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2023年江苏省常州市武进区前黄实验学校中考物理一模试卷(含答案)
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这是一份2023年江苏省常州市武进区前黄实验学校中考物理一模试卷(含答案)，共49页。试卷主要包含了填空作图题等内容，欢迎下载使用。
2023年江苏省常州市武进区前黄实验学校中考物理一模试卷
一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）科技是强国的支撑，以下所列我国取得的科技成就中，说法不正确的是（ ）
A．人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能供给卫星用电器
B．核聚变装置“东方超环”获得核能的方式与氢弹是一致
C．北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号
D．超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体制成的
2．（2分）下列判断正确的是（ ）
A．甲图中该木块的长度为31.00cm
B．乙图中A的读数结果比真实值偏小
C．丙图中的秒表记录的时间为217.5s
D．丁图中前2s内，小华跑得较快
3．（2分）国家速滑馆“冰丝带”采用了二氧化碳跨临界直冷制冰技术，原理如图所示，首先液体二氧化碳通过膨胀阀进入毛细管，在毛细管中迅速变成气体，此时在毛细管上方的平面上洒水即可完成制冰；之后气体二氧化碳在压缩机的推动下进入冷凝器，在这里变成液体，完成一个循环。下列有关说法正确的是（ ）
A．毛细管中发生的物态变化是液化
B．制冰时水在平面上凝固吸热形成冰面
C．二氧化碳气体在冷凝器中液化放热
D．制冰时冷凝器的温度升高，这是通过做功的方式改变物体内能的
4．（2分）如图，同学们送小明乘火车回家，火车开动后小明看到同学们在后退。下列说法正确是（ ）
A．小明以地面为参照物判断同学们是运动的
B．小明以其中一名同学为参照物判断其他同学是运动的
C．同学们以地面为参照物判断小明是运动的
D．同学们以火车为参照物判断小明是运动的
5．（2分）绿色办奥运是冬奥会的办赛理念之一。在电力方面，考虑使用清洁能源和可再生能源，实现绿电入网。据此，你推荐使用下列哪一组能源（ ）
A．水能；核能 B．风能；太阳能
C．地热能；天然气 D．煤；石油
6．（2分）沙画是将沙子洒在平板灯台上做出各种造型的艺术。灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后，呈现出各种画面，如图所示为中学生所做的抗疫沙画。下列成语中描述的现象成因与沙画的光学原理相同的是（ ）
A．镜花水月 B．五光十色 C．海市蜃楼 D．井底之蛙
7．（2分）如图是西安某住宅小区门口栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆逆时针拉起来，下列四个选项中的杠杆与它类型一致的是（ ）
A．钓鱼竿 B．核桃夹
C．托盘天平 D．羊角锤
8．（2分）在2022北京冬奥会短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威获得金牌，图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形。下列说法正确的是（ ）
A．他通过弯道过程中，处于平衡状态
B．他在加速冲刺过程中，惯性也在增大
C．他在快速滑行时，若所受外力突然消失，会立即停下
D．站立时，他受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力
9．（2分）细心的小明通过平时观察发现如下现象，其中表述不正确的是（ ）
A．如图甲，“覆杯实验”证明了大气压的存在
B．如图乙，盆景自动供水装置利用了连通器原理
C．如图丙，小明看到拦河大坝“上窄下宽”，是为了能够承受水深处的较大的压强
D．如图丁，飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气的流速
10．（2分）与头发摩擦过的塑料尺能“吸”起纸屑。下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是（ ）
A．挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上
B．削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
C．干手搓开的新塑料袋“吸”在手上
D．行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外
11．（2分）父子二人在沙地上行走，在沙地上留下深浅相同、大小不同的脚印，已知脚印的面积关系为S父＞S子，他们对沙地的压强、压力大小关系分别是（ ）
A．p父＜p子，F父＜F子 B．p父＞p子，F父＞F子
C．p父＝p子，F父＜F子 D．p父＝p子，F父＞F子
12．（2分）如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（ ）
A．动圈式话筒
B．电磁起重机
C．扬声器
D．灵敏电流计
13．（2分）某物理兴趣小组为学校食堂设计了一个烟雾自动报警器，它能在烟雾达到一定浓度时通过电铃（阻值不变）发声报警。该报警器内部有一可变电阻R，其阻值随烟雾浓度增大而减小，通过电铃的电流需要达到一定大小时才能发声，同时电表可以显示浓度的变化。下列几个电路图中符合报警要求的是（ ）
A． B．
C． D．
14．（2分）在楼房竣工通电前，电工通常要检查家庭电路的安装是否存在故障。常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安的照明电路中每个支路的情况，如图所示。当只闭合S、S1时，L0不亮；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色；当只闭合S、S3时，L0正常发光。由此可以判断（ ）
A．L2所在的支路短路 B．L3所在的支路正常
C．L1所在的支路断路 D．各支路均完好
15．（2分）灯泡L标有“3V，1.5W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示；现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，若电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样，则下列说法正确的是（ ）
A．电路的总功率最大为1.5W
B．当电流表示数为0.3A时，滑动变阻器电功率为0.45W
C．为保护电路，电流表的示数变化范围是0.3A～0.5A
D．为了保证电路安全，滑动变阻器的取值范围5～10Ω
二、填空作图题（每空格1分，每图2分，共28分）
16．（2分）在种植蔬菜的时候常常采用塑料薄膜做大棚，这是因为塑料薄膜透光性 （选填“好”或“差”），导热能力 （选填“强”或“弱”）。
17．（2分）如图所示，小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，与该成像原理相同的光学仪器有 ；若想让“6”变大一些，可将积木与胶囊的距离 。
18．（3分）2022年6月4日，长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂，于6月5日圆满完成神舟十四号发射任务。
（1）运载火箭燃料推进剂选择 （选填“密度”、“热值”或“比热容”）大的气体燃料，采用 和压缩体积的方法使气体燃料液化。
（2）本次发射搭载的是我国空间站的重要组成部分，空间站在设计上有很大突破，供航天员工作和生活的空间达到了50m3，舱内处于“失重状态”（重力几乎为零），如果在舱内将一个小球斜向上抛出，小球将 （选填“静止”、“抛物线运动”、“匀速直线运动”）。
19．（3分）现代的科技设备可以帮助我们做很多事。如图甲，小明用名为指南针的手机APP指引方向，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是 极；如图乙是疫情期间，老师们开展网络教学用到的电脑手写板。手写板内有一块电路板，可产生纵横交错的磁场，当带有线圈的手写笔在手写板上方移动时，手写板便能接收到手写笔发射的 （选填“电磁波”“超声波”或“次声波”）信号，从而判断笔的位置，这是 现象。
20．（6分）连日来，大风扬沙肆虐。政府各相关单位采取多项措施积极应对极端天气，其中使用雾炮车向空中喷水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用，确保居民生活环境的健康安全。某型号雾炮车的发动机是柴油机，空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱，雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍。
（1）大风扬沙肆虐，该运动 （选填“是”或“不是”）分子热运动。
（2）柴油机四个冲程中的 冲程给车提供了动力，若该柴油机的转速为1800r/min，则它每秒钟完成 个做功冲程。
（3）雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，车受到水平地面的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”），动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）当某次水喷洒完后空载返回时，沿水平路面匀速前进了10km，速度为2m/s，此过程消耗柴油4kg，则该雾炮车的效率是 。（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）
21．（4分）如图甲所示是一种常见的电热膜，它是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，其内部结构如图乙所示。电热膜取暖器工作时，电热膜是利用电流的 效应工作的；如图乙所示电热膜电路，导电墨线的连接方式是 联；使用中，若某些导电墨线的局部导电材料脱落，如图丙所示，则该电热膜的电功率会 。（选填“变大”“变小”或“不变”）；某防雾镜就是在平面镜后贴有该电热膜，防雾镜的额定功率为88W，则防雾镜正常工作250s消耗
的电能为 J。
22．（4分）小明家有一个标有“220V，10A”的插排（图甲所示），同时接入一个电加热坐垫（“220V，24.2W”）和一台吸尘器（“220V，1100W”），吸尘器的内部结构主要是电动机，小明家电压恒为220V。
（1）现有一个电吹风机（“220V，880W”），该插排 （选填“可以”或“不可以”）再接入此电吹风机，使3个用电器同时工作。
（2）吸尘器内的电动机是利用 原理工作的。
（3）图乙是电加热坐垫（“220V，24.2W”）的简化电路图，通过调控开关可实现保温和加热两个功能。电
阻R1在调温盒内，电阻R2置于坐垫内用于加热。坐垫处于保温状态时，电阻R2消耗的电功率为20W，则保温时，电路中的电流是 A；R1的阻值是 Ω。
23．（2分）如图甲所示的多功能碗夹，使用时和钳子类似，其中AOB可以看成一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，请你在图乙中画出使用该碗夹取餐时，作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。
24．（2分）某学校大门安装了“人脸识别测温门禁一体机”，要求人脸数据识别成功（S1闭合），且体温不高于37.3℃（S2闭合）才能把门锁（由电动机M控制）打开，请把这种一体机的电路图（如图所示）连接完整。
三、解答探究题（第25题5分，第26题5分，第27题10分，第28题6分，第29题8分，第30题8分，共42分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果不得分。
25．（5分）如图所示是小明设计的研究匀速直线运动物体受力情况的实验装置，在小车上固定一水平长木板，木板两端各固定一立柱，将两根相同的弹簧一端固定在立柱上，弹簧另一端固定在底部带有轮子的锥体上，两弹簧均处于适当伸长状态，且两弹簧处于同一直线上。当装置静止时，在锥体轮子所处位置处做好标记。用细绳将小车与数字电机相连，当电机工作时，能使小车以不同的速度向右运动。
（1）为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以 （选填“小车”、“锥体”或“长木板”）为研究对象。
（2）装置静止时，左侧弹簧对锥体的拉力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）右侧弹簧对锥体的拉力。理由是： 。
（3）当锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小 。
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时（两侧弹簧仍处于伸长状态），左侧弹簧对锥体的拉力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体处于 （选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动状态。
26．（5分）寒假期间，学校布置了假期社会实践作业。小聪在家和妈妈学烹饪时注意到，盐（主要成分是NaCl）和糖（主要成分是蔗糖）外观非常像（如图甲），除了尝味道几乎分辨不出来。于是他找来小明和小林，想利用自己所学的物理知识，科学的分辨出两种物质。经过查阅资料，他们得到以下数据（如表格）：
物质
密度/g•cm﹣3
熔点/℃
比热容/J•（kg•℃）﹣1
盐（NaCl）
2.17
801
4.03×103
糖（蔗糖）
1.66
185
1.26×103
（1）小聪找来A、B两个相同的勺子，均装满一平勺不同样品。用天平测得A勺总质量为16.2g，B勺总质量如图乙所示，则可知 （选填“A”或“B”）勺中样品为盐。
（2）小明和小林从学校借来实验器材，组装了如图丙所示装置，通过水浴法加热两种样品。某时刻，试管D中温度计示数如图，此时温度为 ℃。实验中每隔一段时间记录一次C、D管中物质的温度，并记录数据，做出温度随时间变化的规律图像，如图丁所示。
（3）根据图丁可知，吸收相等热量，升温较多的是 （选填“C”或“D”），进而判断出试管D中样品为 （选填“糖”或“盐”）。
（4）小林发现该实验无法根据熔点辨别两种物质，原因是 。
27．（10分）小明设计了如图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
0.08
不亮
2
1.7
0.24
0.41
较暗
3
2.5
0.28
正常
4
3.0
0.30
0.90
很亮
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线帮他改正。
（2）重新连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，两只电表的指针始终处于图乙所示位置，则电路故障原因可能是 。
（3）排除故障后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表中。分析表中数据，要完成第三次实验，与第二次实验相比，滑动变阻器连入电路的阻值 （选填“更大”“更小”或“相等”）。小明测得小灯泡的额定功率为 W。另一位同学小丁认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定功率。他利用第一次实验测量的数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，再根据P＝计算小灯泡在25V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与小明测量的额定功率相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。造成上述偏差的原因是小灯泡的电阻受 （选填“温度”“电压”或“电流”）的影响。
（4）小明认为，为了得到小灯泡准确的额定功率。应求出上述表格中多组小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，这种数据处理方法是 （选填“正确”或“错误”）的。
（5）某实验小组由于电压表被损坏，又想出一种测量小灯泡额定功率（小灯泡的额定电压为U额）的方法，电路设计如图丙所示，其中R0为阻值已知的定值电阻，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为 时，小灯泡正常发光；
②滑动变阻器滑片不动，断开S1，闭合S2，读出电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率P额＝ （用U额、R0、I表示）。
28．（6分）阅读下列短文，回答问题。
地震预警
地震预警，是指在地震发生后，利用地震波传播速度小于电磁发传播速度的特点，提前对地震波尚未到达的地方进行提醒，以减小相关区域的灾害损失。
地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波地壳中传播速度最快，约为6km/s，破坏性最弱。横波传播速度约为3km/s，破坏性较强。当横波与纵波相遇叠加后，会激发出面波。横波和面波是造成建筑物破坏的主要因素。
自然界中传播速度最快就是电磁波了，其速度能达到3×108m/s。在智能手机普及的今天，只需要在纵波到达监测点后，通过网络或信息提醒人们做好抵卸横波和面波的准备即可达到地震预警的目的（如图甲）。研究表明，如果提前3秒预警，可使人员伤亡减少14%；如果提前10秒预警，可使人员伤亡减少39%；如果提前60秒预警，则可使人员伤亡减少95%。
（1）发生地震时会伴有次声波的产生，某次伴有的次声波的频率约10Hz，它在1s的时间内振动的次数为 次，它的周期为 s。
（2）如图，若震源距监测点60km，距离受灾群众90km，地震发生后，地震局在多少秒后能接收到纵波信号？
（3）收到纵波信号后，地震局立即发出预警，忽略电磁波在空气中的传播时间，则受灾群众在收到预警信息后，可供做应急准备的时间为多少秒？
29．（8分）在一些建筑工地，工人师傅常用滑轮组将建材提升到一定高度。
（1）如图所示，提升建材有甲、乙两种方法，若不计绳重和摩擦，其中比较省力的是 ；两种方法中，机械效率 （选填“甲的大”、“乙的大”或“一样大”）。
（2）某次施工中采取乙方法运送建材上楼，一位重600N的工人施加竖直向下的、大小为500N的拉力F，使重900N的建筑材料以0.4m/s的速度匀速竖直上升了10s，该过程不计绳重与摩擦，求：
①拉力F做功的功率；
②滑轮组的机械效率。
③提升重物的机械效率最大可达多少？（结果用百分数形式表示，且保留一位小数）
30．（8分）如图1为一恒温水箱电路结构示意图，包括控制电路和工作电路两部分，控制电路：电源电压恒为12V，R1为热敏电阻（置于水箱中），阻值随温度变化的关系如图2所示，R0为滑动变阻器，线圈电阻不计，线圈中电流大于0.2A时衔铁被吸下；工作电路：R2为电热器，上面标有“220V，1000W”的字样，L1、L2为红绿指示灯，其额定电压均为220V，加热时红灯正常发光，绿灯不亮，停止加热时绿灯正常发光，红灯不亮。
（1）按要求连接好工作电路；
（2）为了使水箱内温度保持在60℃（水温低于60℃时电热器工作，高于60℃时停止加热），滑动变阻器接入电路阻值应为多少？
（3）水箱内装有质量为6kg，20℃的冷水，电热器正常工作20min后自动停止加热，求电热器的加热效率是多少？
（4）为了使恒温水箱内设定的温度降低一些，应该将滑动变阻器R0接入电路的阻值调 （选填“大”、“小”）一些；或者将电源电压调 （选填“大”、“小”）一些。
2023年江苏省常州市武进区前黄实验学校中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）科技是强国的支撑，以下所列我国取得的科技成就中，说法不正确的是（ ）
A．人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能供给卫星用电器
B．核聚变装置“东方超环”获得核能的方式与氢弹是一致
C．北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号
D．超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体制成的
【分析】（1）太阳能电池板把太阳能转化为电能。
（2）核聚变装置“东方超环”获得核能的方式与氢弹是一致，是利用核聚变来获得核能的。
（3）电磁波可以传递信息。
（4）超导光量子计算机中的核心电子器件是用超导体制成的。
【解答】解：A、人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能供给卫星用电器，故A正确；
B、核聚变装置“东方超环”获得核能的方式与氢弹是一致，是利用核聚变来获得核能的，故B正确；
C、北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号，故C正确；
D、超导光量子计算机中的核心电子器件是用超导体制成的，故D错误。
故选：D。
【点评】知道超声波的应用；知道核聚变；知道电磁波的特点及应用；知道超导体的特点及应用。
2．（2分）下列判断正确的是（ ）
A．甲图中该木块的长度为31.00cm
B．乙图中A的读数结果比真实值偏小
C．丙图中的秒表记录的时间为217.5s
D．丁图中前2s内，小华跑得较快
【分析】（1）刻度尺的使用要首先观察它的量程和分度值。注意刻度尺要估读到分度值的下一位；
（2）使用量筒读数时，视线应与量筒内液体的凹液面的最低处保持在同一水平面上，俯视或仰视都会读不准确；
（3）秒表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，秒表读数是两个表盘的示数之和；
（4）要判断前2s内谁跑得快，我们可采取相同时间比较路程，谁在相同时间内运动的路程大，谁就跑得快。
【解答】解：A、甲图刻度尺的1大格表示1cm，里面有10个小格，其分度值为1mm，该木块的长度为71.0cm﹣40.0cm＝31.0cm，故A错误；
B、使用量筒读数时，视线应与量筒内液体的凹液面的最低处保持在同一水平面上，A读数时俯视，偏大，故B错误；
C、秒表的读数为3min7.5s＝187.5s，故C错误；
D、由图象可知，在前2s内，小华运动的距离比小明大，所以小华跑得较快，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了刻度尺、量筒、温度计的使用及速度的比较，绝大多数的物理实验都需要测量工具，它们的读数既有共同的要求，也有各自的特点，我们学习时必须全面了解，区别对待。
3．（2分）国家速滑馆“冰丝带”采用了二氧化碳跨临界直冷制冰技术，原理如图所示，首先液体二氧化碳通过膨胀阀进入毛细管，在毛细管中迅速变成气体，此时在毛细管上方的平面上洒水即可完成制冰；之后气体二氧化碳在压缩机的推动下进入冷凝器，在这里变成液体，完成一个循环。下列有关说法正确的是（ ）
A．毛细管中发生的物态变化是液化
B．制冰时水在平面上凝固吸热形成冰面
C．二氧化碳气体在冷凝器中液化放热
D．制冰时冷凝器的温度升高，这是通过做功的方式改变物体内能的
【分析】（1）物质由液态变成气态的过程叫做汽化；
（2）物体由液态变为固态的过程叫做凝固；
（3）物质由气态变为液态的过程叫做液化，液化是放热过程；
（4）物质由液态变成固态的过程叫做凝固，凝固过程要放出热量。
【解答】解：A、液体二氧化碳通过膨胀阀进入毛细管，在毛细管中迅速变成气体，所以毛细管中发生的物态变化是汽化，故A错误；
B、在制冰管上方的平面上洒水即可完成制冰，此过程中水凝固成冰，水凝固时会放出热量，故B错误；
C、气体二氧化碳在压缩机的推动下进入冷凝器，在这里变成液体，此过程二氧化碳气体在冷凝器中液化放热，故C正确；
D、制冰时，冷凝器内的二氧化碳液化，放出热量，冷凝器吸收热量、温度升高，是利用热传递的方式改变物体的内能，故D错误。
故选：C。
【点评】判断物态变化现象主要看物体由什么状态变为了什么状态，然后根据物态变化的定义来判断。
4．（2分）如图，同学们送小明乘火车回家，火车开动后小明看到同学们在后退。下列说法正确是（ ）
A．小明以地面为参照物判断同学们是运动的
B．小明以其中一名同学为参照物判断其他同学是运动的
C．同学们以地面为参照物判断小明是运动的
D．同学们以火车为参照物判断小明是运动的
【分析】判断物体的运动状态之前，必须选择参照物，如果物体和参照物之间发生了位置的改变，则称物体是运动的，
如果物体和参照物之间没有发生位置的改变，则称物体是静止的。
【解答】解：A、小明以地面为参照物，几个同学相对于地面上的位置没有变化，那么这些同学是静止的，故A错误；
B、小明以其中一名同学为参照物，其他同学与这名同学之间的相对位置没有发生改变，故小明以其中一名同学为参照物判断其他同学是静止的，故B错误；
C、同学们以地面为参照物，小明与地面的位置不断发生改变，故同学们以地面为参照物判断小明是运动的，故C正确；
D、同学们以火车为参照物，小明与火车之间的相对位置没有发生改变，故同学们以火车为参照物判断小明是静止的，故D错误。
故选：C。
【点评】一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物；所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同，注意体会运动和静止的相对性。
5．（2分）绿色办奥运是冬奥会的办赛理念之一。在电力方面，考虑使用清洁能源和可再生能源，实现绿电入网。据此，你推荐使用下列哪一组能源（ ）
A．水能；核能 B．风能；太阳能
C．地热能；天然气 D．煤；石油
【分析】像太阳能、风能、水能以及动植物等这类可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源；而像煤、石油、天然气和铀矿这类化石或矿物能源，一旦消耗就很难再生的能源是不可再生能源；在使用过程对自然界没有污染的能源属于清洁能源。
【解答】解：根据可再生和不可再生能源的区别可以知道，风能、水能、太阳能、地热能可重复利用，在短时间内可以再次产生，是可再生能源、清洁无污染；
核能和天然气、石油、煤炭等化石能源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源；
所以推荐使用风能、太阳能。
故选：B。
【点评】本题需要学生知道常见的可再生能源和不可再生能源，知道哪些能源是清洁能源。
6．（2分）沙画是将沙子洒在平板灯台上做出各种造型的艺术。灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后，呈现出各种画面，如图所示为中学生所做的抗疫沙画。下列成语中描述的现象成因与沙画的光学原理相同的是（ ）
A．镜花水月 B．五光十色 C．海市蜃楼 D．井底之蛙
【分析】光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；逐项分析各情景运用的光学知识进行作答。
【解答】解：沙画的光学原理是光的直线传播；
A、镜花水月，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误；
B、五光十色，属于光的色散现象，故B错误；
C、海市蜃楼，是由光的折射形成的，故C错误；
D、井底之蛙，说明光沿直线传播，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了光的直线传播、光的反射和折射，是一道基础题。
7．（2分）如图是西安某住宅小区门口栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆逆时针拉起来，下列四个选项中的杠杆与它类型一致的是（ ）
A．钓鱼竿 B．核桃夹
C．托盘天平 D．羊角锤
【分析】本题主要考查两个方面的知识：（1）力臂的定义：从支点到力的作用线的距离叫做力臂。（2）杠杆的分类方法：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
【解答】解：由图可知杠杆绕A点右侧的轴转动，则A点的动力臂远小于杠杆重力的阻力臂，所以杠杆是一个费力杠杆。
核桃夹、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆。
钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意、BCD不合题意。
故选：A。
【点评】本题的解题关键是首先明确杠杆的支点在点A右侧的轴上，再进一步判断出动力臂小于阻力臂。
8．（2分）在2022北京冬奥会短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威获得金牌，图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形。下列说法正确的是（ ）
A．他通过弯道过程中，处于平衡状态
B．他在加速冲刺过程中，惯性也在增大
C．他在快速滑行时，若所受外力突然消失，会立即停下
D．站立时，他受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力
【分析】（1）平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态；
（2）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，惯性的大小只与物体的质量有关；
（3）一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态；
（4）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：A．通过弯道过程中，任子威的运动方向不断变化，所以他处于非平衡状态，故A错误；
B．他在加速冲刺过程中，质量不变，惯性大小也不变，故B错误；
C．由牛顿第一定律可知，任子威原来处于运动状态，若所受外力突然消失，他会做匀速直线运动，故C错误；
D．站立时，他受到的重力和冰面对他的支持力，作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，是一对平衡力，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查平衡状态的判断、惯性、牛顿第一定律、平衡力的判定，属于常见题。
9．（2分）细心的小明通过平时观察发现如下现象，其中表述不正确的是（ ）
A．如图甲，“覆杯实验”证明了大气压的存在
B．如图乙，盆景自动供水装置利用了连通器原理
C．如图丙，小明看到拦河大坝“上窄下宽”，是为了能够承受水深处的较大的压强
D．如图丁，飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气的流速
【分析】（1）“覆杯实验”，能证明大气压的存在；
（2）上端开口，底部相连通的容器叫连通器，当所装同一种液体静止不流动时，各容器中的液面是相平的；
（3）液体的压强跟液体的深度和密度有关。在液体的密度一定时，液体越深，液体的压强越大；
（4）液体和气体都称为流体，生活中常见的流体是水和空气，流体流速越大的地方，压强越小；流体流速越小的地方，压强越大。
【解答】解：A、纸片托水的“覆杯实验”，纸片托水正是因为大气压托起了纸片，能证明大气压的存在，故A正确；
B、盆景自动供水装置，蓄水瓶上端密封，不是连通器，故B错误；
C、由于液体受到重力作用，且具有流动性，所以液体对容器底和容器侧壁有压强，并且液体的压强随深度增加而增大，即越往下面，液体内部压强越大，故拦河大坝的修建成上窄下宽的梯形，为了能够承受水深处的较大的压强，故C正确；
D、等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲、下表面平直，所以空气通过机翼上表面的流速大，通过下表面的流速较小；因为机翼上方的空气流速大，压强较小；机翼下方的空气流速小，压强大，所以机翼受到一个向上的压强差，飞机受到向上的压力差，也就是升力，故D正确。
故选：B。
【点评】该题通过生活中的现象考查了多个物理知识，要求学生熟练应用所学物理知识来解释生活中的现象。
10．（2分）与头发摩擦过的塑料尺能“吸”起纸屑。下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是（ ）
A．挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上
B．削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
C．干手搓开的新塑料袋“吸”在手上
D．行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外
【分析】（1）由于大气有重力且具有流动性，故大气会对地球表面的物体产生压强；大气压在生活中有很广泛的应用，如：吸饮料、钢笔吸墨水、吸盘式挂钩等等；
（2）分子之间存在着引力和斥力；
（3）根据摩擦起电现象和带电物体的性质分析；
（4）流体流速越快的地方其压强就越小。
【解答】解：用丝绸摩擦过的玻璃棒能够吸引碎纸屑，这是因为带电的玻璃棒可以吸引轻小物体；
A、光滑瓷砖上的吸盘式挂钩，挂衣钩里面的空气被挤出，在外界大气压的作用下，将挂钩压在瓷砖上，故A错误；
B、削平的铅柱压紧后能“吸”在一起，因为分子间有引力，故B错误；
C、干手搓开的新塑料袋“吸”在手上，因为摩擦起电后带静电，会吸引轻小物体，故C正确；
D、行驶的汽车，车外的空气流速快，压强小，车内的空气流速小、压强大，压强差就把窗帘压向窗外，故D错误。
故选：C。
【点评】本题利用了摩擦起电、流体压强、分子间的作用力和大气压的存在来解释一些现象。一个“吸”字，包含不同的物理规律，要注意区分。
11．（2分）父子二人在沙地上行走，在沙地上留下深浅相同、大小不同的脚印，已知脚印的面积关系为S父＞S子，他们对沙地的压强、压力大小关系分别是（ ）
A．p父＜p子，F父＜F子 B．p父＞p子，F父＞F子
C．p父＝p子，F父＜F子 D．p父＝p子，F父＞F子
【分析】物理学中用压强来描述压力作用的效果，根据脚印深浅相同，可知二人压力作用效果相同，也就是压强相等，即p父＝p子．然后利用p＝的变形公式F＝pS进行分析得出压力的大小关系。
【解答】解：留下的脚印深浅相同，说明他们对沙滩的压力效果相同，也就是压强相等，即p父﹦p子；
因为S父＞S子，p父﹦p子；
所以根据p＝可得F＝pS，可知F父＞F子。
故选：D。
【点评】本题考查的是压强物理意义和压强计算公式的定性分析，运用了控制变量的方法。
12．（2分）如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（ ）
A．动圈式话筒
B．电磁起重机
C．扬声器
D．灵敏电流计
【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的。
（2）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场。
（3）通电导体在磁场中受力运动。
【解答】解：刷卡机是利用电磁感应来工作的。
A、动圈式话筒是利用电磁感应来工作的，故A符合题意。
B、电磁起重机的主要部件是电磁铁，电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故B不符合题意；
C、扬声器是利用磁场对电流的作用来工作的，故C不符合题意；
D、灵敏电流计是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】知道电磁感应、电流的磁效应、磁场对电流的作用以及它们的应用。
13．（2分）某物理兴趣小组为学校食堂设计了一个烟雾自动报警器，它能在烟雾达到一定浓度时通过电铃（阻值不变）发声报警。该报警器内部有一可变电阻R，其阻值随烟雾浓度增大而减小，通过电铃的电流需要达到一定大小时才能发声，同时电表可以显示浓度的变化。下列几个电路图中符合报警要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】可变电阻R阻值随烟雾浓度增大而减小，电流需要达到一定大小时电铃才能发声，据此分析R与电铃的连接方式和电表的接法。
【解答】解：当烟雾浓度增大时，R的阻值越小，能使通过电铃的电流增大，所以R与电铃应串联在电路，故AC错误；
R与电铃串联，R的阻值越小，电路总电阻变小，电源电压一定，由I＝可知电路中电流变大，故D图不符合题意；
电路中的电流变大，由U＝IR知，此时电铃两端电压变大，所以电压表应该与电铃并联，故B正确。
故选：B。
【点评】本题是电路的设计，考查了电路串联电路特点、欧姆定律的应用，利用好可变电阻R的阻值随管内液体的减少而减小是关键。
14．（2分）在楼房竣工通电前，电工通常要检查家庭电路的安装是否存在故障。常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安的照明电路中每个支路的情况，如图所示。当只闭合S、S1时，L0不亮；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色；当只闭合S、S3时，L0正常发光。由此可以判断（ ）
A．L2所在的支路短路 B．L3所在的支路正常
C．L1所在的支路断路 D．各支路均完好
【分析】将额定电压220V的“校验灯”，接在保险丝的两只接线柱上，是相当于把此灯串联入电路中，它会有三种状态：“校验灯”恰能正常发光，说明该支路短路，“校验灯”发光不正常（暗红色）说明该支路工作正常，“校验灯”不发光说明该支路断路。
【解答】解：当只闭合S、S1时，L0不亮，说明L1所在电路断路；
当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色，说明电路是通路，根据串联电路特点可知，每个灯泡两端的电压都小于电源电压，所以两盏灯都成暗红色，该电路是正常的；
当只闭合S、S3时，L0正常发光，说明电路是通路，L0正常发光，其两端电压等于电源电压，故障是L3短路；
综上所述，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了用校验灯检修家庭电路的故障。根据校验灯的三种发光情况得出电路是否存在故障。
15．（2分）灯泡L标有“3V，1.5W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示；现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，若电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样，则下列说法正确的是（ ）
A．电路的总功率最大为1.5W
B．当电流表示数为0.3A时，滑动变阻器电功率为0.45W
C．为保护电路，电流表的示数变化范围是0.3A～0.5A
D．为了保证电路安全，滑动变阻器的取值范围5～10Ω
【分析】由图乙知，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流：
A、结合电流表的量程得出电路的最大电流，即可判断灯泡是否能正常工作；根据P＝UI求出电路消耗的最大电功率；
B、当电流表示数为0.3A时，灯的电压为1.5V，由串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压，由串联电路电流的规律可生变阻器的电流，根据P＝UI得出滑动变阻器电功率；
CD、根据电流表的量程和灯的额定电流及变阻器允许通过的最大电流确定电路的最大电流为0.5A；
由欧姆定律和电阻的串联得出此时变阻器连入的最小电阻；
由电压表的量程为“0﹣3V”可知电压表的最大示数为3V，此时变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压的规律可知灯的电压，由图乙知电路的最小电流，从而得出电流表的示数变化范围；
由欧姆定律，求出电流最小时变阻器的最大电阻，从而得出滑动变阻器的取值范围。
【解答】解：由图乙知，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流：
A、电路中的最大电流I＝0.6A，
电路消耗的最大电功率：
Pmax＝UImax＝4.5V×0.6A＝2.7W，故A错误；
B、当电流表示数为0.3A时，灯的电压为1.5V，
由串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝4.5V﹣1.5V＝3V，
由串联电路电流的规律，变阻器的电流：I滑＝0.3A
滑动变阻器电功率为：
P＝U滑I滑＝3V×0.3A＝0.9W，故B错误；
CD、电流表的量程为“0﹣0.6A”，灯的额定电流为0.5A，而变阻器允许通过的最大电流为1A，故电路的最大电流为0.5A（灯正常发光）﹣﹣﹣﹣①，
由欧姆定律和电阻的串联，此时变阻器连入的最小电阻为：
R滑小＝﹣RL＝﹣6Ω＝3Ω﹣﹣﹣﹣﹣②；
电压表的量程为“0﹣3V”，即电压表的最大示数为3V，此时变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压的规律，灯的电压为：4.5V﹣3V＝1.5V，由图乙知，电路的最小电流为0.3A﹣﹣﹣﹣③，
由①③得：为保护电路，电流表的示数变化范围是0.3A﹣0.5A，故C正确；
由欧姆定律，此时变阻器的最大电阻：
R滑大＝＝10Ω﹣﹣﹣﹣④；
由②④得，为了保证电路安全，滑动变阻器的取值范围3﹣10Ω，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是从题中获取有效的信息。
二、填空作图题（每空格1分，每图2分，共28分）
16．（2分）在种植蔬菜的时候常常采用塑料薄膜做大棚，这是因为塑料薄膜透光性 好 （选填“好”或“差”），导热能力 弱 （选填“强”或“弱”）。
【分析】从覆盖塑料薄膜的目的与作用分析解决此题。
【解答】解：蔬菜大棚覆盖塑料薄膜的目的是：1、让阳光能够照射到大棚内，即透光；2、防止散热，使大棚内的温度维持在一定范围内，即保温，因为塑料薄膜的透光性好，导热能力弱，所以用塑料薄膜做大棚。
故答案为：好；弱。
【点评】农民在种植蔬菜时采用塑料薄膜做大棚的目的是透光保温。
17．（2分）如图所示，小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，与该成像原理相同的光学仪器有 照相机 ；若想让“6”变大一些，可将积木与胶囊的距离 减小 。
【分析】凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，此时u＞2f，2f＞v＞f，应用于照相机。
【解答】解：上面的数字“9”变成了“6”，成倒立缩小的实像，所以是u＞2f，2f＞v＞f，应用于照相机。若想让“6”变大一些，可以适当减小物距，即减小积木和胶囊的距离。
故答案为：照相机；减小。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，属于基础题。
18．（3分）2022年6月4日，长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂，于6月5日圆满完成神舟十四号发射任务。
（1）运载火箭燃料推进剂选择 热值 （选填“密度”、“热值”或“比热容”）大的气体燃料，采用 降低温度 和压缩体积的方法使气体燃料液化。
（2）本次发射搭载的是我国空间站的重要组成部分，空间站在设计上有很大突破，供航天员工作和生活的空间达到了50m3，舱内处于“失重状态”（重力几乎为零），如果在舱内将一个小球斜向上抛出，小球将 匀速直线运动 （选填“静止”、“抛物线运动”、“匀速直线运动”）。
【分析】（1）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小；
液化的两种方式：压缩体积和降低温度；
（2）一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解：（1）火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有密度小、热值大，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。
火箭中的燃料和氧化剂是液态的，它是通过采用降低温度和压缩体积的方法使气体燃料液化；
（2）外太空处于微重力状态，重力忽略不计，根据牛顿第一定律，物体不受力的作用将保持匀速直线运动。
故答案为：（1）热值；降低温度；（2）匀速直线运动。
【点评】本题考查了燃料的热值、牛顿第一定律的理解，属于基础知识，要熟记。
19．（3分）现代的科技设备可以帮助我们做很多事。如图甲，小明用名为指南针的手机APP指引方向，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是 S 极；如图乙是疫情期间，老师们开展网络教学用到的电脑手写板。手写板内有一块电路板，可产生纵横交错的磁场，当带有线圈的手写笔在手写板上方移动时，手写板便能接收到手写笔发射的 电磁波 （选填“电磁波”“超声波”或“次声波”）信号，从而判断笔的位置，这是 电磁感应 现象。
【分析】（1）磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；
（2）电磁波能够传递信息；
（3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流。
【解答】解：图甲，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是S极；图乙，当带有线圈的手写笔在手写板上方移动时，手写板便能接收到手写笔发射的电磁波信号，从而判断笔的位置，这是电磁感应现象。
故答案为：S；电磁波；电磁感应。
【点评】本题考查了磁极间相互作用规律、电磁波的应用、电磁感应现象等，属于基础题。
20．（6分）连日来，大风扬沙肆虐。政府各相关单位采取多项措施积极应对极端天气，其中使用雾炮车向空中喷水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用，确保居民生活环境的健康安全。某型号雾炮车的发动机是柴油机，空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱，雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍。
（1）大风扬沙肆虐，该运动 不是 （选填“是”或“不是”）分子热运动。
（2）柴油机四个冲程中的 做功 冲程给车提供了动力，若该柴油机的转速为1800r/min，则它每秒钟完成 15 个做功冲程。
（3）雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，车受到水平地面的摩擦力 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），动能 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）当某次水喷洒完后空载返回时，沿水平路面匀速前进了10km，速度为2m/s，此过程消耗柴油4kg，则该雾炮车的效率是 31.25% 。（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）
【分析】（1）分子非常小，人的眼睛不借助工具是看不见的；
（2）热机的做功冲程将内能转化为机械能，给外界提供动力，柴油机属于热机；
柴油机的曲轴每转2转，对外做功1次，则根据数学知识计算转速为1800r/min的柴油机，每秒钟对外做功的次数；
（3）雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，速度不变质量减小，滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度一定时，压力越小，滑动摩擦力越小；动能的大小与质量和速度有关，速度一定时，质量越小，动能越小；
（4）根据题意结合重力G＝mg，计算该炮雾车匀速行驶时受到的阻力，该炮雾车水平匀速行驶，受力平衡，根据二力平衡知识判断牵引力，根据W＝Fs计算有用功，根据Q放＝mq计算柴油完全燃烧放出的热量，根据η＝×100%计算该雾炮车的效率。
【解答】解：（1）分子非常小，人的眼睛不借助工具是看不见的，故大风扬沙不是分子的运动；
（2）柴油机的做功冲程将内能转化为机械能，给车提供动力；
柴油机的曲轴每转2转，对外做功1次，则转速为1800r/min，对外做功的次数为n＝＝15次/s；
（3）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度一定时，压力越小，滑动摩擦力越小，雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，质量减小，对地面的压力减小，则摩擦力变小；
动能的大小与质量和速度有关，速度一定时，质量越小，动能越小，雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，质量减小，则动能变小；
（4）该炮雾车匀速行驶时受到的阻力f＝0.05G＝0.05mg＝0.05×10×103kg×10N/kg＝5000N，
该炮雾车水平匀速行驶，受力平衡，根据二力平衡原理可知牵引力F＝f＝5000N，
该炮雾车做的有用功W＝Fs＝5000N×10×103m＝5×107J，
柴油完全燃烧放出的热量Q放＝m柴油q柴油＝4kg×4×107J/kg＝1.6×108J，
该雾炮车的效率η＝×100%＝×100%＝31.25%。
故答案为：（1）不是；（2）做功；15；（3）变小；变小；（4）31.25%。
【点评】本题考查了分子动理论知识，热机的工作过程，摩擦力和动能的影响因素，热机效率的有关计算，知识点较多，都需要掌握。
21．（4分）如图甲所示是一种常见的电热膜，它是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，其内部结构如图乙所示。电热膜取暖器工作时，电热膜是利用电流的 热 效应工作的；如图乙所示电热膜电路，导电墨线的连接方式是 并 联；使用中，若某些导电墨线的局部导电材料脱落，如图丙所示，则该电热膜的电功率会 变小 。（选填“变大”“变小”或“不变”）；某防雾镜就是在平面镜后贴有该电热膜，防雾镜的额定功率为88W，则防雾镜正常工作250s消耗
的电能为 2.2×10⁴ J。
【分析】影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度，根据图中确定这个支路的电阻变化和总电阻的变化，根据P＝确定电功率变化，利用W＝Pt计算防雾镜正常工作250s消耗的电能。
【解答】解：电热膜是利用电流的热效应工作的，导电墨线的连接方式是并联；
图丙部分的凹形会导致横截面积变小，在其它条件不变的情况下，该支路的电阻变大，则整个并联电路的电阻变大，根据P＝知，整个电路的电功率变小；
根据P＝知，
防雾镜正常工作250s消耗的电能W＝Pt＝88W×250s＝2.2×10⁴J。
故答案为：热；并；变小；2.2×10⁴。
【点评】本题考查了并联电路电流的规律、影响电阻大小的因素、电功和电功率的计算，属于基础题。
22．（4分）小明家有一个标有“220V，10A”的插排（图甲所示），同时接入一个电加热坐垫（“220V，24.2W”）和一台吸尘器（“220V，1100W”），吸尘器的内部结构主要是电动机，小明家电压恒为220V。
（1）现有一个电吹风机（“220V，880W”），该插排 可以 （选填“可以”或“不可以”）再接入此电吹风机，使3个用电器同时工作。
（2）吸尘器内的电动机是利用 磁场对通电导体有力的作用 原理工作的。
（3）图乙是电加热坐垫（“220V，24.2W”）的简化电路图，通过调控开关可实现保温和加热两个功能。电
阻R1在调温盒内，电阻R2置于坐垫内用于加热。坐垫处于保温状态时，电阻R2消耗的电功率为20W，则保温时，电路中的电流是 0.1 A；R1的阻值是 200 Ω。
【分析】（1）根据P＝UI求出插排允许的最大功率，与所有用电器的总功率进行比较，进而判断能否同时使用；
（2）电动机是利用了磁场对电流作用的原理工作的；
（3）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；
根据P＝UI＝求出R2的阻值，根据P＝UI＝I2R求出保温状态时电路中的电流，根据欧姆定律求出保温状态时电路中的总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R1的阻值。
【解答】解：（1）插排允许的最大功率：
P最大＝UI最大＝220V×10A＝2200W，
三个用电器全部接入电路总功率：
P总＝P坐+P吸+P吹＝24.2W+1100W+880W＝2004.2W＜2200W，
因此可以接入该电吹风机；
（2）电动机是利用了磁场对通电导线具有力的作用的原理工作的；
（3）当开关S1、S2都闭合时，电路为R2的简单电路，当开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R2的简单电路，电路中的电阻最小，电功率最大，电加热坐垫为加热挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电加热坐垫为保温挡；
由P＝UI＝可知，电加热垫处于加热挡时，电路为R2的简单电路，R2的阻值：
R2＝＝＝2000Ω，
当电加热垫处于保温挡时，R1与R2串联，
由P2＝I2R2可知，保温状态时电路中的电流：
I保温＝＝＝0.1A，
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：
R保温＝＝＝2200Ω，
由串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：
R1＝R总﹣R2＝2200Ω﹣2000Ω＝200Ω。
故答案为：（1）可以；（2）磁场对通电导体有力的作用；（3）0.1；200。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，正确的判断电加热垫处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
23．（2分）如图甲所示的多功能碗夹，使用时和钳子类似，其中AOB可以看成一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，请你在图乙中画出使用该碗夹取餐时，作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。
【分析】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1l1＝F2l2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：由杠杆平衡条件（F1l1＝F2l2）可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向左作出最小动力l1的示意图；过支点O作动力F1的垂线即为动力臂l1；过支点O作动力F2的垂线，可得阻力臂l2，如图所示：
【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
24．（2分）某学校大门安装了“人脸识别测温门禁一体机”，要求人脸数据识别成功（S1闭合），且体温不高于37.3℃（S2闭合）才能把门锁（由电动机M控制）打开，请把这种一体机的电路图（如图所示）连接完整。
【分析】电路中元件的连接方式辨别：根据题意，若达到目时两元件同时要满足，则两元件存在串联关系，若达到目的时两元件是或者关系，则两元件存在并联关系，按照该思路解题。
【解答】解：根据题意，要求人脸数据识别成功，且体温不高于37.3℃才能把门锁打开，即两个条件必须同时满足才能打开门锁，表示这两个条件的开关存在串联关系，即两开关串联接入电路，如图所示：
【点评】此题主要考查元件的连接方式，解决该题关键是根据题意弄清楚两元件串并联的关系，属于中档题。
三、解答探究题（第25题5分，第26题5分，第27题10分，第28题6分，第29题8分，第30题8分，共42分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果不得分。
25．（5分）如图所示是小明设计的研究匀速直线运动物体受力情况的实验装置，在小车上固定一水平长木板，木板两端各固定一立柱，将两根相同的弹簧一端固定在立柱上，弹簧另一端固定在底部带有轮子的锥体上，两弹簧均处于适当伸长状态，且两弹簧处于同一直线上。当装置静止时，在锥体轮子所处位置处做好标记。用细绳将小车与数字电机相连，当电机工作时，能使小车以不同的速度向右运动。
（1）为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以 锥体 （选填“小车”、“锥体”或“长木板”）为研究对象。
（2）装置静止时，左侧弹簧对锥体的拉力 等于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）右侧弹簧对锥体的拉力。理由是： 锥体静止，所受的力为平衡力 。
（3）当锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小 相等 。
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时（两侧弹簧仍处于伸长状态），左侧弹簧对锥体的拉力 小于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体处于 加速 （选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动状态。
【分析】（1）该装置中的锥体在水平方向受到两根弹簧的拉力，通过弹簧的形变可以较为明显的反映锥体的受力情况；
（2）装置静止时，锥体受力平衡；
（3）锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对锥体的拉力；
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时，右侧弹簧的伸长量大于左侧弹簧的伸长量，所以左侧弹簧对锥体的拉力小于右侧弹簧对椎体的拉力。锥体由于惯性会保持原来的运动状态，此时锥体相对于小车向左运动，说明小车向右做加速运动。
【解答】解：（1）该装置中的锥体在水平方向受到两根弹簧的拉力，通过弹簧的形变可以较为明显的反映锥体的受力情况，所以为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以锥体为研究对象；
（2）因为装置静止时，锥体受力平衡，所以左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对椎体的拉力；
（3）锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体随小车一起做匀速直线运动，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小相等；
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时，右侧弹簧的伸长量大于左侧弹簧的伸长量，所以左侧弹簧对锥体的拉力小于右侧弹簧对椎体的拉力。锥体由于惯性会保持原来的运动状态，此时锥体相对于小车向左运动，说明锥体向右做加速运动。
故答案为：（1）锥体；（2）等于；锥体静止，所受的力为平衡力；（3）相等；（4）小于；加速。
【点评】本题主要考查力与运动的关系，明确物体的受力情况，及在不同受力情况下所处的运动状态是解答此题的关键。
26．（5分）寒假期间，学校布置了假期社会实践作业。小聪在家和妈妈学烹饪时注意到，盐（主要成分是NaCl）和糖（主要成分是蔗糖）外观非常像（如图甲），除了尝味道几乎分辨不出来。于是他找来小明和小林，想利用自己所学的物理知识，科学的分辨出两种物质。经过查阅资料，他们得到以下数据（如表格）：
物质
密度/g•cm﹣3
熔点/℃
比热容/J•（kg•℃）﹣1
盐（NaCl）
2.17
801
4.03×103
糖（蔗糖）
1.66
185
1.26×103
（1）小聪找来A、B两个相同的勺子，均装满一平勺不同样品。用天平测得A勺总质量为16.2g，B勺总质量如图乙所示，则可知 A （选填“A”或“B”）勺中样品为盐。
（2）小明和小林从学校借来实验器材，组装了如图丙所示装置，通过水浴法加热两种样品。某时刻，试管D中温度计示数如图，此时温度为 56 ℃。实验中每隔一段时间记录一次C、D管中物质的温度，并记录数据，做出温度随时间变化的规律图像，如图丁所示。
（3）根据图丁可知，吸收相等热量，升温较多的是 C （选填“C”或“D”），进而判断出试管D中样品为 盐 （选填“糖”或“盐”）。
（4）小林发现该实验无法根据熔点辨别两种物质，原因是 水的沸点低，无法达到样品的熔点 。
【分析】（1）根据密度的大小判断物质的种类；
（2）根据温度计的量程和分度值读数；
（3）分析表中数据得出的温度变化情况，得出结论；
（4）水浴加热的最高温度是沸水的温度。
【解答】解：（1）由图可知，糖的密度小于盐的密度，A、B两个相同的勺子，均装满一平勺不同样品，A和B的体积相等，用天平测得A勺总质量为16.2g，B勺总质量如图乙所示，为13.2g，由公式ρ＝可得，A的密度大，则可知A勺中样品为盐；
（2）由图可知，温度计的分度值是1℃，从温度计液柱高度可知，为56℃；
（3）分析表中数据可知，盐的比热容大于糖的比热容，由（1）可知糖的质量小于盐的质量，升高相同的温度，根据Q＝cmΔt可得，盐加热的时间较长；吸收相等的热量，C升温较多；
（4）水浴加热的最高温度是沸水的温度，达不到样品的熔点，故无法根据熔点辨别两种物质。
故答案为：（1）A；（2）56；（3）C；盐；（4）水的沸点低，无法达到样品的熔点。
【点评】本题考查天平的读数、温度计的读数以及热量公式的运用，是一道综合题。
27．（10分）小明设计了如图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
0.08
不亮
2
1.7
0.24
0.41
较暗
3
2.5
0.28
正常
4
3.0
0.30
0.90
很亮
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线帮他改正。
（2）重新连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，两只电表的指针始终处于图乙所示位置，则电路故障原因可能是 灯泡断路 。
（3）排除故障后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表中。分析表中数据，要完成第三次实验，与第二次实验相比，滑动变阻器连入电路的阻值 更小 （选填“更大”“更小”或“相等”）。小明测得小灯泡的额定功率为 0.70 W。另一位同学小丁认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定功率。他利用第一次实验测量的数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，再根据P＝计算小灯泡在25V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与小明测量的额定功率相比 偏大 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。造成上述偏差的原因是小灯泡的电阻受 温度 （选填“温度”“电压”或“电流”）的影响。
（4）小明认为，为了得到小灯泡准确的额定功率。应求出上述表格中多组小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，这种数据处理方法是 错误 （选填“正确”或“错误”）的。
（5）某实验小组由于电压表被损坏，又想出一种测量小灯泡额定功率（小灯泡的额定电压为U额）的方法，电路设计如图丙所示，其中R0为阻值已知的定值电阻，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为 时，小灯泡正常发光；
②滑动变阻器滑片不动，断开S1，闭合S2，读出电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率P额＝ U额（I﹣） （用U额、R0、I表示）。
【分析】（1）电流表和变阻器与灯泡应串在电路中，电压表应并联在灯泡两端；
（2）由图乙可知，电流表的示数为0，说明电路可能断路，电压表的示数为3V，接近电源电压，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，与电压表并联部分出现断路；
（3）根据分压原理判断出滑动变阻器连入电路阻值的变化；
根据P＝UI求出灯的额定功率；
根据灯的电阻随温度的升高而变大结合P＝分析；
（4）小灯泡在不同电压下的功率不同，在额定电压下的功率为额定功率；
（5）要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用，第1次实验操作中，将R0与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为I1时灯泡正常发光，由欧姆定律表示出小灯泡两端的电压；
在第2次操作中，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P＝UI写出小灯泡的额定功率表达式。
【解答】解：（1）原电路图中，电压表串联在电路中，电流表和变阻器与灯泡并联是错误的，电流表、变阻器、灯泡应串在电路中，电压表应并联在灯泡两端，如下图所示：
；
（2）如图乙所示，电流表的示数为0，说明电路可能断路，电压表的示数为3V，接近电源电压，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，与电压表并联部分出现断路，即故障可能是小灯泡断路；
（3）由表中数据可知，要完成第三次实验，与第二次实验相比，电路中的电流变大了，在电源电压不变时，根据R＝知电路的电阻变小，滑动变阻器连入电路的阻值更小；
由表格数据可知，小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.70W；
灯的电阻随温度的升高而变大，用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，小于灯在额定电压下的电阻，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率，则按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比偏大；
（4）小明的做法错误，小灯泡在不同电压下的功率不同，在额定电压下的功率为额定功率；
（5）①断开S2，闭合S1、S，灯L与电阻R0并联，电流表测定值电阻的电流，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为I1＝时，小灯泡两端的电压为U额，小灯泡正常发光；
②闭合S2、S，断开S1，灯L与电阻R0仍然并联，此时电流表测干路电流，因保持滑片位置不变，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律可得，灯泡正常发光时的电流：I额＝I﹣I1；
③灯的额定功率：P额＝U额I额＝U额（I﹣I1）＝U额（I﹣）。
故答案为：（1）见解答；（2）灯泡断路；（3）更小；0.70；偏大；温度；（4）错误；（5）；U额（I﹣）。
【点评】本题测量小灯泡的额定功率，考查电路连接、故障分析、电功率的计算及数据分析。
28．（6分）阅读下列短文，回答问题。
地震预警
地震预警，是指在地震发生后，利用地震波传播速度小于电磁发传播速度的特点，提前对地震波尚未到达的地方进行提醒，以减小相关区域的灾害损失。
地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波地壳中传播速度最快，约为6km/s，破坏性最弱。横波传播速度约为3km/s，破坏性较强。当横波与纵波相遇叠加后，会激发出面波。横波和面波是造成建筑物破坏的主要因素。
自然界中传播速度最快就是电磁波了，其速度能达到3×108m/s。在智能手机普及的今天，只需要在纵波到达监测点后，通过网络或信息提醒人们做好抵卸横波和面波的准备即可达到地震预警的目的（如图甲）。研究表明，如果提前3秒预警，可使人员伤亡减少14%；如果提前10秒预警，可使人员伤亡减少39%；如果提前60秒预警，则可使人员伤亡减少95%。
（1）发生地震时会伴有次声波的产生，某次伴有的次声波的频率约10Hz，它在1s的时间内振动的次数为 10 次，它的周期为 0.1 s。
（2）如图，若震源距监测点60km，距离受灾群众90km，地震发生后，地震局在多少秒后能接收到纵波信号？
（3）收到纵波信号后，地震局立即发出预警，忽略电磁波在空气中的传播时间，则受灾群众在收到预警信息后，可供做应急准备的时间为多少秒？
【分析】（1）频率表示声源每秒振动的次数，周期与频率互为倒数；
（2）根据速度公式计算时间；
（3）根据速度公式计算横波到达群众的时间，与地震预报时间的差值，就是应急准备的时间。
【解答】解：（1）发生地震时会伴有次声波的产生，某次伴有的次声波的频率约10Hz，它在1s的时间内振动10次，它的周期为s＝0.1s。
（2）若震源距监测点60km，纵波到达监测点的时间：t1＝＝＝10s；
（3）距离受灾群众90km，地震发生后，横波到达受灾群众的时间t2＝＝＝30s；
收到纵波信号后，地震局立即发出预警，忽略电磁波在空气中的传播时间，则受灾群众在收到预警信息后，可供做应急准备的时间为Δt＝t2﹣t1＝30s﹣10s＝20s。
答：（1）10；0.1。
（2）地震局在10秒后能接收到纵波信号；
（3）可供做应急准备的时间为20s。
【点评】本题结合地震预测考查了速度公式的应用，属于基础题。
29．（8分）在一些建筑工地，工人师傅常用滑轮组将建材提升到一定高度。
（1）如图所示，提升建材有甲、乙两种方法，若不计绳重和摩擦，其中比较省力的是 甲 ；两种方法中，机械效率 一样大 （选填“甲的大”、“乙的大”或“一样大”）。
（2）某次施工中采取乙方法运送建材上楼，一位重600N的工人施加竖直向下的、大小为500N的拉力F，使重900N的建筑材料以0.4m/s的速度匀速竖直上升了10s，该过程不计绳重与摩擦，求：
①拉力F做功的功率；
②滑轮组的机械效率。
③提升重物的机械效率最大可达多少？（结果用百分数形式表示，且保留一位小数）
【分析】（1）由图可知两滑轮组中承担动滑轮绳子的股数，利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）比较绳子自由端的拉力与物体重力之间的关系，进而分析判断出比较省力的方法，利用不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝比较两滑轮组的机械效率；
（2）①绳子自由端移动的速度v＝nv物，利用P＝＝＝Fv求拉力做功的功率；
②利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率；
③利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求动滑轮的重力，工人通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力等于工人自身的重力，再根据不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求出工人能提升物体的最大重力，利用η＝＝＝＝求滑轮组的最大机械效率。
【解答】解：（1）由图可知n甲＝3，n乙＝2，由不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）可知，F甲＝（G+G动），F乙＝（G+G动），因此比较省力的是甲；
由不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝可知，在动滑轮和提升物体的重力相同时，两种方法中的机械效率一样大；
（2）①绳子自由端移动的速度：v＝n乙v物＝2×0.4m/s＝0.8m/s，
拉力做功的功率：P＝＝＝Fv＝500N×0.8m/s＝400W；
②滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝90%；
③因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝n乙F﹣G＝2×500N﹣900N＝100N，
工人通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力：F最大＝G人＝600N，
由不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）可知，工人能提升物体的最大重力：G最大＝n乙F最大﹣G动＝2×600N﹣100N＝1100N，
则滑轮组的最大机械效率：滑轮组的机械效率：η最大＝＝＝＝＝×100%≈91.7%。
答：（1）甲；一样大；
（2）①拉力F做功的功率为400W；
②滑轮组的机械效率为90%；
③提升重物的机械效率最大可达91.7%。
【点评】本题使用滑轮组时绳子自由端的拉力公式、功率公式和机械效率公式的应用，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
30．（8分）如图1为一恒温水箱电路结构示意图，包括控制电路和工作电路两部分，控制电路：电源电压恒为12V，R1为热敏电阻（置于水箱中），阻值随温度变化的关系如图2所示，R0为滑动变阻器，线圈电阻不计，线圈中电流大于0.2A时衔铁被吸下；工作电路：R2为电热器，上面标有“220V，1000W”的字样，L1、L2为红绿指示灯，其额定电压均为220V，加热时红灯正常发光，绿灯不亮，停止加热时绿灯正常发光，红灯不亮。
（1）按要求连接好工作电路；
（2）为了使水箱内温度保持在60℃（水温低于60℃时电热器工作，高于60℃时停止加热），滑动变阻器接入电路阻值应为多少？
（3）水箱内装有质量为6kg，20℃的冷水，电热器正常工作20min后自动停止加热，求电热器的加热效率是多少？
（4）为了使恒温水箱内设定的温度降低一些，应该将滑动变阻器R0接入电路的阻值调 大 （选填“大”、“小”）一些；或者将电源电压调 小 （选填“大”、“小”）一些。
【分析】（1）根据题意可知，当动触点与上方静触点接触时，停止加热时绿灯正常发光，所以此时为绿灯的基本电路；当动触点与下方静触点接触时，加热电路工作，并且红灯亮，所以R2与红灯并联接入电路；衔铁的实质为一开关，衔铁应接在火线上，零线直接接在用电器的另一端；
（2）先根据图2读出当温度为60℃时R1的阻值；控制电流为0.2A，利用欧姆定律求出此时电路中的总电阻，然后根据串联电路电阻的特点求出滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）先根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量，然后根据W＝Pt求出电热器正常工作10min消耗的电能，最后根据计算电热器的加热效率；
（4）由图2可知，要降低恒温箱的设定温度，就要减小热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为0.2A，根据欧姆定律可知，应增大滑动变阻器连入的电阻值或减小电源电压，据此设计方案。
【解答】解：（1）由题意可知，当动触点与上方静触点接触时，电路为绿灯的基本电路；当动触点与下方静触点接触时，电路为R2与红灯的并联电路；衔铁应接在火线上，零线直接接在用电器的另一端，如下图所示：
（2）根据图2可知，当温度为60℃时，热敏电阻R1的阻值为32Ω；
当线圈中电流为0.2A时，由欧姆定律可得控制电路的总电阻：
；
因为R1与R0串联，
所以滑动变阻器接入电路的阻值：R0＝R﹣R1＝60Ω﹣32Ω＝28Ω；
（3）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×6kg×（60℃﹣20℃）＝1.008×106J；
由可得，电热器正常工作10min消耗的电能：
W＝Pt＝1000W×20×60s＝1.2×106J；
则电热器的加热效率：
；
（4）由图2可知，要使恒温水箱内设定的温度降低一些，就要减小热敏电阻R1的阻值；但为了使衔铁吸合时线圈中的电流仍为0.2A，根据欧姆定律可知，应增大滑动变阻器R0接入电路的阻值或减小电源电压。
答：（1）如上图所示；
（2）滑动变阻器接入电路阻值应为28Ω；
（3）电热器的加热效率为84%；
（4）大；小。
【点评】本题考查了电磁继电器的连接、欧姆定律、吸热公式、电功公式的运用、电热转化效率以及串联电路的特点，关键是明白电磁继电器的工作原理，并能从图中获取有用信息，本题综合性强、难度较大。
2023年江苏省常州市武进区前黄实验学校中考物理一模试卷
一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）科技是强国的支撑，以下所列我国取得的科技成就中，说法不正确的是（ ）
A．人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能供给卫星用电器
B．核聚变装置“东方超环”获得核能的方式与氢弹是一致
C．北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号
D．超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体制成的
2．（2分）下列判断正确的是（ ）
A．甲图中该木块的长度为31.00cm
B．乙图中A的读数结果比真实值偏小
C．丙图中的秒表记录的时间为217.5s
D．丁图中前2s内，小华跑得较快
3．（2分）国家速滑馆“冰丝带”采用了二氧化碳跨临界直冷制冰技术，原理如图所示，首先液体二氧化碳通过膨胀阀进入毛细管，在毛细管中迅速变成气体，此时在毛细管上方的平面上洒水即可完成制冰；之后气体二氧化碳在压缩机的推动下进入冷凝器，在这里变成液体，完成一个循环。下列有关说法正确的是（ ）
A．毛细管中发生的物态变化是液化
B．制冰时水在平面上凝固吸热形成冰面
C．二氧化碳气体在冷凝器中液化放热
D．制冰时冷凝器的温度升高，这是通过做功的方式改变物体内能的
4．（2分）如图，同学们送小明乘火车回家，火车开动后小明看到同学们在后退。下列说法正确是（ ）
A．小明以地面为参照物判断同学们是运动的
B．小明以其中一名同学为参照物判断其他同学是运动的
C．同学们以地面为参照物判断小明是运动的
D．同学们以火车为参照物判断小明是运动的
5．（2分）绿色办奥运是冬奥会的办赛理念之一。在电力方面，考虑使用清洁能源和可再生能源，实现绿电入网。据此，你推荐使用下列哪一组能源（ ）
A．水能；核能 B．风能；太阳能
C．地热能；天然气 D．煤；石油
6．（2分）沙画是将沙子洒在平板灯台上做出各种造型的艺术。灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后，呈现出各种画面，如图所示为中学生所做的抗疫沙画。下列成语中描述的现象成因与沙画的光学原理相同的是（ ）
A．镜花水月 B．五光十色 C．海市蜃楼 D．井底之蛙
7．（2分）如图是西安某住宅小区门口栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆逆时针拉起来，下列四个选项中的杠杆与它类型一致的是（ ）
A．钓鱼竿 B．核桃夹
C．托盘天平 D．羊角锤
8．（2分）在2022北京冬奥会短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威获得金牌，图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形。下列说法正确的是（ ）
A．他通过弯道过程中，处于平衡状态
B．他在加速冲刺过程中，惯性也在增大
C．他在快速滑行时，若所受外力突然消失，会立即停下
D．站立时，他受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力
9．（2分）细心的小明通过平时观察发现如下现象，其中表述不正确的是（ ）
A．如图甲，“覆杯实验”证明了大气压的存在
B．如图乙，盆景自动供水装置利用了连通器原理
C．如图丙，小明看到拦河大坝“上窄下宽”，是为了能够承受水深处的较大的压强
D．如图丁，飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气的流速
10．（2分）与头发摩擦过的塑料尺能“吸”起纸屑。下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是（ ）
A．挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上
B．削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
C．干手搓开的新塑料袋“吸”在手上
D．行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外
11．（2分）父子二人在沙地上行走，在沙地上留下深浅相同、大小不同的脚印，已知脚印的面积关系为S父＞S子，他们对沙地的压强、压力大小关系分别是（ ）
A．p父＜p子，F父＜F子 B．p父＞p子，F父＞F子
C．p父＝p子，F父＜F子 D．p父＝p子，F父＞F子
12．（2分）如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（ ）
A．动圈式话筒
B．电磁起重机
C．扬声器
D．灵敏电流计
13．（2分）某物理兴趣小组为学校食堂设计了一个烟雾自动报警器，它能在烟雾达到一定浓度时通过电铃（阻值不变）发声报警。该报警器内部有一可变电阻R，其阻值随烟雾浓度增大而减小，通过电铃的电流需要达到一定大小时才能发声，同时电表可以显示浓度的变化。下列几个电路图中符合报警要求的是（ ）
A． B．
C． D．
14．（2分）在楼房竣工通电前，电工通常要检查家庭电路的安装是否存在故障。常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安的照明电路中每个支路的情况，如图所示。当只闭合S、S1时，L0不亮；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色；当只闭合S、S3时，L0正常发光。由此可以判断（ ）
A．L2所在的支路短路 B．L3所在的支路正常
C．L1所在的支路断路 D．各支路均完好
15．（2分）灯泡L标有“3V，1.5W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示；现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，若电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样，则下列说法正确的是（ ）
A．电路的总功率最大为1.5W
B．当电流表示数为0.3A时，滑动变阻器电功率为0.45W
C．为保护电路，电流表的示数变化范围是0.3A～0.5A
D．为了保证电路安全，滑动变阻器的取值范围5～10Ω
二、填空作图题（每空格1分，每图2分，共28分）
16．（2分）在种植蔬菜的时候常常采用塑料薄膜做大棚，这是因为塑料薄膜透光性 （选填“好”或“差”），导热能力 （选填“强”或“弱”）。
17．（2分）如图所示，小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，与该成像原理相同的光学仪器有 ；若想让“6”变大一些，可将积木与胶囊的距离 。
18．（3分）2022年6月4日，长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂，于6月5日圆满完成神舟十四号发射任务。
（1）运载火箭燃料推进剂选择 （选填“密度”、“热值”或“比热容”）大的气体燃料，采用 和压缩体积的方法使气体燃料液化。
（2）本次发射搭载的是我国空间站的重要组成部分，空间站在设计上有很大突破，供航天员工作和生活的空间达到了50m3，舱内处于“失重状态”（重力几乎为零），如果在舱内将一个小球斜向上抛出，小球将 （选填“静止”、“抛物线运动”、“匀速直线运动”）。
19．（3分）现代的科技设备可以帮助我们做很多事。如图甲，小明用名为指南针的手机APP指引方向，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是 极；如图乙是疫情期间，老师们开展网络教学用到的电脑手写板。手写板内有一块电路板，可产生纵横交错的磁场，当带有线圈的手写笔在手写板上方移动时，手写板便能接收到手写笔发射的 （选填“电磁波”“超声波”或“次声波”）信号，从而判断笔的位置，这是 现象。
20．（6分）连日来，大风扬沙肆虐。政府各相关单位采取多项措施积极应对极端天气，其中使用雾炮车向空中喷水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用，确保居民生活环境的健康安全。某型号雾炮车的发动机是柴油机，空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱，雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍。
（1）大风扬沙肆虐，该运动 （选填“是”或“不是”）分子热运动。
（2）柴油机四个冲程中的 冲程给车提供了动力，若该柴油机的转速为1800r/min，则它每秒钟完成 个做功冲程。
（3）雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，车受到水平地面的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”），动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）当某次水喷洒完后空载返回时，沿水平路面匀速前进了10km，速度为2m/s，此过程消耗柴油4kg，则该雾炮车的效率是 。（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）
21．（4分）如图甲所示是一种常见的电热膜，它是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，其内部结构如图乙所示。电热膜取暖器工作时，电热膜是利用电流的 效应工作的；如图乙所示电热膜电路，导电墨线的连接方式是 联；使用中，若某些导电墨线的局部导电材料脱落，如图丙所示，则该电热膜的电功率会 。（选填“变大”“变小”或“不变”）；某防雾镜就是在平面镜后贴有该电热膜，防雾镜的额定功率为88W，则防雾镜正常工作250s消耗
的电能为 J。
22．（4分）小明家有一个标有“220V，10A”的插排（图甲所示），同时接入一个电加热坐垫（“220V，24.2W”）和一台吸尘器（“220V，1100W”），吸尘器的内部结构主要是电动机，小明家电压恒为220V。
（1）现有一个电吹风机（“220V，880W”），该插排 （选填“可以”或“不可以”）再接入此电吹风机，使3个用电器同时工作。
（2）吸尘器内的电动机是利用 原理工作的。
（3）图乙是电加热坐垫（“220V，24.2W”）的简化电路图，通过调控开关可实现保温和加热两个功能。电
阻R1在调温盒内，电阻R2置于坐垫内用于加热。坐垫处于保温状态时，电阻R2消耗的电功率为20W，则保温时，电路中的电流是 A；R1的阻值是 Ω。
23．（2分）如图甲所示的多功能碗夹，使用时和钳子类似，其中AOB可以看成一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，请你在图乙中画出使用该碗夹取餐时，作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。
24．（2分）某学校大门安装了“人脸识别测温门禁一体机”，要求人脸数据识别成功（S1闭合），且体温不高于37.3℃（S2闭合）才能把门锁（由电动机M控制）打开，请把这种一体机的电路图（如图所示）连接完整。
三、解答探究题（第25题5分，第26题5分，第27题10分，第28题6分，第29题8分，第30题8分，共42分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果不得分。
25．（5分）如图所示是小明设计的研究匀速直线运动物体受力情况的实验装置，在小车上固定一水平长木板，木板两端各固定一立柱，将两根相同的弹簧一端固定在立柱上，弹簧另一端固定在底部带有轮子的锥体上，两弹簧均处于适当伸长状态，且两弹簧处于同一直线上。当装置静止时，在锥体轮子所处位置处做好标记。用细绳将小车与数字电机相连，当电机工作时，能使小车以不同的速度向右运动。
（1）为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以 （选填“小车”、“锥体”或“长木板”）为研究对象。
（2）装置静止时，左侧弹簧对锥体的拉力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）右侧弹簧对锥体的拉力。理由是： 。
（3）当锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小 。
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时（两侧弹簧仍处于伸长状态），左侧弹簧对锥体的拉力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体处于 （选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动状态。
26．（5分）寒假期间，学校布置了假期社会实践作业。小聪在家和妈妈学烹饪时注意到，盐（主要成分是NaCl）和糖（主要成分是蔗糖）外观非常像（如图甲），除了尝味道几乎分辨不出来。于是他找来小明和小林，想利用自己所学的物理知识，科学的分辨出两种物质。经过查阅资料，他们得到以下数据（如表格）：
物质
密度/g•cm﹣3
熔点/℃
比热容/J•（kg•℃）﹣1
盐（NaCl）
2.17
801
4.03×103
糖（蔗糖）
1.66
185
1.26×103
（1）小聪找来A、B两个相同的勺子，均装满一平勺不同样品。用天平测得A勺总质量为16.2g，B勺总质量如图乙所示，则可知 （选填“A”或“B”）勺中样品为盐。
（2）小明和小林从学校借来实验器材，组装了如图丙所示装置，通过水浴法加热两种样品。某时刻，试管D中温度计示数如图，此时温度为 ℃。实验中每隔一段时间记录一次C、D管中物质的温度，并记录数据，做出温度随时间变化的规律图像，如图丁所示。
（3）根据图丁可知，吸收相等热量，升温较多的是 （选填“C”或“D”），进而判断出试管D中样品为 （选填“糖”或“盐”）。
（4）小林发现该实验无法根据熔点辨别两种物质，原因是 。
27．（10分）小明设计了如图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
0.08
不亮
2
1.7
0.24
0.41
较暗
3
2.5
0.28
正常
4
3.0
0.30
0.90
很亮
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线帮他改正。
（2）重新连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，两只电表的指针始终处于图乙所示位置，则电路故障原因可能是 。
（3）排除故障后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表中。分析表中数据，要完成第三次实验，与第二次实验相比，滑动变阻器连入电路的阻值 （选填“更大”“更小”或“相等”）。小明测得小灯泡的额定功率为 W。另一位同学小丁认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定功率。他利用第一次实验测量的数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，再根据P＝计算小灯泡在25V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与小明测量的额定功率相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。造成上述偏差的原因是小灯泡的电阻受 （选填“温度”“电压”或“电流”）的影响。
（4）小明认为，为了得到小灯泡准确的额定功率。应求出上述表格中多组小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，这种数据处理方法是 （选填“正确”或“错误”）的。
（5）某实验小组由于电压表被损坏，又想出一种测量小灯泡额定功率（小灯泡的额定电压为U额）的方法，电路设计如图丙所示，其中R0为阻值已知的定值电阻，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为 时，小灯泡正常发光；
②滑动变阻器滑片不动，断开S1，闭合S2，读出电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率P额＝ （用U额、R0、I表示）。
28．（6分）阅读下列短文，回答问题。
地震预警
地震预警，是指在地震发生后，利用地震波传播速度小于电磁发传播速度的特点，提前对地震波尚未到达的地方进行提醒，以减小相关区域的灾害损失。
地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波地壳中传播速度最快，约为6km/s，破坏性最弱。横波传播速度约为3km/s，破坏性较强。当横波与纵波相遇叠加后，会激发出面波。横波和面波是造成建筑物破坏的主要因素。
自然界中传播速度最快就是电磁波了，其速度能达到3×108m/s。在智能手机普及的今天，只需要在纵波到达监测点后，通过网络或信息提醒人们做好抵卸横波和面波的准备即可达到地震预警的目的（如图甲）。研究表明，如果提前3秒预警，可使人员伤亡减少14%；如果提前10秒预警，可使人员伤亡减少39%；如果提前60秒预警，则可使人员伤亡减少95%。
（1）发生地震时会伴有次声波的产生，某次伴有的次声波的频率约10Hz，它在1s的时间内振动的次数为 次，它的周期为 s。
（2）如图，若震源距监测点60km，距离受灾群众90km，地震发生后，地震局在多少秒后能接收到纵波信号？
（3）收到纵波信号后，地震局立即发出预警，忽略电磁波在空气中的传播时间，则受灾群众在收到预警信息后，可供做应急准备的时间为多少秒？
29．（8分）在一些建筑工地，工人师傅常用滑轮组将建材提升到一定高度。
（1）如图所示，提升建材有甲、乙两种方法，若不计绳重和摩擦，其中比较省力的是 ；两种方法中，机械效率 （选填“甲的大”、“乙的大”或“一样大”）。
（2）某次施工中采取乙方法运送建材上楼，一位重600N的工人施加竖直向下的、大小为500N的拉力F，使重900N的建筑材料以0.4m/s的速度匀速竖直上升了10s，该过程不计绳重与摩擦，求：
①拉力F做功的功率；
②滑轮组的机械效率。
③提升重物的机械效率最大可达多少？（结果用百分数形式表示，且保留一位小数）
30．（8分）如图1为一恒温水箱电路结构示意图，包括控制电路和工作电路两部分，控制电路：电源电压恒为12V，R1为热敏电阻（置于水箱中），阻值随温度变化的关系如图2所示，R0为滑动变阻器，线圈电阻不计，线圈中电流大于0.2A时衔铁被吸下；工作电路：R2为电热器，上面标有“220V，1000W”的字样，L1、L2为红绿指示灯，其额定电压均为220V，加热时红灯正常发光，绿灯不亮，停止加热时绿灯正常发光，红灯不亮。
（1）按要求连接好工作电路；
（2）为了使水箱内温度保持在60℃（水温低于60℃时电热器工作，高于60℃时停止加热），滑动变阻器接入电路阻值应为多少？
（3）水箱内装有质量为6kg，20℃的冷水，电热器正常工作20min后自动停止加热，求电热器的加热效率是多少？
（4）为了使恒温水箱内设定的温度降低一些，应该将滑动变阻器R0接入电路的阻值调 （选填“大”、“小”）一些；或者将电源电压调 （选填“大”、“小”）一些。
2023年江苏省常州市武进区前黄实验学校中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）科技是强国的支撑，以下所列我国取得的科技成就中，说法不正确的是（ ）
A．人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能供给卫星用电器
B．核聚变装置“东方超环”获得核能的方式与氢弹是一致
C．北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号
D．超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体制成的
【分析】（1）太阳能电池板把太阳能转化为电能。
（2）核聚变装置“东方超环”获得核能的方式与氢弹是一致，是利用核聚变来获得核能的。
（3）电磁波可以传递信息。
（4）超导光量子计算机中的核心电子器件是用超导体制成的。
【解答】解：A、人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能供给卫星用电器，故A正确；
B、核聚变装置“东方超环”获得核能的方式与氢弹是一致，是利用核聚变来获得核能的，故B正确；
C、北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号，故C正确；
D、超导光量子计算机中的核心电子器件是用超导体制成的，故D错误。
故选：D。
【点评】知道超声波的应用；知道核聚变；知道电磁波的特点及应用；知道超导体的特点及应用。
2．（2分）下列判断正确的是（ ）
A．甲图中该木块的长度为31.00cm
B．乙图中A的读数结果比真实值偏小
C．丙图中的秒表记录的时间为217.5s
D．丁图中前2s内，小华跑得较快
【分析】（1）刻度尺的使用要首先观察它的量程和分度值。注意刻度尺要估读到分度值的下一位；
（2）使用量筒读数时，视线应与量筒内液体的凹液面的最低处保持在同一水平面上，俯视或仰视都会读不准确；
（3）秒表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，秒表读数是两个表盘的示数之和；
（4）要判断前2s内谁跑得快，我们可采取相同时间比较路程，谁在相同时间内运动的路程大，谁就跑得快。
【解答】解：A、甲图刻度尺的1大格表示1cm，里面有10个小格，其分度值为1mm，该木块的长度为71.0cm﹣40.0cm＝31.0cm，故A错误；
B、使用量筒读数时，视线应与量筒内液体的凹液面的最低处保持在同一水平面上，A读数时俯视，偏大，故B错误；
C、秒表的读数为3min7.5s＝187.5s，故C错误；
D、由图象可知，在前2s内，小华运动的距离比小明大，所以小华跑得较快，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了刻度尺、量筒、温度计的使用及速度的比较，绝大多数的物理实验都需要测量工具，它们的读数既有共同的要求，也有各自的特点，我们学习时必须全面了解，区别对待。
3．（2分）国家速滑馆“冰丝带”采用了二氧化碳跨临界直冷制冰技术，原理如图所示，首先液体二氧化碳通过膨胀阀进入毛细管，在毛细管中迅速变成气体，此时在毛细管上方的平面上洒水即可完成制冰；之后气体二氧化碳在压缩机的推动下进入冷凝器，在这里变成液体，完成一个循环。下列有关说法正确的是（ ）
A．毛细管中发生的物态变化是液化
B．制冰时水在平面上凝固吸热形成冰面
C．二氧化碳气体在冷凝器中液化放热
D．制冰时冷凝器的温度升高，这是通过做功的方式改变物体内能的
【分析】（1）物质由液态变成气态的过程叫做汽化；
（2）物体由液态变为固态的过程叫做凝固；
（3）物质由气态变为液态的过程叫做液化，液化是放热过程；
（4）物质由液态变成固态的过程叫做凝固，凝固过程要放出热量。
【解答】解：A、液体二氧化碳通过膨胀阀进入毛细管，在毛细管中迅速变成气体，所以毛细管中发生的物态变化是汽化，故A错误；
B、在制冰管上方的平面上洒水即可完成制冰，此过程中水凝固成冰，水凝固时会放出热量，故B错误；
C、气体二氧化碳在压缩机的推动下进入冷凝器，在这里变成液体，此过程二氧化碳气体在冷凝器中液化放热，故C正确；
D、制冰时，冷凝器内的二氧化碳液化，放出热量，冷凝器吸收热量、温度升高，是利用热传递的方式改变物体的内能，故D错误。
故选：C。
【点评】判断物态变化现象主要看物体由什么状态变为了什么状态，然后根据物态变化的定义来判断。
4．（2分）如图，同学们送小明乘火车回家，火车开动后小明看到同学们在后退。下列说法正确是（ ）
A．小明以地面为参照物判断同学们是运动的
B．小明以其中一名同学为参照物判断其他同学是运动的
C．同学们以地面为参照物判断小明是运动的
D．同学们以火车为参照物判断小明是运动的
【分析】判断物体的运动状态之前，必须选择参照物，如果物体和参照物之间发生了位置的改变，则称物体是运动的，
如果物体和参照物之间没有发生位置的改变，则称物体是静止的。
【解答】解：A、小明以地面为参照物，几个同学相对于地面上的位置没有变化，那么这些同学是静止的，故A错误；
B、小明以其中一名同学为参照物，其他同学与这名同学之间的相对位置没有发生改变，故小明以其中一名同学为参照物判断其他同学是静止的，故B错误；
C、同学们以地面为参照物，小明与地面的位置不断发生改变，故同学们以地面为参照物判断小明是运动的，故C正确；
D、同学们以火车为参照物，小明与火车之间的相对位置没有发生改变，故同学们以火车为参照物判断小明是静止的，故D错误。
故选：C。
【点评】一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物；所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同，注意体会运动和静止的相对性。
5．（2分）绿色办奥运是冬奥会的办赛理念之一。在电力方面，考虑使用清洁能源和可再生能源，实现绿电入网。据此，你推荐使用下列哪一组能源（ ）
A．水能；核能 B．风能；太阳能
C．地热能；天然气 D．煤；石油
【分析】像太阳能、风能、水能以及动植物等这类可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源；而像煤、石油、天然气和铀矿这类化石或矿物能源，一旦消耗就很难再生的能源是不可再生能源；在使用过程对自然界没有污染的能源属于清洁能源。
【解答】解：根据可再生和不可再生能源的区别可以知道，风能、水能、太阳能、地热能可重复利用，在短时间内可以再次产生，是可再生能源、清洁无污染；
核能和天然气、石油、煤炭等化石能源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源；
所以推荐使用风能、太阳能。
故选：B。
【点评】本题需要学生知道常见的可再生能源和不可再生能源，知道哪些能源是清洁能源。
6．（2分）沙画是将沙子洒在平板灯台上做出各种造型的艺术。灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后，呈现出各种画面，如图所示为中学生所做的抗疫沙画。下列成语中描述的现象成因与沙画的光学原理相同的是（ ）
A．镜花水月 B．五光十色 C．海市蜃楼 D．井底之蛙
【分析】光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；逐项分析各情景运用的光学知识进行作答。
【解答】解：沙画的光学原理是光的直线传播；
A、镜花水月，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误；
B、五光十色，属于光的色散现象，故B错误；
C、海市蜃楼，是由光的折射形成的，故C错误；
D、井底之蛙，说明光沿直线传播，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了光的直线传播、光的反射和折射，是一道基础题。
7．（2分）如图是西安某住宅小区门口栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆逆时针拉起来，下列四个选项中的杠杆与它类型一致的是（ ）
A．钓鱼竿 B．核桃夹
C．托盘天平 D．羊角锤
【分析】本题主要考查两个方面的知识：（1）力臂的定义：从支点到力的作用线的距离叫做力臂。（2）杠杆的分类方法：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
【解答】解：由图可知杠杆绕A点右侧的轴转动，则A点的动力臂远小于杠杆重力的阻力臂，所以杠杆是一个费力杠杆。
核桃夹、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆。
钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意、BCD不合题意。
故选：A。
【点评】本题的解题关键是首先明确杠杆的支点在点A右侧的轴上，再进一步判断出动力臂小于阻力臂。
8．（2分）在2022北京冬奥会短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威获得金牌，图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形。下列说法正确的是（ ）
A．他通过弯道过程中，处于平衡状态
B．他在加速冲刺过程中，惯性也在增大
C．他在快速滑行时，若所受外力突然消失，会立即停下
D．站立时，他受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力
【分析】（1）平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态；
（2）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，惯性的大小只与物体的质量有关；
（3）一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态；
（4）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：A．通过弯道过程中，任子威的运动方向不断变化，所以他处于非平衡状态，故A错误；
B．他在加速冲刺过程中，质量不变，惯性大小也不变，故B错误；
C．由牛顿第一定律可知，任子威原来处于运动状态，若所受外力突然消失，他会做匀速直线运动，故C错误；
D．站立时，他受到的重力和冰面对他的支持力，作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，是一对平衡力，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查平衡状态的判断、惯性、牛顿第一定律、平衡力的判定，属于常见题。
9．（2分）细心的小明通过平时观察发现如下现象，其中表述不正确的是（ ）
A．如图甲，“覆杯实验”证明了大气压的存在
B．如图乙，盆景自动供水装置利用了连通器原理
C．如图丙，小明看到拦河大坝“上窄下宽”，是为了能够承受水深处的较大的压强
D．如图丁，飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气的流速
【分析】（1）“覆杯实验”，能证明大气压的存在；
（2）上端开口，底部相连通的容器叫连通器，当所装同一种液体静止不流动时，各容器中的液面是相平的；
（3）液体的压强跟液体的深度和密度有关。在液体的密度一定时，液体越深，液体的压强越大；
（4）液体和气体都称为流体，生活中常见的流体是水和空气，流体流速越大的地方，压强越小；流体流速越小的地方，压强越大。
【解答】解：A、纸片托水的“覆杯实验”，纸片托水正是因为大气压托起了纸片，能证明大气压的存在，故A正确；
B、盆景自动供水装置，蓄水瓶上端密封，不是连通器，故B错误；
C、由于液体受到重力作用，且具有流动性，所以液体对容器底和容器侧壁有压强，并且液体的压强随深度增加而增大，即越往下面，液体内部压强越大，故拦河大坝的修建成上窄下宽的梯形，为了能够承受水深处的较大的压强，故C正确；
D、等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲、下表面平直，所以空气通过机翼上表面的流速大，通过下表面的流速较小；因为机翼上方的空气流速大，压强较小；机翼下方的空气流速小，压强大，所以机翼受到一个向上的压强差，飞机受到向上的压力差，也就是升力，故D正确。
故选：B。
【点评】该题通过生活中的现象考查了多个物理知识，要求学生熟练应用所学物理知识来解释生活中的现象。
10．（2分）与头发摩擦过的塑料尺能“吸”起纸屑。下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是（ ）
A．挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上
B．削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
C．干手搓开的新塑料袋“吸”在手上
D．行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外
【分析】（1）由于大气有重力且具有流动性，故大气会对地球表面的物体产生压强；大气压在生活中有很广泛的应用，如：吸饮料、钢笔吸墨水、吸盘式挂钩等等；
（2）分子之间存在着引力和斥力；
（3）根据摩擦起电现象和带电物体的性质分析；
（4）流体流速越快的地方其压强就越小。
【解答】解：用丝绸摩擦过的玻璃棒能够吸引碎纸屑，这是因为带电的玻璃棒可以吸引轻小物体；
A、光滑瓷砖上的吸盘式挂钩，挂衣钩里面的空气被挤出，在外界大气压的作用下，将挂钩压在瓷砖上，故A错误；
B、削平的铅柱压紧后能“吸”在一起，因为分子间有引力，故B错误；
C、干手搓开的新塑料袋“吸”在手上，因为摩擦起电后带静电，会吸引轻小物体，故C正确；
D、行驶的汽车，车外的空气流速快，压强小，车内的空气流速小、压强大，压强差就把窗帘压向窗外，故D错误。
故选：C。
【点评】本题利用了摩擦起电、流体压强、分子间的作用力和大气压的存在来解释一些现象。一个“吸”字，包含不同的物理规律，要注意区分。
11．（2分）父子二人在沙地上行走，在沙地上留下深浅相同、大小不同的脚印，已知脚印的面积关系为S父＞S子，他们对沙地的压强、压力大小关系分别是（ ）
A．p父＜p子，F父＜F子 B．p父＞p子，F父＞F子
C．p父＝p子，F父＜F子 D．p父＝p子，F父＞F子
【分析】物理学中用压强来描述压力作用的效果，根据脚印深浅相同，可知二人压力作用效果相同，也就是压强相等，即p父＝p子．然后利用p＝的变形公式F＝pS进行分析得出压力的大小关系。
【解答】解：留下的脚印深浅相同，说明他们对沙滩的压力效果相同，也就是压强相等，即p父﹦p子；
因为S父＞S子，p父﹦p子；
所以根据p＝可得F＝pS，可知F父＞F子。
故选：D。
【点评】本题考查的是压强物理意义和压强计算公式的定性分析，运用了控制变量的方法。
12．（2分）如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（ ）
A．动圈式话筒
B．电磁起重机
C．扬声器
D．灵敏电流计
【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的。
（2）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场。
（3）通电导体在磁场中受力运动。
【解答】解：刷卡机是利用电磁感应来工作的。
A、动圈式话筒是利用电磁感应来工作的，故A符合题意。
B、电磁起重机的主要部件是电磁铁，电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故B不符合题意；
C、扬声器是利用磁场对电流的作用来工作的，故C不符合题意；
D、灵敏电流计是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】知道电磁感应、电流的磁效应、磁场对电流的作用以及它们的应用。
13．（2分）某物理兴趣小组为学校食堂设计了一个烟雾自动报警器，它能在烟雾达到一定浓度时通过电铃（阻值不变）发声报警。该报警器内部有一可变电阻R，其阻值随烟雾浓度增大而减小，通过电铃的电流需要达到一定大小时才能发声，同时电表可以显示浓度的变化。下列几个电路图中符合报警要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】可变电阻R阻值随烟雾浓度增大而减小，电流需要达到一定大小时电铃才能发声，据此分析R与电铃的连接方式和电表的接法。
【解答】解：当烟雾浓度增大时，R的阻值越小，能使通过电铃的电流增大，所以R与电铃应串联在电路，故AC错误；
R与电铃串联，R的阻值越小，电路总电阻变小，电源电压一定，由I＝可知电路中电流变大，故D图不符合题意；
电路中的电流变大，由U＝IR知，此时电铃两端电压变大，所以电压表应该与电铃并联，故B正确。
故选：B。
【点评】本题是电路的设计，考查了电路串联电路特点、欧姆定律的应用，利用好可变电阻R的阻值随管内液体的减少而减小是关键。
14．（2分）在楼房竣工通电前，电工通常要检查家庭电路的安装是否存在故障。常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安的照明电路中每个支路的情况，如图所示。当只闭合S、S1时，L0不亮；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色；当只闭合S、S3时，L0正常发光。由此可以判断（ ）
A．L2所在的支路短路 B．L3所在的支路正常
C．L1所在的支路断路 D．各支路均完好
【分析】将额定电压220V的“校验灯”，接在保险丝的两只接线柱上，是相当于把此灯串联入电路中，它会有三种状态：“校验灯”恰能正常发光，说明该支路短路，“校验灯”发光不正常（暗红色）说明该支路工作正常，“校验灯”不发光说明该支路断路。
【解答】解：当只闭合S、S1时，L0不亮，说明L1所在电路断路；
当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色，说明电路是通路，根据串联电路特点可知，每个灯泡两端的电压都小于电源电压，所以两盏灯都成暗红色，该电路是正常的；
当只闭合S、S3时，L0正常发光，说明电路是通路，L0正常发光，其两端电压等于电源电压，故障是L3短路；
综上所述，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了用校验灯检修家庭电路的故障。根据校验灯的三种发光情况得出电路是否存在故障。
15．（2分）灯泡L标有“3V，1.5W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示；现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，若电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样，则下列说法正确的是（ ）
A．电路的总功率最大为1.5W
B．当电流表示数为0.3A时，滑动变阻器电功率为0.45W
C．为保护电路，电流表的示数变化范围是0.3A～0.5A
D．为了保证电路安全，滑动变阻器的取值范围5～10Ω
【分析】由图乙知，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流：
A、结合电流表的量程得出电路的最大电流，即可判断灯泡是否能正常工作；根据P＝UI求出电路消耗的最大电功率；
B、当电流表示数为0.3A时，灯的电压为1.5V，由串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压，由串联电路电流的规律可生变阻器的电流，根据P＝UI得出滑动变阻器电功率；
CD、根据电流表的量程和灯的额定电流及变阻器允许通过的最大电流确定电路的最大电流为0.5A；
由欧姆定律和电阻的串联得出此时变阻器连入的最小电阻；
由电压表的量程为“0﹣3V”可知电压表的最大示数为3V，此时变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压的规律可知灯的电压，由图乙知电路的最小电流，从而得出电流表的示数变化范围；
由欧姆定律，求出电流最小时变阻器的最大电阻，从而得出滑动变阻器的取值范围。
【解答】解：由图乙知，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流：
A、电路中的最大电流I＝0.6A，
电路消耗的最大电功率：
Pmax＝UImax＝4.5V×0.6A＝2.7W，故A错误；
B、当电流表示数为0.3A时，灯的电压为1.5V，
由串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝4.5V﹣1.5V＝3V，
由串联电路电流的规律，变阻器的电流：I滑＝0.3A
滑动变阻器电功率为：
P＝U滑I滑＝3V×0.3A＝0.9W，故B错误；
CD、电流表的量程为“0﹣0.6A”，灯的额定电流为0.5A，而变阻器允许通过的最大电流为1A，故电路的最大电流为0.5A（灯正常发光）﹣﹣﹣﹣①，
由欧姆定律和电阻的串联，此时变阻器连入的最小电阻为：
R滑小＝﹣RL＝﹣6Ω＝3Ω﹣﹣﹣﹣﹣②；
电压表的量程为“0﹣3V”，即电压表的最大示数为3V，此时变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压的规律，灯的电压为：4.5V﹣3V＝1.5V，由图乙知，电路的最小电流为0.3A﹣﹣﹣﹣③，
由①③得：为保护电路，电流表的示数变化范围是0.3A﹣0.5A，故C正确；
由欧姆定律，此时变阻器的最大电阻：
R滑大＝＝10Ω﹣﹣﹣﹣④；
由②④得，为了保证电路安全，滑动变阻器的取值范围3﹣10Ω，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是从题中获取有效的信息。
二、填空作图题（每空格1分，每图2分，共28分）
16．（2分）在种植蔬菜的时候常常采用塑料薄膜做大棚，这是因为塑料薄膜透光性 好 （选填“好”或“差”），导热能力 弱 （选填“强”或“弱”）。
【分析】从覆盖塑料薄膜的目的与作用分析解决此题。
【解答】解：蔬菜大棚覆盖塑料薄膜的目的是：1、让阳光能够照射到大棚内，即透光；2、防止散热，使大棚内的温度维持在一定范围内，即保温，因为塑料薄膜的透光性好，导热能力弱，所以用塑料薄膜做大棚。
故答案为：好；弱。
【点评】农民在种植蔬菜时采用塑料薄膜做大棚的目的是透光保温。
17．（2分）如图所示，小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，与该成像原理相同的光学仪器有 照相机 ；若想让“6”变大一些，可将积木与胶囊的距离 减小 。
【分析】凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，此时u＞2f，2f＞v＞f，应用于照相机。
【解答】解：上面的数字“9”变成了“6”，成倒立缩小的实像，所以是u＞2f，2f＞v＞f，应用于照相机。若想让“6”变大一些，可以适当减小物距，即减小积木和胶囊的距离。
故答案为：照相机；减小。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，属于基础题。
18．（3分）2022年6月4日，长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂，于6月5日圆满完成神舟十四号发射任务。
（1）运载火箭燃料推进剂选择 热值 （选填“密度”、“热值”或“比热容”）大的气体燃料，采用 降低温度 和压缩体积的方法使气体燃料液化。
（2）本次发射搭载的是我国空间站的重要组成部分，空间站在设计上有很大突破，供航天员工作和生活的空间达到了50m3，舱内处于“失重状态”（重力几乎为零），如果在舱内将一个小球斜向上抛出，小球将 匀速直线运动 （选填“静止”、“抛物线运动”、“匀速直线运动”）。
【分析】（1）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小；
液化的两种方式：压缩体积和降低温度；
（2）一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解：（1）火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有密度小、热值大，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。
火箭中的燃料和氧化剂是液态的，它是通过采用降低温度和压缩体积的方法使气体燃料液化；
（2）外太空处于微重力状态，重力忽略不计，根据牛顿第一定律，物体不受力的作用将保持匀速直线运动。
故答案为：（1）热值；降低温度；（2）匀速直线运动。
【点评】本题考查了燃料的热值、牛顿第一定律的理解，属于基础知识，要熟记。
19．（3分）现代的科技设备可以帮助我们做很多事。如图甲，小明用名为指南针的手机APP指引方向，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是 S 极；如图乙是疫情期间，老师们开展网络教学用到的电脑手写板。手写板内有一块电路板，可产生纵横交错的磁场，当带有线圈的手写笔在手写板上方移动时，手写板便能接收到手写笔发射的 电磁波 （选填“电磁波”“超声波”或“次声波”）信号，从而判断笔的位置，这是 电磁感应 现象。
【分析】（1）磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；
（2）电磁波能够传递信息；
（3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流。
【解答】解：图甲，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是S极；图乙，当带有线圈的手写笔在手写板上方移动时，手写板便能接收到手写笔发射的电磁波信号，从而判断笔的位置，这是电磁感应现象。
故答案为：S；电磁波；电磁感应。
【点评】本题考查了磁极间相互作用规律、电磁波的应用、电磁感应现象等，属于基础题。
20．（6分）连日来，大风扬沙肆虐。政府各相关单位采取多项措施积极应对极端天气，其中使用雾炮车向空中喷水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用，确保居民生活环境的健康安全。某型号雾炮车的发动机是柴油机，空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱，雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍。
（1）大风扬沙肆虐，该运动 不是 （选填“是”或“不是”）分子热运动。
（2）柴油机四个冲程中的 做功 冲程给车提供了动力，若该柴油机的转速为1800r/min，则它每秒钟完成 15 个做功冲程。
（3）雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，车受到水平地面的摩擦力 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），动能 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）当某次水喷洒完后空载返回时，沿水平路面匀速前进了10km，速度为2m/s，此过程消耗柴油4kg，则该雾炮车的效率是 31.25% 。（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）
【分析】（1）分子非常小，人的眼睛不借助工具是看不见的；
（2）热机的做功冲程将内能转化为机械能，给外界提供动力，柴油机属于热机；
柴油机的曲轴每转2转，对外做功1次，则根据数学知识计算转速为1800r/min的柴油机，每秒钟对外做功的次数；
（3）雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，速度不变质量减小，滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度一定时，压力越小，滑动摩擦力越小；动能的大小与质量和速度有关，速度一定时，质量越小，动能越小；
（4）根据题意结合重力G＝mg，计算该炮雾车匀速行驶时受到的阻力，该炮雾车水平匀速行驶，受力平衡，根据二力平衡知识判断牵引力，根据W＝Fs计算有用功，根据Q放＝mq计算柴油完全燃烧放出的热量，根据η＝×100%计算该雾炮车的效率。
【解答】解：（1）分子非常小，人的眼睛不借助工具是看不见的，故大风扬沙不是分子的运动；
（2）柴油机的做功冲程将内能转化为机械能，给车提供动力；
柴油机的曲轴每转2转，对外做功1次，则转速为1800r/min，对外做功的次数为n＝＝15次/s；
（3）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度一定时，压力越小，滑动摩擦力越小，雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，质量减小，对地面的压力减小，则摩擦力变小；
动能的大小与质量和速度有关，速度一定时，质量越小，动能越小，雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，质量减小，则动能变小；
（4）该炮雾车匀速行驶时受到的阻力f＝0.05G＝0.05mg＝0.05×10×103kg×10N/kg＝5000N，
该炮雾车水平匀速行驶，受力平衡，根据二力平衡原理可知牵引力F＝f＝5000N，
该炮雾车做的有用功W＝Fs＝5000N×10×103m＝5×107J，
柴油完全燃烧放出的热量Q放＝m柴油q柴油＝4kg×4×107J/kg＝1.6×108J，
该雾炮车的效率η＝×100%＝×100%＝31.25%。
故答案为：（1）不是；（2）做功；15；（3）变小；变小；（4）31.25%。
【点评】本题考查了分子动理论知识，热机的工作过程，摩擦力和动能的影响因素，热机效率的有关计算，知识点较多，都需要掌握。
21．（4分）如图甲所示是一种常见的电热膜，它是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，其内部结构如图乙所示。电热膜取暖器工作时，电热膜是利用电流的 热 效应工作的；如图乙所示电热膜电路，导电墨线的连接方式是 并 联；使用中，若某些导电墨线的局部导电材料脱落，如图丙所示，则该电热膜的电功率会 变小 。（选填“变大”“变小”或“不变”）；某防雾镜就是在平面镜后贴有该电热膜，防雾镜的额定功率为88W，则防雾镜正常工作250s消耗
的电能为 2.2×10⁴ J。
【分析】影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度，根据图中确定这个支路的电阻变化和总电阻的变化，根据P＝确定电功率变化，利用W＝Pt计算防雾镜正常工作250s消耗的电能。
【解答】解：电热膜是利用电流的热效应工作的，导电墨线的连接方式是并联；
图丙部分的凹形会导致横截面积变小，在其它条件不变的情况下，该支路的电阻变大，则整个并联电路的电阻变大，根据P＝知，整个电路的电功率变小；
根据P＝知，
防雾镜正常工作250s消耗的电能W＝Pt＝88W×250s＝2.2×10⁴J。
故答案为：热；并；变小；2.2×10⁴。
【点评】本题考查了并联电路电流的规律、影响电阻大小的因素、电功和电功率的计算，属于基础题。
22．（4分）小明家有一个标有“220V，10A”的插排（图甲所示），同时接入一个电加热坐垫（“220V，24.2W”）和一台吸尘器（“220V，1100W”），吸尘器的内部结构主要是电动机，小明家电压恒为220V。
（1）现有一个电吹风机（“220V，880W”），该插排 可以 （选填“可以”或“不可以”）再接入此电吹风机，使3个用电器同时工作。
（2）吸尘器内的电动机是利用 磁场对通电导体有力的作用 原理工作的。
（3）图乙是电加热坐垫（“220V，24.2W”）的简化电路图，通过调控开关可实现保温和加热两个功能。电
阻R1在调温盒内，电阻R2置于坐垫内用于加热。坐垫处于保温状态时，电阻R2消耗的电功率为20W，则保温时，电路中的电流是 0.1 A；R1的阻值是 200 Ω。
【分析】（1）根据P＝UI求出插排允许的最大功率，与所有用电器的总功率进行比较，进而判断能否同时使用；
（2）电动机是利用了磁场对电流作用的原理工作的；
（3）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；
根据P＝UI＝求出R2的阻值，根据P＝UI＝I2R求出保温状态时电路中的电流，根据欧姆定律求出保温状态时电路中的总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R1的阻值。
【解答】解：（1）插排允许的最大功率：
P最大＝UI最大＝220V×10A＝2200W，
三个用电器全部接入电路总功率：
P总＝P坐+P吸+P吹＝24.2W+1100W+880W＝2004.2W＜2200W，
因此可以接入该电吹风机；
（2）电动机是利用了磁场对通电导线具有力的作用的原理工作的；
（3）当开关S1、S2都闭合时，电路为R2的简单电路，当开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R2的简单电路，电路中的电阻最小，电功率最大，电加热坐垫为加热挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电加热坐垫为保温挡；
由P＝UI＝可知，电加热垫处于加热挡时，电路为R2的简单电路，R2的阻值：
R2＝＝＝2000Ω，
当电加热垫处于保温挡时，R1与R2串联，
由P2＝I2R2可知，保温状态时电路中的电流：
I保温＝＝＝0.1A，
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：
R保温＝＝＝2200Ω，
由串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：
R1＝R总﹣R2＝2200Ω﹣2000Ω＝200Ω。
故答案为：（1）可以；（2）磁场对通电导体有力的作用；（3）0.1；200。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，正确的判断电加热垫处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
23．（2分）如图甲所示的多功能碗夹，使用时和钳子类似，其中AOB可以看成一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，请你在图乙中画出使用该碗夹取餐时，作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。
【分析】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1l1＝F2l2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：由杠杆平衡条件（F1l1＝F2l2）可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向左作出最小动力l1的示意图；过支点O作动力F1的垂线即为动力臂l1；过支点O作动力F2的垂线，可得阻力臂l2，如图所示：
【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
24．（2分）某学校大门安装了“人脸识别测温门禁一体机”，要求人脸数据识别成功（S1闭合），且体温不高于37.3℃（S2闭合）才能把门锁（由电动机M控制）打开，请把这种一体机的电路图（如图所示）连接完整。
【分析】电路中元件的连接方式辨别：根据题意，若达到目时两元件同时要满足，则两元件存在串联关系，若达到目的时两元件是或者关系，则两元件存在并联关系，按照该思路解题。
【解答】解：根据题意，要求人脸数据识别成功，且体温不高于37.3℃才能把门锁打开，即两个条件必须同时满足才能打开门锁，表示这两个条件的开关存在串联关系，即两开关串联接入电路，如图所示：
【点评】此题主要考查元件的连接方式，解决该题关键是根据题意弄清楚两元件串并联的关系，属于中档题。
三、解答探究题（第25题5分，第26题5分，第27题10分，第28题6分，第29题8分，第30题8分，共42分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果不得分。
25．（5分）如图所示是小明设计的研究匀速直线运动物体受力情况的实验装置，在小车上固定一水平长木板，木板两端各固定一立柱，将两根相同的弹簧一端固定在立柱上，弹簧另一端固定在底部带有轮子的锥体上，两弹簧均处于适当伸长状态，且两弹簧处于同一直线上。当装置静止时，在锥体轮子所处位置处做好标记。用细绳将小车与数字电机相连，当电机工作时，能使小车以不同的速度向右运动。
（1）为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以 锥体 （选填“小车”、“锥体”或“长木板”）为研究对象。
（2）装置静止时，左侧弹簧对锥体的拉力 等于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）右侧弹簧对锥体的拉力。理由是： 锥体静止，所受的力为平衡力 。
（3）当锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小 相等 。
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时（两侧弹簧仍处于伸长状态），左侧弹簧对锥体的拉力 小于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体处于 加速 （选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动状态。
【分析】（1）该装置中的锥体在水平方向受到两根弹簧的拉力，通过弹簧的形变可以较为明显的反映锥体的受力情况；
（2）装置静止时，锥体受力平衡；
（3）锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对锥体的拉力；
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时，右侧弹簧的伸长量大于左侧弹簧的伸长量，所以左侧弹簧对锥体的拉力小于右侧弹簧对椎体的拉力。锥体由于惯性会保持原来的运动状态，此时锥体相对于小车向左运动，说明小车向右做加速运动。
【解答】解：（1）该装置中的锥体在水平方向受到两根弹簧的拉力，通过弹簧的形变可以较为明显的反映锥体的受力情况，所以为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以锥体为研究对象；
（2）因为装置静止时，锥体受力平衡，所以左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对椎体的拉力；
（3）锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体随小车一起做匀速直线运动，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小相等；
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时，右侧弹簧的伸长量大于左侧弹簧的伸长量，所以左侧弹簧对锥体的拉力小于右侧弹簧对椎体的拉力。锥体由于惯性会保持原来的运动状态，此时锥体相对于小车向左运动，说明锥体向右做加速运动。
故答案为：（1）锥体；（2）等于；锥体静止，所受的力为平衡力；（3）相等；（4）小于；加速。
【点评】本题主要考查力与运动的关系，明确物体的受力情况，及在不同受力情况下所处的运动状态是解答此题的关键。
26．（5分）寒假期间，学校布置了假期社会实践作业。小聪在家和妈妈学烹饪时注意到，盐（主要成分是NaCl）和糖（主要成分是蔗糖）外观非常像（如图甲），除了尝味道几乎分辨不出来。于是他找来小明和小林，想利用自己所学的物理知识，科学的分辨出两种物质。经过查阅资料，他们得到以下数据（如表格）：
物质
密度/g•cm﹣3
熔点/℃
比热容/J•（kg•℃）﹣1
盐（NaCl）
2.17
801
4.03×103
糖（蔗糖）
1.66
185
1.26×103
（1）小聪找来A、B两个相同的勺子，均装满一平勺不同样品。用天平测得A勺总质量为16.2g，B勺总质量如图乙所示，则可知 A （选填“A”或“B”）勺中样品为盐。
（2）小明和小林从学校借来实验器材，组装了如图丙所示装置，通过水浴法加热两种样品。某时刻，试管D中温度计示数如图，此时温度为 56 ℃。实验中每隔一段时间记录一次C、D管中物质的温度，并记录数据，做出温度随时间变化的规律图像，如图丁所示。
（3）根据图丁可知，吸收相等热量，升温较多的是 C （选填“C”或“D”），进而判断出试管D中样品为 盐 （选填“糖”或“盐”）。
（4）小林发现该实验无法根据熔点辨别两种物质，原因是 水的沸点低，无法达到样品的熔点 。
【分析】（1）根据密度的大小判断物质的种类；
（2）根据温度计的量程和分度值读数；
（3）分析表中数据得出的温度变化情况，得出结论；
（4）水浴加热的最高温度是沸水的温度。
【解答】解：（1）由图可知，糖的密度小于盐的密度，A、B两个相同的勺子，均装满一平勺不同样品，A和B的体积相等，用天平测得A勺总质量为16.2g，B勺总质量如图乙所示，为13.2g，由公式ρ＝可得，A的密度大，则可知A勺中样品为盐；
（2）由图可知，温度计的分度值是1℃，从温度计液柱高度可知，为56℃；
（3）分析表中数据可知，盐的比热容大于糖的比热容，由（1）可知糖的质量小于盐的质量，升高相同的温度，根据Q＝cmΔt可得，盐加热的时间较长；吸收相等的热量，C升温较多；
（4）水浴加热的最高温度是沸水的温度，达不到样品的熔点，故无法根据熔点辨别两种物质。
故答案为：（1）A；（2）56；（3）C；盐；（4）水的沸点低，无法达到样品的熔点。
【点评】本题考查天平的读数、温度计的读数以及热量公式的运用，是一道综合题。
27．（10分）小明设计了如图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
0.08
不亮
2
1.7
0.24
0.41
较暗
3
2.5
0.28
正常
4
3.0
0.30
0.90
很亮
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线帮他改正。
（2）重新连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，两只电表的指针始终处于图乙所示位置，则电路故障原因可能是 灯泡断路 。
（3）排除故障后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表中。分析表中数据，要完成第三次实验，与第二次实验相比，滑动变阻器连入电路的阻值 更小 （选填“更大”“更小”或“相等”）。小明测得小灯泡的额定功率为 0.70 W。另一位同学小丁认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定功率。他利用第一次实验测量的数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，再根据P＝计算小灯泡在25V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与小明测量的额定功率相比 偏大 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。造成上述偏差的原因是小灯泡的电阻受 温度 （选填“温度”“电压”或“电流”）的影响。
（4）小明认为，为了得到小灯泡准确的额定功率。应求出上述表格中多组小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，这种数据处理方法是 错误 （选填“正确”或“错误”）的。
（5）某实验小组由于电压表被损坏，又想出一种测量小灯泡额定功率（小灯泡的额定电压为U额）的方法，电路设计如图丙所示，其中R0为阻值已知的定值电阻，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为 时，小灯泡正常发光；
②滑动变阻器滑片不动，断开S1，闭合S2，读出电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率P额＝ U额（I﹣） （用U额、R0、I表示）。
【分析】（1）电流表和变阻器与灯泡应串在电路中，电压表应并联在灯泡两端；
（2）由图乙可知，电流表的示数为0，说明电路可能断路，电压表的示数为3V，接近电源电压，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，与电压表并联部分出现断路；
（3）根据分压原理判断出滑动变阻器连入电路阻值的变化；
根据P＝UI求出灯的额定功率；
根据灯的电阻随温度的升高而变大结合P＝分析；
（4）小灯泡在不同电压下的功率不同，在额定电压下的功率为额定功率；
（5）要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用，第1次实验操作中，将R0与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为I1时灯泡正常发光，由欧姆定律表示出小灯泡两端的电压；
在第2次操作中，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P＝UI写出小灯泡的额定功率表达式。
【解答】解：（1）原电路图中，电压表串联在电路中，电流表和变阻器与灯泡并联是错误的，电流表、变阻器、灯泡应串在电路中，电压表应并联在灯泡两端，如下图所示：
；
（2）如图乙所示，电流表的示数为0，说明电路可能断路，电压表的示数为3V，接近电源电压，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，与电压表并联部分出现断路，即故障可能是小灯泡断路；
（3）由表中数据可知，要完成第三次实验，与第二次实验相比，电路中的电流变大了，在电源电压不变时，根据R＝知电路的电阻变小，滑动变阻器连入电路的阻值更小；
由表格数据可知，小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.70W；
灯的电阻随温度的升高而变大，用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，小于灯在额定电压下的电阻，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率，则按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比偏大；
（4）小明的做法错误，小灯泡在不同电压下的功率不同，在额定电压下的功率为额定功率；
（5）①断开S2，闭合S1、S，灯L与电阻R0并联，电流表测定值电阻的电流，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为I1＝时，小灯泡两端的电压为U额，小灯泡正常发光；
②闭合S2、S，断开S1，灯L与电阻R0仍然并联，此时电流表测干路电流，因保持滑片位置不变，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律可得，灯泡正常发光时的电流：I额＝I﹣I1；
③灯的额定功率：P额＝U额I额＝U额（I﹣I1）＝U额（I﹣）。
故答案为：（1）见解答；（2）灯泡断路；（3）更小；0.70；偏大；温度；（4）错误；（5）；U额（I﹣）。
【点评】本题测量小灯泡的额定功率，考查电路连接、故障分析、电功率的计算及数据分析。
28．（6分）阅读下列短文，回答问题。
地震预警
地震预警，是指在地震发生后，利用地震波传播速度小于电磁发传播速度的特点，提前对地震波尚未到达的地方进行提醒，以减小相关区域的灾害损失。
地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波地壳中传播速度最快，约为6km/s，破坏性最弱。横波传播速度约为3km/s，破坏性较强。当横波与纵波相遇叠加后，会激发出面波。横波和面波是造成建筑物破坏的主要因素。
自然界中传播速度最快就是电磁波了，其速度能达到3×108m/s。在智能手机普及的今天，只需要在纵波到达监测点后，通过网络或信息提醒人们做好抵卸横波和面波的准备即可达到地震预警的目的（如图甲）。研究表明，如果提前3秒预警，可使人员伤亡减少14%；如果提前10秒预警，可使人员伤亡减少39%；如果提前60秒预警，则可使人员伤亡减少95%。
（1）发生地震时会伴有次声波的产生，某次伴有的次声波的频率约10Hz，它在1s的时间内振动的次数为 10 次，它的周期为 0.1 s。
（2）如图，若震源距监测点60km，距离受灾群众90km，地震发生后，地震局在多少秒后能接收到纵波信号？
（3）收到纵波信号后，地震局立即发出预警，忽略电磁波在空气中的传播时间，则受灾群众在收到预警信息后，可供做应急准备的时间为多少秒？
【分析】（1）频率表示声源每秒振动的次数，周期与频率互为倒数；
（2）根据速度公式计算时间；
（3）根据速度公式计算横波到达群众的时间，与地震预报时间的差值，就是应急准备的时间。
【解答】解：（1）发生地震时会伴有次声波的产生，某次伴有的次声波的频率约10Hz，它在1s的时间内振动10次，它的周期为s＝0.1s。
（2）若震源距监测点60km，纵波到达监测点的时间：t1＝＝＝10s；
（3）距离受灾群众90km，地震发生后，横波到达受灾群众的时间t2＝＝＝30s；
收到纵波信号后，地震局立即发出预警，忽略电磁波在空气中的传播时间，则受灾群众在收到预警信息后，可供做应急准备的时间为Δt＝t2﹣t1＝30s﹣10s＝20s。
答：（1）10；0.1。
（2）地震局在10秒后能接收到纵波信号；
（3）可供做应急准备的时间为20s。
【点评】本题结合地震预测考查了速度公式的应用，属于基础题。
29．（8分）在一些建筑工地，工人师傅常用滑轮组将建材提升到一定高度。
（1）如图所示，提升建材有甲、乙两种方法，若不计绳重和摩擦，其中比较省力的是 甲 ；两种方法中，机械效率 一样大 （选填“甲的大”、“乙的大”或“一样大”）。
（2）某次施工中采取乙方法运送建材上楼，一位重600N的工人施加竖直向下的、大小为500N的拉力F，使重900N的建筑材料以0.4m/s的速度匀速竖直上升了10s，该过程不计绳重与摩擦，求：
①拉力F做功的功率；
②滑轮组的机械效率。
③提升重物的机械效率最大可达多少？（结果用百分数形式表示，且保留一位小数）
【分析】（1）由图可知两滑轮组中承担动滑轮绳子的股数，利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）比较绳子自由端的拉力与物体重力之间的关系，进而分析判断出比较省力的方法，利用不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝比较两滑轮组的机械效率；
（2）①绳子自由端移动的速度v＝nv物，利用P＝＝＝Fv求拉力做功的功率；
②利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率；
③利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求动滑轮的重力，工人通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力等于工人自身的重力，再根据不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求出工人能提升物体的最大重力，利用η＝＝＝＝求滑轮组的最大机械效率。
【解答】解：（1）由图可知n甲＝3，n乙＝2，由不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）可知，F甲＝（G+G动），F乙＝（G+G动），因此比较省力的是甲；
由不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝可知，在动滑轮和提升物体的重力相同时，两种方法中的机械效率一样大；
（2）①绳子自由端移动的速度：v＝n乙v物＝2×0.4m/s＝0.8m/s，
拉力做功的功率：P＝＝＝Fv＝500N×0.8m/s＝400W；
②滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝90%；
③因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝n乙F﹣G＝2×500N﹣900N＝100N，
工人通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力：F最大＝G人＝600N，
由不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）可知，工人能提升物体的最大重力：G最大＝n乙F最大﹣G动＝2×600N﹣100N＝1100N，
则滑轮组的最大机械效率：滑轮组的机械效率：η最大＝＝＝＝＝×100%≈91.7%。
答：（1）甲；一样大；
（2）①拉力F做功的功率为400W；
②滑轮组的机械效率为90%；
③提升重物的机械效率最大可达91.7%。
【点评】本题使用滑轮组时绳子自由端的拉力公式、功率公式和机械效率公式的应用，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
30．（8分）如图1为一恒温水箱电路结构示意图，包括控制电路和工作电路两部分，控制电路：电源电压恒为12V，R1为热敏电阻（置于水箱中），阻值随温度变化的关系如图2所示，R0为滑动变阻器，线圈电阻不计，线圈中电流大于0.2A时衔铁被吸下；工作电路：R2为电热器，上面标有“220V，1000W”的字样，L1、L2为红绿指示灯，其额定电压均为220V，加热时红灯正常发光，绿灯不亮，停止加热时绿灯正常发光，红灯不亮。
（1）按要求连接好工作电路；
（2）为了使水箱内温度保持在60℃（水温低于60℃时电热器工作，高于60℃时停止加热），滑动变阻器接入电路阻值应为多少？
（3）水箱内装有质量为6kg，20℃的冷水，电热器正常工作20min后自动停止加热，求电热器的加热效率是多少？
（4）为了使恒温水箱内设定的温度降低一些，应该将滑动变阻器R0接入电路的阻值调 大 （选填“大”、“小”）一些；或者将电源电压调 小 （选填“大”、“小”）一些。
【分析】（1）根据题意可知，当动触点与上方静触点接触时，停止加热时绿灯正常发光，所以此时为绿灯的基本电路；当动触点与下方静触点接触时，加热电路工作，并且红灯亮，所以R2与红灯并联接入电路；衔铁的实质为一开关，衔铁应接在火线上，零线直接接在用电器的另一端；
（2）先根据图2读出当温度为60℃时R1的阻值；控制电流为0.2A，利用欧姆定律求出此时电路中的总电阻，然后根据串联电路电阻的特点求出滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）先根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量，然后根据W＝Pt求出电热器正常工作10min消耗的电能，最后根据计算电热器的加热效率；
（4）由图2可知，要降低恒温箱的设定温度，就要减小热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为0.2A，根据欧姆定律可知，应增大滑动变阻器连入的电阻值或减小电源电压，据此设计方案。
【解答】解：（1）由题意可知，当动触点与上方静触点接触时，电路为绿灯的基本电路；当动触点与下方静触点接触时，电路为R2与红灯的并联电路；衔铁应接在火线上，零线直接接在用电器的另一端，如下图所示：
（2）根据图2可知，当温度为60℃时，热敏电阻R1的阻值为32Ω；
当线圈中电流为0.2A时，由欧姆定律可得控制电路的总电阻：
；
因为R1与R0串联，
所以滑动变阻器接入电路的阻值：R0＝R﹣R1＝60Ω﹣32Ω＝28Ω；
（3）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×6kg×（60℃﹣20℃）＝1.008×106J；
由可得，电热器正常工作10min消耗的电能：
W＝Pt＝1000W×20×60s＝1.2×106J；
则电热器的加热效率：
；
（4）由图2可知，要使恒温水箱内设定的温度降低一些，就要减小热敏电阻R1的阻值；但为了使衔铁吸合时线圈中的电流仍为0.2A，根据欧姆定律可知，应增大滑动变阻器R0接入电路的阻值或减小电源电压。
答：（1）如上图所示；
（2）滑动变阻器接入电路阻值应为28Ω；
（3）电热器的加热效率为84%；
（4）大；小。
【点评】本题考查了电磁继电器的连接、欧姆定律、吸热公式、电功公式的运用、电热转化效率以及串联电路的特点，关键是明白电磁继电器的工作原理，并能从图中获取有用信息，本题综合性强、难度较大。
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