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初中科学中考专题特训练习解答题3
一、解答题
1．（2023·宁波模拟）2022年世界杯足球赛于11月21日至12月18日在卡塔尔举行，如图是赛事的吉祥物—“La'eeb”，市面上出现了一些会发光的“La'eeb”，内部是一种LED灯。
LED灯两端电压（V） 流过LED灯电流（mA） LED灯的颜色
1.8 20 红
1.9 20 黄
2.0 20 蓝
（1）根据表中数据，当LED灯发出红光时，消耗的电功率是多少瓦？
（2）有一款发光“La'eeb”内部的电路如图乙所示，其中电阻R为90欧姆，电路中的充电电池的铭牌如图丙（且充电与供电时电压保持不变）。闭合开关后，当电路中的电流为20毫安时，电池充满电最多可用 小时；
（3）通过计算说明此时在电池的标定电压下 LED 灯发出什么颜色的光？
【答案】（1）根据表格可知，当LED发红光时，它两端的电压为1.8V，电流为20mA，
则它消耗的电功率为：P=UI=1.8V×0.02A=0.036W。
（2）4
（3）定值电阻两端的电压U=IR=0.02A×90Ω=1.8V；
则LED两端的电压为：UL=U总-U=3.7V-1.8V=1.9V；
根据表格可知，此时LED灯发出黄光。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据表格确定LED发红光时的电压和电流，然后根据P=UI计算它电功率。
（2）根据图丙确定电池的容量，然后根据公式计算充满电的时间。
（3）首先根据U=IR计算定值电阻两端的电压，再根据UL=U总-U计算出LED两端的电压，最后根据表格确定此时发光的颜色。
【解答】（1）根据表格可知，当LED发红光时，它两端的电压为1.8V，电流为20mA，
则它消耗的电功率为：P=UI=1.8V×0.02A=0.036W。
（2）根据丙图可知，电池的容量为80mAh，
那么电池充满电最多用的时间：；
2．（2023·宁波模拟）经过数年的讨论和僵持，日本政府于 4 月 13 日正式决定将福岛第一核电站核泄漏产生的 123 万吨带有放射性物质的核处理废水排放入大海。这一决定引起了全世界的谴责，不少专家认为核废料将通过洋流最终影响全世界。
（1）核电站，其中是一种重要的核原料，这种铀原子的质子数为 。
（2）许多深海海底附近存在热液区，由于受地球内部高温岩浆的加热作用，这些区域的海水温度可高达 90℃。这种改变海水内能的方法是 。
（3）海洋中有丰富的资源。通过海水暴晒可得到粗盐，再经过精制得到精盐。现要用20%的食盐水配置 0.9%的生理盐水1kg，需要加水多少 kg？
（4）许多国家开始利用海洋大力发展风力发电。风力发电机是将风能（气流的动能，动能表达式 Ek=0.5mv 2)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为ρ，气流速度为 v，风轮机叶片长度为 r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm = (用P、v、r表示)
【答案】（1）92
（2）热传递
（3）设需要加水的质量为x，
20%×（1kg-x）=0.9%×1kg；
解得：x=0.955kg。
（4）
【知识点】物体内能的改变方法；溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】（1）根据元素周期表的知识解答；
（2）改变物体内能的方式：①做功，本质是能量的转化；②热传递，本质是能量的转移。
（3）配制前后溶质的质量保持不变，据此根据“溶质质量=溶液质量×溶质质量分数”列出方程计算即可。
（4）根据动能的计算公式推导计算即可。
【解答】（1）核电站，其中是一种重要的核原料，这种铀原子的质子数为92；
（2）由于受地球内部高温岩浆的加热作用，这些区域的海水温度可高达 90℃。这种改变海水内能的方法是 热传递。
（3）设需要加水的质量为x，
20%×（1kg-x）=0.9%×1kg；
解得：x=0.955kg。
（4）设时间为t，
则这段时间内流过风轮机的空气质量为：m=ρV=ρSL=ρπr2×vt；
则这段时间内流过风轮机的最大风能为： Ek=0.5mv 2=0.5×ρπr2vt×v2；
则单位时间内流向风轮机的最大风能为：。
3．（2023·鹿城模拟）浮力式水面垃圾清理器是一种可以漂浮在水面上自动收集小面垃圾的装置(如图甲)。项目化学习小组研究制作了一个水面垃圾清理器模型，其主要结构如图乙所示。工作原理为：垃圾清理器静止在水中，打开水泵后，水面上的落叶会随着水流从入水口自动进入收集器，垃圾会留在滤网内，水从排水口流出，从而达到自动清理垃圾的目的。
（1）请你结合压强相关知识对打开底部水泵后水会从入水口进入清理器内进行解释。
（2）项目小组制作的垃圾清理器模型漂浮在水面上时入水口恰好与水面相平，试验时却发现水面上的垃圾无法顺利进入收集器，小明想通过增加配重的方式使收集器入水口低于水面2厘米，请通过计算说明需要增加的配重质量为多少？浮条规格为2厘米×2更米×10厘米。(配重放置在收集器主体内部不产生浮力)
（3）该垃圾清理器模型工作时无法静止在水中，而是会不停的向问一方向移动。请你结合图乙及所学知识解释原因并提出解决方案。
【答案】（1）水泵打开后收集器内的水流速快压强小，外部的水会由于压强差被压入，落叶则随着水流入收集器内
（2）G=F浮=ρ液mgV排=1×103kg/m3×10Nkg×(2×2×2×4×10-6)m3=0.32牛
m=G/g=0.32牛/10牛/千克=0.032千克
（3）因为排水口不停的向后排水，由于力的作用是相互的，收集器受到水给它的向前的力，故一直向同一方向运动。可以把排水口改为对称的两个孔
【知识点】流体压强与流速的关系；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）流体流速越大的位置压强越小，根据流体压强和流速的关系分析垃圾清理器的工作原理。
（2）首先根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 计算出垃圾清理器增大的浮力，再根据浮沉条件计算出需要增大的重力，最后根据公式计算需要增加的配重。
（3）根据力的作用的相互性分析垃圾清理器向一个方向移动的原因。如果在两侧对称位置开两个孔，此时水向两个相反的方向排水，此时水对垃圾清理器的作用力会相互抵消，据此分析解答。
4．（2023·鹿城模拟）小明设计了如图甲所示的自动保温箱模拟电路，其工作原理为：当工作电路接通电源，电热丝R1工作，双金属片受热逐渐向一侧弯曲；当保温箱内温度达到预设值时，双金属片与触点A接触，控制电路中衔铁被吸下，使得工作电路自动断开，电热丝R1停止加热。温度降低到一定值后，双金属片脱离触点A，电热丝R1重新工作。控制电路能实现保温箱内加热电路周期性通断，从而控制保温箱内的温度稳定在一定的范围内，工作电路的电源电压U1=22V，工作电路中电热丝的阻值R1=11Ω，控制电路的电源电压U2=6V，电热丝的阻值R2=18Ω，此时保护电阻的阻值R0=6Ω(金属片、线圈、导线的电阻忽略不计)
（1）当双金属片与触点A接触时，请判断保护电阻R0的工作状态： 。
（2）乙图表示保温箱内温度达到预设值后，加热电路断开，30秒后温度降低到一定值时，加热电路重新闭合，电热丝R1产热。t时间后箱内温度重新升高到预设值，如此周期性反复。已知保温箱以每秒12焦的速度向外散热，求时间t。 (结果保留一位小数，散热速度受温度影响忽略不计)
（3）小明想将该自动保温箱用于学校每天下午的营养餐保温，因此，他收集了温州每月的平均气温，此外，你认为他还需要收集哪些信息？ 。
【答案】（1）被短路或不工作
（2）11.25 s
（3）餐盒体积数量，需要保温的时间等
【知识点】电磁铁的其他应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图甲确定保护电阻R0的工作状态；
（2）在电阻丝R1加热的时间t内，保温箱依然向外放热。加热时间t后产生的热量应该等于（30s+t）时间内散失的热量，据此列式计算即可。
（3）根据自己的知识和经验，分析哪些因素会影响保温箱向外散热的多少即可。
【解答】（1）根据图甲可知，当触点A与双金属片接触时，这个开关会将与它并联的保护电阻R0短路，使其不工作。
（2）当加热丝R1工作时的电功率为：；
根据题意可知，加热时间t后产生的热量应该等于（30s+t）时间内散失的热量，
即44W×t=12J/s×（30s+t）；
解得：t=11.25s。
（3）小明想将该自动保温箱用于学校每天下午的营养餐保温，因此，他收集了温州每月的平均气温，此外，我认为他还需要收集：餐盒体积数量，需要保温的时间等。
5．（2023·宁波模拟）小宁想测定小灯泡的电功率。所用器材齐全且完好。其中电源电压有4 V、8V和12V三挡可选，待测小灯泡标有“6V"字样。按如图所示串联电路，再将电压表接入电路中，将滑动变阻器的滑片P置于一端。闭合开关S，将电压表和电流表示数记录在如表所示的序号1行中，然后将滑片P先后移到滑动变阻器的中间某处和另一端，并将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表所示的序号2、3行中。
序号 电压表示效/V 电流表示效/A 小灯泡功率/W
1 1.0 0.10
2 2.0 0.16
3 4.0 0.18
（1）实验中小宁将电压表接在 (填“小灯泡”或“滑动变阻器”)两端，此实验过程中小灯泡 (填“能”或“不能”)正常发光。
（2）求实验所用滑动变阻器的最大阻值。
（3）经过思考，小宁断开开关S，重新选择电源电压。将滑动变阻器最大阻值接入电路，闭合开关S，电压表示数为6V，求小灯泡的额定电流和额定功率。
【答案】（1）小灯泡；不能
（2）根据表中序号3数据可知，此时的电源电压为4 V，再根据序号1数据有
U=U灯 +U滑
4 V=1 V+0.1 A×R滑
解得滑动变阻器的最大阻值
R滑=30Ω
答：实验所用滑动变阻器的最大阻值为30Ω
（3）小灯泡额定电压是6V，根据表中序号3数据可知，小灯泡的额定电流大于0.18A
此时的电源电压U应大于6V+0.18A×30Ω=11.4V，所以此时电源电压为12V(1分)
I灯= =0.2A
P灯=U灯I灯=6V×0.2A=1.2W
答：小灯泡的额定电流为0.2A，额定功率为1.2W
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律分析灯泡与滑动变阻器两端电压随电流的变化规律，然后再与表格数据进行比较即可。将实际电压与额定电压比较，从而判断灯泡能否正常发光。
（2）根据表格数据可知，当电流为0.1A时，总电流最小而总电阻最大，此时滑动变阻器全部接入电路。当电流为0.18A时，总电流最大而总电阻最小，此时变阻器接入阻值为零，此时电压表的示数应该为电源电压。根据串联电路的总电压等于各处电压之和，结合欧姆定律，列出方程计算变阻器的最大阻值。
（3）灯泡正常发光，则此时灯泡的实际电压为6V，大于表格中第3组数据中的4V，那么此时的电流应该大于对应的电流0.18A，再根据U总=U+U变计算出此时总电压的范围，从而确定此时电源电压的数值。接下来根据U变=U总-U计算出此时变阻器的电压，再根据欧姆定律计算通过灯泡的电流，最后根据公式P灯=U灯I灯计算处灯泡的额定功率。
【解答】（1）根据图片可知，灯泡与变阻器串联。当电流增大时，根据U=IR可知，灯泡两端的电压苏电流的增大而增大。根据U变=U总-U可知，变阻器两端的电压随电流的增大而减小。根据表格可知，电压表的示数随电流表的示数增大而增大，那么电压表测灯泡电压，应该接在灯泡两端。
因为最大电压4V<6V，所以实验过程中小灯泡不能正常发光。
6．（2023·温州模拟）某项目化学习小组设计一个用于监测CO浓度的安全断路器，当装置监测到CO的浓度超过设定值时，安全断路器就会自动拉开闸刀开关，切断电路，保证安全。设计思路：如图甲，装置由控制电路部分(含电源、气敏电阻R0、调试电阻R、电磁铁E等)与机械传动部分(含闸刀开关S2、轻质杠杆AB、配重C、铁块D、滑轮等)组成。工作原理是当控制电路中的电流超过设定值时，铁块D被电磁铁E吸起，杠杆AB偏转，带动细绳拉开闸刀开关，自动切断电路。
小组同学根据产品特点，设计了如下的评价表(节选)。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 能快速切断电路，安全可靠 能切断电路 不能切断电路
指标二 有调节结构，调节方便 有调节结构，调节不便 无调节结构，不能调节
（1）[方案论证]机械传动装置中，杠杆B端置于水平台面上，使杠杆可以绕支点O逆时针转动。小组同学在设计杠杆支点时，有以下方案：方案一AO：OB=3：1；方案二AO：OB=1：2；方案三AO：OB=1：1。针对评价表，要达到优秀，应采用方案一，从杠杆角度分析其原因是 。
（2）[装置测试]小组同学采用方案一进行测试，将0.21千克的铁块D固定在杠杆B端支架上，让杠杆处于水平，电磁铁E移至D的正上方，E对D的吸引力F0与通过控制电路电流的关系如下表，气敏电阻R0的阻值与CO气体浓度的关系如图乙。已知电源电压U为9伏，调试电阻R最大阻值为20欧，滑片P移到中点，闸刀开关刚好被拉开时所需的力F为0.4牛。若设定CO气体浓度为24毫克/米3时，开关拉开，则需取多大质量的配重C固定在A端支架上才符合设计要求。(电磁铁的电阻和杠杆自重均忽略不计)
电流I(安) 0 0.2 0.4 0.6 0.8
吸引力F0(牛) 0 1.2 2.4 3.6 4.8
（3）[迭代升级]如果CO气体浓度在20毫克/米3就要将闸刀开关拉开，以下调整可以实现的有 。(可多选)
A．支点O向左移到适当位置
B．增加A，C间支架的高度
C．铁块D换为等质量的铜块
D．适当提高电源电压
E．适当增加电磁铁的线圈匝数
F．调试电阻滑片P向上移到适当位置
【答案】（1）支架B移动距离最短，能快速切断电路
（2）解：调试电阻R最大阻值为20欧，滑片P移到中点，调试电阻接入电路的电阻R=10欧
据图，R与R0串联，则
I= =0.45安
由表可知，F0与I成正比，故
解得F0=2.7牛
铁块D的重力GD=mg=0.21千克×10牛/千克=2.1牛
杠杆AB平衡时
即
解得GC=0.6牛
配重C的质量 =0.06千克
答：需0.06千克的配重C固定在A支架上
（3）A；D；F
【知识点】欧姆定律及其应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据图甲可知，当AO：OB=3：1时，此时左边的力臂最长，而右边的力臂最短。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当CO浓度达到设定标准时，右边电磁体吸合D时，B端只需移动很小的距离就能让左边拉线运动很大距离，从而迅速断开开关。
（2）根据图片可知，R与R0串联，根据欧姆定律 计算处此时通过电磁铁的电流，再根据表格中吸引力与电流的大小关系推断此时的吸引力F0。对于杠杆AOB来说，O为支点，左边C点的拉力为C的重力和绳子拉力的差，而右边B点的拉力等于吸引力F0与D的重力之差，最后根据杠杆的平衡条件列出方程，计算出C的重力，并计算C的质量即可。
（3）根据影响电磁铁磁场强弱的因素，结合杠杆的平衡条件和欧姆定律，对各个选项进行判断即可。
【解答】（1）针对评价表，要达到优秀，应采用方案一，从杠杆角度分析其原因是：支架B移动距离最短，能快速切断电路。
（3）根据图片可知，当CO浓度从24毫克/m3减小到20毫克/m3时，气敏电阻的阻值增大，而通过电磁铁的电流减小，那么电磁铁的吸引力减小。根据杠杆的平衡条件可知，此时需要增大右边的力臂，减小左边的力臂，即支点O左移动到适当位置，故A符合题意；
增加A、C之间支架的高度，对实验没有任何帮助，故B不合题意；
铁块D换成等质量的铜块后，对右边的力大小没有影响，故C不合题意；
适当提高电源电压，可以增大通过电磁铁的电流，从而增大电磁铁的吸引力，故D符合题意；
增加电磁铁的线圈匝数，也可以增大电磁铁的吸引力，但是很难具体操作，故E不合题意；
将调试电阻的滑片向上移动时，会减小总电阻，从而增大总电流，增大电磁铁的吸引力，故F符合题意。
故选ADF。
7．（2023·温州模拟）图甲是“自动擦窗机器人”，它的“腹部”有吸盘，用真空泵将吸盘内的空气抽出，能吸在竖直玻璃上。某次机器人擦窗时，其路程-时间图像如图乙，气压时间图像如图丙。
（1）吸甜与玻璃的接触面积为0.03米2，在0-5秒时吸盘对玻璃的压力是 牛 。
（2）机器人的质量为1.5千克，5-10秒内，擦窗机器人竖直向上运动，机器人克服重力做功的功率是多少？(写出计算过程)
（3）在0-5秒与15-20秒，擦窗机器人受到的摩擦力如何变化，并说明理由。
【答案】（1）96
（2）解：机器人的重力G=mg=1.5千克×10牛/千克=15牛
机器人克服重力所做的功W=Gh=15牛×1米=15焦
机器人克服重力做功的功率P= =3瓦
答：机器人克服重力做功的功率为3瓦
（3）不变，因为这两个状态下，擦窗机器人始终处于静止状态，摩擦力等于重力
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据丙图确定0~5s时的压强，再根据F=pS计算吸盘对玻璃的压力。
（2）首先根据W=Gh计算机器人克服重力做功，再根据计算机器人做功的功率；
（3）根据乙图确定0~5s和15~20s内机器人的运动状态，然后根据二力平衡的知识比较摩擦力的大小关系。
【解答】（1）根据丙图可知，0~5s内气压为3200Pa，
则吸盘受到的压力为：F=pS=3200Pa×0.03m2=96N。
8．（2023·温州模拟）用普通干电池(锌锰干电池)测量小灯泡额定功率的实验中，观察到电池新旧不同时，小灯泡亮度明显不同。为什么使用旧电池时，小灯泡亮度明显变暗呢？兴趣小组收集到以下资料：
资料一：如图为锌锰干电池结构图，锌简和石墨间充有糊状氯化铵和二氧化锰等。
资料二：锌锰干电池内部主要发生的化学反应：
Zn+2NH4Cl=ZnCl2+2NH3↑+H2↑；
H2+2MnO2=Mn2O3+H2O；
ZnCl2+NH3+H2O=NH4Cl+Zn(OH)2↓。
资料三：干电池内部也存在电阻，该电阻随其内部氢气量的增加而增大。
结合上述信息，综合运用所学知识，对导致“使用新旧电池时，小灯泡亮度不同”的原因予以解释。
【答案】答题要素：①新旧干电池内部反应后，氯化铵、锌和二氧化锰量的变化；②比较新旧电池内部电阻变化；③通过小灯泡的电流和其两端电压的变化；④小灯泡的实际功率比较。
（建议：物质量的变化2分，新旧电池电阻变化原因2分，通过小灯泡的电流和电压的变化比较1分，小灯泡的实际功率比较1分）
满分示例：干电池内发生化学反应，化学能转化为电能，但氯化铵量基本稳定，锌和二氧化锰不断被消耗；新电池内，产生的氢气不断被二氧化锰反应，干电池内部电阻变化不明显；旧电池内，当二氧化锰消耗到一定量时，内部的氢气逐渐增多，干电池内部电阻增大；新电池所在电路中，通过小灯泡的电流基本不变，小灯泡两端的电压基本不变；而旧电池所在电路中，通过小灯泡的电流减小，小灯泡两端的电压也减小；新电池所在电路中小灯泡的实际功率基本不变，亮度基本不变；旧电池所在电路中小灯泡的实际功率减小，小灯泡亮度变暗
【知识点】影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】①新旧干电池内部反应后，氯化铵、锌和二氧化锰量的变化；
②比较新旧电池内部电阻变化；
③通过小灯泡的电流和其两端电压的变化；
④小灯泡的实际功率比较。
【解答】干电池内发生化学反应，化学能转化为电能，但氯化铵量基本稳定，锌和二氧化锰不断被消耗；新电池内，产生的氢气不断被二氧化锰反应，干电池内部电阻变化不明显；旧电池内，当二氧化锰消耗到一定量时，内部的氢气逐渐增多，干电池内部电阻增大；新电池所在电路中，通过小灯泡的电流基本不变，小灯泡两端的电压基本不变；而旧电池所在电路中，通过小灯泡的电流减小，小灯泡两端的电压也减小；新电池所在电路中小灯泡的实际功率基本不变，亮度基本不变；旧电池所在电路中小灯泡的实际功率减小，小灯泡亮度变暗。
9．（2022·金东模拟）对于冬奥会比赛用雪的生产，科学小组查阅到以下资料：
货料一：使用造雪机人工造雪，利用高压空气将水流打碎成细密的雾状，喷射至45米的高空，这些水雾遇到寒冷的外部空气，在落地前15秒内凝固成冰晶。
资料二：冰晶霄要经过质量为6吨的压雪机(履带与雪实际接触面积为2.5米2)反复碾压，才能变得紧实，成为密度为0.64克/厘米3的冰状雪，即比赛用雪。
资料三：10厘米厚的冰状雪相当于40厘米厚的天然雪，如图所示。
求：
（1）造雪机喷出的水雾下落地面的速度不能大于 米/秒；
（2）压雪机在工作时，对雪面的压强；
（3）天然雪的密度。
【答案】（1）3
（2）解：压雪机的重力G=mg=6000千克×10牛/千克=60000牛；
压雪机对雪面的压强。
答：压雪机对地面的压强为24000 帕
（3）解：设被碾压的天然雪面积为S，则
m天然雪=V天然雪ρ天然雪=h天然雪Sρ天然雪
m冰状雪=V冰状雪ρ冰状雪=h冰状雪Sρ冰状雪
因为碾压前后雪的质量不变，可得：h冰状雪Sρ冰状雪=h天然雪Sρ天然雪
即10 厘米×S×0. 64克/厘米3=40 厘米×S×ρ天然雪
解得： ρ天然雪=0.16克/厘米3．
答：天然雪的密度为0.16克/厘米3。
【知识点】密度公式的应用；速度公式及其应用；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）根据公式计算出水雾的下落速度；
（2）首先根据G=mg计算出压雪机的重力，再根据压强公式计算出对雪面的压强；
（3）冰状雪和天然雪都可以看做柱体，它们的体积V=Sh，以质量相等为等量条件，根据密度公式G=mg=ρV=ρSh列出方程，代入数据，从而计算出天然雪的密度。
【解答】（1）水雾下落的速度：；
10．（2022·舟山模拟）为实现科技强军的战略目标，我军新型装备不断入列。如图是我军新型两栖自行门桥车，主要参数如表所示。它既可以作为渡船单独使用，也可以若干辆链接形成水上浮桥。
自重 27吨
轮胎总数 4
总触地面积 0.6平方米
陆上最大速度 90千米/小时
水上最大速度 12千米/小时
（1）门桥车单独静止在水平地面上，对地面的压强为多大？
（2）该车以最大速度横渡一宽为500米的河流，至少需要多少时间？
（3）若再搭乘一辆重21吨的步兵战车，则其在水上浮渡时，水下部分体积多大？
【答案】（1）门桥车对地面的压力：F=G=mg=27×103kg×10N/kg=2.7×105N；
它对地面的压强。
（2）该车通过河流的时间：；
（3）该车受到的总浮力F浮力=G总=（27+21）×103kg×10N/kg=4.8×105N；
那么水下部分的体积：。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据F=G=mg计算出该车对地面的压力，再根据公式计算出它对地面的压强。
（2）根据公式计算出即可；
（3）首先根据F浮力=G总计算出该车受到的总浮力，再根据阿基米德原理计算出排开水的体积即可。
11．（2022·舟山模拟）已知10℃时食盐水密度和浓度的关系如下表；
浓度 10% 15% 20% 23%
密度（g/c㎡） 1.07 1.11 1.15 1.18
（1）我们曾做过如图所示的实验：将一只鸡蛋放在盛有清水的烧杯里，鸡蛋沉入杯底。逐渐将食盐溶解在水中后，鸡蛋会由沉底变为悬浮直至漂浮。若烧杯中原有清水270克，往水中溶解了30克食盐后鸡蛋恰能悬浮，则这只鸡蛋的密度为多少？
（2）若将质量为60克，体积为100立方厘米的实心木球放入浓度为10％的盐水中，木球静止时将 （选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）；此时木球受到的浮力为 牛。
【答案】（1）解：P%= ×100%=10%
由表可得盐水密度为1.07g/cm3，由于鸡蛋恰能悬浮，所以鸡蛋的密度等于盐水的密度，为1.07g/cm3
（2）源浮；0.6
【知识点】浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用；固体溶解度的概念；溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】（1）首先根据“溶质质量分数=”计算出鸡蛋悬浮时盐水的溶质质量分数，再根据表格确定此时盐水的密度，最后根据悬浮条件得到鸡蛋的密度。
（2）首先根据计算出木球的密度，再与盐水的密度进行比较，从而确定木球的付出状态，并计算出木球受到的浮力。
【解答】（2）木球的密度为：；
因为木球的密度小于水的密度，
所以木球静止时在水面漂浮。
此时木球受到的浮力等于自身重力，即F浮=G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N。
12．（2022·长兴模拟）人们对光的研究始终没有停止。
（1）如图甲是某同学将光从空气射向水面，根据实验现象做出的光路图，则当光从水中沿CO方向射向空气时，光在空气中的折射角大小为
（2）该同学还想利用紫光探究光的反射定律，他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来，如图乙所示，三种遮挡方法最有可能在地面上得到紫光的是 。(填图中数字 )
（3）光对被照射物体具有力的作用，研究表明，在地球附近，一个正对着太阳的面积为1.0×106m2的平整光亮表面，受到的太阳光的压力约为9 N。则太阳光对这个平面的压强是多少？
【答案】（1）55°
（2）3
（3）解：P= = =9×10-6 Pa
【知识点】光的反射定律；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）折射角为折射光线和法线的夹角；
（2）根据三棱镜对色光偏折能力的不同解答；
（3）根据压强公式计算即可。
【解答】（1）根据图片可知，AO为折射光线，OD为法线，则折射角AOD=90°-35°=55°。
（2）三棱镜对紫光的偏折能力最大，根据图乙可知，紫光应该在光柱的最下方，因此只有③能够让紫光经过，故选③。
13．（2022·拱墅模拟）如图所示为“独竹漂"的表演场景，表演者手持竹竿立于楠竹之上，用竹竿划水前行。若表演者脚下楠竹的质量为12kg，此时排开水的体积为0.07m3。(ρ水=1.0×103kg/m3，g=10Nkg)
（1）表演者用竹竿向后划水，楠竹与人便向前行，这是因为 。
（2）楠竹受到的浮力为多少？
（3）表演者和手中竹竿受到的总重力为多少？
【答案】（1）力的作用是相互的。
（2）解：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m3=700N
（3）解：F浮=G总+G楠竹= G总+m楠竹g
G总=F浮-m楠竹g =700N-12kg×10Nkg=580N
【知识点】二力平衡的条件及其应用；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）根据物体间力的作用的相互性分析解答；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排 计算楠竹受到的浮力；
（3）根据二力平衡的条件可知，楠竹受到的浮力等于表演者和手中竹竿的总重力与楠竹的重力之和，据此列式计算即可。
14．（2022·义乌模拟）很多电热水器都带有由绝缘材料制成“防电墙"装置，其内部结构如图所示，呈涡流状的“防电墙”管径细、管路长。由于水本身具有电阻，即使热水器内胆内漏电，但经过“防电墙”后在人体上的分压大约在12V左右甚至更小，远低于人体的安全电压，从而有效的保障了消费者的生命安全。
（1）在热水器意外漏电时，水流与人体与大地构成了一个电路。则“防电墙”相当于电路中的 (选填“电源"、“开关" 或“电阻" )。
（2）结合“防电墙”的结构，利用所学的科学知识解释它能防触电的原因。
【答案】（1）电阻
（2）当发生漏电时，电源和大地之间形成通路，此时水的电阻与人体的电阻相当于构成串联电路，因为电阻串联具有分压作用，而且水的电组远远大于人体电阻，所以加在人体身上的电压小于安全电压，因此能保障人体安全不触电。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据“防电墙”的作用解答；
（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即电阻越大，它分担的电压越大，据此分析解答。
【解答】（1）在热水器意外漏电时，水流与人体与大地构成了一个电路。则“防电墙”相当于电路中的电阻，从而分担部分电压，保证人体安全。
（2）“防电墙”能够防触电的原因：当发生漏电时，电源和大地之间形成通路，此时水的电阻与人体的电阻相当于构成串联电路，因为电阻串联具有分压作用，而且水的电阻远远大于人体电阻，所以加在人体身上的电压小于安全电压，因此能保障人体安全不触电。
15．（2022·南浔模拟）2021年12月9日，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富展示了中国空间站工作生活场景，演示了多个科学实验，并与地面课堂进行实时交流。
（1）为吸收空间站内的二氧化碳，国内外积极研究二氧化碳还原系统。即在催化剂作用下，将电解水产生的氢气和人体产生的二氧化碳进行反应，产生水和甲烷(化学式为CH4)，请写出上述二氧化碳还原系统中反应的主要化学方程式： 。
（2）以下科学实验能在太空站完成的是： (填序号)
①测定小灯泡额定功率
②测定溶液的酸碱性
③粗盐提纯实验
（3）为了对抗失重对身体造成的影响，航天员需要加强体育锻炼。他们运动过后也会感觉到肌肉酸胀，这是因为 。
【答案】（1）4H2+CO2 2H2O+CH4
（2）①②
（3）肌肉细胞内进行无氧呼吸产生了大量乳酸
【知识点】重力及其方向；重力的大小；化学式的书写及意义
【解析】【分析】(1)根据化学方程式的书写规则解答。
(2)太空站中没有重力，完成不需要重力的科学实验。
(3)动物细胞无氧呼吸生成乳酸，植物细胞无氧呼吸生成酒精。
【解答】(1)将电解水产生的氢气和人体产生的二氧化碳进行反应，产生水和甲烷(化学式为CH4)，根据反应物、生成物进行书写。
二氧化碳还原系统中反应的主要化学方程式： 4H2+CO2 2H2O+CH4
(2)①测定小灯泡额定功率，不需要重力。
②测定溶液的酸碱性，不需要重力。
③粗盐提纯实验，需要重力。
故选①②。
(3)为了对抗失重对身体造成的影响，航天员需要加强体育锻炼。他们运动过后也会感觉到肌肉酸胀，这是因为肌肉细胞内进行无氧呼吸产生了大量乳酸。
16．（2022·舟山模拟）利用身边常见的物品经常可以做很多有趣的实验，图中是王老师利用塑料丝、干燥餐巾纸和PVC塑料管做的“静电章鱼”实验，具体做法如下：
①在桌面铺一张白纸，将塑料丝放在纸上，用餐巾纸压上，从根部向前摩擦几次；②用餐巾纸裹住塑料管反复摩擦十几次；
③将摩擦过的塑料丝拿着根部向上抛起，塑料管在其下方靠近塑料丝，塑料丝像“章鱼张开爪”一样散开并漂浮在空中。
（1）摩擦起电的实质是 在物体之间发生转移（选填“质子”、“中子”或“电子”)。
（2）摩擦过的塑料丝像“章鱼张开爪”一样散开，产生这种现象的原理是 。
（3）某段时间塑料丝静止漂浮在空中分析其原因是 。
A．塑料丝的重力和浮力是一对平衡力，所以塑料丝静止漂浮
B．塑料丝的重力和同种电荷间的斥力是一对平衡力，塑料丝静止漂浮
C．塑料丝的重力大小等于浮力和同种电荷间的斥力大小之后，塑料丝静止漂浮
D．由于大气压的作用，使塑料丝静止漂浮
【答案】（1）电子
（2）同种电荷互相排斥
（3）C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦起电；电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】（1）根据摩擦起电的本质解答；
（2）根据电荷之间的相互作用规律分析解答；
（3）①②平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上；
③④对塑料丝进行受力分析即可。
【解答】（1）摩擦起电的实质是电子在物体之间发生转移；
（2）摩擦过的塑料丝像“章鱼张开爪”一样散开，产生这种现象的原理是：同种电荷互相排斥。
（3）当塑料丝在空中静止时，它受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和排斥力。由于此时它处于平衡状态，因此它的重力等于浮力和排斥力之和，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
17．（2021·宁波）如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3，形状像一个巨大的橄榄。 这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。
（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小 。
（2）充满氢气后气囊受到的浮力是多少？ (空气密度取 1.29kg/m3)
（3）这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少？
【答案】（1）空气阻力
（2）解： F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV气囊=1.29kg/m3×10N/kg×2100m3 =27090N
答：飞艇受到的空气浮力为27090N。
（3）解： t= =3.5h
w=Pt=2.2×103W×3.5×3.6×103s=2.772×107J
f=F= =990N
答：这次飞行，飞行所需时间为3.5h；蒸汽机做的功为2.772x107J
飞行时受到的平均阻力为990N。
【知识点】速度公式及其应用；阿基米德原理；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）物体的形状越接近流线型，空气对它的阻力越小；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ空气gV排计算出气囊受到的浮力；
（3）根据公式计算出飞行时间，根据公式W=Pt计算出蒸汽机做的功，根据 计算飞行时受到的阻力。
18．（2021·温州）图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。
（1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9％的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？
（2）该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油的体积为多少米3。（忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响）
【答案】（1）解：t= = 9×105秒
t总= =1×107秒
s=vt总=0.2米/秒×1×105秒=2×105米=2000千米
答：充电一次总共航行路程2000千米。(其它合理解法也可)
（2）解：该滑翔机处于悬浮状态时，F浮=G物= 515牛
由F浮=ρ液gV排，得V排= =0.05米3
所以V油= 0.05米3-0.0495米3=5×10-4米3
答：该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油体积为5×10-4米3(其它合理解法也可)
【知识点】速度公式及其应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算出滑翔机耗电的时间，再根据计算出滑翔机飞行的总时间，最后根据s=vt总计算出一次的飞行总路程。
（2）根据浮沉条件计算出滑翔机悬浮时受到的浮力，再根据丙图确定600m深处时海水的密度，接下来根据阿基米德原理 计算出此时滑翔机排开海水的总体积，最后根据V油=V排-V排'计算外油囊中油的体积。
19．（2021·绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路,如图甲所示,工作电路电源电压U1=220V,R1=242Ω。控制电路电源电压U2=3V,R2=300Ω,热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度,其阻值与温度的关系如图乙, 不计线圈的电阻。当线圈中的电流大于或等于40mA时, 继电器的衔铁被吸合,动触点A与静触点B接触; 当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放,动触点A与静触点C接触。求:
（1）闭合开关S1和S2,恒温箱开始工作,此时衔铁的动触点A与 (选填“B”或“C”)静触点相接触。
（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
【答案】（1）C
（2）W= =6×104J
（3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下，即此时控制电路的电流I=0.04A，故恒温箱内温度达到最高值瞬间R=U2/I=3V/0.04A=75Ω，由乙图可知恒温箱内的最高温度为100℃；
当电磁铁衔铁被吸合时，R1与R2并联。当恒温箱温度最低时，控制电路的电流
I'=0.03A。
I2=U2/R2=3V/3000=0.01A，
IR=I'-I2=0.03A-0.01A=0.02A，
R'=U2/IR=3V/0.02A=150Ω，
由乙图可知恒温箱内的最低温度为90℃。
故恒温箱内的温度变化范围为90℃-100℃。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）闭合开关S1和S2，恒温箱开始工作，那么上面的电阻R1所在的电路必须接通，即此时衔铁的动触点A与静触点C相接触。
（2）根据公式 计算出电热丝R1消耗的电能；
（3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下的瞬间，即此时控制电路的电流I=0.04A，只有热敏电阻R，根据公式计算出此时它的电阻，根据图乙确定此时的最高温度；
电磁铁衔铁被吸合时，R1与R2并联，此时恒温箱温度最低时，控制电路的电流I'=0.03A。首先根据计算出通过R2的电流，再根据 IR=I'-I2 计算出通过热敏电阻的电流，最后根据计算出热敏电阻的阻值，根据图像确定恒温箱的最低温度。
20．（2021·绍兴） 2021年5月15日,我国首个火星探测器“天一号”成功登陆火星，这是中国航天领域的里程碑事件，图为探测器离轨着陆火星全过程及“祝融号”火星车的示意图，已知g=3.76N/kg,请回答。
（1）“天一号”探测器着陆有降落伞减速和动力减速等过程,而“嫦娥五号”在降落月球时没有采用降落伞减速的原因是 。动力减速采用喷气方式,利用了力能 的原理,在此过程中着陆器受力是 (选填“平衡”或“不平衡”)的。
（2）着陆后,“祝融号”火星车从着陆器中驶出。已知火星车质量为240kg,共有6个车轮,若每个车轮与火星表面的接触面积为4.0×10-3m2,求“祝融号”对火星水平平整表面的压强。
【答案】（1）月球表面没有大气层；改变物体的运动状态；不平衡
（2）F=G=mg火星=240kg×3.76N/kg=902.4N
p= =3.76×104Pa
【知识点】平衡状态的判断；力与运动的关系；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）打开降落伞后，空气对降落伞会产生巨大的阻力，从而起到减速的作用，根据月球的环境特点解答。物体运动状态的改变包括：由静止变为运动，运动变静止，速度变化和方向改变。当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，它处于平衡状态。
（2）首先根据F=G=mg计算出车轮对火星表面的压力，再根据公式 计算出车轮对火星表面的压强。
21．（2021·定海模拟）如图是工程上用液压汽车起重机提起重物的示意图。C是卷扬机，E为上下可伸缩的支撑杆。工作时，卷扬机转动使钢丝绳带动A上升。(滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计)
（1）重物G的体积为500分米3，重为1.5×104N，若起初是浸没在水中，则重物在水中受到的浮力有多大 (g=10N/kg)
（2）重物被起重机提出水面后，放置在水平地面上，其与地面的接触面积为0.5m2，求它对地面的压强有多大
（3）使用时，A是 ▲ 滑轮。如果以0.4m/s的速度将重物匀速提高2m，则拉力的功率有多大
【答案】（1）F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×500×10-3m3=5000N
（2）p= =3×104pa
（3）动；p= =6 ×103W
【知识点】压强的大小及其计算；阿基米德原理；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）物体浸没在水中时，它排开水的体积等于自身体积，根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 计算出重物受到的浮力即可。
（2）重物对水平面的压力等于自身重力，根据公式计算出它对地面的压强；
（3）不随物体一起移动的滑轮叫定滑轮，跟随物体一起移动的滑轮叫动滑轮。在滑轮、钢丝绳和滑轮的重力与摩擦忽略不计时，拉力做的总功与克服重力做的有用功相等，根据功率的公式P=Fv=Gv计算出拉力的功率即可。
22．（2021·定海模拟）科学家认为，碳排放导致全球变暖，极端天气事件增加，对生命系统形成胁。在这一背景下，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国由此在联合国大会上向全世界宣布了2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和目标。“碳达峰“是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值，之后逐步回落；“碳中和"是指在一定时间内，通过植树造林等途径，抵消自身所产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳零排放”。用图甲和图乙分别表示“碳达峰”和“碳中和”。
回答下列问题：
（1）植物的光合作用是自然界消耗二氧化碳的最重要途径之一，人们称其为地球上最重要的能量转化过程，用文字表达式表示为 。
（2）过去的200年里，人类向大气层排放了数万亿吨二氧化碳，有科学家提出回收利用CO2的构想：把空气吹入碳酸钾溶液，从溶液中提取出CO2，又在合成塔使之变为燃料甲醇(CH3OH)。该技术流程如下：
(资料一：吸收池中盛有饱和的K2CO3溶液，K2CO3与CO2反应生成KHCO3， 分解池中 KHCO3受热分解变成 K2CO3
资料二：合成塔内的反应条件为300℃、200kPa和催化剂.)
①上述流程中可以循环利用的物质是 ▲ （写物质名称）。
② 若生产4.8吨甲醇，则可回收空气中的CO2多少吨？
（3）为实现“碳达峰”“碳中和”目标，未来，风能、太阳能和生物质能将成为主要的能源来源。某小区路灯利用与太阳能电池板相连的蓄电池作电源，其电压为12V、容量为 24A· h（表示安·小时）。若路灯的规格为“ 12V、 24W”，则正常工作时通过路灯的电流是多少安培？充足电的蓄电池可供路灯使用多少小时？
（4）你能为实现“碳达峰”“碳中和”目标做些什么？(至少2点）
【答案】（1）二氧化碳 +水→有机物（主要是淀粉）+氧气
（2）①碳酸钾
② 可以回收空气中的二氧化碳x
CO2+3H2= CH3OH+H2O
44 32
x 4.8t
x= =6.6t
（3）I= =2A
W=UIt=12V×24A×3600s=1036800J
t= = =43200s=12h
（4）优先乘坐公共交通、随手关闭电源、使用节能灯泡、不使用一次性餐具、不浪费粮食、 空调温度避免过高或过低、纸张双面打印、使用无纺布袋购物等合理即得分。
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；电功率计算公式的应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出文字表达式；
（2）①可以循环使用的物质，肯定既是生成物，又是反应物；
②写出二氧化碳和氢气反应生成甲醇的方程式，利用甲醇的质量计算出参加反应的二氧化碳的质量即可；
（3）已知功率和电压，根据公式计算出通过路灯的电流。首先根据W=UIt计算出蓄电池储藏的电能，再根据计算出路灯工作的时间。
（4）要实现“碳中和”，就必须在生活和生产的各个方面减小能源的消耗，减小二氧化碳的排放，据此分析即可。
23．（2021·婺城模拟）如图甲是某品牌电热加湿器，图乙为其原理简化电路图。加湿器的额定电压为220V，最大功率为20W，电热丝R1为定值电阻，气雾调节器R2的阻值范围为0~2420Ω。当闭合开关S，R1将加热仓中的水加热到沸腾后变成水蒸气喷出，增加空气的湿度，当空气湿度达到标准值，气雾调节器R2自动将加热仓中的功率调至最小。某次，加湿器在额定电压下工作，开机后，加热仓先以最大功率工作10min， 空气湿度达到标准值后，以最小功率继续工作50min。计算：
（1）电热丝R1的阻值为多大？
（2）加湿器工作时的最小功率为多少瓦？
（3）在额定电压下，加湿器工作1h消耗的电能为多少？
【答案】（1）解：R1＝ ＝ ＝2420Ω
（2）解：R＝R1+R2＝2420Ω+2420Ω＝4840Ω
P最小＝ ＝(220V)2/4840Ω=10W
（3）解：W＝W1+W2＝P最大t1+P最小t2＝20W×600s+10W×3000s＝42000J
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据乙图可知，电热丝R1与变阻器R2串联。当变阻器R2的阻值为零时，此时只有电阻R1，通过电路的电流最大，功率最大，根据公式 计算出电热丝R1的阻值即可。
（2）当变阻器R2的阻值最大时，总功率最小。首先根据R＝R1+R2计算出总电阻，再根据 计算出加湿器的最小功率。
（3）根据W=Pt分别计算出加热器在不同状态时所消耗的电能，然后将它们相加即可。
24．（2021·婺城模拟）如图甲，氦气球和热气球都是利用浮力升空的装置。请阅读材料回答问题：
材料一： 2017 年，国家明令禁止使用的氢气灌装手持气球，应改为使用氦气。
材料二：热气球由一个巨大的气囊、一个吊篮和用于加热空气的燃烧器组成。热气球上升前，对气囊充入足够多的空气使其鼓起来，然后用燃烧器对气囊内的空气加热一段时间，就可以实现升空，飞行过程中其体积基本不变。
（1）国家明令禁止使用的氢气灌装手持气球是因为氢气具有 的性质。
（2）分折材料二回答，该过程如何调节力的大小实现热气球升空？
（3）某热气球气囊外壳、吊篮以及加热器的总质量为460千克，货物和人总质量2000千克。热气球上升过程中速度与时间的关系如图乙所示，计算热气球在匀速上升阶段克服货物和人的重力做的功。
【答案】（1）易燃烧（易燃易爆）（可燃性）
（2）通过减少气球的重力，使其重力小于浮力，从而实现热气球升空
（3）解：G=mg=2000千克×10牛/千克=2×104牛
s=vt=4米/秒×20秒=80米
W=Fs=Gs=2×104牛×80米=1.6×106焦
【知识点】物体的浮沉条件及其应用；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）氢气具有可燃性，如果混入空气，那么遇到明火很可能发生爆炸；
（2）根据浮沉条件可知，热气球升空时，它受到的浮力肯定大于重力。气球的体积不变，那么它受到的浮力不变，只能通过减小气球的重力实现升空。
（3）根据G=mg计算货物和人的总重力，根据s=vt计算气球上升的距离，最后根据W=Gh计算克服重力做的功。
25．（2021·婺城模拟）如图甲所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其其值随温度变化关系如下所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，控制电路电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于某一电流时，继电器的衔铁被吸合，工作电路中空调止常工作。该空调的铭牌如图乙。
温度 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）若将图丙中的电流表改为温度表，请计算此时的电流对应的启动温度是多少？
（2）夏季该空调每天若以额定功率工作6小时，每月按30天计算，一个月消耗电能是多少？
（3）为节约用电，夏季要适当升高空调的启动温度，下列调节方案可行的有 。(填字母编号)
A．减少线圈匝数
B．增大电源电压
C．在控制电路中串联一个电阻
D．将电磁铁水平向右移适当距离
【答案】（1）电流表读数为15mA，电路启动时的总电阻为：R总=U/I=6V/0.015=400Ω
R热=R总－R0=400Ω－10Ω=390Ω
对照表格数据可知，此时的启动温度为25℃
（2）W=Pt=2.2kW×6×30h=396kW·h或W=Pt=2200W×6×30×3600s=1.43×109J
（3）A、C
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据丙图读出电流表的示数，然后根据计算出此时的总电阻，再根据R热=R总－R0计算出热敏电阻的阻值，最后根据表格确定此时的启动温度。
（2）根据功的计算式W=Pt计算出一个月消耗电能；
（3）根据表格可知，当启动温度升高时，热敏电阻的阻值变小，通过电磁铁的电流增大，据此分析调节方案即可。
【解答】（3）根据表格可知，当启动温度升高时，热敏电阻的阻值变小，通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁场增强，衔铁会吸合而启动，必须想办法让衔铁此时不被吸合；
A.减小线圈匝数，会使电磁铁的磁场变弱，衔铁可能不被吸合，故A正确；
B.增大电源电压时，通过电磁铁的电流会更大，衔铁肯定提前吸合，故B错误；
C.在控制电路串联一个电阻，会使电流变小，减小电磁铁的磁场强度，故C正确；
D.电磁铁水平向右移动后，力臂增大，对衔铁的吸合效果更强，故D错误。
故选AC。
26．（2021·婺城模拟）无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，广泛应用在航拍、交通等领域。如图为某型号无人机，整机质量2千克，停放时与水平地面总接触面积0.002米2，摄像机拍摄速度11000帧/秒。在轿车限速120千米/时的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测。
（1）在60米高空，以24千米/小时的速度水平匀速跟拍过程中。判断该过程中无人机动能不变的理由是 。
（2）无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做了多少功？
（3）无人机在某轿车通行0.6米的过程中拍摄220帧，通过计算判断该轿车是否超速。
【答案】（1）质量和速度不变
（2）解：G=mg=2千克×10牛/千克=20牛
W=Gh=20牛×60米=1200焦
（3）解：220帧/(11000帧/秒)=0.02秒
v=s/t=0.6米/0.02秒=30米/秒=108千米/时＜120千米/时，所以不超速
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与物体的质量和速度大小有关，即质量越大、速度越大，物体的动能越大。
（2）根据G=mg计算出无人机的重力，然后根据W=Gh计算克服重力做的功。
（3）根据时间即计算出轿车行驶的时间，再根据计算轿车的速度，最后与限速比较即可。
27．（2021·婺城模拟）“一方有难八方支援”，如图一辆装载医疗物资的货车正在驶向武汉。该货车在水平路面上沿直线匀速行驶时，它所受的阻力为车总重的0.1倍，货车(含驾驶员)空载时重为2×104N。计算：
（1）货车空载行驶时所受的阻力大小？
（2）货车以54km/h的速度空载匀速行驶时，5s内货车牵引力做的功？
（3）当货车以95kW的额定功率、90kmh的速度匀速行驶时，货车最多可装载多重的货物？
【答案】（1）解：f=0.1G=0.1×2×104N=2×103N
（2）解：v=54km/h=15m/s，s=vt=15m/s×5s=75m
因汽车匀速行驶，牵引力F=f=2×103N
W=Fs=2×103N×75m=1.5×105J
（3）解：v=90km/h=25m/s
由
货车总重
货车最多可装载货物的重G货=G－G=3.8×104N－2×104N=1.8×104N
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式f=0.1G计算出货车空载时受到的阻力；
（2）首先根据s=vt计算出货车行驶的路程，再根据二力平衡F=f计算出货车受到的牵引力，最后根据公式W=Fs计算出牵引力做的功；
（3）首先根据公式 计算出货车产生的最大牵引力，然后根据二力平衡f'=F’计算出货车受到的最大阻力，接下来根据公式 计算出货车的最大重力，最后根据公式G货=G－G计算出货车最多装载的货物。
28．（2021·定海模拟）2020年12月17日嫦娥五号着陆器带着月球土壤样本成功返回地球。此次采样的采集容器是根据美国的公开数据设计，该数据表明月球表面的土壤的平均密度为1.6g/cm3，设计带回2Kg月壤，而我国实际采回的月壤经精密测算，其平均密度为1.4g/cm3。该数据与美国的公开数据存在一定的差异。(右图为测量质量时的场景)
（1）嫦娥五号实际带回的月壤质量约为多少Kg
（2）导致嫦娥五号实际采回的月壤密度小于美国公开数据值的原因可能有
A．在密闭封装容器中，月壤颗粒间的空隙较大。
B．由于月球上的引力小于地球，导致月壤样品质量偏小。
C．月壤中的化学物质在容器中发生了化学反应。
D．我国在月球上的采样地点与美国不同，不同采样点的土壤本就有差异。
【答案】（1）1.6g/cm3=1.6×103Kg/m3
1.4g/cm3=1.4×103Kg/m3
V= =1.25×10-3m3
m=ρV=1.4×103kg/m3×1.25×10-3m3=1.75Kg
（2）A；D
【知识点】密度公式的应用
【解析】【分析】（1）首先根据，利用月壤的平均密度计算出要带回月壤的体积，再根据m'=ρ'V，利用我国计算出的平均密度计算出带回月壤的实际质量。
（2）分析各个选项中的情形对月壤密度测量的影响即可。
【解答】（1）1.6g/cm3=1.6×103kg/m3 ；
1.4g/cm3=1.4×103kg/m3；
月壤的体积为： ；
我国带回月壤的实际质量：m'=ρ'V=1.4×103kg/m3×1.25×10-3m3=1.75Kg。
（2）A.在密闭封装容器中，月壤颗粒间的空隙较大，导致月壤的体积偏大，而密度则偏小，故A符合题意；
B.质量是物质的一种属性，不随位置的变化而变化，故B不合题意；
C.月壤保存在密闭容器中，环境比较稳定，不会发生化学变化，故C不合题意；
D.我国在月球上的采样地点与美国不同，不同采样点的土壤本就有差异，故D符合题意。
故选AD。
29．（2021·南湖模拟）为落实公交优先发展战略，嘉兴开展了有轨电车建设，如图为嘉兴有轨电车的效果图。其中嘉兴南站一安乐路的有轨电车将于今年6月底试运行，该线全长约20千米，单车座位约250人，全程运行平均速度可达24千米/小时。
（1）为防止钢轨生锈，要在钢轨上喷涂防锈涂料。该防锈方法的原理是 。
（2）有轨电车运行后，电车从嘉兴南站出发车行驶到安乐路站，全程约需要多少时间
（3）已知某50座的燃油大客车每百公里耗油20L，燃烧1升汽油排放二氧化碳2.4千克。若有轨电车从嘉兴南站到安乐路站运行一趟所坐满的乘客全由该大客车来运输，使用有轨电车可减少二氧化碳排放多少千克 (假设有轨电车不排放二氧化碳)
【答案】（1）隔绝氧气和水或隔绝空气
（2）解：
答： 全程需要 50min。
（3）解：mCO2=5×20公里×2.4千克×20L/100公里=48千克
如果按一辆大巴来回接送，那就是开 9 次，结果是 86.4 千克
答： 可减少二氧化碳 48 千克（或86.4千克）。
【知识点】速度公式及其应用；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）铁锈是金属铁与空气中的氧气和水分反应生成的，要达到防锈的目的只需切断其中一个因素即可；
（2）已知路程和速度，根据公式计算全程需要的时间；
（3）①每辆车坐满50人，那么250人需要5辆车；用路程×20L/公里×2.4千克计算出一辆车一趟产生二氧化碳的质量，再乘以车辆数即可；
②如果用一辆车来回接送，那么需要往返9次，用一辆车一趟产生二氧化碳的质量×9即可。
30．（2021·上虞模拟）按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行-次运输任务时，开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km，所用时间是6min，该路段限速60km/h(取g=10Nkg，ρv=2.5×103kg/m3)。
自重 5×104N
车轮个数 10
每个轮胎触地面积 3×10-2m2
车厢容积 10m3
（1）车厢内所装沙子的质量是 kg。
（2）货车的速度为 km/h。
（3）货车轮胎对地面的压强是 Pa。
（4）货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的0.03倍，这段时间内货车牵引力所做的功和功率分别是多大？
（5）根据以上计算，请指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。
【答案】（1）2.5×104
（2）80
（3）1×106
（4）解：货车匀速运动F牵=F阻=0.03G总=0.03×3.0×105N=9×103N
牵引力做的功是W=F牵S=9×103N×8×103m=7.2×107J
牵引力的功率是p= =2×105W
（5）解：违规行为：超载(或超速) (答出一种即可)。
危害：超载易压坏路面(或缩短汽车使用寿命、汽车难以制动易发生交通事故等)；
超速易发生交通事故(或汽车刹车距离变长、影响操作稳定性等)。
【知识点】密度公式的应用；速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式m=ρV计算车厢内沙子的质量；
（2）根据公式计算货车的速度；
（3）首先根据F=G总计算出货车对地面的压力，再根据公式计算出车轮对地面的压强；
（4）首先根据F阻=0.03G总计算出货车受到的阻力，再根据二力平衡F牵=F阻计算出货车受到的牵引力，接下来根据 W=F牵S 计算牵引力做的功，最后根据计算牵引力的功率。
（5）将车胎对地面的压强、车速与国家标准进行比较，从而确定违规行为，并从对路面损坏、缩短汽车寿命，交通安全等角度思考其危害。
【解答】（1）车厢内所装沙子的质量是m=ρV=2.5×103kg/m3×10m3=2.5×104kg。
（2）货车的速度；
（3）货车对地面的压力：F=G总=5×104N+2.5×104kg×10N/kg=3×105N；
货车对地面的压强：。
31．（2021·丽水模拟）抗击新冠肺炎疫情期间，我省用负压救护车转运患者，进行集中隔离治疗。该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以90千瓦的恒定功率在平直公路上匀速行驶54千米，用时30分钟。请解答下列问题：
（1）救护车在这段时间内的速度；
（2）救护车所受的阻力；
（3）救护车匀速行驶54km，动力做的功；
（4）按照卫生部标准，负压仓内外气压差应在10~38帕之间。经测量发现，该车负压仓0.9米2的面积上内外气体压力差为18牛，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。
【答案】（1）解：救护车在这段时间内的速度v= =30m/s
（2）解:救护车以90kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶，救护车所受的阻力为f=F= =3000N
（3）解:救护车匀速行驶54km动力做功为W= Pt=90×103W×30×60s=1.62×108J
（4）解:负压仓内外气压差为P差= =20Pa
按照卫生部标准，负压仓内外气压差应在10~38Pa之间，故符合标准。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知路程和时间，根据公式计算救护车行驶的速度；
（2）首先根据公式计算出救护车受到的牵引力，再根据二力平衡的条件计算救护车受到的阻力；
（3）已知功率和时间，根据W=Pt计算救护车做的功；
（4）根据压强公式 计算出负压仓内外的气压差，然后与标准进行比较。
32．（2021·宁海模拟）气球可以用来完成很多科学实验，请分析回答：
（1）把气球吹成球形后，用沾有墨汁的毛笔在气球表面均匀地画上小圆点，再把气球吹至排球大小，发现黑点之间的距离增大，如图甲所示。该实验可以模拟宇宙在不断地 。
（2）用细线把两气球悬挂在木杆上，使两个气球的高度一致，相距约30cm，如图乙所示。两个气球静止时，用嘴向两气球中间吹气，会发现两气球会相互靠近。这个现象可以用 的科学知识来解释。
（3）若应用装置丙制取O2使气球胀大，则锥形瓶中所装的固体物质是 。
【答案】（1）膨胀
（2）流速大，压强小
（3）MnO2（或“二氧化锰”）
【知识点】流体压强与流速的关系；制取氧气的原理；人类对宇宙的认识
【解析】【分析】（1）在难以直接拿研究对象做实验时，有时用模型来做实验，或者模仿实验的某些条件进行实验，叫模拟实验，气球膨胀模拟宇宙膨胀。
（2）流速越大，压强越小。
（3）根据氧气的实验室制法进行分析。
【解答】（1）该实验可以模拟宇宙在不断地膨胀。
（2）用细线把两气球悬挂在木杆上，使两个气球的高度一致，相距约30cm，如图乙所示。两个气球静止时，用嘴向两气球中间吹气，会发现两气球会相互靠近。两气球中间不断吹气，由于流速增大，因此压强减小，导致两气球会相互靠近。
（3）该装置是固液在常温下制取气体的装置，若生成O2使气球胀大，则锥形瓶中所装的固体物质可以是催化剂二氧化锰，倒入的液体是过氧化氢溶液。
故答案为：（1）膨胀（2）流速大，压强小（3）MnO2（或“二氧化锰”）
33．（2021·宁海模拟）把质地均匀的正方体物块竖直放在容器底部，如图甲所示，然后向容器内缓慢注入水，物块始终直立，物块对容器底部的压力与注入水质量的关系如图乙所示，g=10N/kg。
（1）物块完全浸没时的浮沉情况是 （选填“漂浮”“悬浮”或“竖立在容器底上”），判断的理由是 。
（2）物块的密度是多少？
【答案】（1）竖立在容器底上；物体的重力大于浮力，木块与容器底部之间始终有压力
（2）当没有注水时，容器底部的压力等于物块的重力，则物体的重力G=F=8N；
物块完全浸没时受到的浮力：F浮力=G-F压力=8N-3N=5N；
物块的体积：；
物块的密度：。
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）向容器中注水后，随着水面的升高，物块排开水的体积不断增大，则它受到的浮力不断增大，根据F压力=G-F浮力可知，物块对容器底部的压力不断减小。当物体完全浸没在水中后，它排开水的体积不变，受到的浮力不变，自然对容器底部的压力保持不变。如果压力变为零，则说明物块漂浮起来了；如果压力不为零，那么物块处于下沉状态，据此分析解答。
（2）首先根据计算出物块的体积，再根据计算出物块的密度。
【解答】（1）物块完全浸没时的浮沉情况是、竖立在容器底上，判断的理由是：物体的重力大于浮力，木块与容器底部之间始终有压力。
34．（2021·宁海模拟）音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯亮暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。
（1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第10~15s喷泉的颜色是 。
（2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压Ua。呈周期性变化（如图丁所示），定值电阻R1=2Ω，E为具有特殊功能的电子元件，当Ua＜6V时，电路中没有电流通过；当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。（线圈的电阻忽略不计）
①t=3s时，求线圈中通过的电流大小。（写出计算过程）
②已知水泵每秒可喷出水的体积为 ，在图戊中画出0~12s水泵喷水的总质量m变化曲线。（ ，g=10N/kg，写出具体的计算过程）
【答案】（1）黄色
（2）①根据丙图可知，定值电阻R1与E串联；
此时定值电阻R1两端的电压U1=U总－UE=15V－6V=9V
那么通过线圈的电流
②根据丁图可知，电压在3s内增大到15V，那么每秒电压增大5V；电压在3s内从15V减小
到0V，那么每秒电压减小5V。据此推算：
0~2s内，电压小于10V，此时不喷水，即水的质量为零；
2~4s内，电压大于10V，这段时间喷水m=ρV=1×103kg/m3×（5×10－3m3×2）=10kg4~8s内，电压小于10V，不喷水，即水的质量保持不变；
8~10s内，电压大于10V，此时喷水10kg；
10~12s内，电压小于10V，不喷水，即水的质量保持不变。如下图所示：
【知识点】密度公式的应用；物体的颜色；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据乙图确定10~15s内灯的发光情况，再结合甲图确定喷泉的颜色；
（2）①根据丙图可知，定值电阻R1与E串联。根据丁图可知，t=3s时，Ua=15V，此时E的电压为6V，根据 U1=U总－UE 计算出R1两端的电压，再根据 计算出通过线圈的电流。
②当电流≥2A时，Ua≥6V+2A×2Ω=10V。根据丁图确定Ua的示数随时间增大或减小的规律，然后逐个确定电压大于10V和小于10V的时间段。电压小于10V时不喷水；电压大于10V时，根据m=ρVt计算出喷水的质量，最后完成作图即可。
【解答】（1）根据乙图可知，在10~15s内时，红灯和绿灯亮，发出红光和绿光；根据甲图可知，红光和绿光混合形成黄光，因此喷泉的颜色为黄色。
35．（2021·奉化模拟）小科想对小区路灯进行自动化管理，设计电路如下图所示。其中光控开关的工作原理是：闭合开关Sl，当光照度降低时，光敏电阻R2的阻值增大，其两端电压也随之变大，当电压达到3V时，开关S2就自动连接ac，使路灯L点亮。反之，当光照度增强到一定值时，开关S2就会自动连接ab，使路灯L熄灭。
光照度（勒克斯） 5 10 15 20 25 30
光敏电阻R2阻值（欧） 60 30 20 15 12 10
（1）路灯L标有“220V 40W”字样，则该路灯正常工作时通过的电流是 A。（保留小数点后两位。）
（2）光敏电阻R2的阻值与光照度之间的关系如上表所示。控制电路的电源电压为4.5V，当光照度为15勒克斯时，光敏电阻R2两端的电压等于3V，请计算定值电阻R1的阻值。
（3）控制电路中的电池组在使用一段时间后电压会下降，需定期更换，否则会导致路灯比平常天色更暗些才能点亮，请说明理由： 。
【答案】（1）0.18
（2）根据表格可知，当光照度为15勒克斯时，光敏电阻R2=20Ω；
此时变阻器的电压为：U1=U总-U=4.5V-3V=1.5V；
根据“串联电路中电压与电阻成正比”得到：；
；
解得：R1=10Ω。
（3）因为电池组电压下降会导致光敏电阻两端电压下降，串联电路中 R1阻值不变，要使光敏 电阻 R2两端电压达到 3V，光敏电阻 R2的阻值必须增大，所以要在光照度更小时才能实现
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知额定功率和额定电压，根据公式计算出灯泡的额定电流；
（2）首先根据表格确定光敏电阻的阻值，然后根据U1=U总-U计算出R1两端的电压，最后根据“串联电路中电压与电阻成正比”计算出R1的阻值；
（3）首先确定电源电压降低时光敏电阻两端的电压变化，然后与3V比较确定电压表的示数变化方向，接下来根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律确定光敏电阻的阻值变化，最后根据表格确定光照强度的改变。
【解答】（1）灯泡的额定电流；
（2）根据表格可知，当光照度为15勒克斯时，光敏电阻R2=20Ω；
此时变阻器的电压为：U1=U总-U=4.5V-3V=1.5V；
根据“串联电路中电压与电阻成正比”得到：；
；
解得：R1=10Ω。
（3）控制电路中的电池组在使用一段时间后电压会下降，需定期更换，否则会导致路灯比平常天色更暗些才能点亮，理由：因为电池组电压下降会导致光敏电阻两端电压下降，串联电路中R1阻值不变，要使光敏电阻R2两端电压达到 3V，光敏电阻 R2的阻值必须增大，所以要在光照度更小时才能实现。
36．（2021·宁波模拟）电鳗是一种能对外界施加电压的动物。如图甲，为了研究电鳗的放电行为，研究人员把一根导体棒伸进水中，放电的电鳗可看成电源，A、B两点是电源两极。当电鳗跃起，头部碰到导体棒时，电流从A点经部分导体棒、水回到B点，形成闭合回路，电路图如图乙所示，接入电路的导体棒及水的电阻R=5000Ω，电流I=0.02A。
（1）此时AB间的电压U
（2）R的电功率P
（3）电鳗头部接触到导体样更高的位置，R变大，电流变为0.05A，此时AB间的电压U （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】（1）AB之间的电压为：U=IR=0.02A×5000Ω=100V；
答：此时AB间的电压为100V
（2）电阻R的电功率P=UI=100V×0.02A=2W；
答：R的电功率P为2W
（3）变大
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式U=IR计算出AB之间的电压；
（2）根据P=UI计算电功率；
（3）根据U=IR分析AB间电压的变化。
【解答】（1）AB之间的电压为：U=IR=0.02A×5000Ω=100V；
（2）电阻R的电功率P=UI=100V×0.02A=2W；
（3）电鳗头部接触到导体更高的位置，R变大，电流变为0.05A也变大，根据公式U=IR可知，此时AB间的电压U变大。
37．（2021·瑞安模拟）如图甲，氦气球和热气球都是利用浮力升空的装置，请阅读材料回答问题：
材料一：2017年，国家明令禁止使用氢气灌装手持气球，应改为使用氨气。
材料二：热气球由一个巨大的气囊、一个吊篮和用于加热空气的燃烧器组成。热气球上升前，对气囊充入足够多的空气使其鼓起来，然后用燃烧器对气囊内的空气加热一段时间，就可以实现升空，飞行过程中其体积基本不变。
（1）国家明令禁止使用氢气灌装手持气球是因为氢气具有 的性质。
（2）分析材料二回答，该过程如何调节力的大小以实现热气球升空。 。
（3）某热气球气囊外壳、吊篮以及加热器的总质量为460千克，货物和人总质量2000千克。热气球上升过程中速度与时间的关系如图乙所示，求热气球在匀速上升阶段克服货物和人的重力做的功。
【答案】（1）易燃烧（易燃易爆）
（2）减少气球的重力，使其重力小于浮力
（3）解： G=mg=2000千克×10牛/千克=2×104牛
s=vt=5米/秒×10秒=50米
W=Fs=Gs=2×104牛×50米=1×106焦
【知识点】物体的浮沉条件及其应用；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）氢气具有可燃性，遇明火极易燃烧甚至引起爆炸；
（2）根据浮沉条件分析解答；
（3）根据G=mg计算出热气球的总重力，根据乙图确定匀速上升的速度和时间，并根据s=vt计算出上升的高度，最后根据公式W=Fs计算热气球做的功。
【解答】（1）国家明令禁止使用氢气灌装手持气球是因为氢气具有易燃烧（易燃易爆）的性质。
（2）当热气球升空时，它受到的浮力大于重力，因此调节力的方法为：减少气球的重力，使其重力小于浮力。
38．（2021·龙湾模拟）如图甲所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，控制电路电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于某一电流时，继电器的衔铁被吸合，工作电路中空调正常工作。该空调的铭牌如图乙。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）图丙中电流表示数为 毫安，若将电流表改成温度表，请通过计算此时的电流对应的启动温度是多少 ？
（2）空调夏季每天以额定功率工作6小时，每月按30天计算，该空调一个月消耗电能是多少？
（3）为节约用电，夏季要适当升高空调的启动温度，请你选择可行的调节方案。（ ）
A．减少线圈匝数 B．增大电源电压
C．在控制电路中串联一个电阻 D．将衔铁适当往左移动
【答案】（1）15；25
（2）W=Pt=2.2千瓦×6×30小时=396千瓦时
或W=Pt=2200瓦×6×30×3600秒=1.43×109焦
（3）A；C；D
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据乙图读出电流表的示数，再根据公式 计算出此时的总电阻，利用公式 R总=R总-R0计算出热敏电阻的阻值，最后根据表格确定空调的启动温度。
（2）已知空调制冷的额定功率和时间，根据公式W=Pt计算出消耗的电能。
（3）当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，那么通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁力增大，衔铁会提前吸合，为了达到节能的效果，必须设法减小电磁力，可从影响电磁铁磁场强弱的因素和杠杆的平衡条件等角度思考解决方案。
【解答】（1）根据丙图可知，电流表的示数为15mA=0.015A；
电路启动时总电阻为：R总= =400Ω；
此时热敏电阻的阻值为： R总=R总-R0=400Ω-10Ω=390Ω；
对照表格数据可知，此时的启动温度为25℃。
（2）方法一：W=Pt=2.2千瓦×6×30小时=396千瓦时；
方法二：W=Pt=2200瓦×6×30×3600秒=1.43×109焦。
（3）当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，那么通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁力增大，衔铁会提前吸合，因此要减弱电磁铁的磁场。根据影响电磁铁的磁场强弱的因素可知，可以减小线圈匝数，故A符合题意；
当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，如果增大电源电压，那么通过电磁铁的电流会大幅增大，磁场增大很多，衔铁提前吸合，从而浪费电能，故B不合题意；
当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，如果在控制电路中串联一个电阻，会使总电阻增大，从而保证通过电磁铁的启动电流不变，起到节能作用，故C符合题意；
当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，那么通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁力增大，衔铁会提前吸合。根据杠杆的平衡条件可知，此时将衔铁适当向左移动，会减小电磁力的动力臂，从而使吸合时间向后延迟，起到节能作用，故D符合题意。
故选ACD。
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初中科学中考专题特训练习解答题3
一、解答题
1．（2023·宁波模拟）2022年世界杯足球赛于11月21日至12月18日在卡塔尔举行，如图是赛事的吉祥物—“La'eeb”，市面上出现了一些会发光的“La'eeb”，内部是一种LED灯。
LED灯两端电压（V） 流过LED灯电流（mA） LED灯的颜色
1.8 20 红
1.9 20 黄
2.0 20 蓝
（1）根据表中数据，当LED灯发出红光时，消耗的电功率是多少瓦？
（2）有一款发光“La'eeb”内部的电路如图乙所示，其中电阻R为90欧姆，电路中的充电电池的铭牌如图丙（且充电与供电时电压保持不变）。闭合开关后，当电路中的电流为20毫安时，电池充满电最多可用 小时；
（3）通过计算说明此时在电池的标定电压下 LED 灯发出什么颜色的光？
2．（2023·宁波模拟）经过数年的讨论和僵持，日本政府于 4 月 13 日正式决定将福岛第一核电站核泄漏产生的 123 万吨带有放射性物质的核处理废水排放入大海。这一决定引起了全世界的谴责，不少专家认为核废料将通过洋流最终影响全世界。
（1）核电站，其中是一种重要的核原料，这种铀原子的质子数为 。
（2）许多深海海底附近存在热液区，由于受地球内部高温岩浆的加热作用，这些区域的海水温度可高达 90℃。这种改变海水内能的方法是 。
（3）海洋中有丰富的资源。通过海水暴晒可得到粗盐，再经过精制得到精盐。现要用20%的食盐水配置 0.9%的生理盐水1kg，需要加水多少 kg？
（4）许多国家开始利用海洋大力发展风力发电。风力发电机是将风能（气流的动能，动能表达式 Ek=0.5mv 2)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为ρ，气流速度为 v，风轮机叶片长度为 r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm = (用P、v、r表示)
3．（2023·鹿城模拟）浮力式水面垃圾清理器是一种可以漂浮在水面上自动收集小面垃圾的装置(如图甲)。项目化学习小组研究制作了一个水面垃圾清理器模型，其主要结构如图乙所示。工作原理为：垃圾清理器静止在水中，打开水泵后，水面上的落叶会随着水流从入水口自动进入收集器，垃圾会留在滤网内，水从排水口流出，从而达到自动清理垃圾的目的。
（1）请你结合压强相关知识对打开底部水泵后水会从入水口进入清理器内进行解释。
（2）项目小组制作的垃圾清理器模型漂浮在水面上时入水口恰好与水面相平，试验时却发现水面上的垃圾无法顺利进入收集器，小明想通过增加配重的方式使收集器入水口低于水面2厘米，请通过计算说明需要增加的配重质量为多少？浮条规格为2厘米×2更米×10厘米。(配重放置在收集器主体内部不产生浮力)
（3）该垃圾清理器模型工作时无法静止在水中，而是会不停的向问一方向移动。请你结合图乙及所学知识解释原因并提出解决方案。
4．（2023·鹿城模拟）小明设计了如图甲所示的自动保温箱模拟电路，其工作原理为：当工作电路接通电源，电热丝R1工作，双金属片受热逐渐向一侧弯曲；当保温箱内温度达到预设值时，双金属片与触点A接触，控制电路中衔铁被吸下，使得工作电路自动断开，电热丝R1停止加热。温度降低到一定值后，双金属片脱离触点A，电热丝R1重新工作。控制电路能实现保温箱内加热电路周期性通断，从而控制保温箱内的温度稳定在一定的范围内，工作电路的电源电压U1=22V，工作电路中电热丝的阻值R1=11Ω，控制电路的电源电压U2=6V，电热丝的阻值R2=18Ω，此时保护电阻的阻值R0=6Ω(金属片、线圈、导线的电阻忽略不计)
（1）当双金属片与触点A接触时，请判断保护电阻R0的工作状态： 。
（2）乙图表示保温箱内温度达到预设值后，加热电路断开，30秒后温度降低到一定值时，加热电路重新闭合，电热丝R1产热。t时间后箱内温度重新升高到预设值，如此周期性反复。已知保温箱以每秒12焦的速度向外散热，求时间t。 (结果保留一位小数，散热速度受温度影响忽略不计)
（3）小明想将该自动保温箱用于学校每天下午的营养餐保温，因此，他收集了温州每月的平均气温，此外，你认为他还需要收集哪些信息？ 。
5．（2023·宁波模拟）小宁想测定小灯泡的电功率。所用器材齐全且完好。其中电源电压有4 V、8V和12V三挡可选，待测小灯泡标有“6V"字样。按如图所示串联电路，再将电压表接入电路中，将滑动变阻器的滑片P置于一端。闭合开关S，将电压表和电流表示数记录在如表所示的序号1行中，然后将滑片P先后移到滑动变阻器的中间某处和另一端，并将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表所示的序号2、3行中。
序号 电压表示效/V 电流表示效/A 小灯泡功率/W
1 1.0 0.10
2 2.0 0.16
3 4.0 0.18
（1）实验中小宁将电压表接在 (填“小灯泡”或“滑动变阻器”)两端，此实验过程中小灯泡 (填“能”或“不能”)正常发光。
（2）求实验所用滑动变阻器的最大阻值。
（3）经过思考，小宁断开开关S，重新选择电源电压。将滑动变阻器最大阻值接入电路，闭合开关S，电压表示数为6V，求小灯泡的额定电流和额定功率。
6．（2023·温州模拟）某项目化学习小组设计一个用于监测CO浓度的安全断路器，当装置监测到CO的浓度超过设定值时，安全断路器就会自动拉开闸刀开关，切断电路，保证安全。设计思路：如图甲，装置由控制电路部分(含电源、气敏电阻R0、调试电阻R、电磁铁E等)与机械传动部分(含闸刀开关S2、轻质杠杆AB、配重C、铁块D、滑轮等)组成。工作原理是当控制电路中的电流超过设定值时，铁块D被电磁铁E吸起，杠杆AB偏转，带动细绳拉开闸刀开关，自动切断电路。
小组同学根据产品特点，设计了如下的评价表(节选)。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 能快速切断电路，安全可靠 能切断电路 不能切断电路
指标二 有调节结构，调节方便 有调节结构，调节不便 无调节结构，不能调节
（1）[方案论证]机械传动装置中，杠杆B端置于水平台面上，使杠杆可以绕支点O逆时针转动。小组同学在设计杠杆支点时，有以下方案：方案一AO：OB=3：1；方案二AO：OB=1：2；方案三AO：OB=1：1。针对评价表，要达到优秀，应采用方案一，从杠杆角度分析其原因是 。
（2）[装置测试]小组同学采用方案一进行测试，将0.21千克的铁块D固定在杠杆B端支架上，让杠杆处于水平，电磁铁E移至D的正上方，E对D的吸引力F0与通过控制电路电流的关系如下表，气敏电阻R0的阻值与CO气体浓度的关系如图乙。已知电源电压U为9伏，调试电阻R最大阻值为20欧，滑片P移到中点，闸刀开关刚好被拉开时所需的力F为0.4牛。若设定CO气体浓度为24毫克/米3时，开关拉开，则需取多大质量的配重C固定在A端支架上才符合设计要求。(电磁铁的电阻和杠杆自重均忽略不计)
电流I(安) 0 0.2 0.4 0.6 0.8
吸引力F0(牛) 0 1.2 2.4 3.6 4.8
（3）[迭代升级]如果CO气体浓度在20毫克/米3就要将闸刀开关拉开，以下调整可以实现的有 。(可多选)
A．支点O向左移到适当位置
B．增加A，C间支架的高度
C．铁块D换为等质量的铜块
D．适当提高电源电压
E．适当增加电磁铁的线圈匝数
F．调试电阻滑片P向上移到适当位置
7．（2023·温州模拟）图甲是“自动擦窗机器人”，它的“腹部”有吸盘，用真空泵将吸盘内的空气抽出，能吸在竖直玻璃上。某次机器人擦窗时，其路程-时间图像如图乙，气压时间图像如图丙。
（1）吸甜与玻璃的接触面积为0.03米2，在0-5秒时吸盘对玻璃的压力是 牛 。
（2）机器人的质量为1.5千克，5-10秒内，擦窗机器人竖直向上运动，机器人克服重力做功的功率是多少？(写出计算过程)
（3）在0-5秒与15-20秒，擦窗机器人受到的摩擦力如何变化，并说明理由。
8．（2023·温州模拟）用普通干电池(锌锰干电池)测量小灯泡额定功率的实验中，观察到电池新旧不同时，小灯泡亮度明显不同。为什么使用旧电池时，小灯泡亮度明显变暗呢？兴趣小组收集到以下资料：
资料一：如图为锌锰干电池结构图，锌简和石墨间充有糊状氯化铵和二氧化锰等。
资料二：锌锰干电池内部主要发生的化学反应：
Zn+2NH4Cl=ZnCl2+2NH3↑+H2↑；
H2+2MnO2=Mn2O3+H2O；
ZnCl2+NH3+H2O=NH4Cl+Zn(OH)2↓。
资料三：干电池内部也存在电阻，该电阻随其内部氢气量的增加而增大。
结合上述信息，综合运用所学知识，对导致“使用新旧电池时，小灯泡亮度不同”的原因予以解释。
9．（2022·金东模拟）对于冬奥会比赛用雪的生产，科学小组查阅到以下资料：
货料一：使用造雪机人工造雪，利用高压空气将水流打碎成细密的雾状，喷射至45米的高空，这些水雾遇到寒冷的外部空气，在落地前15秒内凝固成冰晶。
资料二：冰晶霄要经过质量为6吨的压雪机(履带与雪实际接触面积为2.5米2)反复碾压，才能变得紧实，成为密度为0.64克/厘米3的冰状雪，即比赛用雪。
资料三：10厘米厚的冰状雪相当于40厘米厚的天然雪，如图所示。
求：
（1）造雪机喷出的水雾下落地面的速度不能大于 米/秒；
（2）压雪机在工作时，对雪面的压强；
（3）天然雪的密度。
10．（2022·舟山模拟）为实现科技强军的战略目标，我军新型装备不断入列。如图是我军新型两栖自行门桥车，主要参数如表所示。它既可以作为渡船单独使用，也可以若干辆链接形成水上浮桥。
自重 27吨
轮胎总数 4
总触地面积 0.6平方米
陆上最大速度 90千米/小时
水上最大速度 12千米/小时
（1）门桥车单独静止在水平地面上，对地面的压强为多大？
（2）该车以最大速度横渡一宽为500米的河流，至少需要多少时间？
（3）若再搭乘一辆重21吨的步兵战车，则其在水上浮渡时，水下部分体积多大？
11．（2022·舟山模拟）已知10℃时食盐水密度和浓度的关系如下表；
浓度 10% 15% 20% 23%
密度（g/c㎡） 1.07 1.11 1.15 1.18
（1）我们曾做过如图所示的实验：将一只鸡蛋放在盛有清水的烧杯里，鸡蛋沉入杯底。逐渐将食盐溶解在水中后，鸡蛋会由沉底变为悬浮直至漂浮。若烧杯中原有清水270克，往水中溶解了30克食盐后鸡蛋恰能悬浮，则这只鸡蛋的密度为多少？
（2）若将质量为60克，体积为100立方厘米的实心木球放入浓度为10％的盐水中，木球静止时将 （选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）；此时木球受到的浮力为 牛。
12．（2022·长兴模拟）人们对光的研究始终没有停止。
（1）如图甲是某同学将光从空气射向水面，根据实验现象做出的光路图，则当光从水中沿CO方向射向空气时，光在空气中的折射角大小为
（2）该同学还想利用紫光探究光的反射定律，他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来，如图乙所示，三种遮挡方法最有可能在地面上得到紫光的是 。(填图中数字 )
（3）光对被照射物体具有力的作用，研究表明，在地球附近，一个正对着太阳的面积为1.0×106m2的平整光亮表面，受到的太阳光的压力约为9 N。则太阳光对这个平面的压强是多少？
13．（2022·拱墅模拟）如图所示为“独竹漂"的表演场景，表演者手持竹竿立于楠竹之上，用竹竿划水前行。若表演者脚下楠竹的质量为12kg，此时排开水的体积为0.07m3。(ρ水=1.0×103kg/m3，g=10Nkg)
（1）表演者用竹竿向后划水，楠竹与人便向前行，这是因为 。
（2）楠竹受到的浮力为多少？
（3）表演者和手中竹竿受到的总重力为多少？
14．（2022·义乌模拟）很多电热水器都带有由绝缘材料制成“防电墙"装置，其内部结构如图所示，呈涡流状的“防电墙”管径细、管路长。由于水本身具有电阻，即使热水器内胆内漏电，但经过“防电墙”后在人体上的分压大约在12V左右甚至更小，远低于人体的安全电压，从而有效的保障了消费者的生命安全。
（1）在热水器意外漏电时，水流与人体与大地构成了一个电路。则“防电墙”相当于电路中的 (选填“电源"、“开关" 或“电阻" )。
（2）结合“防电墙”的结构，利用所学的科学知识解释它能防触电的原因。
15．（2022·南浔模拟）2021年12月9日，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富展示了中国空间站工作生活场景，演示了多个科学实验，并与地面课堂进行实时交流。
（1）为吸收空间站内的二氧化碳，国内外积极研究二氧化碳还原系统。即在催化剂作用下，将电解水产生的氢气和人体产生的二氧化碳进行反应，产生水和甲烷(化学式为CH4)，请写出上述二氧化碳还原系统中反应的主要化学方程式： 。
（2）以下科学实验能在太空站完成的是： (填序号)
①测定小灯泡额定功率
②测定溶液的酸碱性
③粗盐提纯实验
（3）为了对抗失重对身体造成的影响，航天员需要加强体育锻炼。他们运动过后也会感觉到肌肉酸胀，这是因为 。
16．（2022·舟山模拟）利用身边常见的物品经常可以做很多有趣的实验，图中是王老师利用塑料丝、干燥餐巾纸和PVC塑料管做的“静电章鱼”实验，具体做法如下：
①在桌面铺一张白纸，将塑料丝放在纸上，用餐巾纸压上，从根部向前摩擦几次；②用餐巾纸裹住塑料管反复摩擦十几次；
③将摩擦过的塑料丝拿着根部向上抛起，塑料管在其下方靠近塑料丝，塑料丝像“章鱼张开爪”一样散开并漂浮在空中。
（1）摩擦起电的实质是 在物体之间发生转移（选填“质子”、“中子”或“电子”)。
（2）摩擦过的塑料丝像“章鱼张开爪”一样散开，产生这种现象的原理是 。
（3）某段时间塑料丝静止漂浮在空中分析其原因是 。
A．塑料丝的重力和浮力是一对平衡力，所以塑料丝静止漂浮
B．塑料丝的重力和同种电荷间的斥力是一对平衡力，塑料丝静止漂浮
C．塑料丝的重力大小等于浮力和同种电荷间的斥力大小之后，塑料丝静止漂浮
D．由于大气压的作用，使塑料丝静止漂浮
17．（2021·宁波）如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3，形状像一个巨大的橄榄。 这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。
（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小 。
（2）充满氢气后气囊受到的浮力是多少？ (空气密度取 1.29kg/m3)
（3）这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少？
18．（2021·温州）图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。
（1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9％的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？
（2）该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油的体积为多少米3。（忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响）
19．（2021·绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路,如图甲所示,工作电路电源电压U1=220V,R1=242Ω。控制电路电源电压U2=3V,R2=300Ω,热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度,其阻值与温度的关系如图乙, 不计线圈的电阻。当线圈中的电流大于或等于40mA时, 继电器的衔铁被吸合,动触点A与静触点B接触; 当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放,动触点A与静触点C接触。求:
（1）闭合开关S1和S2,恒温箱开始工作,此时衔铁的动触点A与 (选填“B”或“C”)静触点相接触。
（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
20．（2021·绍兴） 2021年5月15日,我国首个火星探测器“天一号”成功登陆火星，这是中国航天领域的里程碑事件，图为探测器离轨着陆火星全过程及“祝融号”火星车的示意图，已知g=3.76N/kg,请回答。
（1）“天一号”探测器着陆有降落伞减速和动力减速等过程,而“嫦娥五号”在降落月球时没有采用降落伞减速的原因是 。动力减速采用喷气方式,利用了力能 的原理,在此过程中着陆器受力是 (选填“平衡”或“不平衡”)的。
（2）着陆后,“祝融号”火星车从着陆器中驶出。已知火星车质量为240kg,共有6个车轮,若每个车轮与火星表面的接触面积为4.0×10-3m2,求“祝融号”对火星水平平整表面的压强。
21．（2021·定海模拟）如图是工程上用液压汽车起重机提起重物的示意图。C是卷扬机，E为上下可伸缩的支撑杆。工作时，卷扬机转动使钢丝绳带动A上升。(滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计)
（1）重物G的体积为500分米3，重为1.5×104N，若起初是浸没在水中，则重物在水中受到的浮力有多大 (g=10N/kg)
（2）重物被起重机提出水面后，放置在水平地面上，其与地面的接触面积为0.5m2，求它对地面的压强有多大
（3）使用时，A是 ▲ 滑轮。如果以0.4m/s的速度将重物匀速提高2m，则拉力的功率有多大
22．（2021·定海模拟）科学家认为，碳排放导致全球变暖，极端天气事件增加，对生命系统形成胁。在这一背景下，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国由此在联合国大会上向全世界宣布了2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和目标。“碳达峰“是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值，之后逐步回落；“碳中和"是指在一定时间内，通过植树造林等途径，抵消自身所产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳零排放”。用图甲和图乙分别表示“碳达峰”和“碳中和”。
回答下列问题：
（1）植物的光合作用是自然界消耗二氧化碳的最重要途径之一，人们称其为地球上最重要的能量转化过程，用文字表达式表示为 。
（2）过去的200年里，人类向大气层排放了数万亿吨二氧化碳，有科学家提出回收利用CO2的构想：把空气吹入碳酸钾溶液，从溶液中提取出CO2，又在合成塔使之变为燃料甲醇(CH3OH)。该技术流程如下：
(资料一：吸收池中盛有饱和的K2CO3溶液，K2CO3与CO2反应生成KHCO3， 分解池中 KHCO3受热分解变成 K2CO3
资料二：合成塔内的反应条件为300℃、200kPa和催化剂.)
①上述流程中可以循环利用的物质是 ▲ （写物质名称）。
② 若生产4.8吨甲醇，则可回收空气中的CO2多少吨？
（3）为实现“碳达峰”“碳中和”目标，未来，风能、太阳能和生物质能将成为主要的能源来源。某小区路灯利用与太阳能电池板相连的蓄电池作电源，其电压为12V、容量为 24A· h（表示安·小时）。若路灯的规格为“ 12V、 24W”，则正常工作时通过路灯的电流是多少安培？充足电的蓄电池可供路灯使用多少小时？
（4）你能为实现“碳达峰”“碳中和”目标做些什么？(至少2点）
23．（2021·婺城模拟）如图甲是某品牌电热加湿器，图乙为其原理简化电路图。加湿器的额定电压为220V，最大功率为20W，电热丝R1为定值电阻，气雾调节器R2的阻值范围为0~2420Ω。当闭合开关S，R1将加热仓中的水加热到沸腾后变成水蒸气喷出，增加空气的湿度，当空气湿度达到标准值，气雾调节器R2自动将加热仓中的功率调至最小。某次，加湿器在额定电压下工作，开机后，加热仓先以最大功率工作10min， 空气湿度达到标准值后，以最小功率继续工作50min。计算：
（1）电热丝R1的阻值为多大？
（2）加湿器工作时的最小功率为多少瓦？
（3）在额定电压下，加湿器工作1h消耗的电能为多少？
24．（2021·婺城模拟）如图甲，氦气球和热气球都是利用浮力升空的装置。请阅读材料回答问题：
材料一： 2017 年，国家明令禁止使用的氢气灌装手持气球，应改为使用氦气。
材料二：热气球由一个巨大的气囊、一个吊篮和用于加热空气的燃烧器组成。热气球上升前，对气囊充入足够多的空气使其鼓起来，然后用燃烧器对气囊内的空气加热一段时间，就可以实现升空，飞行过程中其体积基本不变。
（1）国家明令禁止使用的氢气灌装手持气球是因为氢气具有 的性质。
（2）分折材料二回答，该过程如何调节力的大小实现热气球升空？
（3）某热气球气囊外壳、吊篮以及加热器的总质量为460千克，货物和人总质量2000千克。热气球上升过程中速度与时间的关系如图乙所示，计算热气球在匀速上升阶段克服货物和人的重力做的功。
25．（2021·婺城模拟）如图甲所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其其值随温度变化关系如下所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，控制电路电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于某一电流时，继电器的衔铁被吸合，工作电路中空调止常工作。该空调的铭牌如图乙。
温度 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）若将图丙中的电流表改为温度表，请计算此时的电流对应的启动温度是多少？
（2）夏季该空调每天若以额定功率工作6小时，每月按30天计算，一个月消耗电能是多少？
（3）为节约用电，夏季要适当升高空调的启动温度，下列调节方案可行的有 。(填字母编号)
A．减少线圈匝数
B．增大电源电压
C．在控制电路中串联一个电阻
D．将电磁铁水平向右移适当距离
26．（2021·婺城模拟）无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，广泛应用在航拍、交通等领域。如图为某型号无人机，整机质量2千克，停放时与水平地面总接触面积0.002米2，摄像机拍摄速度11000帧/秒。在轿车限速120千米/时的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测。
（1）在60米高空，以24千米/小时的速度水平匀速跟拍过程中。判断该过程中无人机动能不变的理由是 。
（2）无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做了多少功？
（3）无人机在某轿车通行0.6米的过程中拍摄220帧，通过计算判断该轿车是否超速。
27．（2021·婺城模拟）“一方有难八方支援”，如图一辆装载医疗物资的货车正在驶向武汉。该货车在水平路面上沿直线匀速行驶时，它所受的阻力为车总重的0.1倍，货车(含驾驶员)空载时重为2×104N。计算：
（1）货车空载行驶时所受的阻力大小？
（2）货车以54km/h的速度空载匀速行驶时，5s内货车牵引力做的功？
（3）当货车以95kW的额定功率、90kmh的速度匀速行驶时，货车最多可装载多重的货物？
28．（2021·定海模拟）2020年12月17日嫦娥五号着陆器带着月球土壤样本成功返回地球。此次采样的采集容器是根据美国的公开数据设计，该数据表明月球表面的土壤的平均密度为1.6g/cm3，设计带回2Kg月壤，而我国实际采回的月壤经精密测算，其平均密度为1.4g/cm3。该数据与美国的公开数据存在一定的差异。(右图为测量质量时的场景)
（1）嫦娥五号实际带回的月壤质量约为多少Kg
（2）导致嫦娥五号实际采回的月壤密度小于美国公开数据值的原因可能有
A．在密闭封装容器中，月壤颗粒间的空隙较大。
B．由于月球上的引力小于地球，导致月壤样品质量偏小。
C．月壤中的化学物质在容器中发生了化学反应。
D．我国在月球上的采样地点与美国不同，不同采样点的土壤本就有差异。
29．（2021·南湖模拟）为落实公交优先发展战略，嘉兴开展了有轨电车建设，如图为嘉兴有轨电车的效果图。其中嘉兴南站一安乐路的有轨电车将于今年6月底试运行，该线全长约20千米，单车座位约250人，全程运行平均速度可达24千米/小时。
（1）为防止钢轨生锈，要在钢轨上喷涂防锈涂料。该防锈方法的原理是 。
（2）有轨电车运行后，电车从嘉兴南站出发车行驶到安乐路站，全程约需要多少时间
（3）已知某50座的燃油大客车每百公里耗油20L，燃烧1升汽油排放二氧化碳2.4千克。若有轨电车从嘉兴南站到安乐路站运行一趟所坐满的乘客全由该大客车来运输，使用有轨电车可减少二氧化碳排放多少千克 (假设有轨电车不排放二氧化碳)
30．（2021·上虞模拟）按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行-次运输任务时，开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km，所用时间是6min，该路段限速60km/h(取g=10Nkg，ρv=2.5×103kg/m3)。
自重 5×104N
车轮个数 10
每个轮胎触地面积 3×10-2m2
车厢容积 10m3
（1）车厢内所装沙子的质量是 kg。
（2）货车的速度为 km/h。
（3）货车轮胎对地面的压强是 Pa。
（4）货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的0.03倍，这段时间内货车牵引力所做的功和功率分别是多大？
（5）根据以上计算，请指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。
31．（2021·丽水模拟）抗击新冠肺炎疫情期间，我省用负压救护车转运患者，进行集中隔离治疗。该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以90千瓦的恒定功率在平直公路上匀速行驶54千米，用时30分钟。请解答下列问题：
（1）救护车在这段时间内的速度；
（2）救护车所受的阻力；
（3）救护车匀速行驶54km，动力做的功；
（4）按照卫生部标准，负压仓内外气压差应在10~38帕之间。经测量发现，该车负压仓0.9米2的面积上内外气体压力差为18牛，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。
32．（2021·宁海模拟）气球可以用来完成很多科学实验，请分析回答：
（1）把气球吹成球形后，用沾有墨汁的毛笔在气球表面均匀地画上小圆点，再把气球吹至排球大小，发现黑点之间的距离增大，如图甲所示。该实验可以模拟宇宙在不断地 。
（2）用细线把两气球悬挂在木杆上，使两个气球的高度一致，相距约30cm，如图乙所示。两个气球静止时，用嘴向两气球中间吹气，会发现两气球会相互靠近。这个现象可以用 的科学知识来解释。
（3）若应用装置丙制取O2使气球胀大，则锥形瓶中所装的固体物质是 。
33．（2021·宁海模拟）把质地均匀的正方体物块竖直放在容器底部，如图甲所示，然后向容器内缓慢注入水，物块始终直立，物块对容器底部的压力与注入水质量的关系如图乙所示，g=10N/kg。
（1）物块完全浸没时的浮沉情况是 （选填“漂浮”“悬浮”或“竖立在容器底上”），判断的理由是 。
（2）物块的密度是多少？
34．（2021·宁海模拟）音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯亮暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。
（1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第10~15s喷泉的颜色是 。
（2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压Ua。呈周期性变化（如图丁所示），定值电阻R1=2Ω，E为具有特殊功能的电子元件，当Ua＜6V时，电路中没有电流通过；当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。（线圈的电阻忽略不计）
①t=3s时，求线圈中通过的电流大小。（写出计算过程）
②已知水泵每秒可喷出水的体积为 ，在图戊中画出0~12s水泵喷水的总质量m变化曲线。（ ，g=10N/kg，写出具体的计算过程）
35．（2021·奉化模拟）小科想对小区路灯进行自动化管理，设计电路如下图所示。其中光控开关的工作原理是：闭合开关Sl，当光照度降低时，光敏电阻R2的阻值增大，其两端电压也随之变大，当电压达到3V时，开关S2就自动连接ac，使路灯L点亮。反之，当光照度增强到一定值时，开关S2就会自动连接ab，使路灯L熄灭。
光照度（勒克斯） 5 10 15 20 25 30
光敏电阻R2阻值（欧） 60 30 20 15 12 10
（1）路灯L标有“220V 40W”字样，则该路灯正常工作时通过的电流是 A。（保留小数点后两位。）
（2）光敏电阻R2的阻值与光照度之间的关系如上表所示。控制电路的电源电压为4.5V，当光照度为15勒克斯时，光敏电阻R2两端的电压等于3V，请计算定值电阻R1的阻值。
（3）控制电路中的电池组在使用一段时间后电压会下降，需定期更换，否则会导致路灯比平常天色更暗些才能点亮，请说明理由： 。
36．（2021·宁波模拟）电鳗是一种能对外界施加电压的动物。如图甲，为了研究电鳗的放电行为，研究人员把一根导体棒伸进水中，放电的电鳗可看成电源，A、B两点是电源两极。当电鳗跃起，头部碰到导体棒时，电流从A点经部分导体棒、水回到B点，形成闭合回路，电路图如图乙所示，接入电路的导体棒及水的电阻R=5000Ω，电流I=0.02A。
（1）此时AB间的电压U
（2）R的电功率P
（3）电鳗头部接触到导体样更高的位置，R变大，电流变为0.05A，此时AB间的电压U （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
37．（2021·瑞安模拟）如图甲，氦气球和热气球都是利用浮力升空的装置，请阅读材料回答问题：
材料一：2017年，国家明令禁止使用氢气灌装手持气球，应改为使用氨气。
材料二：热气球由一个巨大的气囊、一个吊篮和用于加热空气的燃烧器组成。热气球上升前，对气囊充入足够多的空气使其鼓起来，然后用燃烧器对气囊内的空气加热一段时间，就可以实现升空，飞行过程中其体积基本不变。
（1）国家明令禁止使用氢气灌装手持气球是因为氢气具有 的性质。
（2）分析材料二回答，该过程如何调节力的大小以实现热气球升空。 。
（3）某热气球气囊外壳、吊篮以及加热器的总质量为460千克，货物和人总质量2000千克。热气球上升过程中速度与时间的关系如图乙所示，求热气球在匀速上升阶段克服货物和人的重力做的功。
38．（2021·龙湾模拟）如图甲所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，控制电路电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于某一电流时，继电器的衔铁被吸合，工作电路中空调正常工作。该空调的铭牌如图乙。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）图丙中电流表示数为 毫安，若将电流表改成温度表，请通过计算此时的电流对应的启动温度是多少 ？
（2）空调夏季每天以额定功率工作6小时，每月按30天计算，该空调一个月消耗电能是多少？
（3）为节约用电，夏季要适当升高空调的启动温度，请你选择可行的调节方案。（ ）
A．减少线圈匝数 B．增大电源电压
C．在控制电路中串联一个电阻 D．将衔铁适当往左移动
答案解析部分
1．【答案】（1）根据表格可知，当LED发红光时，它两端的电压为1.8V，电流为20mA，
则它消耗的电功率为：P=UI=1.8V×0.02A=0.036W。
（2）4
（3）定值电阻两端的电压U=IR=0.02A×90Ω=1.8V；
则LED两端的电压为：UL=U总-U=3.7V-1.8V=1.9V；
根据表格可知，此时LED灯发出黄光。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据表格确定LED发红光时的电压和电流，然后根据P=UI计算它电功率。
（2）根据图丙确定电池的容量，然后根据公式计算充满电的时间。
（3）首先根据U=IR计算定值电阻两端的电压，再根据UL=U总-U计算出LED两端的电压，最后根据表格确定此时发光的颜色。
【解答】（1）根据表格可知，当LED发红光时，它两端的电压为1.8V，电流为20mA，
则它消耗的电功率为：P=UI=1.8V×0.02A=0.036W。
（2）根据丙图可知，电池的容量为80mAh，
那么电池充满电最多用的时间：；
2．【答案】（1）92
（2）热传递
（3）设需要加水的质量为x，
20%×（1kg-x）=0.9%×1kg；
解得：x=0.955kg。
（4）
【知识点】物体内能的改变方法；溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】（1）根据元素周期表的知识解答；
（2）改变物体内能的方式：①做功，本质是能量的转化；②热传递，本质是能量的转移。
（3）配制前后溶质的质量保持不变，据此根据“溶质质量=溶液质量×溶质质量分数”列出方程计算即可。
（4）根据动能的计算公式推导计算即可。
【解答】（1）核电站，其中是一种重要的核原料，这种铀原子的质子数为92；
（2）由于受地球内部高温岩浆的加热作用，这些区域的海水温度可高达 90℃。这种改变海水内能的方法是 热传递。
（3）设需要加水的质量为x，
20%×（1kg-x）=0.9%×1kg；
解得：x=0.955kg。
（4）设时间为t，
则这段时间内流过风轮机的空气质量为：m=ρV=ρSL=ρπr2×vt；
则这段时间内流过风轮机的最大风能为： Ek=0.5mv 2=0.5×ρπr2vt×v2；
则单位时间内流向风轮机的最大风能为：。
3．【答案】（1）水泵打开后收集器内的水流速快压强小，外部的水会由于压强差被压入，落叶则随着水流入收集器内
（2）G=F浮=ρ液mgV排=1×103kg/m3×10Nkg×(2×2×2×4×10-6)m3=0.32牛
m=G/g=0.32牛/10牛/千克=0.032千克
（3）因为排水口不停的向后排水，由于力的作用是相互的，收集器受到水给它的向前的力，故一直向同一方向运动。可以把排水口改为对称的两个孔
【知识点】流体压强与流速的关系；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）流体流速越大的位置压强越小，根据流体压强和流速的关系分析垃圾清理器的工作原理。
（2）首先根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 计算出垃圾清理器增大的浮力，再根据浮沉条件计算出需要增大的重力，最后根据公式计算需要增加的配重。
（3）根据力的作用的相互性分析垃圾清理器向一个方向移动的原因。如果在两侧对称位置开两个孔，此时水向两个相反的方向排水，此时水对垃圾清理器的作用力会相互抵消，据此分析解答。
4．【答案】（1）被短路或不工作
（2）11.25 s
（3）餐盒体积数量，需要保温的时间等
【知识点】电磁铁的其他应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图甲确定保护电阻R0的工作状态；
（2）在电阻丝R1加热的时间t内，保温箱依然向外放热。加热时间t后产生的热量应该等于（30s+t）时间内散失的热量，据此列式计算即可。
（3）根据自己的知识和经验，分析哪些因素会影响保温箱向外散热的多少即可。
【解答】（1）根据图甲可知，当触点A与双金属片接触时，这个开关会将与它并联的保护电阻R0短路，使其不工作。
（2）当加热丝R1工作时的电功率为：；
根据题意可知，加热时间t后产生的热量应该等于（30s+t）时间内散失的热量，
即44W×t=12J/s×（30s+t）；
解得：t=11.25s。
（3）小明想将该自动保温箱用于学校每天下午的营养餐保温，因此，他收集了温州每月的平均气温，此外，我认为他还需要收集：餐盒体积数量，需要保温的时间等。
5．【答案】（1）小灯泡；不能
（2）根据表中序号3数据可知，此时的电源电压为4 V，再根据序号1数据有
U=U灯 +U滑
4 V=1 V+0.1 A×R滑
解得滑动变阻器的最大阻值
R滑=30Ω
答：实验所用滑动变阻器的最大阻值为30Ω
（3）小灯泡额定电压是6V，根据表中序号3数据可知，小灯泡的额定电流大于0.18A
此时的电源电压U应大于6V+0.18A×30Ω=11.4V，所以此时电源电压为12V(1分)
I灯= =0.2A
P灯=U灯I灯=6V×0.2A=1.2W
答：小灯泡的额定电流为0.2A，额定功率为1.2W
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律分析灯泡与滑动变阻器两端电压随电流的变化规律，然后再与表格数据进行比较即可。将实际电压与额定电压比较，从而判断灯泡能否正常发光。
（2）根据表格数据可知，当电流为0.1A时，总电流最小而总电阻最大，此时滑动变阻器全部接入电路。当电流为0.18A时，总电流最大而总电阻最小，此时变阻器接入阻值为零，此时电压表的示数应该为电源电压。根据串联电路的总电压等于各处电压之和，结合欧姆定律，列出方程计算变阻器的最大阻值。
（3）灯泡正常发光，则此时灯泡的实际电压为6V，大于表格中第3组数据中的4V，那么此时的电流应该大于对应的电流0.18A，再根据U总=U+U变计算出此时总电压的范围，从而确定此时电源电压的数值。接下来根据U变=U总-U计算出此时变阻器的电压，再根据欧姆定律计算通过灯泡的电流，最后根据公式P灯=U灯I灯计算处灯泡的额定功率。
【解答】（1）根据图片可知，灯泡与变阻器串联。当电流增大时，根据U=IR可知，灯泡两端的电压苏电流的增大而增大。根据U变=U总-U可知，变阻器两端的电压随电流的增大而减小。根据表格可知，电压表的示数随电流表的示数增大而增大，那么电压表测灯泡电压，应该接在灯泡两端。
因为最大电压4V<6V，所以实验过程中小灯泡不能正常发光。
6．【答案】（1）支架B移动距离最短，能快速切断电路
（2）解：调试电阻R最大阻值为20欧，滑片P移到中点，调试电阻接入电路的电阻R=10欧
据图，R与R0串联，则
I= =0.45安
由表可知，F0与I成正比，故
解得F0=2.7牛
铁块D的重力GD=mg=0.21千克×10牛/千克=2.1牛
杠杆AB平衡时
即
解得GC=0.6牛
配重C的质量 =0.06千克
答：需0.06千克的配重C固定在A支架上
（3）A；D；F
【知识点】欧姆定律及其应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据图甲可知，当AO：OB=3：1时，此时左边的力臂最长，而右边的力臂最短。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当CO浓度达到设定标准时，右边电磁体吸合D时，B端只需移动很小的距离就能让左边拉线运动很大距离，从而迅速断开开关。
（2）根据图片可知，R与R0串联，根据欧姆定律 计算处此时通过电磁铁的电流，再根据表格中吸引力与电流的大小关系推断此时的吸引力F0。对于杠杆AOB来说，O为支点，左边C点的拉力为C的重力和绳子拉力的差，而右边B点的拉力等于吸引力F0与D的重力之差，最后根据杠杆的平衡条件列出方程，计算出C的重力，并计算C的质量即可。
（3）根据影响电磁铁磁场强弱的因素，结合杠杆的平衡条件和欧姆定律，对各个选项进行判断即可。
【解答】（1）针对评价表，要达到优秀，应采用方案一，从杠杆角度分析其原因是：支架B移动距离最短，能快速切断电路。
（3）根据图片可知，当CO浓度从24毫克/m3减小到20毫克/m3时，气敏电阻的阻值增大，而通过电磁铁的电流减小，那么电磁铁的吸引力减小。根据杠杆的平衡条件可知，此时需要增大右边的力臂，减小左边的力臂，即支点O左移动到适当位置，故A符合题意；
增加A、C之间支架的高度，对实验没有任何帮助，故B不合题意；
铁块D换成等质量的铜块后，对右边的力大小没有影响，故C不合题意；
适当提高电源电压，可以增大通过电磁铁的电流，从而增大电磁铁的吸引力，故D符合题意；
增加电磁铁的线圈匝数，也可以增大电磁铁的吸引力，但是很难具体操作，故E不合题意；
将调试电阻的滑片向上移动时，会减小总电阻，从而增大总电流，增大电磁铁的吸引力，故F符合题意。
故选ADF。
7．【答案】（1）96
（2）解：机器人的重力G=mg=1.5千克×10牛/千克=15牛
机器人克服重力所做的功W=Gh=15牛×1米=15焦
机器人克服重力做功的功率P= =3瓦
答：机器人克服重力做功的功率为3瓦
（3）不变，因为这两个状态下，擦窗机器人始终处于静止状态，摩擦力等于重力
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据丙图确定0~5s时的压强，再根据F=pS计算吸盘对玻璃的压力。
（2）首先根据W=Gh计算机器人克服重力做功，再根据计算机器人做功的功率；
（3）根据乙图确定0~5s和15~20s内机器人的运动状态，然后根据二力平衡的知识比较摩擦力的大小关系。
【解答】（1）根据丙图可知，0~5s内气压为3200Pa，
则吸盘受到的压力为：F=pS=3200Pa×0.03m2=96N。
8．【答案】答题要素：①新旧干电池内部反应后，氯化铵、锌和二氧化锰量的变化；②比较新旧电池内部电阻变化；③通过小灯泡的电流和其两端电压的变化；④小灯泡的实际功率比较。
（建议：物质量的变化2分，新旧电池电阻变化原因2分，通过小灯泡的电流和电压的变化比较1分，小灯泡的实际功率比较1分）
满分示例：干电池内发生化学反应，化学能转化为电能，但氯化铵量基本稳定，锌和二氧化锰不断被消耗；新电池内，产生的氢气不断被二氧化锰反应，干电池内部电阻变化不明显；旧电池内，当二氧化锰消耗到一定量时，内部的氢气逐渐增多，干电池内部电阻增大；新电池所在电路中，通过小灯泡的电流基本不变，小灯泡两端的电压基本不变；而旧电池所在电路中，通过小灯泡的电流减小，小灯泡两端的电压也减小；新电池所在电路中小灯泡的实际功率基本不变，亮度基本不变；旧电池所在电路中小灯泡的实际功率减小，小灯泡亮度变暗
【知识点】影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】①新旧干电池内部反应后，氯化铵、锌和二氧化锰量的变化；
②比较新旧电池内部电阻变化；
③通过小灯泡的电流和其两端电压的变化；
④小灯泡的实际功率比较。
【解答】干电池内发生化学反应，化学能转化为电能，但氯化铵量基本稳定，锌和二氧化锰不断被消耗；新电池内，产生的氢气不断被二氧化锰反应，干电池内部电阻变化不明显；旧电池内，当二氧化锰消耗到一定量时，内部的氢气逐渐增多，干电池内部电阻增大；新电池所在电路中，通过小灯泡的电流基本不变，小灯泡两端的电压基本不变；而旧电池所在电路中，通过小灯泡的电流减小，小灯泡两端的电压也减小；新电池所在电路中小灯泡的实际功率基本不变，亮度基本不变；旧电池所在电路中小灯泡的实际功率减小，小灯泡亮度变暗。
9．【答案】（1）3
（2）解：压雪机的重力G=mg=6000千克×10牛/千克=60000牛；
压雪机对雪面的压强。
答：压雪机对地面的压强为24000 帕
（3）解：设被碾压的天然雪面积为S，则
m天然雪=V天然雪ρ天然雪=h天然雪Sρ天然雪
m冰状雪=V冰状雪ρ冰状雪=h冰状雪Sρ冰状雪
因为碾压前后雪的质量不变，可得：h冰状雪Sρ冰状雪=h天然雪Sρ天然雪
即10 厘米×S×0. 64克/厘米3=40 厘米×S×ρ天然雪
解得： ρ天然雪=0.16克/厘米3．
答：天然雪的密度为0.16克/厘米3。
【知识点】密度公式的应用；速度公式及其应用；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）根据公式计算出水雾的下落速度；
（2）首先根据G=mg计算出压雪机的重力，再根据压强公式计算出对雪面的压强；
（3）冰状雪和天然雪都可以看做柱体，它们的体积V=Sh，以质量相等为等量条件，根据密度公式G=mg=ρV=ρSh列出方程，代入数据，从而计算出天然雪的密度。
【解答】（1）水雾下落的速度：；
10．【答案】（1）门桥车对地面的压力：F=G=mg=27×103kg×10N/kg=2.7×105N；
它对地面的压强。
（2）该车通过河流的时间：；
（3）该车受到的总浮力F浮力=G总=（27+21）×103kg×10N/kg=4.8×105N；
那么水下部分的体积：。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据F=G=mg计算出该车对地面的压力，再根据公式计算出它对地面的压强。
（2）根据公式计算出即可；
（3）首先根据F浮力=G总计算出该车受到的总浮力，再根据阿基米德原理计算出排开水的体积即可。
11．【答案】（1）解：P%= ×100%=10%
由表可得盐水密度为1.07g/cm3，由于鸡蛋恰能悬浮，所以鸡蛋的密度等于盐水的密度，为1.07g/cm3
（2）源浮；0.6
【知识点】浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用；固体溶解度的概念；溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】（1）首先根据“溶质质量分数=”计算出鸡蛋悬浮时盐水的溶质质量分数，再根据表格确定此时盐水的密度，最后根据悬浮条件得到鸡蛋的密度。
（2）首先根据计算出木球的密度，再与盐水的密度进行比较，从而确定木球的付出状态，并计算出木球受到的浮力。
【解答】（2）木球的密度为：；
因为木球的密度小于水的密度，
所以木球静止时在水面漂浮。
此时木球受到的浮力等于自身重力，即F浮=G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N。
12．【答案】（1）55°
（2）3
（3）解：P= = =9×10-6 Pa
【知识点】光的反射定律；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）折射角为折射光线和法线的夹角；
（2）根据三棱镜对色光偏折能力的不同解答；
（3）根据压强公式计算即可。
【解答】（1）根据图片可知，AO为折射光线，OD为法线，则折射角AOD=90°-35°=55°。
（2）三棱镜对紫光的偏折能力最大，根据图乙可知，紫光应该在光柱的最下方，因此只有③能够让紫光经过，故选③。
13．【答案】（1）力的作用是相互的。
（2）解：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m3=700N
（3）解：F浮=G总+G楠竹= G总+m楠竹g
G总=F浮-m楠竹g =700N-12kg×10Nkg=580N
【知识点】二力平衡的条件及其应用；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）根据物体间力的作用的相互性分析解答；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排 计算楠竹受到的浮力；
（3）根据二力平衡的条件可知，楠竹受到的浮力等于表演者和手中竹竿的总重力与楠竹的重力之和，据此列式计算即可。
14．【答案】（1）电阻
（2）当发生漏电时，电源和大地之间形成通路，此时水的电阻与人体的电阻相当于构成串联电路，因为电阻串联具有分压作用，而且水的电组远远大于人体电阻，所以加在人体身上的电压小于安全电压，因此能保障人体安全不触电。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据“防电墙”的作用解答；
（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即电阻越大，它分担的电压越大，据此分析解答。
【解答】（1）在热水器意外漏电时，水流与人体与大地构成了一个电路。则“防电墙”相当于电路中的电阻，从而分担部分电压，保证人体安全。
（2）“防电墙”能够防触电的原因：当发生漏电时，电源和大地之间形成通路，此时水的电阻与人体的电阻相当于构成串联电路，因为电阻串联具有分压作用，而且水的电阻远远大于人体电阻，所以加在人体身上的电压小于安全电压，因此能保障人体安全不触电。
15．【答案】（1）4H2+CO2 2H2O+CH4
（2）①②
（3）肌肉细胞内进行无氧呼吸产生了大量乳酸
【知识点】重力及其方向；重力的大小；化学式的书写及意义
【解析】【分析】(1)根据化学方程式的书写规则解答。
(2)太空站中没有重力，完成不需要重力的科学实验。
(3)动物细胞无氧呼吸生成乳酸，植物细胞无氧呼吸生成酒精。
【解答】(1)将电解水产生的氢气和人体产生的二氧化碳进行反应，产生水和甲烷(化学式为CH4)，根据反应物、生成物进行书写。
二氧化碳还原系统中反应的主要化学方程式： 4H2+CO2 2H2O+CH4
(2)①测定小灯泡额定功率，不需要重力。
②测定溶液的酸碱性，不需要重力。
③粗盐提纯实验，需要重力。
故选①②。
(3)为了对抗失重对身体造成的影响，航天员需要加强体育锻炼。他们运动过后也会感觉到肌肉酸胀，这是因为肌肉细胞内进行无氧呼吸产生了大量乳酸。
16．【答案】（1）电子
（2）同种电荷互相排斥
（3）C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦起电；电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】（1）根据摩擦起电的本质解答；
（2）根据电荷之间的相互作用规律分析解答；
（3）①②平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上；
③④对塑料丝进行受力分析即可。
【解答】（1）摩擦起电的实质是电子在物体之间发生转移；
（2）摩擦过的塑料丝像“章鱼张开爪”一样散开，产生这种现象的原理是：同种电荷互相排斥。
（3）当塑料丝在空中静止时，它受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和排斥力。由于此时它处于平衡状态，因此它的重力等于浮力和排斥力之和，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
17．【答案】（1）空气阻力
（2）解： F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV气囊=1.29kg/m3×10N/kg×2100m3 =27090N
答：飞艇受到的空气浮力为27090N。
（3）解： t= =3.5h
w=Pt=2.2×103W×3.5×3.6×103s=2.772×107J
f=F= =990N
答：这次飞行，飞行所需时间为3.5h；蒸汽机做的功为2.772x107J
飞行时受到的平均阻力为990N。
【知识点】速度公式及其应用；阿基米德原理；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）物体的形状越接近流线型，空气对它的阻力越小；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ空气gV排计算出气囊受到的浮力；
（3）根据公式计算出飞行时间，根据公式W=Pt计算出蒸汽机做的功，根据 计算飞行时受到的阻力。
18．【答案】（1）解：t= = 9×105秒
t总= =1×107秒
s=vt总=0.2米/秒×1×105秒=2×105米=2000千米
答：充电一次总共航行路程2000千米。(其它合理解法也可)
（2）解：该滑翔机处于悬浮状态时，F浮=G物= 515牛
由F浮=ρ液gV排，得V排= =0.05米3
所以V油= 0.05米3-0.0495米3=5×10-4米3
答：该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油体积为5×10-4米3(其它合理解法也可)
【知识点】速度公式及其应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算出滑翔机耗电的时间，再根据计算出滑翔机飞行的总时间，最后根据s=vt总计算出一次的飞行总路程。
（2）根据浮沉条件计算出滑翔机悬浮时受到的浮力，再根据丙图确定600m深处时海水的密度，接下来根据阿基米德原理 计算出此时滑翔机排开海水的总体积，最后根据V油=V排-V排'计算外油囊中油的体积。
19．【答案】（1）C
（2）W= =6×104J
（3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下，即此时控制电路的电流I=0.04A，故恒温箱内温度达到最高值瞬间R=U2/I=3V/0.04A=75Ω，由乙图可知恒温箱内的最高温度为100℃；
当电磁铁衔铁被吸合时，R1与R2并联。当恒温箱温度最低时，控制电路的电流
I'=0.03A。
I2=U2/R2=3V/3000=0.01A，
IR=I'-I2=0.03A-0.01A=0.02A，
R'=U2/IR=3V/0.02A=150Ω，
由乙图可知恒温箱内的最低温度为90℃。
故恒温箱内的温度变化范围为90℃-100℃。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）闭合开关S1和S2，恒温箱开始工作，那么上面的电阻R1所在的电路必须接通，即此时衔铁的动触点A与静触点C相接触。
（2）根据公式 计算出电热丝R1消耗的电能；
（3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下的瞬间，即此时控制电路的电流I=0.04A，只有热敏电阻R，根据公式计算出此时它的电阻，根据图乙确定此时的最高温度；
电磁铁衔铁被吸合时，R1与R2并联，此时恒温箱温度最低时，控制电路的电流I'=0.03A。首先根据计算出通过R2的电流，再根据 IR=I'-I2 计算出通过热敏电阻的电流，最后根据计算出热敏电阻的阻值，根据图像确定恒温箱的最低温度。
20．【答案】（1）月球表面没有大气层；改变物体的运动状态；不平衡
（2）F=G=mg火星=240kg×3.76N/kg=902.4N
p= =3.76×104Pa
【知识点】平衡状态的判断；力与运动的关系；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）打开降落伞后，空气对降落伞会产生巨大的阻力，从而起到减速的作用，根据月球的环境特点解答。物体运动状态的改变包括：由静止变为运动，运动变静止，速度变化和方向改变。当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，它处于平衡状态。
（2）首先根据F=G=mg计算出车轮对火星表面的压力，再根据公式 计算出车轮对火星表面的压强。
21．【答案】（1）F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×500×10-3m3=5000N
（2）p= =3×104pa
（3）动；p= =6 ×103W
【知识点】压强的大小及其计算；阿基米德原理；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）物体浸没在水中时，它排开水的体积等于自身体积，根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 计算出重物受到的浮力即可。
（2）重物对水平面的压力等于自身重力，根据公式计算出它对地面的压强；
（3）不随物体一起移动的滑轮叫定滑轮，跟随物体一起移动的滑轮叫动滑轮。在滑轮、钢丝绳和滑轮的重力与摩擦忽略不计时，拉力做的总功与克服重力做的有用功相等，根据功率的公式P=Fv=Gv计算出拉力的功率即可。
22．【答案】（1）二氧化碳 +水→有机物（主要是淀粉）+氧气
（2）①碳酸钾
② 可以回收空气中的二氧化碳x
CO2+3H2= CH3OH+H2O
44 32
x 4.8t
x= =6.6t
（3）I= =2A
W=UIt=12V×24A×3600s=1036800J
t= = =43200s=12h
（4）优先乘坐公共交通、随手关闭电源、使用节能灯泡、不使用一次性餐具、不浪费粮食、 空调温度避免过高或过低、纸张双面打印、使用无纺布袋购物等合理即得分。
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；电功率计算公式的应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出文字表达式；
（2）①可以循环使用的物质，肯定既是生成物，又是反应物；
②写出二氧化碳和氢气反应生成甲醇的方程式，利用甲醇的质量计算出参加反应的二氧化碳的质量即可；
（3）已知功率和电压，根据公式计算出通过路灯的电流。首先根据W=UIt计算出蓄电池储藏的电能，再根据计算出路灯工作的时间。
（4）要实现“碳中和”，就必须在生活和生产的各个方面减小能源的消耗，减小二氧化碳的排放，据此分析即可。
23．【答案】（1）解：R1＝ ＝ ＝2420Ω
（2）解：R＝R1+R2＝2420Ω+2420Ω＝4840Ω
P最小＝ ＝(220V)2/4840Ω=10W
（3）解：W＝W1+W2＝P最大t1+P最小t2＝20W×600s+10W×3000s＝42000J
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据乙图可知，电热丝R1与变阻器R2串联。当变阻器R2的阻值为零时，此时只有电阻R1，通过电路的电流最大，功率最大，根据公式 计算出电热丝R1的阻值即可。
（2）当变阻器R2的阻值最大时，总功率最小。首先根据R＝R1+R2计算出总电阻，再根据 计算出加湿器的最小功率。
（3）根据W=Pt分别计算出加热器在不同状态时所消耗的电能，然后将它们相加即可。
24．【答案】（1）易燃烧（易燃易爆）（可燃性）
（2）通过减少气球的重力，使其重力小于浮力，从而实现热气球升空
（3）解：G=mg=2000千克×10牛/千克=2×104牛
s=vt=4米/秒×20秒=80米
W=Fs=Gs=2×104牛×80米=1.6×106焦
【知识点】物体的浮沉条件及其应用；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）氢气具有可燃性，如果混入空气，那么遇到明火很可能发生爆炸；
（2）根据浮沉条件可知，热气球升空时，它受到的浮力肯定大于重力。气球的体积不变，那么它受到的浮力不变，只能通过减小气球的重力实现升空。
（3）根据G=mg计算货物和人的总重力，根据s=vt计算气球上升的距离，最后根据W=Gh计算克服重力做的功。
25．【答案】（1）电流表读数为15mA，电路启动时的总电阻为：R总=U/I=6V/0.015=400Ω
R热=R总－R0=400Ω－10Ω=390Ω
对照表格数据可知，此时的启动温度为25℃
（2）W=Pt=2.2kW×6×30h=396kW·h或W=Pt=2200W×6×30×3600s=1.43×109J
（3）A、C
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据丙图读出电流表的示数，然后根据计算出此时的总电阻，再根据R热=R总－R0计算出热敏电阻的阻值，最后根据表格确定此时的启动温度。
（2）根据功的计算式W=Pt计算出一个月消耗电能；
（3）根据表格可知，当启动温度升高时，热敏电阻的阻值变小，通过电磁铁的电流增大，据此分析调节方案即可。
【解答】（3）根据表格可知，当启动温度升高时，热敏电阻的阻值变小，通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁场增强，衔铁会吸合而启动，必须想办法让衔铁此时不被吸合；
A.减小线圈匝数，会使电磁铁的磁场变弱，衔铁可能不被吸合，故A正确；
B.增大电源电压时，通过电磁铁的电流会更大，衔铁肯定提前吸合，故B错误；
C.在控制电路串联一个电阻，会使电流变小，减小电磁铁的磁场强度，故C正确；
D.电磁铁水平向右移动后，力臂增大，对衔铁的吸合效果更强，故D错误。
故选AC。
26．【答案】（1）质量和速度不变
（2）解：G=mg=2千克×10牛/千克=20牛
W=Gh=20牛×60米=1200焦
（3）解：220帧/(11000帧/秒)=0.02秒
v=s/t=0.6米/0.02秒=30米/秒=108千米/时＜120千米/时，所以不超速
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与物体的质量和速度大小有关，即质量越大、速度越大，物体的动能越大。
（2）根据G=mg计算出无人机的重力，然后根据W=Gh计算克服重力做的功。
（3）根据时间即计算出轿车行驶的时间，再根据计算轿车的速度，最后与限速比较即可。
27．【答案】（1）解：f=0.1G=0.1×2×104N=2×103N
（2）解：v=54km/h=15m/s，s=vt=15m/s×5s=75m
因汽车匀速行驶，牵引力F=f=2×103N
W=Fs=2×103N×75m=1.5×105J
（3）解：v=90km/h=25m/s
由
货车总重
货车最多可装载货物的重G货=G－G=3.8×104N－2×104N=1.8×104N
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式f=0.1G计算出货车空载时受到的阻力；
（2）首先根据s=vt计算出货车行驶的路程，再根据二力平衡F=f计算出货车受到的牵引力，最后根据公式W=Fs计算出牵引力做的功；
（3）首先根据公式 计算出货车产生的最大牵引力，然后根据二力平衡f'=F’计算出货车受到的最大阻力，接下来根据公式 计算出货车的最大重力，最后根据公式G货=G－G计算出货车最多装载的货物。
28．【答案】（1）1.6g/cm3=1.6×103Kg/m3
1.4g/cm3=1.4×103Kg/m3
V= =1.25×10-3m3
m=ρV=1.4×103kg/m3×1.25×10-3m3=1.75Kg
（2）A；D
【知识点】密度公式的应用
【解析】【分析】（1）首先根据，利用月壤的平均密度计算出要带回月壤的体积，再根据m'=ρ'V，利用我国计算出的平均密度计算出带回月壤的实际质量。
（2）分析各个选项中的情形对月壤密度测量的影响即可。
【解答】（1）1.6g/cm3=1.6×103kg/m3 ；
1.4g/cm3=1.4×103kg/m3；
月壤的体积为： ；
我国带回月壤的实际质量：m'=ρ'V=1.4×103kg/m3×1.25×10-3m3=1.75Kg。
（2）A.在密闭封装容器中，月壤颗粒间的空隙较大，导致月壤的体积偏大，而密度则偏小，故A符合题意；
B.质量是物质的一种属性，不随位置的变化而变化，故B不合题意；
C.月壤保存在密闭容器中，环境比较稳定，不会发生化学变化，故C不合题意；
D.我国在月球上的采样地点与美国不同，不同采样点的土壤本就有差异，故D符合题意。
故选AD。
29．【答案】（1）隔绝氧气和水或隔绝空气
（2）解：
答： 全程需要 50min。
（3）解：mCO2=5×20公里×2.4千克×20L/100公里=48千克
如果按一辆大巴来回接送，那就是开 9 次，结果是 86.4 千克
答： 可减少二氧化碳 48 千克（或86.4千克）。
【知识点】速度公式及其应用；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）铁锈是金属铁与空气中的氧气和水分反应生成的，要达到防锈的目的只需切断其中一个因素即可；
（2）已知路程和速度，根据公式计算全程需要的时间；
（3）①每辆车坐满50人，那么250人需要5辆车；用路程×20L/公里×2.4千克计算出一辆车一趟产生二氧化碳的质量，再乘以车辆数即可；
②如果用一辆车来回接送，那么需要往返9次，用一辆车一趟产生二氧化碳的质量×9即可。
30．【答案】（1）2.5×104
（2）80
（3）1×106
（4）解：货车匀速运动F牵=F阻=0.03G总=0.03×3.0×105N=9×103N
牵引力做的功是W=F牵S=9×103N×8×103m=7.2×107J
牵引力的功率是p= =2×105W
（5）解：违规行为：超载(或超速) (答出一种即可)。
危害：超载易压坏路面(或缩短汽车使用寿命、汽车难以制动易发生交通事故等)；
超速易发生交通事故(或汽车刹车距离变长、影响操作稳定性等)。
【知识点】密度公式的应用；速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式m=ρV计算车厢内沙子的质量；
（2）根据公式计算货车的速度；
（3）首先根据F=G总计算出货车对地面的压力，再根据公式计算出车轮对地面的压强；
（4）首先根据F阻=0.03G总计算出货车受到的阻力，再根据二力平衡F牵=F阻计算出货车受到的牵引力，接下来根据 W=F牵S 计算牵引力做的功，最后根据计算牵引力的功率。
（5）将车胎对地面的压强、车速与国家标准进行比较，从而确定违规行为，并从对路面损坏、缩短汽车寿命，交通安全等角度思考其危害。
【解答】（1）车厢内所装沙子的质量是m=ρV=2.5×103kg/m3×10m3=2.5×104kg。
（2）货车的速度；
（3）货车对地面的压力：F=G总=5×104N+2.5×104kg×10N/kg=3×105N；
货车对地面的压强：。
31．【答案】（1）解：救护车在这段时间内的速度v= =30m/s
（2）解:救护车以90kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶，救护车所受的阻力为f=F= =3000N
（3）解:救护车匀速行驶54km动力做功为W= Pt=90×103W×30×60s=1.62×108J
（4）解:负压仓内外气压差为P差= =20Pa
按照卫生部标准，负压仓内外气压差应在10~38Pa之间，故符合标准。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知路程和时间，根据公式计算救护车行驶的速度；
（2）首先根据公式计算出救护车受到的牵引力，再根据二力平衡的条件计算救护车受到的阻力；
（3）已知功率和时间，根据W=Pt计算救护车做的功；
（4）根据压强公式 计算出负压仓内外的气压差，然后与标准进行比较。
32．【答案】（1）膨胀
（2）流速大，压强小
（3）MnO2（或“二氧化锰”）
【知识点】流体压强与流速的关系；制取氧气的原理；人类对宇宙的认识
【解析】【分析】（1）在难以直接拿研究对象做实验时，有时用模型来做实验，或者模仿实验的某些条件进行实验，叫模拟实验，气球膨胀模拟宇宙膨胀。
（2）流速越大，压强越小。
（3）根据氧气的实验室制法进行分析。
【解答】（1）该实验可以模拟宇宙在不断地膨胀。
（2）用细线把两气球悬挂在木杆上，使两个气球的高度一致，相距约30cm，如图乙所示。两个气球静止时，用嘴向两气球中间吹气，会发现两气球会相互靠近。两气球中间不断吹气，由于流速增大，因此压强减小，导致两气球会相互靠近。
（3）该装置是固液在常温下制取气体的装置，若生成O2使气球胀大，则锥形瓶中所装的固体物质可以是催化剂二氧化锰，倒入的液体是过氧化氢溶液。
故答案为：（1）膨胀（2）流速大，压强小（3）MnO2（或“二氧化锰”）
33．【答案】（1）竖立在容器底上；物体的重力大于浮力，木块与容器底部之间始终有压力
（2）当没有注水时，容器底部的压力等于物块的重力，则物体的重力G=F=8N；
物块完全浸没时受到的浮力：F浮力=G-F压力=8N-3N=5N；
物块的体积：；
物块的密度：。
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）向容器中注水后，随着水面的升高，物块排开水的体积不断增大，则它受到的浮力不断增大，根据F压力=G-F浮力可知，物块对容器底部的压力不断减小。当物体完全浸没在水中后，它排开水的体积不变，受到的浮力不变，自然对容器底部的压力保持不变。如果压力变为零，则说明物块漂浮起来了；如果压力不为零，那么物块处于下沉状态，据此分析解答。
（2）首先根据计算出物块的体积，再根据计算出物块的密度。
【解答】（1）物块完全浸没时的浮沉情况是、竖立在容器底上，判断的理由是：物体的重力大于浮力，木块与容器底部之间始终有压力。
34．【答案】（1）黄色
（2）①根据丙图可知，定值电阻R1与E串联；
此时定值电阻R1两端的电压U1=U总－UE=15V－6V=9V
那么通过线圈的电流
②根据丁图可知，电压在3s内增大到15V，那么每秒电压增大5V；电压在3s内从15V减小
到0V，那么每秒电压减小5V。据此推算：
0~2s内，电压小于10V，此时不喷水，即水的质量为零；
2~4s内，电压大于10V，这段时间喷水m=ρV=1×103kg/m3×（5×10－3m3×2）=10kg4~8s内，电压小于10V，不喷水，即水的质量保持不变；
8~10s内，电压大于10V，此时喷水10kg；
10~12s内，电压小于10V，不喷水，即水的质量保持不变。如下图所示：
【知识点】密度公式的应用；物体的颜色；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据乙图确定10~15s内灯的发光情况，再结合甲图确定喷泉的颜色；
（2）①根据丙图可知，定值电阻R1与E串联。根据丁图可知，t=3s时，Ua=15V，此时E的电压为6V，根据 U1=U总－UE 计算出R1两端的电压，再根据 计算出通过线圈的电流。
②当电流≥2A时，Ua≥6V+2A×2Ω=10V。根据丁图确定Ua的示数随时间增大或减小的规律，然后逐个确定电压大于10V和小于10V的时间段。电压小于10V时不喷水；电压大于10V时，根据m=ρVt计算出喷水的质量，最后完成作图即可。
【解答】（1）根据乙图可知，在10~15s内时，红灯和绿灯亮，发出红光和绿光；根据甲图可知，红光和绿光混合形成黄光，因此喷泉的颜色为黄色。
35．【答案】（1）0.18
（2）根据表格可知，当光照度为15勒克斯时，光敏电阻R2=20Ω；
此时变阻器的电压为：U1=U总-U=4.5V-3V=1.5V；
根据“串联电路中电压与电阻成正比”得到：；
；
解得：R1=10Ω。
（3）因为电池组电压下降会导致光敏电阻两端电压下降，串联电路中 R1阻值不变，要使光敏 电阻 R2两端电压达到 3V，光敏电阻 R2的阻值必须增大，所以要在光照度更小时才能实现
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知额定功率和额定电压，根据公式计算出灯泡的额定电流；
（2）首先根据表格确定光敏电阻的阻值，然后根据U1=U总-U计算出R1两端的电压，最后根据“串联电路中电压与电阻成正比”计算出R1的阻值；
（3）首先确定电源电压降低时光敏电阻两端的电压变化，然后与3V比较确定电压表的示数变化方向，接下来根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律确定光敏电阻的阻值变化，最后根据表格确定光照强度的改变。
【解答】（1）灯泡的额定电流；
（2）根据表格可知，当光照度为15勒克斯时，光敏电阻R2=20Ω；
此时变阻器的电压为：U1=U总-U=4.5V-3V=1.5V；
根据“串联电路中电压与电阻成正比”得到：；
；
解得：R1=10Ω。
（3）控制电路中的电池组在使用一段时间后电压会下降，需定期更换，否则会导致路灯比平常天色更暗些才能点亮，理由：因为电池组电压下降会导致光敏电阻两端电压下降，串联电路中R1阻值不变，要使光敏电阻R2两端电压达到 3V，光敏电阻 R2的阻值必须增大，所以要在光照度更小时才能实现。
36．【答案】（1）AB之间的电压为：U=IR=0.02A×5000Ω=100V；
答：此时AB间的电压为100V
（2）电阻R的电功率P=UI=100V×0.02A=2W；
答：R的电功率P为2W
（3）变大
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式U=IR计算出AB之间的电压；
（2）根据P=UI计算电功率；
（3）根据U=IR分析AB间电压的变化。
【解答】（1）AB之间的电压为：U=IR=0.02A×5000Ω=100V；
（2）电阻R的电功率P=UI=100V×0.02A=2W；
（3）电鳗头部接触到导体更高的位置，R变大，电流变为0.05A也变大，根据公式U=IR可知，此时AB间的电压U变大。
37．【答案】（1）易燃烧（易燃易爆）
（2）减少气球的重力，使其重力小于浮力
（3）解： G=mg=2000千克×10牛/千克=2×104牛
s=vt=5米/秒×10秒=50米
W=Fs=Gs=2×104牛×50米=1×106焦
【知识点】物体的浮沉条件及其应用；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）氢气具有可燃性，遇明火极易燃烧甚至引起爆炸；
（2）根据浮沉条件分析解答；
（3）根据G=mg计算出热气球的总重力，根据乙图确定匀速上升的速度和时间，并根据s=vt计算出上升的高度，最后根据公式W=Fs计算热气球做的功。
【解答】（1）国家明令禁止使用氢气灌装手持气球是因为氢气具有易燃烧（易燃易爆）的性质。
（2）当热气球升空时，它受到的浮力大于重力，因此调节力的方法为：减少气球的重力，使其重力小于浮力。
38．【答案】（1）15；25
（2）W=Pt=2.2千瓦×6×30小时=396千瓦时
或W=Pt=2200瓦×6×30×3600秒=1.43×109焦
（3）A；C；D
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据乙图读出电流表的示数，再根据公式 计算出此时的总电阻，利用公式 R总=R总-R0计算出热敏电阻的阻值，最后根据表格确定空调的启动温度。
（2）已知空调制冷的额定功率和时间，根据公式W=Pt计算出消耗的电能。
（3）当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，那么通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁力增大，衔铁会提前吸合，为了达到节能的效果，必须设法减小电磁力，可从影响电磁铁磁场强弱的因素和杠杆的平衡条件等角度思考解决方案。
【解答】（1）根据丙图可知，电流表的示数为15mA=0.015A；
电路启动时总电阻为：R总= =400Ω；
此时热敏电阻的阻值为： R总=R总-R0=400Ω-10Ω=390Ω；
对照表格数据可知，此时的启动温度为25℃。
（2）方法一：W=Pt=2.2千瓦×6×30小时=396千瓦时；
方法二：W=Pt=2200瓦×6×30×3600秒=1.43×109焦。
（3）当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，那么通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁力增大，衔铁会提前吸合，因此要减弱电磁铁的磁场。根据影响电磁铁的磁场强弱的因素可知，可以减小线圈匝数，故A符合题意；
当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，如果增大电源电压，那么通过电磁铁的电流会大幅增大，磁场增大很多，衔铁提前吸合，从而浪费电能，故B不合题意；
当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，如果在控制电路中串联一个电阻，会使总电阻增大，从而保证通过电磁铁的启动电流不变，起到节能作用，故C符合题意；
当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，那么通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁力增大，衔铁会提前吸合。根据杠杆的平衡条件可知，此时将衔铁适当向左移动，会减小电磁力的动力臂，从而使吸合时间向后延迟，起到节能作用，故D符合题意。
故选ACD。
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