【情境测试】2025人教版广东深圳九年级中考一模物理检测试卷

2025人教版广东深圳九年级中考一模物理检测试卷
本卷满分70分，考试时间60分钟。
主题一：物理与传统文化（5道选择题，共10分）
1. 如图所示，是同学们拍摄的“中国年·中国味”活动情境，对涉及的物理知识解释正确的是（　　）
A. 墨迹未干的春联墨香四溢，说明分子间有引力
B. 停止加热砂锅煲继续沸腾，说明汽化不需吸热
C. 汤圆上方的“白气”是水蒸气吸热液化形成的
D. 激昂欢快的迎新鼓声是敲鼓时鼓面振动产生的
2. 2024年6月 10日是我国传统节日端午节，端午节划龙舟是传统的习俗，弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。思考乐丽丽同学发现划龙舟的船桨改成碳纤维的原因（　　）
A. 导热好 B. 可导电 C. 密度小 D. 耐高温
3. 从神话故事“嫦娥奔月”到张九龄的诗句“海上生明月，天涯共此时”，再到朱自清的文学作品《荷塘月色》，月亮被赋予了多种寓意。“飞天”兴趣小组依照张九龄的诗绘制了如图所示的一幅画，若以地面为参照物，运动的是（　　）
A. 升起的明月 B. 海边的礁石
C. 站立的诗人 D. 海边的房屋
4. 赛龙舟是中华民族端午节一项传统民俗活动，下列关于龙舟比赛过程说法正确的
是（　　）
A. 比赛开始前，龙舟静止在水面上，处于平衡状态
B. 比赛过程中，使龙舟前进的动力是桨对人的作用力
C. 比赛过程中，左右相邻两龙舟之间的水，流速变大压强变大
D. 到达终点时，运动员停止划桨，龙舟的运动状态将不再发生改变
5. 如图所示是我国古人运送巨木的劳动情境示意图。结合示意图判断，下列说法正确的
是（　　）
A. 抬巨木时众人越靠近支架越省力 B. 只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木
C. 在抬起巨木时横杆是省力杠杆 D. 支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力
主题二：物理与航天（2道选择题，共4分）
6. 2024年5月3日，搭载“嫦娥六号”探测器的“长征五号”运载火箭成功发射，“嫦娥六号”探测器开始执行世界首次月球背面采样返回任务。如图所示为火箭发射时的情景，下列说法正确的是（　　）
A. 探测器加速上升过程中动能减小
B. 探测器加速上升过程中重力势能增小
C. 探测器到达月球后质量会变大
D. 探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息
7.2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，若降落伞和返回舱受到的重力分别为和，降落伞对返回舱的拉力为F，空气对返回舱的阻力为f，则下列关系式正确的是（ ）
A. B. C. D.
主题三：物理与生活（1道作图4道填空，共15分）
8. （2分）如图，观光水池中，一束红光沿AO方向从水射入空气，折射光线为。若另一束红光沿BO方向从水射入空气，请大致画出入射光线BO的折射光线，并标出对应的折射角r。
9. （3分）如图所示，小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练，双脚离地静止时，手握得越紧，小明与杆之间的摩擦力________（选填“增大”“减小”或“不变”）；匀速上爬过程中小明受到竖直的摩擦力________（选填“向上”或“向下”）；匀速下滑时小明的机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
10. （2分）我国大力发展水力发电。水电站通过提高水位增加水的重力势能，水流下时重力势能转化为______能，使水轮机带动发电机发电，发电机是利用______原理发电的。
11. （4分）电热水器是利用电流的_________效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_______kW·h，现仅接通一台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为_________J，其两端电压_________（高于/等于/低于）220V。
12. （4分）思考乐田田同学想要测量质量为6.9g的筷子密度，筷子很长，因此田田将筷子分成高度一样的两部分，中间画上一条横线，把筷子一段浸入量筒中，横线在图甲与水面重合时读出体积V1，取出；然后再把筷子另一段放入水中，横线在图乙与水面重合时读出体积V2。
（1）筷子的体积是_________ cm3，思考乐田田同学通过计算得出密度= _________g/cm3；
（2）这样求出的密度_________（填偏大还是偏小）；
（3）请帮助思考乐田田同学思考如何用现有装置来改进实验。_________。
主题四：物理探究与实践（2道实验探究，共16分）
13. （8分）如图所示，是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验；
（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出物体的重力为___________N；
（2）将物体逐渐浸入水中，直至浸没，如图乙、丙、丁所示，记录弹簧测力计示数并分析数据可知：浮力的大小与___________有关；
（3）浸没后，继续缓慢地增大物体在水中的深度，同时记录弹簧测力计的示数和物体下表面的深度；下图能正确反映物体所受浮力和物体下表面深度h关系的图像是___________；（填序号）
A. B.
C. D.
（4）通过分析图中甲、丁、戊可知：当物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体所受的浮力___________；
14. （8分）“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图甲所示的电路图，电源两端电压恒为12V，是定值电阻，R是热敏电阻，电流表的量程是0~0.6A，电压表的量程是0~15V。
（1）同学们按电路图连接实物后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则故障可能是热敏电阻R处发生_________（选填“短路”或“断路”）；
（2）排除故障后，闭合开关S，他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值，并绘制成如图乙所示的图像。由图像可知，热敏电阻的阻值R随温度t增大而_________；（选填“增大”“不变”或“减小”）
（3）某次测量中，电压表示数如图丙所示，电流表示数为0.2A，则此时热敏电阻R的温度为_________℃；
（4）探究过程中，热敏电阻的温度变化范围为0~100℃，则电压表示数的变化范围为_________。
主题五：物理应用（2道计算2道综合能力素养，共25分）
15. （6分）第十二届中国（南宁）国际园林博览会为打造“智慧园博”，引入纯电动无人驾驶观光车，供市民免费乘坐游览，如图所示。若观光车与乘客总质量为600kg，轮胎与地面的总接触面积为0.02m2，在园内某段平直路面上匀速行驶30m，用时10s，牵引力为2×103N，求：
（1）观光车行驶的速度；
（2）牵引力做的功；
（3）观光车静止在水平地面上时对地面的压强。
16.（7分） 小龙设计了一个自动注水喷淋系统，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压，为定值电阻，圆柱体水箱底面积，为压敏电阻置于水箱底部，阻值随水位变化关系如图乙。工作电路包括注水系统和喷淋系统，电源电压。电磁铁线圈电阻忽略不计。
①当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线图的电流，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数；
②当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始工作，此时电流表示数。
求：
（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻的电功率；
（2）定值电阻的阻值；
（3）已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为，水箱注满一次水，工作电路消耗的电能。
17. （5分）《天工开物》中记录了古代劳动者煮海水制盐的方法，如图甲所示。用于制盐的海水密度有严格要求，在《西溪丛语》中谈到了用莲子选定海水的方法：采用多粒莲子投入盛有海水的容器中，若所有莲子均浮，则海水含盐重；若所有莲子均沉，则这样的海水就毫无制盐价值。
后来《熬波图咏》中谈到，将莲子分别浸入不同密度等级的海水中（一等海水密度最大，二、三、四等依次次之），充分浸泡后制备成不同测定标准的“浮子”。将“浮子”放入盛有待测海水的竹管内，如图乙所示，根据浮起的“浮子”数即可判断待测海水的密度范围。
请回答下列问题：
（1）煮海水制盐过程中，水发生的物态变化是___________；
（2）若一粒浸泡后的莲子质量是3×10-3kg，其受到的重力是多少？（g取10N/kg）
（3）《西溪丛语》谈到：无制盐价值的海水，莲子放入后会全部沉入水底。莲子沉入水底的原因是什么？
（4）将四粒不同测定标准“浮子”放入盛有待测海水的竹管内。请跟进图乙中“浮子”静止时的情况判断：2号“浮子”制备时是浸泡在哪一等级的海水中？写出你判断的理由。（设各“浮子”的体积均相同，其密度与对应等级的海水密度相等）
18. （7分）阅读短文，回答问题。
2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。
该项目工作原理如下图所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。
该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约，减少二氧化碳排放约。可连续放电6小时，使用期长达40年。
（1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为_______能，再通过空气压缩机转化为___________能；
（2）换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置，常温高压空气在“换热器2”处________热；
（3）该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放________J的能量；（标准煤热值为）
（4）该项目的能量转换效率为______%。该项目每年发电6亿度，则消耗_______亿度用电低谷时段电网的多余电能；（计算结果保留1位小数）
（5）从工程建设角度，要增加项目储存的能量，请提出一条建议：___________。
参考答案
主题一：物理与传统文化（5道选择题，共10分）
1. 如图所示，是同学们拍摄的“中国年·中国味”活动情境，对涉及的物理知识解释正确的是（　　）
A. 墨迹未干的春联墨香四溢，说明分子间有引力
B. 停止加热砂锅煲继续沸腾，说明汽化不需吸热
C. 汤圆上方的“白气”是水蒸气吸热液化形成的
D. 激昂欢快的迎新鼓声是敲鼓时鼓面振动产生的
【答案】D
【解析】A．墨迹未干的春联墨香四溢，是墨香分子在空气中做无规则运动的结果，即扩散现象，不能说明分子间有引力，故A错误；
B．停止加热砂锅煲继续沸腾，是因为砂锅煲的余温高于水的沸点，水继续吸热沸腾，故B错误；
C．汤圆上方的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，是放热过程，故C错误；
D．敲鼓时，听到的声音由鼓的振动产生的，激昂欢快的迎新鼓声是敲鼓时鼓面振动产生的，故D正确。
故选D。
2. 2024年6月 10日是我国传统节日端午节，端午节划龙舟是传统的习俗，弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。思考乐丽丽同学发现划龙舟的船桨改成碳纤维的原因（　　）
A. 导热好 B. 可导电 C. 密度小 D. 耐高温
【答案】C
【解析】划龙舟的船桨改成碳纤维，因为碳纤维的密度较小，与体积相同的其它物体相比，由m=ρV可知质量减小，使用时更省力。
故选C。
3. 从神话故事“嫦娥奔月”到张九龄的诗句“海上生明月，天涯共此时”，再到朱自清的文学作品《荷塘月色》，月亮被赋予了多种寓意。“飞天”兴趣小组依照张九龄的诗绘制了如图所示的一幅画，若以地面为参照物，运动的是（　　）
A. 升起的明月 B. 海边的礁石
C. 站立的诗人 D. 海边的房屋
【答案】A
【解析】A．以地面为参照物，升起的明月的相对位置改变，是运动的，故A符合题意；
B．以地面为参照物，海边的礁石的相对位置不变，是静止的，故B不符合题意；
C．以地面为参照物，站立的诗人的相对位置不变，是静止的，故C不符合题意；
D．以地面为参照物，海边的房屋的相对位置不变，是静止的，故D不符合题意。
故选A。
4. 赛龙舟是中华民族端午节一项传统民俗活动，下列关于龙舟比赛过程说法正确的
是（　　）
A. 比赛开始前，龙舟静止在水面上，处于平衡状态
B. 比赛过程中，使龙舟前进的动力是桨对人的作用力
C. 比赛过程中，左右相邻两龙舟之间的水，流速变大压强变大
D. 到达终点时，运动员停止划桨，龙舟的运动状态将不再发生改变
【答案】A
【解析】A．比赛开始前，龙舟漂浮在水面上，静止时处于平衡状态，故A正确；
B．比赛过程中，桨向后划水，水给桨一个向前的力，推动龙舟前进，所以使龙舟前进的动力是水对桨的作用力，故B错误；
C．比赛过程中，左右相邻两龙舟之间的水，流速变大，压强变小，故C错误；
D．到达终点时，运动员停止划桨，龙舟由于惯性继续向前运动，但龙舟受到水的阻力作用，速度逐渐减小，所以龙舟的运动状态将发生改变，故D错误。
故选A。
5. 如图所示是我国古人运送巨木的劳动情境示意图。结合示意图判断，下列说法正确的
是（　　）
A. 抬巨木时众人越靠近支架越省力 B. 只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木
C. 在抬起巨木时横杆是省力杠杆 D. 支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力
【答案】C
【解析】A．在抬巨木时众人越靠近支架，动力臂越小，阻力与阻力臂乘积不变，由杠杆平衡条件得，动力越大，则越费力，故A错误；
B．只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木，动力臂越小，阻力与阻力臂的乘积不变，由杠杆平衡条件得，动力越大，则越不容易抬起巨木，故B错误；
C．在抬起巨木时横杆，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C正确；
D．支架下端垫有底面积较大的石块是不能减小压力，而是通过增大受力面积，减小压强，故D错误。
故选C。
主题二：物理与航天（2道选择题，共4分）
6. 2024年5月3日，搭载“嫦娥六号”探测器的“长征五号”运载火箭成功发射，“嫦娥六号”探测器开始执行世界首次月球背面采样返回任务。如图所示为火箭发射时的情景，下列说法正确的是（　　）
A. 探测器加速上升过程中动能减小
B. 探测器加速上升过程中重力势能增小
C. 探测器到达月球后质量会变大
D. 探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息
【答案】D
【解析】A．探测器加速上升过程中，质量不变，速度变大，所以动能增大，故A错误；
B．探测器加速上升过程中，质量不变，高度变高，重力势能增大，故B错误；
C．质量指的是物体所含物质的多少，质量大小与物体的状态、位置等因素无关，所以探测器到达月球后质量不变，故C错误；
D．电磁波的传播不需要介质且电磁波可以传递信息，所以探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息，故D正确。故选D。
7.2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，若降落伞和返回舱受到的重力分别为和，降落伞对返回舱的拉力为F，空气对返回舱的阻力为f，则下列关系式正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】ABCD．根据题意知，返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，以返回舱作为受力物体，返回舱受到自身重力、降落伞对返回舱的拉力为F和空气对返回舱的阻力为f，由于返回舱处于平衡状态，所以，故ACD错误，B正确。
故选B。
主题三：物理与生活（1道作图4道填空，共15分）
8. （2分）如图，观光水池中，一束红光沿AO方向从水射入空气，折射光线为。若另一束红光沿BO方向从水射入空气，请大致画出入射光线BO的折射光线，并标出对应的折射角r。
【答案】如图所示
【解析】在光的折射现象中，折射角随入射角的减小而减小，折射角是折射光线与法线的夹角，据此画出入射光线BO的折射光线，并标出对应的折射角r。
9. （3分）如图所示，小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练，双脚离地静止时，手握得越紧，小明与杆之间的摩擦力________（选填“增大”“减小”或“不变”）；匀速上爬过程中小明受到竖直的摩擦力________（选填“向上”或“向下”）；匀速下滑时小明的机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】 不变 向上 减小
【解析】小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练，双脚离地静止时，小明受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以手握得越紧，小明与杆之间的摩擦力不变。
小明匀速上爬过程中，小明受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等，重力方向竖直向下，所以摩擦力方向竖直向上。
匀速下滑时，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，机械能减小。
10. （2分）我国大力发展水力发电。水电站通过提高水位增加水的重力势能，水流下时重力势能转化为______能，使水轮机带动发电机发电，发电机是利用______原理发电的。
【答案】 动能 电磁感应
【解析】水从高处向低处运动时，质量不变，高度降低，重力势能减小，同时速度增大，水动能增大，此过程中重力势能转化为动能。
发电机是利用电磁感应原理来工作的。
11. （4分）电热水器是利用电流的_________效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________kW·h，现仅接通一台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为_________J，其两端电压_________（高于/等于/低于）220V。
【答案】 热 3023.6 等于
【解析】电流通过导体时，导体发热是电能转化为内能，这种现象是电流的热效应。
电能表的读数方法：最后一位是小数，由甲图可得家中的电能表示数为3023.6kW·h。
电能表指示灯 1min 内闪烁 80 次，电能表参数“3200imp/(kW·h)”，则 1min 内消耗电能为
电热水器的实际功率为
实际功率等于额定功率，所以实际电压等于额定电压，为220V。
12. （4分）思考乐田田同学想要测量质量为6.9g的筷子密度，筷子很长，因此田田将筷子分成高度一样的两部分，中间画上一条横线，把筷子一段浸入量筒中，横线在图甲与水面重合时读出体积V1，取出；然后再把筷子另一段放入水中，横线在图乙与水面重合时读出体积V2。
（1）筷子的体积是_________ cm3，思考乐田田同学通过计算得出密度= _________g/cm3；
（2）这样求出的密度_________（填偏大还是偏小）；
（3）请帮助思考乐田田同学思考如何用现有装置来改进实验。_________。
【答案】 （1） 6 1.15 （2） 偏大 （3） 见解析
【解析】（1）筷子一段浸入量筒中，由图甲可知，体积是44mL，原来水的体积是40mL，筷子一段体积
V1=44mL-40mL=4mL=4cm3
由图乙可知，体积是42mL，原来水的体积是40mL，筷子一段体积
V2=42mL-40mL=2mL=2cm3
筷子的体积是
V=V1+V2=4cm3+2cm3=6cm3
筷子密度
（2）第一次将筷子取出，筷子带出一部分水，水的体积减小，小于40mL，再把筷子另一段放入水中，求筷子的体积时还按照原来水的体积是40mL，得到体积减小，质量不变，由密度的公式可知密度偏大。
（3）将筷子另一段放入水中之前，把量筒中的水补充到40mL刻度处，这样测量的体积比较准确，得到的密度比较准确。
主题四：物理探究与实践（2道实验探究，共16分）
13. （8分）如图所示，是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验；
（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出物体的重力为___________N；
（2）将物体逐渐浸入水中，直至浸没，如图乙、丙、丁所示，记录弹簧测力计示数并分析数据可知：浮力的大小与___________有关；
（3）浸没后，继续缓慢地增大物体在水中的深度，同时记录弹簧测力计的示数和物体下表面的深度；下图能正确反映物体所受浮力和物体下表面深度h关系的图像是___________；（填序号）
A. B.
C. D.
（4）通过分析图中甲、丁、戊可知：当物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体所受的浮力___________；
【答案】 （1）2.1 （2）物体排开液体的体积 （3） D （4） 越大
【解析】（1）由图甲可知，弹簧测力计分度值为0.1N，示数为2.1N，则物体的重力为2.1N。
（2）观察乙、丙、丁图发现，在同种液体中，液体密度不变，物体逐渐浸入水中，排开液体的体积增大，弹簧测力计的示数减小，由称重法可知，物体受到的浮力增大，所以浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
（3）由于浮力的大小与物体排开液体的体积有关，物体浸入水中越深，排开液体体积越大，则物体下表面深度越大，物体受到的浮力越大；当物体浸没在水中，排开液体的体积不变，则物体受到的浮力大小不变，故随着物体下表面深度增大，物体受到的浮力先增大，后不变，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（4）分析图中甲、丁、戊发现，物体浸没在不同液体中，液体密度不同，物体排开液体的体积相同，液体密度越大，弹簧测力计示数越小，即物体受到的浮力越大，所以可得结论：当物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。
14. （8分）“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图甲所示的电路图，电源两端电压恒为12V，是定值电阻，R是热敏电阻，电流表的量程是0~0.6A，电压表的量程是0~15V。
（1）同学们按电路图连接实物后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则故障可能是热敏电阻R处发生_________（选填“短路”或“断路”）；
（2）排除故障后，闭合开关S，他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值，并绘制成如图乙所示的图像。由图像可知，热敏电阻的阻值R随温度t增大而_________；（选填“增大”“不变”或“减小”）
（3）某次测量中，电压表示数如图丙所示，电流表示数为0.2A，则此时热敏电阻R的温度为_________℃；
（4）探究过程中，热敏电阻的温度变化范围为0~100℃，则电压表示数的变化范围为_________。
【答案】 （1）断路 （2）减小 （3） 20 （4） 6V 11V
【解析】（1）在电路连接正确的情况下，闭合开关后，如果电压表示数接近电源电压，而电流表无示数，这通常意味着电路中存在断路。由于电压表测量的是热敏电阻R两端的电压，且示数接近电源电压，因此可以判断断路发生在热敏电阻R处，即热敏电阻R处发生断路。
（2）观察图乙所示的图像，我们可以看到随着温度的升高，热敏电阻的阻值在逐渐减小。因此，我们可以得出结论：热敏电阻的阻值R随温度t的增大而减小。
（3）在图丙中，电压表的示数为10V，电流表的示数为0.2A。由于热敏电阻R与定值电阻R0 是串联的，根据串联电路的电压分配原则，我们可以得到定值电阻R0 两端的电压为
U0 =U UR =12V 10V=2V
然后，我们可以利用欧姆定律求出定值电阻R0 的阻值
接着，我们可以求出此时热敏电阻R的阻值
最后，我们根据图乙所示的图像，可以找出对应阻值为50Ω时的温度为20℃。
（4）当热敏电阻的温度为0℃时，为110Ω。此时，电路中的电流最小，定值电阻分担的电压最小，电压表的示数最大。根据欧姆定律和串联电路的电压分配原则，我们可以求出此时电压表的示数
当热敏电阻温度为100℃时，为10Ω。此时，电路中的电流最大，电流最大为0.6A，未超过电流表量程，此时电压表的示数为
所以，电压表示数的变化范围为6V 11V。
主题五：物理应用（2道计算2道综合能力素养，共25分）
15. （6分）第十二届中国（南宁）国际园林博览会为打造“智慧园博”，引入纯电动无人驾驶观光车，供市民免费乘坐游览，如图所示。若观光车与乘客总质量为600kg，轮胎与地面的总接触面积为0.02m2，在园内某段平直路面上匀速行驶30m，用时10s，牵引力为2×103N，求：
（1）观光车行驶的速度；
（2）牵引力做的功；
（3）观光车静止在水平地面上时对地面的压强。
【答案】（1）3m/s；（2）6×104J；（3）3×105Pa
【解析】（1）观光车在平直路面上匀速行驶30m，用时10s，所以观光车行驶的速度为
（2）牵引力为2×103N，行驶的路程为30m，所以牵引力做的功为
W=Fs=2×103N×30m=6×104J
（3）观光车与乘客总质量为600kg，静止在水平地面上时对地面的压力为
F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N
观光车轮胎与地面的总接触面积为0.02m2，所以观光车对地面的压强为
16.（7分） 小龙设计了一个自动注水喷淋系统，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压，为定值电阻，圆柱体水箱底面积，为压敏电阻置于水箱底部，阻值随水位变化关系如图乙。工作电路包括注水系统和喷淋系统，电源电压。电磁铁线圈电阻忽略不计。
①当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线图的电流，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数；
②当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始工作，此时电流表示数。
求：
（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻的电功率；
（2）定值电阻的阻值；
（3）已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为，水箱注满一次水，工作电路消耗的电能。
【答案】（1）2.4W；（2）30Ω；（3）6.6×104J
【解析】（1）由甲图知，控制电路中和串联，由乙图可知，当水箱内水位达到2m时
控制电路中电流
所以的功率
（2）当水位为2m时，根据串联电路特点和欧姆定律可得的阻值，由得
（3）由工作电路可知，注水和喷淋系统是并联的，都工作时干路电流
注水系统从水位1m开始注水到2m，注水的总体积
注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间
工作电路消耗的电能
答：（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RN的电功率为2.4W；
（2）定值电阻R0的阻值为30Ω；
（3）已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为0.001m3，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.004m3，水箱注满一次水，工作电路消耗的电能为6.6×104J。
17. （5分）《天工开物》中记录了古代劳动者煮海水制盐的方法，如图甲所示。用于制盐的海水密度有严格要求，在《西溪丛语》中谈到了用莲子选定海水的方法：采用多粒莲子投入盛有海水的容器中，若所有莲子均浮，则海水含盐重；若所有莲子均沉，则这样的海水就毫无制盐价值。
后来《熬波图咏》中谈到，将莲子分别浸入不同密度等级的海水中（一等海水密度最大，二、三、四等依次次之），充分浸泡后制备成不同测定标准的“浮子”。将“浮子”放入盛有待测海水的竹管内，如图乙所示，根据浮起的“浮子”数即可判断待测海水的密度范围。
请回答下列问题：
（1）煮海水制盐过程中，水发生的物态变化是___________；
（2）若一粒浸泡后的莲子质量是3×10-3kg，其受到的重力是多少？（g取10N/kg）
（3）《西溪丛语》谈到：无制盐价值的海水，莲子放入后会全部沉入水底。莲子沉入水底的原因是什么？
（4）将四粒不同测定标准“浮子”放入盛有待测海水的竹管内。请跟进图乙中“浮子”静止时的情况判断：2号“浮子”制备时是浸泡在哪一等级的海水中？写出你判断的理由。（设各“浮子”的体积均相同，其密度与对应等级的海水密度相等）
【答案】 （1）汽化（2）0.03N （3）莲子的密度大于海水的密度（4） 2号浮子制备时浸泡在二等海水中
【解析】（1）煮海水制盐过程中，水变成水蒸气跑到空气中，物质从液体变成气态的过程叫汽化，所以水发生的物态变化是汽化。
（2）若一粒浸泡后的莲子质量是3×10-3kg，其受到的重力为
G=mg=3×10-3kg×10N/kg= 3×10-2N=0.03N
（3）无制盐价值的海水，其中的含盐量少，则这种海水的密度会较小；而莲子的密度大于这种海水的密度，所以莲子沉入水底。
（4）由图乙可知
V排1 > V排2> V排3> V排4
待测海水密度一定，根据阿基米德原理可知，浮力
F1 > F2 > F3> F4
1号“浮子”沉底，其浮力小于重力，2、3、4号“浮子”漂浮，它们的浮力均等于重力，所以
G1>G2>G3>G4
根据G=mg可知，“浮子”的质量
m1 > m2 > m3 > m4
又因各“浮子”体积相同，根据可知，“浮子”的密度
ρ1 > ρ2 > ρ3> ρ4
所以，2号“浮子”制备时浸泡在二等海水中。
18. （7分）阅读短文，回答问题。
2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。
该项目工作原理如下图所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。
该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约，减少二氧化碳排放约。可连续放电6小时，使用期长达40年。
（1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为_______能，再通过空气压缩机转化为___________能；
（2）换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置，常温高压空气在“换热器2”处________热；
（3）该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放________J的能量；（标准煤热值为）
（4）该项目的能量转换效率为______%。该项目每年发电6亿度，则消耗_______亿度用电低谷时段电网的多余电能；（计算结果保留1位小数）
（5）从工程建设角度，要增加项目储存的能量，请提出一条建议：___________。
【答案】（1）机械 内 （2）吸 （3） （4） 72 8.3 （5） 增大地下盐穴的体积
【解析】（1）电动机工作时，扇叶转动带动空气流动，将电能转化为空气的机械能；空气压缩机空气时，通过做功的方式增大了空气的内能，将机械能转化为内能。
（2）常温高压空气在“换热器2”处吸收热量，使气体的温度升高，压强依然很大，为下一步释放能量做准备。
（3）每年可节约标准煤约，根据故每年节约的煤可释放的热量为
（4）该项目的能量转换效率为
该项目每年发电6亿度，则消耗
（5）地下盐穴的体积越大，可储存的能量越大。故增大地下盐穴的体积，可以增大内能的转化量，从而增加项目储存的能量。