广州南沙区2025年初三物理一模试卷
1．（2025·南沙模拟）“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度均突破1亿摄氏度，其能量产生原理与太阳发光发热相似，因此被称为新一代人造太阳。下列有关太阳的研究说法正确的是
A．在太阳内部氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的核能
B．太阳辐射的可见光、红外线和紫外线在真空中传播速度不同
C．太阳是人类的“能源之母”，煤、风能等能源都间接来自太阳能
D．太阳能是未来的理想能源之一，是不可 再生能源
2．（2025·南沙模拟）如图1的实验可知，钢尺伸出的部分越长，发出的声音越低。图2有三个不同规格的音叉，音叉上标注的字母“C"表示音叉每秒振动的次数，由此可判断
A．音叉甲发出声音的音调最低 B．音叉乙发出声音的音调最高
C．音叉丙发出声音的响度最大 D．音叉甲发出声音的响度最大
3．（2025·南沙模拟）甲、乙二人从同一位置沿同一方向做直线运动，其 s-t 图象如图所示，其中细线表示甲的运动图象，粗线表示乙的运动图象。下列分析正确的是
A．10~30min，以乙为参照物，甲是静止的
B．20~30min， 甲、乙二人之间的距离越来越大
C．0~40min，甲通过的路程大于乙通过的路程
D．0~40min，甲的平均速度大于乙的平均速度
4．（2025·南沙模拟）如图表示某晶体的物态变化过程图像及其对应不同状态下的分子结构图。下列分析正确的是
A．甲→乙的过程需要放热
B．乙→丙的过程是升华过程
C．BC段会出现固液共存态
D．DE 段对应的温度为该晶体的熔点
5．（2025·南沙模拟）一木块放在表面粗糙程度相同的水平桌面上，如图1所示。现用水平推力F将木块缓慢匀速推动，使其一部分露出桌面(但未倾翻)，如图2所示。在此过程中，木块对桌面的压力、压强和水平推力F以及木块受到的摩擦力变化情况是
A．压力变小 B．压强不变
C．水平推力变小 D．摩擦力不变
6．（2025·南沙模拟）如图是部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱情况，束缚能力越强，物质越容易获得电子带负电。现用丝绸摩擦橡胶棒，然后将该橡胶棒靠近轻质小球，发现它们相互吸引，下列说法中正确的是
A．原子核是由质子和电子构成的
B．小球与橡胶棒吸引，说明小球一定带正电
C．毛皮摩擦橡胶棒的过程中，电子是由橡胶棒转移到毛皮
D．丝绸摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷
7．（2025·南沙模拟）如图，某家庭电路的输电线火线、零线从左端进户，闭合开关S1、S2， 灯泡 L1正常发光、L2不亮；断开S1， 保持 S2闭合，用测电笔插入插座两孔氛管均发光。则故障可能是
A．ac间断路 B．bd间断路
C．灯泡L2断路 D．b点到零线之间断路
8．（2025·南沙模拟）如图是小榕为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻， 其阻值随温度的变化而变化， R2为可调电阻，起调节和保护作用。温度正常时指示灯L发光，蜂鸣器不响。当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报 蜂鸣器警。下列判断正确的是
A．R1的阻值随温度的升高而增大
B．温度升高过程中，电磁铁磁性减弱 出现。
C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调小
D．电磁铁的上端为S极
9．（2025·南沙模拟）图1是通电螺线管的磁感线情况。图2中，磁场对通电导体的力F竖直向上。图3中"”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。请根据图1、图2的信息，判断图3下列说法正确的是
A．图3中P端为N极
B．图3中导体不受磁场力作用
C．图3中导体受到竖直向上的磁场力作用
D．图3中导体受到竖直向下的磁场力作用
10．（2025·南沙模拟）如图所示，水平放置的“H”型容器， 中间有一个可以无摩擦自由移动的活塞密封。现往右侧b容器装有植物油，左侧a容器可能装有水或酒精，此时活塞处于静止状态。则下列说法中正确的是(已知ρ水>ρ植物油>ρ酒精)
A．左侧可能装有水
B．活塞左右两侧受到的液体压强大小相等
C．若在左侧 a上方容器口持续水平吹气，活塞将向右移动
D．若在a处继续加入密度更小的液体，活塞将向左移动
11．（2025·南沙模拟）
（1）如图所示， 光源S发出的一束光经平面镜反射后射入水中(O点为入射点)，在容器底形成一光斑。
①请在图中画出S在平面镜中所成的像 S'；
②请在图中画出这束光的反射光线、对应的入射光线，以及反射光线射入水后的折射光线 ；
③在光源、平面镜、容器的位置不动的情况下，容器中的水位下降过程中，在容器底的光斑将 (选填“向左移动”“静止不动”或"向右移动”)。
（2）如图所示，光源M(图中没画出)放在焦距为 3cm 的凸透镜前， 0cm 处为凸透镜光心。a、b、c是M发出的三条光线经凸透镜折射后的光线，相交于M'。
①分别画出光线a和b对应的入射光线；
②请在图中画出确定光源M的位置 ；
③光线c经凸透镜折射前的入射光线 (选填“经过”或“不经过”)凸透镜的焦点。
12．（2025·南沙模拟）如图所示， 消防员 在进行消防演练。g=10NkB)
（1）消防员以v的速度从地面沿着杆匀速爬至楼层顶端，此过程消防员的机械能如何变化 (选填“变大""变小”或“保持不变”)；
（2）上爬过程中，消防员所受摩擦力f1的方向为 。
（3）消防员爬到顶端后，在楼顶取了包袱，背上包袱开始以相同的速度v匀速下滑，此过程中消防员所受的摩擦力与f2与f1比较 哪个大 f2 f1(选填“>* <=)
（4）消防员背上包袱下滑时的动能与向上爬(取包袱前)的动能相比如何变化 (选填“变大”*变小”或“保持不变”)。
13．（2025·南沙模拟）航天员在空间站先后进行了四次“太空授课”，激发了青少年学习科学的热情。
（1）如图1，航天员往一个水球中轻轻注入适量的蓝色颜料，最后观察到整个水球都变蓝了，这属于 现象，说明 。
（2）如图2， 在“液桥”实验中，将两块透明板上的水球接触后合成一个整体，说明分子间存在 。
（3）如图3，“太空抛物”实验，由于在空间站舱内，物体几乎不受重力作用，且物体受到微弱的空气阻力忽略不计，无论往哪个方向抛，王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件，被抛出后的冰墩墩近似 (选填“静止加速直线运动”或“匀速直线运动”)，这是由于冰墩墩具有 所致。
（4）飞船返回舱返回地球时，进入大气层后，与大气剧烈摩擦使返回舱内能增加，舱体外壁的温度达2000℃以上。这种改变内能的方式是 。
14．（2025·南沙模拟）把体积相同的物块a和b分别轻轻放入装满水的杯里，用干燥的小烧杯收集溢出的水。两物体静止后状态如图1所示。(g=10N/kg)
（1）经测量甲杯中水的质量是0.3kg， 乙杯中水的质量是 0.4kg， 则物块a在水中受到的浮力是 N。
（2）用“.”代替物块a，在图2中画出物块a受力示意图 。
（3）由物块的浮沉情况可判断： 的密度较大。(选填“物块a""物块b")
（4）计算出物块a的密度是 g/cm3.
15．（2025·南沙模拟）如图1是电热水壶工作原理的简化电路图。电热水壶有两档，分别是加热档和保温档， S1为档位自动控制开关。R1和R2为电热器且阻值不变， R2的阻值为1000Ω，该电热水壶铭牌技术参数如下表所示(保温档额定功率模糊不清)。当正常工作时，求：
（1） S、S1闭合时，电热水壶处于“加热”状态，此时电路总电流是多大
（2）当开关S闭合、S1断开时，电热水壶处于“保温”状态。
①此时通过电热水壶的电流是多少
②开关 S从闭合到断开，电热器R2的电功率如何变化 (选填“变大”“变小”或“保持不变”)，写出你判断的依据。 .
（3）一杯质量0.2kg 温度80℃的水，放在桌上自然冷却，每隔3分钟记录一次水温，得出图3图象.求这杯水自然冷却到室温，放出的热量是多少 [c水=4.2×103J/(kg*℃)]
16．（2025·南沙模拟）随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭。小林家最近购买了一辆轿车，新车的相关信息如下表所示： (g=10N/kg)
空载质量 2000kg 车身长度 6.8m
满载人员 5人 最大车速 220km/h
轮胎与地总接触面积 0.5m2 发动机水箱容积 50L
回答以下问题：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机工作时什么冲程使汽车获得动力
（2）该汽车空载停放在水平的停车场时，汽车对地面的压强有多大
（3）若汽车在水平路面以 80kW 的恒定功率启动后不断加速，到最后做匀速直线运动。运动的速度v与时间t的关系如图所示。在 10-20s时间内，
①发动机做的功是多少
②汽车发动机牵引力是多少
③若发动机的转化效率为20%，则需要燃烧多少 kg 汽油才能使发动机做这么多功 （q汽油=5×107J /kg)
17．（2025·南沙模拟）
（1）为研究“一定质量的水上升相同的温度，吸收热量的多少与水的初温是否有关"这一问题，小刚用烧杯、水、加热丝、电子温度计、秒表和电源进行实验，实验装置如图1所示，假设加热丝产生的热量完全被水吸收。实验数据如下表所示，分析实验数据，可得结论： .
实验数据：
实验次数 初温/℃ 末温/℃ 时间/s
1 20.5 22.5 45
2 22.5 24.5 45
3 24.5 26.5 45
（2）小刚用了如图2所示的装置， 分别将加热丝接在了 220V 的电路中，同时给两杯初温均为20℃的水加热(m甲①某时刻两杯水的温度计示数如图2所示，此时温度为 ℃.
②水沸腾前，同一时刻，甲的内能 乙的内能(填“大于”、“小于”或“等于”)，
③由于两杯水温度升高的快慢相同，小刚推测，甲液体中加热丝的电功率比乙液体的小。小刚的猜想是否正确 你的判断依据是什么 答： 。
18．（2025·南沙模拟）如图1是一根质量不均匀，重力为G的硬杆(“·”点表示重心)放在水平地面上，现在要用最小动力F将木板一端抬起；
（1）请根据题意在图1中标出支点的位置 (用O表示)；
（2）请在图1画出所用最小动力F的示意图和它的力臂L1 ；
（3）用L2表示重力的力臂，根据杠杆平衡条件，最小动力的大小是F= (用题目中的G、L1和L2表示)；
（4）小华同学想要测量这根硬杆的重力。由于所用测力计的量程小于硬棒的重力，因此设计了如下步骤：
步骤1：如图2，将硬杆左端放在支架上，用弹簧测力计竖直向上拉硬杆的右端，当硬杆提起到水平位置时，读出弹簧测力计的示数为F(在量程范围内)；
步骤2：如图3，将硬杆右端放在支架上，用弹簧测力计竖直向上拉硬杆的左端，当硬杆提起到水平位置时，读出弹簧测力计的示数为F2(在量程范围内)；则：
①请判断F1和F2的大小关系：F1 F2(选填“>”“<"或“=”)
②硬杆重力的数学表达式为：G= (用F1和F2表示)
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】光的传播速度与光年；能源及其分类；核裂变；能源与可持续发展
2．【答案】A
【知识点】音调及音调与频率的关系；响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】频率是每秒钟振动的次数，音调由发声体的振动频率决定，频率越高，音调越高，由图可知甲音叉每秒振动的次数最少，频率最低，音调最低，响度与振幅有关，不能判断响度的大小关系，故A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】频率的定义是每秒钟振动的次数是多少；音调的决定因素是频率。
3．【答案】B
【知识点】速度公式及其应用；时间速度路程的图像分析
4．【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点；汽化及汽化吸热的特点；升华及升华吸热
5．【答案】D
【知识点】摩擦力的大小；压强大小比较
【解析】【解答】A、物体放在水平桌面上，物体对水平桌面的压力等于物体的重力，物体重力不变，物体对水平桌面的压力不变，故A错误。
B、桌面受到的压力不变，受力面积减小，根据p=知，压强变大，故B错误。
CD、桌面受到的压力不变，接触面粗糙程度不变，摩擦力不变，因为匀速直线运动受力平衡，故推力不变，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】木块对桌面的压力等于物体的重力，不会改变。木块对桌面的压强大小的变化，从压强大小的影响因素进行分析。压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。木块受到的摩擦力大小的变化，从摩擦力大小的影响因素进行分析。摩擦力大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，结合平衡条件分析推力大小。
6．【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律；导体与绝缘体；物质的构成
7．【答案】B
【知识点】家庭电路的连接；家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A、ac间断路，断开S1，保持S2闭合，测电笔接触插座的下孔时，氖管不会发光，故A错误；
B、bd间断路，闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮；断开S1，保持S2闭合，用测电笔插入插座两孔，两孔与火线之间是接通的，氖管都发光，故B正确；
C、灯泡L2断路，断开S1，保持S2闭合，测电笔接触插座的下孔时，氖管不会发光，故C错误；
D、b点到零线之间断路，闭合开关S1、S2，灯泡L1不会发光，故D错误。
故答案为：B。
【分析】测电笔在使用时，应将笔尖接触导线，手接触笔尾的金属体，这样就可以形成回路，如果直接或间接接触火线，氖管会发光。
8．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明温度升高时，热敏电阻的电阻减小，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下来，接通蜂鸣器电路，故A错误；
B、温度升高过程中，热敏电阻的阻值减小，控制电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，故B错误；
C、若要调低电阻温度，R1阻值将变大，R总不变，则R2将变小，故C正确；
D、电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故D错误。
故答案为：C。
【分析】根据电磁继电器的原理和热敏电阻的特性结合欧姆定律进行分析；根据安培定则分析电磁铁的磁极。
9．【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 A、根据图3所示信息，电流从电源的正极出发经过线圈回到负极，由安培定则可知，图中P端为S极，故A错误。
BCD、电流从电源的正极出发经过线圈回到负极，根据图1的螺线管与磁感线的关系，可以推出图3中导线所处的磁场的磁感线方向是从右指向左的；
已知图3中“⊙”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外，因此通电导线受到的磁场力也是竖直向下的，故BC错误，D正确。
故答案位移：D。
【分析】由安培定则可确定图3中P端极性；通电导体在磁场中受力运动，运动方向跟电流方向和磁场方向有关，当只改变电流方向时通电导体运动方向改变，当只改变磁场方向时通电导体的运动方向改变。
10．【答案】B
【知识点】液体压强的特点；液体压强的计算；流体压强与流速的关系
11．【答案】（1）；向右移动
（2）；不经过
【知识点】平面镜成像的相关作图；凸透镜成像的应用；平面镜成像的原理、特点；凸透镜的特殊光线
【解析】【解答】（1） ① 平面镜所成像与物关于平面镜对称，先画平面镜延长线，作S关于平面镜的对称点S'，即为S在平面镜中所成的像S'；
② S发出的一束光经平面镜反射后射入水中（O点为入射点），连接S'O，与平面镜交点为入射点，入射点到O的连接为反射光线，连接S与入射点连线为入射光线；
过O垂直水面画法线，根据光由空气斜射入水中时，折射角小于入射角，在法线右侧水中画出折射光线，与容器底的交点为光斑P，光路图如下图所示：
③ 若容器里的水位下降到A处时，射向水面的入射光线水变，但入射点随水面下降而逐渐降低且向右移动，且入射角不变，那么折射角大小也不变，折射光线与原折射光线平行，由下图知，光斑将向右移动。
（2） ①②已知该凸透镜的焦距为3cm，在图中凸透镜两侧距光心3cm处标出焦点F；
因折射光线a过凸透镜焦点，所以其入射光线平行于主光轴；因折射光线b过光心，而过光心的光线方向不变，据此画出a、b的入射光线，两入射光线的交点为光源M，如图所示。
③ 折射光线c与凸透镜的交点为该光线的入射点，连接M与光线c的入射点，即c的入射光线，由下图可知c的入射光线不经过凸透镜的焦点。
【分析】 （1） ① 根据平面镜成像的特点可知，像与物关于镜面对称，由此画出S的像；
② 根据反射光线的反向延长线一定过像点，而O为反射光线反射后射入水中的入射点，由此画出经平面镜的反射光线，即射向水面的入射光线；过入射点O画法线，根据光由空气斜射入水中时，折射角小于入射角画出折射光线，与容器底的交点为光斑P；根据反射角等于入射角画出反射光线；
③ 容器里的水位下降时，射向水面的入射光线水变，但入射点随水面下降而逐渐降低且向右移动，据此分析光斑的移动情况。
（2）①②先标出凸透镜左右两侧的焦点F，根据凸透镜的三条特殊光线画出a、b的入射光线，两入射光线的交点为光源M；
③ 连接M与c光线的入射点，可知c的入射光线是否经过凸透镜的焦点。
12．【答案】（1）变大
（2）竖直向上
（3）>
（4）变大
【知识点】动能大小的比较；机械能及其转化；摩擦力的大小；摩擦力的方向
【解析】【解答】（1）消防员匀速爬杆，速度不变，动能不变；高度升高，重力势能增大。机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能变大。
（2）消防员沿杆匀速向上爬，处于平衡状态，在竖直方向受到重力和摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力。重力方向竖直向下，所以摩擦力f1方向竖直向上。
（3）消防员背上包袱后重力增大，匀速下滑时，摩擦力与重力是平衡力，即f2等于此时的重力。而在向上爬时，f1等于消防员自身重力，取包袱后重力增大，所以f2＞f1。
（4）动能与质量和速度有关，消防员下滑与向上爬时速度相同，但背上包袱后质量增大，所以下滑时动能变大。
【分析】（1）动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。
（2）摩擦力的性质是阻碍相互接触的两个物体间的相对运动或相对运动趋势。
（3）对于初中摩擦力的大小不需要利用公式计算，摩擦力大小只要求求出静摩擦力和滑动摩擦力，这两种摩擦力一般与平衡力相结合出题。
（4）动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大。
13．【答案】（1）扩散；分子都在不停地做无规则运动
（2）引力
（3）匀速直线运动；惯性
（4）做功
【知识点】做功改变物体内能；惯性及其现象；分子间相互作用力；分子动理论基本观点
【解析】【解答】（1）将蓝颜料滴入水中，由于分子都在不停地做无规则运动，所以过一会儿水会变蓝了，属于扩散现象。
（2）两块透明塑料板上的水球接触后融合成一体，然后将两块透明塑料板缓缓分开，水球被拉长成圆柱形，形成了一个长约10cm的液桥，这是因为分子之间存在相互作用的引力。
（3）王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件，由于“冰墩墩”具有惯性，会向前运动；被抛出后的冰墩墩受到的合力几乎为0，近似做匀速直线运动。
（4）返回舱与大气剧烈摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使内能增加，温度升高，这是通过做功的方式改变了返回舱的内能。
【分析】（1）一切物质都是由分子组成的或由原子组成的，分子是在永不停息地做无规则运动；
（2）分子间存在相互作用的引力和斥力；
（3）物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性；根据牛顿第一定律分析；
（4）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
14．【答案】（1）3
（2）
（3）物块b
（4）0.75
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
15．【答案】（1）根据电功率的计算公式
（2）①根据欧姆定律可得
②保持不变
根据欧姆定律，不变，不变，
又根据电功率的计算公式，不变，不变。
（3）由图可得自然冷却的温度为20，所以温度变化
根据比热容计算公式可得：
【知识点】比热容；欧姆定律及其应用；电功率
【解析】【分析】（1）根据P=UI求出电热水壶处于“加热”状态，此时电路总电流；
（2）①当开关S闭合、S1断开时，电热水壶处于“保温”状态，由图1可知，只有R2工作，根据欧姆定律求出此时电路中的电流；
②开关S1从闭合到断开，电热器R2的两端的电压和电阻不变，根据P=可知电热器R2的电功率的变化情况；
（3）由图3可知水的末温，句据此求出水降低的温度，根据Q放=cmΔt求出水放出的热量。
16．【答案】（1）汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，因此，汽油机工作时做功冲程使汽车获得动力；
（2）解： 该汽车空载时，汽车对水平地面的压力： ，
汽车对水平地面的压强：
（3）解：① 由图可知，轿车在15s～25s内速度为20m/s不变，即做匀速直线运动，
已知发动机的恒定功率P=80kW=8×104W，
② 由图可知，轿车匀速直线运动时，v=20m/s，
，所以
③由可得，所以 汽油燃烧放出的热量
又 因为 ，所以
【知识点】功率的计算；燃料的热值；速度与物体运动；重力及其大小的计算
【解析】【分析】（1）在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；
（2）汽车静止时对水平地面的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，再根据p=求出对地面的压强；
（3）①根据W=Pt求出轿车发动机做的功；
②由图可知轿车匀速直线运动时的速度，根据P=Fv求出牵引力的大小；
③由η=可求得汽油燃烧放出的热量，与Q=mq可求得汽油的质量。
17．【答案】（1）一定质量的水，上升相同的温度，吸收热量的多少与水的初温无关。
（2）58；小于；正确，根据，因为c和一样，，所以；加热丝产生的热量完全被水吸收，即；根据，因为，加热时间t一样，所以。
【知识点】内能的概念；比热容
【解析】【解答】（1）因加热丝释放的热量完全被水吸收，故加热相同时间内水吸热相同；
由表中数据可知，一定质量的水，水的初温分别为20℃、22℃、24℃，升高的温度都为2℃，由于用秒表测量时间时有反应误差，所以，在误差允许的范围内，加热时间近似相等，即水吸收的热量相等，故得出的结论是：一定质量的水，上升相同的温度，吸收热量的多少与水的初温无关。
（2）①由图可知，温度计的分度值是1℃，温度计的示数是58℃；
②内能与质量、状态和温度有关，水沸腾前，同一时刻，温度和状态相同，乙的质量较大，乙的内能较大；
③两杯水温度升高的快慢相同，两杯水的初温均为20℃，m甲＜m乙，根据Q=cmΔt可知甲杯中水吸收的热量小于乙杯中水吸收的热量，加热丝产生的热量完全被水吸收，说明甲液体中的电热丝产生的热量小于乙液体中电热丝产生的热量，时间相同，根据Q=W= Pt可知甲液体中加热丝的电功率比乙液体的小，故该结论是正确的。
【分析】（1）由题意，根据转换法，用加热时间比较吸热的多少，分析表中数据结合测量误差得出结论；
（2）①根据温度计的分度值读数；
②内能的影响因素有质量、温度、状态等；
③根据Q=cmΔt判定吸收热量的关系，然后根据电功公式判定电阻关系。
18．【答案】（1）
（2）
（3）
（4）<；G=F1+F2
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】 （1）选择左侧端点为支点：
（2）根据杠杆的平衡条件知，当阻力一定时，动力臂越长、阻力臂越短，动力越小，因而选择左侧端点为支点，阻力臂最小，右端作为动力作用点，且动力竖直向上，动力臂最大，动力最小，如图所示：
（3）根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，则F=；
（4）根据图中知，动力臂始终等于杠杆的长，而左图的阻力臂较小，故省力些，因而F1＜F2；
根据杠杆平衡条件知，左图F1L1=GL2，
右图F2L1=G（L1-L2），
联立解得G=F1+F2。
【分析】（1）选择左侧端点为支点；
（2）根据杠杆的平衡条件知，当阻力一定时，动力臂越长、阻力臂越短，动力越小，据此分析并画图；
（3）根据杠杆平衡条件计算动力；
（4）根据杠杆平衡条件分析两次动力大小，结合平衡条件计算重力。
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1．（2025·南沙模拟）“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度均突破1亿摄氏度，其能量产生原理与太阳发光发热相似，因此被称为新一代人造太阳。下列有关太阳的研究说法正确的是
A．在太阳内部氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的核能
B．太阳辐射的可见光、红外线和紫外线在真空中传播速度不同
C．太阳是人类的“能源之母”，煤、风能等能源都间接来自太阳能
D．太阳能是未来的理想能源之一，是不可 再生能源
【答案】C
【知识点】光的传播速度与光年；能源及其分类；核裂变；能源与可持续发展
2．（2025·南沙模拟）如图1的实验可知，钢尺伸出的部分越长，发出的声音越低。图2有三个不同规格的音叉，音叉上标注的字母“C"表示音叉每秒振动的次数，由此可判断
A．音叉甲发出声音的音调最低 B．音叉乙发出声音的音调最高
C．音叉丙发出声音的响度最大 D．音叉甲发出声音的响度最大
【答案】A
【知识点】音调及音调与频率的关系；响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】频率是每秒钟振动的次数，音调由发声体的振动频率决定，频率越高，音调越高，由图可知甲音叉每秒振动的次数最少，频率最低，音调最低，响度与振幅有关，不能判断响度的大小关系，故A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】频率的定义是每秒钟振动的次数是多少；音调的决定因素是频率。
3．（2025·南沙模拟）甲、乙二人从同一位置沿同一方向做直线运动，其 s-t 图象如图所示，其中细线表示甲的运动图象，粗线表示乙的运动图象。下列分析正确的是
A．10~30min，以乙为参照物，甲是静止的
B．20~30min， 甲、乙二人之间的距离越来越大
C．0~40min，甲通过的路程大于乙通过的路程
D．0~40min，甲的平均速度大于乙的平均速度
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用；时间速度路程的图像分析
4．（2025·南沙模拟）如图表示某晶体的物态变化过程图像及其对应不同状态下的分子结构图。下列分析正确的是
A．甲→乙的过程需要放热
B．乙→丙的过程是升华过程
C．BC段会出现固液共存态
D．DE 段对应的温度为该晶体的熔点
【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点；汽化及汽化吸热的特点；升华及升华吸热
5．（2025·南沙模拟）一木块放在表面粗糙程度相同的水平桌面上，如图1所示。现用水平推力F将木块缓慢匀速推动，使其一部分露出桌面(但未倾翻)，如图2所示。在此过程中，木块对桌面的压力、压强和水平推力F以及木块受到的摩擦力变化情况是
A．压力变小 B．压强不变
C．水平推力变小 D．摩擦力不变
【答案】D
【知识点】摩擦力的大小；压强大小比较
【解析】【解答】A、物体放在水平桌面上，物体对水平桌面的压力等于物体的重力，物体重力不变，物体对水平桌面的压力不变，故A错误。
B、桌面受到的压力不变，受力面积减小，根据p=知，压强变大，故B错误。
CD、桌面受到的压力不变，接触面粗糙程度不变，摩擦力不变，因为匀速直线运动受力平衡，故推力不变，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】木块对桌面的压力等于物体的重力，不会改变。木块对桌面的压强大小的变化，从压强大小的影响因素进行分析。压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。木块受到的摩擦力大小的变化，从摩擦力大小的影响因素进行分析。摩擦力大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，结合平衡条件分析推力大小。
6．（2025·南沙模拟）如图是部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱情况，束缚能力越强，物质越容易获得电子带负电。现用丝绸摩擦橡胶棒，然后将该橡胶棒靠近轻质小球，发现它们相互吸引，下列说法中正确的是
A．原子核是由质子和电子构成的
B．小球与橡胶棒吸引，说明小球一定带正电
C．毛皮摩擦橡胶棒的过程中，电子是由橡胶棒转移到毛皮
D．丝绸摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷
【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律；导体与绝缘体；物质的构成
7．（2025·南沙模拟）如图，某家庭电路的输电线火线、零线从左端进户，闭合开关S1、S2， 灯泡 L1正常发光、L2不亮；断开S1， 保持 S2闭合，用测电笔插入插座两孔氛管均发光。则故障可能是
A．ac间断路 B．bd间断路
C．灯泡L2断路 D．b点到零线之间断路
【答案】B
【知识点】家庭电路的连接；家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A、ac间断路，断开S1，保持S2闭合，测电笔接触插座的下孔时，氖管不会发光，故A错误；
B、bd间断路，闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮；断开S1，保持S2闭合，用测电笔插入插座两孔，两孔与火线之间是接通的，氖管都发光，故B正确；
C、灯泡L2断路，断开S1，保持S2闭合，测电笔接触插座的下孔时，氖管不会发光，故C错误；
D、b点到零线之间断路，闭合开关S1、S2，灯泡L1不会发光，故D错误。
故答案为：B。
【分析】测电笔在使用时，应将笔尖接触导线，手接触笔尾的金属体，这样就可以形成回路，如果直接或间接接触火线，氖管会发光。
8．（2025·南沙模拟）如图是小榕为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻， 其阻值随温度的变化而变化， R2为可调电阻，起调节和保护作用。温度正常时指示灯L发光，蜂鸣器不响。当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报 蜂鸣器警。下列判断正确的是
A．R1的阻值随温度的升高而增大
B．温度升高过程中，电磁铁磁性减弱 出现。
C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调小
D．电磁铁的上端为S极
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明温度升高时，热敏电阻的电阻减小，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下来，接通蜂鸣器电路，故A错误；
B、温度升高过程中，热敏电阻的阻值减小，控制电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，故B错误；
C、若要调低电阻温度，R1阻值将变大，R总不变，则R2将变小，故C正确；
D、电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故D错误。
故答案为：C。
【分析】根据电磁继电器的原理和热敏电阻的特性结合欧姆定律进行分析；根据安培定则分析电磁铁的磁极。
9．（2025·南沙模拟）图1是通电螺线管的磁感线情况。图2中，磁场对通电导体的力F竖直向上。图3中"”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。请根据图1、图2的信息，判断图3下列说法正确的是
A．图3中P端为N极
B．图3中导体不受磁场力作用
C．图3中导体受到竖直向上的磁场力作用
D．图3中导体受到竖直向下的磁场力作用
【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 A、根据图3所示信息，电流从电源的正极出发经过线圈回到负极，由安培定则可知，图中P端为S极，故A错误。
BCD、电流从电源的正极出发经过线圈回到负极，根据图1的螺线管与磁感线的关系，可以推出图3中导线所处的磁场的磁感线方向是从右指向左的；
已知图3中“⊙”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外，因此通电导线受到的磁场力也是竖直向下的，故BC错误，D正确。
故答案位移：D。
【分析】由安培定则可确定图3中P端极性；通电导体在磁场中受力运动，运动方向跟电流方向和磁场方向有关，当只改变电流方向时通电导体运动方向改变，当只改变磁场方向时通电导体的运动方向改变。
10．（2025·南沙模拟）如图所示，水平放置的“H”型容器， 中间有一个可以无摩擦自由移动的活塞密封。现往右侧b容器装有植物油，左侧a容器可能装有水或酒精，此时活塞处于静止状态。则下列说法中正确的是(已知ρ水>ρ植物油>ρ酒精)
A．左侧可能装有水
B．活塞左右两侧受到的液体压强大小相等
C．若在左侧 a上方容器口持续水平吹气，活塞将向右移动
D．若在a处继续加入密度更小的液体，活塞将向左移动
【答案】B
【知识点】液体压强的特点；液体压强的计算；流体压强与流速的关系
11．（2025·南沙模拟）
（1）如图所示， 光源S发出的一束光经平面镜反射后射入水中(O点为入射点)，在容器底形成一光斑。
①请在图中画出S在平面镜中所成的像 S'；
②请在图中画出这束光的反射光线、对应的入射光线，以及反射光线射入水后的折射光线 ；
③在光源、平面镜、容器的位置不动的情况下，容器中的水位下降过程中，在容器底的光斑将 (选填“向左移动”“静止不动”或"向右移动”)。
（2）如图所示，光源M(图中没画出)放在焦距为 3cm 的凸透镜前， 0cm 处为凸透镜光心。a、b、c是M发出的三条光线经凸透镜折射后的光线，相交于M'。
①分别画出光线a和b对应的入射光线；
②请在图中画出确定光源M的位置 ；
③光线c经凸透镜折射前的入射光线 (选填“经过”或“不经过”)凸透镜的焦点。
【答案】（1）；向右移动
（2）；不经过
【知识点】平面镜成像的相关作图；凸透镜成像的应用；平面镜成像的原理、特点；凸透镜的特殊光线
【解析】【解答】（1） ① 平面镜所成像与物关于平面镜对称，先画平面镜延长线，作S关于平面镜的对称点S'，即为S在平面镜中所成的像S'；
② S发出的一束光经平面镜反射后射入水中（O点为入射点），连接S'O，与平面镜交点为入射点，入射点到O的连接为反射光线，连接S与入射点连线为入射光线；
过O垂直水面画法线，根据光由空气斜射入水中时，折射角小于入射角，在法线右侧水中画出折射光线，与容器底的交点为光斑P，光路图如下图所示：
③ 若容器里的水位下降到A处时，射向水面的入射光线水变，但入射点随水面下降而逐渐降低且向右移动，且入射角不变，那么折射角大小也不变，折射光线与原折射光线平行，由下图知，光斑将向右移动。
（2） ①②已知该凸透镜的焦距为3cm，在图中凸透镜两侧距光心3cm处标出焦点F；
因折射光线a过凸透镜焦点，所以其入射光线平行于主光轴；因折射光线b过光心，而过光心的光线方向不变，据此画出a、b的入射光线，两入射光线的交点为光源M，如图所示。
③ 折射光线c与凸透镜的交点为该光线的入射点，连接M与光线c的入射点，即c的入射光线，由下图可知c的入射光线不经过凸透镜的焦点。
【分析】 （1） ① 根据平面镜成像的特点可知，像与物关于镜面对称，由此画出S的像；
② 根据反射光线的反向延长线一定过像点，而O为反射光线反射后射入水中的入射点，由此画出经平面镜的反射光线，即射向水面的入射光线；过入射点O画法线，根据光由空气斜射入水中时，折射角小于入射角画出折射光线，与容器底的交点为光斑P；根据反射角等于入射角画出反射光线；
③ 容器里的水位下降时，射向水面的入射光线水变，但入射点随水面下降而逐渐降低且向右移动，据此分析光斑的移动情况。
（2）①②先标出凸透镜左右两侧的焦点F，根据凸透镜的三条特殊光线画出a、b的入射光线，两入射光线的交点为光源M；
③ 连接M与c光线的入射点，可知c的入射光线是否经过凸透镜的焦点。
12．（2025·南沙模拟）如图所示， 消防员 在进行消防演练。g=10NkB)
（1）消防员以v的速度从地面沿着杆匀速爬至楼层顶端，此过程消防员的机械能如何变化 (选填“变大""变小”或“保持不变”)；
（2）上爬过程中，消防员所受摩擦力f1的方向为 。
（3）消防员爬到顶端后，在楼顶取了包袱，背上包袱开始以相同的速度v匀速下滑，此过程中消防员所受的摩擦力与f2与f1比较 哪个大 f2 f1(选填“>* <=)
（4）消防员背上包袱下滑时的动能与向上爬(取包袱前)的动能相比如何变化 (选填“变大”*变小”或“保持不变”)。
【答案】（1）变大
（2）竖直向上
（3）>
（4）变大
【知识点】动能大小的比较；机械能及其转化；摩擦力的大小；摩擦力的方向
【解析】【解答】（1）消防员匀速爬杆，速度不变，动能不变；高度升高，重力势能增大。机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能变大。
（2）消防员沿杆匀速向上爬，处于平衡状态，在竖直方向受到重力和摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力。重力方向竖直向下，所以摩擦力f1方向竖直向上。
（3）消防员背上包袱后重力增大，匀速下滑时，摩擦力与重力是平衡力，即f2等于此时的重力。而在向上爬时，f1等于消防员自身重力，取包袱后重力增大，所以f2＞f1。
（4）动能与质量和速度有关，消防员下滑与向上爬时速度相同，但背上包袱后质量增大，所以下滑时动能变大。
【分析】（1）动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。
（2）摩擦力的性质是阻碍相互接触的两个物体间的相对运动或相对运动趋势。
（3）对于初中摩擦力的大小不需要利用公式计算，摩擦力大小只要求求出静摩擦力和滑动摩擦力，这两种摩擦力一般与平衡力相结合出题。
（4）动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大。
13．（2025·南沙模拟）航天员在空间站先后进行了四次“太空授课”，激发了青少年学习科学的热情。
（1）如图1，航天员往一个水球中轻轻注入适量的蓝色颜料，最后观察到整个水球都变蓝了，这属于 现象，说明 。
（2）如图2， 在“液桥”实验中，将两块透明板上的水球接触后合成一个整体，说明分子间存在 。
（3）如图3，“太空抛物”实验，由于在空间站舱内，物体几乎不受重力作用，且物体受到微弱的空气阻力忽略不计，无论往哪个方向抛，王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件，被抛出后的冰墩墩近似 (选填“静止加速直线运动”或“匀速直线运动”)，这是由于冰墩墩具有 所致。
（4）飞船返回舱返回地球时，进入大气层后，与大气剧烈摩擦使返回舱内能增加，舱体外壁的温度达2000℃以上。这种改变内能的方式是 。
【答案】（1）扩散；分子都在不停地做无规则运动
（2）引力
（3）匀速直线运动；惯性
（4）做功
【知识点】做功改变物体内能；惯性及其现象；分子间相互作用力；分子动理论基本观点
【解析】【解答】（1）将蓝颜料滴入水中，由于分子都在不停地做无规则运动，所以过一会儿水会变蓝了，属于扩散现象。
（2）两块透明塑料板上的水球接触后融合成一体，然后将两块透明塑料板缓缓分开，水球被拉长成圆柱形，形成了一个长约10cm的液桥，这是因为分子之间存在相互作用的引力。
（3）王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件，由于“冰墩墩”具有惯性，会向前运动；被抛出后的冰墩墩受到的合力几乎为0，近似做匀速直线运动。
（4）返回舱与大气剧烈摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使内能增加，温度升高，这是通过做功的方式改变了返回舱的内能。
【分析】（1）一切物质都是由分子组成的或由原子组成的，分子是在永不停息地做无规则运动；
（2）分子间存在相互作用的引力和斥力；
（3）物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性；根据牛顿第一定律分析；
（4）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
14．（2025·南沙模拟）把体积相同的物块a和b分别轻轻放入装满水的杯里，用干燥的小烧杯收集溢出的水。两物体静止后状态如图1所示。(g=10N/kg)
（1）经测量甲杯中水的质量是0.3kg， 乙杯中水的质量是 0.4kg， 则物块a在水中受到的浮力是 N。
（2）用“.”代替物块a，在图2中画出物块a受力示意图 。
（3）由物块的浮沉情况可判断： 的密度较大。(选填“物块a""物块b")
（4）计算出物块a的密度是 g/cm3.
【答案】（1）3
（2）
（3）物块b
（4）0.75
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
15．（2025·南沙模拟）如图1是电热水壶工作原理的简化电路图。电热水壶有两档，分别是加热档和保温档， S1为档位自动控制开关。R1和R2为电热器且阻值不变， R2的阻值为1000Ω，该电热水壶铭牌技术参数如下表所示(保温档额定功率模糊不清)。当正常工作时，求：
（1） S、S1闭合时，电热水壶处于“加热”状态，此时电路总电流是多大
（2）当开关S闭合、S1断开时，电热水壶处于“保温”状态。
①此时通过电热水壶的电流是多少
②开关 S从闭合到断开，电热器R2的电功率如何变化 (选填“变大”“变小”或“保持不变”)，写出你判断的依据。 .
（3）一杯质量0.2kg 温度80℃的水，放在桌上自然冷却，每隔3分钟记录一次水温，得出图3图象.求这杯水自然冷却到室温，放出的热量是多少 [c水=4.2×103J/(kg*℃)]
【答案】（1）根据电功率的计算公式
（2）①根据欧姆定律可得
②保持不变
根据欧姆定律，不变，不变，
又根据电功率的计算公式，不变，不变。
（3）由图可得自然冷却的温度为20，所以温度变化
根据比热容计算公式可得：
【知识点】比热容；欧姆定律及其应用；电功率
【解析】【分析】（1）根据P=UI求出电热水壶处于“加热”状态，此时电路总电流；
（2）①当开关S闭合、S1断开时，电热水壶处于“保温”状态，由图1可知，只有R2工作，根据欧姆定律求出此时电路中的电流；
②开关S1从闭合到断开，电热器R2的两端的电压和电阻不变，根据P=可知电热器R2的电功率的变化情况；
（3）由图3可知水的末温，句据此求出水降低的温度，根据Q放=cmΔt求出水放出的热量。
16．（2025·南沙模拟）随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭。小林家最近购买了一辆轿车，新车的相关信息如下表所示： (g=10N/kg)
空载质量 2000kg 车身长度 6.8m
满载人员 5人 最大车速 220km/h
轮胎与地总接触面积 0.5m2 发动机水箱容积 50L
回答以下问题：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机工作时什么冲程使汽车获得动力
（2）该汽车空载停放在水平的停车场时，汽车对地面的压强有多大
（3）若汽车在水平路面以 80kW 的恒定功率启动后不断加速，到最后做匀速直线运动。运动的速度v与时间t的关系如图所示。在 10-20s时间内，
①发动机做的功是多少
②汽车发动机牵引力是多少
③若发动机的转化效率为20%，则需要燃烧多少 kg 汽油才能使发动机做这么多功 （q汽油=5×107J /kg)
【答案】（1）汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，因此，汽油机工作时做功冲程使汽车获得动力；
（2）解： 该汽车空载时，汽车对水平地面的压力： ，
汽车对水平地面的压强：
（3）解：① 由图可知，轿车在15s～25s内速度为20m/s不变，即做匀速直线运动，
已知发动机的恒定功率P=80kW=8×104W，
② 由图可知，轿车匀速直线运动时，v=20m/s，
，所以
③由可得，所以 汽油燃烧放出的热量
又 因为 ，所以
【知识点】功率的计算；燃料的热值；速度与物体运动；重力及其大小的计算
【解析】【分析】（1）在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；
（2）汽车静止时对水平地面的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，再根据p=求出对地面的压强；
（3）①根据W=Pt求出轿车发动机做的功；
②由图可知轿车匀速直线运动时的速度，根据P=Fv求出牵引力的大小；
③由η=可求得汽油燃烧放出的热量，与Q=mq可求得汽油的质量。
17．（2025·南沙模拟）
（1）为研究“一定质量的水上升相同的温度，吸收热量的多少与水的初温是否有关"这一问题，小刚用烧杯、水、加热丝、电子温度计、秒表和电源进行实验，实验装置如图1所示，假设加热丝产生的热量完全被水吸收。实验数据如下表所示，分析实验数据，可得结论： .
实验数据：
实验次数 初温/℃ 末温/℃ 时间/s
1 20.5 22.5 45
2 22.5 24.5 45
3 24.5 26.5 45
（2）小刚用了如图2所示的装置， 分别将加热丝接在了 220V 的电路中，同时给两杯初温均为20℃的水加热(m甲①某时刻两杯水的温度计示数如图2所示，此时温度为 ℃.
②水沸腾前，同一时刻，甲的内能 乙的内能(填“大于”、“小于”或“等于”)，
③由于两杯水温度升高的快慢相同，小刚推测，甲液体中加热丝的电功率比乙液体的小。小刚的猜想是否正确 你的判断依据是什么 答： 。
【答案】（1）一定质量的水，上升相同的温度，吸收热量的多少与水的初温无关。
（2）58；小于；正确，根据，因为c和一样，，所以；加热丝产生的热量完全被水吸收，即；根据，因为，加热时间t一样，所以。
【知识点】内能的概念；比热容
【解析】【解答】（1）因加热丝释放的热量完全被水吸收，故加热相同时间内水吸热相同；
由表中数据可知，一定质量的水，水的初温分别为20℃、22℃、24℃，升高的温度都为2℃，由于用秒表测量时间时有反应误差，所以，在误差允许的范围内，加热时间近似相等，即水吸收的热量相等，故得出的结论是：一定质量的水，上升相同的温度，吸收热量的多少与水的初温无关。
（2）①由图可知，温度计的分度值是1℃，温度计的示数是58℃；
②内能与质量、状态和温度有关，水沸腾前，同一时刻，温度和状态相同，乙的质量较大，乙的内能较大；
③两杯水温度升高的快慢相同，两杯水的初温均为20℃，m甲＜m乙，根据Q=cmΔt可知甲杯中水吸收的热量小于乙杯中水吸收的热量，加热丝产生的热量完全被水吸收，说明甲液体中的电热丝产生的热量小于乙液体中电热丝产生的热量，时间相同，根据Q=W= Pt可知甲液体中加热丝的电功率比乙液体的小，故该结论是正确的。
【分析】（1）由题意，根据转换法，用加热时间比较吸热的多少，分析表中数据结合测量误差得出结论；
（2）①根据温度计的分度值读数；
②内能的影响因素有质量、温度、状态等；
③根据Q=cmΔt判定吸收热量的关系，然后根据电功公式判定电阻关系。
18．（2025·南沙模拟）如图1是一根质量不均匀，重力为G的硬杆(“·”点表示重心)放在水平地面上，现在要用最小动力F将木板一端抬起；
（1）请根据题意在图1中标出支点的位置 (用O表示)；
（2）请在图1画出所用最小动力F的示意图和它的力臂L1 ；
（3）用L2表示重力的力臂，根据杠杆平衡条件，最小动力的大小是F= (用题目中的G、L1和L2表示)；
（4）小华同学想要测量这根硬杆的重力。由于所用测力计的量程小于硬棒的重力，因此设计了如下步骤：
步骤1：如图2，将硬杆左端放在支架上，用弹簧测力计竖直向上拉硬杆的右端，当硬杆提起到水平位置时，读出弹簧测力计的示数为F(在量程范围内)；
步骤2：如图3，将硬杆右端放在支架上，用弹簧测力计竖直向上拉硬杆的左端，当硬杆提起到水平位置时，读出弹簧测力计的示数为F2(在量程范围内)；则：
①请判断F1和F2的大小关系：F1 F2(选填“>”“<"或“=”)
②硬杆重力的数学表达式为：G= (用F1和F2表示)
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）<；G=F1+F2
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】 （1）选择左侧端点为支点：
（2）根据杠杆的平衡条件知，当阻力一定时，动力臂越长、阻力臂越短，动力越小，因而选择左侧端点为支点，阻力臂最小，右端作为动力作用点，且动力竖直向上，动力臂最大，动力最小，如图所示：
（3）根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，则F=；
（4）根据图中知，动力臂始终等于杠杆的长，而左图的阻力臂较小，故省力些，因而F1＜F2；
根据杠杆平衡条件知，左图F1L1=GL2，
右图F2L1=G（L1-L2），
联立解得G=F1+F2。
【分析】（1）选择左侧端点为支点；
（2）根据杠杆的平衡条件知，当阻力一定时，动力臂越长、阻力臂越短，动力越小，据此分析并画图；
（3）根据杠杆平衡条件计算动力；
（4）根据杠杆平衡条件分析两次动力大小，结合平衡条件计算重力。
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