天津市南开区2025年中考一模物理试题（解析版）

第第页天津市南开区2025年中考一模物理试题一、单项选择题1．随着信息技术的飞速发展，手机已成为人们生活中不可缺少的交流工具，“低头族”长时间看手机，会引起颈部肌肉损伤。当人前倾看手机等电子设备时，颈部肌肉承受着相当于一个正常中学生质量的50%的负载，这个负载大约是（）A．25kg B．50kg C．100kg D．150kg【答案】A【解析】【解答】一个中学生的质量大约为50kg，因此，颈部肌肉承受的负载大约是50kg×0.5=25kg，故A正确，BCD错误；

综上选A。【分析】熟悉生活中常见的物体质量，如一枚鸡蛋为50g，中学生质量为50kg。2．如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是（）A．金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥B．玻璃棒带电是通过摩擦的方法创造了电荷C．用摩擦后的丝绸靠近碎纸屑，纸屑不会被吸引D．玻璃棒接触金属球后，玻璃棒和金属箔上的电荷电性相反【答案】A【解析】【解答】A．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥，因此选项A正确。B．摩擦起电的本质是电荷的转移，而不是电荷的产生，所以选项B是错误的。C．带电物体能够吸引轻小物体。虽然摩擦后的丝绸带电，但靠近碎纸屑时，纸屑会被吸引，因此选项C是错误的。D．丝绸摩擦后的玻璃棒因失去电子而带正电。当它与验电器的金属球接触时，金属箔片上的电子会转移到玻璃棒上，导致金属箔片因失去电子而带正电。因此，玻璃棒和金属箔上的电荷电性相同，选项D是错误的。正确答案是A。

【分析】验电器的工作原理：同性电荷相互排斥

电荷间的作用规律为：同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引，吸引细小物质。

两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电，摩擦起电的实质为电子的转移，物体失去电子带正电，物体得到电子带负电。3．某用电器工作时的能量流向如图所示，该用电器可能是（）A．电灯 B．电饭煲 C．电风扇 D．电热水器【答案】C【解析】【解答】根据图示分析，该用电器在工作过程中主要将电能转化为机械能，同时有少量电能转化为内能。A．电灯工作时，电能主要转化为光能，仅有少量转化为热能，因此选项A不符合题意；BD．电饭煲和电热水器工作时，电能几乎全部转化为热能，因此选项B和D均不符合题意；C．电风扇工作时，电能主要转化为机械能（扇叶转动），同时有少量转化为热能，与图示情况相符，因此选项C符合题意。正确答案为C。

【分析】能量转化：根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断，如太阳能电池是将太阳能转化为电能，电风扇是将电能转换为机械能的装置。4．某中学开展了“安全用电，警钟长鸣”系列教育活动，在一次关于家庭用电的“对”、“错”抢答比赛中，提出以下说法，其中应答“对”的是（）A．家庭电路着火后应迅速用水浇灭B．洗衣机插入三孔插座后，电灯和洗衣机是串联C．洗衣机使用三孔插座的目的是使其金属外壳接地D．保险丝熔断后，可以使用铜丝代替保证电路正常工作【答案】C【解析】【解答】A．生活用水具有导电性，若用其扑灭家庭电路火灾可能导致触电危险，因此该做法不正确。B．洗衣机和照明灯在家庭电路中采用并联连接方式，这种连接保证各用电器独立工作互不干扰，因此该说法无误。C．三孔插座中的接地孔可将洗衣机金属外壳与大地相连，当发生漏电时能将电流导入大地，避免触电事故，该措施正确且必要。D．保险丝需采用低熔点材料（如铅锑合金），铜丝因熔点过高无法在电流过大时及时熔断，失去电路保护作用，故严禁使用铜丝替代。综上所述，正确答案为C。

【分析】家庭安全用电原则：不同时使用功率较大的电器，避免电路中功率较大导致电流较大，引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服，金属外壳要接地，避免发生触电。5．科技在进步，一些快递公司使用无人机送货，某同学也尝试在无人机下方用绳子悬挂一个重物，如图所示，不考虑空气阻力，则无人机在空中（）A．加速上升时，重物受到非平衡力的作用B．水平匀速飞行时，悬挂重物的绳子会偏离竖直方向C．匀速下降时，重物所受的重力大于绳子对重物的拉力D．悬停时，重物受到的重力与重物对绳子的拉力是一对平衡力【答案】A【解析】【解答】A．当飞机加速上升时，重物处于非平衡状态，因此受到的是非平衡力作用，选项A符合题意；B．在水平匀速飞行状态下，若忽略空气阻力影响，重物与飞机保持相对静止，此时悬挂重物的绳子将保持竖直方向，不会发生偏转，故B不符合题意；C．匀速下降过程中，重物处于平衡状态，此时重力与绳子的拉力构成一对平衡力，二者大小相等，因此C不符合题意；D．悬停状态时，重物所受重力与重物对绳子的拉力方向相同（均竖直向下），不符合平衡力"作用在不同物体上"的条件，故D不符合题意。正确答案选择A。

【分析】力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用；

二力平衡的条件为：大小相等、方向相反、作用在通过一个物体上、作用在同一条直线上，物体处于匀速直线运动或者静止状态时，受力平衡。6．2024环中国皮划艇赛暨京津冀桨板俱乐部联赛（西青郊野站）在天津市西青区郊野公园开赛，比赛中运动员用桨向后划水，奋力向前。下列说法正确的是（）A．运动员用力握桨可以减小摩擦力B．便皮划艇前进的力的施力物体是桨C．齐头并进的两艘皮划艇间是相对运动的D．皮划艇加速前进，说明力可以改变物体的运动状态【答案】D【解析】【解答】A选项分析：运动员用力握桨是通过增大压力来增加摩擦力，故A错误。B选项分析：根据牛顿第三定律，船桨对水施加向后的作用力时，水会对船桨产生向前的反作用力，故B错误。C选项分析：当两艘皮划艇保持相同速度前进时，它们之间的相对位置不变，处于相对静止状态。故C错误。D选项分析：力的作用效果包括改变物体运动状态和形状。皮划艇加速前进正是力改变运动状态的体现，因此D选项正确。综上所述，正确答案是D。

【分析】1、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。

2、物体相对运动：物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物运动，物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物静止；

3、相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上；

4、力的作用效果：力会使物体的运动状态和物体形状发生改变。7．妈妈生日那天，小梦给妈妈煮饺子时发现，当把饺子放入沸腾的水中后，饺子先下沉到锅底，过了一会儿又上浮，最终漂浮在水面上。下列分析正确的是（不考虑饺子的吸水性）（）A．饺子在下沉时，其密度小于水的密度B．饺子上浮时，受到的浮力小于它所受的重力C．饺子上浮时，受到的浮力等于它排开的水所受的重力D．饺子漂浮时，受到的浮力大于它所受的重力【答案】C【解析】【解答】A．饺子下沉时运动方向向下，说明重力大于浮力。根据浮沉条件，此时饺子密度大于水的密度，因此选项A说法错误。B．饺子上浮时运动方向向上，说明浮力大于重力，因此选项B说法错误。C．根据阿基米德原理（数学表达式：F浮D．饺子漂浮时处于平衡状态，浮力等于重力，因此选项D说法错误。正确答案是C。

【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；

2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；

3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。8．闭合开关后，小磁针静止时指向如图所示。则（）A．通电螺线管的左端为S极 B．电源的左端为负极C．电流表的左端为“-”接线柱 D．R的滑片不能置于最右端【答案】C【解析】【解答】AB．根据题目描述，小磁针静止时N极指向左侧，依据磁极间的相互作用规律可以判定：通电螺线管的左侧为N极，右侧为S极；运用安培定则分析可知，电流方向应从螺线管左侧流入、右侧流出，因此电源左侧为正极，右侧为负极。由此判断选项AB不符合题意。C．电流表的接线需满足电流从正接线柱流入、负接线柱流出的原则，因此电流表的右端应为"+"接线柱，左端为"-"接线柱，该选项与题目要求相符，故C符合题意。D．当滑动变阻器R的滑片置于最右端时，接入电路的阻值达到最大，此时电路中的电流最小，不会对电路安全造成威胁，因此选项D不符合题意。综上所述，正确答案为C。

【分析】1、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关；

2、电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程，所以电压表测量电源电压，电流表测量定值电阻电流；

3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。9．荡秋千是人们喜爱的一项运动如图所示，秋千在摆荡的过程中，A为最低点，B是摆荡到右边时的最高点，下列说法正确的是（）A．人从A点运动到B点是因为人受到惯性力的作用B．人在A点时的重力势能最大，在B点时的动能最大C．人由A点运动到B点的过程中，重力势能不变，机械能增大D．人从B点运动到A点的过程中，重力势能减小，动能增大【答案】D【解析】【解答】A．惯性是物体保持原有运动状态的性质，属于物体本身的属性，不能表述为"受到惯性"或"惯性力"，因此选项A错误。B．在A点（最低点）时，重力势能最小；在B点（最高点）时速度最小，动能并非最大，故选项B错误。C．从A到B的运动过程中，质量不变但高度增加，重力势能增大。由于存在摩擦等能量损耗，机械能会减小，因此选项C错误。D．从B到A的运动过程中，高度降低使重力势能减小，速度增大使动能增加，这一描述符合能量转化规律，故选项D正确。正确答案选择D。

【分析】惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述；

机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。10．如图所示，小华设计了一种输液提示器，在护士站能观察到药液量的变化。关于这个装置，下列说法中正确的是（）A．可用电流表替换电压表B．开始输液时，电路中总功率最大C．输液过程中，弹簧伸长量逐渐变短，电压表示数逐渐变大D．输液过程中，弹簧伸长量逐渐变短，灯泡变亮【答案】D【解析】【解答】A选项分析：电压表在电路中是并联连接在电阻R两端的测量器件，而电流表需要串联接入电路才能正常工作。如果用电流表替换电压表的位置，会导致电阻R被短路，因此这种替换方式不可行。所以A选项的表述是错误的。B选项分析：在输液开始阶段，药瓶中的药液量最多，此时滑动变阻器接入电路的阻值达到最大值，使得整个电路的总电阻最大。根据电功率公式P=UC、D选项分析：随着输液过程的进行，药液量逐渐减少，导致弹簧的伸长量变短，滑动变阻器的滑片向上移动，使得接入电路的电阻值减小。根据串联电路的分压原理，电阻R两端的电压会降低，即电压表示数减小。同时，根据欧姆定律，电路中的电流会增大。由功率公式P=I2R可知，灯泡的实际功率会增大，因此灯泡会变得更亮。所以C选项的表述是错误的，D选项是正确的。综上所述，正确答案是D。

【分析】1、电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程，所以电压表测量电源电压，电流表测量定值电阻电流；

2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；

3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。二、多项选择题11．如图所示的y-x图象，它可以表示（）A．做直线运动的物体，路程和时间的关系B．同种液体，液体压强与深度的关系C．某一弹簧，受到的拉力和弹簧长度的关系D．电流通过某一导体产生的电热与流经这一导体的电流的关系【答案】B【解析】【解答】图中显示的是一条倾斜直线，表明y与x的比值为恒定值，即y与x成正比关系。A．直线运动中物体的路程与时间关系可能成正比，也可能不成正比，因此选项A不符合题意；B．对于同种液体，压强公式p=ρgh表明液体压强与深度成正比，故选项B符合题意；C．弹簧的拉力与其伸长量成正比，而非弹簧总长度，因此选项C不符合题意；D．焦耳定律Q=I正确答案为B。

【分析】1、匀速直线运动的特点：路程和时间成正比；

2、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大，在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相同；

3、弹力的计算：弹簧的弹力和弹簧的伸长量成正比；

4、焦耳定律Q=I2Rt。12．一装有适量水的容器放在水平桌面上，容器底面积为S。一木球和一合金球的体积分别为5V0和2V0。将它们用细线相连放入水中静止时，木球露出水面的体积为V0；当把细线剪断后，合金球沉底，木球静止时露出水面的体积为2V0，如图所示。已知水的密度为ρ0，下列说法正确的是（）A．合金球的重力为3ρ0gV0B．合金球的密度为3ρ0C．木球的密度为0.6ρ0D．剪断细线后，水对容器底部的压强减少了0.2【答案】A,C【解析】【解答】AB．剪断前，木球和合金球排开水的体积为V排前＝5V0＋2V0－V0＝6V0，两球漂浮，所以球受到的浮力等于重力，即F浮前=ρ0g×6V0=G木球+G合金球；剪断后，木球排开水的体积为V排后＝5V0－2V0＝3V0，木球漂浮，同理可列F浮木球=ρ0g×3V0=G木球；联立可知合金球的质量为m合金球=GC．木球的质量为m木球=GD．剪断细线后，木球和合金球受到的浮力之和为F浮后=ρ0g×(5V0＋2V0－2V0)=5ρ0gV0，所以浮力的变化量为∆F=F浮前-F浮后=6ρ0gV0-5ρ0gV0=ρ0gV0，结合压强的计算分析水对容器底部的压强减少了Δp=ΔF故选AC。

【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；

2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；

3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度.

4、重力的计算：公式为G=mg，密度的计算：公式为m=ρV。13．如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0~3V，电流表量程是0~0.6A。只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡和R1的I-U图象分别如图乙所示，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（）A．灯泡的额定功率是0.15WB．只闭合S，S1时，电路的最小功率为1.35WC．只闭合S、S2，R1的滑片在a点，调节R2，R1的最大功率是2.16WD．只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R2允许接入电路的最大阻值是12Ω【答案】B,C,D【解析】【解答】A．图中，当只闭合S、S1时，灯泡、滑动变阻器R1串联，滑片从最右端向左滑至a点时，R1的阻值减小，总电阻变小，电流变大，灯泡的电压变大，图乙中，左边曲线为灯泡的I-U图象，右边曲线为R1的I-U图象；

滑动变阻器的滑片在a点时，R1的阻值最小，电流最大，此时灯泡恰好正常发光，小灯泡正常工作时的电压为1.5V，电流为0.5A，R1两端的电压为3V，则灯泡的额定功率：P额=ULI最大=1.5V×0.5A=0.75W，故A错误；B．只闭合S、S1，灯泡与滑动变阻器R1串联，根据串联电路电压特点，电源电压U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V；当滑片在最右端时，R1的阻值最大，电流最小，功率最小，最小电流是0.3A，电路的最小功率：P最小CD．图中，只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R1与R2串联，电压表测变阻器R2的电压，图乙及I=UR，R1的滑片在a点时，R1的电阻：R1=U1I最大P1最大=I最大'2RR1最小电流：I最小=U'1故选BCD。

【分析】结合开关状态，判断电路的连接，分析图像，根据P=I2R三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）14．如图甲所示是“探究导体的电阻大小跟哪些因素有关”的实验装置，a为锰铜合金丝，b、c为镍铬合金丝，其中a、b长度相同，a、b、c粗细相同。若将a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的是否有关。如图乙为某种变阻器结构图，a、b、c为变阻器的三个接线柱，d为旋钮触片，将该变阻器串联接入电路中调节灯泡的亮度，当顺时针旋转旋钮触片时，灯泡变亮，则应连接接线柱（选填“a、b”“b、c”或“a、c”）。【答案】材料；b、c【解析】【解答】实验探究了导体电阻与材料的关系。保持导体的长度和横截面积相同（即a、b的几何尺寸相同），仅改变材料因素，通过测量电路中的电阻变化来研究材料对电阻的影响。此方法属于控制变量法。当旋片顺时针旋转时：观察现象：灯泡亮度增加，所以通过其电流增大，根据欧姆定律I=UR，在电源电压U不变时，R必须减小，变阻器接入电路的电阻线长度变短，所以b、c接线柱串联接入电路。15．某同学从物理实验室找到两个定值电阻，阻值之比R1∶R2=3∶2，把它们串联在电路中，它们两端的电压之比U1∶U2=，把它们并联在电路中，它们的实际电功率之比P1∶P2=。【答案】3∶2；2∶3【解析】【解答】在串联电路中，电流处处相等。根据欧姆定律U=IR，两个电阻两端的电压比等于它们的电阻比：U1U2=R1R2=3216．如图所示是一辆暴雨时不慎驶入水中汽车的车门。随着水位升高，车门上A处受到水的压强将（选填“变大”“不变”或“变小”）；紧急情况下，应挥动破窗锤砸向玻璃窗的边角逃生，破窗锤的敲击端做成锥形，是通过减小受力面积来（选填“增大”或“减小”）压强。【答案】变大；增大【解析】【解答】随着水位上升，车门上A点位置的水深h逐渐增大。根据液体压强公式p=ρgh可知，A点受到的水压强会随之增大。破窗锤的敲击端设计成锥形，这种形状能在压力不变的情况下，通过减小受力面积来增强压强效果。

【分析】压强的计算：公式为p=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大，在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相同；

压强的计算公式：P=F/S，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积。17．如图是我国古代劳动人民搬运巨木的情境。抬起巨木时，横杆是（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；向下压横杆的众人越（选填“靠近”或“远离”）支架越省力。【答案】省力；远离【解析】【解答】根据图示分析，支架右侧的动力臂明显大于左侧的阻力臂，因此架设在支架上的横杆属于省力杠杆类型。由杠杆平衡原理可知，在阻力与阻力臂不变的情况下，动力臂长度与所需动力成反比。因此当施力者（众人）向下压横杆的位置距离支架越远时，动力臂越长，操作就越省力。【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹，费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平；

杠杆平衡的条件，原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂。18．甲、乙、丙三个普通灯泡铭牌分别标着“6V3W”、“3V3W”、“12V3W”灯字样，让它们都正常发光相同时间，则它们消耗的电能（选填“甲多”“乙灯多"“丙灯多”或“一样多”）；甲灯正常发光时的电阻为。【答案】一样多；12Ω【解析】【解答】根据灯泡铭牌参数可知，三个普通灯泡的额定功率相同。当用电器正常工作时，其实际功率与额定功率相等。根据电能计算公式W=Pt可以得出，在相同时间内，它们消耗的电能是相同的。甲灯在正常发光时的电阻计算公式为：R甲=U甲219．薛悟理同学周末在家通过跳绳锻炼身体，已知他的体重为50kg，每次跳起的高度约为6cm，他跳绳一次克服重力所做的功约为J，他1min跳了100次，在此过程中克服重力做功的功率约为W。【答案】30；50【解析】【解答】计算跳绳一次克服重力所做的功：W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.06m=30J；

计算克服重力做功的平均功率：四、综合题20．图甲为某款多功能电饭煲，图乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R2均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关。多功能电饭煲的主要参数如下表所示。求：品名多功能电饭煲额定电压220V频率50Hz加热挡功率1100W保温挡功率110W（1）请画出该电饭煲在保温时的等效电路图；（2）电热丝R2的阻值；（3）某次煮饭过程加热时间0.5h，煮饭过程中消耗的电能。【答案】（1）解：由电路图可知，当开关S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，当闭合开关S，断开S1时，电路为R1与R2串联；根据P=U2R可知，当开关S和S1都闭合时，电路中总电阻最小，电饭煲的功率最大，此时为加热档；当只闭合开关S，断开S1（2）解：当开关S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，此时电路为加热状态，R1的阻值为R1=U2P加热=(220V)21100W=44Ω（3）解：煮饭过程加热0.5h消耗的电能为W=P加热t=1100W×0.5×3600s=1.98×106J。【解析】【分析】（1）由电路图可知，当开关S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，当闭合开关S，断开S1时，电路为R1与R2串联；根据电阻的串联分析可知，闭合开关S，断开S1时，电阻较大，根据P=U（2）当开关S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律计算可知R1的阻值；当闭合开关S，断开S1时，电路为R1与R2串联，根据电功率计算分析可知总电阻R=U2P保温，由电阻的串联得，R（3）根据W=Pt计算可知煮饭过程加热0.5h消耗的电能。（1）由电路图可知，当开关S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，当闭合开关S，断开S1时，电路为R1与R2串联；根据P=U2R可知，当开关S和S1（2）当开关S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，此时电路为加热状态，R1的阻值为R当闭合开关S，断开S1时，电路为R1与R2串联，为保温挡，总电阻R=由电阻的串联得，电热丝R2的阻值R2=R-R1=440Ω-44Ω=396Ω（3）煮饭过程加热0.5h消耗的电能为W=P加热t=1100W×0.5×3600s=1.98×106J答：（1）如图所示；（2）电热丝R2的阻值是396Ω；（3）煮饭过程中消耗的电能是1.98×106J。21．物理小组通过查阅资料了解到天然气主要成分是甲烷，密度比空气小，无色无味，爆炸极限（V%）为5%~15%。为防止泄漏，建议家中安装燃气泄漏报警器。（1）燃气报警器应安装在燃气灶附近的（选填“上”或“下”）方区域；（2）用如图甲所示的装置测量气敏电阻R阻值与天然气浓度的关系。请以笔画线代替导线将电路连接完整，要求：滑片P向B端移动时，电压表、电流表示数都变大；（3）电路按实验要求正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数有变化，电压表示数始终为零。出现这种情况的可能原因是；（4）排除故障后，移动滑片P，当天然气浓度为4%时，电压表、电流表示数如图乙所示，则R的阻值为Ω。【答案】（1）上（2）（3）气敏电阻R短路（4）30【解析】【解答】（1）天然气的主要成分为甲烷（CH4），其密度小于空气。由于天然气会聚集在空间上方，因此燃气报警器应安装在燃气灶附近的上方区域，以便及时检测泄漏。（2）当滑片P向B端移动时，观察到电压表和电流表示数均增大。这表明变阻器接入电路的阻值减小，导致变阻器两端电压降低，而电阻R两端电压升高。因此，应将变阻器的右下接线柱接入电路，与电阻R串联，并将电压表并联在R两端。具体连接方式如下图所示：

（3）在正确连接电路后，闭合开关并移动滑片P时，电流表有示数变化（说明电路通路），但电压表始终无示数。此现象可能的原因是电阻R发生短路。（4）排除故障后，当天然气浓度为4%时：根据欧姆定律计算电阻R的阻值：R=UI=（1）天然气主要成分是甲烷，密度比空气小，天然气在上方，燃气报警器应安装在燃气灶附近的上方区域。（2）滑片P向B端移动时，电压表、电流表示数都变大，此时变阻器连入电路的电阻变小，变阻器的电压变小，R的电压变大，故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻R串联，电压表与R并联，如图所示：（3）电路按实验要求正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数有变化，电路为通路，电压表示数始终为零。出现这种情况的可能原因是R短路。（4）排除故障后，移动滑片P，当天然气浓度为4%时，电压表、电流表示数由图乙知道，电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压为9V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则R的阻值为R=22．如图，某同学用滑轮组提升重物，已知拉力为40N，在6s内将重90N的物体匀速提升3m，不计绳重和摩擦。求在此过程中：（1）该滑轮组的机械效率；（2）若绳子能承受的最大拉力是45N，请计算说明，使用该滑轮组能否提起重110N的物体。【答案】（1）解：由图知道，n=3，该滑轮组的机械效率为η=W（2）解：不计绳重和摩擦，由F=1nG物+【解析】【分析】（1）根据效率计算公式η=W（2）不计绳重和摩擦，由F=1nG物+（1）由图知道，n=3，该滑轮组的机械效率为η=（2）不计绳重和摩擦，由F=1n若绳子能承受的最大拉力是45N，则能提升的最大物重为G因此使用该滑轮组不能提起重110N的物体。23．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出如下猜想：猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关。猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关。猜想3：浮力的大小可能与物体的形状有关。猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关。（1）如图1所示，用手把饮料罐按入水中，在饮料罐未完全浸入水中时，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想；（选填序号）（2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得B和C的重力分别为4.4N和5N。然后进行如图2所示的实验。①如图2，在序号a中圆柱体A的重力已测出，在序号b的实验中物体所受的浮力为N；②比较序号三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关；③进一步分析可知：液体的密度越大，物体浸没时所受的浮力越；（ρ浓盐水>ρ水>ρ酒精）④比较序号b、c、d的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力关。（3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成小船和小球放入装有水的烧杯中，发现小船浮在水面上而小球沉入水底。由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，你认为这结论（选填“可靠”或“不可靠”）。【答案】（1）4（2）1；b、e、f；大；无（3）不可靠【解析】【解答】（1）当饮料罐未完全浸入水中时，随着浸入深度的增加，排开水的体积增大，因此浮力也随之增大，导致手感受到的拉力增大。这一现象验证了猜想4的正确性。（2）根据图2a所示，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为4N，表明圆柱体A的重力为4N。当A完全浸入水中时，测力计显示3N。根据称重法计算，此时A受到的浮力为：F浮通过b和c实验数据计算：物体B受到的浮力：F浮B=（3）在研究浮力与物体形状关系时，必须严格控制排开液体体积和液体密度不变。小明的实验虽然改变了物体形状，但未能保证完全浸入（即未控制排开水的体积相同），因此得出的结论不可靠。

【分析】称重法测量物体浮力：先测出物体的重力，然后将物体浸入水中，弹簧测力计的示数就会减小，减小的示数就是物体受到的浮力，

浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大。（1）饮料罐未完全浸入水中时，其浸入水中越深，排开水的体积越大，所以浮力越大，所以手感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想4。（2）[1]由图2中的a知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4N，即圆柱体A的重力为4N。A浸没水中，测力计的示数为3N，据称重法知，此时A所受的浮力F[2]要探究浮力大小与液体密度的关系，应将同一物体浸没在不同液体的同一深度，所以比较序号b、e、f可达到实验目的。[3]由b、e、f中测力计的示数知，A浸没在浓盐水中测力计的示数最小，在酒精中的示数最大，据称重法知，A在浓盐水中所受的浮力最大，在酒精中所受的浮力最小。而三种液体中，浓盐水的密度最大，酒精的密度最小，所以液体的密度越大，物体浸没时所受的浮力越大。[4]由b和c实验知，B和C浸没在水中，所受的浮力分别为F浮BA、B和C三者的重力不同，浸没在水中所受的浮力都为1N，可知浮力的大小与物体的重力无关。（3）根据控制变量法知：要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不变，小明实验中改变了形状，但没有让二者全浸入水中，即没有控制排开水的体积相同，故小明的结论不可靠。24．“一滴独流醋，十里运河香”。薛悟理同学想测量天津独流醋的密度，他在家中找到如图所示器材和足够长的细线、足量的水（水的密度为ρ0）及抹布，请同学们利用上述器材帮助薛悟理设计一个实验方案，测出独流醋的密度（注意实验的可操作性）。（1）写出主要实验步骤及需要测量的物理量；（2）写出醋密度的数学表达式。（用已知量和测得量表示）【答案】（1）解：实验中无直接测量体积的工具，将同一个筷子架分别放入水和醋中，具体实验步骤如下图所示：①在杯中倒入适量水，用电子秤测出水和杯的质量m1；②用细线系好筷子架，提着细线的一端，将筷子架浸没在水中保持静止，筷子架不与杯接触，读出此时电子秤的示数m2；③将水倒出，用抹布擦干杯和筷子架，在杯中倒入适量醋，用电子秤测出醋和杯的质量m3；④提着细线的一端，将筷子架浸没在醋中保持静止，筷子架不与杯接触，读出此时电子秤的示数m4。（2）解：筷子架在水中受到的浮力为F浮=m排g=(m2【解析】【解答】（1）实验中没有直接测量体积的工具，通过将同一个筷子架分别浸入水和醋中进行测量，具体步骤如下：①在杯中倒入适量水，用电子秤测量水和杯的总质量m1；②用细线系住筷子架，将其完全浸入水中但不接触杯底或杯壁，保持静止，记录此时电子秤读数m2；③倒掉水并擦干杯子和筷子架，倒入适量醋，测量醋和杯的总质量m3；④重复步骤②（2）筷子架在水中所受浮力为F浮=(m2-