【文档说明】2021年江苏中考物理专项训练——解答题（四）.docx，共(23)页，246.952 KB，由管理员店铺上传

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12021江苏中考物理专项训练——解答题（四）一．试题（共15小题）1．某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，O为支点，AB：OB＝4：1；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R

固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S，水平踏板空载时，电压表示数为2V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时，报警器R0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求：F/N051015202530……R/Ω50342418141210……（1）电源电压为。

（2）当报警器开始报警时，踏板设置的最大压力值为。（3）若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应将踏板触点B水平向移动进行调节。2．阅读短文，回答问题家用除湿机湿度是指空气的干湿程度，或含有的水蒸气的多少，天气预报中最常用的是相对温度，相对湿度

是空气中实际水汽含量与同温度下的最大可容纳水汽含量的百分比值。人体感觉舒适的湿度一般为40%～70%．相对湿度为100%时，称为饱和状态，在饱和状态下，水份不再蒸发。夏季遇到这种天气，人体分泌的汗水难以蒸发，感到闷热难以忍受。冬天的南方，潮湿的空气

不仅让人感觉“湿冷”，还会使衣物非常难干。温度低、相对湿度高，蒸发慢，所以南方的冬季经常会出现衣物久晾不干甚至发出异味的情况。南方地区的朋友应对阴冷的主要手段之一就是利用除湿机，在干燥的北方天天开加湿器的朋友是不是觉得很不可思议？2如图，家用除湿机由压缩机、热交换器（蒸发器、冷凝

器）、风机、水箱、机壳及控制器组成。由风机将潮湿空气抽入机内，由毛细管中流出的液态冷媒通过蒸发器汽化，此时空气中的水蒸气变成水珠，汇聚到水箱中，干燥的空气由风机排出机外，从蒸发器流出的冷媒被抽入压缩机

压缩，经冷凝器冷却后再次从毛细管流入蒸发器，如此循环使室内湿度降低。加湿机一般都内置湿度传感器以实现恒湿功能，当湿度传感器检测到湿度达到设定值时，会自动断开压缩机与风机。水箱中还设有水位控制开关，当水箱水满时

，也会自动断开电源。（1）六月的盐城阴雨绵绵，经常出现衣物久晾不干甚至发出异味，这是因为；（2）为防止除湿机漏电造成事故，需要用（两线/三线）插头对其供电；（3）除湿机工作时，水箱中的水是（填物态变化名称）形成的；（4）下列关于

除湿机的说法正确的是；A．压缩机与风机总是同时启动同时关闭，所以在电路中是串联连接的B．水位控制开关与湿度控制开关是并联连接的C．除湿机长时间工作会造成环境温度下降D．除湿机工作时出风口的温度会高于进风口的温度（5）某除湿机有40%（干

衣模式）、50%、60%、70%等4个恒湿功能挡位，如图是它分别工作于不同挡位时测得的电流随时间的变化图像，其中属于干衣模式的是。33．电梯为居民出入带来很大的便利，体重600N的小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯

回家。小明查阅资料，解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，超载自动报警电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作。在控制电路中，已知电源

电压U＝6V，保护电阻R1＝90Ω，电磁铁线圈的阻值为10Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重忽略不计。（1）请按照电路的功能，以笔画线代替导线在甲图中完成电路连接。（2）若电梯在20s内将小明匀速提

升15m，在此过程中电梯对小明做功的功率为多少？（3）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg）（4）若电梯发出警报声条

件如（3），需要减小最大载客量，可采取什么措施？4．小明家在建房子时，需要用滑轮组将建材提升至二楼。由于停电，重750N的装修工人用如图所示的滑轮组提升建筑材料，在10s内将重G＝600N的装修材料提升了4m，在提升装修材料的过程中所做的额外功为600J．求：（1）工人做的有用功；（2）滑轮

组的机械效率；（3）工人提升装修材料的过程中，不考虑绳重和摩擦的情况下，若绳子的最大拉力为800N，则最多能提升多重的物体。45．如图所示，小灯泡L标有“6V3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器标有“40Ω1A

”字样。电源电压保持不变，R0的阻值为16Ω，电流表的量程为0～3A．当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。求：（1）小灯泡正常发光时的电流；（2）电源电压；（3）在保证电路安全前提下，电路消耗总功率的最大值。6．往一合金（ρ合金＝4×103kg/m

3）球空心部分注入液体，测得注入液体的体积V和液体与合金球的总质量m的关系如图所示，当液体和合金球的总质量为80g时，液体恰好将合金球的空心部分注满。求：（1）当液体和合金球的总质量为60g时，注入液体的质量；（2）该液体的密度；

（3）该合金球空心部分的体积。7．如图甲是某中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。DB是以O点为转轴的水平杠杆，杠杆可以绕O点在竖直平面内转动，OD的长度为2m。水平地面上的配重E通5过细绳竖直拉着杠杆D端，配重E的质量

mE为250kg。安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成，行走装置的质量m为20kg。电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动。固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y，当行走装置处于杠杆

DB上C点的位置时，提升电动机拉动绳子H端，通过滑轮组Y竖直提升水中的圆柱体A。圆柱体A完全在水中，以0.1m/s匀速上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为η1，配重E对地面的压强为p1；物体A以原来的速度匀速竖直上升，全部露出水面后，最终停在空中某高度时，配重E对地面的压

强为p2。滑轮组Y提升物体A的过程中，行走装置受到的水平拉力始终为零，杠杆DB在水平位置保持平衡。电动机H处绳子拉力的功率随时间变化的情况如图乙所示。已知圆柱体A的质量mA为60kg，底面积为30dm2，p1与p2之比为4：1。物体A被打捞出水面后，

停留在一定高度，电动机Q开始拉动行走装置。在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中，电动机Q处拉力T的功率为5W，行走装置受到的水平拉力为F。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，g取10N/kg。求：（1）动滑轮M所受的重力；（2）

机械效率η1为%，若提升电动机速度不变，则在空气中的滑轮组的效率与在水中时相比（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（3）OC的长度。8．如图是我国首创的十秒级闪充电车，这种电车采用超级电容（一种可以直接以电能形式储存能量的设备，像蓄电池一样也有

正、负两极）作为电能存储设备。这种超级电容安全环保，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十年。与该车相匹配的充电桩安装6在各公交站点，充电桩在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满，并可让车持续正常行驶5km以上。在制动和下坡时，电车

还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如表。若该汽车在平直公路上匀速行驶，请你解答下列问题：物理量充电时的输入电压电容存储设备的额定输出电压电容存储设备额定输出功率每次充满时的能量每次充满的时间数据380V700V72kW1.8×10

7J30s（1）电容存储设备正常工作时的电流是多少？（不计充电时的能量损耗，结果保留一位小数）。（2）若按电价0.5元/kW•h来计算，则每次充电需花电费多少元？与之间同样功能的燃油公交车百公里油耗约为24L，燃油价格按5.5元/L来计算，同样行驶5km这种电车需花费电费

比燃油公交车花费的燃油费节约多少元？（3）如果电容存储设备能将电能的50%转化为汽车前进的机械能，且电动汽车在行驶过程中充电获得的电能为存储设备电能20%，若电动汽车行驶过程中所受的平均阻力为2×103N，则该电动汽车充满一次电，理论上最远能行驶的距离是多少？（4）该车在公路上以30

m/s的速度匀速行驶，当驾驶员看到前方路口显示红灯时立即减速，速度由30m/s减小到20m/s。已知该车的动能E与其速度v的关系如下表所示。若在此过程中电容存储设备获得的电能为汽车所减少动能的20%，则电容存储设备获得的电能为多少？v/ms﹣1141020E/J7.5×1031

.2×1057.5×1053×1069．阅读下列短文，回答问题。白光LED灯目前，常用的白光LED以蓝光LED为芯片，其上涂有黄色荧光粉。通电后，LED芯片7发出蓝光，其中一部分照射到荧光粉上，荧光粉发出波长比蓝光长的黄光，该黄光与另一部分蓝光混合射出，人眼便感觉

到白光。生活中常用的白光LED灯是将多个白光LED连接而成的。实验表明，白光LED的发光强度与其通过电流的占空比成正比。通常通过LED的电流随时间变化的规律如图1所示，电流的占空比D＝t0/T。在电流周期T小于人眼视觉暂留时间（

约0.1s）的情形下，人眼便感觉不到灯的闪烁。人眼对亮度的感觉（即“视觉亮度”）与LED发光强度变化并不一致。当光强度均匀增大时，视觉亮度并非均匀增加。弱光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加多于一倍；强光时，光强增大一倍，视觉亮度的

增加不足一倍。生活中，白光LED调光台灯的电流设置了恰当的占空比变化规律，使视觉亮度均匀变化。（1）文中所述白光LED发出的两种色光。A．均由荧光粉产生B．均由LED芯片产生C．波长短的由LED芯片产生，波长长的由荧光粉产生D．波长短的由荧光粉产生，波长长的由LED芯片产生（2）白

光LED灯通入图中所示电流时，在0～2T时间内，不发光的时间段为和（t0+T）～2T。（3）现有一盏标有“24V12W”LED灯，其亮度与“220V100W”的普通白炽灯相当，若上述LED灯和白炽灯都正常工作相同时间，两灯消耗的电能之比是；“220V100W”白炽灯工作时的能量转化情况如图，则白炽

灯的发光效率是；推测亮度相当的可能原因。（4）下列是四种电流的t0和T值，它们的电流I0均相同。分别用它们对同一白光LED灯供电其中人眼感觉不到闪烁，且发光强度最大的是。8A．t0＝1.8s，T＝2sB．t0＝0.8s，T＝1.0sC．t0＝0.05s，T＝0.1sD．t0＝0.02s，

T＝0.03s（5）某白光LED调光台灯共有5级亮度，要使人眼对1～5级的“视觉亮度”均匀增大，如图4所示图像中电流的空比设置符合要求的是。（6）如果将白光LED灯组装在路灯上，示意图如图3所示。白天，太阳能电池板将太阳

能转化为电能，给蓄电池充电时转化为能；晚上时控制开关S与（选填“a”或“b”）触点接触点亮LED发光二极管。10．如图所示，一束光从水中斜射向空气中，同时发生折射和反射，试在图中画出这束光的折射光线的大致方向和反射光线。11．请在图

中作出静止在斜面体上的物体A所受重力和斜面体所受压力的示意图12．如图所示根据通电螺线管的“N”“S”极，判断并标出电源“+”极和静止的小磁针的“N”极。913．用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N、货物重360N，货物上升3m，上升速度是0.3m/s，

拉力F的功率是180W（不计绳重）。求：（1）货物运动时间是多少？（2）拉力F做的功为多少？（3）克服摩擦所做的功为多少？14．如图是某电烤箱的内部简化电路图，S是一个温控开关，R1、R2为电热丝，R2＝66Ω。高温挡功率为1100W，低温挡功率为440

W。求：（1）电烤箱在高温挡工作10min消耗的电能。（2）电烤箱在低温挡工作的电流。（3）电烤箱在低温挡工作时，R1消耗的电功率。15．超导限流器超导限流器是一种有效的短路电流限制装置。它是利用超导

体的超导态和正常态间的转变，实现对短路电流的限制，提高电路的安全性。超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成。如图甲中虚线框内所示。超导部件R1的电阻随电流I变化关系如图乙所示，图中IC为临界电流，R0为超导部件正常态电阻。超导部件R1的电阻因其电流的不同会在超导态和正常态间自动转换。当

超导部件的电流小于IC时呈现超导态；大于IC时变为正常态。某超导限流器中超导部件R1常态电阻为7.5Ω，临界电流为0.6A，限流电阻为15Ω．为研究该超导限流器的工作情况，小明将它连接到如图甲所示电路中，电源电压为6V，保10持不变，灯泡L标有“6V3W”字样，灯泡电阻不随

温度变化而变化。（1）图甲中，超导部件R1呈现超导态时其电阻为。（2）图甲中，闭合开关，灯泡正常工作时，超导部件R1中电流为I，两端电压为U，则下列判断正确的是A．I＝0，U＝0B．I≠0，U＝0C．I≠0，

U≠0D．I＝0，U≠0（3）图甲中闭合开关，在灯泡L正常发光和短路两种情况下，关于限流电阻R2中电流的判断正确的是。A．均为0B．均不为0C．灯泡L正常工作时不为0，短路时为0D．灯泡L正常工作时为0，短路时不为0（4）图甲中，闭合开关，灯泡突然短路时电流表中电流的变化情况是。（5）

在图甲电路中，下列判断正确的是A．当灯泡短路时，超导部件R1为超导态B．当灯泡短路时，超导限流器会自动切断电源C．超导限流器既能检测短路故障，又能在故障排除后自动恢复D．超导限流器只能检测短路故障，不能在故障排除后自动恢复。112

021江苏中考物理专项训练——解答题（四）参考答案与试题解析一．试题（共15小题）1．【解答】解：（1）闭合开关时，压力传感器R和报警器R0串联，电压表测报警器R0两端的电压，由表格数据可知，当踏板空载时（F＝0N），压力传感器的电阻为R＝50Ω，已知R0＝1

0Ω，电压表的示数为2V，则此时电路中的电流：I=𝑈0𝑅0=2𝑉10𝛺=0.2A，根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和和I=𝑈𝑅可得：电源电压：U＝I（R+R0）＝0.2A×（10Ω+50Ω）＝12V；（2）报警器R0开始发出报警信号时，其电压为U0

′＝5V，此时电路中的电流：I′=𝑈0′𝑅0=5𝑉10𝛺=0.5A，传感器两端的电压：U传＝U﹣U0′＝12V﹣5V＝7V，此时传感器的阻值：R′=𝑈传感𝐼′=7𝑉0.5𝐴=14Ω，由图象可知，当传感器的阻值为14Ω时，对应的压力F

压＝20N，由题知，ABO为一水平杠杆，O为支点，已知AB：OB＝4：1，则：AB＝4OB，OA＝OB+AB＝OB+4OB＝5OB，则OA：OB＝5OB：OB＝5：1，根据杠杆平衡条件可得：F压×OA＝F踏×OB，解得F踏=𝑂𝐴𝑂𝐵×F压=51×20N＝1

00N，即踏板设定的最大压力值为100N；（3）若电源电压增大变为14V时，R0两端分得的电压增大，根据串联电路的分压特点可知，应增大压敏电阻分担的电压，保证R0两端分得的电压不变，此时就应该增大压敏电

阻的阻值；因压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，所以应该减小压杆对传感器的压力，由杠杆平衡条件F压×OA＝F踏×OB可知，OA不变，F踏不变，所以F压和OB成正比，要减小压杆对传感器的压力，应减小OB，即把踏板触点B向左移动。若电源电压变为14V，为保证报警器

仍在踏板原设定的最大压力值时报警（即电压表示数仍然为5V），电路中的电流仍为0.5A；12报警时压力传感器的电阻：R″=𝑈′−𝑈0𝐼=14𝑉−5𝑉0.5𝐴=18Ω；由图象可知，当传感器的阻值为18Ω时，对

应的压力为F压′＝15N，根据杠杆平衡条件可得：F踏×OB′＝F压′×OA，即150N×OB′＝15N×1.2m，解得OB′=𝐹压′×𝑂𝐴𝐹踏=15𝑁×5𝑂𝐵150𝑁=12OB＜OB；所以，触点B应该向左移动。故答案为：

（1）12V；（2）100N；（3）左。2．【解答】解：（1）根据文中“温度低、相对湿度高，蒸发慢，所以南方的冬季经常会出现衣物久晾不干甚至发出异味的情况”，可以得知此问的答案；（2）三孔插座的第三个孔接地线，地线接用电器的金属外壳，当用电器漏电时，使用三线插头是为

了防止漏电时对人体造成伤害；（3）根据文中“由风机将潮湿空气抽入机内，由毛细管中流出的液态冷媒通过蒸发器汽化，此时空气中的水蒸气变成水珠，汇聚到水箱中”，可知水箱中的水是由水蒸气液化形成的；（4）A、压缩机与风机总是同时启动同时关闭，不能说明它们是串联的，也可能并联在电路中，由干路开关同时控制

两用电器。A错误；B、当水位过高或湿度达到设定值时，电路都需要断开，所以两开关需要串联连接在电路中。B错误；C、蒸发器中的冷媒汽化，需要从空气中吸收热量，导致空气的温度降低，会造成环境温度下降。C正确；D、进风口的空气被蒸发器

吸收热量，所以除湿机工作时出风口的温度会低于进风口的温度。D错误。（5）湿度设置的越低，除湿器将空气湿度降至设定值所用的时间越多，除湿器工作的时间越长，由于室外的空气湿度很大，室内空气湿度极易变化，所以除湿器工作的间隔时间会变短。D正确。故答案为：（1）温度低、相对湿度高，蒸发慢；（2）三线；（3

）液化；（4）C；（5）D。3．【解答】解：（1）已知：在工作电路中，当电梯没有超载时，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作，据此分析并连接实物图如下：13（2）电梯对

小明做的功：W＝Gh＝600N×15m＝9000J，电梯对小明做功的功率：P=𝑊𝑡=9000𝐽20𝑠=450W；（3）电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即F2＝G'＝mg＝1000kg×10N/kg＝104N，由题图乙可知，当压

力F2＝104N时，对应的压敏电阻阻值R2'＝100Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则控制电路中的电流；I'=𝑈𝑅1+𝑅2′=6𝑉90𝛺+100𝛺≈0.03A＝30mA，因30mA＞20m

A，所以，此时电梯超载；（4）根据I=𝑈𝑅可知，减小R1的阻值或增大电源电压，可在相同的情况下增大电路中的电流，增加电磁铁的磁性，进而可使载客量较小时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。故答案为：（1）如上图所示；（2）450W；（3）超载；（4）减小保护电阻R1的

阻值或增大电源电压。4．【解答】解：（1）工人做的有用功：W有用＝Gh＝600N×4m＝2400J；（2）工人做的总功：W总＝W有用+W额＝2400J+600J＝3000J，滑轮组的机械效率：14η=𝑊有用𝑊总×100%=2400𝐽3000𝐽×100

%＝80%；（3）不考虑绳重和摩擦，拉力做的额外功W额＝G动h，则动滑轮重力：G动=𝑊额ℎ=600𝐽4𝑚=150N，因为人的体重小于绳子的最大拉力，工人站在地面上，所以人能施加的最大拉力F最大＝G人

＝750N，由图知，n＝2，不考虑绳重和摩擦，最大拉力F最大=12（G最大+G动），则能提升的最大物重：G最大＝2F最大﹣G动＝2×750N﹣150N＝1350N。答：（1）工人做的有用功为2400J；（2）滑轮组的机械效率为80%；（3）最多能提升1350N重的物体。5．【解答】解：（1）

由P＝UI可得，小灯泡正常工作时的电流：IL=𝑃𝐿𝑈𝐿=3𝑊6𝑉=0.5A；（2）由欧姆定律可得，灯泡的电阻：RL=𝑈𝐿𝐼𝐿=6𝑉0.5𝐴=12Ω，当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，L与12R串联，电流表测干路电流，因小灯泡恰好正常发光，

故电路的电流为0.5A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律得，电源的电压为：U＝IL（RL+12R）＝0.5A×（12Ω+12×40Ω）＝16V；（3）当所有开关都闭合时，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，通过R0的电流：I0=𝑈𝑅0=16𝑉16𝛺=1A，

当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，通过其的电流最大，干路电流最大，电路消耗的总功率最大，15滑动变阻器标有“40Ω1A”字样，可知变阻器允许通过的最大电流为1A（由欧姆定律，此时变阻器连入的电阻为：R滑=𝑈𝐼滑′=16𝑉1𝐴=16Ω）；由并联电路电流的规律，故干路电流最大值为：I大＝

1A+1A＝2A＜3A，电路消耗总功率的最大值为：P大＝UI大＝16V×2A＝32W。答：（1）小灯泡正常发光时的电流为0.5A；（2）电源电压为16V；（3）在保证电路安全前提下，电路消耗总功率的最大值为32W。6．【解答】解：（1）（2）由图象可知，当液体体

积为0时，读出合金球的总质量m为40g，所以：m合金球＝40g；由图象知，m＝60g时，V液＝25cm3，由于60g是合金球和液体的总质量，所以液体的质量为：m液＝m﹣m合金球＝60g﹣40g＝20g，液体的密度为：ρ液=𝑚液𝑉液=20𝑔25𝑐𝑚3=0.8g/cm3；（

3）当液体与合金球的总质量为80g时，液体的质量：m液′＝m′﹣m合金球＝80g﹣40g＝40g，由密度公式可得，液体的体积为：V′=𝑚液′𝜌液=40𝑔0.8𝑔/𝑐𝑚3=50cm3，所以空心部分的体积就是此时液体的体积，为50cm3。答：（1）当液体和合

金球的总质量为60g时，注入液体的质量为20g；（2）该液体的密度为0.8g/cm3；（3）该合金球空心部分的体积为50cm3。7．【解答】解：（1）（2）（3）由图示可知n＝3，电动机所连绳子自由端的移动速度：

v绳＝3v0＝3×0.1m/s＝0.3m/s；GE＝mEg＝250kg×10N/kg＝2500N，G行＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，GA＝mAg＝60kg×10N/kg＝600N，16根据题意结合图乙可知，物体A以0.1

m/s匀速上升，上表面接触水面到完全出水用了1s的时间。所以，物体A的高度：h＝vAt＝0.1m/s×1s＝0.1m，物体A浸没水中所受浮力：F浮＝ρ水gSh＝1×103kg/m3×10N/kg×30×10﹣2m2×

0.1m＝300N，物体A在水中匀速上升过程中，以行走装置、动滑轮M和物体A为研究对象，受力分析图如图3所示，配重E的受力分析图如图4所示，杠杆上C点、D点受力分析图如图5所示，以动滑轮M和物体A为研究对象，受力分析图如图6所示。FC1＝G﹣F浮＝

mg+GM+mAg﹣F浮，N1＝GE﹣FD1＝mEg﹣FD1，F′D1×OD＝F′C2×OC，FC1＝F′C1，FD1＝F′D1，3F1＝GM+GA﹣F浮，电动机H处绳子拉力的功率P1＝F1×3v0，物体A离开水面后匀速上升的过程中，以

行走装置、动滑轮M和物体A为研究对象，受力分析图如图7所示，配重E的受力分析图如图8所示，杠杆上C点、D点受力分析图如图9所示，以动滑轮M和物体A为研究对象，受力分析图如图10所示。FC2＝G＝mg+G动+mAg，17N2＝GE﹣FD2＝mEg﹣F

D2，F′D2×OD＝F′C2×OC，FC2＝F′C2，FD2＝F′C2，3F2＝GM+GA，电动机H处绳子拉力的功率P2＝F2×3v0，则：𝑁1𝑁2=𝑃1𝑆𝐸𝑃2𝑆𝐸=𝑃1𝑃2=41，由图乙可知：P1＝40W，P2＝70

W，联立上面式子可得：GM＝100N，OC＝5m，物体A在水中匀速上升h1的过程中，滑轮组的机械效率：η1=𝑊有𝑊总×100%=(𝐺𝐴−𝐹浮)ℎ(𝐺𝐴−𝐹浮)ℎ+𝐺𝑀ℎ×100%=600𝑁−300𝑁(600𝑁−300

𝑁)+100𝑁×100%＝75%，设F额为做额外功部分的力，由η=𝐺𝐺+𝐹额可知，在空气中时，相当于物重增加，因此在空气中装置的机械效率更高，则在空气中的滑轮组的效率与在水中时相比变大。故答案为：（1）动滑轮M所受的重力为100N；（2）75；变大；（3）5cm。

8．【解答】解：（1）电容存储设备的额定输出功率72kW＝7.2×104W，电容存储设备的额定输出电压700V，电容存储设备输出的电流：I=𝑃𝑈=7.2×104𝑊700𝑉≈102.9A；（2）每次充满时的能量：W＝1.8×107J＝5kW•h，每次充

电需花的电费：n1＝5kW•h×0.5元/kW•h＝2.5元；所用燃油的费用：n2＝5km×24L/100km×5.5元/L＝6.6元，节约的费用：△n＝n2﹣n1＝6.6元﹣2.5元＝4.1元；（3）由题意得：每次充满时的能量转化为的机械能：18W1＝ηW电1＝50%×1.8×

107J＝9×106J，电动汽在水平路面上做匀速直线运动，则F＝f＝2×103N，电动汽车行驶的距离s1=𝑊1𝐹=9×106𝐽2×103𝑁=4500m，电动汽车在行驶过程中充电获得的电能：W电2＝η′W电1＝20%×1.8×107J＝

3.6×106J，转化的机械能：W2＝ηW电2＝50%×3.6×106J＝1.8×106J，电动汽在水平路面上做匀速直线运动，则F＝f＝2×103N，电动汽车行驶的距离s2=𝑊2𝐹=1.8×106𝐽2×1

03𝑁=900m；则该电动汽车充满一次电，理论上最远能行驶的距离是为s＝s1+s2＝4500m+900m＝5400m；（4）由表格数据可知，汽车的动能与速度平方的比值：7.5×103𝐽(1𝑚/𝑠)2=1.2×105𝐽(4𝑚/𝑠)2=⋯=3×1

06𝐽(20𝑚/𝑠)2=7.5×103J•s2/m2，则汽车速度为30m/s时汽车的动能：E＝7.5×103J•s2/m2×（30m/s）2＝6.75×106J，在此过程中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的20%，则电容存储设备获得的电能：W电＝（E﹣

E′）η＝（6.75×106J﹣3×106J）×20%＝7.5×105J。故答案为：（1）电容存储设备正常工作时的电流是102.9A；（2）每次充电需花电费2.5元；同样行驶5km这种电车需花费电费比燃油公交车花费的燃油费节约4.

1元；（3）该电动汽车充满一次电，理论上最远能行驶的距离是5400m；（4）电容存储设备获得的电能为7.5×105J。9．【解答】解：（1）通电后，LED芯片发出蓝光，其中一部分照射到荧光粉上，荧光粉发出波长比蓝光长的黄光，蓝光由LE

D芯片发出，荧光粉发出波长比蓝光长的黄光，故AB都错误；荧光粉发出波长比蓝光长的黄光，蓝光波长短，黄光波长长，故C正确，D错误；（2）由图像知，t0～T和t0+T～2T时间段，电流为零，灯泡不发光；（3）①因为两灯正常工作，所

以，PLED＝12W，P白炽灯＝100W，由于时间t相同，由P=𝑊𝑡19可得，两灯消耗的电能之比：WLED：W白炽灯＝PLEDt：P白炽灯t＝PLED：P白炽灯＝12W：100W＝3：25；②白炽灯的发光效率：η=𝑊光𝑊电×100%=10𝐽10

0𝐽×100%＝10%，③由于LED灯的发光效率高于白炽灯发光效率，则功率较小的LED灯的亮度与功率较大的白炽灯亮度相同，二者照明效果相同。（4）在电流周期T小于人眼视觉暂留时间（约0.1s）的情形下，人眼便感觉不到灯的闪烁；A．T＝2s＞0.1s，人眼会感到灯闪烁，故

A错误；B．T＝1.0s＞0.1s，人眼会感到灯闪烁，故B错误；CD．TC＝0.1s＝0.1s，人眼不会感到灯闪烁，TD＝0.03s＜0.1s，人眼不会感到灯闪烁，TC＝0.1s时，电流占空比：DC=𝑡0𝑇𝐶=𝑡00.1𝑠，TD＝0

.03s时，电流占空比：DD=𝑡0𝑇𝐷=𝑡00.03𝑠，因为电流相等，DC＜DD，因为白光LED的发光强度与其通过电流的占空比成正比，所以当TD＝0.03s，灯的发光强度最强；（5）A、白光LED的发光强度与其通过电流的占空比成正比，但是发光强度和视觉亮度不成正比，所以电流

占空比和视觉亮度不成正比，如图是正比函数，故A错误；BC、根据D=𝑡0𝑇，在电流周期一定时，电流越大电流占空比越大，发光越强，所以可以认为M点和N点下方都是弱光，M点和N点上方方都是强光，如图B，

M点以下是弱光，电流占空比增大，光强增大，光强增大一倍，视觉亮度的增加大于一倍；M点以上是强光，强光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加小于一倍，图像和题意相符，故B正确；如图，N点以下是弱光，光强增大一倍，视觉亮度的增加大于一倍；M点以上是强光，强光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加小于一

倍，图像不符合要求，故C错误；20D、因为白光LED调光台灯共有5级亮度，当1级亮度时，电流不能为零，电流占空比不能为零，故D错误；（6）太阳能电池板给蓄电池充电的过程中，消耗了电能，将电能转化为蓄电池的化学能储存在电池中；当开关与a点接触时，LED灯断路，不工作；当开关与b点接触时，LED灯

才接入电路正常工作。故答案为：（1）C；（2）t0～T；（3）3：25；10%；12WLED灯与100W白炽灯的亮度相同；（4）D；（5）B；（6）化学、b。10．【解答】解：过入射点先画出法线，在法线右侧的水中画出反射光线，注意反射角等于入射角；在法线的右侧

空气中画出折射光线，注意折射角大于入射角，如图所示：11．【解答】解：过物体A的重心画一条竖直向下、带箭头的线段，符号为G，即为物体A所受重力的示意图；在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，过压力作用点画一条垂直

于斜面向下、带箭头的线段，符号为F，即为斜面体所受压力的示意图；如图所示：2112．【解答】解：由图知，通电螺线管的右端为S极，因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极、右端为S极；由右手

螺旋定则可知，螺线管中电流由右侧流入、左侧流出；所以电源的右侧为正极、左侧为负极，如图所示：13．【解答】解：（1）根据v=𝑠𝑡可得，货物运动时间：t=ℎ𝑣=3𝑚0.3𝑚/𝑠=10s。（2）由P=𝑊总𝑡得，拉力做的总功：W总＝Pt＝180W×10s＝

1800J；（3）有用功：W有用＝Gh＝360N×3m＝1080J；克服动滑轮重做的额外功：W额动＝G动h＝30N×3m＝90J，由W总＝W有用+W额动+W额摩得：克服摩擦所做的功：W额摩＝W总﹣W有用﹣W额动＝1800J﹣1080J﹣90J＝630J。答：（1）货物运动时间是是10s；（2）拉

力F做的功为1800J；（3）克服摩擦所做的功630J。14．【解答】解：根据P＝UI=𝑈2𝑅可知，电路中电阻较大时，功率较小，电阻较小时，功率较大；开关接a位置时，两电阻串联，电烤箱处于低温挡，开关接b位置时，为R1的简单电路，电烤箱处于高温挡。（

1）在高温挡工作10min消耗的电能W＝Pt＝1100W×10×60s＝6.6×105J；22（2）家庭电路电压为220V，由P＝UI得：低温挡工作电流I低温=𝑃低温𝑈=440𝑊220𝑉=2A；（3）低温挡时，根据欧姆定律可知电路总电阻

R=𝑈𝐼低温=220𝑉2𝐴=110Ω，根据串联电路的电阻特点可知R1的电阻R1＝R﹣R2＝110Ω﹣66Ω＝44Ω，R1消耗的功率P1＝I低温2R1＝（2A）2×44Ω＝176W。答：（1）电烤箱在高温挡工作10

min消耗的电能为6.6×105J。（2）电烤箱在低温挡工作的电流为2A。（3）电烤箱在低温挡工作时，R1消耗的电功率为176W。15．【解答】解：（1）当超导部件的电流小于IC时呈现超导态，由图乙可知，超导部件

R1呈现超导态时其电阻为0；（2）闭合开关，灯泡正常工作时，灯泡的电流：I灯=𝑃额𝑈额=3𝑊6𝑉=0.5A＜0.6A，故超导部件R1呈现超导态，其电阻为0（相当于导线），则R2被短路；所以通过R1的电流等于

通过灯泡的电流，R1两端电压为U'＝I灯R'＝0.5A×0Ω＝0，故选B；（3）图甲中闭合开关，在灯泡L正常发光时，超导部件R1呈现超导态，其电阻为0，即限流电阻被短路，故通过R2的电流为0；在灯泡突然短路时，电路中的电流大于临界电流0

.6A，超导部件R1呈现正常态，其阻值为7.5Ω并与限流电阻并联，根据并联电路的特点可知，通过R2的电流I2=𝑈𝑅2=6𝑉15𝛺=0.4A≠0，故选D；（4）闭合开关，灯泡正常发光时，其电流即电流表示数为：I灯=𝑃额𝑈额=3𝑊6𝑉=0.5A；当灯泡突然短路时，R1处于正常

态并与R2并联，电流表测干路电流I，则干路电流I＝I1+I2=𝑈𝑅1+𝑈𝑅2=6𝑉7.5𝛺+6𝑉15𝛺=1.2A；即电流表示数变化为从0.5A变化到1.2A；（5）A、由图可知，当灯泡短路时，电路电流会大于0.6A，即超导部件R1为正常态，故A不正确；

23B、当灯泡短路时，超导部件R1为正常态，其电阻为7.5Ω，电路仍为通路，因此超导限流器不会自动切断电源，故B不正确；CD、当灯泡短路时，超导部件R1为正常态，电流表示数为1.2A，即能检测到短路故障；当短路故障排除后，通过超导部件R1的电流会小于临界电流，即超导部件R1为超导态，故电路

会自动恢复；故C正确；D不正确。故选C。故答案为：（1）0；（2）B；（3）D；（4）从0.5A变化到1.2A；（5）C。