资源简介

2025年深圳市中考物理模拟预测卷
一．选择题（共10小题）
1．（2025 深圳二模）如图所示为我国唐代名画《捣练图》中捶打织品的情节，捣棒的长度大概是（　　）
A．1.5m B．1.5dm C．15cm D．150mm
2．（2025 深圳一模）诗词是中华优秀传统文化中的一块瑰宝。下列诗句中划线的字所对应自然现象的形成过程，属于凝固的是（　　）
A．白露秋分夜，一夜凉一夜
B．塞外悲风切，交河冰已结
C．鸡声茅店月，人迹板桥霜
D．岚雾今朝重，江山此地深
3．（2025 南山区校级一模）如图是国产新能源汽车中的一款插电式混合动力汽车，同时使用电动机和内燃机，其内燃机热效率最高可达43%；此外，其拥有快捷语音助手，可实现车外语音控制自动泊车和开关门等功能。当该新能源汽车正在用充电桩充电，在整个充电过程中，充电电路中的用电器是（　　）
A．汽车发动机 B．汽车电池
C．导线 D．充电桩
4．（2024 福田区校级开学）小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，固定透镜，将一个F形光源放在合适位置后，调节光屏得到清晰的像。下列说法正确的是（　　）
A．图甲模拟正常人眼球观察物体时的成像情况，光屏上成倒立放大的实像
B．模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水
C．若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置，要将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像
D．将蜡烛改为平行光源，将平行玻璃砖放在丙图所示位置，则会聚点将仍在焦点F处
5．（2025春 宝安区校级期中）“引体向上”为中考体育项目，如图，小明借助弹力带进行训练，在训练过程中除了手臂弯曲，身体其他部位姿势不变。下列说法正确的是（　　）
A．弹力带可以减小小明受到的重力
B．正常使用时，弹力带发生的是塑性形变
C．若小明身体匀速上升，则手对单杠拉力保持不变
D．小明身体下降时，弹力带对他的力逐渐变大
6．（2025春 深圳期中）2024年11月12日，珠海航展成功开幕。三灶剪纸非遗传承人陈洁荣用剪刀为航展制作了多幅剪纸作品，如图所示，甲图是用图钉固定在墙面上的剪纸作品，乙图是剪纸用的剪刀。下列描述正确的是（　　）
A．剪刀刀锋很锋利，是为了减小受力面积，从而减小压强
B．把手处的胶套是为了增大接触面的粗糙程度，从而减小摩擦力
C．固定剪纸的图钉钉尖受力面积小，是为了减小压强
D．飞机产生升力的原因是机翼上下表面空气流速不同产生向上的压强差
7．（2025 深圳二模）一个小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，图中位置①和位置③距离地的高度相等。乙图中的M、N两点对应图甲中“①”、“②”或“③”中的两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，则（　　）
A．乙图中的M点对应甲图中的位置②
B．小球在位置③的速度比在位置②的大
C．M点的重力势能大于在N点的重力势能
D．小球在位置①的动能大于260J
8．（2025 南山区校级一模）2024年12月4日，我国申报的“春节——中国人庆祝传统新年的社会实践”通过评审，列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。春节是中华民族的重要传统节日，有很多习俗如舞龙舞狮、放鞭炮、贴窗花、吃饺子等。关于“吃饺子”这一习俗涉及到的物理知识说法正确的是（　　）
A．刚出锅的饺子满屋飘香，这是扩散现象
B．出锅后的饺子温度降低时，内能不变
C．用炉灶将饺子煮熟，是通过做功的方式改变了饺子的内能
D．热气腾腾的饺子入嘴时很烫，是因为饺子含有的热量多
9．（2025春 深圳校级月考）随着新能源电动汽车销量增长，充电桩的安装得到了普及。据了解铝合金是充电桩外壳常用的材料，充电桩输出电压的范围是300～600V，峰值功率高达500kW。关于充电桩，下列说法正确的是（　　）
A．充电桩外壳常采用铝合金材料，所以安装时需连接地线
B．参考充电桩参数，应配套细一些的导线更安全
C．若充电桩起火，应迅速用水扑灭
D．有经验的电工在维修充电桩时，不必断开电源
10．（2025 深圳一模）静静同学发现，春运期间，为了营造良好的交通秩序，深圳交警已启用了“猎虎六查”行动，严查酒驾。如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示，电源电压U为10V，定值电阻R2的阻值为40Ω。则下列说法正确的是（　　）
A．R1的阻值随酒精浓度的增大而增大
B．当电压表示数是5V时，说明气体中酒精浓度为 40mg/100mL
C．当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时，测试仪中电流表的示数越小
D．电路中的定值电阻R2可以去掉
二．作图题（共2小题）
11．（2025 深圳模拟）如图为冰箱工作时部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制。根据题意，将图中的电路连接完整，并符合安全用电原则。
12．（2025 南山区校级一模）如图甲所示为一个磁悬浮地球仪，图乙是其内部结构示意图。开关闭合后，请在图乙中的括号内标出电磁铁的N极或S极以及电源的“+”或“﹣”极。
三．实验探究题（共4小题）
13．（2025 南山区校级一模）灯光自动控制系统是一种可以自动感知环境的光照强度，自动调整开、关状态和灯光亮度的智能化系统，这种系统环保节能，逐渐走入我们的生活。某小组开展了“设计灯光自动控制”项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成下列内容：
光照强度E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 80 50 30 24 20 18
【项目分解】
（1）设计光自动控制灯的开、关状态
（2）设计光自动控制灯的亮度
【项目实施】
（3）设计光自动控制灯的开、关状态
小组同学利用光敏开关，设计了如图甲所示的电路图，根据照明需要，在 　 　 （选填“有光”或“无光”）时，光敏开关闭合，灯泡发光，反之灯泡熄灭。
（4）设计光自动控制灯的亮度经过大家讨论，为实现光自动控制灯的亮度，需要阻值随光照强度变化的光敏电阻，查阅资料后获得某光敏电阻的阻值与光照强度的关系如表格所示（其中E是表示光照强度的物理量，单位为cd），小兰设计了如图乙所示的电路图。小明分析表格数据，发现随着光照强度的增加，光敏电阻的阻值 　 　 （选填“增大”或“减小”），据此小明认为小兰的设计虽然能达到光控亮度的目的，但实际并不合理，不合理之处是 　 　 。
经过查阅资料大家发现实际生活中的光控灯电路结构复杂得多，还有很多我们没有学到的知识，进而激发了大家进一步学习的兴趣，对未来充满期待。
【项目拓展】地铁中均安装了烟雾报警器，一旦有烟雾产生，烟雾报警系统就会报警，地铁随即自动减速甚至停车。“烟雾报警器”的简化原理图如图丙所示，烟雾报警器有一个外部光无法进入的烟室，其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路，电路中电源电压为18V，R0为定值电阻，R为光敏电阻（阻值与光照强度的关系与上表相同）。
（5）开关闭合后，当烟雾进入烟室后，遮挡射向R的激光，当光照强度为5cd时，电压表示数为12V；当烟雾浓度达到一定程度，光照强度降低到2cd时，使电压表示数达到 　 　 V，就会触发报警系统。
（6）烟雾报警器触发报警系统的电压保持一定，若将定值电阻R0阻值升高，烟雾报警器会在烟雾浓度更 　 　 （选填“大”或“小”）时报警。
14．（2025 罗湖区二模）某班同学利用图甲所示的电路测量约为5Ω的定值电阻Rx的阻值。电源为两节新干电池，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”。
（1）请你根据电路图用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于 　 　 （选填“A”或“B”）端。
（3）完成电路连接后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，小明利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障可能为 　 　 。
（4）排除故障之后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，多次实验所测量的结果如表所示，则Rx的阻值为 　 　 Ω。
实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 电阻Rx/Ω
1 1.0 0.20 Rx＝ 　 　
2 1.5 0.30
3 2.0 0.40
（5）下列与本次实验中多次测量数据目的相同的是 　 　 。
A.测量物体的长度时，进行多次测量
B.探究串联电路电压特点的实验中，换用不同规格的小灯泡多次测量
C.探究光的反射定律时，多次测量入射角和对应的反射角的度数
（6）电流表发生故障，实验中小明挑选标有“R0，1A”字样的滑动变阻器进行实验，设计了如图丙所示的电路。接下来小明的实验操作是：（电源电压不变）
①闭合开关S，调节滑片至最左端时，读出电压表的示数为U1；
②闭合开关S，调节滑片至最右端时，读出电压表的示数为U2；
③未知电阻Rx＝ 　 　 （用题目给出的R0、U1、U2表示）。
15．（2025春 深圳月考）小聪在学习重力知识时，分别探究了“重力的方向”和“物体的重力和质量的关系”两个课题。
（1）如图是探究重力方向的实验装置，将该装置放在水平桌面上，逐渐改变木板M与桌面的夹角a，会观察到悬线OA的方向 　 　 （选填“变化”或“不变”）；以上实验现象分析得出：重力的方向总是 　 　 。
钩码质量m 重力G 重力与质量的比值
0.1 0.98 9.8
0.2 1.96 9.8
0.3 2.94 9.8
（2）探究完重力的方向，接着探究“物体的重力和质量的关系”。
①测量物体重力前，应将弹簧测力计在 　 　 方向调零。
②小聪同学分别测出钩码所受的重力，并记录在上面的表格中。小聪设计的表格第一行存在的问题是：各物理量 　 　 。分析实验数据可知，物体的重力和质量成 　 　 。
③根据上表中测量的实验数据分析下图，其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图象是 　 　 。
④另一组的小华取质量不同的小铜块、小木块、小铁块各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小华的做法 　 　 （选填“合理”或“不合理”）。
16．（2025 深圳二模）在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1N。
（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向 　 　 调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）杆平衡后如图乙所示在杠杆B点挂3个相同的钩码，则在杠杆的D点挂 　 　 个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡；
（3）保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1数据绘制了l1﹣F1的关系图像，如图丙所示。由图像推算，当l1为0.6m时，F1为 　 　 N；
（4）如图丁所示，用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的另一杠杆，杠杆转动过程中，拉力F的大小将 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
四．计算题（共2小题）
17．（2025 宝安区二模）如图所示是某款正方形“擦窗机器人”，边长约为20cm，质量为1.2kg。它既可以自动移动擦窗，又可以通过“腹部”吸盘的真空泵向外排出空气，牢牢吸附在竖直玻璃上。正常工作时，“擦窗机器人”对玻璃的压力为14N，内外气压差最大可达7000Pa，实际消耗的功率为90W，求：（g取10N/kg）
（1）擦窗机器人所受的重力；
（2）擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少cm2？
（3）已知“擦窗机器人”在竖直向上擦窗过程中，消耗电能的0.25%用于克服重力做功。若某落地窗高3m，擦窗机器人从底部开始持续竖直向上擦窗2min，能否到达落地窗的顶部？
18．（2025 宝安区二模）如图甲所示为某款“垃圾分类机器人”。该机器人可通过机械手上的探针检测样品的电阻来识别、分拣垃圾。其检测电路如图乙所示，电压表量程为0 3V，各类垃圾样品的电阻参考值如图丙。若机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为1V，检测时间为0.1s。则：
（1）此时检测电路中的电流为多大？
（2）该次检测电阻过程中，检测电路消耗了多少电能？
（3）请通过计算说明该垃圾会被放入图丙中哪个垃圾桶？
五．综合能力题（共1小题）
19．（2025 宝安区二模）小明想为自行车安装一个绿色环保的“自发电照明电路”，于是进行了如下项目研究：
【项目目的】设计并制作自行车自发电照明系统。
【项目分解】
（一）选择节能环保灯具；
（二）制作利用简易发电机为照明灯供电的电路并测试；
（三）设计不同供能方式，制作为照明灯稳定供电的电路。
【项目实施】
（一）选择节能环保灯具；
小明查阅资料发现，生活中常用的照明灯有白炽灯、荧光灯和LED灯。正常工作时，5W的LED灯和40W的白炽灯亮度相当。
（1）LED灯的核心元件是发光二极管，其主要材料　 　 （选填“导体”“半导体”“超导体”或“绝缘体”）。
（2）正常工作相同时间，与40W的白炽灯相比，选用5W的LED灯可以节约　 　 %的电能。
（二）制作利用简易发电机为照明灯供电的电路并测试；
如图甲，小明在自行车车轮轮轴和前叉杆处安装了由简易发电机和LED灯组成的照明电路。
（3）为了控制LED灯只在夜间工作，需在电路中安装控制电路通断的　 　 （填电学元件）。
（4）在测试中小明发现，LED灯的亮度不稳定，原因可能是　 　 。
（三）设计不同供能方式，制作为照明灯稳定供电的电路。
为了给LED灯提供充足、稳定的电能，小明在供电系统中增加了蓄电池和太阳能电池板，设计了如图乙所示的电路，自行车骑行时或有阳光照射时给蓄电池充电，夜间，蓄电池为LED灯供电。
（5）太阳能电池板发电时，将太阳能转化为　 　 能。
（6）小明安装的太阳能电池板面积为0.1m2，光电转换效率为20%。当太阳每秒钟辐射到每方米电池板上的能量为1×103J时，1h内，太阳能电池板可以提供的电能为　 　 J，这些电能可以供5W的LED灯正常工作　 　 h。
【项目迭代】
为了使照明灯更加智能化，小明将原电路改进为如图丙所示的自动控制电路，其中控制电路电源电压为3V，定值电阻R0阻值为10Ω，电磁铁线圈电阻不计。白天，太阳能电池板和发电机产生的电能，贮存于蓄电池中。傍晚，当光照强度减弱，电磁铁中电流I≤0.1A时，控制电路会自动接通LED灯电路，蓄电池给LED灯供电。
（7）由题意可推断，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而　 　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。LED灯刚亮起时，光敏电阻R的阻值为　 　 Ω。
（8）若想在光照更暗时才使灯接通工作，可采取的做法有　 　 （写出一种即可）。
【项目评价】
（9）小明根据上述方案完成了自行车自发电照明系统的设计和制作，请根据以下评价量表选择一个维度对该设计进行评价　 　 。
评价维度 合格 不合格
照明情况 亮度稳定 亮度不稳定
供电方式 两种供电方式 一种供电方式
智能化 能自动控制 需手动控制
2025年深圳市中考物理模拟预测卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．（2025 深圳二模）如图所示为我国唐代名画《捣练图》中捶打织品的情节，捣棒的长度大概是（　　）
A．1.5m B．1.5dm C．15cm D．150mm
【考点】常见的长度及估测．
【专题】长度、时间、速度；理解能力．
【答案】A
【分析】根据生活经验和对长度单位的认识进行分析。
【解答】解：图中捣棒的高度与唐代女子的身高接近，唐代女子的身高可能为1.5m＝15dm＝150cm＝1500mm，所以捣棒的长度大概是1.5m，故A正确。
故选：A。
【点评】本题考查长度的估测，要认真观察生活，注意收集生活中常见的长度数据。
2．（2025 深圳一模）诗词是中华优秀传统文化中的一块瑰宝。下列诗句中划线的字所对应自然现象的形成过程，属于凝固的是（　　）
A．白露秋分夜，一夜凉一夜
B．塞外悲风切，交河冰已结
C．鸡声茅店月，人迹板桥霜
D．岚雾今朝重，江山此地深
【考点】凝固的概念及现象．
【专题】温度计、熔化和凝固；分析、综合能力．
【答案】B
【分析】物质从液态变成固态的变化过程叫作凝固。
【解答】解：物质从液态变成固态的变化过程叫作凝固。
AD．露和雾都是空气中水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故AD不符合题意；
B．冰是水由液态变成固态的过程，属于凝固现象，故B符合题意；
C．霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，故C不符合题意；
故选：B。
【点评】本题考查了物态变化，需要知道物质变化前后的状态，再根据物态变化的定义确定物态变化的名称，同时还需要掌握每一种物态变化的吸、放热情况。
3．（2025 南山区校级一模）如图是国产新能源汽车中的一款插电式混合动力汽车，同时使用电动机和内燃机，其内燃机热效率最高可达43%；此外，其拥有快捷语音助手，可实现车外语音控制自动泊车和开关门等功能。当该新能源汽车正在用充电桩充电，在整个充电过程中，充电电路中的用电器是（　　）
A．汽车发动机 B．汽车电池
C．导线 D．充电桩
【考点】电路的组成部分．
【专题】应用题；电流和电路；应用能力．
【答案】B
【分析】电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成。
【解答】解：在整个充电过程中，汽车电池消耗电能，在电路中相当于用电器，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】知道电路是由电源、开关、导线和用电器组成的，知道各元件在电路中的作用是解题的关键。
4．（2024 福田区校级开学）小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，固定透镜，将一个F形光源放在合适位置后，调节光屏得到清晰的像。下列说法正确的是（　　）
A．图甲模拟正常人眼球观察物体时的成像情况，光屏上成倒立放大的实像
B．模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水
C．若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置，要将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像
D．将蜡烛改为平行光源，将平行玻璃砖放在丙图所示位置，则会聚点将仍在焦点F处
【考点】探究凸透镜成像的规律．
【专题】实验题；透镜及其应用；实验基本能力．
【答案】C
【分析】（1）根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像；
（2）近视眼的成因是像成在了视网膜的前方；
（3）远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；
（4）玻璃砖对光线具有折射作用。
【解答】解：A、由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，故A错误；
B、图乙模拟近视眼成因，近视眼是由于晶状体太厚，折光能力强造成的，因此应该向透镜内注水，故B错误；
C、若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置，远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像，因此需将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像，故C正确；
D、将蜡烛改为平行光源，将平行玻璃砖放在丙图所示位置，因玻璃砖对光线具有折射作用，所以会聚点不会在焦点F处，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
5．（2025春 宝安区校级期中）“引体向上”为中考体育项目，如图，小明借助弹力带进行训练，在训练过程中除了手臂弯曲，身体其他部位姿势不变。下列说法正确的是（　　）
A．弹力带可以减小小明受到的重力
B．正常使用时，弹力带发生的是塑性形变
C．若小明身体匀速上升，则手对单杠拉力保持不变
D．小明身体下降时，弹力带对他的力逐渐变大
【考点】弹性形变与弹力的关系．
【答案】D
【分析】（1）重力的大小与质量有关。
（2）物体在力的作用下，形状发生改变，当外力撤销后，①物体不能恢复原来的形状，这种性质叫塑性；②物体能够恢复原来的形状，这种性质叫弹性。
（3）身体匀速上升时，双手的拉力、弹力、小明受到的重力，这三个力平衡。
（4）弹力的大小与形变有关。
【解答】解：A.重力的大小与质量有关，质量不变，根据G＝mg可知，重力不变，故A错误；
B.正常使用时，弹力带发生的形变可以恢复，为弹性形变，故B错误；
C.物体匀速运动时，受到的力是平衡力，双手的拉力、弹力、小明受到的重力三力平衡，小明受到的重力不变，小明匀速上升过程中，弹力带收缩，弹力减小，手对单杠的拉力增大，故C错误；
D.小明身体下降时，弹力带的形变增大，弹力带对他的力逐渐增大，故D正确。故选：D。
【点评】本题考查的是影响重力大小的因素；弹力和影响弹力大小的因素；知道平衡力的应用。
6．（2025春 深圳期中）2024年11月12日，珠海航展成功开幕。三灶剪纸非遗传承人陈洁荣用剪刀为航展制作了多幅剪纸作品，如图所示，甲图是用图钉固定在墙面上的剪纸作品，乙图是剪纸用的剪刀。下列描述正确的是（　　）
A．剪刀刀锋很锋利，是为了减小受力面积，从而减小压强
B．把手处的胶套是为了增大接触面的粗糙程度，从而减小摩擦力
C．固定剪纸的图钉钉尖受力面积小，是为了减小压强
D．飞机产生升力的原因是机翼上下表面空气流速不同产生向上的压强差
【考点】飞机的升力；增大有益摩擦的方法；增大压强．
【专题】应用题；重力、弹力、摩擦力；压强、液体的压强；气体的压强、流体压强与流速的关系；应用能力．
【答案】D
【分析】（1）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力、增大摩擦力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度、增大摩擦力。
（2）增大压强的方法是增大压力或减小受力面积；
（3）流体压强与流速有关，流体流速越大的位置，压强越小。
【解答】解：AC、剪刀刀锋很锋利，固定剪纸的图钉钉尖受力面积小，都是是在压力一定时，通过减小受力面积增大压强的，故AC错误；
B、自行车把手的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故B错误；
D、机翼形状上凸下平，上下不对称，上方空气流速大，压强小，下方空气流速小压强大，产生向上的压强差，机翼上表面受到的压力小于下表面受到的压力，即产生了向上的升力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了对流体压强与流速关系、增大压强的方法、增大摩擦方法的理解，要能与实际现象相结合，正确分析。
7．（2025 深圳二模）一个小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，图中位置①和位置③距离地的高度相等。乙图中的M、N两点对应图甲中“①”、“②”或“③”中的两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，则（　　）
A．乙图中的M点对应甲图中的位置②
B．小球在位置③的速度比在位置②的大
C．M点的重力势能大于在N点的重力势能
D．小球在位置①的动能大于260J
【考点】动能和重力势能的相互转化．
【专题】机械能及其转化；应用能力．
【答案】D
【分析】机械能为动能和势能的和，根据图乙求出M点和N点的机械能；根据动能和重力势能所占的比例分析二者的大小关系；根据小球起跳的高度分析机械能的变化，最后根据小球在M、N点的机械能的大小分析N、M点的位置。
【解答】解：AC．由图乙可知，小球在M点时的机械能为：
，
小球在M点时的动能为：EM动＝320J×25%＝80J
小球在N点时的机械能为：
，
小球在N点时的重力势能为：EN重＝500J×60%＝300J，
可见，小球在N点时机械能大于在M点时的机械能，且在N点时重力势能较大，而小球在运动过程中，机械能不断减小，且位置①和③离地高度相等，在此两点时重力势能相等，所以N点对应的是②，M点对应的是③，在M点的重力势能小于在N点的，故AC不符合题意；
B．由以上分析可知，小球在点③的动能比在点②的小，所以小球在点③的速度比在点②的小，故B不符合题意；
D．小球在点①的机械能大于点②，即大于500J，而重力势能与③相同，即240J，故动能大于500J﹣240J＝260J，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查机械能的大小比较，属于中档题。
8．（2025 南山区校级一模）2024年12月4日，我国申报的“春节——中国人庆祝传统新年的社会实践”通过评审，列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。春节是中华民族的重要传统节日，有很多习俗如舞龙舞狮、放鞭炮、贴窗花、吃饺子等。关于“吃饺子”这一习俗涉及到的物理知识说法正确的是（　　）
A．刚出锅的饺子满屋飘香，这是扩散现象
B．出锅后的饺子温度降低时，内能不变
C．用炉灶将饺子煮熟，是通过做功的方式改变了饺子的内能
D．热气腾腾的饺子入嘴时很烫，是因为饺子含有的热量多
【考点】热量的概念；温度、内能、热量的关系；扩散现象；热传递改变物体的内能．
【专题】分子热运动、内能；应用能力．
【答案】A
【分析】（1）构成物质的分子总在不停地做无规则运动，从而产生扩散现象；
（2）出锅后的饺子温度降低时，饺子放出热量，内能减小；
（3）改变内能的方式包括做功和热传递；
（4）热量是热传递过程中传递能量的多少，是过程量。
【解答】解：A．刚出锅的饺子满屋飘香，是由于香味分子的无规则运动，是扩散现象，故A正确；
B．出锅后的饺子温度降低时，饺子放出热量，内能减小，故B错误；
C．用炉灶将饺子煮熟，饺子吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变饺子的内能，故C错误；
D．热量是一个过程量，不是一个状态量，热量描述了物体发生热传递时，传递能量的多少，不能说物体含有或具有多少热量，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查热量、内能、温度的关系及改变内能的方法，扩散现象。
9．（2025春 深圳校级月考）随着新能源电动汽车销量增长，充电桩的安装得到了普及。据了解铝合金是充电桩外壳常用的材料，充电桩输出电压的范围是300～600V，峰值功率高达500kW。关于充电桩，下列说法正确的是（　　）
A．充电桩外壳常采用铝合金材料，所以安装时需连接地线
B．参考充电桩参数，应配套细一些的导线更安全
C．若充电桩起火，应迅速用水扑灭
D．有经验的电工在维修充电桩时，不必断开电源
【考点】安全用电原则．
【专题】定性思想；电与热、生活用电；理解能力．
【答案】A
【分析】（1）有金属外壳的用电器要接地线；
（2）用电器电功率较大时要配备粗点的导线；
（3）水是导体，充电桩起火，应该首先切断电源；
（4）电工检修电路时必须首先切断电源。
【解答】解：A．充电桩外壳常采用铝合金材料，铝合金是导体，安装时需连接地线，让漏电电流通过地线导入大地，为防止漏电造成触电事故，从而保证人员和设备的安全，故A正确；
B．根据P＝UI可知，在功率一定时，电压较高，电流相对较小，但考虑到实际情况，充电桩的峰值功率高达500kW，即使在高电压下，电流也并不小。根据Q＝I2Rt，为了减少导线上产生的热量，避免导线过热引发安全问题，应配套粗一些的导线，这样可以减小导线电阻，从而更安全，故B错误；
C．若充电桩起火，不能迅速用水扑灭，因为生活用水是导体，可能会引发触电事故，应该使用干粉灭火器等专用灭火设备，故C错误；
D．电工在维修充电桩时，也必须断开电源，以确保人身安全，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查的是安全用电的基本原则的实际应用，难度不大。
10．（2025 深圳一模）静静同学发现，春运期间，为了营造良好的交通秩序，深圳交警已启用了“猎虎六查”行动，严查酒驾。如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示，电源电压U为10V，定值电阻R2的阻值为40Ω。则下列说法正确的是（　　）
A．R1的阻值随酒精浓度的增大而增大
B．当电压表示数是5V时，说明气体中酒精浓度为 40mg/100mL
C．当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时，测试仪中电流表的示数越小
D．电路中的定值电阻R2可以去掉
【考点】欧姆定律的应用；动态电路的分析．
【专题】欧姆定律；应用能力．
【答案】B
【分析】（1）根据图乙可知气敏电阻R1的阻值随酒精浓度的变化规律；
（2）甲图中，两电阻串联，电压表测气敏电阻R1两端的电压，电流表测电路的电流；
当电压表示数是U1＝5V时，根据串联电路电压规律和欧姆定律计算R1的阻值，由乙图可知酒精浓度；
（3）酒精浓度越大，气敏电阻R1的阻值越小，由串联电路规律和欧姆定律分析电路中电流（电流表示数）的变化；
（4）电路中的定值电阻R2有保护电路的作用，不能去掉。
【解答】解：A、由图乙可知，酒精浓度越大，气敏电阻R1的阻值越小，故A错误；
B、由甲图可知，两电阻串联，电压表测气敏电阻R1两端的电压，电流表测电路的电流；
当电压表示数是U1＝5V时，根据串联电路电压规律可得R2两端的电压：
U2＝U﹣U1＝10V﹣5V＝5V，
由欧姆定律可得，通过R2的电流：
I20.125A，
由串联电路规律和欧姆定律可得，R1的阻值：
R140Ω，
由乙图可知气体中酒精浓度为 40mg/100mL，故B正确；
C、酒精浓度越大，气敏电阻R1的阻值越小，由串联电路电阻规律可得，电路中总电阻越小；
电源电压不变，由欧姆定律可得，电路中的电流即电流表的示数越大，故C错误；
D、电路中的R2有保护电路的作用，防止R1的电阻较小时电路中的电流过大，所以不能去掉，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键，难度适中。
二．作图题（共2小题）
11．（2025 深圳模拟）如图为冰箱工作时部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制。根据题意，将图中的电路连接完整，并符合安全用电原则。
【考点】家庭电路的连线作图．
【专题】作图题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】
【分析】根据照明灯和压缩机的工作特点判定其连接方式；为了用电的安全，开关应该接在火线与用电器之间；有金属外壳的用电器，其外壳要接地。
【解答】解：冰箱内照明灯和压缩机可以独立工作，所以是并联的，冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制；为了用电的安全，开关应该接在火线与用电器之间；冰箱有金属外壳，其外壳要接地，如图所示：
【点评】本题考查了家庭电路的连接，属于基础题。
12．（2025 南山区校级一模）如图甲所示为一个磁悬浮地球仪，图乙是其内部结构示意图。开关闭合后，请在图乙中的括号内标出电磁铁的N极或S极以及电源的“+”或“﹣”极。
【考点】利用安培定则判断电流方向；磁极间的相互作用．
【专题】磁现象、电生磁；应用能力．
【答案】
【分析】根据电磁铁的磁极，用安培定则判断电流方向，从而得到电源的正负极。
【解答】解：由图可知，条形磁铁的上端是S极，则下端是N极，因为地球仪悬浮，所以条形磁体和电磁铁相互靠近的部分是同名磁极，即电磁铁的上端是N极，下端是S极；
根据安培定则，可以判断电流从下端进入电磁铁，从上端流出，所以电源的下端是正极，上端是负极，如下图所示：
【点评】本题考查了磁极间的相互作用以及安培定则的运用，是必须要掌握的知识点。
三．实验探究题（共4小题）
13．（2025 南山区校级一模）灯光自动控制系统是一种可以自动感知环境的光照强度，自动调整开、关状态和灯光亮度的智能化系统，这种系统环保节能，逐渐走入我们的生活。某小组开展了“设计灯光自动控制”项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成下列内容：
光照强度E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 80 50 30 24 20 18
【项目分解】
（1）设计光自动控制灯的开、关状态
（2）设计光自动控制灯的亮度
【项目实施】
（3）设计光自动控制灯的开、关状态
小组同学利用光敏开关，设计了如图甲所示的电路图，根据照明需要，在 　无光　 （选填“有光”或“无光”）时，光敏开关闭合，灯泡发光，反之灯泡熄灭。
（4）设计光自动控制灯的亮度经过大家讨论，为实现光自动控制灯的亮度，需要阻值随光照强度变化的光敏电阻，查阅资料后获得某光敏电阻的阻值与光照强度的关系如表格所示（其中E是表示光照强度的物理量，单位为cd），小兰设计了如图乙所示的电路图。小明分析表格数据，发现随着光照强度的增加，光敏电阻的阻值 　减小　 （选填“增大”或“减小”），据此小明认为小兰的设计虽然能达到光控亮度的目的，但实际并不合理，不合理之处是 　光照强度增加，灯变亮　 。
经过查阅资料大家发现实际生活中的光控灯电路结构复杂得多，还有很多我们没有学到的知识，进而激发了大家进一步学习的兴趣，对未来充满期待。
【项目拓展】地铁中均安装了烟雾报警器，一旦有烟雾产生，烟雾报警系统就会报警，地铁随即自动减速甚至停车。“烟雾报警器”的简化原理图如图丙所示，烟雾报警器有一个外部光无法进入的烟室，其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路，电路中电源电压为18V，R0为定值电阻，R为光敏电阻（阻值与光照强度的关系与上表相同）。
（5）开关闭合后，当烟雾进入烟室后，遮挡射向R的激光，当光照强度为5cd时，电压表示数为12V；当烟雾浓度达到一定程度，光照强度降低到2cd时，使电压表示数达到 　15　 V，就会触发报警系统。
（6）烟雾报警器触发报警系统的电压保持一定，若将定值电阻R0阻值升高，烟雾报警器会在烟雾浓度更 　大　 （选填“大”或“小”）时报警。
【考点】电磁继电器的构造与原理；欧姆定律的应用．
【专题】磁现象、电生磁；分析、综合能力．
【答案】（3）无光；（4）减小；光照强度增加，灯变亮；
【项目拓展】（5）15；（6）大。
【分析】（3）光敏开关是由半导体材料制成的开关；根据照明需要，在无光时，光敏开关闭合，灯泡发光，反之灯泡熄灭；
（4）分析表格数据可知随着光照强度的增加时光敏电阻的阻值如何变化；
乙图中灯泡和光敏电阻串联接入电路，根据串联电力电子规律结合欧姆定律可知光照强度增加时通过电路的电流变化，进一步判断灯泡亮度变化；
【项目拓展】
（5）图示电路是R与R0的串联电路，电压表测量光敏电阻R两端的电压；
由表格可知光照强度为5cd时的光敏电阻R的阻值，根据串联电路电压规律计算此时定值电阻两端的电压，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，进一步计算定值电阻的阻值，
由表格可知光照强度降低到2cd时的光敏电阻R的阻值，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流，根据U＝IR计算此时的电压表示数；
（6）若将定值电阻R阻值升高，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变化，烟雾报警器触发报警系统的电压保持一定，进一步判断此时光敏电阻接入电路的阻值变化可知烟雾报警器报警时烟雾浓度的变化。
【解答】解：（3）光敏开关，这是一种由半导体材料制成的开关；
根据照明需要，在无光时，光敏开关闭合，灯泡发光，反之灯泡熄灭；
（4）分析表格数据可知随着光照强度的增加，光敏电阻的阻值减小；
乙图中灯泡和光敏电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知光照强度增加，通过电路的电流变大，灯变亮；
【项目拓展】
（5）图示电路是R与R0的串联电路，电压表测量光敏电阻R两端的电压；
光照强度为5cd时的光敏电阻R的阻值为20Ω，此时定值电阻两端的电压：U0＝U﹣UR＝18V﹣12V＝6V，
此时通过电路的电流：I0.6A，
定值电阻的阻值：R010Ω，
光照强度降低到2cd时的光敏电阻R的阻值为50Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′0.3A，
此时的电压表示数：UR′＝I′R′＝0.3A×50Ω＝15V；
（6）若将定值电阻R阻值升高，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变小，烟雾报警器触发报警系统的电压保持一定，此时光敏电阻接入电路的阻值较大，对应的光照度更小，即烟雾报警器会在烟雾浓度更大时报警。
故答案为：（3）无光；（4）减小；光照强度增加，灯变亮；
【项目拓展】（5）15；（6）大。
【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用。
14．（2025 罗湖区二模）某班同学利用图甲所示的电路测量约为5Ω的定值电阻Rx的阻值。电源为两节新干电池，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”。
（1）请你根据电路图用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于 　B　 （选填“A”或“B”）端。
（3）完成电路连接后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，小明利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障可能为 　变阻器断路　 。
（4）排除故障之后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，多次实验所测量的结果如表所示，则Rx的阻值为 　5　 Ω。
实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 电阻Rx/Ω
1 1.0 0.20 Rx＝ 　5　
2 1.5 0.30
3 2.0 0.40
（5）下列与本次实验中多次测量数据目的相同的是 　A　 。
A.测量物体的长度时，进行多次测量
B.探究串联电路电压特点的实验中，换用不同规格的小灯泡多次测量
C.探究光的反射定律时，多次测量入射角和对应的反射角的度数
（6）电流表发生故障，实验中小明挑选标有“R0，1A”字样的滑动变阻器进行实验，设计了如图丙所示的电路。接下来小明的实验操作是：（电源电压不变）
①闭合开关S，调节滑片至最左端时，读出电压表的示数为U1；
②闭合开关S，调节滑片至最右端时，读出电压表的示数为U2；
③未知电阻Rx＝ 　R0　 （用题目给出的R0、U1、U2表示）。
【考点】伏安法测电阻．
【专题】实验题；欧姆定律；实验基本能力．
【答案】（1）见解析； （2）B；（3）变阻器断路；（4）5；（5）A；（6）R0。
【分析】（1）测量约为5Ω的定值电阻Rx的阻值，电源电压为3V，由欧姆定律可知电路的最大电流，确定电流表选用小量程与电阻串联。
（2）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处。
（3）本实验中，电压表有示数，则电压表之外的电路为通路，否则不断路。
（4）由欧姆定律得出第1次实验的电阻；同理，第2、3次电阻的大小，为减小误差，取平均值作为测量结果。
（5）本次实验中多次测量数据目的是取平均值减小误差，分析每个选项，找出符合题意的答案。
（6）分析变阻移动时电路的连接及电压表测电阻的电压，由串联电路电压的规律得出两电阻串联时变阻器的电压，由分压原理得出未知电阻Rx。
【解答】解：（1）测量约为5Ω的定值电阻Rx的阻值，电源为两节新干电池，即为3V，由欧姆定律可知，电路的最大电流不超过：
I0.6A
故电流表选用小量程与电阻串联，如下所示：
（2）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，即B端。
（3）完成电路连接后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，小明利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；可知a、b之外的电路和和b、c之外的电路为通路，接在a、c之间，电压表无示数，可知a、c之外的电路为断路，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障可能为变阻器断路。
（4）排除故障之后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，多次实验所测量的结果如表所示，由欧姆定律，第1次实验的电阻为：
R15Ω
同理，第2、3次电阻的大小分别为5Ω、5Ω，为减小误差，取平均值作为测量结果，则Rx的阻值为 5Ω。
（5）本次实验中多次测量数据目的是取平均值减小误差：
A.测量物体的长度时，进行多次测量，目的是取平均值减小误差：
B.探究串联电路电压特点的实验中，换用不同规格的小灯泡多次测量，是为了得出普遍性的规律；
C.探究光的反射定律时，多次测量入射角和对应的反射角的度数，是为了得出普遍性的规律；
故选：A。
（6）③在①中，闭合开关S，调节滑片至最左端时，变阻器连入电路的电阻为0，读出电压表的示数为U1；即电源电压；在②中，闭合开关S，调节滑片至最右端时，待测电阻与变阻器的最大电阻串联，电压表测待测电阻的电压，读出电压表的示数为U2；由串联电路电压的规律，此时变阻器的电压为
U滑＝U1﹣U2
③由分压原理有
未知电阻RxR0
故答案为：（1）见解析； （2）B；（3）变阻器断路；（4）5；（5）A；（6）R0。
【点评】本题考查测量电阻的方法及注意事项、故障分析、数据处理及测量电阻的特殊方法。
15．（2025春 深圳月考）小聪在学习重力知识时，分别探究了“重力的方向”和“物体的重力和质量的关系”两个课题。
（1）如图是探究重力方向的实验装置，将该装置放在水平桌面上，逐渐改变木板M与桌面的夹角a，会观察到悬线OA的方向 　不变　 （选填“变化”或“不变”）；以上实验现象分析得出：重力的方向总是 　竖直向下　 。
钩码质量m 重力G 重力与质量的比值
0.1 0.98 9.8
0.2 1.96 9.8
0.3 2.94 9.8
（2）探究完重力的方向，接着探究“物体的重力和质量的关系”。
①测量物体重力前，应将弹簧测力计在 　竖直　 方向调零。
②小聪同学分别测出钩码所受的重力，并记录在上面的表格中。小聪设计的表格第一行存在的问题是：各物理量 　没有单位　 。分析实验数据可知，物体的重力和质量成 　正比　 。
③根据上表中测量的实验数据分析下图，其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图象是 　B　 。
④另一组的小华取质量不同的小铜块、小木块、小铁块各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小华的做法 　合理　 （选填“合理”或“不合理”）。
【考点】探究重力的大小与质量的关系．
【专题】实验题；探究型实验综合题；实验基本能力．
【答案】（1）不变；竖直向下；（2）①竖直；②没有单位；正比；③B；④合理。
【分析】（1）根据重力的方向总是竖直向下的来作答。
（2）①重力的方向是竖直向下的；
②物理量要有单位；从表中分析重力与质量的变化关系，当质量增大时，物体的重力大小也在同倍的增大；
③利用表格数据得出结论；
④利用重力大小与质量的比值与物质的种类无关判断。
【解答】解：（1）逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向不变，由以上分析可知，重力的方向总是竖直向下的。
（2）①测量物体重力前，由于重力是竖直向下的，所以应将弹簧测力计在竖直方向调零；
②小聪设计的表格第一行存在的问题是：各物理量没有单位；
从表中数据知：物体的质量增大几倍，物体所受的重力大小也增大几倍，重力大小与质量的比值相等，所以得到结论：物体所受的重力跟它的质量成正比；
③G与m的比值是一个定值，说明G与m成正比，它的图象是一条倾斜的直线，故ACD错误，B正确；
故选：B。
④重力大小与质量的比值是一个定值，该定值与物质的种类无关，用质量不同的课本、文具盒、压卷石各一次做实验，使结论更具有普遍性，做法合理。
故答案为：（1）不变；竖直向下；（2）①竖直；②没有单位；正比；③B；④合理。
【点评】考查重力大小与什么因素有关的探究实验，明确实验目的，会分析实验数据并归纳得出结论，是做探究实验必备的能力。
16．（2025 深圳二模）在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1N。
（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向 　右　 调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）杆平衡后如图乙所示在杠杆B点挂3个相同的钩码，则在杠杆的D点挂 　4　 个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡；
（3）保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1数据绘制了l1﹣F1的关系图像，如图丙所示。由图像推算，当l1为0.6m时，F1为 　0.5　 N；
（4）如图丁所示，用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的另一杠杆，杠杆转动过程中，拉力F的大小将 　不变　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【考点】探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡；杠杆的动态平衡分析．
【专题】简单机械；分析、综合能力．
【答案】（1）右；（2）4；（3）0.5；（4）不变。
【分析】（1）在实验中杠杆左、右两端不平衡，需调节平衡螺母，使杠杆处于水平位置平衡；
（2）根据杠杆平衡条件做出解答；
（3）根据杠杆平衡条件：动力臂×动力＝阻力臂×阻力得出钩码的数量和力的大小。
（4）由图示可知，当重物被提升的过程中，根据数学知识可知动力臂与阻力臂的关系，再根据杠杆平衡条件可知拉力的变化。
【解答】解：（1）图甲中实验前没挂钩码时，发现杠杆右端上翘，调节时重心应向右移动，需要调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；
（2）设一钩码重为G，一格为L，根据杠杆平衡条件可知：3G×4L＝FD×3L，所以FD＝4G，需在D点挂4个钩码；
（3）由于此题中的阻力和阻力臂不变，据F1l1＝F2l2可知，利用图像丙中任意一组数据都能得出，F2l2＝F1l1＝0.1m×3N＝0.3N m；
故若当l1为0.6m时，F10.5N；
（4）由图示可知，当重物被提升的过程中，根据数学知识可知动力臂与阻力臂的比值不变，且重物的重力不变，由杠杆平衡条件可知拉力不变；
。
故答案为：（1）右；（2）4；（3）0.5；（4）不变。
【点评】本题考查了杠杆的调平以及杠杆平衡条件的应用、有用功、总功和机械效率计算公式的应用，综合性强，难度大。
四．计算题（共2小题）
17．（2025 宝安区二模）如图所示是某款正方形“擦窗机器人”，边长约为20cm，质量为1.2kg。它既可以自动移动擦窗，又可以通过“腹部”吸盘的真空泵向外排出空气，牢牢吸附在竖直玻璃上。正常工作时，“擦窗机器人”对玻璃的压力为14N，内外气压差最大可达7000Pa，实际消耗的功率为90W，求：（g取10N/kg）
（1）擦窗机器人所受的重力；
（2）擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少cm2？
（3）已知“擦窗机器人”在竖直向上擦窗过程中，消耗电能的0.25%用于克服重力做功。若某落地窗高3m，擦窗机器人从底部开始持续竖直向上擦窗2min，能否到达落地窗的顶部？
【考点】功的简单计算；重力的计算；压强的公式的应用．
【专题】计算题；应用题；重力、弹力、摩擦力；简单机械；功、功率、机械效率；分析、综合能力．
【答案】（1）擦窗机器人所受的重力为12N；
（2）擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为20cm2；
（3）擦窗机器人从底部开始持续竖直向上擦窗2min不能到达落地窗的顶部。
【分析】（1）根据G＝mg求出机器人所受的重力；
（2）已知正常工作时“擦窗机器人”对玻璃的压力和内外气压差，根据p求出擦窗机器人与玻璃的最小接触面积；
（3）根据P求出机器人消耗的电能，根据效率公式求出克服重力所做的功，根据W＝Gh求出机器人的重力，利用W＝Gh求出上升的高度，最后与落地窗高度比较即可判断。
【解答】解：
（1）机器人的重力：G＝mg＝1.2kg×10N/kg＝12N；
（2）由p可得，擦窗机器人与玻璃的接触面积为：S0.002m2＝20cm2；
（3）由P可得，机器人消耗的电能为：W电＝P电t＝90W×2×60s＝1.08×104J，
克服重力所做的功为：W＝W电η＝1.08×104J×0.25%＝27J，
由W＝Gh得，上升的高度为：h2.25m＜h＝3m，
即机器人不能到达落地窗的顶部。
答：（1）擦窗机器人所受的重力为12N；
（2）擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为20cm2；
（3）擦窗机器人从底部开始持续竖直向上擦窗2min不能到达落地窗的顶部。
【点评】本题考查了重力公式、压强公式、电功公式和做功公式的综合应用，综合性强。
18．（2025 宝安区二模）如图甲所示为某款“垃圾分类机器人”。该机器人可通过机械手上的探针检测样品的电阻来识别、分拣垃圾。其检测电路如图乙所示，电压表量程为0 3V，各类垃圾样品的电阻参考值如图丙。若机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为1V，检测时间为0.1s。则：
（1）此时检测电路中的电流为多大？
（2）该次检测电阻过程中，检测电路消耗了多少电能？
（3）请通过计算说明该垃圾会被放入图丙中哪个垃圾桶？
【考点】电功与电能的计算；欧姆定律的应用．
【专题】计算题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【答案】（1）此时检测电路中的电流为0.1A；
（2）该次检测电阻过程中，检测电路消耗了0.03J电能；
（3）该垃圾会被放入图丙中餐厨垃圾桶。
【分析】（1）根据串联电路的特点和欧姆定律求出检测电路中的电流；
（2）根据W＝UIt求出该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能；
（3）根据串联电路的特点求出样品两端的电压，根据欧姆定律求出样品的阻值，根据丙图可知该垃圾样品应该放入的垃圾箱。
【解答】解：（1）由图乙可知，样品与R串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流，
根据串联电路的特点和欧姆定律可知，检测电路中的电流：I＝IR0.1A；
（2）该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能：W＝UIt＝3V×0.1A×0.1s＝0.03J；
（3）根据串联电路特点可知，样品两端的电压：U样＝U﹣UR＝3V﹣1V＝2V，
由欧姆定律可知，样品的阻值：R样20Ω，
由图丙可知，该垃圾会被放入图丙中餐厨垃圾箱。
答：（1）此时检测电路中的电流为0.1A；
（2）该次检测电阻过程中，检测电路消耗了0.03J电能；
（3）该垃圾会被放入图丙中餐厨垃圾桶。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律以及电功公式的应用，难度不大。
五．综合能力题（共1小题）
19．（2025 宝安区二模）小明想为自行车安装一个绿色环保的“自发电照明电路”，于是进行了如下项目研究：
【项目目的】设计并制作自行车自发电照明系统。
【项目分解】
（一）选择节能环保灯具；
（二）制作利用简易发电机为照明灯供电的电路并测试；
（三）设计不同供能方式，制作为照明灯稳定供电的电路。
【项目实施】
（一）选择节能环保灯具；
小明查阅资料发现，生活中常用的照明灯有白炽灯、荧光灯和LED灯。正常工作时，5W的LED灯和40W的白炽灯亮度相当。
（1）LED灯的核心元件是发光二极管，其主要材料　半导体　 （选填“导体”“半导体”“超导体”或“绝缘体”）。
（2）正常工作相同时间，与40W的白炽灯相比，选用5W的LED灯可以节约　87.5　 %的电能。
（二）制作利用简易发电机为照明灯供电的电路并测试；
如图甲，小明在自行车车轮轮轴和前叉杆处安装了由简易发电机和LED灯组成的照明电路。
（3）为了控制LED灯只在夜间工作，需在电路中安装控制电路通断的　开关　 （填电学元件）。
（4）在测试中小明发现，LED灯的亮度不稳定，原因可能是　电压不稳定　 。
（三）设计不同供能方式，制作为照明灯稳定供电的电路。
为了给LED灯提供充足、稳定的电能，小明在供电系统中增加了蓄电池和太阳能电池板，设计了如图乙所示的电路，自行车骑行时或有阳光照射时给蓄电池充电，夜间，蓄电池为LED灯供电。
（5）太阳能电池板发电时，将太阳能转化为　电　 能。
（6）小明安装的太阳能电池板面积为0.1m2，光电转换效率为20%。当太阳每秒钟辐射到每方米电池板上的能量为1×103J时，1h内，太阳能电池板可以提供的电能为　7.2×105　 J，这些电能可以供5W的LED灯正常工作　4　 h。
【项目迭代】
为了使照明灯更加智能化，小明将原电路改进为如图丙所示的自动控制电路，其中控制电路电源电压为3V，定值电阻R0阻值为10Ω，电磁铁线圈电阻不计。白天，太阳能电池板和发电机产生的电能，贮存于蓄电池中。傍晚，当光照强度减弱，电磁铁中电流I≤0.1A时，控制电路会自动接通LED灯电路，蓄电池给LED灯供电。
（7）由题意可推断，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而　增大　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。LED灯刚亮起时，光敏电阻R的阻值为　20　 Ω。
（8）若想在光照更暗时才使灯接通工作，可采取的做法有　减小R0的电阻　 （写出一种即可）。
【项目评价】
（9）小明根据上述方案完成了自行车自发电照明系统的设计和制作，请根据以下评价量表选择一个维度对该设计进行评价　合格　 。
评价维度 合格 不合格
照明情况 亮度稳定 亮度不稳定
供电方式 两种供电方式 一种供电方式
智能化 能自动控制 需手动控制
【考点】太阳能的利用；电磁继电器在实际生活中的应用．
【专题】能源的利用与发展；应用能力．
【答案】（1）半导体；（2）87.5%；（3）开关；（4）电压不稳定；（5）电；（6）7.2×104；4；（7）增大；20；（8）减小R0的电阻；（9）小明设计的照明系统可采用两种方式供电，该维度设计评价为合格。
【分析】（1）发光二极管主要是由半导体材料制成的。
（2）根据计算节能效率。
（3）为了控制LED灯只在夜间工作，需在电路中安装开关。
（4）LED灯的亮度不稳定，原因可能是电压不稳定。
（5）太阳能电池板发电时，将太阳能转化为电能。
（6）根据效率公式和W＝Pt进行计算。
（7）根据欧姆定律和光敏电阻的特性进行计算。
（8）根据欧姆定律进行分析。
（9）根据评价标准进行评估。
【解答】解：（1）LED灯的核心元件是发光二极管，其主要材料是半导体。
（2）正常工作相同时间，与40W的白炽灯相比，选用5W的LED灯可以电能的效率为：。
（3）为了控制LED灯只在夜间工作，需在电路中安装控制电路通断的开关。
（4）在测试中小明发现，LED灯的亮度不稳定，原因可能是电压不稳定。
（5）太阳能电池板发电时，将太阳能转化为电能。
（6）小明安装的太阳能电池板面积为0.1m2，光电转换效率为20%。
根据，当太阳每秒钟辐射到每方米电池板上的能量为1×103J时，
1h内，太阳能电池板可以提供的电能为：；
这些电能可以供5W的LED灯正常工作的时间为：。
（7）由题意可推断，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大；
LED灯刚亮起时，控制电路中的总电阻为：；
光敏电阻的阻值为：R＝R总﹣R0＝30Ω﹣10Ω＝20Ω。
（8）若想在光照更暗时才使灯接通工作，光敏电阻的阻值变大，控制电路的工作电流不变，根据欧姆定律可知：可采取的做法减小R0的电阻。
（9）小明设计的照明系统可采用两种方式供电，该维度设计评价为合格。
故答案为：（1）半导体；（2）87.5%；（3）开关；（4）电压不稳定；（5）电；（6）7.2×104；4；（7）增大；20；（8）减小R0的电阻；（9）小明设计的照明系统可采用两种方式供电，该维度设计评价为合格。
【点评】本题考查的是太阳能的利用；知道半导体的特点及应用；知道电路的组成；会根据效率公式计算电能和通电时间；知道光敏电阻的特点；会利用欧姆定律进行分析和计算。
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