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2026年湖南省郴州市中考第二次模拟监测物理试题
1．关注生活中的物理，是物理学习的基本要求。下列估测中最接近生活实际的是（　　）
A．教室门的高度约为20cm B．手托起2只鸡蛋的力约为100N
C．一名中学生的质量约为500kg D．演奏一遍国歌的时间约为50s
【答案】D
【知识点】质量及其特性；时间的估测；长度的估测；重力及其大小的计算
【解析】【解答】A．教室门的实际高度大约为，题目给出的和实际高度相差极大，不符合生活实际，故A错误；
B．两个鸡蛋的总质量大约为，根据重力计算公式，可算出两个鸡蛋的重力约为1N，手托住鸡蛋的力和鸡蛋重力大小相等，远小于100N，不符合实际，故B错误；
C．一名普通中学生的质量大约为，题目中的远大于真实值，不符合生活实际，故C错误；
D．根据实际规定和生活经验，演奏一遍中华人民共和国国歌的时长大约在，符合实际情况，故D正确；
故选D。
【分析】1、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、熟悉生活重常见的温度，如体温为37℃，令人舒适的温度为24℃，
3、识记生活中常见的长度、中学生身高160cm，课桌80cm，
4、识记生活中常见的速度、心跳一分钟70次，走路的速度1.2m/s。
2．“声纹锁”运用声纹识别技术，能识别主人说出的“口令”并自动解锁，而当其他人说出同样的“口令”时却无法让锁打开。你认为声纹锁能识别主人身份，主要是依据声音的（　　）
A．传播速度 B．音调 C．响度 D．音色
【答案】D
【知识点】声速；音色；音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A．声速与介质的种类和温度有关，与发声体无关，声纹锁不能依据声速识别主人身份，故A不符合题意；
B．音调与发声体振动的频率有关，不是声音的特征，不是声纹锁识别主人的依据，故B不符合题意；
C．响度是声音的大小，与发声体的振幅有关，振幅不同，响度不同 ，不是声纹锁识别的依据，故C不符合题意；
D．音色是声音的特征，和发声体的材料、结构有关，不同的人的音色一般不同，声纹锁能识别主人身份，主要依据是声音的音色，故D符合题意。
故选D。
【分析】不同发声体的音色不同，是辨别发声体的依据，音调是声音的高低，响度是声音的大小，不同介质中，声速不同。
3．每年特定季节的清晨，某些水域常出现“雾漫水面”的奇观，水雾在江面上缭绕，宛如仙境。下列关于这一自然现象，说法正确的是（　　）
A．“水雾”就是水蒸气
B．“水雾”是水蒸气汽化形成的小水珠
C．“水雾”消散需要吸收热量
D．“水雾”形成需要吸收热量
【答案】C
【知识点】物质的三态；汽化及汽化吸热的特点；液化及液化放热
【解析】【解答】ABD．水面上的“水雾”并不是气态的水蒸气，而是水面上方的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，液化过程会向外放出热量，而且水蒸气本身是无色透明、肉眼无法直接观察到的，故ABD错误；
C．“水雾”消散是液态小水珠汽化为水蒸气的过程，汽化过程需要吸收热量，故C正确。
故选C。
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
4．周末，小明和家人去户外春游。一路上，他观察到了许多有趣的光现象。下列现象中，由于光的反射形成的是（　　）
A．水中倒影
B．雨后彩虹
C．树下光斑
D．潭清水浅
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用；光的反射；光的折射现象及其应用；光的色散
【解析】【解答】A、水中的倒影本质是平面镜成像，是光的反射所形成的，故A符合题意；
B选项：雨后彩虹属于光的色散现象，本质是不同颜色的光经过水珠时发生折射的程度不相同，属于光的折射，故B不符合题意；
C选项：树下的光斑属于小孔成像现象，是太阳通过树叶之间的缝隙所成的像，由光的直线传播形成，故C不符合题意；
D选项：池底反射的光线从水中斜射入空气中会发生折射，人眼沿着折射光线的反向延长线看到的是池底的虚像，这个虚像的位置比池底的实际位置更浅，因此这一现象属于光的折射，故D不符合题意。
故选A。
【分析】1、光的反射：光在同种介质中传播，经过反射面，入射光线会发生反射的现象，如平面镜成像，湖面倒影；
2、光的折射：光经过不同介质时，入射光线会发生偏折，如：光的色散（太阳光经过三棱镜折射会发生光的色散）、海市蜃楼；
3、光的直线传播：光在同种均匀介质中传播的现象，如激光射线、影子的形成、日食、小孔成像。
5．如图所示，课桌和座椅放在水平地面上，下列说法正确的是（　　）
A．螺钉下面放置垫片是为了增大压强
B．课桌受到的支持力与它受到的重力是一对相互作用力
C．座椅受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
D．静止的课桌没有惯性
【答案】C
【知识点】惯性及其现象；平衡力的辨别；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、螺钉下方垫垫片，是压力大小固定的情况下，通过增大受力面积达到减小压强的效果，故A错误；
B、课桌受到的支持力与重力，两个力的受力物体都是课桌，满足二力平衡“同物、等大、反向、共线”的条件，是一对平衡力，故B错误；
C、静止放在水平地面上的座椅，自身重力方向竖直向下，地面对座椅的支持力方向竖直向上，两个力大小相等、作用在同一直线上，受力物体都是座椅，符合平衡力的条件，故C正确；
D、惯性是所有物体本身固有的属性，和物体的运动状态无关，不管是运动还是静止的物体都具有惯性，静止的课桌同样也有惯性，故D错误。
故选C。
【分析】1、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；
2、平衡力的特点为：大小相同，方向相反，作用在同一个物体上，
3、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。
6．安全用电是每一位公民的必备素养。在家庭电路中，下列做法符合安全用电的是（　　）
A．一只手直接接触裸露的相线
B．照明电路中开关接在相线和电灯之间
C．一个插座上同时使用多个大功率用电器
D．绝缘皮破损的导线继续使用
【答案】B
【知识点】家庭电路的连接；家庭电路的故障分析；安全用电原则
【解析】【解答】A、如果人手直接碰到裸露的火线，电流会经由人体形成闭合回路，进而引发触电事故，不符合安全用电的规范，故A错误；
B、开关连接在火线和灯泡之间，当开关断开后，灯泡就和火线切断了连接，此时灯泡不会带电，方便检修和更换灯泡，符合安全用电的要求，故B正确；
C、若在同一个插座上同时接入多个大功率用电器，根据可知，在家庭电路电压固定的情况下，总功率过大会造成电路中电流过大，很容易引发火灾，不符合安全用电要求，故C错误；
D、导线绝缘皮破损后芯线裸露，很容易让人不小心触碰引发触电，这类导线不可以继续使用，不符合安全用电要求，故D错误。
故选B。
【分析】1、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；
2、引起电流过大的原因：短路和电功率过大。
7．下列关于材料、能源和信息的说法正确的是（　　）
A．LED灯中的发光二极管是用超导体材料做成的
B．煤、石油、太阳能均属于不可再生能源
C．北斗卫星导航系统利用电磁波传递信息
D．核电站是利用核聚变释放的核能来发电的
【答案】C
【知识点】能源及其分类；核裂变；超导体特点及作用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A、LED灯的发光二极管是由半导体材料制成的，故A错误；
B、煤、石油的形成周期极长，短时间内无法在自然界中得到补充，属于不可再生能源；而太阳能可以源源不断从自然界获得，属于可再生能源，故B错误；
C、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，我们的北斗卫星导航系统正是依靠电磁波来传递信息，故C正确；
D、目前投入运营的核电站，都是利用可控核裂变释放的核能来发电，故D错误。
故选C。
【分析】1、半导体的应用：常用作发光二极管；
2、可再生能源：使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源：使用内短期不能再生的能源，如核能、化石能源；
3、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息；
4、核聚变：主要为太阳能的放能方式，核裂变主要是链式反应的放能方式。
8．小明同学暑假到森林公园旅游，导游要求大家不要随意丢弃饮料瓶，这不仅是为了环境美观，更是为了保护森林。因为透明的饮料瓶中有水或饮料时（　　）
A．相当于凸透镜，对光有会聚作用
B．相当于凸透镜，对光有发散作用
C．相当于凹透镜，对光有会聚作用
D．相当于凹透镜，对光有发散作用
【答案】A
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】装了水的透明饮料瓶，其中的水会形成中间厚、边缘薄的形状，和凸透镜的结构特点一致。我们知道凸透镜对光线有会聚作用，当太阳光经过这个“水凸透镜”后会被会聚到一点，让这个会聚位置的温度迅速升高，森林中存在大量枯枝落叶等易燃物，温度达到燃点后就容易被引燃，进而引发森林火灾，故A正确，B、C、D错误。
故选A。
【分析】凸透镜对光线有汇聚作用，平行光入射凸透镜会聚焦在焦点，经过光心的光线不发生偏折。
9．新颁布的《义务劳动教育课程标准（2022年版）》，要求7-9年级学生会独立烹饪，能完整制作3-4道菜品。周末，小明在厨房劳动实践时观察到以下现象分析正确的是（　　）
A．炒菜是通过做功的方式增加菜的内能
B．切菜前将菜刀磨得锋利目的是通过减小受力面积来增大压强
C．刚蒸好的热馒头烫手，因为它含有的热量较大
D．食物在高压锅中更快煮熟，是因为高压锅内气压高，沸点低
【答案】B
【知识点】热量的概念；热传递改变物体内能；增大压强的方法及其应用；沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A．炒菜过程中，菜会从锅上吸收热量，内能增加，这个改变内能的方式是热传递，故A错误；
B．切菜前把刀磨锋利，是通过减小受力面积的方式增大压强，从而更方便切菜，故B正确；
C．热量属于过程量，只能说“吸收热量”或者“放出热量”，不能说物体“含有热量”，故C错误；
D．液体的沸点会随气压升高而升高，高压锅内气压更大，水的沸点更高，食物能达到更高的温度，因此更容易煮熟，故D错误。
故选B。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能；
2、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；
3、沸点和气压的关系：沸点随着气压的增加而增加，沸点随着气压的减小而减小；
4、热量是过程量，只能通过吸收或者释放来描述。
10．智能手机已成为人们生活中不可或缺的工具，无线充电技术更是因其便捷性而备受青睐。关于无线充电，下列说法正确的是（　　）
A．充电时底座线圈将化学能转化为电能
B．充电时手机内部的电池相当于电源
C．无线充电与电动机原理相同
D．无线充电的核心原理是电磁感应
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移；电路的构成及电路图；直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应
【解析】【解答】D. 无线充电过程中，充电底座的送电线圈通入交变电流后会产生变化的磁场，手机内部的受电线圈利用电磁感应产生感应电流，以此为手机电池充电，因此无线充电的原理就是电磁感应，故D正确。
A、充电时底座的线圈连接外接电源，该过程是将电能转化为磁场能，故A错误。
B、充电过程中，手机电池消耗电能，将能量以化学能的形式储存起来，此时手机电池相当于电路中的用电器，故B错误。
C、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用发生运动，和无线充电利用的电磁感应原理并不相同，故C错误。
故选D。
【分析】1、完整的电路包括电源（提供电压）；导线，开关（控制电路通断）；用电器（消耗电能）。
2、电磁感应定律的应用，闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机。
11．我国的无人机技术现已处于国际领先水平。物理兴趣小组的同学们把无人机内部电路简化为由控制的简单电路，要求：闭合时，指示灯亮起，但电动机不启动；再闭合时，电动机启动，无人机起飞；若断开，指示灯和电动机均不工作。下列电路图中符合上述要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；串、并联电路的设计
【解析】【解答】 经分析可知，指示灯和电动机并联，开关S1位于干路，开关S2位于电动机支路。
A.由电路图可知，指示灯和电动机串联，故A不符合题意；
B.由电路图可知，开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合S2时电动机工作，故B符合题意；
C.由电路图可知，开关S1闭合时电动机工作，再闭合S2时指示灯亮起，故C不符合题意；
D.由电路图可知，开关S1闭合时电动机和指示灯都工作，再闭合S2时会造成电源短路，故D不符合题意。
故选：B。
【分析】由题意可知，当开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合S2时电动机启动，说明指示灯和电动机可以独立工作、互不影响即为并联，且开关S1位于干路，开关S2位于电动机支路，据此结合电路图得出答案。
12．图为搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力为1000N（车架所受重力忽略不计），抬起把手时，此独轮车相当于一个杠杆，车厢和砖头受到的重力是杠杆的阻力。下列关于独轮车的使用，分析正确的是（　　）
A．独轮车把手有花纹是为了减小摩擦
B．此独轮车相当于一个费力杠杆
C．抬起独轮车，手握在把手末端A点时最费力
D．人手在点施加竖直向上大小为250N的力时，可以抬起独轮车
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法；杠杆的平衡条件；杠杆的分类；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】A．把手表面带有花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A错误；
B．独轮车的支点位于车轮位置，动力臂长度为1.6m，阻力臂长度为0.4m，动力臂大于阻力臂，因此独轮车属于省力杠杆，故B错误；
C．根据杠杆的平衡条件，当阻力和阻力臂大小不变时，动力臂越长，对应的动力就越小，也就越省力。人手握住A点时动力臂是最长的，因此此时最省力，故C错误；
D．根据杠杆平衡公式，代入对应数据可得，计算解得，故D正确。
故选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、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，等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平；
3、杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
13．我国研制的柔性显示玻璃，可用于折叠屏手机。如图所示，手指压该玻璃会使其弯曲，说明力可以改变物体的　 　；手指压力越大，玻璃弯曲程度就越大，说明力的作用效果和力的　 　有关（填写力的三要素之一）。
【答案】形状；大小
【知识点】力的作用效果；力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】这块玻璃受力后发生弯曲，自身形状产生了改变，这一现象可以证明力能够使物体发生形变。
力的作用效果会受到力的大小、方向、作用点三个要素的影响。本题中手指施加的压力越大，玻璃的弯曲程度就越大，由此可知力的作用效果和力的大小有关，力越大，力的作用效果越显著。
【分析】力的三要素包括：作用点、方向、大小，均会对物体的运动产生影响。
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。
14．2026年2月12日14时37分，捷龙三号运载火箭在广东阳江附近海域点火升空，随后以“一箭七星”方式将7颗卫星准确送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。火箭在加速升空过程中，卫星的动能变大，重力势能　 　，机械能　 　。
【答案】变大；变大
【知识点】势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】卫星在加速升空的过程中，质量保持不变，上升高度持续增大，因此重力势能增大。
机械能是动能与重力势能的总和，题目中已知卫星加速升空时动能增大，同时重力势能也增大，因此卫星的机械能增大。
【分析】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。
15．随着人工智能和云计算的飞速发展，数据中心的能耗问题日益突出。为了降低碳排放，某大型数据中心采用了先进的“液冷”技术。该系统利用取自深水库底部的低温水作为冷却介质，选择水作为冷却剂主要是利用了水的比热容　 　的特性。若质量为2kg的水流经服务器后，温度由4℃升高至14℃，则水吸收的热量为　 　J。
【答案】大；
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热量的计算
【解析】【解答】水拥有较大的比热容，这是它被用作冷却介质的主要原因。当质量相等的不同物质升高相同温度时，比热容大的物质可以吸收更多热量。利用水冷方式，能够高效吸收服务器运行过程中产生的多余热量，从而实现良好的降温散热效果。
根据吸热公式可计算出水吸收的热量。
故答案为：大；。
【分析】比热容是物质本身的一种物理属性。在质量、升温幅度相同的前提下，比热容越大的物质，吸热能力越强。正因如此，水常被应用在冷却、降温、供暖等场景中。利用热量计算公式，结合已知条件，便可求出物质吸收热量的多少。
16．利用5G无人配送快递可有效节约成本。如图为一辆在水平路面上匀速行驶的四轮5G无人配送车，每个轮子与地面的接触面积是，空载时质量为400kg，速度5m/s。配送车空载时，匀速行驶1min走的路程为　 　m；对地面的压强为　 　Pa。若配送车匀速行驶时，阻力大小为重力的，则配送车牵引力的功率为　 　W。
【答案】300；；
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；压强的大小及其计算
【解析】【解答】首先计算配送车1min行驶的路程：
配送车在水平路面行驶，水平路面上物体对路面的压力等于自身的总重力，因此：
配送车共有4个车轮，因此轮胎与地面的总接触面积为：
根据压强计算公式，可得配送车对水平地面的压强：
配送车匀速行驶，处于平衡状态，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，因此牵引力：
根据功率推导公式，可得配送车牵引力做功的功率：。
【分析】功率的计算：公式为。
压强的计算：公式为F=pS.
17．按要求完成下列作图题；
（1）如图所示，一只灯笼被风吹得向左偏，请在图中画出灯笼所受重力的示意图（点为灯笼的重心）；
（2）条形磁铁的端与通电螺线管的左端相对，二者间的磁感线分布如图所示。请在图中括号里标出条形磁铁端的磁极和电源的端的正负极。
【答案】（1）
（2）
【知识点】重力示意图；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）物体所受重力的方向是竖直向下的，作用点在物体的重心，按照这个要求作图即可：
（2）磁体外部的磁感线总是从N极出发，最终回到S极，由此可以判断出条形磁铁的A端是N极，B端是S极；已知通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据安培定则，右手大拇指指向螺线管左端的N极时，四指的环绕方向就是电流的方向，由此可以得出电流从螺线管的右侧流入、左侧流出，因此电源的d端是正极，c端是负极。
【分析】重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心，公式为G=mg。
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。
（1）略
（2）由于在磁体外部磁感线从磁体的N极出来，回到S极，所以条形磁铁的A端为N极，B端为S极；通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由安培定则可知，大拇指指向通电螺线管的左端N极，四指环绕方向为电流方向，电流从通电螺线管的右边流入、左边流出，则电源的d端为正极、c端为负极，
18．为了探究“光的反射定律”，物理兴趣小组进行了实验。如图甲所示，平面镜放置在水平桌面上，白色硬纸板竖直立在平面镜上，硬纸板由两部分组成，可绕竖直接缝折转。
（1）该实验应在较　 　（选填“亮”或“暗”）的环境中进行；
（2）实验中的白色硬纸板应选择较　 　（选填“光滑”或“粗糙”）的，光在这样的纸板上发生漫反射，使从纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹，从而进一步得到光的反射规律；
（3）在图乙中，将硬纸板向后折转，则在上不能看到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在　 　。
【答案】（1）暗
（2）粗糙
（3）同一平面内
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】（1）在较暗环境开展实验时，环境光的干扰更少，实验光线和背景环境的对比度更高，能够更清晰地在纸板上观察到光的传播路径，所以本实验需要在较暗的环境中进行。
（2）实验选用的粗糙纸板，会使照射到它表面的光发生漫反射，反射光线能够向各个方向射出，因此我们从纸板前的不同方向，都能够看到光的传播径迹，满足实验的要求。
（3）把硬纸板F向后折转之后，和纸板E不在同一平面，此时在纸板F上无法观察到反射光线，根据这个现象可以得出结论：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【分析】1、探究反射定律试验：实验仪器由纸板（探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面），平面镜，量角器（探究入射角和反射角的大小关系）；
2、实验步骤： 1、将一块平面镜放在水平桌面上，再把两张在同一平面内的硬纸板 E 和 F 竖直放在平面 镜上 ；2、 让一束光贴着纸板 E 沿 AO 方向入射，可观察到反射光线出现在 纸板 ；3、改变入射角的大小，使用量角器测量入射角和反射角的大小。
3、反射定律：反射角等于入射角，反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
（1）较暗的环境中，环境光干扰更少，实验光线与环境的对比度更高，能更清晰地观察到纸板上光的传播路径，因此实验应在较暗环境进行。
（2）粗糙的纸板会让光发生漫反射，反射光可以向各个方向传播，因此从纸板前不同方向都能观察到光的径迹，符合实验要求。
（3）将硬纸板F向后折转后，与E不在同一平面，此时F上无法看到反射光线，由此说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
19．物理兴趣小组利用长木板、木块、砝码、弹簧测力计等器材，探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，实验装置如图所示。
实验数据记录如下表：
实验次数 接触面粗糙程度 压力/N 弹簧测力计示数/N 滑动摩擦力/N
1 较光滑木板 4 1.2 1.2
2 较光滑木板 6 1.8 1.8
3 较粗糙木板 6 2.0 2.0
（1）实验中，用弹簧测力计沿水平方向　 　拉动木块，利用二力平衡原理测出滑动摩擦力的大小；
（2）分析实验1、2的数据可知：当接触面粗糙程度相同时，　 　越大，滑动摩擦力越大；
（3）若将木块沿竖直方向切去一半，剩余部分放在木板上重复实验1，滑动摩擦力变小，不能得出“滑动摩擦力大小与接触面积大小有关”的结论，原因是　 　；
（4）小亮发现该实验很难保证木块被匀速拉动，于是设计了改进实验（如图丁），将弹簧测力计的一端固定在竖直墙壁上，另一端用细绳钩住木块。实验时拉动长木板沿水平地面向左运动，很快测出了摩擦力的大小。此过程中，木块所受摩擦力的方向为水平向　 　（选填“左”或“右”）；该装置的优点是　 　（写出一点即可）。
【答案】（1）匀速
（2）压
（3）没有控制压力一定
（4）左；不需要匀速拉动木块
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】（1）根据二力平衡的原理可知，只有当木块沿水平方向被匀速直线拉动时，木块处于平衡状态，此时滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计的拉力大小。
（2）实验1、2中控制了接触面的粗糙程度相同，只改变压力大小，观察发现压力越大，弹簧测力计的示数越大，因此可以得出结论：当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）探究滑动摩擦力大小和接触面积的关系时，必须控制压力大小、接触面粗糙程度不变；将木块沿竖直方向切去一半后，不仅木块与木板的接触面积减小了一半，木块对木板的压力也同时减小了，该操作没有控制压力大小相同，因此无法得出正确结论。
（4）长木板向左运动时，木块相对于长木板向右滑动，由于滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，因此木块受到的滑动摩擦力方向为水平向左。
经过改进后的装置中，木块始终相对于地面保持静止，实验时不需要匀速拉动长木板，操作更简便，同时弹簧测力计的示数稳定，更方便读数。
【分析】1、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，所以滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计的拉力大小。
2、控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如影响摩擦力的因素有压力和接触面粗糙程度，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同
3、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。
4、从实验操作方面考虑，丁图中用力水平拉动木块下面的长木板 不需要做匀速直线运动，原因为 滑动摩擦力大小与运动快慢 无关，且可以稳定读数。
（1）根据二力平衡原理，只有沿水平方向匀速直线拉动木块时，木块受力平衡，滑动摩擦力大小才等于弹簧测力计的拉力大小。
（2）实验1、2控制接触面粗糙程度相同，只改变压力大小，且压力越大，弹簧测力计示数越大，故可得：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，必须控制压力、接触面粗糙程度不变；将木块竖直切去一半后，接触面积减小一半，木块对木板的压力也随之减小，没有控制压力大小相同，因此不能得出正确结论。
（4）长木板向左运动，木块相对于长木板向右滑动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，因此木块受到的摩擦力方向水平向左。
改进装置中木块相对于地面始终静止，不需要匀速拉动长木板，操作更简单，同时弹簧测力计示数稳定，方便读数。
20．电动车在充电过程中，电池温度过高可能会自燃。项目式学习小组设计一个自动制冷降温控制装置，当电池温度过高时，启动制冷系统降温。
电路设计：
如图电路，利用电磁继电器设计控制电路，电源电压恒为6V，为热敏电阻，为电阻箱，电磁铁线圈电阻忽略不计。开关断开、闭合，当电流表的示数时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统启动。
（1）的选用：
①连接电路时，应先将开关、都　 　，并将电阻箱的阻值调至　 　，起到保护电路的作用。
②闭合、，将两个热敏电阻、分别接入电路中，测得热敏电阻、电阻随温度变化数据如下表：
20 30 40 50 60 70 80 90
200 125 90 75 70 62 60 59
25 30 45 60 105 170 290 310
根据电路设计要求，热敏电阻应选用　 　（填“”或“”）。
（2）的测算：开关断开、闭合，充电过程中当电池温度达到时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统开始启动。则可选用阻值为　 　的定值电阻取代电阻箱。
【答案】（1）断开；最大；
（2）225
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）连接电路时，为保障操作安全，需要先断开所有开关。
闭合开关前，需要将电阻箱的阻值调到最大，让电路中的电流降到最小，以此保护电路元件。
根据设计要求：当电池温度过高时，电流需要增大到才能吸下衔铁，启动制冷系统。因此我们需要满足：温度升高时，热敏电阻阻值减小，才能让总电阻减小、总电流增大，符合设计要求。结合表格中热敏电阻的阻值变化规律可知的阻值随温度升高而减小，的阻值随温度升高而增大，因此应当选择。
（2）当电池温度为50℃时，，此时启动继电器的电流，根据欧姆定律可得控制电路的总电阻：
根据串联电路总电阻等于各分电阻之和，可得电阻箱接入的阻值：
；
【分析】1、电路连接的基本操作：连接电路时，为保护电路开关应断开，变阻器调节至最大阻值处，对电表进行试触，根据电表偏转角度选择合适的电表量程；同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出；
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；
4、电磁继电器工作原理：通电时，电磁继电器产生磁性，磁性和电流强度有关，电流强度越大，磁性越强。
（1）连接电路时，为保证操作安全，需要先将所有开关断开。
闭合开关前，需要将电阻箱阻值调至最大，使电路电流最小，起到保护电路的作用。
根据设计要求：电池温度过高时，电流需要增大到才能吸下衔铁启动制冷。因此要求温度升高时，热敏电阻阻值减小，使总电阻减小、电流增大。由表格数据可知，的阻值随温度升高而减小，的阻值随温度升高而增大，因此应选。
（2）当电池温度为50℃时，，启动电流
根据欧姆定律，控制电路总电阻
由串联电路电阻的特点可知，电阻箱的阻值
21．电路如图所示，已知电源电压为6V，，闭合开关后，电流表的示数为0.2A，求：
（1）两端的电压；
（2）的阻值；
（3）通电5min，电路消耗的电能。
【答案】（1）解：由欧姆定律变形式可知，R1两端的电压为
（2）解：由图可知，和串联，由串联电路电压特点可知，R2两端的电压为
由欧姆定律可知，R2的阻值为
（3）解：通电5min，电路消耗的电能
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功的计算
【解析】【分析】（1）由欧姆定律变形式可知，R1两端的电压；
（2）由图可结合串联电路电压规律计算可知，R2两端的电压为，由欧姆定律可知，R2的阻值。
（3）通电5min，电路消耗的电能。
（1）由欧姆定律变形式可知，R1两端的电压为
（2）由图可知，和串联，由串联电路电压特点可知，R2两端的电压为
由欧姆定律可知，R2的阻值为
（3）通电5min，电路消耗的电能
22．图甲是学校科技小组为学校开水房设计的自动注水装置的部分结构模型简图，底面积为柱形水箱内装有质量50kg的水，竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水且质地均匀的实心柱体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力的大小随排出水的质量变化的关系如图乙所示，当排出水的质量达到40kg时，A刚好全部露出水面。（不计细杆重力，水的密度为）求：
（1）水箱中的水排出的过程中，长方体A所受的重力　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）当排出水的质量达到40kg时，水箱内的水对箱底的压强；
（3）若设计小组设定传感器示数为2N时，进水口开始注水，求此时水箱中水的质量，并尝试说说此设计存在的问题。
【答案】（1）不变
（2）解：由题可知，当排出水的质量达到40kg时，水箱中剩下水的质量
由可知，此时水的深度
水箱内的水对箱底的压强
（3）解：由图乙和题意可知，水逐渐减少时，传感器的示数先不变，然后减小，最后增大，说明开始时细杆对传感器有向上的压力，对A有向下的压力，当排出水的质量为10kg以后，A受到的浮力减小，重力不变，此时细杆对A的压力减小，当重力大于浮力时，细杆对A有向上的拉力；则当传感器示数时，所受浮力有两种情况①传感器受到细杆的拉力，此时浮力；
②传感器受到细杆向上的压力，A受到细杆对其向下的压力，此时浮力
①若，则此时水箱中水的质量
②由图像和题意可知，当A全部浸入在水中时，受到竖直向下的重力和细杆对其的压力及竖直向上的浮力，此时压力大小为8N，则受到的最大浮力为
此时物体的体积等于排开水的体积，则物体的体积为
水的体积为
未排水时，水的深度为
由图像可知，排出水的质量为后，传感器示数开始变化，则未排水时，A上表面到水面的高度为
A的高度为
圆柱体的底面积为
当传感器示数时，A排开水的体积为
此时A浸在水中的深度为
此时A两侧水的体积为
水的密度为
此时A两侧水的质量为
此时水箱中水的质量为
因为传感器示数为2N时，进水口开始注水，分析可知，此时水箱中水的质量为22kg；
该设计存在问题：该设计只设定了开始注水的条件，未设定停止注水的水位，水满后无法停止注水，会导致水溢出。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【解答】（1）水箱中的水排出的过程中，长方体A的质量不变，重力不变。
【分析】（1）物体质量不变，重力不变；
（2）当排出水的质量达到40kg时，水箱中剩下水的质量，此时水的深度，结合越强公式计算可知水箱内的水对箱底的压强；
（3）结合图乙与题干条件可得：水量逐步减少过程中，传感器数值先保持恒定，随后变小，最终回升。由此判断初始阶段细杆对传感器施加向上压力、对物体 A 施加向下压力；排出水的质量达到 10kg 后，物体 A 所受浮力逐步减小，自身重力保持不变，细杆对 A 的向下压力随之减小；当物体重力大于所受浮力时，细杆转而对 A 施加向上拉力。
因此传感器示数为定值时，物体 A 对应两种浮力状态：①细杆对传感器产生拉力作用，此时物体所受浮力偏小；②细杆对传感器施加向上的压力，物体 A 受到细杆向下的压力，此时物体所受浮力偏大。①满足对应数值条件时，可求出此刻水箱内现存水的质量；②结合图像与题意，物体 A 完全浸没水中时，受竖直向下的自身重力、细杆向下的压力以及竖直向上的浮力，已知此时细杆压力为 8N，据此可算出物体受到的最大浮力。物体体积等同于完全浸没时排开水的体积，据此求出物体体积；再依次算出水箱内原有水的总体积，进而得出未排水状态下水的整体深度。
由图像可知，排出指定质量的水后传感器示数发生改变，以此推算出未排水时物体 A 上表面与水面之间的高度差，结合物体自身高度，算出圆柱体物体的底面积。当传感器示数达到对应数值时，先求出物体 A 此时排开水的体积，进一步确定物体浸入水中的实际深度，算出物体两侧空余水域的体积，结合水的密度求出这部分水的质量，最终得出此时水箱内剩余水的总质量。
已知传感器示数为 2N 时设备启动注水，经推导确定该状态下水箱内水量为 22kg。装置设计缺陷：该装置仅设置了启动注水的触发条件，未设置水位上限与停控机制，水箱注满后无法自动关停注水流程，极易出现水体外溢的情况。
（1）水箱中的水排出的过程中，长方体A的质量不变，根据可知，所受的重力不变。
（2）由题可知，当排出水的质量达到40kg时，水箱中剩下水的质量
由可知，此时水的深度
水箱内的水对箱底的压强
（3）由图乙和题意可知，水逐渐减少时，传感器的示数先不变，然后减小，最后增大，说明开始时细杆对传感器有向上的压力，对A有向下的压力，当排出水的质量为10kg以后，A受到的浮力减小，重力不变，此时细杆对A的压力减小，当重力大于浮力时，细杆对A有向上的拉力；则当传感器示数时，所受浮力有两种情况①传感器受到细杆的拉力，此时浮力；
②传感器受到细杆向上的压力，A受到细杆对其向下的压力，此时浮力
①若，则此时水箱中水的质量
②由图像和题意可知，当A全部浸入在水中时，受到竖直向下的重力和细杆对其的压力及竖直向上的浮力，此时压力大小为8N，则受到的最大浮力为
此时物体的体积等于排开水的体积，则物体的体积为
水的体积为
未排水时，水的深度为
由图像可知，排出水的质量为后，传感器示数开始变化，则未排水时，A上表面到水面的高度为
A的高度为
圆柱体的底面积为
当传感器示数时，A排开水的体积为
此时A浸在水中的深度为
此时A两侧水的体积为
水的密度为
此时A两侧水的质量为
此时水箱中水的质量为
因为传感器示数为2N时，进水口开始注水，分析可知，此时水箱中水的质量为22kg；
该设计存在问题：该设计只设定了开始注水的条件，未设定停止注水的水位，水满后无法停止注水，会导致水溢出。
1 / 12026年湖南省郴州市中考第二次模拟监测物理试题
1．关注生活中的物理，是物理学习的基本要求。下列估测中最接近生活实际的是（　　）
A．教室门的高度约为20cm B．手托起2只鸡蛋的力约为100N
C．一名中学生的质量约为500kg D．演奏一遍国歌的时间约为50s
2．“声纹锁”运用声纹识别技术，能识别主人说出的“口令”并自动解锁，而当其他人说出同样的“口令”时却无法让锁打开。你认为声纹锁能识别主人身份，主要是依据声音的（　　）
A．传播速度 B．音调 C．响度 D．音色
3．每年特定季节的清晨，某些水域常出现“雾漫水面”的奇观，水雾在江面上缭绕，宛如仙境。下列关于这一自然现象，说法正确的是（　　）
A．“水雾”就是水蒸气
B．“水雾”是水蒸气汽化形成的小水珠
C．“水雾”消散需要吸收热量
D．“水雾”形成需要吸收热量
4．周末，小明和家人去户外春游。一路上，他观察到了许多有趣的光现象。下列现象中，由于光的反射形成的是（　　）
A．水中倒影
B．雨后彩虹
C．树下光斑
D．潭清水浅
5．如图所示，课桌和座椅放在水平地面上，下列说法正确的是（　　）
A．螺钉下面放置垫片是为了增大压强
B．课桌受到的支持力与它受到的重力是一对相互作用力
C．座椅受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
D．静止的课桌没有惯性
6．安全用电是每一位公民的必备素养。在家庭电路中，下列做法符合安全用电的是（　　）
A．一只手直接接触裸露的相线
B．照明电路中开关接在相线和电灯之间
C．一个插座上同时使用多个大功率用电器
D．绝缘皮破损的导线继续使用
7．下列关于材料、能源和信息的说法正确的是（　　）
A．LED灯中的发光二极管是用超导体材料做成的
B．煤、石油、太阳能均属于不可再生能源
C．北斗卫星导航系统利用电磁波传递信息
D．核电站是利用核聚变释放的核能来发电的
8．小明同学暑假到森林公园旅游，导游要求大家不要随意丢弃饮料瓶，这不仅是为了环境美观，更是为了保护森林。因为透明的饮料瓶中有水或饮料时（　　）
A．相当于凸透镜，对光有会聚作用
B．相当于凸透镜，对光有发散作用
C．相当于凹透镜，对光有会聚作用
D．相当于凹透镜，对光有发散作用
9．新颁布的《义务劳动教育课程标准（2022年版）》，要求7-9年级学生会独立烹饪，能完整制作3-4道菜品。周末，小明在厨房劳动实践时观察到以下现象分析正确的是（　　）
A．炒菜是通过做功的方式增加菜的内能
B．切菜前将菜刀磨得锋利目的是通过减小受力面积来增大压强
C．刚蒸好的热馒头烫手，因为它含有的热量较大
D．食物在高压锅中更快煮熟，是因为高压锅内气压高，沸点低
10．智能手机已成为人们生活中不可或缺的工具，无线充电技术更是因其便捷性而备受青睐。关于无线充电，下列说法正确的是（　　）
A．充电时底座线圈将化学能转化为电能
B．充电时手机内部的电池相当于电源
C．无线充电与电动机原理相同
D．无线充电的核心原理是电磁感应
11．我国的无人机技术现已处于国际领先水平。物理兴趣小组的同学们把无人机内部电路简化为由控制的简单电路，要求：闭合时，指示灯亮起，但电动机不启动；再闭合时，电动机启动，无人机起飞；若断开，指示灯和电动机均不工作。下列电路图中符合上述要求的是（　　）
A． B．
C． D．
12．图为搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力为1000N（车架所受重力忽略不计），抬起把手时，此独轮车相当于一个杠杆，车厢和砖头受到的重力是杠杆的阻力。下列关于独轮车的使用，分析正确的是（　　）
A．独轮车把手有花纹是为了减小摩擦
B．此独轮车相当于一个费力杠杆
C．抬起独轮车，手握在把手末端A点时最费力
D．人手在点施加竖直向上大小为250N的力时，可以抬起独轮车
13．我国研制的柔性显示玻璃，可用于折叠屏手机。如图所示，手指压该玻璃会使其弯曲，说明力可以改变物体的　 　；手指压力越大，玻璃弯曲程度就越大，说明力的作用效果和力的　 　有关（填写力的三要素之一）。
14．2026年2月12日14时37分，捷龙三号运载火箭在广东阳江附近海域点火升空，随后以“一箭七星”方式将7颗卫星准确送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。火箭在加速升空过程中，卫星的动能变大，重力势能　 　，机械能　 　。
15．随着人工智能和云计算的飞速发展，数据中心的能耗问题日益突出。为了降低碳排放，某大型数据中心采用了先进的“液冷”技术。该系统利用取自深水库底部的低温水作为冷却介质，选择水作为冷却剂主要是利用了水的比热容　 　的特性。若质量为2kg的水流经服务器后，温度由4℃升高至14℃，则水吸收的热量为　 　J。
16．利用5G无人配送快递可有效节约成本。如图为一辆在水平路面上匀速行驶的四轮5G无人配送车，每个轮子与地面的接触面积是，空载时质量为400kg，速度5m/s。配送车空载时，匀速行驶1min走的路程为　 　m；对地面的压强为　 　Pa。若配送车匀速行驶时，阻力大小为重力的，则配送车牵引力的功率为　 　W。
17．按要求完成下列作图题；
（1）如图所示，一只灯笼被风吹得向左偏，请在图中画出灯笼所受重力的示意图（点为灯笼的重心）；
（2）条形磁铁的端与通电螺线管的左端相对，二者间的磁感线分布如图所示。请在图中括号里标出条形磁铁端的磁极和电源的端的正负极。
18．为了探究“光的反射定律”，物理兴趣小组进行了实验。如图甲所示，平面镜放置在水平桌面上，白色硬纸板竖直立在平面镜上，硬纸板由两部分组成，可绕竖直接缝折转。
（1）该实验应在较　 　（选填“亮”或“暗”）的环境中进行；
（2）实验中的白色硬纸板应选择较　 　（选填“光滑”或“粗糙”）的，光在这样的纸板上发生漫反射，使从纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹，从而进一步得到光的反射规律；
（3）在图乙中，将硬纸板向后折转，则在上不能看到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在　 　。
19．物理兴趣小组利用长木板、木块、砝码、弹簧测力计等器材，探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，实验装置如图所示。
实验数据记录如下表：
实验次数 接触面粗糙程度 压力/N 弹簧测力计示数/N 滑动摩擦力/N
1 较光滑木板 4 1.2 1.2
2 较光滑木板 6 1.8 1.8
3 较粗糙木板 6 2.0 2.0
（1）实验中，用弹簧测力计沿水平方向　 　拉动木块，利用二力平衡原理测出滑动摩擦力的大小；
（2）分析实验1、2的数据可知：当接触面粗糙程度相同时，　 　越大，滑动摩擦力越大；
（3）若将木块沿竖直方向切去一半，剩余部分放在木板上重复实验1，滑动摩擦力变小，不能得出“滑动摩擦力大小与接触面积大小有关”的结论，原因是　 　；
（4）小亮发现该实验很难保证木块被匀速拉动，于是设计了改进实验（如图丁），将弹簧测力计的一端固定在竖直墙壁上，另一端用细绳钩住木块。实验时拉动长木板沿水平地面向左运动，很快测出了摩擦力的大小。此过程中，木块所受摩擦力的方向为水平向　 　（选填“左”或“右”）；该装置的优点是　 　（写出一点即可）。
20．电动车在充电过程中，电池温度过高可能会自燃。项目式学习小组设计一个自动制冷降温控制装置，当电池温度过高时，启动制冷系统降温。
电路设计：
如图电路，利用电磁继电器设计控制电路，电源电压恒为6V，为热敏电阻，为电阻箱，电磁铁线圈电阻忽略不计。开关断开、闭合，当电流表的示数时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统启动。
（1）的选用：
①连接电路时，应先将开关、都　 　，并将电阻箱的阻值调至　 　，起到保护电路的作用。
②闭合、，将两个热敏电阻、分别接入电路中，测得热敏电阻、电阻随温度变化数据如下表：
20 30 40 50 60 70 80 90
200 125 90 75 70 62 60 59
25 30 45 60 105 170 290 310
根据电路设计要求，热敏电阻应选用　 　（填“”或“”）。
（2）的测算：开关断开、闭合，充电过程中当电池温度达到时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统开始启动。则可选用阻值为　 　的定值电阻取代电阻箱。
21．电路如图所示，已知电源电压为6V，，闭合开关后，电流表的示数为0.2A，求：
（1）两端的电压；
（2）的阻值；
（3）通电5min，电路消耗的电能。
22．图甲是学校科技小组为学校开水房设计的自动注水装置的部分结构模型简图，底面积为柱形水箱内装有质量50kg的水，竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水且质地均匀的实心柱体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力的大小随排出水的质量变化的关系如图乙所示，当排出水的质量达到40kg时，A刚好全部露出水面。（不计细杆重力，水的密度为）求：
（1）水箱中的水排出的过程中，长方体A所受的重力　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）当排出水的质量达到40kg时，水箱内的水对箱底的压强；
（3）若设计小组设定传感器示数为2N时，进水口开始注水，求此时水箱中水的质量，并尝试说说此设计存在的问题。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】质量及其特性；时间的估测；长度的估测；重力及其大小的计算
【解析】【解答】A．教室门的实际高度大约为，题目给出的和实际高度相差极大，不符合生活实际，故A错误；
B．两个鸡蛋的总质量大约为，根据重力计算公式，可算出两个鸡蛋的重力约为1N，手托住鸡蛋的力和鸡蛋重力大小相等，远小于100N，不符合实际，故B错误；
C．一名普通中学生的质量大约为，题目中的远大于真实值，不符合生活实际，故C错误；
D．根据实际规定和生活经验，演奏一遍中华人民共和国国歌的时长大约在，符合实际情况，故D正确；
故选D。
【分析】1、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、熟悉生活重常见的温度，如体温为37℃，令人舒适的温度为24℃，
3、识记生活中常见的长度、中学生身高160cm，课桌80cm，
4、识记生活中常见的速度、心跳一分钟70次，走路的速度1.2m/s。
2．【答案】D
【知识点】声速；音色；音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A．声速与介质的种类和温度有关，与发声体无关，声纹锁不能依据声速识别主人身份，故A不符合题意；
B．音调与发声体振动的频率有关，不是声音的特征，不是声纹锁识别主人的依据，故B不符合题意；
C．响度是声音的大小，与发声体的振幅有关，振幅不同，响度不同 ，不是声纹锁识别的依据，故C不符合题意；
D．音色是声音的特征，和发声体的材料、结构有关，不同的人的音色一般不同，声纹锁能识别主人身份，主要依据是声音的音色，故D符合题意。
故选D。
【分析】不同发声体的音色不同，是辨别发声体的依据，音调是声音的高低，响度是声音的大小，不同介质中，声速不同。
3．【答案】C
【知识点】物质的三态；汽化及汽化吸热的特点；液化及液化放热
【解析】【解答】ABD．水面上的“水雾”并不是气态的水蒸气，而是水面上方的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，液化过程会向外放出热量，而且水蒸气本身是无色透明、肉眼无法直接观察到的，故ABD错误；
C．“水雾”消散是液态小水珠汽化为水蒸气的过程，汽化过程需要吸收热量，故C正确。
故选C。
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
4．【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用；光的反射；光的折射现象及其应用；光的色散
【解析】【解答】A、水中的倒影本质是平面镜成像，是光的反射所形成的，故A符合题意；
B选项：雨后彩虹属于光的色散现象，本质是不同颜色的光经过水珠时发生折射的程度不相同，属于光的折射，故B不符合题意；
C选项：树下的光斑属于小孔成像现象，是太阳通过树叶之间的缝隙所成的像，由光的直线传播形成，故C不符合题意；
D选项：池底反射的光线从水中斜射入空气中会发生折射，人眼沿着折射光线的反向延长线看到的是池底的虚像，这个虚像的位置比池底的实际位置更浅，因此这一现象属于光的折射，故D不符合题意。
故选A。
【分析】1、光的反射：光在同种介质中传播，经过反射面，入射光线会发生反射的现象，如平面镜成像，湖面倒影；
2、光的折射：光经过不同介质时，入射光线会发生偏折，如：光的色散（太阳光经过三棱镜折射会发生光的色散）、海市蜃楼；
3、光的直线传播：光在同种均匀介质中传播的现象，如激光射线、影子的形成、日食、小孔成像。
5．【答案】C
【知识点】惯性及其现象；平衡力的辨别；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、螺钉下方垫垫片，是压力大小固定的情况下，通过增大受力面积达到减小压强的效果，故A错误；
B、课桌受到的支持力与重力，两个力的受力物体都是课桌，满足二力平衡“同物、等大、反向、共线”的条件，是一对平衡力，故B错误；
C、静止放在水平地面上的座椅，自身重力方向竖直向下，地面对座椅的支持力方向竖直向上，两个力大小相等、作用在同一直线上，受力物体都是座椅，符合平衡力的条件，故C正确；
D、惯性是所有物体本身固有的属性，和物体的运动状态无关，不管是运动还是静止的物体都具有惯性，静止的课桌同样也有惯性，故D错误。
故选C。
【分析】1、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；
2、平衡力的特点为：大小相同，方向相反，作用在同一个物体上，
3、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。
6．【答案】B
【知识点】家庭电路的连接；家庭电路的故障分析；安全用电原则
【解析】【解答】A、如果人手直接碰到裸露的火线，电流会经由人体形成闭合回路，进而引发触电事故，不符合安全用电的规范，故A错误；
B、开关连接在火线和灯泡之间，当开关断开后，灯泡就和火线切断了连接，此时灯泡不会带电，方便检修和更换灯泡，符合安全用电的要求，故B正确；
C、若在同一个插座上同时接入多个大功率用电器，根据可知，在家庭电路电压固定的情况下，总功率过大会造成电路中电流过大，很容易引发火灾，不符合安全用电要求，故C错误；
D、导线绝缘皮破损后芯线裸露，很容易让人不小心触碰引发触电，这类导线不可以继续使用，不符合安全用电要求，故D错误。
故选B。
【分析】1、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；
2、引起电流过大的原因：短路和电功率过大。
7．【答案】C
【知识点】能源及其分类；核裂变；超导体特点及作用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A、LED灯的发光二极管是由半导体材料制成的，故A错误；
B、煤、石油的形成周期极长，短时间内无法在自然界中得到补充，属于不可再生能源；而太阳能可以源源不断从自然界获得，属于可再生能源，故B错误；
C、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，我们的北斗卫星导航系统正是依靠电磁波来传递信息，故C正确；
D、目前投入运营的核电站，都是利用可控核裂变释放的核能来发电，故D错误。
故选C。
【分析】1、半导体的应用：常用作发光二极管；
2、可再生能源：使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源：使用内短期不能再生的能源，如核能、化石能源；
3、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息；
4、核聚变：主要为太阳能的放能方式，核裂变主要是链式反应的放能方式。
8．【答案】A
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】装了水的透明饮料瓶，其中的水会形成中间厚、边缘薄的形状，和凸透镜的结构特点一致。我们知道凸透镜对光线有会聚作用，当太阳光经过这个“水凸透镜”后会被会聚到一点，让这个会聚位置的温度迅速升高，森林中存在大量枯枝落叶等易燃物，温度达到燃点后就容易被引燃，进而引发森林火灾，故A正确，B、C、D错误。
故选A。
【分析】凸透镜对光线有汇聚作用，平行光入射凸透镜会聚焦在焦点，经过光心的光线不发生偏折。
9．【答案】B
【知识点】热量的概念；热传递改变物体内能；增大压强的方法及其应用；沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A．炒菜过程中，菜会从锅上吸收热量，内能增加，这个改变内能的方式是热传递，故A错误；
B．切菜前把刀磨锋利，是通过减小受力面积的方式增大压强，从而更方便切菜，故B正确；
C．热量属于过程量，只能说“吸收热量”或者“放出热量”，不能说物体“含有热量”，故C错误；
D．液体的沸点会随气压升高而升高，高压锅内气压更大，水的沸点更高，食物能达到更高的温度，因此更容易煮熟，故D错误。
故选B。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能；
2、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；
3、沸点和气压的关系：沸点随着气压的增加而增加，沸点随着气压的减小而减小；
4、热量是过程量，只能通过吸收或者释放来描述。
10．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移；电路的构成及电路图；直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应
【解析】【解答】D. 无线充电过程中，充电底座的送电线圈通入交变电流后会产生变化的磁场，手机内部的受电线圈利用电磁感应产生感应电流，以此为手机电池充电，因此无线充电的原理就是电磁感应，故D正确。
A、充电时底座的线圈连接外接电源，该过程是将电能转化为磁场能，故A错误。
B、充电过程中，手机电池消耗电能，将能量以化学能的形式储存起来，此时手机电池相当于电路中的用电器，故B错误。
C、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用发生运动，和无线充电利用的电磁感应原理并不相同，故C错误。
故选D。
【分析】1、完整的电路包括电源（提供电压）；导线，开关（控制电路通断）；用电器（消耗电能）。
2、电磁感应定律的应用，闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机。
11．【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；串、并联电路的设计
【解析】【解答】 经分析可知，指示灯和电动机并联，开关S1位于干路，开关S2位于电动机支路。
A.由电路图可知，指示灯和电动机串联，故A不符合题意；
B.由电路图可知，开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合S2时电动机工作，故B符合题意；
C.由电路图可知，开关S1闭合时电动机工作，再闭合S2时指示灯亮起，故C不符合题意；
D.由电路图可知，开关S1闭合时电动机和指示灯都工作，再闭合S2时会造成电源短路，故D不符合题意。
故选：B。
【分析】由题意可知，当开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合S2时电动机启动，说明指示灯和电动机可以独立工作、互不影响即为并联，且开关S1位于干路，开关S2位于电动机支路，据此结合电路图得出答案。
12．【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法；杠杆的平衡条件；杠杆的分类；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】A．把手表面带有花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A错误；
B．独轮车的支点位于车轮位置，动力臂长度为1.6m，阻力臂长度为0.4m，动力臂大于阻力臂，因此独轮车属于省力杠杆，故B错误；
C．根据杠杆的平衡条件，当阻力和阻力臂大小不变时，动力臂越长，对应的动力就越小，也就越省力。人手握住A点时动力臂是最长的，因此此时最省力，故C错误；
D．根据杠杆平衡公式，代入对应数据可得，计算解得，故D正确。
故选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、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，等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平；
3、杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
13．【答案】形状；大小
【知识点】力的作用效果；力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】这块玻璃受力后发生弯曲，自身形状产生了改变，这一现象可以证明力能够使物体发生形变。
力的作用效果会受到力的大小、方向、作用点三个要素的影响。本题中手指施加的压力越大，玻璃的弯曲程度就越大，由此可知力的作用效果和力的大小有关，力越大，力的作用效果越显著。
【分析】力的三要素包括：作用点、方向、大小，均会对物体的运动产生影响。
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。
14．【答案】变大；变大
【知识点】势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】卫星在加速升空的过程中，质量保持不变，上升高度持续增大，因此重力势能增大。
机械能是动能与重力势能的总和，题目中已知卫星加速升空时动能增大，同时重力势能也增大，因此卫星的机械能增大。
【分析】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。
15．【答案】大；
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热量的计算
【解析】【解答】水拥有较大的比热容，这是它被用作冷却介质的主要原因。当质量相等的不同物质升高相同温度时，比热容大的物质可以吸收更多热量。利用水冷方式，能够高效吸收服务器运行过程中产生的多余热量，从而实现良好的降温散热效果。
根据吸热公式可计算出水吸收的热量。
故答案为：大；。
【分析】比热容是物质本身的一种物理属性。在质量、升温幅度相同的前提下，比热容越大的物质，吸热能力越强。正因如此，水常被应用在冷却、降温、供暖等场景中。利用热量计算公式，结合已知条件，便可求出物质吸收热量的多少。
16．【答案】300；；
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；压强的大小及其计算
【解析】【解答】首先计算配送车1min行驶的路程：
配送车在水平路面行驶，水平路面上物体对路面的压力等于自身的总重力，因此：
配送车共有4个车轮，因此轮胎与地面的总接触面积为：
根据压强计算公式，可得配送车对水平地面的压强：
配送车匀速行驶，处于平衡状态，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，因此牵引力：
根据功率推导公式，可得配送车牵引力做功的功率：。
【分析】功率的计算：公式为。
压强的计算：公式为F=pS.
17．【答案】（1）
（2）
【知识点】重力示意图；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）物体所受重力的方向是竖直向下的，作用点在物体的重心，按照这个要求作图即可：
（2）磁体外部的磁感线总是从N极出发，最终回到S极，由此可以判断出条形磁铁的A端是N极，B端是S极；已知通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据安培定则，右手大拇指指向螺线管左端的N极时，四指的环绕方向就是电流的方向，由此可以得出电流从螺线管的右侧流入、左侧流出，因此电源的d端是正极，c端是负极。
【分析】重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心，公式为G=mg。
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。
（1）略
（2）由于在磁体外部磁感线从磁体的N极出来，回到S极，所以条形磁铁的A端为N极，B端为S极；通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由安培定则可知，大拇指指向通电螺线管的左端N极，四指环绕方向为电流方向，电流从通电螺线管的右边流入、左边流出，则电源的d端为正极、c端为负极，
18．【答案】（1）暗
（2）粗糙
（3）同一平面内
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】（1）在较暗环境开展实验时，环境光的干扰更少，实验光线和背景环境的对比度更高，能够更清晰地在纸板上观察到光的传播路径，所以本实验需要在较暗的环境中进行。
（2）实验选用的粗糙纸板，会使照射到它表面的光发生漫反射，反射光线能够向各个方向射出，因此我们从纸板前的不同方向，都能够看到光的传播径迹，满足实验的要求。
（3）把硬纸板F向后折转之后，和纸板E不在同一平面，此时在纸板F上无法观察到反射光线，根据这个现象可以得出结论：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【分析】1、探究反射定律试验：实验仪器由纸板（探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面），平面镜，量角器（探究入射角和反射角的大小关系）；
2、实验步骤： 1、将一块平面镜放在水平桌面上，再把两张在同一平面内的硬纸板 E 和 F 竖直放在平面 镜上 ；2、 让一束光贴着纸板 E 沿 AO 方向入射，可观察到反射光线出现在 纸板 ；3、改变入射角的大小，使用量角器测量入射角和反射角的大小。
3、反射定律：反射角等于入射角，反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
（1）较暗的环境中，环境光干扰更少，实验光线与环境的对比度更高，能更清晰地观察到纸板上光的传播路径，因此实验应在较暗环境进行。
（2）粗糙的纸板会让光发生漫反射，反射光可以向各个方向传播，因此从纸板前不同方向都能观察到光的径迹，符合实验要求。
（3）将硬纸板F向后折转后，与E不在同一平面，此时F上无法看到反射光线，由此说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
19．【答案】（1）匀速
（2）压
（3）没有控制压力一定
（4）左；不需要匀速拉动木块
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】（1）根据二力平衡的原理可知，只有当木块沿水平方向被匀速直线拉动时，木块处于平衡状态，此时滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计的拉力大小。
（2）实验1、2中控制了接触面的粗糙程度相同，只改变压力大小，观察发现压力越大，弹簧测力计的示数越大，因此可以得出结论：当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）探究滑动摩擦力大小和接触面积的关系时，必须控制压力大小、接触面粗糙程度不变；将木块沿竖直方向切去一半后，不仅木块与木板的接触面积减小了一半，木块对木板的压力也同时减小了，该操作没有控制压力大小相同，因此无法得出正确结论。
（4）长木板向左运动时，木块相对于长木板向右滑动，由于滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，因此木块受到的滑动摩擦力方向为水平向左。
经过改进后的装置中，木块始终相对于地面保持静止，实验时不需要匀速拉动长木板，操作更简便，同时弹簧测力计的示数稳定，更方便读数。
【分析】1、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，所以滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计的拉力大小。
2、控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如影响摩擦力的因素有压力和接触面粗糙程度，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同
3、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。
4、从实验操作方面考虑，丁图中用力水平拉动木块下面的长木板 不需要做匀速直线运动，原因为 滑动摩擦力大小与运动快慢 无关，且可以稳定读数。
（1）根据二力平衡原理，只有沿水平方向匀速直线拉动木块时，木块受力平衡，滑动摩擦力大小才等于弹簧测力计的拉力大小。
（2）实验1、2控制接触面粗糙程度相同，只改变压力大小，且压力越大，弹簧测力计示数越大，故可得：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，必须控制压力、接触面粗糙程度不变；将木块竖直切去一半后，接触面积减小一半，木块对木板的压力也随之减小，没有控制压力大小相同，因此不能得出正确结论。
（4）长木板向左运动，木块相对于长木板向右滑动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，因此木块受到的摩擦力方向水平向左。
改进装置中木块相对于地面始终静止，不需要匀速拉动长木板，操作更简单，同时弹簧测力计示数稳定，方便读数。
20．【答案】（1）断开；最大；
（2）225
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）连接电路时，为保障操作安全，需要先断开所有开关。
闭合开关前，需要将电阻箱的阻值调到最大，让电路中的电流降到最小，以此保护电路元件。
根据设计要求：当电池温度过高时，电流需要增大到才能吸下衔铁，启动制冷系统。因此我们需要满足：温度升高时，热敏电阻阻值减小，才能让总电阻减小、总电流增大，符合设计要求。结合表格中热敏电阻的阻值变化规律可知的阻值随温度升高而减小，的阻值随温度升高而增大，因此应当选择。
（2）当电池温度为50℃时，，此时启动继电器的电流，根据欧姆定律可得控制电路的总电阻：
根据串联电路总电阻等于各分电阻之和，可得电阻箱接入的阻值：
；
【分析】1、电路连接的基本操作：连接电路时，为保护电路开关应断开，变阻器调节至最大阻值处，对电表进行试触，根据电表偏转角度选择合适的电表量程；同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出；
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；
4、电磁继电器工作原理：通电时，电磁继电器产生磁性，磁性和电流强度有关，电流强度越大，磁性越强。
（1）连接电路时，为保证操作安全，需要先将所有开关断开。
闭合开关前，需要将电阻箱阻值调至最大，使电路电流最小，起到保护电路的作用。
根据设计要求：电池温度过高时，电流需要增大到才能吸下衔铁启动制冷。因此要求温度升高时，热敏电阻阻值减小，使总电阻减小、电流增大。由表格数据可知，的阻值随温度升高而减小，的阻值随温度升高而增大，因此应选。
（2）当电池温度为50℃时，，启动电流
根据欧姆定律，控制电路总电阻
由串联电路电阻的特点可知，电阻箱的阻值
21．【答案】（1）解：由欧姆定律变形式可知，R1两端的电压为
（2）解：由图可知，和串联，由串联电路电压特点可知，R2两端的电压为
由欧姆定律可知，R2的阻值为
（3）解：通电5min，电路消耗的电能
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功的计算
【解析】【分析】（1）由欧姆定律变形式可知，R1两端的电压；
（2）由图可结合串联电路电压规律计算可知，R2两端的电压为，由欧姆定律可知，R2的阻值。
（3）通电5min，电路消耗的电能。
（1）由欧姆定律变形式可知，R1两端的电压为
（2）由图可知，和串联，由串联电路电压特点可知，R2两端的电压为
由欧姆定律可知，R2的阻值为
（3）通电5min，电路消耗的电能
22．【答案】（1）不变
（2）解：由题可知，当排出水的质量达到40kg时，水箱中剩下水的质量
由可知，此时水的深度
水箱内的水对箱底的压强
（3）解：由图乙和题意可知，水逐渐减少时，传感器的示数先不变，然后减小，最后增大，说明开始时细杆对传感器有向上的压力，对A有向下的压力，当排出水的质量为10kg以后，A受到的浮力减小，重力不变，此时细杆对A的压力减小，当重力大于浮力时，细杆对A有向上的拉力；则当传感器示数时，所受浮力有两种情况①传感器受到细杆的拉力，此时浮力；
②传感器受到细杆向上的压力，A受到细杆对其向下的压力，此时浮力
①若，则此时水箱中水的质量
②由图像和题意可知，当A全部浸入在水中时，受到竖直向下的重力和细杆对其的压力及竖直向上的浮力，此时压力大小为8N，则受到的最大浮力为
此时物体的体积等于排开水的体积，则物体的体积为
水的体积为
未排水时，水的深度为
由图像可知，排出水的质量为后，传感器示数开始变化，则未排水时，A上表面到水面的高度为
A的高度为
圆柱体的底面积为
当传感器示数时，A排开水的体积为
此时A浸在水中的深度为
此时A两侧水的体积为
水的密度为
此时A两侧水的质量为
此时水箱中水的质量为
因为传感器示数为2N时，进水口开始注水，分析可知，此时水箱中水的质量为22kg；
该设计存在问题：该设计只设定了开始注水的条件，未设定停止注水的水位，水满后无法停止注水，会导致水溢出。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【解答】（1）水箱中的水排出的过程中，长方体A的质量不变，重力不变。
【分析】（1）物体质量不变，重力不变；
（2）当排出水的质量达到40kg时，水箱中剩下水的质量，此时水的深度，结合越强公式计算可知水箱内的水对箱底的压强；
（3）结合图乙与题干条件可得：水量逐步减少过程中，传感器数值先保持恒定，随后变小，最终回升。由此判断初始阶段细杆对传感器施加向上压力、对物体 A 施加向下压力；排出水的质量达到 10kg 后，物体 A 所受浮力逐步减小，自身重力保持不变，细杆对 A 的向下压力随之减小；当物体重力大于所受浮力时，细杆转而对 A 施加向上拉力。
因此传感器示数为定值时，物体 A 对应两种浮力状态：①细杆对传感器产生拉力作用，此时物体所受浮力偏小；②细杆对传感器施加向上的压力，物体 A 受到细杆向下的压力，此时物体所受浮力偏大。①满足对应数值条件时，可求出此刻水箱内现存水的质量；②结合图像与题意，物体 A 完全浸没水中时，受竖直向下的自身重力、细杆向下的压力以及竖直向上的浮力，已知此时细杆压力为 8N，据此可算出物体受到的最大浮力。物体体积等同于完全浸没时排开水的体积，据此求出物体体积；再依次算出水箱内原有水的总体积，进而得出未排水状态下水的整体深度。
由图像可知，排出指定质量的水后传感器示数发生改变，以此推算出未排水时物体 A 上表面与水面之间的高度差，结合物体自身高度，算出圆柱体物体的底面积。当传感器示数达到对应数值时，先求出物体 A 此时排开水的体积，进一步确定物体浸入水中的实际深度，算出物体两侧空余水域的体积，结合水的密度求出这部分水的质量，最终得出此时水箱内剩余水的总质量。
已知传感器示数为 2N 时设备启动注水，经推导确定该状态下水箱内水量为 22kg。装置设计缺陷：该装置仅设置了启动注水的触发条件，未设置水位上限与停控机制，水箱注满后无法自动关停注水流程，极易出现水体外溢的情况。
（1）水箱中的水排出的过程中，长方体A的质量不变，根据可知，所受的重力不变。
（2）由题可知，当排出水的质量达到40kg时，水箱中剩下水的质量
由可知，此时水的深度
水箱内的水对箱底的压强
（3）由图乙和题意可知，水逐渐减少时，传感器的示数先不变，然后减小，最后增大，说明开始时细杆对传感器有向上的压力，对A有向下的压力，当排出水的质量为10kg以后，A受到的浮力减小，重力不变，此时细杆对A的压力减小，当重力大于浮力时，细杆对A有向上的拉力；则当传感器示数时，所受浮力有两种情况①传感器受到细杆的拉力，此时浮力；
②传感器受到细杆向上的压力，A受到细杆对其向下的压力，此时浮力
①若，则此时水箱中水的质量
②由图像和题意可知，当A全部浸入在水中时，受到竖直向下的重力和细杆对其的压力及竖直向上的浮力，此时压力大小为8N，则受到的最大浮力为
此时物体的体积等于排开水的体积，则物体的体积为
水的体积为
未排水时，水的深度为
由图像可知，排出水的质量为后，传感器示数开始变化，则未排水时，A上表面到水面的高度为
A的高度为
圆柱体的底面积为
当传感器示数时，A排开水的体积为
此时A浸在水中的深度为
此时A两侧水的体积为
水的密度为
此时A两侧水的质量为
此时水箱中水的质量为
因为传感器示数为2N时，进水口开始注水，分析可知，此时水箱中水的质量为22kg；
该设计存在问题：该设计只设定了开始注水的条件，未设定停止注水的水位，水满后无法停止注水，会导致水溢出。
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