资源简介

2026年湖北宜昌市伍家区九年级学业水平监测物理试题
1．歌曲《义勇军进行曲》简谱中有如下片段：1355|6531|5 153|2___________|，其中的数字符号表示声音的（　　）
A．响度 B．音调 C．音色 D．声速
2．真空镀膜是工业上常用的技术，它是在真空环境下，将固态金属加热直接变成气态，再沉积到材料表面形成固态薄膜。此过程发生的物态变化是（　　）
A．先熔化后汽化 B．先升华后凝华
C．先凝华后升华 D．先熔化后凝固
3．如图所示，迅速下压空气引火仪的活塞，此时筒内气体的（　　）
A．压强增大 B．内能减小 C．质量变大 D．密度变小
4．如图，将印有花的透明胶片贴在发光手电筒前端玻璃上，正对着焦距为10cm的凸透镜，调整位置，墙上出现一朵清晰放大的“花”。下列说法正确的是（　　）
A．此透镜可作为近视眼镜镜片
B．胶片与透镜的距离小于10cm
C．胶片上的花相对于墙上的花是倒立的
D．白墙与透镜的距离为物距
5．航天小组的同学们调查了铝合金和碳纤维两种材料，其质量与体积关系如图所示。分析图像可知（　　）
A．铝合金的密度为
B．碳纤维的密度是铝合金的0.5倍
C．质量相同时，用铝合金制成的实心部件体积较大
D．体积相同时，用碳纤维制成的实心部件质量较大
6．生活中许多“吸”的现象，实际上是大气压的原因。下列现象中的“吸”，因为大气压的是（　　）
A．磁性冰箱贴“吸”附在金属门上
B．吸盘挂钩“吸”在光滑墙面上
C．电视屏幕“吸”附灰尘
D．表面光滑的铅块挤压后“吸”在一起
7．在举重比赛中，当运动员双臂竖直举起杠铃静止时，如图所示。与杠铃受到的重力是一对平衡力的是（　　）
A．杠铃对运动员的压力 B．运动员对杠铃的支持力
C．地面对运动员的支持力 D．运动员对地面的压力
8．如图所示，两个工人相互配合，正在将公路旁的栏杆掰到立柱上以固定，由于栏杆有很大的弹性，为了省力，工人巧妙地将绳子一端固定在立柱上，照图样绕在栏杆和立柱上，在绳子末端用力拉。关于这个情景，下列说法正确的是（　　）
A．立柱相当于动滑轮
B．栏杆相当于定滑轮
C．此时拉栏杆的绳子有2段
D．绳子末端移动距离是栏杆移动距离的3倍
9．爸爸带小明在湖边游玩，将所带的水壶和水杯放在水平沙滩上，发现两者陷入沙子一样深，如图所示，已知水壶的底面积大于水杯底面积，水壶的质量为m1，水杯的质量为m2，二者对沙面的压强分别为p1、p2，根据以上信息可知（　　）
A．， B．，
C．， D．，
10．如图所示是核电站的工作流程图，下列关于核电站的说法正确的是（　　）
A．核反应堆中发生的是核聚变
B．核反应堆处发生的是内能转化为核能
C．汽轮机处发生的是内能转化为机械能
D．发电机处发生的是电能转化为机械能
11．如图为某科研团队设计的天然气泄漏检测电路原理图，电源电压恒定，R0为定值电阻，气敏传感器的电阻随天然气浓度的增大而增大，当检测到天然气浓度增大时（　　）
A．电表是电流表 B．电表的示数变大
C．R0两端电压增大 D．电路总功率变大
12．将金属片A、B插入盐水中，形成盐水电池，用电压表测该盐水电池两端电压，如图甲，移走电压表后将某型号LED（参数见铭牌）接在盐水电池两端，如图乙，LED不发光（器材完好）。下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数为7.5V
B．金属片B是盐水电池的负极
C．LED不发光是因为它的正负极接反了
D．两个盐水电池串联可以点亮这个LED灯
13．我国首个海底数据中心于2026年4月投入使用，该中心位于海平面下10~15米处，利用海水作为天然散热器。这是因为海水的比热容较大，在吸收相同热量时温度升高较　 　（选填“高”或“低”）。数据中心紧邻海上风电场，可实现绿色节能运行，风电属于　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。传统陆上数据中心PUE 值在1.4~1.6之间（每花1度电处理数据，得多花0.4~0.6度电来降温），而海底数据中心的PUE 可以低到1.15，该数据中心的能量利用效率为　 　%（取整数）。
14．如图是汽车后挡风玻璃的除雾装置：导电条的电阻不计，8根较细的线条是电阻丝，覆盖在玻璃表面，每根电阻丝的电阻值均为12Ω，导电条A、B两端与12V电源相连。这8根电阻丝是　 　（选填“串联”或“并联”）的，从A端流过的电流是　 　A。除雾时发生的物体变化是　 　。
15．2025年11月3日中国空间站迎来“厨房神器”——热风烘烤机，如图所示是太空烤出来的鸡翅，烤好的鸡翅香味四溢，这是一种　 　现象，地面指挥中心能实时观看“太空烧烤”画面，是利用　 　来传递信息的。
16．如图所示，在魔术表演中，魔术师用一根筷子的一端穿过一颗橙子，用左手提着筷子，让橙子处于筷子的下端，紧接着魔术师用锤子多次猛烈敲击筷子上方，观众看到橙子相对于筷子向　 　（选填“上”或“下”）运动，这是因为　 　（选填“筷子”或“橙子”）具有惯性的缘故。
17．如图甲是农民用无人机从山上运送橘子下山的情景，无人机的应用大大减轻了劳动强度，提高了效率。当橘子随着无人机匀速下降时，请在乙图中画出这筐橘子的受力示意图（忽略空气阻力，O为重心）。
18．图甲中一个带有开关的三孔插座，现在需要用开关控制这个三孔插座，不用电器时，只需断开开关，避免反复插、拔用电器的插头。请根据安全用电原则将其正确连入图乙的家庭电路中。
19．利用图甲所示装置探究平面镜成像规律，请你完善探究过程。
（1）实验中，用玻璃板代替平面镜的目的是：玻璃板既能成像，又便于　 　。为了比较像与物体的大小关系，用一只不点燃且与A等大的蜡烛B，放到玻璃板的背面去和像比较，此时蜡烛B替代的是　 　（选填“蜡烛A”或“像”）。
（2）观察所成的像时，视线应按照图乙中的　 　（选填①或②）去观察。为了确定所成的是否是虚像，需要在图乙右侧蜡烛位置放一个光屏，并在图中的　 　（选填①或②）处去观察光屏上是否有像。
（3）为了探究物体和像的位置是否关于镜面对称，如图丙所示，需要将像点和物体的位置点连接起来，测量它们到镜面的距离是否相等，还需要　 　。
20．在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）如图甲，实验中要让杠杆在水平位置平衡，原因是　 　，此时需要将两端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）侧适当调节才能使杠杆在水平位置平衡。
（2）如图乙，此时在A点挂两个钩码（每个钩码的重力均为0.5N），在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为1.5N，小明根据实验数据，得到结论：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，这个结论与杠杆的平衡条件不相符，原因是实验过程中没有 （选填序号）。
A．改变力的大小 B．改变力的方向 C．改变力的作用点
（3）如图丙，同学们利用较宽的水平平衡的杠杆（OC=OA）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。把A处悬挂的钩码改挂在　 　（选填“C”或“D”）处，发现杠杆不再水平平衡。由此初步判断：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到　 　的距离。
21．请补全以下两个实验的探究过程：
实验一：利用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电流和电阻的关系”，两个透明容器中封闭着电阻丝和等量的空气，初始时U形管内各液面均在同一水平面上。
（1）实验中通过观察两个U形管中液面　 　的变化来比较电流通过导体产生热量的多少。
（2）观察图甲，这是为了探究电流通过导体产生热量的多少与　 　的关系，图中　 　（选填“”或“”）的阻值必须为5Ω，电流　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）。
实验二：如图乙是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，U形磁铁水平放置，让导体AB在磁场中运动，观察灵敏电流表指针的偏转情况，记录在表中。
实验次数 导体棒移动情况 电流表指针偏转情况
1 竖直向上 不偏转
2 竖直向下 不偏转
3 水平向左 向右偏转
4 水平向右 向左偏转
根据表中记录的实验信息，完成下列问题：
（3）由第1、2两次实验可知，导体棒AB运动方向与磁感线方向　 　（选填“平行”或“不平行”）时不会产生感应电流。
（4）由第3、4两次实验可知，感应电流的方向与　 　的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流表的指针向　 　偏转。
22．某科研团队研制了如图所示的水下勘察机器人，机器人可以通过两种方式控制浮沉，第一种是机器人内部水舱充、放水，水舱容积为。第二种是利用推进器提供竖直向上的推力，可以在0~50N之间调节。该机器人水舱没有充水时的重力为100N，机器人的总体积为，，g取10N/kg。
（1）水舱充满水后，水的重力是多少N？
（2）水下机器人到了深海，如果通过水舱排水来控制浮沉就很困难了，我们通过计算来体验吧。如果该机器人下潜到5000m深的水中，水舱排水口的面积为，要把排水口打开，需要多少N的力？这个力相当于多少个重力为500N的中学生的体重？
（3）当机器人在水舱充满水的情况下在水中悬停，求此时F的大小。
23．图甲是某品牌电热水器，其面板上的数字屏幕可显示水温。该品牌不同型号热水器的说明书（部分）如下面表格所示。
型号 TDS-30 TDS-40 TDS-50 TDS-60
额定加热功率 3000W 4000W 5000W 6000W
额定保温功率 200W 300W
额定电压 220V
储水量 50kg
热效率 ≥85% ≥85%
（1）在保证电路安全的前提下，小丽家想购买功率尽量大的热水器。图乙是为热水器预留的插座，请通过计算确定她家可选购的该品牌热水器型号；
（2）打开选购的热水器，屏幕显示20℃，小丽设置加热到60℃，40min后达到设定温度。请通过计算判断，该热水器的热效率是否与说明书相符[]；
（3）图丙是选购热水器的等效原理图，R1和R2都为加热电阻，当开关S闭合，S1　 　（选填“闭合”或“断开”）为保温状态。在出厂检测中，发现在额定电压下，加热功率与铭牌相符，但保温功率太低，你会建议厂家对电路中的电阻阻值做怎样的调整：R1　 　，R2　 　。（均选填“增大”“减小”或“保持不变”）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】在音乐简谱中，不同数字对应着不同高低的声音，声音的高低由音调来描述，因此音乐简谱中的数字记录的是声音的音调。故B正确，A、C、D错误。
故选B。
【分析】声音的特点：不同材料决定音色不同；振幅决定响度；振动频率决定音频；振动频率决定音频，频率越高，音调越高，频率越低，音调越低；声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大．
2．【答案】B
【知识点】升华及升华吸热；凝华及凝华放热
【解析】【解答】题干中的加工方法是先将固态金属加热变为气态，再让气态金属在材料表面重新沉积变为固态薄膜：物质从固态直接转变为气态的过程属于升华，因此第一步的物态变化是升华；物质从气态直接转变为固态的过程属于凝华，因此第二步的物态变化是凝华。整个过程为先升华后凝华，因此B正确，A、C、D错误。
故选B。
【分析】(1)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。
(2)六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。
3．【答案】A
【知识点】质量及其特性；密度及其特性；做功改变物体内能；压强的大小及其计算
【解析】【解答】A．对于一定质量的气体，体积越小时气体压强越大，同时若温度升高，还会进一步使压强增大，因此A正确；
B．当快速下压活塞时，活塞对筒内的气体做功，机械能转化为气体的内能，会使气体的内能增加、温度升高，因此B错误；
C．由于过程中没有漏气，因此筒内气体的质量保持不变，因此C错误；
D．气体被压缩后体积减小，而质量m不变，根据可知，气体的密度会变大，因此D错误。
故选A。
【分析】1、密闭容器，容器体积减小，压强越大；
2、活塞压缩空气，类似打气筒，活塞的机械能转化为空气的内能，空气温度增加，通过热传递使得棉花燃烧；
2、质量和体积无关，所以下压过程中，气体质量不变，气体体积减小，密度增加。
4．【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】已知该凸透镜的焦距，此时墙上能得到清晰放大的实像，根据凸透镜成像规律可知：此时物距满足，也就是，像距满足，也就是，最终成倒立放大的实像。
A．近视眼的成因是晶状体折光能力过强，像成在视网膜前方，需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜矫正；而凸透镜对光线有会聚作用，是用来矫正远视眼的，和本情景不符。因此A错误。
B．本情景中，胶片是成像的物体，它到透镜的距离是物距，根据前面的分析，物距需要满足；如果物距小于10cm，成的是虚像，无法呈现在墙面上。因此B错误。
C．凸透镜成实像时，实像相对于物体是倒立的，因此墙上的像相对于胶片上的花是倒立的，反过来，胶片上的花相对于墙上的像也是倒立的。因此C正确。
D．物距的定义是物体到透镜的距离，本情景中胶片是物体，因此胶片到透镜的距离才是物距，白墙到透镜的距离是像距。因此D错误。
故选C。
【分析】1、远视眼，光线汇聚作用较弱，需要凸透镜（对光线具有汇聚作用）进行矫正
近视眼对光线汇聚作用较强，需要凹透镜（对光线具有发散作用）进行矫正。
2、物距等于一倍焦距不成像，物距小于小倍焦距，成正立、放大的虚像，例子有放大镜；
3、物距为物体到透镜的距离，像距为光屏到透镜的距离；
4、凸透镜成实像时，实像相对于物体是倒立的，墙上的像相对于胶片上的花是倒立的。
5．【答案】B
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】AB．结合密度公式计算可知铝合金的密度为、
，故B符合题意，A不符合题意；
CD．结合AB分析可知.质量相同时，用碳纤维制成的实心部件体积较大，体积相同时，用碳纤维制成的实心部件质量较小，故CD不符合题意。
故选B。
【分析】1、密度的性质：密度是物质的基本属性，不随质量和体积的变化而变化；只和材料本身以及材料状态有关；
密度公式m=ρV。
6．【答案】B
【知识点】大气压强的存在；两种电荷；磁场；分子间相互作用力
【解析】【解答】A，磁性冰箱贴能够贴在金属冰箱门上，依靠的是磁体本身的磁性吸引力，该现象与大气压没有关系，因此A错误；
B，使用吸盘挂钩吸附在墙面上时，需要先把吸盘内部的空气挤出去，让吸盘内部的气压远小于外界的大气压，正是依靠大气压的作用才将吸盘牢牢压在光滑的墙面上，这个现象产生的原因就是大气压，因此B正确；
C，电视屏幕容易吸附灰尘，是因为电视屏幕带电，带电体具有吸引轻小物体的性质，这属于静电现象，和大气压无关，因此C错误；
D，两块光滑铅块经过挤压后能够吸附在一起，这是因为分子之间存在相互作用的引力，该现象和大气压无关，因此D错误。
故选B。
【分析】1、磁性作用规律：异性磁极相互吸引，同种磁极相互排斥
2、大气压的应用；吸盘是将吸盘内部的气压减小，导致外界大气压大于内部气压，将吸盘压在墙面，和吸管吸取饮料的原理相同；
3、电荷作用规律：异性电荷相互吸引，同种电荷相互排斥； 毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；
4、微观粒子的构成特点：分子之间存在间隙，分子间的相互作用力包括引力和斥力。
7．【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别
【解析】【解答】对杠铃的受力情况进行分析，可以发现杠铃所受的重力，和运动员对杠铃的支持力，满足大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上这几个平衡力的条件，故二者是一对平衡力，所以B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】平衡力的特点为：大小相同，方向相反，作用在同一个物体上。
8．【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】AB．定滑轮的轴位置固定不动，它不省力但能够改变力的方向；动滑轮的轴会随被拉物体一同运动，可以省力但无法改变力的方向。结合题目对应的图分析，立柱位置固定不动，因此它相当于定滑轮，栏杆会随拉力一起运动，因此它相当于动滑轮，故A、B错误；
C．观察图中的绕线方式能够发现，拉动栏杆的绳子一共有2段，故C正确；
D．在滑轮组中，绳子自由端移动的距离s和物体移动的距离h满足关系，其中n是承担阻力的绳子段数，本题中，因此绳子末端移动的距离是栏杆移动距离的2倍，故D错误。
故选C。
【分析】1、定滑轮工作时轮轴固定，动滑轮工作时，轮轴会移动，所以立柱位置固定不动，因此相当于定滑轮，栏杆会随拉力一起运动，因此相当于动滑轮；
2、定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力
3、n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍。
9．【答案】D
【知识点】压强大小比较；压强的大小及其计算
【解析】【解答】已知水壶和水杯在沙子上的下陷程度一致，说明二者对沙子表面的压力作用效果相同，也就是水壶和水杯对沙面的压强相等，即。
水壶的底面积比水杯的底面积更大，根据压强变形公式可以得出，水壶对沙面的压力更大；水平面上物体对接触面的压力等于自身重力，因此水壶的总重力比水杯的总重力大，再结合重力公式可得，水壶的总质量大于水杯的总质量，也就是，D符合题意。
故选D。
【分析】1、在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中 压力作用效果 难以直接测量，所以需要通过沙子的凹陷程度进行测量；沙子下陷程度一致，说明沙子表面的压力作用效果相同；
2、压强的影响因素：公式为P=F/S，所以压强的大小和压力大小成正比，和受力面积成反比；压强大小于接触面材料无关，所以在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
10．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；核电站发电过程中的能量转化；核裂变
【解析】【解答】A. 当前人类能够安全、可控利用的核能反应类型是核裂变，核电站的核反应堆中发生的正是可控核裂变，因此A错误；
B. 核反应堆内的核原料发生裂变反应时，是将核能转化为内能，因此B错误；
C. 在核电站工作流程中，汽轮机工作时，会将核反应产生的内能转化为带动发电机的机械能，因此C正确；
D. 发电机是依靠电磁感应原理工作的，它是将汽轮机传递的机械能转化为电能，因此D错误。
故选C。
【分析】1、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；
2、核裂变反应将核能转化为内能，内能在转化为机械能；
3、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息。
11．【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】BCD．已知气敏传感器的阻值随天然气浓度增大而增大，因此当天然气浓度升高时，电路总电阻变大，电源电压保持不变，根据可得，电路中的电流会减小。定值电阻R0的阻值不变，因此R0两端的电压减小；根据串联电路总电压等于各部分电压之和，可得气敏传感器两端的电压增大；再根据，电源电压U不变，总电流I减小，因此电路的总功率变小，综上可知B正确，CD错误。
A．由上述分析可知，该电表是并联在电路中的电压表，因此A错误。
故选B。
【分析】1、由图可知电表并联在气敏传感器两端，因此该电表为电压表，测量的是气敏传感器两端的电压。
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、电功率的计算：公式为P=UI。
12．【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用；串联电路的电压规律；电路故障的判断
【解析】【解答】A．甲图中电压表选择的是0~3V量程，该量程的分度值为0.1V，可以读得电压表示数为1.5V，因此A选项错误；
B．使用电压表时，电流需要从正接线柱流入、从负接线柱流出，本题中电压表的正接线柱和金属片B相连，因此金属片B是这个盐水电池的正极，故B选项错误；
C．由前面的分析可知A是盐水电池的负极、B是正极，乙图中LED的负极接A、正极接B，正负极的连接方式正确；LED不发光的原因是这个盐水电池的电压仅为1.5V，低于LED所需的最低工作电压2V，因此C选项错误；
D．单个盐水电池的电压为1.5V，将两个盐水电池串联后总电压为3V，刚好落在LED要求的工作电压范围2~3.2V之间，因此可以点亮LED，故D选项正确。
故选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，据此分析电路的正极；
2、LED灯泡工作电压为2-3.2V，所以低于2V灯泡不亮，电压位于该范围，电灯泡发光。
13．【答案】低；可再生；87
【知识点】热量的计算；热机的效率；能源及其分类
【解析】【解答】根据比热容公式变形可得，当物质的质量和吸收的热量都相同时，物质的比热容越大，温度的升高量就越小。海水的比热容大，因此吸收相同热量后，温度升高得更少，温度更低。
可再生能源的定义是可以源源不断从自然界中获得的能源，风能可以持续从自然界得到补充，因此风电属于可再生能源。
PUE的定义是数据中心总耗电量与数据中心IT设备耗电量的比值，已知该超算中心PUE=1.15，说明数据中心总耗电量是IT设备耗电量的1.15倍。数据中心的能量利用效率是IT设备耗电量占总耗电量的百分比，计算可得能量利用效率为。
【分析】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；
比热容的应用：水的比热容较大，用水做冷却剂；
PUE的定义是数据中心总耗电量与数据中心IT设备耗电量的比值，能量效率的计算：耗电量和总耗电量的比值。
14．【答案】并联；8；汽化
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；串联电路和并联电路的辨别；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】因为各根电阻丝工作时互不干扰，因此电阻丝的连接方式为并联；当电阻丝工作时，单根电阻丝通过的电流为：；结合电路结构可知，A端位于整个并联电路的干路上，因此流经A端的总电流为
除雾过程中，玻璃上的液态小水珠变为气态的水蒸气，该物态变化属于汽化现象。
【分析】1、电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路；
2、汽化为液态变为气态，会吸收热量，如：蒸发；
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，并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
15．【答案】扩散；电磁波
【知识点】电磁波在日常生活中的应用；分子热运动
【解析】【解答】 烤好后鸡翅的香味四溢，是香气分子在不停地做无规则运动的结果，属于扩散现象。
太空中是真空环境，声音无法在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播。
故答案为：扩散；电磁波。
【分析】（1）不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现，温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。
（2）电磁波可以在真空中传播，便于太空中传递信息。
16．【答案】上；橙子
【知识点】惯性及其现象；参照物及其选择
【解析】【解答】当我们用锤子猛烈敲击筷子的上端时，筷子会受到向下的敲击力，立刻向下做加速运动；但橙子原本处于静止状态，由于惯性，它会保持原本的静止状态不跟随筷子立刻向下运动。如果以向下运动的筷子作为参照物，橙子的位置相对于筷子是向上变化的，因此橙子会相对筷子向上运动。
【分析】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；
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。
17．【答案】
【知识点】重力示意图；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】过O点，沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，将其标注为拉力F；再沿竖直向下的方向，画一条和F长度相等的带箭头线段，标注为重力G，受力示意图就绘制完成了，作图即可。
【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。
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。
拉力沿着绳子方向向上，作用于物体重心。
18．【答案】
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路的连接
【解析】【解答】火线需要先接入开关，再从开关引出接至三孔插座的右孔；零线直接接入三孔插座的左孔；题目中地线已经接好了插座的上接地孔，不需要再进行调整，按照这个连接规则绘制连线即可。
【分析】电灯和开关的接法：零线直接进入灯泡的螺旋套；火线先接入开关，再进入灯泡顶端的金属点；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
19．【答案】（1）确定像的位置；蜡烛A
（2）①；②
（3）验证连线与镜面是否垂直
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】（1）玻璃板具有透光性，不仅可以通过反射得到蜡烛A的像，还能让我们透过玻璃板看到后方的蜡烛B，因此方便我们确定像的位置；本实验采用等效替代法来比较像和物体的大小关系，我们将和蜡烛A大小相同的蜡烛B移动到蜡烛A像的位置，让蜡烛B和蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛B替代的物体就是蜡烛A本身。
（2）平面镜成像的原理是光的反射，反射光线是从平面镜的镜面侧，也就是蜡烛A所在的一侧射出进入人眼的，所以我们要在①侧也就是镜前观察才能看到像；虚像不能承接在光屏上，验证虚像时我们把光屏放在像所在的镜后位置，直接在②侧也就是镜后观察光屏，如果光屏上不能承接到像，就可以说明平面镜成的是虚像。
（3）平面镜成像时，像与物体关于平面镜对称，这个结论需要同时满足两个条件：第一，像和物体对应点到平面镜的距离相等，第二，像和物体对应点的连线和平面镜垂直。因此我们测量完对应点到镜面的距离后，还需要验证对应点的连线是否和镜面垂直。
【分析】1、平面镜成像试验：实验仪器有白纸、薄玻璃板（便于确定像的位置），两根大小相同的蜡烛，A蜡烛点燃，B蜡烛熄灭（使用B和蜡烛A的像进行比较，判断像物大小关系），光线最好在较暗的环境中观察，方便观察像的位置
2、实验步骤：将玻璃垂直于白纸，点燃蜡烛A， 在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止；在蜡烛B一侧放置光屏，光屏上无法成像
3、试验结论：平面镜成像特点为物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。
（1）玻璃板是透明的，既能反射成像，又能透过玻璃板观察到后方的蜡烛B，因此便于确定像的位置；本实验用等效替代法比较像与物的大小关系，将与A等大的蜡烛B放在A的像的位置，让B与A的像重合，蜡烛B替代的就是蜡烛A。
（2）平面镜成像是光的反射形成的，反射光线来自蜡烛A所在的镜前一侧，因此观察像需要在①处观察；虚像无法呈现在光屏上，验证虚像时，光屏放在像所在的镜后位置，需要直接在镜后的②处观察光屏，若光屏上没有像，即可证明是虚像。
（3）像与物体关于镜面对称，需要同时满足两个结论：对应点到镜面的距离相等、对应点的连线与镜面垂直。因此在测量距离后，还需要验证连线是否与镜面垂直。
20．【答案】（1）便于测量力臂；右
（2）B
（3）C；力的作用线
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）实验过程中，让杠杆在水平位置保持平衡，此时两个力的力臂刚好与杠杆重合，我们可以直接从杠杆上读出力臂的长度。观察图甲可知，杠杆左端下沉、右端上翘，根据调节规则“平衡螺母向杠杆上翘的一端调节”，因此需要将杠杆的平衡螺母向右调节。
（2）小明能够得出“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”这个结论，是因为他实验过程中始终让力沿竖直方向作用在杠杆上，没有改变力的作用方向。当力的方向不与杠杆垂直时，力臂的长度并不等于支点到力作用点的距离，该结论就不再成立，因此小明的结论不具备普遍性，所以应当选B。
（3）已知，若把A处悬挂的钩码改挂到C处，力的大小没有变化，支点到力作用点的距离也没有变化，但是力臂的长度发生了改变，最终杠杆无法保持平衡，由此我们可以得出：影响杠杆平衡的因素是力的大小，以及支点到力的作用线的距离。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ，原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂，首先对杠杆进行调平：调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂，当指针偏左表明左侧较重，所以需要增加右侧力和力臂；调平的原因为：减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置，记录多组试验数据，分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系；其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆，反之属于在省力杠杆；题目中始终让力沿竖直方向作用在杠杆上，没有改变力的作用方向，所以需要改编力的方向，继续饰演；
3、最后，使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析，改变拉力的方向，实质为改变动力臂的大小，动力臂变小，则动力变大。
（1）[1][2]实验中让杠杆在水平位置平衡，两力臂刚好在杠杆上，可直接读取力臂。 图甲中杠杆左端下沉、右端上翘，根据“平衡螺母向高的一端调节”，需要将平衡螺母向右侧调节。
（2）小明得出“动力×支点到力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是因为他只在力沿竖直方向的情况下做了实验，没有改变力的方向。 当力的方向与杠杆不垂直时，力臂不等于支点到力作用点的距离，所以结论不具有普遍性，因此选B。
（3）已知，把A处悬挂的钩码改挂在C处时，力的大小不变，力到力的作用点的长度不变，但力臂的长度发生了变化，杠杆不再平衡。由此可判断：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
21．【答案】高度差；电流；；大于；平行；导体运动；右
【知识点】焦耳定律；电流的热效应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】（1）本实验利用转换法比较电流产生热量的多少，电流产生的热量越多，容器内空气的膨胀程度越大，U形管两侧液面的高度差就越大，所以实验中通过观察U形管液面的高度差来反映电流产生热量的多少。
（2） 图甲中，两个容器中电阻的通电时间相同，实验中需要控制电阻大小相同、通过电阻的电流不同，以此来探究电流产生的热量与电流的关系。
因为左侧容器内的电阻阻值为5Ω，根据控制变量的要求，右侧容器内的阻值也需要为5Ω。
从电路结构可以看出，是干路电流，大小等于支路电流与支路电流之和，因此大于。
（3）本实验中的U形磁铁，磁感线沿竖直方向分布；第1、2次实验中导体沿竖直方向运动，运动方向和磁感线方向平行，没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，电流表指针不发生偏转。
（4） 第3、4次实验中，磁场方向保持不变，只改变导体的运动方向，观察到感应电流的方向也随之改变，由此可以说明感应电流的方向与导体的运动方向有关。
固定导体AB不动，水平向右移动磁铁时，以磁铁为参照物，导体AB相当于水平向左运动，切割磁感线的方向和第3次实验的切割方向一致，因此感应电流的方向不变，电流表指针会向右偏转。
【分析】1、探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；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，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。
2、发电机本质是磁生电，能量转换为机械能转化为电能，原理为：电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息，电磁感应产生电流的方向和磁场方向以及切割磁感线方向有关。
22．【答案】（1）解：水的重力
（2）解：海水压强
排水口受到的压力
打开排水口需要的力等于该压力， 对应重力为500N的中学生数量
（3）解：机器人浸没在水中悬停，浮力
机器人总重力
由平衡关系，得
【知识点】密度公式及其应用；压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）结合重力公式计算水的重力；
（2）根据P=ρgh计算海水压强，排水口受到的压力，打开排水口需要的力等于该压力， 据此计算对应重力为500N的中学生数量；
（3）机器人浸没在水中悬停，浮力等于总重力，浮力大小为，机器人总重力，可列所以。
（1）水的重力
（2）海水压强
排水口受到的压力
打开排水口需要的力等于该压力， 对应重力为500N的中学生数量
（3）机器人浸没在水中悬停，浮力
机器人总重力
由平衡关系，得
23．【答案】（1）解：由题意得，插座额定电压，允许通过的最大电流，计算插座允许承载的最大功率
对比各型号额定功率，不超过的最大额定功率为，对应型号为TDS-40，因此可选购该型号。
（2）解：由题意得，水的质量，初温，末温，加热功率，加热时间
计算水吸收的热量
计算加热过程热水器消耗的电能
计算热效率
因为，因此该热水器热效率与说明书相符。
（3）断开；减小；增大
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热机的效率；电路的动态分析；电功率的计算；多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】多状态电路分析：原理为，电源电压U不变，总电阻越大，总功率越小，为保温状态。当S闭合、S1断开时，电路总电阻大，总功率小，因此S1断开时为保温状态。
提高保温功率：保温功率，U不变，要增大，需要减小R1的阻值。
加热时R1、R2并联，总加热功率，要求不变，增大后，减小，增大R2的阻值。
【分析】（1）插座额定电压，允许通过的最大电流，计算插座允许承载的最大功率，据此计算分析选购该型号。
（2）水的质量，初温，末温，结合热量的计算公式计算水吸收的热量，加热功率，加热时间，所以程热水器消耗的电能，结合效率公式计算热效率，据此分析该热水器热效率是否与说明书相符。
（3）分析电路：，电源电压U不变，总电阻越大，总功率越小，为保温状态。当S闭合、S1断开时，电路只有R1接入，总电阻更大，S1断开时为保温状态。
需要提高保温功率：保温功率，U不变，要增大，需要减小R1的阻值。加热时R1、R2并联，总加热功率，不变，增大后，需要减小，需要增大R2的阻值。
（1）由题意得，插座额定电压，允许通过的最大电流，计算插座允许承载的最大功率
对比各型号额定功率，不超过的最大额定功率为，对应型号为TDS-40，因此可选购该型号。
（2）由题意得，水的质量，初温，末温，加热功率，加热时间
计算水吸收的热量
计算加热过程热水器消耗的电能
计算热效率
因为，因此该热水器热效率与说明书相符。
（3）[1]分析电路：电源电压U不变，根据，总电阻越大，总功率越小，为保温状态。当S闭合、S1断开时，电路只有R1接入，总电阻更大，总功率更小，因此S1断开时为保温状态。
[2]已知加热功率符合要求，保温功率太低，需要提高保温功率：保温功率，U不变，要增大，需要减小R1的阻值。
[3]加热时R1、R2并联，总加热功率，要求不变，增大后，需要减小，因此需要增大R2的阻值。
1 / 12026年湖北宜昌市伍家区九年级学业水平监测物理试题
1．歌曲《义勇军进行曲》简谱中有如下片段：1355|6531|5 153|2___________|，其中的数字符号表示声音的（　　）
A．响度 B．音调 C．音色 D．声速
【答案】B
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】在音乐简谱中，不同数字对应着不同高低的声音，声音的高低由音调来描述，因此音乐简谱中的数字记录的是声音的音调。故B正确，A、C、D错误。
故选B。
【分析】声音的特点：不同材料决定音色不同；振幅决定响度；振动频率决定音频；振动频率决定音频，频率越高，音调越高，频率越低，音调越低；声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大．
2．真空镀膜是工业上常用的技术，它是在真空环境下，将固态金属加热直接变成气态，再沉积到材料表面形成固态薄膜。此过程发生的物态变化是（　　）
A．先熔化后汽化 B．先升华后凝华
C．先凝华后升华 D．先熔化后凝固
【答案】B
【知识点】升华及升华吸热；凝华及凝华放热
【解析】【解答】题干中的加工方法是先将固态金属加热变为气态，再让气态金属在材料表面重新沉积变为固态薄膜：物质从固态直接转变为气态的过程属于升华，因此第一步的物态变化是升华；物质从气态直接转变为固态的过程属于凝华，因此第二步的物态变化是凝华。整个过程为先升华后凝华，因此B正确，A、C、D错误。
故选B。
【分析】(1)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。
(2)六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。
3．如图所示，迅速下压空气引火仪的活塞，此时筒内气体的（　　）
A．压强增大 B．内能减小 C．质量变大 D．密度变小
【答案】A
【知识点】质量及其特性；密度及其特性；做功改变物体内能；压强的大小及其计算
【解析】【解答】A．对于一定质量的气体，体积越小时气体压强越大，同时若温度升高，还会进一步使压强增大，因此A正确；
B．当快速下压活塞时，活塞对筒内的气体做功，机械能转化为气体的内能，会使气体的内能增加、温度升高，因此B错误；
C．由于过程中没有漏气，因此筒内气体的质量保持不变，因此C错误；
D．气体被压缩后体积减小，而质量m不变，根据可知，气体的密度会变大，因此D错误。
故选A。
【分析】1、密闭容器，容器体积减小，压强越大；
2、活塞压缩空气，类似打气筒，活塞的机械能转化为空气的内能，空气温度增加，通过热传递使得棉花燃烧；
2、质量和体积无关，所以下压过程中，气体质量不变，气体体积减小，密度增加。
4．如图，将印有花的透明胶片贴在发光手电筒前端玻璃上，正对着焦距为10cm的凸透镜，调整位置，墙上出现一朵清晰放大的“花”。下列说法正确的是（　　）
A．此透镜可作为近视眼镜镜片
B．胶片与透镜的距离小于10cm
C．胶片上的花相对于墙上的花是倒立的
D．白墙与透镜的距离为物距
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】已知该凸透镜的焦距，此时墙上能得到清晰放大的实像，根据凸透镜成像规律可知：此时物距满足，也就是，像距满足，也就是，最终成倒立放大的实像。
A．近视眼的成因是晶状体折光能力过强，像成在视网膜前方，需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜矫正；而凸透镜对光线有会聚作用，是用来矫正远视眼的，和本情景不符。因此A错误。
B．本情景中，胶片是成像的物体，它到透镜的距离是物距，根据前面的分析，物距需要满足；如果物距小于10cm，成的是虚像，无法呈现在墙面上。因此B错误。
C．凸透镜成实像时，实像相对于物体是倒立的，因此墙上的像相对于胶片上的花是倒立的，反过来，胶片上的花相对于墙上的像也是倒立的。因此C正确。
D．物距的定义是物体到透镜的距离，本情景中胶片是物体，因此胶片到透镜的距离才是物距，白墙到透镜的距离是像距。因此D错误。
故选C。
【分析】1、远视眼，光线汇聚作用较弱，需要凸透镜（对光线具有汇聚作用）进行矫正
近视眼对光线汇聚作用较强，需要凹透镜（对光线具有发散作用）进行矫正。
2、物距等于一倍焦距不成像，物距小于小倍焦距，成正立、放大的虚像，例子有放大镜；
3、物距为物体到透镜的距离，像距为光屏到透镜的距离；
4、凸透镜成实像时，实像相对于物体是倒立的，墙上的像相对于胶片上的花是倒立的。
5．航天小组的同学们调查了铝合金和碳纤维两种材料，其质量与体积关系如图所示。分析图像可知（　　）
A．铝合金的密度为
B．碳纤维的密度是铝合金的0.5倍
C．质量相同时，用铝合金制成的实心部件体积较大
D．体积相同时，用碳纤维制成的实心部件质量较大
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】AB．结合密度公式计算可知铝合金的密度为、
，故B符合题意，A不符合题意；
CD．结合AB分析可知.质量相同时，用碳纤维制成的实心部件体积较大，体积相同时，用碳纤维制成的实心部件质量较小，故CD不符合题意。
故选B。
【分析】1、密度的性质：密度是物质的基本属性，不随质量和体积的变化而变化；只和材料本身以及材料状态有关；
密度公式m=ρV。
6．生活中许多“吸”的现象，实际上是大气压的原因。下列现象中的“吸”，因为大气压的是（　　）
A．磁性冰箱贴“吸”附在金属门上
B．吸盘挂钩“吸”在光滑墙面上
C．电视屏幕“吸”附灰尘
D．表面光滑的铅块挤压后“吸”在一起
【答案】B
【知识点】大气压强的存在；两种电荷；磁场；分子间相互作用力
【解析】【解答】A，磁性冰箱贴能够贴在金属冰箱门上，依靠的是磁体本身的磁性吸引力，该现象与大气压没有关系，因此A错误；
B，使用吸盘挂钩吸附在墙面上时，需要先把吸盘内部的空气挤出去，让吸盘内部的气压远小于外界的大气压，正是依靠大气压的作用才将吸盘牢牢压在光滑的墙面上，这个现象产生的原因就是大气压，因此B正确；
C，电视屏幕容易吸附灰尘，是因为电视屏幕带电，带电体具有吸引轻小物体的性质，这属于静电现象，和大气压无关，因此C错误；
D，两块光滑铅块经过挤压后能够吸附在一起，这是因为分子之间存在相互作用的引力，该现象和大气压无关，因此D错误。
故选B。
【分析】1、磁性作用规律：异性磁极相互吸引，同种磁极相互排斥
2、大气压的应用；吸盘是将吸盘内部的气压减小，导致外界大气压大于内部气压，将吸盘压在墙面，和吸管吸取饮料的原理相同；
3、电荷作用规律：异性电荷相互吸引，同种电荷相互排斥； 毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；
4、微观粒子的构成特点：分子之间存在间隙，分子间的相互作用力包括引力和斥力。
7．在举重比赛中，当运动员双臂竖直举起杠铃静止时，如图所示。与杠铃受到的重力是一对平衡力的是（　　）
A．杠铃对运动员的压力 B．运动员对杠铃的支持力
C．地面对运动员的支持力 D．运动员对地面的压力
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别
【解析】【解答】对杠铃的受力情况进行分析，可以发现杠铃所受的重力，和运动员对杠铃的支持力，满足大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上这几个平衡力的条件，故二者是一对平衡力，所以B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】平衡力的特点为：大小相同，方向相反，作用在同一个物体上。
8．如图所示，两个工人相互配合，正在将公路旁的栏杆掰到立柱上以固定，由于栏杆有很大的弹性，为了省力，工人巧妙地将绳子一端固定在立柱上，照图样绕在栏杆和立柱上，在绳子末端用力拉。关于这个情景，下列说法正确的是（　　）
A．立柱相当于动滑轮
B．栏杆相当于定滑轮
C．此时拉栏杆的绳子有2段
D．绳子末端移动距离是栏杆移动距离的3倍
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】AB．定滑轮的轴位置固定不动，它不省力但能够改变力的方向；动滑轮的轴会随被拉物体一同运动，可以省力但无法改变力的方向。结合题目对应的图分析，立柱位置固定不动，因此它相当于定滑轮，栏杆会随拉力一起运动，因此它相当于动滑轮，故A、B错误；
C．观察图中的绕线方式能够发现，拉动栏杆的绳子一共有2段，故C正确；
D．在滑轮组中，绳子自由端移动的距离s和物体移动的距离h满足关系，其中n是承担阻力的绳子段数，本题中，因此绳子末端移动的距离是栏杆移动距离的2倍，故D错误。
故选C。
【分析】1、定滑轮工作时轮轴固定，动滑轮工作时，轮轴会移动，所以立柱位置固定不动，因此相当于定滑轮，栏杆会随拉力一起运动，因此相当于动滑轮；
2、定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力
3、n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍。
9．爸爸带小明在湖边游玩，将所带的水壶和水杯放在水平沙滩上，发现两者陷入沙子一样深，如图所示，已知水壶的底面积大于水杯底面积，水壶的质量为m1，水杯的质量为m2，二者对沙面的压强分别为p1、p2，根据以上信息可知（　　）
A．， B．，
C．， D．，
【答案】D
【知识点】压强大小比较；压强的大小及其计算
【解析】【解答】已知水壶和水杯在沙子上的下陷程度一致，说明二者对沙子表面的压力作用效果相同，也就是水壶和水杯对沙面的压强相等，即。
水壶的底面积比水杯的底面积更大，根据压强变形公式可以得出，水壶对沙面的压力更大；水平面上物体对接触面的压力等于自身重力，因此水壶的总重力比水杯的总重力大，再结合重力公式可得，水壶的总质量大于水杯的总质量，也就是，D符合题意。
故选D。
【分析】1、在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中 压力作用效果 难以直接测量，所以需要通过沙子的凹陷程度进行测量；沙子下陷程度一致，说明沙子表面的压力作用效果相同；
2、压强的影响因素：公式为P=F/S，所以压强的大小和压力大小成正比，和受力面积成反比；压强大小于接触面材料无关，所以在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
10．如图所示是核电站的工作流程图，下列关于核电站的说法正确的是（　　）
A．核反应堆中发生的是核聚变
B．核反应堆处发生的是内能转化为核能
C．汽轮机处发生的是内能转化为机械能
D．发电机处发生的是电能转化为机械能
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；核电站发电过程中的能量转化；核裂变
【解析】【解答】A. 当前人类能够安全、可控利用的核能反应类型是核裂变，核电站的核反应堆中发生的正是可控核裂变，因此A错误；
B. 核反应堆内的核原料发生裂变反应时，是将核能转化为内能，因此B错误；
C. 在核电站工作流程中，汽轮机工作时，会将核反应产生的内能转化为带动发电机的机械能，因此C正确；
D. 发电机是依靠电磁感应原理工作的，它是将汽轮机传递的机械能转化为电能，因此D错误。
故选C。
【分析】1、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；
2、核裂变反应将核能转化为内能，内能在转化为机械能；
3、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息。
11．如图为某科研团队设计的天然气泄漏检测电路原理图，电源电压恒定，R0为定值电阻，气敏传感器的电阻随天然气浓度的增大而增大，当检测到天然气浓度增大时（　　）
A．电表是电流表 B．电表的示数变大
C．R0两端电压增大 D．电路总功率变大
【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】BCD．已知气敏传感器的阻值随天然气浓度增大而增大，因此当天然气浓度升高时，电路总电阻变大，电源电压保持不变，根据可得，电路中的电流会减小。定值电阻R0的阻值不变，因此R0两端的电压减小；根据串联电路总电压等于各部分电压之和，可得气敏传感器两端的电压增大；再根据，电源电压U不变，总电流I减小，因此电路的总功率变小，综上可知B正确，CD错误。
A．由上述分析可知，该电表是并联在电路中的电压表，因此A错误。
故选B。
【分析】1、由图可知电表并联在气敏传感器两端，因此该电表为电压表，测量的是气敏传感器两端的电压。
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、电功率的计算：公式为P=UI。
12．将金属片A、B插入盐水中，形成盐水电池，用电压表测该盐水电池两端电压，如图甲，移走电压表后将某型号LED（参数见铭牌）接在盐水电池两端，如图乙，LED不发光（器材完好）。下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数为7.5V
B．金属片B是盐水电池的负极
C．LED不发光是因为它的正负极接反了
D．两个盐水电池串联可以点亮这个LED灯
【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用；串联电路的电压规律；电路故障的判断
【解析】【解答】A．甲图中电压表选择的是0~3V量程，该量程的分度值为0.1V，可以读得电压表示数为1.5V，因此A选项错误；
B．使用电压表时，电流需要从正接线柱流入、从负接线柱流出，本题中电压表的正接线柱和金属片B相连，因此金属片B是这个盐水电池的正极，故B选项错误；
C．由前面的分析可知A是盐水电池的负极、B是正极，乙图中LED的负极接A、正极接B，正负极的连接方式正确；LED不发光的原因是这个盐水电池的电压仅为1.5V，低于LED所需的最低工作电压2V，因此C选项错误；
D．单个盐水电池的电压为1.5V，将两个盐水电池串联后总电压为3V，刚好落在LED要求的工作电压范围2~3.2V之间，因此可以点亮LED，故D选项正确。
故选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，据此分析电路的正极；
2、LED灯泡工作电压为2-3.2V，所以低于2V灯泡不亮，电压位于该范围，电灯泡发光。
13．我国首个海底数据中心于2026年4月投入使用，该中心位于海平面下10~15米处，利用海水作为天然散热器。这是因为海水的比热容较大，在吸收相同热量时温度升高较　 　（选填“高”或“低”）。数据中心紧邻海上风电场，可实现绿色节能运行，风电属于　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。传统陆上数据中心PUE 值在1.4~1.6之间（每花1度电处理数据，得多花0.4~0.6度电来降温），而海底数据中心的PUE 可以低到1.15，该数据中心的能量利用效率为　 　%（取整数）。
【答案】低；可再生；87
【知识点】热量的计算；热机的效率；能源及其分类
【解析】【解答】根据比热容公式变形可得，当物质的质量和吸收的热量都相同时，物质的比热容越大，温度的升高量就越小。海水的比热容大，因此吸收相同热量后，温度升高得更少，温度更低。
可再生能源的定义是可以源源不断从自然界中获得的能源，风能可以持续从自然界得到补充，因此风电属于可再生能源。
PUE的定义是数据中心总耗电量与数据中心IT设备耗电量的比值，已知该超算中心PUE=1.15，说明数据中心总耗电量是IT设备耗电量的1.15倍。数据中心的能量利用效率是IT设备耗电量占总耗电量的百分比，计算可得能量利用效率为。
【分析】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；
比热容的应用：水的比热容较大，用水做冷却剂；
PUE的定义是数据中心总耗电量与数据中心IT设备耗电量的比值，能量效率的计算：耗电量和总耗电量的比值。
14．如图是汽车后挡风玻璃的除雾装置：导电条的电阻不计，8根较细的线条是电阻丝，覆盖在玻璃表面，每根电阻丝的电阻值均为12Ω，导电条A、B两端与12V电源相连。这8根电阻丝是　 　（选填“串联”或“并联”）的，从A端流过的电流是　 　A。除雾时发生的物体变化是　 　。
【答案】并联；8；汽化
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；串联电路和并联电路的辨别；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】因为各根电阻丝工作时互不干扰，因此电阻丝的连接方式为并联；当电阻丝工作时，单根电阻丝通过的电流为：；结合电路结构可知，A端位于整个并联电路的干路上，因此流经A端的总电流为
除雾过程中，玻璃上的液态小水珠变为气态的水蒸气，该物态变化属于汽化现象。
【分析】1、电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路；
2、汽化为液态变为气态，会吸收热量，如：蒸发；
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，并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
15．2025年11月3日中国空间站迎来“厨房神器”——热风烘烤机，如图所示是太空烤出来的鸡翅，烤好的鸡翅香味四溢，这是一种　 　现象，地面指挥中心能实时观看“太空烧烤”画面，是利用　 　来传递信息的。
【答案】扩散；电磁波
【知识点】电磁波在日常生活中的应用；分子热运动
【解析】【解答】 烤好后鸡翅的香味四溢，是香气分子在不停地做无规则运动的结果，属于扩散现象。
太空中是真空环境，声音无法在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播。
故答案为：扩散；电磁波。
【分析】（1）不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现，温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。
（2）电磁波可以在真空中传播，便于太空中传递信息。
16．如图所示，在魔术表演中，魔术师用一根筷子的一端穿过一颗橙子，用左手提着筷子，让橙子处于筷子的下端，紧接着魔术师用锤子多次猛烈敲击筷子上方，观众看到橙子相对于筷子向　 　（选填“上”或“下”）运动，这是因为　 　（选填“筷子”或“橙子”）具有惯性的缘故。
【答案】上；橙子
【知识点】惯性及其现象；参照物及其选择
【解析】【解答】当我们用锤子猛烈敲击筷子的上端时，筷子会受到向下的敲击力，立刻向下做加速运动；但橙子原本处于静止状态，由于惯性，它会保持原本的静止状态不跟随筷子立刻向下运动。如果以向下运动的筷子作为参照物，橙子的位置相对于筷子是向上变化的，因此橙子会相对筷子向上运动。
【分析】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；
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。
17．如图甲是农民用无人机从山上运送橘子下山的情景，无人机的应用大大减轻了劳动强度，提高了效率。当橘子随着无人机匀速下降时，请在乙图中画出这筐橘子的受力示意图（忽略空气阻力，O为重心）。
【答案】
【知识点】重力示意图；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】过O点，沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，将其标注为拉力F；再沿竖直向下的方向，画一条和F长度相等的带箭头线段，标注为重力G，受力示意图就绘制完成了，作图即可。
【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。
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。
拉力沿着绳子方向向上，作用于物体重心。
18．图甲中一个带有开关的三孔插座，现在需要用开关控制这个三孔插座，不用电器时，只需断开开关，避免反复插、拔用电器的插头。请根据安全用电原则将其正确连入图乙的家庭电路中。
【答案】
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路的连接
【解析】【解答】火线需要先接入开关，再从开关引出接至三孔插座的右孔；零线直接接入三孔插座的左孔；题目中地线已经接好了插座的上接地孔，不需要再进行调整，按照这个连接规则绘制连线即可。
【分析】电灯和开关的接法：零线直接进入灯泡的螺旋套；火线先接入开关，再进入灯泡顶端的金属点；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
19．利用图甲所示装置探究平面镜成像规律，请你完善探究过程。
（1）实验中，用玻璃板代替平面镜的目的是：玻璃板既能成像，又便于　 　。为了比较像与物体的大小关系，用一只不点燃且与A等大的蜡烛B，放到玻璃板的背面去和像比较，此时蜡烛B替代的是　 　（选填“蜡烛A”或“像”）。
（2）观察所成的像时，视线应按照图乙中的　 　（选填①或②）去观察。为了确定所成的是否是虚像，需要在图乙右侧蜡烛位置放一个光屏，并在图中的　 　（选填①或②）处去观察光屏上是否有像。
（3）为了探究物体和像的位置是否关于镜面对称，如图丙所示，需要将像点和物体的位置点连接起来，测量它们到镜面的距离是否相等，还需要　 　。
【答案】（1）确定像的位置；蜡烛A
（2）①；②
（3）验证连线与镜面是否垂直
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】（1）玻璃板具有透光性，不仅可以通过反射得到蜡烛A的像，还能让我们透过玻璃板看到后方的蜡烛B，因此方便我们确定像的位置；本实验采用等效替代法来比较像和物体的大小关系，我们将和蜡烛A大小相同的蜡烛B移动到蜡烛A像的位置，让蜡烛B和蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛B替代的物体就是蜡烛A本身。
（2）平面镜成像的原理是光的反射，反射光线是从平面镜的镜面侧，也就是蜡烛A所在的一侧射出进入人眼的，所以我们要在①侧也就是镜前观察才能看到像；虚像不能承接在光屏上，验证虚像时我们把光屏放在像所在的镜后位置，直接在②侧也就是镜后观察光屏，如果光屏上不能承接到像，就可以说明平面镜成的是虚像。
（3）平面镜成像时，像与物体关于平面镜对称，这个结论需要同时满足两个条件：第一，像和物体对应点到平面镜的距离相等，第二，像和物体对应点的连线和平面镜垂直。因此我们测量完对应点到镜面的距离后，还需要验证对应点的连线是否和镜面垂直。
【分析】1、平面镜成像试验：实验仪器有白纸、薄玻璃板（便于确定像的位置），两根大小相同的蜡烛，A蜡烛点燃，B蜡烛熄灭（使用B和蜡烛A的像进行比较，判断像物大小关系），光线最好在较暗的环境中观察，方便观察像的位置
2、实验步骤：将玻璃垂直于白纸，点燃蜡烛A， 在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止；在蜡烛B一侧放置光屏，光屏上无法成像
3、试验结论：平面镜成像特点为物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。
（1）玻璃板是透明的，既能反射成像，又能透过玻璃板观察到后方的蜡烛B，因此便于确定像的位置；本实验用等效替代法比较像与物的大小关系，将与A等大的蜡烛B放在A的像的位置，让B与A的像重合，蜡烛B替代的就是蜡烛A。
（2）平面镜成像是光的反射形成的，反射光线来自蜡烛A所在的镜前一侧，因此观察像需要在①处观察；虚像无法呈现在光屏上，验证虚像时，光屏放在像所在的镜后位置，需要直接在镜后的②处观察光屏，若光屏上没有像，即可证明是虚像。
（3）像与物体关于镜面对称，需要同时满足两个结论：对应点到镜面的距离相等、对应点的连线与镜面垂直。因此在测量距离后，还需要验证连线是否与镜面垂直。
20．在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）如图甲，实验中要让杠杆在水平位置平衡，原因是　 　，此时需要将两端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）侧适当调节才能使杠杆在水平位置平衡。
（2）如图乙，此时在A点挂两个钩码（每个钩码的重力均为0.5N），在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为1.5N，小明根据实验数据，得到结论：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，这个结论与杠杆的平衡条件不相符，原因是实验过程中没有 （选填序号）。
A．改变力的大小 B．改变力的方向 C．改变力的作用点
（3）如图丙，同学们利用较宽的水平平衡的杠杆（OC=OA）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。把A处悬挂的钩码改挂在　 　（选填“C”或“D”）处，发现杠杆不再水平平衡。由此初步判断：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到　 　的距离。
【答案】（1）便于测量力臂；右
（2）B
（3）C；力的作用线
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）实验过程中，让杠杆在水平位置保持平衡，此时两个力的力臂刚好与杠杆重合，我们可以直接从杠杆上读出力臂的长度。观察图甲可知，杠杆左端下沉、右端上翘，根据调节规则“平衡螺母向杠杆上翘的一端调节”，因此需要将杠杆的平衡螺母向右调节。
（2）小明能够得出“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”这个结论，是因为他实验过程中始终让力沿竖直方向作用在杠杆上，没有改变力的作用方向。当力的方向不与杠杆垂直时，力臂的长度并不等于支点到力作用点的距离，该结论就不再成立，因此小明的结论不具备普遍性，所以应当选B。
（3）已知，若把A处悬挂的钩码改挂到C处，力的大小没有变化，支点到力作用点的距离也没有变化，但是力臂的长度发生了改变，最终杠杆无法保持平衡，由此我们可以得出：影响杠杆平衡的因素是力的大小，以及支点到力的作用线的距离。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ，原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂，首先对杠杆进行调平：调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂，当指针偏左表明左侧较重，所以需要增加右侧力和力臂；调平的原因为：减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置，记录多组试验数据，分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系；其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆，反之属于在省力杠杆；题目中始终让力沿竖直方向作用在杠杆上，没有改变力的作用方向，所以需要改编力的方向，继续饰演；
3、最后，使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析，改变拉力的方向，实质为改变动力臂的大小，动力臂变小，则动力变大。
（1）[1][2]实验中让杠杆在水平位置平衡，两力臂刚好在杠杆上，可直接读取力臂。 图甲中杠杆左端下沉、右端上翘，根据“平衡螺母向高的一端调节”，需要将平衡螺母向右侧调节。
（2）小明得出“动力×支点到力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是因为他只在力沿竖直方向的情况下做了实验，没有改变力的方向。 当力的方向与杠杆不垂直时，力臂不等于支点到力作用点的距离，所以结论不具有普遍性，因此选B。
（3）已知，把A处悬挂的钩码改挂在C处时，力的大小不变，力到力的作用点的长度不变，但力臂的长度发生了变化，杠杆不再平衡。由此可判断：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
21．请补全以下两个实验的探究过程：
实验一：利用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电流和电阻的关系”，两个透明容器中封闭着电阻丝和等量的空气，初始时U形管内各液面均在同一水平面上。
（1）实验中通过观察两个U形管中液面　 　的变化来比较电流通过导体产生热量的多少。
（2）观察图甲，这是为了探究电流通过导体产生热量的多少与　 　的关系，图中　 　（选填“”或“”）的阻值必须为5Ω，电流　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）。
实验二：如图乙是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，U形磁铁水平放置，让导体AB在磁场中运动，观察灵敏电流表指针的偏转情况，记录在表中。
实验次数 导体棒移动情况 电流表指针偏转情况
1 竖直向上 不偏转
2 竖直向下 不偏转
3 水平向左 向右偏转
4 水平向右 向左偏转
根据表中记录的实验信息，完成下列问题：
（3）由第1、2两次实验可知，导体棒AB运动方向与磁感线方向　 　（选填“平行”或“不平行”）时不会产生感应电流。
（4）由第3、4两次实验可知，感应电流的方向与　 　的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流表的指针向　 　偏转。
【答案】高度差；电流；；大于；平行；导体运动；右
【知识点】焦耳定律；电流的热效应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】（1）本实验利用转换法比较电流产生热量的多少，电流产生的热量越多，容器内空气的膨胀程度越大，U形管两侧液面的高度差就越大，所以实验中通过观察U形管液面的高度差来反映电流产生热量的多少。
（2） 图甲中，两个容器中电阻的通电时间相同，实验中需要控制电阻大小相同、通过电阻的电流不同，以此来探究电流产生的热量与电流的关系。
因为左侧容器内的电阻阻值为5Ω，根据控制变量的要求，右侧容器内的阻值也需要为5Ω。
从电路结构可以看出，是干路电流，大小等于支路电流与支路电流之和，因此大于。
（3）本实验中的U形磁铁，磁感线沿竖直方向分布；第1、2次实验中导体沿竖直方向运动，运动方向和磁感线方向平行，没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，电流表指针不发生偏转。
（4） 第3、4次实验中，磁场方向保持不变，只改变导体的运动方向，观察到感应电流的方向也随之改变，由此可以说明感应电流的方向与导体的运动方向有关。
固定导体AB不动，水平向右移动磁铁时，以磁铁为参照物，导体AB相当于水平向左运动，切割磁感线的方向和第3次实验的切割方向一致，因此感应电流的方向不变，电流表指针会向右偏转。
【分析】1、探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；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，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。
2、发电机本质是磁生电，能量转换为机械能转化为电能，原理为：电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息，电磁感应产生电流的方向和磁场方向以及切割磁感线方向有关。
22．某科研团队研制了如图所示的水下勘察机器人，机器人可以通过两种方式控制浮沉，第一种是机器人内部水舱充、放水，水舱容积为。第二种是利用推进器提供竖直向上的推力，可以在0~50N之间调节。该机器人水舱没有充水时的重力为100N，机器人的总体积为，，g取10N/kg。
（1）水舱充满水后，水的重力是多少N？
（2）水下机器人到了深海，如果通过水舱排水来控制浮沉就很困难了，我们通过计算来体验吧。如果该机器人下潜到5000m深的水中，水舱排水口的面积为，要把排水口打开，需要多少N的力？这个力相当于多少个重力为500N的中学生的体重？
（3）当机器人在水舱充满水的情况下在水中悬停，求此时F的大小。
【答案】（1）解：水的重力
（2）解：海水压强
排水口受到的压力
打开排水口需要的力等于该压力， 对应重力为500N的中学生数量
（3）解：机器人浸没在水中悬停，浮力
机器人总重力
由平衡关系，得
【知识点】密度公式及其应用；压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）结合重力公式计算水的重力；
（2）根据P=ρgh计算海水压强，排水口受到的压力，打开排水口需要的力等于该压力， 据此计算对应重力为500N的中学生数量；
（3）机器人浸没在水中悬停，浮力等于总重力，浮力大小为，机器人总重力，可列所以。
（1）水的重力
（2）海水压强
排水口受到的压力
打开排水口需要的力等于该压力， 对应重力为500N的中学生数量
（3）机器人浸没在水中悬停，浮力
机器人总重力
由平衡关系，得
23．图甲是某品牌电热水器，其面板上的数字屏幕可显示水温。该品牌不同型号热水器的说明书（部分）如下面表格所示。
型号 TDS-30 TDS-40 TDS-50 TDS-60
额定加热功率 3000W 4000W 5000W 6000W
额定保温功率 200W 300W
额定电压 220V
储水量 50kg
热效率 ≥85% ≥85%
（1）在保证电路安全的前提下，小丽家想购买功率尽量大的热水器。图乙是为热水器预留的插座，请通过计算确定她家可选购的该品牌热水器型号；
（2）打开选购的热水器，屏幕显示20℃，小丽设置加热到60℃，40min后达到设定温度。请通过计算判断，该热水器的热效率是否与说明书相符[]；
（3）图丙是选购热水器的等效原理图，R1和R2都为加热电阻，当开关S闭合，S1　 　（选填“闭合”或“断开”）为保温状态。在出厂检测中，发现在额定电压下，加热功率与铭牌相符，但保温功率太低，你会建议厂家对电路中的电阻阻值做怎样的调整：R1　 　，R2　 　。（均选填“增大”“减小”或“保持不变”）
【答案】（1）解：由题意得，插座额定电压，允许通过的最大电流，计算插座允许承载的最大功率
对比各型号额定功率，不超过的最大额定功率为，对应型号为TDS-40，因此可选购该型号。
（2）解：由题意得，水的质量，初温，末温，加热功率，加热时间
计算水吸收的热量
计算加热过程热水器消耗的电能
计算热效率
因为，因此该热水器热效率与说明书相符。
（3）断开；减小；增大
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热机的效率；电路的动态分析；电功率的计算；多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】多状态电路分析：原理为，电源电压U不变，总电阻越大，总功率越小，为保温状态。当S闭合、S1断开时，电路总电阻大，总功率小，因此S1断开时为保温状态。
提高保温功率：保温功率，U不变，要增大，需要减小R1的阻值。
加热时R1、R2并联，总加热功率，要求不变，增大后，减小，增大R2的阻值。
【分析】（1）插座额定电压，允许通过的最大电流，计算插座允许承载的最大功率，据此计算分析选购该型号。
（2）水的质量，初温，末温，结合热量的计算公式计算水吸收的热量，加热功率，加热时间，所以程热水器消耗的电能，结合效率公式计算热效率，据此分析该热水器热效率是否与说明书相符。
（3）分析电路：，电源电压U不变，总电阻越大，总功率越小，为保温状态。当S闭合、S1断开时，电路只有R1接入，总电阻更大，S1断开时为保温状态。
需要提高保温功率：保温功率，U不变，要增大，需要减小R1的阻值。加热时R1、R2并联，总加热功率，不变，增大后，需要减小，需要增大R2的阻值。
（1）由题意得，插座额定电压，允许通过的最大电流，计算插座允许承载的最大功率
对比各型号额定功率，不超过的最大额定功率为，对应型号为TDS-40，因此可选购该型号。
（2）由题意得，水的质量，初温，末温，加热功率，加热时间
计算水吸收的热量
计算加热过程热水器消耗的电能
计算热效率
因为，因此该热水器热效率与说明书相符。
（3）[1]分析电路：电源电压U不变，根据，总电阻越大，总功率越小，为保温状态。当S闭合、S1断开时，电路只有R1接入，总电阻更大，总功率更小，因此S1断开时为保温状态。
[2]已知加热功率符合要求，保温功率太低，需要提高保温功率：保温功率，U不变，要增大，需要减小R1的阻值。
[3]加热时R1、R2并联，总加热功率，要求不变，增大后，需要减小，因此需要增大R2的阻值。
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