2019年广东省中考物理冲刺仿真模拟试卷
一．选择题（共7小题，共21分）
1．下列估测值中，最接近实际的是（ ）
A．教室高度约为20m
B．普通中学生的质量约为500g
C．学校里播放的眼保健操的时间约为5min
D．让人感觉舒适的洗澡水温度约为100℃
【分析】根据生活经验及对生活常识的了解，作出合理的估计，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，然后逐一分析各选项并作出判断。
【解答】解：
A、教室的高度约为3m，故A不符合实际；
B、普通中学生的质量约为50kg，故B不符合实际；
C、中小学课间活动时间一般是20min，做一遍眼保健操的时间大约是课间活动时间的四分之一，在5min左右，故C符合实际；
D、人的正常体温为37℃，洗澡的热水温度比人体温度略高，在40℃左右，故D不符合实际。
故选：C。
2．如图所示图象，如果在横坐标和纵坐标上加上适当的物理量及单位，可以用来描述（ ）
A．匀速直线运动中速度与路程的关系
B．同种物质的密度与质量的关系
C．同种物质的质量与体积的关系
D．匀速直线运动中速度与时间的关系
【分析】从图象上可以看出，该图象反应的物理量之间成正比关系，然后根据各选项之间的关系选择即可。
【解答】解：
由图象可知，横坐标表示的物理量和纵坐标表示的物理量是成正比的关系；
AD、匀速直线运动的物体，速度是一定值，速度与路程、时间的无关，不能用该图象描述。故AD错误；
B、密度是物体本事的一种特有的属性，与物体的质量无关，不能用该图象描述；故B错误；
C、同种物质质量与体积成正比，图象是一条过原点的倾斜直线，可以用该图象描述；故C正确。
故选：C。
3．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。下列说法错误的是（ ）
A．在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类特别重视太阳能的利用
B．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
C．卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波
D．光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量信息传输
【分析】（1）太阳能取之不尽用之不竭，而且环保，不会对环境产生影响，也在科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能。
（2）激光可以在光导纤维中传播。
（3）电磁波可以在真空中传播。
（4）超导体的电阻为零，不会放热，所以电能无法转化为内能。
【解答】解：A、理想能源应满足几个特点：环保，来源广泛，容易转化。太阳能是理想能源，在倡导“节能环保”、“低碳生活”的今天，注重新能源、理想能源的使用，故A正确；
B、电饭锅的电热丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为内能，故B错误；
C、卫星和地面的联系靠电磁波，将图片和声音等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面。故C正确；
D、光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方，具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量信息传输，故D正确。
故选：B。
4．如图所示的四个实验，下列说法中不正确的是（ ）
A．两个放有磁体的小车靠近，松手后两小车同时向后运动，说明力的作用是相互的
B．同一只自制密度计在两种液体中静止，甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
C．用橡皮锤敲击右侧的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，说明空气可以传声
D．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近轻质泡沫小球，小球被吸引，说明小球可能带正电
【分析】（1）磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（2）从图可知，密度计放在甲、乙液体中都漂浮，受到的浮力都等于密度计受到的重力，从而可以判断受到浮力的大小关系，从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系；
（3）声音的传播靠介质，气体、液体、固体都可作为传播声音的介质，两个音叉之间的传声介质是空气；
（4）电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；带电体能吸引轻小的物体。
【解答】解：
A、图中，两辆小车互相远离，说明受到了排斥力，由于两辆车上的N极与N极相互靠近，所以可以证明同名磁极相互排斥，而两物体向相反方向运动说明两小车受力是相互的；故A正确；
B、同一只密度计放在甲、乙液体中都漂浮，
所以，F浮甲＝F浮乙＝G，
由图知密度计排开液体的体积V排甲＞V排乙，
又因为F浮＝ρ液V排g，
所以，ρ甲＜ρ乙，故B错误；
C、声音由右边的音叉传播到左边的音叉，是借助它们之间的介质﹣﹣空气实现的，故C正确；
D、带负电的橡胶棒，轻质小球靠近橡胶棒，相互吸引，则小球可能带正电，又因为带电体有能吸引轻小的物体的性质，所以小球还可能不带电，故D正确。
故选：B。
5．下列事例中，利用大气压作用的是（ ）
A．小王用吸管将饮料吸入口中
B．医生用针筒把药水推入病人肌肉中
C．小丽常用洒水壶浇花
D．深水潜水员要穿特制的抗压潜水服
【分析】利用大气压往往是物体的一个位置和空气接触，另一个位置没有空气或空气减少。大气压强是由于空气具有重力和流动性而产生的，由此就能判断出生活中大气压存在和应用的一些现象。
【解答】解：A、用吸管吸饮料时，口腔内气压小于饮料瓶中的气压，在大气压的作用下，把饮料压入口内，这是有大气压的缘故，故A符合题意；
B、注射时，医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中，不是大气压的作用，故B不符合题意；
C、洒水壶形成了一个上端开口，底部连通的连通器，它是利用连通器的原理来进行工作的，不属于利用大气压。C不符合题意；
D、液体压强随深度的增加而增大，深水潜水员要穿特制的抗压潜水服，是为了承受更大的水压，不是大气压的作用，故D不符合题意。
故选：A。
6．如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来。下列说法正确的是（ ）
A．实验装置中的甲装置产生的现象在生活中的应用是电动机
B．实验装置中的乙装置的原理是电磁感应现象
C．实验装置中的乙装置把机械能转化为电能
D．若只把乙中磁体的上下磁极对调后重复实验，那么导体 cd 的运动方向将与第一次相反
【分析】利用电磁感应和通电导体在磁场中受力的有关知识逐个分析四个选择项，从而得到答案。
【解答】解：
A、由图ab、cd与导线、开关组成了一个闭合电路，在图甲中导体ab水平用力向右移动时，切割磁感线，产生感应电路，此时机械能转化为电能，是发电机原理。故A错误；
BC、图甲中导体ab中产生感应电流时，图乙中导体cd中也有电流通过，通电导体在磁场会受到力的作用，所以cd会运动起来，此时电能转化为机械能，是电动机的原理，故BC错误；
D、通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关，所以只把乙中磁体的上下磁极对调后重复实验，磁场的方向发生了改变，那么导体 cd 的运动方向将与第一次相反。故D正确。
故选：D。
7．下列说法中正确的是（ ）
A．物体的温度不变，它的内能不变
B．水凝固成冰，密度、比热容均发生变化
C．物体内能增加，一定是从外界吸收了热量
D．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
【分析】（1）当晶体熔化时，吸收热量，内能增加，但温度不变；
（2）水凝固成冰体积变大，密度减小；单位体积某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容是物质的一种特性。物质的比热容只跟物体的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。
（3）做功和热传递都能改变物体的内能；
（4）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
【解答】解：
A、物体的温度不变，它的内能可能不变，也可能增加，例如：当晶体熔化时，吸收热量，内能增加，但温度不变，故A错误；
B、水凝固成冰，状态改变，冰的比热容为2.1×103J/（kg•℃），小于水的比热容，所以比热容发生变化；水凝固成冰，质量不变，但体积增大，其密度减小，故B正确。
C、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故C错误；
D、燃料完全燃烧放出热量的多少，与燃料的热值和质量有关；所以，热值大的燃料完全燃烧，放出的热量不一定多，故D错误；
故选：B。
二．填空题（共7小题，共21分）
8．寒冬，济南市某处消防栓发生爆裂，大量的清水喷涌而出，在低温的作用下，附近绿化带内的植物全部穿上了厚厚的“冰衣”（如图所示），虽然气温没有回升，过一段时间，发现“冰衣”还是变小了。形成“冰衣”和“冰衣”变小所涉及的物态变化分别是 凝固 、 升华 。
【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。
【解答】解：绿化带内的植物全部穿上了厚厚的“冰衣”是喷射出来的水遇冷凝固形成的；
“冰衣”变小是固态的冰升华形成水蒸气。
故答案为：凝固；升华。
9．一边长为10cm的实心立方体金属块的质量为7.9kg，它的密度是 7.9×103 kg/m3；当把它放在水平地面上时，对地面的压强是 7742 Pa
【分析】①已知立方体的边长，可以得到其体积；已知质量和体积，两者之比是密度；
②已知立方体质量，可以得到重力，对水平面的压力等于其重力；已知立方体边长，可以得到底面积；已知压力和受力面积，可以得到立方体对地面的压强。
【解答】解：
立方体的体积：V＝a3＝（0.1m）3＝10﹣3m3，
立方体的密度：ρ＝＝＝7.9×103kg/m3；
立方体对地面的压力：F＝G＝mg＝7.9kg×9.8N/kg＝77.42N，
立方体与地面的接触面积：S＝（0.1m）2＝0.01m2，
立方体对地面的压强：p＝＝＝7742Pa；
故答案为：7.9×103；7742。
10．物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的，原子是由 原子核 和 核外带负电的电子 组成。科学家对原子的结构进行猜想和实验，并提出了多种模型。在如图所示的两种模型中， B
（选填“A”或“B”）是卢瑟福提出的原子核式模型。
【分析】分子是人们认识物质微观世界的一道大门，它是保持物质化学性质的最小微粒，而分子则由更小的微粒﹣﹣原子组成，原子还可以再分。卢瑟福在成功地进行了α粒子的散射实验后，提出了原子核式结构模型。原子的中心有一个原子核，占很小的体积，但其密度很大，几乎集中了原子的全部质量。带负电的电子在不同的轨道上绕原子核运动，就像地球绕太阳运动一样。
【解答】解：（1）物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的，原子是由处于原子中心的原子核与核外带负电的电子组成。
（2）卢瑟福的原子模型称为核式结构，如图B所示。
故答案为：原子核；核外带负电的电子；B。
11．P、Q是同一直线上相距10米的两点，甲、乙两物体沿直线分别从P、Q点同时出发，已知甲的速度为1米/秒，则甲的s﹣t图线为图中的 A 图线（选填“A”或“B”），10秒钟甲通过的路程为 10 米；若8秒时甲乙相遇，则乙的s﹣t图线在图中的 Ⅰ或Ⅲ （选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域。
【分析】（1）由物体的s﹣t图象可以得出，在一定时间内的路程，利用速度公式求A、B图线代表物体的移动速度，进而确定哪个图线为图中的A图线；利用s＝vt求10s甲通过的路程；
（2）由题知，甲、乙两物体沿直线分别从P、Q点同时出发，相遇时间t＝8s，
①若同向运动，甲追乙，s甲﹣s乙＝sPQ；乙追甲，s乙﹣s甲＝sPQ，据此求出乙的速度；得出乙的s﹣t图线在图中哪个范围；
②若相向运动，s甲+s乙＝sPQ，据此求出乙的速度；得出乙的s﹣t图线在图中哪个范围。
【解答】解：
（1）A图线的代表物体的移动速度vA＝＝＝1m/s；B图线的代表物体的移动速度vB＝＝＝0.5m/s，所以甲的s﹣t图线为图中的A图线；
10s甲通过的路程：
s甲＝v甲t甲＝1m/s×10s＝10m；
（2）由题知，甲、乙两物体沿直线分别从P、Q点同时出发，相遇时间t＝8s，
①若同向运动，甲追乙，s甲﹣s乙＝sPQ，
v甲t﹣v乙t＝10m，
1m/s×8s﹣v乙×8s＝10m，
解得：v乙＝﹣0.25m/s（舍去）
若同向运动，乙追甲，s乙﹣s甲＝sPQ，
v乙t﹣v甲t＝10m，
v乙×8s﹣1m/s×8s＝10m，
解得：v乙＝2.25m/s；乙的s﹣t图线在图中“Ⅰ”
②若相向运动，s甲+s乙＝sPQ，
v甲t+v乙t＝10m，
1m/s×8s+v乙×8s＝10m，
解得：v乙＝0.25m/s，乙的s﹣t图线在图中“Ⅲ”。
故答案为：A；10；Ⅰ或Ⅲ。
12．风筝是一种密度比空气大，但是能够借助风力在空中漂浮的制品。风筝在空中将空气会分成上下两个流层。通过风筝下层的空气会受到风筝面的阻碍，空气的流速降低，气压 升高 （选填“降低”“不变”或“升高”）；上层的空气流通舒畅，流速大，所以风筝可以飞上高空。当风筝沿某一斜线方向匀速上升时，它受 平衡力 （选填“平衡力”或“非平衡力”）作用，风筝的机械能将 增大 （选填“减小”“不变”或“增大“）。
【分析】（1）液体和气体都称为流体，生活中常见的流体是水和空气，流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。
（2）处于平衡状态的物体受到平衡力的作用，处于非平衡状态的物体受到非平衡力的作用；
（3）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。
【解答】解：根据流体压强和流速的关系可知，通过风筝下层的空气会受到风筝面的阻碍，空气的流速降低，气压升高；上层的空气流通舒畅，流速大，所以风筝可以飞上高空。
风筝沿某一斜线方向匀速上升时，处于平衡状态，所以一定受到平衡力的作用；
风筝沿某一斜线方向匀速上升时，质量不变，速度不变，高度升高，故动能不变，重力势能变大，所以机械能增大。
故答案为：升高；平衡力；增大。
13．如图，当条形磁铁从相同高度自由下落分别穿过闭合的塑料环和铜环，发现穿过铜环后的磁铁机械能较小，原因是磁铁在穿过铜环时发生了 电磁感应 现象，有部分的机械能转化为 电 能。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，机械能转化为电能，机械能减小；
容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解：
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，机械能转化为电能，则机械能减小；
因为铜环是导体，所以条形磁铁自由下落穿过闭合的铜环时，能够产生感应电流，机械能转化为电能，则磁铁的机械能减小；
而塑料环是绝缘体，所以条形磁铁自由下落穿过闭合的塑料环时，不会产生感应电流，不计空气的阻力，磁铁的机械能守恒，其机械能不减小。
故答案为：电磁感应； 电。
14．小明家5月初电能表的示数如图甲所示，5月底，表盘示数如图乙所示，由图可知他家5月份消耗的电能为 120 kW•h；他家现在已经接入用电器的总功率为6200W，则还可以连接“220V60W”的白炽灯盏同时工作；小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次，该家用电器的额定功率是 1000 W。
【分析】（1）电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kW•h，两次示数只差即为本月用的电。
（2）3200imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，据此可求出当电能表指示灯闪烁320次消耗的电能，又知道工作时间，根据公式P＝求出该用电器消耗的功率。
【解答】解：
（1）由图知，小明家5月份用电器消耗的电能为：W＝6748.2kW•h﹣6628.2kW•h＝120kW•h；
（2）3200imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，
则电能表指示灯闪烁320次时，饮水机消耗的电能：
W＝＝0.1kW•h，
饮水机的实际功率：
P＝＝＝1kW＝1000W。
因为饮水机正常工作，所以饮水机的实际功率等于额定功率，则饮水机的额定功率是1000W。
故答案为：120；1000。
三．作图题（共1小题，共7分）
15．如图所示，用弹簧测力计沿着水平方向拉着砝码和木块一起做匀速直线运动，请画出砝码所受力的示意图。
【分析】（1）根据摩擦力产生的条件分析砝码在水平方向上的受力，在竖直方向上因静止受平衡力的作用；然后按照力的示意图的画法画出各个力；
（2）画力的示意图的一般步骤为：一画简图二定点，三画线，四画尖，五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图。
【解答】解：砝码随着木块一起做匀速直线运动，相对木块没有相对运动的趋势，故砝码不受摩擦力的作用，在竖直方向上因处于静止状态受到重力与木块施加的支持力作用为平衡力，如下所示；
四．实验探究题（共3小题，共20分）
16．小文同学在探究“水沸腾时温度变化的特点”时，进行了认真规范的实验。他获得的实验数据如下表所示。
加热时间/min
0
2
4
6
8
10
12
水的温度/℃
90
94
98
99
99
99
99
（1）小文测得水的沸点是 99 ℃，此时水面上方的气压 低于
（选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压。
（2）水沸腾后继续加热，水的温度 不变 。（选填“升高”、“降低”或“不变”）
（3）蒸汽机是利用水蒸气在气缸内推动活塞做功，将 水蒸气 的内能转化为活塞的 机械 能。
【分析】（1）液体沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是液体的沸点。沸点跟气压有关，气压越高，沸点越高。
（2）水在沸腾过程中不断吸热，但温度保持不变；
（3）蒸汽机是利用水蒸气在气缸内推动活塞做功，将水蒸气的内能转化为活塞的机械能。
【解答】解：（1）由图可知：水温度升高到99℃时，不断吸收热量，温度保持99℃不变，此时水进行沸腾，所以水的沸点是99℃．1标准大气压下水的沸点是100℃，现在水的沸点是99℃，因为气压越高，沸点越高，所以此时大气压小于1标准大气压。
（2）由图象中数据知，水在沸腾过程中温度保持不变，但要不断吸热；
（3）蒸汽机是利用水蒸气在气缸内推动活塞做功，将水蒸气的内能转化为活塞的机械能。
故答案为：（1）99；低于；（2）不变；（3）水蒸气；机械。
17．小明用如图所示实验装置研究“滑动摩擦力的大小与接触面积有无关系”。
（1）下面是他的主要实验步骤，请你把步骤补充完整。
①将一端装有定滑轮的平直长木板固定在水平桌面上，如图所示组装器材。将材质相同，底面积是36cm2正方体木块A叠放在底面积是16cm2正方体木块B上，调整定滑轮支架的倾斜角度，将正方体木块B相连的细线绷直后与长木板表面平行，并在表格中记入木块B和木块A的底面积。
②将细线的另一端与调好的弹簧测力计相连，沿着竖直向上的方向缓慢 匀速 （选填“匀速”或“加速”）拉弹簧测力计，在向上拉动的过程中读出测力计示数F，并记入表格。
③再将 木块B放在木块A上 ，调整定滑轮支架的倾斜角度，将正方体木块 A （选填“A”或“B”）相连的细线绷直后与长木板表面平行，仿照步骤②读出弹簧测力计的示数F，并记录。
④根据f＝F算出两次的滑动摩擦力的值，记入表格。
（2）小明研究该问题应该控制的变量是 材料、粗糙程度及压力 。
（3）下面是小明的实验数据
S/cm2
16
36
F/N
0.4
0.4
f/N
0.4
0.4
从实验数据中可以得到的结论是： 滑动摩擦力与接触面积大小无关 。
【分析】（1）②根据二力平衡的条件分析；
③我们已知知道，影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究“滑动摩擦力的大小与接触面积有无关系”，要控制压力大小和接触面的粗糙程度大小（材料）相同，只改变受力面积；
（2）根据③分析；
（3）根据表中数据得出结论。
【解答】解：②将细线的另一端与调好的弹簧测力计相连，沿着竖直向上的方向缓慢匀速拉弹簧测力计，
物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小，在向上拉动的过程中读出测力计示数F，并记入表格；
③根据控制变量法，要控压力大小相同和接触面粗糙程度相同，故再将木块B放在木块A上，调整定滑轮支架的倾斜角度，将正方体木块 A相连的细线绷直后与长木板表面平行，仿照步骤②读出弹簧测力计的示数F，并记录。
（2）根据控制变量法，小明研究该问题应该控制的变量是材料、粗糙程度及压力；
（3）从实验数据中可以得到的结论是：滑动摩擦力与接触面积大小无关。
故答案为：（1）②匀速； ③木块B放在木块A上；
A；（2）材料、粗糙程度及压力；（3）滑动摩擦力与接触面积大小无关。
18．某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和色拉油加热，分别记录加时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（T）随时间（t）变化的图象。
（1）水和色拉油吸热的多少通过 加热时间 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”），这里用到的物理方法是 转换法 （选填“转换法”或“控制变量法”）。
（2）根据记录的数据图象，可知 水 （选填“水”或“色拉油”）的吸热能力强些。
（3）已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），则色拉油的比热容是 2.1×103 J/（kg•℃）。
【分析】（1）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法。
比较物质吸热能力的2种方法：
（2）使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象知升高3℃，比较色拉油和水加热的时间，据此回答；
（3）根据c＝Q，在质量和升高温度相同的情况下，比热容与吸热多少成正比求出油的比热容。
【解答】解：（1）水和色拉油吸热的多少通过加热时间来反映的，这里用到的物理方法是转换法；
（2）由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象知：升高5℃﹣2°C＝3℃，
色拉油用时3min，水用时6min，根据比较吸热能力的方法，水的吸热能力强；
（3）根据c＝，在质量和升高温度相同的情况下，比热容与吸热多少成正比，故油的比热容：
c＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）加热时间；转换法；（2）水；2.1×103。
五．计算题（共2小题，共13分）
19．如图所示是小明家新购买的小轿车。已知轿车的质量为800kg，轮胎与地面总接触面积约为0.1m2，请你计算：
（1）静止的小车对水平地面的压强多大？（g取10N/kg）
（2）小明的爸爸驾驶新车在水平公路上以20m/s的速度沿直线匀速行驶了10min，轿车发动机输出的功率是40kW．求此过程中牵引力所做的功是多大？轿车受到的阻力是多少？
【分析】（1）小车对水平地面的压力和自身的重力相等，根据G＝mg求出其大小，再根据压强公式求出小车对水平地面的压强；
（2）根据P＝计算牵引力所做的功，再根据P＝＝＝Fv求出牵引力，最后利用二力平衡条件得出阻力。
【解答】解：（1）静止的小车对水平地面的压力：
F＝G＝mg＝800kg×10N/kg＝8000N，
小汽车对地面的压强：
p＝＝＝8×104Pa；
（2）根据P＝可得，牵引力所做的功：
W＝Pt＝40×103W×10×60s＝2.4×107J，
根据P＝＝＝Fv可得牵引力：
F牵＝＝＝2000N。
因为汽车在水平路面上做匀速直线运动，所以汽车受到的阻力f与牵引力F是平衡力，
则轿车受到的阻力：f＝F牵＝2000N。
答：（1）静止的小车对水平地面的压强为8×104Pa；
（2）此过程中牵引力所做的功2.4×107J；轿车受到的阻力是2000N。
20．如图所示电路，电源电压不变，R1的阻值为40Ω．只闭合开关S1时，电流表的示数为0.2A；S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.6A．求：
（1）R2的阻值。
（2）S1、S2都闭合时电路消耗的总功率。
【分析】（1）只闭合开关S1时，只有R1连入电路，根据欧姆定律求电源电压；根据并联电路电流的规律求通过R2的电流，由欧姆定律求R2，
（2）根据P＝UI求电路消耗的总功率。
【解答】解：（1）由图知，只闭合S1时只有R1连入电路，
根据I＝可得，电源电压：U＝I1R1＝0.2A×40Ω＝8V；
同时闭合S1、S2时，R1、R2并联，电流表测干路电流，
因R1的电压不变，根据欧姆定律可知，通过R1的电流保持不变，
则通过R2的电流：
I2＝I﹣I1＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
根据I＝可得R2的阻值：
R2＝＝＝20Ω；
（2）S1、S2都闭合时电路消耗的总功率：
P＝UI＝8V×0.6A＝4.8W。
答：（1）R2的阻值为20Ω。
（2）S1、S2都闭合时电路消耗的总功率为4.8W。
六．综合能力题（共3小题，共18分）
21．阅读材料，然后回答下面问题。
看到图中的情形，很多人认为图中的女士一定是位大力士，不然怎能如此轻松地单手扛起一辆自行车呢！其实不然，这位女士能如此轻松地单手扛起一辆自行车，不是因为自己的力气大，而是因为她举起的是一种碳纤维自行车，车本身的质量很小。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的密度不到钢的1/4，但碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般是钢的7～9倍，抗拉弹性模量亦高于钢。利用碳纤维可以制造8、9kg左右的轻量自行车，这种轻量自行车登坡顺利而爽快，不会像一些轻的铝合金车架，登坡时感到有一种向后拉的力量。目前，碳纤维越来越显示出在工业上的广阔应用前景。
（1）碳纤维材料已被广泛应用在羽毛球拍上，这种应用运用了碳纤维的哪种物理属性（写出两个） 密度小 ， 弹性好 。
（2）已知碳纤维材料的密度为1.6g/cm3，若某品牌碳纤维自行车架的质量只有1.6kg，用密度为7.9×103kg/m3锰钢材料制作同一车架，车架的重量为多少牛？
【分析】（1）根据羽毛球拍在使用时的要求，结合碳纤维材料的特点可做出判断；
（2）先求出车架的体积，再利用密度的变形公式求出换用锰钢材料后的质量，车架的重量根据G＝mg可求。
【解答】解：
（1）羽毛球拍要求其质量小、弹性好、韧性好，这样既可节省运动员的体力也可以更结实耐用，因此碳纤维材料广泛应用在羽毛球拍上，这种应用与碳纤维密度小、弹性好、韧性好的性质密切相关；
（2）由公式ρ＝得，碳纤维自行车架的体积：
V′＝＝＝1.0×10﹣3m3，
若用密度为7.9×103 kg/m3锰钢材料制作同一车架，车架的质量为：
m锰＝ρ锰V′＝7.9×103 kg/m3×1×10﹣3m3＝7.9kg。
此时车架的重量为：
G＝m锰g＝7.9kg×10N/kg＝79N。
故答案为：（1）密度小、弹性好；
（2）若用密度为7.9×103 kg/m3锰钢材料制作同一车架，车架的重量为79N。
22．阅读短文，回答问题
扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图所示。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒，其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有慼应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦測障碍物。充电座两侧有二个像海豚和蝙蝠一样导航的信号发射和接收装置，当劍余电量减为电池容量的20%时，机器人在充电座的引导下会主动寻找充电器充电。
下表为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
＜50dB
请回答下列问题：
（1）机器人工作时，主机内部的气压 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为 17 cm（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）。
（2）采用凸凹树质的轮皮，可增大机器人与地面间的 摩擦 ，机器人返回自动充电是依据 超声波 （选填“红外线”或超声波）导航的。
（3）该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够正常工作的最长时间为 48 min。
【分析】（1）由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小；先根据s总＝vt算出总路程，利用s＝即可求出发射超声波时与障碍物间的距离；
（2）增大摩擦的方法：增大压力和增大接触面的粗糙程度；机器人返回自动充电是依据超声波导航；
（3）知道额定电压和额定功率，根据I＝求出机器人正常工作时的电流；利用公式I＝的变形公式，可求出持续工作的时间。
【解答】解：（1）由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小可知，机器人在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，
在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒，故主机内部的气压小于大气压而产生吸力。
由v＝得，超声波从发射到收到回波所通过的总路程：
s总＝vt＝340m/s×0.001s＝0.34m，
则其发射超声波时与障碍物间的距离：
s＝＝＝0.17m＝17cm；
（2）采用凸凹材质的轮皮，是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大机器人与地面间的摩擦；
机器人返回自动充电是依据超声波导航；
（3）由P＝IU得，机器人正常工作时的电流：
I＝＝＝2.5A；
机器人充电过程是将电能转化为化学能储存起来；充满电后的电池容量Q1＝2500mAh，
下一次自动充电前的电池容量Q2＝ηQ1＝20%×2500mAh＝500mAh，
消耗的电池容量Q＝Q1﹣Q2＝2500mAh﹣500mAh＝2000mAh，
正常工作时的电流I＝2.5A＝2500mA，
由I＝得，连续正常工作的最长时间：
t＝＝＝0.8h＝48min；
故答案为：（1）小于；17；（2）摩擦；超声波；（3）48。
23．海洋波浪蕴藏着巨大的能量。如图所示是利用海洋波浪发电的原理图，液压缸、水轮机固定在海水中，密闭浮子、活塞通过连杆相连。当浮子随着海浪上下波动时，会带动液压缸内的活塞上下运动，驱使缸内的油液流动，流动的油液冲击水轮机使其转动，带动发电机发电。通过活塞上自动阀门控制发电机只在浮子上升时才发电，当浮子下降时，发电机不发电。
已知浮子的重力为20N，体积为0.016m3，若它在水中上浮带动发电机发电时，露出水面的体积为0.004m3，活塞、连杆重量和体积均不计，忽略摩擦阻力，海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。则：
（1）海洋波浪能属于 可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；浮子上浮带动发电机发电时，受到的浮力是多大？浮子对与之相连的硬杆产生的竖直向上的推力是多大？
（2）当海浪的波高为3m，起伏周期为6s时，假设浮子沿竖直方向运动，平均每秒浮子带动发电机发电时匀速上浮的高度为0.8m，传动装置和发电机的总效率为30%，求：波浪发电机的输出功率是多少？
【分析】（1）能够源源不断地从自然界获得或能重复利用的能源是可再生能源，不能源源不断从自然界获得或不能重复利用的能源是不可再生能源；
欲求浮子上浮带动发电机发电时，受到的浮力，由于已知浮子的体积，又已知发电时露出水面的体积，故可求出排开水的体积，然后利用阿基米德原理进行求解；
由于整个装置有许多的浮子，每个浮子的浮力减去重力，就是硬杆对浮子的作用力，方法向下，由于力的作用是相互的，故浮子对硬杆的作用力的大小与之相等，方向与之相反，它们是相到作用力；
（2）波浪发电机的输出功率就是有用功率，它等于发电机的总效率与总功率的乘积，而总功就用浮子对硬杆作用力乘在向上的方向上升的高度而得出，然后可求整个装置的总功率。
【解答】解：（1）由于波浪能能源源不断从自然界获得属于可再生能源；
受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.016m3﹣0.004m3）＝120N；
硬杆对浮子竖直向下的作用力：
F＝F浮﹣G＝120N﹣20N＝100N，
浮子对硬杆竖直向上的推力F'＝F＝100N；
（2）浮子对硬杆竖直向上的推力所做的总功：
W总＝F's＝100N×0.8m＝80J，
由η＝×100%可得波浪发电机输出的电能：
W电＝ηW总＝30%×80J＝24J，
则波浪发电机输出功率：
P＝＝＝24W。
答：（1）可再生；受到的浮力是120N；浮子对与之相连的硬杆产生的竖直向上的推力是100N；
（2）波浪发电机的输出功率是24W。
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