（3）不计摩擦和装置的自重，拉力 F= G；

（4）利用该装置既能省力，又能改变力的方向。

本题考查了滑轮的分类以及滑轮组的特点，确定承担物重的绳子股数、利用好不计摩擦 和装置的自重拉力 F= G 是关键。

4.【答案】C

【解析】解：由电路图可知，R 与 R0 串联，电压表测 R 两端的电压，电流表测电路中 的电流。

（1）因光敏电阻 R 的阻值随光照强度的减弱而增大，

所以，当有烟雾遮挡射向 R 的激光时，R 的阻值变大，电路中的总电阻变大， 由 I= 可知，电路中的电流减小，

由 U=IR 可知，R0 两端电压减小，故 A 错误；

由 P=UI 可知，电路消耗的总功率减小，故 B 错误；

由 R= 可知，电压表与电流表的示数之比等于 R 的阻值，则电压表与电流表的示数之比 增大，故 C 正确；

（2）增大 R0 的阻值时电路中的总电阻增大，

由 I= 可知，电路中的电流减小，则可使装置在更低浓度烟雾下报警，故 D 错误。 故选：C。

由电路图可知，R 与 R0 串联，电压表测 R 两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）根据光敏电阻与烟雾浓度的关系可知有烟雾遮挡射向 R 的激光时其阻值的变化， 根据欧姆定律可知电路中电流的变化和 R0 两端电压的变化，根据 P=UI 可知电路消耗总 功率的变化，再根据欧姆定律结合 R 的阻值判断电表示数比值的变化；

（2）增大 R0 的阻值时电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可知电路中的电流的变化， 再根据题意可知该装置报警时与烟雾浓度的关系。

本题考查了电路的动态分析，涉及到欧姆定律和电功率公式的应用，从题干中获取有用 的信息是关键。

5.【答案】5.4 3×103

【解析】解：

（1）用细绳把金属块悬挂于 A 点，用弹簧秤在 B 点施加一个竖直向上的力，当 OB 杠 杆水平静止时，弹簧秤读数为 1.8 牛， 则根据杠杆平衡条件可得：F1 ?OB=FG ?OA， 则 FG= ×F1= ×1.8N=5.4N；

因金属块受重力和拉力而处于平衡状态，故此金属块的重力 G=FG=5.4N； （2）浸没水中后由杠杆平衡条件可知：F2?OB=F′OA， 则 F′= ×F2= ×1.2N=3.6N；

金属块此时受重力 G、浮力 F 浮及拉力 F′而处于平衡状态，故有： G=F 浮+F′，

则金属块受到的浮力：F 浮=G-F′=5.4N-3.6N=1.8N； 由 F 浮 =ρgV 排 得排开水的体积：

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V = =

排

=1.8×10-4m3；

由于浸没在水中，则金属块的体积：V=V 排=1.8×10-4m3； 金属块的质量：m= = 则金属块的密度：ρ= =

=0.54kg；

=3×103kg/m3；

故答案为：（1）5.4；（2）3×103。

（1）未浸入水时杠杆在拉力和金属块的重力作用下处于转动平衡状态，则由杠杆的平 衡条件可求得金属块的重力；

（2）当金属块浸入水中时，由杠杆的平衡条件可求得绳对 A 点的拉力，而绳对重物的 拉力与重物对绳子的拉力为作用力与反作用力，故可知金属块所受拉力，则由力的合成 可求得浮力；

然后根据浮力公式 F=ρgV 可求得金属块排开水的体积，即可得金属块的体积，由重力 公式可求得金属块的质量，则由密度公式可求得金属块的密度。

本题综合了杠杆的力矩平衡关系、浮力公式、密度公式及受力分析等，对学生要求较高 ；学生应通过受力分析将以上知识点加以综合利用，才能准确求解。

6.【答案】费力

【解析】解：如图，把稻草人右手（下方的手）与杆的握点看成支点，动力作用点在左 手，阻力作用在赶顶，阻力臂大于动力臂，为费力杠杆。 故答案为：费力。

结合图片和生活经验，判断木杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系便可以知道 是省力还是费力。

此题考查的是杠杆的分类和特点以及杠杆平衡条件的应用，要求学生弄够熟练识记并能 灵活应用。

7.【答案】解：

（1）由 v= 得，微公交行驶的路程：

s=vt=72km/h×0.5h=36km；

（2）微公交的重力：

G=mg=1500kg×10N/kg=15000N； 因为微公交静止在水平地面上，

所以微公交对水平地面的压力：F=G=15000N， 微公交对水平地面的压强：

p= = =3×104Pa；

（3）72km/h=20m/s，

由 P= = =Fv 得，微公交受到的牵引力：

F 牵= = =400N，

因为微公交处于匀速直线运动状态，

所以行驶过程中地面对它的阻力：f=F 牵=400N。 答：（1）该微公交行驶的路程是 36km；

（2）若轮胎与地面接触的总面积是 0.5m2，那么微公交静止时对水平地面的压强是 3×104Pa；

（3）如果微公交在行驶过程中电动机的输出功率为 8 千瓦，行驶过程中地面对它的阻

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力为 400N。

【解析】（1）已知微公交的速度和时间，根据 s=vt 算出微公交行驶的路程； （2）已知微公交的质量，利用 G=mg 可求其重力；

静止时汽车对水平地面的压力等于重力，利用 p= 求解压强；

（3）利用 P= = =Fv 算出微公交的牵引力，利用二力平衡得出行驶过程中地面对它的 阻力。

此题考查重力的计算、压强的大小计算、速度和功率的计算等知识，涉及到的知识点较 多，是一道综合性很强的题目，关键是公式的选择和灵活运用。

8.【答案】答：（1）自行车车架进行喷漆处理是通过隔绝空气防止金属生锈。

（2）当有大型卡车快速并排通过时，人与卡车之间的空气流速增大，气压减小小于另 外一侧气压，人容易被压向卡车。

（3）采用“S”路线比直线要省力是因为根据公式 W=Fs，在做功相同时，通过的距离 越长，所需要的力越小。

（4）下坡时脚停止蹬脚踏板，车速也会越来越快是因为重力势能转化为动能

（5）强度过大，大腿肌肉酸疼是因为大腿肌肉在缺氧的情况下进行了无氧呼吸，产生 了乳酸。

【解析】根据题意，利用所学物理知识解释上述现象中涉及的科学道理； 比如：流体流速越快的位置压强越小； 下坡时，势能转化为动能。

本题考查了物理常识，解题的关键是根据物理现象，利用所学知识合理解释。

9.【答案】C 最高水位变大，因为吸下衔铁所需要的磁力大小不变，电磁铁磁性不变，

控制电路电流大小不变，总电阻不变，R0 变大，则 R 变小，由表格数据可知最高水位 F变大

【解析】解：（1）智能水箱实质就是电磁继电器的应用，工作电路为注水系统，当注 水系统的正常工作时，衔接触点 E 应与触点 C 接触；当水箱内的水位上升到 1 米时， 注水系统需要停止工作，则衔铁被电磁铁吸下来，使工作电路断开； （2）当水箱中水位为 1 米时，控制电路的电流 I1=0.2A， 根据 I= 可得此时控制电路中的总电阻：R 总= =

=100Ω，

由表格数据可知，当水箱中水位为 1 米时，压敏电阻的阻值为 90Ω， 根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得 R0 的阻值： R0=R 总 1-RF1=100Ω-90Ω=10Ω； （3）完成一次注水活动所用时间：

t= = =80s，

完成一次注水活动消耗的电能：

W2 =U2 I2 t=220V×1A×80s=17600J；

（4）如果保持其他条件不变，只是适当增大 R0 的阻值，由于吸下衔铁所需要的磁力大 小不变，电磁铁磁性不变，控制电路电流大小不变，则控制电路总电阻不变，R0 变大， 则 RF 变小，由表格数据可知最高水位变大。

答：（1）C；

（2）R0 的阻值为 10Ω。

（3）该智能空水箱完成一次注水活动消耗的电能是 17600J；

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（4）最高水位变大，因为吸下衔铁所需要的磁力大小不变，电磁铁磁性不变，控制电 路电流大小不变，总电阻不变，R0 变大，则 R 变小，由表格数据可知最高水位变大。 F（1）由于智能水箱实质就是电磁继电器的应用，根据注水系统的工作原理即可判断； （2）当水箱中水位为 1 米时，已知通过电磁铁线圈的电流，根据欧姆定律求出控制电 路的总电阻，根据串联电路的特点即可求出 R0 的阻值。

（3）注水系统的正常工作时，根据水箱的体积和注水速度求出完成一次注水活动所用 时间，根据 W=UIt 即可求出消耗的电能。

（4）如果保持其他条件不变，只是适当增大 R0 的阻值，由图甲知电路的连接方式，由 欧姆定律判断电路中电流变化情况，从而判断注水系统的工作情况。

本题考查电磁铁、欧姆定律的应用和电功的计算，注意注水系统的控制电路受压敏电阻 控制，受到的压力越大，电阻越小，电路中电流越大，电磁铁磁性越强。

10.【答案】机械能 丙

【解析】解：（1）由图 1 知，加热试管使水沸腾，水蒸气推动小风车做功，使之不停 地转动，这一过程中内能转化为机械能。

（2）甲、两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能； 乙、进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，属排气冲程，没有能量转化； 丙、两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能； 丁、进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化； 可见，图 1 实验中能量转化方式与图 2 中汽油机的丙冲程相同； 故答案为：（1）机械能；（2）丙。

瓶内热水蒸发产生大量水蒸气，水蒸气膨胀对瓶塞做功，内能转化为机械能；汽油机的 四个冲程中，压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能。 本题考查了改变内能的方法，属于基础知识。

11.【答案】C ①③ 摩擦力大小与重力大小无关

【解析】解：（1）金属盒在水平方向受到弹簧测力计的拉力与摩擦力的作用，金属盒 处于平衡状态时，拉力与摩擦力是一对平衡力，由平衡条件可知，摩擦力等于测力计的 示数；实验时必须保持金属盒处于平衡状态，即金属盒静止，白纸既可以做匀速直线运 动，也可以不做匀速直线运动，故 ABD 错误，C 正确，故选 C；

（2）要判断重力的大小是否直接决定摩擦力大小，应控制接触面的粗糙程度与物体间 压力相同而物体的重力不同，由表中实验数据可知，应选择①③实验步骤进行分析； （3）由表中实验数据可知，摩擦力大小与重力大小无关。

故答案为：（1）C；（2）①③；（3）摩擦力大小与重力大小无关。

在探究摩擦力与哪些因素有关的实验中，利用二力平衡条件来测量摩擦力的大小； 此题探究摩擦力与重力、压力的关系，所以在探究过程中，要注意控制变量法的应用。 此题是探究“摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关”的实验，考查了测量摩擦力 的原理及控制变量法在此实验中的应用，学生要掌握这种测量摩擦力的方法。

12.【答案】B 电压表读数为 3.8V 用定值电阻替换小灯泡

【解析】解：（1）电压表选用大量程与灯并联，如下所示：

（2）正确连接电路后，电流表、电压表均有示数，则电路为通路，灯不亮，则说明电

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路的电流过小，导致小灯泡的实际功率太小，选 B；

（3）灯在额定电压下正常发光，找出原因后，移动滑动变阻器滑片，当观察到电压表 示数为 3.8V 时，再记录另一个电表的示数，可以计算小灯泡的额定功率；

（4）探究电流与电压的关系要控制电阻的大小不变，而灯的电阻随温度的改变而改变， 故必须用定值电阻替换小灯泡。

故答案为：（1）如上所示；（2）B； （3）电压表读数为 3.8V； （4）用定值电阻替 换小灯泡。

（1）电压表选用大量程与灯并联；

（2）正确连接电路后，电流表、电压表均有示数，则电路为通路，根据灯不亮分析； （3）灯在额定电压下正常发光；

（4）探究电流与电压的关系要控制电阻的大小不变。

本题测定灯的额定功率和电流与电压的关系，考查电路连接、反常现象的分析、操作过 程及控制变量法的运用。

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