广东省珠海市斗门区2023年中考物理二模试题
一、单选题
1．下列有关物理量的估测，最符合实际的是（ ）
A．教室的门框高度约2m
B．物理教科书所受重力约50N
C．中学生百米赛跑用时约6s
D．中学生双脚站立对地面的压强约100Pa
【答案】A
【知识点】时间的估测；长度的估测；重力的方向；压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.教室的门框比人的升高略大，而人的升高大约1.7m，即高度约2m，故A正确；
B.物理教科书的质量大约200g，则所受重力约G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，故B错误；
C.中学生百米赛跑用时约12s ，故C错误；
D.中学生双脚站立对地面的压力大约F=G=mg=50kg×10N/kg=500N，双脚的着地面积大约500cm2=500×10-4m2，那么对地面的压强约，故D错误。
故选A。
【分析】根据对长度、重力、时间和压强的认识判断。
2．（2023八下·文昌期末）下列微观粒子中尺度最小的是（ ）
A．原子 B．质子 C．分子 D．原子核
【答案】B
【知识点】原子结构
【解析】【解答】在正常情况下，微观粒子从大到小排列为：分子、原子、原子核、质子，则最小的是质子，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据对微观粒子的认识判断。
3．下列关于分子动理论的描述中，正确的是（ ）
A．灰尘在空气中运动是扩散现象
B．温度为0℃的物体，分子间不存在引力
C．温度越高，分子热运动越剧烈
D．海绵被挤压后体积缩小，说明分子间有间隙
【答案】C
【知识点】分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.灰尘在空气中运动是肉眼可见的宏观物态的运动，不是扩散现象，故A错误；
B.温度为0℃的物体，分子间仍然存下引力，故B错误；
C.温度越高，分子热运动越剧烈，故C正确；
D.海绵被挤压后体积缩小，是海绵材料之间存在空气，而不受分子间有间隙，故D错误。
故选C。
【分析】A.不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散；
B.根据分子之间作用力的知识判断；
C.根据分子运动的影响因素判断；
D.根据分子之间存在空隙判断。
4．下列有关声现象的说法中，正确的是（ ）
A．声音在不同的介质中传播的速度均相同
B．手按住琴弦不同位置拨弦，可以改变声音的音调
C．超声波能粉碎结石，说明超声波能传递信息
D．街道上安装噪声监测器，这是从传播过程中减弱噪声
【答案】B
【知识点】声速；音调及音调与频率的关系；超声波与次声波；防治噪声的途径
【解析】【解答】A.声音在不同的介质中传播的速度不同，故A错误；
B.手按住琴弦不同位置拨弦，可以改变琴弦的振动频率，从而改变声音的音调，故B正确；
C.超声波能粉碎结石，说明超声波能传递能量，故C错误；
D.街道上安装噪声监测器，它只能测量噪声的大小，不能改变噪声大小，故D错误。
故选B。
【分析】A.声速的影响因素：介质种类和温度；
B.音调与振动频率有关；
C.根据声音传递能量的知识判断；
D.根据减弱噪声的方法判断。
5．下列现象中，属于光的反射形成的是（ ）
A． 透过树缝的阳光
B． 日食
C．水中倒影
D． 小孔成像
【答案】C
【知识点】光的反射
【解析】【解答】A. 透过树缝的阳光，说明光沿直线传播，故A不合题意；
B. 日食，属于光的直线传播现象，故B不合题意；
C.水中倒影，属于光的反射现象，故C符合题意；
D. 小孔成像，也属于光的直线传播现象，故D不合题意。
故选C。
【分析】根据图片分析各个选项中包含的光学原理即可。
6．甲、乙两车在平直公路上的同一地点同时向东运动，它们运动的路程s与时间t的关系图像如图所示，由图像可知（ ）
A．甲车在0~10s内做加速运动
B．0~6s内乙车的速度为甲车的3倍
C．0~10s内甲、乙两车的平均速度相等
D．在0~6s内，若以乙车为参照物，甲车向东运动
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用；参照物及其选择
【解析】【解答】A.根据图片可知，0~10s内，甲的路程随时间变化的图像为一条通过坐标原点的斜线，即二者成正比，那么甲做匀速直线运动，故A错误；
B.0-6s内，乙的路程为18m，甲的路程为6m，根据可知，二者的速度之比v甲：v乙=15m：6m=3：1，故B正确；
C.0-6s内，乙的路程为18m，甲的路程为6m，根据可知，甲车和乙车的速度不同，故C错误；
D.根据图像可知，乙的速度大于甲的速度，则以乙车为参照物时，甲在向后的方向上位置不断改变，即向西运动，故D错误。
故选B。
【分析】从图像中提取相关信息，结合速度公式分析判断。
7．如图所示电路图中，电源电压保持3V不变，滑动变阻器Rx上标有“20Ω；1A”，定值电阻R的阻值为10Ω，则下列判断正确的是（ ）
A．当滑片P在最左端时，电压表的示数为2V
B．当滑片P向右移动，电压表的示数减小
C．当滑片P向左移动，电压表与电流表示数的比值变小
D．当Rx接入电路的电阻值为5Ω时，电压表示数为2V
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】根据图片可知，定值电阻R与变阻器Rx串联，电压表测R的电压。
A.当滑片在最左端时，变阻器的阻值为20Ω，根据串联电路的分压规律得到：；
解得：U=1V，故A错误；
B.当滑片P向右移动，变阻器的阻值减小，根据串联电路电压与电阻成正比可知，变阻器的电压变小。根据U总=U+U变可知，此时电压表的示数变大，故B错误；
C.当滑片P向左移动，电压表测R的电压，电流表测R的电流，根据可知，电压表和电流表的示数的比值不变，故C错误；
D.当变阻器的阻值为5Ω时，根据串联电路电压与电阻成正比得到：，解得：U'=2V
，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据串联电路的分压规律计算滑片在左端时电压表的示数；
B.根据串联电路的分压规律分析电压表的示数变化；
C.根据分析判断；
D.根据串联电路的分压规律计算电压表的示数。
二、填空题
8．常用体温计的刻度部分为三棱体，横截面如图所示，其正面呈圆弧形，这样就可以看清体温计内极细的水银柱，以便读数。体温计是根据液体的 原理制成的；圆弧形玻璃的作用，相当于 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），使我们能看到水银柱放大后的 （选填“实”或“虚”）像。
【答案】热胀冷缩；凸透镜；虚
【知识点】温度及温度计的使用与读数；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】（1）体温计是根据液体的热胀冷缩原理制成的；
（2）圆弧形玻璃的作用，相当于凸透镜，使我们能看到水银柱放大后的虚像。
【分析】（1）根据液体温度计的工作原理解答；
（2）中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜，物体可以通过凸透镜成正立、放大的虚像。
9．如图所示是工业上常用的摩擦焊接技术，将两根需要焊接的同种材料金属棒表面紧压在一起，一根金属棒固定，另一根金属棒高速旋转，两根金属棒剧烈地摩擦，这是通过的 方式增大金属棒内能，金属棒接触面的温度迅速升高，达到熔点，接触面会 （填物态变化名称），再进行冷却，两根金属棒就焊接到一起，焊接前后，金属棒的比热容 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】做功；熔化；不变
【知识点】熔化与熔化吸热特点；做功改变物体内能；比热容
【解析】【解答】（1）将两根需要焊接的同种材料金属棒表面紧压在一起，一根金属棒固定，另一根金属棒高速旋转，两根金属棒剧烈地摩擦，这是通过的做功方式增大金属棒内能；
（2）金属棒从固态变成液态发生熔化现象；
（3）两根金属棒就焊接到一起，焊接前后，金属棒的物质种类不变，则金属棒的比热容不变。
【分析】（1）改变物体内能的方式：①做功，本质为能量的转化；②热传递，本质为能量的转移；
（2）根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称；
（3）比热容是物质本身的一种性质，只与物质的种类和状态有关，据此分析解答。
10．如图所示，该装置是 （选填“电动机”或“发电机”）工作原理图，闭合开关后，导体ab向左运动；调换电源正负极，再次闭合开关，导体ab向 运动，说明通电导体在磁场中的受力方向与 方向有关。
【答案】电动机；右；电流
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】（1）根据图片可知，闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，为电动机的工作原理图；
（2）调换电源正负极后，通过导体的电流方向发生改变，则导体ab的运动方向与原来相反，即导体向右运动，那么说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。
【分析】（1）根据图片分析其中包含的原理即可；
（2）通电导体在磁场中受力运动的方向与磁场方向和电流方向有关，据此分析解答。
11．神舟十三号飞船绕地球做圆周运动，此过程飞船的运动状态 （选填“改变”或“不变”）；当飞船返回舱进入大气层后，快速下降，舱体表面温度迅速升高，此过程中，返回舱的部分机械能转化为 能，返回舱的重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】改变；内；减小
【知识点】势能大小的比较；物体运动状态的变化
【解析】【解答】（1）神舟十三号飞船绕地球做圆周运动，它的运动方向不断改变，则此过程飞船的运动状态改变；
（2）舱体表面温度迅速升高，此过程中，返回舱的部分机械能转化为内能；
（3）返回舱的质量不变，高度减小，则它的重力势能减小。
【分析】（1）运动状态的改变包括：运动速度大小改变或运动方向改变；
（2）根据能量转化的知识解答；
（3）重力势能与质量和高度有关。
12．如图所示是不同频率电磁波的波形图，由图可知：红外线的频率比紫外线的频率 （选填“高”或“低”）；白光可分解成7种单色光，这种现象称为光的 ；在真空中，可见光的传播速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）γ射线的传播速度。
【答案】低；色散；等于
【知识点】光的传播速度与光年；光的色散；红外线
【解析】【解答】（1）根据图片可知，外线的频率比紫外线的频率低；
（2）白光可分解成7种单色光，这种现象称为光的色散；
（3）在真空中，可见光的传播速度等于γ射线的传播速度。
【分析】（1）根据图片比较红外线的频率大小；
（2）根据光的色散的知识解答；
（3）根据光速的知识解答。
13．如图所示，点燃两根长度不同的蜡烛A、B，用大烧杯盖在上方，蜡烛A先熄灭，这是由于杯内温度较高的二氧化碳的密度比温度较低的空气的密度 （选填“大”或“小”），二氧化碳聚集在烧杯的 （选填“上方”或“下方”）所致；由此可知，当发生火灾时，受困人员应该 （选填“站立”或“弯腰”）前进，迅速逃离火灾现场。
【答案】小；上方；弯腰
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】常温下二氧化碳气体的密度大于空气密度，但蜡烛燃烧产生的二氧化碳气体温度高，所以密度小于空气密度，上升到顶部，二氧化碳聚集在烧杯的上方，较长的蜡烛A因缺氧气而熄灭。 发生火灾时，燃烧产生的有毒气体温度较高，密度较小而上浮，会分布在房间上方，所以为了避免吸入燃烧时产生的有毒气体，应该弯腰前进，迅速逃离火灾现场。
【分析】气体有热胀冷缩的性质：温度高的气体膨胀，密度减小，在空气中上升；温度低的气体密度大，在空气中下降，据此分析解答。
14．如图所示的电路中，灯泡L1、L2上分别标有“220V 15W”和“220V 60W”。若两灯都正常发光，应只闭合开关 ；若两灯都发光，且L1比L2亮，应只闭合 开关；当三个开关都闭合时，电路将发生 的情况。（忽略灯丝电阻受温度的影响）
【答案】S1、S3；S2；短路
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电功率的计算
【解析】【解答】（1）已知两灯泡额定电压相同，若两灯都正常发光，两灯泡需并联，故需闭合开关S1、S3；
（2）两灯泡的额定电压相同，由可得，额定功率较小的灯泡，电阻较大。L1、L2串联时，通过它们的电流相等，由P=I2R得，L1的电功率大，则L1的亮度大，故闭合开关S2时，两灯泡形成串联电路；
（3）三个开关都闭合时，电流不经用电器直接回负极，形成电源短路。
【分析】（1）根据并联电路各支路两端电压相等的规律分析；
（2）首先根据比较两个灯泡的电阻大小，再根据“串联电路电功率与电阻成正比”的规律分析解答；
（3）如果电流从正极到负极不经过用电器，那么电路发生短路。
三、作图题
15．如图所示，是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好射向凹透镜右侧虚焦点F，请确定点光源S的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线。
【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图；透镜的光路图
【解析】【解答】①首先通过像点S'作镜面的垂线，然后在镜面右侧这条直线上根据“物像等距”找到对应的发光点S。然后连接SO得到入射光线；
②射向凹透镜另一侧虚焦点的光线，经过凹透镜后，折射光线与主轴平行，如下图所示：
【分析】根据光的折射规律和凹透镜的特殊光线分析解答。
16．如图所示是一台金属切割机，工人用该机切割A点下方的钢管时，用力压B点，机器OAB部分可绕O点转动。请在图中画出作用在B点的最小动力及阻力的力臂。
【答案】
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】①通过支点O作F2力的作用线的垂线，从支点到垂足之间的距离为阻力臂L2；
②O点为支点，B点为动力作用点，连接OB为动力臂，此时最长。通过B点作OB的垂线，在向下的方向上表上箭头表示最小的动力F1，如下图所示：
【分析】①力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离；
②当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最大，此时动力最小。
17．（2017·龙岩模拟）根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向，并在括号内标出电源的正、负极．
【答案】解：如下图所示：
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】解：螺线管的右端为N极，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，所以可以确定螺线管周围磁场的方向是从右向左的．
根据螺线管的右端为N极，以及线圈的绕向利用安培定则可以确定螺线管中电流是从螺线管的左端流入右端流出．
根据电流方向与电源正负极之间的关系：在电源外部电流从正极流出，回到负极，可以确定电源的正负极：右端为负极，左端为正极．
【分析】利用螺线管的左端为N极，结合磁感线的特点可以确定磁感线的方向．
利用线圈的绕向和螺线管的N、S极，结合安培定则可以确定螺线管中电流的方向，进一步可以得到电源的正负极．
四、填空题
18．（2023八上·房山期末）如图所示，弹簧测力计的示数为 N。
【答案】3.2
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】如图弹簧测力计的量程为5N，分度值为0.2N，读数为3.2N。
【分析】看清弹簧测力计的分度值，结合对应刻度读数。
19．（2021八上·中山期中）如图所示，停表的示数为 s。
【答案】337.5
【知识点】时间及其测量
【解析】【解答】在秒表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5min，指针在“5”和“6”之间，偏向“6”一侧，所以分针指示的时间为5min；在停表的大表盘上，1s之间有10个小格，所以一个小格代表0.1s，指针在37.5s处，所以秒针指示的时间为37.5s，即停表的读数为
【分析】根据秒表的分钟指针和秒钟指针的位置，测量时间。
20．如图甲是小明家4月初电能表的示数，图乙是4月末的示数，则小明家4月份用电 kW h。
【答案】80
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】根据图片可知，小明家4月份用电：4702.5kW·h-4622.5kW·h=80kW·h。
【分析】单项电能表的最后一个数字为小数，分别读出两个电能表的示数，然后相减即可。
五、实验题
21．如图所示，小明利用量筒和托盘天平测量未知金属块的密度，步骤如下：
a.将托盘天平放在水平桌面上，移动游码到标尺的零刻度线处，调节平衡螺母使天平平衡；
b.将金属块放在天平的左盘，用镊子向右盘增减砝码，测出金属块的质量，如图甲所示，金属块的质量m为 g；
c.将适量的水倒入量筒，如图乙所示，记录水的体积V1为 mL；
d.用细绳系住金属块缓慢放进量筒，待金属块浸没于水中，记录此时水和金属块的总体积V2为80mL；
e.通过以上实验，计算出未知金属块的密度为 g/cm3。
【答案】52.4；60；2.62×103
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】b.根据图片可知，天平的分度值为0.2g，则游码质量为2.4g，砝码质量为50g，那么金属块的质量m=50g+2.4g=52.4g；
c.根据乙图可知，量筒的分度值为1mL，则水的体积V1=60mL；
e.金属块的体积V=80mL-60mL=20mL=20cm3；
则金属块的密度为：。
【分析】b.金属块的质量等于游码的质量和砝码质量之和；
c.根据乙图确定量筒的分度值，然后根据液面位置读出示数；
e.金属块的体积等于前后量筒的示数之差，最后根据计算金属块的密度。
22．如图所示，图甲是小明同学探究平面镜成像特点的实验装置：
（1）小明将玻璃板竖直放在水平桌面上，标记玻璃板的位置，将蜡烛A放在玻璃板前，在玻璃板后方移动蜡烛B，使其与蜡烛A的像重合，记录蜡烛B的位置；实验中不选择普通的平面镜而选择玻璃板进行实验，目的是 ；
（2）如图乙所示，在较厚的玻璃板M（P、Q两个面都可以作为面镜）左侧放一支点燃的蜡烛A，小明透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像，分别位于A1和A2处，其中A1处的像是蜡烛A通过玻璃板的 （填“P”或“Q”）面成像得到的；
（3）将蜡烛A远离玻璃板方向移动，蜡烛A在玻璃板中的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）为了使像看起来更清晰，蜡烛B （选填“需要”或“不需要”）被点燃，并且最好在 （选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行实验；
（5）小明按照图乙的测量方法，多次改变蜡烛A的位置，认真测量并记录对应数据（如表所示），根据数据分析得出：像距小于物距，这个结论与平面镜成像特点不相符，原因是像到反射面的距离选择不正确，根据上面数据推算玻璃板的厚度为 cm，为使实验结论更准确，应该选取 （选填“较薄”或“较厚”）的玻璃板做实验。
实验序号 1 2 3 4
物距u/cm 4.2 5.0 6.8 10.0
像距v/cm 3.7 4.5 6.3 9.5
【答案】（1）便于确定像的位置
（2）P
（3）不变
（4）不需要；较暗
（5）0.5；较薄
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】（1）实验中不选择普通的平面镜而选择玻璃板进行实验，目的是便于确定像的位置；
（2）根据乙图可知，AP到A1P距离相等，则A1处的像是蜡烛A通过玻璃板的P面成像得到的；
（3）根据平面镜成像“物像等大”的规律可知，将蜡烛A远离玻璃板方向移动，蜡烛A在玻璃板中的像不变；
（4）为了使像看起来更清晰，蜡烛B不需要被点燃，并且最好在较暗的环境中进行实验；
（5）根据表格数据可在，玻璃板的厚度为：4.2cm-3.7cm=0.5cm。为使实验结论更准确，应该选取较薄的玻璃板做实验。
【分析】（1）半透明的玻璃板成像没有平面镜清晰，但是透过玻璃板可以看到后面的蜡烛，方便找到前面蜡烛像的位置；
（2）根据平面镜成像的对称性分析解答；
（3）根据平面镜成像“物像等大”的规律分析；
（4）前面蜡烛的火焰会在后面蜡烛B的上方成像，从而使其看起来像正在燃烧一样。周围的环境越暗，蜡烛显得越明亮，那么所成的像越明亮。
（5）根据平面镜成像的对称性可知，此时物距等于像距和玻璃板的厚度之和。玻璃板越薄，像距和物距的差异越小，实验数据越准确，据此分析解答。
23．为测量未知电阻Rx的阻值，小明设计了如图甲所示电路图，图甲中RP为滑动变阻器。
（1）闭合开关前，小明必须将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端；接着，小明闭合开关，调节滑动变阻器滑片，他观察到电压表和电流表的示数（如图乙所示）后，记录下数据并计算出的阻值为 Ω；之后，小明还进行了多次测量，这样做的目的和优点是 ；
（2）如图丙所示是小明设计的另一个电路图，电路中没有使用电流表和滑动变阻器，只增加一个已知阻值的定值电阻，也可以用来测量未知电阻的阻值。电源电压保持不变。请你将小明的实验过程补充完整：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U1；
② ，用电压表测出电源电压U；
③则未知电阻Rx阻值的表达式为Rx= （用U、U1和R0表示）；
（3）小明设计的这个实验，不足之处是 。
【答案】（1）右；6.25；减小实验误差
（2）闭合开关S和S1；
（3）该实验只能测量一组实验数据
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）①根据甲图可知，当滑片在最右端时阻值最大，那么：闭合开关前，小明要将滑片调到最右端；
②根据乙图可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A；电压表的量程为0~2.5V，分度值为0.1V，示数为2.5V，那么电阻为：；
③小明还进行了多次测量，这样做的目的和优点是减小实验误差。
（2）①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U1；
此时Rx与R0串联，电压表测Rx电压；
②③闭合开关S和S1，用电压表测出电源电压U；
此时只有Rx自己，测电压表的示数等于电源电压。
在串联电路中，电压与电阻成正比，即：；
解得：。
（3）小明设计的这个实验，不足之处是：该实验只能测量一组实验数。
【分析】（1）①闭合开关前，为了防止电流过大而烧毁用电器，要求变阻器的阻值调到最大；
②根据乙图确定对应的电压和电流值，然后根据计算待测电阻的阻值；
③根据多次测量的目的分析解答。
（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即，只需测出两个电阻两端的电压，就能利用这个关系计算出待测电阻的阻值。
（3）在科学探究中，往往需要多次完成实验，从而收集多组数据，这样得到的结论会更加客观，具有普遍意义。而丙图中，实验只能进行一次，据此分析解答。
六、计算题
24．（2023·斗门模拟）如题图所示，一个重为1N的薄壁平底容器放在水平桌面上，容器内装有6N的酒精，容器的底面积为25cm2，一重3N的木块漂浮在酒精中，酒精深度为10cm，ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）木块受到的浮力；
（2）容器对水平桌面的压强；
（3）酒精对容器底部的压力。
【答案】（1）解：木块漂浮在酒精中，由物体沉浮条件可得F浮=G木=3N
答：木块受到的浮力3N；
（2）解：容器对水平桌面的压力F=G总=G木+G酒+G容=3N+6N+1N=10N
容器对水平桌面的压强
答：容器对水平桌面的压强为800Pa；
（3）解：酒精深度为h＝10cm＝0.1m
则酒精对容器底部的压强p′＝ρ酒gh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝800Pa
则酒精对容器底部的压力F酒＝p酒S＝800Pa×25×10﹣4m2＝2N
答：酒精对容器底部的压力为2N。
【知识点】压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据漂浮条件F浮=G木计算木块受到的浮力；
（2）根据 F=G总=G木+G酒+G容 计算容器对桌面的压力，再根据 计算容器对桌面的压强；、
（3）首先根据p′＝ρ酒gh计算酒精对容器底部的压强，再根据F酒＝p酒S 计算酒精对容器底部的压力。
25．（2023·斗门模拟）如图所示为某电熨斗工作的电路图，只闭合开关S时为低温挡，同时闭合S、S1时为高温挡。电熨斗的额定电压为220V；R和R1均为电熨斗底板中的加热元件，R阻值为55Ω；高温挡电功率为1100W，则在额定电压下：
（1）以低温挡工作时，电熨斗的电功率是多少？
（2）该电熨斗以高温挡工作10s产生的热量是多少？
（3）电阻R1的阻值是多少？
【答案】（1）解：由题意知，只闭合开关S时电路为R的简单电路，为低温挡，同时闭合S、S1时为两电阻并联，为高温挡；低温挡工作时，电熨斗的电功率为
答：以低温挡工作时，电熨斗的电功率是880W；
（2）解：该电熨斗以高温挡工作10s产生的热量是Q＝W＝P高t＝1100W×10s＝11000J
答：该电熨斗以高温挡工作10s产生的热量是11000J；
（3）解：由并联电路电功率的特点知电阻R1的电功率为P1＝P高-P低＝1100W-880W＝220W
根据
得R1的阻值是
答：电阻R1的阻值是220Ω。
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据图片可知，只闭合开关S时电路为R的简单电路，为低温挡；同时闭合S、S1时为两电阻并联，为高温挡。根据 计算电熨斗低温档时的电功率。
（2）根据 Q＝W＝P高t 计算电熨斗在高温档工作10s产生的热量。
（3）首先根据P1＝P高-P低 计算电阻R1的电功率，再根据 计算电阻R1的阻值。
七、实验题
26．（2023·斗门模拟）为探究空气阻力对纸锥下落快慢的影响，小明设计了如图所示实验：
（1）将两个等大的圆纸片，各裁去一个大小不等的扇形，如图甲A、B所示，做成两个锥角不等的纸锥，实验时将两个纸锥按图 （选填“乙”或“丙”）所示的位置由静止同时释放；
（2）纸锥在下落过程中，机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）；
（3）纸锥下落的快慢可能与纸锥的锥角、纸锥底部直径和 等因素有关；若选择C、D两个纸锥， （选填“能”或“不能”）探究纸锥下落快慢与纸锥的锥角大小的关系；
（4）如图丁所示，利用频闪照相机拍摄纸锥下落的过程，照相机每隔0.2s曝光一次，用刻度尺测量玻璃管上G、H两点间的距离为9cm，则此过程中，纸锥由G运动到H过程中的平均速度为 m/s。
【答案】（1）乙
（2）不守恒
（3）纸锥的轻重；不能
（4）0.15
【知识点】科学探索
【解析】【解答】（1）为了比较纸锥下落的快慢，应把两个纸锥拿到同一高度同时释放，且纸锥是下端着地；图乙中两纸锥的下端高度相同，故应选图乙。
（2）纸锥在下落过程中，克服空气的阻力做功，一部分机械能转化为内能，使得机械能逐渐减小，机械能不守恒；
（3）①根纸锥下落的快慢可能与纸锥的锥角、纸锥底部直径和纸锥的轻重等因素有关。
②C、D两个纸锥，纸锥的锥角不同，大小和重力都不同，所以不能探究纸锥下落快慢与纸锥的锥角大小的关系；
（4）照相机每隔0.2s曝光一次，由图丁可知，GH间的运动时间t=0.2s×3=0.6s，
则此过程中，纸锥的速度。
【分析】（1）当纸锥经过相同的距离时，先落地的速度大；
（2）根据机械能和内能的转化分析解答；
（3）①纸锥的重力越大，则下落速度可能越大；
②根据控制变量法的要求分析解答。
（4）用G和H之间的间隔数×0.2s计算纸锥运行的时间，然后根据计算纸锥的平均速度。
八、填空题
27．（2023·斗门模拟）如图所示，图甲为某型号电动平衡车；图乙为平衡车的转向指示灯电路，电源电压恒为6V，指示灯L1、L2的规格均为“6V；6W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的电阻忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化。当单刀双掷开关S与“1”接通后，电磁铁中有电流通过，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，此时，电磁铁中没有电流通过，于是衔铁被金属弹片弹回，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，不断循环，因此，指示灯L2亮暗交替闪烁。图丙是上述过程中指示灯L2两端的实际电压UL随时间t的变化图像。表为某品牌电动平衡车部分技术参数，能量密度是指电池单位质量所储存的电能。
锂电池能量密度 0.25kW h/kg 整车总重（含电池） 10kg
锂电池的质量 2kg 最大载重 70kg
能量转化效率 70% 陡坡 15°
（1）平衡车的锂电池充满电时，储存的电能为 J。
（2）质量为50kg的小明驾驶充满电的平衡车以18km/h的速度做匀速直线运动，平衡车受到的阻力是人与车总重的0.1倍，则平衡车受到的阻力为 N，电动机驱动平衡车前进的输出功率为 W，当电池存储的电能消耗一半时，平衡车行驶的路程是 km。
（3）单刀双掷开关S与“1”接触，指示灯L2亮暗交替闪烁，当电磁铁中有电流通过时，指示灯L2发光 （选填“较亮”或“较暗”），R0阻值为 Ω。
（4）若指示灯L2亮暗交替闪烁1min、图乙整个电路消耗的电能是 J。
【答案】（1）1.8×106
（2）60；300；15
（3）较暗；9
（4）216
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）锂电池充满电时储存的电能：W=0.25kW h/kg×2kg=0.5kW h=1.8×106J；
（2）①平衡车受到的阻力：f=0.1G总=0.1m总g=0.1×（50kg+10kg）×10N/kg=60N；
②根据平衡力的知识可知，平衡车的牵引力F=f=60N，平衡车的速度v=18km/h=5m/s，
电动机驱动平衡车前进的输出功率：P=Fv=60N×5m/s=300W；
③平衡车消耗的电能：，
平衡车行驶的路程：；
（3）开关S与“1”接触时，电磁铁中电流通过，灯L2与R0串联，
由串联电路的电压特点知，此时L2两端电压小于电源电压6V，即小于其额定电压6V，所以L2不能正常工作，发光较暗；
衔铁被吸下后，R0被短路，电路中只有L2连入电路，L2两端电压等于电源电压6V，L2正常工作，发光较亮；
灯泡的电阻：，
S与“1”接通，触点A与B分离时，L2与R0串联，由图丙可知，灯泡L两端的电压UL′=2.4V，
则R0两端的电压：U0=U-UL=6V-2.4V=3.6V，
通过R0的电流，
则R0的阻值：；
（4）0～1s电路中电流：I=I0=0.4A，
电路消耗的电能：W1=ULIt=6V×0.4A×1s=2.4J；
当触点A与B接通时，电磁铁和电阻R0被短路，指示灯两端电压为6V，指示灯正常发光，
1s～1.5s电路消耗的电能：W2=P额t=6W×0.5s=3J；
指示灯交替工作1min整个电路消耗的电能：W=（W1+W2）×=（2.4J+3J）×40=216J。
【分析】（1）锂电池储存的能量=能量密度×电池质量；
（2）①根据f=0.1G总=0.1m总g计算平衡车受到的阻力；
②根据P=Fv计算电动机的输出功率；
③根据计算平衡车行驶的路程。
（3）当S接1时，电磁铁中电流通过，电路的连接情况，由此分析灯泡L1的发光情况；再分析衔铁被吸下时的电路连接情况，分析灯泡L1的发光情况；根据求出灯泡的电阻；S与“1”接通，触点A与B分离时，L2与R0串联，由图象知灯泡两端电压，由串联电路特点和欧姆定律计算R0的阻值；
（4）根据W=UIt=Pt分别求出1s内和1s～1.5s内电路消耗的电能，进一步求出1min内整个电路消耗的电能。
九、综合题
28．阅读短文，回答问题。
智能机器人服务员
随着科技的进步，机器人已被广泛应用于各个领域，题23图甲所示是目前餐饮行业中常见的智能机器人服务员。
这位机器人服务员也有“大脑”，“大脑”负责即时处理通过传感器接收到的各种信息，机器人服务员可以像人类一样具有视觉、听觉、触觉、嗅觉，甚至能用自然语言和人类对话。
该机器人工作时，不断向外发射超声波、接收反射回来的超声波，超声波在空气中的传播速度约为340m/s，机器人通过计算发射和接收超声波的时间间隔来确定障碍物的位置。使用锂电池供电的电动机为机器人提供动力，驱动底座的轮子而使其整体平稳运动，并使其手、脚等协调配合，完成比较复杂的动作，代替甚至超越餐厅服务员的工作。
这位机器人服务员的质量为50kg，底盘有4个轮子，每个轮子与水平地面接触的面积为0.005m2。锂电池的电量减为其容量的10%时，机器人服务员就会自动寻找充电桩充电。搜寻并到达充电桩的过程还需消耗锂电池剩余电量的40%。锂电池和电动机的部分参数如表所示。
这位机器人服务员还具有过载自动保护功能，其电路原理如图乙所示，此电路电源的电压为12V，图中R为餐盘下面的压敏电阻，其阻值R随所受压力变化的图象如图丙所示，图乙中的触发器为电路保护开关，其电阻忽略不计。机器人手受到的压力达到225N时，电路中的电流为0.5A，触发电动机停止工作，以免机器人受损伤。
锂电池 电压 60V
容量 10A h
电动机 额定电压 60V
额定动率 120W
线圈电阻 0.5Ω
（1）机器人服务员工作时发射的超声波 （选填“能”“不能”）在真空中传播。机器人静止时，发射超声波后经过0.04s接收到来自障碍物的回波，则障碍物和机器人之间的距离为 m；该机器人工作时通过电动机的电流为 A；
（2）机器人服务员不端餐盘时对地面产生的压强是 Pa；
（3）图乙中触发电动机停止工作时，电阻R0的阻值是 Ω；
（4）锂电池充满电后，电动机连续工作至下次开始充电的过程中，电动机线圈产生的电热是 J。
【答案】（1）不能；6.8；2
（2）2.5×104
（3）9
（4）3.384×104
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）①机器人服务员工作时发射的超声波不能在真空中传播；
②发射超声波时与障碍物间的距离：；
③通过电动机的电流：；
（2）该机器人静止在水平地面上时，对地面的压力：F=G=mg=50kg×10N/kg=500N，
受力面积：S=4×0.005m2=0.02m2，
机器人服务员不端餐盘时对地面产生的压强：；
（3）由图乙可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，机器人手受到的压力达到225N时，电路中的电流为0.5A，触发电动机停止工作，
由图丙可知，此时压力传感器的阻值：R=15Ω，
此时电路中的总电阻：，
此时电阻R0的阻值：R0=R总-R=24Ω-15Ω=9Ω；
（4）由表中数据可知，额定电压为60V，电池容量为10A h，
充满电后所有电能：W总=U′I′t=60V×10A h=600W h=0.6kW h，
因为锂电池的电流减为其容量的10% 时，机器人服务员就会自动寻找充电桩充电，
则在这过程中，电动机连续工作消耗的电能：W1=（1-10%）W总=90%×0.6kW h=0.54kW h，
则锂电池剩余电量：W剩=W总-W1=0.6kW h-0.54kW h=0.06kW h，
机器人搜寻到达充电桩的过程还需消耗锂电池剩余电量的40%，
所以机器人在这段过程中需要消耗的电能：W2=40%W剩=40%×0.06kW h=0.024kW h，
电动机的额定功率P额=120W=0.12kW，
电动机连续工作的时间：；
机器人搜寻并到达充电桩的过程所用的时间：，
电动机连续工作的总时间：t总=t1+t2=4.5h+0.2h=4.7h=1.692×104s，
锂电池充满电后，电动机连续工作至下次开始充电的过程中，
电动机线圈产生的电热：Q=I″2Rt总=（2A）2×0.5Ω×1.692×104s=3.384×104s。
【分析】（1）①声音的传播需要介质；
②根据计算障碍物到机器人的距离；
③根据计算通过电动机的电流。
（2）根据F=G=mg计算机器人对地面的压力，再根据s=4S'计算机器人与地面的接触面积，再根据计算机器人对地面的压强。
（3）由图乙可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，机器人手受到的压力达到225N时，电路中的电流为0.5A，触发电动机停止工作，根据图像确定此时压力传感器的电阻，根据计算出总电阻，最后根据R0=R总-R计算R0的阻值。
（4）利用W=UIt求出电池的总能量，根据题意求出电动机连续工作消耗的电能；据此求出机器人搜寻到达充电桩的过程中需要消耗的电能；再利用公式可求出持续工作的时间和机器人搜寻到达充电桩的过程中所用的时间，然后根据焦耳定律求出锂电池充满电后，电动机连续工作至下次开始充电的过程中，电动机线圈产生的电热。
广东省珠海市斗门区2023年中考物理二模试题
一、单选题
1．下列有关物理量的估测，最符合实际的是（ ）
A．教室的门框高度约2m
B．物理教科书所受重力约50N
C．中学生百米赛跑用时约6s
D．中学生双脚站立对地面的压强约100Pa
2．（2023八下·文昌期末）下列微观粒子中尺度最小的是（ ）
A．原子 B．质子 C．分子 D．原子核
3．下列关于分子动理论的描述中，正确的是（ ）
A．灰尘在空气中运动是扩散现象
B．温度为0℃的物体，分子间不存在引力
C．温度越高，分子热运动越剧烈
D．海绵被挤压后体积缩小，说明分子间有间隙
4．下列有关声现象的说法中，正确的是（ ）
A．声音在不同的介质中传播的速度均相同
B．手按住琴弦不同位置拨弦，可以改变声音的音调
C．超声波能粉碎结石，说明超声波能传递信息
D．街道上安装噪声监测器，这是从传播过程中减弱噪声
5．下列现象中，属于光的反射形成的是（ ）
A． 透过树缝的阳光
B． 日食
C．水中倒影
D． 小孔成像
6．甲、乙两车在平直公路上的同一地点同时向东运动，它们运动的路程s与时间t的关系图像如图所示，由图像可知（ ）
A．甲车在0~10s内做加速运动
B．0~6s内乙车的速度为甲车的3倍
C．0~10s内甲、乙两车的平均速度相等
D．在0~6s内，若以乙车为参照物，甲车向东运动
7．如图所示电路图中，电源电压保持3V不变，滑动变阻器Rx上标有“20Ω；1A”，定值电阻R的阻值为10Ω，则下列判断正确的是（ ）
A．当滑片P在最左端时，电压表的示数为2V
B．当滑片P向右移动，电压表的示数减小
C．当滑片P向左移动，电压表与电流表示数的比值变小
D．当Rx接入电路的电阻值为5Ω时，电压表示数为2V
二、填空题
8．常用体温计的刻度部分为三棱体，横截面如图所示，其正面呈圆弧形，这样就可以看清体温计内极细的水银柱，以便读数。体温计是根据液体的 原理制成的；圆弧形玻璃的作用，相当于 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），使我们能看到水银柱放大后的 （选填“实”或“虚”）像。
9．如图所示是工业上常用的摩擦焊接技术，将两根需要焊接的同种材料金属棒表面紧压在一起，一根金属棒固定，另一根金属棒高速旋转，两根金属棒剧烈地摩擦，这是通过的 方式增大金属棒内能，金属棒接触面的温度迅速升高，达到熔点，接触面会 （填物态变化名称），再进行冷却，两根金属棒就焊接到一起，焊接前后，金属棒的比热容 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
10．如图所示，该装置是 （选填“电动机”或“发电机”）工作原理图，闭合开关后，导体ab向左运动；调换电源正负极，再次闭合开关，导体ab向 运动，说明通电导体在磁场中的受力方向与 方向有关。
11．神舟十三号飞船绕地球做圆周运动，此过程飞船的运动状态 （选填“改变”或“不变”）；当飞船返回舱进入大气层后，快速下降，舱体表面温度迅速升高，此过程中，返回舱的部分机械能转化为 能，返回舱的重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
12．如图所示是不同频率电磁波的波形图，由图可知：红外线的频率比紫外线的频率 （选填“高”或“低”）；白光可分解成7种单色光，这种现象称为光的 ；在真空中，可见光的传播速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）γ射线的传播速度。
13．如图所示，点燃两根长度不同的蜡烛A、B，用大烧杯盖在上方，蜡烛A先熄灭，这是由于杯内温度较高的二氧化碳的密度比温度较低的空气的密度 （选填“大”或“小”），二氧化碳聚集在烧杯的 （选填“上方”或“下方”）所致；由此可知，当发生火灾时，受困人员应该 （选填“站立”或“弯腰”）前进，迅速逃离火灾现场。
14．如图所示的电路中，灯泡L1、L2上分别标有“220V 15W”和“220V 60W”。若两灯都正常发光，应只闭合开关 ；若两灯都发光，且L1比L2亮，应只闭合 开关；当三个开关都闭合时，电路将发生 的情况。（忽略灯丝电阻受温度的影响）
三、作图题
15．如图所示，是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好射向凹透镜右侧虚焦点F，请确定点光源S的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线。
16．如图所示是一台金属切割机，工人用该机切割A点下方的钢管时，用力压B点，机器OAB部分可绕O点转动。请在图中画出作用在B点的最小动力及阻力的力臂。
17．（2017·龙岩模拟）根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向，并在括号内标出电源的正、负极．
四、填空题
18．（2023八上·房山期末）如图所示，弹簧测力计的示数为 N。
19．（2021八上·中山期中）如图所示，停表的示数为 s。
20．如图甲是小明家4月初电能表的示数，图乙是4月末的示数，则小明家4月份用电 kW h。
五、实验题
21．如图所示，小明利用量筒和托盘天平测量未知金属块的密度，步骤如下：
a.将托盘天平放在水平桌面上，移动游码到标尺的零刻度线处，调节平衡螺母使天平平衡；
b.将金属块放在天平的左盘，用镊子向右盘增减砝码，测出金属块的质量，如图甲所示，金属块的质量m为 g；
c.将适量的水倒入量筒，如图乙所示，记录水的体积V1为 mL；
d.用细绳系住金属块缓慢放进量筒，待金属块浸没于水中，记录此时水和金属块的总体积V2为80mL；
e.通过以上实验，计算出未知金属块的密度为 g/cm3。
22．如图所示，图甲是小明同学探究平面镜成像特点的实验装置：
（1）小明将玻璃板竖直放在水平桌面上，标记玻璃板的位置，将蜡烛A放在玻璃板前，在玻璃板后方移动蜡烛B，使其与蜡烛A的像重合，记录蜡烛B的位置；实验中不选择普通的平面镜而选择玻璃板进行实验，目的是 ；
（2）如图乙所示，在较厚的玻璃板M（P、Q两个面都可以作为面镜）左侧放一支点燃的蜡烛A，小明透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像，分别位于A1和A2处，其中A1处的像是蜡烛A通过玻璃板的 （填“P”或“Q”）面成像得到的；
（3）将蜡烛A远离玻璃板方向移动，蜡烛A在玻璃板中的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）为了使像看起来更清晰，蜡烛B （选填“需要”或“不需要”）被点燃，并且最好在 （选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行实验；
（5）小明按照图乙的测量方法，多次改变蜡烛A的位置，认真测量并记录对应数据（如表所示），根据数据分析得出：像距小于物距，这个结论与平面镜成像特点不相符，原因是像到反射面的距离选择不正确，根据上面数据推算玻璃板的厚度为 cm，为使实验结论更准确，应该选取 （选填“较薄”或“较厚”）的玻璃板做实验。
实验序号 1 2 3 4
物距u/cm 4.2 5.0 6.8 10.0
像距v/cm 3.7 4.5 6.3 9.5
23．为测量未知电阻Rx的阻值，小明设计了如图甲所示电路图，图甲中RP为滑动变阻器。
（1）闭合开关前，小明必须将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端；接着，小明闭合开关，调节滑动变阻器滑片，他观察到电压表和电流表的示数（如图乙所示）后，记录下数据并计算出的阻值为 Ω；之后，小明还进行了多次测量，这样做的目的和优点是 ；
（2）如图丙所示是小明设计的另一个电路图，电路中没有使用电流表和滑动变阻器，只增加一个已知阻值的定值电阻，也可以用来测量未知电阻的阻值。电源电压保持不变。请你将小明的实验过程补充完整：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U1；
② ，用电压表测出电源电压U；
③则未知电阻Rx阻值的表达式为Rx= （用U、U1和R0表示）；
（3）小明设计的这个实验，不足之处是 。
六、计算题
24．（2023·斗门模拟）如题图所示，一个重为1N的薄壁平底容器放在水平桌面上，容器内装有6N的酒精，容器的底面积为25cm2，一重3N的木块漂浮在酒精中，酒精深度为10cm，ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）木块受到的浮力；
（2）容器对水平桌面的压强；
（3）酒精对容器底部的压力。
25．（2023·斗门模拟）如图所示为某电熨斗工作的电路图，只闭合开关S时为低温挡，同时闭合S、S1时为高温挡。电熨斗的额定电压为220V；R和R1均为电熨斗底板中的加热元件，R阻值为55Ω；高温挡电功率为1100W，则在额定电压下：
（1）以低温挡工作时，电熨斗的电功率是多少？
（2）该电熨斗以高温挡工作10s产生的热量是多少？
（3）电阻R1的阻值是多少？
七、实验题
26．（2023·斗门模拟）为探究空气阻力对纸锥下落快慢的影响，小明设计了如图所示实验：
（1）将两个等大的圆纸片，各裁去一个大小不等的扇形，如图甲A、B所示，做成两个锥角不等的纸锥，实验时将两个纸锥按图 （选填“乙”或“丙”）所示的位置由静止同时释放；
（2）纸锥在下落过程中，机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）；
（3）纸锥下落的快慢可能与纸锥的锥角、纸锥底部直径和 等因素有关；若选择C、D两个纸锥， （选填“能”或“不能”）探究纸锥下落快慢与纸锥的锥角大小的关系；
（4）如图丁所示，利用频闪照相机拍摄纸锥下落的过程，照相机每隔0.2s曝光一次，用刻度尺测量玻璃管上G、H两点间的距离为9cm，则此过程中，纸锥由G运动到H过程中的平均速度为 m/s。
八、填空题
27．（2023·斗门模拟）如图所示，图甲为某型号电动平衡车；图乙为平衡车的转向指示灯电路，电源电压恒为6V，指示灯L1、L2的规格均为“6V；6W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的电阻忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化。当单刀双掷开关S与“1”接通后，电磁铁中有电流通过，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，此时，电磁铁中没有电流通过，于是衔铁被金属弹片弹回，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，不断循环，因此，指示灯L2亮暗交替闪烁。图丙是上述过程中指示灯L2两端的实际电压UL随时间t的变化图像。表为某品牌电动平衡车部分技术参数，能量密度是指电池单位质量所储存的电能。
锂电池能量密度 0.25kW h/kg 整车总重（含电池） 10kg
锂电池的质量 2kg 最大载重 70kg
能量转化效率 70% 陡坡 15°
（1）平衡车的锂电池充满电时，储存的电能为 J。
（2）质量为50kg的小明驾驶充满电的平衡车以18km/h的速度做匀速直线运动，平衡车受到的阻力是人与车总重的0.1倍，则平衡车受到的阻力为 N，电动机驱动平衡车前进的输出功率为 W，当电池存储的电能消耗一半时，平衡车行驶的路程是 km。
（3）单刀双掷开关S与“1”接触，指示灯L2亮暗交替闪烁，当电磁铁中有电流通过时，指示灯L2发光 （选填“较亮”或“较暗”），R0阻值为 Ω。
（4）若指示灯L2亮暗交替闪烁1min、图乙整个电路消耗的电能是 J。
九、综合题
28．阅读短文，回答问题。
智能机器人服务员
随着科技的进步，机器人已被广泛应用于各个领域，题23图甲所示是目前餐饮行业中常见的智能机器人服务员。
这位机器人服务员也有“大脑”，“大脑”负责即时处理通过传感器接收到的各种信息，机器人服务员可以像人类一样具有视觉、听觉、触觉、嗅觉，甚至能用自然语言和人类对话。
该机器人工作时，不断向外发射超声波、接收反射回来的超声波，超声波在空气中的传播速度约为340m/s，机器人通过计算发射和接收超声波的时间间隔来确定障碍物的位置。使用锂电池供电的电动机为机器人提供动力，驱动底座的轮子而使其整体平稳运动，并使其手、脚等协调配合，完成比较复杂的动作，代替甚至超越餐厅服务员的工作。
这位机器人服务员的质量为50kg，底盘有4个轮子，每个轮子与水平地面接触的面积为0.005m2。锂电池的电量减为其容量的10%时，机器人服务员就会自动寻找充电桩充电。搜寻并到达充电桩的过程还需消耗锂电池剩余电量的40%。锂电池和电动机的部分参数如表所示。
这位机器人服务员还具有过载自动保护功能，其电路原理如图乙所示，此电路电源的电压为12V，图中R为餐盘下面的压敏电阻，其阻值R随所受压力变化的图象如图丙所示，图乙中的触发器为电路保护开关，其电阻忽略不计。机器人手受到的压力达到225N时，电路中的电流为0.5A，触发电动机停止工作，以免机器人受损伤。
锂电池 电压 60V
容量 10A h
电动机 额定电压 60V
额定动率 120W
线圈电阻 0.5Ω
（1）机器人服务员工作时发射的超声波 （选填“能”“不能”）在真空中传播。机器人静止时，发射超声波后经过0.04s接收到来自障碍物的回波，则障碍物和机器人之间的距离为 m；该机器人工作时通过电动机的电流为 A；
（2）机器人服务员不端餐盘时对地面产生的压强是 Pa；
（3）图乙中触发电动机停止工作时，电阻R0的阻值是 Ω；
（4）锂电池充满电后，电动机连续工作至下次开始充电的过程中，电动机线圈产生的电热是 J。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】时间的估测；长度的估测；重力的方向；压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.教室的门框比人的升高略大，而人的升高大约1.7m，即高度约2m，故A正确；
B.物理教科书的质量大约200g，则所受重力约G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，故B错误；
C.中学生百米赛跑用时约12s ，故C错误；
D.中学生双脚站立对地面的压力大约F=G=mg=50kg×10N/kg=500N，双脚的着地面积大约500cm2=500×10-4m2，那么对地面的压强约，故D错误。
故选A。
【分析】根据对长度、重力、时间和压强的认识判断。
2．【答案】B
【知识点】原子结构
【解析】【解答】在正常情况下，微观粒子从大到小排列为：分子、原子、原子核、质子，则最小的是质子，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据对微观粒子的认识判断。
3．【答案】C
【知识点】分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.灰尘在空气中运动是肉眼可见的宏观物态的运动，不是扩散现象，故A错误；
B.温度为0℃的物体，分子间仍然存下引力，故B错误；
C.温度越高，分子热运动越剧烈，故C正确；
D.海绵被挤压后体积缩小，是海绵材料之间存在空气，而不受分子间有间隙，故D错误。
故选C。
【分析】A.不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散；
B.根据分子之间作用力的知识判断；
C.根据分子运动的影响因素判断；
D.根据分子之间存在空隙判断。
4．【答案】B
【知识点】声速；音调及音调与频率的关系；超声波与次声波；防治噪声的途径
【解析】【解答】A.声音在不同的介质中传播的速度不同，故A错误；
B.手按住琴弦不同位置拨弦，可以改变琴弦的振动频率，从而改变声音的音调，故B正确；
C.超声波能粉碎结石，说明超声波能传递能量，故C错误；
D.街道上安装噪声监测器，它只能测量噪声的大小，不能改变噪声大小，故D错误。
故选B。
【分析】A.声速的影响因素：介质种类和温度；
B.音调与振动频率有关；
C.根据声音传递能量的知识判断；
D.根据减弱噪声的方法判断。
5．【答案】C
【知识点】光的反射
【解析】【解答】A. 透过树缝的阳光，说明光沿直线传播，故A不合题意；
B. 日食，属于光的直线传播现象，故B不合题意；
C.水中倒影，属于光的反射现象，故C符合题意；
D. 小孔成像，也属于光的直线传播现象，故D不合题意。
故选C。
【分析】根据图片分析各个选项中包含的光学原理即可。
6．【答案】B
【知识点】速度公式及其应用；参照物及其选择
【解析】【解答】A.根据图片可知，0~10s内，甲的路程随时间变化的图像为一条通过坐标原点的斜线，即二者成正比，那么甲做匀速直线运动，故A错误；
B.0-6s内，乙的路程为18m，甲的路程为6m，根据可知，二者的速度之比v甲：v乙=15m：6m=3：1，故B正确；
C.0-6s内，乙的路程为18m，甲的路程为6m，根据可知，甲车和乙车的速度不同，故C错误；
D.根据图像可知，乙的速度大于甲的速度，则以乙车为参照物时，甲在向后的方向上位置不断改变，即向西运动，故D错误。
故选B。
【分析】从图像中提取相关信息，结合速度公式分析判断。
7．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】根据图片可知，定值电阻R与变阻器Rx串联，电压表测R的电压。
A.当滑片在最左端时，变阻器的阻值为20Ω，根据串联电路的分压规律得到：；
解得：U=1V，故A错误；
B.当滑片P向右移动，变阻器的阻值减小，根据串联电路电压与电阻成正比可知，变阻器的电压变小。根据U总=U+U变可知，此时电压表的示数变大，故B错误；
C.当滑片P向左移动，电压表测R的电压，电流表测R的电流，根据可知，电压表和电流表的示数的比值不变，故C错误；
D.当变阻器的阻值为5Ω时，根据串联电路电压与电阻成正比得到：，解得：U'=2V
，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据串联电路的分压规律计算滑片在左端时电压表的示数；
B.根据串联电路的分压规律分析电压表的示数变化；
C.根据分析判断；
D.根据串联电路的分压规律计算电压表的示数。
8．【答案】热胀冷缩；凸透镜；虚
【知识点】温度及温度计的使用与读数；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】（1）体温计是根据液体的热胀冷缩原理制成的；
（2）圆弧形玻璃的作用，相当于凸透镜，使我们能看到水银柱放大后的虚像。
【分析】（1）根据液体温度计的工作原理解答；
（2）中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜，物体可以通过凸透镜成正立、放大的虚像。
9．【答案】做功；熔化；不变
【知识点】熔化与熔化吸热特点；做功改变物体内能；比热容
【解析】【解答】（1）将两根需要焊接的同种材料金属棒表面紧压在一起，一根金属棒固定，另一根金属棒高速旋转，两根金属棒剧烈地摩擦，这是通过的做功方式增大金属棒内能；
（2）金属棒从固态变成液态发生熔化现象；
（3）两根金属棒就焊接到一起，焊接前后，金属棒的物质种类不变，则金属棒的比热容不变。
【分析】（1）改变物体内能的方式：①做功，本质为能量的转化；②热传递，本质为能量的转移；
（2）根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称；
（3）比热容是物质本身的一种性质，只与物质的种类和状态有关，据此分析解答。
10．【答案】电动机；右；电流
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】（1）根据图片可知，闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，为电动机的工作原理图；
（2）调换电源正负极后，通过导体的电流方向发生改变，则导体ab的运动方向与原来相反，即导体向右运动，那么说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。
【分析】（1）根据图片分析其中包含的原理即可；
（2）通电导体在磁场中受力运动的方向与磁场方向和电流方向有关，据此分析解答。
11．【答案】改变；内；减小
【知识点】势能大小的比较；物体运动状态的变化
【解析】【解答】（1）神舟十三号飞船绕地球做圆周运动，它的运动方向不断改变，则此过程飞船的运动状态改变；
（2）舱体表面温度迅速升高，此过程中，返回舱的部分机械能转化为内能；
（3）返回舱的质量不变，高度减小，则它的重力势能减小。
【分析】（1）运动状态的改变包括：运动速度大小改变或运动方向改变；
（2）根据能量转化的知识解答；
（3）重力势能与质量和高度有关。
12．【答案】低；色散；等于
【知识点】光的传播速度与光年；光的色散；红外线
【解析】【解答】（1）根据图片可知，外线的频率比紫外线的频率低；
（2）白光可分解成7种单色光，这种现象称为光的色散；
（3）在真空中，可见光的传播速度等于γ射线的传播速度。
【分析】（1）根据图片比较红外线的频率大小；
（2）根据光的色散的知识解答；
（3）根据光速的知识解答。
13．【答案】小；上方；弯腰
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】常温下二氧化碳气体的密度大于空气密度，但蜡烛燃烧产生的二氧化碳气体温度高，所以密度小于空气密度，上升到顶部，二氧化碳聚集在烧杯的上方，较长的蜡烛A因缺氧气而熄灭。 发生火灾时，燃烧产生的有毒气体温度较高，密度较小而上浮，会分布在房间上方，所以为了避免吸入燃烧时产生的有毒气体，应该弯腰前进，迅速逃离火灾现场。
【分析】气体有热胀冷缩的性质：温度高的气体膨胀，密度减小，在空气中上升；温度低的气体密度大，在空气中下降，据此分析解答。
14．【答案】S1、S3；S2；短路
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电功率的计算
【解析】【解答】（1）已知两灯泡额定电压相同，若两灯都正常发光，两灯泡需并联，故需闭合开关S1、S3；
（2）两灯泡的额定电压相同，由可得，额定功率较小的灯泡，电阻较大。L1、L2串联时，通过它们的电流相等，由P=I2R得，L1的电功率大，则L1的亮度大，故闭合开关S2时，两灯泡形成串联电路；
（3）三个开关都闭合时，电流不经用电器直接回负极，形成电源短路。
【分析】（1）根据并联电路各支路两端电压相等的规律分析；
（2）首先根据比较两个灯泡的电阻大小，再根据“串联电路电功率与电阻成正比”的规律分析解答；
（3）如果电流从正极到负极不经过用电器，那么电路发生短路。
15．【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图；透镜的光路图
【解析】【解答】①首先通过像点S'作镜面的垂线，然后在镜面右侧这条直线上根据“物像等距”找到对应的发光点S。然后连接SO得到入射光线；
②射向凹透镜另一侧虚焦点的光线，经过凹透镜后，折射光线与主轴平行，如下图所示：
【分析】根据光的折射规律和凹透镜的特殊光线分析解答。
16．【答案】
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】①通过支点O作F2力的作用线的垂线，从支点到垂足之间的距离为阻力臂L2；
②O点为支点，B点为动力作用点，连接OB为动力臂，此时最长。通过B点作OB的垂线，在向下的方向上表上箭头表示最小的动力F1，如下图所示：
【分析】①力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离；
②当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最大，此时动力最小。
17．【答案】解：如下图所示：
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】解：螺线管的右端为N极，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，所以可以确定螺线管周围磁场的方向是从右向左的．
根据螺线管的右端为N极，以及线圈的绕向利用安培定则可以确定螺线管中电流是从螺线管的左端流入右端流出．
根据电流方向与电源正负极之间的关系：在电源外部电流从正极流出，回到负极，可以确定电源的正负极：右端为负极，左端为正极．
【分析】利用螺线管的左端为N极，结合磁感线的特点可以确定磁感线的方向．
利用线圈的绕向和螺线管的N、S极，结合安培定则可以确定螺线管中电流的方向，进一步可以得到电源的正负极．
18．【答案】3.2
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】如图弹簧测力计的量程为5N，分度值为0.2N，读数为3.2N。
【分析】看清弹簧测力计的分度值，结合对应刻度读数。
19．【答案】337.5
【知识点】时间及其测量
【解析】【解答】在秒表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5min，指针在“5”和“6”之间，偏向“6”一侧，所以分针指示的时间为5min；在停表的大表盘上，1s之间有10个小格，所以一个小格代表0.1s，指针在37.5s处，所以秒针指示的时间为37.5s，即停表的读数为
【分析】根据秒表的分钟指针和秒钟指针的位置，测量时间。
20．【答案】80
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】根据图片可知，小明家4月份用电：4702.5kW·h-4622.5kW·h=80kW·h。
【分析】单项电能表的最后一个数字为小数，分别读出两个电能表的示数，然后相减即可。
21．【答案】52.4；60；2.62×103
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】b.根据图片可知，天平的分度值为0.2g，则游码质量为2.4g，砝码质量为50g，那么金属块的质量m=50g+2.4g=52.4g；
c.根据乙图可知，量筒的分度值为1mL，则水的体积V1=60mL；
e.金属块的体积V=80mL-60mL=20mL=20cm3；
则金属块的密度为：。
【分析】b.金属块的质量等于游码的质量和砝码质量之和；
c.根据乙图确定量筒的分度值，然后根据液面位置读出示数；
e.金属块的体积等于前后量筒的示数之差，最后根据计算金属块的密度。
22．【答案】（1）便于确定像的位置
（2）P
（3）不变
（4）不需要；较暗
（5）0.5；较薄
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】（1）实验中不选择普通的平面镜而选择玻璃板进行实验，目的是便于确定像的位置；
（2）根据乙图可知，AP到A1P距离相等，则A1处的像是蜡烛A通过玻璃板的P面成像得到的；
（3）根据平面镜成像“物像等大”的规律可知，将蜡烛A远离玻璃板方向移动，蜡烛A在玻璃板中的像不变；
（4）为了使像看起来更清晰，蜡烛B不需要被点燃，并且最好在较暗的环境中进行实验；
（5）根据表格数据可在，玻璃板的厚度为：4.2cm-3.7cm=0.5cm。为使实验结论更准确，应该选取较薄的玻璃板做实验。
【分析】（1）半透明的玻璃板成像没有平面镜清晰，但是透过玻璃板可以看到后面的蜡烛，方便找到前面蜡烛像的位置；
（2）根据平面镜成像的对称性分析解答；
（3）根据平面镜成像“物像等大”的规律分析；
（4）前面蜡烛的火焰会在后面蜡烛B的上方成像，从而使其看起来像正在燃烧一样。周围的环境越暗，蜡烛显得越明亮，那么所成的像越明亮。
（5）根据平面镜成像的对称性可知，此时物距等于像距和玻璃板的厚度之和。玻璃板越薄，像距和物距的差异越小，实验数据越准确，据此分析解答。
23．【答案】（1）右；6.25；减小实验误差
（2）闭合开关S和S1；
（3）该实验只能测量一组实验数据
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）①根据甲图可知，当滑片在最右端时阻值最大，那么：闭合开关前，小明要将滑片调到最右端；
②根据乙图可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A；电压表的量程为0~2.5V，分度值为0.1V，示数为2.5V，那么电阻为：；
③小明还进行了多次测量，这样做的目的和优点是减小实验误差。
（2）①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U1；
此时Rx与R0串联，电压表测Rx电压；
②③闭合开关S和S1，用电压表测出电源电压U；
此时只有Rx自己，测电压表的示数等于电源电压。
在串联电路中，电压与电阻成正比，即：；
解得：。
（3）小明设计的这个实验，不足之处是：该实验只能测量一组实验数。
【分析】（1）①闭合开关前，为了防止电流过大而烧毁用电器，要求变阻器的阻值调到最大；
②根据乙图确定对应的电压和电流值，然后根据计算待测电阻的阻值；
③根据多次测量的目的分析解答。
（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即，只需测出两个电阻两端的电压，就能利用这个关系计算出待测电阻的阻值。
（3）在科学探究中，往往需要多次完成实验，从而收集多组数据，这样得到的结论会更加客观，具有普遍意义。而丙图中，实验只能进行一次，据此分析解答。
24．【答案】（1）解：木块漂浮在酒精中，由物体沉浮条件可得F浮=G木=3N
答：木块受到的浮力3N；
（2）解：容器对水平桌面的压力F=G总=G木+G酒+G容=3N+6N+1N=10N
容器对水平桌面的压强
答：容器对水平桌面的压强为800Pa；
（3）解：酒精深度为h＝10cm＝0.1m
则酒精对容器底部的压强p′＝ρ酒gh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝800Pa
则酒精对容器底部的压力F酒＝p酒S＝800Pa×25×10﹣4m2＝2N
答：酒精对容器底部的压力为2N。
【知识点】压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据漂浮条件F浮=G木计算木块受到的浮力；
（2）根据 F=G总=G木+G酒+G容 计算容器对桌面的压力，再根据 计算容器对桌面的压强；、
（3）首先根据p′＝ρ酒gh计算酒精对容器底部的压强，再根据F酒＝p酒S 计算酒精对容器底部的压力。
25．【答案】（1）解：由题意知，只闭合开关S时电路为R的简单电路，为低温挡，同时闭合S、S1时为两电阻并联，为高温挡；低温挡工作时，电熨斗的电功率为
答：以低温挡工作时，电熨斗的电功率是880W；
（2）解：该电熨斗以高温挡工作10s产生的热量是Q＝W＝P高t＝1100W×10s＝11000J
答：该电熨斗以高温挡工作10s产生的热量是11000J；
（3）解：由并联电路电功率的特点知电阻R1的电功率为P1＝P高-P低＝1100W-880W＝220W
根据
得R1的阻值是
答：电阻R1的阻值是220Ω。
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据图片可知，只闭合开关S时电路为R的简单电路，为低温挡；同时闭合S、S1时为两电阻并联，为高温挡。根据 计算电熨斗低温档时的电功率。
（2）根据 Q＝W＝P高t 计算电熨斗在高温档工作10s产生的热量。
（3）首先根据P1＝P高-P低 计算电阻R1的电功率，再根据 计算电阻R1的阻值。
26．【答案】（1）乙
（2）不守恒
（3）纸锥的轻重；不能
（4）0.15
【知识点】科学探索
【解析】【解答】（1）为了比较纸锥下落的快慢，应把两个纸锥拿到同一高度同时释放，且纸锥是下端着地；图乙中两纸锥的下端高度相同，故应选图乙。
（2）纸锥在下落过程中，克服空气的阻力做功，一部分机械能转化为内能，使得机械能逐渐减小，机械能不守恒；
（3）①根纸锥下落的快慢可能与纸锥的锥角、纸锥底部直径和纸锥的轻重等因素有关。
②C、D两个纸锥，纸锥的锥角不同，大小和重力都不同，所以不能探究纸锥下落快慢与纸锥的锥角大小的关系；
（4）照相机每隔0.2s曝光一次，由图丁可知，GH间的运动时间t=0.2s×3=0.6s，
则此过程中，纸锥的速度。
【分析】（1）当纸锥经过相同的距离时，先落地的速度大；
（2）根据机械能和内能的转化分析解答；
（3）①纸锥的重力越大，则下落速度可能越大；
②根据控制变量法的要求分析解答。
（4）用G和H之间的间隔数×0.2s计算纸锥运行的时间，然后根据计算纸锥的平均速度。
27．【答案】（1）1.8×106
（2）60；300；15
（3）较暗；9
（4）216
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）锂电池充满电时储存的电能：W=0.25kW h/kg×2kg=0.5kW h=1.8×106J；
（2）①平衡车受到的阻力：f=0.1G总=0.1m总g=0.1×（50kg+10kg）×10N/kg=60N；
②根据平衡力的知识可知，平衡车的牵引力F=f=60N，平衡车的速度v=18km/h=5m/s，
电动机驱动平衡车前进的输出功率：P=Fv=60N×5m/s=300W；
③平衡车消耗的电能：，
平衡车行驶的路程：；
（3）开关S与“1”接触时，电磁铁中电流通过，灯L2与R0串联，
由串联电路的电压特点知，此时L2两端电压小于电源电压6V，即小于其额定电压6V，所以L2不能正常工作，发光较暗；
衔铁被吸下后，R0被短路，电路中只有L2连入电路，L2两端电压等于电源电压6V，L2正常工作，发光较亮；
灯泡的电阻：，
S与“1”接通，触点A与B分离时，L2与R0串联，由图丙可知，灯泡L两端的电压UL′=2.4V，
则R0两端的电压：U0=U-UL=6V-2.4V=3.6V，
通过R0的电流，
则R0的阻值：；
（4）0～1s电路中电流：I=I0=0.4A，
电路消耗的电能：W1=ULIt=6V×0.4A×1s=2.4J；
当触点A与B接通时，电磁铁和电阻R0被短路，指示灯两端电压为6V，指示灯正常发光，
1s～1.5s电路消耗的电能：W2=P额t=6W×0.5s=3J；
指示灯交替工作1min整个电路消耗的电能：W=（W1+W2）×=（2.4J+3J）×40=216J。
【分析】（1）锂电池储存的能量=能量密度×电池质量；
（2）①根据f=0.1G总=0.1m总g计算平衡车受到的阻力；
②根据P=Fv计算电动机的输出功率；
③根据计算平衡车行驶的路程。
（3）当S接1时，电磁铁中电流通过，电路的连接情况，由此分析灯泡L1的发光情况；再分析衔铁被吸下时的电路连接情况，分析灯泡L1的发光情况；根据求出灯泡的电阻；S与“1”接通，触点A与B分离时，L2与R0串联，由图象知灯泡两端电压，由串联电路特点和欧姆定律计算R0的阻值；
（4）根据W=UIt=Pt分别求出1s内和1s～1.5s内电路消耗的电能，进一步求出1min内整个电路消耗的电能。
28．【答案】（1）不能；6.8；2
（2）2.5×104
（3）9
（4）3.384×104
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）①机器人服务员工作时发射的超声波不能在真空中传播；
②发射超声波时与障碍物间的距离：；
③通过电动机的电流：；
（2）该机器人静止在水平地面上时，对地面的压力：F=G=mg=50kg×10N/kg=500N，
受力面积：S=4×0.005m2=0.02m2，
机器人服务员不端餐盘时对地面产生的压强：；
（3）由图乙可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，机器人手受到的压力达到225N时，电路中的电流为0.5A，触发电动机停止工作，
由图丙可知，此时压力传感器的阻值：R=15Ω，
此时电路中的总电阻：，
此时电阻R0的阻值：R0=R总-R=24Ω-15Ω=9Ω；
（4）由表中数据可知，额定电压为60V，电池容量为10A h，
充满电后所有电能：W总=U′I′t=60V×10A h=600W h=0.6kW h，
因为锂电池的电流减为其容量的10% 时，机器人服务员就会自动寻找充电桩充电，
则在这过程中，电动机连续工作消耗的电能：W1=（1-10%）W总=90%×0.6kW h=0.54kW h，
则锂电池剩余电量：W剩=W总-W1=0.6kW h-0.54kW h=0.06kW h，
机器人搜寻到达充电桩的过程还需消耗锂电池剩余电量的40%，
所以机器人在这段过程中需要消耗的电能：W2=40%W剩=40%×0.06kW h=0.024kW h，
电动机的额定功率P额=120W=0.12kW，
电动机连续工作的时间：；
机器人搜寻并到达充电桩的过程所用的时间：，
电动机连续工作的总时间：t总=t1+t2=4.5h+0.2h=4.7h=1.692×104s，
锂电池充满电后，电动机连续工作至下次开始充电的过程中，
电动机线圈产生的电热：Q=I″2Rt总=（2A）2×0.5Ω×1.692×104s=3.384×104s。
【分析】（1）①声音的传播需要介质；
②根据计算障碍物到机器人的距离；
③根据计算通过电动机的电流。
（2）根据F=G=mg计算机器人对地面的压力，再根据s=4S'计算机器人与地面的接触面积，再根据计算机器人对地面的压强。
（3）由图乙可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，机器人手受到的压力达到225N时，电路中的电流为0.5A，触发电动机停止工作，根据图像确定此时压力传感器的电阻，根据计算出总电阻，最后根据R0=R总-R计算R0的阻值。
（4）利用W=UIt求出电池的总能量，根据题意求出电动机连续工作消耗的电能；据此求出机器人搜寻到达充电桩的过程中需要消耗的电能；再利用公式可求出持续工作的时间和机器人搜寻到达充电桩的过程中所用的时间，然后根据焦耳定律求出锂电池充满电后，电动机连续工作至下次开始充电的过程中，电动机线圈产生的电热。
