2021年福建省中考物理试题（解析版）.doc

2021年福建省初中毕业及高中阶段各类学校招生考试
一、选择题：本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 历史上第一个成功研究热和功关系及电流的热效应，为能量守恒定律的建立奠定坚实实验基础的科学家是（　　）
A. 焦耳 B. 安培 C. 伏特 D. 欧姆
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】焦耳通过实验研究了电流通过导体产生热量和电流、电阻及通电时间的关系，总结出了焦耳定律，为能量守恒定律的建立奠定坚实实验基础。
故选A。
2. 满怀深情的歌声“唱支山歌给党听”从教室内传出，江老师隔着墙便能判断出是小华在唱歌，其依据是声音的（　　）
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 音速
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．响度是指声音的强弱，与听声辨人无关，故A不符合题意；
B．音调是指声音的高低，与听声辨人无关，故B不符合题意；
C．音色是指声音的特色，是发声体的材料的不同，而听声辨人是指声音的特色，故C符合题意；
D．音速是指声音的传播速度，与听声辨人无关，故D不符合题意。
故选C。
3. 小华在家学做菜，厨房里菜香四溢，这个现象说明（　　）
A. 分子间存在空隙 B. 分子间存在引力
C. 分子间存在斥力 D. 分子不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】分子在永不停息的做无规则运动，这是分子的扩散现象，小华在家学做菜，厨房里菜香四溢，这个现象说明分子不停地做无规则运动，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4. 图画中题有李白《早发白帝城》诗句，诗中能估算出速度大小的一句是（　　）

A. 朝辞白帝彩云间 B. 千里江陵一日还 C. 两岸猿声啼不住 D. 轻舟已过万重山
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．“朝辞白帝彩云间”即不能知道路程也不能确定时间，所以没法估计速度，故A不符合题意；
B．“千里江陵一日还”，既能知道路程也能确定时间，所以可以估计速度，故B符合题意；
C．“两岸猿声啼不住” 即不能知道路程也不能确定时间，所以没法估计速度，故C不符合题意；
D．“轻舟已过万重山” 即不能知道路程也不能确定时间，所以没法估计速度，故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示，下列发电站发电过程中，利用不可再生能源发电的是（　　）
A. 核电站 B. 风力发电站
C. 水力发电站 D. 太阳能发电站
【答案】A
【解析】
【详解】核能在自然界中的储量有限，会越用越少，不可能在短时间内补充，是不可再生能源；太阳能、风能、水能可以源源不断的得到，是可再生能源；所以利用不可再生能源发电的是核电站。
故选A。
6. 图是运动员跳水的情景，下列关于运动员对跳板的压力的说法正确的是（　　）

A. 可以使跳板发生形变 B. 其施力物体是地球
C. 一定等于运动员的重力 D. 可以改变运动员的运动状态
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．运动员对跳板的压力的作用效果是使跳板发生弹性形变，故A正确；
B．运动员对跳板的压力的施力物体是运动员，故B错误；
C．运动员对跳板产生压力时，开始形变小压力小于重力，故压力不一定等于重力，故C错误；
D．运动员对跳板的压力改变的是跳板的运动状态不是改变运动员的状态，故D错误。
故选A。
7. 下列关于水沸腾时的说法正确的是（　　）
A. 继续加热，水温不断升高 B. 继续加热，沸点不断升高
C. 气泡上升过程中体积变大 D. 气泡上升过程中压强不变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB．沸腾过程中，吸收热量，温度不变，沸点和气压有关，气压没变，所以沸点不变，故AB错误；
CD．气泡上升过程中深度变小压强变小，所以沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大，故C正确，D错误。
故选C。
8. 让滑块从斜面滑下，逐渐减小水平面的粗糙程度，测量滑块在水平面上的运动距离，探究“运动物体如果不受其他物体的作用，会一直运动下去吗”。下列做法能获得结论的是（　　）
A. 坚持不懈进行多次实验探究 B. 改进实验装置进行实验探究
C. 调整实验方案进行实验探究 D. 在实验基础上进行合理推理
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】不受力的物体在现实生活中是不存在的，探究“运动物体如果不受其他物体的作用，会一直运动下去吗”。必须在实验的基础上加以合理的推理才能得到。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
9. 如图，《天工开物》中描述了古代劳动人民在田间制稻、脱粒等情景，下列说法错误的是（　　）

A. 把镰刀口磨锋利是为了增大压强 B. 木桶底面积较大是为了减小压力
C. 用力击稻是为了利用惯性脱粒 D. 撑开稻草晾晒是为了加快蒸发
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．在压力一定时，通过减小受力面积可增大压强，故把镰刀口磨锋利是为了增大压强，故A正确；
B．在压力一定时，通过增大受力面积可减小压强，故B错误；
C．原来稻粒和稻杆同时运动，当稻杆突然停止运动时，由于惯性，稻粒要保持原来运动状态继续运动，稻粒脱离稻杆，故C正确；
D．影响蒸发快慢的因素是液体上方空气流通的情况、液体的表面积和温度高低，在液体上方空气流通的情况和温度高低不变时，通过增大液体的表面积可加快蒸发，故D正确。
故选B。
10. 用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑，此过程中（　　）
A. 通过摩擦创造了电荷 B. 吸管和纸巾带同种电荷
C. 正电荷在吸管和纸巾间转移 D. 负电荷在吸管和纸巾间转移
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．摩擦起电的实质是电子的转移，故A不符合题意；
B．吸管和纸巾带不同种电荷，故B不符合题意；
CD．电子在吸管和纸巾间转移，带负电，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
11. 跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，据动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（　　）
A. 向任意方向摇绳均可产生电流 B. 电流方向与绳子运动方向无关
C. 此过程中机械能转化为电能 D. 跳绳发电属于电流的磁效应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB．地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极的地理南极附近，所以磁感线大致南北方向，所以两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，铜线跳绳才能切割磁感线运动，才有电流，电流方向与绳子运动方向有关，故AB不符合题意；
C．此过程中要切割磁感线产生电流，是机械能转化为电能，故C符合题意；
D．跳绳发电属于电磁感应现象，故D不符合题意。
故选C。
12. 小华在操场进行爬杆锻炼，在竖直杆上攀爬，匀速向上运动时受到的摩擦力大小为f 1，匀速向下运动时受到的摩擦力大小为f 2。若小华的自重为G，则（　　）
A. f 1=f 2>G B. f 1=f 2<G C. f 1=f 2=G D. f 1>G>f 2
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】物体静止或匀速直线运动时，受到平衡力的作用，合力为0，匀速向上运动时受到的摩擦力大小为f 1，此时小华受到的重力和摩擦力是一对平衡力，可知f 1=G；匀速向下运动时受到的摩擦力大小为f 2，此时小华受到的重力和摩擦力是一对平衡力，可知f 2=G，即f 1=f 2=G，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
13. 缺电地方的人们发明了一种陶制的罐中罐“冰箱”，内外罐之间填有沙子，如图。盛夏季节里，有利于给“冰箱”中食物降温的做法是（　　）

A. 换用铁质材料制作内外罐 B. 经常给两罐间的沙子浇水
C. 把“冰箱”放在密闭房间内 D. 把“冰箱”放在湿热环境中
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．陶罐隔热效果较好，铁导热性好，不适合，故A不符合题意；
B．经常在两罐间的沙子上洒些水，利用了水蒸发吸热，使食物的温度降低，故B符合题意；
CD．把“冰箱”放在密闭房间或湿热环境内不容易蒸发，所以不适合，故CD不符合题意。
故选B。
14. 图是红外线测温仪原理示意图，R是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是（　　）

A. 显示仪是由电流表改装成的
B. 测较高温度时，R0两端的电压较大
C. 增大R0的阻值，可增大测温仪的最大测量值
D. 增大电源电压，可增大测温仪的最大测量值
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．电流表与用电器串联，电压表与用电器并联，图中显示仪与用电器并联，显示仪是由电压表改装成的，故A错误；
B．热敏电阻R与定值电阻R0串联，串联电路中电阻越大，分到的电压越多。热敏电阻R，其阻值随温度的升高而减小，测较高温度时，热敏电阻R 分到的电压变小，因此R0两端的电压较大，故B正确；
CD．测温仪的最大测量值由它的量程决定，故CD错误。
故选B。
15. 如图，向右匀速行驶的动车桌面上有杯水，一束光斜射到水面上，保持人射光方向不变。动车减速时（　　）

A. 入射角不变，折射角不变 B. 入射角变小，折射角变小
C. 入射角变大，折射角变大 D. 入射角变大，折射角变小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】动车减速，杯中水由于惯性还要保持原来的运动状态，所以杯中水面向前倾斜，入射光的方向不变，所以入射角变大，折射角随入射角变大而变大，故ABD错误；C正确。
故选C
16. 如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6 V 3.6 W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0~3 A。 当S闭合，S1、S2，断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（　　）

A. 1：4 B. 1：8 C. 2：7 D. 3：20
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】当S闭合，S1、S2，断开，小灯泡与滑动变阻器R串联，定值电阻R0开路。滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。此时电路电流为

滑动变阻器R的电压

电源电压为

当灯泡被短路，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，且滑动变阻器R通过的电流为1A时，电路电功率最大。通过定值电阻R0的电流

此时电路的总电流

电路的最大功率

小灯泡与滑动变阻器R串联，滑动变阻器接入的电阻最大，且定值电阻R0开路使，去。由欧姆定律得，灯泡的电阻

此时电路的电阻

电路的最小电功率

在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是

故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
17. 2021年5月30日，天舟二号货运飞船与天和核心舱实现自主快速交会对接。对接过程运用北斗系统完成远距离自主快速测定轨，其间信息的传递是依靠______实现的。天舟二号与天和核心舱形成结合体后一起运行，以天和核心舱为参照物，天舟二号是______的。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 静止
【解析】
【分析】
【详解】[1]电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，所以我们利用电磁波来传递信息。
[2]天舟二号与天和核心舱形成结合体后一起运行的过程中，它们之间没有位置上的改变，它们是相对静止的。
18. 电熨斗熨衣服是通过______的方式改变内能，提高衣服和其中水的温度。穿上熨好的衣服照镜子时，平面镜中的像与人大小______。
【答案】 ①. 热传递 ②. 相同
【解析】
【分析】
【详解】[1]电熨斗熨衣服时，衣服从电熨斗上吸收热量，温度升高，这是通过热传递的方式改变衣服的内能的。
[2]根据平面镜成像特点之一：像与物大小相同，所以平面镜中的像与人大小相同。
19. 我国南极泰山站采用轻质材料装配而成，为了避免被强横风吹动移位，支架上悬空部分结构特点如图，其上方空气的流速______下方的流速，上方的压强______下方的压强，使房屋更加牢固。

【答案】 ①. 小于 ②. 大于
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]风刮过南极泰山站，站顶上方的空气流动速度小，压强大；站顶受到向上的压强小于向下的压强，受到向下的压力大于向上的压力，使整体更加稳固，使房屋更加牢固。
20. 某手机电池容量为4200 mAh，，电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满。充电效率为84%，需要______min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的______较大。
【答案】 ①. 55.5 ②. 电流
【解析】
【分析】
【详解】[1]手机电池充满电需要的电能为

设需要充电时间为t1，则

代入数据

解得

[2]快充充电线的电流比普通手机电流要大，所以充电线要粗一些，使得导线电阻要小一些，可以减小电流热效应产生的热量。
21. 如图照明电路中电灯突然熄灭，用试电笔测a、b、c点，试电笔均发亮，测试d点不亮，故障是______；试电笔发亮时，火线、试电笔、人体与大地构成______联电路。

【答案】 ①. cd段断路 ②. 串
【解析】
【分析】
【详解】[1]用试电笔测a、b、c点，试电笔均发亮，说明火线到c点之间都没故障，测试d点不亮，说明故障是cd段断路。
[2]试电笔发亮时，火线、试电笔、人体与大地连接成一条闭合回路，故火线、试电笔、人体与大地构成串联电路。
22. 如图，将一边长为10 cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中、木块静止时露出液面的高度为2 cm，液面比放入前升高1 cm，容器底部受到液体的压强变化了80 Pa，则木块底部受到液体压强为______Pa，木块受到的浮力为______N。

【答案】 ①. 640 ②. 6.4
【解析】
【分析】
【详解】[1]木块放入液体后，液面升高的高度，容器底部受到液体的压强变化，由可知，液体密度

木块边长10cm，静止时露出液面的高度为2cm，所以木块底浸在液体中的深度

木块底部受到液体压强

[2]木块排开的液体的体积

木块受到的浮力

三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
23. 在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。

【答案】或
【解析】
【分析】
【详解】O为支点，过O点做力F作用线的垂线，即为力臂，故先延长力F，过O点做力作用线的垂线，标上l，故如下图所示：
或者。
24. 如图，当闭合开关S后，用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引，请在图中虚线上标出磁感线的方向，并在括号内标出条形磁体左端的极性。

【答案】
【解析】
【分析】
【详解】根据安培定则可知，电流从电磁铁右侧流入，螺线管左侧N极，右侧S极，磁感线从N极出发，回到S极，所以磁感线方向向右，条形磁体与通电螺线管相互吸引，所以条形磁体左端N极，如下图所示

四、简答题：本题共1小题，共4分。
25. 2021年5月15日，搭载“祝融号”火星车的探测器天问一号经历“黑色九分钟”，从约2万千米/小时的速度降至0千米/小时，顺利着陆火星表面。天问一号在进入火星大气层以后首先借助火星大气，进行气动减速，这个过程要克服高温的影响。接着天问一号打开降落伞进行伞系减速，然后通过反推发动机向下喷气进行动力减速。在距离火星表面100米时，天问一号进入悬停阶段。然后缓速下降抵达火星表面。
（1）任选一个减速过程，写出其中所包含的一个物理知识；
（2）为什么天问一号可以在火星表面上方处于悬停状态？

【答案】（1）见解析；（2）天问一号受到平衡力的作用，处于平衡状态
【解析】
【分析】
【详解】（1）气动减速：受到大气摩擦力的作用；力可以改变物体的运动状态；减速过程中机械能转化为内能；伞系减速：受到大气的阻力作用；力可以改变物体的运动状态；减速过程中机械能转化为内能；动力减速：向下喷气对天问一号产生向上的反推力；力可以改变物体的运动状态；力的作用是相互的；减速过程中机械能转化为内能。
（2）天问一号受到喷气的反推力和受到火星的吸引力（“火星重力”）是一对平衡力，天问一号处于平衡状态，于是悬停在火星上方100米处。
五、实验题：本题共5小题，共28分。
26. 在“探究凸透镜成像规律实验”中：

（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在______；
（2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到______cm 刻度处，光屏上可再次成清晰______、倒立的实像；
（3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是______；（填序号）
①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调
（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜。光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有______作用。______视眼的矫正与上述成像过程类似。
【答案】 ①. 同一高度 ②. 50 ③. 缩小 ④. ② ⑤. 发散 ⑥. 近
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]为了是蜡烛的像呈现在光屏的中央，应该将点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度。
（2）[2]如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，
u1=v2=40.0cm-20.0cm=20.0cm
v1=u2=70.0cm-40.0cm=30.0cm
保持蜡烛和光屏的位置不变，移动透镜到刻度尺上的刻度为
70.0cm-20.0cm=50.0cm
[3]如图甲所示，光屏上呈现的是倒立、放大的实像，根据光路的可逆性，光屏上可再次成清晰缩小、倒立的实像。
（3）[4]实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，要让像重新回到光屏中心，可将蜡烛上调、将光屏上调或将透镜下调，故①③不符合题意，②符合题意。
故选②
（4）[5][6]实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像，说明此时像呈现在原来位置的前侧，与近视眼类似。如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。说明凹透镜对光线具有发散作用。
27. 如图甲是探究海波熔化时温度的变化规律的装置。

（1）按自下而上的顺序安装装置，便于调整石棉网的高度，确保能用______进行加热，提高效率；
（2）取适量的海波装进试管中，将试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌海波，其好处是使海波______；
（3）每隔1min记录海波的温度，并将数据在坐标图中进行描点，如图乙，请根据描点作出海波熔化时温度随时间变化的图象______；
（4）分析图象可得海波熔化时的温度特点：______。
【答案】 ①. 酒精灯外焰 ②. 受热均匀 ③. ④. 温度保持不变
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]酒精灯外焰温度最高，使用酒精灯来加热时用外焰加热提高效率。
（2）[2]试管放在盛水的烧杯内加热的方法叫水浴加热法，这样能使物质受热均匀。搅拌的目的也是为了使物质受热均匀。
（3）[3]将图中点用平滑的直线连接起来，如图所示：

（4）[4]由图像可知，海波熔化过程中吸收热量，但温度保持不变。
28. 如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，实验器材有：电源（输出电压为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个，定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25 Ω）和导线若干。

（1）连接电路，闭合开关，电流表指针偏到零刻度线左边，如图乙，原因是______；
（2）正确连接电路，用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据，作出电流与电阻的关系图象如图丙、实验中定值电阻两端的电压保持______V，滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω；
（3）为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，可以改变横坐标，处理数据后画出电流I与______的关系图线。
【答案】 ①. 电流表正负接线柱接反 ②. 2 ③. 50 ④. 电阻R的倒数
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]由乙图可知，电流表指针反向偏转，说明电流表的正负接线柱接反了。
（2）[2]由图可知，当所用定值电阻的阻值为5Ω时，电流为0.4A，定值电阻两端的电压为

[3]完成实验中，电路中最小电流为

此时滑动变阻器的电阻为

（3）[4]在电压一定时，电流和电阻成反比，电流和电阻的倒数成正比，其图像是经过远点的一条倾斜的直线，所以为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，可以画出电流I与电阻R的倒数的图像。
29. 用两节干电池、两个开关、一个电压表、一只阻值为20 Ω的定值电阻R0，导线若干，测量未知电阻Rx的阻值，电路实物图如图甲所示。

（1）用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R0两端______；
（2）正确连接电路，闭合开关S1和S。电压表示数如图乙，为______V；
（3）断开S1，闭合S，电压表示数为1.4 V，则Rx=______Ω；
（4）若没有电压表，只有一个电流表，其余元件不变，设计并在方框内丽出测量Rx阻值的电路图______（要求电路连接后不能再拆接）。
【答案】 ①. ②. 2.8 ③. 20 ④.
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]电压表接入电路使用时，应并联在被测用电器两端，且电流要从电压表的“+”接线柱流进，“—”接线柱流出。该电源由两节干电池组成，所以电压表选0~3V量程接入电路，如图所示：

（2）[2]电压表所选量程为0~3V，分度值为0.1V，读出其读数为2.8V。
（3）[3]闭合开关S1和S，电路中只有R0接入电路，电压表测电源电压U=2.8V；断开S1，闭合S，R0和Rx串联接入电路，电压表测R0两端电压U0=1.4V，此时电路中电流

Rx两端电压

Rx的电阻

（4）[4]用电流表测流过R0的电流，计算出R0两端电压，将未知电阻Rx与R0并联，因为并联电路各支路两端电压都相等。设计如图所示电路：

30. 科学选种是提高粮食产量的关键环节。小华想测量稻谷种子的密度，具体做法如下：

（1）用调好的天平测量适量稻谷种子的总质量m1，天平平衡时右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，m1=______g；
（2）往量筒中加入适量的水，测得其体积V1为300 mL，将上述种子放入量筒中，种子全部沉入水中，如图乙所示，此时水和种子的总体积V2=______mL；
（3）种子的密度ρ=______g/cm3，与真实值相比ρ偏______，理由是______；
（4）小华经过反思后改进了实验方案：将量筒中种子倒出，用纸巾吸干种子表面的水后，再次测得种子总质量为m2，则种子密度ρ=______。（用ρ水和测得的物理量符号表示）
【答案】 ①. 153 ②. 400 ③. 1.53 ④. 大 ⑤. 种子浸没水中，由于吸水，测得其体积偏小 ⑥.
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]稻谷种子的总质量
m1=100g+50g+3g=153g
（2）[2]由图可知，此时水和种子的总体积为400mL。
（3）[3][4][5]种子的密度

因为稻谷会吸水，所以测得其体积偏小，质量准确，根据，密度偏大。
（4）[6]种子吸水质量为

吸水体积

种子密度

六、计算题：本题共3小题，共20分。
31. 一辆5G无人配送车，质量为400kg，轮胎与路面的总接触面积为0.025 m2，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图象。求：
（1）10 min内配送车的平均速度；
（2）配送车匀速行驶时的牵引力；
（3）配送车对水平地面的压强。

【答案】（1）2m/s；（2）200N；（3）1.6×105Pa
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）分析图可知，配送车10 min运动的路程s=1.2km=1.2×103m，送车的平均速度

（2）配送车的重力

配送车在水平路面上匀速行驶，牵引力和阻力时一对平衡力，所以牵引力

（3）配送车对水平地面的压力

配送车对水平地面的压强

答：（1）10min内配送车的平均速度为2m/s；
（2）配送车匀速行驶时的牵引力为200N；
（3）配送车对水平地面的压强为1.6×105Pa。
32. 如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。
求：（1）保温档的功率；
（2）电阻R2的阻值；
（3）电蒸锅的加热效率。

【答案】（1）100W；（2）44Ω；（3）84%
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1接入电路，此时电路处于保温档，保温档功率

（2）闭合开关S1、S2，电路中只有R1、R2并联接入电路，电路处于加热档，R2的功率

由可知，R2的电阻

（3）水温度升高75℃吸收的热量

这个过程消耗的电能

电蒸锅的加热效率

答：（1）保温档的功率为100W；
（2）电阻R2的阻值44Ω；
（3）电蒸锅的加热效率为84％。
33. 为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1 m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。
（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？
压力F/N
180
185
190
195
200
压敏电阻R/Ω
18
17
16
14
12

【答案】（1）2A；（2）10Ω；（3）3900J
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）正常工作时通过的电流是

（2）长方体体积
V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3
装满水时长方体浮力为
F浮=ρgV=103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N
对压敏电阻压力
F=200N-5N=195N
此时压敏电阻为14Ω，R0应为

（3）水体积为

水的重力

重心高度变化为0.5m，所以水的重力所做的功是

答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为10Ω；
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是3900J。