2024年海南中考模拟试题（二）物理
（考试时间135分钟，理化合场分卷）
特别提醒：
1.答案一律用黑色笔填写在答题卡上。
2.答题前请认真阅读试题及有关说明。
3.要合理分配好答题时间。
请沉着冷静，细心作答，祝你成功
一、选择题（共10小题，每小题3分，共30分）
1. 仪器是科学探究的重要工具，下列物理量与测量仪器对应不正确的是（ ）
A. 温度——温度计 B. 时间——停表
C. 长度——刻度尺 D. 质量——量筒
2. 如图是我国最早的乐器之一“埙”，吹奏时能发出宫、商、角、徵、羽五音，相当于现在的do、re、mi、sol、la。五音是指声音的（ ）
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 速度
3. 如图，是海南海边的照片，关于下列说法正确的是（ ）
A. 照相机的镜头对光线有发散作用
B. 照相机成倒立放大的虚像
C. 水中的像是光的反射造成的
D. 在太阳下的椰子树是光源
4. 目前世上最轻的固态材料是“碳海绵”，其性能有：对有机溶剂（如油）有超强的吸附力；具有超强的储电能力；放在温度为﹣196℃的液氮中，弹性依然；有很多空隙，可以做保温材料；能达到的最小密度为0.16mg/cm3 ． 下列关于“碳海绵”的说法，不正确的是
A. 有可能被用来清除海上漏油 B. 有可能被用来制造大容量手机电池
C. 有可能被用来制造抵抗低温的宇航服 D. 1m3“碳海绵”的质量最小为0.16g
5. 小明在校园运动会上，参加了初中男子组50m短跑比赛。他正常完成比赛所用的时间可能为（ ）
A. 2s B. 8s C. 1min D. 0．1h
6. 如图所示，盛有水的杯子静止在水平桌面上．杯子重1N，高9cm，底面积30cm2；杯内水重2N，水深6cm，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg．下列选项中正确的是（ ）
A. 水对杯底的压强为900Pa B. 水对杯底的压力为2N
C. 水杯对桌面的压强为1000Pa D. 水杯对桌面的压力为2.8N
7. 如图所示，教室里，磁性黑板擦可以被吸在竖直金属黑板上不掉下来。根据题中信息，下列判断正确的是（ ）
A. 黑板擦受到磁力作用，不受摩擦力的作用也能静止在竖直黑板上
B. 黑板擦能静止在竖直黑板上，是因为黑板擦所受摩擦力大于重力
C. 擦黑板时，可以通过增大压力来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力
D. 擦黑板时，手对黑板擦的压力与黑板擦的重力是一对平衡力
8. 下列由做饭所联想到的物理知识中，正确的是（ ）
A. 高压锅是利用水的沸点随气压增大而降低的特点制成的
B. 煮饺子时，饺子刚入锅因不受浮力而下沉
C. 切肉前先磨刀，是为了在压力相同时减小受力面积，减小压强
D. 锅把手刻有花纹，是为了增大手与锅把之间的摩擦
9. 定值电阻R的U-I关系图像如图所示，当该电阻两端电压为3V时，通过它的电流为（ ）
A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A
10. 将一只“6V 3W”的小灯泡与一个阻值为的电阻串联后接到12V的电源上，闭合开关后，小灯泡的实际功率（ ）
A. 大于3W B. 等于3W C. 小于3W D. 无法确定
二、填空题（共7小题，每小题4分，共28分）
11. 如图所示，白色纸板竖直立在水平放置平面镜上，入射光线与平面镜的夹角为50度，则反射角大小为 _______度；若将ON右侧纸板F沿ON向后转动，则纸板F上 _______（选填“能”或“不能”）显示出反射光线。
12. 如图，化学老师检验氢气纯度时，用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，会发出尖锐的爆鸣声或很小的声音，根据声音的不同来判断氢气纯度。其中“很小”是指声音的_________小（填声音的特性）。检验时试管口要朝下，因为氢气密度比空气密度_________，防止氢气逸出。
13. 体积为的物体浸没在水中时，浮力的方向是____________的，物体受到的浮力大小为____________N。
14. 如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是_________滑轮，若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则该滑轮的机械效率为_________%。
15. 海南姑娘陈艺文在2024年跳水世界杯柏林站中夺得女子3米板冠军。运动员站在跳板上，跳板被压弯了说明力可以改变物体的_________；跳水后在空中下落的过程中（不计空气阻力），陈艺文的重力势能转化为_________能。
16. 如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，3s内产生的热量为______J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以______（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。
17. 如图是小明家电能表，则他家同时使用的用电器总功率不能超过_________W；若小明将“220V；2400W”的电热水器单独接入电路正常工作1min，电能表的转盘转_________转。
三、作图与实验题（第18题4分，第19题6分，第20题10分，共20分）
18. 请按要求完成下列作图：如图所示，请画出平行于主光轴的入射光线AB经凸透镜折射后的光线。
19. 如图所示，小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态，请标出小磁针的N极和条形磁铁磁感线的方向。
20. 在课堂上同学们用小纸锅烧水，如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢 带着这个问题，同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
（1）如图乙，在安装实验器材时，老师提醒大家固定夹A和B的高度都要适当，固定夹A高度适当的标准是保证能够用酒精灯外焰加热，那么固定夹B高度“适当”的标准是_________；
（2）用酒精灯给水加热至沸腾，需要计时，记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中的_________（填“a”或“b”）所示现象；
（3）交流评估环节中，同学们提出了各自的观点，其中不正确的有_________（填字母）。
A. 纸板上的小孔加快了水的散热，因此小孔是多余的
B. 用初温较高的水做实验，可以缩短沸腾前的加热时间，节约能源
C. 纸锅烧水实验中，纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点，且水沸腾时要不断吸热
21. 利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的器材连接成完整电路_________；
（2）某次实验时，电流表的示数如图乙所示，则通过灯L的电流为_________A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图丙所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为_________W；
（3）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）在没有电流表的情况下，用如图丁所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数Um；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率P=_________（用Um、U和R表示）。
四、综合应用题（21题12分，22题10分，共22分）
22. 如图所示是我国研制的新能源5G无人电动拖拉机，它以氢燃料为主，可以搭载深耕机、播种机等多种设备进行农田耕作。该拖拉机质量为2000kg，车轮与地面的总接触面积为0.08m2。某次该拖拉机搭载深耕机耕地时，拖拉机耕地的功率保持12kW，总共消耗氢能6×106J，其热机效率为60%，g取10N/kg。求：
（1）耕地过程中该拖拉机减慢行驶速度的目的是；
（2）该电动拖拉机的重力；
（3）该拖拉机静止在水平地面时，对地面的压强；
（4）拖拉机本次耕地的时间。
23. 如图所示，电源电压U=24V，定值电阻R0=4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，电压表量程为0～15V。
（1）求当电压表示数U0=6V时，通过定值电阻R0的电流；
（2）求电路消耗的最小电功率；
（3）请分析说明，为保障电路安全，滑动变阻器接入电路最小阻值。2024年海南中考模拟试题（二）物理
（考试时间135分钟，理化合场分卷）
特别提醒：
1.答案一律用黑色笔填写在答题卡上。
2.答题前请认真阅读试题及有关说明。
3.要合理分配好答题时间。
请沉着冷静，细心作答，祝你成功
一、选择题（共10小题，每小题3分，共30分）
1. 仪器是科学探究的重要工具，下列物理量与测量仪器对应不正确的是（ ）
A. 温度——温度计 B. 时间——停表
C. 长度——刻度尺 D. 质量——量筒
【答案】D
【解析】
【详解】A．温度用温度计测量，故A正确，不符合题意；
B．时间可以用停表测量，故B正确，不符合题意；
C．长度可以用刻度尺测量，故C正确，不符合题意；
D．量筒是测量物体体积的仪器，质量应该用天平测量，故D不正确，符合题意。
故选D。
2. 如图是我国最早的乐器之一“埙”，吹奏时能发出宫、商、角、徵、羽五音，相当于现在的do、re、mi、sol、la。五音是指声音的（ ）
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 速度
【答案】B
【解析】
【详解】吹奏“埙”时，通过改变手按压不同的孔，改变发出声音的宫、商、角、徵、羽五音不同，所以是通过改变振动空气中的长短，来改变声音的频率，即改变音调，故B符合题意，ACD不会符合题意。
故选B。
3. 如图，是海南海边的照片，关于下列说法正确的是（ ）
A. 照相机的镜头对光线有发散作用
B. 照相机成倒立放大的虚像
C. 水中的像是光的反射造成的
D. 在太阳下的椰子树是光源
【答案】C
【解析】
【详解】A．照相机的镜头相当于凸透镜，对光线有会聚作用，故A错误；
B．照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理制成的，故B错误；
C．水中的像是倒影属于平面镜成像，是光的反射现象，故C正确；
D．椰子树无法自行发光，不属于光源，故D错误。
故选C。
4. 目前世上最轻的固态材料是“碳海绵”，其性能有：对有机溶剂（如油）有超强的吸附力；具有超强的储电能力；放在温度为﹣196℃的液氮中，弹性依然；有很多空隙，可以做保温材料；能达到的最小密度为0.16mg/cm3 ． 下列关于“碳海绵”的说法，不正确的是
A. 有可能被用来清除海上漏油 B. 有可能被用来制造大容量手机电池
C. 有可能被用来制造抵抗低温的宇航服 D. 1m3“碳海绵”的质量最小为0.16g
【答案】D
【解析】
【分析】①已知碳海绵内部有很多孔隙，有超强的吸附力；②碳海绵具有超强的储电能力；
③碳海绵有很多空隙，可以做保温材料；④已知不同物质的密度和体积关系，利用公式m=ρV比较质量关系．
【详解】A. 碳海绵内部有很多孔隙，有超强的吸附力，有可能被用来清除海上漏油；故A正确；
B. 具有超强的储电能力，有可能被用来制造大容量手机电；故B正确；
C. 有很多空隙，可以做保温材料，有可能用来制造抵抗低温的宇航服；故C正确．
D. 由ρ=mV得,1m3“碳海绵”的质量m=ρV=0.16×10 3g/cm3×106=160g；故D错误．
故选D.
5. 小明在校园运动会上，参加了初中男子组50m短跑比赛。他正常完成比赛所用的时间可能为（ ）
A. 2s B. 8s C. 1min D. 0．1h
【答案】B
【解析】
【详解】男子组50m短跑比赛，运动员的短跑速度约为6.5m/s，由速度公式得，小明完成比赛所需时间约为
所以8s最为接近。
故选B。
6. 如图所示，盛有水的杯子静止在水平桌面上．杯子重1N，高9cm，底面积30cm2；杯内水重2N，水深6cm，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg．下列选项中正确的是（ ）
A. 水对杯底的压强为900Pa B. 水对杯底的压力为2N
C. 水杯对桌面的压强为1000Pa D. 水杯对桌面的压力为2.8N
【答案】C
【解析】
【详解】A. 根据计算水对杯底的压强为：
，故A错误；
B. 根据计算水对杯底的压力为：
，故B错误；
C. D. 杯子静止在水平桌面上时，对桌面的压力等于总重，即压力为：
，故D错误；
水杯对桌面的压强为：，故C正确；
故选C．
点睛：重点是固体压强公式和液体压强公式的应用，注意本题中求水对杯底部的压力时，必须先求出压强，再利用求压力，不可根据液体的重求压力．
7. 如图所示，教室里，磁性黑板擦可以被吸在竖直金属黑板上不掉下来。根据题中信息，下列判断正确的是（ ）
A. 黑板擦受到磁力作用，不受摩擦力的作用也能静止在竖直黑板上
B. 黑板擦能静止在竖直黑板上，是因为黑板擦所受摩擦力大于重力
C. 擦黑板时，可以通过增大压力来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力
D. 擦黑板时，手对黑板擦的压力与黑板擦的重力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】AB．黑板擦静止，受力平衡，竖直方向的重力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则受摩擦力的作用，没有摩擦力不能平衡，故AB错误；
C．由于滑动摩擦力与压力大小有关，擦黑板时，可以通过增大压力来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力，故C正确；
D．擦黑板时，手对黑板擦的压力在水平方向上，黑板擦的重力竖直向下，方向不相反，所以不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
8. 下列由做饭所联想到的物理知识中，正确的是（ ）
A. 高压锅是利用水的沸点随气压增大而降低的特点制成的
B. 煮饺子时，饺子刚入锅因不受浮力而下沉
C. 切肉前先磨刀，是为了在压力相同时减小受力面积，减小压强
D. 锅的把手刻有花纹，是为了增大手与锅把之间的摩擦
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于水的沸点随着气压的增大而升高，随着气压的减小而降低，故高压锅是利用水的沸点随气压增大而升高的特点制成的，故A错误；
B．水饺刚入水时，由于重力大于浮力，故物体下沉，故B错误；
C．根据可知，压力一定，磨刀可以减小受力面积，增大压强，故C错误；
D．锅的把手刻有花纹，即增大了接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，故D正确。
故选D。
9. 定值电阻R的U-I关系图像如图所示，当该电阻两端电压为3V时，通过它的电流为（ ）
A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A
【答案】A
【解析】
【详解】由U-I关系图像可得当电压为6V时，电流为2A定值电阻R为
所以当该电阻两端电压为3V时，通过它电流为
故选A。
10. 将一只“6V 3W”的小灯泡与一个阻值为的电阻串联后接到12V的电源上，闭合开关后，小灯泡的实际功率（ ）
A. 大于3W B. 等于3W C. 小于3W D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知小灯泡的电阻为
小灯泡与一个阻值为的电阻串联，所以电路的电流为
所以小灯泡的实际功率为
故选B。
二、填空题（共7小题，每小题4分，共28分）
11. 如图所示，白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上，入射光线与平面镜的夹角为50度，则反射角大小为 _______度；若将ON右侧纸板F沿ON向后转动，则纸板F上 _______（选填“能”或“不能”）显示出反射光线。
【答案】 ①. 40 ②. 不能
【解析】
【详解】[1]入射光线与平面镜的夹角为50度，则入射角为
90°-50°=40°
光的反射中，反射角等于入射角，所以反射角为40°。
[2]若将ON右侧纸板F沿ON向后转动，此时纸板F与纸板E不在同一平面，而入射光线、法线、反射光线在同一平面，则纸板F与反射光线不在同一平面，所以纸板F上不能显示反射光线。
12. 如图，化学老师检验氢气纯度时，用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，会发出尖锐的爆鸣声或很小的声音，根据声音的不同来判断氢气纯度。其中“很小”是指声音的_________小（填声音的特性）。检验时试管口要朝下，因为氢气密度比空气密度_________，防止氢气逸出。
【答案】 ①. 响度 ②. 小
【解析】
【详解】[1]“很小”是指声音的响度，是指声音的响度很小。
[2]氢气密度比空气密度小，所以检验时试管口要朝下，防止氢气溢出。
13. 体积为的物体浸没在水中时，浮力的方向是____________的，物体受到的浮力大小为____________N。
【答案】 ①. 竖直向上
②. 10
【解析】
【详解】[1]一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的浮力。
[2]物体浸没在水中时
则物体受到的浮力大小为
14. 如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是_________滑轮，若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则该滑轮的机械效率为_________%。
【答案】 ①. 定 ②. 80
【解析】
【详解】[1]由图可知，该滑轮不随重物一起移动，故该滑轮为定滑轮。
[2]工人师傅做的有用功
W有=Gh=800N×5m=4000J
图中为定滑轮，所以物体上升的高度等于绳端移动的距离，则工人师傅做的总功
W总=Fh=1000N×5m=5000J
则该滑轮的机械效率
15. 海南姑娘陈艺文在2024年跳水世界杯柏林站中夺得女子3米板冠军。运动员站在跳板上，跳板被压弯了说明力可以改变物体的_________；跳水后在空中下落的过程中（不计空气阻力），陈艺文的重力势能转化为_________能。
【答案】 ①. 形状 ②. 动
【解析】
【详解】[1]站在跳板上时，人对跳板有力的作用，跳板被压弯，人离开后跳板恢复原状，说明力可以改变物体的形状。
[2]跳水后在空中下落过程中，重力势能减小，动能增大，所以重力势能转化为动能。
16. 如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，3s内产生的热量为______J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以______（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。
【答案】 ①. 75 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]闭合开关S，电热丝温度升高，3s内产生的热量为
[2]由公式
可知，电压不变，要减小电阻产生热量，应增大R的阻值。
17. 如图是小明家的电能表，则他家同时使用的用电器总功率不能超过_________W；若小明将“220V；2400W”的电热水器单独接入电路正常工作1min，电能表的转盘转_________转。
【答案】 ①. 4400 ②. 24
【解析】
【详解】[1]由图知，电能表的工作电压是220V，允许通过的最大电流为20A，所以他家同时使用的用电器最大总功率
P最大=UI最大=220×20A=4400W
[2]“600r/(kW h)”表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转600r，用电器1min内消耗的电能
电能表转盘的转数
n=600r/(kW h)×0.04kW h=24r
三、作图与实验题（第18题4分，第19题6分，第20题10分，共20分）
18. 请按要求完成下列作图：如图所示，请画出平行于主光轴的入射光线AB经凸透镜折射后的光线。
【答案】
【解析】
【详解】与凸透镜主光轴平行的光线经凸透镜折射后穿过另一侧的焦点，如图所示：
19. 如图所示，小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态，请标出小磁针的N极和条形磁铁磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】磁铁外部磁感线从磁铁的N极出发，回到S极，根据磁极间相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针左端为N极，如图所示：
20. 在课堂上同学们用小纸锅烧水，如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢 带着这个问题，同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
（1）如图乙，在安装实验器材时，老师提醒大家固定夹A和B的高度都要适当，固定夹A高度适当的标准是保证能够用酒精灯外焰加热，那么固定夹B高度“适当”的标准是_________；
（2）用酒精灯给水加热至沸腾，需要计时，记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中的_________（填“a”或“b”）所示现象；
（3）交流评估环节中，同学们提出了各自的观点，其中不正确的有_________（填字母）。
A. 纸板上的小孔加快了水的散热，因此小孔是多余的
B. 用初温较高的水做实验，可以缩短沸腾前的加热时间，节约能源
C. 纸锅烧水实验中，纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点，且水沸腾时要不断吸热
【答案】 ①. 温度计的玻璃泡完全浸没在水中 ②. a ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]探究水沸腾时温度变化的特点时，装置组装时要自下而上，一是确保能够用酒精灯外焰加热，二是保证温度计的玻璃泡浸没在水中，且不能碰到烧杯底。
（2）[2]水沸腾时，产生大量气泡，上升变大，到水面破裂开来，里面的水蒸气散失到空气中，故图丙中a为沸腾时现象。
（3）[3] A. 纸板上的小孔作用的平衡内外气压，故A错误，A符合题意；
B．缩短沸腾前加热时间的方法：提高水的初温，适当减少水的质量，调大酒精灯火焰，故B正确，B不符合题意；
C．水沸腾时，吸热，温度保持不变，纸的着火点高于水的沸点，故纸锅烧水实验中，纸锅不会燃烧，故C正确，C不符合题意。
故选A。
21. 利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的器材连接成完整电路_________；
（2）某次实验时，电流表的示数如图乙所示，则通过灯L的电流为_________A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图丙所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为_________W；
（3）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）在没有电流表的情况下，用如图丁所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为Um；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率P=_________（用Um、U和R表示）。
【答案】 ①. ②. 0.2 ③. 0.625 ④. 变大 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]连接电路时，电压表与小灯泡并联，且电流从电压表的正接线柱流入，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择小量程，如图所示：
（2）[2]由图乙知，电流表选择的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，指针位于0.2A位置，故电流表示数为0.2A。
[3]由图丙知，当小灯泡两端电压为其额定电压2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，故小灯泡的额定电功率
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
（3）[4]小灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量小灯泡两端电压，小灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大。
（4）[5]只闭合开关S、S1，小灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为Um，此时小灯泡正常发光；保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为小灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，此时电压表的示数为U，则定值电阻两端电压为U-Um，电路电流
故可知小灯泡的额定功率
四、综合应用题（21题12分，22题10分，共22分）
22. 如图所示是我国研制的新能源5G无人电动拖拉机，它以氢燃料为主，可以搭载深耕机、播种机等多种设备进行农田耕作。该拖拉机质量为2000kg，车轮与地面的总接触面积为0.08m2。某次该拖拉机搭载深耕机耕地时，拖拉机耕地的功率保持12kW，总共消耗氢能6×106J，其热机效率为60%，g取10N/kg。求：
（1）耕地过程中该拖拉机减慢行驶速度的目的是；
（2）该电动拖拉机的重力；
（3）该拖拉机静止在水平地面时，对地面的压强；
（4）拖拉机本次耕地的时间。
【答案】（1）增大牵引力；（2）2×104N；（3）；（4）300s
【解析】
【详解】解：（1）根据
可知，功率不变，减慢行驶速度可以增大牵引力。
（2）拖拉机的重力
G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N
（3）拖拉机对水平地面的压力
F=G=2×104N
拖拉机静止在水平地面时，对地面压强
（4）由可知，拖拉机耕地做的功
W=ηE=60%×6×106J=3.6×106J
由可知，拖拉机耕地的时间
答：（1）耕地过程中该拖拉机减慢行驶速度的目的是增大牵引力；
（2）该电动拖拉机的重力是2×104N；
（3）该拖拉机静止在水平地面时，对地面的压强是2.5×105Pa；
（4）拖拉机本次耕地的时间是300s。
23. 如图所示，电源电压U=24V，定值电阻R0=4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，电压表量程为0～15V。
（1）求当电压表示数U0=6V时，通过定值电阻R0的电流；
（2）求电路消耗的最小电功率；
（3）请分析说明，为保障电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值。
【答案】（1）1.5A；（2）24W；（3）8Ω
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测量R0两端的电压。通过定值电阻的电流为
（2）根据可知，当电压一定时，电阻越大，电功率越小。当滑动变阻器全部接入电路时，电路中的电阻最大，为
R总=R0+R大=4Ω+20Ω=24Ω
电路消耗的最小电功率为
（3）要保证滑动变阻器安全，电路中允许通过的最大电流为I大=2A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小阻值为
要保证电压表安全，R0两端最大电压为U1=15V，则滑动变阻器两端电压为
U2=U-U1=24V-15V=9V
电路中最大电流为
超过了滑动变阻器允许通过的最大电流，所以要使电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为8Ω。
答：（1）当电压表示数U0=6V时，通过定值电阻R0的电流为1.5A；
（2）电路消耗的最小电功率为24W；
（3）为保障电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为8Ω。
