注意事項：
1.本試卷包含物理、化學兩部分。試卷滿分170分，其中物理為100分，化學為70分?？荚嚂r間為150分鐘。
2.本試卷共10頁，在檢查是否有漏印、重印或錯印后再開始答題。
3.所有試題必須作答在答題卡上規(guī)定的區(qū)域內，注意題號必須對應，否則不給分。
4.答題前，務必將姓名、準考證號用0.5毫米黑色墨水簽字筆填寫在試卷及答題卡上。
物理部分（100分）
一、選擇題：本題共12小題，每小題2分，共24分。每小題給出的四個選項中只有一個選項正確。
1. “立式大風車”是一種由風力驅動使輪軸旋轉的機械。下列與大風車所用能源同屬于可再生能源的是（ ）
A 太陽能B. 天然氣C. 石油D. 煤炭
【答案】A
【解析】
【詳解】大風車利用的是風能，風能可以源源不斷地從自然界獲得，是可再生能源；
A．太陽能可以源源不斷地從自然界獲得，是可再生能源，故A符合題意；
BCD．天然氣、石油、煤炭不能源源不斷地從自然界獲得，是不可再生能源，故BCD不符合題意。
故選A。
2. 將兩個表面光滑的鉛塊相互擠壓，它們會粘在一起，不容易拉開，這一現(xiàn)象說明（ ）
A. 分子間有空隙B. 分子在運動
C. 分子間有斥力D. 分子間有引力
【答案】D
【解析】
【詳解】兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓后，它們會黏在一起，是分子運動的結果，說明了分子間有引力。
故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
3. 如圖是我國低真空、磁懸浮高速列車在試驗線上行駛的情形。運行管道做成低真空，主要是為了減小列車所受（ ）
A. 浮力B. 重力C. 阻力D. 支持力
【答案】C
【解析】
【詳解】列車在真空管道中行駛時，列車與空氣間的摩擦力很小，可以忽略不計，列車受到的阻力很小，列車可以高速運行，所以運行管道做成低真空，主要是為了減小列車所受阻力。故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
4. 擲實心球是我市中考體測項目之一。不計空氣阻力，投擲后的實心球在上升過程中（ ）
A. 動能變大，重力勢能變大B. 動能變小，重力勢能變小
C. 動能變小，重力勢能變大D. 動能變大，重力勢能變小
【答案】C
【解析】
【詳解】投擲實心球時，實心球離開手后繼續(xù)上升，是因為實心球具有慣性，此時實心球不再受到手的作用力；實心球在上升過程中，質量不變，速度減小，動能減小；高度增大，重力勢能增大。故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
5. “嫦娥六號任務”搭載的意大利激光角反射器，為月面探測提供服務，通過反射激光進行精準測量定位。以下光現(xiàn)象與其原理相同的是（ ）
A. 三棱鏡分解太陽光B. 竿在陽光下形成影子
C. 放大鏡把字放大D. 丹頂鶴在水中形成倒影
【答案】D
【解析】
【詳解】意大利激光角反射器通過反射激光進行精準測量定位，其原理是光的反射。
A．三棱鏡分解太陽光是光的色散現(xiàn)象，屬于光的折射，故A不符合題意；
B．竿在陽光下形成影子是光的直線傳播形成的，故B不符合題意；
C．放大鏡把字放大是凸透鏡成像，屬于光的折射，故C不符合題意；
D．丹頂鶴在水中形成倒影是平面鏡成像，屬于光的反射，故D符合題意。
故選D。
6. 下列挪動球形石墩的方法中，最省力的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】從圖中可以看到，A方法中有兩段繩子挪動石墩，人對繩子的拉力為石墩與地面的摩擦力的一半；BCD方法中，人對繩子的拉力都等于石墩與地面的摩擦力，即不省力。
故選A。
7. 在探究串聯(lián)電路電壓的特點時，閉合開關，燈泡都不發(fā)光，電壓表無示數(shù)。以下可能的是（ ）

A. 短路B. 斷路C. 短路D. 斷路
【答案】B
【解析】
【詳解】A．由圖知，兩燈串聯(lián)，電壓表測量的是L2兩端電壓，閉合開關，燈泡都不發(fā)光，說明電路發(fā)生了斷路故障；電壓表無示數(shù)，說明電壓表不能連接電源兩極，說明是L1發(fā)生了斷路故障，故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B
8. 下列情形中，松手后紙片還能保持平衡的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】A．紙片兩端通過細線繞過定滑輪各放兩個質量相等的鉤碼，紙片兩端受到的兩個力的大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個物體上，是一對平衡力，紙片能保持平衡狀態(tài)，故A符合題意；
B．紙片兩端通過細線繞過定滑輪各放兩個和一個質量相等的鉤碼，紙片兩端受到的兩個力的大小不相等，即兩個力的大小不相等、方向相反、作用在同一條直線上，所以不是一對平衡力，紙片不能保持平衡狀態(tài)，故B不符合題意；
C．紙片兩端通過細線繞過定滑輪各放兩個質量相等的鉤碼，但紙片扭轉一個角度，紙片兩端受到的兩個力的大小相等、方向相反、但不是作用在同一條直線上，不是一對平衡力，紙片不能保持平衡狀態(tài)，，故C不符合題意；
D．紙片兩端通過細線繞過定滑輪各放兩個質量相等的鉤碼，但用剪刀把紙片剪成兩段，紙片兩端受到的兩個力的大小相等、方向相反、但不是作用在同一個物體上，不是一對平衡力，紙片不能保持平衡狀態(tài)，故D不符合題意。
故選A。
9. 據《天工開物》記載，可從朱砂礦石中提煉水銀（液態(tài)汞）。如圖所示，給密閉鍋內的砂礦石加熱，就會在倒扣的鍋壁上布滿水銀。在倒扣鍋壁上形成水銀的物態(tài)變化是（ ）
A. 凝固B. 凝華C. 液化D. 汽化
【答案】C
【解析】
【詳解】砂礦石被加熱時，其中的汞元素可能會以氣態(tài)的形式釋放出來。這是因為加熱使得汞元素獲得了足夠的能量，從固態(tài)或液態(tài)轉變?yōu)闅鈶B(tài)。隨后，這些氣態(tài)的汞遇到溫度較低的倒扣鍋壁時，會失去能量并轉變?yōu)橐簯B(tài)，即發(fā)生液化現(xiàn)象。這是因為鍋壁的溫度低于汞的沸點，使得氣態(tài)汞無法維持其氣態(tài)狀態(tài)，從而轉變?yōu)橐簯B(tài)。因此，在倒扣鍋壁上形成水銀的物態(tài)變化是液化，故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
10. 將手機“背景燈光提示”和“聲音提示”功能打開，放到真空鐘罩中，用抽氣機抽去罩中空氣。然后打電話呼叫手機，看到背景燈光亮卻聽不到鈴聲。該現(xiàn)象說明（ ）
A. 聲音和電磁波都能在真空中傳播
B. 聲音和電磁波都不能在真空中傳播
C. 聲音能在真空中傳播，電磁波不能在真空中傳播
D. 聲音不能在真空中傳播，電磁波能在真空中傳播
【答案】D
【解析】
【詳解】將手機“背景燈光提示”和“聲音提示”功能打開，放到真空鐘罩中，用抽氣機抽去中空氣。然后打電話呼叫手機，看到背景燈光亮，說明電磁波能在真空中傳播；卻聽不到鈴聲，說明聲音不能在真空中傳播。故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
11. 如圖所示，彈簧測力計未掛重物時指針在零刻度線下方。在使用它測量鉤碼重力之前，應該先（ ）
A. 把掛鉤向下拉B. 把掛鉤向上托
C. 把面板向上移D. 把面板向下移
【答案】D
【解析】
【詳解】彈簧測力計未掛重物時指針在零刻度線下方，說明彈簧測力計在不受力時指針已經偏下，因此在使用它測量鉤碼重力之前，應該先把把面板向下移，使指針指在零刻度線上，然后再進行測量。
故選D。
12. 如圖是我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇，外形像大白鯨，整體呈流線型，尾部有三個尾翼。其內部有兩個氣囊，一個氣囊裝有密度比空氣小的氦氣，另一個氣囊內充有空氣，艇體通過排放空氣實現(xiàn)上升。艇體用特種纜繩與地面相連，纜繩中布置細電纜和光纖。下列關于浮空艇分析錯誤的是（ ）
A. 艇體整體呈流線型是為了減小空氣阻力的影響
B. 浮空艇在上升過程中受到的浮力變大
C. 纜繩中布置光纖，目的是實時傳輸通信數(shù)據
D. 纜繩應選擇密度小、強度大的材料
【答案】B
【解析】
【詳解】A．艇體整體呈流線型，是為了減小空氣阻力的影響，故A正確，不符合題意；
B．浮空艇在上升過程中，排開空氣的體積不變，根據F浮?=ρ空氣?gV排?可知，受到的浮力不變，故B錯誤，符合題意；
C．纜繩中布置光纖，目的是實時傳輸通信數(shù)據，故C正確，不符合題意；
D．纜繩應選擇密度小、強度大的材料，這樣在體積相同時，質量小，便于操作，故D正確，不符合題意。
故選B。
二、填空題：本題共8小題，每空1分，共24分。
13. 五一假期，小紅和同學到公園游玩。她看到的花是紅色的，是因為紅花反射了______光；水鳥離開水面，向空中飛去，在水中像的大小______，像離水面的距離______；小紅用相機拍下眼前這美麗的景色，是因為照相機的鏡頭相當于一個______透鏡。
【答案】 ①. 紅 ②. 不變 ③. 變大 ④. 凸
【解析】
【詳解】[1]不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的，紅花反射紅光，所以呈現(xiàn)紅色。
[2]水鳥在水中的像屬于平面鏡成像，根據平面鏡成像規(guī)律可知，水鳥離開水面，向空中飛去，在水中的像大小不變，像離水面的距離變大。
[3]照相機的鏡頭相當于一個凸透鏡，成倒立、縮小的實像。
14. 2024年5月，我國科學家成功研發(fā)出微尺寸昆蟲仿生機器人，機器人身體最長尺寸僅有2個食指指甲的寬度，大約______cm，如圖所示?！袄ハx”機器人前腿長后腿短，它前進的動力是靠兩個前腿振動擊打地面獲得的，這說明力的作用是______的。
【答案】 ①. 2 ②. 相互
【解析】
【詳解】[1]食指指甲的寬度在1cm左右，所以機器人身體最長尺寸大約2cm。
[2]當“昆蟲”機器人的前腿振動擊打地面時，前腿給地面一個力，同時地面也會給前腿一個反作用力，推動機器人前進，體現(xiàn)了力的相互作用。
15. 小明乘車去奶奶家玩，坐在行駛的汽車上，以汽車為參照物，路邊的樹木是______的；剎車時，人會向前傾，這是由于人具有______；車上安全錘的頭部做得很尖，這樣設計的目的是為了增大______。
【答案】 ①. 運動 ②. 慣性 ③. 壓強
【解析】
【詳解】[1]坐在行駛的汽車上，以汽車為參照物，路邊的樹木與汽車之間的位置發(fā)生了變化，所以路邊的樹木是運動的。
[2]當汽車急剎車時，人的下半身隨車停止運動，而上半身由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)繼續(xù)向前運動，所以人會向前傾。
[3]安全錘的頭部做得很尖，是在壓力一定時，通過減小受力面積來增大壓強。
16. 在“對家庭用電的調查研究”綜合實踐活動中，小明發(fā)現(xiàn)家中電能表表盤如圖所示，該電能表的示數(shù)為______kW·h，他家同時工作的用電器總功率不能超過______W。小明想測家中電水壺的功率，只讓電水壺在電路中工作，當指示燈閃爍了48次，用時1min，則該電水壺的功率為______W。
【答案】 ①. 326.6 ②. 8800 ③. 180
【解析】
【詳解】[1]由圖可知，電能表顯示的數(shù)字為003266，最后一位是小數(shù)，單位是kW·h,此時的讀數(shù)為326.6kW·h。
[2]由電能表的參數(shù)可知，電能表工作電壓是220V，允許通過的最大電流為40A，他家同時工作的用電器最大總功率
P=UI=220V×40A=8800W
[3]當指示燈閃爍了48次消耗電能
該用電器實際功率
17. 用橡皮筋來做幾個小實驗：①手拉橡皮筋，橡皮筋伸長，說明力可以使物體發(fā)生______；②用手撥動拉緊的橡皮筋，橡皮筋會發(fā)出聲音，說明聲音是由物體______產生的；③用橡皮筋做成“彈弓”，能將物體彈射，說明拉長的橡皮筋具有______能。
【答案】 ① 形變 ②. 振動 ③. 彈性勢
【解析】
【詳解】[1][2]用手拉橡皮筋，橡皮筋被伸長，橡皮筋的形狀發(fā)生了變化，表明力能使物體發(fā)生形變；因為聲音是由物體的振動產生的，所以撥動橡皮筋，橡皮筋會振動而發(fā)出聲音。
[3]物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能，橡皮筋被拉長后，發(fā)生彈性形變，此時橡皮筋具有彈性勢能。
18. 芯片體積小，元件密集。當芯片中有電流通過時，由于芯片元件有______，不可避免地會產生熱量，這種現(xiàn)象稱為電流______效應。為了不影響芯片的性能，通常讓散熱部件與芯片緊密結合，來降低芯片的溫度，這是通過______的方式改變芯片內能。
【答案】 ①. 電阻 ②. 熱 ③. 熱傳遞
【解析】
【詳解】[1][2]由于芯片原件有電阻，電流通過導體時，導體發(fā)熱是電能轉化為內能，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應。
[3]散熱部件與芯片緊密接觸，熱量通過熱傳遞的方式傳遞給散熱部件，從而起到降溫作用。
19. 在音樂會演奏前，雙簧管樂手發(fā)出A音，其他樂手都要以這個A音為基準對其樂器進行校音，這是利用了A音的______。雙簧管發(fā)出的聲音通過______傳到觀眾耳朵。
【答案】 ①. 音調 ②. 空氣
【解析】
【詳解】[1]音調是指聲音的高低，它和物體振動頻率有關；頻率越高，音調越高；頻率越低，音調越低；在音樂會演奏前，樂隊總是按照音樂會的音高調音，所以雙簧管樂手發(fā)出A音，其他樂手都要以這個A音為基準對其樂器進行校音，這是利用了A音的音調。
[2]聲音的傳播需要介質，聲音可以在固體、液體、氣體中傳播，雙簧管發(fā)出的聲音通過空氣傳到觀眾耳朵。
20. 如圖是我國宇航員首次在軌拍攝的以地球為背景的空間站組合體全貌照片。可以看出宇航員拍攝該照片時處于空間站的______位置。太陽能電池板受光面朝向照片______面。由于太空碎片速度非常大，具有很大的______能，容易造成部分電池板受損。2023年12月，航天員成功出倉修復電池板外表面。電池板每天可發(fā)電1000kW·h，相當于______kg的焦炭完全燃燒放出的熱量。（已知）
【答案】 ①. 艙外 ②. 正 ③. 動 ④. 120
【解析】
【詳解】[1]照片中能看到整個空間站，說明宇航員拍攝該照片時處于空間站的艙外位置。
[2]太陽能電池板工作時，需要接收太陽光的照射，所以太陽能電池板受光面朝向照片正面。
[3]動能跟質量和速度有關，太空碎片速度非常大，具有很大的動能。
[4]電池板每天可發(fā)電
W=1000kW?h=1000×3.6×106J=3.6×109J
由Q放?=mq得，焦炭的質量
三、解答題：本題7小題，共52分。解答25、26題時應有解題過程。
21. 如圖所示，為人眼看到A的像，補全來自A點進入人眼的光路圖。
【答案】
【解析】
【詳解】A到O為入射光線，O到人眼為折射光線，如圖所示：
22. 如圖所示，畫出用起子撬圖釘?shù)膭恿Φ牧Ρ邸?br>【答案】
【解析】
【詳解】找出支點，從O做F1的垂線就是F1的力臂L1，如圖所示：
23. 如圖所示，標出通電螺線管的N極和S極。
【答案】
【解析】
【詳解】電流從通電螺線管的右側流入，左側流出，根據安培定則可知，通電螺線管的左端為N極，右端為S極，如圖所示
24. 奶奶買了1.7kg的綠豆，準備放入瓶中貯存，至少需要多大容積的瓶子呢？小明和同學來幫助奶奶想辦法。
（1）如圖甲所示，將天平放在______桌面上，調節(jié)天平平衡。他在調節(jié)平衡過程中忘了將______移至標尺左端的“0”刻度線處。移好后，為使天平重新平衡，此時應將天平的平衡螺母向______調。
（2）用調好的天平稱取適量的綠豆，如乙圖所示，綠豆的質量為______g。將綠豆倒入空量筒，壓實抹平，測得其體積為______。
（3）裝1.7kg綠豆所需瓶的容積至少______。
【答案】 ①. 水平 ②. 游碼 ③. 右 ④. 34.0 ⑤. 40 ⑥. 2000
【解析】
【詳解】（1）[1][2]用托盤天平測量物體質量時，把天平放置在水平桌面上易于操作的地方；游碼移到標尺左端的零刻度處，然后調節(jié)平衡螺母，要使橫梁平衡。
[3]如圖甲，游碼移到零刻度處后，將導致左低右高，所以應將右端的平衡螺母向右調節(jié)。
（2）[4]由圖乙所示可知，標尺每一個大格代表1g，每一個小格代表0.2g，游碼對應的示數(shù)是4.0g，綠豆的質量為
m=20g+10g+4.0g=34.0g
[5]由圖丙可知，量筒的分度值為1mL，則綠豆的體積為40mL=40cm3。
（3）[6]由（2）可知，綠豆的密度為
1.7kg綠豆所需瓶的容積
25. 實驗小組選擇電源（電壓恒為4.5V）、開關、電流表、電阻箱（）、滑動變阻器等器材，測量鉛筆芯的電阻。
（1）圖甲是他們設計的實驗電路圖，請對照電路圖用筆畫線代替導線將實物電路連接完整；______
（2）在ab處接入待測鉛筆芯，閉合開關，將變阻器的滑片調到適當位置，電流表示數(shù)如丙圖所示，其值為______A；
（3）斷開開關，取下鉛筆芯，將電阻箱接入ab間，此時應保持______不變。閉合開關，調節(jié)電阻箱的阻值，想使電流表的示數(shù)仍為，但卻發(fā)現(xiàn)無論怎樣調節(jié)電阻箱的阻值，都不能使電流表的示數(shù)達到所需值；
（4）由于電阻箱的阻值是不連續(xù)的，但可以繪制電流和電阻箱阻值的數(shù)據圖像，用圖像法去解決這個問題。小組同學繼續(xù)實驗，又測出多組數(shù)據如表所示。請在丁圖中畫出電流的倒數(shù)隨電阻箱阻值變化關系圖像。______根據圖像______（能/不能）得到鉛筆芯精確的電阻值，判斷的理由是______。
【答案】 ①. ②. 0.2 ③. 變阻器滑片位置 ④. ⑤. 不能 ⑥. 見解析
【解析】
【詳解】（1）[1] 由甲圖可知，滑動變阻器應按照“一上一下”原則選擇接線柱串聯(lián)到電路中，作圖如下：
（2）[2] 如丙圖所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A。
（3）[3] 斷開開關，取下鉛筆芯，將電阻箱接入ab間，此時應保持變阻器滑片位置不變。閉合開關，調節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為，此時電阻箱阻值即等于鉛筆芯電阻。
（4）[4] 根據表格數(shù)據描點連線，作出電流的倒數(shù)隨電阻箱阻值變化關系圖像如下：
[5][6] 由表格數(shù)據和圖像可知，電流的倒數(shù)與電阻箱阻值不完全成正比，所以不能得到鉛筆芯精確的電阻值。
26. 兩個規(guī)格相同、裝有不同體積空氣的氣球相連通，空氣該如何流動？小明為此設計實驗展開探究。
【明確思路】
要判斷空氣如何流動，需知道兩球內部空氣______的關系。
【收集證據】
（1）如圖甲，將氣球套在三通玻璃管的一端，用橡膠管把氣壓傳感器和注射器分別與三通玻璃管另外兩端相連。用細線把氣球、氣壓傳感器和注射器與三通玻璃管的連接處扎緊，防止______。
（2）將注射器內的空氣，通過橡膠管為氣球充氣，充氣結束后立刻用夾子______連接注射器和三通玻璃管的橡膠管，記錄氣球半徑和傳感器顯示的氣壓值。
（3）解開其中一根細線，拔出______，用注射器再次吸取一定體積的空氣，重復以上實驗。
（4）按照步驟3，多次實驗，獲取足夠多的半徑和氣壓數(shù)據。
（5）將探究實驗所得的數(shù)據以氣球半徑為橫坐標，內外壓強差為縱坐標繪制得到如圖乙圖像。
【交流結論】
（1）若小氣球半徑，大氣球半徑，則它們相連通后空氣將向半徑______的氣球流動。
（2）兩個規(guī)格相同、裝有不同體積空氣的氣球相連通，空氣流動可能發(fā)生的情況有______種。
【答案】 ①. 壓強 ②. 漏氣 ③. 夾住 ④. 注射器 ⑤. 小 ⑥. 3
【解析】
【詳解】[1]要判斷空氣如何流動，需知道兩球內部空氣壓強的大小關系。
（1）[2]用細線把氣球、氣壓傳感器和注射器與三通玻璃管的連接處扎緊，防止漏氣。
（2）[3]將注射器內的空氣，通過橡膠管為氣球充氣，充氣結束后立刻用夾子夾住連接注射器和三通玻璃管的橡膠管，記錄氣球半徑和傳感器顯示的氣壓值。
（3）[4]解開其中一根細線，拔出注射器，用注射器再次吸取一定體積的空氣，重復以上實驗。
（1）[5]根據圖乙可知，當兩球半徑相同時，兩球內部壓強相同，當兩球半徑不相同時，半徑大的氣球內部壓強大，半徑小的氣球內部壓強小，所以空氣總是從半徑大的氣球流向半徑小的氣球。
（2）[6]兩個規(guī)格相同、裝有不同體積空氣的氣球相連通，空氣流動可能發(fā)生的情況有3種，即空氣從半徑小的氣球流向半徑大的氣球；空氣從半徑大的氣球流向半徑小的氣球；兩球內部壓強相同，空氣不流動。所以空氣流動可能發(fā)生的情況有3種。
27. “鯤龍”國產大型水陸兩棲飛機AG600，最大起飛質量為53500kg，正常的巡航速度為500km/h，一次能將12000kg的水在20s內吸至4m高處。g取。求：
（1）若火場距離最近的水源100km，飛機從水源地巡航到火場至少需要的時間。
（2）飛機的最大起飛重力。
（3）飛機吸水的功率。
【答案】（1）720s； （2）5.35×105N； （3）2.4×104W
【解析】
【詳解】解：（1）由可得，飛機從水源地巡航到火場至少需要的時間
（2）飛機的最大起飛重力
G=mg=53500kg×10N/kg=5.35×105N
（3）飛機對水做的功
W=Gh=m水?gh=12000kg×10N/kg×4m=4.8×105J
飛機吸水的功率
答：（1）飛機從水源地巡航到火場至少需要的時間為720s；
（2）飛機的最大起飛重力為5.35×105N；
（3）飛機吸水的功率為2.4×104W。
28. 如圖甲是科技小組設計的“智能溫控小屋”簡化電路，受控電路功率隨時間的變化關系如圖乙所示。當室溫上升至28℃時冷卻系統(tǒng)開始工作，當室溫降至23℃時停止工作。Rt為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，當控制電路中的電流為0.15A時，銜鐵剛好被吸下，控制電路電源電壓恒為3V。定值電阻R0為100Ω，線圈電阻忽略不計。求：
（1）受控電路30min內消耗的電能；
（2）受控電路工作時，通過電阻R0的電流；
（3）熱敏電阻Rt的變化范圍。
【答案】（1）1.44×106J；（2）0.03A；（3）20Ω≤Rt≤25Ω
【解析】
【詳解】解：（1）由圖像可知，受控電路30min內工作了20min消耗的電能為
W＝Pt＝1200W×20×60s＝1.44×106J
（2）銜鐵被吸下時，受控電路工作，此時控制電路中R0與Rt并聯(lián)，由并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律知，R0兩端的電壓為
U0＝U＝3V
通過電阻R0的電流為
（3）當室溫上升至28℃時冷卻系統(tǒng)開始工作前，控制電路只有熱敏電阻接入電路，此時斷路，此時經過熱敏電阻的電流最大為0.15A，電阻最小時恰好銜鐵被吸下，因此可以求出Rt的最小值
銜鐵被下瞬間，冷卻系統(tǒng)開始工作，溫度不再上升，而是下降，電阻Rt開始變大，但由于銜鐵被吸下后定值電阻被接入電路，與并聯(lián)，當電路中的總電流小到1.5A時，銜鐵才會被彈回，此時經過的電流為
It＝I－I0＝0.15A－0.03A＝0.12A
此時Rt的阻值最大為
因為Rt的阻值隨溫度的升高而減小，若Rt的阻值繼續(xù)增大，電路中的電流變小，銜鐵被彈回，冷卻系統(tǒng)開始工作，溫度降低，此時Rt的阻值會減小，故Rt的阻值最大為25Ω，故熱敏電阻Rt的變化范圍為20Ω≤Rt≤25Ω。
答：（1）受控電路30min內消耗的電能為1.44×106J；
（2）受控電路工作時，通過電阻R0的電流為0.03 A；
（3）熱敏電阻Rt的變化范圍為20Ω≤Rt≤25Ω。
29. 閱讀短文，回答問題。
智能道閘——助力汽車進出管理
如圖甲是小區(qū)大門口常見的一種智能道閘，它由車輛識別系統(tǒng)、閘機和地感系統(tǒng)三部分組成。道閘的橫桿具有強度高、耐腐蝕和重量輕等特點。
當車輛靠近道閘時，攝像頭采集到車輛信息，與系統(tǒng)內已有信息進行比對，給閘機的電動機發(fā)出是否放行指令?；蛴晒芾韱T通過遙控器控制是否放行。車輛放行后，進入地感線圈區(qū)域時，路面下的線圈中電流發(fā)生變化，這個變化信號通過檢測器傳給閘機，橫桿不會落下。
為讓橫桿平穩(wěn)起落，需給電動機進行減速，減速系統(tǒng)內部結構如圖乙所示。首先電動機通過轉軸末端的單頭蝸桿A（相當于齒數(shù)為1的齒輪）帶動蝸輪B實現(xiàn)第一次減速；接著與蝸輪同軸的齒輪C再帶動與之嚙合的齒輪D，實現(xiàn)第二次減速，橫桿通過連桿實現(xiàn)起降。減速比是描述減速程度的重要參數(shù)，可用后一個齒輪的齒數(shù)與前一個齒輪齒數(shù)的比值來計算。該閘機的第一次減速比應該為蝸輪B的齒數(shù)與1的比值，若數(shù)值為，即表示蝸桿A轉n轉，蝸輪B轉1轉。整個系統(tǒng)的減速比可用每次減速比的乘積得到。
為了提高橫桿的轉動效果，通常還在閘機箱體內連桿末端一側，安裝彈簧輔助電動機工作。
（1）以下的材料中最適合用作道閘橫桿的是（ ）
A．鐵質材料 B．泡沫材料
C．鋁合金材料 D．玻璃材料
（2）閘機中的遙控接收器和電動機是______（串/并）聯(lián)的。
（3）車輛進入時，為了避免被橫桿砸傷，地感線圈安裝的大致位置是______。
A．橫桿下方區(qū)域 B．道閘外面5m處 C．道閘里面5m處
（4）若某智能道閘電動機的轉速為3000r/min，蝸輪B的齒數(shù)為240，齒輪C的齒數(shù)為40，齒輪D的齒數(shù)為50，則該道閘整個系統(tǒng)的減速比是______，道閘橫桿起桿（從水平位置轉動到豎直位置）時間約為______s。
（5）道閘起桿時間過長，請你針對此現(xiàn)象提出合理的改進措施：______。
【答案】 ①. C ②. 并 ③. C ④. 300 ⑤. 1.5 ⑥. 更換具有更高減速比（或更高轉速的電動機）
【解析】
【詳解】（1）[1]考慮道閘橫桿需要具備的特性，包括強度高、耐腐蝕和重量輕。在這四個選項中：鐵質材料雖然強度高，但重量較大，且耐腐蝕性能不如鋁合金；泡沫材料顯然強度不夠，不適用于此場景；鋁合金材料強度高、耐腐蝕，并且重量相對較輕，符合所有要求；玻璃材料雖然耐腐蝕，但強度不夠，且容易碎裂，不適合做橫桿。
故選C
（2）[2]在閘機中，遙控接收器用于接收遙控信號，而電動機用于驅動橫桿起落。遙控器和識別系統(tǒng)都能控制電動機，這樣他們就不能串聯(lián)，只能并聯(lián)。
（3）[3]為了確保車輛進入時不會被橫桿砸傷，地感線圈應該安裝在車輛能夠觸發(fā)但橫桿還未落下的位置。這意味著地感線圈應該安裝在車輛通過道閘但還未完全離開道閘的區(qū)域內。考慮到這一點，最合適的位置是道閘里面5m處，這樣車輛在進入地感線圈區(qū)域時，橫桿仍然處于抬起狀態(tài)。
故選C。
（4）[4]首先，計算第一次減速比。由于蝸桿A的齒數(shù)為1，蝸輪B的齒數(shù)為240，所以第一次減速比為
接著，計算第二次減速比，齒輪C的齒數(shù)為40，齒輪D的齒數(shù)為50，所以第二次減速比為
整個系統(tǒng)的減速比是兩次減速比的乘積，即
[5]電動機的轉速為3000r/min，即每秒轉50r。經過300倍的減速，橫桿每秒轉
道閘橫桿起桿（從水平位置轉動到豎直位置）需要轉動，那么所需時間就是
（5）[6]針對道閘起桿時間過長的問題，一個合理的改進措施是更換具有更高減速比或更高轉速的電動機。這樣可以在保證橫桿平穩(wěn)起落的同時，減少起桿所需的時間。次數(shù)
1
8
4.0
2
10
4.4
3
20
6.7
4
30
8.9

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