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15. 情境 素材 安全与健康「2026 内蒙古巴彦淖尔期末，★★★」超载存在安全隐患，交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图乙是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图，电源电压恒为3 V，$R_0$是定值电阻，电压表选0~3 V测量范围，力敏电阻$R$的阻值随所受压力$F$变化的关系如图甲所示。力敏电阻$R$上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将货车模型静置于其上（$g$取10 N/kg），电压表2 V刻度线处设置为货车模型总质量最大值，超过此刻度线代表超载，设定检测的货车模型总质量不超过2 kg。下列说法正确的是 (
A.若货车模型总质量为1.5 kg，其所受重力为15 N
B.静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大，电压表示数越小
C.$R_0$阻值应为1 000 Ω
D.当货车刚好超载时，电路的总功率为0.006 W
ACD
)A.若货车模型总质量为1.5 kg，其所受重力为15 N
B.静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大，电压表示数越小
C.$R_0$阻值应为1 000 Ω
D.当货车刚好超载时，电路的总功率为0.006 W
答案
15.ACD 若货车模型的总质量为1.5 kg,其所受重力为$G=mg=1.5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=15\ \mathrm{N}$;由图知,两电阻串联,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,力敏电阻受到的压力越大,力敏电阻的阻值越小,根据串联电路的分压规律知,力敏电阻两端的电压会越小,$R_0$两端的电压越大,即电压表的示数越大;货车模型总质量的最大值为2 kg时,对力敏电阻的压力为$F=G'=m'g=2\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=20\ \mathrm{N}$,此时力敏电阻$R$的阻值为500 Ω,电压表的示数为2 V,则力敏电阻两端的电压为$U_R=U-U_0=3\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=1\ \mathrm{V}$,电路电流为$I=\frac{U_R}{R}=\frac{1\ \mathrm{V}}{500\ \Omega}=0.002\ \mathrm{A}$,$R_0$阻值为$R_0=\frac{U_0}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.002\ \mathrm{A}}=1\ 000\ \Omega$,电路的总功率为$P=UI=3\ \mathrm{V}×0.002\ \mathrm{A}=0.006\ \mathrm{W}$,故选A、C、D。
解析
【分析】
要判断各选项的正确性，需结合图甲力敏电阻阻值与压力的关系、图乙的串联电路特点，利用重力公式、欧姆定律、电功率公式逐一分析：
1. 选项A：直接用重力公式计算1.5kg货车的重力；
2. 选项B：根据总质量与压力的关系，结合图甲判断力敏电阻阻值变化，再由串联分压规律分析电压表示数变化；
3. 选项C：先计算最大总质量对应的压力，从图甲获取此时力敏电阻的阻值，再结合串联电路电压规律、欧姆定律计算定值电阻$R_0$的阻值；
4. 选项D：根据电源电压和电路电流，利用电功率公式计算总功率。
【解析】
图乙中力敏电阻$R$与定值电阻$R_0$串联，电压表测$R_0$两端电压。
选项A：货车模型总质量为1.5 kg时，重力$G=mg=1.5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=15\ \mathrm{N}$，A正确；
选项B：总质量越大，对力敏电阻的压力$F$越大，由图甲知$R$的阻值越小，串联电路中电阻越小分压越小，故$R$两端电压越小，$R_0$两端电压（电压表示数）越大，B错误；
选项C：总质量最大值为2 kg时，压力$F=G'=m'g=2\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=20\ \mathrm{N}$，由图甲得$F=20\ \mathrm{N}$时$R=500\ \Omega$；此时电压表示数$U_0=2\ \mathrm{V}$，电源电压$U=3\ \mathrm{V}$，则$R$两端电压$U_R=U-U_0=3\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=1\ \mathrm{V}$；电路电流$I=\frac{U_R}{R}=\frac{1\ \mathrm{V}}{500\ \Omega}=0.002\ \mathrm{A}$；因此$R_0=\frac{U_0}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.002\ \mathrm{A}}=1000\ \Omega$，C正确；
选项D：当货车刚好超载时，电路总功率$P=UI=3\ \mathrm{V}×0.002\ \mathrm{A}=0.006\ \mathrm{W}$，D正确。
【答案】
ACD
【知识点】
欧姆定律、串联电路分压、电功率计算
【点评】
本题结合地磅的实际应用，考查串联电路特点、欧姆定律和电功率的计算，关键是从图像中提取力敏电阻阻值与压力的对应关系，属于中等难度的电路综合题。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正确性，需结合图甲力敏电阻阻值与压力的关系、图乙的串联电路特点，利用重力公式、欧姆定律、电功率公式逐一分析：
1. 选项A：直接用重力公式计算1.5kg货车的重力；
2. 选项B：根据总质量与压力的关系，结合图甲判断力敏电阻阻值变化，再由串联分压规律分析电压表示数变化；
3. 选项C：先计算最大总质量对应的压力，从图甲获取此时力敏电阻的阻值，再结合串联电路电压规律、欧姆定律计算定值电阻$R_0$的阻值；
4. 选项D：根据电源电压和电路电流，利用电功率公式计算总功率。
【解析】
图乙中力敏电阻$R$与定值电阻$R_0$串联，电压表测$R_0$两端电压。
选项A：货车模型总质量为1.5 kg时，重力$G=mg=1.5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=15\ \mathrm{N}$，A正确；
选项B：总质量越大，对力敏电阻的压力$F$越大，由图甲知$R$的阻值越小，串联电路中电阻越小分压越小，故$R$两端电压越小，$R_0$两端电压（电压表示数）越大，B错误；
选项C：总质量最大值为2 kg时，压力$F=G'=m'g=2\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=20\ \mathrm{N}$，由图甲得$F=20\ \mathrm{N}$时$R=500\ \Omega$；此时电压表示数$U_0=2\ \mathrm{V}$，电源电压$U=3\ \mathrm{V}$，则$R$两端电压$U_R=U-U_0=3\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=1\ \mathrm{V}$；电路电流$I=\frac{U_R}{R}=\frac{1\ \mathrm{V}}{500\ \Omega}=0.002\ \mathrm{A}$；因此$R_0=\frac{U_0}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.002\ \mathrm{A}}=1000\ \Omega$，C正确；
选项D：当货车刚好超载时，电路总功率$P=UI=3\ \mathrm{V}×0.002\ \mathrm{A}=0.006\ \mathrm{W}$，D正确。
【答案】
ACD
【知识点】
欧姆定律、串联电路分压、电功率计算
【点评】
本题结合地磅的实际应用，考查串联电路特点、欧姆定律和电功率的计算，关键是从图像中提取力敏电阻阻值与压力的对应关系，属于中等难度的电路综合题。
【难度系数】
0.5
16.「★★☆」2025年1月20日，“人造太阳”创造“亿度千秒”世界纪录。“人造太阳”的反应过程如图所示，该过程通过
核聚变
（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量；核能属于不可再生
（选填“可再生”或“不可再生”）能源。答案
16.答案 核聚变 不可再生
解析 “人造太阳”是模拟太阳内部氢原子核聚变反应释放能量的。核燃料在短期内无法从自然界得到补充,属于不可再生能源。
解析 “人造太阳”是模拟太阳内部氢原子核聚变反应释放能量的。核燃料在短期内无法从自然界得到补充,属于不可再生能源。
解析
【分析】
首先观察题图的反应过程：氘和氚是氢的轻同位素原子核，二者结合生成较重的氦原子核，同时释放能量，符合核聚变的特征；再判断核能的属性，核能依赖的核燃料是经过漫长地质年代形成的，短期内无法从自然界补充，据此分析能源类型。
【解析】
1. 核反应类型判断：核聚变是轻原子核结合成较重原子核并释放能量的反应，核裂变是重原子核分裂为轻原子核的反应。题图中是氘、氚两种轻核聚合成氦核，因此属于核聚变，“人造太阳”模拟的就是该反应。
2. 能源类型判断：核能使用的核燃料（如铀等）属于矿产资源，短期内无法从自然界得到补充，因此属于不可再生能源。
【答案】
核聚变；不可再生
【知识点】
核聚变、不可再生能源
【点评】
本题结合“人造太阳”的热点情境，考查核聚变的概念和核能的分类，属于基础概念题，需要区分核聚变与核裂变、可再生与不可再生能源的判断标准。
【难度系数】
0.3
首先观察题图的反应过程：氘和氚是氢的轻同位素原子核，二者结合生成较重的氦原子核，同时释放能量，符合核聚变的特征；再判断核能的属性，核能依赖的核燃料是经过漫长地质年代形成的，短期内无法从自然界补充，据此分析能源类型。
【解析】
1. 核反应类型判断：核聚变是轻原子核结合成较重原子核并释放能量的反应，核裂变是重原子核分裂为轻原子核的反应。题图中是氘、氚两种轻核聚合成氦核，因此属于核聚变，“人造太阳”模拟的就是该反应。
2. 能源类型判断：核能使用的核燃料（如铀等）属于矿产资源，短期内无法从自然界得到补充，因此属于不可再生能源。
【答案】
核聚变；不可再生
【知识点】
核聚变、不可再生能源
【点评】
本题结合“人造太阳”的热点情境，考查核聚变的概念和核能的分类，属于基础概念题，需要区分核聚变与核裂变、可再生与不可再生能源的判断标准。
【难度系数】
0.3
17.「2026河北石家庄期中，★★☆」如图是苹果下落过程中拍摄的频闪照片，相机每隔0.1 s曝光一次，由此可判断苹果的运动是
变速
（选填“匀速”或“变速”）运动。照片上a与b的间距，所对应的苹果的实际运动路程为0.5 m，则苹果在ab这段路程上的平均速度是5
m/s。答案
17.答案 变速 5
解析 由图可知,苹果在下落过程中,相同时间内运动的距离不同,故苹果在下落过程中的运动为变速运动。苹果在ab这段路程上的平均速度$v_平均=\frac{s_{ab}}{t_{ab}}=\frac{0.5\ \mathrm{m}}{0.1\ \mathrm{s}}=5\ \mathrm{m/s}$。
解析 由图可知,苹果在下落过程中,相同时间内运动的距离不同,故苹果在下落过程中的运动为变速运动。苹果在ab这段路程上的平均速度$v_平均=\frac{s_{ab}}{t_{ab}}=\frac{0.5\ \mathrm{m}}{0.1\ \mathrm{s}}=5\ \mathrm{m/s}$。
解析
【分析】要判断苹果的运动类型，需依据“相同时间内通过的路程是否相等”分析：相机每隔0.1s曝光一次，相邻苹果的时间间隔为0.1s，观察图中相邻苹果间的距离，发现不相等，说明相同时间内苹果通过的路程不同，因此是变速运动；计算ab段平均速度时，先确定ab段的时间（a到b间隔1个曝光周期，即t=0.1s），再用平均速度公式v=s/t计算即可。
【解析】1. 判断运动类型：相机每隔0.1s曝光一次，相邻两次曝光的时间间隔相同，由图可知，相邻苹果间的距离不相等，说明相同时间内苹果通过的路程不同，因此苹果做变速运动。2. 计算ab段平均速度：ab段路程s=0.5m，时间t=0.1s，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，代入数据得$v=\frac{0.5\ \mathrm{m}}{0.1\ \mathrm{s}}=5\ \mathrm{m/s}$。
【答案】变速；5
【知识点】变速运动、平均速度计算
【点评】本题结合频闪照片考查运动类型判断和平均速度计算，核心是理解频闪照片的时间间隔规律，通过路程变化判断运动状态，再利用公式求解，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.6
【解析】1. 判断运动类型：相机每隔0.1s曝光一次，相邻两次曝光的时间间隔相同，由图可知，相邻苹果间的距离不相等，说明相同时间内苹果通过的路程不同，因此苹果做变速运动。2. 计算ab段平均速度：ab段路程s=0.5m，时间t=0.1s，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，代入数据得$v=\frac{0.5\ \mathrm{m}}{0.1\ \mathrm{s}}=5\ \mathrm{m/s}$。
【答案】变速；5
【知识点】变速运动、平均速度计算
【点评】本题结合频闪照片考查运动类型判断和平均速度计算，核心是理解频闪照片的时间间隔规律，通过路程变化判断运动状态，再利用公式求解，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.6
