2025年中考复习三轮冲刺 【中考物理模拟题三】(原卷版+解析版)

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2025年中考复习三轮冲刺 【中考物理模拟题三】(原卷版+解析版)

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2025年中考复习三轮冲刺 【中考物理模拟题三】
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分。)
1.随着国家美丽乡村建设战略的实施,不少乡村公路两旁都架设了太阳能路灯,如图所示。
太阳能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源;白天在太阳光的照射下给蓄电池充电,晚上蓄电池为灯泡供电。在蓄电池充电过程中,发生的能量转化是将电能转化为______能。
2.正常眼球看近处物体光路如图甲。小聪做跟球检查,发现晶状体与常人无异,但眼球发育前后偏短,看近处物体时光路如图乙。眼球的晶状体对光的作用与_______(选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面镜”)相同;小聪的眼看不清______(选填“远处”或“近处”)的物体,应配戴______(选填“凸透镜”、“凹透镜”)来矫正视力。
3.2025年4月24日是第十个“中国航天日”,17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭搭载着神舟二十号的三名航天员,从酒泉卫星发射中心发射升空。高速运动的火箭在升空过程中与空气摩擦,火箭整流罩外壳温度升高,这是通过    (选填“热传递”或“做功”)的方式改变内能。飞船进入太空后,航天员携带的物品质量   (选填“变大”、“变小”或“不变”),在空间站内航天员利用    (选填“电磁波”或“超声波”)与地面交流。
4.如图为某景区的盘山公路,汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡,这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大    。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时,竖直高度上升了20m,如果汽车的牵引力恒为2.5×104N,此过程中盘山公路斜面的机械效率为    。
5.如图所示,已知R1:R2=3:1,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=  ;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比I甲:I乙=  。
6.小明自制了一个温度计,在玻璃瓶里装满带颜色的水,给玻璃瓶配一个橡皮塞,橡皮塞上插进一根细玻璃管,使橡皮塞塞住瓶口,玻璃管与橡皮塞、橡皮塞与瓶口密封,如图所示。实验时,常温条件下将该装置放入温度较高的水中,观察到细玻璃管中液面的变化情况是________。请分析发生这种现象的原因:   。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题,每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
7.关于声现象,下列说法错误的是【 】
A.从物理学角度讲,发声体做无规则振动时会发出噪声
B.声速的大小不仅跟介质的种类有关,还跟介质的温度有关
C.不同物体发出声音的音调和响度相同,发出声音的音色也就相同
D.一般来说,超声波产生的振动比可闻声更加强烈,常被用来清洗物体
8.如图在跳板跳水比赛中,运动员向下压跳板使之弯曲,跳板恢复原状时将运动员向上弹起,下列说法正确的是【 】
A.运动员对跳板的压力是跳板形变产生的
B.运动员对跳板的压力与跳板对运动员的支持力是一对平衡力
C.运动员起跳时的动能是由跳板的弹性势能转化而来的
D.运动员在空中上升过程中,机械能逐渐增大
9.如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处,按下“存”按钮,屏幕上方的摄像头启动,出现人脸缩小的像,柜门打开。下列说法正确的是【 】
A.该摄像头相当于一个凹透镜
B.该摄像头对光线具有发散作用
C.该摄像头的焦距可能是0.20m
D.该摄像头成像原理是光的反射
10.如图所示,下列描述内能的变化,正确的是【 】
A.甲图厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B.乙图向瓶内打气,瓶塞弹出时,瓶内气体内能增大
C.丙图塞子被推出,试管内气体的机械能转化为塞子的内能
D.丁图汽缸内的气体推动活塞向下运动,气体内能减少
11.如图所示是小聪设计的一款小制作,圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时,扇叶带动线圈转动,可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是【 】
12.关于如图所示的四个实验,描述错误的是【 】
A. 图甲:一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压力大小不同
B. 图乙:压强计的探头在水中所处的深度减小,它受到水的压强也随之减小
C. 图丙:连通器中装入同种液体,液体静止不流动时,连通器各容器中的液面总保持相平
D. 图丁:将自制水气压计从山脚下移动到山顶上,水气压计细玻璃管中的液面会上升
13.(双选题)在现代科技应用中,能源与信息的结合日益紧密。以下说法正确的是【 】
A.太阳能汽车消耗的能量可以全部收集起来继续驱动汽车,实现能量循环利用
B.核电站利用核裂变释放的核量发电,与太阳核心的能量释放方式不同
C.用三颗地球同步卫星即可实现全球通信,体现电磁波传递信息的优势
D.超导材料若用于电热丝,可显著降低电阻引起的能量损耗
14.(双选题)如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封
入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。下列判断正确的是【 】
A.若“电源1”的右端为正极,当电磁铁中有电流通过时,它的左端为N极
B.增大“电源1”的电压可以增强电磁铁的磁性
C.闭合开关S后,当温度达到90℃时,发热电阻就开始加热
D.闭合开关S后,当温度为84℃时,发热电阻已经停止加热
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分。)
15.“仙女飞天”魔术表演中,位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女A′,实质是挡板后的演员A在平面镜中的虚像,如图所示。请作出平面镜的位置,并完成P点观众看到仙女的光路图。
16.如图,物体随传送带一起沿水平方向向右做匀速直线运动,画出该物体的受力示意图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题6分,第18题7分,第19题7分,共20分。)
17.如图甲、乙是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验,两透明容器中密封着等质量的空气,两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端,通电一定时间后,比较两个U形管中液面高度差的变化。
(1)在该实验中,通过观察U形管两侧液面的 来反映电阻丝产生热量的多少。
(2)在图甲中,通过两电阻丝的电流 ,该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的 的关系。
(3)在图乙中,是探究电流通过导体产生的热量与 的关系,通电一段时间后, 左侧容器U形管两侧液面高度差较大,这说明 。
(4)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与其相连的导线却不怎么热”,这一现象可用 _____ (选“甲”或“乙”)装置的实验结论解释。
18.小明想利用如图所示的装置来探究“物体动能大小与什么因素有关”。
(1)在探究“动能的大小与速度的关系”时,应保持小车的   相同,让小车从斜面上   (选填“相同”或“不同”)的高度由静止滑下,以不同的速度推动木块移动。
(2)本实验运用了两种研究方法:一是   ,二是转换法。用木块   来反映小车动能大小的方法就是转换法。
小明在实验过程中发现:只要去掉木块,就可以探究“阻力对物体运动的影响”。如图2所示。他将毛巾、棉布和玻璃分别铺在水平面上,让小车分别从斜面上由静止滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
(3)每次均让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是:使小车到达水平面时具有相同的   。实验发现,小车在玻璃面上运动的距离最远,说明小车受到的阻力最   ,进一步推理得出:如果小车运动时不受阻力,小车将做   运动。
19.实验小组在做“测量小灯泡电阻”的实验时,电源电压恒为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V,小明连接的部分电路如图甲所示,有3个滑动变阻器(铭牌上分别标有“5Ω 3A”、“20Ω 3A”、“60Ω 1.5A”字样)可供选择。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮;
(2)闭合开关发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近3V,若电路中只有一处有故障,则故障可能______;
(3)排除故障,闭合开关后通过调节滑动变阻器获得了多组实验数据,小明根据实验数据绘制了小灯泡的I-U图像,如图丙中的图线a所示,观察图像,发现AB部分为线段,BC部分为曲线,为便于分析,将线段AB延长作出图像,如图丙中的图线b所示。
①某次实验电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡正常工作时的电阻,小明应向______(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片P,直至小灯泡正常工作;
②小灯泡正常工作时的电阻为______Ω;
③根据图丙中B点对应的电压和电流值,计算小灯泡此时的电阻为______Ω,实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有____________字样;
④比较a、b两图线,发现两图线间的距离随着电压的增大而增大,说明________________。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题8分,共16分。)
20.如图是我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船,其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。(g取10N/kg,ρ水取1.0×103kg/m3)主要参数如下表。
总长度(m) 140
宽度(m) 27.8
满载排水量(t) 1.7×104
满载吃水深度(m) 6.5
泥泵输送功率(W) 1.7×107
(1)满载时,求“天鲲号”受到水的浮力是多少?
(2)满载时,求“天鲲号”底部受到水的压强是多少?若船底需要安装探测仪器,其面积为40cm2,求探测仪器受到水的压力是多少?
(3)“天鲲号”去某水域执行任务,其工作量相当于将1.36×104t的淤泥输送至15m高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为30%,求完成此任务需要的时间是多少?
21.如图甲所示是由PTC新型半导体材料制成的陶瓷电热水壶,该材料制成的电阻有一个设定温度t0,当它的温度低于设定温度t0时,其电阻值会随它的温度升高而变小;当它的温度高于设定温度t0时,其电阻值随它的温度升高而变大。如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料,材料的电阻值随温度的变化如图丙所示。
(1)陶瓷在正常情况下属于____(选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”);该电热水壶
的设定温度是_____℃.
(2)该电热水壶在设定温度工作时,电路消耗的总功率为1100W,此时电路中工作电流是多大 定值电阻R0的阻值为多少
(3)该电热水壶在设定温度工作时,将1.5kg的水由20℃加热至沸腾,消耗的电能是6.3×105
J,该电热水壶的加热效率是多少 [水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]2025年中考复习三轮冲刺 【中考物理模拟题三】
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分。)
1.随着国家美丽乡村建设战略的实施,不少乡村公路两旁都架设了太阳能路灯,如图所示。
太阳能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源;白天在太阳光的照射下给蓄电池充电,晚上蓄电池为灯泡供电。在蓄电池充电过程中,发生的能量转化是将电能转化为______能。
【答案】可再生 化学
【解析】太阳能取之不尽用之不竭,清洁无污染,可以从太阳源源不断的获取,是可再生能源。白天,太阳能路灯上的太阳能电池板将太阳能直接转化为电能给蓄电池充电,蓄电池充电过程中将电能转化为化学能储存起来;晚上,蓄电池放电将存储的化学能转化为电能提供给电灯,电灯将电能转化为光能,电灯发光。
2.正常眼球看近处物体光路如图甲。小聪做跟球检查,发现晶状体与常人无异,但眼球发育前后偏短,看近处物体时光路如图乙。眼球的晶状体对光的作用与_______(选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面镜”)相同;小聪的眼看不清______(选填“远处”或“近处”)的物体,应配戴______(选填“凸透镜”、“凹透镜”)来矫正视力。
【答案】凸透镜 近处 凸透镜
【解析】眼球好像一架照相机。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上。由图乙可知,小聪的眼睛看近处物体时,物体的像成在视网膜后,即小聪的眼睛看不清近处的物体,小聪的眼睛是远视眼,应配戴对光具有会聚作用的凸透镜进行矫正。
3.2025年4月24日是第十个“中国航天日”,17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭搭载着神舟二十号的三名航天员,从酒泉卫星发射中心发射升空。高速运动的火箭在升空过程中与空气摩擦,火箭整流罩外壳温度升高,这是通过    (选填“热传递”或“做功”)的方式改变内能。飞船进入太空后,航天员携带的物品质量   (选填“变大”、“变小”或“不变”),在空间站内航天员利用    (选填“电磁波”或“超声波”)与地面交流。
【答案】做功;不变;电磁波
【解析】高速运动的火箭在升空过程中与空气摩擦要克服摩擦力做功,这是通过做功的方式使火箭整流罩外壳内能增加温度升高;飞船进入太空后,虽然位置、温度、速度发生了变化,但航天员携带的物品所含物质的多少不变,即物品的质量不变;在空间站内航天员利用电磁波与地面进行信息交流。
4.如图为某景区的盘山公路,汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡,这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大    。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时,竖直高度上升了20m,如果汽车的牵引力恒为2.5×104N,此过程中盘山公路斜面的机械效率为    。
【答案】牵引力 40%
【解析】由P===Fv可知,当汽车的发动机的输出功率一定时,减小行驶速度时,可以增大牵引力;
有用功:W=Gh=1×105N×20m=2×106J,
总功:W=Fs=2.5×104N×200m=5×106J,
则此过程中盘山公路斜面的机械效率:η=×100%=×100%=40%
5.如图所示,已知R1:R2=3:1,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=  ;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比I甲:I乙=  。
【答案】4:1 3:4
【解析】在图示电路中,当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表,R1与R2串联,甲表测量电源电压、乙表测量R2两端电压。串联电路总电阻等于各电阻之和,串联电路中各处电流相等,由欧姆定律可得,
若甲、乙两表都是电流表,当开关S断开时,R1与R2并联,甲表测量R2中的电流,乙表测量并联电路的干路电流,并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律可得:===,
I2=3I1,并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以==
6.小明自制了一个温度计,在玻璃瓶里装满带颜色的水,给玻璃瓶配一个橡皮塞,橡皮塞上插进一根细玻璃管,使橡皮塞塞住瓶口,玻璃管与橡皮塞、橡皮塞与瓶口密封,如图所示。实验时,常温条件下将该装置放入温度较高的水中,观察到细玻璃管中液面的变化情况是________。请分析发生这种现象的原因:   。
【答案】先下降后上升 玻璃瓶先受热膨胀,容积变大,细玻璃管中的液面下降;随后玻璃瓶中的水受热膨胀,体积变大,细玻璃管中的液面上升。
【解析】将该装置放入温度较高的水中,玻璃瓶受热膨胀,容积增大,细玻璃管中的液面下降;玻璃瓶中的水受热膨胀,水的体积变大,细玻璃管中的液面上升。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题,每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
7.关于声现象,下列说法错误的是【 】
A.从物理学角度讲,发声体做无规则振动时会发出噪声
B.声速的大小不仅跟介质的种类有关,还跟介质的温度有关
C.不同物体发出声音的音调和响度相同,发出声音的音色也就相同
D.一般来说,超声波产生的振动比可闻声更加强烈,常被用来清洗物体
【答案】C
【解答】A.从物理学角度说,噪声是由于物体做无规则振动而产生的;
B.声音的传播速度既和介质的种类有关,又和介质的温度有关;
C.不同发声体可以发出相同音调和响度的声音,但由于材质和构造的区别,音色可能是不同的;
D.由于声音可以传递信息和能量,所以人们利用超声波来传递信息和能量,应用超声波清洗物体是因为它产生的振动比可闻声更加剧强烈。
8.如图在跳板跳水比赛中,运动员向下压跳板使之弯曲,跳板恢复原状时将运动员向上弹起,下列说法正确的是【 】
A.运动员对跳板的压力是跳板形变产生的
B.运动员对跳板的压力与跳板对运动员的支持力是一对平衡力
C.运动员起跳时的动能是由跳板的弹性势能转化而来的
D.运动员在空中上升过程中,机械能逐渐增大
【答案】C
【解析】A.运动员对跳板向上的压力是由于运动员发生弹性形变产生的;
B.运动员对跳板向下的压力作用在跳板上,跳板对运动员向上的支持力作用在运动员身上,这两个力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,是一对相互作用力;
C.运动员被跳板弹起的过程中,弯曲跳板的弹性势能转化为运动员的动能和重力势能;
D.运动员在空中上升过程中,由于要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。
9.如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处,按下“存”按钮,屏幕上方的摄像头启动,出现人脸缩小的像,柜门打开。下列说法正确的是【 】
A.该摄像头相当于一个凹透镜
B.该摄像头对光线具有发散作用
C.该摄像头的焦距可能是0.20m
D.该摄像头成像原理是光的反射
【答案】C
【解析】摄像头的镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,摄像头成像原理是光的折射;顾客站在屏幕前50cm处,顾客和摄像头的距离大于摄像头的焦距,小于摄像头二倍焦距,成的是顾客倒立、缩小的实像,此时u=50.0cm>2f,则f<25cm=0.25m,所以该摄像头的焦距可能是0.20m.
10.如图所示,下列描述内能的变化,正确的是【 】
A.甲图厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B.乙图向瓶内打气,瓶塞弹出时,瓶内气体内能增大
C.丙图塞子被推出,试管内气体的机械能转化为塞子的内能
D.丁图汽缸内的气体推动活塞向下运动,气体内能减少
【答案】D
【解析】A.图甲中,厚玻璃筒内的空气被压缩时,活塞压缩筒内气体对气体做功,将消耗的机械能转化为筒内气体的内能,使筒内气体的内能增加,温度升高;
B.图乙中,用打气筒向瓶内打气,瓶内气体内能增加,压强增大;当瓶内气体压强增大到一定程度时,气体膨胀推动瓶塞做功,将瓶内气体的一部分内能转化为瓶塞的机械能,导致瓶塞被弹出,瓶内气体内能减小,温度降低;
C.图C中,用酒精灯加热试管和水,使管中水和水蒸气内能增加,温度升高。当管中水面上方水蒸气压强增大到一定值时,水蒸气膨胀推动子塞做功,将管内气体的一部分内能转化为塞子的机械能,使塞子被推出,管内气体内能减小,温度降低;
D.图D是汽油机的做功冲程,汽油剧烈燃烧生成的高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,燃气的内能减少,温度降低。
11.如图所示是小聪设计的一款小制作,圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时,扇叶带动线圈转动,可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是【 】
【答案】C
【解答】装置A 中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,扇叶带动线圈在磁场中转动切割磁感线产生感应电流,使接入的 LED灯发光,装置是利用电磁感应的原理工作的,说明利用磁场能够产生电,在此过程中,机械能转化为电能。
图A中的螺线管通电后,周围产生磁场,螺线管旁的小磁针发生偏转,是探究通电螺线管周围磁场分部的;
图B是奥斯特实验,说明通电导体的周围存在磁场;
图C中转动线圈,线圈在磁场中切割磁感线,电路中的电流表指针发生偏转,说明导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生电流,是电磁感应现象;
图D中的线圈通电后,在磁场中受力发生转动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理。
12.关于如图所示的四个实验,描述错误的是【 】
A. 图甲:一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压力大小不同
B. 图乙:压强计的探头在水中所处的深度减小,它受到水的压强也随之减小
C. 图丙:连通器中装入同种液体,液体静止不流动时,连通器各容器中的液面总保持相平
D. 图丁:将自制水气压计从山脚下移动到山顶上,水气压计细玻璃管中的液面会上升
【答案】A
【解析】A.固体放置在水平面上时对水平面的压力等于所受的重力。同一瓶橙汁重力一定,放置在不同水平面上对受力面的压力相同,瓶盖与瓶底的面积大小不同,海绵凹陷程度不同,说明压力相同时,压力的作用效果与受力面积有关;
B.液体内部的压强与液体深度有关。由图乙可知,压强计的探头在水中所处的深度减小,压强计U型管两侧液面高度差减小,说明它受到的水的压强也随之减小;
C.连通器中装入同种液体,液体静止不流动时,底部受到液体压强是相同的,则液体的深度相同,所以连通器各容器中的液面高度相同,液面保持相平;
D.大气压与海拔高度有关,海拔越高,气压越小。将自制水气压计从山脚下移动到山顶上,大气压强减小,水气压计细玻璃管中的液面会上升。
13.(双选题)在现代科技应用中,能源与信息的结合日益紧密。以下说法正确的是【 】
A.太阳能汽车消耗的能量可以全部收集起来继续驱动汽车,实现能量循环利用
B.核电站利用核裂变释放的核量发电,与太阳核心的能量释放方式不同
C.用三颗地球同步卫星即可实现全球通信,体现电磁波传递信息的优势
D.超导材料若用于电热丝,可显著降低电阻引起的能量损耗
【答案】BC
【解析】由于存在能量的损耗,所以太阳能汽车消耗的能量不能全部收集起来继续驱动汽
车,实现能量循环利用;
核电站通过核裂变(而非聚变)释放的核能发电,太阳核心通过氢核聚变释放核能量,两者核变化释放核能的方式不同。太阳核心持续发生氢核聚变,释放大量核能;
地球同步卫星传递电磁波覆盖全球需三颗(间隔120°),电磁波无需介质即可传递信息;
超导材料电阻为零,电流通过超导体不会产生热量,因此不能用于制作电热丝。
14.(双选题)如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封
入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。下列判断正确的是【 】
A.若“电源1”的右端为正极,当电磁铁中有电流通过时,它的左端为N极
B.增大“电源1”的电压可以增强电磁铁的磁性
C.闭合开关S后,当温度达到90℃时,发热电阻就开始加热
D.闭合开关S后,当温度为84℃时,发热电阻已经停止加热
【答案】AB
【解析】当电磁铁中有电流通过时,若“电源1”的右端为正极,电流从电磁铁的右端流入线圈,根据安培定则可知,电磁铁左端为N极,右端为S极;电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关,当电磁铁电路接通时,增大“电源1”的电压可以增大通过电磁铁线圈中的电流从而增强电磁铁的磁性。
水银是导体,当温度达到90℃,水银柱接触到温度计上端的金属丝使电磁铁电路接通,此时电磁铁线圈中有电流通过,电磁铁通电具有磁性,吸引衔铁,右端的发热电阻电路断开,发热电阻断电停止加热;当温度为84℃时,电磁铁电路未接通,右端的发热电阻电路连通,发热电阻工作。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分。)
15.“仙女飞天”魔术表演中,位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女A′,实质是挡板后的演员A在平面镜中的虚像,如图所示。请作出平面镜的位置,并完成P点观众看到仙女的光路图。
【答案】
【解析】平面镜利用光的反射成像,像和物体关于平面镜对称。所以表示平面镜反射面的直线其实就是演员A与仙女A′连线的垂直平分线;连接A′P交平面镜于点O,AO为入射光线,OP为反射光线。
16.如图,物体随传送带一起沿水平方向向右做匀速直线运动,画出该物体的受力示意图。
【答案】
【解析】物体随传送带一起沿水平方向向右做匀速直线运动,物体与传送带之间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以货体不受传送带的摩擦力,物体只在竖直方向上受重力和支持力,并且这两个力是一对平衡力;重力方向竖直向下,作用点在重心上,支持力方向竖直向上,作用点也画在重心上。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题6分,第18题7分,第19题7分,共20分。)
17.如图甲、乙是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验,两透明容器中密封着等质量的空气,两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端,通电一定时间后,比较两个U形管中液面高度差的变化。
(1)在该实验中,通过观察U形管两侧液面的 来反映电阻丝产生热量的多少。
(2)在图甲中,通过两电阻丝的电流 ,该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的 的关系。
(3)在图乙中,是探究电流通过导体产生的热量与 的关系,通电一段时间后, 左侧容器U形管两侧液面高度差较大,这说明 。
(4)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与其相连的导线却不怎么热”,这一现象可用 _____ (选“甲”或“乙”)装置的实验结论解释。
【答案】(1)高度差 (2)相等 电阻 (3)电流 在其它条件相同时,电流越大,电流产生的热量越多 (4)甲
【解析】(1)电流通过电阻丝产生热量,容器内空气吸收热量内能增加温度升高,体积变大,U形管两侧液面产生高度差。电流产生热量越多,U形管两侧液面高度差越大。用容易观察的U型管两侧液面高度差的大小来间接反映电流产生热量的多少,这是转换法。
(2)在图甲中,两容器中的两个电阻丝串联,通过它们的电流相等。通过两容器中的电阻丝的电流相等,通电时间相等,只是电阻不同,这是探究电流产生热量与电阻大小的关系。
(3)在图乙中,左右两容器中的电阻丝电阻相等,通电时间相等,因为右侧容器外电阻丝的分流,通过右侧容器中电阻丝的电流小于通过左侧容器中电阻丝的电流,这是探究电流产生热量与电流大小的关系。通电一段时间后,左侧容器U形管两侧液面高度差较大,这说明,在电阻与通电时间都相同时,电流越大,电流产生的热量越多。
(4)导线与电炉丝串联,电流相等,通电时间相等,电炉丝电阻大于导线电阻,所以电流通过电炉丝产生的热量越多,这可以用甲装置的实验结论来解释。
18.小明想利用如图所示的装置来探究“物体动能大小与什么因素有关”。
(1)在探究“动能的大小与速度的关系”时,应保持小车的   相同,让小车从斜面上   (选填“相同”或“不同”)的高度由静止滑下,以不同的速度推动木块移动。
(2)本实验运用了两种研究方法:一是   ,二是转换法。用木块   来反映小车动能大小的方法就是转换法。
小明在实验过程中发现:只要去掉木块,就可以探究“阻力对物体运动的影响”。如图2所示。他将毛巾、棉布和玻璃分别铺在水平面上,让小车分别从斜面上由静止滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
(3)每次均让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是:使小车到达水平面时具有相同的   。实验发现,小车在玻璃面上运动的距离最远,说明小车受到的阻力最   ,进一步推理得出:如果小车运动时不受阻力,小车将做   运动。
【答案】(1)质量 不同 (2)控制变量法 移动的距离 (3)初始速度 小 匀速直线
【解析】(1)在探究物体的动能与速度的关系时,要保持小车的质量不变,让小车从斜面的不同高度由静止滑下,那么小车到达水平面时的速度就不同,小车推动木块做功,运动距离越远,做功越多,动能越大;
(2)物体动能的大小与质量和速度有关,实验时用控制变量法分别探究;由小车推动木块移动距离的大小来反映小球撞击木块时的动能大小,采用的探究方法是转换法;
(3)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车从同一斜面上同一高度由静止滑下的目的是让小车到达水平面时的速度相等,即具有相同的初始速度;实验中玻璃表面最光滑,小车受到玻璃表面的阻力最小,小车运动的距离最大,速度减小得最慢;由实验现象可以推理:假如水平表面绝对光滑,物体在该平面上运动时水平方向上不受力,它将做匀速直线运动。
19.实验小组在做“测量小灯泡电阻”的实验时,电源电压恒为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V,小明连接的部分电路如图甲所示,有3个滑动变阻器(铭牌上分别标有“5Ω 3A”、“20Ω 3A”、“60Ω 1.5A”字样)可供选择。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮;
(2)闭合开关发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近3V,若电路中只有一处有故障,则故障可能______;
(3)排除故障,闭合开关后通过调节滑动变阻器获得了多组实验数据,小明根据实验数据绘制了小灯泡的I-U图像,如图丙中的图线a所示,观察图像,发现AB部分为线段,BC部分为曲线,为便于分析,将线段AB延长作出图像,如图丙中的图线b所示。
①某次实验电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡正常工作时的电阻,小明应向______(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片P,直至小灯泡正常工作;
②小灯泡正常工作时的电阻为______Ω;
③根据图丙中B点对应的电压和电流值,计算小灯泡此时的电阻为______Ω,实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有____________字样;
④比较a、b两图线,发现两图线间的距离随着电压的增大而增大,说明________________。
【答案】 (1) (2)灯泡断路 (3)①右 ②10 ③5 60Ω 1.5A ④灯泡的电阻随温度升高而变大
【解析】(1)要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮,即通过灯泡的电流变大,滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器电阻线右端的接线柱与灯泡右端接线柱相连;
(2)闭合开关接通电路,小灯泡不亮,电流表无示数,电路中电流为零,电路发生断路;电压表示数接近电源电压3V,说明电压表正负接线柱与电源正负极连通,故障是灯泡断路;
(3) 某次实验电压表的示数如图乙所示,电压表使用的是0~3V量程,对应的分度值为0.1V,示数为2V,而小灯泡的额定电压为2.5V,要测量小灯泡正常工作时的电阻,应增大灯泡两端电压,使灯泡两端电压等于2.5V,即增大灯泡中的电流,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,应向右移动滑动变阻器的滑片P,直至小灯泡两端电压等于2.5V.
由丙图可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流为0.25A,小灯泡正常工作时的电阻为
图线上的B点对应的电压和电流值分别为0.25V、0.05A,对应灯泡的电阻
由串联电路中电压的规律得,此时滑动变阻器两端电压U滑=U-U1=3V-0.25V=2.75V,由欧姆定律得,
此时滑动变阻器接入电路的电阻,选用的滑动变阻器的规格为“60Ω 1.5A”.
比较a、b两图线,发现两图线间的距离随着电压的增大而增大。B图线表示导体中的电流和两端的电压成正比,导体的电阻保持不变;a图线表示灯泡中的电流和两端电压不成正比,灯泡的电阻是变化的。灯泡两端电压越大,通过灯泡的电流越大,灯泡的电功率越大,相同时间内灯泡消耗的电能转化为的内能和光能越多,灯泡越亮;由a图线可以看出,随着灯泡两端电压增大,电源增加量相同,电流增加量逐渐减小,灯泡电阻逐渐增大,由此可知灯泡的电阻随灯丝温度升高而增大。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题8分,共16分。)
20.如图是我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船,其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。(g取10N/kg,ρ水取1.0×103kg/m3)主要参数如下表。
总长度(m) 140
宽度(m) 27.8
满载排水量(t) 1.7×104
满载吃水深度(m) 6.5
泥泵输送功率(W) 1.7×107
(1)满载时,求“天鲲号”受到水的浮力是多少?
(2)满载时,求“天鲲号”底部受到水的压强是多少?若船底需要安装探测仪器,其面积为40cm2,求探测仪器受到水的压力是多少?
(3)“天鲲号”去某水域执行任务,其工作量相当于将1.36×104t的淤泥输送至15m高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为30%,求完成此任务需要的时间是多少?
【答案】(1)“天鲲号”受到水的浮力是1.7×108N (2)“天鲲号”底部受到水的压强是6.5×104Pa,面积为40cm2探测仪器受到水的压力是260N (3)完成任务需要的时间是400s
【解析】(1)满载时“天鲲号”受到的浮力
F浮=G排=m排g=1.7×104×103kg×10N/kg=1.7×108N
(2)满载时“天鲲号”底部受到水的压强
p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5m=6.5×104Pa
由p=得,探测仪器受到水的压力F=pS=6.5×104Pa×40×10﹣4m2=260N
(3)淤泥所受的重力 G=mg=1.36×104×103kg×10N/kg=1.36×108N
“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的有用功W有用=Gh=1.36×108N×15m=2.04×109J
由得,“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的总功W总===6.8×109J
由得,“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵需用时间t===400s
21.如图甲所示是由PTC新型半导体材料制成的陶瓷电热水壶,该材料制成的电阻有一个设定温度t0,当它的温度低于设定温度t0时,其电阻值会随它的温度升高而变小;当它的温度高于设定温度t0时,其电阻值随它的温度升高而变大。如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料,材料的电阻值随温度的变化如图丙所示。
(1)陶瓷在正常情况下属于____(选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”);该电热水壶
的设定温度是_____℃.
(2)该电热水壶在设定温度工作时,电路消耗的总功率为1100W,此时电路中工作电流是多大 定值电阻R0的阻值为多少
(3)该电热水壶在设定温度工作时,将1.5kg的水由20℃加热至沸腾,消耗的电能是6.3×105
J,该电热水壶的加热效率是多少 [水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
【答案】(1)绝缘体 100℃ (2)5 A 10 Ω (3)80%
【解析】(1)陶瓷在正常情况下属于绝缘体;由图丙所示的Rr-t图像可以看到,PTC材料制成的发热电阻的特点是:当它的温度低于设定温度t0时,其电阻值会随它的温度升高而减小;当它的温度高于设定温度t0时,其电阻值随它的温度升高而增大。由图丙可知电热水壶的设定温度为100℃.
(2)由P=UI得,电热水壶在设定温度工作时的电流
由图丙可知,温度等于电热水壶的设定温度100℃,Rr=34Ω,
由欧姆定律可知,Rr和R0组成的串联电路的总电阻为
由串联电路中电阻的特点可知,R0的阻值R0=R-Rr=44Ω-4Ω=10Ω
(3)1.5kg的水由20℃加热至沸腾吸收的热量
Q吸=cm(t水-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1.5kg×(100℃﹣20℃)=5.04×105J,
电热水壶的加热效率η==5.04×105J/ 6.3×105J=80%.

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