【精品解析】广东省深圳市南山实验教育集团麒麟中学2025年中考三模物理试卷

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广东省深圳市南山实验教育集团麒麟中学2025年中考三模物理试卷
1.(2025·南山三模)北宋《市易录》记载:“一鸡之重,可抵纸百叠”,若单张宣纸约4克(宋代造纸术改良后轻薄化),上文中这宣纸的张数最接近以下哪个数值?
A.100张 B.500张 C.5000张 D.8000张
2.(2025·南山三模)唐代诗人王维的《鹿柴》中有诗句:“空山不见人,但闻人语响。”结合初中物理声学知识,以下说法正确的是
A.人语响指的是声音的音调高
B.诗句说明声音的传播不需要介质
C.诗句说明声音可以在空气中传播
D.在山谷中听到人语声响是因为山谷中声音的传播速度更快
3.(2025·南山三模)下列传统技艺现象,属于光的折射的是
A.福建漳州剪纸的镂空花纹
B.金源青铜镜的成像工艺
C.泉州提线木偶的皮影戏
D.战国水晶杯在特定角度光照下变得绚丽多彩
4.(2025·南山三模)古法酿酒工艺中,工匠将发酵后的酒酪置于蒸馏内加热,蒸汽通过导气管进入冷凝池后凝结成酒液。该过程中,酒精蒸气在冷凝池内发生的物态变化是
A.凝固 B.液化 C.汽化 D.凝华
5.(2025·南山三模)改造徽派古民居电路时,电工提出以下方案,符合安全原则的是
①将铜丝接入空气开关替代熔断器
②在木雕屏风后安装带金属外壳的射灯
③使用三孔插座连接空调
④用绝缘套管包裹老化电线接头
A.①② B.②③ C.③④ D.①①
6.(2025·南山三模)古话说:“床位的摆放应与大自然的能量流动相协调”,即顺应地磁场摆放。有科学研究也证实,人类的睡眠与地球磁场有一定关联,人体(由头到脚)顺应磁场方向睡觉有利于身体各个系统的平衡与健康。按上面说法,床位最合适的摆放方向是
A. B.
C. D.
(2025·南山三模)中国最新的露雳-15(PL-15)空空导弹是第四代超视距空战武器,代表了全球中远程空空导弹技术的顶尖水平,成为体现中国国防科技突破的标杆性武器
7.歼-20隐身战机实现露雳-15内置挂载,成为全球首款内置远程导弹的五代机。下面左图为歼-20战机在空中斜向上做匀速直线运动,请在右图模型中画出战机所受的重力和空气对它的作用力,重心O已标出   。
8.露雳-15导弹的主动雷达导引头通过发射   波锁定目标,导弹在空中高速飞行时,表面温度升高是通过   的方式改变内能。
(2025·南山三模)中国近期公开的非核氢弹技术是一项颠覆传统武器概念的创新成果,其核心在于通过化学能而非核反应实现接近战术核武器的杀伤效果,无需触发核战争红线。
9.传统氢弹能量来源于   (选填“核聚变”或“核裂变”)反应,而非核氢弹则来源于氢化镁的分解和氧化反应。某次非核氢弹爆炸实验中,氢化镁完全分解产生氢气500g,若氢气完全燃烧,其中30%转化为机械能,则该次实验对外做功为   J(q=1.4ⅹ108J/kg)
10.某模拟实验中,非核氢弹的引爆电路需通过电磁继电器防止误触。其内部电路图简化如下.其中U1=6V.U2=24V.R1阻值为5Ω.闭合开关S.此时电磁铁的下端为   极:当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁的磁性会变   :当通过电磁铁线圈(电阻不计)的电流≥0.3A时,电磁铁吸合衔铁,切断工作电路,引爆装置不点燃。电磁铁为防止误触引爆(即工作电路始终断开).滑动变阻器RP的阻值不能超过   Ω.由于长时间使用导致U1降低,为保证装置能及时切断工作电路,可以适当   (选填“增大”或“减小”)RP的阻值。
11.(2025·南山三模)深圳南山绿道是市民骑行热门路线,学校某物理小组发现不同路面(如沥青路、石板路、塑胶道)的共享单车刹车距离差异显著。为探究刹车距离的影响因素,小组找了一辆共享单车、沥青板、橡胶颗粒涂层板(深圳前海绿道同款)、石板、卷尺进行实验,如图所示。
(1)实验时,小文骑若自行车从同一斜面的同一高度由静止自由下滑至不同材质水平
面后开始急利滑行。自行车最终停下是因为受到   摩擦力的作用,随后测量并记录刹车距离。
(2)物理小组想继续探究压力大小对刹车距离是否有影响,接下来的操作是:   。
(3)上述探究过程运用了一种物理科学探究方法,请写出一个我们初中学过的运用相同探究方法的实验名称:   。
(4)实验记录如下表所示,根据实验数据可得刹车距离与路面材料及压力大小有关,路面越粗糙,压力越大,刹车距离越短。若小李骑若该自行车在同一斜面同一高度由静止自由下滑至石板路重复上述实验,已知小李和自行车总质量为70kg,根据表格数据,则其刹车距离可能为   (填字母):
A.0.8m
B. 1.0 m
C. 1.5m
D.2.0m
路面材料 整车质量/kg 刹车距离/m
沥青路 65 1.2
石板路 65 1.8
橡胶颗粒涂层路 65 0.9
沥青路 70 1.1
沥青路 75 1.0
(5)结合生活经验,请你猜想刹车距离可能还与什么因素有关?   (写出一个即可)。
12.(2025·南山三模)小明在做“测量小灯泡发光时的电阳”实验,实验电路如图甲,其中小灯泡L正常发光时的电压是2.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω1.5A”
(1)按图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至   (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片P,小灯泡都不发光,电压表的示数为零,电流表有示数,进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好,其故障可能是:   。
(3)调节滑动变阻器的滑片P的位置,当小灯泡L正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是   (计算结果保留一位小数)。
(4)该实验进行多次测量的目的与下列实验相同的是:____(填字母)
A.测量小车平均速度
B.伏安法测量定值电阻阻值
C.探究光的反射规律
(5)小明根据多次实验得到的数据绘制的电流和电压变化关系图像如图丙所示,则图像中原点O处的电阻值可能是____(填字母)
A.0Ω B.4Ω C.10Ω
(6)另一小组的小竹准备用原有电路测量小灯泡的额定功率,发现电流表已损坏,于是设计了如图丁的电路,其中R为变阻箱。测量步骤如下:
①闭合开关S1、S2,调节电阻箱的阻值,使电压表的读数为U额
②记录电阻箱的阻值为R:
③闭合开关S1、S3、断开S2,电压表读数为U:
④小灯泡的额定功率P1=   (用已知和测出的物理量R、U、额U表示)
13.(2025·南山三模)近年来电动汽车备受关注,在端午节期间,小亚爸爸开着新购的理想电动车回老家。该款电动车质量为2300kg,搭载碳酸铁锂电池,纯电模式下最大续航里程为172km。g取10N/kg,求:
(1)若车上乘客总质量为200kg,该车静止时对水平地面的压力。
(2)若汽车以100km/h的速度做匀速直线运动,纯电模式下最多可供汽车行驶的时间。
(3)下图是某充电桩以恒定输出功率为汽车充电的实时情况。假设充电桩充电过程中无能量损耗,该电动车电池充满电时存储的电能。
14.(2025·南山三模)如图甲是某品牌油汀电暖器,内置油箱装有3kg导热油,油高40cm,有高温、低温两个档位。图乙为其内部简化电路图,R1和R2是电热丝,R2的阻值为55Ω,已知电暖器低温挡的工作电流为2A,已知ρ油=0.85×103kg/m3,c油=2.0×103J/(kg*C),g为10N/kg,求:
(1)油箱底部受到的压强。
(2)高温挡工作时的电流。
(3)低温挡正常工作20min,导热油的温度升高了44℃,此过程低温挡的加热效率。
15.(2025·南山三模)阅读材料,回答问题。
2025年4月28日,我国自主研发的全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”在广东珠海下水。“蓝鲸号”无人艇全长11米、排水量12吨,具备水面高速航行与水下潜航(深度数十米)双模式,可在水下静态悬浮一个多月。同时,它还能在恶劣台风海况下生存,能在台风来临前潜入水下躲避风浪,经过台风中心位置时,通过搭载的探空火箭和探测设备,探测海洋气象数据。现需结合物理知识优化抗台风设计,完成以下任务:
任务一:抗台风稳定性分析
(1)风能是一种清洁的   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)当“蓝鲸号”满载在水面静止时,所受浮力为   N:当“蓝鲸号”在海里加速下潜时,所受浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)如下表为学习小组查阅近几年几个台风的相关资料,由表中数据可初步得到台风平均风速与台风中心气压的关系是:   。
名称 年份 台风中心气压(百帕) 平均风速(米/秒)
海葵 2012 960 40
菲特 2013 945 45
凤凰 2014 990 25
灿鸿 2015 920 58
(4)任务二:能源与材料的跨学科优化
“蓝鲸号”的艇体由较轻的材料制成,以此降低排水量,有效降低能耗,提高机械能的转化效率,这里的“轻”指的是   小。
(5)“蓝鲸号”的艇体材料还具有较强的抗压性,是为了经得起深潜时海水压强带来的考验。而为了增大潜深能力,通常选择比强度(强度与密度的比值)更高的材料。下表为三种艇体材料的性能参数,学习小组认为碳钎维是最优材料,请分析他们选择该材料的理由:   。
材料 密度(kg/m3) 抗压强度(MPa) 成本(万元/吨)
碳纤维 1600 800 50
钛合金 4500 1000 30
铝合金 2700 600 10
(6)任务三:能源的利用
每年深圳地区都会受到台风侵袭,为了更好地利用这种自然资源,某兴趣小组设计了如图甲所示的简易风速仪测量风速,其原理如图甲所示。风杯是半球形空心杯,三个风杯用夹角为120°的三根支架固定在竖直的转轴上。起风时,气流冲击风杯,风相对风杯的速度越大,冲击力越大。
风速较小时,由于转轴的摩擦,风杯可能转不起来,适当   (选填“增加”或“减小”)支架的长度,可以提高风速计的灵敏度,该部分装置相当于   (填简单机械名称)。
(7)当风速一定,风杯转速达到稳定值时,风杯处于   (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
16.(2025·南山三模)为丰富校园科技文化,学校开展了“自制温度计”活动。同学们大展身手,提交了各种各样的自制温度计,如下图所示。请回答:
(1)丙温度计的工作原理是   ,当外界温度升高时,其液面会   (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
(2)图丁装置,当温度升高时,指针向右偏转,说明升高相同温度时,钢膨胀程度比铁   (选填“大”或“小”)。
(3)在老师的指导下,同学们制定了如下的评价量表,请将指标一补充完整。
评价指标 优秀 良好 待改进
指标一    。 示数变化小,精确度低 示数几乎无变化
指标二 与温度变化成正相关 与温度变化成负相关 与温度无关
指标三 刻度均匀 刻度不均匀  
(4)根据评价量表中指标二,甲温度计的等级是   。
(5)小罗同学指出乙图装置除了可以测量温度,还可以测量   (填物理量)。
(6)某九年级学习小组设计如图戊的测温电路电路图,根据评价量表,其指标二为良好等级,为了让其变为优秀等级,请选择合适电表对电路进行优化,并在下面方框里画出改进后的电路图   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】累积法测量微小质量
【解析】【解答】一只鸡的质量大约 2kg 左右, 若单张宣纸约4g,则宣纸的张数约为:
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】根据生活经验估计一只鸡的质量,再用鸡与单张宣纸的质量之比,估计宣纸的张数。
2.【答案】C
【知识点】声音的传播条件;声速;响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】A.人语响指的是声音的响度,故A错误;
BC.诗句中的人听到的声音是通过空气传播的,声音的传播需要介质,故B错误,C正确;
D.在山谷中听到人语声响是因为声音在山谷中发生了反射形成回声,故D错误。
故选C。
【分析】1.音调(声音的高低),由发声体振动的频率决定,频率越高,音调越高;
响度(声音的强弱/大小),由发声体振动的振幅决定,振幅越大,响度越大;
2.声音的传播需要介质,真空不能传声;
3.声音的传播速度大小与介质的种类和温度有关;
回声:声音在传播过程中,如果遇到障碍物会被反射,形成回声。
3.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.福建漳州剪纸的镂空花纹,光不能透过不透明的纸,形成了镂空的影子,利用了光的直线传播,故A不符合题意;
B.金源青铜镜的成像工艺,是平面镜成像,属于光的反射,故B不符合题意;
C.泉州提线木偶的皮影戏,光被不透明的木偶挡住,在后面的屏幕上形成影子,利用了光的直线传播,故C不符合题意;
D.战国水晶杯在特定角度光照下变得绚丽多彩,是因为光在水晶杯中传播时发生了折射,由于不同颜色的光的折射程度不同,产生了色散现象,故D符合题意。
故选D。
【分析】1.光在同种均匀介质中沿直线传播,如影子的形成,树荫下的光斑,日食、月食等都是由光沿直线传播形成的;
2.光的反射: 光在传播到不同介质表面时,被反射回原来介质中的现象,如水面出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
3.的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射,如水池底变浅、水中筷子弯折、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
4.【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点;汽化及汽化吸热的特点;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】该过程中,酒精蒸气在冷凝池内放出热量,由酒精蒸气液化形成液态酒精,故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】液化:物质由气态变成液态的过程,液化放热。
5.【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】①铜丝的熔点高,若用铜丝接入空气开关代替熔断器,当电路中电流过大时,铜丝不会熔断,不能起到保护电路的作用,故①不符合安全用电原则;
②在木雕屏风后安装带金属外壳的射灯,木雕屏风易燃,若带金属外壳漏电容易引发火灾,故②不符合安全原则;
③空调时大功率用电器,使用三孔插座可以防止因漏电而发生触电事故,故③符合安全用电的原则;
④用绝缘套管包裹老化电线接头,可以防止漏电,避免发生触电事故,故④符合安全用电原则。
由上述分析可知,③④符合安全用电的原则,故C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】为了确保用电安全,日常生活中要做到:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关;
不弄湿用电器,不损坏绝缘层;
保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
6.【答案】C
【知识点】地磁场
【解析】【解答】地磁场的方向是从地理南极附近指向地理北极附近,人体(由头到脚)顺应磁场方向睡觉有利于身体各个系统的平衡与健康,所以C最合适,故C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】地球本身是一个巨大的磁体,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,所以地磁场的方向是从地理南极附近指向地理北极附近。
【答案】7.
8.电磁;做功
【知识点】做功改变物体内能;重力示意图;二力平衡的条件及其应用;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【分析】(1)歼-20战机在空中斜向上做匀速直线运动, 战机所受的重力和空气对它的作用力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
(2)电磁波的传播不需要介质,利用电磁波可以传递信息;
改变物体内能的方式:做功和热传递。
7.歼-20战机在空中斜向上做匀速直线运动, 战机所受的重力和空气对它的作用力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
过战机的重心O,分别沿竖直向下和竖直向上的方向,各画一条带箭头的线段,标上符号G和F,如图所示:
8.露雳-15导弹的主动雷达导引头通过发射电磁波锁定目标;
导弹在空中高速飞行时,与大气摩擦,表面温度升高是通过做功的方式改变内能。
【答案】9.核聚变;2.1ⅹ107
10.S;小;15;减小
【知识点】热量的计算;核聚变;电阻的串联;欧姆定律及其应用;安培定则
【解析】【分析】(1)核能也称原子能,是原子核结构发生变化时释放出来的巨大能量,包括裂变能和聚变能两种主要形式,核电站和原子弹是利用核裂变释放的能量,氢弹是利用核聚变释放的能量;
已知氢气和质量和热值,根据Q放=mq求出氢气完全燃烧放出的热量,根据能量转化效率求出该次实验对外做的功。
(2)1.根据安培定则判断电磁铁的极性;
2.RP和R1串联,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律分析电路中的电流变化,根据电路中电流大小分析电磁铁的磁性强弱变化;
电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈的匝数有关;
3.已知工作电路的电源电压和电流,根据求出电路中的总电阻,根据串联电路电阻的特点,求出滑动变阻器的阻值;
4.根据分析电路中的总电阻变化,根据串联电路电阻的特点分析滑动变阻器的阻值变化。
9.核聚变是轻原子核(如氢的同位素氘和氚)结合成较重原子核的过程,会释放出巨大的能量,传统氢弹能量来源于核聚变反应;
500g氢气完全燃烧放出的热量为:
Q放=mq=0.5kg x 1.4ⅹ108J/kg = 7ⅹ107J
该次实验对外做功为:
W= 7ⅹ107J x 30% = 2.1ⅹ107J
10.闭合开关S,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的下端为S极;
由图可知,工作电路中,RP和R1串联,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电磁铁的磁性会变小;
当通过电磁铁线圈(电阻不计)的电流≥0.3A时,工作电路的总电阻最大为:
滑动变阻器RP的阻值为:
RP = R总 - R1 = 20Ω - 5Ω =15Ω
故滑动变阻器RP的阻值不能超过15Ω;
电源电压U1减低,为保证装置能及时切断工作电路(即电流I≥0.3A),根据可知,电路中的总电阻变小,根据串联电流电阻的特点可知,R1阻值不变,可以适当减小RP的阻值。
11.【答案】(1)滑动
(2)换另一个质量不同的人骑自行车从同一斜面同一高度由静止下滑至同一路面后急刹,记录刹车距离
(3)探究动能大小影响因素/探究电阻大小影响因素(合理即可)
(4)C
(5)刹车前的初速度
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)自行车滑至不同材质水平面后开始急刹滑行,受到滑动摩擦力的作用,故自行车最终停下来是因为受到滑动摩擦力的作用。
(2)在探究压力大小对刹车距离的影响时,需控制其他因素不变,只改变压力大小,故接下来的操作是:换另一个质量不同的人骑自行车从同一斜面同一高度由静止下滑至同一路面后急刹,记录刹车距离;
(3)上述探究过程运用了控制变量法进行探究,初中学过的运用相同探究方法的实验有:探究动能大小影响因素/探究电阻大小影响因素;
(4)由表格数据可知,当整车质量为 65kg 时,石板路刹车距离为 1.8m ,根据路面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大,刹车距离越短,可知当整车质量为 70kg时,刹车距离应小于1.8m;由表格数据可知,当整车质量为70kg时,沥青路刹车距离为 1.1m,而沥青路比石板路更粗糙,根据压力相同时,接触面越光滑,滑动摩擦力越小,滑行距离越长,可知当整车质量为 70kg时,刹车距离应大于1.1m,故C正确,ABD错误。
故选C。
(5)根据生活经验,车速越快,车辆具有的动能越大,要使车辆停下来需要克服摩擦力做的功越多,刹车距离就会越长,故刹车距离可能还与刹车前的初速度有关。
【分析】(1)当一物体在另一物体表面上滑动时,在两物体接触面上产生的阻碍它们之间相对滑动的力叫作滑动摩擦力;
(2)(3)根据控制变量法进行分析;
(4)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(5)根据生活经验,车速越快,车辆具有的动能越大,要使车辆停下来需要克服摩擦力做的功越多,刹车距离就会越长。
12.【答案】(1)A
(2)小灯泡短路
(3)8.3
(4)C
(5)B
(6)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大的位置,即A端;
(2)由图甲可知,小灯泡与滑动变阻串联,电流表测电路中的电流,电压表与小灯泡并联,测小灯泡两端的电压,而电路中电流表有示数,说明电路是通路,而小灯泡不发光,电压表示数为零,可知故障可能是小灯泡短路,小灯泡不发光,与电压表并联的电压表也被短路,所以电压表的示数为零;
(3)由图甲可知,电流表使用的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,由图乙可知,电流表的示数为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻为:
(4) “测量小灯泡发光时的电阻” 实验中,进行多次测量,是为了探究灯泡电阻随温度变化的规律,即为了寻找普遍规律。
AB.测量小车平均速度和伏安法测量定值电阻阻值,进行多次测量是为了减小误差,故AB不符合题意;
C.探究光的反射规律,进行多次测量是为了寻找普遍规律,故C符合题意。
故选C。
(5)由图丙可知,小灯泡的电阻随温度升高而增大,图中原点O处,电路中电流为0,电阻温度低,电阻较小,但不为0,由(3)可知,小灯泡正常发光时的电阻为8.3Ω,所以图像中原点O处的电阻值可能是4Ω,故AC错误,B正确。
故选B。
(6)①闭合开关S1、S2,小灯泡与变阻箱串联,电压表测小灯泡两端的电压,调节电阻箱的阻值,为R,使电压表的读数为U额;
③闭合开关S1、S3,断开S2,小灯泡与变阻箱串联,电压表测电源电压,电压表读数为U;
此时变阻箱两端的电压为:
U变=U-U额
根据串联电路中电流的规律,可知,此时通过小灯泡的电流为:
小灯泡的额定功率为:
【分析】(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大的位置;
(2)串联电路中,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的部分电路发生了短路;
(3)认清电流表的量程个分度值,再读数,根据求出小灯泡正常发光时的电阻;
(4)多次实验的目的:①多次测量求平均值;②寻找普遍规律;
(5)小灯泡电阻随温度升高而增大;
(6)①闭合开关S1、S2,小灯泡与变阻箱串联,电压表测小灯泡两端的电压为U额;③闭合开关S1、S3,断开S2,小灯泡与变阻箱串联,电压表测电源电压为U;根据串联电路电压的规律求出变阻箱两端的电压,根据串联电路中电流的规律和欧姆定律求出通过小灯泡的电流,根据P=U额I求出小灯泡的额定功率。
13.【答案】(1)解:该车静止时对水平地面的压力等于车的总重力,即
答:该车静止时对水平地面的压力为25000N。
(2)解:汽车纯电模式下最大续航里程s=172km,速度v=100km/h ,则纯电模式下最多可供汽车行驶的时间为:
答:汽车纯电模式下最多可供汽车行驶的时为1.72h。
(3)解: 假设充电桩充电过程中无能量损耗, 由图可知,该电动车电池充满电需要的时间为:
充电功率P=75kw, 该电动车电池充满电时存储的电能为:
答:该电动车电池充满电时存储的电能为52.5kW·h。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;电功率与电能、时间的关系
【解析】【分析】(1)已知车的质量和乘客的总质量,根据求出该车静止时对水平地面的压力;
(2)已知汽车纯电模式下最大续航里程和行驶速度,根据求出纯电模式下最多可供汽车行驶的时间;
(3)由图充电50%需要21分钟,即可知充满电所需的时间;已知充电功率,根据W=Pt即可求出该电动车电池充满电时存储的电能。
14.【答案】(1)解:由题意可知,油箱内油的深度h=40cm=0.4m,则油箱底部受到的压强为:
答:油箱底部受到的压强为3400Pa。
(2)解:闭合 ,为 简单电路,此时为低温挡,工作电流I1=2A;
闭合 和 , 和 并联,此时为高温挡,通过电阻R2的电流为:
高温档工作时的电流为:
答:高温档工作时的电流为6A。
(3)解:油箱内的油吸收的热量为:
消耗的电能为:
低温挡的加热效率为:
答:低温挡的加热效率为50%。
【知识点】液体压强的计算;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功与热量的综合计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】(1)已知油的密度和深度,根据P=ρgh求出油箱底部受到的压;
(2)闭合 ,为 简单电路,此时为低温挡,已知低温挡的工作电流;闭合 和 , 和 并联,此时为高温挡,根据并联电路电压的规律和欧姆定律可求出通过电阻R2的电流,根据并联电路电流的规律求出高温档工作的电流;
(3)已知油箱内油的质量、比热容和温度变化,根据求出油箱内的油吸收的热量;已知低温挡的工作电流和工作时间,根据W=UIt求出消耗的电能,根据求出低温挡的加热效率。
15.【答案】(1)可再生
(2)1.2ⅹ105;不变
(3)台风中心气压越低,平均风速越大
(4)密度
(5)碳纤维的比强度最大
(6)增加;轮轴/省力杠杆/杠杆
(7)非平衡
【知识点】能源及其分类;平衡状态的判断;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)风能可以从自然界远远不断地获得,故风能是一种清洁的可再生能源。
(2)当“蓝鲸号”满载时的排水量为:
m排=12t=1.2 x 104kg
“蓝鲸号”在水面静止时处于漂浮状态,所受浮力为:
F浮=m排g=1.2 x 104kg x 10N/kg = 1.2 x 105N
当“蓝鲸号”在海里加速下潜时,海水的密度不变,“蓝鲸号”排开海水的体积不变,根据F浮=ρgV排可知,所受浮力不变。
(3)由表格数据可知,台风中心气压越低,平均风速越大。
(4)材料 “轻”指在相同体积的情况下,其质量较小,也就是这种材料的密度小,故“轻”指的是密度小。
(5)由表格数据可知:碳纤维的比强度为:
钛合金的比强度为:
铝合金的比强度为:
故选择碳纤维的理由是:碳纤维的比强度最大。
(6)风杯和支架可看成一个杠杆,风对风杯的力为动力,转轴处的摩擦力等为阻力。根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变的情况下,增大动力臂可以使动力相对减小,让杠杆转动,故适当增加支架的长度,该部分装置相当于轮轴/省力杠杆/杠杆。
(7)当风速一定,风杯转速达到稳定值时,风杯运动的方向不断发生变化,即运动状态不断发生变化,处于非平衡状态。
【分析】(1)可再生能源:像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到能源。
(2)已知“蓝鲸号”满载时的排水量,根据F浮=m排g求出“蓝鲸号”漂浮时所受的浮力;
根据F浮=ρgV排分析“蓝鲸号”在海里加速下潜时所受浮力变化。
(3)分析表格数据得出结论。
(4)“轻”指材料的密度小。
(5)分别计算出三种材料的比强度,进行对比分析。
(6)根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变时,增大动力臂可以使动力减小。
(7)物体处于平衡状态时,运动状态不变。
16.【答案】(1)气体的热胀冷缩;降低
(2)大
(3)示数变化大,精确度高
(4)优秀
(5)气压/大气压
(6)下列4种方式都正确
【知识点】液体温度计的构造与工作原理;串、并联电路的设计;自制温度计
【解析】【解答】(1)图丙中,当外界温度变化时,瓶内气体体积会相应改变,从而引起吸管内液柱高度的变化,故丙温度计的工作原理是气体的热胀冷缩,当外界温度升高时,瓶内气体膨胀,气压变大,其液面会降低。
(2)图丁装置,当温度升高时,铁的膨胀程度小,钢的膨胀程度大,合金片向右弯曲,带动指针向右偏转,说明升高相同温度时,钢膨胀程度比铁大。
(3)优秀的温度计应该示数变化大,精确度高,这样才能更准确地测量温度。
(4)甲温度计的原理是液体的热胀冷缩,温度越高,液体膨胀程度越大,与温度变化成正相关,故甲温度计的等级是优秀。
(5)由图乙可知,外界大气压强变化时,管内液柱高度会发生变化,通过管内液柱的高度差可测量气压/大气压。
(6)由图戊可知,定值电阻R0与R热敏电阻串联,电压表测热敏电阻两端电压,由R t图像可知,热敏电阻随温度升高而减小,根据串联电路分压原理可知,热敏电阻两端电压随温度升高而减小,即与温度变化成负相关,为良好等级。要变为优秀等级,即与温度变化成正相关,可改为电压表测定值电阻两端电压,当温度升高,热敏电阻减小,电路总电阻减小,电流增大,根据U=IR0 可知,定值电阻两端电压增大,与温度变化成正相关,改进后的电路图如下:
或电路连接方式不变,将电压表换成电流表,将电流表串联到电路中,测电路中的电流,当温度升高时,热敏电阻减小,电路中总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,与温度变化成正相关,电路图如图所示:
或将定值电阻R0与R热敏电阻并联,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,根据欧姆定律可知,通过热敏电阻的电流变大,根据并联电路电流的规律可知,通过定值电阻的电流不变,则干路电流变大,因此可将在热敏电阻所在的支路串联一个电流表或在干路串联一个电流表,如图所示:
【分析】(1)当外界温度变化时,瓶内气体体积会相应改变,从而引起吸管内液柱高度的变化;
(2)根据指针的偏转方向判断金属材料的膨胀程度。
(3)温度计的示数变化大,精确度高,这样才能更准确地测量温度。
(4)甲温度计的原理是液体的热胀冷缩。
(5)外界大气压强变化时,管内液柱高度会发生变化;
(5)若定值电阻R0与R热敏电阻串联,当温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据串联分压原理可知,电压表应与并联在定值电路两端,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,可在电路中串联电压表;
若将定值电阻R0与R热敏电阻并联,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,根据欧姆定律可知,通过热敏电阻的电流变大,根据并联电路电流的规律可知,通过定值电阻的电流不变,则干路电流变大,因此可将在热敏电阻所在的支路串联一个电流表或在干路串联一个电流表。
1 / 1广东省深圳市南山实验教育集团麒麟中学2025年中考三模物理试卷
1.(2025·南山三模)北宋《市易录》记载:“一鸡之重,可抵纸百叠”,若单张宣纸约4克(宋代造纸术改良后轻薄化),上文中这宣纸的张数最接近以下哪个数值?
A.100张 B.500张 C.5000张 D.8000张
【答案】B
【知识点】累积法测量微小质量
【解析】【解答】一只鸡的质量大约 2kg 左右, 若单张宣纸约4g,则宣纸的张数约为:
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】根据生活经验估计一只鸡的质量,再用鸡与单张宣纸的质量之比,估计宣纸的张数。
2.(2025·南山三模)唐代诗人王维的《鹿柴》中有诗句:“空山不见人,但闻人语响。”结合初中物理声学知识,以下说法正确的是
A.人语响指的是声音的音调高
B.诗句说明声音的传播不需要介质
C.诗句说明声音可以在空气中传播
D.在山谷中听到人语声响是因为山谷中声音的传播速度更快
【答案】C
【知识点】声音的传播条件;声速;响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】A.人语响指的是声音的响度,故A错误;
BC.诗句中的人听到的声音是通过空气传播的,声音的传播需要介质,故B错误,C正确;
D.在山谷中听到人语声响是因为声音在山谷中发生了反射形成回声,故D错误。
故选C。
【分析】1.音调(声音的高低),由发声体振动的频率决定,频率越高,音调越高;
响度(声音的强弱/大小),由发声体振动的振幅决定,振幅越大,响度越大;
2.声音的传播需要介质,真空不能传声;
3.声音的传播速度大小与介质的种类和温度有关;
回声:声音在传播过程中,如果遇到障碍物会被反射,形成回声。
3.(2025·南山三模)下列传统技艺现象,属于光的折射的是
A.福建漳州剪纸的镂空花纹
B.金源青铜镜的成像工艺
C.泉州提线木偶的皮影戏
D.战国水晶杯在特定角度光照下变得绚丽多彩
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.福建漳州剪纸的镂空花纹,光不能透过不透明的纸,形成了镂空的影子,利用了光的直线传播,故A不符合题意;
B.金源青铜镜的成像工艺,是平面镜成像,属于光的反射,故B不符合题意;
C.泉州提线木偶的皮影戏,光被不透明的木偶挡住,在后面的屏幕上形成影子,利用了光的直线传播,故C不符合题意;
D.战国水晶杯在特定角度光照下变得绚丽多彩,是因为光在水晶杯中传播时发生了折射,由于不同颜色的光的折射程度不同,产生了色散现象,故D符合题意。
故选D。
【分析】1.光在同种均匀介质中沿直线传播,如影子的形成,树荫下的光斑,日食、月食等都是由光沿直线传播形成的;
2.光的反射: 光在传播到不同介质表面时,被反射回原来介质中的现象,如水面出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
3.的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射,如水池底变浅、水中筷子弯折、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
4.(2025·南山三模)古法酿酒工艺中,工匠将发酵后的酒酪置于蒸馏内加热,蒸汽通过导气管进入冷凝池后凝结成酒液。该过程中,酒精蒸气在冷凝池内发生的物态变化是
A.凝固 B.液化 C.汽化 D.凝华
【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点;汽化及汽化吸热的特点;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】该过程中,酒精蒸气在冷凝池内放出热量,由酒精蒸气液化形成液态酒精,故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】液化:物质由气态变成液态的过程,液化放热。
5.(2025·南山三模)改造徽派古民居电路时,电工提出以下方案,符合安全原则的是
①将铜丝接入空气开关替代熔断器
②在木雕屏风后安装带金属外壳的射灯
③使用三孔插座连接空调
④用绝缘套管包裹老化电线接头
A.①② B.②③ C.③④ D.①①
【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】①铜丝的熔点高,若用铜丝接入空气开关代替熔断器,当电路中电流过大时,铜丝不会熔断,不能起到保护电路的作用,故①不符合安全用电原则;
②在木雕屏风后安装带金属外壳的射灯,木雕屏风易燃,若带金属外壳漏电容易引发火灾,故②不符合安全原则;
③空调时大功率用电器,使用三孔插座可以防止因漏电而发生触电事故,故③符合安全用电的原则;
④用绝缘套管包裹老化电线接头,可以防止漏电,避免发生触电事故,故④符合安全用电原则。
由上述分析可知,③④符合安全用电的原则,故C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】为了确保用电安全,日常生活中要做到:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关;
不弄湿用电器,不损坏绝缘层;
保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
6.(2025·南山三模)古话说:“床位的摆放应与大自然的能量流动相协调”,即顺应地磁场摆放。有科学研究也证实,人类的睡眠与地球磁场有一定关联,人体(由头到脚)顺应磁场方向睡觉有利于身体各个系统的平衡与健康。按上面说法,床位最合适的摆放方向是
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】地磁场
【解析】【解答】地磁场的方向是从地理南极附近指向地理北极附近,人体(由头到脚)顺应磁场方向睡觉有利于身体各个系统的平衡与健康,所以C最合适,故C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】地球本身是一个巨大的磁体,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,所以地磁场的方向是从地理南极附近指向地理北极附近。
(2025·南山三模)中国最新的露雳-15(PL-15)空空导弹是第四代超视距空战武器,代表了全球中远程空空导弹技术的顶尖水平,成为体现中国国防科技突破的标杆性武器
7.歼-20隐身战机实现露雳-15内置挂载,成为全球首款内置远程导弹的五代机。下面左图为歼-20战机在空中斜向上做匀速直线运动,请在右图模型中画出战机所受的重力和空气对它的作用力,重心O已标出   。
8.露雳-15导弹的主动雷达导引头通过发射   波锁定目标,导弹在空中高速飞行时,表面温度升高是通过   的方式改变内能。
【答案】7.
8.电磁;做功
【知识点】做功改变物体内能;重力示意图;二力平衡的条件及其应用;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【分析】(1)歼-20战机在空中斜向上做匀速直线运动, 战机所受的重力和空气对它的作用力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
(2)电磁波的传播不需要介质,利用电磁波可以传递信息;
改变物体内能的方式:做功和热传递。
7.歼-20战机在空中斜向上做匀速直线运动, 战机所受的重力和空气对它的作用力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
过战机的重心O,分别沿竖直向下和竖直向上的方向,各画一条带箭头的线段,标上符号G和F,如图所示:
8.露雳-15导弹的主动雷达导引头通过发射电磁波锁定目标;
导弹在空中高速飞行时,与大气摩擦,表面温度升高是通过做功的方式改变内能。
(2025·南山三模)中国近期公开的非核氢弹技术是一项颠覆传统武器概念的创新成果,其核心在于通过化学能而非核反应实现接近战术核武器的杀伤效果,无需触发核战争红线。
9.传统氢弹能量来源于   (选填“核聚变”或“核裂变”)反应,而非核氢弹则来源于氢化镁的分解和氧化反应。某次非核氢弹爆炸实验中,氢化镁完全分解产生氢气500g,若氢气完全燃烧,其中30%转化为机械能,则该次实验对外做功为   J(q=1.4ⅹ108J/kg)
10.某模拟实验中,非核氢弹的引爆电路需通过电磁继电器防止误触。其内部电路图简化如下.其中U1=6V.U2=24V.R1阻值为5Ω.闭合开关S.此时电磁铁的下端为   极:当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁的磁性会变   :当通过电磁铁线圈(电阻不计)的电流≥0.3A时,电磁铁吸合衔铁,切断工作电路,引爆装置不点燃。电磁铁为防止误触引爆(即工作电路始终断开).滑动变阻器RP的阻值不能超过   Ω.由于长时间使用导致U1降低,为保证装置能及时切断工作电路,可以适当   (选填“增大”或“减小”)RP的阻值。
【答案】9.核聚变;2.1ⅹ107
10.S;小;15;减小
【知识点】热量的计算;核聚变;电阻的串联;欧姆定律及其应用;安培定则
【解析】【分析】(1)核能也称原子能,是原子核结构发生变化时释放出来的巨大能量,包括裂变能和聚变能两种主要形式,核电站和原子弹是利用核裂变释放的能量,氢弹是利用核聚变释放的能量;
已知氢气和质量和热值,根据Q放=mq求出氢气完全燃烧放出的热量,根据能量转化效率求出该次实验对外做的功。
(2)1.根据安培定则判断电磁铁的极性;
2.RP和R1串联,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律分析电路中的电流变化,根据电路中电流大小分析电磁铁的磁性强弱变化;
电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈的匝数有关;
3.已知工作电路的电源电压和电流,根据求出电路中的总电阻,根据串联电路电阻的特点,求出滑动变阻器的阻值;
4.根据分析电路中的总电阻变化,根据串联电路电阻的特点分析滑动变阻器的阻值变化。
9.核聚变是轻原子核(如氢的同位素氘和氚)结合成较重原子核的过程,会释放出巨大的能量,传统氢弹能量来源于核聚变反应;
500g氢气完全燃烧放出的热量为:
Q放=mq=0.5kg x 1.4ⅹ108J/kg = 7ⅹ107J
该次实验对外做功为:
W= 7ⅹ107J x 30% = 2.1ⅹ107J
10.闭合开关S,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的下端为S极;
由图可知,工作电路中,RP和R1串联,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电磁铁的磁性会变小;
当通过电磁铁线圈(电阻不计)的电流≥0.3A时,工作电路的总电阻最大为:
滑动变阻器RP的阻值为:
RP = R总 - R1 = 20Ω - 5Ω =15Ω
故滑动变阻器RP的阻值不能超过15Ω;
电源电压U1减低,为保证装置能及时切断工作电路(即电流I≥0.3A),根据可知,电路中的总电阻变小,根据串联电流电阻的特点可知,R1阻值不变,可以适当减小RP的阻值。
11.(2025·南山三模)深圳南山绿道是市民骑行热门路线,学校某物理小组发现不同路面(如沥青路、石板路、塑胶道)的共享单车刹车距离差异显著。为探究刹车距离的影响因素,小组找了一辆共享单车、沥青板、橡胶颗粒涂层板(深圳前海绿道同款)、石板、卷尺进行实验,如图所示。
(1)实验时,小文骑若自行车从同一斜面的同一高度由静止自由下滑至不同材质水平
面后开始急利滑行。自行车最终停下是因为受到   摩擦力的作用,随后测量并记录刹车距离。
(2)物理小组想继续探究压力大小对刹车距离是否有影响,接下来的操作是:   。
(3)上述探究过程运用了一种物理科学探究方法,请写出一个我们初中学过的运用相同探究方法的实验名称:   。
(4)实验记录如下表所示,根据实验数据可得刹车距离与路面材料及压力大小有关,路面越粗糙,压力越大,刹车距离越短。若小李骑若该自行车在同一斜面同一高度由静止自由下滑至石板路重复上述实验,已知小李和自行车总质量为70kg,根据表格数据,则其刹车距离可能为   (填字母):
A.0.8m
B. 1.0 m
C. 1.5m
D.2.0m
路面材料 整车质量/kg 刹车距离/m
沥青路 65 1.2
石板路 65 1.8
橡胶颗粒涂层路 65 0.9
沥青路 70 1.1
沥青路 75 1.0
(5)结合生活经验,请你猜想刹车距离可能还与什么因素有关?   (写出一个即可)。
【答案】(1)滑动
(2)换另一个质量不同的人骑自行车从同一斜面同一高度由静止下滑至同一路面后急刹,记录刹车距离
(3)探究动能大小影响因素/探究电阻大小影响因素(合理即可)
(4)C
(5)刹车前的初速度
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)自行车滑至不同材质水平面后开始急刹滑行,受到滑动摩擦力的作用,故自行车最终停下来是因为受到滑动摩擦力的作用。
(2)在探究压力大小对刹车距离的影响时,需控制其他因素不变,只改变压力大小,故接下来的操作是:换另一个质量不同的人骑自行车从同一斜面同一高度由静止下滑至同一路面后急刹,记录刹车距离;
(3)上述探究过程运用了控制变量法进行探究,初中学过的运用相同探究方法的实验有:探究动能大小影响因素/探究电阻大小影响因素;
(4)由表格数据可知,当整车质量为 65kg 时,石板路刹车距离为 1.8m ,根据路面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大,刹车距离越短,可知当整车质量为 70kg时,刹车距离应小于1.8m;由表格数据可知,当整车质量为70kg时,沥青路刹车距离为 1.1m,而沥青路比石板路更粗糙,根据压力相同时,接触面越光滑,滑动摩擦力越小,滑行距离越长,可知当整车质量为 70kg时,刹车距离应大于1.1m,故C正确,ABD错误。
故选C。
(5)根据生活经验,车速越快,车辆具有的动能越大,要使车辆停下来需要克服摩擦力做的功越多,刹车距离就会越长,故刹车距离可能还与刹车前的初速度有关。
【分析】(1)当一物体在另一物体表面上滑动时,在两物体接触面上产生的阻碍它们之间相对滑动的力叫作滑动摩擦力;
(2)(3)根据控制变量法进行分析;
(4)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(5)根据生活经验,车速越快,车辆具有的动能越大,要使车辆停下来需要克服摩擦力做的功越多,刹车距离就会越长。
12.(2025·南山三模)小明在做“测量小灯泡发光时的电阳”实验,实验电路如图甲,其中小灯泡L正常发光时的电压是2.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω1.5A”
(1)按图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至   (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片P,小灯泡都不发光,电压表的示数为零,电流表有示数,进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好,其故障可能是:   。
(3)调节滑动变阻器的滑片P的位置,当小灯泡L正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是   (计算结果保留一位小数)。
(4)该实验进行多次测量的目的与下列实验相同的是:____(填字母)
A.测量小车平均速度
B.伏安法测量定值电阻阻值
C.探究光的反射规律
(5)小明根据多次实验得到的数据绘制的电流和电压变化关系图像如图丙所示,则图像中原点O处的电阻值可能是____(填字母)
A.0Ω B.4Ω C.10Ω
(6)另一小组的小竹准备用原有电路测量小灯泡的额定功率,发现电流表已损坏,于是设计了如图丁的电路,其中R为变阻箱。测量步骤如下:
①闭合开关S1、S2,调节电阻箱的阻值,使电压表的读数为U额
②记录电阻箱的阻值为R:
③闭合开关S1、S3、断开S2,电压表读数为U:
④小灯泡的额定功率P1=   (用已知和测出的物理量R、U、额U表示)
【答案】(1)A
(2)小灯泡短路
(3)8.3
(4)C
(5)B
(6)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大的位置,即A端;
(2)由图甲可知,小灯泡与滑动变阻串联,电流表测电路中的电流,电压表与小灯泡并联,测小灯泡两端的电压,而电路中电流表有示数,说明电路是通路,而小灯泡不发光,电压表示数为零,可知故障可能是小灯泡短路,小灯泡不发光,与电压表并联的电压表也被短路,所以电压表的示数为零;
(3)由图甲可知,电流表使用的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,由图乙可知,电流表的示数为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻为:
(4) “测量小灯泡发光时的电阻” 实验中,进行多次测量,是为了探究灯泡电阻随温度变化的规律,即为了寻找普遍规律。
AB.测量小车平均速度和伏安法测量定值电阻阻值,进行多次测量是为了减小误差,故AB不符合题意;
C.探究光的反射规律,进行多次测量是为了寻找普遍规律,故C符合题意。
故选C。
(5)由图丙可知,小灯泡的电阻随温度升高而增大,图中原点O处,电路中电流为0,电阻温度低,电阻较小,但不为0,由(3)可知,小灯泡正常发光时的电阻为8.3Ω,所以图像中原点O处的电阻值可能是4Ω,故AC错误,B正确。
故选B。
(6)①闭合开关S1、S2,小灯泡与变阻箱串联,电压表测小灯泡两端的电压,调节电阻箱的阻值,为R,使电压表的读数为U额;
③闭合开关S1、S3,断开S2,小灯泡与变阻箱串联,电压表测电源电压,电压表读数为U;
此时变阻箱两端的电压为:
U变=U-U额
根据串联电路中电流的规律,可知,此时通过小灯泡的电流为:
小灯泡的额定功率为:
【分析】(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大的位置;
(2)串联电路中,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的部分电路发生了短路;
(3)认清电流表的量程个分度值,再读数,根据求出小灯泡正常发光时的电阻;
(4)多次实验的目的:①多次测量求平均值;②寻找普遍规律;
(5)小灯泡电阻随温度升高而增大;
(6)①闭合开关S1、S2,小灯泡与变阻箱串联,电压表测小灯泡两端的电压为U额;③闭合开关S1、S3,断开S2,小灯泡与变阻箱串联,电压表测电源电压为U;根据串联电路电压的规律求出变阻箱两端的电压,根据串联电路中电流的规律和欧姆定律求出通过小灯泡的电流,根据P=U额I求出小灯泡的额定功率。
13.(2025·南山三模)近年来电动汽车备受关注,在端午节期间,小亚爸爸开着新购的理想电动车回老家。该款电动车质量为2300kg,搭载碳酸铁锂电池,纯电模式下最大续航里程为172km。g取10N/kg,求:
(1)若车上乘客总质量为200kg,该车静止时对水平地面的压力。
(2)若汽车以100km/h的速度做匀速直线运动,纯电模式下最多可供汽车行驶的时间。
(3)下图是某充电桩以恒定输出功率为汽车充电的实时情况。假设充电桩充电过程中无能量损耗,该电动车电池充满电时存储的电能。
【答案】(1)解:该车静止时对水平地面的压力等于车的总重力,即
答:该车静止时对水平地面的压力为25000N。
(2)解:汽车纯电模式下最大续航里程s=172km,速度v=100km/h ,则纯电模式下最多可供汽车行驶的时间为:
答:汽车纯电模式下最多可供汽车行驶的时为1.72h。
(3)解: 假设充电桩充电过程中无能量损耗, 由图可知,该电动车电池充满电需要的时间为:
充电功率P=75kw, 该电动车电池充满电时存储的电能为:
答:该电动车电池充满电时存储的电能为52.5kW·h。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;电功率与电能、时间的关系
【解析】【分析】(1)已知车的质量和乘客的总质量,根据求出该车静止时对水平地面的压力;
(2)已知汽车纯电模式下最大续航里程和行驶速度,根据求出纯电模式下最多可供汽车行驶的时间;
(3)由图充电50%需要21分钟,即可知充满电所需的时间;已知充电功率,根据W=Pt即可求出该电动车电池充满电时存储的电能。
14.(2025·南山三模)如图甲是某品牌油汀电暖器,内置油箱装有3kg导热油,油高40cm,有高温、低温两个档位。图乙为其内部简化电路图,R1和R2是电热丝,R2的阻值为55Ω,已知电暖器低温挡的工作电流为2A,已知ρ油=0.85×103kg/m3,c油=2.0×103J/(kg*C),g为10N/kg,求:
(1)油箱底部受到的压强。
(2)高温挡工作时的电流。
(3)低温挡正常工作20min,导热油的温度升高了44℃,此过程低温挡的加热效率。
【答案】(1)解:由题意可知,油箱内油的深度h=40cm=0.4m,则油箱底部受到的压强为:
答:油箱底部受到的压强为3400Pa。
(2)解:闭合 ,为 简单电路,此时为低温挡,工作电流I1=2A;
闭合 和 , 和 并联,此时为高温挡,通过电阻R2的电流为:
高温档工作时的电流为:
答:高温档工作时的电流为6A。
(3)解:油箱内的油吸收的热量为:
消耗的电能为:
低温挡的加热效率为:
答:低温挡的加热效率为50%。
【知识点】液体压强的计算;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功与热量的综合计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】(1)已知油的密度和深度,根据P=ρgh求出油箱底部受到的压;
(2)闭合 ,为 简单电路,此时为低温挡,已知低温挡的工作电流;闭合 和 , 和 并联,此时为高温挡,根据并联电路电压的规律和欧姆定律可求出通过电阻R2的电流,根据并联电路电流的规律求出高温档工作的电流;
(3)已知油箱内油的质量、比热容和温度变化,根据求出油箱内的油吸收的热量;已知低温挡的工作电流和工作时间,根据W=UIt求出消耗的电能,根据求出低温挡的加热效率。
15.(2025·南山三模)阅读材料,回答问题。
2025年4月28日,我国自主研发的全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”在广东珠海下水。“蓝鲸号”无人艇全长11米、排水量12吨,具备水面高速航行与水下潜航(深度数十米)双模式,可在水下静态悬浮一个多月。同时,它还能在恶劣台风海况下生存,能在台风来临前潜入水下躲避风浪,经过台风中心位置时,通过搭载的探空火箭和探测设备,探测海洋气象数据。现需结合物理知识优化抗台风设计,完成以下任务:
任务一:抗台风稳定性分析
(1)风能是一种清洁的   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)当“蓝鲸号”满载在水面静止时,所受浮力为   N:当“蓝鲸号”在海里加速下潜时,所受浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)如下表为学习小组查阅近几年几个台风的相关资料,由表中数据可初步得到台风平均风速与台风中心气压的关系是:   。
名称 年份 台风中心气压(百帕) 平均风速(米/秒)
海葵 2012 960 40
菲特 2013 945 45
凤凰 2014 990 25
灿鸿 2015 920 58
(4)任务二:能源与材料的跨学科优化
“蓝鲸号”的艇体由较轻的材料制成,以此降低排水量,有效降低能耗,提高机械能的转化效率,这里的“轻”指的是   小。
(5)“蓝鲸号”的艇体材料还具有较强的抗压性,是为了经得起深潜时海水压强带来的考验。而为了增大潜深能力,通常选择比强度(强度与密度的比值)更高的材料。下表为三种艇体材料的性能参数,学习小组认为碳钎维是最优材料,请分析他们选择该材料的理由:   。
材料 密度(kg/m3) 抗压强度(MPa) 成本(万元/吨)
碳纤维 1600 800 50
钛合金 4500 1000 30
铝合金 2700 600 10
(6)任务三:能源的利用
每年深圳地区都会受到台风侵袭,为了更好地利用这种自然资源,某兴趣小组设计了如图甲所示的简易风速仪测量风速,其原理如图甲所示。风杯是半球形空心杯,三个风杯用夹角为120°的三根支架固定在竖直的转轴上。起风时,气流冲击风杯,风相对风杯的速度越大,冲击力越大。
风速较小时,由于转轴的摩擦,风杯可能转不起来,适当   (选填“增加”或“减小”)支架的长度,可以提高风速计的灵敏度,该部分装置相当于   (填简单机械名称)。
(7)当风速一定,风杯转速达到稳定值时,风杯处于   (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【答案】(1)可再生
(2)1.2ⅹ105;不变
(3)台风中心气压越低,平均风速越大
(4)密度
(5)碳纤维的比强度最大
(6)增加;轮轴/省力杠杆/杠杆
(7)非平衡
【知识点】能源及其分类;平衡状态的判断;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)风能可以从自然界远远不断地获得,故风能是一种清洁的可再生能源。
(2)当“蓝鲸号”满载时的排水量为:
m排=12t=1.2 x 104kg
“蓝鲸号”在水面静止时处于漂浮状态,所受浮力为:
F浮=m排g=1.2 x 104kg x 10N/kg = 1.2 x 105N
当“蓝鲸号”在海里加速下潜时,海水的密度不变,“蓝鲸号”排开海水的体积不变,根据F浮=ρgV排可知,所受浮力不变。
(3)由表格数据可知,台风中心气压越低,平均风速越大。
(4)材料 “轻”指在相同体积的情况下,其质量较小,也就是这种材料的密度小,故“轻”指的是密度小。
(5)由表格数据可知:碳纤维的比强度为:
钛合金的比强度为:
铝合金的比强度为:
故选择碳纤维的理由是:碳纤维的比强度最大。
(6)风杯和支架可看成一个杠杆,风对风杯的力为动力,转轴处的摩擦力等为阻力。根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变的情况下,增大动力臂可以使动力相对减小,让杠杆转动,故适当增加支架的长度,该部分装置相当于轮轴/省力杠杆/杠杆。
(7)当风速一定,风杯转速达到稳定值时,风杯运动的方向不断发生变化,即运动状态不断发生变化,处于非平衡状态。
【分析】(1)可再生能源:像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到能源。
(2)已知“蓝鲸号”满载时的排水量,根据F浮=m排g求出“蓝鲸号”漂浮时所受的浮力;
根据F浮=ρgV排分析“蓝鲸号”在海里加速下潜时所受浮力变化。
(3)分析表格数据得出结论。
(4)“轻”指材料的密度小。
(5)分别计算出三种材料的比强度,进行对比分析。
(6)根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变时,增大动力臂可以使动力减小。
(7)物体处于平衡状态时,运动状态不变。
16.(2025·南山三模)为丰富校园科技文化,学校开展了“自制温度计”活动。同学们大展身手,提交了各种各样的自制温度计,如下图所示。请回答:
(1)丙温度计的工作原理是   ,当外界温度升高时,其液面会   (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
(2)图丁装置,当温度升高时,指针向右偏转,说明升高相同温度时,钢膨胀程度比铁   (选填“大”或“小”)。
(3)在老师的指导下,同学们制定了如下的评价量表,请将指标一补充完整。
评价指标 优秀 良好 待改进
指标一    。 示数变化小,精确度低 示数几乎无变化
指标二 与温度变化成正相关 与温度变化成负相关 与温度无关
指标三 刻度均匀 刻度不均匀  
(4)根据评价量表中指标二,甲温度计的等级是   。
(5)小罗同学指出乙图装置除了可以测量温度,还可以测量   (填物理量)。
(6)某九年级学习小组设计如图戊的测温电路电路图,根据评价量表,其指标二为良好等级,为了让其变为优秀等级,请选择合适电表对电路进行优化,并在下面方框里画出改进后的电路图   。
【答案】(1)气体的热胀冷缩;降低
(2)大
(3)示数变化大,精确度高
(4)优秀
(5)气压/大气压
(6)下列4种方式都正确
【知识点】液体温度计的构造与工作原理;串、并联电路的设计;自制温度计
【解析】【解答】(1)图丙中,当外界温度变化时,瓶内气体体积会相应改变,从而引起吸管内液柱高度的变化,故丙温度计的工作原理是气体的热胀冷缩,当外界温度升高时,瓶内气体膨胀,气压变大,其液面会降低。
(2)图丁装置,当温度升高时,铁的膨胀程度小,钢的膨胀程度大,合金片向右弯曲,带动指针向右偏转,说明升高相同温度时,钢膨胀程度比铁大。
(3)优秀的温度计应该示数变化大,精确度高,这样才能更准确地测量温度。
(4)甲温度计的原理是液体的热胀冷缩,温度越高,液体膨胀程度越大,与温度变化成正相关,故甲温度计的等级是优秀。
(5)由图乙可知,外界大气压强变化时,管内液柱高度会发生变化,通过管内液柱的高度差可测量气压/大气压。
(6)由图戊可知,定值电阻R0与R热敏电阻串联,电压表测热敏电阻两端电压,由R t图像可知,热敏电阻随温度升高而减小,根据串联电路分压原理可知,热敏电阻两端电压随温度升高而减小,即与温度变化成负相关,为良好等级。要变为优秀等级,即与温度变化成正相关,可改为电压表测定值电阻两端电压,当温度升高,热敏电阻减小,电路总电阻减小,电流增大,根据U=IR0 可知,定值电阻两端电压增大,与温度变化成正相关,改进后的电路图如下:
或电路连接方式不变,将电压表换成电流表,将电流表串联到电路中,测电路中的电流,当温度升高时,热敏电阻减小,电路中总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,与温度变化成正相关,电路图如图所示:
或将定值电阻R0与R热敏电阻并联,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,根据欧姆定律可知,通过热敏电阻的电流变大,根据并联电路电流的规律可知,通过定值电阻的电流不变,则干路电流变大,因此可将在热敏电阻所在的支路串联一个电流表或在干路串联一个电流表,如图所示:
【分析】(1)当外界温度变化时,瓶内气体体积会相应改变,从而引起吸管内液柱高度的变化;
(2)根据指针的偏转方向判断金属材料的膨胀程度。
(3)温度计的示数变化大,精确度高,这样才能更准确地测量温度。
(4)甲温度计的原理是液体的热胀冷缩。
(5)外界大气压强变化时,管内液柱高度会发生变化;
(5)若定值电阻R0与R热敏电阻串联,当温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据串联分压原理可知,电压表应与并联在定值电路两端,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,可在电路中串联电压表;
若将定值电阻R0与R热敏电阻并联,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,根据欧姆定律可知,通过热敏电阻的电流变大,根据并联电路电流的规律可知,通过定值电阻的电流不变,则干路电流变大,因此可将在热敏电阻所在的支路串联一个电流表或在干路串联一个电流表。
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