【精品解析】湖南省永州市冷水滩区京华中学2025年中考二模物理试题

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湖南省永州市冷水滩区京华中学2025年中考二模物理试题
一、单项选择题(共12小题,每小题3分,共36分)
1.(2025·冷水滩模拟)下列数据中,最接近生活实际的是(  )
A.人步行速度为 B.洗澡时适宜的水温为
C.九年级物理课本长约 D.一名中学生所受重力约
【答案】A
【知识点】摄氏温度及其计算;长度的估测;速度与物体运动;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.成年人步行的速度在4km/h=4× m/s≈1.1m/s左右,A符合题意;
B.洗澡时适宜的水温为40℃,B不符合题意;
C.中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约20cm,物理课本的长度大于20cm,在26cm左右,C不符合题意;
D.一名中学生所受重力约500N,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是长度、速度温度、重力的估计,平时注意积累记忆即可。
2.(2025·冷水滩模拟)下列有关声现象的说法正确的是(  )
A.如图甲所示,在汽车排气管上安装消音器,是为了在传播过程中减弱噪声
B.如图乙所示,a、b两个音叉的波形图不同,但音调相同
C.如图丙所示,噪声监测仪既可以监测噪声的强弱,又可以防止噪声的产生
D.如图丁所示,渔民通过声呐捕鱼,利用了声音可以传递信息的特性
【答案】D
【知识点】音调、响度与音色的区分;声与信息传递;声音的等级和噪声的危害;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.在汽车排气管上安装消音器,是为了在声源处减弱噪声,故A错误;
B.根据图乙可知,在相同时间内,a、b两个音叉振动的次数不同,即振动频率不同,则音调不同,故B错误;
C.噪声监测仪可以监测噪声的强弱,但不能防止噪声的产生,故C错误;
D.渔民通过声呐捕鱼,是利用声音可以传递信息的特性,故D正确。
故选D。
【分析】A.根据噪声的减弱方法判断;
B.音调高低与发声体的频率大小有关;
C.根据噪声检测仪的用途判断;
D.声音可以传递信息,也可以传递能量。
3.(2025·冷水滩模拟)铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液冷却成形,青铜器铸造初步完成。下列说法正确的是(  )
A.铜料化为铜液需要放热 B.铜料化为铜液是熔化
C.铜液冷却成形需要吸热 D.铜液冷却成形是凝华
【答案】B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】AB.熔化是固态变成液态,铜料化为铜液是熔化现象,熔化过程需要吸热,A不符合题意,B符合题意;
CD.凝固是液态变成固态,铜液冷却成形是凝固现象,凝固过程需要放热,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】固体变为液体是熔化现象;液体变为固体是凝固现象。
4.(2025·冷水滩模拟)甲、乙两车同时从P点出发,沿同方向做匀速直线运动,两车的s—t图像分别如图(a)(b)所示。两车先后到达距P点18米的Q处,时间差为,则(  )
A.甲比乙先到达Q处, B.甲比乙先到达Q处,
C.乙比甲先到达Q处, D.乙比甲先到达Q处,
【答案】C
【知识点】速度公式及其应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】据图可知:甲车的路程:,所用时间:;乙车的路程:,所用时间:,根据速度公式计算可知 甲车速度:, 乙车速度:,车通过18米路程所需时间: 甲车时间:, 乙车时间:,所以乙车先到达Q处,时间差:,因此正确答案是C选项。
【分析】根据速度的公式计算分析,速度公式为v=s/t,根据题目中所给的信息,如已知速度时间求解路程,或者已知路程和时间求解速度,匀速运动的特点,在st曲线上为一条倾斜向上的直线,在vt曲线为一条水平直线。
5.(2025·冷水滩模拟)我国古代把女子一拃长称为“咫”,男子一拃长称作“尺”,如图。“咫尺之间”用来比喻相距很近,实际“咫”与“尺”的长度相差大约为(  )
A.3mm B.3cm C.3dm D.3m
【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】 “咫尺之间”用来比喻相距很近,根据图片可知,实际“咫”与“尺”的长度相差大约为3cm。
故选 B 。
【分析】 首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.
6.(2025·冷水滩模拟)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙。若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等。则(  )
A.p甲可能小于p乙 B.p甲可能大于p乙
C.p甲一定小于p乙 D.p甲 一定大于p乙
【答案】D
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】正方体水平放置在地面上,物体对地面的压力等于重力,结合压强公式计算可知正方体对地面的压强为,所以甲和乙对地面的压强分别为,,沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分的高度为,,甲、乙剩余部分对地面的压强相等。根据压强公式计算可知,有图分析可知,所以,截去的以及相同,即,分析可知,切去后甲、乙对地面的压强减少量分别为为、,即,,,,计算可知。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】压强的计算公式:,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
压强公式的推导:物体静止在地面上,重力等于压力,对地面的压强。
7.(2025·冷水滩模拟)洗衣机是家庭中常见的用电器,其主要部件是电动机,下列四个实验装置能够反映电动机的工作原理是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场;直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.图中,通电后电磁铁有磁性,探究电磁铁两端的极性,是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中是奥斯特实验,探究了通电导线周围存在磁场,故B不符合题意;
C.闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的工作原理,故C符合题意;
D.图中,导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,检流计指针偏转,产生了感应电流,是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故D不符合题意。
故选C。
【分析】奥斯特实验说明通电导体周围有磁场;电磁铁利用电流的磁效应;磁场对电流的作用是电动机的工作原理;电磁感应现象,是发电机的工作原理。
8.(2025·冷水滩模拟)将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两种不同的液体中,如图所示,鸡蛋在甲液体中悬浮,在乙液体中沉底且对容器底有压力,比较甲、乙液体的密度ρ甲、ρ乙和鸡蛋在甲、乙液体中受到的浮力F甲、F乙的大小关系,下列正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB选项分析:在图甲中,鸡蛋处于悬浮状态,说明甲液体的密度与鸡蛋的密度相等,即:;在图乙中,鸡蛋沉底,说明乙液体的密度小于鸡蛋的密度,即:;由此可得结论:甲液体的密度大于乙液体的密度,即:,因此选项B正确,选项A错误。
CD选项分析:图甲中鸡蛋悬浮,所受浮力等于重力;图乙中鸡蛋沉底,所受浮力小于重力。因此鸡蛋在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力,即:,因此选项CD都是错误的。
综上所述,正确答案是B。
【分析】物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
9.(2025·冷水滩模拟)用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”着。下列现象中“粘”的原因与其相同的是(  )
A.两个铅柱底面削平挤压后能“粘”在一起
B.黑板刷可以“粘”在磁性黑板上
C.在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上
D.用硬纸片盖住装满水的玻璃杯倒置后,纸片“粘”在杯口上
【答案】C
【知识点】大气压强的存在;两种电荷;磁场;分子间相互作用力
【解析】【解答】当用塑料梳子梳理头发时,头发容易被梳子"粘"起,这种现象属于摩擦起电。
A.两个铅柱底面削平挤压后能粘在一起,这是由于分子间引力作用导致的,与摩擦起电无关,因此选项A不符合题意;
B.黑板刷"粘"在磁性黑板上,主要原因是磁体间的吸引力,同时静摩擦力与重力平衡使其保持静止,这与摩擦起电现象无关,故选项B不符合题意;
C.在干燥天气里,化纤布料衣物容易"粘"在身上,这是由于衣物与人体摩擦产生静电(摩擦起电现象)所致,与题干描述的现象原理相同,因此选项C符合题意;
D.硬纸片盖住装满水的玻璃杯倒置后,纸片"粘"在杯口是由于大气压的作用,与摩擦起电无关,故选项D不符合题意;
综上所述,正确答案为C。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力;
2、大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同;
3、电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质;
4、磁极相互作用:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
10.(2025·冷水滩模拟)图甲是热敏电阻RT和定值电阻R的U﹣I关系图像,RT的阻值随温度的升高而变小。将RT和R以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压,丙图中,则下关系式中正确的是(  )
A.m= B.m> C.m< D.m=n
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据串联分压分析可知,串联电路中,电阻比值等于电压之比,所以两电阻的电压之比为,如图甲,R是定值电阻,故,图丙中,两电阻并联,所以电流之比和电阻成反比,即,分析可知的热敏电阻为
,丙图中,热敏电阻的电压大,根据焦耳定律计算可知电流做功比较多,温度比较高,而RT的阻值随温度的升高而变小,故
,所以,解得,
故ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
并联分流:用电器并联时,其两端电流和电阻成反比,所以I1:I2=R2: R1;
电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt。
11.(2025·冷水滩模拟)滑轮是提升重物时经常用到的一种机械,工人师傅用500N的拉力F,利用如图所示的滑轮将重800N的重物在30s内匀速提高了6m。下列判断正确的是(  )
A.绳端移动的速度为0.2m/s B.提升重物所做的有用功为3000J
C.工人师傅拉绳子的功率为200W D.该滑轮的机械效率为62.5%
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功
【解析】【详细解析】A选项分析:根据图示可知,承担重物的绳子段数n=2。在30秒内,绳端移动的距离计算如下:,绳端移动速度的计算结果为:,因此A选项的说法是错误的。
B选项分析:有用功的计算过程如下:,所以B选项的说法也是错误的。
C选项分析:总功的计算过程:,根据功率公式,拉绳功率为:
,因此C选项的说法是正确的。
D选项分析:机械效率的计算过程:,因此D选项的说法是错误的。
综上所述,正确答案是C选项。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力;
2、拉力的计算, ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,
3、功的相关计算:W=Fs,距离为拉力的方向。总结:考虑滑轮重力的情况,定滑轮的机械效率要大于动滑轮,重物重力越大,机械效率越大。
4、效率的计算:公式为。
12.(2025·冷水滩模拟)灯泡L标有“6V”字样,为探究其工作时的特点,小刚利用图甲所示的电路进行实验,其中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动,直到电压表示数达到6V时为止。图乙是用获得的实验数据作出的U-1图像,下列判断正确的是(  )
A.闭合开关,在移动滑片P的过程中,灯L的最小电阻为10Ω
B.变阻器的滑片P移到b端时,灯L正常发光的额定功率为3.6W
C.灯L与5Ω的定值电阻R1,并联接入电压为6V电路,电路的总功率为7.2W
D.灯L与10Ω的定值电阻R2串联接入电压为9V的电路,R2每秒消耗电能为2.5J
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】A.由图乙可知,闭合开关,在移动滑片P的过程中,当电压表示数为1V时,灯泡的电流为0.2A,此时灯泡L的电阻最小:
故A错误;
B.当滑片P在a端时,滑动变阻器连入电路的最大阻值为R=30Ω。由图乙得,此时小灯泡两端的电压为UL=1V,电路中电流为0.2A,滑动变阻器两端的电压为:
电源电压为:
当滑片P移动到b端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,灯泡两端电压为7V,超过了额定电压,灯泡不能正常发光,可能烧坏,故B错误;
C.灯L与5Ω的定值电阻R1,并联接人电压为6V电路,此时灯泡与定值电阻两端的电压均为6V,由图乙可知,灯泡正常发光时的电流为0.6A,电路的总功率:
故C错误;
D.灯L与10Ω的定值电阻R2串联接人电压为9V的电路,假设R2每秒消耗电能为2.5J,根据电功计算公式可得
解得:R2两端的电压U2=5V;
则根据串联电路分压规律可知灯泡两端的电压为4V,由图乙可知,此时电路中的电流为0.5A,灯泡的电阻为:
此时灯泡与定值电阻电压之比等于电阻之比,符合题意,故假设成立,故D正确。
故选D。
【分析】(1)由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端电压,电流表测电路中电流,由图乙可知,当电压表表示数为1V,电流表示数为0.2A时,灯泡电阻最小,根据欧姆定律得出此时的阻值;
(2)由图甲可知,滑动变阻器的滑片P向b端移动时,滑动变阻器的阻值变小,根据串联电路分压特点,它两端的电压变小,灯泡两端电压变大,由图乙可知,当灯泡两端电压变大时灯泡的电阻的变化情况;
(3)灯L与5Ω的定值电阻R1并联接入电压为6V电路,根据欧姆定律得出通过R1的电流;由图乙可知当L两端电压为6V时通过L的电流,根据并联电路的电流特点得出电路中的电流,根据P=UI得出电路的总功率;
(4)假设灯L与10Ω的定值电阻R2串联接入电压为9V的电路,R2每秒消耗电能为2.5J,根据可知,R2两端的电压,根据欧姆定律得出电路中的电流,根据串联电路电压特点得出灯泡两端的电压,由图乙可知此时电路电流。
二、填空题(每空1分,共15分)
13.(2025·冷水滩模拟)邵阳正在飞速发展,2022年度邵阳新建5G基站2666座,5G基站利用   (选填“电磁波”或“声波”)传递信息。随着“气化邵阳”二期惠民工程建设的推进,越来越多的家庭用上了天然气,天然气是   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】电磁波;不可再生
【知识点】能源及其分类;电磁波的传播
【解析】【解答】当下通信基站利用电磁波传递信息;天然气属于不可再生能源。
【分析】通信基站利用电磁波传递信息;天然气、石油等化石能源属于不可再生能源。
14.(2025·冷水滩模拟)2022年3月,春暖花开,油菜花节相继在岳阳市各地举行。游客们远远地就能闻到阵阵花香,这是   现象;到达现场,许多游客纷纷拿出手机拍摄“金色花海”,手机的镜头相当于   (选填“凸”或“凹”)透镜。
【答案】扩散;凸
【知识点】透镜及其特点与分类;分子热运动
【解析】【解答】能闻到阵阵花香,是花的芳香分子运动到空气中,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
拍照时,手机的镜头相当于一个凸透镜,此时物距大于二倍焦距,能成倒立、缩小的实像。
【分析】闻到气味是分子无规则运动形成的扩散现象;手机晶体是凸透镜。
15.(2025·冷水滩模拟)在火车站台边缘一定距离的地方标有一条黄色安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,若人离行驶的火车太近容易被“吸”向火车,这是因为在气体和液体中,流速越大的位置,压强   (选填“越大”或“越小”);小明坐在高速行驶的火车上,他发现铁路旁的青山向后运动是选择   (选填“地面”或“火车”)为参照物的。
【答案】越小;火车
【知识点】流体压强与流速的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)在火车站台边缘一定距离的地方标有一条黄色安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,若人离行驶的火车太近容易被“吸”向火车,这是因为在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小;
(2)小明坐在高速行驶的火车上,他发现铁路旁的青山向后运动,则它相对参照物的位置改变。因为青山相对火车的位置不断改变,因此是选择地面为参照物的。
【分析】(1)根据流体压强和流速的关系分析;
(2)如果物体是运动的,那么它相对参照物的位置改变;如果物体是静止的,那么它相对参照物的位置不变。
16.(2025·冷水滩模拟)如图是汽油机工作过程中的    冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min,则该汽油机每秒内对外做功    次。
【答案】做功;30
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】图中,进气门和排气门关闭,活塞向下运动,火花塞产生电火花,为汽油机的做功冲程。
汽油机工作时,经历四个冲程,飞轮转动两周,对外做功一次,汽油机飞轮的转速是3600r/min=60r/s,飞轮每秒转动60周,对外做功30次。
【分析】根据汽油机气门状态和活塞运行方向,判断冲程;汽油机飞轮转动2周,对外做功1次。
17.(2025·冷水滩模拟)如图是小明家电能表的表盘,其读数是   kW·h。小明将家中其他用电器关闭,只让干衣机单独工作,观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次,干衣机在这6min内消耗的电能为   kW·h,它的实际功率是   kW。
【答案】619.5;0.1;1
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表的单位是kW·h,最后一位是小数,图中,电能表的示数为619.5kW·h。
根据电能表指示灯闪烁次数,计算干衣机消耗的电能为:,
计算干衣机的电功率为:
【分析】根据电能表窗口示数,判断消耗的电能,结合指示灯闪烁次数,计算消耗的电能,利用,计算电功率。
18.(2025·冷水滩模拟)在如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化,图乙为定值电阻的I-U图像,电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A,最大阻值模糊不清,a、b为电阻丝的端点。将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。
(1)小灯泡的电阻为   Ω;
(2)滑片P在b端时,通过小灯泡的电流为   A;
(3)在保证电路安全的情况下,通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片,可以使电路的总功率分别达到最大值和最小值,则与的差值为   W。
【答案】12;0.4;17.2
【知识点】并联电路的电流规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】(1)不考虑灯丝电阻随温度的变化,由公式 可得,小灯泡的电阻为:
(2)由图甲可知,将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器R1与小灯泡串联,滑片P从b端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,此时电路中的电流为:
滑片P从b端滑到ab中点时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,根据串联电路电阻规律可知,电路的总电阻变小。由于电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大了0.1A,所以滑片P在b端时电路中的电流为:
Ib=0.5A-0.1A=0.4A
即通过小灯泡的电流为0.4A;
(3)设电源电压为U,在(2)题中,滑片P在R1的中点时,根据串联电路电压规律,有:①
滑片P在b端时:

由①②式可得:
R1=8Ω,U=8V。
由图乙可知,R0的阻值为
根据公式P=UI可知,电源电压不变,当E接A,F接C,开关S闭合时,R1与R0并联,调节滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值为:
此时电路总电流最大为:
则电路的最大电功率为:
P1=UI最大=8V×2.4A=19.2W
当E接B,F接D,开关S断开时,小灯泡和R0串联,电路电阻最大为:、
R最大=R0+RL=20Ω+12Ω=32Ω
由可知,此时电路功率最小,最小功率为:
则P1与P2的差值为:
故答案为:(1)12;(2)0.4;(3)17.2.
【分析】(1)根据功率公式可得小灯泡电阻;
(2)将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器和小灯泡串联,R0断路;滑片P滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,根据欧姆定律可计算小灯泡的电流IL===0.5A;滑片P滑到b端时,电阻变大,判断此时电流的大小关系即可求出此时小灯泡的电流;
(3)滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时,根据U=I'(R1+RL)联立方程可得电源电压大小;
当E、F分别接B、D时,电路功率最小;
当E、F分别接A、C时,滑动变阻器调节至电流表示数为0.6A,此时总功率最大;
三、作图题
19.(2025·冷水滩模拟)如图甲中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面。请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】根据平面镜成像规律作图 首先作出牙齿关于平面镜对称,牙齿的像到平面镜的距离和牙齿到平面镜的距离相等,连接像和人眼与平面镜交于一点,交点为入射点,一次连接人眼、交点和牙齿,如图所示:
【分析】根据平面镜成像作图
物体在平面镜中的像关于平面镜对称,像发出光线射入人眼。 首先作出牙齿关于平面镜对称,牙齿的像到平面镜的距离和牙齿到平面镜的距离相等,连接像和人眼与平面镜交于一点,交点为入射点,一次连接人眼、交点和牙齿
四、实验探究题
20.(2025·冷水滩模拟)小明用如图所示实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”:
(1)该装置的错误之处是   ;
(2)将烧杯盖住的目的是   ;
(3)小明做完实验后又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间变化的情况,得到变化的图像如图所示:
如果要喝一杯奶茶(牛奶与茶水的质量之比约为),有A、B两种方案可选择:
A.先将滚烫的热茶冷却,然后加冷牛奶
B.先将冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却
结合图,你认为方案   的冷却效果较好。
【答案】温度计的感温泡碰到了烧杯壁;减少热量散失,节省加热时间;A
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【详细解析】 (1)实验装置存在一个问题:温度计的感温泡与烧杯壁接触,这会导致温度测量结果不准确。(2)在实验过程中,为了减少热量损失并缩短加热时间,可以采用加盖烧杯的方法。
(3) 通过观察图像可以发现,水的冷却过程呈现先快后慢的特点:根据这个冷却规律,要使热奶茶达到最佳冷却效果,建议采用以下步骤: 最好的办法是先将滚烫的热茶自然冷却一会,然后加冷牛奶 ,对比方案A和方案B,方案A的冷却效果更优。
【分析】1、温度计的使用要求是温度计的玻璃泡要完全浸没在待测液体中,不碰壁、不接触底部;
2、缩短加热时间的方法为加盖、增加水的初始温度,减少水的质量;
3、水的冷却过程特点为温度下降先快后慢。
21.(2025·冷水滩模拟)小宇同学有一次用爷爷的放大镜(焦距为10cm)看窗外的物体时.发现看到的物体是倒立的,心里想:放大镜成像到底有什么规律呢?于是他从实验室借来一架光具座,一个光屏、一根蜡烛,进行实验探究:
(1)在图中的装置上保持放大镜的位置不变,将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立,缩小的像。根据这个原理可制成   (选填“照相机”或“投影仪”);
(2)向右将蜡烛移至光具座35m刻度线处,移动光屏至某位置,烛焰在光屏上成一倒立、   (选填“缩小“,“放大”或“等大“)的像;
(3)继续向右将蜡烛移至光具座45cm刻度线处,小宇同学发现无论怎么移动光屏,在光屏上都得不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是   (选填“实像”或“虚像”)。
【答案】照相机;放大;虚
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【详细解析】(1)使用焦距为10.0cm的凸透镜,当蜡烛放置在光具座20.0cm刻度位置时,物距为30.0cm。由于物距(30.0cm)大于两倍焦距(2×10.0cm = 20.0cm),根据凸透镜成像规律,此时在光屏上会形成倒立、缩小的实像,这个成像特性与照相机的工作原理相同。(2)将蜡烛移动到光具座35.0cm刻度处时,物距变为15.0cm(计算方法:35.0cm - 20.0cm = 15.0cm)。此时物距介于一倍焦距(10.0cm)和两倍焦距(20.0cm)之间,根据成像规律会形成倒立、放大的实像,这个成像效果与投影仪的成像原理一致。
(3)蜡烛移至光具座45.0cm刻度位置时,物距减小为5.0cm(计算方法:45.0cm - 40.0cm = 5.0cm)。由于物距(5.0cm)小于焦距(10.0cm),此时凸透镜会形成正立、放大的虚像。由于虚像不能被光屏接收,因此无论如何移动光屏都无法在光屏上观察到像。
【分析】1、凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大
透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像,应用为投影仪;
物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
2、测量焦距的方法: 将凸透镜正对太阳光,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个 亮点,此时亮点与凸透镜中心的距离为焦距。
3、透镜成像试验:实验步骤:1)实验前,应调节凸透镜、蜡烛烛焰、光屏的中心大致在同一水平高度,环境越暗,物体反射光越明显,所以实验应在较暗的环境中进行;2) 点燃并蜡烛,在光屏上得到一个等大、清晰的烛焰的像,测量此时物到透镜的距离(焦距);3)移动蜡烛,观察像的变化
经过透镜光心的光心不会发生偏折,所以蜡烛变短通过光心的光线会折射到光屏上方,导致像向上移动。
22.(2025·冷水滩模拟)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置   (选填“漏气”或“不漏气”)。小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图①所示),接下来的操作是   (选填字母);
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为   Pa;(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而   ;
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的   越大,压强越大;
(5)小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ=   (选择题中合适的字母和ρ水表示)。
【答案】不漏气;B;800;增加;密度;
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)当轻轻按压橡皮膜时,若U形管中的液面能够灵活升降,表明橡皮管内的空气对U形管左端液面施加了压力,说明装置密封性良好,没有漏气现象。
如果在使用压强计前发现U形管内液面已有高度差,正确的处理方法是:取下软管后重新安装。这样可以使U形管两侧上方的气压恢复平衡(都等于大气压),当橡皮膜未受压力时,两侧液面会自动恢复水平。其他方法如倒出或添加水都无法保证两侧气压的平衡,因此选项B是正确的。
(2)U形管两侧水面的高度差为:,由此可得橡皮管内气压与大气压的差值,即U形管两侧水柱产生的压强差约为:
(3)通过比较图②和图③的实验数据可以发现:在相同液体(密度相同)的情况下,深度越大,U形管液面高度差越大,说明液体内部压强随深度的增加而增大。
(4)通过比较图③和图④的实验数据可以发现:在相同深度下,液体密度越大,U形管液面高度差越大,说明在相同深度时,液体密度越大,其内部压强也越大。
(5)实验中,通过观察橡皮膜两侧的压强变化较为直观。要计算液体压强,需要使水和待测液体在橡皮膜处的压强相等。如图⑤所示,当橡皮膜保持水平时,说明两侧压强相等(p左=p右)。根据液体压强公式可得:,解得待测液体密度的表达式为:。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
23.(2025·冷水滩模拟)小明准备测定小灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,实验室有如下器材:电源(电压为6V),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),开关,导线若干,滑动变阻器两只:R1(10Ω 0.5A),R2(20Ω 0.5A)。
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打"×"并补画出正确的连线;   
(2)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是   ;
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是   A;
(4)为了满足测量要求,实验电路应该选用滑动变阻器   ;(选填“R1”或“R2”)
(5)小明根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙),则小灯泡的额定功率为   W。
【答案】;B;0.14;R2;0.625
【知识点】功率的测量实验;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)在使用伏安法测量小灯泡电功率的电路中,电源、开关、小灯泡、电流表和滑动变阻器应串联连接,电压表应并联在小灯泡两端。原图中存在连接错误:电流表并联在电路中,电压表串联在电路中。修正后的正确连接方式如图所示:
(2)当电路正确连接后闭合开关,若出现灯泡不亮且电流表无示数,表明电路存在断路故障;同时电压表有示数说明电压表与电源形成了通路,由此可判断故障原因可能是小灯泡断路。
(3)观察图乙电流表指针位置,该表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,测得电流值为0.14A。
(4)小灯泡额定电压:2.5V,电阻约:10Ω, 电源电压:6V,当灯泡正常发光时:
滑动变阻器两端电压:U滑 = 6V - 2.5V = 3.5V, 电路电流估算值:, 所需滑动变阻器阻值:,因此应选择规格为R2(20Ω 0.5A)的滑动变阻器。
(5) 当电压为2.5V时,对应电流为0.25A, 额定功率计算:。
【分析】1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路。
3、伏安法测电功率:调节变阻器的电阻,使得电灯泡的电压为额定电压,电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额,电流表串联在电路中,读出此时的电流I额,根据电功率公式P=U额I额计算分析;
4、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
5、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
五、计算题
24.(2025·冷水滩模拟)一个不吸收液体的圆柱体重5N,底面积。如图所示,将圆柱体浸没在水中,弹簧测力计的示数为3N,已知,取g=10N/kg。
(1)求圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
(2)将圆柱体竖直放在水平桌面上,求圆柱体对水平桌面的压强p;
(3)一个足够高的柱形容器放在水平桌面上,装入某种液体后,液体对容器底部的压强为。再将圆柱体缓慢地放入容器中,圆柱体始终保持竖直,松开后最终液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,液体对容器底部的压强为。已知,容器底面积。求容器中液体的质量。
【答案】解:(1)圆柱体重5N,将圆柱体浸没在水中,弹簧测力计的示数为3N,在水中时受到的浮力为:
(2)圆柱体重5N,底面积,竖直放在水平桌面上,对底部的压力大小等于重力大小,则圆柱体对水平桌面的压强为:
(3)将圆柱体浸没在水中,受到的浮力为2N,则圆柱体体积为:
圆柱体密度为:
圆柱体高度为:
①若圆柱体漂浮在液面上时,液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,此时液面上升的高度为:
已知,则根据可知,液体密度为:
液体密度小于物体密度,故圆柱体不可能漂浮,只能沉底。
②若圆柱体沉底,但只有部分浸没,液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,此时液面上升的高度为:
已知,则根据可知,液体密度为:
与题意相符,且此时装有液体的体积为:
则容器中液体的质量为:
③若圆柱体沉底,且全部浸没,液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,此时液面上升的高度为
已知,则根据可知,液体压强为:
与题意相符,且此时装有液体的体积为:
则容器中液体的质量为:
答:(1)求圆柱体浸没在水中时受到的浮力为2N;
(2)将圆柱体竖直放在水平桌面上,求圆柱体对水平桌面的压强p为2000Pa;
(3)容器中液体的质量为0.54kg或0.72kg。
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【分析】(1)根据称重法可得圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
(2)圆柱体竖直放在水平桌面上,根据固体压强公式可得圆柱体对水平桌面的压强;
(3)圆柱体的体积等于浸没在水中时排开液体的体积通过阿基米德原理可以得到圆柱体的体积,再根据体积公式得到圆柱体高;
松开后最终液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,可计算出浸在液体中的体积和液面变化高度;
利用液体压强公式计算得到容器中液体密度,和圆柱体密度相比较可知道是否沉底,根据体积公式求出容器中液体的体积,根据密度公式计算出容器中液体质量。
25.(2025·冷水滩模拟)如图甲是某自动控温电热水器的电路图,其中控制电路电压恒为6V,R1为热敏电阻,置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计,R1阻值随温度变化的关系如图乙所示,R2为可调电阻,用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝,均置于水箱中,R3=22Ω;电磁铁线圈电阻忽略不计,当电磁铁电流达到0.2A时,继电器衔铁被吸下来。(工作过程中,电源电压均保持不变),请完成下列问题:
(1)图甲中电磁铁的上端为    (选填“N极”或“S极”);
(2)加热时电热丝R3的功率为   ;
(3)如果电热水器储有60kg的水,电路处于加热状态,正常工作1小时,产生的热量80%被水吸收,则水温升高了   ℃;[c水=4.2×103J/(kg ℃),结果保留1位小数]
(4)如果将电热水器水温设为60℃,R2的阻值应该调至   Ω。
【答案】S极;2200W;25.1;20
【知识点】比热容的定义及其计算公式;欧姆定律及其应用;电功率的计算;电功与热量的综合计算;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)图甲中电流从电磁铁的上端外侧流入,由安培定则可知,电磁铁的下端为N极,上端的为S极;
(2)分析甲图可知,当衔铁与上方触点接通时,电路中只有R3工作,电热水器处于加热状态,
当衔铁与下方触点接通时,R3与R4串联,电热水器处于保温状态;加热时电热丝R3的功率为:
(3)电路处于加热状态,正常工作1小时,产生热量:
Q=W=Pt=2200W×3600s=7.92×106J
产生的热量80%被水吸收,则水吸收的热量为:
Q吸=Q×80%=7.92×106J×80%=6.336×106J
由Q吸=cmΔt变形得,水升高的温度为:
(4)如果将热水器中的水温设置为60℃,继电器衔铁被吸下来,此时控制电路中的电流刚好为0.2A,控制电路电压恒为6V,由欧姆定律可知此时控制电路的总电阻:
由图像可知,60℃时R1的阻值为10Ω,由串联电路电阻的特点可知,R2的阻值为:
R2=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω
故答案为:(1)S极;(2)2200W;(3)25.1;(4)20。
【分析】(1)根据螺线管中电流的方向结合安培定则判断电磁铁的南北极;
(2)由图甲先确定工作电路在加热和保温状态下的电路连接形式,然后由可知加热时电热丝R3的功率;
(3)根据Q吸=Q×80%求出水吸收的热量,利用Q=cmΔt求出水升高的温度;
(4)由图甲知控制电路为R1和R2组成的串联电路,当电磁铁电流达到0.2A时,继电器衔铁被吸下来,由欧姆定律得到此时控制电路的总电阻R,如果将电热水器水温设为60℃,由图乙知此时R1的阻值,由串联电路电阻规律可知R2的阻值应该调至多少。
1 / 1湖南省永州市冷水滩区京华中学2025年中考二模物理试题
一、单项选择题(共12小题,每小题3分,共36分)
1.(2025·冷水滩模拟)下列数据中,最接近生活实际的是(  )
A.人步行速度为 B.洗澡时适宜的水温为
C.九年级物理课本长约 D.一名中学生所受重力约
2.(2025·冷水滩模拟)下列有关声现象的说法正确的是(  )
A.如图甲所示,在汽车排气管上安装消音器,是为了在传播过程中减弱噪声
B.如图乙所示,a、b两个音叉的波形图不同,但音调相同
C.如图丙所示,噪声监测仪既可以监测噪声的强弱,又可以防止噪声的产生
D.如图丁所示,渔民通过声呐捕鱼,利用了声音可以传递信息的特性
3.(2025·冷水滩模拟)铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液冷却成形,青铜器铸造初步完成。下列说法正确的是(  )
A.铜料化为铜液需要放热 B.铜料化为铜液是熔化
C.铜液冷却成形需要吸热 D.铜液冷却成形是凝华
4.(2025·冷水滩模拟)甲、乙两车同时从P点出发,沿同方向做匀速直线运动,两车的s—t图像分别如图(a)(b)所示。两车先后到达距P点18米的Q处,时间差为,则(  )
A.甲比乙先到达Q处, B.甲比乙先到达Q处,
C.乙比甲先到达Q处, D.乙比甲先到达Q处,
5.(2025·冷水滩模拟)我国古代把女子一拃长称为“咫”,男子一拃长称作“尺”,如图。“咫尺之间”用来比喻相距很近,实际“咫”与“尺”的长度相差大约为(  )
A.3mm B.3cm C.3dm D.3m
6.(2025·冷水滩模拟)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙。若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等。则(  )
A.p甲可能小于p乙 B.p甲可能大于p乙
C.p甲一定小于p乙 D.p甲 一定大于p乙
7.(2025·冷水滩模拟)洗衣机是家庭中常见的用电器,其主要部件是电动机,下列四个实验装置能够反映电动机的工作原理是(  )
A. B.
C. D.
8.(2025·冷水滩模拟)将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两种不同的液体中,如图所示,鸡蛋在甲液体中悬浮,在乙液体中沉底且对容器底有压力,比较甲、乙液体的密度ρ甲、ρ乙和鸡蛋在甲、乙液体中受到的浮力F甲、F乙的大小关系,下列正确的是(  )
A. B. C. D.
9.(2025·冷水滩模拟)用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”着。下列现象中“粘”的原因与其相同的是(  )
A.两个铅柱底面削平挤压后能“粘”在一起
B.黑板刷可以“粘”在磁性黑板上
C.在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上
D.用硬纸片盖住装满水的玻璃杯倒置后,纸片“粘”在杯口上
10.(2025·冷水滩模拟)图甲是热敏电阻RT和定值电阻R的U﹣I关系图像,RT的阻值随温度的升高而变小。将RT和R以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压,丙图中,则下关系式中正确的是(  )
A.m= B.m> C.m< D.m=n
11.(2025·冷水滩模拟)滑轮是提升重物时经常用到的一种机械,工人师傅用500N的拉力F,利用如图所示的滑轮将重800N的重物在30s内匀速提高了6m。下列判断正确的是(  )
A.绳端移动的速度为0.2m/s B.提升重物所做的有用功为3000J
C.工人师傅拉绳子的功率为200W D.该滑轮的机械效率为62.5%
12.(2025·冷水滩模拟)灯泡L标有“6V”字样,为探究其工作时的特点,小刚利用图甲所示的电路进行实验,其中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动,直到电压表示数达到6V时为止。图乙是用获得的实验数据作出的U-1图像,下列判断正确的是(  )
A.闭合开关,在移动滑片P的过程中,灯L的最小电阻为10Ω
B.变阻器的滑片P移到b端时,灯L正常发光的额定功率为3.6W
C.灯L与5Ω的定值电阻R1,并联接入电压为6V电路,电路的总功率为7.2W
D.灯L与10Ω的定值电阻R2串联接入电压为9V的电路,R2每秒消耗电能为2.5J
二、填空题(每空1分,共15分)
13.(2025·冷水滩模拟)邵阳正在飞速发展,2022年度邵阳新建5G基站2666座,5G基站利用   (选填“电磁波”或“声波”)传递信息。随着“气化邵阳”二期惠民工程建设的推进,越来越多的家庭用上了天然气,天然气是   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
14.(2025·冷水滩模拟)2022年3月,春暖花开,油菜花节相继在岳阳市各地举行。游客们远远地就能闻到阵阵花香,这是   现象;到达现场,许多游客纷纷拿出手机拍摄“金色花海”,手机的镜头相当于   (选填“凸”或“凹”)透镜。
15.(2025·冷水滩模拟)在火车站台边缘一定距离的地方标有一条黄色安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,若人离行驶的火车太近容易被“吸”向火车,这是因为在气体和液体中,流速越大的位置,压强   (选填“越大”或“越小”);小明坐在高速行驶的火车上,他发现铁路旁的青山向后运动是选择   (选填“地面”或“火车”)为参照物的。
16.(2025·冷水滩模拟)如图是汽油机工作过程中的    冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min,则该汽油机每秒内对外做功    次。
17.(2025·冷水滩模拟)如图是小明家电能表的表盘,其读数是   kW·h。小明将家中其他用电器关闭,只让干衣机单独工作,观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次,干衣机在这6min内消耗的电能为   kW·h,它的实际功率是   kW。
18.(2025·冷水滩模拟)在如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化,图乙为定值电阻的I-U图像,电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A,最大阻值模糊不清,a、b为电阻丝的端点。将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。
(1)小灯泡的电阻为   Ω;
(2)滑片P在b端时,通过小灯泡的电流为   A;
(3)在保证电路安全的情况下,通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片,可以使电路的总功率分别达到最大值和最小值,则与的差值为   W。
三、作图题
19.(2025·冷水滩模拟)如图甲中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面。请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
四、实验探究题
20.(2025·冷水滩模拟)小明用如图所示实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”:
(1)该装置的错误之处是   ;
(2)将烧杯盖住的目的是   ;
(3)小明做完实验后又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间变化的情况,得到变化的图像如图所示:
如果要喝一杯奶茶(牛奶与茶水的质量之比约为),有A、B两种方案可选择:
A.先将滚烫的热茶冷却,然后加冷牛奶
B.先将冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却
结合图,你认为方案   的冷却效果较好。
21.(2025·冷水滩模拟)小宇同学有一次用爷爷的放大镜(焦距为10cm)看窗外的物体时.发现看到的物体是倒立的,心里想:放大镜成像到底有什么规律呢?于是他从实验室借来一架光具座,一个光屏、一根蜡烛,进行实验探究:
(1)在图中的装置上保持放大镜的位置不变,将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立,缩小的像。根据这个原理可制成   (选填“照相机”或“投影仪”);
(2)向右将蜡烛移至光具座35m刻度线处,移动光屏至某位置,烛焰在光屏上成一倒立、   (选填“缩小“,“放大”或“等大“)的像;
(3)继续向右将蜡烛移至光具座45cm刻度线处,小宇同学发现无论怎么移动光屏,在光屏上都得不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是   (选填“实像”或“虚像”)。
22.(2025·冷水滩模拟)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置   (选填“漏气”或“不漏气”)。小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图①所示),接下来的操作是   (选填字母);
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为   Pa;(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而   ;
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的   越大,压强越大;
(5)小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ=   (选择题中合适的字母和ρ水表示)。
23.(2025·冷水滩模拟)小明准备测定小灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,实验室有如下器材:电源(电压为6V),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),开关,导线若干,滑动变阻器两只:R1(10Ω 0.5A),R2(20Ω 0.5A)。
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打"×"并补画出正确的连线;   
(2)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是   ;
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是   A;
(4)为了满足测量要求,实验电路应该选用滑动变阻器   ;(选填“R1”或“R2”)
(5)小明根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙),则小灯泡的额定功率为   W。
五、计算题
24.(2025·冷水滩模拟)一个不吸收液体的圆柱体重5N,底面积。如图所示,将圆柱体浸没在水中,弹簧测力计的示数为3N,已知,取g=10N/kg。
(1)求圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
(2)将圆柱体竖直放在水平桌面上,求圆柱体对水平桌面的压强p;
(3)一个足够高的柱形容器放在水平桌面上,装入某种液体后,液体对容器底部的压强为。再将圆柱体缓慢地放入容器中,圆柱体始终保持竖直,松开后最终液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,液体对容器底部的压强为。已知,容器底面积。求容器中液体的质量。
25.(2025·冷水滩模拟)如图甲是某自动控温电热水器的电路图,其中控制电路电压恒为6V,R1为热敏电阻,置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计,R1阻值随温度变化的关系如图乙所示,R2为可调电阻,用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝,均置于水箱中,R3=22Ω;电磁铁线圈电阻忽略不计,当电磁铁电流达到0.2A时,继电器衔铁被吸下来。(工作过程中,电源电压均保持不变),请完成下列问题:
(1)图甲中电磁铁的上端为    (选填“N极”或“S极”);
(2)加热时电热丝R3的功率为   ;
(3)如果电热水器储有60kg的水,电路处于加热状态,正常工作1小时,产生的热量80%被水吸收,则水温升高了   ℃;[c水=4.2×103J/(kg ℃),结果保留1位小数]
(4)如果将电热水器水温设为60℃,R2的阻值应该调至   Ω。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】摄氏温度及其计算;长度的估测;速度与物体运动;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.成年人步行的速度在4km/h=4× m/s≈1.1m/s左右,A符合题意;
B.洗澡时适宜的水温为40℃,B不符合题意;
C.中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约20cm,物理课本的长度大于20cm,在26cm左右,C不符合题意;
D.一名中学生所受重力约500N,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是长度、速度温度、重力的估计,平时注意积累记忆即可。
2.【答案】D
【知识点】音调、响度与音色的区分;声与信息传递;声音的等级和噪声的危害;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.在汽车排气管上安装消音器,是为了在声源处减弱噪声,故A错误;
B.根据图乙可知,在相同时间内,a、b两个音叉振动的次数不同,即振动频率不同,则音调不同,故B错误;
C.噪声监测仪可以监测噪声的强弱,但不能防止噪声的产生,故C错误;
D.渔民通过声呐捕鱼,是利用声音可以传递信息的特性,故D正确。
故选D。
【分析】A.根据噪声的减弱方法判断;
B.音调高低与发声体的频率大小有关;
C.根据噪声检测仪的用途判断;
D.声音可以传递信息,也可以传递能量。
3.【答案】B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】AB.熔化是固态变成液态,铜料化为铜液是熔化现象,熔化过程需要吸热,A不符合题意,B符合题意;
CD.凝固是液态变成固态,铜液冷却成形是凝固现象,凝固过程需要放热,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】固体变为液体是熔化现象;液体变为固体是凝固现象。
4.【答案】C
【知识点】速度公式及其应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】据图可知:甲车的路程:,所用时间:;乙车的路程:,所用时间:,根据速度公式计算可知 甲车速度:, 乙车速度:,车通过18米路程所需时间: 甲车时间:, 乙车时间:,所以乙车先到达Q处,时间差:,因此正确答案是C选项。
【分析】根据速度的公式计算分析,速度公式为v=s/t,根据题目中所给的信息,如已知速度时间求解路程,或者已知路程和时间求解速度,匀速运动的特点,在st曲线上为一条倾斜向上的直线,在vt曲线为一条水平直线。
5.【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】 “咫尺之间”用来比喻相距很近,根据图片可知,实际“咫”与“尺”的长度相差大约为3cm。
故选 B 。
【分析】 首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.
6.【答案】D
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】正方体水平放置在地面上,物体对地面的压力等于重力,结合压强公式计算可知正方体对地面的压强为,所以甲和乙对地面的压强分别为,,沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分的高度为,,甲、乙剩余部分对地面的压强相等。根据压强公式计算可知,有图分析可知,所以,截去的以及相同,即,分析可知,切去后甲、乙对地面的压强减少量分别为为、,即,,,,计算可知。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】压强的计算公式:,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
压强公式的推导:物体静止在地面上,重力等于压力,对地面的压强。
7.【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场;直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.图中,通电后电磁铁有磁性,探究电磁铁两端的极性,是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中是奥斯特实验,探究了通电导线周围存在磁场,故B不符合题意;
C.闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的工作原理,故C符合题意;
D.图中,导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,检流计指针偏转,产生了感应电流,是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故D不符合题意。
故选C。
【分析】奥斯特实验说明通电导体周围有磁场;电磁铁利用电流的磁效应;磁场对电流的作用是电动机的工作原理;电磁感应现象,是发电机的工作原理。
8.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB选项分析:在图甲中,鸡蛋处于悬浮状态,说明甲液体的密度与鸡蛋的密度相等,即:;在图乙中,鸡蛋沉底,说明乙液体的密度小于鸡蛋的密度,即:;由此可得结论:甲液体的密度大于乙液体的密度,即:,因此选项B正确,选项A错误。
CD选项分析:图甲中鸡蛋悬浮,所受浮力等于重力;图乙中鸡蛋沉底,所受浮力小于重力。因此鸡蛋在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力,即:,因此选项CD都是错误的。
综上所述,正确答案是B。
【分析】物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
9.【答案】C
【知识点】大气压强的存在;两种电荷;磁场;分子间相互作用力
【解析】【解答】当用塑料梳子梳理头发时,头发容易被梳子"粘"起,这种现象属于摩擦起电。
A.两个铅柱底面削平挤压后能粘在一起,这是由于分子间引力作用导致的,与摩擦起电无关,因此选项A不符合题意;
B.黑板刷"粘"在磁性黑板上,主要原因是磁体间的吸引力,同时静摩擦力与重力平衡使其保持静止,这与摩擦起电现象无关,故选项B不符合题意;
C.在干燥天气里,化纤布料衣物容易"粘"在身上,这是由于衣物与人体摩擦产生静电(摩擦起电现象)所致,与题干描述的现象原理相同,因此选项C符合题意;
D.硬纸片盖住装满水的玻璃杯倒置后,纸片"粘"在杯口是由于大气压的作用,与摩擦起电无关,故选项D不符合题意;
综上所述,正确答案为C。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力;
2、大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同;
3、电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质;
4、磁极相互作用:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
10.【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据串联分压分析可知,串联电路中,电阻比值等于电压之比,所以两电阻的电压之比为,如图甲,R是定值电阻,故,图丙中,两电阻并联,所以电流之比和电阻成反比,即,分析可知的热敏电阻为
,丙图中,热敏电阻的电压大,根据焦耳定律计算可知电流做功比较多,温度比较高,而RT的阻值随温度的升高而变小,故
,所以,解得,
故ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
并联分流:用电器并联时,其两端电流和电阻成反比,所以I1:I2=R2: R1;
电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt。
11.【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功
【解析】【详细解析】A选项分析:根据图示可知,承担重物的绳子段数n=2。在30秒内,绳端移动的距离计算如下:,绳端移动速度的计算结果为:,因此A选项的说法是错误的。
B选项分析:有用功的计算过程如下:,所以B选项的说法也是错误的。
C选项分析:总功的计算过程:,根据功率公式,拉绳功率为:
,因此C选项的说法是正确的。
D选项分析:机械效率的计算过程:,因此D选项的说法是错误的。
综上所述,正确答案是C选项。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力;
2、拉力的计算, ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,
3、功的相关计算:W=Fs,距离为拉力的方向。总结:考虑滑轮重力的情况,定滑轮的机械效率要大于动滑轮,重物重力越大,机械效率越大。
4、效率的计算:公式为。
12.【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】A.由图乙可知,闭合开关,在移动滑片P的过程中,当电压表示数为1V时,灯泡的电流为0.2A,此时灯泡L的电阻最小:
故A错误;
B.当滑片P在a端时,滑动变阻器连入电路的最大阻值为R=30Ω。由图乙得,此时小灯泡两端的电压为UL=1V,电路中电流为0.2A,滑动变阻器两端的电压为:
电源电压为:
当滑片P移动到b端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,灯泡两端电压为7V,超过了额定电压,灯泡不能正常发光,可能烧坏,故B错误;
C.灯L与5Ω的定值电阻R1,并联接人电压为6V电路,此时灯泡与定值电阻两端的电压均为6V,由图乙可知,灯泡正常发光时的电流为0.6A,电路的总功率:
故C错误;
D.灯L与10Ω的定值电阻R2串联接人电压为9V的电路,假设R2每秒消耗电能为2.5J,根据电功计算公式可得
解得:R2两端的电压U2=5V;
则根据串联电路分压规律可知灯泡两端的电压为4V,由图乙可知,此时电路中的电流为0.5A,灯泡的电阻为:
此时灯泡与定值电阻电压之比等于电阻之比,符合题意,故假设成立,故D正确。
故选D。
【分析】(1)由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端电压,电流表测电路中电流,由图乙可知,当电压表表示数为1V,电流表示数为0.2A时,灯泡电阻最小,根据欧姆定律得出此时的阻值;
(2)由图甲可知,滑动变阻器的滑片P向b端移动时,滑动变阻器的阻值变小,根据串联电路分压特点,它两端的电压变小,灯泡两端电压变大,由图乙可知,当灯泡两端电压变大时灯泡的电阻的变化情况;
(3)灯L与5Ω的定值电阻R1并联接入电压为6V电路,根据欧姆定律得出通过R1的电流;由图乙可知当L两端电压为6V时通过L的电流,根据并联电路的电流特点得出电路中的电流,根据P=UI得出电路的总功率;
(4)假设灯L与10Ω的定值电阻R2串联接入电压为9V的电路,R2每秒消耗电能为2.5J,根据可知,R2两端的电压,根据欧姆定律得出电路中的电流,根据串联电路电压特点得出灯泡两端的电压,由图乙可知此时电路电流。
13.【答案】电磁波;不可再生
【知识点】能源及其分类;电磁波的传播
【解析】【解答】当下通信基站利用电磁波传递信息;天然气属于不可再生能源。
【分析】通信基站利用电磁波传递信息;天然气、石油等化石能源属于不可再生能源。
14.【答案】扩散;凸
【知识点】透镜及其特点与分类;分子热运动
【解析】【解答】能闻到阵阵花香,是花的芳香分子运动到空气中,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
拍照时,手机的镜头相当于一个凸透镜,此时物距大于二倍焦距,能成倒立、缩小的实像。
【分析】闻到气味是分子无规则运动形成的扩散现象;手机晶体是凸透镜。
15.【答案】越小;火车
【知识点】流体压强与流速的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)在火车站台边缘一定距离的地方标有一条黄色安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,若人离行驶的火车太近容易被“吸”向火车,这是因为在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小;
(2)小明坐在高速行驶的火车上,他发现铁路旁的青山向后运动,则它相对参照物的位置改变。因为青山相对火车的位置不断改变,因此是选择地面为参照物的。
【分析】(1)根据流体压强和流速的关系分析;
(2)如果物体是运动的,那么它相对参照物的位置改变;如果物体是静止的,那么它相对参照物的位置不变。
16.【答案】做功;30
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】图中,进气门和排气门关闭,活塞向下运动,火花塞产生电火花,为汽油机的做功冲程。
汽油机工作时,经历四个冲程,飞轮转动两周,对外做功一次,汽油机飞轮的转速是3600r/min=60r/s,飞轮每秒转动60周,对外做功30次。
【分析】根据汽油机气门状态和活塞运行方向,判断冲程;汽油机飞轮转动2周,对外做功1次。
17.【答案】619.5;0.1;1
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表的单位是kW·h,最后一位是小数,图中,电能表的示数为619.5kW·h。
根据电能表指示灯闪烁次数,计算干衣机消耗的电能为:,
计算干衣机的电功率为:
【分析】根据电能表窗口示数,判断消耗的电能,结合指示灯闪烁次数,计算消耗的电能,利用,计算电功率。
18.【答案】12;0.4;17.2
【知识点】并联电路的电流规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】(1)不考虑灯丝电阻随温度的变化,由公式 可得,小灯泡的电阻为:
(2)由图甲可知,将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器R1与小灯泡串联,滑片P从b端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,此时电路中的电流为:
滑片P从b端滑到ab中点时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,根据串联电路电阻规律可知,电路的总电阻变小。由于电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大了0.1A,所以滑片P在b端时电路中的电流为:
Ib=0.5A-0.1A=0.4A
即通过小灯泡的电流为0.4A;
(3)设电源电压为U,在(2)题中,滑片P在R1的中点时,根据串联电路电压规律,有:①
滑片P在b端时:

由①②式可得:
R1=8Ω,U=8V。
由图乙可知,R0的阻值为
根据公式P=UI可知,电源电压不变,当E接A,F接C,开关S闭合时,R1与R0并联,调节滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值为:
此时电路总电流最大为:
则电路的最大电功率为:
P1=UI最大=8V×2.4A=19.2W
当E接B,F接D,开关S断开时,小灯泡和R0串联,电路电阻最大为:、
R最大=R0+RL=20Ω+12Ω=32Ω
由可知,此时电路功率最小,最小功率为:
则P1与P2的差值为:
故答案为:(1)12;(2)0.4;(3)17.2.
【分析】(1)根据功率公式可得小灯泡电阻;
(2)将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器和小灯泡串联,R0断路;滑片P滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,根据欧姆定律可计算小灯泡的电流IL===0.5A;滑片P滑到b端时,电阻变大,判断此时电流的大小关系即可求出此时小灯泡的电流;
(3)滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时,根据U=I'(R1+RL)联立方程可得电源电压大小;
当E、F分别接B、D时,电路功率最小;
当E、F分别接A、C时,滑动变阻器调节至电流表示数为0.6A,此时总功率最大;
19.【答案】
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】根据平面镜成像规律作图 首先作出牙齿关于平面镜对称,牙齿的像到平面镜的距离和牙齿到平面镜的距离相等,连接像和人眼与平面镜交于一点,交点为入射点,一次连接人眼、交点和牙齿,如图所示:
【分析】根据平面镜成像作图
物体在平面镜中的像关于平面镜对称,像发出光线射入人眼。 首先作出牙齿关于平面镜对称,牙齿的像到平面镜的距离和牙齿到平面镜的距离相等,连接像和人眼与平面镜交于一点,交点为入射点,一次连接人眼、交点和牙齿
20.【答案】温度计的感温泡碰到了烧杯壁;减少热量散失,节省加热时间;A
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【详细解析】 (1)实验装置存在一个问题:温度计的感温泡与烧杯壁接触,这会导致温度测量结果不准确。(2)在实验过程中,为了减少热量损失并缩短加热时间,可以采用加盖烧杯的方法。
(3) 通过观察图像可以发现,水的冷却过程呈现先快后慢的特点:根据这个冷却规律,要使热奶茶达到最佳冷却效果,建议采用以下步骤: 最好的办法是先将滚烫的热茶自然冷却一会,然后加冷牛奶 ,对比方案A和方案B,方案A的冷却效果更优。
【分析】1、温度计的使用要求是温度计的玻璃泡要完全浸没在待测液体中,不碰壁、不接触底部;
2、缩短加热时间的方法为加盖、增加水的初始温度,减少水的质量;
3、水的冷却过程特点为温度下降先快后慢。
21.【答案】照相机;放大;虚
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【详细解析】(1)使用焦距为10.0cm的凸透镜,当蜡烛放置在光具座20.0cm刻度位置时,物距为30.0cm。由于物距(30.0cm)大于两倍焦距(2×10.0cm = 20.0cm),根据凸透镜成像规律,此时在光屏上会形成倒立、缩小的实像,这个成像特性与照相机的工作原理相同。(2)将蜡烛移动到光具座35.0cm刻度处时,物距变为15.0cm(计算方法:35.0cm - 20.0cm = 15.0cm)。此时物距介于一倍焦距(10.0cm)和两倍焦距(20.0cm)之间,根据成像规律会形成倒立、放大的实像,这个成像效果与投影仪的成像原理一致。
(3)蜡烛移至光具座45.0cm刻度位置时,物距减小为5.0cm(计算方法:45.0cm - 40.0cm = 5.0cm)。由于物距(5.0cm)小于焦距(10.0cm),此时凸透镜会形成正立、放大的虚像。由于虚像不能被光屏接收,因此无论如何移动光屏都无法在光屏上观察到像。
【分析】1、凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大
透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像,应用为投影仪;
物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
2、测量焦距的方法: 将凸透镜正对太阳光,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个 亮点,此时亮点与凸透镜中心的距离为焦距。
3、透镜成像试验:实验步骤:1)实验前,应调节凸透镜、蜡烛烛焰、光屏的中心大致在同一水平高度,环境越暗,物体反射光越明显,所以实验应在较暗的环境中进行;2) 点燃并蜡烛,在光屏上得到一个等大、清晰的烛焰的像,测量此时物到透镜的距离(焦距);3)移动蜡烛,观察像的变化
经过透镜光心的光心不会发生偏折,所以蜡烛变短通过光心的光线会折射到光屏上方,导致像向上移动。
22.【答案】不漏气;B;800;增加;密度;
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)当轻轻按压橡皮膜时,若U形管中的液面能够灵活升降,表明橡皮管内的空气对U形管左端液面施加了压力,说明装置密封性良好,没有漏气现象。
如果在使用压强计前发现U形管内液面已有高度差,正确的处理方法是:取下软管后重新安装。这样可以使U形管两侧上方的气压恢复平衡(都等于大气压),当橡皮膜未受压力时,两侧液面会自动恢复水平。其他方法如倒出或添加水都无法保证两侧气压的平衡,因此选项B是正确的。
(2)U形管两侧水面的高度差为:,由此可得橡皮管内气压与大气压的差值,即U形管两侧水柱产生的压强差约为:
(3)通过比较图②和图③的实验数据可以发现:在相同液体(密度相同)的情况下,深度越大,U形管液面高度差越大,说明液体内部压强随深度的增加而增大。
(4)通过比较图③和图④的实验数据可以发现:在相同深度下,液体密度越大,U形管液面高度差越大,说明在相同深度时,液体密度越大,其内部压强也越大。
(5)实验中,通过观察橡皮膜两侧的压强变化较为直观。要计算液体压强,需要使水和待测液体在橡皮膜处的压强相等。如图⑤所示,当橡皮膜保持水平时,说明两侧压强相等(p左=p右)。根据液体压强公式可得:,解得待测液体密度的表达式为:。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
23.【答案】;B;0.14;R2;0.625
【知识点】功率的测量实验;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)在使用伏安法测量小灯泡电功率的电路中,电源、开关、小灯泡、电流表和滑动变阻器应串联连接,电压表应并联在小灯泡两端。原图中存在连接错误:电流表并联在电路中,电压表串联在电路中。修正后的正确连接方式如图所示:
(2)当电路正确连接后闭合开关,若出现灯泡不亮且电流表无示数,表明电路存在断路故障;同时电压表有示数说明电压表与电源形成了通路,由此可判断故障原因可能是小灯泡断路。
(3)观察图乙电流表指针位置,该表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,测得电流值为0.14A。
(4)小灯泡额定电压:2.5V,电阻约:10Ω, 电源电压:6V,当灯泡正常发光时:
滑动变阻器两端电压:U滑 = 6V - 2.5V = 3.5V, 电路电流估算值:, 所需滑动变阻器阻值:,因此应选择规格为R2(20Ω 0.5A)的滑动变阻器。
(5) 当电压为2.5V时,对应电流为0.25A, 额定功率计算:。
【分析】1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路。
3、伏安法测电功率:调节变阻器的电阻,使得电灯泡的电压为额定电压,电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额,电流表串联在电路中,读出此时的电流I额,根据电功率公式P=U额I额计算分析;
4、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
5、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
24.【答案】解:(1)圆柱体重5N,将圆柱体浸没在水中,弹簧测力计的示数为3N,在水中时受到的浮力为:
(2)圆柱体重5N,底面积,竖直放在水平桌面上,对底部的压力大小等于重力大小,则圆柱体对水平桌面的压强为:
(3)将圆柱体浸没在水中,受到的浮力为2N,则圆柱体体积为:
圆柱体密度为:
圆柱体高度为:
①若圆柱体漂浮在液面上时,液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,此时液面上升的高度为:
已知,则根据可知,液体密度为:
液体密度小于物体密度,故圆柱体不可能漂浮,只能沉底。
②若圆柱体沉底,但只有部分浸没,液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,此时液面上升的高度为:
已知,则根据可知,液体密度为:
与题意相符,且此时装有液体的体积为:
则容器中液体的质量为:
③若圆柱体沉底,且全部浸没,液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,此时液面上升的高度为
已知,则根据可知,液体压强为:
与题意相符,且此时装有液体的体积为:
则容器中液体的质量为:
答:(1)求圆柱体浸没在水中时受到的浮力为2N;
(2)将圆柱体竖直放在水平桌面上,求圆柱体对水平桌面的压强p为2000Pa;
(3)容器中液体的质量为0.54kg或0.72kg。
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【分析】(1)根据称重法可得圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
(2)圆柱体竖直放在水平桌面上,根据固体压强公式可得圆柱体对水平桌面的压强;
(3)圆柱体的体积等于浸没在水中时排开液体的体积通过阿基米德原理可以得到圆柱体的体积,再根据体积公式得到圆柱体高;
松开后最终液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,可计算出浸在液体中的体积和液面变化高度;
利用液体压强公式计算得到容器中液体密度,和圆柱体密度相比较可知道是否沉底,根据体积公式求出容器中液体的体积,根据密度公式计算出容器中液体质量。
25.【答案】S极;2200W;25.1;20
【知识点】比热容的定义及其计算公式;欧姆定律及其应用;电功率的计算;电功与热量的综合计算;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)图甲中电流从电磁铁的上端外侧流入,由安培定则可知,电磁铁的下端为N极,上端的为S极;
(2)分析甲图可知,当衔铁与上方触点接通时,电路中只有R3工作,电热水器处于加热状态,
当衔铁与下方触点接通时,R3与R4串联,电热水器处于保温状态;加热时电热丝R3的功率为:
(3)电路处于加热状态,正常工作1小时,产生热量:
Q=W=Pt=2200W×3600s=7.92×106J
产生的热量80%被水吸收,则水吸收的热量为:
Q吸=Q×80%=7.92×106J×80%=6.336×106J
由Q吸=cmΔt变形得,水升高的温度为:
(4)如果将热水器中的水温设置为60℃,继电器衔铁被吸下来,此时控制电路中的电流刚好为0.2A,控制电路电压恒为6V,由欧姆定律可知此时控制电路的总电阻:
由图像可知,60℃时R1的阻值为10Ω,由串联电路电阻的特点可知,R2的阻值为:
R2=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω
故答案为:(1)S极;(2)2200W;(3)25.1;(4)20。
【分析】(1)根据螺线管中电流的方向结合安培定则判断电磁铁的南北极;
(2)由图甲先确定工作电路在加热和保温状态下的电路连接形式,然后由可知加热时电热丝R3的功率;
(3)根据Q吸=Q×80%求出水吸收的热量,利用Q=cmΔt求出水升高的温度;
(4)由图甲知控制电路为R1和R2组成的串联电路,当电磁铁电流达到0.2A时,继电器衔铁被吸下来,由欧姆定律得到此时控制电路的总电阻R,如果将电热水器水温设为60℃,由图乙知此时R1的阻值,由串联电路电阻规律可知R2的阻值应该调至多少。
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