【精品解析】北京市朝阳区2025年中考一模物理试题

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北京市朝阳区2025年中考一模物理试题
1.(2025·朝阳模拟)汽车上安装有卫星导航系统,汽车与卫星之间的通信利用的是(  )
A.超声波 B.电磁波 C.次声波 D.电流
【答案】B
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】汽车与卫星之间在实现定位、导航和授时服务时,主要是利用电磁波传递信息的。
故选 B。
【分析】根据电磁波的特点和应用判断。
2.(2025·朝阳模拟)调节收音机的音量,是为了改变声音的(  )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【答案】B
【知识点】响度及响度与振幅的关系
【解析】【分析】根据对响度的理解,可知生活中说的调节音量就是指改变声音的响度.
故选B.
【点评】了解生活中常说的词是指声音的什么特性:音量是指响度,音高是指音调,高保真是指音色,音品也指音色
3.(2025·朝阳模拟)电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害。关于安全用电,下列说法正确的是(  )
A.可以用湿手按已接电源的插座上的开关
B.可以在未断开电源开关的情况下更换灯泡
C.只要不接触高压带电体就不会触电
D.及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A选项分析:生活用水具有导电性,若用湿手触碰已通电的插座开关,可能导致触电事故,因此该行为是错误的。B选项分析:在未切断电源的情况下直接更换灯泡,可能导致人体与火线接触,从而引发触电危险,故该操作不正确。
C选项分析:接近高压带电体可能引发高压电弧触电,即使接触低压带电体也存在触电风险,都会对人体造成伤害,因此该说法错误。
D选项分析:超过使用期限的插座、导线和电器可能出现绝缘层破损,使用时容易导致触电或短路等安全事故,必须及时更换,该说法正确。
正确答案:D。
【分析】家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电。
4.(2025·朝阳模拟)如图所示,封闭的玻璃容器中有少量碘颗粒,向容器浇热水,可以看到固态的碘受热后,容器内充满了紫色的碘蒸气。上述过程中发生的物态变化名称是(  )
A.熔化 B.液化 C.升华 D.凝华
【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点;液化及液化放热;升华及升华吸热
【解析】【解答】观察到瓶内出现紫色气体,这是由于固态碘直接转变为碘蒸气并扩散到整个瓶子中。这一现象表明碘经历了升华过程(由固态直接变为气态)。
正确答案为:
【分析】升华为固态直接变为液态,会吸收能量,如雪人变小。
5.(2025·朝阳模拟)如图所示的是端午节赛龙舟时的情境,鼓手在船上击鼓,队员奋力划船。下列说法正确的是(  )
A.以鼓为参照物,龙舟是静止的
B.以河岸为参照物,鼓是静止的
C.以龙舟为参照物,水是静止的
D.以河岸为参照物,龙舟是静止的
【答案】A
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】A.选择鼓作为参照物时,龙舟相对于鼓的位置没有发生变化,因此龙舟是静止的,该选项正确;
B.以河岸为参照系时,鼓的位置发生改变,说明鼓是运动的,原解析中"错误"的判断是正确的;
C.当选择龙舟作为参照物时,水的位置发生相对变化,水呈现运动状态,原解析"错误"的判断正确;
D.以河岸为参照系观察龙舟时,龙舟位置发生变化,说明龙舟是运动的,原解析"错误"的判断正确。
综上所述,只有选项A的表述完全正确。
【分析】物体相对运动:物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物运动,物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物静止。
6.(2025·朝阳模拟)如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是(  )
A.手在墙上形成的“影子”
B.国家大剧院在水中的“倒影”
C.花在透镜下的“放大像”
D.月亮在水中的“像”
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;凸透镜成像的应用
【解析】【解析】A项:手影的形成是由于光的直线传播特性,光线被手阻挡后无法继续传播,在墙上形成阴影。这属于光的直线传播现象,与题目要求的"折射"不符。
B项:国家大剧院在水中的倒影是平面镜成像原理,属于光的反射现象。水面相当于平面镜,反射光线进入人眼形成虚像。
C项:凸透镜将花朵形成的放大虚像,是通过光的折射实现的。当物体位于凸透镜焦距以内时,折射光线反向延长线相交形成正立放大的虚像,符合题目要求的"折射"条件。
D项:水中月亮的"倒影"同样是平面镜成像现象,属于光的反射范畴。
综上,只有C选项描述的现象是由光的折射形成的,因此正确答案为C。
【分析】1、光的反射:光在同种介质中传播,经过反射面,入射光线会发生反射的现象,如平面镜成像,湖面倒影
2、光的折射:光经过不同介质时,入射光线会发生偏折,如:光的色散(太阳光经过三棱镜折射会发生光的色散)、海市蜃楼
3、光的直线传播:光在同种均匀介质中传播的现象,如激光射线、影子的形成、日食、小孔成像。
7.(2025·朝阳模拟)关于图中所示的实例,下列说法正确的是(  )
A.背包的背带做得较宽,是为了增大压强
B.三峡船闸工作时,是利用连通器的原理
C.吸盘式挂钩吸在墙壁上,是因为分子间存在引力
D.乘客需在安全线外等候列车进站,是因为列车周围的空气流速快压强大
【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用;连通器原理及其应用;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解析】A选项:书包背带加宽的设计,是在压力不变的情况下,通过增加受力面积来降低压强(公式:),因此该说法不正确。
B选项:三峡船闸的工作原理符合连通器特征(闸室与上下游形成连通系统),该说法正确。
C选项:吸盘挂钩能附着在墙面上,是由于吸盘内部气压()小于外部大气压(),形成压力差所致,故原说法错误。
D选项:列车进站时安全线的设置原理是:列车周围空气流速()大导致压强()减小(伯努利原理),与站台区域形成气压差,若乘客越过安全线可能被"吸入",因此原说法错误。
综上所述,正确答案为B。
【分析】1、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;
2、 连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸;
3、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
8.(2025·朝阳模拟)如图所示,夹核桃时,用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆,下列说法正确的是(  )
A.杠杆的支点在N点 B.核桃受到的压力为阻力
C.手对杠杆的压力为动力 D.该杠杆为费力杠杆
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】根据图示分析,在使用核桃夹时,支点位于M点。其中:核桃对核桃夹的作用力为阻力,手对核桃夹的作用力为动力由于动力臂长度大于阻力臂长度,符合省力杠杆的原理,因此选项ABD均不正确。
正确答案为C。
【分析】省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等壁杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。
9.(2025·朝阳模拟)如图所示的是一种便携式按压手电筒,使用时按压手柄,内部的齿轮就会带动磁体转动,使小灯泡发光。如图所示的实验中与上述工作原理相同的是(  )
A.磁极间有相互作用
B.通电导线周围存在磁场
C.通电导体在磁场中受力
D.电磁感应现象
【答案】D
【知识点】磁场;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;电磁感应
【解析】【解答】按压手电筒的工作原理是通过按压手柄使磁体与线圈产生相对运动,从而在线圈中产生感应电流,使小灯泡发光。这一过程利用了电磁感应原理。
A.磁极间的相互作用(同名磁极相斥,异名磁极相吸)与电磁感应无关,因此A选项不符合题意;
B.通电导线周围存在磁场(电生磁现象)与电磁感应原理不同,因此B选项不符合题意;
C.通电导线在磁场中受力是电动机的工作原理,与电磁感应无关,因此C选项不符合题意;
D.图中展示的是电磁感应现象,其原理与按压手电筒相同,因此D选项符合题意。
正确答案是 D。
【分析】1、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象,实例:发电机、 POS机读出信息;
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转;
3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机;
4、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
10.(2025·朝阳模拟)2024年11月4日,“神舟十八号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为和,降落伞对返回舱的拉力为,空气对返回舱的阻力为f,则下列说法正确的是(  )
A.
B.
C.在这段时间内返回舱的机械能保持不变
D.在这段时间内返回舱的重力势能转化为动能
【答案】A
【知识点】机械能及其转化;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】对返回舱进行受力分析,它受到三个力的作用:降落伞对返回舱的向上拉力 F,空气对返回舱的向上阻力 f,返回舱的重力 G2,当返回舱匀速下落时,受力平衡,满足平衡方程:,因此选项A正确,B错误。在运动过程中:返回舱匀速下落,速度不变,动能不变,高度降低,重力势能减小,机械能(动能+势能)减小,转化为内能,故选项CD错误。
正确答案是A。
【分析】力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用;
机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
11.(2025·朝阳模拟)速热式热水器由于其节能环保(相比储热式热水器省电15%~30%),安全性高,深受人们喜爱。如图所示的是小阳家安装的厨房用速热式热水器,其额定电压为220V、额定功率为4kW。小阳冬天洗碗筷一次,用温热水流的时间平均约为60s。则1度电可以让小阳用温热的水洗碗筷的次数是(  )
A.4次 B.8次 C.15次 D.25次
【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】速热式热水器的额定功率为4kW,用它洗一次碗筷的时间为60秒。计算消耗的电能:首先将时间转换为小时:60秒等于小时。电能计算公式为,因此,洗一次碗筷消耗度电。要计算1度电(1kW·h)可以洗多少次碗筷:,所以,1度电可以洗15次碗筷。正确答案是C选项。
【分析】功率的计算:公式为W=Pt。
12.(2025·朝阳模拟)如图所示是一个自动控温烧制炉的简化电路。、是烧制炉内加热电阻,的阻值为44Ω,的阻值为198Ω,是变阻器,是电磁铁线圈的电阻。控制电路使用温差电源,电源的热点探头放在炉内,冷点探头放在20℃的恒温箱中,它提供的电压与两探头间的温度差成正比。工作电路的电压为220V,闭合开关、,衔铁与触点A接触。当电磁铁线圈中的电流达到0.02A时,衔铁才能被吸下与触点B接触。测试该装置时,第一次调节的阻值为40Ω,当炉内温度为40℃时,衔铁被吸下;第二次调节的阻值为190Ω,当炉内温度为100℃时,衔铁被吸下。下列说法正确的是(  )
A.衔铁与触点B接触,工作电路为加热状态
B.工作电路的保温功率约为244W
C.当温差电源两端电压为10V时,此时炉内温度不超过200℃
D.为了控制炉内温度不超过150℃,应该将调到315Ω
【答案】D
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A选项分析:根据电路图可知:当衔铁与触点B接触时,R1和R2串联接入工作电路,总电阻较大。根据功率公式可知,此时总功率较小,处于保温状态。当衔铁与触点A接触时,只有R1工作,电路电阻较小,功率较大,处于加热状态。因此A选项说法错误。
B选项计算:保温功率计算公式为: ,计算结果与选项不符,故B错误。
C选项推导:设温差电源电压与温差关系为: ;根据题目信息可知建立方程组:, ,解以上两式得,电磁铁线圈的电阻,k=0.05V/℃ ,当电压为10V时: ,解得温差200℃,对应炉温220℃,与选项不符,故C错误。
D选项验证:当炉温150℃(温差130℃)时: 此时有,解得R=315Ω,与选项相符,故D正确。
综上所述,正确答案为D。
【分析】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;
电功率的计算:公式为。
13.(2025·朝阳模拟)如图所示,关于下列几个热学实验的说法正确的是(  )
A.图甲,即使二氧化氮的密度大于空气的密度,抽掉玻璃板,也能发生扩散现象
B.图乙,两个压紧的铅块能吊起一个重物,说明分子之间存在引力
C.图丙,木塞被冲出,说明利用内能可以做功,此过程与热机的做功冲程相似
D.图丁,在相同条件下加热水和食用油,发现食用油温度升高较多,说明食用油吸收热量多
【答案】A,B,C
【知识点】热机;探究不同物质的吸热能力;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.实验现象表明不同气体(如空气与二氧化氮)经过一段时间后能自发混合均匀,这种现象称为扩散。扩散现象证实了分子在永不停息地做无规则运动,故A正确;
B.压紧的铅块能吊起重物,说明固体分子间存在相互作用的引力,故B正确;
C.试管内水蒸气推动塞子做功的过程,实现了内能向机械能的转化,这与热机做功冲程的能量转化原理一致,故C正确;
D.比较不同物质吸热能力时,必须控制质量相同。实验中食用油温度升高较多,但因质量不确定,故不能得出吸热多少的结论,故D错误。
正确答案为ABC。
【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、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快;
3、做功冲程:活塞下移,火花塞点燃,内能转化为机械能;
4、比较不同物质吸热能力的原理为Q=cm,需要知道质量、温度变化量进行比较。
14.(2025·朝阳模拟)冰壶运动是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。比赛时,当冰壶离开投掷队员手后在水平冰面上滑行,其他队友在冰壶前用冰壶刷用力擦冰面的过程中,下列说法正确的是(  )
A.冰壶运动的速度逐渐增大
B.冰壶继续向前运动是由于冰壶具有惯性
C.运动员通过增大压力的方法使冰壶受到的摩擦力增大
D.运动员通过做功的方式使冰的内能增大、温度升高
【答案】B,D
【知识点】做功改变物体内能;力的作用效果;惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A选项分析:冰壶在运动过程中受到摩擦阻力的作用,导致其速度逐渐减小,因此选项A是错误的。
B选项分析:根据惯性定律,所有物体都具有保持原有运动状态的特性。被掷出的冰壶能继续向前运动正是由于其惯性作用,故选项B正确。
C选项分析:运动员刷冰的主要作用是使冰面少量熔化形成水膜,从而减小接触面的摩擦,因此"减小摩擦"的说法是正确的,但选项C表述为"错误"显然不正确。
D选项分析:运动员通过刷冰做功增加冰的内能,使其温度升高达到熔点而熔化,这个解释是正确的,因此选项D正确。
综上所述,正确答案为B、D。
【分析】惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
15.(2025·朝阳模拟)水下机器人也称无人遥控潜水器,是一种工作于水下的极限作业机器人。如图所示,是某型号水下机器人。已知该机器人的体积为1.2×10-2m3(体积不变,含机械臂),内部水舱的容积为4×10-3m3,水舱未充水时机器人的质量为10.8kg。海底散落了一些物体(未与水底紧密接触),需机器人潜入海底用机械臂进行打捞。机器人下水前,先将水舱充满水,再在外部加装浮块(每个浮块质量均为0.5kg,体积均为1×10-3m3),下潜到打捞物体的位置,机械臂抓住物体,然后排空水舱中的水,机器人上浮完成打捞任务。下列说法正确的是(海水的密度ρ海=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)(  )
A.若打捞物体的质量为7kg、体积为4×10-3m3,则加装4个浮块可以完成打捞任务
B.若打捞物体的质量为7kg、体积为4×10-3m3,则加装6个浮块可以完成打捞任务
C.若打捞物体的质量为6kg、体积为1×10-3m3,则加装5个浮块可以完成打捞任务
D.若打捞物体的质量为6kg、体积为1×10-3m3,无论加装几个浮块都无法完成打捞任务
【答案】A,D
【知识点】重力及其大小的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】选项AB分析:当打捞物体的质量为7kg、体积为4×10-3m3时,根据阿基米德原理和重力平衡条件可得:,代入具体数值计算:
解得n=3.6,因此至少需要4块浮块。打捞前的浮力计算:
充满水后的总重力:
此时重力大于浮力,可以下沉完成打捞。若使用6块浮块,打捞前的浮力为180N,总重力为178N,此时重力小于浮力,无法下沉打捞。因此选项A正确,B错误。
选项CD分析:当打捞物体的质量为6kg、体积为1×10-3m3时,通过类似计算可得至少需要8块浮块。打捞前的浮力为200N,充满水后的总重力为188N,此时重力小于浮力,无法完成打捞。因此选项D正确,C错误。
最终正确答案为AD。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、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。
16.(2025·朝阳模拟)
(1)如图甲所示,温度计的示数为   ℃;
(2)图乙所示,一束光贴着垂直于平面镜的纸板,从A点射到平面镜上的O点,ON是法线,入射角∠AON=45°。已知纸板上∠NOB=30°,∠NOC=45°,∠NOD=60°。则入射光线AO的反射光线将沿着图中   方向射出。
【答案】(1)34
(2)OC
【知识点】温度及温度计的使用与读数;光的反射定律
【解析】【解答】(1)根据图甲所示,温度计的最小刻度为1℃,液柱位于0刻度线以上,表示温度高于零度,当前读数为34℃。
(2)根据光的反射定律,反射角(∠NOC)与入射角相等。已知入射角为45°,因此反射角同样为45°。图中OC代表反射光线,入射光线AO经反射后将沿OC方向传播。
【分析】1、温度计的原理及使用方法:温度计的之作用原理为热胀冷缩,读数时,需确定分度值,视线平行液柱所对应的刻度线。
反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
(1)由图甲知,温度计的分度值为1摄氏度,玻璃管内液柱在0刻度线之上,为零上,示数为34摄氏度。
(2)在光的反射中,反射角等于入射角,而入射角为45度,则反射角也为45度,所以∠NOC为反射角,OC为反射光线,入射光线AO的反射光线将沿图中OC方向射出。
17.(2025·朝阳模拟)小京测量金属块的密度时,先将金属块放在调节好的天平上测量其质量,天平平衡后,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则金属块的质量为   g。再将金属块用细线系好放进盛有40mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图乙所示的位置,则金属块的体积为   。该金属块的密度为   g/。
【答案】54;20;2.7
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量
【解析】【解答】根据图甲,砝码的质量为50g,游码对应的质量为4g,金属块的质量为m=50g+4g=54g,
乙图中,根据量筒中液面位置,金属块和水的总体积为60mL,金属块的体积为
V=60mL-40mL=20mL=20cm3;
计算金属块的密度为:。
【分析】根据天平上砝码和游码位置,测量质量;根据量筒液面位置,测量体积;根据,计算密度。
18.(2025·朝阳模拟)小阳在探究水沸腾前后温度随加热时间变化的特点时,进行了如下实验∶用如图甲所示的装置给一定质量的水加热,当水温为90℃时,每隔1min记录一次水的温度,从计时开始,经4min水沸腾。
(1)图   (选填“乙”或“丙”)是水沸腾时气泡上升过程大小变化的情况;
(2)小阳测量并记录的实验数据如下表所示,请你根据表中的数据归纳出实验结论:水在沸腾前,   ;水在沸腾过程中,   。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 98 98
【答案】(1)乙
(2)随加热时间增加温度升高;随加热时间增加温度不变
【知识点】沸腾及沸腾条件;探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)水沸腾前,气泡内的水蒸气在上升过程中会发生液化现象,导致气泡体积逐渐减小;而当水沸腾时,会产生大量气泡,这些气泡在上升过程中体积会不断增大。因此,图乙展示的是水沸腾过程中气泡上升时体积增大的情况。
(2)根据实验数据表显示,水在沸腾前的三分钟加热过程中,吸收热量使温度从90℃逐渐升高至96℃;从第四分钟开始沸腾后,虽然继续吸收热量,但温度保持98℃不变。这表明:水在沸腾前,随着加热时间的增加,温度会持续上升;而在沸腾过程中,尽管加热时间增加,温度却保持不变。
【分析】水沸腾的温度时间特性:水到达沸点时的特点为加热但温度保持不变,气泡由小变大;标准大气压下水的沸点为100℃,低于标准气压,沸点低于100℃。
(1)水沸腾前气泡中的水蒸气,上升过程发生液化,气泡体积越来越小;水沸腾时产生大量气泡,气泡在上升时体积越来越大。故图乙是水沸腾时气泡上升过程大小变化的情况。
(2)[1][2]实验数据表所示水在沸腾前加热三分钟吸收热量温度从90摄氏度逐渐高到96摄氏度,从第四分钟开始沸腾时吸收热量温度保持98摄氏度不变。水在沸腾前,随加热时间增加温度升高;水在沸腾过程中,随加热时间增加温度不变。
19.(2025·朝阳模拟)小阳用如图所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向;仅将电源正负极对调后连入电路,如图乙所示,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向(小磁针涂黑的一端是N极)。
(1)该实验中通电螺线管外部磁场的方向是通过   来反映的;
(2)该实验中仅将电源正负极对调后连入电路的目的是   ;
(3)依据图甲、乙所示的现象可以得出的结论是   。
【答案】(1)小磁针静止时N极的指向
(2)改变通电螺线管中的电流方向
(3)通电螺线管外部的磁场方向与通电螺线管中的电流方向有关
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断;探究通电螺线管外部磁场的方向
【解析】【解答】(1)根据磁场方向的定义,小磁针N极所指方向即为该点磁场方向。因此,通过观察小磁针静止时N极的指向,可以确定螺线管外部磁场的方向。
(2)交换电源正负极会改变电路中的电流方向,进而使通电螺线管内部的电流方向发生反转。
(3)实验现象表明,当通电螺线管的电流方向改变时,小磁针的指向也随之改变。由此可得结论:通电螺线管外部磁场方向取决于螺线管中的电流方向。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;
磁场的方向可通过小磁针的指向来判断。
(1)因为小磁针在磁场中N极的指向与该处磁场的方向相同,所以可以通过小磁针静止时N极的指向来反映螺线管外部的磁场方向。
(2)将电源正负极对调后,将改变电流的流向,从而改变通电螺线管中的电流方向。
(3)由图可知,当通电螺线管中的电流方向发生改变后,小磁针的指向发生了改变,所以可以得出的结论是通电螺线管外部的磁场方向与通电螺线管中的电流方向有关。
20.(2025·朝阳模拟)小阳通过实验探究凸透镜成实像时像的高度与物距是否有关。实验器材有:光具座、凸透镜、光屏、高度为H的光源和刻度尺。
(1)实验中刻度尺的作用是   ;
(2)实验中测得物距为u1时,像高为h1;物距变为u2时,像高为h2。由h1   h2,可以说明像的高度与物距有关;
(3)小阳想通过实验进一步判断光源通过凸透镜所成的实像是放大的实像还是缩小的实像,其判断方法是   。
【答案】(1)测量像高
(2)
(3)比较像高与光源的高度的关系
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)实验中,像高的测量是使用刻度尺完成的,而物距和像距的数值可以直接从光具座上的刻度读取。
(2)根据实验数据可以看出,不同的物距会导致不同的像高,即,这说明像的高度与物距之间存在一定的关系。
(3)要判断凸透镜所成实像是放大还是缩小,可以将成像与光源直接进行对比:当像的尺寸比光源大时,属于放大像;当像的尺寸比光源小时,则属于缩小像。
【分析】凸透镜成像规律:物距大于二倍焦距,像距介于一倍焦距和二倍焦距之间,像成倒立的缩小的实像,例子有照相机;
物距介于一倍焦距和二倍焦距,像距大于二倍焦距,像成倒立的放的实像,如投影仪;
物距等于一倍焦距不成像,物距小于小倍焦距,成正立、放大的虚像,例子有放大镜。
(1)实验中,需要测量像高,使用刻度尺来测量像高,而物距与像距,一般在光具座上读出。
(2)实验中,物距不同时,对应的像高不同,即,说明像的高度与物距有关。
(3)要判断通过凸透镜所成的实像是放大的,还是缩小的,将所成的像与光源比较,当像比光源大,则是放大的,像比光源小,则是缩小的。
21.(2025·朝阳模拟)如图所示,小阳利用满足实验要求的弹簧测力计、实心圆柱体(标有均匀刻度线,相邻刻度线之间的体积为20cm3)以及盛有适量液体的容器,探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的定量关系,实验测得的数据如下表所示。
物体浸入液体中的体积 0 20 40 60 80 100
弹簧测力计的示数 4.8 4.6 4.4 4.2 4.0 3.8
物体受到的浮力
(1)物体浸没时受到的浮力为   N。
(2)分析实验数据可以得到的结论是   。
(3)当物体所受的浮力大小为0.5N时,物体浸入液体中的体积为   cm3。
【答案】(1)1.0
(2)当液体密度一定时,物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积成正比
(3)50
【知识点】浮力大小的计算;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)实心圆柱体的体积为100cm3,其表面标有均匀刻度线,相邻刻度线间的体积差为20cm3。根据表格数据,物体完全浸没时弹簧测力计读数为3.8 N,而物体在空气中的重力为4.8 N。由称重法可得浮力大小: F浮=4.8N 3.8N=1.0N;
(2)表中数据显示,随着物体浸入液体体积的增大,测力计示数逐渐减小。根据称重法可知,浮力随浸入体积增大而增大,且每增加20cm3浸入体积,浮力增大0.2 N。由此得出结论: 当液体密度一定时,物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积成正比。
(3)由(2)的规律可知,浮力与浸入体积成正比关系,比例系数为0.2 N/20cm3=0.01 N/cm3。因此当浮力为0.5 N时,对应的浸入体积为: 对应的浸入体积为50cm3。
【分析】称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大。
(1)实心圆柱体标有均匀刻度线,相邻刻度线之间的体积为20cm3,实心圆柱体体积为100cm3,可知由表中可知物体完全浸没时,弹簧测力计示数为3.8 N,而物体在空气中的重力为4.8 N,因此完全浸没时的浮力F浮=4.8N 3.8N=1.0N
(2)分析表中数据发现,随着物体浸入液体中的体积增大,测力计示数随之减小,根据称重法可知,物体受到的浮力在增大,且物体浸入液体中的体积每增加20cm3,物体受到的浮力增大0.2N,可得结论:当液体密度一定时,物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积成正比。
(3)已由上述分析知,当液体密度一定时,物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积成正比。且物体浸入液体中的体积每增加20cm3,物体受到的浮力增大0.2N,因此易得浮力为0.5N时,对应的浸入体积为50cm3。
22.(2025·朝阳模拟)水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺、分别装有适量水和盐水的烧杯。请你利用上述实验器材,设计一个实验证明:液体内部压强跟液体密度有关。写出主要实验步骤,画出实验数据记录表格。
【答案】解:实验步骤:① 将微小压强计的探头浸入水中10cm深度处,测量并记录U形管两侧液面的高度差,同时记录水的密度和值到数据表格中。
② 将探头移至盐水中相同深度(10cm),测量并记录U形管新的高度差,同时记录盐水密度和对应的值。
实验数据记录表:
   
   
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】实验步骤:① 将微小压强计的探头浸入水中10cm深度处,测量并记录U形管两侧液面的高度差,同时记录水的密度和值到数据表格中。
② 将探头移至盐水中相同深度(10cm),测量并记录U形管新的高度差,同时记录盐水密度和对应的值。
实验数据记录表:
   
   
【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·朝阳模拟)如图所示,是小阳设计的烟雾报警电路。电源两端电压保持不变,电阻是光敏电阻,其阻值随烟雾浓度的增大而增大是滑动变阻器。当电压表示数大于某一值时,就会触发报警。经过测试发现该烟雾报警装置过于灵敏,请分析说明如何调节滑动变阻器降低烟雾报警装置的灵敏度。
【答案】解:由电路图分析可知,电阻R1与R2串联连接,电压表测量的是R1两端的电压。根据串联电路的分压特性,在串联电路中,阻值较大的电阻会分得更多的电压。
题目说明R1的阻值会随烟雾浓度增加而增大。当烟雾浓度升高时,R1的阻值增大,根据分压原理,R1两端的电压(即电压表示数)也会随之增大。当这个电压超过设定值U0时,就会触发报警。
要降低报警灵敏度,意味着需要更高的烟雾浓度才能触发报警,也就是需要更大的烟雾浓度才能使电压表示数达到U0。
根据串联电路电压关系U=U1+U2和欧姆定律,在电源电压U保持不变的情况下,如果增大R2的阻值,电路总电阻R=R1+R2会增加,导致电路电流I减小。
根据U1=IR1的关系式,虽然R1阻值随烟雾浓度增加而增大,但由于电流I减小,会使R1两端电压(电压表示数)的增长速度变慢。这样就需要更高的烟雾浓度才能使电压表示数达到U0,从而实现降低报警灵敏度的目的。因此,应将滑动变阻器R2的滑片向右移动,以增大R2接入电路的阻值。
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图分析可知,电阻R1与R2串联连接,电压表测量的是R1两端的电压。根据串联电路的分压特性,在串联电路中,阻值较大的电阻会分得更多的电压。
题目说明R1的阻值会随烟雾浓度增加而增大。当烟雾浓度升高时,R1的阻值增大,根据分压原理,R1两端的电压(即电压表示数)也会随之增大。当这个电压超过设定值U0时,就会触发报警。
要降低报警灵敏度,意味着需要更高的烟雾浓度才能触发报警,也就是需要更大的烟雾浓度才能使电压表示数达到U0。
根据串联电路电压关系U=U1+U2和欧姆定律,在电源电压U保持不变的情况下,如果增大R2的阻值,电路总电阻R=R1+R2会增加,导致电路电流I减小。
根据U1=IR1的关系式,虽然R1阻值随烟雾浓度增加而增大,但由于电流I减小,会使R1两端电压(电压表示数)的增长速度变慢。这样就需要更高的烟雾浓度才能使电压表示数达到U0,从而实现降低报警灵敏度的目的。因此,应将滑动变阻器R2的滑片向右移动,以增大R2接入电路的阻值。
【分析】1、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;
2、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.(2025·朝阳模拟)阅读《电磁弹射起飞》回答问题。
电磁弹射起飞
我国新一代航母引发了全球关注,外界关注的重点聚焦在舰载机电磁弹射起飞上。
由于航母甲板空间有限,不能提供足够长的跑道助跑,舰载机起飞方式目前普遍采用滑跃式和弹射式。滑跃式起飞是利用在航母甲板前端的一段上翘的滑跃甲板帮助飞机获得足够的升力离舰起飞。这种方式技术要求低,建造成本低,但无法以满载状态起飞,起飞效率受限,无法有效执行大规模机群任务。弹射式起飞是利用动力装置驱动藏于航母内部的弹射车,从而带动舰载机在短距离内起飞,如图甲所示。
根据动力的不同,弹射起飞又可分为蒸汽弹射和电磁弹射。蒸汽弹射主要利用蒸汽的压力推动活塞驱动弹射车。电磁弹射则是利用直线电机和储能装置产生电磁力推动弹射车。如图乙所示,是某种直线电机驱动弹射车的原理示意图。轨道上布设有电磁铁,弹射车前进的原因主要是固定在车内部的电磁铁被前方轨道上距离最近的电磁铁吸引,同时又被后方轨道上距离最近的电磁铁排斥,这个吸引力和排斥力的合力方向向前。以电磁铁B为例,此时B处于电磁铁3和4之间的位置,离它最近的轨道上的电磁铁3对它有吸引力,电磁铁4对它有排斥力,这两个力对B的合力方向向前。当弹射车前进“一格”时,轨道两侧电磁铁中的电流方向改变,电磁铁的极性随之发生改变,弹射车受到的合力方向不变。弹射车每前进“一格”,轨道上电磁铁的极性就改变一次,如此往复,弹射车便可以持续加速前进了。
电磁弹射原理简单,其主要的技术难点在于供电和储能技术。我国新一代航母的电磁弹射系统采用了我国自主研发的中压直流供电系统和超级电容储能装置,可让甲板的三个起飞点同时具备满载起飞能力,大大加强了舰载机执行大规模机群任务的能力。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)电磁弹射起飞相较于滑跃式起飞的优点主要是   ;(只写一个优点即可)
(2)图乙所示的直线电机轨道上的电磁铁采用   方法使弹射车获得持续动力加速前进;
(3)图乙中弹射车上的电磁铁B受到轨道上的电磁铁2、3、4、5的作用时,判断电磁铁2和5对B的合力的方向,并说明B受这四个力的合力方向仍然向前的原因   。
【答案】(1)提高起飞效率
(2)改变电磁铁中电流的方向
(3)轨道上的电磁铁2和5对弹射车上的电磁铁B的合力方向向后;由于轨道上的电磁铁2和5距离弹射车上的电磁铁B较远,对B产生的合力小于电磁铁3和4对B产生的合力
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】(1)滑跃式起飞由于无法以满载状态起飞,导致起飞效率较低;相比之下,电磁弹射起飞能够实现满载起飞,因此其优势在于能够显著提升起飞效率。
(2)根据短文描述,当弹射车前进一格时,轨道两侧电磁铁中的电流方向会发生改变,从而使得电磁铁的极性也随之变化。因此,图乙中直线电动机轨道上的电磁铁通过改变电流方向的方式,为弹射车提供持续的动力并使其加速前进。
(3)轨道上的电磁铁2和5对弹射车上的电磁铁B施加的合力方向是向后的;但由于电磁铁2和5与B的距离较远,它们对B产生的合力小于电磁铁3和4对B产生的合力。因此,这四个力的最终合力方向仍然是向前的。
【分析】力的合成与应用:两个力在同一直线上,方向相反,合力为两个力的代数差,方向相同,合力为两个力的代数和。
电磁铁磁性的有无与电流的通断有关,磁性强弱与两个因素有关:线圈匝数多少、电流大小。
(1)滑跃式起飞无法以满载状态起飞,起飞效率受限,而电磁弹射起飞具备满载起飞能力,所以电磁弹射起飞的优点是提高起飞效率。
(2)由短文知,弹射车前进一格,轨道两侧电磁铁中的电流方向改变,电磁铁的极性随之发生改变,所以图乙中的直线电动机轨道上电磁铁采用改变电磁铁中电流的方向方法使弹射车获得持续动力加速前进。
(3)轨道上的电磁铁2和5对弹射车上的电磁铁B的合力方向向后;由于轨道上的电磁铁2和5距离弹射车上的电磁铁B较远,对B产生的合力小于电磁铁3和4对B产生的合力,因此这四个力的合力方向仍然向前。
25.(2025·朝阳模拟)为开展科技活动,小阳设计了一个用开关S2控制阻值为R1的电阻两端电压的工作电路,如图甲所示,电源电压恒为18V。此外,利用实验测得通过R1的电流与其两端电压的关系如图乙所示。求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)闭合开关S1,要使S2断开时R1两端的电压变为16V,电阻R2的阻值。
【答案】(1)解:由乙图可得电阻R1的阻值。
(2)解:闭合开关S1,S2断开时、串联,两端的电压变为16V,电阻两端的电压
电路中的电流;电阻的阻值。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由乙图可得电阻R1的阻值;
(2)闭合开关S1,S2断开时、串联,两端的电压变为16V,电阻两端的电压,电路中的电流,电阻的阻值。
(1)由乙图可得电阻R1的阻值
(2)闭合开关S1,S2断开时、串联,两端的电压变为16V,电阻两端的电压
电路中的电流
电阻的阻值
26.(2025·朝阳模拟)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,小阳站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以0.25m/s的速度匀速上升,人对绳子的拉力F所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知物体A重300N,小阳重500N,他双脚站立时与地面的接触面积为400cm2。求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)小阳对地面的压强。
【答案】(1)解:由图像可得,所做总功时,所用时间为4s,则所做的有用功
机械效率;
(2)jie :运动4s,物体移动的距离h=vt=0.25m/s×4s=1m
由图甲知,滑轮组承重绳子为2根,绳子端移动的距离s=2h=2×1m=2m
绳端所受拉力
对人进行受力分析,如图1所示
整个装置处于平衡状态,则有
而,所以地面对人的支持力
人对地面的压力,所以小阳对地面的压强.
【知识点】压强的大小及其计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】(1)由图像可得,所做总功时,所用时间为4s,则所做的有用功,机械效率;
(2)运动4s,物体移动的距离h=vt;由图甲知,滑轮组承重绳子为2根,绳子端移动的距离s=2h;
绳端所受拉力,对人进行受力分析,如图1所示
整个装置处于平衡状态,则有
而,所以地面对人的支持力,人对地面的压力,所以小阳对地面的压强。
(1)由图像可得,所做总功时,所用时间为4s,则所做的有用功
机械效率
(2)运动4s,物体移动的距离h=vt=0.25m/s×4s=1m
由图甲知,滑轮组承重绳子为2根,绳子端移动的距离s=2h=2×1m=2m
绳端所受拉力
对人进行受力分析,如图1所示
整个装置处于平衡状态,则有
而,所以地面对人的支持力
人对地面的压力,所以小阳对地面的压强
1 / 1北京市朝阳区2025年中考一模物理试题
1.(2025·朝阳模拟)汽车上安装有卫星导航系统,汽车与卫星之间的通信利用的是(  )
A.超声波 B.电磁波 C.次声波 D.电流
2.(2025·朝阳模拟)调节收音机的音量,是为了改变声音的(  )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
3.(2025·朝阳模拟)电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害。关于安全用电,下列说法正确的是(  )
A.可以用湿手按已接电源的插座上的开关
B.可以在未断开电源开关的情况下更换灯泡
C.只要不接触高压带电体就不会触电
D.及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
4.(2025·朝阳模拟)如图所示,封闭的玻璃容器中有少量碘颗粒,向容器浇热水,可以看到固态的碘受热后,容器内充满了紫色的碘蒸气。上述过程中发生的物态变化名称是(  )
A.熔化 B.液化 C.升华 D.凝华
5.(2025·朝阳模拟)如图所示的是端午节赛龙舟时的情境,鼓手在船上击鼓,队员奋力划船。下列说法正确的是(  )
A.以鼓为参照物,龙舟是静止的
B.以河岸为参照物,鼓是静止的
C.以龙舟为参照物,水是静止的
D.以河岸为参照物,龙舟是静止的
6.(2025·朝阳模拟)如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是(  )
A.手在墙上形成的“影子”
B.国家大剧院在水中的“倒影”
C.花在透镜下的“放大像”
D.月亮在水中的“像”
7.(2025·朝阳模拟)关于图中所示的实例,下列说法正确的是(  )
A.背包的背带做得较宽,是为了增大压强
B.三峡船闸工作时,是利用连通器的原理
C.吸盘式挂钩吸在墙壁上,是因为分子间存在引力
D.乘客需在安全线外等候列车进站,是因为列车周围的空气流速快压强大
8.(2025·朝阳模拟)如图所示,夹核桃时,用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆,下列说法正确的是(  )
A.杠杆的支点在N点 B.核桃受到的压力为阻力
C.手对杠杆的压力为动力 D.该杠杆为费力杠杆
9.(2025·朝阳模拟)如图所示的是一种便携式按压手电筒,使用时按压手柄,内部的齿轮就会带动磁体转动,使小灯泡发光。如图所示的实验中与上述工作原理相同的是(  )
A.磁极间有相互作用
B.通电导线周围存在磁场
C.通电导体在磁场中受力
D.电磁感应现象
10.(2025·朝阳模拟)2024年11月4日,“神舟十八号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为和,降落伞对返回舱的拉力为,空气对返回舱的阻力为f,则下列说法正确的是(  )
A.
B.
C.在这段时间内返回舱的机械能保持不变
D.在这段时间内返回舱的重力势能转化为动能
11.(2025·朝阳模拟)速热式热水器由于其节能环保(相比储热式热水器省电15%~30%),安全性高,深受人们喜爱。如图所示的是小阳家安装的厨房用速热式热水器,其额定电压为220V、额定功率为4kW。小阳冬天洗碗筷一次,用温热水流的时间平均约为60s。则1度电可以让小阳用温热的水洗碗筷的次数是(  )
A.4次 B.8次 C.15次 D.25次
12.(2025·朝阳模拟)如图所示是一个自动控温烧制炉的简化电路。、是烧制炉内加热电阻,的阻值为44Ω,的阻值为198Ω,是变阻器,是电磁铁线圈的电阻。控制电路使用温差电源,电源的热点探头放在炉内,冷点探头放在20℃的恒温箱中,它提供的电压与两探头间的温度差成正比。工作电路的电压为220V,闭合开关、,衔铁与触点A接触。当电磁铁线圈中的电流达到0.02A时,衔铁才能被吸下与触点B接触。测试该装置时,第一次调节的阻值为40Ω,当炉内温度为40℃时,衔铁被吸下;第二次调节的阻值为190Ω,当炉内温度为100℃时,衔铁被吸下。下列说法正确的是(  )
A.衔铁与触点B接触,工作电路为加热状态
B.工作电路的保温功率约为244W
C.当温差电源两端电压为10V时,此时炉内温度不超过200℃
D.为了控制炉内温度不超过150℃,应该将调到315Ω
13.(2025·朝阳模拟)如图所示,关于下列几个热学实验的说法正确的是(  )
A.图甲,即使二氧化氮的密度大于空气的密度,抽掉玻璃板,也能发生扩散现象
B.图乙,两个压紧的铅块能吊起一个重物,说明分子之间存在引力
C.图丙,木塞被冲出,说明利用内能可以做功,此过程与热机的做功冲程相似
D.图丁,在相同条件下加热水和食用油,发现食用油温度升高较多,说明食用油吸收热量多
14.(2025·朝阳模拟)冰壶运动是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。比赛时,当冰壶离开投掷队员手后在水平冰面上滑行,其他队友在冰壶前用冰壶刷用力擦冰面的过程中,下列说法正确的是(  )
A.冰壶运动的速度逐渐增大
B.冰壶继续向前运动是由于冰壶具有惯性
C.运动员通过增大压力的方法使冰壶受到的摩擦力增大
D.运动员通过做功的方式使冰的内能增大、温度升高
15.(2025·朝阳模拟)水下机器人也称无人遥控潜水器,是一种工作于水下的极限作业机器人。如图所示,是某型号水下机器人。已知该机器人的体积为1.2×10-2m3(体积不变,含机械臂),内部水舱的容积为4×10-3m3,水舱未充水时机器人的质量为10.8kg。海底散落了一些物体(未与水底紧密接触),需机器人潜入海底用机械臂进行打捞。机器人下水前,先将水舱充满水,再在外部加装浮块(每个浮块质量均为0.5kg,体积均为1×10-3m3),下潜到打捞物体的位置,机械臂抓住物体,然后排空水舱中的水,机器人上浮完成打捞任务。下列说法正确的是(海水的密度ρ海=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)(  )
A.若打捞物体的质量为7kg、体积为4×10-3m3,则加装4个浮块可以完成打捞任务
B.若打捞物体的质量为7kg、体积为4×10-3m3,则加装6个浮块可以完成打捞任务
C.若打捞物体的质量为6kg、体积为1×10-3m3,则加装5个浮块可以完成打捞任务
D.若打捞物体的质量为6kg、体积为1×10-3m3,无论加装几个浮块都无法完成打捞任务
16.(2025·朝阳模拟)
(1)如图甲所示,温度计的示数为   ℃;
(2)图乙所示,一束光贴着垂直于平面镜的纸板,从A点射到平面镜上的O点,ON是法线,入射角∠AON=45°。已知纸板上∠NOB=30°,∠NOC=45°,∠NOD=60°。则入射光线AO的反射光线将沿着图中   方向射出。
17.(2025·朝阳模拟)小京测量金属块的密度时,先将金属块放在调节好的天平上测量其质量,天平平衡后,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则金属块的质量为   g。再将金属块用细线系好放进盛有40mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图乙所示的位置,则金属块的体积为   。该金属块的密度为   g/。
18.(2025·朝阳模拟)小阳在探究水沸腾前后温度随加热时间变化的特点时,进行了如下实验∶用如图甲所示的装置给一定质量的水加热,当水温为90℃时,每隔1min记录一次水的温度,从计时开始,经4min水沸腾。
(1)图   (选填“乙”或“丙”)是水沸腾时气泡上升过程大小变化的情况;
(2)小阳测量并记录的实验数据如下表所示,请你根据表中的数据归纳出实验结论:水在沸腾前,   ;水在沸腾过程中,   。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 98 98
19.(2025·朝阳模拟)小阳用如图所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向;仅将电源正负极对调后连入电路,如图乙所示,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向(小磁针涂黑的一端是N极)。
(1)该实验中通电螺线管外部磁场的方向是通过   来反映的;
(2)该实验中仅将电源正负极对调后连入电路的目的是   ;
(3)依据图甲、乙所示的现象可以得出的结论是   。
20.(2025·朝阳模拟)小阳通过实验探究凸透镜成实像时像的高度与物距是否有关。实验器材有:光具座、凸透镜、光屏、高度为H的光源和刻度尺。
(1)实验中刻度尺的作用是   ;
(2)实验中测得物距为u1时,像高为h1;物距变为u2时,像高为h2。由h1   h2,可以说明像的高度与物距有关;
(3)小阳想通过实验进一步判断光源通过凸透镜所成的实像是放大的实像还是缩小的实像,其判断方法是   。
21.(2025·朝阳模拟)如图所示,小阳利用满足实验要求的弹簧测力计、实心圆柱体(标有均匀刻度线,相邻刻度线之间的体积为20cm3)以及盛有适量液体的容器,探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的定量关系,实验测得的数据如下表所示。
物体浸入液体中的体积 0 20 40 60 80 100
弹簧测力计的示数 4.8 4.6 4.4 4.2 4.0 3.8
物体受到的浮力
(1)物体浸没时受到的浮力为   N。
(2)分析实验数据可以得到的结论是   。
(3)当物体所受的浮力大小为0.5N时,物体浸入液体中的体积为   cm3。
22.(2025·朝阳模拟)水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺、分别装有适量水和盐水的烧杯。请你利用上述实验器材,设计一个实验证明:液体内部压强跟液体密度有关。写出主要实验步骤,画出实验数据记录表格。
23.(2025·朝阳模拟)如图所示,是小阳设计的烟雾报警电路。电源两端电压保持不变,电阻是光敏电阻,其阻值随烟雾浓度的增大而增大是滑动变阻器。当电压表示数大于某一值时,就会触发报警。经过测试发现该烟雾报警装置过于灵敏,请分析说明如何调节滑动变阻器降低烟雾报警装置的灵敏度。
24.(2025·朝阳模拟)阅读《电磁弹射起飞》回答问题。
电磁弹射起飞
我国新一代航母引发了全球关注,外界关注的重点聚焦在舰载机电磁弹射起飞上。
由于航母甲板空间有限,不能提供足够长的跑道助跑,舰载机起飞方式目前普遍采用滑跃式和弹射式。滑跃式起飞是利用在航母甲板前端的一段上翘的滑跃甲板帮助飞机获得足够的升力离舰起飞。这种方式技术要求低,建造成本低,但无法以满载状态起飞,起飞效率受限,无法有效执行大规模机群任务。弹射式起飞是利用动力装置驱动藏于航母内部的弹射车,从而带动舰载机在短距离内起飞,如图甲所示。
根据动力的不同,弹射起飞又可分为蒸汽弹射和电磁弹射。蒸汽弹射主要利用蒸汽的压力推动活塞驱动弹射车。电磁弹射则是利用直线电机和储能装置产生电磁力推动弹射车。如图乙所示,是某种直线电机驱动弹射车的原理示意图。轨道上布设有电磁铁,弹射车前进的原因主要是固定在车内部的电磁铁被前方轨道上距离最近的电磁铁吸引,同时又被后方轨道上距离最近的电磁铁排斥,这个吸引力和排斥力的合力方向向前。以电磁铁B为例,此时B处于电磁铁3和4之间的位置,离它最近的轨道上的电磁铁3对它有吸引力,电磁铁4对它有排斥力,这两个力对B的合力方向向前。当弹射车前进“一格”时,轨道两侧电磁铁中的电流方向改变,电磁铁的极性随之发生改变,弹射车受到的合力方向不变。弹射车每前进“一格”,轨道上电磁铁的极性就改变一次,如此往复,弹射车便可以持续加速前进了。
电磁弹射原理简单,其主要的技术难点在于供电和储能技术。我国新一代航母的电磁弹射系统采用了我国自主研发的中压直流供电系统和超级电容储能装置,可让甲板的三个起飞点同时具备满载起飞能力,大大加强了舰载机执行大规模机群任务的能力。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)电磁弹射起飞相较于滑跃式起飞的优点主要是   ;(只写一个优点即可)
(2)图乙所示的直线电机轨道上的电磁铁采用   方法使弹射车获得持续动力加速前进;
(3)图乙中弹射车上的电磁铁B受到轨道上的电磁铁2、3、4、5的作用时,判断电磁铁2和5对B的合力的方向,并说明B受这四个力的合力方向仍然向前的原因   。
25.(2025·朝阳模拟)为开展科技活动,小阳设计了一个用开关S2控制阻值为R1的电阻两端电压的工作电路,如图甲所示,电源电压恒为18V。此外,利用实验测得通过R1的电流与其两端电压的关系如图乙所示。求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)闭合开关S1,要使S2断开时R1两端的电压变为16V,电阻R2的阻值。
26.(2025·朝阳模拟)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,小阳站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以0.25m/s的速度匀速上升,人对绳子的拉力F所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知物体A重300N,小阳重500N,他双脚站立时与地面的接触面积为400cm2。求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)小阳对地面的压强。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】汽车与卫星之间在实现定位、导航和授时服务时,主要是利用电磁波传递信息的。
故选 B。
【分析】根据电磁波的特点和应用判断。
2.【答案】B
【知识点】响度及响度与振幅的关系
【解析】【分析】根据对响度的理解,可知生活中说的调节音量就是指改变声音的响度.
故选B.
【点评】了解生活中常说的词是指声音的什么特性:音量是指响度,音高是指音调,高保真是指音色,音品也指音色
3.【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A选项分析:生活用水具有导电性,若用湿手触碰已通电的插座开关,可能导致触电事故,因此该行为是错误的。B选项分析:在未切断电源的情况下直接更换灯泡,可能导致人体与火线接触,从而引发触电危险,故该操作不正确。
C选项分析:接近高压带电体可能引发高压电弧触电,即使接触低压带电体也存在触电风险,都会对人体造成伤害,因此该说法错误。
D选项分析:超过使用期限的插座、导线和电器可能出现绝缘层破损,使用时容易导致触电或短路等安全事故,必须及时更换,该说法正确。
正确答案:D。
【分析】家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电。
4.【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点;液化及液化放热;升华及升华吸热
【解析】【解答】观察到瓶内出现紫色气体,这是由于固态碘直接转变为碘蒸气并扩散到整个瓶子中。这一现象表明碘经历了升华过程(由固态直接变为气态)。
正确答案为:
【分析】升华为固态直接变为液态,会吸收能量,如雪人变小。
5.【答案】A
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】A.选择鼓作为参照物时,龙舟相对于鼓的位置没有发生变化,因此龙舟是静止的,该选项正确;
B.以河岸为参照系时,鼓的位置发生改变,说明鼓是运动的,原解析中"错误"的判断是正确的;
C.当选择龙舟作为参照物时,水的位置发生相对变化,水呈现运动状态,原解析"错误"的判断正确;
D.以河岸为参照系观察龙舟时,龙舟位置发生变化,说明龙舟是运动的,原解析"错误"的判断正确。
综上所述,只有选项A的表述完全正确。
【分析】物体相对运动:物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物运动,物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物静止。
6.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;凸透镜成像的应用
【解析】【解析】A项:手影的形成是由于光的直线传播特性,光线被手阻挡后无法继续传播,在墙上形成阴影。这属于光的直线传播现象,与题目要求的"折射"不符。
B项:国家大剧院在水中的倒影是平面镜成像原理,属于光的反射现象。水面相当于平面镜,反射光线进入人眼形成虚像。
C项:凸透镜将花朵形成的放大虚像,是通过光的折射实现的。当物体位于凸透镜焦距以内时,折射光线反向延长线相交形成正立放大的虚像,符合题目要求的"折射"条件。
D项:水中月亮的"倒影"同样是平面镜成像现象,属于光的反射范畴。
综上,只有C选项描述的现象是由光的折射形成的,因此正确答案为C。
【分析】1、光的反射:光在同种介质中传播,经过反射面,入射光线会发生反射的现象,如平面镜成像,湖面倒影
2、光的折射:光经过不同介质时,入射光线会发生偏折,如:光的色散(太阳光经过三棱镜折射会发生光的色散)、海市蜃楼
3、光的直线传播:光在同种均匀介质中传播的现象,如激光射线、影子的形成、日食、小孔成像。
7.【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用;连通器原理及其应用;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解析】A选项:书包背带加宽的设计,是在压力不变的情况下,通过增加受力面积来降低压强(公式:),因此该说法不正确。
B选项:三峡船闸的工作原理符合连通器特征(闸室与上下游形成连通系统),该说法正确。
C选项:吸盘挂钩能附着在墙面上,是由于吸盘内部气压()小于外部大气压(),形成压力差所致,故原说法错误。
D选项:列车进站时安全线的设置原理是:列车周围空气流速()大导致压强()减小(伯努利原理),与站台区域形成气压差,若乘客越过安全线可能被"吸入",因此原说法错误。
综上所述,正确答案为B。
【分析】1、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;
2、 连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸;
3、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
8.【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】根据图示分析,在使用核桃夹时,支点位于M点。其中:核桃对核桃夹的作用力为阻力,手对核桃夹的作用力为动力由于动力臂长度大于阻力臂长度,符合省力杠杆的原理,因此选项ABD均不正确。
正确答案为C。
【分析】省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等壁杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。
9.【答案】D
【知识点】磁场;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;电磁感应
【解析】【解答】按压手电筒的工作原理是通过按压手柄使磁体与线圈产生相对运动,从而在线圈中产生感应电流,使小灯泡发光。这一过程利用了电磁感应原理。
A.磁极间的相互作用(同名磁极相斥,异名磁极相吸)与电磁感应无关,因此A选项不符合题意;
B.通电导线周围存在磁场(电生磁现象)与电磁感应原理不同,因此B选项不符合题意;
C.通电导线在磁场中受力是电动机的工作原理,与电磁感应无关,因此C选项不符合题意;
D.图中展示的是电磁感应现象,其原理与按压手电筒相同,因此D选项符合题意。
正确答案是 D。
【分析】1、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象,实例:发电机、 POS机读出信息;
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转;
3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机;
4、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
10.【答案】A
【知识点】机械能及其转化;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】对返回舱进行受力分析,它受到三个力的作用:降落伞对返回舱的向上拉力 F,空气对返回舱的向上阻力 f,返回舱的重力 G2,当返回舱匀速下落时,受力平衡,满足平衡方程:,因此选项A正确,B错误。在运动过程中:返回舱匀速下落,速度不变,动能不变,高度降低,重力势能减小,机械能(动能+势能)减小,转化为内能,故选项CD错误。
正确答案是A。
【分析】力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用;
机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
11.【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】速热式热水器的额定功率为4kW,用它洗一次碗筷的时间为60秒。计算消耗的电能:首先将时间转换为小时:60秒等于小时。电能计算公式为,因此,洗一次碗筷消耗度电。要计算1度电(1kW·h)可以洗多少次碗筷:,所以,1度电可以洗15次碗筷。正确答案是C选项。
【分析】功率的计算:公式为W=Pt。
12.【答案】D
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A选项分析:根据电路图可知:当衔铁与触点B接触时,R1和R2串联接入工作电路,总电阻较大。根据功率公式可知,此时总功率较小,处于保温状态。当衔铁与触点A接触时,只有R1工作,电路电阻较小,功率较大,处于加热状态。因此A选项说法错误。
B选项计算:保温功率计算公式为: ,计算结果与选项不符,故B错误。
C选项推导:设温差电源电压与温差关系为: ;根据题目信息可知建立方程组:, ,解以上两式得,电磁铁线圈的电阻,k=0.05V/℃ ,当电压为10V时: ,解得温差200℃,对应炉温220℃,与选项不符,故C错误。
D选项验证:当炉温150℃(温差130℃)时: 此时有,解得R=315Ω,与选项相符,故D正确。
综上所述,正确答案为D。
【分析】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;
电功率的计算:公式为。
13.【答案】A,B,C
【知识点】热机;探究不同物质的吸热能力;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.实验现象表明不同气体(如空气与二氧化氮)经过一段时间后能自发混合均匀,这种现象称为扩散。扩散现象证实了分子在永不停息地做无规则运动,故A正确;
B.压紧的铅块能吊起重物,说明固体分子间存在相互作用的引力,故B正确;
C.试管内水蒸气推动塞子做功的过程,实现了内能向机械能的转化,这与热机做功冲程的能量转化原理一致,故C正确;
D.比较不同物质吸热能力时,必须控制质量相同。实验中食用油温度升高较多,但因质量不确定,故不能得出吸热多少的结论,故D错误。
正确答案为ABC。
【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、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快;
3、做功冲程:活塞下移,火花塞点燃,内能转化为机械能;
4、比较不同物质吸热能力的原理为Q=cm,需要知道质量、温度变化量进行比较。
14.【答案】B,D
【知识点】做功改变物体内能;力的作用效果;惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A选项分析:冰壶在运动过程中受到摩擦阻力的作用,导致其速度逐渐减小,因此选项A是错误的。
B选项分析:根据惯性定律,所有物体都具有保持原有运动状态的特性。被掷出的冰壶能继续向前运动正是由于其惯性作用,故选项B正确。
C选项分析:运动员刷冰的主要作用是使冰面少量熔化形成水膜,从而减小接触面的摩擦,因此"减小摩擦"的说法是正确的,但选项C表述为"错误"显然不正确。
D选项分析:运动员通过刷冰做功增加冰的内能,使其温度升高达到熔点而熔化,这个解释是正确的,因此选项D正确。
综上所述,正确答案为B、D。
【分析】惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
15.【答案】A,D
【知识点】重力及其大小的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】选项AB分析:当打捞物体的质量为7kg、体积为4×10-3m3时,根据阿基米德原理和重力平衡条件可得:,代入具体数值计算:
解得n=3.6,因此至少需要4块浮块。打捞前的浮力计算:
充满水后的总重力:
此时重力大于浮力,可以下沉完成打捞。若使用6块浮块,打捞前的浮力为180N,总重力为178N,此时重力小于浮力,无法下沉打捞。因此选项A正确,B错误。
选项CD分析:当打捞物体的质量为6kg、体积为1×10-3m3时,通过类似计算可得至少需要8块浮块。打捞前的浮力为200N,充满水后的总重力为188N,此时重力小于浮力,无法完成打捞。因此选项D正确,C错误。
最终正确答案为AD。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、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。
16.【答案】(1)34
(2)OC
【知识点】温度及温度计的使用与读数;光的反射定律
【解析】【解答】(1)根据图甲所示,温度计的最小刻度为1℃,液柱位于0刻度线以上,表示温度高于零度,当前读数为34℃。
(2)根据光的反射定律,反射角(∠NOC)与入射角相等。已知入射角为45°,因此反射角同样为45°。图中OC代表反射光线,入射光线AO经反射后将沿OC方向传播。
【分析】1、温度计的原理及使用方法:温度计的之作用原理为热胀冷缩,读数时,需确定分度值,视线平行液柱所对应的刻度线。
反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
(1)由图甲知,温度计的分度值为1摄氏度,玻璃管内液柱在0刻度线之上,为零上,示数为34摄氏度。
(2)在光的反射中,反射角等于入射角,而入射角为45度,则反射角也为45度,所以∠NOC为反射角,OC为反射光线,入射光线AO的反射光线将沿图中OC方向射出。
17.【答案】54;20;2.7
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量
【解析】【解答】根据图甲,砝码的质量为50g,游码对应的质量为4g,金属块的质量为m=50g+4g=54g,
乙图中,根据量筒中液面位置,金属块和水的总体积为60mL,金属块的体积为
V=60mL-40mL=20mL=20cm3;
计算金属块的密度为:。
【分析】根据天平上砝码和游码位置,测量质量;根据量筒液面位置,测量体积;根据,计算密度。
18.【答案】(1)乙
(2)随加热时间增加温度升高;随加热时间增加温度不变
【知识点】沸腾及沸腾条件;探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)水沸腾前,气泡内的水蒸气在上升过程中会发生液化现象,导致气泡体积逐渐减小;而当水沸腾时,会产生大量气泡,这些气泡在上升过程中体积会不断增大。因此,图乙展示的是水沸腾过程中气泡上升时体积增大的情况。
(2)根据实验数据表显示,水在沸腾前的三分钟加热过程中,吸收热量使温度从90℃逐渐升高至96℃;从第四分钟开始沸腾后,虽然继续吸收热量,但温度保持98℃不变。这表明:水在沸腾前,随着加热时间的增加,温度会持续上升;而在沸腾过程中,尽管加热时间增加,温度却保持不变。
【分析】水沸腾的温度时间特性:水到达沸点时的特点为加热但温度保持不变,气泡由小变大;标准大气压下水的沸点为100℃,低于标准气压,沸点低于100℃。
(1)水沸腾前气泡中的水蒸气,上升过程发生液化,气泡体积越来越小;水沸腾时产生大量气泡,气泡在上升时体积越来越大。故图乙是水沸腾时气泡上升过程大小变化的情况。
(2)[1][2]实验数据表所示水在沸腾前加热三分钟吸收热量温度从90摄氏度逐渐高到96摄氏度,从第四分钟开始沸腾时吸收热量温度保持98摄氏度不变。水在沸腾前,随加热时间增加温度升高;水在沸腾过程中,随加热时间增加温度不变。
19.【答案】(1)小磁针静止时N极的指向
(2)改变通电螺线管中的电流方向
(3)通电螺线管外部的磁场方向与通电螺线管中的电流方向有关
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断;探究通电螺线管外部磁场的方向
【解析】【解答】(1)根据磁场方向的定义,小磁针N极所指方向即为该点磁场方向。因此,通过观察小磁针静止时N极的指向,可以确定螺线管外部磁场的方向。
(2)交换电源正负极会改变电路中的电流方向,进而使通电螺线管内部的电流方向发生反转。
(3)实验现象表明,当通电螺线管的电流方向改变时,小磁针的指向也随之改变。由此可得结论:通电螺线管外部磁场方向取决于螺线管中的电流方向。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;
磁场的方向可通过小磁针的指向来判断。
(1)因为小磁针在磁场中N极的指向与该处磁场的方向相同,所以可以通过小磁针静止时N极的指向来反映螺线管外部的磁场方向。
(2)将电源正负极对调后,将改变电流的流向,从而改变通电螺线管中的电流方向。
(3)由图可知,当通电螺线管中的电流方向发生改变后,小磁针的指向发生了改变,所以可以得出的结论是通电螺线管外部的磁场方向与通电螺线管中的电流方向有关。
20.【答案】(1)测量像高
(2)
(3)比较像高与光源的高度的关系
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)实验中,像高的测量是使用刻度尺完成的,而物距和像距的数值可以直接从光具座上的刻度读取。
(2)根据实验数据可以看出,不同的物距会导致不同的像高,即,这说明像的高度与物距之间存在一定的关系。
(3)要判断凸透镜所成实像是放大还是缩小,可以将成像与光源直接进行对比:当像的尺寸比光源大时,属于放大像;当像的尺寸比光源小时,则属于缩小像。
【分析】凸透镜成像规律:物距大于二倍焦距,像距介于一倍焦距和二倍焦距之间,像成倒立的缩小的实像,例子有照相机;
物距介于一倍焦距和二倍焦距,像距大于二倍焦距,像成倒立的放的实像,如投影仪;
物距等于一倍焦距不成像,物距小于小倍焦距,成正立、放大的虚像,例子有放大镜。
(1)实验中,需要测量像高,使用刻度尺来测量像高,而物距与像距,一般在光具座上读出。
(2)实验中,物距不同时,对应的像高不同,即,说明像的高度与物距有关。
(3)要判断通过凸透镜所成的实像是放大的,还是缩小的,将所成的像与光源比较,当像比光源大,则是放大的,像比光源小,则是缩小的。
21.【答案】(1)1.0
(2)当液体密度一定时,物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积成正比
(3)50
【知识点】浮力大小的计算;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)实心圆柱体的体积为100cm3,其表面标有均匀刻度线,相邻刻度线间的体积差为20cm3。根据表格数据,物体完全浸没时弹簧测力计读数为3.8 N,而物体在空气中的重力为4.8 N。由称重法可得浮力大小: F浮=4.8N 3.8N=1.0N;
(2)表中数据显示,随着物体浸入液体体积的增大,测力计示数逐渐减小。根据称重法可知,浮力随浸入体积增大而增大,且每增加20cm3浸入体积,浮力增大0.2 N。由此得出结论: 当液体密度一定时,物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积成正比。
(3)由(2)的规律可知,浮力与浸入体积成正比关系,比例系数为0.2 N/20cm3=0.01 N/cm3。因此当浮力为0.5 N时,对应的浸入体积为: 对应的浸入体积为50cm3。
【分析】称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大。
(1)实心圆柱体标有均匀刻度线,相邻刻度线之间的体积为20cm3,实心圆柱体体积为100cm3,可知由表中可知物体完全浸没时,弹簧测力计示数为3.8 N,而物体在空气中的重力为4.8 N,因此完全浸没时的浮力F浮=4.8N 3.8N=1.0N
(2)分析表中数据发现,随着物体浸入液体中的体积增大,测力计示数随之减小,根据称重法可知,物体受到的浮力在增大,且物体浸入液体中的体积每增加20cm3,物体受到的浮力增大0.2N,可得结论:当液体密度一定时,物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积成正比。
(3)已由上述分析知,当液体密度一定时,物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积成正比。且物体浸入液体中的体积每增加20cm3,物体受到的浮力增大0.2N,因此易得浮力为0.5N时,对应的浸入体积为50cm3。
22.【答案】解:实验步骤:① 将微小压强计的探头浸入水中10cm深度处,测量并记录U形管两侧液面的高度差,同时记录水的密度和值到数据表格中。
② 将探头移至盐水中相同深度(10cm),测量并记录U形管新的高度差,同时记录盐水密度和对应的值。
实验数据记录表:
   
   
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】实验步骤:① 将微小压强计的探头浸入水中10cm深度处,测量并记录U形管两侧液面的高度差,同时记录水的密度和值到数据表格中。
② 将探头移至盐水中相同深度(10cm),测量并记录U形管新的高度差,同时记录盐水密度和对应的值。
实验数据记录表:
   
   
【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】解:由电路图分析可知,电阻R1与R2串联连接,电压表测量的是R1两端的电压。根据串联电路的分压特性,在串联电路中,阻值较大的电阻会分得更多的电压。
题目说明R1的阻值会随烟雾浓度增加而增大。当烟雾浓度升高时,R1的阻值增大,根据分压原理,R1两端的电压(即电压表示数)也会随之增大。当这个电压超过设定值U0时,就会触发报警。
要降低报警灵敏度,意味着需要更高的烟雾浓度才能触发报警,也就是需要更大的烟雾浓度才能使电压表示数达到U0。
根据串联电路电压关系U=U1+U2和欧姆定律,在电源电压U保持不变的情况下,如果增大R2的阻值,电路总电阻R=R1+R2会增加,导致电路电流I减小。
根据U1=IR1的关系式,虽然R1阻值随烟雾浓度增加而增大,但由于电流I减小,会使R1两端电压(电压表示数)的增长速度变慢。这样就需要更高的烟雾浓度才能使电压表示数达到U0,从而实现降低报警灵敏度的目的。因此,应将滑动变阻器R2的滑片向右移动,以增大R2接入电路的阻值。
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图分析可知,电阻R1与R2串联连接,电压表测量的是R1两端的电压。根据串联电路的分压特性,在串联电路中,阻值较大的电阻会分得更多的电压。
题目说明R1的阻值会随烟雾浓度增加而增大。当烟雾浓度升高时,R1的阻值增大,根据分压原理,R1两端的电压(即电压表示数)也会随之增大。当这个电压超过设定值U0时,就会触发报警。
要降低报警灵敏度,意味着需要更高的烟雾浓度才能触发报警,也就是需要更大的烟雾浓度才能使电压表示数达到U0。
根据串联电路电压关系U=U1+U2和欧姆定律,在电源电压U保持不变的情况下,如果增大R2的阻值,电路总电阻R=R1+R2会增加,导致电路电流I减小。
根据U1=IR1的关系式,虽然R1阻值随烟雾浓度增加而增大,但由于电流I减小,会使R1两端电压(电压表示数)的增长速度变慢。这样就需要更高的烟雾浓度才能使电压表示数达到U0,从而实现降低报警灵敏度的目的。因此,应将滑动变阻器R2的滑片向右移动,以增大R2接入电路的阻值。
【分析】1、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;
2、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】(1)提高起飞效率
(2)改变电磁铁中电流的方向
(3)轨道上的电磁铁2和5对弹射车上的电磁铁B的合力方向向后;由于轨道上的电磁铁2和5距离弹射车上的电磁铁B较远,对B产生的合力小于电磁铁3和4对B产生的合力
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】(1)滑跃式起飞由于无法以满载状态起飞,导致起飞效率较低;相比之下,电磁弹射起飞能够实现满载起飞,因此其优势在于能够显著提升起飞效率。
(2)根据短文描述,当弹射车前进一格时,轨道两侧电磁铁中的电流方向会发生改变,从而使得电磁铁的极性也随之变化。因此,图乙中直线电动机轨道上的电磁铁通过改变电流方向的方式,为弹射车提供持续的动力并使其加速前进。
(3)轨道上的电磁铁2和5对弹射车上的电磁铁B施加的合力方向是向后的;但由于电磁铁2和5与B的距离较远,它们对B产生的合力小于电磁铁3和4对B产生的合力。因此,这四个力的最终合力方向仍然是向前的。
【分析】力的合成与应用:两个力在同一直线上,方向相反,合力为两个力的代数差,方向相同,合力为两个力的代数和。
电磁铁磁性的有无与电流的通断有关,磁性强弱与两个因素有关:线圈匝数多少、电流大小。
(1)滑跃式起飞无法以满载状态起飞,起飞效率受限,而电磁弹射起飞具备满载起飞能力,所以电磁弹射起飞的优点是提高起飞效率。
(2)由短文知,弹射车前进一格,轨道两侧电磁铁中的电流方向改变,电磁铁的极性随之发生改变,所以图乙中的直线电动机轨道上电磁铁采用改变电磁铁中电流的方向方法使弹射车获得持续动力加速前进。
(3)轨道上的电磁铁2和5对弹射车上的电磁铁B的合力方向向后;由于轨道上的电磁铁2和5距离弹射车上的电磁铁B较远,对B产生的合力小于电磁铁3和4对B产生的合力,因此这四个力的合力方向仍然向前。
25.【答案】(1)解:由乙图可得电阻R1的阻值。
(2)解:闭合开关S1,S2断开时、串联,两端的电压变为16V,电阻两端的电压
电路中的电流;电阻的阻值。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由乙图可得电阻R1的阻值;
(2)闭合开关S1,S2断开时、串联,两端的电压变为16V,电阻两端的电压,电路中的电流,电阻的阻值。
(1)由乙图可得电阻R1的阻值
(2)闭合开关S1,S2断开时、串联,两端的电压变为16V,电阻两端的电压
电路中的电流
电阻的阻值
26.【答案】(1)解:由图像可得,所做总功时,所用时间为4s,则所做的有用功
机械效率;
(2)jie :运动4s,物体移动的距离h=vt=0.25m/s×4s=1m
由图甲知,滑轮组承重绳子为2根,绳子端移动的距离s=2h=2×1m=2m
绳端所受拉力
对人进行受力分析,如图1所示
整个装置处于平衡状态,则有
而,所以地面对人的支持力
人对地面的压力,所以小阳对地面的压强.
【知识点】压强的大小及其计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】(1)由图像可得,所做总功时,所用时间为4s,则所做的有用功,机械效率;
(2)运动4s,物体移动的距离h=vt;由图甲知,滑轮组承重绳子为2根,绳子端移动的距离s=2h;
绳端所受拉力,对人进行受力分析,如图1所示
整个装置处于平衡状态,则有
而,所以地面对人的支持力,人对地面的压力,所以小阳对地面的压强。
(1)由图像可得,所做总功时,所用时间为4s,则所做的有用功
机械效率
(2)运动4s,物体移动的距离h=vt=0.25m/s×4s=1m
由图甲知,滑轮组承重绳子为2根,绳子端移动的距离s=2h=2×1m=2m
绳端所受拉力
对人进行受力分析,如图1所示
整个装置处于平衡状态,则有
而,所以地面对人的支持力
人对地面的压力,所以小阳对地面的压强
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