【精品解析】北京市丰台区2025年中考一模物理试题

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北京市丰台区2025年中考一模物理试题
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1.(2025·丰台模拟)在国际单位制中,质量的单位是(  )
A.千克 B.牛顿 C.焦耳 D.瓦特
【答案】A
【知识点】质量及其特性;功率的概念;力的概念及单位;功的概念
【解析】【解析】A选项:在国际单位制中,质量的基本单位是千克(kg),这是七个基本物理量之一,故A正确。
B选项:力的单位牛顿(N)是导出单位,1N=1kg·m/s2,故B错误;
C选项:功和能的单位焦耳(J)是导出单位,1J=1N·m,故C错误;
D选项:功率的单位瓦特(W)是导出单位,1W=1J/s,故D错误。
故选A。
【分析】质量的国际单位为kg。
2.(2025·丰台模拟)下列四种用电器中,利用电流热效应工作的是(  )
A.电视机 B.洗衣机 C.电冰箱 D.电饭锅
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移;电流的热效应
【解析】【解答】A.电视机工作时,电能少量转化为内能,不涉及电流的热效应,因此选项A不符合题意。
B.洗衣机工作时,电能少量转化为内能,不涉及电流的热效应,故选项B不符合题意。
C.电冰箱工作时,电能少量转化为内能,不涉及电流的热效应,因此选项C不符合题意。
D.电饭锅工作时,电能直接转化为内能,正是利用电流的热效应进行工作,故选项D符合题意。
正确答案为D。
【分析】电流的热效应:电能主要转化为内能,如电饭煲、电热水器等。
3.(2025·丰台模拟)下列物态变化的实例中,属于液化的是(  )
A.初春,积雪消融 B.夏天,草叶上形成露珠
C.深秋,屋顶的瓦上结了一层霜 D.冬天,室外冰冻的衣服变干了
【答案】B
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】解:A、初春,河里的冰雪消融,物质由固态变成液态,属于熔化现象,故A不符合题意;
B、夏天,草叶上形成露珠是空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠,是液化现象,故B符合题意;
C、深秋,屋顶的瓦上结了一层霜,这是空气中的水蒸气由气态直接变为固态,属于凝华现象,故C不符合题意;
D、冬天,室外冰冻的衣服变干了是由固态的冰直接变成气态,是升华现象,故D不符合题意.
故选B.
【分析】液化是物质由气态变成液态的现象,分析各选项中物质状态的变化,就可以判断出正确的选项.
4.(2025·丰台模拟)下列做法符合安全用电原则的是(  )
A.在高压线附近放风筝 B.用湿布擦拭正工作的电器
C.及时更换绝缘皮破损的电线 D.在室内给电动车充电
【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A选项:高压输电线路通常带有极高电压,在附近进行放风筝活动时,可能导致放风筝者发生触电事故,因此该选项不符合安全用电原则。
B选项:由于生活用水具有导电性,若使用潮湿的布料清洁工作中的电器设备,极易引发触电危险,故该选项不符合安全要求。
C选项:当电线绝缘外层出现破损时,必须及时进行更换处理,否则可能造成触电事故,该选项符合安全用电规范。
D选项:在室内环境为蓄电池充电存在安全隐患,若发生电池自燃现象将造成严重后果,因此该选项不符合安全准则。
故选C。
【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。
5.(2025·丰台模拟)如图所示,用鹤骨制作的贾湖骨笛是迄今为止中国考古发现的最早的管乐器。用骨笛吹奏发声时,下列说法正确的是(  )
A.发出的声音是由鹤骨振动产生的
B.发出的声音可以在真空中传播
C.发出的声音与编钟音色相同
D.按压骨笛上不同的孔可以改变发出的声音音调
【答案】D
【知识点】声音的传播条件;音调及音调与频率的关系;音色
【解析】【解答】A.管乐器的声音是由管内空气柱振动产生的,并非由鹤骨本身的振动产生。因此选项A是错误的。
B.声音传播需要介质,在真空中无法传播。因此选项B是错误的。
C.音色取决于发声体的材料和结构特性。由于骨笛和编钟的材料及结构不同,它们的音色也存在差异。因此选项C是错误的。
D.按压不同的孔会改变管内空气柱的长度,进而改变空气柱的振动频率。由于频率决定音调,因此通过按压不同孔可以调节音调高低。因此选项D是正确的。
正确答案是D。
【分析】1、声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
2、声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
6.(2025·丰台模拟)图示的四个实例中,为了减小摩擦的是(  )
A.汽车轮胎上刻有花纹
B.瓶盖上刻有竖条纹
C.脚蹬面做得凹凸不平
D.储物箱下装有滚轮
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】解:ABC、在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。所以汽车轮胎上有较深的花纹、瓶盖上刻有竖条纹及自行车脚蹬表面做的凸凹不平,都是在压力一定时增大了接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,故ABC错误;
D、用滚动代替滑动可以减小摩擦力。所以行李箱底部装有四个滚轮是变滑动为滚动减小摩擦的,故D正确。
故选:D。
【分析】减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动;
增大摩擦力的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;在接触面粗糙程度一定时,增大压力。
7.(2025·丰台模拟)2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛上,我国小将潘展乐游出46秒40的成绩,在打破世界纪录的同时赢得了该项目冠军。下列说法正确的是(  )
A.运动员入水后不划水仍能前进是由于受到惯性
B.运动员在水中前进时不受重力的作用
C.运动员向后划水而前行是因为力的作用是相互的
D.运动员在加速冲刺阶段受到平衡力的作用
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;重力及其大小的计算;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.运动员入水后不划水仍能前进是因为具有惯性(物体保持运动状态不变的性质),但惯性是物体本身的属性,不能说"受到惯性",因此A选项表述错误;
B.根据万有引力定律,地面附近所有物体都受到重力作用,运动员在水中运动时同样受重力影响,故B选项说法错误;
C.根据牛顿第三定律,当运动员向后划水施加作用力时,水会同时给运动员一个大小相等、方向相反的反作用力,这个向前的反作用力推动运动员前进,因此C选项正确;
D.平衡状态是指物体所受合外力为零的状态(表现为静止或匀速直线运动),运动员加速冲刺时存在加速度,说明受力不平衡,故D选项错误。
正确答案:C。
【分析】1、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;
2、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
3、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上;
4、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。
8.(2025·丰台模拟)下列数据是某同学对身边的一些物理量的估计,其中基本符合实际情况的是(  )
A.普通中学生的质量约为600kg
B.中学生的正常体温约为36.5℃
C.物理教科书的长度约为20dm
D.中学生的脉搏正常跳动一次的时间约为10s
【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;时间的估测;长度的估测
【解析】【解答】A.普通中学生的质量约为50kg,因此选项A不符合题意。
B.中学生的正常体温范围在36.0℃至37℃之间,所以选项B符合题意。
C.物理教科书的长度大约为20cm,故选项C不符合题意。
D.中学生脉搏正常跳动一次的时间约为1秒,因此选项D不符合题意。
故选B。
【分袖】1、熟悉生活中常见的物体质量,如一枚鸡蛋为50g,中学生质量为50kg
2、熟悉生活重常见的温度,如体温为37℃,令人舒适的温度为24℃,
3、识记生活中常见的长度、中学生身高160cm,课桌80cm,
4、识记生活中常见的速度、心跳一分钟70次,走路的速度1.2m/s。
9.(2025·丰台模拟)森林公园经常见到“请勿随意丢弃饮料水瓶”的警示牌,是因为雨水进入透明的瓶子后,被阳光照射也可能会引发火灾。图中与此光学原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;透镜及其特点与分类;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】在森林中随意丢弃透明瓶子时,雨水进入后会形成水凸透镜。这种透镜对光线具有会聚作用,能将太阳光聚焦于一点,导致该点温度急剧升高,从而可能引发森林火灾。
A.平行主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点,此现象展示了凸透镜的会聚特性,与题目描述相符,故A正确;
B.小孔成像现象由光的直线传播原理导致,与透镜效应无关,故B不符;
C.平面镜成像是光的反射现象,与透镜的折射作用不同,故C不符;
D.影子形成源于光的直线传播,与透镜光学特性无关,故D不符。
正确答案:A。
【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。
4、凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
10.(2025·丰台模拟)如图是八达岭长城无人机帮助运送物资的情景,下列说法正确的是(  )
A.无人机上升过程中,货物的重力势能减小
B.无人机水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C.无人机到达送货地点上空悬停期间,始终对货物做功
D.无人机下降过程中,货物的动能一定增大
【答案】B
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化;是否做功的判断
【解析】【解答】A.由于无人机装载货物的质量保持不变,当高度增加时,货物的重力势能会随之增大,因此选项A是错误的。
B.在无人机水平匀速飞行过程中,货物的质量不变,速度不变,同时高度不变(重力势能不变),因此机械能(动能与重力势能之和)保持不变,选项B是正确的。
C.当无人机在送货地点上空悬停时,虽然存在升力作用,但货物没有发生位移,因此不做功,选项C是错误的。
D.在货物下降过程中, 匀速下降:动能不变;加速下降:动能增大;减速下降:动能减小,由于题目未说明具体下降状态,无法确定动能变化,因此选项D是错误的。
综上所述,正确答案是B。
【分析】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;
做功的判断:物体收到力,且在力的方向产生位移。
11.(2025·丰台模拟)小蕊利用可绕O点转动的轻质杠杆提升重物,将重物悬挂在固定点B处,如图所示。她在A点施加一个始终垂直于杠杆的力,在将杠杆末端从A位置缓慢转动到A'位置的过程中,力F的大小变化是(  )
A.变大 B.变小
C.先变大,后变小 D.先变小,后变大
【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】在杠杆末端从A位置缓慢转动到A'位置的过程中:动力F始终垂直于杠杆,因此动力臂长度保持不变,阻力大小等于物体重力,保持恒定,阻力臂长度呈现先增大后减小的变化趋势;根据杠杆平衡条件分析可知,动力F会先增大后减小。
故正确答案为C。
【分析】杠杆的平衡进行动态分析:在动力臂、阻力不变的情况下,阻力臂先增加后减小,根据杠杆平衡条件分析动力臂的变化情况。
12.(2025·丰台模拟)小庆为禽蛋孵化箱设计了如图甲所示的温控装置。其中R为热敏电阻,其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。已知电磁继电器的线圈电阻为,左侧控制电路的电源电压为。当继电器线圈中的电流大于或等于时,继电器的衔铁被吸下,右侧工作电路就断开。下列说法正确的是(  )
A.R的阻值随温度的升高而增大
B.当温度为时,通过控制电路中的电流为
C.该装置可将温度控制在以下
D.用超导体制作电热丝可大大提高它的发热功率
【答案】C
【知识点】超导体特点及作用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电流的热效应;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A.根据图乙显示的数据,热敏电阻R的阻值随着温度上升呈现下降趋势,因此选项A的说法是错误的。
B.在10℃的环境温度下,由图乙可知R=500Ω。控制电路由R与R0串联组成,根据欧姆定律计算电流:
,所以选项B的结论不正确。
C.温控装置的工作机制是:当温度升高导致R阻值减小时,控制电路电流I增大。当电流达到或超过20mA时,继电器动作切断工作电路。计算临界状态下的总电阻:,此时热敏电阻值:,
对应图乙可知温度为40℃,因此该装置能将温度控制在40℃以下,选项C正确。
D.由于超导体的电阻为零,根据焦耳定律Q=I2Rt,超导体不会产生热量,故选项D错误。
正确答案是C。
【分析】1、焦耳定律:公式为Q=I2Rt;
2、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;
3、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。
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.(2025·丰台模拟)下列说法正确的是(  )
A.炒菜时菜香四溢,属于扩散现象
B.冬天双手互搓,手的温度升高,是通过做功的方式改变手的内能
C.汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气体,将内能转化为机械能
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是砂石的比热容比水的比热容大
【答案】A,B
【知识点】做功改变物体内能;热机的四个冲程;分子热运动
【解析】【解答】A.炒菜时菜香四溢,是由于香味分子不断做无规则运动并扩散到空气中,属于典型的扩散现象,因此A选项正确;
B.冬天双手互相摩擦时,摩擦力做功将机械能转化为内能,导致手部温度升高,这是通过做功方式改变内能的过程,故B选项正确;
C.汽油机压缩冲程中,活塞对气体做功使机械能转化为内能(而非内能转化为机械能),因此C选项表述错误;
D.砂石比热容小于水,在相同质量和热交换条件下,比热容小的物质温度变化更显著,这导致内陆地区昼夜温差大于沿海地区,故D选项错误。
正确答案为AB。
【分子】1、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;
2、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;
3、压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;
4、比热容的应用:水的比热容较大,用水做冷却剂。
14.(2025·丰台模拟)关于电磁现象,下列说法正确的是(  )
A.同名磁极相互吸引
B.磁感线可以形象地描述磁场分布的情况
C.电动机工作时主要将电能转化为机械能
D.只要导体在磁场中做切割磁感线,就会产生感应电流
【答案】B,C
【知识点】磁场;磁感线及其特点;直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件;磁极间的相互作用
【解析】【解答】A.根据磁极间的相互作用规律可知,同名磁极会相互排斥,异名磁极会相互吸引,因此选项A的说法是错误的。
B.磁感线是人为引入的假想曲线,用于直观地描述磁场的分布情况,虽然实际不存在,但能帮助我们研究磁场,所以选项B的说法是正确的。
C.电动机工作时将电能转化为机械能,这是其主要的能量转换形式,因此选项C的说法是正确的。
D.电磁感应现象的产生需要满足三个条件:闭合电路、部分导体和在磁场中做切割磁感线运动,选项D的描述不完整,因此是错误的。
综上所述,正确的选项是BC。
【分析】磁极相互作用:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;
电磁感应定律的应用,闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动,导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。利用电磁感应制作的机械有:发电机,能量转化为机械能转化为电能。
磁感线: 在磁场中画一些曲线,使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同,磁感线是人为假想表征磁场方向和强弱的 的物理量,磁感线从N极出发,回到S极。
15.(2025·丰台模拟)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以的速度匀速上升,提升过程中滑轮组的机械效率为。已知物体A重,该工人重,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程下列说法正确的是(  )
A.绳子自由端受到竖直向下的拉力为
B.绳子自由端拉力的功率为
C.该工人对地面的压力为
D.支架受到滑轮组的拉力为
【答案】A,C,D
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.由图可知,缠绕在动滑轮绕绳子数为2,根据效率公式计算可知拉力的大小为,故A正确;
B.缠绕在动滑轮绕绳子数为2,所以绳子自由端的移动速度为v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s,根据功率计算公式可知拉力的功率为,故B错误;
C.根据力的合成可知工人对水平地面的压力为F'=G人-F=600N-200N=400N,故C正确;
D.不计滑轮组的绳重和摩擦,根据动滑轮拉力的计算可知,动滑轮的重力为G动=nF-G=2×200N-360N=40N,定滑轮的重力为G定=G动=40N,以定滑轮为研究对象,分析可知支架对定滑轮向上的拉力为F拉=3F+G定=3×200N+40N=640N,根据力的相互性可得支架受到滑轮组的拉力为640N,故D正确。
故选ACD。
【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。3、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。
三、实验解答题(共28分。其中16、18、19题各4分,17、20、23题各3分,21题2分,22题5分)
16.(2025·丰台模拟)(1)如图甲所示,温度计的示数为   ℃;
(2)根据图乙中的电流方向,可知通电螺线管的   端是N极。
【答案】(1)34
(2)A
【知识点】温度及温度计的使用与读数;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)图中温度计的分度值为1℃,其示数随着刻度向上逐渐增大,表明温度处于零上区间,因此当前读数为34℃。
(2)根据安培定则(右手螺旋定则),用右手握住螺线管,使弯曲的四指方向与电流环绕方向一致,此时大拇指所指的A端即为螺线管的N极。
【分析】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。
通电螺线管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。
(1)图中温度计的分度值为1℃,示数越向上越大,说明在零上,则示数为34℃。
(2)用右手握住螺线管,使四指指向电流环绕的方向,则大拇指所指的A端为螺线管的N极。
17.(2025·丰台模拟)某同学自制了一个每秒滴下1滴水的“滴水计时器”。他把滴水计时器固定在玩具车上,并把玩具车放置在带有刻度的水平木板上,用来测量玩具车运动的速度,如图甲所示。释放玩具车后,水滴在木板上的位置如图乙所示。由图可知,玩具车在间做   (选填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动,它在间的平均速度为   。
【答案】加速;1.2
【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】根据图乙显示的数据可以看出,玩具车在AD段行驶过程中,随着时间推移,其通过的路程持续增加,这表明该玩具车在AD区间内做的是加速直线运动。
题目说明"滴水计时器"每秒钟滴落1滴水滴,因此可以计算出玩具车在AD段的运动总时间为3秒。根据平均速度公式,代入具体数值:,所以玩具车在AD段的平均速度为1.2厘米每秒。
【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。
18.(2025·丰台模拟)利用两端电压不变的电源、三个电压表、两个不同规格的小灯泡、滑动变阻器、开关和导线若干,探究在串联电路中,灯泡和两端的总电压U与两端电压和两端电压之和是否相等。
(1)画出实验电路图;
(2)画出实验数据记录表格。
【答案】(1)
(2)
实验次数 1 2 3
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)实验目的是验证串联电路中总电压是否等于各分电压与之和。实验方法:将两个不同规格的小灯泡串联,用三个电压表分别测量电源总电压、灯泡L1两端电压、灯泡L2两端电压。通过滑动变阻器改变电路电流,观察不同电流下的电压关系,以得出普遍结论。电路连接如图所示:
(2)实验操作:调节滑动变阻器,记录至少三组电压数据,计算的值,并与总电压对比,验证两者是否相等。数据记录表格如下:
实验次数 1 2 3
【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。
(1)探究串联电路中总电压U是否等于各部分电压U1和U2之和。则将两个不同规格的小灯泡串联,三个电压表分别测量电源总电压U、测量L1两端电压U1、测量L2两端电压U2。为得出普遍规律,利用滑动变阻器调节电路中的电流,观察不同电流下的电压关系。电路图如下:
(2)调节滑动变阻器,改变电路中的电流,记录至少三组电压值,计算U1+U2,并与U比较,验证是否相等。表格如下:
实验次数 1 2 3
19.(2025·丰台模拟)小晶利用两支激光笔、平面镜、可以显示光路的玻璃砖、量角器等器材探究光的反射定律时,先用固定的激光笔1发出的光束AO作为入射光线,经平面镜反射后,形成反射光线OB,如图所示。
(1)他用激光笔2发出垂直于镜面射向入射点O的光束NO作为   线,从而确定入射角和反射角;
(2)为了进一步探究反射角与入射角的关系,他不断调整激光笔1的位置记录数据;
入射角/度 0 15 30 45 60 75
反射角/度 0 15 30 45 60 75
请你根据表中的数据,归纳出实验结论:   ;
(3)小晶走到玻璃砖侧面时,观察到OB同时遮挡住了NO和AO,这说明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在   ;
(4)当激光束沿着BO射入时,发现会沿着OA被反射,这说明   。
【答案】法;在光的反射中,反射角等于入射角;同一平面内;在光的反射中,光路可逆
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)由于NO与反射面垂直,因此NO是法线。(2)根据表格数据可知,反射角始终等于入射角,由此得出光的反射定律:反射角等于入射角。
(3)当OB遮挡住NO和AO时,表明OB、NO和AO共面,这证明了反射现象中反射光线、入射光线和法线位于同一平面内。
(4)若激光沿BO方向入射,则会沿OA方向反射,这说明在光的反射过程中光路是可逆的。
【分析】1、探究反射定律试验:实验仪器由纸板(探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面),平面镜,量角器(探究入射角和反射角的大小关系)
实验步骤: 1、将一块平面镜放在水平桌面上,把可以显示光路的玻璃砖竖直放在平面镜上 ;
2、 让一束光贴着玻璃砖沿 AO 方向入射,可观察到反射光线出现在玻璃砖上 ;
3、改变入射角的大小,使用量角器测量入射角和反射角的大小。
4、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。
20.(2025·丰台模拟)小京为探究水沸腾前后温度随吸收热量变化的特点,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,根据实验数据得到了水的温度随加热时间变化的关系图像,如图乙所示。
(1)在此实验中,水吸收的热量是通过   来反映的;
(2)由图像可得出的实验结论:水在沸腾前,吸收热量,温度升高;水在沸腾过程中,   ;
(3)为了缩短从加热到沸腾的时间,可以采取的措施是   。
【答案】(1)加热时间
(2)温度保持不变
(3)减少水的质量
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)在此实验中,水吸收的热量可以通过加热时间来衡量,加热时间越长,表明吸收的热量越多。
(2)根据图乙所示,水在沸腾前吸收热量,温度逐渐上升;而在沸腾过程中,水持续吸热,但温度保持恒定。
(3)为了缩短从开始加热到沸腾的时间,可以采取以下措施: 减少水的质量,在其他条件不变的情况下,质量减小会使加热至沸腾所需的热量减少,从而缩短加热时间。 使用初始温度较高的水,在其他条件不变时,较高的初温会减少加热至沸腾所需的热量,缩短加热时间。 给烧杯加盖,减少热量散失,从而缩短加热时间。
【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℃;
探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
(1)在此实验中,水吸收的热量是通过加热时间来反映的,加热时间越长,说明吸热越多。
(2)由图乙可知,水在沸腾前,吸收热量,温度升高;水在沸腾过程中吸热,但温度保持不变。
(3)为了缩短开始加热到沸腾的时间,可减小水的质量,其它条件不变时,水的质量减小,加热到沸腾所需吸热减少,加热时间变短。或取用初温较高的水,在其它条件不变时,初温较高时,加热到沸腾吸收的热量减少,加热时间变短。或给烧杯加盖,减小热损失,加热时间变短。
21.(2025·丰台模拟)水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的A、B两个烧杯。小亮学习了液体内部压强跟哪些因素有关的知识后,又提出了新的猜想,为此他利用提供的实验器材进行了如下实验探究。
①将微小压强计的探头放入A烧杯的水中,探头到烧杯底的距离L为,如图甲所示,记录微小压强计U形管两侧的液面高度差;
②将微小压强计的探头放入B烧杯的水中,探头到烧杯底的距离L为,如图乙所示,记录微小压强计U形管两侧的液面高度差;
小亮发现大于,于是小亮得出结论“液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L有关”。
请你分析:小亮的结论是   (选填“正确”或“错误”)的,实验中存在的问题是   。
【答案】错误;没有控制探头在水中的深度相同
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】液体的深度是指液体内部某点到液面的垂直距离。要研究液体压强是否与探头到容器底的距离有关,实验设计应保证探头到液面的距离不变,仅改变探头与烧杯底部的距离。小亮的结论存在错误,因为实验过程中未能控制探头在水中的深度相同。
【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。
22.(2025·丰台模拟)压力传感器是电子秤中的测力装置,可视为阻值随压力而变化的压敏电阻。小刚从某废旧电子秤上拆下一个压力传感器,探究其阻值与所受压力大小(不超过)的关系。如图所示是小刚设计的实验电路图,电源电压恒定,为定值电阻,为压力传感器。
(1)电路中的作用是   ;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,电路出现的故障是   ;
(3)排除故障后,逐渐增大受到的压力,闭合开关,读出电流表和电压表的示数,计算出对应的的阻值,记录如下表所示。第5次测量时,电压表示数为,电流表示数为,此时的阻值为   ;
0 50 100 150 200 250
60 50 40 30
10
(4)请根据表中的数据在图中画出随F变化的关系图像;
(5)通过实验探究可归纳出,的阻值随压力F大小变化的规律,当的阻值为时,上受到的压力是   N。
【答案】(1)保护电路
(2)断路
(3)20
(4)
(5)125
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)电路中串联电阻R0的主要作用是限制电流,防止因电流过大而损坏电路元件。
(2)当闭合开关后,如果电流表无示数而电压表显示电源电压,说明电路可能存在断路故障,且断路点很可能在与电压表并联的电阻R1处。
(3)第5次实验测得的电阻值为:
(4)通过将压力F作为横坐标、电阻R1作为纵坐标描点绘图,可得到压敏电阻R1的阻值随压力变化的曲线,如图所示:
(5)分析图像可知,R1与F呈线性关系,设其表达式为:,代入两组数据(F=50N, R1=50Ω)和(F=100N, R1=40Ω)解得:,因此关系式为:,当R1=35Ω时,解得压力F=125N。
【分析】1、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;
2、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;
3、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;
4、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出。
(1)因为串联电阻的总电阻较大,可以防止电流过大,所以电路中串联电阻R0是为了保护电路。
(2)闭合开关,电流表无示数,可能电路发生断路,电压表等于电源电压,可能与电压表并联的电阻R1断路。
(3)第5次电阻值为
(4)把压力大小作为横坐标,把电阻大小作为纵坐标,在坐标系中描点连线即可得压敏电阻R1的阻值随压力F的大小变化的图象,如图:
(5)根据R1的阻值随压力F的大小变化的图象可知,压敏电阻R1的阻值与压力F成一次函数关系,设它们的关系式为R1=kF+b①
把F=50N,R1=50Ω和F=100N,R1'=40Ω代入①式可得50Ω=50N·k+b②
40Ω=100N·k+b③
联立方程②③可得k=-0.2Ω/N,b=60Ω,所以它们的关系式为R1=60Ω-0.2Ω/N·F
当的阻值为时,得到35Ω=60Ω-0.2Ω/N·F
上受到的压力F=125N。
23.(2025·丰台模拟)小丰了解到,全球气候变暖使得大量海面浮冰熔化,导致海平面上升。对于此说法他存在疑惑。查找相关材料后,他将该情景模拟为如图所示的简化实验:圆柱形容器中装有一定量的浓盐水,将一块纯水凝固成的冰块放入其中,用刻度尺测量此时液面到杯底的距离为;待冰块完全熔化后(不考虑液体蒸发),再次测量此时液面到杯底的距离为H2。已知,请分析说明和H2的大小关系。
【答案】解:设容器的底面积为S,容器中盐水的体积为,冰块漂浮在水面上,根据物体浮沉条件可知F浮=G冰,即ρ盐水gV排=ρ冰gV冰。则冰块排开的盐水的体积为。冰熔化成水之后,状态变化,质量不变,所以m冰=m水。即ρ冰V冰=ρ水V水。冰块熔化成水的体积。因为ρ盐水>ρ水,所以V水>V排;容器的底面积不变,根据可知,H1【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】设容器的底面积为S,容器中盐水的体积为,冰块漂浮在水面上,所以冰块的重力等于浮力,即ρ盐水gV排=ρ冰gV冰。化简可知冰块排开水的体积为。冰熔化成水之后,质量不变,即ρ冰V冰=ρ水V水。化简可知水的体积。ρ盐水>ρ水,所以V水>V排;容器的底面积不变,根据可知,H1四、科普阅读题(共4分)
24.(2025·丰台模拟)请阅读《最强特高压点亮中国》并回答问题。
最强特高压点亮中国
我国的能源供给和产业发展各具特色,东部产业发展水平较高,西部蕴藏着大量可开发的清洁能源,因此能源和产业的调配是我国协同发展的重要工程。
以电力输送为例,的特高压输电线路,可以在你眨眼瞬间将电能输送到3300公里之外30次。这么长的输电线路,导线上的电阻不仅不能忽略,还会在电流通过时产生大量的热量,造成电能损耗。然而通过红外热像仪的拍摄如图甲所示,我们发现这些传输强大电能的导线并没有像预想的那样因为发热产生过高的温度。为了弄清其中的原理,我们将整个输电线路画成如图乙所示的简图。特高压电站就像是提供电能的电源,某城市电站如同消耗电能的用电器,输电线上的电阻等效为串联在电路中。发电站的功率是稳定的,这取决于发电机组的发电能力。根据,如果我们提高特高压电站的输电电压U,就会降低输电线上的电流,从而减少导线上的电能损耗,这就是高压输电的原理。
除此以外,每束特高压输电线都由多根手臂粗细的导线合成,增大了导线的横截面积,从而进一步降低电能的损耗。但要承载它们的重量就需要无数座坚固的铁塔,为我们架起了这条名副其实的电力“天路”。
(1)常温下铜和铝的物理性质如表所示。结合文中信息综合考虑,架空高压输电线应采用硬度较高的复合材料线芯和相同粗细的多股   (选填“铜”或“铝”)制导线绞在一起制成。
金属 铜 铝
导电性 优 良
密度 8.92 2.70
价格(元/吨) 66800 18800
(2)若某一发电站,将恒定的输电电压U由提高到,通过输电线向较远的另一座电站输电,若输电线的总电阻不变,则在发电功率不变的条件下,输电线上的电流变为原来的   。
(3)请结合文章和所学知识,分析特高压输电导线热量损耗减小的原因。
【答案】(1)铝
(2)
(3)根据,高压输电时输电功率一定,提高输电电压U,就会降低输电线上的电流I,又因为增大输电线的横截面积,它的电阻R变小,所以当通电时间t一定时,特高压输电线产生的热量减小。
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)根据材料性能对比表,铜的导电性能优于铝,但铝的密度显著低于铜且价格更经济。架空输电线路需要满足轻量化、低成本的要求,同时需保证足够的导电能力。采用多股绞合导线能有效增大导体截面积,从而降低线路电阻,减少输电过程中的能量损耗。铝因其低密度和低成本的优势,成为架空输电导线的理想选择。虽然铜的导电性更优,但其较高的成本和较大的密度限制了在长距离架空输电中的应用。
(2)假设发电站输出功率保持不变。初始输电电流为,升压后的电流为。电流变化比可通过下式计算:
,结果表明,采用1100kV特高压输电时,线路电流降为原220kV输电时的1/5。
(3)根据焦耳定律分析:在保持输电功率恒定的前提下,提升输电电压U将显著降低线路电流I。同时,增大导线截面积可减小电阻R。这两个措施共同作用,使得在相同输电时间t内,特高压输电线路产生的热能损耗大幅降低。
【分析】1、架空输电线路需要满足轻量化、低成本的要求,铜的成本高,密度大,不适合用作输电线;
2、电功率的计算:公式为P=UI;
3、焦耳定律的计算:公式为,输电功率恒定,提高输电压,将减小电流;
4、电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大。
(1)由表格数据可知,铜的导电性能优于铝,但铝的密度远小于铜,且价格更低。架空输电线需要轻质、低成本的材料,同时保证导电性。 多股导线绞合可增大横截面积,降低电阻,进一步减少电能损耗。铝的密度低、成本低,适合作为架空输电线材料。铜虽导电性更好,但成本高、密度大,不适合大规模架空输电。
(2)发电站发电功率P总恒定。初始电流,提高电压后电流 。 电流变化比例
即输电线上的电流变为原来的。
(3)根据,高压输电时输电功率一定,提高输电电压U,就会降低输电线上的电流I,又因为增大输电线的横截面积,它的电阻R变小,所以当通电时间t一定时,特高压输电线产生的热量减小。
五、计算题(共8分。25、26题各4分)
25.(2025·丰台模拟)如图所示的电路,电源两端的电压U保持不变。电阻的阻值是。当开关S闭合时,电流表的示数是,电流表A的示数是。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值。
【答案】(1)解:由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路中的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,电源的电压:
U=U2=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
答:电源电压为6V。
(2)解:由并联电路的电流规律知,通过电阻R2的电流I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A,电阻R2的阻值。
答:电阻为20Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由电路图可知,两电阻并联,并联电路中各支路两端的电压相等,电源的电压U=U2=U1=I1R1;
(2)由并联电路的电流规律知,通过电阻R2的电流I2=I-I1;结合欧姆定律计算电阻R2的阻值。
(1)由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路中的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,电源的电压U=U2=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V
(2)由并联电路的电流规律知,通过电阻R2的电流I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A
电阻R2的阻值
26.(2025·丰台模拟)某水底打捞作业中,需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水,如图所示是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图像,(水的阻力忽略不计,)求:
(1)石柱浸没在水中受到的浮力;
(2)在水底时石柱上表面受到的水的压强。
【答案】解:(1)由图知,石柱的重力为G=12 500 N;浸没在水中受到的拉力为F=7 500 N;浸没在水中受到的浮力为
(2)由图可知,长方体石柱高2m,在水底时石柱上表面距水面的深度为,此时受到水的压强为。
答:(1)石柱浸没在水中受到的浮力;
(2)在水底时石柱上表面受到的水的压强。
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;压力差法测浮力
【解析】【分析】(1)由图知,石柱的重力为G;浸没在水中受到的拉力为F;根据称重法计算可知浸没在水中受到的浮力为;
(2)由图可知,长方体石柱高2m,在水底时石柱上表面距水面的深度为,此时受到水的压强为。
1 / 1北京市丰台区2025年中考一模物理试题
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1.(2025·丰台模拟)在国际单位制中,质量的单位是(  )
A.千克 B.牛顿 C.焦耳 D.瓦特
2.(2025·丰台模拟)下列四种用电器中,利用电流热效应工作的是(  )
A.电视机 B.洗衣机 C.电冰箱 D.电饭锅
3.(2025·丰台模拟)下列物态变化的实例中,属于液化的是(  )
A.初春,积雪消融 B.夏天,草叶上形成露珠
C.深秋,屋顶的瓦上结了一层霜 D.冬天,室外冰冻的衣服变干了
4.(2025·丰台模拟)下列做法符合安全用电原则的是(  )
A.在高压线附近放风筝 B.用湿布擦拭正工作的电器
C.及时更换绝缘皮破损的电线 D.在室内给电动车充电
5.(2025·丰台模拟)如图所示,用鹤骨制作的贾湖骨笛是迄今为止中国考古发现的最早的管乐器。用骨笛吹奏发声时,下列说法正确的是(  )
A.发出的声音是由鹤骨振动产生的
B.发出的声音可以在真空中传播
C.发出的声音与编钟音色相同
D.按压骨笛上不同的孔可以改变发出的声音音调
6.(2025·丰台模拟)图示的四个实例中,为了减小摩擦的是(  )
A.汽车轮胎上刻有花纹
B.瓶盖上刻有竖条纹
C.脚蹬面做得凹凸不平
D.储物箱下装有滚轮
7.(2025·丰台模拟)2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛上,我国小将潘展乐游出46秒40的成绩,在打破世界纪录的同时赢得了该项目冠军。下列说法正确的是(  )
A.运动员入水后不划水仍能前进是由于受到惯性
B.运动员在水中前进时不受重力的作用
C.运动员向后划水而前行是因为力的作用是相互的
D.运动员在加速冲刺阶段受到平衡力的作用
8.(2025·丰台模拟)下列数据是某同学对身边的一些物理量的估计,其中基本符合实际情况的是(  )
A.普通中学生的质量约为600kg
B.中学生的正常体温约为36.5℃
C.物理教科书的长度约为20dm
D.中学生的脉搏正常跳动一次的时间约为10s
9.(2025·丰台模拟)森林公园经常见到“请勿随意丢弃饮料水瓶”的警示牌,是因为雨水进入透明的瓶子后,被阳光照射也可能会引发火灾。图中与此光学原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
10.(2025·丰台模拟)如图是八达岭长城无人机帮助运送物资的情景,下列说法正确的是(  )
A.无人机上升过程中,货物的重力势能减小
B.无人机水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C.无人机到达送货地点上空悬停期间,始终对货物做功
D.无人机下降过程中,货物的动能一定增大
11.(2025·丰台模拟)小蕊利用可绕O点转动的轻质杠杆提升重物,将重物悬挂在固定点B处,如图所示。她在A点施加一个始终垂直于杠杆的力,在将杠杆末端从A位置缓慢转动到A'位置的过程中,力F的大小变化是(  )
A.变大 B.变小
C.先变大,后变小 D.先变小,后变大
12.(2025·丰台模拟)小庆为禽蛋孵化箱设计了如图甲所示的温控装置。其中R为热敏电阻,其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。已知电磁继电器的线圈电阻为,左侧控制电路的电源电压为。当继电器线圈中的电流大于或等于时,继电器的衔铁被吸下,右侧工作电路就断开。下列说法正确的是(  )
A.R的阻值随温度的升高而增大
B.当温度为时,通过控制电路中的电流为
C.该装置可将温度控制在以下
D.用超导体制作电热丝可大大提高它的发热功率
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.(2025·丰台模拟)下列说法正确的是(  )
A.炒菜时菜香四溢,属于扩散现象
B.冬天双手互搓,手的温度升高,是通过做功的方式改变手的内能
C.汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气体,将内能转化为机械能
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是砂石的比热容比水的比热容大
14.(2025·丰台模拟)关于电磁现象,下列说法正确的是(  )
A.同名磁极相互吸引
B.磁感线可以形象地描述磁场分布的情况
C.电动机工作时主要将电能转化为机械能
D.只要导体在磁场中做切割磁感线,就会产生感应电流
15.(2025·丰台模拟)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以的速度匀速上升,提升过程中滑轮组的机械效率为。已知物体A重,该工人重,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程下列说法正确的是(  )
A.绳子自由端受到竖直向下的拉力为
B.绳子自由端拉力的功率为
C.该工人对地面的压力为
D.支架受到滑轮组的拉力为
三、实验解答题(共28分。其中16、18、19题各4分,17、20、23题各3分,21题2分,22题5分)
16.(2025·丰台模拟)(1)如图甲所示,温度计的示数为   ℃;
(2)根据图乙中的电流方向,可知通电螺线管的   端是N极。
17.(2025·丰台模拟)某同学自制了一个每秒滴下1滴水的“滴水计时器”。他把滴水计时器固定在玩具车上,并把玩具车放置在带有刻度的水平木板上,用来测量玩具车运动的速度,如图甲所示。释放玩具车后,水滴在木板上的位置如图乙所示。由图可知,玩具车在间做   (选填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动,它在间的平均速度为   。
18.(2025·丰台模拟)利用两端电压不变的电源、三个电压表、两个不同规格的小灯泡、滑动变阻器、开关和导线若干,探究在串联电路中,灯泡和两端的总电压U与两端电压和两端电压之和是否相等。
(1)画出实验电路图;
(2)画出实验数据记录表格。
19.(2025·丰台模拟)小晶利用两支激光笔、平面镜、可以显示光路的玻璃砖、量角器等器材探究光的反射定律时,先用固定的激光笔1发出的光束AO作为入射光线,经平面镜反射后,形成反射光线OB,如图所示。
(1)他用激光笔2发出垂直于镜面射向入射点O的光束NO作为   线,从而确定入射角和反射角;
(2)为了进一步探究反射角与入射角的关系,他不断调整激光笔1的位置记录数据;
入射角/度 0 15 30 45 60 75
反射角/度 0 15 30 45 60 75
请你根据表中的数据,归纳出实验结论:   ;
(3)小晶走到玻璃砖侧面时,观察到OB同时遮挡住了NO和AO,这说明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在   ;
(4)当激光束沿着BO射入时,发现会沿着OA被反射,这说明   。
20.(2025·丰台模拟)小京为探究水沸腾前后温度随吸收热量变化的特点,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,根据实验数据得到了水的温度随加热时间变化的关系图像,如图乙所示。
(1)在此实验中,水吸收的热量是通过   来反映的;
(2)由图像可得出的实验结论:水在沸腾前,吸收热量,温度升高;水在沸腾过程中,   ;
(3)为了缩短从加热到沸腾的时间,可以采取的措施是   。
21.(2025·丰台模拟)水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的A、B两个烧杯。小亮学习了液体内部压强跟哪些因素有关的知识后,又提出了新的猜想,为此他利用提供的实验器材进行了如下实验探究。
①将微小压强计的探头放入A烧杯的水中,探头到烧杯底的距离L为,如图甲所示,记录微小压强计U形管两侧的液面高度差;
②将微小压强计的探头放入B烧杯的水中,探头到烧杯底的距离L为,如图乙所示,记录微小压强计U形管两侧的液面高度差;
小亮发现大于,于是小亮得出结论“液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L有关”。
请你分析:小亮的结论是   (选填“正确”或“错误”)的,实验中存在的问题是   。
22.(2025·丰台模拟)压力传感器是电子秤中的测力装置,可视为阻值随压力而变化的压敏电阻。小刚从某废旧电子秤上拆下一个压力传感器,探究其阻值与所受压力大小(不超过)的关系。如图所示是小刚设计的实验电路图,电源电压恒定,为定值电阻,为压力传感器。
(1)电路中的作用是   ;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,电路出现的故障是   ;
(3)排除故障后,逐渐增大受到的压力,闭合开关,读出电流表和电压表的示数,计算出对应的的阻值,记录如下表所示。第5次测量时,电压表示数为,电流表示数为,此时的阻值为   ;
0 50 100 150 200 250
60 50 40 30
10
(4)请根据表中的数据在图中画出随F变化的关系图像;
(5)通过实验探究可归纳出,的阻值随压力F大小变化的规律,当的阻值为时,上受到的压力是   N。
23.(2025·丰台模拟)小丰了解到,全球气候变暖使得大量海面浮冰熔化,导致海平面上升。对于此说法他存在疑惑。查找相关材料后,他将该情景模拟为如图所示的简化实验:圆柱形容器中装有一定量的浓盐水,将一块纯水凝固成的冰块放入其中,用刻度尺测量此时液面到杯底的距离为;待冰块完全熔化后(不考虑液体蒸发),再次测量此时液面到杯底的距离为H2。已知,请分析说明和H2的大小关系。
四、科普阅读题(共4分)
24.(2025·丰台模拟)请阅读《最强特高压点亮中国》并回答问题。
最强特高压点亮中国
我国的能源供给和产业发展各具特色,东部产业发展水平较高,西部蕴藏着大量可开发的清洁能源,因此能源和产业的调配是我国协同发展的重要工程。
以电力输送为例,的特高压输电线路,可以在你眨眼瞬间将电能输送到3300公里之外30次。这么长的输电线路,导线上的电阻不仅不能忽略,还会在电流通过时产生大量的热量,造成电能损耗。然而通过红外热像仪的拍摄如图甲所示,我们发现这些传输强大电能的导线并没有像预想的那样因为发热产生过高的温度。为了弄清其中的原理,我们将整个输电线路画成如图乙所示的简图。特高压电站就像是提供电能的电源,某城市电站如同消耗电能的用电器,输电线上的电阻等效为串联在电路中。发电站的功率是稳定的,这取决于发电机组的发电能力。根据,如果我们提高特高压电站的输电电压U,就会降低输电线上的电流,从而减少导线上的电能损耗,这就是高压输电的原理。
除此以外,每束特高压输电线都由多根手臂粗细的导线合成,增大了导线的横截面积,从而进一步降低电能的损耗。但要承载它们的重量就需要无数座坚固的铁塔,为我们架起了这条名副其实的电力“天路”。
(1)常温下铜和铝的物理性质如表所示。结合文中信息综合考虑,架空高压输电线应采用硬度较高的复合材料线芯和相同粗细的多股   (选填“铜”或“铝”)制导线绞在一起制成。
金属 铜 铝
导电性 优 良
密度 8.92 2.70
价格(元/吨) 66800 18800
(2)若某一发电站,将恒定的输电电压U由提高到,通过输电线向较远的另一座电站输电,若输电线的总电阻不变,则在发电功率不变的条件下,输电线上的电流变为原来的   。
(3)请结合文章和所学知识,分析特高压输电导线热量损耗减小的原因。
五、计算题(共8分。25、26题各4分)
25.(2025·丰台模拟)如图所示的电路,电源两端的电压U保持不变。电阻的阻值是。当开关S闭合时,电流表的示数是,电流表A的示数是。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值。
26.(2025·丰台模拟)某水底打捞作业中,需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水,如图所示是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图像,(水的阻力忽略不计,)求:
(1)石柱浸没在水中受到的浮力;
(2)在水底时石柱上表面受到的水的压强。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】质量及其特性;功率的概念;力的概念及单位;功的概念
【解析】【解析】A选项:在国际单位制中,质量的基本单位是千克(kg),这是七个基本物理量之一,故A正确。
B选项:力的单位牛顿(N)是导出单位,1N=1kg·m/s2,故B错误;
C选项:功和能的单位焦耳(J)是导出单位,1J=1N·m,故C错误;
D选项:功率的单位瓦特(W)是导出单位,1W=1J/s,故D错误。
故选A。
【分析】质量的国际单位为kg。
2.【答案】D
【知识点】能量的转化或转移;电流的热效应
【解析】【解答】A.电视机工作时,电能少量转化为内能,不涉及电流的热效应,因此选项A不符合题意。
B.洗衣机工作时,电能少量转化为内能,不涉及电流的热效应,故选项B不符合题意。
C.电冰箱工作时,电能少量转化为内能,不涉及电流的热效应,因此选项C不符合题意。
D.电饭锅工作时,电能直接转化为内能,正是利用电流的热效应进行工作,故选项D符合题意。
正确答案为D。
【分析】电流的热效应:电能主要转化为内能,如电饭煲、电热水器等。
3.【答案】B
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】解:A、初春,河里的冰雪消融,物质由固态变成液态,属于熔化现象,故A不符合题意;
B、夏天,草叶上形成露珠是空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠,是液化现象,故B符合题意;
C、深秋,屋顶的瓦上结了一层霜,这是空气中的水蒸气由气态直接变为固态,属于凝华现象,故C不符合题意;
D、冬天,室外冰冻的衣服变干了是由固态的冰直接变成气态,是升华现象,故D不符合题意.
故选B.
【分析】液化是物质由气态变成液态的现象,分析各选项中物质状态的变化,就可以判断出正确的选项.
4.【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A选项:高压输电线路通常带有极高电压,在附近进行放风筝活动时,可能导致放风筝者发生触电事故,因此该选项不符合安全用电原则。
B选项:由于生活用水具有导电性,若使用潮湿的布料清洁工作中的电器设备,极易引发触电危险,故该选项不符合安全要求。
C选项:当电线绝缘外层出现破损时,必须及时进行更换处理,否则可能造成触电事故,该选项符合安全用电规范。
D选项:在室内环境为蓄电池充电存在安全隐患,若发生电池自燃现象将造成严重后果,因此该选项不符合安全准则。
故选C。
【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。
5.【答案】D
【知识点】声音的传播条件;音调及音调与频率的关系;音色
【解析】【解答】A.管乐器的声音是由管内空气柱振动产生的,并非由鹤骨本身的振动产生。因此选项A是错误的。
B.声音传播需要介质,在真空中无法传播。因此选项B是错误的。
C.音色取决于发声体的材料和结构特性。由于骨笛和编钟的材料及结构不同,它们的音色也存在差异。因此选项C是错误的。
D.按压不同的孔会改变管内空气柱的长度,进而改变空气柱的振动频率。由于频率决定音调,因此通过按压不同孔可以调节音调高低。因此选项D是正确的。
正确答案是D。
【分析】1、声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
2、声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
6.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】解:ABC、在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。所以汽车轮胎上有较深的花纹、瓶盖上刻有竖条纹及自行车脚蹬表面做的凸凹不平,都是在压力一定时增大了接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,故ABC错误;
D、用滚动代替滑动可以减小摩擦力。所以行李箱底部装有四个滚轮是变滑动为滚动减小摩擦的,故D正确。
故选:D。
【分析】减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动;
增大摩擦力的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;在接触面粗糙程度一定时,增大压力。
7.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;重力及其大小的计算;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.运动员入水后不划水仍能前进是因为具有惯性(物体保持运动状态不变的性质),但惯性是物体本身的属性,不能说"受到惯性",因此A选项表述错误;
B.根据万有引力定律,地面附近所有物体都受到重力作用,运动员在水中运动时同样受重力影响,故B选项说法错误;
C.根据牛顿第三定律,当运动员向后划水施加作用力时,水会同时给运动员一个大小相等、方向相反的反作用力,这个向前的反作用力推动运动员前进,因此C选项正确;
D.平衡状态是指物体所受合外力为零的状态(表现为静止或匀速直线运动),运动员加速冲刺时存在加速度,说明受力不平衡,故D选项错误。
正确答案:C。
【分析】1、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;
2、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
3、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上;
4、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。
8.【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;时间的估测;长度的估测
【解析】【解答】A.普通中学生的质量约为50kg,因此选项A不符合题意。
B.中学生的正常体温范围在36.0℃至37℃之间,所以选项B符合题意。
C.物理教科书的长度大约为20cm,故选项C不符合题意。
D.中学生脉搏正常跳动一次的时间约为1秒,因此选项D不符合题意。
故选B。
【分袖】1、熟悉生活中常见的物体质量,如一枚鸡蛋为50g,中学生质量为50kg
2、熟悉生活重常见的温度,如体温为37℃,令人舒适的温度为24℃,
3、识记生活中常见的长度、中学生身高160cm,课桌80cm,
4、识记生活中常见的速度、心跳一分钟70次,走路的速度1.2m/s。
9.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;透镜及其特点与分类;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】在森林中随意丢弃透明瓶子时,雨水进入后会形成水凸透镜。这种透镜对光线具有会聚作用,能将太阳光聚焦于一点,导致该点温度急剧升高,从而可能引发森林火灾。
A.平行主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点,此现象展示了凸透镜的会聚特性,与题目描述相符,故A正确;
B.小孔成像现象由光的直线传播原理导致,与透镜效应无关,故B不符;
C.平面镜成像是光的反射现象,与透镜的折射作用不同,故C不符;
D.影子形成源于光的直线传播,与透镜光学特性无关,故D不符。
正确答案:A。
【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。
4、凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
10.【答案】B
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化;是否做功的判断
【解析】【解答】A.由于无人机装载货物的质量保持不变,当高度增加时,货物的重力势能会随之增大,因此选项A是错误的。
B.在无人机水平匀速飞行过程中,货物的质量不变,速度不变,同时高度不变(重力势能不变),因此机械能(动能与重力势能之和)保持不变,选项B是正确的。
C.当无人机在送货地点上空悬停时,虽然存在升力作用,但货物没有发生位移,因此不做功,选项C是错误的。
D.在货物下降过程中, 匀速下降:动能不变;加速下降:动能增大;减速下降:动能减小,由于题目未说明具体下降状态,无法确定动能变化,因此选项D是错误的。
综上所述,正确答案是B。
【分析】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;
做功的判断:物体收到力,且在力的方向产生位移。
11.【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】在杠杆末端从A位置缓慢转动到A'位置的过程中:动力F始终垂直于杠杆,因此动力臂长度保持不变,阻力大小等于物体重力,保持恒定,阻力臂长度呈现先增大后减小的变化趋势;根据杠杆平衡条件分析可知,动力F会先增大后减小。
故正确答案为C。
【分析】杠杆的平衡进行动态分析:在动力臂、阻力不变的情况下,阻力臂先增加后减小,根据杠杆平衡条件分析动力臂的变化情况。
12.【答案】C
【知识点】超导体特点及作用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电流的热效应;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A.根据图乙显示的数据,热敏电阻R的阻值随着温度上升呈现下降趋势,因此选项A的说法是错误的。
B.在10℃的环境温度下,由图乙可知R=500Ω。控制电路由R与R0串联组成,根据欧姆定律计算电流:
,所以选项B的结论不正确。
C.温控装置的工作机制是:当温度升高导致R阻值减小时,控制电路电流I增大。当电流达到或超过20mA时,继电器动作切断工作电路。计算临界状态下的总电阻:,此时热敏电阻值:,
对应图乙可知温度为40℃,因此该装置能将温度控制在40℃以下,选项C正确。
D.由于超导体的电阻为零,根据焦耳定律Q=I2Rt,超导体不会产生热量,故选项D错误。
正确答案是C。
【分析】1、焦耳定律:公式为Q=I2Rt;
2、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;
3、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。
13.【答案】A,B
【知识点】做功改变物体内能;热机的四个冲程;分子热运动
【解析】【解答】A.炒菜时菜香四溢,是由于香味分子不断做无规则运动并扩散到空气中,属于典型的扩散现象,因此A选项正确;
B.冬天双手互相摩擦时,摩擦力做功将机械能转化为内能,导致手部温度升高,这是通过做功方式改变内能的过程,故B选项正确;
C.汽油机压缩冲程中,活塞对气体做功使机械能转化为内能(而非内能转化为机械能),因此C选项表述错误;
D.砂石比热容小于水,在相同质量和热交换条件下,比热容小的物质温度变化更显著,这导致内陆地区昼夜温差大于沿海地区,故D选项错误。
正确答案为AB。
【分子】1、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;
2、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;
3、压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;
4、比热容的应用:水的比热容较大,用水做冷却剂。
14.【答案】B,C
【知识点】磁场;磁感线及其特点;直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件;磁极间的相互作用
【解析】【解答】A.根据磁极间的相互作用规律可知,同名磁极会相互排斥,异名磁极会相互吸引,因此选项A的说法是错误的。
B.磁感线是人为引入的假想曲线,用于直观地描述磁场的分布情况,虽然实际不存在,但能帮助我们研究磁场,所以选项B的说法是正确的。
C.电动机工作时将电能转化为机械能,这是其主要的能量转换形式,因此选项C的说法是正确的。
D.电磁感应现象的产生需要满足三个条件:闭合电路、部分导体和在磁场中做切割磁感线运动,选项D的描述不完整,因此是错误的。
综上所述,正确的选项是BC。
【分析】磁极相互作用:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;
电磁感应定律的应用,闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动,导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。利用电磁感应制作的机械有:发电机,能量转化为机械能转化为电能。
磁感线: 在磁场中画一些曲线,使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同,磁感线是人为假想表征磁场方向和强弱的 的物理量,磁感线从N极出发,回到S极。
15.【答案】A,C,D
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.由图可知,缠绕在动滑轮绕绳子数为2,根据效率公式计算可知拉力的大小为,故A正确;
B.缠绕在动滑轮绕绳子数为2,所以绳子自由端的移动速度为v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s,根据功率计算公式可知拉力的功率为,故B错误;
C.根据力的合成可知工人对水平地面的压力为F'=G人-F=600N-200N=400N,故C正确;
D.不计滑轮组的绳重和摩擦,根据动滑轮拉力的计算可知,动滑轮的重力为G动=nF-G=2×200N-360N=40N,定滑轮的重力为G定=G动=40N,以定滑轮为研究对象,分析可知支架对定滑轮向上的拉力为F拉=3F+G定=3×200N+40N=640N,根据力的相互性可得支架受到滑轮组的拉力为640N,故D正确。
故选ACD。
【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。3、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。
16.【答案】(1)34
(2)A
【知识点】温度及温度计的使用与读数;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)图中温度计的分度值为1℃,其示数随着刻度向上逐渐增大,表明温度处于零上区间,因此当前读数为34℃。
(2)根据安培定则(右手螺旋定则),用右手握住螺线管,使弯曲的四指方向与电流环绕方向一致,此时大拇指所指的A端即为螺线管的N极。
【分析】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。
通电螺线管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。
(1)图中温度计的分度值为1℃,示数越向上越大,说明在零上,则示数为34℃。
(2)用右手握住螺线管,使四指指向电流环绕的方向,则大拇指所指的A端为螺线管的N极。
17.【答案】加速;1.2
【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】根据图乙显示的数据可以看出,玩具车在AD段行驶过程中,随着时间推移,其通过的路程持续增加,这表明该玩具车在AD区间内做的是加速直线运动。
题目说明"滴水计时器"每秒钟滴落1滴水滴,因此可以计算出玩具车在AD段的运动总时间为3秒。根据平均速度公式,代入具体数值:,所以玩具车在AD段的平均速度为1.2厘米每秒。
【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。
18.【答案】(1)
(2)
实验次数 1 2 3
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)实验目的是验证串联电路中总电压是否等于各分电压与之和。实验方法:将两个不同规格的小灯泡串联,用三个电压表分别测量电源总电压、灯泡L1两端电压、灯泡L2两端电压。通过滑动变阻器改变电路电流,观察不同电流下的电压关系,以得出普遍结论。电路连接如图所示:
(2)实验操作:调节滑动变阻器,记录至少三组电压数据,计算的值,并与总电压对比,验证两者是否相等。数据记录表格如下:
实验次数 1 2 3
【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。
(1)探究串联电路中总电压U是否等于各部分电压U1和U2之和。则将两个不同规格的小灯泡串联,三个电压表分别测量电源总电压U、测量L1两端电压U1、测量L2两端电压U2。为得出普遍规律,利用滑动变阻器调节电路中的电流,观察不同电流下的电压关系。电路图如下:
(2)调节滑动变阻器,改变电路中的电流,记录至少三组电压值,计算U1+U2,并与U比较,验证是否相等。表格如下:
实验次数 1 2 3
19.【答案】法;在光的反射中,反射角等于入射角;同一平面内;在光的反射中,光路可逆
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)由于NO与反射面垂直,因此NO是法线。(2)根据表格数据可知,反射角始终等于入射角,由此得出光的反射定律:反射角等于入射角。
(3)当OB遮挡住NO和AO时,表明OB、NO和AO共面,这证明了反射现象中反射光线、入射光线和法线位于同一平面内。
(4)若激光沿BO方向入射,则会沿OA方向反射,这说明在光的反射过程中光路是可逆的。
【分析】1、探究反射定律试验:实验仪器由纸板(探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面),平面镜,量角器(探究入射角和反射角的大小关系)
实验步骤: 1、将一块平面镜放在水平桌面上,把可以显示光路的玻璃砖竖直放在平面镜上 ;
2、 让一束光贴着玻璃砖沿 AO 方向入射,可观察到反射光线出现在玻璃砖上 ;
3、改变入射角的大小,使用量角器测量入射角和反射角的大小。
4、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。
20.【答案】(1)加热时间
(2)温度保持不变
(3)减少水的质量
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)在此实验中,水吸收的热量可以通过加热时间来衡量,加热时间越长,表明吸收的热量越多。
(2)根据图乙所示,水在沸腾前吸收热量,温度逐渐上升;而在沸腾过程中,水持续吸热,但温度保持恒定。
(3)为了缩短从开始加热到沸腾的时间,可以采取以下措施: 减少水的质量,在其他条件不变的情况下,质量减小会使加热至沸腾所需的热量减少,从而缩短加热时间。 使用初始温度较高的水,在其他条件不变时,较高的初温会减少加热至沸腾所需的热量,缩短加热时间。 给烧杯加盖,减少热量散失,从而缩短加热时间。
【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℃;
探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
(1)在此实验中,水吸收的热量是通过加热时间来反映的,加热时间越长,说明吸热越多。
(2)由图乙可知,水在沸腾前,吸收热量,温度升高;水在沸腾过程中吸热,但温度保持不变。
(3)为了缩短开始加热到沸腾的时间,可减小水的质量,其它条件不变时,水的质量减小,加热到沸腾所需吸热减少,加热时间变短。或取用初温较高的水,在其它条件不变时,初温较高时,加热到沸腾吸收的热量减少,加热时间变短。或给烧杯加盖,减小热损失,加热时间变短。
21.【答案】错误;没有控制探头在水中的深度相同
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】液体的深度是指液体内部某点到液面的垂直距离。要研究液体压强是否与探头到容器底的距离有关,实验设计应保证探头到液面的距离不变,仅改变探头与烧杯底部的距离。小亮的结论存在错误,因为实验过程中未能控制探头在水中的深度相同。
【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。
22.【答案】(1)保护电路
(2)断路
(3)20
(4)
(5)125
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)电路中串联电阻R0的主要作用是限制电流,防止因电流过大而损坏电路元件。
(2)当闭合开关后,如果电流表无示数而电压表显示电源电压,说明电路可能存在断路故障,且断路点很可能在与电压表并联的电阻R1处。
(3)第5次实验测得的电阻值为:
(4)通过将压力F作为横坐标、电阻R1作为纵坐标描点绘图,可得到压敏电阻R1的阻值随压力变化的曲线,如图所示:
(5)分析图像可知,R1与F呈线性关系,设其表达式为:,代入两组数据(F=50N, R1=50Ω)和(F=100N, R1=40Ω)解得:,因此关系式为:,当R1=35Ω时,解得压力F=125N。
【分析】1、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;
2、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;
3、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;
4、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出。
(1)因为串联电阻的总电阻较大,可以防止电流过大,所以电路中串联电阻R0是为了保护电路。
(2)闭合开关,电流表无示数,可能电路发生断路,电压表等于电源电压,可能与电压表并联的电阻R1断路。
(3)第5次电阻值为
(4)把压力大小作为横坐标,把电阻大小作为纵坐标,在坐标系中描点连线即可得压敏电阻R1的阻值随压力F的大小变化的图象,如图:
(5)根据R1的阻值随压力F的大小变化的图象可知,压敏电阻R1的阻值与压力F成一次函数关系,设它们的关系式为R1=kF+b①
把F=50N,R1=50Ω和F=100N,R1'=40Ω代入①式可得50Ω=50N·k+b②
40Ω=100N·k+b③
联立方程②③可得k=-0.2Ω/N,b=60Ω,所以它们的关系式为R1=60Ω-0.2Ω/N·F
当的阻值为时,得到35Ω=60Ω-0.2Ω/N·F
上受到的压力F=125N。
23.【答案】解:设容器的底面积为S,容器中盐水的体积为,冰块漂浮在水面上,根据物体浮沉条件可知F浮=G冰,即ρ盐水gV排=ρ冰gV冰。则冰块排开的盐水的体积为。冰熔化成水之后,状态变化,质量不变,所以m冰=m水。即ρ冰V冰=ρ水V水。冰块熔化成水的体积。因为ρ盐水>ρ水,所以V水>V排;容器的底面积不变,根据可知,H1【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】设容器的底面积为S,容器中盐水的体积为,冰块漂浮在水面上,所以冰块的重力等于浮力,即ρ盐水gV排=ρ冰gV冰。化简可知冰块排开水的体积为。冰熔化成水之后,质量不变,即ρ冰V冰=ρ水V水。化简可知水的体积。ρ盐水>ρ水,所以V水>V排;容器的底面积不变,根据可知,H124.【答案】(1)铝
(2)
(3)根据,高压输电时输电功率一定,提高输电电压U,就会降低输电线上的电流I,又因为增大输电线的横截面积,它的电阻R变小,所以当通电时间t一定时,特高压输电线产生的热量减小。
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)根据材料性能对比表,铜的导电性能优于铝,但铝的密度显著低于铜且价格更经济。架空输电线路需要满足轻量化、低成本的要求,同时需保证足够的导电能力。采用多股绞合导线能有效增大导体截面积,从而降低线路电阻,减少输电过程中的能量损耗。铝因其低密度和低成本的优势,成为架空输电导线的理想选择。虽然铜的导电性更优,但其较高的成本和较大的密度限制了在长距离架空输电中的应用。
(2)假设发电站输出功率保持不变。初始输电电流为,升压后的电流为。电流变化比可通过下式计算:
,结果表明,采用1100kV特高压输电时,线路电流降为原220kV输电时的1/5。
(3)根据焦耳定律分析:在保持输电功率恒定的前提下,提升输电电压U将显著降低线路电流I。同时,增大导线截面积可减小电阻R。这两个措施共同作用,使得在相同输电时间t内,特高压输电线路产生的热能损耗大幅降低。
【分析】1、架空输电线路需要满足轻量化、低成本的要求,铜的成本高,密度大,不适合用作输电线;
2、电功率的计算:公式为P=UI;
3、焦耳定律的计算:公式为,输电功率恒定,提高输电压,将减小电流;
4、电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大。
(1)由表格数据可知,铜的导电性能优于铝,但铝的密度远小于铜,且价格更低。架空输电线需要轻质、低成本的材料,同时保证导电性。 多股导线绞合可增大横截面积,降低电阻,进一步减少电能损耗。铝的密度低、成本低,适合作为架空输电线材料。铜虽导电性更好,但成本高、密度大,不适合大规模架空输电。
(2)发电站发电功率P总恒定。初始电流,提高电压后电流 。 电流变化比例
即输电线上的电流变为原来的。
(3)根据,高压输电时输电功率一定,提高输电电压U,就会降低输电线上的电流I,又因为增大输电线的横截面积,它的电阻R变小,所以当通电时间t一定时,特高压输电线产生的热量减小。
25.【答案】(1)解:由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路中的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,电源的电压:
U=U2=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
答:电源电压为6V。
(2)解:由并联电路的电流规律知,通过电阻R2的电流I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A,电阻R2的阻值。
答:电阻为20Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由电路图可知,两电阻并联,并联电路中各支路两端的电压相等,电源的电压U=U2=U1=I1R1;
(2)由并联电路的电流规律知,通过电阻R2的电流I2=I-I1;结合欧姆定律计算电阻R2的阻值。
(1)由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路中的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,电源的电压U=U2=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V
(2)由并联电路的电流规律知,通过电阻R2的电流I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A
电阻R2的阻值
26.【答案】解:(1)由图知,石柱的重力为G=12 500 N;浸没在水中受到的拉力为F=7 500 N;浸没在水中受到的浮力为
(2)由图可知,长方体石柱高2m,在水底时石柱上表面距水面的深度为,此时受到水的压强为。
答:(1)石柱浸没在水中受到的浮力;
(2)在水底时石柱上表面受到的水的压强。
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;压力差法测浮力
【解析】【分析】(1)由图知,石柱的重力为G;浸没在水中受到的拉力为F;根据称重法计算可知浸没在水中受到的浮力为;
(2)由图可知,长方体石柱高2m,在水底时石柱上表面距水面的深度为,此时受到水的压强为。
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