【精品解析】广东省肇庆市第一中学教育集团(初中部)2025-2026学年九年级物理学科第一次模拟检测试题

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广东省肇庆市第一中学教育集团(初中部)2025-2026学年九年级物理学科第一次模拟检测试题
1.我国在文昌航天发射场成功将通信技术试验卫星十一号发射升空,该卫星主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。卫星与地面间传递信息是利用(  )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.空气
【答案】C
【知识点】卫星中继通信;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.超声波是频率高于20000Hz的声波,声波的传播必须依赖介质,无法在真空中传播。而卫星运行的太空是接近真空的环境,因此超声波不能用来实现卫星和地面之间的信息传递,故A错误;
B.次声波是频率低于20Hz的声波,和超声波一样,次声波的传播也需要介质,在真空中无法传播,因此也不能用于卫星与地面之间的信息传递,故B错误;
C.电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,同时传播速度快、承载信息容量大,完全满足卫星和地面之间跨真空环境远距离通信的需求,因此卫星与地面之间就是利用电磁波传递信息的,故C正确;
D.空气本身并不能直接传递信息,而且卫星运行在太空,太空环境几乎不存在空气,无法依靠空气来传递信息,因此空气不能作为卫星与地面间信息传递的载体,故D错误。
故选C。
【分析】声音不能在真空中传播,空气只是传声的介质;
信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
2.下列微粒中不显电性的是(  )
A.中子 B.原子核 C.质子 D.电子
【答案】A
【知识点】原子结构
【解析】【解答】原子是由原子核与核外电子组成的,而原子核又由质子和中子构成。在这些组成部分中,质子带正电荷,电子带负电荷,原子核因为含有质子,因此整体也带正电,只有中子不带电,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】物质的微观结构:有分子和原子、原子包含原子核,电子,原子核包括质子和中子等。
3.关于声现象,下列说法中不正确的是(  )
A.深夜跳广场舞时将音量调小是在声源处减弱噪声
B.声音在真空中传播速度是340m/s
C.“隔墙有耳”说明墙体可以传播声音
D.音调越高,说明声源振动的频率越快
【答案】B
【知识点】声音的传播条件;音调及音调与频率的关系;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.跳广场舞时调小音量,是为了降低声音的响度,这个措施是从声源处减弱噪声的,故A不符合题意;
B.声音传播的前提是需要介质,真空环境中没有传播声音的介质,因此声音不能在真空中传播,故B符合题意;
C.固体、液体、气体都可以作为声音传播的介质,“隔墙有耳”的现象,就说明墙体这种固体也能够传播声音,故C不符合题意;
D.声音的音调由声源的振动频率决定,音调越高,代表声源振动的频率越快,故D不符合题意。
故选B。
【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.
3、减弱噪音的途径有:声源处(摩托车装消声器)、传播中(建隔音墙 )、人耳处(戴耳罩)。
4.如图是我国古代劳动人民铸造青铜器的情景。铸造时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液在模具中冷却成型,青铜器铸造初步完成。关于铸造过程中的物态变化及吸放热情况,说法正确的是(  )
A.先液化放热,后凝固吸热 B.先熔化吸热,后凝固放热
C.先升华吸热,后凝华放热 D.先凝固放热,后熔化吸热
【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】将固体铜料加热变为铜液,是物质由固态变为液态的过程,属于熔化现象,该过程需要吸热。将铜液倒入模具中冷却成型,是物质由液态变为固态的过程,属于凝固现象,该过程需要放热。故B 正确,A、C、D 均错误。
故选B。
【分析】(1)物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
5.筷子,古称著、梜,是华夏饮食文化的标志之一,如图所示,使用筷子夹食物时,筷子可视为杠杆,该杠杆的特点是(  )
A.省力且省距离 B.费力且费距离
C.省力但费距离 D.费力但省距离
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】我们用筷子夹物体时,筷子可以看作杠杆,此时动力臂的长度小于阻力臂,属于费力杠杆,这类杠杆的特点是费力但可以节省距离,故D正确,A、B、C错误。
故选D。
【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,等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。
6.第八届全国青少年无人机大赛海南省地区赛圆满落幕,比赛使用的各类型无人机动力系统的核心部件都是电动机,下列实验,能说明电动机工作原理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,工作过程中会将电能转化为机械能。
A.图A是奥斯特实验装置,该实验证明了通电导线的周围存在磁场,也就是电流的磁效应,和电动机的工作原理不一致,故A错误;
B.图B是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验装置,实验目的是研究电磁铁的相关性质,和电动机的工作原理不相符,故B错误;
C.图C的装置没有外接电源,研究的是线圈在磁场中转动时产生感应电流的电磁感应现象,这是发电机的工作原理,和电动机的工作原理不一致,故C错误;
D.图D的装置中有电源,给磁场中的导体ab通电后,导体ab就会在磁场力的作用下发生运动,这个实验演示的就是通电导体在磁场中受力运动的规律,刚好是电动机的工作原理。故D正确。
故选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。
7.“浴霸”里有电加热器和换气扇,使用时,有时需要各自独立工作,有时需要同时工作。符合上述要求的电路是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】“浴霸”里有电加热器和换气扇,使用时,有时需要各自独立工作,有时需要同时工作。所以它们应该是并联的,且支路上有开关单独控制,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
8.我国自主研发的“华龙一号”核电机组成功运行,标志着我国核电技术水平已跻身世界前列.该核电站通过可控   (选填“核裂变”或“核聚变”)反应释放核能,核能是   (选填“可”或“不可”)再生能源.用水作为反应堆冷却剂是因为水的   大.
【答案】核裂变;不可;比热容
【知识点】比热容的定义及其计算公式;能源及其分类;核裂变
【解析】【解答】核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过可控制的核裂变释放核能;
核能消耗后不可能在短期内从自然界得到补充的能源,属于不可再生能源;
用水作为反应堆的冷却剂,是利用了水的比热容较大,在相同情况下,可以吸收更多的热量,冷却效果更好。
【分析】(1)目前人类获取核能的两种方法:裂变和聚变。
(2)能够从自然界源源不断获得或可重复利用的能源是可再生能源;不能够从自然界源源不断获得或不可重复利用的能源是不可再生能源;
(3)水的比热容较大,在同等情况下可以吸收更多的热量,所以常用来做冷却剂。
9.透过水滴可以清晰的看到草叶的纹路,如图甲所示,这是由于此时的水滴相当于一个   (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”),草叶上的纹路经过水滴形成一个放大的   (选填“实”或“虚”)像。如图乙所示,远处的物体在照相机的底片上成   (填像的正倒、缩放)的实像。
【答案】放大镜;虚;倒立、缩小
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】我们可以将水滴看作凸透镜,此时荷叶上的纹路到水滴的距离很小,该距离小于水滴的焦距,根据凸透镜成像规律,此时会成纹路正立、放大的虚像。照相机的成像原理是:当物距大于2倍焦距时,凸透镜会成倒立、缩小的实像,照相机正是利用这一规律,在底片上得到清晰的景物像。
【分析】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。
10.如图所示,小珠用弹簧测力计拉着一木块在水平长木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的读数为   N,木块受到的滑动摩擦力大小为   N。实验过程中小珠发现当木块加速运动时,弹簧测力计的示数变大,则木块受到的滑动摩擦力将   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】3.6;3.6;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】 读图可知,弹簧测力计每一个大格代表1N,分成了5个小格,因此分度值为0.2N,此时它的示数为3.6N。
实验中让木块在水平长木板上做匀速直线运动,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可以知道,滑动摩擦力的大小等于拉力大小,即:f=F=3.6N;
当木块做加速运动时,弹簧测力计示数变大,拉力增大,但滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关,此时木块对长木板的压力没有改变,接触面的粗糙程度也没有改变,因此木块受到的滑动摩擦力大小不变。
【分析】1、弹簧测力计:使用前弹簧测力计竖直调零,分度值为0.2N,重力方向竖直向下,据图读数,对钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致;
2、二力平衡的条件为:大小相等、方向相反、作用在通过一个物体上、作用在同一条直线上,物体处于匀速直线运动或者静止状态时,受力平衡。
3、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。
11.2024年10月29日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭,在酒泉航天发射中心成功发射。火箭在加速上升过程中,说明力可以改变物体的   ,加速过程神舟飞船的机械能   (选填“减小”“增大”或“不变”):升空后神舟飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,此时以火箭为参照物,飞船是   的。
【答案】运动状态;增大;运动
【知识点】机械能及其转化;力的作用效果;参照物及其选择
【解析】【解答】 力对物体的作用效果分为两类:改变物体的形状,以及改变物体的运动状态。火箭加速上升的过程中,它的运动速度大小发生了改变,运动状态发生了变化,这说明力能够改变物体的运动状态。
机械能是动能与势能的总和。飞船加速上升时,它的质量保持不变,速度不断增大,因此动能增大;同时飞船的海拔高度不断升高,重力势能也随之增大;动能和重力势能都增大,所以二者总和也就是机械能整体增大。
判断一个物体是运动还是静止,要看它相对于所选参照物的位置是否发生变化。飞船和火箭分离之后,二者之间的相对位置发生了改变,因此以火箭作为参照物时,飞船的位置发生了变化,所以飞船是运动的。
【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;
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
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。
12.如图所示,是《天工开物》记载古人炒蒸油料的场景,加热过程中油料内能增加。这是属于   (选填“做功”或“热传递”)方式改变物体的内能;闻到油料飘香是   现象;温度越高,油料分子运动越   。
【答案】热传递;扩散;剧烈
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】当油料放入热锅中时,热量由温度较高的热锅传递给温度较低的油料,使油料的内能升高,这个过程没有做功过程参与,是通过热传递的方式改变了油料的内能。
能闻到炒制油料时散发的香气,是因为带香味的分子在永不停息地做无规则运动,香味分子扩散到空气中进入人的鼻腔,这种现象属于扩散现象。
分子的无规则运动的剧烈程度和温度相关,温度越高,分子无规则运动的剧烈程度越大,也就是扩散会越明显。
【分析】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。
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。
13.如图为实验小组用天平和量筒测量一个小石块的密度,具体操作如下:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端“0”刻度线上,发现天平指针如图甲所示,应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)移动,使天平横梁水平平衡。
(2)用调节好的天平测小石块的质量,天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的示数值如图乙所示,则小石块的质量为   g,用量筒测得小石块的体积如图丙所示,则该小石块的密度为   。
【答案】(1)左
(2)29;
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)观察图甲可以看到,调节天平平衡时,指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,这说明天平右侧质量更大,因此需要将平衡螺母向左侧调节。
(2)观察图乙可知,天平标尺的分度值为0.2g,对应游码的示数为4g,因此小石块的总质量为
再观察图丙可知,量筒的分度值为2mL,放入石块前水的体积为30mL,放入石块后总体积为40mL,因此小石块的体积为,根据密度计算公式可得,小石块的密度为;
【分析】测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码,为了准确测量液体质量需要:先测水和烧杯总重m1,倒出一定体积的液体,测量剩余液体和烧杯的质量m2,所以水的质量为m1-m2,
量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数。
(1)由图甲可知,天平指针偏向中央刻度线的右侧,说明天平右侧偏重,故应将平衡螺母向左调节。
(2)[1][2]由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,游码表示的示数为4g,则小石块的质量为
由图丙可知,量筒的分度值是2mL,小石块的体积为
则小石块的密度为
14.如题图所示,研究电流产生的热量与电流大小的关系,将R1接入电路,再将并联接入电路,为了完成实验,R3应选用阻值为   的电热丝。闭合开关,观察到U形管内液面高度变化较慢,不改变实验器材,为缩短观察时间,接下来的操作是   ;通电一段时间,R1产生的热量是Q,R2产生热量是Q',则Q   Q'(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】5;向左移动变阻器的滑片P;大于
【知识点】焦耳定律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】 本实验以容器内的两根电阻丝为研究对象,探究电流产生的热量和电流大小的关系,实验需要控制电阻大小、通电时间相同,因此为完成本次探究,需要选择阻值为5Ω的电热丝。
闭合开关后,发现U形管内液面的高度变化很慢,根据转换法可知,这种现象说明电流产生的热量较少;在不更换实验器材的前提下,若要缩短观察时间,结合焦耳定律分析,在电阻和通电时间不变时,可以通过增大电路电流来增加产生的热量,因此接下来应当将滑动变阻器的滑片P向左移动,减小滑动变阻器接入电路的阻值,增大电路电流。
并联,总电阻为,设与两端电压为,通电一段时间,根据可得,和R2产生的热量是,
所以大于。
【分析】探究电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt,所以产热量和电阻成正比,和电流的平方成正比,实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法:在物理实验中,某些物理量(内能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中热能的大小难以直接测量,所以需要通过 液面高度差的变化进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电流的热效应的影响因素有:电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时,需要电流相同,故选择串联电路。
15.按要求完成下列作图;
(1)家家户户过年时喜欢悬挂灯笼,请在图中画出悬挂的灯笼受到的重力G和拉力F示意图;
(2)在图中画出入射光线经透镜折射后射入水中的光路图。
(3)如图所示,请根据安全用电原则将插座、开关、电灯正确接入家庭电路中,开关只控制灯泡。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】透镜的光路图;重力示意图;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)绘制拉力F:沿绳子竖直向上的方向画出带箭头的线段,并标注为F;绘制重力G:沿竖直向下的方向画出带箭头的线段,标注为G。因为悬挂后静止的灯笼受力平衡,所以拉力与重力的线段长度需要相等,按照这个要求完成作图即可。
(2)首先,入射光线平行于凸透镜的主光轴,根据凸透镜的光学规律:平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后,折射光线会经过凸透镜右侧的焦点F,由此画出从凸透镜出射后到焦点F的折射光线;接下来光线从空气斜射入水中,以折射光线和水面的交点,也就是焦点F,作为入射点,作出垂直于水面(水平界面)的法线,再根据光的折射规律:当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,画出在水中的折射光线即可。
(3)开关与灯泡的接线:火线先接入开关,从开关出来的线再接灯泡,灯泡的另一端接零线。这种接法下开关控制火线,断开开关后会切断灯泡侧的火线,符合家庭电路的安全用电要求;三孔插座的接线遵循左零右火上接地的规则:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,按照这个规则完成接线作图即可。
【分析】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。
拉力沿着绳子的方向。
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。
折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线。
电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
(1)拉力F:沿绳子方向竖直向上画带箭头的线段,标注F;重力G:方向竖直向下画带箭头的线段,标注G; 悬挂静止的灯笼受力平衡,因此拉力和重力的线段长度相等。据此作图。
(2)入射光线平行于凸透镜主光轴,根据凸透镜规律,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会过凸透镜右侧的焦点F,画出凸透镜到焦点的折射光线;光线从空气斜射入水中,过入射点,也就是焦点F,作垂直于水面,也就是水平界面,的法线,根据折射规律:光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,画出水中的折射光线即可。
(3)开关+灯泡: 火线先接开关,开关出线接灯泡,灯泡另一端接零线,开关接火线,断开开关后切断火线,符合安全要求;三孔插座: 遵循左零右火上接地:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。据此作图。
16.按要求完成下列实验题;
(1)如题图中所测玻璃砖的长度是   cm;体温计的读数为   ℃;
(2)如题图中电能表的示数为   kW·h;如果该电能表表盘在360s内转了300转,则这段时间内家庭中用电器消耗的总功率为   W。
(3)如题图所示,如图是“探究平面镜成像特点”的实验,实验用两根等大的蜡烛是为了比较物与像   的关系,当蜡烛A靠近玻璃板时,像的大小   (选填“变大”“变小”或“不变”)。如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡烛A的像   (选填“向上移动”“向下移动”或“不动”)
【答案】(1)3.25;37.8
(2)2019.6;1000
(3)大小;不变;不动
【知识点】体温计的使用及其读数;刻度尺的使用;平面镜成像的原理、特点;电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】(1)观察甲图的刻度尺可知,该刻度尺相邻两刻度线的间距代表1mm,即分度值为1mm;测量时,玻璃砖的左侧与刻度尺的0.00cm刻度线对齐,右侧对齐位置在3.20cm与3.30cm之间,按照刻度尺读数规则,需要估读到分度值的下一位,因此测得玻璃砖的长度为3.25cm。
观察乙图的体温计可知,体温计的分度值为0.1℃,液柱的上表面对应刻度为37.8℃,因此读数为37.8℃。
(2)① 电能表的最后一位是小数数位,此时电能表的示数为2019.6kW·h。
② 电能表参数为3000r/kW·h,表示每消耗1kW·h的电能,转盘转3000转。360s内转了300转,消耗的电能:根据功率计算公式,可得这段时间内用电器的总功率:。
(3)实验中选用两根大小完全相同的蜡烛,是利用等效替代法,通过后方蜡烛与前方蜡烛的像重合,来比较物与像的大小关系,验证平面镜所成的像与物大小相等。
根据平面镜成像的特点,像的大小始终等于物体的大小,和物体到镜面的距离没有关系,因此当蜡烛A向玻璃板靠近时,蜡烛A本身的大小不变,所以它的像的大小也不变。
平面镜成像中,像和物关于镜面对称,也就是像的位置由物体的位置和镜面位置共同决定。本题中玻璃板竖直向上移动时,蜡烛A本身的位置没有改变,因此对应像的位置也不会发生变化。
【分析】1、长度的测量:将待测物体紧贴刻度尺,视线平行刻度尺,认清刻度尺的分度值,读数时要精确到分度值后一位。
2、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。
3、电能表参数的理解:电能表是计量电能的仪表,电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位,某段时间所用电能为电能表示数之差。某段时间消耗电能的计算:n/3000r kW·h n为灯光闪烁次数;
4、平面镜成像试验:实验仪器有白纸、薄玻璃板(便于确定像的位置),两根大小相同的蜡烛,A蜡烛点燃,B蜡烛熄灭(使用B和蜡烛A的像进行比较,判断像物大小关系),光线最好在较暗的环境中观察,方便观察像的位置;
实验步骤:将玻璃垂直于白纸,点燃蜡烛A, 在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止;在蜡烛B一侧放置光屏,光屏上无法成像;
试验结论:平面镜成像特点为物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。
(1)[1]甲图中刻度尺的分度值为1mm,玻璃砖左侧与0.00cm对齐,右侧在3.20cm与3.30cm之间,需估读到分度值的下一位,故所测玻璃砖的长度为3.25cm。
[2]乙图中体温计分度值为0.1℃,液柱对应刻度为37.8℃。
(2)[1]电能表最后一位为小数位,单位为kW·h,故示数为2019.6kW·h。
[2]电能表参数为3000r/kW·h,表示每消耗1kW·h的电能,转盘转3000转。360s内转了300转,消耗的电能
根据功率公式,则这段时间内家庭中用电器消耗的总功率为
(3)[1]用两根等大的蜡烛,是为了比较物与像的大小关系,等效替代法验证像与物大小相等。
[2]平面镜成像的特点是像与物大小相等,与物体到镜面的距离无关,因此蜡烛A靠近玻璃板时,像的大小不变。
[3]平面镜成像中,像与物关于镜面对称,玻璃板竖直向上移动时,蜡烛A的位置不变,因此像的位置也不动。
17.小珠利用如图所示装置探究“影响液体内部压强大小的因素”。
(1)实验前,按压探头的橡皮膜,若U形管两侧液面高度变化   (“明显”或“不明显”),则这套实验装置可能漏气;通过U形管液面高度差反映液体压强大小,应用的研究方法是   法;
(2)保持探头在液体中的位置不变,改变探头的方向,如图 A、B、C所示,发现U形管两侧液面的高度差不变,说明液体压强大小与方向   (选填“有关”或“无关”);
(3)比较图C、D两次实验,可以得出结论:同种液体,   ,液体压强越大;
(4)小珠同学将探头先后浸入到两杯液体中,如图 D、E所示,发现U形管两侧的液面高度差相同,于是认为液体压强与液体密度无关。小海认为小珠的结论不正确,理由是   ;
(5)如图F所示,橡皮管和下方玻璃管侧壁相连通,当向玻璃管中吹风时,U形管内液面较低的是   (选填“a”或“b”)侧。
【答案】不明显;转换;无关;深度越大;没有控制深度相同;b
【知识点】探究液体压强的特点实验;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】探究液体内部压强大小的影响因素时,(1)实验前,按压探头的橡皮膜,若实验装置漏气,U形管两边液面高度变化不明显;
通过U形管液面高度差反映液体压强大小,利用了转换法;
(2)根据图A、B、C,保持探头深度不变,改变探头的方向,U形管两侧液面的高度差不变,液体压强不变,可知液体压强大小与方向无关;
(3)根据图C、D实验,液体的密度相同,深度不同,U形管液面差不同,液体内部压强不同,液体内部压强与深度有关;D中探头的深度深,U形管两侧液面高度差大,可得:同种液体,深度越大,液体压强越大;
(4)根据图D、E,液体密度不同,深度不同,U形管两侧的液面高度差相同,则压强相等,由于没有控制深度相同,得出液体压强与液体密度无关的结论不正确;
(5)根据图F,向管内吹气时,左管上端的空气流速快、压强小,右管上端空气流速小、压强大;由于压强差的作用,右侧液面下降,左侧液面将升高。
【分析】(1)组装液体压强装置时,按压橡皮膜,液面变化不明显,装置漏气;根据U形管液面高度差反应液体压强大小,利用了转换法;
(2)深度和液体密度相同时,液体内部各个方向压强相等;
(3)液体密度相同,深度越深,液体压强越大;
(4)液体密度和深度不同,不能比较液体压强的大小关系;
(5)流体在流速大的地方压强小。
18.用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”。器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有甲:“5Ω,3A”;乙:“20Ω,2A”;丙:“50Ω,1.5A”),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)连接电路时开关应该   ,滑动变阻器的滑片P移至   (选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数均为0,移动滑片P,两表指针均不偏转;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是   ;
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系。闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A,移动滑片P,逐步增大R两端电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I:以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出I-U图像,如图乙所示。依据图像,得到的结论是:导体电阻一定时,   ,实验中选用的滑动变阻器是   (选填“甲”“乙”或“丙”)。
(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将R换成5Ω,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示为   A;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为   A。
【答案】(1)断开;B
(2)B、C两点之间的导线断路
(3)通过导体的电流与导体两端的电压成正比;丙
(4)0.40;0.1
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 在连接电路的过程中,为避免接线失误烧坏电路元件,保护电路,连接完成前开关必须保持断开状态。
闭合开关前,需要让滑动变阻器接入电路的阻值达到最大。由图甲可知,滑动变阻器的下接线柱接在A端,当滑片移动到B端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度最长,接入电阻最大,因此闭合开关前滑片应当移到B端。
(2)闭合开关后,电流表和电压表都没有示数,移动滑片时两个电表示数都不变化,说明电路中存在断路故障;将电压表“-”接线柱的导线从D端拆下,试触C点时电压表指针不偏转,说明C点到电源负极之间的电路是断开的;试触B点时电压表指针偏转,说明B点到电源负极的通路是完好的,题目说明电路只有一处故障,因此故障为BC之间的导线断路。
(3) 由图乙可以看到,得到的I-U图像是过原点的倾斜直线,由此可以得出结论:当导体电阻保持不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
由题意可知,电源由3节干电池串联而成,每节干电池电压略小于1.5V,因此电源电压满足3V<4.5V;闭合开关时,滑片在最大阻值处,此时电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A,根据串联电路电压规律可得电源电压:;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=1.05V,不符合题意;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=2.1V,不符合题意;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=4.2V,符合题意;故实验中选用的是滑动变阻器丙,电源电压为4.2V。
(4) 电流表选择0-0.6A量程,该量程的分度值为0.02A,因此读数为0.40A。
探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变,根据本次数据计算可得定值电阻的控制电压:;现有三个定值电阻5Ω、10Ω、20Ω,已经完成了5Ω和10Ω的实验,剩下未使用的是20Ω电阻,根据控制电压不变,可得电流:。
【分析】1、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;
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、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;
4、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。
(1)[1]连接电路时,为保护电路,开关必须断开。
[2]滑动变阻器需调至最大阻值处,由图甲可知滑动变阻器下接线柱接A,滑片移到B端时接入电阻最大,因此滑片移至B端。
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指针不偏转,说明电路中有断路;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,说明C点到电源的负极某处断路;试触B点,电压表指针偏转,说明从B点到电源负极的电路是连通的,若电路中只有一处故障,则可能是B、C两点之间的导线断路了。
(3)[1]由图乙可知,I-U图像为一条过原点的倾斜直线,根据正比例函数的知识,可得到的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[2]由图甲可知,电源为3节干电池串联,每节电压略小于1.5V,则电源电压应该大于3V,小于4.5V; 闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大
电源电压①
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=1.05V,不符合题意;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=2.1V,不符合题意;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=4.2V,符合题意;故实验中选用的是滑动变阻器丙,电源电压为4.2V。
(4)[1]电流表接量程,分度值0.02A,读数为
[2]探究电流与电阻关系要控制定值电阻两端电压不变,此时
三个电阻为,已使用,未使用的是,因此电流
19.如图所示,水陆两栖坦克的总重力为,其发动机的输出功率为500W。若该坦克漂浮在水上,以5m/s的速度匀速直线行驶10分钟,则(g取,)
(1)坦克所受浮力为多少?排开水的体积为多少?
(2)发动机做的功为多少?
(3)坦克匀速直线行驶时受到的阻力为多少?
【答案】(1)解:坦克漂浮在水面上,根据物体漂浮条件,浮力等于自身重力
根据阿基米德原理
解得排开水的体积
(2)解:坦克行驶的时间
根据功率公式变形得发动机做的功为。
(3)解:坦克匀速直线行驶,受力平衡,阻力大小等于牵引力大小,即
根据功率公式
可得阻力。
【知识点】功率计算公式的应用;阿基米德原理;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)坦克漂浮在水面上,所以坦克浮力等于自身重力,根据阿基米德原理计算排开水的体积;
(2)坦克行驶的时间,根据功率公式变形得发动机做的功;
(3)坦克匀速直线行驶,受力平衡,阻力大小等于牵引力大小,根据功率公式计算阻力。
(1)坦克漂浮在水面上,根据物体漂浮条件,浮力等于自身重力
根据阿基米德原理
解得排开水的体积
(2)坦克行驶的时间
根据功率公式变形得发动机做的功为
(3)坦克匀速直线行驶,受力平衡,阻力大小等于牵引力大小,即
根据功率公式
可得阻力
20.一个有加热和保温两种状态的微型电热水器,内部简化电路如图所示,它由控制电路和工作电路两部分组成,其中R0为热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,开关S0和S都闭合时,电热水器开始加热,当电热水器中水的温度达到50℃时,电磁铁才会把衔铁吸下,使B、C两个触点接通,电热水器处于保温状态。已知R1=44Ω,R2=2156Ω,c水=4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)电热水器处于加热状态时工作电路的功率;
(2)将2.2kg的水从15℃加热到45℃,需要通电5min,电热水器的加热效率为多少?
(3)当温度达到50℃后,通电100s,R2产生的热量。
【答案】解:(1)当开关S0 和S都闭合时,只有R1工作,电热水器处于加热状态,则工作电路的功率

(2)水吸收的热量
由可得,消耗的电能电热水器的加热效率。
(3)当温度达到50℃后,触点与接通,与串联,电热水器处于保温状态,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流,则通电100s,R2 产生的热量

答:(1)电热水器处于加热状态时工作电路的功率为1100W;
(2)电热水器的加热效率为84%;
(3)当温度达到50℃后,通电100s,R2产生的热量为2156J。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;热机的效率;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】(1)当开关S0 和S都闭合时,电路为R1的简单电路,电热水器处于加热状态,电压为220V,根据功率公式计算工作电路的功率;
(2) 将2.2kg的水从15℃加热到45℃, 根据热量的计算公式计算水吸收的热量;
由可计算消耗的电能,根据效率公式计算电热水器的加热效率;
(3)触点与接通,与串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路的总电阻为2200Ω,根据欧姆定律计算电路中的电流,根据计算通电100s,R2 产生的热量。
21.盛夏来临,人们又为“怎样才能晒不黑”而犯愁.资料表明:将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线“好奇实验室”为此检测了若干衣服的防晒效果,检测方法:先用光纤探头和计算机测算出阳光中长波紫外线的强度;再把衣服挡在光纤探头上,测算出透射到光纤探头上的长波紫外线强度,利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率。实验数据如下表所示:
实验序号 衣服材质 衣服布料层数 长波紫外线透过率
1 天蚕丝 1 12%
2 2 6%
3 化纤 1 28%
4 2 14%
5 全棉T恤(白色) 2 5%
6 全棉T恤(黑色) 1 5%
分析表中数据,回答下列问题:
(1)通过比较   来分析衣服的防晒效果的:
(2)比较实验1、2或3、4得到的结论是:当   相同时,衣服布料层数越   (选填“多”或“少”),防晒效果越好;比较实验   可知衣服的防晒效果与衣服的材质有关。
(3)比较5、6两组实验,可以得到衣服的防晒效果与衣服的颜色无关,请你找出得到错误结论的原因是   。
(4)根据测量结果,请向你的家人提出一条夏季户外活动时着装的建议   。
【答案】(1)长波紫外线的透过率
(2)衣服材质;多;1、3
(3)没有控制衣服布料的层数相同
(4)穿黑色全棉T恤
【知识点】紫外线;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)由题干介绍的检测方案能够得知,本实验是依靠对比长波紫外线的透过率,来判断不同衣物防晒效果的差异。
(2))对比实验1、2,或者实验3、4的数据可以发现,在衣服的材质、颜色都保持一致的前提下,长波紫外线透过率会随着衣服布料层数增加而下降,说明防晒效果更好。由此可以得到结论:在其他条件不变时,衣服的防晒效果和衣服的层数也就是厚度有关系,布料层数越多也就是衣服越厚,防晒效果越好。
梳理实验1、3或者实验2、4的数据能够发现,当衣服布料层数相同时,衣服材质不同,防晒效果也不同,说明防晒效果和衣服的材质有关。
(3)对比5、6两组实验数据,实验中不仅衣服颜色不同,衣服厚度也就是层数也不相同,变量不唯一,因此无法得到“衣服的防晒效果和颜色无关”的结论,所以这个结论是错误的,出错的原因是实验过程中没有控制衣服的层数也就是厚度保持一致。
(4)结合本次实验的结论,给夏季户外活动的着装提出建议:根据实验得到的结果,可以选择全棉材质的衣物,也可以选择偏厚也就是层数更多的衣物来防晒,比如选择黑色全棉短袖T恤。总体来说,全棉材质、层数更多厚度更大的衣服防晒效果更优秀。
【分析】1、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,如依靠对比长波紫外线的透过率,来判断不同衣物防晒效果的差异;
2、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,在研究单一变量对试验结果的影响时,要保持非研究因素的相同;
3、结合实验现象分析给夏季户外活动的着装提出建议。
(1)根据题干中的检测方法可知,该实验是通过比较长波紫外线透过率来分析衣服的防晒效果。
(2)[1][2]比较实验1、2或3、4可知,衣服的材质和颜色不变,长波紫外线透过率随衣服布料层数的增加而降低,即防晒效果好,可得结论:其它条件相同时,防晒效果与衣服的层数(厚度)有关,布料层数越多(越厚),防晒效果越好。
[3]分析实验1、3或2、4数据可知,当衣服布料层数相同时,防晒效果与衣服的材质有关。
(3)比较5、6两组实验,颜色不同,厚度不同,故不能得出衣服的防晒效果与衣服的颜色无关。所以该结论错误,其原因是没有控制衣服的层数(厚度)相同。
(4)夏季户外活动时着装的建议:根据实验数据,可以选择穿全棉材质的衣服、穿较厚的(多层)衣服等,例如穿黑色全棉T恤。全棉材质、层数较多的衣服防晒效果更好。
22.“潮刻”是古代一种滴水计时的工具。学习小组制作了一个漏刻,装置如图甲,播水壶不断滴水,受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后,通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。(g取10N/kg)
(1)测滴水量:播水壶装满水后,计划用烧杯接取滴水。为了减小误差,测量滴水的质量应选择以下方案中的   (填序号)。测得1min滴水的质量为80g,则1刻钟(15min)滴水的体积为   。
①先测空烧杯质量,接水后再测滴水和烧杯的总质量
②先测滴水和烧杯的总质量,倒去水后再测烧杯质量
(2)分析测算:圆筒形受水壶内部底面积为600,浮箭总重为6N,长方体浮块的底面积为300、高3cm。受水壶内无水时,指针对应标尺的位置标记为“←开始滴水”。滴水后,当浮箭刚浮起时,受到的浮力为   N,此时受水壶内的水面高度为   cm。
(3)标尺定标:图乙的标尺上每一格表示1cm,请你在标尺上对应位置标出“←3刻钟”。
(4)成品试测:经检测,漏刻每1刻钟的实际时间均超出15min,发现随着播水壶内水量减少,滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同,小组讨论后,将滴水壶装置改进成如图丙所示,依据的物理知识是   
【答案】(1)①;1200
(2)6;2
(3)
(4)该装置利用连通器原理保持播水壶水面高度不变,由,水位不变时出水口液体压强不变,可保持滴水速度恒定,使相同时间滴水量相同。
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)(1)①先测量空烧杯的质量,接入滴水后再测量水和烧杯的总质量,两次测量的质量差即为水的质量,测量误差小;
②先测水和烧杯的总质量,再倒出水测空烧杯质量,烧杯内壁会残留部分水,会导致测得的水的质量偏小。因此选择方案①。
1 刻钟滴水的总质量为m,水的密度ρ水 =1 g/cm3,则水的体积:;
(2) 浮箭刚浮起时处于漂浮状态,所受浮力等于浮箭的总重力,即
由阿基米德原理可得,浮箭排开水的体积:
此时容器内水面高度等于浮块浸入水中的深度。
(3)浮箭始终处于漂浮状态,3 刻钟滴入容器内水的总体积可求,
对应容器内水面高度、水面上升高度均可计算得出,因此指针相对标尺落在 “开始滴水” 刻度下方 5cm 处,按此位置作图即可。
(4)原滴水装置中,随着容器内水量减少,水位不断降低,出水口处水的压强减小,滴水速度逐渐变慢;
图丙改进装置中,进水管持续供水,多余水从溢水口流出,容器内水位始终保持不变,出水口处水的压强恒定,因此滴水速度均匀稳定。
【分析】1、测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码,为了准确测量液体质量需要:先测水和烧杯总重m1,倒出一定体积的液体,测量剩余液体和烧杯的质量m2,所以水的质量为m1-m2,
量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数。
2、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
阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
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
3、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。
(1)[1]①先测空烧杯质量,接水后再测滴水和烧杯的总质量,这样两次的质量差就是水的质量;
②先测滴水和烧杯的总质量,再倒去水测烧杯质量,由于烧杯内会残留有水,会导致所测水的质量偏小。
故选①。
[2]1刻钟滴水总质量
水的密度,体积
(2)[1]浮箭刚浮起时漂浮,浮力等于总重力,即
[2]排开水体积
水面高度等于浮块浸入深度
(3)浮箭始终漂浮,3刻钟水的总体积
水面高度
水面上升高度
因此指针相对标尺落在“开始滴水 ”下方5cm处。据此作图。
(4)原装置随水量减少,水位降低,出水口压强减小,滴水变慢;图丙装置中,进水管持续进水,多余水从溢水口流出,始终保持水位不变,出水口压强不变,滴水速度稳定。
23.阅读短文,回答问题
旋翼无人机
旋翼无人机是一种通过旋转翼产生升力的飞行器,常见的类型包括四旋翼、六旋翼和八旋翼等。每个旋翼由独立电机驱动,通过调整各旋翼的转速,能够精确控制飞行器的姿态和运动方向实现垂直起降、悬停、平移以及快速转向等复杂的飞行操作,相比固定翼无人机,旋翼无人机具有更好的机动性和操控性,尤其适合在狭小空间或复杂地形中作业,近年来,旋翼无人机已广泛应用于航拍、农业监测、测绘、搜救、物流配送等领域,并在军事、科学研究等方面展现出巨大潜力.随着技术的不断进步,旋翼无人机的续航能力、载重能力和智能化程度正逐步提高,推动了多个行业的快速发展与变革。
如图甲所示为某品牌四旋翼航拍无人机,它采用4个电动机带动旋翼(螺旋桨)转动,对下空气施力的同时获得升力,最大上升速度可达8m/s,最大下降速度可达6m/s,让航拍变得高效该无人机通过减小风阻和大电池容量增强了续航能力,锂电池容量达到5Ah,充电电压为20V。
(1)无人机拍摄地面图像时,减小悬停高度拍照可以使地面景物的像   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)通过理论分析得出,电池充电时间t,电池容量和充电电流的关系为,该无人机电池充电电流为4A,那么把无电状态的该无人机电池充满电,需要   h;
(3)图乙是该无人机在某次飞行时做功的情况,请据此在图丙中画出其的功率随时间变化的图像。
(4)“比值定义法”是物理学中常用的定义新物理量的方法,我们可以用速度变化量与发生这一变化所用时间的比值来描述速度变化的快慢,若无人机从静止到最大上升速度,用时5s,则该无人机的速度的变化快慢为   ;
(5)该无人机沿水平方向匀速飞行时,为保持在空中不掉落,需要不停驱动旋翼转动。若该无人机驱动旋翼转动的功率恒定为10W,沿水平方向飞行的速度为0.5m/s时,无人机的总功率为20W,已知无人机沿水平方向匀速飞行时所受阻力与速度成正比,则无人机以   m/s的速度匀速飞行时有最大的续航距离。
【答案】(1)变大
(2)1.5
(3)
(4)1.6
(5)0.5
【知识点】凸透镜成像的应用;功率计算公式的应用;速度公式及其应用;物理学方法;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)无人机航拍利用凸透镜成像原理,根据凸透镜成像规律:物距减小,像距增大,所成的像变大(物近像远像变大)。减小无人机悬停高度后,镜头到地面景物的物距减小,因此地面景物通过镜头所成的像变大。(2)根据题目给出的公式,代入电池容量、充电电流的已知条件,计算可得:
(3)根据图乙的图像,分段计算无人机的功率:
0~2s:做功,功率,此阶段功率恒定为50W;2~4s:做功,功率,此阶段功率恒定为20W。
结合计算结果绘图如下:
(4)速度变化快慢用加速度描述,无人机由静止开始加速至最大上升速度为8m/s,所用时间为5s,
因此速度变化快慢为
(5)设阻力与速度的关系为 f=kv(k 为比例常数),无人机匀速飞行时,克服阻力的功率:,
已知旋翼输出恒定功率,因此总功率满足对应关系。代入已知速度、功率条件,可得:解得比例常数,设锂电池储存总电能为 W,续航时间为 t,则续航距离:,要使续航距离 s 最大,需使分母取值最小,由数学规律可知,当满足对应条件时分母最小,解得对应速度此时续航距离最大。
【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
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、功的计算:公式为W=Pt;P=Fv
3、加速度为单位时间速度的变化量,结合题目所给信息计算物体的加速度;
4、结合题目所给信息,阻力和速度的关系进而分析功率。
(1)无人机航拍利用凸透镜成像原理,根据凸透镜成像规律:物距减小时,像距变大,像也变大(物近像远像变大)。减小悬停高度后,物距减小,因此地面景物的像变大。
(2)根据题目给出的公式,代入已知条件电池容量为,充电电流为,计算得
(3)根据图乙的图像分段计算功率:
0~2s:做功,功率,因此0~2s功率恒定为50W;
2~4s:做功,功率,因此2~4s功率恒定为20W。
作图:在丙图中连接到得到第一段水平线段,再连接到得到第二段水平线段即可。据此作图。
(4)速度变化快慢的定义为,无人机从静止()到最大上升速度,
,因此速度变化快慢为
(5)设阻力与速度的关系为(为比例常数),无人机匀速飞行时,克服阻力的功率
已知旋翼恒定功率,因此总功率
代入已知条件时,,得
解得
设锂电池总电能为,续航时间,续航距离
要使最大,需使分母最小,根据数学知识,当时分母最小,解得
因此速度为时续航距离最大。
1 / 1广东省肇庆市第一中学教育集团(初中部)2025-2026学年九年级物理学科第一次模拟检测试题
1.我国在文昌航天发射场成功将通信技术试验卫星十一号发射升空,该卫星主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。卫星与地面间传递信息是利用(  )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.空气
2.下列微粒中不显电性的是(  )
A.中子 B.原子核 C.质子 D.电子
3.关于声现象,下列说法中不正确的是(  )
A.深夜跳广场舞时将音量调小是在声源处减弱噪声
B.声音在真空中传播速度是340m/s
C.“隔墙有耳”说明墙体可以传播声音
D.音调越高,说明声源振动的频率越快
4.如图是我国古代劳动人民铸造青铜器的情景。铸造时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液在模具中冷却成型,青铜器铸造初步完成。关于铸造过程中的物态变化及吸放热情况,说法正确的是(  )
A.先液化放热,后凝固吸热 B.先熔化吸热,后凝固放热
C.先升华吸热,后凝华放热 D.先凝固放热,后熔化吸热
5.筷子,古称著、梜,是华夏饮食文化的标志之一,如图所示,使用筷子夹食物时,筷子可视为杠杆,该杠杆的特点是(  )
A.省力且省距离 B.费力且费距离
C.省力但费距离 D.费力但省距离
6.第八届全国青少年无人机大赛海南省地区赛圆满落幕,比赛使用的各类型无人机动力系统的核心部件都是电动机,下列实验,能说明电动机工作原理的是(  )
A. B.
C. D.
7.“浴霸”里有电加热器和换气扇,使用时,有时需要各自独立工作,有时需要同时工作。符合上述要求的电路是(  )
A. B.
C. D.
8.我国自主研发的“华龙一号”核电机组成功运行,标志着我国核电技术水平已跻身世界前列.该核电站通过可控   (选填“核裂变”或“核聚变”)反应释放核能,核能是   (选填“可”或“不可”)再生能源.用水作为反应堆冷却剂是因为水的   大.
9.透过水滴可以清晰的看到草叶的纹路,如图甲所示,这是由于此时的水滴相当于一个   (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”),草叶上的纹路经过水滴形成一个放大的   (选填“实”或“虚”)像。如图乙所示,远处的物体在照相机的底片上成   (填像的正倒、缩放)的实像。
10.如图所示,小珠用弹簧测力计拉着一木块在水平长木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的读数为   N,木块受到的滑动摩擦力大小为   N。实验过程中小珠发现当木块加速运动时,弹簧测力计的示数变大,则木块受到的滑动摩擦力将   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
11.2024年10月29日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭,在酒泉航天发射中心成功发射。火箭在加速上升过程中,说明力可以改变物体的   ,加速过程神舟飞船的机械能   (选填“减小”“增大”或“不变”):升空后神舟飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,此时以火箭为参照物,飞船是   的。
12.如图所示,是《天工开物》记载古人炒蒸油料的场景,加热过程中油料内能增加。这是属于   (选填“做功”或“热传递”)方式改变物体的内能;闻到油料飘香是   现象;温度越高,油料分子运动越   。
13.如图为实验小组用天平和量筒测量一个小石块的密度,具体操作如下:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端“0”刻度线上,发现天平指针如图甲所示,应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)移动,使天平横梁水平平衡。
(2)用调节好的天平测小石块的质量,天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的示数值如图乙所示,则小石块的质量为   g,用量筒测得小石块的体积如图丙所示,则该小石块的密度为   。
14.如题图所示,研究电流产生的热量与电流大小的关系,将R1接入电路,再将并联接入电路,为了完成实验,R3应选用阻值为   的电热丝。闭合开关,观察到U形管内液面高度变化较慢,不改变实验器材,为缩短观察时间,接下来的操作是   ;通电一段时间,R1产生的热量是Q,R2产生热量是Q',则Q   Q'(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
15.按要求完成下列作图;
(1)家家户户过年时喜欢悬挂灯笼,请在图中画出悬挂的灯笼受到的重力G和拉力F示意图;
(2)在图中画出入射光线经透镜折射后射入水中的光路图。
(3)如图所示,请根据安全用电原则将插座、开关、电灯正确接入家庭电路中,开关只控制灯泡。
16.按要求完成下列实验题;
(1)如题图中所测玻璃砖的长度是   cm;体温计的读数为   ℃;
(2)如题图中电能表的示数为   kW·h;如果该电能表表盘在360s内转了300转,则这段时间内家庭中用电器消耗的总功率为   W。
(3)如题图所示,如图是“探究平面镜成像特点”的实验,实验用两根等大的蜡烛是为了比较物与像   的关系,当蜡烛A靠近玻璃板时,像的大小   (选填“变大”“变小”或“不变”)。如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡烛A的像   (选填“向上移动”“向下移动”或“不动”)
17.小珠利用如图所示装置探究“影响液体内部压强大小的因素”。
(1)实验前,按压探头的橡皮膜,若U形管两侧液面高度变化   (“明显”或“不明显”),则这套实验装置可能漏气;通过U形管液面高度差反映液体压强大小,应用的研究方法是   法;
(2)保持探头在液体中的位置不变,改变探头的方向,如图 A、B、C所示,发现U形管两侧液面的高度差不变,说明液体压强大小与方向   (选填“有关”或“无关”);
(3)比较图C、D两次实验,可以得出结论:同种液体,   ,液体压强越大;
(4)小珠同学将探头先后浸入到两杯液体中,如图 D、E所示,发现U形管两侧的液面高度差相同,于是认为液体压强与液体密度无关。小海认为小珠的结论不正确,理由是   ;
(5)如图F所示,橡皮管和下方玻璃管侧壁相连通,当向玻璃管中吹风时,U形管内液面较低的是   (选填“a”或“b”)侧。
18.用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”。器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有甲:“5Ω,3A”;乙:“20Ω,2A”;丙:“50Ω,1.5A”),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)连接电路时开关应该   ,滑动变阻器的滑片P移至   (选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数均为0,移动滑片P,两表指针均不偏转;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是   ;
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系。闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A,移动滑片P,逐步增大R两端电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I:以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出I-U图像,如图乙所示。依据图像,得到的结论是:导体电阻一定时,   ,实验中选用的滑动变阻器是   (选填“甲”“乙”或“丙”)。
(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将R换成5Ω,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示为   A;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为   A。
19.如图所示,水陆两栖坦克的总重力为,其发动机的输出功率为500W。若该坦克漂浮在水上,以5m/s的速度匀速直线行驶10分钟,则(g取,)
(1)坦克所受浮力为多少?排开水的体积为多少?
(2)发动机做的功为多少?
(3)坦克匀速直线行驶时受到的阻力为多少?
20.一个有加热和保温两种状态的微型电热水器,内部简化电路如图所示,它由控制电路和工作电路两部分组成,其中R0为热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,开关S0和S都闭合时,电热水器开始加热,当电热水器中水的温度达到50℃时,电磁铁才会把衔铁吸下,使B、C两个触点接通,电热水器处于保温状态。已知R1=44Ω,R2=2156Ω,c水=4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)电热水器处于加热状态时工作电路的功率;
(2)将2.2kg的水从15℃加热到45℃,需要通电5min,电热水器的加热效率为多少?
(3)当温度达到50℃后,通电100s,R2产生的热量。
21.盛夏来临,人们又为“怎样才能晒不黑”而犯愁.资料表明:将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线“好奇实验室”为此检测了若干衣服的防晒效果,检测方法:先用光纤探头和计算机测算出阳光中长波紫外线的强度;再把衣服挡在光纤探头上,测算出透射到光纤探头上的长波紫外线强度,利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率。实验数据如下表所示:
实验序号 衣服材质 衣服布料层数 长波紫外线透过率
1 天蚕丝 1 12%
2 2 6%
3 化纤 1 28%
4 2 14%
5 全棉T恤(白色) 2 5%
6 全棉T恤(黑色) 1 5%
分析表中数据,回答下列问题:
(1)通过比较   来分析衣服的防晒效果的:
(2)比较实验1、2或3、4得到的结论是:当   相同时,衣服布料层数越   (选填“多”或“少”),防晒效果越好;比较实验   可知衣服的防晒效果与衣服的材质有关。
(3)比较5、6两组实验,可以得到衣服的防晒效果与衣服的颜色无关,请你找出得到错误结论的原因是   。
(4)根据测量结果,请向你的家人提出一条夏季户外活动时着装的建议   。
22.“潮刻”是古代一种滴水计时的工具。学习小组制作了一个漏刻,装置如图甲,播水壶不断滴水,受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后,通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。(g取10N/kg)
(1)测滴水量:播水壶装满水后,计划用烧杯接取滴水。为了减小误差,测量滴水的质量应选择以下方案中的   (填序号)。测得1min滴水的质量为80g,则1刻钟(15min)滴水的体积为   。
①先测空烧杯质量,接水后再测滴水和烧杯的总质量
②先测滴水和烧杯的总质量,倒去水后再测烧杯质量
(2)分析测算:圆筒形受水壶内部底面积为600,浮箭总重为6N,长方体浮块的底面积为300、高3cm。受水壶内无水时,指针对应标尺的位置标记为“←开始滴水”。滴水后,当浮箭刚浮起时,受到的浮力为   N,此时受水壶内的水面高度为   cm。
(3)标尺定标:图乙的标尺上每一格表示1cm,请你在标尺上对应位置标出“←3刻钟”。
(4)成品试测:经检测,漏刻每1刻钟的实际时间均超出15min,发现随着播水壶内水量减少,滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同,小组讨论后,将滴水壶装置改进成如图丙所示,依据的物理知识是   
23.阅读短文,回答问题
旋翼无人机
旋翼无人机是一种通过旋转翼产生升力的飞行器,常见的类型包括四旋翼、六旋翼和八旋翼等。每个旋翼由独立电机驱动,通过调整各旋翼的转速,能够精确控制飞行器的姿态和运动方向实现垂直起降、悬停、平移以及快速转向等复杂的飞行操作,相比固定翼无人机,旋翼无人机具有更好的机动性和操控性,尤其适合在狭小空间或复杂地形中作业,近年来,旋翼无人机已广泛应用于航拍、农业监测、测绘、搜救、物流配送等领域,并在军事、科学研究等方面展现出巨大潜力.随着技术的不断进步,旋翼无人机的续航能力、载重能力和智能化程度正逐步提高,推动了多个行业的快速发展与变革。
如图甲所示为某品牌四旋翼航拍无人机,它采用4个电动机带动旋翼(螺旋桨)转动,对下空气施力的同时获得升力,最大上升速度可达8m/s,最大下降速度可达6m/s,让航拍变得高效该无人机通过减小风阻和大电池容量增强了续航能力,锂电池容量达到5Ah,充电电压为20V。
(1)无人机拍摄地面图像时,减小悬停高度拍照可以使地面景物的像   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)通过理论分析得出,电池充电时间t,电池容量和充电电流的关系为,该无人机电池充电电流为4A,那么把无电状态的该无人机电池充满电,需要   h;
(3)图乙是该无人机在某次飞行时做功的情况,请据此在图丙中画出其的功率随时间变化的图像。
(4)“比值定义法”是物理学中常用的定义新物理量的方法,我们可以用速度变化量与发生这一变化所用时间的比值来描述速度变化的快慢,若无人机从静止到最大上升速度,用时5s,则该无人机的速度的变化快慢为   ;
(5)该无人机沿水平方向匀速飞行时,为保持在空中不掉落,需要不停驱动旋翼转动。若该无人机驱动旋翼转动的功率恒定为10W,沿水平方向飞行的速度为0.5m/s时,无人机的总功率为20W,已知无人机沿水平方向匀速飞行时所受阻力与速度成正比,则无人机以   m/s的速度匀速飞行时有最大的续航距离。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】卫星中继通信;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.超声波是频率高于20000Hz的声波,声波的传播必须依赖介质,无法在真空中传播。而卫星运行的太空是接近真空的环境,因此超声波不能用来实现卫星和地面之间的信息传递,故A错误;
B.次声波是频率低于20Hz的声波,和超声波一样,次声波的传播也需要介质,在真空中无法传播,因此也不能用于卫星与地面之间的信息传递,故B错误;
C.电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,同时传播速度快、承载信息容量大,完全满足卫星和地面之间跨真空环境远距离通信的需求,因此卫星与地面之间就是利用电磁波传递信息的,故C正确;
D.空气本身并不能直接传递信息,而且卫星运行在太空,太空环境几乎不存在空气,无法依靠空气来传递信息,因此空气不能作为卫星与地面间信息传递的载体,故D错误。
故选C。
【分析】声音不能在真空中传播,空气只是传声的介质;
信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
2.【答案】A
【知识点】原子结构
【解析】【解答】原子是由原子核与核外电子组成的,而原子核又由质子和中子构成。在这些组成部分中,质子带正电荷,电子带负电荷,原子核因为含有质子,因此整体也带正电,只有中子不带电,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】物质的微观结构:有分子和原子、原子包含原子核,电子,原子核包括质子和中子等。
3.【答案】B
【知识点】声音的传播条件;音调及音调与频率的关系;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.跳广场舞时调小音量,是为了降低声音的响度,这个措施是从声源处减弱噪声的,故A不符合题意;
B.声音传播的前提是需要介质,真空环境中没有传播声音的介质,因此声音不能在真空中传播,故B符合题意;
C.固体、液体、气体都可以作为声音传播的介质,“隔墙有耳”的现象,就说明墙体这种固体也能够传播声音,故C不符合题意;
D.声音的音调由声源的振动频率决定,音调越高,代表声源振动的频率越快,故D不符合题意。
故选B。
【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.
3、减弱噪音的途径有:声源处(摩托车装消声器)、传播中(建隔音墙 )、人耳处(戴耳罩)。
4.【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】将固体铜料加热变为铜液,是物质由固态变为液态的过程,属于熔化现象,该过程需要吸热。将铜液倒入模具中冷却成型,是物质由液态变为固态的过程,属于凝固现象,该过程需要放热。故B 正确,A、C、D 均错误。
故选B。
【分析】(1)物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
5.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】我们用筷子夹物体时,筷子可以看作杠杆,此时动力臂的长度小于阻力臂,属于费力杠杆,这类杠杆的特点是费力但可以节省距离,故D正确,A、B、C错误。
故选D。
【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,等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。
6.【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,工作过程中会将电能转化为机械能。
A.图A是奥斯特实验装置,该实验证明了通电导线的周围存在磁场,也就是电流的磁效应,和电动机的工作原理不一致,故A错误;
B.图B是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验装置,实验目的是研究电磁铁的相关性质,和电动机的工作原理不相符,故B错误;
C.图C的装置没有外接电源,研究的是线圈在磁场中转动时产生感应电流的电磁感应现象,这是发电机的工作原理,和电动机的工作原理不一致,故C错误;
D.图D的装置中有电源,给磁场中的导体ab通电后,导体ab就会在磁场力的作用下发生运动,这个实验演示的就是通电导体在磁场中受力运动的规律,刚好是电动机的工作原理。故D正确。
故选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。
7.【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】“浴霸”里有电加热器和换气扇,使用时,有时需要各自独立工作,有时需要同时工作。所以它们应该是并联的,且支路上有开关单独控制,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
8.【答案】核裂变;不可;比热容
【知识点】比热容的定义及其计算公式;能源及其分类;核裂变
【解析】【解答】核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过可控制的核裂变释放核能;
核能消耗后不可能在短期内从自然界得到补充的能源,属于不可再生能源;
用水作为反应堆的冷却剂,是利用了水的比热容较大,在相同情况下,可以吸收更多的热量,冷却效果更好。
【分析】(1)目前人类获取核能的两种方法:裂变和聚变。
(2)能够从自然界源源不断获得或可重复利用的能源是可再生能源;不能够从自然界源源不断获得或不可重复利用的能源是不可再生能源;
(3)水的比热容较大,在同等情况下可以吸收更多的热量,所以常用来做冷却剂。
9.【答案】放大镜;虚;倒立、缩小
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】我们可以将水滴看作凸透镜,此时荷叶上的纹路到水滴的距离很小,该距离小于水滴的焦距,根据凸透镜成像规律,此时会成纹路正立、放大的虚像。照相机的成像原理是:当物距大于2倍焦距时,凸透镜会成倒立、缩小的实像,照相机正是利用这一规律,在底片上得到清晰的景物像。
【分析】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。
10.【答案】3.6;3.6;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】 读图可知,弹簧测力计每一个大格代表1N,分成了5个小格,因此分度值为0.2N,此时它的示数为3.6N。
实验中让木块在水平长木板上做匀速直线运动,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可以知道,滑动摩擦力的大小等于拉力大小,即:f=F=3.6N;
当木块做加速运动时,弹簧测力计示数变大,拉力增大,但滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关,此时木块对长木板的压力没有改变,接触面的粗糙程度也没有改变,因此木块受到的滑动摩擦力大小不变。
【分析】1、弹簧测力计:使用前弹簧测力计竖直调零,分度值为0.2N,重力方向竖直向下,据图读数,对钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致;
2、二力平衡的条件为:大小相等、方向相反、作用在通过一个物体上、作用在同一条直线上,物体处于匀速直线运动或者静止状态时,受力平衡。
3、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。
11.【答案】运动状态;增大;运动
【知识点】机械能及其转化;力的作用效果;参照物及其选择
【解析】【解答】 力对物体的作用效果分为两类:改变物体的形状,以及改变物体的运动状态。火箭加速上升的过程中,它的运动速度大小发生了改变,运动状态发生了变化,这说明力能够改变物体的运动状态。
机械能是动能与势能的总和。飞船加速上升时,它的质量保持不变,速度不断增大,因此动能增大;同时飞船的海拔高度不断升高,重力势能也随之增大;动能和重力势能都增大,所以二者总和也就是机械能整体增大。
判断一个物体是运动还是静止,要看它相对于所选参照物的位置是否发生变化。飞船和火箭分离之后,二者之间的相对位置发生了改变,因此以火箭作为参照物时,飞船的位置发生了变化,所以飞船是运动的。
【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;
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
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。
12.【答案】热传递;扩散;剧烈
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】当油料放入热锅中时,热量由温度较高的热锅传递给温度较低的油料,使油料的内能升高,这个过程没有做功过程参与,是通过热传递的方式改变了油料的内能。
能闻到炒制油料时散发的香气,是因为带香味的分子在永不停息地做无规则运动,香味分子扩散到空气中进入人的鼻腔,这种现象属于扩散现象。
分子的无规则运动的剧烈程度和温度相关,温度越高,分子无规则运动的剧烈程度越大,也就是扩散会越明显。
【分析】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。
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。
13.【答案】(1)左
(2)29;
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)观察图甲可以看到,调节天平平衡时,指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,这说明天平右侧质量更大,因此需要将平衡螺母向左侧调节。
(2)观察图乙可知,天平标尺的分度值为0.2g,对应游码的示数为4g,因此小石块的总质量为
再观察图丙可知,量筒的分度值为2mL,放入石块前水的体积为30mL,放入石块后总体积为40mL,因此小石块的体积为,根据密度计算公式可得,小石块的密度为;
【分析】测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码,为了准确测量液体质量需要:先测水和烧杯总重m1,倒出一定体积的液体,测量剩余液体和烧杯的质量m2,所以水的质量为m1-m2,
量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数。
(1)由图甲可知,天平指针偏向中央刻度线的右侧,说明天平右侧偏重,故应将平衡螺母向左调节。
(2)[1][2]由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,游码表示的示数为4g,则小石块的质量为
由图丙可知,量筒的分度值是2mL,小石块的体积为
则小石块的密度为
14.【答案】5;向左移动变阻器的滑片P;大于
【知识点】焦耳定律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】 本实验以容器内的两根电阻丝为研究对象,探究电流产生的热量和电流大小的关系,实验需要控制电阻大小、通电时间相同,因此为完成本次探究,需要选择阻值为5Ω的电热丝。
闭合开关后,发现U形管内液面的高度变化很慢,根据转换法可知,这种现象说明电流产生的热量较少;在不更换实验器材的前提下,若要缩短观察时间,结合焦耳定律分析,在电阻和通电时间不变时,可以通过增大电路电流来增加产生的热量,因此接下来应当将滑动变阻器的滑片P向左移动,减小滑动变阻器接入电路的阻值,增大电路电流。
并联,总电阻为,设与两端电压为,通电一段时间,根据可得,和R2产生的热量是,
所以大于。
【分析】探究电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt,所以产热量和电阻成正比,和电流的平方成正比,实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法:在物理实验中,某些物理量(内能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中热能的大小难以直接测量,所以需要通过 液面高度差的变化进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电流的热效应的影响因素有:电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时,需要电流相同,故选择串联电路。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】透镜的光路图;重力示意图;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)绘制拉力F:沿绳子竖直向上的方向画出带箭头的线段,并标注为F;绘制重力G:沿竖直向下的方向画出带箭头的线段,标注为G。因为悬挂后静止的灯笼受力平衡,所以拉力与重力的线段长度需要相等,按照这个要求完成作图即可。
(2)首先,入射光线平行于凸透镜的主光轴,根据凸透镜的光学规律:平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后,折射光线会经过凸透镜右侧的焦点F,由此画出从凸透镜出射后到焦点F的折射光线;接下来光线从空气斜射入水中,以折射光线和水面的交点,也就是焦点F,作为入射点,作出垂直于水面(水平界面)的法线,再根据光的折射规律:当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,画出在水中的折射光线即可。
(3)开关与灯泡的接线:火线先接入开关,从开关出来的线再接灯泡,灯泡的另一端接零线。这种接法下开关控制火线,断开开关后会切断灯泡侧的火线,符合家庭电路的安全用电要求;三孔插座的接线遵循左零右火上接地的规则:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,按照这个规则完成接线作图即可。
【分析】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。
拉力沿着绳子的方向。
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。
折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线。
电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
(1)拉力F:沿绳子方向竖直向上画带箭头的线段,标注F;重力G:方向竖直向下画带箭头的线段,标注G; 悬挂静止的灯笼受力平衡,因此拉力和重力的线段长度相等。据此作图。
(2)入射光线平行于凸透镜主光轴,根据凸透镜规律,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会过凸透镜右侧的焦点F,画出凸透镜到焦点的折射光线;光线从空气斜射入水中,过入射点,也就是焦点F,作垂直于水面,也就是水平界面,的法线,根据折射规律:光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,画出水中的折射光线即可。
(3)开关+灯泡: 火线先接开关,开关出线接灯泡,灯泡另一端接零线,开关接火线,断开开关后切断火线,符合安全要求;三孔插座: 遵循左零右火上接地:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。据此作图。
16.【答案】(1)3.25;37.8
(2)2019.6;1000
(3)大小;不变;不动
【知识点】体温计的使用及其读数;刻度尺的使用;平面镜成像的原理、特点;电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】(1)观察甲图的刻度尺可知,该刻度尺相邻两刻度线的间距代表1mm,即分度值为1mm;测量时,玻璃砖的左侧与刻度尺的0.00cm刻度线对齐,右侧对齐位置在3.20cm与3.30cm之间,按照刻度尺读数规则,需要估读到分度值的下一位,因此测得玻璃砖的长度为3.25cm。
观察乙图的体温计可知,体温计的分度值为0.1℃,液柱的上表面对应刻度为37.8℃,因此读数为37.8℃。
(2)① 电能表的最后一位是小数数位,此时电能表的示数为2019.6kW·h。
② 电能表参数为3000r/kW·h,表示每消耗1kW·h的电能,转盘转3000转。360s内转了300转,消耗的电能:根据功率计算公式,可得这段时间内用电器的总功率:。
(3)实验中选用两根大小完全相同的蜡烛,是利用等效替代法,通过后方蜡烛与前方蜡烛的像重合,来比较物与像的大小关系,验证平面镜所成的像与物大小相等。
根据平面镜成像的特点,像的大小始终等于物体的大小,和物体到镜面的距离没有关系,因此当蜡烛A向玻璃板靠近时,蜡烛A本身的大小不变,所以它的像的大小也不变。
平面镜成像中,像和物关于镜面对称,也就是像的位置由物体的位置和镜面位置共同决定。本题中玻璃板竖直向上移动时,蜡烛A本身的位置没有改变,因此对应像的位置也不会发生变化。
【分析】1、长度的测量:将待测物体紧贴刻度尺,视线平行刻度尺,认清刻度尺的分度值,读数时要精确到分度值后一位。
2、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。
3、电能表参数的理解:电能表是计量电能的仪表,电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位,某段时间所用电能为电能表示数之差。某段时间消耗电能的计算:n/3000r kW·h n为灯光闪烁次数;
4、平面镜成像试验:实验仪器有白纸、薄玻璃板(便于确定像的位置),两根大小相同的蜡烛,A蜡烛点燃,B蜡烛熄灭(使用B和蜡烛A的像进行比较,判断像物大小关系),光线最好在较暗的环境中观察,方便观察像的位置;
实验步骤:将玻璃垂直于白纸,点燃蜡烛A, 在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止;在蜡烛B一侧放置光屏,光屏上无法成像;
试验结论:平面镜成像特点为物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。
(1)[1]甲图中刻度尺的分度值为1mm,玻璃砖左侧与0.00cm对齐,右侧在3.20cm与3.30cm之间,需估读到分度值的下一位,故所测玻璃砖的长度为3.25cm。
[2]乙图中体温计分度值为0.1℃,液柱对应刻度为37.8℃。
(2)[1]电能表最后一位为小数位,单位为kW·h,故示数为2019.6kW·h。
[2]电能表参数为3000r/kW·h,表示每消耗1kW·h的电能,转盘转3000转。360s内转了300转,消耗的电能
根据功率公式,则这段时间内家庭中用电器消耗的总功率为
(3)[1]用两根等大的蜡烛,是为了比较物与像的大小关系,等效替代法验证像与物大小相等。
[2]平面镜成像的特点是像与物大小相等,与物体到镜面的距离无关,因此蜡烛A靠近玻璃板时,像的大小不变。
[3]平面镜成像中,像与物关于镜面对称,玻璃板竖直向上移动时,蜡烛A的位置不变,因此像的位置也不动。
17.【答案】不明显;转换;无关;深度越大;没有控制深度相同;b
【知识点】探究液体压强的特点实验;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】探究液体内部压强大小的影响因素时,(1)实验前,按压探头的橡皮膜,若实验装置漏气,U形管两边液面高度变化不明显;
通过U形管液面高度差反映液体压强大小,利用了转换法;
(2)根据图A、B、C,保持探头深度不变,改变探头的方向,U形管两侧液面的高度差不变,液体压强不变,可知液体压强大小与方向无关;
(3)根据图C、D实验,液体的密度相同,深度不同,U形管液面差不同,液体内部压强不同,液体内部压强与深度有关;D中探头的深度深,U形管两侧液面高度差大,可得:同种液体,深度越大,液体压强越大;
(4)根据图D、E,液体密度不同,深度不同,U形管两侧的液面高度差相同,则压强相等,由于没有控制深度相同,得出液体压强与液体密度无关的结论不正确;
(5)根据图F,向管内吹气时,左管上端的空气流速快、压强小,右管上端空气流速小、压强大;由于压强差的作用,右侧液面下降,左侧液面将升高。
【分析】(1)组装液体压强装置时,按压橡皮膜,液面变化不明显,装置漏气;根据U形管液面高度差反应液体压强大小,利用了转换法;
(2)深度和液体密度相同时,液体内部各个方向压强相等;
(3)液体密度相同,深度越深,液体压强越大;
(4)液体密度和深度不同,不能比较液体压强的大小关系;
(5)流体在流速大的地方压强小。
18.【答案】(1)断开;B
(2)B、C两点之间的导线断路
(3)通过导体的电流与导体两端的电压成正比;丙
(4)0.40;0.1
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 在连接电路的过程中,为避免接线失误烧坏电路元件,保护电路,连接完成前开关必须保持断开状态。
闭合开关前,需要让滑动变阻器接入电路的阻值达到最大。由图甲可知,滑动变阻器的下接线柱接在A端,当滑片移动到B端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度最长,接入电阻最大,因此闭合开关前滑片应当移到B端。
(2)闭合开关后,电流表和电压表都没有示数,移动滑片时两个电表示数都不变化,说明电路中存在断路故障;将电压表“-”接线柱的导线从D端拆下,试触C点时电压表指针不偏转,说明C点到电源负极之间的电路是断开的;试触B点时电压表指针偏转,说明B点到电源负极的通路是完好的,题目说明电路只有一处故障,因此故障为BC之间的导线断路。
(3) 由图乙可以看到,得到的I-U图像是过原点的倾斜直线,由此可以得出结论:当导体电阻保持不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
由题意可知,电源由3节干电池串联而成,每节干电池电压略小于1.5V,因此电源电压满足3V<4.5V;闭合开关时,滑片在最大阻值处,此时电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A,根据串联电路电压规律可得电源电压:;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=1.05V,不符合题意;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=2.1V,不符合题意;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=4.2V,符合题意;故实验中选用的是滑动变阻器丙,电源电压为4.2V。
(4) 电流表选择0-0.6A量程,该量程的分度值为0.02A,因此读数为0.40A。
探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变,根据本次数据计算可得定值电阻的控制电压:;现有三个定值电阻5Ω、10Ω、20Ω,已经完成了5Ω和10Ω的实验,剩下未使用的是20Ω电阻,根据控制电压不变,可得电流:。
【分析】1、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;
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、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;
4、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。
(1)[1]连接电路时,为保护电路,开关必须断开。
[2]滑动变阻器需调至最大阻值处,由图甲可知滑动变阻器下接线柱接A,滑片移到B端时接入电阻最大,因此滑片移至B端。
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指针不偏转,说明电路中有断路;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,说明C点到电源的负极某处断路;试触B点,电压表指针偏转,说明从B点到电源负极的电路是连通的,若电路中只有一处故障,则可能是B、C两点之间的导线断路了。
(3)[1]由图乙可知,I-U图像为一条过原点的倾斜直线,根据正比例函数的知识,可得到的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[2]由图甲可知,电源为3节干电池串联,每节电压略小于1.5V,则电源电压应该大于3V,小于4.5V; 闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大
电源电压①
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=1.05V,不符合题意;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=2.1V,不符合题意;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=4.2V,符合题意;故实验中选用的是滑动变阻器丙,电源电压为4.2V。
(4)[1]电流表接量程,分度值0.02A,读数为
[2]探究电流与电阻关系要控制定值电阻两端电压不变,此时
三个电阻为,已使用,未使用的是,因此电流
19.【答案】(1)解:坦克漂浮在水面上,根据物体漂浮条件,浮力等于自身重力
根据阿基米德原理
解得排开水的体积
(2)解:坦克行驶的时间
根据功率公式变形得发动机做的功为。
(3)解:坦克匀速直线行驶,受力平衡,阻力大小等于牵引力大小,即
根据功率公式
可得阻力。
【知识点】功率计算公式的应用;阿基米德原理;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)坦克漂浮在水面上,所以坦克浮力等于自身重力,根据阿基米德原理计算排开水的体积;
(2)坦克行驶的时间,根据功率公式变形得发动机做的功;
(3)坦克匀速直线行驶,受力平衡,阻力大小等于牵引力大小,根据功率公式计算阻力。
(1)坦克漂浮在水面上,根据物体漂浮条件,浮力等于自身重力
根据阿基米德原理
解得排开水的体积
(2)坦克行驶的时间
根据功率公式变形得发动机做的功为
(3)坦克匀速直线行驶,受力平衡,阻力大小等于牵引力大小,即
根据功率公式
可得阻力
20.【答案】解:(1)当开关S0 和S都闭合时,只有R1工作,电热水器处于加热状态,则工作电路的功率

(2)水吸收的热量
由可得,消耗的电能电热水器的加热效率。
(3)当温度达到50℃后,触点与接通,与串联,电热水器处于保温状态,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流,则通电100s,R2 产生的热量

答:(1)电热水器处于加热状态时工作电路的功率为1100W;
(2)电热水器的加热效率为84%;
(3)当温度达到50℃后,通电100s,R2产生的热量为2156J。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;热机的效率;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】(1)当开关S0 和S都闭合时,电路为R1的简单电路,电热水器处于加热状态,电压为220V,根据功率公式计算工作电路的功率;
(2) 将2.2kg的水从15℃加热到45℃, 根据热量的计算公式计算水吸收的热量;
由可计算消耗的电能,根据效率公式计算电热水器的加热效率;
(3)触点与接通,与串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路的总电阻为2200Ω,根据欧姆定律计算电路中的电流,根据计算通电100s,R2 产生的热量。
21.【答案】(1)长波紫外线的透过率
(2)衣服材质;多;1、3
(3)没有控制衣服布料的层数相同
(4)穿黑色全棉T恤
【知识点】紫外线;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)由题干介绍的检测方案能够得知,本实验是依靠对比长波紫外线的透过率,来判断不同衣物防晒效果的差异。
(2))对比实验1、2,或者实验3、4的数据可以发现,在衣服的材质、颜色都保持一致的前提下,长波紫外线透过率会随着衣服布料层数增加而下降,说明防晒效果更好。由此可以得到结论:在其他条件不变时,衣服的防晒效果和衣服的层数也就是厚度有关系,布料层数越多也就是衣服越厚,防晒效果越好。
梳理实验1、3或者实验2、4的数据能够发现,当衣服布料层数相同时,衣服材质不同,防晒效果也不同,说明防晒效果和衣服的材质有关。
(3)对比5、6两组实验数据,实验中不仅衣服颜色不同,衣服厚度也就是层数也不相同,变量不唯一,因此无法得到“衣服的防晒效果和颜色无关”的结论,所以这个结论是错误的,出错的原因是实验过程中没有控制衣服的层数也就是厚度保持一致。
(4)结合本次实验的结论,给夏季户外活动的着装提出建议:根据实验得到的结果,可以选择全棉材质的衣物,也可以选择偏厚也就是层数更多的衣物来防晒,比如选择黑色全棉短袖T恤。总体来说,全棉材质、层数更多厚度更大的衣服防晒效果更优秀。
【分析】1、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,如依靠对比长波紫外线的透过率,来判断不同衣物防晒效果的差异;
2、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,在研究单一变量对试验结果的影响时,要保持非研究因素的相同;
3、结合实验现象分析给夏季户外活动的着装提出建议。
(1)根据题干中的检测方法可知,该实验是通过比较长波紫外线透过率来分析衣服的防晒效果。
(2)[1][2]比较实验1、2或3、4可知,衣服的材质和颜色不变,长波紫外线透过率随衣服布料层数的增加而降低,即防晒效果好,可得结论:其它条件相同时,防晒效果与衣服的层数(厚度)有关,布料层数越多(越厚),防晒效果越好。
[3]分析实验1、3或2、4数据可知,当衣服布料层数相同时,防晒效果与衣服的材质有关。
(3)比较5、6两组实验,颜色不同,厚度不同,故不能得出衣服的防晒效果与衣服的颜色无关。所以该结论错误,其原因是没有控制衣服的层数(厚度)相同。
(4)夏季户外活动时着装的建议:根据实验数据,可以选择穿全棉材质的衣服、穿较厚的(多层)衣服等,例如穿黑色全棉T恤。全棉材质、层数较多的衣服防晒效果更好。
22.【答案】(1)①;1200
(2)6;2
(3)
(4)该装置利用连通器原理保持播水壶水面高度不变,由,水位不变时出水口液体压强不变,可保持滴水速度恒定,使相同时间滴水量相同。
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)(1)①先测量空烧杯的质量,接入滴水后再测量水和烧杯的总质量,两次测量的质量差即为水的质量,测量误差小;
②先测水和烧杯的总质量,再倒出水测空烧杯质量,烧杯内壁会残留部分水,会导致测得的水的质量偏小。因此选择方案①。
1 刻钟滴水的总质量为m,水的密度ρ水 =1 g/cm3,则水的体积:;
(2) 浮箭刚浮起时处于漂浮状态,所受浮力等于浮箭的总重力,即
由阿基米德原理可得,浮箭排开水的体积:
此时容器内水面高度等于浮块浸入水中的深度。
(3)浮箭始终处于漂浮状态,3 刻钟滴入容器内水的总体积可求,
对应容器内水面高度、水面上升高度均可计算得出,因此指针相对标尺落在 “开始滴水” 刻度下方 5cm 处,按此位置作图即可。
(4)原滴水装置中,随着容器内水量减少,水位不断降低,出水口处水的压强减小,滴水速度逐渐变慢;
图丙改进装置中,进水管持续供水,多余水从溢水口流出,容器内水位始终保持不变,出水口处水的压强恒定,因此滴水速度均匀稳定。
【分析】1、测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码,为了准确测量液体质量需要:先测水和烧杯总重m1,倒出一定体积的液体,测量剩余液体和烧杯的质量m2,所以水的质量为m1-m2,
量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数。
2、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
阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
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
3、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。
(1)[1]①先测空烧杯质量,接水后再测滴水和烧杯的总质量,这样两次的质量差就是水的质量;
②先测滴水和烧杯的总质量,再倒去水测烧杯质量,由于烧杯内会残留有水,会导致所测水的质量偏小。
故选①。
[2]1刻钟滴水总质量
水的密度,体积
(2)[1]浮箭刚浮起时漂浮,浮力等于总重力,即
[2]排开水体积
水面高度等于浮块浸入深度
(3)浮箭始终漂浮,3刻钟水的总体积
水面高度
水面上升高度
因此指针相对标尺落在“开始滴水 ”下方5cm处。据此作图。
(4)原装置随水量减少,水位降低,出水口压强减小,滴水变慢;图丙装置中,进水管持续进水,多余水从溢水口流出,始终保持水位不变,出水口压强不变,滴水速度稳定。
23.【答案】(1)变大
(2)1.5
(3)
(4)1.6
(5)0.5
【知识点】凸透镜成像的应用;功率计算公式的应用;速度公式及其应用;物理学方法;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)无人机航拍利用凸透镜成像原理,根据凸透镜成像规律:物距减小,像距增大,所成的像变大(物近像远像变大)。减小无人机悬停高度后,镜头到地面景物的物距减小,因此地面景物通过镜头所成的像变大。(2)根据题目给出的公式,代入电池容量、充电电流的已知条件,计算可得:
(3)根据图乙的图像,分段计算无人机的功率:
0~2s:做功,功率,此阶段功率恒定为50W;2~4s:做功,功率,此阶段功率恒定为20W。
结合计算结果绘图如下:
(4)速度变化快慢用加速度描述,无人机由静止开始加速至最大上升速度为8m/s,所用时间为5s,
因此速度变化快慢为
(5)设阻力与速度的关系为 f=kv(k 为比例常数),无人机匀速飞行时,克服阻力的功率:,
已知旋翼输出恒定功率,因此总功率满足对应关系。代入已知速度、功率条件,可得:解得比例常数,设锂电池储存总电能为 W,续航时间为 t,则续航距离:,要使续航距离 s 最大,需使分母取值最小,由数学规律可知,当满足对应条件时分母最小,解得对应速度此时续航距离最大。
【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
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、功的计算:公式为W=Pt;P=Fv
3、加速度为单位时间速度的变化量,结合题目所给信息计算物体的加速度;
4、结合题目所给信息,阻力和速度的关系进而分析功率。
(1)无人机航拍利用凸透镜成像原理,根据凸透镜成像规律:物距减小时,像距变大,像也变大(物近像远像变大)。减小悬停高度后,物距减小,因此地面景物的像变大。
(2)根据题目给出的公式,代入已知条件电池容量为,充电电流为,计算得
(3)根据图乙的图像分段计算功率:
0~2s:做功,功率,因此0~2s功率恒定为50W;
2~4s:做功,功率,因此2~4s功率恒定为20W。
作图:在丙图中连接到得到第一段水平线段,再连接到得到第二段水平线段即可。据此作图。
(4)速度变化快慢的定义为,无人机从静止()到最大上升速度,
,因此速度变化快慢为
(5)设阻力与速度的关系为(为比例常数),无人机匀速飞行时,克服阻力的功率
已知旋翼恒定功率,因此总功率
代入已知条件时,,得
解得
设锂电池总电能为,续航时间,续航距离
要使最大,需使分母最小,根据数学知识,当时分母最小,解得
因此速度为时续航距离最大。
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