【精品解析】2025年广东省中山市纪中教育集团联考中考三模物理试题

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2025年广东省中山市纪中教育集团联考中考三模物理试题
1.依托人工智能技术,我国研发的“忠诚僚机”FH-97A无人机将与有人驾驶的歼20战斗机“比翼齐飞”(即相对静止)。如图所示,若认为FH-97A无人机是静止的,则选取的参照物是(  )
A.白云 B.FH-97A无人机
C.地面 D.歼20战斗机
【答案】D
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】A、相对于白云,FH-97A 无人机的位置发生了变化,因此无人机是运动的、故 A 错误;
B、研究物体运动状态时,不能以研究对象自身作为参照物、故 B 错误;
C、以地面为参照物,FH-97A 无人机的位置发生了变化,因此无人机是运动的、故 C 错误;
D、以歼 20 战斗机为参照物,FH-97A 无人机的位置没有发生变化,因此无人机是静止的、故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查参照物的选择,明确判断物体运动或静止需选取参照物,物体与参照物位置变化则为运动;
B、考查参照物的选取规则,明确研究对象不能作为自身的参照物;
C、考查参照物的应用,理解以地面为参照物时无人机的运动状态;
D、考查相对静止的概念,明确两个物体位置保持不变时,彼此互为参照物是静止的。
2.生活中处处有物理,细心观察皆学问,下列关于质量的理解和认识,说法正确的是(  )
A.假若把苹果从地球带到月球,它的质量会变小
B.冰箱里的一瓶矿泉水结冰,质量变小
C.将一块橡皮泥捏成不同形状,质量都相同
D.1kg铁比1kg棉花的质量大
【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】A、物体的质量不随位置改变而改变,把苹果从地球带到月球,它的质量不变、故 A 错误;
B、物体的质量不随状态改变而改变,冰箱里的一瓶矿泉水结冰,质量不变、故 B 错误;
C、物体的质量不随形状改变而改变,将一块橡皮泥捏成不同形状,质量都相同、故 C 正确;
D、1kg 铁和 1kg 棉花所含物质的多少相同,质量一样大、故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查质量的属性,明确质量不随物体位置的改变而改变;
B、考查质量的属性,明确质量不随物体状态的改变而改变;
C、考查质量的属性,明确质量不随物体形状的改变而改变;
D、考查质量的概念,理解质量是物体所含物质的多少,与物质种类无关。
3.如图是古代舂(chǒng)米(舂米就是把稻谷去壳,做成白米)时的场景,舂米装置可视为杠杆,下列工具正常使用时,与舂米装置属于同类杠杆的是(  )
A.镊子 B.开瓶器
C.核桃钳 D.钢丝钳
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】舂米装置在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。镊子的动力臂小于阻力臂,与舂米装置属于同类杠杆;开瓶器、核桃钳、钢丝钳的动力臂均大于阻力臂,属于省力杠杆。
故答案为:A。
【分析】本题考查杠杆类型的判断,先分析舂米装置的动力臂与阻力臂大小关系,判断其属于费力杠杆;再逐一分析选项中工具的动力臂与阻力臂关系,找出同样属于费力杠杆的工具。
4.题图是锂(Li)原子结构示意图,下列说法正确的是(  )
A.原子核、原子、电子、质子四个粒子,空间尺度最大的是原子核
B.锂原子由带正电的原子核和核外不带电的电子组成
C.锂原子的质子数和电子数相等,所以锂原子不带电
D.锂原子失去电子后带负电
【答案】C
【知识点】两种电荷;原子结构
【解析】【解答】A、在原子核、原子、电子、质子四个粒子中,空间尺度最大的是原子,故 A 错误;
B、锂原子由带正电的原子核和核外带负电的电子组成,故 B 错误;
C、锂原子的质子数和电子数相等,正负电荷总量相等,所以锂原子不带电,故 C 正确;
D、锂原子失去电子后,质子数大于电子数,会带正电,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查粒子的空间尺度,明确原子、原子核、质子、电子的尺度大小关系,原子的尺度大于原子核;
B、考查原子的构成与带电性质,知道电子带负电,并非不带电;
C、考查原子呈电中性的原理,理解原子中质子数与电子数相等时,整体不显电性;
D、考查原子得失电子后的带电情况,掌握原子失去电子后,质子数大于电子数,带正电。
5.《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸贴在烤火的墙上,如图所示。给墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是(  )
A.提高湿纸的温度 B.加大湿纸的表面积
C.加快湿纸表面的空气流动 D.加快墙壁表面的空气流动
【答案】A
【知识点】影响蒸发快慢的因素
【解析】【解答】 "透火焙干"工艺中:将湿纸贴在加热的墙面上,湿纸从墙面吸收热量,导致纸张温度升高,温度升高加速了水分的蒸发过程 从而使纸张更快干燥,因此,选项A(提高温度)是正确解释,其他选项(BCD)不符合题意。
故选A。
【分析】影响蒸发的因素有温度和空气流速, 减小液体表面空气的流动速度 以及降低温度都可以降低蒸发的速度,增大温度以及加快空气的流速,可以加快蒸发速度。
6.如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是(  )
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;热机
【解析】【解答】A.图甲:厚玻璃内的空气被压缩时,压缩空气做功,空气温度升高,内能增加,故A错误;B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功,内能转化为机械能,瓶内空气的内能减小,故B错误;
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对活塞做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减小,故C错误;
D.图丁:汽缸内气体推动活塞向下运动时,内能转化为机械能,气体内能减少,故D正确。
故答案为D。
【分析】做功可以改变物体内能,当外界对物体做功时,物体内能增大,当物体对外界做功时,物体内能减小;
内燃机做功冲程,燃气的内能转化成机械能。
7.如图所示为地铁站进出闸机(电动机M),它有两种识别方式:刷卡(开关S1)或扫二维码(开关S2),只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关,闸机开启,人可以进出地铁站。下列模拟地铁站进出闸机的电路中,与其符合的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】刷卡(开关 S1)或扫二维码(开关 S2),只要其中一种方式识别成功,电动机即可启动,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】两个开关并联时,任一开关闭合电路即可导通,能满足刷卡或扫二维码任意一种方式识别成功,电动机启动的需求。
8.如图所示,无人机向下方推动气流获得向上的力后可以向上加速飞行,说明力可以改变物体的   ,无人机匀速升空时,其重力势能   、机械能   (后两空选填:“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】运动状态;增大;增大
【知识点】势能的影响因素;机械能及其转化;力的作用效果
【解析】【解答】无人机向下方推动气流获得向上的力后可以向上加速飞行,说明力可以改变物体的运动状态;
无人机匀速升空时,质量不变,高度增加,所以其重力势能增大;
无人机匀速升空,速度不变,质量不变,动能不变;又因为重力势能增大,所以机械能增大。
【分析】(1)力的作用效果有两个,一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态(包括运动速度大小和运动方向 );
(2)重力势能大小与物体的质量和高度有关;动能大小与物体的质量和速度有关;
(3)机械能等于动能与势能之和。
9.如图所示,无人驾驶汽车的流线型外形与飞机的机翼类似,当汽车高速行驶时,其上表面空气流速大,压强   ;汽车轮胎采用特殊橡胶材料制作,主要是利用橡胶有良好的   (选填“弹性”或“导电性”),轮胎刻有花纹是为了   (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
【答案】小;弹性;增大
【知识点】物质的基本属性;增大或减小摩擦的方法;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流体压强与流速的关系为:流速越大的位置,压强越小;无人驾驶汽车高速行驶时,其上表面空气流速大,压强小。
通常情况下,橡胶是绝缘体,不具备导电性;同时橡胶弹性较好,能起到缓冲减震的作用,因此汽车轮胎采用特殊橡胶材料制作。
轮胎表面刻有花纹,是在压力一定的条件下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故答案为:小;弹性;增大;
【分析】考查流体压强与流速的关系,解题时需牢记 “流速越大,压强越小” 的规律,结合汽车行驶时上下表面的空气流速差异进行分析;
考查材料的物理性质,解题时需结合橡胶的绝缘性、弹性特点,理解轮胎选用橡胶材料的原因;
考查增大摩擦力的方法,解题时需明确压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大,进而理解轮胎花纹的作用。
10.“刷脸支付”已经成为支付领域的重要力量,为人们的日常消费带来极大便利。如图所示,消费者结账时只需面对刷脸仪的摄像头,经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中,摄像头相当于    (选填“凸”或“凹”)透镜,面部经摄像头成倒立、    (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像。人脸识别时,若环境光线不足,刷脸仪会发射光线给消费者面部补光,补光是为了增强消费者面部的    (选填“反射”或“折射”)光线以便于成像。
【答案】凸;缩小;反射
【知识点】凸透镜成像的应用;光的反射定律的应用
【解析】【解答】摄像机的镜头本质是凸透镜,工作时物体位于镜头的二倍焦距以外,此时凸透镜会成倒立、缩小的实像。
补光是为了增强消费者面部的反射光线以便于成像。
故答案为:凸;缩小;反射;
【分析】 考查凸透镜成像规律的应用,解题时需明确摄像机镜头的光学性质,结合 “物体在二倍焦距以外成倒立缩小实像” 的规律进行分析;
考查光的反射与成像的关系,解题时需理解反射光线越强,进入镜头的光越多,成像效果越清晰,进而理解补光的作用。
11.机器狗“铁蛋二号”在杭州亚运会上发挥了巨大作用,它可以通过发射和接收频率为25000Hz的    (填“次声波”或“超声波”)来探测周围5m内障碍物的情况,说明声音可以传递    (填“能量”或“信息”)。比赛会场禁止大声喧哗,这是在    控制噪声。
【答案】超声波;信息;声源处
【知识点】超声波与次声波;声与信息传递;防治噪声的途径
【解析】【解答】频率高于 20000Hz 的声波属于超声波,因此 25000Hz 的声波是超声波;利用超声波探测周围障碍物,说明声音能够传递信息。
比赛会场禁止大声喧哗,是通过减少噪声的产生来控制噪声,属于在声源处减弱噪声。
故答案为:超声波;信息;声源处;
【分析】先根据超声波的频率范围(高于 20000Hz)判断声波类型,再结合超声波探测障碍物的应用,说明声音可以传递信息。
控制噪声的途径有三种,分别是在声源处、传播过程中、人耳处减弱;禁止喧哗是直接控制噪声的产生,因此属于在声源处控制噪声。
12.黄旭华院士(1926.3.12﹣2025.2.6)是中国核潜艇之父,共和国勋章获得者,为祖国的核潜艇事业隐姓埋名三十年,最终带领团队研制出中国第一艘核潜艇。潜艇的动力来源于一座功率很大的核反应堆,核反应堆主要利用图中   (选填“a”或“b”)的过程获得能量,该反应过程在核反应堆里是   (选填“可控”或“不可控”)的,核能是一种   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】a;可控;不可再生
【知识点】能源及其分类;核能;核裂变
【解析】【解答】图 a 表示核裂变,过程为中子轰击铀核,铀核分裂为两个质量较小的核,同时释放大量能量与中子;图 b 表示核聚变,即氘核与氚核在超高温下聚合成氦核并释放巨大能量。核反应堆主要通过核裂变(图 a)获取能量。
目前核反应堆依靠可控的核裂变链式反应来和平利用核能,而核聚变暂未实现可控应用。
可再生能源指自然界中可不断再生、持续利用的能源,如太阳能、风能等;不可再生能源指短期内无法再生、储量有限的能源。核能所依赖的核燃料(如铀)储量有限,消耗后无法在短期内从自然界得到补充,因此核能属于不可再生能源。
故答案为:a;可控;不可再生;
【分析】考查核裂变与核聚变的概念及应用,先区分两种核反应的过程特点,再结合核反应堆的工作原理判断其利用的核反应类型;
考查核反应的可控性,需明确当前技术条件下,核裂变可被人工控制而核聚变难以控制的现状;
考查能源的分类,需根据可再生能源与不可再生能源的定义,结合核燃料的形成与消耗特点,判断核能的类别。
13.如图所示,弹簧下端挂一条形磁铁,磁铁下端为N极,条形磁铁的正下方有一带铁芯的螺线管,闭合开关后,电磁铁的上端为   极,弹簧长度会   (选填“增大”“减小”“不变”);若想要让弹簧的长度缩短,应将滑动变阻器的滑片往   (“左”或“右”)滑。
【答案】N;减小;左
【知识点】磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】解:闭合开关后,电流从下端流入,根据安培定则,右手四指顺着电流方向握住螺线管,大拇指所示的方向为N极,即电磁铁的上端为N极,由于磁铁下端为N极,根据同名磁极相互排斥,弹簧受到拉力变小,弹簧长度会减小。
因为磁铁与电磁铁相互排斥,若想要让弹簧的长度缩短,则电磁铁磁性应增强,电路中电流应变大,滑动变阻器接入阻值变小,故应将滑动变阻器的滑片往左滑。
故答案为:N;减小;左。
【分析】 影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小,线圈的匝数。
滑动变阻器滑片移动,如何引起电流的变化,如何影响电磁铁的磁性强弱,根据右手定则判断通电螺线管的极性。
14.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,电流表A的示数   ,电压表V1的示数   ,电压表V1示数与电流表A示数的比值   。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】变大;变大;不变
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】根据电路图,R1与R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R1两端电压。当滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路的阻值减小,电路中电流增大,电流表示数增大。根据,V1示数增大,电压表V1示数与电流表A示数的比值为定值电阻R1的阻值,比值不变。
【分析】在串联电路中,电阻减小,电流变大,定值电阻的电流变大,分压变大。
15.(1)一根细线下拴着小球,当小球摆到如图所示的位置时,画出小球受到的重力G和受到拉力F拉的示意图。
(2)如图所示,一束光从水中斜射入空气中,已知入射光线AO,请画出它的反射光线OB和折射光线OC的大致方向。
(3)如图甲为带开关和USB接口的插座。开关断开时,USB接口和三孔插座都不能工作;开关闭合时,USB接口和三孔插座都能独立工作。请将乙图中的电路图补充完整。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图;力的三要素及力的示意图;重力示意图;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)小球受重力与拉力作用,重力方向竖直向下,作用点在球心,用符号G表示;拉力方向沿绳子向上,作用点同样在球心,按要求画出带箭头的线段,如图所示:
故答案为:;
(2) 法线已给出,根据光的折射规律,光从水中斜射入空气时折射角大于入射角,在法线右侧的空气中画出折射光线 OC,注意折射角大于入射角;然后再根据反射角等于入射角画出反射光线OB,如图所示:
故答案为:;
(3) 能使测电笔氖管发光的是火线,下方为地线,中间为零线;三孔插座与 USB 接口可独立工作,因此二者为并联,且总开关接在干路上,按此连接方式完成电路作图,如图所示:
故答案为:;
【分析】(1) 本题考查受力示意图的绘制,解题时需明确重力、拉力的方向与作用点,再按规范的示意图画法完成作图;
(2) 本题考查光的反射与折射作图,解题时需牢记反射角等于入射角、光从水斜射入空气时折射角大于入射角的规律,结合给定法线确定光线方向;
(3) 本题考查家庭电路的连接,解题时需先根据测电笔现象区分火线、零线与地线,再依据并联电路的特点确定插座与接口的连接方式,同时明确开关应接在干路的火线上。
(1)分析可知,小球受到重力和拉力的作用,过球心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,用符号G表示,过小球重心,沿绳子的方向画出拉力,如图所示:
(2)法线已画出,在法线的右侧空气中画出折射光线OC,注意折射角大于入射角;然后再根据反射角等于入射角画出反射光线OB,如图所示:
(3)电线能使测电笔的氖管发光为火线,下边的为地线,中间的为零线;三孔插座和USB接口可以独立工作,即两者是并联的,而三孔插座和USB接口由总开关控制,说明开关在干路上,如图所示:
16.梅梅在实验室完成以下实验,请要横线空白处填写适当内容:
(1)如图1所示,被测小木块的重力为   N;如图2中秒表所测量的时间是   s;如图3所示电能表显示所测电路消耗的电能为   ;
(2)梅梅想测量正方体蜡块的密度。使用天平时,应将天平放置在   台面上;正确操作测量蜡块的质量,天平平衡时,砝码和游码如图4所示,则实验测得蜡块质量为   g;如图5所示,用刻度尺测出蜡块边长为   cm。根据上述测量的数据,计算蜡块密度为   。
【答案】(1)2.4;71.2;31.6
(2)水平;57.6;4.00;0.9
【知识点】固体密度的测量;时间及其测量;刻度尺的使用;弹簧测力计及其使用;电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)①根据图1可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,被测小木块的重力为:2N+0.2N×2=2.4N。
②根据图2可知,秒表小刻盘的分度值是0.5min,读数为1min;大刻盘的分度值是0.1s,读数为11.2s,则测量的时间是;
③根据图3可知,电能表最后一位是小数,读数为31.6。
(2)①梅梅想测量正方体蜡块的密度 ,天平在测量物体前,应先将天平放置在水平台面上。
②根据图4可知,天平标尺的分度值是0.2g,则游码质量为2.6g,砝码质量为:50g+5g=55g。
则测得蜡块质量为
③根据图5可知,刻度尺的分度值是0.1cm,蜡块的边长为4.00cm,
则蜡块的体积为;
则蜡块密度为。
【分析】(1)①根据图片确定刻度尺的分度值,根据指针的位置读出示数;
②根据图片确定秒表大盘和小盘的分度值,然后读出两个示数,最后相加即可;
(2)①根据天平的使用方法解答;
②根据图片确定砝码和游码的质量,然后相加即可;
③根据图片确定刻度尺的分度值,读出蜡块的长度,根据计算蜡块的体积,最后根据计算蜡块的密度。
(1)[1]图1中弹簧测力计的分度值是0.2N,被测小木块的重力为2.4N。
[2]图2中秒表小刻盘的分度值是0.5min,读数为1min;大刻盘的分度值是0.1s,读数为11.2s,图2中秒表所测量的时间是
[3]图3中,电能表最后一位是小数,读数为31.6。
(2)[1]天平在测量物体前,应先将天平放置在水平台面上。
[2]图4中天平标尺的分度值是0.2g,测得蜡块质量为
[3][4]图5中刻度尺的分度值是0.1cm,蜡块的边长为4.00cm,则蜡块的体积为
蜡块密度为
17.小丽在“测量小灯泡电功率”的实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源,小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关及导线。请你完成下列内容。
(1)如图1所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;
(2)连接电路过程中,开关应该   (选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应该移动到   (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是_______;(选填符号)
A.灯泡短路 B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图2所示,则此时通过小灯泡的电流是   A;
(5)正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向   (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片。
【答案】(1)
(2)断开;A
(3)B
(4)0.14
(5)B
【知识点】电路故障的判断;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)在“测量小灯泡电功率”的实验中,除了电压表与灯泡并联,其它的都是串联。根据图1可知,此时应该将灯泡右端与电流表相连的导线从电流表上拆下,改接在电压表的“-”接线柱上即可,如下图所示:
(2)连接电路过程中,为了避免电路时通时断烧毁用电器,则开关应该断开。为了避免电流过大烧毁用电器,则滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大的A端。
(3)根据题意可知,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路。电压表有示数,说明电压表与电源的两极之间正常连通。对比可知,应该是与电压表并联的电路断路了,即电路的故障可能是灯泡断路,故选B。
(4)如图乙所示,电流表选用0-0.6A量程,分度值0.02A,其示数为0.14A。
(5)因为2.0V小于2.5V,所以应增大灯泡两端电压。根据串联电路U总=U1+U2可知,应减小滑动变阻器两端电压。根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故这时应该向B端移动滑动变阻器的滑片。
【分析】 (1)在“测量小灯泡的电功率”实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端;
(2)为了保护电路,连接电路过程中,开关应该断开,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(4)根据电流表选用量程确定分度值读数;
(5)比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向。
(1)原电路图中,电流表与灯泡并联,电压表串联在电路中是错误的,在“测量小灯泡的电功率”实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(2)[1][2]为了保护电路,连接电路过程中,开关应该断开,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处,即A端。
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路的故障可能是灯泡断路,故选B。
(4)电流表指针如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.14A。
(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,小于灯泡额定电压2.5V,为了测量小灯泡的额定电功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故这时应该向B端移动滑动变阻器的滑片。
18.如图所示是小赵和小郭进行的“探究阿基米德原理”实验过程。
(1)由实验   两步骤可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮=    N。
(2)由步骤A和   可得出该物块排开水所受的重力G排,比较F浮与G排,就可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系,从而初步验证阿基米德原理。
(3)若步骤B中的水未达到溢水口,根据实验数据计算会发现物体所受浮力     (填“大于”、“小于”或“等于”)溢出水所受的重力。
(4)小赵利用实验数据还算得物块的密度为     kg/m3。
(5)小郭对实验进行了改进,如图F所示,将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,发现随着物块浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计甲的示数变化量   (填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计乙的示数变化量,若只将物块的一部分浸在水中,则   (填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论。
【答案】(1)BD;1.2
(2)E
(3)大于
(4)3.5×103
(5)等于;能
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)根据称重法测浮力的原理,要计算物块浸没在水中时受到的浮力,需要分别测出物块在空气中的重力和浸没在水中时弹簧测力计的拉力,因此实验步骤 B、D 即可完成浮力的测量。
由题可知弹簧测力计的分度值为 0.2N,图 B 中测得物块重力 G 为 4.2N,图 D 中物块浸没在水中时的拉力 F 为 3N,根据称重法公式可得,物体受到的浮力为
故答案为:BD;1.2;
(2) 根据排开水的重力计算方法,故由步骤A和E可得出该物块排开水所受的重力。
故答案为:E;
(3)若步骤 B 中的水未达到溢水口,物块浸入水中时溢出的水会偏少,导致测得的排开水的重力偏小,因此物体实际受到的浮力大于测得的溢出液体所受的重力。
故答案为:大于;
(4)物块完全浸没,则物块的体积为
物块的质量为
所以物块的密度为
故答案为:3.5×103;
(5)当逐渐调高升降台时,根据称重法, 弹簧测力计甲的示数变化量等于物块受到的浮力;弹簧测力计乙的示数变化量等于排开水的重力,根据可知弹簧测力计甲的示数变化量等于弹簧测力计乙的示数变化量。
阿基米德原理的适用条件是物体浸入液体,无需完全浸没,物体所受浮力始终等于排开液体的重力,因此即使只将物块的一部分浸在水中,仍能得到与 (2) 相同的结论。
故答案为:等于;能;
【分析】(1) 本题考查称重法测浮力的实验步骤与计算,解题核心公式为,需先明确称重法的原理,确定需测量的物理量,再结合弹簧测力计读数代入公式计算浮力;
(2) 本题考查排开水重力的测量,核心公式为,解题时需理解该公式的物理意义,明确测量空桶重力和桶与溢出水总重力的必要性;
(3) 本题考查实验误差分析,解题时需结合阿基米德原理,分析溢水杯未注满水对测量值的影响,进而对比与测得的的大小关系;
(4) 本题考查利用浮力测固体密度的综合计算,核心公式依次为、、,解题时需先通过阿基米德原理求出物块体积,再由重力公式求出质量,最后结合密度公式计算密度;
(5) 本题考查阿基米德原理的验证与适用条件,核心公式为,解题时需结合称重法,分析两次测力计示数变化的物理意义,同时明确阿基米德原理对部分浸入的物体同样适用。
(1)[1]由称重法可知,要测出物块浸没在水中时受到的浮力,需测出物体在空气中的重力和浸没在水中时的拉力,故由实验BD两步骤可以测出物块浸没在水中时受到的浮力。
[2]测力计分度值为0.2N,图B中所示物体重力是4.2N,图D中所示物体浸没在水中后拉力是3N,所以物体受到的浮力为
(2)因,故由步骤A和E可得出该物块排开水所受的重力。
(3)若步骤B中的水未达到溢水口,则溢出的水会偏少,即排开水的重力减少,故物体受到的浮力大于溢出液体所受的重力。
(4)物块完全浸没,则物块的体积为
物块的质量为
所以物块的密度为
(5)[1]当逐渐调高升降台时,根据称重法可知弹簧测力计甲的示数变化量等于浮力,弹簧测力计乙的示数变化量等于排开水的重力,根据可知弹簧测力计甲的示数变化量等于弹簧测力计乙的示数变化量。
[2]根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,无需浸没,故若只将物块的一部分浸在水中,仍能得到与(2)相同的结论。
19.2025年春晚节目中,16台人形机器人与舞蹈演员共同表演东北秧歌,惊艳全场,如图所示。机器人的动作又稳又灵活,多亏了智能平衡系统,还有北斗卫星帮忙。若一个机器人的质量为48kg,双脚站立时与水平舞台的总接触面积为 0.03m2,在该舞台上沿直线匀速移动4.5m,用时1.5s。问:
(1)机器人1.5s内运动的速度是多少
(2)机器人双脚站立时对舞台的压强是多少
(3)若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,则1.5s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是多大
【答案】(1)解:结合运动路程与所用时长,依据速度计算公式,可算出机器人在1.5秒内的行进速度大小即 机器人1.5s内运动的速度:。
答:机器人1.5s内运动的速度为3m/s。
(2)解:机器人静止于水平舞台时,竖直方向受力平衡,自身重力与舞台支持力大小相等,即对舞台压力:F=G=mg=48kg×10N/kg=480N,
机器人双脚站立时对舞台的压强:。
答:机器人双脚站立时对舞台的压强为1.6×104Pa。
(3)解:机器人沿直线匀速运动时,牵引力与阻力平衡,所以牵引力:
F牵=f=0.05G=0.05mg=0.05×48kg×10N/kg=24N,
牵引力做功的功率:P=Fv=24N×3m/s=72W。
答:1.5s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率为72W。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】 (1)根据速度公式计算机器人运动的速度;
(2)机器人站在水平舞台上,对舞台压力等于机器人重力,根据F=G=mg和计算双脚站立时对舞台的压强;(3)若机器人沿直线匀速运动时,牵引力与阻力相等,根据计算牵引力做功的功率。
(1)机器人1.5s内运动的速度
(2)机器人双脚站立时对舞台的压力
则机器人双脚站立时对舞台的压强
(3)机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受力平衡,则牵引力为
则1.5s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率
20.如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图,其中R1的阻值为48.4Ω,R1和R2均为阻值不变的电热丝,饮水机有加热和保温挡,正常工作时,保温挡功率为110W。[c水=4.2×103 J/(kg ℃)]
(1)求饮水机在保温挡正常工作时的电流;
(2)求饮水机在加热挡的电功率;
(3)当只有饮水机工作时,将3kg水从10℃加热到100℃,加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示,求饮水机的加热效率η;
【答案】(1)由电路图可知,当开关闭合、断开时,与串联,电路总电阻较大,为保温挡;当开关、均闭合时,被短路,只有接入电路,电路总电阻较小,为加热挡。已知保温挡功率,电源电压,根据公式,可得饮水机在保温挡正常工作时的电流:
(2)当开关、均闭合时,电路处于加热挡,此时只有工作,已知,电源电压,根据公式,可得加热挡的功率:
(3)首先计算水吸收的热量:已知水的质量,初温,末温,水的比热容,根据吸热公式,可得:
再计算饮水机消耗的电能:根据电能表读数差,可得;
最后计算加热效率:根据效率公式,可得:
【知识点】比热容的定义及其计算公式;电能表参数的理解;电功率的计算;能量的利用效率
【解析】【分析】(1) 本题考查电功率公式的应用,解题时需先根据开关状态判断电路连接方式,区分保温挡与加热挡,再结合已知的保温挡功率和电源电压,代入公式计算电流;
(2) 本题考查电功率公式的应用,解题时需明确加热挡的电路结构,再将电源电压和的阻值代入公式计算加热功率;
(3) 本题为电热综合计算,解题时需依次应用吸热公式计算水吸收的热量、利用电能表读数差计算消耗的电能,最后根据效率公式计算加热效率。
(1)分析甲图电路简图可知,当S闭合S1断开时,R1与R2串联为保温挡,当S、S1闭合时,只有R1工作为加热挡。根据题干保温挡功率为110W,由P=UI得饮水机在保温挡正常工作时的电流
(2)当开关S和S1闭合时,R2被短路,电路只有R1工作,电路处于加热挡,此时,由 得
(3)将3kg水从10℃加热到100℃吸收的热量
饮水机消耗的电能 W=W2-W1=1862.59kW h-1862.24kW h=0.35kW h=1.26×106J
则饮水机的加热效率
21.小明发现夏天经过太阳的暴晒后,位于顶楼的屋内非常闷热,于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动。
(1)为了比较材料的隔热性能,小明找到厚度   (选填“相等”或“不相等”)的三种材料,制成大小、形状和结构均相同的房屋模型,用白炽灯模拟太阳光,房屋位置如图甲所示,将温度传感器分别放在房屋模型   (选填“内部”或“外部””)的相同位置;
(2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理,原因是没有控制灯到屋顶的   相等;
(3)优化实验方案后进行实验,温度传感器的示数随时间变化如图乙所示,根据图像分析,小明可以选用   作为屋顶隔热材料,其原因是在相同时间内,温度传感器示数变化较   (选填“大”或“小”)。请再举出一个生活中利用该材料隔热的例子:   。
【答案】(1)相等;内部
(2)距离
(3)泡沫板;小;生活中外卖或快递运送生鲜、食品等用泡沫板制作的保温箱
【知识点】热传递改变物体内能;物理学方法
【解析】【解答】(1)为了比较材料的隔热性能,变量为材料,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置。
(2)灯到屋顶距离不同,照射到房屋模型上的热量就不同,无法准确比较材料的隔热性能,所以甲图中三个小屋的摆放位置不合理,原因为没有控制灯到屋顶的距离相等。
(3)由图乙可知,在相同时间内,温度传感器示数变化较小,所以选用泡沫板作为屋顶隔热材料;快递运送生鲜用泡沫板制作的保温箱。
【分析】1、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,如比较材料的隔热性能,变量为材料,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置。
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。
(1)[1][2]为了比较材料的隔热性能,需要控制变量,除了材料不同外,其他条件应相同,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置,这样才能测量不同材料对屋内温度的影响。
(2)如果灯到屋顶距离不同,那么照射到房屋模型上的热量就不同,会影响实验结果,无法准确比较材料的隔热性能,甲图中三个小屋的摆放位置不合理,由于没有控制灯到屋顶的距离相等。
(3)[1][2][3]由图乙可知,泡沫板为隔热材料,在相同时间内,温度传感器示数变化较小,所以选用泡沫板作为屋顶隔热材料;生活中外卖或快递运送生鲜、食品等用泡沫板制作的保温箱,能有效隔热。
22.如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图,其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器,R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到6%时报警,出厂测试时,控制电路的电源电压为3V且保持恒定,闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器R2滑片P的位置,当控制电路中的电流为0.03A时,电磁铁恰好能将衔铁吸下(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。
(1)使用燃气的场所都应安装燃气报警器,安装的具体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。如果家中使用的是天然气(主要成分是密度比空气小的甲烷),则报警器应安装在厨房(如图丙)   (选填“A”或“B”)区域;
(2)由图乙可知,当燃气浓度升高时,气敏电阻R1的阻值    ,控制电路的总功率    (前两空均选填“变大”“变小”或“不变”);按出厂预设,当燃气浓度达到6%时报警   (选填“L1”或“L2”)亮;
(3)该报警器要达到出厂预设值,则滑动变阻器应接入电路的电阻值为   Ω;
(4)小明研究发现:调节控制电路滑动变阻器R2的阻值,就可以改变报警时设定的燃气浓度值。若想将报警时的燃气浓度值比出厂预设值调低一些,应适当    (选填“增大”或“减小”)滑动变阻器R2的阻值。
【答案】A;变小;变大;L2;70;减小
【知识点】密度的应用与物质鉴别;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1) 天然气的密度小于空气的密度,泄漏后会上升到室内上方,因此报警器应安装在厨房的A区域。
故答案为:A;
(2) 燃气浓度升高时,气敏电阻的阻值变小,控制电路总电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强。当燃气浓度达到6%时,电磁铁吸下衔铁,动触点与下方静触点接触,工作电路连通,灯亮起。
故答案为:变小;变大;L2;
(3) 当燃气浓度达到6%时,由图乙可知气敏电阻,此时控制电路电流。
根据欧姆定律,控制电路总电阻:
因与串联,滑动变阻器接入的电阻:
故答案为:70;
(4) 燃气浓度降低时,气敏电阻的阻值变大。为保证报警时电路电流仍为0.03A,在电源电压不变的情况下,根据欧姆定律,需减小控制电路总电阻,因此应调节滑片使滑动变阻器接入电路的阻值减小。
故答案为:减小;
【分析】(1) 根据气体密度判断泄漏后的扩散方向,密度比空气小的气体会向上扩散,因此报警器需安装在高处。
(2) 结合气敏电阻的特性,分析燃气浓度变化对控制电路电流、电磁铁磁性的影响,再根据电磁继电器的工作原理判断哪个工作电路接通。
(3) 先根据欧姆定律求出控制电路的总电阻,再利用串联电路的电阻规律,求出滑动变阻器接入的阻值。
(4) 根据气敏电阻的变化规律,结合报警时的电流要求,利用欧姆定律分析总电阻的变化需求,进而确定滑动变阻器的调节方向。
23.阅读短文,回答问题。
混合动力负压救护车
混合动力负压救护车的汽油发动机和电动机通过同一个变速器与车轮相连,除了油箱里的汽油之外,它不再需要外界其他能源,与其他汽车不同,该类型汽车在制动时,电动机作为发电机使用,通过再生制动器把汽车的一部分动能转化为电能,实现了对蓄电池充电。
负压救护车最大的特点是负压,在运送病人的过程中,车内气压保持一个特定值为标准大气压的90%,使空气在流动时只能由车外流向车内,而不会把车内可能含有病毒的空气直接流到车外;并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排出,车上还配备了呼吸机、消毒灯、中心供氧接口等设施。
(1)如图甲,救护车前面的挡风玻璃是倾斜的,这样可以使汽车在夜间行驶时车内物体的像成在汽车的     (填“前方”“上方”或“下方”),避免物体的像干扰司机视线;
(2)车内消毒灯是利用   (填“红外线”或“紫外线”)进行消毒的;
(3)以下哪种病人最适合使用负压救护车_______;
A.严重高血压病人
B.发生交通意外的病人
C.疫情发生时的发热病人
(4)若在某地行驶时,车外气压为1个标准大气压,车顶的面积为6m2,车顶内外大气产生的压力差约为     N;(标准大气压取1×105Pa)
(5)某次对比测试中,在车经过O点时开始记录,先让救护车匀速直线行驶60m,然后分别在关闭或打开再生制动器的情况下,汽车通过的路程 s 与对应的动能EK,画出了对应的EK﹣s图像,如图乙所示。则表示开启再生制动器的图线是   (选填“①”或“②”),如果用Ek0表示汽车关闭发动机前的动能,再生制动器开启时,其获得的能量中有90%被汽车蓄电池储存起来,则蓄电池增加的能量为W=   。(用图像中的字母及数字表示)
【答案】(1)上方
(2)紫外线
(3)C
(4)6×104
(5)②;0.18Ek0
【知识点】紫外线;热机的效率;压强的大小及其计算;大气压的综合应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)根据平面镜成像规律,像与物体关于镜面对称。救护车前挡风玻璃倾斜安装,车内物体的像会成在汽车上方,不会干扰司机观察前方道路,保障驾驶安全。
故答案为:上方;
(2) 紫外线具有杀菌消毒的作用,因此车内消毒灯利用紫外线实现消毒功能。
故答案为:紫外线;
(3) 负压救护车的核心特点是车内气压为标准大气压的 90%,低于外界气压,空气只能由车外流向车内,可避免车内含病毒的空气外泄,因此传染性发热病人最适合使用负压救护车,故选 C。
故答案为:C;
(4)车顶内外大气产生的压强差为
则车顶内外大气产生的压力差约为
故答案为:6×104;
(5)开启再生制动器时,汽车的动能除克服阻力做功转化为内能外,还会转化为电能,动能下降更快,制动距离更短,因此开启再生制动器对应的图线是②。
由图像可知,关闭再生制动器时能运动到80m处,开启再生制动器时,能运动到76m处,则转化为机械能的效率
则储能效率为
若再生制动器开启时,其获得的能量中有90%被汽车蓄电池储存起来,则蓄电池增加的能量为W=90%×20%×Ek0=0.18 Ek0
故答案为:②;0.18Ek0;
【分析】(1) 本题考查平面镜成像的应用,利用平面镜成像规律:像与物关于镜面对称,分析倾斜玻璃对车内物体成像位置的影响;
(2) 本题考查紫外线的应用,结合紫外线的杀菌消毒特性,判断消毒灯的工作原理;
(3) 本题考查气压差的实际应用,分析负压救护车的气压特点,结合空气由高压流向低压的规律,判断其适用场景;
(4) 本题考查压强与压力的计算,用到的核心公式为及其变形公式,解题时先根据车内与外界的气压差求出压强差,再结合车顶面积计算压力差;
(5) 本题考查动能转化与效率计算,用到的核心公式为效率公式,解题时先通过位移差计算转化为机械能的效率,再根据储能效率的关系求出储能效率,最后结合能量储存比例计算蓄电池增加的能量。
(1)根据物体在平面镜中成像时,像与物关于平面镜对称,救护车前面的挡风玻璃是倾斜的,汽车内物体的像成在汽车的上方,司机看前面道路时,物体的像不会影响司机的视线。
(2)紫外线可以杀菌消毒,车内消毒灯是利用紫外线进行消毒的。
(3)负压救护车最大的特点是负压,在运送病人的过程中,车内气压保持一个特定值为标准大气压的90%,使空气在流动时只能由车外流向车内,而不会把车内可能含有病毒的空气直接流到车外,所以疫情发生时具有传染性的发热病人最适合使用负压救护车,故选C。
(4)车顶内外大气产生的压强差为
则车顶内外大气产生的压力差约为
(5)[1]开启再生制动器时,汽车的动能除了克服阻力做功转化为内能外,还会转化为电能,汽车的动能下降速度更快,制动距离更短,所以表示开启再生制动器的图线是②。
[2]由图像可知,关闭再生制动器时能运动到80m处,开启再生制动器时,能运动到76m处,则转化为机械能的效率
则储能效率为
若再生制动器开启时,其获得的能量中有90%被汽车蓄电池储存起来,则蓄电池增加的能量为W=90%×20%×Ek0=0.18 Ek0
1 / 12025年广东省中山市纪中教育集团联考中考三模物理试题
1.依托人工智能技术,我国研发的“忠诚僚机”FH-97A无人机将与有人驾驶的歼20战斗机“比翼齐飞”(即相对静止)。如图所示,若认为FH-97A无人机是静止的,则选取的参照物是(  )
A.白云 B.FH-97A无人机
C.地面 D.歼20战斗机
2.生活中处处有物理,细心观察皆学问,下列关于质量的理解和认识,说法正确的是(  )
A.假若把苹果从地球带到月球,它的质量会变小
B.冰箱里的一瓶矿泉水结冰,质量变小
C.将一块橡皮泥捏成不同形状,质量都相同
D.1kg铁比1kg棉花的质量大
3.如图是古代舂(chǒng)米(舂米就是把稻谷去壳,做成白米)时的场景,舂米装置可视为杠杆,下列工具正常使用时,与舂米装置属于同类杠杆的是(  )
A.镊子 B.开瓶器
C.核桃钳 D.钢丝钳
4.题图是锂(Li)原子结构示意图,下列说法正确的是(  )
A.原子核、原子、电子、质子四个粒子,空间尺度最大的是原子核
B.锂原子由带正电的原子核和核外不带电的电子组成
C.锂原子的质子数和电子数相等,所以锂原子不带电
D.锂原子失去电子后带负电
5.《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸贴在烤火的墙上,如图所示。给墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是(  )
A.提高湿纸的温度 B.加大湿纸的表面积
C.加快湿纸表面的空气流动 D.加快墙壁表面的空气流动
6.如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是(  )
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
7.如图所示为地铁站进出闸机(电动机M),它有两种识别方式:刷卡(开关S1)或扫二维码(开关S2),只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关,闸机开启,人可以进出地铁站。下列模拟地铁站进出闸机的电路中,与其符合的是(  )
A. B.
C. D.
8.如图所示,无人机向下方推动气流获得向上的力后可以向上加速飞行,说明力可以改变物体的   ,无人机匀速升空时,其重力势能   、机械能   (后两空选填:“增大”、“减小”或“不变”)
9.如图所示,无人驾驶汽车的流线型外形与飞机的机翼类似,当汽车高速行驶时,其上表面空气流速大,压强   ;汽车轮胎采用特殊橡胶材料制作,主要是利用橡胶有良好的   (选填“弹性”或“导电性”),轮胎刻有花纹是为了   (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
10.“刷脸支付”已经成为支付领域的重要力量,为人们的日常消费带来极大便利。如图所示,消费者结账时只需面对刷脸仪的摄像头,经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中,摄像头相当于    (选填“凸”或“凹”)透镜,面部经摄像头成倒立、    (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像。人脸识别时,若环境光线不足,刷脸仪会发射光线给消费者面部补光,补光是为了增强消费者面部的    (选填“反射”或“折射”)光线以便于成像。
11.机器狗“铁蛋二号”在杭州亚运会上发挥了巨大作用,它可以通过发射和接收频率为25000Hz的    (填“次声波”或“超声波”)来探测周围5m内障碍物的情况,说明声音可以传递    (填“能量”或“信息”)。比赛会场禁止大声喧哗,这是在    控制噪声。
12.黄旭华院士(1926.3.12﹣2025.2.6)是中国核潜艇之父,共和国勋章获得者,为祖国的核潜艇事业隐姓埋名三十年,最终带领团队研制出中国第一艘核潜艇。潜艇的动力来源于一座功率很大的核反应堆,核反应堆主要利用图中   (选填“a”或“b”)的过程获得能量,该反应过程在核反应堆里是   (选填“可控”或“不可控”)的,核能是一种   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
13.如图所示,弹簧下端挂一条形磁铁,磁铁下端为N极,条形磁铁的正下方有一带铁芯的螺线管,闭合开关后,电磁铁的上端为   极,弹簧长度会   (选填“增大”“减小”“不变”);若想要让弹簧的长度缩短,应将滑动变阻器的滑片往   (“左”或“右”)滑。
14.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,电流表A的示数   ,电压表V1的示数   ,电压表V1示数与电流表A示数的比值   。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
15.(1)一根细线下拴着小球,当小球摆到如图所示的位置时,画出小球受到的重力G和受到拉力F拉的示意图。
(2)如图所示,一束光从水中斜射入空气中,已知入射光线AO,请画出它的反射光线OB和折射光线OC的大致方向。
(3)如图甲为带开关和USB接口的插座。开关断开时,USB接口和三孔插座都不能工作;开关闭合时,USB接口和三孔插座都能独立工作。请将乙图中的电路图补充完整。
16.梅梅在实验室完成以下实验,请要横线空白处填写适当内容:
(1)如图1所示,被测小木块的重力为   N;如图2中秒表所测量的时间是   s;如图3所示电能表显示所测电路消耗的电能为   ;
(2)梅梅想测量正方体蜡块的密度。使用天平时,应将天平放置在   台面上;正确操作测量蜡块的质量,天平平衡时,砝码和游码如图4所示,则实验测得蜡块质量为   g;如图5所示,用刻度尺测出蜡块边长为   cm。根据上述测量的数据,计算蜡块密度为   。
17.小丽在“测量小灯泡电功率”的实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源,小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关及导线。请你完成下列内容。
(1)如图1所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;
(2)连接电路过程中,开关应该   (选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应该移动到   (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是_______;(选填符号)
A.灯泡短路 B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图2所示,则此时通过小灯泡的电流是   A;
(5)正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向   (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片。
18.如图所示是小赵和小郭进行的“探究阿基米德原理”实验过程。
(1)由实验   两步骤可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮=    N。
(2)由步骤A和   可得出该物块排开水所受的重力G排,比较F浮与G排,就可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系,从而初步验证阿基米德原理。
(3)若步骤B中的水未达到溢水口,根据实验数据计算会发现物体所受浮力     (填“大于”、“小于”或“等于”)溢出水所受的重力。
(4)小赵利用实验数据还算得物块的密度为     kg/m3。
(5)小郭对实验进行了改进,如图F所示,将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,发现随着物块浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计甲的示数变化量   (填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计乙的示数变化量,若只将物块的一部分浸在水中,则   (填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论。
19.2025年春晚节目中,16台人形机器人与舞蹈演员共同表演东北秧歌,惊艳全场,如图所示。机器人的动作又稳又灵活,多亏了智能平衡系统,还有北斗卫星帮忙。若一个机器人的质量为48kg,双脚站立时与水平舞台的总接触面积为 0.03m2,在该舞台上沿直线匀速移动4.5m,用时1.5s。问:
(1)机器人1.5s内运动的速度是多少
(2)机器人双脚站立时对舞台的压强是多少
(3)若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,则1.5s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是多大
20.如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图,其中R1的阻值为48.4Ω,R1和R2均为阻值不变的电热丝,饮水机有加热和保温挡,正常工作时,保温挡功率为110W。[c水=4.2×103 J/(kg ℃)]
(1)求饮水机在保温挡正常工作时的电流;
(2)求饮水机在加热挡的电功率;
(3)当只有饮水机工作时,将3kg水从10℃加热到100℃,加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示,求饮水机的加热效率η;
21.小明发现夏天经过太阳的暴晒后,位于顶楼的屋内非常闷热,于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动。
(1)为了比较材料的隔热性能,小明找到厚度   (选填“相等”或“不相等”)的三种材料,制成大小、形状和结构均相同的房屋模型,用白炽灯模拟太阳光,房屋位置如图甲所示,将温度传感器分别放在房屋模型   (选填“内部”或“外部””)的相同位置;
(2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理,原因是没有控制灯到屋顶的   相等;
(3)优化实验方案后进行实验,温度传感器的示数随时间变化如图乙所示,根据图像分析,小明可以选用   作为屋顶隔热材料,其原因是在相同时间内,温度传感器示数变化较   (选填“大”或“小”)。请再举出一个生活中利用该材料隔热的例子:   。
22.如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图,其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器,R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到6%时报警,出厂测试时,控制电路的电源电压为3V且保持恒定,闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器R2滑片P的位置,当控制电路中的电流为0.03A时,电磁铁恰好能将衔铁吸下(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。
(1)使用燃气的场所都应安装燃气报警器,安装的具体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。如果家中使用的是天然气(主要成分是密度比空气小的甲烷),则报警器应安装在厨房(如图丙)   (选填“A”或“B”)区域;
(2)由图乙可知,当燃气浓度升高时,气敏电阻R1的阻值    ,控制电路的总功率    (前两空均选填“变大”“变小”或“不变”);按出厂预设,当燃气浓度达到6%时报警   (选填“L1”或“L2”)亮;
(3)该报警器要达到出厂预设值,则滑动变阻器应接入电路的电阻值为   Ω;
(4)小明研究发现:调节控制电路滑动变阻器R2的阻值,就可以改变报警时设定的燃气浓度值。若想将报警时的燃气浓度值比出厂预设值调低一些,应适当    (选填“增大”或“减小”)滑动变阻器R2的阻值。
23.阅读短文,回答问题。
混合动力负压救护车
混合动力负压救护车的汽油发动机和电动机通过同一个变速器与车轮相连,除了油箱里的汽油之外,它不再需要外界其他能源,与其他汽车不同,该类型汽车在制动时,电动机作为发电机使用,通过再生制动器把汽车的一部分动能转化为电能,实现了对蓄电池充电。
负压救护车最大的特点是负压,在运送病人的过程中,车内气压保持一个特定值为标准大气压的90%,使空气在流动时只能由车外流向车内,而不会把车内可能含有病毒的空气直接流到车外;并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排出,车上还配备了呼吸机、消毒灯、中心供氧接口等设施。
(1)如图甲,救护车前面的挡风玻璃是倾斜的,这样可以使汽车在夜间行驶时车内物体的像成在汽车的     (填“前方”“上方”或“下方”),避免物体的像干扰司机视线;
(2)车内消毒灯是利用   (填“红外线”或“紫外线”)进行消毒的;
(3)以下哪种病人最适合使用负压救护车_______;
A.严重高血压病人
B.发生交通意外的病人
C.疫情发生时的发热病人
(4)若在某地行驶时,车外气压为1个标准大气压,车顶的面积为6m2,车顶内外大气产生的压力差约为     N;(标准大气压取1×105Pa)
(5)某次对比测试中,在车经过O点时开始记录,先让救护车匀速直线行驶60m,然后分别在关闭或打开再生制动器的情况下,汽车通过的路程 s 与对应的动能EK,画出了对应的EK﹣s图像,如图乙所示。则表示开启再生制动器的图线是   (选填“①”或“②”),如果用Ek0表示汽车关闭发动机前的动能,再生制动器开启时,其获得的能量中有90%被汽车蓄电池储存起来,则蓄电池增加的能量为W=   。(用图像中的字母及数字表示)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】A、相对于白云,FH-97A 无人机的位置发生了变化,因此无人机是运动的、故 A 错误;
B、研究物体运动状态时,不能以研究对象自身作为参照物、故 B 错误;
C、以地面为参照物,FH-97A 无人机的位置发生了变化,因此无人机是运动的、故 C 错误;
D、以歼 20 战斗机为参照物,FH-97A 无人机的位置没有发生变化,因此无人机是静止的、故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查参照物的选择,明确判断物体运动或静止需选取参照物,物体与参照物位置变化则为运动;
B、考查参照物的选取规则,明确研究对象不能作为自身的参照物;
C、考查参照物的应用,理解以地面为参照物时无人机的运动状态;
D、考查相对静止的概念,明确两个物体位置保持不变时,彼此互为参照物是静止的。
2.【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】A、物体的质量不随位置改变而改变,把苹果从地球带到月球,它的质量不变、故 A 错误;
B、物体的质量不随状态改变而改变,冰箱里的一瓶矿泉水结冰,质量不变、故 B 错误;
C、物体的质量不随形状改变而改变,将一块橡皮泥捏成不同形状,质量都相同、故 C 正确;
D、1kg 铁和 1kg 棉花所含物质的多少相同,质量一样大、故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查质量的属性,明确质量不随物体位置的改变而改变;
B、考查质量的属性,明确质量不随物体状态的改变而改变;
C、考查质量的属性,明确质量不随物体形状的改变而改变;
D、考查质量的概念,理解质量是物体所含物质的多少,与物质种类无关。
3.【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】舂米装置在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。镊子的动力臂小于阻力臂,与舂米装置属于同类杠杆;开瓶器、核桃钳、钢丝钳的动力臂均大于阻力臂,属于省力杠杆。
故答案为:A。
【分析】本题考查杠杆类型的判断,先分析舂米装置的动力臂与阻力臂大小关系,判断其属于费力杠杆;再逐一分析选项中工具的动力臂与阻力臂关系,找出同样属于费力杠杆的工具。
4.【答案】C
【知识点】两种电荷;原子结构
【解析】【解答】A、在原子核、原子、电子、质子四个粒子中,空间尺度最大的是原子,故 A 错误;
B、锂原子由带正电的原子核和核外带负电的电子组成,故 B 错误;
C、锂原子的质子数和电子数相等,正负电荷总量相等,所以锂原子不带电,故 C 正确;
D、锂原子失去电子后,质子数大于电子数,会带正电,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查粒子的空间尺度,明确原子、原子核、质子、电子的尺度大小关系,原子的尺度大于原子核;
B、考查原子的构成与带电性质,知道电子带负电,并非不带电;
C、考查原子呈电中性的原理,理解原子中质子数与电子数相等时,整体不显电性;
D、考查原子得失电子后的带电情况,掌握原子失去电子后,质子数大于电子数,带正电。
5.【答案】A
【知识点】影响蒸发快慢的因素
【解析】【解答】 "透火焙干"工艺中:将湿纸贴在加热的墙面上,湿纸从墙面吸收热量,导致纸张温度升高,温度升高加速了水分的蒸发过程 从而使纸张更快干燥,因此,选项A(提高温度)是正确解释,其他选项(BCD)不符合题意。
故选A。
【分析】影响蒸发的因素有温度和空气流速, 减小液体表面空气的流动速度 以及降低温度都可以降低蒸发的速度,增大温度以及加快空气的流速,可以加快蒸发速度。
6.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;热机
【解析】【解答】A.图甲:厚玻璃内的空气被压缩时,压缩空气做功,空气温度升高,内能增加,故A错误;B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功,内能转化为机械能,瓶内空气的内能减小,故B错误;
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对活塞做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减小,故C错误;
D.图丁:汽缸内气体推动活塞向下运动时,内能转化为机械能,气体内能减少,故D正确。
故答案为D。
【分析】做功可以改变物体内能,当外界对物体做功时,物体内能增大,当物体对外界做功时,物体内能减小;
内燃机做功冲程,燃气的内能转化成机械能。
7.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】刷卡(开关 S1)或扫二维码(开关 S2),只要其中一种方式识别成功,电动机即可启动,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】两个开关并联时,任一开关闭合电路即可导通,能满足刷卡或扫二维码任意一种方式识别成功,电动机启动的需求。
8.【答案】运动状态;增大;增大
【知识点】势能的影响因素;机械能及其转化;力的作用效果
【解析】【解答】无人机向下方推动气流获得向上的力后可以向上加速飞行,说明力可以改变物体的运动状态;
无人机匀速升空时,质量不变,高度增加,所以其重力势能增大;
无人机匀速升空,速度不变,质量不变,动能不变;又因为重力势能增大,所以机械能增大。
【分析】(1)力的作用效果有两个,一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态(包括运动速度大小和运动方向 );
(2)重力势能大小与物体的质量和高度有关;动能大小与物体的质量和速度有关;
(3)机械能等于动能与势能之和。
9.【答案】小;弹性;增大
【知识点】物质的基本属性;增大或减小摩擦的方法;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流体压强与流速的关系为:流速越大的位置,压强越小;无人驾驶汽车高速行驶时,其上表面空气流速大,压强小。
通常情况下,橡胶是绝缘体,不具备导电性;同时橡胶弹性较好,能起到缓冲减震的作用,因此汽车轮胎采用特殊橡胶材料制作。
轮胎表面刻有花纹,是在压力一定的条件下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故答案为:小;弹性;增大;
【分析】考查流体压强与流速的关系,解题时需牢记 “流速越大,压强越小” 的规律,结合汽车行驶时上下表面的空气流速差异进行分析;
考查材料的物理性质,解题时需结合橡胶的绝缘性、弹性特点,理解轮胎选用橡胶材料的原因;
考查增大摩擦力的方法,解题时需明确压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大,进而理解轮胎花纹的作用。
10.【答案】凸;缩小;反射
【知识点】凸透镜成像的应用;光的反射定律的应用
【解析】【解答】摄像机的镜头本质是凸透镜,工作时物体位于镜头的二倍焦距以外,此时凸透镜会成倒立、缩小的实像。
补光是为了增强消费者面部的反射光线以便于成像。
故答案为:凸;缩小;反射;
【分析】 考查凸透镜成像规律的应用,解题时需明确摄像机镜头的光学性质,结合 “物体在二倍焦距以外成倒立缩小实像” 的规律进行分析;
考查光的反射与成像的关系,解题时需理解反射光线越强,进入镜头的光越多,成像效果越清晰,进而理解补光的作用。
11.【答案】超声波;信息;声源处
【知识点】超声波与次声波;声与信息传递;防治噪声的途径
【解析】【解答】频率高于 20000Hz 的声波属于超声波,因此 25000Hz 的声波是超声波;利用超声波探测周围障碍物,说明声音能够传递信息。
比赛会场禁止大声喧哗,是通过减少噪声的产生来控制噪声,属于在声源处减弱噪声。
故答案为:超声波;信息;声源处;
【分析】先根据超声波的频率范围(高于 20000Hz)判断声波类型,再结合超声波探测障碍物的应用,说明声音可以传递信息。
控制噪声的途径有三种,分别是在声源处、传播过程中、人耳处减弱;禁止喧哗是直接控制噪声的产生,因此属于在声源处控制噪声。
12.【答案】a;可控;不可再生
【知识点】能源及其分类;核能;核裂变
【解析】【解答】图 a 表示核裂变,过程为中子轰击铀核,铀核分裂为两个质量较小的核,同时释放大量能量与中子;图 b 表示核聚变,即氘核与氚核在超高温下聚合成氦核并释放巨大能量。核反应堆主要通过核裂变(图 a)获取能量。
目前核反应堆依靠可控的核裂变链式反应来和平利用核能,而核聚变暂未实现可控应用。
可再生能源指自然界中可不断再生、持续利用的能源,如太阳能、风能等;不可再生能源指短期内无法再生、储量有限的能源。核能所依赖的核燃料(如铀)储量有限,消耗后无法在短期内从自然界得到补充,因此核能属于不可再生能源。
故答案为:a;可控;不可再生;
【分析】考查核裂变与核聚变的概念及应用,先区分两种核反应的过程特点,再结合核反应堆的工作原理判断其利用的核反应类型;
考查核反应的可控性,需明确当前技术条件下,核裂变可被人工控制而核聚变难以控制的现状;
考查能源的分类,需根据可再生能源与不可再生能源的定义,结合核燃料的形成与消耗特点,判断核能的类别。
13.【答案】N;减小;左
【知识点】磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】解:闭合开关后,电流从下端流入,根据安培定则,右手四指顺着电流方向握住螺线管,大拇指所示的方向为N极,即电磁铁的上端为N极,由于磁铁下端为N极,根据同名磁极相互排斥,弹簧受到拉力变小,弹簧长度会减小。
因为磁铁与电磁铁相互排斥,若想要让弹簧的长度缩短,则电磁铁磁性应增强,电路中电流应变大,滑动变阻器接入阻值变小,故应将滑动变阻器的滑片往左滑。
故答案为:N;减小;左。
【分析】 影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小,线圈的匝数。
滑动变阻器滑片移动,如何引起电流的变化,如何影响电磁铁的磁性强弱,根据右手定则判断通电螺线管的极性。
14.【答案】变大;变大;不变
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】根据电路图,R1与R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R1两端电压。当滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路的阻值减小,电路中电流增大,电流表示数增大。根据,V1示数增大,电压表V1示数与电流表A示数的比值为定值电阻R1的阻值,比值不变。
【分析】在串联电路中,电阻减小,电流变大,定值电阻的电流变大,分压变大。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图;力的三要素及力的示意图;重力示意图;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)小球受重力与拉力作用,重力方向竖直向下,作用点在球心,用符号G表示;拉力方向沿绳子向上,作用点同样在球心,按要求画出带箭头的线段,如图所示:
故答案为:;
(2) 法线已给出,根据光的折射规律,光从水中斜射入空气时折射角大于入射角,在法线右侧的空气中画出折射光线 OC,注意折射角大于入射角;然后再根据反射角等于入射角画出反射光线OB,如图所示:
故答案为:;
(3) 能使测电笔氖管发光的是火线,下方为地线,中间为零线;三孔插座与 USB 接口可独立工作,因此二者为并联,且总开关接在干路上,按此连接方式完成电路作图,如图所示:
故答案为:;
【分析】(1) 本题考查受力示意图的绘制,解题时需明确重力、拉力的方向与作用点,再按规范的示意图画法完成作图;
(2) 本题考查光的反射与折射作图,解题时需牢记反射角等于入射角、光从水斜射入空气时折射角大于入射角的规律,结合给定法线确定光线方向;
(3) 本题考查家庭电路的连接,解题时需先根据测电笔现象区分火线、零线与地线,再依据并联电路的特点确定插座与接口的连接方式,同时明确开关应接在干路的火线上。
(1)分析可知,小球受到重力和拉力的作用,过球心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,用符号G表示,过小球重心,沿绳子的方向画出拉力,如图所示:
(2)法线已画出,在法线的右侧空气中画出折射光线OC,注意折射角大于入射角;然后再根据反射角等于入射角画出反射光线OB,如图所示:
(3)电线能使测电笔的氖管发光为火线,下边的为地线,中间的为零线;三孔插座和USB接口可以独立工作,即两者是并联的,而三孔插座和USB接口由总开关控制,说明开关在干路上,如图所示:
16.【答案】(1)2.4;71.2;31.6
(2)水平;57.6;4.00;0.9
【知识点】固体密度的测量;时间及其测量;刻度尺的使用;弹簧测力计及其使用;电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)①根据图1可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,被测小木块的重力为:2N+0.2N×2=2.4N。
②根据图2可知,秒表小刻盘的分度值是0.5min,读数为1min;大刻盘的分度值是0.1s,读数为11.2s,则测量的时间是;
③根据图3可知,电能表最后一位是小数,读数为31.6。
(2)①梅梅想测量正方体蜡块的密度 ,天平在测量物体前,应先将天平放置在水平台面上。
②根据图4可知,天平标尺的分度值是0.2g,则游码质量为2.6g,砝码质量为:50g+5g=55g。
则测得蜡块质量为
③根据图5可知,刻度尺的分度值是0.1cm,蜡块的边长为4.00cm,
则蜡块的体积为;
则蜡块密度为。
【分析】(1)①根据图片确定刻度尺的分度值,根据指针的位置读出示数;
②根据图片确定秒表大盘和小盘的分度值,然后读出两个示数,最后相加即可;
(2)①根据天平的使用方法解答;
②根据图片确定砝码和游码的质量,然后相加即可;
③根据图片确定刻度尺的分度值,读出蜡块的长度,根据计算蜡块的体积,最后根据计算蜡块的密度。
(1)[1]图1中弹簧测力计的分度值是0.2N,被测小木块的重力为2.4N。
[2]图2中秒表小刻盘的分度值是0.5min,读数为1min;大刻盘的分度值是0.1s,读数为11.2s,图2中秒表所测量的时间是
[3]图3中,电能表最后一位是小数,读数为31.6。
(2)[1]天平在测量物体前,应先将天平放置在水平台面上。
[2]图4中天平标尺的分度值是0.2g,测得蜡块质量为
[3][4]图5中刻度尺的分度值是0.1cm,蜡块的边长为4.00cm,则蜡块的体积为
蜡块密度为
17.【答案】(1)
(2)断开;A
(3)B
(4)0.14
(5)B
【知识点】电路故障的判断;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)在“测量小灯泡电功率”的实验中,除了电压表与灯泡并联,其它的都是串联。根据图1可知,此时应该将灯泡右端与电流表相连的导线从电流表上拆下,改接在电压表的“-”接线柱上即可,如下图所示:
(2)连接电路过程中,为了避免电路时通时断烧毁用电器,则开关应该断开。为了避免电流过大烧毁用电器,则滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大的A端。
(3)根据题意可知,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路。电压表有示数,说明电压表与电源的两极之间正常连通。对比可知,应该是与电压表并联的电路断路了,即电路的故障可能是灯泡断路,故选B。
(4)如图乙所示,电流表选用0-0.6A量程,分度值0.02A,其示数为0.14A。
(5)因为2.0V小于2.5V,所以应增大灯泡两端电压。根据串联电路U总=U1+U2可知,应减小滑动变阻器两端电压。根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故这时应该向B端移动滑动变阻器的滑片。
【分析】 (1)在“测量小灯泡的电功率”实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端;
(2)为了保护电路,连接电路过程中,开关应该断开,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(4)根据电流表选用量程确定分度值读数;
(5)比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向。
(1)原电路图中,电流表与灯泡并联,电压表串联在电路中是错误的,在“测量小灯泡的电功率”实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(2)[1][2]为了保护电路,连接电路过程中,开关应该断开,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处,即A端。
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路的故障可能是灯泡断路,故选B。
(4)电流表指针如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.14A。
(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,小于灯泡额定电压2.5V,为了测量小灯泡的额定电功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故这时应该向B端移动滑动变阻器的滑片。
18.【答案】(1)BD;1.2
(2)E
(3)大于
(4)3.5×103
(5)等于;能
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)根据称重法测浮力的原理,要计算物块浸没在水中时受到的浮力,需要分别测出物块在空气中的重力和浸没在水中时弹簧测力计的拉力,因此实验步骤 B、D 即可完成浮力的测量。
由题可知弹簧测力计的分度值为 0.2N,图 B 中测得物块重力 G 为 4.2N,图 D 中物块浸没在水中时的拉力 F 为 3N,根据称重法公式可得,物体受到的浮力为
故答案为:BD;1.2;
(2) 根据排开水的重力计算方法,故由步骤A和E可得出该物块排开水所受的重力。
故答案为:E;
(3)若步骤 B 中的水未达到溢水口,物块浸入水中时溢出的水会偏少,导致测得的排开水的重力偏小,因此物体实际受到的浮力大于测得的溢出液体所受的重力。
故答案为:大于;
(4)物块完全浸没,则物块的体积为
物块的质量为
所以物块的密度为
故答案为:3.5×103;
(5)当逐渐调高升降台时,根据称重法, 弹簧测力计甲的示数变化量等于物块受到的浮力;弹簧测力计乙的示数变化量等于排开水的重力,根据可知弹簧测力计甲的示数变化量等于弹簧测力计乙的示数变化量。
阿基米德原理的适用条件是物体浸入液体,无需完全浸没,物体所受浮力始终等于排开液体的重力,因此即使只将物块的一部分浸在水中,仍能得到与 (2) 相同的结论。
故答案为:等于;能;
【分析】(1) 本题考查称重法测浮力的实验步骤与计算,解题核心公式为,需先明确称重法的原理,确定需测量的物理量,再结合弹簧测力计读数代入公式计算浮力;
(2) 本题考查排开水重力的测量,核心公式为,解题时需理解该公式的物理意义,明确测量空桶重力和桶与溢出水总重力的必要性;
(3) 本题考查实验误差分析,解题时需结合阿基米德原理,分析溢水杯未注满水对测量值的影响,进而对比与测得的的大小关系;
(4) 本题考查利用浮力测固体密度的综合计算,核心公式依次为、、,解题时需先通过阿基米德原理求出物块体积,再由重力公式求出质量,最后结合密度公式计算密度;
(5) 本题考查阿基米德原理的验证与适用条件,核心公式为,解题时需结合称重法,分析两次测力计示数变化的物理意义,同时明确阿基米德原理对部分浸入的物体同样适用。
(1)[1]由称重法可知,要测出物块浸没在水中时受到的浮力,需测出物体在空气中的重力和浸没在水中时的拉力,故由实验BD两步骤可以测出物块浸没在水中时受到的浮力。
[2]测力计分度值为0.2N,图B中所示物体重力是4.2N,图D中所示物体浸没在水中后拉力是3N,所以物体受到的浮力为
(2)因,故由步骤A和E可得出该物块排开水所受的重力。
(3)若步骤B中的水未达到溢水口,则溢出的水会偏少,即排开水的重力减少,故物体受到的浮力大于溢出液体所受的重力。
(4)物块完全浸没,则物块的体积为
物块的质量为
所以物块的密度为
(5)[1]当逐渐调高升降台时,根据称重法可知弹簧测力计甲的示数变化量等于浮力,弹簧测力计乙的示数变化量等于排开水的重力,根据可知弹簧测力计甲的示数变化量等于弹簧测力计乙的示数变化量。
[2]根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,无需浸没,故若只将物块的一部分浸在水中,仍能得到与(2)相同的结论。
19.【答案】(1)解:结合运动路程与所用时长,依据速度计算公式,可算出机器人在1.5秒内的行进速度大小即 机器人1.5s内运动的速度:。
答:机器人1.5s内运动的速度为3m/s。
(2)解:机器人静止于水平舞台时,竖直方向受力平衡,自身重力与舞台支持力大小相等,即对舞台压力:F=G=mg=48kg×10N/kg=480N,
机器人双脚站立时对舞台的压强:。
答:机器人双脚站立时对舞台的压强为1.6×104Pa。
(3)解:机器人沿直线匀速运动时,牵引力与阻力平衡,所以牵引力:
F牵=f=0.05G=0.05mg=0.05×48kg×10N/kg=24N,
牵引力做功的功率:P=Fv=24N×3m/s=72W。
答:1.5s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率为72W。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】 (1)根据速度公式计算机器人运动的速度;
(2)机器人站在水平舞台上,对舞台压力等于机器人重力,根据F=G=mg和计算双脚站立时对舞台的压强;(3)若机器人沿直线匀速运动时,牵引力与阻力相等,根据计算牵引力做功的功率。
(1)机器人1.5s内运动的速度
(2)机器人双脚站立时对舞台的压力
则机器人双脚站立时对舞台的压强
(3)机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受力平衡,则牵引力为
则1.5s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率
20.【答案】(1)由电路图可知,当开关闭合、断开时,与串联,电路总电阻较大,为保温挡;当开关、均闭合时,被短路,只有接入电路,电路总电阻较小,为加热挡。已知保温挡功率,电源电压,根据公式,可得饮水机在保温挡正常工作时的电流:
(2)当开关、均闭合时,电路处于加热挡,此时只有工作,已知,电源电压,根据公式,可得加热挡的功率:
(3)首先计算水吸收的热量:已知水的质量,初温,末温,水的比热容,根据吸热公式,可得:
再计算饮水机消耗的电能:根据电能表读数差,可得;
最后计算加热效率:根据效率公式,可得:
【知识点】比热容的定义及其计算公式;电能表参数的理解;电功率的计算;能量的利用效率
【解析】【分析】(1) 本题考查电功率公式的应用,解题时需先根据开关状态判断电路连接方式,区分保温挡与加热挡,再结合已知的保温挡功率和电源电压,代入公式计算电流;
(2) 本题考查电功率公式的应用,解题时需明确加热挡的电路结构,再将电源电压和的阻值代入公式计算加热功率;
(3) 本题为电热综合计算,解题时需依次应用吸热公式计算水吸收的热量、利用电能表读数差计算消耗的电能,最后根据效率公式计算加热效率。
(1)分析甲图电路简图可知,当S闭合S1断开时,R1与R2串联为保温挡,当S、S1闭合时,只有R1工作为加热挡。根据题干保温挡功率为110W,由P=UI得饮水机在保温挡正常工作时的电流
(2)当开关S和S1闭合时,R2被短路,电路只有R1工作,电路处于加热挡,此时,由 得
(3)将3kg水从10℃加热到100℃吸收的热量
饮水机消耗的电能 W=W2-W1=1862.59kW h-1862.24kW h=0.35kW h=1.26×106J
则饮水机的加热效率
21.【答案】(1)相等;内部
(2)距离
(3)泡沫板;小;生活中外卖或快递运送生鲜、食品等用泡沫板制作的保温箱
【知识点】热传递改变物体内能;物理学方法
【解析】【解答】(1)为了比较材料的隔热性能,变量为材料,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置。
(2)灯到屋顶距离不同,照射到房屋模型上的热量就不同,无法准确比较材料的隔热性能,所以甲图中三个小屋的摆放位置不合理,原因为没有控制灯到屋顶的距离相等。
(3)由图乙可知,在相同时间内,温度传感器示数变化较小,所以选用泡沫板作为屋顶隔热材料;快递运送生鲜用泡沫板制作的保温箱。
【分析】1、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,如比较材料的隔热性能,变量为材料,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置。
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。
(1)[1][2]为了比较材料的隔热性能,需要控制变量,除了材料不同外,其他条件应相同,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置,这样才能测量不同材料对屋内温度的影响。
(2)如果灯到屋顶距离不同,那么照射到房屋模型上的热量就不同,会影响实验结果,无法准确比较材料的隔热性能,甲图中三个小屋的摆放位置不合理,由于没有控制灯到屋顶的距离相等。
(3)[1][2][3]由图乙可知,泡沫板为隔热材料,在相同时间内,温度传感器示数变化较小,所以选用泡沫板作为屋顶隔热材料;生活中外卖或快递运送生鲜、食品等用泡沫板制作的保温箱,能有效隔热。
22.【答案】A;变小;变大;L2;70;减小
【知识点】密度的应用与物质鉴别;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1) 天然气的密度小于空气的密度,泄漏后会上升到室内上方,因此报警器应安装在厨房的A区域。
故答案为:A;
(2) 燃气浓度升高时,气敏电阻的阻值变小,控制电路总电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强。当燃气浓度达到6%时,电磁铁吸下衔铁,动触点与下方静触点接触,工作电路连通,灯亮起。
故答案为:变小;变大;L2;
(3) 当燃气浓度达到6%时,由图乙可知气敏电阻,此时控制电路电流。
根据欧姆定律,控制电路总电阻:
因与串联,滑动变阻器接入的电阻:
故答案为:70;
(4) 燃气浓度降低时,气敏电阻的阻值变大。为保证报警时电路电流仍为0.03A,在电源电压不变的情况下,根据欧姆定律,需减小控制电路总电阻,因此应调节滑片使滑动变阻器接入电路的阻值减小。
故答案为:减小;
【分析】(1) 根据气体密度判断泄漏后的扩散方向,密度比空气小的气体会向上扩散,因此报警器需安装在高处。
(2) 结合气敏电阻的特性,分析燃气浓度变化对控制电路电流、电磁铁磁性的影响,再根据电磁继电器的工作原理判断哪个工作电路接通。
(3) 先根据欧姆定律求出控制电路的总电阻,再利用串联电路的电阻规律,求出滑动变阻器接入的阻值。
(4) 根据气敏电阻的变化规律,结合报警时的电流要求,利用欧姆定律分析总电阻的变化需求,进而确定滑动变阻器的调节方向。
23.【答案】(1)上方
(2)紫外线
(3)C
(4)6×104
(5)②;0.18Ek0
【知识点】紫外线;热机的效率;压强的大小及其计算;大气压的综合应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)根据平面镜成像规律,像与物体关于镜面对称。救护车前挡风玻璃倾斜安装,车内物体的像会成在汽车上方,不会干扰司机观察前方道路,保障驾驶安全。
故答案为:上方;
(2) 紫外线具有杀菌消毒的作用,因此车内消毒灯利用紫外线实现消毒功能。
故答案为:紫外线;
(3) 负压救护车的核心特点是车内气压为标准大气压的 90%,低于外界气压,空气只能由车外流向车内,可避免车内含病毒的空气外泄,因此传染性发热病人最适合使用负压救护车,故选 C。
故答案为:C;
(4)车顶内外大气产生的压强差为
则车顶内外大气产生的压力差约为
故答案为:6×104;
(5)开启再生制动器时,汽车的动能除克服阻力做功转化为内能外,还会转化为电能,动能下降更快,制动距离更短,因此开启再生制动器对应的图线是②。
由图像可知,关闭再生制动器时能运动到80m处,开启再生制动器时,能运动到76m处,则转化为机械能的效率
则储能效率为
若再生制动器开启时,其获得的能量中有90%被汽车蓄电池储存起来,则蓄电池增加的能量为W=90%×20%×Ek0=0.18 Ek0
故答案为:②;0.18Ek0;
【分析】(1) 本题考查平面镜成像的应用,利用平面镜成像规律:像与物关于镜面对称,分析倾斜玻璃对车内物体成像位置的影响;
(2) 本题考查紫外线的应用,结合紫外线的杀菌消毒特性,判断消毒灯的工作原理;
(3) 本题考查气压差的实际应用,分析负压救护车的气压特点,结合空气由高压流向低压的规律,判断其适用场景;
(4) 本题考查压强与压力的计算,用到的核心公式为及其变形公式,解题时先根据车内与外界的气压差求出压强差,再结合车顶面积计算压力差;
(5) 本题考查动能转化与效率计算,用到的核心公式为效率公式,解题时先通过位移差计算转化为机械能的效率,再根据储能效率的关系求出储能效率,最后结合能量储存比例计算蓄电池增加的能量。
(1)根据物体在平面镜中成像时,像与物关于平面镜对称,救护车前面的挡风玻璃是倾斜的,汽车内物体的像成在汽车的上方,司机看前面道路时,物体的像不会影响司机的视线。
(2)紫外线可以杀菌消毒,车内消毒灯是利用紫外线进行消毒的。
(3)负压救护车最大的特点是负压,在运送病人的过程中,车内气压保持一个特定值为标准大气压的90%,使空气在流动时只能由车外流向车内,而不会把车内可能含有病毒的空气直接流到车外,所以疫情发生时具有传染性的发热病人最适合使用负压救护车,故选C。
(4)车顶内外大气产生的压强差为
则车顶内外大气产生的压力差约为
(5)[1]开启再生制动器时,汽车的动能除了克服阻力做功转化为内能外,还会转化为电能,汽车的动能下降速度更快,制动距离更短,所以表示开启再生制动器的图线是②。
[2]由图像可知,关闭再生制动器时能运动到80m处,开启再生制动器时,能运动到76m处,则转化为机械能的效率
则储能效率为
若再生制动器开启时,其获得的能量中有90%被汽车蓄电池储存起来,则蓄电池增加的能量为W=90%×20%×Ek0=0.18 Ek0
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