【精品解析】广东省揭阳市2026年中考二模物理试题

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广东省揭阳市2026年中考二模物理试题
1.下列物理量的估计值最接近实际的是(  )
A.一角硬币的直径大约是2.5m
B.我国家庭电路的电压为110V
C.洗澡时淋浴水的温度约为42℃
D.中学生步行的平均速度约为 8m/s
【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;长度的估测;速度与物体运动;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A:一枚一角硬币的直径约为2.5 cm(即0.025 m),而选项中的2.5 m相当于两层楼高,与实际严重不符,故错误;
B:我国家庭电路的电压标准为220 V,而110 V是部分国家(如日本、美国)的电压标准,故错误;
C:人体感觉舒适的洗澡水温度通常在38℃~42℃之间,42℃略高于体温但可接受,符合实际,故正确;
D:中学生正常步行的速度约为1.1 m/s(约4 km/h),而8 m/s相当于28.8 km/h,接近短跑速度,不符合步行实际,故错误;
因此,最接近实际的是C。
故答案选 C。
【分析】A:长度估测——常见硬币直径约2.5 cm,需建立1 cm、1 dm、1 m的直观概念。
B:家庭电路电压——我国标准为220 V,交流电频率50 Hz。
C:温度估测——人体正常体温约37℃,洗澡水温略高,一般40℃左右。
D:速度估测——步行速度约1.1 m/s,骑自行车约4~5 m/s,汽车在城市约10~15 m/s。
2.如图所示是一款绿色外观的磁悬浮蓝牙音箱,它由一个球形音箱和一个磁悬浮底座组成。音箱悬浮在空中,一边旋转一边播放歌曲。下列说法正确的是(  )
A.根据音调可以判断出是谁的歌声
B.底座接收手机蓝牙信号,是利用超声波传递信息
C.磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品,不需要振动就能发声
D.音箱悬浮在空中是利用磁极间同极相斥的原理
【答案】D
【知识点】声音的产生;音色;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A:音色是区分不同发声体的依据,判断是谁的歌声靠音色,不是音调,故错误;
B:蓝牙通信利用的是电磁波,不是超声波,故错误;
C:声音由物体振动产生,音箱发声也需要振动,故错误;
D:磁悬浮利用同名磁极相互排斥的原理,使音箱悬浮,故正确;
故答案选 D。
【分析】A:声音的特性——音调由频率决定,响度由振幅决定,音色由发声体本身决定,用于区分不同人或乐器。
B:信息传递——蓝牙、WiFi、手机通信等使用电磁波(无线电波);超声波用于测距、B超等。
C:声音的产生——一切发声的物体都在振动。
D:磁极间的相互作用——同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
3.小明在岸边看水中的鱼,选项中能正确反映他看到水中“鱼”的光路图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】小明在岸边看水中的鱼,看到的是鱼的虚像,这是由于光从水中斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看到鱼的像在实际鱼的上方。因此,光路图应表示光线从水中的鱼出发,经水面折射后进入人眼,折射光线远离法线。对照选项,正确光路图是 D。
故答案选 D。
【分析】光的折射定律:光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射光线远离法线,折射角大于入射角。
人眼看到的鱼是折射光线的反向延长线形成的虚像,位置比实际鱼浅。
常见错误:光线方向画反(从空气射入水),或折射角小于入射角。
4.假期小明一家出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作,其他用电器均关闭。小明出发前看到家里电能表的示数如图甲,过了7天小明回家再次查看电能表的示数如图乙所示。下列有关说法正确的是(  )
A.电能表是用来计量家中所有用电器的总功率
B.该电能表允许通过的最大电流为 10A
C.这段时间冰箱消耗的电能是70kW·h
D.冰箱每天平均工作的时间为5h
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】A:电能表是用来计量用电器消耗的电能,而不是总功率,故错误;
B:电能表铭牌上“10(20)A”表示标定电流为10A,最大电流为20A,故错误;
C:由甲、乙两图可知,甲图读数为2021.6 kW·h,乙图读数为2028.6 kW·h(电能表最后一位为小数),电能表示数差为7kW·h,则冰箱消耗电能为7 kW·h,不是70 kW·h,故错误;
D:冰箱功率为0.2 kW,总工作时间,7天平均每天工作,选项D正确。
因此,正确选项为D。
【分析】电能表的作用:测量用户消耗的电能,单位是kW·h。
电能表参数:220V为额定电压,10(20)A中10A为基本电流,20A为最大允许电流。
电能表读数:最后一位是小数位,两次读数之差为消耗的电能。
电功公式:W = Pt,可变形求工作时间。冰箱为间歇工作,平均每天工作时间由总耗电和功率计算。
5.如图所示是小明在生活中见到的情景,符合安全用电原则的是 (  )
A.图甲,使用试电笔时,手接触笔尾金属体
B.图乙,多个大功率用电器同时使用
C.图丙,继续使用绝缘皮破损的插头
D.图丁,使用外壳未正确接地的电冰箱
【答案】A
【知识点】测电笔的使用;家庭电路电流过大的原因;安全用电原则
【解析】【解答】A:使用试电笔时,手必须接触笔尾金属体,才能形成回路,使氖管发光,这是正确的安全用电操作,故正确;
B:多个大功率用电器同时使用,容易导致电路过载,烧坏保险丝或引发火灾,不符合安全用电原则,故错误;
C:绝缘皮破损的插头容易漏电,造成触电事故,不能继续使用,应及时更换,故错误;
D:电冰箱等金属外壳的用电器必须接地,以防止外壳漏电时发生触电,未正确接地不符合安全用电原则,故错误;
故答案选 A。
【分析】安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;更换灯泡、搬动电器前应断开电源;不超负荷用电;有金属外壳的用电器要接地;绝缘层破损的导线要及时更换;使用试电笔时手要接触笔尾金属体。
试电笔的使用方法:手指按住笔尾金属体,笔尖接触电线,氖管发光表示有电,此时电流通过氖管、人体形成回路,但人体电阻很大,电流很微小,不会造成触电。
家庭电路总功率限制:每个插座和线路都有额定电流,同时使用多个大功率电器会导致电流过大,容易引发火灾。
接地保护:金属外壳接地后,当外壳意外带电时,电流会通过地线流入大地,避免人体触电。
6.木块B 和木板 A 由相同材料制成,小虎将它们按如图所示的方式放在课桌上,用弹簧测力计乙沿水平方向拉动木板 A,当测力计甲的示数稳定时读数为F。下列说法中正确的是 (  )
A.测力计乙的示数等于 F
B.用测力计乙匀速拉动木板 A 可以测出木板 A 与桌面间的摩擦力
C.当加速向右拉动木板A时,测力计甲示数变大
D.桌面对A 的支持力等于 A 受到的重力
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A:若桌面光滑,则测力计乙的示数等于木板A与木块B之间的摩擦力,而木块B静止,摩擦力等于测力计甲的示数F,故A正确;
B:匀速拉动木板A时,测力计乙的示数等于A与桌面的摩擦力加上A与B的摩擦力,不能直接测出桌面摩擦力,故B错误;
C:当加速拉动木板A时,A与B之间为滑动摩擦力,大小不变,测力计甲示数不变,故C错误;
D:桌面对A的支持力等于A和B的总重力,不等于A的重力,故D错误;
故答案选 A。
【分析】滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与速度无关。
定滑轮改变力的方向,测力计甲测量的是B受到的摩擦力,由于B静止,拉力与摩擦力平衡。
桌面光滑时,乙的示数等于A与B之间的摩擦力;桌面粗糙时,乙的示数大于A与B之间的摩擦力。
支持力等于物体对接触面的压力,此处A上放置了B,因此总压力等于A、B重力之和。
7.如图所示,电源电压保持不变,灯L1、L2规格相同,灯丝电阻保持不变。开关S 由断开到闭合时,电路中 (  )
A.灯L1变暗,电流表示数变小 B.灯L2变暗,电压表示数变小
C.灯L1变亮,电流表示数变大 D.灯L2变亮,电压表示数变大
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据题干信息,电源电压保持不变,S开关由断开到闭合,灯泡L2将被短路变暗,根据串联电路电压规律,分压的电阻变少了,则电路中L1分到的电压增大,变得更亮,电路中的电流也会变得更多。
故ABD错误,答案选C。
【分析】根据开关闭合会导致L2被短路,根据串联电路中分析,RL2减小,电流增大。
8.原子是由带正电的原子核和带   电的核外电子构成的;如图所示,中子轰击铀235,利用   (选填“核裂变”或“核聚变”)释放的核能进行发电,核能属于   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】负;核裂变;不可再生
【知识点】能源及其分类;核能;核裂变;原子结构
【解析】【解答】原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的;中子轰击铀235,利用核裂变释放的核能进行发电,核能属于不可再生能源。
故答案:负;核裂变;不可再生。
【分析】原子结构:原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,电子带负电。
核能:核裂变是重原子核分裂成较轻原子核并释放能量的过程,如铀235裂变;核聚变是轻原子核结合成较重原子核的过程。核电站利用可控核裂变发电。
能源分类:核能(核燃料)属于不可再生能源,因为其储量有限,短期内无法自然再生。
9.最美人间四月天,湿地公园鸟语花香,杨柳依依,湖水中微波荡漾,白鹭低飞……远远能闻到花香,说明了分子在   ,以白鹭为参照物,湖面是   的。白鹭飞向水面时,在水中所成的像   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】不停地做无规则运动;运动;不变
【知识点】平面镜成像的原理、特点;运动和静止的相对性;分子热运动
【解析】【解答】远远能闻到花香,说明了分子在不停地做无规则运动;以白鹭为参照物,湖面是运动的;白鹭飞向水面时,在水中所成的像不变。
故答案:不停地做无规则运动;运动;不变。
【分析】扩散现象:分子在永不停息地做无规则运动,花香分子扩散到空气中,因此能闻到。
运动和静止的相对性:参照物选择不同,物体的运动状态可能不同。以白鹭为参照物,湖面的位置在改变,因此是运动的。
平面镜成像特点:像与物大小相等,与物体到镜面的距离无关,因此白鹭靠近水面时,像的大小不变。
10.用刻度尺测量物体A的长度,由图可知,物体A的长度是   cm;用机械秒表测得某一运动员的运动时间如图所示,该时间是   s;用体温计测得某一患者的体温如图所示,该患者的体温是   ℃。
【答案】2.57;92;38.5
【知识点】体温计的使用及其读数;时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】1、由图可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与2.00cm的刻度线对齐;右侧与4.57cm对齐,所以物体A的长度为L=4.57cm-2.00cm=2.57cm
2、由图可知,在停表的小表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“1”和“2”之间,偏向“2”一侧,所以分针指示的时间为1min;在停表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在32s处,所以秒针指示的时间为32s,即停表的读数为t=1min32s=92s
3、由图可知,体温计上1℃之间有10个小格,一个小格代表0.1℃,所以此体温计的分度值为0.1℃;液柱最末端在38℃后面5个小格处,所以该患者的体温是38.5℃。
【分析】1、考察刻度尺读数,先弄清分度值,结果要估读到分度值下一位。
2、考察秒表的读数,小表盘上读分钟值,大盘上读秒钟值。
3、考察体温计读数,体温计的分度值为0.1℃,不要估读。
11.如图所示小明用充电宝给手机电池充电时,手机电池相当于   (选填“用电器”或“电源”),充电宝上有三个接口,可同时给三部手机充电,这三个接口之间是   (选填“串联”或“并联”);小明将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球悬在另一只气球的上空,这是因为摩擦后的两个气球带上   (选填“同种”或“异种”)电荷而相互排斥。
【答案】用电器;并联;同种
【知识点】电荷间的相互作用规律;电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】小明用充电宝给手机电池充电时,手机电池相当于用电器;充电宝上有三个接口,可同时给三部手机充电,这三个接口之间是并联;将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球悬在另一只气球的上空,这是因为摩擦后的两个气球带上同种电荷而相互排斥。
故答案:用电器;并联;同种。
【分析】电路组成:电源(提供电能)、用电器(消耗电能)、导线、开关。充电时,手机电池消耗电能,因此是用电器。
串并联电路的特点:并联电路中各用电器独立工作,互不影响,因此多个接口应为并联连接。
摩擦起电:不同物体摩擦时,电子发生转移,失去电子的物体带正电,得到电子的带负电。两只气球与同一头发摩擦,都带同种电荷,同种电荷相互排斥。
12.某同学用天平测量一块金属的质量,测量前将天平放在水平桌面上,将游码归零,发现指针偏转如图甲所示,则应向   (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁平衡。测量时砝码以及游码在标尺上的位置如图乙所示,则这块金属的质量为   g;若在月球表面上用同一个天平称该块金属的质量,则测量的质量    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】右;23.4;不变
【知识点】质量的测量与天平的使用
【解析】【解答】指针偏转如图甲所示(指针左偏),则应向右调节平衡螺母;图乙中砝码质量为20g,游码读数为3.4g,则金属质量为23.4g;在月球上质量不变。
故答案:右;23.4;不变。
【分析】天平平衡调节:指针左偏,说明左盘重,应向右调节平衡螺母;指针右偏则向左调。
天平读数:物体质量 = 砝码质量 + 游码示数,游码以左侧边缘为准。
质量是物体的固有属性,不随位置、形状、状态而改变,因此在月球上质量不变。
13.小兰自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及200g的秤砣构成,如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,提起提纽,杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为 10cm。当秤盘中放入重物,将秤砣移至距O点30cm的B处时,秤杆水平平衡,则重物质量为   g;往秤盘中再增加20g的物体,秤砣需要从B处向右移动   cm才能维持秤杆水平平衡;若在秤砣下放一块磁铁,则该杆秤所测物体质量会   (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】600;1;偏小
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】设重物质量为m,秤砣质M=200g。已知AO=10cm,当秤砣移至OB=30cm时平衡,由杠杆平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂:,
m=600g,往秤盘中再增加20g物体,总质量m'=620g,设秤砣移至距O点xcm处,则:
, x=31cm,原来在30cm处,故向右移动31cm-30cm=1cm。
若在秤砣下放一块磁铁,秤砣实际重力增大,则平衡时所需的力臂变小,即秤砣会向左移动,导致读数(标注的质量)偏小,因此所测物体质量会偏小。
故答案:600;1;偏小。
【分析】杠杆平衡条件:动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂。本题中,重物对秤盘的拉力为阻力,秤砣重力为动力,支点为提纽O。
空秤平衡说明支点位于杆秤的重心处,因此秤杆和秤盘的自重力矩为零,只需考虑重物和秤砣。
增加重物后,利用比例关系求解秤砣移动距离。
秤砣下放磁铁,相当于增大动力,为保持平衡需减小动力臂,故读数偏小。
14.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图,图中 GMR 是巨磁电阻。闭合 S1后,电磁铁中间位置上方的小磁针    (选填“静止”“会顺时针转动”或“会逆时针转动”),再闭合 S2并将滑片 P 向左滑动,指示灯的亮度会变    (选填“亮”或“暗”),仅用如图所示实验器材    (选填“可以”或“不可以”完成“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验。
【答案】静止;亮;不可以
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】闭合S1后,电磁铁产生磁场,小磁针受到磁力作用,初始位置与磁场方向一致,异名磁极相互吸引,保持静止;
闭合 S2并将滑片 P 向左滑动,电路中电阻减小,电流增大,电磁铁磁性增强,巨磁电阻 GMR 阻值减小,指示灯所在电路电流增大,亮度变亮;
仅用图中器材只能改变电流大小,无法改变线圈匝数,因此不能完成“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验。
故答案:静止;亮;不可以。
【分析】通电螺线管的磁场:小磁针在磁场中受力方向与磁场方向有关,利用安培定则可以判断电磁铁的左端为N极,右边为S极。
巨磁电阻(GMR)特性:磁场越强,电阻越小。滑片左移,电流增大,磁场增强,GMR 阻值减小,灯变亮。
探究电磁铁磁性强弱的影响因素:需控制变量法,改变电流大小(通过滑动变阻器)和线圈匝数(更换电磁铁)。图中只有一组线圈,无法改变匝数,故不能完成完整探究。
15.
(1)如图所示,潜水艇正在上浮,O为其重心,请画出此时潜水艇受力的示意图。
(2)如图甲所示,医生给患者检查口腔时,借助平面镜可观察到牙齿的背面。请你在图乙中画出对应的光路图 (保留作图痕迹)。
(3)如图,用笔画线代替导线将图中实物电路连接起来。要求:闭合开关后,通电螺线管的上端为N极;当滑动变阻器的滑片 P向左移动时,通电螺线管的磁性增强。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;力的三要素及力的示意图;浮力的示意图;电路的基本连接方式
【解析】【解答】(1)潜水艇上浮过程中,受到竖直向下的重力 G 和竖直向上的浮力 F浮,由于上浮,浮力大于重力,因此画出的浮力箭头应比重力箭头长(或标注明力的大小关系)。作用点均画在重心 O 处。如图所示:从 O 点向上画箭头标 F浮,向下画箭头标 G,且 F浮 > G。
(2)平面镜成像光路图:先作出牙齿 A 关于平面镜的对称点 A'(虚像),连接人眼 B 与 A',与平面镜交于点 O(入射点),连接 AO 为入射光线,连接 OB 为反射光线,并标出箭头。注意 A' 用虚线,AO 为实线,OB 为实线,反射光线反向延长线过 A'。
(3)要使通电螺线管上端为 N 极,根据右手螺旋定则,电流应从下端流入(即下端接电源正极),故电源正极接螺线管下端,负极接上端。电源正极 → 滑动变阻器左下接线柱,滑动变阻器右上接线柱 → 螺线管下端,螺线管上端 → 电源负极。这样滑片左移时,接入电阻丝变短,电阻变小,电流变大,磁性增强。同时螺线管电流方向从下端流入,上端流出,符合右手定则(上端为 N)。
【分析】(1)潜水艇受力分析:浮力与重力,上浮时 F浮 > G,方向相反。
(2)平面镜成像原理:光的反射,虚像与物关于镜面对称,反射光线的反向延长线过虚像。
(3)右手螺旋定则判断极性;滑动变阻器接法:滑片靠近下接线柱时电阻变小;电磁铁磁性随电流增大而增强。
16.小聪同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。当烛焰、凸透镜、光屏在如图所示的位置时,光屏下方出现了烛焰部分清晰的像。
(1)要使像能成在光屏的中央,应将光屏向   (选填“上”或“下”)调整;
(2)小聪调整好光屏后,在光屏中央位置恰好有一个清晰的像,日常生活中   是利用此成像原理来工作的;
(3)若在图中凸透镜和蜡烛的之间靠近凸透镜的位置再放置一个凸透镜,想要在光屏上成清晰的像,小聪需要将光屏向   (选填“左”或“右”)移动;如果不移动光屏,光屏上的像会比较模糊,这是模拟了   (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因;矫正该视力问题应佩戴眼镜的镜片是   ;
(4)物体离照相机的镜头较远,成倒立、缩小的实像;物体离投影仪的镜头比较近,成倒立、放大的实像;物体离放大镜更近一些,成放大、正立的虚像。请你根据上面三次成像的特点,提出一个可探究的问题   。
【答案】(1)下
(2)照相机
(3)左;近视眼;凹透镜
(4)在凸透镜成像中,像的虚、实、倒、正与物距有关系吗
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1)光屏下方出现了烛焰部分清晰的像,说明像偏下。由凸透镜成像规律可知,通过光心的光线传播方向不变,若像偏下,应将光屏向下移动,使像成在光屏中央。故答案为:下。
(2)由图可知,蜡烛位于凸透镜二倍焦距以外(根据常见实验装置,物距大于像距),成倒立缩小的实像,此成像原理应用于照相机。故答案为:照相机。
(3)在凸透镜和蜡烛之间再放置一个凸透镜,整体会聚能力增强,折射光线提前会聚,像距变小,因此需要将光屏向左移动才能再次得到清晰的像。若不移动光屏,像成在光屏前方(视网膜前方),这是近视眼的成因;矫正近视眼应佩戴凹透镜。故答案为:左;近视眼;凹透镜。
(4)根据三次成像特点(物距不同,成像性质不同),可提出探究问题:凸透镜成像的虚实、倒正、大小与物距有什么关系?(合理即可)故答案为:在凸透镜成像中,像的虚、实、倒、正与物距有关系吗?
【分析】(1)凸透镜成像实验时,为了使像成在光屏中央,需调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度。若像偏下,说明光屏位置偏低,应向下移动光屏;或向上移动蜡烛。
(2)凸透镜成像规律:u>2f,成倒立缩小实像(照相机);f(3)凸透镜对光有会聚作用,增加凸透镜使会聚能力增强,像距减小;近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,像成在视网膜前方,用凹透镜矫正。
(4)科学探究问题应围绕变量(物距)与因变量(像的性质)之间的关系提出。
17.如图所示,为热学相关探究实验,回答下列问题:
(1)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),探究水和煤油的吸热能力;
①在两个相同的烧杯中应加入初温和   均相同的水和煤油,实验中用相同的酒精灯加热,目的是:使水和煤油在相同时间内   ;
②水和煤油温度随时间变化的图像如图乙所示,根据图乙可判断出a物质是   (选填“水”或“煤油”),b物质吸热能力较   (选填“强”或“弱”);
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,小明用两个相同规格的烧杯装质量相等的水、取质量   (选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中点燃,分别给烧杯中的水加热,直到酒精和碎纸片完全燃尽,通过比较   (选填“加热时间”或“水升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小;
(3)小明再用50g水和100g水做上述实验,以吸收的热量Q为纵坐标、升高的温度Δt为横坐标,分别画出50g和100g水的Q-△t图像,它们都是过原点的直线,即Q=k△t,进一步分析发现,这两条直线的k值之比与对应水的   之比相等(选填“密度”、“质量”或“体积”)。
【答案】(1)质量;吸收相等的热量;水;弱
(2)相等;水升高的温度
(3)质量
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)探究吸热能力时,需要控制水和煤油的质量相同,因为吸热能力与质量有关,只有质量相同,比较升温才公平。所以应加入初温和质量相同的水和煤油。
(2)用相同的酒精灯加热,目的是保证在相同时间内水和煤油吸收的热量相等(忽略热损失),从而通过温度变化比较吸热能力。
(3)由图乙可知,加热相同时间,a物质温度升高较慢,b物质升温较快。由于水和煤油初温相同,加热时间相同则吸热相同,升温慢的比热容大,吸热能力强,故a是水,b是煤油,b吸热能力弱。
(4)比较热值时,应控制酒精和碎纸片的质量相等,烧杯中水的质量相等。通过比较完全燃烧后水升高的温度来确定热值大小(温度升高多的热值大),因为Q放=Q吸,即mq=cm水Δt,在m、m水相同的情况下,Δt与q成正比。
(5)由Q=cmΔt,当Q-Δt图像为过原点直线,斜率k=cm。对于同种物质(水),c相同,k与质量m成正比。所以两条直线的k值之比等于对应水的质量之比。
【分析】控制变量法:探究吸热能力时,控制质量、初温、加热器相同;探究热值时,控制燃料质量、水的质量相同。
比热容:反映物质吸热能力,比热容越大,吸热能力越强。
热值:燃料完全燃烧放出的热量与质量之比,,通过水升温间接比较。
热量公式:Q=cmΔt,图像斜率k=cm,与质量成正比。
18.探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图:
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时电阻变大   ;
(2)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是:   ;
(3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为 10Ω时,应向   (选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变;
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像,其中阴影部分面积表示的物理量是   ,其数值为   ;
(5)实验中,在接入50Ω的定值电阻后,小静同学无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小静采取的措施不可行的是____;
A.取下一节干电池
B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.再串联一个 10Ω的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
(6)如图图像中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是____。
A.图①:电流表示数 I与 R 阻值的关系
B.图②:电压表示数 U 与R 阻值的关系
C.图③:变阻器接入电路阻值 Rp与R阻值的关系
D.图④:电阻的功率 PR与R 阻值的关系
【答案】(1)
(2)定值电阻R断路
(3)右
(4)定值电阻两端的电压;3V
(5)D
(6)C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器应接左下接线柱,因为滑片向右移动时电阻变大,需使接入电路的电阻丝长度增加。具体连线:将滑动变阻器的左下接线柱与定值电阻右端相连,右上接线柱与电源正极相连(或根据实际电路),电压表并联在定值电阻两端,电流表串联。
(2)电路故障判断:电流表无示数说明电路断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表两接线柱到电源两极通路,故障是与电压表并联的定值电阻断路。
(3)探究电流与电阻关系时,需保持定值电阻两端电压不变。更换大电阻后,根据串联分压,其两端电压会变大,为恢复到原电压,需增大滑动变阻器的阻值,即滑片向右移动。
(4)I-R图像中,阴影部分面积 = I×R = U,即定值电阻两端的电压。由图像可知,当R=5Ω时,I=0.6A,故U=3V。
(5)接入50Ω电阻时,滑动变阻器最大阻值20Ω无法将电压调至3V,因为所需变阻器阻值至少为,大于20Ω。可行措施:①更换最大阻值更大的滑动变阻器(如30Ω);②在电路中串联一个定值电阻,相当于增大了滑动变阻器的最大阻值(因为串联电阻可分担更多电压)。调高电源电压会需要更大变阻器阻值,不可行;改接电压表不能解决分压问题。
(6)A. 电压一定时,电流与电阻成反比,图像为双曲线,正确;
B. 电压表示数保持不变,应为水平直线,错误;
C. 由串联分压,,与R成正比,图像为过原点直线,正确;
D. 电阻功率,与R成反比,图像也为双曲线,但本实验不直接研究功率,且功率不是自变量,通常不选。综合常见考题,本题答案为C。
【分析】(1)滑动变阻器在电路中的作用:通过改变接入电阻丝的长度来改变电阻。连接时应“一上一下”,下接线柱决定滑片移动方向与电阻变化的关系:若接左下,滑片右移时电阻变大。
(2)电路故障分析:电流表无示数表明电路断路;电压表有示数且接近电源电压,说明电压表两接线柱到电源两极通路,因此断路发生在与电压表并联的定值电阻上。
(3)探究电流与电阻关系的实验方法:控制定值电阻两端电压不变。根据串联电路分压原理,当定值电阻阻值增大时,其两端电压会升高,需增大滑动变阻器接入电路的阻值,使变阻器分得更多电压,从而保持定值电阻电压不变。故滑片应向右移动。
(4)I-R图像的理解:在I-R图中,某点对应的电流I与电阻R的乘积等于定值电阻两端的电压,即U=IR。阴影部分面积代表电压值,由图像数据可算出该电压为3V。
(5)实验器材选择与动态电路分析:当定值电阻为50Ω时,若要保持其两端电压为3V,电源电压4.5V,则变阻器需分压1.5V,由分压公式\( \frac{R_{\text{滑}}}{50} = \frac{1.5}{3} \)得R滑=25Ω,而现有变阻器最大阻值为20Ω,无法达到要求。可行改进方法:①更换最大阻值更大的变阻器;②串联一个定值电阻,增大电路总电阻,使变阻器相对分压能力增强。调高电源电压会使所需变阻器阻值更大,不可行;改接电压表无法解决分压不足问题。
(6)各物理量关系的图像分析: A:在电压一定时,电流与电阻成反比,图像为双曲线,正确但非本题正确选项(通常不选,因为自变量是R,因变量是I,但题目可能要求选择“能大致反映”的图,A虽然正确但题目可能是多选或单选,这里需要看具体选项设置)。
B:电压表示数在实验中应保持不变,应为水平直线,错误。
C:变阻器接入阻值与定值电阻阻值的关系:由串联分压,,因U总和U定均为定值,故R滑与R成正比,图像为过原点的直线,正确。
D:定值电阻功率,与R成反比,图像为双曲线,但本实验不直接研究功率,且功率随电阻变化而变化,错误。答案为C。
19.如图所示,是一款最新无人驾驶汽车图片。汽车自动驾驶时通过雷达传感器、激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以 90km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了12km时,消耗汽油1.8kg,假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,已知汽油热值为 4.5×107J/kg。求这段运动过程中:
(1)汽油完全燃烧放出的热量
(2)该汽车发动机做的有用功
(3)该汽车发动机的输出功率
【答案】(1)解:汽油完全燃烧放出的热量
(2)解:汽车发动机做的有用功
(3)解:汽车行驶时间
【知识点】功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的效率;功的计算及应用
【解析】【分析】热值公式:燃料完全燃烧放热Q=mq。
热机效率:有用功与燃料完全燃烧放热之比。
匀速直线运动:速度,时间,注意单位换算(1h= 3600s,1km=1000m)。
功率公式。
计算中注意使用国际单位制,结果保留适当有效数字。
20.如图所示,电源电压 U保持不变,电阻 ,只闭合开关S1时,电流表A 的示数为0.2A。再闭合开关S2时,电流表示数变化了0.3A。求:
(1) 电源电压U
(2) 电阻R1的阻值
(3)开关S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率
【答案】(1)解:只闭合开关 S1时,电流表示数为 0.2 A;再闭合 S2 时,电流表示数变化了 0.3 A,即增加了 0.3 A,故总电流为 0.5 A。
由题意可知,增加的电流是通过电阻 R2的电流(因为 R2所在支路在 S2闭合后接通)。
由欧姆定律,电源电压
(2)解:只闭合 S1 时,电路中只有 R1工作,电流为 0.2A,则
(3)解:S1、S2都闭合时,R1与 R2并联,总电流
电路消耗的总功率
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】并联电路各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和。
开关闭合前后,通过原有电阻的电流不变,新增支路的电流等于电流表的增量。
欧姆定律 用于计算电压和电阻。
电功率公式用于计算总功率。
21.我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器的示意图如图所示,其外壳主材选用钛合金板,其主要技术参数如表所示。“蛟龙号”挂有适当数量的压载铁,可通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮。“蛟龙号”采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术,即声呐通信。
体积 50 最大速度/节 25
质量/ kg 最大载荷 (不含乘员质量) / kg 220
最大下潜深度/m 7000 乘员人数 (每人质量≤80kg) 3
(1)钛合金具有硬度大、耐腐蚀性好和耐热性高等特点。航空发动机用钛合金制造低压压气机盘和叶片,主要是利用钛合金   的特点;“蛟龙号”的外壳主材选用钛合金板,使其能更好地在海水中工作,主要是利用钛合金硬度大和   的特点;
(2)“蛟龙号”在下潜的过程中,受到海水的浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受的浮力等于重力,不计水的阻力,则其将____;
A.继续加速下沉 B.减速下沉
C.匀速下沉 D.立即静止
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它通过改变压载铁的数量,实质上就是通过改变自身所受的   来实现浮沉,当它处于1000m深的工作区时,它所受海水的压强为   Pa。
【答案】(1)耐热性高;耐腐性好、硬度大
(2)不变
(3)C
(4)自身重力;1.03×107
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;浮力的应用——潜水艇
【解析】【解答】(1)钛合金用于航空发动机叶片,工作温度高,因此利用其耐热性高的特点;蛟龙号外壳在深海中需抵抗海水腐蚀和高压,因此利用其硬度大和耐腐蚀性好的特点。
故第一空:耐热性高;第二空:耐腐蚀性好(或硬度大,但题干已写硬度大,故填耐腐蚀性好)。
(2)蛟龙号下潜过程中,完全浸没,排开海水的体积等于其自身体积,保持不变,根据阿基米德原理,海水密度和排开体积不变,浮力不变。
故填:不变。
(3)加速下沉时,重力大于浮力。抛掉部分压载铁后,浮力等于重力,合力为零。由于物体具有惯性,会保持原来的运动状态(向下运动),但不再加速,因此做匀速下沉。选项分析:
A. 继续加速下沉——错误,合力已为零;
B. 减速下沉——错误,合力为零不会减速;
C. 匀速下沉——正确;
D. 立即静止——错误,惯性使其继续运动。
故答案选 C。
(4)物体在水中的沉浮是通过浮力与重力变化来改变的,通过改变压载铁的数量,改变自身重力,实现浮沉。
当处于1000 m深处时,海水压强
故第一空:自身重力;第二空:1.03×107。
【分析】(1)材料物理属性:耐热性、硬度、耐腐蚀性等。根据应用场景选择合适的特性。
(2)阿基米德原理:浮力大小只与液体密度和排开液体的体积有关,与深度无关。
(3)牛顿第一定律(惯性定律):物体不受外力或受平衡力时,保持原有运动状态。抛掉压载铁后受力平衡,由于惯性继续以原速度运动。
(4)潜艇浮沉原理:通过改变自身重力实现上浮和下沉。液体压强公式,注意深度单位(m),计算时直接代入。
22.《墨经·经下》记述了一种引重车——“车梯”,可通过较小的拉力,将重物拉举到所需高度。车梯的结构图如图甲所示。该车前轮矮小,后轮高大,前后轮之间装上木板。将绳索一端系在车梯底端的重物上,另一端绕过固定在木板末端的滑轮A系在后轮轴上,当牵引车前进时,后轮轴转动将绳索缠绕于其轴上,重物被牵引而沿木板上升。
(1)该车梯属于一种   机械(选填“省力”或“费力”);
(2)滑轮 A 的作用是:    ;
(3)轻轻拉动车梯,在40s内缓慢匀速地将1000N的重物沿木板匀速拉动4m,此过程中绳索拉力为600N,重物被提升1.5m,则该过程中绳索拉动重物的功率为   W,该木板的机械效率为   %;
(4)随着科技的发展,现代常采用电动卷扬机提升重物,如图乙所示。卷扬机工作时,将电能转化为   能。某小型卷扬机的拉力 F与拉动绳子的速度 v如图丙所示,若卷扬机输出功率恒定, 用其将1000N的重物匀速提升1.8m,需要   S。
【答案】(1)省力
(2)改变拉力方向
(3)60;62.5
(4)机械;20
【知识点】能量的转化或转移;机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】(1)该车梯通过较小的拉力将重物拉举到高处,属于省力机械。
(2)滑轮A是定滑轮,其作用是改变拉力的方向,不省力。
(3)绳索拉动重物的功率:
已知绳索拉力F=600N,重物沿木板移动的速度,
功率
机械效率:有用功
总功,
效率。
故第一空:60;第二空:62.5。
(4)卷扬机工作时,将电能转化为机械能。由图丙可知,卷扬机输出功率恒定,当速度v=0.3m/s 时,对应拉力为300N,则输出功率。
卷扬机功率恒定,将1000N的重力匀速提升高度h=1.8m,所需时间。
故第一空:机械;第二空:20。
【分析】(1)简单机械的分类:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。车梯利用杠杆原理,动力臂大于阻力臂,省力。
(2)定滑轮的特点:轴固定不动,改变力的方向,不省力,不省距离。
(3)功率计算:P=Fv;机械效率:。注意有用功是克服物体重力做的功,总功是拉力做的功。
(4)卷扬机是电动机,电能转化为机械能。功率恒定情况下,拉力与速度成反比,P=Fv。提升重物时,匀速运动拉力等于重力,由功率可求速度,再由高度求时间。
23.阅读短文,回答问题。
酒精测试仪
酒精测试仪是检测酒精含量的仪器,是交警常用的执法装备。通常,检测驾驶员酒后驾驶的方法:一是检测血液中所含酒精的浓度;二是检测呼气中所含酒精的浓度。在公路交通例行检查中,通常是现场检测驾驶人员呼气中的酒精含量。酒精测试仪的内部核心部件是酒精气体传感器,目前普遍使用的有半导体型和燃料电池型两种。半导体型呼气酒精测试仪采用半导体型氧化锡作为传感器,它具有气敏特性,当接触的敏感气体浓度增加时,它的电阻值就降低。燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精传感器,其原理是采用贵金属铂为电极,进入燃料室的酒精经过特种催化剂催化,充分燃烧产生电压,此电压与进入燃料室内气体的酒精浓度成正比。与半导体型相比,燃料电池型呼气酒精测试仪具有稳定性好、精度高、抗干扰能力强等特点。上述两种传感器都是将酒精气体浓度的变化转换为其他量的变化,从而实现了现场快速测量。
现在国际上公认的酒驾标准为:酒精气体浓度≥20mg/100mL,属于酒驾;酒精气体浓度≥80mg/100mL, 醉驾。
图甲是酒精测试仪的简化电路图,图中酒精气体传感器是一种气敏电阻R,它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化(如图乙所示),从而引起电路中电流和电压的变化,定值电阻. 电源电压为6V,酒精测试仪的表盘如图丙所示。
(1)酒精燃烧过程是将   能转化为内能。
(2)当被测气体中的酒精浓度增大时,电流表示数   (选填“变大”、“变小”或“不变”),酒精测试仪的表盘应该是   (选填“电流”或“电压”)表的表盘改装的。
(3)若电池用久后,电池两端的电压变小,电池本身的电阻变大,将会使测得的酒精浓度   (选填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
(4)当被测气体中酒精浓度为   mg/100mL 时,酒精气体传感器消耗的功率最大,此时该司机属于   (选填“正常驾驶”、“酒驾”或“醉驾”)。
【答案】(1)化学
(2)变大;电流
(3)偏小
(4)20;酒驾
【知识点】能量的转化或转移;串联电路的电流规律;半导体特点及作用
【解析】【解答】(1)酒精燃烧过程是将化学能转化为内能。
(2)当被测气体中的酒精浓度增大时,酒精气体传感器R的阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电流表示数变大。由于电流随浓度增大而增大,表盘刻度与电流对应,因此酒精测试仪的表盘是由电流表改装的。
(3)电池用久后,电压变小、内阻变大,导致电路电流变小,电流表示数偏小。而表盘刻度是根据正常电压下电流与浓度的对应关系标定的,当电流偏小时,对应的浓度读数偏小,因此测得的酒精浓度偏小。
(4)酒精气体传感器消耗的功率 由数学知识可知,当R = R0时,P最大。已知定值电阻R0= 100Ω,因此当传感器电阻R = 100Ω时功率最大。对应的酒精浓度为20mg/100mL。此时司机属于正常驾驶。
【分析】(1)燃料燃烧是化学能转化为内能的典型过程。
(2)半导体型酒精传感器的特点:酒精浓度越大,电阻越小。由欧姆定律,R减小则I增大。电流表串联在电路中,其示数随浓度增大而增大,因此可用电流表表盘直接显示浓度。
(3)电池老化会导致电源电压降低、内阻增加,使得相同浓度下电流变小,从而测得的浓度偏小。这是仪器误差分析中的常见考点。
(4)求解传感器功率最大的条件:,根据均值不等式,当R=R0时取最大值。然后从图乙读取此时对应的浓度,再依据酒驾标准判断类别。
1 / 1广东省揭阳市2026年中考二模物理试题
1.下列物理量的估计值最接近实际的是(  )
A.一角硬币的直径大约是2.5m
B.我国家庭电路的电压为110V
C.洗澡时淋浴水的温度约为42℃
D.中学生步行的平均速度约为 8m/s
2.如图所示是一款绿色外观的磁悬浮蓝牙音箱,它由一个球形音箱和一个磁悬浮底座组成。音箱悬浮在空中,一边旋转一边播放歌曲。下列说法正确的是(  )
A.根据音调可以判断出是谁的歌声
B.底座接收手机蓝牙信号,是利用超声波传递信息
C.磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品,不需要振动就能发声
D.音箱悬浮在空中是利用磁极间同极相斥的原理
3.小明在岸边看水中的鱼,选项中能正确反映他看到水中“鱼”的光路图是(  )
A. B.
C. D.
4.假期小明一家出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作,其他用电器均关闭。小明出发前看到家里电能表的示数如图甲,过了7天小明回家再次查看电能表的示数如图乙所示。下列有关说法正确的是(  )
A.电能表是用来计量家中所有用电器的总功率
B.该电能表允许通过的最大电流为 10A
C.这段时间冰箱消耗的电能是70kW·h
D.冰箱每天平均工作的时间为5h
5.如图所示是小明在生活中见到的情景,符合安全用电原则的是 (  )
A.图甲,使用试电笔时,手接触笔尾金属体
B.图乙,多个大功率用电器同时使用
C.图丙,继续使用绝缘皮破损的插头
D.图丁,使用外壳未正确接地的电冰箱
6.木块B 和木板 A 由相同材料制成,小虎将它们按如图所示的方式放在课桌上,用弹簧测力计乙沿水平方向拉动木板 A,当测力计甲的示数稳定时读数为F。下列说法中正确的是 (  )
A.测力计乙的示数等于 F
B.用测力计乙匀速拉动木板 A 可以测出木板 A 与桌面间的摩擦力
C.当加速向右拉动木板A时,测力计甲示数变大
D.桌面对A 的支持力等于 A 受到的重力
7.如图所示,电源电压保持不变,灯L1、L2规格相同,灯丝电阻保持不变。开关S 由断开到闭合时,电路中 (  )
A.灯L1变暗,电流表示数变小 B.灯L2变暗,电压表示数变小
C.灯L1变亮,电流表示数变大 D.灯L2变亮,电压表示数变大
8.原子是由带正电的原子核和带   电的核外电子构成的;如图所示,中子轰击铀235,利用   (选填“核裂变”或“核聚变”)释放的核能进行发电,核能属于   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
9.最美人间四月天,湿地公园鸟语花香,杨柳依依,湖水中微波荡漾,白鹭低飞……远远能闻到花香,说明了分子在   ,以白鹭为参照物,湖面是   的。白鹭飞向水面时,在水中所成的像   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.用刻度尺测量物体A的长度,由图可知,物体A的长度是   cm;用机械秒表测得某一运动员的运动时间如图所示,该时间是   s;用体温计测得某一患者的体温如图所示,该患者的体温是   ℃。
11.如图所示小明用充电宝给手机电池充电时,手机电池相当于   (选填“用电器”或“电源”),充电宝上有三个接口,可同时给三部手机充电,这三个接口之间是   (选填“串联”或“并联”);小明将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球悬在另一只气球的上空,这是因为摩擦后的两个气球带上   (选填“同种”或“异种”)电荷而相互排斥。
12.某同学用天平测量一块金属的质量,测量前将天平放在水平桌面上,将游码归零,发现指针偏转如图甲所示,则应向   (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁平衡。测量时砝码以及游码在标尺上的位置如图乙所示,则这块金属的质量为   g;若在月球表面上用同一个天平称该块金属的质量,则测量的质量    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
13.小兰自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及200g的秤砣构成,如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,提起提纽,杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为 10cm。当秤盘中放入重物,将秤砣移至距O点30cm的B处时,秤杆水平平衡,则重物质量为   g;往秤盘中再增加20g的物体,秤砣需要从B处向右移动   cm才能维持秤杆水平平衡;若在秤砣下放一块磁铁,则该杆秤所测物体质量会   (选填“偏大”或“偏小”)。
14.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图,图中 GMR 是巨磁电阻。闭合 S1后,电磁铁中间位置上方的小磁针    (选填“静止”“会顺时针转动”或“会逆时针转动”),再闭合 S2并将滑片 P 向左滑动,指示灯的亮度会变    (选填“亮”或“暗”),仅用如图所示实验器材    (选填“可以”或“不可以”完成“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验。
15.
(1)如图所示,潜水艇正在上浮,O为其重心,请画出此时潜水艇受力的示意图。
(2)如图甲所示,医生给患者检查口腔时,借助平面镜可观察到牙齿的背面。请你在图乙中画出对应的光路图 (保留作图痕迹)。
(3)如图,用笔画线代替导线将图中实物电路连接起来。要求:闭合开关后,通电螺线管的上端为N极;当滑动变阻器的滑片 P向左移动时,通电螺线管的磁性增强。
16.小聪同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。当烛焰、凸透镜、光屏在如图所示的位置时,光屏下方出现了烛焰部分清晰的像。
(1)要使像能成在光屏的中央,应将光屏向   (选填“上”或“下”)调整;
(2)小聪调整好光屏后,在光屏中央位置恰好有一个清晰的像,日常生活中   是利用此成像原理来工作的;
(3)若在图中凸透镜和蜡烛的之间靠近凸透镜的位置再放置一个凸透镜,想要在光屏上成清晰的像,小聪需要将光屏向   (选填“左”或“右”)移动;如果不移动光屏,光屏上的像会比较模糊,这是模拟了   (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因;矫正该视力问题应佩戴眼镜的镜片是   ;
(4)物体离照相机的镜头较远,成倒立、缩小的实像;物体离投影仪的镜头比较近,成倒立、放大的实像;物体离放大镜更近一些,成放大、正立的虚像。请你根据上面三次成像的特点,提出一个可探究的问题   。
17.如图所示,为热学相关探究实验,回答下列问题:
(1)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),探究水和煤油的吸热能力;
①在两个相同的烧杯中应加入初温和   均相同的水和煤油,实验中用相同的酒精灯加热,目的是:使水和煤油在相同时间内   ;
②水和煤油温度随时间变化的图像如图乙所示,根据图乙可判断出a物质是   (选填“水”或“煤油”),b物质吸热能力较   (选填“强”或“弱”);
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,小明用两个相同规格的烧杯装质量相等的水、取质量   (选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中点燃,分别给烧杯中的水加热,直到酒精和碎纸片完全燃尽,通过比较   (选填“加热时间”或“水升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小;
(3)小明再用50g水和100g水做上述实验,以吸收的热量Q为纵坐标、升高的温度Δt为横坐标,分别画出50g和100g水的Q-△t图像,它们都是过原点的直线,即Q=k△t,进一步分析发现,这两条直线的k值之比与对应水的   之比相等(选填“密度”、“质量”或“体积”)。
18.探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图:
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时电阻变大   ;
(2)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是:   ;
(3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为 10Ω时,应向   (选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变;
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像,其中阴影部分面积表示的物理量是   ,其数值为   ;
(5)实验中,在接入50Ω的定值电阻后,小静同学无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小静采取的措施不可行的是____;
A.取下一节干电池
B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.再串联一个 10Ω的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
(6)如图图像中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是____。
A.图①:电流表示数 I与 R 阻值的关系
B.图②:电压表示数 U 与R 阻值的关系
C.图③:变阻器接入电路阻值 Rp与R阻值的关系
D.图④:电阻的功率 PR与R 阻值的关系
19.如图所示,是一款最新无人驾驶汽车图片。汽车自动驾驶时通过雷达传感器、激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以 90km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了12km时,消耗汽油1.8kg,假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,已知汽油热值为 4.5×107J/kg。求这段运动过程中:
(1)汽油完全燃烧放出的热量
(2)该汽车发动机做的有用功
(3)该汽车发动机的输出功率
20.如图所示,电源电压 U保持不变,电阻 ,只闭合开关S1时,电流表A 的示数为0.2A。再闭合开关S2时,电流表示数变化了0.3A。求:
(1) 电源电压U
(2) 电阻R1的阻值
(3)开关S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率
21.我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器的示意图如图所示,其外壳主材选用钛合金板,其主要技术参数如表所示。“蛟龙号”挂有适当数量的压载铁,可通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮。“蛟龙号”采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术,即声呐通信。
体积 50 最大速度/节 25
质量/ kg 最大载荷 (不含乘员质量) / kg 220
最大下潜深度/m 7000 乘员人数 (每人质量≤80kg) 3
(1)钛合金具有硬度大、耐腐蚀性好和耐热性高等特点。航空发动机用钛合金制造低压压气机盘和叶片,主要是利用钛合金   的特点;“蛟龙号”的外壳主材选用钛合金板,使其能更好地在海水中工作,主要是利用钛合金硬度大和   的特点;
(2)“蛟龙号”在下潜的过程中,受到海水的浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受的浮力等于重力,不计水的阻力,则其将____;
A.继续加速下沉 B.减速下沉
C.匀速下沉 D.立即静止
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它通过改变压载铁的数量,实质上就是通过改变自身所受的   来实现浮沉,当它处于1000m深的工作区时,它所受海水的压强为   Pa。
22.《墨经·经下》记述了一种引重车——“车梯”,可通过较小的拉力,将重物拉举到所需高度。车梯的结构图如图甲所示。该车前轮矮小,后轮高大,前后轮之间装上木板。将绳索一端系在车梯底端的重物上,另一端绕过固定在木板末端的滑轮A系在后轮轴上,当牵引车前进时,后轮轴转动将绳索缠绕于其轴上,重物被牵引而沿木板上升。
(1)该车梯属于一种   机械(选填“省力”或“费力”);
(2)滑轮 A 的作用是:    ;
(3)轻轻拉动车梯,在40s内缓慢匀速地将1000N的重物沿木板匀速拉动4m,此过程中绳索拉力为600N,重物被提升1.5m,则该过程中绳索拉动重物的功率为   W,该木板的机械效率为   %;
(4)随着科技的发展,现代常采用电动卷扬机提升重物,如图乙所示。卷扬机工作时,将电能转化为   能。某小型卷扬机的拉力 F与拉动绳子的速度 v如图丙所示,若卷扬机输出功率恒定, 用其将1000N的重物匀速提升1.8m,需要   S。
23.阅读短文,回答问题。
酒精测试仪
酒精测试仪是检测酒精含量的仪器,是交警常用的执法装备。通常,检测驾驶员酒后驾驶的方法:一是检测血液中所含酒精的浓度;二是检测呼气中所含酒精的浓度。在公路交通例行检查中,通常是现场检测驾驶人员呼气中的酒精含量。酒精测试仪的内部核心部件是酒精气体传感器,目前普遍使用的有半导体型和燃料电池型两种。半导体型呼气酒精测试仪采用半导体型氧化锡作为传感器,它具有气敏特性,当接触的敏感气体浓度增加时,它的电阻值就降低。燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精传感器,其原理是采用贵金属铂为电极,进入燃料室的酒精经过特种催化剂催化,充分燃烧产生电压,此电压与进入燃料室内气体的酒精浓度成正比。与半导体型相比,燃料电池型呼气酒精测试仪具有稳定性好、精度高、抗干扰能力强等特点。上述两种传感器都是将酒精气体浓度的变化转换为其他量的变化,从而实现了现场快速测量。
现在国际上公认的酒驾标准为:酒精气体浓度≥20mg/100mL,属于酒驾;酒精气体浓度≥80mg/100mL, 醉驾。
图甲是酒精测试仪的简化电路图,图中酒精气体传感器是一种气敏电阻R,它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化(如图乙所示),从而引起电路中电流和电压的变化,定值电阻. 电源电压为6V,酒精测试仪的表盘如图丙所示。
(1)酒精燃烧过程是将   能转化为内能。
(2)当被测气体中的酒精浓度增大时,电流表示数   (选填“变大”、“变小”或“不变”),酒精测试仪的表盘应该是   (选填“电流”或“电压”)表的表盘改装的。
(3)若电池用久后,电池两端的电压变小,电池本身的电阻变大,将会使测得的酒精浓度   (选填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
(4)当被测气体中酒精浓度为   mg/100mL 时,酒精气体传感器消耗的功率最大,此时该司机属于   (选填“正常驾驶”、“酒驾”或“醉驾”)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;长度的估测;速度与物体运动;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A:一枚一角硬币的直径约为2.5 cm(即0.025 m),而选项中的2.5 m相当于两层楼高,与实际严重不符,故错误;
B:我国家庭电路的电压标准为220 V,而110 V是部分国家(如日本、美国)的电压标准,故错误;
C:人体感觉舒适的洗澡水温度通常在38℃~42℃之间,42℃略高于体温但可接受,符合实际,故正确;
D:中学生正常步行的速度约为1.1 m/s(约4 km/h),而8 m/s相当于28.8 km/h,接近短跑速度,不符合步行实际,故错误;
因此,最接近实际的是C。
故答案选 C。
【分析】A:长度估测——常见硬币直径约2.5 cm,需建立1 cm、1 dm、1 m的直观概念。
B:家庭电路电压——我国标准为220 V,交流电频率50 Hz。
C:温度估测——人体正常体温约37℃,洗澡水温略高,一般40℃左右。
D:速度估测——步行速度约1.1 m/s,骑自行车约4~5 m/s,汽车在城市约10~15 m/s。
2.【答案】D
【知识点】声音的产生;音色;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A:音色是区分不同发声体的依据,判断是谁的歌声靠音色,不是音调,故错误;
B:蓝牙通信利用的是电磁波,不是超声波,故错误;
C:声音由物体振动产生,音箱发声也需要振动,故错误;
D:磁悬浮利用同名磁极相互排斥的原理,使音箱悬浮,故正确;
故答案选 D。
【分析】A:声音的特性——音调由频率决定,响度由振幅决定,音色由发声体本身决定,用于区分不同人或乐器。
B:信息传递——蓝牙、WiFi、手机通信等使用电磁波(无线电波);超声波用于测距、B超等。
C:声音的产生——一切发声的物体都在振动。
D:磁极间的相互作用——同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
3.【答案】D
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】小明在岸边看水中的鱼,看到的是鱼的虚像,这是由于光从水中斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看到鱼的像在实际鱼的上方。因此,光路图应表示光线从水中的鱼出发,经水面折射后进入人眼,折射光线远离法线。对照选项,正确光路图是 D。
故答案选 D。
【分析】光的折射定律:光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射光线远离法线,折射角大于入射角。
人眼看到的鱼是折射光线的反向延长线形成的虚像,位置比实际鱼浅。
常见错误:光线方向画反(从空气射入水),或折射角小于入射角。
4.【答案】D
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】A:电能表是用来计量用电器消耗的电能,而不是总功率,故错误;
B:电能表铭牌上“10(20)A”表示标定电流为10A,最大电流为20A,故错误;
C:由甲、乙两图可知,甲图读数为2021.6 kW·h,乙图读数为2028.6 kW·h(电能表最后一位为小数),电能表示数差为7kW·h,则冰箱消耗电能为7 kW·h,不是70 kW·h,故错误;
D:冰箱功率为0.2 kW,总工作时间,7天平均每天工作,选项D正确。
因此,正确选项为D。
【分析】电能表的作用:测量用户消耗的电能,单位是kW·h。
电能表参数:220V为额定电压,10(20)A中10A为基本电流,20A为最大允许电流。
电能表读数:最后一位是小数位,两次读数之差为消耗的电能。
电功公式:W = Pt,可变形求工作时间。冰箱为间歇工作,平均每天工作时间由总耗电和功率计算。
5.【答案】A
【知识点】测电笔的使用;家庭电路电流过大的原因;安全用电原则
【解析】【解答】A:使用试电笔时,手必须接触笔尾金属体,才能形成回路,使氖管发光,这是正确的安全用电操作,故正确;
B:多个大功率用电器同时使用,容易导致电路过载,烧坏保险丝或引发火灾,不符合安全用电原则,故错误;
C:绝缘皮破损的插头容易漏电,造成触电事故,不能继续使用,应及时更换,故错误;
D:电冰箱等金属外壳的用电器必须接地,以防止外壳漏电时发生触电,未正确接地不符合安全用电原则,故错误;
故答案选 A。
【分析】安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;更换灯泡、搬动电器前应断开电源;不超负荷用电;有金属外壳的用电器要接地;绝缘层破损的导线要及时更换;使用试电笔时手要接触笔尾金属体。
试电笔的使用方法:手指按住笔尾金属体,笔尖接触电线,氖管发光表示有电,此时电流通过氖管、人体形成回路,但人体电阻很大,电流很微小,不会造成触电。
家庭电路总功率限制:每个插座和线路都有额定电流,同时使用多个大功率电器会导致电流过大,容易引发火灾。
接地保护:金属外壳接地后,当外壳意外带电时,电流会通过地线流入大地,避免人体触电。
6.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A:若桌面光滑,则测力计乙的示数等于木板A与木块B之间的摩擦力,而木块B静止,摩擦力等于测力计甲的示数F,故A正确;
B:匀速拉动木板A时,测力计乙的示数等于A与桌面的摩擦力加上A与B的摩擦力,不能直接测出桌面摩擦力,故B错误;
C:当加速拉动木板A时,A与B之间为滑动摩擦力,大小不变,测力计甲示数不变,故C错误;
D:桌面对A的支持力等于A和B的总重力,不等于A的重力,故D错误;
故答案选 A。
【分析】滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与速度无关。
定滑轮改变力的方向,测力计甲测量的是B受到的摩擦力,由于B静止,拉力与摩擦力平衡。
桌面光滑时,乙的示数等于A与B之间的摩擦力;桌面粗糙时,乙的示数大于A与B之间的摩擦力。
支持力等于物体对接触面的压力,此处A上放置了B,因此总压力等于A、B重力之和。
7.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据题干信息,电源电压保持不变,S开关由断开到闭合,灯泡L2将被短路变暗,根据串联电路电压规律,分压的电阻变少了,则电路中L1分到的电压增大,变得更亮,电路中的电流也会变得更多。
故ABD错误,答案选C。
【分析】根据开关闭合会导致L2被短路,根据串联电路中分析,RL2减小,电流增大。
8.【答案】负;核裂变;不可再生
【知识点】能源及其分类;核能;核裂变;原子结构
【解析】【解答】原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的;中子轰击铀235,利用核裂变释放的核能进行发电,核能属于不可再生能源。
故答案:负;核裂变;不可再生。
【分析】原子结构:原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,电子带负电。
核能:核裂变是重原子核分裂成较轻原子核并释放能量的过程,如铀235裂变;核聚变是轻原子核结合成较重原子核的过程。核电站利用可控核裂变发电。
能源分类:核能(核燃料)属于不可再生能源,因为其储量有限,短期内无法自然再生。
9.【答案】不停地做无规则运动;运动;不变
【知识点】平面镜成像的原理、特点;运动和静止的相对性;分子热运动
【解析】【解答】远远能闻到花香,说明了分子在不停地做无规则运动;以白鹭为参照物,湖面是运动的;白鹭飞向水面时,在水中所成的像不变。
故答案:不停地做无规则运动;运动;不变。
【分析】扩散现象:分子在永不停息地做无规则运动,花香分子扩散到空气中,因此能闻到。
运动和静止的相对性:参照物选择不同,物体的运动状态可能不同。以白鹭为参照物,湖面的位置在改变,因此是运动的。
平面镜成像特点:像与物大小相等,与物体到镜面的距离无关,因此白鹭靠近水面时,像的大小不变。
10.【答案】2.57;92;38.5
【知识点】体温计的使用及其读数;时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】1、由图可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与2.00cm的刻度线对齐;右侧与4.57cm对齐,所以物体A的长度为L=4.57cm-2.00cm=2.57cm
2、由图可知,在停表的小表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“1”和“2”之间,偏向“2”一侧,所以分针指示的时间为1min;在停表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在32s处,所以秒针指示的时间为32s,即停表的读数为t=1min32s=92s
3、由图可知,体温计上1℃之间有10个小格,一个小格代表0.1℃,所以此体温计的分度值为0.1℃;液柱最末端在38℃后面5个小格处,所以该患者的体温是38.5℃。
【分析】1、考察刻度尺读数,先弄清分度值,结果要估读到分度值下一位。
2、考察秒表的读数,小表盘上读分钟值,大盘上读秒钟值。
3、考察体温计读数,体温计的分度值为0.1℃,不要估读。
11.【答案】用电器;并联;同种
【知识点】电荷间的相互作用规律;电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】小明用充电宝给手机电池充电时,手机电池相当于用电器;充电宝上有三个接口,可同时给三部手机充电,这三个接口之间是并联;将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球悬在另一只气球的上空,这是因为摩擦后的两个气球带上同种电荷而相互排斥。
故答案:用电器;并联;同种。
【分析】电路组成:电源(提供电能)、用电器(消耗电能)、导线、开关。充电时,手机电池消耗电能,因此是用电器。
串并联电路的特点:并联电路中各用电器独立工作,互不影响,因此多个接口应为并联连接。
摩擦起电:不同物体摩擦时,电子发生转移,失去电子的物体带正电,得到电子的带负电。两只气球与同一头发摩擦,都带同种电荷,同种电荷相互排斥。
12.【答案】右;23.4;不变
【知识点】质量的测量与天平的使用
【解析】【解答】指针偏转如图甲所示(指针左偏),则应向右调节平衡螺母;图乙中砝码质量为20g,游码读数为3.4g,则金属质量为23.4g;在月球上质量不变。
故答案:右;23.4;不变。
【分析】天平平衡调节:指针左偏,说明左盘重,应向右调节平衡螺母;指针右偏则向左调。
天平读数:物体质量 = 砝码质量 + 游码示数,游码以左侧边缘为准。
质量是物体的固有属性,不随位置、形状、状态而改变,因此在月球上质量不变。
13.【答案】600;1;偏小
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】设重物质量为m,秤砣质M=200g。已知AO=10cm,当秤砣移至OB=30cm时平衡,由杠杆平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂:,
m=600g,往秤盘中再增加20g物体,总质量m'=620g,设秤砣移至距O点xcm处,则:
, x=31cm,原来在30cm处,故向右移动31cm-30cm=1cm。
若在秤砣下放一块磁铁,秤砣实际重力增大,则平衡时所需的力臂变小,即秤砣会向左移动,导致读数(标注的质量)偏小,因此所测物体质量会偏小。
故答案:600;1;偏小。
【分析】杠杆平衡条件:动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂。本题中,重物对秤盘的拉力为阻力,秤砣重力为动力,支点为提纽O。
空秤平衡说明支点位于杆秤的重心处,因此秤杆和秤盘的自重力矩为零,只需考虑重物和秤砣。
增加重物后,利用比例关系求解秤砣移动距离。
秤砣下放磁铁,相当于增大动力,为保持平衡需减小动力臂,故读数偏小。
14.【答案】静止;亮;不可以
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】闭合S1后,电磁铁产生磁场,小磁针受到磁力作用,初始位置与磁场方向一致,异名磁极相互吸引,保持静止;
闭合 S2并将滑片 P 向左滑动,电路中电阻减小,电流增大,电磁铁磁性增强,巨磁电阻 GMR 阻值减小,指示灯所在电路电流增大,亮度变亮;
仅用图中器材只能改变电流大小,无法改变线圈匝数,因此不能完成“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验。
故答案:静止;亮;不可以。
【分析】通电螺线管的磁场:小磁针在磁场中受力方向与磁场方向有关,利用安培定则可以判断电磁铁的左端为N极,右边为S极。
巨磁电阻(GMR)特性:磁场越强,电阻越小。滑片左移,电流增大,磁场增强,GMR 阻值减小,灯变亮。
探究电磁铁磁性强弱的影响因素:需控制变量法,改变电流大小(通过滑动变阻器)和线圈匝数(更换电磁铁)。图中只有一组线圈,无法改变匝数,故不能完成完整探究。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;力的三要素及力的示意图;浮力的示意图;电路的基本连接方式
【解析】【解答】(1)潜水艇上浮过程中,受到竖直向下的重力 G 和竖直向上的浮力 F浮,由于上浮,浮力大于重力,因此画出的浮力箭头应比重力箭头长(或标注明力的大小关系)。作用点均画在重心 O 处。如图所示:从 O 点向上画箭头标 F浮,向下画箭头标 G,且 F浮 > G。
(2)平面镜成像光路图:先作出牙齿 A 关于平面镜的对称点 A'(虚像),连接人眼 B 与 A',与平面镜交于点 O(入射点),连接 AO 为入射光线,连接 OB 为反射光线,并标出箭头。注意 A' 用虚线,AO 为实线,OB 为实线,反射光线反向延长线过 A'。
(3)要使通电螺线管上端为 N 极,根据右手螺旋定则,电流应从下端流入(即下端接电源正极),故电源正极接螺线管下端,负极接上端。电源正极 → 滑动变阻器左下接线柱,滑动变阻器右上接线柱 → 螺线管下端,螺线管上端 → 电源负极。这样滑片左移时,接入电阻丝变短,电阻变小,电流变大,磁性增强。同时螺线管电流方向从下端流入,上端流出,符合右手定则(上端为 N)。
【分析】(1)潜水艇受力分析:浮力与重力,上浮时 F浮 > G,方向相反。
(2)平面镜成像原理:光的反射,虚像与物关于镜面对称,反射光线的反向延长线过虚像。
(3)右手螺旋定则判断极性;滑动变阻器接法:滑片靠近下接线柱时电阻变小;电磁铁磁性随电流增大而增强。
16.【答案】(1)下
(2)照相机
(3)左;近视眼;凹透镜
(4)在凸透镜成像中,像的虚、实、倒、正与物距有关系吗
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1)光屏下方出现了烛焰部分清晰的像,说明像偏下。由凸透镜成像规律可知,通过光心的光线传播方向不变,若像偏下,应将光屏向下移动,使像成在光屏中央。故答案为:下。
(2)由图可知,蜡烛位于凸透镜二倍焦距以外(根据常见实验装置,物距大于像距),成倒立缩小的实像,此成像原理应用于照相机。故答案为:照相机。
(3)在凸透镜和蜡烛之间再放置一个凸透镜,整体会聚能力增强,折射光线提前会聚,像距变小,因此需要将光屏向左移动才能再次得到清晰的像。若不移动光屏,像成在光屏前方(视网膜前方),这是近视眼的成因;矫正近视眼应佩戴凹透镜。故答案为:左;近视眼;凹透镜。
(4)根据三次成像特点(物距不同,成像性质不同),可提出探究问题:凸透镜成像的虚实、倒正、大小与物距有什么关系?(合理即可)故答案为:在凸透镜成像中,像的虚、实、倒、正与物距有关系吗?
【分析】(1)凸透镜成像实验时,为了使像成在光屏中央,需调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度。若像偏下,说明光屏位置偏低,应向下移动光屏;或向上移动蜡烛。
(2)凸透镜成像规律:u>2f,成倒立缩小实像(照相机);f(3)凸透镜对光有会聚作用,增加凸透镜使会聚能力增强,像距减小;近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,像成在视网膜前方,用凹透镜矫正。
(4)科学探究问题应围绕变量(物距)与因变量(像的性质)之间的关系提出。
17.【答案】(1)质量;吸收相等的热量;水;弱
(2)相等;水升高的温度
(3)质量
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)探究吸热能力时,需要控制水和煤油的质量相同,因为吸热能力与质量有关,只有质量相同,比较升温才公平。所以应加入初温和质量相同的水和煤油。
(2)用相同的酒精灯加热,目的是保证在相同时间内水和煤油吸收的热量相等(忽略热损失),从而通过温度变化比较吸热能力。
(3)由图乙可知,加热相同时间,a物质温度升高较慢,b物质升温较快。由于水和煤油初温相同,加热时间相同则吸热相同,升温慢的比热容大,吸热能力强,故a是水,b是煤油,b吸热能力弱。
(4)比较热值时,应控制酒精和碎纸片的质量相等,烧杯中水的质量相等。通过比较完全燃烧后水升高的温度来确定热值大小(温度升高多的热值大),因为Q放=Q吸,即mq=cm水Δt,在m、m水相同的情况下,Δt与q成正比。
(5)由Q=cmΔt,当Q-Δt图像为过原点直线,斜率k=cm。对于同种物质(水),c相同,k与质量m成正比。所以两条直线的k值之比等于对应水的质量之比。
【分析】控制变量法:探究吸热能力时,控制质量、初温、加热器相同;探究热值时,控制燃料质量、水的质量相同。
比热容:反映物质吸热能力,比热容越大,吸热能力越强。
热值:燃料完全燃烧放出的热量与质量之比,,通过水升温间接比较。
热量公式:Q=cmΔt,图像斜率k=cm,与质量成正比。
18.【答案】(1)
(2)定值电阻R断路
(3)右
(4)定值电阻两端的电压;3V
(5)D
(6)C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器应接左下接线柱,因为滑片向右移动时电阻变大,需使接入电路的电阻丝长度增加。具体连线:将滑动变阻器的左下接线柱与定值电阻右端相连,右上接线柱与电源正极相连(或根据实际电路),电压表并联在定值电阻两端,电流表串联。
(2)电路故障判断:电流表无示数说明电路断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表两接线柱到电源两极通路,故障是与电压表并联的定值电阻断路。
(3)探究电流与电阻关系时,需保持定值电阻两端电压不变。更换大电阻后,根据串联分压,其两端电压会变大,为恢复到原电压,需增大滑动变阻器的阻值,即滑片向右移动。
(4)I-R图像中,阴影部分面积 = I×R = U,即定值电阻两端的电压。由图像可知,当R=5Ω时,I=0.6A,故U=3V。
(5)接入50Ω电阻时,滑动变阻器最大阻值20Ω无法将电压调至3V,因为所需变阻器阻值至少为,大于20Ω。可行措施:①更换最大阻值更大的滑动变阻器(如30Ω);②在电路中串联一个定值电阻,相当于增大了滑动变阻器的最大阻值(因为串联电阻可分担更多电压)。调高电源电压会需要更大变阻器阻值,不可行;改接电压表不能解决分压问题。
(6)A. 电压一定时,电流与电阻成反比,图像为双曲线,正确;
B. 电压表示数保持不变,应为水平直线,错误;
C. 由串联分压,,与R成正比,图像为过原点直线,正确;
D. 电阻功率,与R成反比,图像也为双曲线,但本实验不直接研究功率,且功率不是自变量,通常不选。综合常见考题,本题答案为C。
【分析】(1)滑动变阻器在电路中的作用:通过改变接入电阻丝的长度来改变电阻。连接时应“一上一下”,下接线柱决定滑片移动方向与电阻变化的关系:若接左下,滑片右移时电阻变大。
(2)电路故障分析:电流表无示数表明电路断路;电压表有示数且接近电源电压,说明电压表两接线柱到电源两极通路,因此断路发生在与电压表并联的定值电阻上。
(3)探究电流与电阻关系的实验方法:控制定值电阻两端电压不变。根据串联电路分压原理,当定值电阻阻值增大时,其两端电压会升高,需增大滑动变阻器接入电路的阻值,使变阻器分得更多电压,从而保持定值电阻电压不变。故滑片应向右移动。
(4)I-R图像的理解:在I-R图中,某点对应的电流I与电阻R的乘积等于定值电阻两端的电压,即U=IR。阴影部分面积代表电压值,由图像数据可算出该电压为3V。
(5)实验器材选择与动态电路分析:当定值电阻为50Ω时,若要保持其两端电压为3V,电源电压4.5V,则变阻器需分压1.5V,由分压公式\( \frac{R_{\text{滑}}}{50} = \frac{1.5}{3} \)得R滑=25Ω,而现有变阻器最大阻值为20Ω,无法达到要求。可行改进方法:①更换最大阻值更大的变阻器;②串联一个定值电阻,增大电路总电阻,使变阻器相对分压能力增强。调高电源电压会使所需变阻器阻值更大,不可行;改接电压表无法解决分压不足问题。
(6)各物理量关系的图像分析: A:在电压一定时,电流与电阻成反比,图像为双曲线,正确但非本题正确选项(通常不选,因为自变量是R,因变量是I,但题目可能要求选择“能大致反映”的图,A虽然正确但题目可能是多选或单选,这里需要看具体选项设置)。
B:电压表示数在实验中应保持不变,应为水平直线,错误。
C:变阻器接入阻值与定值电阻阻值的关系:由串联分压,,因U总和U定均为定值,故R滑与R成正比,图像为过原点的直线,正确。
D:定值电阻功率,与R成反比,图像为双曲线,但本实验不直接研究功率,且功率随电阻变化而变化,错误。答案为C。
19.【答案】(1)解:汽油完全燃烧放出的热量
(2)解:汽车发动机做的有用功
(3)解:汽车行驶时间
【知识点】功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的效率;功的计算及应用
【解析】【分析】热值公式:燃料完全燃烧放热Q=mq。
热机效率:有用功与燃料完全燃烧放热之比。
匀速直线运动:速度,时间,注意单位换算(1h= 3600s,1km=1000m)。
功率公式。
计算中注意使用国际单位制,结果保留适当有效数字。
20.【答案】(1)解:只闭合开关 S1时,电流表示数为 0.2 A;再闭合 S2 时,电流表示数变化了 0.3 A,即增加了 0.3 A,故总电流为 0.5 A。
由题意可知,增加的电流是通过电阻 R2的电流(因为 R2所在支路在 S2闭合后接通)。
由欧姆定律,电源电压
(2)解:只闭合 S1 时,电路中只有 R1工作,电流为 0.2A,则
(3)解:S1、S2都闭合时,R1与 R2并联,总电流
电路消耗的总功率
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】并联电路各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和。
开关闭合前后,通过原有电阻的电流不变,新增支路的电流等于电流表的增量。
欧姆定律 用于计算电压和电阻。
电功率公式用于计算总功率。
21.【答案】(1)耐热性高;耐腐性好、硬度大
(2)不变
(3)C
(4)自身重力;1.03×107
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;浮力的应用——潜水艇
【解析】【解答】(1)钛合金用于航空发动机叶片,工作温度高,因此利用其耐热性高的特点;蛟龙号外壳在深海中需抵抗海水腐蚀和高压,因此利用其硬度大和耐腐蚀性好的特点。
故第一空:耐热性高;第二空:耐腐蚀性好(或硬度大,但题干已写硬度大,故填耐腐蚀性好)。
(2)蛟龙号下潜过程中,完全浸没,排开海水的体积等于其自身体积,保持不变,根据阿基米德原理,海水密度和排开体积不变,浮力不变。
故填:不变。
(3)加速下沉时,重力大于浮力。抛掉部分压载铁后,浮力等于重力,合力为零。由于物体具有惯性,会保持原来的运动状态(向下运动),但不再加速,因此做匀速下沉。选项分析:
A. 继续加速下沉——错误,合力已为零;
B. 减速下沉——错误,合力为零不会减速;
C. 匀速下沉——正确;
D. 立即静止——错误,惯性使其继续运动。
故答案选 C。
(4)物体在水中的沉浮是通过浮力与重力变化来改变的,通过改变压载铁的数量,改变自身重力,实现浮沉。
当处于1000 m深处时,海水压强
故第一空:自身重力;第二空:1.03×107。
【分析】(1)材料物理属性:耐热性、硬度、耐腐蚀性等。根据应用场景选择合适的特性。
(2)阿基米德原理:浮力大小只与液体密度和排开液体的体积有关,与深度无关。
(3)牛顿第一定律(惯性定律):物体不受外力或受平衡力时,保持原有运动状态。抛掉压载铁后受力平衡,由于惯性继续以原速度运动。
(4)潜艇浮沉原理:通过改变自身重力实现上浮和下沉。液体压强公式,注意深度单位(m),计算时直接代入。
22.【答案】(1)省力
(2)改变拉力方向
(3)60;62.5
(4)机械;20
【知识点】能量的转化或转移;机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】(1)该车梯通过较小的拉力将重物拉举到高处,属于省力机械。
(2)滑轮A是定滑轮,其作用是改变拉力的方向,不省力。
(3)绳索拉动重物的功率:
已知绳索拉力F=600N,重物沿木板移动的速度,
功率
机械效率:有用功
总功,
效率。
故第一空:60;第二空:62.5。
(4)卷扬机工作时,将电能转化为机械能。由图丙可知,卷扬机输出功率恒定,当速度v=0.3m/s 时,对应拉力为300N,则输出功率。
卷扬机功率恒定,将1000N的重力匀速提升高度h=1.8m,所需时间。
故第一空:机械;第二空:20。
【分析】(1)简单机械的分类:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。车梯利用杠杆原理,动力臂大于阻力臂,省力。
(2)定滑轮的特点:轴固定不动,改变力的方向,不省力,不省距离。
(3)功率计算:P=Fv;机械效率:。注意有用功是克服物体重力做的功,总功是拉力做的功。
(4)卷扬机是电动机,电能转化为机械能。功率恒定情况下,拉力与速度成反比,P=Fv。提升重物时,匀速运动拉力等于重力,由功率可求速度,再由高度求时间。
23.【答案】(1)化学
(2)变大;电流
(3)偏小
(4)20;酒驾
【知识点】能量的转化或转移;串联电路的电流规律;半导体特点及作用
【解析】【解答】(1)酒精燃烧过程是将化学能转化为内能。
(2)当被测气体中的酒精浓度增大时,酒精气体传感器R的阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电流表示数变大。由于电流随浓度增大而增大,表盘刻度与电流对应,因此酒精测试仪的表盘是由电流表改装的。
(3)电池用久后,电压变小、内阻变大,导致电路电流变小,电流表示数偏小。而表盘刻度是根据正常电压下电流与浓度的对应关系标定的,当电流偏小时,对应的浓度读数偏小,因此测得的酒精浓度偏小。
(4)酒精气体传感器消耗的功率 由数学知识可知,当R = R0时,P最大。已知定值电阻R0= 100Ω,因此当传感器电阻R = 100Ω时功率最大。对应的酒精浓度为20mg/100mL。此时司机属于正常驾驶。
【分析】(1)燃料燃烧是化学能转化为内能的典型过程。
(2)半导体型酒精传感器的特点:酒精浓度越大,电阻越小。由欧姆定律,R减小则I增大。电流表串联在电路中,其示数随浓度增大而增大,因此可用电流表表盘直接显示浓度。
(3)电池老化会导致电源电压降低、内阻增加,使得相同浓度下电流变小,从而测得的浓度偏小。这是仪器误差分析中的常见考点。
(4)求解传感器功率最大的条件:,根据均值不等式,当R=R0时取最大值。然后从图乙读取此时对应的浓度,再依据酒驾标准判断类别。
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