【精品解析】四川成都七中初中学校2025-2026学年九年级下学期4月过关检测 物理

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四川成都七中初中学校2025-2026学年九年级下学期4月过关检测 物理
1.在2024年巴黎奥运会游泳项目男于100米自由泳决赛中,中国选手潘展乐以46秒40的成绩夺冠并打破世界纪录。以下分析正确的是(  )
A.比赛过程中,以地面为参照物,潘展乐是静止的
B.最终裁判评定潘展乐夺冠,是利用了相同时间比较路程的方法
C.潘展乐全程的平均速度约为2.16m/s
D.在比赛过程中,潘展乐始终做匀速直线运动
2.埙是中国的传统乐器,距今已有七千多年的历史。以下关于埙发声的说法,正确的是(  )
A.埙吹奏出的响度越大,说明它振动的频率越高
B.改变吹奏的力度,埙发出声音的音调会改变
C.埙发声只能通过空气传播,馆内的参观者隔着玻璃展柜就听不到声音了
D.听众能够听出是埙发出的声音是因为陶埙发出声音的音色与其它乐器不同
3.如图所示,是我国首颗成功发射的陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”。该卫星通过多种综合遥感手段,实现探测和测量,随后将数据传输回地球。这一信息传递过程中所利用的载体是(  )
A.次声波 B.超声波 C.电磁波 D.光纤
4.成都国际非遗博览园首届非遗千灯游园会盛大开幕,数万盏彩灯点亮园区,融合了蜀绣、竹编、川剧等非遗元素,成为新春打卡新地标。下列关于灯会中光现象分析正确的是(  )
A.灯会中用激光灯在夜空中打出“蓉城新春”的字样,利用了光的折射
B.游客在游园会湖面看到花灯的倒影,是光的反射形成的倒立虚像
C.老年人用放大镜观察彩灯上蜀绣纹样时,该成像特点与近视眼矫正原理一致
D.灯会中的彩色灯笼呈现出不同色彩,是因为不同颜色的玻璃纸只透过与自身颜色相同的色光
5.下列现象用分子动理论的观点解释,其中错误的是(  )
A.尘土在风中飞舞,表明分子在不停地做无规则运动
B.将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个钩码,表明分子之间存在引力
C.铁块很难被压缩,表明分子间存在着斥力
D.水和酒精混合后总体积减少,表明分子间有间隙
6.下列现象中的“吸”利用了大气压的是(  )
A.课间休息时小华练习深呼“吸”
B.两船靠近并行会相“吸”碰撞
C.与头发摩擦后的塑料尺可以“吸”附小纸屑
D.小草从土壤里“吸”取养料和水分
7.1293年,元代杰出科学家郭守敬在通惠河上建造了二十四座船闸,使运粮船可逆流而上,下列与船闸工作原理不同的是(  )
A.U形反水弯
B.锅炉水位计
C.喂水器
D.微小压强计
8.如图所示,在试管内装适量水,用带玻璃管的胶塞塞住,加热试管使水沸腾,小叶轮转动。下列说法正确的是(  )
A.燃料燃烧,其内能转化为化学能
B.水被加热,是通过做功使水的内能增加
C.叶轮转动,此现象与热机工作原理相同
D.水蒸气推动叶轮转动,水蒸气内能增加
9.电表是电学的重要测量工具,关于电表的使用,下列说法正确的是
A.电压表和电流表都可以不经过用电器,直接接在电源两极上
B.电压表要串联在被测电路中,电流表要并联在被测电路两端
C.使用电流表和电压表,电流都应从正接线柱流入,从负接线柱流出
D.测量过程中,电表指针偏转角度过小,是因为选择了小量程导致的
10.如图所示是一款用于某校“五四”汇演航拍的新型智能无人机,在它竖直向上匀速运动的过程中(  )
A.动能增大,重力势能增大,机械能增大
B.动能减小,重力势能增大,机械能不变
C.动能不变,重力势能增大,机械能增大
D.动能不变,重力势能减小,机械能减小
11.随着新能源电动汽车销量增长,充电桩的安装得到了普及。据了解铝合金是充电桩外壳常用的材料,充电桩输出电压的范围是300~600V,峰值功率高达500kW。关于充电桩,下列说法正确的是(  )
A.充电桩外壳常采用铝合金材料,所以安装时需连接地线
B.参考充电桩参数,应配套细一些的导线更安全
C.若充电桩起火,应迅速用水扑灭
D.有经验的电工在维修充电桩时,不必断开电源
12.新能源汽车展厅中,有一个“能量回收与驱动”演示装置,原理如图所示(简化模型):a、b两个导体棒分别置于两个磁场中,通过导线构成闭合回路。当推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动。下列分析不正确的是(  )
A.导体棒a相当于发电机,将机械能转化为电能
B.导体棒b相当于电动机,将电能转化为机械能
C.导体棒a的机械能全部转化为导体棒b的机械能
D.导体棒b的摆动方向与导体棒a的摆动方向有关
13.如图所示,可充电按摩仪具有按摩和热敷两种功能,使用时,闭合开关,电动机驱动按摩头开始按摩;再闭合开关,加热电阻R工作,按摩的同时进行热敷。若断开,按摩仪无法单独进行热敷。下列电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
14.2026年2月举行的米兰冬奥会上,宁忠岩表现出色,不仅夺得速度滑冰男子1500米金牌并刷新冬奥会纪录,还在其他项目中收获两枚铜牌。如图是宁忠岩举着国旗绕场庆祝的情景,下列相关说法正确的是(  )
A.穿滑冰鞋是为了减小对冰面的压力
B.冰面对冰鞋的支持力和冰鞋对冰面的压力是一对相互作用力
C.冰鞋受到的重力和冰面对冰鞋的支持力是一对平衡力
D.运动员速度越大,他的惯性也就越大
15.请估算,成年人在空气中受到的浮力大小最接近(人的密度约等于水的密度,空气=1.29kg/m3)(  )
A.0.1N B.1N C.10N D.100N
16.夜幕降临,横跨河面的廊桥灯火璀璨,桨声灯影里,夜色让人陶然而醉。如图所示,水中“灯影”是由于光的   形成的;若河面上涨,水中“灯影”到水面的距离   。
17.盛夏时节,成都文化公园荷花盛开,微风拂过,荷香四溢,这是   现象,荷塘边上昼夜温差比远离荷塘的区域小,是因为水的   较大。
18.如图所示是一款“一合三”手机快充数据线。如果用它同时为三部手机充电,那么这三部手机的连接方式是   。用干毛巾擦拭塑料手机壳,壳上很容易吸附灰尘,这是因为带电体具有   的性质。
19.如图所示,涛涛利用一支尖头铅笔体验“压力作用效果与受力面积的关系”,为完成实验,他需控制压力相等,为此他应将铅笔如图     (选填“1”或“2”)放置,此实验中两个手指对铅笔的压力属于     (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
20.某型号新能源电动汽车的充电枪采用电磁锁定装置,充电时电磁铁通电吸合,确保接口稳定连接(如图甲)。其工作原理如图乙所示,闭合电路开关后,可判断螺线管的下端为   极。为确保充电枪牢固锁定,需增强电磁铁的磁性,可通过向   移动滑动变阻器的滑片来实现。
21. 2024年巴黎奥运会,中国艺术体操队获得了奥运金牌。体操运动员用力向上跳起时,力改变了运动员的   。运动员竖直向上做减速运动时,所受合力的方向是向   的。
22.如图所示是游轮过三峡船闸的情景,该游轮在经过不同水域时,其所受的浮力   (选填“改变”或“不变”);两艘轮船在长江上不能并排行驶,是因为流体流速大的位置压强   。
23.如图所示,电源电压3V且保持不变,滑动变阻器的规格是“ 1A”,在a、b两点间接入 电阻时,调节滑片使电压表示数为2V,此时滑动变阻器连入电阻大小是    ;若在a、b两点间接入电阻时电压表均能取到2V,a、b间接入电阻不能超过    。
24.如图甲所示为一款电煎药壶,工作电路简化为图乙,它在工作时,有高温、中温和低温三个挡。已知正常工作时,高温挡功率为600W,中温挡功率为200W。当S1接b,同时S2闭合时,电路处于   挡,用该电器的“高温”挡正常工作20min,电阻R2产生的热量为   J。
25.口腔内窥镜是牙医常用的工具,如图甲所示.图乙中有一束从光源A发出的光经内窥镜上O点反射至牙齿的B点,请画出内窥镜的位置并标出反射角的角度.(保留作图痕迹)
26.打篮球是同学们喜爱的一种运动,不仅可以强身健体,还可以适当释放压力和调整情绪。如图甲所示的篮球架,横杆OAB可以看成一个杠杆,图乙为横杆的简化示意图,其中O为横杆的支点,B为篮球框的重力作用点,在A点斜杆对横杆的拉力为。请在图乙中作出篮球框所受的重力及力的力臂的示意图。
27.新能源电动汽车逐渐受到人们的青睐,相比于传统的燃油汽车,电动汽车具有无尾气排放、噪音小、起步快等优点。如图所示是某品牌生产的电动汽车,其总质量为1.2t,与地面接触的总面积为600cm2。求:
(1)停放在水平地面上的电动汽车对地面的压强;
(2)当电动汽车在平直的路面上以 20m/s 的速度匀速行驶10min时,已知电动汽车匀速行驶时牵引力大小为3000N,则这段时间内牵引力做功是多少?
28.随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行各业得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变,图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为,滑动变阻器的铭牌上标有“ ”字样,为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变。请完成下列小题:
(1)将此电路放入温度为的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻,此时电流表的读数为,求电源电压;
(2)此电路能测量的最高环境温度为多少?
29.在探究“并联电路电流规律”实验中,小伟和小倩设计如图甲的电路图。
(1)按照图甲电路图,小伟连接了图乙的实物电路,当他连接好最后一根导线时,小灯泡L1和L2立即发光,则其原因是连接电路时   ;
(2)图乙中的电流表,测量的是图甲中   (选填“A”“B”或“C”)处的电流。闭合开关S后,电流表示数如图丙,为使测量结果更加准确,接下来他应该断开开关,   ;
(3)小伟测出A、B、C三处的电流后,便得出结论。小倩指出:为了得出更普遍的规律,接下来应   进行多次实验。
30.“五月五,过端午。” 劳技课上学习腌制咸鸭蛋,同学们通过测量盐水的密度来检测所配制盐水的浓度。实验操作如下:
(1)往烧杯中倒入适量盐水,用已经调好的托盘天平测出烧杯和盐水的总质量为。
(2)把烧杯中部分盐水倒入量筒,读出量筒中盐水的体积为。
(3)在测量烧杯和剩余盐水的总质量的过程中,从大到小往右盘加减砝码时,发现加入一个最小砝码后指针偏向分度盘的右侧,接下来应进行的操作是     。天平平衡后示数如图所示,质量为     g。
(4) 计算得出盐水的密度为   。
(5) 若操作 (2) 中有少量盐水附着在量筒内壁上,测得的盐水密度将    。
(6) 进行交流时,小兰总结了上述实验过程中需要注意的事项,你认为必要的是     。
A. 装入盐水前应测量空烧杯的质量
B. 用天平测质量时拨动游码必须用镊子
C. 应将烧杯中的盐水全部倒入量筒
D. 量筒里的水量必须到整刻度才能读数
31.能源、信息与能量转化是现代社会发展的重要支撑,下列说法正确的是(  )
A.5G信号依靠电磁波传播,光纤通信依靠超声波传递信息,二者在真空中传播速度相同
B.核电站通过控制核聚变的链式反应来发电,能量直接由核能转化为电能
C.能量在转化和转移过程中总量保持不变,所以能量可以被随意利用而不会产生损耗
D.煤、石油、天然气等化石能源,本质上都来源于太阳能,属于一次不可再生能源
32.如图所示,号称世界第一城市中轴线的天府大道沐浴在灿烂的阳光下,时尚、现代、壮观、大气得让人惊叹!下列说法正确的是(  )
A.因为光的直线传播,所以大道看起来是笔直的
B.顺着大道由近而远望去的过程中,正常眼睛的晶状体会变薄,焦距会变大
C.无人机搭载摄像机巡空拍摄大道景色时,通过镜头成正立、缩小的实像
D.道旁隔离绿化带郁郁葱葱,繁花似锦,绿植叶片吸收绿光反射其它色光
33.如图甲、乙所示,规格相同的A、B两杯中分别装有300g和400g的牛奶,并用不同加热器同时对其加热,根据所记录的数据分别得到图丙的温度与加热时间的关系图像A和B,已知加热器的加热效率相同,牛奶的比热容为(液体加热过程均未达到沸点),则下列说法正确的是(  )
A.B杯中牛奶每分钟吸收的热量为
B.甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比为8∶9
C.若将A、B两杯中的牛奶都从加热至,需要的时间之比是2∶3
D.若两杯牛奶都从加热5min,A、B两杯牛奶升高的温度之比为3∶4
34.将两个完全相同的物体A、B置于如图所示的装置中,物体B恰好能够匀速下降;若对物体A施加一个水平向右、大小为12N的拉力F1,可以使物体B以0.1m/s的速度匀速上升;若将物体B取下放置在A的正上方,并对动滑轮施加一个竖直向下20N的拉力F2,可以使A、B一起水平向左做匀速直线运动。已知物体受到的滑动摩擦力与其对接触面的压力成正比,忽略绳重及滑轮轴上的摩擦。下列计算结果正确的是(  )
A.物体A的重力为8N
B.动滑轮的重力为6N
C.B匀速下降时,A受到的摩擦力为8N
D.B匀速上升时,拉力F1的功率为2.4W
35.小赵同学用如图所示的电路探究暗盒中的电阻连接情况,已知暗盒内有3个相同的定值电阻,每个电阻的阻值约为,a、b、c、d为盒外的4个接线柱。图中电源电压恒为,滑动变阻器标有“ 3A”。先将滑片置于最右端,将a、b端或b、d端接入电路,闭合开关后,电流表示数均为;再将滑片置于中点处,将b、c端接入电路,闭合开关后,电流表示数为;最后将滑片置于最左端,若将a、c端接入电路,闭合开关后,电流表示数为。已知。下列分析正确的是(  )
A.黑箱内定值电阻的阻值为
B.当a、b端接入电路时,黑箱内有两个电阻串联接入电路
C.当a、d端接入电路,滑片置于最右端,闭合开关后,电路消耗的功率为3W
D.任选两个接线柱接入电路,随意滑动滑片,通电电路能达到最大电流与最小电流之比为5:1
36.热敏电阻用来测量温度的变化,灵敏度较高。某实验小组利用热敏电阻将一电流表改装为温度计,实验电路如图所示。实验室提供的实验器材有:电流表(量程为),学生电源输出电压恒为24V,滑动变阻器(最大阻值为),滑动变阻器(最大阻值为),单刀双掷开关,用防水绝缘材料包裹的热敏电阻,导线若干。
已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度的关系为
实验步骤如下:a.按照电路图连接好实验器材;
b.为不烧坏电流表,将滑动变阻器的滑片P调节到a端;然后将单刀双掷开关掷于c端,调节滑片P使电流表指针指在满刻线位置,并在以后的操作中使滑片P位置不变;
c.将单刀双掷开关掷于d端,根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系,计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值,重新标注刻度盘,改装成温度计;
d.在容器中倒入适量的热水,随着热水温度的下降,读出对应的温度值。
(1)根据实验要求,电路中的滑动变阻器应选    (选填“”或“”)
(2)改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的    (选填“左”或“右”)侧。
(3)热水温度与电流之间的函数关系式   (函数关系式中的数字均不带单位)。
(4)该实验小组的对改装后的温度计模拟电路进行了分析,他们有如下评价,其中合理的有(  )
A.若将电流表换成电压表,串联在电路中,也能改装成温度计
B.滑动变阻器的作用只是保护电路,不影响温度计的刻度标注
C.温度升高时,热敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大
D.改装后的温度计,刻度不均匀,不便于精准读数
37.小科同学和他的“创客”小组成员受“曹冲称象”启发,设计制作了中国第一艘万吨远洋号货轮“跃进号”船模。他们把该船模(图甲)设计为长方体,有6个抽成真空的玻璃瓶平放在船模底部,将瓶口橡皮塞用粘胶固定在船模侧壁,每个空瓶的容积均为500mL,船模(包括空瓶和橡皮塞)的质量为0.6kg,底面积为,总高度为60cm,船模上还可放置“集装箱”,集装箱如图乙所示。
对该船模进行“航行”测试,测试前准备了一个薄壁、足够高的长方体容器,置于水平地面,其底面积为,装有深度为40cm的水,如图丙所示。测试时,船模与水平面平行不倾斜,忽略液体扰动等次要因素,已知水的密度,取。
(1)放入船模前,求丙容器中水的质量。
(2)考虑放入“集装箱”后船模行驶安全,船模中有3个玻璃瓶先装满水,放入丙容器,船模稳定后恰好完全浸没(但未触底)船模和集装箱整体漂浮在水面。求此时集装箱重力?并通过题中数据验证船模并未触底。
(3)“创客”小组把瓶子中的水全部倒出,取下原“集装箱”,然后把重为9N的另一“集装箱”放上船模后一并置于容器中,通过扎穿船模侧壁和瓶口橡皮塞,使一定质量的水漏入4个玻璃瓶中。设丙容器底面积为,船模底面积为(,单位:),丙容器中初始水的质量为,船模自身质量为,集装箱重力为(单位:),水的密度为(单位:),漏入玻璃瓶内水的总质量为(单位:)()。求此时水对容器底部的压强与之间的关系式(请用(3)小问中所给字母推导写出最终表达式)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】速度与物体运动;速度公式及其应用;机械运动;参照物及其选择
【解析】【解答】A.游泳比赛中,以地面为参照物,潘展乐有位置变化,是运动的,故A错误;
B.比赛时,运动员通过的路程都是100m,路程相同,用时越短,速度大,用相同的路程比时间,比较运动的快慢,故B错误;
C.利用路程和时间,潘展乐全程的平均速度约为:,故C正确;
D.游泳时,速度会发生变化,全过程是变速直线运动,故D错误。
故选C。
【分析】相对于参照物,有位置变化是运动的;根据,路程相同时,时间越少,速度越大;根据,计算速度;比赛时的运动是加速运动。
2.【答案】D
【知识点】声音的传播条件;响度及响度与振幅的关系;音色;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】 A. 陶埙吹奏时响度的大小,取决于发声体振动的振幅,响度越大,说明其振动的幅度越大,而非振动频率,故A错误。
B. 吹奏力度的改变,会直接影响埙内空气柱的振动幅度,振动幅度发生变化,声音的响度也会随之改变,而非音调,故B错误。
C. 声音的传播需要介质,埙发出的声音既能通过空气这种气体介质传播,也能通过玻璃这种固体介质传播,因此参观者隔着玻璃展柜也能听到,故C错误。
D. 不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也不同,音色是区分不同乐器声音的关键特征。听众之所以能分辨出是埙发出的声音,正是因为陶埙的音色具有独特性,与其他乐器存在明显区别,故D正确。
故选:D。
【分析】 声音是由物体振动产生的;声音的传播需要介质,真空不能传声。
音调是声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越近,响度越大。
3.【答案】C
【知识点】超声波与次声波;光纤通信;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”,通过多种综合遥感手段,实现探测和测量,随后将数据传输回地球。这一信息传递过程中所利用的载体是电磁波,因为次声波和超声波不能在真空中传播,采用光纤不现实,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【分析】 电磁波的传播不需要介质,电磁波可以传递信息。
4.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;物体的颜色;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】A.灯会中用激光灯在夜空中打出“蓉城新春”的字样,利用了光的直线传播,故A错误;
B.游客在游园会湖面看到花灯的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的正立、等大的虚像,故B错误;
C.放大镜是凸透镜,老年人用放大镜观察彩灯上蜀绣纹样时,物距小于焦距,成的是正立、放大的虚像。近视眼应用凹透镜矫正,所以该成像特点与近视眼矫正原理不一致,故C错误;
D.灯会中的彩色灯笼呈现出不同色彩,是因为不同颜色的玻璃纸只透过与自身颜色相同的色光,故D正确。
故选D。
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播;
(2)光传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)凸透镜成像规律及其应用之一:u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜;
(4)透明物体的颜色由其透过的色光决定。
5.【答案】A
【知识点】物质的构成;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.尘土不属于分子,不能说明分子在不停地做无规则运动,故A错误,符合题意;
B. 将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个钩码,表明分子之间存在引力 ,故B正确,不符合题意;
C.用力压缩铁块时,铁块很难被压缩,是因为分子之间存在斥力,故C正确,不符合题意;
D.水和酒精混合后总体积减少,说明分子间有间隙,故D正确,不符合题意。
故选A。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
6.【答案】A
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系;物体带电情况的判断
【解析】【解答】A.人呼吸时,肺部扩张,内部气压小于外界大气压,大气压将空气压入肺部,故A符合题意;
B.两船靠近相吸,是两船中间水的流体流速大压强小,两侧压强大,将船压向中间,利用了流体压强与流速的关系,故B不符合题意;
C.带电体可吸引轻小物体,摩擦后的塑料尺带电,吸引纸屑,是静电现象,故C不符合题意;
D.小草吸收水分,依赖根细胞的渗透作用,与大气压无关,故D不符合题意。
故选A。
【分析】人的呼吸利用了大气压;流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;带电体可吸引轻小物体;根系吸水,是细胞的渗透作用。
7.【答案】D
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】 ABC.U形“反水弯”、锅炉水位计、喂水器的结构符合上端开口、下端连通的特点,是利用连通器的原理工作的,故ABC不符合题意;
D.微小压强计一段封闭、一端开口,其结构不符合连通器的特点,不是利用连通器的原理工作的,故D符合题意。
故选:D。
【分析】 上端开口、下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的液体不流动时,各个容器中液面总是相平的,船闸是利用连通器原理工作的。
8.【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能;热机;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.燃料燃烧时,消耗的是化学能,化学能转化为内能,故A错误;
B.水被加热,是通过热传递使水的内能增加,故B错误;
C.水沸腾时,产生的水蒸气推动叶轮转动,将内能转化为机械能,与热机的工作原理相同,故C正确;
D.水蒸气推动叶轮转动时,对叶轮做功,内能会转化为叶轮的机械能,内能减少,故D错误。
故选C。
【分析】燃料燃烧,化学能转化为内能;加热是热传递改变内能;内能对外做功,内能减少。
9.【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A、电流表内阻极小,若不经过用电器直接接在电源两极上,会造成电源短路,烧坏电流表和电源;电压表内阻极大,可以直接接在电源两极上测量电源电压。因此A错误。
B、电压表应并联在被测电路两端,电流表应串联在被测电路中。因此B错误。
C、使用电流表和电压表时,电流都应从正接线柱流入,从负接线柱流出,否则指针会反向偏转,损坏电表。因此C正确。
D、电表指针偏转角度过小,通常是因为选择了大量程,导致同样的电流或电压下指针偏转不明显;若选择小量程,指针偏转角度会过大。因此D错误。
故答案为:C。
【分析】1、电流表的使用规则:串联在被测电路中;电流从正接线柱流入,负接线柱流出;不能直接接在电源两极上;选择合适的量程。
2、电压表的使用规则
并联在被测电路两端;电流从正接线柱流入,负接线柱流出;可以直接接在电源两极上测量电源电压;选择合适的量程。
10.【答案】C
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】 无人机沿竖直方向匀速升空时,自身质量与飞行速度均保持不变,所处高度不断增加。由此可知其动能保持恒定,重力势能逐步增大。由于机械能为动能与重力势能之和,因此无人机的机械能整体变大。故C正确,A、B、D均不符合题意。
故选:C。
【分析】物体动能由质量和运动速度共同决定,二者不变时,动能大小不会发生改变。
重力势能取决于物体质量与所处高度,高度升高,重力势能随之增加。
机械能包含动能和势能两部分,可通过分别判断两类能量的变化,综合确定机械能的整体变化情况。
11.【答案】A
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A.充电桩外壳常采用铝合金材料,安装时需连接地线,让漏电电流通过地线导入大地,从而保证人员和设备的安全,故A正确;
B.根据可知,充电桩的峰值功率高达500kW,即使在高电压下,电流较大。根据,为了减少导线上产生的热量,应配套粗一些的导线,这样可以减小导线电阻,从而更安全,故B错误;
C.若充电桩起火,应该使用干粉灭火器等专用灭火设备,故C错误;
D.在维修充电桩时,必须断开电源,以确保人身安全,故D错误。
故选A。
【分析】1、家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电
2、探究电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt;功率的计算:公式为P=UI。
12.【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;磁场对通电导线的作用;直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件
【解析】【解答】A.根据题意可知,当导体棒a在磁场中左右摆动时,它在磁场中做切割磁感线运动,因此会产生电流,即发生电磁感应现象,将机械能转化为电能,则导体棒a相当于发电机,故A正确,不符合题意;
B.导体棒b有电流通过时在磁场中受力运动,将电能转化为机械能,相当于电动机,故B正确,不符合题意;
C.导体棒a由机械能转化而来的电能在传输的过程中产生损耗,故C错误,符合题意;
D.导体切割磁感线的方向会直接决定感应电流的流动方向,而导体棒b所受到的作用力方向由电流方向决定,因此导体棒b的摆动方向由导体棒a的摆动方向有关,故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】A.发电机的工作原理为电磁感应现象,将机械能转化为电能;
B.电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能;
C.根据转化过程有能量损耗分析;
D.感应电流方向与导体运动方向有关,通电导体的受力方向与电流方向有关。
13.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题干中按摩仪的工作原理可知:当闭合开关S1时,电动机启动并驱动按摩头运转,实现按摩功能;若在此基础上再闭合开关S2,加热电阻R便会开始工作,此时按摩仪会在进行按摩的同时,同步实现热敷效果。
从电路连接特点来看,电动机能够单独启动工作,也能与加热电阻R同时工作,这一现象表明电动机与加热电阻R之间是并联连接的,只有并联电路,才能让两个用电器独立工作、互不影响。
进一步分析开关作用:断开开关S1时,整个电路处于断路状态,无论是电动机还是加热电阻R都无法工作,这说明S1位于干路,负责控制整个电路的通断;而开关S2仅控制加热电阻R 的工作状态,属于支路开关,只有闭合S2,加热电阻才会启动,由此可判断,只有选项C的电路连接方式符合上述工作逻辑,ABD均不符合电路工作原理。
故选:C。
【分析】 根据题意可知电动机与加热电阻的工作关系和连接方式,以及开关的作用和位置,由此得出符合要求的电路设计。
14.【答案】B
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;平衡力的辨别;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】 A、穿滑冰鞋是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,而非减小压力,故A错误;
B、冰面对冰鞋的支持力和冰鞋对冰面的压力同时作用在冰鞋和冰面上,符合相互作用力的特点,是一对相互作用力,故B正确。
C、冰面对冰鞋的支持力等于冰鞋和人的总重力,则冰鞋受到的重力和冰面对冰鞋的支持力大小不等,不是一对平衡力,故C错误。
D、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体运动速度大小无关,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
(2)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(3)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(4)惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系。
15.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】 成年人的质量约为m=80kg,
人的密度ρ≈ρ水=1.0×103kg/m3,
由可得人的体积:,
人排开空气的体积V排=V=0.08m3,
人受到空气的浮力:F浮=ρ空气V排g=1.29kg/m3×0.08m3×10N/kg=1.032N≈1N。
故选:B。
【分析】 人的密度和水的密度相当,约为1.0×103kg/m3,估测成年人的质量,利用密度公式求出成年人的体积;人排开空气的体积等于人的体积,再利用阿基米德原理求出人受到空气的浮力。
16.【答案】反射;变小
【知识点】光的反射;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】水中灯影,是平面镜成像现象,是光在水面上发生反射形成的。
水面上涨,则灯到水面的距离减小,平面镜成像时,像距等于物距,则像距变小,水中“灯影”到水面的距离变小。故第1空填:反射;第2空填:变小。
【分析】水中倒影,是光的反射现象;平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等。
17.【答案】扩散;比热容
【知识点】比热容的定义及其计算公式;分子热运动
【解析】【解答】 微风拂过便能闻到阵阵荷香,这是由于花香分子不停做无规则运动,逐渐弥散在空气当中,该现象属于扩散现象。 水拥有较大的比热容,当吸收或释放同等热量时,水温升降幅度更小。所以夏季荷塘周边的气温变化平缓,昼夜温差明显低于其他区域。
故答案为:扩散;比热容。【分析】 (1)不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;
(2)水的比热容较大,在吸收或释放相同热量时,温度变化较小。
18.【答案】并联;吸引轻小物体
【知识点】物体带电情况的判断;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】(1)用手机快充数据线同时为三部手机充电,三部手机可以独立工作,互不影响,因此它们是并联的;
(2)用干毛巾擦拭塑料手机壳,手机壳因摩擦会带电,带电体具有吸引轻小物体的性质,因此壳上很容易吸附灰尘。
故答案为:并联;吸引轻小物体【分析】(1)电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作;
(2)用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电;带电体具有吸引轻小物体的性质。
19.【答案】1;平衡力
【知识点】平衡力的辨别;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】 小李利用一支尖头铅笔体验“压力作用效果与受力面积的关系”,要控制压力大小相同,1中两手指受到的压力相同,2中因铅笔的重力作用,两手指受到的压力大小不同,为完成实验,他应将铅笔如图1放置,因铅笔处于静止状态,故此实验中两个手指对铅笔的压力(都作用在铅笔上)属于平衡力。
故答案为:1;平衡力。【分析】研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,据此分析;因铅笔处于静止状态,故在水平方向上受到此平衡力的作用。
20.【答案】N;左
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)根据乙图可知,线圈上电流方向向左。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向左侧,此时大拇指指向下端,则螺线管下端是N极,上端是S极。
(2)为确保充电枪牢固锁定,需增强电磁铁的磁性,可增大电路中的电流,减小变阻器连入电路的电阻,故通过向左移动滑动变阻器的滑片来实现。
【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的磁极方向;
(2)电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关。
21.【答案】运动状态;下
【知识点】力的作用效果;同一直线上的力的合成
【解析】【解答】 (1)体操运动员用力向上跳起时,由静止变为运动,力改变了运动员的运动状态;
(2)力是改变物体运动状态的原因,运动员竖直向上做减速运动时,所受合力的方向是向下的。
【分析】 (1)力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态;
(2)力是改变物体运动状态的原因。
22.【答案】不变;小
【知识点】流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】游轮在经过不同水域时,处于漂浮状态,浮力等于自身重力,重力不变,浮力不变。航行中两艘船不能靠得太近,是因为船只运动时,周围水的流速快,导致两船内侧水的压强小于外侧水的压强,容易发生碰撞事故。
综上 第1空、不变; 第2空、小。
【分析】1、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;
2、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
23.【答案】2.5;20
【知识点】串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 闭合开关,两电阻串联接入电路,串联电路各处电流相等,
在a、b两点间接入5Ω电阻时,调节滑片使电压表示数为2V,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UR=3V-2V=1V,
此时滑动变阻器接入电路的电阻:;
在a、b两点间接入电阻时电压表均能取到2V,根据可知通过电路的电流越小,定值电阻的阻值越大,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路最大阻值时,通过电路的电流最小,
滑动变阻器接入电路最大电阻时通过电路的电流:,
a、b间接入电阻的最大值:。
故答案为:2.5;20。
【分析】闭合开关,两电阻串联接入电路,根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算在a、b两点间接入5Ω电阻,调节滑片使电压表示数为2V时通过电路的电流,
根据串联电路电压规律计算此时滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的电阻;
在a、b两点间接入电阻时电压表均能取到2V,根据可知通过电路的电流越小,定值电阻的阻值越大,
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器接入电路最大阻值时,通过电路的电流最小,
根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路最大电阻时通过电路的电流,进一步计算a、b间接入电阻的最大值。
24.【答案】中温;
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用;电功与热量的综合计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】 由图乙可知,当S1接b,同时S2断开时,电阻R1与R2串联,电路的总电阻最大;当S1接b,同时S2闭合时,R2短路,电路为R1的简单电路,电路的总电阻较大;当S1接a,同时S2闭合时,R1与R2并联,电路的总电阻最小。
根据可知,当S1接b,同时S2断开时,电路消耗的电功率最小,处于低温挡;
当S1接b,同时S2闭合时,电路消耗的电功率较大,处于中温挡;
当S1接a,同时S2闭合时,电路消耗的电功率最大,处于高温挡;
并联电路各支路互不影响,所以高温挡下R1的电功率仍为200W,
则R2的电功率:P2=P高-P中=600W-200W=400W,
正常工作20min,电阻R2产生的热量:Q2=W2=P2t=400W×20×60s=4.8×105J。
故答案为:中温;4.8×105。
【分析】由图乙可知,当S1接b,同时S2断开时,电阻R1与R2串联,电路的总电阻最大;当S1接b,同时S2闭合时,R2短路,电路为R1的简单电路,电路的总电阻较大;当S1接a,同时S2闭合时,R1与R2并联,电路的总电阻最小。根据判断电路的工作挡位;
根据并联电路的特点可知高温挡下R2的电功率;根据Q=W=Pt求该电器的“高温”挡正常工作20min,电阻R2产生的热量。
25.【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】 由图知,入射光线和水平面的夹角是60°,则反射光线和入射光线的夹角为120°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,则反射角为60°,作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,平面镜所在位置与法线垂直,作图如下所示:
【分析】 知道了反射光线的位置,反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置。根据图中标出的入射光线和水平面的夹角,易求出入射光线和反射光线的夹角;
由光的反射定律知:入射角和反射角等大,由此求得反射角的度数。在标反射角的度数时要注意:反射角是反射光线和法线的夹角。
26.【答案】
【知识点】重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】 (1)篮球框所受重力的方向竖直向下,作用点在点B处,过重心B画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;
(2)从支点O到力F的作用线作垂线段,即为力F的力臂L,如图所示:
【分析】(1)根据力的示意图的定义,将小球所受重力的大小、方向、作用点表示出来即可。
(2)支点到力的作用线的垂直距离是力臂,从支点作力的作用下的垂线段即可作出力臂。
27.【答案】(1)汽车对地面的压力:F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N,
受力面积为600cm2,汽车对地面压强:。
答: 停放在水平地面上的电动汽车对地面的压强是2×105Pa。
(2)汽车的路程:s=vt=20m/s×10×60s=12000m,
这段时间内牵引力做功:W=F牵s=3000N×12000m=3.6×107J。
答: 当电动汽车在平直的路面上以20m/s的速度匀速行驶10min时,已知电动汽车匀速行驶时牵引力大小为3000N,则这段时间内牵引力做功是3.6×107J。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)电动汽车对路面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,求出受力面积(四个轮子与地面的接触面积),利用压强公式求汽车对地面压强;
(2)根据s=vt得到汽车的路程,根据W=Fs得到牵引力做的功。
(1)电动汽车的质量
电动汽车对地面的压力等于汽车重力
电动汽车与地面接触的总面积
电动汽车对地面的压强
(2)电动汽车在平直的路面上以 20m/s 的速度匀速行驶10min时,行驶的路程
牵引力大小为3000N,牵引力做的功
28.【答案】(1)由图甲可知,滑动变阻器R与热敏电阻R0串联,电流表测电路中的电流。由图乙可知,环境温度为时,热敏电阻的阻值为,此时滑动变阻器接入阻值为,根据串联电路电阻规律,电路中的总电阻为:,由欧姆定律可得电源电压:。
答:电源电压为5V。
(2)由图乙可知,热敏电阻阻值随温度升高而减小,电路中电流随总电阻减小而增大;由题意可知,电路中允许通过的最大电流为,电路中总电阻最小为
滑动变阻器完全接入电路时,热敏电阻阻值最小,对应环境温度最高,此时热敏电阻的最小阻值为
由图乙可知,当时,对应的环境温度为,即此电路能测量的最高环境温度为。
答:电路能测量的最高环境温度为50℃。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)滑动变阻器与热敏电阻串联,电流处处相等,总电阻等于各分电阻之和。计算电源电压时,利用时的电流、热敏电阻阻值和滑动变阻器接入阻值,通过欧姆定律直接求出电源电压,这是串联电路计算的基础。
(2)电路的最大电流决定了能测量的最高温度,因为温度越高,热敏电阻阻值越小,电路电流越大。当电流达到最大值时,滑动变阻器需接入最大阻值,才能让热敏电阻的阻值最小,从而对应最高温度,再结合图像查出对应的温度即可。
(1)由图甲可知,滑动变阻器与热敏电阻串联,电流表测电路中的电流。由图乙可知,环境温度为时,热敏电阻的阻值为,则电路中的总电阻为
则电源电压为
(2)由图乙可知,热敏电阻阻值随温度升高而减小,电路电流增大;由题意可知,电路中最大电流为,电路中总电阻最小为
滑动变阻器完全接入电路时,热敏电阻阻值最小,对应环境温度最高,此时热敏电阻的最小阻值为
由图乙可知,当时,对应的环境温度为,即此电路能测量的最高环境温度为。
29.【答案】(1)开关没有断开
(2)C;改用0~0.6A的测量范围,重新测量
(3)换用不同规格的小灯泡
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】 (1)规范组装电路时,需保持开关断开状态。本题中导线尚未全部接完,灯泡就直接亮起,表明电路提前接通,故障原因是接线过程中未断开开关。
(2)观察乙图电路结构,电流表与灯泡L1串联接入支路,用于测定L1的工作电流,对应甲图里C位置的电流数值。丙图中电流表选用大量程,读数偏小、指针偏转过缓,测量精度不足。由于电路实际电流小于0.6A,因此需要断开开关,更换为0~0.6A小量程再次测量,以此提升读数精准度。
(3)仅依靠一组实验数据得出的结论具备偶然性,不具备通用性。为避免实验结论片面,需要更换多种规格的小灯泡重复实验,通过多组数据总结出普遍适用的规律。
故答案为:(1)开关没有断开;(2)C;改用0~0.6A的量程,重新测量;(3)换用不同规格的小灯泡。【分析】 (1)正常情况下连接完电路,闭合开关后有电流通过灯泡才会发光。
(2)由图乙可知,电流表与灯泡L1串联,测量通过L1的电流。
用电流表测量电流时,要选取合适的量程。
(3)为得到普遍性的结论,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
(1)正常情况下连接完电路,闭合开关后有电流通过灯泡才会发光,而连接好最后一根导线时,小灯泡立即发光,说明此时电路是通路,是因为连接电路时没有断开开关。
(2)[1]由图乙可知,电流表与灯泡串联,测量通过的电流,即测量甲图中C处的电流。
[2]由图丙可知,电流表的测量范围为0~3A,示数为0.3A,电流表指针偏转角度过小,因为0.3A小于0.6A,为使测量结果更加准确,接下来他应该断开开关,改用0~0.6A的测量范围,重新测量。
(3)一次实验具有偶然性,不能代表普遍规律。因此为得到普遍性的结论,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
30.【答案】取下最小的砝码,然后向右移动游码,直到天平平衡;62.2;;偏大;B
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】 (3)用天平测量质量时,当加入最小砝码后指针偏向分度盘的右侧,接下来应进行的操作是取下最小砝码,再向右移动游码,直到天平平衡;
由图可知,天平标尺的分度值为0.2g,烧杯和剩余盐水的总质量为m2=50g+10g+2.2g=62.2g;
(4)由题意可知,量筒内盐水的质量为m=m1-m2=117.2g-62.2g=55g,
根据密度公式 可知,盐水的密度为;(5)若操作(2)中,有少量盐水残留在量筒内壁未倒出,会导致测得的盐水体积比真实值偏小。根据密度公式,在盐水质量测量准确的前提下,体积V偏小,计算出的盐水密度 就会偏大。
(6)A.本实验采用“差量法”测量盐水质量,烧杯与盐水的总质量减去烧杯和剩余盐水的质量,已自动消除了烧杯自身质量的影响,因此无需额外测量空烧杯质量,故A说法不符合题意;
B.使用天平测量质量时,拨动游码必须使用镊子,若直接用手操作,手上的汗液、污渍会腐蚀游码,导致游码生锈、刻度磨损,影响天平的测量精度,故B说法符合题意;
C.实验中只需将烧杯内的部分盐水倒入量筒,即可通过差量法计算倒出盐水的质量,无需将烧杯内的盐水全部倒入量筒,故C说法不符合题意;
D.向量筒中倒入盐水时,只需液面处于量筒的量程范围内即可,无需刻意对齐某一条整刻度线,读数时视线与凹液面底部相平即可,故D说法不符合题意。
故答案为:(3)取下最小的砝码,然后向右移动游码,直到天平平衡;62.2;(4)1.1×103;(5)偏大;(6)B。
【分析】 (3)在测量烧杯和剩余盐水的总质量的过程中,从大到小往右盘加减砝码时,当加入一个最小砝码后指针偏向分度盘的右侧,接下来应进行的操作是取下最小砝码,移动游码,使天平平衡,物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度;
(4)利用密度计算公式 求出盐水的密度;
(5)若操作(2)中有少量盐水附着在量筒内壁上,测得m2的质量偏小,测得的盐水密度将偏大。
(6)小组成员进行交流时,小兰总结了上述实验过程中需要注意的事项,认为必要的是用天平测质量时拨动游码必须用镊子。
31.【答案】D
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒定律;能源及其分类;核裂变;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 A.5G 移动通信利用电磁波传递信息,而光纤通信是借助光的反射传输信号,依靠的是激光。超声波属于机械波,不能在真空环境中传播,和电磁波、激光的传播原理、传播条件均不相同,故A错误。
B.目前投入使用的核电站,工作原理是控制核裂变链式反应释放能量,核聚变暂时无法实现平稳可控利用。其内部能量依次经历核能、内能、机械能的转化,最终才转化为电能,并非由核能直接变为电能,故B错误。
C.根据能量守恒定律,自然界中能量的总量始终保持恒定。但能量在相互转化、发生转移时存在固定方向,部分能量会以热能等形式散失,无法再次被人类有效利用,故C错误。
D.煤、石油、天然气这类化石能源,由远古时期的动植物遗体历经亿万年地质演变形成,其储存的能量最初都来自太阳能。这类能源可以直接从自然界获取,且短时间内无法再生,属于不可再生的一次能源,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)区分电磁波、激光、超声波的传播特点与应用场景,明确不同通信方式的信号载体。 (2)掌握核电站的核反应类型,理清发电全过程的能量转化顺序。
(3)理解能量守恒定律,同时牢记能量转化与转移具有方向性这一特点。
(4)掌握一次能源、二次能源以及可再生、不可再生能源的分类标准,判断化石能源的类别与能量来源。
32.【答案】A,B
【知识点】光的直线传播及其应用;物体的颜色;凸透镜成像的应用;眼睛及其视物原理
【解析】【解答】A.大道看起来是笔直的,是由于光的直线传播造成的,故A正确;
B.正常眼睛看近处物体时,晶体较厚,焦距较小,看远处物体时,晶状体较薄,焦距较大,故B正确;
C.摄像机相当于照相机,物体在凸透镜的二倍焦距外,通过镜头成倒立、缩小的实像,故C错误;
D.绿植叶片是绿色的,是其反射绿光,吸收其它色光造成的,故D错误。
故选AB。
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播,眼睛看近处物体,焦距变小,看远处物体,焦距变大;物体在二倍焦距外,成倒立缩小的实像;不透明物体的颜色有其反射的色光决定。
33.【答案】C
【知识点】比热容的定义及其计算公式;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】 A.丙中牛奶3min内温度升高了20℃,根据Q=cmΔt知,每分钟吸收的热量为,故A错误;BC.A杯中牛奶每分钟吸收的热量;
由题意可知,加热器的加热效率相同,故甲图中的加热器每分钟放出的热量之比应为A、B杯中牛奶每分钟吸收的热量之比,即 ;
将A、B两杯中的牛奶都从20℃加热至60℃,由Q=cmΔt得,A、B两杯中的牛奶需要的时间之比是 ;故B错误,C正确;
D.丙中的A平均每分钟升高10℃;乙中的B平均每分钟升高 ;则同时加热5min,A、B两杯牛奶升高的温度之比为 ,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)根据图丙中的图像,结合Q=cmΔt计算热量。
(2)根据A每分钟吸热的多少和加热效率相同,得出每分钟的吸热之比,结合比热容与质量以及Q=cmΔt得A、B两杯中的牛奶需要的时间之比;
(3)根据每分钟的升温分析解答。
34.【答案】A,D
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】 ABC.假设A、B的重力均为G,由图知,动滑轮上的绳子股数n=2。
B匀速下降时,A向左水平匀速运动,受到的绳子水平向左的拉力与水平向右的摩擦力平衡,忽略绳重及滑轮轴上的摩擦,则有:……①B匀速上升时,A向右水平匀速运动,A受到的绳子水平向左的拉力、摩擦力和水平向右的拉力F1作用,由于A对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以A到的摩擦力不变,根据力的平衡条件可得,F1=f+F,即12N=f+F=G+G动……②
将物体B取下放置在A的正上方,并对动滑轮施加一个竖直向下20N的拉力F2时,A、B一起水平向左做匀速直线运动,由于A对水平面的压力变为原来的2倍,接触面粗糙程度不变,所以A所受摩擦力为原来的2倍,此时有:……③
由①②③可得:G=8N,G动=4N,f=6N,故A正确、BC错误;
D.B匀速上升时的速度为0.1m/s,绳子自由端的移动速度,即A的速度:vA=v=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s,
根据P=Fv可得,F1的功率:P=F1vA=12N×0.2m/s=2.4W,故D正确。
故选AD。
【分析】ABC.假设A、B的重力均为G,由图知,动滑轮上的绳子股数n=2。
B匀速下降时,A向左水平匀速运动,受到的绳子水平向左的拉力与水平向右的摩擦力平衡,忽略绳重及滑轮轴上的摩擦,则有:;
B匀速上升时,A向右水平匀速运动,A受到的绳子水平向左的拉力、摩擦力和水平向右的拉力F1作用,由于A对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以A到的摩擦力不变,根据力的平衡条件可得,F1=f+F;
将物体B取下放置在A的正上方,并对动滑轮施加一个竖直向下20N的拉力F2时,A、B一起水平向左做匀速直线运动,由于A对水平面的压力变为原来的2倍,接触面粗糙程度不变,所以A所受摩擦力为原来的2倍,此时有:。
由上述各式,求出各力的大小;
D.B匀速上升时,根据v=nv物求绳子自由端的移动速度,即A的速度,根据P=Fv求F1的功率。
35.【答案】C,D
【知识点】串、并联电路的设计;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】 AB、由图知,滑动变阻器与暗盒串联在电路中,
由题知,电源电压一定,三次电流I1=I2=I3,由可知,电路的总电阻相等,当滑片在右端时,将a、b或b、d接入电路时,电路的总电阻R总=RP+Rab=RP+Rab,即:24Ω+Rab=24Ω+Rbd,Rab=Rbd,
滑片在中点,将b、c接入电路时,,
滑片在左端,将a、c接入电路时,R总=Rac,
因暗盒内有3个相同的定值电阻(R),Rac>Rbc>Rab,所以ac间是三个定值电阻R串联,bc间是两个定值电阻串联,ab和bd间有一个定值电阻,暗盒内电路连接如图所示:
则24Ω+R=12Ω+2R,解得:R=12Ω,故A正确,B错误;
C、滑片在右端,将a、b接入电路时,由欧姆定律可得,电源电压:,
当a、d端接入电路,滑片置于最右端,闭合开关后,暗盒中连入电路的总电阻为2R,
电路消耗的功率:,故C正确;
D、根据暗盒中电路的连接情况和电路图知,当a、b或b、d接入电路,且滑片在左端时,电路中只有暗盒中一个定值电阻连入电路中,
此时电路的总电阻最小,电流最大,故 ,
将a、c接入电路,且滑片在右端时,暗盒中三个定值电阻串联后与滑动变阻器串联,
此时电路的总电阻最大,电流最小,故,
所以任选两个接线柱接入电路,随意滑动滑片,通电电路能达到的最大电流与最小电流之比Imax:Imin=1A:0.2A=5:1,故D错误。
故选:AC。
【分析】 (1)由图知,滑动变阻器与暗盒串联在电路中,由滑片在右端时,将a、b或b、d接入电路;滑片在中点,将b、c接入电路;滑片在左端,将a、c接入电路,三次电路电流相等,根据欧姆定律确定三次电阻关系,再结合图示确定三个电阻在暗盒中的连接情况,并求出定值电阻的大小;
(2)根据欧姆定律可三次电流均为,求出电源电压,由计算a、d端接入电路,滑片置于最右端,闭合开关后,电路消耗的功率;
(3)电路中电流最大和最小时,是电路总电阻最小和最大时,根据暗盒中电路分析电路的连接,并计算出最大电流和最小电流的比值。
36.【答案】(1)R2
(2)右
(3)
(4)D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)当滑片P移至a端,且单刀双掷开关拨向c端时,电路为滑动变阻器的简单电路,电流表直接测量电路电流。结合电流表量程可知,当电流表指针达到满偏时,电路电流为0.6A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为:这说明所选滑动变阻器的最大阻值不得小于40Ω,因此应选用R2。
(2)由热敏电阻的特性可知,环境温度越低,其阻值越小,电路的总电阻也随之减小。在电源电压不变的情况下,根据欧姆定律,电路中的电流会增大。由于电流表的示数越大,指针偏转角度越靠右,因此改装后的温度刻度盘,低温刻度对应电流表右侧刻度,高温刻度对应左侧刻度。
(3)当电路中的电流为I时,根据欧姆定律可知,电路的总电阻
则RT的阻值为
对应的温度值为
(4)A.若将电流表换成电压表串联在电路中,电路中电阻极大,电流几乎为0,电压表显示电源电压,无法反映温度变化,故A不符合题意;
B.滑动变阻器阻值是推导 关系的核心参数,且滑动变阻器接入不同的阻值,会影响电路中电流的大小,直接影响刻度标注,故B不符合题意;
C.由可知,当温度升高时,RT增大,总电阻增大,电流变小,故C不符合题意;
D.由,可知t与I不是线性关系,所以刻度不均匀,不便于精准读数,故D符合题意。
故选:D。
【分析】(1)电路处于“滑动变阻器单独接入”的状态,为保证电流表安全,其最大电流不能超过量程上限0.6A。据此计算出滑动变阻器允许的最小最大阻值,从而完成器材选择。
(2)温度与热敏电阻阻值、电路电流呈反向关联,电流大小直接对应电流表指针偏转位置,因此温度刻度的分布与常规电流表刻度方向相反。
(3)利用串联电路的电阻规律和欧姆定律,建立电流与温度的数学关系。首先算出电路总电阻,再减去滑动变阻器的阻值得到热敏电阻的阻值;接着代入题目给定的温度与阻值关系式,推导出t关于I的表达式,完成从电流值到温度值的转换。推导过程中,电源电压U和滑动变阻器阻值为定值,最终公式体现了电流与温度的对应关系。
(4)A、电压表的特性是内阻极大,串联在电路中时,电路电流几乎为零,电压表的示数始终等于电源电压,不会随热敏电阻的阻值变化而改变,因此无法反映温度变化,该装置无法正常工作。
B、滑动变阻器的阻值是推导关系式的关键参数,若阻值不固定,电路中电流与温度的对应关系会发生改变,刻度标注将失去准确性,因此滑动变阻器必须保持阻值不变。
C、由RT=2t-10Ω可知,温度升高时,RT的阻值会增大,电路总电阻随之增大;根据欧姆定律,电源电压不变时,总电阻增大,电路电流会减小,因此电流随温度升高而减小。
D 由推导式可知,t与I是反比例型关系,并非一次函数(线性关系),因此改装后的刻度盘刻度分布不均匀,读数时难以精准定位,这是该装置的局限性之一。
(1)将滑片P调节到a端且单刀双掷开关掷于c端时,电路为滑动变阻器的简单电路,电流表测电路中的电流,由电流表的量程可知,电流表指针指在满刻线位置时电路中的电流为0.6A,滑动变阻器接入电路中的电阻为
即滑动变阻器的最大阻值应不小于40Ω,所以,电路中的滑动变阻器应选R2。
(2)由可知,温度越低,热敏电阻阻值越小,电路总阻值越小,则电路中的电流越大,因此改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的右侧。
(3)当电路中的电流为I时,电路的总电阻
则RT的阻值为
对应的温度值为
(4)A.若将电流表换成电压表串联在电路中,电路中电阻极大,电流几乎为0,电压表显示电源电压,无法反映温度变化,故A不符合题意;
B.滑动变阻器阻值是推导 关系的核心参数,且滑动变阻器接入不同的阻值,会影响电路中电流的大小,直接影响刻度标注,故B不符合题意;
C.由可知,当温度升高时,RT增大,总电阻增大,电流变小,故C不符合题意;
D.由,可知t与I不是线性关系,所以刻度不均匀,不便于精准读数,故D符合题意。
故选D。
37.【答案】(1)单位换算得容器底面积
水的深度
水的体积为
根据密度公式,得水的质量。
答: 水的质量6kg。
(2)船模完全浸没,排开水的体积等于船模总体积,单位换算得船模底面积
船模总高
则排开体积
根据阿基米德原理,浮力
船模漂浮,浮力等于总重力,即
船模重力
3个玻璃瓶内水的体积
水的重力
因此集装箱重力
验证船模未触底:水体积不变,放入船模后,水的深度为
船模总高为,说明船模底部距离容器底仍有间隙,因此船模未触底。
答: 集装箱重力15N,船模总高为,说明船模底部距离容器底仍有间隙,因此船模未触底。
(3)刚好触底时,船底刚好接触容器底,水面深度等于船浸入深度,即
容器外水的体积满足
代入得
漂浮时浮力等于总重力,
可得
代入整理得临界值
分两种情况讨论:当,船模漂浮。
水对容器底的压力等于水、船模、集装箱的总重力
水对容器底部的压强
当时,水对容器底的压强。
答:当时,
当时,。
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)利用密度公式。先通过容器底面积和水的深度计算水的体积,再结合水的密度求出水的质量,关键在于做好单位换算,确保底面积、深度的单位统一为国际单位,为后续计算奠定基础。
(2)首先通过船模的总体积求出完全浸没时的最大排开水的体积,利用阿基米德原理算出最大浮力;再根据漂浮条件 “浮力等于总重力”,减去船模和玻璃瓶内水的重力,即可求出集装箱的重力。最后通过计算放入船模后的水面深度,与船模高度对比,验证船模未触底,确保计算过程符合物理情景。
(3)通过水的体积关系和漂浮条件联立方程,求出临界漏水量,再以临界值为分界点分两种情况讨论:漏水量小于临界值时,船模仍漂浮,水对容器底的压力等于水、船模、集装箱的总重力;漏水量大于等于临界值时,船模触底,水对容器底的压强由剩余水的体积和容器与船模的底面积差决定,体现了压强计算在不同受力状态下的变化规律。
(1)单位换算得容器底面积
水的深度
水的体积为
根据密度公式,得水的质量
(2)船模完全浸没,排开水的体积等于船模总体积,单位换算得船模底面积
船模总高
则排开体积
根据阿基米德原理,浮力
船模漂浮,浮力等于总重力,即
船模重力
3个玻璃瓶内水的体积
水的重力
因此集装箱重力
验证船模未触底:水体积不变,放入船模后,水的深度为
船模总高为,说明船模底部距离容器底仍有间隙,因此船模未触底。
(3)先推导刚好触底的临界漏水量:
刚好触底时,船底刚好接触容器底,水面深度等于船浸入深度,即
容器外水的体积满足
代入得
漂浮时浮力等于总重力,
可得
代入整理得临界值
分两种情况讨论:当,船模漂浮。
水对容器底的压力等于水、船模、集装箱的总重力
水对容器底部的压强
当时,水对容器底的压强
1 / 1四川成都七中初中学校2025-2026学年九年级下学期4月过关检测 物理
1.在2024年巴黎奥运会游泳项目男于100米自由泳决赛中,中国选手潘展乐以46秒40的成绩夺冠并打破世界纪录。以下分析正确的是(  )
A.比赛过程中,以地面为参照物,潘展乐是静止的
B.最终裁判评定潘展乐夺冠,是利用了相同时间比较路程的方法
C.潘展乐全程的平均速度约为2.16m/s
D.在比赛过程中,潘展乐始终做匀速直线运动
【答案】C
【知识点】速度与物体运动;速度公式及其应用;机械运动;参照物及其选择
【解析】【解答】A.游泳比赛中,以地面为参照物,潘展乐有位置变化,是运动的,故A错误;
B.比赛时,运动员通过的路程都是100m,路程相同,用时越短,速度大,用相同的路程比时间,比较运动的快慢,故B错误;
C.利用路程和时间,潘展乐全程的平均速度约为:,故C正确;
D.游泳时,速度会发生变化,全过程是变速直线运动,故D错误。
故选C。
【分析】相对于参照物,有位置变化是运动的;根据,路程相同时,时间越少,速度越大;根据,计算速度;比赛时的运动是加速运动。
2.埙是中国的传统乐器,距今已有七千多年的历史。以下关于埙发声的说法,正确的是(  )
A.埙吹奏出的响度越大,说明它振动的频率越高
B.改变吹奏的力度,埙发出声音的音调会改变
C.埙发声只能通过空气传播,馆内的参观者隔着玻璃展柜就听不到声音了
D.听众能够听出是埙发出的声音是因为陶埙发出声音的音色与其它乐器不同
【答案】D
【知识点】声音的传播条件;响度及响度与振幅的关系;音色;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】 A. 陶埙吹奏时响度的大小,取决于发声体振动的振幅,响度越大,说明其振动的幅度越大,而非振动频率,故A错误。
B. 吹奏力度的改变,会直接影响埙内空气柱的振动幅度,振动幅度发生变化,声音的响度也会随之改变,而非音调,故B错误。
C. 声音的传播需要介质,埙发出的声音既能通过空气这种气体介质传播,也能通过玻璃这种固体介质传播,因此参观者隔着玻璃展柜也能听到,故C错误。
D. 不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也不同,音色是区分不同乐器声音的关键特征。听众之所以能分辨出是埙发出的声音,正是因为陶埙的音色具有独特性,与其他乐器存在明显区别,故D正确。
故选:D。
【分析】 声音是由物体振动产生的;声音的传播需要介质,真空不能传声。
音调是声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越近,响度越大。
3.如图所示,是我国首颗成功发射的陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”。该卫星通过多种综合遥感手段,实现探测和测量,随后将数据传输回地球。这一信息传递过程中所利用的载体是(  )
A.次声波 B.超声波 C.电磁波 D.光纤
【答案】C
【知识点】超声波与次声波;光纤通信;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”,通过多种综合遥感手段,实现探测和测量,随后将数据传输回地球。这一信息传递过程中所利用的载体是电磁波,因为次声波和超声波不能在真空中传播,采用光纤不现实,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【分析】 电磁波的传播不需要介质,电磁波可以传递信息。
4.成都国际非遗博览园首届非遗千灯游园会盛大开幕,数万盏彩灯点亮园区,融合了蜀绣、竹编、川剧等非遗元素,成为新春打卡新地标。下列关于灯会中光现象分析正确的是(  )
A.灯会中用激光灯在夜空中打出“蓉城新春”的字样,利用了光的折射
B.游客在游园会湖面看到花灯的倒影,是光的反射形成的倒立虚像
C.老年人用放大镜观察彩灯上蜀绣纹样时,该成像特点与近视眼矫正原理一致
D.灯会中的彩色灯笼呈现出不同色彩,是因为不同颜色的玻璃纸只透过与自身颜色相同的色光
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;物体的颜色;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】A.灯会中用激光灯在夜空中打出“蓉城新春”的字样,利用了光的直线传播,故A错误;
B.游客在游园会湖面看到花灯的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的正立、等大的虚像,故B错误;
C.放大镜是凸透镜,老年人用放大镜观察彩灯上蜀绣纹样时,物距小于焦距,成的是正立、放大的虚像。近视眼应用凹透镜矫正,所以该成像特点与近视眼矫正原理不一致,故C错误;
D.灯会中的彩色灯笼呈现出不同色彩,是因为不同颜色的玻璃纸只透过与自身颜色相同的色光,故D正确。
故选D。
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播;
(2)光传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)凸透镜成像规律及其应用之一:u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜;
(4)透明物体的颜色由其透过的色光决定。
5.下列现象用分子动理论的观点解释,其中错误的是(  )
A.尘土在风中飞舞,表明分子在不停地做无规则运动
B.将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个钩码,表明分子之间存在引力
C.铁块很难被压缩,表明分子间存在着斥力
D.水和酒精混合后总体积减少,表明分子间有间隙
【答案】A
【知识点】物质的构成;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.尘土不属于分子,不能说明分子在不停地做无规则运动,故A错误,符合题意;
B. 将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个钩码,表明分子之间存在引力 ,故B正确,不符合题意;
C.用力压缩铁块时,铁块很难被压缩,是因为分子之间存在斥力,故C正确,不符合题意;
D.水和酒精混合后总体积减少,说明分子间有间隙,故D正确,不符合题意。
故选A。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
6.下列现象中的“吸”利用了大气压的是(  )
A.课间休息时小华练习深呼“吸”
B.两船靠近并行会相“吸”碰撞
C.与头发摩擦后的塑料尺可以“吸”附小纸屑
D.小草从土壤里“吸”取养料和水分
【答案】A
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系;物体带电情况的判断
【解析】【解答】A.人呼吸时,肺部扩张,内部气压小于外界大气压,大气压将空气压入肺部,故A符合题意;
B.两船靠近相吸,是两船中间水的流体流速大压强小,两侧压强大,将船压向中间,利用了流体压强与流速的关系,故B不符合题意;
C.带电体可吸引轻小物体,摩擦后的塑料尺带电,吸引纸屑,是静电现象,故C不符合题意;
D.小草吸收水分,依赖根细胞的渗透作用,与大气压无关,故D不符合题意。
故选A。
【分析】人的呼吸利用了大气压;流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;带电体可吸引轻小物体;根系吸水,是细胞的渗透作用。
7.1293年,元代杰出科学家郭守敬在通惠河上建造了二十四座船闸,使运粮船可逆流而上,下列与船闸工作原理不同的是(  )
A.U形反水弯
B.锅炉水位计
C.喂水器
D.微小压强计
【答案】D
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】 ABC.U形“反水弯”、锅炉水位计、喂水器的结构符合上端开口、下端连通的特点,是利用连通器的原理工作的,故ABC不符合题意;
D.微小压强计一段封闭、一端开口,其结构不符合连通器的特点,不是利用连通器的原理工作的,故D符合题意。
故选:D。
【分析】 上端开口、下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的液体不流动时,各个容器中液面总是相平的,船闸是利用连通器原理工作的。
8.如图所示,在试管内装适量水,用带玻璃管的胶塞塞住,加热试管使水沸腾,小叶轮转动。下列说法正确的是(  )
A.燃料燃烧,其内能转化为化学能
B.水被加热,是通过做功使水的内能增加
C.叶轮转动,此现象与热机工作原理相同
D.水蒸气推动叶轮转动,水蒸气内能增加
【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能;热机;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.燃料燃烧时,消耗的是化学能,化学能转化为内能,故A错误;
B.水被加热,是通过热传递使水的内能增加,故B错误;
C.水沸腾时,产生的水蒸气推动叶轮转动,将内能转化为机械能,与热机的工作原理相同,故C正确;
D.水蒸气推动叶轮转动时,对叶轮做功,内能会转化为叶轮的机械能,内能减少,故D错误。
故选C。
【分析】燃料燃烧,化学能转化为内能;加热是热传递改变内能;内能对外做功,内能减少。
9.电表是电学的重要测量工具,关于电表的使用,下列说法正确的是
A.电压表和电流表都可以不经过用电器,直接接在电源两极上
B.电压表要串联在被测电路中,电流表要并联在被测电路两端
C.使用电流表和电压表,电流都应从正接线柱流入,从负接线柱流出
D.测量过程中,电表指针偏转角度过小,是因为选择了小量程导致的
【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A、电流表内阻极小,若不经过用电器直接接在电源两极上,会造成电源短路,烧坏电流表和电源;电压表内阻极大,可以直接接在电源两极上测量电源电压。因此A错误。
B、电压表应并联在被测电路两端,电流表应串联在被测电路中。因此B错误。
C、使用电流表和电压表时,电流都应从正接线柱流入,从负接线柱流出,否则指针会反向偏转,损坏电表。因此C正确。
D、电表指针偏转角度过小,通常是因为选择了大量程,导致同样的电流或电压下指针偏转不明显;若选择小量程,指针偏转角度会过大。因此D错误。
故答案为:C。
【分析】1、电流表的使用规则:串联在被测电路中;电流从正接线柱流入,负接线柱流出;不能直接接在电源两极上;选择合适的量程。
2、电压表的使用规则
并联在被测电路两端;电流从正接线柱流入,负接线柱流出;可以直接接在电源两极上测量电源电压;选择合适的量程。
10.如图所示是一款用于某校“五四”汇演航拍的新型智能无人机,在它竖直向上匀速运动的过程中(  )
A.动能增大,重力势能增大,机械能增大
B.动能减小,重力势能增大,机械能不变
C.动能不变,重力势能增大,机械能增大
D.动能不变,重力势能减小,机械能减小
【答案】C
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】 无人机沿竖直方向匀速升空时,自身质量与飞行速度均保持不变,所处高度不断增加。由此可知其动能保持恒定,重力势能逐步增大。由于机械能为动能与重力势能之和,因此无人机的机械能整体变大。故C正确,A、B、D均不符合题意。
故选:C。
【分析】物体动能由质量和运动速度共同决定,二者不变时,动能大小不会发生改变。
重力势能取决于物体质量与所处高度,高度升高,重力势能随之增加。
机械能包含动能和势能两部分,可通过分别判断两类能量的变化,综合确定机械能的整体变化情况。
11.随着新能源电动汽车销量增长,充电桩的安装得到了普及。据了解铝合金是充电桩外壳常用的材料,充电桩输出电压的范围是300~600V,峰值功率高达500kW。关于充电桩,下列说法正确的是(  )
A.充电桩外壳常采用铝合金材料,所以安装时需连接地线
B.参考充电桩参数,应配套细一些的导线更安全
C.若充电桩起火,应迅速用水扑灭
D.有经验的电工在维修充电桩时,不必断开电源
【答案】A
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A.充电桩外壳常采用铝合金材料,安装时需连接地线,让漏电电流通过地线导入大地,从而保证人员和设备的安全,故A正确;
B.根据可知,充电桩的峰值功率高达500kW,即使在高电压下,电流较大。根据,为了减少导线上产生的热量,应配套粗一些的导线,这样可以减小导线电阻,从而更安全,故B错误;
C.若充电桩起火,应该使用干粉灭火器等专用灭火设备,故C错误;
D.在维修充电桩时,必须断开电源,以确保人身安全,故D错误。
故选A。
【分析】1、家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电
2、探究电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt;功率的计算:公式为P=UI。
12.新能源汽车展厅中,有一个“能量回收与驱动”演示装置,原理如图所示(简化模型):a、b两个导体棒分别置于两个磁场中,通过导线构成闭合回路。当推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动。下列分析不正确的是(  )
A.导体棒a相当于发电机,将机械能转化为电能
B.导体棒b相当于电动机,将电能转化为机械能
C.导体棒a的机械能全部转化为导体棒b的机械能
D.导体棒b的摆动方向与导体棒a的摆动方向有关
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;磁场对通电导线的作用;直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件
【解析】【解答】A.根据题意可知,当导体棒a在磁场中左右摆动时,它在磁场中做切割磁感线运动,因此会产生电流,即发生电磁感应现象,将机械能转化为电能,则导体棒a相当于发电机,故A正确,不符合题意;
B.导体棒b有电流通过时在磁场中受力运动,将电能转化为机械能,相当于电动机,故B正确,不符合题意;
C.导体棒a由机械能转化而来的电能在传输的过程中产生损耗,故C错误,符合题意;
D.导体切割磁感线的方向会直接决定感应电流的流动方向,而导体棒b所受到的作用力方向由电流方向决定,因此导体棒b的摆动方向由导体棒a的摆动方向有关,故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】A.发电机的工作原理为电磁感应现象,将机械能转化为电能;
B.电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能;
C.根据转化过程有能量损耗分析;
D.感应电流方向与导体运动方向有关,通电导体的受力方向与电流方向有关。
13.如图所示,可充电按摩仪具有按摩和热敷两种功能,使用时,闭合开关,电动机驱动按摩头开始按摩;再闭合开关,加热电阻R工作,按摩的同时进行热敷。若断开,按摩仪无法单独进行热敷。下列电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题干中按摩仪的工作原理可知:当闭合开关S1时,电动机启动并驱动按摩头运转,实现按摩功能;若在此基础上再闭合开关S2,加热电阻R便会开始工作,此时按摩仪会在进行按摩的同时,同步实现热敷效果。
从电路连接特点来看,电动机能够单独启动工作,也能与加热电阻R同时工作,这一现象表明电动机与加热电阻R之间是并联连接的,只有并联电路,才能让两个用电器独立工作、互不影响。
进一步分析开关作用:断开开关S1时,整个电路处于断路状态,无论是电动机还是加热电阻R都无法工作,这说明S1位于干路,负责控制整个电路的通断;而开关S2仅控制加热电阻R 的工作状态,属于支路开关,只有闭合S2,加热电阻才会启动,由此可判断,只有选项C的电路连接方式符合上述工作逻辑,ABD均不符合电路工作原理。
故选:C。
【分析】 根据题意可知电动机与加热电阻的工作关系和连接方式,以及开关的作用和位置,由此得出符合要求的电路设计。
14.2026年2月举行的米兰冬奥会上,宁忠岩表现出色,不仅夺得速度滑冰男子1500米金牌并刷新冬奥会纪录,还在其他项目中收获两枚铜牌。如图是宁忠岩举着国旗绕场庆祝的情景,下列相关说法正确的是(  )
A.穿滑冰鞋是为了减小对冰面的压力
B.冰面对冰鞋的支持力和冰鞋对冰面的压力是一对相互作用力
C.冰鞋受到的重力和冰面对冰鞋的支持力是一对平衡力
D.运动员速度越大,他的惯性也就越大
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;平衡力的辨别;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】 A、穿滑冰鞋是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,而非减小压力,故A错误;
B、冰面对冰鞋的支持力和冰鞋对冰面的压力同时作用在冰鞋和冰面上,符合相互作用力的特点,是一对相互作用力,故B正确。
C、冰面对冰鞋的支持力等于冰鞋和人的总重力,则冰鞋受到的重力和冰面对冰鞋的支持力大小不等,不是一对平衡力,故C错误。
D、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体运动速度大小无关,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
(2)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(3)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(4)惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系。
15.请估算,成年人在空气中受到的浮力大小最接近(人的密度约等于水的密度,空气=1.29kg/m3)(  )
A.0.1N B.1N C.10N D.100N
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】 成年人的质量约为m=80kg,
人的密度ρ≈ρ水=1.0×103kg/m3,
由可得人的体积:,
人排开空气的体积V排=V=0.08m3,
人受到空气的浮力:F浮=ρ空气V排g=1.29kg/m3×0.08m3×10N/kg=1.032N≈1N。
故选:B。
【分析】 人的密度和水的密度相当,约为1.0×103kg/m3,估测成年人的质量,利用密度公式求出成年人的体积;人排开空气的体积等于人的体积,再利用阿基米德原理求出人受到空气的浮力。
16.夜幕降临,横跨河面的廊桥灯火璀璨,桨声灯影里,夜色让人陶然而醉。如图所示,水中“灯影”是由于光的   形成的;若河面上涨,水中“灯影”到水面的距离   。
【答案】反射;变小
【知识点】光的反射;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】水中灯影,是平面镜成像现象,是光在水面上发生反射形成的。
水面上涨,则灯到水面的距离减小,平面镜成像时,像距等于物距,则像距变小,水中“灯影”到水面的距离变小。故第1空填:反射;第2空填:变小。
【分析】水中倒影,是光的反射现象;平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等。
17.盛夏时节,成都文化公园荷花盛开,微风拂过,荷香四溢,这是   现象,荷塘边上昼夜温差比远离荷塘的区域小,是因为水的   较大。
【答案】扩散;比热容
【知识点】比热容的定义及其计算公式;分子热运动
【解析】【解答】 微风拂过便能闻到阵阵荷香,这是由于花香分子不停做无规则运动,逐渐弥散在空气当中,该现象属于扩散现象。 水拥有较大的比热容,当吸收或释放同等热量时,水温升降幅度更小。所以夏季荷塘周边的气温变化平缓,昼夜温差明显低于其他区域。
故答案为:扩散;比热容。【分析】 (1)不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;
(2)水的比热容较大,在吸收或释放相同热量时,温度变化较小。
18.如图所示是一款“一合三”手机快充数据线。如果用它同时为三部手机充电,那么这三部手机的连接方式是   。用干毛巾擦拭塑料手机壳,壳上很容易吸附灰尘,这是因为带电体具有   的性质。
【答案】并联;吸引轻小物体
【知识点】物体带电情况的判断;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】(1)用手机快充数据线同时为三部手机充电,三部手机可以独立工作,互不影响,因此它们是并联的;
(2)用干毛巾擦拭塑料手机壳,手机壳因摩擦会带电,带电体具有吸引轻小物体的性质,因此壳上很容易吸附灰尘。
故答案为:并联;吸引轻小物体【分析】(1)电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作;
(2)用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电;带电体具有吸引轻小物体的性质。
19.如图所示,涛涛利用一支尖头铅笔体验“压力作用效果与受力面积的关系”,为完成实验,他需控制压力相等,为此他应将铅笔如图     (选填“1”或“2”)放置,此实验中两个手指对铅笔的压力属于     (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
【答案】1;平衡力
【知识点】平衡力的辨别;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】 小李利用一支尖头铅笔体验“压力作用效果与受力面积的关系”,要控制压力大小相同,1中两手指受到的压力相同,2中因铅笔的重力作用,两手指受到的压力大小不同,为完成实验,他应将铅笔如图1放置,因铅笔处于静止状态,故此实验中两个手指对铅笔的压力(都作用在铅笔上)属于平衡力。
故答案为:1;平衡力。【分析】研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,据此分析;因铅笔处于静止状态,故在水平方向上受到此平衡力的作用。
20.某型号新能源电动汽车的充电枪采用电磁锁定装置,充电时电磁铁通电吸合,确保接口稳定连接(如图甲)。其工作原理如图乙所示,闭合电路开关后,可判断螺线管的下端为   极。为确保充电枪牢固锁定,需增强电磁铁的磁性,可通过向   移动滑动变阻器的滑片来实现。
【答案】N;左
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)根据乙图可知,线圈上电流方向向左。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向左侧,此时大拇指指向下端,则螺线管下端是N极,上端是S极。
(2)为确保充电枪牢固锁定,需增强电磁铁的磁性,可增大电路中的电流,减小变阻器连入电路的电阻,故通过向左移动滑动变阻器的滑片来实现。
【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的磁极方向;
(2)电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关。
21. 2024年巴黎奥运会,中国艺术体操队获得了奥运金牌。体操运动员用力向上跳起时,力改变了运动员的   。运动员竖直向上做减速运动时,所受合力的方向是向   的。
【答案】运动状态;下
【知识点】力的作用效果;同一直线上的力的合成
【解析】【解答】 (1)体操运动员用力向上跳起时,由静止变为运动,力改变了运动员的运动状态;
(2)力是改变物体运动状态的原因,运动员竖直向上做减速运动时,所受合力的方向是向下的。
【分析】 (1)力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态;
(2)力是改变物体运动状态的原因。
22.如图所示是游轮过三峡船闸的情景,该游轮在经过不同水域时,其所受的浮力   (选填“改变”或“不变”);两艘轮船在长江上不能并排行驶,是因为流体流速大的位置压强   。
【答案】不变;小
【知识点】流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】游轮在经过不同水域时,处于漂浮状态,浮力等于自身重力,重力不变,浮力不变。航行中两艘船不能靠得太近,是因为船只运动时,周围水的流速快,导致两船内侧水的压强小于外侧水的压强,容易发生碰撞事故。
综上 第1空、不变; 第2空、小。
【分析】1、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;
2、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
23.如图所示,电源电压3V且保持不变,滑动变阻器的规格是“ 1A”,在a、b两点间接入 电阻时,调节滑片使电压表示数为2V,此时滑动变阻器连入电阻大小是    ;若在a、b两点间接入电阻时电压表均能取到2V,a、b间接入电阻不能超过    。
【答案】2.5;20
【知识点】串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 闭合开关,两电阻串联接入电路,串联电路各处电流相等,
在a、b两点间接入5Ω电阻时,调节滑片使电压表示数为2V,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UR=3V-2V=1V,
此时滑动变阻器接入电路的电阻:;
在a、b两点间接入电阻时电压表均能取到2V,根据可知通过电路的电流越小,定值电阻的阻值越大,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路最大阻值时,通过电路的电流最小,
滑动变阻器接入电路最大电阻时通过电路的电流:,
a、b间接入电阻的最大值:。
故答案为:2.5;20。
【分析】闭合开关,两电阻串联接入电路,根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算在a、b两点间接入5Ω电阻,调节滑片使电压表示数为2V时通过电路的电流,
根据串联电路电压规律计算此时滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的电阻;
在a、b两点间接入电阻时电压表均能取到2V,根据可知通过电路的电流越小,定值电阻的阻值越大,
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器接入电路最大阻值时,通过电路的电流最小,
根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路最大电阻时通过电路的电流,进一步计算a、b间接入电阻的最大值。
24.如图甲所示为一款电煎药壶,工作电路简化为图乙,它在工作时,有高温、中温和低温三个挡。已知正常工作时,高温挡功率为600W,中温挡功率为200W。当S1接b,同时S2闭合时,电路处于   挡,用该电器的“高温”挡正常工作20min,电阻R2产生的热量为   J。
【答案】中温;
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用;电功与热量的综合计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】 由图乙可知,当S1接b,同时S2断开时,电阻R1与R2串联,电路的总电阻最大;当S1接b,同时S2闭合时,R2短路,电路为R1的简单电路,电路的总电阻较大;当S1接a,同时S2闭合时,R1与R2并联,电路的总电阻最小。
根据可知,当S1接b,同时S2断开时,电路消耗的电功率最小,处于低温挡;
当S1接b,同时S2闭合时,电路消耗的电功率较大,处于中温挡;
当S1接a,同时S2闭合时,电路消耗的电功率最大,处于高温挡;
并联电路各支路互不影响,所以高温挡下R1的电功率仍为200W,
则R2的电功率:P2=P高-P中=600W-200W=400W,
正常工作20min,电阻R2产生的热量:Q2=W2=P2t=400W×20×60s=4.8×105J。
故答案为:中温;4.8×105。
【分析】由图乙可知,当S1接b,同时S2断开时,电阻R1与R2串联,电路的总电阻最大;当S1接b,同时S2闭合时,R2短路,电路为R1的简单电路,电路的总电阻较大;当S1接a,同时S2闭合时,R1与R2并联,电路的总电阻最小。根据判断电路的工作挡位;
根据并联电路的特点可知高温挡下R2的电功率;根据Q=W=Pt求该电器的“高温”挡正常工作20min,电阻R2产生的热量。
25.口腔内窥镜是牙医常用的工具,如图甲所示.图乙中有一束从光源A发出的光经内窥镜上O点反射至牙齿的B点,请画出内窥镜的位置并标出反射角的角度.(保留作图痕迹)
【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】 由图知,入射光线和水平面的夹角是60°,则反射光线和入射光线的夹角为120°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,则反射角为60°,作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,平面镜所在位置与法线垂直,作图如下所示:
【分析】 知道了反射光线的位置,反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置。根据图中标出的入射光线和水平面的夹角,易求出入射光线和反射光线的夹角;
由光的反射定律知:入射角和反射角等大,由此求得反射角的度数。在标反射角的度数时要注意:反射角是反射光线和法线的夹角。
26.打篮球是同学们喜爱的一种运动,不仅可以强身健体,还可以适当释放压力和调整情绪。如图甲所示的篮球架,横杆OAB可以看成一个杠杆,图乙为横杆的简化示意图,其中O为横杆的支点,B为篮球框的重力作用点,在A点斜杆对横杆的拉力为。请在图乙中作出篮球框所受的重力及力的力臂的示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】 (1)篮球框所受重力的方向竖直向下,作用点在点B处,过重心B画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;
(2)从支点O到力F的作用线作垂线段,即为力F的力臂L,如图所示:
【分析】(1)根据力的示意图的定义,将小球所受重力的大小、方向、作用点表示出来即可。
(2)支点到力的作用线的垂直距离是力臂,从支点作力的作用下的垂线段即可作出力臂。
27.新能源电动汽车逐渐受到人们的青睐,相比于传统的燃油汽车,电动汽车具有无尾气排放、噪音小、起步快等优点。如图所示是某品牌生产的电动汽车,其总质量为1.2t,与地面接触的总面积为600cm2。求:
(1)停放在水平地面上的电动汽车对地面的压强;
(2)当电动汽车在平直的路面上以 20m/s 的速度匀速行驶10min时,已知电动汽车匀速行驶时牵引力大小为3000N,则这段时间内牵引力做功是多少?
【答案】(1)汽车对地面的压力:F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N,
受力面积为600cm2,汽车对地面压强:。
答: 停放在水平地面上的电动汽车对地面的压强是2×105Pa。
(2)汽车的路程:s=vt=20m/s×10×60s=12000m,
这段时间内牵引力做功:W=F牵s=3000N×12000m=3.6×107J。
答: 当电动汽车在平直的路面上以20m/s的速度匀速行驶10min时,已知电动汽车匀速行驶时牵引力大小为3000N,则这段时间内牵引力做功是3.6×107J。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)电动汽车对路面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,求出受力面积(四个轮子与地面的接触面积),利用压强公式求汽车对地面压强;
(2)根据s=vt得到汽车的路程,根据W=Fs得到牵引力做的功。
(1)电动汽车的质量
电动汽车对地面的压力等于汽车重力
电动汽车与地面接触的总面积
电动汽车对地面的压强
(2)电动汽车在平直的路面上以 20m/s 的速度匀速行驶10min时,行驶的路程
牵引力大小为3000N,牵引力做的功
28.随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行各业得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变,图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为,滑动变阻器的铭牌上标有“ ”字样,为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变。请完成下列小题:
(1)将此电路放入温度为的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻,此时电流表的读数为,求电源电压;
(2)此电路能测量的最高环境温度为多少?
【答案】(1)由图甲可知,滑动变阻器R与热敏电阻R0串联,电流表测电路中的电流。由图乙可知,环境温度为时,热敏电阻的阻值为,此时滑动变阻器接入阻值为,根据串联电路电阻规律,电路中的总电阻为:,由欧姆定律可得电源电压:。
答:电源电压为5V。
(2)由图乙可知,热敏电阻阻值随温度升高而减小,电路中电流随总电阻减小而增大;由题意可知,电路中允许通过的最大电流为,电路中总电阻最小为
滑动变阻器完全接入电路时,热敏电阻阻值最小,对应环境温度最高,此时热敏电阻的最小阻值为
由图乙可知,当时,对应的环境温度为,即此电路能测量的最高环境温度为。
答:电路能测量的最高环境温度为50℃。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)滑动变阻器与热敏电阻串联,电流处处相等,总电阻等于各分电阻之和。计算电源电压时,利用时的电流、热敏电阻阻值和滑动变阻器接入阻值,通过欧姆定律直接求出电源电压,这是串联电路计算的基础。
(2)电路的最大电流决定了能测量的最高温度,因为温度越高,热敏电阻阻值越小,电路电流越大。当电流达到最大值时,滑动变阻器需接入最大阻值,才能让热敏电阻的阻值最小,从而对应最高温度,再结合图像查出对应的温度即可。
(1)由图甲可知,滑动变阻器与热敏电阻串联,电流表测电路中的电流。由图乙可知,环境温度为时,热敏电阻的阻值为,则电路中的总电阻为
则电源电压为
(2)由图乙可知,热敏电阻阻值随温度升高而减小,电路电流增大;由题意可知,电路中最大电流为,电路中总电阻最小为
滑动变阻器完全接入电路时,热敏电阻阻值最小,对应环境温度最高,此时热敏电阻的最小阻值为
由图乙可知,当时,对应的环境温度为,即此电路能测量的最高环境温度为。
29.在探究“并联电路电流规律”实验中,小伟和小倩设计如图甲的电路图。
(1)按照图甲电路图,小伟连接了图乙的实物电路,当他连接好最后一根导线时,小灯泡L1和L2立即发光,则其原因是连接电路时   ;
(2)图乙中的电流表,测量的是图甲中   (选填“A”“B”或“C”)处的电流。闭合开关S后,电流表示数如图丙,为使测量结果更加准确,接下来他应该断开开关,   ;
(3)小伟测出A、B、C三处的电流后,便得出结论。小倩指出:为了得出更普遍的规律,接下来应   进行多次实验。
【答案】(1)开关没有断开
(2)C;改用0~0.6A的测量范围,重新测量
(3)换用不同规格的小灯泡
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】 (1)规范组装电路时,需保持开关断开状态。本题中导线尚未全部接完,灯泡就直接亮起,表明电路提前接通,故障原因是接线过程中未断开开关。
(2)观察乙图电路结构,电流表与灯泡L1串联接入支路,用于测定L1的工作电流,对应甲图里C位置的电流数值。丙图中电流表选用大量程,读数偏小、指针偏转过缓,测量精度不足。由于电路实际电流小于0.6A,因此需要断开开关,更换为0~0.6A小量程再次测量,以此提升读数精准度。
(3)仅依靠一组实验数据得出的结论具备偶然性,不具备通用性。为避免实验结论片面,需要更换多种规格的小灯泡重复实验,通过多组数据总结出普遍适用的规律。
故答案为:(1)开关没有断开;(2)C;改用0~0.6A的量程,重新测量;(3)换用不同规格的小灯泡。【分析】 (1)正常情况下连接完电路,闭合开关后有电流通过灯泡才会发光。
(2)由图乙可知,电流表与灯泡L1串联,测量通过L1的电流。
用电流表测量电流时,要选取合适的量程。
(3)为得到普遍性的结论,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
(1)正常情况下连接完电路,闭合开关后有电流通过灯泡才会发光,而连接好最后一根导线时,小灯泡立即发光,说明此时电路是通路,是因为连接电路时没有断开开关。
(2)[1]由图乙可知,电流表与灯泡串联,测量通过的电流,即测量甲图中C处的电流。
[2]由图丙可知,电流表的测量范围为0~3A,示数为0.3A,电流表指针偏转角度过小,因为0.3A小于0.6A,为使测量结果更加准确,接下来他应该断开开关,改用0~0.6A的测量范围,重新测量。
(3)一次实验具有偶然性,不能代表普遍规律。因此为得到普遍性的结论,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
30.“五月五,过端午。” 劳技课上学习腌制咸鸭蛋,同学们通过测量盐水的密度来检测所配制盐水的浓度。实验操作如下:
(1)往烧杯中倒入适量盐水,用已经调好的托盘天平测出烧杯和盐水的总质量为。
(2)把烧杯中部分盐水倒入量筒,读出量筒中盐水的体积为。
(3)在测量烧杯和剩余盐水的总质量的过程中,从大到小往右盘加减砝码时,发现加入一个最小砝码后指针偏向分度盘的右侧,接下来应进行的操作是     。天平平衡后示数如图所示,质量为     g。
(4) 计算得出盐水的密度为   。
(5) 若操作 (2) 中有少量盐水附着在量筒内壁上,测得的盐水密度将    。
(6) 进行交流时,小兰总结了上述实验过程中需要注意的事项,你认为必要的是     。
A. 装入盐水前应测量空烧杯的质量
B. 用天平测质量时拨动游码必须用镊子
C. 应将烧杯中的盐水全部倒入量筒
D. 量筒里的水量必须到整刻度才能读数
【答案】取下最小的砝码,然后向右移动游码,直到天平平衡;62.2;;偏大;B
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】 (3)用天平测量质量时,当加入最小砝码后指针偏向分度盘的右侧,接下来应进行的操作是取下最小砝码,再向右移动游码,直到天平平衡;
由图可知,天平标尺的分度值为0.2g,烧杯和剩余盐水的总质量为m2=50g+10g+2.2g=62.2g;
(4)由题意可知,量筒内盐水的质量为m=m1-m2=117.2g-62.2g=55g,
根据密度公式 可知,盐水的密度为;(5)若操作(2)中,有少量盐水残留在量筒内壁未倒出,会导致测得的盐水体积比真实值偏小。根据密度公式,在盐水质量测量准确的前提下,体积V偏小,计算出的盐水密度 就会偏大。
(6)A.本实验采用“差量法”测量盐水质量,烧杯与盐水的总质量减去烧杯和剩余盐水的质量,已自动消除了烧杯自身质量的影响,因此无需额外测量空烧杯质量,故A说法不符合题意;
B.使用天平测量质量时,拨动游码必须使用镊子,若直接用手操作,手上的汗液、污渍会腐蚀游码,导致游码生锈、刻度磨损,影响天平的测量精度,故B说法符合题意;
C.实验中只需将烧杯内的部分盐水倒入量筒,即可通过差量法计算倒出盐水的质量,无需将烧杯内的盐水全部倒入量筒,故C说法不符合题意;
D.向量筒中倒入盐水时,只需液面处于量筒的量程范围内即可,无需刻意对齐某一条整刻度线,读数时视线与凹液面底部相平即可,故D说法不符合题意。
故答案为:(3)取下最小的砝码,然后向右移动游码,直到天平平衡;62.2;(4)1.1×103;(5)偏大;(6)B。
【分析】 (3)在测量烧杯和剩余盐水的总质量的过程中,从大到小往右盘加减砝码时,当加入一个最小砝码后指针偏向分度盘的右侧,接下来应进行的操作是取下最小砝码,移动游码,使天平平衡,物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度;
(4)利用密度计算公式 求出盐水的密度;
(5)若操作(2)中有少量盐水附着在量筒内壁上,测得m2的质量偏小,测得的盐水密度将偏大。
(6)小组成员进行交流时,小兰总结了上述实验过程中需要注意的事项,认为必要的是用天平测质量时拨动游码必须用镊子。
31.能源、信息与能量转化是现代社会发展的重要支撑,下列说法正确的是(  )
A.5G信号依靠电磁波传播,光纤通信依靠超声波传递信息,二者在真空中传播速度相同
B.核电站通过控制核聚变的链式反应来发电,能量直接由核能转化为电能
C.能量在转化和转移过程中总量保持不变,所以能量可以被随意利用而不会产生损耗
D.煤、石油、天然气等化石能源,本质上都来源于太阳能,属于一次不可再生能源
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒定律;能源及其分类;核裂变;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 A.5G 移动通信利用电磁波传递信息,而光纤通信是借助光的反射传输信号,依靠的是激光。超声波属于机械波,不能在真空环境中传播,和电磁波、激光的传播原理、传播条件均不相同,故A错误。
B.目前投入使用的核电站,工作原理是控制核裂变链式反应释放能量,核聚变暂时无法实现平稳可控利用。其内部能量依次经历核能、内能、机械能的转化,最终才转化为电能,并非由核能直接变为电能,故B错误。
C.根据能量守恒定律,自然界中能量的总量始终保持恒定。但能量在相互转化、发生转移时存在固定方向,部分能量会以热能等形式散失,无法再次被人类有效利用,故C错误。
D.煤、石油、天然气这类化石能源,由远古时期的动植物遗体历经亿万年地质演变形成,其储存的能量最初都来自太阳能。这类能源可以直接从自然界获取,且短时间内无法再生,属于不可再生的一次能源,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)区分电磁波、激光、超声波的传播特点与应用场景,明确不同通信方式的信号载体。 (2)掌握核电站的核反应类型,理清发电全过程的能量转化顺序。
(3)理解能量守恒定律,同时牢记能量转化与转移具有方向性这一特点。
(4)掌握一次能源、二次能源以及可再生、不可再生能源的分类标准,判断化石能源的类别与能量来源。
32.如图所示,号称世界第一城市中轴线的天府大道沐浴在灿烂的阳光下,时尚、现代、壮观、大气得让人惊叹!下列说法正确的是(  )
A.因为光的直线传播,所以大道看起来是笔直的
B.顺着大道由近而远望去的过程中,正常眼睛的晶状体会变薄,焦距会变大
C.无人机搭载摄像机巡空拍摄大道景色时,通过镜头成正立、缩小的实像
D.道旁隔离绿化带郁郁葱葱,繁花似锦,绿植叶片吸收绿光反射其它色光
【答案】A,B
【知识点】光的直线传播及其应用;物体的颜色;凸透镜成像的应用;眼睛及其视物原理
【解析】【解答】A.大道看起来是笔直的,是由于光的直线传播造成的,故A正确;
B.正常眼睛看近处物体时,晶体较厚,焦距较小,看远处物体时,晶状体较薄,焦距较大,故B正确;
C.摄像机相当于照相机,物体在凸透镜的二倍焦距外,通过镜头成倒立、缩小的实像,故C错误;
D.绿植叶片是绿色的,是其反射绿光,吸收其它色光造成的,故D错误。
故选AB。
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播,眼睛看近处物体,焦距变小,看远处物体,焦距变大;物体在二倍焦距外,成倒立缩小的实像;不透明物体的颜色有其反射的色光决定。
33.如图甲、乙所示,规格相同的A、B两杯中分别装有300g和400g的牛奶,并用不同加热器同时对其加热,根据所记录的数据分别得到图丙的温度与加热时间的关系图像A和B,已知加热器的加热效率相同,牛奶的比热容为(液体加热过程均未达到沸点),则下列说法正确的是(  )
A.B杯中牛奶每分钟吸收的热量为
B.甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比为8∶9
C.若将A、B两杯中的牛奶都从加热至,需要的时间之比是2∶3
D.若两杯牛奶都从加热5min,A、B两杯牛奶升高的温度之比为3∶4
【答案】C
【知识点】比热容的定义及其计算公式;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】 A.丙中牛奶3min内温度升高了20℃,根据Q=cmΔt知,每分钟吸收的热量为,故A错误;BC.A杯中牛奶每分钟吸收的热量;
由题意可知,加热器的加热效率相同,故甲图中的加热器每分钟放出的热量之比应为A、B杯中牛奶每分钟吸收的热量之比,即 ;
将A、B两杯中的牛奶都从20℃加热至60℃,由Q=cmΔt得,A、B两杯中的牛奶需要的时间之比是 ;故B错误,C正确;
D.丙中的A平均每分钟升高10℃;乙中的B平均每分钟升高 ;则同时加热5min,A、B两杯牛奶升高的温度之比为 ,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)根据图丙中的图像,结合Q=cmΔt计算热量。
(2)根据A每分钟吸热的多少和加热效率相同,得出每分钟的吸热之比,结合比热容与质量以及Q=cmΔt得A、B两杯中的牛奶需要的时间之比;
(3)根据每分钟的升温分析解答。
34.将两个完全相同的物体A、B置于如图所示的装置中,物体B恰好能够匀速下降;若对物体A施加一个水平向右、大小为12N的拉力F1,可以使物体B以0.1m/s的速度匀速上升;若将物体B取下放置在A的正上方,并对动滑轮施加一个竖直向下20N的拉力F2,可以使A、B一起水平向左做匀速直线运动。已知物体受到的滑动摩擦力与其对接触面的压力成正比,忽略绳重及滑轮轴上的摩擦。下列计算结果正确的是(  )
A.物体A的重力为8N
B.动滑轮的重力为6N
C.B匀速下降时,A受到的摩擦力为8N
D.B匀速上升时,拉力F1的功率为2.4W
【答案】A,D
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】 ABC.假设A、B的重力均为G,由图知,动滑轮上的绳子股数n=2。
B匀速下降时,A向左水平匀速运动,受到的绳子水平向左的拉力与水平向右的摩擦力平衡,忽略绳重及滑轮轴上的摩擦,则有:……①B匀速上升时,A向右水平匀速运动,A受到的绳子水平向左的拉力、摩擦力和水平向右的拉力F1作用,由于A对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以A到的摩擦力不变,根据力的平衡条件可得,F1=f+F,即12N=f+F=G+G动……②
将物体B取下放置在A的正上方,并对动滑轮施加一个竖直向下20N的拉力F2时,A、B一起水平向左做匀速直线运动,由于A对水平面的压力变为原来的2倍,接触面粗糙程度不变,所以A所受摩擦力为原来的2倍,此时有:……③
由①②③可得:G=8N,G动=4N,f=6N,故A正确、BC错误;
D.B匀速上升时的速度为0.1m/s,绳子自由端的移动速度,即A的速度:vA=v=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s,
根据P=Fv可得,F1的功率:P=F1vA=12N×0.2m/s=2.4W,故D正确。
故选AD。
【分析】ABC.假设A、B的重力均为G,由图知,动滑轮上的绳子股数n=2。
B匀速下降时,A向左水平匀速运动,受到的绳子水平向左的拉力与水平向右的摩擦力平衡,忽略绳重及滑轮轴上的摩擦,则有:;
B匀速上升时,A向右水平匀速运动,A受到的绳子水平向左的拉力、摩擦力和水平向右的拉力F1作用,由于A对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以A到的摩擦力不变,根据力的平衡条件可得,F1=f+F;
将物体B取下放置在A的正上方,并对动滑轮施加一个竖直向下20N的拉力F2时,A、B一起水平向左做匀速直线运动,由于A对水平面的压力变为原来的2倍,接触面粗糙程度不变,所以A所受摩擦力为原来的2倍,此时有:。
由上述各式,求出各力的大小;
D.B匀速上升时,根据v=nv物求绳子自由端的移动速度,即A的速度,根据P=Fv求F1的功率。
35.小赵同学用如图所示的电路探究暗盒中的电阻连接情况,已知暗盒内有3个相同的定值电阻,每个电阻的阻值约为,a、b、c、d为盒外的4个接线柱。图中电源电压恒为,滑动变阻器标有“ 3A”。先将滑片置于最右端,将a、b端或b、d端接入电路,闭合开关后,电流表示数均为;再将滑片置于中点处,将b、c端接入电路,闭合开关后,电流表示数为;最后将滑片置于最左端,若将a、c端接入电路,闭合开关后,电流表示数为。已知。下列分析正确的是(  )
A.黑箱内定值电阻的阻值为
B.当a、b端接入电路时,黑箱内有两个电阻串联接入电路
C.当a、d端接入电路,滑片置于最右端,闭合开关后,电路消耗的功率为3W
D.任选两个接线柱接入电路,随意滑动滑片,通电电路能达到最大电流与最小电流之比为5:1
【答案】C,D
【知识点】串、并联电路的设计;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】 AB、由图知,滑动变阻器与暗盒串联在电路中,
由题知,电源电压一定,三次电流I1=I2=I3,由可知,电路的总电阻相等,当滑片在右端时,将a、b或b、d接入电路时,电路的总电阻R总=RP+Rab=RP+Rab,即:24Ω+Rab=24Ω+Rbd,Rab=Rbd,
滑片在中点,将b、c接入电路时,,
滑片在左端,将a、c接入电路时,R总=Rac,
因暗盒内有3个相同的定值电阻(R),Rac>Rbc>Rab,所以ac间是三个定值电阻R串联,bc间是两个定值电阻串联,ab和bd间有一个定值电阻,暗盒内电路连接如图所示:
则24Ω+R=12Ω+2R,解得:R=12Ω,故A正确,B错误;
C、滑片在右端,将a、b接入电路时,由欧姆定律可得,电源电压:,
当a、d端接入电路,滑片置于最右端,闭合开关后,暗盒中连入电路的总电阻为2R,
电路消耗的功率:,故C正确;
D、根据暗盒中电路的连接情况和电路图知,当a、b或b、d接入电路,且滑片在左端时,电路中只有暗盒中一个定值电阻连入电路中,
此时电路的总电阻最小,电流最大,故 ,
将a、c接入电路,且滑片在右端时,暗盒中三个定值电阻串联后与滑动变阻器串联,
此时电路的总电阻最大,电流最小,故,
所以任选两个接线柱接入电路,随意滑动滑片,通电电路能达到的最大电流与最小电流之比Imax:Imin=1A:0.2A=5:1,故D错误。
故选:AC。
【分析】 (1)由图知,滑动变阻器与暗盒串联在电路中,由滑片在右端时,将a、b或b、d接入电路;滑片在中点,将b、c接入电路;滑片在左端,将a、c接入电路,三次电路电流相等,根据欧姆定律确定三次电阻关系,再结合图示确定三个电阻在暗盒中的连接情况,并求出定值电阻的大小;
(2)根据欧姆定律可三次电流均为,求出电源电压,由计算a、d端接入电路,滑片置于最右端,闭合开关后,电路消耗的功率;
(3)电路中电流最大和最小时,是电路总电阻最小和最大时,根据暗盒中电路分析电路的连接,并计算出最大电流和最小电流的比值。
36.热敏电阻用来测量温度的变化,灵敏度较高。某实验小组利用热敏电阻将一电流表改装为温度计,实验电路如图所示。实验室提供的实验器材有:电流表(量程为),学生电源输出电压恒为24V,滑动变阻器(最大阻值为),滑动变阻器(最大阻值为),单刀双掷开关,用防水绝缘材料包裹的热敏电阻,导线若干。
已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度的关系为
实验步骤如下:a.按照电路图连接好实验器材;
b.为不烧坏电流表,将滑动变阻器的滑片P调节到a端;然后将单刀双掷开关掷于c端,调节滑片P使电流表指针指在满刻线位置,并在以后的操作中使滑片P位置不变;
c.将单刀双掷开关掷于d端,根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系,计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值,重新标注刻度盘,改装成温度计;
d.在容器中倒入适量的热水,随着热水温度的下降,读出对应的温度值。
(1)根据实验要求,电路中的滑动变阻器应选    (选填“”或“”)
(2)改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的    (选填“左”或“右”)侧。
(3)热水温度与电流之间的函数关系式   (函数关系式中的数字均不带单位)。
(4)该实验小组的对改装后的温度计模拟电路进行了分析,他们有如下评价,其中合理的有(  )
A.若将电流表换成电压表,串联在电路中,也能改装成温度计
B.滑动变阻器的作用只是保护电路,不影响温度计的刻度标注
C.温度升高时,热敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大
D.改装后的温度计,刻度不均匀,不便于精准读数
【答案】(1)R2
(2)右
(3)
(4)D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)当滑片P移至a端,且单刀双掷开关拨向c端时,电路为滑动变阻器的简单电路,电流表直接测量电路电流。结合电流表量程可知,当电流表指针达到满偏时,电路电流为0.6A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为:这说明所选滑动变阻器的最大阻值不得小于40Ω,因此应选用R2。
(2)由热敏电阻的特性可知,环境温度越低,其阻值越小,电路的总电阻也随之减小。在电源电压不变的情况下,根据欧姆定律,电路中的电流会增大。由于电流表的示数越大,指针偏转角度越靠右,因此改装后的温度刻度盘,低温刻度对应电流表右侧刻度,高温刻度对应左侧刻度。
(3)当电路中的电流为I时,根据欧姆定律可知,电路的总电阻
则RT的阻值为
对应的温度值为
(4)A.若将电流表换成电压表串联在电路中,电路中电阻极大,电流几乎为0,电压表显示电源电压,无法反映温度变化,故A不符合题意;
B.滑动变阻器阻值是推导 关系的核心参数,且滑动变阻器接入不同的阻值,会影响电路中电流的大小,直接影响刻度标注,故B不符合题意;
C.由可知,当温度升高时,RT增大,总电阻增大,电流变小,故C不符合题意;
D.由,可知t与I不是线性关系,所以刻度不均匀,不便于精准读数,故D符合题意。
故选:D。
【分析】(1)电路处于“滑动变阻器单独接入”的状态,为保证电流表安全,其最大电流不能超过量程上限0.6A。据此计算出滑动变阻器允许的最小最大阻值,从而完成器材选择。
(2)温度与热敏电阻阻值、电路电流呈反向关联,电流大小直接对应电流表指针偏转位置,因此温度刻度的分布与常规电流表刻度方向相反。
(3)利用串联电路的电阻规律和欧姆定律,建立电流与温度的数学关系。首先算出电路总电阻,再减去滑动变阻器的阻值得到热敏电阻的阻值;接着代入题目给定的温度与阻值关系式,推导出t关于I的表达式,完成从电流值到温度值的转换。推导过程中,电源电压U和滑动变阻器阻值为定值,最终公式体现了电流与温度的对应关系。
(4)A、电压表的特性是内阻极大,串联在电路中时,电路电流几乎为零,电压表的示数始终等于电源电压,不会随热敏电阻的阻值变化而改变,因此无法反映温度变化,该装置无法正常工作。
B、滑动变阻器的阻值是推导关系式的关键参数,若阻值不固定,电路中电流与温度的对应关系会发生改变,刻度标注将失去准确性,因此滑动变阻器必须保持阻值不变。
C、由RT=2t-10Ω可知,温度升高时,RT的阻值会增大,电路总电阻随之增大;根据欧姆定律,电源电压不变时,总电阻增大,电路电流会减小,因此电流随温度升高而减小。
D 由推导式可知,t与I是反比例型关系,并非一次函数(线性关系),因此改装后的刻度盘刻度分布不均匀,读数时难以精准定位,这是该装置的局限性之一。
(1)将滑片P调节到a端且单刀双掷开关掷于c端时,电路为滑动变阻器的简单电路,电流表测电路中的电流,由电流表的量程可知,电流表指针指在满刻线位置时电路中的电流为0.6A,滑动变阻器接入电路中的电阻为
即滑动变阻器的最大阻值应不小于40Ω,所以,电路中的滑动变阻器应选R2。
(2)由可知,温度越低,热敏电阻阻值越小,电路总阻值越小,则电路中的电流越大,因此改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的右侧。
(3)当电路中的电流为I时,电路的总电阻
则RT的阻值为
对应的温度值为
(4)A.若将电流表换成电压表串联在电路中,电路中电阻极大,电流几乎为0,电压表显示电源电压,无法反映温度变化,故A不符合题意;
B.滑动变阻器阻值是推导 关系的核心参数,且滑动变阻器接入不同的阻值,会影响电路中电流的大小,直接影响刻度标注,故B不符合题意;
C.由可知,当温度升高时,RT增大,总电阻增大,电流变小,故C不符合题意;
D.由,可知t与I不是线性关系,所以刻度不均匀,不便于精准读数,故D符合题意。
故选D。
37.小科同学和他的“创客”小组成员受“曹冲称象”启发,设计制作了中国第一艘万吨远洋号货轮“跃进号”船模。他们把该船模(图甲)设计为长方体,有6个抽成真空的玻璃瓶平放在船模底部,将瓶口橡皮塞用粘胶固定在船模侧壁,每个空瓶的容积均为500mL,船模(包括空瓶和橡皮塞)的质量为0.6kg,底面积为,总高度为60cm,船模上还可放置“集装箱”,集装箱如图乙所示。
对该船模进行“航行”测试,测试前准备了一个薄壁、足够高的长方体容器,置于水平地面,其底面积为,装有深度为40cm的水,如图丙所示。测试时,船模与水平面平行不倾斜,忽略液体扰动等次要因素,已知水的密度,取。
(1)放入船模前,求丙容器中水的质量。
(2)考虑放入“集装箱”后船模行驶安全,船模中有3个玻璃瓶先装满水,放入丙容器,船模稳定后恰好完全浸没(但未触底)船模和集装箱整体漂浮在水面。求此时集装箱重力?并通过题中数据验证船模并未触底。
(3)“创客”小组把瓶子中的水全部倒出,取下原“集装箱”,然后把重为9N的另一“集装箱”放上船模后一并置于容器中,通过扎穿船模侧壁和瓶口橡皮塞,使一定质量的水漏入4个玻璃瓶中。设丙容器底面积为,船模底面积为(,单位:),丙容器中初始水的质量为,船模自身质量为,集装箱重力为(单位:),水的密度为(单位:),漏入玻璃瓶内水的总质量为(单位:)()。求此时水对容器底部的压强与之间的关系式(请用(3)小问中所给字母推导写出最终表达式)
【答案】(1)单位换算得容器底面积
水的深度
水的体积为
根据密度公式,得水的质量。
答: 水的质量6kg。
(2)船模完全浸没,排开水的体积等于船模总体积,单位换算得船模底面积
船模总高
则排开体积
根据阿基米德原理,浮力
船模漂浮,浮力等于总重力,即
船模重力
3个玻璃瓶内水的体积
水的重力
因此集装箱重力
验证船模未触底:水体积不变,放入船模后,水的深度为
船模总高为,说明船模底部距离容器底仍有间隙,因此船模未触底。
答: 集装箱重力15N,船模总高为,说明船模底部距离容器底仍有间隙,因此船模未触底。
(3)刚好触底时,船底刚好接触容器底,水面深度等于船浸入深度,即
容器外水的体积满足
代入得
漂浮时浮力等于总重力,
可得
代入整理得临界值
分两种情况讨论:当,船模漂浮。
水对容器底的压力等于水、船模、集装箱的总重力
水对容器底部的压强
当时,水对容器底的压强。
答:当时,
当时,。
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)利用密度公式。先通过容器底面积和水的深度计算水的体积,再结合水的密度求出水的质量,关键在于做好单位换算,确保底面积、深度的单位统一为国际单位,为后续计算奠定基础。
(2)首先通过船模的总体积求出完全浸没时的最大排开水的体积,利用阿基米德原理算出最大浮力;再根据漂浮条件 “浮力等于总重力”,减去船模和玻璃瓶内水的重力,即可求出集装箱的重力。最后通过计算放入船模后的水面深度,与船模高度对比,验证船模未触底,确保计算过程符合物理情景。
(3)通过水的体积关系和漂浮条件联立方程,求出临界漏水量,再以临界值为分界点分两种情况讨论:漏水量小于临界值时,船模仍漂浮,水对容器底的压力等于水、船模、集装箱的总重力;漏水量大于等于临界值时,船模触底,水对容器底的压强由剩余水的体积和容器与船模的底面积差决定,体现了压强计算在不同受力状态下的变化规律。
(1)单位换算得容器底面积
水的深度
水的体积为
根据密度公式,得水的质量
(2)船模完全浸没,排开水的体积等于船模总体积,单位换算得船模底面积
船模总高
则排开体积
根据阿基米德原理,浮力
船模漂浮,浮力等于总重力,即
船模重力
3个玻璃瓶内水的体积
水的重力
因此集装箱重力
验证船模未触底:水体积不变,放入船模后,水的深度为
船模总高为,说明船模底部距离容器底仍有间隙,因此船模未触底。
(3)先推导刚好触底的临界漏水量:
刚好触底时,船底刚好接触容器底,水面深度等于船浸入深度,即
容器外水的体积满足
代入得
漂浮时浮力等于总重力,
可得
代入整理得临界值
分两种情况讨论:当,船模漂浮。
水对容器底的压力等于水、船模、集装箱的总重力
水对容器底部的压强
当时,水对容器底的压强
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