【精品解析】2026年广东省东莞市厚街湖景中学中考第一次模拟考试物理试题

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2026年广东省东莞市厚街湖景中学中考第一次模拟考试物理试题
1.下列有关物理量的估测,符合生活实际的是(  )
A.学生课桌的高度大约为75dm
B.人们感觉舒适的环境温度约为40℃
C.中学生受到的重力约为500N
D.考场内照明灯的电流约为2A
【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;长度的估测;电流的大小
【解析】【解答】A.学生课桌的高度大约为75cm,故A错误;
B.人们感觉舒适的环境温度约为25℃,故B错误;
C.中学生的质量为50kg,则受到的重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故C正确;
D.考场内照明灯的电功率为40W,则通过灯泡的电流为:,故D错误。
故选C。
【分析】根据对长度、温度、力和电流的认识判断。
2.如图所示,日晷是我国古代的一种计时工具,通过观察直杆在太阳下影子的位置就可以知道时间。下列现象的成因与日晷工作原理相同的是(  )
A.水中的倒影
B.树荫下的光斑
C.空中的彩虹
D.“放大”的邮票
【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的色散;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A、水面相当于平面镜,岸边景物的光照射到水面发生镜面反射,形成水中倒影,属于光的反射现象,和日晷光沿直线传播的原理不一致,故 A 错误;
B、树叶缝隙相当于小孔,太阳光沿直线穿过小孔,在地面形成圆形光斑,是小孔成像,成因是光的直线传播,与日晷影子形成原理相同,故 B 正确;
C、太阳光穿过空气中的小水珠时发生折射,被分解成多种色光形成彩虹,属于光的折射、色散,原理不符,故 C 错误;
D、放大镜是凸透镜,光线经过透镜发生折射,邮票在一倍焦距内成放大虚像,利用光的折射,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查知识点:光的反射;光射到光滑介质表面时发生反射,平面镜依靠镜面反射成等大虚像;
B、考查知识点:光的直线传播;同种均匀介质里光沿直线前进,被不透光物体遮挡形成影子,小孔成像也遵循该规律;
C、考查知识点:光的折射;光从一种介质斜射入另一种介质时传播路径偏折,彩虹是太阳光在水珠中多次折射色散形成;
D、考查知识点:光的折射;凸透镜依靠折射改变光路,物距小于焦距时成正立、放大的虚像。
3.深秋的早晨,草木上有一层白霜,这种现象是 (  )
A.汽化 B.升华 C.凝华 D.凝固
【答案】C
【知识点】凝华及凝华放热
【解析】【解答】霜是固态的,是空气中的水蒸气遇冷直接形成的小冰晶,属于凝华现象。ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】物质由气态直接变成固态的现象叫凝华。
4.四冲程内燃机在一个循环中,内能转化为机械能的冲程是(  )
A. 吸气 B. 压缩
C. 做功 D. 排气
【答案】C
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】A、吸气冲程进气门开启、排气门关闭,活塞下行,无能量转化,故 A 错误;
B、压缩冲程两气门全闭、活塞上行,机械能转化为内能,故 B 错误;
C、做功冲程两气门全闭,火花塞点火,燃气膨胀推动活塞下行,内能转化为机械能,故 C 正确;
D、排气冲程排气门打开、进气门关闭,活塞上行,无能量转化,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查吸气冲程特点;依靠曲轴惯性完成进气,不存在机械能与内能的转化;
B、考查压缩冲程能量变化;活塞压缩气缸内气体,机械能向内能转化;
C、考查做功冲程的能量转化;高温高压燃气做功,内能转化为曲轴的机械能;
D、考查排气冲程工作原理;依靠惯性排出废气,全程没有能量的相互转化。
5.如图所示是电流表的内部结构示意图。当电流通过线圈时,线圈在磁场中转动从而带动指针偏转。下列选项图中和电流表工作原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;直流电动机的构造原理与工作过程;电磁感应
【解析】【解答】电流表的工作原理是,通电线圈在磁场中受力转动,从而带动指针偏转。
A. 装置中没有电源,是导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,属于电磁感应现象,与电流表原理不同,故 A 不符合题意;
B. 这是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,与电流表原理不同,故 B 不符合题意;
C. 这是通电螺线管,利用的是电流的磁效应,与电流表原理不同,故 C 不符合题意;
D. 装置中有电源,通电导体在磁场中受力运动,属于电动机的工作原理,与电流表原理相同,故 D 符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、考查电磁感应现象,明确无电源装置的工作原理与电流表的受力运动原理不同;
B、考查电流的磁效应,奥斯特实验揭示了电生磁,与电流表原理无关;
C、考查电流的磁效应,通电螺线管利用电流产生磁场,与电流表原理不同;
D、考查通电导体在磁场中受力运动,有电源装置的工作原理与电流表一致。
6.我国科研团队突破国际上现有的铝合金材料体系,开发出高镁含量铝合金材料,这种材料密度小、韧性好、强度大,并且成本低。这种材料适合制造(  )
A.飞机的机身 B.举重用的杠铃
C.起重机的配重 D.压路机的碾子
【答案】A
【知识点】物质的基本属性;密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】 A、飞机机身需要轻质材料以降低飞行重量,铝合金密度小、强度大,能满足飞机机身对轻质且坚固材料的需求,故A正确;
B、举重用的杠铃需一定重量,来满足不同级别的训练需求,故B错误;
C、起重机的配置(如吊钩、连接部件等)需要强度高的材料承载重物,故C错误;
D、压路机的碾子需要较大的质量来产生足够的压力,而铝合金密度仅为钢铁的四分之一,质量过轻,无法满足压路机碾子对质量的要求,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)飞机机身需要轻质材料以降低飞行重量;
(2)举重用的杠铃需一定重量,
(3)起重机的配置需要强度高的材料;
(4)压路机的碾子需要较大的质量来产生足够的压力。
7.图甲为通过灯泡和定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路,闭合开关,电流表示数为,下列选项正确的是(  )
A.电源电压为 B.定值电阻的阻值为
C.通过灯泡的电流为 D.灯泡的实际功率为
【答案】D
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,R与L并联,电流表测R支路电流,;定值电阻I-U图像是直线,在甲图找到对应电压;并联各支路电压等于电源电压,。
A、电源电压是3V,不是1.5V,故A错误;
B、,不是10Ω,故B错误;
C、,由甲图灯泡曲线查得,不是0.2A,故C错误;
D、,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查并联电路电压规律;并联支路两端电压相等且等于电源电压;
B、考查欧姆定律;,结合定值电阻I-U图像读取对应物理量计算阻值;
C、考查I-U图像读数;灯泡电阻随温度变化,图像为曲线,根据并联电压找对应电流;
D、考查电功率计算公式;,代入灯泡实际电压、实际电流求实际功率。
8.原子核由   和中子组成。其中中子   (选填“带正电”、“带负电”或“不带电”);如图所示,目前核电站利用原子核   (选填“裂变”或“聚变”)释放的能量发电。
【答案】质子;不带电;裂变
【知识点】核能;核电站发电过程中的能量转化;核裂变;原子结构
【解析】【解答】原子核由质子和中子构成,其中质子带正电,中子不带电。目前核电站是利用原子核裂变释放的能量来发电的,而核聚变反应目前还无法被人类有效控制并大规模用于发电。
故答案为:质子;不带电;裂变;
【分析】本题考查原子结构和核能利用的基础知识点。解题时需明确原子核的组成(质子、中子)及其带电情况,并区分核裂变与核聚变的应用现状:核裂变是目前核电站的主流技术,而核聚变仍处于研究阶段,尚未实现可控发电。
9.如图所示,在“探究水的沸腾”实验中:测量工具除温度计外,还需要   ;实验中看到“白气”不断从烧杯中冒出,这些“白气”实质上是   (选填“水蒸气”或“小水珠”),产生“白气”的过程需   热。
【答案】停表;小水珠;放
【知识点】液化及液化放热;探究水的沸腾实验
【解析】【解答】实验中需要记录不同时间的水温,绘制温度 - 时间图像,因此还需添加秒表来测量时间。
“白气” 是液态小水滴,由高温水蒸气遇冷液化形成,液化过程中会放出热量。
故答案为:停表;小水珠;放;
【分析】本题考查水沸腾实验的器材补充,实验需同时记录时间和温度,因此除温度计外,还需秒表测量时间。
本题考查液化现象,“白气” 并非气体,而是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化过程会向外放热。
10.东莞市某社区开设了“幸福食堂”,既能减轻上班族的家务负担,又能解决老年人的吃饭问题,让居民乐享幸福“食”光。
(1)走进食堂能闻到饭菜的香味,这是   现象。燃烧天然气烹饪食物,食物内能的增加是通过   的方式实现的。从能源与可持续发展的角度看,天然气属于   能源(选填“可再生”或“不可再生”)。
(2)天然气在燃烧时把化学能转化为   能,其燃烧时热值   (选填“变大”、“变小”或“不变”)当气温下降导致更多热量散失到空气中时,燃料的利用率会   (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】(1)扩散;热传递;不可再生
(2)内;不变;降低
【知识点】热传递改变物体内能;燃料的热值;能源及其分类;分子热运动
【解析】【解答】(1)闻到饭菜香味是分子永不停息做无规则运动的扩散现象;烹饪时食物通过热传递吸收热量,内能增加;天然气消耗后短期内无法从自然界得到补充,属于不可再生能源。
故答案为:扩散;热传递;不可再生;
(2)天然气燃烧时,将自身储存的化学能转化为内能;热值是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与燃烧状态无关,因此天然气燃烧时热值不变;气温下降会使更多热量散失到空气中,有效利用的热量占燃料完全燃烧放出总热量的比例减小,燃料利用率降低。
故答案为:内;不变;降低;
【分析】(1)本题考查分子热运动、内能改变方式和能源分类,需结合扩散现象、热传递的定义以及不可再生能源的特点进行分析。
(2)本题考查能量转化、热值的特性和燃料利用率的影响因素,需明确化学能向内能的转化过程、热值的决定因素,以及热量散失对利用率的影响。
(1)闻到饭菜香味是分子永不停息做无规则运动的结果,属于扩散现象;
烹饪时食物吸收热量,内能增加,该过程是通过热传递的方式改变物体内能;
天然气消耗后,短期内无法从自然界得到补充,因此属于不可再生能源。
(2)天然气燃烧时释放热量,将自身储存的化学能转化为内能;
热值是燃料的一种特性,仅与燃料的种类有关,与燃烧状态无关,所以天然气在燃烧时热值不变;
气温下降导致更多热量散失到空气中,有效利用的热量占燃料完全燃烧放出总热量的比例减小,因此燃料的利用率降低。
11.疫情期间,医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况。医护人员在平面镜中的像是   (选填“实像”或“虚像”);当医护人员面镜时,人与像之间的距离   ,像的大小   (后两空选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】虚像;变小;不变
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】根据平面镜成像的特点知,平面镜成像正立、等大的虚像。当医护人员面镜时,人到平面镜的距离变小,像到平面镜的距离变小,故人与像之间的距离变小;像的大小不变。
【分析】平面镜成的像是虚像,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,像和物体大小相等。
12.昆曲被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》,她被誉为“百戏之祖”。演唱时以三弦、曲笛等为主要伴奏乐器,拨动三弦时,弦   产生声音;吹奏曲笛时,按住不同的孔可以改变声音的   ;两种乐器相互配合,奏出优美的乐曲,通过   可以辨别它们的声音。
【答案】振动;音调;音色
【知识点】声音的产生;音调及音调与频率的关系;音色
【解析】【解答】解:(1)乐曲的声音是由于弦的振动产生的;
(2)吹奏曲笛时,笛内空气柱振动发声,按住不同的孔,笛内空气柱的长度不同,振动的频率不同,声音的音调不同;
音色由发声体的材料和结构决定,不同的发声体发出声音的音色一般不同,因此通过音色可以辨出三弦、曲笛的声音。
故答案为:振动;音调;音色。
【分析】 (1)声音是由振动产生的;
(2)声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。
13.如图是某款汽车后挡风玻璃的除雾除霜装置示意图。图中较宽的线条是导电条(电阻不计),较窄的线条是电阻丝。导电条A、B两端与汽车供电电路相连,供电电压为12V,电阻丝的总电阻是1Ω。正常工作时,通过导电条A处的电流为   A,电阻丝工作5min产生的热量为   J。图中P处电阻丝断裂,其他电阻丝还能工作,则这些电阻丝是   (选填“串联”或“并联”)的。
【答案】12;;并联
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,导电条上两端电压,电阻,则通过导电条A处的电流。
(2)综上所述,电阻丝工作5min产生的热量。
(3)图中P处电阻丝断裂,其他电阻丝还能工作,说明各电阻丝之间互不影响,所以这些电阻丝是并联的。
【分析】(1)根据欧姆定律计算通过导电条A处的电流;
(2)根据焦耳定律计算电阻丝产生的热量;
(3)用电器相互影响为串联,用电器不相互影响为并联。
14.(1)如图所示,请画出入射光线经过凹透镜后的折射光线。
(2)闭合开关后,小磁针静止时的指向如图所示,请在相应的括号中,分别标出通电螺线管左侧的磁极(用“N”或“S”表示)和电源左侧的极性(用“+”或“-”表示)。
(3)如图为多挡位电烤箱电路示意图,S1为电源开关,S2为挡位开关,请将a、b、c三个接线口接入电路中。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】透镜的光路图;家庭电路的连接;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)凹透镜的两条特殊光线:指向凹透镜另一侧焦点的光线,经折射后平行于主光轴;过光心的光线,传播方向保持不变。如图所示:
故答案为:

(2)小磁针 S 极与通电螺线管左端相互吸引,说明螺线管左端为 N 极、右端为 S 极;根据安培定则,电流从螺线管右侧流入,因此电源右端为正极、左端为负极。如图所示:
故答案为:

(3)接线口 b 与开关相连,为了用电安全,开关应接在火线上,故 b 接火线;接线口 c 与电烤箱的金属外壳相连,需接地线,防止漏电触电;接线口 a 则接零线。如图所示:
故答案为:

【分析】(1)本题考查凹透镜的特殊光线规律,核心是掌握 “指向焦点的光线折射后平行主光轴” 和 “过光心的光线方向不变” 两条规律。
(2)本题考查安培定则与磁极间的相互作用,解题时先根据小磁针判断螺线管磁极,再用安培定则判断电流方向,进而确定电源正负极。
(3)本题考查家庭电路的安全接线规则,开关必须接火线,用电器金属外壳必须接地线,零线直接接用电器,以此判断各接线口的连接对象。
(1)指向焦点的光线通过凹透镜折射后平行于主光轴,过光心的光线过凹透镜后方向不变。
(2)小磁针S极与通电螺线管左端相互吸引,则通电螺线管左端为N极、右端为S极,根据安培定则可以判定出,电流从螺线管的右侧流入,则电源左端为负极、右端为正极。
(3)由图可知,接线口b与开关相连,为了用电安全,接线口b应该与火线相连;接线口c与电烤箱的金属外壳相连,所以此时接线口c应该与地线相连,最后接线口a与零线相连。
15.(1)某同学在学习“长度和时间测量”时,有如下情形:
①如图所示,其中厚刻度尺符合长度测量要求的是   (填“甲”或“乙”);
②如图丙所示,物体的长度是   cm;
③如图丁的秒表记录了小红测试800m跑步所用时间,应记为   s。
(2)练习使用温度计:
①实验室常用的温度计是根据液体的   的规律制成的;
②如图甲所示的温度计,读数方法正确的是   (选填“A”“B”或“C”)。如图乙所示的温度计的示数是   ℃。
【答案】(1)乙;3.50;218
(2)热胀冷缩;B;
【知识点】温度及温度计的使用与读数;时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】(1)使用厚刻度尺测量长度时,刻度面需要紧贴被测物体,甲尺悬空未贴合被测物,乙刻度尺刻度线紧贴待测物体,因此符合规范测量要求的是乙。
刻度尺1cm间均分10小格,分度值为0.1cm;物体左端对齐6.00cm刻度,右端对齐9.50cm刻度,物体长度。
秒表小表盘分度值0.5min,指针在3min与4min之间且偏向4min,小表盘读数3min;小表盘过半分钟,大表盘读取38.0s,总时间。
故答案为:乙;3.50;218;
(2)实验室液体温度计的制作原理是液体受热膨胀、遇冷收缩的热胀冷缩规律。
读取温度计示数时,视线要与液柱凹液面保持相平,俯视读数偏大、仰视读数偏小,故正确读数方式为B。
该温度计分度值1℃,刻度越往上示数越小代表零下温度,液柱处在0℃下方第3格,示数为。
故答案为:热胀冷缩;B;;
【分析】(1)依据刻度尺正确使用规范,重点看刻度面是否紧贴被测物体来筛选合格测量器材。
先确定刻度尺分度值,再用末端刻度减去起始刻度得到物体实际长度,注意估读到分度值下一位。
秒表读数分大小表盘分步读取,根据小表盘指针偏向判断大表盘读数区间,最后统一单位相加。
(2)依托液体温度计基础原理,熟记热胀冷缩是液体测温的核心依据。
结合温度计读数视线规范,区分仰视、平视、俯视三种视线对应的读数误差。
先明确分度值,根据刻度排布判断零上或零下,再数格得出对应温度数值。
(1)[1]甲刻度尺的刻度线没有紧贴被测物体,乙刻度尺的刻度线紧贴被测物体,所以厚刻度尺符合长度测量要求的是图乙。
[2]由图丙知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm,即此刻度尺的分度值为0.1cm,物体左侧与6.00cm刻度线对齐,右侧与9.50cm刻度线对齐,所以物体的长度是。
[3]秒表的中间小表盘上,每个小格代表0.5min,指针指在“3”和“4”之间,偏向“4”一侧,小表盘的读数为3min;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以每个小格代表0.1s,因为小表盘偏向“4”一侧,所以大表盘指针的读数为38s,秒表的读数为3min38s=218s。
(2)[1]实验室常用的温度计是根据液体的热胀冷缩的规律制成的。
[2]温度计读数时,视线应该与液面相平,所以读数方法正确的是B。
[3]由乙图可知,温度计分度值是1℃,数值越往上,数值越小,说明是零下,液面在0刻度线以下三个格处,所以示数为﹣3℃。
16.小明想知道自制凉粉的密度,于是在实验室进行了如下操作
(1)将托盘天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端零刻度线处。天平横梁静止时,指针位置如图1所示,应将平衡螺母向   调节,使指针指在分度盘中央刻度线。
(2)如图2,用调好的天平测量烧杯和凉粉的总质量,请指出他操作中的错误:   。
(3)改正错误后重新测量,天平平衡时,砝码和游码的位置如图3所示,则烧杯和凉粉的总质量为   g。
(4)在量筒中装入适量的水,用小勺挖出烧杯中一部分凉粉放入量筒中,使之   在水中。最终测得量筒中凉粉的体积为。
(5)用天平测出烧杯和剩余凉粉的质量为75.6g,计算出凉粉的密度为   ;
(6)整理器材时发现,本实验中使用的“5g”砝码生锈了,则凉粉密度的测量值   (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)左
(2)物体和砝码的位置放反了
(3)116.2
(4)浸没
(5)1.16
(6)不变
【知识点】固体密度的测量;液体密度的测量
【解析】【解答】(1) 天平调平时,指针偏在分度盘右侧,说明天平右侧偏重,应将平衡螺母向左调节,使天平横梁平衡。
故答案为:左;
(2) 天平测量质量时,应遵循“左物右码”的原则,图中左盘放砝码、右盘放物体,位置颠倒,属于错误操作。
故答案为:物体和砝码的位置放反了;
(3) 物体总质量为砝码质量与游码对应刻度值之和:砝码总质量为,游码对应刻度为,因此总质量为。
故答案为:116.2;
(4) 测量凉粉体积时,需使凉粉完全浸没在水中,才能通过排水法准确测得其体积。
故答案为:浸没;
(5) 取出凉粉的质量为两次天平测量值之差:;已知体积,根据密度公式计算得:。
故答案为:1.16;
(6) 砝码生锈后实际质量大于标称质量,但测量总质量和剩余质量时均按标称质量读数,两次测量的偏差会相互抵消,测得的凉粉质量差不变,因此密度测量值不变。
故答案为:不变;
【分析】(1) 本题考查天平调平方法,指针偏右说明右侧偏重,平衡螺母需向相反方向(左)调节,使横梁平衡。
(2) 本题考查天平的正确使用,核心规则是“左物右码”,图中操作违反该原则,需指出错误并纠正。
(3) 本题考查天平读数方法,物体质量等于砝码总质量与游码对应刻度值之和,需先计算砝码总质量,再读取游码刻度,最后相加得到总质量。
(4) 本题考查排水法测体积的要点,物体必须完全浸没,才能保证排开水的体积等于物体体积,确保测量准确。
(5) 本题考查密度计算,通过两次质量差得到物体质量,量筒读数得到体积,再代入密度公式计算结果。
(6) 本题考查砝码生锈对密度测量的影响,由于两次测量(总质量和剩余质量)的偏差相互抵消,质量差不变,因此密度测量值不受影响。
(1)指针偏在分度盘右侧,说明天平右侧偏重,平衡螺母应向左调节,使天平平衡。
(2)天平测量质量时,应遵循“左物右码”,图中左盘放砝码、右盘放物体,位置颠倒。
(3)总质量=砝码质量+游码对应刻度,砝码总质量为
标尺分度值为,游码对应刻度为,因此总质量为
(4)测量凉粉体积时,需要使凉粉完全浸没在水中,才能准确测得其体积。
(5)取出凉粉的质量
体积,因此密度
(6)砝码生锈后,实际质量大于标称质量,测量总质量和剩余质量时,都按标称质量读数,两次测量的偏差会相互抵消,测得的凉粉质量差不变,因此密度测量值不变。
17.在做“伏安法测电阻”的实验中,小林设计并连接了如图甲所示的部分电路。
(1)请用笔画线补齐图中缺失的一根导线,使电路连接完整(导线不可交叉)。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最   (选填“左”或“右”)端。此时,滑动变阻器的作用是保护电路。
(3)在实验过程中,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电流表示数几乎为0,若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是   。
(4)排除故障后,小林继续进行实验,某次测量中电压表和电流表的示数如图乙所示时,则该次测得未知电阻Rx的阻值   Ω。
(5)为了减小实验误差,应调节   ,改变电压表、电流表的示数,记录多组电压、电流值,并算出相应的电阻值,取这些阻值的平均值记为电阻Rx的阻值。
(6)小林对实验进一步拓展,在缺少电流表的情况下,设计了如图丙所示的实验电路来测量未知电阻Rx的阻值,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至a端,读出电压表的示数为U1;
②再将滑动变阻器的滑片移至b端,读出电压表的示数为U2;
③未知电阻Rx阻值的表达式:Rx=   (用U1、U2、R0表示)。
【答案】(1)
(2)右
(3)定值电阻R断路
(4)10
(5)滑动变阻器的滑片
(6)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由要求可知,电压表需要并联在定值电阻两端,且电压表量程已确定,只需将定值电阻与电压表的正接线柱连接完成电路即可。
(2)为避免闭合开关后电路电流过大损坏元件,保护电路,闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片调到接入阻值最大的位置,本题中即滑动变阻器的最右端。
(3)闭合开关后,电流表几乎无示数,说明电路发生了断路故障;而电压表指针偏到表盘最右侧,说明电压表两端连通电源,因此可以判断故障为定值电阻R断路。
(4)由图乙可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,读数为1.2V;电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.12A。根据欧姆定律,可得未知电阻阻值:
(5)本实验中,为了减小测量带来的实验误差,需要调节滑动变阻器的滑片位置,改变待测电阻两端的电压和通过的电流,得到多组数据,计算出每组对应的电阻后,取所有阻值的平均值作为待测电阻Rx的最终测量结果。
(6)先将滑动变阻器的滑片移动到a端,此时滑动变阻器最大阻值没有接入电路,电压表测量的是待测电阻Rx两端的电压,记为U1;再将滑动变阻器的滑片移动到b端,此时滑动变阻器以最大阻值R0)全部接入电路,且Rx与R0串联,电压表测量电源总电压,记为U2。
根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端的电压为:;串联电路电流处处相等,因此电路的电流为:
整理可得未知电阻Rx的阻值表达式:。
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
3、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
4、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
5、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压.
(1)如图所示,电压表并联在定值电阻两端,电压表已经确定了量程,只要连接电阻与电压表正接线柱即可。
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即最右端。
(3)闭合开关后,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电流表示数几乎为0,电路发生断路,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电压表与电源相通,故发生的故障可能是定值电阻R断路。
(4)由图乙可知,电压表是0~3V量程,分度值0.1V,示数为1.2V;电流表的量程0~0.6A,分度值0.02A,示数为0.12A,未知电阻Rx的阻值
(5)测量电阻时为了减小实验误差,应调节滑动变阻器的滑片,改变电压表、电流表的示数,记录多组电压、电流值,并算出相应的电阻值,取这些阻值的平均值记为电阻Rx的阻值。
(6)将滑动变阻器的滑片移至a端,测量定值电阻的电压,为U1;再将滑动变阻器的滑片移至b端,测量总电压为U2;变阻器两端的电压为
电路中的电流为
未知电阻Rx阻值的表达式
18.元旦假期,小晋一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车发动机全程的平均功率为11.5kW。(汽油的热值q=4.6×107J/kg)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
【答案】(1)已知汽车行驶路程 ,行驶时间 ,根据速度公式:
(2)已知消耗汽油质量 ,汽油热值 ,根据热值公式:
(3)已知发动机功率 ,行驶时间 ,先计算有用功:
再计算发动机效率:
【知识点】燃料的热值;热机的效率;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)本题考查平均速度的计算,核心公式为 ,直接代入路程和时间即可求出结果。
(2)本题考查燃料完全燃烧放热的计算,核心公式为 ,代入汽油质量和热值即可求出放出的热量。
(3)本题考查发动机效率的计算,先通过 求出牵引力做的有用功,再根据效率公式 ,用有用功除以燃料放出的总热量,得到发动机效率。
(1)由题意得,汽车行驶路程s=2400m,行驶时间t=120s
故汽车通过隧道的平均速度
(2)由题意得,消耗汽油的质量m=0.1kg,汽油的热值
故完全燃烧汽油放出的热量
(3)由题意得,发动机平均功率,行驶时间
计算牵引力做的有用功
故汽车通过隧道发动机的效率
19.小明家购买了一个新电水壶如图1所示,有加热和保温功能,其内部电路如图2所示,其中、为电热丝,S是电源开关,是温控开关(水温达到会自动断开,由加热状态切换为保温状态),该电水壶的部分重要参数如表所示。已知电源电压为220V。求:
(1)保温状态下,通过电热水壶的电流是多少A?
(2)装满一壶水,从加热到,水吸收的热量是多少J?【水的比热容为】
(3)若电水壶的加热效率为80%,则加热这壶水需要多少时间?
××牌电水壶
额定电压 220V
最大装水量 2kg
加热功率 1750W
保温功率 44W
【答案】(1)保温状态下,根据电功率公式 ,可得通过电热水壶的电流:
(2)水吸收的热量,由吸热公式 计算:
(3)解:先根据效率公式 计算电水壶加热消耗的电能:
再根据 计算加热时间:
【知识点】比热容的定义及其计算公式;电功率的计算
【解析】【分析】(1)本题考查电功率公式的应用,核心公式为 ,变形得到 ,代入保温功率和额定电压即可求出电流。
(2)本题考查水的吸热计算,核心公式为 ,代入水的比热容、质量和温度变化量,即可求出水吸收的热量。
(3)本题结合效率和电功率公式计算加热时间,先通过 求出消耗的电能,再利用 变形得到 ,代入加热功率即可求出时间。
(1)保温状态下,通过电热水壶的电流
(2)水吸收的热量
(3)电水壶加热消耗的电能
加热时间
20.2021年5月15日,我国“天问一号”火星探测器所携带的祝融号火星车成功着陆火星,实现了中国航天史重大突破。火星距离地球约,直径约为地球的53%,质量约为地球的11%,火星表面g约为。火星地表沙丘、砾石遍布,非常干燥。火星表面的大气密度大约只有地球的1%,火星表面的平均大气压强约为700Pa,比地球上的1%还小。火星车依靠太阳能进行工作,总质量约为240kg。
(1)着陆之前,探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆,如图所示。探测器跟随火星自转时,相对于地球是   (选填“运动”或“静止”)的。当探测器运行到“近火点”时,它的势能   (选填“最大”或“最小”);
(2)如果在火星上给水加热,水的沸点会比地球上   (选填“高”或“低”);
(3)火星探测器与地球之间是利用   来传递信息的,信号从地球控制中心发出到火星上的探测器反射回地球控制中心,至少需要约   秒;
(4)火星车在火星上受到的重力约为   N。假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,在火星上滑行的距离会比地球上   (选填“长”或“短”)。
【答案】运动
(1)运动;最小
(2)低
(3)电磁波;400
(4)720;长
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;运动和静止的相对性;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】运动和静止的相对性意味着物体的运动状态取决于所选参照物,不同的参照物可能导致不同的描述。液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低.但液体沸腾时温度保持不变。电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播。(1)探测器跟随火星自转时,相对于地球的位置发生变化,是运动的。当探测器运行到“近火点”时,它的质量不变、高度最小,势能最小。
(2) 火星表面的平均大气压强约为700Pa,比地球上的1%还小,气压越低、沸点越低,如果在火星上给水加热,水的沸点会比地球上低。
(3)声音可以信息,但不能在真空中传播。电磁波可以传递信息,火星探测器与地球之间是利用电磁波来传递信息的,信号从地球控制中心发出到火星上的探测器反射回地球控制中心,至少需要的时间
(4)火星车在火星上受到的重力火星表面g约为,比地球表面的小,所以同一物体在火星上受到的重力小于地球上受到的重力。将物体放在水平面上,物体对水平面的压力大小等于其重力。所以物体在火星上时对水平面的压力小。物体运动时所受的摩擦力与压力、接触面的粗糙程度有关。已知水平面相同,即接触面的粗糙程度相同,所以物体在火星上时受到的摩擦力较小。物体以相同的初速度在相同的水平面上滑行时,受到的摩擦力越小,速度减小得越慢,所以在火星上滑行的距离会更长。
【分析】(1)物体相对于参照物的位置发生变化,是运动的。质量越大、高度越高,重力势能越大;
(2)气压越低、沸点越低;
(3)电磁波可以传递信息;根据t=得出信号从地球控制中心发出到火星上的探测器反射回地球控制中心,至少需要的时间;
(4)根据G=mg得出火星车在火星上受到的重力;摩擦力大小与压力大小有关。
21.阅读材料,回答问题。
无人机
2024年5月24日深圳举办第八届世界无人机大会,如图甲是一种自动拍摄火情的无人机,该无人机有4个旋翼,采用4个电动机分别带动旋翼转动,对下方空气施力从而获得升力起飞,该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能。在无风环境中,该无人机的升阻比为15~20,升阻比是空气对无人机的升力与阻力之比,升阻比越高,说明无人机的空气动力性能越好。
(1)无人机上载有高清摄像机,无人机的摄像头相当于   透镜,远处的物体通过摄像机拍摄时成   (选填序号);
A.倒立放大的实像
B.倒立缩小的实像
C.正立缩小的实像
D.正立放大的虚像
(2)无人机沿水平方向飞行时,重力对无人机   (选填“有”或“没有”)做功;无人机向上匀速飞行时,其机械能   (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)无人机竖直向上飞行时,其所受阻力与飞行速度平方关系如图乙,若无人机在1min内竖直向上匀速飞行180m,此时升阻比为最大,则无人机受到的升力为   N;
(4)类似机械效率,无人机的转力效率;无人机在竖直向上飞行中,升阻比为20,转力效率为50%,其4个旋翼转动每秒流过的空气总体积为20m3,则此时无人机飞行时受到的阻力为   N(,)(转力效率等于升力与每秒钟通过4个旋翼空气重力的比值)。
【答案】(1)凸;B
(2)没有;变大
(3)117
(4)6.5
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;机械能及其转化;重力及其大小的计算;飞机的升力;是否做功的判断
【解析】【解答】(1)无人机摄像头的核心光学元件为凸透镜。当摄像机拍摄远处景物时,镜头与被拍摄物体之间的距离大于凸透镜的二倍焦距。结合凸透镜成像规律可知,此时镜头会成倒立、缩小的实像,据此可确定答案为 B。
(2)无人机沿水平方向飞行的过程中,其所受重力的方向始终竖直向下,而无人机的运动方向为水平方向,物体并未在重力的方向上发生位置移动,满足力不做功的条件,所以重力对无人机不做功。 当无人机竖直向上匀速飞行时,自身质量保持不变,运动速度也恒定不变,因此动能大小不变;随着飞行高度不断增加,重力势能随之增大。由于机械能是动能与重力势能的总和,二者相加后整体数值变大,故而无人机的机械能逐渐增大。
(3)根据速度公式可知,飞行速度
得速度平方,结合图乙可知此时阻力。已知升阻比最大为20(升阻比为升力与阻力的比值),因此升力
(4)每秒通过旋翼的空气重力
根据转力效率公式,可得升力
已知升阻比为20,阻力。
【分析】(1)当u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
(2)根据做功的两个必要因素分析无人机沿水平方向飞行时,重力对无人机做的功;根据动能和重力势能的影响因素和机械能等于动能加重力势能分析无人机向上匀速飞行时,其机械能的变化情况;
(3)根据速度公式求出无人机竖直向上飞行的速度,根据图乙求出此时无人机所受阻力,根据升阻比求出无人机受到的升力;
(4)根据密度公式求出其质量,根据G=mg求出其重力,根据转力效率为50%求出无人机的升力,根据升阻比为20求出无人机所受阻力。
(1)无人机摄像头的光学元件是凸透镜,摄像机拍摄远处物体时,物距大于凸透镜的二倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,故选B。
(2)无人机沿水平方向飞行时,重力方向竖直向下,无人机没有在重力方向移动距离,因此重力对无人机没有做功。
无人机向上匀速飞行时,质量和速度不变,动能不变;高度增加,重力势能增大;机械能等于动能与重力势能之和,因此机械能变大。
(3)飞行速度
得速度平方,结合图乙可知此时阻力。已知升阻比最大为20(升阻比为升力与阻力的比值),因此升力
(4)每秒通过旋翼的空气重力
根据转力效率公式,可得升力
已知升阻比为20,阻力
22.某智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫,通过电动机旋转,产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其部分工作原理图,R为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。下表为其部分工作参数:(注:电池总容量5000mA·h是指在额定电压下以电流5000mA时可工作1小时)
额定电压 12V 额定功率 30W
电池总容量 5000mA·h 工作效率 80%
(1)图乙中的电磁铁是利用了电流的   效应,这一原理是丹麦物理学家   发现的。
(2)接通电源,机器人工作,当清扫到一定程度,地面灰尘减少,使照射到光敏电阻上的光照强度增强,通过电磁铁的电流将   (选填“增强”、“不变”或“减弱”),则电磁铁磁性   (选填“增强”、“不变”或“减弱”),动触头B将与定触头   (选填“A”或“C”)接触。
(3)充满电后电池储存的电能为   J;充满电后在额定功率下可以供扫地机器人工作   h。
【答案】(1)磁;奥斯特
(2)增强;增强;C
(3);1.6
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;通电直导线周围的磁场;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1)电磁铁是根据丹麦物理学家奥斯特发现的电流的磁效应制成的。
故答案为:磁;奥斯特;
(2)当地面灰尘减少时,照射到光敏电阻上的光照强度增强,光敏电阻阻值变小,控制电路电流变大,电磁铁磁性增强,将衔铁吸下,动触头B与静触头C接触,电动机所在电路断开,停止工作。
故答案为:增强;增强;C;
(3)充满电后电池储存的电能:
机器人正常工作的时间:
故答案为:;1.6;
【分析】(1)本题考查电磁铁的工作原理,核心是电流的磁效应,由奥斯特发现,电流周围存在磁场,据此制成电磁铁。
(2)本题考查电磁继电器的工作过程,需分析光敏电阻随光照的变化、电流变化对电磁铁磁性的影响,以及衔铁动作对电动机电路的控制逻辑。
(3)本题结合电功和电功率公式计算工作时间,先通过 求出电池储存的电能,再结合效率计算可利用的电能,最后用 求出工作时间。
(1)电磁铁是根据丹麦物理学家奥斯特发现的电流的磁效应做成的。
(2)当清扫到一定程度,地面灰尘减少,使照射到光敏电阻上的光照强度增强,光敏电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强,弹簧将衔铁吸下,动触头B与静触头C接触,电动机停止工作。
(3)充满电后电池储存的电能
充满电后在额定功率下机器人正常工作的时间
1 / 12026年广东省东莞市厚街湖景中学中考第一次模拟考试物理试题
1.下列有关物理量的估测,符合生活实际的是(  )
A.学生课桌的高度大约为75dm
B.人们感觉舒适的环境温度约为40℃
C.中学生受到的重力约为500N
D.考场内照明灯的电流约为2A
2.如图所示,日晷是我国古代的一种计时工具,通过观察直杆在太阳下影子的位置就可以知道时间。下列现象的成因与日晷工作原理相同的是(  )
A.水中的倒影
B.树荫下的光斑
C.空中的彩虹
D.“放大”的邮票
3.深秋的早晨,草木上有一层白霜,这种现象是 (  )
A.汽化 B.升华 C.凝华 D.凝固
4.四冲程内燃机在一个循环中,内能转化为机械能的冲程是(  )
A. 吸气 B. 压缩
C. 做功 D. 排气
5.如图所示是电流表的内部结构示意图。当电流通过线圈时,线圈在磁场中转动从而带动指针偏转。下列选项图中和电流表工作原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
6.我国科研团队突破国际上现有的铝合金材料体系,开发出高镁含量铝合金材料,这种材料密度小、韧性好、强度大,并且成本低。这种材料适合制造(  )
A.飞机的机身 B.举重用的杠铃
C.起重机的配重 D.压路机的碾子
7.图甲为通过灯泡和定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路,闭合开关,电流表示数为,下列选项正确的是(  )
A.电源电压为 B.定值电阻的阻值为
C.通过灯泡的电流为 D.灯泡的实际功率为
8.原子核由   和中子组成。其中中子   (选填“带正电”、“带负电”或“不带电”);如图所示,目前核电站利用原子核   (选填“裂变”或“聚变”)释放的能量发电。
9.如图所示,在“探究水的沸腾”实验中:测量工具除温度计外,还需要   ;实验中看到“白气”不断从烧杯中冒出,这些“白气”实质上是   (选填“水蒸气”或“小水珠”),产生“白气”的过程需   热。
10.东莞市某社区开设了“幸福食堂”,既能减轻上班族的家务负担,又能解决老年人的吃饭问题,让居民乐享幸福“食”光。
(1)走进食堂能闻到饭菜的香味,这是   现象。燃烧天然气烹饪食物,食物内能的增加是通过   的方式实现的。从能源与可持续发展的角度看,天然气属于   能源(选填“可再生”或“不可再生”)。
(2)天然气在燃烧时把化学能转化为   能,其燃烧时热值   (选填“变大”、“变小”或“不变”)当气温下降导致更多热量散失到空气中时,燃料的利用率会   (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
11.疫情期间,医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况。医护人员在平面镜中的像是   (选填“实像”或“虚像”);当医护人员面镜时,人与像之间的距离   ,像的大小   (后两空选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.昆曲被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》,她被誉为“百戏之祖”。演唱时以三弦、曲笛等为主要伴奏乐器,拨动三弦时,弦   产生声音;吹奏曲笛时,按住不同的孔可以改变声音的   ;两种乐器相互配合,奏出优美的乐曲,通过   可以辨别它们的声音。
13.如图是某款汽车后挡风玻璃的除雾除霜装置示意图。图中较宽的线条是导电条(电阻不计),较窄的线条是电阻丝。导电条A、B两端与汽车供电电路相连,供电电压为12V,电阻丝的总电阻是1Ω。正常工作时,通过导电条A处的电流为   A,电阻丝工作5min产生的热量为   J。图中P处电阻丝断裂,其他电阻丝还能工作,则这些电阻丝是   (选填“串联”或“并联”)的。
14.(1)如图所示,请画出入射光线经过凹透镜后的折射光线。
(2)闭合开关后,小磁针静止时的指向如图所示,请在相应的括号中,分别标出通电螺线管左侧的磁极(用“N”或“S”表示)和电源左侧的极性(用“+”或“-”表示)。
(3)如图为多挡位电烤箱电路示意图,S1为电源开关,S2为挡位开关,请将a、b、c三个接线口接入电路中。
15.(1)某同学在学习“长度和时间测量”时,有如下情形:
①如图所示,其中厚刻度尺符合长度测量要求的是   (填“甲”或“乙”);
②如图丙所示,物体的长度是   cm;
③如图丁的秒表记录了小红测试800m跑步所用时间,应记为   s。
(2)练习使用温度计:
①实验室常用的温度计是根据液体的   的规律制成的;
②如图甲所示的温度计,读数方法正确的是   (选填“A”“B”或“C”)。如图乙所示的温度计的示数是   ℃。
16.小明想知道自制凉粉的密度,于是在实验室进行了如下操作
(1)将托盘天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端零刻度线处。天平横梁静止时,指针位置如图1所示,应将平衡螺母向   调节,使指针指在分度盘中央刻度线。
(2)如图2,用调好的天平测量烧杯和凉粉的总质量,请指出他操作中的错误:   。
(3)改正错误后重新测量,天平平衡时,砝码和游码的位置如图3所示,则烧杯和凉粉的总质量为   g。
(4)在量筒中装入适量的水,用小勺挖出烧杯中一部分凉粉放入量筒中,使之   在水中。最终测得量筒中凉粉的体积为。
(5)用天平测出烧杯和剩余凉粉的质量为75.6g,计算出凉粉的密度为   ;
(6)整理器材时发现,本实验中使用的“5g”砝码生锈了,则凉粉密度的测量值   (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
17.在做“伏安法测电阻”的实验中,小林设计并连接了如图甲所示的部分电路。
(1)请用笔画线补齐图中缺失的一根导线,使电路连接完整(导线不可交叉)。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最   (选填“左”或“右”)端。此时,滑动变阻器的作用是保护电路。
(3)在实验过程中,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电流表示数几乎为0,若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是   。
(4)排除故障后,小林继续进行实验,某次测量中电压表和电流表的示数如图乙所示时,则该次测得未知电阻Rx的阻值   Ω。
(5)为了减小实验误差,应调节   ,改变电压表、电流表的示数,记录多组电压、电流值,并算出相应的电阻值,取这些阻值的平均值记为电阻Rx的阻值。
(6)小林对实验进一步拓展,在缺少电流表的情况下,设计了如图丙所示的实验电路来测量未知电阻Rx的阻值,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至a端,读出电压表的示数为U1;
②再将滑动变阻器的滑片移至b端,读出电压表的示数为U2;
③未知电阻Rx阻值的表达式:Rx=   (用U1、U2、R0表示)。
18.元旦假期,小晋一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车发动机全程的平均功率为11.5kW。(汽油的热值q=4.6×107J/kg)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
19.小明家购买了一个新电水壶如图1所示,有加热和保温功能,其内部电路如图2所示,其中、为电热丝,S是电源开关,是温控开关(水温达到会自动断开,由加热状态切换为保温状态),该电水壶的部分重要参数如表所示。已知电源电压为220V。求:
(1)保温状态下,通过电热水壶的电流是多少A?
(2)装满一壶水,从加热到,水吸收的热量是多少J?【水的比热容为】
(3)若电水壶的加热效率为80%,则加热这壶水需要多少时间?
××牌电水壶
额定电压 220V
最大装水量 2kg
加热功率 1750W
保温功率 44W
20.2021年5月15日,我国“天问一号”火星探测器所携带的祝融号火星车成功着陆火星,实现了中国航天史重大突破。火星距离地球约,直径约为地球的53%,质量约为地球的11%,火星表面g约为。火星地表沙丘、砾石遍布,非常干燥。火星表面的大气密度大约只有地球的1%,火星表面的平均大气压强约为700Pa,比地球上的1%还小。火星车依靠太阳能进行工作,总质量约为240kg。
(1)着陆之前,探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆,如图所示。探测器跟随火星自转时,相对于地球是   (选填“运动”或“静止”)的。当探测器运行到“近火点”时,它的势能   (选填“最大”或“最小”);
(2)如果在火星上给水加热,水的沸点会比地球上   (选填“高”或“低”);
(3)火星探测器与地球之间是利用   来传递信息的,信号从地球控制中心发出到火星上的探测器反射回地球控制中心,至少需要约   秒;
(4)火星车在火星上受到的重力约为   N。假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,在火星上滑行的距离会比地球上   (选填“长”或“短”)。
21.阅读材料,回答问题。
无人机
2024年5月24日深圳举办第八届世界无人机大会,如图甲是一种自动拍摄火情的无人机,该无人机有4个旋翼,采用4个电动机分别带动旋翼转动,对下方空气施力从而获得升力起飞,该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能。在无风环境中,该无人机的升阻比为15~20,升阻比是空气对无人机的升力与阻力之比,升阻比越高,说明无人机的空气动力性能越好。
(1)无人机上载有高清摄像机,无人机的摄像头相当于   透镜,远处的物体通过摄像机拍摄时成   (选填序号);
A.倒立放大的实像
B.倒立缩小的实像
C.正立缩小的实像
D.正立放大的虚像
(2)无人机沿水平方向飞行时,重力对无人机   (选填“有”或“没有”)做功;无人机向上匀速飞行时,其机械能   (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)无人机竖直向上飞行时,其所受阻力与飞行速度平方关系如图乙,若无人机在1min内竖直向上匀速飞行180m,此时升阻比为最大,则无人机受到的升力为   N;
(4)类似机械效率,无人机的转力效率;无人机在竖直向上飞行中,升阻比为20,转力效率为50%,其4个旋翼转动每秒流过的空气总体积为20m3,则此时无人机飞行时受到的阻力为   N(,)(转力效率等于升力与每秒钟通过4个旋翼空气重力的比值)。
22.某智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫,通过电动机旋转,产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其部分工作原理图,R为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。下表为其部分工作参数:(注:电池总容量5000mA·h是指在额定电压下以电流5000mA时可工作1小时)
额定电压 12V 额定功率 30W
电池总容量 5000mA·h 工作效率 80%
(1)图乙中的电磁铁是利用了电流的   效应,这一原理是丹麦物理学家   发现的。
(2)接通电源,机器人工作,当清扫到一定程度,地面灰尘减少,使照射到光敏电阻上的光照强度增强,通过电磁铁的电流将   (选填“增强”、“不变”或“减弱”),则电磁铁磁性   (选填“增强”、“不变”或“减弱”),动触头B将与定触头   (选填“A”或“C”)接触。
(3)充满电后电池储存的电能为   J;充满电后在额定功率下可以供扫地机器人工作   h。
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;电流的大小
【解析】【解答】A.学生课桌的高度大约为75cm,故A错误;
B.人们感觉舒适的环境温度约为25℃,故B错误;
C.中学生的质量为50kg,则受到的重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故C正确;
D.考场内照明灯的电功率为40W,则通过灯泡的电流为:,故D错误。
故选C。
【分析】根据对长度、温度、力和电流的认识判断。
2.【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的色散;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A、水面相当于平面镜,岸边景物的光照射到水面发生镜面反射,形成水中倒影,属于光的反射现象,和日晷光沿直线传播的原理不一致,故 A 错误;
B、树叶缝隙相当于小孔,太阳光沿直线穿过小孔,在地面形成圆形光斑,是小孔成像,成因是光的直线传播,与日晷影子形成原理相同,故 B 正确;
C、太阳光穿过空气中的小水珠时发生折射,被分解成多种色光形成彩虹,属于光的折射、色散,原理不符,故 C 错误;
D、放大镜是凸透镜,光线经过透镜发生折射,邮票在一倍焦距内成放大虚像,利用光的折射,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查知识点:光的反射;光射到光滑介质表面时发生反射,平面镜依靠镜面反射成等大虚像;
B、考查知识点:光的直线传播;同种均匀介质里光沿直线前进,被不透光物体遮挡形成影子,小孔成像也遵循该规律;
C、考查知识点:光的折射;光从一种介质斜射入另一种介质时传播路径偏折,彩虹是太阳光在水珠中多次折射色散形成;
D、考查知识点:光的折射;凸透镜依靠折射改变光路,物距小于焦距时成正立、放大的虚像。
3.【答案】C
【知识点】凝华及凝华放热
【解析】【解答】霜是固态的,是空气中的水蒸气遇冷直接形成的小冰晶,属于凝华现象。ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】物质由气态直接变成固态的现象叫凝华。
4.【答案】C
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】A、吸气冲程进气门开启、排气门关闭,活塞下行,无能量转化,故 A 错误;
B、压缩冲程两气门全闭、活塞上行,机械能转化为内能,故 B 错误;
C、做功冲程两气门全闭,火花塞点火,燃气膨胀推动活塞下行,内能转化为机械能,故 C 正确;
D、排气冲程排气门打开、进气门关闭,活塞上行,无能量转化,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查吸气冲程特点;依靠曲轴惯性完成进气,不存在机械能与内能的转化;
B、考查压缩冲程能量变化;活塞压缩气缸内气体,机械能向内能转化;
C、考查做功冲程的能量转化;高温高压燃气做功,内能转化为曲轴的机械能;
D、考查排气冲程工作原理;依靠惯性排出废气,全程没有能量的相互转化。
5.【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;直流电动机的构造原理与工作过程;电磁感应
【解析】【解答】电流表的工作原理是,通电线圈在磁场中受力转动,从而带动指针偏转。
A. 装置中没有电源,是导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,属于电磁感应现象,与电流表原理不同,故 A 不符合题意;
B. 这是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,与电流表原理不同,故 B 不符合题意;
C. 这是通电螺线管,利用的是电流的磁效应,与电流表原理不同,故 C 不符合题意;
D. 装置中有电源,通电导体在磁场中受力运动,属于电动机的工作原理,与电流表原理相同,故 D 符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、考查电磁感应现象,明确无电源装置的工作原理与电流表的受力运动原理不同;
B、考查电流的磁效应,奥斯特实验揭示了电生磁,与电流表原理无关;
C、考查电流的磁效应,通电螺线管利用电流产生磁场,与电流表原理不同;
D、考查通电导体在磁场中受力运动,有电源装置的工作原理与电流表一致。
6.【答案】A
【知识点】物质的基本属性;密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】 A、飞机机身需要轻质材料以降低飞行重量,铝合金密度小、强度大,能满足飞机机身对轻质且坚固材料的需求,故A正确;
B、举重用的杠铃需一定重量,来满足不同级别的训练需求,故B错误;
C、起重机的配置(如吊钩、连接部件等)需要强度高的材料承载重物,故C错误;
D、压路机的碾子需要较大的质量来产生足够的压力,而铝合金密度仅为钢铁的四分之一,质量过轻,无法满足压路机碾子对质量的要求,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)飞机机身需要轻质材料以降低飞行重量;
(2)举重用的杠铃需一定重量,
(3)起重机的配置需要强度高的材料;
(4)压路机的碾子需要较大的质量来产生足够的压力。
7.【答案】D
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,R与L并联,电流表测R支路电流,;定值电阻I-U图像是直线,在甲图找到对应电压;并联各支路电压等于电源电压,。
A、电源电压是3V,不是1.5V,故A错误;
B、,不是10Ω,故B错误;
C、,由甲图灯泡曲线查得,不是0.2A,故C错误;
D、,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查并联电路电压规律;并联支路两端电压相等且等于电源电压;
B、考查欧姆定律;,结合定值电阻I-U图像读取对应物理量计算阻值;
C、考查I-U图像读数;灯泡电阻随温度变化,图像为曲线,根据并联电压找对应电流;
D、考查电功率计算公式;,代入灯泡实际电压、实际电流求实际功率。
8.【答案】质子;不带电;裂变
【知识点】核能;核电站发电过程中的能量转化;核裂变;原子结构
【解析】【解答】原子核由质子和中子构成,其中质子带正电,中子不带电。目前核电站是利用原子核裂变释放的能量来发电的,而核聚变反应目前还无法被人类有效控制并大规模用于发电。
故答案为:质子;不带电;裂变;
【分析】本题考查原子结构和核能利用的基础知识点。解题时需明确原子核的组成(质子、中子)及其带电情况,并区分核裂变与核聚变的应用现状:核裂变是目前核电站的主流技术,而核聚变仍处于研究阶段,尚未实现可控发电。
9.【答案】停表;小水珠;放
【知识点】液化及液化放热;探究水的沸腾实验
【解析】【解答】实验中需要记录不同时间的水温,绘制温度 - 时间图像,因此还需添加秒表来测量时间。
“白气” 是液态小水滴,由高温水蒸气遇冷液化形成,液化过程中会放出热量。
故答案为:停表;小水珠;放;
【分析】本题考查水沸腾实验的器材补充,实验需同时记录时间和温度,因此除温度计外,还需秒表测量时间。
本题考查液化现象,“白气” 并非气体,而是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化过程会向外放热。
10.【答案】(1)扩散;热传递;不可再生
(2)内;不变;降低
【知识点】热传递改变物体内能;燃料的热值;能源及其分类;分子热运动
【解析】【解答】(1)闻到饭菜香味是分子永不停息做无规则运动的扩散现象;烹饪时食物通过热传递吸收热量,内能增加;天然气消耗后短期内无法从自然界得到补充,属于不可再生能源。
故答案为:扩散;热传递;不可再生;
(2)天然气燃烧时,将自身储存的化学能转化为内能;热值是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与燃烧状态无关,因此天然气燃烧时热值不变;气温下降会使更多热量散失到空气中,有效利用的热量占燃料完全燃烧放出总热量的比例减小,燃料利用率降低。
故答案为:内;不变;降低;
【分析】(1)本题考查分子热运动、内能改变方式和能源分类,需结合扩散现象、热传递的定义以及不可再生能源的特点进行分析。
(2)本题考查能量转化、热值的特性和燃料利用率的影响因素,需明确化学能向内能的转化过程、热值的决定因素,以及热量散失对利用率的影响。
(1)闻到饭菜香味是分子永不停息做无规则运动的结果,属于扩散现象;
烹饪时食物吸收热量,内能增加,该过程是通过热传递的方式改变物体内能;
天然气消耗后,短期内无法从自然界得到补充,因此属于不可再生能源。
(2)天然气燃烧时释放热量,将自身储存的化学能转化为内能;
热值是燃料的一种特性,仅与燃料的种类有关,与燃烧状态无关,所以天然气在燃烧时热值不变;
气温下降导致更多热量散失到空气中,有效利用的热量占燃料完全燃烧放出总热量的比例减小,因此燃料的利用率降低。
11.【答案】虚像;变小;不变
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】根据平面镜成像的特点知,平面镜成像正立、等大的虚像。当医护人员面镜时,人到平面镜的距离变小,像到平面镜的距离变小,故人与像之间的距离变小;像的大小不变。
【分析】平面镜成的像是虚像,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,像和物体大小相等。
12.【答案】振动;音调;音色
【知识点】声音的产生;音调及音调与频率的关系;音色
【解析】【解答】解:(1)乐曲的声音是由于弦的振动产生的;
(2)吹奏曲笛时,笛内空气柱振动发声,按住不同的孔,笛内空气柱的长度不同,振动的频率不同,声音的音调不同;
音色由发声体的材料和结构决定,不同的发声体发出声音的音色一般不同,因此通过音色可以辨出三弦、曲笛的声音。
故答案为:振动;音调;音色。
【分析】 (1)声音是由振动产生的;
(2)声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。
13.【答案】12;;并联
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,导电条上两端电压,电阻,则通过导电条A处的电流。
(2)综上所述,电阻丝工作5min产生的热量。
(3)图中P处电阻丝断裂,其他电阻丝还能工作,说明各电阻丝之间互不影响,所以这些电阻丝是并联的。
【分析】(1)根据欧姆定律计算通过导电条A处的电流;
(2)根据焦耳定律计算电阻丝产生的热量;
(3)用电器相互影响为串联,用电器不相互影响为并联。
14.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】透镜的光路图;家庭电路的连接;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)凹透镜的两条特殊光线:指向凹透镜另一侧焦点的光线,经折射后平行于主光轴;过光心的光线,传播方向保持不变。如图所示:
故答案为:

(2)小磁针 S 极与通电螺线管左端相互吸引,说明螺线管左端为 N 极、右端为 S 极;根据安培定则,电流从螺线管右侧流入,因此电源右端为正极、左端为负极。如图所示:
故答案为:

(3)接线口 b 与开关相连,为了用电安全,开关应接在火线上,故 b 接火线;接线口 c 与电烤箱的金属外壳相连,需接地线,防止漏电触电;接线口 a 则接零线。如图所示:
故答案为:

【分析】(1)本题考查凹透镜的特殊光线规律,核心是掌握 “指向焦点的光线折射后平行主光轴” 和 “过光心的光线方向不变” 两条规律。
(2)本题考查安培定则与磁极间的相互作用,解题时先根据小磁针判断螺线管磁极,再用安培定则判断电流方向,进而确定电源正负极。
(3)本题考查家庭电路的安全接线规则,开关必须接火线,用电器金属外壳必须接地线,零线直接接用电器,以此判断各接线口的连接对象。
(1)指向焦点的光线通过凹透镜折射后平行于主光轴,过光心的光线过凹透镜后方向不变。
(2)小磁针S极与通电螺线管左端相互吸引,则通电螺线管左端为N极、右端为S极,根据安培定则可以判定出,电流从螺线管的右侧流入,则电源左端为负极、右端为正极。
(3)由图可知,接线口b与开关相连,为了用电安全,接线口b应该与火线相连;接线口c与电烤箱的金属外壳相连,所以此时接线口c应该与地线相连,最后接线口a与零线相连。
15.【答案】(1)乙;3.50;218
(2)热胀冷缩;B;
【知识点】温度及温度计的使用与读数;时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】(1)使用厚刻度尺测量长度时,刻度面需要紧贴被测物体,甲尺悬空未贴合被测物,乙刻度尺刻度线紧贴待测物体,因此符合规范测量要求的是乙。
刻度尺1cm间均分10小格,分度值为0.1cm;物体左端对齐6.00cm刻度,右端对齐9.50cm刻度,物体长度。
秒表小表盘分度值0.5min,指针在3min与4min之间且偏向4min,小表盘读数3min;小表盘过半分钟,大表盘读取38.0s,总时间。
故答案为:乙;3.50;218;
(2)实验室液体温度计的制作原理是液体受热膨胀、遇冷收缩的热胀冷缩规律。
读取温度计示数时,视线要与液柱凹液面保持相平,俯视读数偏大、仰视读数偏小,故正确读数方式为B。
该温度计分度值1℃,刻度越往上示数越小代表零下温度,液柱处在0℃下方第3格,示数为。
故答案为:热胀冷缩;B;;
【分析】(1)依据刻度尺正确使用规范,重点看刻度面是否紧贴被测物体来筛选合格测量器材。
先确定刻度尺分度值,再用末端刻度减去起始刻度得到物体实际长度,注意估读到分度值下一位。
秒表读数分大小表盘分步读取,根据小表盘指针偏向判断大表盘读数区间,最后统一单位相加。
(2)依托液体温度计基础原理,熟记热胀冷缩是液体测温的核心依据。
结合温度计读数视线规范,区分仰视、平视、俯视三种视线对应的读数误差。
先明确分度值,根据刻度排布判断零上或零下,再数格得出对应温度数值。
(1)[1]甲刻度尺的刻度线没有紧贴被测物体,乙刻度尺的刻度线紧贴被测物体,所以厚刻度尺符合长度测量要求的是图乙。
[2]由图丙知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm,即此刻度尺的分度值为0.1cm,物体左侧与6.00cm刻度线对齐,右侧与9.50cm刻度线对齐,所以物体的长度是。
[3]秒表的中间小表盘上,每个小格代表0.5min,指针指在“3”和“4”之间,偏向“4”一侧,小表盘的读数为3min;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以每个小格代表0.1s,因为小表盘偏向“4”一侧,所以大表盘指针的读数为38s,秒表的读数为3min38s=218s。
(2)[1]实验室常用的温度计是根据液体的热胀冷缩的规律制成的。
[2]温度计读数时,视线应该与液面相平,所以读数方法正确的是B。
[3]由乙图可知,温度计分度值是1℃,数值越往上,数值越小,说明是零下,液面在0刻度线以下三个格处,所以示数为﹣3℃。
16.【答案】(1)左
(2)物体和砝码的位置放反了
(3)116.2
(4)浸没
(5)1.16
(6)不变
【知识点】固体密度的测量;液体密度的测量
【解析】【解答】(1) 天平调平时,指针偏在分度盘右侧,说明天平右侧偏重,应将平衡螺母向左调节,使天平横梁平衡。
故答案为:左;
(2) 天平测量质量时,应遵循“左物右码”的原则,图中左盘放砝码、右盘放物体,位置颠倒,属于错误操作。
故答案为:物体和砝码的位置放反了;
(3) 物体总质量为砝码质量与游码对应刻度值之和:砝码总质量为,游码对应刻度为,因此总质量为。
故答案为:116.2;
(4) 测量凉粉体积时,需使凉粉完全浸没在水中,才能通过排水法准确测得其体积。
故答案为:浸没;
(5) 取出凉粉的质量为两次天平测量值之差:;已知体积,根据密度公式计算得:。
故答案为:1.16;
(6) 砝码生锈后实际质量大于标称质量,但测量总质量和剩余质量时均按标称质量读数,两次测量的偏差会相互抵消,测得的凉粉质量差不变,因此密度测量值不变。
故答案为:不变;
【分析】(1) 本题考查天平调平方法,指针偏右说明右侧偏重,平衡螺母需向相反方向(左)调节,使横梁平衡。
(2) 本题考查天平的正确使用,核心规则是“左物右码”,图中操作违反该原则,需指出错误并纠正。
(3) 本题考查天平读数方法,物体质量等于砝码总质量与游码对应刻度值之和,需先计算砝码总质量,再读取游码刻度,最后相加得到总质量。
(4) 本题考查排水法测体积的要点,物体必须完全浸没,才能保证排开水的体积等于物体体积,确保测量准确。
(5) 本题考查密度计算,通过两次质量差得到物体质量,量筒读数得到体积,再代入密度公式计算结果。
(6) 本题考查砝码生锈对密度测量的影响,由于两次测量(总质量和剩余质量)的偏差相互抵消,质量差不变,因此密度测量值不受影响。
(1)指针偏在分度盘右侧,说明天平右侧偏重,平衡螺母应向左调节,使天平平衡。
(2)天平测量质量时,应遵循“左物右码”,图中左盘放砝码、右盘放物体,位置颠倒。
(3)总质量=砝码质量+游码对应刻度,砝码总质量为
标尺分度值为,游码对应刻度为,因此总质量为
(4)测量凉粉体积时,需要使凉粉完全浸没在水中,才能准确测得其体积。
(5)取出凉粉的质量
体积,因此密度
(6)砝码生锈后,实际质量大于标称质量,测量总质量和剩余质量时,都按标称质量读数,两次测量的偏差会相互抵消,测得的凉粉质量差不变,因此密度测量值不变。
17.【答案】(1)
(2)右
(3)定值电阻R断路
(4)10
(5)滑动变阻器的滑片
(6)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由要求可知,电压表需要并联在定值电阻两端,且电压表量程已确定,只需将定值电阻与电压表的正接线柱连接完成电路即可。
(2)为避免闭合开关后电路电流过大损坏元件,保护电路,闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片调到接入阻值最大的位置,本题中即滑动变阻器的最右端。
(3)闭合开关后,电流表几乎无示数,说明电路发生了断路故障;而电压表指针偏到表盘最右侧,说明电压表两端连通电源,因此可以判断故障为定值电阻R断路。
(4)由图乙可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,读数为1.2V;电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.12A。根据欧姆定律,可得未知电阻阻值:
(5)本实验中,为了减小测量带来的实验误差,需要调节滑动变阻器的滑片位置,改变待测电阻两端的电压和通过的电流,得到多组数据,计算出每组对应的电阻后,取所有阻值的平均值作为待测电阻Rx的最终测量结果。
(6)先将滑动变阻器的滑片移动到a端,此时滑动变阻器最大阻值没有接入电路,电压表测量的是待测电阻Rx两端的电压,记为U1;再将滑动变阻器的滑片移动到b端,此时滑动变阻器以最大阻值R0)全部接入电路,且Rx与R0串联,电压表测量电源总电压,记为U2。
根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端的电压为:;串联电路电流处处相等,因此电路的电流为:
整理可得未知电阻Rx的阻值表达式:。
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
3、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
4、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
5、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压.
(1)如图所示,电压表并联在定值电阻两端,电压表已经确定了量程,只要连接电阻与电压表正接线柱即可。
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即最右端。
(3)闭合开关后,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电流表示数几乎为0,电路发生断路,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电压表与电源相通,故发生的故障可能是定值电阻R断路。
(4)由图乙可知,电压表是0~3V量程,分度值0.1V,示数为1.2V;电流表的量程0~0.6A,分度值0.02A,示数为0.12A,未知电阻Rx的阻值
(5)测量电阻时为了减小实验误差,应调节滑动变阻器的滑片,改变电压表、电流表的示数,记录多组电压、电流值,并算出相应的电阻值,取这些阻值的平均值记为电阻Rx的阻值。
(6)将滑动变阻器的滑片移至a端,测量定值电阻的电压,为U1;再将滑动变阻器的滑片移至b端,测量总电压为U2;变阻器两端的电压为
电路中的电流为
未知电阻Rx阻值的表达式
18.【答案】(1)已知汽车行驶路程 ,行驶时间 ,根据速度公式:
(2)已知消耗汽油质量 ,汽油热值 ,根据热值公式:
(3)已知发动机功率 ,行驶时间 ,先计算有用功:
再计算发动机效率:
【知识点】燃料的热值;热机的效率;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)本题考查平均速度的计算,核心公式为 ,直接代入路程和时间即可求出结果。
(2)本题考查燃料完全燃烧放热的计算,核心公式为 ,代入汽油质量和热值即可求出放出的热量。
(3)本题考查发动机效率的计算,先通过 求出牵引力做的有用功,再根据效率公式 ,用有用功除以燃料放出的总热量,得到发动机效率。
(1)由题意得,汽车行驶路程s=2400m,行驶时间t=120s
故汽车通过隧道的平均速度
(2)由题意得,消耗汽油的质量m=0.1kg,汽油的热值
故完全燃烧汽油放出的热量
(3)由题意得,发动机平均功率,行驶时间
计算牵引力做的有用功
故汽车通过隧道发动机的效率
19.【答案】(1)保温状态下,根据电功率公式 ,可得通过电热水壶的电流:
(2)水吸收的热量,由吸热公式 计算:
(3)解:先根据效率公式 计算电水壶加热消耗的电能:
再根据 计算加热时间:
【知识点】比热容的定义及其计算公式;电功率的计算
【解析】【分析】(1)本题考查电功率公式的应用,核心公式为 ,变形得到 ,代入保温功率和额定电压即可求出电流。
(2)本题考查水的吸热计算,核心公式为 ,代入水的比热容、质量和温度变化量,即可求出水吸收的热量。
(3)本题结合效率和电功率公式计算加热时间,先通过 求出消耗的电能,再利用 变形得到 ,代入加热功率即可求出时间。
(1)保温状态下,通过电热水壶的电流
(2)水吸收的热量
(3)电水壶加热消耗的电能
加热时间
20.【答案】运动
(1)运动;最小
(2)低
(3)电磁波;400
(4)720;长
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;运动和静止的相对性;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】运动和静止的相对性意味着物体的运动状态取决于所选参照物,不同的参照物可能导致不同的描述。液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低.但液体沸腾时温度保持不变。电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播。(1)探测器跟随火星自转时,相对于地球的位置发生变化,是运动的。当探测器运行到“近火点”时,它的质量不变、高度最小,势能最小。
(2) 火星表面的平均大气压强约为700Pa,比地球上的1%还小,气压越低、沸点越低,如果在火星上给水加热,水的沸点会比地球上低。
(3)声音可以信息,但不能在真空中传播。电磁波可以传递信息,火星探测器与地球之间是利用电磁波来传递信息的,信号从地球控制中心发出到火星上的探测器反射回地球控制中心,至少需要的时间
(4)火星车在火星上受到的重力火星表面g约为,比地球表面的小,所以同一物体在火星上受到的重力小于地球上受到的重力。将物体放在水平面上,物体对水平面的压力大小等于其重力。所以物体在火星上时对水平面的压力小。物体运动时所受的摩擦力与压力、接触面的粗糙程度有关。已知水平面相同,即接触面的粗糙程度相同,所以物体在火星上时受到的摩擦力较小。物体以相同的初速度在相同的水平面上滑行时,受到的摩擦力越小,速度减小得越慢,所以在火星上滑行的距离会更长。
【分析】(1)物体相对于参照物的位置发生变化,是运动的。质量越大、高度越高,重力势能越大;
(2)气压越低、沸点越低;
(3)电磁波可以传递信息;根据t=得出信号从地球控制中心发出到火星上的探测器反射回地球控制中心,至少需要的时间;
(4)根据G=mg得出火星车在火星上受到的重力;摩擦力大小与压力大小有关。
21.【答案】(1)凸;B
(2)没有;变大
(3)117
(4)6.5
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;机械能及其转化;重力及其大小的计算;飞机的升力;是否做功的判断
【解析】【解答】(1)无人机摄像头的核心光学元件为凸透镜。当摄像机拍摄远处景物时,镜头与被拍摄物体之间的距离大于凸透镜的二倍焦距。结合凸透镜成像规律可知,此时镜头会成倒立、缩小的实像,据此可确定答案为 B。
(2)无人机沿水平方向飞行的过程中,其所受重力的方向始终竖直向下,而无人机的运动方向为水平方向,物体并未在重力的方向上发生位置移动,满足力不做功的条件,所以重力对无人机不做功。 当无人机竖直向上匀速飞行时,自身质量保持不变,运动速度也恒定不变,因此动能大小不变;随着飞行高度不断增加,重力势能随之增大。由于机械能是动能与重力势能的总和,二者相加后整体数值变大,故而无人机的机械能逐渐增大。
(3)根据速度公式可知,飞行速度
得速度平方,结合图乙可知此时阻力。已知升阻比最大为20(升阻比为升力与阻力的比值),因此升力
(4)每秒通过旋翼的空气重力
根据转力效率公式,可得升力
已知升阻比为20,阻力。
【分析】(1)当u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
(2)根据做功的两个必要因素分析无人机沿水平方向飞行时,重力对无人机做的功;根据动能和重力势能的影响因素和机械能等于动能加重力势能分析无人机向上匀速飞行时,其机械能的变化情况;
(3)根据速度公式求出无人机竖直向上飞行的速度,根据图乙求出此时无人机所受阻力,根据升阻比求出无人机受到的升力;
(4)根据密度公式求出其质量,根据G=mg求出其重力,根据转力效率为50%求出无人机的升力,根据升阻比为20求出无人机所受阻力。
(1)无人机摄像头的光学元件是凸透镜,摄像机拍摄远处物体时,物距大于凸透镜的二倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,故选B。
(2)无人机沿水平方向飞行时,重力方向竖直向下,无人机没有在重力方向移动距离,因此重力对无人机没有做功。
无人机向上匀速飞行时,质量和速度不变,动能不变;高度增加,重力势能增大;机械能等于动能与重力势能之和,因此机械能变大。
(3)飞行速度
得速度平方,结合图乙可知此时阻力。已知升阻比最大为20(升阻比为升力与阻力的比值),因此升力
(4)每秒通过旋翼的空气重力
根据转力效率公式,可得升力
已知升阻比为20,阻力
22.【答案】(1)磁;奥斯特
(2)增强;增强;C
(3);1.6
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;通电直导线周围的磁场;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1)电磁铁是根据丹麦物理学家奥斯特发现的电流的磁效应制成的。
故答案为:磁;奥斯特;
(2)当地面灰尘减少时,照射到光敏电阻上的光照强度增强,光敏电阻阻值变小,控制电路电流变大,电磁铁磁性增强,将衔铁吸下,动触头B与静触头C接触,电动机所在电路断开,停止工作。
故答案为:增强;增强;C;
(3)充满电后电池储存的电能:
机器人正常工作的时间:
故答案为:;1.6;
【分析】(1)本题考查电磁铁的工作原理,核心是电流的磁效应,由奥斯特发现,电流周围存在磁场,据此制成电磁铁。
(2)本题考查电磁继电器的工作过程,需分析光敏电阻随光照的变化、电流变化对电磁铁磁性的影响,以及衔铁动作对电动机电路的控制逻辑。
(3)本题结合电功和电功率公式计算工作时间,先通过 求出电池储存的电能,再结合效率计算可利用的电能,最后用 求出工作时间。
(1)电磁铁是根据丹麦物理学家奥斯特发现的电流的磁效应做成的。
(2)当清扫到一定程度,地面灰尘减少,使照射到光敏电阻上的光照强度增强,光敏电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强,弹簧将衔铁吸下,动触头B与静触头C接触,电动机停止工作。
(3)充满电后电池储存的电能
充满电后在额定功率下机器人正常工作的时间
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