【精品解析】2025年陕西省西安理工大学附属中学中考三模物理试题

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【精品解析】2025年陕西省西安理工大学附属中学中考三模物理试题

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2025年陕西省西安理工大学附属中学中考三模物理试题
1.下列选项中高度最接近2m的是(  )
A.教室里的课桌 B.一名中学生
C.西安大雁塔 D.华山
2.《墨子》一书中提到的“端说”认为“非半弗斫,则不动,说在端”“端,是无间也”,意思是物质到了不能再分时,此时的物质就是“端”,并强调“端”是无法间断、不可分割的最小单位,是物质构成的基本单元。书中所说的“端”最可能指的是微观世界中的(  )
A.中子 B.电子 C.质子 D.原子
3.如图所示的是我国古代的计程车:“计里鼓车”,当车走一里时,车上的木人就敲一下鼓,当车走到十里时,车上的木人用相同的力度敲一下铃。下列有关说法正确的是(  )

A.鼓声是由鼓面振动产生的
B.敲击铃时发出的声音是通过固体传入人耳的
C.能区分出鼓和铃的声音是因为声音的响度不同
D.根据鼓声和铃声确定行驶路程,利用了声音可以传递能量
4.“冬至不端饺子碗,冻掉耳朵没人管”这句俗语在陕西广为流传,如图所示的是小明妈妈冬至在家煮饺子的场景。下列说法不正确的是(  )
A.饺子熟了以后会漂浮在水面,此时饺子所受浮力等于自身重力
B.刚进家门的小明就闻到了饺子的味道是因为分子在做无规则运动
C.饺子盛出后的白气是饺子表面的热水汽化形成的
D.一口下去饺子被咬掉一半,说明力可以改变物体的形状
5.“生命宝贵,安全第一”,下列做法符合安全用电原则的是(  )
A.连接家庭电路时,开关接在火线和用电器之间
B.家用电器着火时,直接用水灭火
C.为了方便用电器的使用,即使不用时也不拔插头
D.在户外时,只要不接触高压带电体就可以
6.利用飞秒激光制备无涂层超疏水金属材料是中国科学院长春光机所杨建军团队的一项重要研究成果。超疏水金属材料具有疏水性能优异、化学稳定性强、防腐性能突出等特点,优异的疏水性使液体或其他液体材料对其附着性大大降低,稳定的化学性质和防腐性能可使其在高盐高碱等环境中长时间正常使用。下列场景中不宜使用该材料的是(  )
A.海洋工程设备 B.潜艇外壳
C.化工设备 D.需要印刷的金属板材
7.如图所示的是打羽毛球接球时击球一瞬间的照片,下列说法中正确的是(  )
A.被击中的一瞬间羽毛球的惯性消失了
B.使羽毛球反向飞出的力是球拍网线发生形变时产生的
C.羽毛球被击飞后只受到重力的作用
D.由于羽毛球很轻,所以在撞击网线时无法使网线发生形变
8.如图所示的是我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号,2024年11月17日在广州正式入列,排水量为42600吨,吃水深度约为9m,配备的动力系统功率最高可达(取10N/kg,)。下列说法正确的是(  )
A.“梦想”号静止在海面上受到的浮力约为
B.“梦想”号静止在海面上时船底受到海水的压强约为
C.“梦想”号从海水密度较大的海域驶入密度较小的海域时,所受浮力不变
D.“梦想”号以最大功率行驶1h,输出的机械能为
9.如图-1所示的是国内某智能科技公司推出的鲁班轴柔性抓手,其简化结构模型如图-2所示,此技术为国内首创,其内置高科技模块,可实现积木式灵活拓展,抓手可灵活调整抓取策略和夹持方式,可以适应不同形状和尺寸的工件,g取10N/kg。下列说法中不正确的是(  )
A.A处会有一个电动机驱动,电动机的工作原理是电磁感应
B.当抓手抓取右侧物体时,为了使设备更加稳定,大臂应逆时针转动一定角度
C.当需要抓取更重的物体时,抓手对物体的压力会增加,从而增大摩擦力
D.该设备工作时将质量为30kg的物体提升0.5m,克服物体重力做功15J
10.如图-1所示的是一款冷暖空调扇,其内部简化电路如图-2所示,均为发热电阻,的阻值为110Ω,M是电动机。开关闭合后,当接1、2时吹冷风,此时电动机正常工作1h消耗的电能为。当接2、3时吹温风,接3、4时吹热风,吹热风时空调扇的总功率为1100W,电源电压为220V。下列说法正确的是(  )
A.当开关接3、4,闭合时,电阻、连接方式为串联
B.当开关接2、3,闭合时,该设备消耗的总功率为440W
C.当该设备处于高温挡工作时,发热电阻消耗的电功率为550W
D.从吹温风切换到吹热风时,通过发热电阻的电流不变
11.情境:2025年3月1日是一年一度的龙抬头,这一天对全国人民都很重要,陕西各地区人民也是相当重视,在这一天有很多精彩的节目,还有很多传统美食,美好快乐的一天从早上起床就已经开始。
(1)这一天虽然是星期六,但是小明早早地起床,掀开被子的一瞬间他感觉一股凉风吹来,此时热传递的方向是   (选填“从身体到冷空气”或“从冷空气到身体”);起床后和妈妈一起包饺子、煮饺子庆祝龙抬头,小明在包饺子的时候,用力捏饺子皮后饺子皮就会粘在一起,这是因为分子间存在   (选填“引力”或“斥力”),煮饺子是通过   (选填“热传递”或“做功”)的方式改变了饺子的内能。
(2)吃过热乎乎的饺子后,感觉身体都暖暖的,于是小明和妈妈一起出门去做今天最重要的事情——剪头发。他们来到理发店时已经有好几个人了,于是小明无聊地观察着店里的东西,他看到了如图-1所示的电推子和如图-2所示的电吹风,电推子工作时主要将电能转化为   能,电吹风可以吹出热风主要是利用电流的   ,电吹风的铭牌如表所示,则使用热风挡工作1min消耗的电能为   J。
***牌吹风机
额定电压:220V频率:50Hz
挡位 功率
冷风 40W
暖风 880W
热风 2000W
(3)剪完头发以后,小明兴高采烈地和妈妈走在路上,在路上小明看到路边如图所示的一辆吊车正在吊起一个重物,他饶有兴趣地看着,从旁边工人了解到这一次吊装的物体质量为5t,吊车吊钩的质量为1000kg,他发现吊车的吊钩上方连接着四根钢缆。此次吊装物体上升的高度约6m,则此过程中克服物体重力做功为   J,忽略机械的摩擦力,则每根钢缆所受拉力至少为   N,此吊车吊装部分的机械效率为   。(g取10N/kg)
(4)妈妈催促着小明快点去看今天精彩的节目,等到达了现场,正好开始了如图所示精彩的舞狮表演,他们看到舞狮者高高地跃起,在上升过程中舞狮者的重力势能   ,当二人落地后,后方人员高高举起前方的人,整个狮子呈现双脚站立静止状态,相较于四脚着地时,此时后方人员脚对地面的压强   (前两空均选填“变大”“不变”或“变小”),此时后方的人对前方人员的支持力   (选填“大于”“等于”或“小于”)前方人员所受重力。
(5)开开心心地玩了一天,傍晚的时候小明回到了家,开始写物理作业,作业上如图所示的一道电磁学的题目难住了他,相信你一定可以解决。闭合开关后,线圈甲左侧为   极,甲、乙两个线圈会相互   ,当更换电源正负极后,两个线圈会相互   (中间两空选填“吸引”或“排斥”),此时乙线圈的左侧为   极。
(6)(1)在图1中画出小明剪头发时通过镜子看到自己脚的光路图   ,脚的位置为A,眼睛的位置为B。
(2)晚上吃过晚饭后,小明爸爸想设计一种电路:卧室门口和床头都有一个开关,而且两个开关都可以控制卧室灯的通断。请你补全如图2所示的电路设计图   。
12.请完成下列填空。
(1)如图1所示的是小明探究“光的反射定律”的实验装置,为了能够在各个方向都可以看到光束,实验时应该选择   (选填“粗糙”或“光滑”)的硬纸板。
(2)如图2所示的是测量固体密度的实验,当游码移至左侧零刻度线时指针如图甲所示,此时应该向   调节平衡螺母,直至天平横梁平衡;最终右盘砝码数量与游码位置如图乙所示,物体体积如图丙所示,则该物体的密度是   。
(3)如图3所示的是在使用电压表测量电压时进行试触时指针所指的位置,则   (选填“需要”或“不需要”)更换为小量程。
13.小明想利用如图1所示的器材做探究凸透镜成像规律的实验。
(1)如图1所示的是实验器材(凸透镜),由于家中没有光具座,为了完成实验。可以使用图2中   (选填“甲”或“乙”)钢制刻度尺代替光具座。
(2)为了方便实验,小明选择了“F”字光源,移动光屏时在光屏上沿看到半个清晰的像,此时为了更好地实验,可以将光源所在高度   (选填“升高”或“降低”)一些。然后小明将钢制刻度尺固定在桌面上,并将凸透镜固定在刻度尺的中央刻度处。
(3)小明想验证该凸透镜的焦距是否准确,则他需要将光源和光屏均放置在距离凸透镜   cm处,然后观察光屏上是否出现一个清晰的倒立、等大的像。
(4)由于电池闲置时间较长,电池电量不足,光源的亮度不足,此时小明可以选择在一个   (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行实验。
14.如图1所示的是“测量小灯泡的电阻”的实物电路图,小灯泡正常发光时的电压为2.5V,电阻约为,学生电源电压调为3V。
(1)连接好电路后,闭合开关,发现电流表,电压表指针均有偏转,但灯泡不亮,此时灯泡中   (选填“有”或“没有”)电流通过。
(2)调节滑片到某一位置后,电压表的示数为1V,若要得到正常发光时小灯泡的电阻,此时应向   (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时记录此时电流表的示数。利用实验数据绘制成了如图2所示的I-U关系图像,可知小灯泡正常发光时的电阻值为   。
(3)观察图2发现小灯泡电阻不是定值,这是因为灯丝电阻受到   的影响。
(4)将图1中的小灯泡更换为一个阻值未知的定值电阻,正确操作后得到了三组数据,并将数据填入下列表格中。请根据表中数据在图2中绘制相应的图像。   
序号 电压表示数 电流表示数 电阻阻值
1 1 0.1 10
2 2 0.2 10
3 3 0.3 10
(5)分析图像可以发现,对于定值电阻来说,通过的电流与其两端电压成   。
(6)根据以上实验数据,分析可知在探究电流与电压的关系时我们应该选择   (选填“小灯泡”或“定值电阻”)。
15.如图所示的是探究“影响浮力大小的因素”的一些实验操作步骤。
(1)根据图1中实验步骤a、b、c可知浮力的大小与   有关;要想探究浮力大小是否受浸没深度的影响,我们应该选择图1中实验步骤a、   并比较弹簧测力计的示数。
(2)如图2,将物体A放入一定浓度的盐水中,则此时弹簧测力计的示数可能是______。
A.2.8N B.3N C.3.2N
(3)实验时有的同学想知道浮力大小与物体的形状是否有关,则他们需要选择体积   但形状不同的同种材质制成的物体。
(4)同学们根据自己的生活经验发现实心铁块会沉在水底,如果是一个空心的铁块则有可能漂在水面上,他们觉得物体的密度越小可能受到的浮力就越大。于是他们找来多个相同的易拉罐,分别在易拉罐中装入一定量不同材质的物体,并将实验数据记录在表格中。
序号 装入的物体 总重力/N 易拉罐浸入深度与对应弹簧测力计示数
1 水 2.5 3cm 1.6N 5cm 1N 7cm 0.4N
2 沙子 5 3cm 4.1N 5cm 3.5N 7cm 2.9N
3 小铁钉 6.2 3cm 5.3N 5cm 4.7N 7cm 4.1N
分析表中数据可知,物体所受浮力与物体的密度   。
(5)如图3所示的是一种可以在游泳时防溺水的手环,当遇到溺水或突发情况时此手环可迅速将气体充入气囊。此产品的一个重要参数就是气囊膨胀时的体积大小以及抗压能力。同学们对其中一款产品进行了测试,其标注参数:气囊膨胀后体积为15L,总质量为300g。根据数据可知气囊完全膨胀后可以产生的浮力为   N;同学们设计了如图4的实验装置来检测相关参数,在触发气囊弹出后,当气囊处于如图4的位置时,拉力计显示的示数为145N,忽略滑轮与绳及轴的摩擦力。此产品气囊膨胀后的体积存在一定误差,一般为,则该产品在误差允许的范围内   (选填“合格”或“不合格”)。(,g取10N/kg)
16.如图所示的是某次体育课学生做俯卧撑锻炼的场景。俯卧撑是一种可以很好地锻炼我们身体大部分肌肉的运动,其中也涉及了一些物理知识,做俯卧撑时人体可以看作一个杠杆,脚尖为支点,当身体与地面平行时其简化模型如图2所示,O为脚尖的位置,A为重心位置,B为手掌根的位置。
(1)当某同学做俯卧撑时身体与地面平行,其中,,自身质量为60kg,则该同学此时手掌所受力的大小为多少?(g取10N/kg)
(2)部分同学由于身体力量不足,无法完成一个标准的俯卧撑,于是老师就建议这部分同学完成如图3所示的跪姿俯卧撑,请根据你所学的知识解释为什么无法完成标准俯卧撑的同学可以较好地完成跪姿俯卧撑?(设改为跪姿俯卧撑后动力臂与阻力臂均减小L的长度)
17.电解海水制氢是一种利用电能将海水中的水分子分解成氢气和氧气的技术。我国对于海水制氢技术不断取得突破,利用可再生能源风电来电解海水制氢,所得氢气的浓度可达99.9%~99.99%。将电解海水制氢与风能、太阳能等可再生能源结合,利用可再生能源进行氧气生产,降低了制氢成本。随着技术的不断进步和成本的逐步降低,电解海水制氢技术有望在未来得到更广泛的应用。
(1)大力发展氢能源不仅因为氢的热值大,而且从环境保护角度来看氢能属于   能源,可以通过电解海水制氢,说明海水属于   (选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)某设备的电解能耗约为(表示制取的氢气需要消耗5kW·h的电能),则该设备的能量转化效率(电解所得氢气完全燃烧释放的热量与对应消耗电能的比)为多少?
(3)珠海桂山风电场31号风机机组供电的电解槽功率为400kW,使用的设备的能量转化效率为63%,则一小时可以制取纯度99.99%以上的氢气多少立方米?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】A、教室里的课桌高度约 0.75m,远小于 2m,故 A 错误;
B、一名中学生的身高约 1.6m~1.8m,接近 2m,故 B 正确;
C、西安大雁塔的高度约 64m,远大于 2m,故 C 错误;
D、华山的海拔高度约 2154.9m,远大于 2m,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】考查长度的估测;长度估测是物理中常见的题型,需结合生活经验和常见物体的长度标准来判断;课桌高度约 0.75m,中学生身高约 1.6m~1.8m,大雁塔高度约 64m,华山海拔约 2154.9m,其中中学生身高最接近 2m。
2.【答案】D
【知识点】物质的构成;原子结构
【解析】【解答】A:中子是原子核的组成部分,不是构成物质的基本单元,故 A 错误;
B:电子是原子的组成部分,不是构成物质的基本单元,故 B 错误;
C:质子是原子核的组成部分,不是构成物质的基本单元,故 C 错误;
D:原子是化学变化中不可再分的最小微粒,是构成物质的基本单元,与 “端” 的定义相符,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题考查物质的构成,理解 “端” 是不可分割的最小物质单位。
原子是化学变化中不可再分的最小粒子,是构成物质的基本单元,与题干中 “端” 的定义一致。
中子、质子、电子都不是构成物质的最小单元,它们是原子的组成部分,不符合题意。
3.【答案】A
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;音调、响度与音色的区分;声与能量传递
【解析】【解答】A、鼓声是由于鼓面受到力的作用发生振动而发出的,故A正确;
B、人是通过空气听到敲击铃时发出的声音的,即铃声是通过空气传播到人耳的,而不是固体,故B错误;
C、由于不同物体发出声音的音色不同,所以人们根据音色分辨出鼓和铃发声的,故C错误;
D、根据鼓声和铃声确定行驶路程,利用了声音可以传递信息,故D错误。
故选:A。【分析】(1)声音是由物体振动产生的;
(2)声音的传播需要介质,可以通过气体、液体、固体传播;
(3)音色是指声音的品质与特色,不同物体发声的音色是不同的;
(4)声可以传递信息和能量。
4.【答案】C
【知识点】液化及液化放热;力的作用效果;物体的浮沉条件及其应用;分子热运动
【解析】【解答】A、饺子煮熟后,内部受热膨胀,排开水的体积增大,浮力随之增大。当浮力等于饺子自身重力时,饺子会漂浮在水面上,故 A 正确;
B、刚进家门就能闻到饺子的味道,是因为饺子中的香味分子在永不停息地做无规则运动,扩散到空气中,进入人的鼻腔,故 B 正确;
C、饺子盛出后,周围的高温水蒸气遇冷(温度降低),由气态变为液态,液化形成小水滴,也就是我们看到的 “白气”,而汽化是液态变为气态的过程,故 C 错误;
D、一口下去,饺子被咬掉一半,形状发生了改变,这说明力可以使物体发生形变,故 D 正确;
故答案为:C。
【分析】A、考查物体的浮沉条件;物体漂浮时,浮力与重力是一对平衡力,大小相等;
B、考查分子的热运动;扩散现象表明分子在不停地做无规则运动;
C、考查液化现象;物质由气态变为液态的过程叫液化,液化放热;“白气” 是水蒸气液化形成的小水滴;
D、考查力的作用效果;力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。
5.【答案】A
【知识点】家庭电路的连接;安全用电原则
【解析】【解答】A:连接家庭电路时,开关接在火线和用电器之间,断开开关后,用电器不带电,符合安全用电原则,故 A 正确;
B:家用电器着火时,直接用水灭火,水具有导电性,易造成触电事故,故 B 错误;
C:用电器不用时不拔插头,可能会因待机功率过大引发火灾,存在安全隐患,故 C 错误;
D:在户外时,靠近高压带电体也可能发生高压电弧触电,即使不接触也不安全,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A:考查家庭电路中开关的正确接法,明确开关接在火线上的安全意义;
B:考查电器火灾的处理方法,水的导电性会带来触电风险;
C:考查用电器的安全使用,分析不拔插头的安全隐患;
D:考查高压用电安全,明确不接触高压带电体但靠近也可能触电。
6.【答案】D
【知识点】物质的基本属性;纳米材料及其应用
【解析】【解答】A、海洋工程设备长期处于高盐高湿的海水环境中,超疏水材料的防腐性、低附着性可以减少腐蚀和海洋生物附着,适宜使用,故 A 不符合题意;
B、潜艇外壳长期浸泡在高盐海水中,超疏水材料的防腐蚀和低附着特性可减少海水腐蚀与海洋生物附着,适宜使用,故 B 不符合题意;
C、化工设备常接触高盐高碱的腐蚀性液体,超疏水材料的化学稳定性和防腐性能可延长设备使用寿命,适宜使用,故 C 不符合题意;
D、需要印刷的金属板材,要求油墨能牢固附着在表面,而超疏水材料会大幅降低液体(包括油墨)的附着性,导致印刷无法完成,因此不宜使用,故 D 符合题意;
故答案为:D。
【分析】考查材料特性与应用场景的匹配;材料的选择需结合其物理、化学特性与使用场景的需求,当材料特性与场景需求冲突时,便不适合使用。超疏水金属材料的核心特性是 “疏水性强、液体附着性低、化学稳定性强、防腐性能突出”,这类特性适合用于需要防腐蚀、防附着的场景,却与需要液体牢固附着的场景相矛盾。
7.【答案】B
【知识点】力的作用效果;弹力;重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】A、惯性是物体的固有属性,任何物体在任何情况下都具有惯性,被击中的一瞬间羽毛球的惯性不会消失,故 A 错误;
B、弹力是物体发生弹性形变时产生的力,球拍网线发生形变时会产生弹力,这个弹力会使羽毛球反向飞出,故 B 正确;
C、羽毛球被击飞后,除了受到重力的作用,还会受到空气阻力的作用,故 C 错误;
D、物体间力的作用是相互的,羽毛球撞击网线时,会对网线施加力的作用,网线会发生形变,只是形变程度可能较小,肉眼不易明显观察到,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查惯性的概念;惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,是物体的固有属性,只与物体的质量有关,与运动状态无关;
B、考查弹力的产生条件;弹力是物体发生弹性形变时,对与它接触的物体产生的力,球拍网线形变产生的弹力是羽毛球反向飞出的原因;
C、考查物体的受力分析;羽毛球被击飞后,在空气中运动时,会受到竖直向下的重力和与运动方向相反的空气阻力;
D、考查力的作用效果;力可以使物体发生形变,即使物体很轻,只要对物体施加了力,物体就会发生形变,只是形变大小不同。
8.【答案】C
【知识点】机械能及其转化;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,,不是,故A错误;
B、船底受到的海水压强,不是,故B错误;
C、船始终漂浮在海面上,浮力始终等于自身重力,重力不变,所以从海水密度较大的海域驶入密度较小的海域时,所受浮力不变,故C正确;
D、输出的机械能,不是,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查阿基米德原理;漂浮物体的浮力等于排开液体的重力,,代入数据计算可得浮力大小;
B、考查液体压强计算;液体压强公式为,其中为吃水深度,代入数据计算可得船底受到的压强;
C、考查漂浮条件;物体漂浮时浮力等于自身重力,重力不变,浮力也不变,与海水密度无关;
D、考查功与功率的计算;功的计算公式为,功率和时间的单位要统一,代入数据计算可得输出的机械能。
9.【答案】A,D
【知识点】摩擦力的大小;杠杆的平衡分析法及其应用;直流电动机的构造原理与工作过程;功的计算及应用
【解析】【解答】A、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,电磁感应是发电机的工作原理,故A错误;
B、当抓手抓取右侧物体时,为使设备更稳定,大臂逆时针转动可增大左侧支撑面的“配重效果”,降低整体重心,避免倾倒,故B正确;
C、摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,接触面粗糙程度不变时,增大压力可增大摩擦力,因此抓取更重物体时,抓手会增大对物体的压力以增加摩擦力,故C正确;
D、克服物体重力做功,不是15J,故D错误;
故答案为:AD。
【分析】A、考查电动机的工作原理;电动机是将电能转化为机械能的装置,原理是通电导体在磁场中受力运动;电磁感应是发电机的原理,将机械能转化为电能;
B、考查杠杆的平衡与稳定性;设备抓取右侧物体时,整体重心右移,大臂逆时针转动可调整重心位置,使重心落在支撑面内,提高稳定性;
C、考查摩擦力的影响因素;滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度成正比,接触面粗糙程度不变时,增大压力可增大摩擦力;
D、考查功的计算;克服重力做功的公式为,代入数据计算可得,提升30kg物体0.5m,克服重力做功为150J,而非15J。
10.【答案】C,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】首先,根据题目信息,电动机功率:
的功率:
吹热风时总功率为,则的功率:
A、当接3、4,闭合时,与两端都直接接在电源两端,属于并联连接,不是串联,故A错误;
B、当接2、3,闭合时,电路为电动机与并联,此时未接入电路,设备总功率为,不是440W,故B错误;
C、吹热风时,消耗的电功率为,故C正确;
D、从吹温风切换到吹热风时,两端电压始终等于电源电压,由可知,通过的电流不变,故D正确;
故答案为:CD。
【分析】A、考查串并联电路的判断;串联电路中电流只有一条路径,并联电路中电流有多条独立路径。接3、4时,与分别形成独立支路,属于并联;
B、考查并联电路的总功率;温风状态下只有电动机和工作,总功率为两者功率之和,需先算出电动机功率和的功率再相加;
C、考查电功率的计算;热风状态下总功率等于电动机功率、功率和功率之和,可通过总功率减去前两者功率得到的功率;
D、考查欧姆定律的应用;在热风状态下接入电路,两端电压始终为电源电压,电阻不变,所以电流不变。
11.【答案】(1)从身体到冷空气;引力;热传递
(2)机械;热效应;
(3);;83.3%
(4)变大;变大;大于
(5)S;排斥;排斥;S
(6);
【知识点】作光的反射光路图;热传递改变物体内能;电功率的计算;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)热传递方向从高温物体传向低温物体,起床时人体温度高于冷空气,热量从身体传递给空气;饺子皮能粘在一起,是因为分子间存在引力;煮饺子时饺子通过吸收热水的热量,通过热传递的方式增大了自身的内能。
故答案为:从身体到冷空气;引力;热传递;
(2)电推子工作时将电能主要转化为机械能;电吹风吹出热风利用了电流的热效应;热风挡功率2000W,工作1分钟消耗的电能为。
故答案为:机械;热效应;;
(3)先计算物体和吊钩的重力:,;动滑轮上绳子段数,物体上升高度,拉力移动距离;有用功;每根钢缆拉力;总功;机械效率。
故答案为:;;83.3%;
(4)舞者上升过程中,质量不变、高度增大,重力势能随之增大;狮子由四脚着地变为双脚站立,受力面积减小,压力不变时后方人员脚对地面的压强变大;狮子静止时受力平衡,后方人员对前方人员的支持力等于前方人员与装备的总重力,因此支持力大于前方人员自身的重力。
故答案为:变大;变大;大于;
(5)闭合开关后,电流从线圈甲右端流入、左端流出,根据安培定则判断线圈甲左侧为S极、右侧为N极;线圈乙左侧也为N极,同名磁极相互排斥,两线圈相互排斥;更换电源正负极后,电流方向改变,线圈磁极同步改变,两线圈仍为同名磁极相对,依然相互排斥,如图所示:
故答案为: ;
(6)平面镜成像作图:先画出A点关于平面镜的对称点(像点),连接与平面镜交于入射点O,再连接AO(入射光线)、OB(反射光线)并标注箭头;家庭电路连接:两个开关控制同一盏灯时,火线先接入第一个开关,再接入第二个开关,最后连接灯泡,灯泡另一端接零线,保证断开开关时灯泡不带电,如图所示: ;
故答案为: ;
【分析】(1)本题考查热传递条件、分子间作用力和改变内能的方式,解题时结合生活现象,区分热传递与做功两种改变内能的方法,理解分子引力在生活中的体现。
(2)本题考查能量转化、电流的热效应和电能计算,解题时明确不同用电器的能量转化形式,再利用公式计算消耗的电能。
(3)本题考查滑轮组的机械效率计算,解题时先利用计算物体和吊钩重力,再根据求拉力移动距离,结合有用功、总功公式计算机械效率。
(4)本题考查重力势能、压强和二力平衡,解题时结合重力势能与高度的关系、压强与受力面积的关系,以及二力平衡条件分析受力大小。
(5)本题考查安培定则和磁极间的相互作用,解题时先利用安培定则判断磁极,再根据“同名磁极相互排斥”分析线圈间的相互作用,注意电流方向改变时磁极同步改变,但排斥关系不变。
(6)本题考查平面镜成像作图和家庭电路连接,平面镜成像作图需遵循“对称法”和“虚像特点”,家庭电路连接需牢记“开关接火线、灯泡接零线”的安全原则。
(1)[1]热传递的方向是从高温物体传向低温物体,起床时身体温度高,所以热量从身体传递给周围冷空气。
[2]分子间存在相互作用的引力和斥力,饺子皮会粘在一起,这是因为分子间存在分子引力。
[3]改变内能的方式有两种:热传递和做功,煮饺子是通过热传递的方式改变了饺子的内能。
(2)[1]电推子工作时消耗电能,产生机械能,主要将电能转化为机械能。
[2]电流具有磁效应和热效应,电吹风可以吹出热风主要是利用电流的热效应。
[3]使用电吹风的热风挡P=2000W,工作t=1min=60s
消耗的电能W=Pt=2000W×60s=1.2×105J
(3)物体的重力G物=m物g=5×103kg×10N/kg=5×104N
吊车吊钩的重力G钩=m钩g=1000kg×10N/kg=1×104N
四根钢缆则动滑轮上的绳子段数n=4,物体上升的高度h=6m,拉力作用点的移动距离s=nh=4×6m=24m
此次吊装,克服物体重力做功W有用= G物h=5×104N×6m=3×105J
忽略机械的摩擦力,则每根钢缆所受拉力至少
提升过程中,拉力做的总功为W总=Fs=1.5×104N×24m=3.6×105J
此吊车吊装部分的机械效率
(4)[1]舞狮者在上升过程中,高度增大,质量不变,舞狮者的重力势能增大。
[2]整个狮子呈现双脚站立静止状态,相较于四脚着地时,受力面积减小,此时后方人员脚对地面的压强变大。
[3]此时整个狮子处于静止状态,受力平衡,则后方的人对前方人员的支持力等于前方人员的重力与部分装备的重力之和,所以该支持力大于前方人员的重力。
(5)[1]闭合开关后,电流从线圈甲右端流入,左端流出,根据安培定则可知,线圈甲左侧为S极。
[2]线圈甲右侧为N极,线圈乙左侧也为N极,同名磁极相互排斥,所以,甲、乙两个线圈会相互排斥。
[3][4]当更换电源正负极后,此时线圈甲右侧为S极,乙线圈的左侧为S极,两个线圈依然会相互排斥。
(6)[1]像与物体关于平面镜对称,先画出A点关于平面镜的对称点A',即为A的像;“反射光线好像从虚像上发出的”,连接A'B可得反射光线,A'B与平面镜交于一点O,该点为入射点,连接入射点O和A点,可得入射光线AO,OB为反射光线,如图所示:
[2]在家庭电路中,开关接在火线与用电器之间,开关左端与火线相连,灯泡右端与零线相连;如图所示:
12.【答案】(1)粗糙
(2)左;10.3
(3)需要
【知识点】固体密度的测量;设计实验测密度;光的反射定律;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】(1)为了能从不同方向观察到实验中的光束,需要让光在纸板上发生漫反射,因此应选用表面较为粗糙的纸板。
故答案为:粗糙;
(2)由图2甲可知,指针静止时偏向分度盘中央刻度线的右侧,为使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节。
由图2丙可知,量筒的分度值为1mL,水的体积为20mL,水和物体的总体积为30mL,则物体的体积:
已知物体质量,则物体的密度:
故答案为:左;10.3;
(3)如图3所示,电压表试触时指针示数为2V,该值小于3V,说明当前选用的量程过大;为了提高测量精度,应更换为0~3V的小量程。
故答案为:需要;
【分析】(1)本题考查漫反射的应用,解题时明确粗糙表面能使光发生漫反射,从而在不同方向看到光束,据此选择合适的纸板。
(2)本题考查天平的调节和密度的测量,解题时先根据指针偏转方向调节平衡螺母,再利用排水法计算物体体积,最后根据密度公式计算物体密度。
(3)本题考查电压表的量程选择,解题时根据试触结果判断当前量程过大,结合电压大小选择更合适的小量程以提高测量精度。
(1)实验中为了能够在各个方向都可以看到光束,此时发生的是漫反射,所以要选择比较粗糙的纸板。
(2)[1]由图2甲可知,指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,则要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节。
[2]由图2丙知,量筒的分度值为1mL,水的体积为20mL,水和物体的体积为30mL,物体的体积为V=30mL-20mL=10mL=10cm3
物体的密度为
(3)如图3所示的是在使用电压表测量电压时进行试触时指针所指的位置,其示数为2V,小于3V,说明选用的量程太大,为了精确测量,则需要更换为小量程。
13.【答案】(1)甲
(2)升高
(3)20
(4)较暗
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)凸透镜焦距为10cm,探究成像规律时,物距与像距之和最小为,因此需要选用量程不小于40cm的甲刻度尺。
故答案为:甲;
(2)光屏上只出现半个清晰的像,说明成像位置偏上;根据过光心的光线传播方向不变的原理,可将光源的高度适当升高,使像整体下移到光屏中央。
故答案为:升高;
(3)要在光屏上成倒立、等大的实像,物距与像距都需等于二倍焦距,即,因此光源和光屏都应放在距离凸透镜20cm的位置。
故答案为:20;
(4)当光源亮度不足时,可选择在较暗的环境中进行实验,减少环境光的干扰,使像的对比度更高、成像更清晰。
故答案为:较暗;
【分析】(1)本题考查凸透镜成像实验器材的选择,解题时先根据算出所需的最小长度,再匹配对应量程的刻度尺。
(2)本题考查凸透镜成像的调节方法,解题时依据过光心的光线传播方向不变,通过调整光源高度来矫正偏上的像。
(3)本题考查凸透镜成等大实像的条件,解题时利用的规律,确定光源和光屏的具体位置。
(4)本题考查提升成像清晰度的方法,解题时结合环境亮度对像的对比度的影响,选择较暗环境来增强成像效果。
(1)凸透镜f=10cm,要探究凸透镜成像规律的实验需满足u+v≥40cm,故应该选用甲刻度尺。
(2)移动光屏时在光屏上沿看到半个清晰的像,说明成像靠上,根据过光心的光传播方向不变可知,为了更好地实验,可以将光源所在高度升高。
(3)光屏上若想出现一个清晰的倒立、等大的像,此时u=v=2f=20cm
故需要将光源和光屏均放置在距离凸透镜20cm处。
(4)光源的亮度不足,此时小明可以选择在一个较暗的环境中进行实验,使成像较清晰。
14.【答案】(1)有
(2)右;10
(3)温度
(4)
(5)正比
(6)定值电阻
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)闭合开关后,电流表、电压表指针均有偏转,说明电路为通路,灯泡没有短路;灯泡不亮,是因为实际功率太小,此时灯泡中有电流通过。
故答案为:有;
(2)电压表示数为1V,低于灯泡额定电压2.5V,为使灯泡正常发光,需增大灯泡两端电压。根据串联电路分压规律,应减小滑动变阻器两端电压,因此要减小滑动变阻器接入电路的阻值,滑片应向右移动,直到电压表示数达到2.5V,再记录此时电流表的示数。
由图-2可知,灯泡两端电压为2.5V时,额定电流为0.25A,因此小灯泡正常发光时的电阻为:

故答案为:右;10;
(3)由图-2可知,灯泡两端电压增大时,通过灯泡的电流也增大。根据公式,灯泡的实际功率随之变大,灯丝温度升高,而灯丝的电阻会随温度升高而增大。
故答案为:温度;
(4)根据表格数据,在坐标系中描出对应的电压、电流点,再用平滑曲线连接各点,即可画出灯泡的图像。如图所示: ;
故答案为: ;
(5)由表中数据可知,定值电阻的图像是一条过原点的直线,说明对于定值电阻来说,通过的电流与其两端电压成正比。
故答案为:正比;
(6)在探究电流与电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,因此应选择定值电阻进行实验。
故答案为:定值电阻;
【分析】(1)本题考查电路故障分析,解题时根据电流表、电压表指针偏转判断电路为通路,结合灯泡不亮的现象,分析出是实际功率过小导致的。
(2)本题考查滑动变阻器的调节与电阻计算,解题时先根据串联分压规律判断滑片移动方向,再利用欧姆定律公式计算灯泡正常发光时的电阻。
(3)本题考查灯丝电阻与温度的关系,解题时结合分析实际功率变化,再根据温度变化与电阻的关系得出结论。
(4)本题考查图像的绘制,解题时按照描点法的步骤,先描点再用平滑曲线连接。
(5)本题考查电流与电压的关系,解题时根据定值电阻的图像特征,得出电流与电压成正比的结论。
(6)本题考查探究电流与电压关系的实验控制,解题时根据控制变量法的要求,明确需保持电阻阻值不变,因此应选用定值电阻。
(1)闭合开关,发现电流表、电压表指针均有偏转,说明电路是通路,且灯泡没有短路,灯泡不亮,说明灯泡实际功率太小,因此此时灯泡中有电流通过。
(2)[1]调节滑片到某一位置后,电压表的示数为1V,若要得到正常发光时小灯泡的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故此时应向右移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时记录此时电流表的示数。
[2]由图-2可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻值为
(3)由图-2可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大。
(4)根据表中数据利用描点法画出相应的图像,如下图所示:
(5)由表中数据可知,定值电阻的图像为一条过原点的直线,故可得出结论:对于定值电阻来说,通过的电流与其两端电压成正比。
(6)在探究电流与电压的关系实验中,应控制电阻阻值不变,故应选择定值电阻。
15.【答案】(1)排开液体的体积;c、d
(2)A
(3)相同
(4)无关
(5)150;合格
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)由步骤a、b、c可知,物体浸入液体的体积越大,弹簧测力计示数越小;根据称重法,浮力越大,说明浮力大小与排开液体的体积有关。
探究浮力与浸没深度的关系时,需控制、不变,只改变深度,应选择步骤a、c、d对比测力计示数。
故答案为:排开液体的体积;c、d;
(2)根据阿基米德原理,相同时,越大,越大;盐水密度大于水的密度,物体A在盐水中浮力更大;再由可知,盐水中测力计示数小于水中的3N,故选A。
故答案为:A;
(3)探究浮力与物体形状的关系时,需采用控制变量法,控制、不变,只改变物体形状,因此应选用体积相同、形状不同的物体进行实验。
故答案为:相同;
(4)分析数据可知,易拉罐浸入深度相同时,不同总重力的易拉罐所受浮力相同,说明浮力大小与物体自身密度无关。
故答案为:无关;
(5)气囊体积,由阿基米德原理,气囊完全膨胀时浮力为:

气囊重力,由受力平衡,所需浮力为:

再由得排开体积:,与标准值差值小于0.3L,产品合格。
故答案为:150;合格。
【分析】(1)本题考查浮力的影响因素,用到的公式是称重法公式;解题时先通过测力计示数变化,结合公式分析浮力与排开体积的关系,再根据控制变量法确定探究浸没深度的实验步骤。
(2)本题考查浮力与液体密度的关系,用到的公式是阿基米德原理和称重法公式;解题时先由阿基米德原理判断浮力大小,再结合称重法分析测力计示数变化。
(3)本题考查控制变量法的应用,探究浮力与物体形状的关系时,需保持、不变,因此需控制排开液体体积相同,只改变物体形状。
(4)本题考查浮力与物体密度的关系,解题时通过分析相同下不同物体的浮力数据,得出浮力与物体自身密度无关的结论。
(5)本题考查阿基米德原理的综合应用,用到的公式有、和受力平衡;解题时先计算气囊重力,再通过受力分析求出所需浮力,反推排开体积并判断产品是否合格。
(1)[1]实验步骤a、b、c图可以看出物体浸入液体的体积,即排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,根据称重法测浮力,物体所受的浮力越大,可知浮力的大小与排开液体的体积有关。
[2] 要想探究浮力大小是否受浸没深度的影响,根据控制变量法的要求,只改变深度,其他均不改变,我们应该选择图1中实验步骤a、c、d并比较弹簧测力计的示数。
(2)浮力大小受液体密度影响,在排开液体体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力越大。盐水密度大于水的密度,故如图2,将物体A所受的浮力大于在水上中完全浸没时的浮力,根据称重法测浮力,故弹簧测力计的示数会小于水中时的3N。故选A。
(3)想知道浮力大小与物体的形状是否有关,根据控制变量法的要求,只改变形状,其他均不改变,体积要相同。
(4)分析表格数据可以得到当易拉罐浸入深度相同时,装入的物体不同的易拉罐总重力与易拉罐浸入深度与对应弹簧测力计示数的差值相同,即浮力相同,故物体所受浮力与物体的密度无关。
(5)[1] 气囊膨胀后体积为,根据阿基米德原理,气囊完全膨胀后可以产生的浮力为
[2]对气囊进行受力分析,气囊受到竖直向上的浮力,竖直向下的重力以及绳子向下的拉力,气囊的重力为,故,因此气囊膨胀后的体积,与标准15L差值小于0.3L,故该产品在误差允许的范围内合格。
16.【答案】(1)先计算同学的重力:
做俯卧撑时,以脚为支点,手掌受到的力为动力,自身重力为阻力,根据杠杆平衡条件 ,可得手掌所受的力:。
(2)改用跪姿时,动力臂与阻力臂均减小 ,此时根据杠杆平衡条件:
,变形得 。
因为 ,所以 ,即 ;
又因为跪姿时 ,所以 ,说明跪姿做俯卧撑时所需的动力更小,力量不足的同学也能更好地完成动作。
【知识点】重力及其大小的计算;杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析】(1)本题考查杠杆平衡条件的应用,用到的公式为重力公式 和杠杆平衡条件 ;解题时先计算重力,再确定支点、动力臂和阻力臂,代入杠杆平衡公式求解手掌的受力大小。
(2)本题考查杠杆平衡条件的动态分析,用到的公式为杠杆平衡条件 ;解题时通过分析跪姿下动力臂、阻力臂和阻力的变化,结合数学不等式比较两种姿势下的动力大小,得出跪姿所需动力更小的结论。
(1)该同学的重力为
做俯卧撑时,手掌受到的力为动力,自身重力为阻力,当身体与地面平行静止时,根据杠杆平衡条件有
则该同学此时手掌所受力的大小为
(2)当改用图3所示姿势时,动力臂与阻力臂均减小,当身体与地面平行且处于静止状态时,根据杠杆平衡条件有

因为,所以

因为,所以,则可知采取跪姿做俯卧撑时需要的动力变小,因此部分力量不足的同学也可以较好地完成。
17.【答案】(1)清洁;导体
(2)先计算氢气的质量:
再计算其完全燃烧释放的热量:
已知消耗的电能:
则转化效率:
(3)电解槽1小时消耗的电能:
制取的氢气完全燃烧释放的热量:
制取氢气的质量:
制取氢气体积:
【知识点】密度公式及其应用;燃料的热值;导体与绝缘体;电功率的计算
【解析】【解答】(1)氢气燃烧的产物只有水,无污染物排放,因此从环保角度来看,氢能属于清洁能源。
能够通过电解海水制取氢气,说明海水可以导电,属于导体。
故答案为:清洁;导体;
【分析】(1)考查氢能的环保特性与导体的判断;解题时根据氢气燃烧产物分析其环保属性,再根据电解现象判断海水的导电性。
(2)考查能量转化效率的计算,用到的公式有、和;解题时先由密度公式计算氢气质量,再用热值公式计算燃烧放热,最后结合电能计算转化效率。
(3)考查电解制氢的综合计算,用到的公式有、、和;解题时先计算消耗的电能,再根据转化效率得到氢气燃烧放热,反推氢气质量,最后由密度公式得到制取的氢气体积。
(1)[1]氢气燃烧的产物是水,清洁无污染,从环境保护角度来看氢能属于清洁能源。
[2] 可以通过电解海水制氢,说明海水属于导体。
(2)的氢气的质量
则的氢气完全燃烧释放的热量
此过程中消耗的电能
则转化效率
(3)电解槽1h消耗的电能
则制取的氢气完全燃烧释放的热量
制取得到的氢气的质量
因此一小时可以制取纯度以上的氢气体积
1 / 12025年陕西省西安理工大学附属中学中考三模物理试题
1.下列选项中高度最接近2m的是(  )
A.教室里的课桌 B.一名中学生
C.西安大雁塔 D.华山
【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】A、教室里的课桌高度约 0.75m,远小于 2m,故 A 错误;
B、一名中学生的身高约 1.6m~1.8m,接近 2m,故 B 正确;
C、西安大雁塔的高度约 64m,远大于 2m,故 C 错误;
D、华山的海拔高度约 2154.9m,远大于 2m,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】考查长度的估测;长度估测是物理中常见的题型,需结合生活经验和常见物体的长度标准来判断;课桌高度约 0.75m,中学生身高约 1.6m~1.8m,大雁塔高度约 64m,华山海拔约 2154.9m,其中中学生身高最接近 2m。
2.《墨子》一书中提到的“端说”认为“非半弗斫,则不动,说在端”“端,是无间也”,意思是物质到了不能再分时,此时的物质就是“端”,并强调“端”是无法间断、不可分割的最小单位,是物质构成的基本单元。书中所说的“端”最可能指的是微观世界中的(  )
A.中子 B.电子 C.质子 D.原子
【答案】D
【知识点】物质的构成;原子结构
【解析】【解答】A:中子是原子核的组成部分,不是构成物质的基本单元,故 A 错误;
B:电子是原子的组成部分,不是构成物质的基本单元,故 B 错误;
C:质子是原子核的组成部分,不是构成物质的基本单元,故 C 错误;
D:原子是化学变化中不可再分的最小微粒,是构成物质的基本单元,与 “端” 的定义相符,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题考查物质的构成,理解 “端” 是不可分割的最小物质单位。
原子是化学变化中不可再分的最小粒子,是构成物质的基本单元,与题干中 “端” 的定义一致。
中子、质子、电子都不是构成物质的最小单元,它们是原子的组成部分,不符合题意。
3.如图所示的是我国古代的计程车:“计里鼓车”,当车走一里时,车上的木人就敲一下鼓,当车走到十里时,车上的木人用相同的力度敲一下铃。下列有关说法正确的是(  )

A.鼓声是由鼓面振动产生的
B.敲击铃时发出的声音是通过固体传入人耳的
C.能区分出鼓和铃的声音是因为声音的响度不同
D.根据鼓声和铃声确定行驶路程,利用了声音可以传递能量
【答案】A
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;音调、响度与音色的区分;声与能量传递
【解析】【解答】A、鼓声是由于鼓面受到力的作用发生振动而发出的,故A正确;
B、人是通过空气听到敲击铃时发出的声音的,即铃声是通过空气传播到人耳的,而不是固体,故B错误;
C、由于不同物体发出声音的音色不同,所以人们根据音色分辨出鼓和铃发声的,故C错误;
D、根据鼓声和铃声确定行驶路程,利用了声音可以传递信息,故D错误。
故选:A。【分析】(1)声音是由物体振动产生的;
(2)声音的传播需要介质,可以通过气体、液体、固体传播;
(3)音色是指声音的品质与特色,不同物体发声的音色是不同的;
(4)声可以传递信息和能量。
4.“冬至不端饺子碗,冻掉耳朵没人管”这句俗语在陕西广为流传,如图所示的是小明妈妈冬至在家煮饺子的场景。下列说法不正确的是(  )
A.饺子熟了以后会漂浮在水面,此时饺子所受浮力等于自身重力
B.刚进家门的小明就闻到了饺子的味道是因为分子在做无规则运动
C.饺子盛出后的白气是饺子表面的热水汽化形成的
D.一口下去饺子被咬掉一半,说明力可以改变物体的形状
【答案】C
【知识点】液化及液化放热;力的作用效果;物体的浮沉条件及其应用;分子热运动
【解析】【解答】A、饺子煮熟后,内部受热膨胀,排开水的体积增大,浮力随之增大。当浮力等于饺子自身重力时,饺子会漂浮在水面上,故 A 正确;
B、刚进家门就能闻到饺子的味道,是因为饺子中的香味分子在永不停息地做无规则运动,扩散到空气中,进入人的鼻腔,故 B 正确;
C、饺子盛出后,周围的高温水蒸气遇冷(温度降低),由气态变为液态,液化形成小水滴,也就是我们看到的 “白气”,而汽化是液态变为气态的过程,故 C 错误;
D、一口下去,饺子被咬掉一半,形状发生了改变,这说明力可以使物体发生形变,故 D 正确;
故答案为:C。
【分析】A、考查物体的浮沉条件;物体漂浮时,浮力与重力是一对平衡力,大小相等;
B、考查分子的热运动;扩散现象表明分子在不停地做无规则运动;
C、考查液化现象;物质由气态变为液态的过程叫液化,液化放热;“白气” 是水蒸气液化形成的小水滴;
D、考查力的作用效果;力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。
5.“生命宝贵,安全第一”,下列做法符合安全用电原则的是(  )
A.连接家庭电路时,开关接在火线和用电器之间
B.家用电器着火时,直接用水灭火
C.为了方便用电器的使用,即使不用时也不拔插头
D.在户外时,只要不接触高压带电体就可以
【答案】A
【知识点】家庭电路的连接;安全用电原则
【解析】【解答】A:连接家庭电路时,开关接在火线和用电器之间,断开开关后,用电器不带电,符合安全用电原则,故 A 正确;
B:家用电器着火时,直接用水灭火,水具有导电性,易造成触电事故,故 B 错误;
C:用电器不用时不拔插头,可能会因待机功率过大引发火灾,存在安全隐患,故 C 错误;
D:在户外时,靠近高压带电体也可能发生高压电弧触电,即使不接触也不安全,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A:考查家庭电路中开关的正确接法,明确开关接在火线上的安全意义;
B:考查电器火灾的处理方法,水的导电性会带来触电风险;
C:考查用电器的安全使用,分析不拔插头的安全隐患;
D:考查高压用电安全,明确不接触高压带电体但靠近也可能触电。
6.利用飞秒激光制备无涂层超疏水金属材料是中国科学院长春光机所杨建军团队的一项重要研究成果。超疏水金属材料具有疏水性能优异、化学稳定性强、防腐性能突出等特点,优异的疏水性使液体或其他液体材料对其附着性大大降低,稳定的化学性质和防腐性能可使其在高盐高碱等环境中长时间正常使用。下列场景中不宜使用该材料的是(  )
A.海洋工程设备 B.潜艇外壳
C.化工设备 D.需要印刷的金属板材
【答案】D
【知识点】物质的基本属性;纳米材料及其应用
【解析】【解答】A、海洋工程设备长期处于高盐高湿的海水环境中,超疏水材料的防腐性、低附着性可以减少腐蚀和海洋生物附着,适宜使用,故 A 不符合题意;
B、潜艇外壳长期浸泡在高盐海水中,超疏水材料的防腐蚀和低附着特性可减少海水腐蚀与海洋生物附着,适宜使用,故 B 不符合题意;
C、化工设备常接触高盐高碱的腐蚀性液体,超疏水材料的化学稳定性和防腐性能可延长设备使用寿命,适宜使用,故 C 不符合题意;
D、需要印刷的金属板材,要求油墨能牢固附着在表面,而超疏水材料会大幅降低液体(包括油墨)的附着性,导致印刷无法完成,因此不宜使用,故 D 符合题意;
故答案为:D。
【分析】考查材料特性与应用场景的匹配;材料的选择需结合其物理、化学特性与使用场景的需求,当材料特性与场景需求冲突时,便不适合使用。超疏水金属材料的核心特性是 “疏水性强、液体附着性低、化学稳定性强、防腐性能突出”,这类特性适合用于需要防腐蚀、防附着的场景,却与需要液体牢固附着的场景相矛盾。
7.如图所示的是打羽毛球接球时击球一瞬间的照片,下列说法中正确的是(  )
A.被击中的一瞬间羽毛球的惯性消失了
B.使羽毛球反向飞出的力是球拍网线发生形变时产生的
C.羽毛球被击飞后只受到重力的作用
D.由于羽毛球很轻,所以在撞击网线时无法使网线发生形变
【答案】B
【知识点】力的作用效果;弹力;重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】A、惯性是物体的固有属性,任何物体在任何情况下都具有惯性,被击中的一瞬间羽毛球的惯性不会消失,故 A 错误;
B、弹力是物体发生弹性形变时产生的力,球拍网线发生形变时会产生弹力,这个弹力会使羽毛球反向飞出,故 B 正确;
C、羽毛球被击飞后,除了受到重力的作用,还会受到空气阻力的作用,故 C 错误;
D、物体间力的作用是相互的,羽毛球撞击网线时,会对网线施加力的作用,网线会发生形变,只是形变程度可能较小,肉眼不易明显观察到,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查惯性的概念;惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,是物体的固有属性,只与物体的质量有关,与运动状态无关;
B、考查弹力的产生条件;弹力是物体发生弹性形变时,对与它接触的物体产生的力,球拍网线形变产生的弹力是羽毛球反向飞出的原因;
C、考查物体的受力分析;羽毛球被击飞后,在空气中运动时,会受到竖直向下的重力和与运动方向相反的空气阻力;
D、考查力的作用效果;力可以使物体发生形变,即使物体很轻,只要对物体施加了力,物体就会发生形变,只是形变大小不同。
8.如图所示的是我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号,2024年11月17日在广州正式入列,排水量为42600吨,吃水深度约为9m,配备的动力系统功率最高可达(取10N/kg,)。下列说法正确的是(  )
A.“梦想”号静止在海面上受到的浮力约为
B.“梦想”号静止在海面上时船底受到海水的压强约为
C.“梦想”号从海水密度较大的海域驶入密度较小的海域时,所受浮力不变
D.“梦想”号以最大功率行驶1h,输出的机械能为
【答案】C
【知识点】机械能及其转化;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,,不是,故A错误;
B、船底受到的海水压强,不是,故B错误;
C、船始终漂浮在海面上,浮力始终等于自身重力,重力不变,所以从海水密度较大的海域驶入密度较小的海域时,所受浮力不变,故C正确;
D、输出的机械能,不是,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查阿基米德原理;漂浮物体的浮力等于排开液体的重力,,代入数据计算可得浮力大小;
B、考查液体压强计算;液体压强公式为,其中为吃水深度,代入数据计算可得船底受到的压强;
C、考查漂浮条件;物体漂浮时浮力等于自身重力,重力不变,浮力也不变,与海水密度无关;
D、考查功与功率的计算;功的计算公式为,功率和时间的单位要统一,代入数据计算可得输出的机械能。
9.如图-1所示的是国内某智能科技公司推出的鲁班轴柔性抓手,其简化结构模型如图-2所示,此技术为国内首创,其内置高科技模块,可实现积木式灵活拓展,抓手可灵活调整抓取策略和夹持方式,可以适应不同形状和尺寸的工件,g取10N/kg。下列说法中不正确的是(  )
A.A处会有一个电动机驱动,电动机的工作原理是电磁感应
B.当抓手抓取右侧物体时,为了使设备更加稳定,大臂应逆时针转动一定角度
C.当需要抓取更重的物体时,抓手对物体的压力会增加,从而增大摩擦力
D.该设备工作时将质量为30kg的物体提升0.5m,克服物体重力做功15J
【答案】A,D
【知识点】摩擦力的大小;杠杆的平衡分析法及其应用;直流电动机的构造原理与工作过程;功的计算及应用
【解析】【解答】A、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,电磁感应是发电机的工作原理,故A错误;
B、当抓手抓取右侧物体时,为使设备更稳定,大臂逆时针转动可增大左侧支撑面的“配重效果”,降低整体重心,避免倾倒,故B正确;
C、摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,接触面粗糙程度不变时,增大压力可增大摩擦力,因此抓取更重物体时,抓手会增大对物体的压力以增加摩擦力,故C正确;
D、克服物体重力做功,不是15J,故D错误;
故答案为:AD。
【分析】A、考查电动机的工作原理;电动机是将电能转化为机械能的装置,原理是通电导体在磁场中受力运动;电磁感应是发电机的原理,将机械能转化为电能;
B、考查杠杆的平衡与稳定性;设备抓取右侧物体时,整体重心右移,大臂逆时针转动可调整重心位置,使重心落在支撑面内,提高稳定性;
C、考查摩擦力的影响因素;滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度成正比,接触面粗糙程度不变时,增大压力可增大摩擦力;
D、考查功的计算;克服重力做功的公式为,代入数据计算可得,提升30kg物体0.5m,克服重力做功为150J,而非15J。
10.如图-1所示的是一款冷暖空调扇,其内部简化电路如图-2所示,均为发热电阻,的阻值为110Ω,M是电动机。开关闭合后,当接1、2时吹冷风,此时电动机正常工作1h消耗的电能为。当接2、3时吹温风,接3、4时吹热风,吹热风时空调扇的总功率为1100W,电源电压为220V。下列说法正确的是(  )
A.当开关接3、4,闭合时,电阻、连接方式为串联
B.当开关接2、3,闭合时,该设备消耗的总功率为440W
C.当该设备处于高温挡工作时,发热电阻消耗的电功率为550W
D.从吹温风切换到吹热风时,通过发热电阻的电流不变
【答案】C,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】首先,根据题目信息,电动机功率:
的功率:
吹热风时总功率为,则的功率:
A、当接3、4,闭合时,与两端都直接接在电源两端,属于并联连接,不是串联,故A错误;
B、当接2、3,闭合时,电路为电动机与并联,此时未接入电路,设备总功率为,不是440W,故B错误;
C、吹热风时,消耗的电功率为,故C正确;
D、从吹温风切换到吹热风时,两端电压始终等于电源电压,由可知,通过的电流不变,故D正确;
故答案为:CD。
【分析】A、考查串并联电路的判断;串联电路中电流只有一条路径,并联电路中电流有多条独立路径。接3、4时,与分别形成独立支路,属于并联;
B、考查并联电路的总功率;温风状态下只有电动机和工作,总功率为两者功率之和,需先算出电动机功率和的功率再相加;
C、考查电功率的计算;热风状态下总功率等于电动机功率、功率和功率之和,可通过总功率减去前两者功率得到的功率;
D、考查欧姆定律的应用;在热风状态下接入电路,两端电压始终为电源电压,电阻不变,所以电流不变。
11.情境:2025年3月1日是一年一度的龙抬头,这一天对全国人民都很重要,陕西各地区人民也是相当重视,在这一天有很多精彩的节目,还有很多传统美食,美好快乐的一天从早上起床就已经开始。
(1)这一天虽然是星期六,但是小明早早地起床,掀开被子的一瞬间他感觉一股凉风吹来,此时热传递的方向是   (选填“从身体到冷空气”或“从冷空气到身体”);起床后和妈妈一起包饺子、煮饺子庆祝龙抬头,小明在包饺子的时候,用力捏饺子皮后饺子皮就会粘在一起,这是因为分子间存在   (选填“引力”或“斥力”),煮饺子是通过   (选填“热传递”或“做功”)的方式改变了饺子的内能。
(2)吃过热乎乎的饺子后,感觉身体都暖暖的,于是小明和妈妈一起出门去做今天最重要的事情——剪头发。他们来到理发店时已经有好几个人了,于是小明无聊地观察着店里的东西,他看到了如图-1所示的电推子和如图-2所示的电吹风,电推子工作时主要将电能转化为   能,电吹风可以吹出热风主要是利用电流的   ,电吹风的铭牌如表所示,则使用热风挡工作1min消耗的电能为   J。
***牌吹风机
额定电压:220V频率:50Hz
挡位 功率
冷风 40W
暖风 880W
热风 2000W
(3)剪完头发以后,小明兴高采烈地和妈妈走在路上,在路上小明看到路边如图所示的一辆吊车正在吊起一个重物,他饶有兴趣地看着,从旁边工人了解到这一次吊装的物体质量为5t,吊车吊钩的质量为1000kg,他发现吊车的吊钩上方连接着四根钢缆。此次吊装物体上升的高度约6m,则此过程中克服物体重力做功为   J,忽略机械的摩擦力,则每根钢缆所受拉力至少为   N,此吊车吊装部分的机械效率为   。(g取10N/kg)
(4)妈妈催促着小明快点去看今天精彩的节目,等到达了现场,正好开始了如图所示精彩的舞狮表演,他们看到舞狮者高高地跃起,在上升过程中舞狮者的重力势能   ,当二人落地后,后方人员高高举起前方的人,整个狮子呈现双脚站立静止状态,相较于四脚着地时,此时后方人员脚对地面的压强   (前两空均选填“变大”“不变”或“变小”),此时后方的人对前方人员的支持力   (选填“大于”“等于”或“小于”)前方人员所受重力。
(5)开开心心地玩了一天,傍晚的时候小明回到了家,开始写物理作业,作业上如图所示的一道电磁学的题目难住了他,相信你一定可以解决。闭合开关后,线圈甲左侧为   极,甲、乙两个线圈会相互   ,当更换电源正负极后,两个线圈会相互   (中间两空选填“吸引”或“排斥”),此时乙线圈的左侧为   极。
(6)(1)在图1中画出小明剪头发时通过镜子看到自己脚的光路图   ,脚的位置为A,眼睛的位置为B。
(2)晚上吃过晚饭后,小明爸爸想设计一种电路:卧室门口和床头都有一个开关,而且两个开关都可以控制卧室灯的通断。请你补全如图2所示的电路设计图   。
【答案】(1)从身体到冷空气;引力;热传递
(2)机械;热效应;
(3);;83.3%
(4)变大;变大;大于
(5)S;排斥;排斥;S
(6);
【知识点】作光的反射光路图;热传递改变物体内能;电功率的计算;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)热传递方向从高温物体传向低温物体,起床时人体温度高于冷空气,热量从身体传递给空气;饺子皮能粘在一起,是因为分子间存在引力;煮饺子时饺子通过吸收热水的热量,通过热传递的方式增大了自身的内能。
故答案为:从身体到冷空气;引力;热传递;
(2)电推子工作时将电能主要转化为机械能;电吹风吹出热风利用了电流的热效应;热风挡功率2000W,工作1分钟消耗的电能为。
故答案为:机械;热效应;;
(3)先计算物体和吊钩的重力:,;动滑轮上绳子段数,物体上升高度,拉力移动距离;有用功;每根钢缆拉力;总功;机械效率。
故答案为:;;83.3%;
(4)舞者上升过程中,质量不变、高度增大,重力势能随之增大;狮子由四脚着地变为双脚站立,受力面积减小,压力不变时后方人员脚对地面的压强变大;狮子静止时受力平衡,后方人员对前方人员的支持力等于前方人员与装备的总重力,因此支持力大于前方人员自身的重力。
故答案为:变大;变大;大于;
(5)闭合开关后,电流从线圈甲右端流入、左端流出,根据安培定则判断线圈甲左侧为S极、右侧为N极;线圈乙左侧也为N极,同名磁极相互排斥,两线圈相互排斥;更换电源正负极后,电流方向改变,线圈磁极同步改变,两线圈仍为同名磁极相对,依然相互排斥,如图所示:
故答案为: ;
(6)平面镜成像作图:先画出A点关于平面镜的对称点(像点),连接与平面镜交于入射点O,再连接AO(入射光线)、OB(反射光线)并标注箭头;家庭电路连接:两个开关控制同一盏灯时,火线先接入第一个开关,再接入第二个开关,最后连接灯泡,灯泡另一端接零线,保证断开开关时灯泡不带电,如图所示: ;
故答案为: ;
【分析】(1)本题考查热传递条件、分子间作用力和改变内能的方式,解题时结合生活现象,区分热传递与做功两种改变内能的方法,理解分子引力在生活中的体现。
(2)本题考查能量转化、电流的热效应和电能计算,解题时明确不同用电器的能量转化形式,再利用公式计算消耗的电能。
(3)本题考查滑轮组的机械效率计算,解题时先利用计算物体和吊钩重力,再根据求拉力移动距离,结合有用功、总功公式计算机械效率。
(4)本题考查重力势能、压强和二力平衡,解题时结合重力势能与高度的关系、压强与受力面积的关系,以及二力平衡条件分析受力大小。
(5)本题考查安培定则和磁极间的相互作用,解题时先利用安培定则判断磁极,再根据“同名磁极相互排斥”分析线圈间的相互作用,注意电流方向改变时磁极同步改变,但排斥关系不变。
(6)本题考查平面镜成像作图和家庭电路连接,平面镜成像作图需遵循“对称法”和“虚像特点”,家庭电路连接需牢记“开关接火线、灯泡接零线”的安全原则。
(1)[1]热传递的方向是从高温物体传向低温物体,起床时身体温度高,所以热量从身体传递给周围冷空气。
[2]分子间存在相互作用的引力和斥力,饺子皮会粘在一起,这是因为分子间存在分子引力。
[3]改变内能的方式有两种:热传递和做功,煮饺子是通过热传递的方式改变了饺子的内能。
(2)[1]电推子工作时消耗电能,产生机械能,主要将电能转化为机械能。
[2]电流具有磁效应和热效应,电吹风可以吹出热风主要是利用电流的热效应。
[3]使用电吹风的热风挡P=2000W,工作t=1min=60s
消耗的电能W=Pt=2000W×60s=1.2×105J
(3)物体的重力G物=m物g=5×103kg×10N/kg=5×104N
吊车吊钩的重力G钩=m钩g=1000kg×10N/kg=1×104N
四根钢缆则动滑轮上的绳子段数n=4,物体上升的高度h=6m,拉力作用点的移动距离s=nh=4×6m=24m
此次吊装,克服物体重力做功W有用= G物h=5×104N×6m=3×105J
忽略机械的摩擦力,则每根钢缆所受拉力至少
提升过程中,拉力做的总功为W总=Fs=1.5×104N×24m=3.6×105J
此吊车吊装部分的机械效率
(4)[1]舞狮者在上升过程中,高度增大,质量不变,舞狮者的重力势能增大。
[2]整个狮子呈现双脚站立静止状态,相较于四脚着地时,受力面积减小,此时后方人员脚对地面的压强变大。
[3]此时整个狮子处于静止状态,受力平衡,则后方的人对前方人员的支持力等于前方人员的重力与部分装备的重力之和,所以该支持力大于前方人员的重力。
(5)[1]闭合开关后,电流从线圈甲右端流入,左端流出,根据安培定则可知,线圈甲左侧为S极。
[2]线圈甲右侧为N极,线圈乙左侧也为N极,同名磁极相互排斥,所以,甲、乙两个线圈会相互排斥。
[3][4]当更换电源正负极后,此时线圈甲右侧为S极,乙线圈的左侧为S极,两个线圈依然会相互排斥。
(6)[1]像与物体关于平面镜对称,先画出A点关于平面镜的对称点A',即为A的像;“反射光线好像从虚像上发出的”,连接A'B可得反射光线,A'B与平面镜交于一点O,该点为入射点,连接入射点O和A点,可得入射光线AO,OB为反射光线,如图所示:
[2]在家庭电路中,开关接在火线与用电器之间,开关左端与火线相连,灯泡右端与零线相连;如图所示:
12.请完成下列填空。
(1)如图1所示的是小明探究“光的反射定律”的实验装置,为了能够在各个方向都可以看到光束,实验时应该选择   (选填“粗糙”或“光滑”)的硬纸板。
(2)如图2所示的是测量固体密度的实验,当游码移至左侧零刻度线时指针如图甲所示,此时应该向   调节平衡螺母,直至天平横梁平衡;最终右盘砝码数量与游码位置如图乙所示,物体体积如图丙所示,则该物体的密度是   。
(3)如图3所示的是在使用电压表测量电压时进行试触时指针所指的位置,则   (选填“需要”或“不需要”)更换为小量程。
【答案】(1)粗糙
(2)左;10.3
(3)需要
【知识点】固体密度的测量;设计实验测密度;光的反射定律;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】(1)为了能从不同方向观察到实验中的光束,需要让光在纸板上发生漫反射,因此应选用表面较为粗糙的纸板。
故答案为:粗糙;
(2)由图2甲可知,指针静止时偏向分度盘中央刻度线的右侧,为使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节。
由图2丙可知,量筒的分度值为1mL,水的体积为20mL,水和物体的总体积为30mL,则物体的体积:
已知物体质量,则物体的密度:
故答案为:左;10.3;
(3)如图3所示,电压表试触时指针示数为2V,该值小于3V,说明当前选用的量程过大;为了提高测量精度,应更换为0~3V的小量程。
故答案为:需要;
【分析】(1)本题考查漫反射的应用,解题时明确粗糙表面能使光发生漫反射,从而在不同方向看到光束,据此选择合适的纸板。
(2)本题考查天平的调节和密度的测量,解题时先根据指针偏转方向调节平衡螺母,再利用排水法计算物体体积,最后根据密度公式计算物体密度。
(3)本题考查电压表的量程选择,解题时根据试触结果判断当前量程过大,结合电压大小选择更合适的小量程以提高测量精度。
(1)实验中为了能够在各个方向都可以看到光束,此时发生的是漫反射,所以要选择比较粗糙的纸板。
(2)[1]由图2甲可知,指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,则要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节。
[2]由图2丙知,量筒的分度值为1mL,水的体积为20mL,水和物体的体积为30mL,物体的体积为V=30mL-20mL=10mL=10cm3
物体的密度为
(3)如图3所示的是在使用电压表测量电压时进行试触时指针所指的位置,其示数为2V,小于3V,说明选用的量程太大,为了精确测量,则需要更换为小量程。
13.小明想利用如图1所示的器材做探究凸透镜成像规律的实验。
(1)如图1所示的是实验器材(凸透镜),由于家中没有光具座,为了完成实验。可以使用图2中   (选填“甲”或“乙”)钢制刻度尺代替光具座。
(2)为了方便实验,小明选择了“F”字光源,移动光屏时在光屏上沿看到半个清晰的像,此时为了更好地实验,可以将光源所在高度   (选填“升高”或“降低”)一些。然后小明将钢制刻度尺固定在桌面上,并将凸透镜固定在刻度尺的中央刻度处。
(3)小明想验证该凸透镜的焦距是否准确,则他需要将光源和光屏均放置在距离凸透镜   cm处,然后观察光屏上是否出现一个清晰的倒立、等大的像。
(4)由于电池闲置时间较长,电池电量不足,光源的亮度不足,此时小明可以选择在一个   (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行实验。
【答案】(1)甲
(2)升高
(3)20
(4)较暗
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)凸透镜焦距为10cm,探究成像规律时,物距与像距之和最小为,因此需要选用量程不小于40cm的甲刻度尺。
故答案为:甲;
(2)光屏上只出现半个清晰的像,说明成像位置偏上;根据过光心的光线传播方向不变的原理,可将光源的高度适当升高,使像整体下移到光屏中央。
故答案为:升高;
(3)要在光屏上成倒立、等大的实像,物距与像距都需等于二倍焦距,即,因此光源和光屏都应放在距离凸透镜20cm的位置。
故答案为:20;
(4)当光源亮度不足时,可选择在较暗的环境中进行实验,减少环境光的干扰,使像的对比度更高、成像更清晰。
故答案为:较暗;
【分析】(1)本题考查凸透镜成像实验器材的选择,解题时先根据算出所需的最小长度,再匹配对应量程的刻度尺。
(2)本题考查凸透镜成像的调节方法,解题时依据过光心的光线传播方向不变,通过调整光源高度来矫正偏上的像。
(3)本题考查凸透镜成等大实像的条件,解题时利用的规律,确定光源和光屏的具体位置。
(4)本题考查提升成像清晰度的方法,解题时结合环境亮度对像的对比度的影响,选择较暗环境来增强成像效果。
(1)凸透镜f=10cm,要探究凸透镜成像规律的实验需满足u+v≥40cm,故应该选用甲刻度尺。
(2)移动光屏时在光屏上沿看到半个清晰的像,说明成像靠上,根据过光心的光传播方向不变可知,为了更好地实验,可以将光源所在高度升高。
(3)光屏上若想出现一个清晰的倒立、等大的像,此时u=v=2f=20cm
故需要将光源和光屏均放置在距离凸透镜20cm处。
(4)光源的亮度不足,此时小明可以选择在一个较暗的环境中进行实验,使成像较清晰。
14.如图1所示的是“测量小灯泡的电阻”的实物电路图,小灯泡正常发光时的电压为2.5V,电阻约为,学生电源电压调为3V。
(1)连接好电路后,闭合开关,发现电流表,电压表指针均有偏转,但灯泡不亮,此时灯泡中   (选填“有”或“没有”)电流通过。
(2)调节滑片到某一位置后,电压表的示数为1V,若要得到正常发光时小灯泡的电阻,此时应向   (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时记录此时电流表的示数。利用实验数据绘制成了如图2所示的I-U关系图像,可知小灯泡正常发光时的电阻值为   。
(3)观察图2发现小灯泡电阻不是定值,这是因为灯丝电阻受到   的影响。
(4)将图1中的小灯泡更换为一个阻值未知的定值电阻,正确操作后得到了三组数据,并将数据填入下列表格中。请根据表中数据在图2中绘制相应的图像。   
序号 电压表示数 电流表示数 电阻阻值
1 1 0.1 10
2 2 0.2 10
3 3 0.3 10
(5)分析图像可以发现,对于定值电阻来说,通过的电流与其两端电压成   。
(6)根据以上实验数据,分析可知在探究电流与电压的关系时我们应该选择   (选填“小灯泡”或“定值电阻”)。
【答案】(1)有
(2)右;10
(3)温度
(4)
(5)正比
(6)定值电阻
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)闭合开关后,电流表、电压表指针均有偏转,说明电路为通路,灯泡没有短路;灯泡不亮,是因为实际功率太小,此时灯泡中有电流通过。
故答案为:有;
(2)电压表示数为1V,低于灯泡额定电压2.5V,为使灯泡正常发光,需增大灯泡两端电压。根据串联电路分压规律,应减小滑动变阻器两端电压,因此要减小滑动变阻器接入电路的阻值,滑片应向右移动,直到电压表示数达到2.5V,再记录此时电流表的示数。
由图-2可知,灯泡两端电压为2.5V时,额定电流为0.25A,因此小灯泡正常发光时的电阻为:

故答案为:右;10;
(3)由图-2可知,灯泡两端电压增大时,通过灯泡的电流也增大。根据公式,灯泡的实际功率随之变大,灯丝温度升高,而灯丝的电阻会随温度升高而增大。
故答案为:温度;
(4)根据表格数据,在坐标系中描出对应的电压、电流点,再用平滑曲线连接各点,即可画出灯泡的图像。如图所示: ;
故答案为: ;
(5)由表中数据可知,定值电阻的图像是一条过原点的直线,说明对于定值电阻来说,通过的电流与其两端电压成正比。
故答案为:正比;
(6)在探究电流与电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,因此应选择定值电阻进行实验。
故答案为:定值电阻;
【分析】(1)本题考查电路故障分析,解题时根据电流表、电压表指针偏转判断电路为通路,结合灯泡不亮的现象,分析出是实际功率过小导致的。
(2)本题考查滑动变阻器的调节与电阻计算,解题时先根据串联分压规律判断滑片移动方向,再利用欧姆定律公式计算灯泡正常发光时的电阻。
(3)本题考查灯丝电阻与温度的关系,解题时结合分析实际功率变化,再根据温度变化与电阻的关系得出结论。
(4)本题考查图像的绘制,解题时按照描点法的步骤,先描点再用平滑曲线连接。
(5)本题考查电流与电压的关系,解题时根据定值电阻的图像特征,得出电流与电压成正比的结论。
(6)本题考查探究电流与电压关系的实验控制,解题时根据控制变量法的要求,明确需保持电阻阻值不变,因此应选用定值电阻。
(1)闭合开关,发现电流表、电压表指针均有偏转,说明电路是通路,且灯泡没有短路,灯泡不亮,说明灯泡实际功率太小,因此此时灯泡中有电流通过。
(2)[1]调节滑片到某一位置后,电压表的示数为1V,若要得到正常发光时小灯泡的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故此时应向右移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时记录此时电流表的示数。
[2]由图-2可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻值为
(3)由图-2可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大。
(4)根据表中数据利用描点法画出相应的图像,如下图所示:
(5)由表中数据可知,定值电阻的图像为一条过原点的直线,故可得出结论:对于定值电阻来说,通过的电流与其两端电压成正比。
(6)在探究电流与电压的关系实验中,应控制电阻阻值不变,故应选择定值电阻。
15.如图所示的是探究“影响浮力大小的因素”的一些实验操作步骤。
(1)根据图1中实验步骤a、b、c可知浮力的大小与   有关;要想探究浮力大小是否受浸没深度的影响,我们应该选择图1中实验步骤a、   并比较弹簧测力计的示数。
(2)如图2,将物体A放入一定浓度的盐水中,则此时弹簧测力计的示数可能是______。
A.2.8N B.3N C.3.2N
(3)实验时有的同学想知道浮力大小与物体的形状是否有关,则他们需要选择体积   但形状不同的同种材质制成的物体。
(4)同学们根据自己的生活经验发现实心铁块会沉在水底,如果是一个空心的铁块则有可能漂在水面上,他们觉得物体的密度越小可能受到的浮力就越大。于是他们找来多个相同的易拉罐,分别在易拉罐中装入一定量不同材质的物体,并将实验数据记录在表格中。
序号 装入的物体 总重力/N 易拉罐浸入深度与对应弹簧测力计示数
1 水 2.5 3cm 1.6N 5cm 1N 7cm 0.4N
2 沙子 5 3cm 4.1N 5cm 3.5N 7cm 2.9N
3 小铁钉 6.2 3cm 5.3N 5cm 4.7N 7cm 4.1N
分析表中数据可知,物体所受浮力与物体的密度   。
(5)如图3所示的是一种可以在游泳时防溺水的手环,当遇到溺水或突发情况时此手环可迅速将气体充入气囊。此产品的一个重要参数就是气囊膨胀时的体积大小以及抗压能力。同学们对其中一款产品进行了测试,其标注参数:气囊膨胀后体积为15L,总质量为300g。根据数据可知气囊完全膨胀后可以产生的浮力为   N;同学们设计了如图4的实验装置来检测相关参数,在触发气囊弹出后,当气囊处于如图4的位置时,拉力计显示的示数为145N,忽略滑轮与绳及轴的摩擦力。此产品气囊膨胀后的体积存在一定误差,一般为,则该产品在误差允许的范围内   (选填“合格”或“不合格”)。(,g取10N/kg)
【答案】(1)排开液体的体积;c、d
(2)A
(3)相同
(4)无关
(5)150;合格
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)由步骤a、b、c可知,物体浸入液体的体积越大,弹簧测力计示数越小;根据称重法,浮力越大,说明浮力大小与排开液体的体积有关。
探究浮力与浸没深度的关系时,需控制、不变,只改变深度,应选择步骤a、c、d对比测力计示数。
故答案为:排开液体的体积;c、d;
(2)根据阿基米德原理,相同时,越大,越大;盐水密度大于水的密度,物体A在盐水中浮力更大;再由可知,盐水中测力计示数小于水中的3N,故选A。
故答案为:A;
(3)探究浮力与物体形状的关系时,需采用控制变量法,控制、不变,只改变物体形状,因此应选用体积相同、形状不同的物体进行实验。
故答案为:相同;
(4)分析数据可知,易拉罐浸入深度相同时,不同总重力的易拉罐所受浮力相同,说明浮力大小与物体自身密度无关。
故答案为:无关;
(5)气囊体积,由阿基米德原理,气囊完全膨胀时浮力为:

气囊重力,由受力平衡,所需浮力为:

再由得排开体积:,与标准值差值小于0.3L,产品合格。
故答案为:150;合格。
【分析】(1)本题考查浮力的影响因素,用到的公式是称重法公式;解题时先通过测力计示数变化,结合公式分析浮力与排开体积的关系,再根据控制变量法确定探究浸没深度的实验步骤。
(2)本题考查浮力与液体密度的关系,用到的公式是阿基米德原理和称重法公式;解题时先由阿基米德原理判断浮力大小,再结合称重法分析测力计示数变化。
(3)本题考查控制变量法的应用,探究浮力与物体形状的关系时,需保持、不变,因此需控制排开液体体积相同,只改变物体形状。
(4)本题考查浮力与物体密度的关系,解题时通过分析相同下不同物体的浮力数据,得出浮力与物体自身密度无关的结论。
(5)本题考查阿基米德原理的综合应用,用到的公式有、和受力平衡;解题时先计算气囊重力,再通过受力分析求出所需浮力,反推排开体积并判断产品是否合格。
(1)[1]实验步骤a、b、c图可以看出物体浸入液体的体积,即排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,根据称重法测浮力,物体所受的浮力越大,可知浮力的大小与排开液体的体积有关。
[2] 要想探究浮力大小是否受浸没深度的影响,根据控制变量法的要求,只改变深度,其他均不改变,我们应该选择图1中实验步骤a、c、d并比较弹簧测力计的示数。
(2)浮力大小受液体密度影响,在排开液体体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力越大。盐水密度大于水的密度,故如图2,将物体A所受的浮力大于在水上中完全浸没时的浮力,根据称重法测浮力,故弹簧测力计的示数会小于水中时的3N。故选A。
(3)想知道浮力大小与物体的形状是否有关,根据控制变量法的要求,只改变形状,其他均不改变,体积要相同。
(4)分析表格数据可以得到当易拉罐浸入深度相同时,装入的物体不同的易拉罐总重力与易拉罐浸入深度与对应弹簧测力计示数的差值相同,即浮力相同,故物体所受浮力与物体的密度无关。
(5)[1] 气囊膨胀后体积为,根据阿基米德原理,气囊完全膨胀后可以产生的浮力为
[2]对气囊进行受力分析,气囊受到竖直向上的浮力,竖直向下的重力以及绳子向下的拉力,气囊的重力为,故,因此气囊膨胀后的体积,与标准15L差值小于0.3L,故该产品在误差允许的范围内合格。
16.如图所示的是某次体育课学生做俯卧撑锻炼的场景。俯卧撑是一种可以很好地锻炼我们身体大部分肌肉的运动,其中也涉及了一些物理知识,做俯卧撑时人体可以看作一个杠杆,脚尖为支点,当身体与地面平行时其简化模型如图2所示,O为脚尖的位置,A为重心位置,B为手掌根的位置。
(1)当某同学做俯卧撑时身体与地面平行,其中,,自身质量为60kg,则该同学此时手掌所受力的大小为多少?(g取10N/kg)
(2)部分同学由于身体力量不足,无法完成一个标准的俯卧撑,于是老师就建议这部分同学完成如图3所示的跪姿俯卧撑,请根据你所学的知识解释为什么无法完成标准俯卧撑的同学可以较好地完成跪姿俯卧撑?(设改为跪姿俯卧撑后动力臂与阻力臂均减小L的长度)
【答案】(1)先计算同学的重力:
做俯卧撑时,以脚为支点,手掌受到的力为动力,自身重力为阻力,根据杠杆平衡条件 ,可得手掌所受的力:。
(2)改用跪姿时,动力臂与阻力臂均减小 ,此时根据杠杆平衡条件:
,变形得 。
因为 ,所以 ,即 ;
又因为跪姿时 ,所以 ,说明跪姿做俯卧撑时所需的动力更小,力量不足的同学也能更好地完成动作。
【知识点】重力及其大小的计算;杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析】(1)本题考查杠杆平衡条件的应用,用到的公式为重力公式 和杠杆平衡条件 ;解题时先计算重力,再确定支点、动力臂和阻力臂,代入杠杆平衡公式求解手掌的受力大小。
(2)本题考查杠杆平衡条件的动态分析,用到的公式为杠杆平衡条件 ;解题时通过分析跪姿下动力臂、阻力臂和阻力的变化,结合数学不等式比较两种姿势下的动力大小,得出跪姿所需动力更小的结论。
(1)该同学的重力为
做俯卧撑时,手掌受到的力为动力,自身重力为阻力,当身体与地面平行静止时,根据杠杆平衡条件有
则该同学此时手掌所受力的大小为
(2)当改用图3所示姿势时,动力臂与阻力臂均减小,当身体与地面平行且处于静止状态时,根据杠杆平衡条件有

因为,所以

因为,所以,则可知采取跪姿做俯卧撑时需要的动力变小,因此部分力量不足的同学也可以较好地完成。
17.电解海水制氢是一种利用电能将海水中的水分子分解成氢气和氧气的技术。我国对于海水制氢技术不断取得突破,利用可再生能源风电来电解海水制氢,所得氢气的浓度可达99.9%~99.99%。将电解海水制氢与风能、太阳能等可再生能源结合,利用可再生能源进行氧气生产,降低了制氢成本。随着技术的不断进步和成本的逐步降低,电解海水制氢技术有望在未来得到更广泛的应用。
(1)大力发展氢能源不仅因为氢的热值大,而且从环境保护角度来看氢能属于   能源,可以通过电解海水制氢,说明海水属于   (选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)某设备的电解能耗约为(表示制取的氢气需要消耗5kW·h的电能),则该设备的能量转化效率(电解所得氢气完全燃烧释放的热量与对应消耗电能的比)为多少?
(3)珠海桂山风电场31号风机机组供电的电解槽功率为400kW,使用的设备的能量转化效率为63%,则一小时可以制取纯度99.99%以上的氢气多少立方米?
【答案】(1)清洁;导体
(2)先计算氢气的质量:
再计算其完全燃烧释放的热量:
已知消耗的电能:
则转化效率:
(3)电解槽1小时消耗的电能:
制取的氢气完全燃烧释放的热量:
制取氢气的质量:
制取氢气体积:
【知识点】密度公式及其应用;燃料的热值;导体与绝缘体;电功率的计算
【解析】【解答】(1)氢气燃烧的产物只有水,无污染物排放,因此从环保角度来看,氢能属于清洁能源。
能够通过电解海水制取氢气,说明海水可以导电,属于导体。
故答案为:清洁;导体;
【分析】(1)考查氢能的环保特性与导体的判断;解题时根据氢气燃烧产物分析其环保属性,再根据电解现象判断海水的导电性。
(2)考查能量转化效率的计算,用到的公式有、和;解题时先由密度公式计算氢气质量,再用热值公式计算燃烧放热,最后结合电能计算转化效率。
(3)考查电解制氢的综合计算,用到的公式有、、和;解题时先计算消耗的电能,再根据转化效率得到氢气燃烧放热,反推氢气质量,最后由密度公式得到制取的氢气体积。
(1)[1]氢气燃烧的产物是水,清洁无污染,从环境保护角度来看氢能属于清洁能源。
[2] 可以通过电解海水制氢,说明海水属于导体。
(2)的氢气的质量
则的氢气完全燃烧释放的热量
此过程中消耗的电能
则转化效率
(3)电解槽1h消耗的电能
则制取的氢气完全燃烧释放的热量
制取得到的氢气的质量
因此一小时可以制取纯度以上的氢气体积
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