【精品解析】2025年北京市北京师范大学附属实验中学中考三模物理试题

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2025年北京市北京师范大学附属实验中学中考三模物理试题
1.“掬手为升”是我国古代的计量方法之一,“掬”即为双手捧。如图所示,人双手捧起米所用的力约为(  )
A.0.3N B.3N C.30N D.300N
【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】人双手捧起的米的质量约为:,米的重力:,故B正确,ACD错误。
故选B,
【分析】重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
2.到今天仍然可以用来演奏。经过专家鉴定,这套编钟是“双音钟”,用相同力度轻轻敲击同一个甬钟的正面和侧面,就可以发出两种不同的声音,这里的“不同”是指________,用不同力度轻轻敲击同一个甬钟的正面也可以发出两种不同的声音,这里的“不同”是指________。
A.音调 响度 B.响度 音调
C.音色 响度 D.音色 音调
【答案】A
【知识点】音调及音调与频率的关系;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A、相同力度敲同一钟正面、侧面,钟振动快慢不同,音调不同;不同力度敲同一位置,振幅不同,响度不同,故 A 正确;
B、前后对应关系颠倒,故 B 错误;
C、同一口钟发声材料不变,音色不变,故 C 错误;
D、力度改变改变响度,不是音调,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查音调由振动频率决定,响度由振幅决定;
B、区分音调和响度的影响因素;
C、音色由发声体材料、结构决定,同种钟音色不变;
D、用力大小改变振幅,从而改变响度。
3.如图甲所示为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,如图丙所示。下列光现象中与手机防窥膜工作原理相同的是(  )
A.水中倒影 B.日晷仪 C.海市蜃楼 D.筷子弯折
【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】手机防窥膜依靠超细百叶窗遮挡斜向光线,只让竖直方向光线透过,原理是光的直线传播。
A、水中倒影是光的反射,故 A 错误;
B、日晷利用太阳光沿直线传播形成影子计时,原理为光的直线传播,故 B 正确;
C、海市蜃楼是光的折射,故 C 错误;
D、筷子弯折是光的折射,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查平面镜成像(光的反射);
B、考查光沿直线传播(影子形成);
C、考查光的折射(海市蜃楼);
D、考查光的折射现象。
4.科技推动社会进步,也体现国家的综合实力。下列选项中不正确的是(  )
A.钱学森被誉为“航天之父”,火箭升空——物体间力的作用是相互的
B.南仁东被誉为“天眼之父”,天眼是射电望远镜——利用了光的反射原理
C.孙家栋被誉为“北斗之父”,北斗卫星导航系统——通过电磁波传递信息
D.袁隆平被誉为“杂交水稻之父”,“稻花香里说丰年”——说明了分子间有引力
【答案】D
【知识点】凸面镜和凹面镜;力作用的相互性;电磁波在日常生活中的应用;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、钱学森被誉为 “航天之父”,火箭升空时,发动机向下喷出燃气,燃气给火箭一个向上的反作用力,利用了物体间力的作用是相互的,故 A 正确;
B、南仁东被誉为 “天眼之父”,天眼是射电望远镜,其凹面镜结构利用了光的反射原理,将射电波会聚,故 B 正确;
C、孙家栋被誉为 “北斗之父”,北斗卫星导航系统通过电磁波传递信息,故 C 正确;
D、袁隆平被誉为 “杂交水稻之父”,“稻花香里说丰年” 描述的是花香分子在空气中扩散,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,而非分子间有引力,故 D 错误;
故答案为:D。
【分析】A、考查力的作用的相互性,理解火箭升空的动力来源;
B、考查射电望远镜的工作原理,明确其利用光的反射会聚射电波;
C、考查电磁波的应用,知道卫星导航通过电磁波传递信息;
D、考查分子的热运动,区分扩散现象与分子间引力的不同。
5.如图所示,凸透镜位于光具座上某处,且位置不变,移动蜡烛,光屏上先后两次在甲、乙两处得到烛焰清晰的像,则(  )
A.甲处像一定是缩小的
B.移动蜡烛时,像距可能是增大的
C.凸透镜位置可能在乙的右侧
D.蜡烛的移动方向一定向右
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由题意可知,光屏先后在甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处小,根据“凸透镜成实像时,物近像远像变大”可知,从甲像到乙像在不断地远离凸透镜,即移动蜡烛时,像距变大;因此凸透镜在乙的左侧,蜡烛在凸透镜的左侧;此时蜡烛的像在远离凸透镜,因此蜡烛也向右移动,整个过程中,物距减小,像距变大,成的是倒立的实像,但是甲处的像可能是缩小的,也可能是放大的,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】A:考查凸透镜成像的性质判断,根据像的大小和像距的变化,分析物距与像距的关系,确定甲处像的性质;
B:考查像距变化的原因,明确像距增大是由物距减小引起的,不是独立变化的;
C:考查凸透镜位置的判断,根据虚像无法用光屏承接的特点,排除凸透镜在乙右侧的可能;
D:考查蜡烛移动方向的判断,根据物距减小、像距增大的规律,确定蜡烛的移动方向。
6.如图所示是我国的太阳能无人机“启明星50”,它是第一款以太阳能为唯一动力能源的全电大型无人机,通过在全身布满太阳能电池板为无人机提供动力。下列有关说法正确的是(  )
A.太阳能是二次能源
B.太阳能电池板是由超导材料制成的
C.地面通过超声波控制“启明星50”
D.太阳能是太阳内部发生核聚变产生的能量
【答案】D
【知识点】能源及其分类;核聚变;太阳能及其利用与转化;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.根据一次能源的定义可知,太阳能是可以从自然界直接获取的能源,是一次能源,故A错误;
B.太阳能电池板将太阳能转化为电能,由半导体材料制成,故B错误;
C.电磁波的传播不需要介质,地面通过电磁波控制“启明星50”,故C错误;
D.太阳是因为其内部氢原子核在超高温下发生核聚变释放核能,故D正确。
故选D。
【分析】A.直接从自然界获取的能源为一次能源,由一次能源转化而成的能源为二次能源;
B.根据半导体材料的性质和应用判断;
C.根据电磁波的特点和应用判断;
D.根据太阳的能量来源判断。
7.关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是(  )
A.人可以向落在地面上的“高压线头”靠近
B.客厅里一个开关可以同时控制四只节能灯,这四只节能灯一定是串联的
C.家庭电路中空气开关“跳闸”了,可能是发生了短路现象
D.使用试电笔时,手指不能触碰笔尾金属体
【答案】C
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用;家庭电路的故障分析;安全用电原则
【解析】【解答】A、落地高压线周边存在跨步电压,靠近易发生触电事故,故 A 错误;
B、家庭中照明灯都是并联,一只开关控制多灯是开关在干路,并非串联,故 B 错误;
C、空气开关跳闸原因:短路或总功率过大,因此有可能是短路,故 C 正确;
D、使用测电笔时手指必须接触笔尾金属体,形成回路才能分辨火线零线,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查高压触电防范,跨步电压触电相关安全常识;
B、考查家庭电路连接,家用用电器并联;
C、考查空气开关跳闸原因:短路、用电器总功率过大;
D、考查测电笔正确使用方法。
8.如图所示,长方体木块M放在水平桌面上,木块m放在木块M上面,在水平拉力F作用下一起向左做匀速直线运动,空气阻力不计,下列判断正确的是(  )
A.水平拉力F和木块M受到的摩擦力大小相等
B.木块m受到方向向左的摩擦力
C.木块M受到的重力和地面对木块M的支持力是一对平衡力
D.若突然撤去水平拉力F,木块m将向右倾倒
【答案】A
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】A选项:物体在水平方向做匀速运动,说明水平方向受力平衡。因此拉力F与摩擦力大小相等,方向相反,该选项正确。
B选项:木块m和M一起向左匀速运动,两者之间没有相对运动趋势,因此不存在摩擦力作用,该选项错误。
C选项:分析木块M的受力情况,它受到三个力的作用而保持平衡:这表明地面对M的支持力大于M自身的重力,所以重力与支持力不是平衡力,该选项错误。
D选项:如果突然撤去拉力F,木块m的下端会随M一起减速,而上端由于惯性会保持原有速度,导致m向左倾倒,该选项错误。
综上所述,正确答案是A。
【分析】力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力;
惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述;
摩擦力的产生:物体产生相对运动或者运动的趋势。
9.如图所示,小红竖直向上垫起排球,排球依次经过a、b、c三处,到达最高处d。已知排球所受空气阻力随运动速度的增大而增大。则排球经过四处时,所受合力最大的是(  )
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
【答案】A
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】排球上升过程中受到竖直向下的重力,竖直向下的空气对排球的阻力,排球受力不平衡,力能改变物体的运动状态,经过a、b、c三处的过程中排球做减速运动,受到的阻力越来越小,由于排球受到的重力方向与空气对排球阻力的方向相同,则合力为
故a、b、c三处中在a处时合力最大。到达最高点D时排球速度为零,不受空气阻力,此时排球受到力的合力为
故排球经过a、b、c三处,到达最高点d,排球所受合力最大的是a处。故A符合题意,故BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】考查同一直线上二力合成的应用,明确排球上升过程中重力和阻力的方向相同,合力为两力之和;结合空气阻力随速度增大而增大的特点,分析各点的速度和阻力大小,进而判断合力的大小变化。
10.如图所示是一种天然气浓度检测的电路图,电源电压保持不变,电阻R1、R2中,一个是定值电阻,另一个是气敏电阻。气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减小。闭合开关后,当气敏电阻所在处的天然气浓度升高,电压表示数增大,超过量程时就会触发报警器报警,下列说法中正确的是(  )
A.R1是气敏电阻
B.随着天然气浓度增加,通过定值电阻的电流变小
C.达到报警浓度时,电路的总功率最大
D.要使报警浓度变低,可以换用阻值更小的定值电阻
【答案】C
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A:由题意,气敏电阻阻值随天然气浓度增大而减小,浓度升高时电压表示数增大。根据串联分压规律,若是气敏电阻,其阻值减小,分得的电压也会减小,与题意矛盾,故是气敏电阻,是定值电阻,A错误;
B:天然气浓度增加时,气敏电阻阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路中电流增大,通过定值电阻的电流也增大,B错误;
C:达到报警浓度时,天然气浓度高,阻值最小,电路总电阻最小,电流最大,根据,电路的总功率最大,C正确;
D:要使报警浓度变低(即浓度更低时就报警),此时气敏电阻阻值更大,电路电流更小,定值电阻两端电压要达到报警电压,需增大的阻值(电流不变时,电阻越大,分压越大),因此应换用阻值更大的定值电阻,D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查串联电路分压规律,结合气敏电阻的特性,判断、哪个是气敏电阻;
B、考查欧姆定律的应用,分析气敏电阻阻值变化对电路电流的影响;
C、考查电路总功率的变化,结合电流的变化,利用判断总功率的大小;
D、考查报警浓度的调整,分析更换定值电阻阻值对报警条件的影响。
11.在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中,让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上的同一木块,能将木块撞出一段距离,如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.该实验中研究的动能是指木块的动能
B.用小车代替木块更便于得到实验结论
C.木块被撞后滑行距离不同,但滑行时所受摩擦力相同
D.该实验的目的是探究物体动能的大小与高度的关系
【答案】C
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】A:该实验研究的是铁球的动能,木块被推动的距离用来反映铁球动能的大小,故 A 错误;
B:用小车代替木块时,车轮与地面的摩擦为滚动摩擦,摩擦力较小,滑行距离受其他因素影响较大,不利于通过滑行距离判断动能大小,故 B 错误;
C:木块滑行时,压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力相同,故 C 正确;
D:该实验控制了铁球质量相同,改变了释放高度,目的是探究动能与速度的关系,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A:考查动能的研究对象,明确实验探究的是铁球的动能;
B:考查实验器材的选择,分析小车代替木块对实验的影响;
C:考查摩擦力的影响因素,明确压力和接触面粗糙程度不变时摩擦力不变;
D:考查实验目的,理解控制变量法的应用,探究动能与速度的关系。
12.如图,电路中电源电压不变,电阻的阻值为,滑动变阻器铭牌上标有“”字样,开关S闭合,断开时,电流表的示数为;再闭合,当滑片自某处点分别向左、右移动时,发现电流表示数可发生变化的最大值均为,则(  )
A.滑动变阻器最大阻值是
B.自点左移的距离小于自点右移的距离
C.在移动过程中电阻的功率变化量为
D.在移动过程中滑动变阻器最大功率为
【答案】B
【知识点】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.当开关S闭合且S1断开时,电路仅由电阻R1构成。此时电流表显示0.4A,根据欧姆定律可得电源电压为:,闭合S1后,R1与R2并联。由于R1两端电压保持不变,其电流仍为0.4A。滑动变阻器滑片P在M点时,无论向左或右移动,电流表读数最大变化量均为0.2A。设M点电流为IM,则:左移时(电阻减小,电流增大):最大电流I2大 = IM + 0.2A。因滑动变阻器允许最大电流为1A,故IM = 0.8A。M点电阻值:,最小电阻值(对应最大电流1A):,右移时(电阻增大,电流减小):最小电流I2小 = IM - 0.2A = 0.6A。最大电阻值:,综上:滑片左移范围7.5Ω→6Ω,右移范围7.5Ω→10Ω。最大阻值为10Ω,且右移距离大于左移距离,故选项A错误,B正确。
C.由于R1电流始终不变,其功率P=UI恒定,变化量为0,故C错误。
D.滑动变阻器最大功率出现在电流最大时(1A):,但题目未说明此时功率为变化量,故D错误。
正确答案:B
【分析】1、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;
2、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流;
3、电功率的计算:公式为P=UI。
13.各类运动项目中蕴含着丰富的物理知识,下列描述正确的是(  )
A.羽毛球比赛中,球在空中飞行,若所有力全部消失,球会落向地面
B.跳远运动员需要助跑,是为了增大惯性,跳得更远
C.举重运动员举起杠铃站立静止时,运动员所受重力与水平地面对运动员的支持力是一对平衡力
D.足球比赛中的“香蕉球”利用了气体流速大的地方压强小
【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A:羽毛球在空中飞行时,若所有力全部消失,根据牛顿第一定律,球将保持原来的运动状态做匀速直线运动,不会落向地面,故 A 错误;
B:惯性的大小只与物体的质量有关,与速度无关,助跑是为了利用惯性,增大起跳时的速度,而不是增大惯性,故 B 错误;
C:举重运动员举起杠铃静止时,地面对运动员的支持力等于运动员和杠铃的总重力,与运动员所受的重力大小不相等,不是一对平衡力,故 C 错误;
D:足球比赛中的 “香蕉球”,是因为球两侧的空气流速不同,流速大的一侧压强小,流速小的一侧压强大,在压强差的作用下球会沿弧线运动,利用了气体流速大的地方压强小的原理,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A:考查牛顿第一定律的应用,分析物体不受力时的运动状态;
B:考查惯性的影响因素,明确惯性只与质量有关;
C:考查平衡力的判断,分析受力的大小是否相等;
D:考查流体压强与流速的关系,理解 “香蕉球” 的原理。
14.如图甲所示电路,电源电压不变,将一个定值电阻接入虚线框处,并将一只电压表(图中未画出)并联在某段电路两端,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,多次记录两电表示数;断开开关,只将定值电阻更换为小灯泡,再次获取数据并记录,将记录的数据绘制成如图乙所示的图像。下列分析中正确的是(  )
A.电源电压为
B.图线b是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的
C.定值电阻和小灯泡两端的电压在小于1V时,小灯泡的电阻较小
D.接入小灯泡后,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表的示数将变大
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.定值电阻和滑动变阻器串联时,当滑动变阻器两端的电压为时,通过电路的电流为,则电源电压为①
当滑动变阻器两端的电压为时,通过电路的电流为,则电源电压为②
联立①②,解得定值电阻,电源电压,故A错误;
B.闭合开关,定值电阻或灯泡和滑动变阻器串联接入电路,根据可知定值电阻或灯泡两端的电压随电流的增大而增大,串联电路总电压等于各部分电压之和,则滑动变阻器两端的电压随电流的增大而减小,由乙图可知电压表与滑动变阻器并联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,定值电阻的阻值不变,灯泡的电阻是变化的,所以图线a是接入定值电阻时记录的数据绘制得到的,图线b是接入灯泡时记录的数据绘制得到的,故B错误;
C.定值电阻和灯泡两端的电压小于1V时,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压大于,由乙图可知此时通过定值电阻的电流小于通过灯泡的电流,根据可知灯泡的电阻较小,故C正确;
D.接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压原理可知电压表的示数将变小,故D错误。
故答案为:C。
【分析】A、考查串联电路的特点和欧姆定律的应用,通过两组数据列方程求解电源电压;
B、考查定值电阻和小灯泡的I-U图像特点,定值电阻的I-U图像是直线,小灯泡的I-U图像是曲线;
C、考查欧姆定律的应用,根据比较电压小于1V时两者的电阻大小;
D、考查电路动态分析,判断滑片移动时电路中电流、电压的变化,以及电压表示数的变化。
15.如图甲所示,电源两端电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。对于这个电路,下列说法中正确的是(  )
A.小灯泡的额定电流是0.2A
B.此过程中灯泡的阻值不变
C.滑片P在最右端时滑动变阻器两端电压是7V
D.图中A点对应的电压是5V
【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表V1测L两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流;由串联电路的分压原理可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器两端的电压最大,灯泡两端的电压最小,因此图乙中过(3,0.8)的曲线是灯泡的I-U图线,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置,此时通过小灯泡的电流为0.8A,故A错误;
B.如果灯泡的阻值不变,电流与电压成正比,图像应该是过原点的直线,而图中是曲线,说明电阻是变化的,故B错误;
C.滑片P在最右端时滑动变阻器电阻最大,根据欧姆定律知,电流电流最小,根据图像知滑动变阻器两端电压大于7V,故C错误;
D.当滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,并且滑动变阻器分得的电压最大,因此根据图乙可知,此时电路电流为0.8A,灯泡两端电压为7V,滑动变阻器两端电压为3V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压U=UL1+U滑=3V+7V=10V
图中A点是交叉点,说明电压相等,即每个的电压是电源电压的一半,即对应的电压是5V,故D正确。
故答案为:D。
【分析】A、考查串联电路的电流特点,结合图像判断灯泡正常发光时的电流;
B、考查灯泡电阻的特性,明确灯泡的阻值随温度变化;
C、考查串联电路的电压规律,结合滑片在最右端时的电压和电流数据,计算电源电压;
D、考查串联电路的电压规律,根据 A 点时灯泡和滑动变阻器电压相等的特点,计算 A 点对应的电压。
16.如图a所示,用相同的加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热();两种液体每秒吸收的热量相同,这两种液体的温度—加热时间的图像如图b所示,则(  )
A.a图中乙里面温度计示数为58℃,b图中乙在30~60s分子无规则运动越来越剧烈
B.甲液体的比热容比乙液体的比热容大
C.甲液体的比热容和乙液体的比热容相等
D.如果选一种液体作为散热剂,甲比乙好
【答案】A,B,D
【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;分子热运动
【解析】【解答】A.由图可知,温度计的分度值为1℃,示数为58℃,b图中乙在30~60s温度变大,分子无规则运动越来越剧烈,故A正确;BCD.由图可知,在0-60s内,甲乙变化图象是重合的,即甲乙吸收相同的热量,升高相同的温度,由于甲的质量小于乙的质量,利用可知,甲的比热容大于乙的比热容;质量相同的甲乙,降低相同的温度,甲的比热容大,则甲放出的热量多,所以甲适合做散热剂,故BD正确,C错误。
故选ABD。
【分析】 A.根据温度计的量程和分度值读数;温度升高,分子无规则运动剧烈;
BCD.根据图象,利用比较比热容的大小;质量相同的不同物质,降低相同的温度时,比热容大的物质放出的热量多。
17.无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器,如图所示。无人机的应用领域非常广泛,涵盖了应急通讯、航拍测绘、以及国防军工等多个行业。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。某小型无人机电池电压为24V,电池容量为2500mAh,(电池容量=放电电流放电时间,2500mAh是指以2500mA的电流能连续工作)下列说法中正确的是(  )
A.无人机镜头所成的像是放大的实像
B.无人机拍摄地面图像,悬停后为了使成的像更大,还应将摄像机的镜头适当前推
C.无人机使用的无线电信号在真空传播的速度是
D.该无人机充满电后,电池的总电能为
【答案】B,C
【知识点】凸透镜成像的应用;电功的计算;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A:无人机镜头是凸透镜,航拍时物距远大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,不是放大的实像,故A错误;
B:无人机悬停后物距不变,要使像变大,需减小像距,应将摄像机的镜头适当前推,故B正确;
C:无线电信号属于电磁波,在真空中的传播速度是,故C正确;
D:电池的总电能,不是,故D错误;
故答案为:BC。
【分析】A:考查凸透镜成像的应用,根据航拍时物距与焦距的关系判断成像性质;
B:考查凸透镜成像规律,分析物距不变时,如何调整镜头使像变大;
C:考查电磁波的传播速度,明确无线电信号在真空中的传播速度;
D:考查电能的计算,根据计算电池的总电能。
18.如图甲所示是部分家庭电路的简化图,下列说法正确的是(  )
A.当空气开关自动切断电路时,不一定是短路的原因
B.电冰箱的插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地
C.插入插座的电视和台灯在电路中是串联的
D.乙图中,电能表所在电路的总功率不能超过2200W
【答案】A,B
【知识点】电功率的计算;家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】A、空气开关跳闸原因:电路短路或者用电器总功率过大,因此不一定是短路,故A正确;
B、三孔插座上孔接地线,冰箱三脚插头插入后金属外壳接地,漏电时防止触电,故B正确;
C、家庭电路中电视机、台灯并联在火线零线之间,互不影响,不是串联,故C错误;
D、电能表参数220V、40A,最大功率,不是2200W,故D错误;
故答案为:AB。
【分析】A、考查空气开关跳闸的两类原因:短路、总功率过大;
B、考查三孔插座接地作用,金属外壳用电器接地防护漏电;
C、考查家庭用电器连接方式:全部并联;
D、考查电能表最大功率计算,利用结合标定最大电流求解。
19.如图所示,小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动,经P点离开轨道,上升至最高点N,又下落经过Q点,N位于P、Q之间,O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.小球经过O、P两点时动能相等
B.小球到达最高点N时速度一定为零
C.小球到达的最高点N不可能高于M点
D.小球经过N点时的机械能等于经过Q点时的机械能
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A.根据题意可知,粗糙轨道上小球会受到阻力,有部分机械能转化为内能,因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能。O、P处在同一水平高度,球的重力势能相等,则球在P点的动能一定小于在O点的动能,故A错误;
B.球在M点既有动能又有重力势能,球上升至最高点N时,仍水平方向飞行,也既有动能又有重力势能,则在N点的速度不为0,故B错误;
C.综上所述,球在N点的机械能一定小于在M点的机械能,但由于球在M、N点的动能大小不确定,因此球在M、N两点的重力势能大小也不确定,即N点重力势能有可能比M点重力势能大,则最高点N与M点对比,N点可能M高,故C错误;
D.忽略空气阻力,球从N点到Q点机械能守恒,因此球在N点的机械能等于Q点的机械能,故D正确。
故选D。
【分析】 机械能包括动能与重力势能;它们之间能相互转化,如果没有摩擦等阻力,机械能的总量保持不变,有摩擦阻力时,机械能的总量减小。
20.如图所示,物体A的质量为60kg,卷扬机工作时以拉力F向下拉动绳子自由端,同时提升物体A匀速竖直上升。作用在绳子自由端的拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图乙所示。若提升物体A的过程中滑轮组的机械效率为,已知两个滑轮质量相等,不计绳重和摩擦(),此过程中下列说法正确的是(  )
A.物体A上升的速度是
B.10s内额外功是300J
C.提升重物A过程中定滑轮对支架的拉力为1125N
D.若以相同的速度提升质量为80kg的物体B,则卷扬机的拉力的功率为190W
【答案】B,D
【知识点】滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】A:物体A的重力。由图乙可知,10s内拉力做的总功,机械效率,则有用功。由,得,物体A上升的速度,故A错误;
B:10s内额外功,故B正确;
C:不计绳重和摩擦,额外功是克服动滑轮重力做的功,,则。两个滑轮质量相等,故定滑轮重力。绳子自由端拉力。定滑轮对支架的拉力等于定滑轮重力加上两段绳子的拉力,即,故C错误;
D:提升质量为80kg的物体B时,。不计绳重和摩擦,拉力。绳子自由端的速度,则拉力的功率,故D正确;
故答案为:BD。
【分析】A:考查物体上升速度的计算,先根据总功和机械效率求出有用功,再由有用功求出物体上升的高度,最后计算速度;
B:考查额外功的计算,额外功等于总功减去有用功;
C:考查定滑轮对支架拉力的分析,需考虑定滑轮自身重力和两段绳子的拉力;
D:考查拉力功率的计算,先求出提升物体B时的拉力,再结合绳子自由端的速度计算功率。
21.如图所示,物体的长度为   cm。
【答案】1.85
【知识点】刻度尺的使用
【解析】【解答】刻度尺分度值,物体左端对齐,右端对齐,
故答案为:
【分析】(1) 刻度尺间分10小格,分度值;
(2) 物体不从零刻度起测,长度=末端刻度起始刻度;
(3) 读数需估读到分度值下一位。
22.如图所示用杠杆提升重物G,为使杠杆在图示位置能保持静止,请画出作用在A点的最小力。
【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,连接OA,OA即为最长动力臂,与之垂直的动力即为最小动力,由图知动力的方向应该斜向上,从A点垂直于OA向上做出最小动力,如图所示:
【分析】(1) 杠杆平衡:阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小;
(2) OA是支点O到A的最大力臂,动力与OA垂直时动力最小;
(3) 重物使杠杆向下转,因此动力斜向上。
23.根据如图所示的电流方向,判断通电螺线管的左端是   极。
【答案】N
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】用右手握住螺线管,四指指向电流方向,根据右手螺旋定则可知,通电螺线管的左端是N极。
故答案为:N
【分析】(1) 利用右手螺旋定则:右手握住螺线管,四指顺着线圈中电流环绕方向;
(2) 大拇指指向螺线管左端,因此左端为N极。
24.如图所示温度计的示数为   ℃。
【答案】29
【知识点】温度及温度计的使用与读数
【解析】【解答】温度计分度值为,刻度向上增大,液柱对齐刻度线,示数为。
故答案为:
【分析】(1) 该温度计到之间分成10小格,分度值是;
(2) 刻度数值自下而上变大,代表零上温度,读取液柱对应刻度即可。
25.如图所示电能表的示数为   kW·h。
【答案】3152.6
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】电能表方框内最后一位数字是小数位,读数为。
故答案为:
【分析】(1) 电能表计量单位为,表盘末尾方框数字代表小数;
(2) 依次读取整数位、小数位,组合得到示数。
26.用已调节好的天平测金属块的质量,砝码及游码位置如图所示,则金属块的质量为   g。
【答案】74
【知识点】质量的测量与天平的使用
【解析】【解答】天平标尺分度值,砝码质量,游码示数,总质量。
故答案:
【分析】(1) 天平读数规则:物体质量砝码总质量游码对应刻度值;
(2) 标尺间有5小格,分度值,游码对齐刻度。
27.如图甲所示,用A、B两把刻度尺测量同一物体的长度,放置正确的是   (选填“A”或“B”)刻度尺;图乙秒表的读数是   s;图丙电压表的示数是   V。
【答案】A;100.3;2.4
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】刻度尺刻度线紧贴被测物体的是;秒表读数;电压表接量程,示数。
故答案为:;;
【分析】(1) 刻度尺使用时刻度面紧贴物体,悬空错误,放置规范;
(2) 秒表小表盘分度值,指针在之间,大表盘读,总时间;
(3) 电压表选用,分度值,指针指。
28.按题目要求作图。
(1)如图甲,轻拉弹簧,水平面上的物体A 和B 处于静止状态,画出物体A 的受力示意图。
(2)如图乙,请画出滑轮组的绕法,实现既省力又改变力的方向。
(3)如图丙所示,白鹭A 掠过平静的湖面,请画出小红看到它在水中像的光路图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】平面镜成像的相关作图;力的三要素及力的示意图;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】(1)以 A 为研究对象,此时 A 在水平方向上不受拉力作用,A 与 B 没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以也不受摩擦力作用;在竖直方向上 A 受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力,从 A 的重心,分别沿重力和支持力的方向画一条有向线段,并分别用 G 和 F 表示,如图所示:
(2)要求使用该滑轮组提升重物时既省力又能改变力的方向,说明绳端拉力的方向应向下,所以绳子最后通过定滑轮,由此从外向内依次完成绕线,如图所示:
(3)平静的湖面相当于平面镜,根据平面镜成像的特点,作出发光点 A 关于水面的对称点,即为其所成的像 A';连接 A' 与人眼,与水面交于 O,则 O 到人眼的光线为反射光线,连接 AO 为入射光线,如图所示:
【分析】(1) 受力示意图的关键是分析物体的受力情况,本题中物体A静止,水平方向不受力,竖直方向受重力和支持力,二力平衡。
(2) 滑轮组绕线需同时满足省力和改变力的方向,因此绳子的自由端必须从定滑轮引出。
(3) 平面镜成像的光路作图,关键是先根据对称性找到像点,再利用 “反射光线的反向延长线过像点” 的原理,确定入射点和反射光线。
(1)以A为研究对象,此时A在水平方向上不受拉力作用,A与B没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以也不受摩擦力作用;在竖直方向上A受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力,从A的重心,分别沿重力和支持力的方向画一条有向线段,并分别用G和F表示,如图所示:
(2)要求使用该滑轮组提升重物时既省力又能改变力的方向,说明绳端拉力的方向应向下,所以绳子最后通过定滑轮,由此从外向内依次完成绕线,如图所示:
(3)平静的湖面相当于平面镜,根据平面镜成像的特点,作出发光点A关于水面的对称点,即为其所成的像A';连接A'与人眼,与水面交于O,则O到人眼的光线为反射光线,连接AO为入射光线,如图所示:
29.小明在平静的湖边看到“云在水中飘,鱼在云上游”的现象。“云在水中飘”是小明以   为参照物看到“云”在水中运动的现象。“鱼在云上游”是鱼通过水面的   形成的虚像和云在水面的   形成的虚像同时出现的现象。
【答案】湖面;折射;反射
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】云在水中飘说明云是运动的,是以湖面为参照物;水中的云属于平面镜成像,是由光的反射形成的与物体等大的虚像;看到水中的鱼,是由于光的折射形成的,从上面看时,会感到鱼的位置比实际位置高一些,是鱼的虚像。
故答案为:湖面;折射;反射。
【分析】参照物:在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体(或者说被假定不动的物体)叫参照物;判断物体是否运动,即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可.
光线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.
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的.
30.某景点的星光梦幻馆如图所示,它由彩灯和若干镜子组合而成,彩灯在镜中的像是光的   形成的。一眼望去,感觉镜中彩灯的像越远越小,根据学过的物理知识可知,彩灯最远处的像与彩灯相比   (填“彩灯更大”“像更大”或“一样大”)。
【答案】反射;一样大
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】平面镜成像由光的反射形成;平面镜成像物像大小始终相等,因此最远的像与彩灯一样大。
故答案为:反射;一样大
【分析】(1) 镜子成像属于平面镜成像原理,本质是光的反射;
(2) 平面镜成像特点:像与物体大小相等,人眼看远处像偏小是视觉效果,实际大小不变。
31.为了抵御极寒,小胡同学购买了某种品牌的暖手宝,如图所示该型号暖手宝额定功率为4W,电池容量为7000mA·h,充放电时的电压均为5V,若不考虑能量的损失,则正常工作一小时,该暖手宝消耗的电能为   J。
【答案】14400
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】已知,,
故答案为:
【分析】(1) 电能计算公式,统一时间单位为秒;
(2) 题目不考虑能量损耗,暖手宝消耗电能直接用额定功率与工作时间计算,电池容量为干扰条件。
32.有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比热值   (选填“更大”、“一样大”或“更小”);为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的   较大;
【答案】一样大;比热容
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【解答】(1) 同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比,燃料的种类不变,则热值一样大;
(2)为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的比热容大,升高相同温度时可以带走更多的热量。
【分析】(1)热值是燃料本身的一种性质,只与燃料的种类有关,与质量和体积等无关;
(2)比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量。
33.2024年12月9日,西安新地标“生命之树”景观正式亮相,吸引许多市民围观打卡。如图所示,“生命之树”的装饰小彩灯采用的是发光二极管,其主要制作材料是   (选填“导体”“半导体”或“超导体”);多个小彩灯可以交替发光,说明它们之间是   (选填“串联”或“并联”)的。
【答案】半导体;并联
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;半导体特点及作用
【解析】【解答】硅、砷等材料是半导体,制成了发光二极管;多个装饰灯可交替发光,能独立工作,互不影响,是并联的。
【分析】发光二极管,是半导体材料,各用电器互不影响,是并联电路。
34.引体向上是一种体育运动,如图所示:该运动的规范动作是:两手正握单杠,身体自然悬垂,上拉时,下颚超过单杠;下放时,两臂放直,不能曲臂。这样上拉、下放,重复动作,达到锻炼的目的。小明同学想测出自己引体向上的功率大小,则其需要测量的物理量有自己的体重G、   、   ,用上述测量的物理量写出做引体向上的功率的表达式P=   。
【答案】每次向上重心上升的高度h;每次向上所用的时间t;
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】需要测量:①每次上升重心高度;②每次引体向上所用时间;
单次做功,功率表达式。
故答案为:每次上升重心的高度;每次引体向上的时间;
【分析】(1) 克服自身重力做功公式,已知体重,还需测量重心上升高度;
(2) 功率公式,需要测量单次引体向上的用时;
(3) 联立两式,推导出功率。
35.如图所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关后,将滑动变阻器R2的滑片从某个位置向右滑动一段距离,使变阻器阻值增加了5Ω,电流表示数减少了0.2A,则电压表示数的变化量是    V。
【答案】2
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,与串联,电压表测两端的电压,则电压表示数的变化量为。
【分析】根据图片确定电路的串并联关系,以及电表所测的物理量,根据U=IR计算电压表示数的变化量即可。
36.用如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系:
(1)改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙所示的图象。分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越   ;
(2)分析图象中的A点可知,被提升物体所受的重力为   N。(忽略绳重和摩擦)
【答案】低;3
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】物重不变,动滑轮越重,额外功越多,机械效率越低;忽略绳重摩擦,,代入、,
故答案为:低;3
【分析】(1) 有用功不变,动滑轮越重,克服动滑轮自重的额外功越大,总功变大,由可知效率降低;
(2) 无绳重摩擦时额外功只来自动滑轮重力,推导效率公式,变形求出物体重力。
37.如图甲所示,滑动变阻器R2最大阻值是40Ω。闭合开关,移动滑动变阻器,其功率P与阻值R的图象如图乙所示,当滑片滑至最右端时,通电10s,电流通过R1产生的热量是    J。
【答案】8
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,当滑片滑至最右端时,R2=40Ω,由图乙可知此时滑动变阻器的功率P2=1.6W,根据 可得电路中的电流:
当滑动变阻器接入电阻为20Ω时,由图乙可知功率P2中=1.8W,同理可得电流:
根据串联电路的电压规律和欧姆定律,电源电压 ,
代入数据:
解得:,电源电压
当滑片滑至最右端时,电流 ,通电10s电流通过R1产生的热量:
故答案为:
【分析】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和焦耳定律的综合应用。解题思路是:先根据滑动变阻器的功率-电阻图像,利用 求出两种状态下的电路电流;再结合电源电压不变,列方程求出定值电阻R1的阻值;最后利用焦耳定律 计算电流通过R1产生的热量。
38.小明用酒精灯均匀加热0.6kg某固体(酒精灯在单位时间内放出的热量相同),其熔化过程中温度随时间变化图像如图所示。规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”,如果该物质液态时的比热容为,通过图像试计算出该固体的熔化热为   。
【答案】
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】8~12min(4min)为液态升温:
每分钟吸热:
熔化用时,0.6kg熔化吸热:
熔化热:
故答案为:
【分析】(1) 酒精灯单位时间放热恒定,先用液态段吸热算出每分钟吸收热量;
(2) 由图像确定晶体熔化耗时6min,求出0.6kg全部熔化吸热;
(3) 熔化热定义为1kg晶体完全熔化吸热,用总熔化热除以质量得到熔化热。
39.2025年春晚节目《秧BOT》中,16台人形机器人“福兮”与舞蹈演员共同表演东北秧歌,行云流水的舞步惊艳全场,如图所示,机器人能够快速移动,旋转手绢等高难度动作,若一个机器人的质量为60kg,双脚站立时与舞台的接触面积为,在舞台上4s沿直线匀速移动2m。若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,则4s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是   W。
【答案】15
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】 机器人的重力为
机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,则阻力
因为机器人做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上牵引力 F与阻力 f是一对平衡力,大小相等,所以牵引力
牵引力做的功为
牵引力做功的功率为
故答案为:
【分析】(1) 先由算出机器人重力,再根据阻力与重力关系求阻力;
(2) 匀速直线运动,牵引力与阻力平衡、大小相等;
(3) 由求牵引力做功,再用计算功率。
40.请回答下列几个光学实验涉及到的问题:
(1)如图,探究光的反射定律时:在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光AO的径迹,这是因为光在纸板上发生了   反射(选填“镜面”和“漫”) 用前后可折的纸板不仅能呈现光路,还能探究反射光线、入射光线和法线是否   ,如果让光沿BO方向入射,反射光将沿 OA 方向射出。这表明,在反射现象中,光路是   的;
(2)如图,探究“光的折射规律”时,做了两个实验,对比两图,请写出你的两个发现:
①   ;
②   。
(3)探究平面镜成像规律时:
①如图甲,用透明玻璃板代替平面镜的目的是   。实验中透过玻璃板观察蜡烛A的像时,看到在像B出的后面还有一个较模糊、与像B有部分重叠的像,出现两个像的原因是   ;
②如图甲,将光屏放到像的位置,光屏上   (选填“能”或“不能”)承接到像,所以平面镜所成的像是   (选填“虚”或“实”)像;
③如图乙,若玻璃板上端向左倾斜,蜡烛A在玻璃板中成像的位置会偏   (选填“高”或“低”);
④如果在图丙中玻璃板与蜡烛的像之间放一块不透明的挡板,从蜡烛A 这侧   (选填“仍能”或“不能”)观察到蜡烛的像。
【答案】漫;同一平面;可逆;见详解;见详解;便于确定像的位置;玻璃板太厚;不能;虚;高;仍能
【知识点】光的反射定律;光的折射规律;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)由于光线在空气中传播路径难以直接观察,探究光的反射定律时,为了各个方向都能看到,可以利用粗糙的纸板来显示光路,光在纸板上发生了漫反射。
将纸板前后折时,被折的一侧纸板离开原来的平面,就会看不到反射光线,表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。故此操作的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
如果让光沿原来的反射光线路径BO方向入射,反射光将沿原来入射光线的路径 OA 方向射出。即光线沿原路返回,这表明,在反射现象中,光路是可逆的。
(2)①光从空气中斜射入其它介质水或玻璃中时,折射角总是小于入射角。
②光从空气中斜射入其它介质水或玻璃中时,入射角相同,折射角的大小与介质种类有关。
(3)①透明玻璃板不仅可以反射光线成像,也可以让光线透过,便于确定像的位置。
玻璃板的两个面都可以反射光线成像,如果玻璃板太厚,两个像的距离就会较大,出现重影,难以确定像的位置。实验中应尽量选择薄玻璃。
②平面成像原理是光的反射现象,像是光的反射光线反向延长线的交点,并不是实际 光线会聚而成,所以平面镜所成的像是虚像,光屏上不能承接到像。
③根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称,若玻璃板上端向左倾斜,蜡烛A在玻璃板中成像的位置会偏高。
④平面成像原理是光的反射现象,像是光的反射光线反向延长线的交点,并不是实际 光线会聚而成,实验中观众的是反射光线,如果在图丙中玻璃板与蜡烛的像之间放一块不透明的挡板,从蜡烛A这侧仍能观察到蜡烛的像。
【分析】(1)不同方向都能看到入射光AO的径迹,是因为从各个角度都有反射光进入人的眼睛的缘故;
光的反射定律:反射光线、入射光线、法线都在同一平面内。反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
沿反射光线的方向入射时,反射光线沿入射光线的方向射出;
(2) 由图可知,光线射入的介质不同时,其折射角也不同,据此解答;
(3) ①利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
较厚的玻璃板两面,都可以成像,会出现了两个不重合的像,从而影响实验效果;②虚像不能成在光屏上;
③由平面镜的成像特点,像物关于镜面对称可知:玻璃板如果不竖直,蜡烛A的像偏高;
④平面镜成的是虚像,是光的反射形成的,因此,在玻璃板后面放一块挡光板,不会影响观察物体的像。
41.某实验小组用带有定滑轮的木板(定滑轮高度可调)、材料和粗糙程度都相同且大小不等的正方体物块A和B、细绳、弹簧测力计,探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。
(1)下面是他们的主要实验过程,请你回答下列问题:
①把木板放到水平桌面上,组装好如图所示的实验装置。准备拉动正方体A时,有组员发现装置安装过程中存在一个错误,这个错误是   ;
②消除错误后,他们缓慢匀速的竖直向上提升弹簧测力计,使A物体在水平木板上滑动,并读出此时弹簧测力计的示数F,将接触面的大小和F记入表格;
③用B替换A,调整好定滑轮支架的倾斜角度,仿照步骤②进行操作,读出测力计示数F,将接触面的大小和F记入表格;
④根据算出两次滑动摩擦力的值,记入表格。
(2)该小组探究过程中存在的问题是:   ;
(3)请你针对存在的问题,利用现有器材,提出具体的改进方法:   。
【答案】实验中滑轮安装时应沿水平方向拉动物体,此时滑轮的安装使拉力不再水平方向;没有控制压力不变;实验时可以将B放置在A的上方,拉动A,通过弹簧测力计测出一个示数F,然后将A放在B上方,拉动B,再测出一个示数F,通过这样的实验然后来进行探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验中是根据二力平衡,通过弹簧测力计的示数来表示摩擦力的大小的,而图中的装置在组装时不能让弹簧测力计水平拉动物体,此时弹簧测力计的示数不等于摩擦力。
故答案为: 实验中滑轮安装时应沿水平方向拉动物体,此时滑轮的安装使拉力不再水平方向
(2)在探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”实验过程中,应该控制压力大小相等,而试实验过程中没有控制好压力大小相等,在改变物体的接触面积的同时也改变了压力的大小。
故答案为: 没有控制压力不变
(3)利用现有的器材可以通过将AB放置位置的改变来实现控制压力大小不变:实验时可以将B放置在A的上方,拉动A,通过弹簧测力计测出一个示数F,然后将A放在B上方,拉动B,再测出一个示数F,通过这样的实验然后来进行探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。
故答案为:实验时可以将B放置在A的上方,拉动A,通过弹簧测力计测出一个示数F,然后将A放在B上方,拉动B,再测出一个示数F,通过这样的实验然后来进行探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。
【分析】(1) 本题考查滑动摩擦力实验的装置安装要求,需明确二力平衡条件下拉力方向必须水平,才能使弹簧测力计示数等于摩擦力。
(2) 本题考查控制变量法的应用,需明确探究接触面积对滑动摩擦力的影响时,应控制压力、接触面粗糙程度不变。
(3) 本题考查实验改进方案,需利用现有器材,通过叠放物体的方式,在保持总压力不变的情况下改变接触面积,完成实验探究。
42.小阳在学习了大气压强的知识后,上网查阅了相关资料如表所示,请利用信息回答下列问题:
城市 海拔高度/m 大气压/kPa 水的沸点/℃
北京 43.5 100.87 100
成都 505.9 94.77 98.4
贵阳 1071.2 88.79 96.6
兰州 1517.2 84.31 95.2
拉萨 3658.0 65.23 88.4
(1)海拔高度为3000米处,水的沸点可能是   ;
A、75℃ B、83℃ C、90℃ D、100℃
(2)若他将一个用橡皮膜密封的玻璃瓶(如图所示)从北京带到拉萨,请你推断橡皮膜发生的变化并解释该现象产生的原因:   。
【答案】C;现象:橡皮膜凸起;解释:从北京到拉萨大气压变小,玻璃瓶外气压小于瓶内气压,使得膜受到的向内的压力小于向外的压力,因此橡皮膜凸起。
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】(1)由表中数据可知,海拔高度越高,大气压强越小,水的沸点越低,兰州的海拔高度1517.2m,水的沸点为95.2℃,拉萨的海拔高度3658.0m,水的沸点为88.4℃,当海拔高度为3000m时,水的沸点在95.2℃和88.4℃之间,故此处水的沸点可能是90℃。
故答案为:C。
(2)现象:橡皮膜凸起;解释:从北京到拉萨大气压变小,玻璃瓶外气压小于瓶内气压,使得膜受到的向内的压力小于向外的压力,因此橡皮膜凸起。
故答案为:现象:橡皮膜凸起;解释:从北京到拉萨大气压变小,玻璃瓶外气压小于瓶内气压,使得膜受到的向内的压力小于向外的压力,因此橡皮膜凸起。
【分析】(1) 由表格数据总结规律:海拔↑→大气压↓→水的沸点↓,结合海拔区间判断沸点范围;
(2) 密闭玻璃瓶内部气体质量不变,海拔升高外界气压降低,内外气压差使橡皮膜凸起。
43.实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中,用到的实验器材有:电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时灯丝的电阻约为12Ω)、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整(导线不能交叉);   
(2)电路连接完整,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到   (选填“A”或“B”)端;
(3)小组同学将电路连接无误后闭合开关,观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数,电路中只有一处故障,则故障可能是灯泡   ;
(4)排除故障后,闭合开关,电压表示数为1.8V,此时应将滑动变阻器的滑片向     (选填“左”或“右”)移动。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为   W;
(5)小组同学测量另一个灯泡正常发光时的电功率,电压表意外损坏,经讨论后,选用阻值为R0的定值电阻进行实验,设计如图丙所示的电路,已知灯泡额定电压为U额。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为   ;
②保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,读出电流表的示数为I;
③小灯泡正常发光时的电功率PL=   。(用U额、I、R0表示)
【答案】(1)
(2)A
(3)短路
(4)右;0.5
(5);
【知识点】电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)小灯泡额定电压 ,电阻约 ,额定电流约:
因此电流表选用小量程(0~0.6A)与开关串联,电压表选用小量程(0~3V)并联在灯泡两端,滑动变阻器“一上一下”接入电路,实物图连接如下:
故答案为: ;
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至阻值最大处(图中A端)。
故答案为:A;
(3)电流表有示数说明电路通路,灯泡不亮且电压表无示数,故障为小灯泡短路(电压表被短路,无法显示电压)。
故答案为:短路;
(4)电压表示数为 (小于额定电压 ),需减小滑动变阻器接入阻值,滑片向右移动;电流表小量程示数为 ,小灯泡额定功率:
故答案为:右;0.5;
(5) 步骤①中,灯泡和R0并联,电流表测定值电阻的电流,由欧姆定律,定值电阻两端的电压为
根据并联电路电压的规律,灯两端的电压为额定电压,此时灯正常发光;在步骤②中,电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流
小灯泡正常发光时的电功率
故答案为:;;
【分析】(1)先根据 估算额定电流,选择电流表、电压表量程;滑动变阻器“一上一下”接入,连接时注意电流“正进负出”。
(2)闭合开关前,滑动变阻器调至最大阻值,使电路初始电流最小,防止元件损坏。
(3)电流表有示数说明通路,电压表无示数且灯泡不亮,说明与电压表并联的灯泡短路。
(4)电压低于额定值时,减小滑动变阻器阻值,增大灯泡电压;读取电流表示数后,用 计算额定功率。
(5)利用并联电路电压相等的特点,先通过 的电流得到灯泡的额定电压,再用干路电流减去 的电流得到灯泡的额定电流,最后计算功率。
(1)小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为12Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为
故电流表选用小量程与开关串联在电路中,电压表选用小量程并联在灯泡两端,滑动变阻器“一上一下”接入电路,如下图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最A端。
(3)电流表有示数,说明电路是通路,灯泡不亮,电压表示无数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,若电路中只有一处故障,则故障可能是小灯泡短路。
(4)[1][2]排除故障后,闭合开关,电压表示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,要测灯泡额定功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故此时应将滑动变阻器的滑片向右移动;由(1)可知,电流表选用小量程,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表分度值0.02A,其示数为0.2A,则小灯泡额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W
(5)[1][2]在步骤①中,灯泡和R0并联,电流表测定值电阻的电流,由欧姆定律,定值电阻两端的电压为
根据并联电路电压的规律,灯两端的电压为额定电压,此时灯正常发光;在步骤②中,电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流
小灯泡正常发光时的电功率
44.如图所示,将一个盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细杆(体积和质量均可忽略)将一个小球按压在水面下,使小球完全浸没在水中。小球静止时,细杆对小球的压力为F。已知:小球的质量,容器的质量为1kg,小球的体积,圆柱形容器中水的深度30cm,容器底面积为。()求:
(1)此时小球在水中受到的浮力;
(2)此时容器对桌面的压强;
(3)撤去细杆,当小球再次静止时,液面高度降低了多少?
【答案】(1)解:由于小球完全浸没,小球排开水的体积等于小球的体积,即V排=V球=10-3m3
此时小球在水中受到的浮力为
(2)解:小球的重力
小球受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和杆对它竖直向下的压力,根据力的平衡,杆对小球的压力为F杆=F浮-G=10N-8N=2N
容器的重力
水和小球的体积
则水的体积
水的质量为
水的重力为
容器对桌面的压力
此时容器对桌面的压强
(3)解:因为F浮=10N>G球=8N
所以撤去细杆后,小球将上浮,最终漂浮在水面上。当小球漂浮时
由可知,此时排开水的体积
则排开水的体积的变化量
撤去细杆,当小球再次静止时,液面高度降低了
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1) 阿基米德原理直接算全浸浮力;
(2) 整体法求桌面压力:容器、水、小球重力外加杆向下压力,再由求压强;
(3) 漂浮浮力等于自重,算出新排液体积,体积变化除以底面积得液面下降高度。
(1)由于小球完全浸没,小球排开水的体积等于小球的体积,即V排=V球=10-3m3
此时小球在水中受到的浮力为
(2)小球的重力
小球受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和杆对它竖直向下的压力,根据力的平衡,杆对小球的压力为F杆=F浮-G=10N-8N=2N
容器的重力
水和小球的体积
则水的体积
水的质量为
水的重力为
容器对桌面的压力
此时容器对桌面的压强
(3)因为F浮=10N>G球=8N
所以撤去细杆后,小球将上浮,最终漂浮在水面上。当小球漂浮时
由可知,此时排开水的体积
则排开水的体积的变化量
撤去细杆,当小球再次静止时,液面高度降低了
45.如图,塔式起重机上的滑轮组将重为2.4×104N的重物匀速吊起2m时,此时拉力F=1.0×104N,g取10N/kg;
(1)求提升重物做的有用功;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)若动滑轮的重力为500N,求克服摩擦和钢绳重所做的功。
【答案】(1)4.8×104J;(2)80%;(3)1.1×104J
(1)解:提升重物做的有用功W有=Gh=2.4×104N×2m=4.8×104J答:提升重物做的有用功为4.8×104J;
(2)解:由图可知n=3,绳子自由端移动的距离s=nh=3×2m=6m
拉力做的总功W总=Fs=1.0×104N×6m=6×104J
滑轮组的机械效率
答:滑轮组的机械效率为80%;
(3)解:总的额外功W额=W总﹣W有=6×104J﹣4.8×104J=1.2×104J
克服动滑轮重力做的功W动=G动h=500N×2m=1000J
则克服摩擦和钢绳重所做的功Wf=W额﹣W动=1.2×104J﹣1000J=1.1×104J
答:克服摩擦和钢绳重所做的功为1.1×104J。
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【分析】(1) 本题考查有用功的计算,需直接利用公式 求解。
(2) 本题考查滑轮组机械效率的计算,需先确定绳子段数,再求出总功,最后利用 计算效率。
(3) 本题考查额外功的构成分析,需先求出总额外功,再减去克服动滑轮重力的额外功,得到克服摩擦和钢绳重的额外功。
1 / 12025年北京市北京师范大学附属实验中学中考三模物理试题
1.“掬手为升”是我国古代的计量方法之一,“掬”即为双手捧。如图所示,人双手捧起米所用的力约为(  )
A.0.3N B.3N C.30N D.300N
2.到今天仍然可以用来演奏。经过专家鉴定,这套编钟是“双音钟”,用相同力度轻轻敲击同一个甬钟的正面和侧面,就可以发出两种不同的声音,这里的“不同”是指________,用不同力度轻轻敲击同一个甬钟的正面也可以发出两种不同的声音,这里的“不同”是指________。
A.音调 响度 B.响度 音调
C.音色 响度 D.音色 音调
3.如图甲所示为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,如图丙所示。下列光现象中与手机防窥膜工作原理相同的是(  )
A.水中倒影 B.日晷仪 C.海市蜃楼 D.筷子弯折
4.科技推动社会进步,也体现国家的综合实力。下列选项中不正确的是(  )
A.钱学森被誉为“航天之父”,火箭升空——物体间力的作用是相互的
B.南仁东被誉为“天眼之父”,天眼是射电望远镜——利用了光的反射原理
C.孙家栋被誉为“北斗之父”,北斗卫星导航系统——通过电磁波传递信息
D.袁隆平被誉为“杂交水稻之父”,“稻花香里说丰年”——说明了分子间有引力
5.如图所示,凸透镜位于光具座上某处,且位置不变,移动蜡烛,光屏上先后两次在甲、乙两处得到烛焰清晰的像,则(  )
A.甲处像一定是缩小的
B.移动蜡烛时,像距可能是增大的
C.凸透镜位置可能在乙的右侧
D.蜡烛的移动方向一定向右
6.如图所示是我国的太阳能无人机“启明星50”,它是第一款以太阳能为唯一动力能源的全电大型无人机,通过在全身布满太阳能电池板为无人机提供动力。下列有关说法正确的是(  )
A.太阳能是二次能源
B.太阳能电池板是由超导材料制成的
C.地面通过超声波控制“启明星50”
D.太阳能是太阳内部发生核聚变产生的能量
7.关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是(  )
A.人可以向落在地面上的“高压线头”靠近
B.客厅里一个开关可以同时控制四只节能灯,这四只节能灯一定是串联的
C.家庭电路中空气开关“跳闸”了,可能是发生了短路现象
D.使用试电笔时,手指不能触碰笔尾金属体
8.如图所示,长方体木块M放在水平桌面上,木块m放在木块M上面,在水平拉力F作用下一起向左做匀速直线运动,空气阻力不计,下列判断正确的是(  )
A.水平拉力F和木块M受到的摩擦力大小相等
B.木块m受到方向向左的摩擦力
C.木块M受到的重力和地面对木块M的支持力是一对平衡力
D.若突然撤去水平拉力F,木块m将向右倾倒
9.如图所示,小红竖直向上垫起排球,排球依次经过a、b、c三处,到达最高处d。已知排球所受空气阻力随运动速度的增大而增大。则排球经过四处时,所受合力最大的是(  )
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
10.如图所示是一种天然气浓度检测的电路图,电源电压保持不变,电阻R1、R2中,一个是定值电阻,另一个是气敏电阻。气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减小。闭合开关后,当气敏电阻所在处的天然气浓度升高,电压表示数增大,超过量程时就会触发报警器报警,下列说法中正确的是(  )
A.R1是气敏电阻
B.随着天然气浓度增加,通过定值电阻的电流变小
C.达到报警浓度时,电路的总功率最大
D.要使报警浓度变低,可以换用阻值更小的定值电阻
11.在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中,让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上的同一木块,能将木块撞出一段距离,如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.该实验中研究的动能是指木块的动能
B.用小车代替木块更便于得到实验结论
C.木块被撞后滑行距离不同,但滑行时所受摩擦力相同
D.该实验的目的是探究物体动能的大小与高度的关系
12.如图,电路中电源电压不变,电阻的阻值为,滑动变阻器铭牌上标有“”字样,开关S闭合,断开时,电流表的示数为;再闭合,当滑片自某处点分别向左、右移动时,发现电流表示数可发生变化的最大值均为,则(  )
A.滑动变阻器最大阻值是
B.自点左移的距离小于自点右移的距离
C.在移动过程中电阻的功率变化量为
D.在移动过程中滑动变阻器最大功率为
13.各类运动项目中蕴含着丰富的物理知识,下列描述正确的是(  )
A.羽毛球比赛中,球在空中飞行,若所有力全部消失,球会落向地面
B.跳远运动员需要助跑,是为了增大惯性,跳得更远
C.举重运动员举起杠铃站立静止时,运动员所受重力与水平地面对运动员的支持力是一对平衡力
D.足球比赛中的“香蕉球”利用了气体流速大的地方压强小
14.如图甲所示电路,电源电压不变,将一个定值电阻接入虚线框处,并将一只电压表(图中未画出)并联在某段电路两端,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,多次记录两电表示数;断开开关,只将定值电阻更换为小灯泡,再次获取数据并记录,将记录的数据绘制成如图乙所示的图像。下列分析中正确的是(  )
A.电源电压为
B.图线b是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的
C.定值电阻和小灯泡两端的电压在小于1V时,小灯泡的电阻较小
D.接入小灯泡后,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表的示数将变大
15.如图甲所示,电源两端电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。对于这个电路,下列说法中正确的是(  )
A.小灯泡的额定电流是0.2A
B.此过程中灯泡的阻值不变
C.滑片P在最右端时滑动变阻器两端电压是7V
D.图中A点对应的电压是5V
16.如图a所示,用相同的加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热();两种液体每秒吸收的热量相同,这两种液体的温度—加热时间的图像如图b所示,则(  )
A.a图中乙里面温度计示数为58℃,b图中乙在30~60s分子无规则运动越来越剧烈
B.甲液体的比热容比乙液体的比热容大
C.甲液体的比热容和乙液体的比热容相等
D.如果选一种液体作为散热剂,甲比乙好
17.无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器,如图所示。无人机的应用领域非常广泛,涵盖了应急通讯、航拍测绘、以及国防军工等多个行业。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。某小型无人机电池电压为24V,电池容量为2500mAh,(电池容量=放电电流放电时间,2500mAh是指以2500mA的电流能连续工作)下列说法中正确的是(  )
A.无人机镜头所成的像是放大的实像
B.无人机拍摄地面图像,悬停后为了使成的像更大,还应将摄像机的镜头适当前推
C.无人机使用的无线电信号在真空传播的速度是
D.该无人机充满电后,电池的总电能为
18.如图甲所示是部分家庭电路的简化图,下列说法正确的是(  )
A.当空气开关自动切断电路时,不一定是短路的原因
B.电冰箱的插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地
C.插入插座的电视和台灯在电路中是串联的
D.乙图中,电能表所在电路的总功率不能超过2200W
19.如图所示,小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动,经P点离开轨道,上升至最高点N,又下落经过Q点,N位于P、Q之间,O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.小球经过O、P两点时动能相等
B.小球到达最高点N时速度一定为零
C.小球到达的最高点N不可能高于M点
D.小球经过N点时的机械能等于经过Q点时的机械能
20.如图所示,物体A的质量为60kg,卷扬机工作时以拉力F向下拉动绳子自由端,同时提升物体A匀速竖直上升。作用在绳子自由端的拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图乙所示。若提升物体A的过程中滑轮组的机械效率为,已知两个滑轮质量相等,不计绳重和摩擦(),此过程中下列说法正确的是(  )
A.物体A上升的速度是
B.10s内额外功是300J
C.提升重物A过程中定滑轮对支架的拉力为1125N
D.若以相同的速度提升质量为80kg的物体B,则卷扬机的拉力的功率为190W
21.如图所示,物体的长度为   cm。
22.如图所示用杠杆提升重物G,为使杠杆在图示位置能保持静止,请画出作用在A点的最小力。
23.根据如图所示的电流方向,判断通电螺线管的左端是   极。
24.如图所示温度计的示数为   ℃。
25.如图所示电能表的示数为   kW·h。
26.用已调节好的天平测金属块的质量,砝码及游码位置如图所示,则金属块的质量为   g。
27.如图甲所示,用A、B两把刻度尺测量同一物体的长度,放置正确的是   (选填“A”或“B”)刻度尺;图乙秒表的读数是   s;图丙电压表的示数是   V。
28.按题目要求作图。
(1)如图甲,轻拉弹簧,水平面上的物体A 和B 处于静止状态,画出物体A 的受力示意图。
(2)如图乙,请画出滑轮组的绕法,实现既省力又改变力的方向。
(3)如图丙所示,白鹭A 掠过平静的湖面,请画出小红看到它在水中像的光路图。
29.小明在平静的湖边看到“云在水中飘,鱼在云上游”的现象。“云在水中飘”是小明以   为参照物看到“云”在水中运动的现象。“鱼在云上游”是鱼通过水面的   形成的虚像和云在水面的   形成的虚像同时出现的现象。
30.某景点的星光梦幻馆如图所示,它由彩灯和若干镜子组合而成,彩灯在镜中的像是光的   形成的。一眼望去,感觉镜中彩灯的像越远越小,根据学过的物理知识可知,彩灯最远处的像与彩灯相比   (填“彩灯更大”“像更大”或“一样大”)。
31.为了抵御极寒,小胡同学购买了某种品牌的暖手宝,如图所示该型号暖手宝额定功率为4W,电池容量为7000mA·h,充放电时的电压均为5V,若不考虑能量的损失,则正常工作一小时,该暖手宝消耗的电能为   J。
32.有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比热值   (选填“更大”、“一样大”或“更小”);为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的   较大;
33.2024年12月9日,西安新地标“生命之树”景观正式亮相,吸引许多市民围观打卡。如图所示,“生命之树”的装饰小彩灯采用的是发光二极管,其主要制作材料是   (选填“导体”“半导体”或“超导体”);多个小彩灯可以交替发光,说明它们之间是   (选填“串联”或“并联”)的。
34.引体向上是一种体育运动,如图所示:该运动的规范动作是:两手正握单杠,身体自然悬垂,上拉时,下颚超过单杠;下放时,两臂放直,不能曲臂。这样上拉、下放,重复动作,达到锻炼的目的。小明同学想测出自己引体向上的功率大小,则其需要测量的物理量有自己的体重G、   、   ,用上述测量的物理量写出做引体向上的功率的表达式P=   。
35.如图所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关后,将滑动变阻器R2的滑片从某个位置向右滑动一段距离,使变阻器阻值增加了5Ω,电流表示数减少了0.2A,则电压表示数的变化量是    V。
36.用如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系:
(1)改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙所示的图象。分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越   ;
(2)分析图象中的A点可知,被提升物体所受的重力为   N。(忽略绳重和摩擦)
37.如图甲所示,滑动变阻器R2最大阻值是40Ω。闭合开关,移动滑动变阻器,其功率P与阻值R的图象如图乙所示,当滑片滑至最右端时,通电10s,电流通过R1产生的热量是    J。
38.小明用酒精灯均匀加热0.6kg某固体(酒精灯在单位时间内放出的热量相同),其熔化过程中温度随时间变化图像如图所示。规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”,如果该物质液态时的比热容为,通过图像试计算出该固体的熔化热为   。
39.2025年春晚节目《秧BOT》中,16台人形机器人“福兮”与舞蹈演员共同表演东北秧歌,行云流水的舞步惊艳全场,如图所示,机器人能够快速移动,旋转手绢等高难度动作,若一个机器人的质量为60kg,双脚站立时与舞台的接触面积为,在舞台上4s沿直线匀速移动2m。若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,则4s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是   W。
40.请回答下列几个光学实验涉及到的问题:
(1)如图,探究光的反射定律时:在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光AO的径迹,这是因为光在纸板上发生了   反射(选填“镜面”和“漫”) 用前后可折的纸板不仅能呈现光路,还能探究反射光线、入射光线和法线是否   ,如果让光沿BO方向入射,反射光将沿 OA 方向射出。这表明,在反射现象中,光路是   的;
(2)如图,探究“光的折射规律”时,做了两个实验,对比两图,请写出你的两个发现:
①   ;
②   。
(3)探究平面镜成像规律时:
①如图甲,用透明玻璃板代替平面镜的目的是   。实验中透过玻璃板观察蜡烛A的像时,看到在像B出的后面还有一个较模糊、与像B有部分重叠的像,出现两个像的原因是   ;
②如图甲,将光屏放到像的位置,光屏上   (选填“能”或“不能”)承接到像,所以平面镜所成的像是   (选填“虚”或“实”)像;
③如图乙,若玻璃板上端向左倾斜,蜡烛A在玻璃板中成像的位置会偏   (选填“高”或“低”);
④如果在图丙中玻璃板与蜡烛的像之间放一块不透明的挡板,从蜡烛A 这侧   (选填“仍能”或“不能”)观察到蜡烛的像。
41.某实验小组用带有定滑轮的木板(定滑轮高度可调)、材料和粗糙程度都相同且大小不等的正方体物块A和B、细绳、弹簧测力计,探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。
(1)下面是他们的主要实验过程,请你回答下列问题:
①把木板放到水平桌面上,组装好如图所示的实验装置。准备拉动正方体A时,有组员发现装置安装过程中存在一个错误,这个错误是   ;
②消除错误后,他们缓慢匀速的竖直向上提升弹簧测力计,使A物体在水平木板上滑动,并读出此时弹簧测力计的示数F,将接触面的大小和F记入表格;
③用B替换A,调整好定滑轮支架的倾斜角度,仿照步骤②进行操作,读出测力计示数F,将接触面的大小和F记入表格;
④根据算出两次滑动摩擦力的值,记入表格。
(2)该小组探究过程中存在的问题是:   ;
(3)请你针对存在的问题,利用现有器材,提出具体的改进方法:   。
42.小阳在学习了大气压强的知识后,上网查阅了相关资料如表所示,请利用信息回答下列问题:
城市 海拔高度/m 大气压/kPa 水的沸点/℃
北京 43.5 100.87 100
成都 505.9 94.77 98.4
贵阳 1071.2 88.79 96.6
兰州 1517.2 84.31 95.2
拉萨 3658.0 65.23 88.4
(1)海拔高度为3000米处,水的沸点可能是   ;
A、75℃ B、83℃ C、90℃ D、100℃
(2)若他将一个用橡皮膜密封的玻璃瓶(如图所示)从北京带到拉萨,请你推断橡皮膜发生的变化并解释该现象产生的原因:   。
43.实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中,用到的实验器材有:电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时灯丝的电阻约为12Ω)、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整(导线不能交叉);   
(2)电路连接完整,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到   (选填“A”或“B”)端;
(3)小组同学将电路连接无误后闭合开关,观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数,电路中只有一处故障,则故障可能是灯泡   ;
(4)排除故障后,闭合开关,电压表示数为1.8V,此时应将滑动变阻器的滑片向     (选填“左”或“右”)移动。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为   W;
(5)小组同学测量另一个灯泡正常发光时的电功率,电压表意外损坏,经讨论后,选用阻值为R0的定值电阻进行实验,设计如图丙所示的电路,已知灯泡额定电压为U额。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为   ;
②保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,读出电流表的示数为I;
③小灯泡正常发光时的电功率PL=   。(用U额、I、R0表示)
44.如图所示,将一个盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细杆(体积和质量均可忽略)将一个小球按压在水面下,使小球完全浸没在水中。小球静止时,细杆对小球的压力为F。已知:小球的质量,容器的质量为1kg,小球的体积,圆柱形容器中水的深度30cm,容器底面积为。()求:
(1)此时小球在水中受到的浮力;
(2)此时容器对桌面的压强;
(3)撤去细杆,当小球再次静止时,液面高度降低了多少?
45.如图,塔式起重机上的滑轮组将重为2.4×104N的重物匀速吊起2m时,此时拉力F=1.0×104N,g取10N/kg;
(1)求提升重物做的有用功;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)若动滑轮的重力为500N,求克服摩擦和钢绳重所做的功。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】人双手捧起的米的质量约为:,米的重力:,故B正确,ACD错误。
故选B,
【分析】重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
2.【答案】A
【知识点】音调及音调与频率的关系;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A、相同力度敲同一钟正面、侧面,钟振动快慢不同,音调不同;不同力度敲同一位置,振幅不同,响度不同,故 A 正确;
B、前后对应关系颠倒,故 B 错误;
C、同一口钟发声材料不变,音色不变,故 C 错误;
D、力度改变改变响度,不是音调,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查音调由振动频率决定,响度由振幅决定;
B、区分音调和响度的影响因素;
C、音色由发声体材料、结构决定,同种钟音色不变;
D、用力大小改变振幅,从而改变响度。
3.【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】手机防窥膜依靠超细百叶窗遮挡斜向光线,只让竖直方向光线透过,原理是光的直线传播。
A、水中倒影是光的反射,故 A 错误;
B、日晷利用太阳光沿直线传播形成影子计时,原理为光的直线传播,故 B 正确;
C、海市蜃楼是光的折射,故 C 错误;
D、筷子弯折是光的折射,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查平面镜成像(光的反射);
B、考查光沿直线传播(影子形成);
C、考查光的折射(海市蜃楼);
D、考查光的折射现象。
4.【答案】D
【知识点】凸面镜和凹面镜;力作用的相互性;电磁波在日常生活中的应用;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、钱学森被誉为 “航天之父”,火箭升空时,发动机向下喷出燃气,燃气给火箭一个向上的反作用力,利用了物体间力的作用是相互的,故 A 正确;
B、南仁东被誉为 “天眼之父”,天眼是射电望远镜,其凹面镜结构利用了光的反射原理,将射电波会聚,故 B 正确;
C、孙家栋被誉为 “北斗之父”,北斗卫星导航系统通过电磁波传递信息,故 C 正确;
D、袁隆平被誉为 “杂交水稻之父”,“稻花香里说丰年” 描述的是花香分子在空气中扩散,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,而非分子间有引力,故 D 错误;
故答案为:D。
【分析】A、考查力的作用的相互性,理解火箭升空的动力来源;
B、考查射电望远镜的工作原理,明确其利用光的反射会聚射电波;
C、考查电磁波的应用,知道卫星导航通过电磁波传递信息;
D、考查分子的热运动,区分扩散现象与分子间引力的不同。
5.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由题意可知,光屏先后在甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处小,根据“凸透镜成实像时,物近像远像变大”可知,从甲像到乙像在不断地远离凸透镜,即移动蜡烛时,像距变大;因此凸透镜在乙的左侧,蜡烛在凸透镜的左侧;此时蜡烛的像在远离凸透镜,因此蜡烛也向右移动,整个过程中,物距减小,像距变大,成的是倒立的实像,但是甲处的像可能是缩小的,也可能是放大的,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】A:考查凸透镜成像的性质判断,根据像的大小和像距的变化,分析物距与像距的关系,确定甲处像的性质;
B:考查像距变化的原因,明确像距增大是由物距减小引起的,不是独立变化的;
C:考查凸透镜位置的判断,根据虚像无法用光屏承接的特点,排除凸透镜在乙右侧的可能;
D:考查蜡烛移动方向的判断,根据物距减小、像距增大的规律,确定蜡烛的移动方向。
6.【答案】D
【知识点】能源及其分类;核聚变;太阳能及其利用与转化;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.根据一次能源的定义可知,太阳能是可以从自然界直接获取的能源,是一次能源,故A错误;
B.太阳能电池板将太阳能转化为电能,由半导体材料制成,故B错误;
C.电磁波的传播不需要介质,地面通过电磁波控制“启明星50”,故C错误;
D.太阳是因为其内部氢原子核在超高温下发生核聚变释放核能,故D正确。
故选D。
【分析】A.直接从自然界获取的能源为一次能源,由一次能源转化而成的能源为二次能源;
B.根据半导体材料的性质和应用判断;
C.根据电磁波的特点和应用判断;
D.根据太阳的能量来源判断。
7.【答案】C
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用;家庭电路的故障分析;安全用电原则
【解析】【解答】A、落地高压线周边存在跨步电压,靠近易发生触电事故,故 A 错误;
B、家庭中照明灯都是并联,一只开关控制多灯是开关在干路,并非串联,故 B 错误;
C、空气开关跳闸原因:短路或总功率过大,因此有可能是短路,故 C 正确;
D、使用测电笔时手指必须接触笔尾金属体,形成回路才能分辨火线零线,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查高压触电防范,跨步电压触电相关安全常识;
B、考查家庭电路连接,家用用电器并联;
C、考查空气开关跳闸原因:短路、用电器总功率过大;
D、考查测电笔正确使用方法。
8.【答案】A
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】A选项:物体在水平方向做匀速运动,说明水平方向受力平衡。因此拉力F与摩擦力大小相等,方向相反,该选项正确。
B选项:木块m和M一起向左匀速运动,两者之间没有相对运动趋势,因此不存在摩擦力作用,该选项错误。
C选项:分析木块M的受力情况,它受到三个力的作用而保持平衡:这表明地面对M的支持力大于M自身的重力,所以重力与支持力不是平衡力,该选项错误。
D选项:如果突然撤去拉力F,木块m的下端会随M一起减速,而上端由于惯性会保持原有速度,导致m向左倾倒,该选项错误。
综上所述,正确答案是A。
【分析】力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力;
惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述;
摩擦力的产生:物体产生相对运动或者运动的趋势。
9.【答案】A
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】排球上升过程中受到竖直向下的重力,竖直向下的空气对排球的阻力,排球受力不平衡,力能改变物体的运动状态,经过a、b、c三处的过程中排球做减速运动,受到的阻力越来越小,由于排球受到的重力方向与空气对排球阻力的方向相同,则合力为
故a、b、c三处中在a处时合力最大。到达最高点D时排球速度为零,不受空气阻力,此时排球受到力的合力为
故排球经过a、b、c三处,到达最高点d,排球所受合力最大的是a处。故A符合题意,故BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】考查同一直线上二力合成的应用,明确排球上升过程中重力和阻力的方向相同,合力为两力之和;结合空气阻力随速度增大而增大的特点,分析各点的速度和阻力大小,进而判断合力的大小变化。
10.【答案】C
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A:由题意,气敏电阻阻值随天然气浓度增大而减小,浓度升高时电压表示数增大。根据串联分压规律,若是气敏电阻,其阻值减小,分得的电压也会减小,与题意矛盾,故是气敏电阻,是定值电阻,A错误;
B:天然气浓度增加时,气敏电阻阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路中电流增大,通过定值电阻的电流也增大,B错误;
C:达到报警浓度时,天然气浓度高,阻值最小,电路总电阻最小,电流最大,根据,电路的总功率最大,C正确;
D:要使报警浓度变低(即浓度更低时就报警),此时气敏电阻阻值更大,电路电流更小,定值电阻两端电压要达到报警电压,需增大的阻值(电流不变时,电阻越大,分压越大),因此应换用阻值更大的定值电阻,D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查串联电路分压规律,结合气敏电阻的特性,判断、哪个是气敏电阻;
B、考查欧姆定律的应用,分析气敏电阻阻值变化对电路电流的影响;
C、考查电路总功率的变化,结合电流的变化,利用判断总功率的大小;
D、考查报警浓度的调整,分析更换定值电阻阻值对报警条件的影响。
11.【答案】C
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】A:该实验研究的是铁球的动能,木块被推动的距离用来反映铁球动能的大小,故 A 错误;
B:用小车代替木块时,车轮与地面的摩擦为滚动摩擦,摩擦力较小,滑行距离受其他因素影响较大,不利于通过滑行距离判断动能大小,故 B 错误;
C:木块滑行时,压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力相同,故 C 正确;
D:该实验控制了铁球质量相同,改变了释放高度,目的是探究动能与速度的关系,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A:考查动能的研究对象,明确实验探究的是铁球的动能;
B:考查实验器材的选择,分析小车代替木块对实验的影响;
C:考查摩擦力的影响因素,明确压力和接触面粗糙程度不变时摩擦力不变;
D:考查实验目的,理解控制变量法的应用,探究动能与速度的关系。
12.【答案】B
【知识点】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.当开关S闭合且S1断开时,电路仅由电阻R1构成。此时电流表显示0.4A,根据欧姆定律可得电源电压为:,闭合S1后,R1与R2并联。由于R1两端电压保持不变,其电流仍为0.4A。滑动变阻器滑片P在M点时,无论向左或右移动,电流表读数最大变化量均为0.2A。设M点电流为IM,则:左移时(电阻减小,电流增大):最大电流I2大 = IM + 0.2A。因滑动变阻器允许最大电流为1A,故IM = 0.8A。M点电阻值:,最小电阻值(对应最大电流1A):,右移时(电阻增大,电流减小):最小电流I2小 = IM - 0.2A = 0.6A。最大电阻值:,综上:滑片左移范围7.5Ω→6Ω,右移范围7.5Ω→10Ω。最大阻值为10Ω,且右移距离大于左移距离,故选项A错误,B正确。
C.由于R1电流始终不变,其功率P=UI恒定,变化量为0,故C错误。
D.滑动变阻器最大功率出现在电流最大时(1A):,但题目未说明此时功率为变化量,故D错误。
正确答案:B
【分析】1、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;
2、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流;
3、电功率的计算:公式为P=UI。
13.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A:羽毛球在空中飞行时,若所有力全部消失,根据牛顿第一定律,球将保持原来的运动状态做匀速直线运动,不会落向地面,故 A 错误;
B:惯性的大小只与物体的质量有关,与速度无关,助跑是为了利用惯性,增大起跳时的速度,而不是增大惯性,故 B 错误;
C:举重运动员举起杠铃静止时,地面对运动员的支持力等于运动员和杠铃的总重力,与运动员所受的重力大小不相等,不是一对平衡力,故 C 错误;
D:足球比赛中的 “香蕉球”,是因为球两侧的空气流速不同,流速大的一侧压强小,流速小的一侧压强大,在压强差的作用下球会沿弧线运动,利用了气体流速大的地方压强小的原理,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A:考查牛顿第一定律的应用,分析物体不受力时的运动状态;
B:考查惯性的影响因素,明确惯性只与质量有关;
C:考查平衡力的判断,分析受力的大小是否相等;
D:考查流体压强与流速的关系,理解 “香蕉球” 的原理。
14.【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.定值电阻和滑动变阻器串联时,当滑动变阻器两端的电压为时,通过电路的电流为,则电源电压为①
当滑动变阻器两端的电压为时,通过电路的电流为,则电源电压为②
联立①②,解得定值电阻,电源电压,故A错误;
B.闭合开关,定值电阻或灯泡和滑动变阻器串联接入电路,根据可知定值电阻或灯泡两端的电压随电流的增大而增大,串联电路总电压等于各部分电压之和,则滑动变阻器两端的电压随电流的增大而减小,由乙图可知电压表与滑动变阻器并联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,定值电阻的阻值不变,灯泡的电阻是变化的,所以图线a是接入定值电阻时记录的数据绘制得到的,图线b是接入灯泡时记录的数据绘制得到的,故B错误;
C.定值电阻和灯泡两端的电压小于1V时,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压大于,由乙图可知此时通过定值电阻的电流小于通过灯泡的电流,根据可知灯泡的电阻较小,故C正确;
D.接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压原理可知电压表的示数将变小,故D错误。
故答案为:C。
【分析】A、考查串联电路的特点和欧姆定律的应用,通过两组数据列方程求解电源电压;
B、考查定值电阻和小灯泡的I-U图像特点,定值电阻的I-U图像是直线,小灯泡的I-U图像是曲线;
C、考查欧姆定律的应用,根据比较电压小于1V时两者的电阻大小;
D、考查电路动态分析,判断滑片移动时电路中电流、电压的变化,以及电压表示数的变化。
15.【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表V1测L两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流;由串联电路的分压原理可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器两端的电压最大,灯泡两端的电压最小,因此图乙中过(3,0.8)的曲线是灯泡的I-U图线,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置,此时通过小灯泡的电流为0.8A,故A错误;
B.如果灯泡的阻值不变,电流与电压成正比,图像应该是过原点的直线,而图中是曲线,说明电阻是变化的,故B错误;
C.滑片P在最右端时滑动变阻器电阻最大,根据欧姆定律知,电流电流最小,根据图像知滑动变阻器两端电压大于7V,故C错误;
D.当滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,并且滑动变阻器分得的电压最大,因此根据图乙可知,此时电路电流为0.8A,灯泡两端电压为7V,滑动变阻器两端电压为3V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压U=UL1+U滑=3V+7V=10V
图中A点是交叉点,说明电压相等,即每个的电压是电源电压的一半,即对应的电压是5V,故D正确。
故答案为:D。
【分析】A、考查串联电路的电流特点,结合图像判断灯泡正常发光时的电流;
B、考查灯泡电阻的特性,明确灯泡的阻值随温度变化;
C、考查串联电路的电压规律,结合滑片在最右端时的电压和电流数据,计算电源电压;
D、考查串联电路的电压规律,根据 A 点时灯泡和滑动变阻器电压相等的特点,计算 A 点对应的电压。
16.【答案】A,B,D
【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;分子热运动
【解析】【解答】A.由图可知,温度计的分度值为1℃,示数为58℃,b图中乙在30~60s温度变大,分子无规则运动越来越剧烈,故A正确;BCD.由图可知,在0-60s内,甲乙变化图象是重合的,即甲乙吸收相同的热量,升高相同的温度,由于甲的质量小于乙的质量,利用可知,甲的比热容大于乙的比热容;质量相同的甲乙,降低相同的温度,甲的比热容大,则甲放出的热量多,所以甲适合做散热剂,故BD正确,C错误。
故选ABD。
【分析】 A.根据温度计的量程和分度值读数;温度升高,分子无规则运动剧烈;
BCD.根据图象,利用比较比热容的大小;质量相同的不同物质,降低相同的温度时,比热容大的物质放出的热量多。
17.【答案】B,C
【知识点】凸透镜成像的应用;电功的计算;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A:无人机镜头是凸透镜,航拍时物距远大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,不是放大的实像,故A错误;
B:无人机悬停后物距不变,要使像变大,需减小像距,应将摄像机的镜头适当前推,故B正确;
C:无线电信号属于电磁波,在真空中的传播速度是,故C正确;
D:电池的总电能,不是,故D错误;
故答案为:BC。
【分析】A:考查凸透镜成像的应用,根据航拍时物距与焦距的关系判断成像性质;
B:考查凸透镜成像规律,分析物距不变时,如何调整镜头使像变大;
C:考查电磁波的传播速度,明确无线电信号在真空中的传播速度;
D:考查电能的计算,根据计算电池的总电能。
18.【答案】A,B
【知识点】电功率的计算;家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】A、空气开关跳闸原因:电路短路或者用电器总功率过大,因此不一定是短路,故A正确;
B、三孔插座上孔接地线,冰箱三脚插头插入后金属外壳接地,漏电时防止触电,故B正确;
C、家庭电路中电视机、台灯并联在火线零线之间,互不影响,不是串联,故C错误;
D、电能表参数220V、40A,最大功率,不是2200W,故D错误;
故答案为:AB。
【分析】A、考查空气开关跳闸的两类原因:短路、总功率过大;
B、考查三孔插座接地作用,金属外壳用电器接地防护漏电;
C、考查家庭用电器连接方式:全部并联;
D、考查电能表最大功率计算,利用结合标定最大电流求解。
19.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A.根据题意可知,粗糙轨道上小球会受到阻力,有部分机械能转化为内能,因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能。O、P处在同一水平高度,球的重力势能相等,则球在P点的动能一定小于在O点的动能,故A错误;
B.球在M点既有动能又有重力势能,球上升至最高点N时,仍水平方向飞行,也既有动能又有重力势能,则在N点的速度不为0,故B错误;
C.综上所述,球在N点的机械能一定小于在M点的机械能,但由于球在M、N点的动能大小不确定,因此球在M、N两点的重力势能大小也不确定,即N点重力势能有可能比M点重力势能大,则最高点N与M点对比,N点可能M高,故C错误;
D.忽略空气阻力,球从N点到Q点机械能守恒,因此球在N点的机械能等于Q点的机械能,故D正确。
故选D。
【分析】 机械能包括动能与重力势能;它们之间能相互转化,如果没有摩擦等阻力,机械能的总量保持不变,有摩擦阻力时,机械能的总量减小。
20.【答案】B,D
【知识点】滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】A:物体A的重力。由图乙可知,10s内拉力做的总功,机械效率,则有用功。由,得,物体A上升的速度,故A错误;
B:10s内额外功,故B正确;
C:不计绳重和摩擦,额外功是克服动滑轮重力做的功,,则。两个滑轮质量相等,故定滑轮重力。绳子自由端拉力。定滑轮对支架的拉力等于定滑轮重力加上两段绳子的拉力,即,故C错误;
D:提升质量为80kg的物体B时,。不计绳重和摩擦,拉力。绳子自由端的速度,则拉力的功率,故D正确;
故答案为:BD。
【分析】A:考查物体上升速度的计算,先根据总功和机械效率求出有用功,再由有用功求出物体上升的高度,最后计算速度;
B:考查额外功的计算,额外功等于总功减去有用功;
C:考查定滑轮对支架拉力的分析,需考虑定滑轮自身重力和两段绳子的拉力;
D:考查拉力功率的计算,先求出提升物体B时的拉力,再结合绳子自由端的速度计算功率。
21.【答案】1.85
【知识点】刻度尺的使用
【解析】【解答】刻度尺分度值,物体左端对齐,右端对齐,
故答案为:
【分析】(1) 刻度尺间分10小格,分度值;
(2) 物体不从零刻度起测,长度=末端刻度起始刻度;
(3) 读数需估读到分度值下一位。
22.【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,连接OA,OA即为最长动力臂,与之垂直的动力即为最小动力,由图知动力的方向应该斜向上,从A点垂直于OA向上做出最小动力,如图所示:
【分析】(1) 杠杆平衡:阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小;
(2) OA是支点O到A的最大力臂,动力与OA垂直时动力最小;
(3) 重物使杠杆向下转,因此动力斜向上。
23.【答案】N
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】用右手握住螺线管,四指指向电流方向,根据右手螺旋定则可知,通电螺线管的左端是N极。
故答案为:N
【分析】(1) 利用右手螺旋定则:右手握住螺线管,四指顺着线圈中电流环绕方向;
(2) 大拇指指向螺线管左端,因此左端为N极。
24.【答案】29
【知识点】温度及温度计的使用与读数
【解析】【解答】温度计分度值为,刻度向上增大,液柱对齐刻度线,示数为。
故答案为:
【分析】(1) 该温度计到之间分成10小格,分度值是;
(2) 刻度数值自下而上变大,代表零上温度,读取液柱对应刻度即可。
25.【答案】3152.6
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】电能表方框内最后一位数字是小数位,读数为。
故答案为:
【分析】(1) 电能表计量单位为,表盘末尾方框数字代表小数;
(2) 依次读取整数位、小数位,组合得到示数。
26.【答案】74
【知识点】质量的测量与天平的使用
【解析】【解答】天平标尺分度值,砝码质量,游码示数,总质量。
故答案:
【分析】(1) 天平读数规则:物体质量砝码总质量游码对应刻度值;
(2) 标尺间有5小格,分度值,游码对齐刻度。
27.【答案】A;100.3;2.4
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】刻度尺刻度线紧贴被测物体的是;秒表读数;电压表接量程,示数。
故答案为:;;
【分析】(1) 刻度尺使用时刻度面紧贴物体,悬空错误,放置规范;
(2) 秒表小表盘分度值,指针在之间,大表盘读,总时间;
(3) 电压表选用,分度值,指针指。
28.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】平面镜成像的相关作图;力的三要素及力的示意图;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】(1)以 A 为研究对象,此时 A 在水平方向上不受拉力作用,A 与 B 没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以也不受摩擦力作用;在竖直方向上 A 受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力,从 A 的重心,分别沿重力和支持力的方向画一条有向线段,并分别用 G 和 F 表示,如图所示:
(2)要求使用该滑轮组提升重物时既省力又能改变力的方向,说明绳端拉力的方向应向下,所以绳子最后通过定滑轮,由此从外向内依次完成绕线,如图所示:
(3)平静的湖面相当于平面镜,根据平面镜成像的特点,作出发光点 A 关于水面的对称点,即为其所成的像 A';连接 A' 与人眼,与水面交于 O,则 O 到人眼的光线为反射光线,连接 AO 为入射光线,如图所示:
【分析】(1) 受力示意图的关键是分析物体的受力情况,本题中物体A静止,水平方向不受力,竖直方向受重力和支持力,二力平衡。
(2) 滑轮组绕线需同时满足省力和改变力的方向,因此绳子的自由端必须从定滑轮引出。
(3) 平面镜成像的光路作图,关键是先根据对称性找到像点,再利用 “反射光线的反向延长线过像点” 的原理,确定入射点和反射光线。
(1)以A为研究对象,此时A在水平方向上不受拉力作用,A与B没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以也不受摩擦力作用;在竖直方向上A受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力,从A的重心,分别沿重力和支持力的方向画一条有向线段,并分别用G和F表示,如图所示:
(2)要求使用该滑轮组提升重物时既省力又能改变力的方向,说明绳端拉力的方向应向下,所以绳子最后通过定滑轮,由此从外向内依次完成绕线,如图所示:
(3)平静的湖面相当于平面镜,根据平面镜成像的特点,作出发光点A关于水面的对称点,即为其所成的像A';连接A'与人眼,与水面交于O,则O到人眼的光线为反射光线,连接AO为入射光线,如图所示:
29.【答案】湖面;折射;反射
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】云在水中飘说明云是运动的,是以湖面为参照物;水中的云属于平面镜成像,是由光的反射形成的与物体等大的虚像;看到水中的鱼,是由于光的折射形成的,从上面看时,会感到鱼的位置比实际位置高一些,是鱼的虚像。
故答案为:湖面;折射;反射。
【分析】参照物:在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体(或者说被假定不动的物体)叫参照物;判断物体是否运动,即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可.
光线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.
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的.
30.【答案】反射;一样大
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】平面镜成像由光的反射形成;平面镜成像物像大小始终相等,因此最远的像与彩灯一样大。
故答案为:反射;一样大
【分析】(1) 镜子成像属于平面镜成像原理,本质是光的反射;
(2) 平面镜成像特点:像与物体大小相等,人眼看远处像偏小是视觉效果,实际大小不变。
31.【答案】14400
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】已知,,
故答案为:
【分析】(1) 电能计算公式,统一时间单位为秒;
(2) 题目不考虑能量损耗,暖手宝消耗电能直接用额定功率与工作时间计算,电池容量为干扰条件。
32.【答案】一样大;比热容
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【解答】(1) 同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比,燃料的种类不变,则热值一样大;
(2)为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的比热容大,升高相同温度时可以带走更多的热量。
【分析】(1)热值是燃料本身的一种性质,只与燃料的种类有关,与质量和体积等无关;
(2)比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量。
33.【答案】半导体;并联
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;半导体特点及作用
【解析】【解答】硅、砷等材料是半导体,制成了发光二极管;多个装饰灯可交替发光,能独立工作,互不影响,是并联的。
【分析】发光二极管,是半导体材料,各用电器互不影响,是并联电路。
34.【答案】每次向上重心上升的高度h;每次向上所用的时间t;
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】需要测量:①每次上升重心高度;②每次引体向上所用时间;
单次做功,功率表达式。
故答案为:每次上升重心的高度;每次引体向上的时间;
【分析】(1) 克服自身重力做功公式,已知体重,还需测量重心上升高度;
(2) 功率公式,需要测量单次引体向上的用时;
(3) 联立两式,推导出功率。
35.【答案】2
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,与串联,电压表测两端的电压,则电压表示数的变化量为。
【分析】根据图片确定电路的串并联关系,以及电表所测的物理量,根据U=IR计算电压表示数的变化量即可。
36.【答案】低;3
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】物重不变,动滑轮越重,额外功越多,机械效率越低;忽略绳重摩擦,,代入、,
故答案为:低;3
【分析】(1) 有用功不变,动滑轮越重,克服动滑轮自重的额外功越大,总功变大,由可知效率降低;
(2) 无绳重摩擦时额外功只来自动滑轮重力,推导效率公式,变形求出物体重力。
37.【答案】8
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,当滑片滑至最右端时,R2=40Ω,由图乙可知此时滑动变阻器的功率P2=1.6W,根据 可得电路中的电流:
当滑动变阻器接入电阻为20Ω时,由图乙可知功率P2中=1.8W,同理可得电流:
根据串联电路的电压规律和欧姆定律,电源电压 ,
代入数据:
解得:,电源电压
当滑片滑至最右端时,电流 ,通电10s电流通过R1产生的热量:
故答案为:
【分析】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和焦耳定律的综合应用。解题思路是:先根据滑动变阻器的功率-电阻图像,利用 求出两种状态下的电路电流;再结合电源电压不变,列方程求出定值电阻R1的阻值;最后利用焦耳定律 计算电流通过R1产生的热量。
38.【答案】
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】8~12min(4min)为液态升温:
每分钟吸热:
熔化用时,0.6kg熔化吸热:
熔化热:
故答案为:
【分析】(1) 酒精灯单位时间放热恒定,先用液态段吸热算出每分钟吸收热量;
(2) 由图像确定晶体熔化耗时6min,求出0.6kg全部熔化吸热;
(3) 熔化热定义为1kg晶体完全熔化吸热,用总熔化热除以质量得到熔化热。
39.【答案】15
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】 机器人的重力为
机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,则阻力
因为机器人做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上牵引力 F与阻力 f是一对平衡力,大小相等,所以牵引力
牵引力做的功为
牵引力做功的功率为
故答案为:
【分析】(1) 先由算出机器人重力,再根据阻力与重力关系求阻力;
(2) 匀速直线运动,牵引力与阻力平衡、大小相等;
(3) 由求牵引力做功,再用计算功率。
40.【答案】漫;同一平面;可逆;见详解;见详解;便于确定像的位置;玻璃板太厚;不能;虚;高;仍能
【知识点】光的反射定律;光的折射规律;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)由于光线在空气中传播路径难以直接观察,探究光的反射定律时,为了各个方向都能看到,可以利用粗糙的纸板来显示光路,光在纸板上发生了漫反射。
将纸板前后折时,被折的一侧纸板离开原来的平面,就会看不到反射光线,表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。故此操作的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
如果让光沿原来的反射光线路径BO方向入射,反射光将沿原来入射光线的路径 OA 方向射出。即光线沿原路返回,这表明,在反射现象中,光路是可逆的。
(2)①光从空气中斜射入其它介质水或玻璃中时,折射角总是小于入射角。
②光从空气中斜射入其它介质水或玻璃中时,入射角相同,折射角的大小与介质种类有关。
(3)①透明玻璃板不仅可以反射光线成像,也可以让光线透过,便于确定像的位置。
玻璃板的两个面都可以反射光线成像,如果玻璃板太厚,两个像的距离就会较大,出现重影,难以确定像的位置。实验中应尽量选择薄玻璃。
②平面成像原理是光的反射现象,像是光的反射光线反向延长线的交点,并不是实际 光线会聚而成,所以平面镜所成的像是虚像,光屏上不能承接到像。
③根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称,若玻璃板上端向左倾斜,蜡烛A在玻璃板中成像的位置会偏高。
④平面成像原理是光的反射现象,像是光的反射光线反向延长线的交点,并不是实际 光线会聚而成,实验中观众的是反射光线,如果在图丙中玻璃板与蜡烛的像之间放一块不透明的挡板,从蜡烛A这侧仍能观察到蜡烛的像。
【分析】(1)不同方向都能看到入射光AO的径迹,是因为从各个角度都有反射光进入人的眼睛的缘故;
光的反射定律:反射光线、入射光线、法线都在同一平面内。反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
沿反射光线的方向入射时,反射光线沿入射光线的方向射出;
(2) 由图可知,光线射入的介质不同时,其折射角也不同,据此解答;
(3) ①利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
较厚的玻璃板两面,都可以成像,会出现了两个不重合的像,从而影响实验效果;②虚像不能成在光屏上;
③由平面镜的成像特点,像物关于镜面对称可知:玻璃板如果不竖直,蜡烛A的像偏高;
④平面镜成的是虚像,是光的反射形成的,因此,在玻璃板后面放一块挡光板,不会影响观察物体的像。
41.【答案】实验中滑轮安装时应沿水平方向拉动物体,此时滑轮的安装使拉力不再水平方向;没有控制压力不变;实验时可以将B放置在A的上方,拉动A,通过弹簧测力计测出一个示数F,然后将A放在B上方,拉动B,再测出一个示数F,通过这样的实验然后来进行探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验中是根据二力平衡,通过弹簧测力计的示数来表示摩擦力的大小的,而图中的装置在组装时不能让弹簧测力计水平拉动物体,此时弹簧测力计的示数不等于摩擦力。
故答案为: 实验中滑轮安装时应沿水平方向拉动物体,此时滑轮的安装使拉力不再水平方向
(2)在探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”实验过程中,应该控制压力大小相等,而试实验过程中没有控制好压力大小相等,在改变物体的接触面积的同时也改变了压力的大小。
故答案为: 没有控制压力不变
(3)利用现有的器材可以通过将AB放置位置的改变来实现控制压力大小不变:实验时可以将B放置在A的上方,拉动A,通过弹簧测力计测出一个示数F,然后将A放在B上方,拉动B,再测出一个示数F,通过这样的实验然后来进行探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。
故答案为:实验时可以将B放置在A的上方,拉动A,通过弹簧测力计测出一个示数F,然后将A放在B上方,拉动B,再测出一个示数F,通过这样的实验然后来进行探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。
【分析】(1) 本题考查滑动摩擦力实验的装置安装要求,需明确二力平衡条件下拉力方向必须水平,才能使弹簧测力计示数等于摩擦力。
(2) 本题考查控制变量法的应用,需明确探究接触面积对滑动摩擦力的影响时,应控制压力、接触面粗糙程度不变。
(3) 本题考查实验改进方案,需利用现有器材,通过叠放物体的方式,在保持总压力不变的情况下改变接触面积,完成实验探究。
42.【答案】C;现象:橡皮膜凸起;解释:从北京到拉萨大气压变小,玻璃瓶外气压小于瓶内气压,使得膜受到的向内的压力小于向外的压力,因此橡皮膜凸起。
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】(1)由表中数据可知,海拔高度越高,大气压强越小,水的沸点越低,兰州的海拔高度1517.2m,水的沸点为95.2℃,拉萨的海拔高度3658.0m,水的沸点为88.4℃,当海拔高度为3000m时,水的沸点在95.2℃和88.4℃之间,故此处水的沸点可能是90℃。
故答案为:C。
(2)现象:橡皮膜凸起;解释:从北京到拉萨大气压变小,玻璃瓶外气压小于瓶内气压,使得膜受到的向内的压力小于向外的压力,因此橡皮膜凸起。
故答案为:现象:橡皮膜凸起;解释:从北京到拉萨大气压变小,玻璃瓶外气压小于瓶内气压,使得膜受到的向内的压力小于向外的压力,因此橡皮膜凸起。
【分析】(1) 由表格数据总结规律:海拔↑→大气压↓→水的沸点↓,结合海拔区间判断沸点范围;
(2) 密闭玻璃瓶内部气体质量不变,海拔升高外界气压降低,内外气压差使橡皮膜凸起。
43.【答案】(1)
(2)A
(3)短路
(4)右;0.5
(5);
【知识点】电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)小灯泡额定电压 ,电阻约 ,额定电流约:
因此电流表选用小量程(0~0.6A)与开关串联,电压表选用小量程(0~3V)并联在灯泡两端,滑动变阻器“一上一下”接入电路,实物图连接如下:
故答案为: ;
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至阻值最大处(图中A端)。
故答案为:A;
(3)电流表有示数说明电路通路,灯泡不亮且电压表无示数,故障为小灯泡短路(电压表被短路,无法显示电压)。
故答案为:短路;
(4)电压表示数为 (小于额定电压 ),需减小滑动变阻器接入阻值,滑片向右移动;电流表小量程示数为 ,小灯泡额定功率:
故答案为:右;0.5;
(5) 步骤①中,灯泡和R0并联,电流表测定值电阻的电流,由欧姆定律,定值电阻两端的电压为
根据并联电路电压的规律,灯两端的电压为额定电压,此时灯正常发光;在步骤②中,电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流
小灯泡正常发光时的电功率
故答案为:;;
【分析】(1)先根据 估算额定电流,选择电流表、电压表量程;滑动变阻器“一上一下”接入,连接时注意电流“正进负出”。
(2)闭合开关前,滑动变阻器调至最大阻值,使电路初始电流最小,防止元件损坏。
(3)电流表有示数说明通路,电压表无示数且灯泡不亮,说明与电压表并联的灯泡短路。
(4)电压低于额定值时,减小滑动变阻器阻值,增大灯泡电压;读取电流表示数后,用 计算额定功率。
(5)利用并联电路电压相等的特点,先通过 的电流得到灯泡的额定电压,再用干路电流减去 的电流得到灯泡的额定电流,最后计算功率。
(1)小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为12Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为
故电流表选用小量程与开关串联在电路中,电压表选用小量程并联在灯泡两端,滑动变阻器“一上一下”接入电路,如下图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最A端。
(3)电流表有示数,说明电路是通路,灯泡不亮,电压表示无数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,若电路中只有一处故障,则故障可能是小灯泡短路。
(4)[1][2]排除故障后,闭合开关,电压表示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,要测灯泡额定功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故此时应将滑动变阻器的滑片向右移动;由(1)可知,电流表选用小量程,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表分度值0.02A,其示数为0.2A,则小灯泡额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W
(5)[1][2]在步骤①中,灯泡和R0并联,电流表测定值电阻的电流,由欧姆定律,定值电阻两端的电压为
根据并联电路电压的规律,灯两端的电压为额定电压,此时灯正常发光;在步骤②中,电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流
小灯泡正常发光时的电功率
44.【答案】(1)解:由于小球完全浸没,小球排开水的体积等于小球的体积,即V排=V球=10-3m3
此时小球在水中受到的浮力为
(2)解:小球的重力
小球受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和杆对它竖直向下的压力,根据力的平衡,杆对小球的压力为F杆=F浮-G=10N-8N=2N
容器的重力
水和小球的体积
则水的体积
水的质量为
水的重力为
容器对桌面的压力
此时容器对桌面的压强
(3)解:因为F浮=10N>G球=8N
所以撤去细杆后,小球将上浮,最终漂浮在水面上。当小球漂浮时
由可知,此时排开水的体积
则排开水的体积的变化量
撤去细杆,当小球再次静止时,液面高度降低了
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1) 阿基米德原理直接算全浸浮力;
(2) 整体法求桌面压力:容器、水、小球重力外加杆向下压力,再由求压强;
(3) 漂浮浮力等于自重,算出新排液体积,体积变化除以底面积得液面下降高度。
(1)由于小球完全浸没,小球排开水的体积等于小球的体积,即V排=V球=10-3m3
此时小球在水中受到的浮力为
(2)小球的重力
小球受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和杆对它竖直向下的压力,根据力的平衡,杆对小球的压力为F杆=F浮-G=10N-8N=2N
容器的重力
水和小球的体积
则水的体积
水的质量为
水的重力为
容器对桌面的压力
此时容器对桌面的压强
(3)因为F浮=10N>G球=8N
所以撤去细杆后,小球将上浮,最终漂浮在水面上。当小球漂浮时
由可知,此时排开水的体积
则排开水的体积的变化量
撤去细杆,当小球再次静止时,液面高度降低了
45.【答案】(1)4.8×104J;(2)80%;(3)1.1×104J
(1)解:提升重物做的有用功W有=Gh=2.4×104N×2m=4.8×104J答:提升重物做的有用功为4.8×104J;
(2)解:由图可知n=3,绳子自由端移动的距离s=nh=3×2m=6m
拉力做的总功W总=Fs=1.0×104N×6m=6×104J
滑轮组的机械效率
答:滑轮组的机械效率为80%;
(3)解:总的额外功W额=W总﹣W有=6×104J﹣4.8×104J=1.2×104J
克服动滑轮重力做的功W动=G动h=500N×2m=1000J
则克服摩擦和钢绳重所做的功Wf=W额﹣W动=1.2×104J﹣1000J=1.1×104J
答:克服摩擦和钢绳重所做的功为1.1×104J。
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【分析】(1) 本题考查有用功的计算,需直接利用公式 求解。
(2) 本题考查滑轮组机械效率的计算,需先确定绳子段数,再求出总功,最后利用 计算效率。
(3) 本题考查额外功的构成分析,需先求出总额外功,再减去克服动滑轮重力的额外功,得到克服摩擦和钢绳重的额外功。
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