【精品解析】2026年广东省东莞市南城区中考一模教学质量自查物理试卷

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2026年广东省东莞市南城区中考一模教学质量自查物理试卷
1.精准预报降水是一个世界难题,我国在轨气象卫星——风云三号G星(如图所示)向解决这一难题迈出了一大步。风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”测量雷达,通过向大气发射无线信号来接受大气信息,该无线信号是(  )
A.红外线 B.电磁波 C.超声波 D.次声波
【答案】B
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A、红外线多用于测温、遥感,不是雷达所用无线信号,故 A 错误;
B、电磁波可在真空与大气中传播,卫星雷达依靠电磁波收发信号,故 B 正确;
C、超声波无法在太空真空环境传播,不能用于卫星通信,故 C 错误;
D、次声波同样不能在真空中传播,无法实现天地间信号传输,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查红外线应用;熟记红外线的常见使用场景;
B、考查电磁波传播特点;电磁波能够在真空、空气中传播,适用于卫星雷达通信;
C、考查超声波传播条件;超声波属于声波,传播需要介质,不能跨真空传输;
D、考查次声波传播规律;次声波传播依赖介质,无法在太空真空环境传播。
2.下列能源的特性可以用如图所示阴影部分表示的是(  )
A.石油 B.核能 C.太阳能 D.天然气
【答案】C
【知识点】能源及其分类;核能
【解析】【解答】阴影部分同时满足:属于新能源、无污染、一次能源,
A、石油是化石能源,属于一次能源,但有污染,不是新能源,故 A 错误;
B、核能属于新能源、一次能源,但核废料存在放射性污染,不属于无污染能源,故 B 错误;
C、太阳能直接从自然界获取,属于一次能源;属于新能源,使用过程无污染,同时满足三个条件,故 C 正确;
D、天然气是化石能源,一次能源,燃烧有污染,不属于新能源,故 D 错误。
故答案为:C。
【分析】A、考查化石能源分类,石油有污染、不属于新能源;
B、考查核能特点,核废料存在污染,不满足无污染条件;
C、考查太阳能的三类属性,一次能源、新能源、无污染,符合阴影交集;
D、考查天然气属性,化石能源,有污染,不属于新能源。
3.钟鼓楼曾用其悠扬的“晨钟暮鼓”之声报时,见证了我国古代用钟、鼓报时的传统生活方式。人们能区分钟声和鼓声,原因是(  )
A.钟声不是由物体振动产生的 B.钟声比鼓声的传播速度更快
C.鼓声可以在真空中传播 D.钟声和鼓声的音色不同
【答案】D
【知识点】声音的传播条件;声速;音色
【解析】【解答】A、声音都是由物体振动产生的,钟声是钟振动产生的,故 A 错误;
B、在相同温度的同种介质中,钟声和鼓声的传播速度相同,故 B 错误;
C、声音的传播需要介质,鼓声不能在真空中传播,故 C 错误;
D、不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同,人们依靠音色区分钟声和鼓声,故 D 正确。
故答案为:D。
【分析】A、考查声音的产生,一切声音都是由物体振动产生的;
B、考查声速的影响因素,同种介质、相同温度下声音传播速度相同;
C、考查声音的传播条件,声音不能在真空中传播;
D、考查音色的作用,音色可以用来辨别不同的发声体。
4.下列四种用电器中,主要利用电流热效应工作的是(  )
A.电热水壶 B.洗衣机
C.电风扇 D.扫地机器人
【答案】A
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A、电热水壶工作时将电能主要转化为内能,利用了电流的热效应,故 A 正确;
B、洗衣机工作时电能主要转化为机械能,利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理,没有主要利用电流热效应,故 B 错误;
C、电风扇工作时电能主要转化为机械能,不是利用电流热效应工作,故 C 错误;
D、扫地机器人工作时电能主要转化为机械能,没有利用电流热效应,故 D 错误。
故答案为:A。
【分析】A、考查电流热效应的应用,电流通过导体产生热量,将电能转化为内能的用电器利用电流热效应工作;
B、洗衣机依靠电动机工作,电能转化为机械能;
C、电风扇依靠电动机驱动,主要能量转化为电能转机械能;
D、扫地机器人核心部件为电动机,主要将电能转化为机械能。
5.如图是古人拉绳从井中汲卤制盐的场景,图中的简单机械M属于(  )
A.定滑轮 B.动滑轮 C.斜面 D.滑轮组
【答案】A
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A、图中机械 M 的轴固定不动,属于定滑轮,定滑轮可以改变力的方向,但不能省力,故 A 正确;
B、动滑轮的轴会随物体一起运动,该装置滑轮轴固定,不属于动滑轮,故 B 错误;
C、斜面是倾斜的平面类简单机械,该装置不属于斜面,故 C 错误;
D、滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成,图中只有单个定滑轮,并非滑轮组,故 D 错误。
故答案为:A。
【分析】A、考查定滑轮的特点,轴固定不动的滑轮为定滑轮,可改变拉力方向,不能省力;
B、动滑轮的判断依据是滑轮轴随重物一起移动;
C、斜面属于省力简单机械,依靠倾斜面省力,和图示装置结构不同;
D、滑轮组需要同时包含定滑轮与动滑轮,本题只有定滑轮,不属于滑轮组。
6.最美人间四月天,全国各地繁花似锦,香气迷人。如图所示为昆明市环湖路旁的一处美景。下列有关说法正确的是(  )
A.香气迷人说明了分子间同时存在引力和斥力
B.水中树的“倒影”是光沿直线传播形成的
C.阳光照射水面,水面温度上升内能增大
D.炎热的中午工人刚浇完花后,花上的水很快就消失,这是升华现象
【答案】C
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;光的反射;热传递改变物体内能;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、香气迷人属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,不能说明分子间同时存在引力和斥力,故 A 错误;
B、水中树的 “倒影” 属于平面镜成像,是由光的反射形成的,不是光沿直线传播形成的,故 B 错误;
C、阳光照射水面,水面通过热传递吸收热量,温度上升,水的内能增大,故 C 正确;
D、花上的水很快消失,是液态水变为气态水蒸气,属于汽化现象,升华是固态直接变为气态,故 D 错误。
故答案为:C。
【分析】A、考查分子热运动,扩散现象证明分子在永不停息地做无规则运动;
B、考查平面镜成像原理,倒影是光的反射现象;
C、考查改变内能的方式,热传递可以使物体温度升高、内能增大;
D、考查物态变化,液态水变成水蒸气是汽化现象。
7.某共享电动单车为了安全,其控制电路设计成:骑行者先扫码,相当于闭合开关,然后戴上头盔,相当于闭合开关,此时才可正常骑行。下列设计中符合这一要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A、开关闭合会将电动机短路,无论是否闭合电动机都无法工作,不符合要求,故A错误;
B、闭合时电动机直接工作,不需要闭合,不满足两个开关同时闭合才能骑行的条件,故B错误;
C、两个开关、串联,只有两个开关同时闭合,电路才导通,电动机才能工作,符合必须扫码、戴好头盔两个条件同时满足才能骑行的要求,故C正确;
D、两个开关并联,任意一个开关闭合电动机就能工作,不需要同时满足两个条件,不符合题意,故D错误。
故答案为:C。
【分析】A、考查短路故障,并联开关会短路用电器,造成用电器无法工作;
B、考查串并联电路特点,一个开关在干路,另一开关无法起到同时限制的作用;
C、串联电路中所有开关必须同时闭合,电路才能接通,满足两个条件缺一不可的设计要求;
D、并联开关只要任意一个闭合电路就导通,不能实现双重条件限制。
8.(1)如图甲所示,物体A的长度为   cm;
(2)如图乙所示,温度计的示数为   ℃;
(3)如图丙所示的电流,通电螺线管的左端是   极。(选填“N”或“S”)
【答案】(1)2.56
(2)-24
(3)N
【知识点】温度及温度计的使用与读数;刻度尺的使用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1) 刻度尺分度值为1mm,物体左端对齐1.00cm,右端对齐3.56cm,长度。
(2) 温度计刻度从上到下增大,说明温度为零下,分度值1℃,示数为。
(3) 根据安培定则,右手握住螺线管,四指顺着电流方向,大拇指指向左端,因此通电螺线管左端为极。
故答案为:;;
【分析】(1) 刻度尺读数要先确定分度值,用末端刻度减去起始刻度,结果需估读到分度值下一位。
(2) 温度计要先判断温度正负,看清分度值后再读数。
(3) 利用安培定则,结合电流环绕方向判断通电螺线管的磁极。
(1) 刻度尺的分度值为,物体A左端对齐刻度线,右端对齐刻度线,因此长度为
(2)温度计的分度值为,刻度从上到下数值逐渐增大,说明是零下温度,液柱顶端位于下第4个小格,因此示数为。
(3)右手握住螺线管,四指顺着电流的环绕方向,电流从左端流入,结合绕线方向可判断,大拇指指向左端,则通电螺线管的左端是N极。
9.如图所示,生活中常用的扳手属于   (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,用扳手拧螺母时,手在B点比在A点时省力,说明力的作用效果与力的   有关,此时动力臂   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】省力;作用点;变大
【知识点】力的三要素及力的示意图;杠杆的分类;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】扳手在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;手分别在 A、B 两点用力,力的作用点不同,省力效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关;手作用在 B 点时,支点到动力作用线的距离更长,因此动力臂变大。
故答案为:省力;作用点;变大
【分析】(1) 本题考查杠杆类型判断,根据动力臂与阻力臂的大小关系,动力臂更长则为省力杠杆。
(2) 本题考查力的三要素对作用效果的影响,力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果,本题中改变的是作用点。
(3) 本题考查力臂的定义,力臂是支点到力的作用线的垂直距离,作用点远离支点时,动力臂变大。
10.生活中二维码无处不在,如图所示,我们用手机扫描时,二维码通过手机镜头的   (选填“凸”或“凹”)透镜形成   (选填“虚”或“实”)像;二维码应放在镜头的   (选填“一倍焦距以内”“一倍至二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”)。
【答案】凸;实;二倍焦距以外
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】手机镜头相当于照相机,照相机的镜头是凸透镜;其成像规律为:当物体位于二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像。因此扫描二维码时,二维码通过手机镜头的凸透镜形成实像,二维码应放在镜头的二倍焦距以外。
故答案为:凸;实;二倍焦距以外
【分析】(1) 本题考查透镜分类,照相机、手机摄像头的镜头都属于凸透镜,凹透镜无法成实像用于拍摄。
(2) 本题考查凸透镜成像像的虚实,照相机成倒立缩小的实像,放大镜成虚像。
(3) 本题考查凸透镜成像规律,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小实像,应用为照相机、手机扫码镜头。
11.“奋斗者”号载人潜水器的壳体使用了新型高强、高韧钛合金。如图所示的图线中表示金属钛熔化时温度随时间变化的图线是   (选填“甲”或“乙”)。在第6min金属钛处于   (选填“固态”、“液态”或“固液共存态”),甲物质在b点时的内能   (选填“>”、“=”或“<”)a点时的内能。
【答案】甲;固液共存态;>
【知识点】凝固与凝固放热特点;熔化和凝固的温度—时间图象;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】金属钛属于晶体材料,晶体在熔化过程中会表现出明显的阶段性特征,其中最核心的特点是存在固定熔点,对应温度 - 时间图像中会出现一段水平线段,因此符合这一特征的是图线甲。
从图像中可以看出,金属钛从第4分钟开始进入熔化阶段,直到第8分钟才完全熔化为液态。因此,在第6分钟时,它正处于熔化过程中,此时既有未熔化的固态钛,也有正在形成的液态钛,整体处于固液共存状态。
故答案为:甲;固液共存。
【分析】 晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中,温度不变;非晶体在熔化过程中温度不断上升,晶体熔化时的温度为熔点;晶体在熔化过程中处于固液混合态,晶体在熔化过程中吸热但温度不变。
12.如图所示,在用力F将重为10N的物体A压在竖直的墙壁上,使物体A处于静止状态,此时物体A受到的摩擦力大小为   N,当压力F减小到20N时,物体A恰好匀速下滑,此时A所受的摩擦力大小为   N,当压力F由20N增大到25N时,物体A继续下滑,此时A所受的摩擦力大小为   10N(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】10;10;>
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】(1) 物体静止在竖直墙壁上,竖直方向上重力和静摩擦力是一对平衡力,因此摩擦力 。
(2) 物体匀速下滑时,竖直方向仍处于平衡状态,滑动摩擦力与重力大小相等,故摩擦力大小为 。
(3) 接触面粗糙程度不变,压力从20N增大到25N,滑动摩擦力随压力增大而变大,因此此时摩擦力 。
故答案为:;;
【分析】(1) 本题考查二力平衡与静摩擦力,静止物体竖直方向受力平衡,静摩擦力等于物体重力,与水平压力无关。
(2) 本题考查匀速直线运动的受力特点,匀速下滑属于平衡状态,滑动摩擦力大小等于重力。
(3) 本题考查滑动摩擦力的影响因素,滑动摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度有关,粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大。
13.2026年马年春晚再度升级科技阵容,多家国产机器人企业携手登场,带来一场科技与年味交融的视觉盛宴如图。控制机器人的芯片主要是由   (选填“半导体”“超导体”或“绝缘体”)材料制成的。机器人的关节运动靠电动机驱动,电动机工作时主要将电能转化为   能。电动机的工作原理是   (填序号)。
A.电流的磁效应
B.通电导体在磁场中受到力的作用
C.电磁感应现象
【答案】半导体;机械;B
【知识点】能量的转化或转移;半导体特点及作用;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】芯片主要由半导体材料制成;电动机工作时将电能转化为机械能;电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,选。
故答案为:半导体;机械;
【分析】(1) 半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,是制作芯片、集成电路的核心材料。
(2) 电动机消耗电能,带动机械运动,实现电能向机械能的转化。
(3) 电流的磁效应是电磁铁的原理,电磁感应是发电机的原理,电动机的原理为通电导体在磁场中受力运动。
14.如图所示家庭电路,用测电笔辨别火线、零线时,图中执笔方式正确的是   (选填“甲”或“乙”),闭合开关S,灯泡L不发光,用测电笔检查电路故障时,发现只有接在a点时试电笔的氖管不发光,接b、c、d点时氖管均发光,则电路出现的故障是   (选填“进户零线断路”、“ab间断路”、“bc间断路”或“cd间断路”),氖管发光时,   (选填“有”、“没有”)电流通过人的身体。
【答案】乙;ab间断路;有
【知识点】测电笔的使用;家庭电路的故障分析
【解析】【解答】使用测电笔时,手必须接触测电笔的金属体笔尾,让火线、测电笔、人体、大地构成通路,乙图中手接触了金属笔尾,因此执笔方式正确的是乙;
闭合开关灯泡不发光,b、c、d 三点测电笔氖管均发光,说明这三点都与火线连通,只有 a 点氖管不发光,说明 a、b 之间线路断开,故障为 ab 间断路;
氖管发光时,火线、测电笔、人体、大地形成闭合回路,因此有微弱电流通过人的身体。
故答案为:乙;ab 间断路;有
【分析】(1) 本题考查测电笔的正确使用方法,使用时手要接触测电笔尾部金属体,不能接触前端金属笔尖。
(2) 本题考查家庭电路故障分析,测电笔氖管发光说明测点与火线连通,结合各点检测现象可判断断路位置。
(3) 本题考查测电笔的工作原理,氖管发光时电路中有微弱电流经过人体流入大地。
15.(1)如图所示是解放军列装的机器狗,机器狗是解放军巷战的利器。请画出图中机器狗静止在地面时受到的重力和支持力的示意图(O点是机器狗的重心);
(2)图甲是电铃的工作电路图,A、B为电铃的两个接线柱,请根据图甲将图乙中的实物连接起来;
(3)如图所示,一束光从空气斜射入水中,请画出反射光线和大致的折射光线的大致方向。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图;力的三要素及力的示意图;重力示意图;实物的电路连接
【解析】【解答】(1)静止状态下的机器狗受力平衡,竖直方向所受重力与地面施加的支持力大小一致、方向相反。以重心O为作用点,分别沿竖直向上、竖直向下两个方向绘制长度相等的线段,依次标注支持力与重力符号即可,如图所示:
(2)按照电路图梳理电流通行路径,电流从电源正极流出,依次连通控制开关、电铃两端接线柱,最终回流至电源负极,顺着这一先后次序完成实物导线对接,如图所示:
(3)先在光线入射位置作出垂直于水面的虚线法线,依托光的反射规律,保证反射角度和入射角度相等,分居法线两侧画出反射光线。再依据空气斜射进水的光路特点,在水中法线另一侧画出折射光线,确保折射角度小于入射角度,如图所示:
【分析】(1)静止物体竖直方向只受一对平衡力,作图时保证两条力的线段长短一致,方向相反即可。
(2)实物连接严格依照电流流向依次对接元件,保证线路连通顺畅,贴合电路设计思路。
(3)光路作图先定法线作为参照,再分别依照反射定律与折射规律,把控光线角度与传播方向完成绘制。
(1)机器狗静止,重力G、支持力F支是一对平衡力,从O点竖直向上画线段标F支,从O点竖直向下画等长线段标G 。如图所示:
(2)对照电路图可知,电流从电源正极出发,依次经过开关、电铃接线柱A 、电铃接线柱B ,回到电源负极,据此完成实物图连接,如图所示:
(3)先过入射点O,画出垂直水面的法线(虚线), 根据反射角等于入射角,反射光线与入射光线分居法线两侧,画出反射光线;折射光线在法线右侧的水中,光从空气斜射入水,折射角小于入射角。如图所示:
16.小颜同学利用A、B两物体、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示。
(1)实验中小颜是通过观察   来比较压力作用效果的,这种方法叫做   (选填“控制变量”、“转换”或“等效替代”)法;
(2)比较甲乙两图实验,能够得到的结论是:当   一定时,   越大,压力作用效果越明显;
(3)小颜同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图所示。他发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是   ;
(4)小颜同学把图甲中A物体拿到桌面上,如图戊所示。图甲中海绵受到的压强和图戊中书桌面受到的压强的大小关系为:   (选填“>”“<”“=”)。
【答案】(1)海绵的凹陷程度;转换
(2)受力面积;压力
(3)未控制压力一定
(4)=
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中运用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
故答案为:海绵的凹陷程度;转换
(2)甲、乙两图中,受力面积相同,乙图中压力更大,海绵凹陷的程度大,说明:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
故答案为:受力面积;压力
(3)研究压力作用效果与受力面积的关系时,应控制压力大小相同,而受力面积不同,而该实验操作过程没有控制压力大小相同。
故答案为:未控制压力一定
(4)将同样的A物体放在如图戊所示的木板上,根据可知,压力相同,受力面积相同,所以两图中受到的压强的大小相同,即。
故答案为:=
【分析】(1) 本小问考查转换法的应用,利用海绵的形变程度间接体现压力的作用效果。
(2) 本小问考查控制变量法,控制受力面积不变,改变压力大小,探究压力作用效果与压力的关系。
(3) 本小问考查实验设计的严谨性,探究受力面积对压力作用效果的影响时,必须控制压力大小不变。
(4) 本小问考查压强公式的应用,压强大小只与压力、受力面积有关,与接触面的软硬程度无关。
(1)[1][2]实验中运用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)[1][2]甲、乙两图中,受力面积相同,乙图中压力更大,海绵凹陷的程度大,说明:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)研究压力作用效果与受力面积的关系时,应控制压力大小相同,而受力面积不同,而该实验操作过程没有控制压力大小相同。
(4)将同样的A物体放在如图戊所示的木板上,根据可知,压力相同,受力面积相同,所以两图中受到的压强的大小相同,即。
17.如图,甲、乙、丙三图装置完全相同,燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同;
(1)为了比较水和煤油的吸热本领的大小,实验时要用相同的热源对它们加热,通过比较   (选填“加热时间”或“温度计示数变化”)来判断它们吸热的多少;小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像(如图丁),由图可知,   的温度升高得快,   的吸热能力更强;
(2)已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),则煤油的比热容是   J/(kg·℃);
(3)为了比较酒精和煤油的热值,应该选择   两图进行实验。完全燃烧等质量的燃料后,通过比较   来判断燃料放出热量的多少;放出的热量越多,说明此燃料的热值越   。
【答案】(1)加热时间;煤油;水
(2)2.1×103
(3)甲、乙;液体升高的温度;大
【知识点】燃料的热值;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1) 比较水和煤油的吸热本领
相同热源加热时,加热时间越长,物体吸收的热量越多,因此通过“加热时间”判断吸热多少;
由图丁可知:相同加热时间内,煤油的温度升高得更快;
吸热能力(比热容)与升温快慢成反比:升温慢的物质吸热能力更强,因此水的吸热能力更强。
(2) 计算煤油的比热容
根据 ,相同质量的水和煤油,吸收相同热量(加热时间相同)时,,即:
由图丁,取相同加热时间(如5min),水升温 ,煤油升温 。
代入 ,得:
(3) 比较酒精和煤油的热值
比较不同燃料的热值,需控制被加热的液体相同(保证吸热与温度变化的对应关系),因此选择甲、乙两图(液体均为水,燃料分别为煤油、酒精);
完全燃烧等质量燃料后,燃料放出的热量越多,液体吸收的热量越多、温度变化越大,因此通过“液体的温度变化”判断燃料放热多少;
燃料放热越多,说明其热值越大。
【分析】这道题围绕比热容与热值的探究实验展开,核心是运用控制变量法、转换法,结合比热容公式、热值的物理意义分析实验:
1. 比较水和煤油的吸热本领:用相同热源加热,通过“加热时间”反映吸热多少(转换法);结合温度-时间图像,煤油升温更快,水的比热容大、吸热能力更强。
2. 计算煤油的比热容:利用“相同加热时间下,水和煤油吸热相同”,结合,通过水与煤油的温度变化量,推导得出煤油的比热容。
3. 比较酒精和煤油的热值:控制“液体相同、燃料不同”,选择甲、乙两图实验;通过“液体的温度计示数变化”反映燃料放热多少(转换法),放热越多则燃料的热值越大。
总结:本题关键是利用控制变量法确定实验分组,通过转换法将“吸热/放热多少”转化为可观测的“加热时间/温度计示数变化”,结合比热容公式与热值的定义完成分析与计算。
(1)[1]实验时要用相同的热源对它们加热,相同的时间内不同种液体吸收的热量相同,加热时间越长,吸收的热量越多,故通过比较加热时间来判断吸收热量的多少。
[2]如图丁所示,比如都加热10min,煤油从68℃升温至98℃,升高了30℃,水从68℃升温至83℃,升高了15℃,故煤油的温度升高得快。
[3]吸收相同的热量,煤油升高快,水升温比较慢,若水升高至相同的温度,则需要吸收更多的热量,故水的吸热能力更强。
(2)都加热10min,吸收的热量相同,故煤油的比热容是
(3)[1]为了比较酒精和煤油的热值,燃料不同,待测液体相同,故选择甲、乙两图进行实验。
[2]完全燃烧等质量的燃料后,水吸收热量温度上升,由于同等质量的不同燃料完全燃烧放出的热量不同,故水升高的温度不同,故可以通过比较液体升高的温度来判断燃料放出热量的多少。
[3]质量相同时,放出的热量越多,说明此燃料的热值越大。
18.如图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小);
(2)连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片调至   (选填“C”或“D”)端;闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路故障可能是   ;
(3)排除故障后闭合开关,当电压表示数为1V时,电流表示数如图乙所示,电流表示数为   A,实验中所用的定值电阻的阻值大小为   Ω;
(4)根据实验记录的多组电流表和电压表示数绘制了图丙所示的图像,分析图像可以得出结论:当电阻一定时,电流与电压成   比。
【答案】(1)
(2)C;定值电阻短路
(3)0.1;10
(4)正
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)滑动变阻器按“一上一下”接线,题目要求滑片P向右滑动时接入电阻变小,说明滑片右移时接入的电阻丝长度变短,因此需要接右下接线柱,将开关的右接线柱与滑动变阻器的右下接线柱连接即可,如下图所示:
(2)连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器需要调至最大阻值处,本题接入下接线柱,滑片在端时接入电阻丝最长、电阻最大,因此滑片调至端;
电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的定值电阻短路。
故答案为:C;定值电阻短路
(3)电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为;则定值电阻的阻值为
故答案为:0.1;10
(4)由图丙可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系图线为过原点的倾斜的直线,所以可得出结论:当电阻一定时,电流与电压成正比。
故答案为:正
【分析】(1) 本小问考查滑动变阻器接线规则,滑片靠近所接下接线柱时接入电阻变小,因此选择右下接线柱 D。
(2) 本小问考查滑动变阻器的保护电路操作以及电路故障分析,电流表有示数说明通路,电压表无示数一般是被测用电器短路。
(3) 本小问考查电流表读数与欧姆定律基础计算,先确定量程分度值读取电流,再结合定值电阻两端电压计算阻值。
(4) 本小问考查实验结论,电阻不变时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
(1)滑动变阻器按“一上一下”接线,题目要求滑片P向右滑动时接入电阻变小,说明滑片右移时接入的电阻丝长度变短,因此需要接右下接线柱,将开关的右接线柱与滑动变阻器的右下接线柱连接即可。
(2)连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器需要调至最大阻值处,本题接入下接线柱,滑片在端时接入电阻丝最长、电阻最大,因此滑片调至端;
电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的定值电阻短路。
(3)电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为;则定值电阻的阻值为
(4)由图丙可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系图线为过原点的倾斜的直线,所以可得出结论:当电阻一定时,电流与电压成正比。
19.春节期间,小红一家在码头乘坐“翠浪二号”游览赖江风光。如图所示,“翠浪二号”与乘客的总质量约为。(江水的密度取,g取10N/kg),求:
(1)“翠浪二号”试航中1min内航行了420m,这段时间的平均速度为多少
(2)“翠浪二号”漂浮在江面上所受浮力约为多少
(3)“翠浪二号”漂浮于江面上,求此时它排开江水的体积是多少
【答案】(1)解:行驶时间
平均速度为
(2)解:漂浮物体所受浮力等于总重力,即
(3)解:根据阿基米德原理
可得
【知识点】速度公式及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1) 本小问考查平均速度的计算,解题关键是先统一时间单位,再代入速度公式 计算。
(2) 本小问考查物体漂浮条件,漂浮的物体所受浮力大小等于物体自身总重力,先算出总重力即可得到浮力。
(3) 本小问考查阿基米德原理的变形应用,已知浮力、液体密度,通过公式变形求解排开液体的体积。
(1)行驶时间
平均速度为
(2)漂浮物体所受浮力等于总重力,即
(3)根据阿基米德原理
可得
20.如图甲所示是同学们自制的调光小台灯,图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V,R是调节亮度的变阻器,最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V,0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求:
(1)灯L正常发光时的电阻;
(2)灯L正常发光10min消耗的电能;
(3)电源电压降为2.25V后,灯L的最小实际电功率。
【答案】(1)解:由题意得,灯L正常发光时,两端电压等于额定电压,功率等于额定功率,则灯L正常发光的电阻
(2)解:灯L正常发光时功率等于额定功率,工作时间
消耗的电能
(3)解:当滑动变阻器接入最大阻值时,电路总电阻最大,电流最小,根据,灯的实际功率最小。此时电路总电阻
电路最小电流
则灯L的最小实际电功率
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1) 本小问考查电功率推导式的应用,利用额定电压与额定功率计算小灯泡正常工作时的电阻,忽略温度影响时灯泡阻值恒定。
(2) 本小问考查电功计算,灯泡正常工作时功率为额定功率,直接用计算消耗的电能,计算前需要统一时间单位。
(3) 本小问考查动态电路最小功率分析,串联电路中滑动变阻器接入阻值越大,电路电流越小,用电器实际功率越小;结合欧姆定律求出最小电流后,利用计算灯泡最小实际功率。
(1)由题意得,灯L正常发光时,两端电压等于额定电压,功率等于额定功率,则灯L正常发光的电阻
(2)灯L正常发光时功率等于额定功率,工作时间
消耗的电能
(3)当滑动变阻器接入最大阻值时,电路总电阻最大,电流最小,根据,灯的实际功率最小。此时电路总电阻
电路最小电流
则灯L的最小实际电功率
21.2025年11月25日,搭载神舟二十二号飞船的长征二号F遥二十二运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,将约600公斤物资送入我国空间站,并承担应急救援任务。
(1)火箭点火,底部喷出的燃气对火箭产生向上的推力,说明力的作用是   的;现场听到火箭发动机的轰鸣声,为保护听力,工作人员佩戴耳罩,这是在   处减弱噪声;
(2)空间站绕地球做匀速圆周运动的过程,地球对空间站的万有引力改变了空间站运行的   (选填“快慢”或“方向”),航天员所穿航天服的手掌部分有橡胶颗粒,其目的是   (选填“增大”或“减小”)抓取物体时的摩擦;
(3)在空间站用普通圆珠笔书写时,墨水不会自动往下流,为此工程师设计了如图所示的“太空圆珠笔”,书写一段时间后,笔芯内墨水的质量   ,笔芯内氮气的密度   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)相互;人耳
(2)方向;增大
(3)变小;变小
【知识点】质量及其特性;密度公式及其应用;力作用的相互性;增大或减小摩擦的方法;防治噪声的途径
【解析】【解答】(1)火箭向下喷出燃气,燃气对火箭产生向上的反推力推动火箭上升,说明力的作用是相互的。
减弱噪声有三个途径:声源处、传播过程中、人耳处,佩戴耳罩是阻止噪声进入人耳,属于在人耳处减弱噪声。
故答案为:相互;人耳
(2)力可以改变物体的运动状态,空间站做匀速圆周运动,速度大小不变,运动方向一直在改变,因此万有引力改变了空间站运行的方向。
航天员手掌的橡胶颗粒增大了接触面的粗糙程度,压力不变时,接触面越粗糙摩擦力越大,因此目的是增大摩擦。
故答案为:方向;增大
(3)质量是物体所含物质的多少,书写后墨水被消耗,所含物质减少,因此墨水质量变小;笔芯内氮气没有流出,质量不变,随着墨水流出,活塞向笔尖方向移动,氮气的体积变大,根据密度公式,质量不变,体积变大,因此氮气密度变小。
故答案为:变小;变小
【分析】(1) 本小问考查力的作用相互性、噪声减弱的三种途径;佩戴耳罩属于在人耳处减弱噪声,另外两种方式为声源处减弱、传播过程中减弱。
(2) 本小问考查力的作用效果、增大摩擦的方法;力既可以改变物体运动快慢,也可以改变物体运动方向;增大接触面粗糙程度可以增大摩擦力。
(3) 本小问考查质量与密度的概念;质量是物体所含物质的多少,物质消耗则质量减小;密度由质量和体积共同决定,质量不变、体积变大时,密度变小。
(1)火箭向下喷出燃气,燃气对火箭产生向上的反推力推动火箭上升,说明力的作用是相互的。
减弱噪声有三个途径:声源处、传播过程中、人耳处,佩戴耳罩是阻止噪声进入人耳,属于在人耳处减弱噪声。
(2)力可以改变物体的运动状态,空间站做匀速圆周运动,速度大小不变,运动方向一直在改变,因此万有引力改变了空间站运行的方向。
航天员手掌的橡胶颗粒增大了接触面的粗糙程度,压力不变时,接触面越粗糙摩擦力越大,因此目的是增大摩擦。
(3)质量是物体所含物质的多少,书写后墨水被消耗,所含物质减少,因此墨水质量变小;笔芯内氮气没有流出,质量不变,随着墨水流出,活塞向笔尖方向移动,氮气的体积变大,根据密度公式,质量不变,体积变大,因此氮气密度变小。
22.重力储能是一种新型储能方式,它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放,能量转化过程如图1所示,重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平,如图2所示为某风力发电、重力储能综合项目,其中单个风力发电机组的平均发电功率为1500kW,某次风能充沛时,系统利用风能发电的富余电能,将2个质量均为的重物从地面提升至30m的高度处,实现能量储存,根据相关信息,完成以下问题(g取)。
(1)重力储能实质上是将能量以   能的形式储存起来;
(2)若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kW·h的电能,单个风力发电机组发电1h平均产生的电能是   kW·h,可供该电动汽车行驶的路程是   km;
(3)储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中,系统对重物所做的功是   J;
(4)储能系统将2个重物从30m高处放回地面的发电过程中,产生的电能为,则该过程的发电效率是   %,请你计算出该重力储能系统的综合效率(输出电能与输入电能之比)为   %。(已知系统提升重物的效率为90%)
【答案】重力势;1500;7500;;80;72
【知识点】能量的转化或转移;电功率的计算;功的计算及应用;能量的利用效率
【解析】【解答】(1)重力储能是一种新型储能方式,它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放,重力势能与质量和高度有关,所以重力储能实质上是将能量以重力势能的形式储存起来。
故答案为:重力势
(2)单个风力发电机组发电1h产生的电能为W=Pt=1500kW×1h=1500kW·h
可供该电动汽车行驶的路程
故答案为:1500;7500
(3)2个重物的重力G=mg=2×3×104kg×10N/kg=6×105N
重力储能系统对重物做的功为W'=Gh=6×105N×30m=1.8×107J
故答案为:
(4)重力储能系统放下重物发电的效率为
已知系统提升重物的效率η2=90%,重力储能系统的综合效率为η=η1η2=80%×90%=72%
故答案为:80;72
【分析】(1) 本问考查重力储能的能量储存形式,抬高重物增加重力势能,以此完成储能;
(2) 本问结合电功公式计算风力发电机发电量,再结合单位路程耗电量求行驶里程;
(3) 本问考查重力做功计算,匀速提升时拉力等于总重力,利用W=Gh计算有用功;
(4) 本问分两步计算效率:下放发电效率为输出电能与重力势能减少量之比;综合储能系统效率等于提升储能效率与下放发电效率的乘积。
23.阅读短文,回答问题。
智能图书管理员
在某学校图书馆里,智能机器人“小爱”(如图甲)已经协助图书馆员的工作,提供整理图书、读者咨询等服务。机器人“小爱”为有效避障,在移动过程中会发射、接收超声波(或激光)来侦测障碍物信息,当感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行驶路线。若当剩余电量减为电池容量的10%时,智能机器人“小爱”会主动寻找充电器充电。下表为该智能机器人图书馆员“小爱”的部分参数:
参数名称 最大负重G/N 电源电压U/V 电池容量Q/A·h
数据 300 30 20
(1)给“小爱”机器人充电的过程中,小爱机器人相当于   (选填“电源”或“用电器”);
(2)根据表格参数,则电池充满电时储存的电能为   J,为确保智能机器人“小爱”能顺利返回充电,电池的电能不低于   J;
(3)如图乙所示为“小爱”承受图书重力的过载保护电路原理图,图中电源电压为4.5V,RF为压敏电阻,阻值随所受压力变化图像如图丙所示,报警器(电阻不计)通过的电流超过10mA时就会报警,放弃执行搬书指令,以免“小爱”受损伤。
当“小爱”的负重达到或超过最大值时,系统报警,按照下列步骤调试电路:
①电路接通前,应先将滑动变阻器R的滑片置于b端,再将电阻箱调到   Ω;
②将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器的滑片,直至报警器报警;
③保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向d端闭合,报警系统即可正常使用;
(4)为减轻其最大负重,应将滑动变阻器的阻值适当移向   (选填“a”或“b”);
(5)报警系统正常使用时,将开关S向c端闭合,为使电阻箱有最大电功率,应将电阻箱阻值调至   Ω。
【答案】(1)用电器
(2);
(3)100
(4)a
(5)
【知识点】电路的构成及电路图;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】 (1)给“小爱”机器人充电的过程中,小爱机器人消耗电能,在电路中相当于用电器;
(2)根据W=UIt结合表中数据可得机器人充满电时储存的电能为:W=UIt=30V×20A×3600s=2.16×106J;
若当剩余电量减为电池容量的10%时,智能机器人“小爱”会主动寻找充电器充电,则此时电池的电能为W'=10%W=10%×2.16×106J=2.16×105J;
(3)本题利用等效替代法调试电路,需要将电阻箱调至最大负重时压敏电阻的阻值。由图丙可得压敏电阻关系可知RF=250Ω-0.5Ω/N×F
最大负重F=300N,代入得电阻箱电阻为RF=250Ω-0.5Ω/N×300N=100Ω
(4)报警时总电阻为
减轻最大负重,即更小的负重就触发报警,负重F减小,压敏电阻RF增大,报警电流I=10mA不变,总电阻不变,因此滑动变阻器接入阻值需要减小。由图乙,滑片向a移动时滑动变阻器接入电阻变小,因此移向a端。
(5)调试完成后,滑动变阻器阻值R滑=R总-RF=450Ω-100Ω=350Ω
开关接c端后,滑动变阻器阻值保持不变,根据电功率规律可知,当可变电阻阻值等于串联的定值电阻阻值时,可变电阻的功率最大,因此电阻箱阻值应调为350Ω。
故答案为:(1)用电器;(2)2.16×106;2.16×105;(3)100;(4)a;(5)350。
【分析】 1)电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成;
(2)根据W=UIt结合表中数据可求出机器人充满电时储存的电能;若当剩余电量减为电池容量的10%时,智能机器人“小爱”会主动寻找充电器充电,据此求出此时电池的电能;
(3)由题可知,最大负重300N,由图丙分析解题;
(4)报警器(电阻不计)通过的10mA电流不变时,R总=Rp+RF 的关系式解题;
(5)首先根据第(3)问的调试过程确定滑动变阻器接入电路的固定阻值,然后根据串联电路中可变电阻功率最大的条件(当可变电阻等于定值电阻时)求解。
(1)充电过程中,机器人消耗电能,将电能转化为电池内部的化学能,因此相当于电路中的用电器。
(2)电池充满电时储存的电能为
题目要求剩余电量不低于总容量的,因此最低剩余电能
(3)本题利用等效替代法调试电路,需要将电阻箱调至最大负重时压敏电阻的阻值。 由图丙可得压敏电阻关系可知
最大负重,代入得电阻箱电阻为
(4)报警时总电阻为
减轻最大负重,即更小的负重就触发报警,负重减小,压敏电阻增大,报警电流不变,总电阻不变,因此滑动变阻器接入阻值需要减小。由图乙,滑片向移动时滑动变阻器接入电阻变小,因此移向端。
(5)调试完成后,滑动变阻器阻值
开关接端后,滑动变阻器阻值保持不变,根据电功率规律可知,当可变电阻阻值等于串联的定值电阻阻值时,可变电阻的功率最大,因此电阻箱阻值应调为。
1 / 12026年广东省东莞市南城区中考一模教学质量自查物理试卷
1.精准预报降水是一个世界难题,我国在轨气象卫星——风云三号G星(如图所示)向解决这一难题迈出了一大步。风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”测量雷达,通过向大气发射无线信号来接受大气信息,该无线信号是(  )
A.红外线 B.电磁波 C.超声波 D.次声波
2.下列能源的特性可以用如图所示阴影部分表示的是(  )
A.石油 B.核能 C.太阳能 D.天然气
3.钟鼓楼曾用其悠扬的“晨钟暮鼓”之声报时,见证了我国古代用钟、鼓报时的传统生活方式。人们能区分钟声和鼓声,原因是(  )
A.钟声不是由物体振动产生的 B.钟声比鼓声的传播速度更快
C.鼓声可以在真空中传播 D.钟声和鼓声的音色不同
4.下列四种用电器中,主要利用电流热效应工作的是(  )
A.电热水壶 B.洗衣机
C.电风扇 D.扫地机器人
5.如图是古人拉绳从井中汲卤制盐的场景,图中的简单机械M属于(  )
A.定滑轮 B.动滑轮 C.斜面 D.滑轮组
6.最美人间四月天,全国各地繁花似锦,香气迷人。如图所示为昆明市环湖路旁的一处美景。下列有关说法正确的是(  )
A.香气迷人说明了分子间同时存在引力和斥力
B.水中树的“倒影”是光沿直线传播形成的
C.阳光照射水面,水面温度上升内能增大
D.炎热的中午工人刚浇完花后,花上的水很快就消失,这是升华现象
7.某共享电动单车为了安全,其控制电路设计成:骑行者先扫码,相当于闭合开关,然后戴上头盔,相当于闭合开关,此时才可正常骑行。下列设计中符合这一要求的是(  )
A. B.
C. D.
8.(1)如图甲所示,物体A的长度为   cm;
(2)如图乙所示,温度计的示数为   ℃;
(3)如图丙所示的电流,通电螺线管的左端是   极。(选填“N”或“S”)
9.如图所示,生活中常用的扳手属于   (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,用扳手拧螺母时,手在B点比在A点时省力,说明力的作用效果与力的   有关,此时动力臂   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.生活中二维码无处不在,如图所示,我们用手机扫描时,二维码通过手机镜头的   (选填“凸”或“凹”)透镜形成   (选填“虚”或“实”)像;二维码应放在镜头的   (选填“一倍焦距以内”“一倍至二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”)。
11.“奋斗者”号载人潜水器的壳体使用了新型高强、高韧钛合金。如图所示的图线中表示金属钛熔化时温度随时间变化的图线是   (选填“甲”或“乙”)。在第6min金属钛处于   (选填“固态”、“液态”或“固液共存态”),甲物质在b点时的内能   (选填“>”、“=”或“<”)a点时的内能。
12.如图所示,在用力F将重为10N的物体A压在竖直的墙壁上,使物体A处于静止状态,此时物体A受到的摩擦力大小为   N,当压力F减小到20N时,物体A恰好匀速下滑,此时A所受的摩擦力大小为   N,当压力F由20N增大到25N时,物体A继续下滑,此时A所受的摩擦力大小为   10N(选填“>”、“=”或“<”)。
13.2026年马年春晚再度升级科技阵容,多家国产机器人企业携手登场,带来一场科技与年味交融的视觉盛宴如图。控制机器人的芯片主要是由   (选填“半导体”“超导体”或“绝缘体”)材料制成的。机器人的关节运动靠电动机驱动,电动机工作时主要将电能转化为   能。电动机的工作原理是   (填序号)。
A.电流的磁效应
B.通电导体在磁场中受到力的作用
C.电磁感应现象
14.如图所示家庭电路,用测电笔辨别火线、零线时,图中执笔方式正确的是   (选填“甲”或“乙”),闭合开关S,灯泡L不发光,用测电笔检查电路故障时,发现只有接在a点时试电笔的氖管不发光,接b、c、d点时氖管均发光,则电路出现的故障是   (选填“进户零线断路”、“ab间断路”、“bc间断路”或“cd间断路”),氖管发光时,   (选填“有”、“没有”)电流通过人的身体。
15.(1)如图所示是解放军列装的机器狗,机器狗是解放军巷战的利器。请画出图中机器狗静止在地面时受到的重力和支持力的示意图(O点是机器狗的重心);
(2)图甲是电铃的工作电路图,A、B为电铃的两个接线柱,请根据图甲将图乙中的实物连接起来;
(3)如图所示,一束光从空气斜射入水中,请画出反射光线和大致的折射光线的大致方向。
16.小颜同学利用A、B两物体、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示。
(1)实验中小颜是通过观察   来比较压力作用效果的,这种方法叫做   (选填“控制变量”、“转换”或“等效替代”)法;
(2)比较甲乙两图实验,能够得到的结论是:当   一定时,   越大,压力作用效果越明显;
(3)小颜同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图所示。他发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是   ;
(4)小颜同学把图甲中A物体拿到桌面上,如图戊所示。图甲中海绵受到的压强和图戊中书桌面受到的压强的大小关系为:   (选填“>”“<”“=”)。
17.如图,甲、乙、丙三图装置完全相同,燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同;
(1)为了比较水和煤油的吸热本领的大小,实验时要用相同的热源对它们加热,通过比较   (选填“加热时间”或“温度计示数变化”)来判断它们吸热的多少;小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像(如图丁),由图可知,   的温度升高得快,   的吸热能力更强;
(2)已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),则煤油的比热容是   J/(kg·℃);
(3)为了比较酒精和煤油的热值,应该选择   两图进行实验。完全燃烧等质量的燃料后,通过比较   来判断燃料放出热量的多少;放出的热量越多,说明此燃料的热值越   。
18.如图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小);
(2)连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片调至   (选填“C”或“D”)端;闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路故障可能是   ;
(3)排除故障后闭合开关,当电压表示数为1V时,电流表示数如图乙所示,电流表示数为   A,实验中所用的定值电阻的阻值大小为   Ω;
(4)根据实验记录的多组电流表和电压表示数绘制了图丙所示的图像,分析图像可以得出结论:当电阻一定时,电流与电压成   比。
19.春节期间,小红一家在码头乘坐“翠浪二号”游览赖江风光。如图所示,“翠浪二号”与乘客的总质量约为。(江水的密度取,g取10N/kg),求:
(1)“翠浪二号”试航中1min内航行了420m,这段时间的平均速度为多少
(2)“翠浪二号”漂浮在江面上所受浮力约为多少
(3)“翠浪二号”漂浮于江面上,求此时它排开江水的体积是多少
20.如图甲所示是同学们自制的调光小台灯,图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V,R是调节亮度的变阻器,最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V,0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求:
(1)灯L正常发光时的电阻;
(2)灯L正常发光10min消耗的电能;
(3)电源电压降为2.25V后,灯L的最小实际电功率。
21.2025年11月25日,搭载神舟二十二号飞船的长征二号F遥二十二运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,将约600公斤物资送入我国空间站,并承担应急救援任务。
(1)火箭点火,底部喷出的燃气对火箭产生向上的推力,说明力的作用是   的;现场听到火箭发动机的轰鸣声,为保护听力,工作人员佩戴耳罩,这是在   处减弱噪声;
(2)空间站绕地球做匀速圆周运动的过程,地球对空间站的万有引力改变了空间站运行的   (选填“快慢”或“方向”),航天员所穿航天服的手掌部分有橡胶颗粒,其目的是   (选填“增大”或“减小”)抓取物体时的摩擦;
(3)在空间站用普通圆珠笔书写时,墨水不会自动往下流,为此工程师设计了如图所示的“太空圆珠笔”,书写一段时间后,笔芯内墨水的质量   ,笔芯内氮气的密度   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
22.重力储能是一种新型储能方式,它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放,能量转化过程如图1所示,重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平,如图2所示为某风力发电、重力储能综合项目,其中单个风力发电机组的平均发电功率为1500kW,某次风能充沛时,系统利用风能发电的富余电能,将2个质量均为的重物从地面提升至30m的高度处,实现能量储存,根据相关信息,完成以下问题(g取)。
(1)重力储能实质上是将能量以   能的形式储存起来;
(2)若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kW·h的电能,单个风力发电机组发电1h平均产生的电能是   kW·h,可供该电动汽车行驶的路程是   km;
(3)储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中,系统对重物所做的功是   J;
(4)储能系统将2个重物从30m高处放回地面的发电过程中,产生的电能为,则该过程的发电效率是   %,请你计算出该重力储能系统的综合效率(输出电能与输入电能之比)为   %。(已知系统提升重物的效率为90%)
23.阅读短文,回答问题。
智能图书管理员
在某学校图书馆里,智能机器人“小爱”(如图甲)已经协助图书馆员的工作,提供整理图书、读者咨询等服务。机器人“小爱”为有效避障,在移动过程中会发射、接收超声波(或激光)来侦测障碍物信息,当感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行驶路线。若当剩余电量减为电池容量的10%时,智能机器人“小爱”会主动寻找充电器充电。下表为该智能机器人图书馆员“小爱”的部分参数:
参数名称 最大负重G/N 电源电压U/V 电池容量Q/A·h
数据 300 30 20
(1)给“小爱”机器人充电的过程中,小爱机器人相当于   (选填“电源”或“用电器”);
(2)根据表格参数,则电池充满电时储存的电能为   J,为确保智能机器人“小爱”能顺利返回充电,电池的电能不低于   J;
(3)如图乙所示为“小爱”承受图书重力的过载保护电路原理图,图中电源电压为4.5V,RF为压敏电阻,阻值随所受压力变化图像如图丙所示,报警器(电阻不计)通过的电流超过10mA时就会报警,放弃执行搬书指令,以免“小爱”受损伤。
当“小爱”的负重达到或超过最大值时,系统报警,按照下列步骤调试电路:
①电路接通前,应先将滑动变阻器R的滑片置于b端,再将电阻箱调到   Ω;
②将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器的滑片,直至报警器报警;
③保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向d端闭合,报警系统即可正常使用;
(4)为减轻其最大负重,应将滑动变阻器的阻值适当移向   (选填“a”或“b”);
(5)报警系统正常使用时,将开关S向c端闭合,为使电阻箱有最大电功率,应将电阻箱阻值调至   Ω。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A、红外线多用于测温、遥感,不是雷达所用无线信号,故 A 错误;
B、电磁波可在真空与大气中传播,卫星雷达依靠电磁波收发信号,故 B 正确;
C、超声波无法在太空真空环境传播,不能用于卫星通信,故 C 错误;
D、次声波同样不能在真空中传播,无法实现天地间信号传输,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查红外线应用;熟记红外线的常见使用场景;
B、考查电磁波传播特点;电磁波能够在真空、空气中传播,适用于卫星雷达通信;
C、考查超声波传播条件;超声波属于声波,传播需要介质,不能跨真空传输;
D、考查次声波传播规律;次声波传播依赖介质,无法在太空真空环境传播。
2.【答案】C
【知识点】能源及其分类;核能
【解析】【解答】阴影部分同时满足:属于新能源、无污染、一次能源,
A、石油是化石能源,属于一次能源,但有污染,不是新能源,故 A 错误;
B、核能属于新能源、一次能源,但核废料存在放射性污染,不属于无污染能源,故 B 错误;
C、太阳能直接从自然界获取,属于一次能源;属于新能源,使用过程无污染,同时满足三个条件,故 C 正确;
D、天然气是化石能源,一次能源,燃烧有污染,不属于新能源,故 D 错误。
故答案为:C。
【分析】A、考查化石能源分类,石油有污染、不属于新能源;
B、考查核能特点,核废料存在污染,不满足无污染条件;
C、考查太阳能的三类属性,一次能源、新能源、无污染,符合阴影交集;
D、考查天然气属性,化石能源,有污染,不属于新能源。
3.【答案】D
【知识点】声音的传播条件;声速;音色
【解析】【解答】A、声音都是由物体振动产生的,钟声是钟振动产生的,故 A 错误;
B、在相同温度的同种介质中,钟声和鼓声的传播速度相同,故 B 错误;
C、声音的传播需要介质,鼓声不能在真空中传播,故 C 错误;
D、不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同,人们依靠音色区分钟声和鼓声,故 D 正确。
故答案为:D。
【分析】A、考查声音的产生,一切声音都是由物体振动产生的;
B、考查声速的影响因素,同种介质、相同温度下声音传播速度相同;
C、考查声音的传播条件,声音不能在真空中传播;
D、考查音色的作用,音色可以用来辨别不同的发声体。
4.【答案】A
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A、电热水壶工作时将电能主要转化为内能,利用了电流的热效应,故 A 正确;
B、洗衣机工作时电能主要转化为机械能,利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理,没有主要利用电流热效应,故 B 错误;
C、电风扇工作时电能主要转化为机械能,不是利用电流热效应工作,故 C 错误;
D、扫地机器人工作时电能主要转化为机械能,没有利用电流热效应,故 D 错误。
故答案为:A。
【分析】A、考查电流热效应的应用,电流通过导体产生热量,将电能转化为内能的用电器利用电流热效应工作;
B、洗衣机依靠电动机工作,电能转化为机械能;
C、电风扇依靠电动机驱动,主要能量转化为电能转机械能;
D、扫地机器人核心部件为电动机,主要将电能转化为机械能。
5.【答案】A
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A、图中机械 M 的轴固定不动,属于定滑轮,定滑轮可以改变力的方向,但不能省力,故 A 正确;
B、动滑轮的轴会随物体一起运动,该装置滑轮轴固定,不属于动滑轮,故 B 错误;
C、斜面是倾斜的平面类简单机械,该装置不属于斜面,故 C 错误;
D、滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成,图中只有单个定滑轮,并非滑轮组,故 D 错误。
故答案为:A。
【分析】A、考查定滑轮的特点,轴固定不动的滑轮为定滑轮,可改变拉力方向,不能省力;
B、动滑轮的判断依据是滑轮轴随重物一起移动;
C、斜面属于省力简单机械,依靠倾斜面省力,和图示装置结构不同;
D、滑轮组需要同时包含定滑轮与动滑轮,本题只有定滑轮,不属于滑轮组。
6.【答案】C
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;光的反射;热传递改变物体内能;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、香气迷人属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,不能说明分子间同时存在引力和斥力,故 A 错误;
B、水中树的 “倒影” 属于平面镜成像,是由光的反射形成的,不是光沿直线传播形成的,故 B 错误;
C、阳光照射水面,水面通过热传递吸收热量,温度上升,水的内能增大,故 C 正确;
D、花上的水很快消失,是液态水变为气态水蒸气,属于汽化现象,升华是固态直接变为气态,故 D 错误。
故答案为:C。
【分析】A、考查分子热运动,扩散现象证明分子在永不停息地做无规则运动;
B、考查平面镜成像原理,倒影是光的反射现象;
C、考查改变内能的方式,热传递可以使物体温度升高、内能增大;
D、考查物态变化,液态水变成水蒸气是汽化现象。
7.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A、开关闭合会将电动机短路,无论是否闭合电动机都无法工作,不符合要求,故A错误;
B、闭合时电动机直接工作,不需要闭合,不满足两个开关同时闭合才能骑行的条件,故B错误;
C、两个开关、串联,只有两个开关同时闭合,电路才导通,电动机才能工作,符合必须扫码、戴好头盔两个条件同时满足才能骑行的要求,故C正确;
D、两个开关并联,任意一个开关闭合电动机就能工作,不需要同时满足两个条件,不符合题意,故D错误。
故答案为:C。
【分析】A、考查短路故障,并联开关会短路用电器,造成用电器无法工作;
B、考查串并联电路特点,一个开关在干路,另一开关无法起到同时限制的作用;
C、串联电路中所有开关必须同时闭合,电路才能接通,满足两个条件缺一不可的设计要求;
D、并联开关只要任意一个闭合电路就导通,不能实现双重条件限制。
8.【答案】(1)2.56
(2)-24
(3)N
【知识点】温度及温度计的使用与读数;刻度尺的使用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1) 刻度尺分度值为1mm,物体左端对齐1.00cm,右端对齐3.56cm,长度。
(2) 温度计刻度从上到下增大,说明温度为零下,分度值1℃,示数为。
(3) 根据安培定则,右手握住螺线管,四指顺着电流方向,大拇指指向左端,因此通电螺线管左端为极。
故答案为:;;
【分析】(1) 刻度尺读数要先确定分度值,用末端刻度减去起始刻度,结果需估读到分度值下一位。
(2) 温度计要先判断温度正负,看清分度值后再读数。
(3) 利用安培定则,结合电流环绕方向判断通电螺线管的磁极。
(1) 刻度尺的分度值为,物体A左端对齐刻度线,右端对齐刻度线,因此长度为
(2)温度计的分度值为,刻度从上到下数值逐渐增大,说明是零下温度,液柱顶端位于下第4个小格,因此示数为。
(3)右手握住螺线管,四指顺着电流的环绕方向,电流从左端流入,结合绕线方向可判断,大拇指指向左端,则通电螺线管的左端是N极。
9.【答案】省力;作用点;变大
【知识点】力的三要素及力的示意图;杠杆的分类;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】扳手在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;手分别在 A、B 两点用力,力的作用点不同,省力效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关;手作用在 B 点时,支点到动力作用线的距离更长,因此动力臂变大。
故答案为:省力;作用点;变大
【分析】(1) 本题考查杠杆类型判断,根据动力臂与阻力臂的大小关系,动力臂更长则为省力杠杆。
(2) 本题考查力的三要素对作用效果的影响,力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果,本题中改变的是作用点。
(3) 本题考查力臂的定义,力臂是支点到力的作用线的垂直距离,作用点远离支点时,动力臂变大。
10.【答案】凸;实;二倍焦距以外
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】手机镜头相当于照相机,照相机的镜头是凸透镜;其成像规律为:当物体位于二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像。因此扫描二维码时,二维码通过手机镜头的凸透镜形成实像,二维码应放在镜头的二倍焦距以外。
故答案为:凸;实;二倍焦距以外
【分析】(1) 本题考查透镜分类,照相机、手机摄像头的镜头都属于凸透镜,凹透镜无法成实像用于拍摄。
(2) 本题考查凸透镜成像像的虚实,照相机成倒立缩小的实像,放大镜成虚像。
(3) 本题考查凸透镜成像规律,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小实像,应用为照相机、手机扫码镜头。
11.【答案】甲;固液共存态;>
【知识点】凝固与凝固放热特点;熔化和凝固的温度—时间图象;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】金属钛属于晶体材料,晶体在熔化过程中会表现出明显的阶段性特征,其中最核心的特点是存在固定熔点,对应温度 - 时间图像中会出现一段水平线段,因此符合这一特征的是图线甲。
从图像中可以看出,金属钛从第4分钟开始进入熔化阶段,直到第8分钟才完全熔化为液态。因此,在第6分钟时,它正处于熔化过程中,此时既有未熔化的固态钛,也有正在形成的液态钛,整体处于固液共存状态。
故答案为:甲;固液共存。
【分析】 晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中,温度不变;非晶体在熔化过程中温度不断上升,晶体熔化时的温度为熔点;晶体在熔化过程中处于固液混合态,晶体在熔化过程中吸热但温度不变。
12.【答案】10;10;>
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】(1) 物体静止在竖直墙壁上,竖直方向上重力和静摩擦力是一对平衡力,因此摩擦力 。
(2) 物体匀速下滑时,竖直方向仍处于平衡状态,滑动摩擦力与重力大小相等,故摩擦力大小为 。
(3) 接触面粗糙程度不变,压力从20N增大到25N,滑动摩擦力随压力增大而变大,因此此时摩擦力 。
故答案为:;;
【分析】(1) 本题考查二力平衡与静摩擦力,静止物体竖直方向受力平衡,静摩擦力等于物体重力,与水平压力无关。
(2) 本题考查匀速直线运动的受力特点,匀速下滑属于平衡状态,滑动摩擦力大小等于重力。
(3) 本题考查滑动摩擦力的影响因素,滑动摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度有关,粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大。
13.【答案】半导体;机械;B
【知识点】能量的转化或转移;半导体特点及作用;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】芯片主要由半导体材料制成;电动机工作时将电能转化为机械能;电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,选。
故答案为:半导体;机械;
【分析】(1) 半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,是制作芯片、集成电路的核心材料。
(2) 电动机消耗电能,带动机械运动,实现电能向机械能的转化。
(3) 电流的磁效应是电磁铁的原理,电磁感应是发电机的原理,电动机的原理为通电导体在磁场中受力运动。
14.【答案】乙;ab间断路;有
【知识点】测电笔的使用;家庭电路的故障分析
【解析】【解答】使用测电笔时,手必须接触测电笔的金属体笔尾,让火线、测电笔、人体、大地构成通路,乙图中手接触了金属笔尾,因此执笔方式正确的是乙;
闭合开关灯泡不发光,b、c、d 三点测电笔氖管均发光,说明这三点都与火线连通,只有 a 点氖管不发光,说明 a、b 之间线路断开,故障为 ab 间断路;
氖管发光时,火线、测电笔、人体、大地形成闭合回路,因此有微弱电流通过人的身体。
故答案为:乙;ab 间断路;有
【分析】(1) 本题考查测电笔的正确使用方法,使用时手要接触测电笔尾部金属体,不能接触前端金属笔尖。
(2) 本题考查家庭电路故障分析,测电笔氖管发光说明测点与火线连通,结合各点检测现象可判断断路位置。
(3) 本题考查测电笔的工作原理,氖管发光时电路中有微弱电流经过人体流入大地。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图;力的三要素及力的示意图;重力示意图;实物的电路连接
【解析】【解答】(1)静止状态下的机器狗受力平衡,竖直方向所受重力与地面施加的支持力大小一致、方向相反。以重心O为作用点,分别沿竖直向上、竖直向下两个方向绘制长度相等的线段,依次标注支持力与重力符号即可,如图所示:
(2)按照电路图梳理电流通行路径,电流从电源正极流出,依次连通控制开关、电铃两端接线柱,最终回流至电源负极,顺着这一先后次序完成实物导线对接,如图所示:
(3)先在光线入射位置作出垂直于水面的虚线法线,依托光的反射规律,保证反射角度和入射角度相等,分居法线两侧画出反射光线。再依据空气斜射进水的光路特点,在水中法线另一侧画出折射光线,确保折射角度小于入射角度,如图所示:
【分析】(1)静止物体竖直方向只受一对平衡力,作图时保证两条力的线段长短一致,方向相反即可。
(2)实物连接严格依照电流流向依次对接元件,保证线路连通顺畅,贴合电路设计思路。
(3)光路作图先定法线作为参照,再分别依照反射定律与折射规律,把控光线角度与传播方向完成绘制。
(1)机器狗静止,重力G、支持力F支是一对平衡力,从O点竖直向上画线段标F支,从O点竖直向下画等长线段标G 。如图所示:
(2)对照电路图可知,电流从电源正极出发,依次经过开关、电铃接线柱A 、电铃接线柱B ,回到电源负极,据此完成实物图连接,如图所示:
(3)先过入射点O,画出垂直水面的法线(虚线), 根据反射角等于入射角,反射光线与入射光线分居法线两侧,画出反射光线;折射光线在法线右侧的水中,光从空气斜射入水,折射角小于入射角。如图所示:
16.【答案】(1)海绵的凹陷程度;转换
(2)受力面积;压力
(3)未控制压力一定
(4)=
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中运用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
故答案为:海绵的凹陷程度;转换
(2)甲、乙两图中,受力面积相同,乙图中压力更大,海绵凹陷的程度大,说明:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
故答案为:受力面积;压力
(3)研究压力作用效果与受力面积的关系时,应控制压力大小相同,而受力面积不同,而该实验操作过程没有控制压力大小相同。
故答案为:未控制压力一定
(4)将同样的A物体放在如图戊所示的木板上,根据可知,压力相同,受力面积相同,所以两图中受到的压强的大小相同,即。
故答案为:=
【分析】(1) 本小问考查转换法的应用,利用海绵的形变程度间接体现压力的作用效果。
(2) 本小问考查控制变量法,控制受力面积不变,改变压力大小,探究压力作用效果与压力的关系。
(3) 本小问考查实验设计的严谨性,探究受力面积对压力作用效果的影响时,必须控制压力大小不变。
(4) 本小问考查压强公式的应用,压强大小只与压力、受力面积有关,与接触面的软硬程度无关。
(1)[1][2]实验中运用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)[1][2]甲、乙两图中,受力面积相同,乙图中压力更大,海绵凹陷的程度大,说明:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)研究压力作用效果与受力面积的关系时,应控制压力大小相同,而受力面积不同,而该实验操作过程没有控制压力大小相同。
(4)将同样的A物体放在如图戊所示的木板上,根据可知,压力相同,受力面积相同,所以两图中受到的压强的大小相同,即。
17.【答案】(1)加热时间;煤油;水
(2)2.1×103
(3)甲、乙;液体升高的温度;大
【知识点】燃料的热值;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1) 比较水和煤油的吸热本领
相同热源加热时,加热时间越长,物体吸收的热量越多,因此通过“加热时间”判断吸热多少;
由图丁可知:相同加热时间内,煤油的温度升高得更快;
吸热能力(比热容)与升温快慢成反比:升温慢的物质吸热能力更强,因此水的吸热能力更强。
(2) 计算煤油的比热容
根据 ,相同质量的水和煤油,吸收相同热量(加热时间相同)时,,即:
由图丁,取相同加热时间(如5min),水升温 ,煤油升温 。
代入 ,得:
(3) 比较酒精和煤油的热值
比较不同燃料的热值,需控制被加热的液体相同(保证吸热与温度变化的对应关系),因此选择甲、乙两图(液体均为水,燃料分别为煤油、酒精);
完全燃烧等质量燃料后,燃料放出的热量越多,液体吸收的热量越多、温度变化越大,因此通过“液体的温度变化”判断燃料放热多少;
燃料放热越多,说明其热值越大。
【分析】这道题围绕比热容与热值的探究实验展开,核心是运用控制变量法、转换法,结合比热容公式、热值的物理意义分析实验:
1. 比较水和煤油的吸热本领:用相同热源加热,通过“加热时间”反映吸热多少(转换法);结合温度-时间图像,煤油升温更快,水的比热容大、吸热能力更强。
2. 计算煤油的比热容:利用“相同加热时间下,水和煤油吸热相同”,结合,通过水与煤油的温度变化量,推导得出煤油的比热容。
3. 比较酒精和煤油的热值:控制“液体相同、燃料不同”,选择甲、乙两图实验;通过“液体的温度计示数变化”反映燃料放热多少(转换法),放热越多则燃料的热值越大。
总结:本题关键是利用控制变量法确定实验分组,通过转换法将“吸热/放热多少”转化为可观测的“加热时间/温度计示数变化”,结合比热容公式与热值的定义完成分析与计算。
(1)[1]实验时要用相同的热源对它们加热,相同的时间内不同种液体吸收的热量相同,加热时间越长,吸收的热量越多,故通过比较加热时间来判断吸收热量的多少。
[2]如图丁所示,比如都加热10min,煤油从68℃升温至98℃,升高了30℃,水从68℃升温至83℃,升高了15℃,故煤油的温度升高得快。
[3]吸收相同的热量,煤油升高快,水升温比较慢,若水升高至相同的温度,则需要吸收更多的热量,故水的吸热能力更强。
(2)都加热10min,吸收的热量相同,故煤油的比热容是
(3)[1]为了比较酒精和煤油的热值,燃料不同,待测液体相同,故选择甲、乙两图进行实验。
[2]完全燃烧等质量的燃料后,水吸收热量温度上升,由于同等质量的不同燃料完全燃烧放出的热量不同,故水升高的温度不同,故可以通过比较液体升高的温度来判断燃料放出热量的多少。
[3]质量相同时,放出的热量越多,说明此燃料的热值越大。
18.【答案】(1)
(2)C;定值电阻短路
(3)0.1;10
(4)正
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)滑动变阻器按“一上一下”接线,题目要求滑片P向右滑动时接入电阻变小,说明滑片右移时接入的电阻丝长度变短,因此需要接右下接线柱,将开关的右接线柱与滑动变阻器的右下接线柱连接即可,如下图所示:
(2)连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器需要调至最大阻值处,本题接入下接线柱,滑片在端时接入电阻丝最长、电阻最大,因此滑片调至端;
电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的定值电阻短路。
故答案为:C;定值电阻短路
(3)电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为;则定值电阻的阻值为
故答案为:0.1;10
(4)由图丙可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系图线为过原点的倾斜的直线,所以可得出结论:当电阻一定时,电流与电压成正比。
故答案为:正
【分析】(1) 本小问考查滑动变阻器接线规则,滑片靠近所接下接线柱时接入电阻变小,因此选择右下接线柱 D。
(2) 本小问考查滑动变阻器的保护电路操作以及电路故障分析,电流表有示数说明通路,电压表无示数一般是被测用电器短路。
(3) 本小问考查电流表读数与欧姆定律基础计算,先确定量程分度值读取电流,再结合定值电阻两端电压计算阻值。
(4) 本小问考查实验结论,电阻不变时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
(1)滑动变阻器按“一上一下”接线,题目要求滑片P向右滑动时接入电阻变小,说明滑片右移时接入的电阻丝长度变短,因此需要接右下接线柱,将开关的右接线柱与滑动变阻器的右下接线柱连接即可。
(2)连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器需要调至最大阻值处,本题接入下接线柱,滑片在端时接入电阻丝最长、电阻最大,因此滑片调至端;
电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的定值电阻短路。
(3)电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为;则定值电阻的阻值为
(4)由图丙可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系图线为过原点的倾斜的直线,所以可得出结论:当电阻一定时,电流与电压成正比。
19.【答案】(1)解:行驶时间
平均速度为
(2)解:漂浮物体所受浮力等于总重力,即
(3)解:根据阿基米德原理
可得
【知识点】速度公式及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1) 本小问考查平均速度的计算,解题关键是先统一时间单位,再代入速度公式 计算。
(2) 本小问考查物体漂浮条件,漂浮的物体所受浮力大小等于物体自身总重力,先算出总重力即可得到浮力。
(3) 本小问考查阿基米德原理的变形应用,已知浮力、液体密度,通过公式变形求解排开液体的体积。
(1)行驶时间
平均速度为
(2)漂浮物体所受浮力等于总重力,即
(3)根据阿基米德原理
可得
20.【答案】(1)解:由题意得,灯L正常发光时,两端电压等于额定电压,功率等于额定功率,则灯L正常发光的电阻
(2)解:灯L正常发光时功率等于额定功率,工作时间
消耗的电能
(3)解:当滑动变阻器接入最大阻值时,电路总电阻最大,电流最小,根据,灯的实际功率最小。此时电路总电阻
电路最小电流
则灯L的最小实际电功率
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1) 本小问考查电功率推导式的应用,利用额定电压与额定功率计算小灯泡正常工作时的电阻,忽略温度影响时灯泡阻值恒定。
(2) 本小问考查电功计算,灯泡正常工作时功率为额定功率,直接用计算消耗的电能,计算前需要统一时间单位。
(3) 本小问考查动态电路最小功率分析,串联电路中滑动变阻器接入阻值越大,电路电流越小,用电器实际功率越小;结合欧姆定律求出最小电流后,利用计算灯泡最小实际功率。
(1)由题意得,灯L正常发光时,两端电压等于额定电压,功率等于额定功率,则灯L正常发光的电阻
(2)灯L正常发光时功率等于额定功率,工作时间
消耗的电能
(3)当滑动变阻器接入最大阻值时,电路总电阻最大,电流最小,根据,灯的实际功率最小。此时电路总电阻
电路最小电流
则灯L的最小实际电功率
21.【答案】(1)相互;人耳
(2)方向;增大
(3)变小;变小
【知识点】质量及其特性;密度公式及其应用;力作用的相互性;增大或减小摩擦的方法;防治噪声的途径
【解析】【解答】(1)火箭向下喷出燃气,燃气对火箭产生向上的反推力推动火箭上升,说明力的作用是相互的。
减弱噪声有三个途径:声源处、传播过程中、人耳处,佩戴耳罩是阻止噪声进入人耳,属于在人耳处减弱噪声。
故答案为:相互;人耳
(2)力可以改变物体的运动状态,空间站做匀速圆周运动,速度大小不变,运动方向一直在改变,因此万有引力改变了空间站运行的方向。
航天员手掌的橡胶颗粒增大了接触面的粗糙程度,压力不变时,接触面越粗糙摩擦力越大,因此目的是增大摩擦。
故答案为:方向;增大
(3)质量是物体所含物质的多少,书写后墨水被消耗,所含物质减少,因此墨水质量变小;笔芯内氮气没有流出,质量不变,随着墨水流出,活塞向笔尖方向移动,氮气的体积变大,根据密度公式,质量不变,体积变大,因此氮气密度变小。
故答案为:变小;变小
【分析】(1) 本小问考查力的作用相互性、噪声减弱的三种途径;佩戴耳罩属于在人耳处减弱噪声,另外两种方式为声源处减弱、传播过程中减弱。
(2) 本小问考查力的作用效果、增大摩擦的方法;力既可以改变物体运动快慢,也可以改变物体运动方向;增大接触面粗糙程度可以增大摩擦力。
(3) 本小问考查质量与密度的概念;质量是物体所含物质的多少,物质消耗则质量减小;密度由质量和体积共同决定,质量不变、体积变大时,密度变小。
(1)火箭向下喷出燃气,燃气对火箭产生向上的反推力推动火箭上升,说明力的作用是相互的。
减弱噪声有三个途径:声源处、传播过程中、人耳处,佩戴耳罩是阻止噪声进入人耳,属于在人耳处减弱噪声。
(2)力可以改变物体的运动状态,空间站做匀速圆周运动,速度大小不变,运动方向一直在改变,因此万有引力改变了空间站运行的方向。
航天员手掌的橡胶颗粒增大了接触面的粗糙程度,压力不变时,接触面越粗糙摩擦力越大,因此目的是增大摩擦。
(3)质量是物体所含物质的多少,书写后墨水被消耗,所含物质减少,因此墨水质量变小;笔芯内氮气没有流出,质量不变,随着墨水流出,活塞向笔尖方向移动,氮气的体积变大,根据密度公式,质量不变,体积变大,因此氮气密度变小。
22.【答案】重力势;1500;7500;;80;72
【知识点】能量的转化或转移;电功率的计算;功的计算及应用;能量的利用效率
【解析】【解答】(1)重力储能是一种新型储能方式,它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放,重力势能与质量和高度有关,所以重力储能实质上是将能量以重力势能的形式储存起来。
故答案为:重力势
(2)单个风力发电机组发电1h产生的电能为W=Pt=1500kW×1h=1500kW·h
可供该电动汽车行驶的路程
故答案为:1500;7500
(3)2个重物的重力G=mg=2×3×104kg×10N/kg=6×105N
重力储能系统对重物做的功为W'=Gh=6×105N×30m=1.8×107J
故答案为:
(4)重力储能系统放下重物发电的效率为
已知系统提升重物的效率η2=90%,重力储能系统的综合效率为η=η1η2=80%×90%=72%
故答案为:80;72
【分析】(1) 本问考查重力储能的能量储存形式,抬高重物增加重力势能,以此完成储能;
(2) 本问结合电功公式计算风力发电机发电量,再结合单位路程耗电量求行驶里程;
(3) 本问考查重力做功计算,匀速提升时拉力等于总重力,利用W=Gh计算有用功;
(4) 本问分两步计算效率:下放发电效率为输出电能与重力势能减少量之比;综合储能系统效率等于提升储能效率与下放发电效率的乘积。
23.【答案】(1)用电器
(2);
(3)100
(4)a
(5)
【知识点】电路的构成及电路图;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】 (1)给“小爱”机器人充电的过程中,小爱机器人消耗电能,在电路中相当于用电器;
(2)根据W=UIt结合表中数据可得机器人充满电时储存的电能为:W=UIt=30V×20A×3600s=2.16×106J;
若当剩余电量减为电池容量的10%时,智能机器人“小爱”会主动寻找充电器充电,则此时电池的电能为W'=10%W=10%×2.16×106J=2.16×105J;
(3)本题利用等效替代法调试电路,需要将电阻箱调至最大负重时压敏电阻的阻值。由图丙可得压敏电阻关系可知RF=250Ω-0.5Ω/N×F
最大负重F=300N,代入得电阻箱电阻为RF=250Ω-0.5Ω/N×300N=100Ω
(4)报警时总电阻为
减轻最大负重,即更小的负重就触发报警,负重F减小,压敏电阻RF增大,报警电流I=10mA不变,总电阻不变,因此滑动变阻器接入阻值需要减小。由图乙,滑片向a移动时滑动变阻器接入电阻变小,因此移向a端。
(5)调试完成后,滑动变阻器阻值R滑=R总-RF=450Ω-100Ω=350Ω
开关接c端后,滑动变阻器阻值保持不变,根据电功率规律可知,当可变电阻阻值等于串联的定值电阻阻值时,可变电阻的功率最大,因此电阻箱阻值应调为350Ω。
故答案为:(1)用电器;(2)2.16×106;2.16×105;(3)100;(4)a;(5)350。
【分析】 1)电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成;
(2)根据W=UIt结合表中数据可求出机器人充满电时储存的电能;若当剩余电量减为电池容量的10%时,智能机器人“小爱”会主动寻找充电器充电,据此求出此时电池的电能;
(3)由题可知,最大负重300N,由图丙分析解题;
(4)报警器(电阻不计)通过的10mA电流不变时,R总=Rp+RF 的关系式解题;
(5)首先根据第(3)问的调试过程确定滑动变阻器接入电路的固定阻值,然后根据串联电路中可变电阻功率最大的条件(当可变电阻等于定值电阻时)求解。
(1)充电过程中,机器人消耗电能,将电能转化为电池内部的化学能,因此相当于电路中的用电器。
(2)电池充满电时储存的电能为
题目要求剩余电量不低于总容量的,因此最低剩余电能
(3)本题利用等效替代法调试电路,需要将电阻箱调至最大负重时压敏电阻的阻值。 由图丙可得压敏电阻关系可知
最大负重,代入得电阻箱电阻为
(4)报警时总电阻为
减轻最大负重,即更小的负重就触发报警,负重减小,压敏电阻增大,报警电流不变,总电阻不变,因此滑动变阻器接入阻值需要减小。由图乙,滑片向移动时滑动变阻器接入电阻变小,因此移向端。
(5)调试完成后,滑动变阻器阻值
开关接端后,滑动变阻器阻值保持不变,根据电功率规律可知,当可变电阻阻值等于串联的定值电阻阻值时,可变电阻的功率最大,因此电阻箱阻值应调为。
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