【精品解析】2025年广东省佛山市南海实验中学中考模拟物理试题(四)

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2025年广东省佛山市南海实验中学中考模拟物理试题(四)
1.共享单车为我们的出行增加了很多便利,在地铁口附近,会看到很多共享单车,如图所示。以下关于一辆共享单车车身长度的估测最合理的是(  )
A.15mm B.15cm C.15dm D.15m
【答案】C
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】一辆自行车的车身长度一般在1到2米之间,换算成分米(dm)就是10~20dm。因此,选项C是正确的,而选项A、B、D都不符合实际情况。
故选C。
【分析】识记生活中常见的长度、中学生身高160cm,课桌80cm。
2.小云打算将家中的一个房间改造为隔音房间,在方案实施前,可通过制作模型测试方案的可行性。制作隔音房间模型是通过隔音材料来改变房间之外人们听到声音的
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【答案】B
【知识点】响度及响度与振幅的关系;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】 制作隔音房间模型是通过隔音材料来改变房间之外人们听到声音的响度,因为响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越近,响度越大。故B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越近,响度越大。
3.如图所示,《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”,这个现象的形成原因是(  )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【答案】A
【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;光的色散
【解析】【解答】A、小孔成像现象的形成原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,物体发出的光穿过小孔后在后方光屏上形成倒立实像,故 A 正确;
B、光的反射是光线遇到障碍物返回原介质的现象,小孔成像不存在光线反射过程,故 B 错误;
C、光的折射是光线穿过不同介质时传播方向发生偏折,小孔成像全程介质不变,无折射现象,故 C 错误;
D、光的色散是复色光分解为多种单色光的现象,小孔成像不会分解色光,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】本题整体解题思路:区分四种光现象对应的光学原理,结合小孔成像的光路特点判断成因;小孔成像时光沿直线穿过小孔,不发生反射、折射与色散,对应原理为光的直线传播。
4.为避免静电带来的危害,运输汽油的油罐车尾部都安装一条拖在地上的链子,如图所示。下列材料最适合用来制作这种链子的是(  )
A.干燥的软木 B.塑料 C.橡胶 D.铁
【答案】D
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A:干燥的软木是绝缘体,不易导电,不能及时导走静电,故错误;
B:塑料是绝缘体,不易导电,不能及时导走静电,故错误;
C:橡胶是绝缘体,不易导电,不能及时导走静电,故错误;
D:铁是导体,容易导电,能将静电导入大地,故正确;
故答案选 D。
【分析】A:绝缘体与导体——干燥软木属于绝缘体,不善于传导电荷。
B:塑料是常见的绝缘材料,不能用于导走静电。
C:橡胶也是绝缘材料,常用于制作轮胎等,但不利于静电传导。
D:铁是金属导体,适合制作导静电链条。知识点:静电的防护——将静电导入大地,需用导体材料。
5.“芒种忙忙割,农家乐启镰。”芒种是我国传统二十四节气之一,芒种前后我国大部分地区的农业生产处于“夏收、夏种、夏管”的“三夏”大忙季节。下列为“三夏”季节常见的工具和机械,其中是为了增大摩擦的是(  )
A.收割机带花纹的轮胎 B.镰刀的刀刃较光滑
C.给发动机加润滑油 D.车轮上的滚动轴承
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.收割机轮胎表面的花纹设计,通过增加轮胎与地面的接触面粗糙程度,从而增大两者间的摩擦力。这种设计能有效防止轮胎打滑,确保收割机在作业时保持稳定,属于增大摩擦的应用,故A符合题意。
B.镰刀刀刃的光滑处理,目的是减小与农作物接触时的摩擦阻力,使切割动作更顺畅,属于减小摩擦的设计,故B不符合题意。
C.发动机添加润滑油后,会在运动部件间形成油膜隔离层,将固体间的直接摩擦转化为液体摩擦,显著降低摩擦系数,属于减小摩擦的措施,故C不符合题意。
D.车轮采用滚动轴承结构,将传统的滑动摩擦转化为滚动摩擦。可大幅降低摩擦阻力,故D不符合题意。
综上所述,选A。
【分析】滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
6.潜艇浸没在海水中(在海里,海水密度、潜艇大小形状均视作不变)(  )
A.若它下潜,其所受浮力变大
B.若它下潜,其所受浮力不变
C.向水舱充水,其所受浮力变小,潜艇下沉
D.水舱排出水,潜艇上浮,在露出水面的过程中,其所受浮力不变
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;浮力的应用——潜水艇
【解析】【解答】A、潜艇浸没在海水中下潜时,排开海水的体积 不变,海水密度 不变,根据阿基米德原理 ,浮力大小不变,故A错误;
B、由A的分析可知,潜艇下潜时浮力不变,故B正确;
C、向水舱充水时,潜艇总重力增大,但排开海水的体积不变,浮力不变,此时重力大于浮力,潜艇下沉,故C错误;
D、水舱排出水,潜艇上浮,在露出水面的过程中,排开海水的体积 减小,根据阿基米德原理,浮力变小,故D错误;
故答案为:B。
【分析】本题考查阿基米德原理和潜艇的工作原理,解题关键:
浸没状态下的浮力:潜艇完全浸没时,,下潜过程中 、 均不变,因此浮力不变。
潜艇的浮沉原理:通过改变自身重力实现浮沉,浮力大小在浸没状态下不变,重力变化会导致上浮或下沉。
上浮过程中的浮力变化:露出水面时, 减小,浮力随之减小。
7.如图所示的家庭电路图,分析正确的是(  )
A.灯泡L1控制开关的连接是正确的
B.把台灯插头插入插座后,室内电灯全部熄灭,可能是因为插头短路
C.使用试电笔辨别火线和零线时,要注意安全,手不能触碰试电笔任何金属部位
D.进户线零线发生断路.只闭合开关S2后,用试电笔检查插座A的各个插孔,试电笔的氖管都亮
【答案】B
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接;测电笔的使用
【解析】【解答】A、控制灯泡的开关应接在火线与灯泡之间,图中 S1接在零线上,断开开关后灯泡仍与火线相连,存在触电隐患,连接错误,故 A 错误;
B、台灯插头短路时,火线与零线直接连通,发生电源短路,电路中保险丝熔断,室内所有用电器全部停止工作,室内电灯全部熄灭,该现象符合短路故障特点,故 B 正确;
C、使用试电笔时,手必须接触笔尾金属体,才能形成完整回路,若不接触金属体氖管不会发光,故 C 错误;
D、进户零线断路,只闭合 S2,插座 A 的左孔、上孔均无法通过用电器连通火线,只有右孔接火线,试电笔仅右孔氖管发光,并非全部插孔都亮,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查家庭电路开关与灯泡的规范接法。需牢记开关必须接火线,分析开关接零线带来的安全隐患。
B、考查家庭电路短路故障现象。需区分插头短路、灯座短路、支路断路的不同故障表现,短路会造成全屋断电。
C、考查试电笔正确使用操作。需掌握试电笔形成通路的条件,明确手要接触笔尾金属电极。
D、考查零线断路后的电路带电情况。需分析零线断开后各插孔的通路,判断试电笔氖管发光的插孔数量。
8.公园里,小朋友们吹出的肥皂泡弹性好、不易破,这是由于分子间存在   。固体肥皂很难被压缩,这是由于分子间存在   。公园里的花香能引来蜜蜂,是因为发生了   现象。
【答案】引力;斥力;扩散
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】 解:小朋友们吹出的七彩肥皂泡弹性好、不易破,这是由于分子间存在引力。
固体肥皂很难被压缩,这是由于分子间存在斥力。
公园里的花香能引来蜜蜂,这是蜜蜂闻到空气中的花香,说明花朵的芳香分子在不停地做无规则运动。
故答案为:引力;斥力;扩散。
【分析】 (1)分子力间存在相互作用的引力和斥力;
(2)扩散现象是分子运动的结果,说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
9.夏天,打开冰箱门时,冰箱门附近会有“白气”。“白气”是水蒸气    (填物态变化名称)形成的,“白气”会    (选填“向上”或“向下”)飘。“白气”的形成与“樟脑丸变小”发生的物态变化    (选填“相同”或“不同”)。
【答案】液化;向下;不同
【知识点】液化及液化放热;升华及升华吸热
【解析】【解答】冰箱内部温度远低于室温,打开冰箱门后,空气中高温水蒸气接触冰箱释放的冷空气,遇冷放热,气态水蒸气液化成细小液态水珠,大量悬浮小水珠聚集在一起,肉眼观察到的就是 “白气”。
“白气” 本质是液态小水滴,水滴密度大于周围空气,受到竖直向下的重力作用,因此白气会向下飘散。
樟脑丸放置一段时间体积变小,是固态樟脑不经过液态,直接转化为气态挥发,该过程为升华;开门产生白气是气态水蒸气变为液态水珠,属于液化,两种现象对应的物态变化类型不相同。
故答案为:液化;向下;不同;
【分析】明确 “白气” 不是气体而是液态小水珠,依据液化条件,高温水蒸气遇冷放热液化,解释冰箱白气的形成过程。
对比小水滴与空气的密度大小,结合重力的作用效果,判断白气向下运动的原因。
分别区分升华、液化两种物态变化的定义,对比樟脑丸变小、冰箱白气两种现象的状态转化过程,得出二者物态变化不一样的结论。
10.跳水运动员站在跳板上静止时,跳板具有    (选填“动能”或“弹性势能”);运动员离开跳板后上升的过程中,重力势能    (选填“变大”“变小”或“不变”),当运动员上升到最高点时,处于    状态(选填“平衡”或“非平衡”)。
【答案】弹性势能;变大;非平衡
【知识点】势能的影响因素;平衡状态的判断
【解析】【解答】 解:(1)被跳水运动员压弯的跳板,发生了弹性形变,所以具有弹性势能;
(2)运动员的质量不变,高度在增大,重力势能变大;
(3)运动员被弹起上升到最高点时,受到重力的作用,因此它处于非平衡状态。
故答案为:弹性势能;变大;非平衡。
【分析】 (1)物体发生弹性形变时具有的能量叫弹性势能;
(2)重力势能的大小与质量和高度有关;
(3)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力;平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
11.如图为某科技小组发射水火箭的过程,可乐瓶内的水向后喷出,水火箭就向上飞出,这一现象说明了力的作用是   ;从能量转化角度来看,水火箭的机械能是由高压气体的   能转化来的,这一过程的能量转化与汽油机的   冲程能量转化方式相同。
【答案】相互的;内;做功
【知识点】做功改变物体内能;热机的四个冲程;力作用的相互性
【解析】【解答】瓶内高压气体把水向下喷出,水火箭对水流施加向下的作用力,根据力的相互作用规律,喷出的水会反过来给水火箭一个向上的反作用力,推动水火箭向上飞起,该现象直接说明力的作用是相互的。
瓶内高压气体发生膨胀对外做功,将水向外推送,气体自身内能减少,转化为水火箭向上运动的机械能,所以水火箭升空的机械能来源于高压气体的内能。
汽油机做功冲程里,气缸内高温高压燃气膨胀推动活塞运动,能量转化为内能转化为机械能;这和水火故答案为:相互的;内;做功;
【分析】依据力的作用相互这一核心知识点,物体施加力的同时一定会受到反向的作用力,结合水与火箭的相互施力过程得出结论。
判断气体膨胀对外做功的能量变化,气体内能减少,物体获得动能,确定能量转化为内能转化为机械能。
先明确水火箭的能量转化形式,再回忆汽油机四冲程各自对应的能量转化,匹配同为内能转机械能的做功冲程。
12.小明利用注射器做了几个物理实验。如图﹣1所示,注射器针尖做得很尖,是在压力一定时,通过    来增大压强。如图﹣2所示,向放在水平桌面的两只乒乓球中间打气,会看到两只乒乓球    (选填“分开”或“靠近”),原因是流速大的地方,压强    。
【答案】减小受力面积;靠近;小
【知识点】增大压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】注射器针头做得很尖,目的是减小受力面积。根据压强公式 ,在压力 一定时,受力面积 越小,压强 越大,因此针头通过减小受力面积的方式来增大压强,便于穿刺。
流体压强与流速的关系为:流速越大的位置,压强越小。向两只乒乓球中间打气时,中间区域的气体流速变大,压强变小;而乒乓球外侧的气体流速小,压强大,内外两侧形成向内的压强差,因此两只乒乓球会向中间靠拢。
故答案为:减小受力面积;靠近;小;
【分析】考查增大压强的方法,解题思路是利用压强公式 ,结合“压力一定时,减小受力面积可增大压强”的规律进行分析。
考查流体压强与流速的关系,解题思路是根据“流体流速越大,压强越小”的原理,分析乒乓球中间与外侧的气体流速差异,进而解释压强差导致的运动现象。
13.现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效。如图所示。喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药,此过程中,喷药无人机的动能   (选填“减小”、“增大”或“不变”)。若喷药无人机停止喷药,匀速飞行时牵引力F与速度倒数的关系如图所示,由图可得出无人机速度越大,发动机的牵引力   (选填“越大”、“越小”或“不变”),牵引力F   等于自身重力(选填“一定”或“不一定”)。
【答案】减小;越小;不一定
【知识点】机械能及其转化;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】喷药无人机沿水平方向匀速飞行并喷洒农药时,速度保持不变,但总质量因农药喷洒而减小。根据动能公式 ,在速度 不变、质量 减小的情况下,无人机的动能会减小。
由图中规律可知,无人机的牵引力与速度的倒数成正比,即速度越大,其倒数越小,对应的发动机牵引力也就越小。
牵引力 是水平方向的力,而重力是竖直向下的力,二者作用方向不同,没有直接的关联,因此牵引力 的大小不一定等于自身重力的大小。
故答案为:减小;越小;不一定;
【分析】考查动能的影响因素,解题思路是结合动能公式 ,分析无人机质量与速度的变化对动能的影响。
考查图像规律的分析,解题思路是根据“牵引力与速度的倒数成正比”的关系,推导出速度与牵引力的变化趋势。
考查力的方向与相互关系,解题思路是明确牵引力与重力的方向不同,因此二者的大小没有必然联系。
14.如图所示是悬浮地球仪摆件及其内部结构示意图。地球仪稳定地“悬浮”在底座正上方,底座中电磁铁上方是    极(选填“N”或“S”),要增加球体“悬浮”的高度,应将滑片P向    端移动(选填“a”或“b”),重新悬浮后,地球仪所受磁力与原来磁力相比    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】S;a;不变
【知识点】磁场;安培定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据图中电流方向(从螺线管上方流入、下方流出),利用安培定则可判断,底座电磁铁的下端为 N 极,上端为 S 极。
地球仪悬浮时,电磁铁对它的斥力与自身重力平衡,大小相等。若要增加球体的悬浮高度,需增大电磁铁对球体的斥力,因此应将滑动变阻器的滑片 P 向 a 端移动,减小电路电阻,增大电流,从而增强电磁铁的磁性,提升斥力。
当球体重新悬浮并处于平衡状态时,电磁铁对球体的斥力仍然与球体的重力大小相等,因此地球仪所受的磁力与原来相比保持不变。
故答案为:S;a;不变;
【分析】考查安培定则的应用,解题思路是根据电流方向,利用安培定则判断螺线管的磁极极性。
考查电磁铁磁性强弱的调节,解题思路是结合二力平衡条件,通过改变滑动变阻器的阻值来调整电流,从而改变电磁铁的磁性强弱,实现斥力大小的调节。
考查二力平衡条件的应用,解题思路是明确球体悬浮时始终处于平衡状态,磁力与重力始终大小相等,因此磁力大小不变。
15.如图所示,凸透镜的主光轴与水面恰好重合,凸透镜的焦点为F,一条光线从水中斜射向凸透镜的焦点F,请画出光线射出水面后的完整光路图。
【答案】
【知识点】作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】光从水中斜射入空气中,折射光线远离法线,光线经过凸透镜的焦点,经过凸透镜会平行射出,据此作图:
【分析】1、折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线;
2、凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
16.如图所示,烧杯放置在斜面上处于静止状态,请在图中画出小球受到的浮力和烧杯对斜面的压力的示意图。
【答案】
【知识点】压力及重力与压力的区别;浮力及其产生原因;浮力的示意图
【解析】【解答】小球所受浮力方向竖直向上,作用点在小球重心;烧杯对斜面的压力方向垂直于斜面向下,作用点在烧杯与斜面的接触面上。从各自作用点出发,沿对应方向画出带箭头的线段,并标注符号和,即为受力示意图,如图所示:
故答案为: ;
【分析】本题解题要点:
浮力:方向竖直向上,作用点在小球重心,与容器倾斜状态无关;压力:方向垂直于斜面向下,作用点在烧杯与斜面的接触面上,需垂直于接触面。浮力方向始终竖直向上,压力方向垂直于接触面,绘制时需明确体现力的方向和作用点。
17.如图所示是家庭电路的一部分,灯泡和开关的连接符合安全用电原则,请用笔画线代替导线,将插座正确接入电路,并在虚线框内标明电路中的火线和零线。
【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】开关必须接在火线与灯泡之间,据此可判断:最上方的导线为火线,中间的为零线,最下方的为地线。三孔插座需遵循 “上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线” 的接线规则,最终的电路连接如图所示:
故答案为:;
【分析】 本题考查家庭电路的连接规范,解题思路是先根据 “开关接火线” 的原则判断火线、零线与地线,再按照 “左零右火上接地” 的规则连接三孔插座,同时保证开关控制火线、灯泡顶端接火线、螺旋套接零线,确保用电安全。
18.
(1)小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中,为提高实验效率,使用秒表计时,使用平行光测量透镜焦距。根据图甲所示,测得该凸透镜的焦距为    cm;图乙所示所用的时间为    s;
(2)同桌小张利用图丙所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”,闭合开关后,经过多次尝试,他发现导线ab在磁场中沿着竖直方向运动时,导体中产生感应电流。生产生活中的    (选填“电热毯”、“发电机”或“电动机”)是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导线ab换成一个线圈,其目的是    。
(3)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,加热过程搅拌试管中的海波是为了使它    受热,海波的温度升高,内能    ;在海波熔化过程中温度不变,温度计示数如图丁所示为    ℃。
【答案】(1)10.0;337.5
(2)发电机;增大感应电流
(3)均匀;增大;48
【知识点】熔化和凝固的探究实验;主光轴、光心、焦点和焦距;时间及其测量;产生感应电流的条件;发电机的构造和原理
【解析】【解答】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在焦点上,焦点到凸透镜光心的距离即为焦距。由图甲可知,刻度尺分度值为1cm,因此该凸透镜的焦距为:
秒表的中间小表盘代表分钟,周围大表盘代表秒。由图乙可知,小表盘指针在5min与6min之间且偏向6min,读数为5min;大表盘分度值为0.1s,指针指向37.5s,因此总时间为5min37.5s,即337.5s。
故答案为:10.0;337.5;
(2)图丙实验探究的是导体在磁场中产生电流的条件,即电磁感应现象。发电机正是利用这一原理工作,将机械能转化为电能;电热毯利用的是电流的热效应,电动机利用的是通电导体在磁场中受力运动,均不符合题意。
将导线ab换成线圈后,切割磁感线的导体有效长度增加,在相同条件下可以增大感应电流,使实验现象更加明显。
故答案为:发电机;增大感应电流;
(3)加热海波过程中,搅拌试管中的海波是为了让海波受热均匀,避免局部温度过高。
海波温度升高时,分子热运动加剧,其内能会随之增大。
由图丁可知,温度计的分度值为1℃,液柱对应刻度为48℃,因此海波熔化过程中的温度为48℃。
故答案为:均匀;增大;48;
【分析】(1)考查凸透镜焦距的测量,解题思路是利用平行光聚焦法,通过焦点到光心的距离计算焦距,读取刻度尺时需注意估读到分度值的下一位。
考查秒表的读数,解题思路是分别读取小表盘和大表盘的示数,再将两者相加,注意小表盘指针位置对大表盘读数范围的影响。
(2)考查电磁感应现象及其应用,解题思路是先判断实验探究的物理原理,再结合各用电器的工作原理进行匹配。
考查增大感应电流的方法,解题思路是根据电磁感应的原理,分析增大导体切割磁感线的长度对感应电流大小的影响。
(3)考查晶体熔化实验的操作目的,解题思路是明确搅拌的作用是使被加热物质受热均匀。
考查内能与温度的关系,解题思路是根据温度升高时分子热运动加剧的规律,判断内能的变化趋势。
考查温度计的读数,解题思路是先确定温度计的分度值,再根据液柱位置读取海波熔化时的温度。
(1)[1]图甲中,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在焦点,焦点到凸透镜光心的距离即为焦距。由图可知,刻度尺的分度值为1cm,焦距为
[2]图乙中,秒表中间小表盘代表分钟,周围大表盘代表秒。小表盘指针在5min和6min 之间,且偏向6min,说明小表盘读数为5min;大表盘分度值为0.1s,指针指向37.5s,因此总时间为5min37.5s,即337.5s。
(2)[1]图丙实验探究的是 “导体在磁场中产生电流的条件”,即电磁感应现象。发电机利用该原理工作,将机械能转化为电能;而电热毯利用电流的热效应,电动机利用通电导体在磁场中受力运动,均不符合。
[2]导线ab换成线圈后,切割磁感线的导体长度增加,在相同条件下能增大感应电流,使实验现象更明显。
(3)[1]加热过程中搅拌试管中的海波,是为了使海波均匀受热,避免局部温度过高。
[2]海波温度升高时,分子热运动加剧,内能增大。
[3]图丁中温度计的分度值为1℃,液柱在48℃处,因此海波熔化过程中温度为48℃。
19.小明想用一个定值电阻来探究电流与电压的关系,于是连接了图甲所示的电路,请你帮他完成探究过程。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针无偏转,电压表指针有明显偏转,原因是定值电阻R    ;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,测得实验数据如下表;当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,为    A;请在图丙中画出通过定值电阻的电流与其两端电压关系的图像   。根据图像可得出结论:    ;
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.2 0.3 0.4
(4)同学小虎用同样的方法进行实验,得到了如图丁所示的图象,小虎在实验操作中可能存在什么问题:    。
【答案】(1)
(2)断路
(3)0.5;;当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4)电流表使用前指针没有调零
【知识点】电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1) 电源由两节干电池串联组成,总电压为 3V,因此电压表应选用 0~3V 量程并联在定值电阻 R 两端;为保护电路,滑动变阻器的滑片初始应位于最右端,需选用左下接线柱与电阻 R 串联接入电路,完整电路连接如图所示:;
故答案为:;
(2) 闭合开关后,电流表指针无偏转,说明电路存在断路;电压表指针有明显偏转,表明电压表两端与电源两极连通,因此故障为与电压表并联的定值电阻 R 断路。
故答案为:断路;
(3)当电压表示数为 2.5V 时,电流表选用 0~0.6A 量程,分度值为 0.02A,其示数为 0.5A。
根据实验数据,在坐标系中描出对应的电压、电流点,再用平滑直线连接各点,即可画出通过定值电阻的电流与其两端电压的关系图像,如图所示:;
由图像可知,电流与电压的关系图线是一条过原点的倾斜直线,因此可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为:0.5;;当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4) 图像不过原点,且每次测量的电流值都偏大,说明电流表在使用前指针没有调零,存在初始示数偏差。
故答案为:电流表使用前指针没有调零;
【分析】(1) 考查电路连接,解题思路是根据电源电压选择电压表量程,结合滑动变阻器的初始位置和 “一上一下” 接线规则,完成电路连接。
(2) 考查电路故障分析,解题思路是结合电流表、电压表的示数特点,利用 “电流表无示数→断路,电压表有示数→与电压表并联部分断路” 的规律判断故障。
(3) 考查电流表读数、图像绘制与实验结论分析,解题思路是先根据电流表量程和分度值读数,再利用描点法绘制图像,最后根据图像形状分析电流与电压的关系。
(4) 考查实验误差分析,解题思路是根据图像不过原点且电流偏大的现象,推断电流表未调零的误差原因。
(1)由图甲可知,电源为两节干电池串联,即3V,故电压表选用小量程并联在电阻R两端;滑动变阻器滑片位于最右端,为了保护电路,滑动变阻器应选用左下接线柱与电阻R串联在电路中,如图所示:

(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针无偏转,说明电路可能断路;电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即原因是定值电阻R断路;
(3)[1]当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.5A;
[2]在图丙中利用描点法画出通过定值电阻的电流与其两端电压关系的图像,如下图所示:
[3]由图丙可知,图线为一条过原点的斜线,故可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)由图丁可知,图象不过原点,且每次的电流总是偏大,说明电流表使用前指针没有调零。
20.小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于    (选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置    (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与    两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向    移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为Δh,此时探头受到盐水的压强为p盐,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为Δh时,测出探头在水中的深度为0.2m,则p盐=    Pa;
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更    的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)打开;不漏气
(2)丙
(3)上;2000
(4)小;变大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)连接U形管与探头时,为保证管内外气压平衡,使U形管内的液面相平,阀门K应处于打开状态。
按压探头的橡皮膜,若U形管两侧液面高度变化明显且保持稳定,说明装置的气密性良好,无漏气现象。
故答案为:打开;不漏气
(2) 要探究液体压强与深度的关系,需控制液体密度相同,改变探头的深度。通过对比乙、丙两图可得出结论:在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大。
故答案为:丙;
(3)若要通过丁、戊两图对比得出液体压强与密度的关系,需保持探头所处的深度相同,因此应将戊图中的探头向上移动适当距离,使两图中探头的深度一致。
探头在盐水中和水中时,U形管液面高度差均为Δh,说明两次受到的压强相等。因此探头在盐水中受到的压强为:
故答案为:上;2000;
(4)根据公式 ,在压强 相同时,液体密度 越小,液面高度差 越大。因此可将U形管中的水换成密度更小的液体,以增大液面高度差,便于读数。
保持探头深度不变,即探头受到的液体压强不变,将U形管逐渐向后倾斜时,液面的高度差不变,但由于刻度线是竖直标注的,两液面在刻度线上的距离会变大。
故答案为:小;变大;
【分析】(1) 考查U形管压强计的调试与气密性检查,解题思路是先通过打开阀门使内外气压平衡,再通过按压探头观察液面变化来判断装置是否漏气。
(2) 考查液体压强与深度的关系,解题思路是利用控制变量法,在液体密度相同的情况下,通过改变探头深度来探究压强的变化规律。
(3) 考查控制变量法的应用与压强计算,解题思路是先调整探头深度,保证两次实验深度相同,再根据液面高度差相等的条件,利用液体压强公式计算探头受到的压强。
(4) 考查压强计的改进与读数,解题思路是利用 分析液体密度对液面高度差的影响,并结合几何知识分析U形管倾斜时刻度线距离的变化。
(1)[1]为了保持内外气压平衡,即U形管内的水面相平,U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态。
[2]按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显并保持稳定,表明两侧液面上方出现较大的压强差,说明实验装置密封良好,不漏气。
(2)研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度相同,使探头所处深度不同,所以比较乙与丙两图,可以得出结论:在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大。
(3)[1]由控制变量法可知,若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向上移动适当的距离,使探头所处的深度相同。
[2]探头在盐水中和水中时,观察到U形管水面高度差均为Δh,说明探头在盐水中受到的压强与在水中受到的压强相同,所以探头受到盐水的压强p盐=p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
(4)[1]由p=ρgh可知,压强相同时,密度越小的液体,深度越大,所以可将U形管中的水换成密度更小的液体,使U形管两液面的高度差更大,以方便读数。
[2]保持探头所处深度不变,即探头所受的液体压强不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向时,U形管中两液面的高度差不变,但由几何知识可知所对刻度线间的距离将变大,所以U形管中两液面所对刻度线间的距离将变大。
21.如图所示,我国自主研发的某款人形机器人,质量为30kg,站立时双脚与水平地面的接触面积为,该机器人端着重为200N的箱子沿水平方向匀速直线前进50m,用时20s。求:
(1)机器人所受的重力。
(2)机器人前进的速度。
(3)机器人端着箱子站立时对地面的压强。
【答案】(1)机器人所受的重力计算:
(2)机器人前进的速度计算:
(3)机器人端着箱子站立时,对地面的压力等于总重力:
对地面的压强计算:
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1) 考查重力的计算,解题思路是利用重力公式 ,直接代入机器人的质量和重力加速度进行计算。
(2) 考查速度的计算,解题思路是利用速度公式 ,结合已知的路程和时间求解机器人的运动速度。
(3) 考查压强的计算,解题思路是先确定机器人对地面的压力等于自身与箱子的总重力,再利用压强公式 代入压力和受力面积,求出对地面的压强。
(1)机器人所受的重力
(2)机器人前进的速度
(3)机器人端着箱子站立时对地面的压强
22.如图所示,图甲为电热毛巾架,额定电压为。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。图乙所示为其内部电路原理图,和都为发热电阻丝;该毛巾架在正常工作30min的过程中,经历了由高温挡到低温挡的自动切换,其电流随时间变化的图象如图丙所示。求:
(1)高温挡的功率;
(2)发热电阻丝的电阻;
(3)毛巾架在正常工作的过程中,电阻产生的热量。
【答案】(1)解:由丙图电流数据读出高温挡工作电流,电源电压,根据电功率公式计算高温挡功率:
(2)解:结合乙图电路分析挡位:开关S接1时,电路仅接入,总电阻最小;由可知电压不变时电阻越小功率越大,此状态为高温挡。
利用变形求阻值:
开关S接2时、串联,总电阻最大、功率最低,为低温挡,低温电流;由欧姆定律求串联总电阻:
根据串联电阻规律,算出:
(3)解:低温挡时两电阻串联,持续发热;由图像得低温工作时长:
依据焦耳定律,代入低温电流、阻值与时间计算产生的热量:
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】(1)核心公式,从电流图像读取高温挡工作电流,搭配额定电压直接计算高温功率。
(2)先根据判断电阻大小与功率、挡位的对应关系;先用高温挡数据结合算出;再利用低温挡电流通过欧姆定律求串联总电阻,最后用串联电阻差值求出。
(3)先换算低温挡工作时间至国际单位秒,再选用焦耳定律,代入串联电路电流、电阻和工作时间,求解产生的电热。
(1)根据图丙可知,高温挡工作时电路中的电流I高=2A,高温挡的功率P高=UI高=220V×2A=440W
(2)由图乙可知,当开关S接2时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,电热毛巾架处于低温挡;当开关S接1时,只有R1工作,电路中的总电阻最小,电功率最大,电热毛巾架处于高温挡;R1的电阻为
R1、R2串联的总电阻为
发热电阻丝的电阻为
(3)当毛巾架处于低温挡时,电阻R2才产生热量。低温挡的工作时间t=t2-t1=30min-10min=20min=1200s
电阻R2产生的热量Q=I2R2t=(0.5A)2×330Ω×1200s=9.9×104J
23.春节期间,小明一家享受了一顿热气腾腾的鸳鸯火锅,这种火锅通常一边放清汤卤,一边放有油的红汤卤,如图甲所示。在享受美食的同时,细心的小明还观察到了一些有趣的物理现象:鸳鸯锅里的红汤卤先沸腾,过了一会儿清汤卤才沸腾。为什么会这样呢?他进行了如下探究式学习。
【猜想】①油缩短了红汤卤达到沸点的时间;
②油降低了红汤卤的沸点。
实验过程:小明准备了液体温度计、电磁炉、鸳鸯锅、支架、电子秤、水和食用油,如图乙所示组装好器材。称取两份质量相同的水倒入鸳鸯锅同时加热,其中一份再倒入薄薄的一层油。每隔1min观察1次温度计的示数,直至液体沸腾。数据记录如表所示:
时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
清水温度T/℃ 26 38 54 75 85
98 100 100
水油混合液体温度T/℃ 26 40 55 76 88 100 100 100 100
(1)第5min时温度计示数如图乙所示,其温度为   ℃;
(2)水油混合液中,食用油浮在清水上面的原因是   ;
(3)小明读取温度计示数时发现温度计表面变得模糊,这是水蒸气发生了   形成的;
(4)由实验可知,猜想    (选填“①”或“②”)是正确的,该结论的证据有   ;
(5)进一步分析,得到第(4)步结论的原因可能是   。
【答案】(1)94
(2)油的密度小于水的密度
(3)液化
(4)①;质量相同的清水和水油混合液体的沸点相同,但是水油混合液体先沸腾
(5)油浮在水面上,减少了热量散失,缩短加热时间
【知识点】物质的三态;沸腾及沸腾条件;探究水的沸腾实验;密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】(1) 由图中温度计可知,其分度值为 1℃,对应的示数为 94℃。
故答案为:94;
(2) 在水油混合液中,食用油的密度小于水的密度,因此食用油会浮在清水的上方。
故答案为:油的密度小于水的密度;
(3) 读取温度计示数时,温度计表面变得模糊,是因为锅内水汽化产生的高温水蒸气遇到温度较低的温度计,在其表面遇冷放热液化,形成了小水珠。
故答案为:液化;
(4) 由表格数据可知,质量相同的清水与水油混合液体沸点相同,说明油不会改变红汤卤的沸点;但水油混合液体先达到沸点,说明油缩短了红汤卤达到沸点的时间,故①的说法正确。
故答案为:①;质量相同的清水和水油混合液体的沸点相同,但是水油混合液体先沸腾;
(5) 水油混合液体先沸腾,是因为油浮在水面上,减少了加热过程中的热量散失,从而缩短了加热至沸腾的时间。
故答案为:油浮在水面上,减少了热量散失,缩短加热时间;
【分析】(1) 本题考查温度计的读数,解题思路是先确定温度计的分度值,再根据液柱位置读取示数。(2) 本题考查密度的应用,解题思路是根据 “密度小的物质会浮在密度大的物质上方” 的规律,判断食用油与水的位置关系。
(3) 本题考查液化现象的解释,解题思路是分析水蒸气遇冷后发生液化形成小水珠,导致温度计表面模糊的过程。
(4) 本题考查实验数据的分析,解题思路是对比清水与水油混合液体的沸点和加热时间,判断油对沸点和沸腾时间的影响。
(5) 本题考查水油混合液体先沸腾的原因分析,解题思路是从油层减少热量散失的角度,解释加热时间缩短的原理。
(1)由图可知,温度计的分度值是1℃,示数为94℃。
(2)水油混合液中,油的密度小于水的密度,故食用油浮在清水上面。
(3)读取温度计示数时发现温度计表面变得模糊,这是锅内的水汽化的高温水蒸气遇到温度较低的温度计时,在其表面放热液化形成小水珠造成的。
(4)[1][2]由表格数据可知,质量相同的清水和水油混合液体的沸点相同,说明油不影响红汤卤的沸点,但是水油混合液体先达到沸点,说明油缩短了红汤卤达到沸点的时间,故①正确。
(5)水油混合液体先沸腾的原因是:油浮在水面上,减少了热量散失,缩短加热时间。
24.阅读短文,回答问题。
跨学科实践——自制水火箭
学校嘉年华跨学科实践小组制作了水火箭,它是用废弃的饮料瓶制作而成的一种玩具。它分为动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞等部分。水火箭模拟发射、升空和回收三个阶段。实践活动中,老师和同学们一起用可乐瓶制作了水火箭。
下面是水火箭的安装及工作过程:①在水火箭中装入占高压舱体积三分之一的水,然后把水火箭喷嘴朝下安装在发射架的弹簧卡口上;②用打气装置向高压舱内打气,当气压表显示4个标准大气压时,可以通过线闸开关来进行发射;③发射后高压舱内的水通过狭小的喷口高速向后喷射,由于水的反冲作用,水火箭受到一个向上的升力,加速飞向高空。物体(如降落伞)从高空由静止下落,所受阻力与下落速度的平方成正比(f=kv2),下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)第②步操作中,向高压舱内打气,高压舱内的    在不断增大。在第③步中,水火箭飞上高空的施力物体是    ;
(2)下列关于水火箭升空过程中,说法正确的是    ;
A.加速升空的过程中,重力和升力是一对平衡力
B.水火箭升空过程中若失去所有力,水火箭将保持静止
C.水火箭升空过程中先加速后减速
D.水火箭离开地面后,不受重力作用
(3)竖直向上升空的水火箭具有机械能,掉下来会对地面上的建筑物和人造成伤害,为此,实践小组为水火箭制作了回收降落伞,如果水火箭从足够高的空中回收过程中,水火箭整体(水火箭和降落伞)重力G总保持不变,当整体达到收尾速度时,此时阻力f   G总(选填“>”或“<”或者“=”)。若甲组水火箭收尾速度达0.3m/s时,阻力f=1.8N,若乙组水火箭整体质量为500g,在不考虑其他因素的干扰下,乙组水火箭的收尾速度为   m/s(g=10N/kg);
(4)为了验证自制降落伞的安全性和稳定性,需将各自制作的降落伞从相同高度自由下落,降落伞下方用一次性纸杯代替水火箭,并在里面放一鸡蛋,通过鸡蛋损坏程度来判断自制降落伞的安全性。你认为可以采用什么方法来判断自制降落伞稳定性能的好坏?请写出你的判断方法   (写出一种方法即可)。
【答案】(1)气压;水
(2)C
(3)=;0.5
(4)在纸杯中放入相同质量水,降落后看剩余水量的多少来判断
【知识点】力作用的相互性;重力及其大小的计算;物体运动状态的变化;二力平衡的条件及其应用;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)向高压舱内打气时,气体被压缩,舱内的气压会不断增大。
水火箭发射时,高压舱内的水高速向后喷射,根据力的作用是相互的原理,水会对火箭施加一个向上的反作用力,因此火箭的施力物体是水。
故答案为:气压;水;
(2)A. 加速升空时,火箭不处于平衡状态,升力大于重力,二力不是平衡力,故A错误;
B. 根据牛顿第一定律,火箭升空过程中若失去所有力,将保持失去力瞬间的速度做匀速直线运动,而非静止,故B错误;
C. 水火箭升空时,初始阶段升力大于重力,加速上升;随着高度增加,升力减小、重力不变,当升力小于重力后开始减速,直至速度为0,故C正确;
D. 地球的重力作用范围广泛,水火箭离开地面后仍受重力作用,故D错误。
故答案为:C。
(3)当水火箭达到收尾速度时,做匀速直线运动,处于平衡状态,此时阻力与总重力大小相等,满足:
乙组水火箭整体质量 ,其重力为:
由于乙组水火箭回收过程中受力平衡,阻力 。
已知阻力与下落速度的平方成正比,即 ,可得比例常数 。由于 为常数,甲乙两组水火箭的阻力与速度平方之比相等,即:
代入已知数据 、、,解得:
故答案为:=;0.5;
(4) 为验证自制降落伞的安全性和稳定性,应让降落伞从较高的相同高度自由下落;为验证其稳定性能的好坏,可采用控制变量法,在纸杯中放入相同质量的水,通过降落后杯中剩余水量的多少来判断稳定性。
故答案为:在纸杯中放入相同质量水,降落后看剩余水量的多少来判断;
【分析】(1)考查气体压强的变化规律,解题思路是根据气体压强与体积的关系,明确气体被压缩时,体积减小,压强会随之增大。
考查力的作用的相互性,解题思路是利用“物体间力的作用是相互的”原理,分析水向后喷射时对火箭产生的反作用力。
(2) 考查受力分析与运动状态的判断,解题思路是逐一分析每个选项,结合平衡条件 、牛顿第一定律以及重力的普遍性,判断选项的正误。
(3)考查平衡状态的受力特点,解题思路是明确物体做匀速直线运动时,合力为零,阻力与重力是一对平衡力,满足 。
考查阻力与速度关系的计算,解题思路是先利用平衡条件 求出乙组水火箭的阻力,再根据阻力公式 及比例关系 ,求解乙组水火箭的收尾速度。
(4) 考查实验方案的设计,解题思路是结合控制变量法,确定实验的控制条件和判断降落伞稳定性的方法。
(1)[1]向高压舱内打气时,气体被压缩,舱内的气压不断增大。
[2]水火箭发射时,高压舱内的水高速向后喷射,根据力的作用是相互的,水会对火箭施加一个向上的反作用力,因此施力物体是水。
(2)A.加速升空时,不是平衡状态,升力大于重力,二力不是平衡力,故A错误;
B.根据牛顿第一定律,水火箭升空过程中若失去所有力,将保持失去力瞬间的速度做匀速直线运动,而非静止,故B错误;
C.水火箭升空时,初始升力大于重力,加速上升;随着高度增加,升力减小、重力不变,当升力小于重力后开始减速,直至速度为0,故C正确;
D.地球的重力作用范围广泛,水火箭离开地面后仍受重力,故D错误。
故选C。
(3)[1]当整体达到收尾速度时,做匀速直线运动,处于平衡状态,阻力与总重力大小相等。
[2]乙组水火箭整体质量
乙组水火箭的重力
乙组水火箭回收过程中受平衡力作用, 阻力
由题意可知阻力与下落速度的平方成正比,即,可得,
k为常数不变,甲、乙两组水火箭阻力与下落速度的平方之比相等,得
已知甲组水火箭收尾速度,阻力,,则
(4)为了验证自制降落伞的安全性和稳定性,应该让各自制作的降落伞从较高的相同高度自由下落;为了验证自制降落伞稳定性能的好坏,根据控制变量法可知,可以在纸杯中放入相同质量水,降落后看剩余水量的多少来判断。
25.阅读短文,回答问题。
智能新能源汽车
广东省大力推广新能源汽车,某款智能汽车搭载了高效电池组,支持快速充电(30分钟可从30%充至80%),并配备能量回收系统,能将制动时10%的机械能转化为电能储存,该车还配有高阶智能驾驶系统,能实现智能驾驶。为了进一步提高能源利用效率,车辆顶部安装了太阳能板,电池储能在剩余10%时启动低电量保护。在一次测试中,车辆从南海出发到惠州双月湾,全程250km,出发时电池满电(80kW h),全程启用能量回收系统,太阳能板实际额外供电。相关参数如表:
电池最大储能 快速充电效率 80%
标准百公里电耗(无能量回收) 太阳能板日均发电量
(1)汽车内置芯片主要是由    (选填“半导体”或“超导体”)材料制成的,车顶太阳能电池板将光能转化为电能。
(2)快速充电时,充电功率为    kW。
(3)启用能量回收系统后,该车百公里实际消耗的电能为    kW h,以上测试中的车辆到达惠东时剩余储能占最大储能的    。
(4)若车辆每天行驶90km,且太阳能板日均发电量全部用于续航,满电状态下最多连续行驶    天后触发低电量保护。(计算结果保留整数)
【答案】(1)半导体
(2)100
(3)13.5;60.3125%
(4)7
【知识点】半导体特点及作用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1) 汽车内置芯片主要由半导体材料制成,因为半导体材料具有独特的电学特性,可用于制造各类电子元件;而超导体在特定条件下电阻为零,主要应用于超导磁悬浮等领域,不适合制造芯片。
故答案为:半导体;
(2) 首先计算充电量:
充电时间 ,根据充电效率公式 ,即 ,解得充电功率:
故答案为:100;
(3)百公里实际消耗电能:
行驶250km的实际耗电量:
考虑太阳能板额外供电2kW·h,剩余储能:
剩余储能占比:
故答案为:13.5;60.3125%;
(4) 每天行驶90km的实际耗电量:
扣除太阳能板日均供电3kW·h,每天净消耗电池电量:
电池可消耗电量(扣除10%低电量保护):
最多连续行驶天数:
采用去尾法,最多连续行驶7天后触发低电量保护。
故答案为:7;
【分析】(1) 考查半导体与超导体的应用,解题思路是结合两种材料的特性,判断芯片的制造材料。
(2) 考查充电功率的计算,解题思路是先根据 求出充电量,再结合充电效率公式 以及 ,联立求解充电功率 。
(3) 考查实际耗电量与剩余储能的计算,解题思路是先根据能量回收比例 ,利用 计算百公里实际电耗;再根据行驶里程与百公里电耗的关系 计算总耗电量;最后结合初始电量、耗电量与太阳能供电,利用 计算剩余储能,并通过 计算占比。
(4) 考查连续行驶天数的计算,解题思路是先根据每日行驶里程与百公里电耗,利用 计算每日实际耗电量;再结合太阳能供电,通过 计算每日净消耗电量;最后根据电池可消耗电量(扣除低电量保护),利用 并结合去尾法,确定最多连续行驶天数。
(1)汽车内置芯片主要是由半导体材料制成的。因为半导体材料具有独特的电学性质,可用于制造各种电子元件,如芯片。而超导体在特定条件下电阻为零,主要应用于超导磁悬浮等领域,不用于制造芯片。
(2)电池最大储能为80kW h,从30%充至80%,充电量
已知充电时间
快速充电效率,则有,即
解得。
(3)[1]标准百公里电耗(无能量回收)为15kW h,能量回收系统能将制动时10%的机械能转化为电能储存,所以百公里实际消耗电能
[2]全程250km,则行驶250km的实际耗电量
太阳能板实际额外供电2kW h,出发时电池满电80kW h,到达惠东时剩余储能
剩余储能占最大储能的比例
(4)车辆每天行驶90km,百公里实际消耗电能13.5kW h,则每天实际耗电量
太阳能板日均发电量3kW h用于续航,那么每天净消耗电池电量
电池满电80kW h,启动低电量保护时剩余10%,可消耗的电量为
所以最多连续行驶天数
这里采用去尾法,故满电状态下最多连续行驶7天后触发低电量保护。
1 / 12025年广东省佛山市南海实验中学中考模拟物理试题(四)
1.共享单车为我们的出行增加了很多便利,在地铁口附近,会看到很多共享单车,如图所示。以下关于一辆共享单车车身长度的估测最合理的是(  )
A.15mm B.15cm C.15dm D.15m
2.小云打算将家中的一个房间改造为隔音房间,在方案实施前,可通过制作模型测试方案的可行性。制作隔音房间模型是通过隔音材料来改变房间之外人们听到声音的
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
3.如图所示,《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”,这个现象的形成原因是(  )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
4.为避免静电带来的危害,运输汽油的油罐车尾部都安装一条拖在地上的链子,如图所示。下列材料最适合用来制作这种链子的是(  )
A.干燥的软木 B.塑料 C.橡胶 D.铁
5.“芒种忙忙割,农家乐启镰。”芒种是我国传统二十四节气之一,芒种前后我国大部分地区的农业生产处于“夏收、夏种、夏管”的“三夏”大忙季节。下列为“三夏”季节常见的工具和机械,其中是为了增大摩擦的是(  )
A.收割机带花纹的轮胎 B.镰刀的刀刃较光滑
C.给发动机加润滑油 D.车轮上的滚动轴承
6.潜艇浸没在海水中(在海里,海水密度、潜艇大小形状均视作不变)(  )
A.若它下潜,其所受浮力变大
B.若它下潜,其所受浮力不变
C.向水舱充水,其所受浮力变小,潜艇下沉
D.水舱排出水,潜艇上浮,在露出水面的过程中,其所受浮力不变
7.如图所示的家庭电路图,分析正确的是(  )
A.灯泡L1控制开关的连接是正确的
B.把台灯插头插入插座后,室内电灯全部熄灭,可能是因为插头短路
C.使用试电笔辨别火线和零线时,要注意安全,手不能触碰试电笔任何金属部位
D.进户线零线发生断路.只闭合开关S2后,用试电笔检查插座A的各个插孔,试电笔的氖管都亮
8.公园里,小朋友们吹出的肥皂泡弹性好、不易破,这是由于分子间存在   。固体肥皂很难被压缩,这是由于分子间存在   。公园里的花香能引来蜜蜂,是因为发生了   现象。
9.夏天,打开冰箱门时,冰箱门附近会有“白气”。“白气”是水蒸气    (填物态变化名称)形成的,“白气”会    (选填“向上”或“向下”)飘。“白气”的形成与“樟脑丸变小”发生的物态变化    (选填“相同”或“不同”)。
10.跳水运动员站在跳板上静止时,跳板具有    (选填“动能”或“弹性势能”);运动员离开跳板后上升的过程中,重力势能    (选填“变大”“变小”或“不变”),当运动员上升到最高点时,处于    状态(选填“平衡”或“非平衡”)。
11.如图为某科技小组发射水火箭的过程,可乐瓶内的水向后喷出,水火箭就向上飞出,这一现象说明了力的作用是   ;从能量转化角度来看,水火箭的机械能是由高压气体的   能转化来的,这一过程的能量转化与汽油机的   冲程能量转化方式相同。
12.小明利用注射器做了几个物理实验。如图﹣1所示,注射器针尖做得很尖,是在压力一定时,通过    来增大压强。如图﹣2所示,向放在水平桌面的两只乒乓球中间打气,会看到两只乒乓球    (选填“分开”或“靠近”),原因是流速大的地方,压强    。
13.现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效。如图所示。喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药,此过程中,喷药无人机的动能   (选填“减小”、“增大”或“不变”)。若喷药无人机停止喷药,匀速飞行时牵引力F与速度倒数的关系如图所示,由图可得出无人机速度越大,发动机的牵引力   (选填“越大”、“越小”或“不变”),牵引力F   等于自身重力(选填“一定”或“不一定”)。
14.如图所示是悬浮地球仪摆件及其内部结构示意图。地球仪稳定地“悬浮”在底座正上方,底座中电磁铁上方是    极(选填“N”或“S”),要增加球体“悬浮”的高度,应将滑片P向    端移动(选填“a”或“b”),重新悬浮后,地球仪所受磁力与原来磁力相比    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.如图所示,凸透镜的主光轴与水面恰好重合,凸透镜的焦点为F,一条光线从水中斜射向凸透镜的焦点F,请画出光线射出水面后的完整光路图。
16.如图所示,烧杯放置在斜面上处于静止状态,请在图中画出小球受到的浮力和烧杯对斜面的压力的示意图。
17.如图所示是家庭电路的一部分,灯泡和开关的连接符合安全用电原则,请用笔画线代替导线,将插座正确接入电路,并在虚线框内标明电路中的火线和零线。
18.
(1)小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中,为提高实验效率,使用秒表计时,使用平行光测量透镜焦距。根据图甲所示,测得该凸透镜的焦距为    cm;图乙所示所用的时间为    s;
(2)同桌小张利用图丙所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”,闭合开关后,经过多次尝试,他发现导线ab在磁场中沿着竖直方向运动时,导体中产生感应电流。生产生活中的    (选填“电热毯”、“发电机”或“电动机”)是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导线ab换成一个线圈,其目的是    。
(3)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,加热过程搅拌试管中的海波是为了使它    受热,海波的温度升高,内能    ;在海波熔化过程中温度不变,温度计示数如图丁所示为    ℃。
19.小明想用一个定值电阻来探究电流与电压的关系,于是连接了图甲所示的电路,请你帮他完成探究过程。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针无偏转,电压表指针有明显偏转,原因是定值电阻R    ;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,测得实验数据如下表;当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,为    A;请在图丙中画出通过定值电阻的电流与其两端电压关系的图像   。根据图像可得出结论:    ;
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.2 0.3 0.4
(4)同学小虎用同样的方法进行实验,得到了如图丁所示的图象,小虎在实验操作中可能存在什么问题:    。
20.小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于    (选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置    (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与    两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向    移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为Δh,此时探头受到盐水的压强为p盐,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为Δh时,测出探头在水中的深度为0.2m,则p盐=    Pa;
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更    的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.如图所示,我国自主研发的某款人形机器人,质量为30kg,站立时双脚与水平地面的接触面积为,该机器人端着重为200N的箱子沿水平方向匀速直线前进50m,用时20s。求:
(1)机器人所受的重力。
(2)机器人前进的速度。
(3)机器人端着箱子站立时对地面的压强。
22.如图所示,图甲为电热毛巾架,额定电压为。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。图乙所示为其内部电路原理图,和都为发热电阻丝;该毛巾架在正常工作30min的过程中,经历了由高温挡到低温挡的自动切换,其电流随时间变化的图象如图丙所示。求:
(1)高温挡的功率;
(2)发热电阻丝的电阻;
(3)毛巾架在正常工作的过程中,电阻产生的热量。
23.春节期间,小明一家享受了一顿热气腾腾的鸳鸯火锅,这种火锅通常一边放清汤卤,一边放有油的红汤卤,如图甲所示。在享受美食的同时,细心的小明还观察到了一些有趣的物理现象:鸳鸯锅里的红汤卤先沸腾,过了一会儿清汤卤才沸腾。为什么会这样呢?他进行了如下探究式学习。
【猜想】①油缩短了红汤卤达到沸点的时间;
②油降低了红汤卤的沸点。
实验过程:小明准备了液体温度计、电磁炉、鸳鸯锅、支架、电子秤、水和食用油,如图乙所示组装好器材。称取两份质量相同的水倒入鸳鸯锅同时加热,其中一份再倒入薄薄的一层油。每隔1min观察1次温度计的示数,直至液体沸腾。数据记录如表所示:
时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
清水温度T/℃ 26 38 54 75 85
98 100 100
水油混合液体温度T/℃ 26 40 55 76 88 100 100 100 100
(1)第5min时温度计示数如图乙所示,其温度为   ℃;
(2)水油混合液中,食用油浮在清水上面的原因是   ;
(3)小明读取温度计示数时发现温度计表面变得模糊,这是水蒸气发生了   形成的;
(4)由实验可知,猜想    (选填“①”或“②”)是正确的,该结论的证据有   ;
(5)进一步分析,得到第(4)步结论的原因可能是   。
24.阅读短文,回答问题。
跨学科实践——自制水火箭
学校嘉年华跨学科实践小组制作了水火箭,它是用废弃的饮料瓶制作而成的一种玩具。它分为动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞等部分。水火箭模拟发射、升空和回收三个阶段。实践活动中,老师和同学们一起用可乐瓶制作了水火箭。
下面是水火箭的安装及工作过程:①在水火箭中装入占高压舱体积三分之一的水,然后把水火箭喷嘴朝下安装在发射架的弹簧卡口上;②用打气装置向高压舱内打气,当气压表显示4个标准大气压时,可以通过线闸开关来进行发射;③发射后高压舱内的水通过狭小的喷口高速向后喷射,由于水的反冲作用,水火箭受到一个向上的升力,加速飞向高空。物体(如降落伞)从高空由静止下落,所受阻力与下落速度的平方成正比(f=kv2),下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)第②步操作中,向高压舱内打气,高压舱内的    在不断增大。在第③步中,水火箭飞上高空的施力物体是    ;
(2)下列关于水火箭升空过程中,说法正确的是    ;
A.加速升空的过程中,重力和升力是一对平衡力
B.水火箭升空过程中若失去所有力,水火箭将保持静止
C.水火箭升空过程中先加速后减速
D.水火箭离开地面后,不受重力作用
(3)竖直向上升空的水火箭具有机械能,掉下来会对地面上的建筑物和人造成伤害,为此,实践小组为水火箭制作了回收降落伞,如果水火箭从足够高的空中回收过程中,水火箭整体(水火箭和降落伞)重力G总保持不变,当整体达到收尾速度时,此时阻力f   G总(选填“>”或“<”或者“=”)。若甲组水火箭收尾速度达0.3m/s时,阻力f=1.8N,若乙组水火箭整体质量为500g,在不考虑其他因素的干扰下,乙组水火箭的收尾速度为   m/s(g=10N/kg);
(4)为了验证自制降落伞的安全性和稳定性,需将各自制作的降落伞从相同高度自由下落,降落伞下方用一次性纸杯代替水火箭,并在里面放一鸡蛋,通过鸡蛋损坏程度来判断自制降落伞的安全性。你认为可以采用什么方法来判断自制降落伞稳定性能的好坏?请写出你的判断方法   (写出一种方法即可)。
25.阅读短文,回答问题。
智能新能源汽车
广东省大力推广新能源汽车,某款智能汽车搭载了高效电池组,支持快速充电(30分钟可从30%充至80%),并配备能量回收系统,能将制动时10%的机械能转化为电能储存,该车还配有高阶智能驾驶系统,能实现智能驾驶。为了进一步提高能源利用效率,车辆顶部安装了太阳能板,电池储能在剩余10%时启动低电量保护。在一次测试中,车辆从南海出发到惠州双月湾,全程250km,出发时电池满电(80kW h),全程启用能量回收系统,太阳能板实际额外供电。相关参数如表:
电池最大储能 快速充电效率 80%
标准百公里电耗(无能量回收) 太阳能板日均发电量
(1)汽车内置芯片主要是由    (选填“半导体”或“超导体”)材料制成的,车顶太阳能电池板将光能转化为电能。
(2)快速充电时,充电功率为    kW。
(3)启用能量回收系统后,该车百公里实际消耗的电能为    kW h,以上测试中的车辆到达惠东时剩余储能占最大储能的    。
(4)若车辆每天行驶90km,且太阳能板日均发电量全部用于续航,满电状态下最多连续行驶    天后触发低电量保护。(计算结果保留整数)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】一辆自行车的车身长度一般在1到2米之间,换算成分米(dm)就是10~20dm。因此,选项C是正确的,而选项A、B、D都不符合实际情况。
故选C。
【分析】识记生活中常见的长度、中学生身高160cm,课桌80cm。
2.【答案】B
【知识点】响度及响度与振幅的关系;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】 制作隔音房间模型是通过隔音材料来改变房间之外人们听到声音的响度,因为响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越近,响度越大。故B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越近,响度越大。
3.【答案】A
【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;光的色散
【解析】【解答】A、小孔成像现象的形成原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,物体发出的光穿过小孔后在后方光屏上形成倒立实像,故 A 正确;
B、光的反射是光线遇到障碍物返回原介质的现象,小孔成像不存在光线反射过程,故 B 错误;
C、光的折射是光线穿过不同介质时传播方向发生偏折,小孔成像全程介质不变,无折射现象,故 C 错误;
D、光的色散是复色光分解为多种单色光的现象,小孔成像不会分解色光,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】本题整体解题思路:区分四种光现象对应的光学原理,结合小孔成像的光路特点判断成因;小孔成像时光沿直线穿过小孔,不发生反射、折射与色散,对应原理为光的直线传播。
4.【答案】D
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A:干燥的软木是绝缘体,不易导电,不能及时导走静电,故错误;
B:塑料是绝缘体,不易导电,不能及时导走静电,故错误;
C:橡胶是绝缘体,不易导电,不能及时导走静电,故错误;
D:铁是导体,容易导电,能将静电导入大地,故正确;
故答案选 D。
【分析】A:绝缘体与导体——干燥软木属于绝缘体,不善于传导电荷。
B:塑料是常见的绝缘材料,不能用于导走静电。
C:橡胶也是绝缘材料,常用于制作轮胎等,但不利于静电传导。
D:铁是金属导体,适合制作导静电链条。知识点:静电的防护——将静电导入大地,需用导体材料。
5.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.收割机轮胎表面的花纹设计,通过增加轮胎与地面的接触面粗糙程度,从而增大两者间的摩擦力。这种设计能有效防止轮胎打滑,确保收割机在作业时保持稳定,属于增大摩擦的应用,故A符合题意。
B.镰刀刀刃的光滑处理,目的是减小与农作物接触时的摩擦阻力,使切割动作更顺畅,属于减小摩擦的设计,故B不符合题意。
C.发动机添加润滑油后,会在运动部件间形成油膜隔离层,将固体间的直接摩擦转化为液体摩擦,显著降低摩擦系数,属于减小摩擦的措施,故C不符合题意。
D.车轮采用滚动轴承结构,将传统的滑动摩擦转化为滚动摩擦。可大幅降低摩擦阻力,故D不符合题意。
综上所述,选A。
【分析】滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
6.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;浮力的应用——潜水艇
【解析】【解答】A、潜艇浸没在海水中下潜时,排开海水的体积 不变,海水密度 不变,根据阿基米德原理 ,浮力大小不变,故A错误;
B、由A的分析可知,潜艇下潜时浮力不变,故B正确;
C、向水舱充水时,潜艇总重力增大,但排开海水的体积不变,浮力不变,此时重力大于浮力,潜艇下沉,故C错误;
D、水舱排出水,潜艇上浮,在露出水面的过程中,排开海水的体积 减小,根据阿基米德原理,浮力变小,故D错误;
故答案为:B。
【分析】本题考查阿基米德原理和潜艇的工作原理,解题关键:
浸没状态下的浮力:潜艇完全浸没时,,下潜过程中 、 均不变,因此浮力不变。
潜艇的浮沉原理:通过改变自身重力实现浮沉,浮力大小在浸没状态下不变,重力变化会导致上浮或下沉。
上浮过程中的浮力变化:露出水面时, 减小,浮力随之减小。
7.【答案】B
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接;测电笔的使用
【解析】【解答】A、控制灯泡的开关应接在火线与灯泡之间,图中 S1接在零线上,断开开关后灯泡仍与火线相连,存在触电隐患,连接错误,故 A 错误;
B、台灯插头短路时,火线与零线直接连通,发生电源短路,电路中保险丝熔断,室内所有用电器全部停止工作,室内电灯全部熄灭,该现象符合短路故障特点,故 B 正确;
C、使用试电笔时,手必须接触笔尾金属体,才能形成完整回路,若不接触金属体氖管不会发光,故 C 错误;
D、进户零线断路,只闭合 S2,插座 A 的左孔、上孔均无法通过用电器连通火线,只有右孔接火线,试电笔仅右孔氖管发光,并非全部插孔都亮,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查家庭电路开关与灯泡的规范接法。需牢记开关必须接火线,分析开关接零线带来的安全隐患。
B、考查家庭电路短路故障现象。需区分插头短路、灯座短路、支路断路的不同故障表现,短路会造成全屋断电。
C、考查试电笔正确使用操作。需掌握试电笔形成通路的条件,明确手要接触笔尾金属电极。
D、考查零线断路后的电路带电情况。需分析零线断开后各插孔的通路,判断试电笔氖管发光的插孔数量。
8.【答案】引力;斥力;扩散
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】 解:小朋友们吹出的七彩肥皂泡弹性好、不易破,这是由于分子间存在引力。
固体肥皂很难被压缩,这是由于分子间存在斥力。
公园里的花香能引来蜜蜂,这是蜜蜂闻到空气中的花香,说明花朵的芳香分子在不停地做无规则运动。
故答案为:引力;斥力;扩散。
【分析】 (1)分子力间存在相互作用的引力和斥力;
(2)扩散现象是分子运动的结果,说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
9.【答案】液化;向下;不同
【知识点】液化及液化放热;升华及升华吸热
【解析】【解答】冰箱内部温度远低于室温,打开冰箱门后,空气中高温水蒸气接触冰箱释放的冷空气,遇冷放热,气态水蒸气液化成细小液态水珠,大量悬浮小水珠聚集在一起,肉眼观察到的就是 “白气”。
“白气” 本质是液态小水滴,水滴密度大于周围空气,受到竖直向下的重力作用,因此白气会向下飘散。
樟脑丸放置一段时间体积变小,是固态樟脑不经过液态,直接转化为气态挥发,该过程为升华;开门产生白气是气态水蒸气变为液态水珠,属于液化,两种现象对应的物态变化类型不相同。
故答案为:液化;向下;不同;
【分析】明确 “白气” 不是气体而是液态小水珠,依据液化条件,高温水蒸气遇冷放热液化,解释冰箱白气的形成过程。
对比小水滴与空气的密度大小,结合重力的作用效果,判断白气向下运动的原因。
分别区分升华、液化两种物态变化的定义,对比樟脑丸变小、冰箱白气两种现象的状态转化过程,得出二者物态变化不一样的结论。
10.【答案】弹性势能;变大;非平衡
【知识点】势能的影响因素;平衡状态的判断
【解析】【解答】 解:(1)被跳水运动员压弯的跳板,发生了弹性形变,所以具有弹性势能;
(2)运动员的质量不变,高度在增大,重力势能变大;
(3)运动员被弹起上升到最高点时,受到重力的作用,因此它处于非平衡状态。
故答案为:弹性势能;变大;非平衡。
【分析】 (1)物体发生弹性形变时具有的能量叫弹性势能;
(2)重力势能的大小与质量和高度有关;
(3)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力;平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
11.【答案】相互的;内;做功
【知识点】做功改变物体内能;热机的四个冲程;力作用的相互性
【解析】【解答】瓶内高压气体把水向下喷出,水火箭对水流施加向下的作用力,根据力的相互作用规律,喷出的水会反过来给水火箭一个向上的反作用力,推动水火箭向上飞起,该现象直接说明力的作用是相互的。
瓶内高压气体发生膨胀对外做功,将水向外推送,气体自身内能减少,转化为水火箭向上运动的机械能,所以水火箭升空的机械能来源于高压气体的内能。
汽油机做功冲程里,气缸内高温高压燃气膨胀推动活塞运动,能量转化为内能转化为机械能;这和水火故答案为:相互的;内;做功;
【分析】依据力的作用相互这一核心知识点,物体施加力的同时一定会受到反向的作用力,结合水与火箭的相互施力过程得出结论。
判断气体膨胀对外做功的能量变化,气体内能减少,物体获得动能,确定能量转化为内能转化为机械能。
先明确水火箭的能量转化形式,再回忆汽油机四冲程各自对应的能量转化,匹配同为内能转机械能的做功冲程。
12.【答案】减小受力面积;靠近;小
【知识点】增大压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】注射器针头做得很尖,目的是减小受力面积。根据压强公式 ,在压力 一定时,受力面积 越小,压强 越大,因此针头通过减小受力面积的方式来增大压强,便于穿刺。
流体压强与流速的关系为:流速越大的位置,压强越小。向两只乒乓球中间打气时,中间区域的气体流速变大,压强变小;而乒乓球外侧的气体流速小,压强大,内外两侧形成向内的压强差,因此两只乒乓球会向中间靠拢。
故答案为:减小受力面积;靠近;小;
【分析】考查增大压强的方法,解题思路是利用压强公式 ,结合“压力一定时,减小受力面积可增大压强”的规律进行分析。
考查流体压强与流速的关系,解题思路是根据“流体流速越大,压强越小”的原理,分析乒乓球中间与外侧的气体流速差异,进而解释压强差导致的运动现象。
13.【答案】减小;越小;不一定
【知识点】机械能及其转化;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】喷药无人机沿水平方向匀速飞行并喷洒农药时,速度保持不变,但总质量因农药喷洒而减小。根据动能公式 ,在速度 不变、质量 减小的情况下,无人机的动能会减小。
由图中规律可知,无人机的牵引力与速度的倒数成正比,即速度越大,其倒数越小,对应的发动机牵引力也就越小。
牵引力 是水平方向的力,而重力是竖直向下的力,二者作用方向不同,没有直接的关联,因此牵引力 的大小不一定等于自身重力的大小。
故答案为:减小;越小;不一定;
【分析】考查动能的影响因素,解题思路是结合动能公式 ,分析无人机质量与速度的变化对动能的影响。
考查图像规律的分析,解题思路是根据“牵引力与速度的倒数成正比”的关系,推导出速度与牵引力的变化趋势。
考查力的方向与相互关系,解题思路是明确牵引力与重力的方向不同,因此二者的大小没有必然联系。
14.【答案】S;a;不变
【知识点】磁场;安培定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据图中电流方向(从螺线管上方流入、下方流出),利用安培定则可判断,底座电磁铁的下端为 N 极,上端为 S 极。
地球仪悬浮时,电磁铁对它的斥力与自身重力平衡,大小相等。若要增加球体的悬浮高度,需增大电磁铁对球体的斥力,因此应将滑动变阻器的滑片 P 向 a 端移动,减小电路电阻,增大电流,从而增强电磁铁的磁性,提升斥力。
当球体重新悬浮并处于平衡状态时,电磁铁对球体的斥力仍然与球体的重力大小相等,因此地球仪所受的磁力与原来相比保持不变。
故答案为:S;a;不变;
【分析】考查安培定则的应用,解题思路是根据电流方向,利用安培定则判断螺线管的磁极极性。
考查电磁铁磁性强弱的调节,解题思路是结合二力平衡条件,通过改变滑动变阻器的阻值来调整电流,从而改变电磁铁的磁性强弱,实现斥力大小的调节。
考查二力平衡条件的应用,解题思路是明确球体悬浮时始终处于平衡状态,磁力与重力始终大小相等,因此磁力大小不变。
15.【答案】
【知识点】作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】光从水中斜射入空气中,折射光线远离法线,光线经过凸透镜的焦点,经过凸透镜会平行射出,据此作图:
【分析】1、折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线;
2、凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
16.【答案】
【知识点】压力及重力与压力的区别;浮力及其产生原因;浮力的示意图
【解析】【解答】小球所受浮力方向竖直向上,作用点在小球重心;烧杯对斜面的压力方向垂直于斜面向下,作用点在烧杯与斜面的接触面上。从各自作用点出发,沿对应方向画出带箭头的线段,并标注符号和,即为受力示意图,如图所示:
故答案为: ;
【分析】本题解题要点:
浮力:方向竖直向上,作用点在小球重心,与容器倾斜状态无关;压力:方向垂直于斜面向下,作用点在烧杯与斜面的接触面上,需垂直于接触面。浮力方向始终竖直向上,压力方向垂直于接触面,绘制时需明确体现力的方向和作用点。
17.【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】开关必须接在火线与灯泡之间,据此可判断:最上方的导线为火线,中间的为零线,最下方的为地线。三孔插座需遵循 “上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线” 的接线规则,最终的电路连接如图所示:
故答案为:;
【分析】 本题考查家庭电路的连接规范,解题思路是先根据 “开关接火线” 的原则判断火线、零线与地线,再按照 “左零右火上接地” 的规则连接三孔插座,同时保证开关控制火线、灯泡顶端接火线、螺旋套接零线,确保用电安全。
18.【答案】(1)10.0;337.5
(2)发电机;增大感应电流
(3)均匀;增大;48
【知识点】熔化和凝固的探究实验;主光轴、光心、焦点和焦距;时间及其测量;产生感应电流的条件;发电机的构造和原理
【解析】【解答】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在焦点上,焦点到凸透镜光心的距离即为焦距。由图甲可知,刻度尺分度值为1cm,因此该凸透镜的焦距为:
秒表的中间小表盘代表分钟,周围大表盘代表秒。由图乙可知,小表盘指针在5min与6min之间且偏向6min,读数为5min;大表盘分度值为0.1s,指针指向37.5s,因此总时间为5min37.5s,即337.5s。
故答案为:10.0;337.5;
(2)图丙实验探究的是导体在磁场中产生电流的条件,即电磁感应现象。发电机正是利用这一原理工作,将机械能转化为电能;电热毯利用的是电流的热效应,电动机利用的是通电导体在磁场中受力运动,均不符合题意。
将导线ab换成线圈后,切割磁感线的导体有效长度增加,在相同条件下可以增大感应电流,使实验现象更加明显。
故答案为:发电机;增大感应电流;
(3)加热海波过程中,搅拌试管中的海波是为了让海波受热均匀,避免局部温度过高。
海波温度升高时,分子热运动加剧,其内能会随之增大。
由图丁可知,温度计的分度值为1℃,液柱对应刻度为48℃,因此海波熔化过程中的温度为48℃。
故答案为:均匀;增大;48;
【分析】(1)考查凸透镜焦距的测量,解题思路是利用平行光聚焦法,通过焦点到光心的距离计算焦距,读取刻度尺时需注意估读到分度值的下一位。
考查秒表的读数,解题思路是分别读取小表盘和大表盘的示数,再将两者相加,注意小表盘指针位置对大表盘读数范围的影响。
(2)考查电磁感应现象及其应用,解题思路是先判断实验探究的物理原理,再结合各用电器的工作原理进行匹配。
考查增大感应电流的方法,解题思路是根据电磁感应的原理,分析增大导体切割磁感线的长度对感应电流大小的影响。
(3)考查晶体熔化实验的操作目的,解题思路是明确搅拌的作用是使被加热物质受热均匀。
考查内能与温度的关系,解题思路是根据温度升高时分子热运动加剧的规律,判断内能的变化趋势。
考查温度计的读数,解题思路是先确定温度计的分度值,再根据液柱位置读取海波熔化时的温度。
(1)[1]图甲中,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在焦点,焦点到凸透镜光心的距离即为焦距。由图可知,刻度尺的分度值为1cm,焦距为
[2]图乙中,秒表中间小表盘代表分钟,周围大表盘代表秒。小表盘指针在5min和6min 之间,且偏向6min,说明小表盘读数为5min;大表盘分度值为0.1s,指针指向37.5s,因此总时间为5min37.5s,即337.5s。
(2)[1]图丙实验探究的是 “导体在磁场中产生电流的条件”,即电磁感应现象。发电机利用该原理工作,将机械能转化为电能;而电热毯利用电流的热效应,电动机利用通电导体在磁场中受力运动,均不符合。
[2]导线ab换成线圈后,切割磁感线的导体长度增加,在相同条件下能增大感应电流,使实验现象更明显。
(3)[1]加热过程中搅拌试管中的海波,是为了使海波均匀受热,避免局部温度过高。
[2]海波温度升高时,分子热运动加剧,内能增大。
[3]图丁中温度计的分度值为1℃,液柱在48℃处,因此海波熔化过程中温度为48℃。
19.【答案】(1)
(2)断路
(3)0.5;;当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4)电流表使用前指针没有调零
【知识点】电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1) 电源由两节干电池串联组成,总电压为 3V,因此电压表应选用 0~3V 量程并联在定值电阻 R 两端;为保护电路,滑动变阻器的滑片初始应位于最右端,需选用左下接线柱与电阻 R 串联接入电路,完整电路连接如图所示:;
故答案为:;
(2) 闭合开关后,电流表指针无偏转,说明电路存在断路;电压表指针有明显偏转,表明电压表两端与电源两极连通,因此故障为与电压表并联的定值电阻 R 断路。
故答案为:断路;
(3)当电压表示数为 2.5V 时,电流表选用 0~0.6A 量程,分度值为 0.02A,其示数为 0.5A。
根据实验数据,在坐标系中描出对应的电压、电流点,再用平滑直线连接各点,即可画出通过定值电阻的电流与其两端电压的关系图像,如图所示:;
由图像可知,电流与电压的关系图线是一条过原点的倾斜直线,因此可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为:0.5;;当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4) 图像不过原点,且每次测量的电流值都偏大,说明电流表在使用前指针没有调零,存在初始示数偏差。
故答案为:电流表使用前指针没有调零;
【分析】(1) 考查电路连接,解题思路是根据电源电压选择电压表量程,结合滑动变阻器的初始位置和 “一上一下” 接线规则,完成电路连接。
(2) 考查电路故障分析,解题思路是结合电流表、电压表的示数特点,利用 “电流表无示数→断路,电压表有示数→与电压表并联部分断路” 的规律判断故障。
(3) 考查电流表读数、图像绘制与实验结论分析,解题思路是先根据电流表量程和分度值读数,再利用描点法绘制图像,最后根据图像形状分析电流与电压的关系。
(4) 考查实验误差分析,解题思路是根据图像不过原点且电流偏大的现象,推断电流表未调零的误差原因。
(1)由图甲可知,电源为两节干电池串联,即3V,故电压表选用小量程并联在电阻R两端;滑动变阻器滑片位于最右端,为了保护电路,滑动变阻器应选用左下接线柱与电阻R串联在电路中,如图所示:

(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针无偏转,说明电路可能断路;电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即原因是定值电阻R断路;
(3)[1]当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.5A;
[2]在图丙中利用描点法画出通过定值电阻的电流与其两端电压关系的图像,如下图所示:
[3]由图丙可知,图线为一条过原点的斜线,故可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)由图丁可知,图象不过原点,且每次的电流总是偏大,说明电流表使用前指针没有调零。
20.【答案】(1)打开;不漏气
(2)丙
(3)上;2000
(4)小;变大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)连接U形管与探头时,为保证管内外气压平衡,使U形管内的液面相平,阀门K应处于打开状态。
按压探头的橡皮膜,若U形管两侧液面高度变化明显且保持稳定,说明装置的气密性良好,无漏气现象。
故答案为:打开;不漏气
(2) 要探究液体压强与深度的关系,需控制液体密度相同,改变探头的深度。通过对比乙、丙两图可得出结论:在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大。
故答案为:丙;
(3)若要通过丁、戊两图对比得出液体压强与密度的关系,需保持探头所处的深度相同,因此应将戊图中的探头向上移动适当距离,使两图中探头的深度一致。
探头在盐水中和水中时,U形管液面高度差均为Δh,说明两次受到的压强相等。因此探头在盐水中受到的压强为:
故答案为:上;2000;
(4)根据公式 ,在压强 相同时,液体密度 越小,液面高度差 越大。因此可将U形管中的水换成密度更小的液体,以增大液面高度差,便于读数。
保持探头深度不变,即探头受到的液体压强不变,将U形管逐渐向后倾斜时,液面的高度差不变,但由于刻度线是竖直标注的,两液面在刻度线上的距离会变大。
故答案为:小;变大;
【分析】(1) 考查U形管压强计的调试与气密性检查,解题思路是先通过打开阀门使内外气压平衡,再通过按压探头观察液面变化来判断装置是否漏气。
(2) 考查液体压强与深度的关系,解题思路是利用控制变量法,在液体密度相同的情况下,通过改变探头深度来探究压强的变化规律。
(3) 考查控制变量法的应用与压强计算,解题思路是先调整探头深度,保证两次实验深度相同,再根据液面高度差相等的条件,利用液体压强公式计算探头受到的压强。
(4) 考查压强计的改进与读数,解题思路是利用 分析液体密度对液面高度差的影响,并结合几何知识分析U形管倾斜时刻度线距离的变化。
(1)[1]为了保持内外气压平衡,即U形管内的水面相平,U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态。
[2]按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显并保持稳定,表明两侧液面上方出现较大的压强差,说明实验装置密封良好,不漏气。
(2)研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度相同,使探头所处深度不同,所以比较乙与丙两图,可以得出结论:在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大。
(3)[1]由控制变量法可知,若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向上移动适当的距离,使探头所处的深度相同。
[2]探头在盐水中和水中时,观察到U形管水面高度差均为Δh,说明探头在盐水中受到的压强与在水中受到的压强相同,所以探头受到盐水的压强p盐=p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
(4)[1]由p=ρgh可知,压强相同时,密度越小的液体,深度越大,所以可将U形管中的水换成密度更小的液体,使U形管两液面的高度差更大,以方便读数。
[2]保持探头所处深度不变,即探头所受的液体压强不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向时,U形管中两液面的高度差不变,但由几何知识可知所对刻度线间的距离将变大,所以U形管中两液面所对刻度线间的距离将变大。
21.【答案】(1)机器人所受的重力计算:
(2)机器人前进的速度计算:
(3)机器人端着箱子站立时,对地面的压力等于总重力:
对地面的压强计算:
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1) 考查重力的计算,解题思路是利用重力公式 ,直接代入机器人的质量和重力加速度进行计算。
(2) 考查速度的计算,解题思路是利用速度公式 ,结合已知的路程和时间求解机器人的运动速度。
(3) 考查压强的计算,解题思路是先确定机器人对地面的压力等于自身与箱子的总重力,再利用压强公式 代入压力和受力面积,求出对地面的压强。
(1)机器人所受的重力
(2)机器人前进的速度
(3)机器人端着箱子站立时对地面的压强
22.【答案】(1)解:由丙图电流数据读出高温挡工作电流,电源电压,根据电功率公式计算高温挡功率:
(2)解:结合乙图电路分析挡位:开关S接1时,电路仅接入,总电阻最小;由可知电压不变时电阻越小功率越大,此状态为高温挡。
利用变形求阻值:
开关S接2时、串联,总电阻最大、功率最低,为低温挡,低温电流;由欧姆定律求串联总电阻:
根据串联电阻规律,算出:
(3)解:低温挡时两电阻串联,持续发热;由图像得低温工作时长:
依据焦耳定律,代入低温电流、阻值与时间计算产生的热量:
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】(1)核心公式,从电流图像读取高温挡工作电流,搭配额定电压直接计算高温功率。
(2)先根据判断电阻大小与功率、挡位的对应关系;先用高温挡数据结合算出;再利用低温挡电流通过欧姆定律求串联总电阻,最后用串联电阻差值求出。
(3)先换算低温挡工作时间至国际单位秒,再选用焦耳定律,代入串联电路电流、电阻和工作时间,求解产生的电热。
(1)根据图丙可知,高温挡工作时电路中的电流I高=2A,高温挡的功率P高=UI高=220V×2A=440W
(2)由图乙可知,当开关S接2时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,电热毛巾架处于低温挡;当开关S接1时,只有R1工作,电路中的总电阻最小,电功率最大,电热毛巾架处于高温挡;R1的电阻为
R1、R2串联的总电阻为
发热电阻丝的电阻为
(3)当毛巾架处于低温挡时,电阻R2才产生热量。低温挡的工作时间t=t2-t1=30min-10min=20min=1200s
电阻R2产生的热量Q=I2R2t=(0.5A)2×330Ω×1200s=9.9×104J
23.【答案】(1)94
(2)油的密度小于水的密度
(3)液化
(4)①;质量相同的清水和水油混合液体的沸点相同,但是水油混合液体先沸腾
(5)油浮在水面上,减少了热量散失,缩短加热时间
【知识点】物质的三态;沸腾及沸腾条件;探究水的沸腾实验;密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】(1) 由图中温度计可知,其分度值为 1℃,对应的示数为 94℃。
故答案为:94;
(2) 在水油混合液中,食用油的密度小于水的密度,因此食用油会浮在清水的上方。
故答案为:油的密度小于水的密度;
(3) 读取温度计示数时,温度计表面变得模糊,是因为锅内水汽化产生的高温水蒸气遇到温度较低的温度计,在其表面遇冷放热液化,形成了小水珠。
故答案为:液化;
(4) 由表格数据可知,质量相同的清水与水油混合液体沸点相同,说明油不会改变红汤卤的沸点;但水油混合液体先达到沸点,说明油缩短了红汤卤达到沸点的时间,故①的说法正确。
故答案为:①;质量相同的清水和水油混合液体的沸点相同,但是水油混合液体先沸腾;
(5) 水油混合液体先沸腾,是因为油浮在水面上,减少了加热过程中的热量散失,从而缩短了加热至沸腾的时间。
故答案为:油浮在水面上,减少了热量散失,缩短加热时间;
【分析】(1) 本题考查温度计的读数,解题思路是先确定温度计的分度值,再根据液柱位置读取示数。(2) 本题考查密度的应用,解题思路是根据 “密度小的物质会浮在密度大的物质上方” 的规律,判断食用油与水的位置关系。
(3) 本题考查液化现象的解释,解题思路是分析水蒸气遇冷后发生液化形成小水珠,导致温度计表面模糊的过程。
(4) 本题考查实验数据的分析,解题思路是对比清水与水油混合液体的沸点和加热时间,判断油对沸点和沸腾时间的影响。
(5) 本题考查水油混合液体先沸腾的原因分析,解题思路是从油层减少热量散失的角度,解释加热时间缩短的原理。
(1)由图可知,温度计的分度值是1℃,示数为94℃。
(2)水油混合液中,油的密度小于水的密度,故食用油浮在清水上面。
(3)读取温度计示数时发现温度计表面变得模糊,这是锅内的水汽化的高温水蒸气遇到温度较低的温度计时,在其表面放热液化形成小水珠造成的。
(4)[1][2]由表格数据可知,质量相同的清水和水油混合液体的沸点相同,说明油不影响红汤卤的沸点,但是水油混合液体先达到沸点,说明油缩短了红汤卤达到沸点的时间,故①正确。
(5)水油混合液体先沸腾的原因是:油浮在水面上,减少了热量散失,缩短加热时间。
24.【答案】(1)气压;水
(2)C
(3)=;0.5
(4)在纸杯中放入相同质量水,降落后看剩余水量的多少来判断
【知识点】力作用的相互性;重力及其大小的计算;物体运动状态的变化;二力平衡的条件及其应用;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)向高压舱内打气时,气体被压缩,舱内的气压会不断增大。
水火箭发射时,高压舱内的水高速向后喷射,根据力的作用是相互的原理,水会对火箭施加一个向上的反作用力,因此火箭的施力物体是水。
故答案为:气压;水;
(2)A. 加速升空时,火箭不处于平衡状态,升力大于重力,二力不是平衡力,故A错误;
B. 根据牛顿第一定律,火箭升空过程中若失去所有力,将保持失去力瞬间的速度做匀速直线运动,而非静止,故B错误;
C. 水火箭升空时,初始阶段升力大于重力,加速上升;随着高度增加,升力减小、重力不变,当升力小于重力后开始减速,直至速度为0,故C正确;
D. 地球的重力作用范围广泛,水火箭离开地面后仍受重力作用,故D错误。
故答案为:C。
(3)当水火箭达到收尾速度时,做匀速直线运动,处于平衡状态,此时阻力与总重力大小相等,满足:
乙组水火箭整体质量 ,其重力为:
由于乙组水火箭回收过程中受力平衡,阻力 。
已知阻力与下落速度的平方成正比,即 ,可得比例常数 。由于 为常数,甲乙两组水火箭的阻力与速度平方之比相等,即:
代入已知数据 、、,解得:
故答案为:=;0.5;
(4) 为验证自制降落伞的安全性和稳定性,应让降落伞从较高的相同高度自由下落;为验证其稳定性能的好坏,可采用控制变量法,在纸杯中放入相同质量的水,通过降落后杯中剩余水量的多少来判断稳定性。
故答案为:在纸杯中放入相同质量水,降落后看剩余水量的多少来判断;
【分析】(1)考查气体压强的变化规律,解题思路是根据气体压强与体积的关系,明确气体被压缩时,体积减小,压强会随之增大。
考查力的作用的相互性,解题思路是利用“物体间力的作用是相互的”原理,分析水向后喷射时对火箭产生的反作用力。
(2) 考查受力分析与运动状态的判断,解题思路是逐一分析每个选项,结合平衡条件 、牛顿第一定律以及重力的普遍性,判断选项的正误。
(3)考查平衡状态的受力特点,解题思路是明确物体做匀速直线运动时,合力为零,阻力与重力是一对平衡力,满足 。
考查阻力与速度关系的计算,解题思路是先利用平衡条件 求出乙组水火箭的阻力,再根据阻力公式 及比例关系 ,求解乙组水火箭的收尾速度。
(4) 考查实验方案的设计,解题思路是结合控制变量法,确定实验的控制条件和判断降落伞稳定性的方法。
(1)[1]向高压舱内打气时,气体被压缩,舱内的气压不断增大。
[2]水火箭发射时,高压舱内的水高速向后喷射,根据力的作用是相互的,水会对火箭施加一个向上的反作用力,因此施力物体是水。
(2)A.加速升空时,不是平衡状态,升力大于重力,二力不是平衡力,故A错误;
B.根据牛顿第一定律,水火箭升空过程中若失去所有力,将保持失去力瞬间的速度做匀速直线运动,而非静止,故B错误;
C.水火箭升空时,初始升力大于重力,加速上升;随着高度增加,升力减小、重力不变,当升力小于重力后开始减速,直至速度为0,故C正确;
D.地球的重力作用范围广泛,水火箭离开地面后仍受重力,故D错误。
故选C。
(3)[1]当整体达到收尾速度时,做匀速直线运动,处于平衡状态,阻力与总重力大小相等。
[2]乙组水火箭整体质量
乙组水火箭的重力
乙组水火箭回收过程中受平衡力作用, 阻力
由题意可知阻力与下落速度的平方成正比,即,可得,
k为常数不变,甲、乙两组水火箭阻力与下落速度的平方之比相等,得
已知甲组水火箭收尾速度,阻力,,则
(4)为了验证自制降落伞的安全性和稳定性,应该让各自制作的降落伞从较高的相同高度自由下落;为了验证自制降落伞稳定性能的好坏,根据控制变量法可知,可以在纸杯中放入相同质量水,降落后看剩余水量的多少来判断。
25.【答案】(1)半导体
(2)100
(3)13.5;60.3125%
(4)7
【知识点】半导体特点及作用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1) 汽车内置芯片主要由半导体材料制成,因为半导体材料具有独特的电学特性,可用于制造各类电子元件;而超导体在特定条件下电阻为零,主要应用于超导磁悬浮等领域,不适合制造芯片。
故答案为:半导体;
(2) 首先计算充电量:
充电时间 ,根据充电效率公式 ,即 ,解得充电功率:
故答案为:100;
(3)百公里实际消耗电能:
行驶250km的实际耗电量:
考虑太阳能板额外供电2kW·h,剩余储能:
剩余储能占比:
故答案为:13.5;60.3125%;
(4) 每天行驶90km的实际耗电量:
扣除太阳能板日均供电3kW·h,每天净消耗电池电量:
电池可消耗电量(扣除10%低电量保护):
最多连续行驶天数:
采用去尾法,最多连续行驶7天后触发低电量保护。
故答案为:7;
【分析】(1) 考查半导体与超导体的应用,解题思路是结合两种材料的特性,判断芯片的制造材料。
(2) 考查充电功率的计算,解题思路是先根据 求出充电量,再结合充电效率公式 以及 ,联立求解充电功率 。
(3) 考查实际耗电量与剩余储能的计算,解题思路是先根据能量回收比例 ,利用 计算百公里实际电耗;再根据行驶里程与百公里电耗的关系 计算总耗电量;最后结合初始电量、耗电量与太阳能供电,利用 计算剩余储能,并通过 计算占比。
(4) 考查连续行驶天数的计算,解题思路是先根据每日行驶里程与百公里电耗,利用 计算每日实际耗电量;再结合太阳能供电,通过 计算每日净消耗电量;最后根据电池可消耗电量(扣除低电量保护),利用 并结合去尾法,确定最多连续行驶天数。
(1)汽车内置芯片主要是由半导体材料制成的。因为半导体材料具有独特的电学性质,可用于制造各种电子元件,如芯片。而超导体在特定条件下电阻为零,主要应用于超导磁悬浮等领域,不用于制造芯片。
(2)电池最大储能为80kW h,从30%充至80%,充电量
已知充电时间
快速充电效率,则有,即
解得。
(3)[1]标准百公里电耗(无能量回收)为15kW h,能量回收系统能将制动时10%的机械能转化为电能储存,所以百公里实际消耗电能
[2]全程250km,则行驶250km的实际耗电量
太阳能板实际额外供电2kW h,出发时电池满电80kW h,到达惠东时剩余储能
剩余储能占最大储能的比例
(4)车辆每天行驶90km,百公里实际消耗电能13.5kW h,则每天实际耗电量
太阳能板日均发电量3kW h用于续航,那么每天净消耗电池电量
电池满电80kW h,启动低电量保护时剩余10%,可消耗的电量为
所以最多连续行驶天数
这里采用去尾法,故满电状态下最多连续行驶7天后触发低电量保护。
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