精品解析：2024年广东省广州白云广雅实验学校中考物理三模试卷

2024年初中毕业班综合训练（三） 第一部分 选择题（共30分） 本部分为单项选择题，共10题 1. 金属“镓”是晶体，如图，将一块柱形的金属“镓”轻轻地放在手心，很快就会变成一颗液滴，由此可知该过程（　　） A. 金属“镓”发生熔化 B. 金属“镓”发生液化 C. 该过程金属“镓”放热 D. 金属“镓”的熔点高于手的温度 2. 车厢里固定桌上有小球b，忽略桌面对 b 的摩擦及空气的影响，先后拍照如图，则车（　　） A. 向左直线运动时加速 B. 向右直线运动时减速 C. 向右直线运动时加速 D. 向左直线运动时减速 3. 世界上最小的发电机—摩擦纳米发电机。它可以在人进行走路、说话、心跳、肌肉收缩等运动时，使其组成的材料之间摩擦来实现微小的机械能到电能的转换。如图，让两种不同材质的摩擦层相互摩擦带上电荷并形成电压，从而在外部电路中形成电流。下列分析正确的是（　　） A. 负电荷在摩擦层a和摩擦层b之间转移 B. 正电荷在摩擦层a和摩擦层b之间转移 C. 两摩擦层相互摩擦过程中创造了电荷 D. 两摩擦层摩擦后带上的是等量的同种电荷 4. 某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是（　　） A. 甲是“电能” B. 乙是“太阳能” C. 丙是“电能” D. 丁是“机械能” 5. 在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出了温度随时间变化的图像如图，由图像可知（　　） A. a液体比热容小 B. b液体是水 C. 0~3min内a液体吸收的热量少 D. 升高相同的温度时，b液体吸收的热量少 6. 对冰加热，冰熔化成水直至沸腾，在此过程中她通过测量绘制了温度随时间变化的图像，如图所示，关于图像下列分析正确的是（ ） A. 图像中的段表示冰的熔化过程 B. 冰的熔点是 C. 水沸腾时继续吸热温度不变 D. 水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小 7. 物体A浸没在甲、乙两种不同液体中静止时，数字测力计示数如图所示，（　　） A. 物体A在甲液体中所受浮力大 B. 物体A在乙液体中所受浮力大 C. 甲液体的密度比乙液体小 D. 物体A在甲液体中所受浮力大于它所受重力 8. 声纹鉴定技术有助于公安机关破获手机诈骗案件，利用声纹具有唯一性、同一性的特点，可以成功锁定抓捕目标，快速侦破案件。声纹特征鉴定主要指的是人说话的（　　） A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 声速 9. 将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图所示，位置①和③离地高度相等。小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图所示，且M、N两点分别为图中“①”、“②” 或“③”点中的某一点。则小球（　　） A. 经过的M点就是“③”点 B. 整个运动过程中，机械能是守恒的 C. 在M点的重力势能大于在N点的 D. 在N点的机械能为1000J 10. 当水温从0℃升到15℃时，水的密度和水温t关系如图甲所示，水在4℃时，密度最大。现有三个容器装有不同温度的水，水的深度关系是，容器1和3所装的水的质量，三个容器的底面积关系是，如图乙所示，此过程，三个容器中水的质量不变，不考虑容器的热胀冷缩。容器底受到水的压强关系正确的是（　　） A. B. C. D. 第二部分 非选择题（共60分） 11. （1）如图所示，室内游泳池上方有一盏灯S，人眼从池边B点看到灯S在水中的倒影正好与看到池底A点的像在C处重合，请画出灯S的位置和人眼看到池底A点的像的光路_________。 （2）显微镜主要由物镜和目镜两组透镜组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像，这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。如图，F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦点，图中已出细小物体AB在物镜中所成像A’B’的光路图，以及A’B’射向目镜的两条光线。    ①该显微镜的物镜相当于__________（选填“凸透镜”、“凹透镜”）； ②请你画出光线a，b经目镜L2折射后的光线_________； ③与A′B′对比，目镜L2所成的像是一个_________（选填“正立”或“倒立”）、__________（选填“实像”或“虚像”）。 12. 如图所示，可绕O点转动的杠杆（质量忽略不计），在C点挂一个质量为10kg的物体M，依次在A、B两点沿与圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡。 知：CO＝OD＝DA＝AB（g取10N/kg）。 （1）在图中画出FA的动力臂lA_____；FA＝_____N； （2）比较分析两个力的大小：FA_____FB，推导分析过程是：_____； （3）若在E点施加最小的动力，也能使杠杆水平平衡。在图中画出该力FE的示意图_____。 13. 如图1所示，甲乙是两根相同的粗细均匀下端开口的长直玻璃管，玻璃管的内部截面积1×10-4m2，两根玻璃管内装有等量的水银且静止，水银柱上方存在气体。（不考虑水银柱与管之间的摩擦）。 （1）此时，甲管内水银柱上方气压_________大气压（选填“大于”“等于”或“小于”）。在图2中画出乙管内水银“●”竖直方向上的受力示意图；________ （2）图1甲、乙管内的气压分别为p1、p2，则p1________p2（选填“>”“=”或“<”）； （3）若在乙管口下方沿水平方向吹气（气流方向如图3所示），则水银下方的气压将会________（选填“变大”“不变”或“变小”）。你的判断依据是________。所以乙管中的水银柱会_________（选填“向上运动”“静止”或“向下运动”）。 14. （1）如图是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供。abcd是线圈。闭合开关， ①图1中P为磁体N极，Q为磁体________极（选填“N”“S”）； ②图1中线圈ab边受力方向竖直向下，图2中将电源正负极调转后ab边的受力方向竖直向________（选填“上”“下”）。 （2）如图所示，已经将电磁铁接外电源。线圈abcd接入LED和小灯泡。闭合开关后，摇动手柄(未画出)使线圈abcd转动，LED和灯泡可发光。此过程，线圈abcd将________能转化为___________能。在方框内画出图中LED和灯泡所在电路的电路图，已经画出LED和等效电源__________。 15. 小京洗水果时，发现体积较小的桔子漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底，如图所示。则桔子的密度___________芒果的密度，桔子受到的浮力___________芒果受到的浮力。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 16. 如图所示，先用大小为200N的拉力 F1把重为150N的物体甲从A点竖直向上加速拉至B 点，h=2m，再用平行于斜面大小不变的拉力F2把甲沿斜面从C点拉至与B点等高的D点；如图所示，用大小相同的拉力F2将物体乙沿水平地面从O点直线拉至P点。已知 F2=120N，甲在CD 段的速度—时间图像和乙在OP段的路程—时间图像如图所示。 求： （1）F1所做的功是多少？（ ） （2）利用斜面提升甲的机械效率是多少？（ ） （3）F2在OP段做功的功率是多少？（ ） （4）甲在CD段受到的摩擦力为 f1和乙在OP段受到摩擦力为 f2，则f1________f2（选填“=”或“≠”）。 17. LED（发光二极管简称LED）是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品。如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由5个发光二极管并联组成，每个发光二极管的额定电流为30mA，它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且LED灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如图丙表格所示。 请回答下列问题： （1）这种LED手电筒正常工作时的总电流为_______A； （2）如图乙是一个LED与50Ω的定值电阻器R串联，已知电源两端的电压为4.2V保持不变，闭合开关S，毫安表（为读数更精确的电流表）的读数为20mA。闭合开关S后，此时通电10min，求： （要求写出计算过程） ①电阻器R产生的热量_________； ②LED灯两端的电压________；并判断LED灯此时显示的颜色_______； ③LED灯消耗的电能________。 18. 如图所示，无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的，后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球m1＞m2＞m3，把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后，它会沿轨道一直运动到末端，离开轨道后，球会在空中继续飞行，最后掉到水平地面上。（忽略空气阻力） 小雅同学猜想： 猜想一：金属球的质量越大，它在空中运动的水平距离s就越大； 猜想二：球静止释放时的高度越高，它在空中运动的水平距离s就越大。 设计实验（可补充测量器材），验证猜想一是否正确。 （1）补充的器材_________ （2）写出实验步骤（可图文结合）__________； （3）验证猜想是否正确的依据__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年初中毕业班综合训练（三） 第一部分 选择题（共30分） 本部分为单项选择题，共10题 1. 金属“镓”是晶体，如图，将一块柱形的金属“镓”轻轻地放在手心，很快就会变成一颗液滴，由此可知该过程（　　） A. 金属“镓”发生熔化 B. 金属“镓”发生液化 C. 该过程金属“镓”放热 D. 金属“镓”的熔点高于手的温度 【答案】A 【解析】 【详解】AB．将一块金属放在手心，金属很快熔化成了一颗液滴，是由固态变为液态的熔化过程，故A符合题意、B不符合题意； C．金属“镓”熔化过程中需要吸热热量，故C不符合题意； D．金属“镓”需要从手心吸收热量，熔点低于手的温度，故D不符合题意。 故选A。 2. 车厢里固定桌上有小球b，忽略桌面对 b 的摩擦及空气的影响，先后拍照如图，则车（　　） A. 向左直线运动时加速 B. 向右直线运动时减速 C. 向右直线运动时加速 D. 向左直线运动时减速 【答案】B 【解析】 【详解】以路灯为参照物，车向右运动，小球突然“自动”向右滚动，小球由于惯性会运动，小球相对与桌子发生了位置的变化，这说明车子向右直线运动时减速，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3. 世界上最小的发电机—摩擦纳米发电机。它可以在人进行走路、说话、心跳、肌肉收缩等运动时，使其组成的材料之间摩擦来实现微小的机械能到电能的转换。如图，让两种不同材质的摩擦层相互摩擦带上电荷并形成电压，从而在外部电路中形成电流。下列分析正确的是（　　） A. 负电荷在摩擦层a和摩擦层b之间转移 B. 正电荷在摩擦层a和摩擦层b之间转移 C. 两摩擦层相互摩擦过程中创造了电荷 D. 两摩擦层摩擦后带上的是等量的同种电荷 【答案】A 【解析】 【详解】AB．摩擦层相互摩擦的过程中是电子即负电荷发生了转移从而形成电压，正电荷不会发生转移，故A正确，B错误； C．两摩擦层相互摩擦过程中只是使电荷发生了转移，并不能创造电荷，故C错误； D．两摩擦层摩擦后带上的是等量的异种电荷，故D错误。 故选A。 4. 某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是（　　） A. 甲是“电能” B. 乙是“太阳能” C. 丙是“电能” D. 丁是“机械能” 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知整个过程是太阳能通过太阳能电池将太阳能转化为电能，电能通过蓄电池将电能转化为化学能储存在蓄电池中，晚上蓄电池对外放电，将化学能转化为电能供应路灯工作，路灯工作时将电能转化为光能，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5. 在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出了温度随时间变化的图像如图，由图像可知（　　） A. a液体比热容小 B. b液体是水 C. 0~3min内a液体吸收的热量少 D. 升高相同的温度时，b液体吸收的热量少 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．质量和初温相同的水和某种液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，相同时间内吸收的热量相同，根据，温度升高较慢的比热容较大，而水的比热容最大，因此a液体比热容大是水，故ABC不符合题意； D．b液体的比热容较小，根据Q=cmΔt可知，升高相同的温度时，b液体吸收的热量少，故D符合题意。 故选D。 6. 对冰加热，冰熔化成水直至沸腾，在此过程中她通过测量绘制了温度随时间变化的图像，如图所示，关于图像下列分析正确的是（ ） A. 图像中的段表示冰的熔化过程 B. 冰的熔点是 C. 水沸腾时继续吸热温度不变 D. 水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像中AB段表示冰吸热升温，而段才是冰的熔化过程，故A错误； B．从图像上可以看出，冰熔化时温度一直保持在，所以熔点为，故B错误； C．水沸腾时温度不变，但需要不停吸热，故C正确； D．根据，由于冰和水的质量相同，水升温比冰慢，说明水的比热容比冰大，故D错误。 故选C。 7. 物体A浸没在甲、乙两种不同液体中静止时，数字测力计示数如图所示，（　　） A. 物体A在甲液体中所受浮力大 B. 物体A在乙液体中所受浮力大 C. 甲液体的密度比乙液体小 D. 物体A在甲液体中所受浮力大于它所受重力 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设物体A的重力为G，物体A在甲液体中所受浮力 F浮甲=G-2.4N 物体A在乙液体中所受浮力 F浮乙=G-3.6N 所以 F浮甲>F浮乙 物体A在甲液体中所受浮力大，故A符合题意，B不符合题意； C．物体A在甲乙液体中排开液体的体积相同，物体A在甲液体中所受浮力大，由F浮=ρgV排可得甲液体的密度较大，故C不符合题意； D．物体A在甲液体中受到重力、拉力和浮力，由力的平衡可知 G=F浮甲+F 所受浮力小于它所受重力，故D不符合题意。 故选A。 8. 声纹鉴定技术有助于公安机关破获手机诈骗案件，利用声纹具有唯一性、同一性的特点，可以成功锁定抓捕目标，快速侦破案件。声纹特征鉴定主要指的是人说话的（　　） A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 声速 【答案】B 【解析】 【详解】响度、音调、音色三个声音特性中，能够区分发声体的是音色，声纹特征鉴定主要指的是人说话的音色。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9. 将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图所示，位置①和③离地高度相等。小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图所示，且M、N两点分别为图中“①”、“②” 或“③”点中的某一点。则小球（　　） A. 经过的M点就是“③”点 B. 整个运动过程中，机械能是守恒的 C. 在M点的重力势能大于在N点的 D. 在N点的机械能为1000J 【答案】A 【解析】 【详解】B．根据小球水平抛出其部分运动轨迹可知，小球反弹起的最大高度越来越小，说明机械能越来越小， 整个运动过程中，机械能是不守恒的 ，故B不符合题意； C．在M点时，由图知，重力势能占机械能的比为动能的3倍，因重力势能为240J，故动能为80J，在M点时机械能为 WM=240J+80J=320J 在N点时，动能为200J，则重力势能为 故在M点的重力势能240J小于在N点的重力势能300J，故C不符合题意； D．在N点时的机械能为 WN=200J+300J=500J 故D不符合题意；　 A．因小球在M的重力势能小于N点的重力势能，根据影响重力势能大小的因素，故N点的高度要高，已知位置①和③离地高度相等，故N点在②，小球在M点的机械能320J小于在N点的机械能500J，因机械能越来越小，故可知M点在③处。故A符合题意。 故选A。 10. 当水温从0℃升到15℃时，水的密度和水温t关系如图甲所示，水在4℃时，密度最大。现有三个容器装有不同温度的水，水的深度关系是，容器1和3所装的水的质量，三个容器的底面积关系是，如图乙所示，此过程，三个容器中水的质量不变，不考虑容器的热胀冷缩。容器底受到水的压强关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】CD．如图，，因容器为柱形容器，因此容器1和容器3底部受到的压力相同，由题知，由可知，，故CD错误； B．容器1和容器2液面的高度相同，，由可得，，故B错误； A．由和可得，，故A正确。 故选A。 第二部分 非选择题（共60分） 11. （1）如图所示，室内游泳池上方有一盏灯S，人眼从池边B点看到灯S在水中的倒影正好与看到池底A点的像在C处重合，请画出灯S的位置和人眼看到池底A点的像的光路_________。 （2）显微镜主要由物镜和目镜两组透镜组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像，这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。如图，F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦点，图中已出细小物体AB在物镜中所成像A’B’的光路图，以及A’B’射向目镜的两条光线。    ①该显微镜的物镜相当于__________（选填“凸透镜”、“凹透镜”）； ②请你画出光线a，b经目镜L2折射后的光线_________； ③与A′B′对比，目镜L2所成的像是一个_________（选填“正立”或“倒立”）、__________（选填“实像”或“虚像”）。 【答案】 ①. ②. 凸透镜 ③. ④. 正立 ⑤. 虚像 【解析】 【详解】（1）池底A点反射的光通过水平时发生折射，在B点看好像是从池底的像处即C点发出的，而灯的倒影正好贴在变浅的池底的虚像上即C点，根据平面镜成像规律，做出C关于水面的对称点，即为灯S的位置，连接CB交水面于O点，连接AO、OB并画上箭头即为人眼看到池底A点的像的光路，作图如下： 。 （2）①[1]由图可知，平行于主光轴的光线经透镜后向焦点会聚，因此显微镜的物镜相当于凸透镜。 ②[2]显微镜的目镜相当于放大镜，因此根据凸透镜成像规律作图，如下：    ③[3][4]由图可知，显微镜的目镜相当于放大镜，相对于A′B′成的是正立、放大的虚像。 12. 如图所示，可绕O点转动的杠杆（质量忽略不计），在C点挂一个质量为10kg的物体M，依次在A、B两点沿与圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡。 知：CO＝OD＝DA＝AB（g取10N/kg）。 （1）在图中画出FA的动力臂lA_____；FA＝_____N； （2）比较分析两个力的大小：FA_____FB，推导分析过程是：_____； （3）若在E点施加最小的动力，也能使杠杆水平平衡。在图中画出该力FE的示意图_____。 【答案】 ①. ②. 100 ③. ＝ ④. 动力FA和FB的力臂都是圆O的半径，即lA＝lB，且阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，可知FA＝FB ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]力臂指的是支点到力的作用线的距离，即FA方向延长力的作用线，过支点O作FA的延长线的垂线段所求力臂lA。如图所示 [2]在A点沿与圆O相切的方向用力拉，所以此时的力臂即为该圆的半径，等于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知动力就等于阻力，即FA为100N。 （2）[3][4]由图可知，动力FA和FB的力臂都是圆O的半径，即 lA=lB 且阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件 F1l1=F2l2 可知 FA=FB （3）[5]力的作用点与支点的距离是最大的力臂，即最小的动力，故OE为最长的力臂，由于支点在动力和阻力的中间，所以过点E作垂直于OE的朝下的点箭头的线段即为最小动力FE的方向。如图所示 13. 如图1所示，甲乙是两根相同的粗细均匀下端开口的长直玻璃管，玻璃管的内部截面积1×10-4m2，两根玻璃管内装有等量的水银且静止，水银柱上方存在气体。（不考虑水银柱与管之间的摩擦）。 （1）此时，甲管内水银柱上方气压_________大气压（选填“大于”“等于”或“小于”）。在图2中画出乙管内水银“●”竖直方向上的受力示意图；________ （2）图1甲、乙管内的气压分别为p1、p2，则p1________p2（选填“>”“=”或“<”）； （3）若在乙管口下方沿水平方向吹气（气流方向如图3所示），则水银下方的气压将会________（选填“变大”“不变”或“变小”）。你的判断依据是________。所以乙管中的水银柱会_________（选填“向上运动”“静止”或“向下运动”）。 【答案】 ①. 小于 ②. ③. = ④. 变小 ⑤. 乙管下方沿水平方向吹气，则水银柱下方空气流速增大，压强变小，由于下方压强变小，因此水银柱向下运动。 ⑥. 向下运动 【解析】 【详解】（1）[1]图1的甲中，水银柱受到竖直向上的大气压力及竖直向下的自身重力及水银柱上方空气压力的作用，处于静止，则三个力是平衡力，所以甲管内水银柱上方空气压力小于大气压力，据知，甲管内水银柱上方气压小于大气压。 [2]乙中，水银柱受到竖直向下的重力G及管内空气压力及竖直向上的大气压的作用，处于静止，三个力是平衡力，作用在水银柱的重心上，作图如下： （2）[3]甲、乙管内水银柱等量，所以水银柱的重力相等，大气压力相等，则两管内空气压力相等，两玻璃管粗细相同，则它们的内部截面相同，两水银柱的表面相同，据知，两管内气压相同。 （3）[4][5][6]乙管下方沿水平方向吹气，则水银柱下方空气流速增大，压强变小，由于下方压强变小，因此水银柱向下运动。 14. （1）如图是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供。abcd是线圈。闭合开关， ①图1中P为磁体N极，Q为磁体________极（选填“N”“S”）； ②图1中线圈ab边受力方向竖直向下，图2中将电源正负极调转后ab边的受力方向竖直向________（选填“上”“下”）。 （2）如图所示，已经将电磁铁接外电源。线圈abcd接入LED和小灯泡。闭合开关后，摇动手柄(未画出)使线圈abcd转动，LED和灯泡可发光。此过程，线圈abcd将________能转化为___________能。在方框内画出图中LED和灯泡所在电路的电路图，已经画出LED和等效电源__________。 【答案】 ①. N ②. 下 ③. 机械 ④. 电 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]①由图得，电流从右边的螺线管的左端流入，由安培定则可知Q为磁体N极。 [2]②磁场中通电导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，将电源正负极对调后，电流方向发生了改变，同时磁场方向也发生了改变，所以通电导体在磁场中受力方向不变，即竖直向下。 （2）[3][4]线圈abcd转动做切割磁感线运动，产生感应电流，使得LED和灯泡可发光，此过程中，线圈abcd由于运动将机械能转化为电能。 [5]线圈abcd运动产生感应电流，相当于电源，开关在干路上，灯泡和LED并联，具体电路如图所示： 15. 小京洗水果时，发现体积较小的桔子漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底，如图所示。则桔子的密度___________芒果的密度，桔子受到的浮力___________芒果受到的浮力。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】 ①. 小于 ②. 小于 【解析】 【详解】[1]由图可知，桔子漂浮在水面上，所以桔子的密度小于水的密度，芒果沉在水底，芒果的密度大于水的密度，所以桔子的密度小于芒果的密度。 [2]因为小桔子的体积小于大芒果的体积，小桔子漂浮，大芒果沉底，小桔子排开水的体积小于大芒果排开水的体积，根据可知，桔子受到的浮力小于芒果受到的浮力。 16. 如图所示，先用大小为200N的拉力 F1把重为150N的物体甲从A点竖直向上加速拉至B 点，h=2m，再用平行于斜面大小不变的拉力F2把甲沿斜面从C点拉至与B点等高的D点；如图所示，用大小相同的拉力F2将物体乙沿水平地面从O点直线拉至P点。已知 F2=120N，甲在CD 段的速度—时间图像和乙在OP段的路程—时间图像如图所示。 求： （1）F1所做的功是多少？（ ） （2）利用斜面提升甲的机械效率是多少？（ ） （3）F2在OP段做功的功率是多少？（ ） （4）甲在CD段受到的摩擦力为 f1和乙在OP段受到摩擦力为 f2，则f1________f2（选填“=”或“≠”）。 【答案】 ①. 400 ②. 62.5% ③. 60 ④. ≠ 【解析】 【详解】（1）[1]不用机械直接提升物体甲做的功为有用功，即F1做的功为 W=F1h=200N×2m=400J （2）[2]利用斜面提升甲所做的功是总功，由甲在CD 段的速度—时间图像可知，甲运动的速度v=0.4m/s，CD段路程为 s=vt=0.4m/s×10s=4m 将甲从C拉到D所做的总功为 W总=F2s=120N×4m=480J 所以利用斜面提升甲的机械效率是 （3）[3]乙在OP段的路程—时间图像可知，乙在10s内通过的距离为5m，对乙做的功为 W乙=F2sOP=120N×5m=600J F2在OP段做功的功率为 （4）[4]由图3可知，甲在CD段（在斜面上）做匀速直线运动，且速度大小为0.4m/s,虽然甲物体处于平衡状态，但拉力F2既要克服物体与斜面间的摩擦力，也要克服物体的重力，所以拉力F2与摩擦力f1不是一对平衡力，则F2≠f1；乙在OP段（在水平面上）做匀速直线运动，且速度为0.5m/s,此时乙受到的拉力、摩擦力是一对平衡力，则F2=f2；由此可见：f1≠f2。 17. LED（发光二极管简称LED）是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品。如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由5个发光二极管并联组成，每个发光二极管的额定电流为30mA，它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且LED灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如图丙表格所示。 请回答下列问题： （1）这种LED手电筒正常工作时的总电流为_______A； （2）如图乙是一个LED与50Ω的定值电阻器R串联，已知电源两端的电压为4.2V保持不变，闭合开关S，毫安表（为读数更精确的电流表）的读数为20mA。闭合开关S后，此时通电10min，求： （要求写出计算过程） ①电阻器R产生的热量_________； ②LED灯两端的电压________；并判断LED灯此时显示的颜色_______； ③LED灯消耗的电能________。 【答案】 ①. 0.15 ②. 12J ③. 3.2V ④. 蓝 ⑤. 38.4J 【解析】 【详解】（1）[1]因5个发光二极管并联，且并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，LED手电筒正常工作时的总电流为 I总=30mA×5=150mA=0.15A （2）①[2]电阻R和LED灯串联 IR=ILED=20mA=0.02A 电阻R产生的热量为 QR=IR2=(0.02A)2×50Ω×10×60s=12J ②[3][4]一个LED与50Ω的定值电阻器R串联，由可得，定值电阻器R两端的电压为 UR=IR=20×10-3A×50Ω=1V 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，LED灯两端的电压为 ULED=U-UR=4.2V-1V=3.2V 由表格数据可知，此时LED灯发出蓝颜色的光。 ③[5]LED灯通电10min消耗的电能为 W=ULEDILEDt=3.2V×0.02A×10×60s=38.4J 18. 如图所示，无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的，后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球m1＞m2＞m3，把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后，它会沿轨道一直运动到末端，离开轨道后，球会在空中继续飞行，最后掉到水平地面上。（忽略空气阻力） 小雅同学猜想： 猜想一：金属球的质量越大，它在空中运动的水平距离s就越大； 猜想二：球静止释放时的高度越高，它在空中运动的水平距离s就越大。 设计实验（可补充测量器材），验证猜想一是否正确。 （1）补充的器材_________ （2）写出实验步骤（可图文结合）__________； （3）验证猜想是否正确的依据__________。 【答案】 ①. 刻度尺 ②. 实验步骤：①让某质量为m1的小钢球在弧形轨道装置某一高度静止释放，用刻度尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离s1；②换用另一质量为m2的小钢球在弧形轨道装置同一高度静止释放，用刻度尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离s2；③换用另一质量为m3的小钢球重复步骤②，测得水平距离为s3。 ③. 判断依据：如果m3> m2> m1，且测得s3> s2> s1，则猜想正确，否则不正确。 【解析】 【详解】（1）[1]用刻度尺记录金属球静止释放时离桌面的高度，及测量水平距离s。 （2）[2]略。 （3）[3]略。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $