黄金卷07(福建专用)-【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷
2025-02-09
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内容正文:
【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(福建专用)
黄金卷04
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
A
B
C
C
B
B
C
A
B
C
B
B
C
C
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
15. ①. 可以 ②. 用电器
16. ①. ②. 液化
17. ①. 闭合 ②. 会
18. ①. 6 ②. 20
19. ①. 80 ②. 4
20. ①. 100 ②. 420
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21.
22.
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23.【答案】 ①. 用力捏车闸刹车 ②. 增大压力,可以增大摩擦 ③. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1][2]自行车中涉及许多有关摩擦力的知识有许多。除了题中提到的还有车把手有花纹,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦;刹车用力,通过增大压力增大摩擦;车轴内有滚珠,变滑动为滚动减小摩擦;给链条擦润滑油,减小接触面粗糙程度,减小摩擦等。
(2)[3]在上坡前,用力加紧蹬几下,增大自行车的动能,在上坡过程中,较大的动能转化为更多重力势能,在质量不变的情况下,提升的高度更高。
五、实验题:本题共5小题,共30分。(24-28小题分别为6分,6分,4分,7分,7分)
24.【答案】 ①. 竖直 ②. 位置 ③. 蜡烛A一侧 ④. 等效替代法 ⑤. 虚 ⑥. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]实验时要把玻璃板竖直放置在水平桌面上,以便像和物体重合。
[2]透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,即在观察到A蜡烛的同时,也能观察到蜡烛B,便于确定像的位置。
(2)[3][4]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(3)[5]虚像不能成像在光屏上,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像。
(4)[6]平面镜成像大小跟物体大小有关,与物体到平面镜距离无关,则蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小不变。
25.【答案】(1)电流表的示数 (2)a、c (3)b (4) Ω⋅m 见解析
【解析】(1)实验中运用转换法通过观察电流表示数的大小来表示电阻的大小。
(2)要探究电阻与导体长度的关系,需要控制导体的材料、横截面积相同,长度不同,因此选用a、c两合金丝。
(3)将a和b分别连入电路,电路中的电流相等,说明分别接入a和b两合金丝的电路总电阻相等,据乙图可知,接a时变阻器接入电路中的阻值小,接b时变阻器接入电路中的阻值大,说明a合金丝的电阻大,b合金丝的电阻小,ab两合金丝的长度材料相同,则b合金丝的横截面积大。
(4)[1]根据电阻的公式可得,电阻率为
[2]c和d两合金丝的长度和横截面积相同,分别将c和d电阻接入电路中,通过比较电流表的示数得出电阻的大小,再根据,即可得出两导体电阻率的大小。
26.【答案】 ①. 磁场 ②. 电动机 ③. 相反 ④. 电流的大小
【解析】
【详解】(1)[1][2] 电流表通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动,这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受力转动。通电后,将电能转化成机械能,这与电动机的工作原理相同。
(2)[3] 若让电流从电流表的“﹣”接线柱流入,“+”接线柱流出,电流的方向相反,线圈在磁场中的受力方向也相反,因此电流表指针与原来的偏转方向相反。
(3)[4] 同一量程,电流越大,指针偏转角度越大,据此猜想:通电线圈受力的大小可能与电流的大小有关。
27.【答案】 ①. 游码 ②. 右 ③. 37.4 ④. 等臂 ⑤. 见解析 ⑥. > ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1][2]使用天平的时候,要将天平放在水平台面上,把游码移到横梁标尺的零刻度线处,若指针左偏则应将平衡螺母向右调节,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)[3]空烧杯质量
[4]天平左盘和右盘到支点的距离相同,则天平平衡时可看成等臂杠杆。
(3)[5]要求出花生油的密度,只需要知道量筒中花生油的质量跟体积,则需要增加的步骤是:用天平测出烧杯中剩余花生油跟烧杯的质量。
(4)①[6]当矿泉水瓶装满水时,由杠杆平衡条件可知。当换用相同的矿泉水瓶装满不同液体时,使杆在水平位置平衡,对应悬挂点在B1,则
若B1点在B点的左侧,则,则。两液体积极相同,则。
②[7]由杠杆平衡条件可得
则,B2点标注的密度值
28.【答案】 ①. 电源电压太低 ②. ③. 0.76 ④. 灯丝的电阻随温度的升高而变大 ⑤. 闭合S、,断开 ⑥. 2 ⑦. 0.5 ⑧. D
【解析】
【详解】(1)[1]两节新干电池串联的总电压是 3V,而小灯泡正常发光时的电压是3.8V,可见电源电压太低。
(2)[2]原电路中,电压表串联在电路中,变阻器与电流表串联后再与灯并联是错误的,这样电路中的灯将不发光,电压表应与灯并联,变阻器应与电流表和灯串联,如图所示:
(3)[3]由图乙知,灯在3.8V额定电压下对应的电流为0.2A,由得小灯泡的额定功率为
[4]根据图像可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻不是定值,灯丝电阻随温度升高而变大。
(4)[5][6]在①中,电源电压为U=4.5V,在②中,闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,此时灯与滑片以下部分电阻丝的电阻R滑下串联,电压表测其电压,当电压表示数为2V,即,根据串联电路电压的规律,这时灯的电压
这时,故闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V时,灯能正常发光。
[7]在③中,电路中只有变阻器,此时电压表测量滑片以下部分电阻丝R滑下的电压,电压表示数为3V,即,而总电压为4.5V,即为此时滑动变阻器两端电压,已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω,即,则根据串联电路电流的规律得
即
即
解得,由欧姆定律和串联电路电流的规律,当闭合S、S1,断开S2时,通过变阻器的电流等于灯的额定电流,则此时灯的额定电流为
此小灯泡的额定功率为
(5)[8]小灯泡的额定电压U0已知,由知要测量小灯泡正常发光时的电阻,需要测出额定电流;
A.灯泡与定值电阻并联,再和滑动变阻器串联,通过开关的断开或闭合不能确定灯泡是否正常工作,测不出灯泡的额定电流,不能测量出小灯泡正常发光时的电阻,故A不符合题意;
B.只闭合开关S1时,灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联,电流表测量电路的电流,移动滑动变阻器不能确定灯泡是否正常工作,测不出灯泡的额定电流,不能测量出小灯泡正常发光时的电阻,故B不符合题意;
C.闭合开关S1和S2 灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,再只闭合开关S1和S3 电路的连接不变,电压表测量小灯泡两端的电压和电阻串联后的两端电压U,移动滑动变阻器不能确定灯泡是否正常工作,测不出灯泡的额定电流,不能测量出小灯泡正常发光时的电阻,故C不符合题意;
D.闭合开关S1 和S2灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压,移动滑动变阻器当电压表的示数为2.5V时灯泡正常发光,再只闭合开关S1和S3电路的连接不变,电压表测量小灯泡两端的电压和电阻串联后的两端电压U,则小灯泡正常发光时的电流为
再根据欧姆定律可以算出小灯泡正常发光时的电阻,故D符合题意。
故选D。
六、计算题:本题共3小题,共22分。(29小题6分,30小题7分,31小题9分)
29.【答案】(l)0.3A;(2)100Ω;(3)7.68J。
【解析】
【详解】解:(1)当有光照射时,电路中的电流为
(2)当扶梯上有顾客经过,挡住射向R1的光线时,R1的阻值增大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,根据题图可知:此时加在定值电阻两端的电压为U2=2V,此时电路中的电流为
根据串联电路的电压、电流规律,此时光敏电阻两端的电压为
光敏电阻的阻值为
(3)这段时间内电路消耗的电能是
W=UIt=12V×0.3A×2s+12V×0.1A×0.4s=7.68J
答:(l)当有光照射时,电路中的电流为0.3A;
(2)当扶梯上有顾客经过时,R1的阳值为100Ω;
(3)这段时间内电路消耗的电能是7.68J。
30.【答案】(1)1260N;(2)1.23×108N;(3)3×108J
【解析】
【详解】解:(1)在水下6m处观察窗口受到水的压强为
窗口受到水的压力大小为
(2)由阿基米德原理可得,驱逐舰满载时受到的浮力
(3)由图乙知该驱逐舰匀速直线航行时速度为5m/s,由图甲知此时的牵引力为1×106N,则牵引力做功的功率
航行1min=60s牵引力所做的功
答:(1)窗口受到水的压力大小为1260N;
(2)满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小为1.23×108N;
(3)匀速直线航行时牵引力做功的功为3×108W。
31.【答案】(1)125N;(2)125W;(3)75%;(4)减小R0
【解析】
【详解】解:(1)忽略绳重、摩擦,空厢匀速竖直上升时,绳拉力F的大小
(2)绳端移动距离
绳拉力F做的功
绳拉力F的功率
(3)控制电路的最大电流时,载重量最大,控制电路最小总电阻
力敏电阻的阻值
由表中数据可知,当,压力,即最大载重
装置的最大机械效率
(4)要将该装置的最大载重量调小,力敏电阻RF阻值会变大,控制电路的电流不变,由可知,电源电压不变,电路的总电阻不变,可以减小R0的阻值。
答:(1)空厢匀速竖直上升时,绳拉力F的大小是125N;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,拉力F做功的功率是125W;
(3)重物放在厢体内,该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率是75%;
(4)若要将该装置的最大载重量调小,减小R0。
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【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(福建专用)
黄金卷07
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答填空题时,请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应横线上。写在本试卷上无效。
4.回答解答题时,每题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上。写在本试卷上无效。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图,人体中藏有很多“尺”可帮助我们估测物体的长度。身高170cm的小明利用自己的身体特征进行了以下估测,其中最接近实际的是( )
A.物理课本宽约1拃(zhǎ) B.黑板长约6庹(tuǒ)
C.教室长约5步 D.物理课本厚约4指
2. 2023年8月29 日搭载自主知识产权麒麟9000S芯片的华为Mate60Pro发布,该手机一上市就得到了极大的关注,卫星通话是它的最大卖点,遥遥领先也是它的宣传口号,成为国产手机的骄傲。下图为官网部分信息,根据信息下列说法正确的是( )
电池类型:锂离子聚合物电池
电池电压:3.7V
电池容量: 5000mAh
有线充电
输入:220V 50Hz
输出:支持20V 4.4A或11V 6A或10V 2.25A或4.5V5A 或5V4.5A 或9V 2A或5V 2A
A. 制作自主知识产权的麒麟9000S芯片的主要材料是超导体
B. 若以20V4.4A超级快充模式充电,理论上将其从零至充满需要约13 分钟
C. 锂离子聚合物电池对外供电时的能量转化是电能转化为化学能
D. 锂离子聚合物电池“容量5000mAh”一次充满电储存电能为:3.96×106J
3.光发动机可用于卫星的能源补充,原理如图,密闭气室中在光照下会分解,使气室气压增大,推动活塞右移,无光条件下发生逆反应;控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
4.光刻机是制造芯片的核心装备,简化原理如图7,利用紫外线将设计好的集成电路图透过凸透镜照射在涂有光刻胶的硅片上,刻出缩小的电子线路。下列说法正确的是( )
A. 电路图在硅片上成正立缩小的实像
B. 电路图位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间
C. 要想刻出更小的电子线路,需将电路图和硅片向上移动
D. 电路图到凸透镜的距离小于电子线路到凸透镜的距离
5.编钟是我国瑰宝,如图,敲M处发出的声音音调比敲N处的高,比敲P处的低,则( )
A.编钟发出的声音频率只与其质量有关
B.敲P处发出的声音频率高于敲N处的
C.敲P处时,钟的振幅一定比敲M处时大
D.敲N处时,发出的声音响度一定比敲M处时大
6.谷爱凌在北京冬奥会获得自由式滑雪女子大跳台冠军,比赛中她时而弯腰冲上斜坡、时而腾空跃起,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 她离开跳台后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B. 若最高点她所受外力全部消失,它将做匀速直线运动
C. 自由式滑雪用双滑雪板是为了增大压力,增加对雪地的压强
D. 静止在水平雪地上的谷爱凌受到的重力和她对雪地的压力是一对平衡力
7.各学科之间没有清晰的界限,化学、生物学中也融合物理知识,图中说法错误的是( )
A. 甲图中蒸馏水的制备是利用了水吸热后汽化及水蒸气放热后液化
B. 乙图中向下排空气法收集氢气利用了氢气的密度比空气的密度小
C. 丙图中桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动,可视为一种省力杠杆
D. 丁图中鱼主要是利用摆动的尾部和躯干部与水的相互作用在水中游行
8.如图是一款多功能泡脚桶,开关S1控制水的加热,开关S2控制足底按摩电动机,加热和按摩功能可以独立也可以同时实现,电路还设有防干烧开关S3,没有水时泡脚桶无法工作。以下电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
9.关于下列四幅图片中的物理知识,说法不正确的是( )
A. 如图﹣1,载重汽车安装很多宽大的轮子是为了减小对地面的压强
B. 如图﹣2,驱逐舰漂浮在水面上是由于它所受的重力小于浮力
C. 如图﹣3,飞机机翼设计成流线型,利用流体压强与流速的关系获得升力
D. 如图﹣4,船闸是利用连通器原理工作的
10.“珍爱生命,安全用电”是应该必备的安全意识。下列符合安全用电原则的是( )
A. 湿手扳开关 B. 湿布擦通电的电灯
C. 禁止电动车楼道内充电 D. 使用绝缘皮破损的插头
11.如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹,忽略空气阻力,图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是( )
A. 图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员对球做了功
B. 图甲中足球在A点移动至B点的过程中,动能转化为重力势能
C. 图乙中A、B两点为同一高度,该足球在这两点机械能相等
D. 图乙中足球在最高点D点的动能为零
12.XIAOMI SU7是小米汽车旗下的纯电动轿车,定位“C级高性能生态科技轿车”,其核心是小米超级电动机V6s。下图中与电动机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
13.如图甲所示,竖直细杆(质量不计)的上端通过力传感器连在天花板上,力传感器可以显示出细杆上端受到作用力的大小,下端与正方体物块相连。现向底面积为的薄壁空水箱中加水,力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 正方体物块质量为
B. 正方体物块边长
C. 加水到C点时,水对容器底部的压强是
D. 当加入的水质量是时,物块恰好所受浮力最大
14.如图甲电路,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片由右端向左端移动的过程中,两电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,则( )
A. a是灯泡的U-I图线
B. 电源电压为7V
C. R的最大阻值为25Ω
D. 电路的最大功率为1.2W
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
15.目前部分民航公司为了飞行安全,允许旅客随身携带以下的可充电设备。某旅客携带的笔记本电脑电池容量约为,上面标明电压为。该旅客________(填“可以”或“不可以”)将此笔记本电脑带上民航飞机。给笔记本电脑充电时,此时蓄电池相当于电路中的________。
16.小明进行了如图所示的模拟海水淡化实验。他在试管A中加入0.02kg的盐水,组装好器材后,用酒精灯加热,盐水从25℃升高到75℃的过程中,吸收的热量约为________J(不考虑盐水质量的改变)。一会儿看到试管B内出现淡化后的水,这些水形成时发生的物态变化是________。[]
17.产生感应电流探究实验如图所示,保持U形磁体竖直放置,首先要___________开关(选填“闭合”或“断开”),使导体AB从图示位置竖直向上或竖直向下运动,灵敏电流计指针___________(选填“会”或“不会”)偏转。
18.如图所示的电路,电源电压不变,为电阻箱,定值电阻的阻值为。闭合开关、,断开开关,移动滑动变阻器的滑片,此时电压表示数为;断开开关,保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱的阻值为,闭合开关、,断开开关,此时电压表示数为。则电源电压为_________V,滑动变阻器接入电路的阻值为_________。
19.如图所示是某商场厕所的自动冲水装置,浮筒A是边长为20cm的正方体,盖片B的面积为(盖片B质量、厚度不计),连接AB的是长为30cm,体积和质量都不计的硬杆。当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被拉开,此时自锁装置锁住浮筒,水通过排水管流出冲洗厕所。则浮筒A刚好浸没时受到的浮力为______N,浮筒A的质量是______kg。
20.小明家新买一个电蒸锅,如图甲所示。图乙为其内部简化电路图,它有加热和保温两个挡位。R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为484Ω,加热挡功率为2000W。则此电蒸锅保温挡的功率为_________W;若不计热量损失,用电蒸锅加热挡将2.5kg水从20℃加热到100℃,需要_________s。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21.一个木块随着水平传送带匀速向右运动,画出木块所受到的力的示意图。
22.如图中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23.骑自行车是一种低碳环保的交通工具,它的结构及使用与物理知识密切相关。
(1)从自行车的结构和使用来看,它涉及许多有关摩擦力的知识,例举1个例子,将它填在下表中,并写出相应的科学道理
应用举例
相应的科学原理(或道理)
范例
自行车轮胎上有花纹
增大物体接触面粗糙程度,可以增大摩擦
____
____
(2)在上坡前,往往要用力加紧蹬几下,请从能的转化方面阐述这样做的好处。____
五、实验题:本题共5小题,共30分。
24.为了探究平面镜成像特点,小薇同学准备了白纸、薄玻璃板、刻度尺、光屏和A、B两只大小相同的蜡烛,
(1)实验时,玻璃板需___________放置在水平桌面上;选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于确定像的___________;
(2)在竖直的玻璃板前放点燃的蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的___________(选填“蜡烛A一侧”或“蜡烛B一侧”)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小关系的方法是___________(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是___________像;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像大小___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
25.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。小明提出以下猜想:①电阻可能与导体的材料有关;②电阻可能与导体的长度有关;选用实验装置如图甲。
(1)此装置通过观察并比较 来判断导体电阻的大小的;
(2)为了完成猜想②应该选用合金丝 (填代号字母)进行对比实验;
(3)由于a和b粗细相近,老师将a和b分别连入电路,闭合开关,通过调节滑片P,使两次电流表示数相同,记录两次滑片P的位置如图乙,据此老师判断 (填序号)横截面积更大;
(4)小明查阅资料,发现在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积,其对应的单位分别是Ω、m、。而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率;
①根据材料信息,分析出电阻率ρ在国际单位制中的单位是 ;
②由于图甲中c和d电阻未知,但要想比较c和d的电阻率,请写出你需要进行的操作及获取的证据 。
26. 科技小组对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,于是在实验室找到一只可拆卸的电流表,进行了如下探究:
(1)打开外壳,内部结构如图所示,按规范将电流表接入电路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在______中受力转动,这与______的工作原理相同(填“电动机”或“发电机”);
(2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向会与(1)中的偏转方向______,因此使用电流表时不能把接线柱接反;
(3)同一量程,电流越大,指针偏转角度越大,据此猜想:通电线圈受力的大小可能与______有关。
27.某小组在测量液体密度的实验中
(1)调节天平横梁平衡时,先把___________移到标尺左端零刻度线处,若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,则应向___________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量,如图甲所示,质量为___________g。用天平称量时,天平是___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(3)将花生油倒入空烧杯,测出其总质量,再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积,但花生油太多,无法全部倒入量简中。经小组讨论,只需增加一个步骤用天平测出___________的质量,即可求出花生油的密度。
(4)受《天工开物》中枯棒汲水(图乙)启发,小组自制了“杠杆密度计”如图丙,将一轻质细硬杆用细线固定在0点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。
① 若B1点在B点的左侧,则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水水的关系是ρ1___________ρ水(选填“<”“=”或“>”)。
② 若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2,则B2点标注的密度值为___________(用ρ水及题给字母表示)
28.小明要测定标有“”小灯泡正常发光时的电阻,选择一些器材,两节新干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干,连接了如图甲所示电路:
(1)小明发现同组的小虎所选的器材不能完成此实验,其原因是____________;
(2)小明还发现电路连接也有错误,请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确________;
(3)更改后小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得数据绘制了小灯泡的图像,如图乙所示,可计算出小灯泡的额定功率是__________W,由图像可知电流与电压并不成正比,原因是_________;
(4)上述实验结束后,小明又设计了如图丙的电路,只用电压表来测量额定电压为的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为,电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关S、,断开,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为;
②__________(填三个开关闭合与断开情况),移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为__________V,这时小灯泡正常发光;
③保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关S、,断开,电压表示数为;
④小灯泡的额定功率__________W。
(5)如图是设计测量小灯泡正常发光时电阻的四种电路,是已知的定值电阻,电源电压恒定且未知,若干开关及移动滑动变阻器。其中能测出小灯泡正常发光时电阻的是________。
A.B.C.D.
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29.如图甲为某商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。已知电源电压为光敏电阻,。当有光照射时 ;当扶梯上有顾客经过,挡住射向 的光线时, 的阻值增大,计数器就计数一次。图乙为某段时间内 两端的电压 随时间t变化的图像。
(1)当有光照射时,电路中的电流为多大?
(2)当扶梯上有顾客经过时,的阻值为多大?
(3)这段时间内电路消耗的电能是多少?
30.如图所示,由江南造船厂与大连造船厂共同承建的055型驱逐舰是目前我国最新型的防空导弹驱逐舰。该导弹驱逐舰满载排水量为1.23×104t,在海面上以恒定功率做直线运动,其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示,其运动速度v随时间t的关系如图乙所示。已知ρ海水=1.05×103 kg/m3,g=10N/kg。求该驱逐舰:
(1)在水下6m处有一面积为200cm2的观察窗口,窗口受到水的压力大小;
(2)满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小;
(3)航行1min牵引力所做的功。
31.实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置,示意图如图甲,厢体放置在水平承重板上,承重板的上表面装有压力传感器,装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统,如图乙,限制系统中的控制电路电源电压恒为12V,定值电阻R0阻值为200Ω,压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时,电磁铁将衔铁吸下,B、C两个触点断开,电动机停止工作。已知厢体重150N,承重板和滑轮共重100N,忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。
F压/N
…
400
600
800
900
1000
…
RF/Ω
…
800
500
300
200
100
…
(1)空厢匀速竖直上升时,求绳拉力F的大小;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,求拉力F做功的功率;
(3)重物放在厢体内,求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率;
(4)若要将该装置的最大载重量调小,提出对控制电路的一条调整措施。
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【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(福建专用)
黄金卷07
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答填空题时,请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应横线上。写在本试卷上无效。
4.回答解答题时,每题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上。写在本试卷上无效。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图,人体中藏有很多“尺”可帮助我们估测物体的长度。身高170cm的小明利用自己的身体特征进行了以下估测,其中最接近实际的是( )
A.物理课本宽约1拃(zhǎ) B.黑板长约6庹(tuǒ)
C.教室长约5步 D.物理课本厚约4指
【答案】A
【详解】A.中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,物理课本的宽度略小于此数值,在17cm左右,接近1拃,故A符合题意;
B.中学生两臂左右平伸时,两手中指尖的距离大约1.5m,黑板的长度远大于此数值,在6m左右,远大于6庹,故B不符合题意;
C.中学生的步幅在60cm左右,教室的宽度在3m左右,教室长度远大于此数值,在10m左右,远大于5步,故C不符合题意;
D.中学生手指的宽度在1cm左右,物理课本的厚度与此差不多,在1cm左右,远小于4指,故D不符合题意。
故选A。
2. 2023年8月29 日搭载自主知识产权麒麟9000S芯片的华为Mate60Pro发布,该手机一上市就得到了极大的关注,卫星通话是它的最大卖点,遥遥领先也是它的宣传口号,成为国产手机的骄傲。下图为官网部分信息,根据信息下列说法正确的是( )
电池类型:锂离子聚合物电池
电池电压:3.7V
电池容量: 5000mAh
有线充电
输入:220V 50Hz
输出:支持20V 4.4A或11V 6A或10V 2.25A或4.5V5A 或5V4.5A 或9V 2A或5V 2A
A. 制作自主知识产权的麒麟9000S芯片的主要材料是超导体
B. 若以20V4.4A超级快充模式充电,理论上将其从零至充满需要约13 分钟
C. 锂离子聚合物电池对外供电时的能量转化是电能转化为化学能
D. 锂离子聚合物电池“容量5000mAh”一次充满电储存电能为:3.96×106J
【答案】B
【解析】
【详解】A.制作芯片的主要材料是半导体,故A错误;
BD.电池一次充满电存储的电能为
使用20V4.4A超级快充模式充电,充电功率为
充满电所需的时间为
故B正确,D错误;
C.锂离子聚合物电池对外供电时,将储存的化学能转化为电能,故C错误。
故选B。
3.光发动机可用于卫星的能源补充,原理如图,密闭气室中在光照下会分解,使气室气压增大,推动活塞右移,无光条件下发生逆反应;控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】当活塞右移时,活塞对外做功,则该过程相当于汽油机四个冲程中的做功冲程。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.光刻机是制造芯片的核心装备,简化原理如图7,利用紫外线将设计好的集成电路图透过凸透镜照射在涂有光刻胶的硅片上,刻出缩小的电子线路。下列说法正确的是( )
A. 电路图在硅片上成正立缩小的实像
B. 电路图位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间
C. 要想刻出更小的电子线路,需将电路图和硅片向上移动
D. 电路图到凸透镜的距离小于电子线路到凸透镜的距离
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,硅片相当于光屏,集成电路图透过凸透镜后,硅片上的像缩小,根据凸透镜成像规律可知,电路图在硅片上成倒立缩小的实像,故A错误;
B.电路图在硅片上成倒立缩小的实像,根据凸透镜成像规律可知,此时物距大于像距,物距大于2倍焦距,即电路图位于凸透镜2倍焦距之外,故B错误;
C.要想使硅片上的像变小,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,应增大物距,减小像距,因此应将电路图和硅片向上移动,故C正确;
D.根据凸透镜成像规律,成倒立缩小实像时,物距大于像距,因此电路图到凸透镜的距离大于电子线路到凸透镜的距离,故D错误。
故选C。
5.编钟是我国瑰宝,如图,敲M处发出的声音音调比敲N处的高,比敲P处的低,则( )
A.编钟发出的声音频率只与其质量有关
B.敲P处发出的声音频率高于敲N处的
C.敲P处时,钟的振幅一定比敲M处时大
D.敲N处时,发出的声音响度一定比敲M处时大
【答案】B
【解析】A.声音频率越大,则物体发出声音的音调越高。由图可知,第一个编钟的质量小,第二个编钟的质量大,敲M处发出的声音的音调比敲N处的高,说明声音的频率与物体的质量有关;在同一个编钟上敲M处发出的声音的音调比敲P处的低,说明声音的频率还与振动物体的长度有关,故A不符合题意;
B.音调的高低与声音频率有关,音调越高,声音频率则越大,P处的音调比N处的音调高,则P处的声音频率比N处的大,故B符合题意;
CD.声音的响度与振幅有关,而振幅的大小与敲击的力度大小有关,与敲击的位置无关,故CD不符合题意。
故选B。
6.谷爱凌在北京冬奥会获得自由式滑雪女子大跳台冠军,比赛中她时而弯腰冲上斜坡、时而腾空跃起,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 她离开跳台后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B. 若最高点她所受外力全部消失,它将做匀速直线运动
C. 自由式滑雪用双滑雪板是为了增大压力,增加对雪地的压强
D. 静止在水平雪地上的谷爱凌受到的重力和她对雪地的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.她离开跳台后还能继续向上运动是由于她具有惯性,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B.若最高点她所受外力全部消失,由于她在最高点有水平方向上的速度,则其运动状态不变,将做匀速直线运动,故B正确;
C.滑雪板的面积宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小滑雪板对雪地的压强,故C错误;
D.静止在水平雪地上的谷爱凌受到的重力方向竖直向下,她对雪地的压力方向竖直向下,这两个力的方向相同,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
7.各学科之间没有清晰的界限,化学、生物学中也融合物理知识,图中说法错误的是( )
A. 甲图中蒸馏水的制备是利用了水吸热后汽化及水蒸气放热后液化
B. 乙图中向下排空气法收集氢气利用了氢气的密度比空气的密度小
C. 丙图中桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动,可视为一种省力杠杆
D. 丁图中鱼主要是利用摆动的尾部和躯干部与水的相互作用在水中游行
【答案】C
【解析】
【详解】A.蒸馏水的制备是利用了水吸热后发生汽化及水蒸气放热后液化成液态的水,故A正确,不符合题意;
B.因为氢气的密度比空气的密度小,所以采用向下排空气法收集氢气,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动时,动力臂小于阻力臂,可视为一种费力杠杆,故C错误,符合题意;
D.物体间力的作用是相互的,丁图中,鱼主要是利用了尾部和躯干部的摆动与水的相互作用在水中游泳,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.如图是一款多功能泡脚桶,开关S1控制水的加热,开关S2控制足底按摩电动机,加热和按摩功能可以独立也可以同时实现,电路还设有防干烧开关S3,没有水时泡脚桶无法工作。以下电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,电阻丝R用于加热保温,电动机M启动按摩,这说明R与电动机工作时互不影响,是并联的,且开关S1控制电阻丝R,开关S2控制电动机M,开关S3在干路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.关于下列四幅图片中的物理知识,说法不正确的是( )
A. 如图﹣1,载重汽车安装很多宽大的轮子是为了减小对地面的压强
B. 如图﹣2,驱逐舰漂浮在水面上是由于它所受的重力小于浮力
C. 如图﹣3,飞机机翼设计成流线型,利用流体压强与流速的关系获得升力
D. 如图﹣4,船闸是利用连通器原理工作的
【答案】B
【解析】
【详解】A.载重汽车安装很多宽大的轮子是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,故A正确,不符合题意;
B.驱逐舰漂浮在水面上时,根据漂浮条件可知受到的浮力等于其重力,故B错误,符合题意;
C.飞机机翼设计成流线型,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,则机翼受到向上压强差,即产生了向上的升力,故C正确,不符合题意;
D.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器;所以,船闸是利用连通器原理工作的,故D正确,不符合题意。
故选B。
10.“珍爱生命,安全用电”是应该必备的安全意识。下列符合安全用电原则的是( )
A. 湿手扳开关 B. 湿布擦通电的电灯
C. 禁止电动车楼道内充电 D. 使用绝缘皮破损的插头
【答案】C
【解析】
【详解】A.生活用水是导体,用湿手扳开关,可能会因水导电而发生触电事故,不符合安全用电原则,故A不符合题意;
B.用湿布擦拭正在工作的电灯,湿布导电,如果不小心碰到电路中的导体,容易发生触电事故,不符合安全用电原则,故B不符合题意;
C.电动车在楼道内充电,因楼道内空气不流通,一旦充电起火,造成后果更严重,所以要禁止在楼道充电,符合安全用电原则,故C符合题意;
D.使用绝缘皮破损的电线,导体露在外面,人不小碰到容易造成触电事故,不符合安全用电原则,故D不符合题意。
故选C。
11.如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹,忽略空气阻力,图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是( )
A. 图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员对球做了功
B. 图甲中足球在A点移动至B点的过程中,动能转化为重力势能
C. 图乙中A、B两点为同一高度,该足球在这两点机械能相等
D. 图乙中足球在最高点D点的动能为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员没有对球施加力,所以对球不做功,故A错误;
B.图甲中足球在A点的高度小于B点的高度,足球的质量不变,所以图1中足球在A点的重力势能小于B点的重力势能,从A点到B点的过程中,速度减小,将动能转化为重力势能,故B正确;
C.由图乙可知,足球跳起的高度逐渐变小,这说明足球的机械能是逐渐变小的,该足球在A、B两点的高度相等,重力势能相等,但速度不同,动能不一样,因此足球在A、B两点的机械能不相等,故C错误;
D.图乙中足球在从D点向后的过程中继续水平方向运动,说明D水平方向的速度不为0,故最高点D点的动能不为零,故D错误。
故选B
12.XIAOMI SU7是小米汽车旗下的纯电动轿车,定位“C级高性能生态科技轿车”,其核心是小米超级电动机V6s。下图中与电动机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电动机的工作原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的。
A.图中是奥斯特实验的装置图,说明了通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.当闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,与电动机的原理相同,故B符合题意;
C.图中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针会发生偏转,说明会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故C不符合题意;
D.电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故D不符合题意。
故选B。
13.如图甲所示,竖直细杆(质量不计)的上端通过力传感器连在天花板上,力传感器可以显示出细杆上端受到作用力的大小,下端与正方体物块相连。现向底面积为的薄壁空水箱中加水,力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 正方体物块质量为
B. 正方体物块边长
C. 加水到C点时,水对容器底部的压强是
D. 当加入的水质量是时,物块恰好所受浮力最大
【答案】C
【解析】
【详解】结合题意,可以分析到乙图中A点为水面恰好到物块下表面时,C点为水面恰好到物块上表面时的情况。
A.物块浸入水中前,传感器对物块的拉力等于物体的重力,传感器示数大小等于物体的重力由乙图可知为4N,故物块的质量
故A错误;
B.物块完全浸没时,受到传感器向下6N的压力,物块平衡建立平衡等式
因此物块所受浮力大小为10N,根据阿基米德原理,物块排开液体体积
物块浸没,物体体积等于排开液体体积,因此正方体物块边长为10cm,故B错误;
C.A点为水面恰好到物块下表面时,加水质量为1kg,加水的体积为
容器底面积200cm2,故物体下表面到容器底的高度
加水到C点时,水到容器底的深度为物块边长(由B可知)加物体下表面到容器底的高度15cm,故水对容器底部的压强是
故C正确;
D.物块恰好所受浮力时为水恰好到物块上表面时,此时水深为15cm(由C可知)物块加水的总体积为
物块体积为1000cm3(由B可知),故加入水的体积为2000cm3,加入水的质量
故D错误。
故选C。
14.如图甲电路,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片由右端向左端移动的过程中,两电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,则( )
A. a是灯泡的U-I图线
B. 电源电压为7V
C. R的最大阻值为25Ω
D. 电路的最大功率为1.2W
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表V1测量灯泡两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端电压。
A.将滑动变阻器的滑片由右端向左端移动的过程中,滑动变阻器连入电路的阻值变小,根据欧姆定律可知,电路电流变大;根据串联分压原理可知,滑动变阻器所分电压变小,灯泡所分电压变大,所以图线b是灯泡的U-I图线,a是滑动变阻器的U-I图线,故A错误,不符合题意;
B.电源电压等于两电压表示数之和,由图像可知,电源电压为6V,故B错误,不符合题意;
C.R的最大阻值为
故C正确,符合题意;
D.电路的最大功率为
故D错误,不符合题意。
故选C。
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
15.目前部分民航公司为了飞行安全,允许旅客随身携带以下的可充电设备。某旅客携带的笔记本电脑电池容量约为,上面标明电压为。该旅客________(填“可以”或“不可以”)将此笔记本电脑带上民航飞机。给笔记本电脑充电时,此时蓄电池相当于电路中的________。
【答案】 ①. 可以 ②. 用电器
【解析】
【详解】[1]笔记本电脑电池充满电后储存的电能
因为
所以该旅客可以将此笔记本电脑带上民航飞机。
[2]给笔记本电脑充电时,将电能转化为蓄电池的化学能,相当于外电路在给蓄电池做功,此时蓄电池相当于电路中的用电器。
16.小明进行了如图所示的模拟海水淡化实验。他在试管A中加入0.02kg的盐水,组装好器材后,用酒精灯加热,盐水从25℃升高到75℃的过程中,吸收的热量约为________J(不考虑盐水质量的改变)。一会儿看到试管B内出现淡化后的水,这些水形成时发生的物态变化是________。[]
【答案】 ①. ②. 液化
【解析】
【详解】[1]0.02kg的盐水从25℃升高到75℃的过程中,吸收的热量为
[3]水蒸气变成水,即从气态变为液态,这个过程叫液化。
17.产生感应电流探究实验如图所示,保持U形磁体竖直放置,首先要___________开关(选填“闭合”或“断开”),使导体AB从图示位置竖直向上或竖直向下运动,灵敏电流计指针___________(选填“会”或“不会”)偏转。
【答案】 ①. 闭合 ②. 会
【解析】
【详解】[1]要产生感应电流,电路必须是闭合的,所以首先要闭合开关。
[2]U形磁体竖直放置,磁感线沿水平方向,使导体AB从图示位置竖直向上或竖直向下运动,导体做切割磁感线运动,会有感应电流产生,灵敏电流计指针会偏转。
18.如图所示的电路,电源电压不变,为电阻箱,定值电阻的阻值为。闭合开关、,断开开关,移动滑动变阻器的滑片,此时电压表示数为;断开开关,保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱的阻值为,闭合开关、,断开开关,此时电压表示数为。则电源电压为_________V,滑动变阻器接入电路的阻值为_________。
【答案】 ①. 6 ②. 20
【解析】
【详解】闭合开关S、S1,断开开关S2时,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
……①
断开开关S,保持滑动变阻器滑片P的位置不变,调节电阻箱R′的阻值为20Ω,闭合开关S、S2,断开开关S1时,电阻箱R′与滑动变阻器串联,电压表测R′两端的电压,此时电路中的电流
电源的电压
……②
因电源的电压不变,所以
即
……③
因滑动变阻器接入电路中的电阻不变,所以
解得:滑动变阻器接入电路的电阻,代入①式可得,电源的电压。
19.如图所示是某商场厕所的自动冲水装置,浮筒A是边长为20cm的正方体,盖片B的面积为(盖片B质量、厚度不计),连接AB的是长为30cm,体积和质量都不计的硬杆。当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被拉开,此时自锁装置锁住浮筒,水通过排水管流出冲洗厕所。则浮筒A刚好浸没时受到的浮力为______N,浮筒A的质量是______kg。
【答案】 ①. 80 ②. 4
【解析】
【详解】[1]浮筒A刚好浸没时受到的浮力为
[2]浮筒A刚好浸没时,盖片B的深度为
h=30cm+20cm=50cm=0.5m
盖片B受到的压强为
盖片B受到的压力为
对浮筒A、硬杆和盖片整体受力分析,有
则浮筒A的质量是
20.小明家新买一个电蒸锅,如图甲所示。图乙为其内部简化电路图,它有加热和保温两个挡位。R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为484Ω,加热挡功率为2000W。则此电蒸锅保温挡的功率为_________W;若不计热量损失,用电蒸锅加热挡将2.5kg水从20℃加热到100℃,需要_________s。
【答案】 ①. 100 ②. 420
【解析】
【详解】[1]当开关S1、S2都闭合时,R1、R2并联接入电路,当开关S1闭合、S2断开时,R1接入电路,由并联电路电阻的特点及可知当开关S1、S2都闭合时处于加热挡,当开关S1闭合、S2断开时是保温挡,则此时功率为
[2]水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(100℃-20℃)=8.4×105J
不计热量损失,用电蒸锅加热时需要的时间为
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21.一个木块随着水平传送带匀速向右运动,画出木块所受到的力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】木块随着水平传送带匀速向右运动,水平方向不受摩擦力,竖直方向受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,大小相等,作用点都在重心上,如图所示:
22.如图中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】先作出牙齿关于平面镜的对称点,即牙齿的像的位置,连接像和人眼与平面镜交于一点,即为入射点,连接牙齿和入射点为入射光线,连接入射点和人眼为反射光线,如图:
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23.骑自行车是一种低碳环保的交通工具,它的结构及使用与物理知识密切相关。
(1)从自行车的结构和使用来看,它涉及许多有关摩擦力的知识,例举1个例子,将它填在下表中,并写出相应的科学道理
应用举例
相应的科学原理(或道理)
范例
自行车轮胎上有花纹
增大物体接触面粗糙程度,可以增大摩擦
____
____
(2)在上坡前,往往要用力加紧蹬几下,请从能的转化方面阐述这样做的好处。____
【答案】 ①. 用力捏车闸刹车 ②. 增大压力,可以增大摩擦 ③. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1][2]自行车中涉及许多有关摩擦力的知识有许多。除了题中提到的还有车把手有花纹,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦;刹车用力,通过增大压力增大摩擦;车轴内有滚珠,变滑动为滚动减小摩擦;给链条擦润滑油,减小接触面粗糙程度,减小摩擦等。
(2)[3]在上坡前,用力加紧蹬几下,增大自行车的动能,在上坡过程中,较大的动能转化为更多重力势能,在质量不变的情况下,提升的高度更高。
五、实验题:本题共5小题,共30分。
24.为了探究平面镜成像特点,小薇同学准备了白纸、薄玻璃板、刻度尺、光屏和A、B两只大小相同的蜡烛,
(1)实验时,玻璃板需___________放置在水平桌面上;选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于确定像的___________;
(2)在竖直的玻璃板前放点燃的蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的___________(选填“蜡烛A一侧”或“蜡烛B一侧”)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小关系的方法是___________(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是___________像;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像大小___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 竖直 ②. 位置 ③. 蜡烛A一侧 ④. 等效替代法 ⑤. 虚 ⑥. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]实验时要把玻璃板竖直放置在水平桌面上,以便像和物体重合。
[2]透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,即在观察到A蜡烛的同时,也能观察到蜡烛B,便于确定像的位置。
(2)[3][4]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(3)[5]虚像不能成像在光屏上,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像。
(4)[6]平面镜成像大小跟物体大小有关,与物体到平面镜距离无关,则蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小不变。
25.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。小明提出以下猜想:①电阻可能与导体的材料有关;②电阻可能与导体的长度有关;选用实验装置如图甲。
(1)此装置通过观察并比较 来判断导体电阻的大小的;
(2)为了完成猜想②应该选用合金丝 (填代号字母)进行对比实验;
(3)由于a和b粗细相近,老师将a和b分别连入电路,闭合开关,通过调节滑片P,使两次电流表示数相同,记录两次滑片P的位置如图乙,据此老师判断 (填序号)横截面积更大;
(4)小明查阅资料,发现在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积,其对应的单位分别是Ω、m、。而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率;
①根据材料信息,分析出电阻率ρ在国际单位制中的单位是 ;
②由于图甲中c和d电阻未知,但要想比较c和d的电阻率,请写出你需要进行的操作及获取的证据 。
【答案】(1)电流表的示数 (2)a、c (3)b (4) Ω⋅m 见解析
【解析】(1)实验中运用转换法通过观察电流表示数的大小来表示电阻的大小。
(2)要探究电阻与导体长度的关系,需要控制导体的材料、横截面积相同,长度不同,因此选用a、c两合金丝。
(3)将a和b分别连入电路,电路中的电流相等,说明分别接入a和b两合金丝的电路总电阻相等,据乙图可知,接a时变阻器接入电路中的阻值小,接b时变阻器接入电路中的阻值大,说明a合金丝的电阻大,b合金丝的电阻小,ab两合金丝的长度材料相同,则b合金丝的横截面积大。
(4)[1]根据电阻的公式可得,电阻率为
[2]c和d两合金丝的长度和横截面积相同,分别将c和d电阻接入电路中,通过比较电流表的示数得出电阻的大小,再根据,即可得出两导体电阻率的大小。
26. 科技小组对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,于是在实验室找到一只可拆卸的电流表,进行了如下探究:
(1)打开外壳,内部结构如图所示,按规范将电流表接入电路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在______中受力转动,这与______的工作原理相同(填“电动机”或“发电机”);
(2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向会与(1)中的偏转方向______,因此使用电流表时不能把接线柱接反;
(3)同一量程,电流越大,指针偏转角度越大,据此猜想:通电线圈受力的大小可能与______有关。
【答案】 ①. 磁场 ②. 电动机 ③. 相反 ④. 电流的大小
【解析】
【详解】(1)[1][2] 电流表通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动,这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受力转动。通电后,将电能转化成机械能,这与电动机的工作原理相同。
(2)[3] 若让电流从电流表的“﹣”接线柱流入,“+”接线柱流出,电流的方向相反,线圈在磁场中的受力方向也相反,因此电流表指针与原来的偏转方向相反。
(3)[4] 同一量程,电流越大,指针偏转角度越大,据此猜想:通电线圈受力的大小可能与电流的大小有关。
27.某小组在测量液体密度的实验中
(1)调节天平横梁平衡时,先把___________移到标尺左端零刻度线处,若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,则应向___________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量,如图甲所示,质量为___________g。用天平称量时,天平是___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(3)将花生油倒入空烧杯,测出其总质量,再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积,但花生油太多,无法全部倒入量简中。经小组讨论,只需增加一个步骤用天平测出___________的质量,即可求出花生油的密度。
(4)受《天工开物》中枯棒汲水(图乙)启发,小组自制了“杠杆密度计”如图丙,将一轻质细硬杆用细线固定在0点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。
① 若B1点在B点的左侧,则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水水的关系是ρ1___________ρ水(选填“<”“=”或“>”)。
② 若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2,则B2点标注的密度值为___________(用ρ水及题给字母表示)
【答案】 ①. 游码 ②. 右 ③. 37.4 ④. 等臂 ⑤. 见解析 ⑥. > ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1][2]使用天平的时候,要将天平放在水平台面上,把游码移到横梁标尺的零刻度线处,若指针左偏则应将平衡螺母向右调节,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)[3]空烧杯质量
[4]天平左盘和右盘到支点的距离相同,则天平平衡时可看成等臂杠杆。
(3)[5]要求出花生油的密度,只需要知道量筒中花生油的质量跟体积,则需要增加的步骤是:用天平测出烧杯中剩余花生油跟烧杯的质量。
(4)①[6]当矿泉水瓶装满水时,由杠杆平衡条件可知。当换用相同的矿泉水瓶装满不同液体时,使杆在水平位置平衡,对应悬挂点在B1,则
若B1点在B点的左侧,则,则。两液体积极相同,则。
②[7]由杠杆平衡条件可得
则,B2点标注的密度值
28.小明要测定标有“”小灯泡正常发光时的电阻,选择一些器材,两节新干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干,连接了如图甲所示电路:
(1)小明发现同组的小虎所选的器材不能完成此实验,其原因是____________;
(2)小明还发现电路连接也有错误,请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确________;
(3)更改后小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得数据绘制了小灯泡的图像,如图乙所示,可计算出小灯泡的额定功率是__________W,由图像可知电流与电压并不成正比,原因是_________;
(4)上述实验结束后,小明又设计了如图丙的电路,只用电压表来测量额定电压为的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为,电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关S、,断开,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为;
②__________(填三个开关闭合与断开情况),移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为__________V,这时小灯泡正常发光;
③保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关S、,断开,电压表示数为;
④小灯泡的额定功率__________W。
(5)如图是设计测量小灯泡正常发光时电阻的四种电路,是已知的定值电阻,电源电压恒定且未知,若干开关及移动滑动变阻器。其中能测出小灯泡正常发光时电阻的是________。
A.B.
C.D.
【答案】 ①. 电源电压太低 ②. ③. 0.76 ④. 灯丝的电阻随温度的升高而变大 ⑤. 闭合S、,断开 ⑥. 2 ⑦. 0.5 ⑧. D
【解析】
【详解】(1)[1]两节新干电池串联的总电压是 3V,而小灯泡正常发光时的电压是3.8V,可见电源电压太低。
(2)[2]原电路中,电压表串联在电路中,变阻器与电流表串联后再与灯并联是错误的,这样电路中的灯将不发光,电压表应与灯并联,变阻器应与电流表和灯串联,如图所示:
(3)[3]由图乙知,灯在3.8V额定电压下对应的电流为0.2A,由得小灯泡的额定功率为
[4]根据图像可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻不是定值,灯丝电阻随温度升高而变大。
(4)[5][6]在①中,电源电压为U=4.5V,在②中,闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,此时灯与滑片以下部分电阻丝的电阻R滑下串联,电压表测其电压,当电压表示数为2V,即,根据串联电路电压的规律,这时灯的电压
这时,故闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V时,灯能正常发光。
[7]在③中,电路中只有变阻器,此时电压表测量滑片以下部分电阻丝R滑下的电压,电压表示数为3V,即,而总电压为4.5V,即为此时滑动变阻器两端电压,已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω,即,则根据串联电路电流的规律得
即
即
解得,由欧姆定律和串联电路电流的规律,当闭合S、S1,断开S2时,通过变阻器的电流等于灯的额定电流,则此时灯的额定电流为
此小灯泡的额定功率为
(5)[8]小灯泡的额定电压U0已知,由知要测量小灯泡正常发光时的电阻,需要测出额定电流;
A.灯泡与定值电阻并联,再和滑动变阻器串联,通过开关的断开或闭合不能确定灯泡是否正常工作,测不出灯泡的额定电流,不能测量出小灯泡正常发光时的电阻,故A不符合题意;
B.只闭合开关S1时,灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联,电流表测量电路的电流,移动滑动变阻器不能确定灯泡是否正常工作,测不出灯泡的额定电流,不能测量出小灯泡正常发光时的电阻,故B不符合题意;
C.闭合开关S1和S2 灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,再只闭合开关S1和S3 电路的连接不变,电压表测量小灯泡两端的电压和电阻串联后的两端电压U,移动滑动变阻器不能确定灯泡是否正常工作,测不出灯泡的额定电流,不能测量出小灯泡正常发光时的电阻,故C不符合题意;
D.闭合开关S1 和S2灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压,移动滑动变阻器当电压表的示数为2.5V时灯泡正常发光,再只闭合开关S1和S3电路的连接不变,电压表测量小灯泡两端的电压和电阻串联后的两端电压U,则小灯泡正常发光时的电流为
再根据欧姆定律可以算出小灯泡正常发光时的电阻,故D符合题意。
故选D。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29.如图甲为某商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。已知电源电压为光敏电阻,。当有光照射时 ;当扶梯上有顾客经过,挡住射向 的光线时, 的阻值增大,计数器就计数一次。图乙为某段时间内 两端的电压 随时间t变化的图像。
(1)当有光照射时,电路中的电流为多大?
(2)当扶梯上有顾客经过时,的阻值为多大?
(3)这段时间内电路消耗的电能是多少?
【答案】(l)0.3A;(2)100Ω;(3)7.68J。
【解析】
【详解】解:(1)当有光照射时,电路中的电流为
(2)当扶梯上有顾客经过,挡住射向R1的光线时,R1的阻值增大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,根据题图可知:此时加在定值电阻两端的电压为U2=2V,此时电路中的电流为
根据串联电路的电压、电流规律,此时光敏电阻两端的电压为
光敏电阻的阻值为
(3)这段时间内电路消耗的电能是
W=UIt=12V×0.3A×2s+12V×0.1A×0.4s=7.68J
答:(l)当有光照射时,电路中的电流为0.3A;
(2)当扶梯上有顾客经过时,R1的阳值为100Ω;
(3)这段时间内电路消耗的电能是7.68J。
30.如图所示,由江南造船厂与大连造船厂共同承建的055型驱逐舰是目前我国最新型的防空导弹驱逐舰。该导弹驱逐舰满载排水量为1.23×104t,在海面上以恒定功率做直线运动,其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示,其运动速度v随时间t的关系如图乙所示。已知ρ海水=1.05×103 kg/m3,g=10N/kg。求该驱逐舰:
(1)在水下6m处有一面积为200cm2的观察窗口,窗口受到水的压力大小;
(2)满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小;
(3)航行1min牵引力所做的功。
【答案】(1)1260N;(2)1.23×108N;(3)3×108J
【解析】
【详解】解:(1)在水下6m处观察窗口受到水的压强为
窗口受到水的压力大小为
(2)由阿基米德原理可得,驱逐舰满载时受到的浮力
(3)由图乙知该驱逐舰匀速直线航行时速度为5m/s,由图甲知此时的牵引力为1×106N,则牵引力做功的功率
航行1min=60s牵引力所做的功
答:(1)窗口受到水的压力大小为1260N;
(2)满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小为1.23×108N;
(3)匀速直线航行时牵引力做功的功为3×108W。
31.实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置,示意图如图甲,厢体放置在水平承重板上,承重板的上表面装有压力传感器,装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统,如图乙,限制系统中的控制电路电源电压恒为12V,定值电阻R0阻值为200Ω,压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时,电磁铁将衔铁吸下,B、C两个触点断开,电动机停止工作。已知厢体重150N,承重板和滑轮共重100N,忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。
F压/N
…
400
600
800
900
1000
…
RF/Ω
…
800
500
300
200
100
…
(1)空厢匀速竖直上升时,求绳拉力F的大小;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,求拉力F做功的功率;
(3)重物放在厢体内,求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率;
(4)若要将该装置的最大载重量调小,提出对控制电路的一条调整措施。
【答案】(1)125N;(2)125W;(3)75%;(4)减小R0
【解析】
【详解】解:(1)忽略绳重、摩擦,空厢匀速竖直上升时,绳拉力F的大小
(2)绳端移动距离
绳拉力F做的功
绳拉力F的功率
(3)控制电路的最大电流时,载重量最大,控制电路最小总电阻
力敏电阻的阻值
由表中数据可知,当,压力,即最大载重
装置的最大机械效率
(4)要将该装置的最大载重量调小,力敏电阻RF阻值会变大,控制电路的电流不变,由可知,电源电压不变,电路的总电阻不变,可以减小R0的阻值。
答:(1)空厢匀速竖直上升时,绳拉力F的大小是125N;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,拉力F做功的功率是125W;
(3)重物放在厢体内,该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率是75%;
(4)若要将该装置的最大载重量调小,减小R0。
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