黄金卷05(全国通用)-【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷
2025-02-25
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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(全国通用)
黄金卷05
一、选择题(本题共15小题,共35分。1~10题每题2分,每题只有一个正确答案,多选、错选均不得分;11~15题每题3分,每题的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题意,全选对得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
B
C
B
B
B
C
D
A
题号
11
12
13
14
15
答案
ABC
AB
CD
AB
ACD
二、作图题(每题3分,共6分)
16.
17.
三、实验题(18、21、24题各6分,19、22题各5分,20、23题各4分,共36分)
18.(6分)9 0.9 4 26.55 大于 蜡柱上升的速度还与什么因素有关?
19.(5分)(1)会聚 11.0
(2)倒立 放大
(3)靠近
20.(4分)自下而上 晶体 增大 降低
21.(6分)(1)0.6
(2)排开液体体积
(3)物体浸没的深度
(4)0.8
(5) = =
22.(5分)(1)电动机
(2)1、2 电流
(3)滑动变阻器
(4)会
23.(4分)(1)省力 变大
(2)8
(3)33
24.(6分)(1)5.04×105J 6.3×105J 0.014kg
(2) 1 4 2
四、计算题(25题7分,26题10分,共计17分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤,只写出最后答案的不能得分)
25.(7分)解:(1)根据阿基米德原理可知,物体浸没在水中所受的浮力为(1分)
(2)水对水底的压强为(1分)
(3)物体的重力为
物体离开水面后匀速上升的过程中滑轮组做的有用功为
物体上升的时间为
总功为
机械效率为(5分)
26.解:(1)由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表A测电路电流。闭合开关后,由欧姆定律可得,电阻R1两端的电压(1分)
(2)定值电阻R1消耗的功率为(1分)
(3)用定值电阻R0替换电阻R1,则R0与R2串联,闭合开关S时,观察到电流表示数为0.4A,电压表示数为4V,由欧姆定律得,R2此时接入电路的阻值为
假设一,若向左移动R2的滑片使电流最大为1A(变阻器允许通过的最大电流)时,电压表示数减少量最大为3V,即此时电压表示数为1V,由串联电路电流电压规律及欧姆定律可得,电源电压 ①, ②
由①②可得,
更改电路前,当电流为0.5A,且变阻器接入的阻值为零时,电源电压最小
符合题意。
假设二,若向右移动R2的滑片至右端时,电压表示数增加量最大为3V,由串联电路电流电压规律及欧姆定律可得,滑片在某处时,电源电压 ③
滑片在右端时,电压表示数
此时电路中的电流
则电源电压 ④
由③④得,
更改电路前,当电流为0.5A,且变阻器接入的阻值最大时,电源电压最大
不符合题意;综上所述, R0的阻值为5Ω、电源电压为6V。(8分)
五、科普阅读题(6分)
27.(1)ACD
(2) 450 7.5
(3)90
(4) 2×107 7.5
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【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(全国通用)
黄金卷05
(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15小题,共35分。1~10题每题2分,每题只有一个正确答案,多选、错选均不得分;11~15题每题3分,每题的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题意,全选对得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分)
1.在物理学的发展过程中,下列科学家都做出了杰出贡献。其中首先发现了电与磁之间联系的是( )
A.法拉第 B.奥斯特 C.安培 D.沈括
2.下列有关物理量的估测与实际相符的是( )
A.我国居民身份证的长度约为8.5mm B.人步行的速度约为5m/s
C.八年级物理课本的质量约为5g D.洗澡淋浴时水温约为40℃
3.麒麟9000S是华为公司自主开发的一款芯片,它的推出对我国芯片产业发展具有重大意义。制造芯片的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
4.在2025年“欢度元旦”晚会上,某学校学生表演弹奏非物质文化遗产大理龙头三弦(如图),下列说法正确的是( )
A.三弦发出的声音由空气振动产生
B.三弦发出的不同音调的声音的传播速度不相同
C.改变琴弦振动长度主要是为了改变声音的音调
D.观众在演奏中感受到欢乐的气息说明了声音能够传递能量
5.谚语是劳动人民智慧的结晶,对下列谚语中有关物理知识分析正确的是( )
A.“十月打了霜,来年粮满仓”,霜的形成是凝华现象,需要吸热
B.“草上露水凝,天气一定睛”,露的形成是液化现象,需要放热
C.“大雾不过晌,过响听雨晌”,雾的形成是汽化现象,需要放热
D.“大雪河封住,冬至不行船”,冰的形成是凝固现象,需要吸热
6.下列实例中为了增大摩擦的是( )
A.图甲:机器上安装滚动轴承
B.图乙:瓶盖上有凹凸不平的条纹
C.图丙:给门轴的合页加润滑剂
D.图丁:气垫船脱离水面
7.如图为小雪家里的配电系统部分电路示意图,下列说法正确的是( )
A.电灯和插座是串联的
B.若只有电灯和插座不能工作,可能是ab或cd间发生了断路
C.若干路空气开关“跳闸”,一定是电路发生了短路
D.若检修电灯时发生触电事故,漏电保护器就会切断电路
8.关于下面三幅图的说法正确的是( )
A.如甲图,实验中玻璃管内水银柱上方会有少量气体
B.如甲图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度变高
C.如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,细管内的水柱下降
D.如丙图,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
9.如图,轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物,在A端施加一个拉力F,逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置,这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,下列说法正确的是( )
A.力F的大小变大
B.力F的大小先变大后变小
C.力F的力臂先变小后变大
D.力F和它力臂的乘积始终保持不变
10.如图所示,两个相同的柱形容器置于水平地面上,分别盛有密度为ρ甲、ρ乙的两种液体,A、B两个体积相同的实心小球分别静止在两液体中,容器对地面的压强为p甲、p乙、现将两个小球取出,两液体对容器底部的压强相等,则( )
A.大于,p甲大于p乙 B.大于,p甲小于p乙
C.小于,p甲大于p乙 D.小于,p甲小于p乙
11.物理知识在生产和生活中的广泛应用,促进了社会的发展和进步。下列说法正确的是( )
A.图中,钻木取火是用做功的方法来改变物体的内能
B.图中,汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能
C.图中,电热器在工作时将电能转化为内能
D.图中,火箭加速升空,机械能守恒
12.如图所示,乘坐高铁需要通过“刷脸”进站,乘客进站时需要面对摄像头,经系统自动拍照扫描等确认相关信息后,即可通过进站。下列说法正确的是( )
A.“刷脸”时,人脸与摄像头的距离应大于二倍焦距
B.为了使人脸成像小一些,我们应适当远离摄像头
C.摄像头的成像特点与投影仪的成像特点相同
D.“刷脸”时,面部经摄像头成正立、缩小的虚像
13.利用如图(a)所示的实验装置比较不同物质吸热的情况,使用相同规格的电加热器分别对质量相同的水和食用油加热,得到温度随时间变化的图像如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A.该实验中物体吸热的多少是通过温度变化量来衡量
B.甲和乙升高相同的温度,加热时间之比为
C.分析图b可得食用油的比热容为
D.吸收相同的热量,液体乙的升温较慢,所以更适合作汽车发动机冷却剂
14.如图所示,用相同的滑轮组成两个不同的滑轮组,分别将同一物体匀速提升相同高度,拉力分别为F甲、F乙,不计绳重及摩擦,则以下说法正确的是( )
A.拉力F甲小于F乙
B.甲、乙做的有用功一样多
C.F甲的功率一定等于F乙的功率
D.甲的机械效率大于乙的机械效率
15.臭氧常用于对食品车间等进行无人密闭消毒,消毒30分钟后,最终分解为氧气,对食品不会有残留污染,但因其有强氧化作用,消毒时浓度不宜过高。某兴趣小组设计了一个简易臭氧检测仪(电压表模拟臭氧浓度显示),检测车间消毒时空气中臭氧的浓度,其电路原理如图甲。电源电压恒为3V,,臭氧检测传感器RC的阻值随臭氧浓度的变化关系如图乙。车间消毒标准如下:为不合格,为合格,为超标。则下列说法正确的是( )
A.当臭氧浓度为0时,电压表的示数为
B.某次检测时,检测电路的总功率是,该次消毒是合格的
C.若更换后,则电压表上刻度对应为臭氧浓度为0的刻度
D.若更换后,则当臭氧浓度为时,的电功率是
二、作图题(每题3分,共6分)
16.如图所示的电蚊拍,具有灭蚊和照明功能。当开关S1闭合、S2断开时,只有灭蚊网工作;当S1断开、S2闭合时,灭蚊网和灯都不工作;当S1、S2都闭合时,灭蚊网和灯都工作。请在虚线框内将符合要求的电路图补充完整。
17.一束平行光照射到长方形玻璃砖表面,请你画出光线通过玻璃砖的光路,并证明从玻璃砖射出的光线与照射到玻璃砖表面的光线平行。
三、实验题(18、21、24题各6分,19、22题各5分,20、23题各4分,共36分)
18.实践小组查阅资料知道蜡柱在水中由静止释放,很快就做匀速直线运动。他们猜想蜡柱做匀速直线运动速度的大小可能与蜡柱的形状有关,探究如下:
(1)取底面积、高10cm的蜡柱,用天平测出蜡柱的质量,如图甲所示,为 g,计算出蜡柱的密度为 。
(2)如图乙,在蜡柱上截取一段,将其头部做成流线型,测量其质量为3.6g。为得到等质量的圆柱型蜡柱,需在余下蜡柱上再截取一段 cm的蜡柱。
(3)将做好的蜡柱分别放入装满水的透明管中,从底部由静止释放,蜡柱的底端经过适当高度的A点时开始计时,每隔5s在管壁刻度尺上标记其位置。某次标记如图丙所示,读数为 cm。
(4)根据实验数据绘制出图像,如图,由图像可知:其他条件相同时,流线型蜡柱上升的速度 圆柱型蜡柱上升的速度。
(5)提出一个继续探究的其他相关问题: 。
19.如图为“探究凸透镜成像规律”实验,请你完成下面相关问题。
(1)由图中甲可知,凸透镜对光线具有 作用,其焦距为 ;
(2)调整后,如果把蜡烛放在凸透镜左侧处,如图中乙所示,则在凸透镜的右侧光屏上会得到一个 、 的实像;
(3)如果将蜡烛在图中乙的基础上向左远离透镜,仍要在右侧光屏上得到清晰的像,则应将光屏应向 (“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
20.如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,确保了行人和车辆的出行安全,为了弄清其中缘由
(1)如图乙,在组装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示。
(2)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图象,由此可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”),其在熔化过程中内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热;
(4)再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源加热。得到丁图中C图象;由以上实验可知,加入盐后,冰的熔点将会 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
21.探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验装置与步骤如图所示:
(1)图B中,金属块受到的浮力为 N;
(2)分析图B、C数据可得:物体在液体中受到浮力的大小与 有关;
(3)分析图C、D数据可得:物体在液体中受到浮力的大小与 无关;
(4)图D小桶内液体的重力为 N;
(5)请推测图A、B、C中电子秤的示数大小关系 。
22.在自然界中,各种现象都是相互联系的,某实验小组探究了电现象和磁现象的相互关系。
实验序号
1
2
3
4
磁场方向
向下
向上
向下
向上
电流方向
b→a
b→a
a→b
a→b
ab运动方向
右
左
左
右
(1)如图甲所示,把金属杆ab放在磁场里,闭合开关,观察到金属杆ab向右运动,利用此现象原理人们制成了 。(选填“电动机”或“发电机”)。
(2)改变磁场方向或电流方向,观察到的实验现象记录在表格中。分析第 (选填实验序号)次数据可知,通电金属杆在磁场中受力方向与磁场方向有关;分析第1与3或2与4次数据可知,通电金属杆在磁场中受力方向与 方向有关。
(3)为了验证磁场对通电导线的作用力的大小是否与通过导线的电流大小有关,在电源电压不变的情况下需要添加的器材是 。
(4)如图乙所示,闭合开关,让金属杆cd做切割磁感线运动,此时金属杆ab (选填“会”或“不会”)受到力的作用。
23.桔槔是中国古代一项伟大的发明。如图是古人利用桔槔从井里汲水的示意图,在它的前端A处用一根轻质细杆系一个水桶,在后端B处绑一块配重的石块,为支点且。汲水时,先缓慢向下拉杆;装水后,缓慢向上提杆。配重石块质量为30kg,桶重20N,桔槔的自重及摩擦不计。(g取)
(1)当人沿AC方向向下拉杆时,桔槔是 杠杆;若移动支架,以为支点,则拉力的大小将 ;
(2)向上提杆时人不施力,只借助配重石块,一次最多可以提起 kg水;
(3)为满足不同场合的提水需求,可以更换配重石块。若汲水时,向下拉杆的力为,装满水后,水和桶总重为200N,向上提桶的力为,当和的大小相等时,配重石块质量应为 kg。
24.如图甲是一种便携式电气两用分体炉,可接气罐或电源使用,搭配1.8L煮锅、1.3L炒锅、1L煎锅三种不同锅型,可满足不同烹饪需求。气罐模式下,燃料在炉头处燃烧,给锅体加热,可通过阀门调节火力大小。接电模式下,电热丝在发热盘内发热,给锅体加热。其工作电路如图乙所示,、、均为电热丝,调节开关S的位置可以实现多挡位工作的要求。
(1)某次使用时用1.8L煮锅烧水,在煮锅内装入1.5kg初温为20℃的水,然后将装有液化丁烷气的气罐接到炉子上,用时5min刚好将水加热到100℃;已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
①水吸收的热量是多少:
②若此过程电气炉烧水的效率是80%,丁烷气完全燃烧发出的热量为 ,则本次烧水消耗多少丁烷气():
(2)接电模式工作时,将电气炉接入220V的家庭电路中,调节开关S的位置,电气炉可以在“低温”、“中温”、“高温”之间转换,且工作电流越大,对应挡位的温度也越高。已知“中温”挡工作时的电流是“低温”挡工作时的电流的2倍,,;
①S接 (填“1”“2”或“3”)时处于“低温”挡;S接3时,电路中的电流是 A;
②中温挡工作时的电流是 A。
四、计算题(25题7分,26题10分,共计17分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤,只写出最后答案的不能得分)
25.如图所示,是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次湖中打捞作业中,物体在不可伸长的轻绳作用下,从水底以0.5m/s的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3m的位置。已知物体的体积为0.1m3,密度为4.8×103kg/m3;水的深度为5m。在物体离开水面后匀速上升的过程中,与电动机连接的绳子的拉力功率P=3×103W。水的密度为1×103kg/m3;取g=10N/kg,不计水和空气的阻力。求:
(1)物体浸没在水中所受的浮力;
(2)水对水底的压强;
(3)物体离开水面后匀速上升3m的过程中,滑轮组的机械效率。
26.如图所示,电源电压保持不变,电流表量程为0~3A,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的规格是“20Ω 1A”,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P位于某位置时,电流表示数为0.5A。
(1)求R1两端的电压;
(2)求定值电阻R1消耗的电功率;
(3)若用定值电阻R0替换电阻R1,闭合开关S时,观察到电流表示数为0.4A,电压表示数为4V,接着在保证电路正常工作的情况下向某一方向移动滑片,发现电压表示数最大变化量为3V。求R0的阻值及电源电压。
五、科普阅读题(6分)
27.阅读短文,回答问题:
如图甲是国产某品牌新能源纯电动汽车。电池是纯电动汽车的核心,衡量电池性能的一个重要参数是能量密度,即单位质量储存的电能,该新能源汽车搭载了高性能三元锂电池,能量密度达到了200W·h/kg,该车在零下35℃亦可正常启动和充电;在最优化行驶情况下,续航里程达到了600km。该汽车支持快充、慢充和普通220V插座充电,快充半小时即可将电量由30%充至80%,慢充7小时充满:若选配随车充电宝,普通220V插座就可充电,25小时充满。其部分参数如表。纯电动汽车具备能量回收功能,其安装了可逆电机,车辆在减速或制动时车轮的转动会带动驱动电机转动,此时驱动电机就变成了发电机为汽车的动力电池充电,达到能量回收利用的效果,同时具有辅助制动功能。
整车质量
1880kg
电池容量
90kW·h
电动机最大功率
150kW
最高时速
160km/h
(1)关于该纯电动汽车,下列说法正确的是_______(多选)
A.汽车行驶时,蓄电池相当于电路中的电源
B.快充时使用的导线要比慢充时更细
C.能量回收系统可提高汽车的续航里程
D.驱动电机在汽车减速或制动时,将机械能转化为电能
(2)该纯电动汽车的电池质量约为 kg,若按每度电0.5元计算,在最经济的情况下行驶100km的电费为 元;
(3)该纯电动汽车在快充时的充电功率为 kW;
(4)在未来,纯电动汽车可在光伏路面移动充电(如图乙),当汽车经过充电区域时,充电垫发出高频光波,通过汽车底盘上接收器将光能转化为电能,从而为电池充电。一辆电量不足的汽车,匀速通过如图丙的充电区域,已知充电区域s1长为150m,两段充电区域之间的距离s2为15km,忽略汽车在充电过程中消耗的电能,接收器接收到的光波功率为5000kW,光电池转化为电能的效率为20%,汽车匀速行驶时受到的阻力为1000N。若电池消耗的电能有75%用于维持汽车行驶,则汽车在s2区域内水平匀速行驶需要耗电 J,为了使汽车能顺利到达下一段充电区域,汽车在充电区域s1时速度不能大于 m/s。
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【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(全国通用)
黄金卷05
(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15小题,共35分。1~10题每题2分,每题只有一个正确答案,多选、错选均不得分;11~15题每题3分,每题的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题意,全选对得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分)
1.在物理学的发展过程中,下列科学家都做出了杰出贡献。其中首先发现了电与磁之间联系的是( )
A.法拉第 B.奥斯特 C.安培 D.沈括
【答案】B
【解析】A.在奥斯特发现电生磁现象的基础上,法拉第发现了磁生电,即电磁感应现象,故A不符合题意;
B.奥斯特通过实验发现了电流的磁效应,揭示了电和磁之间的联系,故B符合题意;
C.安培发现了安培定则,被认为是首先总结出通电螺线管的磁极性跟电流方向关系的科学家,故C不符合题意;
D.沈括第一个发现地磁的两极与地理的两极并不完全重合,故D不符合题意。
故选B。
2.下列有关物理量的估测与实际相符的是( )
A.我国居民身份证的长度约为8.5mm B.人步行的速度约为5m/s
C.八年级物理课本的质量约为5g D.洗澡淋浴时水温约为40℃
【答案】D
【解析】A.我国居民身份证的长度约为,故A不符合题意;
B.人步行的速度约为,故B不符合题意;
C.八年级物理课本的质量约为250g,故C不符合题意;
D.洗澡淋浴时水温约为,故D符合题意。
故选D。
3.麒麟9000S是华为公司自主开发的一款芯片,它的推出对我国芯片产业发展具有重大意义。制造芯片的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
【答案】B
【解析】芯片是指内含集成电路的硅片,硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,属于半导体材料。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.在2025年“欢度元旦”晚会上,某学校学生表演弹奏非物质文化遗产大理龙头三弦(如图),下列说法正确的是( )
A.三弦发出的声音由空气振动产生
B.三弦发出的不同音调的声音的传播速度不相同
C.改变琴弦振动长度主要是为了改变声音的音调
D.观众在演奏中感受到欢乐的气息说明了声音能够传递能量
【答案】C
【解析】A.三弦发出的声音是由琴弦振动产生的,故A错误;
B.声音传播的速度与温度、传播介质等因素有关,与音调无关,所以三弦发出的不同音调的声音的传播速度是相同的,故B错误;
C.改变琴弦振动长度会改变琴弦振动的快慢即频率,而声音的音调与频率有关,所以可知改变琴弦振动长度主要是为了改变声音的音调,故C正确;
D.观众在演奏中感受到欢乐的气息说明了声音能够传递信息,故D错误。
故选C。
5.谚语是劳动人民智慧的结晶,对下列谚语中有关物理知识分析正确的是( )
A.“十月打了霜,来年粮满仓”,霜的形成是凝华现象,需要吸热
B.“草上露水凝,天气一定睛”,露的形成是液化现象,需要放热
C.“大雾不过晌,过响听雨晌”,雾的形成是汽化现象,需要放热
D.“大雪河封住,冬至不行船”,冰的形成是凝固现象,需要吸热
【答案】B
【解析】A.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成固态的小冰晶,凝华过程需要放热,故A错误;
B.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,液化过程需要放热,故B正确;
C.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,液化过程需要放热,故C错误;
D.冰是水由液态变成固态,是凝固现象,凝固过程需要放热,故D错误。
故选B。
6.下列实例中为了增大摩擦的是( )
A.图甲:机器上安装滚动轴承
B.图乙:瓶盖上有凹凸不平的条纹
C.图丙:给门轴的合页加润滑剂
D.图丁:气垫船脱离水面
【答案】B
【解析】A.机器上安装滚动轴承是通过将滑动摩擦变为滚动摩擦来减小摩擦力,故A不符合题意;
B.瓶盖上有凹凸不平的条纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B符合题意;
C.给门轴的合页加润滑剂是通过使接触面分离来减小摩擦力,故C不符合题意;
D.气垫船脱离水面是通过使接触面分离来减小摩擦力,故D不符合题意
故选B。
7.如图为小雪家里的配电系统部分电路示意图,下列说法正确的是( )
A.电灯和插座是串联的
B.若只有电灯和插座不能工作,可能是ab或cd间发生了断路
C.若干路空气开关“跳闸”,一定是电路发生了短路
D.若检修电灯时发生触电事故,漏电保护器就会切断电路
【答案】B
【解析】A.家庭电路中,电灯和插座为并联连接,确保各用电器独立工作,故A错误;
B.若ab或cd间发生了断路,只有电灯和插座处于断路状态,不能工作,空调所在支路仍能工作,故B正确;
C.若干路空气开关“跳闸”,可能是电路发生了短路,也可能是电路总功率过大造成的,故C错误;
D.由图可知,电灯与插座并联,若检修电灯时发生触电事故,与插座串联的漏电保护器不会切断电路,故D错误。
故选B。
8.关于下面三幅图的说法正确的是( )
A.如甲图,实验中玻璃管内水银柱上方会有少量气体
B.如甲图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度变高
C.如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,细管内的水柱下降
D.如丙图,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
【答案】C
【解析】A.如甲图,玻璃管立起来前,里面水银是满的,立起来后水银柱产生的压强等于大气压强,此时玻璃管内水银柱上方是真空,故A错误;
B.如甲图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度变长,由于大气压强不变,因此水银柱的高度不变,故B错误;
C.大气压随海拔高度的增加而降低,随海拔高度的减小而升高;如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,瓶外大气压增大,根据瓶内大气压等于瓶外大气压加上水柱压强可知,瓶内气体压强不变,水柱压强减小,所以,细管内的水柱下降,故C正确;
D.盆景中的水位能保持一定高度,是利用了大气压,瓶子上方时是封闭的,不属于连通器,所以没有利用连通器原理,故D错误。
故选C。
9.如图,轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物,在A端施加一个拉力F,逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置,这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,下列说法正确的是( )
A.力F的大小变大
B.力F的大小先变大后变小
C.力F的力臂先变小后变大
D.力F和它力臂的乘积始终保持不变
【答案】D
【解析】由于力臂为支点到力的距离,所以拉力F从图示位置逆时针缓慢转动过程中,拉力F的力臂先增大后减小;由于这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,则重物的重力不变,其力臂也不变,由杠杆的平衡条件可知,力F和它力臂的乘积始终等于重物的重力乘其力臂,所以力F的大小先变小后大,故ABC错误,D正确。
故选D。
10.如图所示,两个相同的柱形容器置于水平地面上,分别盛有密度为ρ甲、ρ乙的两种液体,A、B两个体积相同的实心小球分别静止在两液体中,容器对地面的压强为p甲、p乙、现将两个小球取出,两液体对容器底部的压强相等,则( )
A.大于,p甲大于p乙 B.大于,p甲小于p乙
C.小于,p甲大于p乙 D.小于,p甲小于p乙
【答案】A
【解析】由题意知,A、B两个实心小球的体积相同,A排开的液体的体积大于B排开的液体的体积,取出小球后,乙液面的深度要大于甲液面的深度,此时两液体对容器底部的压强相等,根据p=ρgh可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即:ρ甲大于ρ乙; 根据图示可知,A小球完全浸没在甲液体中,排开甲液体的体积等于A小球的体积,B小球漂浮在乙液体中,排开乙液体的体积小于B小球的体积,因为两小球体积相等,所以两小球排开液体的体积关系为V排甲>V排乙,又有甲液体的密度大于乙液体的密度,由F浮=ρ液gV排可知,两个小球的浮力关系为F浮A>F浮B,因为A小球在甲液体中悬浮,受到的重力GA等于浮力F浮A,B小球漂浮在乙液体中,受到的重力GB等于浮力F浮B,所以两个小球的重力关系为GA>GB;又因为液体对容器底部的压强相等,面积相同,压力也相等,则液体重力相同,且容器相同,所以左侧装置的总重力大于右侧装置的总重力,水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,则左侧装置对地面的压力大于右侧装置对地面的压力,受力面积相同,根据可知,p甲大于p乙,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.物理知识在生产和生活中的广泛应用,促进了社会的发展和进步。下列说法正确的是( )
A.图中,钻木取火是用做功的方法来改变物体的内能
B.图中,汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能
C.图中,电热器在工作时将电能转化为内能
D.图中,火箭加速升空,机械能守恒
【答案】ABC
【解析】A.钻木取火是利用摩擦力做功增大木的内能,使其温度升高,达到柴薪的燃点,从而点火,故A正确;
B.汽油机做功冲程中高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故B正确;
C.电热器在工作时通过电流做功产生电热,将电能转化为内能,故C正确;
D.火箭加速升空时,质量几乎不变,速度增大,则动能增大;高度升高,则重力势能增大;所以机械能增大,故D错误。
故选ABC。
12.如图所示,乘坐高铁需要通过“刷脸”进站,乘客进站时需要面对摄像头,经系统自动拍照扫描等确认相关信息后,即可通过进站。下列说法正确的是( )
A.“刷脸”时,人脸与摄像头的距离应大于二倍焦距
B.为了使人脸成像小一些,我们应适当远离摄像头
C.摄像头的成像特点与投影仪的成像特点相同
D.“刷脸”时,面部经摄像头成正立、缩小的虚像
【答案】AB
【解析】ACD.摄像头的镜头是一个凸透镜,“刷脸”时,人脸通过摄像头成倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同,此时物距大于二倍焦距,即人脸与摄像头的距离应大于二倍焦距,故A正确,CD错误;
B.凸透镜成实像时,物远像近像变小,为了使人脸成像小一些,面部逐渐远离摄像头,此时物距变大,像距变小,所成的像会逐渐变小,故B正确。
故选AB。
13.利用如图(a)所示的实验装置比较不同物质吸热的情况,使用相同规格的电加热器分别对质量相同的水和食用油加热,得到温度随时间变化的图像如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A.该实验中物体吸热的多少是通过温度变化量来衡量
B.甲和乙升高相同的温度,加热时间之比为
C.分析图b可得食用油的比热容为
D.吸收相同的热量,液体乙的升温较慢,所以更适合作汽车发动机冷却剂
【答案】CD
【解析】A.该实验使用相同规格的电加热器分别对质量相同的水和食用油加热,根据转换法,物体吸热的多少是通过加热时间来衡量的,而不是温度变化量,故A错误;
B.由图(b)可知,甲和乙升高相同的温度(如都从20℃升高到40℃),甲加热时间为2min,乙加热时间为3min,所以加热时间之比为2∶3,故B错误;
C.根据图象可知,水、食用油质量相同时,吸收相同的热量,甲升温较快,吸热能力弱,乙升温较慢,吸热能力强,故甲是食用油,乙是水。因为使用相同规格的电加热器,相同时间内两种物质吸收热量相同,根据Q=cmΔt,质量相同的水和食用油吸收相同热量,温度变化量与比热容成反比。由图(b)可知,加热相同时间(即吸收相同热量),水升高的温度Δt水与食用油升高的温度Δt油之比为2∶3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),设食用油比热容为c油,则
可得
故C正确。
D.由图(b)可知,吸收相同的热量,液体乙(水)的升温较慢,而水的比热容大,在吸收相同热量时温度升高慢,更适合做汽车发动机冷却剂,故D正确。
故选CD。
14.如图所示,用相同的滑轮组成两个不同的滑轮组,分别将同一物体匀速提升相同高度,拉力分别为F甲、F乙,不计绳重及摩擦,则以下说法正确的是( )
A.拉力F甲小于F乙
B.甲、乙做的有用功一样多
C.F甲的功率一定等于F乙的功率
D.甲的机械效率大于乙的机械效率
【答案】AB
【解析】A.图示中,用相同的滑轮组成两个不同的滑轮组,分别将同一物体匀速提升相同高度,甲中,滑轮组的承重绳子为3根,乙滑轮组承重绳子为2根,不计绳重及摩擦时,据得,,故A正确;
B.甲、乙滑轮组将同一物体提升同一高度,据W有=Gh知,甲、乙做的有用功一样多,故B正确;
C.滑轮组将同一物体匀速提升相同的高度,两次提升的速度不知,若两次提升的速度相同,则有
F甲的功率等于F乙的功率,两次提升物体的速度不等,则两次的功率不等,故C错误;
D.不计绳重及摩擦时,据W额=G动h知,提升物体时所做的额外功相同,据知,提升物体的过程,所做的总功相同,而,所以甲的机械效率等于乙的机械效率,故D错误。
故选AB。
15.臭氧常用于对食品车间等进行无人密闭消毒,消毒30分钟后,最终分解为氧气,对食品不会有残留污染,但因其有强氧化作用,消毒时浓度不宜过高。某兴趣小组设计了一个简易臭氧检测仪(电压表模拟臭氧浓度显示),检测车间消毒时空气中臭氧的浓度,其电路原理如图甲。电源电压恒为3V,,臭氧检测传感器RC的阻值随臭氧浓度的变化关系如图乙。车间消毒标准如下:为不合格,为合格,为超标。则下列说法正确的是( )
A.当臭氧浓度为0时,电压表的示数为
B.某次检测时,检测电路的总功率是,该次消毒是合格的
C.若更换后,则电压表上刻度对应为臭氧浓度为0的刻度
D.若更换后,则当臭氧浓度为时,的电功率是
【答案】ACD
【解析】A.当臭氧浓度为0时,臭氧检测传感器RC的阻值为30Ω,则总电阻为
电路中的电流为
电压表的示数为
故A正确;
B.某次检测时,检测电路的总功率是,则电路中的电流为
电路中的总电阻为
臭氧检测传感器RC的阻值为
此时根据乙图可知,为超标,故B错误;
C.若更换后,臭氧浓度为0时,臭氧检测传感器RC的阻值为30Ω,则总电阻为
电路中的电流为
电压表的示数为
故C正确;
D.若更换后,则当臭氧浓度为时,臭氧检测传感器RC的阻值为15Ω,总电阻为
电路中的电流为
的电功率是
故D正确。
故选ACD。
二、作图题(每题3分,共6分)
16.如图所示的电蚊拍,具有灭蚊和照明功能。当开关S1闭合、S2断开时,只有灭蚊网工作;当S1断开、S2闭合时,灭蚊网和灯都不工作;当S1、S2都闭合时,灭蚊网和灯都工作。请在虚线框内将符合要求的电路图补充完整。
【答案】
【解析】由题可知灭蚊网和照明灯可以单独工作,故灭蚊网和照明灯并联;当S1断开、S2闭合时,灭蚊网和灯都不工作,说明开关在干路上;当开关S1闭合、S2断开时,只有灭蚊网工作,当S1、S2都闭合时,灭蚊网和灯都工作,说明开关在照明灯所在的支路上,如图所示:
17.一束平行光照射到长方形玻璃砖表面,请你画出光线通过玻璃砖的光路,并证明从玻璃砖射出的光线与照射到玻璃砖表面的光线平行。
【答案】见解析
【解析】一束光线从空气中射向一块方形玻璃砖,过入射点B作出法线MN,根据折射角小于入射角,据此画出折射光线BC;过C作出法线,当光线BC由玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,据此作出折射光线CD,如图所示:
根据光路的可逆性可知,当光线沿DC方向斜射入玻璃砖时,玻璃砖上面的折射光线为BA,故可知,延长DC与MN相交,MN和GH平行,根据平行线性质可知,由对顶角相等可知,则,由以上分析可知,根据平行线法则可知,AB与DC的延长线平行,则AB与CD平行,即从玻璃砖射出的光线与照射到玻璃砖表面的光线平行。
三、实验题(18、21、24题各6分,19、22题各5分,20、23题各4分,共36分)
18.实践小组查阅资料知道蜡柱在水中由静止释放,很快就做匀速直线运动。他们猜想蜡柱做匀速直线运动速度的大小可能与蜡柱的形状有关,探究如下:
(1)取底面积、高10cm的蜡柱,用天平测出蜡柱的质量,如图甲所示,为 g,计算出蜡柱的密度为 。
(2)如图乙,在蜡柱上截取一段,将其头部做成流线型,测量其质量为3.6g。为得到等质量的圆柱型蜡柱,需在余下蜡柱上再截取一段 cm的蜡柱。
(3)将做好的蜡柱分别放入装满水的透明管中,从底部由静止释放,蜡柱的底端经过适当高度的A点时开始计时,每隔5s在管壁刻度尺上标记其位置。某次标记如图丙所示,读数为 cm。
(4)根据实验数据绘制出图像,如图,由图像可知:其他条件相同时,流线型蜡柱上升的速度 圆柱型蜡柱上升的速度。
(5)提出一个继续探究的其他相关问题: 。
【答案】9 0.9 4 26.55 大于 蜡柱上升的速度还与什么因素有关?
【解析】(1)[1]由图甲可知,蜡柱的质量为
m=5g+4g=9g
[2]蜡柱的体积为
V=Sh=1cm2×10cm=10cm3
蜡柱的密度为
(2)[3]设截取的蜡柱长度为l,体积为V1,质量为m1,则
(3)[4]刻度尺分度值为0.1cm,则读数为26.55cm。
(4)[5]由公式可知,图线斜率为速度,则流线型图线的斜率大于圆柱型图线斜率,则流线型蜡柱上升的速度大于圆柱型蜡柱上升的速度。
(5)[6]影响蜡块上升的速度可能是多因素的,则可以继续探究蜡柱上升的速度还与什么因素有关?
19.如图为“探究凸透镜成像规律”实验,请你完成下面相关问题。
(1)由图中甲可知,凸透镜对光线具有 作用,其焦距为 ;
(2)调整后,如果把蜡烛放在凸透镜左侧处,如图中乙所示,则在凸透镜的右侧光屏上会得到一个 、 的实像;
(3)如果将蜡烛在图中乙的基础上向左远离透镜,仍要在右侧光屏上得到清晰的像,则应将光屏应向 (“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
【答案】(1)会聚 11.0
(2)倒立 放大
(3)靠近
【解析】(1)[1][2]平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点,当在光屏上形成了一个最小、最亮的亮点时,这一点的位置就是焦点,可知凸透镜对光线具有会聚作用,焦点到光心的距离是焦距,由图甲可知该凸透镜的焦距是f=41.0cm-30.0cm=11.0cm
(2)[1][2]如果把蜡烛放在凸透镜左侧处,物距是18cm,此时物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立、放大的实像。
(3)如果让蜡烛在图乙的基础上远离透镜,此时物距增大。根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动。
20.如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,确保了行人和车辆的出行安全,为了弄清其中缘由
(1)如图乙,在组装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示。
(2)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图象,由此可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”),其在熔化过程中内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热;
(4)再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源加热。得到丁图中C图象;由以上实验可知,加入盐后,冰的熔点将会 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】自下而上 晶体 增大 降低
【解析】(1)[1]实验中为了保证用酒精灯的外焰加热,且温度计的玻璃泡不能接触到容器底,则安装实验器材需要自下而上组装。
(2)[2]根据图丁A可知,冰在熔化过程中,温度保持不变,说明冰为晶体。
[3]冰在熔化过程中需要不断的吸收热量,内能增大。
(4)[4]分析图丁A、C图线可知,加入盐后冰熔化时的温度降低,说明熔点会降低。
21.探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验装置与步骤如图所示:
(1)图B中,金属块受到的浮力为 N;
(2)分析图B、C数据可得:物体在液体中受到浮力的大小与 有关;
(3)分析图C、D数据可得:物体在液体中受到浮力的大小与 无关;
(4)图D小桶内液体的重力为 N;
(5)请推测图A、B、C中电子秤的示数大小关系 。
【答案】(1)0.6
(2)排开液体体积
(3)物体浸没的深度
(4)0.8
(5) = =
【解析】(1)弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为1.4N。金属块的重力G=2.0N,则金属块受到的浮力
F浮=G-FB=2.0N-1.4N=0.6N
(2)分析B、C,液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,说明受到的浮力不同,故可得:物体在液体中受到浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)分析图C、D,液体的密度相同,排开液体的体积相同,弹簧测力计示数相同,说明受到的浮力相同,物体在液体中浸没的深度不同,故可知:物体在液体中受到浮力的大小与物体浸没的深度无关。
(4)图D中,物体受到的浮力
F'浮=G-FD=2.0N-1.2N=0.8N
根据阿基米德原理F浮=G排可得,小桶内液体的重力为0.8N。
(5)根据阿基米德原理可知,排开液体的重力等于物体受到的浮力。根据力的作用是相互的可知,液体对物体的浮力等于物体对液体的压力,则物体对液体的压力大小等于排开液体的重力,即物体放入液体中增加的压力与排出到小桶中液体的重力相等,所以B、C中容器对电子秤的压力不变,依然等于A中容器对电子秤的压力,所以A、B、C中电子秤的示数大小相等,即m1=m2=m3。
22.在自然界中,各种现象都是相互联系的,某实验小组探究了电现象和磁现象的相互关系。
实验序号
1
2
3
4
磁场方向
向下
向上
向下
向上
电流方向
b→a
b→a
a→b
a→b
ab运动方向
右
左
左
右
(1)如图甲所示,把金属杆ab放在磁场里,闭合开关,观察到金属杆ab向右运动,利用此现象原理人们制成了 。(选填“电动机”或“发电机”)。
(2)改变磁场方向或电流方向,观察到的实验现象记录在表格中。分析第 (选填实验序号)次数据可知,通电金属杆在磁场中受力方向与磁场方向有关;分析第1与3或2与4次数据可知,通电金属杆在磁场中受力方向与 方向有关。
(3)为了验证磁场对通电导线的作用力的大小是否与通过导线的电流大小有关,在电源电压不变的情况下需要添加的器材是 。
(4)如图乙所示,闭合开关,让金属杆cd做切割磁感线运动,此时金属杆ab (选填“会”或“不会”)受到力的作用。
【答案】(1)电动机
(2) 1、2 电流
(3)滑动变阻器
(4)会
【解析】(1)如图甲所示,把金属杆ab放在磁场里,闭合开关,观察到金属杆ab向右运动,此时通电的金属杆ab在磁场中受力的作用发生运动,利用此现象原理人们制成了电动机。
(2)[1]由序号1、2得,当电流方向不变时,磁场方向改变,ab运动方向改变,说明通电金属杆在磁场中受力方向与磁场方向有关。
[2]分析第1与3或2与4次数据可知,当磁场方向不变时,电流方向改变,ab运动方向改变,通电金属杆在磁场中受力方向与电流方向有关。
(3)为了验证磁场对通电导线的作用力的大小是否与通过导线的电流大小有关,需要改变电路中电流大小,在电源电压不变的情况下需要添加一个滑动变阻器,通过改变其接入电路的电阻来改变电路中的电流大小。
(4)如图乙所示,闭合开关,让金属杆cd做切割磁感线运动,此时电路中会产生感应电流,金属杆ab有电流通过,通电金属杆ab在磁场中会受到力的作用。
23.桔槔是中国古代一项伟大的发明。如图是古人利用桔槔从井里汲水的示意图,在它的前端A处用一根轻质细杆系一个水桶,在后端B处绑一块配重的石块,为支点且。汲水时,先缓慢向下拉杆;装水后,缓慢向上提杆。配重石块质量为30kg,桶重20N,桔槔的自重及摩擦不计。(g取)
(1)当人沿AC方向向下拉杆时,桔槔是 杠杆;若移动支架,以为支点,则拉力的大小将 ;
(2)向上提杆时人不施力,只借助配重石块,一次最多可以提起 kg水;
(3)为满足不同场合的提水需求,可以更换配重石块。若汲水时,向下拉杆的力为,装满水后,水和桶总重为200N,向上提桶的力为,当和的大小相等时,配重石块质量应为 kg。
【答案】(1)省力 变大
(2)8
(3)33
【解析】(1)[1][2]向下拉绳放下空桶时,在A端的力为动力,B端的力为阻力,动力臂O1C大于阻力臂O1D,属于省力杠杆;若移动支架,以O2为支点,阻力的大小不变,拉力的力臂减小,而阻力臂变大,根据杠杆平衡条件可知,拉力变大。
(2)向上提杆时人不施力,杠杆与水平方向的夹角不断变化,,只借助配重石块,根据杠杆的平衡条件可得
解得
(3)若汲水时,向下拉杆的力为,装满水后,水和桶总重为200N,向上提桶的力为,当和的大小相等时,根据杠杆的平衡条件可得,下拉时,由于杠杆支点两侧与是平面的夹角相等,则有
向上提水时有
联立以上两式解得
24.如图甲是一种便携式电气两用分体炉,可接气罐或电源使用,搭配1.8L煮锅、1.3L炒锅、1L煎锅三种不同锅型,可满足不同烹饪需求。气罐模式下,燃料在炉头处燃烧,给锅体加热,可通过阀门调节火力大小。接电模式下,电热丝在发热盘内发热,给锅体加热。其工作电路如图乙所示,、、均为电热丝,调节开关S的位置可以实现多挡位工作的要求。
(1)某次使用时用1.8L煮锅烧水,在煮锅内装入1.5kg初温为20℃的水,然后将装有液化丁烷气的气罐接到炉子上,用时5min刚好将水加热到100℃;已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
①水吸收的热量是多少:
②若此过程电气炉烧水的效率是80%,丁烷气完全燃烧发出的热量为 ,则本次烧水消耗多少丁烷气():
(2)接电模式工作时,将电气炉接入220V的家庭电路中,调节开关S的位置,电气炉可以在“低温”、“中温”、“高温”之间转换,且工作电流越大,对应挡位的温度也越高。已知“中温”挡工作时的电流是“低温”挡工作时的电流的2倍,,;
①S接 (填“1”“2”或“3”)时处于“低温”挡;S接3时,电路中的电流是 A;
②中温挡工作时的电流是 A。
【答案】(1) 5.04×105J 6.3×105J 0.014kg
(2) 1 4 2
【解析】(1)[1]水吸收的热量是
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃﹣20℃)=5.04×105J
[2]丁烷气完全燃烧发出的热量为
[3]则本次烧水消耗多烷气的质量为
(2)①[1][2]已知,R3=55Ω,根据串并联电路的电阻特点可知,当开关S接到1时,R1和R3串联,此时电阻总电阻最大,根据可知,电功率最小,为低温挡;当开关S接到2时,R2和R3串联,此时电阻总电阻较大,电功率较小,为中温挡;当开关S接到3时,电路为R3的简单电路,此时电阻总电阻最小,电功率最大,为高温挡;S接3时,电路为R3的简单电路,此时电路中的电流是
②当开关S接到1时,R1和R3串联,为低温挡,此时电路中的电流是
当开关S接到2时,R2和R3串联,为中温挡,此时电路中的电流是
因为“中温”挡工作时的电流是“低温”挡工作时的电流的2倍,且R1=3R2,则
解得
R2=55Ω
则中温挡工作时的电流是
四、计算题(25题7分,26题10分,共计17分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤,只写出最后答案的不能得分)
25.如图所示,是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次湖中打捞作业中,物体在不可伸长的轻绳作用下,从水底以0.5m/s的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3m的位置。已知物体的体积为0.1m3,密度为4.8×103kg/m3;水的深度为5m。在物体离开水面后匀速上升的过程中,与电动机连接的绳子的拉力功率P=3×103W。水的密度为1×103kg/m3;取g=10N/kg,不计水和空气的阻力。求:
(1)物体浸没在水中所受的浮力;
(2)水对水底的压强;
(3)物体离开水面后匀速上升3m的过程中,滑轮组的机械效率。
【答案】(1)1000N
(2)5×104Pa
(3)80%
【解析】(1)根据阿基米德原理可知,物体浸没在水中所受的浮力为
(2)水对水底的压强为
(3)物体的重力为
物体离开水面后匀速上升的过程中滑轮组做的有用功为
物体上升的时间为
总功为
机械效率为
26.如图所示,电源电压保持不变,电流表量程为0~3A,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的规格是“20Ω 1A”,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P位于某位置时,电流表示数为0.5A。
(1)求R1两端的电压;
(2)求定值电阻R1消耗的电功率;
(3)若用定值电阻R0替换电阻R1,闭合开关S时,观察到电流表示数为0.4A,电压表示数为4V,接着在保证电路正常工作的情况下向某一方向移动滑片,发现电压表示数最大变化量为3V。求R0的阻值及电源电压。
【答案】(1)5V
(2)2.5W
(3)5Ω,6V
【解析】(1)由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表A测电路电流。闭合开关后,由欧姆定律可得,电阻R1两端的电压
(2)定值电阻R1消耗的功率为
(3)用定值电阻R0替换电阻R1,则R0与R2串联,闭合开关S时,观察到电流表示数为0.4A,电压表示数为4V,由欧姆定律得,R2此时接入电路的阻值为
假设一,若向左移动R2的滑片使电流最大为1A(变阻器允许通过的最大电流)时,电压表示数减少量最大为3V,即此时电压表示数为1V,由串联电路电流电压规律及欧姆定律可得,电源电压 ①, ②
由①②可得,
更改电路前,当电流为0.5A,且变阻器接入的阻值为零时,电源电压最小
符合题意。
假设二,若向右移动R2的滑片至右端时,电压表示数增加量最大为3V,由串联电路电流电压规律及欧姆定律可得,滑片在某处时,电源电压 ③
滑片在右端时,电压表示数
此时电路中的电流
则电源电压 ④
由③④得,
更改电路前,当电流为0.5A,且变阻器接入的阻值最大时,电源电压最大
不符合题意;综上所述, R0的阻值为5Ω、电源电压为6V。
五、科普阅读题(6分)
27.阅读短文,回答问题:
如图甲是国产某品牌新能源纯电动汽车。电池是纯电动汽车的核心,衡量电池性能的一个重要参数是能量密度,即单位质量储存的电能,该新能源汽车搭载了高性能三元锂电池,能量密度达到了200W·h/kg,该车在零下35℃亦可正常启动和充电;在最优化行驶情况下,续航里程达到了600km。该汽车支持快充、慢充和普通220V插座充电,快充半小时即可将电量由30%充至80%,慢充7小时充满:若选配随车充电宝,普通220V插座就可充电,25小时充满。其部分参数如表。纯电动汽车具备能量回收功能,其安装了可逆电机,车辆在减速或制动时车轮的转动会带动驱动电机转动,此时驱动电机就变成了发电机为汽车的动力电池充电,达到能量回收利用的效果,同时具有辅助制动功能。
整车质量
1880kg
电池容量
90kW·h
电动机最大功率
150kW
最高时速
160km/h
(1)关于该纯电动汽车,下列说法正确的是_______(多选)
A.汽车行驶时,蓄电池相当于电路中的电源
B.快充时使用的导线要比慢充时更细
C.能量回收系统可提高汽车的续航里程
D.驱动电机在汽车减速或制动时,将机械能转化为电能
(2)该纯电动汽车的电池质量约为 kg,若按每度电0.5元计算,在最经济的情况下行驶100km的电费为 元;
(3)该纯电动汽车在快充时的充电功率为 kW;
(4)在未来,纯电动汽车可在光伏路面移动充电(如图乙),当汽车经过充电区域时,充电垫发出高频光波,通过汽车底盘上接收器将光能转化为电能,从而为电池充电。一辆电量不足的汽车,匀速通过如图丙的充电区域,已知充电区域s1长为150m,两段充电区域之间的距离s2为15km,忽略汽车在充电过程中消耗的电能,接收器接收到的光波功率为5000kW,光电池转化为电能的效率为20%,汽车匀速行驶时受到的阻力为1000N。若电池消耗的电能有75%用于维持汽车行驶,则汽车在s2区域内水平匀速行驶需要耗电 J,为了使汽车能顺利到达下一段充电区域,汽车在充电区域s1时速度不能大于 m/s。
【答案】(1)ACD
(2) 450 7.5
(3)90
(4) 2×107 7.5
【解析】(1)A.汽车行驶时,蓄电池提供电能,在电路中相当于电源,故A正确;
B.快充时,电功率大,电压一定时,通过导线的电流大,为了减少电流通过导线时产生的热量,根据可知应减小导线的电阻,由影响电阻大小的因素可知应增大导线的横截面积,所以快充使用的导线要比慢充粗,故B错误;
CD.由短文可知,电动汽车的可逆电机在汽车减速或制动时,会变为发电机,将机械能转化为电能重新利用,可以提高电动汽车的续航里程,故CD正确。
故选ACD。
(2)[1]由短文可知,三元锂电池能量密度达到了200W·h/kg,由表可知该电池的容量为90kW·h,则纯电动汽车的电池质量约为
[2]电池容量为90kW·h,电动汽车的最高续航里程为600km,则在最经济的情况下行驶100km消耗的电能为15kW·h即15度,则需要的电费为n=0.5元/度×15度=7.5元
(3)快充半小时即可将电量由30%充至80%,充电电能为
充电时间为0.5h,充电功率为
(4)[1]由题知,电动汽车匀速行驶距离s2所消耗的电能
若电池消耗的电能有75%用于维持汽车行驶,则汽车在s2区域内水平匀速行驶需要耗电
[2] 电动汽车接收装置接收的电磁波能量
由公式可得电动汽车在通过此段充电区域时的最大速度
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