信息必刷卷04(成都专用)-2025年中考物理考前信息必刷卷
2025-04-02
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内容正文:
2025年中考物理考前信息必刷卷04(成都专用)
答案及评分标准
A卷(共85分)
第I卷(选择题 共26分)
1. 单项选择题(本题共13小题,每小题2分,共26分在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
B
A
D
B
A
B
A
B
A
C
B
B
D
第II卷(非选择题 共59分)
二、填空题(本题共7小题,每空2分,共28分)
14. u>2f 放大镜
15. 液化 信息
16. 2 不变
17. OB 不是
18. 960 36
19. 大 小
20. 加热
三、作图题与计算题(本题共3小题,共17分。计算题在解答时应写出公式和重要的验算步骤,只写最后答案的不得分)
21.(1)(2分)
(2)(2分)
22.(6分)(1)1.5×10⁵Pa (2)30%
解:(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压力
对地面的压强
(2)拖拉机在平直路面匀速行驶时受到的阻力为
据二力平衡原理可知,拖拉机牵引力
柴油机的热效率
23.(7分)(1)0.5A (2)10Ω
解:(1)灯泡的电阻为
当开关S闭合,S1、S2断开时,R1和小灯泡串联,当滑动变阻器R1接入电路的电阻为18Ω时,电路中的总电阻为R总=RL+R1=6Ω+18Ω=24Ω
电路中的总电流为
(2)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片P移到最右端时,R0和R1并联,R1全部阻值接入电路,接入电路的电阻为40Ω,通过R1的电流为
电流表此时测干路电流,大小为1.5A,此时通过R0的电流为I0=I′﹣I1=1.5A﹣0.3A=1.2A
R0的阻值为
四、实验与探究题(本题共2小题,每空2分,共14分)
24. (1)断开 (2)L2 (3)没有换用规格不同的灯泡进行多次实验
25. (1)0刻度线 (2)12.0 (3)0.75×103 (4)偏大
B卷(共20分)
1. 选择题(本题共5小题,每小题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求;有的小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1
2
3
4
5
D
B
C
BD
AC
二、综合题(本题共2小题,共10分,第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
6.(4分)(1)1.2W (2)变大 (3)小于 (4)5.25
7.(6分)(1)80N;(2)200N;(3)
【详解】解:(1)由图像可知D完全露出水面时(人对绳子的拉力)的功率,则有结绳子的拉力为
(2)B未放在C上时,人用力拉绳,力的作用是相互的,绳子对人也有拉力,此拉力使人对浮体的压力小于人的重力。将B放在C上,且放开手后,人对浮体的压力增加了,增加的数值等于绳对人的拉力;C也对浮体产生了压力。这两个因素导致浮体下沉,受到的浮力增加,增加的浮力等于B的重力与人与绳之间拉力的和。有
则
(3)滑轮组有三段绳子与动滑轮接触,密闭容器被完全提出水面后,有
得
D未出水面时的功率为,人作用在绳子自由端的拉力为
又有
受浮力为
密闭容器的体积为
B的体积为
B的密度为
答:(1)密闭容器完全露出水面时人对绳子的拉力为80N;
(2)圆柱体B的重力为200N;
(3)圆柱体B的密度为。
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2025年中考考前信息必刷卷04(成都专用)
物 理
(考试时间:90分钟 试卷满分:105分)
考情速递
中考·新动向:成都中考物理试卷分AB卷,A卷分值85分,B卷分值20分,中考计入总分时,A卷+实验操作考试总分折半后与B卷分值相加。A卷注重基础知识考察,难度不高,考生要尽量做到少丢分,甚至不丢分。B卷注重综合能力与实验探究,包括5道不定项选择题,电学综合实验与力学综合计算各一,其中选择的后两题与力学的综合计算难度较高。2025年中考整体难度变化不会很大,可能会贴近生活,减少纯理论题,增加生活场景相关题目,注重实际应用。跨学科题型可能会变多,结合数学、化学、生物等学科,考查综合运用能力。探究性、开放性题目增多,考查创新思维和问题解决能力。
中考·新考法:第2题:魔方充电器原理以创意产品"发电魔方"为载体,考查电磁感应现象的判断。需要区分发电机(电磁感应)与电动机(通电导体受力)的工作原理,同时理解电路中的电源与用电器角色。这类题目体现"从生活走向物理"的命题理念,考查知识迁移能力。
第12题:半潜船浮力变化以工程船舶为背景,考查浮力与排开水体积的关系。需要分析三种状态下船体排开水体积的变化,建立V排与浮力的对应关系。题目通过真实工程案例,考查图像分析能力和浮力公式的灵活运用。
第14题:机器狼视觉系统将仿生学与光学成像结合,考查照相机原理和望远镜目镜特点。需要区分物距范围(u>2f)和放大镜成像特征,体现跨学科融合的命题趋势。这类题目要求学生将光学原理与科技产品功能对应起来。
命题·大预测:未来中考物理将更注重科技应用、实验探究与跨学科融合,备考需强化新材料、新能源、电磁学等热点知识,提升实验分析与创新能力。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
A卷(共85分)
第I卷(选择题 共26分)
一、单项选择题(本题共13小题,每小题2分,共26分在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1.关于现代通信,下列说法正确的是( )
A.电磁波可以在真空中传播,传播速度约为
B.移动电话是靠电磁波传递信息的
C.光纤通信传输的信息量很大,主要用于无线电广播
D.我国“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行定位的
2.如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时可以发电,将产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,下列说法正确的是( )
A.转动魔方发电的原理是电磁感应现象
B.转动魔方发电时将电能转化为机械能
C.转动魔方发电的原理与扬声器的工作原理相同
D.给移动设备充电时魔方相当于电路中的用电器
3.物理学中经常看到形如的公式,一种情形是x的大小与y、z都有关,另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关.下列四个公式中,属于前一种情形的是( )
A.匀速直线运动时的速度 B.物质的密度
C.物质的比热容 D.导体中电流
4.在燃气灶上用水壶烧水,水沸腾时如图所示。下列说法正确的是( )
A.燃气燃烧时将内能转化为化学能 B.燃气的热值始终不变
C.壶嘴附近出现的“白气”是水蒸气 D.壶内的水分子无规则运动越来越剧烈
5.如图所示,神舟飞船返回舱在下落至距离地面一定高度时要进行减速制动。在减速制动的过程中,下列说法正确的是( )
A.返回舱的重力势能减小,动能也减小 B.返回舱的机械能保持不变
C.返回舱的重力势能转化为了动能 D.返回舱的动能增大,机械能不变
6.如图是某声音测试仪在同一位置测得同一声源发出的甲、乙声音强弱等级的示数,则下列选项正确的是( )
A.该仪器用于在传播过程中减弱噪声
B.声源发出甲声音时振动幅度较大
C.甲声音的传播速度较快
D.声源发出甲声音时每秒振动次数较多
7.下列是小明观察家中物体的物理量的估测,符合实际的是( )
A.电视机的额定电压为220V B.天花板到地板的竖直距离约为3dm
C.热水器的功率约为200W D.高压锅内沸腾的水温度是100℃
8.龙卷风是高速旋转的气流,它能把地面上的人、动物或物体等“吸起”卷入空中。某地突遇龙卷风袭击,导致地面建筑被“吸起”,龙卷风“吸起”物体的原因是( )
A.龙卷风内部的压强远大于外部的压强
B.龙卷风内部的压强远小于外部的压强
C.龙卷风使物体的惯性减小了
D.龙卷风使物体的惯性增大了
9.在跨学科实践活动中,同学们记录了厨房中的物态变化现象,其中正确的是( )
A.从冰箱里拿出冻肉,不一会儿冻肉外面结了一层霜,这是凝华现象
B.水烧开时壶嘴周围冒“白气”,这是汽化现象
C.将地面上的积水向周围扫开,加快了积水表面空气流动,从而加快蒸发
D.高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压高水沸点低
10.力现象是我们生活中普遍存在的一种现象。下列关于力的说法正确的是( )
A.相互接触的物体间一定会产生力的作用
B.一对相互作用力的三要素都是相同的
C.施力物体同时也一定是受力物体
D.鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,石头完好,说明石头给鸡蛋的力大于鸡蛋给石头的力
11.图是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A.点所在的进户线是零线
B.断开开关,用测电笔检测点时,氖管发光
C.若点所在导线断路,三孔插座仍可安全使用
D.闭合开关,灯泡L不发光,是因为导线间断路
12.半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向半潜船的水舱中注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方后,排出半潜船水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为、、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
13.如图甲所示,小灯泡L的规格是“”,闭合开关S,当滑动变阻器连入电路中的电阻为时,L正常发光。小灯泡的图像如图乙所示,电源电压保持不变。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为10V
B.小灯泡的电阻始终为
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为时,电流表示数为
D.在图乙中画出变阻器的图像,它与L的图像交点处的电流为
第II卷(非选择题 共59分)
二、填空题(本题共7小题,每空2分,共28分)
14.如图甲所示,这是在第十五届中国国际航空航天博览会上亮相的“机器狼”,其头部的摄像系统能为“机器狼”提供感知外界的“视觉”。系统中的光学元件相当于晶状体,内置光电传感器相当于视网膜,成像原理与人眼相似。成像时,前方物体到镜头的距离与焦距的关系为 。如图乙所示,这是我国的墨子巡天望远镜,是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜,望远镜的目镜与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同。
15.现代小诗清晰生动,却往往蕴含深意,请欣赏图中的小诗《水在生气》。壶嘴儿吐出的“白气儿”是壶中出来的水蒸气 (填物态变化名称)形成的;“它踢打着壶盖儿”的过程似乎在告诉主人水烧开了,这说明声音可以传递 (选填“信息”或“能量”)
16.放在水平桌面上的物体,在水平推力F的作用下从图甲位置运动到图乙位置,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图丙和丁,物体从图甲位置到图乙位置,受到的摩擦力为 N;在图乙中沿竖直方向将露出桌面部分切掉,放在剩余部分上面,则物体对桌面的压强 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”)。
17.下图所示的是微重力环境下的“太空抛物实验”,王亚平轻轻将悬停在空中的冰墩墩抛向对面的叶光富老师。如下图所示,虚线OA、OB、OC分别表示三条运动轨迹,其中能正确反映冰墩墩运动轨迹的是 (选填“OA”“OB”或“OC”)。而在地球上,将篮球斜向上抛出,篮球最终会落到地面。由此说明了力 (选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因。
18.甲、乙两灯的电流随电压变化的关系图像如图所示。若将甲、乙两灯并联接入的电路中,则两灯在内消耗的总电能为 ;若将甲、乙两灯串联接入9V的电路中,则通电10s两灯消耗的总电能为 。
19.把一只鸡蛋放在盛满水的杯子里,鸡蛋沉在杯底,再把杯子放在水龙头下方打开水龙头,让水一直在杯中满溢,这时发现鸡蛋会浮起来,原因是接近水面的地方水流速度比下面 ,压强比下面 ,鸡蛋受到向上的力,使鸡蛋浮了起来。
20.如图所示,这是具有加热挡和保温挡的某款电加热器的简化电路,其中发热体的阻值R1=R2=48.4Ω。当开关S置于1位置时,电加热器处于 (选填“加热”或“保温”)挡,正常工作一段时间产生的总热量为1.2×105J;然后将开关S置于2位置,让电加热器正常工作相同的时间,产生的总热量为 J。
三、作图题与计算题(本题共3小题,共17分。计算题在解答时应写出公式和重要的验算步骤,只写最后答案的不得分)
21.(4分)(1)如图甲所示的是“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”描述的情景画面。图乙中的A表示蜻蜓位置,B表示人眼睛位置,请在图中确定蜻蜓像的位置并完成光线进入人眼的光路图。
(2)图甲为搬花神器,用它把花盆抬起时,相当于一个绕O点转动的杠杆,在示意图乙中画出杠杆平衡时作用在A点的最小动力;
22.如图所示拖拉机的质量为1.5t,与水平地面的总接触面积为。(g取10N/kg,)求:
(1)拖拉机静止时对水平地面产生的压强;
(2)若拖拉机在平直路面匀速行驶时受到的阻力为拖拉机总重的0.2倍,行驶4.3km消耗柴油0.75kg,柴油机的热效率。
23.如图所示,电源两端电压为12V且保持不变,灯泡L标有“6V 6W”的字样。滑动变阻器R1的最大阻值为40Ω。(不考虑温度对灯泡电阻的影响):
(1)当开关S闭合,S1、S2断开,滑动变阻器R1接入电路的电阻为18Ω时,求电流表的示数;
(2)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表示数为1.5A,求R0的阻值。
四、实验与探究题(本题共2小题,每空2分,共14分)
24.在“探究并联电路中的电流特点”实验中,图甲是某小组同学设计的电路图。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)图乙是该小组连接的电路,闭合开关S,电流表测通过 (选填“L1”、“L2”或“干路”)的电流。
(3)下表是该小组记录的实验数据,根据数据记录可以看出,该小组同学在实验中存在的缺陷是
A处电流
0.22
B处电流
0.22
C处电流
0.44
25.某同学为测量一木质小挂件的密度,选用以下器材:天平(带砝码)、量筒、烧杯(装有足量水)和长钢针,进行实验。
(1)把天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端的 处,调节平衡螺母使横梁平衡;
(2)将挂件放在天平左盘,向右盘加减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图甲所示,其质量为 g;
(3)用烧杯向量筒中倒入60mL的水,将挂件放入量筒,然后用长钢针按住挂件使其刚好浸没于水中,量筒中的水面如图乙所示。此挂件的密度为 ;
(4)因木质挂件具有吸水性,实验测得的密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。
B卷(共20分)
一、选择题(本题共5小题,每小题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求;有的小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器准确着陆在内蒙古四子王旗预定区域,实现世界首次月球背面采样返回。下列说法正确的是( )
A.嫦娥六号在月球上工作时利用的太阳能属于不可再生能源
B.嫦娥六号工作系统中芯片的主要材料是超导体
C.嫦娥六号在月球背面采集的样品到达地球后质量会变小
D.嫦娥六号返回器在大气层内下落过程中有一部分机械能转化为内能
2.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,把蜡烛和光屏固定在光具座上,当移动透镜分别距光屏15cm和30cm时,均可在光屏上得到清晰像。下列判断正确的是( )
A.透镜距光屏30cm时成缩小的实像
B.两次成像时蜡烛和光屏的距离都是45cm
C.透镜的焦距范围为7.5cm≤f≤15cm
D.若将蜡烛和光屏的位置互换,透镜不能在上述两位置成像
3.根据表格中的数据,下列说法中正确的是( )
物质
铝
铁
铜
水
煤油
密度/(kg•m-3)
2.7×103
7.9×103
8.9×103
1.0×103
0.8×103
比热容/[J/(kg•℃)]
0.88×103
0.46×103
0.39×103
4.2×103
2.1×103
A.将质量和温度都相等的铜块和铝块放在同一冰面上,铜块熔化的冰会更多一些
B.用同样的酒精灯给质量相等、初温相同的水和煤油加热相同的时间后,发现水中的温度计示数较高
C.煤油和水体积之比为2∶l,吸收热量之比为12∶5,则升高温度之比为3∶1
D.加热质量相同的铜和铝,其吸收热量与升高温度的关系图象如图所示,其中图线a表示的是铜
4.如图所示,用滑轮组将放置在水平地面上物体提升一定高度,物重为、底面积为.现用拉力拉绳子自由端,拉力的大小、物体上升速度及物体上升高度三个物理量随时间变化的图象如图11所示.下列判断正确的是(不计绳重和摩擦)
A.在时间段内,物体对地面的压强为
B.在时间段内,拉力做的总功为
C.在时间段内,拉力的有用功率为
D.动滑轮的重为
5.如图所示,电源电压恒为U,R1、R3为定值电阻,阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为2R。a、b、c为电流表或电压表中的任意一种。闭合所有开关,将滑动变阻器的滑片置于中间位置时,三个电表均有示数;保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S3,只闭合开关S1和S2,此时只有两个电表有示数,且电路中至少有一个电流表的指针正好在表盘正中间,且示数为I。下列说法正确的是( )
A.b表为电流表
B.只闭合S1,向右移动滑片,b表示数可能不变
C.开关全部闭合,移动滑片,电路的最小功率为UI
D.闭合开关S1和S3,R2接入电路的最小阻值为0.5R
二、综合题(本题共2小题,共10分,第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
6.有一种智能装饰鱼缸,其简化电路如图所示。鱼缸底部有一个压敏电阻R0,与水的接触面积为10cm2。压敏电阻所受的压力每增加1N阻值减小5Ω。该鱼缸有自动提示加水功能,当水的深度低于20cm时红灯亮,提示主人给鱼缸加水;当水的深度刚好达到20cm时,绿灯亮,控制电路的电流为0.3A。控制电路的电源电压恒为6V,电磁铁线圈电阻忽略不计。
(1)没有加水时,接通电路,红灯亮,控制电路的电功率是多少? (写出必要的解题过程及文字说明)
(2)向鱼缸中加水,随着液面上升,控制电路中的电流将 。
(3)为了给鱼消毒,需要向水中加入适量的盐。加盐后绿灯刚好亮时,盐水的深度 20cm。
(4)用一段时间后,电源两端的电压会降低,当水的深度达到25cm时,绿灯刚好亮,此时控制电路电源两端的电压为 V。
7.如图所示,正方体A边长,作为配重使用,杠杆OE::3,某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B,圆柱体B的体积是密闭容器D的;旁边浮体C的体积是,该同学站在浮体C上,C总体积的浸入水中;该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端,手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图所示;密闭容器D上升速度保持不变,密闭容器D被提出水后,将圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面,同时手松开绳子时,浮体C露出水面的体积减少总体积的;在提升全过程中,配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。,求:
(1)D完全露出水面时人拉绳的力的大小。
(2)圆柱体B的重力;
(3)圆柱体B的密度。
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物 理
(考试时间:90分钟 试卷满分:105分)
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中考·新动向:成都中考物理试卷分AB卷,A卷分值85分,B卷分值20分,中考计入总分时,A卷+实验操作考试总分折半后与B卷分值相加。A卷注重基础知识考察,难度不高,考生要尽量做到少丢分,甚至不丢分。B卷注重综合能力与实验探究,包括5道不定项选择题,电学综合实验与力学综合计算各一,其中选择的后两题与力学的综合计算难度较高。2025年中考整体难度变化不会很大,可能会贴近生活,减少纯理论题,增加生活场景相关题目,注重实际应用。跨学科题型可能会变多,结合数学、化学、生物等学科,考查综合运用能力。探究性、开放性题目增多,考查创新思维和问题解决能力。
中考·新考法:第2题:魔方充电器原理以创意产品"发电魔方"为载体,考查电磁感应现象的判断。需要区分发电机(电磁感应)与电动机(通电导体受力)的工作原理,同时理解电路中的电源与用电器角色。这类题目体现"从生活走向物理"的命题理念,考查知识迁移能力。
第12题:半潜船浮力变化以工程船舶为背景,考查浮力与排开水体积的关系。需要分析三种状态下船体排开水体积的变化,建立V排与浮力的对应关系。题目通过真实工程案例,考查图像分析能力和浮力公式的灵活运用。
第14题:机器狼视觉系统将仿生学与光学成像结合,考查照相机原理和望远镜目镜特点。需要区分物距范围(u>2f)和放大镜成像特征,体现跨学科融合的命题趋势。这类题目要求学生将光学原理与科技产品功能对应起来。
命题·大预测:未来中考物理将更注重科技应用、实验探究与跨学科融合,备考需强化新材料、新能源、电磁学等热点知识,提升实验分析与创新能力。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
A卷(共85分)
第I卷(选择题 共26分)
一、单项选择题(本题共13小题,每小题2分,共26分在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1.关于现代通信,下列说法正确的是( )
A.电磁波可以在真空中传播,传播速度约为
B.移动电话是靠电磁波传递信息的
C.光纤通信传输的信息量很大,主要用于无线电广播
D.我国“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行定位的
【答案】B
【详解】A.电磁波可以在真空中传播,传播速度约为,故A错误;
B.广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的,故B正确;
C.光纤通信抗干扰能力强,信号衰减小,传递的信息量大,保密性好,通信质量高。光纤通信是以光通信,需要用到光导纤维,不是无线传播,故C错误;
D.电磁波的传播不需要介质,我国“北斗”卫星导航系统是利用电磁波进行定位的,故D错误。
故选B。
2.如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时可以发电,将产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,下列说法正确的是( )
A.转动魔方发电的原理是电磁感应现象
B.转动魔方发电时将电能转化为机械能
C.转动魔方发电的原理与扬声器的工作原理相同
D.给移动设备充电时魔方相当于电路中的用电器
【答案】A
【详解】ABC.转动魔方时,闭合电路的导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,利用的是电磁感应现象,机械能转化成电能,扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,二者原理不同,故A正确,BC错误;
D.魔方给移动设备充电时,魔方提供电能,相当于电路中的电源,故D错误。
故选A。
3.物理学中经常看到形如的公式,一种情形是x的大小与y、z都有关,另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关.下列四个公式中,属于前一种情形的是( )
A.匀速直线运动时的速度 B.物质的密度
C.物质的比热容 D.导体中电流
【答案】D
【详解】A.匀速直线运动,物体的速度保持不变,说明速度与路程和时间无关,属于后一种情形,故A不符合题意;
B.物质的密度是物体的特性,与物体的质量和体积无关,属于后一种情形,故B不符合题意;
C.物质的比热容是物质的属性,只与物质的种类和物态有关,与物体吸收的热量、物体的质量、升高的温度无关,属于后一种情形,故C不符合题意;
D.根据欧姆定律可知,通过导体的电流与导体两端电压成正比,与电阻成反比,属于前一种情形,故D符合题意。
故选D。
4.在燃气灶上用水壶烧水,水沸腾时如图所示。下列说法正确的是( )
A.燃气燃烧时将内能转化为化学能 B.燃气的热值始终不变
C.壶嘴附近出现的“白气”是水蒸气 D.壶内的水分子无规则运动越来越剧烈
【答案】B
【详解】A.燃气燃烧时消耗化学能,得到内能,将化学能转化为内能,故A错误;
B.热值是燃料本身的一种特性,热值的大小与燃料使用量的多少没有关系,燃气燃烧时,热值不变,故B正确;
C.壶嘴附近出现的“白气”,是水蒸气遇到较冷的空气液化形成的小水滴,故C错误;
D.水沸腾时,温度保持不变,壶内的水分子无规则运动的剧烈程度不变。故D错误。
故选B。
5.如图所示,神舟飞船返回舱在下落至距离地面一定高度时要进行减速制动。在减速制动的过程中,下列说法正确的是( )
A.返回舱的重力势能减小,动能也减小 B.返回舱的机械能保持不变
C.返回舱的重力势能转化为了动能 D.返回舱的动能增大,机械能不变
【答案】A
【详解】ABD.返回舱在减速下落时,速度和高度均减小,质量不变,则动能和重力势能都在变小,机械能等于动能与势能的和,所以机械能变小,故A正确,BD错误;
C.返回舱的动能和重力势能都在变小,所以减少的重力势能没有转化为动能,故C错误。
故选A。
6.如图是某声音测试仪在同一位置测得同一声源发出的甲、乙声音强弱等级的示数,则下列选项正确的是( )
A.该仪器用于在传播过程中减弱噪声
B.声源发出甲声音时振动幅度较大
C.甲声音的传播速度较快
D.声源发出甲声音时每秒振动次数较多
【答案】B
【详解】A.该仪器是测量声音大小的,没有减弱噪声的作用,故A错误;
B.据图可知,甲声音的响度大,响度的影响因素是振幅,因此声源发出甲声音时振动幅度较大,故B正确;
C.声音传播的速度与介质有关,甲、乙声音在同种介质中传播,因此传播速度相同,故C错误;
D.声源发出甲、乙声音时每秒振动次数相同,因为是同一声源,故D错误;
故选B。
7.下列是小明观察家中物体的物理量的估测,符合实际的是( )
A.电视机的额定电压为220V B.天花板到地板的竖直距离约为3dm
C.热水器的功率约为200W D.高压锅内沸腾的水温度是100℃
【答案】A
【详解】A.根据物理知识可知,电视机的额定电压为220V,故A符合题意;
B.天花板到地板的竖直距离约为3m=30dm,故B不符合题意;
C.根据生活经验,热水器的功率约为2000W,故C不符合题意;
D.标准大气压下水的沸点为100℃,气压越大,沸点越高,高压锅内气压大于标准大气压,沸腾的水温度高于100℃,故D不符合题意。
故选A。
8.龙卷风是高速旋转的气流,它能把地面上的人、动物或物体等“吸起”卷入空中。某地突遇龙卷风袭击,导致地面建筑被“吸起”,龙卷风“吸起”物体的原因是( )
A.龙卷风内部的压强远大于外部的压强
B.龙卷风内部的压强远小于外部的压强
C.龙卷风使物体的惯性减小了
D.龙卷风使物体的惯性增大了
【答案】B
【详解】AB.龙卷风内部空气流速快、外部流速慢,造成龙卷风内部的压强远小于外部的压强,形成一个向内的很大的压力差;在压力差的作用下,地面上的人、动物或物体被“吸起”卷入空中,故A不符合题意,B符合题意;
CD.惯性的大小只与物体的质量有关,物体的质量不变,所以物体的惯性不变,故CD不符合题意。
故选B。
9.在跨学科实践活动中,同学们记录了厨房中的物态变化现象,其中正确的是( )
A.从冰箱里拿出冻肉,不一会儿冻肉外面结了一层霜,这是凝华现象
B.水烧开时壶嘴周围冒“白气”,这是汽化现象
C.将地面上的积水向周围扫开,加快了积水表面空气流动,从而加快蒸发
D.高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压高水沸点低
【答案】A
【详解】A.冻肉外面结了一层霜,这是空气中的水蒸气遇冷凝华成的固态冰,是凝华现象,故A正确;
B.水烧开时壶嘴周围冒“白气”,这是温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B错误;
C.将地面上的积水向周围扫开,增大水的表面积,从而加快蒸发,故C错误;
D.因为水的沸点与气压有关,气压增大,沸点升高;煮食物时高压锅的气压比普通锅内的气压高,所以水沸腾时高压锅内的温度高于普通锅内的温度,温度越高,食物熟的越快,故D错误。
故选A。
10.力现象是我们生活中普遍存在的一种现象。下列关于力的说法正确的是( )
A.相互接触的物体间一定会产生力的作用
B.一对相互作用力的三要素都是相同的
C.施力物体同时也一定是受力物体
D.鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,石头完好,说明石头给鸡蛋的力大于鸡蛋给石头的力
【答案】C
【详解】A.相互接触的物体间不一定会产生力的作用,物体间必须有相互作用才会产生力的作用;故A错误;
B.相互作用力的特点是:力大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上,且作用在同一直线上,因此一对相互作用力的三要素不都是相同的(方向相反),故B错误;
C.力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,施力物体同时也一定是受力物体,故C正确;
D.鸡蛋碰石头,鸡蛋和石头间的力是相互作用力,大小相等,鸡蛋碎了而石头安然无恙,说明鸡蛋没有石头坚硬,故D错误。
故选C。
11.图是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A.点所在的进户线是零线
B.断开开关,用测电笔检测点时,氖管发光
C.若点所在导线断路,三孔插座仍可安全使用
D.闭合开关,灯泡L不发光,是因为导线间断路
【答案】B
【详解】A.熔断器通常与进户线的火线相连,因此a点所在的进户线是火线,故A错误;
B.断开开关S,用测电笔检测d点时,由于d点还与火线连接,因此氖管发光,故B正确;
C.若e点所在导线断路,会导致用电器在使用时与地线断开,易造成触电事故,这时三孔插座不能安全使用,故C错误;
D.闭合开关S,灯泡L不发光,可能是进户线的火线断路,或进户线零线b点左侧断路,只有导线bc断路不会影响灯泡L发光,故D错误。
故选B。
12.半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向半潜船的水舱中注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方后,排出半潜船水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为、、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】据图可知,乙图中半载船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开水的体积最小,液体的密度是相同的,根据可知,乙图中船受浮力最大,其次是丙图,再次是甲图,即浮力大小关系是,故B正确,ACD错误。
故选B。
13.如图甲所示,小灯泡L的规格是“”,闭合开关S,当滑动变阻器连入电路中的电阻为时,L正常发光。小灯泡的图像如图乙所示,电源电压保持不变。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为10V
B.小灯泡的电阻始终为
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为时,电流表示数为
D.在图乙中画出变阻器的图像,它与L的图像交点处的电流为
【答案】D
【详解】A.当滑动变阻器连入电路中的电阻为时,L正常发光,电压为6V,电流为;滑动变阻器两端电压
根据串联电路的特点和欧姆定律知,电源电压
故A错误;
B.已知灯泡的额定电压为,额定电流为,由知灯泡正常发光时的电阻为
由图像可知灯泡的电阻是变化的,故B错误;
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为时,假设电流表示数为,根据图像知,灯泡电压为;则电源电压
与电源电压不等,故不成立,故C错误;
D.在图乙中画出变阻器的图像,它与L的图像交点处灯泡与滑动变阻器的电压相等,说明每个的电压为电源电压的一半,即4V,根据图像知,此时的电流为,故D正确。
故选D。
第II卷(非选择题 共59分)
二、填空题(本题共7小题,每空2分,共28分)
14.如图甲所示,这是在第十五届中国国际航空航天博览会上亮相的“机器狼”,其头部的摄像系统能为“机器狼”提供感知外界的“视觉”。系统中的光学元件相当于晶状体,内置光电传感器相当于视网膜,成像原理与人眼相似。成像时,前方物体到镜头的距离与焦距的关系为 。如图乙所示,这是我国的墨子巡天望远镜,是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜,望远镜的目镜与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同。
【答案】 u>2f 放大镜
【详解】[1]摄像系统成像原理与人眼相似,也是照相机原理,所以成像时,前方物体到镜头的距离即物距大于镜头的二倍焦距。
[2]望远镜的目镜将物镜所成的像进行放大,成正立、放大的虚像,与放大镜的成像原理相同。
15.现代小诗清晰生动,却往往蕴含深意,请欣赏图中的小诗《水在生气》。壶嘴儿吐出的“白气儿”是壶中出来的水蒸气 (填物态变化名称)形成的;“它踢打着壶盖儿”的过程似乎在告诉主人水烧开了,这说明声音可以传递 (选填“信息”或“能量”)
【答案】 液化 信息
【详解】[1]壶嘴冒出的“白气儿”,是壶嘴里冒出的温度较高的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象。
[2]声音可以传递信息和能量,“它踢打着壶盖儿”发出声音,主人通过这个声音知道水烧开了,这说明声音可以传递信息。
16.放在水平桌面上的物体,在水平推力F的作用下从图甲位置运动到图乙位置,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图丙和丁,物体从图甲位置到图乙位置,受到的摩擦力为 N;在图乙中沿竖直方向将露出桌面部分切掉,放在剩余部分上面,则物体对桌面的压强 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”)。
【答案】 2 不变
【详解】[1]由v—t图像可知,0~2s内物体处于静止状态,2~4s内物体处于加速运动状态,4~6s内物体处于匀速直线运动状态;由图丙可知,4~6s内物体受到推力为2N,由于4~6s内物体处于匀速直线运动状态,物体受到的摩擦力等于推力,为2N;由于滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,物体从图甲位置运动到图乙位置,压力大小等于物体重力不变,接触面粗糙程度也不变,所以物体从图甲位置运动到图乙位置受到的摩擦力为2N。
[2]按图乙中沿竖直方向将露出桌面部分切掉,放在剩余部分上面,物体对桌面的压力不变,接触面积不变,根据可知,压力不变,受力面积不变,所以压强不变。
17.下图所示的是微重力环境下的“太空抛物实验”,王亚平轻轻将悬停在空中的冰墩墩抛向对面的叶光富老师。如下图所示,虚线OA、OB、OC分别表示三条运动轨迹,其中能正确反映冰墩墩运动轨迹的是 (选填“OA”“OB”或“OC”)。而在地球上,将篮球斜向上抛出,篮球最终会落到地面。由此说明了力 (选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因。
【答案】 OB 不是
【详解】[1]王亚平老师将冰墩墩抛出后,冰墩墩处于失重状态,不受力的作用,所以将保持原来的运动状态,即做匀速直线运动,故冰墩墩会沿着OB轨迹运动。该实验展示了牛顿第一定律所描述的现象。
[2]在地球上,竖直向上抛向空中的篮球最终要落回地面,这是由于篮球受重力作用,而且重力的方向始终竖直向下。说明力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
18.甲、乙两灯的电流随电压变化的关系图像如图所示。若将甲、乙两灯并联接入的电路中,则两灯在内消耗的总电能为 ;若将甲、乙两灯串联接入9V的电路中,则通电10s两灯消耗的总电能为 。
【答案】 960 36
【详解】[1]将甲、乙两灯并联接入4V的电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两灯泡两端的电压为
由图可知,当灯泡两端电压为4V时,通过两灯泡的电流分别为、,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路总电流为
则两灯在5 min内消耗的总电能为
[2]将甲、乙两灯串联接入9V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且串联电路中总电压等于名分电压之和,结合图可知,当电路中的电流时,两灯泡两端的电压分别为、,电源电压恰好为
故通电10s两灯消耗的总电能为
19.把一只鸡蛋放在盛满水的杯子里,鸡蛋沉在杯底,再把杯子放在水龙头下方打开水龙头,让水一直在杯中满溢,这时发现鸡蛋会浮起来,原因是接近水面的地方水流速度比下面 ,压强比下面 ,鸡蛋受到向上的力,使鸡蛋浮了起来。
【答案】 大 小
【详解】[1][2]流速大的位置压强小,图示的鸡蛋在接近水面的地方,水流速度比下面的大,压强比下面的小,形成一个向上的力,使鸡蛋浮起来。
20.如图所示,这是具有加热挡和保温挡的某款电加热器的简化电路,其中发热体的阻值R1=R2=48.4Ω。当开关S置于1位置时,电加热器处于 (选填“加热”或“保温”)挡,正常工作一段时间产生的总热量为1.2×105J;然后将开关S置于2位置,让电加热器正常工作相同的时间,产生的总热量为 J。
【答案】 加热
【详解】[1]当开关S置于1位置时,此时电路为两电阻并联,电路中的总电阻最小,根据可知,电功率最大,电加热器处于加热挡。
[2]电加热器处于加热状态,产生热量为1.2×105J,电热器工作的时间为:
将开关S置于2位置时,此时电路为R1单独串联,让电加热器正常工作相同的时间,产生的总热量为
三、作图题与计算题(本题共3小题,共17分。计算题在解答时应写出公式和重要的验算步骤,只写最后答案的不得分)
21.(4分)(1)如图甲所示的是“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”描述的情景画面。图乙中的A表示蜻蜓位置,B表示人眼睛位置,请在图中确定蜻蜓像的位置并完成光线进入人眼的光路图。
【答案】
【详解】平面镜成的像与物关于平面镜对称,作关于水面的对称点即为蜻蜓像的位置,连接与水面交于点O,则O点为反射点,连接AO为入射光线,连接OB为反射光线,作图如下:
(2)图甲为搬花神器,用它把花盆抬起时,相当于一个绕O点转动的杠杆,在示意图乙中画出杠杆平衡时作用在A点的最小动力;
【答案】
【详解】由杠杆平衡条件得,当作用于A点的动力的力臂最长为OA时,动力F最小,用虚像连接力臂OA,过A点向下作垂直OA的垂线,并在线的末端打上箭头,并标上F,则 为最小动力F,如图所示:
22.如图所示拖拉机的质量为1.5t,与水平地面的总接触面积为。(g取10N/kg,)求:
(1)拖拉机静止时对水平地面产生的压强;
(2)若拖拉机在平直路面匀速行驶时受到的阻力为拖拉机总重的0.2倍,行驶4.3km消耗柴油0.75kg,柴油机的热效率。
【答案】(1)1.5×10⁵Pa
(2)30%
【详解】(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压力
对地面的压强
(2)拖拉机在平直路面匀速行驶时受到的阻力为
据二力平衡原理可知,拖拉机牵引力
柴油机的热效率
23.如图所示,电源两端电压为12V且保持不变,灯泡L标有“6V 6W”的字样。滑动变阻器R1的最大阻值为40Ω。(不考虑温度对灯泡电阻的影响):
(1)当开关S闭合,S1、S2断开,滑动变阻器R1接入电路的电阻为18Ω时,求电流表的示数;
(2)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表示数为1.5A,求R0的阻值。
【答案】(1)0.5A
(2)10Ω
【详解】(1)灯泡的电阻为
当开关S闭合,S1、S2断开时,R1和小灯泡串联,当滑动变阻器R1接入电路的电阻为18Ω时,电路中的总电阻为R总=RL+R1=6Ω+18Ω=24Ω
电路中的总电流为
(2)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片P移到最右端时,R0和R1并联,R1全部阻值接入电路,接入电路的电阻为40Ω,通过R1的电流为
电流表此时测干路电流,大小为1.5A,此时通过R0的电流为I0=I′﹣I1=1.5A﹣0.3A=1.2A
R0的阻值为
四、实验与探究题(本题共2小题,每空2分,共14分)
24.在“探究并联电路中的电流特点”实验中,图甲是某小组同学设计的电路图。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)图乙是该小组连接的电路,闭合开关S,电流表测通过 (选填“L1”、“L2”或“干路”)的电流。
(3)下表是该小组记录的实验数据,根据数据记录可以看出,该小组同学在实验中存在的缺陷是
A处电流
0.22
B处电流
0.22
C处电流
0.44
【答案】(1)断开
(2)L2
(3)没有换用规格不同的灯泡进行多次实验
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)根据图乙所连的电路,电流从正极出发,在进入灯L2时开始分流,一条经过灯L2和电流表回到负极,另一条经过灯L1回到负极,所以电流表测通过L2的电流。
(3)根据表格数据可得,A处和B处电流相同,为了避免实验具有偶然性,应更换规格不同的灯泡进行多次实验,所以该实验中存在的缺陷是没有换用规格不同的灯泡进行多次实验。
25.某同学为测量一木质小挂件的密度,选用以下器材:天平(带砝码)、量筒、烧杯(装有足量水)和长钢针,进行实验。
(1)把天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端的 处,调节平衡螺母使横梁平衡;
(2)将挂件放在天平左盘,向右盘加减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图甲所示,其质量为 g;
(3)用烧杯向量筒中倒入60mL的水,将挂件放入量筒,然后用长钢针按住挂件使其刚好浸没于水中,量筒中的水面如图乙所示。此挂件的密度为 ;
(4)因木质挂件具有吸水性,实验测得的密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)0刻度线
(2)12.0
(3)0.75×103
(4)偏大
【详解】(1)为了正确测量物体的质量,将天平放在水平桌面上,接下来的操作是将游码拨到标尺左端的零刻度线处。
(2)物体的质量等于砝码的质量与游码在标尺上对应的游码示数之和,由图甲可知,挂件的质量为
(3)由图丙可知,量筒的分度值为1mL,挂件和水的总体积为76mL,则挂件的体积为
此挂件的密度为
(4)若挂件具有吸水性,导致测量的体积偏小,根据可知,测量的密度偏大。
B卷(共20分)
一、选择题(本题共5小题,每小题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求;有的小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器准确着陆在内蒙古四子王旗预定区域,实现世界首次月球背面采样返回。下列说法正确的是( )
A.嫦娥六号在月球上工作时利用的太阳能属于不可再生能源
B.嫦娥六号工作系统中芯片的主要材料是超导体
C.嫦娥六号在月球背面采集的样品到达地球后质量会变小
D.嫦娥六号返回器在大气层内下落过程中有一部分机械能转化为内能
【答案】D
【详解】A.嫦娥六号在月球上工作时利用的太阳能可以源源不断获取,属于可再生能源,故A错误;
B.嫦娥六号工作系统中芯片的主要材料是半导体,故B错误;
C.物体的质量与位置无关,嫦娥六号在月球背面采集的样品到达地球后质量不变,故C错误;
D.嫦娥六号返回器在大气层内下落过程中要克服大气摩擦做功,有一部分机械能转化为内能,故D正确。
故选D。
2.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,把蜡烛和光屏固定在光具座上,当移动透镜分别距光屏15cm和30cm时,均可在光屏上得到清晰像。下列判断正确的是( )
A.透镜距光屏30cm时成缩小的实像
B.两次成像时蜡烛和光屏的距离都是45cm
C.透镜的焦距范围为7.5cm≤f≤15cm
D.若将蜡烛和光屏的位置互换,透镜不能在上述两位置成像
【答案】B
【详解】A .题干中说到当移动透镜分别距光屏15cm和30cm均可在光屏上得到清晰像,根据凸透镜成实像的特点可以得到:距光屏15cm时,物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,即
f<15cm<2f……①
距光屏30cm时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距,即
30cm>2f……②
故A错误;
C.根据①②可得
7.5cm<f<15cm
故C错误;
B.根据成像分析,距光屏15cm和30cm成实像是两个互逆的光路,所以
u1=v2,v1=u2
蜡烛和光屏的距离为
15cm+30cm=45cm
故B正确;
D.如将蜡烛和光屏的位置互换,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,透镜仍可在上述两位置成像,但是成像的性质正好与原先相反,故D错误。
故选B。
3.根据表格中的数据,下列说法中正确的是( )
物质
铝
铁
铜
水
煤油
密度/(kg•m-3)
2.7×103
7.9×103
8.9×103
1.0×103
0.8×103
比热容/[J/(kg•℃)]
0.88×103
0.46×103
0.39×103
4.2×103
2.1×103
A.将质量和温度都相等的铜块和铝块放在同一冰面上,铜块熔化的冰会更多一些
B.用同样的酒精灯给质量相等、初温相同的水和煤油加热相同的时间后,发现水中的温度计示数较高
C.煤油和水体积之比为2∶l,吸收热量之比为12∶5,则升高温度之比为3∶1
D.加热质量相同的铜和铝,其吸收热量与升高温度的关系图象如图所示,其中图线a表示的是铜
【答案】C
【详解】A.由表中数据可知,铜的比热容小于铝的比热容,放在足够大的同一冰面上,降低的温度相同,等质量的铜和铝,铝放出的热量多,熔化的冰会更多些,故A错误;
B.由表中实验数据可知,水的比热容大于煤油的比热容,用同样的酒精灯给质量相等、初温相同的水和煤油加热相同的时间后,它们吸收的热量相等,由可知,煤油升高的温度多,煤油中温度计示数较高,故B错误;
C.由表中数据可知,煤油和水密度之比为
ρ煤油∶ρ水=0.8×103∶1×103=4∶5
比热容之比为
c煤油∶c水=2.1×103∶4.2×103=1∶2
煤油和水体积之比为
V煤油∶V水=2∶1
由m=ρV可得质量之比为
m煤油∶m水=ρ煤油V煤油∶ρ水V水=4×2∶5×1=8∶5
因为,吸收热量之比为
Q煤油∶Q水=12∶5
所以升高温度之比为
故C正确;
D.由可知,给等质量的铜块和铝块加热,升高相同的温度时,铝块吸收的热量多,故图线a表示的是铝块,故D错误。
故选C。
4.如图所示,用滑轮组将放置在水平地面上物体提升一定高度,物重为、底面积为.现用拉力拉绳子自由端,拉力的大小、物体上升速度及物体上升高度三个物理量随时间变化的图象如图11所示.下列判断正确的是(不计绳重和摩擦)
A.在时间段内,物体对地面的压强为
B.在时间段内,拉力做的总功为
C.在时间段内,拉力的有用功率为
D.动滑轮的重为
【答案】BD
【解析】根据题中“用滑轮组将放置在水平地面上物体提升一定高度,物重为、底面积为.……下列判断正确的是”可知,本题是一道力学综合题,涉及功、功率、机械效率和压强的计算,能从题目提供的图中得到每秒内的相关信息是关键.利用求出压强,利用W=Fs求拉力的功,利用:求出动滑轮重.
【详解】由图可知,承担物重的绳子的股数n=2,由v-t图像可知,在t2~t3时间内,重物做匀速直线运动,由F-t图像可知,此时拉力为F3.不计绳重和绳与轮之间的摩擦,则绳端拉力:,故,,故D正确.
由F-t图像可知,在0~1s内,拉力为F1,以动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G0和G动,向上的支持力F支以及两根绳子向上的拉力2F1处于静止状态.
物体对地面的压力,F压=F支=G0+G动-2F1=2F3-2F1,
物体对地面的压强为:,故A错误.
在t2~t3时间段内,拉力为F3,重物上升高度为h=h2-h1,绳子自由端移动距离s=2h=2(h2-h1),
所以拉力F做的总功为:,故B正确.
在t2~t3时间段内,拉力F所做有用功:,时间:,
所以拉力的有用功率为:,故C错误.
5.如图所示,电源电压恒为U,R1、R3为定值电阻,阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为2R。a、b、c为电流表或电压表中的任意一种。闭合所有开关,将滑动变阻器的滑片置于中间位置时,三个电表均有示数;保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S3,只闭合开关S1和S2,此时只有两个电表有示数,且电路中至少有一个电流表的指针正好在表盘正中间,且示数为I。下列说法正确的是( )
A.b表为电流表
B.只闭合S1,向右移动滑片,b表示数可能不变
C.开关全部闭合,移动滑片,电路的最小功率为UI
D.闭合开关S1和S3,R2接入电路的最小阻值为0.5R
【答案】AC
【详解】A.闭合所有开关,将滑动变阻器的滑片置于中间位置时,由于滑动变阻器R2的最大阻值为2R,所以此时滑动变阻器接入电路的电阻为R,由于b与R2串联,c与R3串联;若b、c为电流表,则滑动变阻器最大阻值的一半与定值电阻R3并联,根据欧姆定律可知b、c两个电表的示数相同,由于b、c两个电表示数不同,所以b、c不可能都是电流表;若b为电压表,则c为电流表,保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S3,只闭合开关S1和S2时,b表一定有示数,a、c中只能有一个表有示数,此时若a表是电压表,则c没有示数,此时若a表是电流表,则a、c都示数,不符合题意中电路中至少有一个电流表的指针正好在表盘正中间的特点;所以,b为电流表,则c为电压表,保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S3,只闭合开关S1和S2时,b表一定有示数,由于c有示数,则此时a表是电流表没有示数,但符合题意中电路中至少有一个电流表的指针正好在表盘正中间的特点,故A正确;
B.只闭合S3,定值电阻R1与滑动变阻器串联,向右移动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由知,通过滑动变阻器的电流变小,b表示数变小,故B错误;
C.保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S3,只闭合开关S3和S2,由于电压表的电阻很大,所以通过定值电阻R3的电流为零,电流表a的示数为零,此时只有电压表c和电流表b有示数,且电路中至少有一个电流表的指针正好在表盘正中间,且示数为I,所以b电流表的最大示数为2I;此时电源电压为
U=I×2R=2IR
开关全部闭合,只有滑动变阻器连入电路,当滑动变阻器的电阻最大时,电路的总电阻最大,电路中的总电流最小,总功率最小,最小功率为
故C正确;
D.闭合开关S1和S3,只有滑动变阻器连入电路,由题意知通过b电流表的最大电流为2I,则R2接入电路的最小阻值为
故D错误。
故选AC。
二、综合题(本题共2小题,共10分,第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
6.有一种智能装饰鱼缸,其简化电路如图所示。鱼缸底部有一个压敏电阻R0,与水的接触面积为10cm2。压敏电阻所受的压力每增加1N阻值减小5Ω。该鱼缸有自动提示加水功能,当水的深度低于20cm时红灯亮,提示主人给鱼缸加水;当水的深度刚好达到20cm时,绿灯亮,控制电路的电流为0.3A。控制电路的电源电压恒为6V,电磁铁线圈电阻忽略不计。
(1)没有加水时,接通电路,红灯亮,控制电路的电功率是多少? (写出必要的解题过程及文字说明)
(2)向鱼缸中加水,随着液面上升,控制电路中的电流将 。
(3)为了给鱼消毒,需要向水中加入适量的盐。加盐后绿灯刚好亮时,盐水的深度 20cm。
(4)用一段时间后,电源两端的电压会降低,当水的深度达到25cm时,绿灯刚好亮,此时控制电路电源两端的电压为 V。
【答案】 1.2W 变大 小于 5.25
【详解】解:(1)[1]水深为20cm时,控制电路总电阻
由F=pS=ρghS得,底部受到的压力为
F1=ρghS=1×103kg/m3×10N/kg×20×10−2m×10×10−4m2=2N
没有加水时,压力F0=0,故
R总=R总1+F1×5Ω/N=30Ω
因此电功率
(2)[2]向鱼缸中加水,压力变大,压敏电阻所受的压力每增加1N阻值减小5Ω,因此R0的阻值变小,根据欧姆定律可知,控制电路电流变大。
(3)[3]由F=pS=ρghS可知,该鱼缸中压力一定时,密度越大,深度越小,盐水密度较大,故深度小于20cm。
(4)[4]由题意知,h1=25cm时,压力
F2=ρgh1S=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m×10×10−4m2=2.5N
故
R总2=R总−(F2−F1)×5Ω=20Ω−(2.5N-2N)×5Ω=17.5Ω
由I=0.3A可知,电源电压
U=IR总2=0.3A×17.5Ω=5.25V
答:(1)没有加水时,接通电路,红灯亮,控制电路的电功率是1.2W;
(2)向鱼缸中加水,随着液面上升,控制电路中的电流将变小;
(3)为了给鱼消毒,需要向水中加入适量的盐。加盐后绿灯刚好亮时,盐水的深度小于20cm;
(4)用一段时间后,电源两端的电压会降低,当水的深度达到25cm时,绿灯刚好亮,此时控制电路电源两端的电压为5.25V。
7.如图所示,正方体A边长,作为配重使用,杠杆OE::3,某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B,圆柱体B的体积是密闭容器D的;旁边浮体C的体积是,该同学站在浮体C上,C总体积的浸入水中;该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端,手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图所示;密闭容器D上升速度保持不变,密闭容器D被提出水后,将圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面,同时手松开绳子时,浮体C露出水面的体积减少总体积的;在提升全过程中,配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。,求:
(1)D完全露出水面时人拉绳的力的大小。
(2)圆柱体B的重力;
(3)圆柱体B的密度。
【答案】(1)80N;(2)200N;(3)
【详解】解:(1)由图像可知D完全露出水面时(人对绳子的拉力)的功率,则有结绳子的拉力为
(2)B未放在C上时,人用力拉绳,力的作用是相互的,绳子对人也有拉力,此拉力使人对浮体的压力小于人的重力。将B放在C上,且放开手后,人对浮体的压力增加了,增加的数值等于绳对人的拉力;C也对浮体产生了压力。这两个因素导致浮体下沉,受到的浮力增加,增加的浮力等于B的重力与人与绳之间拉力的和。有
则
(3)滑轮组有三段绳子与动滑轮接触,密闭容器被完全提出水面后,有
得
D未出水面时的功率为,人作用在绳子自由端的拉力为
又有
受浮力为
密闭容器的体积为
B的体积为
B的密度为
答:(1)密闭容器完全露出水面时人对绳子的拉力为80N;
(2)圆柱体B的重力为200N;
(3)圆柱体B的密度为。
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