内容正文:
2025年福建省中考物理临考押题卷02
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.为解决能源需求问题,科学家开始研究太空太阳能电站,如图所示。以下方式最适合将太空电站产生的电能传输回地球的是( )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.电线
【答案】C
【解析】ABC.声音的传播需要介质,真空不能传播声音,次声波和超声波都不能在太空站与地球之间传播,电磁波能在真空中传播,所以可以利用电磁波将太空电站产生的电能传输回地球,故C符合题意,AB不符合题意;
D.太空站与地球距离遥远,不可能架设电线,故D不符合题意。
故选C。
2.祝融号火星车运用了比铝还轻的新型复合材料,满足了火星车轻量化的要求。“比铝还轻”反映了这种材料( )
A.密度小 B.导电性强
C.导热性好 D.弹性大
【答案】A
【解析】“比铝还轻”指的是用这种材料制成相同体积物体,这种材料制成的物体质量小,说明这种材料的密度小,故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
3.某同学仔细观察家中的四种电器,发现它们上面都标有“220V 150W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同的时间,则产生热量最多的是( )
A.暖手宝 B.电视机 C.电冰箱 D.抽油烟机
【答案】A
【解析】四种用电器上都标有“220V 150W”的字样,它们都在额定电压下正常工作,由公式W=Pt可知,四个用电器工作相同的时间,消耗的电能也相同,但暖手宝将电能全部转化为内能;电视机主要是把电能转化为声能与光能,少部分电能转化为内能;电冰箱主要将电能转化为压缩机的机械能,少部分电能转化为内能;抽油烟机主要将电能转化为电动机的机械能,少量电能转化为内能。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.小桥在水中的“倒影”
B.筷子在水面处“折断”
C.阳光穿过树林
D.透过水珠看树叶
【答案】A
【解析】A.平静水面上小桥的倒影,是由于光的反射形成的,故A符合题意;
B.水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线,看到的是筷子的虚像,所以感觉筷子折断了,故B不符合题意;
C.阳光穿过树林是由于光的直线传播形成,故C不符合题意;
D.水珠相当于凸透镜,树叶变大了,是由于光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
5.下列说法正确的是( )
A.飞机升力是由于机翼上表面的空气流速大于下表面的空气流速造成的
B.拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而减小
C.菜刀的刀刃薄,是通过减小受力面积来增大摩擦
D.马德堡半球实验首次测出大气压强值
【答案】A
【解析】A.固定翼飞机的机翼一般设计成上表面凸起下表面较为平直的形状,当飞机向前运动时,此时上表面的空气流速大于下表面的空气流速,上表面受到的压强小于下表面受到的压强,整个机翼受到方向向上的压强差,使飞机上升,故A正确;
B.液体压强大小随深度的增加而增大,深度越深液体的压强越大,所以拦河坝要设计成下宽上窄,故B错误;
C.菜刀的刀刃做的很薄,是通过减小受力面积来增大压强的,故C错误;
D.马德堡半球实验证明了大气压的存在,托里拆利实验是最早测出大气压强的实验,故D错误。
故选A。
6.下列描述正确的是( )
A.核电站是通过核聚变反应获得核能的
B.输电线若采用超导材料可大大增大电能损耗
C.磁场和磁感线都是人为引入的,实际上不存在
D.“北斗”卫星定位系统是利用电磁波传递信息的
【答案】D
【解析】A.核电站是通过核裂变反应获得核能的,故A错误;
B.根据可知,当电流和通电时间一定时,输电线电阻越大,导线消耗的电能越多;因为超导材料电阻为零,若采用超导材料可大大减少电能损耗,故B错误;
C.磁场是真实存在的,磁感线是为了研究磁场人为引入的模型,实际上不存在,故C错误;
D.因为电磁波的传播不需要介质,“北斗”卫星定位系统利用电磁波传递信息,故D正确。
故选D。
7.我们的学习和生活都离不开电,在日常生活中树立安全用电意识十分重要。下列图中的各种做法,符合安全用电原则的是( )
A. 在电加热器上烘烤衣服 B. 用湿手触摸开关
C. 在高压线附近放风筝 D. 洗衣机的外壳接地
【答案】D
【解析】A.水是导体,在电加热器上烘烤衣服,容易发生触电事故,不符合安全用电的原则,故A不符合题意;
B.水是导体,用湿手触摸开关,容易发生触电事故,不符合安全用电的原则,故B不符合题意;
C.在高压线附近放风筝,一旦风筝线与高压线缠绕在一起,放风筝的人就可能触电,不符合安全用电的原则,故C不符合题意;
D.金属外壳的洗衣机的外壳一定要接地,避免洗衣机漏电时发生触电事故,符合安全用电的原则,故D符合题意。
故选D。
8.小明用相同的酒精灯对质量都为200g的液体甲和水加热,如图甲所示,根据测得的数据分别画出两液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示。已知在相同的时间内两液体吸收的热量相等,不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg·℃),下列推断正确的是( )
A.液体甲的吸热能力更强
B.若吸收相同的热量,水升高的温度较多
C.两液体的比热容之比为c甲︰c水=1︰2
D.液体甲10min吸收的热量为5.04×104J
【答案】C
【解析】AB.由图象可知,吸收相同的热量即加热时间相同时,水升温较慢,说明液体水的吸热能力更强,故AB错误;
C.小明用相同的酒精灯分别对质量都为200g的液体甲和水加热,由图可知,质量相同的甲和水升高相同的温度,甲的加热时间为10 min,水的加热时间为20 min,水的加热时间是甲的加热时间的2倍,则水吸收的热量是甲吸收热量的2倍,根据Q=cmΔt可知,比热容的大小与吸收的热量成正比,则比热容之比为
故C正确;
D.由C可知,c水=2c甲,即
由图可知,甲物质10 min升高了60℃,吸收的热量为
Q甲吸=c甲m甲Δt甲=2.1×103J/(kg·℃)×0.2kg×60℃=2.52×104J
故D错误。
故选C。
9.“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,秋处露秋寒箱降,冬雪雪冬小大寒”,二十四节气中涉及的物态变化,分析正确的是( )
A.“雨水”——雨的形成是汽化现象 B.“寒露”——露的形成是液化现象
C.“霜降”——霜的形成是凝固现象 D.“大雪”——雪的形成是升华现象
【答案】B
【解析】A.雨是空气中水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B.露是由空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故B正确;
C.霜是固态的小冰晶,是由空气中的水蒸气遇冷形成的,属于凝华现象,故C错误;
D.雪是由空气中的水蒸气遇冷形成的,属于凝华现象,故D错误。
故选B。
10.根据你对生活中物理量的认识,下列数据中最接近生活实际的是( )
A.一个中学生的身高约为160m
B.中学生日常使用的课桌高约为80cm
C.一个中学生的质量约为5kg
D.一个中学生步行的速度约为
【答案】B
【解析】A.成年人的身高在170cm左右,中学生的身高略小于成年人,在左右,故A不符合题意;
B.中学生的身高约为160cm左右,学校课桌高约为中学生身高的一半,大约为80cm左右,故B符合题意;
C.一个中学生的质量约为50kg,故C不符合题意;
D.一个中学生步行的速度约为,故D不符合题意。
故选B。
11.电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”,即可顺利进站。这是乘客通过刷身份证进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电流中就会产生电流,从而识别乘客身份。与这一原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知,刷身份证时会产生感应电流,有感应电流产生,工作原理是电磁感应现象。
A.图示为奥斯特实验,说明通电导体的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中有电源,说明通电导体在磁场中受力而运动,故B不符合题意;
C.图示的实验是探究磁极间的相互作用规律的实验,故C不符合题意;
D.图中没有电源,闭合电路中的部分导体切割磁感线会产生感应电流,故D符合题意。
故选D。
12.如图所示的实验中,小车从斜面的某一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力)。则下列说法中正确的是( )
A.小车在斜面上下滑的过程中,小车的动能转化为重力势能
B.小车在斜面上下滑的过程中,小车的机械能增大
C.小车在斜面上下滑的过程中,小车的惯性增大
D.若木板的表面光滑且足够长,则被撞击后的木块所获得的动能将保持不变
【答案】D
【解析】A.小车在斜面上下滑的过程中,小车的质量不变,高度降低,速度变大,小车的重力势能变小,动能变大,小车的重力势能转化为动能,故A错误;
B.小车在斜面上下滑的过程中,小车受到斜面的摩擦力的作用,小车的机械能转化为内能,小车的机械能减小,故B错误;
C.小车在斜面上下滑的过程中,小车的质量不变,小车的惯性不变,故C错误;
D.若木板的表面光滑且足够长,则被撞击后的木块,质量不变,速度不变,所获得的动能将保持不变,故D正确。
故选D。
13.在图所示的电路中,电源电压保持不变。开关S由断开到闭合,观察到电路中两电表指针位置均不变。若电路中只有一处故障且只发生在电阻R1或R2处,下列说法中( )
①电路中的故障可能是R1断路
②电路中的故障可能是R2断路
③电路中的故障可能是R2短路
④若用一个完好的电阻R0替换电阻R1,闭合开关S后,V变小,A变大则R1断路
A.只有③④正确 B.只有①②④正确
C.只有①②正确 D.只有①③④正确
【答案】B
【解析】①由图可知,开关断开时,电压表、电流表以及电阻R2串联在电路中;若电路中的故障是R1断路,开关闭合后,电路仍为电压表、电流表以及电阻R2串联在电路中,R1并未接入电路,电路结构没有发生变化,所以开关S由断开到闭合,两电表指针位置均不变,故①正确;
②若电路中的故障是R2断路,则开关断开和闭合时,整个电路都是断路,两电表示数始终为零,所以开关S由断开到闭合,两电表指针位置均不变,故②正确;
③若电路中的故障是R2短路,开关断开时,电压表、电流表串联在电路中,此时电流表无示数,电压表示数为电源电压;开关闭合后,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流,电压表示数无变化,电流表示数增大,故③不正确;
④开关闭合前,电路为R2的简单电路,但电压表串联在电路中,可看作断路,此时电流表示数为0,电压表示数为电源电压;开关闭合后,R1、R2串联;若用一个完好的电阻R0替换电阻R1,闭合开关S后,V变小,A变大,说明此时电路是通路,R1起到了分压的作用,而原来R1连接在电路中时,不能起到这样的作用,所以故障是R1断路,故④正确。
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
14.如图甲所示,底面积为的圆柱形容器中装满了水,底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆,细杆的上端连接着底面积为圆柱体A,容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水均匀流出,同时开始计时,水对容器底部的压力随时间变化的规律如图乙所示。则( )
A.圆柱体A的高度30cm
B.容器装满水时,水的体积
C.当时,液体对容器底部压强1500Pa
D.当时,液体对圆柱体A底部压力6N
【答案】D
【解析】A.由图乙可知,当时,水面与A上表面相平,此时容器底受到的压力为,当时,水面与A下表面相平,此时容器底受到的压力为,水对容器底部压力的变化为
则圆柱体A的高度为
故A错误;
B.由图乙可知,容器装满水时对容器底部的压力,前水面下降的高度为
则放出水的体积为
所以水的流速为
由图可知,当时,容器内的水刚好放完,所以容器内水的体积为
故B错误;
C.由图乙知,在,,三个时间段,水对容器底部的压力随时间变化的规律分别为一直线,第1阶段流出的水量:,第2阶段流出的水量为
第3阶段流出的水量为
所以细杆的长度为
当时放出水的体积为
则此时A浸入水的深度为
所以此时容器内水的深度为
所以此时容器内水对容器底部的压强为
故C错误;
D.当时,液体对圆柱体A底部压力为
故D正确。
故选D。
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
15.中国古代劳动人民酿酒的过程中,用火种引燃木柴的过程是通过 方式改变物体的内能。将谷物倒入锅内熬制酒料的过程中,能闻到酒的香气,说明分子是在 。
【答案】 热传递 永不停息地做无规则运动
【解析】[1]用火种引燃木柴的过程中,木柴吸收热量温度升高,达到着火点燃烧,是通过热传递的方式改变物体的内能。
[2]能闻到酒的香气是扩散现象,说明了分子在永不停息地做无规则运动。
16.夏天的清晨,小明骑自行车去上学,看到的路旁树叶上的露珠是 (填物态变化名称)形成的。以行驶的自行车为参照物,路旁的树木是 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】 液化 运动
【解析】[1]露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠。
[2]以行驶的自行车为参照物,路旁的树木相对于行驶的自行车的位置发生改变,路边的树木是运动的。
17.“5G+北斗”能够打造出“空天一体”自动驾驶安全系统。如图所示的自动驾驶车辆与北斗导航卫星主要利用 来输送信息。行驶中如果发现前车减速或监测到新目标,系统就会自动刹车减速,说明力可以改变车的 。
【答案】 电磁波 运动状态
【解析】[1]电磁波可以在真空中传播,自动驾驶车辆与北斗导航卫星主要利用电磁波相互传递信息。
[2]力可以改变物体的运动状态,所以系统自动刹车时会减速。
18.将塑料吸管与餐巾纸摩擦后,塑料吸管在摩擦过程中得到电子带 电。博物馆在整理古籍书本时,为防止书页破损,通常先给书页带上静电,书页因带上 (选填“同种”或“异种”)电荷而自动分开。
【答案】 得到 同种
【解析】[1]摩擦起电过程中,失去电子的带正电,得到电子的带负电;已知塑料吸管在摩擦过程中得到电子,所以塑料吸管带负电。
[2]因为同种电荷相互排斥,所以先给书页带上静电,使书页带上同种电荷,这样它们就能自动分开了。
19.如图 是中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环,它在 1 亿度超高温度下运行了近 10 s。其反应原理与太阳类似,通过核 变,释放巨大的核能,从而获得高温,因其 等优点,被认为是人类未来最有希望的能源之一。
【答案】 聚 清洁环保
【解析】[1][2]太阳内部每时每刻都在发生核聚变,同时释放出巨大的能量;东方超环的反应原理与太阳类似,通过核聚变释放巨大的核能,此过程中能量转化是,原子核能转化为内能;因其能量巨大、清洁环保等优点,被认为是人类未来最有希望的能源之一。
20.在如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,四个电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示,则将 ,将 (两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 变大 不变
【解析】[1][2]由电路图可知,R1、R2、R3串联,V1测R1两端电压,V2测变阻器R2两端的电压,V3测R1和R2两端的电压,电流表测电路中电流;P向下滑动时,R2电阻变大,电路中总电阻变大。根据欧姆定律和串联电路电压特点可知,电路中电流I变小,由U=IR可知,R1和R3两端的电压变小,即U1变小;根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变大,即U2变大,U3变大;根据可知,故变大。
U3=U﹣IR3
U3′=U﹣I′R3
ΔU3=U′3﹣U3=(I﹣I′)R3=ΔIR3
,则不变。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21.如图所示,固定在地面上的光滑斜面顶端固定一弹簧,一重为10N的实心小球向右滚动冲上斜面并压缩弹簧。请在图中画出小球此时所受力的示意图。
【答案】
【解析】在光滑斜面上,小球受小球受竖直向下的重力G(G=10N),垂直斜面向上的支持力F支、沿斜面向下的弹簧的弹力F弹作用;从重心表示出三力的示意图,如图所示:
22.北京天坛的圜丘将建筑学和声学完美结合,当人站在圜丘中心处说话,会觉得声音特别洪亮,因为回声和原声混在一起(如图)。声音的反射遵守光的反射定律,台面和石栏杆表面光滑,请在图中完成人的声音从A点发出,经石栏杆反射到C点的声音路径图。
【答案】
【解析】已知反射光线CA和入射点C,过入射点C作台面的法线,根据光的反射定律,入射角等于反射角,作出台面的入射光线BC;由于声音从A发出,连接AB即可;如图所示:
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23.福建的春季潮湿多雨,不少家庭需要借助暖风烘干机来烘干洗好的衣服。一台小型暖风烘干机如图所示,它是利用加热机芯产生热量,经过高速转动的叶片将热气导入干衣罩里,从而达到干衣效果的。在开始干衣阶段,我们发现烘干机出气孔上不断冒出“白气”。请你从物理学的角度解释:
(1)“白气”的形成原因;
(2)暖风烘干机的干衣原理。
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】(1)烘干机出气孔上不断冒出“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
(2)暖风烘干机通过加快衣服表面的空气流动,提高水的温度,加快水的蒸发。
五、实验题:本题共5小题,共30分。
24.物理兴趣小组同学为了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,进行了如图甲所示的①②③三个实验步骤,当物体做匀速直线运动时,记下弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3且F1<F2<F3.
(1)分析①②两图可知:接触面粗糙程度一定, 越大,滑动摩擦力就越大;分析②③两图, (选填“能”或“不能”)判断哪个表面更粗糙;
(2)为探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度关系,兴趣小组对实验进行了创新设计,如图乙所示,物体M刚开始处于B处与弹簧接触(不相连),此时弹簧无形变。依次在CD水平面铺上毛巾、棉布、木板、薄玻璃板,用手推动物体M压缩弹簧至A点,再迅速松手,让物体M分别在足够长的毛巾、棉布、木板、薄玻璃板表面上运动。
①每次都让物体M压缩弹簧到A点,松手后,使物体M运动到C点时 相同;
②通过观察 ,比较物体M在CD水平面受到的摩擦力大小。
【答案】 压力 不能 速度 不同材料表面上通过的距离
【解析】(1)[1]用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小分析;分析①②两图可知,②中压力大,测力计示数也大,故得出接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力就越大。
[2]探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,而②③两图中压力大小不同,故不能判断哪个表面更粗糙。
(2)①[3]由控制变量法,每次都让物体M压缩弹簧到A点,松手后,使物体M运动到C点时速度相同。
②[4]由转换法,通过观察不同材料表面上通过的距离,比较物体M在CD水平面受到的摩擦力大小。
25.如图所示是小明探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装;
(2)小明观察到水在加热过程中水中气泡的情况如图乙所示,图 (选填“①”或“②”)是表示水沸腾时的情况;
(3)小明记录的实验数据如下表所示,由表中数据可知,当时条件下的大气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压。根据实验数据和我们的生活经验,说一说水沸腾时的温度变化和吸放热特点是 ;
加热时间
/min
0
0.5
1
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)如图丙所示,B容器中装有适量水,A试管内也装有水,现用酒精灯给B容器加热,一段时间后,B容器内水沸腾时,A试管内的水 (选填“会”或“不会”)沸腾;
(5)现给一定量的水加热,其温度与时间的关系如图丁中a图线所示(实线部分),若其它各件不变,仅将水量减少,则温度与时间的关系图线正确的是 (填字母)。
【答案】 自下而上 ① 小于 持续吸热温度不变 不会 c
【解析】(1)[1]小明同学在组装实验装置时,因为酒精灯需要用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度,所以组装实验装置时,应该按照自下而上的顺序组装。
(2)[2]沸腾时,不断有水汽化为水蒸气进入气泡,上升变大,到水面破裂开来,所以对应的图应该是①。
(3)[3]根据表格中数据,从2到3.5分钟,水吸热但温度保持98℃不变,所以是水的沸腾过程,水的沸点为98℃。当时水的沸点小于标准大气压下水的沸点(100℃),所以当时气压小于标准大气压。
[4]根据实验数据和生活经验可知,水沸腾时不加热则不再沸点,因此沸腾时的特点是要持续吸热,温度保持不变。
(4)[5]现用酒精灯给B容器加热,一段时间后,B容器内水沸腾时,A试管的水从B容器的水吸收热量,温度升高,当达到水的沸点时,AB之间没有温度差,故A会达到沸点,但不会沸腾。
(5)[6]若其他条件不变,仅将水量减少,则会缩短水到达沸腾的时间,而水的沸点不变,因此温度与时间的关系图像应是c。
26.小红同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
凸透镜
焦距f=14cm
焦距f=16cm
实验序号
1
2
3
4
5
6
物距u/cm
30
40
60
30
40
60
像距v/cm
26
22
18
34
27
22
(1)如图甲,让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm;
(2)当元件摆放位置如图乙所示,在光屏上呈现清晰的蜡烛的像,此像是倒立、 的实像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 ;
(3)小红发现使用单反照相机常要配有几个焦距不同的镜头,有“长焦镜头”“短焦镜头”。她选择了焦距分别为14cm、16cm的两个透镜,进一步探究不同焦距的凸透镜成像特点。小红把不同焦距的凸透镜成实像时,测量得到的物距和像距记录在表格中。分析表格中的数据,回答以下问题:
①通过对实验序号 的数据分析,得出初步结论:在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距越 ;
②用照相机拍摄远距离景物时,常将标准镜头更换为 (选填“长焦镜头”或“短焦镜头”)。
【答案】 10.0 缩小 照相机 见解析 大 长焦镜头
【解析】(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是
f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm
(2)[2][3]当元件摆放位置如图乙所示,在光屏上呈现清晰的蜡烛的像,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
(3)①[4][5]由表中1、4或2、5或3、6可知,物距相同,焦距不同,像距不同,得出结论:在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距越大。
②[6]根据在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距越大,要拍摄远距离景物时,就需要用焦距更大的凸透镜作镜头,即“长焦镜头”。
27.为了测量不规则石块的密度,小胡进行了以下操作:
(1)把天平放在水平桌面上,游码移至左端零刻度线,出现了如图甲所示的情景,他应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到天平平衡;
(2)天平调节平衡后,小胡进行正确测量,当天平重新平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示,则石块的质量m石= g;
(3)石块通过细线(忽略其体积且不吸水)挂在测力计上,浸没于水中,静止时测力计示数如图丙所示,此时石块受到的浮力大小是 N,求得石块密度ρ石= g/cm3;将石块浸没于更深处,但未接触烧杯底部,此时求得石块密度 (选填“大于”“小于”“等于”)ρ石;(g=10N/kg)
(4)仅把图丙烧杯中的水换成其它液体,测力计的示数发生变化,于是小胡把测力计的刻度改成相应液体的密度值,将该装置改装为测量液体的“密度计”。为了扩大该“密度计”的量程,请给出一个合理的措施: 。
【答案】 右 130 0.5 2.6 等于 见解析
【解析】(1)[1]将天平放在水平工作台上并将游码移到称量标尺左端的零刻度线处,由图甲可知,托盘天平的指针向左偏,则他应该将平衡螺母向右调节,使天平横梁平衡。
(2)[2]根据图可知,此天平标尺的分度值是0.2g,故此时石块的质量是
m石=100g+20g+10g=130g=0.13kg
(3)[3]石块的重力
G石=m石g=0.13kg×10N/kg=1.3N
图丙中小石块浸没在水中时,小石块受到的拉力是F=0.8N,则小石块受到的浮力为
F浮=G石﹣F=1.3N﹣0.8N=0.5N
[4]由阿基米德原理可得小石块的体积
石块的密度
[5]将石块浸没于更深处,但未接触烧杯底部,此时石块的体积没有变化,所以此时求得石块密度也没有变化。
(4)[6]弹簧测力计的示数
F示=G-F浮
F示=G-ρ液gV排
要增大这种“密度计”的最大测量值,物块的重力不变,换用体积更小的物块。
28.小兵用如图甲电路探究电流与电阻的关系,滑动变阻器上标有“10Ω”字样。
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.3
1.0
0.15
(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至 (选填“A”“B”)端;
(2)正确连接电路后,闭合开关,更换MN间的电阻值,移动滑动变阻器的滑片,测得4组实验数据,如表所示。
①表中第 次实验的数据有误,错误原因是 ;
②当MN间接入30Ω定值电阻时,滑动变阻器电阻全部接入电路,从而顺利完成实验。则电源电压不得超过 V;
(3)准备进行第5次实验时,由于电流表损坏,小兵增加一个已知阻值为R0的定值电阻和开关,设计了如图乙电路,继续实验。
①闭合开关S1、S2接 ,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V,记为U1.;
②S2接 ,保持滑片位置不变,记下此时电压表示数为U2,则本次实验通过电阻R的电流I= (用已知量和测量量表示)。
【答案】 B 3 电阻两端电压为15V,与其他组不同 4 2 3 1
【解析】(1)[1]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该在阻值最大处,即B端;
(2)①[2][3]探究电流与电阻的关系,应控制电阻两端电压保持不变,由表格可知,第3组数据电阻两端电压为15V,其他组电阻两端电压为3V,故第3组数据错误。
②[4]当MN间接入30Ω定值电阻时,滑动变阻器电阻全部接入电路,根据串联分压可得
即
故可得
U滑=1V
电源电压
U0=U+U滑=3V+1V=4V
(3)①②[5][6][7][8]由图乙可知,首先应闭合开关S1、S2接2,此时电压表测电阻R两端电压,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为3V,再将S2接1,此时电压表测电阻R和R0两端电压,记下此时电压表示数为U2,则电阻R0两端电压为
U2﹣3V
因为电路串联,故通过电阻R的电流等于通过电阻R0的电流
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29.如图的电路中,电源电压恒定,灯泡L标有“3V 1.5W”.开关S1闭合,S2断开,灯泡L正常发光,开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为1.5A,求:
(1)灯泡L正常发光时的电流;
(2)电阻R的阻值;
(3)开关S1、S2均闭合时电路的总功率.
【答案】见解析所示
【解析】(1)灯泡L标有“3V 1.5W”.开关S1闭合,S2断开,电路中只有等L,灯泡L正常发光,说明电源电压是3V, 灯泡L正常发光时的电流IL===0.5A(2)开关都闭合时,R和灯泡串联,则通过电阻R的电流I2=I-I1=1.5A-0.5A=1A,
R=, (3)P=UI=3V×1.5A=4.5W
点睛:开关S1闭合,S2断开,电路中只有等L,根据电路的连接情况可知,电源电压是3V, 又因为灯泡L正常发光,灯泡L标有“3V 1.5W”.根据公式IL=求出灯泡L正常发光时的电流(2)开关都闭合时,R和灯泡并联,根据并联电路的电流特点可以求出则通过电阻R的电流,然后根据欧姆定律求出电阻;(3)开关S1、S2均闭合时,利用P=UI就能求出电路的总功率.
30.图甲是某款可用电流表显示拉力大小的测力计原理图,R1阻值为30Ω,ab长10cm,其阻值与长度成正比。滑片P上端固定在拉杆的O点,当弹簧处于原长时,滑片P位于a端。电源电压恒为6V,R0阻值为3Ω,电流表量程为0~0.6A。弹簧的伸长量∆L与所受拉力F之间的关系如图乙所示。求:
(1)滑片P移到ab中点时,电流表的示数(结果保留小数点后一位);
(2)为了保证电路安全,R1接入电路的最小阻值;
(3)去掉甲图中的电流表,用电压表(量程0~3V)与R0并联,利用电压表显示拉力的大小,则电压表所能显示的最大拉力。
【答案】(1)0.3A;(2)7Ω;(3)450N
【解析】解:(1)P移到中点时,,电路中的电流
(2)当电流表示数最大,即电路中电流时
电路的总电阻
R1接入电路的最小阻值
(3)甲图中去掉电流表,用一只电压表与R0并联,电路图如下:
由图可知,当拉力越大时,R1连入电路和阻值越小,电压表示数越大,即电压表示数为3V时,拉力最大,电路中的电流
此时R1连入电路中的阻值
由于电阻线ab长10cm、阻值30Ω,且阻值与长度成正比,因此R1接入电路中部分,即Pb的长度
则弹簧伸长量
由图乙可知,当时,对应的拉力为450N,所以电压表所能显示的最大拉力为450N。
答:(1)滑片P移到ab中点时,电流表的示数0.3A;
(2)R1接入电路的最小阻值7Ω;
(3)电压表所能显示的最大拉力为450N。
31.材料一:弹簧是我们生活中常见的物体,应用在我们生产生活中很多领域,早在很多年前英国物理学家胡克就发现弹簧的形变量∆x(即受力时弹簧长度与弹簧原长的差值)与所受到的力F成正比,即F=k∆x(k为弹簧的劲度系数,同一弹簧k值保持不变)。
材料二:圆周运动是我们生活中常见的运动形式,描述圆周运动的物理量有线速度v(单位m/s),角速度ω(单位rad/s),周期T(单位s),频率f(单位Hz)等物理量,线速度的大小描述了做圆周运动的物体沿着圆弧运动的快慢,角速度的大小描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢,线速度与角速度的关系为v=ωr,当物体始终受到一个指向圆心的力,物体就会做圆周运动,我们把它叫做向心力。做匀速圆周运动物体的向心力与线速度和角速度满足以下关系式:,其中r为物体做圆周运动的半径。
请同学们根据以上材料,分析以下问题:
近几年我国航天事业飞速发展,宇航员在太空中处于完全失重状态,长期在这样的环境中生活,对宇航员的身体健康会造成影响,所以某兴趣小组设想让宇航员的生活舱旋转起来,宇航员站在圆形生活舱边缘处,头部指向圆心,让边缘地板给宇航员提供向心力模拟重力。生活舱可看成半径r=10m的圆形模型,如图甲所示。宇航员生活舱中向心力测量器简易结构如图乙所示,刚性杆P上端固定一光滑水平横杆,一轻弹簧左端连接在P杆上,右端连接质量为0.4kg的绝缘物体A,其中间有小孔,可套在横杆上自由滑动,下端固定一个导电滑片。测量前弹簧刚好处于原长,导电滑片处于电阻丝R1的最左端。当把测量器放到生活舱中心处,让P杆与生活舱的中轴线OO′重合,宇航员可根据电压表的示数Uv确定此时模拟重力的大小。已知电源的电压U恒为6V,不计电源内阻,长10cm的电阻丝R1总阻值为20Ω,其阻值与长度成正比。定值电阻R2=10Ω,弹簧原长l0=0.06m,劲度系数k=1N/m,地球表面g取10N/kg,求:
(1)生活舱以多大角速度旋转,宇航员的模拟重力与在地球表面的重力一样大;
(2)第(1)问中电压表的示数U0;
(3)模拟重力与质量的比值称为g',请写出g'与电压表示数UV的函数关系式。
【答案】(1)1rad/s;(2)1.6V;(3)UV=16g′
【解析】解:(1)设宇航员的质量为m,依题意可得边缘地板给宇航员提供的向心力等于宇航员在地球表面的重力,根据做匀速圆周运动物体的向心力与角速度的关系可得
F向=mω2r=mg
解得
(2)向心力测量器中的物体A所需的向心力由弹簧弹力提供,设ω=1rad/s时弹簧伸长量为Δx1,此时弹簧弹力大小为
F弹=kΔx1
物体A做圆周运动的半径为:r1=l0+Δx1,同理有:F弹=mAω2r1,联立可得
kΔx1=mAω2(l0+Δx1)
其中:mA=0.4kg,代入数据解得
1N/m×∆x1=0.4kg×(1rad/s)2×(0.06m+∆x1)
解得Δx1=0.04m。可知导电滑片与电阻丝R1最左端的距离等于Δx1,长电阻丝R1总长度为
L=10cm=0.1m
总阻值R1=20Ω,则电阻丝与电压表并联部分的电阻值为
设电路中的电流为I1,由欧姆定律可得
U=I1(R1+R2)
所求电压表的示数
(3)模拟重力与质量的比值称为g',则宇航员所需向心力等于mg′。由上述解析可得:对宇航员有
mω′2r′=mg′
对物体A有
F弹′=kΔx′=mAω′2r′
即
k∆x′=mAg′
所以
电阻丝与电压表并联部分的电阻值为
电压表示数
答:(1)生活舱以1rad/s的角速度旋转,宇航员的模拟重力与在地球表面的重力一样大;
(2)第(1)问中电压表的示数U0为1.6V;
(3)模拟重力与质量的比值称为g',请写出g'与电压表示数UV的函数关系式为UV=16g′。
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2025年福建省中考物理临考押题卷02
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.为解决能源需求问题,科学家开始研究太空太阳能电站,如图所示。以下方式最适合将太空电站产生的电能传输回地球的是( )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.电线
2.祝融号火星车运用了比铝还轻的新型复合材料,满足了火星车轻量化的要求。“比铝还轻”反映了这种材料( )
A.密度小 B.导电性强
C.导热性好 D.弹性大
3.某同学仔细观察家中的四种电器,发现它们上面都标有“220V 150W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同的时间,则产生热量最多的是( )
A.暖手宝 B.电视机 C.电冰箱 D.抽油烟机
4.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.小桥在水中的“倒影”
B.筷子在水面处“折断”
C.阳光穿过树林
D.透过水珠看树叶
5.下列说法正确的是( )
A.飞机升力是由于机翼上表面的空气流速大于下表面的空气流速造成的
B.拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而减小
C.菜刀的刀刃薄,是通过减小受力面积来增大摩擦
D.马德堡半球实验首次测出大气压强值
6.下列描述正确的是( )
A.核电站是通过核聚变反应获得核能的
B.输电线若采用超导材料可大大增大电能损耗
C.磁场和磁感线都是人为引入的,实际上不存在
D.“北斗”卫星定位系统是利用电磁波传递信息的
7.我们的学习和生活都离不开电,在日常生活中树立安全用电意识十分重要。下列图中的各种做法,符合安全用电原则的是( )
A. 在电加热器上烘烤衣服 B. 用湿手触摸开关
C. 在高压线附近放风筝 D. 洗衣机的外壳接地
8.小明用相同的酒精灯对质量都为200g的液体甲和水加热,如图甲所示,根据测得的数据分别画出两液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示。已知在相同的时间内两液体吸收的热量相等,不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg·℃),下列推断正确的是( )
A.液体甲的吸热能力更强
B.若吸收相同的热量,水升高的温度较多
C.两液体的比热容之比为c甲︰c水=1︰2
D.液体甲10min吸收的热量为5.04×104J
9.“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,秋处露秋寒箱降,冬雪雪冬小大寒”,二十四节气中涉及的物态变化,分析正确的是( )
A.“雨水”——雨的形成是汽化现象 B.“寒露”——露的形成是液化现象
C.“霜降”——霜的形成是凝固现象 D.“大雪”——雪的形成是升华现象
10.根据你对生活中物理量的认识,下列数据中最接近生活实际的是( )
A.一个中学生的身高约为160m
B.中学生日常使用的课桌高约为80cm
C.一个中学生的质量约为5kg
D.一个中学生步行的速度约为
11.电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”,即可顺利进站。这是乘客通过刷身份证进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电流中就会产生电流,从而识别乘客身份。与这一原理相同的是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示的实验中,小车从斜面的某一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力)。则下列说法中正确的是( )
A.小车在斜面上下滑的过程中,小车的动能转化为重力势能
B.小车在斜面上下滑的过程中,小车的机械能增大
C.小车在斜面上下滑的过程中,小车的惯性增大
D.若木板的表面光滑且足够长,则被撞击后的木块所获得的动能将保持不变
13.在图所示的电路中,电源电压保持不变。开关S由断开到闭合,观察到电路中两电表指针位置均不变。若电路中只有一处故障且只发生在电阻R1或R2处,下列说法中( )
①电路中的故障可能是R1断路
②电路中的故障可能是R2断路
③电路中的故障可能是R2短路
④若用一个完好的电阻R0替换电阻R1,闭合开关S后,V变小,A变大则R1断路
A.只有③④正确 B.只有①②④正确
C.只有①②正确 D.只有①③④正确
14.如图甲所示,底面积为的圆柱形容器中装满了水,底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆,细杆的上端连接着底面积为圆柱体A,容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水均匀流出,同时开始计时,水对容器底部的压力随时间变化的规律如图乙所示。则( )
A.圆柱体A的高度30cm
B.容器装满水时,水的体积
C.当时,液体对容器底部压强1500Pa
D.当时,液体对圆柱体A底部压力6N
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
15.中国古代劳动人民酿酒的过程中,用火种引燃木柴的过程是通过 方式改变物体的内能。将谷物倒入锅内熬制酒料的过程中,能闻到酒的香气,说明分子是在 。
16.夏天的清晨,小明骑自行车去上学,看到的路旁树叶上的露珠是 (填物态变化名称)形成的。以行驶的自行车为参照物,路旁的树木是 (选填“运动”或“静止”)的。
17.“5G+北斗”能够打造出“空天一体”自动驾驶安全系统。如图所示的自动驾驶车辆与北斗导航卫星主要利用 来输送信息。行驶中如果发现前车减速或监测到新目标,系统就会自动刹车减速,说明力可以改变车的 。
18.将塑料吸管与餐巾纸摩擦后,塑料吸管在摩擦过程中得到电子带 电。博物馆在整理古籍书本时,为防止书页破损,通常先给书页带上静电,书页因带上 (选填“同种”或“异种”)电荷而自动分开。
19.如图 是中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环,它在 1 亿度超高温度下运行了近 10 s。其反应原理与太阳类似,通过核 变,释放巨大的核能,从而获得高温,因其 等优点,被认为是人类未来最有希望的能源之一。
20.在如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,四个电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示,则将 ,将 (两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21.如图所示,固定在地面上的光滑斜面顶端固定一弹簧,一重为10N的实心小球向右滚动冲上斜面并压缩弹簧。请在图中画出小球此时所受力的示意图。
22.北京天坛的圜丘将建筑学和声学完美结合,当人站在圜丘中心处说话,会觉得声音特别洪亮,因为回声和原声混在一起(如图)。声音的反射遵守光的反射定律,台面和石栏杆表面光滑,请在图中完成人的声音从A点发出,经石栏杆反射到C点的声音路径图。
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23.福建的春季潮湿多雨,不少家庭需要借助暖风烘干机来烘干洗好的衣服。一台小型暖风烘干机如图所示,它是利用加热机芯产生热量,经过高速转动的叶片将热气导入干衣罩里,从而达到干衣效果的。在开始干衣阶段,我们发现烘干机出气孔上不断冒出“白气”。请你从物理学的角度解释:
(1)“白气”的形成原因;
(2)暖风烘干机的干衣原理。
五、实验题:本题共5小题,共30分。
24.物理兴趣小组同学为了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,进行了如图甲所示的①②③三个实验步骤,当物体做匀速直线运动时,记下弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3且F1<F2<F3.
(1)分析①②两图可知:接触面粗糙程度一定, 越大,滑动摩擦力就越大;分析②③两图, (选填“能”或“不能”)判断哪个表面更粗糙;
(2)为探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度关系,兴趣小组对实验进行了创新设计,如图乙所示,物体M刚开始处于B处与弹簧接触(不相连),此时弹簧无形变。依次在CD水平面铺上毛巾、棉布、木板、薄玻璃板,用手推动物体M压缩弹簧至A点,再迅速松手,让物体M分别在足够长的毛巾、棉布、木板、薄玻璃板表面上运动。
①每次都让物体M压缩弹簧到A点,松手后,使物体M运动到C点时 相同;
②通过观察 ,比较物体M在CD水平面受到的摩擦力大小。
25.如图所示是小明探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装;
(2)小明观察到水在加热过程中水中气泡的情况如图乙所示,图 (选填“①”或“②”)是表示水沸腾时的情况;
(3)小明记录的实验数据如下表所示,由表中数据可知,当时条件下的大气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压。根据实验数据和我们的生活经验,说一说水沸腾时的温度变化和吸放热特点是 ;
加热时间
/min
0
0.5
1
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)如图丙所示,B容器中装有适量水,A试管内也装有水,现用酒精灯给B容器加热,一段时间后,B容器内水沸腾时,A试管内的水 (选填“会”或“不会”)沸腾;
(5)现给一定量的水加热,其温度与时间的关系如图丁中a图线所示(实线部分),若其它各件不变,仅将水量减少,则温度与时间的关系图线正确的是 (填字母)。
26.小红同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
凸透镜
焦距f=14cm
焦距f=16cm
实验序号
1
2
3
4
5
6
物距u/cm
30
40
60
30
40
60
像距v/cm
26
22
18
34
27
22
(1)如图甲,让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm;
(2)当元件摆放位置如图乙所示,在光屏上呈现清晰的蜡烛的像,此像是倒立、 的实像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 ;
(3)小红发现使用单反照相机常要配有几个焦距不同的镜头,有“长焦镜头”“短焦镜头”。她选择了焦距分别为14cm、16cm的两个透镜,进一步探究不同焦距的凸透镜成像特点。小红把不同焦距的凸透镜成实像时,测量得到的物距和像距记录在表格中。分析表格中的数据,回答以下问题:
①通过对实验序号 的数据分析,得出初步结论:在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距越 ;
②用照相机拍摄远距离景物时,常将标准镜头更换为 (选填“长焦镜头”或“短焦镜头”)。
27.为了测量不规则石块的密度,小胡进行了以下操作:
(1)把天平放在水平桌面上,游码移至左端零刻度线,出现了如图甲所示的情景,他应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到天平平衡;
(2)天平调节平衡后,小胡进行正确测量,当天平重新平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示,则石块的质量m石= g;
(3)石块通过细线(忽略其体积且不吸水)挂在测力计上,浸没于水中,静止时测力计示数如图丙所示,此时石块受到的浮力大小是 N,求得石块密度ρ石= g/cm3;将石块浸没于更深处,但未接触烧杯底部,此时求得石块密度 (选填“大于”“小于”“等于”)ρ石;(g=10N/kg)
(4)仅把图丙烧杯中的水换成其它液体,测力计的示数发生变化,于是小胡把测力计的刻度改成相应液体的密度值,将该装置改装为测量液体的“密度计”。为了扩大该“密度计”的量程,请给出一个合理的措施: 。
28.小兵用如图甲电路探究电流与电阻的关系,滑动变阻器上标有“10Ω”字样。
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.3
1.0
0.15
(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至 (选填“A”“B”)端;
(2)正确连接电路后,闭合开关,更换MN间的电阻值,移动滑动变阻器的滑片,测得4组实验数据,如表所示。
①表中第 次实验的数据有误,错误原因是 ;
②当MN间接入30Ω定值电阻时,滑动变阻器电阻全部接入电路,从而顺利完成实验。则电源电压不得超过 V;
(3)准备进行第5次实验时,由于电流表损坏,小兵增加一个已知阻值为R0的定值电阻和开关,设计了如图乙电路,继续实验。
①闭合开关S1、S2接 ,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V,记为U1.;
②S2接 ,保持滑片位置不变,记下此时电压表示数为U2,则本次实验通过电阻R的电流I= (用已知量和测量量表示)。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29.如图的电路中,电源电压恒定,灯泡L标有“3V 1.5W”.开关S1闭合,S2断开,灯泡L正常发光,开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为1.5A,求:
(1)灯泡L正常发光时的电流;
(2)电阻R的阻值;
(3)开关S1、S2均闭合时电路的总功率.
30.图甲是某款可用电流表显示拉力大小的测力计原理图,R1阻值为30Ω,ab长10cm,其阻值与长度成正比。滑片P上端固定在拉杆的O点,当弹簧处于原长时,滑片P位于a端。电源电压恒为6V,R0阻值为3Ω,电流表量程为0~0.6A。弹簧的伸长量∆L与所受拉力F之间的关系如图乙所示。求:
(1)滑片P移到ab中点时,电流表的示数(结果保留小数点后一位);
(2)为了保证电路安全,R1接入电路的最小阻值;
(3)去掉甲图中的电流表,用电压表(量程0~3V)与R0并联,利用电压表显示拉力的大小,则电压表所能显示的最大拉力。
31.材料一:弹簧是我们生活中常见的物体,应用在我们生产生活中很多领域,早在很多年前英国物理学家胡克就发现弹簧的形变量∆x(即受力时弹簧长度与弹簧原长的差值)与所受到的力F成正比,即F=k∆x(k为弹簧的劲度系数,同一弹簧k值保持不变)。
材料二:圆周运动是我们生活中常见的运动形式,描述圆周运动的物理量有线速度v(单位m/s),角速度ω(单位rad/s),周期T(单位s),频率f(单位Hz)等物理量,线速度的大小描述了做圆周运动的物体沿着圆弧运动的快慢,角速度的大小描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢,线速度与角速度的关系为v=ωr,当物体始终受到一个指向圆心的力,物体就会做圆周运动,我们把它叫做向心力。做匀速圆周运动物体的向心力与线速度和角速度满足以下关系式:,其中r为物体做圆周运动的半径。
请同学们根据以上材料,分析以下问题:
近几年我国航天事业飞速发展,宇航员在太空中处于完全失重状态,长期在这样的环境中生活,对宇航员的身体健康会造成影响,所以某兴趣小组设想让宇航员的生活舱旋转起来,宇航员站在圆形生活舱边缘处,头部指向圆心,让边缘地板给宇航员提供向心力模拟重力。生活舱可看成半径r=10m的圆形模型,如图甲所示。宇航员生活舱中向心力测量器简易结构如图乙所示,刚性杆P上端固定一光滑水平横杆,一轻弹簧左端连接在P杆上,右端连接质量为0.4kg的绝缘物体A,其中间有小孔,可套在横杆上自由滑动,下端固定一个导电滑片。测量前弹簧刚好处于原长,导电滑片处于电阻丝R1的最左端。当把测量器放到生活舱中心处,让P杆与生活舱的中轴线OO′重合,宇航员可根据电压表的示数Uv确定此时模拟重力的大小。已知电源的电压U恒为6V,不计电源内阻,长10cm的电阻丝R1总阻值为20Ω,其阻值与长度成正比。定值电阻R2=10Ω,弹簧原长l0=0.06m,劲度系数k=1N/m,地球表面g取10N/kg,求:
(1)生活舱以多大角速度旋转,宇航员的模拟重力与在地球表面的重力一样大;
(2)第(1)问中电压表的示数U0;
(3)模拟重力与质量的比值称为g',请写出g'与电压表示数UV的函数关系式。
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