内容正文:
2025年中考物理终极押题猜想(安徽版)
目 录
题型一 填空题 2
押题猜想01 机械运动 2
押题猜想02 声音的产生与传播和声音的特性 3
押题猜想03 物态变化和分子动能定理 4
押题猜想04 热量的计算 5
押题猜想05 光现象及凸透镜成像规律 6
押题猜想06 电荷及欧姆定律 7
押题猜想07 电能、电功率及电热 9
押题猜想08 安全用电 电与磁 11
押题猜想09 简单机械及机械效率 12
押题猜想10 压强和浮力 14
题型二 作图题 15
押题猜想11 力学作图 15
押题猜想12 光学、电磁学作图 16
题型三 单项选择题 19
押题猜想13 机械运动 19
押题猜想14 力和运动的关系 20
押题猜想15 功、机械能和机械效率 22
押题猜想16 电流、电压、电阻和欧姆定律 24
押题猜想17 电和磁 26
押题猜想18 声学和光学 29
押题猜想19 多知识点综合 30
题型四 实验题 31
押题猜想20 力学实验 31
押题猜想21 光学试验 34
押题猜想22 热学实验 37
押题猜想23 电磁学实验 39
题型五 计算推导题 42
押题猜想24 热学计算推导 42
押题猜想25 力学计算推导 43
押题猜想26 电磁学计算推导 44
押题猜想27 综合计算推导 47
题型一 填空题
押题猜想01 机械运动
如图是中国兵器装备集团自动化研究所自主研制的智能化无人装备——机器狼,它们可以像野狼一样集群作战。图中正在作战的机器狼相对背上的机枪是 的。
押题解读
反观近5年安徽中考真题发现,关于机械运动内容中的运动和静止以及参照物选择的问题,2023年中考物理首次在填空题中出现,这类题目的难度基本不大,主要结合现代相关科技和生活应用背景考查,体现物理教学的核心素养。
考前秘笈
机械运动:相对于参照物的位置发生变化,物体是运动的;相对于参照物的位置没有发生变化,物体是静止的。
1.2024年12月20日,通信技术试验卫星十二号在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射升空,如图所示。火箭升空过程中,以 (选填“发射塔”、“卫星”或“地面”)为参照物,火箭是静止的。
2.2024年10月1日上午,新站高新区少荃湖城市副中心健步走活动顺利举行,15000余名市民齐聚少荃湖畔,共赴这场青春之约,参加活动的小孔同学通过自己的运动手环测得自己的配速为20min/km。则1km/h的运动速度比配速为20min/km的运动速度要 (选填“大”或“小”)。
押题猜想02 声音的产生与传播和声音的特性
苏州评弹是苏州的“文化三绝”之一,被纳入“第一批国家级非物质文化遗产”名录,伴奏乐器主要是琵琶与三弦,如图所示。听众可根据声音的 (选填“音调”“音色”或“响度”)辨别出是琵琶还是三弦发出的声音。
押题解读
安徽中考中对于声音三个特征的考查一般出现在填空题中,主要考查“音调”和“响度”,属于比较基础的题目。
考前秘笈
音调:声音的高低,与声源振动的频率有关,一般采用“质小音高”的方法进行判断,相对来讲,声源的质量越小,音调越高。
响度:声音的强弱,与声源的振幅和距离声源的远近有关。
音色:声音的品质,与声源的材料、发声方式和发声部位有关,主要是用来辨别声音的种类的。
1.蝙蝠在夜间飞行时不会撞到障碍物,是因为它在飞行时发出超声波,这些声波碰到墙壁或昆虫时会被反射回来,形成回声。回声和发出的声音相比,其中响度一定 (选填“改变”或“不变”)。
2.如图所示是中国传统弦乐器——箜篌,其琴弦系在敞开的框架上。用手指拨弹长度不同的弦,可以改变发出声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
押题猜想03 物态变化和分子动能定理
1.冰蝴蝶是一种自然景观。在温度、湿度、风力适宜时,山间枯草茎秆中被吹出的小水滴遇冷发生 (填物态变化名称)现象,从而结出如同“蝴蝶”一样的纤薄冰片。
2.青团是江南地区的传统小吃,也叫“艾团”或“清明果”。清明节吃青团,寓意纪念先人,团圆之意。其传统的制作方法是将嫩艾草叶捣成汁,拌进糯米粉,包上或甜或咸的馅料(蛋黄、豆沙等),再搓揉成团状,放蒸笼里蒸熟即可。揭开蒸笼,蒸熟的青团清香四溢,这种扩散现象表明 。
押题解读
物态变化近几年考查的比较频繁,主要考查的是熔化、凝固、汽化和液化现象;关于分子动能理论的考查,近些年来考查的比较少,但不排除2024年中考试题中会出现,所以对于这方面的内容还是要做好复习。
考前秘笈
明确物质的三态六变过程及其吸放热的特点,如图:
分子动能理论: 物质是由分子组成的;分子在不停的做无规则运动,这是分子的扩散现象;分子之间有间隙;分子之间存在着相互的作用力。
1.地热资源安全、环保、可再生。如图,是某地热发电厂的工作示意图,地下水吸收热量,发生 (填物态变化名称),产生大量高温水蒸气,水蒸气被管道输送到发电设备,驱动发电机发电,再经过冷却塔,水蒸气放出热量,变成液态水。
2.我市梅园今年初春季节梅花绽放,梅香四溢,吸引市民前来观赏,市民观赏梅花时能闻到梅花香味说明分子在 。
押题猜想04 热量的计算
用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的燃气灶将质量为2.5kg,初温为18℃的水加热到96℃。若此燃气灶的热效率为39%,则此过程消耗天然气 m3[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气热值为4.2×107J/m3]。
押题解读
热量的计算是在安徽中考填空题中经常性出现,主要考查比热容的计算、热值的计算和热效率的计算,考前要对热学三件套公式进行梳理,特别要注意单位的换算。
考前秘笈
物体吸收热量与质量和比热容的关系:Q吸=cmΔt;
燃料放出热量的计算:Q放=qm(固/液);Q放=qV(气体)
热效率的计算:
单位换算:1mL=1cm3=10-6m3 1L=1dm3=10-3m3 1g/cm3=1.0×103kg/m3
1.小亮家天然气热水器的热效率是,他某次洗澡,耗水,热水器进水温度是22℃,出水温度恒定为42℃,他这次洗澡消耗天然气 。已知水的比热容是,天然气的热值是。
2.某同学家使用燃气热水器,平均每天需将100kg的水从18℃加热到58℃。水吸收的热量是 J,若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气 m3。[已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值是4.0×107J/m3]。
押题猜想05 光现象及凸透镜成像规律
1.一束光线从空气射到某种玻璃表面,同时发生反射和折射现象,若入射光线与界面的夹角为,反射光线与折射光线的夹角等于90°,折射角等于 。
2.实验室里某物理小组采用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距,如图所示。在用该凸透镜探究凸透镜成像规律的实验时,将一点燃的蜡烛放在距离该凸透镜12cm的位置,则在光屏成 (填写成像的性质)像。
押题解读
光现象和凸透镜成像规律一般出现在作图题中,但如果作图题以力学为考查内容的话,这一块内容可能就会出现在填空题、实验题或选择题中,所以针对以这一块的内容也要做好复习。
考前秘笈
1.照相机:镜头是凸透镜,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像(实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)。
2.投影仪:镜头是凸透镜,物体在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;透过平面镜使倒立,放大的像再倒立一次,这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
3.放大镜:放大镜是一个短焦距凸透镜,放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像。
4.实像和虚像区别
(1)成像原理不同
实像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线会聚到一点所成的像。
虚像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线散发,但其反方向延长线相交与一点。
(2)承接方式不同
实像:可以用光屏承接,也可以用眼睛观看。
虚像:只能用眼睛观看。
1.为实现我国的探月计划做准备,科学家向月球发射的激光到达月球并返回需要,则地球和月球之间的距离约为 m。(空气和真空中的光速均取)
2.爱米制作照相机模型:把纸筒A的一端蒙了一层半透明纸,纸筒B的一端嵌了一个凸透镜,两纸筒套在一起组成了一个模型照相机如图。如果看近处的景物时成的像很清楚,再看远处的景物时,就应该 (选填“增加”、“减小”)A、B间的距离,像会变小。
3.生活中眼镜的规格通常不用焦距,而是用“度”表示,其数值等于焦距(以米做单位)倒数的100 倍。阿牛陪爷爷去配眼镜,发现爷爷的左右两只眼镜片的度数分别为200度和250度,请你判断 (选填“左”或“右”)眼镜片的焦距较大。
押题猜想06 电荷及欧姆定律
1.在一次静电实验中,某一位同学用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触验电器的金属球时,金属杆上的电流方向是 (选填“从上到下”或“从下到上”)。
2.如图所示电路图,电阻的阻值为15Ω。当同时闭合开关和,电流表的示数为0.5A,若只断开,电流表示数变化量为0.2A。则电阻的阻值为 Ω。
押题解读
主要考查电荷的种类,电流形成的原因;欧姆定律结合串并联电路电压、电流和电阻的规律进行电路图识别的较简单的计算。
考前秘笈
得到电荷显负电,失去电荷显正电,简称“得负失正”,正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流的方向和负电荷(电子)定向移动的方向相反。
1.欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
2.公式:,其中:U为电源电压,单位为伏(V);I为通过导体的电流,单位为安(A);R为导体的电阻,单位为欧(Ω)。
注意:应用欧姆定律的公式进行计算时,一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性,即I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言的。
3.公式变形: 。
4.运用欧姆定律公式解题技巧:解题时,为了便于分析问题,应先根据题意,画出电路图,并在图中标明已知物理量的符号、数值及未知物理量的符号,公式中的三个物理量的单位均使用国际(制)单位。
1.在干燥的冬季,手触摸金属门把手,有时有触电麻的感觉,这是因为摩擦起电使人体带一定量电荷,当手触摸门把手时产生放电现象。有一种静电消除器,如图甲,其内部电路可简化为图乙,R是高值电阻,假设手握住A点,用B点接触门把手,产生放电现象,红色二极管瞬间发光,则手带 电荷。(填“正”或“负”)
2.如图所示,暗盒中的两个小灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关,两个小灯泡均发光。若不增加其他器材,请你用最简单的方法判断两个小灯泡的连接方式,方法是 。
3.如图所示电路,电压保持不变,R1=10Ω,当开关S断开时,电流表的示数为0.6A,当S闭合时,电流表的示数为0.9A,则U= V,R2= Ω。
4.如图所示,电源电压恒为6V。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电表示数之比为4∶1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电表示数之比为 。
押题猜想07 电能、电功率及电热
如图所示,电源电压保持不变,灯泡L1标有“6V,2W”,灯泡L2标有“12V,8W”,闭合开关S后发现其中一只灯泡恰好能正常发光,另一只灯泡发光较暗未达到其额定电功率。则在这种状态下通电5min,灯泡L1和L2消耗的总电能为 J。(不考虑灯丝电阻受温度的影响)
押题解读
安徽中考中考查电热的内容比较多,一般都是利用电路图或实物图进行简单的电路串并联分析,结合焦耳定律进行简单的计算。
考前秘笈
电功公式:W=UIt=Pt(适用于所有电路);
对于纯电阻电路可推导出:
(1)串联电路:
(2)并联电路:
(3)在任何情况下,在一定时间所做的总功。
电功率公式:(适用于所有电路),推导公式:(适用于纯电阻电路)。
1.如图所示的电路图,电源电压保持不变,闭合开关和,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A。将电压表和电流表互换位置,闭合,断开,电流表示数为0.2A。那么,互换电表前后的电路消耗的总功率减小了 W。
2.图示电路中,电源电压不变,电阻R1=30Ω,R2=60Ω,闭合开关S,电流表A的示数为0.3A,通电1min电阻R2产生的热量为 J。
押题猜想08 安全用电 电与磁
1.图是家庭电路中的部分电路,根据电路元件的连接规则,连接正确的是 (选填“三孔插座”或“电灯开关”)。
2.如图所示的是一款“运动手环”,其主要工作部分是一段密闭空心塑料管,管内有一小块磁铁,管外缠绕着线圈。当人佩戴这种手环走路时,塑料管将跟着一起运动起来。磁铁则在管内往复运动,线圈中便会产生电流。与此同时液晶屏上就会显示出运动的步数。此运动手环计步的工作原理是 。
押题解读
主要考查家庭电路的故障分析和家庭电路的连接方式、测电笔的使用等;电磁学考查电流的磁效应、电磁感性现象、通电螺线管周围的磁场分布特点等。
1.如图所示,当S闭合灯正常发光时,人站在地面上,正确使用测电笔接触金属导线A点,氖管 (选填“会”或“不会”)发光。
2.如图所示电路中,开关闭合后,待小磁针静止时,其右端是 (选填“N”或“S”)极。
3.如图所示,把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面,当线圈内通入如图方向的电流后,则线圈将 (选填“向右运动”“向左运动”或“不动”)。
押题猜想09 简单机械及机械效率
1.如图1所示,我国有的地方会用杆秤给小孩称体重,俗称“立夏称人”。调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(不计绳重和杆重)。如图2为杆秤示意图,已知秤砣质量为3kg,篮子质量为2kg,此时OA=5cm,OB=40cm,则小孩重为 N。
2.如图所示,重6N的物体在F=2N的水平拉力作用下,以10cm/s的速度向左匀速运动了5s,已知物体所受的摩擦力为3N,则该动滑轮的机械效率为 。
押题解读
机械效率计算:滑轮组竖直/水平使用时的效率(如忽略绳重和摩擦时的公式推导)。
斜面机械效率与倾斜角的关系()。
简单机械类型判断:杠杆分类(省力、费力、等臂)及力臂作图。滑轮组绳子段数n的判断(“奇动偶定”原则)。
考前秘笈
机械效率:(有用功:直接对物体做功;额外功:克服摩擦、机械自重等)。滑轮组竖直提升:忽略摩擦时)。
杠杆平衡条件:F1l1=F2l2,力臂为支点到力的作用线的垂直距离。
斜面问题简化:匀速推动物体上斜面时,推力(θ为斜面倾角)。
1.如图所示,人在用哑铃锻炼。将前臂从水平位置绕O点抬起哑铃,前臂此时相当于一个杠杆,若哑铃重力为50N,L1=5cm,L2=20cm,则拉力F1= N。
2.如上图工人在长的斜面上,用大小不变的推力推动重物沿斜面方向做匀速直线运动,把的重物提高,重物所受到的摩擦力为,斜面的机械效率为 。
3.如图所示,是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速起吊300kg的物体时,上升10m,用时15s,此时滑轮组的机械效率是80%,拉力F的功率是 W。(g取10N/kg)
押题猜想10 压强和浮力
1.如图所示,两艘船并排行驶时,两船间水的流速比两船外侧的大,这会使两船向 (选填“中间靠拢”或“两侧分开”)。
2.如图,在杭州亚运会上,会运送铁饼的机器狗成了赛场上的“显眼包”,机器狗的质量为15kg,当它背上铁饼静止在水平路面上时,对地面的压强将达到,若该机器狗与地面的总接触面积为,则它背上的铁饼重为 N。
押题解读
安徽中考物理填空题中对浮力和压强的考查较为灵活,主要考查流体流速和压强的关系和压强公式的简单应用。题型以计算填空为主,难度中等,旨在考查学生对概念的理解及综合运用知识解决问题的能力。
考前秘笈
流体流速和压强的关系:流体流速大的地方压强小;流体流速小的地方压强大。
压强公式的简单应用:固体压强();液体压强(p=ρgh)。
1.如图所示,水平桌面上的甲、乙两个相同的容器用一细管相连,细管中间有一开关K,先把K关上,在两容器中装入不同质量的水。打开开关K待液面稳定后,甲中的液面下降的高度 乙液面上升的高度(选填“大于”“等于”或“小于”)。
2.如图甲所示为水的沸腾实验装置,水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,此时大气压 标准大气压。(选填“低于”、“高于”或“等于”)
3.如图所示是进行室内换气的屋顶风帽,只要速度为0.2m/s的微风即可让其运转,不用电,节能环保。其工作过程中风帽转动时 ,室内的污浊空气就在大气压作用下被排出。
题型二 作图题
押题猜想11 力学作图
第九届亚冬会于2025年2月7日至2月14日在中国黑龙江省哈尔滨市举行。如图所示,图甲是某运动员沿冰雪赛道向上滑行的某一情景。请你在图乙中以O点为力的作用点,画出此时赛道对她产生的摩擦力f的示意图。
1.如图所示,装有水的容器静止放在斜面上,画出水面上的乒乓球受到的浮力的示意图。
2.游客到黄山游玩,可以选择乘坐缆车上山和下山。空缆车随钢缆匀速直线上升时的情况可简化为如图所示,方框表示缆车的轿厢,请画出图中轿厢的受力示意图(假设轿厢重心在O点,不计空气阻力)。
3.如图所示,辰辰同学正在匀速竖直向上爬杆,若把整个人等效成一个受力点O,请在图中O点画出他受到的摩擦力f。
押题猜想12 光学、电磁学作图
1.小文同学读到《钓鱼湾》中“潭清疑水浅,荷动知鱼散”这句诗,想到了光的折射规律。如图所示,水池底有一光源S,从岸上看到的像位于点,请画出图中SO这条光线相对应的折射光线。
2.如图所示为“探究光的反射规律”的片段。小明将平面镜放在水平桌面,白色硬纸板竖直放置在平面镜上,再将纸板F沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,请作出此时的反射光线。
3.已知凸透镜的焦距为3cm,请在图上画出出射光线a、b在经过凸透镜前的光线,并标出发光点N的位置。
4.如图所示,S表示一个点光源,请在图中标出点光源S经凸透镜折射后所成像的位置(用表示像),并完成光路图。
1.人在水面上看到水中的“鱼”是由于光的折射产生的虚像,真实的鱼不在像所在的位置,所以渔民叉到水中的鱼要有科学的方法,如图甲,如果用S表示水中真实的鱼,在图乙补全渔民在水面上A处看到鱼S´的光路图,并在图中标出S´的大致位置。
2.如图所示,一束光从玻璃射向空气,经过两者的分界面时发生了反射和折射,为反射光线,请在图中画出入射光线以及折射光线的大致位置。
3.眼睛是心灵的窗户,每年的6月6日是全国“爱眼日”。人眼的成像原理可通过画光路图去理解。请在图中利用凸透镜的特殊光线作出物体CD经过凸透镜所成的像。(保留作图痕迹)
4.如图所示,MN为凸透镜的主光轴,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,将点燃的蜡烛放在凸透镜的二倍焦距处,烛焰S点发出两条光线SA、SO。请你在图中作出S的像点,并完成光路。
题型三 单项选择题
押题猜想13 机械运动
甲、乙两辆玩具小车(可分别视作不计大小的点)从同一起点一起向东做直线运动的图像如图,由图可知( )
A.甲、乙两车都在做变速直线运动
B.甲、乙两车之间的距离与时间成正比
C.以甲车为参照物,乙车是向东运动
D.通过相同距离甲所用的时间总是乙的2倍
1.2023年10月26日17时46分,神舟十七号载人飞船成功对接于空间站核心舱前端接口,三位宇航员顺利进入天和核心舱。下列有关飞船与核心舱的说法中正确的是( )
A.以地球为参照物,空间站是运动的,神舟十七号飞船是静止的
B.以太阳为参照物,空间站是静止的,神舟十七号飞船是运动的
C.对接过程中以空间站为参照物,神舟十七号飞船是静止的
D.对接成功后以空间站为参照物,神舟十七号飞船是静止的
2.小明爸爸开着汽车载着全家人在公路上以36km/h的速度做匀速进入十字路口。当发现前方路口信号灯变为红灯,小明爸爸经过0.5s反应时间后开始刹车,汽车速度v随时间t变化关系如图。从刹车开始到汽车停止,汽车的平均速度为5m/s,下列叙述正确的是( )
A.在0.5s的反应时间内汽车前进了10m
B.开始刹车后1s,汽车的速度为5m/s
C.以爸爸为参照物,小明是运动的
D.从信号灯转为红色起到汽车停止,汽车的平均速度为6.67m/s
3.一辆洒水车一边匀速直线行驶一边进行洒水工作。在进入隧道前,洒水车在距隧道口519m处鸣笛,司机在鸣笛3s后听到隧道口处山崖反射的回声,声音在空气中的速度为340m/s。当洒水车距隧道口360m时(洒水车仍未进入隧道),一路人位于隧道内某处刚好听到洒水车的音乐声,立刻向隧道前或后两个方向跑,都刚好能跑出隧道进入开阔地带,避免水溅到身上。如果该路人跑步的速度恒为3m/s,则该隧道的长度为( )
A.1260m B.720m C.540m D.180m
押题猜想14 力和运动的关系
如图所示为改进的“探究滑动摩擦力大小影响因素”的实验装置,在水平拉力 的作用下,木板在水平桌面上匀速向右运动,同时木块相对于桌面静止,已知此时弹簧测力计示数为2N。滑轮摩擦力影响忽略不计。则下列说法中正确的是( )
①木块与木板之间的摩擦力为10N;
②木块与木板之间的摩擦力为2N;
③若木板速度变大,弹簧测力计示数不变;
④若木板速度变大,弹簧测力计示数变大;
A.只有①③正确 B.只有②④正确 C.只有②③正确 D.只有①④正确
1.如图是航天员在中国空间站进行了水球变“懒”实验。用注射器喷出空气,空气冲击水球,使水球剧烈振动。下列说法正确的是( )
A.航天员和水球在太空中没有惯性
B.实验能说明力可以改变物体的运动状态
C.水球剧烈振动说明分子做无规则运动
D.航天员随空间站绕地球运动时处于平衡状态
2.如图所示,当用的推力把重为的物体压在竖直墙壁时,物体保持静止不动,下列描述中正确的是( )
A.物体受到的推力F与重力G是一对平衡力
B.物体受到墙壁对它竖直向上的摩擦力,摩擦力与重力互为一对相互作用力
C.若推力时,物体仍保持静止,则摩擦力等于
D.若推力时,物体恰好能沿墙壁匀速下滑,则摩擦力等于
3.为了测量滑动摩擦力的大小,小宋采用了如图所示的装置,拉着木块A在水平方向上做匀速直线运动。下列有关说法正确的是( )
①木块A所受到的重力和地面对木块A的支持力是一对平衡力
②弹簧测力计对木块A的拉力和木块A对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力
③木块A对地面的压力和木块A的重力是一对平衡力
④木块A受到地面的摩擦力和木块A对弹簧测力计的拉力是一对平衡力
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
4.电影《哪吒》中,毽子是“魔童”钟爱的玩具。如图所示,毽子被哪吒竖直踢到最高点后又竖直下落到水平地面上静止。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.毽子在最高点时处于平衡状态
B.毽子到达最高点时所有外力都消失,毽子将保持静止
C.毽子在地面静止时,受到的支持力和重力是一对相互作用力
D.毽子在地面静止时,对地面的压力就是毽子受到的重力
押题猜想15 功、机械能和机械效率
1.著名的伽利略理想斜面实验:一个金属小球从光滑斜面的某一高度处由静止滚下,由于不受阻力,没有能量损耗,那么它必定到达另一光滑斜面的同一高度,若把斜面放平缓一些,也会出现同样的情况。模拟实验如图,则下列说法中正确的是( )
A.小球从斜面滚下的过程中,将动能转化为重力势能
B.小球到达B点时的机械能大于到达C点时的机械能
C.减小右侧斜面与水平面的夹角后,小球在右侧斜面上运动到最高点时克服重力做功变多
D.右侧斜面与水平面的夹角减小为0°后,小球到达水平面后动能不变
2.如图所示,一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动(不计摩擦),使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中,下列说法正确的是( )
A.拉力F的力臂不断增大,F值逐渐变小
B.重力G的力臂逐渐增大,F大小不变
C.F先变大后变小,重力和重力力臂的乘积逐渐增大
D.F先变小后变大,F和F的力臂乘积不变
1.如图所示的分别是一种汲水设施和某项造纸工序,展示了我国古代劳动人民的智慧。下列说法中正确的是( )
A.图甲是一种汲水用的辘转,使用该装置可以省功
B.图甲:水桶上升越快,功率就越大
C.图乙:将湿纸贴在墙上,用火“焙干”的目的是加快水分的升华
D.图乙:纸中的水分是通过做功的方式来获得内能的
2.在2024年巴黎奥运会乒乓球比赛中,中国乒乓球队展现了其王者之师的风采,包揽全部五块金牌。乒乓球比赛中涉及许多物理知识,不考虑空气阻力,下列分析正确的是( )
A.乒乓球在飞行时,它的运动状态不发生改变
B.飞行的乒乓球若所受的力全部消失,乒乓球将静止在空中
C.乒乓球在空中上升的过程中动能转化为重力势能
D.乒乓球被击打时,机械能是守恒的
3.辰辰同学用如图所示的滑轮组探究机械效率的大小,滑轮和重物完全相同的情况下,甲图和丙图中FA和FC都沿竖直方向用力,乙图和丁图中FB和FD分别沿倾斜向下和倾斜向上的方向用力,不计绳重和摩擦,机械效率分别为ηA、ηB、ηC和ηD.则下面选项正确的是( )
A.FA<FB<FC<FD B.FA=FB<FC=FD
C.ηA=ηB=ηC=ηD D.ηA=ηB=ηC>ηD
4.某次用如图所示的滑轮组运送重为400N的材料,在250N的拉力F作用下,材料匀速上升4m。在此过程中( )
A.滑轮a是定滑轮
B.滑轮组的机械效率为80%
C.绳子自由端移动的距离为4m
D.滑轮组省了功
押题猜想16 电流、电压、电阻和欧姆定律
1.小灯泡L和定值电阻R 接在如图甲所示的电路中,其两者的I—U关系图像如图乙所示,下列分析错误的是( )
A.定值电阻的阻值为40Ω
B.图线b表示定值电阻R 的图像
C.当电源电压为4V时,电流表示数为0.3A
D.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.2W
2.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端,电压表V1、电压表V2、通过定值电阻电流和滑动变阻器电流变化量的绝对值分别为、、和,则( )
A. B.与的比值会保持不变
C. D.与的比值会逐渐变大
3.下列关于摩擦起电的说法中,正确的是( )
A.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,毛皮得到了电子
B.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,丝绸得到了电子
C.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为橡胶棒产生了负电荷
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒产生了正电荷
1.某小区地下车库门口装有自动识别系统,当录入系统内的车牌号靠近摄像头时,显示屏(题中以灯泡代替)发光,然后电动机启动,横杆抬起,车子可以进入车库;当未录入系统内的车牌号靠近摄像头时,显示屏发光,横杆不会抬起,车子不能进入车库。下列电路图中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
2.图是一种静电消除装置,用手触摸顶端时可以将人体的静电导向大地。若人体带有负电荷,接触装置时( )
A.负电荷从人体流向装置,电流从装置流向人体
B.正电荷从人体流向装置,电流从人体流向装置
C.负电荷从装置流向人体,电流从装置流向人体
D.正电荷从装置流向人体,电流从人体流向装置
3.如图所示的电路中,电源电压恒定,。开关闭合后,通过、的电流分别为、;、的电功率分别为、;相同时间内通过、的电流做的功分别为、;相同时间内、产生的热量分别为、。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
4.图甲是一种握力计,图乙为它的工作原理图。电源两端电压为3V保持不变,握力显示表是由电流表改装而成,是一根长度为6cm的电阻丝(该电阻丝阻值大小与长度成正比),定值电阻起保护电路作用。不施加力时弹簧一端的滑片P在的最上端,当施加的力最大时滑片P移动到的最下端(弹簧的电阻不计),施加的力F与弹簧压缩握力方向量的关系如图丙所示。握力计测量范围0~60N,电路中电流表变化范围0.2~0.6A。则下列说法正确的是( )
A.握力60N时电路中电流为0.6A
B.电阻为
C.连入电路阻值变化的范围是
D.当电流表示数为0.3A时,握力大小为30N
押题猜想17 电和磁
1.在如图所示的关于磁场的现象与实验中,下列表述正确的是( )
A.图a奥斯特最早发现地磁两极与地理两极并不重合
B.图b实验可探究通电导线周围是否存在磁场
C.图c实验探究结果与发电机原理相同
D.图d电路闭合开关瞬间可观察到小磁针逆时针转动
2.如图是一种不用外接电源就能工作的水泵,其基本原理是水泵旋转带动发电机发电,发电机发的电又能供给水泵工作。下列选项中与发电机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
1.一种动圈式扬声器可以代替话筒使用,如图所示。人对着扬声器的锥形纸盆说话,声音使纸盆振动,与纸盆相连的线圈也会随着振动(线圈放置在一个永久磁体的磁场中),这时线圈中就会产生随声音变化的电流,下列说法正确的是( )
A.该过程中,电能转化为机械能 B.该过程中,线圈在磁场中不受力
C.该过程的原理与电动机相同 D.该过程的原理与发电机相同
2.如图所示,某综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上,并按图示连接电路。闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈会持续转动。若只将电源的正负极互换,则电磁铁的上端的磁极是( );相对原来的转动方向,线圈的转动方向会( )。
A.N极 改变 B.N极 不变 C.S极 改变 D.S极 不变
3.如图所示为交流发电机的工作原理图。当发电机的线圈ABCD绕转轴OO'逆时针转动时,在图甲中此时线圈的AB边中的电流方向为从B→A。下列说法正确的是( )
A.图甲中线圈AB的感应电流方向与图乙AB中感应电流方向相同
B.在图乙位置处,导线AB和CD中产生的感应电流方向相同
C.线圈ABCD在图甲、图乙位置处,线圈不会受到磁场力的作用
D.图甲和图乙位置处,CD边受到的磁场的力方向相反
押题猜想18 声学和光学
1.中华古诗词中蕴含着丰富的声学知识,下列有关解释正确的是( )
A.“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”中的琵琶声是由空气振动产生的
B.“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”中的笛声是通过空气传播的
C.“水石相搏,声如洪钟”中的“声如洪钟”是指声音的音调高
D.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音具有能量
2.探究凸透镜成像规律的实验中,某同学在光屏上得到一个清晰的像如图所示(像未画出)。下列说法正确的是( )
A.在光屏位置透过透镜观察不到像 B.成倒立、放大的实像,焦距40cm
C.成倒立、等大的实像,焦距10cm D.去掉光屏,烛焰经凸透镜不能成像
1.在“探究敲击铜管发声的频率与管子长度、直径关系”的实验中,小明选取管壁厚度相同,长度和直径不同的三根铜管,敲击后,测出各自发出声音的频率,下列说法正确的是( )
编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
20.50
1.50
2131
2
31.00
2.00
1284
3
48.50
2.50
656
A.用大小不同的力敲击编号1的铜管,发出声音的音调不同
B.用同样大小的力敲击三个铜管,发出声音的音调相同
C.由表中数据可以得出铜管直径增加,其频率减小的结论
D.不能根据以上数据“探究敲击铜管发声的频率与管子长度、直径关系”
2.指纹解锁有超薄、短焦、超声波三种方式,其中超声波指纹解锁是通过发射和接收超声波来构建一幅指纹的三维图,解锁方式更精确、更迅速。下列说法错误的是( )
A.超声波是由物体振动产生的
B.湿手也可以利用超声波解锁
C.超声波解锁说明超声波可以传递信息
D.超声波还可以用于预报台风、地震等灾害
3.如图甲所示的公共宣传投影是利用装在高处的投影灯照在地面上出现图案,投影灯内部结构如图乙。下列说法正确的是( )
A.投影灯的成像原理与照相机相同
B.不同方向都能看到地面上的图案是由于光在地面发生了漫反射
C.投影灯成正立、放大的实像
D.要使地面上的像更大应将镜头向远离图片的方向调节
4.光给我们的生活带来了缤纷色彩,如图所示,下列对光现象的分析中说法正确的是( )
A.图甲:小孔所成像的形状与小孔的形状无关
B.图乙:渔夫叉鱼时,鱼叉应对准看到的“鱼”位置的上方
C.图丙:将纸板NOF沿NO边向后折时看不到反射光线,原因是这时没有反射光线
D.图丁:此为远视眼成像示意图,应用凸透镜来矫正
押题猜想19 多知识点综合
1.下列说法中正确的是( )
A.内能可以从温度低的物体传给温度高的物体
B.电磁波在真空中传播的速度最慢
C.核能发电过程中能量转化的过程是核能内能机械能电能
D.煤、石油是当今人类利用的主要能源,它们是可再生能源
2.太阳能作为清洁、无污染的可再生能源,蕴含着巨大的价值。科学家们正在研究一种太空电站,即在地球同步轨道上建立太阳能电站并向地面“无线缆输送”电能,其示意图如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.向地面“无线缆输送”电能利用的微波是一种超声波
B.太阳能来源于太阳内部的核聚变所释放出的能量
C.这种太空电站工作的过程是将太阳能转化为电能
D.以地面为参照物,这种太空电站是静止的
1.国产大飞机C919的全部设计均由我国自己的团队自主完成,标志着我国航空工业的飞跃。下列说法正确的是( )
A.飞机在空中飞行时相对于地面是静止的
B.乘客乘坐飞机时系好安全带是为了减小惯性
C.飞机飞行时通过发射和接收电磁波与地面取得联系
D.飞机产生升力的原因是机翼上表面空气流速大压强大
2.近年,我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成绩,以下说法正确的是( )
A.5G通信信号的电磁波在真空中传播速度比4G的快
B.华为手机的芯片是采用超导材料制成的
C.水力、风力、太阳能发电都是利用不可再生能源
D.“人造太阳”是氢原子核在超高温条件下发生聚变释放出核能
题型四 实验题
押题猜想20 力学实验
1.兴趣小组使用天平和量筒等测量液体的密度。准备好实验器材后,操作步骤如下:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,发现天平指针静止时的位置如图甲所示,要使天平平衡,他应该 (填选项前的字母),使天平水平平衡;
A.把横梁右端螺母向右旋出一些
B.把横梁右端螺母向左旋进一些
C.向右移动游码
(2)正确操作实验,图乙所示为烧杯和液体总质量;烧杯中的部分液体倒入量筒后如图丙所示。实验数据记录如下表所示:
杯和液体的
总质量/g
量筒中液体
的体积/cm3
杯和剩余液体
的质量/g
量筒中液体
的质量/g
液体的密度/
(g/cm3)
47.2
结合图示和表格数据,计算该液体的密度为 g/cm3。
2.小遥同学在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中用 比较液体压强大小;
(2)通过比较乙、丙两图得出结论:同种液体, ,压强越大;
(3)小遥还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大”的结论。请对小遥的实验过程进行评价 。
1.如图所示,用两个表面材质相同的物体A、B探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”。
(1)实验时,应该用水平方向的拉力拉着物体在水平木板上做 运动;
(2)分析实验可以得出结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越 。
2.伽利略曾经观测到钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲。于是,他设想这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡,如果球没有受到阻力的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度。他推断,如果右边的斜坡变成水平面,球将会一直匀速滚动下去,如图乙;
(1)如图丙所示,是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同倾角的斜坡上小球的位置。他认为当斜坡倾角变小时,小球在右边斜坡上的速度减小得越来越慢,于是他推测:当斜坡变成水平面时,球的速度就不再变小,球将做 运动;
(2)伽利略认为,小球这种运动是小球的“自然运动”状态,“自然运动”是指小球保持原来的运动状态的性质。在我们今天看来,小球的这种性质被称为惯性;
(3)我们学习了“能量”的知识之后,知道小球“记住”的是能量。但是,由于摩擦力和空气阻力的存在,小球将不会到达起始高度。那么,小球在右边斜坡向上滚动的过程中,你认为小球的动能的减小量比自己重力势能的增加量要 (选填“大”或“小”),请说明理由: 。
3.第一实验小组研究杠杆的机械效率,他们用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在A点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,装置如图所示。
(1)将杠杆缓慢抬升,测得弹簧测力计的拉力为F,用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2 (不计摩擦)。则:杠杆机械效率的表达式为η= ×100%。(用所测的物理量符号表示)
(2)若仅将弹簧测力计改挂到C点,仍将钩码竖直向上匀速提升h2的高度(不计摩擦),杠杆的机械效率为η',则η' η(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
4.小南利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”。实验操作如下:
(Ⅰ)如图(a)所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A固定在外箱B的内侧,内箱A下部有一圆形孔C,在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜,开始时橡皮膜是平的。
(Ⅱ)先在A箱中不断加水,实验现象如图(b)、(c)所示。
(Ⅲ)然后B箱中加入一定量盐水,使盐水和水的液面相平,实验现象如图(d)所示。(已知)
(1)实验中,小南通过观察橡皮膜的形变程度来反映液体压强的大小,由图(c)、(d)现象可知,液体深度相同时,密度越大的液体产生的压强越 。
(2)小南还利用薄壁实验箱测量出某未知液体的密度,如图(e)所示,在A箱中加入水,在B箱中加入某未知液体,使橡皮膜变平,用刻度尺测得此时厘米,厘米,厘米,则未知液体的密度为 kg/m3。(已知)
押题猜想21 光学试验
1.某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
(1)当在图1的B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,观察到的是图2中的乙;小明在BC之间观察光屏,观察到的是图中的丙;
(2)此后,小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像。小亮观察到的是图2中的 (选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”);
(3)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水,把如图乙所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片,如图甲所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是图的 。
A. B. C. D.
2.在探究平面镜成像特点实验中:
(1)如图所示,选择大小完全相同的蜡烛1和蜡烛2。点燃蜡烛1且多次改变其位置时,移动蜡烛2 恰好都能与蜡烛1的像完全重合,说明像与物大小 ;
(2)为了验证所成的像是实像还是虚像,请你写出正确的实验步骤为: 。
1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,测得凸透镜的焦距f= cm。
(2)在图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出)。保持蜡烛与光屏的位置不动,只需将透镜移至 cm处,光屏上又能呈现清晰的像。
2.如图某同学探究光的折射规律,经过多次实验并记录了数据:
入射角
折射角
(1)该同学先用沿MN可折叠的光屏探究光从空气斜射入水中时的光路如图甲。实验时,入射光AO贴着光屏从空气斜射入水中,将板向后折转一定的角度,则在板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光OB。
(2)该同学又利用乙图研究光从空气斜射入玻璃中的光路并记录如下数据,由表格中的数据还可以判断:当光以的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角 (选填“等于”、“小于”或“大于”);
(3)当光以的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角度数为 。
3.实验课上,同学们自制了一个研究不同光学元件成像情况的组合件。图甲中,“插槽”可插入不同光学元件,“内筒”固定,“外筒”可左右横向移动,外筒上的“半透明薄膜”可作光屏。图乙中光学插槽内半透明元件分别是①凸透镜、②平面镜、③钻有小孔的薄膜遮光板。
(1)点燃蜡烛,当插入某光学元件后,人眼立即在薄膜上看到清晰的像,有同学猜想插入的光学元件一定是③。若要验证该同学的猜想,接下来应进行的操作是: ;若该操作过程中原来清晰的像依然清晰,则猜想正确。
(2)若插入某光学元件后,通过再将外筒向右移动,薄膜上原来模糊的像逐渐变清晰;此时,将蜡烛和外筒同步(速度相同)向左缓慢移动,在薄膜上一定能看到( )(选填对应的字母)
A.一直清晰的像 B.一次清晰的像 C.一直模糊的像
押题猜想22 热学实验
1.金属镓是一种低熔点的金属,放在手中就可以熔化。小明同学利用如图甲的实验装置探究“镓熔化时温度的变化规律”,烧杯中装有冰水混合物,试管中装有固体镓,通过实验绘制的镓的温度—时间图像如图乙。
(1)实验过程中某时刻温度计的示数如图甲所示,该温度是 ℃;
(2)由图乙中温度随时间变化的图像可知,镓熔化时的温度特点是: ;
(3)12min后对烧杯中的水继续加热,试管中的镓温度不变, (选填“一定”或“不一定”)是因为金属镓沸腾了。
2.小明同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,用相同的实验装置分别加热质量相等的水和食用油,得到如下表数据:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
3
35
食用油
60
20
3
55
(1)在实验中使用相同规格的电加热器为了根据 来判断吸收热量的多少;
(2)依据表格数据可求出c食用油= J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
1.在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中,a、b两组同学在相同的环境中,用如图甲所示的装置分别进行实验。
(1)按照图甲安装器材;
(2)对水加热,当同学观察到水中出现大量上升变大的气泡,温度计示数 (选填“继续升高”或“保持不变”);
(3)图乙是两组同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知,两组同学所用水的质量关系为 (选填“>”“<”或“=”)。
2.探究“比较不同燃料热值的实验”,小明设计的步骤如下:
a. 准备两套与图所示完全相同的实验装置;
b. 分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片;
c. 同时点燃酒精和碎纸片对质量和初温相等的水加热;
d.记录燃烧相同时间水升高的温度Δt。
小明设计的方案中有明显缺陷的步骤序号是 ,应该修改为 :
3.课外小组的同学们想探究“影响电水壶热效率的因素”。实验桌上备有温度计、电子秤、电水壶、停表、功率计量插座(如图所示,它能直接测量电水壶的实际功率)。实验前,同学们提出猜想:电水壶的热效率可能与电水壶的保温性、功率、装水的质量、环境温度等有关。同学们按照不同猜想,分小组进行实验探究,在每次实验开始时,保证电水壶和水的初温与室温相同。下表为一小组同学用同一只电水壶进行两次实验所记录的实验数据。
0.5
1.5
17
17
100
100
1555
1555
135
350
①
②
(1) 根据实验数据分析,该电水壶的热效率η较高的应是 ;(选填“①”或“②”)
(2)请根据表格中实验数据,归纳出实验结论: 。
押题猜想23 电磁学实验
1.小斌在做“科学探究:怎样产生感应电流”的实验,装置如图所示,蹄形磁体水平放置。
(1)小斌利用此装置进行了多次实验,观察灵敏电流计的指针是否偏转,实验现象如下表:
实验次数
开关状态
磁体运动情况
导体ab运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
断开
静止
左右运动
不偏转
2
闭合
静止
左右运动
偏转
3
闭合
静止
上下运动
不偏转
4
闭合
静止
前后运动
不偏转
5
闭合
左右运动
静止
分析第1—4次实验得出结论:当闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。请判断在第5次实验中,灵敏电流计 (选填“偏转”或“不偏转”)。
(2)他想进一步探究感应电流的方向与什么因素有关,于是利用原有实验器材又做了3次实验,实验现象如下表:
实验次数
开关状态
磁极位置
导体ab运动方向
灵敏电流计指针偏转方向
6
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
7
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
8
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
分析6、7、8三次实验可知,感应电流的方向与 方向及导体切割磁感线的方向有关。
2.学习小组利用铁屑、小磁针、定值电阻、电池、通电螺线管等实验器材,探究通电螺线管外部的磁场是怎样的。实验装置及现象如图所示。
(1)将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关,小磁针发生偏转,静止时的指向如图乙所示。分析可知,通电螺线管周围的磁场和 (选填“条形”或“U形”)磁体的磁场相似;
(2)在图乙中,发现螺线管中间部位上下两侧的小磁针没有发生偏转,而其他位置的小磁针均发生了偏转,这两处小磁针不偏转的可能原因是: 。
1.如图所示是奥斯特实验装置。
(1)接通电路后,观察到小磁针偏转,说明电流周围存在 ;
(2)此时若移去小磁针,上述结论是否成立? (填“是”或“否”)。
2.小明利用如图所示的实验装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)实验中,通过观察 来判断电路中是否有感应电流产生。
(2)如图所示,闭合开关后,下列实验操作不能产生感应电流的是( )
A.磁体不动,导体棒AB水平向右运动
B.磁体不动,导体棒AB向斜上方运动
C.磁体不动,导体棒AB沿前后方向运动
D.导体棒AB不动,磁体水平向右运动
3.探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材,制成了简易电磁铁。
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同,可以判断电磁铁磁性强弱的不同。下列研究方法与本实验相同的是( )
A.用磁感线描述磁场
B.学习电压时可以通过对比水压来认识它
C.探究导体电阻的大小跟哪些因素有关时,控制相关物理量保持不变
D.探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关时,用温度计示数变化的大小反映导体产生热量的多少
(2)根据如图所示可知,说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强。
题型五 计算推导题
押题猜想24 热学计算推导
电磁炉因高效、安全、方便而进入很多的家庭。刘小芳家有一台电磁炉,其部分参数如图所示,某次小芳选用功率为的档位进行烧水,将质量为,初温为的水烧开(当地气压为1个标准大气压)求:
型号
×××
额定电压
工作频率
额定功率
(1)将水烧开的过程,锅内的水吸收的热量为多少;
(2)若不计能量损失,加热需要多长时间。
1.有一种新能源汽车采用氢燃料作为动力燃料,续航里程大、加氢时间短、排放物更环保。某型号氢燃料汽车加满一次需要氢燃料7.5kg,可在平直公路匀速行驶,已知氢气的热值为,该车在这段公路上受到的阻力为1400N。求:
(1)7.5kg氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)该型号新能源汽车的热机效率。
2.近几年来,国产增程汽车发展较快,增程汽车可以发电,其发电装置包含汽油机和发电机,即汽油机的输出能量通过发电机发电,某国产增程汽车燃烧1L汽油可发电3.22kW⋅h,已知汽油的热值为4.6×107J/kg,汽油的密度是0.7kg/L。求:
(1)1L汽油完全燃烧释放的热量;
(2)该增程汽车发电装置的发电效率。
3.如图所示的是某种物质熔化的图像,该物质的质量为100g,从开始熔化到刚好熔化结束吸收的热量为9000J。假设该物质在单位时间内吸收的热量是相同的。
(1)该物质在固态时吸收的热量是多少?
(2)该物质在液态时的比热容是多少?
押题猜想25 力学计算推导
1.小轿车行驶在盘山公路爬坡过程可简化为如图所示的斜面模型。若小轿车的质量为1.2t,小轿车从斜面底端沿斜面往上匀速行驶了18km,升高了9km,所用时间为2h,该装置的机械效率为75%,匀速行驶牵引力F恒定不变,其方向始终与斜面平行。求:
(1)该过程做的有用功;
(2)牵引力的功率。
2.图甲所示是工人搬运货物的情景,过程简化为图乙所示:先利用斜面将货物匀速推到车上,再将货物水平匀速推到d点。这个过程中推力大小保持为800N,方向与运动方向保持一致,货物重为1000N,各段长度如图乙所示,推上斜面用时10s,水平推动用时5s,,求:
(1)请在图丙方框内画出货物从b点到d点的运动过程中,在水平方向上的受力示意图(以⋅点代替货物);
(2)求货物从b点到d点的运动过程中,推力做功的功率。
1.健腹轮是一种健身器材,使用时可将膝盖跪在垫上,手紧握健腹轮手柄,向前推动健腹轮至身体与地面水平,然后回收归位,反复操作,如图所示。小梦体重为,做一次运动身体从状态1到状态2,小梦身体的重心下降20cm。问:
(1)状态1到状态2过程中小梦所受的重力做功为多少?
(2)若小梦每分钟可以做15个同样的运动,每次重心上升的高度和下降时相同,则她健身时克服重力做功的平均功率是多少?
2.小明利用了如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将一个重为200N的包裹匀速提升3m,所用的拉力F=120N,提升过程中克服绳重和摩擦所做的功为30J,求:
(1)拉力做功的功率。
(2)动滑轮的重力。
3.某油电混合动力汽车沿平直公路以72km/h的速度匀速行驶,从A处到B处用时1h,汽车行驶过程中所受阻力恒为1000N。
(1)求A、B两地间的距离。
(2)求在上述行驶过程中牵引力对汽车所做的功。
押题猜想26 电磁学计算推导
1.如图所示的电路中电源电压保持不变,R1=R2=R3=30Ω,当S1、S2都断开,电流表示数是0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2都闭合时,整个电路的电功率。
2.在如图所示的电路中,电源电压为且保持不变,定值电阻是,定值电阻等于。求:
(1)只闭合时,电流表的示数;
(2)只闭合时,定值电阻两端的电压;
(3)先闭合,再闭合,在闭合前后两次电流表示数的比值。
1.如图电源电压为U保持不变,R2为0∼20Ω的滑动变阻器,当滑动变阻器滑片移至左端时,电压表V1的示数为3V,电流表A的示数为0.6A;当滑动变阻器滑片当滑片移至右端时,电压表V2的示数为5V。
(1)求R1的阻值;
(2)当滑动变阻器滑片移至左端时,求电压表V1示数U1的表达式;(用字母R3、U及R1表示)
(3)求R3和电源电压U。
2.如图甲所示是家用电器的简化电路图,定值电阻R1和R2为发热体,R2阻值为235Ω,忽略温度对电阻的影响。通过旋钮开关分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”接线柱,可实现电路通断,以及处于保温状态和加热状态调换。保温状态功率数字模糊不清,相关参数如表格所示。求:
额定电压
220V
加热状态功率
1210W
保温状态功率
(1)R1的电阻;
(2)保温状态功率;
(3)用电高峰期,关闭家中的其他用电器,电器处于加热状态烧水,观察发现如图乙所示的电能表的脉冲指示灯1min闪烁了20次。按照这样的加热条件,把1个标准大气压下,质量为1.5kg、初温为20℃的水加热沸腾,已知加热效率为84%, 计算水加热至沸腾的总时间。
3.如图甲所示是家用电饭煲的简化电路图,其额定电压为220V,定值电阻R1和R2为发热电阻,其中,开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时,中温挡的额定功率为440W。求:
时间:11:20
实时电压:198V
计费:0元
时间:11:30
实时电压:198V
计费:0.13元
(1)定值电阻R2的电阻;
(2)高温挡正常工作100s消耗的电能。
(3)小明同学在家使用电饭煲烹饪食物,他将电饭煲插头插入智能计费插座(如图乙所示),在电饭煲高温挡单独工作时,智能计费插座示数使用前后如表所示,通过表盘显示的数据计算此过程中电饭煲实际上所消耗的电能。
押题猜想27 综合计算推导
1.如图所示,薄壁烧杯内装质量800g的水,烧杯的底面积是,将一个质量是200g、体积是的实心长方体A用细线吊着,然后将其体积的三分之一浸入烧杯内的水中。(杯内的水在实验过程中始终没有溢出。,)求:
(1)长方体A受到的浮力;
(2)细线对长方体A的拉力;
(3)若剪断细线,待A静止后,水对烧杯底的压强变化量。
2.如图甲所示,将边长为h的正方体木块A放入水中时,有h1浸入水中。如图乙所示,将金属块B放在木块A中央静止后,木块A下表面到水面的距离为h2。如图丙所示,再用轻质细线将金属块B绑在木块A中央,放入水中静止后测出木块A下表面到水面的距离为h3,以上过程均不考虑水附着在物体上的影响,木块A的底面积为S。 g、ρ水、S、h1、h2、h3均为已知量。求:
(1)木块A的重力GA(用题中已知物理量符号表示);
(2)金属块B质量mB的表达式(用题中已知物理量符号表示);
(3)若 求金属块B的密度。
1.利用如图所示的装置可以方便地测量出物体的质量。图1是一个上端开口的空透明圆筒,底部用细线系一块质量适当的铁块,然后将其静止放置在水中,此时圆筒浸入水中的深度为5cm,水面与圆筒A点相平,圆筒A点应标上0kg刻度线。在圆筒内放上一个物体后,如图2所示,圆筒浸入水中的深度为10cm,水面与圆筒B点相平。已知圆筒底面积为10cm2,圆筒和铁块总重为0.6N,装置始终处于漂浮状态,圆筒始终竖直。g=10N/kg,求:
(1)图1中铁块所受到的浮力;
(2)利用此装置测量时,圆筒B点的刻度线对应的质量。
2.小明受“曹冲称象”故事的启发,制作了一个带刻度的“浮力秤”,如图所示,柱形小筒可以竖直漂浮在圆柱体水槽的水中如图甲。已知透明水槽足够深,当秤盘上不放物体时,小筒底部浸在水中深度为,小筒底面积为,水的密度为,用表示。(所有答案用题中给定的字母表示)求:
(1)当秤盘上不放物体时,小筒底部受到的水的压强;
(2)当秤盘上不放物体时,浮力秤的质量;
(3)如图乙在秤盘上放上质量为的物体后,小筒浸入水中深度为,求证浮力秤所称物体的质量与成正比。()
3.如图甲所示,烧杯内装有适量的水,质量和体积均忽略不计的塑料薄管漂浮在水中,此时塑料薄管中液体的深度为,塑料薄管底部距离水面的深度为。塑料薄管的底面积为S,水的密度和g已知,求:
(1)图甲中塑料薄管底部受到水的压强(用题中已知物理量表示);
(2)塑料薄管内液体的重力(用题中已知物理量表示);
(3)若在塑料薄管底部用不可伸长的质量和粗细都不计的细绳拴住体积的金属小球,此时塑料薄管内的液面和烧杯中的水面恰好相平,如图乙所示。若测出,,底面积,,,则金属小球的密度为多少?
4.中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,其内部由两个加热电阻丝、和一个开关组成,研究发现:当开关、全闭合时,只有工作,煮茶器处于加热状态,当开关闭合、断开时,、全部工作,煮茶器处于保温状态,煮茶器部分参数如表。求:
额定电压
220V
保温挡功率
200W
加热挡功率
1100W
容量
2.0kg
(1)请在图乙的虚线框内画出该装置的电路图;
(2)煮茶器内装满水时,将初温为25℃的水加热至80℃,水吸收的热量为多少?[水的比热容]
(3)两个加热电阻丝和的阻值大小。
5.小薇的爸爸给自家小汽车安装了电加热座椅垫,如图甲所示。小薇发现该座椅垫有高温、低温、关三个挡位,其电路如图乙所示,电源电压恒为,加热电阻,低温挡功率为。
(1)座椅垫处于高温挡时的功率是多少?
(2)加热电阻的阻值是多少?
(3)据说明书介绍,该座椅垫耗能低,加热效率达95%以上。已知座椅垫由碳纤维制成,一个座椅垫的质量为。小薇测试时,观察到该座椅垫高温挡正常加热,温度升高了,请你通过计算判断其加热效率数据是否可信。
6.小明想知道电热桌垫的工作原理,如图A所示,他查看说明书后发现:该电热桌垫由12V电源供电,发热部分由、两根电热丝组成,、的阻值分别为6Ω、4Ω,该桌垫可通过调温开关控制不同的模式,某次使用时,将其调至高温模式工作2min后,桌垫的温度升高了20℃(不考虑温度的变化对电阻的影响)。
(1)如图B所示,是小明利用所学知识设计的甲、乙两种电热桌垫的电路,为了使其在不同模式工作时电功率均在30~60W范围内,请通过计算说明哪个电路能满足要求;
(2)该电热桌垫处于高温模式时,通过电路的电流是多少?
(3)已知电热桌垫的质量为150g,电热桌垫处于高温模式时的加热效率是多少?(硅胶板的比热容为,百分号前保留一位小数)
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2025年中考物理终极押题猜想(安徽版)
目 录
题型一 填空题 2
押题猜想01 机械运动 2
押题猜想02 声音的产生与传播和声音的特性 3
押题猜想03 物态变化和分子动能定理 4
押题猜想04 热量的计算 6
押题猜想05 光现象及凸透镜成像规律 8
押题猜想06 电荷及欧姆定律 10
押题猜想07 电能、电功率及电热 13
押题猜想08 安全用电 电与磁 15
押题猜想09 简单机械及机械效率 17
押题猜想10 压强和浮力 19
题型二 作图题 22
押题猜想11 力学作图 22
押题猜想12 光学、电磁学作图 24
题型三 单项选择题 30
押题猜想13 机械运动 30
押题猜想14 力和运动的关系 33
押题猜想15 功、机械能和机械效率 36
押题猜想16 电流、电压、电阻和欧姆定律 40
押题猜想17 电和磁 45
押题猜想18 声学和光学 48
押题猜想19 多知识点综合 51
题型四 实验题 53
押题猜想20 力学实验 53
押题猜想21 光学试验 58
押题猜想22 热学实验 61
押题猜想23 电磁学实验 65
题型五 计算推导题 69
押题猜想24 热学计算推导 69
押题猜想25 力学计算推导 71
押题猜想26 电磁学计算推导 73
押题猜想27 综合计算推导 78
题型一 填空题
押题猜想01 机械运动
如图是中国兵器装备集团自动化研究所自主研制的智能化无人装备——机器狼,它们可以像野狼一样集群作战。图中正在作战的机器狼相对背上的机枪是 的。
【答案】静止
【解析】正在作战的机器狼相对背上的机枪,它们之间的位置没有发生变化,所以机器狼相对背上的机枪是静止的。
押题解读
反观近5年安徽中考真题发现,关于机械运动内容中的运动和静止以及参照物选择的问题,2023年中考物理首次在填空题中出现,这类题目的难度基本不大,主要结合现代相关科技和生活应用背景考查,体现物理教学的核心素养。
考前秘笈
机械运动:相对于参照物的位置发生变化,物体是运动的;相对于参照物的位置没有发生变化,物体是静止的。
1.2024年12月20日,通信技术试验卫星十二号在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射升空,如图所示。火箭升空过程中,以 (选填“发射塔”、“卫星”或“地面”)为参照物,火箭是静止的。
【答案】卫星
【解析】火箭升空过程中,以卫星为参照物,火箭的相对位置不变,是静止的;以发射塔或地面为参照物,火箭的相对位置改变,是运动的。
2.2024年10月1日上午,新站高新区少荃湖城市副中心健步走活动顺利举行,15000余名市民齐聚少荃湖畔,共赴这场青春之约,参加活动的小孔同学通过自己的运动手环测得自己的配速为20min/km。则1km/h的运动速度比配速为20min/km的运动速度要 (选填“大”或“小”)。
【答案】小
【解析】将配速20min/km转换为速度单位km/h。配速20min/km表示每走1km需要20min,则1h(即60min)内可以走的距离就是,所以配速20min/km对应的速度是3km/h。 3km/h比1km/h大。
押题猜想02 声音的产生与传播和声音的特性
苏州评弹是苏州的“文化三绝”之一,被纳入“第一批国家级非物质文化遗产”名录,伴奏乐器主要是琵琶与三弦,如图所示。听众可根据声音的 (选填“音调”“音色”或“响度”)辨别出是琵琶还是三弦发出的声音。
【答案】音色
【解析】听众可根据声音的音色辨别出是琵琶还是三弦发出的声音,因为音色是发声体的声音品质,是区别声音的重要标志。
押题解读
安徽中考中对于声音三个特征的考查一般出现在填空题中,主要考查“音调”和“响度”,属于比较基础的题目。
考前秘笈
音调:声音的高低,与声源振动的频率有关,一般采用“质小音高”的方法进行判断,相对来讲,声源的质量越小,音调越高。
响度:声音的强弱,与声源的振幅和距离声源的远近有关。
音色:声音的品质,与声源的材料、发声方式和发声部位有关,主要是用来辨别声音的种类的。
1.蝙蝠在夜间飞行时不会撞到障碍物,是因为它在飞行时发出超声波,这些声波碰到墙壁或昆虫时会被反射回来,形成回声。回声和发出的声音相比,其中响度一定 (选填“改变”或“不变”)。
【答案】改变
【解析】蝙蝠在飞行时发出超声波,这些超声波碰到墙壁或昆虫时会被反射回来,形成回声。 声音在传播过程中会有能量损耗。超声波发出后在传播过程中能量不断损失,响度与声音的能量有关, 能量减少则响度变小。
2.如图所示是中国传统弦乐器——箜篌,其琴弦系在敞开的框架上。用手指拨弹长度不同的弦,可以改变发出声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
【答案】音调
【解析】由于不同的弦的长度不同,则用手指拨弹不同的弦,弦的振动的频率不同,则发出声音的音调不同。
押题猜想03 物态变化和分子动能定理
1.冰蝴蝶是一种自然景观。在温度、湿度、风力适宜时,山间枯草茎秆中被吹出的小水滴遇冷发生 (填物态变化名称)现象,从而结出如同“蝴蝶”一样的纤薄冰片。
【答案】凝固
【解析】冰蝴蝶是山间枯草茎秆中被吹出的小水滴遇冷发生凝固形成的,从而结出如同“蝴蝶”一样的纤薄冰片。
2.青团是江南地区的传统小吃,也叫“艾团”或“清明果”。清明节吃青团,寓意纪念先人,团圆之意。其传统的制作方法是将嫩艾草叶捣成汁,拌进糯米粉,包上或甜或咸的馅料(蛋黄、豆沙等),再搓揉成团状,放蒸笼里蒸熟即可。揭开蒸笼,蒸熟的青团清香四溢,这种扩散现象表明 。
【答案】分子在不停地做无规则运动。
【解析】揭开蒸笼,蒸熟的青团清香四溢,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
押题解读
物态变化近几年考查的比较频繁,主要考查的是熔化、凝固、汽化和液化现象;关于分子动能理论的考查,近些年来考查的比较少,但不排除2024年中考试题中会出现,所以对于这方面的内容还是要做好复习。
考前秘笈
明确物质的三态六变过程及其吸放热的特点,如图:
分子动能理论: 物质是由分子组成的;分子在不停的做无规则运动,这是分子的扩散现象;分子之间有间隙;分子之间存在着相互的作用力。
1.地热资源安全、环保、可再生。如图,是某地热发电厂的工作示意图,地下水吸收热量,发生 (填物态变化名称),产生大量高温水蒸气,水蒸气被管道输送到发电设备,驱动发电机发电,再经过冷却塔,水蒸气放出热量,变成液态水。
【答案】汽化
【解析】地下水在吸收热量后,会从液态转变为气态,从而产生大量高温水蒸气,这个过程被称为汽化。
2.我市梅园今年初春季节梅花绽放,梅香四溢,吸引市民前来观赏,市民观赏梅花时能闻到梅花香味说明分子在 。
【答案】不停地做无规则运动
【解析】市民观赏梅花时能闻到梅花香味为扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
押题猜想04 热量的计算
用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的燃气灶将质量为2.5kg,初温为18℃的水加热到96℃。若此燃气灶的热效率为39%,则此过程消耗天然气 m3[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气热值为4.2×107J/m3]。
【答案】0.05
【解析】水吸收的热量为
则天然气完全燃烧放出的热量为
则消耗天然气的体积为
押题解读
热量的计算是在安徽中考填空题中经常性出现,主要考查比热容的计算、热值的计算和热效率的计算,考前要对热学三件套公式进行梳理,特别要注意单位的换算。
考前秘笈
物体吸收热量与质量和比热容的关系:Q吸=cmΔt;
燃料放出热量的计算:Q放=qm(固/液);Q放=qV(气体)
热效率的计算:
单位换算:1mL=1cm3=10-6m3 1L=1dm3=10-3m3 1g/cm3=1.0×103kg/m3
1.小亮家天然气热水器的热效率是,他某次洗澡,耗水,热水器进水温度是22℃,出水温度恒定为42℃,他这次洗澡消耗天然气 。已知水的比热容是,天然气的热值是。
【答案】0.075
【解析】水吸收的热量为
则天然气完全燃烧放出的热量为
则消耗天然气的体积为
2.某同学家使用燃气热水器,平均每天需将100kg的水从18℃加热到58℃。水吸收的热量是 J,若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气 m3。[已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值是4.0×107J/m3]。
【答案】 1.68×107J 0.6
【解析】[1]水吸收的热量
[2]天然气完全燃烧放出热量
则热水器平均每天消耗天然气
押题猜想05 光现象及凸透镜成像规律
1.一束光线从空气射到某种玻璃表面,同时发生反射和折射现象,若入射光线与界面的夹角为,反射光线与折射光线的夹角等于90°,折射角等于 。
【答案】
【解析】光的反射现象中,反射角等于入射角,反射光线和入射光线关于法线对称。若入射光线与界面的夹角为,则反射光线与界面的夹角也为,反射光线与折射光线的夹角等于90°,则折射光线与界面的夹角为
则折射角为
2.实验室里某物理小组采用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距,如图所示。在用该凸透镜探究凸透镜成像规律的实验时,将一点燃的蜡烛放在距离该凸透镜12cm的位置,则在光屏成 (填写成像的性质)像。
【答案】倒立、放大的实
【解析】焦点到光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是
将一点燃的蜡烛放在距离该凸透镜12cm的位置,物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像。
押题解读
光现象和凸透镜成像规律一般出现在作图题中,但如果作图题以力学为考查内容的话,这一块内容可能就会出现在填空题、实验题或选择题中,所以针对以这一块的内容也要做好复习。
考前秘笈
1.照相机:镜头是凸透镜,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像(实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)。
2.投影仪:镜头是凸透镜,物体在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;透过平面镜使倒立,放大的像再倒立一次,这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
3.放大镜:放大镜是一个短焦距凸透镜,放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像。
4.实像和虚像区别
(1)成像原理不同
实像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线会聚到一点所成的像。
虚像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线散发,但其反方向延长线相交与一点。
(2)承接方式不同
实像:可以用光屏承接,也可以用眼睛观看。
虚像:只能用眼睛观看。
1.为实现我国的探月计划做准备,科学家向月球发射的激光到达月球并返回需要,则地球和月球之间的距离约为 m。(空气和真空中的光速均取)
【答案】
【解析】地球和月球之间的距离约为
2.爱米制作照相机模型:把纸筒A的一端蒙了一层半透明纸,纸筒B的一端嵌了一个凸透镜,两纸筒套在一起组成了一个模型照相机如图。如果看近处的景物时成的像很清楚,再看远处的景物时,就应该 (选填“增加”、“减小”)A、B间的距离,像会变小。
【答案】减小
【解析】由凸透镜的成像时,物距增大,像距减小,像变小;离透镜越远的物体通过透镜所生成的像离透镜越近,为使远处物体的像能清楚地成在透明的纸上,应使透明纸向透镜靠拢一些,即减小A、B间的距离,像会变小。
3.生活中眼镜的规格通常不用焦距,而是用“度”表示,其数值等于焦距(以米做单位)倒数的100 倍。阿牛陪爷爷去配眼镜,发现爷爷的左右两只眼镜片的度数分别为200度和250度,请你判断 (选填“左”或“右”)眼镜片的焦距较大。
【答案】左
【解析】因为“度”等于焦距(以米做单位)倒数的100倍,阿牛的爷爷左镜片是200度,右镜片是250度,故左右镜片的焦距分别为
f左>f右,故左眼镜片的焦距较大。
押题猜想06 电荷及欧姆定律
1.在一次静电实验中,某一位同学用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触验电器的金属球时,金属杆上的电流方向是 (选填“从上到下”或“从下到上”)。
【答案】从下而上
【解析】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,将橡胶棒接触验电器的金属球时,橡胶棒上多余的电子转移到金属箔片上,即电子是从上到下移动的,因电子定向移动的方向与电流方向相反,所以在金属杆上电流方向是从下向上的。
2.如图所示电路图,电阻的阻值为15Ω。当同时闭合开关和,电流表的示数为0.5A,若只断开,电流表示数变化量为0.2A。则电阻的阻值为 Ω。
【答案】10
【解析】由图可知,同时闭合开关S1和S2,电阻R1与R2并联,电流表测干路电流,若只断开S2,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,电流表示数变化量为0.2A,即通过R1的电流为0.2A
根据并联电路电流规律可知通过R2的电流为
根据欧姆定律可得电源电压为
根据并联电路可知各用电器两端电压相同等于电源电压,即
根据欧姆定律可得的阻值为。
押题解读
主要考查电荷的种类,电流形成的原因;欧姆定律结合串并联电路电压、电流和电阻的规律进行电路图识别的较简单的计算。
考前秘笈
得到电荷显负电,失去电荷显正电,简称“得负失正”,正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流的方向和负电荷(电子)定向移动的方向相反。
1.欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
2.公式:,其中:U为电源电压,单位为伏(V);I为通过导体的电流,单位为安(A);R为导体的电阻,单位为欧(Ω)。
注意:应用欧姆定律的公式进行计算时,一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性,即I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言的。
3.公式变形: 。
4.运用欧姆定律公式解题技巧:解题时,为了便于分析问题,应先根据题意,画出电路图,并在图中标明已知物理量的符号、数值及未知物理量的符号,公式中的三个物理量的单位均使用国际(制)单位。
1.在干燥的冬季,手触摸金属门把手,有时有触电麻的感觉,这是因为摩擦起电使人体带一定量电荷,当手触摸门把手时产生放电现象。有一种静电消除器,如图甲,其内部电路可简化为图乙,R是高值电阻,假设手握住A点,用B点接触门把手,产生放电现象,红色二极管瞬间发光,则手带 电荷。(填“正”或“负”)
【答案】负
【解析】手握住A点,用B点接触门把手,产生放电现象,红色二极管瞬间发光,说明红灯左侧与负极接通,则手带负电荷。
2.如图所示,暗盒中的两个小灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关,两个小灯泡均发光。若不增加其他器材,请你用最简单的方法判断两个小灯泡的连接方式,方法是 。
【答案】闭合开关,拧下其中一个小灯泡,若另一个小灯泡同时熄灭,则是串联;若另一个小灯泡仍然能发光,则是并联
【解析】用电器只能同时工作的是串联电路,可以独立工作的是并联电路。因此判断两个小灯泡的连接方式最简单的方法就是闭合开关,拧下其中一个小灯泡,若另一个小灯泡同时熄灭,则是串联;若另一个小灯泡仍然能发光,则是并联。
3.如图所示电路,电压保持不变,R1=10Ω,当开关S断开时,电流表的示数为0.6A,当S闭合时,电流表的示数为0.9A,则U= V,R2= Ω。
【答案】 6 20
【解析】[1]当S断开时,只有R1接入电路,电流表的示数为0.6A,则通过R1的电流I1=0.6A,则电源电压
[2]当S闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,即I=0.9A
通过R2的电流
R2两端的电压
R2的阻值
4.如图所示,电源电压恒为6V。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电表示数之比为4∶1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电表示数之比为 。
【答案】3∶4
【解析】当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,、串联,甲测电源电压,乙测电压。两电表示数之比为4∶1,根据串联电压规律可知、电压之比为3∶1,根据串联分压原理可知、阻值之比为3∶1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,、并联,甲测支路电流,乙测干路电流,根据欧姆定律可知,、电流之比为1∶3,根据并联电流规律可知甲乙两电表示数之比为3∶4。
押题猜想07 电能、电功率及电热
如图所示,电源电压保持不变,灯泡L1标有“6V,2W”,灯泡L2标有“12V,8W”,闭合开关S后发现其中一只灯泡恰好能正常发光,另一只灯泡发光较暗未达到其额定电功率。则在这种状态下通电5min,灯泡L1和L2消耗的总电能为 J。(不考虑灯丝电阻受温度的影响)
【答案】1200
【解析】由和知道,灯泡L1的电阻
额定电流
灯泡L2的电阻
额定电流
可见,灯泡L1正常发光,所以串联电路中的电流为I1,则电源电压为
由W=UIt知道,此状态下通电t=5min=300s内两灯泡消耗的总电能
押题解读
安徽中考中考查电热的内容比较多,一般都是利用电路图或实物图进行简单的电路串并联分析,结合焦耳定律进行简单的计算。
考前秘笈
电功公式:W=UIt=Pt(适用于所有电路);
对于纯电阻电路可推导出:
(1)串联电路:
(2)并联电路:
(3)在任何情况下,在一定时间所做的总功。
电功率公式:(适用于所有电路),推导公式:(适用于纯电阻电路)。
1.如图所示的电路图,电源电压保持不变,闭合开关和,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A。将电压表和电流表互换位置,闭合,断开,电流表示数为0.2A。那么,互换电表前后的电路消耗的总功率减小了 W。
【答案】4.2
【解析】由图可知,闭合开关S1和S2时,两电阻并联,电压表测电源电压,电流表测通过R2的电流,根据欧姆定律求出R2的阻值为
将电压表和电流表互换位置,闭合S1,断开S2时,两电阻串联,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,
根据串联电路的电阻特点求出R1的阻值为
根据欧姆定律求出两电阻并联时通过R1的电流
根据并联电路的电流特点求出干路电流
此时电路消耗的总功率,
两电阻串联时电路消耗的总功率,
互换电表前后的电路消耗的总功率减小量,。
2.图示电路中,电源电压不变,电阻R1=30Ω,R2=60Ω,闭合开关S,电流表A的示数为0.3A,通电1min电阻R2产生的热量为 J。
【答案】36
【解析】由电路图可知,闭合开关S,R1与R2并联,则电路总电阻
电流表测干路电流,则电源电压
R2两端的电压
通电1min电阻R2产生的热量
押题猜想08 安全用电 电与磁
1.图是家庭电路中的部分电路,根据电路元件的连接规则,连接正确的是 (选填“三孔插座”或“电灯开关”)。
【答案】电灯开关
【解析】三孔插座正确连线时左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线;带开关的灯泡,开关与灯泡串联,火线先连接开关,再通过电灯回到零线。由图得,连接正确的是电灯开关。
2.如图所示的是一款“运动手环”,其主要工作部分是一段密闭空心塑料管,管内有一小块磁铁,管外缠绕着线圈。当人佩戴这种手环走路时,塑料管将跟着一起运动起来。磁铁则在管内往复运动,线圈中便会产生电流。与此同时液晶屏上就会显示出运动的步数。此运动手环计步的工作原理是 。
【答案】电磁感应现象
【解析】人佩戴这种手环走路时,塑料管将跟着一起运动起来。磁铁则在管内往复运动,线圈切割磁感线,线圈中便会产生电流,这是电磁感应现象。
押题解读
主要考查家庭电路的故障分析和家庭电路的连接方式、测电笔的使用等;电磁学考查电流的磁效应、电磁感性现象、通电螺线管周围的磁场分布特点等。
1.如图所示,当S闭合灯正常发光时,人站在地面上,正确使用测电笔接触金属导线A点,氖管 (选填“会”或“不会”)发光。
【答案】不会
【解析】使用测电笔辨别火线和零线时,手指一定要接触笔尾金属体,但不能接触笔尖金属体。如图所示,当S闭合,灯正常发光时,人站在地面上,正确使用测电笔接触金属导线A点,氖管不会发光,因为接触的是零线。
2.如图所示电路中,开关闭合后,待小磁针静止时,其右端是 (选填“N”或“S”)极。
【答案】S
【解析】由图可知,电流应由螺线管的右侧流入,由安培定则可知通电螺线管左端为N极,右端为S极,由异名磁极相互吸引可知,待小磁针静止时,其左端是N极,右端是S极。
3.如图所示,把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面,当线圈内通入如图方向的电流后,则线圈将 (选填“向右运动”“向左运动”或“不动”)。
【答案】向左运动
【解析】步骤一:将环形电流等效为小磁针
根据安培定则,用右手握住环形电流,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是环形电流的N极。对于图中所示的环形电流,我们用右手握住,四指沿电流方向,此时大拇指指向右,所以环形电流等效小磁针右边为N极,左边为S极。
步骤二:分析磁极间的相互作用
已知磁铁的N极在左侧,而环形电流等效小磁针右边为N极,根据磁极间“同名磁极相互排斥”的规律,所以线圈会受到磁铁的排斥力,从而向左运动。
押题猜想09 简单机械及机械效率
1.如图1所示,我国有的地方会用杆秤给小孩称体重,俗称“立夏称人”。调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(不计绳重和杆重)。如图2为杆秤示意图,已知秤砣质量为3kg,篮子质量为2kg,此时OA=5cm,OB=40cm,则小孩重为 N。
【答案】220
【解析】根据杠杆平衡条件得
解得,小孩重为
2.如图所示,重6N的物体在F=2N的水平拉力作用下,以10cm/s的速度向左匀速运动了5s,已知物体所受的摩擦力为3N,则该动滑轮的机械效率为 。
【答案】
【解析】动滑轮的有效绳子段数,物体做匀速直线运动,受力平衡,则受到的拉力为
设物体移动的距离为,则该动滑轮的机械效率为
押题解读
机械效率计算:滑轮组竖直/水平使用时的效率(如忽略绳重和摩擦时的公式推导)。
斜面机械效率与倾斜角的关系()。
简单机械类型判断:杠杆分类(省力、费力、等臂)及力臂作图。滑轮组绳子段数n的判断(“奇动偶定”原则)。
考前秘笈
机械效率:(有用功:直接对物体做功;额外功:克服摩擦、机械自重等)。滑轮组竖直提升:忽略摩擦时)。
杠杆平衡条件:F1l1=F2l2,力臂为支点到力的作用线的垂直距离。
斜面问题简化:匀速推动物体上斜面时,推力(θ为斜面倾角)。
1.如图所示,人在用哑铃锻炼。将前臂从水平位置绕O点抬起哑铃,前臂此时相当于一个杠杆,若哑铃重力为50N,L1=5cm,L2=20cm,则拉力F1= N。
【答案】200
【解析】根据图示可知,动力臂和阻力臂分别为L1=5cm,L2=20cm,由杠杆的平衡条件可得,拉力为
2.如上图工人在长的斜面上,用大小不变的推力推动重物沿斜面方向做匀速直线运动,把的重物提高,重物所受到的摩擦力为,斜面的机械效率为 。
【答案】
【解析】有用功为
额外功为
则斜面的机械效率为
3.如图所示,是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速起吊300kg的物体时,上升10m,用时15s,此时滑轮组的机械效率是80%,拉力F的功率是 W。(g取10N/kg)
【答案】2.5×103
【解析】有用功
滑轮组的机械效率是80%,根据可知,总功
拉力F的功率
押题猜想10 压强和浮力
1.如图所示,两艘船并排行驶时,两船间水的流速比两船外侧的大,这会使两船向 (选填“中间靠拢”或“两侧分开”)。
【答案】中间靠拢
【解析】两艘船并排行驶时,两船内侧的水流速度大,压强小;两船外侧的水流速度小,压强大;从而产生向内的压强差,在这个压强差的作用下,两船会向中间靠拢,出现相撞事故。
2.如图,在杭州亚运会上,会运送铁饼的机器狗成了赛场上的“显眼包”,机器狗的质量为15kg,当它背上铁饼静止在水平路面上时,对地面的压强将达到,若该机器狗与地面的总接触面积为,则它背上的铁饼重为 N。
【答案】10
【解析】当机器狗背上铁饼静止在水平路面上时,对地面的压力为
则机器狗和铁饼的总重力为
机器狗重力为
则背上的铁饼重力为
押题解读
安徽中考物理填空题中对浮力和压强的考查较为灵活,主要考查流体流速和压强的关系和压强公式的简单应用。题型以计算填空为主,难度中等,旨在考查学生对概念的理解及综合运用知识解决问题的能力。
考前秘笈
流体流速和压强的关系:流体流速大的地方压强小;流体流速小的地方压强大。
压强公式的简单应用:固体压强();液体压强(p=ρgh)。
1.如图所示,水平桌面上的甲、乙两个相同的容器用一细管相连,细管中间有一开关K,先把K关上,在两容器中装入不同质量的水。打开开关K待液面稳定后,甲中的液面下降的高度 乙液面上升的高度(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】等于
【解析】打开开关K后装置为连通器,当液体不流动时,液面相平,所以甲中的液面下降的高度等于乙液面上升的高度。
2.如图甲所示为水的沸腾实验装置,水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,此时大气压 标准大气压。(选填“低于”、“高于”或“等于”)
【答案】低于
【解析】由图乙知,温度计的分度值为1℃,示数为98℃;水在标准大气压时的沸点为100℃,此时水的沸点低于标准气压时的沸点,所以此时大气压低于1标准大气压。
3.如图所示是进行室内换气的屋顶风帽,只要速度为0.2m/s的微风即可让其运转,不用电,节能环保。其工作过程中风帽转动时 ,室内的污浊空气就在大气压作用下被排出。
【答案】空气流速增大,压强减小
【解析】由流体流速与压强的关系可知,流速越大的位置压强越小,风帽转动时其内部空气流速变大、压强变小,内部气压小于外部大气压,室内的污浊气体在大气压的作用下被排出。
题型二 作图题
押题猜想11 力学作图
第九届亚冬会于2025年2月7日至2月14日在中国黑龙江省哈尔滨市举行。如图所示,图甲是某运动员沿冰雪赛道向上滑行的某一情景。请你在图乙中以O点为力的作用点,画出此时赛道对她产生的摩擦力f的示意图。
【答案】
【解析】运动员沿冰雪赛道向上滑行时受到赛道对其沿赛道向下的摩擦力,作图如下:
1.如图所示,装有水的容器静止放在斜面上,画出水面上的乒乓球受到的浮力的示意图。
【答案】
【解析】乒乓球受水的浮力的作用点在乒乓球的重心球心,方向竖直向上,从作用点沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,在箭头附近标上符号,如图所示:
2.游客到黄山游玩,可以选择乘坐缆车上山和下山。空缆车随钢缆匀速直线上升时的情况可简化为如图所示,方框表示缆车的轿厢,请画出图中轿厢的受力示意图(假设轿厢重心在O点,不计空气阻力)。
【答案】
【解析】缆车随缆绳做匀速直线运动,处于平衡状态,所以缆车受力平衡,不计空气阻力,轿厢受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力F的作用,这两个力大小相同、方向相反、在同一直线上,作用点在轿厢的重心,示意图如图所示:
3.如图所示,辰辰同学正在匀速竖直向上爬杆,若把整个人等效成一个受力点O,请在图中O点画出他受到的摩擦力f。
【答案】
【解析】辰辰同学正在匀速竖直向上爬杆,在竖直方向受到平衡力的作用:重力和摩擦力。重力的方向竖直向下,所以摩擦力的方向竖直向上。从O点开始,沿摩擦力的方向画一条带箭头的线段,并在线段的末尾标上字母f。如图所示
押题猜想12 光学、电磁学作图
1.小文同学读到《钓鱼湾》中“潭清疑水浅,荷动知鱼散”这句诗,想到了光的折射规律。如图所示,水池底有一光源S,从岸上看到的像位于点,请画出图中SO这条光线相对应的折射光线。
【答案】
【解析】由于光从水射向空气时折射角大于入射角,所以折射光线应偏离法线更大一些;从O向空气中作出偏折的折射光线,使其反向延长线经过水中的虚像点S′。如图所示
2.如图所示为“探究光的反射规律”的片段。小明将平面镜放在水平桌面,白色硬纸板竖直放置在平面镜上,再将纸板F沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,请作出此时的反射光线。
【答案】
【解析】据光的反射定律可知,反射光线与入射光线在同一平面上,故反射光线在右侧下半部分纸板上。图中法线已经画出,根据反射角等于入射角在法线的右侧画出反射光线,如图所示:
3.已知凸透镜的焦距为3cm,请在图上画出出射光线a、b在经过凸透镜前的光线,并标出发光点N的位置。
【答案】
【解析】经光心的直线传播方向不变,据此画出光线a在经过凸透镜前的光线;在主光轴上标出焦点F,过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴,据此画出b通过凸透镜前的光线,则发光点N在两条光线的交点处,如图:
4.如图所示,S表示一个点光源,请在图中标出点光源S经凸透镜折射后所成像的位置(用表示像),并完成光路图。
【答案】
【解析】凸透镜的三条特殊光线中,过凸透镜光心的光线传播方向不变,平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后过凸透镜另一侧的焦点,两条折射光线的交点,为像的位置,如下图所示:
1.人在水面上看到水中的“鱼”是由于光的折射产生的虚像,真实的鱼不在像所在的位置,所以渔民叉到水中的鱼要有科学的方法,如图甲,如果用S表示水中真实的鱼,在图乙补全渔民在水面上A处看到鱼S´的光路图,并在图中标出S´的大致位置。
【答案】
【解析】过入射点作出法线,根据光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角,作出折射光线,将两条折射光线反向延长,会交于一点,则这一点即为渔民在水面上A处看到鱼像S´,如图所示:
2.如图所示,一束光从玻璃射向空气,经过两者的分界面时发生了反射和折射,为反射光线,请在图中画出入射光线以及折射光线的大致位置。
【答案】
【解析】在光的反射现象中,入射光线、反射光线与法线在同一平面内,过O点作分界面MN的垂线即法线,由光的反射定律可知,反射角等于入射角,画出入射光线AO,一束光AO从玻璃射向空气,由光的折射规律可知,折射角大于入射角,故折射光线应远离法线,据此画出折射光线OC。如图所示:
3.眼睛是心灵的窗户,每年的6月6日是全国“爱眼日”。人眼的成像原理可通过画光路图去理解。请在图中利用凸透镜的特殊光线作出物体CD经过凸透镜所成的像。(保留作图痕迹)
【答案】
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,过光心的光线其传播方向不变。分别在图中作出这两条特殊光线,在透镜的右侧交于点,再向主光轴引垂线,垂足即为D点的像点,即为CD的像,如图:
4.如图所示,MN为凸透镜的主光轴,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,将点燃的蜡烛放在凸透镜的二倍焦距处,烛焰S点发出两条光线SA、SO。请你在图中作出S的像点,并完成光路。
【答案】
【解析】蜡烛位于2倍焦距处,根据凸透镜成像规律可知,当物距等于2倍焦距时,像距也为2倍焦距,此时成倒立等大的实像,而过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,过右侧2倍焦距点作垂线,连接SO并延长,交垂线于,另一条光线经凸透镜折射后也与垂线相交于S',即为S的像。如图所示:
题型三 单项选择题
押题猜想13 机械运动
甲、乙两辆玩具小车(可分别视作不计大小的点)从同一起点一起向东做直线运动的图像如图,由图可知( )
A.甲、乙两车都在做变速直线运动
B.甲、乙两车之间的距离与时间成正比
C.以甲车为参照物,乙车是向东运动
D.通过相同距离甲所用的时间总是乙的2倍
【答案】B
【解析】A.甲、乙两车的图像都是一条倾斜直线,则甲、乙两车都在做匀速直线运动,故A不符合题意;
BC.甲车的速度为
乙车的速度为
甲车速度大于乙车速度,则以甲车为参照物,乙车是向西运动,甲、乙两车之间的距离为
所以甲、乙两车之间的距离与时间成正比,故B符合题意,C不符合题意;
D.,根据,通过相同距离甲所用的时间总是乙的,故D不符合题意。
故选B。
1.2023年10月26日17时46分,神舟十七号载人飞船成功对接于空间站核心舱前端接口,三位宇航员顺利进入天和核心舱。下列有关飞船与核心舱的说法中正确的是( )
A.以地球为参照物,空间站是运动的,神舟十七号飞船是静止的
B.以太阳为参照物,空间站是静止的,神舟十七号飞船是运动的
C.对接过程中以空间站为参照物,神舟十七号飞船是静止的
D.对接成功后以空间站为参照物,神舟十七号飞船是静止的
【答案】D
【解析】AB.以地球和太阳为参照物,空间站和神舟十七号飞船的相对位置都在改变,都是运动的,故AB错误;
C.对接过程中以空间站为参照物,神舟十七号飞船不断向空间站靠近,位置在改变,所以飞船是运动的,故C错误;
D.对接成功后以空间站为参照物,飞船与空间站相对位置不变,所以神舟十七号飞船是静止的,故D正确。
故选D。
2.小明爸爸开着汽车载着全家人在公路上以36km/h的速度做匀速进入十字路口。当发现前方路口信号灯变为红灯,小明爸爸经过0.5s反应时间后开始刹车,汽车速度v随时间t变化关系如图。从刹车开始到汽车停止,汽车的平均速度为5m/s,下列叙述正确的是( )
A.在0.5s的反应时间内汽车前进了10m
B.开始刹车后1s,汽车的速度为5m/s
C.以爸爸为参照物,小明是运动的
D.从信号灯转为红色起到汽车停止,汽车的平均速度为6.67m/s
【答案】D
【解析】A.在0.5s的反应时间内汽车前进的路程
s=vt=10m/s×0.5s=5m
故A错误;
B.由图可知,第0.5s开始刹车,开始刹车后1s,即第1.5s,此时速度为0,故B错误;
C.以爸爸为参照物,小明的相对位置没有发生变化,因此是静止的,故C错误;
D.从信号灯转为红色起到汽车停止,在0.5~1.5s内,汽车行驶的路程
s'=v't'=5m/s×1s=5m
汽车共前进了
s总=s+s'=5m+5m=10m
从信号灯转为红色起到汽车停止,汽车的平均速度
故D正确。
故选D。
3.一辆洒水车一边匀速直线行驶一边进行洒水工作。在进入隧道前,洒水车在距隧道口519m处鸣笛,司机在鸣笛3s后听到隧道口处山崖反射的回声,声音在空气中的速度为340m/s。当洒水车距隧道口360m时(洒水车仍未进入隧道),一路人位于隧道内某处刚好听到洒水车的音乐声,立刻向隧道前或后两个方向跑,都刚好能跑出隧道进入开阔地带,避免水溅到身上。如果该路人跑步的速度恒为3m/s,则该隧道的长度为( )
A.1260m B.720m C.540m D.180m
【答案】B
【解析】声音传播的距离为
声音传播的路程与洒水车行驶的路程之和等于鸣笛处与隧道口距离的2倍,即鸣笛处于隧道口的距离为
则洒水车行驶的路程为
洒水车的速度为
洒水车达到前隧道口的时间为
路人向着洒水车运动,此时路人刚好到达隧道口与洒水车相遇,由速度公式可知,路人运动的距离为
路人与洒水车运动方向相同时,当洒水车刚好达到后隧道口时,路人也刚好运动到后隧道口,假设隧道长度为L,则洒水车运动的路程为s3=360m+L,路人运动的路程为s4=L-180m,由速度公式可知
解得L=720m,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
押题猜想14 力和运动的关系
如图所示为改进的“探究滑动摩擦力大小影响因素”的实验装置,在水平拉力 的作用下,木板在水平桌面上匀速向右运动,同时木块相对于桌面静止,已知此时弹簧测力计示数为2N。滑轮摩擦力影响忽略不计。则下列说法中正确的是( )
①木块与木板之间的摩擦力为10N;
②木块与木板之间的摩擦力为2N;
③若木板速度变大,弹簧测力计示数不变;
④若木板速度变大,弹簧测力计示数变大;
A.只有①③正确 B.只有②④正确 C.只有②③正确 D.只有①④正确
【答案】C
【解析】①②拉动木板时,木块处于静止状态,受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,水平拉力 ,故木板对木块的摩擦力为2N,则木块与木板之间的摩擦力为2N。故①错误,②正确;
③④测力计对木块的拉力与木块所受的摩擦力是一对平衡力,而滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,若木板速度变大,压力大小和接触面的粗糙程度不变,则木块所受的摩擦力不变,则测力计对木块的拉力不变,即弹簧测力计示数不变。故③正确,④错误。
故C正确,ABD错误。
故选C。
1.如图是航天员在中国空间站进行了水球变“懒”实验。用注射器喷出空气,空气冲击水球,使水球剧烈振动。下列说法正确的是( )
A.航天员和水球在太空中没有惯性
B.实验能说明力可以改变物体的运动状态
C.水球剧烈振动说明分子做无规则运动
D.航天员随空间站绕地球运动时处于平衡状态
【答案】B
【解析】A.一切物体在任何情况下都具有惯性,惯性是物体保持其运动状态的性质,与是否在太空中无关,故A错误;
B.力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态,用注射器喷出空气,空气冲击水球,使水球剧烈振动,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.水球剧烈振动是由于外力作用,而不是分子无规则运动的结果。分子无规则运动是热运动的表现,与宏观振动无关,故C错误;
D.航天员随空间站绕地球运动时运动状态不断改变,不会处于平衡状态,故D错误。
故选B。
2.如图所示,当用的推力把重为的物体压在竖直墙壁时,物体保持静止不动,下列描述中正确的是( )
A.物体受到的推力F与重力G是一对平衡力
B.物体受到墙壁对它竖直向上的摩擦力,摩擦力与重力互为一对相互作用力
C.若推力时,物体仍保持静止,则摩擦力等于
D.若推力时,物体恰好能沿墙壁匀速下滑,则摩擦力等于
【答案】D
【解析】A.物体受到的推力F与重力G大小不相等,方向没有在一条直线上,即是一对平衡力,故A错误;
B.物体受到墙壁对它竖直向上的摩擦力,摩擦力与重力是一对平衡力,故B错误;
C.当压力F为10N时,物体处于静止状态,在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,所以f=G=10N
方向是竖直向上,故C错误;
D.当压力F为3N时,物体恰好匀速下滑,在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,所以
方向是竖直向上,故D正确。
故选D。
3.为了测量滑动摩擦力的大小,小宋采用了如图所示的装置,拉着木块A在水平方向上做匀速直线运动。下列有关说法正确的是( )
①木块A所受到的重力和地面对木块A的支持力是一对平衡力
②弹簧测力计对木块A的拉力和木块A对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力
③木块A对地面的压力和木块A的重力是一对平衡力
④木块A受到地面的摩擦力和木块A对弹簧测力计的拉力是一对平衡力
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
【答案】C
【解析】①木块A所受到的重力和地面对木块A的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上,是一对平衡力,故①正确;
②弹簧测力计对木块A的拉力和木块A对弹簧测力计的拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线和不同物体上,是一对相互作用力,故②正确;
③木块A对地面的压力和木块A的重力方向相同,不是一对平衡力,故③错误;
④木块A受到地面的摩擦力和木块A对弹簧测力计的拉力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故④错误。
故C正确,ABD错误。
故选C。
4.电影《哪吒》中,毽子是“魔童”钟爱的玩具。如图所示,毽子被哪吒竖直踢到最高点后又竖直下落到水平地面上静止。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.毽子在最高点时处于平衡状态
B.毽子到达最高点时所有外力都消失,毽子将保持静止
C.毽子在地面静止时,受到的支持力和重力是一对相互作用力
D.毽子在地面静止时,对地面的压力就是毽子受到的重力
【答案】B
【解析】A.毽子上升到最高点时,毽子的速度瞬间为0,这不叫静止,不能叫做平衡状态。此时,毽子只受到重力作用,不是平衡状态,故受非平衡力,故A错误;
B.毽子到达最高点时瞬间静止,此时所有外力都消失,毽子将保持静止,故B正确;
C.毽子在地面静止时,受到的支持力和重力是一对平衡力,毽子受到的支持力和毽子对地面的压力是一对相互作用力,故C错误;
D.毽子在地面静止时,对地面的压力大小等于毽子受到的重力,但是这两个力作用在不同物体上,且施力物体也不同,故D错误。
故选B。
押题猜想15 功、机械能和机械效率
1.著名的伽利略理想斜面实验:一个金属小球从光滑斜面的某一高度处由静止滚下,由于不受阻力,没有能量损耗,那么它必定到达另一光滑斜面的同一高度,若把斜面放平缓一些,也会出现同样的情况。模拟实验如图,则下列说法中正确的是( )
A.小球从斜面滚下的过程中,将动能转化为重力势能
B.小球到达B点时的机械能大于到达C点时的机械能
C.减小右侧斜面与水平面的夹角后,小球在右侧斜面上运动到最高点时克服重力做功变多
D.右侧斜面与水平面的夹角减小为0°后,小球到达水平面后动能不变
【答案】D
【解析】A.小球从斜面滚下的过程中,质量不变,速度变大,则动能变大,高度降低,则重力势能变小,是将重力势能转化为动能,故A错误;
B.由于不受阻力,没有能量损耗,小球的机械能守恒,所以小球到达B点时的机械能等于到达C点时的机械能,故B错误;
C.减小右侧斜面与水平面的夹角后,小球在右侧斜面上运动到最高点时上升的高度相同,根据可知小球克服重力做功一样多,故C错误;
D.右侧斜面与水平面的夹角减小为0°后,小球到达水平面后将做匀速直线运动,质量和速度不变,则动能不变,故D正确。
故选D。
2.如图所示,一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动(不计摩擦),使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中,下列说法正确的是( )
A.拉力F的力臂不断增大,F值逐渐变小
B.重力G的力臂逐渐增大,F大小不变
C.F先变大后变小,重力和重力力臂的乘积逐渐增大
D.F先变小后变大,F和F的力臂乘积不变
【答案】B
【解析】一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动,在转动的过程中,阻力(杠杆的重力)大小不变,动力臂变大,阻力臂变大,根据三角形知识可知,动力臂和阻力臂的比值不变,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,动力的大小不变。故B正确,ACD错误。
故选B。
1.如图所示的分别是一种汲水设施和某项造纸工序,展示了我国古代劳动人民的智慧。下列说法中正确的是( )
A.图甲是一种汲水用的辘转,使用该装置可以省功
B.图甲:水桶上升越快,功率就越大
C.图乙:将湿纸贴在墙上,用火“焙干”的目的是加快水分的升华
D.图乙:纸中的水分是通过做功的方式来获得内能的
【答案】B
【解析】A.汲水用的辘轳利用了轮轴来省力,但任何机械都不能省功,故A错误;
B.根据可知,水桶上升越快,功率就越大,故B正确;
CD.热传递可以改变物体的内能,丁图“透火焙干”是通过热传递的方式来增大湿纸的内能,提高温度,从而加快水的汽化,故CD错误。
故选B。
2.在2024年巴黎奥运会乒乓球比赛中,中国乒乓球队展现了其王者之师的风采,包揽全部五块金牌。乒乓球比赛中涉及许多物理知识,不考虑空气阻力,下列分析正确的是( )
A.乒乓球在飞行时,它的运动状态不发生改变
B.飞行的乒乓球若所受的力全部消失,乒乓球将静止在空中
C.乒乓球在空中上升的过程中动能转化为重力势能
D.乒乓球被击打时,机械能是守恒的
【答案】C
【解析】A. 乒乓球在飞行过程中,受到重力和空气阻力的作用,会改变乒乓球的速度大小和方向,即改变乒乓球的运动状态,故A错误;
B. 根据牛顿第一定律可知,飞行的乒乓球若所受的力全部消失,它将保持力消失那一瞬间的速度做匀速直线运动,故B错误;
C. 乒乓球拍出后,在上升的过程中,由于重力的作用,乒乓球的速度会逐渐减小,在质量不变的情况下,速度减小,动能就会减小,高度增加,重力势能增大,乒乓球在空中上升的过程中动能转化为重力势能,故C正确;
D. 由于乒乓球受到空气阻力,机械能不守恒,故D错误。
故选C。
3.辰辰同学用如图所示的滑轮组探究机械效率的大小,滑轮和重物完全相同的情况下,甲图和丙图中FA和FC都沿竖直方向用力,乙图和丁图中FB和FD分别沿倾斜向下和倾斜向上的方向用力,不计绳重和摩擦,机械效率分别为ηA、ηB、ηC和ηD.则下面选项正确的是( )
A.FA<FB<FC<FD B.FA=FB<FC=FD
C.ηA=ηB=ηC=ηD D.ηA=ηB=ηC>ηD
【答案】D
【解析】AB.图中甲、乙都是2股绳子承重,且动滑轮可以改变力的方向,故甲、乙的拉力相等;丙丁都是3股绳子承重,但丁图斜拉使得动力臂减小,拉力变大,故丙拉力小于丁,则FA=FB>FD>FC
故AB错误;
CD.滑轮组的机械效率为
因物重相同,且FA=FB
甲、乙两图中n均为2,则甲、乙两图中滑轮组的机械效率相等,即ηA=ηB
丁图与丙图相比,n均为3,物重相同,但FD>FC (即丁图中拉力偏大),由机械效率公式可知丁图中滑轮组的机械效率偏小,即ηC>ηD
综上可知,ηA=ηB=ηC>ηD
故D正确,C错误。
故选D。
4.某次用如图所示的滑轮组运送重为400N的材料,在250N的拉力F作用下,材料匀速上升4m。在此过程中( )
A.滑轮a是定滑轮
B.滑轮组的机械效率为80%
C.绳子自由端移动的距离为4m
D.滑轮组省了功
【答案】B
【解析】A.由图可知,滑轮a的位置随物体的升高而变化,因此是动滑轮,故A不符合题意;
BC.由图可知,动滑轮上有两根绳子,因此材料匀速上升4m,则绳子自由端移动的距离为s=nh=2×4m=8m
则滑轮组的机械效率为
故B符合题意,C不符合题意;
D.使用任何机械都不能省功,故D不符合题意。
故选B。
押题猜想16 电流、电压、电阻和欧姆定律
1.小灯泡L和定值电阻R 接在如图甲所示的电路中,其两者的I—U关系图像如图乙所示,下列分析错误的是( )
A.定值电阻的阻值为40Ω
B.图线b表示定值电阻R 的图像
C.当电源电压为4V时,电流表示数为0.3A
D.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.2W
【答案】C
【解析】AB.定值电阻的电流与其两端电压成正比,所以图乙中图线b表示电阻R的I﹣U关系图像,则图线a是灯泡L的I﹣U关系图像。由图线b可知,定值电阻R两端的电压为4V时,电流为0.1A,则定值电阻的阻值为
故AB正确,不符合题意;
CD.由电路图可知,小灯泡L和定值电阻R并联,电流表测干路电流。当电源电压为4V时,根据并联电压规律,此时灯泡L和定值电阻R的电压均为4V,由乙图可知,此时定值电阻R的电流为0.1A,灯泡L的电流为0.3A,根据并联电流规律,电流表示数为
小灯泡L的实际功率为
故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
2.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端,电压表V1、电压表V2、通过定值电阻电流和滑动变阻器电流变化量的绝对值分别为、、和,则( )
A. B.与的比值会保持不变
C. D.与的比值会逐渐变大
【答案】B
【解析】分析电路图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻的电压,电压表测滑动变阻器的电压,电流表测电路电流。
A.根据串联分压规律可知,电压表V1、电压表V2变化量的绝对值,故A不符合题意;
C.定值电阻和滑动变阻器串联,根据串联电路电流规律,通过定值电阻电流和滑动变阻器电流变化量的绝对值,故C不符合题意;
BD.将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端的过程中,对于定值电阻,设某时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有 ①
设另一时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有 ②
②-①则有
则有
因为是定值电阻,所以将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端的过程中,的值不变,又因为,,所以的值不变,即与的比值会保持不变,故B符合题意,D不符合题意。
故选B。
3.下列关于摩擦起电的说法中,正确的是( )
A.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,毛皮得到了电子
B.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,丝绸得到了电子
C.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为橡胶棒产生了负电荷
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒产生了正电荷
【答案】B
【解析】A.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,橡胶棒得到了电子,毛皮失去了电子。故A错误;
B.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒失去了电子,丝绸得到了电子。故B正确;
CD.摩擦起电过程是电荷的转移过程,而不是创造电荷的过程。故CD错误;
故选B。
1.某小区地下车库门口装有自动识别系统,当录入系统内的车牌号靠近摄像头时,显示屏(题中以灯泡代替)发光,然后电动机启动,横杆抬起,车子可以进入车库;当未录入系统内的车牌号靠近摄像头时,显示屏发光,横杆不会抬起,车子不能进入车库。下列电路图中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据题意可知,当录入系统内的车牌号靠近摄像头时,显示屏题中以灯泡代替发光,然后电动机启动,横杆抬起,车子可以进入车库;当未录入系统内的车牌号靠近摄像头时,显示屏发光,横杆不会抬起,车子不能进入车库,这说明灯泡与电动机工作时互不影响,是并联的,开关能控制整个电路在干路上,串联在电动机的支路上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.图是一种静电消除装置,用手触摸顶端时可以将人体的静电导向大地。若人体带有负电荷,接触装置时( )
A.负电荷从人体流向装置,电流从装置流向人体
B.正电荷从人体流向装置,电流从人体流向装置
C.负电荷从装置流向人体,电流从装置流向人体
D.正电荷从装置流向人体,电流从人体流向装置
【答案】A
【解析】若人体带有负电荷,接触装置时人体的负电荷从人体流向装置导入大地,电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,因此形成电流的方向是从装置流向人体。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.如图所示的电路中,电源电压恒定,。开关闭合后,通过、的电流分别为、;、的电功率分别为、;相同时间内通过、的电流做的功分别为、;相同时间内、产生的热量分别为、。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.由图可知,开关S闭合,电阻R1与R2并联,所以R1与R2两端的电压相等,都等于电源电压U,由可得,通过、的电流之比为
故A错误;
B.由P=UI可得,、的电功率之比为
故B错误;
CD.在相同时间内,不计热量损失,根据Q=W=UIt可得,电流做功之比和产生的热量之比
故D正确,C错误。
故选D。
4.图甲是一种握力计,图乙为它的工作原理图。电源两端电压为3V保持不变,握力显示表是由电流表改装而成,是一根长度为6cm的电阻丝(该电阻丝阻值大小与长度成正比),定值电阻起保护电路作用。不施加力时弹簧一端的滑片P在的最上端,当施加的力最大时滑片P移动到的最下端(弹簧的电阻不计),施加的力F与弹簧压缩握力方向量的关系如图丙所示。握力计测量范围0~60N,电路中电流表变化范围0.2~0.6A。则下列说法正确的是( )
A.握力60N时电路中电流为0.6A
B.电阻为
C.连入电路阻值变化的范围是
D.当电流表示数为0.3A时,握力大小为30N
【答案】D
【解析】A.分析电路可知,、串联,电流表测电路电流。握力增大时,滑片下移,阻值变大,则总电阻变大,根据可知电流表示数变小,所以握力60N时电路中电流为0.2A,故A错误;
B.电路中电流表变化范围0.2~0.6A,不施加力时弹簧一端的滑片P在R1的最上端,此时电流最大为0.6A,单独工作,则R2电阻为,故B错误;
C.R1连入电路阻值最大时,握力最大,此时总电阻为
则R1连入电路阻值最大为
所以R1连入电路阻值变化的范围是0~10Ω,故C错误;
D.当电流表示数为0.3A时,总电阻为
此时R1连入电路阻值为
则弹簧压缩量为
由图丙可知,力F与弹簧压缩量∆L成正比,握力为60N时,弹簧压缩量为6cm,则有
解得当电流表示数为0.3A时,握力,故D正确。
故选D。
押题猜想17 电和磁
1.在如图所示的关于磁场的现象与实验中,下列表述正确的是( )
A.图a奥斯特最早发现地磁两极与地理两极并不重合
B.图b实验可探究通电导线周围是否存在磁场
C.图c实验探究结果与发电机原理相同
D.图d电路闭合开关瞬间可观察到小磁针逆时针转动
【答案】B
【解析】A.中国宋代的沈括是第一个清楚、准确地论述了磁偏角的科学家,故A错误;
B.通电导线能够使自由转动的静止小磁针发生偏转,这说明通电导线周围存在磁场,故B正确;
C.磁场中的导体通电后,会受力运动,即说明通电导线在磁场中受力的作用,这是电动机的原理,故C错误;
D.图d电路电流从通电螺线管的左边流入,右边流出,根据安培定则,则通电螺线管的右端为N极,由于同名磁极相互排斥,小磁针顺时针转动,故D错误。
故选B。
2.如图是一种不用外接电源就能工作的水泵,其基本原理是水泵旋转带动发电机发电,发电机发的电又能供给水泵工作。下列选项中与发电机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】发电机工作原理是电磁感应现象。
A.图示的是闭合电路的导体(线圈)在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,使得灯泡发光,是电磁感应现象,属于发电机的工作原理,故A符合题意;
B.图示的是奥斯特实验,说明了电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图示的是磁极间的相互作用规律,故C不符合题意;
D.图示的是通电导体在磁场中受到力的作用,受力的大小与电流的大小有关,是电动机的工作原理,故D不符合题意。
故选A。
1.一种动圈式扬声器可以代替话筒使用,如图所示。人对着扬声器的锥形纸盆说话,声音使纸盆振动,与纸盆相连的线圈也会随着振动(线圈放置在一个永久磁体的磁场中),这时线圈中就会产生随声音变化的电流,下列说法正确的是( )
A.该过程中,电能转化为机械能 B.该过程中,线圈在磁场中不受力
C.该过程的原理与电动机相同 D.该过程的原理与发电机相同
【答案】D
【解析】由题意知,动圈式扬声器的原理是:纸盆的振动带动线圈在磁场在做切割磁感线的运动,会在线圈中产生感应电流,即是电磁感应现象。
A.该过程中是机械能转化为电能,故A错误;
B.该过程中线圈在磁场中受力的作用,故B错误;
CD.该过程的原理与发电机相同,即都是电磁感应现象,故C错误,D正确。
故选D。
2.如图所示,某综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上,并按图示连接电路。闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈会持续转动。若只将电源的正负极互换,则电磁铁的上端的磁极是( );相对原来的转动方向,线圈的转动方向会( )。
A.N极 改变 B.N极 不变 C.S极 改变 D.S极 不变
【答案】D
【解析】若只将电源的正负极互换,电流从电磁铁的下端流入,根据安培定则,电磁铁的上端的磁极为S极,下端为N极。此时通过线圈abcd的电流方向改变,电磁铁的磁场方向也改变,所以线圈受力的方向不变,则转动方向不变。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.如图所示为交流发电机的工作原理图。当发电机的线圈ABCD绕转轴OO'逆时针转动时,在图甲中此时线圈的AB边中的电流方向为从B→A。下列说法正确的是( )
A.图甲中线圈AB的感应电流方向与图乙AB中感应电流方向相同
B.在图乙位置处,导线AB和CD中产生的感应电流方向相同
C.线圈ABCD在图甲、图乙位置处,线圈不会受到磁场力的作用
D.图甲和图乙位置处,CD边受到的磁场的力方向相反
【答案】D
【解析】A.图甲中线圈AB的感应电流方向与图乙AB中感应电流方向相反,因为磁场的方向不变,导线切割磁感线的运动方向相反,故A错误;
B.在图乙位置处,导线AB和CD所处的磁场方向相同,但导线切割磁感线的运动方向相反,则产生的感应电流方向相反,故B错误;
C.线圈ABCD在图甲、图乙位置处,线圈会受到磁场力的作用,因为线圈在转动过程中切割磁感线,从而产生感应电流,电流在磁场中会受到磁场力的作用,故C错误;
D.图甲和图乙位置处,CD边的感应电流方向相反,磁场的方向相同,则其受到的磁场力方向相反,故D正确。
故选D。
押题猜想18 声学和光学
1.中华古诗词中蕴含着丰富的声学知识,下列有关解释正确的是( )
A.“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”中的琵琶声是由空气振动产生的
B.“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”中的笛声是通过空气传播的
C.“水石相搏,声如洪钟”中的“声如洪钟”是指声音的音调高
D.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音具有能量
【答案】B
【解析】A.声音是由物体振动产生的,琵琶声是由琵琶弦振动产生的,故A错误;
B.声音的传播需要介质,笛声是通过空气传播的,故B正确;
C.“声如洪钟”是形容人的声音较大,指声音的响度大,故C错误;
D.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”意思是指听到狗的叫声,知道人回来了,说明声音可传递信息,故D错误。
故选B。
2.探究凸透镜成像规律的实验中,某同学在光屏上得到一个清晰的像如图所示(像未画出)。下列说法正确的是( )
A.在光屏位置透过透镜观察不到像 B.成倒立、放大的实像,焦距40cm
C.成倒立、等大的实像,焦距10cm D.去掉光屏,烛焰经凸透镜不能成像
【答案】C
【解析】同学在光屏上得到一个清晰的像,且,所以此时应为成倒立等大的实像,图中可知,则该凸透镜的焦距,成实像去掉光屏不影响,烛焰经凸透镜仍能成像。故C正确,ABD错误
故选C。
1.在“探究敲击铜管发声的频率与管子长度、直径关系”的实验中,小明选取管壁厚度相同,长度和直径不同的三根铜管,敲击后,测出各自发出声音的频率,下列说法正确的是( )
编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
20.50
1.50
2131
2
31.00
2.00
1284
3
48.50
2.50
656
A.用大小不同的力敲击编号1的铜管,发出声音的音调不同
B.用同样大小的力敲击三个铜管,发出声音的音调相同
C.由表中数据可以得出铜管直径增加,其频率减小的结论
D.不能根据以上数据“探究敲击铜管发声的频率与管子长度、直径关系”
【答案】D
【解析】A.用大小不同的力敲击编号1的铜管,发出声音的响度不同,故A错误;
B.用同样大小的力敲击三个铜管,铜管长度和直径都不同,故音调不同,故B错误;
C.实验中没有控制管子的长度相同而直径不同,不能得出结论,故C错误;
D.探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径关系,需要控制变量法逐个探究,由表中实验数据可知,即没有采用控制变量法,故D正确。
故选D。
2.指纹解锁有超薄、短焦、超声波三种方式,其中超声波指纹解锁是通过发射和接收超声波来构建一幅指纹的三维图,解锁方式更精确、更迅速。下列说法错误的是( )
A.超声波是由物体振动产生的
B.湿手也可以利用超声波解锁
C.超声波解锁说明超声波可以传递信息
D.超声波还可以用于预报台风、地震等灾害
【答案】D
【解析】A.一切声音都是由物体振动产生的,超声波也是由物体振动产生的,故A正确,A不符合题意;
B.超声波解锁时,手不需要接触电路,湿手也可以利用超声波解锁,故B正确,B不符合题意;
C.超声波解锁是利用超声波传递的指纹信息来工作的,说明超声波可以传递信息,故C正确,C不符合题意;
D.次声波可以用于预报台风、地震等灾害,超声波不能用于预报台风、地震等灾害,故D错误,D符合题意。
故选D。
3.如图甲所示的公共宣传投影是利用装在高处的投影灯照在地面上出现图案,投影灯内部结构如图乙。下列说法正确的是( )
A.投影灯的成像原理与照相机相同
B.不同方向都能看到地面上的图案是由于光在地面发生了漫反射
C.投影灯成正立、放大的实像
D.要使地面上的像更大应将镜头向远离图片的方向调节
【答案】B
【解析】A.投影灯成像的原理是物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立的放大的实像,而照相机成像的原理是物距在两倍焦距之外,成的是倒立的缩小实像,故A错误;
B.能看到地面上的图案是由于光在地面发生了反射,而能够从各个方向都看到,是因为发生了漫反射,故B正确;
C.投影灯成像的原理是物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立的放大的实像,故C错误;
D.根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,故应将镜头靠近图片,才能使地面上的像更大,故D错误。
故选B。
4.光给我们的生活带来了缤纷色彩,如图所示,下列对光现象的分析中说法正确的是( )
A.图甲:小孔所成像的形状与小孔的形状无关
B.图乙:渔夫叉鱼时,鱼叉应对准看到的“鱼”位置的上方
C.图丙:将纸板NOF沿NO边向后折时看不到反射光线,原因是这时没有反射光线
D.图丁:此为远视眼成像示意图,应用凸透镜来矫正
【答案】A
【解析】A.小孔成像的原理的光沿直线传播,小孔成像时像的形状与小孔的形状无关,故A正确;
B.水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线偏折,逆着光线看到的是变浅的鱼的虚像,而真正的鱼在它的下方,所以鱼叉应对准看到的“鱼”位置的下方,故B错误;
C.将纸板NOF沿NO边向后折时看不到反射光线,是由于入射光线与反射光线在同一平面内,右半侧纸板与左半侧纸板此时不在同一平面内,无法承接到反射光线,但反射光线仍然存在,故C错误;
D.像成在了视网膜的前方,为近视眼,需要配戴凹透镜矫正,故D错误。
故选A。
押题猜想19 多知识点综合
1.下列说法中正确的是( )
A.内能可以从温度低的物体传给温度高的物体
B.电磁波在真空中传播的速度最慢
C.核能发电过程中能量转化的过程是核能内能机械能电能
D.煤、石油是当今人类利用的主要能源,它们是可再生能源
【答案】C
【解析】A.热传递的方向是从高温物体到低温物体,或者从物体的高温部分到低温部分,故A错误;
B.电磁波在真空中传播的速度最快,故B错误;
C.核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。能量转化的过程是:通过核反应把核能转化为内能,得到高温水蒸气;水蒸气推动汽轮机转动,把内能又转化为机械能;汽轮机再带动发电机发电,得到电能,故能量转化的顺序正确的是核能→内能→机械能→电能,故C正确;
D.煤、石油不是当今人类利用的主要能源,它们是不可再生能源,故D错误。
故选C。
2.太阳能作为清洁、无污染的可再生能源,蕴含着巨大的价值。科学家们正在研究一种太空电站,即在地球同步轨道上建立太阳能电站并向地面“无线缆输送”电能,其示意图如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.向地面“无线缆输送”电能利用的微波是一种超声波
B.太阳能来源于太阳内部的核聚变所释放出的能量
C.这种太空电站工作的过程是将太阳能转化为电能
D.以地面为参照物,这种太空电站是静止的
【答案】A
【解析】A.在太空中,属于真空环境,而真空无法传播声波,故向地面“无线缆输送”电能利用的微波不是超声波,故A错误,符合题意;
B.太阳能来源于太阳内部的氢核聚变所释放出的能量,产生的能量特别多,故B正确,不符合题意;
C.这种太空电站工作时,消耗太阳能,产生了电能,故工作过程中的能量转化是将太阳能转化为电能,故C正确,不符合题意;
D.太空电站在地球同步轨道上,故以地面为参照物,太空电站的位置没有发生变化,这种太空电站是静止的,故D正确,不符合题意。
故选A。
1.国产大飞机C919的全部设计均由我国自己的团队自主完成,标志着我国航空工业的飞跃。下列说法正确的是( )
A.飞机在空中飞行时相对于地面是静止的
B.乘客乘坐飞机时系好安全带是为了减小惯性
C.飞机飞行时通过发射和接收电磁波与地面取得联系
D.飞机产生升力的原因是机翼上表面空气流速大压强大
【答案】C
【解析】A.飞机在空中飞行时相对于地面位置在不断变化,飞机是运动的,故A错误;
B.乘客乘坐飞机时系好安全带,是为了防止飞机颠簸时,人由于惯性可能摔离座位而带来的危害,惯性与质量有关,乘客的质量不变,惯性不变,故B错误;
C.电磁波可以传递信息,因此飞机飞行时是通过发射和接收电磁波与地面取得联系,故C正确;
D.机翼形状上凸下平,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小压强大,机翼上表面受到的压力小于下表面受到的压力,使飞机产生了向上的升力,故D错误。
故选C。
2.近年,我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成绩,以下说法正确的是( )
A.5G通信信号的电磁波在真空中传播速度比4G的快
B.华为手机的芯片是采用超导材料制成的
C.水力、风力、太阳能发电都是利用不可再生能源
D.“人造太阳”是氢原子核在超高温条件下发生聚变释放出核能
【答案】D
【解析】A.“5G”使用的电磁波与“4G”使用的电磁波相比,频率更高,可以携带的信息更多,但是它仍属于电磁波,而电磁波在真空中的传播速度是相同的,故A错误;
B.华为手机的芯片是采用半导体材料制成的,故B错误;
C.水力、风力、太阳能都可以从自然界源源不断获取,属于可再生能源,所以水力、风力、太阳能发电都是利用可再生能源,故C错误;
D.利用核能的方式有核裂变和核聚变,“人造太阳”是氢原子核在超高温条件下发生聚变释放出核能,故D正确。
故选D。
题型四 实验题
押题猜想20 力学实验
1.兴趣小组使用天平和量筒等测量液体的密度。准备好实验器材后,操作步骤如下:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,发现天平指针静止时的位置如图甲所示,要使天平平衡,他应该 (填选项前的字母),使天平水平平衡;
A.把横梁右端螺母向右旋出一些
B.把横梁右端螺母向左旋进一些
C.向右移动游码
(2)正确操作实验,图乙所示为烧杯和液体总质量;烧杯中的部分液体倒入量筒后如图丙所示。实验数据记录如下表所示:
杯和液体的
总质量/g
量筒中液体
的体积/cm3
杯和剩余液体
的质量/g
量筒中液体
的质量/g
液体的密度/
(g/cm3)
47.2
结合图示和表格数据,计算该液体的密度为 g/cm3。
【答案】(1)B;(2)0.855
【解析】(1)要使天平平衡,需要根据指针的偏转方向进行调整。图甲中指针偏向右侧,左侧上翘,应该将横梁右端螺母向左旋进一些,使天平平衡。故B正确,AC错误。
故选B。
(2)由图乙知,标尺分度值为0.2g,烧杯和液体的总质量为,杯和剩余液体的质量为47.2g,则液体的质量为,由图丙知量筒分度值为2mL,液体的体积为,则液体的密度为。
2.小遥同学在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中用 比较液体压强大小;
(2)通过比较乙、丙两图得出结论:同种液体, ,压强越大;
(3)小遥还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大”的结论。请对小遥的实验过程进行评价 。
【答案】(1)U形管两侧液面高度差;(2)深度越深;(3)见解析
【解析】(1)根据转换法,压强计两边液面高度差越大表示液体压强越大,故实验中用U形管两边液面高度差比较液体压强大小。
(2)通过比较乙、丙两图,液体的密度相同,深度越深,压强计两边液面高度差越大,可以得出结论:液体内部的压强与液体的深度有关,同种液体深度越深,压强越大。
(3)向烧杯中多次加盐水,改变了液体密度的同时也改变了液体深度,没有控制液体的深度相同,不符合控制变量法要求,故结论错误。
1.如图所示,用两个表面材质相同的物体A、B探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”。
(1)实验时,应该用水平方向的拉力拉着物体在水平木板上做 运动;
(2)分析实验可以得出结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越 。
【答案】(1)匀速直线;(2)大
【解析】(1)实验时,应该用水平方向的拉力拉着物体在水平木板上做匀速直线运动,此时拉力和摩擦力是平衡力,由二力平衡条件可知拉力和摩擦力大小相等。
(2)由图可知,接触面粗糙程度相同,右图中压力大,弹簧测力计的示数大,即滑动摩擦力大,可以得到当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
2.伽利略曾经观测到钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲。于是,他设想这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡,如果球没有受到阻力的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度。他推断,如果右边的斜坡变成水平面,球将会一直匀速滚动下去,如图乙;
(1)如图丙所示,是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同倾角的斜坡上小球的位置。他认为当斜坡倾角变小时,小球在右边斜坡上的速度减小得越来越慢,于是他推测:当斜坡变成水平面时,球的速度就不再变小,球将做 运动;
(2)伽利略认为,小球这种运动是小球的“自然运动”状态,“自然运动”是指小球保持原来的运动状态的性质。在我们今天看来,小球的这种性质被称为惯性;
(3)我们学习了“能量”的知识之后,知道小球“记住”的是能量。但是,由于摩擦力和空气阻力的存在,小球将不会到达起始高度。那么,小球在右边斜坡向上滚动的过程中,你认为小球的动能的减小量比自己重力势能的增加量要 (选填“大”或“小”),请说明理由: 。
【答案】 匀速直线 大 见解析
【解析】(1)[1]由图中伽利略的实验过程可知,当斜坡倾角变小时,小球在右边斜坡上上升到原来的高度,通过的路程变长,需要的时间更多,小球的速度减小得更慢。于是他大胆推测:当斜坡变成水平面时,球的速度就不再变小,球将做匀速直线滚动。
(3)[2][3]球在运动的过程中,由于摩擦力和空气阻力的存在,一部分机械能转化为内能,所以机械能减少,故动能的减小量要大于重力势能的增加量。
3.第一实验小组研究杠杆的机械效率,他们用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在A点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,装置如图所示。
(1)将杠杆缓慢抬升,测得弹簧测力计的拉力为F,用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2 (不计摩擦)。则:杠杆机械效率的表达式为η= ×100%。(用所测的物理量符号表示)
(2)若仅将弹簧测力计改挂到C点,仍将钩码竖直向上匀速提升h2的高度(不计摩擦),杠杆的机械效率为η',则η' η(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
【答案】(1);(2)等于
【解析】(1)有用功为,总功,则机械效率的表达式为
(2)因为不计摩擦,设杠杆重心升高的距离为h,所以有
仅将弹簧测力计改挂到C点,仍将钩码竖直向上匀速提升的高度,则有用功不变。额外功是克服杠杆重力所做的功,因钩码上升高度相同,所以杠杆上升高度也相同,则额外功相同,因此总功不变,由可知,机械效率不变,故等于。
4.小南利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”。实验操作如下:
(Ⅰ)如图(a)所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A固定在外箱B的内侧,内箱A下部有一圆形孔C,在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜,开始时橡皮膜是平的。
(Ⅱ)先在A箱中不断加水,实验现象如图(b)、(c)所示。
(Ⅲ)然后B箱中加入一定量盐水,使盐水和水的液面相平,实验现象如图(d)所示。(已知)
(1)实验中,小南通过观察橡皮膜的形变程度来反映液体压强的大小,由图(c)、(d)现象可知,液体深度相同时,密度越大的液体产生的压强越 。
(2)小南还利用薄壁实验箱测量出某未知液体的密度,如图(e)所示,在A箱中加入水,在B箱中加入某未知液体,使橡皮膜变平,用刻度尺测得此时厘米,厘米,厘米,则未知液体的密度为 kg/m3。(已知)
【答案】(1)大;(2)
【解析】(1)观察图(d),此时A箱装水,B箱装盐水,盐水和水的液面相平,也就是液体深度相同。已知,从图中可以看到橡皮膜向水的一侧凸起,这说明盐水对橡皮膜产生的压强大于水对橡皮膜产生的压强。由此可知,在液体深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
(2)在A 箱中加入水,在B箱中加入某未知液体,使橡皮膜变平,则水和未知液体的压强相同,根据有
此时厘米,厘米,厘米则未知液体的密度为
押题猜想21 光学试验
1.某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
(1)当在图1的B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,观察到的是图2中的乙;小明在BC之间观察光屏,观察到的是图中的丙;
(2)此后,小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像。小亮观察到的是图2中的 (选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”);
(3)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水,把如图乙所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片,如图甲所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是图的 。
A. B. C. D.
【答案】 丁 AC
【解析】(2)[1]将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,当u=v=2f时,凸透镜成倒立等大的实像,所成的像上下左右都相反,他在BC之间观察光屏上的像,小亮看到的像是图丁。
(3)[2]由于玻璃杯的上下是一样粗细的,相当于一个柱面透镜,成像时,像始终是正立的。把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时,实际是物体逐渐远离凸透镜。由凸透镜成像的规律可知,物体在一倍焦距内靠近焦点时,像正立且会逐渐变大;当物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,所成的像是正立的、变宽的实像,远离焦点时会逐渐变小;当物距为2f,成的是正立、等大的实像;大于二倍焦距时,成的是正立的、缩小的实像。故不可能看到A和C,故选AC。
2.在探究平面镜成像特点实验中:
(1)如图所示,选择大小完全相同的蜡烛1和蜡烛2。点燃蜡烛1且多次改变其位置时,移动蜡烛2 恰好都能与蜡烛1的像完全重合,说明像与物大小 ;
(2)为了验证所成的像是实像还是虚像,请你写出正确的实验步骤为: 。
【答案】(1)相等;(2)见解析
【解析】(1)点燃蜡烛1且多次改变其位置时,移动蜡烛2恰好都能与蜡烛1的像完全重合,说明像与物大小相等。
(2)在蜡烛1的像的位置放置一张白纸,观察白纸上是否能接收到蜡烛1的像。如果白纸上能接收到像,则说明像是实像;如果不能接收到像,则说明像是虚像。
1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,测得凸透镜的焦距f= cm。
(2)在图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出)。保持蜡烛与光屏的位置不动,只需将透镜移至 cm处,光屏上又能呈现清晰的像。
【答案】(1)10.0;(2)35.0
【解析】(1)由图甲知,平行光线经凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,由此可知,凸透镜对光线具有会聚作用,该凸透镜的焦距f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
(2)凸透镜的成像规律为当u>2f时,成倒立缩小的实像,此时f<v<2f,应用为照相机;当u=v=2f时,成倒立等大的实像;当f<u<2f,成倒立放大的实像,此时v>2f,应用为投影仪;当u<f时,成正立放大的虚像,应用为照相机;此时u=30.0cm,v=15.0cm,此时物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像, 保持蜡烛与光屏的位置不动,当f<u<2f,成倒立放大的实像,即v1=30.0cm, u2=15.0cm,故只需将透镜移至35.0cm处,光屏上又能呈现清晰的像。
2.如图某同学探究光的折射规律,经过多次实验并记录了数据:
入射角
折射角
(1)该同学先用沿MN可折叠的光屏探究光从空气斜射入水中时的光路如图甲。实验时,入射光AO贴着光屏从空气斜射入水中,将板向后折转一定的角度,则在板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光OB。
(2)该同学又利用乙图研究光从空气斜射入玻璃中的光路并记录如下数据,由表格中的数据还可以判断:当光以的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角 (选填“等于”、“小于”或“大于”);
(3)当光以的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角度数为 。
【答案】(1)不能;(2)大于;(3)
【解析】(1)因折射光线和入射光线和法线在同一平面内,所以光贴着光屏从空气射入水中,将F板向后折转一定角度,则在F板上不能看到折射光,此时折射光线、入射光线与法线在同一平面内。
(2)由表格数据可知,当光由空气斜射入玻璃中时,随着入射角的增大,折射角也增大,当入射角等于45°时,折射角为30°,当入射角等于60°时,折射角为37.8°,所以当入射角等于55°时,折射角30°<β<37.8°。
(3)根据在光的折射中,光路是可逆的,当光由玻璃射入空气时,入射角小于折射角,且当入射角等于30°时,折射角为45°。
3.实验课上,同学们自制了一个研究不同光学元件成像情况的组合件。图甲中,“插槽”可插入不同光学元件,“内筒”固定,“外筒”可左右横向移动,外筒上的“半透明薄膜”可作光屏。图乙中光学插槽内半透明元件分别是①凸透镜、②平面镜、③钻有小孔的薄膜遮光板。
(1)点燃蜡烛,当插入某光学元件后,人眼立即在薄膜上看到清晰的像,有同学猜想插入的光学元件一定是③。若要验证该同学的猜想,接下来应进行的操作是: ;若该操作过程中原来清晰的像依然清晰,则猜想正确。
(2)若插入某光学元件后,通过再将外筒向右移动,薄膜上原来模糊的像逐渐变清晰;此时,将蜡烛和外筒同步(速度相同)向左缓慢移动,在薄膜上一定能看到( )(选填对应的字母)
A.一直清晰的像 B.一次清晰的像 C.一直模糊的像
【答案】(1)将外筒左右移动;(2)B
【解析】(1)将外筒适当左右移动,观察薄膜上原来清晰的像是否依然清晰。如果像依然清晰,说明插入的光学元件是钻有小孔的薄膜遮光板。因为小孔成像的特点是像的大小与物到孔的距离和像到孔的距离有关,外筒左右移动时可改变像的大小,对像的清晰度影响不大。
(2)插入①时,将外筒向右移动,像变清晰,由图中可知,像距大于物距,所成像为倒立、放大的实像。此时将蜡烛和外筒同步向左移动,物距增大,像距减小。当物距增大为原像距大小时,像距刚好等于原物距,所以根据折射光路可逆可得,此时还能成一次倒立、缩小的实像,因此在薄膜上一定能看到一次清晰的像。故选B。
押题猜想22 热学实验
1.金属镓是一种低熔点的金属,放在手中就可以熔化。小明同学利用如图甲的实验装置探究“镓熔化时温度的变化规律”,烧杯中装有冰水混合物,试管中装有固体镓,通过实验绘制的镓的温度—时间图像如图乙。
(1)实验过程中某时刻温度计的示数如图甲所示,该温度是 ℃;
(2)由图乙中温度随时间变化的图像可知,镓熔化时的温度特点是: ;
(3)12min后对烧杯中的水继续加热,试管中的镓温度不变, (选填“一定”或“不一定”)是因为金属镓沸腾了。
【答案】(1)24;(2)温度不变;(3)不一定
【解析】(1)由图甲可知,温度计的分度值是2℃,示数在20℃上面第二个小格,所以温度计的示数是24℃。
(2)由图乙可知,BC段是镓的熔化过程,吸收热量,温度不变,所以镓熔化时温度保持不变。
(3)12min后对烧杯中的水继续加热,烧杯中的水沸腾,水沸腾过程中吸热温度不变,所以试管中的镓即便达到沸点,但不能继续吸热,也不一定沸腾。
2.小明同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,用相同的实验装置分别加热质量相等的水和食用油,得到如下表数据:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
3
35
食用油
60
20
3
55
(1)在实验中使用相同规格的电加热器为了根据 来判断吸收热量的多少;
(2)依据表格数据可求出c食用油= J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】(1)加热时间;(2)1.8×103
【解析】(1)在实验中使用相同的实验装置加热,可保障物质相同时间吸收相同热量。根据转换法,可以通过加热时间长短来判断吸收热量的多少。
(2)由表可知,质量相等的水和食用油被加热相同的时间,吸收相同的热量,水升温,食用油升温,升温之比为,根据可知,比热容和升高的温度成反比,所以水和食用油比热容之比为,则食用油比热容为
1.在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中,a、b两组同学在相同的环境中,用如图甲所示的装置分别进行实验。
(1)按照图甲安装器材;
(2)对水加热,当同学观察到水中出现大量上升变大的气泡,温度计示数 (选填“继续升高”或“保持不变”);
(3)图乙是两组同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知,两组同学所用水的质量关系为 (选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 保持不变 >
【解析】(2)[1]水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升、体积变大。此现象说明水开始沸腾,水沸腾时不断吸收热量,温度保持不变。
(3)[2]由图乙可知,a组初温高于b组,加热到沸腾时a组升高的温度小于b组。加热时间相同,说明两组实验中水吸收的热量相同,根据可知,a组水的质量大于b组。
2.探究“比较不同燃料热值的实验”,小明设计的步骤如下:
a. 准备两套与图所示完全相同的实验装置;
b. 分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片;
c. 同时点燃酒精和碎纸片对质量和初温相等的水加热;
d.记录燃烧相同时间水升高的温度Δt。
小明设计的方案中有明显缺陷的步骤序号是 ,应该修改为 :
【答案】 d 比较燃料完全燃尽后水升高的温度∆t
【解析】[1][2]比较燃料燃烧值的大小,应控制燃烧燃料的质量相等并让其完全燃尽,让相同质量的燃料完全燃烧,根据水升高的温度比较热了的热值大小,故步骤d中记录燃烧相同时间水升高的温度∆t有明显缺陷,应修改为比较燃料完全燃尽后水升高的温度∆t。
3.课外小组的同学们想探究“影响电水壶热效率的因素”。实验桌上备有温度计、电子秤、电水壶、停表、功率计量插座(如图所示,它能直接测量电水壶的实际功率)。实验前,同学们提出猜想:电水壶的热效率可能与电水壶的保温性、功率、装水的质量、环境温度等有关。同学们按照不同猜想,分小组进行实验探究,在每次实验开始时,保证电水壶和水的初温与室温相同。下表为一小组同学用同一只电水壶进行两次实验所记录的实验数据。
0.5
1.5
17
17
100
100
1555
1555
135
350
①
②
(1) 根据实验数据分析,该电水壶的热效率η较高的应是 ;(选填“①”或“②”)
(2)请根据表格中实验数据,归纳出实验结论: 。
【答案】 ② 其它因素一定时,装水的质量越大,电水壶的效率越高
【解析】(1)[1]第一次实验,水吸收的热量
第一次实验消耗的电能
第一次实验的热效率
第二次实验时水吸收的热量
第二次实验消耗的电能
第二次实验的热效率
根据实验数据分析,该电水壶的热效率较高的应是②。
(2)[2]由以上计算可知,在电水壶的保温性、功率、环境温度等因素相同的情况下,装的水质量较大时,电水壶的热效率也较高,所以可得出结论,电水壶热效率与装水的质量有关,其它因素一定时,装水的质量越大,电水壶的效率越高。
押题猜想23 电磁学实验
1.小斌在做“科学探究:怎样产生感应电流”的实验,装置如图所示,蹄形磁体水平放置。
(1)小斌利用此装置进行了多次实验,观察灵敏电流计的指针是否偏转,实验现象如下表:
实验次数
开关状态
磁体运动情况
导体ab运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
断开
静止
左右运动
不偏转
2
闭合
静止
左右运动
偏转
3
闭合
静止
上下运动
不偏转
4
闭合
静止
前后运动
不偏转
5
闭合
左右运动
静止
分析第1—4次实验得出结论:当闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。请判断在第5次实验中,灵敏电流计 (选填“偏转”或“不偏转”)。
(2)他想进一步探究感应电流的方向与什么因素有关,于是利用原有实验器材又做了3次实验,实验现象如下表:
实验次数
开关状态
磁极位置
导体ab运动方向
灵敏电流计指针偏转方向
6
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
7
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
8
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
分析6、7、8三次实验可知,感应电流的方向与 方向及导体切割磁感线的方向有关。
【答案】(1)偏转;(2)磁场
【解析】(1)当导体静止时,磁体左右运动,可以看作是导体相对于磁体左右运动,所以第5次实验和第2次实验一样,灵敏电流计会发生偏转。
(2)由6、7两次实验数据可知,当磁场方向发生改变时,感应电流的方向会发生改变,说明感应电流的方向与磁场方向有关;由7、8两次实验可知,当导体运动方向即导体切割磁感线的方向发生改变时,感应电流的方向会发生改变,故分析6、7、8三次实验可知,感应电流的方向与磁场方向及导体切割磁感线的方向有关。
2.学习小组利用铁屑、小磁针、定值电阻、电池、通电螺线管等实验器材,探究通电螺线管外部的磁场是怎样的。实验装置及现象如图所示。
(1)将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关,小磁针发生偏转,静止时的指向如图乙所示。分析可知,通电螺线管周围的磁场和 (选填“条形”或“U形”)磁体的磁场相似;
(2)在图乙中,发现螺线管中间部位上下两侧的小磁针没有发生偏转,而其他位置的小磁针均发生了偏转,这两处小磁针不偏转的可能原因是: 。
【答案】(1)条形;(2)见解析
【解析】(1)由图乙可看出,通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,两个磁极在两端。
(2)规定小磁针N极所指的方向为该点磁场的方向。闭合开关前,受地磁场影响,螺线管中间部位两侧的小磁针N极指向地磁南极,假如闭合开关后,螺线管的N极指向地磁北极方向,那么螺线管中间部位两侧的小磁针就不会发生偏转。
1.如图所示是奥斯特实验装置。
(1)接通电路后,观察到小磁针偏转,说明电流周围存在 ;
(2)此时若移去小磁针,上述结论是否成立? (填“是”或“否”)。
【答案】(1)磁场;(2)是
【解析】(1)接通电路后,小磁针方向发生偏转,小磁针受到磁力的作用,说明通电导线周围存在磁场,即电流周围存在磁场。
(2)磁场是客观存在的,此时若移去小磁针,上述结论是成立,即电流周围存在磁场。
2.小明利用如图所示的实验装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)实验中,通过观察 来判断电路中是否有感应电流产生。
(2)如图所示,闭合开关后,下列实验操作不能产生感应电流的是( )
A.磁体不动,导体棒AB水平向右运动
B.磁体不动,导体棒AB向斜上方运动
C.磁体不动,导体棒AB沿前后方向运动
D.导体棒AB不动,磁体水平向右运动
【答案】(1)灵敏电流计的指针是否偏转;(2)C
【解析】(1)灵敏电流计就是灵敏度更高的电流表,当有电流通过时,其指针会发生偏转,所以实验中我们要观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断是否有电流产生。
(2)在闭合电路中,导体棒ab在切割磁感线时,会产生感应电流。
A.磁体不动,导体棒AB水平向右运动,导体棒ab在切割磁感线,会产生感应电流,故A不符合题意;
B.磁体不动,导体棒AB向斜上方运动,导体棒ab在切割磁感线,会产生感应电流,故B不符合题意;
C.磁体不动,导体棒AB沿前后方向运动,导体棒ab未在切割磁感线,不会产生感应电流,故C符合题意;
D.导体棒AB不动,磁体水平向右运动,会产生感应电流,故D不符合题意;
故选C。
3.探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材,制成了简易电磁铁。
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同,可以判断电磁铁磁性强弱的不同。下列研究方法与本实验相同的是( )
A.用磁感线描述磁场
B.学习电压时可以通过对比水压来认识它
C.探究导体电阻的大小跟哪些因素有关时,控制相关物理量保持不变
D.探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关时,用温度计示数变化的大小反映导体产生热量的多少
(2)根据如图所示可知,说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强。
【答案】(1)D;(2)线圈匝数越多
【解析】(1)通过观察电磁铁的吸引大头针的数目不同,判断电磁铁的磁性强弱不同,运用了转换法。
A.用磁感线描述磁场是模型法,故A不符合题意;
B.学习电压时可以通过对比水压来认识它,运用了类比法,故B不符合题意;
C.探究导体电阻的大小跟哪些因素有关时,控制相关物理量保持不变,运用了控制变量法,故C不符合题意;
D.探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关时,用温度计示数变化的大小反映导体产生热量的多少,运用了转换法,故D符合题意。
故选D。
(2)根据图示的情境可知,甲、乙是串联在电路中的,电流相等,甲线圈的匝数多,吸引的大头针数量多,磁性强,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
题型五 计算推导题
押题猜想24 热学计算推导
电磁炉因高效、安全、方便而进入很多的家庭。刘小芳家有一台电磁炉,其部分参数如图所示,某次小芳选用功率为的档位进行烧水,将质量为,初温为的水烧开(当地气压为1个标准大气压)求:
型号
×××
额定电压
工作频率
额定功率
(1)将水烧开的过程,锅内的水吸收的热量为多少;
(2)若不计能量损失,加热需要多长时间。
【答案】(1);(2)
【解析】(1)质量为,初温为的水烧开,将水烧开的过程,锅内的水吸收的热量为
(2)选用功率为的档位进行烧水,不计能量损失,电热水器消耗的电能为
加热时间为
1.有一种新能源汽车采用氢燃料作为动力燃料,续航里程大、加氢时间短、排放物更环保。某型号氢燃料汽车加满一次需要氢燃料7.5kg,可在平直公路匀速行驶,已知氢气的热值为,该车在这段公路上受到的阻力为1400N。求:
(1)7.5kg氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)该型号新能源汽车的热机效率。
【答案】(1);(2)80%
【解析】(1)氢燃料完全燃烧放出的热量
(2)该车在这段公路上克服阻力做功
该型号新能源汽车的热机效率
2.近几年来,国产增程汽车发展较快,增程汽车可以发电,其发电装置包含汽油机和发电机,即汽油机的输出能量通过发电机发电,某国产增程汽车燃烧1L汽油可发电3.22kW⋅h,已知汽油的热值为4.6×107J/kg,汽油的密度是0.7kg/L。求:
(1)1L汽油完全燃烧释放的热量;
(2)该增程汽车发电装置的发电效率。
【答案】(1)3.22×107J;(2)36%
【解析】(1)1L汽油的质量为
汽油完全燃烧释放的热量为
(2)该增程汽车发电装置的发电效率为
3.如图所示的是某种物质熔化的图像,该物质的质量为100g,从开始熔化到刚好熔化结束吸收的热量为9000J。假设该物质在单位时间内吸收的热量是相同的。
(1)该物质在固态时吸收的热量是多少?
(2)该物质在液态时的比热容是多少?
【答案】(1)3000J;(2)
【解析】(1)物质从开始熔化到刚好熔化结束,持续的时间为
吸收的热量为9000J,则单位时间内吸收的热量为
该物质在固态时的时间为,吸收的热量是
(2)该物质在液态时的时间为,在液态时吸收的热量为
在液态时升高的温度为,该物质在液态时的比热容是
押题猜想25 力学计算推导
1.小轿车行驶在盘山公路爬坡过程可简化为如图所示的斜面模型。若小轿车的质量为1.2t,小轿车从斜面底端沿斜面往上匀速行驶了18km,升高了9km,所用时间为2h,该装置的机械效率为75%,匀速行驶牵引力F恒定不变,其方向始终与斜面平行。求:
(1)该过程做的有用功;
(2)牵引力的功率。
【答案】(1)1.08×108J;(2)2×104W
【解析】(1)解:有用功是指克服重力所做的功,即小轿车在爬坡过程中升高所做的功,即。
(2)由可知,牵引力做的总功为
牵引力的功率为。
2.图甲所示是工人搬运货物的情景,过程简化为图乙所示:先利用斜面将货物匀速推到车上,再将货物水平匀速推到d点。这个过程中推力大小保持为800N,方向与运动方向保持一致,货物重为1000N,各段长度如图乙所示,推上斜面用时10s,水平推动用时5s,,求:
(1)请在图丙方框内画出货物从b点到d点的运动过程中,在水平方向上的受力示意图(以⋅点代替货物);
(2)求货物从b点到d点的运动过程中,推力做功的功率。
【答案】(1);(2)240W
【解析】(1)货物从b点匀速运动到d点,受到的摩擦力与推力平衡,大小相等,方向相反,其受力示意图如图所示:
(2)货物从b点匀速运动到d点,受到的摩擦力与推力平衡,大小相等,即
推力做的功为
推力做功的功率为
1.健腹轮是一种健身器材,使用时可将膝盖跪在垫上,手紧握健腹轮手柄,向前推动健腹轮至身体与地面水平,然后回收归位,反复操作,如图所示。小梦体重为,做一次运动身体从状态1到状态2,小梦身体的重心下降20cm。问:
(1)状态1到状态2过程中小梦所受的重力做功为多少?
(2)若小梦每分钟可以做15个同样的运动,每次重心上升的高度和下降时相同,则她健身时克服重力做功的平均功率是多少?
【答案】(1)100;(2)25
【解析】(1)身体重力为500N的小梦身体从状态1到状态2的过程中重力所做的功
(2)她健身时,每次克服重力做的功为100J,小梦每分钟做的总功
她健身时克服重力做功的平均功率
2.小明利用了如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将一个重为200N的包裹匀速提升3m,所用的拉力F=120N,提升过程中克服绳重和摩擦所做的功为30J,求:
(1)拉力做功的功率。
(2)动滑轮的重力。
【答案】(1)72W;(2)30N
【解析】(1)由图可知,重物由2段绳子承担,绳子移动的距离
拉力所做的功
拉力的功率
(2)小明做的有用功
小明做的额外功
小明克服动滑轮重做的功
动滑轮的重力
3.某油电混合动力汽车沿平直公路以72km/h的速度匀速行驶,从A处到B处用时1h,汽车行驶过程中所受阻力恒为1000N。
(1)求A、B两地间的距离。
(2)求在上述行驶过程中牵引力对汽车所做的功。
【答案】(1)72km;(2)
【解析】(1)汽车以72km/h的速度匀速行驶,从A处到B处用时1h,A、B两地间的距离
(2)因为汽车匀速行驶,水平方向受力平衡,其受到的牵引力等于阻力,汽车行驶过程中所受阻力恒为1000N,牵引力对汽车所做的功
押题猜想26 电磁学计算推导
1.如图所示的电路中电源电压保持不变,R1=R2=R3=30Ω,当S1、S2都断开,电流表示数是0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2都闭合时,整个电路的电功率。
【答案】(1)12V;(2)9.6W
【解析】(1)当S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电源的电压U=I(R1+R2)=0.2A×(30Ω+30Ω)=12V
(2)当S1、S2都闭合时,R1与R3并联,R2被短路,电流表测干路电流,整个电路的电功率
2.在如图所示的电路中,电源电压为且保持不变,定值电阻是,定值电阻等于。求:
(1)只闭合时,电流表的示数;
(2)只闭合时,定值电阻两端的电压;
(3)先闭合,再闭合,在闭合前后两次电流表示数的比值。
【答案】(1)1A;(2)3.6V;(3)
【解析】(1)只闭合时,单独接入电路,电流表测电路电流,则电流表的示数为
(2)只闭合时,、串联,电流表测电路电流,则电路中电流为
则定值电阻两端的电压为
(3)先闭合,单独接入电路,电流表测电路电流,则电流表的示数为
再闭合,、并联,电流表测干路电流。单独接入电路时的电流为1A,根据并联电流规律,此时电流表的示数为
所以在闭合前后两次电流表示数的比值为
1.如图电源电压为U保持不变,R2为0∼20Ω的滑动变阻器,当滑动变阻器滑片移至左端时,电压表V1的示数为3V,电流表A的示数为0.6A;当滑动变阻器滑片当滑片移至右端时,电压表V2的示数为5V。
(1)求R1的阻值;
(2)当滑动变阻器滑片移至左端时,求电压表V1示数U1的表达式;(用字母R3、U及R1表示)
(3)求R3和电源电压U。
【答案】(1)5Ω;(2);(3)5Ω,6V
【解析】(1)由电路图可知,电阻、、滑动变阻器串联,电压表测电阻和滑动变阻器的电压,测电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。电压表V1的示数为3V,电流表A的示数为0.6A,根据欧姆定律可知R1的阻值
(2)当滑动变阻器滑片移至左端时,电阻、串联,电路中的电流
根据欧姆定律知,电压表示数为
(3)由题意当滑动变阻器滑片移至左端时,电压表的示数为3V,即①
当滑动变阻器滑片当滑片移至右端时,电阻、、滑动变阻器串联,电压表的示数为5V,即②
由①②解得,解得。
2.如图甲所示是家用电器的简化电路图,定值电阻R1和R2为发热体,R2阻值为235Ω,忽略温度对电阻的影响。通过旋钮开关分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”接线柱,可实现电路通断,以及处于保温状态和加热状态调换。保温状态功率数字模糊不清,相关参数如表格所示。求:
额定电压
220V
加热状态功率
1210W
保温状态功率
(1)R1的电阻;
(2)保温状态功率;
(3)用电高峰期,关闭家中的其他用电器,电器处于加热状态烧水,观察发现如图乙所示的电能表的脉冲指示灯1min闪烁了20次。按照这样的加热条件,把1个标准大气压下,质量为1.5kg、初温为20℃的水加热沸腾,已知加热效率为84%, 计算水加热至沸腾的总时间。
【答案】(1)40Ω;(2)176W;(3)600s
【解析】(1)解:旋钮开关置于“2和3”电路中只有定值电阻R1,根据可知此时为加热状态,旋钮开关置于“1和2”定值电阻R1和R2串联,此时为保温状态,在加热状态下,电路中的总功率为 1210W,额定电压为 220V,则定值电阻R1的阻值为。
(2)旋钮开关置于“1和2”电路中定值电阻R1和R2串联,此时为保温状态,保温状态的功率为。
(3)图乙所示的电能表的脉冲指示灯1min闪烁了20次,电能表闪烁20次消耗的电能为
电功率为
把1个标准大气压下,质量为1.5kg、初温为20℃的水加热沸腾所吸收的热量为
因为加热效率为84%,
则水加热至沸腾的总时间为。
3.如图甲所示是家用电饭煲的简化电路图,其额定电压为220V,定值电阻R1和R2为发热电阻,其中,开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时,中温挡的额定功率为440W。求:
时间:11:20
实时电压:198V
计费:0元
时间:11:30
实时电压:198V
计费:0.13元
(1)定值电阻R2的电阻;
(2)高温挡正常工作100s消耗的电能。
(3)小明同学在家使用电饭煲烹饪食物,他将电饭煲插头插入智能计费插座(如图乙所示),在电饭煲高温挡单独工作时,智能计费插座示数使用前后如表所示,通过表盘显示的数据计算此过程中电饭煲实际上所消耗的电能。
【答案】(1)110Ω;(2)2.2×105J;(3)1.0692×106J
【解析】(1)当开关S1、S3闭合、S2断开时,两电阻并联,总电阻最小,根据可知,此时总功率最大,为高温挡;只闭合S3时,电路为R2的简单电路,总电阻较小,根据可知,此时总功率较大,为中温挡;当开关S1、S3断开、S2闭合时,两电阻串联,总电阻最大,根据可知此时总功率最小,为低温挡。则R2的电阻
(2)当开关S1、S3闭合、S2断开时,两电阻并联,总电阻最小,根据可知,此时总功率最大,为高温挡,高温挡正常工作的功率
高温挡正常工作100s消耗的电能
(3)由图乙可知,电饭锅工作的时间为
由于实际电压,电饭锅高温档实际功率
电饭煲实际消耗的电能
押题猜想27 综合计算推导
1.如图所示,薄壁烧杯内装质量800g的水,烧杯的底面积是,将一个质量是200g、体积是的实心长方体A用细线吊着,然后将其体积的三分之一浸入烧杯内的水中。(杯内的水在实验过程中始终没有溢出。,)求:
(1)长方体A受到的浮力;
(2)细线对长方体A的拉力;
(3)若剪断细线,待A静止后,水对烧杯底的压强变化量。
【答案】(1)1N;(2)1N;(3)100Pa
【解析】(1)实心长方体A的体积浸入烧杯内的水中时排开水的体积为
长方体A受到的浮力为
(2)长方体A的重力为
对物体A受力分析可知,物体A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及绳子对物体A的拉力,根据力的平衡条件可知,细线对物体A的拉力
(3)若剪断细线,由于长方体全部浸没时受到的浮力为
根据物体的浮沉条件可知,长方体会先上浮,待A静止后,长方体A处于漂浮状态,长方体A漂浮时受到的浮力
根据阿基米德原理可知,漂浮时排开水的体积
与A体积浸没时相比排开水的体积增加量
由可知,烧杯内水面上升的高度
水对烧杯底的压强增大量
2.如图甲所示,将边长为h的正方体木块A放入水中时,有h1浸入水中。如图乙所示,将金属块B放在木块A中央静止后,木块A下表面到水面的距离为h2。如图丙所示,再用轻质细线将金属块B绑在木块A中央,放入水中静止后测出木块A下表面到水面的距离为h3,以上过程均不考虑水附着在物体上的影响,木块A的底面积为S。 g、ρ水、S、h1、h2、h3均为已知量。求:
(1)木块A的重力GA(用题中已知物理量符号表示);
(2)金属块B质量mB的表达式(用题中已知物理量符号表示);
(3)若 求金属块B的密度。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)木块A漂浮在水中,则受到的浮力等于其自身重力,又根据阿基米德原理可得浮力等于排开水的重力,则
(2)在乙图中,木块A和金属块B共同漂浮在水面上,浮力等于总重力,则
B的重力为,代入上式可得,解得
(3)在丙图中,木块A和金属块B被细线绑在一起,浮力等于总重力,则
可得,解得
金属块B的密度为
1.利用如图所示的装置可以方便地测量出物体的质量。图1是一个上端开口的空透明圆筒,底部用细线系一块质量适当的铁块,然后将其静止放置在水中,此时圆筒浸入水中的深度为5cm,水面与圆筒A点相平,圆筒A点应标上0kg刻度线。在圆筒内放上一个物体后,如图2所示,圆筒浸入水中的深度为10cm,水面与圆筒B点相平。已知圆筒底面积为10cm2,圆筒和铁块总重为0.6N,装置始终处于漂浮状态,圆筒始终竖直。g=10N/kg,求:
(1)图1中铁块所受到的浮力;
(2)利用此装置测量时,圆筒B点的刻度线对应的质量。
【答案】(1)0.1N;(2)0.05kg
【解析】(1)图1中圆筒和铁块处于漂浮状态,受到的总浮力等于总重力,即
它们浸入水中的总体积
圆筒受到的浮力
铁块所受到的浮力为
(2)图2中圆筒受到的浮力的增大量
利用此装置测量时,圆筒B点的刻度线对应的质量应为
2.小明受“曹冲称象”故事的启发,制作了一个带刻度的“浮力秤”,如图所示,柱形小筒可以竖直漂浮在圆柱体水槽的水中如图甲。已知透明水槽足够深,当秤盘上不放物体时,小筒底部浸在水中深度为,小筒底面积为,水的密度为,用表示。(所有答案用题中给定的字母表示)求:
(1)当秤盘上不放物体时,小筒底部受到的水的压强;
(2)当秤盘上不放物体时,浮力秤的质量;
(3)如图乙在秤盘上放上质量为的物体后,小筒浸入水中深度为,求证浮力秤所称物体的质量与成正比。()
【答案】(1);(2);(3)见解析
【解析】(1) 已知当秤盘上不放物体时,小筒底部浸在水中深度为,水的密度为,用表示。根据液体压强计算公式,小筒底部受到的水的压强。
(2)当秤盘上不放物体时,小筒底部浸在水中深度为,小筒底面积为,排开液体的体积
根据阿基米德原理
小筒竖直漂浮在水中,此时小筒受到的浮力等于小筒自身的重力,即
由重力计算公式有
即
(3)当在秤盘上放上质量为m的物体后,小筒仍然漂浮,此时小筒和物体整体受到的浮力F浮'等于小筒和物体的总重力G总,即
小筒底部浸在水中深度为,根据阿基米德原理,此时排开液体的体积体积,所以
又因为,所以
移项可得
因为,则
因为和是定值,所以浮力秤所称物体的质量与成正比。
3.如图甲所示,烧杯内装有适量的水,质量和体积均忽略不计的塑料薄管漂浮在水中,此时塑料薄管中液体的深度为,塑料薄管底部距离水面的深度为。塑料薄管的底面积为S,水的密度和g已知,求:
(1)图甲中塑料薄管底部受到水的压强(用题中已知物理量表示);
(2)塑料薄管内液体的重力(用题中已知物理量表示);
(3)若在塑料薄管底部用不可伸长的质量和粗细都不计的细绳拴住体积的金属小球,此时塑料薄管内的液面和烧杯中的水面恰好相平,如图乙所示。若测出,,底面积,,,则金属小球的密度为多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)图甲中塑料薄管底部距离水面的深度为,则塑料薄管底部受到水的压强为。
(2)塑料薄管漂浮,浮力等于重力,塑料薄管质量和体积均忽略不计,则塑料薄管内液体的重力为
(3)乙中塑料薄管和小球整体漂浮,仍满足浮力等于重力,则,则金属小球的重力为
则金属小球的密度为
4.中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,其内部由两个加热电阻丝、和一个开关组成,研究发现:当开关、全闭合时,只有工作,煮茶器处于加热状态,当开关闭合、断开时,、全部工作,煮茶器处于保温状态,煮茶器部分参数如表。求:
额定电压
220V
保温挡功率
200W
加热挡功率
1100W
容量
2.0kg
(1)请在图乙的虚线框内画出该装置的电路图;
(2)煮茶器内装满水时,将初温为25℃的水加热至80℃,水吸收的热量为多少?[水的比热容]
(3)两个加热电阻丝和的阻值大小。
【答案】(1);(2);(3),
【解析】(1)当开关、全闭合时,只有工作,煮茶器处于加热状态,当开关闭合、断开时,、全部工作,煮茶器处于保温状态,若、串联,由可知总功率小于单独工作时的功率,所以保温状态时,、串联,据此设计电路如下:
(2)水吸收的热量为
(3)保温挡时,、串联,总电阻为
加热挡时,只有工作,则阻值为
则阻值为
5.小薇的爸爸给自家小汽车安装了电加热座椅垫,如图甲所示。小薇发现该座椅垫有高温、低温、关三个挡位,其电路如图乙所示,电源电压恒为,加热电阻,低温挡功率为。
(1)座椅垫处于高温挡时的功率是多少?
(2)加热电阻的阻值是多少?
(3)据说明书介绍,该座椅垫耗能低,加热效率达95%以上。已知座椅垫由碳纤维制成,一个座椅垫的质量为。小薇测试时,观察到该座椅垫高温挡正常加热,温度升高了,请你通过计算判断其加热效率数据是否可信。
【答案】(1)20W;(2);(3)见解析
【解析】(1)由电路图可知,座椅垫处于高温挡时,只有加热电阻接入电路。由可得,座椅垫处于高温挡时的功率为
(2)由电路图可知,座椅垫处于低温挡时,电路中加热电阻和串联,此时电路中的总电阻为
加热电阻的阻值
(3)座椅垫高温挡正常工作产生的热量
座椅垫吸收的热量
加热效率
因此该加热效率数据不可信。
6.小明想知道电热桌垫的工作原理,如图A所示,他查看说明书后发现:该电热桌垫由12V电源供电,发热部分由、两根电热丝组成,、的阻值分别为6Ω、4Ω,该桌垫可通过调温开关控制不同的模式,某次使用时,将其调至高温模式工作2min后,桌垫的温度升高了20℃(不考虑温度的变化对电阻的影响)。
(1)如图B所示,是小明利用所学知识设计的甲、乙两种电热桌垫的电路,为了使其在不同模式工作时电功率均在30~60W范围内,请通过计算说明哪个电路能满足要求;
(2)该电热桌垫处于高温模式时,通过电路的电流是多少?
(3)已知电热桌垫的质量为150g,电热桌垫处于高温模式时的加热效率是多少?(硅胶板的比热容为,百分号前保留一位小数)
【答案】(1)甲;(2)5A;(3)83.3%
【解析】解:(1)B图中的甲图:当开关连接bc时,电路R2接入电路中,功率为
当开关连接cd时,R1、R2并联,功率为
B图中的乙图:只闭合开关S1,R1、R2串联,电路电阻最大,电路电功率最小,为低温挡,功率为
闭合开关S1、S2,电路化为R2的简单电路,电路电阻最小,电路电功率最大,为高温挡,功率为
为了使其在不同模式工作时电功率均在30~60W范围内,则甲电路能满足要求。
(2)该电热桌垫处于高温模式时,R1、R2并联,电路电阻最小,由得,通过电路的电流是
(3)已知电热桌垫的质量为150g,桌垫吸收的热量为
由得,电热桌垫消耗的电能为
电热桌垫处于高温模式时的加热效率是
答:(1)甲电路能满足要求;
(2)该电热桌垫处于高温模式时,通过电路的电流是5A;
(3)已知电热桌垫的质量为150g,电热桌垫处于高温模式时的加热效率是83.3%。
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