精品解析：2025年江苏省扬州市梅岭集团中考一模物理试题

梅岭中学教育集团2024-2025学年初三第一次模拟考试试卷 初三年级 物理学科 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分） 1. 科学探究通常包括问题、证据、解释、交流等步骤，木块能漂浮在水中让小明产生了疑问：物体的浮沉与物体的密度有关吗？小明的疑问属于科学探究中的（ ） A. 问题 B. 证据 C. 解释 D. 交流 2. 能源是人类生存和发展的重要物质基础，下列能源中应该大力开发利用的是的（ ） A. 煤 B. 石油 C. 太阳能 D. 天然气 3. 古诗词蕴含丰富的物理知识，下列描写扬州的诗词中说明分子在运动的是（ ） A. 故人西辞黄鹤楼，烟花三月下扬州 B. 菡萏香清画舸浮，使君宁复忆扬州 C. 天下三分明月夜，二分无赖是扬州 D. 春风十里扬州路，卷上珠帘总不如 4. 如图所示的四种现象中，属于光的反射现象的是 （ ） A. 手影游戏 B. 光纤传输信号 C. 透过放大镜看树叶 D. 铅笔在水面处折断 5. 如图是生鲜食品常用的泡沫快递箱，其主要是利用了泡沫的（　　） A. 硬度大 B. 密度大 C. 隔热性好 D. 导热性好 6. 小明进行了如下四个与“吸”相关的实验，其中与大气压强无关的是（ ） A. 用吸管“吸”取饮料 B. 跟头发摩擦过的塑料尺“吸”小纸屑 C. 将吸盘“吸”在墙壁上 D. 注射器从药瓶中“吸”取药液 7. 为精确测量滑动摩擦力，小明引入拉力传感器代替弹簧测力计进行实验，如图甲所示。拉动木板时传感器记录的数据随时间的图像如图乙所示，之后传感器示数不稳定的原因不可能是（ ） A. 没有匀速直线拉动长木板 B. 拉力传感器与木块连接不稳定 C. 传感器相比弹簧测力计测量更精确 D. 长木板表面粗糙程度不均匀 8. 建筑工地需要长1.0m宽0.5m高0.3m的花岗岩350块，花岗岩的密度为2.6×103kg/m3，现用一辆载重5t的卡车去加工厂将其运回，则共需运（　　） A. 27次 B. 28次 C. 29次 D. 30次 9. 物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度。现用图示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦。下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率η与机械效益MA的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 将一物块轻轻放入盛满密度为0.7×103kg/m3的液体的大烧杯中，静止后有14g液体溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有18g水溢出。分析以上信息，下列说法中正确的是（ ） A. 静止时，物块在液体中漂浮 B. 静止时，物块在水中沉底 C. 物块密度为0.9g/cm3 D. 缺少条件，无法求出物块密度 11. 如图是一种3D打印机上的直流直线电机，其工作时通电线圈在磁场中受到力的作用发生运动。下图能反映其工作原理的是（　　） A. B. C. D. 12. 如图甲所示的电路中电源电压不变，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”，R1=10Ω，灯L标有“4V 1W”，灯L的I-U图像如图乙，在保证电安全的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，电压表V2的最小示数为2V。在滑动变阻器调节过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 滑动变阻器接入电路的阻值范围为2～15Ω B. 电源电压为8V C. 电路中电流的范围为0.2～0.5A D. 电路总功率的范围为1.6～1.75W 二、填空题（本题共有9小题，每空1分，共29分） 13. “同学们，上课了……”，伴随教室广播中上课提示声，同学们快速做好上课准备，教室广播的纸盆____而发出声音，提示声通过____传给同学们，同学们听到提示后知道上课了，说明声音可以传递____。 14. 2024年10月30日神舟十九号搭载三名航天员，由长征二号F遥十九火箭发射升空，火箭发射台下有一个大水池，让高温火焰喷到水中，通过水汽化而____巨大的热量。在向上加速升空的过程中，神舟十九号载人飞船的重力势能____．神舟十九号载人飞船入轨后，采用自主交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，对接成功后，以天和核心舱为参照物，载人飞船是____的，太空站中的航天员通过____与地球联系。 15. 补全下面概念图中的空缺.______、______、______ 16. 如图所示是我国古代人们运送巨木的场景，图中的横杆实际上是一根____。支架下端垫有底面积较大的石块，目的是____，在巨木的下方垫上圆木的目的是____。为了能利用现有器材用更小的力将巨木抬起，请你提出一个合理的改进措施：____。 17. 如图所示，小明利用滑轮组将重为6N的重物竖直匀速提升1m，用时10s。由图可知小明的拉力为____N，该过程中拉力的功率为____W，滑轮组的机械效率为____。 18. 如图所示，金属支架固定在泡沫板上，将自动铅笔的铅笔芯水平放置在金属支架上，支架底部通过导线与蓄电池相连接。我们会看到铅笔芯“亮起来”了。铅笔芯能“亮起来”的原因是____，生活中常用的____（写出一种用电器名称）就是根据该原理制成的。根据所学物理知识，指出上述实验设计和操作中存在的不足是____（写出一点即可）。 19. 指南针是我国四大发明之一，指南针由于受到____的作用而能指向南北方向。有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，如图，则形成圆形电流方向与地球自转方向____（相同/相反），物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带____（正/负）电。 20. 甲、乙两车分别在同一直线上的M、N两点（M、N间距为10m），同时同向沿直线运动，甲、乙的路程—时间图像分别如图所示。甲车做____运动，乙车的速度为____m/s，经过____s甲、乙相距8m。 21. 如图所示，电源电压恒定，定值电阻R2=20Ω，滑动变阻器R0上标有“50Ω，0.5A”的字样，电流表A的量程为0~0.6A，电压表V的量程为0~15V。当开关S拨到1位置且滑片P在A端时，电压表的示数为8V；当开关S拨到2位置且滑片P在中点时，滑动变阻器R0的功率为P0=4W。根据以上信息，可以推算出电源电压为____V。在确保电路安全的前提下，S拨到1位置时和2位置时最大电功率之比为____。S拨到2位置时，在滑动变阻器R0调节过程中，滑动变阻器R0的最大功率为____W。 三、解答题(本题有9小题，共47分，解答23、24题时应有解题过程) 22. 按照要求作图： （1）如图所示是小华眼睛刚好能看到盛水杯子底部硬币左边缘A的光路图，保持眼睛在C点不动，缓慢向杯子中加入水（硬币位置不动），请在图中画出小华刚好能看到硬币右边缘B点的光路图及此时水面的位置。 （2）“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤．可以将低头时的头部视为如图所示的杠杆模型。支点为O，A点为头部的重心，B点为肌肉拉力的作用点。请在图中画出最小动力F和重力G的力臂L。 （3）一间教室要安装2盏“220V 60W”的电灯和一个插座，要求开关S控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光，请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来。 23. 如图是某款燃气热水器，该热水器将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的燃气．已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4×107J/m3。求： （1）该过程中水吸收的热量； （2）该热水器烧水的效率。 （3）结合生活经验，与传统电热水器相比，燃气热水器的一个优点。 24. 阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，需在车门旁开启警示灯。如图甲所示是某同学为动车设计的模拟电路，电路中电源的电压为12V，警示灯的规格为“12V 12W”，电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变。当空气湿度达到一定程度时，警示灯发光；湿度越大，警示灯越亮，为了提高警示效果，当空气湿度达到某一值时，电磁铁中电流达到0.5A，衔铁被吸下警示灯就能不断闪烁。 （1）根据设计要求，应选择图乙中的____（R1/R2）做湿敏电阻，湿敏电阻应接在图甲电路中的____（A/B）位置； （2）警示灯正常工作时电流大小是多少？ （3）当警示灯刚开始闪烁时，空气湿度为多少？较暗时的实际功率是多少W？ 25. 在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中，分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰，并各放了一支温度计组成如图甲所示的实验装置。 （1）固定装置时，点燃酒精灯，加热一段时间后温度计A的示数如图甲所示，此时温度计示数为____℃； （2）实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙所示，通过分析图像可知，____（实/虚）线是试管内碎冰温度随时间变化的图像。试管中的碎冰第____min开始熔化，14min后持续加热，此后任意相同时刻虚线对应物质的温度____（会/不会）超过实线对应物质的温度。 26. 物理兴趣小组进行“探究凸透镜成像规律”实验。 （1）实验时，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的____上，如图甲，此时光屏上已经呈现清晰的像（像未画出），该成像原理可以用于制作____（放大镜/照相机/投影仪）。 （2）表格中是某小组的实验数据，表格中空缺①处填写的内容是____。 焦距f/cm 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 成像性质 倒正 大小 虚实 10 1 45 13 倒立 缩小 实像 2 30 15 3 18 23 倒立 放大 实像 4 15 （3）进一步深入分析表格数据，找出了相应的规律。由此可知，图甲中所用凸透镜的焦距最可能是 。（单选） A. 11cm B. 12cm C. 13cm D. 14cm （4）另一兴趣小组利用“F”发光物和另一块凸透镜进行实验，适当调节后，光屏上呈现清晰的像，眼睛的观察视角如图乙所示，则此时观察到光屏上所成像应该是____（①F/②/③F/④）（填数字序号）。 27. 在探究“二力平衡的条件”的实验中，小明同学采用的实验装置如图甲所示。 （1）实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡，其原因是____； （2）经过思考后，小明采用如图乙所示装置继续实验，该方案中由于____，故小卡片的重力可以忽略不计； （3）为了验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”，小明进行了如图丙所示操作，松手后，小卡片不能静止，小明的操作____（正确/错误），理由是____； （4）小明最后将小卡片用剪刀剪断（分为左右两半），这是为了验证____。 28. 物理兴趣小组利用量程为0~200g的托盘天平、质量为10g的烧杯来测量石块密度，石块在吸水后自身体积不变，水的密度为1g/cm3。 （1）天平的调节：把托盘天平放在水平桌面上，将游码归零后发现指针指在分度标尺中线的左侧，则应该将平衡螺母向____适当调节，直至天平平衡； （2）具体测量过程： ①向烧杯中加入适量水，用调好的天平测出烧杯和水的总质量为90g，如图甲； ②将石块轻轻地放入烧杯的水中，待液面静止后，在水面到达的位置处作标记a，用调好的天平测量烧杯、水和石块的总质量为140g，细线体积忽略不计，如图乙； ③从烧杯的水中取出石块后，轻轻擦干石块表面的水后，测出此时石块的质量为55g； ④用调好的天平测出剩余水和烧杯的总质量为83g，如图丙； ⑤再向烧杯加水，直到水面到达所作标记a处为止，如图丁，并用调好的天平测烧杯和水的总质量，此时砝码和游码如图戊所示，则烧杯和水的总质量为____g； （3）根据实验数据，可较为精确地测得石块的密度为____g/cm3； （4）兴趣小组讨论后决定尝试用天平、烧杯和前面实验中所做的标记a来测量某种未知液体的密度，先将图丁中烧杯中的水全部倒掉后擦干，将待测液体加至标记a处，然后用天平称出烧杯和液体的总质量，则可以计算出待测液体的密度，使用上述方法利用该装置可测出未知液体密度的最大值为____g/cm3，可以鉴别密度差异不小于____g/cm3的液体（结果精确到0.001)。 29. 物理兴趣小组利用以下器材探究“电流与电阻的关系”：电池组（3V）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个）、开关、规格为“10Ω，0.5A”的滑动变阻器和导线若干。 （1）小李连接如图乙所示电路，检查电路发现有一条导线连接错误，请在图乙中错误导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 （2） 小明将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为2V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将____（大于/小于/等于）2V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向____（左/右）端移动，直到电压表的示数再次达到2V，记录电流表的示数；则前后两次滑动变阻器消耗的电功率之比为____。 （3）如果只利用现有器材，让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压应控制在____V之间。 （4）小红将未知电阻连入原电路测量阻值大小，她在实验中移动滑片P得到了多组数据，画出了关于Rx的I-U图像，如图丙所示，由图像可得Rx＝____Ω。 30. 阅读短文，回答问题. 音乐喷泉 喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态水表演艺术，水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出，从而在叶轮中心区形成真空，将池中的水不断“吸”上来，水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定。音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征，并将其转化为电控制信号，用以改变输入电机的电源频率。电源频率的改变使水泵的转速发生变化，达到调节水柱高度的目的.水泵的流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。 图甲所示是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片，喷泉使用的水泵的部分参数如表一.模型悬停在空中时，水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二。 表一 额定转速n 2900 r/min 额定流量Q 0.04m3/s 额定扬程H 8m 额定功率P 7.5kW 表二 速度v/() 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 质量M/kg 3.0 6.0 12.0 12.0 12.0 流量Q/(m3) 0.03 0.03 0.04 0.03 0.02 （1）某喷泉装有四台参数如表一的水泵，第一次调试时水泵转速为额定值的0.5倍，则此时扬程为____m。第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷30s，然后一起喷60s停喷，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为____。 （2）深入分析表二数据可知，流量Q与质量M成____。当卡通模型的质量为30kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s时，对应的流量为____m3。 （3）如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB。定值电阻R=9Ω，D为特殊电子元件，当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压；当UAB≥6V时，UD保持6V不变。只有当R的电功率满足PR≥9W时，水泵启动喷水，则t=3s时电阻R的电功率为____W；该电路工作10min，喷水时间共为____s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 梅岭中学教育集团2024-2025学年初三第一次模拟考试试卷 初三年级 物理学科 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分） 1. 科学探究通常包括问题、证据、解释、交流等步骤，木块能漂浮在水中让小明产生了疑问：物体的浮沉与物体的密度有关吗？小明的疑问属于科学探究中的（ ） A. 问题 B. 证据 C. 解释 D. 交流 【答案】A 【解析】 【详解】物体的浮沉与物体的密度有关吗？这是在提问，属于科学探究中的问题，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. 能源是人类生存和发展的重要物质基础，下列能源中应该大力开发利用的是的（ ） A. 煤 B. 石油 C. 太阳能 D. 天然气 【答案】C 【解析】 【详解】大力开发利用的应是清洁能源。 A．煤在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，故不属于清洁能源； B．石油在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、烟尘等空气污染物，故不属于清洁能源； C．太阳能在使用时，不会对环境造成污染，故属于清洁能源； D．天然气作为气体燃料，虽然比较洁净，但燃烧时也产生一些空气污染物，故不属于清洁能源； 综上所述，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3. 古诗词蕴含丰富的物理知识，下列描写扬州的诗词中说明分子在运动的是（ ） A. 故人西辞黄鹤楼，烟花三月下扬州 B. 菡萏香清画舸浮，使君宁复忆扬州 C. 天下三分明月夜，二分无赖是扬州 D. 春风十里扬州路，卷上珠帘总不如 【答案】B 【解析】 【详解】A．故人西辞黄鹤楼，烟花三月下扬州，说明的是物体位置吧变化，是机械运动，故A不符合题意； B．菡萏香清画舸浮，是香气分子的扩散现象，扩散现象表明分子不停地做规则的运动，故B符合题意； C．天下三分明月夜，说明光在同种介质中沿直线传播，故C不符合题意； D．春风十里扬州路，说明风是由空气流动形成的，故D不符合题意。 故选B。 4. 如图所示的四种现象中，属于光的反射现象的是 （ ） A. 手影游戏 B. 光纤传输信号 C. 透过放大镜看树叶 D. 铅笔在水面处折断 【答案】B 【解析】 【详解】A．手影是由于光的直线传播，光在传播过程中被手阻挡，在后面形成了手的影子。故A不符合题意； B．光纤传输信号利用了光的全反射原理。光在光纤内芯中传播，当光射到内芯和外套的界面时，由于内芯的折射率大于外套的折射率，满足全反射条件，光就在光纤内不断地发生全反射，从而沿着光纤传输，属于光的反射现象。故B符合题意； C．这是光的折射现象。放大镜是凸透镜，光线透过凸透镜时，由于凸透镜对光线的折射作用，使光线发生偏折，从而形成放大的虚像。故C不符合题意； D．这是因为光从水中斜射入空气中时，传播方向发生改变，属于光的折射现象。我们看到铅笔在水面处 “折断”，是由于光的折射使我们产生的视觉错觉。故D不符合题意。 故选B。 5. 如图是生鲜食品常用的泡沫快递箱，其主要是利用了泡沫的（　　） A. 硬度大 B. 密度大 C. 隔热性好 D. 导热性好 【答案】C 【解析】 【详解】泡沫快递箱内部有大量的微小气孔，这些气孔中充满空气，空气的导热性很差，能有效阻止热量的传递，从而为生鲜食品提供相对稳定的温度环境，起到良好的保鲜作用。选用泡沫塑料箱，主要利用了泡沫塑料的隔热性好。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6. 小明进行了如下四个与“吸”相关的实验，其中与大气压强无关的是（ ） A. 用吸管“吸”取饮料 B. 跟头发摩擦过的塑料尺“吸”小纸屑 C. 将吸盘“吸”在墙壁上 D. 注射器从药瓶中“吸”取药液 【答案】B 【解析】 【详解】A．吸管“吸”取饮料，先将管内的空气吸走，导致管内的气压小于外界气压，在大气压的作用下将饮料压进管内，故A不符合题意； B．跟头发摩擦过的塑料尺“吸”小纸屑，是因为塑料尺摩擦过程中带有电荷，能够吸引轻小物体，因此吸引纸屑，故B符合题意； C．将吸盘“吸”在墙壁上，是先将吸盘内的空气挤出，导致吸盘内的气压变小，在外界气压的作用下将吸盘压在墙上，故C不符合题意； D．用注射器从瓶子中“吸”取消毒酒精，先将注射器内的气体排出，导致注射器内的气压变小，在外界气压的作用下将酒精吸进注射器内，故D不符合题意。 故选B。 7. 为精确测量滑动摩擦力，小明引入拉力传感器代替弹簧测力计进行实验，如图甲所示。拉动木板时传感器记录的数据随时间的图像如图乙所示，之后传感器示数不稳定的原因不可能是（ ） A. 没有匀速直线拉动长木板 B. 拉力传感器与木块连接不稳定 C. 传感器相比弹簧测力计测量更精确 D. 长木板表面粗糙程度不均匀 【答案】A 【解析】 【详解】A．如图实验时，木块在水平方向受到拉力传感器的拉力和木板对它的滑动摩擦力而保持静止状态，这两个力是一对平衡力，大小相等，拉动木板时不必一定做匀速直线运动，故A符合题意； B．若拉力传感器与木块连接不稳定，可能导致其读数忽大忽小，故B不符合题意； CD．传感器示数不稳定，可能是因为长木板表面粗糙程度不均匀，木块受到的滑动摩擦力发生了变化，而这种变化很小，用弹簧测力计测量时可能无法测出这种变化，由于传感器相比弹簧测力计测量更精确，显示出了这一微小变化，故CD不符合题意。 故选A。 8. 建筑工地需要长1.0m宽0.5m高0.3m的花岗岩350块，花岗岩的密度为2.6×103kg/m3，现用一辆载重5t的卡车去加工厂将其运回，则共需运（　　） A. 27次 B. 28次 C. 29次 D. 30次 【答案】D 【解析】 【详解】花岗岩的体积为 花岗岩的密度为2.6×103kg/m3，一块花岗岩质量 一辆车运送的花岗岩块数为（去尾法） 则共需运的次数为（收尾法） 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9. 物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度。现用图示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦。下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率η与机械效益MA的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，即，不计绳重和摩擦，则 则 由此可知，MA与G的图线是一条向MA轴凸的斜线，故A正确，B错误； CD．，不计绳重和摩擦，则 则 即MA与η是成正比的，故CD错误。 故选A。 10. 将一物块轻轻放入盛满密度为0.7×103kg/m3的液体的大烧杯中，静止后有14g液体溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有18g水溢出。分析以上信息，下列说法中正确的是（ ） A. 静止时，物块在液体中漂浮 B. 静止时，物块在水中沉底 C. 物块的密度为0.9g/cm3 D. 缺少条件，无法求出物块密度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意可知，水的密度大于液体的密度，物块放入水和液体中可能存在几种情况： 若物块放入水中和液体中都处于漂浮状态，则物块在水中时重力等于浮力，在液体中时重力也等于浮力，同一物块重力相等，因此浮力相等，根据阿基米德原理可知，排开液体的重力相等，排开液体的质量相等，与题中已知条件不符。 若物块在水和液体中都处于浸没状态，则两次排开液体的体积均等于物体的体积，大小相等，则在水中与液体中的浮力之比为 而根据题意可知物块在水中与液体中的浮力之比为 所以这种情况不可能。 因此物块在水中漂浮，在液体中浸没，故AB错误； CD．因为物块在水中漂浮所以有 即 物块在液体中浸没，所以物块的体积为 则物体的密度为 故C正确，D错误。 故选C。 11. 如图是一种3D打印机上的直流直线电机，其工作时通电线圈在磁场中受到力的作用发生运动。下图能反映其工作原理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．这是奥斯特实验，展示的是通电导体周围存在磁场，即电流的磁效应 ，并非通电线圈在磁场中受力运动，故A不符合题意； B．这是探究通电螺线管磁场的实验，研究的是通电螺线管的磁场分布等相关内容 ，和通电线圈在磁场中受力运动原理不同，故B不符合题意； C．这是电磁感应实验，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，是发电机的原理 ，和通电线圈在磁场中受力运动原理不同，故C不符合题意； D．电路中有电源，通电导体在磁场中会受到力的作用而运动，这与 3D 打印机上直流直线电机工作时通电线圈在磁场中受力运动的原理相符，故D符合题意。 故选D。 12. 如图甲所示的电路中电源电压不变，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”，R1=10Ω，灯L标有“4V 1W”，灯L的I-U图像如图乙，在保证电安全的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，电压表V2的最小示数为2V。在滑动变阻器调节过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 滑动变阻器接入电路的阻值范围为2～15Ω B. 电源电压为8V C. 电路中电流的范围为0.2～0.5A D. 电路总功率的范围为1.6～1.75W 【答案】A 【解析】 【详解】如图为串联电路，测量电压表V1测量R2电压，测量电压表V2测量R1电压。 由图甲可知，两个电压表都选择的是0～3V量程，根据串联电路的分压原理可知，在保证电路安全的情况下，当滑动变阻器R2连入电路的电阻越大时，电压表V1示数越大，当电压表V1的示数为3V时，电压表V2的示数最小值为2V，此时电路中的电流最小为 由乙图可知，当流过灯泡的电流为0.2A时，灯泡两端电压为2V，则电源电压为 此时滑动变阻器R2连入电路的电阻最大为 此时电路总功率的最小值为 滑动变阻器R2允许最大的电流为0.5A，由图乙可以看出，灯泡正常发光4V时，通过灯泡的电流为0.25A，即电路允许的最大电流为0.25A。 根据串联电路电压规律和欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小为 此时电路总功率最大值为 故BCD错误，A正确。 故选A。 二、填空题（本题共有9小题，每空1分，共29分） 13. “同学们，上课了……”，伴随教室广播中上课提示声，同学们快速做好上课准备，教室广播的纸盆____而发出声音，提示声通过____传给同学们，同学们听到提示后知道上课了，说明声音可以传递____。 【答案】 ①. 振动 ②. 空气 ③. 信息 【解析】 【详解】[1]声音是由物体的振动产生的，教室广播的纸盆振动而发出声音。 [2]声音的传播需要介质，在教室中，广播发出的声音是通过空气这种介质传播给同学们的。 [3]同学们听到提示声后知道上课了，这表明声音能够传递信息，让同学们接收到上课的相关指令。 14. 2024年10月30日神舟十九号搭载三名航天员，由长征二号F遥十九火箭发射升空，火箭发射台下有一个大水池，让高温火焰喷到水中，通过水汽化而____巨大的热量。在向上加速升空的过程中，神舟十九号载人飞船的重力势能____．神舟十九号载人飞船入轨后，采用自主交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，对接成功后，以天和核心舱为参照物，载人飞船是____的，太空站中的航天员通过____与地球联系。 【答案】 ①. 吸收 ②. 增大 ③. 静止 ④. 电磁波 【解析】 【详解】[1]让火焰喷到水池中，水汽化吸热，使周围环境温度不致太高，从而保护了发射架。 [2]神舟十九号载人飞船在向上加速升空的过程中，质量不变，其所处的高度增加，所以神舟十九号载人飞船的重力势能增大。 [3]对接成功后，以天和核心舱为参照物，载人飞船的位置没有发生变化，是静止的。 [4]由于太空站处于真空环境，所以太空站中的航天员通过电磁波与地球联系。 15. 补全下面概念图中的空缺.______、______、______ 【答案】 ①. 绿 ②. 热 ③. 紫外线 【解析】 【详解】[1]把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，可以产生各种颜色的光，因为，把红、绿、蓝叫作色光的三原色。 [2][3]红外线具有热效应，紫外线化学作用强，能使荧光物质发光。 16. 如图所示是我国古代人们运送巨木的场景，图中的横杆实际上是一根____。支架下端垫有底面积较大的石块，目的是____，在巨木的下方垫上圆木的目的是____。为了能利用现有器材用更小的力将巨木抬起，请你提出一个合理的改进措施：____。 【答案】 ①. 杠杆 ②. 减小压强 ③. 减小摩擦力 ④. 在右侧离支架更远处向下拉横杆 【解析】 【详解】[1]图中的横杆可绕着一个固定点转动，在抬起巨木的过程中，动力臂大于阻力臂，能省力，符合杠杆的特征，所以横杆实际上是一根杠杆。 [2]支架对地面的压力一定，在支架下面垫有面积较大的石块，其实质是增大接触面积，由可知，支架对地面的压强减小。 [3]在巨木的下方垫上圆木，将摩擦力变为滚动摩擦力，这样目的是减小摩擦力。 [4]为了能利用现有器材用更小的力将巨木抬起，可以增加动力臂，即在右侧离支架更远处向下拉横杆。 17. 如图所示，小明利用滑轮组将重为6N的重物竖直匀速提升1m，用时10s。由图可知小明的拉力为____N，该过程中拉力的功率为____W，滑轮组的机械效率为____。 【答案】 ①. 2.4 ②. 0.72 ③. 83.3％ 【解析】 【详解】[1][2][3]由图可知，测力计分度值为0.2N，示数为2.4N，则小明的拉力为2.4N，重物竖直匀速提升1m，用时10s，图中绳子承重3段，则绳子自由端移动3m，拉力做的总功 则拉力的功率 重物克服重力做的有用功 则滑轮组的机械效率 18. 如图所示，金属支架固定在泡沫板上，将自动铅笔的铅笔芯水平放置在金属支架上，支架底部通过导线与蓄电池相连接。我们会看到铅笔芯“亮起来”了。铅笔芯能“亮起来”的原因是____，生活中常用的____（写出一种用电器名称）就是根据该原理制成的。根据所学物理知识，指出上述实验设计和操作中存在的不足是____（写出一点即可）。 【答案】 ①. 电流的热效应 ②. 电饭锅 ③. 缺少开关 【解析】 【详解】[1]铅笔芯是导体，当接入电路后，有电流通过铅笔芯，电流的热效应使铅笔芯温度升高而发光。 [2]电饭锅是利用电流通过电阻丝产生热量来加热食物，也是利用电流的热效应 。 [3]没有安装开关，不能方便地控制电路的通断。在实际操作中，要想停止实验，只能断开蓄电池连接，操作不便。 19. 指南针是我国四大发明之一，指南针由于受到____的作用而能指向南北方向。有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，如图，则形成圆形电流方向与地球自转方向____（相同/相反），物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带____（正/负）电。 【答案】 ①. 地磁场 ②. 相反 ③. 负 【解析】 【详解】[1]指南针能够指向南北方向，是因为受到地磁场的作用。地球本身是一个大磁体，存在地磁场，地磁场对指南针（小磁针）有力的作用，使其指向南北方向。 [2]地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。根据安培定则（用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的 N 极 ），地球可等效为一个通电螺线管。已知地球自转方向自西向东，要使地球磁场的北极在地理南极附近，那么形成圆形电流方向与地球自转方向相反。 [3]由于物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，而现在圆形电流方向与地球自转方向相反，也就是与正电荷定向移动方向相反，所以地球带负电。 20. 甲、乙两车分别在同一直线上的M、N两点（M、N间距为10m），同时同向沿直线运动，甲、乙的路程—时间图像分别如图所示。甲车做____运动，乙车的速度为____m/s，经过____s甲、乙相距8m。 【答案】 ①. 匀速直线 ②. 0.6 ③. 10##90 【解析】 【详解】[1]由图甲可知，s-t图像是一条过原点的直线，说明甲做匀速直线运动。甲的速度为 [2]由图乙可知，乙速度为 [3]刚开始甲、乙两车间距为10m，现在甲、乙相距8m，甲、乙两车未相遇时相距8m，因乙车速度大于甲车，则开始时乙车在甲车后面，属于乙追甲，甲、乙相距8m，乙没有追上甲时，乙车比甲车多走的距离为 甲、乙相距8m时所花时间为 若甲、乙两车相遇以后相距8m，乙车比甲车多走的距离为 所花时间为 21. 如图所示，电源电压恒定，定值电阻R2=20Ω，滑动变阻器R0上标有“50Ω，0.5A”的字样，电流表A的量程为0~0.6A，电压表V的量程为0~15V。当开关S拨到1位置且滑片P在A端时，电压表的示数为8V；当开关S拨到2位置且滑片P在中点时，滑动变阻器R0的功率为P0=4W。根据以上信息，可以推算出电源电压为____V。在确保电路安全的前提下，S拨到1位置时和2位置时最大电功率之比为____。S拨到2位置时，在滑动变阻器R0调节过程中，滑动变阻器R0的最大功率为____W。 【答案】 ①. 18 ②. 3∶4 ③. 4.05 【解析】 【详解】[1]当开关S打到2位置及滑片的位置且滑片P在中点时，电路连接如图： 滑动变阻器接入电路的电阻为 电路电流为 串联电路总电阻为R串=R2+R′=20Ω+25Ω=45Ω 电源电压为U=IR串=0.4A×45Ω=18V [2]当开关S打到1位置且滑片P在A端时，电路连接如图： 滑动变阻器两端电压为U0=U-U1=18V-8V=10V 根据串联电路的分压特点可知 即 R1的阻值R1=40Ω，已知电压表V的量程为0~15V，则当U1大=15V时，电路中电流为 所以，电路中电流最大为I大=0.375A，电路的最大功率P最大=UI大=18V×0.375A=6.75W 开关S打到2位置，定值电阻R2与滑动变阻器串联，已知电压表V的量程为0~15V，则当U2大=15V时，电路中电流为 在电流表、电压表、滑动变阻器规格允许的前提下，电路中的最大电流为I大′=0.5A，则电路总功率最大，为P最大′=UI最大′=18V×0.5A=9W 所以，在确保电路元件安全的前提下，S拨在1与拨在2时电路的最大功率之比为P最大∶P最大′=6.75W∶9W=3∶4 [3]当S接2时，R2与R0串联，电流表测电路中电流，电压表测R2两端电压，滑动变阻器R0的功率 当R0=R2=20Ω时，P0有最大值，所以其最大值 三、解答题(本题有9小题，共47分，解答23、24题时应有解题过程) 22. 按照要求作图： （1）如图所示是小华眼睛刚好能看到盛水杯子底部硬币左边缘A的光路图，保持眼睛在C点不动，缓慢向杯子中加入水（硬币位置不动），请在图中画出小华刚好能看到硬币右边缘B点的光路图及此时水面的位置。 （2）“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤．可以将低头时的头部视为如图所示的杠杆模型。支点为O，A点为头部的重心，B点为肌肉拉力的作用点。请在图中画出最小动力F和重力G的力臂L。 （3）一间教室要安装2盏“220V 60W”的电灯和一个插座，要求开关S控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光，请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 眼睛在C点不动，要想小华刚好能看到硬币右边缘B点，B点反射的光线经过水面折射后，需要与原来A点反射的光线经过水面折射后的光线重合。这就需要B点反射的光线与A点反射的光线平行，此时B点反射的光线跟A点反射的光线经过水面折射后的光线的交点即为水面的位置，如图所示： 【小问2详解】 重力的方向始终是竖直向下的，力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。过O点作重力G作用线的垂线段，即为重力G的力臂L；根据杠杆平衡条件 F1​L1​=F2​L2​ ，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。连接OB ，过 B 点作OB的垂线，方向向下，即为最小动力 F （因为 OB 是最长动力臂 ），如图所示： 【小问3详解】 家庭电路中，为使每盏灯都能正常发光，两盏灯应并联，开关要同时控制两盏灯，则将开关接在干路的火线上，这样才能保证每盏灯都能正常发光且安全。如图所示： 23. 如图是某款燃气热水器，该热水器将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的燃气．已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4×107J/m3。求： （1）该过程中水吸收的热量； （2）该热水器烧水的效率。 （3）结合生活经验，与传统的电热水器相比，燃气热水器的一个优点。 【答案】（1）4.2×106J （2）50% （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 该过程中水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(60℃-10℃)=4.2×106J 【小问2详解】 完全燃烧了0.21m3的煤气放出的热量为Q放=Vq=0.21m3×4×107J/m3=8.4×106J 该热水器烧水的效率为 【小问3详解】 与传统的电热水器相比，燃气热水器开后即可有热水，无需等待。 24. 阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，需在车门旁开启警示灯。如图甲所示是某同学为动车设计的模拟电路，电路中电源的电压为12V，警示灯的规格为“12V 12W”，电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变。当空气湿度达到一定程度时，警示灯发光；湿度越大，警示灯越亮，为了提高警示效果，当空气湿度达到某一值时，电磁铁中电流达到0.5A，衔铁被吸下警示灯就能不断闪烁。 （1）根据设计要求，应选择图乙中的____（R1/R2）做湿敏电阻，湿敏电阻应接在图甲电路中的____（A/B）位置； （2）警示灯正常工作时的电流大小是多少？ （3）当警示灯刚开始闪烁时，空气湿度为多少？较暗时的实际功率是多少W？ 【答案】（1） ①. R2 ②. B （2）1A （3）80％，3W 【解析】 【小问1详解】 [1]由图乙得，R1的阻值不随湿度变化而变化，R2的阻值随湿度增大而减小。依题意得，湿度越大，警示灯越亮，说明当湿度越大时，电路电流变大，电路电阻变小，则应选择R2做湿敏电阻。 [2]由图甲得，衔铁没有被吸下时，警示灯与电磁铁、A、B串联；当空气湿度达到一定程度时，电路中电阻小到一定程度，电磁铁将衔铁吸合，电磁铁与B被短路。 若湿敏电阻R2接在B点，当空气湿度达到一定程度时，电路中电阻变小，电路电流变大，警示灯会变亮，电磁铁磁性变强，电磁铁将衔铁吸合；吸合后电磁铁与B被短路，电磁铁失去磁性，衔铁被弹簧弹回，R2重新接入电路中，电路中电阻变大，电流变小，警示灯变暗。 若R2接在A点，衔铁被吸合前后，电路电阻不变，警示灯亮暗不变，故应将警示灯接在B位置，才能起到闪烁的作用。 【小问2详解】 警示灯的规格为“12V   12W”，警示灯正常工作时的电流大小是。 【小问3详解】 当空气湿度达到某一值时，电磁铁中电流达到0.5A，衔铁被吸下，电源电压为12V，此时电路总电阻为 警示灯电阻是 此时湿敏电阻的阻值为 由图乙得，此时空气湿度为80％，此时警示灯的实际功率是。 25. 在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中，分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰，并各放了一支温度计组成如图甲所示的实验装置。 （1）固定装置时，点燃酒精灯，加热一段时间后温度计A的示数如图甲所示，此时温度计示数为____℃； （2）实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙所示，通过分析图像可知，____（实/虚）线是试管内碎冰温度随时间变化的图像。试管中的碎冰第____min开始熔化，14min后持续加热，此后任意相同时刻虚线对应物质的温度____（会/不会）超过实线对应物质的温度。 【答案】（1）0 （2） ①. 虚 ②. 10 ③. 不会 【解析】 【小问1详解】 由图可知，温度计的分度值是1℃，温度计的示数是0℃。 【小问2详解】 [1]由晶体熔化的条件可知，烧杯中的冰先熔化，试管中的冰后熔化，由图乙可知虚线是试管内碎冰温度随时间变化的图象。 [2]晶体熔化的条件是：温度达到熔点，继续吸热，只有烧杯中的碎冰全部熔化为水后，试管内的碎冰才能从烧杯的水中吸热，它才会熔化，所以结合图象可知，试管中的冰从第10min开始熔化。 [3]试管中的水从烧杯中的水吸收热量，当试管内外温度相同时，没有温差，试管内的水不能继续从烧杯中的水吸收到热量，所以温度不可能超过烧杯中水的温度。 26. 物理兴趣小组进行“探究凸透镜成像规律”实验 （1）实验时，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的____上，如图甲，此时光屏上已经呈现清晰的像（像未画出），该成像原理可以用于制作____（放大镜/照相机/投影仪）。 （2）表格中是某小组的实验数据，表格中空缺①处填写的内容是____。 焦距f/cm 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 成像性质 倒正 大小 虚实 10 1 45 13 倒立 缩小 实像 2 30 15 3 18 23 倒立 放大 实像 4 15 （3）进一步深入分析表格数据，找出了相应的规律。由此可知，图甲中所用凸透镜的焦距最可能是 。（单选） A. 11cm B. 12cm C. 13cm D. 14cm （4）另一兴趣小组利用“F”发光物和另一块凸透镜进行实验，适当调节后，光屏上呈现清晰的像，眼睛的观察视角如图乙所示，则此时观察到光屏上所成像应该是____（①F/②/③F/④）（填数字序号）。 【答案】（1） ①. 主光轴 ②. 投影仪 （2）30 （3）A （4）② 【解析】 【小问1详解】 [1]实验时，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，具体做法就是将烛焰、凸透镜的中心和光屏中心三者调节在同一高度，这样做的目的是为了让凸透镜所成的像成在光屏中央，便于观察。 [2]由图甲可知，此时满足，根据凸透镜成像规律可知，当凸透镜成实像，且时凸透镜成倒立、放大的实像，该成像原理可以用于制作投影仪。 【小问2详解】 根据光路可逆原理可知，当原来的物距变为像距，原来的像距变为物距时，光屏上将再次成清晰的像。 由第2实验数据物距为30.0cm，像距为15.0cm，第4次实验数据物距为15.0cm，像距应为30.0cm。 【小问3详解】 由第3实验数据可知，此时物距为18.0cm，像距为23.0cm，成倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律可知，此时 即，则BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 【小问4详解】 由图乙可知，此时满足，根据凸透镜成像规律可知，当凸透镜成实像，且时凸透镜成倒立、放大的实像，像上下左右都和物体是反方向的，故眼睛观察到光屏上所成像应该是④。 27. 在探究“二力平衡的条件”的实验中，小明同学采用的实验装置如图甲所示。 （1）实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡，其原因是____； （2）经过思考后，小明采用如图乙所示装置继续实验，该方案中由于____，故小卡片的重力可以忽略不计； （3）为了验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”，小明进行了如图丙所示操作，松手后，小卡片不能静止，小明的操作____（正确/错误），理由是____； （4）小明最后将小卡片用剪刀剪断（分为左右两半），这是为了验证____。 【答案】（1）桌面对木块有摩擦力 （2）见解析 （3） ①. 正确 ②. 见解析 （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡，说明物体还受一个力，这个力是木块受到桌面的摩擦力。 【小问2详解】 如图乙，是最终确认的实验方案，此方案中，由于卡片的重力远小于钩码的重力，可以忽略不计。 【小问3详解】 [1][2]为探究不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片转过一定角度，并保持两个拉力方向相反，松开手后观察小卡片能否平衡，图丙中小明的操作正确。 【小问4详解】 将小卡片用剪刀剪断，使两个力作用在两个物体上，为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡。 28. 物理兴趣小组利用量程为0~200g的托盘天平、质量为10g的烧杯来测量石块密度，石块在吸水后自身体积不变，水的密度为1g/cm3。 （1）天平的调节：把托盘天平放在水平桌面上，将游码归零后发现指针指在分度标尺中线的左侧，则应该将平衡螺母向____适当调节，直至天平平衡； （2）具体测量过程： ①向烧杯中加入适量水，用调好的天平测出烧杯和水的总质量为90g，如图甲； ②将石块轻轻地放入烧杯的水中，待液面静止后，在水面到达的位置处作标记a，用调好的天平测量烧杯、水和石块的总质量为140g，细线体积忽略不计，如图乙； ③从烧杯的水中取出石块后，轻轻擦干石块表面的水后，测出此时石块的质量为55g； ④用调好的天平测出剩余水和烧杯的总质量为83g，如图丙； ⑤再向烧杯加水，直到水面到达所作标记a处为止，如图丁，并用调好的天平测烧杯和水的总质量，此时砝码和游码如图戊所示，则烧杯和水的总质量为____g； （3）根据实验数据，可较为精确地测得石块的密度为____g/cm3； （4）兴趣小组讨论后决定尝试用天平、烧杯和前面实验中所做的标记a来测量某种未知液体的密度，先将图丁中烧杯中的水全部倒掉后擦干，将待测液体加至标记a处，然后用天平称出烧杯和液体的总质量，则可以计算出待测液体的密度，使用上述方法利用该装置可测出未知液体密度的最大值为____g/cm3，可以鉴别密度差异不小于____g/cm3的液体（结果精确到0.001)。 【答案】（1）右 （2）105 （3）2.5 （4） ①. 2 ②. 0.002 【解析】 【小问1详解】 先把天平放在水平桌面上，以便指针指在分度盘的中央刻度时天平在水平位置平衡；指针指在分度盘中线左侧，说明天平右侧质量较小，需要把平衡螺母向右调节。 【小问2详解】 由图戊可知，烧杯和水的总质量为m总=50g+50g+5g=105g 【小问3详解】 由图甲、图乙可知，石块的质量为m石=m乙-m甲=140g-90g=50g 图丁相对于图甲补充的水的质量为m1=m戊-m甲=105g-90g=15g 石块吸收的水的质量为m2=m石吸-m石=55g-50g=5g 所以与石块相等体积的水的质量为m3=m1+m2=15g+5g=20g 则石块的体积为 石块的密度为 【小问4详解】 [1]由题意可知，空烧杯质量为10g，丁图中水的体积为 由于天平最大测量值为200g，则待测液体加至标记a处，烧杯和液体总质量最大为200g，此时液体质量为m液=m最大-m杯=200g-10g=190g 液体的最大密度为 [2]天平的分度值为0.2g，则理论上两种液体都加到标记处时，质量相差不能小于0.2g，允许两种液体密度的最小差异为 29. 物理兴趣小组利用以下器材探究“电流与电阻的关系”：电池组（3V）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个）、开关、规格为“10Ω，0.5A”的滑动变阻器和导线若干。 （1）小李连接如图乙所示电路，检查电路发现有一条导线连接错误，请在图乙中错误导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 （2） 小明将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为2V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将____（大于/小于/等于）2V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向____（左/右）端移动，直到电压表的示数再次达到2V，记录电流表的示数；则前后两次滑动变阻器消耗的电功率之比为____。 （3）如果只利用现有器材，让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压应控制在____V之间。 （4）小红将未知电阻连入原电路测量阻值大小，她在实验中移动滑片P得到了多组数据，画出了关于Rx的I-U图像，如图丙所示，由图像可得Rx＝____Ω。 【答案】（1） （2） ①. 大于 ②. 右 ③. 2∶1 （3）2~2.5 （4）4 【解析】 【小问1详解】 原电路中，电压表串联接入电路中，电流表和电阻并联，在探究“电流和电阻的关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示： 【小问2详解】 [1][2]当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右滑动。 [3]小明将5Ω和10Ω电阻分别接入电路，因定值电阻两端的电压保持不变，根据欧姆定律可知，在导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体电阻成反比，故电路中电流之比为I1∶I2=10Ω∶5Ω=2∶1 因电源电压和定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压不变，由P=UI可知，在电压不变时，电功率与电流成正比，故两次实验滑动变阻器消耗的电功率之比为2∶1。 【小问3详解】 由题意可知，定值电阻两端最小电压是2V，由图乙可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，即电路中最大电流为0.5A，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电阻两端最大电压为UV大=I大R定小=0.5A×5Ω=2.5V 如果只利用现有器材，让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压应控制在2~2.5V之间。 【小问4详解】 由图象知，当Rx的电压是2.0V时，对应的电流值为0.5A，所以 30. 阅读短文，回答问题. 音乐喷泉 喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术，水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出，从而在叶轮中心区形成真空，将池中的水不断“吸”上来，水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定。音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征，并将其转化为电控制信号，用以改变输入电机的电源频率。电源频率的改变使水泵的转速发生变化，达到调节水柱高度的目的.水泵的流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。 图甲所示的是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片，喷泉使用的水泵的部分参数如表一.模型悬停在空中时，水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二。 表一 额定转速n 2900 r/min 额定流量Q 0.04m3/s 额定扬程H 8m 额定功率P 7.5kW 表二 速度v/() 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 质量M/kg 3.0 6.0 12.0 12.0 12.0 流量Q/(m3) 0.03 0.03 0.04 0.03 0.02 （1）某喷泉装有四台参数如表一水泵，第一次调试时水泵转速为额定值的0.5倍，则此时扬程为____m。第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷30s，然后一起喷60s停喷，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为____。 （2）深入分析表二数据可知，流量Q与质量M成____。当卡通模型的质量为30kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s时，对应的流量为____m3。 （3）如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB。定值电阻R=9Ω，D为特殊电子元件，当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压；当UAB≥6V时，UD保持6V不变。只有当R的电功率满足PR≥9W时，水泵启动喷水，则t=3s时电阻R的电功率为____W；该电路工作10min，喷水时间共为____s。 【答案】（1） ①. 2 ②. 0.75 （2） ①. 正比 ②. 0.06 （3） ①. 49 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]根据题意可知：扬程与转速的平方成正比，第一次调试时水泵的转速为额定值的0.5倍，则此时的扬程为额定功率时的(0.5)2倍，即此时的扬程为：。 [2]第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷30s，然后一起喷60s停喷，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为： 【小问2详解】 [1]分析表二，可以发现水冲击到模型的速度、水泵的流量和模型的质量有一定的关系，即，将第一次数据代入得：，解得：，故，故流量Q与质量M成正比。 [2]当卡通模型的质量为30kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s时，对应的流量为：。 【小问3详解】 [1]当UAB<6V时，D两端的电压UD等于输入电压；当UAB≥6V时，UD保持6V不变。则t=3s时，UAB=27V，此时UD=6V，根据串联电路的特点知：定值电阻两端的电压为：，电阻R的电功率为：。 [2]当R的电功率满足PR≥9W时，水泵启动喷水，所以PR=9W时，根据可得，R两端的电压为：，这个电压为能否喷水的临界电压，所以UAB两端的电压为：，由图可知，0-3s，AB的电压均匀增加，3s达到27V，故时达到临界电压，即一个周期的内有喷水，该电路工作10min，喷水时间共为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$