内容正文:
2025年中考物理终极押题猜想(全国通用)
(高分的秘密武器:终极密押+押题预测)
题型一 单项选择题 2
押题猜想01 声、光、热学 2
押题猜想02 力学 7
押题猜想03 电磁学 13
押题猜想04 多知识点综合 17
题型二 多项选择题 19
押题猜想05 声、光、热学 19
押题猜想06 力学 20
押题猜想07 电磁学 25
题型三 填空题 28
押题猜想08 声、光、热学 28
押题猜想09 力学 30
押题猜想10 电磁学 34
题型四 作图题 36
押题猜想11 光学作图 36
押题猜想12 力学作图 38
押题猜想13 电磁学作图 40
题型五 实验题 43
押题猜想14 测量类学生必做实验 43
押题猜想15 探究类学生必做实验 51
题型六 计算题 59
押题猜想16 速度、功和功率计算题 59
押题猜想17 压强和浮力计算题 62
押题猜想18 简单机械计算题 65
押题猜想19 热学计算题 68
押题猜想20 电学基础计算题 70
押题猜想21 极值、范围型电学计算题 72
押题猜想22 多挡位家用电器计算题 74
押题猜想23 实际应用型计算题 77
题型七 科普阅读题 80
押题猜想24 古代典籍和古代科技 80
押题猜想25 现代航空航天科技 83
押题猜想26 新能源、新材料和AI智能 85
押题猜想27 现代工程技术 89
题型一 单项选择题
押题猜想01 声、光、热学
限时:5min
(原创)1.西安鼓乐是汉民族音乐最重要的文化遗产之一,也是隋唐音乐的典型代表。如图演奏家正在台上演奏我国古典乐器,为台下观众带来一场震撼的试听盛宴。下列说法错误的是( )
A.鼓声是由鼓面振动产生的
B.各种乐器的声音是通过空气传入观众的耳中
C.观众能分辨不同乐器的声音是依据音调判断的
D.演奏现场需要观众保持安静,是在声源处控制噪声
押题解读
声现象为中考必考内容。考点内容简单、易理解,近年来各地对声现象的考查多以身边常见的声现象为基础,考查学生熟练应用所学内容分析和解释相关现象或应用。此外,结合我国古典乐器的题目成为近年中考的热点。
押题秘笈
1.声音是由物体振动产生的,振动停止,发声立即停止。
2.声音的传播需要介质,真空不能传声。
3.声音的三个特性的理解与辨别。音调指声音的高低,响度指声音的大小,音色指声音的品质。区分三个特性可有题中一些关键字词判断。如“快慢”或“松紧”等一般是音调,“用力”或“轻敲”等一般是响度,判断不同声音是根据音色。
4.声音能传递信息和能量。
5.乐音可能是噪声,但噪声一定不是乐音。控制噪声的途径:在声源处、在传播过程中和在人耳处。
(原创)2.近年,电子支付已成为一种重要的支付手段。如图是超市常用的一款“刷脸支付”系统,下列有关说法正确的是( )
A.摄像头的镜头对光有发散作用
B.摄像头的成像原理与投影仪相同
C.顾客在刷脸时,靠近摄像头屏幕上的像会变大
D.摄像头的镜头可用来矫正近视眼
押题解读
透镜及其应用为中考必考内容,考点内容要求考生了解和记忆。考试内容多数与生活情境相联系,利用凸透镜相关内容解释和判断。考查学生对知识的掌握和应用能力,同时也培养考生对身边物理情景的观察能力。由于学生得近视眼已成为社会的一种普遍现象,对于近视眼的预防和健康用眼的宣传也成为社会的热点。
押题秘笈
1.凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
2.凸透镜成像规律及记忆:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;虚像正立同侧,实像倒立异侧;成实像时,物远像近像变小,物近像远像变大;成虚像时,物远像远像变大。
3.近视眼只能看清近处的物体,晶状体变厚,折光能力太强,像成在视网膜前面,需要佩戴凹透镜矫正;远视眼只能看清远处的物体,晶状体变薄,折光能力太弱,像成在视网膜后面,需要佩戴凸透镜矫正。
(改编)3.我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。青铜器在铸造时,用石杓舀出液态铜倒入陶范中冷却成固态,如图所示。下列说法正确的是( )
A.液态铜倒入陶范冷却成青铜器是凝华现象
B.液态铜冷却变成固态的过程中是通过热传递的方式改变内能
C.舀出液态铜很烫,是因为液态铜含有的热量多
D.用过的石杓放入水中出现的“白气”是汽化形成的
押题解读
热学为中考必考内容。热现象与日常生产、生活紧密相连,因此,考题一般会和传统生产工艺、传统节气、自然景观、自然现象和日常饮食起居结合。既考查了学生对物理知识的理解和应用,液培养学生善于探索和观察的能力。
押题秘笈
1.物态变化及判断方法:
判断物态变化的关键判断变化前后物质的状态。
2.内能的改变方式:做功和热传递。
3.热量是过程量,用“吸收”或“放出”描述,不能说含有热量。
1.元宵佳节,鼓乐喧天,开启了充满活力和生机的新的一年。如图所示,在锣鼓表演过程中,下列分析正确的是( )
A.听到的鼓声是由空气振动产生的
B.鼓声在真空中比空气中传播更快
C.用力敲击鼓面时,鼓声响度较大
D.鼓声在任何情况下都不属于噪声
2.如图是学校门禁的刷脸机,师生通过“刷脸”进出校园,下列说法正确的是( )
A.摄像头相当于一个凸透镜
B.摄像头成像特点与投影仪相同
C.“刷脸”时,摄像头成的是放大的实像
D.与摄像头作用相当的镜片可用于矫正近视眼
3.南宋词人辛弃疾是济南历史文化名人。在他的词《生查子独游雨岩》中有诗句“溪边照影行,天在清溪底。”下列光现象与诗中“天在清溪底”所描述的现象原理相同的是( )
A.墙上的竹影 B.水底灯光秀
C.镜中小花的像 D.放大镜下的叶脉
4.小笼包(如图所示)是武汉传统早点的经典美食,深受市民喜爱。在做包子的过程中,下列说法正确的是( )
A.包包子时,能把包子皮捏在一起不分开,是因为分子间有斥力
B.包子放入笼屉蒸,包子温度逐渐升高,是通过做功改变内能的
C.包子熟了,打开锅盖锅内冒出大量“白汽”,“白汽”是蒸发形成的
D.包子出笼,将包子放入盘子里,盘子温度升高、内能增加
5.“二十四节气”是我国古代农耕文明的伟大成就之一,包括一年中时令、气候等方面的变化规律,已被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产。诗句“一朝秋暮露成霜”描述了“霜降”前后的气温变化。如图所示,下列对诗句中所涉及的自然现象分析正确的是( )
A.霜和露都是固体 B.霜是由露凝固形成的
C.露是由霜液化形成的 D.露和霜的形成过程都要放热
押题猜想02 力学
限时:5min
(改编)1.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.t=8s时,甲车在乙车前方0.8m处
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
押题解读
运动图像的分析和计算,是机械运动的重要内容,能综合考查学生对机械运动的掌握程度和分析的能力。
押题秘笈
1.s-t图像:
①代表物体做匀速直线运动;
②代表物体做匀速直线运动,但是速度比①小;
③代表物体静止状态;
④代表物体做匀速直线运动,只是起点不是坐标原点,而是距离坐标原点有一段距离。
2.v-t图像:
①代表物体做加速运动,物体从静止开始启动;
②代表物体做匀速直线运动;交点代表此时刻速度大小相等;
③也代表物体做加速运动,但初速度不为0。
④与t轴围成的图形面积代表路程
(改编)2.如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民将谷物倒入扇车后,快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,气流使枯瘪谷物从远端出风口飞出。下列说法正确的是( )
A.谷物从桶中倒出时,其重力方向偏离竖直方向
B.农民摇动摇柄的力和摇柄对农民的力是一对平衡力
C.枯瘪谷物飞出的过程中运动状态发生变化
D.从出风口飞出的枯瘪谷物惯性变小
押题解读
运动和力的内容为中考必考内容,主要考查对运动和力关系的理解和应用。利用运动和力的关系,解释日常生活中的现象,如惯性现象、二力平衡及摩擦力的判断等。此外,还应关注和体育运动相关的考题。
押题秘笈
1.重力的方向竖直向下,始终与水平面垂直。
2.判断二力平衡和相互作用力的关键:两个力是否作用在同一物体上,若不在同一物体上,一定不是平衡力;若在同一物体上,还应判断是否符合平衡力的其他条件。
3.判断物体的运动状态是否改变:
(1)物体运动的速度大小或方向改变,运动状态改变;
(2)根据物体的受力判断,若是非平衡力,物体的运动状态一定改变。
4.物体的惯性大小跟质量有关,质量越大,惯性越大。与物体运动状态无关。
(改编)3.我国自主研发的载人潜水器“奋斗者”号,潜水记录最深为10909m,镌刻下了新的“中国深度”。若海水的密度不变,下列关于“奋斗者”号从水面沿直线匀速下潜过程中的说法正确的是( )
A.下潜过程中受到海水的压强保持不变
B.下潜过程中受到海水的浮力不断减小
C.匀速下潜时受到海水的浮力大于其重力
D.减速下潜时排开水的质量不变
押题解读
压强和浮力是初中力学的重要内容,也是中考常考内容。压强和浮力的综合性较强,难度相对较高,实际生活中也有很多相关事例和现象,因此多数考题会与相关科技成就、实际应用相结合。
押题秘笈
1.判断液体压强的变化:根据液体压强的计算公式可知,液体压强的大小与液体的密度和液体的深度有关。
2.判断浮力的变化:根据阿基米德原理可知,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关。
(改编)4.如图所示,无人机喷洒农药的过程中保持在同一高度匀速飞行,则无人机(含农药)的( )
A.重力不变 B.重力势能不变 C.动能变小 D.机械能不变
押题解读
机械能及其转化是中考必考内容,主要考查学生对能量概念的认识,知道能量的变化情况,判断机械能是否守恒。
押题秘笈
判断机械能变化的方法技巧
1.判断动能和势能的相互转化情况时,先运用动能和势能的影响因素分析得出物体所具有的动能和势能的大小变化情况,那么能的转化情况就是变小的那种形式的能转化成变大的那种形式的能。
2.机械能转化
(改编)5.研学实践活动时,小明在农家乐看到一种农具(如图甲),他查阅资料后知道,这种农具是农民捣谷用的“舂”,其工作原理图如图乙,AOB为碓杆,O为支点,A处连接着碓头,脚踏碓杆的B处可使碓头升高,抬起脚,碓头会落下去击打稻谷,若碓头的重力为30N,每踩一次碓头上升的高度为60cm,AO长1.5m,OB长0.3m,则( )
A.使用舂捣谷时可以省力
B.不计碓杆的重力和摩擦,脚至少用15N的力才可以将碓头抬起
C.每踩一次对碓头做的功是1800J
D.若1min将B踩下30次,舂的机械效率为60%,则人做功的功率是15W
押题解读
杠杆是简单机械中的重点内容,是中考常考内容。考题通常以介绍生产、生活中应用的场景或古代相关工具引出杠杆的知识。
押题秘笈
1.杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2
2.杠杆的分类:
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,省力但费距离;
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,费力但省距离;
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力。
3.判断生活中的杠杆种类:先找到支点、动力和阻力作用点,粗略判断动力臂和阻力臂的大小。
1.如图所示为甲、乙两物体在同一直线上向东运动的图像,从0时刻开始计时,则关于它们的运动情况,描述正确的是( )
A.甲、乙是从同一地点同时出发的
B.2s后,如果以乙为参照物,甲是向东运动
C.前4s甲运动的平均速度是2.5m/s
D.甲比乙先出发2s,乙运动2s时与甲相遇
2.“每天运动一小时,幸福生活一辈子”,适度运动有利于身体健康。小乐总结了一些运动场上的物理知识,正确的是( )
A.踢出去的足球在地面上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
B.短跑运动员到达终点后不会马上停下来,是由于运动员具有惯性
C.运动员在匀速转弯时,运动状态不变
D.站在领奖台上的运动员,受到的支持力和运动员对领奖台的压力是一对平衡力
3.将鸡蛋放入盐水中出现如图所示的状态,缓慢向杯中加少量盐并轻轻搅拌,下列说法正确的是( )
A.液体对杯底的压强将变小 B.鸡蛋排开液体的质量保持不变
C.鸡蛋将悬浮,受到的浮力变大 D.鸡蛋仍漂浮,受到的浮力变小
4.如图是利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。下列说法正确的是( )
A.井架上的滑轮是动滑轮
B.利用这个装置能够省力
C.水桶静止时,人对水桶没有做功
D.提的水越多,该装置的机械效率越低
5.2025年1月13日,我国太原卫星发射中心在山东省附近海域使用捷龙三号运载火箭将微厘空间01组卫星发射升空,发射任务获得圆满成功。如图,卫星在随火箭加速直线升空的过程中( )
A.动能减小,重力势能减小,机械能减小
B.动能减小,重力势能增大,机械能不变
C.动能增大,重力势能增大,机械能增大
D.动能增大,重力势能减小,机械能不变
押题猜想03 电磁学
限时:5min
(改编)1.风电装置是通过叶片在风力作用下,高速旋转从而带动发电机转子旋转生成绿色电力。下列选项中能正确反映风力发电原理的是( )
A. B.
C. D.
押题解读
电动机和发电机的原理和判断一直是中考常考内容,一般涉及发电机和电动机的原理及原理图的判断,以及生活中的实际应用。
押题秘笈
电动机和发电机
1.电动机的原理:通电线圈在磁场中受力转动。与发电机的区别:电路中有电源,无用电器。电能转化为机械能。
2.发电机的原理:电磁感应。与电动机的区别:电路中无电源,有用电器。机械能转化为电能。
(改编)2.某商品展示平台,其内部电路设计要求为:只闭合开关S1,仅照明灯亮;再闭合开关S2,照明灯亮,电动机M转动;断开开关S1,照明灯熄灭,电动机M停止转动。则满足该设计要求的电路是( )
A. B.
C. D.
押题解读
电路设计与实际电路联系紧密,也能培养学生观察和动手实践操作能力。因此,电路设计成为多地中考的热点和必考内容。
押题秘笈
电路设计
解决这类问题时,仔细阅读题述情境,根据串、并联电路的工作特点(几个用电器是否可以单独工作?若不能,则一般为串联,若能,则一般为并联)直接判断电路的连接方式。可能还要再根据串、并联电路开关的控制特点,判断开关的位置。把最不符合的排除,最后再根据题述情境进行检验。也可以依次检验选项中的电路,判断哪一个电路符合题述情境。
(原创)8.如图所示的电路,电源电压保持不变,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大
D.电路消耗的总功率变大
押题解读
动态电路分析是电学重要内容,其要求学生能正确判断电路的连接方式,正确判断电表的测量对象,能应用欧姆定律和电功率计算功进行正确分析。考题综合性强,难度相对较高,具有一定的区分度,因此多地中考将其作为必考内容。
押题秘笈
动态电路分析
1.解答开关类问题的关键是分析开关断开与闭合时电路的连接情况,,必要时画出等效电路图,然后根据欧姆定律和串、并联电路的特点,判断电流表、电压表的示数变化情况。
2.由滑动变阻器滑片移动或传感器电阻的变化引起的电路变化问题中,有两个事实:电路中总电压不变、定值电阻阻值不变。
3.常用的三个技巧
(1)串联的越多,总电阻越大;并联的越多,总电阻越小。
(2)可将电路看成由“定值部分”和“可变部分”串联或并联而成,则可变部分电阻变大,总电阻就变大;可变部分电阻变小,总电阻就变小。
(3)会用串联电路分压原理和并联电路分流原理分析,即定值电阻和可变电阻串联时,可变电阻阻值变大,其两端电压也变大;定值电阻和可变电阻并联时,可变电阻阻值变大,通过它的电流变小。
4.一般思路
在进行动态电路分析时,首先要分析初始电路的连接方式(串联还是并联),然后确定各电表所测的是哪部分电路最后根据滑动变阻器滑片的移动、开关的断开与闭合或外界因素变化等引起的阻值变化进行分析。
1.某酒店的电梯要刷卡才能到达房间的楼层。当刷卡时开关S1闭合,按下相应楼层按钮(相当于闭合开关S2),电动机M才启动。选项图中的电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,电流表、电压表均无示数
B.闭合开关后,向右移动滑片P,电流表示数变大
C.闭合开关后,向左移动滑片P,电压表示数变大
D.闭合开关后,若R1断路,则电流表、电压表示数都变小
3.如图所示为动圈式话筒的简化示意图、磁体固定在适当位置,线圈与膜片相通,声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动,线圈中就产生电流,实现声信号到电信号的转变。下列图示中的实验,与其工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
押题猜想04 多知识点综合
限时:5min
(改编)1.科技活动小组的同学设计了一个苹果质量筛选系统,如图甲所示,检测电路如图乙所示,电源电压恒为12V, 为10Ω的定值电阻, 为压敏电阻,其阻值随压力的变化关系如图丙。闭合开关,当苹果经过检测台时, 受到的压力恰好等于苹果重力的一半,此时若 两端的电压 ,说明苹果质量达标,否则苹果将被推出传送带。 取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.苹果的质量越小,电路中的电流越大
B.苹果的质量越大, 的电功率越小
C.当苹果质量小于或等于80g时,将被推出传送带
D.要提高质量筛选标准,应将 换成阻值更小的定值电阻
押题解读
本题通过实践活动,将力学和电学众多知识点有机的结合,培养学生的综合实践和分析计算能力。此类考题综合性强,难度较高。
押题秘笈
1.分析电路的连接方式,正确使用欧姆定律和电功率计算公式进行分析和计算。
2.理解坐标中图像的含义。
1.如图-1,是某家用烟雾报警器的简化电路图,当烟雾达到一定浓度时衔铁被吸引,工作电路会响铃亮灯,烟雾报警器控制电路的额定电压为12V,R是光敏电阻,其阻值与烟雾浓度的关系如图-2所示。若定值电阻R0的阻值是10Ω(电磁铁线圈电阻不计),工作电路响铃亮灯时,控制电路中的最小电流是0.2A,下列说法正确的是( )
A.若烟雾报警器响铃亮灯,烟雾浓度一定大于40%
B.为了让烟雾浓度为20%时报警器报警,可以将衔铁和电磁铁适当向右移
C.为了让烟雾浓度为20%时报警器报警,可以适当的降低控制电路电源电压
D.烟雾浓度分别是40%和60%时,定值电阻R0消耗的功率之比是1︰2
2.“升国旗,唱国歌”,学校每周一都举行升国旗活动(如图所示),下列说法正确的是( )
A.国旗在上升过程中,以旗手为参照物是静止的
B.国旗在刚要上升时,它的惯性最大
C.国旗升到最高处处于静止时,动能为零、机械能为零
D.每次升国旗的过程中,国旗重力做功的功率(近似)相等
3.春节期间上映的电影《哪吒2》深受国人的喜爱,善于学习的小张同学在观看了该电影后总结了以下四个方面的物理知识,其中有一项错误的是( )。
A.哪吒的混天绫可以自由伸缩,这体现了混天绫具有较好的弹性
B.哪吒在海上御风飞行时,主要受到重力和升力的作用
C.太乙真人使用宝葫芦收取妖怪时,宝葫芦内部气压小于外界气压
D.敖丙使用冰系法术将海水冻结,这个过程属于熔化
题型二 多项选择题
押题猜想05 声、光、热学
限时:2min
(改编)1.古诗词是我国的文化瑰宝,很多诗句里蕴含着物理知识。下列分析正确的是( )
A.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,客船中听到了钟声,说明钟被敲击后产生了振动
B.“此夜曲中闻折柳,何人不起故园情”,《折柳曲》唤起思乡之情,说明声音能传递能量
C.“冻白雪为伴,寒香风是媒”中“雪”是空气中的水蒸气遇冷凝固形成的
D.“谁知明镜里,形影自相怜”,镜指的是平面镜,其所成的是虚像,是由光的反射形成的
押题解读
该考题结合中国优秀文化—古诗词,不仅提高学生物理学科素养,也培养学生的文学素养,符合新课标的核心素养要求。
押题秘笈
熟练掌握声、光热基本知识点,知道声音的产生和传播、声音的三个特性以及声音的三个特性;知道六种物态变化及吸放热情况;知道光的直线传播、光的反射、折射现象。
1.塔式太阳能发电系统是在空旷的地面上建立高大的中央吸热塔,塔顶上安装固定一个接收器,塔的周围安装一定数量的定日镜,通过定日镜将太阳光聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温,再将通过接收器的工作物质加热并产生高温蒸汽,推动汽轮机进行发电,如图所示,下列关于塔式太阳能发电系统的说法中正确的是( )
A.高温蒸汽推动汽轮机的能量转换与汽油机做功冲程相同
B.定日镜是平面镜,太阳光的入射角等于反射角
C.在太阳内部,氢原子核在超高温下发生核聚变,释放出巨大的核能
D.凝汽器中高温蒸汽发生液化,放出热量
2.如图所示,大明湖是济南三大风景名胜之一,景色秀丽,历史悠久。“云雾润蒸华不住,波涛声震大明湖”描述了趵突泉等众多泉水汇集于此;“四面荷花三面柳,一城山色半城湖”则描述了泉城的独特风光。端午节,湖面上鼓声隆隆,船桨齐舞,龙舟竞渡;超然楼屹立于湖畔,夜幕降临时,上千名游客用手机、相机,从不同的角度拍摄亮灯的瞬间,打卡“明湖新八景”之一。下列说法中正确的是( )
A.“波涛声震大明湖”说明泉水振动发出声音的音调很高
B.鼓声是通过空气传入游客的耳中
C.“四面荷花三面柳”荷花呈现红色是因为光发生了色散
D.超然楼在湖水中的美丽倒影是由于光的反射而形成的
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是( )
A.透镜不动,蜡烛和光屏都向右移动,可以看到像变大
B.此时成倒立、放大的实像,与投影仪原理相同
C.透镜右移,眼睛在光屏和透镜间,通过透镜看到正立的像
D.若在透镜和蜡烛之间放远视镜片,应将光屏适当右移,可再次出现清晰的像
押题猜想06 力学
限时:6min
(改编)1.如图甲,水平面上的一物块受水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系如图乙所示,物块的速度v与时间t的关系如图丙所示,下列说法正确的是( )
A.物体在0~3s内处于平衡状态
B.物体在3s~6s推力做功小于克服摩擦力做功
C.物体在6s时动能为最大
D.物体在0~9s内所受的摩擦力始终不变
押题解读
力和运动图像的分析和计算,是运动和力的重要内容,能综合考查学生对机械运动的掌握程度和分析的能力。
押题秘笈
1.从图像中判断物体哪个阶段静止,哪个阶段匀速直线运动;
2.从图像中找出物体静止和匀速直线运动时受到的推力大小;
3.分析物体静止和匀速直线运是的受力,根据平衡力求出静摩擦力和滑动摩擦力的方向和大小。
(改编)2.小杰用盐水洗水果时发现,草莓在盐水中漂浮,小西红柿悬浮。一水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,盛有密度相同的盐水,小杰把质量相同的草莓和小西红柿分别放入甲、乙容器中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.草莓的密度小于小西红柿的密度
B.草莓所受的浮力大于小西红柿所受的浮力
C.盐水对甲容器底的压强等于对乙容器底的压强
D.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
押题解读
压强和浮力的综合分析和比较,是中考物理的热点,同时也是难点,具有一定的区分度,常作为压轴题。
押题秘笈
1.比“”法:不同物体浸在同一液体中,相同,由可知,同一液体,越大,受到浮力越大;
2.比“”法:同一物体漂浮或悬浮在不同液体中,相同,由可知,浮力相等,越大,越小。
3.再根据液体压强公式判断容器底受到压强的大小,根据判断容器底受到压力的大小。
4.判断水平桌面受到容器的压力大小可容器中所有物体总重力的变化情况作出判断。
(改编)3.如图所示,工人用滑轮组装置沿水平轨道运送建筑工件,用力F拉绳使工件沿水平轨道匀速运动的速度为,经将工件送到目的地。已知工件的质量为,与轨道的接触面积为,运动过程中所受阻力f为重力的倍。滑轮组的绳保持竖直方向,不计绳重和滑轮与绳间的摩擦,滑轮组装置的机械效率为,两个滑轮质量相等,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.滑轮组顶点A受到的拉力大小为1300N
B.工人的拉力大小为625N
C.动滑轮的质量为5kg
D.工人拉力的功率为312.5W
押题解读
简单机械和机械效率的计算,考查简单机械的概念、特点、应用和效率的计算,要求学生具有一定的计算能力。
押题秘笈
常见机械的效率计算
1.竖直方向滑轮组
,,或(若不计绳重即摩擦)
2.水平方向滑轮组
,,
3.斜面
,,,
1.如图所示,小明用水平向右推力推着购物车,在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.车受到的支持力与车对地面的压力是一对相互作用力
B.若购物车中装满货物后,则购物车对地面的压强增大
C.车对地面的摩擦力方向为水平向左
D.若小明撤去对车的水平推力,小明仍对车做功
2.浮沉条件在日常生活中有广泛的应用,从简单的物体漂浮到复杂的建筑结构设计,都有其独特的用途。下列四幅图中关于浮沉条件的应用说法正确的是( )
A.图甲中密度计测量的液体密度越大,密度计受到的浮力越大
B.图乙中盐水选种时,下沉的种子密度比盐水的密度大
C.图丙中热气球是通过自带的加热器调节气囊中气体的温度来控制升降
D.图丁中古人打捞铁牛时,浮船受到的浮力等于铁牛的重力
3.如图甲是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置,小明用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,弹簧测力计的示数及变化情况如图乙所示,木块在0~1s做加速运动,在1~3s以0.2m/s的速度做匀速直线运动、则下列有关说法正确的是( )
A.在0~1s内木块受到的滑动摩擦力为0.6N
B.在1~3s内拉力的功率为0.1W
C.如果3s后物体不再受拉力就会立即停止运动
D.在0~3s内拉力做的功一定多于0.2J
4.如图所示,用滑轮组提升质量为12kg的物体时,物体在10s内匀速竖直上升2m。所用拉力F为50N。则在提升物体的过程中(不计绳重和摩擦, )下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.2m/s
B.滑轮组提升物体做的有用功为300J
C.拉力做功的功率为30W
D.该滑轮组的机械效率为80%
5.一装有适量水的容器放在水平桌面上,容器底面积为S。一木球和一合金球的体积分别为5V0和2V0。将它们用细线相连放入水中静止时,木球露出水面的体积为V0;当把细线剪断后,合金球沉底,木球静止时露出水面的体积为2V0,如图所示。已知水的密度为ρ0,下列说法正确的是( )
A.合金球的重力为3ρ0gV0
B.合金球的密度为3ρ0
C.木球的密度为0.6ρ0
D.剪断细线后,水对容器底部的压强减少了
押题猜想07 电磁学
限时:6min
(改编)1.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,在滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.电源电压为12V
B.灯泡正常发光时的电流为1.0A
C.滑动变阻器的最大阻值为6Ω
D.小灯泡的最小功率为3W
押题解读
I-U图像问题是中考电学热点和常考内容,考查学生对图像的分析、判断能力,通过图像获取的信息进行简单计算。
押题秘笈
1.I-U图像表示电流随电压变化的规律,图像中,横轴表示电压U,单位一般是V;纵轴表示电流I,单位一般是A。也有横轴表示电流I,纵轴表示电压U的。
2.定值电阻的I-U图线,电流值与电压值成正比。
3.图线随电压的增大有向下弯曲的趋势,说明随着电压的增大,U与I的比值变大,即电阻变大,小灯泡灯丝的I-U图像一般是这种形式的
(改编)2.如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动的过程中,在保证电压表和电流表安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数变化范围为0.2~0.3A
B.滑动变阻器两端的电压由4V减小到2V
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10~20
D.电路总功率的变化范围为0.4~0.9W
押题解读
范围型或极值类型的电路计算常作为中考压轴题出现,难度较高,要求学生有较强的分析和计算能力,学生在相关试题容易失分。
押题秘笈
范围型或极值类型的电路计算
1.由于电路发生变化或接入电路中的电阻发生变化,电路中的电流、电路两端的电压会发生变化。当电流或电压增大时,可能会超出电流表、电压表的测量范围,电路中的电流会大于允许通过用电器的最大电流,用电器的实际功率会大于额定功率,因此会损坏电路元件。在确保证电路安全的前提下,电路中的电阻、电流、电压以及电功率存在最大值与最小值,即各物理量可在一定范围内变化,
2.两个技巧
(1)电路安全问题要坚持“取小原则”。如当电路中多个元件的允许通过的电流最大值不相同时,为保证电路安全,取其中最小的电流值作为电路中能允许通过的电流。
(2)选择公式分析时,应选取只有两个变量的公式分析。如求电路总电功率的最大值或最小值时,由于电源电压不变,因此可选取或进行分析。
1.如图所示的家庭电路左侧为进户线。闭合开关S1和S2,灯L1发光,灯L2不发光;用试电笔分别接触插座的左、右孔,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则下列说法中,正确的是( )
A.用试电笔检测e点时氖管不发光
B.用试电笔检测c点时氖管发光
C.d、e间断路
D.d、c间断路
2.小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸,发现当车牌被识别系统识别后,绿灯亮,栏杆抬起,车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路,车牌识别成功相当于图中开关S闭合。则( )
A.车牌识别成功后,电路中电磁铁的上端为N极
B.若栏杆不能抬起,可通过增大电池的电压来调整
C.B端挂的铁柱可以用下端是N极的条形磁铁代替
D.滑动变阻器的滑片P向上调整,栏杆更容易抬起
3.如图甲所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A。电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R的规格为“50Ω,0.5A"。闭合开关s后,调节滑动变阻器的滑片P,测得多组数据。用测得的数据绘制了电流与滑动变阻器阻值的变化关系图(如图乙所示)。在保证电路安全的情况下,下列计算结果中正确的是( )
A.电源电压为12V
B.R0的阻值为15Ω
C.滑动变阻器连入电路的阻值不能为0
D.滑动变阻器的最大功率为0.9W
4.如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,灯L标有“2.5V,1.25W”字样,滑动变阻器R0标有“30Ω,1A”字样,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~3V。当闭合S2、S3,断开S、S1时,电流表示数为1.8A;当闭合开关S、S3,断开S1、S2,滑动变阻器滑片P从最右端移动到某一位置时,R0连入的电阻减小了9Ω,此时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻变化),下列说法正确的是( )
A.电源电压为14.4V
B.当闭合开关S、S3,断开S1、S2时,电流表示数变化范围为0.3~0.5A
C.S断开,S1、S2、S3开关均闭合时,电路中的最大电流与最小电流之比为7∶6
D.在保证电路安全的情况下,任意断开、闭合开关,电路消耗的最大功率为50.4W
题型三 填空题
押题猜想08 声、光、热学
限时:2min
(原创)1.赛龙舟是我国端午节重要的节日民俗活动之一,粽子是端午节必不可少的食物之一。
(1)比赛时,龙舟队鼓手敲鼓指挥,鼓声是由鼓面的 产生的;鼓声和观众的呐喊声响彻天际,是指声音的 (填声音的特性)。
(2)观众用手机拍摄比赛时,参赛队员在照相机底片上形成的是 (选填“倒立”或“正立”)的像;若要使拍摄到的画面小一些,应适当 (选填“靠近”或“远离”)比赛现场。
(3)煮粽子时厨房里香气四溢,说明分子在不停地做 的运动;粽子被煮熟是通过 方式改变内能的。
押题解读
声、光、热现象是中考必考内容,与传统节日、日常生活现象结合考查,是近年各地中考的热点。
押题秘笈
熟练掌握声、光、热基本知识点,知道声音的产生和传播、声音的三个特性以及声音的三个特性;知道六种物态变化及吸放热情况;知道光的直线传播、光的反射、折射现象;熟记凸透镜成像规律及应用;知道分子动理论和改变内能的方式。
1.湖中的荷花清香四溢,这属于 现象,荷叶上的两滴水珠相遇时,能汇合成一滴较大的水珠是因为分子之间存在 (选填“引力”或“斥力”);广阔的湖水可以调节周边的气温,这是由于水具有较大的 。
2.中国古诗词蕴含许多物理知识,比如唐代诗人于良史的《春山夜月》中:“掬水月在手,弄花香满衣。”“月在手”是光的 现象,“香满衣”属于 现象,说明了分子 。
3.云锣出现于唐代,是中国传统的敲击体鸣乐器。如图所示,演奏时用小槌击奏,云锣发出的声音是由 (选填“云锣”或“空气”)的振动产生的;用相同的力度敲击上面的小锣和下面的大锣,发出声音的 不同。
4.如图是用来保持青藏铁路路基冻土稳定的热棒,其中间封闭有液态氮,上端装有散热片。当土壤温度升高时,液态氮 冻土深处的热量发生汽化,上升到散热片处散热后,气态氮又 成液态下沉。如此循环往复,不断通过 方式使路基的内能减小。
押题猜想09 力学
限时:6min
(改编)1.2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱成功着陆。返回过程中,以返回舱为参照物,神舟十八号航天员是 (选填“运动”或“静止”)的;返回舱在打开主伞匀速直线下落的过程中,其机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
押题解读
将机械运动和机械能等知识与我国航天发展和成就相结合,是各地中考试题的一个热点。不仅考查学生对物理科学知识的掌握,也能培养学生民族的自豪感。
押题秘笈
1.物体运动与静止的判断方法
2.判断物体机械能的变化
(1)根据机械能的定义判断,判断动能和势能的变化情况;
(2)由机械能守恒判断,如存在摩擦或空气阻力,机械能一般减小。
(改编)2.某校举行了秋季运动会,如图所示的是运动会上接力赛交接棒瞬间。参赛的选手穿鞋底花纹较深的鞋是为了增大 ,完成传棒后传棒运动员不能立即停下来是因为他具有 。
押题解读
体育运动与运动和力的关系联系紧密,因此,考题大多数会和体育项目结合。
押题秘笈
1.增大摩擦的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;
2.减小摩擦的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面彼此分开,变滑动为滚动;
(改编)3.如图所示,水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种液体,将A、B两个正方体,按图示方式放入液体中,待静止后,B刚好浸没在甲液体中,A刚好浸没在乙液体中,且两杯中液面恰好相平。甲、乙液体的密度分别为ρ1和ρ2,两烧杯对水平桌面的压强分别为p1和p2,则它们的大小关系为:ρ1 ρ2,p1 p2(均选填“>”“=”或“<”)。
押题解读
压强和浮力的综合分析和比较,是中考物理的热点,同时也是难点,具有一定的区分度,常作为压轴题。
押题秘笈
1.比“”法:不同物体浸在同一液体中,相同,由可知,同一液体,越大,受到浮力越大;
2.比“”法:同一物体漂浮或悬浮在不同液体中,相同,由可知,浮力相等,越大,越小。
3.再根据液体压强公式判断容器底受到压强的大小,根据判断容器底受到压力的大小。
4.判断水平桌面受到容器的压力大小可容器中所有物体总重力的变化情况作出判断。
5.两物体叠加或用绳子连接时,可以将多个物体看成一个整体,再对整体进行受力分析。
(改编)4.下面甲、乙两幅图均是中国古代科技著作《天工开物》的插图,图甲中“透火焙干”时把湿纸贴在墙上利用了湿纸受到的摩擦力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)重力而静止,图乙“六桨客船”中的船桨属于 (“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;图丙所示为“旋转秋千”工作时的情形,座椅在空中匀速转动,此时座椅受到的作用力 (选填“是”或“不是”)平衡力。
押题解读
工程中的简单机械是中考常考内容,不仅要求学生对理论知识熟练掌握,也要求学生能够熟练将理论知识应用与实践,如古代杠杆、身边的杠杆、滑轮组、斜面等。
押题秘笈
熟悉杠杆的平衡条件及杠杆的分类,能通过杠杆的平衡条件,大致判断杠杆的类型。
1.如图所示是一辆暴雨时不慎驶入水中汽车的车门。随着水位升高,车门上A处受到水的压强将 (选填“变大”“不变”或“变小”);紧急情况下,应挥动破窗锤砸向玻璃窗的边角逃生,破窗锤的敲击端做成锥形,是通过减小受力面积来 (选填“增大”或“减小”)压强。
2.如图所示,这是节选自我国古代科技著作《天工开物》中的“场中打稻”的情景,将稻穗抓起,用力摔打在板壁上,这时, 由运动变为静止,而 由于惯性继续保持原来的运动状态,所以能将稻粒从稻秆上打落下来。(填“稻杆”或“稻粒”)
3.植树节当天,如图甲所示,初三学生小南正在用铁锹铲土,将铁锹视为杠杆,图乙是其简化图,O为支点,手在A处施加竖直向上的动力,则铁锹相当于 杠杆,若,则泥土的质量为 kg。(g=10N/kg)
4.如图所示是一张警用弓弩,在弓的两端使用了滑轮组将弩弦拴绕在弓上,使用滑轮组的目的是 (选填“省力”“省距离”或“提高机械效率”)。用弩将箭水平射出时,机械能转化情况是 。
5.如图所示,2024年5月8日,海军山东舰完成为期8天的首航试验任务,顺利返回造船厂码头,山东舰行驶的海域海水密度不一样,当山东舰由密度较小的海域驶入海水密度较大的海域时,受到的浮力 ,排水量 。(g取10N/kg)(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
押题猜想10 电磁学
限时:2min
(改编)1.如图甲所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了
(1)电瓶车的大灯和喇叭可以同时工作,也可以独立工作,它们之间是 联的。车钥匙实质上相当于电路中的 ;
(2)图乙所示是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰,如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会发生 (选填“短路”“断路”)而造成蓄电池损坏;
(3)如果人体触碰蓄电池两极,人 (填“有”或“无”)触电的危险(图丙)。
押题解读
电学基础及静电现象是中考必考内容,主要考查学生对电学基础知识的掌握情况和分析、解释生活中的静电现象,并且知道静电的利用和防止。
押题秘笈
1.用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电;带电体具有吸引轻小物体的性质;同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引。
2.给充电电池充电时,充电电池在消耗电能,转化为化学能,这时是用电器。充电电池放电时提供电能,电能转化成其他形式的能,这时是电源。
3.用电器或电源两端直接连接导线,则用电器或电源被短路。
1.我国空间站自建成以来,成绩斐然。如图所示,某实验舱在轨运行时,每天的用电量约为304kW•h,这些能量来自于我国自主研制的大型柔性太阳能电池翼,其展开面积达280,发电功率高达19kW,其中“kW•h”是 (填物理量名称)的单位,太阳能电池翼每天至少工作 h才能满足每天的用电量。假设利用转化后的电能为手机充电时,手机相当于 (选填“电源”或“用电器”)。
2.无人机“UAV”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。
无人机上的旋翼电动机与摄像机根据需要可以独自工作,从电路设计的角度上看,旋翼电动机和相机是 (选填“串联”或“并联”)的;温度过低时,无人机上的锂电池可以充入的最大电能将变小,无人机的续航时间将 (选填“变长”或“变短”);充入相同电能所用的时间比常温条件下长,说明充电平均功率 (选填“变大”或“变小”)。
3.感应发光“冰块”外形如真实冰块一般,入水即亮,如图甲所示。它外部由无毒无害的食品级PS材料制作,内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯泡组成。
(1)其中液体感应器为先进的触水式 (选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”);
(2)放入水中的“冰块”,内部的电路处于 状态(选填“通路”“断路”或“短路”);
(3)LED灯主要由 (选填“绝缘体”或“半导体”)材料制成;如图乙所示的电路中,同时闭合开关 ,LED灯能发光。
题型四 作图题
押题猜想11 光学作图
限时:2min
(原创)1.(1)如图所示,一束光从空气斜射入水中,照射在平面镜上并经平面镜反射,请画出这束光的折射光线和经过平面镜反射后的光线,并标明反射角。
(2)某同学站在湖边看日出,同时也看到了水中的太阳。请在图中画出他看到水中太阳的光路图。
(3)如图所示,画出两条入射光线通过凹透镜后的折射光线。
押题解读
光学作图包括光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射和透镜作图,其中光的反射、平面镜成像、光的折射和透镜作图考查频率较高。
押题秘笈
1.光的反射作图
(1)已知反射面和入射光线(反射光线)作反射光线(入射光线):入射角是入射光线与法线夹角,不是入射光线与镜面的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角,不是反射光线与镜面的夹角。法线要画成虚线。
(2)已知入射光线和反射光线确定平面镜的位置:法线位置是入射光线和反射光线夹角的角平分线位置,平面镜与法线垂直,故只要确定入射点法线位置即可确定平面镜的位置。
2.平面镜成像作图
(1)根据平面镜成像特点作图(对称法)
①做垂线;②画垂足;③量等距;④画像点并连接。
(2)根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图
①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上;
②分别作出两条入射光线的法线;
③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线;
④分别作两条反射光线的反向延长线,它们的交点S'即为点光源S的像。
3.光的折射作图
①确定人射点;②作法线:过人射点垂直于界面作法线(虚线);③根据折射规律作出入射光线或折射光线。
4.透镜作图:三条特殊的光线(平行入射相交于焦点,过光心不变)
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.有些车内安装了如图甲所示的抬头显示器,通过前挡风玻璃可呈现水平显示器上的重要行车数据,方便司机查看。请在图乙中画出司机的眼睛在C处通过挡风玻璃看见显示器上A点的光路图。
3.图中O点为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,光线a与凸透镜的主光轴平行,光线b通过凸透镜的光心。请在图中画出光线a的折射光线和光线b的入射光线。
押题猜想12 力学作图
限时:2min
(原创)1.(1)如图为运动员在高台滑雪项目中下滑的示意图,O为运动员的重心,请在图中画出运动员受到的重力G和摩擦力f的示意图。
(2)图甲是一种菜馅挤水器,使用时可以轻松挤走菜馅中多余的水分,其手柄可以视为一个杠杆,图乙是其简化示意图。请在图乙中画出在A点施加的最小动力F1(保留作图痕迹)。
押题解读
力学作图包括力的示意图、力臂作图、滑轮组绕线,其中力的示意图和力臂作图是中考考查热点。
押题秘笈
一、作力的示意图
对物体进行受力分析时,要正确画出力的示意图。可以采用“三定三标”的方法具体步骤如下:
1.先确定研究对象受到哪些力的作用。
2.“三定”
(1)定作用点:在受力物体上画出作用点,不能画在受力物体的外面,更不能画在施力物体上。如果物体同时受到几个力作用时,就将重心作为这几个力的作用点。
(2)定方向:以作用点为起点,沿力的方向画线段。注意题中关于方向的关键词如“水平””竖直”等,并及时链接已有的力学知识,如重力方向竖直向下,摩擦力方向与物体相对运动的方向相反,压力方向与支持面垂直等。
(3)定长度:在同一图中,如果物体受到几个力的作用时,线段的长短要大致表示力的大小,力越大,线段应画得越长。
3.“三标”
(1)标箭头:在线段的末端标上箭头表示力的方向。
(2)标符号:力一般用字母“F”表示,重力用符号“G”表示。摩擦力一般用“f”表示。
(3)标数值和单位:若已知力的大小,在箭头旁边标上力的数值和单位。
二、力臂作图
1.力臂的画法
找支点O;画动力和阻力的作用线:从动力、阻力作用点沿力的方向分别画直线或反向延长线即动力、阻力的作用线(用虚线);画力臂
2.最小动力作图
(1)寻找最大动力臂的方法:①动力的作用点确定了的时候,则支点到动力作用点之间的线段长即为最大动力臂;②动力的作用点没有确定时,应观察杠杆上哪一点离支点最远,则这一点到支点的距离即为最大动力臂。
(2)作最小动力的方法:①找出最大动力臂后过动力作用点作动力臂的垂线;②根据杠杆平衡的实际情况确定动力的方向,最后标上箭头和字母。
1.小巳同学使用椅子进行俯卧撑锻炼,如图所示。点为重心,点为与地面的接触点,请画出:①小巳同学所受重力的示意图;②小巳同学在点所受支持力的示意图。
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.图甲为人用手提物体时的情境。手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图乙,请在图乙中作出力F的力臂l及物体所受重力的示意图。
押题猜想13 电磁学作图
限时:2min
(原创)1.(1)请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
(2)春节假期,小雨和爸妈一起外出旅游,如图甲所示是某宾馆床头柜上的开关示意图,如图乙所示是其控制的电路图,其中为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度;为单独控制电视插座的开关。请在图乙中将电路图连接完整,要求符合安全用电原则。
(3)如图所示,闭合开关后,套在通电螺线管上的磁环会向右运动,已知磁环的左侧为N极,请在图中标出:(1)通电螺线管左端的磁极;(2)磁感线方向;(3)电源右端的极性。
押题解读
电学作图包括电路图和实物图的转换、家庭电路的连接、通电螺线管极性判断及绕线。其中电路图和实物图的转换和家庭电路的连接是中考考查热点。
押题秘笈
一、电路连接
根据电路图连接实物图:分析各元件之间的关系,若是串联,电源和元件依次连接;若是并联,分清干路和支路上的元件,特别要明确开关的控制对象。
1.根据电路图连接实物图
方法一:通常按照“先串后并,由正到负”的顺序,对照电路图进行逐条连接。“先串后并”是指先连接含电路元件较多的串联部分,后连接电路的另一并联部分;“由正到负”是指连接电路的串联部分时从电源的正极出发,顺着电流的方向,对照电路图将各个元件顺次连接起来,最后到电源的负极。注意连接顺序要和电路图保持一致,导线不允许交叉。对于含电表、滑动变阻器的电路,要注意电表、滑动变阻器的正确连接方法和电表量程的选择。
方法二:找分流点(电流分支处)和汇流点(电流汇合处),依次连接。
2.根据实物图画电路图
(1)根据实物图画电路图,关键在看图,图看不明白,就无法正确作图。实物图实际上只有两种电路:串联电路和并联电路。
(2)串联电路非常容易识别,可先找到电源正极,再用铅笔尖沿电流方向按顺序前进,最后到达电源负极。明确每个元件的位置,然后作图。顺序是:先画电源,按元件排列顺序规范作图,横平竖直,转弯处不得有元件。若有电压表,要准确判断它测的是哪一段电路的电压,在检查电路无误的情况下,将电压表并联在被测电路两端。
(3)并联电路的判断方法如下:从电源正极出发,沿电流方向找到分叉点,并标出中文“分”字(遇到电压表当断开处理),用两支铅笔从分点开始沿电流方向分别前进直至两支笔笔尖汇合,这个点就是汇合点标出中文“合”字。特别要注意判断:有几条支路,每条支路中有几个元件,分别是什么。电路图绘制具体步骤如下:先画电源;再分别画出两段干路,干路中有什么就画什么。在分点和合点之间分别画支路,有几条画几条(多数情况下只有两条支路),并准确将每条支路中的元件按顺序画规范,作图要求横平竖直,作图检查无误后,将电压表画到被测电路的两端。
二、家庭电路的安装
家庭电路的安装:从家庭电路各组成元件的作用出发按照先干路再支路的顺序安装。
1.干路:进户线进人用户家中,先经过电能表,再接总开关;保险丝一定要接在总开关后面,方便更换保险丝。
2.支路:各支路一般包括用电器、开关和插座。
3.家庭电路连接作图的关键:①用电器和插座应并联;②开关应接在火线上,开关和用电器应串联,电灯泡的螺旋套要接在零线上;③三孔插座的正确连接是“左零右火上接地”。
1.小明家的洗衣机插头和墙上的插座始终相连,小明爸想安装如图甲所示的三孔带指示灯和开关的插座,开关闭合,指示灯亮,洗衣机通电;开关断开,指示灯灭,洗衣机断电。图乙虚线框内的是插座的内部结构图。请在图乙中用笔画线代替导线连接该插座的电路。
2.请用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整。要求:电流表只测的电流,滑动变阻器的滑片向D端移动时,灯的亮度逐渐变暗,灯的亮度不变。
3.下图是小明同学探究电生磁现象的电路,当他闭合开关后,发现条形磁铁上方的弹簧变短了,若把滑动变阻器的滑片向B端滑动时,发现弹簧进一步缩短了。请你用笔画线代替导线将实物图连接完整,并标出电源的+、-极。
题型五 实验题
押题猜想14 测量类学生必做实验
限时:6min
(改编)1.某实验小组的同学利用如图所示的斜面测量小车运动的平均速度。让小车从带刻度的斜面上的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)除了图中已有的实验器材外,实验中还需要的测量工具是 。
(2)实验中小车通过AB段所用的时间为1.6s,则小车通过AB段的平均速度为 m/s。
(3)为了准确测量小车从A点运动到C点的过程中通过下半程BC段的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动通过下半程BC段的平均速度。他这样测得的下半程的平均速度与真实值相比将 。
押题解读
测量物体的运动速度是测量类学生必做实验,主要考查实验原理、实验器材的选择和目的、实验数据的记录、实验数据的分析和处理、实验结论以及对实验进行反思与交流。
押题秘笈
(1)实验原理:
(2)金属片的作用:让小车停止运动,便于测量时间。
(3)搭建斜面时,坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小,小车可能达不到底部;斜面的坡度太大,小车运动的速度大,时间短,导致测量难度大、实验误差大。
(4)测量小车下滑路程时,起点从车头算起,终点也应该是车头。
(5)测量小车在下半段路程的平均速度,不能把小车从斜面的中部开始释放的原因是:小车从中部由静止释放,到达底端的时间,并不等于下半程的时间,这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半路程的平均速度不相等。
(6)小车在斜面上滑下,速度越来越快,即小车做加速运动。
(改编)2.小丽学习物理之后,经常利用所学知识解决实际问题。她想测一下出去游玩时妈妈给她买的饰品的密度(饰品的密度大于水的密度),她向实验室老师借来天平、烧杯、量筒,开始进行如下实验。
(1)小丽先将天平放置在水平桌面上,图甲是小丽在调节天平平衡时的情景,她在操作上的错误是 ;改正错误后,指针指向分度盘左侧,应将平衡螺母向 调节,直至天平平衡。
(2)小丽将饰品放在天平的左盘中,在右盘中用 增减砝码,天平平衡后,右盘中砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则饰品的质量为 g。
(3)用量筒和细线测量饰品的体积如图丙所示,则饰品的体积为 ;实验所测饰品的密度为 。
(4)如果先测饰品的体积,再测饰品的质量,会导致所测饰品的密度 (选填“偏大”或“偏小”),原因是 。
押题解读
测量固体和液体的密度是测量类学生必做实验,主要考查天平的使用、量筒的使用、实验方案的设计、实验误差分析以及利用其他方法测量密度。
押题秘笈
1.调节平衡螺母的方法:把平衡螺母向指针偏转的反方向调节,即“左偏右调,右偏左调”;或哪边高往哪边调,即“螺母向着高出移”。
2.量筒读数时,视线要和凹面的底部(或凸面的最高处)相平。
3.实验方案和分析
(1)误差分析:测量结果中,体积偏小,则密度偏大;质量偏小,则密度偏小。
①实验方案不合理;
②操作不当:固体放入量筒是溅出水或液体倒入量筒时有液体溅出导致体积的测量偏小,密度偏大。
③器材导致误差:砝码磨损,会导致所测物体质量偏大;砝码生锈,会导致所测物体质量偏小。
(2)特殊法:①固体:浮力法、悬浮法、等体积法和溢水法;②液体:浮力法和等体积法。
(3)特殊物质:①测量密度比水小的物体体积的方法:针压法、助沉法;②易溶于水的物质换用其他液体侧体积。
(改编)3.在“测量小灯泡的电阻”的实验中,小灯泡的额定电压为3.8V,电源电压为6V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大,导线不得交叉;
(2)电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压且保持不变。为了排除故障,小芳首先将 (选填“开关两端接线柱”“小灯泡与灯座”或“滑动变阻器两端接线柱”)拧紧,若拧紧后还是有故障,则需要更换该元件;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示。为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端滑动,同时注意观察 (选填“电流表”或“电压表”)的示数变化,直到小灯泡正常发光。
(4)根据实验测得的数据,作出如图丙所示的图像。
①分析图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数);
②分析图像还可发现小灯泡的电阻在变化,原因是 ;
(5)由于3.8V的电压值读数存在误差,导致测量的小灯泡正常发光时的电阻也有误差。有同学觉得可以换不同的同学多次测量该小灯泡3.8V电压下的电流,再取电阻的平均值。你认为该同学的方法是 (选填“可行”或“不可行”)的。
押题解读
用电流表和电压表测量电阻是测量类学生必做实验,主要考查实验原理、电路连接、电流表和电压表的使用、电路故障分析、实验数据的分析和处理,特殊方法测电阻等。
押题秘笈
(1)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路
(2)电路问题:①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变阻器要“一上一下”连入电路。②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良
(3)滑动变阻器的选择:在保证电路安全和测量要求的情况下,最大阻值尽可能小
(4)设计实验数据表格(序号、电压、电流、电阻)
(5)测量小灯泡的电阻:电阻随温度的升高而增大
(6)测量小灯泡电阻时不求平均值,因灯丝电阻可变,平均值没有意义
(7)多次测量的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
(8)特殊方法测电阻
①利用电压表和已知最大阻值的滑动变阻器
a.闭合开关S,读出变阻器接入定值最大时的电压表读数U1;
b.读出变阻器接入阻值最小(等于0)时电压表的读数U2;
b.被测电阻:
②利用电流表和已知最大阻值的滑动变阻器
a.闭合S,将滑动变阻器滑片移至a端时,此时R0=0 ,读出A的示数I1,
b.闭合S,将滑动变阻器的滑片移至b端时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为R,读出此时A表示数I2,
b.
③等效法
a.闭合S,将S1置于a,调节R0,读出A的示数I1
b.闭合S,将S1置于b,保持滑片P位置不变,调节电阻箱R′,使A的示数仍为I,读出此时R′连入电路的阻值R′,即Rx=R'。
1.基本仪器的使用:
(1)如图甲是某同学用刻度尺测量小木块的长度,正确的视线是 ,该木块的长度是 cm;
(2)如图乙,该停表分度值是 ,此时停表读数是 s;
(3)将一个小石块放在已调平衡的天平左盘,向右盘加减砝码并调节游码,当天平重新平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图丙所示,其质量为 g;
(4)如图丁所示,是利用排水法测量(3)中小石块的体积,小石块的体积是 mL;
(5)该小石块的密度为 ;
2.在物理实验课上,小明利用如图所示的实验装置做“测量小车的平均速度”的实验。
(1)图中AB段的距离为 cm;
(2)实验时应使斜面的坡度较缓,目的是便于测量 (选填“路程”或“时间”);
(3)分析实验记录的数据可知:小车在BC段的速度为 m/s;
(4)如图所示,下列坐标图像中能准确反映小车运动情况的是( )
A. B.
C. D.
3.再过一段时间就是我国传统节日端午节了,端午食粽的风俗,千百年来,在中国盛行不衰,甚至流传到东亚诸国。爱动手的小明与小东想测粽子密度,他们实验操作步骤如图所示:
(1)将天平放在水平工作台上,把游码移动到标尺左端的 处,当横梁稳定时,指针偏向分度盘的右侧,则应将平衡螺母向 调使横梁水平平衡;
(2)小明选取了一个粽子用保鲜膜紧紧包好(忽略保鲜膜的体积),放在已经调平的托盘天平的 盘中称量,当天平再次平衡时所加砝码及游码的位置如图-1所示,则测得粽子的质量是 g;
(3)因粽子体积较大放不进量筒,因此他借助一只烧杯,如图-2所示,用细线将粽子悬挂水中浸没(水未溢出),在水面处做标记,然后将粽子取出,用装有适量水的量筒给烧杯补水至标记处如图-3所示;量筒补水前后如图-4所示,则小明所测粽子的密度是 ;
(4)小东选取了另一个粽子利用烧杯、水、电子秤测粽子的密度,具体操作如下:
①用电子秤称出粽子质量88g;
②称出装满水的烧杯的总质量为300g;
③粽子放入烧杯中水溢出,擦干烧杯外壁的水后,称出烧杯和粽子的总质量为348g;则小张所测这个粽子的密度为 ;
④若操作③步骤中,溢出的水不慎洒在电子秤秤盘上,测出的密度值与真实值相比将 (选填“偏大”“偏小”或“一样大”)。
4.如图1所示的是“测量小灯泡的电阻”的实物电路图,小灯泡正常发光时的电压为2.5V,电阻约为,学生电源电压调为3V。
(1)连接好电路后,闭合开关,发现电流表,电压表指针均有偏转,但灯泡不亮,此时灯泡中 (选填“有”或“没有”)电流通过。
(2)调节滑片到某一位置后,电压表的示数为1V,若要得到正常发光时小灯泡的电阻,此时应向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时记录此时电流表的示数。利用实验数据绘制成了如图2所示的I-U关系图像,可知小灯泡正常发光时的电阻值为 。
(3)观察图2发现小灯泡电阻不是定值,这是因为灯丝电阻受到 的影响。
(4)将图1中的小灯泡更换为一个阻值未知的定值电阻,正确操作后得到了三组数据,并将数据填入下列表格中。请根据表中数据在图2中绘制相应的图像。
序号
电压表示数
电流表示数
电阻阻值
1
1
0.1
10
2
2
0.2
10
3
3
0.3
10
(5)分析图像可以发现,对于定值电阻来说,通过的电流与其两端电压成 。
(6)根据以上实验数据,分析可知在探究电流与电压的关系时我们应该选择 (选填“小灯泡”或“定值电阻”)。
5.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压U额为2.5V(灯丝电阻约为12Ω):
(1)同组的小红发现电路连接有错误,如果此时闭合开关,小灯泡不发光。请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确 。为能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用 (填字母);
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B.“20Ω 0.5A”的滑动变阻器
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是 ;
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动;
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图像可知:
①该小灯泡正常发光时的额定功率为 W;
②小灯泡灯丝的电阻是变化的,主要是受 变化的影响;
(5)完成上述实验后,小明在缺少电压表的情况下,根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图像,设计出了一个测未知定值电阻的电路,如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤:
①开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片至电流表的示数I为0.2A;
② 。
③表达式:Rx= (用已知量和所测量的字母符号表示)。
押题猜想15 探究类学生必做实验
限时:2min
(改编)1.某同学设计如图—1所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)在以下器材中,应选择( )(填选项);
A.2mm厚的透明玻璃板
B.1cm厚的透明玻璃板
C.2m厚的平面镜
(2)在水平桌面上按如图—1所示组装器材,将玻璃板 放在白纸上,沿着玻璃板与白纸相接的位置画一条直线MN,代表反射面的位置;
(3)点燃蜡烛A并放在玻璃板前a点位置,移动蜡烛B(蜡烛A、B完全相同),使它与蜡烛A的像完全重合。这样做除了能确定蜡烛A的像的位置,同时还能得出像与物的 关系;
(4)改变蜡烛A的位置,进行多次实验,将像和物的位置做标记,如图—2所示;用刻度尺测得像和物到镜面的距离,并得出像和物到镜面的距离 ;
(5)为了确定平面镜所成的是虚像还是实像,将光屏(不透明)放在像的位置,按照图—3中 (选填“①”、“②”或“③”)的方式观察光屏;按上述方法观察到光屏上没有蜡烛A的像,可说明平面镜成的是 (选填“虚”或“实”)像;
(6)若只将图—1中玻璃板水平向右平移,蜡烛A所成像的位置 (选填“向左移”、“向右移”或“不变”)。
押题解读
探究平面镜成像的特点是探究类学生必做实验,主要考查器材的选择和作用、实验方案的设计、实验数据的记录和分析、实验结论、实验结论的应用、实验反思和交流等。
押题秘笈
(1)为了使观察到的像更为清晰,实验最好在较暗的环境中进行;
(2)实验中用玻璃板代替平面镜,目的是便于观察和确定像的位置,并比较物像的大小关系,原因是玻璃板既能反射光又能透过光,即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛,也能看到点燃的蜡烛所成的像;
(3)实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像,当玻璃板较厚时,两个像有较大的错位,难以确定像的位置;
(4)实验中,玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置,则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合;
(5)实验中,使用两支完全相同的蜡烛,目的是比较像与物体的大小关系。此实验方法叫做等效替代法。
(6)用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮,便于观察;
(7)白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置,刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离;
(8)改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验,是为了寻找普遍规律;
(9)观察点燃蜡烛的像时,眼睛应与物体在玻璃板的同一侧;观察像是否为虚像时,眼睛与像在玻璃板的同一侧。
(改编)2.如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。甲、乙、丙图中U形管内装水,丁图中U形管内装有等体积的酒精。
(1)压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。如图甲,在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,其调节的方法是 (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(2)比较图乙和图丙,可以得到液体的压强与 有关。
(3)已知图丙U形管两侧水面高度差和图丁U形管两侧酒精液面高度差相同,丙丁两图探头的深度之比为 。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ盐水=1.2×103kg/m3,探头处受到液体的压强大小等于U形管两侧液柱高度产生的压强差)
押题解读
探究液体压强与哪些因素有关是探究类学生必做实验,主要考查实验器材的检查、控制变量法和转换法、实验设计和操作、实验结论、实验改进、实验结论的应用、计算液体密度等。
押题秘笈
(1)转换法:通过U形管中液面的高度差反映液体压强大小
(2)控制变量法:①探究液体压强与深度的关系时,在同种液体中控制金属盒方向不变,改变金属盒的深度;②探究液体压强与方向的关系时,在同种液体中控制金属盒的深度不变,改变金属盒方向;③探究液体压强与密度的关系时,控制金属盒的方向和深度不变,选择不同的液体
(3)实验前检查U形管压强计:
①检查U形管压强计的气密性:用手按压金属盒橡皮膜,观察U形管中液面高度差的变化,若变化明显则气密性良好,否则应拆下软管重新安装
②U形管内液面调平:不平的原因是软管中有过多气体,应拆下软管重新安装
(4)测量值小于计算值的原因:橡皮膜分担了压强(压力使橡皮膜发生了形变)
(5)(更换不同液体)多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
(6)压强计重的U型管不是连通器:有一端密封
(改编)3.3.小江做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材有:可调电压的电源、小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为,滑动变阻器上标有“”字样,电流表、电压表、开关、导线。
(1)小江将电源电压调为6V且保持不变后开始进行实验。图甲是小江连接的实物图,经检查有一根导线接错,请你在图甲中错误的那根导线上打一个“”,然后用笔画线代替导线使电路连接正确 ;
(2)正确连接电路后闭合开关,小江移动滑动变阻器的滑片P至某处时,电压表的示数为2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P适当地向 (选填“A”或“B”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(3)小江移动滑片,多次记录小灯泡的电压和电流,并依据实验数据,描出灯泡的图像(如图丙所示)。由图像可知小灯泡的电阻随温度的升高而 (选填“增大”、“不变”或“减小”);在曲线上任取一点,构成如图丁所示的矩形(阴影部分),则矩形面积表示的物理含义是 ;
(4)小江还想探究“电流与电阻的关系”,于是在原有器材的基础上将电源电压调为且保持不变,并将小灯泡分别更换为、、、、的定值电阻。小江同学每次随机选取一个定值电阻进行实验,根据所得数据描点在坐标系中,如图戊所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑片控制电压表示数一定,就开始读数,根据图戊中的数据分析,该次实验选取的定值电阻为 ,通过计算可得,小江前一次实验选取的定值电阻为 。
押题解读
探究电流与电压和电阻的关系是探究类学生必做实验,主要考查电路连接、电流表和电压表的使用、电路故障分析、实验数据的分析和处理、滑动变阻器的作用和选择、实验数据的分析和处理、实验结论、实验设计和操作等。
押题秘笈
1.电流与电压的关系
(1)实验结论和图像
在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(2)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路。
(3)电路问题:①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变阻器要“一上一下”连入电路。②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良。
(4)滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和保护电路。
(5)电流表、电压表、滑动变阻器的选取:①安全:电表不能超过量程,滑动变阻器不能超过限定电流。②方便:电表量程不能过大,滑动变阻器最大阻值要能够满足调节电压的要求,且不能过大导致使用不便。
(6)设计或补充实验表格(序号、电流、电压或电阻)。
(7)多次实验的目的:寻找普遍规律。
2.电流与电阻的关系
(1)实验结论和图像
在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(2)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路。
(3)电路问题:①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变阻器要“一上一下”连入电路。②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良。
(4)滑动变阻器的作用:控制电阻两端的电压保持不变和保护电路。
(5)电流表、电压表、滑动变阻器的选取:①安全:电表不能超过量程,滑动变阻器不能超过限定电流。②方便:电表量程不能过大,滑动变阻器最大阻值要能够满足调节电压的要求,且不能过大导致使用不便。
(6)设计或补充实验表格(序号、电流、电压或电阻)。
(7)多次实验的目的:寻找普遍规律。
(8)实验中,更换电阻,滑动变阻器接入电路中的电阻变化:当定值电阻阻值变大,电阻两端电压变大,要让电阻两端电压减小到控制的电压,则滑动变阻器两端电压变大,因此需要向电阻变大的方向移动滑片。反之,向电阻变小的方向移动滑片。(换大调大,换小调小)
(9)实验中,更换大电阻后,无论怎么移动滑片,电压表示数始终不能回到控制的电压,原因可能是:①滑动变阻器的最大阻值太小;②电源电压太大;③控制不变的电压太小。
1.2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的 加热,二是为了让温度计的玻璃泡 。
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条优化该实验的建议: 。
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响。为了得出结论,他下面还要进行的操作是 。
2.【项目提出】智能手机的普及,给我们生活带来了极大的方便,但同时也给我们的身体带来了一定的伤害,青少年近视的人数在大幅上升。为此,实践小组提出“保护视力,远离近视”的学习主题。
【项目分析】通过凸透镜成像的实验了解健康眼睛视物的原理;模拟近视眼视物的情境,分析近视眼形成的原因;通过水透镜的调节理解矫正近视眼的方法。
【项目实施】
(1)健康眼睛视物
组装如图甲所示的实验装置,其中用“F”字样的光源代替物体,光屏模拟视网膜。选图乙中②号凸透镜模拟晶状体,打开光源,调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。模拟健康眼镜视物时,调节器材的位置,使“视网膜”中央呈现倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的清晰像;
(2)模拟近视眼视物的情境
选择图乙中的 (填序号)号透镜代替②号透镜,光屏上的像变模糊,适当向左移动光屏,光屏上的像再次清晰。由此可知近视眼的形成原因可能是晶状体折光能力过 (选填“强”或“弱”)造成的;
(3)矫正近视眼
如果(2)中换用透镜后,保持光源和光屏的位置不变,然后选用图丙中的 (选填“A”或“B”)水透镜放在凸透镜前合适的位置,缓缓调节水量,光屏上的像也可以变清晰。说明佩戴对光具有 (选填“会聚”或“发散”)作用的透镜,可使近视眼的成像情况得到改善。
3.小明利用杠杆探究杠杆的平衡条件。
(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆右端下沉,如图甲所示。则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,在A点挂3个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 N;
(3)始终垂直于杠杆向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示。此过程中,弹簧测力计拉力的力臂 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验中小明发现用图丁所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,其主要原因为______。
A.一个人无法独立操作
B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论
D.杠杆不平衡
4.小平同学按图所示的步骤做“探究浮力大小与哪些因素有关”实验。
(1)通过比较步骤甲、乙、丙可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与物体排开液体的 有关;比较步骤甲、 、丁可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;比较甲、丁、 可以探究浮力大小与液体密度的关系。
(2)若完成实验后,小平发现整个实验中弹簧测力计都忘记了校零,则测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(3)用弹簧测力计拉着物体从水面缓慢浸入水中,根据实验数据描绘的弹簧测力计示数随物体浸入深度变化的关系图像如下图所示,其中最符合实际的是___________(填字母)。
A. B. C.
(4)小平又做了图所示的实验,图中的四个实验步骤(ABCD)的最佳顺序是 。若弹簧测力计的示数和的大小关系为 ,则验证了“阿基米德原理”:浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小。
5.物理学习小组的同学们在复习电学实验。
(1)图甲是他们设计的做“探究并联电路中电流规律”的实验电路图。实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选“A”“B”或“C”)处的电流;只需改动一根导线就可测并联电路中干路的电流,请在图乙中用“×”号指出需改动的导线,并在图乙中画出改动后正确的连线。
(2)他们在某次测量时,闭合开关后,发现电流表指针如图丙所示,产生该现象的原因是 。
(3)图甲实验中,某同学发现两个并联的小灯泡中,一个发光,另一个小灯泡不发光,不发光的原因可能是______(填字母)。
A.通过两小灯泡的电压不相等
B.该小灯泡的灯丝断了
C.该小灯泡短路
D.该小灯泡靠近电源负极
(4)他们又设计了图丁所示电路要探究“串联电路中电压的规律”。他们分别测得AB、BC、AC间的电压,为了得到更普遍的规律,接下来应 ;实验过程中,他们发现,闭合开关后,L1较亮,L2较暗,于是认为“电流从电源的正极出发,依次经过L1、L2,电流逐渐减小,所以L1较亮”。不增加实验器材,想证明他们的想法是否正确,可进行的实验操作是 。
(5)他们又利用图丁电路继续“探究电功率与电压的关系”。他们收集到L1两端电压大于L2两端电压,且L1比L2亮,由此可以得出的实验结论是 。
题型六 计算题
押题猜想16 速度、功和功率计算题
限时:4min
(改编)1.从南庄镇到千古情途径龙湾大桥,其中南庄岸引桥长400m,主桥面比引桥起点高75m。有一辆重为1.2×104N的新能源纯电车(含司机),现以80kW的恒定功率,36km/h的速度沿南庄岸引桥行驶至主桥,忽略空气阻力,求:
(1)用了多少时间?
(2)发动机做的有用功和总功为多少?
(3)受到的阻力是多少?
押题解读
速度、功和功率的综合计算,考查使用速度、功和功率的计算公式进行简单计算的熟练程度,同时也要求学生有一定的理解和分析的能力。
押题秘笈
物理量
公式
变形公式
单位及换算
注意事项
速度
,
速度:m/s、km/h
路程:m、km
时间:s、h
1m/s=3.6km/h
①计算时单位应统一;
②式中各个量针对的是同一时段;
③可用来求平均速度
重力
,
重力:N
质量:g、kg
g:N/kg
1kg=1000g
①g是恒量;
②式中m的单位是 kg;
③重力与质量成正比,比值与地面位置有关
功
,
,
功:J、N·m
距离:cm、m
①式中s为在力F方向上移动的距离,计算时单位只能用米;
②在用公式计算前先要判断是否符合做功的条件;
③不做功的三种情况:F=0,s≠0;F≠0,s=0;F和s的方向互相垂直
功率
,
,
功率:W、J/s
功:J、N·m
时间:s、h
①式中t的单位只能用秒;
②功率只反映做功快慢,不能表示做功的多少;
③由定义公式可导出另一个计算式
1.如图所示,一列CR450AF动车组车头两翼锐利的棱线仿自中国古代的“箭镞”,投入商业运营后,运营时速将达到,成为全球跑得最快的高铁列车,牵引功率为11000kW,制动距离为6500m,制动时阻力保持不变,若从南昌到北京的高铁全程大约为1600km。求:
(1)CR450AF动车组从南昌到北京需要的时间t;
(2)CR450AF动车组匀速直线运动时受到的阻力f;
(3)CR450AF动车组制动前具有的动能Ek。
2.如图所示是国家体育馆鸟巢定制版的机器人,该机器人质量为80kg,匀速行驶时受到地面的阻力是机器人重力的0.05倍。求:(g取10N/kg)
(1)此过程中,牵引力大小为多少?
(2)机器人在水平地面上匀速行驶20m,此过程牵引力所做的功是多少?
(3)若机器人在水平地面上行驶速度是1m/s,此过程牵引力做功的功率是多少?
3.跳伞是一项极具挑战的运动,越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中,一重力为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经测量在前15s内他下降了210m,从离开直升机到落至地面全程用时30s。
求在这个过程中:
(1)运动员在后15s内下落的高度?
(2)从离开飞机到下落至地面,运动员的重力做了多少功?
(3)从离开飞机到下落至地面,运动员的重力做功的功率是多大?
押题猜想17 压强和浮力计算题
限时:6min
(改编)1.水平桌面上放置一底面积为100cm2,重为5N容器,容器内装有28N的水,水面到容器底的距离为20cm(如图甲)、现将一重为9N物体A悬挂在弹簧测力计上,将物体A缓慢浸入水中,当A完全浸没时,弹簧测力计示数为4N(如图乙)(容器的厚度忽略不计,容器内水没有溢出,物体A未接触容器底)。求:
(1)未放物体A之前,水对容器底部的压强;
(2)物体A浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体A浸没时,容器对桌面的压强。
押题解读
压强和浮力的综合计算,考查使用压强、浮力的计算公式进行简单计算的熟练程度,同时也要求学生有一定的理解和分析的能力。
押题秘笈
物理量
公式
变形公式
单位及换算
注意事项
压强
,
压强:Pa、N/m2
受力面积:cm2、m2
压力:N
1m2=1×104cm2
①计算时,S指受力面积(即接触面积),单位只能用m2(注意单位换算);②式中各个量针对的是同一物体
液体压强
,
压强:Pa、N/m2
液体密度:g/cm3、kg/m3
深度:cm、m
①液体压强只与液体密度和深度有关,而与其他因素(容器形状、液体质量的多少等)无关;
②计算时单位应统一;
③式中h指液体内某点到液面的竖直高度
浮力
,
浮力:N
液体的密度:g/cm3、kg/m3
排开液体的体积:cm3、m3
①浮力只与液体密度和排开液体的体积有关,而与浸入深度无关;②计算时单位应统一(注意体积单位换算);
③浮力有多种计算方法,应根据题意灵活选择
求液体压强、容器底受到的压力、容器对桌面的压力、容器对桌面的压强
液体压强:
容器底受到的压力:(为液体对容器底的压强,为容器底的面积)。若时上下粗细相同的规则容器,容器底受到的压力:
容器对桌面的压力:
容器对桌面的压强:
求浮力的其他方法
(1)称重法:
(2)压力差法:
(3)平衡法:
物体沉底,受到底面的支持力:
绳子向下拉物体:
1.水平桌面上静止放置一个圆柱形杯子,杯子重1N,底面积为30cm2,杯内盛有重3N的水。一个重1N的圆柱体物块M在竖直向下的压力F(F=1N)作用下静止在水中,如图所示。
(1)画出物块M的受力示意图,并求出物块M受到的浮力大小;
(2)求杯子对桌面的压强。
2.重力为10N、底面积为的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,内部盛有50N的水,如图中甲所示。现用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面处开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示。当圆柱体下表面距液面为20cm时,将系圆柱体的细线松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出),如图丙所示。(,g取)求:
(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)圆柱体沉入容器底部时,容器对桌面的压强。(解答时,要有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
3.如图所示,实心均匀柱体A和薄壁圆柱形容器B置于水平桌面上。柱体A的底面积为,柱体A有三分之一露在桌子外面。容器B的底面积为,容器足够高,容器中水深,已知容器B对桌面的压强为2500Pa,。求:
(1)水对容器B底部的压强;
(2)容器B的质量;
(3)现沿竖直方向截取柱体A露出桌面的部分,并将其浸没在容器的水中,此时柱体A对桌面的压强等于水对容器底部压强增加量的8倍,求柱体A的密度。
押题猜想18 简单机械计算题
限时:5min
(改编)1.如图所示,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将质量为48kg的物体匀速提高2m(不计绳重和摩擦,g取10N/kg),求:
(1)绳自由端的移动距离;
(2)动滑轮的重力;
(3)某工程师用新材料改进此滑轮,使滑轮强度更高,质量更轻,此时动滑轮质量变为6kg。若使用滑轮组匀速拉起60kg的物体使其上升2m,则相对于改进前效率提升了多少。(计算结果保留到0.1%)
押题解读
简单机械的计算,考查对杠杆、滑轮组及其效率计算的熟练程度,同时也要求学生有一定的理解和分析的能力。
押题秘笈
物理量
公式
变形公式
单位及换算
注意事项
杠杆的平衡条件
,
动力和阻力:N
力臂:cm、m
①应用公式计算时,动力臂和阻力臂的单位必须统一;
②最大的力臂是支点到力的作用点的距离
分类
力的关系
距离关系
速度关系
定滑轮
动滑轮
理想:
考虑动滑轮:
滑轮组
理想:
考虑动滑轮:
杠杆
竖直匀速提升
水平匀速拉动
斜面
公式
(理想情况)
(不计绳重和摩擦)
或
说明
其中G为提升重物的重力,h为重物升高的高度,F为动力,s为动力作用点移动的距离。
其中G为提升重物的重力,h为重物升高的高度,s为绳子自由端移动的距离,n为承担重物的绳子段数。
其中Ff为物体与水平面间的摩擦力,F为拉力,s物
为物体移动的距离,s绳为绳子自由端移动的距离,n为承担摩擦力的绳子段数。
其中G为提升重物的重力,h为斜面的高度,s为斜面的长度,F为拉力,Ff为物体与斜面间的摩擦力。
10.如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,重为800N的工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使重为300N的物体在30s内匀速上升6m。在这个过程中,人施加的拉力F为200N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦。求:
(1)该滑轮组的机械效率;
(2)拉力F的功率;
(3)动滑轮受到的重力;
(4)该工人利用此滑轮组提升不同货物时,支架受到滑轮组的最大拉力。
11.在劳动实践中,小杰在水平地面与车厢间用木板搭一斜面,并用大小且平行于斜面的推力将重的货物从斜面底端匀速地推到斜面顶端的车厢,如图所示。已知斜面长,斜面高,货物平放在车厢内时受力面积。
(1)求货物平放在车厢内时对车厢的压强;
(2)求推力所做的功;
(3)求货物受到斜面的摩擦力大小;
(4)若及货物都保持不变,使斜面更光滑,则斜面的机械效率将如何变化?
押题猜想19 热学计算题
限时:5min
(改编)1.国家提倡节能减排,各地“煤改气”正在积极进行,某同学计算他家天然气烧水的热效率,将的水倒入烧水壶中,并测出水温为20℃,在一个标准大气压下,把水刚加热到时,测出消耗天然气0.048m3,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气热值约为q=4.0×107J/m3。求:
(1)将这些水烧开,需吸收多少热量;
(2)在这种情况下,燃烧的天然气放出了多少热量;
(3)他家天然气灶的效率。
押题解读
热学计算,考查使用吸放热量、燃料燃烧和热机效率的计算公式进行简单计算的熟练程度,同时也要求学生有一定的理解和分析的能力。
押题秘笈
物理量
公式
变形公式
注意事项
吸热
,,
①式中质量m的单位只能用kg;
②吸热公式和放热公式的区别在于初、末温度不同和是吸收还是放出热量;只能用于热传递
③当只在两个物体间发生热传递而无损失时,则有Q吸=Q放
放热
燃烧放热
或
,
或,
热值是燃料的一种特性,同种燃料的热值一般不变,与燃烧程度和质量(体积)无关
热效率计算公式:
燃料加热效率(化学能转化为内能)
热机的效率
太阳能热水器效率(P在数值上等于单位面积单位时间吸收的太阳能,t表示时间,S表示面积)
1.如图所示,这是一款小型的无人驾驶汽车,在一次测试中,该汽车在内沿平直的公路匀速行驶了1800m,消耗汽油,该款汽车的发动机的输出功率为,已知汽油的热值为,在此过程中,求:
(1)该款汽车的行驶速度;
(2)汽油完全燃烧放出的热量;
(3)该款汽车发动机的效率。
2.某款无人驾驶汽车在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后,消耗汽油4kg。若汽油机的效率为,,。求在这段运动过程中:
(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的,一个标准大气压下,这些废气的能量全部被初温15℃,质量300kg的水吸收,水的温度会升高到多少℃?
(3)如果汽车匀速运动时受到的阻力为1000N,消耗4kg汽油汽车能够行驶的路程是多少?
3.小明在家使用天然气灶给装满水的3L容量的金属锅加热,绘制了如图所示的水温随时间变化的图线,6min内完全㷦烧了0.05m3的天然气,已知水的比热容是,水的密度为,天然气的热值是,忽略金属锅吸收的热量不计。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)经过6min的时间加热,水所吸收的热量?
(3)该天然气灶加热这些水的效率是多少?
押题猜想20 电学基础计算题
限时:3min
(改编)1.如图所示的电路中,、为定值电阻,。只闭合开关时,电流表的示数为0.4A;当、均闭合时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻的阻值;
(3)当、均闭合时,1min内产生的热量。
押题解读
电学基础计算,考查使用欧姆定律、电功、电功率和焦耳定律的计算公式进行简单计算的熟练程度,同时也要求学生有一定的理解和分析电路的能力。
押题秘笈
物理量
公式
变形公式
注意事项
欧姆定律
,
①式中电流I与电压U成正比,与电阻R成反比;②计算时单位应统一;③计算时各个量应针对的是同一电路、导体
电功
,,,
,,
①计算时单位应统一;②在初中导出式都可计算电功;③在应用计算式时,应根据题意中的已知条件灵活选择使用(导出式应写出导出过程)
电功率
,,,
,
,
①计算时单位应统一;②在初中导出式都可计算电功率③在已知用电器的额定电压和额定功率时,多用计算用电器的电阻
焦耳定律
,,,
,,
①计算时单位应统一(特别是时间用秒);②当电路是纯电阻电路时,电流所做的功(消耗电能)全部转化为内能,即Q=W,这时都可用导出式计算电流产生的热量
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.如图所示,电源两端的电压恒定不变,灯泡L标有“6V,3W”的字样(电阻受温度影响),定值电阻R=10Ω,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,闭合开关S。将开关S1拨至2,滑片P移至a端,灯泡正常发光。
(1)求灯泡正常发光时的电流和电源两端的电压;
(2)滑片P保持在a端,开关S1拨至1,求定值电阻R工作10min产生的热量;
(3)接着将开关S拨回2,滑片P移至b端,电流表示数为0.25A,求此时灯泡的功率。
3.如图所示电路中,电源电压不变,灯泡标有“6V 0.3A”的字样,R为定值电阻。闭合开关S1、S3,灯泡正常发光,电流表的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)R的阻值;
(3)只闭合开关S2时,电路消耗的总功率。(忽略灯泡电阻的变化)
押题猜想21 极值、范围型电学计算题
限时:8min
(改编)1.如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“?Ω;2A”字样,电流表接入电路量程为,电压表接入量程为。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使滑动变阻器接入电路阻值为,此时电流表示数为,电压表示数为6V;
(1)求定值电阻的阻值和电源电压;
(2)求电路功率的最大值;
(3)移动滑动变阻器的滑片P,在保证电路安全的情况下,电压表示数的最大值与最小值之比为5︰1,求滑动变阻器连入电路的最大值。(解答时,要有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
押题解读
极值、范围型计算,考查使用欧姆定律、电功、电功率和焦耳定律的计算公式进行简单计算的熟练程度,同时也要求学生有较强的理解和分析电路的能力。
押题秘笈
1.由于电路发生变化或接入电路中的电阻发生变化,电路中的电流、电路两端的电压会发生变化。当电流或电压增大时,可能会超出电流表、电压表的测量范围,电路中的电流会大于允许通过用电器的最大电流,用电器的实际功率会大于额定功率,因此会损坏电路元件。在确保证电路安全的前提下,电路中的电阻、电流、电压以及电功率存在最大值与最小值,即各物理量可在一定范围内变化,
2.两个技巧
(1)电路安全问题要坚持“取小原则”。如当电路中多个元件的允许通过的电流最大值不相同时,为保证电路安全,取其中最小的电流值作为电路中能允许通过的电流。
(2)选择公式分析时,应选取只有两个变量的公式分析。如求电路总电功率的最大值或最小值时,由于电源电压不变,因此可选取或进行分析。
1.如图甲所示电路中,电源两端电压保持不变,电流表A的量程为0~0.6A,电压表V1、V2的量程均为0~3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω,2A”,小灯泡的额定电压为2.5V。当滑动变阻器的滑片P在某点时,小灯泡L正常发光,此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P,电流表的示数与其中一只电压表的示数变化图像如图乙所示。
(1)画出图甲电路的等效电路图(含电表在内);
(2)求电源两端电压;
(3)在电路安全情况下,调节滑片P,当灯泡的功率最小时,灯泡L的阻值和此时电路的功率。
2.如图所示,电源电压不变,所选电流表量程为“”,电压表量程为“”,灯泡L标有“”字样,定值电阻阻值为,滑动变阻器的规格是“”,闭合开关S,移动滑片至某一位置时,灯泡正常发光,电压表的示数为11V,求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)电源电压;
(3)若用定值电阻替换灯泡L,确保电路所有元件均安全使用的情况下,在移动变阻器滑片的过程中,电路的最大功率恰好是最小功率的3倍,求定值电阻的可能值。
押题猜想22 多挡位家用电器计算题
限时:5min
(改编)1.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R1=27.5Ω,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。已知,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,将煲内2kg的水从20℃升温到100℃,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的加热效率。
押题解读
多挡位家用电器计算,考查使用欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律和效率的计算公式进行简单计算的熟练程度,同时也要求学生有较强的理解和分析电路的能力。
押题秘笈
有些家用电器利用电流的热效应工作,将电能转化为内能,用来加热物体。有时需要不同的加热功率,因此大多数电器都设置的不同的加热挡位。
1.明确家用电器的额定电压为家庭电路电压,即用电器用不同挡位加热时,总电压不变,
2.电路中总电阻大小变化,加热功率不同。通常情况,挡位分为高温挡、中温挡、低温挡(或加热挡、保温挡),对应的功率大小为()。
3.通常会涉及加热效率,其中总能量为消耗的电能,有效利用的能量为水吸收的热量,则加热效率为。
1.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。
2.如图甲所示的是某品牌分体式火锅的加热器,其质量约为3kg,底部与桌面的有效接触面积约为60cm2,除配套使用的锅外,其他可加热锅具亦可放在上面加热。如图乙是此加热器的简化电路图,R1、R2是电热丝,通过开关可实现低温、高温两个挡位的切换,其铭牌如表所示。[g取10N/kg,气压为一个标准大气压,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
额定电压
220V
额定电功率
低温挡
440W
高温挡
1320W
(1)求加热器对水平桌面的压强。
(2)求电热丝R2的阻值。
(3)在锅中加入1.5L初温为23℃的水,放在加热器上用高温挡加热,正常工作时将水烧开需要420s,则烧水过程中的加热效率是多少?
3.小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物,挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路,R1为加热电阻,R2为限流电阻,S为自动温控开关。将挂烫机接入电路,S在位置“1”,前端电热板被加热,电路中的电流为5.0A;当温度升到130℃时,S切换到位置“2”,挂烫机处于待机状态,电路中的电流为0.02A,当温度降到100℃时,S又回到位置“1”。
(1)求R1的阻值;
(2)求挂烫机待机状态的功率;
(3)熨烫过程中,电路的电流随时间变化如图丙,求挂烫机0∼150s消耗的电能。
押题猜想23 实际应用型计算题
限时:8min
(改编)1.科技小组的同学们设计了一款水位调节装置,该装置能够使水位维持在特定范围。装置中有一根轻质硬杆AD置于水平台上,其中 AB=BC=CD=1m。在B点和C点分别安装了一个压力传感器,水位调节过程中轻质硬杆始终保持在水平位置处于平衡状态。当B点所受压力达到最大值时,阀门K会自动开启进行放水操作;当C点所受压力达到最大值时,阀门 K 自动关闭,停止放水。装置中的物体M,其密度为 kg/m3,底面积为,高度为,物体M下表面与池塘底部的距离为。在D点通过细线悬挂着物体m,物体m的质量m=10kg。(忽略绳子重力、滑轮摩擦、滑轮自重以及杆AD的重力,kg/m3,g 取10N/kg )求:
(1)M的重力。
(2)该装置能够维持池塘水深h的范围是多少?
(3)B点和C点受到的最大压力FB、FC。
押题解读
实际应用型计算题,不仅要求考生有较强的理论知识,熟练掌握各计算公式的使用条件和适用场景,更要求考生有比较强的理论实践能力,对生活有较强的观察力和理解力。该类型考题符合新课标核心素养的要求,因此该类型考题是多地中考的热点。
1.在一次学校举办的科技展中,小卓利用力传感器(力传感器可以显示轻质细杆对物体作用力的大小),设计了一个“智能鱼缸水位控制器”,其部分装置如图甲所示,足够高的圆柱形容器底面积为50cm2,容器放在升降台上,容器正上方天花板上用轻质细杆(体积忽略不计)连接力传感器,细杆下端黏合着由两个横截面积不同,材料相同且不吸水的实心圆柱体M、N组成的物体,且M物体的高度。缓慢向容器中注水,容器中水量多少与细杆对物体作用力的大小之间的关系如图乙所示,根据相关信息,,g取。求:
(1)该组合物体的重力;
(2)该组合物体材料的密度为多少;
(3)在注水过程中,当轻质细杆对物体的作用力大小为2F1时,用升降台将容器向上移动3cm,然后将细杆撤去,待水面稳定后,容器底部受到水的压强大小。
2.道路被损坏的一个重要原因是车辆严重超载。为了抓拍超载车辆,学校的科技小组设计了一个“汽车超载记录器”,其电路原理图如图甲。已知控制电路的电源电压U=10V,线圈电阻R0=5Ω,保护电阻R1=10Ω。当车辆经过水平检测点时,Rx阻值与压力变化的关系如图乙所示。当电压表示数U1≥4V时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始抓拍。某总质量为1.5×104kg的汽车,轮胎与路面接触的总面积为0.3m2。(g取10N/kg)求:
(1)该汽车对水平路面的压强;
(2)通过计算说明该车是否被抓拍;
(3)为了延长某大桥的使用寿命,将控制电路电源电压降为9V,要抓拍m总≥30t的车,则R1要更换多大的电阻。
3.如图是科技小组设计的具有防干烧功能的饮水机装置模型,由控制器和加热器组成,可在水量不足时自动停止加热。加热电路电源电压恒为,。控制电路电源电压恒为,,为压敏电阻,下方固定一个轻质绝缘形硬杆,水箱注水后圆柱形浮体竖直上浮,通过形杆对压敏电阻产生压力,所受压力每增加,电阻减小。浮体的底面积为、高。科技小组对饮水机模型进行测试:向水箱内缓慢注水,当液面上升至距浮体底部处时,电磁铁线圈中的电流为,此时衔铁恰好被吸下,加热器开始工作;当电磁铁线圈中的电流为时,防干烧功能启动。(形硬杆的质量和电磁铁线圈的电阻忽略不计,,取
(1)求加热电路工作时的电流;
(2)求饮水机防干烧功能启动时底部受到水的压强;
(3)为了防止防干烧功能太早启动,请提出一种可行的方法(如更换电源、电阻、电磁继电器弹簧等)并说明理由。
题型七 科普阅读题
押题猜想24 古代典籍和古代科技
限时:4min
(改编)1.阅读短文,回答问题。
古鉴的奥秘
古代的铜镜(古称“鉴”)通常有两种:一种是凹面镜,用抛物面的内侧聚焦日光,作为取火的工具;另一种是凸面镜,通过抛物面的外侧球面用来成像。
对于凹面镜,晋代的崔豹在《古今注》中有这样的记载:“燧,铜镜也,以铜为之,形如镜。照物则影倒,向日则火生。”根据光学原理,物体在镜子的焦点外侧(如图甲),物体的像是倒着的;物体在焦点内侧(如图乙),则会得到正像;平行焦点和中心(球面镜的球心)连线的太阳光照到凹面镜上,经弯曲的镜面后,会聚在凹面镜焦点处(如图丙),达到一定温度,就会点燃易燃物获取火种。另外,通过中心的光线经镜面改变传播方向后,仍通过中心。
对于凸面镜,宋代的沈括在《梦溪笔谈·器用》中描述,在镜的粗坯制成后,“复量鉴之小大”,在镜上“增损高下”,即改变其曲率半径,从而可使“人面与鉴大小相若”,这是极符合光学原理的叙述。因为人到球面镜的距离(物距)、放大率、曲率半径(镜面到球心的距离)有以下关系:。使用过程中,只要适当降低放大率,就能使小镜“全纳人面”。
(1)古鉴能改变光的传播路径,是由于光的 现象;
(2)将点光源置于凹面镜的 处,可获取平行光;
(3)古人用于梳妆的铜镜放大率一般 1;
(4)为使小于人脸的凸面镜达到“全纳人面”的目的,照镜人应适当 物距;
(5)结合图文信息,以下关于球面镜成像情况描述中正确的是______。
A.图甲中的物体水平向右略靠近焦点,所成实像会变小
B.图乙中的物体水平向右略远离焦点,所成虚像会变大
C.图丁中的物体水平向右略靠近焦点,所成虚像会变大
D.图丁中的物体水平向左远离焦点,可能成倒立的实像
押题解读
古代优秀典籍如《天工开物》和《墨经》等,有很多与科学技术有关的记录。从这些优秀的著作中既能感受到古人探索自然的卓越精神,也能拓宽考生的视野,更能帮助考生理解和认识物理知识,帮助考生更能从容应对中考
1.小东由图所示的“冰透镜取火”现象,发现会聚的太阳光照射到物体上,可以使物体的内能迅速增加,温度升高。他思考:冰透镜相当于凸透镜,若使用平面镜,是否也能达到相同的效果。他查阅资料得知,太阳光可以看作是平行光。
(1)若仅使用一块平面镜,是否可以会聚太阳光?请结合上述信息和所学知识,说明你的观点;
(2)根据给出的入射光线,在图6所示三个方框中分别画出平面镜的大致位置,使反射光线会聚在点O;
(3)受到启发,人们造出了将反射光会聚在一起来加热食物的太阳灶。图7中最适合作为太阳灶模型的是 。
2.阅读材料,回答问题。
《墨经》中记录了一种斜面引重车,如图甲所示,该车前轮矮小,后轮高大,前后轮之间装上木板,在后轮轴上系紧绳索,通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面重物上,只要轻推车子前进,就可以将重物推到一定高度。
(1)图乙是斜面引重车后轮示意图,当人手沿后轮边缘推车将重物推高时,可以 (选填“省力”或“省距离”),这部分装置相当于 (选填“滑轮”、“杠杆”或“斜面”);
(2)为了研究斜面相关问题,探究小组用图丙所示装置,用力F沿斜面M匀速拉动同一物体,改变斜面M的倾斜程度,多次实验,记录如下数据:
实验次序
倾斜程度
物重
斜面高度
拉力
斜面长度
有用功/J
总功/J
机械效率
1
较缓
5
0.2
2.4
1.0
1.0
2.4
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1.0
2.5
3.2
78.1%
3
最陡
5
0.8
4.3
1.0
4.0
4.3
93.0%
①由表格数据可知,第1次实验的额外功为 J;
②由数据可知,其他条件一定时,斜面越平缓,所需拉力越 (选填“大”或“小”),机械效率越 (选填“高”或“低”);
(3)假如要你来设计该车,为了拉动质量更大的重物时比较省力,图甲中的斜面引重车的前轮应该向 (选填“左”或“右”)移动。
押题猜想25 现代航空航天科技
限时:6min
(改编)1.我国探月工程从2004年立项至今,圆满完成了“绕、落、回”三步战略目标。从给月球拍照片,到首次登陆月球,再到嫦娥六号探测器带回月壤,为人类探索月球作出杰出贡献。
2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭,在我国文昌航天发射场成功发射,准确进入地月转移轨道。长征五号运载火箭在研制过程中突破了以无毒无污染的液氧煤油和氢氧为动力的关键技术,近地轨道运载能力已经达到了25t级。
2024年5月8日,嫦娥六号探测器飞临月球附近时,利用轨道器上配备的推力达3000N的轨道控制发动机,进行制动减速,使其相对速度低于月球逃逸速度,从而被月球引力捕获,顺利进入环月轨道,实现绕月飞行。
2024年6月2日,嫦娥六号着陆器和上升器组合体平稳着陆于月球背面南极-艾特肯盆地(如图甲),完成月球背面采样任务并展示五星红旗后,嫦娥六号还在月面留下了一个“中”字。
2024年6月4日,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞,踏上返回地球的行程,是国际科学界为之庆祝的壮举。
2024年6月25日,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域;经初步测算,嫦娥六号任务采集月球背面样品1935.3g。
(1)长征五号运载火箭以液氧煤油和氢氧为动力,是因为它们的 大;嫦娥六号探测器的太阳能电池板将接收到的太阳能转化为电能,为探测器上的仪器和设备供电,电能属于 (选填“一次能源”或“二次能源”)。
(2)执行“挖土”任务的关键工具——铝基复合材料钻杆和轻质铝合金取芯管,“轻质”是指铝合金取芯管的 小。将月球样品从月球带至地球的过程中,月球样品的质量 。
(3)钻取采样利用钻头挤压、破碎坚硬的岩石,获取地下的月㙥样本。为了使钻取采样更容易,请你给嫦娥六号提一个合理的建议。
(4)如图乙,嫦娥六号进入环月轨道做环绕月球的运动时,在环月轨道只受到月球引力的作用。环月轨道上有一个近月点(距离月球最近的点)和一个远月点(距离月球最远的点)。那么嫦娥六号在环月轨道上哪个位置的速度最大?并说明理由。
押题解读
通过介绍我国的航空航天科技发展成就,不仅能让考生了解物理知识,帮助学生如何用知识解决实际问题,又能点燃学生对航天科技的热情,实现知识传授与育人目标的统一。
1.阅读短文,回答问题。
中国空间站
中国空间站质量为100多吨,在距离地面约400km的
轨道上绕地球高速飞行。晴天的夜晚,可通过望远镜观察到空间站。
神舟飞船用于向空间站运送航天员,飞船轨道舱的两侧安装有太阳能电池板,在独自飞行时也可供应电能。天舟货运飞船则是向空间站运送物资的“快递小哥”,货运飞船与空间站天和核心舱对接过程中,可通过核心舱上的摄像机拍摄图片进行实时观察调整。
发射神舟飞船使用的是“长征二号F”火箭,动力来自于液态燃料。
选择航天材料需要考虑多方面的因素,物体的热胀冷缩是需要考虑的重要因素之一。许多物体在温度升高时,体积会增大,这种现象叫物体的热膨胀。当物体温度改变1摄氏度时,其体积的变化与它在0℃时体积之比,叫做“体积膨胀系数”或称“体胀系数”,符号用a表示。一般情况下,不同物质的热膨胀程度不同,铝的体胀系数a=7.2x10-5/℃。
请回答下列问题:
(1)晴天的夜晚,观察到的空间站 (选填“是”或“不是”)光源;
(2)神舟飞船轨道舱两侧安装的太阳能电池板应设计成 (选填“黑”或“白”)色,天舟货运飞船靠近核心舱时,它在核心舱摄像机上成像的大小会逐渐变
(3)火箭使用的液态燃料,是通过 (选填“压缩体积”或“降低温度”)的方法使燃气液化而形成的;
(4)某铝制零件0℃时的体积为2 dm3,升温至10℃ ,体积变化 cm3。
2. 阅读短文,回答问题。
“天舟一号”与“天宫二号”成功对接
我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功,“天宫二号”在距地面高度380km圆形轨道上绕地球匀速运行,绕地球一圈的运行时间是90分钟,“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由长征七号火箭成功发射升空,并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功,如图1所示,为我国建立自己的空间站迈出了坚实的一步。
(1) “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由长征七号火箭成功发射升空,以地面为参照物,则“天舟一号”是 的(选填“运动”“静止”);当“天舟一号”与“天宫二号”自动交会对接成功时,以“天宫二号”为参照物,则“天舟一号”是 的(选填“运动”“静止”);
(2)空间实验室在圆形轨道上正常运行,此时天宫二号所做的运动 匀速直线运动(选填“属于”或“不属于”)
(3)如图2所示,设地球半径为6370km,“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行,圆形轨道的半径为 km,圆形轨道的周长为 km。(周长C=2πR,圆周率π=3)“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后,与“天宫二号”空间实验室对接。对接时“天舟一号”的运行速度为 m/s;
押题猜想26 新能源、新材料和AI智能
限时:5min
(改编)1.阅读材料,回答问题。
人形机器人
2025年春晚,科技融合传统文化的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。如题图1,这款宇数H1机器人名叫福兮,表演转手绢不亚于专业舞者。人转手绢时速度是由慢到快,但机器人却能在一秒钟使手绢垂直旋转不会掉。秘密就在于它的关节扭矩、什么叫关节扭矩呢?关节扭矩是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩。扭矩(T)
等于力(F)与力臂(r)的乘积,即T=F×r。专业的举重运动员在屈膝发力的瞬间,关节扭矩可达350N·m,福兮腿部关节扭矩可达360N·m,手臂关节扭矩可达75N·m,这就是它能够瞬时转得又快又稳的原因。福兮的头部配有3D激光雷达和深度摄像头,配合全自动定位导航技术,实现自动走位和队形变换;未来人形机器人还可以用机械臂抓取危险用品,穿越核污染区自动消毒;在发生自然灾害时成为人类的电子战士等等。在世界的科技舞台上,人形机器人盛世拿手绢博人一笑,乱世携武器保家卫国。
(1)3D激光遇到障碍物后,在障碍物表面发生 (选填“反射”或“折射”),激光 (选填“属于”或“不属于”)电磁波。
(2)为了使机器人跳舞更灵活,它的双臂关节连接处要尽量 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
(3)如题图2,机器人搬运货物,它的前臂相当于一根杠杆,支点在肘关节处,其原理如题图3所示。当前臂从水平位置向上提起重物时,在θ角增大到90°的过程中,动力F1逐渐 (填“增大”、“减小”或“不变”);机器人的前臂长度为338mm,当水平搬运物体时,最多可搬起 N的重物(忽略摩擦和前臂的重力,结果保留整数)。
(4)题图4是某款人形机器人站在地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图,题图5是地板所受压力随时间变化的图像;根据图像分析可知,机器人离开地面至上升到最大高度所用的时间为 。
押题解读
通过将最新、最热的科技与物理结合,让考生知道物理不只是一门学科,更是一门能解决实际问题的科学。这类考题要求考生需要将初中物理知识构建一个有机的整体,合理使用各个知识点解决问题。
1.阅读下面短文,回答问题:
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料。PTC可以根据需要设定一个温度,当实际温度低于设定温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于设定温度时,其电阻值随温度的升高而增大。这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能。
(1)如图所示为某PTC材料的电阻随温度变化的图像,由图可知,该PTC材料设定的“居里点温度”为 ℃。
(2)家用固体电热灭蚊器就使用PTC材料。查阅某电热灭蚊器相关信息可知:工作时,①两端电压不变;②设定温度在165℃左右。③实际温度随实际功率减小而降低。请利用相关信息,解释该家用固体电热灭蚊器工作温度能恒定在165℃左右的原因。
2.阅读短文,回答问题:
如图甲是国产某品牌新能源纯电动汽车。电池是纯电动汽车的核心,衡量电池性能的一个重要参数是能量密度,即单位质量储存的电能,该新能源汽车搭载了高性能三元锂电池,能量密度达到了200W·h/kg,该车在零下35℃亦可正常启动和充电;在最优化行驶情况下,续航里程达到了600km。该汽车支持快充、慢充和普通220V插座充电,快充半小时即可将电量由30%充至80%,慢充7小时充满:若选配随车充电宝,普通220V插座就可充电,25小时充满。其部分参数如表。纯电动汽车具备能量回收功能,其安装了可逆电机,车辆在减速或制动时车轮的转动会带动驱动电机转动,此时驱动电机就变成了发电机为汽车的动力电池充电,达到能量回收利用的效果,同时具有辅助制动功能。
整车质量
1880kg
电池容量
90kW·h
电动机最大功率
150kW
最高时速
160km/h
(1)关于该纯电动汽车,下列说法正确的是_______(多选)
A.汽车行驶时,蓄电池相当于电路中的电源
B.快充时使用的导线要比慢充时更细
C.能量回收系统可提高汽车的续航里程
D.驱动电机在汽车减速或制动时,将机械能转化为电能
(2)该纯电动汽车的电池质量约为 kg,若按每度电0.5元计算,在最经济的情况下行驶100km的电费为 元;
(3)该纯电动汽车在快充时的充电功率为 kW;
(4)在未来,纯电动汽车可在光伏路面移动充电(如图乙),当汽车经过充电区域时,充电垫发出高频光波,通过汽车底盘上接收器将光能转化为电能,从而为电池充电。一辆电量不足的汽车,匀速通过如图丙的充电区域,已知充电区域s1长为150m,两段充电区域之间的距离s2为15km,忽略汽车在充电过程中消耗的电能,接收器接收到的光波功率为5000kW,光电池转化为电能的效率为20%,汽车匀速行驶时受到的阻力为1000N。若电池消耗的电能有75%用于维持汽车行驶,则汽车在s2区域内水平匀速行驶需要耗电 J,为了使汽车能顺利到达下一段充电区域,汽车在充电区域s1时速度不能大于 m/s。
3.阅读《超导现象》并回答下面问题。
超导现象
导体的电阻在一定的低温(这个温度叫临界温度)下会突然消失,这种现象被称为零电阻效应,也叫超导现象。人们把处于超导状态的导体称为“超导体”。导体没有了电阻,电流流过时就不会发生热损耗,可以毫无阻碍地在导线中形成强大的电流,从而产生超强磁场。
超导材料和超导体技术有着广阔的应用前景。人们利用超导现象制造出超导列车和超导船。由于这些交通工具在悬浮无摩擦状态下运行,可以大大提高它们的速度,降低运行过程中的噪声,并有效减少机械磨损,如图所示为一种超导磁悬浮现象。在磁悬浮列车中就可以使用超导体,在列车行驶的过程中,由于超导体能获得强大的电流,产生的磁性作用很强,列车受到向上的推力会很大,使列车完全脱离路轨而浮在空中。这种磁浮列车的速度能高达500km/h。
超导体的使用可以大大地减小微电子线路中的热噪声,从而极大地提高电子测量仪器的灵敏性。超导材料的零电阻特性可以用来输送电能和制造大型磁体。超高压输电会有很大的损耗,而利用超导体则可最大限度地降低损耗。但由于临界温度较高的超导体在实用中还面临着许多技术难题,从而限制了超导输电的应用。随着技术的发展,新的超导材料的不断涌现,人们期盼着超导输电能在不久的将来得以实现。
(1)导体的电阻在一定的 下会突然消失,这种现象叫超导现象。
(2)下列应用中,利用超导材料零电阻特性的是( )
A.电水壶 B.大型磁体 C.电烤箱 D.电饭煲
(3)某高压输电站向用户输电,已知输电站输出的功率为100kW,输出电压为2000V,输电线的总电阻为8Ω。则输电线中的电流为 A;若输电线全部采用超导体材料制成,则每小时可节约 kW·h的电能。
押题猜想27 现代工程技术
限时:5min
(改编)1.阅读材料,回答问题。
深圳“空中的士”深圳把“路”修到“低空”去,“天空之城”的梦想正不断走近。被称为“空中的士”的航空器从深圳到珠海仅仅用时,标志着全球跨海电动航空器的首次飞行成功。
某型飞行器的相关参数如表。相对于传统的民航飞机,飞行器可以实现垂直起降,其典型任务包括起飞、巡航、悬停、降落。
飞行器以锂离子电池组为能源,锂离子电池充放电原理如图乙。功率密度是指电池组输出的功率与整个电池组质量的比值,一般使用最大功率密度描述电池输出功率的能力
飞行相关参数
部件名称
参数
数值
基数参数
飞机质量
机翼面积
翼展
电池组
单块电池容量
单块电池恒压
单块电池质量
电池总数目
电机
电机电阻
(1)在水平匀速巡航阶段,空气对飞行器的作用力 选填“大于”“小于”或“等于”飞行器的重力。
(2)单块锂离子电池充满电储存的电能为 。在锂离子电池放电工作时,将 能转化为 , 选填“”或“”是负极材料。
(3)电池组电压和电流在不同飞行时间下的具体数值如图丙、丁所示,飞行器在起飞后第秒到秒都处于悬停阶段,悬停时输出功率近似不变。飞行器悬停阶段,电路中总电阻随时间不断 选填“增大”或“减小”,悬停阶段功率密度为 取整数。
(4)飞行器垂直起飞用时,此阶段平均功率密度是悬停阶段功率密度的倍。请问该飞行器垂起阶段消耗的电能,能使 个这样的电热水壶如图把水烧开,已知电热水壶均装满初温是的水,环境在一个标准大气压下,。
押题解读
通过将工程技术与物理结合,让考生知道物理不只是一门学科,更是一门能解决实际问题的科学。这类考题要求考生需要将初中物理知识构建一个有机的整体,合理使用各个知识点解决问题。
1.阅读短文,回答问题。
天津海河开启桥
天津海河开启桥横跨海河下游、连接天津于家堡金融区和响螺湾商务区。该水域水深度较浅,低潮位水深约0.8m,高潮位水深约4.82m, 200t以上船舶需候潮进鳌江港。
响螺湾海河开启桥全长868.8米,为双向4车道,其中主桥为开启桥,开启后照片如图甲。开启桥的结构设计为立转式钢结构悬臂梁,其中,左悬梁及其支柱简图如图乙。悬梁装有“球墨铁配重”,配重为悬梁的一部分,使得悬臂梁的重心刚好位于支点o。这种设计大大提高了开启速度,以及节省开启所需的电能。其完成一次开启或闭合仅需3分多钟,如此快速的反应能有效缓解海门大桥因开启时所造成的车流拥塞。
开启桥桥墩内安装电器设备、液压设备及机械设备,这些设备完成桥的开启功能。天津海河开启桥在亚洲同类桥梁中规模最大,是中国在桥梁业界的又一丰碑。
(1)以图乙的左悬臂梁为研究对象,完成以下几小问:
①悬臂梁从水平闭合状态缓慢开启到竖立的过程中,如图丙,悬臂梁整体(含配重在内)的重力势能 ,悬臂梁配重的机械能 (以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
②如图乙,若把悬臂梁沿过支点O的竖直方向分成A段和B段, 则A段的重力 B段的重力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)一辆小汽车以 20m/s 的速度匀速在开启桥闭合状态下通过全桥,它过桥的行驶时间为 s(结果精确到个位数);
(3)为了使得桥墩两侧在水流中受到水的压力能够平衡,桥墩的横截面(俯视图)的最佳设计方案为如下的 。
(4)忽略流速对压强的影响,低潮时,江水对河床产生的压强为P1;高潮时,江水对河床产生的压强为P2, 则P1:P2= .
3.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。
(
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2025年中考物理终极押题猜想(全国通用)
(高分的秘密武器:终极密押+押题预测)
题型一 单项选择题 2
押题猜想01 声、光、热学 2
押题猜想02 力学 9
押题猜想03 电磁学 18
押题猜想04 多知识点综合 23
题型二 多项选择题 27
押题猜想05 声、光、热学 27
押题猜想06 力学 29
押题猜想07 电磁学 38
题型三 填空题 45
押题猜想08 声、光、热学 45
押题猜想09 力学 47
押题猜想10 电磁学 53
题型四 作图题 56
押题猜想11 光学作图 56
押题猜想12 力学作图 61
押题猜想13 电磁学作图 65
题型五 实验题 71
押题猜想14 测量类学生必做实验 71
押题猜想15 探究类学生必做实验 85
题型六 计算题 99
押题猜想16 速度、功和功率计算题 99
押题猜想17 压强和浮力计算题 103
押题猜想18 简单机械计算题 109
押题猜想19 热学计算题 113
押题猜想20 电学基础计算题 117
押题猜想21 极值、范围型电学计算题 121
押题猜想22 多挡位家用电器计算题 126
押题猜想23 实际应用型计算题 131
题型七 科普阅读题 138
押题猜想24 古代典籍和古代科技 138
押题猜想25 现代航空航天科技 142
押题猜想26 新能源、新材料和AI智能 146
押题猜想27 现代工程技术 152
题型一 单项选择题
押题猜想01 声、光、热学
限时:5min
(原创)1.西安鼓乐是汉民族音乐最重要的文化遗产之一,也是隋唐音乐的典型代表。如图演奏家正在台上演奏我国古典乐器,为台下观众带来一场震撼的试听盛宴。下列说法错误的是( )
A.鼓声是由鼓面振动产生的
B.各种乐器的声音是通过空气传入观众的耳中
C.观众能分辨不同乐器的声音是依据音调判断的
D.演奏现场需要观众保持安静,是在声源处控制噪声
【答案】C
【详解】A.声音是由物体振动产生的,鼓声是由鼓面振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.声音的传播需要介质,乐器声是通过空气传入观众耳朵的,故B正确,不符合题意;
C.观众能分辨不同乐器的声音是根据音色来判断的,故C错误,符合题意;
D.观众保持安静,是在声源处控制噪声,故D正确,不符合题意。
故选C。
押题解读
声现象为中考必考内容。考点内容简单、易理解,近年来各地对声现象的考查多以身边常见的声现象为基础,考查学生熟练应用所学内容分析和解释相关现象或应用。此外,结合我国古典乐器的题目成为近年中考的热点。
押题秘笈
1.声音是由物体振动产生的,振动停止,发声立即停止。
2.声音的传播需要介质,真空不能传声。
3.声音的三个特性的理解与辨别。音调指声音的高低,响度指声音的大小,音色指声音的品质。区分三个特性可有题中一些关键字词判断。如“快慢”或“松紧”等一般是音调,“用力”或“轻敲”等一般是响度,判断不同声音是根据音色。
4.声音能传递信息和能量。
5.乐音可能是噪声,但噪声一定不是乐音。控制噪声的途径:在声源处、在传播过程中和在人耳处。
(原创)2.近年,电子支付已成为一种重要的支付手段。如图是超市常用的一款“刷脸支付”系统,下列有关说法正确的是( )
A.摄像头的镜头对光有发散作用
B.摄像头的成像原理与投影仪相同
C.顾客在刷脸时,靠近摄像头屏幕上的像会变大
D.摄像头的镜头可用来矫正近视眼
【答案】C
【详解】A.摄像头的镜头相当于凸透镜,对光有会聚的作用,故A错误;
B.摄像头成倒立缩小的实像,与照相机成像原理类似,故B错误;
C.凸透镜成实像时,物体靠近凸透镜,像远离凸透镜,像变大,故C正确;
D.近视眼由于晶状体太厚,折光能力强,像成在视网膜前面,需要佩戴凹透镜矫正,故D错误。
故选C。
押题解读
透镜及其应用为中考必考内容,考点内容要求考生了解和记忆。考试内容多数与生活情境相联系,利用凸透镜相关内容解释和判断。考查学生对知识的掌握和应用能力,同时也培养考生对身边物理情景的观察能力。由于学生得近视眼已成为社会的一种普遍现象,对于近视眼的预防和健康用眼的宣传也成为社会的热点。
押题秘笈
1.凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
2.凸透镜成像规律及记忆:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;虚像正立同侧,实像倒立异侧;成实像时,物远像近像变小,物近像远像变大;成虚像时,物远像远像变大。
3.近视眼只能看清近处的物体,晶状体变厚,折光能力太强,像成在视网膜前面,需要佩戴凹透镜矫正;远视眼只能看清远处的物体,晶状体变薄,折光能力太弱,像成在视网膜后面,需要佩戴凸透镜矫正。
(改编)3.我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。青铜器在铸造时,用石杓舀出液态铜倒入陶范中冷却成固态,如图所示。下列说法正确的是( )
A.液态铜倒入陶范冷却成青铜器是凝华现象
B.液态铜冷却变成固态的过程中是通过热传递的方式改变内能
C.舀出液态铜很烫,是因为液态铜含有的热量多
D.用过的石杓放入水中出现的“白气”是汽化形成的
【答案】C
【详解】A.液态铜倒入陶范冷却成青铜器是凝固现象,故A错误;
B.液态铜冷却变成固态的过程中,需要向外放出热量,是通过热传递的方式降低内能,故B正确;
C.热量是过程量,不能说含有热量,舀出液态铜很烫,是因为液态铜温度高,故C错误;
D.用过的石杓放入水中出现的“白气”是液态的小水珠,由水蒸气遇冷液化形成的,故D错误。
故选B。
押题解读
热学为中考必考内容。热现象与日常生产、生活紧密相连,因此,考题一般会和传统生产工艺、传统节气、自然景观、自然现象和日常饮食起居结合。既考查了学生对物理知识的理解和应用,液培养学生善于探索和观察的能力。
押题秘笈
1.物态变化及判断方法:
判断物态变化的关键判断变化前后物质的状态。
2.内能的改变方式:做功和热传递。
3.热量是过程量,用“吸收”或“放出”描述,不能说含有热量。
1.元宵佳节,鼓乐喧天,开启了充满活力和生机的新的一年。如图所示,在锣鼓表演过程中,下列分析正确的是( )
A.听到的鼓声是由空气振动产生的
B.鼓声在真空中比空气中传播更快
C.用力敲击鼓面时,鼓声响度较大
D.鼓声在任何情况下都不属于噪声
【答案】C
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,鼓声是由于鼓面的振动产生的,故A错误;
B. 声音不能在真空中传播,故B错误;
C. 响度与振幅有关,振幅越大,响度越大;越用力击鼓,鼓面振动的幅度越大,鼓声的响度就越大,故C正确;
D.凡是影响人们正常工作生活的都是噪声,鼓声也可能成为噪音,故D错误.
故选C。
2.如图是学校门禁的刷脸机,师生通过“刷脸”进出校园,下列说法正确的是( )
A.摄像头相当于一个凸透镜
B.摄像头成像特点与投影仪相同
C.“刷脸”时,摄像头成的是放大的实像
D.与摄像头作用相当的镜片可用于矫正近视眼
【答案】A
【详解】.摄像头相当于一个凸透镜,根据凸透镜成像的特点可知,当时,成倒立、缩小的实像,与照相机原理相同,故A正确,BC错误。
D.近视眼是晶状体过厚,对光的折射能力太强,像会提前形成,在视网膜的前方,因此需要戴凹透镜加以矫正,摄像头相当于一个凸透镜,故D错误。
故选。
3.南宋词人辛弃疾是济南历史文化名人。在他的词《生查子独游雨岩》中有诗句“溪边照影行,天在清溪底。”下列光现象与诗中“天在清溪底”所描述的现象原理相同的是( )
A.墙上的竹影 B.水底灯光秀
C.镜中小花的像 D.放大镜下的叶脉
【答案】C
【详解】天在清溪底是一种平面镜成像现象,即天为景物以水面为平面镜成像在水中,是由光的反射造成的。
A.墙上的竹影是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水底灯光射出水面进入空气中时,在水面上发生折射,是折射现象,故B不符合题意;
C.镜中小花的像,属于平面镜成像,是由光的反射造成的,故与天在清溪底的形成原理相同,故C符合题意;
D.放大镜下的叶脉,是利用了凸透镜成像原理,属于光的折射现象,故D不符合题意。
故选C。
【点睛】本题考查光沿直线传播、光的反射以及光的折射现象,明确不同现象的成因是解题的关键。
4.小笼包(如图所示)是武汉传统早点的经典美食,深受市民喜爱。在做包子的过程中,下列说法正确的是( )
A.包包子时,能把包子皮捏在一起不分开,是因为分子间有斥力
B.包子放入笼屉蒸,包子温度逐渐升高,是通过做功改变内能的
C.包子熟了,打开锅盖锅内冒出大量“白汽”,“白汽”是蒸发形成的
D.包子出笼,将包子放入盘子里,盘子温度升高、内能增加
【答案】D
【详解】A.包包子时,能把包子皮捏在一起不分开,是因为分子间有相互作用的引力,故A错误;
B.包子放入笼屉蒸,包子吸收热量,温度逐渐升高,是通过热传递改变内能的,故B错误;
C.包子熟了,打开锅盖锅内冒出大量“白汽”,“白汽”是水蒸气液化形成的,故C错误;
D.包子出笼,将包子放入盘子里,盘子从包子吸收热量,盘子温度升高、内能增加,故D正确。
故选 D。
5.“二十四节气”是我国古代农耕文明的伟大成就之一,包括一年中时令、气候等方面的变化规律,已被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产。诗句“一朝秋暮露成霜”描述了“霜降”前后的气温变化。如图所示,下列对诗句中所涉及的自然现象分析正确的是( )
A.霜和露都是固体 B.霜是由露凝固形成的
C.露是由霜液化形成的 D.露和霜的形成过程都要放热
【答案】D
【详解】露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,液化放热;霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故D正确,ABC错误。
故选D。
押题猜想02 力学
限时:5min
(改编)1.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.t=8s时,甲车在乙车前方0.8m处
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
【详解】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、乙两车之间的距离为
若t=0.8s,甲乙两车的距离为0.8m,故B符合题意;
C.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,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。
押题解读
运动图像的分析和计算,是机械运动的重要内容,能综合考查学生对机械运动的掌握程度和分析的能力。
押题秘笈
1.s-t图像:
①代表物体做匀速直线运动;
②代表物体做匀速直线运动,但是速度比①小;
③代表物体静止状态;
④代表物体做匀速直线运动,只是起点不是坐标原点,而是距离坐标原点有一段距离。
2.v-t图像:
①代表物体做加速运动,物体从静止开始启动;
②代表物体做匀速直线运动;交点代表此时刻速度大小相等;
③也代表物体做加速运动,但初速度不为0。
④与t轴围成的图形面积代表路程
(改编)2.如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民将谷物倒入扇车后,快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,气流使枯瘪谷物从远端出风口飞出。下列说法正确的是( )
A.谷物从桶中倒出时,其重力方向偏离竖直方向
B.农民摇动摇柄的力和摇柄对农民的力是一对平衡力
C.枯瘪谷物飞出的过程中运动状态发生变化
D.从出风口飞出的枯瘪谷物惯性变小
【答案】C
【详解】A.由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,所以重力的方向始终竖直向下,故A错误;
B.农民摇动摇柄的力和摇柄对农民的力作用在不同的物体上,是一对相互作用力,故B错误;
C.枯瘪谷物飞出的过程中,速度的大小和方向都有变化,所以运动状态发生变化,故C正确;
D.所有物体都具有惯性,惯性的大小与物体的质量有关,质量不变,惯性不变,故D错误。
故选C。
押题解读
运动和力的内容为中考必考内容,主要考查对运动和力关系的理解和应用。利用运动和力的关系,解释日常生活中的现象,如惯性现象、二力平衡及摩擦力的判断等。此外,还应关注和体育运动相关的考题。
押题秘笈
1.重力的方向竖直向下,始终与水平面垂直。
2.判断二力平衡和相互作用力的关键:两个力是否作用在同一物体上,若不在同一物体上,一定不是平衡力;若在同一物体上,还应判断是否符合平衡力的其他条件。
3.判断物体的运动状态是否改变:
(1)物体运动的速度大小或方向改变,运动状态改变;
(2)根据物体的受力判断,若是非平衡力,物体的运动状态一定改变。
4.物体的惯性大小跟质量有关,质量越大,惯性越大。与物体运动状态无关。
(改编)3.我国自主研发的载人潜水器“奋斗者”号,潜水记录最深为10909m,镌刻下了新的“中国深度”。若海水的密度不变,下列关于“奋斗者”号从水面沿直线匀速下潜过程中的说法正确的是( )
A.下潜过程中受到海水的压强保持不变
B.下潜过程中受到海水的浮力不断减小
C.匀速下潜时受到海水的浮力大于其重力
D.减速下潜时排开水的质量不变
【答案】D
【详解】A.“奋斗者”号直线匀速下潜过程中,海水的密度不变,深度变大,根据可知,受到的海水压强变大,故A错误;
B.“奋斗者”号直线匀速下潜过程中排开海水的体积不变,根据可知,受到的浮力大小不变,故B错误;
C.“奋斗者”号沿直线匀速下潜过程中,竖直方向受平衡力的作用,浮力等于重力,故C错误;
D.减速下潜时排开水体积不变,由可知,排开水的质量不变,故D正确。
故选D。
押题解读
压强和浮力是初中力学的重要内容,也是中考常考内容。压强和浮力的综合性较强,难度相对较高,实际生活中也有很多相关事例和现象,因此多数考题会与相关科技成就、实际应用相结合。
押题秘笈
1.判断液体压强的变化:根据液体压强的计算公式可知,液体压强的大小与液体的密度和液体的深度有关。
2.判断浮力的变化:根据阿基米德原理可知,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关。
(改编)4.如图所示,无人机喷洒农药的过程中保持在同一高度匀速飞行,则无人机(含农药)的( )
A.重力不变 B.重力势能不变 C.动能变小 D.机械能不变
【答案】C
【详解】A.无人机喷洒农药的过程,农药越来越少,则无人机(含农药)的质量减少,重力减小,故A不符合题意;
B.重力势能与物体的质量与高度有关,无人机高度不变,质量减少,所以重力势能减小,故B不符合题意;
C.动能与物体的质量与速度有关,无人机匀速飞行,速度不变,但质量减少,所以动能减小,故C符合题意;
D.无人机的动能减小,重力势能减小;机械能为动能和势能的和,所以机械能减小。故D不符合题意。
故选C。
押题解读
机械能及其转化是中考必考内容,主要考查学生对能量概念的认识,知道能量的变化情况,判断机械能是否守恒。
押题秘笈
判断机械能变化的方法技巧
1.判断动能和势能的相互转化情况时,先运用动能和势能的影响因素分析得出物体所具有的动能和势能的大小变化情况,那么能的转化情况就是变小的那种形式的能转化成变大的那种形式的能。
2.机械能转化
(改编)5.研学实践活动时,小明在农家乐看到一种农具(如图甲),他查阅资料后知道,这种农具是农民捣谷用的“舂”,其工作原理图如图乙,AOB为碓杆,O为支点,A处连接着碓头,脚踏碓杆的B处可使碓头升高,抬起脚,碓头会落下去击打稻谷,若碓头的重力为30N,每踩一次碓头上升的高度为60cm,AO长1.5m,OB长0.3m,则( )
A.使用舂捣谷时可以省力
B.不计碓杆的重力和摩擦,脚至少用15N的力才可以将碓头抬起
C.每踩一次对碓头做的功是1800J
D.若1min将B踩下30次,舂的机械效率为60%,则人做功的功率是15W
【答案】D
【详解】A.由图乙可知,使用过程中,动力臂OB小于阻力臂OA,故舂相当于简单机械中的费力杠杆,不能省力,A错误;
B.脚对B点的力为F,碓头的重力为G,OA为阻力臂L1,OB为动力臂L2,根据杠杆平衡条件得
故脚至少用150 N的力才可以将碓头抬起,B错误;
C.每踩一次对碓头做的功为W有用=Gh=30N×0.6m=18J
故C错误;
D.设人每踩一次做的总功为W总,机械效率为η,则总功为
若1min将B踩下30次,则人做的总功W总′=30×W总=30×30J=900J
人做功的功率为
故D正确。
故选D。
押题解读
杠杆是简单机械中的重点内容,是中考常考内容。考题通常以介绍生产、生活中应用的场景或古代相关工具引出杠杆的知识。
押题秘笈
1.杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2
2.杠杆的分类:
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,省力但费距离;
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,费力但省距离;
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力。
3.判断生活中的杠杆种类:先找到支点、动力和阻力作用点,粗略判断动力臂和阻力臂的大小。
1.如图所示为甲、乙两物体在同一直线上向东运动的图像,从0时刻开始计时,则关于它们的运动情况,描述正确的是( )
A.甲、乙是从同一地点同时出发的
B.2s后,如果以乙为参照物,甲是向东运动
C.前4s甲运动的平均速度是2.5m/s
D.甲比乙先出发2s,乙运动2s时与甲相遇
【答案】D
【详解】A.由图可知,乙从原点出发,而甲从距原点6m处出发,乙在甲运动2s后开始运动,故A错误;
B.由图可知,2~4s两者做匀速直线运动,乙的路程大于甲的路程,时间相同,由可知乙的速度大于甲的速度,2s后,如果以乙为参照物,甲向西运动,故B错误;
C.前4s甲车的路程为s甲=10m-6m=4m,前4s甲车运动的速度
故C错误;
D.由图可知,甲先出发,乙在甲运动2s后开始运动,在第4s时两人相遇,在乙运动2s后两物体相遇,故D正确。
故选D。
2.“每天运动一小时,幸福生活一辈子”,适度运动有利于身体健康。小乐总结了一些运动场上的物理知识,正确的是( )
A.踢出去的足球在地面上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
B.短跑运动员到达终点后不会马上停下来,是由于运动员具有惯性
C.运动员在匀速转弯时,运动状态不变
D.站在领奖台上的运动员,受到的支持力和运动员对领奖台的压力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.踢出去的足球在地面上越滚越慢,是因为受到阻力作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.短跑运动员到达终点后不会马上停下来,是由于运动员具有惯性要继续向前运动,故B正确;
C.运动在匀速转弯时,由于运动方向发生改变,运动状态发生改变,故C错误;
D.站在领奖台上的运动员,受到的支持力和运动员对领奖台的压力不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
3.将鸡蛋放入盐水中出现如图所示的状态,缓慢向杯中加少量盐并轻轻搅拌,下列说法正确的是( )
A.液体对杯底的压强将变小 B.鸡蛋排开液体的质量保持不变
C.鸡蛋将悬浮,受到的浮力变大 D.鸡蛋仍漂浮,受到的浮力变小
【答案】B
【详解】A.烧杯底部所受液体压力等于液体与鸡蛋所受重力之和,因加了盐,液体重力增大,盐水对烧杯底部的压力变大,根据知液体对杯底的压强变大,故A错误;
BCD.由图可知,此时鸡蛋漂浮,液体的密度大于鸡蛋密度,缓慢向杯中加盐使液体的密度变大,鸡蛋仍会漂浮,浮力仍等于鸡蛋的重力,鸡蛋的重力不变,浮力不变,由F浮=G排=m排g可知,鸡蛋排开液体的质量保持不变,故B正确,CD错误。
故选B。
4.如图是利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。下列说法正确的是( )
A.井架上的滑轮是动滑轮
B.利用这个装置能够省力
C.水桶静止时,人对水桶没有做功
D.提的水越多,该装置的机械效率越低
【答案】C
【详解】A.井架上的滑轮不随水桶一起运动,是定滑轮,故A错误;
B.定滑轮不能省力,可以改变力的方向,故B错误;
C.水桶静止时,在重力的方向上没有移动距离,人对水桶没有做功,故C正确;
D.提的水越多,利用这套装置做的有用功相对增加,额外功不变,则该装置的机械效率会变大,故D错误。
故选C。
5.2025年1月13日,我国太原卫星发射中心在山东省附近海域使用捷龙三号运载火箭将微厘空间01组卫星发射升空,发射任务获得圆满成功。如图,卫星在随火箭加速直线升空的过程中( )
A.动能减小,重力势能减小,机械能减小
B.动能减小,重力势能增大,机械能不变
C.动能增大,重力势能增大,机械能增大
D.动能增大,重力势能减小,机械能不变
【答案】C
【详解】卫星在随火箭加速直线升空的过程中,质量不变,高度和速度都增大,因此卫星的重力势能增大,动能增大,机械能增大。
故选C。
押题猜想03 电磁学
限时:5min
(改编)1.风电装置是通过叶片在风力作用下,高速旋转从而带动发电机转子旋转生成绿色电力。下列选项中能正确反映风力发电原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】风电装置是通过叶片在风力作用下,高速旋转从而带动发电机转子旋转生成绿色电力,利用的是电磁感应现象;
A.图中为奥斯特实验,利用的是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中包含电源,是通电导线在磁场中受到力的作用,即电动机原理,故B不符合题意;
C.图中是电磁铁,利用的是电流的磁效应,故C不符合题意;
D.图中无电源,通电导线做切割磁感线运动会产生感应电流,利用的是电磁感应,故D符合题意。
故选D。
押题解读
电动机和发电机的原理和判断一直是中考常考内容,一般涉及发电机和电动机的原理及原理图的判断,以及生活中的实际应用。
押题秘笈
电动机和发电机
1.电动机的原理:通电线圈在磁场中受力转动。与发电机的区别:电路中有电源,无用电器。电能转化为机械能。
2.发电机的原理:电磁感应。与电动机的区别:电路中无电源,有用电器。机械能转化为电能。
(改编)2.某商品展示平台,其内部电路设计要求为:只闭合开关S1,仅照明灯亮;再闭合开关S2,照明灯亮,电动机M转动;断开开关S1,照明灯熄灭,电动机M停止转动。则满足该设计要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据题意可知,当开关S1闭合时照明灯亮起,再闭合开关S2,照明灯亮,电动机M转动,说明电动机和照明灯可以独立工作、互不影响,为并联关系;断开开关S1,照明灯熄灭,电动机M停止转动,这说明开关S1位于干路,开关S2位于电动机支路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
押题解读
电路设计与实际电路联系紧密,也能培养学生观察和动手实践操作能力。因此,电路设计成为多地中考的热点和必考内容。
押题秘笈
电路设计
解决这类问题时,仔细阅读题述情境,根据串、并联电路的工作特点(几个用电器是否可以单独工作?若不能,则一般为串联,若能,则一般为并联)直接判断电路的连接方式。可能还要再根据串、并联电路开关的控制特点,判断开关的位置。把最不符合的排除,最后再根据题述情境进行检验。也可以依次检验选项中的电路,判断哪一个电路符合题述情境。
(原创)8.如图所示的电路,电源电压保持不变,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大
D.电路消耗的总功率变大
【答案】D
【详解】ABC.开关闭合,定值电阻R0和滑动变阻器R串联,滑动变阻器滑片向左移动时,连入电路阻值变小,电路中的总电阻变小,电源电压不变,则电流变大;定值电阻R0两端电压变大,滑动变阻器R两端电压变小;电压表示数和电流表示数的比值为滑动变阻器的阻值,滑动变阻器的阻值变小,则比值变小,故ABC错误;
D、电路中的电流变大,根据P=UI可知,电源电压不变,电流变大,则电路消耗的总功率变大,故D正确;
故选D。
押题解读
动态电路分析是电学重要内容,其要求学生能正确判断电路的连接方式,正确判断电表的测量对象,能应用欧姆定律和电功率计算功进行正确分析。考题综合性强,难度相对较高,具有一定的区分度,因此多地中考将其作为必考内容。
押题秘笈
动态电路分析
1.解答开关类问题的关键是分析开关断开与闭合时电路的连接情况,,必要时画出等效电路图,然后根据欧姆定律和串、并联电路的特点,判断电流表、电压表的示数变化情况。
2.由滑动变阻器滑片移动或传感器电阻的变化引起的电路变化问题中,有两个事实:电路中总电压不变、定值电阻阻值不变。
3.常用的三个技巧
(1)串联的越多,总电阻越大;并联的越多,总电阻越小。
(2)可将电路看成由“定值部分”和“可变部分”串联或并联而成,则可变部分电阻变大,总电阻就变大;可变部分电阻变小,总电阻就变小。
(3)会用串联电路分压原理和并联电路分流原理分析,即定值电阻和可变电阻串联时,可变电阻阻值变大,其两端电压也变大;定值电阻和可变电阻并联时,可变电阻阻值变大,通过它的电流变小。
4.一般思路
在进行动态电路分析时,首先要分析初始电路的连接方式(串联还是并联),然后确定各电表所测的是哪部分电路最后根据滑动变阻器滑片的移动、开关的断开与闭合或外界因素变化等引起的阻值变化进行分析。
1.某酒店的电梯要刷卡才能到达房间的楼层。当刷卡时开关S1闭合,按下相应楼层按钮(相当于闭合开关S2),电动机M才启动。选项图中的电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.由电路图可知,刷卡时S1闭合,电动机启动,再按下楼层按钮S2闭合,电源短路,故A不符合题意;
B.由电路图可知,刷卡时S1闭合或按下楼层按钮S2闭合,电动机启动,故B不符合题意;
C.由电路图可知,按下楼层按钮S2闭合,电动机启动,刷卡时S1闭合,电源短路,故C不符合题意;
D.根据题意可知,刷卡时S1闭合,按下楼层按钮S2闭合,电动机才启动,说明两开关相互影响,是串联的,然后与电动机串联接入电路中,故D符合题意。
故选D。
2.如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,电流表、电压表均无示数
B.闭合开关后,向右移动滑片P,电流表示数变大
C.闭合开关后,向左移动滑片P,电压表示数变大
D.闭合开关后,若R1断路,则电流表、电压表示数都变小
【答案】C
【详解】A.由电路图知,闭合开关前,电路断路,电流表无示数,电压表与电源接通,测电源电压,有示数,故A错误;
B.闭合开关后,两电阻串联接入电路,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压,向右移动滑片P,变阻器接入电路的阻值变大,电路的总电阻变大,电源电压保持不变,据欧姆定律知,电路中的电流变小,电流表示数变小,故B错误;
C.闭合开关,向左移动滑片P,变阻器接入电路的阻值变小,R1的阻值不变,据串联电路的分压特点知,变阻器分得的电压变小,R1两端的电压变大,电压表示数变大。故C正确;
D.闭合开关后,若R1断路,则电流表示数为0,示数变小,电压表测电源电压,示数变大,故D错误。
故选C。
3.如图所示为动圈式话筒的简化示意图、磁体固定在适当位置,线圈与膜片相通,声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动,线圈中就产生电流,实现声信号到电信号的转变。下列图示中的实验,与其工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】动圈式话筒的工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器→产生声音,因此动圈式话筒工作原理是电磁感应现象。
A.图中没有电源,当通电导体在磁场中做切割磁感线的运动时,会产生感应电流,这是电磁感应现象,故A符合题意;
B.图中有电源,是电动机的工作原理,说明通电导体在磁场中受到力的作用,故B不符合题意;
C.图中为奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,故C不符合题意;
D.该图说明通电导线周围存在磁场,是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选A。
押题猜想04 多知识点综合
限时:5min
(改编)1.科技活动小组的同学设计了一个苹果质量筛选系统,如图甲所示,检测电路如图乙所示,电源电压恒为12V, 为10Ω的定值电阻, 为压敏电阻,其阻值随压力的变化关系如图丙。闭合开关,当苹果经过检测台时, 受到的压力恰好等于苹果重力的一半,此时若 两端的电压 ,说明苹果质量达标,否则苹果将被推出传送带。 取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.苹果的质量越小,电路中的电流越大
B.苹果的质量越大, 的电功率越小
C.当苹果质量小于或等于80g时,将被推出传送带
D.要提高质量筛选标准,应将 换成阻值更小的定值电阻
【答案】D
【详解】AB.苹果的质量越小,对压敏电阻的压力越小,根据图像可知压敏电阻的阻值越大,根据串联电路的特点及欧姆定律可知电路中的电流将越小,反之可知当苹果质量越大,电流将越大,根据可知R0的电功率越大,故AB错误;
C.根据串联分压规律可知当R0两端电压为2V时,压敏电阻的阻值
根据图像可知此时压敏电阻受到的压力为0.75N,由题意可知苹果的重力
对应的苹果质量
即当苹果质量大于150g时达标,小于或等于150g时,将杯推出传送带,故C错误;
D.要提高质量筛选标准,即苹果的质量更大才能达标,因此应使在苹果质量更大,即压敏电阻R的阻值更小时才能达到2V,根据串联电路的分压规律,可知应减小定值电阻R0的阻值,故D正确。
故选D。
押题解读
本题通过实践活动,将力学和电学众多知识点有机的结合,培养学生的综合实践和分析计算能力。此类考题综合性强,难度较高。
押题秘笈
1.分析电路的连接方式,正确使用欧姆定律和电功率计算公式进行分析和计算。
2.理解坐标中图像的含义。
1.如图-1,是某家用烟雾报警器的简化电路图,当烟雾达到一定浓度时衔铁被吸引,工作电路会响铃亮灯,烟雾报警器控制电路的额定电压为12V,R是光敏电阻,其阻值与烟雾浓度的关系如图-2所示。若定值电阻R0的阻值是10Ω(电磁铁线圈电阻不计),工作电路响铃亮灯时,控制电路中的最小电流是0.2A,下列说法正确的是( )
A.若烟雾报警器响铃亮灯,烟雾浓度一定大于40%
B.为了让烟雾浓度为20%时报警器报警,可以将衔铁和电磁铁适当向右移
C.为了让烟雾浓度为20%时报警器报警,可以适当的降低控制电路电源电压
D.烟雾浓度分别是40%和60%时,定值电阻R0消耗的功率之比是1︰2
【答案】B
【详解】A.工作电路响铃亮灯时,控制电路中的最小电流是0.2A,此时控制电路中的总电阻为,此时热敏电阻的阻值为R=R总-R0=60Ω-10Ω=50Ω
查图2可知,此时烟雾的浓度为30%,若烟雾报警器响铃亮灯,烟雾浓度一定大于30%,故A错误;
B.将衔铁和电磁铁适当向右移,对于衔铁所在的杠杆来说,增大了磁力的力臂,需要更小的力即可将衔铁吸下,控制电路中的最小电流变小,烟雾浓度为20%时,R是光敏电阻阻值较大时也可报警,故B正确;
C.为了让烟雾浓度为20%时报警器报警,此时热敏电阻的阻值增大,根据欧姆定律可知:适当的增大控制电路电源电压,可以保证控制电流不变,故C错误;
D.烟雾浓度分别是40%和60%时,热敏电阻的阻值分别为40Ω和20Ω,此时控制电路中的电流分别为,
根据P=I2R0可知,定值电阻R0消耗的功率之比为
故D错误。
故选B。
2.“升国旗,唱国歌”,学校每周一都举行升国旗活动(如图所示),下列说法正确的是( )
A.国旗在上升过程中,以旗手为参照物是静止的
B.国旗在刚要上升时,它的惯性最大
C.国旗升到最高处处于静止时,动能为零、机械能为零
D.每次升国旗的过程中,国旗重力做功的功率(近似)相等
【答案】D
【详解】A.国旗在上升过程中,以旗手为参照物,国旗的位置发生改变,是运动的,故A错误;
B.惯性大大小与物体的质量有关,国旗在刚要上升时,质量不变,则惯性不变,故B错误;
C.国旗升到最高处处于静止时,动能为零,此时具有重力势能,因此机械能不为零,故C错误;
D.每次升国旗的过程中,几乎做匀速直线运动,根据可知,国旗重力做功的功率(近似)相等,故D正确。
故选D。
3.春节期间上映的电影《哪吒2》深受国人的喜爱,善于学习的小张同学在观看了该电影后总结了以下四个方面的物理知识,其中有一项错误的是( )。
A.哪吒的混天绫可以自由伸缩,这体现了混天绫具有较好的弹性
B.哪吒在海上御风飞行时,主要受到重力和升力的作用
C.太乙真人使用宝葫芦收取妖怪时,宝葫芦内部气压小于外界气压
D.敖丙使用冰系法术将海水冻结,这个过程属于熔化
【答案】D
【详解】A.哪吒的混天绫可以自由伸缩,受力会发生形变,不受力时又恢复到原来的形态,说明混天绫具有较好的弹性,故A正确,不符合题意;
B.哪吒在海上御风飞行时,主要受到重力和升力的作用,重力的方向竖直向下,升力的方向向上,故B正确,不符合题意;
C.太乙真人使用宝葫芦收取妖怪时,宝葫芦内部气压小于外界气压,外界大气压将妖怪压入宝葫芦,故C正确,不符合题意;
D.敖丙使用冰系法术将海水冻结,海水由液态变成固态,属于凝固现象,故D错误,符合题意。
故选D。
题型二 多项选择题
押题猜想05 声、光、热学
限时:2min
(改编)1.古诗词是我国的文化瑰宝,很多诗句里蕴含着物理知识。下列分析正确的是( )
A.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,客船中听到了钟声,说明钟被敲击后产生了振动
B.“此夜曲中闻折柳,何人不起故园情”,《折柳曲》唤起思乡之情,说明声音能传递能量
C.“冻白雪为伴,寒香风是媒”中“雪”是空气中的水蒸气遇冷凝固形成的
D.“谁知明镜里,形影自相怜”,镜指的是平面镜,其所成的是虚像,是由光的反射形成的
【答案】ACD
【详解】A.声音是由物体的振动产生的。在枫桥边客船里的人听到了寒山寺的钟声,是因为大钟受到撞击而振动产生声音的缘故,故A正确;
B.《折柳曲》唤起思乡之情,说明声音能传递信息,故B错误;
C.雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故C正确;
D.“谁知明镜里,形影自相怜”,这里描述的是平面镜成像的现象。平面镜成像是由光的反射形成的虚像。故D正确。
故选ACD。
押题解读
该考题结合中国优秀文化—古诗词,不仅提高学生物理学科素养,也培养学生的文学素养,符合新课标的核心素养要求。
押题秘笈
熟练掌握声、光热基本知识点,知道声音的产生和传播、声音的三个特性以及声音的三个特性;知道六种物态变化及吸放热情况;知道光的直线传播、光的反射、折射现象。
1.塔式太阳能发电系统是在空旷的地面上建立高大的中央吸热塔,塔顶上安装固定一个接收器,塔的周围安装一定数量的定日镜,通过定日镜将太阳光聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温,再将通过接收器的工作物质加热并产生高温蒸汽,推动汽轮机进行发电,如图所示,下列关于塔式太阳能发电系统的说法中正确的是( )
A.高温蒸汽推动汽轮机的能量转换与汽油机做功冲程相同
B.定日镜是平面镜,太阳光的入射角等于反射角
C.在太阳内部,氢原子核在超高温下发生核聚变,释放出巨大的核能
D.凝汽器中高温蒸汽发生液化,放出热量
【答案】ACD
【详解】A.高温蒸汽推动汽轮机的能量转换是内能转化为机械能,与汽油机做功冲程相同,故A正确;
B.由光的反射定律可知,反射角等于入射角,先有入射角再有反射角,不能说成入射角等于反射角,故B错误;
C.太阳内部是氢核原子发生聚变,从而释放出巨大的核能,故C正确;
D.凝汽器中高温蒸汽由气体变为液体,发生液化,放出热量,故D正确。
故选ACD。
2.如图所示,大明湖是济南三大风景名胜之一,景色秀丽,历史悠久。“云雾润蒸华不住,波涛声震大明湖”描述了趵突泉等众多泉水汇集于此;“四面荷花三面柳,一城山色半城湖”则描述了泉城的独特风光。端午节,湖面上鼓声隆隆,船桨齐舞,龙舟竞渡;超然楼屹立于湖畔,夜幕降临时,上千名游客用手机、相机,从不同的角度拍摄亮灯的瞬间,打卡“明湖新八景”之一。下列说法中正确的是( )
A.“波涛声震大明湖”说明泉水振动发出声音的音调很高
B.鼓声是通过空气传入游客的耳中
C.“四面荷花三面柳”荷花呈现红色是因为光发生了色散
D.超然楼在湖水中的美丽倒影是由于光的反射而形成的
【答案】BD
【详解】A.“波涛声震大明湖”说明泉水喷涌时发出的声音很大,即发出声音的响度很大,故A错误;
B.声音的传播需要介质,鼓声是通过空气传入游客的耳朵,故B正确;
C.不透明物体的颜色由它反射的色光来决定,所以,看到的荷花呈现红色是因为荷花反射红色的光,故C错误;
D.超然楼在湖水中的美丽倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D正确。
故选BD。
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是( )
A.透镜不动,蜡烛和光屏都向右移动,可以看到像变大
B.此时成倒立、放大的实像,与投影仪原理相同
C.透镜右移,眼睛在光屏和透镜间,通过透镜看到正立的像
D.若在透镜和蜡烛之间放远视镜片,应将光屏适当右移,可再次出现清晰的像
【答案】AB
【详解】A.由题可知,此时成实像,透镜不动,蜡烛向右移动,物距变小,则像距变大,光屏向右移动可在光屏上得到清晰的像,看到像变大,故A正确;
B.此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,与投影仪原理相同,故B正确;
C.此时成实像,物距大于焦距,透镜右移,物距变大,仍成实像,眼睛在光屏和透镜间,通过透镜不会看到正立的像,故C错误;
D.若在透镜和蜡烛之间放远视镜片,远视镜片为凸透镜,对光起会聚作用,使像距变小,应将光屏适当左移,可再次出现清晰的像,故D错误。
故选 AB。
押题猜想06 力学
限时:6min
(改编)1.如图甲,水平面上的一物块受水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系如图乙所示,物块的速度v与时间t的关系如图丙所示,下列说法正确的是( )
A.物体在0~3s内处于平衡状态
B.物体在3s~6s推力做功小于克服摩擦力做功
C.物体在6s时动能为最大
D.物体在0~9s内所受的摩擦力始终不变
【答案】ABD
【详解】A.由甲丙两图知在0~3s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,故A正确;
B.0~3s,物体做匀速直线运动,所受摩擦力与拉力是平衡力,大小相等,由图乙可知拉力是4N,故滑动摩擦力为4N,而图乙在3s~6s内推力为2N,推力小于摩擦力,所以物体在3s~6s推力做功小于克服摩擦力做功,故B正确;
C.由图丙知,物体在6s时速度为0,动能为最小,故C错误;
D.0~9s内,物体是运动的,所受的摩擦力为滑动摩擦力,而影响滑动摩擦力的压力和接触面的粗糙程度两个因素都不再变,所以所受的摩擦力始终不变,故D正确。
故选ABD。
押题解读
力和运动图像的分析和计算,是运动和力的重要内容,能综合考查学生对机械运动的掌握程度和分析的能力。
押题秘笈
1.从图像中判断物体哪个阶段静止,哪个阶段匀速直线运动;
2.从图像中找出物体静止和匀速直线运动时受到的推力大小;
3.分析物体静止和匀速直线运是的受力,根据平衡力求出静摩擦力和滑动摩擦力的方向和大小。
(改编)2.小杰用盐水洗水果时发现,草莓在盐水中漂浮,小西红柿悬浮。一水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,盛有密度相同的盐水,小杰把质量相同的草莓和小西红柿分别放入甲、乙容器中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.草莓的密度小于小西红柿的密度
B.草莓所受的浮力大于小西红柿所受的浮力
C.盐水对甲容器底的压强等于对乙容器底的压强
D.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
【答案】AC
【详解】A.草莓在盐水中漂浮,根据物体的浮沉条件,漂浮的物体密度小于液体密度,所以草莓的密度小于盐水的密度。小西红柿在盐水中悬浮,悬浮的物体密度等于液体密度,所以小西红柿的密度等于盐水的密度。由此可知,草莓的密度小于小西红柿的密度,故A正确;
B.由于草莓和小西红柿的质量相同,所以它们的重力也相同。根据物体的浮沉条件,漂浮的物体所受浮力等于其重力,悬浮的物体所受浮力也等于其重力。因此,草莓和小西红柿所受的浮力都等于它们的重力,即浮力相等。故B错误;
C.由于甲、乙两个容器完全相同,且盛有密度相同的盐水,两容器中的液面相平,所以盐水的深度相同。根据液体压强的计算公式p=ρgh,可以得出盐水对甲、乙容器底的压强相等。故C正确;
D.由图可知,两物体在液体中分别漂浮和悬浮时受到的浮力等于各自的重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体所受的重力。则两物体的重力等于两物体排开液体所受的重力。由于两物体的质量相等,则将两物体等换成相同重力的盐水后,两容器中盐水的重力相等,因而容器、容器中等效盐水重力相等,对桌面的压力相等,根据压强公式可知,两容器对桌面的压强相等。故D错误。
故选AC。
押题解读
压强和浮力的综合分析和比较,是中考物理的热点,同时也是难点,具有一定的区分度,常作为压轴题。
押题秘笈
1.比“”法:不同物体浸在同一液体中,相同,由可知,同一液体,越大,受到浮力越大;
2.比“”法:同一物体漂浮或悬浮在不同液体中,相同,由可知,浮力相等,越大,越小。
3.再根据液体压强公式判断容器底受到压强的大小,根据判断容器底受到压力的大小。
4.判断水平桌面受到容器的压力大小可容器中所有物体总重力的变化情况作出判断。
(改编)3.如图所示,工人用滑轮组装置沿水平轨道运送建筑工件,用力F拉绳使工件沿水平轨道匀速运动的速度为,经将工件送到目的地。已知工件的质量为,与轨道的接触面积为,运动过程中所受阻力f为重力的倍。滑轮组的绳保持竖直方向,不计绳重和滑轮与绳间的摩擦,滑轮组装置的机械效率为,两个滑轮质量相等,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.滑轮组顶点A受到的拉力大小为1300N
B.工人的拉力大小为625N
C.动滑轮的质量为5kg
D.工人拉力的功率为312.5W
【答案】BC
【详解】B.运动过程中所受阻力f为重力的倍,则阻力为
物体做匀速直线运动,所以拉力等于摩擦阻力等于1200N,由图可知,n=2,滑轮组装置的机械效率为,由
可得绳子自由端的拉力为
故B正确;
C.不计绳重和滑轮与绳间的摩擦,则
解得
则滑轮的质量为
故C正确;
A.滑轮组顶点A受到的拉力大小
故A错误;
D.工人拉力的功率
故D错误。
故选BC。
押题解读
简单机械和机械效率的计算,考查简单机械的概念、特点、应用和效率的计算,要求学生具有一定的计算能力。
押题秘笈
常见机械的效率计算
1.竖直方向滑轮组
,,或(若不计绳重即摩擦)
2.水平方向滑轮组
,,
3.斜面
,,,
1.如图所示,小明用水平向右推力推着购物车,在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.车受到的支持力与车对地面的压力是一对相互作用力
B.若购物车中装满货物后,则购物车对地面的压强增大
C.车对地面的摩擦力方向为水平向左
D.若小明撤去对车的水平推力,小明仍对车做功
【答案】AB
【详解】A.车受到的支持力与车对地面的压力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故A正确;
B.若购物车中装满货物后,购物车对地面的压力变大,受力面积不变,根据可知,购物车对地面的压强增大,故B正确;
C.小明用水平向右推力推着购物车,购物车在做匀速直线运动,水平方向受平衡力,即推力和摩擦力为一对平衡力,因此车受到地面的摩擦力水平向左,力的作用是相互的,车对地面的摩擦力方向为水平向右,故C错误;
D.若小明撤去对车的水平推力,车由于惯性而继续运动,但在此运动方向上没有受到小明施加力的作用,则小明对车不做功,故D错误。
故选AB。
2.浮沉条件在日常生活中有广泛的应用,从简单的物体漂浮到复杂的建筑结构设计,都有其独特的用途。下列四幅图中关于浮沉条件的应用说法正确的是( )
A.图甲中密度计测量的液体密度越大,密度计受到的浮力越大
B.图乙中盐水选种时,下沉的种子密度比盐水的密度大
C.图丙中热气球是通过自带的加热器调节气囊中气体的温度来控制升降
D.图丁中古人打捞铁牛时,浮船受到的浮力等于铁牛的重力
【答案】BC
【详解】A.密度计是根据物体的漂浮条件来工作的,不论液体密度大小如何,密度计受到的浮力都等于重力,浮力大小不变,故A错误;
B.当物体密度大于液体密度时,物体在液体中下沉,图乙中下沉的种子密度比盐水的密度大,故B正确;
C.图丙中热气球通过自带的加热器调节气囊中气体的温度,从而改变囊中气体的密度,当浮力大于重力时,气球上升;当浮力小于重力时,气球下降,故C正确;
D.图丁中古人打捞铁牛时,船和铁牛的总重等于船和铁牛受到的浮力,故D错误。
故选BC。
3.如图甲是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置,小明用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,弹簧测力计的示数及变化情况如图乙所示,木块在0~1s做加速运动,在1~3s以0.2m/s的速度做匀速直线运动、则下列有关说法正确的是( )
A.在0~1s内木块受到的滑动摩擦力为0.6N
B.在1~3s内拉力的功率为0.1W
C.如果3s后物体不再受拉力就会立即停止运动
D.在0~3s内拉力做的功一定多于0.2J
【答案】BD
【详解】A.木块在1~3s以速度0.2m/s做匀速直线运动时,木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,由图乙可知,在1~3s内,弹簧测力计对木块的拉力等于0.5N,则木块受到的滑动摩擦力大小为0.5N;木块运动过程中,对水平面的压力大小不变,接触面粗糙程度不变,所以木块受到的滑动摩擦力不变,在0~1s内做加速运动,木块受到的滑动摩擦力也为0.5N,故A错误;
B.由图乙可知,在1~3s内,木块以速度0.2m/s做匀速直线运动,拉力为0.5N,拉力功率
故B正确;
C.3s后,物体不受拉力,由于物体具有惯性,会保持原来的运动状态不变,继续往前运动一段距离,所以不会立即停止运动,故C错误;
D.在1~3s以0.2m/s的速度做匀速直线运动,拉力功率为0.1W,则拉力做的功
所以在0~3s内拉力做的功一定多于0.2J,故D正确。
故选BD。
4.如图所示,用滑轮组提升质量为12kg的物体时,物体在10s内匀速竖直上升2m。所用拉力F为50N。则在提升物体的过程中(不计绳重和摩擦, )下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.2m/s
B.滑轮组提升物体做的有用功为300J
C.拉力做功的功率为30W
D.该滑轮组的机械效率为80%
【答案】CD
【详解】A.已知物体在10s内匀速竖直上升2m,则物体移动的速度为
图中连接动滑轮绳子的股数是3股,则绳末端移动的速度为
故A错误;
B.滑轮组提升物体做的有用功为
故B错误;
C.拉力做功的功率为
故C正确;
D.该滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选CD。
5.一装有适量水的容器放在水平桌面上,容器底面积为S。一木球和一合金球的体积分别为5V0和2V0。将它们用细线相连放入水中静止时,木球露出水面的体积为V0;当把细线剪断后,合金球沉底,木球静止时露出水面的体积为2V0,如图所示。已知水的密度为ρ0,下列说法正确的是( )
A.合金球的重力为3ρ0gV0
B.合金球的密度为3ρ0
C.木球的密度为0.6ρ0
D.剪断细线后,水对容器底部的压强减少了
【答案】AC
【详解】AB.剪断前,木球和合金球排开水的体积为V排前=5V0+2V0-V0=6V0
因为两球漂浮,由二力平衡知F浮前=ρ0g×6V0=G木球+G合金球 ①
剪断后,木球排开水的体积为V排后=5V0-2V0=3V0
因为木球漂浮,由二力平衡知F浮木球=ρ0g×3V0=G木球 ②
由①②可知,G合金球=3ρ0gV0,合金球的质量为
合金球的密度为
故A正确,B错误;
C.木球的质量为
木球的密度为
故C正确;
D.剪断细线后,木球和合金球受到的浮力之和为F浮后=ρ0g×(5V0+2V0-2V0)=5ρ0gV0
则两球对水的作用力变化量为∆F=F浮前-F浮后=6ρ0gV0-5ρ0gV0=ρ0gV0
所以剪断细线后,水对容器底部的压强减少了
故D错误。
故选AC。
押题猜想07 电磁学
限时:6min
(改编)1.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,在滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.电源电压为12V
B.灯泡正常发光时的电流为1.0A
C.滑动变阻器的最大阻值为6Ω
D.小灯泡的最小功率为3W
【答案】AD
【详解】分析电路可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡电压,电流表测电路电流。
AB.当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电路电流最大,灯泡两端电压等于电源电压,由乙图可知,此时灯泡电压为12V,灯泡电流为2A,则电源电压为12V,小灯泡的额定电压为12V,则此时灯泡恰好正常发光,则灯泡正常发光时的电流为2A,故A正确,B错误;
CD.当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路电流最小,由乙图可知,此时灯泡电压为3V,灯泡电流为1A,则小灯泡的最小功率为
则滑动变阻器的最大阻值为
故C错误,D正确。
故选AD。
押题解读
I-U图像问题是中考电学热点和常考内容,考查学生对图像的分析、判断能力,通过图像获取的信息进行简单计算。
押题秘笈
1.I-U图像表示电流随电压变化的规律,图像中,横轴表示电压U,单位一般是V;纵轴表示电流I,单位一般是A。也有横轴表示电流I,纵轴表示电压U的。
2.定值电阻的I-U图线,电流值与电压值成正比。
3.图线随电压的增大有向下弯曲的趋势,说明随着电压的增大,U与I的比值变大,即电阻变大,小灯泡灯丝的I-U图像一般是这种形式的
(改编)2.如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动的过程中,在保证电压表和电流表安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数变化范围为0.2~0.3A
B.滑动变阻器两端的电压由4V减小到2V
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10~20
D.电路总功率的变化范围为0.4~0.9W
【答案】AC
【详解】ABC.由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流,当滑片在b端时,R1与R2的最大阻值串联,由串联电路的电阻规律可知,电路的总电阻最大为R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
则电路中的最小电流为
此时滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω,则滑动变阻器R2两端的电压为U2=I小R2=0.2A×20Ω=4V
因为电压表接入电路的量程为0~3V,所以电压表的最大示数为3V,此时滑动变阻器连入电路的电阻最小,电路中的电流最大,根据欧姆定律可知电路中的最大电流为
滑动变阻器R2接入电路的电阻为
根据串联电路的电压规律可知,此时滑动变阻器R2两端的电压为U′2=U-U1=6V-3V=3V
所以电流表的示数变化范围为0.2~0.3A,滑动变阻器R2两端的电压由4V减小到3V,滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围为10~20Ω,故AC正确,B错误;
D.电路消耗的最小功率为P最小=UI小=6V×0.2A=1.2W
电路消耗的最大功率为P最大=UI大=6V×0.3A=1.8W
所以电路总功率的变化范围为1.2~1.8W,故D错误。
故选AC。
押题解读
范围型或极值类型的电路计算常作为中考压轴题出现,难度较高,要求学生有较强的分析和计算能力,学生在相关试题容易失分。
押题秘笈
范围型或极值类型的电路计算
1.由于电路发生变化或接入电路中的电阻发生变化,电路中的电流、电路两端的电压会发生变化。当电流或电压增大时,可能会超出电流表、电压表的测量范围,电路中的电流会大于允许通过用电器的最大电流,用电器的实际功率会大于额定功率,因此会损坏电路元件。在确保证电路安全的前提下,电路中的电阻、电流、电压以及电功率存在最大值与最小值,即各物理量可在一定范围内变化,
2.两个技巧
(1)电路安全问题要坚持“取小原则”。如当电路中多个元件的允许通过的电流最大值不相同时,为保证电路安全,取其中最小的电流值作为电路中能允许通过的电流。
(2)选择公式分析时,应选取只有两个变量的公式分析。如求电路总电功率的最大值或最小值时,由于电源电压不变,因此可选取或进行分析。
1.如图所示的家庭电路左侧为进户线。闭合开关S1和S2,灯L1发光,灯L2不发光;用试电笔分别接触插座的左、右孔,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则下列说法中,正确的是( )
A.用试电笔检测e点时氖管不发光
B.用试电笔检测c点时氖管发光
C.d、e间断路
D.d、c间断路
【答案】BC
【详解】A.闭合开关S1和S2,灯L1发光,这说明灯L1所在的支路是通路,e点与零线相通,所以用试电笔检测e点时氖管不发光,故A正确;
BCD.闭合开关S1和S2,灯L1发光,灯L2不发光,这说明L1之后到灯L2某处出现了断路;用试电笔分别接触插座的左、右孔,氖管均发光,说明火线没有断路,断路出现在零线,且发生在d、e间;由于d、e间断路且开关S2闭合,所以,c点与进户线零线处断开,且可以经过灯L2与火线相通,则用试电笔检测c点时氖管发光,故BC正确,D错误。
故选BC。
2.小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸,发现当车牌被识别系统识别后,绿灯亮,栏杆抬起,车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路,车牌识别成功相当于图中开关S闭合。则( )
A.车牌识别成功后,电路中电磁铁的上端为N极
B.若栏杆不能抬起,可通过增大电池的电压来调整
C.B端挂的铁柱可以用下端是N极的条形磁铁代替
D.滑动变阻器的滑片P向上调整,栏杆更容易抬起
【答案】BCD
【详解】A.电流从电磁铁下端流入,上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为S极,故A不符合题意;
B.根据可知,电阻一定时,增大电源电压,电路的电流会变大,电磁铁的磁性增强,栏杆会更容易抬起,因此若栏杆不能抬起,可通过增大电池的电压进行改进,故B符合题意;
C.由A选项可知,电磁铁的上端为S极,如果B端挂的铁柱用上端是S极、下端是N极的条形磁体代替,则开关S闭合时,电磁铁上端和条形磁体下端磁极不同,互相吸引,栏杆会抬起,因此B端挂的铁柱可以用下端是N极的条形磁铁代替,故C符合题意;
D.滑动变阻器的滑片P向上调整后,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,根据可知,电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,栏杆更容易抬起,故D符合题意。
故选BCD。
3.如图甲所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A。电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R的规格为“50Ω,0.5A"。闭合开关s后,调节滑动变阻器的滑片P,测得多组数据。用测得的数据绘制了电流与滑动变阻器阻值的变化关系图(如图乙所示)。在保证电路安全的情况下,下列计算结果中正确的是( )
A.电源电压为12V
B.R0的阻值为15Ω
C.滑动变阻器连入电路的阻值不能为0
D.滑动变阻器的最大功率为0.9W
【答案】CD
【详解】由图甲可知,定值电阻R0和滑动变阻器R1串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器R1两端的电压;
AB.由图乙可知,当滑动变阻器的阻值为10Ω时,此时电路中的电流为0.3A,根据串联电路电压规律可得电源电压①;当滑动变阻器的阻值为时,此时电路中的电流为0.1A,根据串联电路电压规律可得电源电压②;由①②解得电源电压,R0的阻值为10Ω,故AB错误;
C.当电路中的电流最大时,滑动变阻器的阻值最小,电流表的最大测量值为0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,电路中最大电流,已知,则R0两端的电压为
滑动变阻器两端的电压为
则滑动变阻器的最小阻值为
滑动变阻器的阻值越大,电路中的电流越小,电路越安全,因此滑动变阻器的阻值变化范围为,故C正确;
D.滑动变阻器消耗的电功率,所以,当时,滑动变阻器消耗的电功率最大,此时电路中的电流为
则滑动变阻器消耗电功率的最大值,故D正确。
故选CD。
4.如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,灯L标有“2.5V,1.25W”字样,滑动变阻器R0标有“30Ω,1A”字样,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~3V。当闭合S2、S3,断开S、S1时,电流表示数为1.8A;当闭合开关S、S3,断开S1、S2,滑动变阻器滑片P从最右端移动到某一位置时,R0连入的电阻减小了9Ω,此时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻变化),下列说法正确的是( )
A.电源电压为14.4V
B.当闭合开关S、S3,断开S1、S2时,电流表示数变化范围为0.3~0.5A
C.S断开,S1、S2、S3开关均闭合时,电路中的最大电流与最小电流之比为7∶6
D.在保证电路安全的情况下,任意断开、闭合开关,电路消耗的最大功率为50.4W
【答案】CD
【详解】A.当闭合S2、S3,断开S、S1时,电流表示数为1.8A,电路为R1的简单电路,由欧姆定律得,电源电压为①
当闭合开关S、S3,断开S1、S2,滑动变阻器滑片P从最右端移动到某一位置时,R0连入的电阻减小了9Ω,此时灯泡恰好正常发光,此时灯泡L、变阻器R0、定值电阻R1串联。串联电路中电流处处相等,由得,此时电路电流为
由串联电路电压特点与欧姆定律得,电源电压为②
联立①②可得,电源电压为
定值电阻的阻值
故A错误;
B.由欧姆定律得,灯泡的电阻为
当闭合开关S、S3,断开S1、S2时,灯泡L、变阻器R0、定值电阻R1串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡的电压。电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V,灯泡的额定电压为2.5V、额定电流为0.5A,则电路的最大电流为0.5A;当变阻器接入电路中电阻最大时,电路电流最小为
则电流表示数变化范围为0.4~0.5A,故B错误;
C.S断开,S1、S2、S3开关均闭合时,变阻器R0、定值电阻R1并联,电流表测量干路电流。滑动变阻器R0标有“30Ω,1A”字样,当变阻器的电流为1A时,电路最大电流为
当变阻器接入电路中电阻最大时,电路电流最小为
则电路最大电流与最小电流之比为
故C正确;
D.在保证电路安全的情况下,当S断开,S1、S2、S3开关均闭合时,变阻器R0、定值电阻R1并联,且电路电流最大为2.8A时,电路消耗的电功率最大,为
故D正确。
故选CD。
题型三 填空题
押题猜想08 声、光、热学
限时:2min
(原创)1.赛龙舟是我国端午节重要的节日民俗活动之一,粽子是端午节必不可少的食物之一。
(1)比赛时,龙舟队鼓手敲鼓指挥,鼓声是由鼓面的 产生的;鼓声和观众的呐喊声响彻天际,是指声音的 (填声音的特性)。
(2)观众用手机拍摄比赛时,参赛队员在照相机底片上形成的是 (选填“倒立”或“正立”)的像;若要使拍摄到的画面小一些,应适当 (选填“靠近”或“远离”)比赛现场。
(3)煮粽子时厨房里香气四溢,说明分子在不停地做 的运动;粽子被煮熟是通过 方式改变内能的。
【答案】(1) 振动 响度
(2) 倒立 远离
(3) 无规则 热传递
【详解】(1)[1]声音是由振动产生的,敲鼓时听到鼓声是由鼓面的振动产生的。
[2]声音响彻天际,说明声音的响度大。
(2)[1]照相机的镜头相当于凸透镜,根据凸透镜成像规律,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,所以参赛队员在照相机底片上形成的是倒立的像。
[2]凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小。要使拍摄到的画面小一些,应增大物距,即适当远离比赛现场。
(3)[1]煮粽子时厨房里香气四溢为扩散现象,说明分子在不停地做无规则的运动。
[2]粽子被煮熟,粽子吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变粽子的内能。
押题解读
声、光、热现象是中考必考内容,与传统节日、日常生活现象结合考查,是近年各地中考的热点。
押题秘笈
熟练掌握声、光、热基本知识点,知道声音的产生和传播、声音的三个特性以及声音的三个特性;知道六种物态变化及吸放热情况;知道光的直线传播、光的反射、折射现象;熟记凸透镜成像规律及应用;知道分子动理论和改变内能的方式。
1.湖中的荷花清香四溢,这属于 现象,荷叶上的两滴水珠相遇时,能汇合成一滴较大的水珠是因为分子之间存在 (选填“引力”或“斥力”);广阔的湖水可以调节周边的气温,这是由于水具有较大的 。
【答案】 扩散 引力 比热容
【详解】[1]湖中的荷花清香四溢,是因为分子在不停地做无规则运动,花香分子运动到了人的鼻子里,属于扩散现象。
[2]分子间存在引力和斥力,荷叶上的两滴水珠相遇时,能汇合成一滴较大的水珠是因为分子之间存在引力。
[3]水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,使得昼夜的温差小,能有效调节周围环境的气温。
2.中国古诗词蕴含许多物理知识,比如唐代诗人于良史的《春山夜月》中:“掬水月在手,弄花香满衣。”“月在手”是光的 现象,“香满衣”属于 现象,说明了分子 。
【答案】 反射 扩散 在不停地做无规则运动
【详解】[1]“月在手”中的“月”是月亮的虚像,是通过手中的水面反射形成的像。
[2][3]“香满衣”是因为花香分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象。
3.云锣出现于唐代,是中国传统的敲击体鸣乐器。如图所示,演奏时用小槌击奏,云锣发出的声音是由 (选填“云锣”或“空气”)的振动产生的;用相同的力度敲击上面的小锣和下面的大锣,发出声音的 不同。
【答案】 云锣 音调
【详解】[1]声音是物体的振动产生的。云锣发出的声音是由云锣的振动产生的。
[2]敲击大小不同的锣体,越大的锣,质量越大,越难以振动,因此用相同大小的力敲击上面的小锣和下面的大锣,它们振动的频率不同,发出声音的音调不同。
4.如图是用来保持青藏铁路路基冻土稳定的热棒,其中间封闭有液态氮,上端装有散热片。当土壤温度升高时,液态氮 冻土深处的热量发生汽化,上升到散热片处散热后,气态氮又 成液态下沉。如此循环往复,不断通过 方式使路基的内能减小。
【答案】 吸收 液化 热传递
【详解】[1][2]当外界温度高时,液态氮会受热,吸收热量汽化,变成气态,上升到顶端,散热后温度降低,气态氮液化又下沉到底部;
[3]汽化吸热,液化放热,如此循环往复,不断通过热传递方式使路基的内能减小。
押题猜想09 力学
限时:6min
(改编)1.2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱成功着陆。返回过程中,以返回舱为参照物,神舟十八号航天员是 (选填“运动”或“静止”)的;返回舱在打开主伞匀速直线下落的过程中,其机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 静止 减小
【详解】[1]以返回舱为参照物,神舟十八号航天员与返回舱之间没有位置变化,所以神舟十八号航天员是静止的。
[2]返回舱在打开主伞匀速直线下落的过程中,返回舱质量不变,速度不变,故动能不变;返回舱高度降低,故重力势能降低,机械能等于动能和势能的总和,可知机械能减小。
押题解读
将机械运动和机械能等知识与我国航天发展和成就相结合,是各地中考试题的一个热点。不仅考查学生对物理科学知识的掌握,也能培养学生民族的自豪感。
押题秘笈
1.物体运动与静止的判断方法
2.判断物体机械能的变化
(1)根据机械能的定义判断,判断动能和势能的变化情况;
(2)由机械能守恒判断,如存在摩擦或空气阻力,机械能一般减小。
(改编)2.某校举行了秋季运动会,如图所示的是运动会上接力赛交接棒瞬间。参赛的选手穿鞋底花纹较深的鞋是为了增大 ,完成传棒后传棒运动员不能立即停下来是因为他具有 。
【答案】 摩擦 惯性
【详解】[1]参赛的选手穿鞋底花纹较深的鞋,是为了在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
[2]完成传棒后传棒运动员不能立即停下来是因为他具有惯性,要保持原来的运动状态继续向前运动。
押题解读
体育运动与运动和力的关系联系紧密,因此,考题大多数会和体育项目结合。
押题秘笈
1.增大摩擦的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;
2.减小摩擦的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面彼此分开,变滑动为滚动;
(改编)3.如图所示,水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种液体,将A、B两个正方体,按图示方式放入液体中,待静止后,B刚好浸没在甲液体中,A刚好浸没在乙液体中,且两杯中液面恰好相平。甲、乙液体的密度分别为ρ1和ρ2,两烧杯对水平桌面的压强分别为p1和p2,则它们的大小关系为:ρ1 ρ2,p1 p2(均选填“>”“=”或“<”)。
【答案】 < <
【详解】[1]把A、B两物体看成一个整体,由图知,该整体在两液体中都处于漂浮状态, 由漂浮条件可知F浮=GA+GB
所以该整体在两液体中受到的浮力相等; 由图知V排甲=VB,V排乙=VA
由题意知VA<VB, 所以V排甲>V排乙; 液体中受到的浮力相等,且排开甲液体的体积较大,由F浮=ρ液gV排可知,两液体的密度关系ρ1<ρ2。
[3]两容器中液面恰好相平且容器相同,则液体与物块排开液体的体积之和相同,但V排甲>V排乙,所以甲液体的体积较小,又知ρ甲<ρ乙,则根据G液=m液g=ρ液gV液
可知,甲液体的重力较小;整个容器水平桌面的压力F=G容+GA+GB+G液
因容器相同、其重力相同,且A、B两物体的重力不变,甲液体的重力较小,所以,装甲液体的容器对水平桌面的压力较小,即F1<F2。又因为两烧杯的底面积相同,受力面积相同,所以甲烧杯对水平桌面的压强较小,即p1<p2。
押题解读
压强和浮力的综合分析和比较,是中考物理的热点,同时也是难点,具有一定的区分度,常作为压轴题。
押题秘笈
1.比“”法:不同物体浸在同一液体中,相同,由可知,同一液体,越大,受到浮力越大;
2.比“”法:同一物体漂浮或悬浮在不同液体中,相同,由可知,浮力相等,越大,越小。
3.再根据液体压强公式判断容器底受到压强的大小,根据判断容器底受到压力的大小。
4.判断水平桌面受到容器的压力大小可容器中所有物体总重力的变化情况作出判断。
5.两物体叠加或用绳子连接时,可以将多个物体看成一个整体,再对整体进行受力分析。
(改编)4.下面甲、乙两幅图均是中国古代科技著作《天工开物》的插图,图甲中“透火焙干”时把湿纸贴在墙上利用了湿纸受到的摩擦力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)重力而静止,图乙“六桨客船”中的船桨属于 (“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;图丙所示为“旋转秋千”工作时的情形,座椅在空中匀速转动,此时座椅受到的作用力 (选填“是”或“不是”)平衡力。
【答案】 等于 费力 非平衡力
【详解】[1]图甲中把湿纸贴在墙上,湿纸处于静止状态,竖直方向受到的摩擦力和自身重力是一对平衡力,大小相等。
[2]船桨使用时,动力臂小于阻力臂,故船桨属于费力杠杆。
[3]座椅在空中匀速转动,运动方向不断发生改变,受非平衡力的作用。
押题解读
工程中的简单机械是中考常考内容,不仅要求学生对理论知识熟练掌握,也要求学生能够熟练将理论知识应用与实践,如古代杠杆、身边的杠杆、滑轮组、斜面等。
押题秘笈
熟悉杠杆的平衡条件及杠杆的分类,能通过杠杆的平衡条件,大致判断杠杆的类型。
1.如图所示是一辆暴雨时不慎驶入水中汽车的车门。随着水位升高,车门上A处受到水的压强将 (选填“变大”“不变”或“变小”);紧急情况下,应挥动破窗锤砸向玻璃窗的边角逃生,破窗锤的敲击端做成锥形,是通过减小受力面积来 (选填“增大”或“减小”)压强。
【答案】 变大 增大
【详解】[1]随着水位升高,车门上A处的水深h不断增加,由可知,A处受到水的压强将变大。
[2]破窗锤的敲击端做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
2.如图所示,这是节选自我国古代科技著作《天工开物》中的“场中打稻”的情景,将稻穗抓起,用力摔打在板壁上,这时, 由运动变为静止,而 由于惯性继续保持原来的运动状态,所以能将稻粒从稻秆上打落下来。(填“稻杆”或“稻粒”)
【答案】 稻秆 稻粒
【详解】[1][2]当摔打稻秆时,原来都是运动的,撞击板壁时,稻秆由运动变为静止,而稻粒由于惯性继续保持原来的运动状态,所以能将稻粒从稻秆上打落下来,这是利用稻粒的惯性。
3.植树节当天,如图甲所示,初三学生小南正在用铁锹铲土,将铁锹视为杠杆,图乙是其简化图,O为支点,手在A处施加竖直向上的动力,则铁锹相当于 杠杆,若,则泥土的质量为 kg。(g=10N/kg)
【答案】 费力 1
【详解】[1][2]铁锹看出杠杆,O为支点,手在A处施加竖直向上的动力,阻力是泥土的重力,竖直向下,故动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;若,力臂都在水平方向,根据数学相似三角形知识可知,阻力臂是动力臂的2倍,根据杠杆平衡条件,有
即
解得
4.如图所示是一张警用弓弩,在弓的两端使用了滑轮组将弩弦拴绕在弓上,使用滑轮组的目的是 (选填“省力”“省距离”或“提高机械效率”)。用弩将箭水平射出时,机械能转化情况是 。
【答案】 省力 将弹性势能转化为动能
【详解】[1]滑轮组既可以改变力的方向,又可以改变力的大小,在弓的两端使用了滑轮组将弩弦拴绕在弓上的目的是省力。
[2]用弩将箭水平射出时,弓绳的弹性形变减小,弹性势能减小,弓箭的速度增加,因此是将弹性势能转化为动能。
5.如图所示,2024年5月8日,海军山东舰完成为期8天的首航试验任务,顺利返回造船厂码头,山东舰行驶的海域海水密度不一样,当山东舰由密度较小的海域驶入海水密度较大的海域时,受到的浮力 ,排水量 。(g取10N/kg)(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 不变 不变
【详解】[1]由于山东舰始终漂浮,浮力始终等于重力,即,在航行过程中,山东舰的质量不变,所以山东舰的重力不变。重力不变,则浮力也不变。因此,当山东舰由密度较小的海域驶入海水密度较大的海域时,受到的浮力不变。
[2]排水量是指船满载时排开水的质量,排水量等于船自身的质量,山东舰的质量是不变的,所以其排水量也不变。
押题猜想10 电磁学
限时:2min
(改编)1.如图甲所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了
(1)电瓶车的大灯和喇叭可以同时工作,也可以独立工作,它们之间是 联的。车钥匙实质上相当于电路中的 ;
(2)图乙所示是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰,如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会发生 (选填“短路”“断路”)而造成蓄电池损坏;
(3)如果人体触碰蓄电池两极,人 (填“有”或“无”)触电的危险(图丙)。
【答案】(1) 并 开关
(2)短路
(3)有
【详解】(1)[1][2]电瓶车的大灯和喇叭可以同时工作,也可以独立工作,说明两者之间互不影响的,所以它们之间是并联的;开关控制电路的通断,车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,说明车钥匙相当于一个开关。
(2)因为硬币是导体,将硬币碰到充电插口的两个金属插脚时,使蓄电池的正负极相连,因此会造成蓄电池短路,从而造成蓄电池损坏。
(3)对人体安全电压不高于36V,由图丙知蓄电池的电压为48V,蓄电池的电压大于人体所能承受的安全的电压,如果人体触碰蓄电池两极,有触电的危险。
押题解读
电学基础及静电现象是中考必考内容,主要考查学生对电学基础知识的掌握情况和分析、解释生活中的静电现象,并且知道静电的利用和防止。
押题秘笈
1.用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电;带电体具有吸引轻小物体的性质;同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引。
2.给充电电池充电时,充电电池在消耗电能,转化为化学能,这时是用电器。充电电池放电时提供电能,电能转化成其他形式的能,这时是电源。
3.用电器或电源两端直接连接导线,则用电器或电源被短路。
1.我国空间站自建成以来,成绩斐然。如图所示,某实验舱在轨运行时,每天的用电量约为304kW•h,这些能量来自于我国自主研制的大型柔性太阳能电池翼,其展开面积达280,发电功率高达19kW,其中“kW•h”是 (填物理量名称)的单位,太阳能电池翼每天至少工作 h才能满足每天的用电量。假设利用转化后的电能为手机充电时,手机相当于 (选填“电源”或“用电器”)。
【答案】 电能 16 用电器
【详解】[1]“kW•h”俗称度,是电能的单位。
[2]某实验舱在轨运行时,每天的用电量约为304kW•h,太阳能电池翼,发电功率高达19kW,为了满足每天的用电量太阳能电池翼每天至少工作的时间为
[3]给手机充电时,手机消耗电能,相当于电路中的用电器。
2.无人机“UAV”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。
无人机上的旋翼电动机与摄像机根据需要可以独自工作,从电路设计的角度上看,旋翼电动机和相机是 (选填“串联”或“并联”)的;温度过低时,无人机上的锂电池可以充入的最大电能将变小,无人机的续航时间将 (选填“变长”或“变短”);充入相同电能所用的时间比常温条件下长,说明充电平均功率 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】 并联 变短 变小
【详解】[1]电动机与摄像机根据需要可以独自工作,表明相互不影响,故旋翼电动机和相机是并联的。
[2][3]温度过低时,无人机上的锂电池可以储存的电能变少,无人机的功率不变,根据可知,无人机的续航时间将变短;充入相同电能所用的时间比常温条件下长,即电能相同,充电时间延长,根据可知,说明充电平均功率变小。
3.感应发光“冰块”外形如真实冰块一般,入水即亮,如图甲所示。它外部由无毒无害的食品级PS材料制作,内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯泡组成。
(1)其中液体感应器为先进的触水式 (选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”);
(2)放入水中的“冰块”,内部的电路处于 状态(选填“通路”“断路”或“短路”);
(3)LED灯主要由 (选填“绝缘体”或“半导体”)材料制成;如图乙所示的电路中,同时闭合开关 ,LED灯能发光。
【答案】(1)开关
(2)通路
(3) 半导体 S1、S4
【详解】(1)根据基本电路各部的作用可知,液体感应器是起控制电路的作用,所以是先进的触水式开关。
(2)“冰块”入水即亮,故根据触水式开关的特点可知,触水式开关接触水时,电路是通路。
(3)[1]半导体的导电性能接入导体和绝缘体之间,常用来制作二极管和三极管,LED灯主要由半导体材料制成。
[2]由图乙可知,当闭合开关S1、S4时,电流从a到b,LED灯能发光。
题型四 作图题
押题猜想11 光学作图
限时:2min
(原创)1.(1)如图所示,一束光从空气斜射入水中,照射在平面镜上并经平面镜反射,请画出这束光的折射光线和经过平面镜反射后的光线,并标明反射角。
(2)某同学站在湖边看日出,同时也看到了水中的太阳。请在图中画出他看到水中太阳的光路图。
(3)如图所示,画出两条入射光线通过凹透镜后的折射光线。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)过入射点作法线,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,由此可以作出对应的折射光线;这束折射光线照射在平面镜上,再过此新的入射点作法线,根据反射角等于入射角在法线的右下侧作出对应的反射光线,如图所示:
(2)平静的湖面相当于平面镜,根据平面镜成像的特点,先作出太阳A关于湖面的对称点A′,为太阳A在湖中的像,即湖中“太阳”。连接A′B与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接AO就得到入射光线,OB即为反射光线,如下图所示:
(3)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,过光心的光线其传播方向不变,如图所示:
押题解读
光学作图包括光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射和透镜作图,其中光的反射、平面镜成像、光的折射和透镜作图考查频率较高。
押题秘笈
1.光的反射作图
(1)已知反射面和入射光线(反射光线)作反射光线(入射光线):入射角是入射光线与法线夹角,不是入射光线与镜面的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角,不是反射光线与镜面的夹角。法线要画成虚线。
(2)已知入射光线和反射光线确定平面镜的位置:法线位置是入射光线和反射光线夹角的角平分线位置,平面镜与法线垂直,故只要确定入射点法线位置即可确定平面镜的位置。
2.平面镜成像作图
(1)根据平面镜成像特点作图(对称法)
①做垂线;②画垂足;③量等距;④画像点并连接。
(2)根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图
①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上;
②分别作出两条入射光线的法线;
③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线;
④分别作两条反射光线的反向延长线,它们的交点S'即为点光源S的像。
3.光的折射作图
①确定人射点;②作法线:过人射点垂直于界面作法线(虚线);③根据折射规律作出入射光线或折射光线。
4.透镜作图:三条特殊的光线(平行入射相交于焦点,过光心不变)
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】
【详解】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.有些车内安装了如图甲所示的抬头显示器,通过前挡风玻璃可呈现水平显示器上的重要行车数据,方便司机查看。请在图乙中画出司机的眼睛在C处通过挡风玻璃看见显示器上A点的光路图。
【答案】
【详解】挡风玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像的特点,成等大、等距、正立的虚像,A成的像关于平面镜对称,故过A作关于挡风玻璃的对称点A',然后用虚线连接A'C,与挡风玻璃交点为入射点O,连接AO、OC分别为入射光线和反射光线,如图所示:
3.图中O点为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,光线a与凸透镜的主光轴平行,光线b通过凸透镜的光心。请在图中画出光线a的折射光线和光线b的入射光线。
【答案】
【详解】根据凸透镜的三条特殊光线,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的光线经凸透镜后传播方向不变,如图所示:
押题猜想12 力学作图
限时:2min
(原创)1.(1)如图为运动员在高台滑雪项目中下滑的示意图,O为运动员的重心,请在图中画出运动员受到的重力G和摩擦力f的示意图。
(2)图甲是一种菜馅挤水器,使用时可以轻松挤走菜馅中多余的水分,其手柄可以视为一个杠杆,图乙是其简化示意图。请在图乙中画出在A点施加的最小动力F1(保留作图痕迹)。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由于地球吸引而使物体受到的力叫重力,重力的方向总是竖直向下的,由题意可知,运动员在高台滑雪项目中下滑时,接触面是粗糙的,运动员受到摩擦力,摩擦力的方向与运动员的相对运动方向相反,如图所示:
(2)由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。力F1作用在A点,当OA为F1的力臂时,力臂最长,此时力F1最小,并且F1的方向垂直杠杆向下,从A点垂直OA向下画出F1的示意图,如下图
押题解读
力学作图包括力的示意图、力臂作图、滑轮组绕线,其中力的示意图和力臂作图是中考考查热点。
押题秘笈
一、作力的示意图
对物体进行受力分析时,要正确画出力的示意图。可以采用“三定三标”的方法具体步骤如下:
1.先确定研究对象受到哪些力的作用。
2.“三定”
(1)定作用点:在受力物体上画出作用点,不能画在受力物体的外面,更不能画在施力物体上。如果物体同时受到几个力作用时,就将重心作为这几个力的作用点。
(2)定方向:以作用点为起点,沿力的方向画线段。注意题中关于方向的关键词如“水平””竖直”等,并及时链接已有的力学知识,如重力方向竖直向下,摩擦力方向与物体相对运动的方向相反,压力方向与支持面垂直等。
(3)定长度:在同一图中,如果物体受到几个力的作用时,线段的长短要大致表示力的大小,力越大,线段应画得越长。
3.“三标”
(1)标箭头:在线段的末端标上箭头表示力的方向。
(2)标符号:力一般用字母“F”表示,重力用符号“G”表示。摩擦力一般用“f”表示。
(3)标数值和单位:若已知力的大小,在箭头旁边标上力的数值和单位。
二、力臂作图
1.力臂的画法
找支点O;画动力和阻力的作用线:从动力、阻力作用点沿力的方向分别画直线或反向延长线即动力、阻力的作用线(用虚线);画力臂
2.最小动力作图
(1)寻找最大动力臂的方法:①动力的作用点确定了的时候,则支点到动力作用点之间的线段长即为最大动力臂;②动力的作用点没有确定时,应观察杠杆上哪一点离支点最远,则这一点到支点的距离即为最大动力臂。
(2)作最小动力的方法:①找出最大动力臂后过动力作用点作动力臂的垂线;②根据杠杆平衡的实际情况确定动力的方向,最后标上箭头和字母。
1.小巳同学使用椅子进行俯卧撑锻炼,如图所示。点为重心,点为与地面的接触点,请画出:①小巳同学所受重力的示意图;②小巳同学在点所受支持力的示意图。
【答案】
【详解】小巳同学受到的重力的作用点在自己的重心O上,方向竖直向下;小巳同学所受支持力的作用点在A点,方向垂直于地面向上,从重力和支持力的作用点开始,沿力的方向分别画一条有向线段,并分别用G和F表示,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】
【详解】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.图甲为人用手提物体时的情境。手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图乙,请在图乙中作出力F的力臂l及物体所受重力的示意图。
【答案】
【详解】过支点O做力F的作用线的垂线段,该垂线段为F的力臂l;重力的方向时竖直向下的,作用点在物体的重心上,据此做出重力的示意图,如下所示:
押题猜想13 电磁学作图
限时:2min
(原创)1.(1)请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
(2)春节假期,小雨和爸妈一起外出旅游,如图甲所示是某宾馆床头柜上的开关示意图,如图乙所示是其控制的电路图,其中为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度;为单独控制电视插座的开关。请在图乙中将电路图连接完整,要求符合安全用电原则。
(3)如图所示,闭合开关后,套在通电螺线管上的磁环会向右运动,已知磁环的左侧为N极,请在图中标出:(1)通电螺线管左端的磁极;(2)磁感线方向;(3)电源右端的极性。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)分析电路,灯泡L1与灯泡L2并联,电流表A1在灯泡L1这条支路,滑动变阻器在灯泡L2这条支路上,开关和另一个电流表在干路上,故电路图如图所示:
。
(2)火线先进开关,然后接入灯泡,而零线直接接入灯泡。开关S2应与插座串联,开关接火线,电视插座上部直接接零线,如图所示:
(3)磁环的左侧为N极,闭合开关后,磁环会向右运动,说明磁环受到了排斥力的作用,即螺线管的右端为N极,左端为S极;在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的;根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,故电源的左端为正极,右端为负极;如图所示:
押题解读
电学作图包括电路图和实物图的转换、家庭电路的连接、通电螺线管极性判断及绕线。其中电路图和实物图的转换和家庭电路的连接是中考考查热点。
押题秘笈
一、电路连接
根据电路图连接实物图:分析各元件之间的关系,若是串联,电源和元件依次连接;若是并联,分清干路和支路上的元件,特别要明确开关的控制对象。
1.根据电路图连接实物图
方法一:通常按照“先串后并,由正到负”的顺序,对照电路图进行逐条连接。“先串后并”是指先连接含电路元件较多的串联部分,后连接电路的另一并联部分;“由正到负”是指连接电路的串联部分时从电源的正极出发,顺着电流的方向,对照电路图将各个元件顺次连接起来,最后到电源的负极。注意连接顺序要和电路图保持一致,导线不允许交叉。对于含电表、滑动变阻器的电路,要注意电表、滑动变阻器的正确连接方法和电表量程的选择。
方法二:找分流点(电流分支处)和汇流点(电流汇合处),依次连接。
2.根据实物图画电路图
(1)根据实物图画电路图,关键在看图,图看不明白,就无法正确作图。实物图实际上只有两种电路:串联电路和并联电路。
(2)串联电路非常容易识别,可先找到电源正极,再用铅笔尖沿电流方向按顺序前进,最后到达电源负极。明确每个元件的位置,然后作图。顺序是:先画电源,按元件排列顺序规范作图,横平竖直,转弯处不得有元件。若有电压表,要准确判断它测的是哪一段电路的电压,在检查电路无误的情况下,将电压表并联在被测电路两端。
(3)并联电路的判断方法如下:从电源正极出发,沿电流方向找到分叉点,并标出中文“分”字(遇到电压表当断开处理),用两支铅笔从分点开始沿电流方向分别前进直至两支笔笔尖汇合,这个点就是汇合点标出中文“合”字。特别要注意判断:有几条支路,每条支路中有几个元件,分别是什么。电路图绘制具体步骤如下:先画电源;再分别画出两段干路,干路中有什么就画什么。在分点和合点之间分别画支路,有几条画几条(多数情况下只有两条支路),并准确将每条支路中的元件按顺序画规范,作图要求横平竖直,作图检查无误后,将电压表画到被测电路的两端。
二、家庭电路的安装
家庭电路的安装:从家庭电路各组成元件的作用出发按照先干路再支路的顺序安装。
1.干路:进户线进人用户家中,先经过电能表,再接总开关;保险丝一定要接在总开关后面,方便更换保险丝。
2.支路:各支路一般包括用电器、开关和插座。
3.家庭电路连接作图的关键:①用电器和插座应并联;②开关应接在火线上,开关和用电器应串联,电灯泡的螺旋套要接在零线上;③三孔插座的正确连接是“左零右火上接地”。
1.小明家的洗衣机插头和墙上的插座始终相连,小明爸想安装如图甲所示的三孔带指示灯和开关的插座,开关闭合,指示灯亮,洗衣机通电;开关断开,指示灯灭,洗衣机断电。图乙虚线框内的是插座的内部结构图。请在图乙中用笔画线代替导线连接该插座的电路。
【答案】
【详解】三孔插座中,上孔接地,左孔接零线,右孔接火线;由题知,插座电路通断由开关控制,通电指示灯亮,断电指示灯灭。说明指示灯与插座的A、B孔并联,开关接在火线上,如图所示:
2.请用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整。要求:电流表只测的电流,滑动变阻器的滑片向D端移动时,灯的亮度逐渐变暗,灯的亮度不变。
【答案】
【详解】由题知,滑动变阻器的滑片向D端移动时,灯的亮度逐渐变暗,灯的亮度不变,即两灯互不影响,所以两灯是并联的,且滑动变阻器的左接线柱与L2串联;电流表测L1的电流,所以电流表应与L1串联,实物连接如图所示
3.下图是小明同学探究电生磁现象的电路,当他闭合开关后,发现条形磁铁上方的弹簧变短了,若把滑动变阻器的滑片向B端滑动时,发现弹簧进一步缩短了。请你用笔画线代替导线将实物图连接完整,并标出电源的+、-极。
【答案】
【详解】闭合开关后,发现条形磁铁上方的弹簧变短了,说明螺线管对条形磁铁施加了向上的斥力,根据同名磁极相互排斥可知,螺线管上端为S极,下端为N极,根据右手螺旋则则可知,电流从上端流入,括号处为电源的负极;若把滑动变阻器的滑片向B端滑动时,发现弹簧进一步缩短了,说明斥力增大,则螺管管磁性增强,电路中电流增大,所以,滑动变阻器接入电路电阻变小,应接右下接线柱,故作图如下:
题型五 实验题
押题猜想14 测量类学生必做实验
限时:6min
(改编)1.某实验小组的同学利用如图所示的斜面测量小车运动的平均速度。让小车从带刻度的斜面上的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)除了图中已有的实验器材外,实验中还需要的测量工具是 。
(2)实验中小车通过AB段所用的时间为1.6s,则小车通过AB段的平均速度为 m/s。
(3)为了准确测量小车从A点运动到C点的过程中通过下半程BC段的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动通过下半程BC段的平均速度。他这样测得的下半程的平均速度与真实值相比将 。
【答案】(1)秒表
(2)0.25
(3)偏小
【详解】[1]根据测量速度的原理可知,需要刻度尺测量路程,秒表测量时间,因此还需要的测量工具是秒表。
[2]图中刻度尺的分度值是1cm,小车在AB段运动的路程为
实验中小车通过AB段所用的时间为1.6s,则小车通过AB段的平均速度
[3]小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为零,下半段运动的时间较小,若让小车从B点由静止释放,此时测量下半段的时间偏大,根据可知,这样测得的下半程的平均速度与真实值相比将偏小。
押题解读
测量物体的运动速度是测量类学生必做实验,主要考查实验原理、实验器材的选择和目的、实验数据的记录、实验数据的分析和处理、实验结论以及对实验进行反思与交流。
押题秘笈
(1)实验原理:
(2)金属片的作用:让小车停止运动,便于测量时间。
(3)搭建斜面时,坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小,小车可能达不到底部;斜面的坡度太大,小车运动的速度大,时间短,导致测量难度大、实验误差大。
(4)测量小车下滑路程时,起点从车头算起,终点也应该是车头。
(5)测量小车在下半段路程的平均速度,不能把小车从斜面的中部开始释放的原因是:小车从中部由静止释放,到达底端的时间,并不等于下半程的时间,这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半路程的平均速度不相等。
(6)小车在斜面上滑下,速度越来越快,即小车做加速运动。
(改编)2.小丽学习物理之后,经常利用所学知识解决实际问题。她想测一下出去游玩时妈妈给她买的饰品的密度(饰品的密度大于水的密度),她向实验室老师借来天平、烧杯、量筒,开始进行如下实验。
(1)小丽先将天平放置在水平桌面上,图甲是小丽在调节天平平衡时的情景,她在操作上的错误是 ;改正错误后,指针指向分度盘左侧,应将平衡螺母向 调节,直至天平平衡。
(2)小丽将饰品放在天平的左盘中,在右盘中用 增减砝码,天平平衡后,右盘中砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则饰品的质量为 g。
(3)用量筒和细线测量饰品的体积如图丙所示,则饰品的体积为 ;实验所测饰品的密度为 。
(4)如果先测饰品的体积,再测饰品的质量,会导致所测饰品的密度 (选填“偏大”或“偏小”),原因是 。
【答案】(1) 游码没有移至标尺左端零刻度线处,就调节平衡螺母 右
(2) 镊子
(3) 12
(4) 偏大 饰品从水中取出会沾水,测量的质量偏大
【详解】(1)[1]使用天平时,将天平放在水面桌面上,游码调至标尺左端零刻度线处,指针不在分度盘的中央时,按照指针左偏右调,偏右左调的方法,调节平衡螺母,直到天平平衡,图甲中游码没有调至标尺左端零刻度线处就调节平衡螺母的操作是错误的。
[2]指针不在分度盘的中央时,按照指针左偏右调,偏右左调的方法,调节平衡螺母,改正错误后指针在分度盘左侧,故向右调节平衡螺母。
(2)[1]称量物体向右盘加减砝码时用镊子增减砝码。
[2]图乙中饰品的质量等于砝码的质量加游码的示数
(3)[1][2]图丙中量筒的分度值是2mL,由排水法求出饰品的体积
饰品的密度
(4)[1][2]如果先测量饰品的体积,把饰品从水中取出时,饰品会沾水,测量的饰品的质量会偏大,由密度可知测量密度偏大。
押题解读
测量固体和液体的密度是测量类学生必做实验,主要考查天平的使用、量筒的使用、实验方案的设计、实验误差分析以及利用其他方法测量密度。
押题秘笈
1.调节平衡螺母的方法:把平衡螺母向指针偏转的反方向调节,即“左偏右调,右偏左调”;或哪边高往哪边调,即“螺母向着高出移”。
2.量筒读数时,视线要和凹面的底部(或凸面的最高处)相平。
3.实验方案和分析
(1)误差分析:测量结果中,体积偏小,则密度偏大;质量偏小,则密度偏小。
①实验方案不合理;
②操作不当:固体放入量筒是溅出水或液体倒入量筒时有液体溅出导致体积的测量偏小,密度偏大。
③器材导致误差:砝码磨损,会导致所测物体质量偏大;砝码生锈,会导致所测物体质量偏小。
(2)特殊法:①固体:浮力法、悬浮法、等体积法和溢水法;②液体:浮力法和等体积法。
(3)特殊物质:①测量密度比水小的物体体积的方法:针压法、助沉法;②易溶于水的物质换用其他液体侧体积。
(改编)3.在“测量小灯泡的电阻”的实验中,小灯泡的额定电压为3.8V,电源电压为6V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大,导线不得交叉;
(2)电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压且保持不变。为了排除故障,小芳首先将 (选填“开关两端接线柱”“小灯泡与灯座”或“滑动变阻器两端接线柱”)拧紧,若拧紧后还是有故障,则需要更换该元件;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示。为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端滑动,同时注意观察 (选填“电流表”或“电压表”)的示数变化,直到小灯泡正常发光。
(4)根据实验测得的数据,作出如图丙所示的图像。
①分析图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数);
②分析图像还可发现小灯泡的电阻在变化,原因是 ;
(5)由于3.8V的电压值读数存在误差,导致测量的小灯泡正常发光时的电阻也有误差。有同学觉得可以换不同的同学多次测量该小灯泡3.8V电压下的电流,再取电阻的平均值。你认为该同学的方法是 (选填“可行”或“不可行”)的。
【答案】(1)
(2)小灯泡与灯座
(3) B 电压表
(4) 12.7 见解析
(5)可行
【详解】(1)当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大,滑动变阻器接右下接线柱,实物连接如下:
(2)电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎不动,可能电路中出现断路,电压表示数接近电源电压且保持不变,可能与电压表并联的灯泡发生断路,将小灯泡与灯座拧紧,若拧紧后还是有故障,则需要更换该元件。
(3)[1][2]电压表示数如图乙所示,电压表接大量程,分度值为0.5V,示数为3V。小灯泡的额定电压为3.8V,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向B端滑动,同时注意观察电压表的示数变化,直到小灯泡正常发光。
(4)[1]由图像可知,灯泡两端的电压是3.8V,对应的电流是0.3A,小灯泡正常发光时的电阻为
[2]由于小灯泡的电阻受温度的影响,温度升高,灯泡的电阻变大,所以小灯泡的电阻在变化。
(5)3.8V的电压值读数存在误差,导致测量的小灯泡正常发光时的电阻也有误差。换不同的同学多次测量该小灯泡3.8V电压下的电流,再取电阻的平均值,可以减小误差,使灯泡的电阻值更准确,这种方法可行。
押题解读
用电流表和电压表测量电阻是测量类学生必做实验,主要考查实验原理、电路连接、电流表和电压表的使用、电路故障分析、实验数据的分析和处理,特殊方法测电阻等。
押题秘笈
(1)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路
(2)电路问题:①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变阻器要“一上一下”连入电路。②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良
(3)滑动变阻器的选择:在保证电路安全和测量要求的情况下,最大阻值尽可能小
(4)设计实验数据表格(序号、电压、电流、电阻)
(5)测量小灯泡的电阻:电阻随温度的升高而增大
(6)测量小灯泡电阻时不求平均值,因灯丝电阻可变,平均值没有意义
(7)多次测量的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
(8)特殊方法测电阻
①利用电压表和已知最大阻值的滑动变阻器
a.闭合开关S,读出变阻器接入定值最大时的电压表读数U1;
b.读出变阻器接入阻值最小(等于0)时电压表的读数U2;
b.被测电阻:
②利用电流表和已知最大阻值的滑动变阻器
a.闭合S,将滑动变阻器滑片移至a端时,此时R0=0 ,读出A的示数I1,
b.闭合S,将滑动变阻器的滑片移至b端时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为R,读出此时A表示数I2,
b.
③等效法
a.闭合S,将S1置于a,调节R0,读出A的示数I1
b.闭合S,将S1置于b,保持滑片P位置不变,调节电阻箱R′,使A的示数仍为I,读出此时R′连入电路的阻值R′,即Rx=R'。
1.基本仪器的使用:
(1)如图甲是某同学用刻度尺测量小木块的长度,正确的视线是 ,该木块的长度是 cm;
(2)如图乙,该停表分度值是 ,此时停表读数是 s;
(3)将一个小石块放在已调平衡的天平左盘,向右盘加减砝码并调节游码,当天平重新平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图丙所示,其质量为 g;
(4)如图丁所示,是利用排水法测量(3)中小石块的体积,小石块的体积是 mL;
(5)该小石块的密度为 ;
【答案】(1) B 2.50
(2) 0.1s 99.8
(3)12
(4)5
(5)2.4×103
【详解】(1)[1]使用刻度尺测量物体长度时,正确的视线应该是与刻度尺的刻线相垂直,故正确的视线是B;
[2]该刻度尺单位为cm,分度值为0.1cm,读书时估读到分度值的下一位,该木块的长度是。
(2)[1]该停表大表盘一大格为1s,被分成10小格,则一小格即分度值为0.1s;
[2]该停表小表盘分度值为0.5s,当前小表盘指针在1.5min和2min之间,且过半读作1min,大表盘读数为39.8s,则此时停表读数是。
(3)小石块质量为
(4)小石块的体积是
(5)该小石块的密度为
2.在物理实验课上,小明利用如图所示的实验装置做“测量小车的平均速度”的实验。
(1)图中AB段的距离为 cm;
(2)实验时应使斜面的坡度较缓,目的是便于测量 (选填“路程”或“时间”);
(3)分析实验记录的数据可知:小车在BC段的速度为 m/s;
(4)如图所示,下列坐标图像中能准确反映小车运动情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)40.0
(2)时间
(3)0.4
(4)B
【详解】(1)图中刻度尺分度值为1cm,AB段的距离为
(2)实验时应使斜面的坡度较小,小车运动的速度较慢,所用时间较长,便于准确测量小车运动的时间。
(3)由图可知,刻度尺分度值为1cm,BC段的路程为s=40.0cm=0.4m
小车在BC段所用的时间为
则小车在BC段的速度为
(4)分析实验数据,AB段和BC段路程相等,小车在AB段所用的时间大于BC段所用的时间,则小车在AB段的速度小于在BC段的速度,即小车在斜面上下滑时做加速运动。
A.图像表示物体做匀速运动,故A不符合题意;
B.图像表示物体做加速运动,故B符合题意;
C.图像中路程和时间成正比,表示物体做匀速运动,故C不符合题意;
D.路程不变,表示物体静止,故D不符合题意。
故选B。
3.再过一段时间就是我国传统节日端午节了,端午食粽的风俗,千百年来,在中国盛行不衰,甚至流传到东亚诸国。爱动手的小明与小东想测粽子密度,他们实验操作步骤如图所示:
(1)将天平放在水平工作台上,把游码移动到标尺左端的 处,当横梁稳定时,指针偏向分度盘的右侧,则应将平衡螺母向 调使横梁水平平衡;
(2)小明选取了一个粽子用保鲜膜紧紧包好(忽略保鲜膜的体积),放在已经调平的托盘天平的 盘中称量,当天平再次平衡时所加砝码及游码的位置如图-1所示,则测得粽子的质量是 g;
(3)因粽子体积较大放不进量筒,因此他借助一只烧杯,如图-2所示,用细线将粽子悬挂水中浸没(水未溢出),在水面处做标记,然后将粽子取出,用装有适量水的量筒给烧杯补水至标记处如图-3所示;量筒补水前后如图-4所示,则小明所测粽子的密度是 ;
(4)小东选取了另一个粽子利用烧杯、水、电子秤测粽子的密度,具体操作如下:
①用电子秤称出粽子质量88g;
②称出装满水的烧杯的总质量为300g;
③粽子放入烧杯中水溢出,擦干烧杯外壁的水后,称出烧杯和粽子的总质量为348g;则小张所测这个粽子的密度为 ;
④若操作③步骤中,溢出的水不慎洒在电子秤秤盘上,测出的密度值与真实值相比将 (选填“偏大”“偏小”或“一样大”)。
【答案】(1) 零刻度线 左
(2) 左 96
(3)2
(4) 偏大
【详解】(1)[1][2]天平使用时,将天平放在水平工作台上,要将游码向左调至零刻度线处;当横梁稳定时,指针偏向分度盘的右侧,说明天平右侧重,应将平衡螺母向左调使横梁水平平衡。
(2)[1]使用托盘天平称量物体质量时,遵循“左物右码”原则,所以将粽子放在天平的左盘进行称量。
[2]如图-1所示,横梁标尺分度值为0.2g,则测得粽子的质量
(3)如图-4所示,量筒分度值为,前后示数分别为、,则粽子体积为
则粽子密度为
(4)[1]溢出水的质量为
粽子的体积等于溢出水的体积,所以粽子的体积
则小张所测这个粽子的密度为
[2]若操作③步骤中,溢出的水不慎洒在电子秤秤盘上,测得的溢出水的质量偏小,溢出水的体积也偏小,则测得的粽子的体积偏小,根据,测出的密度值与真实值相比将偏大。
4.如图1所示的是“测量小灯泡的电阻”的实物电路图,小灯泡正常发光时的电压为2.5V,电阻约为,学生电源电压调为3V。
(1)连接好电路后,闭合开关,发现电流表,电压表指针均有偏转,但灯泡不亮,此时灯泡中 (选填“有”或“没有”)电流通过。
(2)调节滑片到某一位置后,电压表的示数为1V,若要得到正常发光时小灯泡的电阻,此时应向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时记录此时电流表的示数。利用实验数据绘制成了如图2所示的I-U关系图像,可知小灯泡正常发光时的电阻值为 。
(3)观察图2发现小灯泡电阻不是定值,这是因为灯丝电阻受到 的影响。
(4)将图1中的小灯泡更换为一个阻值未知的定值电阻,正确操作后得到了三组数据,并将数据填入下列表格中。请根据表中数据在图2中绘制相应的图像。
序号
电压表示数
电流表示数
电阻阻值
1
1
0.1
10
2
2
0.2
10
3
3
0.3
10
(5)分析图像可以发现,对于定值电阻来说,通过的电流与其两端电压成 。
(6)根据以上实验数据,分析可知在探究电流与电压的关系时我们应该选择 (选填“小灯泡”或“定值电阻”)。
【答案】(1)有
(2) 右 10
(3)温度
(4)见详解
(5)正比
(6)定值电阻
【详解】(1)闭合开关,发现电流表、电压表指针均有偏转,说明电路是通路,且灯泡没有短路,灯泡不亮,说明灯泡实际功率太小,因此此时灯泡中有电流通过。
(2)[1]调节滑片到某一位置后,电压表的示数为1V,若要得到正常发光时小灯泡的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故此时应向右移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时记录此时电流表的示数。
[2]由图-2可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻值为
(3)由图-2可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大。
(4)根据表中数据利用描点法画出相应的图像,如下图所示:
(5)由表中数据可知,定值电阻的图像为一条过原点的直线,故可得出结论:对于定值电阻来说,通过的电流与其两端电压成正比。
(6)在探究电流与电压的关系实验中,应控制电阻阻值不变,故应选择定值电阻。
5.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压U额为2.5V(灯丝电阻约为12Ω):
(1)同组的小红发现电路连接有错误,如果此时闭合开关,小灯泡不发光。请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确 。为能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用 (填字母);
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B.“20Ω 0.5A”的滑动变阻器
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是 ;
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动;
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图像可知:
①该小灯泡正常发光时的额定功率为 W;
②小灯泡灯丝的电阻是变化的,主要是受 变化的影响;
(5)完成上述实验后,小明在缺少电压表的情况下,根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图像,设计出了一个测未知定值电阻的电路,如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤:
①开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片至电流表的示数I为0.2A;
② 。
③表达式:Rx= (用已知量和所测量的字母符号表示)。
【答案】(1) B
(2)灯泡断路
(3)左
(4) 0.5 温度
(5) 只闭合S2,保持滑片P不动,记下电流表示数为I
【详解】(1)[1]根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,甲图中电压表串联接入电路,因此改接正确的电路如下图所示:
[2]已知灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为12Ω,则电路中的电流为
此时变阻器两端电压为
变阻器接入阻值约为
故B符合题意。
(2)串联电路中,闭合开关,电流表无示数,说明电路发生断路,电压表有示数,则可能是灯泡发生断路,电压表串联接入电路,测电源电压。
(3)乙图中电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,读数为2.2V,已知灯泡正常发光时电压为2.5V,为了测量小灯泡的额定功率,需要使灯泡两端电压变大,变阻器两端电压变小,根据串联分压原理可知,变阻器的阻值变小,即滑片向左移动。
(4)[1]丙图中小灯泡正常发光时的电流为0.2A,则额定功率为
[2]灯丝的电阻在实验过程中温度会升高,电阻变大,说明灯丝电阻受温度的影响会发生改变。
(5)[1][2]据丁图可知,开关S1闭合,S2断开,电路为未知电阻和灯泡并联,再与变阻器串联,电流表的灯泡支路电流,调节滑动变阻器的滑片至电流表的示数I为0.2A,此时灯泡正常发光,未知电阻两端电压与灯泡电压相等为2.5V,接下来只闭合S2,保持滑片P不动,电路连接方式不变,电流表此时测灯泡和未知电阻的总电流,电流表的示数为I,可得未知电阻的电流为
未知电阻的阻值为
押题猜想15 探究类学生必做实验
限时:2min
(改编)1.某同学设计如图—1所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)在以下器材中,应选择( )(填选项);
A.2mm厚的透明玻璃板
B.1cm厚的透明玻璃板
C.2m厚的平面镜
(2)在水平桌面上按如图—1所示组装器材,将玻璃板 放在白纸上,沿着玻璃板与白纸相接的位置画一条直线MN,代表反射面的位置;
(3)点燃蜡烛A并放在玻璃板前a点位置,移动蜡烛B(蜡烛A、B完全相同),使它与蜡烛A的像完全重合。这样做除了能确定蜡烛A的像的位置,同时还能得出像与物的 关系;
(4)改变蜡烛A的位置,进行多次实验,将像和物的位置做标记,如图—2所示;用刻度尺测得像和物到镜面的距离,并得出像和物到镜面的距离 ;
(5)为了确定平面镜所成的是虚像还是实像,将光屏(不透明)放在像的位置,按照图—3中 (选填“①”、“②”或“③”)的方式观察光屏;按上述方法观察到光屏上没有蜡烛A的像,可说明平面镜成的是 (选填“虚”或“实”)像;
(6)若只将图—1中玻璃板水平向右平移,蜡烛A所成像的位置 (选填“向左移”、“向右移”或“不变”)。
【答案】(1)A
(2)垂直
(3)大小
(4)相等
(5) ③ 虚
(6)不变
【详解】(1)因为玻璃板是透明的,能在观察到A蜡烛像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛,便于确定像的位置;厚玻璃板的两个面都可以反射成像,若选玻璃板太厚,所成的两个像间距较大,会影响实验效果,所以应选用薄玻璃板,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(2)为便于在白纸上确定像的位置,玻璃板应垂直于白纸放置。
(3)移动蜡烛B,使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,则蜡烛B与蜡烛A的像大小相等,蜡烛A、B完全相同,则蜡烛A与蜡烛A的像大小相等。所以这样做的目的除了能确定蜡烛A经平面镜所成像的位置,同时还能比较像与物的大小关系。
(4)改变蜡烛A的位置,进行多次实验,将像和物的位置连接起来,用刻度尺测得像和物到镜面的距离,观察图—2可知,测得的像和物到镜面的距离相等。
(5)[1][2]由于虚像不能成在光屏上,为了验证平面镜所成的是虚像,用光屏代替蜡烛B,按照图—3中③的方式,不通过玻璃板直接在光屏前观察光屏,发现光屏上没有蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
(6)平面镜所成的像与物关于镜面对称,若只将图—1中玻璃板水平向右平移,玻璃板所在的平面没有变化,蜡烛A的位置没有变化,因此蜡烛A所成像的位置不变。
押题解读
探究平面镜成像的特点是探究类学生必做实验,主要考查器材的选择和作用、实验方案的设计、实验数据的记录和分析、实验结论、实验结论的应用、实验反思和交流等。
押题秘笈
(1)为了使观察到的像更为清晰,实验最好在较暗的环境中进行;
(2)实验中用玻璃板代替平面镜,目的是便于观察和确定像的位置,并比较物像的大小关系,原因是玻璃板既能反射光又能透过光,即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛,也能看到点燃的蜡烛所成的像;
(3)实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像,当玻璃板较厚时,两个像有较大的错位,难以确定像的位置;
(4)实验中,玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置,则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合;
(5)实验中,使用两支完全相同的蜡烛,目的是比较像与物体的大小关系。此实验方法叫做等效替代法。
(6)用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮,便于观察;
(7)白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置,刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离;
(8)改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验,是为了寻找普遍规律;
(9)观察点燃蜡烛的像时,眼睛应与物体在玻璃板的同一侧;观察像是否为虚像时,眼睛与像在玻璃板的同一侧。
(改编)2.如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。甲、乙、丙图中U形管内装水,丁图中U形管内装有等体积的酒精。
(1)压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。如图甲,在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,其调节的方法是 (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(2)比较图乙和图丙,可以得到液体的压强与 有关。
(3)已知图丙U形管两侧水面高度差和图丁U形管两侧酒精液面高度差相同,丙丁两图探头的深度之比为 。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ盐水=1.2×103kg/m3,探头处受到液体的压强大小等于U形管两侧液柱高度产生的压强差)
【答案】(1) 不属于 B
(2)深度
(3)6:5
【详解】(1)[1]组装好的压强计上的U形管上端有一端不开口,不属于连通器。
[2]在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,说明U形管两端液面上方的压强不相等,其调节的方法是取下软管重新安装,使U形管左右两侧的水面相平。
(2)比较图乙和图丙得,液体的密度相同,探头所在的液体深度不同,U形管两边的液面高度差不同,由此可以得到:液体的压强与液体的深度有关。
(3)已知图丙U形管两侧水面高度差和图丁U形管两侧酒精液面高度差相同,即此时两者液体压强相等,由得
则
押题解读
探究液体压强与哪些因素有关是探究类学生必做实验,主要考查实验器材的检查、控制变量法和转换法、实验设计和操作、实验结论、实验改进、实验结论的应用、计算液体密度等。
押题秘笈
(1)转换法:通过U形管中液面的高度差反映液体压强大小
(2)控制变量法:①探究液体压强与深度的关系时,在同种液体中控制金属盒方向不变,改变金属盒的深度;②探究液体压强与方向的关系时,在同种液体中控制金属盒的深度不变,改变金属盒方向;③探究液体压强与密度的关系时,控制金属盒的方向和深度不变,选择不同的液体
(3)实验前检查U形管压强计:
①检查U形管压强计的气密性:用手按压金属盒橡皮膜,观察U形管中液面高度差的变化,若变化明显则气密性良好,否则应拆下软管重新安装
②U形管内液面调平:不平的原因是软管中有过多气体,应拆下软管重新安装
(4)测量值小于计算值的原因:橡皮膜分担了压强(压力使橡皮膜发生了形变)
(5)(更换不同液体)多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
(6)压强计重的U型管不是连通器:有一端密封
(改编)3.3.小江做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材有:可调电压的电源、小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为,滑动变阻器上标有“”字样,电流表、电压表、开关、导线。
(1)小江将电源电压调为6V且保持不变后开始进行实验。图甲是小江连接的实物图,经检查有一根导线接错,请你在图甲中错误的那根导线上打一个“”,然后用笔画线代替导线使电路连接正确 ;
(2)正确连接电路后闭合开关,小江移动滑动变阻器的滑片P至某处时,电压表的示数为2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P适当地向 (选填“A”或“B”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(3)小江移动滑片,多次记录小灯泡的电压和电流,并依据实验数据,描出灯泡的图像(如图丙所示)。由图像可知小灯泡的电阻随温度的升高而 (选填“增大”、“不变”或“减小”);在曲线上任取一点,构成如图丁所示的矩形(阴影部分),则矩形面积表示的物理含义是 ;
(4)小江还想探究“电流与电阻的关系”,于是在原有器材的基础上将电源电压调为且保持不变,并将小灯泡分别更换为、、、、的定值电阻。小江同学每次随机选取一个定值电阻进行实验,根据所得数据描点在坐标系中,如图戊所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑片控制电压表示数一定,就开始读数,根据图戊中的数据分析,该次实验选取的定值电阻为 ,通过计算可得,小江前一次实验选取的定值电阻为 。
【答案】(1)
(2) B 0.75
(3) 增大 滑动变阻器的电功率
(4) 20 10
【详解】(1)原电路图中,灯泡与电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,在“测量小灯泡的电功率”实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(2)[1][2]正确连接电路后闭合开关,小江移动滑动变阻器的滑片P至某处时,电压表的示数为2V,小于灯泡额定电压,要测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑片P适当地向B端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值,其示数为,则小灯泡额定功率为
(3)[1][2]由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据可知,灯泡实际功率变大,温度升高;图像向电压轴方向弯曲,则小灯泡两端电压与通过它的电流之比不断增大,即小灯泡的电阻增大,所以,灯丝的电阻随温度的升高而增大;由图丁可知,图中横坐标表示电压,阴影部分宽即电压为
纵坐标表示电流,阴影部分长即电流为I;图中阴影部分面积等于通过滑动变阻器的电流与其两端电压的乘积,由知,矩形的面积表示的物理含义是滑动变阻器的电功率。
(4)[1][2]由图中可知,五次实验中,定值电阻两端电压分别为
可知,其它阻值两端电压均为3V,而阻值为的定值电阻两端电压为,故可知该次实验选取的定值电阻为;由题意可知,的定值电阻两端电压为,则由串联电路的电压规律可得,此时变阻器两端电压为
此时电路中电流为,故由欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为
因该次实验中未移动滑动变阻器的滑片,故可知上次实验中,滑动变阻器接入电路中的阻值为;由其它次的正确操作可知,定值电阻两端电压控制为3V不变,故滑动变阻器两端电压为
根据串联电路分压原理可知,定值电阻两端电压为滑动变阻器两端电压的2倍,定值电阻的阻值也为滑动变阻器阻值的2倍,所以,上次实验中,定值电阻的阻值为。
押题解读
探究电流与电压和电阻的关系是探究类学生必做实验,主要考查电路连接、电流表和电压表的使用、电路故障分析、实验数据的分析和处理、滑动变阻器的作用和选择、实验数据的分析和处理、实验结论、实验设计和操作等。
押题秘笈
1.电流与电压的关系
(1)实验结论和图像
在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(2)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路。
(3)电路问题:①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变阻器要“一上一下”连入电路。②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良。
(4)滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和保护电路。
(5)电流表、电压表、滑动变阻器的选取:①安全:电表不能超过量程,滑动变阻器不能超过限定电流。②方便:电表量程不能过大,滑动变阻器最大阻值要能够满足调节电压的要求,且不能过大导致使用不便。
(6)设计或补充实验表格(序号、电流、电压或电阻)。
(7)多次实验的目的:寻找普遍规律。
2.电流与电阻的关系
(1)实验结论和图像
在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(2)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路。
(3)电路问题:①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变阻器要“一上一下”连入电路。②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良。
(4)滑动变阻器的作用:控制电阻两端的电压保持不变和保护电路。
(5)电流表、电压表、滑动变阻器的选取:①安全:电表不能超过量程,滑动变阻器不能超过限定电流。②方便:电表量程不能过大,滑动变阻器最大阻值要能够满足调节电压的要求,且不能过大导致使用不便。
(6)设计或补充实验表格(序号、电流、电压或电阻)。
(7)多次实验的目的:寻找普遍规律。
(8)实验中,更换电阻,滑动变阻器接入电路中的电阻变化:当定值电阻阻值变大,电阻两端电压变大,要让电阻两端电压减小到控制的电压,则滑动变阻器两端电压变大,因此需要向电阻变大的方向移动滑片。反之,向电阻变小的方向移动滑片。(换大调大,换小调小)
(9)实验中,更换大电阻后,无论怎么移动滑片,电压表示数始终不能回到控制的电压,原因可能是:①滑动变阻器的最大阻值太小;②电源电压太大;③控制不变的电压太小。
1.2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的 加热,二是为了让温度计的玻璃泡 。
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条优化该实验的建议: 。
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响。为了得出结论,他下面还要进行的操作是 。
【答案】(1) 外焰 不要碰到容器壁和容器底部
(2)99
(3)提高水的初温/(减小水的质量)
(4)见解析
【详解】(1)[1][2]酒精灯外焰温度最高,按照自下而上的顺序组装装置,能保证用外焰加热,使加热效果更好。温度计测量液体温度时,玻璃泡要完全浸没在液体中且不能接触容器底和侧壁,这样测量的温度才准确,能真实反映水的温度。
(2)由图乙可知,温度计的分度值是 1℃,液面在 99℃处,所以水的沸点为 99℃。
(3)从图丙可以看出,水从加热到沸腾所用时间较长,为了缩短加热时间,可以采取减少水的质量的方法,因为水的质量越小,吸收相同热量时升温越快;也可以提高水的初温,来缩短加热时间。
(4)要探究茶叶对水的沸点有没有影响,需要进行对照实验。他下面还要进行的操作:在其他条件相同的情况下,不加入茶叶,只对水进行加热,测量水的沸点,通过对比两次实验结果,就能得出茶叶对水的沸点是否有影响的结论。
2.【项目提出】智能手机的普及,给我们生活带来了极大的方便,但同时也给我们的身体带来了一定的伤害,青少年近视的人数在大幅上升。为此,实践小组提出“保护视力,远离近视”的学习主题。
【项目分析】通过凸透镜成像的实验了解健康眼睛视物的原理;模拟近视眼视物的情境,分析近视眼形成的原因;通过水透镜的调节理解矫正近视眼的方法。
【项目实施】
(1)健康眼睛视物
组装如图甲所示的实验装置,其中用“F”字样的光源代替物体,光屏模拟视网膜。选图乙中②号凸透镜模拟晶状体,打开光源,调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。模拟健康眼镜视物时,调节器材的位置,使“视网膜”中央呈现倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的清晰像;
(2)模拟近视眼视物的情境
选择图乙中的 (填序号)号透镜代替②号透镜,光屏上的像变模糊,适当向左移动光屏,光屏上的像再次清晰。由此可知近视眼的形成原因可能是晶状体折光能力过 (选填“强”或“弱”)造成的;
(3)矫正近视眼
如果(2)中换用透镜后,保持光源和光屏的位置不变,然后选用图丙中的 (选填“A”或“B”)水透镜放在凸透镜前合适的位置,缓缓调节水量,光屏上的像也可以变清晰。说明佩戴对光具有 (选填“会聚”或“发散”)作用的透镜,可使近视眼的成像情况得到改善。
【答案】(1)缩小
(2) ③ 强
(3) B 发散
【详解】(1)眼睛的成像原理与照相机相似,视网膜上成倒立、缩小的实像。
(2)[1][2]选择图乙中的某一透镜代替②号透镜,光屏上的像变模糊,适当向左移动光屏,光屏上的像再次清晰,说明该透镜对光的会聚作用比②号透镜更强,选择的是图乙中的③号透镜,由此可知近视眼的形成原因可能是晶状体折光能力过强造成的。
(3)[1][2]换用透镜后,保持光源和光屏的位置不变,选用图丙中的B水透镜放在凸透镜前合适的位置,调节水量,光屏上的像也可以变清晰;B水透镜中间薄、边缘厚,对光有发散作用,说明佩戴对光具有发散作用的透镜,可使近视眼的成像情况得到改善。
3.小明利用杠杆探究杠杆的平衡条件。
(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆右端下沉,如图甲所示。则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,在A点挂3个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 N;
(3)始终垂直于杠杆向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示。此过程中,弹簧测力计拉力的力臂 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验中小明发现用图丁所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,其主要原因为______。
A.一个人无法独立操作
B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论
D.杠杆不平衡
【答案】(1)左
(2)2
(3)不变
(4)C
【详解】(1)图甲中,杠杆右端下沉,应向左端调节平衡螺母,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)图乙中,设杠杆每小格的长度为L,据杠杆平衡条件有
解得,弹簧测力计的示数为2N。
(3)图丙中,弹簧测力计的拉力方向始终与杠杆垂直,则支点到力的作用线的大小不变,测力计拉力的力臂不变。
(4)实验中小明的实验方式,杠杆支点左侧钩码数量过多,每个钩码对杠杆的拉力对应了每个拉力的 力臂,力和力臂数目过多,不易得出结论,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选 C。
4.小平同学按图所示的步骤做“探究浮力大小与哪些因素有关”实验。
(1)通过比较步骤甲、乙、丙可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与物体排开液体的 有关;比较步骤甲、 、丁可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;比较甲、丁、 可以探究浮力大小与液体密度的关系。
(2)若完成实验后,小平发现整个实验中弹簧测力计都忘记了校零,则测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(3)用弹簧测力计拉着物体从水面缓慢浸入水中,根据实验数据描绘的弹簧测力计示数随物体浸入深度变化的关系图像如下图所示,其中最符合实际的是___________(填字母)。
A. B. C.
(4)小平又做了图所示的实验,图中的四个实验步骤(ABCD)的最佳顺序是 。若弹簧测力计的示数和的大小关系为 ,则验证了“阿基米德原理”:浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小。
【答案】(1) 体积 丙 戊
(2)不变
(3)C
(4) DBAC
【详解】(1)[1]观察步骤甲、乙、丙可以发现,物体逐渐浸入水中,排开水的体积逐渐增大,液体的密度不变,弹簧测力计示数逐渐减小,即浮力逐渐增大,所以可得出结论:物体受到的浮力大小与排开液体体积有关。
[2]观察步骤甲、丙、丁可以发现,物体逐渐浸入水中,排开水的体积不变,液体的密度不变,弹簧测力计示数不变,即浮力大小不变,所以可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[3]观察步骤甲、丁、戊可以发现,同一个物体浸没在不同液体中,排开的液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,即浮力大小不同,所以可以探究浮力大小与液体密度的关系。
(2)浮力等于物体重力与弹簧测力计的示数之差,整个实验中弹簧测力计都忘记了校零不影响差值,故测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比不变。
(3)随着物体浸入水中的深度增加,排开水的体积也增加,根据F浮=ρ液gV排知,浮力与排开水的体积成正比;根据F浮=G-F可知,弹簧测力计的示数与物体排开水的体积是一次函数关系,到物体完全浸没后,浮力不变,测力计的示数也不变,故C图符合题意。
(4)[1]最合理的实验顺序是:
1、测出空桶的重力;
2、测出物体所受到的重力;
3、把物体浸在装满水的溢水杯中,测出测力计的示数;
4、测出桶和排开的水受到的重力;
故正确顺序为:DBAC。
[2]小平又做了如图的实验,浮力为
排开液体的重力
若F2-F1=F3-F4,则验证了“阿基米德原理”:浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小。
5.物理学习小组的同学们在复习电学实验。
(1)图甲是他们设计的做“探究并联电路中电流规律”的实验电路图。实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选“A”“B”或“C”)处的电流;只需改动一根导线就可测并联电路中干路的电流,请在图乙中用“×”号指出需改动的导线,并在图乙中画出改动后正确的连线。
(2)他们在某次测量时,闭合开关后,发现电流表指针如图丙所示,产生该现象的原因是 。
(3)图甲实验中,某同学发现两个并联的小灯泡中,一个发光,另一个小灯泡不发光,不发光的原因可能是______(填字母)。
A.通过两小灯泡的电压不相等
B.该小灯泡的灯丝断了
C.该小灯泡短路
D.该小灯泡靠近电源负极
(4)他们又设计了图丁所示电路要探究“串联电路中电压的规律”。他们分别测得AB、BC、AC间的电压,为了得到更普遍的规律,接下来应 ;实验过程中,他们发现,闭合开关后,L1较亮,L2较暗,于是认为“电流从电源的正极出发,依次经过L1、L2,电流逐渐减小,所以L1较亮”。不增加实验器材,想证明他们的想法是否正确,可进行的实验操作是 。
(5)他们又利用图丁电路继续“探究电功率与电压的关系”。他们收集到L1两端电压大于L2两端电压,且L1比L2亮,由此可以得出的实验结论是 。
【答案】(1) B
(2)电流表的正负接线柱接反
(3)B
(4) 见解析 两灯互换位置
(5)在电流一定时,灯泡两端的电压越大,电功率越大
【详解】(1)[1]图甲电路图中,A在支路、B在支路、C在干路上;在图乙实物图中,电流表串联在支路上,测量的是B处的电流。
[2]将右侧接线柱与电流表0.6A正接线柱相连的导线改接在电流表的“-”接线柱上,就可测并联电路中干路的电流,如图所示:
(2)在某次测量时,闭合开关后,发现电流表指针反偏,如图丙所示。产生该现象的原因是电流表的正负接线柱接反。
(3)两个小灯泡并联,一个发光,另一个小灯泡不发光。由并联电路的电压规律可知,各支路两端的电压相等。由并联电路的特点可知各支路工作互不影响。当小灯泡短路会对电源短路,另一个小灯泡也不会发光,则不发光的原因可能是该支路小灯泡的灯丝断了,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(4)[1]如图丁,分别测得AB、BC、AC间的电压,得出了、、的关系,为了得到更普遍的规律,接下来应换不同规格的灯泡进行多次实验,从众多的数据中寻找普遍规律。
[2]实验过程中,他们发现,闭合开关后,较亮,较暗,于是认为“电流从电源的正极出发,依次经过、电流逐渐减小,所以较亮”。为了验证这个想法是否正确,在图丁电路中,互换两灯的位置,若较亮,上述想法正确;若还是较亮,上述想法错误。
(5)利用图丁电路继续“探究电功率与电压的关系”,两灯串联,通过的电流相等。发现两端电压大于两端电压,且比亮,由此可以得出的实验结论是:在电流一定时,灯泡两端的电压越大,电功率越大。
题型六 计算题
押题猜想16 速度、功和功率计算题
限时:4min
(改编)1.从南庄镇到千古情途径龙湾大桥,其中南庄岸引桥长400m,主桥面比引桥起点高75m。有一辆重为1.2×104N的新能源纯电车(含司机),现以80kW的恒定功率,36km/h的速度沿南庄岸引桥行驶至主桥,忽略空气阻力,求:
(1)用了多少时间?
(2)发动机做的有用功和总功为多少?
(3)受到的阻力是多少?
【答案】(1)
(2),
(3)
【详解】(1)时间为
(2)有用功为
总功为
(3)额外功为
则受到的阻力
押题解读
速度、功和功率的综合计算,考查使用速度、功和功率的计算公式进行简单计算的熟练程度,同时也要求学生有一定的理解和分析的能力。
押题秘笈
物理量
公式
变形公式
单位及换算
注意事项
速度
,
速度:m/s、km/h
路程:m、km
时间:s、h
1m/s=3.6km/h
①计算时单位应统一;
②式中各个量针对的是同一时段;
③可用来求平均速度
重力
,
重力:N
质量:g、kg
g:N/kg
1kg=1000g
①g是恒量;
②式中m的单位是 kg;
③重力与质量成正比,比值与地面位置有关
功
,
,
功:J、N·m
距离:cm、m
①式中s为在力F方向上移动的距离,计算时单位只能用米;
②在用公式计算前先要判断是否符合做功的条件;
③不做功的三种情况:F=0,s≠0;F≠0,s=0;F和s的方向互相垂直
功率
,
,
功率:W、J/s
功:J、N·m
时间:s、h
①式中t的单位只能用秒;
②功率只反映做功快慢,不能表示做功的多少;
③由定义公式可导出另一个计算式
1.如图所示,一列CR450AF动车组车头两翼锐利的棱线仿自中国古代的“箭镞”,投入商业运营后,运营时速将达到,成为全球跑得最快的高铁列车,牵引功率为11000kW,制动距离为6500m,制动时阻力保持不变,若从南昌到北京的高铁全程大约为1600km。求:
(1)CR450AF动车组从南昌到北京需要的时间t;
(2)CR450AF动车组匀速直线运动时受到的阻力f;
(3)CR450AF动车组制动前具有的动能Ek。
【答案】(1)4h
(2)9.9×104N
(3)6.435×108J
【详解】(1)由题意知,从南昌到北京的高铁全程大约为1600km,CR450AF动车组运营时速将达到,CR450AF动车组从南昌到北京需要的时间为
(2)由得,CR450AF动车组匀速直线运动时受到的牵引力为
CR450AF动车组匀速直线运动时处于平衡状态,在水平方向受到的阻力和牵引力时一对平衡力,大小相等,所以CR450AF动车组匀速直线运动时受到的阻力
(3)动车组制动时,阻力做的功为
动车组制动前的动能为
2.如图所示是国家体育馆鸟巢定制版的机器人,该机器人质量为80kg,匀速行驶时受到地面的阻力是机器人重力的0.05倍。求:(g取10N/kg)
(1)此过程中,牵引力大小为多少?
(2)机器人在水平地面上匀速行驶20m,此过程牵引力所做的功是多少?
(3)若机器人在水平地面上行驶速度是1m/s,此过程牵引力做功的功率是多少?
【答案】(1)40N
(2)800J
(3)40W
【详解】(1)机器人匀速行驶时,牵引力与受到地面的阻力是一对平衡力,所以牵引力为F=f=0.05G=0.05×mg=0.05×80kg×10N/kg=40N
(2)机器人在水平地面上匀速行驶20m,牵引力做的功为W=Fs=40N×20m=800J
(3)机器人行驶过程中牵引力做功的功率为
3.跳伞是一项极具挑战的运动,越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中,一重力为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经测量在前15s内他下降了210m,从离开直升机到落至地面全程用时30s。
求在这个过程中:
(1)运动员在后15s内下落的高度?
(2)从离开飞机到下落至地面,运动员的重力做了多少功?
(3)从离开飞机到下落至地面,运动员的重力做功的功率是多大?
【答案】(1)90m
(2)150000J
(3)5000W
【详解】(1)据图可知,后15s运动员以6m/s的速度做匀速直线运动,则运动员在后15s内下落的高度为
(2)从离开飞机到下落至地面,运动员下落的高度为
重力做的功为
(3)从离开飞机到下落至地面,运动员的重力做功的功率是
押题猜想17 压强和浮力计算题
限时:6min
(改编)1.水平桌面上放置一底面积为100cm2,重为5N容器,容器内装有28N的水,水面到容器底的距离为20cm(如图甲)、现将一重为9N物体A悬挂在弹簧测力计上,将物体A缓慢浸入水中,当A完全浸没时,弹簧测力计示数为4N(如图乙)(容器的厚度忽略不计,容器内水没有溢出,物体A未接触容器底)。求:
(1)未放物体A之前,水对容器底部的压强;
(2)物体A浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体A浸没时,容器对桌面的压强。
【答案】(1)2000Pa
(2)5N
(3)3800Pa
【详解】(1)未放物体A之前,水的深度
水对容器底部的压强
(2)物体A受到的浮力
(3)物体A浸没时,容器对桌面的压力
容器对桌面的压强
押题解读
压强和浮力的综合计算,考查使用压强、浮力的计算公式进行简单计算的熟练程度,同时也要求学生有一定的理解和分析的能力。
押题秘笈
物理量
公式
变形公式
单位及换算
注意事项
压强
,
压强:Pa、N/m2
受力面积:cm2、m2
压力:N
1m2=1×104cm2
①计算时,S指受力面积(即接触面积),单位只能用m2(注意单位换算);②式中各个量针对的是同一物体
液体压强
,
压强:Pa、N/m2
液体密度:g/cm3、kg/m3
深度:cm、m
①液体压强只与液体密度和深度有关,而与其他因素(容器形状、液体质量的多少等)无关;
②计算时单位应统一;
③式中h指液体内某点到液面的竖直高度
浮力
,
浮力:N
液体的密度:g/cm3、kg/m3
排开液体的体积:cm3、m3
①浮力只与液体密度和排开液体的体积有关,而与浸入深度无关;②计算时单位应统一(注意体积单位换算);
③浮力有多种计算方法,应根据题意灵活选择
求液体压强、容器底受到的压力、容器对桌面的压力、容器对桌面的压强
液体压强:
容器底受到的压力:(为液体对容器底的压强,为容器底的面积)。若时上下粗细相同的规则容器,容器底受到的压力:
容器对桌面的压力:
容器对桌面的压强:
求浮力的其他方法
(1)称重法:
(2)压力差法:
(3)平衡法:
物体沉底,受到底面的支持力:
绳子向下拉物体:
1.水平桌面上静止放置一个圆柱形杯子,杯子重1N,底面积为30cm2,杯内盛有重3N的水。一个重1N的圆柱体物块M在竖直向下的压力F(F=1N)作用下静止在水中,如图所示。
(1)画出物块M的受力示意图,并求出物块M受到的浮力大小;
(2)求杯子对桌面的压强。
【答案】(1)见解析;2N
(2)
【详解】(1)静止在浸没在水中的物块M,受到竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力作用,三个力是平衡力,都作用在M的重心上,受力分析如图所示
浮力的大小F浮=F+G=1N+1N=2N
(2)杯子对桌面的压力F压=F支=F+G总=F+G杯+G水+GM=1N+1N+3N+1N=6N
杯子对桌面的压强
2.重力为10N、底面积为的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,内部盛有50N的水,如图中甲所示。现用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面处开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示。当圆柱体下表面距液面为20cm时,将系圆柱体的细线松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出),如图丙所示。(,g取)求:
(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)圆柱体沉入容器底部时,容器对桌面的压强。(解答时,要有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
【答案】(1)1N
(2);
(3)3150Pa
【详解】(1)由图乙可知,圆柱体未进入水中时拉力为3N,则圆柱体的重力为,圆柱体浸没在水中后拉力为,由称重法可知,圆柱体浸没在水中时所受的浮力为
(2)当圆柱体浸没在水中,圆柱体的体积,由可得圆柱体的体积为
则圆柱体的质量为
故圆柱体的密度为
(3)根据题意可知,容器对桌面的压力为
圆柱体沉入容器底部时,容器对桌面的压强为
3.如图所示,实心均匀柱体A和薄壁圆柱形容器B置于水平桌面上。柱体A的底面积为,柱体A有三分之一露在桌子外面。容器B的底面积为,容器足够高,容器中水深,已知容器B对桌面的压强为2500Pa,。求:
(1)水对容器B底部的压强;
(2)容器B的质量;
(3)现沿竖直方向截取柱体A露出桌面的部分,并将其浸没在容器的水中,此时柱体A对桌面的压强等于水对容器底部压强增加量的8倍,求柱体A的密度。
【答案】(1)2000Pa
(2)1kg
(3)
【详解】(1)水对容器B底部的压强为
(2)容器中水的体积为
由可知,水的质量为
水的重力为
容器B对桌面的压力为
因为水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力大小,则此时容器B的总重力为
则容器B的重力为
容器B的质量为
(3)A剩余部分的重力为
此时A对桌面的压强为
则水对容器内压强增大为
由题意可知,即
又因为
所以
则
即
押题猜想18 简单机械计算题
限时:5min
(改编)1.如图所示,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将质量为48kg的物体匀速提高2m(不计绳重和摩擦,g取10N/kg),求:
(1)绳自由端的移动距离;
(2)动滑轮的重力;
(3)某工程师用新材料改进此滑轮,使滑轮强度更高,质量更轻,此时动滑轮质量变为6kg。若使用滑轮组匀速拉起60kg的物体使其上升2m,则相对于改进前效率提升了多少。(计算结果保留到0.1%)
【答案】(1)6m
(2)120N
(3)10.9%
【详解】(1)由图可知,动滑轮由3段绳子承担,即n=3,物体匀速提高2m,绳自由端的移动距离
(2)物体的重力
根据可得,动滑轮的重力
(3)改进前滑轮组的机械效率
改进后物体的重力
改进后滑轮的重力
改进后滑轮的拉力
改进后滑轮组的机械效率
效率提升
押题解读
简单机械的计算,考查对杠杆、滑轮组及其效率计算的熟练程度,同时也要求学生有一定的理解和分析的能力。
押题秘笈
物理量
公式
变形公式
单位及换算
注意事项
杠杆的平衡条件
,
动力和阻力:N
力臂:cm、m
①应用公式计算时,动力臂和阻力臂的单位必须统一;
②最大的力臂是支点到力的作用点的距离
分类
力的关系
距离关系
速度关系
定滑轮
动滑轮
理想:
考虑动滑轮:
滑轮组
理想:
考虑动滑轮:
杠杆
竖直匀速提升
水平匀速拉动
斜面
公式
(理想情况)
(不计绳重和摩擦)
或
说明
其中G为提升重物的重力,h为重物升高的高度,F为动力,s为动力作用点移动的距离。
其中G为提升重物的重力,h为重物升高的高度,s为绳子自由端移动的距离,n为承担重物的绳子段数。
其中Ff为物体与水平面间的摩擦力,F为拉力,s物
为物体移动的距离,s绳为绳子自由端移动的距离,n为承担摩擦力的绳子段数。
其中G为提升重物的重力,h为斜面的高度,s为斜面的长度,F为拉力,Ff为物体与斜面间的摩擦力。
10.如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,重为800N的工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使重为300N的物体在30s内匀速上升6m。在这个过程中,人施加的拉力F为200N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦。求:
(1)该滑轮组的机械效率;
(2)拉力F的功率;
(3)动滑轮受到的重力;
(4)该工人利用此滑轮组提升不同货物时,支架受到滑轮组的最大拉力。
【答案】(1)
(2)80W
(3)
(4)2500N
【详解】(1)重为300N的物体在30s内匀速上升6m,有用功为
由图可知,该滑轮组动滑轮上有2段绳子承载物重,人施加的拉力F为200N,总功为
该滑轮组的机械效率。
(2)拉力F的功率。
(3)因为不计滑轮组的绳重和摩擦,对动滑轮进行受力分析
即
则动滑轮受到的重力。
(4)工人重为800N,绳端的最大拉力
两个滑轮质量相等,则定滑轮的重力
共有3段绳子与定滑轮连接,支架受到滑轮组的最大拉力为。
11.在劳动实践中,小杰在水平地面与车厢间用木板搭一斜面,并用大小且平行于斜面的推力将重的货物从斜面底端匀速地推到斜面顶端的车厢,如图所示。已知斜面长,斜面高,货物平放在车厢内时受力面积。
(1)求货物平放在车厢内时对车厢的压强;
(2)求推力所做的功;
(3)求货物受到斜面的摩擦力大小;
(4)若及货物都保持不变,使斜面更光滑,则斜面的机械效率将如何变化?
【答案】(1)
(2)1500J
(3)100N
(4)见解析
【详解】(1)货物平放在车厢内时对车厢的压强
(2)推力所做的功
(3)小杰所做有用功
小杰所做额外功
货物受到斜面的摩擦力
(4)若及货物都保持不变,使斜面更光滑,则斜面对货物的摩擦力减小,额外功减小,有用功不变,根据
可知,总功减小,根据
可知,斜面的机械效率将变高。
押题猜想19 热学计算题
限时:5min
(改编)1.国家提倡节能减排,各地“煤改气”正在积极进行,某同学计算他家天然气烧水的热效率,将的水倒入烧水壶中,并测出水温为20℃,在一个标准大气压下,把水刚加热到时,测出消耗天然气0.048m3,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气热值约为q=4.0×107J/m3。求:
(1)将这些水烧开,需吸收多少热量;
(2)在这种情况下,燃烧的天然气放出了多少热量;
(3)他家天然气灶的效率。
【答案】(1)6.72×105J
(2)1.92×106J
(3)35%
【详解】(1)水吸收的热量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J
(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放=qV=4.0×107J/m3×0.048m3=1.92×106J
(3)天然气灶的效率
押题解读
热学计算,考查使用吸放热量、燃料燃烧和热机效率的计算公式进行简单计算的熟练程度,同时也要求学生有一定的理解和分析的能力。
押题秘笈
物理量
公式
变形公式
注意事项
吸热
,,
①式中质量m的单位只能用kg;
②吸热公式和放热公式的区别在于初、末温度不同和是吸收还是放出热量;只能用于热传递
③当只在两个物体间发生热传递而无损失时,则有Q吸=Q放
放热
燃烧放热
或
,
或,
热值是燃料的一种特性,同种燃料的热值一般不变,与燃烧程度和质量(体积)无关
热效率计算公式:
燃料加热效率(化学能转化为内能)
热机的效率
太阳能热水器效率(P在数值上等于单位面积单位时间吸收的太阳能,t表示时间,S表示面积)
1.如图所示,这是一款小型的无人驾驶汽车,在一次测试中,该汽车在内沿平直的公路匀速行驶了1800m,消耗汽油,该款汽车的发动机的输出功率为,已知汽油的热值为,在此过程中,求:
(1)该款汽车的行驶速度;
(2)汽油完全燃烧放出的热量;
(3)该款汽车发动机的效率。
【答案】(1)10m/s
(2)6.9×106J
(3)30%
【详解】(1)该款汽车的行驶速度
(2)汽油完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.6×107J/kg×0.15kg=6.9×106J
(3)该款汽车发动机做的有用功W=Pt=11.5×1000W×3×60s=2.07×106J
该款汽车发动机的效率
2.某款无人驾驶汽车在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后,消耗汽油4kg。若汽油机的效率为,,。求在这段运动过程中:
(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的,一个标准大气压下,这些废气的能量全部被初温15℃,质量300kg的水吸收,水的温度会升高到多少℃?
(3)如果汽车匀速运动时受到的阻力为1000N,消耗4kg汽油汽车能够行驶的路程是多少?
【答案】(1)
(2)75℃
(3)54km
【详解】(1)4kg汽油完全燃烧放出的热量为
(2)由题可知废气带走的能量为
即水吸收的热量为
由可知水升高的温度为
则水的末温
(3)已知汽油机的效率为
汽车做的有用功为
汽车匀速运动时的受到阻力与汽车的牵引力是对平衡力,由二力平衡的条件可知,汽车的牵引力为
根据可知汽车通过的路程为
3.小明在家使用天然气灶给装满水的3L容量的金属锅加热,绘制了如图所示的水温随时间变化的图线,6min内完全㷦烧了0.05m3的天然气,已知水的比热容是,水的密度为,天然气的热值是,忽略金属锅吸收的热量不计。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)经过6min的时间加热,水所吸收的热量?
(3)该天然气灶加热这些水的效率是多少?
【答案】(1)1.8×106J
(2)7.56×105J
(3)42%
【详解】(1)完全燃烧0.05m3天然气放出的热量
(2)水的体积
水的质量
经过6min的时间加热,水吸收的热量
(3)该天然气灶加热这些水的效率
押题猜想20 电学基础计算题
限时:3min
(改编)1.如图所示的电路中,、为定值电阻,。只闭合开关时,电流表的示数为0.4A;当、均闭合时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻的阻值;
(3)当、均闭合时,1min内产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)只闭合开关时,电路为的简单电路,电流表的示数为0.4A,则电源电压为
(2)当、均闭合时,两电阻并联,并联电路各之路之间互不影响,电流表的示数为0.6A,则通过的电流为
定值电阻的阻值为
(3)当、均闭合时,1min内产生的热量为
押题解读
电学基础计算,考查使用欧姆定律、电功、电功率和焦耳定律的计算公式进行简单计算的熟练程度,同时也要求学生有一定的理解和分析电路的能力。
押题秘笈
物理量
公式
变形公式
注意事项
欧姆定律
,
①式中电流I与电压U成正比,与电阻R成反比;②计算时单位应统一;③计算时各个量应针对的是同一电路、导体
电功
,,,
,,
①计算时单位应统一;②在初中导出式都可计算电功;③在应用计算式时,应根据题意中的已知条件灵活选择使用(导出式应写出导出过程)
电功率
,,,
,
,
①计算时单位应统一;②在初中导出式都可计算电功率③在已知用电器的额定电压和额定功率时,多用计算用电器的电阻
焦耳定律
,,,
,,
①计算时单位应统一(特别是时间用秒);②当电路是纯电阻电路时,电流所做的功(消耗电能)全部转化为内能,即Q=W,这时都可用导出式计算电流产生的热量
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
【详解】(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.如图所示,电源两端的电压恒定不变,灯泡L标有“6V,3W”的字样(电阻受温度影响),定值电阻R=10Ω,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,闭合开关S。将开关S1拨至2,滑片P移至a端,灯泡正常发光。
(1)求灯泡正常发光时的电流和电源两端的电压;
(2)滑片P保持在a端,开关S1拨至1,求定值电阻R工作10min产生的热量;
(3)接着将开关S拨回2,滑片P移至b端,电流表示数为0.25A,求此时灯泡的功率。
【答案】(1)0.5A,6V
(2)
(3)0.25 W
【详解】(1)由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流为
闭合开关S,将开关S1拨至2,滑片P移至a端时,定值电阻R被短路,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路中只有灯泡L工作,由灯泡正常发光,可知电源两端的电压为
(2)滑片P保持在a端,开关S1拨至1,滑动变阻器接入电路的阻值为0,灯泡L被短路,只有电阻R工作,根据可得,定值电阻R工作10min产生的热量
(3)接着将开关S1拨回2,滑片P移至b端,滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω,灯泡L与滑动变阻器R1串联,电流表测量电路中的电流,由U=IR可得,滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的电压特点可知,灯泡L两端的实际电压为
此时灯泡的功率为
3.如图所示电路中,电源电压不变,灯泡标有“6V 0.3A”的字样,R为定值电阻。闭合开关S1、S3,灯泡正常发光,电流表的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)R的阻值;
(3)只闭合开关S2时,电路消耗的总功率。(忽略灯泡电阻的变化)
【答案】(1)6V
(2)
(3)
【详解】(1)闭合开关S1、S3,灯泡正常发光,此时电路为并联电路,灯泡和定值电阻并联,电流表测干路电流,电流表的示数为0.5A,灯泡标有“6V 0.3A”的字样,则灯泡的电阻为
灯泡两端的电压为6V,流过灯泡的电流为0.3A,根据并联电路电压特点可知, 定值电阻两端的电压为6V,电源电压也为6V。
(2)根据并联电路电流特点可知,流过R的电流为
根据欧姆定律可知,R的阻值为
(3)只闭合开关S2时,电路为简单的串联电路,灯泡与定值电阻串联,则电路消耗的总功率为
押题猜想21 极值、范围型电学计算题
限时:8min
(改编)1.如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“?Ω;2A”字样,电流表接入电路量程为,电压表接入量程为。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使滑动变阻器接入电路阻值为,此时电流表示数为,电压表示数为6V;
(1)求定值电阻的阻值和电源电压;
(2)求电路功率的最大值;
(3)移动滑动变阻器的滑片P,在保证电路安全的情况下,电压表示数的最大值与最小值之比为5︰1,求滑动变阻器连入电路的最大值。(解答时,要有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
【答案】(1),18V
(2)36W
(3)
【详解】(1)由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,根据欧姆定律知,定值电阻
电源电压
(2)根据滑动变阻器的铭牌可知,能够通过滑动变阻器的最大电流为2A,电流表接入电路量程为,电路中的最大电流为2A,此时定值电阻两端的电压
此时定值电阻两端的电压小于电源电压,也在电压表的量程之内,故电路中的最大电流可以达到2A,则最大功率
(3)在保证电路安全的情况下,电路中的最大电流为2A,电压表最大示数为10V;电压表示数的最大值与最小值之比为5︰1,则电压表的最小示数为
此时电路中最小电流为
滑动变阻器连入电路的最大值
押题解读
极值、范围型计算,考查使用欧姆定律、电功、电功率和焦耳定律的计算公式进行简单计算的熟练程度,同时也要求学生有较强的理解和分析电路的能力。
押题秘笈
1.由于电路发生变化或接入电路中的电阻发生变化,电路中的电流、电路两端的电压会发生变化。当电流或电压增大时,可能会超出电流表、电压表的测量范围,电路中的电流会大于允许通过用电器的最大电流,用电器的实际功率会大于额定功率,因此会损坏电路元件。在确保证电路安全的前提下,电路中的电阻、电流、电压以及电功率存在最大值与最小值,即各物理量可在一定范围内变化,
2.两个技巧
(1)电路安全问题要坚持“取小原则”。如当电路中多个元件的允许通过的电流最大值不相同时,为保证电路安全,取其中最小的电流值作为电路中能允许通过的电流。
(2)选择公式分析时,应选取只有两个变量的公式分析。如求电路总电功率的最大值或最小值时,由于电源电压不变,因此可选取或进行分析。
1.如图甲所示电路中,电源两端电压保持不变,电流表A的量程为0~0.6A,电压表V1、V2的量程均为0~3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω,2A”,小灯泡的额定电压为2.5V。当滑动变阻器的滑片P在某点时,小灯泡L正常发光,此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P,电流表的示数与其中一只电压表的示数变化图像如图乙所示。
(1)画出图甲电路的等效电路图(含电表在内);
(2)求电源两端电压;
(3)在电路安全情况下,调节滑片P,当灯泡的功率最小时,灯泡L的阻值和此时电路的功率。
【答案】(1)
(2)4V
(3),0.4W
【详解】(1)根据甲图可知,电路为灯泡和变阻器串联,电压表V1测灯泡两端电压,电压表V2测变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,则等效电路图如下图所示:
(2)当滑动变阻器的滑片P在某点时,小灯泡L正常发光,此时灯泡两端电压等于额定电压为2.5V,电压表V2的示数为1.5V,即变阻器两端电压为1.5V,由串联电路电压规律可得,电源电压为
(3)当变阻器接入电路中的阻值变大时,电路中的电流变小,由串联分压原理可知,变阻器两端电压会变大,因此乙图是变阻器两端电压与电流关系图像,据图可知当变阻器两端电压为3V时,电路中的电流最小为0.1A,灯泡两端电压此时最小为
根据可知,此时灯泡的电功率最小,则灯泡电阻为
电路的功率为
2.如图所示,电源电压不变,所选电流表量程为“”,电压表量程为“”,灯泡L标有“”字样,定值电阻阻值为,滑动变阻器的规格是“”,闭合开关S,移动滑片至某一位置时,灯泡正常发光,电压表的示数为11V,求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)电源电压;
(3)若用定值电阻替换灯泡L,确保电路所有元件均安全使用的情况下,在移动变阻器滑片的过程中,电路的最大功率恰好是最小功率的3倍,求定值电阻的可能值。
【答案】(1)
(2)20V
(3)
【详解】(1)由题意,根据知,灯泡正常发光时的电阻
(2)由电路图可知,移动滑片至某一位置时,灯泡正常发光,此时R1与灯泡、滑动变阻器R2串联,且R1阻值为10Ω,电压表测R2两端电压,电流表测电流,灯泡的额定功率,根据,有
则时,灯泡正常发光,此时电压表的示数为11V,根据串联电路的特点知,电源电压
(3)用定值电阻替换灯泡L,确保电路所有元件均安全使用的情况下,由于滑动变阻器R2的规格是“ 80 Ω ; 0.6 A ”,则电路中的电流最大不超过;当电压表示数最大时,定值电阻的电流最小,有
根据电源电压不变,电路的最大功率恰好是最小功率的3倍,且,则最大电流为最小电流的3倍,故
解得,此时滑动变阻器的电阻
小于最大值,故可以满足要求。
押题猜想22 多挡位家用电器计算题
限时:5min
(改编)1.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R1=27.5Ω,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。已知,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,将煲内2kg的水从20℃升温到100℃,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的加热效率。
【答案】(1)110Ω
(2)2.2×105J
(3)62.9%
【详解】(1)当开关、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;只闭合时,电路为的简单电路,总电阻较小,根据可知,此时总功率较大,为中温挡;当开关、断开、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。则的电阻
(2)当开关、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
电饭锅高温档实际功率
电饭煲实际消耗的电能
水吸收的热量
此过程中电饭煲的加热效率
押题解读
多挡位家用电器计算,考查使用欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律和效率的计算公式进行简单计算的熟练程度,同时也要求学生有较强的理解和分析电路的能力。
押题秘笈
有些家用电器利用电流的热效应工作,将电能转化为内能,用来加热物体。有时需要不同的加热功率,因此大多数电器都设置的不同的加热挡位。
1.明确家用电器的额定电压为家庭电路电压,即用电器用不同挡位加热时,总电压不变,
2.电路中总电阻大小变化,加热功率不同。通常情况,挡位分为高温挡、中温挡、低温挡(或加热挡、保温挡),对应的功率大小为()。
3.通常会涉及加热效率,其中总能量为消耗的电能,有效利用的能量为水吸收的热量,则加热效率为。
1.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
【详解】(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。
2.如图甲所示的是某品牌分体式火锅的加热器,其质量约为3kg,底部与桌面的有效接触面积约为60cm2,除配套使用的锅外,其他可加热锅具亦可放在上面加热。如图乙是此加热器的简化电路图,R1、R2是电热丝,通过开关可实现低温、高温两个挡位的切换,其铭牌如表所示。[g取10N/kg,气压为一个标准大气压,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
额定电压
220V
额定电功率
低温挡
440W
高温挡
1320W
(1)求加热器对水平桌面的压强。
(2)求电热丝R2的阻值。
(3)在锅中加入1.5L初温为23℃的水,放在加热器上用高温挡加热,正常工作时将水烧开需要420s,则烧水过程中的加热效率是多少?
【答案】(1)5000Pa
(2)55Ω
(3)87.5%
【详解】(1)加热器的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N
加热器对地面的压力F=G=30N
加热器对水平地面的压强
(2)由图乙可知,当开关S1、S2闭合时,R1、R2并联,根据并联电路的特点可知,此时电路的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,加热器处于高温挡;当开关S1闭合、S2断开时,只有R1工作,电路的总电阻最大,总功率最小,加热器处于低温挡;高温挡工作时R2的电功率P2=P高-P低=1320W-440W=880W
R2的阻值
(3)水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
一个标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-23℃)=4.851×105J
加热器消耗的电能W=P高t=1320W×420s=5.544×105J
加热器的热效率
3.小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物,挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路,R1为加热电阻,R2为限流电阻,S为自动温控开关。将挂烫机接入电路,S在位置“1”,前端电热板被加热,电路中的电流为5.0A;当温度升到130℃时,S切换到位置“2”,挂烫机处于待机状态,电路中的电流为0.02A,当温度降到100℃时,S又回到位置“1”。
(1)求R1的阻值;
(2)求挂烫机待机状态的功率;
(3)熨烫过程中,电路的电流随时间变化如图丙,求挂烫机0∼150s消耗的电能。
【答案】(1)44Ω
(2)4.4W
(3)110220J
【详解】(1)当S在位置“1”时,R1接入电路,电路中的电流为5.0A,由 可得,R1的阻值
(2)当S在位置“2”时,R2接入电路,挂烫机处于待机状态,则挂烫机待机状态的功率
(3)挂烫机加热状态时的功率
挂烫机0~150s消耗的电能
押题猜想23 实际应用型计算题
限时:8min
(改编)1.科技小组的同学们设计了一款水位调节装置,该装置能够使水位维持在特定范围。装置中有一根轻质硬杆AD置于水平台上,其中 AB=BC=CD=1m。在B点和C点分别安装了一个压力传感器,水位调节过程中轻质硬杆始终保持在水平位置处于平衡状态。当B点所受压力达到最大值时,阀门K会自动开启进行放水操作;当C点所受压力达到最大值时,阀门 K 自动关闭,停止放水。装置中的物体M,其密度为 kg/m3,底面积为,高度为,物体M下表面与池塘底部的距离为。在D点通过细线悬挂着物体m,物体m的质量m=10kg。(忽略绳子重力、滑轮摩擦、滑轮自重以及杆AD的重力,kg/m3,g 取10N/kg )求:
(1)M的重力。
(2)该装置能够维持池塘水深h的范围是多少?
(3)B点和C点受到的最大压力FB、FC。
【答案】(1)500N
(2)2.1m~2.4m
(3)300N,150N
【详解】(1)物体M的体积为VM=SMhM=0.1m2×0.4m=0.04m3
物体M的质量为mM=ρMVM=1.25×103kg/m3×0.04m3=50kg
物体M的质量为GM=mMg=50kg×10N/kg=500N
(2)水位最浅时B点受力最大。由杠杆平衡条件可得,杠杆A端受到的拉力为
对M进行受力分析可得,
根据阿基米德原理可得,物体M排开水的体积为
水的最小深度为
水位最深时C点受力最大。由杠杆平衡条件可得,杠杆A端受到的拉力为
对M进行受力分析可得,
根据阿基米德原理可得,物体M排开水的体积为
水的最大深度为
故水深范围2.1m~2.4m。
(3)B点受到的最大压力为FB=Gm+FA=10kg×10N /kg+200N=300N
A点受到的最大压力为FB=Gm+FA′=10kg×10N /kg+50N=150N
押题解读
实际应用型计算题,不仅要求考生有较强的理论知识,熟练掌握各计算公式的使用条件和适用场景,更要求考生有比较强的理论实践能力,对生活有较强的观察力和理解力。该类型考题符合新课标核心素养的要求,因此该类型考题是多地中考的热点。
1.在一次学校举办的科技展中,小卓利用力传感器(力传感器可以显示轻质细杆对物体作用力的大小),设计了一个“智能鱼缸水位控制器”,其部分装置如图甲所示,足够高的圆柱形容器底面积为50cm2,容器放在升降台上,容器正上方天花板上用轻质细杆(体积忽略不计)连接力传感器,细杆下端黏合着由两个横截面积不同,材料相同且不吸水的实心圆柱体M、N组成的物体,且M物体的高度。缓慢向容器中注水,容器中水量多少与细杆对物体作用力的大小之间的关系如图乙所示,根据相关信息,,g取。求:
(1)该组合物体的重力;
(2)该组合物体材料的密度为多少;
(3)在注水过程中,当轻质细杆对物体的作用力大小为2F1时,用升降台将容器向上移动3cm,然后将细杆撤去,待水面稳定后,容器底部受到水的压强大小。
【答案】(1)6.6N
(2)
(3)1890Pa
【详解】(1)根据图乙可知,容器中没有水时压力传感器受到的拉力
则该组合物体的重力为
(2)由图乙可知,当加入600cm3的水时组合体恰好浸没在水中,此时组合物体受到竖直向下的重力、杆对它竖直向下的压力及竖直向上的浮力,此时组合体受到的浮力为
由阿基米德原理可知,组合体的体积为
组合物体的质量
组合物体材料的密度为
(3)由图乙可知,当注入水的体积在0~150cm3时,细杆对物体作用力的大小不变,则当注入水的体积为,水面恰好与M下表面接触,此时容器内水的深度为
故用升降台将容器向上移动3cm,容器底刚好接触M下表面,由图乙可知,水面从M的底部上升到M、N的结合部时,注入的水的体积
根据体积关系可得
则M物体的底面积
此过程中,压力传感器的变化值等于浮力增加值,即
则有
解得:
由图乙可知,从C到E,水面从N下表面到上表面,注入水的体积为300cm3,浮力变化量为
N的体积等于排开水增加的体积,即
故N的高度为
N的底面积为
当杆的示数为2F1时,M所受浮力为
此时M排开水的体积为
M浸入水中的深度为
故当杆的示数为2F1时,容器中水的体积为
当容器向上移动3cm时,如图所示:
由于M浸入水中的深度为13.5m,因M下方水的体积大于M两侧水的体积,则容器向上移动3cm时,M一定浸没在水中,且容器内水的体积为270cm3,设N浸入水中的深度为,则有
即
解得
此时组合体排开水的体积为
若组合体漂浮,则浮力等于重力,即
漂浮时排开水的体积为
故撤去杆后,MN漂浮,稳定后,水对容器底的压力为
水对容器底的压强为
2.道路被损坏的一个重要原因是车辆严重超载。为了抓拍超载车辆,学校的科技小组设计了一个“汽车超载记录器”,其电路原理图如图甲。已知控制电路的电源电压U=10V,线圈电阻R0=5Ω,保护电阻R1=10Ω。当车辆经过水平检测点时,Rx阻值与压力变化的关系如图乙所示。当电压表示数U1≥4V时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始抓拍。某总质量为1.5×104kg的汽车,轮胎与路面接触的总面积为0.3m2。(g取10N/kg)求:
(1)该汽车对水平路面的压强;
(2)通过计算说明该车是否被抓拍;
(3)为了延长某大桥的使用寿命,将控制电路电源电压降为9V,要抓拍m总≥30t的车,则R1要更换多大的电阻。
【答案】(1)5×105Pa
(2)不会
(3)2.5Ω
【详解】(1)已知汽车的总质量为,汽车对水平路面的压力为
该汽车对水平路面的压强为
(2)据甲图可知,控制电路是串联的,电压表测R1两端电压,据乙图可知,此时Rx阻值为25Ω,控制电路中的总电阻为
控制电路中的电流为
此时R1两端电压为
因为此时电压表示数小于4V,因此不会被抓拍。
(3)已知当保护电阻R1=10Ω,R1两端电压至少为4V时开始抓拍,此时控制电路中的电流为
当抓拍车的质量为30t时产生的压力为
据乙图可知,Rx'阻值为15Ω,由于衔铁被吸下时,控制电路中的电流不发生改变,则当控制电路电源电压是9V,控制电路中的总电阻为
则R1要更换的阻值为
3.如图是科技小组设计的具有防干烧功能的饮水机装置模型,由控制器和加热器组成,可在水量不足时自动停止加热。加热电路电源电压恒为,。控制电路电源电压恒为,,为压敏电阻,下方固定一个轻质绝缘形硬杆,水箱注水后圆柱形浮体竖直上浮,通过形杆对压敏电阻产生压力,所受压力每增加,电阻减小。浮体的底面积为、高。科技小组对饮水机模型进行测试:向水箱内缓慢注水,当液面上升至距浮体底部处时,电磁铁线圈中的电流为,此时衔铁恰好被吸下,加热器开始工作;当电磁铁线圈中的电流为时,防干烧功能启动。(形硬杆的质量和电磁铁线圈的电阻忽略不计,,取
(1)求加热电路工作时的电流;
(2)求饮水机防干烧功能启动时底部受到水的压强;
(3)为了防止防干烧功能太早启动,请提出一种可行的方法(如更换电源、电阻、电磁继电器弹簧等)并说明理由。
【答案】(1)
(2)
(3)适当减小阻值
【详解】(1)加热电路中,单独工作,则加热电路工作时的电流
(2)控制电路中,和串联。加热器开始工作时,控制电路总电阻为
则此时阻值为
防干烧功能启动时,控制电路总电阻为
则此时阻值为
压敏电阻的压力每增加,电阻减小,所以从加热器开始工作到防干烧启动,阻值增大了,则压力减小了5N。形硬杆的质量忽略不计,则压敏电阻受到的压力,所以浮力变化量为
则形硬杆排开水的体积减小量为
则水箱内液面下降的高度为
则防干烧功能启动时,底部深度
则底部受到水的压强
(3)若防干烧功能启动时的电流不变,则控制电路总电阻不变。为让防干烧功能延迟启动,则防干烧功能启动时压敏电阻的压力变小,则阻值变大,所以应适当减小阻值。
题型七 科普阅读题
押题猜想24 古代典籍和古代科技
限时:4min
(改编)1.阅读短文,回答问题。
古鉴的奥秘
古代的铜镜(古称“鉴”)通常有两种:一种是凹面镜,用抛物面的内侧聚焦日光,作为取火的工具;另一种是凸面镜,通过抛物面的外侧球面用来成像。
对于凹面镜,晋代的崔豹在《古今注》中有这样的记载:“燧,铜镜也,以铜为之,形如镜。照物则影倒,向日则火生。”根据光学原理,物体在镜子的焦点外侧(如图甲),物体的像是倒着的;物体在焦点内侧(如图乙),则会得到正像;平行焦点和中心(球面镜的球心)连线的太阳光照到凹面镜上,经弯曲的镜面后,会聚在凹面镜焦点处(如图丙),达到一定温度,就会点燃易燃物获取火种。另外,通过中心的光线经镜面改变传播方向后,仍通过中心。
对于凸面镜,宋代的沈括在《梦溪笔谈·器用》中描述,在镜的粗坯制成后,“复量鉴之小大”,在镜上“增损高下”,即改变其曲率半径,从而可使“人面与鉴大小相若”,这是极符合光学原理的叙述。因为人到球面镜的距离(物距)、放大率、曲率半径(镜面到球心的距离)有以下关系:。使用过程中,只要适当降低放大率,就能使小镜“全纳人面”。
(1)古鉴能改变光的传播路径,是由于光的 现象;
(2)将点光源置于凹面镜的 处,可获取平行光;
(3)古人用于梳妆的铜镜放大率一般 1;
(4)为使小于人脸的凸面镜达到“全纳人面”的目的,照镜人应适当 物距;
(5)结合图文信息,以下关于球面镜成像情况描述中正确的是______。
A.图甲中的物体水平向右略靠近焦点,所成实像会变小
B.图乙中的物体水平向右略远离焦点,所成虚像会变大
C.图丁中的物体水平向右略靠近焦点,所成虚像会变大
D.图丁中的物体水平向左远离焦点,可能成倒立的实像
【答案】(1)反射
(2)焦点
(3)小于
(4)增大
(5)C
【详解】(1)根据文意可知,古鉴是面镜,对光的作用是反射,改变光的传播路径。
(2)根据光路是可逆的,由丙图可知,将点光源置于凹面镜的焦点处,可获取平行光。
(3)古人梳妆用的铜镜一般是凸面镜,由文中放大率公式可知,放大率小于1。
(4)为了使凸面镜“全纳人面”,应降低放大率,根据放大率公式可知,照镜人应远离镜子, 增大物距。
(5)A.图甲中的物体水平向右略靠近焦点,物距变小,所成像会变大,故A错误;
B.图乙中的物体水平向右略远离焦点,物距变小,所成像会变小,故B错误;
C.图丁中的物体水平向右略靠近焦点,物距变小,所成像会变大,故C正确;
D.图丁中的物体水平向左远离焦点,成的仍然是虚像,故D错误。
故选C。
押题解读
古代优秀典籍如《天工开物》和《墨经》等,有很多与科学技术有关的记录。从这些优秀的著作中既能感受到古人探索自然的卓越精神,也能拓宽考生的视野,更能帮助考生理解和认识物理知识,帮助考生更能从容应对中考
1.小东由图所示的“冰透镜取火”现象,发现会聚的太阳光照射到物体上,可以使物体的内能迅速增加,温度升高。他思考:冰透镜相当于凸透镜,若使用平面镜,是否也能达到相同的效果。他查阅资料得知,太阳光可以看作是平行光。
(1)若仅使用一块平面镜,是否可以会聚太阳光?请结合上述信息和所学知识,说明你的观点;
(2)根据给出的入射光线,在图6所示三个方框中分别画出平面镜的大致位置,使反射光线会聚在点O;
(3)受到启发,人们造出了将反射光会聚在一起来加热食物的太阳灶。图7中最适合作为太阳灶模型的是 。
【答案】(1)见解析
(2)
(3)C
【详解】(1)由于太眼光可看作是平行光,根据光的反射定律,当平行光线射到平面镜上时,反射光线乃为平行光线,所以不能仅用一块平面镜来会聚太阳光,因此若仅使用一块平面镜不能会聚太阳光。
(2)分别将上下两条条入射光线的入射点与O点相连为反射光线,根据光的反射定律,分别画出入射光线与反射光线夹角的角平分线为法线,过入射点分别作对应法线的垂线为镜面的位置,中间镜子将光线原路返回,中间镜面与入射光线垂直,如下图所示:
(3)凹面镜对光具有会聚作用可以加热食物,故C符合题意。
2.阅读材料,回答问题。
《墨经》中记录了一种斜面引重车,如图甲所示,该车前轮矮小,后轮高大,前后轮之间装上木板,在后轮轴上系紧绳索,通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面重物上,只要轻推车子前进,就可以将重物推到一定高度。
(1)图乙是斜面引重车后轮示意图,当人手沿后轮边缘推车将重物推高时,可以 (选填“省力”或“省距离”),这部分装置相当于 (选填“滑轮”、“杠杆”或“斜面”);
(2)为了研究斜面相关问题,探究小组用图丙所示装置,用力F沿斜面M匀速拉动同一物体,改变斜面M的倾斜程度,多次实验,记录如下数据:
实验次序
倾斜程度
物重
斜面高度
拉力
斜面长度
有用功/J
总功/J
机械效率
1
较缓
5
0.2
2.4
1.0
1.0
2.4
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1.0
2.5
3.2
78.1%
3
最陡
5
0.8
4.3
1.0
4.0
4.3
93.0%
①由表格数据可知,第1次实验的额外功为 J;
②由数据可知,其他条件一定时,斜面越平缓,所需拉力越 (选填“大”或“小”),机械效率越 (选填“高”或“低”);
(3)假如要你来设计该车,为了拉动质量更大的重物时比较省力,图甲中的斜面引重车的前轮应该向 (选填“左”或“右”)移动。
【答案】省力;杠杆;1.4;小;低;右
【解析】(1)图乙是面引重车后轮示意图,这部分装置相当于杠杆,轴心为支点,动力臂为轮的半径,阻力臂为轴的半径,动力臂大于阻力臂,所以当人手沿后轮边缘推车将重物推高时,可以省力;
(2)①由表格数据可知,第1次实验的额外功为W额=W总-W有=2.4J-1.0J=1.4J;
②由数据可知,其他条件一定时,斜面越平缓,所需拉力越小,机械效率越低;
(3)斜面越平缓,所需拉力越小,为了拉动质量更大的重物时比较省力,图甲中的斜面引重车的前轮应该向右移动。
故答案为:(1)省力;杠杆;(2)①1.4;②小;低;(3)右。
押题猜想25 现代航空航天科技
限时:6min
(改编)1.我国探月工程从2004年立项至今,圆满完成了“绕、落、回”三步战略目标。从给月球拍照片,到首次登陆月球,再到嫦娥六号探测器带回月壤,为人类探索月球作出杰出贡献。
2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭,在我国文昌航天发射场成功发射,准确进入地月转移轨道。长征五号运载火箭在研制过程中突破了以无毒无污染的液氧煤油和氢氧为动力的关键技术,近地轨道运载能力已经达到了25t级。
2024年5月8日,嫦娥六号探测器飞临月球附近时,利用轨道器上配备的推力达3000N的轨道控制发动机,进行制动减速,使其相对速度低于月球逃逸速度,从而被月球引力捕获,顺利进入环月轨道,实现绕月飞行。
2024年6月2日,嫦娥六号着陆器和上升器组合体平稳着陆于月球背面南极-艾特肯盆地(如图甲),完成月球背面采样任务并展示五星红旗后,嫦娥六号还在月面留下了一个“中”字。
2024年6月4日,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞,踏上返回地球的行程,是国际科学界为之庆祝的壮举。
2024年6月25日,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域;经初步测算,嫦娥六号任务采集月球背面样品1935.3g。
(1)长征五号运载火箭以液氧煤油和氢氧为动力,是因为它们的 大;嫦娥六号探测器的太阳能电池板将接收到的太阳能转化为电能,为探测器上的仪器和设备供电,电能属于 (选填“一次能源”或“二次能源”)。
(2)执行“挖土”任务的关键工具——铝基复合材料钻杆和轻质铝合金取芯管,“轻质”是指铝合金取芯管的 小。将月球样品从月球带至地球的过程中,月球样品的质量 。
(3)钻取采样利用钻头挤压、破碎坚硬的岩石,获取地下的月㙥样本。为了使钻取采样更容易,请你给嫦娥六号提一个合理的建议。
(4)如图乙,嫦娥六号进入环月轨道做环绕月球的运动时,在环月轨道只受到月球引力的作用。环月轨道上有一个近月点(距离月球最近的点)和一个远月点(距离月球最远的点)。那么嫦娥六号在环月轨道上哪个位置的速度最大?并说明理由。
【答案】(1) 热值 二次能源
(2) 密度 不变
(3)见解析
(4)近月点,理由见解析
【详解】(1)[1]液氧煤油和氢氧之所以用作火箭动力,是因为它们的“热值大”,相同质量的燃料完全燃烧可以放出的热量更多。
[2]太阳能电池板把太阳能转换成电能,电能不可以直接从自然界获取,则电能属于“二次能源”。
(2)[1]“轻质”是指铝合金取芯管的“密度小”,使用同等体积材料的情况下铝合金质量更小。
[2]质量不随位置的改变而改变,因此将月球样品从月球带到地球的整个过程中,样品的质量不变。
(3)根据可知,可以减小钻头与岩石接触面的面积或增大对钻头的压力,从而增大压强,使得钻取更容易。
(4)嫦娥六号进入环月轨道做环绕月球的运动时,在环月轨道只受到月球引力的作用,其机械能守恒。在近月点处,探测器相对月球高度最小,重力势能最低、动能最大,故嫦娥六号在环月轨道上的近月点速度最大。
押题解读
通过介绍我国的航空航天科技发展成就,不仅能让考生了解物理知识,帮助学生如何用知识解决实际问题,又能点燃学生对航天科技的热情,实现知识传授与育人目标的统一。
1.阅读短文,回答问题。
中国空间站
中国空间站质量为100多吨,在距离地面约400km的
轨道上绕地球高速飞行。晴天的夜晚,可通过望远镜观察到空间站。
神舟飞船用于向空间站运送航天员,飞船轨道舱的两侧安装有太阳能电池板,在独自飞行时也可供应电能。天舟货运飞船则是向空间站运送物资的“快递小哥”,货运飞船与空间站天和核心舱对接过程中,可通过核心舱上的摄像机拍摄图片进行实时观察调整。
发射神舟飞船使用的是“长征二号F”火箭,动力来自于液态燃料。
选择航天材料需要考虑多方面的因素,物体的热胀冷缩是需要考虑的重要因素之一。许多物体在温度升高时,体积会增大,这种现象叫物体的热膨胀。当物体温度改变1摄氏度时,其体积的变化与它在0℃时体积之比,叫做“体积膨胀系数”或称“体胀系数”,符号用a表示。一般情况下,不同物质的热膨胀程度不同,铝的体胀系数a=7.2x10-5/℃。
请回答下列问题:
(1)晴天的夜晚,观察到的空间站 (选填“是”或“不是”)光源;
(2)神舟飞船轨道舱两侧安装的太阳能电池板应设计成 (选填“黑”或“白”)色,天舟货运飞船靠近核心舱时,它在核心舱摄像机上成像的大小会逐渐变
(3)火箭使用的液态燃料,是通过 (选填“压缩体积”或“降低温度”)的方法使燃气液化而形成的;
(4)某铝制零件0℃时的体积为2 dm3,升温至10℃ ,体积变化 cm3。
【答案】(1)不是
(2)黑;大
(3)压缩体积
(4)1.44
【解析】(1)空间站不会发光,不是光源;
综上 第1空、 不是;
(2) 太阳能电池板应设计成 黑色,可以更好的吸收热量,将太阳能转化为电能,根据物近像远像变大,可知 天舟货运飞船靠近核心舱时,它在核心舱摄像机上成像的大小会逐渐变 大;
综上 第1空、黑; 第2空、大;
(3) 火箭使用的液态燃料,是通过 压缩体积使其液化;
综上 第1空、 压缩体积;
(4) 铝的体胀系数a=7.2x10-5/℃ ,所以温度变化为10℃,体积之比为7.2x10-4,所以现在的体积为 2 dm3 ×7.2x10-4=1.44 cm3 ;
综上 第1空、 1.44;
2. 阅读短文,回答问题。
“天舟一号”与“天宫二号”成功对接
我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功,“天宫二号”在距地面高度380km圆形轨道上绕地球匀速运行,绕地球一圈的运行时间是90分钟,“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由长征七号火箭成功发射升空,并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功,如图1所示,为我国建立自己的空间站迈出了坚实的一步。
(1) “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由长征七号火箭成功发射升空,以地面为参照物,则“天舟一号”是 的(选填“运动”“静止”);当“天舟一号”与“天宫二号”自动交会对接成功时,以“天宫二号”为参照物,则“天舟一号”是 的(选填“运动”“静止”);
(2)空间实验室在圆形轨道上正常运行,此时天宫二号所做的运动 匀速直线运动(选填“属于”或“不属于”)
(3)如图2所示,设地球半径为6370km,“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行,圆形轨道的半径为 km,圆形轨道的周长为 km。(周长C=2πR,圆周率π=3)“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后,与“天宫二号”空间实验室对接。对接时“天舟一号”的运行速度为 m/s;
【答案】(1)运动;静止
(2)不属于
(3)6750;40500;7500
【解析】(1)“天舟一号”随着火箭升空,相对地面有位置的变化,所以以地面为参照物,则“天舟一号”是运动的;当“天舟一号”与“天宫二号”自动交会对接成功时,“天舟一号”相对“天宫二号”没有位置的变化,以“天宫二号”为参照物,则“天舟一号”是静止的;
(2)空间实验室在圆形轨道上正常运行,此时天宫二号所做的运动方向改变,不属于匀速直线运动。
(3)“天宫二号”在距地面高度380km圆形轨道上绕地球匀速运行,由图2知,地球半径为6370km,所以圆形轨道的半径r=380km+6370km=6750km,圆形轨道的周长:c=2πr=2×3×6750km=40500km,“天宫二号”绕地球一圈的运行时间是90分钟,对接时“天舟一号”与“天宫二号”速度相等,运行路程s=c=40500km,所以“天舟一号”的运行速度:v== 7500 m/s。
押题猜想26 新能源、新材料和AI智能
限时:5min
(改编)1.阅读材料,回答问题。
人形机器人
2025年春晚,科技融合传统文化的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。如题图1,这款宇数H1机器人名叫福兮,表演转手绢不亚于专业舞者。人转手绢时速度是由慢到快,但机器人却能在一秒钟使手绢垂直旋转不会掉。秘密就在于它的关节扭矩、什么叫关节扭矩呢?关节扭矩是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩。扭矩(T)
等于力(F)与力臂(r)的乘积,即T=F×r。专业的举重运动员在屈膝发力的瞬间,关节扭矩可达350N·m,福兮腿部关节扭矩可达360N·m,手臂关节扭矩可达75N·m,这就是它能够瞬时转得又快又稳的原因。福兮的头部配有3D激光雷达和深度摄像头,配合全自动定位导航技术,实现自动走位和队形变换;未来人形机器人还可以用机械臂抓取危险用品,穿越核污染区自动消毒;在发生自然灾害时成为人类的电子战士等等。在世界的科技舞台上,人形机器人盛世拿手绢博人一笑,乱世携武器保家卫国。
(1)3D激光遇到障碍物后,在障碍物表面发生 (选填“反射”或“折射”),激光 (选填“属于”或“不属于”)电磁波。
(2)为了使机器人跳舞更灵活,它的双臂关节连接处要尽量 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
(3)如题图2,机器人搬运货物,它的前臂相当于一根杠杆,支点在肘关节处,其原理如题图3所示。当前臂从水平位置向上提起重物时,在θ角增大到90°的过程中,动力F1逐渐 (填“增大”、“减小”或“不变”);机器人的前臂长度为338mm,当水平搬运物体时,最多可搬起 N的重物(忽略摩擦和前臂的重力,结果保留整数)。
(4)题图4是某款人形机器人站在地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图,题图5是地板所受压力随时间变化的图像;根据图像分析可知,机器人离开地面至上升到最大高度所用的时间为 。
【答案】(1) 反射 属于
(2)减小
(3) 减小 221
(4)
【详解】(1)[1]3D激光遇到障碍物后,在不透光的障碍物表面发生反射。
[2]激光是光的一种,属于电磁波。
(2)为了使机器人跳舞更灵活,它的双臂关节连接处要尽量减小摩擦,减小阻力的作用。
(3)[1]当前臂从水平位置向上提起重物时,在θ角增大到90°的过程中,阻力与阻力臂的乘积不变,动力臂增大,由杠杆平衡条件得,动力F1逐渐减小。
[2]手臂关节扭矩可达75N·m,机器人的前臂长度为338mm,当水平搬运物体时,最多可搬起的重物的重力为
(4)机器人离开地面时对地面的压力为0,根据图像分析可知,DE段为机器人离开地面到下落到地面过程,离开地面至上升到最大高度的阶段,该过程机器人所用的时间为
押题解读
通过将最新、最热的科技与物理结合,让考生知道物理不只是一门学科,更是一门能解决实际问题的科学。这类考题要求考生需要将初中物理知识构建一个有机的整体,合理使用各个知识点解决问题。
1.阅读下面短文,回答问题:
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料。PTC可以根据需要设定一个温度,当实际温度低于设定温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于设定温度时,其电阻值随温度的升高而增大。这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能。
(1)如图所示为某PTC材料的电阻随温度变化的图像,由图可知,该PTC材料设定的“居里点温度”为 ℃。
(2)家用固体电热灭蚊器就使用PTC材料。查阅某电热灭蚊器相关信息可知:工作时,①两端电压不变;②设定温度在165℃左右。③实际温度随实际功率减小而降低。请利用相关信息,解释该家用固体电热灭蚊器工作温度能恒定在165℃左右的原因。
【答案】(1)100
(2)见解析
【详解】(1)PTC材料有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,根据图像可知,该PTC材料设定的“居里点温度”为100℃。
(2)由题意可知,家用固体电热灭蚊器设定的“居里点温度”在165℃左右,当家用固体电热灭蚊器工作时的实际温度高于165℃时,电阻R随温度的升高而变大,由公式可知,当两端电压U不变时,实际功率减小,温度会降低。当实际温度低于165℃时,电阻R随温度的升高而变小,由公式可知,当两端电压U不变时,实际功率增大,温度会升高。因此家用固体电热灭蚊器工作温度能恒定在165℃左右。
2.阅读短文,回答问题:
如图甲是国产某品牌新能源纯电动汽车。电池是纯电动汽车的核心,衡量电池性能的一个重要参数是能量密度,即单位质量储存的电能,该新能源汽车搭载了高性能三元锂电池,能量密度达到了200W·h/kg,该车在零下35℃亦可正常启动和充电;在最优化行驶情况下,续航里程达到了600km。该汽车支持快充、慢充和普通220V插座充电,快充半小时即可将电量由30%充至80%,慢充7小时充满:若选配随车充电宝,普通220V插座就可充电,25小时充满。其部分参数如表。纯电动汽车具备能量回收功能,其安装了可逆电机,车辆在减速或制动时车轮的转动会带动驱动电机转动,此时驱动电机就变成了发电机为汽车的动力电池充电,达到能量回收利用的效果,同时具有辅助制动功能。
整车质量
1880kg
电池容量
90kW·h
电动机最大功率
150kW
最高时速
160km/h
(1)关于该纯电动汽车,下列说法正确的是_______(多选)
A.汽车行驶时,蓄电池相当于电路中的电源
B.快充时使用的导线要比慢充时更细
C.能量回收系统可提高汽车的续航里程
D.驱动电机在汽车减速或制动时,将机械能转化为电能
(2)该纯电动汽车的电池质量约为 kg,若按每度电0.5元计算,在最经济的情况下行驶100km的电费为 元;
(3)该纯电动汽车在快充时的充电功率为 kW;
(4)在未来,纯电动汽车可在光伏路面移动充电(如图乙),当汽车经过充电区域时,充电垫发出高频光波,通过汽车底盘上接收器将光能转化为电能,从而为电池充电。一辆电量不足的汽车,匀速通过如图丙的充电区域,已知充电区域s1长为150m,两段充电区域之间的距离s2为15km,忽略汽车在充电过程中消耗的电能,接收器接收到的光波功率为5000kW,光电池转化为电能的效率为20%,汽车匀速行驶时受到的阻力为1000N。若电池消耗的电能有75%用于维持汽车行驶,则汽车在s2区域内水平匀速行驶需要耗电 J,为了使汽车能顺利到达下一段充电区域,汽车在充电区域s1时速度不能大于 m/s。
【答案】(1)ACD
(2) 450 7.5
(3)90
(4) 2×107 7.5
【详解】(1)A.汽车行驶时,蓄电池提供电能,在电路中相当于电源,故A正确;
B.快充时,电功率大,电压一定时,通过导线的电流大,为了减少电流通过导线时产生的热量,根据可知应减小导线的电阻,由影响电阻大小的因素可知应增大导线的横截面积,所以快充使用的导线要比慢充粗,故B错误;
CD.由短文可知,电动汽车的可逆电机在汽车减速或制动时,会变为发电机,将机械能转化为电能重新利用,可以提高电动汽车的续航里程,故CD正确。
故选ACD。
(2)[1]由短文可知,三元锂电池能量密度达到了200W·h/kg,由表可知该电池的容量为90kW·h,则纯电动汽车的电池质量约为
[2]电池容量为90kW·h,电动汽车的最高续航里程为600km,则在最经济的情况下行驶100km消耗的电能为15kW·h即15度,则需要的电费为n=0.5元/度×15度=7.5元
(3)快充半小时即可将电量由30%充至80%,充电电能为
充电时间为0.5h,充电功率为
(4)[1]由题知,电动汽车匀速行驶距离s2所消耗的电能
若电池消耗的电能有75%用于维持汽车行驶,则汽车在s2区域内水平匀速行驶需要耗电
[2] 电动汽车接收装置接收的电磁波能量
由公式可得电动汽车在通过此段充电区域时的最大速度
3.阅读《超导现象》并回答下面问题。
超导现象
导体的电阻在一定的低温(这个温度叫临界温度)下会突然消失,这种现象被称为零电阻效应,也叫超导现象。人们把处于超导状态的导体称为“超导体”。导体没有了电阻,电流流过时就不会发生热损耗,可以毫无阻碍地在导线中形成强大的电流,从而产生超强磁场。
超导材料和超导体技术有着广阔的应用前景。人们利用超导现象制造出超导列车和超导船。由于这些交通工具在悬浮无摩擦状态下运行,可以大大提高它们的速度,降低运行过程中的噪声,并有效减少机械磨损,如图所示为一种超导磁悬浮现象。在磁悬浮列车中就可以使用超导体,在列车行驶的过程中,由于超导体能获得强大的电流,产生的磁性作用很强,列车受到向上的推力会很大,使列车完全脱离路轨而浮在空中。这种磁浮列车的速度能高达500km/h。
超导体的使用可以大大地减小微电子线路中的热噪声,从而极大地提高电子测量仪器的灵敏性。超导材料的零电阻特性可以用来输送电能和制造大型磁体。超高压输电会有很大的损耗,而利用超导体则可最大限度地降低损耗。但由于临界温度较高的超导体在实用中还面临着许多技术难题,从而限制了超导输电的应用。随着技术的发展,新的超导材料的不断涌现,人们期盼着超导输电能在不久的将来得以实现。
(1)导体的电阻在一定的 下会突然消失,这种现象叫超导现象。
(2)下列应用中,利用超导材料零电阻特性的是( )
A.电水壶 B.大型磁体 C.电烤箱 D.电饭煲
(3)某高压输电站向用户输电,已知输电站输出的功率为100kW,输出电压为2000V,输电线的总电阻为8Ω。则输电线中的电流为 A;若输电线全部采用超导体材料制成,则每小时可节约 kW·h的电能。
【答案】(1)低温
(2)B
(3) 50 20
【详解】(1)导体的电阻在一定的低温下会突然消失,这种现象被称为零电阻效应,也叫超导现象。
(2)超导材料的电阻为零,工作过程中不会产生热量。
ACD.电水壶、电烤箱、电饭煲,工作过程中主要将电能转化为内能,故ACD不符合题意;
B.超导体能获得强大的电流,产生的磁性作用很强,可以用于大型磁体,故B符合题意。
故选B。
(3)[1]由得,输电线中的电流为
[2]若输电线全部采用超导体材料制成,则每小时可节约的电能为
押题猜想27 现代工程技术
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(改编)1.阅读材料,回答问题。
深圳“空中的士”深圳把“路”修到“低空”去,“天空之城”的梦想正不断走近。被称为“空中的士”的航空器从深圳到珠海仅仅用时,标志着全球跨海电动航空器的首次飞行成功。
某型飞行器的相关参数如表。相对于传统的民航飞机,飞行器可以实现垂直起降,其典型任务包括起飞、巡航、悬停、降落。
飞行器以锂离子电池组为能源,锂离子电池充放电原理如图乙。功率密度是指电池组输出的功率与整个电池组质量的比值,一般使用最大功率密度描述电池输出功率的能力
飞行相关参数
部件名称
参数
数值
基数参数
飞机质量
机翼面积
翼展
电池组
单块电池容量
单块电池恒压
单块电池质量
电池总数目
电机
电机电阻
(1)在水平匀速巡航阶段,空气对飞行器的作用力 选填“大于”“小于”或“等于”飞行器的重力。
(2)单块锂离子电池充满电储存的电能为 。在锂离子电池放电工作时,将 能转化为 , 选填“”或“”是负极材料。
(3)电池组电压和电流在不同飞行时间下的具体数值如图丙、丁所示,飞行器在起飞后第秒到秒都处于悬停阶段,悬停时输出功率近似不变。飞行器悬停阶段,电路中总电阻随时间不断 选填“增大”或“减小”,悬停阶段功率密度为 取整数。
(4)飞行器垂直起飞用时,此阶段平均功率密度是悬停阶段功率密度的倍。请问该飞行器垂起阶段消耗的电能,能使 个这样的电热水壶如图把水烧开,已知电热水壶均装满初温是的水,环境在一个标准大气压下,。
【答案】(1)等于
(2)1.08×10-2;化学;电;
(3)减小;615
(4)147
【解析】(1)在水平匀速巡航时,飞行器受力平衡,空气对飞行器的作用力等于飞行器的重力;
(2)计算单块锂离子电池充满电储存的电能为:W=UIt=3V×3.6A·h=10.8W·h=1.08×10-2kW·h;
锂离子电池放电工作时,电池内部储存的化学能转化为电能,乙图中,电池内部锂离子流动方向自右向左,则电流方向为自右向左,则右侧的LixC6是负极材料;
(3)根据图像,第480s~510s,电流变大,电压变小,根据,电路中总电阻随时间不断变小;
因悬停时输出功率近似不变,则电池组输出的功率为:P=UI=615V×2000A=1.23×106W;
电池质量为:m=0.04kg×50000=2000kg;
则悬停阶段功率密度为:;
(4)此阶段平均功率密度是悬停阶段功率密度的1.2倍,电池质量不变,则该飞行器垂起阶段的功率是悬停阶段功率的1.2倍,则飞行器垂起阶段的功率为:P=1.2P=1.2×1.23×106W=1.476×106W;
飞行器垂起阶段消耗的电能为:W=Pt=1.476×106W×84s=1.23984×108J;
水吸收的热量为:Q吸=Wη=1.23984×108J×80%=99187200J,
可以烧开水的质量为:
,
每个水壶盛水2kg,则能使个这2kg样的电热水壶把水烧开。
押题解读
通过将工程技术与物理结合,让考生知道物理不只是一门学科,更是一门能解决实际问题的科学。这类考题要求考生需要将初中物理知识构建一个有机的整体,合理使用各个知识点解决问题。
1.阅读短文,回答问题。
天津海河开启桥
天津海河开启桥横跨海河下游、连接天津于家堡金融区和响螺湾商务区。该水域水深度较浅,低潮位水深约0.8m,高潮位水深约4.82m, 200t以上船舶需候潮进鳌江港。
响螺湾海河开启桥全长868.8米,为双向4车道,其中主桥为开启桥,开启后照片如图甲。开启桥的结构设计为立转式钢结构悬臂梁,其中,左悬梁及其支柱简图如图乙。悬梁装有“球墨铁配重”,配重为悬梁的一部分,使得悬臂梁的重心刚好位于支点o。这种设计大大提高了开启速度,以及节省开启所需的电能。其完成一次开启或闭合仅需3分多钟,如此快速的反应能有效缓解海门大桥因开启时所造成的车流拥塞。
开启桥桥墩内安装电器设备、液压设备及机械设备,这些设备完成桥的开启功能。天津海河开启桥在亚洲同类桥梁中规模最大,是中国在桥梁业界的又一丰碑。
(1)以图乙的左悬臂梁为研究对象,完成以下几小问:
①悬臂梁从水平闭合状态缓慢开启到竖立的过程中,如图丙,悬臂梁整体(含配重在内)的重力势能 ,悬臂梁配重的机械能 (以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
②如图乙,若把悬臂梁沿过支点O的竖直方向分成A段和B段, 则A段的重力 B段的重力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)一辆小汽车以 20m/s 的速度匀速在开启桥闭合状态下通过全桥,它过桥的行驶时间为 s(结果精确到个位数);
(3)为了使得桥墩两侧在水流中受到水的压力能够平衡,桥墩的横截面(俯视图)的最佳设计方案为如下的 。
(4)忽略流速对压强的影响,低潮时,江水对河床产生的压强为P1;高潮时,江水对河床产生的压强为P2, 则P1:P2= .
【答案】(1)变大;变大;大于
(2)43
(3)C
(4)40:241
【解析】【解答】(1)① 悬臂梁从水平闭合状态缓慢开启到竖立的过程中,悬臂梁整体(含配重在内)的质量不变,重心位置升高,即高度增加,重力势能变大;悬臂梁速度几乎不变,则动能不变,所以悬臂梁配重的机械能变大。
② 若把悬臂梁沿过支点O的竖直方向分成A段和B段,根据杠杆平衡条件可知,A断的力臂小于B段的力臂,则A段的重力大于B段的重力。
(2)小车过桥行驶的时间为:
(3) ABD.形状左右不对称,水流经过时,桥墩左右两侧压强分布不均匀,使得桥墩两侧在水流中受到水的压力不能平衡,故ABD不符合题意;
C.该形状左右对称,水流经过时,桥墩左右两侧压强分布均匀,使得桥墩两侧在水流中受到水的压力能够平衡,故C符合题意。
故选C。
(4)由题意可知,低潮位水深h1=0.8m,高潮位水深h2=4.82m,则江水对河床产生的压强之比为:
3.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。
【答案】(1) 2 0.75
(2) 正比 0.06
(3) 49
【详解】(1)[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:
(2)[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:。
(3)[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。
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