精品解析：2025年广东省深圳市光明区中考二模物理试题

物理卷 三、选择题（共6题，每题2分，共12分。每题都只有一项符合题意） 主题一 物理与社会发展 中国新能源汽车产业迅猛崛起，多项技术处于世界领先地位。请完成15~20题。 1. 充电时，汽车的锂离子电池相当于电路中的（ ） A. 电源 B. 开关 C. 导线 D. 用电器 2. 使用汽车，主要是为了将其他形式的能转化为（ ） A. 内能 B. 电能 C. 机械能 D. 化学能 3. 通过语音助手可以唤醒汽车的很多功能，音箱发出的声音（ ） A. 是振动产生的 B. 音量减小是降低音调 C. 对司机而言是噪声 D. 是用来传递能量的 4. 关于汽车的物理知识，下列说法正确的是（ ） A. 安全气囊可以消除乘客的惯性 B. 安全带做得宽，可以减小对人的压力 C. 方向盘直径较大，可以省力 D. 后视镜中的像是光的折射形成的 5. 增大汽车电动机中的电流，可以使汽车加速。如图虚线框内所示，模拟电路中驾驶员向下踩“油门”踏板时变阻器滑片会向下平移，下列能实现踩下踏板，汽车加速的电路是（ ） A. B. C. D. 6. 充电桩外壳一般用金属材料，充电方式有快充和慢充两种，下列说法正确的是（ ） A. 慢充对电池更好，是因为慢充时没有电流热效应 B. 对同一台汽车充电，快充比慢充消耗电能快 C. 安装充电桩时不需要接地线 D. 若充电桩起火，第一时间应浇水扑灭 四、非选择题（共10题，共51分） 主题二 物理与传统文化 7. 《暮江吟》中的“一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红”描写了夕阳西下的景色。如图所示，一束阳光照向江面O点，请画出其反射光线。 8. “明月如霜照夜天，孔明灯火照人间”中，孔明灯通过燃烧松脂加热内部的空气，使内部空气的密度变___________，当孔明灯所受浮力___________重力时，实现升空。 主题三 物理与日常生活 9. 小明爬山时看到有人随意丢弃没喝完的瓶装水，担心会引起火灾，捡起来丢进了垃圾桶。盛有水的矿泉水瓶对光有___________作用，可能引燃枯叶。攀登海拔较高的山时，需要准备便携式氧气罐，因为高山上空气较稀薄，大气压强较___________。 10. 在厨房中煮汤圆，需先将锅中水烧至沸腾，此时水面上方的“白气”是水蒸气___________（填物态变化名称）而成的；水沸腾后将汤圆下锅，继续加热，看到汤圆上浮，上浮时汤圆受到的液体压强___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；汤圆煮熟的过程中，主要是通过___________的方式改变汤圆内能。 主题四 物理与科学探究 11. 小明认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是进行探究。 【猜想假设】由“十次车祸九次快”猜想：动能大小可能跟___________有关；由“安全驾驶莫超载”猜想：动能大小可能跟质量有关。 【设计实验】如图甲所示装置中，将一根橡皮筋的两端固定在水平长木板上，橡皮筋的中间连接在小车上，用来发射小车，小车被弹出后将木块撞出一段距离。 实验中用木块被撞后运动的距离来反映小车撞击木块前动能大小的物理依据是：碰撞时，小车将动能转移给木块，木块运动时克服___________力做功而减速，根据公式___________，在力的大小不变时，木块运动距离越远，说明木块克服这个力做功越___________，即撞击前小车的动能越大。 【进行实验】通过给小车增加配重和调节橡皮筋被拉伸的长度来改变实验条件，多次实验后，收集数据如下表。 实验序号 小车的质量m/g 小车撞击木块前的速度 木块被撞后运动的距离s/cm 1 200 1 5 2 200 2 20 3 300 1 7.5 【评估交流】若实验时发现木块运动距离太远，已经超出木板范围，可以采用的改进方法是：___________。（写出一种方法即可） 【实践应用】综合分析表格中的数据，可以得出汽车___________（选填“超载”或“超速”）行驶时危害程度更大。 12. 在“探究电流与电压关系”的实验中，使用两节新的干电池、阻值为10Ω的定值电阻和滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）等器材，连接电路如图甲所示。 （1）闭合开关，电流表有示数、电压表无示数，产生该现象的原因可能是___________； （2）排除故障后，闭合开关，多次调节滑片位置，依次得到A到E点的数据，并绘制I-U图像如图乙。分析可知，___________点的数据是编造的，利用现有器材无法得到。根据图像可得出结论：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成___________； （3）调节滑动变阻器使电阻R两端电压为2.0V时，用时9s完成电流表的读数，这9s内，电阻R消耗的电能是___________J； （4）为使实验结论更具普遍性，将电阻R更换为阻值为15Ω的定值电阻，重复上述实验，则根据新的实验数据绘制的图像在图乙中的区域___________（选填“I”或“II”）。 主题五 物理与工程实践 13. 盾构机可以实现一边挖掘隧道，一边在隧道内壁安装盾构管片，如图所示。某盾构机满负荷工作时，最大推进力F是，向前推进0.05m，盾构机推进的总功是。安装的某个管片有效承压面积是5m2，管片承受的压强是。求： （1）该管片承受的压力F压； （2）推进力做的功； （3）盾构机推进的机械效率。 14. 蔬菜大棚可以为蔬菜的生长提供适宜的环境。某大棚内安装标有“220V 2200W”的电热器，其简化电路如图甲所示。某次正常工作前、后电能表示数如图乙所示。 （1）求电热器的额定电流； （2）求电热器的工作时间； （3）若想将电热器的总功率提升至3000W，需在原电路基础上并联一个电阻R，求R的阻值。 15. 周一升旗时，小明发现升旗手操作国旗上升，国歌结束时国旗还没有升到顶端，就想设计一个电动升旗装置，使国旗能在规定时间内匀速上升至顶端。 【初步设计】如图甲所示，用电动机带动国旗上升，调节滑动变阻器的滑片可以改变电动机的转速，定时器在计时结束时自动断开电路。 （1）图乙中，能说明电动机工作原理的是____________。 （2）国歌的奏唱时长是46s，若国旗上升高度为11.5m，则国旗上升的速度应为__________m/s。 【改进设计】为实现国旗的电动上升和下降，小明使用两个单刀双掷开关改进电路，如图丙所示。开关接不同触点时，国旗的升降情况如下表所示。 开关状态 开关S1接 开关S2接 国旗的升降情况 ① a c ② a d 上升 ③ b c ④ b d （3）为使国旗下降，开关应处于状态____________（填序号），判断的依据是____________。 【优化设计】若电动升旗装置可通过光控实现日出升旗、日落降旗的自动化控制，则升旗装置会更加智能化和便捷，于是小明再次对电路进行优化，如图丁所示。已知控制电路中，电源电压U控是6V，保护电阻R0是2kΩ，光敏电阻R1的阻值随光照强度E的变化关系如图戊所示，电磁铁线圈电阻忽略不计。当太阳升起光照强度达到1000lx时，电磁铁将衔铁吸下，工作电路的电动机工作，带动国旗上升。 （4）若要让国旗在光照强度E达到700lx时上升，可以采用的方法是____________。（写出一种即可，需有数据支撑） （5）图丁电路的不足之一是______________。 16. 阅读短文，回答问题： 风洞实验 风洞是通过人工产生和控制气流进行空气动力学实验的重要设备，在航空航天、汽车制造、建筑工程、船舶设计以及体育运动等众多领域都发挥着无可替代的重要作用。 如图甲所示，风洞的主体结构是一条修长笔直的管道，管道内安装有高性能的风扇，风扇叶片能够以不同的转速运转，从而产生稳定且速度可控的气流。将带有压力传感器的支架固定在风洞底部，飞机模型固定在支架上，打开风扇，并改变气流速度，获得压力大小F与气流速度v的关系如图乙所示。 飞机升力的来源之一是飞机的机翼。机翼上、下表面形状不同，使得气流速度不同，由此产生压强差。压强差的大小可以用公式计算，其中为空气密度，v1和v2分别为上、下表面的流速。一般情况下，气流经过机翼上、下表面时，速度会变为原来的1.1倍和0.9倍。 飞机升力的另一来源是飞机的迎角。迎角是机翼轴线与气流方向的夹角，如图丙所示。保持气流速度和方向不变，改变迎角，获得升力大小与迎角的关系如图丁所示。 飞机飞行时还会受到较大的空气阻力，阻力f的大小主要与两个因素有关：①飞机正面投影面积S；②飞机飞行速度v。研究人员在风洞中通过模拟实验得到下表所示数据。 20 30 40 50 60 0.25 20 45 80 125 180 0.5 40 90 160 250 360 1.0 80 180 320 500 720 1.5 120 270 480 750 1080 2.0 160 360 640 1000 1440 （1）当气流吹过飞机模型时，以__________为参照物，飞机模型是运动的； （2）由图乙可知，模型受到的重力是__________N，流速增大时，模型受到的升力变__________； （3）当流速为3m/s时，机翼上下表面的压强差是__________Pa；（取1.2kg/m3） （4）若将图甲中飞机模型取下，替换成下图所示翼状模型。此模型重力是10N，上下结构对称。使迎角为0°，打开风扇并改变气流速度，请在图乙中画出此过程中压力大小F与流速v的关系图像； （5）飞机飞行时，迎角越大越好吗？你的判断及理由是__________； （6）若一架飞机在以5°仰角飞行时，正前方突然吹来强风，要保持飞机所受升力不变，应使仰角__________（选填“增大”“减小”或“不变”）； （7）由表格数据可以推导出f与S及v的关系式：f=__________（比例系数用字母k表示），其中k=__________； （8）如果你有机会开展风洞实验，请写出一个你想进行的探究__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理卷 三、选择题（共6题，每题2分，共12分。每题都只有一项符合题意） 主题一 物理与社会发展 中国新能源汽车产业迅猛崛起，多项技术处于世界领先地位。请完成15~20题。 1. 充电时，汽车的锂离子电池相当于电路中的（ ） A. 电源 B. 开关 C. 导线 D. 用电器 【答案】D 【解析】 【详解】电动汽车的电池在充电时，消耗电能并转化成了电池中的化学能，故电池相当于电路中的用电器。 故选D。 2. 使用汽车，主要是为了将其他形式的能转化为（ ） A. 内能 B. 电能 C. 机械能 D. 化学能 【答案】C 【解析】 【详解】汽车由于运动而具有动能，在物理学中，动能和势能统称为机械能，所以使用汽车，主要是为了将其他形式的能转化为机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3. 通过语音助手可以唤醒汽车的很多功能，音箱发出的声音（ ） A. 是振动产生的 B. 音量减小是降低音调 C. 对司机而言是噪声 D. 是用来传递能量的 【答案】A 【解析】 【详解】A．声音是由物体的振动产生的。语音助手发出的声音是振动产生的，故A符合题意； B．响度指声音的强弱或大小，与振幅和距发声体的远近有关。减小音量实质是减小声音的响度，故B不符合题意； C．噪声是指难听的、刺耳的、妨碍人正常学习和生活的声音，语音助手可以唤醒汽车的很多功能，音箱发出的声音对司机而言不是噪声，故C不符合题意； D．能对语音指令作出回应说明声音可以传递信息，故D不符合题意。 故选A。 4. 关于汽车的物理知识，下列说法正确的是（ ） A. 安全气囊可以消除乘客的惯性 B. 安全带做得宽，可以减小对人的压力 C. 方向盘直径较大，可以省力 D. 后视镜中的像是光的折射形成的 【答案】C 【解析】 【详解】A．惯性是物体本身的一种性质，惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，所以安全气囊不能消除乘客的惯性，但可以消除惯性带来的危害，故A错误； B．安全带做得宽，不能减小对人的压力，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对人的压强，故B错误； C．方向盘的结构为轮轴，手作用在轮上，直径较 大，由杠杆的平衡条件可知，可以省力，故C正确； D．后视镜是凸面镜，后视镜中的像是光的反射形成的，故D错误。 故选C。 5. 增大汽车电动机中的电流，可以使汽车加速。如图虚线框内所示，模拟电路中驾驶员向下踩“油门”踏板时变阻器滑片会向下平移，下列能实现踩下踏板，汽车加速的电路是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AC．电路图A、C中，变阻器与电动机并联接入电路，滑片移动，对电动机的工作无影响，不能通过踩踏板改变汽车的速度，故AC不符合题意； B．电路图B中，变阻器与电动机串联接入电路，向下踩踏板时，滑片向下移动，变阻器接入电路的阻值变大，电路的总阻值变大，电源电压不变，据欧姆定律知，电路的电流变小，电动机转速变慢，不能达到加速作用，故B不符合题意； D．电路图D中，变阻器与电动机串联接入电路，向下踩踏板时，滑片向下移动，变阻器接入电路的阻值变小，电路的总阻值变小，电源电压不变，据欧姆定律知，电路的电流变大，电动机转速变快，达到加速目的，故D符合题意。 故选D。 6. 充电桩外壳一般用金属材料，充电方式有快充和慢充两种，下列说法正确的是（ ） A. 慢充对电池更好，是因为慢充时没有电流热效应 B. 对同一台汽车充电，快充比慢充消耗电能快 C. 安装充电桩时不需要接地线 D. 若充电桩起火，第一时间应浇水扑灭 【答案】B 【解析】 【详解】A．电流具有热效应，任何情况都存在，故A错误； B．对同一台汽车充电，电池需要的电能是一定的，快充的时间短，由W=Pt可知功率大，慢充的时间长，功率小，故B正确； C．安装充电桩时，为了安全，要接地线，每个充电桩在安装时都要装漏电保护器，故C错误； D．若充电桩起火，应先关闭电源再施救；电器着火不能直接用水灭火，生活用水是导体，可能引起触电事故，故D错误。 故选B。 四、非选择题（共10题，共51分） 主题二 物理与传统文化 7. 《暮江吟》中的“一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红”描写了夕阳西下的景色。如图所示，一束阳光照向江面O点，请画出其反射光线。 【答案】 【解析】 【详解】光射到水面会发生反射，过入射点O作法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧做出反射光线，如图所示： 8. “明月如霜照夜天，孔明灯火照人间”中，孔明灯通过燃烧松脂加热内部的空气，使内部空气的密度变___________，当孔明灯所受浮力___________重力时，实现升空。 【答案】 ①. 小 ②. 大于 【解析】 【详解】[1]孔明灯内部空气被加热时，质量不变，体积变大，密度变小。 [2]孔明灯内部空气密度变小，小于外部空气密度时，所受的浮力大于重力，实现升空。 主题三 物理与日常生活 9. 小明爬山时看到有人随意丢弃没喝完的瓶装水，担心会引起火灾，捡起来丢进了垃圾桶。盛有水的矿泉水瓶对光有___________作用，可能引燃枯叶。攀登海拔较高的山时，需要准备便携式氧气罐，因为高山上空气较稀薄，大气压强较___________。 【答案】 ①. 会聚 ②. 低##小 【解析】 【详解】[1]盛有水的矿泉水瓶中间厚，边缘薄，可以看做凸透镜，而凸透镜对光有会聚作用，所以盛有水的矿泉水瓶对光也有会聚作用。 [2]大气压随高度的增加而降低，所以攀登海拔较高的山上因空气较稀薄，所以大气压强较低（或小）。 10. 在厨房中煮汤圆，需先将锅中水烧至沸腾，此时水面上方的“白气”是水蒸气___________（填物态变化名称）而成的；水沸腾后将汤圆下锅，继续加热，看到汤圆上浮，上浮时汤圆受到的液体压强___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；汤圆煮熟的过程中，主要是通过___________的方式改变汤圆内能。 【答案】 ①. 液化 ②. 变小 ③. 热传递 【解析】 【详解】[1]锅中水沸腾后水面上方的“白气”是水蒸气遇冷发生液化产生的小水滴。 [2]汤圆在锅中上浮时所处液体的深度变小，根据p=ρgh可知，受到的液体压强变小。 [3]汤圆煮熟的过程中，汤圆吸收热量，温度升高，内能增大，所以是通过热传递方式改变汤圆内能。 主题四 物理与科学探究 11. 小明认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是进行探究。 【猜想假设】由“十次车祸九次快”猜想：动能大小可能跟___________有关；由“安全驾驶莫超载”猜想：动能大小可能跟质量有关。 【设计实验】如图甲所示装置中，将一根橡皮筋的两端固定在水平长木板上，橡皮筋的中间连接在小车上，用来发射小车，小车被弹出后将木块撞出一段距离。 实验中用木块被撞后运动的距离来反映小车撞击木块前动能大小的物理依据是：碰撞时，小车将动能转移给木块，木块运动时克服___________力做功而减速，根据公式___________，在力的大小不变时，木块运动距离越远，说明木块克服这个力做功越___________，即撞击前小车的动能越大。 【进行实验】通过给小车增加配重和调节橡皮筋被拉伸的长度来改变实验条件，多次实验后，收集数据如下表。 实验序号 小车的质量m/g 小车撞击木块前的速度 木块被撞后运动的距离s/cm 1 200 1 5 2 200 2 20 3 300 1 7.5 【评估交流】若实验时发现木块运动距离太远，已经超出木板范围，可以采用的改进方法是：___________。（写出一种方法即可） 【实践应用】综合分析表格中的数据，可以得出汽车___________（选填“超载”或“超速”）行驶时危害程度更大。 【答案】 ①. 速度 ②. 摩擦 ③. W=fs ④. 多 ⑤. 减小橡皮筋被拉伸的长度##增大小车的质量##增大木板表面的粗糙程度##增大木块的质量 ⑥. 超速 【解析】 【详解】[1]“十次车祸九次快”，汽车运动快就是速度大，所以猜想动能大小可能跟速度有关。 [2][3][4]木块在长木板上运动时，受到滑动摩擦力的作用，所以碰撞时，小车将动能转移给木块，木块在水平面移动过程中克服摩擦力做功，根据W=fs可知，在摩擦力的大小不变时，木块运动距离越远，说明木块克服摩擦力做功越多，即撞击前小车的动能越大。 [5]若实验时发现木块运动距离太远，已经超出木板范围，说明动能太大，可以橡皮筋被拉伸的长度减小；也可以考虑增大摩擦力以减小木块运动的距离，所以还可以增大小车的质量或增大木板表面的粗糙程度或增大木块的质量等。 [6]由表中实验数据可知，速度变为原来的2倍时，木块移动的距离变为原来的4倍，质量变为原来的1.5倍时，木块移动的距离变为原来的1.5倍，所以在同等条件下超速带来的安全隐患更大一些。 12. 在“探究电流与电压关系”的实验中，使用两节新的干电池、阻值为10Ω的定值电阻和滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）等器材，连接电路如图甲所示。 （1）闭合开关，电流表有示数、电压表无示数，产生该现象的原因可能是___________； （2）排除故障后，闭合开关，多次调节滑片位置，依次得到A到E点的数据，并绘制I-U图像如图乙。分析可知，___________点的数据是编造的，利用现有器材无法得到。根据图像可得出结论：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成___________； （3）调节滑动变阻器使电阻R两端电压为2.0V时，用时9s完成电流表的读数，这9s内，电阻R消耗的电能是___________J； （4）为使实验结论更具普遍性，将电阻R更换为阻值为15Ω的定值电阻，重复上述实验，则根据新的实验数据绘制的图像在图乙中的区域___________（选填“I”或“II”）。 【答案】（1）电阻R短路/电压表断路 （2） ①. A ②. 正比 （3）3.6 （4）II 【解析】 【小问1详解】 图甲实验电路，定值电阻、滑动变阻器与电流表串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压。闭合开关，电流表有示数，则电路通路，电压表无示数，可能是电压表并联部分短路了，所以可能是定值电阻R短路了，或者是电压表断路了。 【小问2详解】 [1]电源为两节新干电池，电压为3V。图乙中，当定值电阻两端的电压为1.0V，变阻器两端的电压为 据串联电路的分压特点有 解得，此时变阻器接入电路的阻值 A点时，定值电阻两端的电压比1.0V小，变阻器两端的电压比2.0V大，则变阻器须接入的阻值比20欧大，而变阻器的最大阻值为20欧，所以定值电阻两端的电压比1.0V小，无法达到。 由图乙知，所绘制出的I-U图线是过原点的倾斜直线，则对应的电流与电压成正比，可得：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问3详解】 由图乙知，R两端的电压为2.0V时，通过电路的电流为0.2A，9s内，电阻R消耗的电能 【小问4详解】 将10欧电阻更换为15欧，当电阻两端的电压相同时，据欧姆定律知，通过电阻的电流变小，所以根据新的实验数据绘制的图像在图乙中的Ⅱ区域。 主题五 物理与工程实践 13. 盾构机可以实现一边挖掘隧道，一边在隧道内壁安装盾构管片，如图所示。某盾构机满负荷工作时，最大推进力F是，向前推进0.05m，盾构机推进的总功是。安装的某个管片有效承压面积是5m2，管片承受的压强是。求： （1）该管片承受的压力F压； （2）推进力做的功； （3）盾构机推进的机械效率。 【答案】（1） （2） （3）30% 【解析】 【小问1详解】 该管片承受的压力 【小问2详解】 推进力做的功 【小问3详解】 盾构机推进的机械效率 14. 蔬菜大棚可以为蔬菜的生长提供适宜的环境。某大棚内安装标有“220V 2200W”的电热器，其简化电路如图甲所示。某次正常工作前、后电能表示数如图乙所示。 （1）求电热器的额定电流； （2）求电热器的工作时间； （3）若想将电热器的总功率提升至3000W，需在原电路基础上并联一个电阻R，求R的阻值。 【答案】（1）10A （2）0.5h （3）60.5Ω 【解析】 【小问1详解】 由P=UI得，电热器的额定电流为 【小问2详解】 由图乙可知，电热器正常工作消耗的电能为W=25043.5kW·h-25042.4 kW·h =1.1 kW·h 电热器的工作时间为 【小问3详解】 若想将电热器的总功率提升至3000W ，并联电阻的功率为P加=P后-P=3000W-2200W=800W 并联电阻中通过的电流为 需并联的电阻的阻值为 15. 周一升旗时，小明发现升旗手操作国旗上升，国歌结束时国旗还没有升到顶端，就想设计一个电动升旗装置，使国旗能在规定时间内匀速上升至顶端。 【初步设计】如图甲所示，用电动机带动国旗上升，调节滑动变阻器的滑片可以改变电动机的转速，定时器在计时结束时自动断开电路。 （1）图乙中，能说明电动机工作原理的是____________。 （2）国歌的奏唱时长是46s，若国旗上升高度为11.5m，则国旗上升的速度应为__________m/s。 【改进设计】为实现国旗的电动上升和下降，小明使用两个单刀双掷开关改进电路，如图丙所示。开关接不同触点时，国旗的升降情况如下表所示。 开关状态 开关S1接 开关S2接 国旗的升降情况 ① a c ② a d 上升 ③ b c ④ b d （3）为使国旗下降，开关应处于状态____________（填序号），判断的依据是____________。 【优化设计】若电动升旗装置可通过光控实现日出升旗、日落降旗的自动化控制，则升旗装置会更加智能化和便捷，于是小明再次对电路进行优化，如图丁所示。已知控制电路中，电源电压U控是6V，保护电阻R0是2kΩ，光敏电阻R1的阻值随光照强度E的变化关系如图戊所示，电磁铁线圈电阻忽略不计。当太阳升起光照强度达到1000lx时，电磁铁将衔铁吸下，工作电路的电动机工作，带动国旗上升。 （4）若要让国旗在光照强度E达到700lx时上升，可以采用的方法是____________。（写出一种即可，需有数据支撑） （5）图丁电路的不足之一是______________。 【答案】（1）B （2）0.25 （3） ①. ③ ②. 通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关 （4）保护电阻R0换成1.5kΩ或者电源电压调为6.75V。 （5）当阴雨天时，光照比较弱，光敏电阻的阻值较大，控制电路的电流太小，则无法按时自动升旗，并且控制电路缺少开关，无法人为控制电路。 【解析】 【小问1详解】 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用。A图中，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，是电磁感应现象；B图中，闭合开关，通电导体在磁场中受力而运动，因此能说明电动机工作原理的是图B。 【小问2详解】 国旗上升的速度 【小问3详解】 [1][2]通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。由实验中的数据②可知，当开关S1接a，开关S2接d时，电动机的电流由上端流入，下端流出，国旗上升；为了使国旗下降，应改变电动机转动的方向，则将电流由下端流入，上端流出，所以开关S1接b，开关S2接c，开关应处于状态③。 【小问4详解】 由图戊可知，当太阳升起光照强度达到1000lx时，光敏电阻R1的阻值为2kΩ，忽略电磁铁线圈电阻，则此时电路的电流为 若要让国旗在光照强度E达到700lx时上升，由图戊可知，此时光敏电阻R1'的阻值为2.5kΩ，所以此时保护电阻R0'的阻值应为 若不改变保护电阻R0的阻值，则此时电源电压为U=I(R+R1')=0.0015A×(2000Ω+2500Ω)=6.75V 因此要让国旗在光照强度E达到700lx时上升，可以采用的方法是保护电阻R0换成1.5kΩ或者电源电压调为6.75V。 【小问5详解】 由设计电路图可知，当阴雨天时，光照比较弱，光敏电阻的阻值较大，控制电路的电流太小，则无法按时自动升旗，并且控制电路缺少开关，无法人为控制电路。 16. 阅读短文，回答问题： 风洞实验 风洞是通过人工产生和控制气流进行空气动力学实验的重要设备，在航空航天、汽车制造、建筑工程、船舶设计以及体育运动等众多领域都发挥着无可替代的重要作用。 如图甲所示，风洞的主体结构是一条修长笔直的管道，管道内安装有高性能的风扇，风扇叶片能够以不同的转速运转，从而产生稳定且速度可控的气流。将带有压力传感器的支架固定在风洞底部，飞机模型固定在支架上，打开风扇，并改变气流速度，获得压力大小F与气流速度v的关系如图乙所示。 飞机升力的来源之一是飞机的机翼。机翼上、下表面形状不同，使得气流速度不同，由此产生压强差。压强差的大小可以用公式计算，其中为空气密度，v1和v2分别为上、下表面的流速。一般情况下，气流经过机翼上、下表面时，速度会变为原来的1.1倍和0.9倍。 飞机升力的另一来源是飞机的迎角。迎角是机翼轴线与气流方向的夹角，如图丙所示。保持气流速度和方向不变，改变迎角，获得升力大小与迎角的关系如图丁所示。 飞机飞行时还会受到较大的空气阻力，阻力f的大小主要与两个因素有关：①飞机正面投影面积S；②飞机飞行速度v。研究人员在风洞中通过模拟实验得到下表所示数据。 20 30 40 50 60 0.25 20 45 80 125 180 0.5 40 90 160 250 360 1.0 80 180 320 500 720 1.5 120 270 480 750 1080 2.0 160 360 640 1000 1440 （1）当气流吹过飞机模型时，以__________为参照物，飞机模型是运动的； （2）由图乙可知，模型受到的重力是__________N，流速增大时，模型受到的升力变__________； （3）当流速为3m/s时，机翼上下表面的压强差是__________Pa；（取1.2kg/m3） （4）若将图甲中飞机模型取下，替换成下图所示翼状模型。此模型重力是10N，上下结构对称。使迎角为0°，打开风扇并改变气流速度，请在图乙中画出此过程中压力大小F与流速v的关系图像； （5）飞机飞行时，迎角越大越好吗？你的判断及理由是__________； （6）若一架飞机在以5°仰角飞行时，正前方突然吹来强风，要保持飞机所受升力不变，应使仰角__________（选填“增大”“减小”或“不变”）； （7）由表格数据可以推导出f与S及v的关系式：f=__________（比例系数用字母k表示），其中k=__________； （8）如果你有机会开展风洞实验，请写出一个你想进行的探究__________。 【答案】（1）气流 （2） ①. 11 ②. 大 （3）2.16 （4） （5）不是，由图丁可知，当迎角大于15°后，升力会快速变小 （6）减小 （7） ①. kSv2 ②. 0.2N•s2/m4 （8）汽车车内噪音与行驶速度的关系 【解析】 【小问1详解】 当气流吹过飞机模型时，以气流为参照物，飞机模型的位置发生改变，则飞机模型是运动的。 【小问2详解】 [1]由图乙可知，当气流速度为0时，传感器受到的压力为11N，此时传感器受到的压力等于模型的重力，则模型受到的重力是11N。 [2]流速增大时，模型上表面空气流速变大，压强变小，模型受到的升力变大。 【小问3详解】 由图得，当流速为3m/s时，机翼上下表面的压强差是 【小问4详解】 若将图甲中飞机模型取下，替换成下图所示翼状模型。此模型重力是10N，上下结构对称。使迎角为0°，打开风扇并改变气流速度，此时上下表面的气体流速相同，上下表面的气压相同，翼状模型对支架的压力等于翼状模型的重力10N，此过程中压力大小F不随流速的改变而改变，如图所示： 【小问5详解】 由图丁可知，当迎角大于15°后，升力会快速变小，故飞机飞行时，迎角不是越大越好。 【小问6详解】 若一架飞机在以5°仰角飞行时，正前方突然吹来强风，飞机上下表面的流速差变大，飞机受到的升力变大，由图丁得，迎角小于15°，迎角越小，升力越小，则要保持飞机所受升力不变，应使仰角减小。 【小问7详解】 [1][2]由表格中数据得，当S不变时，f扩大的倍数与v扩大的倍数的平方相同；当v不变时，f扩大的倍数与S扩大的倍数相同，则可设 当速度为、时 则 【小问8详解】 如果你有机会开展风洞实验，可以进行的探究有汽车车内噪音与行驶速度的关系；汽车高速行驶时对地面压力的变化；高层建筑晃动情况与风速的关系；轮船受到的阻力与船头形状的关系；大风条件下轮船平稳航行的方法；速度滑冰头盔受到的阻力与头盔形状和材料的关系等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $