精品解析:2025年江苏省泰州市靖江市中考一模物理试题
2025-05-01
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2份
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40页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 泰州市 |
| 地区(区县) | 靖江市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 19.66 MB |
| 发布时间 | 2025-05-01 |
| 更新时间 | 2025-09-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51924815.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年度第二学期适应性考试(一)
九年级物理
(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意事项:1.本试卷分选择题和非选择题两个部分。
2.答题卡正面为化学学科的答题范围,反面为物理学科的答题范围。所有试题的答案均填写在答题卡上,答案写在试卷上无效。
3.作图必须用2B铅笔,并加黑加粗。
第一部分 选择题(共24分)
一、选择题(每题4个选项中只有1个符合题意。每题2分,共24分)
1. 根据学习过的物理知识判断,以下估测合理的是( )
A. 正常的人体体温约是39℃ B. 人游泳时受到的浮力约为500N
C. 中学生的体积大约为 D. 人脉搏跳动1次所用时间约为0.1min
2. 关于材料、能源和信息,下列说法正确是( )
A. 超导材料既可用于制作电动机的线圈,又可用于制作电炉的电阻丝
B. 太阳是人类的“能源之母”,地球上的能源都直接或间接来自太阳
C. 作为信息存储介质,竹简、纸、录音磁带、光盘的容量密度依次增大
D. 频率为Hz的电磁波一定比Hz的电磁波的传播速度快
3. 安全用电,人人有责.关于家庭电路和安全用电,下列说法不正确的是( )
A. 不可以将电动自行车推入室内或楼道内充电
B. 了解家庭电路中总开关位置,学会在紧急情况下断开总开关
C. 使用验电笔检查电路时,手不能触碰到验电笔笔尖的金属部位
D. 家庭电路安装空气开关主要是为了在人触电时可以立即切断电路
4. 水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示.下列选项中的物理量,相等的是( )
A. 两物块排开液体的体积 B. 两物块排开液体的质量
C. 两液体对烧杯底的压强 D. 两烧杯对桌面的压强
5. 某同学在水平地面上玩滑板车时情境如图所示,一开始,人用力蹬地,人和滑板车一起向前运动;停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,最终停下来.下列说法正确的是( )
A. 人用力蹬地,使人和滑板车一起向前运动的力是人的脚施加的
B. 人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,阻力对滑板车做功
C. 人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,最终停下来,说明运动需要力来维持
D. 人停止蹬地后,滑板车还能继续运动,是因为滑板车惯性大于受到的摩擦力
6. 我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第一.下列说法不正确的是( )
A. 高铁车厢内的破窗锤(如图甲),其金属端制成锥形是为了需要破窗时增大压力
B. 乘客站在安全线(如图乙)以内候车,是因为运行高铁的一侧空气流速快、压强小
C. 高铁列车的车头采用了流线型设计,是为了减小列车运行时受到的空气阻力
D. 高铁列车顺着大桥的引桥匀速直线爬坡时,受到的牵引力与阻力不是平衡力
7. 2024年5月,我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功,可助力氢能重卡突破1000km续航里程,这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破()。下列说法正确的是( )
A. 氢能属于清洁能源
B. 100kg的液氢含有的热量高达
C. 若液氢没有完全燃烧,其热值会降低
D. 氢能重卡排放的尾气温度越高,其热机效率越高
8. 下列某个设备的工作原理与其他3个不同的是( )
A. 当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时(如图甲),刷卡机的感应器中会产生电流
B. 当沿图中箭头方向来回摇动图乙所示的电筒时,灯泡就能发光
C. 运动时,佩戴在手腕上的“计步器”(如图丙)中会有磁体在往复运动,线圈会输出电流,从而实现计步
D. 接通送餐机器人(如图丁)的电源,内置电动机开始工作,根据指令将美食送到指定位置
9. 弹簧置于光滑管内,下端固定在水平面上,上端与管口平齐。如图所示,将一直径略小于管的小球放在弹簧上端,向下按压弹簧到图示位置后释放小球,小球沿竖直方向运动,先后经过c、b两点,到达的最高点a,小球所受空气阻力忽略不计,则下列说法不正确的是( )
A. 小球到达最高点a时,若它所受外力突然全部消失,小球将保持静止
B. 小球从图示位置上升到管口的过程中始终受到弹力,所以一直加速
C. 小球从图示位置上升到管口的过程中,其机械能变大
D. 小球从c运动到b的过程中,动能转化为重力势能
10. 如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联 B. 电流表测量电路的总电流
C. 电压表示数等于电源电压 D. 若只断开,小灯泡熄灭,正常发光
11. “江阴-靖江长江隧道”即将建成通车,为禁止超载车辆通过,交通部门将用“地磅”检测货车是否超载,图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为3V,定值电阻的阻值为1000Ω,电压表(选0~3V量程),力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示,力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将货车模型静置于其上.设计方案:将电压表2V刻度线处设置为货车模型质量最大值,超过此刻度线代表超载.则下列判断正确的是( )
A. 当货车模型质量超过1kg即视为超载
B. 将电压表与力敏电阻R并联,也能达到设计要求
C. 若电源电压降低,会导致部分超载车辆不能被检出
D. 欲使电压表2V刻度线处设置的超载质量标准增大,需要换用阻值更大的定值电阻
第二部分 非选择题(共76分)
二、填空题(本题有10小题,每空1分,共27分)
12. 中华古诗词意境优美,下列古诗词中涉及到一些光学知识:
(1)“峰多巧障日”是光的______形成的;
(2)“掬水月在手”——该“手中月”是光的反射形成的______(选填“实像”或“虚像”),其大小______(选填“等于”、“略小于”或“远小于”)“天上月”。
13. 如图是我国春秋战国时期的一种乐器——编钟,悠扬的钟声是由编钟______产生的,用相同的力敲击大小不同的钟,发声的______(填声音的特征)不同,经验丰富的工作人员通过钟声判断钟是否破损,利用了声可以传递______。
14. 在“爱眼日”宣传活动中,小明用如图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像,用此模拟正常眼睛的成像;接下来要模拟近视眼的像,应该从(或向)水透镜中______(选填“抽水”或“注水”),烛焰的像将成在光屏______(选填“左”或“右”)侧。
15. 在刚刚结束的卡塔尔足球世界杯中主裁判使用固体泡沫喷雾剂来辅助任意球的判罚,这种特制的速褪固体泡沫喷雾剂喷出一条白色直线,防守队员不可以越界(如图),几分钟后白色直线会“神奇”地自动消失,不会在草地上留下任何液体污渍。这条白色直线消失的过程中发生了 _____(填写物态变化名称),该过程中 _____热量。
16. 如图是喷雾降尘车在马路上工作的情景,喷雾车匀速前进时,其动能______(选填“变大”、“变小”或“不变”);以喷雾车为参照物,该车辆的驾驶员是______的,以路旁的树木为参照物,该喷雾降尘车是运动的,上述分析过程能否说明运动的相对性?______
17. 如图甲所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧,这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同.如图乙所示是四冲程汽油机工作状态示意图,此时它正处在________冲程。某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机每秒钟对外做________次功。
18. 小明想通过实验测量小石块的密度。他用已调好的天平测量小石块的质量,天平平衡时,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,用量筒测出小石块的体积如图乙所示,通过计算,小石块的密度为___________kg/m3;若考虑石块吸水,所测得的密度___________(偏大/偏小)。
19. 用如图所示的滑轮组将90N的重物匀速提升2m,用时10s,已知动滑轮重为12N,机械效率为75%。此过程拉力F的大小为______N,拉力F做功的功率为______W。
20. 科学家对银河系中心附近的恒星进行了多年的持续观测,给出了从1994年到2002年间恒星的位置如图所示,科学家认为恒星的运动轨迹是一个椭圆,推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞.忽略恒星质量的变化,根据图片信息可知:恒星在1995年时期的动能______(选填“大于”、“等于”或“小于”,下同)2001年时期的动能,由机械能的转化与守恒定律可知,恒星在1995年时期的重力势能______2001年时期的重力势能,由此推知,该黑洞可能位于椭圆轨道内部的______(选填“P”或“Q”)点.
21. 如图甲所示,电源电压U恒为10V,为定值电阻.闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中,图乙是电压表的示数U随电流表示数I的变化关系,图丙是效率η(即滑动变阻器消耗的功率与电路消耗的总功率之比)随滑动变阻器电阻R的变化关系,则:定值电阻的阻值为______Ω,根据丙图中的数据可得滑动变阻器电阻R的最大阻值为______Ω,电路消耗的总电功率的变化范围为______W.
三、解答题(本题有8小题,共49分。解答43、44题时应写出解题过程)
22. 根据要求作图:
(1)请完成图甲中光通过透镜后的光路;
(2)同学们在体育课上做下压运动训练,静止不动时人体可以看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力为动力,如图乙所示.请你在图乙中画出:①动力的力臂;②地面对脚的支持力F(作用在A点)的示意图;
(3)如图丙,请根据磁感线的方向,在( )中标出静止小磁针的N极或S极性和电源的正极或负极。
23. 2024年10月,杭州宇树科技开发的工业级产品——Unitree B2四足机器人参与泰山景区开展的垃圾清运测试工作(如图),该机器狗自身质量为18kg,每只脚与地面的接触面积为,测试中运输的垃圾为12kg。该机器狗在一段平直路面测试时,10s匀速前进了30m,前进过程中驱动力为50N。
(1)机器狗受到地面的支持力是______形变而产生的;
(2)机器狗背负垃圾站立在水平地面上,求它对水平地面的压强;(g取10N/kg)
(3)机器狗在该测试路段匀速直线运动时驱动力做功的功率为多少?
24. 如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端,其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示,求
(1)滑动变阻器R最大阻值;
(2)电源电压U的大小和R0的阻值;
(3)当滑片P置于中点,在5s内电阻R0上所产生的焦耳热。
25. 图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”实验装置
(1)图甲中温度计示数为______℃;
(2)实验中除了图甲的器材,还需要的测量工具是______;
(3)加热4分钟后,水开始沸腾,图乙是根据实验数据绘制图像,分析图像可得:水沸腾过程中,吸收热量,温度______;此时,向烧杯中加入适量冷水,发现烧杯内的水停止了沸腾,则此时烧瓶内水的沸点______(选填“大于”、“等于”或“小于”)98℃;
(4)加热过程中,能量通过酒精灯火焰从石棉网传递给烧杯,而不会从烧杯传递给石棉网,说明能量的转移具有______性。
26. 在刚刚举行的八年级组拔河比赛中,八(1)班代表队(以下简称甲队)以微弱优势险胜八(2)班代表队(以下简称乙队),八(1)班的同学纷纷表示:“这次能赢得比赛,要归功于班级的几位大个子同学,他们力气大!力拔山兮!”
【问题】物理兴趣小组的同学不赞同同学们的观点,他们认为:拔河比赛时,甲队拉乙队,同时乙队也在拉甲队,这两个拉力大小是相等的。那决定拔河比赛输赢的主要因素是什么呢?
【证据】物理兴趣小组的同学设计了如下实验:
(1)让小个子女生A和大个子男生B进行拔河比赛,男生B总能获胜;
(2)让大个子男生B坐在如图甲所示的办公椅上,再与女生A进行比赛,女生A总能获胜。
【解释】男生B坐在如图甲所示的办公椅上后,变滑动为滚动,使摩擦力变①______,由此可见,决定拔河比赛输赢的主要因素是②______。
【交流】同学们讨论发现,生活中有很多与摩擦力相关的事例。小宇说,有次,他看到妈妈打不开玻璃罐的盖子,于是他用物理课学到的摩擦力知识教给妈妈两种方法。方法一:如图乙所示,将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了;方法二:如图丙所示,用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去后瓶盖变平,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识分别解释这两种方式容易打开玻璃罐盖子的原因:
方法一③______(选填“增大”或“减小”)了毛巾对盖子的摩擦力,原因是④______;
方法二⑤______(选填“增大”或“减小”)了盖子与瓶口的摩擦力,原因是:空气没有进入瓶中的时候,在⑥______作用下,盖子与瓶口的压力大,摩擦力也大,导致打不开盖子。
27. 电路中开关用于控制电路的通与断.常见的开关如图甲所示,我们一般将这种开关称作单刀单掷开关,其电路图如图乙表示。
(1)我们在电学题目中,还会遇到一些其他样式的开关,如图丙中开关,可以与a连接,也可以与b连接.如果要将电灯与并联,开关的连接方式是:______,接______.
(2)图丁是某用电器的电路图,通过旋转手柄可以使扇形开关(阴影部分)同时接触两个相邻的触点,从而实现高温、中温和低温三个挡位的切换.将其接入220V的家庭电路中,旋转开关转至______(选填“ab”、“be”、“cd”或“de”)时,该电器处于高温挡工作;若扇形开关与触点c、d接触,则连入电路的是发热电阻______(选填“”、“”或“和”),此时电路中的电流是0.2A,则此时的发热功率为______W;
(3)用电器可以并联或串联,开关也能并联或串联,从而达到不同的控制效果.高铁内每节车厢一般有两个洗手间,如果这两个洗手间都有人并且锁门时,“有人”的指示灯亮起来;如果两洗手间都没有人或者只有一个洗手间有人时,灯不亮表示可以使用.门的插销相当于一个开关,锁门时开关闭合.要实现这个功能,需要将两个开关______(选填“串联”或“并联”)起来;以下情景中开关也需如此安装的有______
A.楼道里的电灯,夜间(光控开关闭合)有人走动发出声音时(声控开关闭合)会亮.
B.烟雾报警器有两个触发开关,一个是探测烟雾的,浓度达到一定程度,开始报警;另一个是探测温度的,温度达到一定的程度,也会开始报警.
C.高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证,若每个信息验证成功相当于闭合一个开关,两个信息相符合后闸机门(电动机)自动打开,乘客可检票通过.
28. 在刚刚举行的靖江市青少年科技创新大赛中,某校代表队提交了“杆秤液体密度计”(如图甲)的作品,其制作过程如下:选取了一根质量不计的硬质轻杆,左侧端点A处悬挂一质量为25g、容积为100mL的透明塑料瓶,距A点5cm的位置制作提挂点P,P点的右侧悬挂一50g钩码作秤砣,不计细线质量。在瓶中加满不同密度的待测液体,根据杠杆平衡条件可知,杠杆平衡时,秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系,即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。
(1)将空塑料杯悬挂在A点,调节右侧秤砣细线位置,使杠杆在水平位置平衡,此时细线位置处标记为“”,此刻度线到提挂点P距离为______cm;
(2)在塑料瓶中加满水,调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡,并在此时秤砣细线位置处标记为“1”(如图乙),此刻度线到“0”刻度线的距离为______cm;将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为______;按该分度值在杠杆上均匀画出其他刻度线,该杆秤密度计制作完成;
(3)若在测量时未加满待测液体,则读出的密度值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)制作好的密度计不仅能够测出液体的密度,还可以测算某些固体的密度。某次测量时,小明将石块敲碎后放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,再向杯中加满水(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,则小石块的密度为______;
(5)若保留所画刻度线,重新标注刻度值,下列方案可以提高该密度秤的精确度的是______(选填序号)。
①换用质量相同但容积为200mL的塑料瓶 ②换用容积相同但质量为55g的塑料瓶
29. 图甲是小明同学设计的测量小灯泡的功率实验电路(灯泡额定电流)。
(1)小明所接的实验电路存在连接错误,此时若闭合开关,______表有示数灯不亮;但只需改动一根导线即可使电路连接正确,请你在图甲中应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法________;
(2)正确连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某处时,两电表的示数如图乙所示,此时小灯泡的功率为______W;
(3)为测量该小灯泡的额定功率,小红设计了图丙所示实验电路,所用电源电压恒定,、均为电阻箱(0~999.9Ω);实验步骤如下:
第1步:仅闭合,调至5Ω时,电流表的示数为0.3A;
第2步:仅闭合,、分别调至6Ω和9Ω时,电流表的示数为0.3A;
则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω,额定功率为______W;
(4)小红对图丙电路及操作进行了下列调整,其中仍能完成测量的有______;
A. 将换成导线 B. 将换成导线 C. 将换成滑动变阻器
(5)小刚打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率,他增加了一个阻值已知的定值电阻和两个开关,设计了如图丁所示电路,请将电阻和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验。
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2024-2025学年度第二学期适应性考试(一)
九年级物理
(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意事项:1.本试卷分选择题和非选择题两个部分。
2.答题卡正面为化学学科的答题范围,反面为物理学科的答题范围。所有试题的答案均填写在答题卡上,答案写在试卷上无效。
3.作图必须用2B铅笔,并加黑加粗。
第一部分 选择题(共24分)
一、选择题(每题4个选项中只有1个符合题意。每题2分,共24分)
1. 根据学习过的物理知识判断,以下估测合理的是( )
A. 正常的人体体温约是39℃ B. 人游泳时受到的浮力约为500N
C. 中学生的体积大约为 D. 人脉搏跳动1次所用时间约为0.1min
【答案】B
【解析】
【详解】A.人体正常体温在37℃左右,变化幅度很小,故A不符合题意;
B.中学生的重力在500N左右,游泳时,漂浮在水面,所受的浮力等于重力,约为500N,故B符合题意;
C.中学生的质量大约为50kg,人的密度约为1.0×103kg/m3,体积大约为
故C不符合题意;
D.正常情况下,人的脉搏跳动一次的时间接近1s,故D不符合题意。
故选B。
2. 关于材料、能源和信息,下列说法正确的是( )
A. 超导材料既可用于制作电动机的线圈,又可用于制作电炉的电阻丝
B. 太阳是人类的“能源之母”,地球上的能源都直接或间接来自太阳
C. 作为信息存储介质,竹简、纸、录音磁带、光盘的容量密度依次增大
D. 频率为Hz的电磁波一定比Hz的电磁波的传播速度快
【答案】C
【解析】
【详解】A.超导材料的电阻为零,根据焦耳定律知道,不会产生热量。电动机线圈利用超导材料可减少电能损耗,提高效率;而电炉是利用电流热效应工作的,需要电阻产生热量,不能用超导材料制作电炉的电阻丝,故A错误;
B.太阳是人类的“能源之母”,地球上的风能、水能、生物质能等直接或间接来自太阳,但地热能是来自地球内部的能量,核能是通过核反应从原子核释放的能量,与太阳无关,故B错误;
C.竹简存储信息有限,纸相对竹简能记录更多信息,录音磁带通过磁信号存储信息,容量进一步增大,光盘利用激光在盘片上记录和读取信息,容量密度更大,所以竹简、纸、录音磁带、光盘的容量密度依次增大,故C正确;
D.不同频率的电磁波在真空中(或同种介质中)的传播速度是相同的,都等于光速,与频率无关,故D错误。
故选C。
3. 安全用电,人人有责.关于家庭电路和安全用电,下列说法不正确的是( )
A. 不可以将电动自行车推入室内或楼道内充电
B. 了解家庭电路中总开关位置,学会在紧急情况下断开总开关
C. 使用验电笔检查电路时,手不能触碰到验电笔笔尖的金属部位
D. 家庭电路安装空气开关主要是为了在人触电时可以立即切断电路
【答案】D
【解析】
【详解】A.电动自行车在室内或楼道充电存在火灾隐患,容易引发安全事故,故A正确,不符合题意;
B.在紧急情况下,如触电或电气火灾时,及时切断总电源能有效避免危险,故B正确,不符合题意;
C.验电笔的笔尖金属部位接触带电体,手应接触笔尾金属帽以形成回路。触碰笔尖可能导致触电,故C正确,不符合题意;
D.空气开关的作用是防止电路过载或短路时引发火灾,并不能在人体触电时迅速切断电路,防触电的保护装置是漏电保护器,故D错误,符合题意。
故选D 。
4. 水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示.下列选项中的物理量,相等的是( )
A. 两物块排开液体的体积 B. 两物块排开液体的质量
C. 两液体对烧杯底的压强 D. 两烧杯对桌面的压强
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,物块在第一个杯中处于漂浮状态,;物块在第二个杯中处于悬浮状态,;所以两物块排开液体的体积不相等,故A不符合题意;
B.物块在两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,浮力等于自身重力,因此两个相同的物块在液体中静止时受到的浮力相等,即它们排开液体的质量相等,故B符合题意;
C.物块在第一个杯中处于漂浮状态,;物块在第二个杯中处于悬浮状态,,所以,两杯中液面相平,根据可知,两个烧杯底受到液体的压强不相等,故C不符合题意;
D.由图知,第一杯液体的体积大于第二杯液体的体积,且第一杯液体的密度大于第二杯液体的密度,根据知,第一杯液体的质量大于第二杯液体的质量,又因为两物块的质量和两烧杯的质量都相同,根据知,第一烧杯对桌面的压力大于第二烧杯对桌面的压力,根据知,第一烧杯对桌面的压强大于第一烧杯对桌面的压强,故D不符合题意。
故选B。
5. 某同学在水平地面上玩滑板车时的情境如图所示,一开始,人用力蹬地,人和滑板车一起向前运动;停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,最终停下来.下列说法正确的是( )
A. 人用力蹬地,使人和滑板车一起向前运动的力是人的脚施加的
B. 人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,阻力对滑板车做功
C. 人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,最终停下来,说明运动需要力来维持
D. 人停止蹬地后,滑板车还能继续运动,是因为滑板车的惯性大于受到的摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.人用力蹬地时,脚对地面施加向后的力,地面同时对人施加向前的反作用力。正是这个反作用力推动人和滑板车向前运动,而非脚直接施加的力,故A错误;
B.人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,滑板车在阻力的方向上通过一段距离,阻力对滑板车做功,故B正确;
C.滑板车减速直至停止是因为受到阻力(外力),而非“运动需要力维持”。根据牛顿第一定律,力是改变运动状态的原因,而非维持运动的原因,故C错误;
D.惯性是物体保持原有运动状态的属性,不是力,不能与摩擦力比较大小。滑板车继续运动是因惯性,而摩擦力是改变其运动状态的外因,故D错误。
故选B 。
6. 我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第一.下列说法不正确的是( )
A. 高铁车厢内的破窗锤(如图甲),其金属端制成锥形是为了需要破窗时增大压力
B. 乘客站在安全线(如图乙)以内候车,是因为运行高铁的一侧空气流速快、压强小
C. 高铁列车的车头采用了流线型设计,是为了减小列车运行时受到的空气阻力
D. 高铁列车顺着大桥的引桥匀速直线爬坡时,受到的牵引力与阻力不是平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.破窗锤金属端做成锥形,是为了减小受力面积,从而在相同压力下增大压强,便于破窗,故A错误,符合题意;
B.根据流体压强与流速的关系,车外气流速度大、压强小,乘客如果过于靠近高速运行的列车,容易被气流吸引,因此要在安全线以内候车,故B正确,不符合题意;
C.高铁列车车头采用流线型设计,可减小行驶时的空气阻力,故C正确,不符合题意;
D.高铁列车顺着大桥的引桥匀速爬坡时,牵引力需克服阻力及重力沿斜面的分力,因此牵引力大于阻力,二者并非平衡力,故D正确,不符合题意。
故选A 。
7. 2024年5月,我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功,可助力氢能重卡突破1000km续航里程,这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破()。下列说法正确的是( )
A. 氢能属于清洁能源
B. 100kg的液氢含有的热量高达
C. 若液氢没有完全燃烧,其热值会降低
D. 氢能重卡排放的尾气温度越高,其热机效率越高
【答案】A
【解析】
【详解】A.与其他燃料相比,氢燃烧时最清洁,除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质,属于清洁能源,故A正确;
B.热量是过程量,不能说含有的热量的多少,故B错误;
C.热值与燃料的种类有关,与燃料完全燃烧与否无关,液氢没有完全燃烧,其热值不变,故C错误;
D.氢能重卡排放的尾气温度越高,热量损失越大,其热机效率越低,故D错误。
故选A。
8. 下列某个设备的工作原理与其他3个不同的是( )
A. 当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时(如图甲),刷卡机的感应器中会产生电流
B. 当沿图中箭头方向来回摇动图乙所示的电筒时,灯泡就能发光
C. 运动时,佩戴在手腕上的“计步器”(如图丙)中会有磁体在往复运动,线圈会输出电流,从而实现计步
D. 接通送餐机器人(如图丁)的电源,内置电动机开始工作,根据指令将美食送到指定位置
【答案】D
【解析】
【详解】甲设备(刷卡机): 当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时,磁条中的磁信息会使刷卡机感应器中的线圈做切割磁感线运动。根据电磁感应现象,此时线圈中会产生感应电流,即刷卡机是利用电磁感应现象将银行卡磁条中的磁信息转化为电信号,从而实现刷卡功能,该过程是将机械能(银行卡的运动)转化为电能,所以甲设备是利用电磁感应现象工作的。
乙设备(摇动手电筒): 当沿图中箭头方向来回摇动电筒时,电筒内的磁体在筒内做往复运动,从而使线圈做切割磁感线运动。依据电磁感应原理,线圈中会产生感应电流,进而使灯泡发光,该过程是将摇动手电筒的机械能转化为电能,所以乙设备也是利用电磁感应现象工作的。
丙设备(计步器): 运动时,佩戴在手腕上的“计步器”中会有磁体在往复运动,磁体的运动会使线圈做切割磁感线运动。根据电磁感应现象,线圈会输出电流,通过对电流信号的处理和分析,实现计步功能,该过程是将人体运动的机械能转化为电能,所以丙设备同样是利用电磁感应现象工作的。
丁设备(送餐机器人): 接通送餐机器人的电源后,内置电动机开始工作。电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动,它将电能转化为机械能,从而驱动机器人根据指令将美食送到指定位置,所以丁设备是利用电动机原理工作的。甲、乙、丙三个设备都是利用电磁感应现象,将机械能转化为电能;而丁设备是利用电动机原理,将电能转化为机械能。所以丁设备的工作原理与其他三个不同。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9. 弹簧置于光滑管内,下端固定在水平面上,上端与管口平齐。如图所示,将一直径略小于管的小球放在弹簧上端,向下按压弹簧到图示位置后释放小球,小球沿竖直方向运动,先后经过c、b两点,到达的最高点a,小球所受空气阻力忽略不计,则下列说法不正确的是( )
A. 小球到达最高点a时,若它所受外力突然全部消失,小球将保持静止
B. 小球从图示位置上升到管口的过程中始终受到弹力,所以一直加速
C. 小球从图示位置上升到管口的过程中,其机械能变大
D. 小球从c运动到b的过程中,动能转化为重力势能
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球到达最高点a时,小球的速度为0,若它所受外力突然全部消失,小球的运动状态不变,将保持静止,故A正确,不符合题意;
B.小球从图示位置上升到管口的过程中始终受到弹力,当弹力大于重力时,物体受到的合力向上,物体加速;当弹力小于重力时,物体受到的合力向下,物体减速,所以小球先加速后减速,故B错误,符合题意;
C.小球从图示位置上升到管口的过程中,弹力对小球做功,弹簧将弹性势能转化为小球的机械能,小球的机械能变大,故C正确,不符合题意;
D.小球从c运动到b的过程中,小球的质量不变,小球的速度减小,高度升高,小球的动能减小,重力势能增大,小球的动能转化为重力势能,故D正确,不符合题意。
故选B。
10. 如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联 B. 电流表测量电路的总电流
C. 电压表示数等于电源电压 D. 若只断开,小灯泡熄灭,正常发光
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图得,电流分别经过灯泡L1、L2,灯泡L1、L2并联,故A错误;
B.电流表与灯泡L2串联,电流表测量灯泡L2的电流,故B错误;
C.电压表并联在灯泡L1的电压,由于并联电路电压特点得,灯泡L1的电压等于电源电压,则电压表示数等于电源电压,故C正确;
D.S2在干路上,控制整个电路,若只断开,两灯都熄灭,故D错误。
故选C。
11. “江阴-靖江长江隧道”即将建成通车,为禁止超载车辆通过,交通部门将用“地磅”检测货车是否超载,图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为3V,定值电阻的阻值为1000Ω,电压表(选0~3V量程),力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示,力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将货车模型静置于其上.设计方案:将电压表2V刻度线处设置为货车模型质量最大值,超过此刻度线代表超载.则下列判断正确的是( )
A. 当货车模型质量超过1kg即视为超载
B. 将电压表与力敏电阻R并联,也能达到设计要求
C. 若电源电压降低,会导致部分超载车辆不能被检出
D. 欲使电压表2V刻度线处设置的超载质量标准增大,需要换用阻值更大的定值电阻
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图甲可知,力敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,当货车总质量为1kg时,R所受的压力F=G=mg=1kg×10N/kg=10N
根据图乙可知R的阻值为1000Ω,根据串联电路的分压关系可得U0∶UR=R0∶R
即U0∶(3V-U0)=1000Ω∶1000Ω
解得电压表的示数为U0=1.5V<2V
不超载,故A错误;
B.当所测货车总质量越大时,R所受压力越大,由图乙可知R的阻值越小,R的电压越小,将电压表与力敏电阻R并联,根据串联分压原理可知压力越大,电压表示数越小,不能达到设计要求,故B错误;
C.电压表示数的标准值一定,根据欧姆定律可知通过电路的电流不变,根据串联电路电压关系可知若电源电压降低,力敏电阻两端电压变小,根据欧姆定律可知力敏电阻的阻值变小,其受到的压力变大,所以会导致部分超载车辆不能被检出,故C正确;
D.欲使电压表2V刻度线处设置的超载质量标准增大,此时压敏电阻接入电路的阻值变小,根据串联分压原理可知需减小定值电阻R0的阻值,故D错误。
故选C。
第二部分 非选择题(共76分)
二、填空题(本题有10小题,每空1分,共27分)
12. 中华古诗词意境优美,下列古诗词中涉及到一些光学知识:
(1)“峰多巧障日”是光的______形成的;
(2)“掬水月在手”——该“手中月”是光的反射形成的______(选填“实像”或“虚像”),其大小______(选填“等于”、“略小于”或“远小于”)“天上月”。
【答案】(1)直线传播
(2) ①. 虚像 ②. 等于
【解析】
【小问1详解】
“峰多巧障日”指山峰遮挡阳光,是由于光沿直线传播形成的。
【小问2详解】
[1][2]“手中月”是水面反射月光形成的虚像,属于平面镜成像,其大小与“天上月”相同,因为像的大小和物体的大小相同。
13. 如图是我国春秋战国时期的一种乐器——编钟,悠扬的钟声是由编钟______产生的,用相同的力敲击大小不同的钟,发声的______(填声音的特征)不同,经验丰富的工作人员通过钟声判断钟是否破损,利用了声可以传递______。
【答案】 ①. 振动 ②. 音调 ③. 信息
【解析】
【详解】[1]声音是由物体振动产生,悠扬的钟声是由编钟振动产生的。
[2]用相同的力敲击大小不同的钟,钟振动的幅度相同,钟振动的频率不同,发声的音调不同。
[3]声音可以传递信息与能量。经验丰富的工作人员通过钟声判断钟是否破损,利用了声可以传递信息。
14. 在“爱眼日”宣传活动中,小明用如图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像,用此模拟正常眼睛的成像;接下来要模拟近视眼的像,应该从(或向)水透镜中______(选填“抽水”或“注水”),烛焰的像将成在光屏______(选填“左”或“右”)侧。
【答案】 ①. 缩小 ②. 注水 ③. 左
【解析】
【详解】[1]由图得,物距大于像距,凸透镜成的像是倒立、缩小的实像。
[2][3]要模拟近视眼的像,应该向水透镜中注水,使水透镜变厚,凸透镜对光线的会聚作用变强,水透镜的焦距变小,像距变小,烛焰的像将成在光屏左侧。
15. 在刚刚结束的卡塔尔足球世界杯中主裁判使用固体泡沫喷雾剂来辅助任意球的判罚,这种特制的速褪固体泡沫喷雾剂喷出一条白色直线,防守队员不可以越界(如图),几分钟后白色直线会“神奇”地自动消失,不会在草地上留下任何液体污渍。这条白色直线消失的过程中发生了 _____(填写物态变化名称),该过程中 _____热量。
【答案】 ①. 升华 ②. 吸收
【解析】
【详解】[1][2]固体泡沫喷雾剂喷出一条白色直线,白色直线会“神奇”地自动消失,不会在草地上留下任何液体污渍,说明固体泡沫由固态直接转化为气态,属于升华现象,升华吸收热量。
16. 如图是喷雾降尘车在马路上工作的情景,喷雾车匀速前进时,其动能______(选填“变大”、“变小”或“不变”);以喷雾车为参照物,该车辆的驾驶员是______的,以路旁的树木为参照物,该喷雾降尘车是运动的,上述分析过程能否说明运动的相对性?______
【答案】 ①. 变小 ②. 静止 ③. 不能
【解析】
【详解】[1]喷雾车匀速前进时,质量变小,速度不变,其动能变小
[2]以喷雾车为参照物,该车辆的驾驶员的位置不变,是静止的。
[3]以喷雾车为参照物,该车辆的驾驶员是静止;以路旁的树木为参照物,该喷雾降尘车是运动的,由于研究对象不同,则上述分析过程不能说明运动的相对性。
17. 如图甲所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧,这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同.如图乙所示是四冲程汽油机工作状态示意图,此时它正处在________冲程。某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机每秒钟对外做________次功。
【答案】 ①. 压缩 ②. 做功 ③. 20
【解析】
【详解】[1]在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧,这说明压缩筒内空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,达到棉花的着火点,棉花燃烧起来;压火仪实验中,活塞的机械能转化为空气的内能,与内燃机的压缩冲程相似。
[2]由图乙可知,两个气门都关闭,活塞下行,为做功冲程。
[3]四冲程汽油机的飞轮转速为
2400r/min=40r/s
则该飞轮每秒钟转40圈。因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以飞轮转40圈,共完成20个工作循环,做功20次。
18. 小明想通过实验测量小石块的密度。他用已调好的天平测量小石块的质量,天平平衡时,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,用量筒测出小石块的体积如图乙所示,通过计算,小石块的密度为___________kg/m3;若考虑石块吸水,所测得的密度___________(偏大/偏小)。
【答案】 ①. ②. 偏大
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,天平标尺的分度值为0.2g,游码在标尺上对应的质量为4g,小石块的质量为
m=50g+10g+4g=64g
由图乙所示可知,量筒的分度值为1mL,水的体积为20mL,水和石块的总体积为40mL,小石块的体积
V=40mL -20mL=20mL=20cm3
小石块的密度
[2]由于小石块要吸水,测量的小石块与水的总体积偏小,求出的小石块的体积偏小,小石块的质量测量准确,由密度公式可知,本实验所测得的密度偏大。
19. 用如图所示的滑轮组将90N的重物匀速提升2m,用时10s,已知动滑轮重为12N,机械效率为75%。此过程拉力F的大小为______N,拉力F做功的功率为______W。
【答案】 ①. 40 ②. 24
【解析】
【详解】[1]由得,拉力F做的功
由图得
拉力移动的距离为
由得,拉力F的大小为
[2]拉力F做功的功率为
20. 科学家对银河系中心附近的恒星进行了多年的持续观测,给出了从1994年到2002年间恒星的位置如图所示,科学家认为恒星的运动轨迹是一个椭圆,推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞.忽略恒星质量的变化,根据图片信息可知:恒星在1995年时期的动能______(选填“大于”、“等于”或“小于”,下同)2001年时期的动能,由机械能的转化与守恒定律可知,恒星在1995年时期的重力势能______2001年时期的重力势能,由此推知,该黑洞可能位于椭圆轨道内部的______(选填“P”或“Q”)点.
【答案】 ①. 小于 ②. 大于 ③. Q
【解析】
【详解】[1][2][3]根据图中每年移动的距离知道,S2恒星在1995年时期的移动距离比2001年时期的移动距离小,速度小,因而动能小,根据太空没有空气等阻力,故机械能守恒,故此时的重力势能大,离吸引力很大的黑洞距离远,故是Q点。
21. 如图甲所示,电源电压U恒为10V,为定值电阻.闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中,图乙是电压表的示数U随电流表示数I的变化关系,图丙是效率η(即滑动变阻器消耗的功率与电路消耗的总功率之比)随滑动变阻器电阻R的变化关系,则:定值电阻的阻值为______Ω,根据丙图中的数据可得滑动变阻器电阻R的最大阻值为______Ω,电路消耗的总电功率的变化范围为______W.
【答案】 ①. 10 ②. 30 ③. 2.5~10
【解析】
【详解】由甲电路图知道,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
[1]当滑片位于A端时,滑动变阻器接入电路中电阻为零,此时电路中的电流最大,由图乙知道,电路中的最大电流I大=1A,由知道,定值电阻的阻值
[2]因串联电路中各处的电流相等,且串联电路中总电阻等于各部分电阻之和,所以,由知道,滑动变阻器消耗功率与电路消耗总功率之比
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,效率最大,由图丙知道,最大效率为75%,则
解得R滑大=30Ω
[3]当滑片位于A端时,滑动变阻器接入电路中电阻为零,此时电路中的电流最大,由图乙知道,电路中的最大电流I大=1A,由知道,此时电路消耗的总电功率最大
当滑片位于B端时,滑动变阻器接入电路中电阻最大,此时电路中的电流最小,由知道,此时电路中的电流
由知道,此时电路消耗的总电功率最小为
所以,电路消耗的总电功率的变化范围为2.5~10W。
三、解答题(本题有8小题,共49分。解答43、44题时应写出解题过程)
22. 根据要求作图:
(1)请完成图甲中光通过透镜后的光路;
(2)同学们在体育课上做下压运动训练,静止不动时人体可以看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力为动力,如图乙所示.请你在图乙中画出:①动力的力臂;②地面对脚的支持力F(作用在A点)的示意图;
(3)如图丙,请根据磁感线的方向,在( )中标出静止小磁针的N极或S极性和电源的正极或负极。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
【小问1详解】
经过凸透镜的光心的入射光线,传播方向不变,标上箭头;经过凸透镜的焦点的入射光线,折射光线平行于主光轴,标上箭头,如图所示:
【小问2详解】
【小问2详解】
①画力臂L1时,先确定支点O,再确定动力作用线,然后过点O做动力作用线的垂线段,并标上L1,如图所示:
②做地面对脚的支持力F的示意图时,先确定受力点为A点,方向垂直于接触面并指向被接触的物体,此题中,竖直向上,标上F支,如图所示:
【小问3详解】
【小问3详解】
磁感线从通电螺线管的N极指向S极,所以通电螺线管的左端为N极。根据右手螺旋定则可知,电源的右端为正极。通电螺线管的左端为N极,根据同名磁极相斥,异名磁极相吸,静止小磁针右端为N极或S极,如图所示:
【点睛】
23. 2024年10月,杭州宇树科技开发工业级产品——Unitree B2四足机器人参与泰山景区开展的垃圾清运测试工作(如图),该机器狗自身质量为18kg,每只脚与地面的接触面积为,测试中运输的垃圾为12kg。该机器狗在一段平直路面测试时,10s匀速前进了30m,前进过程中驱动力为50N。
(1)机器狗受到地面的支持力是______形变而产生的;
(2)机器狗背负垃圾站立在水平地面上,求它对水平地面的压强;(g取10N/kg)
(3)机器狗在该测试路段匀速直线运动时驱动力做功的功率为多少?
【答案】(1)地面 (2)
(3)150W
【解析】
【小问1详解】
弹力是物体发生弹性形变产生的,所以,机器狗受到地面的支持力是地面发生形变产生的。
【小问2详解】
机器狗背负垃圾站立在水平地面上,总重力
对地面的压力
四足机器狗站立时的受力面积
它对地面的压强为
【小问3详解】
机器狗在该测试路段匀速直线运动时驱动力做的功
机器狗在该测试路段匀速直线运动时驱动力做功的功率
24. 如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端,其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示,求
(1)滑动变阻器R的最大阻值;
(2)电源电压U的大小和R0的阻值;
(3)当滑片P置于中点,在5s内电阻R0上所产生的焦耳热。
【答案】(1)20Ω;(2)12V,10Ω;(3)18J
【解析】
【详解】解:(1)由题意可得,滑动变阻器接最右端时,滑动变阻器全部接入电路,此时电路中的电流最小,滑动变阻器的电功率为3.2W,由可得
(2)由题意可得,当电流为0.4A时,滑动变阻器两端的电压为
U滑=0.4A×20Ω=8V
则电源电压为
同理,当电流为0.6A时,滑动变阻器接入电路的电阻为
滑动变阻器两端的电压为
U'滑=0.6A×10Ω=6V
电源电压为
联立解得
U=12V
R0=10Ω
(3)由上述分析可得,当滑片P置于中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,电路中电流为0.6A,由焦耳定律可得
答:(1)滑动变阻器R的最大阻值为20Ω;
(2)电源电压为12V,R0的阻值为10Ω;
(3)产生的焦耳热为18J。
25. 图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”实验装置
(1)图甲中温度计示数为______℃;
(2)实验中除了图甲的器材,还需要的测量工具是______;
(3)加热4分钟后,水开始沸腾,图乙是根据实验数据绘制的图像,分析图像可得:水沸腾过程中,吸收热量,温度______;此时,向烧杯中加入适量冷水,发现烧杯内的水停止了沸腾,则此时烧瓶内水的沸点______(选填“大于”、“等于”或“小于”)98℃;
(4)加热过程中,能量通过酒精灯火焰从石棉网传递给烧杯,而不会从烧杯传递给石棉网,说明能量的转移具有______性。
【答案】(1)95 (2)秒表
(3) ①. 不变 ②. 等于
(4)方向
【解析】
【小问1详解】
图甲中温度计的分度值为1℃,示数为95℃。
【小问2详解】
实验中需要测量的物理量为温度、时间,除了图甲的器材,还需要的测量工具是测量时间的秒表。
【小问3详解】
[1]加热4分钟后,水开始沸腾,图乙是根据实验数据绘制的图像,由图乙可得:水沸腾过程中,吸收热量,温度保持不变。
[2]水的沸点与气压有关,加水后,水面上方的气压不变,烧杯内水的沸点不变,由图乙得,水的沸点为98℃,则此时烧瓶内水的沸点为98℃。
【小问4详解】
能量的转移具有方向性,加热过程中,能量通过酒精灯火焰从石棉网传递给烧杯,而不会从烧杯传递给石棉网。
26. 在刚刚举行八年级组拔河比赛中,八(1)班代表队(以下简称甲队)以微弱优势险胜八(2)班代表队(以下简称乙队),八(1)班的同学纷纷表示:“这次能赢得比赛,要归功于班级的几位大个子同学,他们力气大!力拔山兮!”
【问题】物理兴趣小组的同学不赞同同学们的观点,他们认为:拔河比赛时,甲队拉乙队,同时乙队也在拉甲队,这两个拉力大小是相等的。那决定拔河比赛输赢的主要因素是什么呢?
【证据】物理兴趣小组的同学设计了如下实验:
(1)让小个子女生A和大个子男生B进行拔河比赛,男生B总能获胜;
(2)让大个子男生B坐在如图甲所示的办公椅上,再与女生A进行比赛,女生A总能获胜。
【解释】男生B坐在如图甲所示的办公椅上后,变滑动为滚动,使摩擦力变①______,由此可见,决定拔河比赛输赢的主要因素是②______。
【交流】同学们讨论发现,生活中有很多与摩擦力相关的事例。小宇说,有次,他看到妈妈打不开玻璃罐的盖子,于是他用物理课学到的摩擦力知识教给妈妈两种方法。方法一:如图乙所示,将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了;方法二:如图丙所示,用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去后瓶盖变平,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识分别解释这两种方式容易打开玻璃罐盖子的原因:
方法一③______(选填“增大”或“减小”)了毛巾对盖子的摩擦力,原因是④______;
方法二⑤______(选填“增大”或“减小”)了盖子与瓶口的摩擦力,原因是:空气没有进入瓶中的时候,在⑥______作用下,盖子与瓶口的压力大,摩擦力也大,导致打不开盖子。
【答案】 ①. 小 ②. 摩擦力 ③. 增大 ④. 增加了接触面的粗糙程度 ⑤. 减小 ⑥. 大气压
【解析】
【详解】[1] 椅子腿下的轮子可以变滑动为滚动,在压力一定时,能够减小移动时的摩擦。
[2]拔河比赛中,甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力大小相等,当拉力大于某队最大静摩擦力时,该队发生移动,可知取决于比赛胜利的因素是对地面的摩擦力的大小。
[3][4]在压力相同时,用毛巾包在玻璃罐的盖子上面增大了接触面的粗糙程度,从而增大了手与盖子之间的摩擦力,因此更容易打开玻璃罐的盖子。
[5][6] 空气没有进入瓶中的时候,在大气压的作用下,盖子与瓶口的压力大,摩擦力也大,导致打不开盖子。在盖子与瓶子的接口处,撬开一些缝隙,让空气进去,使玻璃罐内的气压增大,减小了盖子和玻璃罐之间的压力,从而减小了盖子和玻璃罐之间的摩擦,所以更容易打开玻璃罐的盖子。
27. 电路中开关用于控制电路的通与断.常见的开关如图甲所示,我们一般将这种开关称作单刀单掷开关,其电路图如图乙表示。
(1)我们在电学题目中,还会遇到一些其他样式的开关,如图丙中开关,可以与a连接,也可以与b连接.如果要将电灯与并联,开关的连接方式是:______,接______.
(2)图丁是某用电器的电路图,通过旋转手柄可以使扇形开关(阴影部分)同时接触两个相邻的触点,从而实现高温、中温和低温三个挡位的切换.将其接入220V的家庭电路中,旋转开关转至______(选填“ab”、“be”、“cd”或“de”)时,该电器处于高温挡工作;若扇形开关与触点c、d接触,则连入电路的是发热电阻______(选填“”、“”或“和”),此时电路中的电流是0.2A,则此时的发热功率为______W;
(3)用电器可以并联或串联,开关也能并联或串联,从而达到不同的控制效果.高铁内每节车厢一般有两个洗手间,如果这两个洗手间都有人并且锁门时,“有人”的指示灯亮起来;如果两洗手间都没有人或者只有一个洗手间有人时,灯不亮表示可以使用.门的插销相当于一个开关,锁门时开关闭合.要实现这个功能,需要将两个开关______(选填“串联”或“并联”)起来;以下情景中开关也需如此安装的有______
A.楼道里电灯,夜间(光控开关闭合)有人走动发出声音时(声控开关闭合)会亮.
B.烟雾报警器有两个触发开关,一个是探测烟雾的,浓度达到一定程度,开始报警;另一个是探测温度的,温度达到一定的程度,也会开始报警.
C.高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证,若每个信息验证成功相当于闭合一个开关,两个信息相符合后闸机门(电动机)自动打开,乘客可检票通过.
【答案】(1) ①. 闭合 ②. a
(2) ①. de ②. ③. 44
(3) ①. 串联 ②. AC
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图丙可知,如果要将电灯 L1 与L2并联,应闭合S1,S2接a,此时两个灯泡并联连接,开关S1在干路上。
【小问2详解】
[1]图丁是某用电器的电路图,将其接入220V的家庭电路中,旋转开关转至de时,R2和R3并联,电路的等效电阻最小,据可知,此时的发热功率最大,该电器处于高温挡工作。
[2]若扇形开关与触点c、d接触,R1被短路,则连入电路的是发热电阻R2。
[3]此时电路中的电流是0.2A,则此时的发热功率
【小问3详解】
[1]由题意可知,只要有一个开关没有闭合,灯就不亮,说明两个开关是串联的。
A.楼道里的电灯需要满足两个条件才能亮,一个是夜晚,一个是有声音,所以两个开关需要串联,故A符合题意;
B.烟雾报警器两个开关任意一个闭合,报警灯都会响起,所以两个开关是并联的,故B不符合题意;
C.高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证,若每个信息验证成功相当于闭合一个开关,两个信息相符合后闸机门(电动机)自动打开,所以两个开关需要串联,故C符合题意。
故选AC。
28. 在刚刚举行的靖江市青少年科技创新大赛中,某校代表队提交了“杆秤液体密度计”(如图甲)的作品,其制作过程如下:选取了一根质量不计的硬质轻杆,左侧端点A处悬挂一质量为25g、容积为100mL的透明塑料瓶,距A点5cm的位置制作提挂点P,P点的右侧悬挂一50g钩码作秤砣,不计细线质量。在瓶中加满不同密度的待测液体,根据杠杆平衡条件可知,杠杆平衡时,秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系,即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。
(1)将空塑料杯悬挂在A点,调节右侧秤砣细线位置,使杠杆在水平位置平衡,此时细线位置处标记为“”,此刻度线到提挂点P距离为______cm;
(2)在塑料瓶中加满水,调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡,并在此时秤砣细线位置处标记为“1”(如图乙),此刻度线到“0”刻度线的距离为______cm;将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为______;按该分度值在杠杆上均匀画出其他刻度线,该杆秤密度计制作完成;
(3)若在测量时未加满待测液体,则读出的密度值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)制作好密度计不仅能够测出液体的密度,还可以测算某些固体的密度。某次测量时,小明将石块敲碎后放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,再向杯中加满水(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,则小石块的密度为______;
(5)若保留所画刻度线,重新标注刻度值,下列方案可以提高该密度秤的精确度的是______(选填序号)。
①换用质量相同但容积为200mL的塑料瓶 ②换用容积相同但质量为55g的塑料瓶
【答案】(1)2.5 (2) ①. 10 ②. 0.1
(3)偏小 (4)2.5
(5)①
【解析】
【小问1详解】
将空塑料杯悬挂在A点,调节右侧秤砣细线位置,使杠杆在水平位置平衡,此时细线位置处标记为“”, 由杠杆平衡条件得,此刻度线到提挂点P距离为
【小问2详解】
[1]在塑料瓶中加满水,水的体积
由得,水的质量为
由杠杆平衡条件得,此时秤砣悬挂点到P点的距离为
则此刻度线到“0”刻度线的距离为
[2]将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则1等份表示
则该密度计的分度值为0.1。
【小问3详解】
若在测量时未加满待测液体,计算时将容器的容积当作液体的体积,液体的体积偏大,而液体的质量准确,由得,读出的密度值偏小。
【小问4详解】
某次测量时,小明将石块敲碎后放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,由杠杆平衡条件得
则
石块的质量为
再向杯中加满水(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,由杠杆平衡条件得
则
瓶中的水的质量为
由得,瓶中水的体积为
小石块的体积为
则小石块的密度为
【小问5详解】
①换用质量相同但容积为200mL的塑料瓶,当被测的液体的密度改变量相同时,瓶子的容积变大,由得,液体的质量增大量变大,液体与瓶子的质量的增大量变大,液体与瓶子的重力的增大量变大,则当动力臂与阻力不变时,故钩码移动的距离的改变量变大,可以提高该密度秤的精确度,故①符合题意;
②换用容积相同但质量为55g的塑料瓶,当被测的液体的密度改变量相同时,瓶子的容积不变,由得,液体的质量增大量不变,液体与瓶子的质量的增大量不变,液体与瓶子的重力的增大量不变,则当动力臂与阻力不变时,钩码移动的距离的改变量不变,则该密度秤的精确度不变,故②不符合题意。
故选①。
29. 图甲是小明同学设计的测量小灯泡的功率实验电路(灯泡额定电流)。
(1)小明所接的实验电路存在连接错误,此时若闭合开关,______表有示数灯不亮;但只需改动一根导线即可使电路连接正确,请你在图甲中应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法________;
(2)正确连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某处时,两电表的示数如图乙所示,此时小灯泡的功率为______W;
(3)为测量该小灯泡的额定功率,小红设计了图丙所示实验电路,所用电源电压恒定,、均为电阻箱(0~999.9Ω);实验步骤如下:
第1步:仅闭合,调至5Ω时,电流表的示数为0.3A;
第2步:仅闭合,、分别调至6Ω和9Ω时,电流表的示数为0.3A;
则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω,额定功率为______W;
(4)小红对图丙电路及操作进行了下列调整,其中仍能完成测量的有______;
A. 将换成导线 B. 将换成导线 C. 将换成滑动变阻器
(5)小刚打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率,他增加了一个阻值已知的定值电阻和两个开关,设计了如图丁所示电路,请将电阻和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验。
【答案】(1) ①. 电压 ②.
(2)0.36 (3) ①. 10 ②. 0.9 (4)AC
(5)
【解析】
【小问1详解】
[1]由图甲得,灯泡与电流表并联后与电压表、变阻器串联,由于电压表的电阻非常大,电压表分到的电压几乎等于电源电压,则电压表有示数,而灯泡的电流几乎等于0,则灯泡不发光。
[2]实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。电路更改如下:
【小问2详解】
由图乙得,电压表的分度值为0.1V,示数为1.5V;电流表的分度值为0.02A,示数为0.24A,此时小灯泡的功率为
【小问3详解】
为测量该小灯泡的额定功率,小红设计了图丙所示实验电路,所用电源电压恒定,、均为电阻箱(0~999.9Ω);实验步骤如下:
[1][2]由图丙得,第1步:仅闭合,调至5Ω时,灯泡L、电阻箱R2串联,电流表测量电路电流,电流表的示数为0.3A,此时灯泡正常发光;
第2步:仅闭合,电阻箱R1、电阻箱R2串联,电流表测量电路电流,、分别调至6Ω和9Ω时,电流表的示数为0.3A;
由等效电路得,两次电路的总电阻相等,则小灯泡正常发光时的电阻为
灯泡的额定功率为
【小问4详解】
A.将换成导线,只闭合开关S1,灯泡L、电阻箱R2串联,调节电阻箱R2,使电流表的示数为0.3A,使灯泡正常发光,记录此时电阻箱R2接入电路中的电阻R21;闭合开关S2,使电路为电阻箱R2的简单电路,调节电阻箱R2,使电流表的示数为0.3A,记录此时电阻箱R2接入电路中的电阻R22,则灯泡正常发光时的电阻为
灯泡的额定电流已知,由可得灯泡的额定功率,故A符合题意;
B.将换成导线,由于电源电压大于灯泡的额定电压,则实验中无法使灯泡正常发光,无法得出灯泡的额定功率,故B不符合题意;
C.将换成滑动变阻器,只闭合开关S1,灯泡L、变阻器串联,电流表测量电路电流,调节变阻器,使电流表的示数为0.3A,使灯泡正常发光;只闭合开关S2,调节电阻箱R1、变阻器串联,电流表测量电路电流,变阻器的滑片不变,调节电阻箱R1使电流表的示数为0.3A,记录此时电阻箱R1接入电路中的电阻R1,由等效电路得,灯泡正常发光时的电阻等R1,灯泡的额定电流已知,由可得灯泡的额定功率,故C符合题意。
故选AC。
【小问5详解】
实验中,应利用并联中各支路两端的电压相等得出灯泡的额定电压,实验中只知灯泡的额定电流,则要通过电流表的示数判断灯泡是否发光,图丁中下面的虚线框为灯泡,上面的虚线框为电阻。当只闭合S2时,灯泡与电阻并联后再与变阻器串联,电流表测量电阻灯泡的电流,移动滑片使电流表示数为I额,此时灯泡正常发光;当只闭合S1时,电路连接方式不变,电流表改为测量干路电流,当滑片位置不变时,灯泡仍正常发光,读数此时电流表的示数,由并联电路特点可得此时电阻的电流,由欧姆定律得电阻的电压,由并联中各支路两端的电压相等可得灯泡的额定电压,由可得灯泡的额定功率,电路图如图所示:
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