内容正文:
2025年中考物理终极押题猜想
高分的秘密武器:终极密押+押题预测
目录
题型一 选择题 3
押题猜想01 声现象综合 3
押题猜想02 光现象辨析 7
押题猜想03 物态变化辨析 11
押题猜想04 凸透镜成像规律及应用 14
押题猜想05 分子动理论、内能的利用 18
押题猜想06 运动和力的关系 22
押题猜想07 机械效率 25
押题猜想08 电路设计 30
押题猜想09 安全用电 34
押题猜想10 电磁现象的辨析 37
押题猜想11 压强与浮力综合 41
押题猜想12 电学综合 48
题型二 填空题 53
押题猜想13 能源、材料、信息的传递 53
押题猜想14 测量工具的使用及读数 55
押题猜想15 压强综合 57
押题猜想16 机械能机器转化 60
押题猜想17 电热相关计算 63
押题猜想18 杠杆 68
题型三 作图题 73
押题猜想19 光学作图 73
押题猜想20 受力分析作图 77
押题猜想21 杠杆作图 80
押题猜想22 通电螺线管作图 84
题型四 实验探究题 87
押题猜想23 测量物体运动的速度 87
押题猜想24 探究水在沸腾前后温度变化的特点 93
押题猜想25 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 99
押题猜想26 探究液体压强的特点 105
押题猜想27 探究影响浮力大小的因素 111
押题猜想28 探究电流与电压、电阻的关系 118
押题猜想29 伏安法测电阻 129
押题猜想30 探究产生感应电流的条件 139
题型五 计算题 144
押题猜想31 压强与浮力综合计算 144
押题猜想32 功和功率的综合计算 149
押题猜想33 机械效率的综合计算 154
押题猜想34 电学综合计算 159
题型一 选择题
押题猜想01 声现象综合
【母题】《黑神话:悟空》火爆全球,以游戏为载体向世界展示了优秀的中华传统文化,其中弹着三弦的“陕北说书”更是火出了圈,按压琴弦的不同位置可改( )
A.音调 B.音色
C.响度 D.传播速度
【答案】A
【详解】A.音调:音调由物体振动的频率决定。按压琴弦的不同位置,会改变琴弦振动的长度,从而改变琴弦振动的频率。一般来说,琴弦振动部分越短,频率越高,音调也就越高。所以按压琴弦不同位置可改变音调。故A符合题意;
B.音色:音色主要由发声体的材料、结构等因素决定,按压琴弦不同位置不会改变琴弦的材料和结构,所以不会改变音色。故B不符合题意;
C.响度:响度与物体振动的幅度有关,通常是由弹奏时用力的大小来决定,而不是按压琴弦的位置,所以按压琴弦不同位置不能改变响度。故C不符合题意;
D.传播速度:声音的传播速度与介质的种类和温度等因素有关,在同一介质中,温度不变时,声音的传播速度是固定的,与按压琴弦的位置无关。故D不符合题意。
故选A。
押题解读
本猜想在中考中常以生活中的乐器为背景材料的载体,考查学生对声音三个特性的区分及其影响因素。需要考生利用所学的物理知识解释身边与声音相关的物理现象。
考前秘笈:在做此类题时,分三步进行:
(1)首先判断题中描述的声音特性是不是声音的“音色”音色这个特性最大的用途就是用来区分不同的发声体,如果不是用来区分不同的发声体,就一定不是在描述音色。
(2)寻找题中的关键形容词,并根据关键词进行判断“粗细长短松紧是音调,响度关键看用力”
(3)如果没有题中描述的关键形容词,那就代入情景进行辨别例如“窃窃私语”,代入情景:如果我们与同学窃窃私语,目的是什么,当然是想让声音的响度小这样别人就听不到了。这样一想答案就出来了。而与音调有关的特性常常与“乐器”“音阶”“音高”以及声音的“粗”“细”“尖锐”和“低沉”等有关乐器的音调总结如下表。
乐器
音调影响(其他条件相同)
打击乐器(以鼓为例)
鼓皮绷得越紧,音调越高;鼓皮越松,音调越低
弦乐器
弦越细、越短、越紧,音调越高;弦越粗、越长、越松,音调越低
管乐器
空气柱越细、越短,音调越高;空气柱越粗、越长,音调越低
1.唐代岑参在《白雪歌送武判官归京》中写道“中军置酒饮归客,胡琴琵琶与羌笛”,下列说法正确的是( )
A.客人根据音色来区分胡琴琵琶与羌笛的声音
B.胡琴琵琶是由琴弦振动发声,羌笛是由笛管振动发声
C.弹奏胡琴时,声音越大,传播速度越大
D.胡琴琵琶与羌笛都是乐器,发出的一定都是乐音
【答案】A
【详解】A.不同乐器的材料和结构不同,发出的声音音色不同,因此客人可以根据音色来区分胡琴、琵琶与羌笛的声音,故A正确;
B.胡琴和琵琶是通过琴弦振动发声,但羌笛是由笛子内的空气柱振动发声,而不是笛管振动发声,故B错误;
C.声音的传播速度取决于介质的性质和状态,与声音的响度无关,因此弹奏胡琴时声音越大,传播速度并不会改变,故C错误;
D.乐音是规律振动产生的声音,但乐器在演奏时若出现杂音或噪音(如拨弦失误、气流不稳等),也可能产生非乐音,故D错误。
故选A。
2.如图所示的声现象中,分析不正确的是( )
A.甲图:拨动张紧的橡皮筋,听到了声音,同时观察到橡皮筋“变胖”“变虚”了,说明声音由物体振动产生
B.乙图:重敲音叉再次接触细线悬挂的乒乓球,会看到乒乓球振动幅度变大,说明音叉的音调变高
C.丙图:将扬声器对准烛焰,播放音乐,看到烛焰随声音的变化而“舞动”起来,说明声波能传递能量
D.丁图:航空母舰上两位甲板引导员配戴防噪声耳罩,这种控制噪声的措施属于防止噪声进入耳朵
【答案】B
【详解】A.用手拨动绷紧的橡皮筋,我们听到了声音,同时观察到橡皮筋变“胖”变“虚”了,这是因为橡皮筋在振动,说明声音由物体振动产生,故A正确,不符合题意;
B.重敲音叉再次接触细线悬挂的乒乓球,会看到乒乓球振动幅度变大,说明音叉的响度变大,故B错误,符合题意;
C.声音可以传递信息和能量,将扬声器对准烛焰,播放音乐,看到烛焰随声音的变化而“舞动”起来,说明声波能传递能量,故C正确,不符合题意;
D.航空母舰上两位甲板引导员配戴防噪声耳罩,这种控制噪声的措施属于在人耳处减弱噪音,防止噪声进入耳朵,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.如图是一款变频超声波驱蚊器,该驱蚊器通过发出不同的声音,干扰蚊蝇的感觉和行为,从而达到驱蚊的效果,对于该驱蚊器使用分析正确的是( )
A.该驱蚊器可以在真空环境使用
B.该驱蚊器发出的声音不在人耳能够感受的频率范围内
C.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音响度一定增大
D.该驱蚊器发声时,离开驱蚊器的距离越远,声音的传播速度越小
【答案】B
【详解】A.由题意可知,驱蚊器通过发出不同的声音,干扰蚊蝇的感觉和行为,由于真空不能传声,所以该驱蚊器不可以在真空环境使用,故A错误;
B.该驱蚊器是超声波驱蚊器,超声波不在人耳能够感受的频率范围内,人耳无法听到超声波,故B正确;
C.音调与频率有关,该驱蚊器调至频率最高挡时,音调升高,声音响度不一定增大,故C错误;
D.声音的传播速度与距离声源的远近无关,故D错误。
故选B。
押题猜想02 光现象辨析
【母题】我国古代很早就会利用磨光的铜镜来观察自己的像,下列与其原理相同的是( )
A.皮影戏 B.杯弓蛇影
C.雨后彩虹 D.海市蜃楼
【答案】B
【详解】古代利用磨光的铜镜观察自己的像,属于平面镜成像,原理是光的反射,铜镜表面光滑,能反射光线,从而形成人的像。
A.皮影戏:原理是光的直线传播。皮影戏是通过灯光将皮影的影子投射在幕布上,由于光沿直线传播,皮影挡住了光线,在幕布上形成影子,人们通过影子来表演故事。故A不符合题意;
B.杯弓蛇影:“杯弓蛇影” 是由于对面的墙壁上挂着一张弓,弓的影子正好映在透明的酒杯中,好像一条蛇,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,与铜镜成像原理相同。故B符合题意;
C.雨后彩虹:是光的色散现象。雨后,空气中有大量的小水滴,太阳光通过水滴时,由于不同颜色的光在介质中的折射程度不同,发生折射和反射,将太阳光分解成七种颜色的光,形成彩虹。故C不符合题意;
D.海市蜃楼:是光在不均匀的介质中传播时发生折射形成的。在海面上,空气的密度分布不均匀,远处物体反射的光,在不同密度的空气中传播,发生折射和全反射,使得物体的像出现在实际物体上方或其他位置,形成海市蜃楼现象。故D不符合题意。
故选B。
猜押解读
近年各地中考光学题,考查内容主要集中在光的直线传播(解释现象)、光的反射与折射(科学探究、作图、现象解释)、平面镜成像(特点及其应用、作图、探究实验)、光的色散(探究实验)、红外线和紫外线的应用上.其中光的色散、平面镜成像等是中考的热点问题。试题在注重考查基础知识的同时,主要考查学生运用相关光学知识分析、解释实际问题的能力。
考前秘笈
熟记日常生活中常见的光现象。透过光现象,揭示本质,即明确各种光现象的成因是解决问题的关键。分析如下:
①光的直线传播现象:小孔成像(树荫下的光斑)、日月食的形成、影子的形成;
②光的反射现象:平面镜成像、汽车观后镜中的像、水中的“倒影”;
③光的折射现象:海市蜃楼、水中的筷子弯折、看到水中的鱼、水底变浅、透镜成像、光的色散(彩虹的形成)。
1.下列如图情景中,由光的反射而形成的是( )
A.水中的“倒影” B.天空的彩虹
C.水中铅笔“弯折” D.日晷的使用
【答案】A
【详解】A.平静水面上景物的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A符合题意;
B.天空中的彩虹是由于光的折射形成的,故B不符合题意;
C.从水中笔上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是笔的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,是折射现象,故C不符合题意;
D.影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故D不符合题意。
故选A。
2.“海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载,下列光现象中与“海市蜃楼”形成原理相同的是( )
A.手影的形成
B.湖中倒影
C.晷针留影
D.筷子折断
【答案】D
【详解】“海市蜃楼”是光在不均匀空气中发生折射形成的。
A.手影属于影子,影子是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.晷针留影属于影子,影子是光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.筷子折断是筷子反射的光线从水中进入空气时发生折射,折射光线远离法线造成的,故D符合题意。
故选D。
3.如图所涉及的光现象原理解释正确的是( )
A.甲图中水中小鸟的倒影——光的折射
B.乙图中站在岸上看到水中的鱼——光的反射
C.丙图中手影的形成——光沿直线传播
D.丁图中彩虹的形成——光的反射
【答案】C
【详解】A.小鸟倒影的形成属于平面镜成像,其原理是光的反射,故A错误;
B.站在岸上看到水里的鱼属于光的折射,光线经过水和空气两种不同介质的时候会发生偏折,导致在岸边看到的像为虚像,故B错误;
C.墙上的手影是由于光由直线传播造成的,光在同种均匀介质传播时沿直线传播,故在空气中对着光遮挡,后方会形成阴影,故C正确;
D.雨后彩虹是光的折射现象,光通过不同介质时会发生折射,且阳光是复色光,不同的光折射能力不一样,所以雨后就出现了彩虹,故D错误。
故选C。
押题猜想03 物态变化辨析
【母题】下列物态变化的实例中,由于液化形成的是( )
A.初春,湖面上冰化成的水 B.盛夏,草叶上的露珠
C.深秋,树叶上的霜 D.严冬,树枝上的雾凇
【答案】B
【详解】A.湖面上冰化成的水,是冰熔化形成的,故A不符合题意;
B.草叶上的露珠,是水蒸气遇冷液化形成的,故B符合题意;
C.树叶上的霜,是水蒸气遇冷凝华形成的,故C不符合题意;
D.树枝上的雾凇,是水蒸气遇冷凝华形成的,故D不符合题意。
故选B。
押题解读
1. 物态变化的本质就是物质由一种状态变成了另一种状态,所以辨析物态变化现象的关键是明确变化前后物质的状态。有时候要注意辨别干扰因素,比如“白气”与“白雾”是液态不是气态。
2. 物态变化三态图
考前秘笈:常见与水相关的物体变化
(1)热空气遇冷:液化;热空气遇骤冷:凝华
①雾、露“白气”自来水管“出汗”:水蒸气液化形成的。②霜雾凇、冰花:水蒸气凝华形成的。
(2)液化的两种方式:蒸发和沸腾
①蒸发:只发生在液体的表面,发生缓慢;沸腾:同时发生在液体的内部和表面,发生剧烈。
1.如图所示的物理现象,说法正确的是( )
A.甲图中厨房蒸笼冒“白气”是汽化现象
B.乙图中蜡烛燃烧流出的“烛泪”是液化现象
C.丙图中寒冷的冬季玻璃上的“冰花”是凝固现象
D.丁图中寒冷的冬季雪人逐渐变小是升华现象
【答案】D
【详解】A.甲图中,厨房蒸笼冒“白气”是小水滴,是由空气中的水蒸气液化形成的,是液化现象,故A错误;
B.乙图中,蜡烛燃烧流出的“烛泪”是蜡由固态变为液体的过程,是熔化现象,故B错误;
C.丙图中,寒冷的冬季玻璃上的“冰花”是固态的小冰晶,是空气中的水蒸气直接变成了固态的小冰晶,是凝华现象,故C错误;
D. 丁图中寒冷的冬季雪人逐渐变小,是固态的雪直接变成了水蒸气,是升华现象,故D正确。
故选D。
2.在湖南,春天气温快速回升时,墙面瓷砖上常会出现小水珠,俗称“回潮天”。关于这种现象,下列分析正确的是( )
A.气温快速回升使空气变得很干燥 B.小水珠是墙面瓷砖上缝隙渗透出的
C.小水珠是空中水蒸气液化形成的 D.瓷砖上形成小水珠的过程需要吸热
【答案】C
【详解】A.气温快速回升,液态的水吸热会汽化成水蒸气飘在空气中,则使空气变得湿润,故A错误;
BC.小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化的水珠,附在墙上,故B错误,C正确;
D.瓷砖上形成小水珠的过程需要放热,故D错误。
故选C。
3.某物质在不同压强和温度下的状态如图所示,从初始状态M,压强pM=10万Pa,温度TM=20℃,降温加压到状态N,pN=12万Pa,TN=10℃,物质发生的状态变化和吸放热情况是( )
A.凝华 放热 B.液化 吸热 C.汽化 吸热 D.凝固 放热
【答案】A
【详解】由图可知,初始状态M为气态,末状态N为固态;由气态降温加压后变为固态,这个过程物质发生了凝华,凝华放热,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
押题猜想04 凸透镜成像规律及应用
【母题】在“探究凸透镜成像规律”实验中,某学习小组先用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距,之后正确安装并调节实验装置后,在光屏上出现一个清晰的像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.由图甲可知,该凸透镜的焦距是5.0cm
B.图乙中,光屏上成的是倒立、放大的实像
C.图乙中,蜡烛燃烧缩短,则像也缩短
D.图乙中,用不透明纸板遮住部分凸透镜,光屏上的像亮度不变
【答案】B
【详解】A.凸透镜的焦点到光心的距离等于焦距,由图甲可知,该凸透镜的焦距f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
故A错误;
B.由图乙可知,物距为50.0cm-35.0cm=15.0cm
物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,光屏上成的是倒立、放大的实像,故B正确;
C.由图乙可知,光屏上成的是倒立、放大的实像,蜡烛燃烧缩短1cm,则像缩短大于1cm,故C错误;
D.图乙中,用不透明纸板遮住部分凸透镜,透过透镜的光变少,故光屏上的像亮度变暗,故D错误。
故选B。
猜押解读
本题是对凸透镜成像规律生活的应用的考察,考察凸透镜的成像特点,如何调整光屏到凸透镜的距离成清晰的像。
考前秘笈
秘笈1:请牢记规律:一焦分虚实,二焦分大小;虚像同侧正,实像异侧倒;物近像远像变大,物远像镜像变小;
物距(u)
像距(v)
正倒
大小
虚实
应用
特点
特点
u>2f
2f>v>f
倒立
缩小
实像
照相机、摄像机
-
物像异侧
u=2f
v=2f
倒立
等大
实像
测焦距
成像大小的分界点
物像异侧
2f>u>f
v>2f
倒立
放大
实像
幻灯机、电影放映机、投影仪
-
物像异侧
u=f
-
-
-
不成像
强光聚焦手电筒
成像虚实的分界点
-
f>u
v>u
正立
放大
虚像
放大镜
虚像在物体的同侧且之后
物像同侧
1.如图所示,线段AB为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系,若用此凸透镜成像,则当物体距透镜0.3m时,移动光屏,可在光屏看到( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、等大的实像 C.倒立、缩小的实像 D.不成像
【答案】C
【详解】图中时,,此时
像距等于物距,说明物体处于二倍焦距处,即,所以
当物体距透镜米时,,物体所成像的性质是缩小、倒立、实像。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.图中的甲图将凸透镜正对着太阳光,在凸透镜下方,平行地放上白纸,测出凸透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像,将该凸透镜安装在光具座上如图丙所示,光屏未画出。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为6cm
B.丙图成像规律与照相机的原理相同
C.将蜡烛放置在40cm刻度处,可得到倒立、放大的像
D.蜡烛向左移动且凸透镜换为一个焦距更大的凸透镜,不动光屏也可能在光屏上呈现清晰的像
【答案】D
【详解】A.由图乙可知,当透镜与白纸间距s=12cm时,白纸被烤焦的时间,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸距离即为焦距f=12cm,故A错误;
B.图丙中,蜡烛到透镜的距离为
大于一倍焦距,小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,应用是投影仪,故B错误;
C.将蜡烛放置在40cm刻度处,物距小于焦距,可得到正立、放大的虚像,故C错误;
D.蜡烛向左移动,物距增大,换为一个焦距更大的凸透镜,相当于减小物距,此时,不动光屏也可能在光屏上呈现清晰的像,故D正确。
故选D。
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示位置时,恰好在光屏上接收到清晰的烛焰像(像未画出),下列说法正确的是( )
A.光屏上的像是正立、缩小的
B.将远视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,向右移动光屏仍可以得到清晰的像
C.保持蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置光屏上可再次得到清晰的放大的像
D.把蜡烛和光屏互换位置,光屏上得到倒立、缩小的实像
【答案】C
【详解】A.由图可知,此时物距大于像距,可知在光屏上得到的是倒立、缩小的实像,故A错误;
B.远视眼镜的镜片是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,当将远视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间时,所成的像会向左移动,此时要想在光屏上成清晰的像,需要将光屏向左移动,故B错误;
C.根据光路的可逆性,保持蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,即物距小于像距时,光屏上可再次得到清晰的放大的像,故C正确;
D.把蜡烛和光屏互换位置,此时蜡烛到凸透镜的距离小于光屏到凸透镜的距离,即物距小于像距,根据光路可逆可知,光屏上得到倒立、放大的实像,故D错误。
故选C。
押题猜想05 分子动理论、内能的利用
【母题】唐宋时期,蜀地工匠发明了独具特色的省油灯,如图所示。使用此灯时往上方容器中注油,往下方夹层中注水,“省油”的主要原因是减少油的蒸发。下列说法正确的是( )
A.水的比热容比油大,吸收相同热量,水升高的温度比油高
B.灯点燃后,油的温度升高,含有的热量逐渐增大
C.灯点燃后,水的内能通过热传递的方式改变
D.灯点燃后,水吸收热量,其内能一定比油的内能大
【答案】C
【详解】A.水的比热容比油大,质量相同的水和油吸收相同热量,水升高的温度比油低,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说物体含有或具有多少热量,故B错误;
C.灯点燃后,水吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变水的内能,故C正确;
D.内能大小与温度、质量、状态等因素有关,灯点燃后,水吸收热量,其内能不一定比油的内能大,故D错误。
故选C。
押题解读
利用生活中的美食散发出来的香味,烹饪过程中,不断的吸收热量,对物理知识点的考查,用所学的物理知识解释生活中的物理现象。
考前秘笈
秘笈1:分子动理论的内容:(1)物质是由大量的分子构成;(2)分子在永不停息的做无规则运动;(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。
押题解读
此类题型着重考察的如何区分温度、热量和内能,着重考查学生对知识点的理解能力。
考前秘笈
内能
内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关;一切物体在任何情况下都有内能;
改变物体内能的方法:做功和热传递。做功和热传递在改变物体内能上是等效的;
内能与温度
物体的温度升高,内能一定增大,温度降低,内能一定减小;
物体的内能增大,温度不一定升高(例如品体在熔化的过程中要不断吸热,内能增大,而温度保持不变),内能减小,温度也不一定降低(例如品体在凝固的过程中要不断放热,内能减小,而温度保持不变)
内能与做功
做功可以改变物体的内能:对物体做功,物体内能会增加;物体对外做功,物体内能会减少。
做功改变内能的实质:内能和其他形式的能(主要是机械能)相互转化的过程。
如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能改变的大小
热量
在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。
热传递是内能从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
热量是过程量, 一般说“传递热量”,不能用“具有”“增加”或“减少”来形容
温度、热量、内能
热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加
1.安徽省长丰县的下塘烧饼历史悠久。制作时,劲道的面饼,贴在反扣的锅底中,慢火烤制一段时间后,香脆酥软、鲜美肥嫩的烧饼就出炉了。下列说法正确的是( )
A.刚出锅的烧饼很烫,其含有热量较多
B.烘烤烧饼时,温度从炭火传递给烧饼
C.出锅后的烧饼逐渐冷却,其内能减小
D.烘烤烧饼时,燃料燃烧越充分,其热值越大
【答案】C
【详解】A.热量是过程量,只能吸收或者放出热量,不能用含有、具有等词来描述热量,故A错误;
B.热传递传递的是热量而不是温度,烘烤烧饼时,热量从炭火传递给烧饼,故B错误;
C.出锅后的烧饼逐渐冷却,温度降低,其内能减小,故C正确;
D.热值是物质自身的一种特性,只与物质自身有关,与燃料是否充分燃烧无关,故D错误。
故选C。
2.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲是某汽油机的某冲程。下列有关说法不正确的是( )
A.汽油机在吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物
B.甲图是压缩冲程,机械能转化为内能
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓,说明燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.冬天,有些汽车会利用尾气中的余热给车内供暖,这是利用热传递的方法改变内能
【答案】C
【详解】A.汽油机在吸气冲程吸入空气和汽油,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,属于压缩冲程,机械能转化为内能,故B正确,不符合题意;
C.热值是燃料本身的一种特性,只由燃料本身决定,与燃料是否充分燃烧无关,故C错误,符合题意;
D.利用尾气中的余热给车内供暖,只有内能一种能量发生转移,属于热传递,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A.罐内气体对纸杯做了功
B.罐内气体的内能增加
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的排气冲程相同
【答案】A
【详解】AB.纸杯飞出去时,易拉罐内的酒精气体对纸杯做功,气体的内能减小,故A正确、B错误;
CD.纸杯飞出过程中,内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程相同,故CD错误。
故选A。
押题猜想06 运动和力的关系
【母题】如图所示,小明用水平推力在水平地面上推平板小车,此时小车上的货物与小车一起做匀速直线运动,货物与直立的扶手不接触,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A.货物受到支持力、重力和摩擦力共3个力的作用
B.货物的重力和小车对货物的支持力是一对平衡力
C.货物的重力和地面对小车的支持力是一对平衡力
D.货物对小车的压力和小车对货物的支持力是一对平衡力
【答案】B
【详解】AB.货物与小车一起做匀速直线运动,货物与直立的扶手不接触,货物与小车相对静止 ,没有相对运动或相对运动趋势,则货物与小车之间没有摩擦力,货物只受到竖直向下的重力与小车对货物竖直向上的支持力,两个力是一对平衡力,故A错误,B正确;
C.货物的重力的受力物体是货物,地面对小车的支持力的受力物体是小车,两个力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.货物对小车的压力和小车对货物的支持力作用在两个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
押题解读
本题是对生活中滑冰车的实例分析,考查惯性、平衡力和相互作用力。
考前秘笈
秘笈1:惯性是物体本身的特征,只与质量有关,与物体的运动状态无关,质量越大,惯性越大。
秘笈2:平衡力与相互作用力的区分:
(1)平衡力:大小相等、方向相反,并且在作用在同一个物体上;
(2)相互作用力:大小相等、方向相反,二力同时产生、同时消失,并且作用在两个不同的物体上。
1.2024年11月16日,中国轮滑(速度轮滑)公开赛(武汉站)及2024年中国U系列滑板巡回赛(武汉站)在汉阳盛大开幕。如图所示是其中一场轮滑比赛的场景,下列说法正确的是( )
A.开赛时选手蹬地后才会前进,说明有力作用物体才会运动
B.比赛中未蹬地时选手还能继续滑行,是因为受到了惯性的作用
C.蹬地后选手单脚着地滑行时比双脚着地滑行时受到的摩擦力更大
D.到达终点后,选手在平直赛道上双脚着地减速滑行,摩擦力不变
【答案】D
【详解】A.开赛时选手蹬地后才会前进,利用了力的作用是相互的,是地面对选手施加向前的力,使选手向前运动,故A错误;
B.惯性是物体的属性,不是力,因此不能描述为受到惯性的作用,故B错误;
C.蹬地后选手单脚着地滑行和双脚着地滑行时压力与接触面的粗糙程度相同,因此摩擦力相同,故C错误;
D.到达终点后,选手在平直赛道上双脚着地减速滑行,此时选手与地面间的压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,故D正确。
故选D。
2.如图所示是同学们在操场上练习立定跳远时的情景,下列分析正确的是( )
A.起跳前,人受到的重力和对地面的压力是平衡力
B.起跳时,双脚向后蹬地利用了力的作用是相互的
C.腾空时,充分展体运动到最高点时处于平衡状态
D.落地时,人由于受到惯性力的作用身体会向前倾
【答案】B
【详解】A.起跳前,人受到的重力和对地面的压力方向相同,不是平衡力,故A错误;
B.起跳时,双脚向后蹬地,人对地施加了向后的作用力,同时地对人施加向前的作用力,使人向前运动,利用了力的作用是相互的,故B正确;
C.腾空时,充分展体运动到最高点时人仍具有向前的速度,人的动能不为零,故C错误;
D.落地时,人由于具有惯性要保持原来的运动状态继续向前运动,所以身体会向前倾,惯性不是力,是物体的属性,故D错误。
故选B。
3.如图所示,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物,不考虑空气阻力,下列正确的是( )
A.匀速上升时,重物相对无人机是运动的
B.悬停时,无人机所受升力的施力物体是旋翼
C.匀速上升时,细线突然断开,重物受到惯性作用将继续向上运动
D.水平匀速直线飞行时,重物受到的重力与绳子对重物的拉力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.匀速上升时,重物相对无人机的位置没有改变,是静止的,故A错误;
B.由无人机旋翼对下方空气施力从而获得升力起飞可知,无人机飞行时,所受升力的施力物体是空气,故B错误;
C.匀速上升时,细线突然断开,重物由于惯性将继续向上运动,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.水平匀速直线飞行时,重物处于平衡状态,受平衡力的作用,则重物受到的重力与绳子对重物的拉力是一对平衡力,故D正确。
故选D。
押题猜想07 机械效率
【母题】如图,用F=10N的拉力竖直向上匀速提升木块,2s内木块升高的高度为0.1m,木块重力G=24N,在此过程中下列判断正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.2m/s B.滑轮组做的有用功为3J
C.拉力F做功的功率为0.5W D.滑轮组机械效率为80%
【答案】D
【详解】A.由图可知,滑轮组有效绳子段数,则绳子自由端移动的距离
则绳子自由端移动的速度为
故A错误;
B.滑轮组做的有用功
故B错误;
C.拉力F做功为
拉力F做功的功率为
故C错误;
D.滑轮组机械效率为
故D正确。
故选D。
押题解读
机械效率在中考中考查的频率非常高,有时会以选择题的形式出现,且会综合功和功率、简单机械进行考查。
考前秘笈
秘笈1:绳子段数是指拉动滑轮的绳子段数。
秘笈2:不计绳重及摩擦时,满足力的关系,由此可推导额外功、机械效率的特定表达式。
1.使用如图所示的滑轮组,沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体,弹簧测力计的示数为200N,物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和轮与轴间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.该滑轮组中有一个定滑轮和两个动滑轮
B.绳子自由端拉力的速度
C.动滑轮重力为100N
D.该滑轮组的机械效率为
【答案】C
【详解】A.由图可知,上、下两个滑轮的轴的位置固定不变,为定滑轮;中间滑轮的轴随物体一起运动,为动滑轮,故A错误;
B.由图可知,,绳子自由端的速度为
故B错误;
C.物体的重力
物体受到的摩擦力
绳的拉力F等于弹簧测力计的示数,即
不计绳重和轮与轴间的摩擦,拉力
则动滑轮重力
故C正确;
D.滑轮组的机械效率
故D错误。
故选C。
2.如图所示,工人用A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组提升重540N的物体,所用的拉力F为200N,物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s。不计绳重及摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力F所做功的功率为1200W
B.C处天花板受到的拉力为46N
C.若匀速提升240N的物体,滑轮组的机械效率为90%
D.动滑轮重为60N
【答案】D
【详解】A.由图知道,承担物重绳子的股数为n=3,则绳端移动的速度为
拉力F所做功的功率为
故A错误;
BD.因为不计绳重及摩擦时,所以动滑轮重力为
根据题意得C处天花板受到的拉力为
故B错误,D正确;
C.因为不计绳重及摩擦时,机械效率为
若匀速提升240N的物体,滑轮组的机械效率为
故C错误。
故选D。
3.如图所示,用滑轮组匀速提升重力为G的物体,重物在拉力F的作用下向上移动了距离h,不考虑绳重、滑轮重和摩擦力,下列说法正确的是( )
A.拉力F移动的距离为1.5h
B.拉力F的大小为0.5G
C.此过程中拉力F做的功为Fh
D.此时墙壁受到的水平拉力为F
【答案】D
【详解】A.由图可知,左侧为定滑轮,右侧为动滑轮,承担物重的绳子股数为2,重物移动的距离h,因此拉力F移动的距离为2h,故A错误;
B.承担物重的绳子股数为2,物体的重力为G,故拉力F的大小为2G,故B错误;
C.拉力F的大小为0.5G,拉力F移动的距离为2h,此过程中拉力F做的功为
故C错误 ;
D.由于力的作用是相互的,滑轮受到的拉力为F,则此时墙壁受到的水平拉力为F,故D正确。
故选D。
押题猜想08 电路设计
【母题】图是公园设置的闸机出入口,旅客可通过预约二维码或身份证件识别(相当于闭合开关S1或S2)让电动机M启动。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据题意知道,预约二维码或身份证件识别时(相当于闭合开关S1或S2),电动机M启动,闸门打开放行。这说明两个开关工作时互不影响,是并联的,电动机位于干路,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
押题解读
根据题干信息,通过开关的通断,判断用电器是否正常工作。
考前秘笈
(1)首先确定用电器之间是串联还是并联:通过题干中描述的用电器的工作情况进行判断。
(2)判断开关的位置:通过每个开关对用电器的控制情况进行判断。
①如果两个开关都闭合,用电器才工作,则两个开关串联,如图甲;
②若两个开关只闭合一个,用电器就可以工作,则两个开关并联,如图乙;
③若开关闭合,用电器不能工作,开关断开,用电器可以工作,则此用电器和开关并联,如图丙;
④有时候会用到特殊开关,如单刀多掷开关、双刀双掷开关等。
1.如图是人体红外线感应灯。当人走进照明范围时人体感应开关闭合,离开照明范围时人体感应开关断开;光敏开关仅在光线暗时才会闭合。能实现环境光线非常暗时人来灯亮人走灯灭的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题知,要求灯只有在光线暗、有人体靠近时才会自动发光,在人离开时自动关闭,说明光敏开关和人体感应器同时控制灯泡,即光敏开关和人体感应开关、灯泡三者串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.“一盔一带”守护安全,如图为配备了头盔的共享电动车。骑车时需要先扫码(相当于闭合开关)开锁,然后佩戴头盔(相当于闭合开关)才能启动。没有使用头盔或头盔低于设定高度,电动车的中控系统将断开开关,自动控制电动车停止行驶。下列符合条件的电路设计是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知,只有闭合两个开关车才会启动,且断开开关,自动控制电动车停止行驶,即两个开关、相互影响共同控制电动机,是串联的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.在使用电吹风时,为了防止发热管单独工作带来安全隐患,只闭合,不发热也不吹风;只闭合,吹冷风;同时闭合、,吹风机才能吹出热风。下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.由图可知,只闭合,电路断路,电动机和发热管都不工作,只闭合,电动机和发热管串联,都工作,同时闭合、,发热管被短路,只有电动机工作,故A不符合题意;
B.由图可知,只闭合,电动机和发热管串联,都工作,同时闭合、,电源被短路,两个用电器都不工作,故B不符合题意;
C.由图可知,只闭合,电路断路,电动机和发热管都不工作,只闭合,电动机工作,吹冷风;同时闭合、,电动机和发热管并联,都工作,吹出热风,故C符合题意;
D.由图可知,只闭合,电动机工作,只闭合,电路断路,电动机和发热管都不工作,故D不符合题意。
故选C。
押题猜想9 安全用电
【母题】 “珍爱生命,注意安全”,下列做法中符合安全用电原则的是( )
A.发生触电事故时,应尽快用手将触电人拉开
B.用电器失火时,先用水灭火,再切断电源
C.在山区遇雷雨时,不可以靠在大树下避雨
D.发现高压输电线掉落在地面时,可以走近用木棍挑开
【答案】C
【详解】A.当发现有人触电时,应该立即采取的措施是使触电人尽快与带电体分离,不能用手拉触电的人,否则自己也会触电,故A错误;
B.水是导体,用电器失火时,在切断电源之前,不能用水灭火,否则会发生触电事故,故B错误;
C.在山区遇雷雨时,不要靠在大树下避雨,以防遭到雷击,故C正确;
D.人不直接接触高压输电线路,靠近时也会引起高压电弧触电或跨步电压触电,从而对人体造成伤害,如发现有高压输电线掉落在地面,不可走近,故D错误。
故选C。
押题解读
安全是当前教育的一个非常重要的方面,安全用电属于其中之一,这部分知识在中考中一般以选择题的形式出现,增强学生安全用电的意识。
考前秘笈
不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关;
不弄湿用电器,不损坏绝缘层;
保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
1.如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.保险丝的额定电流越大越安全
B.闭合开关S灯泡不亮,可能是开关短路了
C.地线和零线之间的电压是220V
D.电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱是并联
【答案】D
【详解】A.保险丝的额定电流太大时,当电路电流过大时,保险丝不会熔断,不能起到保护电路的作用,故A错误;
B.由图得,开关S与灯泡串联,若开关短路,闭合开关S灯仍然亮,故B错误;
C.地线和零线之间的电压是0V,故C错误;
D.电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱是并联,互不影响,故D正确。
故选D。
2.安全用电是每一位公民的必备素养,下列做法正确的是( )
A.使用测电笔检查电路时,手不能触碰到笔尾金属体
B.电动自行车可以在相对密闭的楼道中充电
C.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
D.手机充电结束后,充电器可一直插在通电的插座上
【答案】C
【详解】A.测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,触碰笔尖金属体可能导致触电,故A错误;
B.电动自行车在相对密闭的楼道中充电存在火灾隐患,容易引发安全事故,故B错误;
C.在紧急情况下,如触电或电器火灾时,及时切断总开关能有效避免危险,故C正确;
D.充电器一直插在通电的插座上,容易引发火灾,故D错误。
故选C。
3.关于家庭用电,下列符合安全用电原则的是( )
A.使用试电笔时手应接触笔尾的金属体
B.用湿手拨动开关
C.人站在干燥的木凳上,双手同时触摸火线和零线
D.多个大功率的用电器同时使用
【答案】A
【详解】A.使用试电笔时手应接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故A符合题意;
B.生活用水是导体,用湿手拨动开关容易发生触电事故,故B不符合题意;
C.人站在干燥的木凳上,双手同时触摸火线和零线,加在人体的电压是220V,超过人体的安全电压,通过人体的电流较大,会对人体造成危害,故C不符合题意;
D.多个大功率用电器同时使用,由于电流过大容易引起火灾,故D不符合题意。
故选 A。
押题猜想10 电磁现象辨析
【母题】下面四幅图中,哪个和发电机的工作原理是相同的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】发电机是利用电磁感应现象制成的。
A.通电后原来指向南北方向的小磁针发生了偏转,说明通电导体的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.通电后,导体在磁场中运动起来,说明了磁场对电流有力的作用,故B不符合题意;
C.该实验装置中没有电源,即导体做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,即探究电磁感应现象,故C符合题意;
D.通电后的螺线管能够吸引铁钉,说明电流的周围存在磁场,移动滑片P,发现吸引的铁钉的多少不同,由此可以确定,电磁铁磁性的强弱和电流的大小有关,故D不符合题意。
故选C。
猜押解读
电与磁这一章在中考中经常会出现一个选择题,重点考查电生磁、磁场对通电导线有力的作用、电磁感应这三个原理的区分及应用。通电螺线管也是其考查的一个重要方向。
考前秘笈
秘笈1:奥斯特实验说明:(1)通电导线周围存在磁场;(2)磁场的方向与电流有关。
秘笈2:通电流线管周围存在磁场,处理的时候利用安培定则判断磁场和电流的方向。弯曲的四指表示电流的方向,拇指表示螺线管N极方向。
秘笈3:影响螺线管磁性强弱的因素:(1)电流强弱;(2)线圈匝数;(3)有无铁芯。
秘笈4:发电机和电动机原理应用的判断关键:看是否有电源,有电源是电动机,无电源是发电机。
1.如图所示,电磁血流计是用来检测血流速度和血流量的仪器。下列选项对应原理与其工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】电磁血流计是用来检测血流速度和血流量的仪器,原理是血液流动时,切割磁感线,产生感应电流,仪表为电流表,有示数,是电磁感应现象;
A.图中导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象,故A符合题意;
B.图中装置是探究电流的磁效应的实验,利用电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图中装置为电动机,其工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故C不符合题意;
D.图中电铃的主要部件是电磁铁,利用了电流的磁效应,故D不符合题意。
故选A。
2.下列对如图所示的物理实验说法不正确的是( )
A.图甲实验揭示了电流周围存在磁场,电磁铁利用此原理制成
B.图乙实验揭示了通电导体在磁场中受到力的作用,电动机利用此原理工作
C.图丙实验是电磁感应现象,这是发电机的工作原理
D.图丁实验中小磁针静止,则通电螺线管端是极,导线端接电源的负极
【答案】D
【详解】A.甲图是奥斯特实验,提示电流的周围存在磁场,电磁铁是有电流通过时产生磁场,无电流通过时无磁场,是应用了电流的磁效应,故A正确,不符合题意;
B.乙图实验中,闭合开关,磁场中的导体受到力的作用,开始运动,揭示通电导体在磁场中受到力的作用,电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用工作的,故B正确,不符合题意;
C.图丙中,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,产生感应电流,是电磁感应现象,发电机是利用电磁感应现象工作的,故C正确,不符合题意;
D.由图丁可知,小磁针的N极在右端,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的左端为S极,右端即B端为N极,根据安培定则可以判断,电流由螺线管的左端流入,右端流出,则A端接电源的正极,故D错误,符合题意。
故选D。
3.图中有关电与磁的描述,正确的是( )
A.甲图:根据安培定则,大拇指所指的那端为通电螺线管的N极
B.乙图:电磁继电器利用电磁感应原理工作
C.丙图:通电线圈在磁场中受力转动,是发电机的工作原理
D.丁图:导体AB上下往复运动,电流表的指针会左右摆动
【答案】A
【详解】A.安培定则用于判断通电螺线管的磁极方向:用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向N极。 故A正确;
B.电磁继电器的工作原理: 利用电磁铁的磁性控制电路的通断,属于电流的磁效应。 电磁感应原理是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流,与电磁继电器无关。故B错误;
C.图中有电源,闭合开关,通电线圈在磁场中受力转动,是电动机的工作原理。 发电机的工作原理是电磁感应。故C错误;
D.导体AB上下往复运动时,与磁感线方向一致,没有切割磁感线,不能产生感应电流,电流表的指针不会摆动。故D错误。
故选A。
押题猜想11 压强与浮力综合
【母题】(多选)一质量为600g、底面积为100cm2、高为10cm的不吸水的实心圆柱体放在底面积为300cm2的轻薄柱形平底容器底部中央(柱形平底容器的厚度和质量均不计,圆柱体与容器底不密合),柱形平底容器放在水平桌面上,如图甲所示,从t=0时开始向容器内匀速注水(水始终未溢出),注水质量与时间关系如图乙所示,取ρ水=1.0×103kg/m3,下列说法正确的是( )
A.实心圆柱体物质的密度为0.6×103kg/m3
B.t=1min时,实心圆柱体受到的浮力为6N
C.t=2min时,容器对桌面的压强为1000Pa
D.t=3min时,水面与容器底部相距12cm
【答案】AD
【详解】A.由题意可知,实心圆柱体的质量为m=600g=0.6kg,体积为V=100cm2×10cm=1000cm3=0.001m3,则其密度为,故A正确;
B.由图乙可知,当t=1min时,注入水的质量为m水1=1kg,注入水的体积为
圆柱体的重力为
若圆柱体尚未浮起,则水只占据容器底面积减去圆柱体底面积的部分,则可得水的深度为
此时圆柱体排开水的体积为V排1=S柱h1=100cm2×5cm=500cm3=5×10-4m3
由阿基米德原理可知此时圆柱体受到的浮力为F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N
圆柱体所受浮力小于重力,符合题意,故B错误;
C.由图乙可知,当t=2min时,注水质量为2kg,则可得容器对桌面的压力为F=G总=(m水2+m柱)g=(2kg+0.6kg)×10N/kg=26N
容器对桌面的压强为,故C错误;
D.当t=3min时,注入水的质量为3kg,注入水的体积为
因为圆柱体的密度小于水的密度,所以其会漂浮在水面上,所受浮力大小等于其重力大小,则其排开水的体积为
所以可得水面与容器底部的距离为,故D正确。
故选AD。
押题解读
本猜想是压强与浮力的综合,主要考查压强、压力的分析与计算以及浮力的计算、应用。
考前秘笈
秘笈1:压强与压力的分析与计算
(1)固体(放在水平面上):①压强为,柱体可用p=ρgh。②压力F=G或F=pS。
(2)液体:①压强为p=ρgh;②柱形容器:压力F=G或F=pS。非柱形容器的压力F=pS。
秘笈2:浮力的四种计算方法
(1)
原理法(或压力差法):
(2)
称重法(或实验法):
(3)
阿基米德原理法:
(4) 平衡法:通过受力分析,建立平衡方程。
1.(多选)甲、乙两个完全相同的容器放在水平桌面上,容器中装有质量相等的不同液体。现把质量相等的A、B两球放入甲容器中,待静止后A漂浮、B沉底,如图甲所示;用细线把A、B两球连在一起放入乙容器中,静止后的状态如图乙所示,两容器中液面恰好相平。下列说法中正确的是( )
A.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
B.A球在甲容器中所受浮力小于在乙容器中所受浮力
C.甲容器底受到液体的压强大于乙容器底受到液体的压强
D.甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强
【答案】BD
【详解】A.由题图可知,A、B两球排开液体的总体积,
所以
已知甲、乙为两个完全相同容器,两容器中液面恰好相平,则
所以
即甲容器中液体的体积较大;已知两容器中的液体质量相等,根据可知
故A错误;
B.A在甲容器中漂浮,即
A和B在乙容器中一起悬浮,则球的受力情况
可知
故B正确;
C.已知两容器中液面恰好相平(液体的深度相同),,所以根据可知
故C错误;
D.容器对水平桌面的压力等于容器与容器内液体和球的总重力,即
由于容器和液体质量均相等,A、B两球的质量不变,所以
即两容器对桌面的压力相等,由于甲、乙是两个完全相同的容器,则桌面的受力面积相等,根据可知
即两容器对桌面的压强相等,故D正确。
故选BD。
2.(多选)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。
3.(多选)水平桌面上有一质量为100g,底面积为50cm2的圆柱形平底溢水杯(不计厚度),杯底到溢水口的距离为10cm,内盛450g的水。将质量为240g圆柱形金属块挂在弹簧测力计下,缓慢投入水中,如图所示,当金属块浸没水中静止(金属块未接触溢水杯)时,弹簧测力计示数为1.6N。下列说法正确的是( )
A.小桶收集到溢出水的重力为0.3N
B.金属块的密度为4×103kg/m3
C.当杯口不再有水溢出时,溢水杯对水平桌面的压强为1260Pa
D.取下弹簧测力计,金属块沉底时,溢水杯对水平桌面的压强是1520Pa
【答案】AD
【详解】A.已知溢水杯中装有水的质量,这些水的体积
溢水杯底面积为,原来溢水杯中水的深度
已知杯底到溢水口的距离为10cm,溢水杯容积
则杯中还能容纳水的体积
金属块的质量为240g,则金属块的重力
当金属块浸没水中静止(金属块未接触溢水杯)时,弹簧测力计示数为1.6N,金属块在水中受到的浮力
排开水的体积(金属块体积)
溢出水体积
溢出水的重力
故A正确;
B.金属块的质量为240g,金属块体积,金属块的密度为
故B错误;
C.当杯口不再有水溢出时,溢水杯对水平桌面的压力为
此时溢水杯对水平桌面的压强为
故C错误;
D.取下弹簧测力计,金属块沉底,溢水杯对桌面的压力为
此时溢水杯对水平桌面的压强为
故D正确。
故选AD。
押题猜想12 电学综合
【母题】(多选)如图甲所示是一款体重秤的简易电路,电路中电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为10Ω,电压表的量程为3V,电流表的量程为0.6A,秤盘下压力检测板M与可变电阻R 相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.当检测板所受压力 F 增大时,电压表的示数减小
B.F增大时,电压表与电流表示数变化量比值保持不变
C.该装置所能测量的最大质量为120kg
D.若将R0换成20Ω的电阻,则该装置所能测量的最大压力将变小
【答案】BD
【详解】由图甲可知,R和R0串联,电压表测量R0两端的电压。
A.由图像可知,当检测板所受压力增大时,可变电阻R的阻值变小,则电路的总电阻减小,电路的电流增大,电压表测定值电阻R0两端的电压,可知电压表的示数增大,故A错误;
B.F增大时,电压表与电流表示数变化量比值等于定值电阻的阻值,所以比值保持不变,故B正确;
C.压力越大,R的电阻越小,通过电路的电流越大,电流表量程为 0.6A,电压表量程为 3V。当电压表示数为3V时,此时通过电路的电流为允许通过的最大电流
此时可变电阻R的阻值为
由图乙可知,此时最大的压力为900N,则最大质量为,故C错误;
D.若将R0换成20Ω的电阻,由于电压表和电流表的量程一定,根据欧姆定律可知电路中的最大电流变小,根据串联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压为3V,则压敏电阻接入电路的阻值变大,由图乙可知该装置所能测量的最大压力值变小,故D正确。
故选BD。
猜押解读
本猜想综合性较强,涉及到电路、串并联电路中电流、电压的规律、欧姆定律、电功、电功率、电热等,在长沙中考中一般作为电学选择压轴题。
考前秘笈
1. 分析电路;
2. 注意对应性,即同体性和同时性。
3. 选择合适的公式。
1. (多选)图甲是热敏电阻温度计电路图,其中R1是热敏电阻,R1阻值随温度t变化的规律如图乙所示。R2为定值电阻,阻值为100Ω,电源电压可调节变化。测量温度时R1的电流始终保持为2mA。将其中一个电压表表盘改成温度表盘即可测量温度( )
A.应将电压表V2的表盘刻度改成相应的温度刻度
B.在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,通过R1的电流会减小
C.在测温过程中R1两端的电压随温度升高而减小
D.某次测温时,温度表盘上显示的温度是30℃,此时电源电压为0.76V
【答案】CD
【详解】A.由图甲可知,两个电阻串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,由题意知电流表的示数不变,根据U=IR知定值电阻R2两端的电压不变,由于电源电压变化,所以电压表V1的示数变化,所以应将电压表V1的表盘刻度改成相应的温度刻度,故A不符合题意;
B.在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,热敏电阻R1的温度为0℃,其R1的温度不变,其阻值不变,通过的电流不变,故B不符合题意;
C.从图乙可知,热敏电阻R1的电阻随温度升高而降低,由于电流表的示数不变,由U=IR知热敏电阻R1两端的电压随温度升高而降低,故C符合题意;
D.由图乙可知,温度表盘上显示的温度是30℃时,R1的电阻值为280Ω,此时的电源电压为U=I(R1+R2)=2×10-3A×(280Ω+100Ω)=0.76V
故D符合题意。
故选CD。
2.(多选)图甲是体育测评中使用的坐位体前屈测量仪,其内部的模拟电路如图乙所示。使用时,闭合开关,推动挡板P由B端向A端滑动,电压表的示数就能反映出测评成绩。在此过程中下列分析正确的是( )
A.R2接入电路中的阻值变小,电流表示数变大
B.R2接入电路中的阻值变大,电流表示数变小
C.电压表与电流表的比值变大
D.电路中的总功率不变
【答案】CD
【详解】AB.据图可知,电路是两定值电阻串联,电压表测R2有半部分电阻的电压,闭合开关,推动挡板P由B端向A端滑动,R2接入电路中的阻值不变,电流表示数不变,故AB错误;
C.电压表测量的是PB段两端的电压,推动挡板P由B端向A端滑动,RPB段的电阻逐渐增大,电路中的电流不变,即电压表与电流表的比值变大,故C正确;
D.电路中的总电阻不变,电源电压不变,根据可知,电路中的总功率不变,故D正确。
故选CD。
3.(多选)图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路图,电源电压恒为6V,电流表的量程为0~0.02A,Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,将此电路放入当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.01A.下列分析正确的是( )
A.若环境温度升高,电流表示数变小
B.此时滑动变阻器接入电路的阻值为200Ω
C.若滑片位置不动,该电路能测量的最高环境温度为40℃
D.若想提高电路所测最高温度,可以将滑片向右移动
【答案】BD
【详解】A.由乙可知,环境温度升高时,热敏电阻的阻值变小,电路总电阻减小,电源电压不变,由,电流变大,故A错误;
B.根据环境温度为20℃时,热敏电阻的阻值Rx=400Ω,电路中总电阻为
滑动变阻器接入的电阻为
R滑=R总﹣Rt=600Ω﹣400Ω=200Ω
故B正确;
C.滑动变阻器的位置不动,R滑=200Ω。电路中最大电流为0.02A,电路中的最小电阻为
热敏电阻的阻值为
Rt′=R小﹣R滑=300Ω﹣200Ω=100Ω
从乙可知能测量的最高温度为50℃。
故C错误;
D.电路中最小电阻为300Ω,要想提高测量的最高温度,热敏电阻的阻值更小,热敏电阻的阻值等于最小电阻减去滑动变阻器接入的电阻,所以要增大滑动变阻器接入电阻。故将滑动变阻器滑片向右移动,
故D正确。
故选BD。
题型二 填空题
押题猜想13 能源、、材料、信息的传递
【母题】在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”,它主要是让氢原子核在超高温下发生 (选填“裂变”或“聚变”),从而获得巨大核能的研究装置。这与 (选填“原子弹”或“氢弹”)获得能量的方式相同。空间站依靠 和地面保持通信联络。
【答案】 聚变 氢弹 电磁波
【详解】[1][2]“中国环流器二号M”其实是人工可控核聚变,就是通过模仿太阳内部的工作原理来获取能量。装置使氢原子核在超高温下发生聚变,获得巨大核能,这与氢弹获得能量方式相同。
[3]电磁波可以传播信息,也能在真空中传播,空间站是依靠电磁波和地面保持通信联络的。
押题解读
本猜想考察的是能源的两种分类方法和核反应,考查了学生对能源方式的了解和识别。
考前秘笈
秘笈1:能源按照能否直接被利用分:一次能源和二次能源,其中电能属于二次能源。
秘笈2:能源按照能否再生分:可再生能源和不可再生能源。其中煤、石油、天然气等化石能源和核能属于不可再生能源,风能、水能、电能、太阳能等属于可再生能源。
1.2024年11月,中国制造的新型隐形战斗机歼-20、歼-35A同时在珠海航展露面。战斗机飞行过程中通过 (填“电磁波”或“超声波”)与地面联系;战斗机使用的燃料是航空煤油,航空煤油从石油中提炼出来,因此航空煤油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】 电磁波 不可再生
【详解】[1]由于电磁波的传播不需要介质,所以,战机通过电磁波与地面取得联系。
[2]航空煤油是一种化石能源,是经过亿万年缓慢形成的,在短期内得不到补充,因此属于不可再生能源。
2.我国嫦娥六号月球探测器能够实现月球背面着陆,鹊桥二号中继星功不可没。它是嫦娥六号与地球之间的“通信桥梁”。鹊桥二号中继星是通过 传递信息的。嫦娥六号利用太阳能电池供电,太阳释放的能量来自太阳内部发生的核 反应(选填“裂变”、“聚变”)。
【答案】 电磁波 聚变
【详解】[1]电磁波可以在真空中传播,鹊桥二号中继星是通过电磁波传递信息的。
[2]太阳的能量来源于其核心的氢核聚变成氦核的过程,此过程中释放巨大能量,属于核聚变反应。
3.黄旭华(1926.3.12-2025.2.6), 共和国勋章获得者,中国工程院院士,被称为“中国核潜艇之父”。核潜艇所使用的核燃料是一种 能源(选填“可再生”、“不可再生”);潜艇在水下巡航时主要通过“声呐”所发出的 (选填“超声波”、“次声波”、“电磁波”)对前方海况进行探测。
【答案】 不可再生 超声波
【详解】[1]不可再生能源是不可能在短期内从自然界得到补充的能源。核潜艇所使用的核燃料是一种不可再生能源。
[2]超声波的特点:方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能。潜艇在水下巡航时主要通过“声呐”所发出的超声波对前方海况进行探测。
押题猜想14 测量工具的使用及读数
【母题】测量是物理研究的基础,请完成图测量工具读数:圆柱体的直径为 cm;温度计的示数为 ℃。
【答案】 1.20
【详解】[1]圆柱体左侧读数为8.00cm,右侧读数为9.20cm,则圆柱体的直径为9.20cm-8.00cm=1.20cm。
[2]图中温度计的刻度往下增大,说明是零下,读数为-22℃。
押题解读
刻度尺、温度计、弹簧测力计等测量工具的使用和读数是初中物理必技能,属于中考的常考题,特别是刻度尺的读数,是初中阶段唯一一个对精确度有要求的,而高中物理中的测量工具读数基本都需要进行估读。
考前秘笈
秘笈1:读数时,需先确定分度值,再读数。
秘笈2:对于刻度尺的读数,需要估读到分度值的后一位。
秘笈3:温度计的读数要注意是零上还是零下。
1.“咫尺之间”比喻距离很近,如图甲,古人把女子一推长称为“咫”,男子一推长称为“尺”,实际“咫”与“尺”的长度相差大约为3 (请填上合适的单位);如图乙所示,是测量7号干电池长度,其长度记为 m。
【答案】 cm 0.0420
【详解】[1]由图甲可知实际“咫”与“尺”的长度相差大约为3cm。
[2]图中,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与0.00cm对齐,右侧与4.20cm对齐,故物体A的长度为4.20cm=0.0420m
2.如图1,图2所示,物体A的长度为 cm,停表的读数为 s。
【答案】 2.75 110.0
【详解】[1]由图可知,刻度尺的分度值是1mm;物体起始位置对应的刻度值是4.00cm,末端在6.7cm和6.8cm刻度线之间居中,读数是6.75cm,物体的长度为6.75cm-4.00cm=2.75cm
[2]由图知,在停表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,即分度值为0.5min;指针在“1”和“2”之间,偏向“2”一侧,分针指示的时间为1min;在停表的大表盘上,分度值为0.1s,秒针指示的时间为50.0s;所以该秒表的读数为1min50.0s=110.0s
3.如图所示,所测圆柱体的直径为 cm,温度计的示数是 ℃。
【答案】 1.20 -11
【详解】[1]刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;圆柱体左侧与8.00cm对齐,右侧与9.20cm对齐,所以圆柱体的长度为L=9.20cm-8.00cm=1.20cm
[2][3]温度计上10℃之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是1℃,即温度计的分度值为1℃;液面在“0”的下方,所以显示的温度低于0℃,温度计的示数为-11℃。
押题猜想15 压强综合问题
【母题】小明用矿泉水瓶做了以下实验:
(1)用矿泉水瓶自制简易蛋黄分离器(如图甲所示),挤压矿泉水瓶,让瓶口贴近蛋黄,松开手蛋黄被吸进瓶子里,这是利用 的作用。
(2)如图乙所示,将瓶口剪掉,瓶内装满水,将吸管的A端插入水中,用另一根吸管沿图示方向吹气,B端就会有水持续流出,原因是吹气时B端空气流速变大,压强变 。
【答案】(1)大气压
(2)小
【详解】(1)挤压矿泉水瓶,矿泉水瓶内的气体含量变小,则气压变小,在大气压的作用下将蛋黄压进瓶子里。
(2)用另一根吸管沿图示方向吹气时,B端空气流速变大,压强变小,水在大气压作用会从B端流出。
押题解读
压强这一章的内容经常将各知识点进行综合考查。有时也可能与浮力进行综合考查,比较压力与压强大小。
考前秘笈
秘笈1:根据判断是增大还是减小压强。
秘笈2:连通器是指上端开口,下端连通的容器,据此判断某容器是否为连通器。
秘笈3:熟悉证明大气压存在的实例,了解大气压的测量及影响因素。
秘笈4:流体流速越大的位置压强越小。
1.茶壶的壶身和壶嘴构成了一个 ,向壶中加水的过程中,壶底受到水的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”);若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,壶中的水 倒出来(选填“能”或“不能”)。
【答案】 连通器 变大 不能
【详解】[1]茶壶的壶身和壶嘴顶端开口,底部相连通,符合连通器的结构特征,根据连通器原理,装水后静止时壶嘴与壶身水面保持相平。
[2]由液体压强公式可知,向壶中加水过程中,水的深度h不断增加,水的密度不变,所以壶底受到水的压强变大。
[3]壶盖上有小孔时,壶内空间通过小孔与大气连通,壶内外气压相等,水在重力作用下可以顺利从壶嘴流出。当用手指堵住小孔,壶内气体被封死,往外倒水时,随着水的流出,壶内气体体积增大,壶内气体压强变小。而壶嘴处水面所受压强仍为大气压强,大于壶内气体压强,这时壶嘴处的水受到的压力向着壶里,因此水就不容易倒出来了。
2.将自制水银气压计带到某地,两侧液面高度差如图,则此地的大气压强为 Pa;若将其往海拔高处放置,液面高度差将 。(ρ水银=13.6×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 6.8×104 变小
【详解】[1]由图可知,管内外水银面的高度差为50cm,所以此地的大气压强为
[2]若将其往海拔高处放置,大气压将变小,故液面高度差将变小。
3.如图甲所示,将空玻璃杯中放如一乒乓球,沿图示方向用力吹气,我们发现乒乓球会跳出玻璃杯,这说明流体在流速大的地方压强 ;随后将杯子内装满水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出,这是由于 的作用。
【答案】 小 大气压强
【详解】[1]当从杯口吹气时,杯口的空气流动速度增大。根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小。因此,杯口处的空气压强减小,而杯底处的空气流速相对较小,压强相对较大。这样,乒乓球在压强差的作用下,受到一个向上的压力差,从而跳出玻璃杯。
[2]当杯子装满水并用纸板盖住后,倒置时,纸板受到向下的水的压力和向上的大气压力。由于大气压力足够大,能够抵消水的压力,因此纸板被紧紧压在杯口上,水不会流出。这个现象说明了大气压的存在和作用。
押题猜想16 机械能及其转化
【母题】以下过程忽略空气作用力。如图1物体从A点水平飞出,先碰B点,再至C点,后沿水平面滑到F点。从离开A点到碰B点前的过程,物体的机械能 ,动能 (均选填“变小”“变大”或“不变”)据图2数据,碰撞B点过程损失的机械能为 J。在方框内画出物体在CF之间的受力示意图。
【答案】 不变 变大 80
【详解】[1][2]忽略空气阻力,物体从从离开A点到碰B点前的过程,只有重力势能转化为动能,所以动能变大,机械能不变。
[3]机械能等于动能和势能之和;由图2可知,碰撞B点前的机械能为E0=300J+200J=500J
碰撞B点后到C点前机械能守恒,所以碰撞B点的机械能等于乙处的机械能,大小为E1=320J+100J=420J
所以碰撞B点过程损失的机械能为ΔE=E0-E1=500J-420J=80J
[4]物体在CF之间受到竖直向下的重力、桌面对其竖直向上的支持力以及平行于桌面向后的摩擦力,其中重力等于支持力,如图所示:
押题解读
能量是物理学的一个重要模块,机械能是中考考查热点之一。
考前秘笈
秘笈1:动能大小与物体的质量和速度有关。
秘笈2:重力势能的大小与物体的质量和所处的高度有关。
秘笈3:机械能是动能和势能的总称。
1.如图,篮球从M点以速度v0竖直下落,经水平地面反弹后最高只能回到与M点等高的N点。设在M点时篮球的机械能为E,动能为Ek,重力势能为Ep。
(1)从水平地面回弹到N点过程中,篮球动能 (选填“减小”“不变”“增大”)。
(2)M到N过程中减少的机械能E减= (选填“E-Ep”“E-Ek”)。
【答案】(1)减小
(2)E-Ep
【详解】(1)从水平地面回弹到N点过程中,篮球的质量不变,篮球的速度越来越小,所以篮球动能减小。
(2)篮球在M点具有的机械能E=E1=Ek+Ep,由于篮球在N点的动能为0,所以篮球在N点具有的机械能E2=Ep,故M到N过程中减少的机械能E减=E1-E2=Ek=E-Ep。
2.如图,甲乙完全相同的小球,以同样的速度沿着与水平方向均成角斜向上抛出,甲球沿光滑斜面,乙球抛向空中,不计空气阻力,甲乙小球能到达的最高点分别为点与点,离地高度为和,在这个过程中,小球的机械能是 (守恒/不守恒)的,图中 (大于/等于/小于)。
【答案】 守恒 大于
【详解】[1]甲球沿光滑斜面上升,无阻力,不存在能量损失,因此机械能是守恒的。
[2]甲乙两球在运动过程中,不存在能量的损失,因此机械能都是守恒的,甲图中小球的质量不变,上升到最高点时,速度为0,将动能全部转化为重力势能;乙图中小球上升到最高点时,竖直方向无速度,水平方向还有速度,就具有一定的动能,质量不变,将部分动能转化为重力势能,因此小球在斜面上升的高度大于抛向空中上升的高度,即。
3.篮球从A点抛出,飞过最高点C到达D点过程中,被频闪照相机以每隔相等时间曝光一次的形式记录下来,如图所示,球在B点和D点的高度 ;球从B点和C点球的机械能 (选填“不变”“变小”或“变大”)。
【答案】 相等 变小
【详解】[1]由图可知,B点和D点的重力势能相等,又因球的质量一定,因此球在B点和D点的高度相等。
[2]篮球从A点抛出,飞过最高点C到达D点过程中,克服空气阻力做功,一部分机械能转化成内能,故机械能变小。
押题猜想17 电热的相关计算
【母题】小雅同学利用家庭实验室中的器材,设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”,如图所示,电源电压为,电阻丝,,、是两个触点。闭合开关S,当开关接通触点 (选填“”或“”)时,“电饭锅”的功率更小。将接入电路工作产生的热量是 。
【答案】 b 810
【详解】[1]依题意得
闭合开关S,当开关S1接通触点a,电路为R1的简单电路,电路电阻更小,由得,“电饭锅”的功率更大;闭合开关S,当开关S1接通触点b,电路为R2的简单电路,电路电阻更大,由得,“电饭锅”的功率更小。
[2]将R1接入电路工作1min产生的热量是
押题解读
本猜想考查电热、电功率、电功、欧姆定律,甚至可以结合比热容、热值等知识进行考查。属于综合性较强的题。
考前秘笈
秘笈1:焦耳定律:Q=I2Rt
秘笈2:挡位问题看加热功率。分析不同状态下的功率,判断挡位。
1.如图甲所示电路,定值电阻,滑动变阻器的规格为“25 2A”,滑动变阻器的功率P与其电阻的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V,滑片由最右端向左移动时,电路中电流变 ,的电功率最大值为 W。若仅将甲图中换成阻值为35的定值电阻,则在的滑片调节过程中,通电10s产生的热量最多为 J。
【答案】 3 大 0.225 0.625
【详解】[1]由甲电路图可知,与串联,由图乙可知,滑动变阻器的阻值为5时的电功率
由可得,电路中的电流
根据串联电路电阻规律可知,电路总电阻
由可知,电源电压
[2][3]由图甲可知,滑片由最右端向左移动时, 接入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,由图乙可知,滑动变阻器的阻值为10时,消耗的电功率最大,此时电路总电阻
电路中的电流
则消耗的最大功率
[4]根据串联电路的特点和欧姆定律可知,电路中的电流
的电功率
根据二次函数特点可知,当最大时,的电功率最大,且最大电功率
则通电10s产生的最大热量
2.近年来,我国航天事业取得了辉煌成就。如图甲所示,这是航天迷小明设计的模拟检测飞船舱体气压的电路,电源电压保持不变,为的定值电阻,R为压力传感器,其阻值随环境气压的变化关系如图乙所示。将R置于舱体中,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,电压表示数为9V,舱体内气压为,则通电100s压力传感器R产生的热量为 J。
【答案】90
【详解】当舱体不漏气时,定值电阻两端的电压为9V,R0为30Ω的定值电阻,电路中的电流为
由图乙可知,舱体内气压为1.0×105Pa时,压力传感器R的阻值为10Ω,通电100s压力传感器R产生的热量为
3.图甲电路中电源电压9V不变,小灯泡L标有“6V,3W”字样,定值电阻,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,则闭合S、接1时,在1min内产生的热量最多为 ,图乙是闭合S、接2时,小灯泡的电功率随其两端电压变化的图像,则滑动变阻器接入电路的电阻范围为
【答案】 216J 6~18Ω
【详解】[1]闭合S、S1接1时,R1、R2串联,因串联电路各处电流相等,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器R1规格为“20Ω 1A”,所以通过电路的最大电流为0.6A,则R2在1min内产生的热量最多为
[2]闭合S、S1接2时,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测通过电路的电流,小灯泡L标有“6V 3W”字样,则灯泡正常发光时的电流为
根据串联电路电流规律可知,通过电路的最大电流为0.5A,此时灯泡正常发光,因串联电路总电压等于各部分电压之和,则此时滑动变阻器两端的电压
所以滑动变阻器接入电路的最小阻值为
由乙图可知,灯泡两端的电压最小为3V时,灯泡的实际功率最小为1W,说明此时变阻器接入电路的阻值最大,则此时电路中的电流为
此时滑动变阻器两端的电压为
则滑动变阻器接入电路的最大阻值为
所以滑动变阻器接入电路的电阻范围为6~18Ω。
押题猜想18 杠杆
【母题】16.图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,翻盖的原理是由两个杠杆组合而成,图乙为两水平杠杆AO1B、DCO2组合的示意图。已知桶盖重10N,重心位于DC中点的正上方,AO1=30cm,O1B=20cm,桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示,脚踏杆AO1B和竖直连接杆BC的质量不计。
(1)杠杆AO1B是 (选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)若要把桶盖翻开,脚对踏板、A处的压力至少为 N。
【答案】 省力 40
【详解】(1)[1]图乙中,杠杆AO1B,设脚对A点的作用力为F1,顶杆对B点的作用力为F2,由杠杆平衡条件知道
F1×AO1=F2×O1B ①
由于
AO1=30cm
O1B=20cm
则
AO1>O1B
所以
F1<F2
即杠杆AO1B是省力杠杆。
(2)[2]设顶杆对桶盖上C点的作用力为F1'
根据杠杆平衡条件知道
②
根据力的作用是相互的知道
F1'=F2
由①②知道
所以
押题解读
杠杆的有关计算难度可以很大,适合作为填空题的压轴题。
考前秘笈
秘笈1:会找杠杆的五要素。
秘笈2:根据杠杆的平衡条件进行分析计算。
秘笈3:省力还是费力是针对动力而言,动力小则省力,动力大则费力。而动力大时动力臂小,动力小时动力臂大。据此判断杠杆的类型。
1.杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种,映射出中国古代劳动人民的聪明才智。如图是杆秤的示意图,秤钩上不挂物体,提起秤纽,当秤砣移动到C点时,杆秤刚好水平平衡,则杆秤上的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。某标准杆秤的秤砣质量为1kg,秤和秤钩的总质量为0.5kg,O点为提纽悬点,OC=4cm,OD=10cm,要称量真实质量为2.0kg的物体,则秤砣离O点 cm。如因长期使用,秤砣磨损,质量变为0.8kg,再测真实质量2.0kg的物体时,称出来的质量为 kg。
【答案】24 2.6
【详解】[1]秤杆和秤盘的重心为A,当杠杆平衡时秤砣放在C点,根据杠杆的平衡条件可知
根据G=mg可得
解得OA=8cm,使用1kg秤砣(正常情况下),设秤砣到O点的距离L,根据杠杆的平衡条件可知
代入数据可得
解得L=24cm,即秤砣离O点是24cm。
[2]秤砣磨损,质量变为0.8kg,设秤砣到O点的距离L′,根据杠杆的平衡条件可知
代入数据可得
解得L′=30cm,此杆秤刻度是均匀的,当秤砣离O点是24cm,由于零刻度线在C点,OC=4cm,秤砣离C点是20cm,对应物体的质量是2kg,杆秤1cm对应的质量为
此时秤砣到O点的距离是30cm,秤砣到C点的距离是26cm,对应的质量为
2.杆秤是我国古代沿用至今的称量工具,如图是小明制作的杆秤的示意图,使用时,将待称物体挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量,此秤最大称量是10kg,秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计,AB、BC、BE的长度如图所示(g取10N/kg),则此秤的秤砣的质量约为_______。
【答案】0.43kg
【详解】当提着处秤纽、秤砣挂在点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时,秤杆可以在水平位置平衡,则可列式
由可得
则
3.如图所示,将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上,左右两端点分别为、,它们距台面边缘处的距离均为0.3米.在端挂一个重为30牛的物体,在端挂一个重为的物体.若牛,台面受到木棒的压力为 .若要使木棒右端下沉,端挂的物体至少要大于 .若端挂物体后,木棒仍在水平台面上静止,则的最小取值为 .
【解答】解:(1)放在水平方形台面上轻质木棒受左右两物体的竖直向下的拉力和台面竖直向上的支持力,即;
因为木板对台面的压力和台面对木棒的支持力是一对相互作用力,大小相等,即;
(2)若要使木棒右端下沉,此时支点在水平方形台面上右端,则:
力臂分别为:,,
根据杠杆的平衡条件:得.
端挂的物体的重力:;
(3)若以台面左边缘为支点,右边力臂最大,力最小,此时,,
根据可得:
.
故答案为:60;90;10.
题型三 作图题
押题猜想19 光学作图
【母题】(1)如图1所示,一束光从空气斜射到水面,画出其反射光线和折射光线的大致方向;
(2)根据平面镜成像特点,在图2中画出物体在平面镜中所成的像(保留作图痕迹)。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)过入射点O作垂直于界面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;根据折射角小于入射角画出折射光线。如图所示:
(2)分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图所示:
押题解读
近年各地中考光学题,考查内容主要集中在光的直线传播(解释现象)、光的反射与折射(科学探究、作图、现象解释)、平面镜成像(特点及其应用、作图、探究实验)、光的色散(探究实验)、红外线和紫外线的应用上.其中光的色散、平面镜成像等是中考的热点问题.试题在注重考查基础知识的同时,主要考查学生运用相关光学知识分析、解释实际问题的能力.光学作图历来是中考的热点问题.
考前秘笈
(1)要借助工具作图,作图一定要规范。
(2)是实际光线画实线,不是实际光线画虚线。
(3)光线要带箭头,光线与光线之间要连接好,不要断开。
(4)作光的反射或折射光路图时,应先在入射点作出法线(虚线),然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线。
1.我国唐代的作家韩愈在《原道》中写出:“坐井而观天,曰天小者,非天小也。”如图所示,枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”,请利用光路图画出青蛙(眼睛用点O表示)通过井口能观察到的最大范围。(最大范围用阴影表示)
【答案】
【详解】图中O点是青蛙的位置,将O点与井口左右两边的端点相连成一直线,然后在直线上标出箭头,即得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙的观察范围。如图所示:
2.在图中完成光路。
【答案】
【详解】通过凹透镜光心的光线传播方向不变,指向虚焦点的光线折射后平行于主光轴,体现了凹透镜对光线有发散作用。如图所示。
3.如图所示,请画出经过凸透镜折射后的光线。
【答案】
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
押题猜想20 受力分析作图
【母题】如图所示,一个质量分布均匀的长方体物块沿着绝对光滑的斜面加速下滑,其中O为长方体物块的重心。请在图中画出该长方体物块在此过程中所受力的示意图。(不计空气阻力)
【答案】
【详解】物块沿着绝对光滑的斜面加速下滑,不受摩擦力,不计空气阻力,物块受竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力;二力的作用点都画在物体的重心,如图所示
押题解读
力知识与生产、生活息息相关,因此中考考查的特点是:结合生产、生活实际创设问题情境分析和解决生活中的常见现象,考查同学们运用所学知识分析解决问题的能力以及科学探究的能力.有关力的试题主要以填空、选择、作图、简答、实验探究和分析应用等题型出现。
考前秘笈
(1)首先明确研究对象为受力物体;
(2)按照三大性质力的先后顺序逐个分析并画出相关力的示意图:首先分析并画出物体所受重力示意图(地面附近的物体一定受到重力);然后根据弹力和摩擦力的产生条件再分析是否存在接触力(弹力、摩擦力);
(3)检验,根据力和运动的关系检验所分析的力的多少是否正确。
1.为方便旅客出行,合肥新桥机场航站楼内设置了多条水平传送带。如图,某乘客的行李随传送带一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,请画出此时行李的受力示意图。
【答案】
【详解】行李随传送带一起向右做匀速直线运动,水平方向不受力,物体在竖直方向上的受重力和支持力的作用,其受力的示意图如下图所示:
2.甲亢哥在河南少林寺学习武术时,两位师父将他向上托举以保持平衡,请画出此时甲亢哥(用点O表示其重心)受到的重力和地面对他的支持力(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】甲亢哥在河南少林寺学习武术时,两位师父将他向上托举以保持平衡,此时甲亢哥(用点O表示其重心)受到竖直向下的重力G、地面对他竖直向上的支持力F支和两位师父对他向上的托力,故支持力小于重力,此时甲亢哥(用点O表示其重心)受到的重力和地面对他的支持力如图所示
3.琪琪练习了一种独门绝技——水上独竹漂,可简化如图,请对竹子进行受力分析(点代表竹子的作用点)。
【答案】
【详解】竹子受到人竖直向下的压力、竖直向下重力和水向上的浮力,三个力都画在作用点上,如图所示:
押题猜想21 杠杆作图
【母题】汽车中的刹车装置利用了杠杆原理,脚踩踏板时,曲轴绕O点转动,示意图如图所示,请在图中画出脚对踏板压力F的示意图及力臂l。
【答案】
【详解】脚对踏板压力,垂直踏板向下,作用点在脚与踏板接触面的中点,因此过中点作垂直踏板向下的力为F;过支点作该力的垂线段为力臂,作图如下图所示:
押题解读
简单机械在中考中一般占2-4分,考查基础性知识,题型主要有填空、选择、作图、实验探究等.考查的知识点主要有:杠杆的分类、力臂的画法、利用杠杆平衡条件进行计算以及应用简单机械解决实际问题。
考前秘笈
画力臂:一找点:找支点;二画线:画力的作用线,需要延长的部分用虚线;三作垂线段:由支点向力的作用线作垂线,垂线段即为动力臂或阻力臂;四用括号来体现:用大括号(或双箭头)标出力臂,并用字母L1或L2标注,分别表示动力臂或阻力臂。
最小力臂的画法:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大;因此画法如下:①先定最大动力臂:支点到动力作用点的连线即为动力的最大力臂(用虚线);②再定最小动力:以动力作用点为垂足,沿动力方向(根据动力与阻力使杠杆的旋转方向相反来确定动力的方向)作动力作用点与支点连线的垂线,最后在垂线段末端标上箭头表示动力的方向。
1.如图甲所示,劳动实践课上,同学们用铲子铲土。图乙是其简化图,O为支点,请在图乙中画出作用在A处的最小动力F及其力臂L。
【答案】
【详解】由分析知,用铲子铲土时铲子的动力臂最长时,动力最小,连接支点O和力的作用点A,以OA为力臂是最长的动力臂,由A点做OA的垂线画出最小的力F,方向向上,如图所示:
2.如图是利用桔槔在井中汲水的情景,O为支点,请画出力F的力臂l。
【答案】
【详解】桔槔是一种利用杠杆原理的汲水工具,O点为固定支点。题目要求画出动力F的力臂,需明确力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。
① 首先确定支点O的位置;
② 延长力F的作用线(用虚线表示);
③ 从支点O向力F的作用线作垂线,垂线段的长度即为力臂l,并用大括号或双箭头标注,标为l。 如图所示:
3.作出如图中以l为力臂的动力及杠杆所受阻力(不计杠杆自重和摩擦)。
【答案】
【详解】力臂为支点到力的作用线的距离,作与l垂直的带箭头的直线,即可得动力F的作用线,直线与杠杆的交点为动力F的作用点;杠杆所受阻力为重物对杠杆的拉力,作用在杠杆上,方向竖直向下,如图所示:
押题猜想22 有关通电螺线管作图
【母题】如图甲所示是一个磁悬浮地球仪,如图乙是其内部结构示意图。请在图中用箭头标出磁感线的方向,并在括号内标出电源的正负极(用“+”或“-”表示)。
【答案】
【详解】地球仪悬浮在底座上方而静止,受到平衡力作用。地球仪所受重力方向竖直向下,所以底座对地球仪产生竖直向上的斥力,由图乙结合磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的上端为N极,磁体根据安培定值可知,电源上端为“+”极,下端为“-”极;磁体外部,磁感线方向从N极到S极。如图所示:
押题解读
主要考查有关磁场的方向、磁体的极性、磁体间的相互作用,及电磁铁的应用。在中考中占分的比例不高,2分的画图题频率居高.
考前秘笈
磁体的磁场分布作图:利用①首先要了解常见磁体的磁场分布特点;②然后利用“三向归一”作图:“三向归一”是指小磁针静止时N极指向、磁感线的方向、磁场方向是一致的,只要明确其中一个方向,其他两个方向也就可以确定,磁体的N、S极也能确定。
已知小磁针的N、S极、电源正负极画螺线管的绕线:①首先根据小磁针的N、S极指向,利用磁体间的相互作用规律确定通电螺线管的N、S极并标注出;②利用安培定则确定通电螺线管中的电流方向,并在螺线管上试着画出一条“S”型或反“S”型绕线;③然后结合电源外部电流流向定位螺线管的绕线形状是“S”型还是反“S”型,并在螺线管上等距地画出美观的绕线。
1.在图中标出通电螺线管和小磁针的N极,以及磁感线的方向。
【答案】
【详解】电流从螺线管的右端流入,由安培定则可判断出螺线管的右端为N极,在磁体外部磁感线是由N极指向S极,小磁针的N极与磁感线的方向一致,如图所示:
2.如图所示,小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态,请标出小磁针的N极和条形磁铁磁感线的方向。
【答案】
【详解】在磁体外部,磁感线从磁体N极出发回到S极,据此标出磁感线方向;条形磁铁的左端为N极,右端为S极,根据磁极间的相互作用规律知道,小磁针的左端为N,右端为S极,如下图
3.如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,另一个带铁芯的螺线管置于条形磁铁右侧。闭合开关,条形磁铁处于静止状态,螺线管下侧的小磁针静止时N极指向左端。请你在通电螺线管上画出导线的绕向并标出磁感线的方向和条形磁铁受到的摩擦力示意图。
【答案】
【详解】由图可知,小磁针的左端为N极,右端为S极,由磁极间的作用规律可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,由安培定则可知,电流从螺线管的左端里侧流入,右端外侧流出;条形磁铁的N极与通电螺线管的S极靠近,相互吸引,所以条形磁铁受到的摩擦力水平向左,如图所示:
题型四 实验探究题
押题猜想23 测量物体运动的速度
【母题】某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中,他们将小车从带刻度(分度值为)的斜面顶端A点由静止释放,并同时按下计时器开始计时,图中方框内显示了小车位于A、B、C三个标记点的时刻。(数字分别表示“时:分:秒”)
(1)根据图中信息,测得AB段的平均速度 ,在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得的 ;(偏大/不变/偏小)
(2)由图中信息可知,小车下滑过程中做 (减速/匀速/加速)运动,小车经过B标记点时的速度大小最可能是 ;
A.
B.
C.
D.
(3)为了测量后程BC段的平均速度,下列做法正确的是______ ;
A.利用图中信息,测出B到C所用的时间与路程,计算得到
B.利用图中信息,用AC段的平均速度减去AB段的平均速度得到
C.重新实验,小车从B点由静止释放,测出B到C所用的时间与路程,计算得到
(4)在具体操作中本实验的误差主要是对 的测量误差造成的,为减小实验误差,请提出一条合理的改进措施 。
【答案】(1) 偏小
(2) 加速 C
(3)A
(4) 时间 减小斜面的倾斜程度,延长小车的运动时间
【详解】(1)[1]根据图中信息,小车在下滑过程中从A点到B点的路程为
其平均速度是
[2]如果小车过了B点才停止计时,所测时间比实际运动时间长,由可得,测得的偏小。
(2)[1]由图中信息得
则BC段的平均速度为
小车下滑过程中,滑过下半段路程的平均速度大于上半段路程的平均速度,说明小车做加速运动。
[2]B点是AB段的终点,是BC段的起点,所以,即,故选C。
(3)为了测量后半程BC段的平均速度,下列做法:
A.利用图中信息,测出B到C所用的时间与路程,计算得到,可行,故A正确;
B.后半程的平均速度不等于,全程的平均速度与前半段的平均速度之差,B不可行,故B错误;
C.小车从B点由静止释放,从B到C所用的时间,不等于从A到C过程中,经过BC的时间,故C不可行,故C错误。
故选A。
(4)[1]本实验测量小车运动的平均速度,原理是,需要测量路程和相应的运动时间,测量在具体操作中,本实验的误差主要是对时间的测量造成的。
[2]可以减小斜面的倾斜程度,延长小车的运动时间,以减小时间测量的误差。
押题解读
速度的测量是新课程标准要求掌握的测量型实验之一,考查学生对实验原理、数据处理、误差分析的能力。
考前秘笈
秘笈1:处理数据时要注意对应的过程以及单位的统一。
秘笈2:路程读数需要估读到分度值下一位。
秘笈3:根据实验原理分析误差。
1.如图甲所示剪两个等大的圆纸片,并分别剪出大小不等的扇形缺口,再将它们粘贴成两个纸锥:
(1)将两个纸锥从同一高度同时释放,应选择图中所示的 位置(填“乙”或“丙”);
(2)如图丁所示,相机每0.5秒拍照一次,纸锥从A到D做 运动(选填“加速”“减速”或“匀速”)。图戊为纸锥从E到F过程的放大图,则EF段纸锥下落的速度是 m/s。
【答案】(1)丙
(2) 加速 0.4
【详解】(1)将两个纸锥从同一高度同时释放,纸锥的上边缘更容易读出它的位置所对刻度,所以,应选择图中所示的丙位置。
(2)[1]如图丁所示,相机每0.5秒拍照一次,纸锥从A到D相同时间通过的距离变大,故做加速运动。
[2]图戊为纸锥从E到F过程的放大图,则EF段的长度为s=80.0cm-60.0cm=20.0cm=0.2m
纸锥下落的速度
2.创新小组的同学利用带刻度的斜面、小车、秒表、金属片等器材,做“测量小车运动的速度”的实验,他们设计的实验装置如图所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)实验中为了延长小车在斜面上运动的时间从而方便计时,应选用坡度较 (选填“大”或“小”)的斜面。
(3)小车在AB段运动的路程为 cm,AB段的平均速度为 m/s。在测量AC段的平均速度时,小组同学在小车过了A点后才开始计时,则测得的平均速度与实际速度相比会 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)
(2)小
(3) 45.0 0.225 偏大
【详解】(1)测出时间和路程,利用公式计算出速度,故该实验的原理是。
(2)斜面的坡度越大,小车在斜面上滑下的速度越快,在斜面上运动的时间越短,不方便测量时间,因此应使斜面的坡度较小,这样做方便计时,可以减小测量时间的误差。
(3)[1]由图可知小车从A点运动到B点所用时间,小车从A点到B点的路程
[2]小车在AB段的平均速度
[3]在测量AC段的平均速度时,小组同学在小车过了A点后才开始计时,会导致测量时间偏小,利用公式,则测得的平均速度与实际速度相比会偏大。
3.在“测量小车的平均速度”实验中:
(1)如图-1,斜面设置较 (选填“大”或“小”)的坡度,是为了在实验中便于测量 ;
(2)小红想测量小车整个运动过程中BC段的平均速度,于是将小车放在B点,按下秒表的同时,让小车从静止开始下滑,当小车下滑到C点时停止计时。这个方法 (选填“可行”或“不可行”);
(3)如图-2,小组利用位置传感器记录小车的运动情况。屏幕图像如图-3所示,横轴为时间,纵轴为路程,通过图像可以看出小车在斜面上下滑时是 (选填“匀速”或“加速”)运动的。
【答案】(1) 小 时间
(2)不可行
(3)加速
【详解】(1)[1][2]斜面的坡度越大,小车运动的越快,在斜面上运动的时间越短,为了便于测量时间,应减小斜面的坡度。
(2)将小车放在B点,按下秒表的同时,让小车从静止开始下滑,所测时间不是运动过程中下半程的时间,小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0;小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间,因此他的做法不可行。
(3)据图-3所示可知,小车运动的路程-时间图像不是一条直线,倾斜程度越来越大,因此小车在斜面上下滑时是做加速运动。
押题猜想24 探究水在沸腾前后温度变化的特点
【母题】某实验小组利用图甲所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)组装图甲实验装置时,应先固定 (选填“A”或“B”)的位置,确保使用酒精灯的外焰加热;
(2)加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃;
(3)实验时,当烧杯中出现图丙中的 (选填“a”或“b”)所示现象,说明水沸腾了;
(4)两位同学根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图像分别如图丁中A、B所示。由图像可知,水沸腾过程中,吸热,温度 ,他们所用水的质量大小关系是:mA mB(选填“>”、“<”或“=” );
(5)同学们对不同液体的沸点进行了探究,在戊图烧杯中盛有水,水中的试管内盛有下列中的一种液体,若在一标准大气压下,对烧杯的底部持续加热,发现试管内的液体也沸腾了,则试管内的液体是___________。(一标准大气压下几种物质的沸点:酒精:78℃;水:100℃; 煤油: 150℃)
A.酒精 B.水 C.煤油 D.酒精或水
【答案】(1)A
(2)97
(3)a
(4) 不变 >
(5)A
【详解】(1)组装图甲实验装置时,按照自下而上的原则,为确保使用酒精灯的外焰加热,应先固定A的位置。
(2)由图可知,温度计的分度值为1℃,则温度计的示数,即此时水的温度为97℃。
(3)当烧杯中出现大量气泡,上升变大,即图丙中的a所示现象,说明水沸腾了。
(4)[1]由图像可知,水沸腾过程中,吸热,温度不变。
[2]由图像可知,A、B两次实验,水的初温不同,加热至沸腾的时间相同,说明所用水的质量大小关系是mA>mB。
(5)液体沸腾的条件是温度达到沸点,继续吸热。在一标准大气压下,对烧杯的底部持续加热,发现试管内的液体也沸腾了,说明试管内的液体的沸点低于水的沸点,烧杯中盛有水,在一标准大气压下,水的沸点是100℃,则试管内液体的沸点低于100℃,为酒精,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
押题解读
水沸腾在生活中是一种非常常见的现象,该猜想是根据物理与生活相结合进行设置。
考前秘笈
①杯盖的作用:减少热量散失,缩短加热时间。
②缩短加热时间的方法:加杯盖、减少水量(温度-时间图像倾斜程度越大,水量越少;若两图线平行,则水的质量相同)、提高水的初温(温度-时间图像初始温度不同)。
③杯盖上的小孔的作用:使烧杯内外气压相同。
④沸腾前:下大上小。原因是下部温度高,气泡膨胀。沸腾时:下小上大。原因是气泡上升过程中,水蒸气不断进入其中。
⑤结论:沸腾前,吸收热量,温度升高;沸腾时,吸收热量,温度不变。
⑥沸腾的条件:达到沸点,持续吸热。
⑦图像:
⑧海拔越高,气压越低,沸点越低。
1.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) 不变 等于
(4)方向
【详解】(1)图甲中温度计的分度值为1℃,示数为95℃。
(2)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。
(3)[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℃。
(4)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。
2.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,两组同学从甲、乙两图所示的实验装置中各选一套来完成实验。
(1)实验时,在组装器材时,应按照 (选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序。
(2)图丙是实验中某一时刻温度计示数,其读数是 ℃。
(3)图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度—时间”的图象,其中图象 (选填“a”或“b”)是根据乙实验装置的数据绘制的。
(4)乙实验装置中烧杯中水的质量为m,每分钟水吸收的热量为Q,则可计算出水的比热容C水= (用含有m、Q的代数式表示)。
(5)由图象还可以看出水温度升高的快慢不同,小明认为是比热容不同造成的,小强认为是加热过程中热量损失快慢不同造成的,你认为 (选填“小明”或“小强”)的说法是正确的。
【答案】(1)由下到上
(2)84
(3)a
(4)
(5)小强
【详解】(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要根据酒精灯位置调整好铁圈、石棉网和烧杯的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置,因此先安装下面器材,再安装上面器材,便于调节器材间的距离,方便操作。
(2)根据丙图可知,80~90℃有10个小格,则温度计的分度值为1℃,温度计由下往上读数,故丙图中温度计读数为84℃。
(3)对比甲乙图中实验装置可知,乙图中烧杯上有盖子,因此,乙图在加热过程中热量散失比甲图中少,到达沸点用时短,同时,乙图装置加上盖子后,乙图中杯内气压比甲图中的大,气压越大水的沸点越高,因此,乙图装置中水的沸点比甲图中水的沸点高,故图像a是根据乙图装置的数据绘制的。
(4)乙实验装置中烧杯中水的质量为m,图像a是根据乙图装置的数据绘制的,水升高10℃加热了3分钟,每分钟水吸收的热量为Q,水吸收的总热量为3Q。
根据可知,。
(5)比热容只与物质的种类和状态有关。在同一个实验中,水的比热容是固定不变的,而加热过程中热量损失快慢不同会导致水温度升高的快慢不同,所以小强的说法正确。
3.某实验小组探究“水在沸腾前后温度变化的特点”;
(1)固定夹A、B的高度都要适当,固定夹A高度“适当”的标准是温度计的玻璃泡 ,且不能碰到烧杯底和烧杯侧壁,图甲所示的温度计读数为 ;
(2)调整好器材,用酒精灯加热,在水温升高到91℃时开始计时,每隔记录一次温度计的示数,同时注意观察水中发生的现象,直至水沸腾并持续一段时间后停止加热,将所得的数据填在表格中:
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度
91
93
95
97
98
98
98
98
98
第6min时,水中气泡的情形应为图乙中 图(填字母);
(3)水沸腾后,水面上出现大量“白气”,如果突然停止加热,此时水面上出现“白气”会比停止加热前 (选填“多”或“少”)一些;
(4)实验完成后,将烧杯中的热水放在室温下自然冷却,将温度传感器探头插入热水中开始测量,一段时间后,计算机根据采集的数据画出温度一时间图像,如图丙所示,从图像中可以看出热水温度下降的特点是 。
【答案】(1) 浸没在待测液体中 68
(2)C
(3)少
(4)先快后慢,最后保持室温不变
【详解】(1)[1]温度计的玻璃泡需要浸没在待测液体中,与待测液体充分接触,这样测量出的结果比较准确。
[2]如图所示,温度计的分度值为1℃,从零摄氏度往上读,故读数为68℃。
(2)分析表格中的数据可知,第6min时,水沸腾时,整杯水的温度一致,底部的水先汽化,气泡慢慢上升过程中,周围的水汽化,气泡越变越大,水中气泡的情形应为图乙中C图。
(3)“白气”的形成原因是水汽化变成水蒸气,水蒸气遇冷液化形成的,若停止加热,水停止沸腾,水汽化成水蒸气减少,水蒸气遇冷液化少,故“白气”变少。
(4)分析图丁中的数据可知,温度变化是先快后慢,最后保持室温不变。
押题猜想25 探究滑动摩擦力大小与那些因素有关
【母题】在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小华将玻璃板和木板固定在水平桌面,分别用弹簧测力计水平拉动木块向右匀速运动,共进行了4 次操作,测力计示数如图甲所示,木块A、B完全一样,每次运动的速度大小相同。
(1)比较第1次和第2次操作,可说明滑动摩擦力大小可能与 有关;
(2)若探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,可以比较 两次操作;
(3)实验改进:将木块叠放在木板上,用细线将木块与拉力传感器连接,如图乙所示。向右拉动木板,拉力传感器可显示细线拉力的大小;
①实验过程中, (填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板;
②请在图乙中画出木块竖直方向上的受力情况;( )
③小华认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小,你认为是否正确,并说明理由: 。
【答案】(1)接触面粗糙程度
(2)3、4
(3) 不需要 见解析
【详解】(1)比较第1次和第2次操作,压力相同,接触面粗糙程度不同,第2次操作中测力计示数较大,说明滑动摩擦力大小可能与接触面粗糙程度有关。
(2)若探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,根据控制变量法,应只改变接触面积,其它因素保持相同,则应选择可以比较3、4两次操作。
(3)[1]实验过程中,木块相对于地面静止,受力平衡,拉力和摩擦力是一对平衡力,所以不需要匀速拉动木板。
[2]木块竖直方向上静止,受力平衡,受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作图如下:
[3]同一根细线上的力大小相等,故细线对木块的拉力等于细线对拉力传感器的拉力,由于木块处于静止状态,细线对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力,故拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小,故小华的想法不正确。
押题解读
运动和力有关的知识是中考重点考查的内容之一,考查的重点实验包括验证牛顿第一定律、探究阻力对物体运动的影响,以及影响滑动摩擦力大小的影响因素等。本猜想实验改变了传统的探究滑动摩擦力探究实验,利用传感器进行实验创新,让题型更有趣,更能直接说明影响滑动摩擦力大小的因素。
考前秘笈
1. 滑动摩擦力的测量原理是二力平衡。
2. 本实验采用控制变量法进行探究,注意控制变量法的使用以及结论的表述。
3. 理解改进实验的原理。
1.小覃做了探究影响滑动摩擦力大小的因素实验,实验装置如图所示:
(1)测量滑动摩擦力的大小时应在水平桌面上用弹簧测力计沿水平方向拉匀速动木块,此时木块受到的摩擦力大小与弹簧测力计对木块的拉力大小 (选填“相等”或“不相等”)。
(2)用测力计拉着同一木块进行了三次正确操作,如图甲、乙、丙所示:
①三次操作中木块受到的摩擦力最大为 N;
②比较甲、乙两图的实验可得出的结论是: ;
(3)如图丁所示,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,此过程中,木块处于平衡状态,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】(1)相等
(2) 4.4 接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大
(3)不是
【详解】(1)测量滑动摩擦力的大小时应用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,使木块受到平衡力,拉力等于滑动摩擦力。
(2)[1]图丙中弹簧测力计示数最大,为4.4N。
[2]比较甲、乙,接触面的粗糙程度相同,乙接触面所受压力更大,乙受到滑动摩擦力更大,故得出的结论是接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力不在一条直线上,故不是平衡力。
2.小明利用弹簧测力计、粗糙程度不同的水平长木板、木块和砝码等器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。
(1)如图甲,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板表面做 运动,记录此时弹簧测力计的示数;
(2)如图乙,小明在木块上加放砝码,重复(1)中的操作,比较图甲、图乙实验,可以初步得出结论: ;
(3)比较图 实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关,生活中应用此结论的实例有: ;(写出一条即可)
(4)小明想要探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关。为了提高测量精度,小明利用力传感器和传送带设计了如图丁所示的装置,保持传送带的转速不变进行实验,计算机记录木块平放和侧放时的传感器数据分别如图戊、图己(木块平放和侧放时的底面积不同)所示。
①分析图戊、图己可初步得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积 (选填“有关”或“无关”);
②小明发现传感器测得的滑动摩擦力数据不稳定,可能的原因是 。
【答案】(1)匀速直线
(2)当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3) 甲、丙 鞋底上凹凸不平的花纹
(4) 无关 传送带表面粗糙程度不均匀
【详解】(1)小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板表面做匀速直线运动。木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)如图乙所示,小明在木块上加放砝码,重复(1)中的操作。比较图甲、乙实验,乙中压力变大,测力计示数也大,可以得出结论:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1]研究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关,要控制压力相同,比较图中甲、丙两图实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
[2]生活中应用此结论的实例有:鞋底上凹凸不平的花纹。
(4)[1]图丁中木块相对地面处于静止状态,受到的滑动摩擦力与拉力为一对平衡力,大小相等,接触面的粗糙程度相同,压力大小相等,受力面积不同,图戊、图己说明摩擦力相等,则可得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
[2]弹簧测力计的示数仍不稳定,说明滑动摩擦力大小发生了变化,根据滑动摩擦力的两个影响因素可知,在压力不变时,可能原因是传送带表面粗糙程度不均匀。
3.如图1是探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,放置在水平桌面上的物体A是一个长木板,木板表面铺有材质相同的砂纸,但Ⅰ号砂纸和Ⅱ号砂纸的粗糙程度不同,物体B是一长方体木块,物体C是一个金属块。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计 拉动木块B。
(2)在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关时,图1中的实验是通过 两图的过程来实现这一目的;分析甲,乙两图可知:滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)本实验操作上可能会遇到若干困难,请你写出一种: 。
(4)小明设计了如图2中丁所示的装置来验证滑动摩擦力的大小是否与速度有关,定滑轮摩擦忽略不计,启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面静止;减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数再次稳定后,小明发现弹簧测力计的示数 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(5)【拓展】小明还想比较相同材料的新、旧两双运动鞋鞋底的粗糙程度(新鞋重力为4N,旧鞋重力为)。如图2中戊所示,他用弹簧测力计沿水平方向拉鞋子在同一水平面上做匀速直线运动,结合图中信息 (选填“能”或“不能”)判断出新鞋鞋底更粗糙。
【答案】(1)匀速直线
(2) 甲、丙 压力大小
(3)难于控制木块做匀速直线运动
(4)不变
(5)能
【详解】(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡条件可知,拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)[1]要探究摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关时,需使压力大小相同,改变接触面粗糙程度,甲、丙图符合题意。
[2]分析图中甲、乙两次实验知,接触面粗糙程度相同,而压力大小不同,故可以探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(3)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是难于控制木块做匀速直线运动,手对弹簧测力计拉力大小变化导致的。
(4)启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计绳子对木块的拉力水平向右与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数稳定后,由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以弹簧测力计示数不变。
(5)根据题意可知新鞋的压力比旧鞋小,但是测量的摩擦力却比旧鞋大,所以可得出新鞋鞋底较粗糙。
押题猜想26 探究液体压强的特点
【母题】夏季汛期来临,暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升,此时需开闸泄洪避免出现溃坝的危险。亮亮了解到液体压强是导致溃坝的主要原因,他想利用微小压强计来探究液体压强与哪些因素有关。
(1)用微小压强计U形管左右两边液面的 来反映探头处液体压强的大小,微小压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)比较①②两次实验操作,初步得出结论:同种液体的压强随深度的增加而 ;
(3)应比较 (选填序号)两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)亮亮通过以上探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以大坝应修成 (选填“上窄下宽”、“上宽下窄”)的形状,我们还应植树造林来减少水土流失。
【答案】(1) 高度差 不是
(2)增大
(3)②③
(4)上窄下宽
【详解】(1)[1][2]压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小,U形管两端液面的高度差越大,说明橡皮膜所受液体压强越大,这种研究物理问题的方法是转换法。连通器是上端开口,下端连通的容器,微小压强计一端是封闭的,不是连通器。
(2)比较①②两次实验操作,可知液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增加。
(3)探究液体压强大小与液体密度的关系,应该控制液体的深度相同,改变液体的密度,所以分析②③两次实验操作。
(4)由于液体压强随液体深度的增加而增加,河水的深度越深,压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,应把拦河坝设计成上窄下宽的形状。
押题解读
探究液体压强的特点是新课程标准新增的探究实验,考查学生对液体压强特点及液体压强公式的掌握能力。
考前秘笈
(1)实验装置:U形压强计,U形管不是连通器(连接橡皮管一端未开口)
(2)装置是否漏气判断方法:按压橡皮膜,观察U形管中液柱是否发生变化。
(3)若探头放入液体前,U形管两侧液面存在高度差,则应取下软管重新安装。
(4)实验方法:转换法——将液体压强大小转换为U形管两侧液面高度差;控制变量法。
(5)结论:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;同种液体深度越深,压强越大;在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(6)保持探头在水中的位置不变,加入盐水,不能探究液体压强与液体密度的关系,因为没有控制深度相同。
1.小明和小华利用液体压强计、水和酒精等器材来探究液体内部的压强与哪些因素有关。
(1)压强计在使用前出现图甲情形,原因是U形管左侧的气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)大气压,调节的方法是 。(选填字母)
A.将右侧管中的液体倒掉一些 B.取下软管重新安装
(2)小明调整好后进行实验,将金属盒放在图乙水中某一深度,利用旋钮改变橡皮膜的朝向,通过观察到U形管两侧液面高度差相同的现象,说明在同一深度处液体内部压强的大小与 无关。
(3)小华将金属盒逐渐放入图丙水中,观察得到结论:液体内部某点压强与该点到容器底的距离有关。为进一步探究,小明将压强计金属盒分别放在图丁三个装水容器中的A、B、C位置处,他根据压强计形管两侧液面高度差得到三点处水的压强关系: (选填“”、“”或“”),由此可判断小华的结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1) 大于 B
(2)方向
(3) < = 错误
【详解】(1)[1]压强计使用前,U 形管左侧液面低于右侧液面 ,说明 U 形管左侧的气压大于右侧与大气相通的液面上方的气压,即 U 形管左侧的气压大于大气压。
[2]要调节压强计,使 U 形管两侧液面相平,应取下软管重新安装,这样能让 U 形管两侧上方气压都等于大气压,从而使两侧液面相平。将右侧管中的液体倒掉一些不能从根本上解决气压不等的问题。
故选B。
(2)在图乙实验中,金属盒在水中深度相同,改变橡皮膜朝向,U 形管两侧液面高度差相同。根据液体压强计原理,U 形管两侧液面高度差反映液体压强大小,这说明在同一深度处,液体内部压强大小与方向无关。
(3)[1][2][3]小华将金属盒逐渐放入图丙水中,观察得到结论:液体内部某点压强与该点到容器底的距离有关。为进一步探究,小明将压强计金属盒分别放在图丁三个装水容器中的A、B、C位置处,由深度的含义可知,A和C点的深度相同,都小于B的深度, 根据p=ρgh可知,pA<pB,pA=pC,而A、B到容器底的距离相等,都小于C到容器底的距离。由此可判断小华的结论是错误的。
2.小曹同学利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“影响液体内部压强大小的因素”。如图甲所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A下部有一圆形孔C与B箱相连,并在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜。先在A箱中不断加水,实验现象如图乙、丙所示。然后在B箱中加入一定量盐水,如图丁所示。
(1)该实验中,通过观察 反映液体压强的大小;
(2)由步骤甲、乙、丙可知,同种液体深度越深,产生液体压强 (选填“越大”、“越小”或“不变”);
(3)由步骤丁可知,此时 (选填“水”或“盐水”)对橡皮膜产生的液体压强更大,说明在液体深度相同时,液体 越大,产生的压强越大。
若此时想要橡皮膜恢复原状,则可以采取的办法是: ;
(4)若在B箱中加入某未知液体,此时橡皮膜相平,如图戊所示,已知h1=21cm,h2=8cm,h3=11cm,则该未知液体的密度为ρ= g/cm3。
【答案】(1)橡皮膜的凹陷程度
(2)越大
(3) 盐水 密度 向A箱中加水
(4)0.8
【详解】(1)水的深度不同,小孔处橡皮膜所受的压强不同,橡皮膜的形变程度也不同,所以可通过橡皮膜的形变程度来反映液体压强的大小。
(2)由步骤甲、乙、丙可以观察到,同种液体随着深度越深,橡皮膜凹陷程度越大,所以产生液体压强越大。
(3)[1][2]由步骤丁可以观察到,内箱A中的水与外箱B中的盐水到橡皮膜的深度相同,但是橡皮膜向上凹陷,故盐水的压强更大。而盐水的密度大于水的密度,说明在液体深度相同时,液体的密度越大,产生的压强越大。
[3]想要橡皮膜恢复原状,可以增大A箱中水的压强,即增大A箱中水的深度,使水产生的压强增大到和盐水产生的压强相等。
(4)A容器中水对橡皮膜的压强为
由橡皮膜相平可知,橡皮膜两边压强相等,故B容器中液体对橡皮膜的压强为
则未知液体的密度为
3.如图,是探究“液体内部压强与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲,实验时可以通过压强计U形管两侧液面 反映液体内部压强的大小;
(2)受此启发,小明在回家后找到一根两端开口的直玻璃管,将其一端扎上橡皮薄膜并浸入水中不同位置,实验现象如图乙所示。由此可初步得出结论:同种液体内部,深度越深,压强越 。为了得到更普遍的规律,接下来小明应该 (选填“更换其他液体再次探究”或“改变玻璃管浸入水中的深度继续探究”);
(3)小华发现,无论利用自制的器材还是利用压强计都无法得出液体压强与深度的定量关系。为了更准确地了解液体压强与液体深度的关系,他利用能进行精确测量的数字式压强传感器做了进一步的探究,如图丙所示,分别测量出水中不同深度处的液体压强,并利用软件生成了如图丁所示的图像;
①分析图像可知:当液体密度一定时,液体压强与深度成 比;
②进一步分析图像可知,压强p与液体深度h的关系式是p=104h(压强p的单位为Pa,深度h的单位为m),该关系式 (选填“可以”或“不可以”)用于所有液体压强计算,原因是 。
【答案】(1)高度差
(2) 大 改变玻璃管浸入水中的深度继续探究
(3) 正 不可以 见详解
【详解】(1)液体内部压强不易直接观察,当压强计的橡皮膜受到压强时,会引起U形管液面高度差的变化,故实验中是通过观察U形管液面高度差来间接反映液体压强的大小的,运用了转换法。
(2)[1][2]如图所示,同种液体中,即液体密度相同,压强计的深度越大,U形管液面高度差越大,表明液体压强越大,故可得出结论,在同种液体中,深度越大,压强越大,根据控制变量法,为了实验的结论更具有普遍性,应保持液体的密度不变,改变玻璃管浸入水中的深度继续探究
(3)[1]结合图像,液体压强与深度的图像为一条过原点的直线,压强与深度的比为一定值,即当液体密度一定时,液体压强与深度成正比。
[2][3]根据液体压强公式可知,水面以深度为h处的为
关系成立的条件是液体密度为水的密度,故并不适用所有液体。
押题猜想27 探究影响浮力大小的因素
【母题】某同学探究影响浮力大小的因素,其操作如图所示。
(1)图B中,物体受到的重力是 N,浮力是 N;
(2)由A、B、C图可得出浮力与 有关;
(3)由A、E、F图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的 有关; 由实验可知 (“水”或“液体b”)的密度大;
(4)A图中物体的密度是 。
【答案】(1) 4 0.5
(2)排开液体的体积
(3) 液体的密度 水
(4)
【详解】(1)[1]由图A知,弹簧测力计的示数为4N,则物体的重力为4N。
[2]图B中,物体浸入水中,测力计的示数为3.5N,据称重法知,物体所受的浮力
(2)由图A、B和C知,物体浸入水中排开水的体积不同,测力计的示数也不同,即所受的浮力不同,所以浮力与物体排开液体的体积有关。
(3)[1]图A、E和F中,物体浸没在水和密度与水不同的液体b的同一深度,测力计的示数不同,所受的浮力不同,所以物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
[2]浸没水和液体b中,排开水和液体b的体积相同,在水中测力计的示数更小,据称重法知,在水中受到的浮力更大,据阿基米德原理知,水的密度更大。
(4)由图F知,物体浸没水中,所受的浮力
排开水的体积等于自身的体积,则物体的体积
物体的质量
物体的密度
押题解读
探究影响浮力大小的因素考查学生对控制变量法的掌握情况,且该实验可以结合阿基米德原理综合考查。
考前秘笈
(1)浮力的测量:称重法——F浮=G-F示
(2)影响因素:排开液体的体积(V排)、液体的密度(ρ液)。
(3)控制V排相同可让同一物体浸没。
(4)为了使结论更具普遍性,应选用不同的液体多次实验。
1.小明同学利用电子秤借助浮力测一拼图玩具中塑料块的密度。实验过程如下:
(1)将电子秤放在水平桌面上,并使用电子秤的归零功能。
(2)用电子秤测出塑料块的质量,如图A所示。
(3)将空烧杯放在电子秤上,再次使用电子秤的归零功能后,将适量水倒入烧杯中,测出的质量如图B所示。
(4)用细线系住塑料块,将其缓缓浸入水中时,发现电子秤的示数分别如图C、图D、图E所示,可以得出:浸在液体中的物体所受的浮力大小与 有关。
(5)松开细线,塑料块沉入水底,如图F所示,此时塑料块所受浮力为 N。(g取10N/kg)
(6)塑料块的体积为 ,塑料块的密度为 ,()
(7)小明思考后认为:在第(3)步中,若电子秤不归零,也可以计算出塑料块的密度。这样测得的塑料块密度值将是 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)的。
【答案】 物体排开液体的体积 0.4 40 准确
【详解】(4)[1]观察图C、D、E可知,塑料块浸入水中的体积逐渐增大,电子秤的示数也逐渐增大,当浸没后,物体浸没的深度增加,电子秤的示数不变。 根据力的相互作用,塑料块对水有向下的压力,压力大小等于浮力,电子秤示数变化量反映了这个压力的大小,所以电子秤示数的变化量等于塑料块受到的浮力,当塑料块全部浸没后排开水的体积不变,压力不变,则所受浮力不变。说明浸在液体中的物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(5)[2]根据B、E图可知,塑料块浸没在水中时排开水的质量为m排=155.0g-115.0g=40.0g=0.04kg
塑料块浸没在水中时所受浮力为F浮=G排=m排g=0.04kg×10N/kg=0.4N
由图F可知,松开细线,塑料块沉入水底,塑料块排开水的体积不变,浮力不变,仍为0.4N。
(6)[3][4]由于浸没,塑料块体积为
塑料块密度为
(7)[5]由题意知,塑料块的质量是准确的,若电子秤不归零,根据B、E图可知,塑料块浸没在水中时排开水的质量为m排=m烧杯+155.0g-(m烧杯+115.0g)=40.0g=0.04kg
塑料块排开液体质量也是准确的,根据可知,排开液体体积即塑料块的体积是准确的,根据可知其密度是准确的。
2.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。
3.小莎游泳时发现,当她从浅水区走向深水区行时,脚底的压痛感逐渐减小。小莎思考,浮力大小与哪些因素有关呢?于是她提出了如下猜想:
【猜想】(1)浮力大小可能与物体排开液体的体积有关;
(2)浮力大小可能与物体浸在液体中的深度有关;
【证据】小莎进行了如图1所示的实验:
【解释】
(1)物块浸没在水中时,所受的浮力是 N;
(2)分析步骤A、B、C可得出,物体排开液体体积越大,物体所受的浮力 ;
(3)分析步骤 三步可得出,浮力大小与物体浸在液体中的深度无关。
【交流】
(4)有些同学分析A、B、C实验步骤,觉得物体浸在液体中的深度和排开液体体积都发生了变化,提出质疑,物体浸没前,浮力大小是否与物体浸在液体中深度有关?
于是同学们利用生活中的物品进行如下实验。如图2所示,将适量的碎石块装入矿泉水瓶中,往瓶中加水,直至水面浸没石块,拧紧瓶盖,在瓶身上与水面齐平处绑细线并固定。
①如图甲所示,将瓶子挂在弹簧测力计下,读出测力计示数F1。
②如图乙所示,将瓶缓慢浸入水中,直至水面到绑线处,读出测力计示数F2。
③将瓶倒置悬挂在测力计下,瓶口朝下,将瓶缓慢浸入水中,直至 ,读出测力计示数F3。
④实验数据满足关系式 ,同学们得出结论:物体所受浮力的大小与物体浸入液体的深度无关。②③两次实验,矿泉水瓶浸入水中的深度分别为h1、h2,h1 (填“大于”或“小于”)h2。
【答案】(1)4
(2)越小
(3)A、C、D
(4) 烧杯中绑细线水面处相平,待弹簧测力计示数稳定后 F1-F3 小于
【详解】(1)由图C可知,物块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1N,所以物块浸没在水中时,所受的浮力是。
(2)步骤A中,物块受到的浮力为01,由B图可得此时物块收到的浮力为,所以分析步骤A、B、C可得出,物体排开液体体积越大,物体所受的浮力越大。
(3)分析步骤A、C、D可得,物块浸没在液体中所受浮力相等,所以浮力大小与物体浸在液体中的深度无关。
(4)[1][2]将瓶倒置悬挂在测力计下,瓶口朝下,将瓶缓慢浸入水中,直到烧杯中绑细线水面处相平,待弹簧测力计示数稳定后,就可以读出测力计示数F3,则浮力为F1-F3,当F1-F2=F1-F3,说明物体所受浮力的大小与物体浸入液体的深度无关。
[3]②③两次实验,矿泉水瓶浸入水中的深度分别为h1、h2,由于矿泉水瓶瓶口较小,倒立后会浸在水中深度更大,所以h1<h2。
押题猜想28 探究电流与电压、电阻的关系
【母题】图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路,电源输出电压恒为3V,三个学习小组分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和规格相同的滑动变阻器进行探究,并记录了如下实验过程:
【问题】电压是产生电流的原因,电流与电压有怎样的定量关系呢?
(1)除电压外,影响电流大小的因素还可能有 ;
【证据】
(2)请用笔画线代替缺少的 2 根导线,将图甲的电路连接完整(要求:导线不能交叉,滑片P 向B端移动时,电路中的电流变小);
(3)实验中,滑动变阻器的主要作用是保护电路和 ;
(4)正确连接电路,闭合开关,移动滑片 P,某小组发现此时电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是 ;
(5)排除故障后继续实验,老师将各小组测得数据汇总如表所示。请根据第一组测量的数据在图乙的坐标图上画出电流I与电压U的关系图像;
组别
第一组(R₁=5Ω)
第二组(R₂=10Ω)
第三组 (R₃=15Ω)
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
U/V
0.8
1.2
1.8
2.0
2.4
2.8
1.2
1.8
2.2
2.6
1.5
1.8
2.1
2.4
I/A
0.16
0.24
0.36
0.4
0.48
0.56
0.12
0.18
0.22
0.26
0.1
0.12
0.14
0.16
【解释】
(6)根据数据及图像,得出结论:电阻一定时, ;
【交流】
(7)汇总多个小组的数据进行分析,目的是 ;
(8)分析表格中实验次数为 的三组数据还可以研究“电流与电阻的关系”;
(9)在上述实验过程中,有两次记录数据时滑动变阻器的滑片恰好是在某一侧的端点,则滑动变阻器的最大电阻是 Ω。
【答案】(1)电阻
(2)
(3)改变定值电阻的两端电压和通过的电流
(4)定值电阻断路
(5)
(6)电流与电压成正比
(7)寻求普遍规律
(8)3、8、12
(9)15
【详解】(1)电阻是导体对电流的阻碍作用,除电压外,影响电流大小的因素还可能有电阻。
(2)实验中电流表、开关、定值电阻、滑动变阻器应串联,电流表遵循“正进负出”的原则,电压表与定值电阻并联。滑片P 向B端移动时,电路中的电流变小,则变阻器阻值变大,所以变阻器应选择左下接线柱串联到电路中,作图如下:
(3)探究电流与电压关系时,要通过移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻的两端电压和通过的电流,多次实验,寻求普遍规律。
(4)正确连接电路,闭合开关,移动滑片 P,某小组发现此时电流表无示数,说明发生断路,电压表有示数,则电压表的两端与电源相通,则可能的故障是定值电阻断路。
(5)根据第一组测量的数据在图乙的坐标图上描点连线画出电流I与电压U的关系图像如下:
(6)电流I与电压U的关系图像是一条过原点的直线,为正比例函数图像,可得:电阻一定时,电流与电压成正比。
(7)本实验是探究类实验,汇总多个小组的数据进行分析,目的是寻求普遍规律。
(8)研究电流与电阻的关系时,要控制电压不变,改变电阻,所以可以分析表格中实验次数为3、8、12的三组数据。
(9)第11次实验时,电流最小为0.1A,则此时变阻器滑片在阻值最大处,此时定值电阻阻值为,电压为1.5V,电源输出电压恒为3V,则滑动变阻器的最大电阻为
押题解读
该实验是电学中的重点实验之一,考查频率非常高。该实验可以结合欧姆定律进行综合考查,难度可大可小。
考前秘笈
(1)实验方法:控制变量法。控制定值电阻两端电压不变(通过滑动变阻器),改变定值电阻阻值(更换不同阻值定值电阻)。
(2)保持定值电阻两端电压不变的方法:滑动变阻器阻值变化与定值电阻变化一致。
(3)结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)定值电阻两端电压取值范围:最小:定值电阻和滑动变阻器阻值均最大时,可根据串联分压求出;最大:电路中最大电流值×最小的定值电阻阻值。
(5)若设定电压为U定,则电源电压最小值为U定,定值电阻和滑动变阻器均取最大值时电源电压最大。
(6)若小明用5Ω的电阻做完第一组数据后,换用10Ω电阻做第二次实验时忘记调节滑动变阻器,测得电流表示数为0.36A,则该实验选用的电源电压为4.5V
1.小明和小刚利用图甲所示电路“探究电流与电压的关系”。实验室提供的器材有:电源(两端电压为3V);两个定值电阻;滑动变阻器。滑动变阻器R1(20Ω 1.5A),滑动变阻器R2(50Ω 1A),电流表(0~0.6A~3A);电压表(0~3V~15V);开关;导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整 ;
(2)小刚在实验中移动滑动变阻器滑片时,电流表有示数且发生变化,但电压表始终无示数,原因可能是定值电阻 ;
(3)排除故障后,小刚继续实验。若要增大定值电阻两端电压,滑动变阻器滑片应该向 移动;
(4)两人将各自获得的三组实验数据分别在图乙中描点,作出了电流与电压的I-U关系图像。他们作出的两条直线不重合,原因是 ;
(5)根据乙图可知,小明所用的滑动变阻器为 。
【答案】(1)见解析
(2)短路
(3)左
(4)选用的定值电阻的阻值不同
(5)滑动变阻器R2
【详解】(1)实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流;电源电压为3V,则电压表的量程选用0~3V,如图所示:
(2)小刚在实验中移动滑动变阻器滑片时,电流表有示数且发生变化,说明电路处于通路状态,且变阻器起到作用;电压表始终无示数,说明定值电阻的电压为0,原因可能是与电压表并联的定值电阻短路。
(3)若要增大定值电阻两端电压,电源电压不变,由串联电路电压特点得,滑动变阻器的电压变小,由串联电路电阻越小分到的电压越小得,滑动变阻器滑片应该向左移动,减小变阻器接入电路中的电阻。
(4)由图乙与欧姆定律得,小明与小刚使用的电阻的阻值不同,则他们作出的两条直线不重合,原因是他们选用阻值不同的电阻进行实验。
(5)根据乙图可知,小明实验中电路的电流最小为0.1A,此时电路电阻最大,变阻器接入电路中的电阻最大,此时定值电阻的电压为0.5V,由串联电路电压特点得,此时变阻器的电压为
由欧姆定律得,变阻器接入电路中的电阻为
用的滑动变阻器为滑动变阻器R2(50Ω 1A)。
2.小益为了完成电学中的实验,收集了如下实验器材:学生电源一个,开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器“20Ω 0.5A”,额定电压为U0的小灯泡一个,导线若干。
实验一:探究“电流与电压的关系”
(1)小益连接了如图1甲的实物电路,开关闭合后发现电路连接错误;请你在错误的导线上划“×”,用笔画线代替导线,导线不交叉;
(2)为了保护电路,实验开始前,滑动变阻器的滑片P应移动到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)检查无误后,小益将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,记录为A点数据,继续移动滑动变阻器,并绘制I—U图像如图1乙;通过分析,可以得到C点和E点的定值电阻电功率之比为 ;
(4)为了使实验结论更具有普遍性,小益换用20Ω的电阻重复前面操作,得到多组数据,在相同的坐标系中画出了I—U图像,图1乙中①、②哪一个图像是符合实验实际的 (选填“①”或“②”);
实验二:探究“电流与电阻的关系”
(5)小益继续探究“电流与电阻关系”,将20Ω更换为15Ω的电阻接入电路,拆下20Ω电阻后,发现电压表、电流表指针偏转如图2甲所示,则不规范的操作可能是: ;
(6)小益用测量数据在I—R图中描点如图2乙,同组的小物发现定值电阻阻值为 Ω的测量数据是错误的,并且分析出前一次实验选取的电阻阻值为 Ω;
(7)在完成上述实验后,小益继续探究“灯丝电阻随温度的变化规律”,小益将小灯泡直接接入恒压电源中,小灯泡发光,聪明的小益分析小灯泡由暗到亮的发光过程中实际上是灯泡的 改变造成的。
【答案】(1)
(2)左
(3)16∶25
(4)①
(5)在拆下电阻时,开关没断开
(6) 10 25
(7)实际功率
【详解】(1)在探究“电流与电压的关系”的实验中,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表并联在定值电阻两端,电压表连接时,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如下图所示:
(2)为了保护电路,在闭合开关开始实验前,滑片应置于变阻器的阻值最大处,即图中的最左端。
(3)假设图1乙中单位刻度电流值为I0,则通过定值电阻中对应C点和E点的电流分别为8I0、10I0,根据电功率公式P=UI=I2R
可得PC∶PD=(IC2R)∶(ID2R)=(8I0)2∶(10I0)2=64∶100=16∶25
(4)根据欧姆定律分析可知,当不同阻值的定值电阻两端的电压相同时,电路中的电流也不同,因此当定值电阻阻值由10Ω增大为20Ω,其电路电流由I减小到,结合图1乙可知①符合实际。
(5)如图2甲所示,电流表示数为零,电压表接近电源电压,则电压表与电源接通,而此时定值电路已断开,则开关处于闭合状态,所以不规范的操作可能是在拆下电阻时,开关没断开。
(6)[1]根据图2乙中数据可得U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V
U2=I2R2=0.12A×10Ω=1.2V
U3=I3R3=0.14A×15Ω=2.1V
U4=I4R4=0.1A×20Ω=2V
U5=I5R5=0.08A×25Ω=2V
所以在误差范围之内有U1=U4=U5≈U3≠U2
由此可知,定值电阻阻值为10Ω的测量数据是错误的。
[2]根据U2<U1=U4=U5≈U3,说明定值电阻阻值为10Ω时,滑动变阻器两端电压偏大,即滑动变阻器的阻值偏大,因为要保持实验中定值电阻两端电压不变,根据串联分压原理可知,前一次实验定值电阻应大于10Ω;由于接入10Ω的电阻时,电路中的总电阻减小,则接入10Ω电阻时,电路中的电流应大于前一次的电流,所以电流为0.14A时,对应的15Ω定值电阻不符合题意;由(5)可知将20Ω更换为15Ω的电阻的实验,所以20Ω定值电阻也不是前一次实验选取的电阻阻值,故前一次实验选取的电阻阻值为25Ω。
(7)由于小灯泡由暗到亮的发光过程中,小灯泡的实际功率逐渐增大,所以小灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,故小灯泡的明暗程度取决于小灯泡的实际功率的大小。
3.在“探究电流与电阻的关系”实验中,已知电源为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻若干,滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”:
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(要求闭合开关前,滑片处于最左端);
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能为 。排除故障后,先接入5Ω的定值电阻,调节滑动变阻器到某一位置,电流表的示数如图乙,其读数为 A;用10Ω的定值电阻代替5Ω接入电路,移动滑动变阻器的滑片,保持定值电阻两端电压不变,此时滑片的位置位于上一次实验的 (选填“左”或“右”)侧;
(3)通过收集实验数据,得到如图丙所示的图像,进一步得出结论: ;
(4)若所选的定值电阻最小值为5Ω,重新选择定值电阻两端所控制的电压,完成此探究能选用的定值电阻最大阻值为 Ω;小明在开关和电流表之间再串联一个定值电阻R0,使30Ω的电阻也能完成本次探究,此时R0的取值范围是 Ω。
【答案】(1)
(2) 定值电阻断路 0.4 左
(3)电压一定时,电流与电阻成反比
(4) 25 4~24
【详解】(1)电压表与定值电阻R并联。滑动变阻器的滑片在闭合前置于最左端(使其接入电路的阻值最大),以保证刚闭合开关时电流不会过大,保护电路,如下图所示:
(2)[1]电流表始终无示数,说明电路可能断路;电压表有示数且接近电源电压,说明电压表并联以外的部分没有断路,所以故障原因可能是定值电阻断路。
[2]图乙中的电流表小量程接入电路,分度值为0.02A,则其示数约为0.4A。
[3]将5 Ω换成10 Ω并保持定值电阻两端电压不变时,因所需的电流更小,滑动变阻器需接入更大阻值,故滑片应向左移动,此时滑片的位置位于上一次实验的左侧。
(3)由图丙可见,当电压一定时,电流随电阻的倒数的增大而增大,即:在电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)[1]由题意可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,电流表的量程为0-0.6A,由串联电路的电流特点可知,为了电路安全,电路中的最大电流只能为0.5A,由欧姆定律可知,电压一定时,定值电阻的阻值最小时电路中的电流最大,则定值电阻两端所能控制的最大电压为
由串联的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压为
电压表示数为变阻器分得电压的
根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻为20Ω时,定值电阻的阻值为
即所选择的定值电阻的最大阻值为25Ω。
[2]由串联电路的分压原理可知,当定值电阻的阻值最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的
由串联电路的分压原理可知,当定值电阻为30Ω时,滑动变阻器需要接入电路的最大电阻为
由串联电路的电阻特点,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,串联定值电阻R0最小,为
当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,串联定值电阻R0的阻值最大,为
即此时R0的取值范围是4~24。
押题猜想29 伏安法测电阻
【母题】测量未知电阻R阻值的实验中,用到的实验器材有:两节新干电池、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。
(1)实验小组的同学连接的电路如图甲所示,闭合开关后,电流表 (选填“有”或“没有”)示数;
(2)甲图电路中存在导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法,只能更改一根导线;
(3)正确连接电路后,闭合开关,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则被测电阻的阻值大小为 Ω;通过调节滑动变阻器,测得多组Rₓ的电压值和电流值,最后算出阻值Rₓ的平均值,这样做的目的是 ;
(4)把图甲中的未知电阻换成小灯泡,测量小灯泡的电阻,根据两次实验的数据绘制出 I-U关系图像,如图丙,其中小灯泡的 I-U关系图线是 (选填“a或b” ) 。
(5)完成上述实验后,实验小组的同学借助阻值已知的定值电阻R0和另一个电压表,设计了如图丁所示的电路来测量未知电阻的阻值。
①电路图中虚线框内的元件组合相当于一个 表;
②闭合开关,调节滑片,读出电压表V 和V₀的示数分别为Uₓ和U₀
③未知电阻Rx= (用测量量和已知量符号表示)。
【答案】(1)没有
(2)见解析
(3) 5 平均值,减小误差
(4)a
(5) 电流
【详解】(1)图甲中电流表与电压表串联,由于电压表的内阻非常大,导致电流表的示数几乎为0,则电流表没有示数。
(2)实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流,电路更改如下:
(3)[1]由图乙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.24A,由欧姆定律得,被测电阻的阻值大小为
[2]实验中多次实验的目的有求平均值,减小误差或者避免偶然性,得到普遍规律。本实验通过调节滑动变阻器,测得多组Rₓ的电压值和电流值,最后算出阻值Rₓ的平均值,这样做的目的是求平均值,减小误差。
(4)灯泡的电阻随温度的升高而增大,当灯泡的电压、电流增大时,温度升高,电阻变大,则小灯泡的 I-U关系图线是a。
(5)[1]图中虚线框内的元件组合为阻值已知的定值电阻R0与电压表并联,由电压表的示数与欧姆定律可得电流,则虚线框内的元件组合相当于一个电流表。
[2]闭合开关,调节滑片,读出电压表V 和V0示数分别为Uₓ和U0
由图丁得,定值电阻R0、未知电阻Rx于变阻器串联,电压表表V 、V0分别测量未知电阻Rx、定值电阻R0的电压,串联电路电流处处相等,由欧姆定律得
则
押题解读
电阻的测量这部分内容是中考物理考查的重点之一,包括测量定值电阻和小灯泡的电阻。考查内容比较综合,会涉及到电路图、原理、故障、数据处理、误差分析等等。
考前秘笈
电阻的测量:①首先利用已有知识写出“伏安法”测电阻的原理公式;②然后根据原理公式选择实验器材、设计实验方案、明确实验注意事项;③最后分析和处理实验数据。
注意:①在测定值电阻的实验中,为了减小误差,至少要做三次实验,求出电阻的平均值;在测小灯泡电阻的实验中,由于小灯泡的电阻受温度影响较大,故不能通过求平均值的方法来减小误差。②测小灯泡的电阻实验常和测小灯泡的功率融合考查。
1.在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,待测小灯泡标有“2.5V”字样,电源电压为6V且保持不变。
(1)根据实验要求设计电路并连接实物电路,在连接实物电路的过程中,开关必须 。
(2)请用笔画线代替导线将图-1所示的电路连接完整。
(3)连接好电路后,将滑片P移至最大阻值处再进行试触,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表指针偏转角度太大,则原因可能是__________(填选项)。
A.电流表断路 B.小灯泡短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,闭合开关,电压表的示数如图-2所示,为了完成实验,应将图-1中的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)根据实验记录的数据绘制成如图-3所示的图像,分析图像可知:①小灯泡正常发光时的电阻为 ;②小灯泡的电阻随温度升高而 (选填“增大”或“减小”)。
(6)受到上述实验的启发,为测量高温物体的温度,某同学将图-1电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下:将图-1中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,选择图-1中的一个电表改装为温度显示仪。请你分析:应将图-1中的 表改装为温度显示仪。
【答案】(1)断开
(2)见解析
(3)C
(4)A
(5) 12.5 增大
(6)电压
【详解】(1)为了保护电路,在连接实物电路的过程中,开关必须断开。
(2)实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,待测小灯泡标有“2.5V”字样,则电压表的量程选用0~3V,电流表测量电路电流,连接如下图所示:
(3)连接好电路后,将滑片P移至最大阻值处再进行试触,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表指针偏转角度太大,说明电路中存在断路现象,且电压表与电源相连接,则原因可能是与电压表并联的小灯泡断路,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)由图-2得,电压表的分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯泡正常工作时的电压,则应将图-1中的滑片P向A端移动,减小变阻器接入电路中的电阻,增大通过灯泡的电流,使电压表的示数为2.5V。
(5)[1]由图-3得,当灯泡的电压为2.5V时,灯泡的电流为0.2A,由欧姆定律得,小灯泡正常发光时的电阻为
[2]由图得,灯泡的电压、电流增大,灯丝温度升高,灯泡的电阻增大,则灯泡的电阻随温度升高而增大。
(6)将图-1中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,则定值电阻与变阻器串联。温度越高,电阻越大,由串联电路分压特点得,电阻分到的电压变大,则电压表的示数变大;而电路电阻变大,由欧姆定律得,电路电流变小,则电流表示数变小,则应将图-1中的电压表改装为温度显示仪。
2.小爽做“探究电流与电阻的关系”的实验,连接的电路如图甲所示,电源电压恒为3V,可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和30Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整,并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大 ;
(2)他将5Ω的定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是 ;排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求时,电流表示数如图乙所示,电流为 A;
(3)将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为 V为止,记录电流表的示数;
(4)为了获得普遍规律,他想利用上述五个电阻分别单独接入电路,进行五次实验,则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω;
(5)完成上述实验后,小爽又设计了如图丙所示的电路,来测量一个小灯泡正常发光时的电阻。已知小灯泡的额定电压为U额,电源电压为U,滑动变阻器A的最大阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为 ,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,移动滑动变阻器B的滑片,使电压表的示数为U额;此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器 (选填“A”或“B”)接入电路的电阻;再保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移动到 (选填“左”或“右”)端,读出电压表的示数为U′;
③小灯泡正常发光时电阻表达式为R额= 。
【答案】(1)
(2) 断路 0.4
(3) 左 2
(4)15
(5) U额 B 右
【详解】(1)电压表并联到电阻的两端,滑动变阻器串联接入电路中,滑动变阻器采用一上一下的接法,如图所示:
(2)[1]闭合开关S,电流表没有示数,说明电路为断路;电压表有示数,说明电压表与电源两端相连,说明除与电压表并联的部分以外没有断路,即与电压表并联的R断路。
[2]电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.4A。
(3)[1][2]根据得,电阻两端的控制电压为
将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,由于串联电路起分压作用,因此定值电阻两端电压变大,即电压表的示数变大,要保持电压表示数不变,需增大滑动变阻器两端电压,由串联电路分压规律可知,需增大滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向左端移动,直到电压表的示数为2V。
(4)电源电压为3V,定值电阻两端电压为2V,则滑动变阻器两端电压为3V-2V=1V
串联电路电流相等,电阻两端电压与电阻阻值成正比,电阻两端电压是滑动变阻器两端电压的2倍,电阻阻值是滑动变阻器接入电路阻值的2倍,第5次实验的电阻为30Ω,要完成整个实验,滑动变阻器接入电路的最大阻值不能小于15Ω。
(5)[1]闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为,此时小灯泡正常发光。
[2][3]闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,移动滑动变阻器B的滑片,使电压表的示数为,此时滑动变阻器B相当于小灯泡,则灯泡的电阻就等于滑动变阻器B接入电路的电阻;再保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移动到右端,读出电压表的示数为U'。
[4]根据串联电路电压的特点知,滑动变阻器A两端的电压为
滑动变阻器A的电流为
根据串联电路电流处处相等知,滑动变阻器B的电流为
此时滑动变阻器B的电阻为
灯泡的电阻就等于滑动变阻器B接入电路的电阻为
3.小红在“探究电流与电压关系”的实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器“”、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下:
(1)请将实物图甲连接完整 (要求:滑动变阻器滑片向右滑动,电流表示数减小)。
(2)移动滑片P,发现电压表示数无变化,电流表示数有变化,其原因可能是定值电阻 。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为 A;该实验 (选填“可以”或“不可以”)用灯泡来代替定值电阻进行实验。
电压
电流
(4)继续实验,将实验数据记录在上表中,分析数据可得出结论:在电阻一定时, 。
(5)【拓展】完成实验后小红还想利用图丙所示器材测某未知电阻的阻值,其中定值电阻的阻值已知。请帮她补全步骤,并写出的表达式。
①闭合、,记录电流表示数为;
②只闭合 ,记录电流表示数为;
待测电阻的表达式: 。
【答案】(1)见解析
(2)短路
(3) 0.1 不可以
(4)电流与电压成正比
(5)
【详解】(1)题意要求滑动变阻器滑片向右滑动,电流表示数减小,即滑动变阻器的阻值变大,则滑动变阻器的左下接线柱接入电路。如图所示:
(2)移动滑片P,电流表示数有变化,电路为通路,发现电压表示数无变化,其原因可能是定值电阻电阻短路。
(3)[1][2]排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为;在探究电流与电压关系实验中,应保持电阻一定,而灯的电阻是变化的,该实验不可以用灯泡来代替定值电阻进行实验。
(4)分析实验数据记录在上表中,分析数据
可得出结论是在电阻一定时,电流与电压成正比。
(5)[1][2]①闭合、,电路为定值电阻的简单电路,记录电流表示数为;电源电压为
②只闭合,两电阻串联,记录电流表示数为;电源电压为
待测电阻的表达式
押题猜想30 探究产生感应电流的条件
【母题】如图,在“探究什么情况下磁可以生电”实验中:
序号
实验操作
电流表指针偏转情况
1
保持导体与磁体静止
不偏转
2
保持磁体静止,导体水平向左切割磁感线
向右偏转
3
保持磁体静止,导体水平向右切割磁感线
向左偏转
(1)比较1、2(或1、3)实验想象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就产生电流;
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是:___________ ;(选填字母)
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
(3)如果将电流表换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】(1)切割磁感线
(2)B
(3)电源
【详解】(1)比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这是电磁感应现象。
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取措施是保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向,故B正确。
(3)研究磁场对通电号体的作用,电路中一定有电源,所以将电流表换成电源,导体AB成为通电导体,可以探究磁场对通电导体的作用。
押题解读
该实验是新课程标准要求学生掌握的实验之一,也是电与磁中的重要内容之一在中考中有一定的考查概率。
考前秘笈
秘笈1:产生感应电流的条件之一是导体切割磁感线。
秘笈2:电流方向与导体切割磁感线的方向、磁场方向有关。只改变其中一个,电流方向反向;两个方向都改变,电流方向不变。
秘笈3:电流大小与导体切割磁感线的速度,磁场的强弱有关。
1.如图,是“探究感应电流产生条件”的实验装置。
(1)实验时,通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)闭合开关,将导体棒AB沿竖直方向快速上下移动,电路中 (填“会”或“不会”)产生感应电流。
(3)实验后分析可得:闭合电路的部分导体做 运动时,电路中会产生感应电流。
(4)以下装置和本实验原理相同的是( )(填字母)。
A.电动机 B.电磁铁 C.动圈式话筒
【答案】(1)电流表指针是否偏转
(2)不会
(3)切割磁感线
(4)C
【详解】(1)电路中有感应电流时,灵敏电流计的指针偏转;电路中没有感应电流时,灵敏电流计的指针不偏转,实验时可通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流。
(2)闭合开关,将导体棒AB沿竖直方向快速上下移动,此时导体棒的运动方向与磁感线方向平行,没有做切割磁感线运动,因此不会产生感应电流。
(3)实验后分析可发现,当导体棒上下运动不会产生感应电流,左右方向和斜向上及斜向下方向运动都会产生感应电流,因此可得:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
(4)本实验的原理是电磁感应现象。
A.电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,与本实验原理不同,故A不符合题意;
B.电磁铁的原理是电流的磁效应,与本实验原理不同,故B不符合题意;
C.动圈式话筒的原理是电磁感应现象,与本实验原理相同,故C符合题意。
故选C。
2.小林学习了电磁感应原理后,想到地球是一个巨大的磁体,于是他和同学利用一根长导线等器材形成闭合电路。两名同学摇动导线,就能利用地磁场将我们日常运动的能量转化为可利用的电能。
(1)考虑到产生的电流较小,在如图甲所示的实验装置中,需在导线夹间接入的电路元件是 ;
(2)实验中发现,当顺时针摇导线转动一周的过程中,电表指针先向右偏转后向左偏转,这是因为感应电流的方向与 有关;
(3)与本实验原理相同的是 (选填“电动机”或“发电机”);
(4)通过多次实验,他们可以发现按照图乙 的方向站立转动导线更容易产生感应电流;
(5)小林和同学发现,两位摇绳的同学拉动导线上下抖动时,产生感应电流的大小和转动导线时不同,请你依据此现象猜想,感应电流的大小与 有关。
【答案】(1)灵敏电流计
(2)导体运动方向
(3)发电机
(4)A
(5)切割磁感线的速度大小
【详解】(1)由于实验中产生的感应电流小,因此应在导线夹间接入的电路元件是较灵敏的灵敏电流计。
(2)当顺时针摇导线转动一周的过程中,导体运动的方向发生改变,此时电表指针先向右偏转后向左偏转,说明感应电流的方向与导体运动方向有关。
(3)上述过程中满足闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动,产生感应电流是电磁感应现象,发电机是利用该原理工作的。
(4)由于地磁场是南北方向,因此应按东西方向站立转动导线,会切割磁感线运动,产生感应电流,故A符合题意。
(5)两位摇绳的同学拉动导线上下抖动和转动时,切割磁感线的速度不同,产生感应电流的大小和转动导线时不同,说明产生感应电流的大小与切割磁感线的速度大小有关。
3.小明同学学完电与磁的相关知识后,自己动手制作了如图所示的装置,用手按压小人使小人在平板上往复跳动,小灯泡便会一闪一闪。
(1)小人在平板上往复跳动时,固定在地面上的弹簧线圈做 运动,电路中产生 ,小灯泡发光。
(2)随着小人的上下往复运动,线圈产生电流的方向 (选填“会”或“不会”)发生变化。
(3)此过程中的能量转化为 能转化为电能,应用此实验原理可制成 (选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”)。
【答案】(1) 切割磁感线 感应电流
(2)会
(3) 机械能 发电机
【详解】(1)[1][2]小人在平板上往复跳动时,固定在地面上的弹簧线圈会在磁场中做切割磁感线运动。根据电磁感应原理,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,从而使小灯泡发光。
(2)随着小人的上下往复运动,线圈被压缩和伸长时,切割磁感线运动的方向不同,线圈产生电流的方向不同,感应电流的方向会发生变化。
(3)[1][2此过程中小人按压平板使弹簧线圈运动,消耗了机械能,产生了电能,所以能量转化是机械能转化为电能。发电机就是根据电磁感应原理制成的,将机械能转化为电能,而电磁铁是利用电流的磁效应工作的,电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,将电能转化为机械能,所以应用此实验原理可制成发电机。
题型五 计算题
押题猜想31 压强与浮力综合
【母题】2024年12月27日,中国海军076型两栖攻击舰“四川舰”下水,如题27图所示,它应用了电磁弹射和阻拦技术,可搭载固定翼飞机、直升机、两栖坦克等装备,满载排水量4万余吨,最大航速可达32节(1节=1海里/小时,即lnmi/h,1海里=1.852千米),最大吃水深度超过9米。(g=10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
(1)若四川舰某次训练时排开水的质量为,它受到的浮力多大?
(2)四川舰水面下9米深处船体受到海水的压强是多大?
(3)若四川舰在某次训练中以30节的平均航速通过长度为120海里的海域,需要多长时间?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)受到的浮力
(2)水面下9米深处船体受到海水的压强
(3)1节=1海里/小时,所以30节即30海里/小时,则时间为
押题解读
压强与浮力的综合在中考中是一中常考题型,考查学生的综合应用能力。
考前秘笈
浮力的计算方法:(1)原因法:F浮=F下-F上
(2)阿基米德原理:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
(3)平衡法:根据受力分析列式求解。①称重法:F浮=G-F示;②漂浮、悬浮:F浮=G物;沉底:F浮=G-F支。
1.如图甲所示,我国自主设计建造的亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”———“海葵一号”,在半潜船“新光华”轮托运下,历经10天,经过2200公里长途跋涉,成功从青岛运抵广州锚地。“新光华”轮长达255米,宽68米,深14.5米,满载时的吃水深度为10.5米。此次运输中“新光华”轮受到的平均阻力为2×106N。如图乙所示,“海葵一号”最大储油量达60000t,相当于一个“超级能源碗”,“碗口”直径超90米,最高处61米,近22层楼高,主甲板面积相当于13个篮球场,最大排水量100000t,可连续在海上运行15年不回坞。已知原油密度为,海水密度取,g取10N/kg。求:
(1)“超级能源碗”储油的最大容积;
(2)满载时“新光华”轮底部受到海水的压强;
(3)“海葵一号”在工作平台满最大排水量时受到海水的浮力;
(4)本次运输“海葵一号”过程“新光华”轮所做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)“超级能源碗”储油的最大容积
(2)满载时“新光华”轮底部受到海水的压强
(3)“海葵一号”在工作平台满最大排水量时受到海水的浮力
(4)本次运输“海葵一号”过程“新光华”轮所做的功
2.如图甲所示,一根轻质且不可拉伸的细线将一正方体物块拴接在圆柱形容器底部(容器截面为),当水深为15cm时,细线刚好伸直;如图乙所示,当继续向容器中倒入1.2kg水时,水深为19cm,物体上表面恰好与水面相平。已知,求:
(1)图甲中水对容器底的压强;
(2)图乙中正方体物块受到的浮力;
(3)图乙中细线的拉力。
【答案】(1)
(2)10N
(3)4N
【详解】(1)图甲中水对容器底的压强
(2)新倒入水的体积
物体和容器之间的面积
物体的底面积
物体的边长
物体的体积
图乙中正方体物块受到的浮力
(3)图乙中细线的拉力
3.我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载货量为40万吨,这么大的货船通过国际港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载货量。物理小组根据这个原理,利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图甲所示,玻璃杯底面积为80cm2,重为2N,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)玻璃杯底面所受水的压力;
(2)铁块的质量;
(3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度。如图乙所示,将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为2cm,求待测液体的密度。
【答案】(1)4.4N
(2)
(3)
【详解】(1)静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm,则玻璃杯底面所受水的压强
由可知,玻璃杯底面所受水的压力F=pS=550Pa×80×10-4m2=4.4N
(2)因玻璃杯上表面受到水的压力为零,下表面受到的压力F=4.4N,则由压力差法F浮=F向上-F向下
可知,玻璃杯受到水的浮力F浮=F=4.4N
由图甲可知,装有铁块的玻璃杯在水中处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,玻璃杯和铁块的总重力G总=F浮=4.4N
则铁块的重力G铁=G总-G杯=4.4N-2N=2.4N
由G=mg可得铁块的质量
(3)将空玻璃杯放入待测液体中,空玻璃杯处于漂浮状态,由物体的浮沉条件可知,此时玻璃杯受到的浮力F浮′=G杯=2N
此时玻璃杯排开待测液体的体积V排=Sh1=80×10-4m2×2×10-2m=1.6×10-4m3
由阿基米德原理可知待测液体的密度
押题猜想32 功和功率的综合计算
【母题】某智能机器人以恒定的功率在某段平直的路面上由静止开始运动,共用时12s。图甲是该机器人的速度v随时间t变化的关系图像,图乙是该机器人所受动力F 随时间t变化的关系图像。求:
(1)7~12s内机器人运动的距离;
(2)7~12s内机器人所受动力做功的功率;
(3)0~7s内机器人所受动力做的功。
【答案】(1)30m
(2)
(3)1260J
【详解】(1)由图甲可知,7~12s内机器人的速度为6m/s,则7~12s内机器人运动的距离
(2)由图乙可知,7~12s内机器人所受动力为30 N,则7~12s内机器人所受动力做功的功率
(3)因为机器人做功的功率不变,所以0~7s内机器人所受动力做的功
押题解读
功和功率是中学物理的重要模块之一,且比较适合考计算题,特别其与日常生活的应用联系紧密,所以考查概率较大。
考前秘笈
秘笈1:功的计算公式:W=Fs;W=Pt。
秘笈2:功率的计算公式:,P=Fv
1.我国生产的无人机世界领先,应用领域广泛,如图甲所示为深受广大航拍爱好者喜爱的“YU-2”型无人机,下表是有关它的一些飞行参数。根据表中资料信息,(g=10N/kg)求:
型号
YU-2
动力系统
电动
质量
1100g
最大上升速度
4m/s
最大下降速度
3m/s
最大水平飞行速度
20m/s
最大飞行海拔高度
600m
最长悬停时间
29min
卫星定位
GPS
(1)无人机在空中悬停时受到的升力F;
(2)无人机以最大速度匀速上升100m,空气阻力忽略不计,升力对无人机做功的功率P;
(3)无人机在空中A点接收到自动返航指令后,将从A点沿ABCD航线自动返回至起飞点D,如图乙所示,假设无人机在各段航线上均以相应的最大速度匀速航行,求它从A点返回至D点所需的时间t。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)无人机在空中悬停时处于平衡状态,受到的升力与重力为一对平衡力,大小相等,则升力为
(2)无人机以最大速度匀速上升的速度为4m/s,升力对无人机做功的功率为
(3)AB段最大上升速度是4m/s,路程是
则AB段的时间为
BC段的最大速度为20m/s,路程是
则BC段的时间为
CD段的最大速度是3m/s,路程是
则CD段的时间为
它从A点返回至D点所需的时间为
2.如图甲是用于物流配送的新型无人驾驶电动货车,满载时的总质量为1t,轮胎与地面接触的总面积为,在水平路面上以恒定功率做直线运动,其v-t图像如图乙,若货车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.04倍。求:(取)
(1)货车满载时对水平路面的压强;
(2)10-20s货车通过的路程和受到的牵引力;
(3)货车在10-20s内牵引力做功的功率和0-10s内牵引力做的功。
【答案】(1)
(2),400N
(3)4000W,
【详解】(1)货车满载时对水平路面的压力为
则货车满载时对水平路面的压强为
(2)由图像可知,10-20s货车以的速度做匀速直线运动,则10-20s货车通过的路程
因为货车匀速直线运动,所以受到的牵引力
(3)货车在10-20s内牵引力做功的功率
功率恒定,0-10s内牵引力做的功
3.如图所示,某款机器人重800N,在某次测试中,该机器人先用100N的力在2s内将箱子匀速抬高1m,随后托着箱子在水平地面上以恒定速度运动20s,前进30m,已知该机器人受到的阻力为其对地面压力的0.05倍,求:
(1)机器人对箱子做的功;
(2)机器人在水平地面上运动时牵引力做功的功率。
【答案】(1)100J
(2)67.5W
【详解】(1)机器人对箱子施加的力是竖直向上的,将箱子匀速抬高1m,因此在竖直方向上对箱子做功,则机器人对箱子做的功为
(2)用100牛的力将箱子匀速向上抬高,此时箱子处于平衡状态,箱子受到的重力和向上的提力是一对平衡力、大小相等,则箱子所受的重力为
机器人在水平地面上运动时对地面的压力为
机器人在水平地面上匀速运动,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,则牵引力为
已知机器人在水平地面上以恒定速度运动20s,前进30m,则水平方向的速度为
机器人在水平地面上运动时牵引力做功的功率为
押题猜想33 机械效率的综合计算
【母题】如图所示,工人师傅的质量为40kg,脚与地面的总接触面积为0.04m2;他用滑轮组以250N的拉力,匀速提升一个重力为400N的物体A,物体被提升的高度为1m,用时2s。求:(g=10N/kg,绳重及绳与轮之间的摩擦不计。)
(1)工人师傅拉力的功率;
(2)当工人师傅用250N的拉力提升A物体时,工人师傅对地面的压强;
(3)若将物体A更换为物体B也提升1m时,滑轮组的机械效率为75%,求物体B的质量。
【答案】(1)250W
(2)3750Pa
(3)30kg
【详解】(1)如图,滑轮组由2根绳承担物重,绳子自由端移动的距离为
工人师傅拉力做的功
工人师傅拉力的功率
(2)当工人师傅用250N的拉力提升A物体时,工人师傅对地面的压力
工人师傅对地面的压强
(3)动滑轮的重力
滑轮组的机械效率
解得,物体B的质量
押题解读
机械效率的考查非常综合,其载体可以是滑轮组,也可以是斜面,杠杆考查较少。
考前秘笈
秘笈1:有用功的计算方法(以竖直向上提升重物为例)
①定义法:;②;③公式法:
(1)不计绳重,以及绳与滑轮间的摩擦,则有:,
秘笈2:当物体浸在液体中时,则有:,,
1.如图甲所示,小荣同学站在高台上竖直向上匀速拉动绳子,现改变G物,计算并绘出机械效率η与G物的关系图象如图乙所示,不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮的重力G动;
(2)当G物=120N时,若此时人在10s内将物体提升了2m,则此时拉力的功率。
【答案】(1)30N
(2)30W
【详解】(1)由图乙可知,提升重力为120N的物体时的机械效率为80%,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η
则动滑轮的重力
(2)由图可知n=3,绳子自由端移动的距离s=nh=3×2m=6m
因为不计绳重和摩擦,所以绳子自由端的拉力
拉力做的总功W总=Fs=50N×6m=300J
拉力做功的功率
2.某种威亚的装置结构如图1,两台电动机各控制一套滑轮系统,分别使演员左右、上下移动。演员在钢丝的控制下,如图2从A点匀速竖直提升到B点,再依次水平移动到C、D、E点,、段是匀速直线运动,各段距离和时间已标出。
(1)通过分析,比较演员在、段的速度大小;
(2)演员重,电动机2的拉力,求段:
①拉力F的功率;
②电动机2控制的滑轮组的机械效率。
【答案】(1)演员在段的速度小于在段的速度
(2)1000W,
【详解】(1)演员在段速度为
在段的速度为
所以演员在段的速度小于在段的速度。
(2)由图可知,滑轮组承重绳子段数,则绳子自由端移动距离为
则电动机2的拉力做功为
则拉力F的功率
有用功为
所以电动机2控制的滑轮组的机械效率
3.一木箱质量为40kg,工人用沿斜面向上的拉力F将木箱从底部匀速拉到离地面1.5m高的顶端,如图甲所示。已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。求:(g取10N/kg)
(1)拉力的大小;
(2)克服木箱重力做的功;
(3)该斜面的机械效率。
【答案】(1)100N
(2)600J
(3)75%
【详解】(1)由图乙可知,木箱沿斜面通过的距离,拉力F做的总功,根据可得,拉力的大小
(2)克服木箱重力做的功,即有用功
(3)该斜面的机械效率
押题猜想34 电学综合计算
【母题】图甲为一款设有高、中、低三个调温挡的电热暖身毯,部分参数如表所示。暖身毯里面嵌有多条发热体,其简化电路如图乙所示,其中
电源电压/V
5
电池容量/A·h
10
低温挡功率/W
4
高温挡功率/W
10
(1)当 均闭合时,电路处于 温挡;当闭合、断开时,电路处于 温挡(均选填“高”“中”或“低”);
(2)R1的阻值为多少?
(3)中温挡的功率为多少?
(4)充满电的电池可供暖身毯以高温挡持续工作多长时间?
【答案】(1) 高 低
(2)6.25Ω
(3)6W
(4)1.8×104s
【详解】(1)[1]据乙图可知,均闭合时,电路为两电阻并联,此时电路中的总电阻最小,根据可知,电功率最大为高温挡。
[2]当开关 闭合、断开时,电路为R1的简单电路,由于,此时电路中的总电阻最大,根据可知,电功率最小为低温挡。
(2)已知电源电压为5V,低温挡的功率是4W,则R1的阻值为
(3)当开关 断开、闭合时,电路为R2的简单电路,为中温挡,已知高温挡两电阻并联后的总功率为10W,低温挡R1单独工作的电功率为4W,则中温挡的功率为
(4)根据表格数据可知,充满电的电池存储的电能为
可供暖身毯以高温挡持续工作的时间为
押题解读
电学综合计算题属于中考必考题型之一,一般考查欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律等内容的综合。
考前秘笈
秘笈1:分析电路是解决电路题的前提。
秘笈2:注意同体性和同时性。
秘笈3:极值范围问题注意用极限法分析。
1.如图所示,图甲为电热毛巾架,额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。图乙所示为其内部电路原理图,R1和R2都为发热电阻丝;图丙为该毛巾架在正常工作30min内电流随时间变化的图象。求:
(1)高温挡的功率;
(2)发热电阻丝R2的电阻;
(3)图丙中正常工作30min产生的热量。
【答案】(1)440W
(2)330Ω
(3)3.96×105J
【详解】(1)根据图丙可知,高温挡工作时电路中的电流为,由可得高温挡的功率为
(2)由图乙可知,当开关S接1时,只有R1工作,当开关S接2时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,电热毛巾架处于低温挡。当开关S接1时,只有R1工作,电路中的总电阻最小,电热毛巾架处于高温挡。由可得,R1的阻值为
R1、R2的串联总电阻为
则R2的电阻为
(3)由图丙可知,工作30min之内,电热毛巾架高温挡工作时间为t1=10min=600s
低温挡的工作时间为t2=30min﹣10min=20min=1200s
由可得,图丙中正常工作30min产生的热量为
2.小张同学对实验室的压力秤非常感兴趣,于是结合所学知识设计了如图甲所示的压力测量仪。其中,电源电压保持4.5V不变,电压表量程为0~3V,是电阻箱。为粗细均匀的导体棒,总阻值为,总长度为80cm。金属指针P可在金属杆AB上滑动,且与它接触良好,金属指针与金属杆电阻和摩擦忽略不计。弹簧每受到1N的力会形变1cm。当托盘不放物体时,压力为0N,金属指针P恰好位于导体棒的最上端,现闭合开关S,调节。求:
(1)当压力为0N时,电路中的电流;
(2)在保证电路安全的情况下,该测量仪能测得最大压力;
(3)如果在图中B点处加一个电流表,量程为0~0.3A,调节R1=10。在保证电路安全的情况下,整个电路的功率范围;
【答案】(1)0.225A
(2)40N
(3)0.675W~1.35W
【详解】(1)由图可知,变阻器和电阻R1串联,电压表测量变阻器两端的电压,当托盘不放物体时,压力为0N,金属指针P恰好位于导体棒的最上端,只有R1的简单电路,电路中的电流
(2)电压表量程为0~3V,在保证电路安全的情况下,电压表的最大示数是3V,由串联电路电压的规律可知R1两端的电压U1=U-U2=4.5V-3V=1.5V
通过电路的电流
变阻器连入电路的阻值
为粗细均匀的导体棒,总阻值为,总长度为80cm,此时变阻器连入电路的长度为
弹簧每受到1N的力会形变1cm,所以弹簧受到压力F=40×1N=40N
(3)如果在图中B点处加一个电流表,量程为0~0.3A,电路中的最大电流是0.3A,电路的最大功率P大=UI大=4.5V×0.3A=1.35W
电压表量程为0~3V,在保证电路安全的情况下,电压表的最大示数是3V,由串联电路电压的规律可知R1两端的电压U1=U-U2=4.5V-3V=1.5V
通过电路的电流
电路的最小功率P小=UI小=4.5V×0.15A=0.675W
在保证电路安全的情况下,整个电路的功率范围是0.675W~1.35W。
3.为确保道路交通安全,高速公路均设有限速规定。对此,同学们设计了一个车速报警装置,其简化电路如图甲所示。电源电压保持不变,定值电阻的阻值为;可变电阻的阻值随车速变化关系如图乙所示。车速达到时,电流表达到报警电流值,电路开始报警。
(1)车速为时,两端电压为,电源电压是多少?
(2)开始报警时,电阻消耗的功率是多少?
(3)保持报警电流不变,若车速达到时就开始报警,需调换一个阻值多大的定值电阻?
【答案】(1)12V
(2)3.2W
(3)10Ω
【详解】(1)由图甲电路图知,定值电阻R与可变电阻Rv串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测可变电阻两端的电压。由图乙知,车速为60km/h时,可变电阻的阻值为40欧,据串联电路的分压特点有
解得,定值电阻两端的电压U1=4V。电源电压
(2)车速达到120km/h时,电流表达到报警电流值。由图乙知,车速为120km/h时,可变电阻的阻值为10欧。此时电路的总阻值
报警电流
电阻R消耗的功率
(3)由图乙知,可变电阻的阻值与车速的图像是一次函数图线。当车速为0时,可变电阻的阻值为70欧,当车速为120km/h时,可变电阻的阻值为10欧,则有,
解以上两式得k==-0.5Ωh/km,b=70Ω,即
当车速为100km/h时,可变电阻的阻值
保持报警电流不变,则报警时,需要的总电阻为30欧,需要调换的定值电阻的阻值
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2025年中考物理终极押题猜想
高分的秘密武器:终极密押+押题预测
目录
题型一 选择题 3
押题猜想01 声现象综合 3
押题猜想02 光现象辨析 5
押题猜想03 物态变化辨析 7
押题猜想04 凸透镜成像规律及应用 9
押题猜想05 分子动理论、内能的利用 12
押题猜想06 运动和力的关系 15
押题猜想07 机械效率 17
押题猜想08 电路设计 19
押题猜想09 安全用电 22
押题猜想10 电磁现象的辨析 24
押题猜想11 压强与浮力综合 26
押题猜想12 电学综合 29
题型二 填空题 32
押题猜想13 能源、材料、信息的传递 32
押题猜想14 测量工具的使用及读数 33
押题猜想15 压强综合 35
押题猜想16 机械能机器转化 36
押题猜想17 电热相关计算 38
押题猜想18 杠杆 40
题型三 作图题 43
押题猜想19 光学作图 43
押题猜想20 受力分析作图 44
押题猜想21 杠杆作图 46
押题猜想22 通电螺线管作图 48
题型四 实验探究题 49
押题猜想23 测量物体运动的速度 49
押题猜想24 探究水在沸腾前后温度变化的特点 52
押题猜想25 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 56
押题猜想26 探究液体压强的特点 59
押题猜想27 探究影响浮力大小的因素 63
押题猜想28 探究电流与电压、电阻的关系 67
押题猜想29 伏安法测电阻 71
押题猜想30 探究产生感应电流的条件 76
题型五 计算题 79
押题猜想31 压强与浮力综合计算 79
押题猜想32 功和功率的综合计算 81
押题猜想33 机械效率的综合计算 84
押题猜想34 电学综合计算 87
题型一 选择题
押题猜想01 声现象综合
【母题】《黑神话:悟空》火爆全球,以游戏为载体向世界展示了优秀的中华传统文化,其中弹着三弦的“陕北说书”更是火出了圈,按压琴弦的不同位置可改( )
A.音调 B.音色
C.响度 D.传播速度
押题解读
本猜想在中考中常以生活中的乐器为背景材料的载体,考查学生对声音三个特性的区分及其影响因素。需要考生利用所学的物理知识解释身边与声音相关的物理现象。
考前秘笈:在做此类题时,分三步进行:
(1)首先判断题中描述的声音特性是不是声音的“音色”音色这个特性最大的用途就是用来区分不同的发声体,如果不是用来区分不同的发声体,就一定不是在描述音色。
(2)寻找题中的关键形容词,并根据关键词进行判断“粗细长短松紧是音调,响度关键看用力”
(3)如果没有题中描述的关键形容词,那就代入情景进行辨别例如“窃窃私语”,代入情景:如果我们与同学窃窃私语,目的是什么,当然是想让声音的响度小这样别人就听不到了。这样一想答案就出来了。而与音调有关的特性常常与“乐器”“音阶”“音高”以及声音的“粗”“细”“尖锐”和“低沉”等有关乐器的音调总结如下表。
乐器
音调影响(其他条件相同)
打击乐器(以鼓为例)
鼓皮绷得越紧,音调越高;鼓皮越松,音调越低
弦乐器
弦越细、越短、越紧,音调越高;弦越粗、越长、越松,音调越低
管乐器
空气柱越细、越短,音调越高;空气柱越粗、越长,音调越低
1.唐代岑参在《白雪歌送武判官归京》中写道“中军置酒饮归客,胡琴琵琶与羌笛”,下列说法正确的是( )
A.客人根据音色来区分胡琴琵琶与羌笛的声音
B.胡琴琵琶是由琴弦振动发声,羌笛是由笛管振动发声
C.弹奏胡琴时,声音越大,传播速度越大
D.胡琴琵琶与羌笛都是乐器,发出的一定都是乐音
2.如图所示的声现象中,分析不正确的是( )
A.甲图:拨动张紧的橡皮筋,听到了声音,同时观察到橡皮筋“变胖”“变虚”了,说明声音由物体振动产生
B.乙图:重敲音叉再次接触细线悬挂的乒乓球,会看到乒乓球振动幅度变大,说明音叉的音调变高
C.丙图:将扬声器对准烛焰,播放音乐,看到烛焰随声音的变化而“舞动”起来,说明声波能传递能量
D.丁图:航空母舰上两位甲板引导员配戴防噪声耳罩,这种控制噪声的措施属于防止噪声进入耳朵
3.如图是一款变频超声波驱蚊器,该驱蚊器通过发出不同的声音,干扰蚊蝇的感觉和行为,从而达到驱蚊的效果,对于该驱蚊器使用分析正确的是( )
A.该驱蚊器可以在真空环境使用
B.该驱蚊器发出的声音不在人耳能够感受的频率范围内
C.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音响度一定增大
D.该驱蚊器发声时,离开驱蚊器的距离越远,声音的传播速度越小
押题猜想02 光现象辨析
【母题】我国古代很早就会利用磨光的铜镜来观察自己的像,下列与其原理相同的是( )
A.皮影戏 B.杯弓蛇影
C.雨后彩虹 D.海市蜃楼
猜押解读
近年各地中考光学题,考查内容主要集中在光的直线传播(解释现象)、光的反射与折射(科学探究、作图、现象解释)、平面镜成像(特点及其应用、作图、探究实验)、光的色散(探究实验)、红外线和紫外线的应用上.其中光的色散、平面镜成像等是中考的热点问题。试题在注重考查基础知识的同时,主要考查学生运用相关光学知识分析、解释实际问题的能力。
考前秘笈
熟记日常生活中常见的光现象。透过光现象,揭示本质,即明确各种光现象的成因是解决问题的关键。分析如下:
①光的直线传播现象:小孔成像(树荫下的光斑)、日月食的形成、影子的形成;
②光的反射现象:平面镜成像、汽车观后镜中的像、水中的“倒影”;
③光的折射现象:海市蜃楼、水中的筷子弯折、看到水中的鱼、水底变浅、透镜成像、光的色散(彩虹的形成)。
1.下列如图情景中,由光的反射而形成的是( )
A.水中的“倒影” B.天空的彩虹
C.水中铅笔“弯折” D.日晷的使用
2.“海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载,下列光现象中与“海市蜃楼”形成原理相同的是( )
A.手影的形成
B.湖中倒影
C.晷针留影
D.筷子折断
3.如图所涉及的光现象原理解释正确的是( )
A.甲图中水中小鸟的倒影——光的折射
B.乙图中站在岸上看到水中的鱼——光的反射
C.丙图中手影的形成——光沿直线传播
D.丁图中彩虹的形成——光的反射
押题猜想03 物态变化辨析
【母题】下列物态变化的实例中,由于液化形成的是( )
A.初春,湖面上冰化成的水 B.盛夏,草叶上的露珠
C.深秋,树叶上的霜 D.严冬,树枝上的雾凇
押题解读
1. 物态变化的本质就是物质由一种状态变成了另一种状态,所以辨析物态变化现象的关键是明确变化前后物质的状态。有时候要注意辨别干扰因素,比如“白气”与“白雾”是液态不是气态。
2. 物态变化三态图
考前秘笈:常见与水相关的物体变化
(1)热空气遇冷:液化;热空气遇骤冷:凝华
①雾、露“白气”自来水管“出汗”:水蒸气液化形成的。②霜雾凇、冰花:水蒸气凝华形成的。
(2)液化的两种方式:蒸发和沸腾
①蒸发:只发生在液体的表面,发生缓慢;沸腾:同时发生在液体的内部和表面,发生剧烈。
1.如图所示的物理现象,说法正确的是( )
A.甲图中厨房蒸笼冒“白气”是汽化现象
B.乙图中蜡烛燃烧流出的“烛泪”是液化现象
C.丙图中寒冷的冬季玻璃上的“冰花”是凝固现象
D.丁图中寒冷的冬季雪人逐渐变小是升华现象
2.在湖南,春天气温快速回升时,墙面瓷砖上常会出现小水珠,俗称“回潮天”。关于这种现象,下列分析正确的是( )
A.气温快速回升使空气变得很干燥 B.小水珠是墙面瓷砖上缝隙渗透出的
C.小水珠是空中水蒸气液化形成的 D.瓷砖上形成小水珠的过程需要吸热
3.某物质在不同压强和温度下的状态如图所示,从初始状态M,压强pM=10万Pa,温度TM=20℃,降温加压到状态N,pN=12万Pa,TN=10℃,物质发生的状态变化和吸放热情况是( )
A.凝华 放热 B.液化 吸热 C.汽化 吸热 D.凝固 放热
押题猜想04 凸透镜成像规律及应用
【母题】在“探究凸透镜成像规律”实验中,某学习小组先用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距,之后正确安装并调节实验装置后,在光屏上出现一个清晰的像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.由图甲可知,该凸透镜的焦距是5.0cm
B.图乙中,光屏上成的是倒立、放大的实像
C.图乙中,蜡烛燃烧缩短,则像也缩短
D.图乙中,用不透明纸板遮住部分凸透镜,光屏上的像亮度不变
猜押解读
本题是对凸透镜成像规律生活的应用的考察,考察凸透镜的成像特点,如何调整光屏到凸透镜的距离成清晰的像。
考前秘笈
秘笈1:请牢记规律:一焦分虚实,二焦分大小;虚像同侧正,实像异侧倒;物近像远像变大,物远像镜像变小;
物距(u)
像距(v)
正倒
大小
虚实
应用
特点
特点
u>2f
2f>v>f
倒立
缩小
实像
照相机、摄像机
-
物像异侧
u=2f
v=2f
倒立
等大
实像
测焦距
成像大小的分界点
物像异侧
2f>u>f
v>2f
倒立
放大
实像
幻灯机、电影放映机、投影仪
-
物像异侧
u=f
-
-
-
不成像
强光聚焦手电筒
成像虚实的分界点
-
f>u
v>u
正立
放大
虚像
放大镜
虚像在物体的同侧且之后
物像同侧
1.如图所示,线段AB为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系,若用此凸透镜成像,则当物体距透镜0.3m时,移动光屏,可在光屏看到( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、等大的实像 C.倒立、缩小的实像 D.不成像
2.图中的甲图将凸透镜正对着太阳光,在凸透镜下方,平行地放上白纸,测出凸透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像,将该凸透镜安装在光具座上如图丙所示,光屏未画出。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为6cm
B.丙图成像规律与照相机的原理相同
C.将蜡烛放置在40cm刻度处,可得到倒立、放大的像
D.蜡烛向左移动且凸透镜换为一个焦距更大的凸透镜,不动光屏也可能在光屏上呈现清晰的像
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示位置时,恰好在光屏上接收到清晰的烛焰像(像未画出),下列说法正确的是( )
A.光屏上的像是正立、缩小的
B.将远视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,向右移动光屏仍可以得到清晰的像
C.保持蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置光屏上可再次得到清晰的放大的像
D.把蜡烛和光屏互换位置,光屏上得到倒立、缩小的实像
押题猜想05 分子动理论、内能的利用
【母题】唐宋时期,蜀地工匠发明了独具特色的省油灯,如图所示。使用此灯时往上方容器中注油,往下方夹层中注水,“省油”的主要原因是减少油的蒸发。下列说法正确的是( )
A.水的比热容比油大,吸收相同热量,水升高的温度比油高
B.灯点燃后,油的温度升高,含有的热量逐渐增大
C.灯点燃后,水的内能通过热传递的方式改变
D.灯点燃后,水吸收热量,其内能一定比油的内能大
押题解读
利用生活中的美食散发出来的香味,烹饪过程中,不断的吸收热量,对物理知识点的考查,用所学的物理知识解释生活中的物理现象。
考前秘笈
秘笈1:分子动理论的内容:(1)物质是由大量的分子构成;(2)分子在永不停息的做无规则运动;(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。
押题解读
此类题型着重考察的如何区分温度、热量和内能,着重考查学生对知识点的理解能力。
考前秘笈
内能
内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关;一切物体在任何情况下都有内能;
改变物体内能的方法:做功和热传递。做功和热传递在改变物体内能上是等效的;
内能与温度
物体的温度升高,内能一定增大,温度降低,内能一定减小;
物体的内能增大,温度不一定升高(例如品体在熔化的过程中要不断吸热,内能增大,而温度保持不变),内能减小,温度也不一定降低(例如品体在凝固的过程中要不断放热,内能减小,而温度保持不变)
内能与做功
做功可以改变物体的内能:对物体做功,物体内能会增加;物体对外做功,物体内能会减少。
做功改变内能的实质:内能和其他形式的能(主要是机械能)相互转化的过程。
如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能改变的大小
热量
在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。
热传递是内能从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
热量是过程量, 一般说“传递热量”,不能用“具有”“增加”或“减少”来形容
温度、热量、内能
热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加
1.安徽省长丰县的下塘烧饼历史悠久。制作时,劲道的面饼,贴在反扣的锅底中,慢火烤制一段时间后,香脆酥软、鲜美肥嫩的烧饼就出炉了。下列说法正确的是( )
A.刚出锅的烧饼很烫,其含有热量较多
B.烘烤烧饼时,温度从炭火传递给烧饼
C.出锅后的烧饼逐渐冷却,其内能减小
D.烘烤烧饼时,燃料燃烧越充分,其热值越大
2.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲是某汽油机的某冲程。下列有关说法不正确的是( )
A.汽油机在吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物
B.甲图是压缩冲程,机械能转化为内能
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓,说明燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.冬天,有些汽车会利用尾气中的余热给车内供暖,这是利用热传递的方法改变内能
3.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A.罐内气体对纸杯做了功
B.罐内气体的内能增加
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的排气冲程相同
押题猜想06 运动和力的关系
【母题】如图所示,小明用水平推力在水平地面上推平板小车,此时小车上的货物与小车一起做匀速直线运动,货物与直立的扶手不接触,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A.货物受到支持力、重力和摩擦力共3个力的作用
B.货物的重力和小车对货物的支持力是一对平衡力
C.货物的重力和地面对小车的支持力是一对平衡力
D.货物对小车的压力和小车对货物的支持力是一对平衡力
押题解读
本题是对生活中滑冰车的实例分析,考查惯性、平衡力和相互作用力。
考前秘笈
秘笈1:惯性是物体本身的特征,只与质量有关,与物体的运动状态无关,质量越大,惯性越大。
秘笈2:平衡力与相互作用力的区分:
(1)平衡力:大小相等、方向相反,并且在作用在同一个物体上;
(2)相互作用力:大小相等、方向相反,二力同时产生、同时消失,并且作用在两个不同的物体上。
1.2024年11月16日,中国轮滑(速度轮滑)公开赛(武汉站)及2024年中国U系列滑板巡回赛(武汉站)在汉阳盛大开幕。如图所示是其中一场轮滑比赛的场景,下列说法正确的是( )
A.开赛时选手蹬地后才会前进,说明有力作用物体才会运动
B.比赛中未蹬地时选手还能继续滑行,是因为受到了惯性的作用
C.蹬地后选手单脚着地滑行时比双脚着地滑行时受到的摩擦力更大
D.到达终点后,选手在平直赛道上双脚着地减速滑行,摩擦力不变
2.如图所示是同学们在操场上练习立定跳远时的情景,下列分析正确的是( )
A.起跳前,人受到的重力和对地面的压力是平衡力
B.起跳时,双脚向后蹬地利用了力的作用是相互的
C.腾空时,充分展体运动到最高点时处于平衡状态
D.落地时,人由于受到惯性力的作用身体会向前倾
3.如图所示,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物,不考虑空气阻力,下列正确的是( )
A.匀速上升时,重物相对无人机是运动的
B.悬停时,无人机所受升力的施力物体是旋翼
C.匀速上升时,细线突然断开,重物受到惯性作用将继续向上运动
D.水平匀速直线飞行时,重物受到的重力与绳子对重物的拉力是一对平衡力
押题猜想07 机械效率
【母题】如图,用F=10N的拉力竖直向上匀速提升木块,2s内木块升高的高度为0.1m,木块重力G=24N,在此过程中下列判断正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.2m/s B.滑轮组做的有用功为3J
C.拉力F做功的功率为0.5W D.滑轮组机械效率为80%
押题解读
机械效率在中考中考查的频率非常高,有时会以选择题的形式出现,且会综合功和功率、简单机械进行考查。
考前秘笈
秘笈1:绳子段数是指拉动滑轮的绳子段数。
秘笈2:不计绳重及摩擦时,满足力的关系,由此可推导额外功、机械效率的特定表达式。
1.使用如图所示的滑轮组,沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体,弹簧测力计的示数为200N,物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和轮与轴间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.该滑轮组中有一个定滑轮和两个动滑轮
B.绳子自由端拉力的速度
C.动滑轮重力为100N
D.该滑轮组的机械效率为
2.如图所示,工人用A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组提升重540N的物体,所用的拉力F为200N,物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s。不计绳重及摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力F所做功的功率为1200W
B.C处天花板受到的拉力为46N
C.若匀速提升240N的物体,滑轮组的机械效率为90%
D.动滑轮重为60N
3.如图所示,用滑轮组匀速提升重力为G的物体,重物在拉力F的作用下向上移动了距离h,不考虑绳重、滑轮重和摩擦力,下列说法正确的是( )
A.拉力F移动的距离为1.5h
B.拉力F的大小为0.5G
C.此过程中拉力F做的功为Fh
D.此时墙壁受到的水平拉力为F
押题猜想08 电路设计
【母题】图是公园设置的闸机出入口,旅客可通过预约二维码或身份证件识别(相当于闭合开关S1或S2)让电动机M启动。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
押题解读
根据题干信息,通过开关的通断,判断用电器是否正常工作。
考前秘笈
(1)首先确定用电器之间是串联还是并联:通过题干中描述的用电器的工作情况进行判断。
(2)判断开关的位置:通过每个开关对用电器的控制情况进行判断。
①如果两个开关都闭合,用电器才工作,则两个开关串联,如图甲;
②若两个开关只闭合一个,用电器就可以工作,则两个开关并联,如图乙;
③若开关闭合,用电器不能工作,开关断开,用电器可以工作,则此用电器和开关并联,如图丙;
④有时候会用到特殊开关,如单刀多掷开关、双刀双掷开关等。
1.如图是人体红外线感应灯。当人走进照明范围时人体感应开关闭合,离开照明范围时人体感应开关断开;光敏开关仅在光线暗时才会闭合。能实现环境光线非常暗时人来灯亮人走灯灭的电路是( )
A. B.
C. D.
2.“一盔一带”守护安全,如图为配备了头盔的共享电动车。骑车时需要先扫码(相当于闭合开关)开锁,然后佩戴头盔(相当于闭合开关)才能启动。没有使用头盔或头盔低于设定高度,电动车的中控系统将断开开关,自动控制电动车停止行驶。下列符合条件的电路设计是( )
A. B.
C. D.
3.在使用电吹风时,为了防止发热管单独工作带来安全隐患,只闭合,不发热也不吹风;只闭合,吹冷风;同时闭合、,吹风机才能吹出热风。下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
押题猜想9 安全用电
【母题】 “珍爱生命,注意安全”,下列做法中符合安全用电原则的是( )
A.发生触电事故时,应尽快用手将触电人拉开
B.用电器失火时,先用水灭火,再切断电源
C.在山区遇雷雨时,不可以靠在大树下避雨
D.发现高压输电线掉落在地面时,可以走近用木棍挑开
押题解读
安全是当前教育的一个非常重要的方面,安全用电属于其中之一,这部分知识在中考中一般以选择题的形式出现,增强学生安全用电的意识。
考前秘笈
不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关;
不弄湿用电器,不损坏绝缘层;
保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
1.如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.保险丝的额定电流越大越安全
B.闭合开关S灯泡不亮,可能是开关短路了
C.地线和零线之间的电压是220V
D.电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱是并联
2.安全用电是每一位公民的必备素养,下列做法正确的是( )
A.使用测电笔检查电路时,手不能触碰到笔尾金属体
B.电动自行车可以在相对密闭的楼道中充电
C.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
D.手机充电结束后,充电器可一直插在通电的插座上
3.关于家庭用电,下列符合安全用电原则的是( )
A.使用试电笔时手应接触笔尾的金属体
B.用湿手拨动开关
C.人站在干燥的木凳上,双手同时触摸火线和零线
D.多个大功率的用电器同时使用
押题猜想10 电磁现象辨析
【母题】下面四幅图中,哪个和发电机的工作原理是相同的( )
A. B.
C. D.
猜押解读
电与磁这一章在中考中经常会出现一个选择题,重点考查电生磁、磁场对通电导线有力的作用、电磁感应这三个原理的区分及应用。通电螺线管也是其考查的一个重要方向。
考前秘笈
秘笈1:奥斯特实验说明:(1)通电导线周围存在磁场;(2)磁场的方向与电流有关。
秘笈2:通电流线管周围存在磁场,处理的时候利用安培定则判断磁场和电流的方向。弯曲的四指表示电流的方向,拇指表示螺线管N极方向。
秘笈3:影响螺线管磁性强弱的因素:(1)电流强弱;(2)线圈匝数;(3)有无铁芯。
秘笈4:发电机和电动机原理应用的判断关键:看是否有电源,有电源是电动机,无电源是发电机。
1.如图所示,电磁血流计是用来检测血流速度和血流量的仪器。下列选项对应原理与其工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
2.下列对如图所示的物理实验说法不正确的是( )
A.图甲实验揭示了电流周围存在磁场,电磁铁利用此原理制成
B.图乙实验揭示了通电导体在磁场中受到力的作用,电动机利用此原理工作
C.图丙实验是电磁感应现象,这是发电机的工作原理
D.图丁实验中小磁针静止,则通电螺线管端是极,导线端接电源的负极
3.图中有关电与磁的描述,正确的是( )
A.甲图:根据安培定则,大拇指所指的那端为通电螺线管的N极
B.乙图:电磁继电器利用电磁感应原理工作
C.丙图:通电线圈在磁场中受力转动,是发电机的工作原理
D.丁图:导体AB上下往复运动,电流表的指针会左右摆动
押题猜想11 压强与浮力综合
【母题】(多选)一质量为600g、底面积为100cm2、高为10cm的不吸水的实心圆柱体放在底面积为300cm2的轻薄柱形平底容器底部中央(柱形平底容器的厚度和质量均不计,圆柱体与容器底不密合),柱形平底容器放在水平桌面上,如图甲所示,从t=0时开始向容器内匀速注水(水始终未溢出),注水质量与时间关系如图乙所示,取ρ水=1.0×103kg/m3,下列说法正确的是( )
A.实心圆柱体物质的密度为0.6×103kg/m3
B.t=1min时,实心圆柱体受到的浮力为6N
C.t=2min时,容器对桌面的压强为1000Pa
D.t=3min时,水面与容器底部相距12cm
押题解读
本猜想是压强与浮力的综合,主要考查压强、压力的分析与计算以及浮力的计算、应用。
考前秘笈
秘笈1:压强与压力的分析与计算
(1)固体(放在水平面上):①压强为,柱体可用p=ρgh。②压力F=G或F=pS。
(2)液体:①压强为p=ρgh;②柱形容器:压力F=G或F=pS。非柱形容器的压力F=pS。
秘笈2:浮力的四种计算方法
(1)
原理法(或压力差法):
(2)
称重法(或实验法):
(3)
阿基米德原理法:
(4) 平衡法:通过受力分析,建立平衡方程。
1.(多选)甲、乙两个完全相同的容器放在水平桌面上,容器中装有质量相等的不同液体。现把质量相等的A、B两球放入甲容器中,待静止后A漂浮、B沉底,如图甲所示;用细线把A、B两球连在一起放入乙容器中,静止后的状态如图乙所示,两容器中液面恰好相平。下列说法中正确的是( )
A.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
B.A球在甲容器中所受浮力小于在乙容器中所受浮力
C.甲容器底受到液体的压强大于乙容器底受到液体的压强
D.甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强
2.(多选)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
3.(多选)水平桌面上有一质量为100g,底面积为50cm2的圆柱形平底溢水杯(不计厚度),杯底到溢水口的距离为10cm,内盛450g的水。将质量为240g圆柱形金属块挂在弹簧测力计下,缓慢投入水中,如图所示,当金属块浸没水中静止(金属块未接触溢水杯)时,弹簧测力计示数为1.6N。下列说法正确的是( )
A.小桶收集到溢出水的重力为0.3N
B.金属块的密度为4×103kg/m3
C.当杯口不再有水溢出时,溢水杯对水平桌面的压强为1260Pa
D.取下弹簧测力计,金属块沉底时,溢水杯对水平桌面的压强是1520Pa
押题猜想12 电学综合
【母题】(多选)如图甲所示是一款体重秤的简易电路,电路中电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为10Ω,电压表的量程为3V,电流表的量程为0.6A,秤盘下压力检测板M与可变电阻R 相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.当检测板所受压力 F 增大时,电压表的示数减小
B.F增大时,电压表与电流表示数变化量比值保持不变
C.该装置所能测量的最大质量为120kg
D.若将R0换成20Ω的电阻,则该装置所能测量的最大压力将变小
猜押解读
本猜想综合性较强,涉及到电路、串并联电路中电流、电压的规律、欧姆定律、电功、电功率、电热等,在长沙中考中一般作为电学选择压轴题。
考前秘笈
1. 分析电路;
2. 注意对应性,即同体性和同时性。
3. 选择合适的公式。
1. (多选)图甲是热敏电阻温度计电路图,其中R1是热敏电阻,R1阻值随温度t变化的规律如图乙所示。R2为定值电阻,阻值为100Ω,电源电压可调节变化。测量温度时R1的电流始终保持为2mA。将其中一个电压表表盘改成温度表盘即可测量温度( )
A.应将电压表V2的表盘刻度改成相应的温度刻度
B.在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,通过R1的电流会减小
C.在测温过程中R1两端的电压随温度升高而减小
D.某次测温时,温度表盘上显示的温度是30℃,此时电源电压为0.76V
2.(多选)图甲是体育测评中使用的坐位体前屈测量仪,其内部的模拟电路如图乙所示。使用时,闭合开关,推动挡板P由B端向A端滑动,电压表的示数就能反映出测评成绩。在此过程中下列分析正确的是( )
A.R2接入电路中的阻值变小,电流表示数变大
B.R2接入电路中的阻值变大,电流表示数变小
C.电压表与电流表的比值变大
D.电路中的总功率不变
3.(多选)图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路图,电源电压恒为6V,电流表的量程为0~0.02A,Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,将此电路放入当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.01A.下列分析正确的是( )
A.若环境温度升高,电流表示数变小
B.此时滑动变阻器接入电路的阻值为200Ω
C.若滑片位置不动,该电路能测量的最高环境温度为40℃
D.若想提高电路所测最高温度,可以将滑片向右移动
题型二 填空题
押题猜想13 能源、、材料、信息的传递
【母题】在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”,它主要是让氢原子核在超高温下发生 (选填“裂变”或“聚变”),从而获得巨大核能的研究装置。这与 (选填“原子弹”或“氢弹”)获得能量的方式相同。空间站依靠 和地面保持通信联络。
押题解读
本猜想考察的是能源的两种分类方法和核反应,考查了学生对能源方式的了解和识别。
考前秘笈
秘笈1:能源按照能否直接被利用分:一次能源和二次能源,其中电能属于二次能源。
秘笈2:能源按照能否再生分:可再生能源和不可再生能源。其中煤、石油、天然气等化石能源和核能属于不可再生能源,风能、水能、电能、太阳能等属于可再生能源。
1.2024年11月,中国制造的新型隐形战斗机歼-20、歼-35A同时在珠海航展露面。战斗机飞行过程中通过 (填“电磁波”或“超声波”)与地面联系;战斗机使用的燃料是航空煤油,航空煤油从石油中提炼出来,因此航空煤油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
2.我国嫦娥六号月球探测器能够实现月球背面着陆,鹊桥二号中继星功不可没。它是嫦娥六号与地球之间的“通信桥梁”。鹊桥二号中继星是通过 传递信息的。嫦娥六号利用太阳能电池供电,太阳释放的能量来自太阳内部发生的核 反应(选填“裂变”、“聚变”)。
3.黄旭华(1926.3.12-2025.2.6), 共和国勋章获得者,中国工程院院士,被称为“中国核潜艇之父”。核潜艇所使用的核燃料是一种 能源(选填“可再生”、“不可再生”);潜艇在水下巡航时主要通过“声呐”所发出的 (选填“超声波”、“次声波”、“电磁波”)对前方海况进行探测。
押题猜想14 测量工具的使用及读数
【母题】测量是物理研究的基础,请完成图测量工具读数:圆柱体的直径为 cm;温度计的示数为 ℃。
押题解读
刻度尺、温度计、弹簧测力计等测量工具的使用和读数是初中物理必技能,属于中考的常考题,特别是刻度尺的读数,是初中阶段唯一一个对精确度有要求的,而高中物理中的测量工具读数基本都需要进行估读。
考前秘笈
秘笈1:读数时,需先确定分度值,再读数。
秘笈2:对于刻度尺的读数,需要估读到分度值的后一位。
秘笈3:温度计的读数要注意是零上还是零下。
1.“咫尺之间”比喻距离很近,如图甲,古人把女子一推长称为“咫”,男子一推长称为“尺”,实际“咫”与“尺”的长度相差大约为3 (请填上合适的单位);如图乙所示,是测量7号干电池长度,其长度记为 m。
2.如图1,图2所示,物体A的长度为 cm,停表的读数为 s。
3.如图所示,所测圆柱体的直径为 cm,温度计的示数是 ℃。
押题猜想15 压强综合问题
【母题】小明用矿泉水瓶做了以下实验:
(1)用矿泉水瓶自制简易蛋黄分离器(如图甲所示),挤压矿泉水瓶,让瓶口贴近蛋黄,松开手蛋黄被吸进瓶子里,这是利用 的作用。
(2)如图乙所示,将瓶口剪掉,瓶内装满水,将吸管的A端插入水中,用另一根吸管沿图示方向吹气,B端就会有水持续流出,原因是吹气时B端空气流速变大,压强变 。
押题解读
压强这一章的内容经常将各知识点进行综合考查。有时也可能与浮力进行综合考查,比较压力与压强大小。
考前秘笈
秘笈1:根据判断是增大还是减小压强。
秘笈2:连通器是指上端开口,下端连通的容器,据此判断某容器是否为连通器。
秘笈3:熟悉证明大气压存在的实例,了解大气压的测量及影响因素。
秘笈4:流体流速越大的位置压强越小。
1.茶壶的壶身和壶嘴构成了一个 ,向壶中加水的过程中,壶底受到水的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”);若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,壶中的水 倒出来(选填“能”或“不能”)。
2.将自制水银气压计带到某地,两侧液面高度差如图,则此地的大气压强为 Pa;若将其往海拔高处放置,液面高度差将 。(ρ水银=13.6×103kg/m3,g=10N/kg)
3.如图甲所示,将空玻璃杯中放如一乒乓球,沿图示方向用力吹气,我们发现乒乓球会跳出玻璃杯,这说明流体在流速大的地方压强 ;随后将杯子内装满水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出,这是由于 的作用。
押题猜想15 机械能及其转化
【母题】以下过程忽略空气作用力。如图1物体从A点水平飞出,先碰B点,再至C点,后沿水平面滑到F点。从离开A点到碰B点前的过程,物体的机械能 ,动能 (均选填“变小”“变大”或“不变”)据图2数据,碰撞B点过程损失的机械能为 J。在方框内画出物体在CF之间的受力示意图。
押题解读
能量是物理学的一个重要模块,机械能是中考考查热点之一。
考前秘笈
秘笈1:动能大小与物体的质量和速度有关。
秘笈2:重力势能的大小与物体的质量和所处的高度有关。
秘笈3:机械能是动能和势能的总称。
1.如图,篮球从M点以速度v0竖直下落,经水平地面反弹后最高只能回到与M点等高的N点。设在M点时篮球的机械能为E,动能为Ek,重力势能为Ep。
(1)从水平地面回弹到N点过程中,篮球动能 (选填“减小”“不变”“增大”)。
(2)M到N过程中减少的机械能E减= (选填“E-Ep”“E-Ek”)。
2.如图,甲乙完全相同的小球,以同样的速度沿着与水平方向均成角斜向上抛出,甲球沿光滑斜面,乙球抛向空中,不计空气阻力,甲乙小球能到达的最高点分别为点与点,离地高度为和,在这个过程中,小球的机械能是 (守恒/不守恒)的,图中 (大于/等于/小于)。
3.篮球从A点抛出,飞过最高点C到达D点过程中,被频闪照相机以每隔相等时间曝光一次的形式记录下来,如图所示,球在B点和D点的高度 ;球从B点和C点球的机械能 (选填“不变”“变小”或“变大”)。
押题猜想16 电热的相关计算
【母题】小雅同学利用家庭实验室中的器材,设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”,如图所示,电源电压为,电阻丝,,、是两个触点。闭合开关S,当开关接通触点 (选填“”或“”)时,“电饭锅”的功率更小。将接入电路工作产生的热量是 。
押题解读
本猜想考查电热、电功率、电功、欧姆定律,甚至可以结合比热容、热值等知识进行考查。属于综合性较强的题。
考前秘笈
秘笈1:焦耳定律:Q=I2Rt
秘笈2:挡位问题看加热功率。分析不同状态下的功率,判断挡位。
1.如图甲所示电路,定值电阻,滑动变阻器的规格为“25 2A”,滑动变阻器的功率P与其电阻的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V,滑片由最右端向左移动时,电路中电流变 ,的电功率最大值为 W。若仅将甲图中换成阻值为35的定值电阻,则在的滑片调节过程中,通电10s产生的热量最多为 J。
2.近年来,我国航天事业取得了辉煌成就。如图甲所示,这是航天迷小明设计的模拟检测飞船舱体气压的电路,电源电压保持不变,为的定值电阻,R为压力传感器,其阻值随环境气压的变化关系如图乙所示。将R置于舱体中,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,电压表示数为9V,舱体内气压为,则通电100s压力传感器R产生的热量为 J。
3.图甲电路中电源电压9V不变,小灯泡L标有“6V,3W”字样,定值电阻,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,则闭合S、接1时,在1min内产生的热量最多为 ,图乙是闭合S、接2时,小灯泡的电功率随其两端电压变化的图像,则滑动变阻器接入电路的电阻范围为
押题猜想17 杠杆
【母题】16.图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,翻盖的原理是由两个杠杆组合而成,图乙为两水平杠杆AO1B、DCO2组合的示意图。已知桶盖重10N,重心位于DC中点的正上方,AO1=30cm,O1B=20cm,桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示,脚踏杆AO1B和竖直连接杆BC的质量不计。
(1)杠杆AO1B是 (选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)若要把桶盖翻开,脚对踏板、A处的压力至少为 N。
押题解读
杠杆的有关计算难度可以很大,适合作为填空题的压轴题。
考前秘笈
秘笈1:会找杠杆的五要素。
秘笈2:根据杠杆的平衡条件进行分析计算。
秘笈3:省力还是费力是针对动力而言,动力小则省力,动力大则费力。而动力大时动力臂小,动力小时动力臂大。据此判断杠杆的类型。
1.杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种,映射出中国古代劳动人民的聪明才智。如图是杆秤的示意图,秤钩上不挂物体,提起秤纽,当秤砣移动到C点时,杆秤刚好水平平衡,则杆秤上的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。某标准杆秤的秤砣质量为1kg,秤和秤钩的总质量为0.5kg,O点为提纽悬点,OC=4cm,OD=10cm,要称量真实质量为2.0kg的物体,则秤砣离O点 cm。如因长期使用,秤砣磨损,质量变为0.8kg,再测真实质量2.0kg的物体时,称出来的质量为 kg。
2.杆秤是我国古代沿用至今的称量工具,如图是小明制作的杆秤的示意图,使用时,将待称物体挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量,此秤最大称量是10kg,秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计,AB、BC、BE的长度如图所示(g取10N/kg),则此秤的秤砣的质量约为_______。
3.如图所示,将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上,左右两端点分别为、,它们距台面边缘处的距离均为0.3米.在端挂一个重为30牛的物体,在端挂一个重为的物体.若牛,台面受到木棒的压力为 .若要使木棒右端下沉,端挂的物体至少要大于 .若端挂物体后,木棒仍在水平台面上静止,则的最小取值为 .
【解答】解:(1)放在水平方形台面上轻质木棒受左右两物体的竖直向下的拉力和台面竖直向上的支持力,即;
因为木板对台面的压力和台面对木棒的支持力是一对相互作用力,大小相等,即;
(2)若要使木棒右端下沉,此时支点在水平方形台面上右端,则:
力臂分别为:,,
根据杠杆的平衡条件:得.
端挂的物体的重力:;
(3)若以台面左边缘为支点,右边力臂最大,力最小,此时,,
根据可得:
.
故答案为:60;90;10.
题型三 作图题
押题猜想18 光学作图
【母题】(1)如图1所示,一束光从空气斜射到水面,画出其反射光线和折射光线的大致方向;
(2)根据平面镜成像特点,在图2中画出物体在平面镜中所成的像(保留作图痕迹)。
押题解读
近年各地中考光学题,考查内容主要集中在光的直线传播(解释现象)、光的反射与折射(科学探究、作图、现象解释)、平面镜成像(特点及其应用、作图、探究实验)、光的色散(探究实验)、红外线和紫外线的应用上.其中光的色散、平面镜成像等是中考的热点问题.试题在注重考查基础知识的同时,主要考查学生运用相关光学知识分析、解释实际问题的能力.光学作图历来是中考的热点问题.
考前秘笈
(1)要借助工具作图,作图一定要规范。
(2)是实际光线画实线,不是实际光线画虚线。
(3)光线要带箭头,光线与光线之间要连接好,不要断开。
(4)作光的反射或折射光路图时,应先在入射点作出法线(虚线),然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线。
1.我国唐代的作家韩愈在《原道》中写出:“坐井而观天,曰天小者,非天小也。”如图所示,枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”,请利用光路图画出青蛙(眼睛用点O表示)通过井口能观察到的最大范围。(最大范围用阴影表示)
2.在图中完成光路。
3.如图所示,请画出经过凸透镜折射后的光线。
押题猜想19 受力分析作图
【母题】如图所示,一个质量分布均匀的长方体物块沿着绝对光滑的斜面加速下滑,其中O为长方体物块的重心。请在图中画出该长方体物块在此过程中所受力的示意图。(不计空气阻力)
押题解读
力知识与生产、生活息息相关,因此中考考查的特点是:结合生产、生活实际创设问题情境分析和解决生活中的常见现象,考查同学们运用所学知识分析解决问题的能力以及科学探究的能力.有关力的试题主要以填空、选择、作图、简答、实验探究和分析应用等题型出现。
考前秘笈
(1)首先明确研究对象为受力物体;
(2)按照三大性质力的先后顺序逐个分析并画出相关力的示意图:首先分析并画出物体所受重力示意图(地面附近的物体一定受到重力);然后根据弹力和摩擦力的产生条件再分析是否存在接触力(弹力、摩擦力);
(3)检验,根据力和运动的关系检验所分析的力的多少是否正确。
1.为方便旅客出行,合肥新桥机场航站楼内设置了多条水平传送带。如图,某乘客的行李随传送带一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,请画出此时行李的受力示意图。
2.甲亢哥在河南少林寺学习武术时,两位师父将他向上托举以保持平衡,请画出此时甲亢哥(用点O表示其重心)受到的重力和地面对他的支持力(保留作图痕迹)。
3.琪琪练习了一种独门绝技——水上独竹漂,可简化如图,请对竹子进行受力分析(点代表竹子的作用点)。
押题猜想20 杠杆作图
【母题】汽车中的刹车装置利用了杠杆原理,脚踩踏板时,曲轴绕O点转动,示意图如图所示,请在图中画出脚对踏板压力F的示意图及力臂l。
押题解读
简单机械在中考中一般占2-4分,考查基础性知识,题型主要有填空、选择、作图、实验探究等.考查的知识点主要有:杠杆的分类、力臂的画法、利用杠杆平衡条件进行计算以及应用简单机械解决实际问题。
考前秘笈
画力臂:一找点:找支点;二画线:画力的作用线,需要延长的部分用虚线;三作垂线段:由支点向力的作用线作垂线,垂线段即为动力臂或阻力臂;四用括号来体现:用大括号(或双箭头)标出力臂,并用字母L1或L2标注,分别表示动力臂或阻力臂。
最小力臂的画法:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大;因此画法如下:①先定最大动力臂:支点到动力作用点的连线即为动力的最大力臂(用虚线);②再定最小动力:以动力作用点为垂足,沿动力方向(根据动力与阻力使杠杆的旋转方向相反来确定动力的方向)作动力作用点与支点连线的垂线,最后在垂线段末端标上箭头表示动力的方向。
1.如图甲所示,劳动实践课上,同学们用铲子铲土。图乙是其简化图,O为支点,请在图乙中画出作用在A处的最小动力F及其力臂L。
2.如图是利用桔槔在井中汲水的情景,O为支点,请画出力F的力臂l。
3.作出如图中以l为力臂的动力及杠杆所受阻力(不计杠杆自重和摩擦)。
押题猜想21 有关通电螺线管作图
【母题】如图甲所示是一个磁悬浮地球仪,如图乙是其内部结构示意图。请在图中用箭头标出磁感线的方向,并在括号内标出电源的正负极(用“+”或“-”表示)。
押题解读
主要考查有关磁场的方向、磁体的极性、磁体间的相互作用,及电磁铁的应用。在中考中占分的比例不高,2分的画图题频率居高.
考前秘笈
磁体的磁场分布作图:利用①首先要了解常见磁体的磁场分布特点;②然后利用“三向归一”作图:“三向归一”是指小磁针静止时N极指向、磁感线的方向、磁场方向是一致的,只要明确其中一个方向,其他两个方向也就可以确定,磁体的N、S极也能确定。
已知小磁针的N、S极、电源正负极画螺线管的绕线:①首先根据小磁针的N、S极指向,利用磁体间的相互作用规律确定通电螺线管的N、S极并标注出;②利用安培定则确定通电螺线管中的电流方向,并在螺线管上试着画出一条“S”型或反“S”型绕线;③然后结合电源外部电流流向定位螺线管的绕线形状是“S”型还是反“S”型,并在螺线管上等距地画出美观的绕线。
1.在图中标出通电螺线管和小磁针的N极,以及磁感线的方向。
2.如图所示,小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态,请标出小磁针的N极和条形磁铁磁感线的方向。
3.如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,另一个带铁芯的螺线管置于条形磁铁右侧。闭合开关,条形磁铁处于静止状态,螺线管下侧的小磁针静止时N极指向左端。请你在通电螺线管上画出导线的绕向并标出磁感线的方向和条形磁铁受到的摩擦力示意图。
题型四 实验探究题
押题猜想22 测量物体运动的速度
【母题】某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中,他们将小车从带刻度(分度值为)的斜面顶端A点由静止释放,并同时按下计时器开始计时,图中方框内显示了小车位于A、B、C三个标记点的时刻。(数字分别表示“时:分:秒”)
(1)根据图中信息,测得AB段的平均速度 ,在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得的 ;(偏大/不变/偏小)
(2)由图中信息可知,小车下滑过程中做 (减速/匀速/加速)运动,小车经过B标记点时的速度大小最可能是 ;
A.
B.
C.
D.
(3)为了测量后程BC段的平均速度,下列做法正确的是______ ;
A.利用图中信息,测出B到C所用的时间与路程,计算得到
B.利用图中信息,用AC段的平均速度减去AB段的平均速度得到
C.重新实验,小车从B点由静止释放,测出B到C所用的时间与路程,计算得到
(4)在具体操作中本实验的误差主要是对 的测量误差造成的,为减小实验误差,请提出一条合理的改进措施 。
押题解读
速度的测量是新课程标准要求掌握的测量型实验之一,考查学生对实验原理、数据处理、误差分析的能力。
考前秘笈
秘笈1:处理数据时要注意对应的过程以及单位的统一。
秘笈2:路程读数需要估读到分度值下一位。
秘笈3:根据实验原理分析误差。
1.如图甲所示剪两个等大的圆纸片,并分别剪出大小不等的扇形缺口,再将它们粘贴成两个纸锥:
(1)将两个纸锥从同一高度同时释放,应选择图中所示的 位置(填“乙”或“丙”);
(2)如图丁所示,相机每0.5秒拍照一次,纸锥从A到D做 运动(选填“加速”“减速”或“匀速”)。图戊为纸锥从E到F过程的放大图,则EF段纸锥下落的速度是 m/s。
2.创新小组的同学利用带刻度的斜面、小车、秒表、金属片等器材,做“测量小车运动的速度”的实验,他们设计的实验装置如图所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)实验中为了延长小车在斜面上运动的时间从而方便计时,应选用坡度较 (选填“大”或“小”)的斜面。
(3)小车在AB段运动的路程为 cm,AB段的平均速度为 m/s。在测量AC段的平均速度时,小组同学在小车过了A点后才开始计时,则测得的平均速度与实际速度相比会 (选填“偏大”或“偏小”)。
3.在“测量小车的平均速度”实验中:
(1)如图-1,斜面设置较 (选填“大”或“小”)的坡度,是为了在实验中便于测量 ;
(2)小红想测量小车整个运动过程中BC段的平均速度,于是将小车放在B点,按下秒表的同时,让小车从静止开始下滑,当小车下滑到C点时停止计时。这个方法 (选填“可行”或“不可行”);
(3)如图-2,小组利用位置传感器记录小车的运动情况。屏幕图像如图-3所示,横轴为时间,纵轴为路程,通过图像可以看出小车在斜面上下滑时是 (选填“匀速”或“加速”)运动的。
押题猜想23 探究水在沸腾前后温度变化的特点
【母题】某实验小组利用图甲所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)组装图甲实验装置时,应先固定 (选填“A”或“B”)的位置,确保使用酒精灯的外焰加热;
(2)加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃;
(3)实验时,当烧杯中出现图丙中的 (选填“a”或“b”)所示现象,说明水沸腾了;
(4)两位同学根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图像分别如图丁中A、B所示。由图像可知,水沸腾过程中,吸热,温度 ,他们所用水的质量大小关系是:mA mB(选填“>”、“<”或“=” );
(5)同学们对不同液体的沸点进行了探究,在戊图烧杯中盛有水,水中的试管内盛有下列中的一种液体,若在一标准大气压下,对烧杯的底部持续加热,发现试管内的液体也沸腾了,则试管内的液体是___________。(一标准大气压下几种物质的沸点:酒精:78℃;水:100℃; 煤油: 150℃)
A.酒精 B.水 C.煤油 D.酒精或水
押题解读
水沸腾在生活中是一种非常常见的现象,该猜想是根据物理与生活相结合进行设置。
考前秘笈
①杯盖的作用:减少热量散失,缩短加热时间。
②缩短加热时间的方法:加杯盖、减少水量(温度-时间图像倾斜程度越大,水量越少;若两图线平行,则水的质量相同)、提高水的初温(温度-时间图像初始温度不同)。
③杯盖上的小孔的作用:使烧杯内外气压相同。
④沸腾前:下大上小。原因是下部温度高,气泡膨胀。沸腾时:下小上大。原因是气泡上升过程中,水蒸气不断进入其中。
⑤结论:沸腾前,吸收热量,温度升高;沸腾时,吸收热量,温度不变。
⑥沸腾的条件:达到沸点,持续吸热。
⑦图像:
⑧海拔越高,气压越低,沸点越低。
1.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。
2.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,两组同学从甲、乙两图所示的实验装置中各选一套来完成实验。
(1)实验时,在组装器材时,应按照 (选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序。
(2)图丙是实验中某一时刻温度计示数,其读数是 ℃。
(3)图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度—时间”的图象,其中图象 (选填“a”或“b”)是根据乙实验装置的数据绘制的。
(4)乙实验装置中烧杯中水的质量为m,每分钟水吸收的热量为Q,则可计算出水的比热容C水= (用含有m、Q的代数式表示)。
(5)由图象还可以看出水温度升高的快慢不同,小明认为是比热容不同造成的,小强认为是加热过程中热量损失快慢不同造成的,你认为 (选填“小明”或“小强”)的说法是正确的。
3.某实验小组探究“水在沸腾前后温度变化的特点”;
(1)固定夹A、B的高度都要适当,固定夹A高度“适当”的标准是温度计的玻璃泡 ,且不能碰到烧杯底和烧杯侧壁,图甲所示的温度计读数为 ;
(2)调整好器材,用酒精灯加热,在水温升高到91℃时开始计时,每隔记录一次温度计的示数,同时注意观察水中发生的现象,直至水沸腾并持续一段时间后停止加热,将所得的数据填在表格中:
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度
91
93
95
97
98
98
98
98
98
第6min时,水中气泡的情形应为图乙中 图(填字母);
(3)水沸腾后,水面上出现大量“白气”,如果突然停止加热,此时水面上出现“白气”会比停止加热前 (选填“多”或“少”)一些;
(4)实验完成后,将烧杯中的热水放在室温下自然冷却,将温度传感器探头插入热水中开始测量,一段时间后,计算机根据采集的数据画出温度一时间图像,如图丙所示,从图像中可以看出热水温度下降的特点是 。
押题猜想24 探究滑动摩擦力大小与那些因素有关
【母题】在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小华将玻璃板和木板固定在水平桌面,分别用弹簧测力计水平拉动木块向右匀速运动,共进行了4 次操作,测力计示数如图甲所示,木块A、B完全一样,每次运动的速度大小相同。
(1)比较第1次和第2次操作,可说明滑动摩擦力大小可能与 有关;
(2)若探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,可以比较 两次操作;
(3)实验改进:将木块叠放在木板上,用细线将木块与拉力传感器连接,如图乙所示。向右拉动木板,拉力传感器可显示细线拉力的大小;
①实验过程中, (填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板;
②请在图乙中画出木块竖直方向上的受力情况;( )
③小华认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小,你认为是否正确,并说明理由: 。
押题解读
运动和力有关的知识是中考重点考查的内容之一,考查的重点实验包括验证牛顿第一定律、探究阻力对物体运动的影响,以及影响滑动摩擦力大小的影响因素等。本猜想实验改变了传统的探究滑动摩擦力探究实验,利用传感器进行实验创新,让题型更有趣,更能直接说明影响滑动摩擦力大小的因素。
考前秘笈
1. 滑动摩擦力的测量原理是二力平衡。
2. 本实验采用控制变量法进行探究,注意控制变量法的使用以及结论的表述。
3. 理解改进实验的原理。
1.小覃做了探究影响滑动摩擦力大小的因素实验,实验装置如图所示:
(1)测量滑动摩擦力的大小时应在水平桌面上用弹簧测力计沿水平方向拉匀速动木块,此时木块受到的摩擦力大小与弹簧测力计对木块的拉力大小 (选填“相等”或“不相等”)。
(2)用测力计拉着同一木块进行了三次正确操作,如图甲、乙、丙所示:
①三次操作中木块受到的摩擦力最大为 N;
②比较甲、乙两图的实验可得出的结论是: ;
(3)如图丁所示,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,此过程中,木块处于平衡状态,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
2.小明利用弹簧测力计、粗糙程度不同的水平长木板、木块和砝码等器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。
(1)如图甲,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板表面做 运动,记录此时弹簧测力计的示数;
(2)如图乙,小明在木块上加放砝码,重复(1)中的操作,比较图甲、图乙实验,可以初步得出结论: ;
(3)比较图 实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关,生活中应用此结论的实例有: ;(写出一条即可)
(4)小明想要探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关。为了提高测量精度,小明利用力传感器和传送带设计了如图丁所示的装置,保持传送带的转速不变进行实验,计算机记录木块平放和侧放时的传感器数据分别如图戊、图己(木块平放和侧放时的底面积不同)所示。
①分析图戊、图己可初步得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积 (选填“有关”或“无关”);
②小明发现传感器测得的滑动摩擦力数据不稳定,可能的原因是 。
3.如图1是探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,放置在水平桌面上的物体A是一个长木板,木板表面铺有材质相同的砂纸,但Ⅰ号砂纸和Ⅱ号砂纸的粗糙程度不同,物体B是一长方体木块,物体C是一个金属块。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计 拉动木块B。
(2)在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关时,图1中的实验是通过 两图的过程来实现这一目的;分析甲,乙两图可知:滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)本实验操作上可能会遇到若干困难,请你写出一种: 。
(4)小明设计了如图2中丁所示的装置来验证滑动摩擦力的大小是否与速度有关,定滑轮摩擦忽略不计,启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面静止;减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数再次稳定后,小明发现弹簧测力计的示数 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(5)【拓展】小明还想比较相同材料的新、旧两双运动鞋鞋底的粗糙程度(新鞋重力为4N,旧鞋重力为)。如图2中戊所示,他用弹簧测力计沿水平方向拉鞋子在同一水平面上做匀速直线运动,结合图中信息 (选填“能”或“不能”)判断出新鞋鞋底更粗糙。
押题猜想25 探究液体压强的特点
【母题】夏季汛期来临,暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升,此时需开闸泄洪避免出现溃坝的危险。亮亮了解到液体压强是导致溃坝的主要原因,他想利用微小压强计来探究液体压强与哪些因素有关。
(1)用微小压强计U形管左右两边液面的 来反映探头处液体压强的大小,微小压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)比较①②两次实验操作,初步得出结论:同种液体的压强随深度的增加而 ;
(3)应比较 (选填序号)两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)亮亮通过以上探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以大坝应修成 (选填“上窄下宽”、“上宽下窄”)的形状,我们还应植树造林来减少水土流失。
押题解读
探究液体压强的特点是新课程标准新增的探究实验,考查学生对液体压强特点及液体压强公式的掌握能力。
考前秘笈
(1)实验装置:U形压强计,U形管不是连通器(连接橡皮管一端未开口)
(2)装置是否漏气判断方法:按压橡皮膜,观察U形管中液柱是否发生变化。
(3)若探头放入液体前,U形管两侧液面存在高度差,则应取下软管重新安装。
(4)实验方法:转换法——将液体压强大小转换为U形管两侧液面高度差;控制变量法。
(5)结论:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;同种液体深度越深,压强越大;在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(6)保持探头在水中的位置不变,加入盐水,不能探究液体压强与液体密度的关系,因为没有控制深度相同。
1.小明和小华利用液体压强计、水和酒精等器材来探究液体内部的压强与哪些因素有关。
(1)压强计在使用前出现图甲情形,原因是U形管左侧的气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)大气压,调节的方法是 。(选填字母)
A.将右侧管中的液体倒掉一些 B.取下软管重新安装
(2)小明调整好后进行实验,将金属盒放在图乙水中某一深度,利用旋钮改变橡皮膜的朝向,通过观察到U形管两侧液面高度差相同的现象,说明在同一深度处液体内部压强的大小与 无关。
(3)小华将金属盒逐渐放入图丙水中,观察得到结论:液体内部某点压强与该点到容器底的距离有关。为进一步探究,小明将压强计金属盒分别放在图丁三个装水容器中的A、B、C位置处,他根据压强计形管两侧液面高度差得到三点处水的压强关系: (选填“”、“”或“”),由此可判断小华的结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
2.小曹同学利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“影响液体内部压强大小的因素”。如图甲所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A下部有一圆形孔C与B箱相连,并在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜。先在A箱中不断加水,实验现象如图乙、丙所示。然后在B箱中加入一定量盐水,如图丁所示。
(1)该实验中,通过观察 反映液体压强的大小;
(2)由步骤甲、乙、丙可知,同种液体深度越深,产生液体压强 (选填“越大”、“越小”或“不变”);
(3)由步骤丁可知,此时 (选填“水”或“盐水”)对橡皮膜产生的液体压强更大,说明在液体深度相同时,液体 越大,产生的压强越大。
若此时想要橡皮膜恢复原状,则可以采取的办法是: ;
(4)若在B箱中加入某未知液体,此时橡皮膜相平,如图戊所示,已知h1=21cm,h2=8cm,h3=11cm,则该未知液体的密度为ρ= g/cm3。
3.如图,是探究“液体内部压强与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲,实验时可以通过压强计U形管两侧液面 反映液体内部压强的大小;
(2)受此启发,小明在回家后找到一根两端开口的直玻璃管,将其一端扎上橡皮薄膜并浸入水中不同位置,实验现象如图乙所示。由此可初步得出结论:同种液体内部,深度越深,压强越 。为了得到更普遍的规律,接下来小明应该 (选填“更换其他液体再次探究”或“改变玻璃管浸入水中的深度继续探究”);
(3)小华发现,无论利用自制的器材还是利用压强计都无法得出液体压强与深度的定量关系。为了更准确地了解液体压强与液体深度的关系,他利用能进行精确测量的数字式压强传感器做了进一步的探究,如图丙所示,分别测量出水中不同深度处的液体压强,并利用软件生成了如图丁所示的图像;
①分析图像可知:当液体密度一定时,液体压强与深度成 比;
②进一步分析图像可知,压强p与液体深度h的关系式是p=104h(压强p的单位为Pa,深度h的单位为m),该关系式 (选填“可以”或“不可以”)用于所有液体压强计算,原因是 。
押题猜想26 探究影响浮力大小的因素
【母题】某同学探究影响浮力大小的因素,其操作如图所示。
(1)图B中,物体受到的重力是 N,浮力是 N;
(2)由A、B、C图可得出浮力与 有关;
(3)由A、E、F图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的 有关; 由实验可知 (“水”或“液体b”)的密度大;
(4)A图中物体的密度是 。
押题解读
探究影响浮力大小的因素考查学生对控制变量法的掌握情况,且该实验可以结合阿基米德原理综合考查。
考前秘笈
(1)浮力的测量:称重法——F浮=G-F示
(2)影响因素:排开液体的体积(V排)、液体的密度(ρ液)。
(3)控制V排相同可让同一物体浸没。
(4)为了使结论更具普遍性,应选用不同的液体多次实验。
1.小明同学利用电子秤借助浮力测一拼图玩具中塑料块的密度。实验过程如下:
(1)将电子秤放在水平桌面上,并使用电子秤的归零功能。
(2)用电子秤测出塑料块的质量,如图A所示。
(3)将空烧杯放在电子秤上,再次使用电子秤的归零功能后,将适量水倒入烧杯中,测出的质量如图B所示。
(4)用细线系住塑料块,将其缓缓浸入水中时,发现电子秤的示数分别如图C、图D、图E所示,可以得出:浸在液体中的物体所受的浮力大小与 有关。
(5)松开细线,塑料块沉入水底,如图F所示,此时塑料块所受浮力为 N。(g取10N/kg)
(6)塑料块的体积为 ,塑料块的密度为 ,()
(7)小明思考后认为:在第(3)步中,若电子秤不归零,也可以计算出塑料块的密度。这样测得的塑料块密度值将是 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)的。
2.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。
3.小莎游泳时发现,当她从浅水区走向深水区行时,脚底的压痛感逐渐减小。小莎思考,浮力大小与哪些因素有关呢?于是她提出了如下猜想:
【猜想】(1)浮力大小可能与物体排开液体的体积有关;
(2)浮力大小可能与物体浸在液体中的深度有关;
【证据】小莎进行了如图1所示的实验:
【解释】
(1)物块浸没在水中时,所受的浮力是 N;
(2)分析步骤A、B、C可得出,物体排开液体体积越大,物体所受的浮力 ;
(3)分析步骤 三步可得出,浮力大小与物体浸在液体中的深度无关。
【交流】
(4)有些同学分析A、B、C实验步骤,觉得物体浸在液体中的深度和排开液体体积都发生了变化,提出质疑,物体浸没前,浮力大小是否与物体浸在液体中深度有关?
于是同学们利用生活中的物品进行如下实验。如图2所示,将适量的碎石块装入矿泉水瓶中,往瓶中加水,直至水面浸没石块,拧紧瓶盖,在瓶身上与水面齐平处绑细线并固定。
①如图甲所示,将瓶子挂在弹簧测力计下,读出测力计示数F1。
②如图乙所示,将瓶缓慢浸入水中,直至水面到绑线处,读出测力计示数F2。
③将瓶倒置悬挂在测力计下,瓶口朝下,将瓶缓慢浸入水中,直至 ,读出测力计示数F3。
④实验数据满足关系式 ,同学们得出结论:物体所受浮力的大小与物体浸入液体的深度无关。②③两次实验,矿泉水瓶浸入水中的深度分别为h1、h2,h1 (填“大于”或“小于”)h2。
押题猜想27 探究电流与电压、电阻的关系
【母题】图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路,电源输出电压恒为3V,三个学习小组分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和规格相同的滑动变阻器进行探究,并记录了如下实验过程:
【问题】电压是产生电流的原因,电流与电压有怎样的定量关系呢?
(1)除电压外,影响电流大小的因素还可能有 ;
【证据】
(2)请用笔画线代替缺少的 2 根导线,将图甲的电路连接完整(要求:导线不能交叉,滑片P 向B端移动时,电路中的电流变小);
(3)实验中,滑动变阻器的主要作用是保护电路和 ;
(4)正确连接电路,闭合开关,移动滑片 P,某小组发现此时电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是 ;
(5)排除故障后继续实验,老师将各小组测得数据汇总如表所示。请根据第一组测量的数据在图乙的坐标图上画出电流I与电压U的关系图像;
组别
第一组(R₁=5Ω)
第二组(R₂=10Ω)
第三组 (R₃=15Ω)
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
U/V
0.8
1.2
1.8
2.0
2.4
2.8
1.2
1.8
2.2
2.6
1.5
1.8
2.1
2.4
I/A
0.16
0.24
0.36
0.4
0.48
0.56
0.12
0.18
0.22
0.26
0.1
0.12
0.14
0.16
【解释】
(6)根据数据及图像,得出结论:电阻一定时, ;
【交流】
(7)汇总多个小组的数据进行分析,目的是 ;
(8)分析表格中实验次数为 的三组数据还可以研究“电流与电阻的关系”;
(9)在上述实验过程中,有两次记录数据时滑动变阻器的滑片恰好是在某一侧的端点,则滑动变阻器的最大电阻是 Ω。
押题解读
该实验是电学中的重点实验之一,考查频率非常高。该实验可以结合欧姆定律进行综合考查,难度可大可小。
考前秘笈
(1)实验方法:控制变量法。控制定值电阻两端电压不变(通过滑动变阻器),改变定值电阻阻值(更换不同阻值定值电阻)。
(2)保持定值电阻两端电压不变的方法:滑动变阻器阻值变化与定值电阻变化一致。
(3)结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)定值电阻两端电压取值范围:最小:定值电阻和滑动变阻器阻值均最大时,可根据串联分压求出;最大:电路中最大电流值×最小的定值电阻阻值。
(5)若设定电压为U定,则电源电压最小值为U定,定值电阻和滑动变阻器均取最大值时电源电压最大。
(6)若小明用5Ω的电阻做完第一组数据后,换用10Ω电阻做第二次实验时忘记调节滑动变阻器,测得电流表示数为0.36A,则该实验选用的电源电压为4.5V
1.小明和小刚利用图甲所示电路“探究电流与电压的关系”。实验室提供的器材有:电源(两端电压为3V);两个定值电阻;滑动变阻器。滑动变阻器R1(20Ω 1.5A),滑动变阻器R2(50Ω 1A),电流表(0~0.6A~3A);电压表(0~3V~15V);开关;导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整 ;
(2)小刚在实验中移动滑动变阻器滑片时,电流表有示数且发生变化,但电压表始终无示数,原因可能是定值电阻 ;
(3)排除故障后,小刚继续实验。若要增大定值电阻两端电压,滑动变阻器滑片应该向 移动;
(4)两人将各自获得的三组实验数据分别在图乙中描点,作出了电流与电压的I-U关系图像。他们作出的两条直线不重合,原因是 ;
(5)根据乙图可知,小明所用的滑动变阻器为 。
2.小益为了完成电学中的实验,收集了如下实验器材:学生电源一个,开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器“20Ω 0.5A”,额定电压为U0的小灯泡一个,导线若干。
实验一:探究“电流与电压的关系”
(1)小益连接了如图1甲的实物电路,开关闭合后发现电路连接错误;请你在错误的导线上划“×”,用笔画线代替导线,导线不交叉;
(2)为了保护电路,实验开始前,滑动变阻器的滑片P应移动到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)检查无误后,小益将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,记录为A点数据,继续移动滑动变阻器,并绘制I—U图像如图1乙;通过分析,可以得到C点和E点的定值电阻电功率之比为 ;
(4)为了使实验结论更具有普遍性,小益换用20Ω的电阻重复前面操作,得到多组数据,在相同的坐标系中画出了I—U图像,图1乙中①、②哪一个图像是符合实验实际的 (选填“①”或“②”);
实验二:探究“电流与电阻的关系”
(5)小益继续探究“电流与电阻关系”,将20Ω更换为15Ω的电阻接入电路,拆下20Ω电阻后,发现电压表、电流表指针偏转如图2甲所示,则不规范的操作可能是: ;
(6)小益用测量数据在I—R图中描点如图2乙,同组的小物发现定值电阻阻值为 Ω的测量数据是错误的,并且分析出前一次实验选取的电阻阻值为 Ω;
(7)在完成上述实验后,小益继续探究“灯丝电阻随温度的变化规律”,小益将小灯泡直接接入恒压电源中,小灯泡发光,聪明的小益分析小灯泡由暗到亮的发光过程中实际上是灯泡的 改变造成的。
3.在“探究电流与电阻的关系”实验中,已知电源为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻若干,滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”:
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(要求闭合开关前,滑片处于最左端);
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能为 。排除故障后,先接入5Ω的定值电阻,调节滑动变阻器到某一位置,电流表的示数如图乙,其读数为 A;用10Ω的定值电阻代替5Ω接入电路,移动滑动变阻器的滑片,保持定值电阻两端电压不变,此时滑片的位置位于上一次实验的 (选填“左”或“右”)侧;
(3)通过收集实验数据,得到如图丙所示的图像,进一步得出结论: ;
(4)若所选的定值电阻最小值为5Ω,重新选择定值电阻两端所控制的电压,完成此探究能选用的定值电阻最大阻值为 Ω;小明在开关和电流表之间再串联一个定值电阻R0,使30Ω的电阻也能完成本次探究,此时R0的取值范围是 Ω。
押题猜想28 伏安法测电阻
【母题】测量未知电阻R阻值的实验中,用到的实验器材有:两节新干电池、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。
(1)实验小组的同学连接的电路如图甲所示,闭合开关后,电流表 (选填“有”或“没有”)示数;
(2)甲图电路中存在导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法,只能更改一根导线;
(3)正确连接电路后,闭合开关,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则被测电阻的阻值大小为 Ω;通过调节滑动变阻器,测得多组Rₓ的电压值和电流值,最后算出阻值Rₓ的平均值,这样做的目的是 ;
(4)把图甲中的未知电阻换成小灯泡,测量小灯泡的电阻,根据两次实验的数据绘制出 I-U关系图像,如图丙,其中小灯泡的 I-U关系图线是 (选填“a或b” ) 。
(5)完成上述实验后,实验小组的同学借助阻值已知的定值电阻R0和另一个电压表,设计了如图丁所示的电路来测量未知电阻的阻值。
①电路图中虚线框内的元件组合相当于一个 表;
②闭合开关,调节滑片,读出电压表V 和V₀的示数分别为Uₓ和U₀
③未知电阻Rx= (用测量量和已知量符号表示)。
押题解读
电阻的测量这部分内容是中考物理考查的重点之一,包括测量定值电阻和小灯泡的电阻。考查内容比较综合,会涉及到电路图、原理、故障、数据处理、误差分析等等。
考前秘笈
电阻的测量:①首先利用已有知识写出“伏安法”测电阻的原理公式;②然后根据原理公式选择实验器材、设计实验方案、明确实验注意事项;③最后分析和处理实验数据。
注意:①在测定值电阻的实验中,为了减小误差,至少要做三次实验,求出电阻的平均值;在测小灯泡电阻的实验中,由于小灯泡的电阻受温度影响较大,故不能通过求平均值的方法来减小误差。②测小灯泡的电阻实验常和测小灯泡的功率融合考查。
1.在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,待测小灯泡标有“2.5V”字样,电源电压为6V且保持不变。
(1)根据实验要求设计电路并连接实物电路,在连接实物电路的过程中,开关必须 。
(2)请用笔画线代替导线将图-1所示的电路连接完整。
(3)连接好电路后,将滑片P移至最大阻值处再进行试触,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表指针偏转角度太大,则原因可能是__________(填选项)。
A.电流表断路 B.小灯泡短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,闭合开关,电压表的示数如图-2所示,为了完成实验,应将图-1中的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)根据实验记录的数据绘制成如图-3所示的图像,分析图像可知:①小灯泡正常发光时的电阻为 ;②小灯泡的电阻随温度升高而 (选填“增大”或“减小”)。
(6)受到上述实验的启发,为测量高温物体的温度,某同学将图-1电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下:将图-1中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,选择图-1中的一个电表改装为温度显示仪。请你分析:应将图-1中的 表改装为温度显示仪。
2.小爽做“探究电流与电阻的关系”的实验,连接的电路如图甲所示,电源电压恒为3V,可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和30Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整,并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大 ;
(2)他将5Ω的定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是 ;排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求时,电流表示数如图乙所示,电流为 A;
(3)将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为 V为止,记录电流表的示数;
(4)为了获得普遍规律,他想利用上述五个电阻分别单独接入电路,进行五次实验,则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω;
(5)完成上述实验后,小爽又设计了如图丙所示的电路,来测量一个小灯泡正常发光时的电阻。已知小灯泡的额定电压为U额,电源电压为U,滑动变阻器A的最大阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为 ,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,移动滑动变阻器B的滑片,使电压表的示数为U额;此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器 (选填“A”或“B”)接入电路的电阻;再保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移动到 (选填“左”或“右”)端,读出电压表的示数为U′;
③小灯泡正常发光时电阻表达式为R额= 。
3.小红在“探究电流与电压关系”的实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器“”、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下:
(1)请将实物图甲连接完整 (要求:滑动变阻器滑片向右滑动,电流表示数减小)。
(2)移动滑片P,发现电压表示数无变化,电流表示数有变化,其原因可能是定值电阻 。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为 A;该实验 (选填“可以”或“不可以”)用灯泡来代替定值电阻进行实验。
电压
电流
(4)继续实验,将实验数据记录在上表中,分析数据可得出结论:在电阻一定时, 。
(5)【拓展】完成实验后小红还想利用图丙所示器材测某未知电阻的阻值,其中定值电阻的阻值已知。请帮她补全步骤,并写出的表达式。
①闭合、,记录电流表示数为;
②只闭合 ,记录电流表示数为;
待测电阻的表达式: 。
押题猜想29 探究产生感应电流的条件
【母题】如图,在“探究什么情况下磁可以生电”实验中:
序号
实验操作
电流表指针偏转情况
1
保持导体与磁体静止
不偏转
2
保持磁体静止,导体水平向左切割磁感线
向右偏转
3
保持磁体静止,导体水平向右切割磁感线
向左偏转
(1)比较1、2(或1、3)实验想象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就产生电流;
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是:___________ ;(选填字母)
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
(3)如果将电流表换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
押题解读
该实验是新课程标准要求学生掌握的实验之一,也是电与磁中的重要内容之一在中考中有一定的考查概率。
考前秘笈
秘笈1:产生感应电流的条件之一是导体切割磁感线。
秘笈2:电流方向与导体切割磁感线的方向、磁场方向有关。只改变其中一个,电流方向反向;两个方向都改变,电流方向不变。
秘笈3:电流大小与导体切割磁感线的速度,磁场的强弱有关。
1.如图,是“探究感应电流产生条件”的实验装置。
(1)实验时,通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)闭合开关,将导体棒AB沿竖直方向快速上下移动,电路中 (填“会”或“不会”)产生感应电流。
(3)实验后分析可得:闭合电路的部分导体做 运动时,电路中会产生感应电流。
(4)以下装置和本实验原理相同的是( )(填字母)。
A.电动机 B.电磁铁 C.动圈式话筒
2.小林学习了电磁感应原理后,想到地球是一个巨大的磁体,于是他和同学利用一根长导线等器材形成闭合电路。两名同学摇动导线,就能利用地磁场将我们日常运动的能量转化为可利用的电能。
(1)考虑到产生的电流较小,在如图甲所示的实验装置中,需在导线夹间接入的电路元件是 ;
(2)实验中发现,当顺时针摇导线转动一周的过程中,电表指针先向右偏转后向左偏转,这是因为感应电流的方向与 有关;
(3)与本实验原理相同的是 (选填“电动机”或“发电机”);
(4)通过多次实验,他们可以发现按照图乙 的方向站立转动导线更容易产生感应电流;
(5)小林和同学发现,两位摇绳的同学拉动导线上下抖动时,产生感应电流的大小和转动导线时不同,请你依据此现象猜想,感应电流的大小与 有关。
3.小明同学学完电与磁的相关知识后,自己动手制作了如图所示的装置,用手按压小人使小人在平板上往复跳动,小灯泡便会一闪一闪。
(1)小人在平板上往复跳动时,固定在地面上的弹簧线圈做 运动,电路中产生 ,小灯泡发光。
(2)随着小人的上下往复运动,线圈产生电流的方向 (选填“会”或“不会”)发生变化。
(3)此过程中的能量转化为 能转化为电能,应用此实验原理可制成 (选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”)。
题型五 计算题
押题猜想30 压强与浮力综合
【母题】2024年12月27日,中国海军076型两栖攻击舰“四川舰”下水,如题27图所示,它应用了电磁弹射和阻拦技术,可搭载固定翼飞机、直升机、两栖坦克等装备,满载排水量4万余吨,最大航速可达32节(1节=1海里/小时,即lnmi/h,1海里=1.852千米),最大吃水深度超过9米。(g=10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
(1)若四川舰某次训练时排开水的质量为,它受到的浮力多大?
(2)四川舰水面下9米深处船体受到海水的压强是多大?
(3)若四川舰在某次训练中以30节的平均航速通过长度为120海里的海域,需要多长时间?
押题解读
压强与浮力的综合在中考中是一中常考题型,考查学生的综合应用能力。
考前秘笈
浮力的计算方法:(1)原因法:F浮=F下-F上
(2)阿基米德原理:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
(3)平衡法:根据受力分析列式求解。①称重法:F浮=G-F示;②漂浮、悬浮:F浮=G物;沉底:F浮=G-F支。
1.如图甲所示,我国自主设计建造的亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”———“海葵一号”,在半潜船“新光华”轮托运下,历经10天,经过2200公里长途跋涉,成功从青岛运抵广州锚地。“新光华”轮长达255米,宽68米,深14.5米,满载时的吃水深度为10.5米。此次运输中“新光华”轮受到的平均阻力为2×106N。如图乙所示,“海葵一号”最大储油量达60000t,相当于一个“超级能源碗”,“碗口”直径超90米,最高处61米,近22层楼高,主甲板面积相当于13个篮球场,最大排水量100000t,可连续在海上运行15年不回坞。已知原油密度为,海水密度取,g取10N/kg。求:
(1)“超级能源碗”储油的最大容积;
(2)满载时“新光华”轮底部受到海水的压强;
(3)“海葵一号”在工作平台满最大排水量时受到海水的浮力;
(4)本次运输“海葵一号”过程“新光华”轮所做的功。
2.如图甲所示,一根轻质且不可拉伸的细线将一正方体物块拴接在圆柱形容器底部(容器截面为),当水深为15cm时,细线刚好伸直;如图乙所示,当继续向容器中倒入1.2kg水时,水深为19cm,物体上表面恰好与水面相平。已知,求:
(1)图甲中水对容器底的压强;
(2)图乙中正方体物块受到的浮力;
(3)图乙中细线的拉力。
3.我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载货量为40万吨,这么大的货船通过国际港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载货量。物理小组根据这个原理,利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图甲所示,玻璃杯底面积为80cm2,重为2N,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)玻璃杯底面所受水的压力;
(2)铁块的质量;
(3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度。如图乙所示,将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为2cm,求待测液体的密度。
押题猜想31 功和功率的综合计算
【母题】某智能机器人以恒定的功率在某段平直的路面上由静止开始运动,共用时12s。图甲是该机器人的速度v随时间t变化的关系图像,图乙是该机器人所受动力F 随时间t变化的关系图像。求:
(1)7~12s内机器人运动的距离;
(2)7~12s内机器人所受动力做功的功率;
(3)0~7s内机器人所受动力做的功。
押题解读
功和功率是中学物理的重要模块之一,且比较适合考计算题,特别其与日常生活的应用联系紧密,所以考查概率较大。
考前秘笈
秘笈1:功的计算公式:W=Fs;W=Pt。
秘笈2:功率的计算公式:,P=Fv
1.我国生产的无人机世界领先,应用领域广泛,如图甲所示为深受广大航拍爱好者喜爱的“YU-2”型无人机,下表是有关它的一些飞行参数。根据表中资料信息,(g=10N/kg)求:
型号
YU-2
动力系统
电动
质量
1100g
最大上升速度
4m/s
最大下降速度
3m/s
最大水平飞行速度
20m/s
最大飞行海拔高度
600m
最长悬停时间
29min
卫星定位
GPS
(1)无人机在空中悬停时受到的升力F;
(2)无人机以最大速度匀速上升100m,空气阻力忽略不计,升力对无人机做功的功率P;
(3)无人机在空中A点接收到自动返航指令后,将从A点沿ABCD航线自动返回至起飞点D,如图乙所示,假设无人机在各段航线上均以相应的最大速度匀速航行,求它从A点返回至D点所需的时间t。
2.如图甲是用于物流配送的新型无人驾驶电动货车,满载时的总质量为1t,轮胎与地面接触的总面积为,在水平路面上以恒定功率做直线运动,其v-t图像如图乙,若货车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.04倍。求:(取)
(1)货车满载时对水平路面的压强;
(2)10-20s货车通过的路程和受到的牵引力;
(3)货车在10-20s内牵引力做功的功率和0-10s内牵引力做的功。
3.如图所示,某款机器人重800N,在某次测试中,该机器人先用100N的力在2s内将箱子匀速抬高1m,随后托着箱子在水平地面上以恒定速度运动20s,前进30m,已知该机器人受到的阻力为其对地面压力的0.05倍,求:
(1)机器人对箱子做的功;
(2)机器人在水平地面上运动时牵引力做功的功率。
押题猜想32 机械效率的综合计算
【母题】如图所示,工人师傅的质量为40kg,脚与地面的总接触面积为0.04m2;他用滑轮组以250N的拉力,匀速提升一个重力为400N的物体A,物体被提升的高度为1m,用时2s。求:(g=10N/kg,绳重及绳与轮之间的摩擦不计。)
(1)工人师傅拉力的功率;
(2)当工人师傅用250N的拉力提升A物体时,工人师傅对地面的压强;
(3)若将物体A更换为物体B也提升1m时,滑轮组的机械效率为75%,求物体B的质量。
押题解读
机械效率的考查非常综合,其载体可以是滑轮组,也可以是斜面,杠杆考查较少。
考前秘笈
秘笈1:有用功的计算方法(以竖直向上提升重物为例)
①定义法:;②;③公式法:
(1)不计绳重,以及绳与滑轮间的摩擦,则有:,
秘笈2:当物体浸在液体中时,则有:,,
1.如图甲所示,小荣同学站在高台上竖直向上匀速拉动绳子,现改变G物,计算并绘出机械效率η与G物的关系图象如图乙所示,不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮的重力G动;
(2)当G物=120N时,若此时人在10s内将物体提升了2m,则此时拉力的功率。
2.某种威亚的装置结构如图1,两台电动机各控制一套滑轮系统,分别使演员左右、上下移动。演员在钢丝的控制下,如图2从A点匀速竖直提升到B点,再依次水平移动到C、D、E点,、段是匀速直线运动,各段距离和时间已标出。
(1)通过分析,比较演员在、段的速度大小;
(2)演员重,电动机2的拉力,求段:
①拉力F的功率;
②电动机2控制的滑轮组的机械效率。
3.一木箱质量为40kg,工人用沿斜面向上的拉力F将木箱从底部匀速拉到离地面1.5m高的顶端,如图甲所示。已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。求:(g取10N/kg)
(1)拉力的大小;
(2)克服木箱重力做的功;
(3)该斜面的机械效率。
押题猜想33 电学综合计算
【母题】图甲为一款设有高、中、低三个调温挡的电热暖身毯,部分参数如表所示。暖身毯里面嵌有多条发热体,其简化电路如图乙所示,其中
电源电压/V
5
电池容量/A·h
10
低温挡功率/W
4
高温挡功率/W
10
(1)当 均闭合时,电路处于 温挡;当闭合、断开时,电路处于 温挡(均选填“高”“中”或“低”);
(2)R1的阻值为多少?
(3)中温挡的功率为多少?
(4)充满电的电池可供暖身毯以高温挡持续工作多长时间?
押题解读
电学综合计算题属于中考必考题型之一,一般考查欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律等内容的综合。
考前秘笈
秘笈1:分析电路是解决电路题的前提。
秘笈2:注意同体性和同时性。
秘笈3:极值范围问题注意用极限法分析。
1.如图所示,图甲为电热毛巾架,额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。图乙所示为其内部电路原理图,R1和R2都为发热电阻丝;图丙为该毛巾架在正常工作30min内电流随时间变化的图象。求:
(1)高温挡的功率;
(2)发热电阻丝R2的电阻;
(3)图丙中正常工作30min产生的热量。
2.小张同学对实验室的压力秤非常感兴趣,于是结合所学知识设计了如图甲所示的压力测量仪。其中,电源电压保持4.5V不变,电压表量程为0~3V,是电阻箱。为粗细均匀的导体棒,总阻值为,总长度为80cm。金属指针P可在金属杆AB上滑动,且与它接触良好,金属指针与金属杆电阻和摩擦忽略不计。弹簧每受到1N的力会形变1cm。当托盘不放物体时,压力为0N,金属指针P恰好位于导体棒的最上端,现闭合开关S,调节。求:
(1)当压力为0N时,电路中的电流;
(2)在保证电路安全的情况下,该测量仪能测得最大压力;
(3)如果在图中B点处加一个电流表,量程为0~0.3A,调节R1=10。在保证电路安全的情况下,整个电路的功率范围;
3.为确保道路交通安全,高速公路均设有限速规定。对此,同学们设计了一个车速报警装置,其简化电路如图甲所示。电源电压保持不变,定值电阻的阻值为;可变电阻的阻值随车速变化关系如图乙所示。车速达到时,电流表达到报警电流值,电路开始报警。
(1)车速为时,两端电压为,电源电压是多少?
(2)开始报警时,电阻消耗的功率是多少?
(3)保持报警电流不变,若车速达到时就开始报警,需调换一个阻值多大的定值电阻?
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