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 5
押题猜想03 物态变化辨析 8
押题猜想04 凸透镜成像规律及应用 10
押题猜想05 分子动理论、内能的利用 13
押题猜想06 运动和力的关系 16
押题猜想07 压强综合 19
押题猜想08 电路设计 21
押题猜想09 电磁现象辨析 26
押题猜想10 安全用电 30
押题猜想11 滑轮(组)的简单计算 31
押题猜想12 电路的动态分析 36
题型二 填空题 39
押题猜想13 能源、材料、信息的传递 39
押题猜想14 机械能及其转化 41
押题猜想15 杠杆 43
押题猜想16 压强与浮力综合 45
题型三 作图题 58
押题猜想17 光学作图 48
押题猜想18 受力分析作图 50
押题猜想19 杠杆作图 52
押题猜想20 通电螺线管作图 54
题型四 实验探究题 56
押题猜想21 测量物体运动的速度 56
押题猜想22 探究水在沸腾前后温度变化的特点 60
押题猜想23 探究滑动摩擦力与哪些因素有关 64
押题猜想24 探究液体压强的特点 68
押题猜想25 探究影响浮力大小的因素 73
押题猜想26 探究电流和电阻的关系 77
押题猜想27 伏安法测电阻 82
押题猜想28 探究产生感应电流的条件 87
题型五 计算题 90
押题猜想29 压强与浮力综合计算 90
押题猜想30 功和功率的综合计算 94
押题猜想31 机械效率的综合计算 98
押题猜想32 电学综合计算 103
题型一 选择题
押题猜想01 声现象综合
【母题】声现象与我们的生产、生活息息相关,下列说法正确的是( )
A.随着科技进步,物体不振动也能发声
B.人在月球上不能直接对话,是因为真空不能传声
C.中考期间,学校路段禁止汽车鸣笛,这是在传播过程中减弱噪声
D.看电视时调节音量,改变的是声音的音调
押题解读
声现象在湖南中考中基本以选择题的形式出现,且一般四个选项对其产生与传播、特性、利用、噪声进行综合考查。
考前秘笈:
(1)声音的产生:声音是由物体振动产生,要会判断发声体,对于乐器来说,管乐器的发声体是管内空气柱,弦乐器的发声体是弦,打击乐器的发声体是被打击部位。
(2)声音的传播:声音的传播需要介质,真空不能传声。
(3)声音特性的判断可根据“粗细长短松紧是音调,响度关键看用力”进行判断。
1.中华文化博大精深,有些古诗词中蕴含着丰富的物理知识。白居易在《夜雪》中写道“夜深知雪重,时闻折竹声”。下列对“折竹声”的分析,正确的是( )
A.“折竹声”不是由物体的振动产生
B.“折竹声”是通过空气传入人耳的
C.诗人根据声音的音调分辨出“折竹声”
D.诗人通过“折竹声”“知雪重”说明声音可以传递能量
2.如图所示为一款变频超声波驱蚊器,它能够发出不同频率的超声波,干扰蚊子的感觉和行为,达到驱蚊效果。关于驱蚊器发声的分析,下列说法错误的是( )
A.驱蚊器发声体通过振动发出声音
B.驱蚊器发出的声音能够在空气中传播
C.驱蚊器发出的声音不会被人听到
D.调高驱蚊器振动的频率,声音的响度变大
3.如图所示,是小华用纸盒、橡皮筋和铅笔制作的乐器,下列说法中正确的是( )
A.拨动橡皮筋,橡皮筋嗡嗡作响,说明声音是由物体的振动产生的
B.用较大的力拨动橡皮筋,乐器发出声音的音色更好
C.若在妈妈休息的时候弹奏,对妈妈来讲,弹奏声是乐音
D.如果把这个乐器拿到月球上拨动,我们也能听到橡皮筋发出的声音
4.如图所示为科技小组制作的“火焰琴”。展示时,试管中金属丝和空气被加热,堵住或松开塑料管上不同的孔能发出不同声音。下列说法错误的是( )
A.琴声是由空气柱振动产生的
B.按压不同的孔可以改变响度
C.琴声是通过空气传入人耳的
D.根据音色能区分琴声和鼓声
5.如图是我国某地修筑的“音乐公路”,当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多疏密不同的横向凹槽,汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次。下列说法正确的是( )
A.声音是由空气振动产生的
B.凹槽稀疏时,音调高
C.路人听到的音乐声是由空气传播的
D.当车速改变时,声速也会改变
押题猜想02 光现象辨析
【母题】小华走路时发现前方写字楼玻璃外墙阳光照射时很刺眼,以下选项中与该现象原理相同的是( )
A.夏天雨后的彩虹 B.池水看起来变浅
C.平静湖面绿树的倒影 D.晨间透过树丛的光束
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。
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.圭表是我国古代的天文仪器如图,由“圭”和“表”两个部件组成:沿正南正北方向平放的尺叫作圭;直立在平地上的标杆或石柱叫作表。圭和表相互垂直。通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气。下列光现象中,与其原理相一致的是( )
A.水中倒影 B.雨后彩虹 C.海市蜃楼 D.小孔成像
2.如图所示的光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.国家大剧院的倒影
B.墙上的手影
C.通过凸面镜观察路况
D.笔杆“错位”
3.北宋的沈括在《梦溪笔谈》中记述了影子和小孔成像的现象。如图﹣1所示,记述了鸢(老鹰)及其“影子”的运动方向一致。如图﹣2所示,记述的是窗外的飞鸢与其经小孔呈现在室内的“影子”运动方向相反。如图﹣3 所示,小明发现鸢与其在水中倒影运动方向也一致。下列关于光现象的说法正确的是( )
A.图﹣1中的鸢“影”是虚像
B.图﹣2是光的折射形成的
C.图﹣3中,鸢远离水面时,鸢“影”变小
D.生活中人照镜子与图﹣3的原理相同
4.下列关于图中的光学现象,解释正确的是( )
A.甲图中,小猫在平面镜中所成的像是正立、放大的实像
B.乙图中,树叶间的不规则小孔导致地面的光斑形状各异
C.丙图中,水中的铅笔看起来似被“折断”是由于光的反射
D.丁图中,白光被三棱镜分解成多种颜色是光的色散现象
5.我国东晋时期顾恺之创作的《女史箴图》记载了照镜子时“影与形无异”的现象。如图所示的现象中与“铜镜”成像原理相同的是( )
A.树荫下的地面上有圆形光斑
B.景物在水中形成倒影
C.日晷盘上有晷针的影子
D.从泳池岸上看水底比实际浅一些
押题猜想03 物态变化辨析
【母题】2025年的新年,我们在过节时,肯定也少不了做一顿美味大餐,厨房里也有很多和物理相关的知识。以下是厨房里的一些现象,下列说法正确的是( )
A.胡萝卜放久了会变蔫,属于升华现象
B.从冰箱中拿出的冻肉上有“白霜”,属于凝华现象
C.冬天,厨房的窗玻璃内侧会形成冰花,属于凝固现象
D.做菜时,揭开锅盖,锅盖内表面有很多小水珠,属于汽化现象
押题解读
物态变化在中考中一般会出现一个选择题,主要考查六种物态变化和吸放热情况。
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:
秘笈1:判断物态变化时,先确定初、末状态,再判断其物态变化。
秘笈2: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;②沸腾:同时发生在液体的内部和表面,发生剧烈。
1.早在公元前1650年,我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术,将液态铜倒入陶范(模具)中冷却成固态青铜器,如图所示。液态铜冷却成青铜器这一过程发生的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.液化 D.凝华
2.二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶。下列对节气涉及的物态变化分析正确的是( )
A.“寒露”节气,“露”的形成是液化现象
B.“霜降”节气,“霜”的形成是凝固现象
C.“大雪”节气,“雪”的形成是升华现象
D.“雨水”节气,“雨”的形成是汽化现象
3.以下是生活中常见的物态变化现象,其中描述正确的是( )
A.夏天在平房楼顶洒水降温,利用了水熔化吸热
B.脚扭伤后肿起来用冰袋冷敷消肿,主要是利用冰升华吸热
C.清晨草叶上的露珠是水蒸气液化形成的
D.冷链运输时用干冰保鲜,利用了干冰升华放热
4.某中学开展了《我进厨房》实践活动,小西观察到很多与物态变化相关的现象,下列说法正确的是( )
A.手被刚从冷冻室拿出来的冻肉“粘”住,这是凝华现象
B.冷冻室取出的冻肉表面有“白霜”,“白霜”是固态
C.掀开锅盖时,小西的眼镜上蒙上了一层水雾是汽化现象
D.刚出锅的汤菜热气腾腾,小西看到的“热气”是气态
5.哈尔滨冰雪大世界中有“打铁花”的表演,远远的望去,就很震撼,让游客们流连忘返。表演者击打高温液态铁,液态铁在四散飞溅的过程中发出耀眼的光芒,最后变成固态铁。此过程发生的物态变化是( )
A.升华 B.凝华 C.熔化 D.凝固
押题猜想04 凸透镜成像规律及应用
【母题】如图所示是探究凸透镜成像规律的装置。凸透镜的焦距f=15cm,此时在图中光屏上恰好能成清晰的像(光屏未画出)。下列说法正确的是( )
A.光屏在区域Ⅱ上成倒立、放大的像,符合投影仪的成像原理
B.保持透镜位置不动,将蜡烛和光屏都靠近透镜适当距离,光屏上可成倒立等大的像
C.保持蜡烛和光屏不动,只将透镜向左移动适当距离可以得到倒立、放大的实像
D.靠近透镜左侧加一老花镜片,将蜡烛向左移动适当距离,可能在区域Ⅱ成清晰的像
押题解读
透镜成像规律一般以选择或填空题的形式出现,偶尔会考查实验题,且可以结合照相机、投影仪、放大镜、眼睛和眼镜等知识进行综合考查。
考前秘笈
秘笈1:凸透镜成像规律
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
秘笈2: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;
1.如图所示,凸透镜的焦距为10厘米,蜡烛位于A点时,在光屏上成放大的像。保持凸透镜位置不变,第一次将蜡烛从A点向左移动5厘米,第二次将蜡烛从A点向右移动5厘米,则( )
A.一定能成两次实像
B.若能成两次实像,一定都是放大的实像
C.一定只能成一次实像
D.若能成一次实像,一定不是缩小的实像
2.小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出蜡烛到透镜距离(物距u),像到透镜的距离(像距v),实验数据如表。下列说法正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
物距u/cm
50
30
20
15
像距v/cm
12.5
15
20
30
A.第4次实验时,光屏上成缩小的实像
B.当u=12.5cm时,像距一定为v=50cm
C.该凸透镜的焦距为20cm
D.第2次光屏所成的像比第1次成的像小
3.我们经常在小区或其他公共区域看到投影灯投放的图片、文字等信息,如图是某款广告投影灯及其内部简化图,主要结构包括光源、广告片和凸透镜。下列说法正确的是( )
A.广告投影灯的成像原理是光的直线传播
B.广告片到凸透镜的距离应在凸透镜的一倍焦距以内
C.要想使成的像更大,应使广告片稍微远离凸透镜
D.投影灯所成的像是放大的倒立的实像
4.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,光具座上各元件位置如图甲所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.图甲中凸透镜的焦距可能是10cm
B.此时光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机是利用该成像规律制成的
D.保持凸透镜的位置不动,将蜡烛和光屏互换位置,在光屏上不会看到一个缩小的清晰的烛焰像
5.如图所示,是一个自制双筒照相机模型,小明先使用焦距为10厘米的镜头,再改用焦距为5厘米的镜头进行拍摄。若保持相机与被摄景物的距离不变,关于成像情况的描述,正确的是( )
A.像的大小不变,但像会更清晰
B.像变小,且能拍摄到的景物范围更大
C.像变大,同时像距也变大
D.像的大小和景物范围均不变,但像距会变小
押题猜想05 分子动理论、内能的利用
【母题】2024年12月17日2时50分,长征二号丁运载火箭以一箭四星的方式把航天宏图PIESAT﹣2 09~12星送入预定轨道。下列有关说法正确的是( )
A.火箭升空时,动能转化为重力势能
B.燃气主要通过做功使周围的空气内能增大
C.火箭点火升空过程的能量转化与热机的压缩冲程相同
D.火箭的发射过程中,燃料若不完全燃烧,热值不变
押题解读
分子热运动、内能及其利用一般会以选择题或填空题的形式进行综合考查。
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。
秘笈2:内能、热量、温度三者的区别与联系
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.小明利用如图甲、乙所示的装置探究改变物体的内能和热机工作原理的两个演示实验。关于这两个实验的操作和现象的说法不正确的是( )
A.塞子冲出前,烧瓶和试管内气体的内能都增加
B.两个图中塞子冲出过程烧瓶和试管内气体的温度均降低
C.乙图中水蒸气推动瓶塞过程的能量转化与热机压缩冲程的能量转化相同
D.酒精灯里面酒精燃烧的过程中,酒精的热值和比热容都不变
2.如图所示是一个香薰炉,点燃炉内蜡烛加热香薰液,一会儿,房间内充满了香气,对这过程分析正确的是( )
A.蜡烛燃烧将内能转化为化学能
B.房间充满香味是由于分子不停地做无规则运动
C.香薰液通过做功增加内能
D.给香薰液加热时,香薰液所含热量变大
3.下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧放出的热量越多,热值越大
B.质量相等的水和煤油,吸收热量多的比热容大
C.汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能
D.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
4.如图所示是南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中记载的一种“省油灯”,其灯盏上方容器中盛油,在夹层中注水以降低油的温度,达到省油的效果。下列说法正确的是( )
A.油燃烧时将内能转化为化学能
B.油充分燃烧可以提高油的热值
C.通过水吸热降低油温来减慢油的蒸发
D.油黏在灯盏壁的原因是分子间存在斥力
5.如图是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程,大致分为“制模一熔炼一浇铸一脱模一打磨”五个步骤,关于熔炼(使铜熔化)过程,下列说法正确的是( )
A.燃料的热值不断减小 B.铜的内能不断增加
C.铜所含热量不断增加 D.机械能转化为内能
押题猜想06 运动和力的关系
【母题】在某届短道速滑世锦赛男子5000米接力决赛中,中国队勇夺冠军,如图是比赛时的场景,下列说法正确的是( )
A.以看台为参照物,比赛中的运动员是静止的
B.加速运动时,运动员受到的摩擦力不变
C.运动员用力向后蹬地前行,说明运动需要力来维持
D.在弯道上滑行时,运动员的运动状态发生改变
押题解读
选择题中一般会出现一个力、运动和力这两章的综合题,考查力的概念、三种常见的力、运动和力的关系。
考前秘笈
秘笈1:惯性的理解:①普遍性:一切物体在任何情况下都具有惯性,与物体是否受力及运动状态无关。②大小:惯性的大小仅取决于物体的质量:质量越大,惯性越大;质量越小,惯性越小。③惯性是物体的固有属性。注意:惯性不是“力”,不能说“受到惯性”“惯性作用”或“惯性力”;只能说“具有惯性”“由于惯性”
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。一般可根据两个力的施力物体与受力物体是否相反进行判断。
1.第33届巴黎奥运会网球女子单打决赛中,中国选手郑钦文2比0战胜克罗地亚选手维基奇夺得金牌,是该项目首位中国奥运金牌得主。关于网球比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.击出的网球会继续向前运动是因为网球受到惯性的作用
B.击球时,球拍对球的力改变了球的运动状态
C.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是平衡力,大小相等,方向相反
D.网球飞行到最高点时,处于平衡状态,受平衡力
2.如图所示,小明在超市买了个篮球放在小车里,拉着小车在水平地面上行走。下列分析不正确的是( )
A.小明拉着小车向左起步时,篮球受到向右的摩擦力
B.若小车与篮球间光滑,小车起步时篮球相对于地面保持静止
C.小明拉着小车向左减速时,篮球受到向右的摩擦力
D.小明拉着小车在水平地面上匀速直线运动时,篮球在水平方向不受力
3.如图所示,在2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中,中国选手潘展乐以46秒40的成绩打破了世界纪录并夺得金牌,为国争光。关于赛场上的物理知识,下列说法错误的是( )
A.潘展乐的速度越大,具有的惯性就越大
B.潘展乐加速冲刺到终点的过程中,受到了非平衡力的作用
C.潘展乐用力向后蹬水,他向前运动,说明力的作用是相互的
D.潘展乐加速向前时,他相对泳池是运动的
4.如图所示,玩滑板车是青少年喜爱的体育运动,在少年玩滑板车的过程中,下列分析正确的是( )
A.滑板车受到的重力和人对滑板车的压力是一对平衡力
B.滑板车“把手”处有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
C.滑板车运动时,若人不蹬地,就会停下来,说明力是维持运动的原因
D.人不蹬地时滑板车还向前运动,是因为滑板车受到了惯性
5.2025亚洲羽毛球锦标赛4月9日在浙江宁波进入第二个比赛日,国羽15战13胜,女单女双全员晋级。如图所示是比赛中的场景,下列有关说法正确的是( )
A.击球时,球和球拍都会发生弹性形变
B.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对平衡力
C.羽毛球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
D.羽毛球最终会落到地面,是因为没有了力的作用
押题猜想07 压强综合
【母题】下列关于压强的说法不正确的是( )
A.公交车上的安全锤一端做得很尖锐是为了增大压力
B.有两根粗细相同的玻璃管,分别装有不同体积的水,其中一根倾斜放置,另一根竖直放置,使两管内液面等高,此时两管中的水对管底产生的压强相同
C.捏瘪了的钢笔墨胆可以吸上墨水是利用了大气压强
D.向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢,是因为流速快的地方压强小
押题解读
压强这一章的内容经常将各知识点分四个选项进行综合考查。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.如图所示,关于压强的说法中不正确的是:( )
A.如图甲,运载重物的卡车通常装有较多轮子是为了减小压强
B.如图乙,帕斯卡裂桶实验,说明液体的压强与液体的质量有关
C.如图丙,在同一地点测量大气压,玻璃管稍倾斜时水银柱的高度不变
D.如图丁,固定在风洞中的飞行器,其下方气体流速小,压强大
2.下列说法正确的是( )
A.甲图,用注射器向肌肉中注射药液利用了大气压
B.乙图:托里拆利实验,玻璃管倾斜,管内外水银面高度差变大
C.丙图:飞机机翼上方空气流速快,流体压强小
D.丁图:洗手池下水管只有一端开口不是连通器
3.关于压强的知识,下列四个实例中说法正确的是( )
A.图甲:飞机机翼上凸下平获得升力,因为流速大的地方压强小
B.图乙:用活塞式抽水机抽水主要利用液体压强使水上升到高处
C.图丙:火车轨道的铁轨下面铺放枕木可以减小地面受到的压力
D.图丁:将长方体木块沿虚线方向竖直切割,剩余部分对水平面的压强变小
4.关于下面四幅图说法正确的是( )
A.如图甲:A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
B.如图乙:将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C.如图丙:把气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
D.如图丁:盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
5.如图所示,放在水平桌面上完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有A、B两点,若A、B两点的压强相等,则下列说法正确的是( )
A.两种液体的密度关系是ρ甲=ρ乙
B.两种液体的质量关系是m甲<m乙
C.两种液体对容器底的压强关系是p甲>p乙
D.两容器对水平桌面的压强关系是p甲<p乙
押题猜想08 电路设计
【母题】如图是国产新能源汽车中的一款插电式混合动力汽车,同时使用电动机和内燃机,其内燃机热效率最高可达;此外,其拥有快捷语音助手,可实现车外语音控制自动泊车和开关门等功能。对于该新能源汽车,驾驶员既可以通过传统的机械按键(开关控制车窗的升降,也可以通过语音(开关控制车窗的升降。下列电路中可实现上述功能的是
A. B.
C. D.
押题解读
电路设计是中考的热点题型,考查学生对电路基础的掌握情况。
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.如图所示是新能源汽车的家用充电桩。充电时闭合空气开关,将充电桩连接到电源,然后将充电枪插入车辆的充电接口(相当于闭合开关,再在图中左边亮灯位置刷卡(相当于闭合开关即可开始充电,若用灯泡发光模拟充电成功,则符合要求的模拟电路是
A.
B.
C.
D.
2.如图是一款智能感应垃圾桶,它有三种开盖方式,可以手动按键开盖,也可以用脚触碰桶身感应开盖,还可以红外线感应开盖,以上三种方式相当于分别闭合开关、、,下列电路符合要求的是
A. B.
C. D.
3.小华为学校警卫室设计了一个电路。当警卫室内的开关闭合时报警系统启用,用导线围着警卫室一圈,若有人闯入就会把导线扯断,此时灯亮且电铃响,提醒大家注意安全。其中为保护电阻,下列符合要求的电路图是
A. B.
C. D.
4.某家用智能报警器设置外出模式时相当于开关闭合,当红外线传感器(相当于开关探测到人,窗户传感器(相当于开关探测到窗户打开或烟雾传感器(相当于开关探测到烟雾,相应的开关都会自动闭合,警报电铃会响起,同时监控器拍摄图像给家人发送报警信息。已知电铃和监控器的额定电压都是,下列电路图符合以上要求的是
A.
B.
C.
D.
5.小明家有一款电动拖地机,其下端的电动机可带动抹布擦地,前端的灯可照明,灯只有在机器擦地过程中才能点亮或熄灭,你认为下列关于它的电路设计最符合实际的是
A. B.
C. D.
押题猜想09 电磁现象辨析
【母题】以下展示的是电和磁的实验电路图,其中哪个描述是错误的
A.甲图可以说明电流周围有磁场
B.乙图是动圈式话筒的实验原理图
C.丙图可用于验证电磁铁的磁性强弱与电流大小和匝数的关系
D.丁图是发电机的原理图
押题解读
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.如图装置中,线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉,转动小风车,小量程电流表的指针会发生偏转。关于该装置工作时的说法,不正确的是
A.原理是电磁感应现象
B.将机械能转化为电能
C.电流表的指针只偏向一侧
D.如将图中的电流表换成干电池,线圈不能持续转动
2.2025年央视春晚人形机器人亮相舞台。人形机器人动力系统的核心部件是电动机,下列实验,能说明电动机工作原理的是
A.
B.
C.
D.
3.如图是华电旬邑风力发电厂安装的风力发电机组,该风电装置是通过叶片在风力作用下,高速旋转从而带动发电机转子旋转生成绿色电力。下列选项中能正确反映风力发电原理的是
A.
B.
C.
D.
4.如图所示,甲、乙、丙、丁四幅常见的实验图片均涉及到电与磁的关系,下列说法正确的是
A.图甲:改变电路中电流的方向,小磁针偏转的方向不变
B.图乙:电动机工作过程中,线圈中也会产生感应电流
C.图丙:无论金属棒怎么运动,电路中都会产生感应电流
D.图丁:动圈式扬声器的工作原理是电磁感应现象
5.小王打开了电吉他中的电拾音器,查询资料得知:“磁体附近的金属弦容易被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音。”关于电拾音器下列说法错误的是
A.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
B.金属弦如果选用铜制成,电吉他将不能正常工作
C.线圈中产生电流的原理与扬声器的工作原理相同
D.线圈中产生感应电流表明机械能可以转化为电能
押题猜想10 安全用电
【母题】安全用电无小事,下列做法正确的是
A.更换灯泡时,可以不断开开关
B.绝缘层破损的电线仍可以使用
C.充完电以后及时拔掉充电器
D.洗完手后,直接用湿手按开关
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.在全国中小学安全教育平台上,安全用电常识是其中一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是
A.用电器的开关应该装在零线和用电器之间
B.当有人触电时,应立即切断电源
C.家庭电路中同时工作的用电器越多,电路中的总电阻越大
D.使用试电笔辨别火线时,用笔尖接触被测的导线,手指须接触笔尖
2.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是
A.家用电器的金属外壳需要接地线
B.空气开关跳闸是因为家庭电路出现断路故障
C.家庭电路中,各用电器是串联的
D.使用测电笔时,手可以直接接触金属体笔尖
3.电给我们的工作和生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害,甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法符合安全用电原则的是
A.只有大功率用电器才需使用三孔插座
B.控制灯泡的开关和它所控制的灯泡,位置可以互换
C.家中安装有漏电保护器,所以更换灯泡不必切断电源
D.用试电笔辨别零、火线时,手指要触碰笔尾金属体
4.我省多所学校都开展了“安全用电进校园”活动,普及安全用电常识。对于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是
A.教室里的灯和广播是串联的
B.使用测电笔时,人体要接触笔尖金属体,但不能接触笔尾金属体
C.电路中发生了短路会导致空气开关跳闸
D.家庭电路中保险丝熔断后,可以用铜丝(熔点为来代替
5.关于安全用电,下列说法正确的是
A.电器设备起火可直接用水灭火
B.保险丝烧断后可以用铜丝代替
C.低于的电压对人体来说都是安全的
D.使用试电笔辨别火线和零线时,手需接触笔尾的金属体
押题猜想11 滑轮(组)的简单计算
【母题】滑轮组是生活中经常用到的简单机械,在某建筑工地上,工人用如图所示的装置提升重为400N的物体,动滑轮重为100N。在工人拉力F作用下,在20s内竖直匀速把绳子向下拉动了8m的长度(不计绳重和摩擦),下列说法错误的是( )
A.滑轮组的有用功为1600J
B.物体上升的速度为0.4m/s
C.拉力F的功率为100W
D.滑轮组的机械效率为80%
押题解读
本猜想综合性较强,利用滑轮组的巧妙组合,用竖直方向上的力,拉动物体水平移动,由此计算滑轮组的相关量。考查学生对滑轮组的理解,以及物体在水平方向上移动时的受力情况。
考前秘笈
1.滑轮组中动滑轮上承担物重的绳子段数n的判断
动滑轮上承担物重的绳子段数n即为滑轮组中直接与动滑轮相连的绳子段数,可以在动滑轮与定滑轮之间画一条直线,数出与动轮相连的绳子段数。
2. 竖直方向的滑轮组
,,,,;
若:忽略绳重和摩擦,绳子自由端的拉力:,
则:滑轮组的机械效率:
3. 水平方向的滑轮组
水平方向匀速拉物体时如图所示:
,,,,
滑轮组的机械效率:。
1.如图所示,小宇用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。不计绳重和摩擦,则下列选项正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为3m
B.动滑轮受到的重力为100N
C.拉力F做的功为1200J
D.该动滑轮的机械效率为40%
2.如图所示,重为100N的物体A在水平拉力F的作用下水平向左匀速运动,滑轮的速度为1m/s,弹簧测力计的示数为10N,忽略绳子和滑轮自重及绳子与滑轮间的摩擦。则下列说法正确的是( )
A.物体所受地面的摩擦力为5N
B.使用该动滑轮的目的是为了省力
C.水平拉力F的功率20W
D.物体A的运动速度为0.5m/s
3.如图所示,小明用甲、乙两装置匀速提升质量为m1的物体。滑轮的质量均为m2,相同的时间t内物体被提升的高度均为h。下列说法正确的是( )
A.绳子自由端的拉力一定为F1>F2
B.两个拉力做的额外功相等
C.F1、F2两个拉力做功的功率比值为3:2
D.若不计绳重和摩擦,两种装置的机械效率均为
4.用某滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示。在内绳子自由端竖直匀速移动,重物竖直匀速上升。已知动滑轮总重,重物重。关于该过程,下列说法正确的是
A.绳子自由端拉力的功率为
B.绳子自由端拉力大小为
C.利用滑轮组所做额外功为
D.滑轮组的机械效率约为
5.图中定滑轮重,动滑轮重。物体在拉力的作用下,内沿竖直方向匀速升高了。不计绳重和轴摩擦,下列判断正确的是
A.绳子自由端移动的速度为
B.滑轮组对物体做功的功率为
C.天花板对滑轮组的拉力为
D.滑轮组的机械效率为
6.如图是小琳在跨学科实践课上用3本大字典和滑轮组将一个人提了起来,字典匀速直线下降,使人匀速升高,字典的重力为,人的质量为,此过程
A.总功为 B.有用功为
C.额外功 D.滑轮组的机械效率是
押题猜想12 电路的动态分析
【母题】如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A2示数变小,电流表A1示数变小
B.电压表V示数变小
C.电压表V示数与A1示数的比值不变
D.电流表A1示数与A2示数的差变大
押题解读
根据滑动变阻器的滑动,判断电路中电表的示数变化情况。
考前秘笈
秘籍1:先干后支,先总后分的原则,判断电路中电流的变化情况。在利用欧姆定律或串并联电路中的规律可判断其他部分的电流、电压的变化情况。
1.如图甲所示是智能化数显式圆规,能直接显示出所画圆的半径大小r。其内部等效电路图如图乙所示,OEF为可旋转调节阻值的变阻器,当r增大时,即滑片P向顺时针方向移动,反之,则向逆时针方向移动。闭合开关,则下列说法中正确的是( )
A.半径r减小时,电流表示数减小
B.半径r增大时,电压表示数增大
C.圆规的数显表盘对应电流表示数
D.半径r增大时,电压表示数与电流表示数的比值减小
2.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关,若滑片向右移动,下列说法正确的是
A.电压表的示数不变 B.小灯泡的亮度变暗
C.电路的总电功率变大 D.电流表的示数变大
3.物理兴趣小组设计了一种电子秤,原理图如图所示。为定值电阻,为滑动变阻器(其阻值与其长度成正比),闭合开关,当质量为的物体放在轻质秤盘上时,滑片将从最上端开始向下移动,且滑片向下移动的距离与秤盘上所放置物体的质量成正比。电流表和电压表是示数分别为、,则下列图像中正确的是
A. B.
C. D.
4.某学习小组连接了如图所示的实物电路,闭合开关,向右移动滑片的过程中会出现的现象是
A.示数变大,示数变小,灯泡亮度不变
B.示数变小,示数变大,灯泡亮度变暗
C.示数变大,示数变大,灯泡亮度不变
D.示数变小,示数变小,灯泡亮度变亮
5.在刚刚结束的体育测试中有一项目为坐位体前屈,对身体柔韧性测试,测试者向前推动固定在滑动变阻器滑片上的滑块,滑块被推动的距离越大,测试者身体柔韧性就越好。图甲所示是测试装置的实物图,图乙其工作原理电路,已知电压表、电流表示数分别为、,电压表、电流表示数变化量分别为△、△,下列说法正确的是
A.测试者身体柔韧性越好,整个电路中的总电阻越大
B.测试者身体柔韧性越好,电压表的示数就越大
C.无论测试者身体柔韧性如何,的值不变
D.无论测试者身体柔韧性如何,的值不变
题型二 填空题
押题猜想13 能源、信息的传递
【母题】如图甲所示是我国神州号飞船绕地球飞行的场景,飞船运行过程中,通过 与地面遥控中心进行信息传递;如图乙一款太阳能庭院灯,太阳能它来源于太阳内部发生的核 ,产生大量的能量。
押题解读
本猜想考察的是信息的传递方式以及能源,考查了学生对信息及能源的了解和识别。
考前秘笈
秘笈1:太空、月球没有空气,信息的传递需要依靠电磁波。
秘笈2: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3: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.江苏徐圩核能发电厂是全球首个以供热为主兼顾电力供应的核动力厂,核能发电厂是利用核
变来发电的,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生” 能源,核能发电厂中发电机工作时,将机械能转化为 能。
2.如图为四旋翼无人机,工人师傅利用它为核电站巡检。无人机的操作系统是靠 (选填“电磁波”或“超声波” 传递信息的;核电站利用核能发电,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生” 能源。
3.嫦娥六号探测器通过 (选填“超声波”或“电磁波” 与地面通信,太阳能电池板中的晶体硅是 材料,太阳能属于 能源(选填“可再生”或“不可再生” 。
4.近年来,山川田野间一座座风力发电机组拔地而起。风力发电机是利用风力带动风轮旋转,把风的动能转变为风轮轴的机械能,风能属于 (选填“可再生”或“不可再生” 能源。某型号风力发电机转一圈发电量为,相当于 的煤完全燃烧释放的能量。
5.科学家研发出一种玻璃多维永久光存储技术,它可以利用激光在玻璃内部实现信息的存储与读取。激光 (选填“属于”或“不属于” 电磁波,电磁波在真空中的传播速度为 。
6.手摸静电球,形成如图所示“怒发冲冠”的景象,是因为 相互排斥形成的。据报道,我国科学家造出“世界上最轻材料——全碳气凝胶”,将一块的“全碳气凝胶”制成的“碳海绵”放在一朵花上,如图所示,说明这种材料具有较小的 。如图所示,随着科技的发展, (选填“纳米”“半导体”或“超导” 材料的出现,为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
押题猜想14 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
考前秘笈
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.祝融号火星车发现火星含水矿物,揭示火星“富水”历史。中国天问三号计划2028年发射,将率先实现火星采样返回。如图所示,当探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,若不受大气阻力,只发生动能和势能的相互转化,则当探测器由近火点向远火点运动时,其速度不断减小,这一过程中,探测器的动能 ,机械能 。(均填“增大”“减小”或“不变”)
4.甲、乙是两个完全相同的皮球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出,乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。落地前的运动过程中,甲球的动能 (选填“增大”、“不变”或“减小”),刚到地面时的速度v甲 v乙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
押题猜想15 杠杆
【母题】如图所示,一轻质杠杆可绕点转动,在杠杆的点挂一重为的物体甲,在端施加一个力,已知、的长度分别为、。为使杠杆水平平衡,作用在端的力的最小值为 ,方向为 ,此时该杠杆属于 杠杆(选填“省力”或“费力” 。
押题解读
本题考查杠杆的分类和杠杠平衡条件的应用。
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.如图是中国古代汲水工具桔槔的简化示意图。使用时人在端向下拉绳子使桶装水,装满水后,人向上拉绳并借助坠石的重力,可轻松地从井中提水。已知,,坠石重,向下拉绳放下空桶时,桔槔为 (填“省力”或“费力” 杠杆;若要提起装满水后总重为的水桶,人还需要在端施加 的向上的拉力(不计杆重及其他摩擦)。
2.秤在我国有几千年的历史,如今中药房仍在使用。如图所示,已测得秤盘中药材质量是,其中,若不计杆秤自重,则秤砣的质量约为 ;若在秤盘中再增加一把药材,则秤砣需向点的 (左右)侧移动才能称出秤盘中药材的总质量。
3.如图所示,是使用手机和自拍杆自拍时的示意图。已知自拍杆长(质量忽略不计),手机对杆竖直向下的作用力为,手垂直于杆的动力为。由此可知,此时自拍杆相当于一个 (选填“省力”“等臂”或“费力” 杠杆。若自拍杆长度、的大小和方向以及的位置不变,且始终垂直于自拍杆,增大自拍杆与水平方向夹角的过程中,的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变” 。
4.如图是我国古代劳动人民搬运巨木的情境。抬起巨木时,横杆是 (选填“省力”“费力”或“等臂” 杠杆;向下压横杆的众人越 (选填“靠近”或“远离” 支架越省力。
5.如图所示的独轮车属于 杠杆,车箱和砖头的总重,独轮车的有关尺寸如图所示。推车时,人手竖直向上的力应为 。为了省力,可把车箱里的砖头尽量 (选填“靠近”或“远离” 工人。
押题猜想16 压强与浮力的综合
【母题】如图所示,水平桌面上有底面积为,高的轻质柱形容器,底部放置密度为,边长为的正方体。在距离水平桌面高的天花板上通过一长为的细线悬挂重为,边长为的正方体,且在的正上方。缓慢向容器中加水,当恰好漂浮时(还未接触到,水对容器底部的压强为 。继续向容器中加水,当细绳拉力刚好为0时,底部受到的液体压力为 。
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.如图甲所示,体积可忽略不计的轻质硬杆一端固定在容器底,一端与不吸水的实心正方体固定。现缓慢向容器中加水,当水深为时正方体刚好浸没,杆受到正方体的作用力随注水深度变化的图像如图乙所示。则杆的长度为 ,当大小为0时,容器底部受到水的压强为 。
2.某金属块与木块叠放在装有水的容器中,金属块体积为,木块体积为,木块与金属块密度之比为,容器底面积为,细绳将木块与容器连接在一起,松手后,此时细绳恰好拉直无拉力,如图甲所示。将金属块水平切割,切割部分沉于水底。此时细绳恰好被拉断,之后两物块缓慢上浮直至稳定,最终液面下降。求:木块受到水的浮力为 ;细绳能承受的最大拉力为 ;切割金属块的体积为 。
3.如图所示,底面积为薄壁轻质圆柱形容器(容器足够高)放置于水平地面上,里面盛有深的水;将另一质量为,底面积为的实心圆柱体竖直放入容器中,待水静止后,此时水深为,圆柱体上表面露出水面高度为。则容器中水的质量为 ;圆柱体的密度为 。
4.一底面积为的薄壁容器放置在水平地面上(如图甲所示),内放有一柱形物体。物体是由高、底部嵌有薄金属块的塑料制成。缓慢向图甲所示容器中注水到一定深度时物体会漂浮,继续注水到时停止,注水质量与容器中水的深度的关系图像如图乙所示。当把物体水平切掉一部分后,剩余部分放入水中恰好悬浮,测得物体剩余部分的质量为。注水停止时水对容器底部的压力为 16 ;图乙中的值为 。
题型三 作图题
押题猜想17 光学作图
【母题】小明正在学习智能显示眼镜的光学原理,了解到其核心部件是微型投影仪和半透半反镜。如图乙所示,微型投影仪发射的光线经镜面反射,请在图乙中画出其反射光线,并标出反射角的度数。
押题解读
押题解读
光学作图是中考考查的重点,涉及到三种光现象作图、透镜作图。
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.如图甲所示,小刚在路过金沙遗址博物馆门口时,发现地面上出现了太阳神鸟的投影图案。他想用光路图解释这一现象,请在图乙中作出在光源的照射下,物体在地面上形成的影子。
2.神舟十八号航天员叶光富、李聪、李广苏在轨驻留192天,期间进行了两次出舱活动。如图甲所示,航天员正在通过手腕处的小镜子看胸前操作面板上的按钮。请在图乙中画出宇航员通过镜子看到按钮的光路图。
3.如图甲所示为“临摹神器”,将手机和镜放在支架上调节到适当角度,则手机屏幕中的物体通过镜成的像恰好落在水平桌面上白纸的位置上,乙图中用表示屏幕中的物体,请画出人眼在点通过平面镜看到物体点的像的光路图。【有必要的作图痕迹】
4.人眼在图甲点位置不能看到杯中处硬币,现向杯中倒水至位置时,人眼刚好能看到硬币的像在处(如图乙)。请在乙图中作出人眼看到硬币的光路图(保留必要的作图痕迹)。
5.请将两条光路补充完整。
6.如图所示,请画出图中射向凹透镜的两条入射光线。
押题猜想18 受力分析作图
-【母题】如图是封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,请在图中画出货物所受力的示意图点为其重心)。
押题解读
受力分析是力学的核心,而力的示意图是受力分析的基础,在中考中考查的频率非常高。
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.按题目要求完成作图,如图所示,一木块静止在水平桌面上,请画出木块所受重力的示意图。
3.【曲苑杂坛】山东杂技,匠心传承。如图所示,杂技演员骑着独轮车通过斜面,技艺高超。请在图中画出斜面所受压力的示意图。
4.如图所示,物体放在物体的斜面上,、一起向左做匀速直线运动,请在图中作出物体受到的摩擦力的示意图。(作用点已给出)
5.黄柑绿橘深红柿,树树无风缒脱枝。深秋,柿子树枝头硕果累累,格外诱人,而经霜后的柿子更是甜美。如图甲所示,红彤彤的柿子压弯了枝头,静静地挂在空中,显得格外美丽。请在图乙中作出其中一颗柿子所受的重力和树枝对柿子的支撑力的示意图点为柿子受力的作用点)。
6.如图所示,某小车沿水平面向右做匀速直线运动,在车厢顶部用细绳竖直悬挂一个小球,小球与光滑的竖直车厢壁刚好接触,若小车突然刹车,请在点画出此时小球受力的示意图。
押题猜想19 杠杆作图
【母题】在图中画出拉力的力臂。
押题解读
杠杆力臂及力的作图在中考中属于常考点,对基础偏弱的学生难度较大。该考点还可以与杠杆平衡条件结合考查最小力的画法。。
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.在图中,根据静止杠杆的动力臂l1,画出动力F1的示意图。
2.请在图中作出使杠杆保持静止的最小动力。
3.如图,这是用钓鱼竿钓鱼的示意图,请作出阻力的力臂。
4.如图,静止在水平地面上的型物体,要将端刚刚抬离地面,请画出最小力的示意图。
5.如图所示,工人用最小力将圆柱形塑料桶滚上台阶,为圆桶的横截面的圆心,请在图中画出支点以及工人作用在圆桶上的最小动力的示意图。
押题猜想20 有关通电螺线管作图
【母题】如图所示,在虚线框内标出通电螺线管的磁极(用“”或“”表示)。
押题解读
有关通电螺旋管作图在中考中也有一定的考查概率。考查学生对通电螺线管电流方向、磁极、绕线方式的关系。
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.如图所示,在括号里标出通电螺线管的“”或“”极。
2.如图所示,螺线管右端放置一个小磁针,闭合开关后,用“”、“ ”标出小磁针静止时右端的磁极。
3.如图甲,磁悬浮地球仪的球体内有一条形磁体,下方底座内有一个电磁铁。开关闭合后,地球仪可以悬浮在空中。图乙是其内部结构示意图,请根据图示磁感线的方向,在图乙中标出球体内条形磁体的极、螺线管电流方向、电源的“、”极。
4.如图所示,小磁针静止在地球赤道正上方,请标出此时小磁针的、极。
5.在图中相应的括号中,标出永磁体的“”或“”极和电源的“”或“”极。
题型四 实验探究题
押题猜想21 测量物体运动的速度
【母题】利用如图所示的实验装置做“测量小车的平均速度”的实验。
(1)该实验所依据的原理是 。
(2)为了完成该实验,除了图中的实验器材外,还需要的测量工具是 。
(3)实验中,小明测得的数据如表所示,请将表格补充完整。
路程
运动时间
平均速度
(4)若小车过了点才开始计时,则测得的平均速度会偏 。(选填“大”或“小”
(5)测量小车在整个运动过程中后半段段)的平均速度,应将小车从 (选填“”或“” 点由静止释放,并在点开始计时,在点停止计时。
(6)(多选)下列图像中能正确反映小车在斜面上运动情况的是 。
(7)小车在段运动过程中,经过路程中点时的速度为,经过时间中点时的速度为,则 (选填“”“ ”或“” 。
(8)小车在斜面上运动过程中受力 (选填“平衡”或“不平衡” ,到达水平面后会继续运动,如果水平面光滑,且不计空气阻力,小车将做 。
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.小明同学用如图所示的实验装置“测量小车运动的速度”,让小车沿斜面从处由静止开始下滑,在、、三处均有电子表显示时间(数字分别表示“时:分:秒” ,请你回答下列问题。
(1)该实验原理是 。
(2)实验时,斜面的坡度应 (选填“较大”或“较小” ,为了便于测量 (选填“路程”或“时间” 。
(3)经测量,,,则小车通过段的平均速度是 。
(4)小车通过点的速度为,在第时的速度为,则与的大小关系是 (选填“”“ ”或“” 。
2.如表所示是“测量小钢球运动的速度”的实验报告,请你将内容补充完整。
实验目的
测量小钢球运动的速度
实验原理
①
实验器材
小钢球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机
实验步骤
(1)一小钢球在水平桌面上沿直线运动,如图所示是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小钢球运动轨迹,频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。
(2)分别测出小钢球通过的路程:② ,,;记录这三段路程所对应的时间:,,。
(3)分别计算小钢球通过这三段路程的平均速度。
实验结论
(1)小钢球在这三段路程的平均速度分别为:③ ,,。
(2)④ (选填“”“ ”或“” ,小钢球在水平桌面上做⑤ (选填“匀速”或“变速” 运动。
安全提示
小钢球运动时的速度不宜过快,以免小钢球⑥ 能过大,从桌面飞出时伤人。
3.频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间闪光一次,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。图甲是完全相同的、两球从空中同一高度先后由静止开始竖直下落的频闪照片示意图。已知频闪仪每隔闪光一次,照片上代表空中实际距离。
(1)由图甲可知:先由静止开始下落的是 (选填“”或“” 球。
(2)用刻度尺测量照片上球相邻位置之间的距离时,示数如图乙所示,则 ;球通过的过程中的平均速度为 。
(3)用刻度尺测得照片上球相邻位置之间的距离,,则球通过、过程中的平均速度之比 。
4.如图所示是“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验。(停表指针未超过一圈,每格。
(1)该实验的原理是 。
(2)实验中,应使斜面保持较 (填“大”或“小” 的坡度,以减小测量 的误差。
(3)该次实验中,测得长为 ,小车通过全程的平均速度 。
(4)对于该实验,马虎同学提出了下列三条说法,其中错误的有 (填写序号)。
①测段的平均速度时,如果小车过了点才停止计时,算出的速度值会偏小
②将小车拿到点释放,测出小车从到点的时间,就是段运动时间
③段的平均速度等于段的平均速度与段的平均速度的和的一半
5.小明同学用如图的装置研究小车在斜面上的运动,他将小车从坡顶处静止释放,测出小车从滑到坡底处的时间;再次将小车从处静止释放,测出小车从滑到中点处的时间。
(1)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较 (选填“较小”或“较大” ;
(2)通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于” 全程的平均速度;
(3)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从 (选填“”或“” 处静止释放,并在处开始计时,在处停止计时;
(4)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来,位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度(如中图),屏幕图象如下图所示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是 (选填“匀速”或“加速” 运动的;小车到达坡底时的速度为 。
押题猜想22 探究水在沸腾前后温度变化的特点
【母题】某实验小组用图甲所示装置探究“水在沸腾前后温度变化”的特点。
(1)在组装实验器材时,应该先安装 (选填“”或“” 。
(2)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时温度为 。
(3)在水温升高到后,每隔读取1次温度计的示数,直至水沸腾并持续后停止读数,有关数据如下表所示。
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度
88
90
92
94
96
98
98
98
98
分析表中数据可知,此时此地的大气压强 (选填“高于”“等于”或“低于” 一个标准大气压。
(4)实验中给一定质量的水加热,其温度随时间的变化关系如图乙中图线所示。若其他条件不变,仅减少水的质量,则正确的温度与时间关系是图线 。
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.探究“水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。
(1)实验数据如下表所示,可以看出水沸腾时,吸收热量,温度 。此时当地的大气压 (选填“高于”“低于”或“等于” 个标准大气压。
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度
90
92
94
96
97
98
98
98
98
(2)根据数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的所示,如果减少烧杯中水的质量,图像可能是图乙中的 (选填“”“ ”或“” 。
(3)实验时,当气泡如图丙 (选填“”或“” 所示时,水开始沸腾。同时杯口周围出现大量“白气”,“白气”的形成属于 (填物态变化名称)现象。
2.小昕看到妈妈为她炖汤时,先用大火加热,汤沸腾后调为小火,她想探究“水沸腾前后温度的变化”,了解其中原因。
(1)小昕观察到如图1中 (选填“丙”或“丁” 图所示的现象时,说明此时水向未沸腾。
(2)小昕同学点燃酒精灯,待水温升至时,每隔在表格内记录温度计示数。请根据表格中数据,在图2的坐标系中描点并用光滑曲线将点连起来。
0
1
2
3
4
5
6
7
90
92
94
96
98
99
99
99
(3)从数据可知,水的沸点为 ,水沸腾时继续加热,水的温度 (选填“升高”“不变”或“降低” 。小洋发现他将水加热至沸腾的时间比小昕长,原因可能是 。(写出一个合理原因即可)
(4)妈妈在汤沸腾后调为小火,汤 (选填“会”或“不会” 继续沸腾。
(5)小昕在家为妈妈煮饺子。当水烧开准备下铰子时,妈妈提醒她锅里的水量少了,于是小昕又往锅里迅速加了一碗冷水(质量比锅里少),用同样大的火将水再次烧开,图3中能正确反映小昕烧水过程中温度随时间变化的是 。
(6)如图4,细心的小昕发现家里烧开水的水壶是铝材料做的,查阅资料发现铝的导热性能好,在同等体积下更轻一些,但铝的熔点只有,而燃气火焰的温度可高达,那水壶为什么还能用铝做呢?小昕分析后发现:水沸腾时需要 (选填“吸收”或“放出” 热量,使铝的温度 (选填“低于”或“高于” 铝的熔点。
3.小红煮饭时喜欢用大火,认为水开后也要用大火,这样煮饭快;小明说,可以开始的时候用大火,等水开后改用小火。到底是谁的说法合理呢?小红和小明想用实验证明,于是准备用如图所示的器材探究:水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)他们自下而上组装好器材后开始实验,实验过程中发现有水蒸气在温度计上发生了 (填写物态变化名称),使温度计管壁模糊,很难看清示数,如果增加一个 (填写器材名称)就能解决这个问题。
(2)小红和小明分别用火焰大小不同的两个酒精灯对相同质量的水进行加热,观察水在沸腾前后的现象和温度的变化情况,将所测得的数据记录在表格中。
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
小明(小火)
温度
50
56.2
69
81.2
88.5
93.2
97
97
97
小红(大火)
温度
50
64.5
76.5
87
97
97
97
97
97
请根据小明的实验数据用平滑的曲线画出温度与时间的关系图像。
(3)从表中数据可以看出,水温较低时加热时间水升高的温度与水温较高时加热时间水升高的温度不同。其主要原因是:随着水的温度升高, 。
水的质量变化了;
水的比热容变化了;
相同时间内水向空气传递的热量不同;
相同时间酒精灯传递给水的热量不同。
(4)进一步分析图像或数据可得出实验结论是 。对比两组数据发现,水沸腾后如果按照 (选填“小红”或“小明” 说法做,既能煮好饭又能节省燃料。
押题猜想23 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【母题】在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验,如图所示。
(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,应使其在木板表面或毛巾表面做 运动;图甲中,物块受到的摩擦力为 ;
(2)比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数,可知滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)实验现象说明:同学们参加拔河比赛,如果要取得比赛胜利,组队时应选体重 (选填“大”或“小” 的同学。
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.在探究滑动摩擦力同压力和接触面粗糙程度的关系实验中,小明使用两块长木板(其中长木板表面更粗糙)、一块长方体木块、一个的砝码、一个弹簧测力计完成了甲、乙、丙三次实验。
(1)老师告诉小明长木板要水平放置,用弹簧测力计拉动木块时也要沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,这样操作的目的是使弹簧测力计的示数 (选填“大于”或“等于” 木块受到的滑动摩擦力。
(2)在乙图中,砝码对木块的摩擦力 (选填“大于”或“等于” 零。
(3)如图丁,在冰壶比赛中,运动员手握冰刷用力刷冰,这是通过 (选填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙” 的结论来改变冰刷与冰面间的摩擦。
(4)在甲中,如果加速拉动木块,木块与木板间摩擦力 (选填“增大”“减小”或“不变” 。
2.小红发现妈妈购买的防滑地垫的面与面粗糙程度不同,为了比较、两个面的防滑性,小红利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行以下探究:
(1)实验前,应在 方向上对弹簧测力计进行调零,随后如图甲、乙分别将、面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平 拉动小块地垫,可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)小红发现甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,比较不出、两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过甲、乙、丙三次实验,虽不能完成探究任务,但也能得出的初步结论是 。为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小红只将 (操作方法),测出滑动摩擦力的大小为,通过与图丙测得的滑动摩擦力相比,选择地垫 (选填“”或“” 面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
(3)为更精确地测量地垫的滑动摩擦力,小红引入拉力传感器代替弹簧测力计,设计了如图丁所示的装置进行实验,手拉木板时发现传感器示数不稳定,获得数据如图丁所示,出现示数不稳定的原因可能是 。
拉动木板时很难做到匀速直线运动
木板上表面粗糙程度不均匀
小块地垫的接触面积太小
桌面粗糙程度不均匀
3.如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做 运动,这样做便于测量滑动摩擦力的大小。
(2)分析图甲和 可知:在 相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)分析图甲和图丙,发现弹簧测力计的示数,说明:压力一定时, ,滑动摩擦力越大。
(4)通过大量实验证明:接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比。如图丁所示,在图丙中物块上叠放一块与之质量相同的物体,用弹簧测力计拉着物块,使物块随一起做匀速直线运动。若大小为,则 ,此运动过程中物块受到的摩擦力 。
4.如图所示,小明在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做 运动。
(2)观察图甲、乙两次实验,发现测力计的示数,由此可得出的结论为 。
(3)同组的小蔡对实验装置进行了改进,如图丙所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。实验过程中, (选填“需要”或“不需要” 匀速拉动硬纸板。当沙桶中的沙子增加时,拉力和压力传感器的示数 ,这是探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
5.小鹭想要比较橡胶、布、塑料三种不同材料鼠标垫的防滑性能,现有用橡胶、布、塑料制成的传送带,小鹭利用如图装置比较三种材料的防滑性能。
(1)实验前,应将测力计在 方向上进行调零;实验开始前应调整定滑轮高度使其左端与木块相连的线位于 位置。
(2)测力计下方定滑轮的作用是 。
(3)启动电动机,使皮带轮转动,此时皮带轮上方的传送带向 (选填“左”或“右” 运动,此时木块受到摩擦力的方向水平向 。
(4)启动电动机后,小鹭发现弹簧测力计示数超过量程,可以通过改变木块 减小弹簧测力计示数;
(5)小鹭更换不同材料的传送带,测得皮带转动时弹簧测力计示数,并将示数记录到以下表格,则 材质鼠标垫防滑性能最好。
传送带材料种类
橡胶
布
塑料
弹簧测力计示数
4.2
2.8
3.6
押题猜想24 探究液体压强的特点
【母题】小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)形管与探头连接时,阀门应处于 (选填“打开”或“关闭” 状态,以确保形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置 (选填“漏气”或“不漏气” ;
(2)比较图乙与 两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强 ;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向 移动适当的距离;移动探头后,观察到图戊中形管水面高度差为△,此时探头受到盐水的压强为,小婷取出探头放回水中,当形管水面高度差再次为△时,测出探头在水中的深度为,则 。
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.探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,小茗进行了如下操作:
(1)图甲是形管压强计,探头上的橡皮膜应选用 (选填“薄”或“厚” 一些的较好。实验前,小茗用手轻压橡皮膜,发现形管中液面升降灵活,说明该装置 。
(2)通过比较乙、丙两图得出结论:同种液体, ,压强越大。利用这一结论,可解释拦河大坝要做成 的形状。
(3)比较图丙、丁两图发现,当金属盒在水和盐水中处于相同深度时,发现形管两侧液面的高度差对比不够明显,为了使实验现象更加明显,小茗计划采取的操作中,可行的是 (选填序号)。
将形管换成更细的
形管中换用密度更小的液体
(4)完成实验后,小茗利用图戊的自制器材测量实验所用盐水的密度,步骤如下:
①向容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水,直至橡皮膜 ;
③测得水面到橡皮膜中心的深度为,盐水液面到橡皮膜中心的深度为;
④可推导出该盐水密度的表达式为 (用、、表示)。
2.某新闻报道:我国深海考古世界级大发现,水下千米级深度首次发现明代沉船遗址。但由于液体压强,打捞难度极大。由此,小明猜想液体压强可能与 有关。
【证据】
(1)如图甲所示,他在家里找到了一个透明漏斗和一个弹性非常好的橡皮膜,然后把橡皮膜套在漏斗上。
(2)找一个透明杯子装适量水,把漏斗放进水中不同深度观察橡皮膜的凹陷程度(如图丙、丁)。
(3)在水中放入适量食盐,搅拌均匀,再把漏斗放入盐水中(如图乙)。
【解释】
(1)观察丙、丁,说明液体压强随深度的增加而 。
(2)观察 ,说明液体压强还与 有关。
【交流】
(1)实验通过观察橡皮膜的 来反映液体压强的大小。
(2)乙、丙两次实验有一个前提条件,即它们浸入水中的 要相同,这种研究物理问题的方法叫作 法。
3.如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。甲、乙、丙图中形管内装水,丁图中形管内装有等体积的酒精。
(1)压强计上的形管 (选填“属于”或“不属于” 连通器。如图甲,在使用压强计前,发现形管左右两侧的水面有一定的高度差,其调节的方法是 (选填“”或“” ,使形管左右两侧的水面相平。
将右侧支管中高出的水倒出
取下软管重新安装
(2)比较图乙和图丙,可以得到液体的压强与 有关。
(3)已知图丙形管两侧水面高度差和图丁形管两侧酒精液面高度差相同,丙丁两图探头的深度之比为 。,,,探头处受到液体的压强大小等于形管两侧液柱高度产生的压强差)
4.小明站在游泳池齐胸深的水中,感觉呼吸略微有些困难,越往深处感觉越明显,于是他和同学们一起进行了如图1所示的实验探究水的内部压强。
(1)形管压强计是通过形管中两侧液面的 来反映橡皮膜所受压强大小的,将橡皮膜置于空气中,形管中两侧液面应该 ,用手指轻轻按压橡皮膜,发现形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气” 。
(2)比较实验甲、乙、丙可知:当液体的密度一定时,在液体同一深度,向各个方向的压强 。比较实验乙、丁可知:当液体的密度一定时,深度越深,液体的压强越 。
(3)另一组的同学进行了图2所示的实验,压强计的探头放入另一液体中某位置时,形管两侧液面的高度差△与探头在图2甲中的位置相同,观察两烧杯中的液面可知,烧杯2乙中的液体密度 (选填“”“ ”或“” ;若形管足够长,则形管内选用密度 (选填“较大”或“较小” 的液体可以减小实验误差。
(4)实验过程中,同学们发现根据压强计液面高度差计算出的压强和用烧杯中金属盒表面所处深度计算出的压强不相等,分析可知这是由于橡皮膜发生的形变导致 (选填“”或“” 。
5.某兴趣小组利用如图所示器材,探究“液体压强跟哪些因素有关”。
(1)实验前,利用形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现形管两边的液面出现如图甲所示的情景,接下来正确的调节方法是 (填写正确选项前的字母);
将形管右侧高出部分的液体倒出
向形管中继续盛装液体
取下橡皮管,重新进行安装
(2)压强计是通过观察形管两端液面的 来显示橡皮膜所受压强大小的仪器;
(3)通过比较图中 两个实验,是为了探究液体的压强与液体深度的关系,这种实验研究方法是 法,依据得出的结论,拦河大坝要做成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄” 的形状;
(4)为使形管两侧液面高度差更明显,可将形管中的液体换成密度 (填“更大”或“更小” 的液体。
(5)某次实验测得压强计中形管左右两侧液面的高度差为,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为 ;,取
(6)利用如图戊所示的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成、两部分,隔板底部有一小圆孔(用表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图己所示,当在中盛水,测得深度为,在中盛某种液体,测得深度为,此时处橡皮膜形状刚好不改变,则中液体密度 。
押题猜想25 探究影响浮力大小的因素
【母题】某小组同学利用如图所示的装置来探究影响浮力大小的因素。取
(1)甲图中,物块静止时受到的重力与弹簧测力计对物块的拉力是一对 力。
(2)物块浸没在水中时受到的浮力为 。
(3)比较甲丁戊三图可知,在排开液体体积相同的情况下,物块所受浮力大小与液体的 有关。
(4)小张同学通过甲、乙、丙三次实验得出结论:物块所受浮力大小与物块所处的深度有关。小张同学得出这个错误结论的原因是 。
(5)同学们在学习了阿基米德原理后,结合如图的测量数据及水的密度还计算出了其他一些物理量,下列不能通过以上方法计算得出的是 。
物块的密度
物块的体积
盐水的密度
盐水的体积
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.小明要探究“影响浮力大小的因素”,实验过程如图1所示。,取
(1)若要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,应选用 (选填序号)进行操作;
(2)要探究浮力的大小与液体密度是否有关,小明选用①⑤⑥⑦进行操作,你认为他的操作 (选填“正确”或“错误” ;
(3)小明选择①②⑥三次实验,是为了探究浮力大小与 的关系;
(4)⑦中盐水的密度为 ;
(5)探究结束后,小明利用所学知识制作了一个测量体积的仪器:把未知体积的物体挂在弹簧测力计下,在空气中记录弹簧测力计的示数为。用弹簧测力计提着物体浸没在水中(物体不碰触容器底和容器壁),记录此时弹簧测力计的示数为,便可以测出物体的体积为 (用已知物理量的符号表示)。若小明使用的是如图2所示的弹簧测力计,则该体积测量仪的分度值为 。
2.同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示
,取
(1)为了验证猜想①,分析、、三次实验,得出的结论是: 。
(2)小聪为了验证猜想③,分析与、三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是 (选填“正确”或“错误” 的,理由是 。
(3)细心的小红利用实验数据还计算出步骤中所用盐水的密度是 。
3.小明用弹簧测力计、金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,如图表示探究过程及有关数据:
铁块
铜块
铁块
铜块
铜块
(1)分析图甲、乙、丙、丁,可知浮力大小跟 有关;
(2)分析 两图实验,可知浮力大小跟液体密度有关;
(3)金属块完全浸没在酒精中所受浮力是 ,金属块的密度为 ;
(4)探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,可以选择上表中的 两个物体,将它们浸没在 液体中(选填“同种”或“不同” ,测出所受浮力的大小来进行判断。
4.小明要探究“影响浮力大小的因素”,实验中如图所示将物体放入液体。,取
(1)若要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,应选用 (选填序号)进行操作;
(2)要探究浮力的大小与液体密度是否有关,小明选用①⑤⑥⑦进行操作,你认为他的操作 (选填“正确”或“错误” ,原因是 ;
(3)实验中物体的体积是 ,⑦中盐水的密度为 ;
(4)小明选择①②⑥三次实验,得到结论 。
5.毛毛同学为探究浮力的大小跟什么因素有关,做了如图1的实验,其中、、、容器里面液体均为水。
(1)图中物体受到的浮力是 ;
(2)由、两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 关;
(3)用测力计吊着物体缓慢浸入水中,从物体底面接触水面开始,到物体底面与容器底部刚好接触的过程中,能正确表示物体所受浮力与物体底面浸入水中深度关系的图象是图2中的 ;
(4)图1中的物块的密度是 ,若图中液体不是水,则其密度为 时,物体对容器底部压力刚好为零。
押题猜想26 探究电流与电阻的关系
【母题】小白为了探究电流与电阻的关系,进行如下研究:
(1)小白根据图1甲电路连接成图1乙所示的实物图,检查电路时发现其中一根导线连接是错误的,请将该导线画上“”,并补充一根导线使电路正确;
(2)纠正错误后,闭合开关,发现电流表和电压表的指针均不动。小白断开开关,在图甲中将电压表与点相连的那根导线改接到点,再次闭合开关,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障,故障的原因可能是 (双选);
电流表短路
电流表断路
定值电阻断路
滑动变阻器断路
(3)正确连接电路后,小白将阻值为的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,观察记录电表示数,此时电流表示数为;然后更换10欧的定值电阻重复实验,再次调节滑动变阻器的滑片至适当位置,记录电流表示数。请你判断出其中的“适当位置”是指 ;
(4)做完三次实验,得到如图2所示图像,据此可得出实验结论为 。
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,2024年考查了电流与电压的关系,那么今年考这一实验的概率会更大些。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.物理兴趣小组在“探究电流跟电阻的关系”实验中所用器材:电压恒为6V的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、开关和若干导线。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大。
(2)正确连接电路后,闭合开关,电流表和电压表均无示数,移动滑动变阻器时两电表示数均不发生变化,电路故障可能为滑动变阻器 (填“开路”或“短路”)。
(3)图乙是排除故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知实验中定值电阻R两端的电压控制为 V不变。
(4)实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图,实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U2;
③则Rx= (用R0、U1、U2表示)。
2.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。电源电压保持不变,实验用到的定值电阻分别为、、、、和,滑动变阻器的型号为“ ”。
(1)请根据图甲把图乙所示的实物电路连接完整。(导线不允许交叉)
(2)该同学先将的定值电阻接入电路进行实验,移动滑片,当电压表示数为设定电压时,电流表示数如图丙所示,此时电流为 。
(3)该同学用另一定值电阻替换电阻进行实验,忘了将滑片移到阻值最大处,滑片依然保持在上次实验所在的位置,闭合开关,发现电压表示数为,此次接入定值电阻的阻值为 。为了使电压表的示数仍为,应该将滑片向 (选填“左”或“右” 移动。
(4)五次实验中,有一次实验无论怎样移动滑片,都不能将电压表的示数调到,在量程不变的条件下,实验设定电压表示数不变可选的电压范围 。
3.小聪利用图甲电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为,定值电阻的阻值分别为、、、、,两个滑动变阻器 “ ”和 “ ”。
(1)闭合图甲中的开关,电流表 (选填“会”或“不会” 被烧坏。该电路导线连接存在错误,请在接错的导线上画“”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)正确连接电路后进行实验,小聪记录的实验数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
0.6
0.3
0.1
0.12
①第3次实验中,电流表示数如图乙所示,读数为 。
②分析表中数据可知,阻值为 的定值电阻连入电路时,实验数据是错误的。
③分析表中可信数据可得:导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成 。
(3)由表格数据还可知,小聪选择的滑动变阻器是 (选填“”或“” 。
(4)小聪继续利用该电路,选择了的定值电阻来探究“电流与电压的关系”(电表接线不变),在保证电路安全的前提下,定值电阻两端的电压可在 范围内调节。
4.实验室内同学们正在做探究电流与电阻的关系的实验。实验器材有电源,阻值为、、、、定值电阻各一个,标有“,”的滑动变阻器一个,电压表和电流表各一个,导线若干,电源和导线均正常。
(1)连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器后发现电流表有示数,电压表无示数,则出现的电路故障可能是 。
(2)处理故障后,开始进行实验,小明组首先将的电阻接入电路,调节滑动变阻器,此时电流表示数如图乙所示为 ,记录数据后接下来小明组首先 ,并保持滑片位置不变,然后将电阻替换电阻进行实验,为完成本次实验,他们需要将滑动变阻器的滑片逐渐向 (选填“”或“” 调节,使电压表示数保持 不变。
(3)更换电阻后,无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表示数达到设定值,为使实验顺利完成,可以进行的调整方案为 。
5.小方在“探究电流与电压的关系”实验中,选择了以下实验器材:电源节新干电池)、电流表、电压表、开关、定值电阻、滑动变阻器和导线若干。
(1)在虚线框内画出实验原理电路图。
(2)图1是小方连接的电路实物图,在检查电路时,他发现有一根导线连接错误。请你在错误导线上打“”,并用笔画线代替导线画出一根正确的连接导线。
(3)正确连接电路后,小方闭合开关,调节滑动变阻器,进行了多次实验,并根据实验数据画出了电流与电压的关系图像。请将图2中的图像补画完整。
(4)分析图像可得到的结论是: 。
(5)小方又准备了4个定值电阻、、、,然后利用上述电路“探究电流与电阻的关系”。第1次实验时小方选用了的电阻,当电压表示数如图3所示时,他记录了此时电流表的示数。第2次实验时,他将电阻由换成,然后闭合开关,则接下来小方的正确操作应是:调节滑动变阻器, ,并记录此时电流表的示数,更换不同阻值的电阻重复实验。
(6)小方在实验中分别探究了“电流与电压”“电流与电阻”的关系,这种研究问题的方法在我们学习物理的过程经常使用,请列举一例: 。每个实验中进行多次测量的目的是 。
押题猜想27 伏安法测电阻
【母题】用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值(阻值约为,电源电压为。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变小。(导线不允许交叉)
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现此现象的原因可能是
或 断路。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为,电流表示数如图乙是 ,则测得未知电阻 。
(4)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为,、为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整:
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片至端,读出电压表示数;
②闭合开关, ,读出电压表示数,则待测电阻的表达式, 。(用、、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.某小组同学进行“测量电阻的阻值”实验,实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑片向右移动时电流表的示数减小,注意导线不交叉。
(2)小芳连接完最后一根导线,实验前已调整好的电流表的指针立即出现了如图乙所示的情景。该现象的出现说明她操作上的错误是 ; 。(请写出两条原因)
(3)排除故障后,移动滑片到某一位置时电流表示数如图丙所示,此时通过定值电阻的电流为 。
(4)该组同学多次改变电压值,重复实验,收集实验数据,数据记录如下表所示。该组同学多次实验的目的是 。
(5)请你根据记录的实验数据,在图丁中帮助该组同学绘出完整的图象。
序号
1
0.5
0.1
2
1.0
0.2
3
1.5
0.3
4
2.0
0.4
5
2.5
0.5
2.小陈同学在做伏安法测电阻的实验。
(1)他选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大。
(2)闭合开关前,应让滑动变阻器滑片的位置处于其阻值 (选填“最大”或“最小” 处。
(3)闭合开关,小陈同学发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻两端时,电压表无示数,则故障可能是 (选填“待测电阻”或“滑动变阻器” 断路。
(4)排除故障后,小陈同学经过多次实验,并根据数据画出如图乙所示的图象,由图象可知,该待测电阻的阻值为 。
(5)小陈同学还将电压表并联在变阻箱两端测量另一只待测电阻,如图丙所示,当变阻箱的阻值为时,电压表示数为;和数据已知)当变阻箱的阻值为时,电压表示数为;可知待测电阻的阻值为 。
3.物理实验小组的同学利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值。
(1)连接电路时,发现电压表的指针如图乙所示,原因是 ;
(2)纠正错误后闭合开关,发现两电表指针均只有微小偏转,接下来应当进行的操作是 ;
.断开开关,再次检查电路是否有故障
.换用最大阻值更小的滑动变阻器
.移动滑动变阻器的滑片,并观察两电表的示数变化情况
(3)正确进行实验,实验中得到的实验数据如下表所示,第3次实验时,电流表的示数如图丙所示,则待测电阻的阻值为 (结果保留1位小数)。
实验次数
1
2
3
电压
1.5
2.0
2.7
电流
0.3
0.4
4.小兴用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻,图中的电源电压为且保持不变,小灯泡的额定电压为。
(1)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,同时观察电压表示数的变化,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为 。
(2)改变滑片的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的图像,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻是 ,当小灯泡两端电压变大时,其电阻 (选填“变大”“变小”或“不变” 。
5.小明在测量小灯泡的电阻时,用到了以下实验器材:学生电源、小灯泡(额定电压为、滑动变阻器 、电流表、电压表、测温枪、开关及导线若干,实物电路如图所示。经检查发现有一根导线连接错误,改正后进行多次实验,数据记录如下表,其中最后两列数据分别是小灯泡灯丝温度和对应的电阻值。
次数
电压
电流
温度
电阻
1
0.5
0.10
28
5
2
1.5
0.20
34
7.5
3
2.0
0.24
38
8.3
4
2.5
0.26
40
5
3.0
0.30
42
10
(1)请在图中错误的导线上打“”,并用笔画线代替导线改正(导线不能交叉)。
(2)闭合开关前,灯丝电阻的阻值 (选填“等于0”或“不等于0” ;闭合开关进行第1次实验时,电流表、电压表都有示数,但小灯泡不发光,原因是此时小灯泡的 太小;由表中数据可得,小灯泡正常发光时的阻值为 (结果保留一位小数)。
(3)综合分析表中最后两列数据,可得出的结论是 。
押题猜想28 探究产生感应电流的条件
【母题】在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,实验装置如图所示。
(1)棒的材料应选 (选填“塑料”或“铜”或“铁” 。
(2)保持导体切割磁感线运动的方向不变,仅将磁体、极对调,是为了探究感应电流方向与 的关系。
(3)该实验在探究过程中,是将 能转化成电能,生活中的 是根据这一原理制成的。
(4)若将此装置中的灵敏电流计换成 可探究电动机的工作原理。
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.“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置如图所示。
【证据】
(1)实验时先闭合开关,让导体棒在磁场中上下运动、左右运动、前后运动,观察并记录灵敏电流计指针是否偏转及偏转方向。
(2)改变磁场方向,再一次让导体棒在磁场中上下运动、左右运动、前后运动,观察并记录灵敏电流计指针是否偏转及偏转方向。
【解释】
(1)闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时,导体中会产生感应电流。
(2)感应电流的方向与 方向和 方向有关。
【交流】
(1)实验时,通过观察灵敏电流计的 来判断电路中是否产生了感应电流。
①闭合开关,当导体棒沿图中方向向上运动时,指针 (填“会”或“不会” 偏转。
②闭合开关,当导体棒沿图中方向水平运动时,指针 (填“会”或“不会” 偏转。
(2)如果将电流计换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
2.如图,在“探究什么情况下磁可以生电”实验中:
实验操作
电流表指针
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、实验可知,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,这种现象叫做 。实验时,小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流;
(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)
.使用磁性更强的磁体
.保持磁体静止,只改变导体切割磁感线的方向
.上下调换磁极,同时改变导体切割磁感线的方向
(3)感应电流的产生过程是 能转化为电能,由此发明了 ;
(4)要探究磁场对通电导体的作用,可以 。
3.如图所示,这是小明探究“产生感应电流的条件”的实验装置。
(1)实验时,小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流;
(2)实验中,导体棒左右移动,电路中有感应电流产生,导体棒上下移动,电路中没有感应电流产生。根据实验现象可得出初步结论:当闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中产生感应电流;
(3)根据结论分析可知,若导体棒不动,左右移动磁铁,电路中 (选填“有”或“无” 感应电流产生;
(4)若要使灵敏电流计指针偏转方向发生改变,可以采取的方法是 (写出一种即可);
(5)利用该实验原理工作的装置有 (选填“电铃”、“电动机”或“发电机” 。
题型五 计算题
押题猜想29 压强与浮力综合计算
【母题】如图是可供游客在海上游玩时的一种旅游观光艇,此观光艇的质量为,在海上航行的最大速度为,最多可载的游客数量为20人,如果海水的密度取,,求:
(1)观光艇以最大航速匀速行驶2小时的路程是多少米?海水平均阻力为,则这一过程中观光艇所做的功至少为多少?
(2)该观光艇在水面下深处有一个面积为的小零件,求小零件受到的海水的压力是多少?
(3)假设每位乘客的平均质量为,观光艇满载乘客时,此时浸入水中的体积多大?
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。
1.两栖坦克属于特种坦克的一种,可在江河、湖泊甚至浅海水面行驶,多用于登陆、沿岸警戒,凭借其强大的机动性发挥作用,如图所示的水陆两栖坦克,它是靠自己的浮力漂在水面上的,然后靠自己的另一套独立的推进器前进,它的总质量为,陆地行驶最大速度为,履带着地总面积约,该坦克在水平地面上以最大速度行驶时,所受阻力为自重的0.1倍。(驾驶员重力忽略不计,,取求:
(1)水陆两用坦克在地面静止时,对地面的压强多大?
(2)在水上漂浮时,排开水的体积为多少立方米?
(3)该坦克在水平地面上以最大速度匀速行驶时,牵引力做功的功率多大?
2.如图所示,某工艺品由圆柱体木块和合金球组成。将工艺品以图甲中的方式竖直放入水中,静止时,木块浸入水中的深度为,以图乙中的方式竖直放置,静止时木块浸入水中的深度为。由于、粘合处脱落,导致沉至水底,此时木块静止时进入水中的深度是。木块底面积为,容器底面积为。求:
(1)图甲中工艺品受到的浮力;
(2)合金球的密度;
(3)合金球脱落后水对容器底的压强变化了多少。
3.如图甲所示,质量为的圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积;质量均匀的圆柱体物块上表面中央用长细绳系住悬挂于容器中,的底面积是。现向容器中缓慢注水,细绳始终处于拉紧状态,细绳的拉力大小与注入水的深度的关系图像如图乙所示(水未溢出)。,取,物块不吸水,忽略细绳的质量等次要因素。求:
(1)物体的密度是多少?
(2)当物体下底面浸入水中深时,细绳的拉力为多大?
(3)当物体刚好完全浸没时,容器对水平桌面的压力是多少?
4.如图甲所示,一艘起重船自身质量。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜,在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后,就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡,如图乙所示。小明依据这个原理设计了一种能感知抽水量的长方体水舱模型,其底面积为,如图丙所示。其中是固定的力传感器,能够显示是质量和体积均可忽略的细硬直杆)对它的压力或拉力的大小;的上端固定在上,下端固定在圆柱体上。圆柱体质量、高度。水舱中装有的水。抽水机将水抽出的过程中,力传感器示数的大小随抽出水的体积变化的图象如图丁所示。求:
(1)起重船自身漂浮在水面上时所受的浮力;
(2)物体的体积;
(3)当力传感器示数为0时,剩余的水对舱底的压强。
5.为了探究浮力产生的原因,某同学设计了一个特殊的容器(如图甲所示),容器由底部相通的、两个部分组成,容器下方有一个边长的正方形小孔,小孔距离容器底部,现将一个边长的正方体木块堵在小孔上(恰好堵住且不漏水),向容器内注入,水深(如图乙所示),此时木块未上浮且不计摩擦。已知水的密度,木块的密度,取。求:
(1)图乙中木块上表面受到水的压力;
(2)向容器中注水,当中水深时(如图丙),木块受到浮力的大小;
(3)继续向容器中注水,直至木块漂浮在液面上,木块露出液面的体积占总体积的几分之几。
6.小林在研究各种材料的性质时,发现珍珠棉(全称聚乙烯发泡棉)具有隔水、防潮、隔音、保温、环保、抗撞力强、密度小等诸多优点。经查阅,某款珍珠棉的密度仅为,使用防水布紧密包裹此款珍珠棉制作一件负重感轻的水上救生衣,可提供给大体重人士使用。他亲自动手实践,用质量为的防水布和一些珍珠棉,制作了一件体积为(约等于珍珠棉的体积)的救生衣,如图所示。,取
求:(1)该救生衣浸没在水中时受到的浮力。
(2)该救生衣的重力。
(3)使用救生衣时至少保证使人的头部露出水面,若成年人的头部体积约占人体总体积的,人的平均密度为,请你通过计算判断:该救生衣能否供一位质量为的人士使用?
7.随着全球气候变暖,极地冰川在不断熔化,导致近百年来海平面已上升了,对沿海地区社会经济、自然环境及生态系统有着重大影响。为了验证冰山消融后海平面会上升,同学们进行了下列实验:取一个底面积为的薄壁圆柱形玻璃杯,杯内装有适量的盐水,盐水中放入一块底面积为、重为的长方体冰块,在冰块上放一个金属块,在液面位置做标记,如图甲所示。已知,,取。
(1)取下金属块,液面下降,在液面位置做标记,如图乙所示,求此时冰块下表面受到盐水的压强;
(2)冰块完全熔化后,液面仍在标记处,如图丙所示,求、之间的高度差;
(3)求金属块的质量。
押题猜想30 功和功率的综合计算
【母题】如图所示,这是一辆运输叉车,其质量为1500kg,轮胎与水平地面的总接触面积为0.15m2。叉车装上重1×104N的货物沿水平路面匀速直线行驶至200m处的货场,用时40s,叉车发动机的输出功率为10kW,接着在10s内把货物匀速竖直提升3m,求:(g取10N/kg,q汽油=4×107J/kg)
(1)叉车空车静止在水平地面上时,对水平地面的压强。
(2)叉车行驶过程中受到的牵引力。
(3)叉车竖直提升货物的功率。
押题解读
湖南省中考负面清单里面明确规定对于不在同一直线上的力和距离的功不能考,复杂滑轮组不能考,所以对于一般的功和功率的考查就会更多。
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.如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车,汽车(包括司乘人员)的质量为,在水平路面上以恒定功率做直线运动的图像如图乙(取。
(1)汽车经过一段路段时,此处规定汽车对地面的压强不得超过,则汽车与地面接触的总面积最少为多少?
(2)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,求汽车受到的牵引力;
(3)求汽车在内牵引力做功的功率。
2.如图所示是某款正方形“擦窗机器人”,边长约为,质量为。它既可以自动移动擦窗,又可以通过“腹部”吸盘的真空泵向外排出空气,牢牢吸附在竖直玻璃上。正常工作时,“擦窗机器人”对玻璃的压力为,内外气压差最大可达,实际消耗的功率为,求:取
(1)擦窗机器人所受的重力;
(2)擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少?
(3)已知“擦窗机器人”在竖直向上擦窗过程中,消耗电能的用于克服重力做功。若某落地窗高,擦窗机器人从底部开始持续竖直向上擦窗,能否到达落地窗的顶部?
3.利用无人配送快递可有效节约成本。如图为一辆在水平路面上匀速行驶的四轮无人配送车,每个轮子与地面的接触面积是,空载时质量为,速度,配送车受到路面的阻力大小始终为整辆车总重力的0.06倍。求配送车空载时:
(1)重力大小;
(2)对地面的压强;
(3)匀速直线行驶时的牵引力;
(4)匀速直线行驶,牵引力做的功。
4.如图是一款爬绳机,这款爬绳机可以不消耗人的体能,轻松攀爬、下降,可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为,静止在水平地面上时对地面的压强为。在某次爬升中,将一个质量为的工人从地面匀速提升高,用时。
求:(1)爬绳机上升的速度大小。
(2)爬绳机静止在水平地面上时,与地面的接触面积大小。
(3)爬绳机对工人做功的功率大小。
5.杭州亚运会用机器狗为运动员运输铁饼。机器狗自身质量为,每只脚与地面接触面积为,运输的铁饼质量为,每次运输的平均时间约为,机器狗匀速直线运动的速度约为,前进过程中驱动力为。
(1)机器狗每次运输铁饼运动的路程约是多少米?
(2)机器狗背上铁饼站立在水平地面上,求机器狗对地面的压强;
(3)机器狗匀速直线运动时做功的功率为多少瓦?
6.近年来机器人产业蓬勃发展。如图所示,是我国自主研发的某款人形机器人。某次测试中,该机器人在水平地面上内匀速直线行进了到达指定地点,然后用的时间将重的箱子匀速竖直向上提升了。求:
(1)机器人的行进速度;
(2)机器人对箱子做的功;
(3)机器人对箱子做功的功率。
7.随着科技的发展,人工智能逐渐融入我们的生活。如图(a)为一款餐饮机器人,其质量为,与地面接触的面积为。某次空载取餐过程中,该机器人在的驱动力作用下沿水平方向做匀速直线运动,运动的路程随时间的变化关系如图(b)所示。取。求:
(1)该机器人静止在水平地面上,空载时对地面的压强;
(2)内,机器人运动的速度;
(3)内,驱动力对该机器人所做的功。
押题猜想31 机械效率的综合计算
【母题】用如图所示滑轮组提升重物。人用的拉力,内使重为的物体匀速上升了。不计绳重和摩擦,求:
(1)拉力的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用此滑轮组提升另一重物,机械效率为,则提升的物体重多少?
押题解读
根据负面清单来看,斜面中重力做功时力和距离不共线,不能考,复杂滑轮组也不考,与浮力综合的题型也能考,所以若要考查机械效率,一般只考查简单的滑轮组模型。
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.盾构机可以实现一边挖掘隧道,一边在隧道内壁安装盾构管片,如图所示。某盾构机满负荷工作时:最大推进力是,向前推进,盾构机推进的总功是。安装的某个管片有效承压面积是,管片承受的压强是。求:
(1)该管片承受的压力;
(2)推进力做的功;
(3)盾构机推进的机械效率。
2.如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中,工人用的拉力在内将总重为的泥土匀速提升。在这段时间内:
(1)拉力所做的有用功是多少?
(2)拉力做功的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
3.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,计算并绘出机械效率与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;
(2)当时,若此时人在内将物体提升了,则此时拉力的功率。
4.如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深,用时,物体重为(不计绳重与摩擦),汽车质量为,汽车匀速拉绳子时的拉力,汽车受到的阻力为车重的0.05倍,将井中物体拉至井口的过程中。求:
(1)汽车所受阻力大小;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率(保留一位小数)。
5.如图,吊车在建筑工地进行作业时,由支腿将吊车撑起并脱离地面,吊臂上的滑轮组在内,将重为的建筑材料沿竖直方向匀速提升,滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力为。求:
(1)滑轮组对重物做的有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
6.如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,重为的工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使重为的物体内匀速上升。在这个过程中,人施加的拉力为,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦。求:
(1)拉力所做的功。
(2)该滑轮组的机械效率。
(3)绳子不断裂,工人利用此滑轮组提升最重货物时,支架受到定滑轮的拉力大小。
7.利用如图所示的滑轮组,小明将重物体从一楼地面匀速提升至六楼地板,在绳端施加的拉力为,物体匀速上升的速度为。已知每层楼高,问:
(1)绳端拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)小明吊起物体过程所用时间。
押题猜想32 电学综合计算
【母题】小明家的电水壶的内部电路如图所示,其中R1、R2为电热丝,S是电源开关,S0是温控开关(水温达到100℃,自动由加热状态切换为保温状态)。该电水壶的部分重要参数如图表所示。已知电源电压为220V。求:
XXX牌电水壶
额定电压
220V
电源频率
50Hz
加热功率
880W
保温功率
44W
(1)当开关S闭合,S0断开时,电路中的电流;
(2)电阻R2的电阻值;
(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能。
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.物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路,其中电源电压不变,灯泡标有“,”,灯泡标有“,”,滑动变阻器的规格为“,”,如图乙是灯泡和灯泡的电压与电流的关系图象。当断开开关、,闭合,并将滑动变阻器的滑片置于的最左端时,灯泡正常发光。求:
(1)灯泡的额定电功率;
(2)电源电压;
(3)当断开开关、,闭合,调节滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器的电功率为整个电路功率时,求滑动变阻器10秒钟消耗的电能。
2.某型号家用电热水器的铭牌如表格所示,小文查看说明书,发现其简化电路如图甲,家中电能表表盘如图乙。请回答以下问题。已知【,】。
项目
参数
额定电压
220
低温挡功率
200
高温挡功率
2000
容积
60
(1)阻值多大?
(2)满箱水由升高到,水吸收的热量是多少?
(3)断开其他用电器,仅让电热水器高温挡正常工作,可使图乙所示电能表的转盘转多少转?
3.体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定为,定值电阻,为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为,踏板重力不计,求:
(1)当电流表的示数为时,压敏电阻两端的电压;
(2)当体重计示数为时,消耗的电功率;
(3)此体重计所能测量的最大体重。
4.如图甲所示为亮度可调的台灯,内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为,灯的电阻不随温度变化。当滑片由端移动到端的过程中,滑动变阻器的电功率与电流的关系图象如图丙所示,求:
(1)灯的电阻;
(2)滑动变阻器的最大电阻;
(3)滑片由端移动到端的过程中,滑动变阻器的最大功率。
5.如图所示的电路中,电源两端电压为并保持不变,电阻的阻值是,闭合开关后,电压表的示数为。求:
(1)电流表的示数;
(2)电阻的阻值;
(3)电阻消耗的电功率。
6.闯红灯、压实线都是违反交规的行为,为引导文明驾驶、保障交通安全,某十字路口设有闯红灯及压实线拍照系统。红绿灯内部的发光板是由数百个灯所组成的发光点阵,该型号灯的工作电流是,当两端电压为时发红光,当两端电压为时发黄光,当两端电压为时发绿光。压实线拍照系统的简化电路如图甲所示,光控开关接收到红灯发出的红光时会自动闭合,压敏电阻的阻值随压力的变化情况如图乙所示。当控制电路中的电流等于时,电磁继电器的衔铁恰好被吸下,电控照相机工作,拍摄违规车辆。当控制电路中的电流大于时,电磁继电器线圈会被烧坏。已知控制电路的电源电压恒为,电磁继电器线圈的电阻忽略不计。取
(1)在一次信号周期中,红灯亮、黄灯亮、绿灯亮,则一个信号周期中1个灯共消耗的电能多少。
(2)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过时,电控照相机工作进行拍照,求定值电阻的阻值。
(3)为避免感应器被损坏,压敏电阻所受压力不得超过多少。
7.如图甲所示为小红设计的液体密度测量装置的电路图,其中电源电压恒定为,电流表所选量程为、开关为单刀双掷开关,可分别与、接触,、均为定值电阻,其中,为压敏电阻,的阻值与它所受压力的关系如图乙所示。在上水平放置一个质量不计的轻质柱形容器,容器容积为,每次小红都在容器中装满待测液体,根据电流表的示数便可计算出待测液体密度。已知当开关接,容器中没有装液体时,电流表的示数为。已知水的密度为。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)当接,容器装满水时,电路消耗的总功率;
(3)在电路安全的前提下,本装置能测量的最大液体密度。(每次测量时都在容器中装满待测液体)
8.如图所示,电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡标有“ ”字样,为的定值电阻,滑动变阻器铭牌上标有“■ ”字样(电阻值已模糊不清),电压表使用的量程为,电流表使用的量程为。闭合所有开关,小灯泡正常发光,此时滑动变阻器的滑片在最右端,滑动变阻器的电功率为。求:
(1)求电源电压;
(2)当只闭合开关时,小灯泡的实际功率;
(3)当只闭合开关时,在不损坏各电路元件的情况下,电路中允许电功率范围是多少?
9.随看社会科技的发展,现在许多地方都安装了监控装置,如图1所示是吒儿同学所居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置(光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小),光源射出的远红外激光束穿过通道照射到光敏电阻上,当有人通过时,人体将阻挡激光光线的射入,电源电压恒定为,为光敏电阻,定值电阻,若在的时间内有两人分别经过通道,每次通过时间为,电压表的示数变化规律如图2的图像。求:
(1)当有人通过(光敏电阻在无激光照射)时,光敏电阻的阻值;
(2)当无人通过时,光敏电阻的功率;
(3)在的时间内电路消耗的电能。
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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 6
押题猜想03 物态变化辨析 10
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 19
押题猜想06 运动和力的关系 24
押题猜想07 压强综合 28
押题猜想08 电路设计 32
押题猜想09 电磁现象辨析 38
押题猜想10 安全用电 43
押题猜想11 滑轮(组)的简单计算 47
押题猜想12 电路的动态分析 54
题型二 填空题 59
押题猜想13 能源、材料、信息的传递 59
押题猜想14 机械能及其转化 63
押题猜想15 杠杆 66
押题猜想16 压强与浮力综合 70
题型三 作图题 76
押题猜想17 光学作图 76
押题猜想18 受力分析作图 80
押题猜想19 杠杆作图 84
押题猜想20 通电螺线管作图 87
题型四 实验探究题 90
押题猜想21 测量物体运动的速度 90
押题猜想22 探究水在沸腾前后温度变化的特点 97
押题猜想23 探究滑动摩擦力与哪些因素有关 103
押题猜想24 探究液体压强的特点 110
押题猜想25 探究影响浮力大小的因素 118
押题猜想26 探究电流和电阻的关系 125
押题猜想27 伏安法测电阻 134
押题猜想28 探究产生感应电流的条件 145
题型五 计算题 149
押题猜想29 压强与浮力综合计算 149
押题猜想30 功和功率的综合计算 160
押题猜想31 机械效率的综合计算 166
押题猜想32 电学综合计算 175
题型一 选择题
押题猜想01 声现象综合
【母题】声现象与我们的生产、生活息息相关,下列说法正确的是( )
A.随着科技进步,物体不振动也能发声
B.人在月球上不能直接对话,是因为真空不能传声
C.中考期间,学校路段禁止汽车鸣笛,这是在传播过程中减弱噪声
D.看电视时调节音量,改变的是声音的音调
【解答】解:A、物体振动发声,故A错误;
B、真空不能传声,所以人在月球上不能直接对话,故B正确;
C、中考期间,学校路段禁止汽车鸣笛,这是在声源处减弱噪声,故C错误;
D、看电视时调节音量,改变的是声音的响度,故D错误。
故选:B。
押题解读
声现象在湖南中考中基本以选择题的形式出现,且一般四个选项对其产生与传播、特性、利用、噪声进行综合考查。
考前秘笈:
(1)声音的产生:声音是由物体振动产生,要会判断发声体,对于乐器来说,管乐器的发声体是管内空气柱,弦乐器的发声体是弦,打击乐器的发声体是被打击部位。
(2)声音的传播:声音的传播需要介质,真空不能传声。
(3)声音特性的判断可根据“粗细长短松紧是音调,响度关键看用力”进行判断。
1.中华文化博大精深,有些古诗词中蕴含着丰富的物理知识。白居易在《夜雪》中写道“夜深知雪重,时闻折竹声”。下列对“折竹声”的分析,正确的是( )
A.“折竹声”不是由物体的振动产生
B.“折竹声”是通过空气传入人耳的
C.诗人根据声音的音调分辨出“折竹声”
D.诗人通过“折竹声”“知雪重”说明声音可以传递能量
【解答】解:A.声音是由物体振动产生的,“折竹声”也是由物体的振动产生,故A错误;
B.声音的传播需要介质,“折竹声”是通过空气传入人耳的,故B正确;
C.声音的音色由发声体的材料、结构等决定,不同发声体发出的声音音色不同,诗人根据声音的音色分辨出“折竹声”,故C错误;
D.声音可以传递信息和能量,诗人通过“折竹声”“知雪重”,说明声音可以传递信息,故D错误。
故选:B。
2.如图所示为一款变频超声波驱蚊器,它能够发出不同频率的超声波,干扰蚊子的感觉和行为,达到驱蚊效果。关于驱蚊器发声的分析,下列说法错误的是( )
A.驱蚊器发声体通过振动发出声音
B.驱蚊器发出的声音能够在空气中传播
C.驱蚊器发出的声音不会被人听到
D.调高驱蚊器振动的频率,声音的响度变大
【解答】解:A、声音是由物体的振动产生的,驱蚊器发声体通过振动发出声音,故A正确。
B、声音的传播需要介质,空气是常见的介质之一,驱蚊器发出的声音能够在空气中传播,故B正确。
C、人耳能听到的声音频率范围是20Hz到20000Hz,超声波的频率高于20000Hz,所以驱蚊器发出的超声波不会被人听到,故C正确。
D、声音的响度与物体振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大;而频率决定声音的音调,调高驱蚊器振动的频率,会使声音的音调升高,而不是响度变大,故D错误。
故选:D。
3.如图所示,是小华用纸盒、橡皮筋和铅笔制作的乐器,下列说法中正确的是( )
A.拨动橡皮筋,橡皮筋嗡嗡作响,说明声音是由物体的振动产生的
B.用较大的力拨动橡皮筋,乐器发出声音的音色更好
C.若在妈妈休息的时候弹奏,对妈妈来讲,弹奏声是乐音
D.如果把这个乐器拿到月球上拨动,我们也能听到橡皮筋发出的声音
【解答】解:A、声音是由物体振动产生的,拨动橡皮筋,橡皮筋振动发出嗡嗡声,故A正确。
B、用较大的力拨动橡皮筋,会使橡皮筋振动的幅度增大,从而使声音的响度增大,而不是音色更好。音色主要与发声体的材料、结构等因素有关,与拨动力度无关,故B错误。
C、从环保角度看,凡是影响人们正常学习、工作和休息的声音都属于噪声。在妈妈休息时弹奏,弹奏声影响了妈妈休息,对妈妈来讲是噪声,不是乐音,故C错误。
D、声音的传播需要介质,月球表面几乎是真空,没有空气作为传播声音的介质,所以在月球上拨动橡皮筋,产生的声音无法传播,我们不能听到橡皮筋发出的声音,故D错误。
故选:A。
4.如图所示为科技小组制作的“火焰琴”。展示时,试管中金属丝和空气被加热,堵住或松开塑料管上不同的孔能发出不同声音。下列说法错误的是( )
A.琴声是由空气柱振动产生的
B.按压不同的孔可以改变响度
C.琴声是通过空气传入人耳的
D.根据音色能区分琴声和鼓声
【解答】解:A、声音是由物体振动产生的,“火焰琴”的琴声是由塑料管内空气柱振动产生的,故A正确。
B、按压不同的孔,改变的是空气柱的长度,从而改变空气柱振动的频率,进而改变声音的音调,而不是响度,故B错误。
C、声音的传播需要介质,琴声是通过空气传入人耳的,故C正确。
D、不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同,所以根据音色能区分琴声和鼓声,故D正确。
故选:B。
5.如图是我国某地修筑的“音乐公路”,当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多疏密不同的横向凹槽,汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次。下列说法正确的是( )
A.声音是由空气振动产生的
B.凹槽稀疏时,音调高
C.路人听到的音乐声是由空气传播的
D.当车速改变时,声速也会改变
【解答】解:A、声音是由汽车轮胎与路面接触摩擦,以及汽车经过凹槽时车身振动产生的,而不是空气振动产生的,故A错误。
B、凹槽稀疏时,汽车经过凹槽的频率低,根据频率与音调的关系,频率越低,音调越低,故B错误。
C、声音的传播需要介质,路人听到的音乐声是通过空气传播到人耳的,该选项正确,故C正确。
D、声速与介质的种类和温度等因素有关,与车速无关。当车速改变时,声音的频率会改变,从而音调改变,但声速不变,故D错误。
故选:C。
押题猜想02 光现象辨析
【母题】小华走路时发现前方写字楼玻璃外墙阳光照射时很刺眼,以下选项中与该现象原理相同的是( )
A.夏天雨后的彩虹 B.池水看起来变浅
C.平静湖面绿树的倒影 D.晨间透过树丛的光束
【解答】解:玻璃外墙阳光照射时刺眼,是因为光在玻璃外墙发生反射。
A、彩虹是太阳光经过小水珠分解成七种颜色的光,是光的色散现象,故A错误;
B、池水看起来变浅是光的折射现象,故B错误;
C、平静湖面绿树的倒影是光的反射现象,故C正确;
D、晨间透过树丛的光束是光的直线传播现象,故D错误。
故选:C。
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。
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.圭表是我国古代的天文仪器如图,由“圭”和“表”两个部件组成:沿正南正北方向平放的尺叫作圭;直立在平地上的标杆或石柱叫作表。圭和表相互垂直。通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气。下列光现象中,与其原理相一致的是( )
A.水中倒影 B.雨后彩虹 C.海市蜃楼 D.小孔成像
【解答】解:圭表是利用光的直线传播形成的影子来工作的。
A、水中倒影是由于光的反射形成的,与圭表的原理不同,故A不符合题意;
B、彩虹是由于光的色散形成的,与圭表的原理不同,故B不符合题意;
C、海市蜃楼是由于光的折射形成的,与圭表的原理不同,故C不符合题意;
D、小孔成像是由于光的直线传播形成的,与圭表的原理相同,故D符合题意。
故选:D。
2.如图所示的光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.国家大剧院的倒影
B.墙上的手影
C.通过凸面镜观察路况
D.笔杆“错位”
【解答】解:A、国家大剧院的倒影,倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A不符合题意;
B、墙上的手影,是由光的直线传播形成的,故B符合题意;
C、通过凸面镜观察路况属于光的反射,故C不符合题意;
D、笔杆“错位”是光的折射现象,故D不符合题意。
故选:B。
3.北宋的沈括在《梦溪笔谈》中记述了影子和小孔成像的现象。如图﹣1所示,记述了鸢(老鹰)及其“影子”的运动方向一致。如图﹣2所示,记述的是窗外的飞鸢与其经小孔呈现在室内的“影子”运动方向相反。如图﹣3 所示,小明发现鸢与其在水中倒影运动方向也一致。下列关于光现象的说法正确的是( )
A.图﹣1中的鸢“影”是虚像
B.图﹣2是光的折射形成的
C.图﹣3中,鸢远离水面时,鸢“影”变小
D.生活中人照镜子与图﹣3的原理相同
【解答】解:ABD.图1中的鸢“影”是影子,由光的直线传播形成的现象,但影子不是像;图2中的鸢“影”属于小孔成像,是光沿直线传播形成的实像;图3中的鸢“影”是光的反射形成的虚像,与生活中人照镜子原理相同,故AB错误,D正确;
C.根据平面镜成像特点知,像与物大小相同,所以鸢远离水面时,鸢“影”大小不变,故C错误。
故选:D。
4.下列关于图中的光学现象,解释正确的是( )
A.甲图中,小猫在平面镜中所成的像是正立、放大的实像
B.乙图中,树叶间的不规则小孔导致地面的光斑形状各异
C.丙图中,水中的铅笔看起来似被“折断”是由于光的反射
D.丁图中,白光被三棱镜分解成多种颜色是光的色散现象
【解答】解:A、小猫在平面镜中所成的像是正立、放大的虚像,故A错误;
B、树叶间的不规则小孔导致地面的光斑属于小孔成像,成像和太阳相同,故B错误;
C、水中的铅笔看起来似被“折断”是由于光的折射,故C错误;
D、白光被三棱镜分解成多种颜色是光的色散现象,故D正确。
故选:D。
5.我国东晋时期顾恺之创作的《女史箴图》记载了照镜子时“影与形无异”的现象。如图所示的现象中与“铜镜”成像原理相同的是( )
A.树荫下的地面上有圆形光斑
B.景物在水中形成倒影
C.日晷盘上有晷针的影子
D.从泳池岸上看水底比实际浅一些
【解答】解:铜镜成像为光的反射现象;
A.树荫下的地面上有圆形光斑是由光沿直线传播形成的,故A不合题意;
B.景物在水中形成倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B符合题意;
C.日晷盘上有晷针的影子是由光沿直线传播形成的,故C不合题意;
D.水看起来很浅,是由于光线通过水、空气进入人的眼睛时,光线的传播方向发生改变而形成的现象,故属于光的折射现象,故D不合题意。
故选:B。
押题猜想03 物态变化辨析
【母题】2025年的新年,我们在过节时,肯定也少不了做一顿美味大餐,厨房里也有很多和物理相关的知识。以下是厨房里的一些现象,下列说法正确的是( )
A.胡萝卜放久了会变蔫,属于升华现象
B.从冰箱中拿出的冻肉上有“白霜”,属于凝华现象
C.冬天,厨房的窗玻璃内侧会形成冰花,属于凝固现象
D.做菜时,揭开锅盖,锅盖内表面有很多小水珠,属于汽化现象
【解答】解:A、胡萝卜放久了会变蔫,是因为胡萝卜中的水分蒸发了,由液态变成了气态,属于汽化现象,而不是升华现象。升华是指物质由固态直接变为气态的过程,故A错误。
B、从冰箱中拿出的冻肉温度很低,空气中的水蒸气遇冷直接在冻肉上形成“白霜”,是由气态直接变为固态,属于凝华现象,故B正确。
C、冬天,室内温度较高,而窗玻璃温度较低,室内空气中的水蒸气遇冷在窗玻璃内侧直接形成冰花,是气态直接变为固态,属于凝华现象,不是凝固现象。凝固是指物质由液态变为固态的过程,故C错误。
D、做菜时,揭开锅盖,锅盖内表面的小水珠是锅内冒出的热的水蒸气遇到冷的锅盖液化形成的,由气态变为液态,属于液化现象,而不是汽化现象。汽化是指物质由液态变为气态的过程,故D错误。
故选:B。
押题解读
物态变化在中考中一般会出现一个选择题,主要考查六种物态变化和吸放热情况。
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:
秘笈1:判断物态变化时,先确定初、末状态,再判断其物态变化。
秘笈2: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;②沸腾:同时发生在液体的内部和表面,发生剧烈。
1.早在公元前1650年,我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术,将液态铜倒入陶范(模具)中冷却成固态青铜器,如图所示。液态铜冷却成青铜器这一过程发生的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.液化 D.凝华
【解答】解:物质由液态变为固态的过程,叫凝固。液态铜冷却成青铜器的过程,是铜由液态变为固态的过程,是凝固现象,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
2.二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶。下列对节气涉及的物态变化分析正确的是( )
A.“寒露”节气,“露”的形成是液化现象
B.“霜降”节气,“霜”的形成是凝固现象
C.“大雪”节气,“雪”的形成是升华现象
D.“雨水”节气,“雨”的形成是汽化现象
【解答】解:A、寒露时,气温降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴,附着在物体表面,这就是“露”,所以“露”的形成是液化现象,故A正确。
B、霜降时,夜间地面散热很多,温度骤然下降,空气中的水蒸气直接凝华形成细微的冰针或六角形的白色霜花,“霜”的形成是凝华现象,而不是凝固现象,故B错误。
C、大雪时,云层中的水蒸气遇冷凝华形成雪花,“雪”的形成是凝华现象,不是升华现象,故C错误。
D、雨水节气时,暖湿气流与冷空气交汇,使空气中的水蒸气液化形成小水滴,当小水滴足够大时就会下落形成雨,“雨”的形成是液化现象,不是汽化现象,故D错误。
故选:A。
3.以下是生活中常见的物态变化现象,其中描述正确的是( )
A.夏天在平房楼顶洒水降温,利用了水熔化吸热
B.脚扭伤后肿起来用冰袋冷敷消肿,主要是利用冰升华吸热
C.清晨草叶上的露珠是水蒸气液化形成的
D.冷链运输时用干冰保鲜,利用了干冰升华放热
【解答】解:A、夏天在平房楼顶洒水降温,是利用了水蒸发吸热,而不是熔化吸热。水由液态变为气态水蒸气的过程是汽化中的蒸发,蒸发会吸收热量,从而使周围环境温度降低。故A错误。
B、脚扭伤后肿起来用冰袋冷敷消肿,主要是利用冰熔化吸热。冰袋中的冰从固态变为液态水,这个过程需要吸收热量,从而可以降低局部温度,起到消肿止痛的作用,而不是冰的升华现象。故B错误。
C、清晨草叶上的露珠是水蒸气液化形成的。夜间温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴附着在草叶上,形成露珠,故C正确。
D、冷链运输时用干冰保鲜,利用了干冰升华吸热。干冰由固态直接变为气态二氧化碳,升华过程会吸收大量的热,使周围环境温度降低,从而达到保鲜的目的,而不是升华放热。故D错误。
故选:C。
4.某中学开展了《我进厨房》实践活动,小西观察到很多与物态变化相关的现象,下列说法正确的是( )
A.手被刚从冷冻室拿出来的冻肉“粘”住,这是凝华现象
B.冷冻室取出的冻肉表面有“白霜”,“白霜”是固态
C.掀开锅盖时,小西的眼镜上蒙上了一层水雾是汽化现象
D.刚出锅的汤菜热气腾腾,小西看到的“热气”是气态
【解答】解:A.手被刚从冷冻室拿出来的冻肉“粘”住,这是凝固现象,故A错误;
B.冷冻室取出的冻肉表面有“白霜”,“白霜”是固态小冰晶,故B正确;
C.掀开锅盖时,小西的眼镜上蒙上了一层水雾是液化现象,故C错误;
D.刚出锅的汤菜热气腾腾,小西看到的“热气”是小水滴即液态,故D错误;
故选:B。
5.哈尔滨冰雪大世界中有“打铁花”的表演,远远的望去,就很震撼,让游客们流连忘返。表演者击打高温液态铁,液态铁在四散飞溅的过程中发出耀眼的光芒,最后变成固态铁。此过程发生的物态变化是( )
A.升华 B.凝华 C.熔化 D.凝固
【解答】解:表演者击打高温液态铁,液态铁在四散飞溅的过程中发出耀眼的光芒,最后变成固态铁。此过程发生的物态变化是凝固,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
押题猜想04 凸透镜成像规律及应用
【母题】如图所示是探究凸透镜成像规律的装置。凸透镜的焦距f=15cm,此时在图中光屏上恰好能成清晰的像(光屏未画出)。下列说法正确的是( )
A.光屏在区域Ⅱ上成倒立、放大的像,符合投影仪的成像原理
B.保持透镜位置不动,将蜡烛和光屏都靠近透镜适当距离,光屏上可成倒立等大的像
C.保持蜡烛和光屏不动,只将透镜向左移动适当距离可以得到倒立、放大的实像
D.靠近透镜左侧加一老花镜片,将蜡烛向左移动适当距离,可能在区域Ⅱ成清晰的像
【解答】解:A、凸透镜的焦距f=15cm,由图可知,此时u=35cm>2f,凸透镜成倒立缩小的实像,是照相机的原理,故A错误;
B、保持透镜位置不动,将蜡烛和光屏都靠近透镜适当距离,根据物近像远像变大可知,此时光屏上没有像,故B错误;
C、保持蜡烛和光屏不动,只将透镜向左移动适当距离,在光的折射中,光路是可逆的,可以得到倒立、放大的实像,故C正确;
D、靠近透镜左侧加一老花镜片,为凸透镜,该镜片对光线具有会聚作用,用来矫正远视眼,将蜡烛向左移动适当距离,像成在一倍焦距与2倍焦距之间,可能在区域Ⅰ成清晰的,故D错误。
故选:C。
押题解读
透镜成像规律一般以选择或填空题的形式出现,偶尔会考查实验题,且可以结合照相机、投影仪、放大镜、眼睛和眼镜等知识进行综合考查。
考前秘笈
秘笈1:凸透镜成像规律
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
秘笈2: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;
1.如图所示,凸透镜的焦距为10厘米,蜡烛位于A点时,在光屏上成放大的像。保持凸透镜位置不变,第一次将蜡烛从A点向左移动5厘米,第二次将蜡烛从A点向右移动5厘米,则( )
A.一定能成两次实像
B.若能成两次实像,一定都是放大的实像
C.一定只能成一次实像
D.若能成一次实像,一定不是缩小的实像
【解答】解:凸透镜的焦距为10cm,蜡烛位于A点时,在光屏上成放大的像,此时物距20cm>u>10cm;
A、第二次将蜡烛从A点向右移动5cm,此时物距可能大于一倍焦距,也可能小于一倍焦距,因此不一定能成两次实像,故A错误;
BC、若能成两次实像,则第二次的物距u﹣5cm>10cm,即u>15cm,此时第一次物距应该大于20cm,根据凸透镜成像规律可知,第一次成倒立、缩小的实像,第二次成倒立、放大的实像,故BC错误;
D、若能成一次实像,说明第二次的物距u﹣5cm<10cm,即u<15cm,此时第一次物距应该小于20cm,成倒立、放大的实像,即若能成一次实像,一定不是缩小的实像,故D正确。
故选:D。
2.小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出蜡烛到透镜距离(物距u),像到透镜的距离(像距v),实验数据如表。下列说法正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
物距u/cm
50
30
20
15
像距v/cm
12.5
15
20
30
A.第4次实验时,光屏上成缩小的实像
B.当u=12.5cm时,像距一定为v=50cm
C.该凸透镜的焦距为20cm
D.第2次光屏所成的像比第1次成的像小
【解答】解:A、当u=15cm时,物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的实像,故A错误;
B、根据光的折射时,光路可逆,可得出当u=12.5cm时,像距一定为v=50cm,故B正确;
C、根据表格中的数据可知,当u=20cm时,v=20cm,则u=v=2f,所以焦距为10cm,故C错误;
D、从第1次实验到第2次实验,物距始终大于焦距,物距变小,像距变大,像变大,第2次光屏所成的像比第1次成的像大,故D错误。
故选:B。
3.我们经常在小区或其他公共区域看到投影灯投放的图片、文字等信息,如图是某款广告投影灯及其内部简化图,主要结构包括光源、广告片和凸透镜。下列说法正确的是( )
A.广告投影灯的成像原理是光的直线传播
B.广告片到凸透镜的距离应在凸透镜的一倍焦距以内
C.要想使成的像更大,应使广告片稍微远离凸透镜
D.投影灯所成的像是放大的倒立的实像
【解答】解:ABD、该投影仪成的是放大的实像,则广告片到镜头的距离在一倍焦距和两倍焦距之间,该投影灯的成像原理与投影仪相同,利用了光的折射原理,故AB错误、D正确;
C、要在地面上得到更大的广告图标像,根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律,可适当减小镜头到广告片的距离,增大投影灯离地面的距离,故C错误。
故选:D。
4.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,光具座上各元件位置如图甲所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.图甲中凸透镜的焦距可能是10cm
B.此时光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机是利用该成像规律制成的
D.保持凸透镜的位置不动,将蜡烛和光屏互换位置,在光屏上不会看到一个缩小的清晰的烛焰像
【解答】解:A.根据凸透镜成像规律,图甲中物距在1倍焦距与2倍焦距之间,像距大于2倍焦距,则
f<u=15cm<2f
v=30cm>2f
则凸透镜的焦距为
7.5cm<f<15cm
故焦距可能是10cm,故A正确;
BC.由图知道,物距和像距分别为
u=50.0cm﹣35.0cm=15cm
v=80.0cm﹣50.0cm=30cm
由于像距大于物距,根据凸透镜成像规律知道,此时物距在1倍焦距与2倍焦距之间,成倒立、放大的实像,应用于投影仪,故BC错误;
D.保持凸透镜的位置不动,根据光路的可逆性,调换蜡烛和光屏的位置,物距与像距刚好对调时,在光屏上会看到一个缩小的清晰的烛焰像,故D错误。
故选:A。
5.如图所示,是一个自制双筒照相机模型,小明先使用焦距为10厘米的镜头,再改用焦距为5厘米的镜头进行拍摄。若保持相机与被摄景物的距离不变,关于成像情况的描述,正确的是( )
A.像的大小不变,但像会更清晰
B.像变小,且能拍摄到的景物范围更大
C.像变大,同时像距也变大
D.像的大小和景物范围均不变,但像距会变小
【解答】解:当换用焦距为5cm的凸透镜,且保持蜡烛和透镜的位置不变,照相机的焦距减小时,物距相对增大,像距要减小,像会变小,能拍摄到的景物范围更大,故ACD错误,B正确。
故选:B。
押题猜想05 分子动理论、内能的利用
【母题】2024年12月17日2时50分,长征二号丁运载火箭以一箭四星的方式把航天宏图PIESAT﹣2 09~12星送入预定轨道。下列有关说法正确的是( )
A.火箭升空时,动能转化为重力势能
B.燃气主要通过做功使周围的空气内能增大
C.火箭点火升空过程的能量转化与热机的压缩冲程相同
D.火箭的发射过程中,燃料若不完全燃烧,热值不变
【解答】解:A.火箭升空时,化学能转化为内能,再转化为机械能,故A错误;
B.燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大,故B错误;
C.火箭点火升空过程的能量转化将内能转化为机械能与热机的做功冲程相同,故C错误;
D.火箭的发射过程中,热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与燃烧情况无关,热值不变,故D正确;
故选:D。
押题解读
分子热运动、内能及其利用一般会以选择题或填空题的形式进行综合考查。
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。
秘笈2:内能、热量、温度三者的区别与联系
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.小明利用如图甲、乙所示的装置探究改变物体的内能和热机工作原理的两个演示实验。关于这两个实验的操作和现象的说法不正确的是( )
A.塞子冲出前,烧瓶和试管内气体的内能都增加
B.两个图中塞子冲出过程烧瓶和试管内气体的温度均降低
C.乙图中水蒸气推动瓶塞过程的能量转化与热机压缩冲程的能量转化相同
D.酒精灯里面酒精燃烧的过程中,酒精的热值和比热容都不变
【解答】解:A、甲图中,对烧瓶内打气,对瓶内气体做功,烧瓶内气体的内能增加;乙图中,加热时试管内水不断汽化成高温水蒸气,试管内气体的内能增加,是通过热传递的方式使内能增加,故A正确,不符合题意。
B、两个图中塞子冲出过程均是烧瓶和试管内气体对塞子做功,自身内能减小,根据内能与温度的关系可知,气体的温度降低,故B正确,不符合题意。
C、乙图中水蒸气推动瓶塞过程中内能转化为机械能,与热机做功冲程的能量转化相同,而热机压缩冲程是机械能转化为内能,故C错误,符合题意。
D、热值与比热容是物质的属性,与质量、燃烧情况等因素无关,所以酒精灯里面酒精燃烧的过程中,酒精的热值和比热容都不变,故D正确,不符合题意。
故选:C。
2.如图所示是一个香薰炉,点燃炉内蜡烛加热香薰液,一会儿,房间内充满了香气,对这过程分析正确的是( )
A.蜡烛燃烧将内能转化为化学能
B.房间充满香味是由于分子不停地做无规则运动
C.香薰液通过做功增加内能
D.给香薰液加热时,香薰液所含热量变大
【解答】解:A、蜡烛燃烧是将化学能转化为光能和热能,而不是内能转化为化学能。故A错误;
B、房间充满香味是因为香薰液分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。分子的无规则运动使得香薰液分子能够在空气中逐渐扩散,从而使整个房间都充满香气,故B正确;
C、香薰液是通过热传递的方式增加内能的,即蜡烛燃烧产生的热量传递给香薰液,使其温度升高,内能增大,而不是通过做功的方式。故C错误;
D、热量是一个过程量,不能说物体“含有”多少热量,只能说在热传递过程中吸收或放出了多少热量。给香薰液加热时,香薰液的内能增大,但不能说其所含热量变大。故D错误。
故选:B。
3.下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧放出的热量越多,热值越大
B.质量相等的水和煤油,吸收热量多的比热容大
C.汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能
D.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
【解答】解:A、热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料燃烧放出的热量、质量等因素无关。根据公式Q=mq,燃料燃烧放出的热量多,可能是燃料的质量大,不一定是热值大,故A错误。
B、根据Q=cmΔt,质量相等的水和煤油,吸收热量多的,如果升高的温度也多,其比热容不一定大,故B错误。
C、汽油机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能,故C正确。
D、用锯条锯木板,锯条的温度升高,是因为克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,而不是锯条从木板吸收了热量,故D错误。
故选:C。
4.如图所示是南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中记载的一种“省油灯”,其灯盏上方容器中盛油,在夹层中注水以降低油的温度,达到省油的效果。下列说法正确的是( )
A.油燃烧时将内能转化为化学能
B.油充分燃烧可以提高油的热值
C.通过水吸热降低油温来减慢油的蒸发
D.油黏在灯盏壁的原因是分子间存在斥力
【解答】解:A、油燃烧时是将化学能转化为内能,而不是内能转化为化学能,故A错误。
B、热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,故B错误。
C、根据影响蒸发快慢的因素,液体的温度越高,蒸发越快。省油灯通过在夹层中注水,利用水吸热来降低油温,从而减慢油的蒸发,达到省油的效果,故C正确。
D、油黏在灯盏壁上是因为分子间存在引力,而不是斥力,故D错误。
故选:C。
5.如图是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程,大致分为“制模一熔炼一浇铸一脱模一打磨”五个步骤,关于熔炼(使铜熔化)过程,下列说法正确的是( )
A.燃料的热值不断减小 B.铜的内能不断增加
C.铜所含热量不断增加 D.机械能转化为内能
【解答】解:A、热值与燃料种类有关,与是否完全燃烧无关,燃烧过程中,燃料的热值不变,故A错误;
B、熔炼过程中需要吸热,铜熔化时温度保持不变,但吸热内能增大,故B正确;
C、热量是过程量,不能说所含热量的多少,故C错误;
D、熔炼(使铜熔化)过程中,没有发生机械能转化为内能的现象,故D错误。
故选:B。
押题猜想06 运动和力的关系
【母题】在某届短道速滑世锦赛男子5000米接力决赛中,中国队勇夺冠军,如图是比赛时的场景,下列说法正确的是( )
A.以看台为参照物,比赛中的运动员是静止的
B.加速运动时,运动员受到的摩擦力不变
C.运动员用力向后蹬地前行,说明运动需要力来维持
D.在弯道上滑行时,运动员的运动状态发生改变
【解答】解:A、比赛中以看台为参照物,运动员相对于看台的位置不断发生变化,因此以看台为参照物运动员是运动的,故A错误;
B、若运动员由静止开始运动,受静摩擦力,加速时,静摩擦力增大,若滑动摩擦力,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故B错误;
C、速度滑冰运动员在水平冰道上向后蹬地,人对冰道有一个向后的力,地面对人有一个向前的力,使人前进,说明力可以改变物体的运动状态,故C错误;
D、过弯道过程中,运动员的运动方向、速度大小都在改变,所以运动状态是变化的,故D正确。
故选:D。
押题解读
选择题中一般会出现一个力、运动和力这两章的综合题,考查力的概念、三种常见的力、运动和力的关系。
考前秘笈
秘笈1:惯性的理解:①普遍性:一切物体在任何情况下都具有惯性,与物体是否受力及运动状态无关。②大小:惯性的大小仅取决于物体的质量:质量越大,惯性越大;质量越小,惯性越小。③惯性是物体的固有属性。注意:惯性不是“力”,不能说“受到惯性”“惯性作用”或“惯性力”;只能说“具有惯性”“由于惯性”
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。一般可根据两个力的施力物体与受力物体是否相反进行判断。
1.第33届巴黎奥运会网球女子单打决赛中,中国选手郑钦文2比0战胜克罗地亚选手维基奇夺得金牌,是该项目首位中国奥运金牌得主。关于网球比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.击出的网球会继续向前运动是因为网球受到惯性的作用
B.击球时,球拍对球的力改变了球的运动状态
C.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是平衡力,大小相等,方向相反
D.网球飞行到最高点时,处于平衡状态,受平衡力
【解答】解:A.击出的网球会继续向前运动是因为网球具有惯性,惯性不是力,不能说受到作用,故A错误;
B.击球时,球拍对球的力改变了球的运动状态,故B正确;
C.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故C错误;
D.网球飞行到最高点时,受到重力和空气阻力的作用,这两个力不在同一直线上,不是一对平衡力,所以网球处于非平衡状态,故D错误。
故选:B。
2.如图所示,小明在超市买了个篮球放在小车里,拉着小车在水平地面上行走。下列分析不正确的是( )
A.小明拉着小车向左起步时,篮球受到向右的摩擦力
B.若小车与篮球间光滑,小车起步时篮球相对于地面保持静止
C.小明拉着小车向左减速时,篮球受到向右的摩擦力
D.小明拉着小车在水平地面上匀速直线运动时,篮球在水平方向不受力
【解答】解:A、小明拉着小车向左起步时,篮球由于惯性会保持原来的静止状态,因此会相对于小车向右运动,所以篮球会受到向左的摩擦力,故A不正确。
B、若小车与篮球间光滑,那么它们之间就没有摩擦力,当小车起步时,篮球由于惯性会保持原来的静止状态,因此会相对于地面保持静止,故B正确;
C、小明拉着小车向左减速时,篮球由于惯性会继续保持原来的速度向左运动,因此会相对于小车向左运动,这时篮球会受到向右的摩擦力,以阻止其相对运动。故C正确。
D、小明拉着小车在水平地面上匀速直线运动时,篮球由于惯性会继续保持原来的速度和小车的速度一致,因此篮球在水平方向上不会受到任何外力的作用(忽略空气阻力),故D正确。
故选:A。
3.如图所示,在2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中,中国选手潘展乐以46秒40的成绩打破了世界纪录并夺得金牌,为国争光。关于赛场上的物理知识,下列说法错误的是( )
A.潘展乐的速度越大,具有的惯性就越大
B.潘展乐加速冲刺到终点的过程中,受到了非平衡力的作用
C.潘展乐用力向后蹬水,他向前运动,说明力的作用是相互的
D.潘展乐加速向前时,他相对泳池是运动的
【解答】解:A、惯性大小只与物体质量有关,与速度无关,潘展乐速度增大但惯性不变,故A错误;
B、潘展乐加速运动说明受到非平衡力的作用,故B正确;
C、潘展乐向后蹬水,水给予他向前的反作用力,说明力的作用是相互的,故C正确;
D、潘展乐加速向前,相对泳池的位置在不断改变,是运动的,故D正确。
故选:A。
4.如图所示,玩滑板车是青少年喜爱的体育运动,在少年玩滑板车的过程中,下列分析正确的是( )
A.滑板车受到的重力和人对滑板车的压力是一对平衡力
B.滑板车“把手”处有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
C.滑板车运动时,若人不蹬地,就会停下来,说明力是维持运动的原因
D.人不蹬地时滑板车还向前运动,是因为滑板车受到了惯性
【解答】解:A、滑板车受到的重力和人对滑板车的压力方向相同,故二者不是一对平衡力,故A错误;
B、滑板车“把手”处有凹凸不平的花纹,增大了接触面的粗糙程度,是为了增大摩擦,故B正确;
C、滑板车运动时,若人不蹬地,就会停下来,说明力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D、不再蹬地,滑板车由于具有惯性,还会保持原来的运动状态继续往前运动,惯性不是力,不能说“受到惯性”,故D错误。
故选:B。
5.2025亚洲羽毛球锦标赛4月9日在浙江宁波进入第二个比赛日,国羽15战13胜,女单女双全员晋级。如图所示是比赛中的场景,下列有关说法正确的是( )
A.击球时,球和球拍都会发生弹性形变
B.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对平衡力
C.羽毛球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
D.羽毛球最终会落到地面,是因为没有了力的作用
【解答】解:A、击球时,球拍对乒乓球施加的力是球拍发生弹性形变产生的,此时球和球拍都会发生弹性形变,故A正确;
B、击球时,拍对球的力和球对拍的力不是作用在同一物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、球离开球拍之后在空中继续飞行,是因为球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.乒乓球最终会落到地面,是因为受到了重力的作用,故D错误。
故选:A。
押题猜想07 压强综合
【母题】下列关于压强的说法不正确的是( )
A.公交车上的安全锤一端做得很尖锐是为了增大压力
B.有两根粗细相同的玻璃管,分别装有不同体积的水,其中一根倾斜放置,另一根竖直放置,使两管内液面等高,此时两管中的水对管底产生的压强相同
C.捏瘪了的钢笔墨胆可以吸上墨水是利用了大气压强
D.向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢,是因为流速快的地方压强小
【解答】解:A、公交车上的安全锤的锤头做成锥形,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,增大压强,故A错误,符合题意;
B、有两根粗细相同的玻璃管,分别装有不同体积的水,其中一根倾斜放置,另一根竖直放置,使两管内液面等高,根据p=ρgh可知两管中的水对管底产生的压强相同,故B正确,不合题意;
C、用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,汽水被压进吸管里,利用了大气压强,故C正确,不合题意;
D、当向下垂的两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小。纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,故D正确,不合题意。
故选:A。
押题解读
压强这一章的内容经常将各知识点分四个选项进行综合考查。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.如图所示,关于压强的说法中不正确的是:( )
A.如图甲,运载重物的卡车通常装有较多轮子是为了减小压强
B.如图乙,帕斯卡裂桶实验,说明液体的压强与液体的质量有关
C.如图丙,在同一地点测量大气压,玻璃管稍倾斜时水银柱的高度不变
D.如图丁,固定在风洞中的飞行器,其下方气体流速小,压强大
【解答】解:A、运载重物的卡车通常装有较多轮子,是为了增大受力面积,从而减小压强,故A正确;
B、帕斯卡裂桶实验,说明液体的压强与液体的深度有关,故B错误;
C、在同一地点做托里拆利实验,玻璃管稍倾斜一些时,水银柱的长度变长,但是外界大气压不变,所以水银柱的高度不变,故C正确;
D、飞行器的上方是弧形,空气流过上方时流速大,压强小;飞行器下方是平面,空气的流速小,压强大,这一压强差使飞机获得竖直向上的升力,故D正确。
故选:B。
2.下列说法正确的是( )
A.甲图,用注射器向肌肉中注射药液利用了大气压
B.乙图:托里拆利实验,玻璃管倾斜,管内外水银面高度差变大
C.丙图:飞机机翼上方空气流速快,流体压强小
D.丁图:洗手池下水管只有一端开口不是连通器
【解答】解:A、用注射器打针利用了手的推力,故A错误;
B、托里拆利实验中,玻璃管倾斜,水银柱变长,但大气压能够支撑的水银柱高度不变,故管内外水银面高度差不变,故B错误;
C、根据流体压强与流速的关系,飞机机翼上方空气流速快、压强小,飞机机翼下方空气流速慢、压强大,产生向上的升力,故C正确;
D、上端开口下端连通的容器为连通器,洗手池下水管的结构符合连通器的特点,是连通器,故D错误。
故选:C。
3.关于压强的知识,下列四个实例中说法正确的是( )
A.图甲:飞机机翼上凸下平获得升力,因为流速大的地方压强小
B.图乙:用活塞式抽水机抽水主要利用液体压强使水上升到高处
C.图丙:火车轨道的铁轨下面铺放枕木可以减小地面受到的压力
D.图丁:将长方体木块沿虚线方向竖直切割,剩余部分对水平面的压强变小
【解答】解:A、因为机翼模型上表面弯曲,下表面平直,当电风扇吹风时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,机翼模型在压强差下产生向上的升力,故A正确;
B、活塞式抽水机是利用大气压把水抽出的,故B错误;
C、铁轨下面铺放枕木,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,减小压强,故C错误;
D、沿图示AB位置切去右侧的一半后,它对桌面压力和受力面积都变小,且都变为原来的一半,由p可知,它对桌面压强不变,故D错误。
故选:A。
4.关于下面四幅图说法正确的是( )
A.如图甲:A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
B.如图乙:将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C.如图丙:把气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
D.如图丁:盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
【解答】解:A、A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越小,故A错误;
B、在托里拆利实验中,水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,这一高度的大小是由外界大气压决定的,因此在大气压不变的情况下,玻璃管倾斜,水银柱高度不变,但水银柱长度会变长,故B错误;
C、把水气压计从山下带到山上,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱会升高,故C正确;
D、在一个标准大气压下,大气压可以支持约10.3m高的水柱。瓶中水面能高于盆内水面不会流出来,正是因为盆景中的水与大气相通,是大气压支持着瓶内的水不会流出来,不是利用连通器原理,故D错误。
故选:C。
5.如图所示,放在水平桌面上完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有A、B两点,若A、B两点的压强相等,则下列说法正确的是( )
A.两种液体的密度关系是ρ甲=ρ乙
B.两种液体的质量关系是m甲<m乙
C.两种液体对容器底的压强关系是p甲>p乙
D.两容器对水平桌面的压强关系是p甲<p乙
【解答】解:A、由图可知,A、B两点的深度hA<hB,A、B两点的压强相等,根据p=ρgh可知,两种液体的密度关系ρ甲>ρ乙,故A错误;
BC、因为A、B两点到容器底的距离相等,ρ甲>ρ乙,由p=ρgh可知,A、B两点以下的液体对容器底的压强关系p′A>p′B,而两种液体对容器底的压强p甲=pA+p′A,p乙=pB+p′B,A、B两点的压强相等,即pA=pB,所以p甲>p乙;
因两容器完全相同、底面积相同,由知,液体对容器底的压力F甲>F乙,
液体对容器底的压力等于液体的重力,故G甲>G乙,
由可知,两种液体的质量关系是m甲>m乙,故B错误、C正确。
D、两容器对水平桌面的压力等于液体的重力与容器重力之和,因两容器完全相同、重力相同,所以两容器对水平桌面的压力F甲>F乙,由可知两容器对水平桌面的压强关系是p甲>p乙,故D错误。
故选:C。
押题猜想08 电路设计
【母题】如图是国产新能源汽车中的一款插电式混合动力汽车,同时使用电动机和内燃机,其内燃机热效率最高可达;此外,其拥有快捷语音助手,可实现车外语音控制自动泊车和开关门等功能。对于该新能源汽车,驾驶员既可以通过传统的机械按键(开关控制车窗的升降,也可以通过语音(开关控制车窗的升降。下列电路中可实现上述功能的是
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题意可知,开关和开关都可独立控制车窗的升降,即两个开关互不影响,说明两个开关是并联,再与电动机串联,故符合题意,不符合题意。
故选:。
押题解读
电路设计是中考的热点题型,考查学生对电路基础的掌握情况。
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.如图所示是新能源汽车的家用充电桩。充电时闭合空气开关,将充电桩连接到电源,然后将充电枪插入车辆的充电接口(相当于闭合开关,再在图中左边亮灯位置刷卡(相当于闭合开关即可开始充电,若用灯泡发光模拟充电成功,则符合要求的模拟电路是
A.
B.
C.
D.
【解答】解:要同时满足上述三个条件才能充电,相当于要同时闭合三个开关灯才能,所以三个开关要串联,故符合题意。
故选:。
2.如图是一款智能感应垃圾桶,它有三种开盖方式,可以手动按键开盖,也可以用脚触碰桶身感应开盖,还可以红外线感应开盖,以上三种方式相当于分别闭合开关、、,下列电路符合要求的是
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题意可知,可以用手动按键开盖,也可以脚踢桶身感应开盖,还可以红外线感应开盖,这说明三个开关互不影响,是并联的,然后与电动机串联接入电路中,故正确。
故选:。
3.小华为学校警卫室设计了一个电路。当警卫室内的开关闭合时报警系统启用,用导线围着警卫室一圈,若有人闯入就会把导线扯断,此时灯亮且电铃响,提醒大家注意安全。其中为保护电阻,下列符合要求的电路图是
A. B.
C. D.
【解答】解:由题意可知,正常情况下,开关闭合后,导线把电铃短路,灯亮铃不响;只有导线断开时,灯亮且电铃响。
.由电路图可知,正常情况下,电铃被短路不响,会造成电源短路,故不符合题意;
.由电路图可知,正常情况下,电铃被短路不响,有人闯入学校时导线扯断,电阻、灯泡和电铃串联,灯亮同时铃响,故符合题意;
.由电路图可知,正常情况下,灯泡和电铃串联后与电阻并联,有人闯入学校时导线扯断,对灯、铃没有影响,灯亮、铃响,故不符合题意;
.由电路图可知,正常情况下,电阻、灯泡和电铃串联,灯亮同时铃响,有人闯入学校时导线扯断,电路开路,灯不亮、铃不响,故不符合题意。
故选:。
4.某家用智能报警器设置外出模式时相当于开关闭合,当红外线传感器(相当于开关探测到人,窗户传感器(相当于开关探测到窗户打开或烟雾传感器(相当于开关探测到烟雾,相应的开关都会自动闭合,警报电铃会响起,同时监控器拍摄图像给家人发送报警信息。已知电铃和监控器的额定电压都是,下列电路图符合以上要求的是
A.
B.
C.
D.
【解答】解:根据题意可知,出门时,在智能报警器里设置外出模式相当于开关闭合,相当于总开关;若红外线传感器(相当于闭合探测到人,窗户传感器(相当于闭合探测到窗户的打开或烟雾传感器(相当于闭合探测到烟雾,相应的开关都会闭合,这时屋内的警报电铃会响起,这说明这三个开关可以独立工作,互不影响,所以三个开关是并联的,并联后与警铃串联;铃响的同时,视频监控拍摄图象给屋主发送报警信息;由于电铃和监控器的额定电压都是,这说明报警铃和监控器是并联的,故图符合题意。
故选:。
5.小明家有一款电动拖地机,其下端的电动机可带动抹布擦地,前端的灯可照明,灯只有在机器擦地过程中才能点亮或熄灭,你认为下列关于它的电路设计最符合实际的是
A. B.
C. D.
【解答】解:由题意可知,灯只有在机器擦地过程中才能点亮或熄灭,这表明电动机和灯是并联的;当电动机启动后,闭合开关时灯才能发光,否则灯不能发光,说明有一个开关在干路中,另一个开关在灯支路,由各电路图可知,图符合要求。
故选:。
押题猜想09 电磁现象辨析
【母题】以下展示的是电和磁的实验电路图,其中哪个描述是错误的
A.甲图可以说明电流周围有磁场
B.乙图是动圈式话筒的实验原理图
C.丙图可用于验证电磁铁的磁性强弱与电流大小和匝数的关系
D.丁图是发电机的原理图
【解答】解:、甲图是奥斯特实验,该实验将磁针放置在导线旁,导线通电时磁针发生偏转,切断电流时,磁针又回到原位,说明电流周围存在磁场,故描述正确。
、动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的,当声波使膜片振动时,连接在膜片上的线圈随着一起振动,音圈在磁场里振动,其中就产生感应电流,而乙图中没有电源,是动圈式话筒的原理图,故描述正确。
、丙图中通过滑动变阻器可以改变电路中的电流大小,同时有不同匝数的线圈,可用于验证电磁铁的磁性强弱与电流大小和匝数的关系,故描述正确。
、丁图中有电源,闭合电路,导体会在磁场中受力运动,是电动机的原理图,故描述错误。
故选:。
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.如图装置中,线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉,转动小风车,小量程电流表的指针会发生偏转。关于该装置工作时的说法,不正确的是
A.原理是电磁感应现象
B.将机械能转化为电能
C.电流表的指针只偏向一侧
D.如将图中的电流表换成干电池,线圈不能持续转动
【解答】解:、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,这是电磁感应现象。图中线圈、导线和电流表组成闭合电路,小风车转动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动从而产生感应电流,所以该装置的原理是电磁感应现象,故正确,不符合题意。
、该装置中,小风车在风力作用下转动,带动线圈在磁场中运动,消耗了机械能,产生了感应电流,获得了电能,是将机械能转化为电能,故正确,不符合题意。
、线圈在磁场中转动,切割磁感线的方向会不断变化,根据右手定则,感应电流的方向也会不断变化,所以电流表的指针会左右摆动,而不是只偏向一侧,故错误,符合题意。
、若将电流表换成干电池接入电路,通电线圈在磁场中会受到力的作用而转动,但当线圈转动至平衡位置时,由于线圈两端的绝缘漆全部刮掉,无法改变线圈中的电流方向,线圈会因惯性继续转动,但转过平衡位置后受到的力会阻碍它继续转动,所以线圈不能持续转动,故正确,不符合题意。
故选:。
2.2025年央视春晚人形机器人亮相舞台。人形机器人动力系统的核心部件是电动机,下列实验,能说明电动机工作原理的是
A.
B.
C.
D.
【解答】解:
、该实验是奥斯特实验,展示了通电导线周围存在磁场,即电流的磁效应,并非电动机工作原理,所以选项错误。
、此实验装置中没有电源,导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生感应电流,是电磁感应现象,是发电机的工作原理,不是电动机原理,所以选项错误。
、图中有电源,通电导体在磁场中会受到力的作用而运动,这正是电动机的工作原理,所以选项正确。
、该实验探究的是影响电磁铁磁性强弱的因素,和电动机工作原理无关,所以选项错误。
故选:。
3.如图是华电旬邑风力发电厂安装的风力发电机组,该风电装置是通过叶片在风力作用下,高速旋转从而带动发电机转子旋转生成绿色电力。下列选项中能正确反映风力发电原理的是
A.
B.
C.
D.
【解答】解:风力发电机是利用电磁感应现象制成的。
、图中装置反映的是电磁感应现象,故符合题意;、图中装置反映了通电线圈在磁场中受到力的作用,故不符合题意;
、图中装置的主要部件是电磁铁,电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故不符合题意。
、图丁装置反映了电流的磁效应,故不符合题意。故选:。
4.如图所示,甲、乙、丙、丁四幅常见的实验图片均涉及到电与磁的关系,下列说法正确的是
A.图甲:改变电路中电流的方向,小磁针偏转的方向不变
B.图乙:电动机工作过程中,线圈中也会产生感应电流
C.图丙:无论金属棒怎么运动,电路中都会产生感应电流
D.图丁:动圈式扬声器的工作原理是电磁感应现象
【解答】解:、图甲是奥斯特实验,该实验表明电流周围存在磁场,且磁场方向与电流方向有关。改变电路中电流的方向,小磁针偏转的方向会改变,故错误。
、图乙是电动机的原理图,电动机工作时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电动势,由于电路是闭合的,所以线圈中也会产生感应电流,故正确。
、图丙是探究电磁感应现象的实验装置,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中才会产生感应电流。如果金属棒沿磁感线方向运动,不切割磁感线,电路中不会产生感应电流,故错误。
、图丁是动圈式扬声器,其工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。变化的电流通过线圈,产生变化的磁场,从而让扬声器的膜片振动,产生声音,故错误。
故选:。
5.小王打开了电吉他中的电拾音器,查询资料得知:“磁体附近的金属弦容易被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音。”关于电拾音器下列说法错误的是
A.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
B.金属弦如果选用铜制成,电吉他将不能正常工作
C.线圈中产生电流的原理与扬声器的工作原理相同
D.线圈中产生感应电流表明机械能可以转化为电能
【解答】解:、金属弦被磁化后具有磁性,弦振动时相当于线圈在做切割磁感线运动,从而产生电流方向不断变化的电流,故正确;
、铜不可以被磁化,则选用铜质弦,电吉他不能正常工作,故正确;
、线圈中产生感应电流的原理是电磁感应现象,扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故错误;
、线圈中产生感应电流表明机械能可以转化为电能,故正确。
故选:。
押题猜想10 安全用电
【母题】安全用电无小事,下列做法正确的是
A.更换灯泡时,可以不断开开关
B.绝缘层破损的电线仍可以使用
C.充完电以后及时拔掉充电器
D.洗完手后,直接用湿手按开关
【解答】解:、更换灯泡前,应断开电源开关,以防止人接触灯泡时可能发生触电事故,故错误;
、电线绝缘层破损时,容易形成短路或发生触电事故,要及时更换,严禁直接使用,故错误;
、充完电以后及时拔掉充电器,既能避免浪费电能,也能减缓元件老化或引发短路等危害,故正确;
、生活用水是导体,洗完手后,直接用湿手按开关,容易发生触电事故,故错误。
故选:。
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.在全国中小学安全教育平台上,安全用电常识是其中一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是
A.用电器的开关应该装在零线和用电器之间
B.当有人触电时,应立即切断电源
C.家庭电路中同时工作的用电器越多,电路中的总电阻越大
D.使用试电笔辨别火线时,用笔尖接触被测的导线,手指须接触笔尖
【解答】解:.开关接在火线和用电器之间;如果接在火线和零线之间,当断开开关,火线和用电器还处于连接状态,人接触用电器就是间接接触火线,容易发生触电,故不符合题意;
.发现有人触电时,应赶快切断电源或用干燥木棍将电线挑开,故符合题意;
.家庭电路中各用电器是并联的,根据并联电路电阻的特点,并联的用电器越多,总电阻越小,故不符合题意;
.使用测电笔时,手一定不能接触笔尖金属体,如果测电笔接触火线,手接触笔尖金属体会发生触电事故,故不符合题意。
故选:。
2.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是
A.家用电器的金属外壳需要接地线
B.空气开关跳闸是因为家庭电路出现断路故障
C.家庭电路中,各用电器是串联的
D.使用测电笔时,手可以直接接触金属体笔尖
【解答】解:、家用电器的金属外壳需要接地线,故正确;
、空气开关跳闸是因为家庭电路出现短路故障或者用电器的总功率过大,故错误;
、家庭电路中,各用电器是并联的,故错误;
、使用测电笔时,手必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故错误。
故选:。
3.电给我们的工作和生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害,甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法符合安全用电原则的是
A.只有大功率用电器才需使用三孔插座
B.控制灯泡的开关和它所控制的灯泡,位置可以互换
C.家中安装有漏电保护器,所以更换灯泡不必切断电源
D.用试电笔辨别零、火线时,手指要触碰笔尾金属体
【解答】解:、有金属外壳的家用电器要使用三孔插座,防止触电或者漏电,故错误;
、控制灯泡的开关和灯泡要串联后接在火线上,位置不能互换,故错误;
、家中安装有漏电保护器,在火线和零线中的电流不相等时才会切断电路,所以更换灯泡还是要切断电源,故错误;
、用试电笔辨别零、火线时,手指要触碰笔尾金属体,故正确。
故选:。
4.我省多所学校都开展了“安全用电进校园”活动,普及安全用电常识。对于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是
A.教室里的灯和广播是串联的
B.使用测电笔时,人体要接触笔尖金属体,但不能接触笔尾金属体
C.电路中发生了短路会导致空气开关跳闸
D.家庭电路中保险丝熔断后,可以用铜丝(熔点为来代替
【解答】解:、教室里的灯和广播是并联的,故错误;
、使用测电笔时,人体要接触笔尾金属体,但不能接触笔尖金属体,故错误;
、电路中发生了短路会导致空气开关跳闸,故正确;
、家庭电路中保险丝熔断后,不可以用铜丝来代替,应该更换同规格的保险丝,故错误。
故选:。
5.关于安全用电,下列说法正确的是
A.电器设备起火可直接用水灭火
B.保险丝烧断后可以用铜丝代替
C.低于的电压对人体来说都是安全的
D.使用试电笔辨别火线和零线时,手需接触笔尾的金属体
【解答】解:、电器设备起火时,不能直接用水灭火,因为水是导体,可能会导致触电事故,还可能损坏电器设备。应先切断电源,再使用干粉灭火器等合适的灭火器材灭火,故错误。
、保险丝的作用是在电流过大时自动熔断,以保护电路。而铜丝的熔点高,不易熔断,当电流过大时,不能及时切断电路,起不到保护作用,所以保险丝烧断后不能用铜丝代替,故错误。
、通常情况下,不高于的电压对人体才是安全的,的电压远高于安全电压,会对人体造成伤害,故错误。
、使用试电笔辨别火线和零线时,手需接触笔尾的金属体,这样才能使火线、试电笔、人体和大地构成回路,氖管才能发光。如果手不接触笔尾金属体,带电体、测电笔、人、大地之间无法形成回路,测电笔内的氖泡就不会发光,会导致误判,故正确。
故选:。
押题猜想11 滑轮(组)的简单计算
【母题】滑轮组是生活中经常用到的简单机械,在某建筑工地上,工人用如图所示的装置提升重为400N的物体,动滑轮重为100N。在工人拉力F作用下,在20s内竖直匀速把绳子向下拉动了8m的长度(不计绳重和摩擦),下列说法错误的是( )
A.滑轮组的有用功为1600J
B.物体上升的速度为0.4m/s
C.拉力F的功率为100W
D.滑轮组的机械效率为80%
【解答】解:A、由图可知,n=2,物体上升的高度为h4m,则滑轮组的有用功为:
W有=Gh=400N×4m=1600J,故A正确;
B、物体上升的速度为:
v0.2m/s,故B错误;
C、不计绳重和摩擦,拉力F做的总功为:
W总=(G+G动)h=(400N+100N)×4m=2000J,
拉力F的功率为:
P100W,故C正确;
D、滑轮组的机械效率为:
η100%=80%,故D正确。
故选:B。
押题解读
本猜想综合性较强,利用滑轮组的巧妙组合,用竖直方向上的力,拉动物体水平移动,由此计算滑轮组的相关量。考查学生对滑轮组的理解,以及物体在水平方向上移动时的受力情况。
考前秘笈
1.滑轮组中动滑轮上承担物重的绳子段数n的判断
动滑轮上承担物重的绳子段数n即为滑轮组中直接与动滑轮相连的绳子段数,可以在动滑轮与定滑轮之间画一条直线,数出与动轮相连的绳子段数。
2. 竖直方向的滑轮组
,,,,;
若:忽略绳重和摩擦,绳子自由端的拉力:,
则:滑轮组的机械效率:
3. 水平方向的滑轮组
水平方向匀速拉物体时如图所示:
,,,,
滑轮组的机械效率:。
1.如图所示,小宇用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。不计绳重和摩擦,则下列选项正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为3m
B.动滑轮受到的重力为100N
C.拉力F做的功为1200J
D.该动滑轮的机械效率为40%
【解答】解:A、动滑轮绳子股数为2,绳子自由端移动的距离为s=nh=2×3m=6m,故A错误;
B、不计绳重和摩擦,根据F(G+G动)可知,动滑轮受到的重力为:
G动=nF﹣G=2×250N﹣400N=100N,故B正确;
C、拉力F做的功为:
W总=Fs=250N×6m=1500J,故C错误;
D、该动滑轮的机械效率为:
η100%=80%,故D错误。
故选:B。
2.如图所示,重为100N的物体A在水平拉力F的作用下水平向左匀速运动,滑轮的速度为1m/s,弹簧测力计的示数为10N,忽略绳子和滑轮自重及绳子与滑轮间的摩擦。则下列说法正确的是( )
A.物体所受地面的摩擦力为5N
B.使用该动滑轮的目的是为了省力
C.水平拉力F的功率20W
D.物体A的运动速度为0.5m/s
【解答】解:A、弹簧秤的示数为10N,即绳子对弹簧秤的拉力为10N,因同一根绳子各处的拉力大小相同,所以绳子对物体A的拉力也为10N;物体A向左匀速直线运动,其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,所以A受到地面的摩擦力f=F示=10N,故A错误;
B、拉力F作用在动滑轮轴上,费力但省一半的距离,故B错误;
C、不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,由图知,拉力F作用在动滑轮轴上,与右侧两段绳子的拉力平衡,
则拉力F的大小为:F=2F示=2×10N=20N,拉力端移动的速度等于滑轮移动速度的,则拉力F的功率为:
PFv=20N×1m/s=20W,故C正确;
D、动滑轮绳子股数为2,物体A的运动速度为vA=2v=2×1m/s=2m/s,故D错误。
故选:C。
3.如图所示,小明用甲、乙两装置匀速提升质量为m1的物体。滑轮的质量均为m2,相同的时间t内物体被提升的高度均为h。下列说法正确的是( )
A.绳子自由端的拉力一定为F1>F2
B.两个拉力做的额外功相等
C.F1、F2两个拉力做功的功率比值为3:2
D.若不计绳重和摩擦,两种装置的机械效率均为
【解答】解:A、不计绳重和摩擦,甲是动滑轮,拉力为:F1(G+G动)(m1g+m2g);
乙是滑轮组,由图乙可知,n=3,F2(G+G动)(m1g+m2g),则F1>F2;因题中没有不计绳重和摩擦,因此绳子自由端的拉力F1不一定大于F2,故A错误;
B、不计绳重和摩擦,根据W额=G动h可知,两个拉力做的额外功相等,因题中没有不计绳重和摩擦,因此两个拉力做的额外功不一定相等,故B错误;
C、因题中没有不计绳重和摩擦,无法确定两个拉力大小,因此也无法确定F1、F2两个拉力做功的功率大小,故C错误;
D、若不计绳重和摩擦,根据η可知,两种装置的机械效率均为,故D正确。
故选:D。
4.用某滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示。在内绳子自由端竖直匀速移动,重物竖直匀速上升。已知动滑轮总重,重物重。关于该过程,下列说法正确的是
A.绳子自由端拉力的功率为
B.绳子自由端拉力大小为
C.利用滑轮组所做额外功为
D.滑轮组的机械效率约为
【解答】解:、由图可知,内绳子拉力做的功为,绳子自由端拉力的功率为:
,故错误;
、拉力做的总功,绳子自由端拉力的大小:
,故错误;
、克服物体重力做的有用功:
,
拉力做的总功,则拉力做的额外功:
,故正确;
、滑轮组的机械效率为:
,故错误。
故选:。
5.图中定滑轮重,动滑轮重。物体在拉力的作用下,内沿竖直方向匀速升高了。不计绳重和轴摩擦,下列判断正确的是
A.绳子自由端移动的速度为
B.滑轮组对物体做功的功率为
C.天花板对滑轮组的拉力为
D.滑轮组的机械效率为
【解答】解:、由图可知,,绳子自由端移动的速度为:
,故错误;
、不计绳重和轴摩擦,根据可知,物重为:
,
克服重力做的有用功为:
,
滑轮组对物体做功的功率为:
,故错误;
、滑轮组整体受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力及3段绳子的拉力作用,处于平衡状态,由力的平衡条件可得,天花板对滑轮组的拉力为:
,故错误;
、该滑轮组的机械效率为:
,故正确。
故选:。
6.如图是小琳在跨学科实践课上用3本大字典和滑轮组将一个人提了起来,字典匀速直线下降,使人匀速升高,字典的重力为,人的质量为,此过程
A.总功为 B.有用功为
C.额外功 D.滑轮组的机械效率是
【解答】解:、字典的重力做的总功为:
,故错误;
、克服人的重力做的有用功为:
,故正确;
、额外功为:
,故错误;
、滑轮组的机械效率为:
,故错误。
故选:。
押题猜想12 电路的动态分析
【母题】如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A2示数变小,电流表A1示数变小
B.电压表V示数变小
C.电压表V示数与A1示数的比值不变
D.电流表A1示数与A2示数的差变大
【解答】解:由电路图知道,R1、R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测R2支路的电流;
AB.由于电源电压不变,所以滑片移动时电压表示数不变;
由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,则滑片移动时,通过R1的电流不变;
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知通过R2支路的电流变小,则电流表A2的示数变小;
根据并联电路的电流规律可知,干路总电流变小,所以电流表A1的示数变小,故A正确,B错误;
C.电压表V示数不变,电流表A1示数变小,则电压表V示数与电流表A1示数的比值变大,故C错误;
D.根据并联电路的电流规律可知,电流表A1示数与A2示数的差值等于R1通过的电流,所以电流表A1示数与A2示数的差不变,故D错误。
故选:A。
押题解读
根据滑动变阻器的滑动,判断电路中电表的示数变化情况。
考前秘笈
秘籍1:先干后支,先总后分的原则,判断电路中电流的变化情况。在利用欧姆定律或串并联电路中的规律可判断其他部分的电流、电压的变化情况。
1.如图甲所示是智能化数显式圆规,能直接显示出所画圆的半径大小r。其内部等效电路图如图乙所示,OEF为可旋转调节阻值的变阻器,当r增大时,即滑片P向顺时针方向移动,反之,则向逆时针方向移动。闭合开关,则下列说法中正确的是( )
A.半径r减小时,电流表示数减小
B.半径r增大时,电压表示数增大
C.圆规的数显表盘对应电流表示数
D.半径r增大时,电压表示数与电流表示数的比值减小
【解答】解:由题意知,智能化数显式圆规内部,相当于一个可旋转调节阻值的变阻器,由图可知,其与电阻R0串联,电流表测量电路电流,电压表并联在圆规两端,测量其两端电压;
A、当圆规示数r减小时,即滑片P应向逆时针方向移动,则其接入电路的阻值变小,电源电压不变,根据可得,电路电流增大,则电流表示数增大;故A错误,
BCD、当圆规示数r增大时,即滑片P向顺时针方向移动,则其接入电路的阻值变大,根据可得,电源电压不变,则电路电流减小,则电流表示数减小;根据串联电路分压原理可知,圆规分得的电压变大,则电压示数变大,则数显表盘对应图乙中的电压表示数;由此可知,电压表示数与电流表示数的比值一定增大,故B正确,CD错误。
故选:B。
2.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关,若滑片向右移动,下列说法正确的是
A.电压表的示数不变 B.小灯泡的亮度变暗
C.电路的总电功率变大 D.电流表的示数变大
【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与并联,电压表测两端的电压,也测电源的电压,电流表测滑动变阻器支路的电流;
、因电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故正确;
、因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过灯泡的电流不变,则小灯泡的亮度不变,故错误;
、滑动变阻器滑片向右移动过程中,接入电路中的电阻变大,由可知,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表的示数变小,故错误;
、电路中的电流变小,电源电压不变,由可知,电路的总功率变小,故错误。
故选:。
3.物理兴趣小组设计了一种电子秤,原理图如图所示。为定值电阻,为滑动变阻器(其阻值与其长度成正比),闭合开关,当质量为的物体放在轻质秤盘上时,滑片将从最上端开始向下移动,且滑片向下移动的距离与秤盘上所放置物体的质量成正比。电流表和电压表是示数分别为、,则下列图像中正确的是
A. B.
C. D.
【解答】解:根据电路图可知,两个电阻串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量的是的滑片上端部分两端的电压;
由于电压表所在电路相当于断路,所以滑片移动时,接入电路的总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,电流表示数不变,故图片错误;
滑片向下移动,与电压表并联部分的电阻变大,根据可知,电压表示数变大,故正确、错误。
故选:。
4.某学习小组连接了如图所示的实物电路,闭合开关,向右移动滑片的过程中会出现的现象是
A.示数变大,示数变小,灯泡亮度不变
B.示数变小,示数变大,灯泡亮度变暗
C.示数变大,示数变大,灯泡亮度不变
D.示数变小,示数变小,灯泡亮度变亮
【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,电流表测变阻器支路的电流;
当向右移动滑片的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据可知,在电压一定时,通过滑动变阻器的电流变大,即示数会变大;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片向右移动时,通过灯泡的电流不变,灯泡的实际功率不变,亮度不变;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因示数变大,则电流表示数变大;
综上所述,正确,错误。
故选:。
5.在刚刚结束的体育测试中有一项目为坐位体前屈,对身体柔韧性测试,测试者向前推动固定在滑动变阻器滑片上的滑块,滑块被推动的距离越大,测试者身体柔韧性就越好。图甲所示是测试装置的实物图,图乙其工作原理电路,已知电压表、电流表示数分别为、,电压表、电流表示数变化量分别为△、△,下列说法正确的是
A.测试者身体柔韧性越好,整个电路中的总电阻越大
B.测试者身体柔韧性越好,电压表的示数就越大
C.无论测试者身体柔韧性如何,的值不变
D.无论测试者身体柔韧性如何,的值不变
【解答】解:根据电路图可知,闭合开关,两个电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压;
、测试者身体柔韧性越好,向前推的距离越大,变阻器接入电路的阻值变小,则整个电路中的总电阻变小,根据串联电路的分压特点知,变阻器两端的电压越小,电压表的示数越小,故错误;
、由于电源电压不变,所以变阻器两端电压的变化量等于定值电阻两端电压的变化量,所以的值等于的阻值,所以该比值不变,故正确;
、根据可得,据此可知电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器连入电路的阻值,由于测试者身体柔韧性不同,变阻器连入电路的阻值不变,则的值时变化,故错误。
故选:。
题型二 填空题
押题猜想13 能源、信息的传递
【母题】如图甲所示是我国神州号飞船绕地球飞行的场景,飞船运行过程中,通过 与地面遥控中心进行信息传递;如图乙一款太阳能庭院灯,太阳能它来源于太阳内部发生的核 ,产生大量的能量。
【解答】解:飞船运行过程中,通过电磁波与地面遥控中心进行信息传递;如图乙一款太阳能庭院灯,太阳能它来源于太阳内部发生的核聚变,产生大量的能量。
故答案为:电磁波;聚变。
押题解读
本猜想考察的是信息的传递方式以及能源,考查了学生对信息及能源的了解和识别。
考前秘笈
秘笈1:太空、月球没有空气,信息的传递需要依靠电磁波。
秘笈2: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3: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.江苏徐圩核能发电厂是全球首个以供热为主兼顾电力供应的核动力厂,核能发电厂是利用核
变来发电的,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生” 能源,核能发电厂中发电机工作时,将机械能转化为 能。
【解答】解:核能发电厂是利用核裂变产生的能量来发电的,核能越用越少,不能在短期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,核能发电厂中发电机工作时,将机械能转化为电能。
故答案为:裂;不可再生;电。
2.如图为四旋翼无人机,工人师傅利用它为核电站巡检。无人机的操作系统是靠 (选填“电磁波”或“超声波” 传递信息的;核电站利用核能发电,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生” 能源。
【解答】解:电磁波可以传递信息,无人机的操作系统通过电磁波将信息传递到工人师傅手中的接收器。
核能所利用的核燃料在地球上的储量是一定的,短时间内不可再生,核能属不可再生能源。
故答案为:电磁波;不可再生。
3.嫦娥六号探测器通过 (选填“超声波”或“电磁波” 与地面通信,太阳能电池板中的晶体硅是 材料,太阳能属于 能源(选填“可再生”或“不可再生” 。
【解答】解:电磁波可以在真空中传播,嫦娥六号将通过今年3月发射的“鹊桥一号”中继星来实现和地球的信息和数据交换,这是利用电磁波传递信息;
太阳能电池板中的晶体硅是半导体材料;
太阳能可以从自然界源源不断地得到补充,属于可再生能源。
故答案为:电磁波;半导体;可再生。
4.近年来,山川田野间一座座风力发电机组拔地而起。风力发电机是利用风力带动风轮旋转,把风的动能转变为风轮轴的机械能,风能属于 (选填“可再生”或“不可再生” 能源。某型号风力发电机转一圈发电量为,相当于 的煤完全燃烧释放的能量。
【解答】解:风能可以在自然界里源源不断的得到补充,所以它属于可再生能源。
某型号风力发电机转一圈产生的电能为;
煤完全燃烧释放的能量等于风力发电机转一圈产生的电能;
燃烧煤的质量。
故答案为:可再生;0.24。
5.科学家研发出一种玻璃多维永久光存储技术,它可以利用激光在玻璃内部实现信息的存储与读取。激光 (选填“属于”或“不属于” 电磁波,电磁波在真空中的传播速度为 。
【解答】解:激光具有电磁波的性质,它属于电磁波的一种。
电磁波在真空中的传播速度是一个定值,其大小为。
故答案为:属于;。
6.手摸静电球,形成如图所示“怒发冲冠”的景象,是因为 相互排斥形成的。据报道,我国科学家造出“世界上最轻材料——全碳气凝胶”,将一块的“全碳气凝胶”制成的“碳海绵”放在一朵花上,如图所示,说明这种材料具有较小的 。如图所示,随着科技的发展, (选填“纳米”“半导体”或“超导” 材料的出现,为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
【解答】解:手摸静电球,形成如图所示“怒发冲冠”的景象,是因为同种电荷相互排斥形成的。将一块的“全碳气凝胶”制成的“碳海绵”放在一朵花上,如图所示,说明这种材料具有较小的密度。
随着科技的发展,超导材料的出现,为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
故答案为:同种电荷;密度;超导。
押题猜想14 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.祝融号火星车发现火星含水矿物,揭示火星“富水”历史。中国天问三号计划2028年发射,将率先实现火星采样返回。如图所示,当探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,若不受大气阻力,只发生动能和势能的相互转化,则当探测器由近火点向远火点运动时,其速度不断减小,这一过程中,探测器的动能 ,机械能 。(均填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 减小 不变
【详解】[1][2]探测器由近火点向远火点运动时,不受大气阻力,只发生动能和势能的相互转化,则机械能守恒。探测器质量不变,速度减小,则动能减小。
4.甲、乙是两个完全相同的皮球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出,乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。落地前的运动过程中,甲球的动能 (选填“增大”、“不变”或“减小”),刚到地面时的速度v甲 v乙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 增大 等于
【详解】[1][2]甲乙皮球完全相同,皮球的质量相同,开始时,两个皮球所处的高度相同,重力势能相同;两个皮球的初速度相同,动能相同,因此两个小球的机械能相同;不计空气阻力,皮球在运动过程中只有动能和势能相互转化,运动过程中两个皮球的机械能守恒;落地前的运动过程中,皮球的高度减小,重力势能转化成动能,甲球的动能增大;落地时,两个皮球的重力势能全部转化为动能,且两个皮球的动能相同,质量相同,因此刚到地面时的速度v甲等于v乙,即。
押题猜想15 杠杆
【母题】如图所示,一轻质杠杆可绕点转动,在杠杆的点挂一重为的物体甲,在端施加一个力,已知、的长度分别为、。为使杠杆水平平衡,作用在端的力的最小值为 ,方向为 ,此时该杠杆属于 杠杆(选填“省力”或“费力” 。
【解答】解:为支点,为动力,物体的重力为阻力,为阻力臂,当阻力和阻力臂一定,动力臂越长,动力越小,因而当竖直向上时,动力最小,动力臂最长为,此时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
根据杠杆的平衡条件:
,代入数据有:;
解得。
故答案为:20;竖直向上;省力。
押题解读
本题考查杠杆的分类和杠杠平衡条件的应用。
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.如图是中国古代汲水工具桔槔的简化示意图。使用时人在端向下拉绳子使桶装水,装满水后,人向上拉绳并借助坠石的重力,可轻松地从井中提水。已知,,坠石重,向下拉绳放下空桶时,桔槔为 (填“省力”或“费力” 杠杆;若要提起装满水后总重为的水桶,人还需要在端施加 的向上的拉力(不计杆重及其他摩擦)。
【解答】解:向下拉绳子放下空桶时,端为动力,端为阻力,动力臂小于阻力臂,桔槔此时为费力杠杆;
若要提起装满水后总重为的水桶,根据杠杆的平衡条件可得,端的拉力为,桶中装满水时,桶和水的总重力,向上拉绳提起装满水的桶时拉力。
故答案为:费力;50。
2.秤在我国有几千年的历史,如今中药房仍在使用。如图所示,已测得秤盘中药材质量是,其中,若不计杆秤自重,则秤砣的质量约为 ;若在秤盘中再增加一把药材,则秤砣需向点的 (左右)侧移动才能称出秤盘中药材的总质量。
【解答】解:由杠杆平衡条件得到,
由得,
,
即
解得:;
若在秤盘中再增加一把药材,使得物体的质量变大,重力变大,而右侧力臂与秤砣的重力不变,故秤砣的力臂必须变大,故向左侧移动才能称出秤盘中药材的总质量。
故答案为:40;左。
3.如图所示,是使用手机和自拍杆自拍时的示意图。已知自拍杆长(质量忽略不计),手机对杆竖直向下的作用力为,手垂直于杆的动力为。由此可知,此时自拍杆相当于一个 (选填“省力”“等臂”或“费力” 杠杆。若自拍杆长度、的大小和方向以及的位置不变,且始终垂直于自拍杆,增大自拍杆与水平方向夹角的过程中,的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变” 。
【解答】解:根据图中动力臂臂阻力小,故是费力杠杆,增大自拍杆与水平方向夹角的过程中,动力臂不变,而阻力臂减小,根据动力动力臂阻力阻力臂,则动力减小。
故答案为:费力;变小。
4.如图是我国古代劳动人民搬运巨木的情境。抬起巨木时,横杆是 (选填“省力”“费力”或“等臂” 杠杆;向下压横杆的众人越 (选填“靠近”或“远离” 支架越省力。
【解答】解:架在支架上的横杆,在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,所以为了更易翘起木料,人们对杠杆施加动力时应远离杠杆支点,以增大动力臂。
故答案为:省力;远离。
5.如图所示的独轮车属于 杠杆,车箱和砖头的总重,独轮车的有关尺寸如图所示。推车时,人手竖直向上的力应为 。为了省力,可把车箱里的砖头尽量 (选填“靠近”或“远离” 工人。
【解答】解:(1)独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
(2)由图可知,,,
由杠杆的平衡条件可得:,
;
解得:;
为了省力,在阻力和动力臂不变,可以减小阻力臂,即可把车箱里的砖头尽量远离工人。
故答案为:省力;300;远离。
押题猜想16 压强与浮力的综合
【母题】如图所示,水平桌面上有底面积为,高的轻质柱形容器,底部放置密度为,边长为的正方体。在距离水平桌面高的天花板上通过一长为的细线悬挂重为,边长为的正方体,且在的正上方。缓慢向容器中加水,当恰好漂浮时(还未接触到,水对容器底部的压强为 。继续向容器中加水,当细绳拉力刚好为0时,底部受到的液体压力为 。
【解答】解:(1)正方体的边长为,体积为:,
正方体的质量为:,
正方体的重力大小为:,
当恰好漂浮时,根据漂浮的条件可知此时受到的浮力,,
由阿基米德原理可得,此时排开水的体积:,
浸在水中的深度,,
由题意可知,此时水的深度:,
容器底部所受水的压强:;
(2)正方体的边长为,体积为:,
正方体的重力大小为:,
当细绳拉力为0时,、整体处于漂浮综合体,浮力等于总重力,所以此时的浮力为;
根据阿基米德原理知,、作为整体,共排开水的体积:
,
排开水的体积:,
根据体积公式知,浸入水中的深度为:
;
此时底部到水面的距离;
根据液体的压强公式知,底部受到水的压强大小:
,
水对的底部的压力:
压。
故答案为:500;14。
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.如图甲所示,体积可忽略不计的轻质硬杆一端固定在容器底,一端与不吸水的实心正方体固定。现缓慢向容器中加水,当水深为时正方体刚好浸没,杆受到正方体的作用力随注水深度变化的图像如图乙所示。则杆的长度为 ,当大小为0时,容器底部受到水的压强为 。
【解答】解:(1)由图乙可知,当时,力传感器的示数为,
由细杆的质量不考虑可知,正方体对力传感器的压力等于自身的重力,即正方体的重力:,
由图乙可知,当时物体的下表面恰好与水面接触,因此细杆的长度:;
(2)当力传感器的示数大小为0时,正方体受到的浮力等于正方体的重力,即:,
由图乙可知,当时,物体的下表面恰好与水面接触,当容器内水的深度时,正方体刚好浸没,则正方体的边长:;
由可知,此时正方体排开水的体积:,
则正方体浸在水中的深度:,
所以此时容器中水的深度:,
则当力传感器的示数大小为0时,容器底部受到水的压强:。
故答案为:5;1100。
2.某金属块与木块叠放在装有水的容器中,金属块体积为,木块体积为,木块与金属块密度之比为,容器底面积为,细绳将木块与容器连接在一起,松手后,此时细绳恰好拉直无拉力,如图甲所示。将金属块水平切割,切割部分沉于水底。此时细绳恰好被拉断,之后两物块缓慢上浮直至稳定,最终液面下降。求:木块受到水的浮力为 ;细绳能承受的最大拉力为 ;切割金属块的体积为 。
【解答】解:
木块受到水的浮力:;
图乙与图甲相比,整体排开水的体积的减少量:△△,
绳子所提供的最大拉力等于切割后的金属块和木块整体上浮后所减小的浮力,
故绳子的最大拉力为:
△△;
据题图甲可得,即,
联立,
代入数据解得,;
设切割下来的金属块体积为,对题图乙进行受力分析可得,
由阿基米德原理和重力公式可得:△,
化简可得:△,
代入数据解得。
故答案为:0.16;;4。
3.如图所示,底面积为薄壁轻质圆柱形容器(容器足够高)放置于水平地面上,里面盛有深的水;将另一质量为,底面积为的实心圆柱体竖直放入容器中,待水静止后,此时水深为,圆柱体上表面露出水面高度为。则容器中水的质量为 ;圆柱体的密度为 。
【解答】解:(1)容器中水的体积:
,
由可得,容器中水的质量:
;
(2)由题知,圆柱体放入水中后,露出水面,
若圆柱体处于漂浮,则圆柱体受到浮力,
根据可得:,
圆柱体浸入水的深度为,
由于已知此时水深为,所以,圆柱体是处于漂浮状态,
则圆柱体的高度:
,
圆柱体的体积:
,
圆柱体的密度:
。
故答案为:6.6;。
4.一底面积为的薄壁容器放置在水平地面上(如图甲所示),内放有一柱形物体。物体是由高、底部嵌有薄金属块的塑料制成。缓慢向图甲所示容器中注水到一定深度时物体会漂浮,继续注水到时停止,注水质量与容器中水的深度的关系图像如图乙所示。当把物体水平切掉一部分后,剩余部分放入水中恰好悬浮,测得物体剩余部分的质量为。注水停止时水对容器底部的压力为 16 ;图乙中的值为 。
【解答】解:由图乙可知,注水到时,物体受到的浮力刚好等于重力,注水到时停止,水对容器底部的压强
,
水对容器底部的压力
;
当注入水深度时,物体恰好处于漂浮状态,由浮漂条件知,即△ ①
当把柱体水平切掉一部分后,剩余部分放入水中恰好悬浮,即△ ②
联立两式可得
△,,
柱体恰好处于漂浮状态时注入水的体积
,
注水的质量,即的值为
。
故答案为:16;1120。
题型三 作图题
押题猜想17 光学作图
【母题】小明正在学习智能显示眼镜的光学原理,了解到其核心部件是微型投影仪和半透半反镜。如图乙所示,微型投影仪发射的光线经镜面反射,请在图乙中画出其反射光线,并标出反射角的度数。
【解答】解:首先画出法线与镜面垂直,根据反射角等于入射角,然后在法线右侧画出反射光线,此时入射光线与平面镜夹角为,
所以入射角为,则反射角也为,如图所示:
押题解读
押题解读
光学作图是中考考查的重点,涉及到三种光现象作图、透镜作图。
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.如图甲所示,小刚在路过金沙遗址博物馆门口时,发现地面上出现了太阳神鸟的投影图案。他想用光路图解释这一现象,请在图乙中作出在光源的照射下,物体在地面上形成的影子。
【解答】解:光遇到不透明的物体会被遮挡,在物体后形成影子,如图所示,图中阴影部分是在灯光下地上的影子,如图所示:
2.神舟十八号航天员叶光富、李聪、李广苏在轨驻留192天,期间进行了两次出舱活动。如图甲所示,航天员正在通过手腕处的小镜子看胸前操作面板上的按钮。请在图乙中画出宇航员通过镜子看到按钮的光路图。
【解答】解:根据平面镜成像的特点,作按钮关于镜面的对称点,连接像点与宇航员眼睛,与镜面相交于一点,即为入射点,连接按钮与入射点为入射光线,入射点与宇航员眼睛的连线为反射光线,如图所示:
3.如图甲所示为“临摹神器”,将手机和镜放在支架上调节到适当角度,则手机屏幕中的物体通过镜成的像恰好落在水平桌面上白纸的位置上,乙图中用表示屏幕中的物体,请画出人眼在点通过平面镜看到物体点的像的光路图。【有必要的作图痕迹】
【解答】解:先根据像与物关于平面镜对称作出发光点的对称点即为的像;连接交平面镜于点,为入射光线,为反射光线;如图所示:
4.人眼在图甲点位置不能看到杯中处硬币,现向杯中倒水至位置时,人眼刚好能看到硬币的像在处(如图乙)。请在乙图中作出人眼看到硬币的光路图(保留必要的作图痕迹)。
【解答】解:眼睛观察到的点在点的上方,连接眼睛与点与界面的交点为折射点,连接为入射光线,点与眼睛为折射光线,如图所示:
5.请将两条光路补充完整。
【解答】解:
过焦点的入射光线经凸透镜折射后平行于主光轴,过光心的光线经凸透镜后传播方向不变,如图所示:
6.如图所示,请画出图中射向凹透镜的两条入射光线。
【解答】解:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;
延长线过凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于凹透镜主光轴,如图所示:
押题猜想18 受力分析作图
-【母题】如图是封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,请在图中画出货物所受力的示意图点为其重心)。
【解答】解:物体在封闭式轿厢内向右上方做匀速直线运动,物体与轿厢之间没有相对运动,也没有相对运动的趋势,不受轿厢的摩擦力;物体受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力,支持力和重力是一对平衡力,大小相等,二力的作用点都画在物体的重心,从作用点分别沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上、,如图所示:
押题解读
受力分析是力学的核心,而力的示意图是受力分析的基础,在中考中考查的频率非常高。
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。
【解答】解:行李随传送带一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,行李与传送带之间没有相对运动,也没有相对运动的趋势,不受传送带的摩擦力;不计空气阻力,行李受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力,支持力和重力是一对平衡力,大小相等,二力的作用点都画在行李的重心,从作用点分别沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上、,如图所示:
2.按题目要求完成作图,如图所示,一木块静止在水平桌面上,请画出木块所受重力的示意图。
【解答】解:一木块静止在水平桌面上,木块所受重力从重心竖直向,作用点在木块的重心,如图所示:
3.【曲苑杂坛】山东杂技,匠心传承。如图所示,杂技演员骑着独轮车通过斜面,技艺高超。请在图中画出斜面所受压力的示意图。
【解答】解:斜面所受压力的方向垂直斜面向下,作用在斜面上,可以画在接触面上,从作用点沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上符号,如图所示:
4.如图所示,物体放在物体的斜面上,、一起向左做匀速直线运动,请在图中作出物体受到的摩擦力的示意图。(作用点已给出)
【解答】解:与接触部分是斜面,所以相对有向下运动的趋势,故受到对它沿斜面向上的摩擦力,如图所示:
5.黄柑绿橘深红柿,树树无风缒脱枝。深秋,柿子树枝头硕果累累,格外诱人,而经霜后的柿子更是甜美。如图甲所示,红彤彤的柿子压弯了枝头,静静地挂在空中,显得格外美丽。请在图乙中作出其中一颗柿子所受的重力和树枝对柿子的支撑力的示意图点为柿子受力的作用点)。
【解答】解:柿子静静地挂在空中,柿子所受的重力的方向竖直向下、树枝对柿子的支撑力的方向竖直向上,作用点都画在柿子的重心;二力是一对平衡力,大小相等,从作用点分别沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上、,如图所示:
6.如图所示,某小车沿水平面向右做匀速直线运动,在车厢顶部用细绳竖直悬挂一个小球,小球与光滑的竖直车厢壁刚好接触,若小车突然刹车,请在点画出此时小球受力的示意图。
【解答】解:小车突然刹车时,小球由于惯性会继续保持向前运动的状态,因此会对车厢壁产生向右的压力,车厢壁就会对球产生向左的支持力,因此小球受到三个力的作用:竖直向下的重力,竖直向上的拉力,水平向左的支持力,根据力的示意图的做法,如下图所示:
押题猜想19 杠杆作图
【母题】在图中画出拉力的力臂。
【解答】解:由支点向的作用线的反向延长线作垂线,垂线段的长度为的力臂,如图所示:
押题解读
杠杆力臂及力的作图在中考中属于常考点,对基础偏弱的学生难度较大。该考点还可以与杠杆平衡条件结合考查最小力的画法。。
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.在图中,根据静止杠杆的动力臂l1,画出动力F1的示意图。
【解答】解:根据静止的杠杆的动力臂l1一定是垂直于动力,因而过力的作用点画出力臂的垂线,图中杠杆所受阻力向下,所以动力方向向上,如图所示
2.请在图中作出使杠杆保持静止的最小动力。
【解答】解:连接即为最长力臂,以为动力臂时,过点作垂直于向上的力即为最小动力,如图所示:
。
3.如图,这是用钓鱼竿钓鱼的示意图,请作出阻力的力臂。
【解答】解:找到支点及的作用线,从支点开始向力的作用线作垂线,并标出力臂
故答案为:见解答图。
4.如图,静止在水平地面上的型物体,要将端刚刚抬离地面,请画出最小力的示意图。
【解答】解:由图可知,要将端刚刚抬离地面,此时支点是,离支点最远,最长的力臂为,所以在点施加垂直于的力为最小的力,如下图所示:
5.如图所示,工人用最小力将圆柱形塑料桶滚上台阶,为圆桶的横截面的圆心,请在图中画出支点以及工人作用在圆桶上的最小动力的示意图。
【解答】解:图中为支点,当力臂为直径时,力臂是最长的,从支点做出直径,可得最小动力的力臂,从垂直向上画出力的示意图,如图所示:
押题猜想20 有关通电螺线管作图
【母题】如图所示,在虚线框内标出通电螺线管的磁极(用“”或“”表示)。
【解答】解:根据图示可知,电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可知,螺线管的左端为极,如图所示:
押题解读
有关通电螺旋管作图在中考中也有一定的考查概率。考查学生对通电螺线管电流方向、磁极、绕线方式的关系。
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.如图所示,在括号里标出通电螺线管的“”或“”极。
【解答】解:根据图片可知,电流是从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,所以电流的方向是从螺线管的左端流入,右端流出,根据安培定则可知,螺线管的左端为,右端为极,如图所示:
2.如图所示,螺线管右端放置一个小磁针,闭合开关后,用“”、“ ”标出小磁针静止时右端的磁极。
【解答】解:如图,根据电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,可以判断电流从通电螺线管的右端进入,根据安培定则知,通电螺线管的左端是极,右端是极。
由于在磁体外部,磁感线是从极出发回到极,所以磁场方向也是从极指向极。
根据在磁场中小磁针静止时,小磁针极指向和该点的磁场方向相同,小磁针极指向和该点的磁场方向相反,所以小磁针的右端是极。
故答案为:
3.如图甲,磁悬浮地球仪的球体内有一条形磁体,下方底座内有一个电磁铁。开关闭合后,地球仪可以悬浮在空中。图乙是其内部结构示意图,请根据图示磁感线的方向,在图乙中标出球体内条形磁体的极、螺线管电流方向、电源的“、”极。
【解答】解:(1)磁体周围的磁感线从极出发,回到极,所以电磁铁的上端为极,下端为极,根据安培定则可知,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,所以电源的下端为正极,上端为负极;
(2)地球仪就可以悬浮在空中,受到排斥力的作用,根据同名磁极相互排斥可知,条形磁体的下端为极,上端为极,如图所示:
4.如图所示,小磁针静止在地球赤道正上方,请标出此时小磁针的、极。
【解答】解:地磁的北极在地理的南极附近,根据异名磁极相互吸引,所以小磁针指向北方(即地磁的南极)的为极,指向南方(即地磁的北极)的是小磁针的极,如图所示:
5.在图中相应的括号中,标出永磁体的“”或“”极和电源的“”或“”极。
【解答】解:由图知,磁感线从左向右,所以永磁体的右端为极,电磁铁的左端为极,右端是极;
根据安培定则,用右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的极,则四指所指的方向为电流的方向,则电流从电磁铁的左端流入,从右端流出,所以电源的左端为正极,右端为负极。如图所示:
题型四 实验探究题
押题猜想21 测量物体运动的速度
【母题】利用如图所示的实验装置做“测量小车的平均速度”的实验。
(1)该实验所依据的原理是 。
(2)为了完成该实验,除了图中的实验器材外,还需要的测量工具是 。
(3)实验中,小明测得的数据如表所示,请将表格补充完整。
路程
运动时间
平均速度
(4)若小车过了点才开始计时,则测得的平均速度会偏 。(选填“大”或“小”
(5)测量小车在整个运动过程中后半段段)的平均速度,应将小车从 (选填“”或“” 点由静止释放,并在点开始计时,在点停止计时。
(6)(多选)下列图像中能正确反映小车在斜面上运动情况的是 。
(7)小车在段运动过程中,经过路程中点时的速度为,经过时间中点时的速度为,则 (选填“”“ ”或“” 。
(8)小车在斜面上运动过程中受力 (选填“平衡”或“不平衡” ,到达水平面后会继续运动,如果水平面光滑,且不计空气阻力,小车将做 。
【解答】解:(1)“测量小车的平均速度”的实验所依据的原理是。
(2)为了完成该实验,需要用停表测出小车运动的时间,因此除了图中的实验器材外,还需要的测量工具是停表。
(3)小车在段经过的路程为;
小车在段的平均速度为。
(4)如果小车过了点才开始计时,则导致开始计时落后,所测时间偏小,由可知,计算出的平均速度会偏大。
(5)测量小车在整个运动过程中后半段段)的平均速度,为保证小车在处的速度与第一次实验的速度相同,应将小车从处静止释放,并在处开始计时,在处停止计时。
(6)小车从段到段速度变大,即小车速度随着时间增加而变大,小车做加速运动;
.图中的图像表示小车速度随着时间增加而变大,做加速运动;
.图中的图像表示的是匀速直线运动;
.图像中路程与时间比值是定值,表示匀速直线运动;
.图像中随着时间的增加,小车在相同时间内通过的路程越来越长,小车做加速运动;
故选:。
(7)已知小车在下滑过程中做加速运动,即小车的速度越来越大,时间的中点在路程中点的上方,则到达时间中点时未到达路程中点,则。
(8)小车在斜面上做变速直线运动,所以小车受到非平衡力的作用;如果小车从斜面上滑行达水平面后继续运动,若水平面光滑,不计空气阻力,则小车由于惯性仍保持原来的运动状态,做匀速直线运动。
故答案为:(1);(2)停表;(3)40.0;0.25;(4)大;(5);(6);(7);(8)不平衡;匀速直线运动。
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.小明同学用如图所示的实验装置“测量小车运动的速度”,让小车沿斜面从处由静止开始下滑,在、、三处均有电子表显示时间(数字分别表示“时:分:秒” ,请你回答下列问题。
(1)该实验原理是 。
(2)实验时,斜面的坡度应 (选填“较大”或“较小” ,为了便于测量 (选填“路程”或“时间” 。
(3)经测量,,,则小车通过段的平均速度是 。
(4)小车通过点的速度为,在第时的速度为,则与的大小关系是 (选填“”“ ”或“” 。
【解答】解:(1)实验中需要测量小车通过的路程和时间,用计算速度,该实验的原理是。
(2)实验中,为了增长测量时间,应使斜面的坡度较小,减缓小车下滑速度,方便计时,以减小测量时间的误差。
(3)小车通过段的路程;
由图知,,所以小车通过段路程的平均速度。
(4)小车上半程用时,下半程用时,由此可知小车做加速运动,速度越来越快;已知小车通过点的速度为,第时小车在下半段路程中,由于小车加速运动时越来越快,所以则与的大小关系是:。
故答案为:(1);
(2)较小;时间;
(3)0.3;
(4)。
2.如表所示是“测量小钢球运动的速度”的实验报告,请你将内容补充完整。
实验目的
测量小钢球运动的速度
实验原理
①
实验器材
小钢球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机
实验步骤
(1)一小钢球在水平桌面上沿直线运动,如图所示是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小钢球运动轨迹,频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。
(2)分别测出小钢球通过的路程:② ,,;记录这三段路程所对应的时间:,,。
(3)分别计算小钢球通过这三段路程的平均速度。
实验结论
(1)小钢球在这三段路程的平均速度分别为:③ ,,。
(2)④ (选填“”“ ”或“” ,小钢球在水平桌面上做⑤ (选填“匀速”或“变速” 运动。
安全提示
小钢球运动时的速度不宜过快,以免小钢球⑥ 能过大,从桌面飞出时伤人。
【解答】解:实验原理:测量平均速度实验的原理是;
实验步骤:(2)实验步骤:由图知刻度尺的分度值为,点在零刻度线处,点数值为,则;
实验结论:(1)段的平均速度:,
(2)由(1)知,,故小球在水平桌面上做变速运动;
(3)小钢球运动时的速度不宜过快,以免小钢球动能过大,从桌面飞出时伤人。
故答案为:实验原理:①;
实验步骤:(2)②42.40;
实验结论:(1)③42.40;(2)④;⑤变速;
安全提示:⑥动。
3.频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间闪光一次,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。图甲是完全相同的、两球从空中同一高度先后由静止开始竖直下落的频闪照片示意图。已知频闪仪每隔闪光一次,照片上代表空中实际距离。
(1)由图甲可知:先由静止开始下落的是 (选填“”或“” 球。
(2)用刻度尺测量照片上球相邻位置之间的距离时,示数如图乙所示,则 ;球通过的过程中的平均速度为 。
(3)用刻度尺测得照片上球相邻位置之间的距离,,则球通过、过程中的平均速度之比 。
【解答】解:(1)由表格数据可知,单位时间内球运动的路程长,说明球的速度大,因此,先由静止下落的是球;
(2)由刻度尺示数可知,的长度:;
已知频闪仪每隔闪光一次,照片上代表空中实际距离,故实际距离是,
球通过的过程中的平均速度为
(3)球运动和所用的时间都是,
则。
故答案为:(1) (2)39.0;3.9;(3)。
4.如图所示是“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验。(停表指针未超过一圈,每格。
(1)该实验的原理是 。
(2)实验中,应使斜面保持较 (填“大”或“小” 的坡度,以减小测量 的误差。
(3)该次实验中,测得长为 ,小车通过全程的平均速度 。
(4)对于该实验,马虎同学提出了下列三条说法,其中错误的有 (填写序号)。
①测段的平均速度时,如果小车过了点才停止计时,算出的速度值会偏小
②将小车拿到点释放,测出小车从到点的时间,就是段运动时间
③段的平均速度等于段的平均速度与段的平均速度的和的一半
【解答】解:(1)测量小车平均速度的实验,需要测量路程和时间,通过速度公式计算出平均速度,所以实验原理是;
(2)若要计时方便,应使斜面的坡度小一些,使小车在斜面上通过的时间更长,便于测量时间,以减小测量时间的误差;
(3)由图可知,小车通过全程的长度:,小车通过全程的时间为;
小车全程的平均速度;
(4)①测段的平均速度时,如果小车过了点才停止计时,会使所测时间偏大,根据可知算出的速度值会偏小,故①正确;
②若让小车从点由静止释放,测出小车到达点的时间,所测的时间不是运动过程中下半程的时间;
小车从到的过程中通过点时的速度不为0,小车通过段的时间与段的时间之差才是下半程段的时间,故②错误;
③平均速度不等于速度的平均值,段的平均速度等于段的路程与段的时间之比,故③错误。
故选:②③。
故答案为:(1);(2)小;时间;(3)80.0;0.16;(4)②③。
5.小明同学用如图的装置研究小车在斜面上的运动,他将小车从坡顶处静止释放,测出小车从滑到坡底处的时间;再次将小车从处静止释放,测出小车从滑到中点处的时间。
(1)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较 (选填“较小”或“较大” ;
(2)通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于” 全程的平均速度;
(3)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从 (选填“”或“” 处静止释放,并在处开始计时,在处停止计时;
(4)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来,位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度(如中图),屏幕图象如下图所示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是 (选填“匀速”或“加速” 运动的;小车到达坡底时的速度为 。
【解答】解:(1)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较小,使得小车运动时间延长。
(2)测出小车从滑到坡底处的时间,从滑到中点处的时间,则小车在后半程的时间为
,
上半段用时较长,根据可知小车在前半程的平均速度小于下半程的平均速度,即做加速直线运动,所以小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度。
(3)小车通过中点时的速度不为零,所以想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从处静止释放,并在处开始计时,在处停止计时。
(4)由图3可知,小车的速度越来越大,在斜面上滑下时是加速运动的;
由图3可知速度与时间成正比,且时小车的速度为,已知小车从滑到坡底处的时间,则小车到达坡底时的速度。
故答案为:(1)小;(2)小于;(3);(4)加速;0.832。
押题猜想22 探究水在沸腾前后温度变化的特点
【母题】某实验小组用图甲所示装置探究“水在沸腾前后温度变化”的特点。
(1)在组装实验器材时,应该先安装 (选填“”或“” 。
(2)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时温度为 。
(3)在水温升高到后,每隔读取1次温度计的示数,直至水沸腾并持续后停止读数,有关数据如下表所示。
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度
88
90
92
94
96
98
98
98
98
分析表中数据可知,此时此地的大气压强 (选填“高于”“等于”或“低于” 一个标准大气压。
(4)实验中给一定质量的水加热,其温度随时间的变化关系如图乙中图线所示。若其他条件不变,仅减少水的质量,则正确的温度与时间关系是图线 。
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.探究“水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。
(1)实验数据如下表所示,可以看出水沸腾时,吸收热量,温度 。此时当地的大气压 (选填“高于”“低于”或“等于” 个标准大气压。
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度
90
92
94
96
97
98
98
98
98
(2)根据数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的所示,如果减少烧杯中水的质量,图像可能是图乙中的 (选填“”“ ”或“” 。
(3)实验时,当气泡如图丙 (选填“”或“” 所示时,水开始沸腾。同时杯口周围出现大量“白气”,“白气”的形成属于 (填物态变化名称)现象。
【解答】解:(1)水在加热过程中,吸收热量,温度不断升高;沸腾时,吸收热量,温度不变;由表格可知,固定的温度就是水的沸点为,此时当地的大气压低于1个标准大气压;
(2)在同样加热的情况下,减少水的质量,水升温较快,沸点不变,水沸腾时图像可能是图乙中的;
(3)如图,气泡在上升过程中体积逐渐变大,到达水面破裂,所以是沸腾时的情景;
水沸腾时,烧杯口上方有大量的“白气”产生,这主要是因为水蒸气液化形成的。
故答案为:(1)不变;低于;(2);(3);液化。
2.小昕看到妈妈为她炖汤时,先用大火加热,汤沸腾后调为小火,她想探究“水沸腾前后温度的变化”,了解其中原因。
(1)小昕观察到如图1中 (选填“丙”或“丁” 图所示的现象时,说明此时水向未沸腾。
(2)小昕同学点燃酒精灯,待水温升至时,每隔在表格内记录温度计示数。请根据表格中数据,在图2的坐标系中描点并用光滑曲线将点连起来。
0
1
2
3
4
5
6
7
90
92
94
96
98
99
99
99
(3)从数据可知,水的沸点为 ,水沸腾时继续加热,水的温度 (选填“升高”“不变”或“降低” 。小洋发现他将水加热至沸腾的时间比小昕长,原因可能是 。(写出一个合理原因即可)
(4)妈妈在汤沸腾后调为小火,汤 (选填“会”或“不会” 继续沸腾。
(5)小昕在家为妈妈煮饺子。当水烧开准备下铰子时,妈妈提醒她锅里的水量少了,于是小昕又往锅里迅速加了一碗冷水(质量比锅里少),用同样大的火将水再次烧开,图3中能正确反映小昕烧水过程中温度随时间变化的是 。
(6)如图4,细心的小昕发现家里烧开水的水壶是铝材料做的,查阅资料发现铝的导热性能好,在同等体积下更轻一些,但铝的熔点只有,而燃气火焰的温度可高达,那水壶为什么还能用铝做呢?小昕分析后发现:水沸腾时需要 (选填“吸收”或“放出” 热量,使铝的温度 (选填“低于”或“高于” 铝的熔点。
【解答】解:(1)沸腾时,有大量气泡产生,气泡在上升过程中体积增大,所以图丙是沸腾时的现象,丁是沸腾前的现象;
(2)根据表格中的数据描点连线,如图。
(3)水在沸腾过程中吸热,但温度保持不变,由表格中数据知,水从第开始沸腾,沸腾过程中的温度是,所以水的沸点为;从给水开始加热到水沸腾需要的时间长短不同,可能是水的质量不同,也可能是水的初温不同;
(4)水的沸点与气压有关,与酒精灯的火焰的大小无关,故汤在沸腾后,温度保持不变,即使减小火力,也不能提高水温和使食物煮熟得快,只是加快 水的汽化,浪费了燃料,故开始可先用大火,等汤烧开后调为小火慢慢炖,保持锅内的水一直吸热就行了;
(5)水沸腾之后,温度保持不变,当向锅里迅速加 了一大碗水后,锅内水的温度立即降低,然后在加热过程中,水吸热温度上升,达到沸点继续沸腾,在此过程中,水面上的气压不变,所以水的沸点与原来相同,据此分析可知正确;
(6)当锅内的水沸腾时,需要吸收热量,温度保持不变;根据热传递的条件是水和铝锅存在温度差,但水沸腾以后铝锅的温度低于铝的熔点。
故答案为:(1)丁;(2);(3)99;不变;小洋所用水的质量大于小昕的;(4)会;(5);(6)吸收;低于。
3.小红煮饭时喜欢用大火,认为水开后也要用大火,这样煮饭快;小明说,可以开始的时候用大火,等水开后改用小火。到底是谁的说法合理呢?小红和小明想用实验证明,于是准备用如图所示的器材探究:水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)他们自下而上组装好器材后开始实验,实验过程中发现有水蒸气在温度计上发生了 (填写物态变化名称),使温度计管壁模糊,很难看清示数,如果增加一个 (填写器材名称)就能解决这个问题。
(2)小红和小明分别用火焰大小不同的两个酒精灯对相同质量的水进行加热,观察水在沸腾前后的现象和温度的变化情况,将所测得的数据记录在表格中。
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
小明(小火)
温度
50
56.2
69
81.2
88.5
93.2
97
97
97
小红(大火)
温度
50
64.5
76.5
87
97
97
97
97
97
请根据小明的实验数据用平滑的曲线画出温度与时间的关系图像。
(3)从表中数据可以看出,水温较低时加热时间水升高的温度与水温较高时加热时间水升高的温度不同。其主要原因是:随着水的温度升高, 。
水的质量变化了;
水的比热容变化了;
相同时间内水向空气传递的热量不同;
相同时间酒精灯传递给水的热量不同。
(4)进一步分析图像或数据可得出实验结论是 。对比两组数据发现,水沸腾后如果按照 (选填“小红”或“小明” 说法做,既能煮好饭又能节省燃料。
【解答】解:水蒸气在温度计上液化为小水珠,使温度计管壁模糊,很难看清示数,如果增加一个纸盖就能解决这个问题;
(2)根据小明的实验数据用平滑的曲线画出温度与时间的关系图像如下:
(3)、水沸腾前,水的质量和比热容不变,故正确;
、根据△可知,温度差增大,时间水向空气传递的热量不同,故正确;
、相同时间酒精灯传递给水的热量不变,故错误;
故选:;
(4)分析图像或数据可得出实验结论:水沸腾过程中的特点,吸热但温度保持不变;开始的时候用大火,等水开后改用小火,这样可煮好饭又能节省燃料,故小明说法对。
故答案为:(1)液化;纸盖;(2)见解析图;(3);(4)水沸腾时,吸热,温度不变;小明。
押题猜想23 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【母题】在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验,如图所示。
(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,应使其在木板表面或毛巾表面做 运动;图甲中,物块受到的摩擦力为 ;
(2)比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数,可知滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)实验现象说明:同学们参加拔河比赛,如果要取得比赛胜利,组队时应选体重 (选填“大”或“小” 的同学。
【解答】解:(1)测量滑动摩擦力的大小,根据二力平衡原理,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,应使其在木板表面或毛巾表面匀速直线运动,木块受到的拉力和摩擦力才是一对平衡力,弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小。弹簧测力计的分度值为,示数为;
(2)比较甲、乙两图,木块都在木板表面滑动,接触面的粗糙程度相同,乙图中木块对木板的压力较大,乙中弹簧测力计的示数也较大,由此可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)实验现象说明:同学们参加拔河比赛,如果要取得比赛胜利,组队时应选体重大的同学,因为体重越大的同学对地面的压力越大,与地面的摩擦力就越大。
故答案为:(1)匀速直线;3.6;(2)压力大小;(3)大。
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.在探究滑动摩擦力同压力和接触面粗糙程度的关系实验中,小明使用两块长木板(其中长木板表面更粗糙)、一块长方体木块、一个的砝码、一个弹簧测力计完成了甲、乙、丙三次实验。
(1)老师告诉小明长木板要水平放置,用弹簧测力计拉动木块时也要沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,这样操作的目的是使弹簧测力计的示数 (选填“大于”或“等于” 木块受到的滑动摩擦力。
(2)在乙图中,砝码对木块的摩擦力 (选填“大于”或“等于” 零。
(3)如图丁,在冰壶比赛中,运动员手握冰刷用力刷冰,这是通过 (选填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙” 的结论来改变冰刷与冰面间的摩擦。
(4)在甲中,如果加速拉动木块,木块与木板间摩擦力 (选填“增大”“减小”或“不变” 。
【解答】解:(1)实验中使木块水平方向做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;
(2)砝码与木块直接没有相对,故摩擦力为零;
(3)冰壶比赛中,运动员手握冰刷用力刷冰,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故乙、丙符合条件;
(4)乙图中,加速拉动木块,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变。
故答案为:(1)等于;(2)等于;(3)乙、丙;(4)不变。
2.小红发现妈妈购买的防滑地垫的面与面粗糙程度不同,为了比较、两个面的防滑性,小红利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行以下探究:
(1)实验前,应在 方向上对弹簧测力计进行调零,随后如图甲、乙分别将、面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平 拉动小块地垫,可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)小红发现甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,比较不出、两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过甲、乙、丙三次实验,虽不能完成探究任务,但也能得出的初步结论是 。为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小红只将 (操作方法),测出滑动摩擦力的大小为,通过与图丙测得的滑动摩擦力相比,选择地垫 (选填“”或“” 面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
(3)为更精确地测量地垫的滑动摩擦力,小红引入拉力传感器代替弹簧测力计,设计了如图丁所示的装置进行实验,手拉木板时发现传感器示数不稳定,获得数据如图丁所示,出现示数不稳定的原因可能是 。
拉动木板时很难做到匀速直线运动
木板上表面粗糙程度不均匀
小块地垫的接触面积太小
桌面粗糙程度不均匀
【解答】解:(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,故弹簧测力计在水平方向调零,使其在水平桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡原理,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)比较甲、丙两次实验,得出结论:接触面粗糙程度相同时,丙中压力大,测力计示数也大,即接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,故将、两个面对调,可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,地垫面铺在地上时,弹簧测力计的示数大,能更有效地防止地垫在地面上滑动;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,弹簧测力计的示数不稳定,压力大小不变,故原因是可能是选择的木板表面粗糙程度不均匀,故选。
故答案为:(1)水平;匀速直线;(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;、两个面对调;;(3)。
3.如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做 运动,这样做便于测量滑动摩擦力的大小。
(2)分析图甲和 可知:在 相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)分析图甲和图丙,发现弹簧测力计的示数,说明:压力一定时, ,滑动摩擦力越大。
(4)通过大量实验证明:接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比。如图丁所示,在图丙中物块上叠放一块与之质量相同的物体,用弹簧测力计拉着物块,使物块随一起做匀速直线运动。若大小为,则 ,此运动过程中物块受到的摩擦力 。
【解答】解:
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,这样做物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于拉力,便于测量滑动摩擦力的大小;
(2)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,压力越大,滑动摩擦力越大,由此可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)由图甲和丙所示实验可知,物体间的压力相同而接触面的粗糙程度不同,丙接触面的粗糙程度大于甲接触面的粗糙程度,弹簧测力计的示数,丙的滑动摩擦力大于甲的滑动摩擦力,由此可知:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比,丁与丙的接触面粗糙程度相同,丁的压力是丙的2倍,所以摩擦力是丙的2倍,拉力也是丙的2倍,故;
又两物体同时向前做匀速直线运动,所以它们之间没有摩擦力。
故答案为:(1)匀速直线;(2)乙;接触面粗糙程度;(3)接触面越粗糙;(4)3;0。
4.如图所示,小明在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做 运动。
(2)观察图甲、乙两次实验,发现测力计的示数,由此可得出的结论为 。
(3)同组的小蔡对实验装置进行了改进,如图丙所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。实验过程中, (选填“需要”或“不需要” 匀速拉动硬纸板。当沙桶中的沙子增加时,拉力和压力传感器的示数 ,这是探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
【解答】解:(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,根据二力平衡,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由甲、乙两次实验,压力相同,乙图中接触面更粗糙,弹簧测力计示数大,可得结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)小明对实验装置进行了改进,如图戊所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子,改变了铁块对长木板的压力,而接触面粗糙程度不变,目的是探究滑动摩擦力的大小与压力的关系;
实验过程中,铁块相对地面处于静止状态,受到测力传感器的拉力与受到硬纸板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,故不需要匀速拉动长木板;
当沙桶中沙子增加时,绳子对铁块的拉力变大,铁块对硬纸板的压力变小,因接触面粗糙程度不变,故滑动摩擦变小,故拉力和压力传感器的示数都减小。
故答案为:(1)匀速直线;(2)压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大; (3)不需要;变小;压力大小。
5.小鹭想要比较橡胶、布、塑料三种不同材料鼠标垫的防滑性能,现有用橡胶、布、塑料制成的传送带,小鹭利用如图装置比较三种材料的防滑性能。
(1)实验前,应将测力计在 方向上进行调零;实验开始前应调整定滑轮高度使其左端与木块相连的线位于 位置。
(2)测力计下方定滑轮的作用是 。
(3)启动电动机,使皮带轮转动,此时皮带轮上方的传送带向 (选填“左”或“右” 运动,此时木块受到摩擦力的方向水平向 。
(4)启动电动机后,小鹭发现弹簧测力计示数超过量程,可以通过改变木块 减小弹簧测力计示数;
(5)小鹭更换不同材料的传送带,测得皮带转动时弹簧测力计示数,并将示数记录到以下表格,则 材质鼠标垫防滑性能最好。
传送带材料种类
橡胶
布
塑料
弹簧测力计示数
4.2
2.8
3.6
【解答】解:(1)测力计使用前要在测力的方向上调零,故应在竖直方向上对弹簧测力计调零;调整定滑轮高度使其左端与木块相连的线位于水平面平行位置,此时拉力和摩擦力是一对平衡力;
(2)实验中定滑轮的作用是改变力的方向;
(3)因为滑块右端和细绳相连,要受到细绳的拉力,所以开启电源后,应使皮带轮上方的传送带向左运动;
当传送带向左运动时,滑块受到细绳对它向右的拉力,有向右运动的趋势,所以此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向左;
(4)由于摩擦力较大,测力计量程不够,可使减小木块的重力,测出滑动摩擦力;
(5)根据表格数据可知,压力一定时,橡胶表面摩擦力较大,所以橡胶材质鼠标垫防滑性能最好。
故答案为:(1)竖直;水平面平行;(2)改变拉力的方向;(3)左;左;(4)重力;(5)橡胶。
押题猜想24 探究液体压强的特点
【母题】小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)形管与探头连接时,阀门应处于 (选填“打开”或“关闭” 状态,以确保形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置 (选填“漏气”或“不漏气” ;
(2)比较图乙与 两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强 ;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向 移动适当的距离;移动探头后,观察到图戊中形管水面高度差为△,此时探头受到盐水的压强为,小婷取出探头放回水中,当形管水面高度差再次为△时,测出探头在水中的深度为,则 。
【解答】解:(1)形管与探头连接时,需要保持形管两侧液面上方的气压相同,因此需要把阀门打开。
轻压探头的橡皮膜时,形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置的气密性较好,装置不漏气。
(2)探究液体压强与深度的关系,需要控制液体的密度相同,改变探头所处的深度,故乙、丙两图符合题意;
丙与丁两图中,同种液体,探头所处的深度相同,只改变探头的朝向,形管液面的高度差几乎相同,说明:同种液体、同一深度各个方向的压强大小相等。
(3)若要通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,需要控制探头所处的深度相同,因此图戊中的探头需要向上移动。
当形管液面的高度差相同时,则探头受到的压强大小相等,所以探头受到盐水的压强为
故答案为:(1)打开;不漏气;(2)丙;相等;(3)上;1300。
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.探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,小茗进行了如下操作:
(1)图甲是形管压强计,探头上的橡皮膜应选用 (选填“薄”或“厚” 一些的较好。实验前,小茗用手轻压橡皮膜,发现形管中液面升降灵活,说明该装置 。
(2)通过比较乙、丙两图得出结论:同种液体, ,压强越大。利用这一结论,可解释拦河大坝要做成 的形状。
(3)比较图丙、丁两图发现,当金属盒在水和盐水中处于相同深度时,发现形管两侧液面的高度差对比不够明显,为了使实验现象更加明显,小茗计划采取的操作中,可行的是 (选填序号)。
将形管换成更细的
形管中换用密度更小的液体
(4)完成实验后,小茗利用图戊的自制器材测量实验所用盐水的密度,步骤如下:
①向容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水,直至橡皮膜 ;
③测得水面到橡皮膜中心的深度为,盐水液面到橡皮膜中心的深度为;
④可推导出该盐水密度的表达式为 (用、、表示)。
【解答】解:(1)图甲是形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好,薄的橡皮膜受相同压力时,压力的作用效果较明显。用手轻压橡皮膜,发现形管中液面升降灵活,说明该装置不漏气。
(2)比较图乙、丙两次实验可知:探头在水中深度越深,形管两边液面高度差越大,压强越大,可得结论:同种液体内,液体深度越大,液体压强越大,拦河大坝要做成上窄下宽的形状,就是利用此原理制成。
(3)根据可知,液体的压强一定时,密度越小,高度差越大,液体的压强与形管的粗细无关,“将形管换成更细的”不能使两侧液面高度差对比更加明显,根据可知,液体要求相同,液体密度越小,液体深度越大,故符合题意;
(4)橡皮膜相平时,橡皮膜受到水和盐水的压强相等,此时橡皮膜距离水面和盐水液面的深度分别为、,
由可知:,
解得:。
故答案为:(1)薄;不漏气;(2)液体深度越大;上窄下宽;(3);(4)。
2.某新闻报道:我国深海考古世界级大发现,水下千米级深度首次发现明代沉船遗址。但由于液体压强,打捞难度极大。由此,小明猜想液体压强可能与 有关。
【证据】
(1)如图甲所示,他在家里找到了一个透明漏斗和一个弹性非常好的橡皮膜,然后把橡皮膜套在漏斗上。
(2)找一个透明杯子装适量水,把漏斗放进水中不同深度观察橡皮膜的凹陷程度(如图丙、丁)。
(3)在水中放入适量食盐,搅拌均匀,再把漏斗放入盐水中(如图乙)。
【解释】
(1)观察丙、丁,说明液体压强随深度的增加而 。
(2)观察 ,说明液体压强还与 有关。
【交流】
(1)实验通过观察橡皮膜的 来反映液体压强的大小。
(2)乙、丙两次实验有一个前提条件,即它们浸入水中的 要相同,这种研究物理问题的方法叫作 法。
【解答】解:根据题干可在,由此,小明猜想液体压强可能与深度有关。
【解释】
(1)观察丙、丁,丁中深度大,橡皮膜的凹陷程度大,说明液体压强随深度的增加而增大。
(2)研究液体压强与液体密度的关系,要控制深度相同,观察乙、丙,说明液体压强还有液体的密度有关。
【交流】
(1)实验通过观察橡皮膜的凹陷程度来反映液体压强的大小,采用了转换法。
(2)乙、丙两次实验有一个前提条件,即它们浸入水中的深度要相同,这种研究物理问题的方法叫作控制变量法。
故答案为:深度;
【解释】(1)增大;(2)乙、丙;液体的密度;
【交流】(1)凹陷程度;(2)深度。
3.如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。甲、乙、丙图中形管内装水,丁图中形管内装有等体积的酒精。
(1)压强计上的形管 (选填“属于”或“不属于” 连通器。如图甲,在使用压强计前,发现形管左右两侧的水面有一定的高度差,其调节的方法是 (选填“”或“” ,使形管左右两侧的水面相平。
将右侧支管中高出的水倒出
取下软管重新安装
(2)比较图乙和图丙,可以得到液体的压强与 有关。
(3)已知图丙形管两侧水面高度差和图丁形管两侧酒精液面高度差相同,丙丁两图探头的深度之比为 。,,,探头处受到液体的压强大小等于形管两侧液柱高度产生的压强差)
【解答】解:(1)组装好的压强计上的形管不属于连通器,因为上端不都是开口的;在使用压强计前,发现形管左右两侧的水面有一定的高度差,其调节的方法是取下软管重新安装,使形管左右两侧的水面相平;
(2)比较图乙和图丙,液体的密度相同,探头所在的液体深度不同,可以得到:液体的压强与液体的深度有关;
(3)已知图丙形管两侧水面高度差和图丁形管两侧酒精液面高度差相同,形管中液体密度不同,即此时两者液体压强之比等于形管中液体密度之比;;。
故答案为:(1)不属于;;(2)深度;(3)。
4.小明站在游泳池齐胸深的水中,感觉呼吸略微有些困难,越往深处感觉越明显,于是他和同学们一起进行了如图1所示的实验探究水的内部压强。
(1)形管压强计是通过形管中两侧液面的 来反映橡皮膜所受压强大小的,将橡皮膜置于空气中,形管中两侧液面应该 ,用手指轻轻按压橡皮膜,发现形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气” 。
(2)比较实验甲、乙、丙可知:当液体的密度一定时,在液体同一深度,向各个方向的压强 。比较实验乙、丁可知:当液体的密度一定时,深度越深,液体的压强越 。
(3)另一组的同学进行了图2所示的实验,压强计的探头放入另一液体中某位置时,形管两侧液面的高度差△与探头在图2甲中的位置相同,观察两烧杯中的液面可知,烧杯2乙中的液体密度 (选填“”“ ”或“” ;若形管足够长,则形管内选用密度 (选填“较大”或“较小” 的液体可以减小实验误差。
(4)实验过程中,同学们发现根据压强计液面高度差计算出的压强和用烧杯中金属盒表面所处深度计算出的压强不相等,分析可知这是由于橡皮膜发生的形变导致 (选填“”或“” 。
【解答】解:(1)根据转换法,形管压强计是通过形管中侧两液面的高度差来反映橡皮膜所受压强大小的,将橡皮膜置于空气中,形管两边的液面应该相平;用手指按压橡皮膜,发现形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气;
(2)实验甲、乙、丙,液体深度和密度相同,改变探头方向,形管中侧两液面的高度差不变,故当液体的密度一定时,在液体同一深度,向各个方向的压相等;比较实验乙、丁可知,液体密度相同,深度越深,形管中侧两液面的高度差越大,故当液体的密度一定时,深度越深,液体的压强越大;
(3)如图2所示,现将压强计的探头放入另一烧杯的液体中,使形管两侧液面的高度差△与探头在图乙中的位置相同,说明两次液体内部的压强相同,由图知,根据知烧杯丙中的液体密度;
根据压强计的构造可知,我们是通过形管中液面的高度差来判断压强大小的,即高度差越大,压强就越大,高度差越小,压强就越小;
在压强大小一定的情况下,根据可知,在形管内充灌密度较大的液体比充灌密度较小的液体形管中液面高度差小,因此仪器的精确度比充灌密度较小的液体小,所以形玻璃管内选用密度较小的液体可以减小实验误差;
(4)橡皮膜由于发生形变会损失一部分压强,所以,根据压强计液面高度差计算出的压强偏小,即根据压强计液面高度差计算出的压强小于用烧杯中金属盒表面所处深度计算出的压强。
故答案为:(1)高度差;相平;不漏气;(2)相等;大;(3);较小;(4)。
5.某兴趣小组利用如图所示器材,探究“液体压强跟哪些因素有关”。
(1)实验前,利用形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现形管两边的液面出现如图甲所示的情景,接下来正确的调节方法是 (填写正确选项前的字母);
将形管右侧高出部分的液体倒出
向形管中继续盛装液体
取下橡皮管,重新进行安装
(2)压强计是通过观察形管两端液面的 来显示橡皮膜所受压强大小的仪器;
(3)通过比较图中 两个实验,是为了探究液体的压强与液体深度的关系,这种实验研究方法是 法,依据得出的结论,拦河大坝要做成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄” 的形状;
(4)为使形管两侧液面高度差更明显,可将形管中的液体换成密度 (填“更大”或“更小” 的液体。
(5)某次实验测得压强计中形管左右两侧液面的高度差为,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为 ;,取
(6)利用如图戊所示的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成、两部分,隔板底部有一小圆孔(用表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图己所示,当在中盛水,测得深度为,在中盛某种液体,测得深度为,此时处橡皮膜形状刚好不改变,则中液体密度 。
【解答】解:(1)图甲中形管两侧出现高度差,说明橡皮管内压强大于外界压强,应将取下橡皮管,重新进行安装,选;
(2)当将探头放在液体里时,由于液体内部存在压强,金属盒上的橡皮膜就会发生形变,形管左右两侧液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,这用到了转换法;
(3)液体的压强与液体深度、液体的密度有关,根据控制变量法,探究液体的压强与液体深度的关系,应控制液体的密度相同,可比较乙、丙两个实验;
由乙、丙两图可知,同一液体中,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;
(4)根据转换法,压强计是通过形管两侧液面的高度差来反映被测压强大小的,形管中,液体的密度越小,则高度差越大,观察效果更明显,因此应选用密度更小的液体;
(5)根据液体压强可得,橡皮管内气体的压强与大气压之差为:;
(6)处橡皮膜形状刚好不改变,说明橡皮膜两侧受到的压强相等,根据液体压强可得,,则。
故答案为:(1);(2)高度差;(3)乙、丙;控制变量;上窄下宽;(4)更小;(5)800;(6)。
押题猜想25 探究影响浮力大小的因素
【母题】某小组同学利用如图所示的装置来探究影响浮力大小的因素。取
(1)甲图中,物块静止时受到的重力与弹簧测力计对物块的拉力是一对 力。
(2)物块浸没在水中时受到的浮力为 。
(3)比较甲丁戊三图可知,在排开液体体积相同的情况下,物块所受浮力大小与液体的 有关。
(4)小张同学通过甲、乙、丙三次实验得出结论:物块所受浮力大小与物块所处的深度有关。小张同学得出这个错误结论的原因是 。
(5)同学们在学习了阿基米德原理后,结合如图的测量数据及水的密度还计算出了其他一些物理量,下列不能通过以上方法计算得出的是 。
物块的密度
物块的体积
盐水的密度
盐水的体积
【解答】解:(1)当弹簧测力计和物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受力平衡,即弹簧测力计向上的拉力与物体的重力相等,则测力计对物块的拉力和物块的重力是一对平衡力;
(2)由称重法可知;
(3)甲丁戊三图可知,在排开液体体积、深度相同的情况下,物块所受浮力大小与液体密度有关;
(4)由图甲、乙、丙所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,浸入液体的深度也不同,不满足控制变量法;
(5)根据甲、丙用称重法测出浮力,再根据阿基米德公式求出物块的体积,物块的质量为,物块的密度为;根据阿基米德公式求盐水的密度为,但无法求出盐水的体积。
故答案为:(1)平衡;(2)2;(3)密度;(4)没有控制物体排开液体的体积相同;(5)。
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.小明要探究“影响浮力大小的因素”,实验过程如图1所示。,取
(1)若要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,应选用 (选填序号)进行操作;
(2)要探究浮力的大小与液体密度是否有关,小明选用①⑤⑥⑦进行操作,你认为他的操作 (选填“正确”或“错误” ;
(3)小明选择①②⑥三次实验,是为了探究浮力大小与 的关系;
(4)⑦中盐水的密度为 ;
(5)探究结束后,小明利用所学知识制作了一个测量体积的仪器:把未知体积的物体挂在弹簧测力计下,在空气中记录弹簧测力计的示数为。用弹簧测力计提着物体浸没在水中(物体不碰触容器底和容器壁),记录此时弹簧测力计的示数为,便可以测出物体的体积为 (用已知物理量的符号表示)。若小明使用的是如图2所示的弹簧测力计,则该体积测量仪的分度值为 。
【解答】解:(1)若要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,要控制液体的密度和物体排开水的体积相同,物体在液体中的深度不同,因此应选择①③④进行操作;
(2)要探究浮力的大小与液体密度是否有关,根据控制变量法要求,要控制物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,而⑥中物体没有完全浸没在水中,与⑤和⑦中物体排开液体的体积不同,因此他的操作错误;
(3)由①可得物体的重力,②⑥两次实验中,液体的密度相同,排开液体的体积不同,因此是为了探究浮力大小与排开液体的体积之间的关系;
(4)由①可知,物体的重力为,由③可知,物体浸没在水中时弹簧测力计的示数为,由称重法可知,物体浸没在水中受到的浮力为;
物体的体积为
;
由①⑦可知,物体浸没在盐水中受到的浮力为
;
由可得,盐水的密度为
;
(5)由称重法可知物体浸没在水中受到的浮力为
;
根据阿基米德原理
;
可得,物体的体积为
;
由图2可知,弹簧测力计的分度值为,则该体积测量仪的分度值为
。
故答案为:(1)①③④;(2)错误;(3)排开液体的体积;(4);(5);40。
2.同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示
,取
(1)为了验证猜想①,分析、、三次实验,得出的结论是: 。
(2)小聪为了验证猜想③,分析与、三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是 (选填“正确”或“错误” 的,理由是 。
(3)细心的小红利用实验数据还计算出步骤中所用盐水的密度是 。
【解答】解:(1)物体在和均为完全浸没,虽然深度不同但是所受浮力均为,因此可以说明浮力大小与浸入液体中的深度无关;
(2)和在两种密度不同的液体中排开液体体积不同,没有控制变量,因此得到的结论不正确;
(3)利用和两图的示数之差可以得到物体在盐水中所受浮力为,而在水中所受浮力为,浸没状态下物体所受浮力与液体密度成正比,因此,因此盐水密度为。
故答案为:(1)浮力大小与浸入液体中的深度无关;(2)错误;没有控制排开液体体积相同;(3)没有控制排开液体体积相等。
3.小明用弹簧测力计、金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,如图表示探究过程及有关数据:
铁块
铜块
铁块
铜块
铜块
(1)分析图甲、乙、丙、丁,可知浮力大小跟 有关;
(2)分析 两图实验,可知浮力大小跟液体密度有关;
(3)金属块完全浸没在酒精中所受浮力是 ,金属块的密度为 ;
(4)探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,可以选择上表中的 两个物体,将它们浸没在 液体中(选填“同种”或“不同” ,测出所受浮力的大小来进行判断。
【解答】解:(1)分析图乙、丙、丁,物体逐渐浸入水中,排开液体的体积在增大,根据可知,浮力也在增大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)丁、戊两图反映了排开液体的体积相同的情况下,液体密度不同,弹簧测力计示数不同,即物体所受的浮力不同,即:浮力的大小与液体的密度有关;
(3)物体在空气中的重力;浸没在酒精中时弹簧测力计的示数;根据称重法得:;
由图甲可知物体重力为,烧杯内水的体积为,由图丁可知,浸没在水中后,烧杯内水的体积为,故;;
(4)浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,要想探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,应使物体的体积相同,并使其浸没在同种液体中(即控制液体的密度和排开液体的体积均相同);表中、的体积相同,但是由不同物质组成的,所以其重力不同,因此应选择、两个物体。
故答案为:(1)排开液体的体积;(2)丁、戊;(3)2.4;4;(4)、;同种。
4.小明要探究“影响浮力大小的因素”,实验中如图所示将物体放入液体。,取
(1)若要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,应选用 (选填序号)进行操作;
(2)要探究浮力的大小与液体密度是否有关,小明选用①⑤⑥⑦进行操作,你认为他的操作 (选填“正确”或“错误” ,原因是 ;
(3)实验中物体的体积是 ,⑦中盐水的密度为 ;
(4)小明选择①②⑥三次实验,得到结论 。
【解答】解:(1)研究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系,应控制物体排开液体的密度和体积不变,只改变深度的大小,所以应比较图①③④;
(2)由图1可知⑥与⑤⑦排开液体的体积不同,液体的密度也不同,所以不能探究浮力与密度的关系,所以该操作错误;
(3)物体的重力为,全部浸没后,测力计的示数为,可得物体浸没水中所受的浮力为
,
物体的体积;
盐水中的浮力,
根据阿基米德原理知,;
解得;
(5)由图①②⑥所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,排开液体体积越大,弹簧测力计的示数越小,物体所受浮力越大,故可得出结论:液体密度相同时,排开液体条件越大,物体所受浮力越大。
故答案为:(1)①③④;(2)不正确;没有控制排开液体体积相同;(3)300;;液体密度相同时,排开液体体积越大,物体所受浮力越大。
5.毛毛同学为探究浮力的大小跟什么因素有关,做了如图1的实验,其中、、、容器里面液体均为水。
(1)图中物体受到的浮力是 ;
(2)由、两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 关;
(3)用测力计吊着物体缓慢浸入水中,从物体底面接触水面开始,到物体底面与容器底部刚好接触的过程中,能正确表示物体所受浮力与物体底面浸入水中深度关系的图象是图2中的 ;
(4)图1中的物块的密度是 ,若图中液体不是水,则其密度为 时,物体对容器底部压力刚好为零。
【解答】解:(1)由图、图得,物体浸没在水中所受的浮力为,
(2)从图中、、可得出,物体浸没在水中不同深度,物体受到的浮力相同,说明浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸没深度无关;
(3)用测力计吊着物体缓慢浸入水中,从物体底面接触水面开始,到刚浸没在水中的过程中,物体排开液体的体积逐渐变大,受到浮力变大,从开始浸没在水到物体底面与容器底部刚好接触的过程中,排开液体的体积不变,受到的浮力大小不变,故能正确表示物体所受浮力与物体底面浸入水中深度关系的图象是图2中的;
(4)由阿基米德原理可得:;物体的重力为,根据可得:;
浸没时,解得;
图中,物体对容器底部压力刚好为零,
,由阿基米德原理,①,
由丙知,②,
①②得:
则液体的密度为:
;
故答案为:(1)1;(2)无关;(3);(4);(5)。
押题猜想26 探究电流与电阻的关系
【母题】小白为了探究电流与电阻的关系,进行如下研究:
(1)小白根据图1甲电路连接成图1乙所示的实物图,检查电路时发现其中一根导线连接是错误的,请将该导线画上“”,并补充一根导线使电路正确;
(2)纠正错误后,闭合开关,发现电流表和电压表的指针均不动。小白断开开关,在图甲中将电压表与点相连的那根导线改接到点,再次闭合开关,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障,故障的原因可能是 (双选);
电流表短路
电流表断路
定值电阻断路
滑动变阻器断路
(3)正确连接电路后,小白将阻值为的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,观察记录电表示数,此时电流表示数为;然后更换10欧的定值电阻重复实验,再次调节滑动变阻器的滑片至适当位置,记录电流表示数。请你判断出其中的“适当位置”是指 ;
(4)做完三次实验,得到如图2所示图像,据此可得出实验结论为 。
【解答】解:(1)分析图乙可知,电流表与电压表串联,滑动变阻器与定值电阻并联,与甲图不对应,这是错误的,应改为:将电流表与滑动变阻器、定值电阻串联,将电压表与定值电阻并联,如图所示:
;
(2)由题意可知,电路连接正确,闭合开关后,电流表和电压表无示数,则电压表并联以外的部分电路断路;把电压表与点相连的那根导线改接到点后,电流表无示数,电压表有示数,则此时电压表并联部分断路,综上可知,若电路中只有一处故障,则故障是间断路,故选:;
(3)分析表2中数据可知,定值电阻两端的电压始终保持,然后更换10欧的定值电阻重复实验,再次调节滑动变阻器的滑片至适当位置,记录电流表示数。请你判断出其中的“适当位置”是指电压表的示数为;
(4)如图2所示图像,据此可得出实验结论为电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
故答案为:(1)见解答图;(2);(3)电压表的示数为;(4)电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
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,2024年考查了电流与电压的关系,那么今年考这一实验的概率会更大些。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.物理兴趣小组在“探究电流跟电阻的关系”实验中所用器材:电压恒为6V的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、开关和若干导线。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大。
(2)正确连接电路后,闭合开关,电流表和电压表均无示数,移动滑动变阻器时两电表示数均不发生变化,电路故障可能为滑动变阻器 (填“开路”或“短路”)。
(3)图乙是排除故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知实验中定值电阻R两端的电压控制为 V不变。
(4)实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图,实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U2;
③则Rx= (用R0、U1、U2表示)。
【解答】解:(1)在探究“电流与电阻的关系”实验中,滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,连接D点,如下图所示:
;
(2)闭合开关,电流表和电压表均无示数,移动滑动变阻器时两电表示数均不发生变化,电路故障可能为滑动变阻器开路;
(3)探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,将不同阻值的定值电阻R分别接入电路中时,应调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压不变,根据实验数据绘制出如图乙I﹣R图像,电阻两端的电压始终保持:U=IR=0.1A×25Ω=...=0.5A×5Ω=2.5V,为一定值;
(4)在步骤②中,电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压为U2,在步骤①中,Rx与滑动变阻器最大阻值串联,电压表测Rx两端电压为U1,根据串联电路电压规律,R0两端电压为U0=U2﹣U1,由串联分压原理可知,,即,
解得:Rx=•R0。
故答案为:(1)见解答图;(2)开路;(3)2.5;(4)•R0。
2.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。电源电压保持不变,实验用到的定值电阻分别为、、、、和,滑动变阻器的型号为“ ”。
(1)请根据图甲把图乙所示的实物电路连接完整。(导线不允许交叉)
(2)该同学先将的定值电阻接入电路进行实验,移动滑片,当电压表示数为设定电压时,电流表示数如图丙所示,此时电流为 。
(3)该同学用另一定值电阻替换电阻进行实验,忘了将滑片移到阻值最大处,滑片依然保持在上次实验所在的位置,闭合开关,发现电压表示数为,此次接入定值电阻的阻值为 。为了使电压表的示数仍为,应该将滑片向 (选填“左”或“右” 移动。
(4)五次实验中,有一次实验无论怎样移动滑片,都不能将电压表的示数调到,在量程不变的条件下,实验设定电压表示数不变可选的电压范围 。
【解答】解:(1)由图甲可知,电压表与定值电阻并联,且滑片向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,所以应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路中,连接实物图时,电流从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出,滑动变阻器要“一上一下”接入电路中,如图所示:
;
(2)由图丙可知,电流表的量程是,分度值是,此时电流表的示数是;
(3)由欧姆定律可知,将的定值电阻接入电路时,电压表的示数,
串联电路两端的总电压等于各部分电压之和,则滑动变阻器两端的电压,
由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻,
由串联电路的电压特点可知,更换电阻后,滑动变阻器两端的电压,
根据欧姆定律可知,此时电路中的电流,
则此次接入的定值电阻的阻值,
根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,即增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为不变;
(4)设电压表示数为,根据串联电路电压的规律可知,滑动变阻器分得的电压,则,即 ①
因电压表示数为定值,由①式知,当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得
解得,由此可知,该实验中电压表示数最小只能调到;若设定定值电阻两端的最大电压是,将电阻接入电路中时,电路中的电流最大,由题意可知,滑动变阻器的型号为“”,所以电路中的最大电流是,此时定值电阻两端的最大电压,
实验设定电压表示数不变可选的电压范围是。
故答案为:(1);(2)0.2;(3)20;右;(4)。
3.小聪利用图甲电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为,定值电阻的阻值分别为、、、、,两个滑动变阻器 “ ”和 “ ”。
(1)闭合图甲中的开关,电流表 (选填“会”或“不会” 被烧坏。该电路导线连接存在错误,请在接错的导线上画“”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)正确连接电路后进行实验,小聪记录的实验数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
0.6
0.3
0.1
0.12
①第3次实验中,电流表示数如图乙所示,读数为 。
②分析表中数据可知,阻值为 的定值电阻连入电路时,实验数据是错误的。
③分析表中可信数据可得:导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成 。
(3)由表格数据还可知,小聪选择的滑动变阻器是 (选填“”或“” 。
(4)小聪继续利用该电路,选择了的定值电阻来探究“电流与电压的关系”(电表接线不变),在保证电路安全的前提下,定值电阻两端的电压可在 范围内调节。
【解答】解:(1)图甲是小明连接的实物电路。闭合开关后移动滑片,因电压表与电流表串联,没有明显示数的电表是电流表。电流表与变阻器和电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示:
;
(2)①电流表的量程,分度值是,电流表的示数为;
②根据表格数据可知,除定值电阻为外,电流与电阻之积为:,故在进行阻值为的定值电阻连入电路时的实验数据是错误的;
③去掉错误数据后,电流与电阻之积为一定值,故得出结论:在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(3)当电路中的电流越大时,滑动变阻器接入电路中的电阻越小,由第5组数据知,此时电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电阻两端电压为时,根据串联电路电压可知,滑动变阻器两端电压为,
则滑动变阻器接入电路的最大阻值为,,略小于,
由此可知,本次实验选择的滑动变阻器为滑动变阻器(规格为“” ;
(4)当使用阻值为的定值电阻实验时,根据串联分压特点可知,,故定值电阻两端的电压的最小值为,
根据电压表量程可知当定值电阻两端电压最大为时,电路中的电流最大值为,故应控制定值电阻两端的电压在的范围内。
故答案为:(1)不会;见解答;(2)①0.2;②20;③反比;(3);(4)。
4.实验室内同学们正在做探究电流与电阻的关系的实验。实验器材有电源,阻值为、、、、定值电阻各一个,标有“,”的滑动变阻器一个,电压表和电流表各一个,导线若干,电源和导线均正常。
(1)连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器后发现电流表有示数,电压表无示数,则出现的电路故障可能是 。
(2)处理故障后,开始进行实验,小明组首先将的电阻接入电路,调节滑动变阻器,此时电流表示数如图乙所示为 ,记录数据后接下来小明组首先 ,并保持滑片位置不变,然后将电阻替换电阻进行实验,为完成本次实验,他们需要将滑动变阻器的滑片逐渐向 (选填“”或“” 调节,使电压表示数保持 不变。
(3)更换电阻后,无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表示数达到设定值,为使实验顺利完成,可以进行的调整方案为 。
【解答】解:(1)连接好电路后闭合开关,发现电流表有示数,电路为通路,电压表无示数,若电路中只有一处故障,则电路出现的故障可能是电阻短路;
(2)首先将的电阻接入电路,调节滑动变阻器,此时电流表的分度值为,示数为,记录数据后接下来小明组首先断开开关,并保持滑片位置不变,然后将电阻替换电阻进行实验,为完成本次实验,需要将滑动变阻器阻值变大,将滑动变阻器的滑片逐渐向调节,使电压表示数保持不变;
(3)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压,变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入电阻时,变阻器连入电路中的电阻为,换用最大电阻不小于的滑动变阻器。
故答案为:(1)电阻短路;(2)0.4;断开开关;;;(3)换用最大电阻不小于的滑动变阻器。
5.小方在“探究电流与电压的关系”实验中,选择了以下实验器材:电源节新干电池)、电流表、电压表、开关、定值电阻、滑动变阻器和导线若干。
(1)在虚线框内画出实验原理电路图。
(2)图1是小方连接的电路实物图,在检查电路时,他发现有一根导线连接错误。请你在错误导线上打“”,并用笔画线代替导线画出一根正确的连接导线。
(3)正确连接电路后,小方闭合开关,调节滑动变阻器,进行了多次实验,并根据实验数据画出了电流与电压的关系图像。请将图2中的图像补画完整。
(4)分析图像可得到的结论是: 。
(5)小方又准备了4个定值电阻、、、,然后利用上述电路“探究电流与电阻的关系”。第1次实验时小方选用了的电阻,当电压表示数如图3所示时,他记录了此时电流表的示数。第2次实验时,他将电阻由换成,然后闭合开关,则接下来小方的正确操作应是:调节滑动变阻器, ,并记录此时电流表的示数,更换不同阻值的电阻重复实验。
(6)小方在实验中分别探究了“电流与电压”“电流与电阻”的关系,这种研究问题的方法在我们学习物理的过程经常使用,请列举一例: 。每个实验中进行多次测量的目的是 。
【解答】解:(1)实验中需要电压表测量定值电阻两端的电压,用电流表测量电路中的电流,为了多次测量,实验中串联接入一个滑动变阻器,如图所示:
;
(2)在该实验中,电流表应与电阻串联,电压表应与电阻并联,图中电压表串联接入了电路,改正后如图所示:
;
(3)根据表格中的数据描点连线,如图所示:
;
(4)根据图像可知,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(5)根据图3可知,电压表选用的是小量程,分度值为,示数为;探究电流与电阻的关系时,需要控制导体两端的电压不变,所以将电阻由换成,然后闭合开关,应调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压为,并记录此时电流表的示数;
(6)小方在实验中分别探究了“电流与电压”“电流与电阻”的关系,采用的是控制变量法,探究影响动能大小的因素、探究液体内部压强的影响因素等实验采用了该方法;
本实验进行了多次测量,得到多组实验数据,这样做的主要目的是:寻找普遍规律,避免偶然性。
故答案为:(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析;(4)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(5)使电压表示数为;(6)探究影响动能大小的因素;寻找普遍规律,避免偶然性。
押题猜想27 伏安法测电阻
【母题】用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值(阻值约为,电源电压为。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变小。(导线不允许交叉)
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现此现象的原因可能是
或 断路。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为,电流表示数如图乙是 ,则测得未知电阻 。
(4)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为,、为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整:
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片至端,读出电压表示数;
②闭合开关, ,读出电压表示数,则待测电阻的表达式, 。(用、、表示)
【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变小,说明滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用右下接线柱与串联在电路中,如下图所示:
;
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,即出现此现象的原因可能是电阻短路(或电压表短路或电压表断路);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为,电流表示数如图乙,电流表选用小量程,分度值,其示数为,则测得未知电阻;
(4)实验步骤:
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片至端,读出电压表示数;
②闭合开关,移动滑动变阻器滑片至端,读出电压表示数;
在步骤①中,电路为只有的简单电路,电压表测电源电压为;
在步骤②中,与滑动变阻器最大阻值串联,电压表测两端电压,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为,根据串联分压原理有,
,即,
解得:。
故答案为:(1)见解答图;(2)短路或电压表;(3)0.3;9;(4)②移动滑动变阻器滑片至端;。
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.某小组同学进行“测量电阻的阻值”实验,实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑片向右移动时电流表的示数减小,注意导线不交叉。
(2)小芳连接完最后一根导线,实验前已调整好的电流表的指针立即出现了如图乙所示的情景。该现象的出现说明她操作上的错误是 ; 。(请写出两条原因)
(3)排除故障后,移动滑片到某一位置时电流表示数如图丙所示,此时通过定值电阻的电流为 。
(4)该组同学多次改变电压值,重复实验,收集实验数据,数据记录如下表所示。该组同学多次实验的目的是 。
(5)请你根据记录的实验数据,在图丁中帮助该组同学绘出完整的图象。
序号
1
0.5
0.1
2
1.0
0.2
3
1.5
0.3
4
2.0
0.4
5
2.5
0.5
【解答】解:(1)滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数变小,说明此时滑动变阻器接入电路的电阻变大,据此确定滑动变阻器左下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
(2)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关;电流表的指针偏转如图乙所示,即反向偏转,原因是:电流表正负接线柱接反了;
(3)排除故障后,移动滑片到某一位置时电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值,其示数为;
(4)因为定值电阻的阻值不变,所以多次测量电路中的电流和电阻两端的电压,其目的是多次测量求平均值,减小误差;
(5)根据记录的实验数据,在图丁中,用描点法绘出完整的图象如下:
故答案为:(1)见解答图;(2)连接电路时,开关没有断开;电流表的正、负接线柱接反了;(3)0.3 (4)求平均值,减小误差;(5)见解答图。
2.小陈同学在做伏安法测电阻的实验。
(1)他选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大。
(2)闭合开关前,应让滑动变阻器滑片的位置处于其阻值 (选填“最大”或“最小” 处。
(3)闭合开关,小陈同学发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻两端时,电压表无示数,则故障可能是 (选填“待测电阻”或“滑动变阻器” 断路。
(4)排除故障后,小陈同学经过多次实验,并根据数据画出如图乙所示的图象,由图象可知,该待测电阻的阻值为 。
(5)小陈同学还将电压表并联在变阻箱两端测量另一只待测电阻,如图丙所示,当变阻箱的阻值为时,电压表示数为;和数据已知)当变阻箱的阻值为时,电压表示数为;可知待测电阻的阻值为 。
【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片向右移动时电路中电流变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻串联在电路中,如下图所示:根据实物图画出相应的电路图,如下图:
(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处;
(3)电流表无示数,说明电路中有断路;电压表并联在电源两端时,有示数,说明电源正常,并联在滑动变阻器两端时,电压表有示数,说明滑动变阻器以外电路是通路,并联在定值电阻两端,电压表无示数,说明定值电阻以外电路有断路,所以故障可能是滑动变阻器断路;
(4)由图乙可知,当定值电阻两端电压为时,通过的电流为,则定值电阻阻值;
(5)由串联电路的分压规律得:定值电阻两端电压与滑动变阻器两端电压之和为电源电压,
当变阻箱的阻值为时,电压表示数为,此时电路中电流,由串联电路的分压规律得;
当变阻箱的阻值为时,电压表示数为,此时电路中电流,由串联电路的分压规律得;
两式联立可得。
故答案为:(1);(2)最大;(3)滑动变阻器断路;(4)10;(5)。
3.物理实验小组的同学利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值。
(1)连接电路时,发现电压表的指针如图乙所示,原因是 ;
(2)纠正错误后闭合开关,发现两电表指针均只有微小偏转,接下来应当进行的操作是 ;
.断开开关,再次检查电路是否有故障
.换用最大阻值更小的滑动变阻器
.移动滑动变阻器的滑片,并观察两电表的示数变化情况
(3)正确进行实验,实验中得到的实验数据如下表所示,第3次实验时,电流表的示数如图丙所示,则待测电阻的阻值为 (结果保留1位小数)。
实验次数
1
2
3
电压
1.5
2.0
2.7
电流
0.3
0.4
【解答】解:(1)连接电路时,发现电压表的指针如图乙所示,指针没有指在零刻度线,说明电压表未调零。
(2)纠正错误后闭合开关,若两电表指针均有微小偏转,说明电路为通路,因示数较小,可能是电路中的电阻太大,则接下来应移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变小,并观察两电表的示数变化情况。
故选:。
(3)第3次实验时,电流表的示数如图丙所示,选用小量程,分度值为,示数为,则第3次实验测得待测电阻的阻值为
第1次实验测得待测电阻的阻值为
第2次实验测得待测电阻的阻值为
为减小误差,应求平均值,则待测电阻的阻值为
故答案为:(1)电压表未调零;
(2);
(3)5.1。
4.小兴用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻,图中的电源电压为且保持不变,小灯泡的额定电压为。
(1)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,同时观察电压表示数的变化,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为 。
(2)改变滑片的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的图像,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻是 ,当小灯泡两端电压变大时,其电阻 (选填“变大”“变小”或“不变” 。
【解答】解:(1)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,同时观察电压表示数的变化,当电压表的示数如图乙所示时,分度值为,其读数为。
(2)改变滑片的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的图像,由图像可知,灯的电压为时,电流为,小灯泡正常发光时的电阻是
灯的电压为、时,对应的电流为和,由欧姆定律可知对应的电阻分别为、
故可知当小灯泡两端电压变大时,其电阻变大。
故答案为:(1)2.4;(2)6;变大。
5.小明在测量小灯泡的电阻时,用到了以下实验器材:学生电源、小灯泡(额定电压为、滑动变阻器 、电流表、电压表、测温枪、开关及导线若干,实物电路如图所示。经检查发现有一根导线连接错误,改正后进行多次实验,数据记录如下表,其中最后两列数据分别是小灯泡灯丝温度和对应的电阻值。
次数
电压
电流
温度
电阻
1
0.5
0.10
28
5
2
1.5
0.20
34
7.5
3
2.0
0.24
38
8.3
4
2.5
0.26
40
5
3.0
0.30
42
10
(1)请在图中错误的导线上打“”,并用笔画线代替导线改正(导线不能交叉)。
(2)闭合开关前,灯丝电阻的阻值 (选填“等于0”或“不等于0” ;闭合开关进行第1次实验时,电流表、电压表都有示数,但小灯泡不发光,原因是此时小灯泡的 太小;由表中数据可得,小灯泡正常发光时的阻值为 (结果保留一位小数)。
(3)综合分析表中最后两列数据,可得出的结论是 。
【解答】解:(1)原电路中,灯与变阻器并联,电压表串联在电路中是错误的,灯与变阻器串联,电压表与灯并联,如下所示:
(2)导体的电阻是导体的一种性质,电阻不可能为0;闭合开关前,灯丝电阻的阻值不等于0;闭合开关进行第1次实验时,电流表、电压表都有示数,电路为通路,但小灯泡不发光,原因是此时小灯泡的电流太小;由表中数据可得,小灯泡正常发光时的电流为,灯的阻值为
(3)纵向分析表中最后两列数据,可得出的结论是灯的电阻随温度的升高而变大。
故答案为:(1)见解析;(2)不等于0;实际功率;9.6;(3)灯的电阻随温度的升高而变大。
押题猜想28 探究产生感应电流的条件
【母题】在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,实验装置如图所示。
(1)棒的材料应选 (选填“塑料”或“铜”或“铁” 。
(2)保持导体切割磁感线运动的方向不变,仅将磁体、极对调,是为了探究感应电流方向与 的关系。
(3)该实验在探究过程中,是将 能转化成电能,生活中的 是根据这一原理制成的。
(4)若将此装置中的灵敏电流计换成 可探究电动机的工作原理。
【解答】解:(1)在探究电磁感应现象的实验中,我们必须保证处于磁场中的这部分是导体;这些物质中,塑料是绝缘体,铜是导体,所以我们应选择铜制材料;
(2)保持棒运动方向不变,仅将磁体、极对调进行实验时,只有磁场的方向发生了改变,则这次实验主要是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系;
(3)发电机的原理是电磁感应原理,发电机是把机械能转化为电能;
(4)若将此装置中灵敏电流计换成电源,可进一步探究电动机的工作原理。
故答案为:(1)铜;(2)磁场方向;(3)机械能发电机;(4)电源。
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.“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置如图所示。
【证据】
(1)实验时先闭合开关,让导体棒在磁场中上下运动、左右运动、前后运动,观察并记录灵敏电流计指针是否偏转及偏转方向。
(2)改变磁场方向,再一次让导体棒在磁场中上下运动、左右运动、前后运动,观察并记录灵敏电流计指针是否偏转及偏转方向。
【解释】
(1)闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时,导体中会产生感应电流。
(2)感应电流的方向与 方向和 方向有关。
【交流】
(1)实验时,通过观察灵敏电流计的 来判断电路中是否产生了感应电流。
①闭合开关,当导体棒沿图中方向向上运动时,指针 (填“会”或“不会” 偏转。
②闭合开关,当导体棒沿图中方向水平运动时,指针 (填“会”或“不会” 偏转。
(2)如果将电流计换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
【解答】解:(1)闭合的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流产生;
(2)感应电流的方向跟导体切割磁感线方向、磁场方向有关;
(1)本实验通过电流表的指针偏转来判断是否有感应电流产生;
导体棒向上或向下运动时,导体没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流,电流表指针不偏转;
导体棒向左或向右运动时,导体做切割磁感线运动,能产生感应电流,电流表指针偏转;
(2)将电流计换成电源,可以探究磁场对通电导体的作用。
故答案为:(1)切割磁感线;(2)切割磁感线;磁场方向;(1)偏转;不会;会;(2)电源。
2.如图,在“探究什么情况下磁可以生电”实验中:
实验操作
电流表指针
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、实验可知,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,这种现象叫做 。实验时,小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流;
(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)
.使用磁性更强的磁体
.保持磁体静止,只改变导体切割磁感线的方向
.上下调换磁极,同时改变导体切割磁感线的方向
(3)感应电流的产生过程是 能转化为电能,由此发明了 ;
(4)要探究磁场对通电导体的作用,可以 。
【解答】解:(1)实验中,通过观察电流表指针偏转判断电路中是否产生感应电流。比较1、2(或1、实验现象可知,导体在切割磁感线运动时,电流表的指针偏转,说明电路中有电流,可以得到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,若上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向,则电流方向不变;
(3)电磁感应现象中消耗机械能,得到电能,所以是机械能转化为电能,应用于发电机。
(4)研究磁场对通电导体的作用,电路中一定有电源,所以将电流表换成电源,导体成为通电导体,可以探究磁场对通电导体的作用。
故答案为:(1)切割磁感线;电磁感应;电流表指针是否偏转;(2);(3)机械;发电机;
(4)将电流表换成电源。
3.如图所示,这是小明探究“产生感应电流的条件”的实验装置。
(1)实验时,小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流;
(2)实验中,导体棒左右移动,电路中有感应电流产生,导体棒上下移动,电路中没有感应电流产生。根据实验现象可得出初步结论:当闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中产生感应电流;
(3)根据结论分析可知,若导体棒不动,左右移动磁铁,电路中 (选填“有”或“无” 感应电流产生;
(4)若要使灵敏电流计指针偏转方向发生改变,可以采取的方法是 (写出一种即可);
(5)利用该实验原理工作的装置有 (选填“电铃”、“电动机”或“发电机” 。
【解答】解:(1)感应电流就是通过灵敏电流表的指针偏转来体现的,若灵敏电流表的指针发生偏转,就说明产生了感应电流。
(2)根据经过多次实验研究发现,只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流。
(3)磁铁左右水平运动,以磁铁为参照物,导线就是水平运动的,做的是切割磁感线的运动,所以就会产生感应电流。
(4)要使灵敏电流计指针偏转方向发生改变,即电路的电流发生变化,影响感应电流方向的因素有两个,只改变其中一个,就可以改变电流的方向,可以调换极极位置,或者改变导体的运动方向。
(5)发电机就是根据此原理发明的。
故答案为:(1)电流计指针是否偏转;(2)切割磁感线;(3)有;(4)调换极极位置(或者改变导体的运动方向);(5)发电机。
题型五 计算题
押题猜想29 压强与浮力综合计算
【母题】如图是可供游客在海上游玩时的一种旅游观光艇,此观光艇的质量为,在海上航行的最大速度为,最多可载的游客数量为20人,如果海水的密度取,,求:
(1)观光艇以最大航速匀速行驶2小时的路程是多少米?海水平均阻力为,则这一过程中观光艇所做的功至少为多少?
(2)该观光艇在水面下深处有一个面积为的小零件,求小零件受到的海水的压力是多少?
(3)假设每位乘客的平均质量为,观光艇满载乘客时,此时浸入水中的体积多大?
【解答】解:(1)观光艇以最大航速匀速行驶2小时的路程为。
海水平均阻力为,这一过程中观光艇做匀速直线运动,牵引力与阻力二力平衡,即;
这一过程中观光艇所做的功为。
(2)在水下深处,小零件受到的海水的压强为压力是;
。
(3)假设每位乘客的平均质量为,观光艇满载乘客时,总质量为;
总重力为;
观光艇始终漂浮,根据二力平衡,所受浮力为;
此时浸入水中的体积为。
答:(1)观光艇以最大航速匀速行驶2小时的路程是,这一过程中观光艇所做的功至少为;
(2)小零件受到的海水的压力是;
(3)假设每位乘客的平均质量为,观光艇满载乘客时,此时浸入水中的体积为。
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。
1.两栖坦克属于特种坦克的一种,可在江河、湖泊甚至浅海水面行驶,多用于登陆、沿岸警戒,凭借其强大的机动性发挥作用,如图所示的水陆两栖坦克,它是靠自己的浮力漂在水面上的,然后靠自己的另一套独立的推进器前进,它的总质量为,陆地行驶最大速度为,履带着地总面积约,该坦克在水平地面上以最大速度行驶时,所受阻力为自重的0.1倍。(驾驶员重力忽略不计,,取求:
(1)水陆两用坦克在地面静止时,对地面的压强多大?
(2)在水上漂浮时,排开水的体积为多少立方米?
(3)该坦克在水平地面上以最大速度匀速行驶时,牵引力做功的功率多大?
【解答】(1)坦克对地面的压力为,
坦克对地面的压强为;
(2)当坦克漂浮在水面时,,
由得,
坦克在水中时排开水的体积:,
(3)因为坦克做匀速直线运动,
所以,
牵引力做功的功率为:
。
答:(1)对地面的压强为;
(2)在水上漂浮时,排开水的体积为;
(3)该坦克在水平地面上以最大速度匀速行驶时,牵引力做功的功率是。
2.如图所示,某工艺品由圆柱体木块和合金球组成。将工艺品以图甲中的方式竖直放入水中,静止时,木块浸入水中的深度为,以图乙中的方式竖直放置,静止时木块浸入水中的深度为。由于、粘合处脱落,导致沉至水底,此时木块静止时进入水中的深度是。木块底面积为,容器底面积为。求:
(1)图甲中工艺品受到的浮力;
(2)合金球的密度;
(3)合金球脱落后水对容器底的压强变化了多少。
【解答】解:(1)图甲中,木块浸入水中的深度为,木块底面积为,所以工艺品排开水的体积为:,
则图甲中工艺品受到的浮力为: ;
(2)图甲、乙中,工艺品受到浮力相等,等于工艺品的重力,,
由知,工艺品在图甲、乙中排开水的体积相等,所以工艺品在图乙中排开水的体积为:,
图乙中,木块浸入水中的深度为,木块排开水的体积为:,
合金球的体积等于合金球排开水的体积,即:,
丙图中,木块浸入水中的深度为,木块排开水的体积为:,
木块处于漂浮状态,木块的重力等于其受到的浮力,即: ,
所以合金球的重力为:,
由得,合金球的质量,
所以合金球的密度为:;
(3)由图乙、丙知,木块排开水的体积变化量为:△,
容器底面积为,则容器内水面高度的变化量为:△,
所以合金球脱落后水对容器底的压强变化量为:△△。
答:(1)图甲中工艺品受到的浮力为;
(2)合金球的密度为;
(3)合金球脱落后水对容器底的压强变化了。
3.如图甲所示,质量为的圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积;质量均匀的圆柱体物块上表面中央用长细绳系住悬挂于容器中,的底面积是。现向容器中缓慢注水,细绳始终处于拉紧状态,细绳的拉力大小与注入水的深度的关系图像如图乙所示(水未溢出)。,取,物块不吸水,忽略细绳的质量等次要因素。求:
(1)物体的密度是多少?
(2)当物体下底面浸入水中深时,细绳的拉力为多大?
(3)当物体刚好完全浸没时,容器对水平桌面的压力是多少?
【解答】解:(1)水没有接触物体时,绳子对物体的拉力等于物体的重力,即物体的重力为,则物体的质量为:;
由题意可得,当注水高度时,水刚好接触物块底部,当注水深度为时,水刚好淹没物体,则物体的高度为:△;
所以物体的体积为:;
物体的密度为。
(2)由题意及上述分析可得,当物体下底面浸入水中深时,物体排开液体的体积为:;
则物体所受的浮力为:;
由称重法可得,细绳的拉力为:。
(3)当物体刚好完全浸没时,容器对水平桌面的压力大小等于水对容器底部的压力和容器自身重力之和,由题意可得,容器自身重力为:;
当物体刚好完全浸没时,此时容器底部距离液面的深度为,则容器底部所受的液体压强为:;
则容器底部所受的液体压力为:;
则容器对水平桌面的压力是:
答:(1)密度为;
(2)细绳的拉力为;
(3)容器对水平桌面的压力为。
4.如图甲所示,一艘起重船自身质量。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜,在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后,就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡,如图乙所示。小明依据这个原理设计了一种能感知抽水量的长方体水舱模型,其底面积为,如图丙所示。其中是固定的力传感器,能够显示是质量和体积均可忽略的细硬直杆)对它的压力或拉力的大小;的上端固定在上,下端固定在圆柱体上。圆柱体质量、高度。水舱中装有的水。抽水机将水抽出的过程中,力传感器示数的大小随抽出水的体积变化的图象如图丁所示。求:
(1)起重船自身漂浮在水面上时所受的浮力;
(2)物体的体积;
(3)当力传感器示数为0时,剩余的水对舱底的压强。
【解答】解:(1)船漂浮时浮力等于重力,起重船自身质量,
则起重船自身漂浮在水面上时所受浮力为:;
(2)的重力:;
由图丁可知,当抽出的水位后,力传感器的示数等于的重力,且保持不变,则抽出水时,的下表面露出水面,
的下表面距离舱底的深度:;
由丁图可知,当水舱中装有的水时,对传感器的压力为,
由可知,受到的最大浮力:,
此时浸没在水中,由阿基米德原理可得:;
(3)的横截面积:;
当力传感器示数为0时,水对的浮力等于的重力,
根据阿基米德原理可得,,
浸在水中的深度:,
此时水舱中水的深度:,
剩余的水对舱底的压强:。
答:(1)起重船自身漂浮在水面上时所受的浮力为;
(2)物体的体积为;
(3)当力传感器示数为0时,剩余的水对舱底的压强为。
5.为了探究浮力产生的原因,某同学设计了一个特殊的容器(如图甲所示),容器由底部相通的、两个部分组成,容器下方有一个边长的正方形小孔,小孔距离容器底部,现将一个边长的正方体木块堵在小孔上(恰好堵住且不漏水),向容器内注入,水深(如图乙所示),此时木块未上浮且不计摩擦。已知水的密度,木块的密度,取。求:
(1)图乙中木块上表面受到水的压力;
(2)向容器中注水,当中水深时(如图丙),木块受到浮力的大小;
(3)继续向容器中注水,直至木块漂浮在液面上,木块露出液面的体积占总体积的几分之几。
【解答】解:(1)图乙中木块上表面浸在水中的深度:,此时木块上表面受到的压强,
木块的面积,木块上表面受到的压力;
(2)图丙中木块下表面浸在水中的深度:,此时木块上表面受到的压强,
木块下表面受到的压力,
根据浮力产生的原因可得,木块受到浮力的大小为:;
(3)木块受到的重力:,
木块漂浮在水面上时,浮力,木块漂浮在水面上时,浮力等于重力,所以:,可得,,
木块露出液面的体积与总体积比值:。
答:(1)图乙中木块上表面受到水的压力大小为;(2)向容器中注水,当中水深时,木块受到浮力的大小为;
(3)漂浮在液面上,木块露出液面的体积占总体积的。
6.小林在研究各种材料的性质时,发现珍珠棉(全称聚乙烯发泡棉)具有隔水、防潮、隔音、保温、环保、抗撞力强、密度小等诸多优点。经查阅,某款珍珠棉的密度仅为,使用防水布紧密包裹此款珍珠棉制作一件负重感轻的水上救生衣,可提供给大体重人士使用。他亲自动手实践,用质量为的防水布和一些珍珠棉,制作了一件体积为(约等于珍珠棉的体积)的救生衣,如图所示。,取
求:(1)该救生衣浸没在水中时受到的浮力。
(2)该救生衣的重力。
(3)使用救生衣时至少保证使人的头部露出水面,若成年人的头部体积约占人体总体积的,人的平均密度为,请你通过计算判断:该救生衣能否供一位质量为的人士使用?
【解答】解:(1)该救生衣浸没在水中时受到的浮力为:
;
(2)该救生衣的重力:
;
(3)设救生衣的体积为,人的体积为,
由题知,救生衣和人体排开水的体积(浸入水中的体积)
,
因为人漂浮,
所以,
又因为,
所以,
代入数据得,
解,
人的质量为:,
所以该救生衣能供一位质量为的人士使用。
答:(1)该救生衣浸没在水中时受到的浮力为;
(2)该救生衣的重力为;
(3)该救生衣能供一位质量为的人士使用。
7.随着全球气候变暖,极地冰川在不断熔化,导致近百年来海平面已上升了,对沿海地区社会经济、自然环境及生态系统有着重大影响。为了验证冰山消融后海平面会上升,同学们进行了下列实验:取一个底面积为的薄壁圆柱形玻璃杯,杯内装有适量的盐水,盐水中放入一块底面积为、重为的长方体冰块,在冰块上放一个金属块,在液面位置做标记,如图甲所示。已知,,取。
(1)取下金属块,液面下降,在液面位置做标记,如图乙所示,求此时冰块下表面受到盐水的压强;
(2)冰块完全熔化后,液面仍在标记处,如图丙所示,求、之间的高度差;
(3)求金属块的质量。
【解答】解:(1)根据浮力的产生原因,漂浮时的浮力等于下底面的压力,题图乙中冰块受到的重力与浮力是一对平衡力,因此盐水对冰块底部的压力等于冰块的重力,压强;
(2)根据阿基米德原理知;排开盐水的体积
;
冰块熔化时质量不变,化成水的体积;
△;
、之间的高度差;
(3)由上述分析可知,当金属块和冰块漂浮于盐水中时,金属块排开盐水的体积即为△;
根据阿基米德原理可得,,即△;
。
答:(1)此时冰块下表面受到盐水的压强是;
(2)、之间的高度差是;
(3)金属块的质量是。
押题猜想30 功和功率的综合计算
【母题】如图所示,这是一辆运输叉车,其质量为1500kg,轮胎与水平地面的总接触面积为0.15m2。叉车装上重1×104N的货物沿水平路面匀速直线行驶至200m处的货场,用时40s,叉车发动机的输出功率为10kW,接着在10s内把货物匀速竖直提升3m,求:(g取10N/kg,q汽油=4×107J/kg)
(1)叉车空车静止在水平地面上时,对水平地面的压强。
(2)叉车行驶过程中受到的牵引力。
(3)叉车竖直提升货物的功率。
【解答】解:(1)叉车空车静止在水平地面上时,对水平地面的压力等于叉车的重力,
即:F=G=mg=1500kg×10N/kg=15000N,
叉车空车静止在水平地面上时,对水平地面的压强:
p===1×105Pa;
(2)叉车行驶过程中做匀速直线运动,根据P=和W=Fs可得,
叉车行驶过程中受到的牵引力:F牵====2000N;
(3)叉车竖直提升货物时,克服货物重力做功,则叉车竖直提升货物的功率:
P′====3000W。
答:(1)叉车空车静止在水平地面上时,对水平地面的压强为1×105Pa。
(2)叉车行驶过程中受到的牵引力为2000N。
(3)叉车竖直提升货物的功率为3000W。
押题解读
湖南省中考负面清单里面明确规定对于不在同一直线上的力和距离的功不能考,复杂滑轮组不能考,所以对于一般的功和功率的考查就会更多。
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.如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车,汽车(包括司乘人员)的质量为,在水平路面上以恒定功率做直线运动的图像如图乙(取。
(1)汽车经过一段路段时,此处规定汽车对地面的压强不得超过,则汽车与地面接触的总面积最少为多少?
(2)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,求汽车受到的牵引力;
(3)求汽车在内牵引力做功的功率。
【解答】解:(1)汽车(包括司乘人员)的质量为,对水平地面的压力,
汽车经过一段路段时,此处规定汽车对地面的压强不得超过,汽车与地面接触的总面积最小为;
(2)汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,阻力
汽车匀速行驶,汽车受到的牵引力与阻力二力平衡,汽车受到的牵引力;
(3)汽车在内,由图乙得匀速行驶的速度,利用得到牵引力做功的功率。
答:(1)汽车与地面接触的总面积最少为;
(2)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,汽车受到的牵引力是;
(3)求汽车在内牵引力做功的功率是。
2.如图所示是某款正方形“擦窗机器人”,边长约为,质量为。它既可以自动移动擦窗,又可以通过“腹部”吸盘的真空泵向外排出空气,牢牢吸附在竖直玻璃上。正常工作时,“擦窗机器人”对玻璃的压力为,内外气压差最大可达,实际消耗的功率为,求:取
(1)擦窗机器人所受的重力;
(2)擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少?
(3)已知“擦窗机器人”在竖直向上擦窗过程中,消耗电能的用于克服重力做功。若某落地窗高,擦窗机器人从底部开始持续竖直向上擦窗,能否到达落地窗的顶部?
【解答】解:
(1)机器人的重力:;
(2)由可得,擦窗机器人与玻璃的接触面积为:;
(3)由可得,机器人消耗的电能为:,
克服重力所做的功为:,
由得,上升的高度为:,
即机器人不能到达落地窗的顶部。
答:(1)擦窗机器人所受的重力为;
(2)擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为;
(3)擦窗机器人从底部开始持续竖直向上擦窗不能到达落地窗的顶部。
3.利用无人配送快递可有效节约成本。如图为一辆在水平路面上匀速行驶的四轮无人配送车,每个轮子与地面的接触面积是,空载时质量为,速度,配送车受到路面的阻力大小始终为整辆车总重力的0.06倍。求配送车空载时:
(1)重力大小;
(2)对地面的压强;
(3)匀速直线行驶时的牵引力;
(4)匀速直线行驶,牵引力做的功。
【解答】解:(1)重力的大小:
;
(2)汽车对地面的压强:
;
(3)汽车匀速行驶时,它受到的牵引力等于它受到的阻力:
;
(4)匀速直线行驶,牵引力做的功:
。
答:(1)重力大小为;
(2)对地面的压强;
(3)匀速直线行驶时的牵引力为;
(4)匀速直线行驶,牵引力做的功为。
4.如图是一款爬绳机,这款爬绳机可以不消耗人的体能,轻松攀爬、下降,可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为,静止在水平地面上时对地面的压强为。在某次爬升中,将一个质量为的工人从地面匀速提升高,用时。
求:(1)爬绳机上升的速度大小。
(2)爬绳机静止在水平地面上时,与地面的接触面积大小。
(3)爬绳机对工人做功的功率大小。
【解答】解:(1)爬绳机上升高度,所用时间,
根据可得,爬绳机上升的速度为
;
(2)爬绳机静止在水平地面上时,对地面的压力为,
爬绳机静止在水平地面上时对地面的压强为,由可得,爬绳机与地面的接触面积为
;
(3)爬绳机对工人的作用力为,
由于工人与爬绳机相对静止,故工人上升的速度等于爬绳机的速度,则爬绳机对工人做功的功率为
。
答:(1)爬绳机上升的速度大小是;
(2)爬绳机静止在水平地面上时,与地面的接触面积大小是。
(3)爬绳机对工人做功的功率大小是。
5.杭州亚运会用机器狗为运动员运输铁饼。机器狗自身质量为,每只脚与地面接触面积为,运输的铁饼质量为,每次运输的平均时间约为,机器狗匀速直线运动的速度约为,前进过程中驱动力为。
(1)机器狗每次运输铁饼运动的路程约是多少米?
(2)机器狗背上铁饼站立在水平地面上,求机器狗对地面的压强;
(3)机器狗匀速直线运动时做功的功率为多少瓦?
【解答】解:(1)机器狗每次运输铁饼运动的距离:;
(2)机器狗的总重力:,
机器狗四足站立在水平地面上,对地面的压力,
四足机器狗站立时的受力面积: ,
它对地面的压强为:;
(3)机器狗匀速直线运动时做功的功率:。
答:(1)机器狗每次运输铁饼运动的路程约是;
(2)机器狗背上铁饼站立在水平地面上,机器狗对地面的压强为;
(3)机器狗匀速直线运动时做功的功率为。
6.近年来机器人产业蓬勃发展。如图所示,是我国自主研发的某款人形机器人。某次测试中,该机器人在水平地面上内匀速直线行进了到达指定地点,然后用的时间将重的箱子匀速竖直向上提升了。求:
(1)机器人的行进速度;
(2)机器人对箱子做的功;
(3)机器人对箱子做功的功率。
【解答】解:(1)机器人的行进速度:;
(2)机器人对箱子做的功:;
(3)机器人对箱子做功的功率:。
答:(1)机器人的行进速度为;
(2)机器人对箱子做的功为;
(3)机器人对箱子做功的功率为。
7.随着科技的发展,人工智能逐渐融入我们的生活。如图(a)为一款餐饮机器人,其质量为,与地面接触的面积为。某次空载取餐过程中,该机器人在的驱动力作用下沿水平方向做匀速直线运动,运动的路程随时间的变化关系如图(b)所示。取。求:
(1)该机器人静止在水平地面上,空载时对地面的压强;
(2)内,机器人运动的速度;
(3)内,驱动力对该机器人所做的功。
【解答】解:(1)机器人的重力;
机器人对水平地面的压力,
机器人对水平地面的压强;
(2)由图可知,内机器人通过的距离为,则机器人在的时间内运动的平均速度:
;
(3)驱动力所做的功;
答:(1)该机器人静止在水平地面上,空载时对地面的压强为;(2)内,机器人运动的速度为;
(3)内,驱动力对该机器人所做的功为。
押题猜想31 机械效率的综合计算
【母题】用如图所示滑轮组提升重物。人用的拉力,内使重为的物体匀速上升了。不计绳重和摩擦,求:
(1)拉力的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用此滑轮组提升另一重物,机械效率为,则提升的物体重多少?
【解答】解:(1)由图可知,动滑轮上的绳子段数为,
拉力做的总功:,
拉力的功率:;
(2)拉力做的有用功:,
滑轮组的机械效率:;
(3)不计绳重和摩擦,根据可得,
动滑轮的重力:;
机械效率为时,根据可得,
,
解得,提升的物体重为。
答:(1)拉力的功率为;
(2)滑轮组的机械效率为;
(3)若用此滑轮组提升另一重物,机械效率为,则提升的物体重。
押题解读
根据负面清单来看,斜面中重力做功时力和距离不共线,不能考,复杂滑轮组也不考,与浮力综合的题型也能考,所以若要考查机械效率,一般只考查简单的滑轮组模型。
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.盾构机可以实现一边挖掘隧道,一边在隧道内壁安装盾构管片,如图所示。某盾构机满负荷工作时:最大推进力是,向前推进,盾构机推进的总功是。安装的某个管片有效承压面积是,管片承受的压强是。求:
(1)该管片承受的压力;
(2)推进力做的功;
(3)盾构机推进的机械效率。
【解答】解:(1)安装的某个管片有效承压面积是,管片承受的压强是,则该管片承受的压力为:
;
(2)推进力做的功为:
;
(3)盾构机推进的机械效率为:
。
答:(1)该管片承受的压力为;
(2)推进力做的功为;
(3)盾构机推进的机械效率。
2.如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中,工人用的拉力在内将总重为的泥土匀速提升。在这段时间内:
(1)拉力所做的有用功是多少?
(2)拉力做功的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
【解答】解:(1)拉力所做的有用功:;
(2)由图可知,绳子自由端移动的距离:,
拉力做的总功:,
拉力做功的功率:;
(3)滑轮组的机械效率:。
答:(1)拉力所做的有用功是;
(2)拉力做功的功率是;
(3)滑轮组的机械效率是。
3.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,计算并绘出机械效率与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;
(2)当时,若此时人在内将物体提升了,则此时拉力的功率。
【解答】解:(1)由图乙可知,提升重力为的物体时的机械效率为,
不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率,
动滑轮的重力:;
(2)由图可知,绳子自由端移动的距离:,
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:,
拉力做功的功率:。
答:(1)动滑轮的重力为;
(2)此时拉力的功率为。
4.如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深,用时,物体重为(不计绳重与摩擦),汽车质量为,汽车匀速拉绳子时的拉力,汽车受到的阻力为车重的0.05倍,将井中物体拉至井口的过程中。求:
(1)汽车所受阻力大小;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率(保留一位小数)。
【解答】解:(1)汽车所受阻力
(2)绳子段数,物体上升高度,则绳子自由端移动距离;
拉力做功;
拉力的功率;
(3)
答:(1)汽车所受阻力大小为;
(2)拉力的功率为;
(3)滑轮组的机械效率为。
5.如图,吊车在建筑工地进行作业时,由支腿将吊车撑起并脱离地面,吊臂上的滑轮组在内,将重为的建筑材料沿竖直方向匀速提升,滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力为。求:
(1)滑轮组对重物做的有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
【解答】解:(1)滑轮组对重物做的有用功为:
;
(2)由图可知,,拉力做的功为:
;
拉力做功的功率为:
;
(3)滑轮组的机械效率为:
。
答:(1)滑轮组对重物做的有用功为;
(2)拉力做功的功率为;
(3)滑轮组的机械效率为。
6.如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,重为的工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使重为的物体内匀速上升。在这个过程中,人施加的拉力为,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦。求:
(1)拉力所做的功。
(2)该滑轮组的机械效率。
(3)绳子不断裂,工人利用此滑轮组提升最重货物时,支架受到定滑轮的拉力大小。
【解答】解:(1)由图可知,,拉力做的功为:
;
(2)拉力做的有用功为:
,
滑轮组的机械效率为:
;
(3)不计绳重和摩擦,根据可知,动滑轮重为:
,
由两个滑轮质量相等和可知,定滑轮的重力为:
,
工人站在水平地面上向下拉绳子时的最大拉力,
根据力的平衡关系可知,支架受到定滑轮的最大拉力为:
。
答:(1)拉力所做的功为;
(2)该滑轮组的机械效率为;
(3)绳子不断裂,工人利用此滑轮组提升最重货物时,支架受到定滑轮的拉力大小为。
7.利用如图所示的滑轮组,小明将重物体从一楼地面匀速提升至六楼地板,在绳端施加的拉力为,物体匀速上升的速度为。已知每层楼高,问:
(1)绳端拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)小明吊起物体过程所用时间。
【解答】解:(1)由图可知,滑轮组中动滑轮由3股绳子承担,
则绳端移动的速度:;
拉力的功率;;
(2)根据可知:
有用功率;;
则此滑轮组的机械效率:
;
(3)物体从一楼匀速提升至六楼上升的高度:
,
则小明提升物体所用的时间:
。
答:(1)绳端拉力做功的功率为;
(2)滑轮组的机械效率为;
(3)小明吊起物体过程所用时间为。
押题猜想32 电学综合计算
【母题】小明家的电水壶的内部电路如图所示,其中R1、R2为电热丝,S是电源开关,S0是温控开关(水温达到100℃,自动由加热状态切换为保温状态)。该电水壶的部分重要参数如图表所示。已知电源电压为220V。求:
XXX牌电水壶
额定电压
220V
电源频率
50Hz
加热功率
880W
保温功率
44W
(1)当开关S闭合,S0断开时,电路中的电流;
(2)电阻R2的电阻值;
(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能。
【解答】解:由题可知:当开关S和S0都闭合时,R1和R2并联,为加热状态;
(1)当开关S闭合,S0断开时,只有R2接入,为保温状态;
由P=UI,得:此时电路中的电流;
(2)由,得:电阻R2的电阻值
;
(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能
。
答:(1)当开关S闭合,S0断开时,电路中的电流为0.2A;
(2)电阻R2的电阻值为1100Ω;
(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能为4.4×104J。
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.物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路,其中电源电压不变,灯泡标有“,”,灯泡标有“,”,滑动变阻器的规格为“,”,如图乙是灯泡和灯泡的电压与电流的关系图象。当断开开关、,闭合,并将滑动变阻器的滑片置于的最左端时,灯泡正常发光。求:
(1)灯泡的额定电功率;
(2)电源电压;
(3)当断开开关、,闭合,调节滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器的电功率为整个电路功率时,求滑动变阻器10秒钟消耗的电能。
【解答】解:(1)灯泡的额定电功率:;
(2)当断开开关、,闭合,并将滑动变阻器的滑片置于的最左端时,灯泡、串联,
已知灯泡正常发光,则灯泡两端的电压为:,电路中的电流,
由图乙可知:此时灯泡两端的电压为:,
根据串联电路的电压特点可知电源电压:;
(3)当断开开关、,闭合,滑动变阻器与串联,当滑动变阻器的电功率为整个电路功率时,根据可得:
,
则滑动变阻器两端的电压:,
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得灯泡两端电压:
,
由图乙可知:此时电路中的电流为,
则滑动变阻器10秒钟消耗的电能:。
答:(1)灯泡的额定电功率为;
(2)电源电压为;
(3)当断开开关、,闭合,调节滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器的电功率为整个电路功率时,滑动变阻器10秒钟消耗的电能为。
2.某型号家用电热水器的铭牌如表格所示,小文查看说明书,发现其简化电路如图甲,家中电能表表盘如图乙。请回答以下问题。已知【,】。
项目
参数
额定电压
220
低温挡功率
200
高温挡功率
2000
容积
60
(1)阻值多大?
(2)满箱水由升高到,水吸收的热量是多少?
(3)断开其他用电器,仅让电热水器高温挡正常工作,可使图乙所示电能表的转盘转多少转?
【解答】解:(1)接1时,被短路,只有接入电路,为高温挡,此时的电功率为,所以有:;
(2)水的质量为:;
满箱水由升高到,水吸收的热量是:;
(3)断开其他用电器,仅让电热水器高温挡正常工作,消耗的电能为:;
可使图乙所示电能表的转盘转过的圈数为:。
答:(1)阻值为。
(2)满箱水由升高到,水吸收的热量是。
(3)断开其他用电器,仅让电热水器高温挡正常工作,可使图乙所示电能表的转盘转100圈。
3.体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定为,定值电阻,为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为,踏板重力不计,求:
(1)当电流表的示数为时,压敏电阻两端的电压;
(2)当体重计示数为时,消耗的电功率;
(3)此体重计所能测量的最大体重。
【解答】解:(1)当电流表的示数为时,电阻两端的电压
由串联电路的特点知电阻两端的电压
(2)由图乙知,当体重计示数为时,压敏电阻,此时电路中电流
定值电阻消耗的功率为
(3)已知电流表量程为,当电路中的电流最大为时,体重计测量最大体重,此时压敏电阻的阻值为
由题图乙可知,所能测量的最大体重为。
答:(1)压敏电阻两端的电压为;
(2)消耗的电功率为;
(3)此体重计所能测量的最大体重为。
4.如图甲所示为亮度可调的台灯,内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为,灯的电阻不随温度变化。当滑片由端移动到端的过程中,滑动变阻器的电功率与电流的关系图象如图丙所示,求:
(1)灯的电阻;
(2)滑动变阻器的最大电阻;
(3)滑片由端移动到端的过程中,滑动变阻器的最大功率。
【解答】解:(1)灯的电阻不随温度变化。当滑片在端时,滑动变阻器接入电路的阻值为,电路为灯泡的简单电路,由图丙可知,此时电路中的最大电流为,根据欧姆定律可知灯的电阻为:
;
(2)由图乙可知,当滑片在端时,灯和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据欧姆定律可知电路中的电流最小,由图丙可知,电路中的最小电流为:,
则电路中的总电阻为:,
则滑动变阻器的最大电阻为:
;
(3)滑动变阻器消耗的功率为:
,
当时,滑动变阻器消耗的电功率最大,此时电路中的电流为:
,
则滑动变阻器的最大功率为:
。
答:(1)灯的电阻为;
(2)滑动变阻器的最大电阻为;
(3)滑片由端移动到端的过程中,滑动变阻器的最大功率为。
5.如图所示的电路中,电源两端电压为并保持不变,电阻的阻值是,闭合开关后,电压表的示数为。求:
(1)电流表的示数;
(2)电阻的阻值;
(3)电阻消耗的电功率。
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测两端的电压。
(1)串联电路总电压等于各部分电压之和,所以电阻两端的电压:,
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得通过电路的电流:;
(2)电阻的阻值:;
(3)电阻消耗的电功率:。
答:(1)电流表的示数为;
(2)电阻的阻值是;
(3)电阻消耗的电功率为。
6.闯红灯、压实线都是违反交规的行为,为引导文明驾驶、保障交通安全,某十字路口设有闯红灯及压实线拍照系统。红绿灯内部的发光板是由数百个灯所组成的发光点阵,该型号灯的工作电流是,当两端电压为时发红光,当两端电压为时发黄光,当两端电压为时发绿光。压实线拍照系统的简化电路如图甲所示,光控开关接收到红灯发出的红光时会自动闭合,压敏电阻的阻值随压力的变化情况如图乙所示。当控制电路中的电流等于时,电磁继电器的衔铁恰好被吸下,电控照相机工作,拍摄违规车辆。当控制电路中的电流大于时,电磁继电器线圈会被烧坏。已知控制电路的电源电压恒为,电磁继电器线圈的电阻忽略不计。取
(1)在一次信号周期中,红灯亮、黄灯亮、绿灯亮,则一个信号周期中1个灯共消耗的电能多少。
(2)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过时,电控照相机工作进行拍照,求定值电阻的阻值。
(3)为避免感应器被损坏,压敏电阻所受压力不得超过多少。
【解答】解:(1)在一次信号周期中,红灯亮、黄灯亮、绿灯亮,
所以红灯亮消耗的电能为:;
黄灯亮消耗的电能为:;
绿灯亮消耗的电能为:;
则一个信号周期中1个灯共消耗的电能:;
(2)控制电路中的电流等于时,电磁继电器的衔铁恰好被吸下,电控照相机工作,拍摄违规车辆,压敏电阻受到的压力达到或超过时,对应的电阻为,根据串联电阻的规律及欧姆定律可知,定值电阻的阻值
(3)当控制电路中的电流大于时,电磁继电器线圈会被烧坏,
根据串联电阻的规律及欧姆定律可知,压敏电阻的阻值
,
由图乙知,当压敏电阻压力
压敏电阻所受压力不得超过。
答:(1)一个信号周期中1个灯共消耗的电能为;
(2)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过时,电控照相机工作进行拍照,定值电阻的阻值为;
(3)为避免感应器被损坏,压敏电阻所受压力不得超过。
7.如图甲所示为小红设计的液体密度测量装置的电路图,其中电源电压恒定为,电流表所选量程为、开关为单刀双掷开关,可分别与、接触,、均为定值电阻,其中,为压敏电阻,的阻值与它所受压力的关系如图乙所示。在上水平放置一个质量不计的轻质柱形容器,容器容积为,每次小红都在容器中装满待测液体,根据电流表的示数便可计算出待测液体密度。已知当开关接,容器中没有装液体时,电流表的示数为。已知水的密度为。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)当接,容器装满水时,电路消耗的总功率;
(3)在电路安全的前提下,本装置能测量的最大液体密度。(每次测量时都在容器中装满待测液体)
【解答】解:(1)当开关接,和串联接入电路,容器中没有装液体时,由乙图可知此时,由欧姆定律可得电路总电阻
,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以的阻值:
;
(2)当容器中装满水时,水的质量为:
,
水的重力:
,
轻质柱形容器重力不计,此时压敏电阻受到的压力:
由乙图可知压敏电阻的阻值,电路消耗的总功率:
;
(3)电流表所选量程为,当通过电路的电流最大为时,电路总电阻最小,此时压敏电阻受到的压力最大,所测液体的密度最大,
此时电路的总电阻:
;
开关接,压敏电阻的阻值为
由图乙可知,压敏电阻受到的压力为,容器中液体的重力为,容器中液体的密度为:
,
开关接,压敏电阻的阻值为
由图乙可知,压敏电阻受到的压力为,容器中液体的重力为,容器中液体的密度为
,
因为,
所以本装置能测量的最大液体密度是。
答:(1)定值电阻的阻值是;
(2)当接,容器装满水时,电路消耗的总功率是;
(3)在电路安全的前提下,本装置能测量的最大液体密度是。
8.如图所示,电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡标有“ ”字样,为的定值电阻,滑动变阻器铭牌上标有“■ ”字样(电阻值已模糊不清),电压表使用的量程为,电流表使用的量程为。闭合所有开关,小灯泡正常发光,此时滑动变阻器的滑片在最右端,滑动变阻器的电功率为。求:
(1)求电源电压;
(2)当只闭合开关时,小灯泡的实际功率;
(3)当只闭合开关时,在不损坏各电路元件的情况下,电路中允许电功率范围是多少?
【解答】解:(1)闭合所有开关,定值电阻被短路,此时与并联,灯泡正常发光,电源电压等于灯泡的额定电压,所以。
滑动变阻器的支路电流为:;
滑动变阻器的最大电阻为:;
(2)当只闭合开关时,与定值电阻串联,灯泡的电阻为:;
串联电路的总电阻为:;
此时电路中的电流为:;
小灯泡的实际功率为:;
(3)当只闭合开关时,定值电阻和滑动变阻器串联,若电流表的示数为它的最大量程:,此时两端的电压为:,没有超过电压表的量程,电路中的总功率为:;
当滑动变阻器移到最大值值,此时电路中的电流为:;
此时电路中的最小功率为:,所以电路中允许的电功率的范围为。
答:(1)电源电压是;
(2)当只闭合开关时,小灯泡的实际功率为;
(3)当只闭合开关时,在不损坏各电路元件的情况下,电路中允许电功率范围是。
9.随看社会科技的发展,现在许多地方都安装了监控装置,如图1所示是吒儿同学所居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置(光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小),光源射出的远红外激光束穿过通道照射到光敏电阻上,当有人通过时,人体将阻挡激光光线的射入,电源电压恒定为,为光敏电阻,定值电阻,若在的时间内有两人分别经过通道,每次通过时间为,电压表的示数变化规律如图2的图像。求:
(1)当有人通过(光敏电阻在无激光照射)时,光敏电阻的阻值;
(2)当无人通过时,光敏电阻的功率;
(3)在的时间内电路消耗的电能。
【解答】解:
(1)由图1知,与串联,电压表测两端电压,
在的时间内有两人分别经过通道,每次通过时间为,
由图象可知,和间有人通过,对应的电压,
即有人通过时,两端的电压,
所以光敏电阻两端的电压:,
所以电路中的电流:,
此时光敏电阻的阻值:;
(2)由图象可知,当无人通过时电压表示数为,即:,
两端的电压:,
所以电路中的电流:,
所以光敏电阻的功率:;
(3)在的时间内,有人通过时电路消耗的电能:
;
在的时间内,无人通过的时间:,
此时电路消耗的电能:
,
在的时间内电路消耗的电能:
。
答:(1)当有人通过时,光敏电阻的阻值为;
(2)当无人通过时,光敏电阻的功率;
(3)在的时间内电路消耗的电能。
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