物理(济南专用)-2025年中考终极押题猜想
2025-05-13
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2份
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250页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 济南市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 100.67 MB |
| 发布时间 | 2025-05-13 |
| 更新时间 | 2025-05-13 |
| 作者 | 三体人的物理工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2025-05-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52084506.html |
| 价格 | 9.90储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年中考物理终极押题猜想(山东专用)
(高分的秘密武器:终极密押+押题预测)
目录
押题猜想1 声现象 2
押题猜想2 热学 4
押题猜想3 光现象 6
押题猜想4 力学基础 9
押题猜想5 电与磁 11
押题猜想6 电学基础 16
押题猜想7 电功、电功率与焦耳定律 19
押题猜想8 浮力与压强综合计算 22
押题猜想9 机械能及其转换 25
押题猜想10 物态变化 27
押题猜想11 电与热 28
押题猜想12 光学作图 32
押题猜想13 力学作图 34
押题猜想14 简单机械作图 36
押题猜想15 电与磁作图 38
押题猜想16 光学实验 40
押题猜想17 力与质量实验 45
押题猜想18 力和运动实验 50
押题猜想19 电学测量类实验 54
押题猜想20 电学探究类实验 59
押题猜想21 热学实验 64
押题猜想22 电磁实验 68
押题猜想23 浮力与压强的计算 73
押题猜想24 机械效率的计算 73
押题猜想25 电学综合计算 79
押题猜想26 电和热的综合计算 82
押题猜想1 声现象
(2025·原创)如图所示,具身智能是利用AI与人形机器人结合发展的技术,使得它们拥有像人一样感知、学习和与环境动态交互的能力。其中语音交互是其中重要的技术,下列说法正确的是( )
A.机器人发出的声音不是振动产生的
B.减小声音音量实质是降低音调
C.机器人能分辨主人的声音,依据是声音的音色
D.根据主人语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
押题解读
声现象是中考物理的重要内容之一。声音的产生与传播、声音的特性、噪声的控制等知识点是考查的重点。2025年是机器人爆发式发展的一年,从结合实际生活情境,现代科技,通过热点事件,创设与声现象相关的问题,通过生活考查学生对声现象基本概念和规律的理解与应用是常见的考查形式。
考前秘笈
熟练掌握声音产生的条件、声音传播的特点、音调、响度、音色的概念及影响因素。理解噪声的危害与控制方法。在解题时,要认真分析题目所给的情境,结合声现象的相关知识进行推理和计算。通常需要综合运用多个知识点来解决问题。
1.如图所示是我国航空母舰上两位引导员在甲板上引导飞机起飞的情景。他们工作时要配戴防噪声耳罩,这样做的目的是( )
A.防止噪声进入耳朵 B.防止声源振动产生噪声
C.监测噪声的强弱等级 D.减小噪声传播速度
2.如图所示,关于声现象,下列说法正确的是( )
A.甲图:在靠近居民区的路段设置声音屏障,目的是在声源处减弱噪声
B.乙图:利用超声可以探测海底深度,说明超声波在海水中的传播速度大于其他声波
C.丙图:城市中的噪声监测仪,数字55.8后的单位应该是Hz
D.丁图:从上、下两个音叉振动的波形图中,可看出上面的音叉发声音调高
3.超声导盲手杖是一种科技助残设备,视障人士可利用该设备感知障碍物的方向、形状、距离和材质等信息。图中所示的超声导盲手杖,它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况,并处理成语言信号及时播放出来,达到“以听代视”的效果。下列说法正确的是( )
A.“以听代视”听到的是超声波信号
B.该导盲手杖利用了回声定位的原理
C.该导盲手杖需要碰触到物体才能发现障碍物
D.超声导盲杖能帮助视障人士辨别障碍物的方向形状、距离等,利用声音传递能量
4.智能家居逐渐走进现代家庭,如图所示是一款小度智能屏,它可以和“主人”进行语音交流,接收“主人”指令,播放视频、音乐等,还具有模仿父母的声音讲故事的功能。下列有关说法正确的是( )
A.智能屏跟“主人”进行语音交流是通过空气传播的
B.智能屏属于科技产品,所以发声时不需要振动
C.智能屏能够执行“主人”指令,说明声能传递能量
D.智能屏能够接收“主人”指令,主人发出的是超声波
5.如图所示,是我们教材中的四张插图。下列说法正确的是( )
A.甲:小球被振动的音叉弹开,但没有听到音叉有声音,说明声音的产生不需要振动
B.乙:在外面能听到水中音乐,音乐声在空气中比在水中传播得快
C.丙:用相同力度敲击盛有不同水量的杯子所发出声音的音调不同
D.丁:这两种波形一定是噪声发出的
押题猜想2 热学
(原创题)全球气候变暖导致极端天气频发,冰川熔化,海平面上等一系列的环境物体,下列说法正确的是( )
A.春运期间,暴雪、冻雨等极端天气席卷全国各地,高铁大面积瘫痪。而此时“祖师爷”绿皮火车出山,展示了内燃机的高光时刻,其中内燃机的热机效率可以达到100%。
B.3月许多本应是春暖花开的地方,却出现“四月飞雪”的奇观,其中雪是凝华形成的,需要放热。
C.海洋热浪时海水温度升高,在这个过程中,海水的温度升高,蒸发吸热,比热容发生了变化。
D.冰川在熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能不变。
押题解读
热学中的物态变化、吸热放热是中考的热点内容。从固态到液态、液态到气态等各种物态变化过程,以及伴随的吸热或放热现象,常常在考题中出现。结合全球气候变暖,环境保护,生活实际或实验情境,考查学生对物态变化规律的理解和应用是常见的考查方式。
考前秘笈
清晰掌握各种物态变化的特点和条件,理解吸热与放热的过程。在遇到相关问题时,要准确分析物态变化的阶段,判断吸热或放热情况。同时,要注意与实际生活的联系,善于从生活现象中发现热学问题。通常需要通过对具体过程的分析来解决问题,多个物态变化过程可能会综合在一起考查。
1.水循环中蕴含着丰富的物态变化过程。下列现象中属于液化的是( )
(1)冰的形成(2)露的形成
(3)雾的形成(4)霜的形成
A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
2.小明利用酸奶制作“冰淇淋”,他查阅资料后知道了四种方法。第一种利用冰箱制作,第二种利用炒冰盘制作,第三种利用干冰制作,第四种利用液氮制作,下列说法不正确的是( )
A.将酸奶放在冰箱的冷藏室,能制作冰淇淋
B.炒冰盘表面的材质是利用其耐低温、耐磨损、导热性强等物理属性
C.搅拌酸奶时,加入干冰粉末,周围出现大量白雾是小水珠
D.将液氮和酸奶放到容器中,搅拌后液氮迅速汽化吸热使酸奶凝固成冰淇淋
3.下列事例中在改变物体内能的方式上与其他三项不同的是( )
A.搓手取暖 B.玩滑梯,臀部发热
C.放大镜聚光烤焦纸片 D.压缩空气温度升高
4.如图是“探究物质熔化和凝固规律”实验中绘制的温度-时间图像。实验中忽略物体质量的变化,则以下说法不正确的是( )
A.探究中需要收集的证据有物体的状态、温度和时间
B.物体在A点时的内能大于在D点时的内能
C.物体在BC段吸收热量,在CD段放出热量
D.该物体固态时属于晶体,熔点是80℃
5.LNG运输船在运输液化天然气时,需要将天然气冷却至极低温度使其液化。已知天然气在标准大气压下的沸点约为 - 162℃,关于LNG运输船中的热学知识,下列说法正确的是( )
A.天然气液化过程中要吸收大量热量
B.运输船内的天然气温度保持在- 162℃,说明此时天然气没有内能
C.液化后的天然气温度升高时,其内能不变
D.运输船对天然气进行冷却时,采用的冷却液温度需低于- 162℃
6.2024年冬季我市干旱少雨,市气象局根据天气情况,于11月13日至15日实施人工增雨作业,适度缓解旱情,此次人工增雨利用火箭向云中播撒干冰,促使水蒸气凝结成小冰晶,冰晶变大后下落形成降雨,增加降水量。关于本次人工增雨说法正确的是( )
A.干冰在云层中发生了汽化现象,并且吸热
B.干冰在云层中发生了升华现象,并且放热
C.水蒸气发生了凝华现象,并且放热
D.冰晶下落过程发生熔化现象,并且放热
押题猜想3 光现象
(原创题)在全球汽车产业向“新”变革之际,中国新能源汽车迅速崛起,随着科学技术的发展,新能源汽车逐渐智能化,抬头显示,全景摄像头,熄火哨兵,激光雷达等科技已经普及。下列说法正确的是( )
A. 汽车抬头显示简称HUD,利用平面镜成像,把道路及车辆信息投影到挡风玻璃,原理是光的折射。
B. 激光雷达分为发射单元和接收单元,类似于蝙蝠超声波探测前方的障碍物,原理是光的反射。
C. 汽车的全景摄像头可以把汽车周围的影像呈现在汽车中控屏幕上,汽车的全景摄像头是凹透镜。
D. 汽车的外后视镜通常是凹面镜。凹面镜对光线有发散作用,能扩大视野,使驾驶员可以看到更大范围的后方场景,减少盲区,提高行车安全性。
押题解读
光现象是中考物理的重要考点之一。我国新能源汽车发展迅速,汽车与科技相结合,这里面有很多光学知识点,其中光的直线传播、光的反射、光的折射以及平面镜成像、透镜成像等知识点是考查的重点。通过生活中的各种光现象情境,考查学生对光现象基本原理的理解和应用是常见的考查形式。
考前秘笈
熟练掌握光的传播规律、反射定律、折射规律以及各种成像特点。理解不同光现象之间的联系与区别。在解题时,要认真分析题目所给的情境,结合光现象的相关知识进行推理和计算。通常需要综合运用多个知识点来解决问题,要注意对光路图的分析和绘制。
1.下列光现象中,与“波光粼粼”蕴含的物理原理相同的是( )
A.圭表 B.汽车后视镜
C.彩虹 D.放大镜
2.古诗词中很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释正确 的是( )
A.床前明月光,疑是地上霜——“明月光”说明月亮是天然光源
B.大漠孤烟直,长河落日圆——诗人看到的“落日”是光经过大气发生反射而成的像
C.绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘——“阴浓”是光的色散形成的
D.潭清疑水浅,荷动知鱼散——“水浅”是由于光的折射造成的
3.如图是学校门禁的刷脸机,师生通过“刷脸”进出校园,下列说法正确的是( )
A.摄像头相当于一个凸透镜
B.摄像头成像特点与投影仪相同
C.“刷脸”时,摄像头成的是放大的实像
D.与摄像头作用相当的镜片可用于矫正近视眼
4.如图所示为装配有车载摄像头的无人驾驶汽车,它利用摄像头来捕捉前方路况,并识别路人是否招手。当汽车侧前方的人距离摄像头较远时,下列说法正确的是( )
A.人通过摄像头的透镜成倒立、放大的实像
B.汽车驶向侧前方的路人时,识别到的人像将变大
C.摄像头的透镜对光有发散作用
D.摄像头的透镜与近视眼镜的镜片是同种透镜
5.“手机扫码”相当于用照相机给二维码拍照。如图所示,下列关于“手机扫码”的说法正确的是( )
A.被扫描的二维码是光源,“手机扫码”的原理是小孔成像
B.二维码要位于摄像头二倍焦距以外时才能扫描成功
C.当手机到二维码的距离增大时,二维码成的像变大
D.二维码在手机上成的是倒立、等大的虚像
押题猜想4 力学基础
(改编)2025年春季各大城市先后开启了马拉松比赛,吸饮了大批热爱马拉松的人士参加,在马拉松比赛中,用物理知识解释合理的是( )
A.运动员穿的运动鞋底有花纹是通过增大受力面积来增大摩擦力
B.以奔跑中的选手为参照物,路边站立的观众是运动的
C.运动员到达终点时不能立即停下来,因为他受到了惯性
D.运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力是一对平衡力
押题解读
力学基础是中考物理的核心内容。力的概念、力的作用效果、重力、摩擦力、二力平衡等知识点是考查的关键。通过最近的马拉松比赛的实际问题情境,通过延伸,考查学生对力学基本概念和规律的理解与运用是常见的考查方式。
考前秘笈
牢固掌握力学的基本概念和原理,明确各种力的特点和相互关系。在解题时,要准确分析物体的受力情况,结合力学规律进行推理和计算。要注重对实际问题的分析和解决能力的培养,通常需要综合运用多个力学知识点来解答问题。同时,要注意对实验过程和实验数据的理解与分析。
1.在日常生活中,摩擦的现象普遍存在。下列实例中,为了减小摩擦力的是( )
A.鞋底的槽纹 B.给轮胎套上铁链
C.运动员手上涂镁粉 D.轮滑鞋的底部装有滚轮
2.如图所示是我国运动员在第九届亚洲冬季运动会上参加冰壶比赛时的情景。下列说法正确的是( )
A.离开手的冰壶在水平面上继续向前运动,是因为冰壶受到惯性作用
B.在比赛中,运动员用冰刷刷冰面是为了增大冰壶受到的摩擦力
C.冰壶所受的重力和冰壶对冰面的压力是一对平衡力
D.冰壶对冰面的压力和冰面对冰壶的支持力是相互作用的力
3.关于中考体育测试场上出现的运动场景,下列分析正确的是( )
A.小华进行800m测试通过终点时不能立即停下来,是因为受到惯性的作用
B.小华在跳绳测试中,起跳时她的重力和地面对她的支持力是一对平衡力
C.小明进行俯卧撑测试时,人体可以看作是一个以脚尖为支点的省力杠杆
D.小明踢出去的足球在草地上滚动一段距离会停下来,是因为足球不受力的作用
4.如图所示,甲图为长方体重物在台阶式自动扶梯上匀速上楼的情景,乙图为同一重物在斜面式自动扶梯上匀速上楼的情景。以下判断正确的是( )
A.甲图中重物受到的支持力是由于重物发生形变产生的
B.甲图中重物的重力和重物对扶梯的压力是一对相互作用力
C.乙图中重物的重力和扶梯对重物的支持力是一对平衡力
D.乙图中若重物所受外力突然全部消失,重物仍沿扶梯前进方向做匀速直线运动
5.下图是小明和同学们在足球场上踢足球的场景,下列说法正确的是( )
A.足球鞋底凹凸不平是为了增大鞋与草坪间的摩擦力
B.踢出去的足球能在空中继续向前运动,是因为足球受到脚的踢力
C.静止在地面上的足球受到的支持力和足球对地面的压力是一对平衡力
D.踢足球时,脚对足球的力和足球受到的重力是一对相互作用力
6.在日常生活的每一个角落都有力的痕迹。下列关于力的描述,正确的是( )
A.当小球运动到最高点时所有外力全部消失,小球将沿水平方向做匀速直线运动
B.用力握紧水杯时用的力越大杯子受的摩擦力越大
C.天花板对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对相互作用力
D.木块正在光滑水平地面上向右滑动并压缩弹簧,当运动到最右端时木块受力平衡
押题猜想5 电与磁
2024年10月29日发布由小米汽车自研的小米SU7Ultra量产版正式上市,小米SU7 Ultra搭载双小米超级电机V8s,外加一台V6s电机组成的三电机四驱系统,如图能说明电动汽车电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
押题解读
电与磁是中考物理的重要板块。电流的磁效应、电磁铁、电磁感应等知识点是考查的重点。结合实验、生活场景等,创设与电与磁相关的问题情境,考查学生对电与磁现象的理解和应用能力是常见的考查形式。
考前秘笈
深入理解电与磁的基本原理,掌握电流、磁场、电磁感应之间的关系。要注重对实验现象的观察和分析,理解电与磁在实际生活中的应用。通常需要综合运用电学和磁学的知识来解决问题,多个知识点可能会相互关联。
1.如图是一种佩戴在手腕上的“计步器”,其内部的基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁体,管外绕着线圈。走路时,磁体在管中往复运动,线圈输出不断变化的电流,实现计步。下列选项中与“计步器”产生电流的原理相同的是( )
A. B. C. D.
2.四驱玩具车,装上电池后只要接通电源,小车即可受到强大的推力。下列实验中,与四驱玩具小车工作原理一致的是( )
A. B.
C. D.
3.如图为一种电动自行车,它结合了人体动力和电池动力,将行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能,补充在锂电池内,之后通过锂电池驱动后轮前行,图中关于人体动力的原理正确的是( )
A. B. C. D.
4.普通汽车在行驶中刹车和下坡会浪费掉很多能源,还会因长时间踩刹车会导致刹车盘过热,进而可能导致刹车失灵。小米SU7(如图)“动能回收技术”反向利用汽车的动能来发电给电池充电,达到增加续航里程和减少刹车片磨损。下面四图能反映新能源汽车“动能回收技术”原理的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,在2025年央视春晚上,每个人形机器人凭借43个高扭矩电动机以一段高难度的“秧歌舞”惊艳了观众。下列各装置中也利用电动机工作原理的是( )
A.动圈式话筒 B.扬声器
C.自制电磁铁 D.司南
6.如图所示的是一种便携式按压手电筒,使用时按压手柄,内部的齿轮就会带动磁体转动,使小灯泡发光。如图所示的实验中与上述工作原理相同的是( )
A.磁极间有相互作用
B.通电导线周围存在磁场
C.通电导体在磁场中受力
D.电磁感应现象
7.我国自行研制的第三艘航空母舰福建号采用了最先进的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中,当弹射车内的导体有强电流通过时,弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。下列各图能正确反映电磁弹射器工作原理的是( )
A. B.
C. D.
押题猜想6 电学基础
(改编题)某学校为了培养学生的科学素养,开展了STEM科创教育,在此期间,科创小组为共享单车设计“安全骑行”电路,具体方案如下:骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码,则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
押题解读
电学基础是中考物理的关键内容。电路的组成、电流、电压、电阻以及欧姆定律等知识点是考查的核心。通过各种电路问题情境,考查学生对电学基本概念和规律的掌握与运用是常见的考查方式。
考前秘笈
熟练掌握电学的基本概念和公式,清晰电路的连接方式和特点。在解题时,要认真分析电路结构,确定各电学量之间的关系。要注重对实验数据的分析和处理,理解电学规律在实际问题中的应用。通常需要综合运用欧姆定律、串并联电路的特点等知识来解决问题,要注意电路变化时的动态分析。
1.某商品展示平台,其内部电路设计要求为:只闭合开关,仅照明灯亮;再闭合开关,照明灯亮,电动机M转动;断开开关,照明灯熄灭,电动机M停止转动,则满足该设计要求的电路是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示是目前较为流行的风暖式浴霸,主要由PTC发热陶瓷(可视作发热电阻)和一个可正反转的电动机组成。取暖模式时,发热陶瓷必须和电动机同时工作;换气模式时,电动机独立工作。能让风暖式浴霸按上述方式工作的电路图是( )
A. B.
C. D.
3.如图,是电学学习中我们很熟悉的四个情境,下列说法正确的是( )
A.如图甲,用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时,会相互吸引
B.如图乙,金属导体棒中的电流方向是从右到左
C.如图丙,开关闭合后,两灯均正常发光,用导线连接灯两端时,不发光,一定正常发光
D.如图丁,用带有绝缘柄的金属棒MN把验电器A、B连接起来,B的金属箔不会张开
4.下列几组生活现象与其蕴含的物理知识,对应完全正确的是( )
A.如图甲,带正电的物体接触验电器的金属球,两箔片因带异种电荷互相排斥而张开
B.如图乙,油罐车尾部拖着的铁链能将油罐车所带静电导入大地,从而防止静电危害
C.如图丙,利用充电器给手机电池充电,手机电池相当于简单电路中的电源
D.如图丁,有金属外壳的用电器使用三脚插头,目的是防止用电器发生短路
5.如图,电源电压不变。闭合开关S1和S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.闭合开关S1和S2时,灯泡L1和L2是串联的
B.若只断开开关S2,则此时电流表示数会变小
C.若只闭合开关S2,电路中只有小灯泡L2发光
D.若L1比L2亮,则灯泡L1两端电压比L2的大
6.如图甲所示,闭合开关后两只电压表的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,则灯L1和灯L2两端电压分别是( )
A.8.5V 1.7V B.8.5V 6.8V C.6.8V 1.7V D.1.7V 6.8V
押题猜想7 电功、电功率与焦耳定律
(改编题)如图甲所示电路,电源电压保持不变,电流表的量程为,电压表的量程为,滑动变阻器的规格为“,”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片,测得多组数据。用测得的数据绘制了电流与滑动变阻器阻值的变化关系图(如图乙所示)。在保证电路安全的情况下,下列计算结果中正确的是( )
A.电源电压为
B.的阻值为
C.滑动变阻器的阻值变化范围是
D.滑动变阻器的最大功率为
押题解读
电功、电功率与焦耳定律的综合应用是中考电学的重难点。从电能的计算、电功率的计算到焦耳定律的应用,常常在复杂的电路情境中进行考查。结合实际生活中的用电问题,考查学生对这些知识点的理解和综合运用能力是常见的考查形式。
考前秘笈
透彻理解电功、电功率和焦耳定律的概念和公式,掌握不同情况下的计算方法。在解题时,要准确分析电路的结构和状态,理清各个电学量之间的关系。要注重实际问题的分析和解决,将理论知识与实际应用相结合。通常需要灵活运用电学公式进行推理和计算,可能会涉及到多步计算和综合分析。
1.如图甲所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡的灯丝电阻不变,是定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由端移到端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压 B.定值电阻
C.小灯泡L的最大功率为2.88W D.滑动变阻器的最大阻值为
2.如图甲所示电路中,电源电压为,滑动变阻器的最大阻值为,电流表、电压表连入电路的量程分别为“”和“”,小灯泡上标有“”字样。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,通过小灯泡的电流随其两端的电压变化关系如图乙。下列说法不正确的是( )
A.灯泡的额定功率为
B.滑片向移动,电压表示数变大
C.小灯泡正常发光时其电阻为
D.当电流表的示数为时,通电,小灯泡消耗的电能为
3.如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由b滑至a过程中,分别测出几组电压值和电流值,并计算出对应的电功率P,画出电功率P与电流I的图像,下列说法中不正确的是( )
A.电源电压为12V B.定值电阻的阻值为10Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为50Ω D.电阻消耗的最大功率与最小功率之比为
4.将额定电压为6V的灯泡L与规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器接入如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动,直到小灯泡正常发光为止,图乙是电流表与电压表示数的I-U图像,则下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V
B.当滑片P移到b端时,小灯泡正常发光
C.当电压表示数为1V时,小灯泡的功率为1.2W
D.当滑动变阻器的电阻为6时,小灯泡的功率为2W
5.如图所示,电源电压恒为5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“40Ω 1A”小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样(灯丝电阻不变);闭合开关S后,若保证所有元件都能安全使用,则移动滑动变阻器的片P,下列说法中正确的是( )
A.灯泡正常发光时的电阻为8Ω
B.滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时,灯泡90s消耗电能50J
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为2.5Ω~40Ω
D.整个电路中消耗的总功率变化范围为1W~2W
6.小灯泡L和定值电阻R 接在如图甲所示的电路中,其两者的I—U关系图像如图乙所示,下列分析错误的是( )
A.定值电阻的阻值为40Ω
B.图线b表示定值电阻R 的图像
C.当电源电压为4V时,电流表示数为0.3A
D.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.2W
押题猜想8 浮力与压强综合计算
(原创题)如图所示为我国自主研制的“奋斗者号”深海载人潜水器,其潜水深度可达10909米,空载时在海面漂浮,其质量约为2×104kg,悬浮在海底时,排开水的体积为25m3,其中(g取10N/kg,海水的密度约为1.0×103kg/m3)下列说法中错误的是( )
A.当“奋斗者号”潜水器底部到达10909m深度时,此时受到海水的压强约为1.0909×108Pa
B.“奋斗者号”潜水器的上浮和下潜是靠改变自身重力大小来实现的
C.当“奋斗者号”潜水器悬浮在海底时受到的浮力约为2.1×105N
D.当“奋斗者号”潜水器下潜后,吸入海水的质量约为5×103kg
押题解读
浮力和压强的综合计算是中考物理的难点之一。物体在液体中的浮沉情况、浮力的计算以及液体压强的计算等相互关联,在各种实际问题中经常出现。通过创设与浮力、压强相关的情境,考查学生对这些知识点的理解和综合运用能力是常见的考查形式。
考前秘笈
牢固掌握浮力和压强的基本概念和计算公式,明确物体在液体中的受力情况。在解题时,要认真分析物体的状态和受力情况,结合浮力和压强的规律进行计算。要注意对液体深度、密度等因素的准确把握,以及对浮力与重力、浮力与压强之间关系的理解。通常需要综合运用多个知识点进行分步计算和推理,要灵活应对各种复杂情况。
1.将吸管的一端封口并缠绕细铜丝制作了一个简易密度计。将该密度计分别放入盛有水和盐水的甲、乙两容器中,静止时如图所示,此时液面相平。下列有关说法正确的是( )
A.甲容器中的液体是盐水
B.密度计在水中排开液体的重力较小
C.密度计在两液体中所受的浮力相等
D.两液体对甲、乙容器底的压强相等
2.科技探究小组正在进行探究浮力与压强的实验,设计了如图的实验,容器置于桌面上,物块a沉底,物块b漂浮在水面上,两物块体积不同,物块a、b的密度分别为ρa、ρb,若将物块a取出再放置在物块b上,下列说法正确的是( )
A.若物块a体积大于物块b,则ρa<ρb
B.物块a受到的浮力变大
C.液体对容器的压强增大
D.容器对桌面的压力增大
3.取甲、乙、丙三个相同的烧杯盛有不同浓度的盐水,将鸡蛋先后放入其中,同一个鸡蛋在三杯液体中呈现出如图所示的状态,放入鸡蛋后液面相平,则下列物理量间的关系正确的是( )
A.杯中液体的密度 B.鸡蛋受到的浮力
C.杯对水平面的压力 D.杯子底受到液体压强
故选D。
4.两个质量、底面积均相同,形状不同的容器A、B,盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将两个相同的物块甲、乙分别放入A、B容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A.容器A中的液体的密度大
B.甲物块受到的浮力小
C.容器B对水平桌面的压强大
D.取出两物块后,容器B对桌面的压强小于容器A对桌面的压强
5.用盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水,将两个质量相等的冬枣、樱桃(V冬枣>V樱桃),分别放入盐水中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中盐水的密度大于乙容器中盐水的密度
B.樱桃可以漂浮在水面上是因为所受的浮力大于重力
C.冬枣和樱桃所受的浮力大小相等
D.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
6.如图所示,两个相同的烧杯中分别装满甲、乙两种不同的液体,把A、B两球()分别轻轻放入两杯液体中,静止后如图所示。如果A、B两球排开液体的重力相等,则下列说法正确的是( )
①甲液体的密度小于乙液体
②乙液体对容器底部的压强较大
③A、B球两球所受浮力相等
④若把B球放置在甲液体中,则B球最终将漂浮
A.只有②④正确 B.只有③正确:
C.只有①②③正确 D.①②③④都正确
7.将体积相同材料不同的甲乙丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球悬浮(题图),若它们所受浮力分别是F甲、F乙、F丙,三个小球的密度分别是ρ甲、ρ乙、ρ丙,则下述判断正确的是( )
A.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是
B.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是
C.;
D.;
押题猜想9 机械能及其转换
(原创题)北京时间2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,火箭发射时,火箭在加速上升过程中, 动能________,重力势能________,机械能________。(选填“增大”、“不变”或“减小”)
押题解读
机械能及其转换是中考物理的重要内容。动能、重力势能、弹性势能的相互转换的应用,是考查的重点。通过各种运动情境和实际问题,考查学生对机械能及其转换规律的理解和应用能力是常见的考查形式。
考前秘笈
深入理解机械能的各种形式及其特点,掌握机械能守恒的条件。在解题时,要准确分析物体的运动过程和能量转换情况。要注重对实际问题的分析和推理,理解机械能在不同情况下的变化规律。通常需要综合运用力学知识和能量守恒定律来解决问题,要注意对各种情况的全面考虑。
1.北京冬奥会上,中国运动员谷爱凌获得自由式滑雪双板大跳台冠军,图中显示的是谷爱凌在空中最高处的情形,她从高处下落后________能转化为________能。
2.如图所示是一张警用弓弩,在弓的两端使用了滑轮组将弩弦拴绕在弓上,使用滑轮组的目的是______(选填“省力”“省距离”或“提高机械效率”)。用弩将箭水平射出时,机械能转化情况是______。
3.2025年4月11日凌晨,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将通信技术试验卫星十七号发射升空。如图所示,卫星十七号随火箭加速升空的过程中,卫星十七号的机械能______,以火箭为参照物,卫星十七号是______的,地面控制室是通过______,和卫星十七号传递信息的。
4.上图为我国东方航空使用的C919大型客机。在C919飞机加速起飞过程中随着高度的增加,飞机的重力势能______,随着速度的增加动能将______,在C919飞机在空中水平匀速飞行的过程中(不计燃料损耗),飞机的重力势能______。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
5.人造地球卫星的能量转化
(1)从近地点到远地点:卫星的动能______,重力势能增大,动能转化为重力势能。
(2)从远地点到近地点:卫星的重力势能减小,动能______,重力势能转化为动能。
(3)整个过程中机械能总量______。
押题猜想10 物态变化
(原创题)北京时间2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,火箭发射时,为了避免发射架被火箭高温尾焰损坏,航天工作人员在发射台底下建了一个大水池,让尾焰喷到水池中,使得大量的水 _______(填物态变化名称)成水蒸气,这个过程会 _____(选填“吸”或“放”)热。
押题解读
物态变化的填空题在中考中经常出现,主要考查学生对各种物态变化过程及其特点的理解和掌握。可能会涉及到生活中的实际现象、实验情境等,要求学生能准确判断物态变化的类型,并分析其原因和过程。
考前秘笈
熟练掌握物态变化的定义和特点:包括熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华等各种变化的特点和条件。
理解生活中的物态变化现象:多观察生活中的各种现象,尝试用物态变化的知识去解释。
注意区分不同物态变化的过程:如熔化与凝固、汽化与液化等的区别。
结合实验理解和记忆:通过实验操作和观察,加深对物态变化的理解。
仔细审题,抓住关键信息:从题目中获取有用的条件和提示,准确判断物态变化的类型。
1.在厨房中煮汤圆,需先将锅中水烧至沸腾,此时水面上方的“白气”是水蒸气___________(填物态变化名称)而成的;水沸腾后将汤圆下锅,继续加热,看到汤圆上浮,上浮时汤圆受到的液体压强___________(选填“变大”“变小”或“不变”);汤圆煮熟的过程中,主要是通过___________的方式改变汤圆内能。
2.南方春季,暖湿气流遇冷会发生_______(填物态变化名称),使墙壁看起来像“出汗”了,当室内温度越________时,这种现象越明显。
3.如图,“泼水成冰”游戏的成功需要极寒环境和大量的水蒸气,所以“泼水成冰”游戏用______(选填“开水”或“冷水”)更容易成功;部分水蒸气在极寒环境下凝华成小冰晶,另一部分水蒸气围绕小冰晶______(填物态变化)成小水滴并很快凝固成冰,就形成类似“冰雾”的壮观景象。
4.如图甲表示活塞向下压缩气体的过程,图乙表示活塞跳出的过程,气体内能增大的是图 ___________ (选填“甲”或“乙”),该过程与汽油机的 ___________ 冲程的工作原理相同。图乙中瓶内出现白雾,是由于发生了 ___________ (填物态变化名称)现象。
5.氯乙烷喷雾剂是一种常用的紧急处理药物,主要用于缓解运动员急性运动损伤的疼痛。使用时,对准人的受伤部位喷射,液态的氯乙烷在皮肤表面迅速______(填物态变化名称),此过程需要______(吸收/放出)热量。
6.如图是我国的传统民俗表演“打铁花”。表演者击打高温液态铁水,铁水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___________。(填物态变化的名称)
押题猜想11 电与热
(原创题)最近几年,随着新能源汽车的普及,小明想知道自己家的申新能源汽车的充电功率,小明让自己的新能源汽车充电桩接入单独申请的充电桩电能表电路工作4min,观察到电能表指示灯闪烁了1400次,则该家用充电桩的实际功率为______W。如图所示,小明家的充电桩电能表,读数为______kW⋅h。
押题解读
电与热是中考物理的重要内容。焦耳定律的理解与应用、电热器的工作原理以及电能与热能的转化等是考查的重点。通过各种电路情境和实际问题,考查学生对电与热相关知识的掌握和运用能力是常见的考查形式。
考前秘笈
深入理解焦耳定律的含义和公式,掌握电热器的特点和效率。在解题时,要准确分析电路中的电阻、电流和电压等物理量,结合焦耳定律进行计算。要注重对实际问题的分析和解决,理解电能转化为热能的过程。通常需要综合运用电学和热力学知识来解决问题,要注意不同情况下热量的计算方法。
1.如图所示电路,,,电源电压不变,当闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.1A;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为______A,电路的总功率为______W;只闭合S1,通电1min电路产生的热量为______J。
2.小礼通过观察和研究他家汽车上的电加热座椅垫(原理如图),发现该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,S为挡位切换开关,R1和R2均为电热丝,电源电压恒为9V。开关S切换到2时,电路处于______挡;若此时电路中的电流为1A,则该电路工作1min产生的热量为______J。
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻且R1=20Ω。闭合开关、,电流表示数为,再断开开关,电流表示数变化了0.2A。电源电压为______V。若开关、同时闭合,通电1min定值电阻R2产生的热量为______J。
4.小雅同学利用家庭实验室中的器材,设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”,如图所示,电源电压为,电阻丝,,、是两个触点。闭合开关S,当开关接通触点_____(选填“”或“”)时,“电饭锅”的功率更小。将接入电路工作产生的热量是_____。
5.电源电压不变,将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中,图乙是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W,则电源电压为______V;当同时闭合开关S1和S2时,电流表示数为______A,定值电阻R在2min内产生的热量为______J。
6.小明家的电冰箱铭牌及电能表表盘如图所示,则该冰箱一天实际工作______h(计算结果保留2位小数),单独工作1天能使电能表转盘转______r。
7.如图所示是小颖家的电能表,当只有空调工作时,她观察到电能表的转盘1min转30转,该空调1小时消耗的电能为________ kW•h,可供“220V 40W”的电灯工作________ h。空调遥控器是通过________(选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”)来控制空调的。
押题猜想12 光学作图
(改编题)请画出发光点在平面镜中所成的像,并画出眼睛在点看到发光点的像的光路图。
押题解读
光学作图在中考中占据重要位置,反射、折射、平面镜成像等是考查的重点。通过创设不同的光路情境,要求学生准确作图,考查学生对光学原理的理解和应用能力。
考前秘笈
熟练掌握反射定律、折射规律和平面镜成像特点。在作图时,要认真分析光线的传播方向和路径,准确画出反射光线、折射光线或平面镜。注意法线的正确画法,以及角度的准确标注。对于复杂的光路问题,要善于运用光路可逆性原理进行分析。通过大量练习,提高作图的准确性和熟练度。
1.如图所示,A是池底的物体,A′是岸上人看到的A的像,请在图中画出人眼看到池底A的光路图。
2.如图所示,光从空气斜射入水中,在水面发生反射和折射现象。请画出对应的反射光线和折射光线的大致方向,并标出反射角的度数。
3.在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'(保留作图痕迹)。
4.清澈的水底有一块漂亮的雨花石,为让游客能注意它,用激光笔将它照亮。小明往他看到的石子下方照射;小李往他看到的石子的方向照射。你将采用谁的做法?请在图中标注石子的位置A,并作出激光的光路图。
5.如图,O为凹透镜的光心,F为凹透镜的焦点,请分别画出相应的折射或入射光线。
6.根据图中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。
7.2018年,我国“天琴计划”的科学家在云南天文台向放置在月球上的反射器发射激光,接收到反射回来的激光。反射器其实就是两个相互垂直的平面镜,如图所示。请在图上准确画出所给入射光线经两平面镜反射的反射光线。(保留作图痕迹)
8.在图中完成光路。
押题猜想13 力学作图
(改编题)按要求作图。如图所示,一个小球在竖直挡板的作用下静止在斜面上,请作出小球所受重力的示意图(O为小球的重心)。
押题解读
力学作图是中考物理的重要内容,主要涉及力的示意图、物体的受力分析等。通过作图考查学生对力学基本概念和规律的理解与应用能力。
考前秘笈
力的示意图:明确力的三要素,即大小、方向和作用点,用带箭头的线段表示力。
物体的受力分析:先确定研究对象,再分析物体受到的各种力,如重力、弹力、摩擦力等,并正确画出它们。
注意事项:作图要清晰、规范,力的大小要大致符合实际情况,同时要注意不同力的方向和作用点的准确性。
1.如图所示,画出氦气球所受空气浮力的示意图。
2.如图所示为一辆缆车沿缆绳斜向上做匀速直线运动,请画出缆车轿厢内水平地面上物体A所受的力。
3.如图所示,铁球正在盛水的杯中下沉,在图中画出铁球所受的力的示意图。
4.如图所示,一个质量分布均匀的长方体物块沿着绝对光滑的斜面加速下滑,其中O为长方体物块的重心。请在图中画出该长方体物块在此过程中所受力的示意图。(不计空气阻力)
5.如图所示,道路旁的路灯在斜杆的支撑下,处于静止状态,请在图中画出此时路灯的受力示意图(图中O为路灯的重心)。
押题猜想14 简单机械作图
(改编题)纯血的华为鸿蒙PC将于5月发布,标志PC电脑操作系统也实现了全国产化,如图甲所示的笔记本电脑,请在图乙中画出打开电脑屏幕的最小动力F及其力臂L;
押题解读
杠杆和滑轮作图在中考力学中占据重要位置,通过对不同情境的作图考查,检验学生对杠杆平衡原理和滑轮组特点的理解与掌握程度。
考前秘笈
杠杆作图:确定支点,画出动力和阻力的作用线,根据力臂的定义作出动力臂和阻力臂。
滑轮作图:明确动滑轮和定滑轮的特点,根据要求画出绳子的绕法,注意绳子的段数和方向。
注意细节:作图时要准确、清晰,力臂要用虚线表示,标注相关符号。
1.一个质量为2.5kg的金属五角星挂在了一个杆的中点位置,此时请画出拉力F的力臂和金属的重力示意图,并标出重力的大小。(g取10N/kg)
2.如图所示,若利用滑轮组向下拉绳将重物提升,请画出滑轮组绕绳方法。
3.如图,将重为5N的正方体物块挂在杠杆AOB的左端,O为支点,右端施加的力使杠杆保持静止,请作出:
(1)正方体物块的重力示意图;
(2)的力臂。
4.用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶,工人师傅可以选择站在地面上或站在楼顶上拉绳子。请在图中画出最省力的绳子绕法。
5.在图中画出杠杆的阻力F阻和阻力臂,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
押题猜想15 电与磁作图
(改编题)如图所示的通电螺线管,电流表正常偏转,在图中括号内标出小磁针右端的极性,电源右端的极性,磁感线上A点的方向。
押题解读
电与磁作图是中考物理的重要考点,主要涉及电流的磁效应、电磁铁、电磁感应等内容。通过作图考查学生对电与磁相关知识的理解和应用能力。
考前秘笈
电流的磁效应作图:根据电流方向确定磁极方向。
电磁铁作图:画出电磁铁的线圈、铁芯,并标注电流方向。
1.如图甲是一个磁悬浮地球仪,图乙是其内部结构示意图。开关闭合后,请根据已知信息在图乙中标出螺线管上端的磁极(用“N”或“S”)和电源下端的极性(用“+”或“-”)。
2.在图中标出通电螺线管和小磁针的N极,以及磁感线的方向。
3.根据图中通电螺线管的N极,标出磁感线方向、小磁针N极,并在括号内标出电源的正、负极。
4.闭合开关S后,小磁针在如图所示的位置保持静止状态(小磁针涂黑色端为N极)。请在图中的磁感线上用箭头标出磁感线的方向并在括号内标出电源“+”或“-”极。
5.某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关,磁性小球悬停在空中,请依据图中信息,在方框内填上电源端的极性并画出通电螺线管对磁性小球作用力的示意图。
6.如图所示,闭合开关后,套在通电螺线管上的磁环会向右运动,已知磁环的左侧为N极,请在图中标出:(1)通电螺线管左端的磁极;(2)磁感线方向;(3)电源右端的极性。
7.闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,请在图中括号内标出电源的极性(“+”或“-”),并标出磁感线的方向。
8.如图所示为两个磁极间的磁感线分布图,小磁针静止在A点。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。
押题猜想16 光学实验
(改编题)小明用凸透镜A完成“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)如图甲,将平行光正对凸透镜A。在此时的光屏上得到一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距为 ___________cm。若保持凸透镜A位置不变,将光屏放在刻度尺的62.0cm位置处和 __________cm位置处的光斑是一样大的。
(2)实验时,如图乙,此时光屏上得到清晰的像。
①若保持烛焰和光屏的位置不变,将透镜向 ________(选填“左”、“右”或“左右都可以”)移动,可在光屏上再次得到清晰的像,这个像是 ___________(选填“放大”或“缩小”)的;
②若光屏和蜡烛固定不动,透镜A向左移动后,则可在蜡烛和凸透镜A之间再放上一个度数合适的___________(选填“凹透镜”或“凸透镜”)可在光屏上再次得到清晰的像。
(3)小华将凸透镜A固定在图丙光具座的中点来探究凸透镜成像的规律,则小华_________(选填“能”或“不能”)探究凸透镜成像的规律。
押题解读
中考光学实验是重点考查内容之一,可能会涉及到光的反射、折射规律的验证,平面镜成像特点的探究,以及透镜成像规律的实验等。这些实验旨在考查学生对光学知识的理解和实际操作能力。
考前秘笈
熟悉实验原理:透彻理解每个实验的原理,如光的反射定律、折射定律、平面镜成像原理等。
掌握实验步骤:清楚每个实验的操作流程,注意细节和关键步骤。
分析实验数据:学会正确处理和分析实验数据,得出科学结论。
1.如图所示是小明“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的平行光经过凸透镜折射后,在光屏上形成一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为________cm;
(2)当蜡烛、凸透镜位于图乙所示的位置时,在光屏上能够得到一个清晰的像,该像是倒立、________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像。若保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移至________cm刻度线处,也可以在光屏上得到一个清晰的像,此时利用该成像规律制成的光学仪器________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”);
(3)图乙中,若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移至34cm刻度线处,此时的像应是如图丙所示的________(选填字母“A”或“B”);
(4)实验完成后,小明想研究眼睛的成像原理,于是他自制了一个水透镜来模拟眼睛的晶状体,点燃蜡烛后,光屏和水透镜的位置如图丁所示,光屏上出现烛焰清晰的像。用注射器向水透镜里加适量的水,此时光屏上的像变得模糊,应将光屏慢慢________(选填“靠近”或“远离”)水透镜,光屏上才会出现清晰的像。
2.小明用如图所示的装置来探究凸透镜成像规律。
(1)实验前应将凸透镜、光屏和烛焰的中心调节到同一直线或同一高度上,这样做的目的是为了________;
(2)小明用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距,则实验中所用凸透镜的焦距为________cm;
(3)当装置处于如图乙所示的位置时,光屏上出现了一个清晰的像,这个像是倒立、___________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,人们根据这个成像特点制成了_______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);若凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏调换位置,在光屏上________(选填“能”或“不能”)看到清晰的像
(4)完成步骤(3)后,小明借来物理老师的眼镜,并将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师的视力缺陷是________(选填“近视”或“远视”)眼;
(5)随着实验的进行,蜡烛在光屏上的像如图丙所示,要使成像继续在光屏中央,应将凸透镜向________(选填“上”或“下”)移动。
3.南南利用如图1所示的器材“探究平面镜成像的特点”。
(1)为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较__________(选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(2)南南拿另一支外形相同且__________(选填“需要”或“不需要”)点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,此现象表明平面镜所成的像与物体的大小__________。
(3)南南借来了旁边实验小组的玻璃板,放在蜡烛A与自己之间,他惊奇地发现,蜡烛A成了很多个像,如图2所示。这些像与蜡烛A的大小关系是__________(选填“相等”或“越远越小”)。
4.小勇同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,是为了便于______;
(2)在实验中点燃A蜡烛,在水平桌面上无论怎样移动与A蜡烛相同大小的B蜡烛,也不能使B蜡烛与A蜡烛的像完全重合,原因是_____;
(3)解决上述问题后,在实验中,小勇将A蜡烛向远离玻璃板的方向移动了,再将B蜡烛移到A蜡烛像的位置,经测量,A蜡烛与它的像之间的距离变化了_____,同时观察到像的大小_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。
(1)实验前,小明调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在___________;
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现一个最小最亮的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是___________cm;此时小明不小心用手遮住了凸透镜的一部分,光屏上是否还会出现光斑。___________。 (选填“是”、“否”)
(3)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、___________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;此实验在生活中的应用是___________。 (选填“照相机”、“投影仪”、 “放大镜”)
(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都无法光屏上看不到烛焰的像,则人眼在图中___________(选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;
(5)将图乙中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,光屏上烛焰的像变模糊。若不移动蜡烛,在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数适当的___________(选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片,光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。
6.如图所示,在“探究光的反射规律”的实验中:
(1)实验前,应将纸板 ________放置于平面镜上。让一束光贴着纸板射到O点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,如图甲所示,此时反射角为 _________度;
(2)如图乙所示,旋转光屏E到位置1时,需要旋转光屏到位置 _______才能观察到完整光路,通过以上操作过程可知,要观察到完整的光路,光屏E、F两部分旋转后要处于_________。
7.如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置,两个蜡烛A和B完全相同。
(1)如图甲,将玻璃板______放在水平桌面上,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,小明拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,人眼应在______(选填“A”或“B”)这一侧观察,发现蜡烛B可以与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A的像的大小与蜡烛A的大小是______的;
(2)如图乙,若要探究物体到镜面距离发生变化时,像的大小是否发生变化,可沿______(选填“MN”或“PQ”)方向移动蜡烛A进行多次实验,寻找普遍规律;
(3)在前面实验的基础上探究像的虚实,拿走蜡烛B,并在蜡烛B的位置放一个光屏,直接观察光屏,若______,可说明蜡烛通过玻璃板所成的像是虚像;
(4)普通镜子成像更清晰,于是小丽用普通镜子也确定了像的位置。取两个完全相同,比镜子高的签字笔,如图丙将签字笔A放在镜子前,从镜子里看见签字笔A清晰但不完整的像;将签字笔B放到镜后,移动签字笔B的位置直到看见镜中签字笔A的像与签字笔B高出镜子部分______,标记签字笔B的位置即是像的位置。
押题猜想17 力与质量实验
(改编题)嫦娥六号带着月壤返回地球,激起了同学们对于外星球物质组成成分探究的热情,某学习小组,在做“测量陨石的密度”的实验时进行了如下操作:
(1)如图甲,将天平放在水平台面上,指针恰好指在分度盘中央,接下来应该将游码移至零刻度线后向______调节平衡螺母,使指针再次指在分度盘中央;
(2)正确测量陨石的质量,如图乙所示,则陨石的质量为______g;
(3)放入陨石前后量筒示数如图丙所示,则陨石的密度为______;
(4)另一小组在实验时先测了陨石的体积,接着测量了它的质量,这样会导致测得的小石块密度比真实值偏______;
(5)我们也可以利用弹簧测力计、烧杯和水来测量小石块的密度,步骤如下:
a.将小石块挂在弹簧测力计下静止时,读出弹簧测力计的示数为;
b.将挂在弹簧测力计下的小石块浸没在烧杯内的水中静止时(小石块未接触烧杯底),弹簧测力计的示数为;
c.陨石密度的表达式______(用、和表示)。
押题解读
中考力与质量实验是力学部分的重要内容,可能会涉及到测量物体的质量、探究重力与质量的关系、验证力的作用效果等实验。这些实验考查学生对力学基本概念和实验操作的掌握程度。
考前秘笈
学生要熟悉各种测量工具的使用方法,如天平、测力计等;认真理解实验原理,准确进行实验操作;注意数据的记录和分析,通过实验现象和数据深入理解力与质量的关系;培养实验探究的思维和能力,提高解决实际问题的水平。同时,要注重实验过程中的细节和规范,确保实验的准确性和可靠性。
1.宁夏贺兰石质地细密,色彩斑斓,是制作砚台的上等材料。小明对贺兰石的密度充满好奇,于是进行了如图所示的测量实验。
(1)把天平放在________上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使天平衡;
(2)将贺兰石放在已调好的天平的左盘,往右盘加减砝码,当最后放入质量最小的5g砝码时,发现指针指在分度盘中线的右侧,则他下一步的操作是________;
(3)按正确操作称量贺兰石质量,天平平衡后,所用砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则贺兰石的质量为________g;
(4)向量筒中倒入30mL的水,用细线拴住贺兰石并放入量筒中后,量筒中的水面如图乙所示,则贺兰石的体积为________cm3,实验所测贺兰石的密度为________kg/m3;
(5)因贺兰石具有吸水性,实验所测贺兰石的密度值________(选填“偏大”或“偏小”)。
2.【项目主题】探索顶针密度,解锁材质奥秘
【项目背景】《游子吟》慈母手中线,游子身上衣,临行密密缝,意恐迟迟归。诗词中临行密密缝体现古代也常用顶针作为缝纫用品,如图所示为“顶针”,一般为铁质或铜制,套在手指上,能顶着针尾,手指发力来穿透衣物。小芳发现妈妈的缝纫盒里也有一个顶针,刚学完密度知识的小芳设计了两个不同的方案鉴定顶针的材料的项目化学习活动,查阅完资料得知、。
【项目器材】天平、量筒、烧杯、足量水、细绳、电子秤
【项目实施】
方案一:利用天平和量筒测量,实验操作如下:
①小芳将顶针放在调节好的天平左盘,天平重新平衡时,砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示;
②再将顶针放入倾斜的装满水的烧杯中,如图乙所示,用量筒测出小烧杯中溢出的水的体积,如图丙所示。(顶针大于量筒口)
方案二:利用电子秤测量,实验操作如下:
①给烧杯中装入适量水,按电子秤清零键,如图a;
②用细线悬挂顶针,慢慢放入烧杯的水中,不接触烧杯底部,如图b,此时电子秤的示数为;
③慢慢松开细线,使顶针沉底,如图c,此时电子秤的示数为。
【交流和评估】
(1)用顶针套在手指上推针的目的是通过增大受力面积减小对手指的压强。针头非常尖锐的目的是__________(选填“增大”或“减小”)压强;
(2)方案一中测量的顶针的密度为__________,该顶针的原材料为__________;
(3)方案二中测出顶针的质量是__________;顶针的体积V=__________;顶针的密度____________________(以上填空用已知量和测量量表示,水的密度记为);
(4)你认为__________(选填“方案一”或“方案二”)的测量方法更精确。
3.下图为创新实验小组“探究浮力大小的影响因素”的实验过程。
(1)由步骤甲、丙可知物体浸没在水中所受的浮力为______N。
(2)比较______三个步骤可以得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而增大。
(3)小明通过比较甲、丙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,请你将错误的操作进行改正:______。
(4)创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。
①往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是______。
②该装置在进行实验时的优点是______。
4.小明同学在学习液体压强时,为了探究液体压强的大小与哪些因素有关,进行了如图所示的实验探究。
(1)实验前,小明用手轻压如图甲所示的U形管压强计,橡皮膜,发现U形管中液面几乎不动,说明该装置___________(选填“漏气”或“不漏气”)。若压强计漏气,则接下来的正确操作是___________。
A.从U形管内倒出适量液体
B.向U 形管内添加适量液体
C.拆除软管重新安装
(2)比较图乙、丙实验可初步得出结论:在同种液体中,液体压强随着___________的增加而增大;比较___________两图的实验可初步得出结论:液体内部压强与液体密度有关。
【拓展】
(3)完成上述实验后,小明同学又设计了如图戊所示的装置,探究液体压强与液体密度的关系。实验时,将仪器放入水槽中,观察浸入液体中的容器侧面橡皮膜的变化,换用不同液体重复实验。
①实验中需要控制相同的变量为___________。
②图戊b为图戊a的正视图,某次实验结果如图戊b所示,此时仪器更接近水面的一边是___________(选填“AB”“BD”“AC”或“CD”)。
5.如图所示,在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验中通过观察海绵的______来比较压力的作用效果,这种实验方法叫______;
(2)对比甲、乙两图,可以得出:在______相同时,受力面积越小,压力的作用效果越______;(选填“明显”或“不明显”)
(3)公共汽车窗边悬挂的“破窗锤”,可以在紧急逃生时用来砸破汽车窗玻璃。“破窗锤”的锤尖是利用减小______来增大压力作用效果的。
破汽车窗玻璃。“破窗锤”的锤尖是利用减小受力面积来增大压力作用效果的。
6.夏季汛期来临,暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升,此时需开闸泄洪避免出现溃坝的危险。亮亮了解到液体压强是导致溃坝的主要原因,他想利用微小压强计来探究液体压强与哪些因素有关。
(1)用微小压强计U形管左右两边液面的_______来反映探头处液体压强的大小,微小压强计________(选填“是”或“不是”)连通器;
(2)比较①②两次实验操作,初步得出结论:同种液体的压强随深度的增加而_______;
(3)应比较________(选填序号)两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)亮亮通过以上探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以大坝应修成_______(选填“上窄下宽”、“上宽下窄”)的形状,我们还应植树造林来减少水土流失。
7.实验小组的同学通过如图所示实验探究“浮力的影响因素”,实验所用液体为水。
(1)由步骤甲和丙可知,物体浸没在水中时受到的浮力为 ________ N。
(2)分析步骤甲、乙、丙、丁,可得出结论:浮力的大小与 ____________ 有关。
(3)若向图丁的烧杯中加盐,并搅拌溶解,测力计的示数将 _______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)本实验所用物体的密度为 __________ kg/m3。(g取10N/kg,)
8.如图为“探究阿基米德原理”的实验步骤示意图,其中用的是小石块;
(1)为了精简实验过程,最合理的顺序是________;
(2)实验要探究浮力大小是否等于被物体排开液体所受的重力,必须等式成立,为了多为了多次实验寻找规律,下列操作影响实验结论的是( )
A.把小石块换成不吸水的小木块
B.测力计没有校零
C.小石块部分浸入
D.用小石块做实验时B图中石块触底
押题猜想18 力和运动实验
(改编题)许多实验器材在物理实验中被反复应用,斜面就是其中之一。请回答下列利用斜面进行实验的有关问题。
(1)用图甲所示的实验来探究影响物体动能大小的因素,对于同--小球A,要放在斜面的不同高度让其自由下滑,若本实验装置的水平面绝对光滑,还能得出实验结论吗?答:_______(选填“能”或“不能”)。
(2)图乙是测量斜面机械效率的实验,斜面倾斜角为30°,物体B重为4N,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动B时,弹簧测力计的示数如图乙所示,则所测斜面的机械效率为_____
(3)实验丙中,小车所受阻力的大小是通过__________反映的
(4)由图丙所示的实验可以得出:小车到达水平面的初速度相同时,水平面越光滑,它的速度减小得就越慢。由此联想到,在雨雪天驾驶汽车时应适当____(选填“增大”或“减小”)与前车之间的距离。
押题解读
中考力和运动实验是力学中的关键内容,可能会涉及到探究牛顿第一定律、探究摩擦力的影响因素、验证二力平衡条件等实验。这些实验旨在考查学生对力与运动关系的理解以及实验设计和操作能力。
考前秘笈
学生要深入理解实验的原理和目的,掌握实验的操作步骤和注意事项;熟练运用控制变量法进行实验设计和分析;准确测量和记录实验数据,通过对数据的分析和比较得出科学结论;注重实验过程中的细节和规范,培养严谨的科学态度和实验技能。同时,要多做相关实验的练习,提高实验操作的熟练度和准确性。
1.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块,一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(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匀速直线运动,比较第1.2两次实验,是为了探究摩擦力大小与___________的关系;
(2)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则本块在第7s时所受的摩擦力为___________N;
(3)在操作过程中小英还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动(如图丁所示)。此过程中,木块处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,弹寶测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力___________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
2.为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在如图所示的情景中,沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块,弹簧测力计的示数如图所示。
(1)能够用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小是根据___________的原理;
(2)小明同学刚开始拉木块时,木块没有被拉动,则木块所受摩擦力的大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)拉力的大小。
(3)甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与________有关;
(4)在图丙所示的情景中,木块恰好做匀速运动。当拉力增大为4N时,木块受到的滑动摩擦力的大小为_______N;
(5)小明同学发现,实验过程中很难控制木块保持稳定的匀速运动,于是对实验进行了改进,如图丁所示。水平拉动木板向左运动,A弹簧测力计的示数为 5.8N,B弹簧测力计的示数为2.6N,则木块受到的摩擦力方向为水平向_______(选填“左”或“右”),木板与木块之间的摩擦力大小为________N。
3.小明在观看冰壶比赛时猜想:如果水平冰面足够光滑,冰壶会永远运动下去,他用下图所示的实验装置来检验猜想是否正确。
(1)如图所示,通过观察小车在不同水平面上的运动情况,可以发现:当小车到达水平面的速度相同时,水平面对小车的阻力越小,它运动得越_________,进一步推理可知,若水平面绝对光滑,小车将做_________运动,从而检验了小明的猜想。
(2)由上述实验的结论可知,运动员在冰壶前方刷冰的主要目的是为了_________阻力,可以使冰壶运动得更远。
4.小覃做了探究影响滑动摩擦力大小的因素实验,实验装置如图所示:
(1)测量滑动摩擦力的大小时应在水平桌面上用弹簧测力计沿水平方向拉匀速动木块,此时木块受到的摩擦力大小与弹簧测力计对木块的拉力大小_________(选填“相等”或“不相等”)。
(2)用测力计拉着同一木块进行了三次正确操作,如图甲、乙、丙所示:
①三次操作中木块受到的摩擦力最大为_________N;
②比较甲、乙两图的实验可得出的结论是:_________;
(3)如图丁所示,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,此过程中,木块处于平衡状态,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
4.在“探究二力平衡条件”的实验中,小组分别设计了如图甲、乙、丙所示的三种方案进行实验。
(1)如果采用如图甲、乙所示的实验装置进行实验,你认为图______(选填“甲”或“乙”)所示的实验装置较好些。这样做的好处是减小了______对实验的影响;
(2)经过讨论,小组同学决定采用图丙的方案进行探究,在图丙装置的左边和右边各挂一个钩码后,当硬纸片平衡时,小华将硬纸片转过一个角度,松手后硬纸片______(选填“能”或“不能”)平衡.设计此实验步骤的目的是______。
5.在探究“二力平衡的条件”的实验中,小明同学采用的实验装置如图甲所示。
+
(1)实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡,其原因是____;
(2)经过思考后,小明采用如图乙所示装置继续实验,该方案中由于____,故小卡片的重力可以忽略不计;
(3)为了验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”,小明进行了如图丙所示操作,松手后,小卡片不能静止,小明的操作____(正确/错误),理由是____;
(4)小明最后将小卡片用剪刀剪断(分为左右两半),这是为了验证____。
6.某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关。于是他们进行了如下探究:他们用钢球下滑后撞击木块来模拟汽车发生车祸时的动能大小,做了如图所示的实验。
(1)本实验是通过______来反映钢球的动能大小;
(2)甲、丙两图探究的是物体的动能与______的关系;
(3)如果水平面光滑,则______(选填“能”或“不能”)完成本实验;
(4)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车______(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
7.小龙在研学时发现,强夯机(如图a所示)在打夯时,夯锤的质量越大,被提升得越高,地面被砸出的坑就越深。由此,小龙猜想,物体的重力势能可能与物体的质量和高度有关。为了验证自己的猜想是否正确,小龙和科技小组的同学们设计了图b所示的“模拟打桩”实验,探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。已知物体质量,实验时,让物体从木桩正上方某一高度自由下落,将木桩打入沙中。
(1)物体下落过程中,重力势能转化为_______能,可以通过比较__________来判断物体重力势能的大小,由图b可判断:物体_______(选填“甲”“乙”或“丙”)释放前的重力势能最小;
(2)通过图b中、两木桩被打入沙中的深度,可以得出初步结论:_________;
(3)通过图b中_______两木桩被打入沙中的深度,可以得出初步结论:物体下落的高度一定时,质量越大,具有的重力势能越大;
(4)由图b中B、C两木桩被打入沙中的深度相同,________(选填“能”或“不能”)说明物体乙、丙释放前的重力势能相同,你的理由是________。
押题猜想19 电学测量类实验
(改编题)在“探究电流与电阻的关系”实验中,实验器材有:三节新干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻 (5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、40Ω各一个) 、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整(要求滑片向左移动时,电流表的示数变大);
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,若电路中只有一处故障,则故障可能是定值电阻___________(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,通过调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记录对应的电流,并画出如图乙所示的电流I与电阻倒数的关系图像。分析图像可知:
①导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________(选填“正比”或“反比”);
②本次实验中保持电压表的示数为___________V不变;
(4) 再将一个阻值为40Ω的定值电阻接入图甲电路中,进行同样的实验操作,发现无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,可采取的措施是更换一个最大阻值不小于___________Ω的滑动变阻器;
押题解读
电学测量类实验在中考中占据重要位置,可能会涉及到测量小灯泡的电功率、测量电阻等实验。这些实验考查学生对电学知识的理解和实际操作能力。
考前秘笈
学生要熟练掌握电流表、电压表、滑动变阻器等电学仪器的使用方法;理解实验原理,明确实验步骤和注意事项;在实验过程中,要认真观察实验现象,准确记录实验数据;学会分析实验数据,得出科学结论;注意实验中的误差分析和控制,提高实验的准确性和可靠性。
1.小明在做“伏安法”测小灯泡的电阻和电功率的实验中,连接了图甲所示的实物电路,其中电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,有三个滑动变阻器可供选择(A为“10Ω,2A”、B为“20Ω,1A”、C为“50Ω,1A”)。
(1)请用笔画线代替导线,帮小明将图甲实物电路连接完整;
(2)正确连好电路,移动滑片P到最大阻值处,闭合开关试触时,发现电流表示数为零,电压表指针迅速偏至最右侧刻度线之外,则故障原因可能是小灯泡_______ ;
(3)排除故障后,通过移动滑片P,记录了多组对应的电压和电流值,绘制出如图乙所示的I﹣U图像。分析图像可知,小灯泡的额定功率为__________ W。在计算小灯泡的电阻时,小明从图乙中取了三组数据来求小灯泡电阻的平均值,这种计算方法错误的原因是忽略了_______ 对灯泡电阻的影响;
(4)实验结束后,小明仅将小灯泡换成定值电阻,来探究“电流与电阻的关系”,小明准备了5个定值电阻“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω”,开始实验:
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V,此时电流表的示数如图丙所示,则定值电阻的阻值为_______ Ω;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关,将定值电阻更换为15Ω的电阻后闭合开关,此时应将滑片向_____ (选填“左”或“右”)端滑动,使电压表的示数为2V;
③为完成实验,应选用_____ (选填“A”“B”或“C”)滑动变阻器。
2.某实验小组在进行“测量小灯泡的电功率”的实验中,选取的实验器材部分参数如下:电源电压恒为,滑动变阻器规格为“;”,小灯泡额定电压。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整________;(要求:滑片向左移动时,灯变亮)
(2)小明依照正确电路图的连接方式正确连接实物后,需要对实物电路进行检查后才能闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容______________;闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W;
(3)小红设计了如图丙所示的电路,也测出了另一只小灯泡的额定功率。已知两个滑动变阻器的最大阻值均为,小灯泡的额定电流,请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关、,移动的滑片,使电流表示数为;
②闭合开关、,保持________(选填“”或“”)的滑片位置不动,移动另一个滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;
③保持________(选填“”或“”)的滑片位置不动,将另个滑动变阻器的滑片移至最左端,记下电流表的示数;再将此滑动变阻器的滑片移至最右端,记下电流表的示数;
④小灯泡额定功率的表达式:________(用、、、表示)。
3.实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中,用到的实验器材有:电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时灯丝的电阻约为12Ω)、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整(导线不能交叉);______
(2)电路连接完整,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到______(选填“A”或“B”)端;
(3)小组同学将电路连接无误后闭合开关,观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数,电路中只有一处故障,则故障可能是灯泡______;
(4)排除故障后,闭合开关,电压表示数为1.8V,此时应将滑动变阻器的滑片向 ______ (选填“左”或“右”)移动。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W;
(5)小组同学测量另一个灯泡正常发光时的电功率,电压表意外损坏,经讨论后,选用阻值为R0的定值电阻进行实验,设计如图丙所示的电路,已知灯泡额定电压为U额。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为______;
②保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,读出电流表的示数为I;
③小灯泡正常发光时的电功率PL=______。(用U额、I、R0表示)
4.小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡在2.5V 电压下正常发光时的电阻,电源电压恒定不变。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。要求:向左移动滑动变阻器的滑片P 时,电流表的示数变大,且导线不能交叉。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 移到___________(选填“A”或“B”)端。
(3)小明正确连接好电路闭合开关后,发现小灯泡不亮,但是电流表和电压表的指针有偏转,则接下来合理的操作是___________。
A.断开开关,更换小灯泡
B.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
C.重新连接电路
D.更换滑动变阻器
(4)某次测量时,滑动变阻器的滑片移动到某一位置,电压表的示数如图乙所示,为___________V,要得到小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向___________(选填“左”或“右”)移动。
(5)小明由多次测量的数据绘出了通过小灯泡的电流和它两端电压的图像,结果发现图像不是一条直线,这是因为___________;根据图丙可得,小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω。
5.小红在“探究电流与电压和电阻关系”的实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求)、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下:
(1)请根据小红设计的电路图(图1)将实物图(图2)连接完整(要求:导线不交叉)。
(2)小红把5 Ω的定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最__(选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数无变化,电流表示数有变化,其原因可能是定值电阻__。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P将实验数据记录在表中,分析数据可得出结论:在电阻一定时,__。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)小红接下来探究电流与电阻的关系,分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,正确进行操作,并根据实验数据绘制出图像,如图3所示。根据数据分析得出结论:__,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)小红在得出电流与电压和电阻的定量关系后,要测量一个标记不清的定值电阻阻值(约为30 Ω),利用现有器材,设计了如图4所示的电路。
①闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值R0时,记录电压表示数为U1;
②__,记录电压表示数为U2;
③得出了定值电阻阻值的表达式:Rx=__(用U1、U2、R0表示)。
6.如图甲是小明测量标有“2.5V”的小灯泡电阻的电路图。
(1)在连接电路的过程中开关应断开,滑动变阻器的滑片应位于最________端(填“左”或“右”);
(2)在实验过程中,调节滑动变阻器,使小灯泡正常工作,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡此时的电阻是________Ω(结果保留一位小数);
(3)小明又想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路(R0为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式。实验步骤如下:
A.按照丙图连接电路;
B.闭合S、S1,记录电流表示数为I1;
C.___________,记录电流表示数为I2;
D.利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式Rx=____________。
押题猜想20 电学探究类实验
(改编题)在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备了以下器材:两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(5、10、15、20)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表示数变大)________;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数,但电流表无示数,此时出现的故障可能是________,排除一切故障后,某组实验中电流表示数如图乙所示,为________A;
(3)当R的电阻由10换为15后,滑动变阻器的滑片P应向_________(选填“A”或“B”)端滑动,从而达到控制R两端电压不变的目的;
(4)分析图丙得到的结论是:________;
押题解读
电学探究类实验是中考的重点内容,可能会涉及到探究串并联电路的特点、探究欧姆定律、探究焦耳定律等实验。这些实验旨在考查学生对电学知识的深入理解和探究能力。
考前秘笈
学生要透彻理解电学实验的原理,掌握实验设计的思路和方法;熟练操作实验仪器,准确测量实验数据;在探究过程中,要善于观察、思考和分析,提出合理的假设和猜想;通过实验验证和数据分析,得出科学的结论;注重实验过程中的细节和规范,培养严谨的科学态度和实验技能。
1.图甲是小明在探究“电流与电阻的关系”时的电路图,电源电压恒为6V,电压表、电流表无损坏,有阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻5个,他们将5次实验数据描绘在图丙中。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线完成图乙的实物图连接;______
(2)小明按照图甲正确连接电路,闭合开关调节滑片,把电压表示数调到适当数值并记录电流表示数,将R由5Ω换成10Ω时,应向______端移动滑片;
(3)观察图象可以得出实验结论:当导两端电压一定时,______;
(4)若实际选用的滑动变阻器的最大阻值为75Ω,为了能够顺利完成实验,小谊在该实验中控制定值电阻两端的电压应不低于______V。
2.小李利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为4.5 V,定值电阻的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω1 A”。
(1)闭合开关前,检查电路,小李发现有接线错误,但只需要改接一根导线即可,请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上______;
(2)正确连接电路后闭合开关,小李发现电流表的示数为零,电压表的示数如图乙所示,改变滑动变阻器滑片的位置,两电表指针的位置不变,电路中只有一处故障,可能是______(填序号);
A.电流表断路
B.电压表短路
C.定值电阻断路
D.定值电阻短路
(3)排除故障后,通过实验得到的数据如表所示,对数据进行分析,剔除错误数据后,请在图丙的坐标系中制定标度,根据表中数据在坐标系中描点,画出电流与电阻的关系图线______,得到电压一定时电流与电阻的关系:______;
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.30
0.13
0.10
0.08
(4)为了能够顺利完成(3)题中的五次实验,定值电阻两端的电压的最小值是______ V。
3.小红在“探究电流与电压和电阻关系”的实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求)、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下:
(1)请根据小红设计的电路图(图1)将实物图(图2)连接完整(要求:导线不交叉)。
(2)小红把5 Ω的定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最__(选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数无变化,电流表示数有变化,其原因可能是定值电阻__。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P将实验数据记录在表中,分析数据可得出结论:在电阻一定时,__。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)小红接下来探究电流与电阻的关系,分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,正确进行操作,并根据实验数据绘制出图像,如图3所示。根据数据分析得出结论:__,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)小红在得出电流与电压和电阻的定量关系后,要测量一个标记不清的定值电阻阻值(约为30 Ω),利用现有器材,设计了如图4所示的电路。
①闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值R0时,记录电压表示数为U1;
②__,记录电压表示数为U2;
③得出了定值电阻阻值的表达式:Rx=__(用U1、U2、R0表示)。
4.在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明同学准备了如下器材:学生电源(调节旋钮可选择、、、、、的电压),定值电阻5只(、、、、),滑动变阻器一只(;1A),电流表(;)、电压表(;)、开关及导线若干。
(1)小明同学将学生电源电压调到处,将电阻连入并接好电路(如图甲)。电路有一根导线连接错误,请你在这根导线上画“”,并用笔补画出正确的导线_______(不允许导线交叉)。
(2)导线改接正确后,小明同学闭合开关进行实验,当电压表示数如图乙时,记下电流表示数。随后小明断开开关,用电阻替换电阻(滑动变阻器滑片未动),闭合开关后,向___________(选填“左”或“右”)移动滑片,直至电压表示数为___________(选填“1”“1.5”或“2”)V,并记下电流表的示数。
(3)小明同学在换上电阻时,发现无论怎样移动滑片,电压表示数都达不到需要的电压,此时可以采取的措施是将电源电压调到___________V,继续实验。
(4)在现有器材下(电源电压与电表的测量范围可根据需要选用),要求五只定值电阻全部参与实验,则控制电压不超过___________。
5.如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,闭合开关前,A、B 两 U 形管内液面相平。
(1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内通过导体的 ________不相等;
(2)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察_________来比较甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法 是 ________;
(3)通过对比观察,发现 _________(选填“甲”或“乙”)容器中导体的 电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,_______越大,导体产生的热量越多。
6.小致用如图装置探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关。两个完全相同的透明容器中封闭着等量的空气、未接入电路时,U形管中液面相平。
(1)实验中通过观察U形管中___________的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是___________(填字母)。
A.测量小灯泡的电功率 B.探究影响电阻大小的因素
C.探究并联电路中的电流关系 D.探究电流与电压和电阻的关系
(2)将甲装置接入电路,闭合开关通电一段时间,观察到右侧U形管液面高度差大于左侧U形管液面高度差,如图所示。表明在电流和通电时间相同的情况下,___________越大,产生的热量越多。
(3)小致在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面高度差变化相同,请分析产生这种现象的原因可能是:___________。
(4)乙图中,R3的作用是___________。
7.兴趣小组的同学利用如图所示的实验装置探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶甲中的金属丝R1是镍铬合金丝,电阻比较大,烧瓶乙中的金属丝是铜丝,电阻比较小,温度计显示煤油的温度。
(1)通过观察_________来判断电流产生的热量的多少。下列实验中也是用这种物理方法的是________。
A.探究动能大小与物体质量的关系实验中,将小球从斜面的同一高度由静止释放
B.在探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验中,用电磁铁吸引铁钉的多少反映电磁铁磁性强弱
(2)图中两根电阻丝是串联的,这是为了研究电流产生的热量与________的关系。
(3)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该_________。(选填“相同”或“不同”)
(4)有同学提出“水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油”。对于这个问题,小组同学通过讨论,给出了下列四种答案,你认为合理的是( )
A.因为煤油有颜色便于观察
B.因为煤油有比较大的热值
C.因为煤油有比较小的密度
D.因为煤油有比较小的比热容
(5)实验中,同学们发现甲烧瓶中温度计的示数升高的快,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越________,产生的热量越多。
押题猜想21 热学实验
(改编题)小霖和小轩在“探究水的奥秘”主题学习活动中,组装了如图所示实验装置。
(1)将装冰的试管置于水中加热(如图甲所示),而不用酒精灯直接加热,这样做的好处是___________。(写出一条即可)
(2)利用装置乙进行实验探究,通过观察比较发现________现象,就说明水沸腾了。
(3)小霖和小轩发现冰熔化和水沸腾共同的特点是:吸收热量,_____________。
(4)利用装置丙对初温和质量都相等的水、煤油同时加热探究物质吸热能力时;
①小霖调整两只酒精灯的灯芯,使其火焰相同(相同热源),目的是用________表示物质吸收热量的多少。(选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)
②小轩根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像如图丁所示。由图丁可知,________的吸热能力更强。
押题解读
中考热学实验是对热现象和热学规律的探究,可能会涉及到探究不同物质的吸热能力、观察水的沸腾过程、探究晶体和非晶体的熔化特点等实验。这些实验考查学生对热学知识的理解和实验操作能力。
考前秘笈
学生要熟悉实验仪器的使用,理解实验原理,明确实验步骤和注意事项;认真观察实验现象,准确记录实验数据;通过对实验数据的分析和比较,得出科学结论;注意控制变量法在实验中的应用,以及实验过程中的安全问题
1.在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)如图乙所示是冰在加热过程中温度随时间变化的图像。实验时,试管里装有适量的碎冰,将试管放入水中加热,这样做的目的是___________,而且温度上升较慢,便于记录。
(2)图乙是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图像。由图像可知:BC段的物质处于_____状态,冰熔化过程中在a点时的内能_____ (填“大于”、“小于”或“等于”)在b点时的内能。
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,得到图像中的DE段,由此判断可能是液面上方的气压_____(填“高于”或“低于”) 1个标准大气压:这段时间内试管中的水_____ (填“能”或“不能”)沸腾,原因是_________。
2.小茹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,进行如下实验:如图甲所示,小茹点燃酒精灯,待水温升至90时,每隔1min在表格内记录温度计示数。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/
90
92
94
96
98
99
99
99
99
(1)小茹观察到如图________(选填“乙”或“丙”)所示的现象时,说明此时水还没沸腾;
(2)如图丁所示,妈妈炖汤时把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把炖盅和煲底隔离,当煲中的水沸腾后,炖盅内的水________(选填“能”或“不能”)沸腾;
(3)小茹在家为妈妈煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒她锅里的水量少了,于是小茹又往锅里迅速加了一碗冷水(质量比锅里的水少),用同样大的火将水再次烧开,下图中能正确反映小茹烧水过程中温度随时间变化关系的是( )(填序号)。
A. B.
C. D.
3.俊俊同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。
(1)俊俊同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲所示),探究水和煤油的吸热能力。
①组装实验装置时,放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定___________(填“铁圈”或“铁夹”)的位置;
②在两个相同的烧杯中应加入初温和___________相同的水和煤油,实验中用相同的酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内___________;
③水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断:a物质是___________(填“水”或“煤油”),b物质吸热能力较___________(填“强”或“弱”);
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,俊俊用两个相同规格的烧杯装相等质量的水,取质量___________(填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃尽,通过比较___________(填“加热时间”或“水升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小。
4.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,两组同学从甲、乙两图所示的实验装置中各选一套来完成实验。
(1)实验时,在组装器材时,应按照________(选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序。
(2)图丙是实验中某一时刻温度计示数,其读数是________℃。
(3)图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度—时间”的图象,其中图象________(选填“a”或“b”)是根据乙实验装置的数据绘制的。
(4)乙实验装置中烧杯中水的质量为m,每分钟水吸收的热量为Q,则可计算出水的比热容C水=________(用含有m、Q的代数式表示)。
(5)由图象还可以看出水温度升高的快慢不同,小明认为是比热容不同造成的,小强认为是加热过程中热量损失快慢不同造成的,你认为________(选填“小明”或“小强”)的说法是正确的。
5.实验小组利用如图甲、图乙所示的装置做了“比较不同物质吸热情况”的实验。完成下列问题:
(1)实验中,要在A、B两个相同的烧杯中分别加入___________相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”);
(2)实验小组想利用此装置和实验数据测出酒精的热值,认为液体吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量,那么测得酒精的热值会___________,(选填“偏大”或“偏小”)原因是___________;
(3)在教师的指导下,实验小组将两个酒精灯更换为两个完全相同的电加热器,原因是___________;
(4)更换加热器后继续实验,记录数据并绘制了如图丙所示的温度变化图像,假如B液体是水,则煤油的比热容为___________J/(kg·℃)[水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·°C)]。
押题猜想22 电磁实验
(改编题)利用如图装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)导体应该选用________(填“铁棒”或“铜棒”),实验中通过观察________判断电路中是否有感应电流产生。
(2)连接好电路后,立刻把导体沿上下、左右运动,发现电流计指针始终不动,经检查,各处接线完好,则连接好电路后还应进行的操作是________。
(3)正确操作后,导体在磁场中上下运动时发现电流计指针不偏转,左右运动时指针发生偏转且偏转方向不相同。得出结论:当闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时,导体中就会产生感应电流,感应电流的方向与________有关。要使电流计指针偏转角度更大,可采用的方法是________(写出一种即可)。
押题解读
电磁实验在中考中占据重要位置,可能会涉及到探究影响电磁铁磁性强弱的因素、探究电磁感应现象、研究通电导体在磁场中的受力情况等实验。这些实验考查学生对电磁学知识的理解和实验操作能力。
考前秘笈
要熟练掌握电磁学实验的原理和方法,了解各种电磁学仪器的使用;在实验过程中,要认真观察实验现象,准确记录实验数据;通过对实验数据的分析和研究,探索电磁学规律;注意实验中的误差分析和控制,保证实验结果的准确性;多进行电磁实验的练习,提高自己的实验技能和对电磁学知识的掌握程度。
1.1820年奥斯特发现了一个不显眼的实验现象,接连三个月深入地研究,发现电可以产生磁;此后,法拉第利用逆向思维认为磁可以产生电,于是利用十年反复实验,在1831年发现电磁感应。合肥某校九年级一班物理兴趣小组的同学深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图甲,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图乙,触接电源,小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后,小磁针恢复到图甲位置。如图丙,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。实验说明,通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与________有关。
(2)利用图丁所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察电流表指针的偏转情况,记录在表中。
实验次数
开关
磁场方向
导体AB移动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
1
断开
上N下S
左右或上下运动
不偏转
2
闭合
上N下S
静止
不偏转
3
闭合
上N下S
上下运动
不偏转
4
闭合
上N下S
左右运动
偏转
根据表中记录的实验信息,回答下列问题:
①产生感应电流的条件是:_________。
②在第4次实验时用不同的速度移动导体,发现电流表指针偏转角度不同,由此请提出一个猜想:____________。
2.某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图(甲)所示,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图(乙)所示,触接电源,小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后,小磁针恢复到图(甲)位置。如图(丙)所示,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。则:
①通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与______有关;
②断开电源后,小磁针恢复到图(甲)位置,这是因为小磁针受到了______的作用;
(2)利用图(丁)所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察灵敏电流计指针的偏转情况,记录在表中。已知当电流从灵敏电流计的左侧接线柱流入时,指针向左偏转;从右侧接线柱流入时,指针向右偏转。
实验次数
导体棒移动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
根据表中记录的实验信息,完成下列问题:
①由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中______(选填“会”或“不会”)产生感应电流;
②由第3、4两次实验可知,导体棒AB中感应电流的方向与______的方向有关。如果固定导体棒AB,水平向右移动磁体,灵敏电流计的指针向______偏转;
③本实验的设计不完整,不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整,应______;
④小明将灵敏电流计换成完好的小灯泡,再做第3、4两次实验时小灯泡不亮,最可能的原因是______;
⑤发电机的原理与本实验的原理一样,图(戊)为发电机的示意图,图中时刻线框水平,箭头为线框旋转的方向,此时ab边中的电流方向______(选填“由a到b”或“由b到a”)。
3.某实验小组用铁屑和小磁针等来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)在玻璃板上均匀地撒满铁屑,将螺线管连入电路,闭合开关,轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示,铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似;
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,螺线管通电后,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,根据__________确定小磁针所在位置的磁场方向;
(3)若想探究通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向关系,接下来的操作是:___________;
(4)根据实验所得结论判断,图丙中闭合开关后,螺线管的右端为_________(选填“N”或“S”)极;
(5)地球周围存在磁场,有学者认为,地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的,结合图甲、乙分析推断:图丁中地球的圆形电流方向与地球自转方向_________(选填“相同”或“相反”);
(6)实验时发现图甲中通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线管的磁场,可行的措施是_________(写出一种方法即可)。
4.利用如图所示的装置进行电与磁的相关实验。
(1)若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”,应将开关的接线柱1与________接通;为使观察到的现象更明显,导体ab应选择________(铜棒/铁棒);
(2)将开关反方向闭合,利用该装置探究“产生感应电流的条件”:
①让悬挂的导体 ab在图示位置沿竖直方向上下运动,灵敏电流计指针________发生偏转;
②保持磁体不动,若导体 ab水平向右运动,灵敏电流计指针向左偏转,此时_________相当于电路中的电源;若将磁体的磁极对调,导体ab向左运动,灵敏电流计的指针将向________偏转。
5.物理兴趣小组的同学在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成电路,用绝缘的细线将金属棒水平悬挂,置于U形磁铁的磁场中,如图所示。
(1)他们完成操作,将观察到的现象记入表格;
序号
开关
金属棒运动方向
电流计指针偏转情况
1
断开
竖直上下运动
不偏转
2
断开
水平左右运动
不偏转
3
闭合
竖直上下运动
不偏转
4
闭合
水平向右运动
向左偏转
5
闭合
水平向左运动
向右偏转
根据实验现象发现,当开关____________(选填“闭合”或“断开”)时,金属棒做切割磁感线运动会产生感应电流,________(选填“电动机”或“发电机”)是根据这个原理工作的;
(2)金属棒分别向左和向右运动时,灵敏电流计指针的偏转方向不同,说明了感应电流的方向与____________有关;
(3)如果将电路中的电流计换成________,可以探究磁场对通电导体的作用。
押题猜想23 浮力与压强的计算
(2023·山东菏泽·中考真题)2024年1月2日,央视《新闻联播》公开了我国第三艘航母福建舰的近况,福建舰是中国自主研制的电磁弹射型航母,其规格如下表,海水的密度1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)吃水深度为13米时,舰底所受海水的压强为多少?
(2)福建舰满载时,所受的浮力为多少?
(3)福建舰满载时,排开水的体积多少?。
全长
320米
最大宽度
78米
排水量
8万吨
吃水深度
13米
押题解读
浮力与压强的计算是中考的重点内容,可能会涉及到物体在液体中的浮沉情况、浮力与重力的关系、液体压强的计算等方面。这些题目通常结合实际生活情境,考查学生对知识的理解和应用能力。
考前秘笈
掌握基本概念和公式:熟练掌握浮力和压强的相关公式,如阿基米德原理、液体压强公式等。
分析物体受力情况:准确分析物体在液体中的受力情况,正确判断浮力与重力的大小关系。
理解液体深度与压强的关系:明确液体压强随深度的变化规律。
注重解题思路和方法:学会运用受力分析、等量代换等方法解决问题。
1.如图甲所示,一根轻质且不可拉伸的细线将一正方体物块拴接在圆柱形容器底部(容器截面为),当水深为15cm时,细线刚好伸直;如图乙所示,当继续向容器中倒入1.2kg水时,水深为19cm,物体上表面恰好与水面相平。已知,求:
(1)图甲中水对容器底的压强;
(2)图乙中正方体物块受到的浮力;
(3)图乙中细线的拉力。
2.2024年12月27日,中国海军076型两栖攻击舰“四川舰”下水,如题27图所示,它应用了电磁弹射和阻拦技术,可搭载固定翼飞机、直升机、两栖坦克等装备,满载排水量4万余吨,最大航速可达32节(1节=1海里/小时,即lnmi/h,1海里=1.852千米),最大吃水深度超过9米。(g=10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
(1)若四川舰某次训练时排开水的质量为,它受到的浮力多大?
(2)四川舰水面下9米深处船体受到海水的压强是多大?
(3)若四川舰在某次训练中以30节的平均航速通过长度为120海里的海域,需要多长时间?
3.如图甲所示,我国自主设计建造的亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”———“海葵一号”,在半潜船“新光华”轮托运下,历经10天,经过2200公里长途跋涉,成功从青岛运抵广州锚地。“新光华”轮长达255米,宽68米,深14.5米,满载时的吃水深度为10.5米。此次运输中“新光华”轮受到的平均阻力为2×106N。如图乙所示,“海葵一号”最大储油量达60000t,相当于一个“超级能源碗”,“碗口”直径超90米,最高处61米,近22层楼高,主甲板面积相当于13个篮球场,最大排水量100000t,可连续在海上运行15年不回坞。已知原油密度为,海水密度取,g取10N/kg。求:
(1)“超级能源碗”储油的最大容积;
(2)满载时“新光华”轮底部受到海水的压强;
(3)“海葵一号”在工作平台满最大排水量时受到海水的浮力;
(4)本次运输“海葵一号”过程“新光华”轮所做的功。
4.“雪龙2号”极地考察船是中国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船。2024年11月29日,执行中国第41次南极考察任务的“雪龙1号”对南极中山站外围陆缘冰进行破冰作业,“雪龙2号”在前负责破冰引航,如图所示。“雪龙2号”主要参数如表所示。海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
基本参数
性能参数
船长
122.5米
最大航速
8m/s
船宽
22.3米
续航力
2万海里
吃水
7.85米
自持力
60天(90人)
排水量
约14000吨
动力功率
15000千瓦
装载能力
4500吨
(1)“雪龙2号”航行时,求海面下5m深处船壁1cm2的面积上受到海水的压力。
(2)某次“雪龙2号”以最大航速匀速航行16km,破冰船动力做功多少?受到的阻力多大?
(3)当“雪龙2号”以冲撞破冰的方式破冰前行时,部分船体会冲上冰面,压在冰面上。如果“雪龙2号”某次满载状态冲撞破冰,冲上冰面时,在海水中的船体受到海水的浮力为8×107N,求此时破冰船排开水的体积和船对冰面的压力。
5.如图甲所示,一个棱长为10cm、重为9N的正方体物块M,水平放置在一个长方形容器中,M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。(g=10N/kg)。求:
(1)物块M的密度;
(2)图乙中a的值;
(3)若在注水140秒时,水对容器底的压强为1350Pa,此时将M向下完全压入水中后,水对容器压强的变化量。
押题猜想24 机械效率的计算
(2022·山东潍坊·中考真题)工人通过如图甲所示的滑轮组将水中物体匀速提升至空中,他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%。每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力。
(1)物体在空中上升1m,工人做的功是多少?
(2)每个滑轮的重力是多少?
(3)物体完全在水中时滑轮组的机械效率是多少?
押题解读
机械效率的计算在中考中是常见考点,可能会涉及到滑轮组、斜面等简单机械的效率计算,考查学生对机械效率概念的理解以及运用相关公式进行计算的能力。机械效率的计算不仅会涉及到常见简单机械,还可能会考察汽车等实际情境中的机械效率问题。这不仅要求学生掌握机械效率的基本概念和计算方法,还需要学生能够将理论知识与实际应用相结合,理解汽车运行过程中各种能量的转化和损耗。
考前秘笈
透彻理解机械效率的概念:明白机械效率是有用功与总功的比值。
掌握相关公式:分析清楚有用功和额外功,明确在具体情境中哪些是有用功,哪些是额外功。
注意单位换算:保证计算过程中单位的一致性。
1.如图所示,某工人利用滑轮组将一个重900N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中,绳子自由端所受的拉力F=400N。
(1)若不计绳重和摩擦,动滑轮的重力为多少?
(2)滑轮组做有用功的功率为多少?
(3)滑轮组的机械效率为多少?
2.如图所示,工人师傅的质量为40kg,脚与地面的总接触面积为0.04m2;他用滑轮组以250N的拉力,匀速提升一个重力为400N的物体A,物体被提升的高度为1m,用时2s。求:(g=10N/kg,绳重及绳与轮之间的摩擦不计。)
(1)工人师傅拉力的功率;
(2)当工人师傅用250N的拉力提升A物体时,工人师傅对地面的压强;
(3)若将物体A更换为物体B也提升1m时,滑轮组的机械效率为75%,求物体B的质量。
3.在一次车辆故障处理过程中,拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路,交警只用了30s的时间,指挥拖车在水平路面上将质量为1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是1m/s,绳子自由端的拉力F是500N,故障车被匀速拖离时受到的阻力是车重的0.08。(g取10N/kg)
求:
(1)A处拉力的大小。
(2)拉力F在30s内所做的功。
(3)该装置的机械效率。
4.如图甲所示,是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组将物体A从江底沿竖直方向吊起。某一时段,物体A在水中(未露出水面)上升的高度随时间变化的规律如图乙所示。已知物体A的重力为,体积为。不考虑风浪、水流等因素的影响。(,g取10N/kg)
(1)请在丙图方框内画出第3s时A的受力示意图(用“·”表示A);
(2)求第3s时A受到的浮力大小以及钢缆绳对A的拉力;
(3)4s~8s,求A上升的速度;
(4)A完全离开水面后,继续沿竖直方向匀速上升1m,电动机对绳的拉力F大小为。求:①拉力F做的功;②滑轮组的机械效率。
5.如图所示,小明同学在用滑轮组匀速提升重为600N物体,物体在10s内上升了1m,若他对绳子施加拉力F的方向始终竖直向下,此时他对水平地面的压强为,该滑轮组的机械效率为75%,他的双脚与水平地面的接触面积为,求:
(1)小明对绳子的拉力F;
(2)拉力F做功的功率:
(3)小明同学的重力。
6.建筑工地上,工人用如图所示的起重设备把一块质量为480kg的混凝土楼板在6s内匀速提升2m,所用拉力为2000N(不计摩擦和绳重,g取)。
(1)该混凝土楼板的重力为多少?
(2)起重设备的功率为多少?
(3)提升该混凝土楼板时起重设备的机械效率为多少?
(4)若利用该起重设备同时将两块480kg的混凝土楼板在10s内匀速提高3m,绳子自由端拉力做的功为多少?
押题猜想25 电学综合计算
(改编题)飞船发射前,通常要检验舱体的气密性。小明设计的检测电路如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻R0的阻值为50Ω,压力传感器R的阻值随环境气压的变化规律如图乙所示。进行气密性监测时,将压力传感器R置于舱体内,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,电压表示数为100V,此时舱体内气压为1.0×105Pa。求:
(1)舱体不漏气时通过R0的电流;
(2)舱体不漏气时电路10min消耗的电能;
(3)电压表示数为75V时舱体内的气压。
押题解读
电学综合计算在中考中占据重要地位,可能会涉及复杂电路的分析、欧姆定律与电功率的综合应用、动态电路的计算等。这些题目旨在考查学生对电学知识的深入理解和综合运用能力。
考前秘笈
夯实电学基础:确保对电学基本概念、公式和规律的熟练掌握。
掌握电路分析方法:学会运用等效电路、节点法等分析复杂电路。
灵活运用公式:根据具体问题情境,准确选择和运用相关公式进行计算。
关注动态电路:理解滑动变阻器等元件的变化对电路的影响。
注重解题思路:有条不紊地进行分析和计算,避免出错。
1.如图甲所示是科创小组设计的水库自动泄洪控制装置,其下部分制成顶部开有小孔的模型,B是由密度为不吸水材料制成的实心圆柱体,B的横截面积,高hB=25cm,B可沿固定的光滑细杆(横截面积忽略不计)在竖直方向自由移动。其上部分是报警电路,电源电压恒为3V,为定值电阻,力敏电阻R的阻值与其受到的压力关系如图乙所示。预设当水深达到警戒水位时,电压表示数达到2V而触发报警装置,开启泄洪阀门。(g取,)求:
(1)刚好触发报警装置时,R两端电压;
(2)当B漂浮时,其浸入水中的深度;
(3)当用定值电阻替换后,警戒水位比高了4cm,已知,计算的阻值。
2.某兴趣小组设计了一个监测湖水水位的报警装置,其原理如图1。电源电压恒定,电阻R0的阻值为30Ω;R是竖直放置的长条形电阻片。浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动、AP与R组成滑动变阻器。当电流表的示数达到设定数值时,表示水位达到警戒水位,电压表示数与电流表示数的U﹣I图像如图2所示。
(1)求滑动变阻器的最大阻值;
(2)求电源电压和电路的最小功率;
(3)滑杆AP从底端上移到顶端的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化,记录下几组水位和对应的电流表示数。当电流表的示数为0.25A时,水位达到警戒值,求警戒水位。
水位h/cm
10
15
20
30
电流I/A
0.1
0.12
0.15
0.3
3.如图甲所示,电源电压恒定,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器R的最大阻值;
(2)电源电压U;
(3)定值电阻消耗功率的范围。
(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
4.加湿器可以增加空气湿度,给人们提供一个舒适的居家、办公环境。如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻的阻值为,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为(图中未画出)。则在电路安全工作的前提下,请解答下列问题:
(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值为多少?
(2)当电压表示数为9V时,消耗的电功率为多少?
(3)装置能监测湿度的最大值是多少?
(4)用加湿器加湿比直接往地板上洒等量的水加湿效果好很多,其中的原因是什么?
5.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L1标有“6V,1.2A”,灯泡L2标有“6V,0.8A”,滑动变阻器的规格为“20Ω,2A”,如图乙是灯泡L1和灯泡L2的电压与电流的关系图象.当断开开关S1、S2,闭合S3,并将滑动变阻器的滑片P置于R的最左端时,灯泡L2正常发光.求:
(1)灯泡L1的额定电功率;
(2)电源电压;
(3)当断开开关S2、S3,闭合S1,调节滑动变阻器的滑片P,当滑动变阻器的电功率为整个电路功率75%时,求滑动变阻器10秒钟消耗的电能;
押题猜想26 电和热的综合计算
(改编题)直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率 P 会随着电池的 D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理)。充满后,立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
充电电压(V)
充电电流(A)
充电时长( min)
充电度数(kW·h)
充电费用(元)
400
45
24.0
28.80
(1)当D为70%时充电电流为多少?
(2)充满一次电需要消耗电能 W 为多少?
(3)若 D从70%增至80%所需时间为12min,D从80%开始功率不变,则测试全过程的充电时长为多少?
押题解读
电和热的综合计算是物理学中的重要内容,在实际问题中常涉及到电流通过导体时产生的热量计算,以及电能与其他形式能量的转化关系。结合欧姆定律、焦耳定律等,创设各种电路情境,考查电学量与热学量的关联计算是高考常见的考查形式。
考前秘笈
将问题分解为不同的电路状态或过程,在每个状态或过程中,运用欧姆定律计算电流,利用焦耳定律计算热量。要准确理解电能与热量的转换关系,把握好电路中的变量和不变量。同时,要熟练掌握相关公式的运用,注意单位的统一。针对复杂电路,可采用等效电路等方法进行简化分析。通过多做典型例题,提高对电和热综合计算的理解和解题能力。
1.如图所示,图甲为电热毛巾架,额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。图乙所示为其内部电路原理图,R1和R2都为发热电阻丝;图丙为该毛巾架在正常工作30min内电流随时间变化的图象。求:
(1)高温挡的功率;
(2)发热电阻丝R2的电阻;
(3)图丙中正常工作30min产生的热量。
2.我国某科技公司生产的某款“无人机”(多功能飞行器)如图所示,它具有四个相同的旋翼,可通过无线电进行操控,其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的应用前景。已知一个旋翼的电动机额定功率为30 W ,额定电压为15 V,电动机线圈的电阻为20Ω.求:
(1)一个旋翼的电动机正常工作时的电流;
(2)四个旋翼的电动机正常工作1min消耗的电能;
(3)一个旋翼的电动机正常工作1min,线圈产生的热量。
3.如图甲所示为小明家的电饭锅,从铭牌上可知该电饭锅为三级能效,额定电压为220V,加热功率为1210W。电饭锅的简化电路如图乙所示,有加热和保温两挡,R1和R2均为发热电阻,且阻值不随温度的变化而改变。求:
(1)电饭锅加热时的电流和R1的阻值
(2)小明用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率,他关闭家里其它用电器,让电饭锅在“保温”状态下正常工作,观察到电能表转盘在5min内转了30圈。该电饭锅的保温功率为多少?
(3)在加热功率下正常工作时,三级能效的热效率值(电热转化效率)应不低于75%。小明对电饭锅测试:在“加热”状态下,将温度为20℃,质量为2.5kg的水加热到100℃,电饭锅正常工作用时800s。请你通过计算判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。()
4.如图所示,这是某电吹风机的电路原理图,其中R1、R2为电热丝,M为电动机。已知电热丝R1的阻值为88Ω。通过闭合开关S1、S2可实现冷风、暖风和热风的转换,电吹风机的部分数据如表所示。求:
额定电压
220 V
额定功率
冷风
132 W
暖风
热风
1 782 W
(1)电吹风机吹暖风时的额定功率。
(2)电热丝R2的阻值。
(3)吹暖风时,1min内电吹风机消耗的电能。
5.如图甲所示是智能充电热水杯,容积为500mL。它的电路原理如图乙所示,电源电压为30V,通过开关和的不同接法组合,由高到低有“快加热”“慢加热”“保温”三个挡,、均为加热电阻,已知“快加热”的功率为90W,“慢加热”的功率为30W。
(1)求“慢加热”挡的正常工作电流;
(2)求电热水杯在“保温”挡正常工作时的功率;
(3)使用该电热水杯时,“快加热”挡位正常工作20min能将满杯的温水加热至,求加热过程中电热水杯的热效率(保留到)。
6.李明家安装了高中低三个挡位的电热水龙头如甲图,其简化电路如乙图,R1、R2为电热丝,且R1>R2,通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点,从而实现冷水、低温水、中温水和高温水挡之间的切换。某次使用电热水龙头的过程中,水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。求:
(1)使用高温水挡时,流过电源的电流。
(2)电热丝R1的电阻。
(3)李明家每次都按照本次的使用方法,一天共使用电热水龙头45min,仅用该水龙头消耗的总电能。
(4)请从节水或节能的角度为电热水龙头的标签设计一条提示语。
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2025年中考物理终极押题猜想(山东专用)
(高分的秘密武器:终极密押+押题预测)
目录
题型一 选择题
押题猜想1 声现象 2
押题猜想2 热学 5
押题猜想3 光现象 9
押题猜想4 力学基础 13
押题猜想5 电与磁 18
押题猜想6 电学基础 24
押题猜想7 电功、电功率与焦耳定律 29
押题猜想8 浮力与压强综合计算 36
题型二 填空题
押题猜想9 机械能及其转换 43
押题猜想10 物态变化 46
押题猜想11 电与热 47
题型三 作图题
押题猜想12 光学作图 55
押题猜想13 力学作图 60
押题猜想14 简单机械作图 65
押题猜想15 电与磁作图 70
题型四 实验题
押题猜想16 光学实验 77
押题猜想17 力与质量实验 85
押题猜想18 力和运动实验 94
押题猜想19 电学测量类实验 102
押题猜想20 电学探究类实验 113
押题猜想21 热学实验 125
押题猜想22 电磁实验 131
题型五 计算题
押题猜想23 浮力与压强的计算 138
押题猜想24 机械效率的计算 139
押题猜想25 电学综合计算 150
押题猜想26 电和热的综合计算 157
押题猜想1 声现象
(2025·原创)如图所示,具身智能是利用AI与人形机器人结合发展的技术,使得它们拥有像人一样感知、学习和与环境动态交互的能力。其中语音交互是其中重要的技术,下列说法正确的是( )
A.机器人发出的声音不是振动产生的
B.减小声音音量实质是降低音调
C.机器人能分辨主人的声音,依据是声音的音色
D.根据主人语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
【答案】C
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,语音助手发出的声音也是由物体的振动产生的,故A错误;
B.响度指的是声音的大小,减小声音的音量,即减小声音的大小,故实质是降低响度,故B错误;
C.不同发声体发出的声音的音色不同,机器人能够分辨出主人的声音,依据是声音的音色,故C正确;
D.根据主人语音指令完成指定操作,AI获得了指令信息,说明声音可以传递信息,故D错误。
故选C。
押题解读
声现象是中考物理的重要内容之一。声音的产生与传播、声音的特性、噪声的控制等知识点是考查的重点。2025年是机器人爆发式发展的一年,从结合实际生活情境,现代科技,通过热点事件,创设与声现象相关的问题,通过生活考查学生对声现象基本概念和规律的理解与应用是常见的考查形式。
考前秘笈
熟练掌握声音产生的条件、声音传播的特点、音调、响度、音色的概念及影响因素。理解噪声的危害与控制方法。在解题时,要认真分析题目所给的情境,结合声现象的相关知识进行推理和计算。通常需要综合运用多个知识点来解决问题。
1.如图所示是我国航空母舰上两位引导员在甲板上引导飞机起飞的情景。他们工作时要配戴防噪声耳罩,这样做的目的是( )
A.防止噪声进入耳朵 B.防止声源振动产生噪声
C.监测噪声的强弱等级 D.减小噪声传播速度
【答案】A
【详解】因为舰载机起飞时所发出声音的响度很大,容易对工作人员听力造成损伤,航母甲板上的工作人员都要佩戴防护耳罩以保护听力,这是防止噪声进入耳朵,故A符合题意,故BCD不符合题意。
故选A。
2.如图所示,关于声现象,下列说法正确的是( )
A.甲图:在靠近居民区的路段设置声音屏障,目的是在声源处减弱噪声
B.乙图:利用超声可以探测海底深度,说明超声波在海水中的传播速度大于其他声波
C.丙图:城市中的噪声监测仪,数字55.8后的单位应该是Hz
D.丁图:从上、下两个音叉振动的波形图中,可看出上面的音叉发声音调高
【答案】D
【详解】A.在靠近居民区的路段设置声音屏障,目的是在传播过程中减弱噪声,故A错误;
B.超声波在海水中的传播速度与其他声波在海水中的传播速度相同,故B错误;
C.监测噪声的设备——噪声测试仪是用来测定噪声等级的,而声音的强弱用分贝来表示,所以噪声测试仪上数字55.8后的单位应该是dB(分贝),故C错误;
D.两个音叉振动的波形图中,相同时间内,上面音叉振动的频率大于下面的,上面的音叉发声音调高,故D正确。
故选D。
3.超声导盲手杖是一种科技助残设备,视障人士可利用该设备感知障碍物的方向、形状、距离和材质等信息。图中所示的超声导盲手杖,它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况,并处理成语言信号及时播放出来,达到“以听代视”的效果。下列说法正确的是( )
A.“以听代视”听到的是超声波信号
B.该导盲手杖利用了回声定位的原理
C.该导盲手杖需要碰触到物体才能发现障碍物
D.超声导盲杖能帮助视障人士辨别障碍物的方向形状、距离等,利用声音传递能量
【答案】B
【详解】A.人耳能听到的声音频率范围是20Hz−20000Hz,而超声波是频率高于20000Hz的声音,人耳听不到。超声导盲手杖是将探测到的信息处理成语言信号播放出来,“以听代视”听到的是语言信号,不是超声波信号,故A错误;
B.超声导盲手杖发射超声波,超声波遇到障碍物会反射回来,根据反射回来的超声波的时间、方向等信息,就可以确定障碍物的情况,这正是利用了回声定位的原理,故B正确;
C.超声导盲手杖是通过发射和接收超声波来探测障碍物的,不需要碰触到物体,故C错误;
D.超声导盲手杖能帮助视障人士辨别障碍物的方向、形状、距离等,是利用声音传递信息,而不是传递能量,故D错误。
故选B。
4.智能家居逐渐走进现代家庭,如图所示是一款小度智能屏,它可以和“主人”进行语音交流,接收“主人”指令,播放视频、音乐等,还具有模仿父母的声音讲故事的功能。下列有关说法正确的是( )
A.智能屏跟“主人”进行语音交流是通过空气传播的
B.智能屏属于科技产品,所以发声时不需要振动
C.智能屏能够执行“主人”指令,说明声能传递能量
D.智能屏能够接收“主人”指令,主人发出的是超声波
【答案】A
【详解】A.声音的传播需要介质,智能屏和“主人”之间的语音交流是通过空气这种介质传播的。故A正确;
B.声音是由物体的振动产生的。无论是科技产品还是其他任何物体,发声时都需要振动。故B错误;
C.声音可以传递信息和能量。在这个情境中,智能屏能够执行“主人”的指令,是因为它接收到了指令中的信息,而不是因为声音传递了能量,故C错误;
D.人发声的频率在人耳的听觉频率范围之内,超声波的频率高于20000Hz,人耳不能听见。故D错误。
故选A。
5.如图所示,是我们教材中的四张插图。下列说法正确的是( )
A.甲:小球被振动的音叉弹开,但没有听到音叉有声音,说明声音的产生不需要振动
B.乙:在外面能听到水中音乐,音乐声在空气中比在水中传播得快
C.丙:用相同力度敲击盛有不同水量的杯子所发出声音的音调不同
D.丁:这两种波形一定是噪声发出的
【答案】C
【详解】A.小球被振动的音叉弹开,小球放大了音叉的振动,此时音叉振动发声,没有听到音叉有声音,是因为声音的响度小,故A错误;
B.在外面能听到水中音乐,音乐声在空气中比在水中传播得慢,故B错误;
C.相同玻璃杯装不同高度的水,敲击它们时发出声音的频率不同,音调不同,故C正确;
D.上面的波形振动规则,属于乐音,下面的波形振动不规则,属于噪声,故D错误。
故选C。
押题猜想2 热学
(原创题)全球气候变暖导致极端天气频发,冰川熔化,海平面上等一系列的环境物体,下列说法正确的是( )
A.春运期间,暴雪、冻雨等极端天气席卷全国各地,高铁大面积瘫痪。而此时“祖师爷”绿皮火车出山,展示了内燃机的高光时刻,其中内燃机的热机效率可以达到100%。
B.3月许多本应是春暖花开的地方,却出现“四月飞雪”的奇观,其中雪是凝华形成的,需要放热。
C.海洋热浪时海水温度升高,在这个过程中,海水的温度升高,蒸发吸热,比热容发生了变化。
D.冰川在熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能不变。
【答案】B
【详解】A.内燃机在做功中一定有额外功存在,内燃机的效率不可能达到100%,故A错误;
B.雪是凝华形成的,需要放热,故B正确;
C.海水的温度升高,蒸发吸热,比热容不会发生变化,故C错误;
D.吸收热量,温度不变,内能增加,故D错误。
故选B。
押题解读
热学中的物态变化、吸热放热是中考的热点内容。从固态到液态、液态到气态等各种物态变化过程,以及伴随的吸热或放热现象,常常在考题中出现。结合全球气候变暖,环境保护,生活实际或实验情境,考查学生对物态变化规律的理解和应用是常见的考查方式。
考前秘笈
清晰掌握各种物态变化的特点和条件,理解吸热与放热的过程。在遇到相关问题时,要准确分析物态变化的阶段,判断吸热或放热情况。同时,要注意与实际生活的联系,善于从生活现象中发现热学问题。通常需要通过对具体过程的分析来解决问题,多个物态变化过程可能会综合在一起考查。
1.水循环中蕴含着丰富的物态变化过程。下列现象中属于液化的是( )
(1)冰的形成(2)露的形成
(3)雾的形成(4)霜的形成
A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
【答案】C
【详解】(1)冰是固态的,是由液态的水凝固形成的;
(2)露是液态的小水滴,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的;
(3)雾是液态小水滴聚合而成的,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的;
(4)霜是固态小冰晶,是空气中的水蒸气遇冷之间凝华形成的。
因此属于液化的是(2)(3),故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.小明利用酸奶制作“冰淇淋”,他查阅资料后知道了四种方法。第一种利用冰箱制作,第二种利用炒冰盘制作,第三种利用干冰制作,第四种利用液氮制作,下列说法不正确的是( )
A.将酸奶放在冰箱的冷藏室,能制作冰淇淋
B.炒冰盘表面的材质是利用其耐低温、耐磨损、导热性强等物理属性
C.搅拌酸奶时,加入干冰粉末,周围出现大量白雾是小水珠
D.将液氮和酸奶放到容器中,搅拌后液氮迅速汽化吸热使酸奶凝固成冰淇淋
【答案】A
【详解】A.将酸奶放在冰箱的冷藏室,酸奶不会凝固,不能制作冰淇淋,故A错误,符合题意;
B.炒冰盘表面的材质是利用其耐低温、耐磨损、导热性强等物理属性,这样可以使得酸奶迅速凝固,故B正确,不符合题意;
C.搅拌酸奶时,加入干冰粉末,干冰升华吸热,周围出现大量白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故C正确,不符合题意;
D.汽化吸热,凝华放热。将液氮和酸奶放到容器中,搅拌后液氮迅速汽化吸热使酸奶凝固成冰淇淋,故D正确,不符合题意。
故选A。
3.下列事例中在改变物体内能的方式上与其他三项不同的是( )
A.搓手取暖 B.玩滑梯,臀部发热
C.放大镜聚光烤焦纸片 D.压缩空气温度升高
【答案】C
【详解】搓手取暖和玩滑梯时臀部发热,都是克服摩擦做功使物体的内能增加;放大镜聚光烤焦纸片,是通过热传递使纸的内能增加;压缩空气温度升高,是通过做功的方式使筒内空气的内能增加;由此可知,其它三项在改变物体内能的方式上是不同的是C,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.如图是“探究物质熔化和凝固规律”实验中绘制的温度-时间图像。实验中忽略物体质量的变化,则以下说法不正确的是( )
A.探究中需要收集的证据有物体的状态、温度和时间
B.物体在A点时的内能大于在D点时的内能
C.物体在BC段吸收热量,在CD段放出热量
D.该物体固态时属于晶体,熔点是80℃
【答案】B
【详解】A.实验过程中需要记录不同时间下,物质的状态和对应的温度,故A正确,不符合题意;
B.物体在A点时物质状态是固态,在D点时物质状态是液态,两点物质的温度相同,由于同种物质,温度相同时,液态的大于固态,因此物体在A点时的内能小于在D点时的内能,故B错误,符合题意;
C.物体在BC段随加热时间变化,温度逐渐升高,该过程会吸收热量;在CD段过程中温度逐渐降低,会放出热量,故C正确,不符合题意;
D.图中该物质有固定的熔化过程中,说明该物质是晶体,熔点是80℃,故D正确,不符合题意。
故选B。
5.LNG运输船在运输液化天然气时,需要将天然气冷却至极低温度使其液化。已知天然气在标准大气压下的沸点约为 - 162℃,关于LNG运输船中的热学知识,下列说法正确的是( )
A.天然气液化过程中要吸收大量热量
B.运输船内的天然气温度保持在- 162℃,说明此时天然气没有内能
C.液化后的天然气温度升高时,其内能不变
D.运输船对天然气进行冷却时,采用的冷却液温度需低于- 162℃
【答案】D
【详解】A.物体由气态变为液态叫做液化,液化放热,所以天然气液化过程中要放出大量热量,故A错误;
B.一切物体都具有内能,运输船内的天然气温度保持在- 162℃,此时天然气具有内能,故B错误;
C.物体的内能跟温度有关,液化后的天然气温度升高时,其内能增大,故C错误;
D.天然气在标准大气压下的沸点约为 - 162℃,所以为避免液态天然气沸腾,运输船对天然气进行冷却时,采用的冷却液温度需低于- 162℃,故D正确。
故选D。
6.2024年冬季我市干旱少雨,市气象局根据天气情况,于11月13日至15日实施人工增雨作业,适度缓解旱情,此次人工增雨利用火箭向云中播撒干冰,促使水蒸气凝结成小冰晶,冰晶变大后下落形成降雨,增加降水量。关于本次人工增雨说法正确的是( )
A.干冰在云层中发生了汽化现象,并且吸热
B.干冰在云层中发生了升华现象,并且放热
C.水蒸气发生了凝华现象,并且放热
D.冰晶下落过程发生熔化现象,并且放热
【答案】C
【详解】人工增雨的过程中,干冰升华吸热,导致周围温度下降,水蒸气凝结成冰晶,这是凝华现象,需要放出热量,冰晶下落过程发生熔化现象,需要吸热,故ABD错误,C正确。
故选C。
押题猜想3 光现象
(原创题)在全球汽车产业向“新”变革之际,中国新能源汽车迅速崛起,随着科学技术的发展,新能源汽车逐渐智能化,抬头显示,全景摄像头,熄火哨兵,激光雷达等科技已经普及。下列说法正确的是( )
A. 汽车抬头显示简称HUD,利用平面镜成像,把道路及车辆信息投影到挡风玻璃,原理是光的折射。
B. 激光雷达分为发射单元和接收单元,类似于蝙蝠超声波探测前方的障碍物,原理是光的反射。
C. 汽车的全景摄像头可以把汽车周围的影像呈现在汽车中控屏幕上,汽车的全景摄像头是凹透镜。
D. 汽车的外后视镜通常是凹面镜。凹面镜对光线有发散作用,能扩大视野,使驾驶员可以看到更大范围的后方场景,减少盲区,提高行车安全性。
【答案】B
【详解】A.汽车抬头显示简称HUD,利用平面镜成像,平面镜成像的原理是光的反射,故A错误;
B.激光雷达分为发射单元和接收单元,类似于蝙蝠超声波探测前方的障碍物,利用激光遇到障碍物,反射到接收单元,然后规避障碍物,原理是光的反射,故B正确;
C.汽车的全景摄像头是凸透镜,可以把全景影像呈现在中控屏幕上,利用的是凸透镜成像的原理,故C错误;
D.汽车的外后视镜通常是凸面镜。凸面镜对光线有发散作用,能扩大视野,使驾驶员可以看到更大范围的后方场景,减少盲区,提高行车安全性。
故D错误。
故选B。
押题解读
光现象是中考物理的重要考点之一。我国新能源汽车发展迅速,汽车与科技相结合,这里面有很多光学知识点,其中光的直线传播、光的反射、光的折射以及平面镜成像、透镜成像等知识点是考查的重点。通过生活中的各种光现象情境,考查学生对光现象基本原理的理解和应用是常见的考查形式。
考前秘笈
熟练掌握光的传播规律、反射定律、折射规律以及各种成像特点。理解不同光现象之间的联系与区别。在解题时,要认真分析题目所给的情境,结合光现象的相关知识进行推理和计算。通常需要综合运用多个知识点来解决问题,要注意对光路图的分析和绘制。
1.下列光现象中,与“波光粼粼”蕴含的物理原理相同的是( )
A.圭表 B.汽车后视镜
C.彩虹 D.放大镜
【答案】B
【详解】波光粼粼是光的反射现象,
A.圭表是利用光的直线传播,故A不符合题意;
B.汽车后视镜是凸面镜,属于凸面镜成像,是光的反射形成的,故B符合题意;
C.彩虹是太阳光经过小水珠分解成七种颜色的光线,属于光的色散现象,故C不符合题意;
D.用放大镜看邮票属于凸透镜成像,是光的折射形成的,故D不符合题意。
故选B。
2.古诗词中很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释正确 的是( )
A.床前明月光,疑是地上霜——“明月光”说明月亮是天然光源
B.大漠孤烟直,长河落日圆——诗人看到的“落日”是光经过大气发生反射而成的像
C.绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘——“阴浓”是光的色散形成的
D.潭清疑水浅,荷动知鱼散——“水浅”是由于光的折射造成的
【答案】D
【详解】A.月亮是反射的太阳的光,月亮不是光源,故A错误;
B.“大漠孤烟直,长河落日圆”中,“落日”是由于大气分布不均匀,下部空气密度大,上部空气密度小,落日发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射,折射光线不断向下偏折,我们逆着折射光线看去所看到的落日位置比实际位置高,我们看到的“落日”是由于光的折射而形成的太阳的虚像,故B错误;
C.“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”中“阴浓”是树木的影子,由于光的直线传播,光射到不透明物体上,在不透明物体后面形成影子,故C错误;
D.“潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅,这是由于光的折射形成的,看水底是逆着光的传播方向看的,即逆着折射光线看,由于错觉,我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的位置比实际位置浅,故D正确。
故选D。
3.如图是学校门禁的刷脸机,师生通过“刷脸”进出校园,下列说法正确的是( )
A.摄像头相当于一个凸透镜
B.摄像头成像特点与投影仪相同
C.“刷脸”时,摄像头成的是放大的实像
D.与摄像头作用相当的镜片可用于矫正近视眼
【答案】A
【详解】.摄像头相当于一个凸透镜,根据凸透镜成像的特点可知,当时,成倒立、缩小的实像,与照相机原理相同,故A正确,BC错误。
D.近视眼是晶状体过厚,对光的折射能力太强,像会提前形成,在视网膜的前方,因此需要戴凹透镜加以矫正,摄像头相当于一个凸透镜,故D错误。
故选。
4.如图所示为装配有车载摄像头的无人驾驶汽车,它利用摄像头来捕捉前方路况,并识别路人是否招手。当汽车侧前方的人距离摄像头较远时,下列说法正确的是( )
A.人通过摄像头的透镜成倒立、放大的实像
B.汽车驶向侧前方的路人时,识别到的人像将变大
C.摄像头的透镜对光有发散作用
D.摄像头的透镜与近视眼镜的镜片是同种透镜
【答案】B
【详解】A.车载摄像头相当于一个凸透镜,其工作原理是利用凸透镜成像。 当物体(人)距离摄像头较远时,即物距u>2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.汽车驶向侧前方的路人时,物距u逐渐减小。 由凸透镜成实像规律可知,物距变小,像距变大,所成的像也变大。 所以随着汽车靠近路人,物距减小,识别到的人像将变大,故B正确;
C.凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。 车载摄像头的透镜是凸透镜,所以摄像头的透镜对光有会聚作用,故C错误;
D.车载摄像头的透镜是凸透镜,近视眼镜的镜片是凹透镜。因此,摄像头的透镜与近视眼镜的镜片不是同种透镜,故D错误。
故选B。
5.“手机扫码”相当于用照相机给二维码拍照。如图所示,下列关于“手机扫码”的说法正确的是( )
A.被扫描的二维码是光源,“手机扫码”的原理是小孔成像
B.二维码要位于摄像头二倍焦距以外时才能扫描成功
C.当手机到二维码的距离增大时,二维码成的像变大
D.二维码在手机上成的是倒立、等大的虚像
【答案】B
【详解】A.二维码自身不能发光,不是光源,是反射光线让人眼可看到,手机扫码是凸透镜成像,故A错误;
BD.扫码时,二维码位于摄像头二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,故B正确,D错误;
C.手机到二维码的距离增大,即物距增大,则像距变小,像变小,二维码成的像变小,故C错误。
押题猜想4 力学基础
(改编)2025年春季各大城市先后开启了马拉松比赛,吸饮了大批热爱马拉松的人士参加,在马拉松比赛中,用物理知识解释合理的是( )
A.运动员穿的运动鞋底有花纹是通过增大受力面积来增大摩擦力
B.以奔跑中的选手为参照物,路边站立的观众是运动的
C.运动员到达终点时不能立即停下来,因为他受到了惯性
D.运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.运动员穿的运动鞋底有花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.运动员奔跑时,一直处于运动状态,以奔跑中的选手为参照物,路边站立的观众是运动的,故B符合题意;
C.运动员到达终点时不能立即停下来,因为他具有了惯性,不能说受到惯性,故C不符合题意;
D.运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力,两个力作用于不同物体,是一对相互作用力,故D不符合题意。
故选B。
押题解读
力学基础是中考物理的核心内容。力的概念、力的作用效果、重力、摩擦力、二力平衡等知识点是考查的关键。通过最近的马拉松比赛的实际问题情境,通过延伸,考查学生对力学基本概念和规律的理解与运用是常见的考查方式。
考前秘笈
牢固掌握力学的基本概念和原理,明确各种力的特点和相互关系。在解题时,要准确分析物体的受力情况,结合力学规律进行推理和计算。要注重对实际问题的分析和解决能力的培养,通常需要综合运用多个力学知识点来解答问题。同时,要注意对实验过程和实验数据的理解与分析。
1.在日常生活中,摩擦的现象普遍存在。下列实例中,为了减小摩擦力的是( )
A.鞋底的槽纹 B.给轮胎套上铁链
C.运动员手上涂镁粉 D.轮滑鞋的底部装有滚轮
【答案】D
【详解】A.鞋底的槽纹,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.给轮胎套上铁链,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.运动员手上涂镁粉,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意;
D.轮滑鞋的底部装有滚轮,是将滑动摩擦变为滚动摩擦来减小摩擦,故D符合题意。
故选 D。
2.如图所示是我国运动员在第九届亚洲冬季运动会上参加冰壶比赛时的情景。下列说法正确的是( )
A.离开手的冰壶在水平面上继续向前运动,是因为冰壶受到惯性作用
B.在比赛中,运动员用冰刷刷冰面是为了增大冰壶受到的摩擦力
C.冰壶所受的重力和冰壶对冰面的压力是一对平衡力
D.冰壶对冰面的压力和冰面对冰壶的支持力是相互作用的力
【答案】D
【详解】A.离开手的冰壶在水平面上继续向前运动,是因为冰壶具有惯性,惯性是一种性质,不是力,不能说惯性的作用,故A错误;
B.在比赛中,运动员用冰刷刷冰面是为了减小接触面粗糙程度,在压力不变时,减小冰壶受到的摩擦力,故B错误;
C.冰壶所受的重力和冰壶对冰面的压力方向相同,不是一对平衡力,故C错误;
D.冰壶对冰面的压力和冰面对冰壶的支持力作用在两个相互的物体上,是相互作用的力,故D正确。
故选D。
3.关于中考体育测试场上出现的运动场景,下列分析正确的是( )
A.小华进行800m测试通过终点时不能立即停下来,是因为受到惯性的作用
B.小华在跳绳测试中,起跳时她的重力和地面对她的支持力是一对平衡力
C.小明进行俯卧撑测试时,人体可以看作是一个以脚尖为支点的省力杠杆
D.小明踢出去的足球在草地上滚动一段距离会停下来,是因为足球不受力的作用
【答案】C
【详解】A.小华进行800m测试通过终点时不能立即停下来,是因为小华具有惯性,惯性不是力,不能说受到力的作用,故A错误;
B.小华起跳时她的脚向下蹬底,她对地面的压力与地面对她的支持力是一对相互作用力,大小相等,方向相反。此时地面对她的支持力大于她自身受到的重力,合力向上,故此时她的重力和地面对她的支持力不是一对平衡力,故B错误;
C.小明进行俯卧撑测试时,人体绕脚尖转动,因此可以看作是一个以脚尖为支点的省力杠杆,故C正确;
D.小明踢出去的足球在草地上滚动一段距离会停下来,是因为足球受到草地对其的阻力的作用,故D错误。
故选C。
4.如图所示,甲图为长方体重物在台阶式自动扶梯上匀速上楼的情景,乙图为同一重物在斜面式自动扶梯上匀速上楼的情景。以下判断正确的是( )
A.甲图中重物受到的支持力是由于重物发生形变产生的
B.甲图中重物的重力和重物对扶梯的压力是一对相互作用力
C.乙图中重物的重力和扶梯对重物的支持力是一对平衡力
D.乙图中若重物所受外力突然全部消失,重物仍沿扶梯前进方向做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.根据弹力产生的原因可知,甲图中重物受到的支持力是由于台阶式自动扶梯发生形变产生的,故A错误;
B.甲图中重物的重力,受力物体是重物,方向竖直向下,重物对扶梯的压力,受力物体是扶梯,方向也是竖直向下,因此不是一对相互作用力,故B错误;
C.乙图中重物的重力,方向竖直向下,扶梯对重物的支持力垂直与斜面向上,不在同一直线上,所以不是一对平衡力,故C错误;
D.乙图中重物随扶梯正在做匀速运动,根据牛顿第一定律可知,若所受外力突然全部消失,重物仍沿扶梯前进方向做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
5.下图是小明和同学们在足球场上踢足球的场景,下列说法正确的是( )
A.足球鞋底凹凸不平是为了增大鞋与草坪间的摩擦力
B.踢出去的足球能在空中继续向前运动,是因为足球受到脚的踢力
C.静止在地面上的足球受到的支持力和足球对地面的压力是一对平衡力
D.踢足球时,脚对足球的力和足球受到的重力是一对相互作用力
【答案】A
【详解】A.足球鞋底凹凸不平,是为了在压力不变时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A正确;
B.足球踢出去后,还能继续前进,是因为足球具有惯性,而不是因为足球受到脚的踢力,故B错误;
C.足球对地面的压力作用在地面上,地面对足球的支持力作用在足球上,两个力的作用点在不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.踢足球时,脚对足球的力和足球受到的重力不在同一条直线上,不满足相互作用力的条件,因此不是相互作用力,故D错误。
故选A。
6.在日常生活的每一个角落都有力的痕迹。下列关于力的描述,正确的是( )
A.当小球运动到最高点时所有外力全部消失,小球将沿水平方向做匀速直线运动
B.用力握紧水杯时用的力越大杯子受的摩擦力越大
C.天花板对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对相互作用力
D.木块正在光滑水平地面上向右滑动并压缩弹簧,当运动到最右端时木块受力平衡
【答案】A
【详解】A.当小球运动到最高点时,竖直方向上的速度为0,只有水平方向上的速度,根据牛顿第一定律可知,当所有外力全部消失时,小球将沿水平方向做匀速直线运动,故A正确;
B.由图可知,此时水杯处于平衡状态,在竖直方向上受到竖直向上的静摩擦力和竖直向下的重力,这两个力大小始终相等,故用力握紧水杯时摩擦力的大小不变,故B错误;
C.由图可知,天花板对电线的拉力和电线对灯的拉力方向相同,不符合相互作用力的特点,故C错误;
D.水平地面光滑,木块向右滑动并压缩弹簧,当运动到最右端时水平方向只受到弹簧对木块的推力,受力不平衡,故D错误。
故选A。
押题猜想5 电与磁
2024年10月29日发布由小米汽车自研的小米SU7Ultra量产版正式上市,小米SU7 Ultra搭载双小米超级电机V8s,外加一台V6s电机组成的三电机四驱系统,如图能说明电动汽车电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.图中为奥斯特实验,利用的是电流的磁效应,故A不符合题意; B.闭合开关,电磁铁吸引大头针,这是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.闭合开关,电路中有电流,通电导体在磁场中受力而运动,这是磁场对电流的作用,是电动机的原理,故C符合题意;
D.图中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针会发生偏转,说明会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故D不符合题意。
故选C。
押题解读
电与磁是中考物理的重要板块。电流的磁效应、电磁铁、电磁感应等知识点是考查的重点。结合实验、生活场景等,创设与电与磁相关的问题情境,考查学生对电与磁现象的理解和应用能力是常见的考查形式。
考前秘笈
深入理解电与磁的基本原理,掌握电流、磁场、电磁感应之间的关系。要注重对实验现象的观察和分析,理解电与磁在实际生活中的应用。通常需要综合运用电学和磁学的知识来解决问题,多个知识点可能会相互关联。
1.如图是一种佩戴在手腕上的“计步器”,其内部的基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁体,管外绕着线圈。走路时,磁体在管中往复运动,线圈输出不断变化的电流,实现计步。下列选项中与“计步器”产生电流的原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】走路时磁体在管中往复运动,线圈输出不断变化的电流,这是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,属于电磁感应现象 。
A.如图A展示的是地磁场的分布情况,与电磁感应现象无关,故A不符合题意;
B.如图B是奥斯特实验,表明通电导线周围存在磁场,是电流的磁效应,并非电磁感应,故B不符合题意;
C.如图C电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,是电动机的工作原理,不是电磁感应,故C不符合题意;
D.如图D闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,电流表指针会发生偏转,即产生了感应电流,这是电磁感应现象,与 “计步器” 产生电流的原理相同,故D符合题意.
故选D。
2.四驱玩具车,装上电池后只要接通电源,小车即可受到强大的推力。下列实验中,与四驱玩具小车工作原理一致的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】四驱玩具车的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A.悬挂的条形磁体,其N极指向地理的北极,这是因力地磁场的S极在地理的北极附近,故A不符合题意;
B.图B中,闭合形状,磁场中的导体有电流通过,受到磁场的作用力而运动,与小车的工作原理相同,故B符合题意;
C.图C中,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,产生感应电流,是电磁感应现象,故C不符合题意;
D.图D中,导体ab做切割磁感线运动时,产生感应电流,电流表指针偏转,是电磁感应现象,故D不符合题意。
故选B。
3.如图为一种电动自行车,它结合了人体动力和电池动力,将行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能,补充在锂电池内,之后通过锂电池驱动后轮前行,图中关于人体动力的原理正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】人体动力是将机械能转换为电能,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,是电磁感应现象;
A.图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,是电磁感应现象,故A正确;
B.图中是奥斯特实验,证明了电流周围可以产生磁场,是电流的磁效应,故B错误;
C.图中是探究电磁铁磁性强弱的影响因素,是电流的磁效应,故C错误;
D.图中有电源,通电导体在磁场中受力会发生运动,是电动机的原理,故D错误。
故选A。
4.普通汽车在行驶中刹车和下坡会浪费掉很多能源,还会因长时间踩刹车会导致刹车盘过热,进而可能导致刹车失灵。小米SU7(如图)“动能回收技术”反向利用汽车的动能来发电给电池充电,达到增加续航里程和减少刹车片磨损。下面四图能反映新能源汽车“动能回收技术”原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由题可知,“动能回收技术”反向利用汽车的动能来发电,是将机械能转化为电能的过程,是利用了电磁感应原理。
A.如图,当导体中有电流时,小磁针偏转,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.如图,闭合开关,当导体棒切割磁感线运动时,电路中有感应电流产生,反映了电磁感应原理,故B符合题意;
C.如图,闭合开关,导体棒在磁场中受力运动,反映了电动机的工作原理,故C不符合题意;
D.如图,实验装置可以探究电磁铁的磁性强弱与电流的关系,故D不符合题意。
故选 B。
5.如图所示,在2025年央视春晚上,每个人形机器人凭借43个高扭矩电动机以一段高难度的“秧歌舞”惊艳了观众。下列各装置中也利用电动机工作原理的是( )
A.动圈式话筒 B.扬声器
C.自制电磁铁 D.司南
【答案】B
【详解】电动机的工作原理是“通电线圈在磁场中受力转动”。
A.动圈式话筒的工作原理是电磁感应,故A不符合题意;
B.动圈式扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,故B符合题意;
C.磁铁是利用电流的磁效应的原理来工作的,故C不符合题意;
D.司南是利用地磁场和自身磁场的相互作用工作的,故D不符合题意。
故选B。
6.如图所示的是一种便携式按压手电筒,使用时按压手柄,内部的齿轮就会带动磁体转动,使小灯泡发光。如图所示的实验中与上述工作原理相同的是( )
A.磁极间有相互作用
B.通电导线周围存在磁场
C.通电导体在磁场中受力
D.电磁感应现象
【答案】D
【详解】按压手电筒是通过按压手柄带动磁体与线圈相对运动而产生感应电流,从而使小灯泡发光,这属于电磁感应现象;
A.磁极间的相互作用是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,与电磁感应原理无关,故A不符合题意;
B.通电导线周围存在磁场是电生磁,与电磁感应原理无关,故B不符合题意;
C.通电导线在磁场中受力的作用是电动机的原理,与电磁感应原理无关,故C不符合题意;
D.如图为电磁感应现象,其原理与按压手电筒原理相同,故D符合题意。
故选 D。
7.我国自行研制的第三艘航空母舰福建号采用了最先进的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中,当弹射车内的导体有强电流通过时,弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。下列各图能正确反映电磁弹射器工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】依题意电磁弹射器的弹射车处于强磁场中,当弹射车内的导体有强电流通过时,弹射车就给舰载机提供强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力运动,与电动机原理相同。
A.图A是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图B是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故B不符合题意;
C.图C有电源,通电导体在磁场中受力运动,是电动机原理,故C符合题意;
D.图D没有电源,是探究电磁感应现象的实验,故D不符合题意。
故选C。
押题猜想6 电学基础
(改编题)某学校为了培养学生的科学素养,开展了STEM科创教育,在此期间,科创小组为共享单车设计“安全骑行”电路,具体方案如下:骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码,则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码,则无法骑行,说明灯与电机并联,且S1为干路开关,S2为电动机所在支路开关。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
押题解读
电学基础是中考物理的关键内容。电路的组成、电流、电压、电阻以及欧姆定律等知识点是考查的核心。通过各种电路问题情境,考查学生对电学基本概念和规律的掌握与运用是常见的考查方式。
考前秘笈
熟练掌握电学的基本概念和公式,清晰电路的连接方式和特点。在解题时,要认真分析电路结构,确定各电学量之间的关系。要注重对实验数据的分析和处理,理解电学规律在实际问题中的应用。通常需要综合运用欧姆定律、串并联电路的特点等知识来解决问题,要注意电路变化时的动态分析。
1.某商品展示平台,其内部电路设计要求为:只闭合开关,仅照明灯亮;再闭合开关,照明灯亮,电动机M转动;断开开关,照明灯熄灭,电动机M停止转动,则满足该设计要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据题中描述可知,照明灯和电动机并联,开关S2只控制电动机,开关S1同时控制照明灯和电动机,所以,开关S1在干路上,开关S2在电动机所在支路上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.如图所示是目前较为流行的风暖式浴霸,主要由PTC发热陶瓷(可视作发热电阻)和一个可正反转的电动机组成。取暖模式时,发热陶瓷必须和电动机同时工作;换气模式时,电动机独立工作。能让风暖式浴霸按上述方式工作的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据题意可知,电动机可以独立工作,但是发热陶瓷不可以单独工作,只能和电动机一起工作,所以,发热陶瓷和电动机并联,发热陶瓷支路有开关单独控制发热陶瓷的工作情况,干路开关同时控制发热陶瓷和电动机,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.如图,是电学学习中我们很熟悉的四个情境,下列说法正确的是( )
A.如图甲,用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时,会相互吸引
B.如图乙,金属导体棒中的电流方向是从右到左
C.如图丙,开关闭合后,两灯均正常发光,用导线连接灯两端时,不发光,一定正常发光
D.如图丁,用带有绝缘柄的金属棒MN把验电器A、B连接起来,B的金属箔不会张开
【答案】B
【详解】A.丝绸摩擦过的两根玻璃棒带正电荷,用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时,因为同种电荷相互排斥,它们会相互排斥,故A错误;
B.电子带负电,电子向右定向移动,正电荷定向移动的方向为电流方向,金属导体棒中的电流方向是从右到左,故B正确;
C.开关闭合后,两灯均正常发光,用导线连接灯两端时,被短路不发光,两端电压增大,不能正常发光,故C错误;
D.A验电器的两金属箔张开,说明两金属箔带有同种电荷,用带有绝缘柄的金属棒MN把AB连接起来,B的金属箔带上与A金属箔带上同种电荷,由同种电荷相互排斥得,B金属箔会张开,故D错误。
故选 B。
4.下列几组生活现象与其蕴含的物理知识,对应完全正确的是( )
A.如图甲,带正电的物体接触验电器的金属球,两箔片因带异种电荷互相排斥而张开
B.如图乙,油罐车尾部拖着的铁链能将油罐车所带静电导入大地,从而防止静电危害
C.如图丙,利用充电器给手机电池充电,手机电池相当于简单电路中的电源
D.如图丁,有金属外壳的用电器使用三脚插头,目的是防止用电器发生短路
【答案】B
【详解】A.用带正电的物体接触验电器时,两箔片因失去电子而带正电,由于同种电荷相互排斥,所以两金属箔张开,故A错误;
B.运输汽油的油罐车通常在地上拖一根铁链,是为了把油和桶摩擦产生的静电导入大地,这样能够防止静电带来的危害,故B正确;
C.利用充电器给手机电池充电过程中,手机电池消耗了电能,所以相当于简单电路中的用电器,故C错误;
D.有金属外壳的用电器使用三脚插头,目的是及时将金属外壳带的电导入大地,防止发生触电事故,故D错误。
故选B。
5.如图,电源电压不变。闭合开关S1和S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.闭合开关S1和S2时,灯泡L1和L2是串联的
B.若只断开开关S2,则此时电流表示数会变小
C.若只闭合开关S2,电路中只有小灯泡L2发光
D.若L1比L2亮,则灯泡L1两端电压比L2的大
【答案】B
【详解】AB.闭合开关S1和S2时,电流从正极出发,经S1后,分成两条支路,分别经L1与S2、L2后,再经电流表回到负极,灯泡L1和L2是并联的,电流表测干路的电流,若只断开开关S2,则电路为L1的简单电路,此时电流表示数会变小,故A错误,B正确;
C.S1为干路上开关,若只闭合开关S2,电路处于断路,两灯都不发光,故C错误;
D.两灯并联,根据并联电路电压规律,则灯泡L1两端电压等于L2两端电压,故D错误。
故选B。
6.如图甲所示,闭合开关后两只电压表的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,则灯L1和灯L2两端电压分别是( )
A.8.5V 1.7V B.8.5V 6.8V C.6.8V 1.7V D.1.7V 6.8V
【答案】D
【详解】由图甲可知,灯L1和灯L2串联,V1测电源电压,V2测灯L1两端的电压,串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和,所以V1接0~15V量程,分度值为0.5V,指针所在位置的示数为8.5V,即电源电压为;V2接0~3V量程,分度值为0.1 V,指针所在位置的示数为1.7V,即灯L1两端的电压为,灯L2两端电压为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
押题猜想7 电功、电功率与焦耳定律
(改编题)如图甲所示电路,电源电压保持不变,电流表的量程为,电压表的量程为,滑动变阻器的规格为“,”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片,测得多组数据。用测得的数据绘制了电流与滑动变阻器阻值的变化关系图(如图乙所示)。在保证电路安全的情况下,下列计算结果中正确的是( )
A.电源电压为
B.的阻值为
C.滑动变阻器的阻值变化范围是
D.滑动变阻器的最大功率为
【答案】D
【详解】AB.由图甲知,滑动变阻器R1与定值电阻R0串联接入电路,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电压。由图乙知,当变阻器接入电路的阻值最大为50欧时,电路中的电流为0.1A,则有
当变阻器接入电路的阻值为10欧,电路中的电流为0.3A,则有
解以上两式得,电源电压U=6V,,故A错误,B错误;
C.当变阻器接入最大阻值时,其两端的电压
电压表未超量程,变阻器的允许通过的最大电流为0.5A,则电路中的最大电流为0.5A,此时定值电阻两端的电压
变阻器两端的电压
变阻器接入电路的最小阻值
变阻器接入电路的阻值变化范围为2Ω~50Ω,故C错误;
D.变阻器的电功率
当变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时,其功率最大为,故D正确。
故选D。
押题解读
电功、电功率与焦耳定律的综合应用是中考电学的重难点。从电能的计算、电功率的计算到焦耳定律的应用,常常在复杂的电路情境中进行考查。结合实际生活中的用电问题,考查学生对这些知识点的理解和综合运用能力是常见的考查形式。
考前秘笈
透彻理解电功、电功率和焦耳定律的概念和公式,掌握不同情况下的计算方法。在解题时,要准确分析电路的结构和状态,理清各个电学量之间的关系。要注重实际问题的分析和解决,将理论知识与实际应用相结合。通常需要灵活运用电学公式进行推理和计算,可能会涉及到多步计算和综合分析。
1.如图甲所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡的灯丝电阻不变,是定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由端移到端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压 B.定值电阻
C.小灯泡L的最大功率为2.88W D.滑动变阻器的最大阻值为
【答案】C
【详解】由电路图可知,灯与变阻器R、R0串联接入电路,电压表V1测灯泡两端的电压,V2测灯与变阻器的电压,电流表测电路的电流;如图所示:
将滑动变阻器的滑片P由A端移到B端,变阻器连入电路的电阻变小,串联电路总电阻等于各分电阻之和,由串联电阻的规律可知电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,根据U=IR可知,V1示数变大,故乙中图线b表示电压表V1的示数随电流表示数的变化情况,则乙中图线a表示电压表V2的示数随电流表示数的变化情况,当变阻器连入电路的电阻最大时,电路中电流最小,由图像可知,此时小灯泡两端电压为UL=2.4V,小灯泡和变阻器的电压为8.4V,通过电路的电流为0.3A,灯泡的电阻
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以此处滑动变阻器两端电压U滑=U2-UL=8.4V-2.4V=6V
因串联电路处处电流相等,所以滑动变阻器接入电路的最大阻值
电源电压U=8.4V+IR0=8.4V+0.3A×R0①
当变阻器连入电路的电阻最小时,由图像可知,小灯泡两端电压U′L=4.8V,电路电流I′=0.6A,电源电压U=4.8V+I′R0=4.8V+0.6A×R0②
联立①②可得,R0=12Ω,U=12V,当变阻器连入电路的电阻最小时,由图像可知,电路中的最大电流是0.6A,小灯泡L的最大功率为PL大=I′2RL=(0.6A)2×8Ω=2.88W
故C正确,ABD错误。
故选C。
2.如图甲所示电路中,电源电压为,滑动变阻器的最大阻值为,电流表、电压表连入电路的量程分别为“”和“”,小灯泡上标有“”字样。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,通过小灯泡的电流随其两端的电压变化关系如图乙。下列说法不正确的是( )
A.灯泡的额定功率为
B.滑片向移动,电压表示数变大
C.小灯泡正常发光时其电阻为
D.当电流表的示数为时,通电,小灯泡消耗的电能为
【答案】D
【详解】A.由图乙得,灯泡的电压为3V时,电流为0.25A,灯泡的额定功率为
故A正确,不符合题意;
B.灯泡与变阻器串联,电压表测量变阻器的电压,电流表测量电路电流。滑片向移动,变阻器接入电路中电阻变大,由串联电路中电阻越大分到的电压越大得,电压表示数变大,故B正确,不符合题意;
C.由欧姆定律得,小灯泡正常发光时其电阻为,故C正确,不符合题意;
D.当电流表的示数为时,由串联电路中电流处处相等得,此时灯泡、变阻器的电流均为0.2A,此时灯泡的电压为2V,通电,小灯泡消耗的电能为
故D错误,符合题意。
故选D。
3.如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由b滑至a过程中,分别测出几组电压值和电流值,并计算出对应的电功率P,画出电功率P与电流I的图像,下列说法中不正确的是( )
A.电源电压为12V B.定值电阻的阻值为10Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为50Ω D.电阻消耗的最大功率与最小功率之比为
【答案】D
【详解】ABC.由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量串联电路中电流,由图乙可知,电路中最小电流为0.2A,则滑动变阻器的阻值最大,滑动变阻器的功率为2W,则滑动变阻器的最大阻值
此时滑动变阻器两端电压
则电源电压①
由图乙可知,当电路中的电流为0.4A,滑动变阻器的功率为3.2W,则滑动变阻器两端电压
则电源电压②
联立①②解得,
故ABC正确,不符合题意;
D.电路中的最小电流为0.2A,电阻消耗的最小功率
滑动变阻器的阻值为0时,电路中的电流最大,则电阻消耗的最大功率
电阻消耗的最大功率与最小功率之比
故D错误,符合题意。
故选D。
4.将额定电压为6V的灯泡L与规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器接入如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动,直到小灯泡正常发光为止,图乙是电流表与电压表示数的I-U图像,则下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V
B.当滑片P移到b端时,小灯泡正常发光
C.当电压表示数为1V时,小灯泡的功率为1.2W
D.当滑动变阻器的电阻为6时,小灯泡的功率为2W
【答案】D
【详解】由图得,灯泡、变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路的电流。
A.当滑片P在a端时,变阻器接入电路中电阻最大为30Ω,此时电路电阻最大,电路电流最小,为0.2A,电压表示数为1V,由串联电路电压特点与欧姆定律得,电源电压为
故A错误;
B.灯泡的额定电压小于电源电压,则当灯泡正常发光时,变阻器接入电路中的电阻不为0,滑片P不在阻值为0Ω的b端时,故B错误;
C.当电压表示数为1V时,灯泡的电流为0.2A,小灯泡的功率为
故C错误;
D.由图得,当灯泡的电压为4V时,电路电流为0.5A,此时变阻器的电压为
由欧姆定律得,此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
符合题意,此时小灯泡的功率为
故D正确。
故选D。
5.如图所示,电源电压恒为5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“40Ω 1A”小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样(灯丝电阻不变);闭合开关S后,若保证所有元件都能安全使用,则移动滑动变阻器的片P,下列说法中正确的是( )
A.灯泡正常发光时的电阻为8Ω
B.滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时,灯泡90s消耗电能50J
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为2.5Ω~40Ω
D.整个电路中消耗的总功率变化范围为1W~2W
【答案】D
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.灯泡正常发光时的电流为
灯泡正常发光时的电阻为
故A错误;
B.滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时,电路中的总电阻为R总=5Ω+10Ω=15Ω
此时电路中的电流为
灯泡90s消耗电能为
故B错误;
C.当电压表示数最大为U滑大=3V时,滑动变阻器连入电路的电阻值最大,此时电路中的电流最小,则电路中的最小电流,最小电流为
滑动变阻器连入电路的最大阻值为
当小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入的电阻最小,此时电路中的电流最大I大=IL =0.4A
故滑动变阻器连入电路的最小阻值为
故C错误;
D.当电路中的电流最大时,整个电路中消耗的总功率最大,为P大=UI大=5V×0.4A=2W
当电路中的电流最小时,整个电路中消耗的总功率最小,为P小=UI小=5V×0.2A=1W
整个电路中消耗的总功率变化范围为1W~2W,故D正确。
故选D。
6.小灯泡L和定值电阻R 接在如图甲所示的电路中,其两者的I—U关系图像如图乙所示,下列分析错误的是( )
A.定值电阻的阻值为40Ω
B.图线b表示定值电阻R 的图像
C.当电源电压为4V时,电流表示数为0.3A
D.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.2W
【答案】C
【详解】AB.定值电阻的电流与其两端电压成正比,所以图乙中图线b表示电阻R的I﹣U关系图像,则图线a是灯泡L的I﹣U关系图像。由图线b可知,定值电阻R两端的电压为4V时,电流为0.1A,则定值电阻的阻值为
故AB正确,不符合题意;
CD.由电路图可知,小灯泡L和定值电阻R并联,电流表测干路电流。当电源电压为4V时,根据并联电压规律,此时灯泡L和定值电阻R的电压均为4V,由乙图可知,此时定值电阻R的电流为0.1A,灯泡L的电流为0.3A,根据并联电流规律,电流表示数为
小灯泡L的实际功率为
故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
押题猜想8 浮力与压强综合计算
(原创题)如图所示为我国自主研制的“奋斗者号”深海载人潜水器,其潜水深度可达10909米,空载时在海面漂浮,其质量约为2×104kg,悬浮在海底时,排开水的体积为25m3,其中(g取10N/kg,海水的密度约为1.0×103kg/m3)下列说法中错误的是( )
A.当“奋斗者号”潜水器底部到达10909m深度时,此时受到海水的压强约为1.0909×108Pa
B.“奋斗者号”潜水器的上浮和下潜是靠改变自身重力大小来实现的
C.当“奋斗者号”潜水器悬浮在海底时受到的浮力约为2.1×105N
D.当“奋斗者号”潜水器下潜后,吸入海水的质量约为5×103kg
【答案】C
【详解】A.潜水器底部到达10909m深度时,其底部受到海水的压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×110909m=1.0909×108Pa
故A正确,不符合题意。
B.奋斗者号”潜水器与潜水艇的原理相似,上浮和下潜是靠改变自身重力大小来实现的,故B正确,不符合题意。
C.当“奋斗者号”潜水器悬浮在海底时受到的浮力约为
故C错误,符合题意。
D.当“奋斗者号”潜水器下潜后,排开水的质量约为
空载时的质量为2×104kg,故下潜后吸入的海水为
故D正确,不符合题意。
故选C。
押题解读
浮力和压强的综合计算是中考物理的难点之一。物体在液体中的浮沉情况、浮力的计算以及液体压强的计算等相互关联,在各种实际问题中经常出现。通过创设与浮力、压强相关的情境,考查学生对这些知识点的理解和综合运用能力是常见的考查形式。
考前秘笈
牢固掌握浮力和压强的基本概念和计算公式,明确物体在液体中的受力情况。在解题时,要认真分析物体的状态和受力情况,结合浮力和压强的规律进行计算。要注意对液体深度、密度等因素的准确把握,以及对浮力与重力、浮力与压强之间关系的理解。通常需要综合运用多个知识点进行分步计算和推理,要灵活应对各种复杂情况。
1.将吸管的一端封口并缠绕细铜丝制作了一个简易密度计。将该密度计分别放入盛有水和盐水的甲、乙两容器中,静止时如图所示,此时液面相平。下列有关说法正确的是( )
A.甲容器中的液体是盐水
B.密度计在水中排开液体的重力较小
C.密度计在两液体中所受的浮力相等
D.两液体对甲、乙容器底的压强相等
【答案】C
【详解】AC.同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,根据浮沉条件知,此时密度计所受浮力都等于自身重力,即浮力是相同的;由图可知,密度计在乙液体中排开的液体的体积小,根据可知,乙液体的密度大,故A错误,C正确;
B.由A可知同一支密度计放在甲、乙两种液体中的浮力相同,由阿基米德原理F浮=G排可知密度计排开甲液体的重力等于排开乙液体的重力,故B错误;
D.深度相同,由于乙液体的密度大,根据p=ρgh可知,乙杯中液体对容器底的压强更大,故D错误。
故选C。
2.科技探究小组正在进行探究浮力与压强的实验,设计了如图的实验,容器置于桌面上,物块a沉底,物块b漂浮在水面上,两物块体积不同,物块a、b的密度分别为ρa、ρb,若将物块a取出再放置在物块b上,下列说法正确的是( )
A.若物块a体积大于物块b,则ρa<ρb
B.物块a受到的浮力变大
C.液体对容器的压强增大
D.容器对桌面的压力增大
【答案】C
【详解】A.在水中a实心物块下沉,则水的密度小于a的密度,b漂浮,说明水的密度大于b的密度,故,故A错误;
BC.原来是一个沉底,一个漂浮,整体的浮力小于a、b重力之和,叠放后,可能整体漂浮、悬浮,此时整体的浮力可能等于总重力,浮力变大了,如果整体是下沉,在整体排开液体的体积变大,故浮力增大,因而排开液体的体积变大,水面升高,液体的压强变大,而a可能是露出水面或浸没,因而排开水的体积减小或不变,浮力不可能变大;故B错误,C正确;
D.叠放后,液面升高,可能有水溢出,也可能不溢出,整体的重力可能减小,也可能不变,故对桌面的压力可能减小或不变,不可能增大,故D错误。
故选C。
3.取甲、乙、丙三个相同的烧杯盛有不同浓度的盐水,将鸡蛋先后放入其中,同一个鸡蛋在三杯液体中呈现出如图所示的状态,放入鸡蛋后液面相平,则下列物理量间的关系正确的是( )
A.杯中液体的密度 B.鸡蛋受到的浮力
C.杯对水平面的压力 D.杯子底受到液体压强
【答案】D
【详解】由图可知,鸡蛋在甲、乙、丙杯中分别处于沉底、悬浮、漂浮状态;
A.根据浮沉条件可知:物体沉底时,ρ甲<ρ物,物体悬浮时,ρ乙=ρ物,物体漂浮时,ρ丙>ρ物,所以
ρ甲<ρ乙<ρ丙
故A错误;
B.根据浮沉条件可知:物体沉底时,F甲浮<G物,物体悬浮时,F乙浮=G物,物体漂浮时,F丙浮=G物,所以
F甲<F乙=F丙
故B错误;
C.由图可知:甲、乙、丙三种情况下杯子里的液体的体积
V甲=V乙<V丙
则根据
G=mg=ρgV
可知杯中液体的重力
G甲<G乙<G丙
由于鸡蛋和容器是相同的,根据杯对水平面的压力
F=G液+G蛋+G容
可知:容器对水平面的压力
F甲′<F乙′<F丙′
故C错误;
D.由图可知,甲、乙、丙三种情况下杯子里的液体深度相同,且
ρ甲<ρ乙<ρ丙
根据 p=ρgh可知
p甲<p乙<p丙
故D正确。
故选D。
4.两个质量、底面积均相同,形状不同的容器A、B,盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将两个相同的物块甲、乙分别放入A、B容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A.容器A中的液体的密度大
B.甲物块受到的浮力小
C.容器B对水平桌面的压强大
D.取出两物块后,容器B对桌面的压强小于容器A对桌面的压强
【答案】C
【详解】AB.如图所示,根据物体沉浮条件,甲在A液体中悬浮,浮力等于重力,,乙在B液体中漂浮,浮力等于重力,,故浮力相等,,即容器A中的液体的密度小,故AB错误;
C.根据容器的形状特征,两容器液面以下总体积A小于B,甲在A液体中悬浮,B液体中漂浮,A排开液体的体积小于B,故B液体的体积大于A液体,,容器B的总重力大,对水平桌面的压力大,根据压强公式可知,容器B对水平桌面的压强大,故C正确;
D.容器B的总重力大,取出两物块后,容器B剩余的总重力仍大于A容器,由于受力面积相同,容器B对桌面的压强大于容器A对桌面的压强,故D错误。
故选C。
5.用盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水,将两个质量相等的冬枣、樱桃(V冬枣>V樱桃),分别放入盐水中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中盐水的密度大于乙容器中盐水的密度
B.樱桃可以漂浮在水面上是因为所受的浮力大于重力
C.冬枣和樱桃所受的浮力大小相等
D.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
【答案】C
【详解】A.冬枣、樱桃的质量相等,V冬枣>V樱桃,根据可知冬枣的密度要小于樱桃的密度,冬枣悬浮,冬枣的密度等于甲液体的密度,樱桃漂浮,樱桃的密度小于乙液体的密度,所以甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,故A错误;
B.樱桃可以漂浮在水面上,处于静止状态,受力平衡,所受的竖直向上的浮力等于竖直向下的重力,故B错误;
C.冬枣、樱桃的质量相等,根据可知,冬枣、樱桃的重力也相等,甲图,冬枣悬浮,浮力等于重力,即F浮甲=G;乙图,樱桃漂浮,浮力等于重力,即F浮乙=G,所以冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力,故C正确;
D.因为冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力,甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,根据阿基米德原理
可知, V冬枣排>V樱桃排,放入冬枣、樱桃后,两容器液面相平,说明没放物体之前甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,即V甲<V乙,且ρ甲<ρ乙,由可知,两液体的质量m甲<m乙,则G甲<G乙,两容器质量相同,则容器的重力相同,冬枣、樱桃质量相同,其重力也相等,但液体的重力G甲<G乙,两容器对桌面的压力分别为
所以F甲<F乙,故D错误。
故选C。
6.如图所示,两个相同的烧杯中分别装满甲、乙两种不同的液体,把A、B两球()分别轻轻放入两杯液体中,静止后如图所示。如果A、B两球排开液体的重力相等,则下列说法正确的是( )
①甲液体的密度小于乙液体
②乙液体对容器底部的压强较大
③A、B球两球所受浮力相等
④若把B球放置在甲液体中,则B球最终将漂浮
A.只有②④正确 B.只有③正确:
C.只有①②③正确 D.①②③④都正确
【答案】C
【详解】①由图可知,A、B两球浸没在液体中,VA=VA排,VB=VB排,由于VA>VB,所以VA排>VB排;由于A、B两球排开液体的重力相等,所以ρ甲gVA排=ρ乙gVB排,由于VA排>VB排,所以ρ甲<ρ乙,①正确;
②由图可知,液体深度相等,且ρ甲<ρ乙,根据p=ρgh可知,甲液体对容器底部的压强较小,②正确;
③由于A、B两球排开液体的重力相等,根据阿基米德原理可知,A、B两球受到的浮力相等,③正确;
④由A两球浸没在液体中可知ρ甲液<ρ甲且ρ甲<ρ乙,所以ρ甲液<ρ乙,若把B球放置在甲液体中,则B球最终将沉底,④错误;
综上所述,故C正确,ABD错误。
故选C。
7.将体积相同材料不同的甲乙丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球悬浮(题图),若它们所受浮力分别是F甲、F乙、F丙,三个小球的密度分别是ρ甲、ρ乙、ρ丙,则下述判断正确的是( )
A.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是
B.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是
C.;
D.;
【答案】D
【详解】AB.因为三个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据p=ρgh可知烧杯底部受到水的压强相等,即
p甲=p乙=p丙
故AB错误;
CD.由于甲乙丙三个实心小球体积相同,则根据图可知排开水的体积关系
V甲排=V丙排>V乙排
根据F浮=ρ液V排g可知它们所受浮力关系
F甲=F丙>F乙
甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,所以甲球的密度大于水的密度,乙球的密度小于水的密度,丙球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是
ρ甲>ρ丙>ρ乙
故D正确,C错误。
故选D。
押题猜想9 机械能及其转换
(原创题)北京时间2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,火箭发射时,火箭在加速上升过程中, 动能________,重力势能________,机械能________。(选填“增大”、“不变”或“减小”)
【答案】增大 增大 增大
【详解】当火箭起飞加速上升过程中,飞船的质量不变、速度变大,所以飞船的动能增大;飞船的质量不变、飞船的高度增加,所以飞船的重力势能增大;而动能与重力势能之和等于机械能,所以飞船的机械能增大。
押题解读
机械能及其转换是中考物理的重要内容。动能、重力势能、弹性势能的相互转换的应用,是考查的重点。通过各种运动情境和实际问题,考查学生对机械能及其转换规律的理解和应用能力是常见的考查形式。
考前秘笈
深入理解机械能的各种形式及其特点,掌握机械能守恒的条件。在解题时,要准确分析物体的运动过程和能量转换情况。要注重对实际问题的分析和推理,理解机械能在不同情况下的变化规律。通常需要综合运用力学知识和能量守恒定律来解决问题,要注意对各种情况的全面考虑。
1.北京冬奥会上,中国运动员谷爱凌获得自由式滑雪双板大跳台冠军,图中显示的是谷爱凌在空中最高处的情形,她从高处下落后________能转化为________能。
【答案】 重力势 动
【详解】[1][2]他从高处下落后,质量不变,高度降低,重力势能减小;质量不变,速度增大,动能增大,所以是重力势能转化为动能。
2.如图所示是一张警用弓弩,在弓的两端使用了滑轮组将弩弦拴绕在弓上,使用滑轮组的目的是______(选填“省力”“省距离”或“提高机械效率”)。用弩将箭水平射出时,机械能转化情况是______。
【答案】 省力 将弹性势能转化为动能
【详解】[1]滑轮组既可以改变力的方向,又可以改变力的大小,在弓的两端使用了滑轮组将弩弦拴绕在弓上的目的是省力。
[2]用弩将箭水平射出时,弓绳的弹性形变减小,弹性势能减小,弓箭的速度增加,因此是将弹性势能转化为动能。
3.2025年4月11日凌晨,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将通信技术试验卫星十七号发射升空。如图所示,卫星十七号随火箭加速升空的过程中,卫星十七号的机械能______,以火箭为参照物,卫星十七号是______的,地面控制室是通过______,和卫星十七号传递信息的。
【答案】 增大 静止 电磁波
【详解】[1]卫星十七号随火箭加速升空的过程中,卫星的质量不变,速度增大,所以动能增加,升空过程中高度增大,所以重力势能增加,机械能等于动能和重力势能的和,所以机械能增加。
[2]卫星十七号随火箭加速升空的过程中,以火箭为参照物,卫星相对于火箭没有位置的变化,是静止的。
[3]地面控制室是通过电磁波和探测器传递信息的,这种波传播不需要介质,在真空中的传播速度是3×108m/s。
4.上图为我国东方航空使用的C919大型客机。在C919飞机加速起飞过程中随着高度的增加,飞机的重力势能______,随着速度的增加动能将______,在C919飞机在空中水平匀速飞行的过程中(不计燃料损耗),飞机的重力势能______。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 增大 增大 不变
【详解】[1]重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能越大。飞机加速起飞过程中,飞机的质量不变,高度不断增加,所以飞机的重力势能增大。
[2]动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能越大。飞机加速起飞过程中,质量不变,速度不断增加,所以动能将增大。
[3]当 飞机在空中水平匀速飞行时(不计燃料损耗),飞机的质量不变,高度不变,所以飞机的重力势能不变。
5.人造地球卫星的能量转化
(1)从近地点到远地点:卫星的动能______,重力势能增大,动能转化为重力势能。
(2)从远地点到近地点:卫星的重力势能减小,动能______,重力势能转化为动能。
(3)整个过程中机械能总量______。
【答案】 减小 增大 不变
【详解】[1]人造地球卫星绕地球的椭圆轨道运行,从近地点向远地点运动时,质量不变,高度变高,速度变小,所以它的重力势能增大,动能减小,动能转化为重力势能。
[2]从远地点向近地点运动时,质量不变,高度变低,速度变大,所以它的重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能。
[3]人造卫星在太空中运动,不受空气阻力,机械能守恒,整个过程中机械能总量不变。
押题猜想10 物态变化
(原创题)北京时间2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,火箭发射时,为了避免发射架被火箭高温尾焰损坏,航天工作人员在发射台底下建了一个大水池,让尾焰喷到水池中,使得大量的水 _______(填物态变化名称)成水蒸气,这个过程会 _____(选填“吸”或“放”)热。
【答案】 汽化 吸
【详解】[1][2]让尾焰喷到水池中,使液态的水在高温下汽化变成水蒸气,同时吸收大量的热量。
押题解读
物态变化的填空题在中考中经常出现,主要考查学生对各种物态变化过程及其特点的理解和掌握。可能会涉及到生活中的实际现象、实验情境等,要求学生能准确判断物态变化的类型,并分析其原因和过程。
考前秘笈
熟练掌握物态变化的定义和特点:包括熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华等各种变化的特点和条件。
理解生活中的物态变化现象:多观察生活中的各种现象,尝试用物态变化的知识去解释。
注意区分不同物态变化的过程:如熔化与凝固、汽化与液化等的区别。
结合实验理解和记忆:通过实验操作和观察,加深对物态变化的理解。
仔细审题,抓住关键信息:从题目中获取有用的条件和提示,准确判断物态变化的类型。
1.在厨房中煮汤圆,需先将锅中水烧至沸腾,此时水面上方的“白气”是水蒸气___________(填物态变化名称)而成的;水沸腾后将汤圆下锅,继续加热,看到汤圆上浮,上浮时汤圆受到的液体压强___________(选填“变大”“变小”或“不变”);汤圆煮熟的过程中,主要是通过___________的方式改变汤圆内能。
【答案】 液化 变小 热传递
【详解】[1]锅中水沸腾后水面上方的“白气”是水蒸气遇冷发生液化产生的小水滴。
[2]汤圆在锅中上浮时所处液体的深度变小,根据p=ρgh可知,受到的液体压强变小。
[3]汤圆煮熟的过程中,汤圆吸收热量,温度升高,内能增大,所以是通过热传递方式改变汤圆内能。
2.南方春季,暖湿气流遇冷会发生_______(填物态变化名称),使墙壁看起来像“出汗”了,当室内温度越________时,这种现象越明显。
【答案】 液化 低
【详解】[1]暖湿气流中含有大量的水蒸气,遇冷时,水蒸气由气态变为液态,这种物态变化是液化,在墙壁上形成小水珠,就像“出汗”一样。
[2]暖湿气流中的水蒸气遇冷才会液化,室内温度越低,与暖湿气流的温差越大,水蒸气越容易放热液化,“出汗”现象也就越明显。
3.如图,“泼水成冰”游戏的成功需要极寒环境和大量的水蒸气,所以“泼水成冰”游戏用______(选填“开水”或“冷水”)更容易成功;部分水蒸气在极寒环境下凝华成小冰晶,另一部分水蒸气围绕小冰晶______(填物态变化)成小水滴并很快凝固成冰,就形成类似“冰雾”的壮观景象。
【答案】 开水 液化
【详解】[1]开水更容易汽化,水蒸气量比较大,故“泼水成冰”游戏用开水更容易成功。
[2]另一部分水蒸气围绕小冰晶,从气态变为了液态小水珠,是液化现象。
4.如图甲表示活塞向下压缩气体的过程,图乙表示活塞跳出的过程,气体内能增大的是图 ___________ (选填“甲”或“乙”),该过程与汽油机的 ___________ 冲程的工作原理相同。图乙中瓶内出现白雾,是由于发生了 ___________ (填物态变化名称)现象。
【答案】 甲 压缩 液化
【详解】[1][2]如图甲表示活塞向下压缩气体的过程,外界对气体做功时,气体的内能增大,图乙表示活塞跳出的过程,气体对外界做功时,气体的内能就会减小,所以气体内能增大的是图甲,该过程机械能转化为内能,与汽油机的压缩冲程的工作原理相同。
[3]图乙中瓶内出现白雾,是水蒸气由气态变为液态,是由于发生了液化现象。
5.氯乙烷喷雾剂是一种常用的紧急处理药物,主要用于缓解运动员急性运动损伤的疼痛。使用时,对准人的受伤部位喷射,液态的氯乙烷在皮肤表面迅速______(填物态变化名称),此过程需要______(吸收/放出)热量。
【答案】 汽化 吸收
【详解】[1][2]当液态的氯乙烷喷出遇到温度较高的皮肤时,会迅速汽化为气态,液态的氯乙烷汽化时吸收大量的热量。
6.如图是我国的传统民俗表演“打铁花”。表演者击打高温液态铁水,铁水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___________。(填物态变化的名称)
【答案】凝固
【详解】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,液态变成固态的过程,属于凝固现象。
押题猜想11 电与热
(原创题)最近几年,随着新能源汽车的普及,小明想知道自己家的申新能源汽车的充电功率,小明让自己的新能源汽车充电桩接入单独申请的充电桩电能表电路工作4min,观察到电能表指示灯闪烁了1400次,则该家用充电桩的实际功率为______W。如图所示,小明家的充电桩电能表,读数为______kW⋅h。
【答案】 7000 36.4
【详解】
[1]所表示的物理意义是电路中每消耗的电能,电能表的闪烁3000次;电能表转盘转动1500r,电路中消耗的电能
该家用充电桩的实际功率为
[2]由图可知,小明申请充电桩所用电能表示数为。
押题解读
电与热是中考物理的重要内容。焦耳定律的理解与应用、电热器的工作原理以及电能与热能的转化等是考查的重点。通过各种电路情境和实际问题,考查学生对电与热相关知识的掌握和运用能力是常见的考查形式。
考前秘笈
深入理解焦耳定律的含义和公式,掌握电热器的特点和效率。在解题时,要准确分析电路中的电阻、电流和电压等物理量,结合焦耳定律进行计算。要注重对实际问题的分析和解决,理解电能转化为热能的过程。通常需要综合运用电学和热力学知识来解决问题,要注意不同情况下热量的计算方法。
1.如图所示电路,,,电源电压不变,当闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.1A;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为______A,电路的总功率为______W;只闭合S1,通电1min电路产生的热量为______J。
【答案】 0.45 1.35 54
【详解】[1]由电路图知,当闭合,S1、S3断开时,两个电阻串联接入电路,电路中的总电阻
电源电压
当S1、S3闭合,S2断开时,两个电阻并联在电路中,电流表测干路的电流,则通过R1和R2的电流分别为,
干路的电流,即电流表的示数
[2]此时电路的总功率
[3]只闭合S1,电路中只有R2工作,通电1min电路产生的热量
2.小礼通过观察和研究他家汽车上的电加热座椅垫(原理如图),发现该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,S为挡位切换开关,R1和R2均为电热丝,电源电压恒为9V。开关S切换到2时,电路处于______挡;若此时电路中的电流为1A,则该电路工作1min产生的热量为______J。
【答案】 低温 540
【详解】[1]由图可知,开关S切换到2时,R1和R2串联,由串联电路的电阻规律知,此时电路的总电阻较大,电源电压一定,由可知,此时电路的总功率较小,为低温挡。
[2]若此时电路中的电流为1A,则该电路工作1min产生的热量为Q=W=UIt=9V×1A×60s=540J
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻且R1=20Ω。闭合开关、,电流表示数为,再断开开关,电流表示数变化了0.2A。电源电压为______V。若开关、同时闭合,通电1min定值电阻R2产生的热量为______J。
【答案】 8 96
【详解】[1]闭合开关S1、S2,电阻R1和R2并联。 电流表测量干路电流I=0.6A。断开开关S2,电路变为只有R1单独工作。电流表示数变化了 0.2A,即通过R2的电流I2=0.2A。由并联电路电流的特点可知,此时通过R1的电流I1=I-I2=0.6A−0.2A=0.4A
电源电压为
[2]R2的阻值
通电1min定值电阻R2产生的热量为
4.小雅同学利用家庭实验室中的器材,设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”,如图所示,电源电压为,电阻丝,,、是两个触点。闭合开关S,当开关接通触点_____(选填“”或“”)时,“电饭锅”的功率更小。将接入电路工作产生的热量是_____。
【答案】 b 810
【详解】[1]依题意得
闭合开关S,当开关S1接通触点a,电路为R1的简单电路,电路电阻更小,由得,“电饭锅”的功率更大;闭合开关S,当开关S1接通触点b,电路为R2的简单电路,电路电阻更大,由得,“电饭锅”的功率更小。
[2]将R1接入电路工作1min产生的热量是
5.电源电压不变,将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中,图乙是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W,则电源电压为______V;当同时闭合开关S1和S2时,电流表示数为______A,定值电阻R在2min内产生的热量为______J。
【答案】 2 0.7 48
【详解】[1]闭合S1时,电路为小灯泡的简单电路,电源电压与灯泡两端电压相等,此时小灯泡L的实际功率为1W,据乙图可知,当电压是2V,电流为0.5A时,符合条件,可得电源电压为2V。
[2]当同时闭合开关S1和S2时,电路为灯泡和定值电阻并联,电流表测干路电流,据图可知,此时灯泡和定值电阻的电流分别为0.5A、0.2A,则电流表的示数为
[3]由于定值电阻是纯电阻用电器,消耗的电能与产生的电热相等,则定值电阻R在2min内产生的热量为
6.小明家的电冰箱铭牌及电能表表盘如图所示,则该冰箱一天实际工作______h(计算结果保留2位小数),单独工作1天能使电能表转盘转______r。
【答案】 7.14 1500
【详解】[1]根据耗电量可知该冰箱一天耗电,则该冰箱一天实际工作时间为
[2]转速为,则单独工作1天电能表转盘转数为
7.如图所示是小颖家的电能表,当只有空调工作时,她观察到电能表的转盘1min转30转,该空调1小时消耗的电能为________ kW•h,可供“220V 40W”的电灯工作________ h。空调遥控器是通过________(选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”)来控制空调的。
【答案】 0.72 18 电磁波
【详解】[1]电能表的转盘1min转30转,该空调1min消耗的电能
该空调1小时消耗的电能为。
[2]这些电能可供“220V 40W”的电灯工作的时间为。
[3]空调遥控器是利用红外线来实现对空调的控制 ,红外线属于电磁波的一种。超声波是频率高于 20000Hz 的声波 ,次声波是频率低于 20Hz 的声波 ,它们都不是空调遥控器控制空调的方式。
押题猜想12 光学作图
(改编题)请画出发光点在平面镜中所成的像,并画出眼睛在点看到发光点的像的光路图。
【答案】
【详解】根据平面镜成像性质可知,发光点S与其在平面镜后形成的虚像点关于镜面对称,故过镜面做出发光点的对称点S',即得平面镜后形成的虚像,连接AS'相交于镜面,该点即为入射点,连接入射点到O点为反射到眼睛的光线,连接S与入射点即为入射光线,用箭头标出光的传播方向,如下图所示:
押题解读
光学作图在中考中占据重要位置,反射、折射、平面镜成像等是考查的重点。通过创设不同的光路情境,要求学生准确作图,考查学生对光学原理的理解和应用能力。
考前秘笈
熟练掌握反射定律、折射规律和平面镜成像特点。在作图时,要认真分析光线的传播方向和路径,准确画出反射光线、折射光线或平面镜。注意法线的正确画法,以及角度的准确标注。对于复杂的光路问题,要善于运用光路可逆性原理进行分析。通过大量练习,提高作图的准确性和熟练度。
1.如图所示,A是池底的物体,A′是岸上人看到的A的像,请在图中画出人眼看到池底A的光路图。
【答案】
【详解】由于从池底反射的光经水面发生折射,折射光线远离法线偏折(向下偏折),当折射光线射入人眼,人凭光沿直线传播的感觉,认为池底A在折射光线的反向延长线上,人看到的是池底A的虚像。连接眼睛和点A′与界面的交点即为入射点O,根据光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,连接AO为入射光线,点O和眼睛为折射光线,如下图所示:
2.如图所示,光从空气斜射入水中,在水面发生反射和折射现象。请画出对应的反射光线和折射光线的大致方向,并标出反射角的度数。
【答案】
【详解】入射光线与水面的夹角为30°,则入射角等于90°-30°=60°,由光的反射规律可知,反射角等于入射角,即反射角也为60°,先过入射点垂直于界面作出法线,然后根据反射角等于入射角,在空气中法线的右侧画出反射光线;再根据折射角小于入射角,在法线的右侧的水中画出折射光线,如图所示
3.在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】根据平面镜的成像规律可知,像与物关于平面镜对称,由此作出物体AB的两个端点A、B关于平面镜对称的两端点A'、B',最后用虚线连接这两点,就得到物体AB在平面镜的像,如下图所示:
4.清澈的水底有一块漂亮的雨花石,为让游客能注意它,用激光笔将它照亮。小明往他看到的石子下方照射;小李往他看到的石子的方向照射。你将采用谁的做法?请在图中标注石子的位置A,并作出激光的光路图。
【答案】小李的做法;
【详解】采用小李的做法;
假设看到的小石子在点A′处,即小石子的像,连接A′和眼睛,交水面于点O,根据光从空气中斜射入水中,折射角小于入射角画出折射光线的位置,小石子在A'的下方,确定小石子的位置A处,然后根据光路可逆作图,如图所示
即真实的小石子在看到的小石子的下方,所以小李的方法能照亮小石子。
5.如图,O为凹透镜的光心,F为凹透镜的焦点,请分别画出相应的折射或入射光线。
【答案】
【详解】过凹透镜光心的光线其传播方向不变;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点;如图所示:
6.根据图中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。
【答案】
【详解】根据凸透镜的三条特殊光线可知,过光心的光线经凸透镜后传播方向不变,平行于主光轴的光线,经凸透镜后过焦点,过焦点的光经凸透镜后平行于主光轴,如图所示:
7.2018年,我国“天琴计划”的科学家在云南天文台向放置在月球上的反射器发射激光,接收到反射回来的激光。反射器其实就是两个相互垂直的平面镜,如图所示。请在图上准确画出所给入射光线经两平面镜反射的反射光线。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】过入射点垂直于反射面作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射,同理可作出反射光线,而且最后的反射光线与原入射光线平行,法线用要用虚线,如图:
8.在图中完成光路。
【答案】
【详解】通过凹透镜光心的光线传播方向不变,指向虚焦点的光线折射后平行于主光轴,体现了凹透镜对光线有发散作用。如图所示。
押题猜想13 力学作图
(改编题)按要求作图。如图所示,一个小球在竖直挡板的作用下静止在斜面上,请作出小球所受重力的示意图(O为小球的重心)。
【答案】
【详解】小球的重心为O点,重力的方向始终竖直向下,重力用符号G表示,如图所示:
押题解读
力学作图是中考物理的重要内容,主要涉及力的示意图、物体的受力分析等。通过作图考查学生对力学基本概念和规律的理解与应用能力。
考前秘笈
力的示意图:明确力的三要素,即大小、方向和作用点,用带箭头的线段表示力。
物体的受力分析:先确定研究对象,再分析物体受到的各种力,如重力、弹力、摩擦力等,并正确画出它们。
注意事项:作图要清晰、规范,力的大小要大致符合实际情况,同时要注意不同力的方向和作用点的准确性。
1.如图所示,画出氦气球所受空气浮力的示意图。
【答案】
【详解】氢气球所受浮力的方向竖直向上,作用点在气球的重心O处,如图所示
2.如图所示为一辆缆车沿缆绳斜向上做匀速直线运动,请画出缆车轿厢内水平地面上物体A所受的力。
【答案】
【详解】轿厢内水平地面上物体A随缆车沿缆绳斜向上做匀速直线运动,物体A处于平衡状态,受到平衡力的作用,物体A受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,且这两个力大小相等、方向相反、在同一直线上,作用点在物体A的上,如图所示:
3.如图所示,铁球正在盛水的杯中下沉,在图中画出铁球所受的力的示意图。
【答案】
【详解】
铁球正在盛水的杯中下沉,受到重力和浮力作用,浮力的方向是沿竖直向上的,重力的方向竖直向下,作用点都可以画在重心,因为下沉,所以重力大于浮力,如图所示:
4.如图所示,一个质量分布均匀的长方体物块沿着绝对光滑的斜面加速下滑,其中O为长方体物块的重心。请在图中画出该长方体物块在此过程中所受力的示意图。(不计空气阻力)
【答案】
【详解】物块沿着绝对光滑的斜面加速下滑,不受摩擦力,不计空气阻力,物块受竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力;二力的作用点都画在物体的重心,如图所示
5.如图所示,道路旁的路灯在斜杆的支撑下,处于静止状态,请在图中画出此时路灯的受力示意图(图中O为路灯的重心)。
【答案】
【详解】路灯受到了竖直向下的重力,还受到杆给路灯的支持力,由于路灯处于静止状态,支持力与重力是平衡力,故支持力是竖直向上的,从路灯重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段,标出符号G和F,所画的长度要相等,故如图所示:
押题猜想14 简单机械作图
(改编题)纯血的华为鸿蒙PC将于5月发布,标志PC电脑操作系统也实现了全国产化,如图甲所示的笔记本电脑,请在图乙中画出打开电脑屏幕的最小动力F及其力臂L;
【答案】
【详解】由题可知,杠杆受到的阻力大小与阻力臂一定,由杠杆平衡条件可知,动力与动力臂的乘积一定,要使动力最小应使动力臂最大,在A点施加力的最大力臂就是OA的长,最小动力F应与OA垂直,因为杠杆所受到的阻力竖直向下,所以F的方向垂直OA向上,如图所示:
押题解读
杠杆和滑轮作图在中考力学中占据重要位置,通过对不同情境的作图考查,检验学生对杠杆平衡原理和滑轮组特点的理解与掌握程度。
考前秘笈
杠杆作图:确定支点,画出动力和阻力的作用线,根据力臂的定义作出动力臂和阻力臂。
滑轮作图:明确动滑轮和定滑轮的特点,根据要求画出绳子的绕法,注意绳子的段数和方向。
注意细节:作图时要准确、清晰,力臂要用虚线表示,标注相关符号。
1.一个质量为2.5kg的金属五角星挂在了一个杆的中点位置,此时请画出拉力F的力臂和金属的重力示意图,并标出重力的大小。(g取10N/kg)
【答案】
【详解】拉力F的力臂为支点到拉力F作用线的垂线段;五角星受到的重力竖直向下,大小为
作用点为物体的重心上,如图所示:
2.如图所示,若利用滑轮组向下拉绳将重物提升,请画出滑轮组绕绳方法。
【答案】
【详解】向下拉绳将重物提升,从绳子自由端向上绕起,先绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮,最后系在定滑轮下面的挂钩上,如图所示:
3.如图,将重为5N的正方体物块挂在杠杆AOB的左端,O为支点,右端施加的力使杠杆保持静止,请作出:
(1)正方体物块的重力示意图;
(2)的力臂。
【答案】
【详解】从物块的重心沿竖直向下的方向作出重力的示意图,过支点O作力F1作用线的垂线段,即可做出力臂l1,如图所示:
4.用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶,工人师傅可以选择站在地面上或站在楼顶上拉绳子。请在图中画出最省力的绳子绕法。
【答案】
【详解】两个滑轮组成的滑轮组,承重绳子可以是2根或3根,最省力的是3根绳子承重,则绳子应固定在动滑轮上,逐一绕过各滑轮,作图如下:
5.在图中画出杠杆的阻力F阻和阻力臂,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
【答案】
【详解】杠杆的阻力F阻为重物对杠杆的拉力,则支点向阻力F阻的作用线做垂线,垂线段为阻力臂;在A点施加最小力F时,最长的力臂为OA,过A点作力F垂直于OA,方向为斜向上,如图所示:
押题猜想15 电与磁作图
(改编题)如图所示的通电螺线管,电流表正常偏转,在图中括号内标出小磁针右端的极性,电源右端的极性,磁感线上A点的方向。
【答案】
【详解】根据电流表使用时电流从正接线柱流入,负接线柱流出,因此电源左侧为负极,右侧为正极;电流从螺线管的右侧下方流入,左端流出,由安培定则可知,螺线管右侧为N极,左端为S极;在磁体的外部的磁感线从N极出发进入S极,磁感线上A点的方向向左,根据磁极间的相互作用力可知,螺线管右侧N极吸引小磁针的S极,因此小磁针右端为S极,如图
押题解读
电与磁作图是中考物理的重要考点,主要涉及电流的磁效应、电磁铁、电磁感应等内容。通过作图考查学生对电与磁相关知识的理解和应用能力。
考前秘笈
电流的磁效应作图:根据电流方向确定磁极方向。
电磁铁作图:画出电磁铁的线圈、铁芯,并标注电流方向。
1.如图甲是一个磁悬浮地球仪,图乙是其内部结构示意图。开关闭合后,请根据已知信息在图乙中标出螺线管上端的磁极(用“N”或“S”)和电源下端的极性(用“+”或“-”)。
【答案】
【详解】已知条形磁体上端为N极,下端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,电磁铁的上端为S极,下端为N极。根据安培定则,伸出右手使大拇指指向电磁铁的N极(电磁铁的下端),四指弯曲所指的方向为电流的方向,可判断电流从螺线管的下端流入,所以电源的下端为正极、上端为负极,如图所示:
2.在图中标出通电螺线管和小磁针的N极,以及磁感线的方向。
【答案】
【详解】电流从螺线管的右端流入,由安培定则可判断出螺线管的右端为N极,在磁体外部磁感线是由N极指向S极,小磁针的N极与磁感线的方向一致,如图所示:
3.根据图中通电螺线管的N极,标出磁感线方向、小磁针N极,并在括号内标出电源的正、负极。
【答案】
【详解】由图可知,螺线管的右端N极,则左端是S极;在磁体外部,磁感线从N极发出,回到S极,所以磁感线的方向从右向左,小磁针在磁场中静止时,N极所指的方向为该磁场的方向,可知小磁针的左端是N极。根据安培定则,伸出右手使大拇指指向螺线管的左端N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的左端流入,则电源的左端为正极,右端为负极。如图所示:
4.闭合开关S后,小磁针在如图所示的位置保持静止状态(小磁针涂黑色端为N极)。请在图中的磁感线上用箭头标出磁感线的方向并在括号内标出电源“+”或“-”极。
【答案】
【详解】由图可知,小磁针右端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极,根据安培定则,电流从螺线管的右端流入,则电源的右端为正极,左端为负极;在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极,所以图中磁感线的方向是指向左的,作图如下:
5.某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关,磁性小球悬停在空中,请依据图中信息,在方框内填上电源端的极性并画出通电螺线管对磁性小球作用力的示意图。
【答案】
【详解】通电螺线管的下端是N极,由安培定则可知电流从螺线管的下端流入,上端流出,所以b端是正极,a端是负极;磁性小球悬停在空中,说明小球处于平衡状态,此时小球受重力和磁力作用,这两个力是一对平衡力,过球心沿竖直向下和竖直向上的方向分别画一条有向线段,并分别用G和F表示,作图时两条线段要相等。如图所示:
6.如图所示,闭合开关后,套在通电螺线管上的磁环会向右运动,已知磁环的左侧为N极,请在图中标出:(1)通电螺线管左端的磁极;(2)磁感线方向;(3)电源右端的极性。
【答案】
【详解】磁环的左侧为N极,闭合开关后,磁环会向右运动,说明磁环受到了排斥力的作用,即螺线管的右端为N极,左端为S极;在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的;根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,故电源的左端为正极,右端为负极;如图所示:
7.闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,请在图中括号内标出电源的极性(“+”或“-”),并标出磁感线的方向。
【答案】
【详解】闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,结合小磁针N极所指方向和磁极间的相互作用,通电螺线管的右端为N极,则左端为S极,磁体外部的磁感线方向为从N极指向S极;根据右手螺旋定则,螺线管的电流方向向下,则电源的左端为正极,如图所示:
8.如图所示为两个磁极间的磁感线分布图,小磁针静止在A点。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。
【答案】
【详解】小磁针静止时N极的指向为A点磁场的方向,所以小磁针右端是小磁针的N极;根据磁极间的相互作用规律可知,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以图中左侧为N极,右侧为S极,如图所示:
押题猜想16 光学实验
(改编题)小明用凸透镜A完成“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)如图甲,将平行光正对凸透镜A。在此时的光屏上得到一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距为 ___________cm。若保持凸透镜A位置不变,将光屏放在刻度尺的62.0cm位置处和 __________cm位置处的光斑是一样大的。
(2)实验时,如图乙,此时光屏上得到清晰的像。
①若保持烛焰和光屏的位置不变,将透镜向 ________(选填“左”、“右”或“左右都可以”)移动,可在光屏上再次得到清晰的像,这个像是 ___________(选填“放大”或“缩小”)的;
②若光屏和蜡烛固定不动,透镜A向左移动后,则可在蜡烛和凸透镜A之间再放上一个度数合适的___________(选填“凹透镜”或“凸透镜”)可在光屏上再次得到清晰的像。
(3)小华将凸透镜A固定在图丙光具座的中点来探究凸透镜成像的规律,则小华_________(选填“能”或“不能”)探究凸透镜成像的规律。
【答案】(1) 25.0 68.0
(2) 右 缩小 凸透镜
(3)不能
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这一点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。如图甲尺子分度值是1cm,所以凸透镜的焦 距是。
[2]光屏放在62.0cm处时和另外一处时光斑是一样大,此时光屏、两条折射光线和焦点围成的三角形是全等的,所以光屏的两次位置到焦点的距离相同。故光屏放在62.0cm处和处的光斑 是一样大的。
(2)[1][2]在光的折射中,光路是可逆的,若保持烛焰和光屏的位置不变,将透镜向右移动,可在光屏上再次得到清晰的像。如图原来物距小于像距,将透镜向右移动再次观察到清晰的像时,此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
[3]若光屏和蜡烛固定不动,透镜A向左移动后,物距变小,像变大且向右移(此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律,此时像距增大的距离大于物距减小的距离),因此可在蜡烛和凸透镜A之间再放上一个度数合适的,有会聚作用凸透镜,可在光屏上再次得到清晰的像。
(3)将凸透镜A固定在图丙光具座的中点,因为凸透镜的焦距为 25cm,光具座的长度没有大于2倍焦距的长度,小华不能探究凸透镜成像的规律,判断的依据是光具座太短,屏上无法成像。
押题解读
中考光学实验是重点考查内容之一,可能会涉及到光的反射、折射规律的验证,平面镜成像特点的探究,以及透镜成像规律的实验等。这些实验旨在考查学生对光学知识的理解和实际操作能力。
考前秘笈
熟悉实验原理:透彻理解每个实验的原理,如光的反射定律、折射定律、平面镜成像原理等。
掌握实验步骤:清楚每个实验的操作流程,注意细节和关键步骤。
分析实验数据:学会正确处理和分析实验数据,得出科学结论。
1.如图所示是小明“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的平行光经过凸透镜折射后,在光屏上形成一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为________cm;
(2)当蜡烛、凸透镜位于图乙所示的位置时,在光屏上能够得到一个清晰的像,该像是倒立、________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像。若保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移至________cm刻度线处,也可以在光屏上得到一个清晰的像,此时利用该成像规律制成的光学仪器________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”);
(3)图乙中,若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移至34cm刻度线处,此时的像应是如图丙所示的________(选填字母“A”或“B”);
(4)实验完成后,小明想研究眼睛的成像原理,于是他自制了一个水透镜来模拟眼睛的晶状体,点燃蜡烛后,光屏和水透镜的位置如图丁所示,光屏上出现烛焰清晰的像。用注射器向水透镜里加适量的水,此时光屏上的像变得模糊,应将光屏慢慢________(选填“靠近”或“远离”)水透镜,光屏上才会出现清晰的像。
【答案】(1)10.0
(2) 缩小 35 投影仪
(3)A
(4)靠近
【详解】(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点,焦点到光心的距离即为焦距。由图甲可知,刻度尺的分度值为1cm,光屏上形成的最小最亮光斑到凸透镜光心的距离f=20.cm-10.0cm=10.0cm,则焦距为10.0cm。
(2)[1]蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示,物距大于像距,物体位于二倍焦距之外,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
[2][3]当蜡烛、凸透镜位于图乙所示的位置时,在光屏上能够得到一个清晰的像,该像是倒立、缩小的像。由光的折射时光路的可逆性可知,若保持蜡烛和光屏的位置不变,只要将物距和像距的大小交换,即将凸透镜移至35cm刻度线处,物距等于原来的像距,则像距等于原来的物距,也可以在光屏上得到一个清晰的像,此时物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大的实像,此时利用该成像规律制成的光学仪器是投影仪。
(3)图乙中,若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移至34cm刻度线处,则物距u=50cm-34cm=16cm,物体位于一倍焦距和二倍焦距之间,此时成倒立放大的实像。则应选A。
(4) 实验完成后,小明想研究眼睛的成像原理,于是他自制了一个水透镜来模拟眼睛的晶状体,点燃蜡烛后,光屏和水透镜的位置如图丁所示,光屏上出现烛焰清晰的像。用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜的会聚能力增强,导致提前会聚成像,所以应将光屏慢慢靠近水透镜,光屏上才会出现清晰的像。
2.小明用如图所示的装置来探究凸透镜成像规律。
(1)实验前应将凸透镜、光屏和烛焰的中心调节到同一直线或同一高度上,这样做的目的是为了________;
(2)小明用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距,则实验中所用凸透镜的焦距为________cm;
(3)当装置处于如图乙所示的位置时,光屏上出现了一个清晰的像,这个像是倒立、___________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,人们根据这个成像特点制成了_______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);若凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏调换位置,在光屏上________(选填“能”或“不能”)看到清晰的像
(4)完成步骤(3)后,小明借来物理老师的眼镜,并将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师的视力缺陷是________(选填“近视”或“远视”)眼;
(5)随着实验的进行,蜡烛在光屏上的像如图丙所示,要使成像继续在光屏中央,应将凸透镜向________(选填“上”或“下”)移动。
【答案】(1)使成像在光屏中央
(2)10.0
(3) 缩小 照相机 能
(4)近视
(5)下
【详解】(1)实验前应将凸透镜、光屏和烛焰的中心调节到同一直线或同一高度上,这样做的目的是为了使像成在光屏的中央位置,便于观察和记录成像情况。
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点,这个点就是凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离叫焦距,图甲中刻度尺的分度值为1cm,则凸透镜的焦距为
(3)[1][2]图中蜡烛到凸透镜的距离为,像距,此时的物距大于像距,成倒立、缩小实像;人们根据这个成像特点制成了照相机。
[3]凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏调换位置,物距和像距对调,根据光路可逆,此时在光屏上能看到倒立、放大、清晰的像。
(4)将老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间时向右移动光屏又发现清晰的像,像距变大,说明此眼镜对光线具有发散作用,因此该眼镜为凹透镜,用来矫正近视眼,说明老师的视力缺陷是近视眼。
(5)根据图丙可以看出此时像成在光屏的上方,为了使烛焰的像能呈现在光屏的中央,根据经过光心的光线传播方向不改变可知,应该将凸透镜向下移动。
3.南南利用如图1所示的器材“探究平面镜成像的特点”。
(1)为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较__________(选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(2)南南拿另一支外形相同且__________(选填“需要”或“不需要”)点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,此现象表明平面镜所成的像与物体的大小__________。
(3)南南借来了旁边实验小组的玻璃板,放在蜡烛A与自己之间,他惊奇地发现,蜡烛A成了很多个像,如图2所示。这些像与蜡烛A的大小关系是__________(选填“相等”或“越远越小”)。
【答案】(1)暗
(2) 不需要 相等
(3)相等
【详解】(1)当环境的光线比点燃的蜡烛发出的光线强时,由于眼睛的视差问题,就看不清蜡烛的像,在较黑暗的环境下容易看清蜡烛的像,所以在较暗的环境中完成较好。
(2)[1][2]为使成像清晰,实验操作是把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,这是为了验证平面镜所成的像与物体大小相等。
(3)蜡烛A通过两块玻璃板后,成多个像,是A通过玻璃板不同表面成像后,像又再成像,而平面镜成像是,像的大小等于物的大小,所以这些像与A的大小关系是相等。
4.小勇同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,是为了便于______;
(2)在实验中点燃A蜡烛,在水平桌面上无论怎样移动与A蜡烛相同大小的B蜡烛,也不能使B蜡烛与A蜡烛的像完全重合,原因是_____;
(3)解决上述问题后,在实验中,小勇将A蜡烛向远离玻璃板的方向移动了,再将B蜡烛移到A蜡烛像的位置,经测量,A蜡烛与它的像之间的距离变化了_____,同时观察到像的大小_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)确定像的位置
(2)见解析
(3) 6 不变
【详解】(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于确定像的位置。
(2)实验中无法让蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,可能是实验时玻璃板没有竖直放置时,像与物体不在同一水平面上。
(3)[1][2]平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等,将蜡烛A向玻璃板远离3cm,蜡烛A的像也向玻璃板远离3cm,蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了3m+3m=6cm
平面镜所成的像与物体等大,此过程像的大小不变。
5.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。
(1)实验前,小明调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在___________;
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现一个最小最亮的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是___________cm;此时小明不小心用手遮住了凸透镜的一部分,光屏上是否还会出现光斑。___________。 (选填“是”、“否”)
(3)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、___________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;此实验在生活中的应用是___________。 (选填“照相机”、“投影仪”、 “放大镜”)
(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都无法光屏上看不到烛焰的像,则人眼在图中___________(选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;
(5)将图乙中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,光屏上烛焰的像变模糊。若不移动蜡烛,在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数适当的___________(选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片,光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。
【答案】(1)同一高度
(2) 10.0 是
(3) 放大 投影仪
(4)B
(5)近视
【详解】(1)为了使像成在光屏的中央,实验前,小明应调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(2)[1]平行主光轴的光线,经凸透镜折射后会聚到焦点,焦点到透镜中心的距离叫焦距。由图甲可知,凸透镜的焦距为10.0cm。
[2]在实验过程中,若小明不小心用手遮住了凸透镜的一部分,此时光依然能够通过凸透镜未被遮住的其他部分在光屏上出现光斑,只是由于通过的光线变少了,光斑亮度会变暗。
(3)[1][2]由图乙可知,物距u=25.0cm-10.0cm=15.0cm
物距大于1倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像;生活中投影仪的成像原理与此相同。
(4)由丙图可知,物距u=17.0cm-10.0cm=7.0cm<f=10.0cm
根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,眼睛应在B处通过凸透镜才能看到像。
(5)若将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,焦距变小,折射能力变大,像会提前会聚,在光屏的前方,相当于近视眼,可以配戴凹透镜,即近视镜,使光线发散,成的像向右移动。
6.如图所示,在“探究光的反射规律”的实验中:
(1)实验前,应将纸板 ________放置于平面镜上。让一束光贴着纸板射到O点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,如图甲所示,此时反射角为 _________度;
(2)如图乙所示,旋转光屏E到位置1时,需要旋转光屏到位置 _______才能观察到完整光路,通过以上操作过程可知,要观察到完整的光路,光屏E、F两部分旋转后要处于_________。
【答案】(1) 垂直 40
(2) 3 同一平面
【详解】(1)[1]如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线将不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线,无法完成实验,所以实验时应使纸板与平面镜垂直。
[2]由图甲可知,入射光线与反射面的夹角是50°,则入射角为
(2)[1][2]因入射光线、法线、反射光线在同一平面内,要想观察到完整光路,光屏E、F两部分旋转后要处于同一个平面内,因此当旋转光屏E到位置1时,也同时需要旋转光屏F到位置3。
7.如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置,两个蜡烛A和B完全相同。
(1)如图甲,将玻璃板______放在水平桌面上,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,小明拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,人眼应在______(选填“A”或“B”)这一侧观察,发现蜡烛B可以与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A的像的大小与蜡烛A的大小是______的;
(2)如图乙,若要探究物体到镜面距离发生变化时,像的大小是否发生变化,可沿______(选填“MN”或“PQ”)方向移动蜡烛A进行多次实验,寻找普遍规律;
(3)在前面实验的基础上探究像的虚实,拿走蜡烛B,并在蜡烛B的位置放一个光屏,直接观察光屏,若______,可说明蜡烛通过玻璃板所成的像是虚像;
(4)普通镜子成像更清晰,于是小丽用普通镜子也确定了像的位置。取两个完全相同,比镜子高的签字笔,如图丙将签字笔A放在镜子前,从镜子里看见签字笔A清晰但不完整的像;将签字笔B放到镜后,移动签字笔B的位置直到看见镜中签字笔A的像与签字笔B高出镜子部分______,标记签字笔B的位置即是像的位置。
【答案】(1) 垂直 A 相等
(2)PQ
(3)在光屏上看不到蜡烛A的像
(4)拼接成一个完整的签字笔
【详解】(1)[1][2][3]探究平面镜成像特点时,应将玻璃板垂直放在水平桌面上,否则无法确定像的位置;平面镜成像原理是光的反射,反射光线射入人的眼睛,眼睛才能看到像,所以人眼应在A这一侧观察;蜡烛B可以与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A的像的大小与蜡烛A的大小相等。
(2)若要探究物体到镜面距离发生变化时,像的大小是否发生变化,需改变物体到镜面的距离,观察像的大小变化,所以可沿PQ方向移动蜡烛A进行多次实验,寻找普遍规律。
(3)实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接。所以拿走蜡烛B,并在蜡烛B的位置放一个光屏,直接观察光屏,若在光屏上看不到蜡烛A的像,可说明蜡烛通过玻璃板所成的像是虚像。
(4)将签字笔A放在镜子前,从镜子里看见签字笔A清晰但不完整的像;将签字笔B放到镜后,移动签字笔B的位置直到看见镜中签字笔A的像与签字笔B高出镜子部分拼接成一个完整的签字笔,则标记签字笔B的位置即是像的位置,说明平面镜所成的像与物体大小相等。
押题猜想17 力与质量实验
(改编题)嫦娥六号带着月壤返回地球,激起了同学们对于外星球物质组成成分探究的热情,某学习小组,在做“测量陨石的密度”的实验时进行了如下操作:
(1)如图甲,将天平放在水平台面上,指针恰好指在分度盘中央,接下来应该将游码移至零刻度线后向______调节平衡螺母,使指针再次指在分度盘中央;
(2)正确测量陨石的质量,如图乙所示,则陨石的质量为______g;
(3)放入陨石前后量筒示数如图丙所示,则陨石的密度为______;
(4)另一小组在实验时先测了陨石的体积,接着测量了它的质量,这样会导致测得的小石块密度比真实值偏______;
(5)我们也可以利用弹簧测力计、烧杯和水来测量小石块的密度,步骤如下:
a.将小石块挂在弹簧测力计下静止时,读出弹簧测力计的示数为;
b.将挂在弹簧测力计下的小石块浸没在烧杯内的水中静止时(小石块未接触烧杯底),弹簧测力计的示数为;
c.陨石密度的表达式______(用、和表示)。
【答案】 右 62.4 大
【详解】(1)[1]将天平放在水平台面上,指针恰好指在分度盘中央,说明此时天平平衡,把游码移到零刻度线处后,横梁右边上翘,要使横梁平衡,应将横梁上的平衡螺母向右调,直至天平平衡。
(2)[2]由图乙可知,石块的质量等于砝码的质量加游码的示数
(3)[3]由图丙可知,石块放入量筒前的示数为60mL,石块浸没后量筒的示数为84mL,则石块的体积为
石块的密度为
(4)[4]若先测量体积,由于石块沾有液体,会导致测得的质量偏大,根据密度公式可知,质量偏大,体积正常,则密度偏大。
(5)[5]由题意根据称重法可知
F浮=F1-F2
又因为,所以石块的体积为
又因为,所以石块的密度为
押题解读
中考力与质量实验是力学部分的重要内容,可能会涉及到测量物体的质量、探究重力与质量的关系、验证力的作用效果等实验。这些实验考查学生对力学基本概念和实验操作的掌握程度。
考前秘笈
学生要熟悉各种测量工具的使用方法,如天平、测力计等;认真理解实验原理,准确进行实验操作;注意数据的记录和分析,通过实验现象和数据深入理解力与质量的关系;培养实验探究的思维和能力,提高解决实际问题的水平。同时,要注重实验过程中的细节和规范,确保实验的准确性和可靠性。
1.宁夏贺兰石质地细密,色彩斑斓,是制作砚台的上等材料。小明对贺兰石的密度充满好奇,于是进行了如图所示的测量实验。
(1)把天平放在________上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使天平衡;
(2)将贺兰石放在已调好的天平的左盘,往右盘加减砝码,当最后放入质量最小的5g砝码时,发现指针指在分度盘中线的右侧,则他下一步的操作是________;
(3)按正确操作称量贺兰石质量,天平平衡后,所用砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则贺兰石的质量为________g;
(4)向量筒中倒入30mL的水,用细线拴住贺兰石并放入量筒中后,量筒中的水面如图乙所示,则贺兰石的体积为________cm3,实验所测贺兰石的密度为________kg/m3;
(5)因贺兰石具有吸水性,实验所测贺兰石的密度值________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)水平台
(2)见解析
(3)28.4
(4) 10 2.84×103
(5)偏大
【详解】(1)使用托盘天平前,需将其放在水平台上,并将游码移至标尺左端的零刻度线处。通过调节平衡螺母使天平横梁水平平衡。
(2)当放入最小砝码(5g)后,指针偏右,说明右盘质量偏大。此时应取下5g砝码,并移动游码,直至天平水平平衡。
(3)根据天平读数规则,质量等于砝码总质量加游码示数。图甲中砝码为20g和5g,标尺的分度值为0.2g,游码示数为3.4g,则总质量为m=20g+5g+3.4g=28.4g
(4)[1][2]由图乙可知,量筒的分度值为1mL,水量为30mL,放入贺兰石后水面升至40mL,则贺兰石体积为V=40mL−30mL=10mL=10cm3
贺兰石密度为
(5)贺兰石吸水后,排开水的体积小于实际体积,导致测量的体积偏小。根据密度公式,质量不变而体积偏小,密度值会偏大。
2.【项目主题】探索顶针密度,解锁材质奥秘
【项目背景】《游子吟》慈母手中线,游子身上衣,临行密密缝,意恐迟迟归。诗词中临行密密缝体现古代也常用顶针作为缝纫用品,如图所示为“顶针”,一般为铁质或铜制,套在手指上,能顶着针尾,手指发力来穿透衣物。小芳发现妈妈的缝纫盒里也有一个顶针,刚学完密度知识的小芳设计了两个不同的方案鉴定顶针的材料的项目化学习活动,查阅完资料得知、。
【项目器材】天平、量筒、烧杯、足量水、细绳、电子秤
【项目实施】
方案一:利用天平和量筒测量,实验操作如下:
①小芳将顶针放在调节好的天平左盘,天平重新平衡时,砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示;
②再将顶针放入倾斜的装满水的烧杯中,如图乙所示,用量筒测出小烧杯中溢出的水的体积,如图丙所示。(顶针大于量筒口)
方案二:利用电子秤测量,实验操作如下:
①给烧杯中装入适量水,按电子秤清零键,如图a;
②用细线悬挂顶针,慢慢放入烧杯的水中,不接触烧杯底部,如图b,此时电子秤的示数为;
③慢慢松开细线,使顶针沉底,如图c,此时电子秤的示数为。
【交流和评估】
(1)用顶针套在手指上推针的目的是通过增大受力面积减小对手指的压强。针头非常尖锐的目的是__________(选填“增大”或“减小”)压强;
(2)方案一中测量的顶针的密度为__________,该顶针的原材料为__________;
(3)方案二中测出顶针的质量是__________;顶针的体积V=__________;顶针的密度____________________(以上填空用已知量和测量量表示,水的密度记为);
(4)你认为__________(选填“方案一”或“方案二”)的测量方法更精确。
【答案】(1)增大
(2) 8.9 铜
(3)
(4)方案二
【详解】(1)针头非常尖锐,减小了受力面积可增大压强。
(2)[1][2]根据标尺的分度值为0.2克,游码在标上的示数为2.8克,则顶针的质量为
丙中量筒分度值为0.1mL,水的体积为2mL=2cm3,故密度为
所以,顶针的原材料为铜。
(3)[1]给烧杯中装入适量水,按电子秤清零键,如图a;用细线悬挂顶针,慢慢放入烧杯的水中,不接触烧杯底部,如图b,此时电子秤的示数为m1;慢慢松开细线,使顶针沉底,如图c,此时电子秤的示数为m2,测出顶针的质量是m=m2
[2][3]顶针排开水的质量为m1,顶针的体积等于排开水的体积
由知道,顶针的密度
(4)方案二中,体积的测量是通过测量出的质量算出来的,误差小,故方案二的测量方法更精确。
3.下图为创新实验小组“探究浮力大小的影响因素”的实验过程。
(1)由步骤甲、丙可知物体浸没在水中所受的浮力为______N。
(2)比较______三个步骤可以得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而增大。
(3)小明通过比较甲、丙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,请你将错误的操作进行改正:______。
(4)创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。
①往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是______。
②该装置在进行实验时的优点是______。
【答案】(1)2
(2)甲、乙、丙
(3)将步骤丙中的物体下沉到与丁相同的深度/将丁中的物体上移到与丙中的物体深度相同
(4) 先不变再变小后不变 便于读数
【详解】(1)由步骤甲可知物体所受重力为3N,物体浸在水中所受的浮力F浮=G-F=3N-1N=2N
(2)要得到物体所受浮力与排开液体体积的关系,应该保持液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,同时只有测出物体的重力才可以计算出物体所受的浮力,所以选择甲、乙、丙进行比较。
(3)实验中没有控制物体浸入液体的深度相同,出现两个变量,不符合控制变量法的要求,应将丙中物块向下移,与图丁中的物体深度相同(或将丁中的物体上移到与丙中的物体深度相同)。
(4)[1]在刚开始加水时,物体下表面没有接触水,弹簧测力计的示数不发生变化,然后物体逐渐浸入水中,所受的浮力逐渐增大,当完全浸没水中后,所受的浮力不再变化,所以弹簧测力计的示数先不变再变小后不变。
[2]该装置在读数时不需要用手提着,读数更方便;只需要往装置中不断加水便能通过实验现象得出浮力与物体浸入液体体积的关系,实验操作更简便(开放性设问,答案合理即可)。
4.小明同学在学习液体压强时,为了探究液体压强的大小与哪些因素有关,进行了如图所示的实验探究。
(1)实验前,小明用手轻压如图甲所示的U形管压强计,橡皮膜,发现U形管中液面几乎不动,说明该装置___________(选填“漏气”或“不漏气”)。若压强计漏气,则接下来的正确操作是___________。
A.从U形管内倒出适量液体
B.向U 形管内添加适量液体
C.拆除软管重新安装
(2)比较图乙、丙实验可初步得出结论:在同种液体中,液体压强随着___________的增加而增大;比较___________两图的实验可初步得出结论:液体内部压强与液体密度有关。
【拓展】
(3)完成上述实验后,小明同学又设计了如图戊所示的装置,探究液体压强与液体密度的关系。实验时,将仪器放入水槽中,观察浸入液体中的容器侧面橡皮膜的变化,换用不同液体重复实验。
①实验中需要控制相同的变量为___________。
②图戊b为图戊a的正视图,某次实验结果如图戊b所示,此时仪器更接近水面的一边是___________(选填“AB”“BD”“AC”或“CD”)。
【答案】(1) 漏气 C
(2) 液体深度 丙、丁
(3) 深度 AB
【详解】(1)[1]实验中通过观察U形管两侧液面的高度差反映液体内部压强的大小;用手指轻轻按压探头的橡皮膜,发现U形管两边的液面高度差变化都很小,这说明该压强计的气密性很差;若液面灵活升降,则装置不漏气,压强计的气密性好。所以,实验前,用手轻按橡皮膜,发现U形管内液面几乎不动,说明装置漏气。
[2]若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(2)[1]液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;比较乙、丙两次实验,两容器中的液体密度相同、丙中金属盒所处的深度大,根据转换法可知,丙中液体产生压强大,由此可知:在同种液体中,液体内部压强随液体深度的增加而增大。
[2]研究液体的压强与液体的密度的关系,要控制液体的深度相同,比较丙、丁两次实验可以初步得出结论:液体的压强与液体的密度有关。
(3)[1]由于液体压强与液体的深度和密度有关,所以,将仪器放入水槽中,需要控制相同的变量为浸入的深度。
[2]由知道,没入的深度越大,压强越大,则橡皮膜形变越大,图中AB面形变最小,说明在接近水面的一边。
5.如图所示,在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验中通过观察海绵的______来比较压力的作用效果,这种实验方法叫______;
(2)对比甲、乙两图,可以得出:在______相同时,受力面积越小,压力的作用效果越______;(选填“明显”或“不明显”)
(3)公共汽车窗边悬挂的“破窗锤”,可以在紧急逃生时用来砸破汽车窗玻璃。“破窗锤”的锤尖是利用减小______来增大压力作用效果的。
【答案】(1) 凹陷程度 转换法
(2) 压力 明显
(3)受力面积
【详解】(1)[1]海绵受到压力会凹陷,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
[2]用看得见的海绵凹陷程度来表现看不见的压力作用效果,称为转换法。
(2)[1][2]对比甲、乙两图,压力相同,受力面积不同,甲图受力面积小,甲图海绵凹陷程度比较大,故结论为在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)公共汽车窗边悬挂的“破窗锤”,可以在紧急逃生时用来砸破汽车窗玻璃。“破窗锤”的锤尖是利用减小受力面积来增大压力作用效果的。
6.夏季汛期来临,暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升,此时需开闸泄洪避免出现溃坝的危险。亮亮了解到液体压强是导致溃坝的主要原因,他想利用微小压强计来探究液体压强与哪些因素有关。
(1)用微小压强计U形管左右两边液面的_______来反映探头处液体压强的大小,微小压强计________(选填“是”或“不是”)连通器;
(2)比较①②两次实验操作,初步得出结论:同种液体的压强随深度的增加而_______;
(3)应比较________(选填序号)两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)亮亮通过以上探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以大坝应修成_______(选填“上窄下宽”、“上宽下窄”)的形状,我们还应植树造林来减少水土流失。
【答案】(1) 高度差 不是
(2)增大
(3)②③
(4)上窄下宽
【详解】(1)[1][2]压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小,U形管两端液面的高度差越大,说明橡皮膜所受液体压强越大,这种研究物理问题的方法是转换法。连通器是上端开口,下端连通的容器,微小压强计一端是封闭的,不是连通器。
(2)比较①②两次实验操作,可知液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增加。
(3)探究液体压强大小与液体密度的关系,应该控制液体的深度相同,改变液体的密度,所以分析②③两次实验操作。
(4)由于液体压强随液体深度的增加而增加,河水的深度越深,压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,应把拦河坝设计成上窄下宽的形状。
7.实验小组的同学通过如图所示实验探究“浮力的影响因素”,实验所用液体为水。
(1)由步骤甲和丙可知,物体浸没在水中时受到的浮力为 ________ N。
(2)分析步骤甲、乙、丙、丁,可得出结论:浮力的大小与 ____________ 有关。
(3)若向图丁的烧杯中加盐,并搅拌溶解,测力计的示数将 _______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)本实验所用物体的密度为 __________ kg/m3。(g取10N/kg,)
【答案】(1)0.5
(2)排开液体的体积
(3)变小
(4)6×103
【详解】(1)由图甲、丙,根据称重法,物体浸没在水中时受到的浮力大小是
(2)由图甲、乙、丙、丁可知,在同种液体中,物体排开液体的体积变大,弹簧测力计的示数越小,即物体所受浮力越大,故可得结论:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
(3)若向图丁的烧杯中加盐,并搅拌溶解,液体密度变大,排开液体的体积不变,根据可知,浮力将变大,根据称重法可知,测力计的示数将变小。
(4)由图甲可知物体重力
物体浸没在水中时受到的浮力
由得物体的体积
根据G=mg得物体的质量为
物体的密度为
8.如图为“探究阿基米德原理”的实验步骤示意图,其中用的是小石块;
(1)为了精简实验过程,最合理的顺序是________;
(2)实验要探究浮力大小是否等于被物体排开液体所受的重力,必须等式成立,为了多为了多次实验寻找规律,下列操作影响实验结论的是( )
A.把小石块换成不吸水的小木块
B.测力计没有校零
C.小石块部分浸入
D.用小石块做实验时B图中石块触底
【答案】(1)DABC
(2)D
【详解】(1)实验时,先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再将物体浸没在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据
得出物体浸没在溢水杯中受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,因此最合理的顺序是DABC。
(2)A.把小石块换成不吸水的小木块,小木块排开水的体积不变,则排开液体的重力不变,所以不影响实验结论,故A不符合题意;
B.由可知,计算时,用两次弹簧测力计示数相减,所以测力计没有校零不影响实验结论,故B不符合题意;
C.小石块部分浸入,则小石块排开水的体积等于小石块浸入部分体积,所以不影响实验结论,故C不符合题意;
D.用小石块做实验时,B图中石块触底,由于小石块受到杯底的支持力,则弹簧测力计示数偏小,根据
可知,小石块受到的浮力偏大,影响实验结论,故D符合题意。
故选D。
押题猜想18 力和运动实验
(改编题)许多实验器材在物理实验中被反复应用,斜面就是其中之一。请回答下列利用斜面进行实验的有关问题。
(1)用图甲所示的实验来探究影响物体动能大小的因素,对于同--小球A,要放在斜面的不同高度让其自由下滑,若本实验装置的水平面绝对光滑,还能得出实验结论吗?答:_______(选填“能”或“不能”)。
(2)图乙是测量斜面机械效率的实验,斜面倾斜角为30°,物体B重为4N,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动B时,弹簧测力计的示数如图乙所示,则所测斜面的机械效率为_____
(3)实验丙中,小车所受阻力的大小是通过__________反映的
(4)由图丙所示的实验可以得出:小车到达水平面的初速度相同时,水平面越光滑,它的速度减小得就越慢。由此联想到,在雨雪天驾驶汽车时应适当____(选填“增大”或“减小”)与前车之间的距离。
【答案】(1)不能
(2)80%
(3) 水平面的粗糙程度
(4) 增大
【详解】(1)若水平面光滑,物体不受摩擦力,物体将永远运动下去,物体通过的距离无法确定,做功的多少,也无法确定所以,动能的大小就无法比较。
(2)实验中弹簧测力计示数如图所示,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.5N。设斜面高为h,由数学知识知,斜面长
则所测斜面的机械效率为
(3)由于不同材质表面的粗糙程度不同,则小车受到的阻力大小不同,所以实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变水平面的粗糙程度来实现的。
(4)木板表面最光滑,小车在上面运动时通过的距离最长,由实验现象可以得出结论:水平面越光滑,小车运动的距离越远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;雨天路面阻力变小,雨天驾驶汽车时应该增大与前车之间的距离。
押题解读
中考力和运动实验是力学中的关键内容,可能会涉及到探究牛顿第一定律、探究摩擦力的影响因素、验证二力平衡条件等实验。这些实验旨在考查学生对力与运动关系的理解以及实验设计和操作能力。
考前秘笈
学生要深入理解实验的原理和目的,掌握实验的操作步骤和注意事项;熟练运用控制变量法进行实验设计和分析;准确测量和记录实验数据,通过对数据的分析和比较得出科学结论;注重实验过程中的细节和规范,培养严谨的科学态度和实验技能。同时,要多做相关实验的练习,提高实验操作的熟练度和准确性。
1.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块,一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(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匀速直线运动,比较第1.2两次实验,是为了探究摩擦力大小与___________的关系;
(2)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则本块在第7s时所受的摩擦力为___________N;
(3)在操作过程中小英还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动(如图丁所示)。此过程中,木块处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,弹寶测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力___________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】(1)压力大小
(2)3
(3) 平衡 不是
【详解】(1)1、2次实验中,物块和桌面的粗糙程度相同,实验2的压力大于实验1的压力,实验2的拉力大于实验1的拉力,由此可知,探究摩擦力大小与压力大小的关系。
(2)由丙图知道,物块在第7s上做减速运动,受到的摩擦力和做匀速直线运动状态时相同,做匀速直线运动时,摩擦力等于拉力F,丙图中,2s-6s做匀速直线运动,此时对应的拉力F为3N,所用摩擦力为3N。
(3)[1]此过程中,木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,处于平衡状态。
[2]由于弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力不在同一直线上,所以不是一对平衡力。
2.为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在如图所示的情景中,沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块,弹簧测力计的示数如图所示。
(1)能够用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小是根据___________的原理;
(2)小明同学刚开始拉木块时,木块没有被拉动,则木块所受摩擦力的大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)拉力的大小。
(3)甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与________有关;
(4)在图丙所示的情景中,木块恰好做匀速运动。当拉力增大为4N时,木块受到的滑动摩擦力的大小为_______N;
(5)小明同学发现,实验过程中很难控制木块保持稳定的匀速运动,于是对实验进行了改进,如图丁所示。水平拉动木板向左运动,A弹簧测力计的示数为 5.8N,B弹簧测力计的示数为2.6N,则木块受到的摩擦力方向为水平向_______(选填“左”或“右”),木板与木块之间的摩擦力大小为________N。
【答案】(1)二力平衡
(2)等于
(3)压力大小
(4)3.2
(5) 左 2.6
【详解】(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)小明同学刚开始拉木块时,木块没有被拉动,木块处于静止状态,由二力平衡条件可知,此时木块所受摩擦力大小等于拉力的大小。
(3)比较甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,弹簧测力计示数不同,因此是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(4)由题意可知,丙图中木块在毛巾表面做匀速直线运动,根据二力平衡条件的条件可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数3.2N。当拉力增大为4N时,木块的重力不变,木块对水平毛巾表面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,因此木块受到的滑动摩擦力大小不变,仍为3.2N。
(5)[1]木块相对于地面静止,处于平衡状态,弹簧测力计B的示数为2.6N,则弹簧测力计B对木块的拉力为2.6N,方向水平向右;木块在水平方向上受拉力和摩擦力作用,由二力平衡可得,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,故摩擦力大小为2.6N,摩擦力方向水平向左。
[2]根据力的作用是相互的可知,木板与木块之间的摩擦力大小等于木块受到木板的摩擦力大小,因此,木板与木块之间的摩擦力大小为2.6N。
3.小明在观看冰壶比赛时猜想:如果水平冰面足够光滑,冰壶会永远运动下去,他用下图所示的实验装置来检验猜想是否正确。
(1)如图所示,通过观察小车在不同水平面上的运动情况,可以发现:当小车到达水平面的速度相同时,水平面对小车的阻力越小,它运动得越_________,进一步推理可知,若水平面绝对光滑,小车将做_________运动,从而检验了小明的猜想。
(2)由上述实验的结论可知,运动员在冰壶前方刷冰的主要目的是为了_________阻力,可以使冰壶运动得更远。
【答案】(1) 远 匀速直线
(2)减小
【详解】(1)[1][2]当小车到达水平面的速度相同时,水平面对小车的阻力越小,小车的速度减小得越慢,它运动得越远,进一步推理可知,若水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车的速度不会减小,小车将做匀速直线运动,从而检验了小明的猜想。
(2)由上述实验的结论可知,运动员在冰壶前方刷冰的主要目的是为了通过减小接触面粗糙程度来减小冰壶受到的阻力,可以使冰壶运动得更远。
4.小覃做了探究影响滑动摩擦力大小的因素实验,实验装置如图所示:
(1)测量滑动摩擦力的大小时应在水平桌面上用弹簧测力计沿水平方向拉匀速动木块,此时木块受到的摩擦力大小与弹簧测力计对木块的拉力大小_________(选填“相等”或“不相等”)。
(2)用测力计拉着同一木块进行了三次正确操作,如图甲、乙、丙所示:
①三次操作中木块受到的摩擦力最大为_________N;
②比较甲、乙两图的实验可得出的结论是:_________;
(3)如图丁所示,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,此过程中,木块处于平衡状态,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】(1)相等
(2) 4.4 接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大
(3)不是
【详解】(1)测量滑动摩擦力的大小时应用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,使木块受到平衡力,拉力等于滑动摩擦力。
(2)[1]图丙中弹簧测力计示数最大,为4.4N。
[2]比较甲、乙,接触面的粗糙程度相同,乙接触面所受压力更大,乙受到滑动摩擦力更大,故得出的结论是接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力不在一条直线上,故不是平衡力。
4.在“探究二力平衡条件”的实验中,小组分别设计了如图甲、乙、丙所示的三种方案进行实验。
(1)如果采用如图甲、乙所示的实验装置进行实验,你认为图______(选填“甲”或“乙”)所示的实验装置较好些。这样做的好处是减小了______对实验的影响;
(2)经过讨论,小组同学决定采用图丙的方案进行探究,在图丙装置的左边和右边各挂一个钩码后,当硬纸片平衡时,小华将硬纸片转过一个角度,松手后硬纸片______(选填“能”或“不能”)平衡.设计此实验步骤的目的是______。
【答案】(1) 甲 摩擦力
(2) 不能 不在同条直线上的两个力是否平衡
【详解】(1)[1][2]图乙中小木块与桌面之间是滑动摩擦,图甲中小木块与桌面之间是滚动摩擦,图甲中做的好处是减小了摩擦力对实验的影响,因此图甲所示的实验装置较好些。
(2)[1]要探究一对平衡力在同一直线上,可将小卡片转过一个角度,使小卡片两端的拉力不在一条直线上,观察小卡片不能平衡。因为小卡片由静止开始运动了,运动状态发生改变了。
[2]小卡片转过一个角度,小卡片受到的两个力就不在同一条直线上了,所以设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一条直线上的两个力是否平衡。
5.在探究“二力平衡的条件”的实验中,小明同学采用的实验装置如图甲所示。
+
(1)实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡,其原因是____;
(2)经过思考后,小明采用如图乙所示装置继续实验,该方案中由于____,故小卡片的重力可以忽略不计;
(3)为了验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”,小明进行了如图丙所示操作,松手后,小卡片不能静止,小明的操作____(正确/错误),理由是____;
(4)小明最后将小卡片用剪刀剪断(分为左右两半),这是为了验证____。
【答案】(1)桌面对木块有摩擦力
(2)见解析
(3) 正确 见解析
(4)见解析
【详解】(1)实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡,说明物体还受一个力,这个力是木块受到桌面的摩擦力。
(2)如图乙,是最终确认的实验方案,此方案中,由于卡片的重力远小于钩码的重力,可以忽略不计。
(3)[1][2]为探究不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片转过一定角度,并保持两个拉力方向相反,松开手后观察小卡片能否平衡,图丙中小明的操作正确。
(4)将小卡片用剪刀剪断,使两个力作用在两个物体上,为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡。
6.某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关。于是他们进行了如下探究:他们用钢球下滑后撞击木块来模拟汽车发生车祸时的动能大小,做了如图所示的实验。
(1)本实验是通过______来反映钢球的动能大小;
(2)甲、丙两图探究的是物体的动能与______的关系;
(3)如果水平面光滑,则______(选填“能”或“不能”)完成本实验;
(4)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车______(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
【答案】(1)木块移动的距离大小
(2)速度
(3)不能
(4)超载
【详解】(1)实验中钢球动能的大小不易直接观察,由于水平面阻力相同,做功的多少与移动的距离有关,故本实验是通过木块移动的距离来反映钢球的动能的大小。这运用了转换法。
(2)甲、丙两图中,钢球质量相同,从不同高度滚下,到达水平面时的速度不同。根据控制变量法,探究的是物体的动能与速度的关系。
(3)如果水平面光滑,木块将在水平面上做匀速直线运动,无法通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小,所以不能完成本实验。
(4)甲、乙两图中,钢球从同一高度滚下,到达水平面时的速度相同,而钢球质量不同。质量大的钢球推动木块移动的距离远,说明质量大的钢球动能大。由此可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因,因为超载时汽车质量增大,在速度相同的情况下,动能增大,发生车祸时危害程度更大。
7.小龙在研学时发现,强夯机(如图a所示)在打夯时,夯锤的质量越大,被提升得越高,地面被砸出的坑就越深。由此,小龙猜想,物体的重力势能可能与物体的质量和高度有关。为了验证自己的猜想是否正确,小龙和科技小组的同学们设计了图b所示的“模拟打桩”实验,探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。已知物体质量,实验时,让物体从木桩正上方某一高度自由下落,将木桩打入沙中。
(1)物体下落过程中,重力势能转化为_______能,可以通过比较__________来判断物体重力势能的大小,由图b可判断:物体_______(选填“甲”“乙”或“丙”)释放前的重力势能最小;
(2)通过图b中、两木桩被打入沙中的深度,可以得出初步结论:_________;
(3)通过图b中_______两木桩被打入沙中的深度,可以得出初步结论:物体下落的高度一定时,质量越大,具有的重力势能越大;
(4)由图b中B、C两木桩被打入沙中的深度相同,________(选填“能”或“不能”)说明物体乙、丙释放前的重力势能相同,你的理由是________。
【答案】(1) 动 木桩被打入沙中的深度 甲
(2)当物体的质量一定时,物体的高度越高,具有的重力势能越大
(3)A、C
(4) 能 物体乙、丙对木桩做的功相同
【详解】(1)[1]物体下落过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增加,动能增加,因此是将重力势能转化为动能。
[2]根据转换法,本实验是通过木桩进入沙中的深度来反应物体的重力势能大小的。
[3]图b中,甲物体将木桩下压的深度最小,说明甲释放前的重力势能最小。
(2)图b中A木桩被打入的深度小,B木桩被打入的深度大,说明乙物体的重力势能大于甲物体的重力势能,由于甲乙两物体的质量相同,乙物体的高度高,因此可得结论为:当物体的质量一定时,物体的高度越高,具有的重力势能越大。
(3)探究物体的重力势能与质量的关系,需要控制高度相同,质量不同,因此选择A、C两木桩。
(4)B、C两木桩被打入沙中的深度相同,说明物体乙、丙对木桩做的功相同,因此能够说明物体乙、丙释放前的重力势能相同。
押题猜想19 电学测量类实验
(改编题)在“探究电流与电阻的关系”实验中,实验器材有:三节新干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻 (5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、40Ω各一个) 、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整(要求滑片向左移动时,电流表的示数变大);
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,若电路中只有一处故障,则故障可能是定值电阻___________(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,通过调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记录对应的电流,并画出如图乙所示的电流I与电阻倒数的关系图像。分析图像可知:
①导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________(选填“正比”或“反比”);
②本次实验中保持电压表的示数为___________V不变;
(4) 再将一个阻值为40Ω的定值电阻接入图甲电路中,进行同样的实验操作,发现无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,可采取的措施是更换一个最大阻值不小于___________Ω的滑动变阻器;
【答案】(1)
(2)短路
(3) 反比 2
(4)50
【详解】(1)电路中定值电阻和滑动变阻器之间需要连线,题中要求滑片向左移动时,电流表的示数变大,应该接滑动变阻器左下接线柱,电路如图:
(2)闭合开关,发现电流表有示数,说明电路中有电流,说明电路故障不是断路,应该是短路,电压表无示数,所以应该是电压表或与电压表并联的部分短路,按照本题要求,可能是定值电阻短路。
(3)[1]图乙所示的电流I与电阻倒数成正比,所以,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。
[2]再图像上任取一点,我们取横坐标0.1,表示等于0.1,R就等于10Ω,此时电流为0.2A,此时电压表示数,所以本次实验中保持电压表的示数为2V。
(4)当R=40Ω时,UR=2V,电流
此时滑动变阻器两端的电压
此时滑动变阻器的阻值
所以,阻值为40Ω的定值电阻接入图甲电路中,为了能完成这次实验,可采取的措施是更换一个最大阻值不小于50Ω的滑动变阻器。
押题解读
电学测量类实验在中考中占据重要位置,可能会涉及到测量小灯泡的电功率、测量电阻等实验。这些实验考查学生对电学知识的理解和实际操作能力。
考前秘笈
学生要熟练掌握电流表、电压表、滑动变阻器等电学仪器的使用方法;理解实验原理,明确实验步骤和注意事项;在实验过程中,要认真观察实验现象,准确记录实验数据;学会分析实验数据,得出科学结论;注意实验中的误差分析和控制,提高实验的准确性和可靠性。
1.小明在做“伏安法”测小灯泡的电阻和电功率的实验中,连接了图甲所示的实物电路,其中电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,有三个滑动变阻器可供选择(A为“10Ω,2A”、B为“20Ω,1A”、C为“50Ω,1A”)。
(1)请用笔画线代替导线,帮小明将图甲实物电路连接完整;
(2)正确连好电路,移动滑片P到最大阻值处,闭合开关试触时,发现电流表示数为零,电压表指针迅速偏至最右侧刻度线之外,则故障原因可能是小灯泡_______ ;
(3)排除故障后,通过移动滑片P,记录了多组对应的电压和电流值,绘制出如图乙所示的I﹣U图像。分析图像可知,小灯泡的额定功率为__________ W。在计算小灯泡的电阻时,小明从图乙中取了三组数据来求小灯泡电阻的平均值,这种计算方法错误的原因是忽略了_______ 对灯泡电阻的影响;
(4)实验结束后,小明仅将小灯泡换成定值电阻,来探究“电流与电阻的关系”,小明准备了5个定值电阻“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω”,开始实验:
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V,此时电流表的示数如图丙所示,则定值电阻的阻值为_______ Ω;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关,将定值电阻更换为15Ω的电阻后闭合开关,此时应将滑片向_____ (选填“左”或“右”)端滑动,使电压表的示数为2V;
③为完成实验,应选用_____ (选填“A”“B”或“C”)滑动变阻器。
【答案】(1)
(2)断路
(3) 0.625 温度
(4) 10 左 C
【详解】(1)
小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端;由图乙可知,电路中最大电流不超过0.3A,故电流表选用小量程与灯泡串联在电路中,如下图所示:
(2)
闭合开关试触时,发现电流表示数为零,说明电路可能断路,电压表指针迅速偏至最右侧刻度线之外,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障原因可能是小灯泡断路。
(3)
[1]由图乙可知,灯泡额定电压对应的额定电流为0.25A,则小灯泡额定功率
[2]灯丝的电阻随温度的变化而变化,因此求小灯泡电阻的平均值是错误的。
(4)
[1]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V,此时电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A,则定值电阻的阻值
[2]实验中,当把定值电阻10Ω换成15Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左滑动。
[3]实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻
故为完成实验,应选用选C滑动变阻器。
2.某实验小组在进行“测量小灯泡的电功率”的实验中,选取的实验器材部分参数如下:电源电压恒为,滑动变阻器规格为“;”,小灯泡额定电压。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整________;(要求:滑片向左移动时,灯变亮)
(2)小明依照正确电路图的连接方式正确连接实物后,需要对实物电路进行检查后才能闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容______________;闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W;
(3)小红设计了如图丙所示的电路,也测出了另一只小灯泡的额定功率。已知两个滑动变阻器的最大阻值均为,小灯泡的额定电流,请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关、,移动的滑片,使电流表示数为;
②闭合开关、,保持________(选填“”或“”)的滑片位置不动,移动另一个滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;
③保持________(选填“”或“”)的滑片位置不动,将另个滑动变阻器的滑片移至最左端,记下电流表的示数;再将此滑动变阻器的滑片移至最右端,记下电流表的示数;
④小灯泡额定功率的表达式:________(用、、、表示)。
【答案】(1)
(2) 滑动变阻器的滑片是否移到阻值最大处 1.596
(3) R1 R2
【详解】(1)根据实验电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,要求滑片向左移动时,灯变亮,电路中的电流变大,变阻器接入电路中的阻值变小,因此变阻器的左下接线柱接入电路,连接实物如下图所示:
(2)[1]实验中为了保护电路,闭合开关前应将变阻器移至阻值最大处,因此对实物电路进行检查,需要检查滑动变阻器的滑片是否移到阻值最大处。
[2]乙图中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.42A,则小灯泡的额定功率为
(3)[1]由丙图可知,闭合开关、,电路为灯泡和变阻器R1串联,移动的滑片,使电流表示数为,此时灯泡正常发光;闭合开关、,此时电路为两变阻器串联,保持的滑片位置不动,移动另一个滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;此时变阻器的阻值与灯泡正常发光时的电阻相等。
[2][3]保持的滑片位置不动,将另个滑动变阻器的滑片移至最左端,电路为单独串联,电流表的示数,可得电源电压为------①
再将此滑动变阻器的滑片移至最右端,电路为和串联,且变阻器接入电路中的阻值最大,电流表的示数,可得电源电压为------②
联立①②解得,根据等效替代法可知,灯泡的电阻与阻值相同,则灯泡电阻为
则灯泡额定功率的表达式为
3.实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中,用到的实验器材有:电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时灯丝的电阻约为12Ω)、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整(导线不能交叉);______
(2)电路连接完整,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到______(选填“A”或“B”)端;
(3)小组同学将电路连接无误后闭合开关,观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数,电路中只有一处故障,则故障可能是灯泡______;
(4)排除故障后,闭合开关,电压表示数为1.8V,此时应将滑动变阻器的滑片向 ______ (选填“左”或“右”)移动。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W;
(5)小组同学测量另一个灯泡正常发光时的电功率,电压表意外损坏,经讨论后,选用阻值为R0的定值电阻进行实验,设计如图丙所示的电路,已知灯泡额定电压为U额。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为______;
②保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,读出电流表的示数为I;
③小灯泡正常发光时的电功率PL=______。(用U额、I、R0表示)
【答案】(1)
(2)A
(3)短路
(4) 右 0.5
(5)
【详解】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为12Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为
故电流表选用小量程与开关串联在电路中,电压表选用小量程并联在灯泡两端,滑动变阻器“一上一下”接入电路,如下图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最A端。
(3)电流表有示数,说明电路是通路,灯泡不亮,电压表示无数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,若电路中只有一处故障,则故障可能是小灯泡短路。
(4)[1][2]排除故障后,闭合开关,电压表示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,要测灯泡额定功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故此时应将滑动变阻器的滑片向右移动;由(1)可知,电流表选用小量程,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表分度值0.02A,其示数为0.2A,则小灯泡额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W
(5)[1][2]在步骤①中,灯泡和R0并联,电流表测定值电阻的电流,由欧姆定律,定值电阻两端的电压为
根据并联电路电压的规律,灯两端的电压为额定电压,此时灯正常发光;在步骤②中,电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流
小灯泡正常发光时的电功率
4.小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡在2.5V 电压下正常发光时的电阻,电源电压恒定不变。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。要求:向左移动滑动变阻器的滑片P 时,电流表的示数变大,且导线不能交叉。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 移到___________(选填“A”或“B”)端。
(3)小明正确连接好电路闭合开关后,发现小灯泡不亮,但是电流表和电压表的指针有偏转,则接下来合理的操作是___________。
A.断开开关,更换小灯泡
B.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
C.重新连接电路
D.更换滑动变阻器
(4)某次测量时,滑动变阻器的滑片移动到某一位置,电压表的示数如图乙所示,为___________V,要得到小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向___________(选填“左”或“右”)移动。
(5)小明由多次测量的数据绘出了通过小灯泡的电流和它两端电压的图像,结果发现图像不是一条直线,这是因为___________;根据图丙可得,小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω。
【答案】(1)见解析
(2)A
(3)B
(4) 1.7 左
(5) 灯泡的电阻随温度的改变而改变 10
【详解】(1)实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路电流。向左移动滑动变阻器的滑片P 时,电流表的示数变大,说明此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器的A端接入电路中,如图所示:
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 移到阻值最大的B端。
(3)小明正确连接好电路闭合开关后,发现小灯泡不亮,但是电流表和电压表的指针有偏转,说明电路中有电流,且灯泡两端有电压,说明电路不可能存在断路现象,灯泡没有短路,则灯泡不亮的原因可能是灯泡的电压、电流太小,电功率太小,故进下来应移动滑动变阻器的滑片,增大通过灯泡的电流,观察小灯泡是否发光,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[1]由图乙得,电压表的分度值为0.1V,示数为1.7V。
[2]灯泡两端的电压小于额定电压,则要得到小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向左端移动,减小滑动变阻器接入电路中的电阻。
(5)[1]灯泡的电阻随温度的改变而改变,灯泡两端的电压、通过灯泡的电流改变时,灯泡的电功率改变,灯泡的温度改变,灯泡的电阻改变,故小灯泡的电流和它两端电压的图像不是一条直线。
[2]由图丙可得,小灯泡正常发光时的电流为0.25A,由欧姆定律得,小灯泡正常发光时的电阻为
5.小红在“探究电流与电压和电阻关系”的实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求)、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下:
(1)请根据小红设计的电路图(图1)将实物图(图2)连接完整(要求:导线不交叉)。
(2)小红把5 Ω的定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最__(选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数无变化,电流表示数有变化,其原因可能是定值电阻__。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P将实验数据记录在表中,分析数据可得出结论:在电阻一定时,__。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)小红接下来探究电流与电阻的关系,分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,正确进行操作,并根据实验数据绘制出图像,如图3所示。根据数据分析得出结论:__,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)小红在得出电流与电压和电阻的定量关系后,要测量一个标记不清的定值电阻阻值(约为30 Ω),利用现有器材,设计了如图4所示的电路。
①闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值R0时,记录电压表示数为U1;
②__,记录电压表示数为U2;
③得出了定值电阻阻值的表达式:Rx=__(用U1、U2、R0表示)。
【答案】(1)
(2) 右 短路
(3)通过导体的电流和导体两端的电压成正比
(4)在导体两端电压一定时
(5) 将滑动变阻器的滑片调至最左端时
【详解】(1)根据题图1可知,滑动变阻器向右滑动阻值变大,所以将滑动变阻器的左下接线柱接入电路。如图所示:
(2)[1][2]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,即滑片P移到滑动变阻器的最右端;闭合开关,移动滑片P,电流表示数有变化,说明电路为通路,发现电压表示数无变化,则可能是定值电阻短路了。
(3)分析数据可知,导体两端电压与通过导体电流的比值是一个定值,可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
(4)由图3可知,I-R图像为反比例函数,故小红可得出结论是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。
(5)[1][2]由图4可知,滑动变阻器与未知定值电阻Rx串联接入电路,电压表测量定值电阻两端的电压,当滑动变阻器不接入,即将滑动变阻器滑片调至最左端,接入电路阻值为0时,电源电压U与电压表示数U2相等,闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值R0时,记录电压表示数为U1,此时滑动变阻器两端电压
通过电路的电流
则
6.如图甲是小明测量标有“2.5V”的小灯泡电阻的电路图。
(1)在连接电路的过程中开关应断开,滑动变阻器的滑片应位于最________端(填“左”或“右”);
(2)在实验过程中,调节滑动变阻器,使小灯泡正常工作,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡此时的电阻是________Ω(结果保留一位小数);
(3)小明又想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路(R0为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式。实验步骤如下:
A.按照丙图连接电路;
B.闭合S、S1,记录电流表示数为I1;
C.___________,记录电流表示数为I2;
D.利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式Rx=____________。
【答案】(1)右
(2)8.3
(3) 闭合开关S,断开S1
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至阻值最大处,由电路图可知,此时滑动变阻器的滑片应位于最右端。
(2)小灯泡的额定电压为2.5V,要使小灯泡正常工作,应使电压表的示数为2.5V;此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡此时的电阻为
(3)[1][2]用图丙所示的电路(R0为已知阻值的定值电阻)测某未知电阻Rx的阻值,当闭合S、S1,电阻R0被短路,只有Rx接入电路,记录电流表示数为I1,则电源电压U=I1Rx
闭合开关S,断开S1,此时Rx与R1串联,读出此时电流表的示数为I2,则电源电压为U=I2(R0+Rx)
由于电源电压不变,则I1Rx=I2(R0+Rx)
解得
押题猜想20 电学探究类实验
(改编题)在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备了以下器材:两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(5、10、15、20)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表示数变大)________;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数,但电流表无示数,此时出现的故障可能是________,排除一切故障后,某组实验中电流表示数如图乙所示,为________A;
(3)当R的电阻由10换为15后,滑动变阻器的滑片P应向_________(选填“A”或“B”)端滑动,从而达到控制R两端电压不变的目的;
(4)分析图丙得到的结论是:________;
【答案】(1)
(2) 定值电阻断路 0.2
(3)A
(4)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表示数变大,即滑动变阻器接入电路中的阻值变小,故应将开关的右接线柱与滑动变阻器的D接线柱相连,如图所示:
(2)[1]闭合开关,发现电流表无示数,说明电路中有断路,但电压表有示数,说明电压表可以测量电源电压,故此时出现的故障可能是定值电阻断路。
[2]由图乙可知,电流表接小量程,分度值为0.02A,故电流表的读数为0.2A。
(3)根据串联分压可知,当R的电阻由10换为15后,定值电阻两端电压变大,为保证电压表示数不变,应增大滑动变阻器两端电压,即应增大滑动变阻器接入电路中的阻值,即需调节滑动变阻器的滑片向A端移动。
(4)由图丙可知,电流与电阻的乘积为一定值,且电流随电阻的增大而减小,故得到的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
押题解读
电学探究类实验是中考的重点内容,可能会涉及到探究串并联电路的特点、探究欧姆定律、探究焦耳定律等实验。这些实验旨在考查学生对电学知识的深入理解和探究能力。
考前秘笈
学生要透彻理解电学实验的原理,掌握实验设计的思路和方法;熟练操作实验仪器,准确测量实验数据;在探究过程中,要善于观察、思考和分析,提出合理的假设和猜想;通过实验验证和数据分析,得出科学的结论;注重实验过程中的细节和规范,培养严谨的科学态度和实验技能。
1.图甲是小明在探究“电流与电阻的关系”时的电路图,电源电压恒为6V,电压表、电流表无损坏,有阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻5个,他们将5次实验数据描绘在图丙中。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线完成图乙的实物图连接;______
(2)小明按照图甲正确连接电路,闭合开关调节滑片,把电压表示数调到适当数值并记录电流表示数,将R由5Ω换成10Ω时,应向______端移动滑片;
(3)观察图象可以得出实验结论:当导两端电压一定时,______;
(4)若实际选用的滑动变阻器的最大阻值为75Ω,为了能够顺利完成实验,小谊在该实验中控制定值电阻两端的电压应不低于______V。
【答案】(1)
(2)右
(3)通过导体的电流与电阻成反比
(4)1.5
【详解】(1)据甲图可知,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,滑动变阻器连接的是左下接线柱,则连接乙中的实物图如下图所示:
(2)将R由5Ω换成10Ω时,由串联分压原理可知,电压表的示数变大,而探究电流与电阻关系的实验中需要保持电压不变,因此应增加变阻器两端电压,增大变阻器接入电路中的阻值,因此滑片向右调节。
(3)据丙图可知,电流与电阻的乘积是定值,且当电阻变大时,电流会变小,因此可得结论为:当电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)根据串联分压原理可得
已知定值电阻最大阻值为25Ω,变阻器最大阻值为75Ω,电源电压为6V,带入上式可得
解得,因此该实验中控制定值电阻两端的电压应不低于1.5V。
2.小李利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为4.5 V,定值电阻的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω1 A”。
(1)闭合开关前,检查电路,小李发现有接线错误,但只需要改接一根导线即可,请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上______;
(2)正确连接电路后闭合开关,小李发现电流表的示数为零,电压表的示数如图乙所示,改变滑动变阻器滑片的位置,两电表指针的位置不变,电路中只有一处故障,可能是______(填序号);
A.电流表断路
B.电压表短路
C.定值电阻断路
D.定值电阻短路
(3)排除故障后,通过实验得到的数据如表所示,对数据进行分析,剔除错误数据后,请在图丙的坐标系中制定标度,根据表中数据在坐标系中描点,画出电流与电阻的关系图线______,得到电压一定时电流与电阻的关系:______;
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.30
0.13
0.10
0.08
(4)为了能够顺利完成(3)题中的五次实验,定值电阻两端的电压的最小值是______ V。
【答案】(1)
(2)C
(3) 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)1.5
【详解】(1)甲图中,电流表与电阻并联后再与滑动变阻器串联,电压表串联在电路中是错误的。电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,改正后如下所示:
(2)正确连接电路后闭合开关,小李发现电流表的示数为零,说明发生断路,电压表的示数如图乙所示,电压表有示数,说明电压表的两端与电源相通,改变滑动变阻器滑片的位置,两电表指针的位置不变,电路中只有一处故障,则可能是定值电阻断路。
故选C。
(3)[1]研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压一定,除第2组数据外,电流与电阻之积均为2V,故第2组数据是错误的。剔除错误数据,规定横轴表示电阻,纵轴表示电流,设横坐标每1小格为1Ω,纵坐标每1个小格为0.02A,根据表中数据,在坐标系中描出对应的点,用平滑的曲线连接起来,如下所示:
[2]电流与电阻之积一定,且电流随电阻的增大而减小,可得:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)电源电压恒为4.5 V,将25Ω的电阻接入电路,将变阻器阻值调到最大,根据串联分压原理则有
解得,所以为了能够顺利完成(3)题中的五次实验,定值电阻两端的电压的最小值是1.5V。
3.小红在“探究电流与电压和电阻关系”的实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求)、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下:
(1)请根据小红设计的电路图(图1)将实物图(图2)连接完整(要求:导线不交叉)。
(2)小红把5 Ω的定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最__(选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数无变化,电流表示数有变化,其原因可能是定值电阻__。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P将实验数据记录在表中,分析数据可得出结论:在电阻一定时,__。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)小红接下来探究电流与电阻的关系,分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,正确进行操作,并根据实验数据绘制出图像,如图3所示。根据数据分析得出结论:__,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)小红在得出电流与电压和电阻的定量关系后,要测量一个标记不清的定值电阻阻值(约为30 Ω),利用现有器材,设计了如图4所示的电路。
①闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值R0时,记录电压表示数为U1;
②__,记录电压表示数为U2;
③得出了定值电阻阻值的表达式:Rx=__(用U1、U2、R0表示)。
【答案】(1)
(2) 右 短路
(3)通过导体的电流和导体两端的电压成正比
(4)在导体两端电压一定时
(5) 将滑动变阻器的滑片调至最左端时
【详解】(1)根据题图1可知,滑动变阻器向右滑动阻值变大,所以将滑动变阻器的左下接线柱接入电路。如图所示:
(2)[1][2]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,即滑片P移到滑动变阻器的最右端;闭合开关,移动滑片P,电流表示数有变化,说明电路为通路,发现电压表示数无变化,则可能是定值电阻短路了。
(3)分析数据可知,导体两端电压与通过导体电流的比值是一个定值,可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
(4)由图3可知,I-R图像为反比例函数,故小红可得出结论是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。
(5)[1][2]由图4可知,滑动变阻器与未知定值电阻Rx串联接入电路,电压表测量定值电阻两端的电压,当滑动变阻器不接入,即将滑动变阻器滑片调至最左端,接入电路阻值为0时,电源电压U与电压表示数U2相等,闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值R0时,记录电压表示数为U1,此时滑动变阻器两端电压
通过电路的电流
则
4.在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明同学准备了如下器材:学生电源(调节旋钮可选择、、、、、的电压),定值电阻5只(、、、、),滑动变阻器一只(;1A),电流表(;)、电压表(;)、开关及导线若干。
(1)小明同学将学生电源电压调到处,将电阻连入并接好电路(如图甲)。电路有一根导线连接错误,请你在这根导线上画“”,并用笔补画出正确的导线_______(不允许导线交叉)。
(2)导线改接正确后,小明同学闭合开关进行实验,当电压表示数如图乙时,记下电流表示数。随后小明断开开关,用电阻替换电阻(滑动变阻器滑片未动),闭合开关后,向___________(选填“左”或“右”)移动滑片,直至电压表示数为___________(选填“1”“1.5”或“2”)V,并记下电流表的示数。
(3)小明同学在换上电阻时,发现无论怎样移动滑片,电压表示数都达不到需要的电压,此时可以采取的措施是将电源电压调到___________V,继续实验。
(4)在现有器材下(电源电压与电表的测量范围可根据需要选用),要求五只定值电阻全部参与实验,则控制电压不超过___________。
【答案】(1)
(2) 左 1.5
(3)2
(4)5
【详解】(1)原图中电压表与定值电阻串联,电流表与定值电阻并联,这是错误的,电压表应与定值电阻并联,电流表应与定值电阻串联。如图所示:
(2)[1][2]图乙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V,根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,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,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为1.5V时,记下电流表的示数。
(3)由串联电路的分压原理可知,当变阻器接入最大阻值时,电源电压为最大,由分压原理可得
所以电源电压最大值
即此时可以采取的措施是将电源电压调到2V继续实验。
(4)由于滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”,所以电路的最大电流为1A,由欧姆定律,因此定值电阻两端允许的最大电压
因此控制电压不超过5V。
5.如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,闭合开关前,A、B 两 U 形管内液面相平。
(1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内通过导体的 ________不相等;
(2)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察_________来比较甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法 是 ________;
(3)通过对比观察,发现 _________(选填“甲”或“乙”)容器中导体的 电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,_______越大,导体产生的热量越多。
【答案】(1)电流
(2) U形管两液面高度变化 转换法
(3) 甲 电流
【详解】(1)如图所示,甲中一个5Ω电阻与乙中两个5Ω电阻的并联电路串联,则通过甲容器中电阻的电流等于并联电路中两个支路电流之和;由此可知,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内通过导体的电流不相等。
(2)[1][2]实验中,通过观察U形管中液面高度的变化来反映密闭空气温度的变化,进而比较甲、乙容器内电阻产生的热量。这种方法称为转换法,即用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量。
(3)[1][2]实验中,通过对比观察,发现A管的液面高度差比B管的液面高度差大,说明甲容器中气体膨胀程度较大,温度上升得较高。因此,甲容器中电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越大,导体产生的热量越多。
6.小致用如图装置探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关。两个完全相同的透明容器中封闭着等量的空气、未接入电路时,U形管中液面相平。
(1)实验中通过观察U形管中___________的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是___________(填字母)。
A.测量小灯泡的电功率 B.探究影响电阻大小的因素
C.探究并联电路中的电流关系 D.探究电流与电压和电阻的关系
(2)将甲装置接入电路,闭合开关通电一段时间,观察到右侧U形管液面高度差大于左侧U形管液面高度差,如图所示。表明在电流和通电时间相同的情况下,___________越大,产生的热量越多。
(3)小致在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面高度差变化相同,请分析产生这种现象的原因可能是:___________。
(4)乙图中,R3的作用是___________。
【答案】(1) 液面高度差 B
(2)电阻
(3)R3断路
(4)使通过R1和R2的电流不同
【详解】(1)[1]实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少,U形管中液面高度差越大,说明容器内电阻产生的热量越多。
[2]实验中用到转换法。
A.测量小灯泡的电功率用到归类法,故A不符合题意;
B.探究影响电阻大小的因素,实验中通过电流表示数大小,观察电阻大小,用到转换法,故B符合题意;
C.探究并联电路中的电流关系用到归类总结法,故C不符合题意;
D.探究电流与电压和电阻的关系,用到控制变量法,故D不符合题意。
故选B。
(2)将甲装置接入电路,左右两侧容器中电阻丝串联,左右两侧容器中电阻丝的电流与通电时间相同,则右侧容器中电阻丝的电阻较大,闭合开关通电一段时间,观察到右侧U形管液面高度差大于左侧U形管液面高度差,表明在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
(3)小致在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面高度差变化相同,左右两侧容器中电阻产生的热量相同,左右两侧容器中电阻丝的电阻与通电时间相同,由得,左右两侧容器中电阻丝的电流相同,则左右两侧容器中电阻丝串联或者R2、R3并联后的电流等于R1,则产生这种现象的原因可能是:R3断路,使电路变为R1、R2的串联电路。
(4)乙图中,R2、R3并联后R1串联,R1的电流等于R2、R3的总电流,则 R3的作用是使通过R1和R2的电流不同。
7.兴趣小组的同学利用如图所示的实验装置探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶甲中的金属丝R1是镍铬合金丝,电阻比较大,烧瓶乙中的金属丝是铜丝,电阻比较小,温度计显示煤油的温度。
(1)通过观察_________来判断电流产生的热量的多少。下列实验中也是用这种物理方法的是________。
A.探究动能大小与物体质量的关系实验中,将小球从斜面的同一高度由静止释放
B.在探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验中,用电磁铁吸引铁钉的多少反映电磁铁磁性强弱
(2)图中两根电阻丝是串联的,这是为了研究电流产生的热量与________的关系。
(3)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该_________。(选填“相同”或“不同”)
(4)有同学提出“水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油”。对于这个问题,小组同学通过讨论,给出了下列四种答案,你认为合理的是( )
A.因为煤油有颜色便于观察
B.因为煤油有比较大的热值
C.因为煤油有比较小的密度
D.因为煤油有比较小的比热容
(5)实验中,同学们发现甲烧瓶中温度计的示数升高的快,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越________,产生的热量越多。
【答案】(1) 温度计示数的变化 B
(2)电阻大小
(3)相同
(4)D
(5)大
【详解】(1)[1]电阻丝产生热量的多少可以通过温度计示数的变化量反映出来,电阻丝产生热量的多少转化为温度计示数的变化量,本实验应用了转换法。
[2]A.探究动能大小与物体质量的关系实验中,将小球从斜面的同一高度由静止释放,小球到达水平面的速度相同,用到控制变量法,故A不符合题意;
B.在探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验中,用电磁铁吸引铁钉的多少反映电磁铁磁性强弱,用到转换法,故B符合题意。
故选B。
(2)两电阻丝串联,目的是控制通过电阻丝的电流与通电时间相同,这可以研究电流产生的热量与导体电阻大小的关系。
(3)实验中,两个烧瓶中所盛煤油的质量应该相同,煤油的初始温度应该相同。
(4)因为煤油的比热容比水的小,相同质量的煤油和水比较,吸收相同的热量,煤油温度升高的多,用煤油做实验效果更明显,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(5)实验中,同学们发现甲烧瓶中温度计的示数升高的快,甲烧瓶中电阻丝的阻值较大,产生的热量较多,可以得到在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多。
押题猜想21 热学实验
(改编题)小霖和小轩在“探究水的奥秘”主题学习活动中,组装了如图所示实验装置。
(1)将装冰的试管置于水中加热(如图甲所示),而不用酒精灯直接加热,这样做的好处是___________。(写出一条即可)
(2)利用装置乙进行实验探究,通过观察比较发现________现象,就说明水沸腾了。
(3)小霖和小轩发现冰熔化和水沸腾共同的特点是:吸收热量,_____________。
(4)利用装置丙对初温和质量都相等的水、煤油同时加热探究物质吸热能力时;
①小霖调整两只酒精灯的灯芯,使其火焰相同(相同热源),目的是用________表示物质吸收热量的多少。(选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)
②小轩根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像如图丁所示。由图丁可知,________的吸热能力更强。
【答案】(1)使试管内的冰受热均匀
(2)烧杯底部产生大量气泡,气泡上升变大,到水面破裂
(3)温度保持不变
(4) 加热时间的长短 水
【详解】(1)将装冰的试管置于水中加热,即采用水浴加热,而不用酒精灯直接加热,这样做的好处是使试管内的冰受热均匀。
(2)水沸腾时,会产生大量气泡,气泡上升过程变大,气泡上升到水面破裂。
(3)冰是晶体,熔化过程中,需要不断吸收热量,温度不变;水沸腾过程中,不断吸收热量,温度不变,则共同的特点是: 冰熔化和水沸腾共同的特点是:吸收热量,温度不变。
(4)[1]小霖调整两只酒精灯的灯芯,使其火焰相同(相同热源),则酒精灯燃烧相同的时间,释放的热量相同,被加热物质吸收的热量相同,则此操作的目的是加热时间的长短表示物质吸收热量的多少。
[2]由图丁得,质量相等的煤油与水,加热相同的时间后,吸收的热量相同,水升高的温度较少,说明水的吸热能力更强。
押题解读
中考热学实验是对热现象和热学规律的探究,可能会涉及到探究不同物质的吸热能力、观察水的沸腾过程、探究晶体和非晶体的熔化特点等实验。这些实验考查学生对热学知识的理解和实验操作能力。
考前秘笈
学生要熟悉实验仪器的使用,理解实验原理,明确实验步骤和注意事项;认真观察实验现象,准确记录实验数据;通过对实验数据的分析和比较,得出科学结论;注意控制变量法在实验中的应用,以及实验过程中的安全问题
1.在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)如图乙所示是冰在加热过程中温度随时间变化的图像。实验时,试管里装有适量的碎冰,将试管放入水中加热,这样做的目的是___________,而且温度上升较慢,便于记录。
(2)图乙是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图像。由图像可知:BC段的物质处于_____状态,冰熔化过程中在a点时的内能_____ (填“大于”、“小于”或“等于”)在b点时的内能。
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,得到图像中的DE段,由此判断可能是液面上方的气压_____(填“高于”或“低于”) 1个标准大气压:这段时间内试管中的水_____ (填“能”或“不能”)沸腾,原因是_________。
【答案】(1)使冰受热均匀
(2) 固液共存 小于
(3) 低于 不能 不能继续吸热
【详解】(1)探究冰熔化时温度的变化规律时,试管里应装有适量的碎冰, 一般都采用水浴法,在加热过程中,碎冰受热均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度。
(2)[1][2]冰是晶体,由图像可知BC段表示冰处在熔化过程,所以是固液共存状态,物质吸收热量,内能变大,在a点时的内能小于在b点时的内能。
(3)[1]由图可知,此时水的沸点为98℃,小于标准气压下的沸点100℃,说明液面上方的气压低于1个标准大气压。
[2][3]烧杯中的水沸腾后,温度不再上升,试管内的水到达沸点后,不能继续吸热,不能沸腾。
2.小茹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,进行如下实验:如图甲所示,小茹点燃酒精灯,待水温升至90时,每隔1min在表格内记录温度计示数。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/
90
92
94
96
98
99
99
99
99
(1)小茹观察到如图________(选填“乙”或“丙”)所示的现象时,说明此时水还没沸腾;
(2)如图丁所示,妈妈炖汤时把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把炖盅和煲底隔离,当煲中的水沸腾后,炖盅内的水________(选填“能”或“不能”)沸腾;
(3)小茹在家为妈妈煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒她锅里的水量少了,于是小茹又往锅里迅速加了一碗冷水(质量比锅里的水少),用同样大的火将水再次烧开,下图中能正确反映小茹烧水过程中温度随时间变化关系的是( )(填序号)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)丙
(2)不能
(3)A
【详解】(1)图乙中,气泡在上升时,变大,到水面破裂开来,是水沸腾时的情况,因为沸腾时,整杯水的温度相同,气泡在上升时,不断有汽化的水蒸气加入;图丙的气泡在上升过程中变小,到水面消失了,这是沸腾前的情况,因为沸腾前,水下层的温度比上层的高,水蒸气在上升时遇冷液化,气泡的体积变小。
(2)煲中的水沸腾后,炖盅内的水吸收热量,温度升到沸点,不能继续吸热,不能沸腾。
(3)水先烧开了,再加入冷水,则水的温度由沸点迅速下降,因为所加冷水比锅里的水少,所以温度不会下降太多,用同样的火将水再次烧开,因为两次水面上方气压相同,沸点相同,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.俊俊同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。
(1)俊俊同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲所示),探究水和煤油的吸热能力。
①组装实验装置时,放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定___________(填“铁圈”或“铁夹”)的位置;
②在两个相同的烧杯中应加入初温和___________相同的水和煤油,实验中用相同的酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内___________;
③水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断:a物质是___________(填“水”或“煤油”),b物质吸热能力较___________(填“强”或“弱”);
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,俊俊用两个相同规格的烧杯装相等质量的水,取质量___________(填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃尽,通过比较___________(填“加热时间”或“水升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小。
【答案】(1) 铁圈 质量 吸收相等的热量 水 弱
(2) 相等 水升高的温度
【详解】(1)[1]由于需要用酒精灯的外焰加热,所以实验装置应按自下而上的顺序组装,应当先调整固定铁圈的位置。
[2][3]为了达到实验目的前提条件是:在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油,选取相同的酒精灯可以在相同的时间内提供的热量相同,使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。
[4][5]由图乙可知,a、b两物质加热相同时间后(吸热相同),b物质的温度变化的快,b物质的吸热本领弱,b物质是煤油,a物质是水。
(2)[1]燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制燃料的质量相同。
[2]将酒精和碎纸片放入两个燃烧皿中,分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧,通过比较水升高的温度比较热值的大小,水升高的温度比较多,说明该燃料的热值较大。
4.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,两组同学从甲、乙两图所示的实验装置中各选一套来完成实验。
(1)实验时,在组装器材时,应按照________(选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序。
(2)图丙是实验中某一时刻温度计示数,其读数是________℃。
(3)图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度—时间”的图象,其中图象________(选填“a”或“b”)是根据乙实验装置的数据绘制的。
(4)乙实验装置中烧杯中水的质量为m,每分钟水吸收的热量为Q,则可计算出水的比热容C水=________(用含有m、Q的代数式表示)。
(5)由图象还可以看出水温度升高的快慢不同,小明认为是比热容不同造成的,小强认为是加热过程中热量损失快慢不同造成的,你认为________(选填“小明”或“小强”)的说法是正确的。
【答案】(1)由下到上
(2)84
(3)a
(4)
(5)小强
【详解】(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要根据酒精灯位置调整好铁圈、石棉网和烧杯的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置,因此先安装下面器材,再安装上面器材,便于调节器材间的距离,方便操作。
(2)根据丙图可知,80~90℃有10个小格,则温度计的分度值为1℃,温度计由下往上读数,故丙图中温度计读数为84℃。
(3)对比甲乙图中实验装置可知,乙图中烧杯上有盖子,因此,乙图在加热过程中热量散失比甲图中少,到达沸点用时短,同时,乙图装置加上盖子后,乙图中杯内气压比甲图中的大,气压越大水的沸点越高,因此,乙图装置中水的沸点比甲图中水的沸点高,故图像a是根据乙图装置的数据绘制的。
(4)乙实验装置中烧杯中水的质量为m,图像a是根据乙图装置的数据绘制的,水升高10℃加热了3分钟,每分钟水吸收的热量为Q,水吸收的总热量为3Q。
根据可知,。
(5)比热容只与物质的种类和状态有关。在同一个实验中,水的比热容是固定不变的,而加热过程中热量损失快慢不同会导致水温度升高的快慢不同,所以小强的说法正确。
5.实验小组利用如图甲、图乙所示的装置做了“比较不同物质吸热情况”的实验。完成下列问题:
(1)实验中,要在A、B两个相同的烧杯中分别加入___________相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”);
(2)实验小组想利用此装置和实验数据测出酒精的热值,认为液体吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量,那么测得酒精的热值会___________,(选填“偏大”或“偏小”)原因是___________;
(3)在教师的指导下,实验小组将两个酒精灯更换为两个完全相同的电加热器,原因是___________;
(4)更换加热器后继续实验,记录数据并绘制了如图丙所示的温度变化图像,假如B液体是水,则煤油的比热容为___________J/(kg·℃)[水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·°C)]。
【答案】(1)质量
(2) 偏小 有热量损失,液体吸收的热量小于酒精燃烧释放的热量
(3)电加热器稳定释放热量,保证液体在相同时间吸收相同热量
(4)2.1×103
【详解】(1)用水和煤油探究不同物质吸热能力的实验中,必须控制水和煤油的质量相同,要在A、B两个相同的烧杯中分别加入质量相同的水和煤油。
(2)[1]实验中用酒精灯加热,会有一部分热量散发到空气中,如果认为液体吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量,那么测得酒精的热值会偏小。
[2]用酒精灯加热,会有一部分热量散发到空气中,有热量损失,液体吸收的热量小于酒精燃烧释放的热量。
(3)电加热器稳定释放热量,相同的电加热器能够保证液体在相同时间吸收相同热量。
(4)由图丙可知,煤油和水的温度都升高到80℃,升高相同的温度,煤油需要加热10min,水需要加热20min,相同的电加热器,水吸收的热量等于煤油吸收热量的二倍,Q水=Q煤油,,所以
押题猜想22 电磁实验
(改编题)利用如图装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)导体应该选用________(填“铁棒”或“铜棒”),实验中通过观察________判断电路中是否有感应电流产生。
(2)连接好电路后,立刻把导体沿上下、左右运动,发现电流计指针始终不动,经检查,各处接线完好,则连接好电路后还应进行的操作是________。
(3)正确操作后,导体在磁场中上下运动时发现电流计指针不偏转,左右运动时指针发生偏转且偏转方向不相同。得出结论:当闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时,导体中就会产生感应电流,感应电流的方向与________有关。要使电流计指针偏转角度更大,可采用的方法是________(写出一种即可)。
【答案】(1) 铜棒 灵敏电流计
(2)闭合开关
(3) 切割磁感线 导体运动方向 增大磁体的磁性
【详解】(1)[1]铁、钴、镍会被磁体吸引,为了避免干扰,导体应该选用铜棒。
[2]实验中通过观察灵敏电流计判断电路中是否有感应电流产生,当灵敏电流计发生偏转时,电路有感应电流产生。
(2)连接电路时,为了保护电路开关处于断开状态,连接好电路后,电路处于断路状态,立刻把导体沿上下、左右运动,发现电流计指针始终不动,经检查,各处接线完好,则连接好电路后还应进行的操作是闭合开关。
(3)[1][2]正确操作后,导体在磁场中上下运动时发现电流计指针不偏转,此时导体不切割磁感线;左右运动时指针发生偏转且偏转方向不相同,此时导体切割磁感线,导体运动方向不同,灵敏电流计偏转方向不同,产生的感应电流的方向不同,由此可得出结论:当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,感应电流的方向与导体运动方向有关。
[3]要使电流计指针偏转角度更大,则产生的感应电流越大,可采用的方法是增大磁体的磁性或者加快导体运动的速度。
押题解读
电磁实验在中考中占据重要位置,可能会涉及到探究影响电磁铁磁性强弱的因素、探究电磁感应现象、研究通电导体在磁场中的受力情况等实验。这些实验考查学生对电磁学知识的理解和实验操作能力。
考前秘笈
要熟练掌握电磁学实验的原理和方法,了解各种电磁学仪器的使用;在实验过程中,要认真观察实验现象,准确记录实验数据;通过对实验数据的分析和研究,探索电磁学规律;注意实验中的误差分析和控制,保证实验结果的准确性;多进行电磁实验的练习,提高自己的实验技能和对电磁学知识的掌握程度。
1.1820年奥斯特发现了一个不显眼的实验现象,接连三个月深入地研究,发现电可以产生磁;此后,法拉第利用逆向思维认为磁可以产生电,于是利用十年反复实验,在1831年发现电磁感应。合肥某校九年级一班物理兴趣小组的同学深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图甲,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图乙,触接电源,小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后,小磁针恢复到图甲位置。如图丙,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。实验说明,通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与________有关。
(2)利用图丁所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察电流表指针的偏转情况,记录在表中。
实验次数
开关
磁场方向
导体AB移动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
1
断开
上N下S
左右或上下运动
不偏转
2
闭合
上N下S
静止
不偏转
3
闭合
上N下S
上下运动
不偏转
4
闭合
上N下S
左右运动
偏转
根据表中记录的实验信息,回答下列问题:
①产生感应电流的条件是:_________。
②在第4次实验时用不同的速度移动导体,发现电流表指针偏转角度不同,由此请提出一个猜想:____________。
【答案】(1)电流方向
(2) 见解析 见解析
【详解】(1)图丙中将电源正负极对调,再次触接电源,电流方向改变,小磁针的N极向纸内偏转,说明磁场的方向与电流方向有关。
(2)[1]由表中数据可知,开关断开时,导体切割磁感线,不会产生感应电流,开关闭合时,导体切割磁感线,产生感应电流,由此可以得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中就会产生感应电流。
[2]在第4次实验时用不同的速度移动导体,发现电流表指针偏转角度不同,说明产生的感应电流大小不同,由此可猜想:感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
2.某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图(甲)所示,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图(乙)所示,触接电源,小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后,小磁针恢复到图(甲)位置。如图(丙)所示,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。则:
①通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与______有关;
②断开电源后,小磁针恢复到图(甲)位置,这是因为小磁针受到了______的作用;
(2)利用图(丁)所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察灵敏电流计指针的偏转情况,记录在表中。已知当电流从灵敏电流计的左侧接线柱流入时,指针向左偏转;从右侧接线柱流入时,指针向右偏转。
实验次数
导体棒移动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
根据表中记录的实验信息,完成下列问题:
①由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中______(选填“会”或“不会”)产生感应电流;
②由第3、4两次实验可知,导体棒AB中感应电流的方向与______的方向有关。如果固定导体棒AB,水平向右移动磁体,灵敏电流计的指针向______偏转;
③本实验的设计不完整,不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整,应______;
④小明将灵敏电流计换成完好的小灯泡,再做第3、4两次实验时小灯泡不亮,最可能的原因是______;
⑤发电机的原理与本实验的原理一样,图(戊)为发电机的示意图,图中时刻线框水平,箭头为线框旋转的方向,此时ab边中的电流方向______(选填“由a到b”或“由b到a”)。
【答案】(1) 电流方向 地磁场
(2) 不会 导体运动 右 调换磁体的方向 产生的感应电流太小 由a到b
【详解】(1)[1]如图(乙)所示,触接电源,小磁针的N极向纸外偏转,说明通电导线周围存在磁场;断开连接后,小磁针恢复到图(甲)位置。如图(丙)所示,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转,电流方向改变,小磁针偏转方向改变,说明通电导线的磁场的方向与电流方向有关。
[2]断开电源后,小磁针恢复到图(甲)位置,N极指向北,是因为受地磁场作用。
(2)①[1]由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动时,灵敏电流计指针不偏转,说明闭合回路中不会产生感应电流。
②[2][3]由第3、4两次实验可知,磁场方向不变,导体运动方向改变时,感应电流的方向也发生改变,这说明感应电流的方向与导体运动的方向有关;如果固定导体棒AB,水平向右移动磁体,此时相当于导体棒AB水平向左运动,由表格中的信息可知,灵敏电流计的指针将向右偏转。
③[4]感应电流的方向不仅与导体运动方向有关,也与磁场方向有关,故为了使探究过程更加完整,应调换磁体的方向,改变磁场方向。
④[5]将灵敏电流计换成完好的小灯泡做实验,电路是通路,灯泡不亮,可能原因是产生的感应电流太小。
⑤[6]由表可知,丁图中,当导体棒AB水平向左运动时,灵敏电流计指针向右偏转,说明产生的电流方向为从B到A,类比可知图(戊)中线圈逆时针旋转时,ab边中的电流方向为由a到b。
3.某实验小组用铁屑和小磁针等来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)在玻璃板上均匀地撒满铁屑,将螺线管连入电路,闭合开关,轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示,铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似;
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,螺线管通电后,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,根据__________确定小磁针所在位置的磁场方向;
(3)若想探究通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向关系,接下来的操作是:___________;
(4)根据实验所得结论判断,图丙中闭合开关后,螺线管的右端为_________(选填“N”或“S”)极;
(5)地球周围存在磁场,有学者认为,地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的,结合图甲、乙分析推断:图丁中地球的圆形电流方向与地球自转方向_________(选填“相同”或“相反”);
(6)实验时发现图甲中通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线管的磁场,可行的措施是_________(写出一种方法即可)。
【答案】(1)条形
(2)小磁针N极指向
(3)对调电源正负极
(4)N
(5)相反
(6)增加线圈的匝数
【详解】(1)由图甲所示的铁屑分布情况可知,通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。
(2)小磁针静止时,N极指向为磁场方向,因此根据N极指向确定小磁针所在位置的磁场方向。
(3)若要探究通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关,应改变螺线管导线电流的方向,因此可以对调电源正负极,电路中电流方向改变。
(4)据丙图可知,电流从螺线管左端流入、右端流出,根据安培定则可知,螺线管的右端为N极。
(5)地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,根据安培定则,电流方向应自东向西,与地球自转方向相反。
(6)通电螺线管的磁场较弱,为增强螺线管的磁场,根据通电螺线管磁性强弱的影响因素可知,可以增加线圈的匝数、电流的大小。
4.利用如图所示的装置进行电与磁的相关实验。
(1)若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”,应将开关的接线柱1与________接通;为使观察到的现象更明显,导体ab应选择________(铜棒/铁棒);
(2)将开关反方向闭合,利用该装置探究“产生感应电流的条件”:
①让悬挂的导体 ab在图示位置沿竖直方向上下运动,灵敏电流计指针________发生偏转;
②保持磁体不动,若导体 ab水平向右运动,灵敏电流计指针向左偏转,此时_________相当于电路中的电源;若将磁体的磁极对调,导体ab向左运动,灵敏电流计的指针将向________偏转。
【答案】(1) 3 铜棒
(2) 不会 导体ab 左
【详解】(1)[1]为了让导体通电,电路中须接入电源,所以应将开关的接线柱1与3接通。
[2]相同长度与粗细的铜棒与铁棒,铜棒的电阻更小,在其它条件相同时,接入电路后,通过铜棒的电流比铁棒的大,而通电导体在磁场中受力的大小与通过的电流大小及磁场的强弱有关,磁场强度不变,电流越大,受力越大,所以导体ab应选择铜棒。
(2)图示中,悬挂的导体ab水平向右运动,做切割磁感线运动,产生感应电流,灵敏电流计指针向左偏转,此时导体ab相当于电源。
[2]若磁体的磁极方向不变,导体ab向左运动,则灵敏电流计的指针将向右运动,导体ab仍向左运动,磁体的磁极对调,则灵敏电流计的指针向左运动。
5.物理兴趣小组的同学在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成电路,用绝缘的细线将金属棒水平悬挂,置于U形磁铁的磁场中,如图所示。
(1)他们完成操作,将观察到的现象记入表格;
序号
开关
金属棒运动方向
电流计指针偏转情况
1
断开
竖直上下运动
不偏转
2
断开
水平左右运动
不偏转
3
闭合
竖直上下运动
不偏转
4
闭合
水平向右运动
向左偏转
5
闭合
水平向左运动
向右偏转
根据实验现象发现,当开关____________(选填“闭合”或“断开”)时,金属棒做切割磁感线运动会产生感应电流,________(选填“电动机”或“发电机”)是根据这个原理工作的;
(2)金属棒分别向左和向右运动时,灵敏电流计指针的偏转方向不同,说明了感应电流的方向与____________有关;
(3)如果将电路中的电流计换成________,可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】(1) 闭合 发电机
(2)金属棒切割磁感线运动方向
(3)电源
【详解】(1)[1][2]由表中数据可知,开关断开时,金属棒切割磁感线运动,电流计指针不偏转,所以当开关闭合时,金属棒做切割磁感线运动会产生感应电流,发电机是根据这个原理工作的。
(2)由表中4、5组数据可知,开关闭合,金属棒水平向右运动,电流计向左偏转,金属棒水平向左运动,电流计向右偏转,说明感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动方向有关。
(3)探究磁场对通电导体的作用,需要有电源,所以将电路中的电流计换成电源,可以探究磁场对通电导体的作用。
押题猜想23 浮力与压强的计算
(2023·山东菏泽·中考真题)2024年1月2日,央视《新闻联播》公开了我国第三艘航母福建舰的近况,福建舰是中国自主研制的电磁弹射型航母,其规格如下表,海水的密度1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)吃水深度为13米时,舰底所受海水的压强为多少?
(2)福建舰满载时,所受的浮力为多少?
(3)福建舰满载时,排开水的体积多少?。
全长
320米
最大宽度
78米
排水量
8万吨
吃水深度
13米
【答案】(1)1.3×105Pa(2)8×108N;(3)8×104m3
【详解】解:(1)吃水深度为13米时,舰底所受海水的压强为
(2)福建舰所受的浮力为
(3)福建舰满载时,排开水的体积
答:(1)舰底所受海水的压强为;
(2)福建舰满载时,所受的浮力为;
(3)福建舰满载时,排开水的体积。
押题解读
浮力与压强的计算是中考的重点内容,可能会涉及到物体在液体中的浮沉情况、浮力与重力的关系、液体压强的计算等方面。这些题目通常结合实际生活情境,考查学生对知识的理解和应用能力。
考前秘笈
掌握基本概念和公式:熟练掌握浮力和压强的相关公式,如阿基米德原理、液体压强公式等。
分析物体受力情况:准确分析物体在液体中的受力情况,正确判断浮力与重力的大小关系。
理解液体深度与压强的关系:明确液体压强随深度的变化规律。
注重解题思路和方法:学会运用受力分析、等量代换等方法解决问题。
1.如图甲所示,一根轻质且不可拉伸的细线将一正方体物块拴接在圆柱形容器底部(容器截面为),当水深为15cm时,细线刚好伸直;如图乙所示,当继续向容器中倒入1.2kg水时,水深为19cm,物体上表面恰好与水面相平。已知,求:
(1)图甲中水对容器底的压强;
(2)图乙中正方体物块受到的浮力;
(3)图乙中细线的拉力。
【答案】(1)
(2)10N
(3)4N
【详解】(1)图甲中水对容器底的压强
(2)新倒入水的体积
物体和容器之间的面积
物体的底面积
物体的边长
物体的体积
图乙中正方体物块受到的浮力
(3)图乙中细线的拉力
2.2024年12月27日,中国海军076型两栖攻击舰“四川舰”下水,如题27图所示,它应用了电磁弹射和阻拦技术,可搭载固定翼飞机、直升机、两栖坦克等装备,满载排水量4万余吨,最大航速可达32节(1节=1海里/小时,即lnmi/h,1海里=1.852千米),最大吃水深度超过9米。(g=10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
(1)若四川舰某次训练时排开水的质量为,它受到的浮力多大?
(2)四川舰水面下9米深处船体受到海水的压强是多大?
(3)若四川舰在某次训练中以30节的平均航速通过长度为120海里的海域,需要多长时间?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)受到的浮力
(2)水面下9米深处船体受到海水的压强
(3)1节=1海里/小时,所以30节即30海里/小时,则时间为
3.如图甲所示,我国自主设计建造的亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”———“海葵一号”,在半潜船“新光华”轮托运下,历经10天,经过2200公里长途跋涉,成功从青岛运抵广州锚地。“新光华”轮长达255米,宽68米,深14.5米,满载时的吃水深度为10.5米。此次运输中“新光华”轮受到的平均阻力为2×106N。如图乙所示,“海葵一号”最大储油量达60000t,相当于一个“超级能源碗”,“碗口”直径超90米,最高处61米,近22层楼高,主甲板面积相当于13个篮球场,最大排水量100000t,可连续在海上运行15年不回坞。已知原油密度为,海水密度取,g取10N/kg。求:
(1)“超级能源碗”储油的最大容积;
(2)满载时“新光华”轮底部受到海水的压强;
(3)“海葵一号”在工作平台满最大排水量时受到海水的浮力;
(4)本次运输“海葵一号”过程“新光华”轮所做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)“超级能源碗”储油的最大容积
(2)满载时“新光华”轮底部受到海水的压强
(3)“海葵一号”在工作平台满最大排水量时受到海水的浮力
(4)本次运输“海葵一号”过程“新光华”轮所做的功
4.“雪龙2号”极地考察船是中国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船。2024年11月29日,执行中国第41次南极考察任务的“雪龙1号”对南极中山站外围陆缘冰进行破冰作业,“雪龙2号”在前负责破冰引航,如图所示。“雪龙2号”主要参数如表所示。海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
基本参数
性能参数
船长
122.5米
最大航速
8m/s
船宽
22.3米
续航力
2万海里
吃水
7.85米
自持力
60天(90人)
排水量
约14000吨
动力功率
15000千瓦
装载能力
4500吨
(1)“雪龙2号”航行时,求海面下5m深处船壁1cm2的面积上受到海水的压力。
(2)某次“雪龙2号”以最大航速匀速航行16km,破冰船动力做功多少?受到的阻力多大?
(3)当“雪龙2号”以冲撞破冰的方式破冰前行时,部分船体会冲上冰面,压在冰面上。如果“雪龙2号”某次满载状态冲撞破冰,冲上冰面时,在海水中的船体受到海水的浮力为8×107N,求此时破冰船排开水的体积和船对冰面的压力。
【答案】(1)5N
(2)3×1010J;
(3);
【详解】(1)海面下5m处船体受到海水的压强为
则1cm2的面积上受到海水的压力为F=pS=5×104Pa×1×10-4m2=5N
(2)以最大航速匀速航行16km所用的时间为
动力做功W=Pt=15000×103W×2000s=3×1010J
船匀速航行,受到海水的阻力等于牵引力,大小为
(3)根据可得,破冰船排开水的体积
船满载时的总重
由二力平衡知识,冰面对船的支持力为
冰面对船的支持力与船对冰面的压力是一对相互作用力,故船对冰面的压力为。
5.如图甲所示,一个棱长为10cm、重为9N的正方体物块M,水平放置在一个长方形容器中,M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。(g=10N/kg)。求:
(1)物块M的密度;
(2)图乙中a的值;
(3)若在注水140秒时,水对容器底的压强为1350Pa,此时将M向下完全压入水中后,水对容器压强的变化量。
【答案】(1)
(2)9cm
(3)80Pa
【详解】(1)物块M的体积为
根据可得,物块M的密度为
(2)由(1)可知,物块M的密度小于水的密度,物块M在水中最终会漂浮,由图像可知,0~40s过程中,随着水的深度逐渐增加,物块M排开水的体积也变大,则物块M所受到水的浮力也变大,当t=40s时,水的深度变化变慢,说明此时物块M刚好处于漂浮状态;当t=40s时,物块M刚好处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,此时受到的浮力为
根据阿基米德原理可得,此时物块M排开水的体积为
此时水的深度为
即图乙中a的值为9cm。
(3)根据题意可知,M一直处于漂浮状态,若在注水140秒时,水对容器底的压强为1350Pa,根据p=ρgh可知,此时水的深度为
此时M底部距离容器底部的深度为
由于物块M露出水面的高度为
10cm-9cm=1cm<4.5cm
当将M向下完全压入水中后,M不会触碰容器底。假设容器底的面积为S容,当注水40秒时,注入容器的水的体积为
在40秒至140秒内,注入的水的体积为
由于向容器内注水的水流是恒定的,则有
即
即
解得,在注水140秒时,将M向下完全压入水中后,水面上升的高度为
所以,水对容器压强的变化量为
押题猜想24 机械效率的计算
(2022·山东潍坊·中考真题)工人通过如图甲所示的滑轮组将水中物体匀速提升至空中,他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%。每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力。
(1)物体在空中上升1m,工人做的功是多少?
(2)每个滑轮的重力是多少?
(3)物体完全在水中时滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)800J
(2)60N
(3)70%
【详解】(1)由图甲可知,绳子的有效段数,则绳端移动的距离
由图乙知,物体在空中上升时,绳子自由端的拉力,则工人做功
(2)物体在空中上升1m时,做的有用功
物体的重力
不计绳重及摩擦,由可得,2个动滑轮的重力为
则每个滑轮的重力为
(3)物体全部浸在水中时,绳子的拉力,则物体受到的拉力为
则滑轮组的机械效率
押题解读
机械效率的计算在中考中是常见考点,可能会涉及到滑轮组、斜面等简单机械的效率计算,考查学生对机械效率概念的理解以及运用相关公式进行计算的能力。机械效率的计算不仅会涉及到常见简单机械,还可能会考察汽车等实际情境中的机械效率问题。这不仅要求学生掌握机械效率的基本概念和计算方法,还需要学生能够将理论知识与实际应用相结合,理解汽车运行过程中各种能量的转化和损耗。
考前秘笈
透彻理解机械效率的概念:明白机械效率是有用功与总功的比值。
掌握相关公式:分析清楚有用功和额外功,明确在具体情境中哪些是有用功,哪些是额外功。
注意单位换算:保证计算过程中单位的一致性。
1.如图所示,某工人利用滑轮组将一个重900N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中,绳子自由端所受的拉力F=400N。
(1)若不计绳重和摩擦,动滑轮的重力为多少?
(2)滑轮组做有用功的功率为多少?
(3)滑轮组的机械效率为多少?
【答案】(1)300N
(2)450W
(3)75%
【详解】(1)由图知,滑轮组承重绳子,不计绳重和摩擦,动滑轮的重力
(2)滑轮组的有用功
滑轮组做有用功的功率:
(3)滑轮组的机械效率
2.如图所示,工人师傅的质量为40kg,脚与地面的总接触面积为0.04m2;他用滑轮组以250N的拉力,匀速提升一个重力为400N的物体A,物体被提升的高度为1m,用时2s。求:(g=10N/kg,绳重及绳与轮之间的摩擦不计。)
(1)工人师傅拉力的功率;
(2)当工人师傅用250N的拉力提升A物体时,工人师傅对地面的压强;
(3)若将物体A更换为物体B也提升1m时,滑轮组的机械效率为75%,求物体B的质量。
【答案】(1)250W
(2)3750Pa
(3)30kg
【详解】(1)如图,滑轮组由2根绳承担物重,绳子自由端移动的距离为
工人师傅拉力做的功
工人师傅拉力的功率
(2)当工人师傅用250N的拉力提升A物体时,工人师傅对地面的压力
工人师傅对地面的压强
(3)动滑轮的重力
滑轮组的机械效率
解得,物体B的质量
3.在一次车辆故障处理过程中,拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路,交警只用了30s的时间,指挥拖车在水平路面上将质量为1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是1m/s,绳子自由端的拉力F是500N,故障车被匀速拖离时受到的阻力是车重的0.08。(g取10N/kg)
求:
(1)A处拉力的大小。
(2)拉力F在30s内所做的功。
(3)该装置的机械效率。
【答案】(1)1200N
(2)4.5×10⁴J
(3)80%
【详解】(1)A处拉力的大小
(2)故障车在30s内移动的距离
绳子自由端移动的距离
拉力F在30s内所做的功
(3)有用功
该装置的机械效率
4.如图甲所示,是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组将物体A从江底沿竖直方向吊起。某一时段,物体A在水中(未露出水面)上升的高度随时间变化的规律如图乙所示。已知物体A的重力为,体积为。不考虑风浪、水流等因素的影响。(,g取10N/kg)
(1)请在丙图方框内画出第3s时A的受力示意图(用“·”表示A);
(2)求第3s时A受到的浮力大小以及钢缆绳对A的拉力;
(3)4s~8s,求A上升的速度;
(4)A完全离开水面后,继续沿竖直方向匀速上升1m,电动机对绳的拉力F大小为。求:①拉力F做的功;②滑轮组的机械效率。
【答案】(1)见解析
(2)1.4×104N;1×104N
(3)0.2m/s
(4)3×104J;80%
【详解】(1)由图乙可知,第3s时A静止不动,此时A受到重力、钢缆绳的拉力和浮力作用,处于平衡状态,此时A的受力示意图如下图所示:
(2)由于完全浸没在水中,排开的体积V排=V=1.4m3
则物体受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.4m3=1.4×104N
根据力的平衡关系可知,钢缆绳对A的拉力为F缆=G-F浮=2.4×104N-1.4×104N=1×104N
(3)由图可知,4s~8sA上升的高度为s=1.6m-0.8m=0.8m
则A上升的速度为
(4)①由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3,拉力F做的功为W总=Fs=Fnh=1×104N×3×1m=3×104J
②该滑轮组的机械效率为
5.如图所示,小明同学在用滑轮组匀速提升重为600N物体,物体在10s内上升了1m,若他对绳子施加拉力F的方向始终竖直向下,此时他对水平地面的压强为,该滑轮组的机械效率为75%,他的双脚与水平地面的接触面积为,求:
(1)小明对绳子的拉力F;
(2)拉力F做功的功率:
(3)小明同学的重力。
【答案】(1)400N
(2)80W
(3)600N
【详解】(1)由图可知,绳子的股数n=2,根据,可得他对绳子的拉力。
(2)物体在10s内上升了1m,拉力F做功
拉力F做功的功率。
(3)因为他对地面的压力和地面对他的支持力是相互作用力,大小相等,所以
则人的重力。
6.建筑工地上,工人用如图所示的起重设备把一块质量为480kg的混凝土楼板在6s内匀速提升2m,所用拉力为2000N(不计摩擦和绳重,g取)。
(1)该混凝土楼板的重力为多少?
(2)起重设备的功率为多少?
(3)提升该混凝土楼板时起重设备的机械效率为多少?
(4)若利用该起重设备同时将两块480kg的混凝土楼板在10s内匀速提高3m,绳子自由端拉力做的功为多少?
【答案】(1)4800N;
(2)2000W;
(3)80%;
(4)32400J
【详解】(1)混凝土楼板的重力 G=mg=480kg×10N/kg=4800N
(2)由图可知,动滑轮上绳子的段数n=3,拉力移动的距离
起重设备所做的总功
起重设备的功率功率
(3)起重设备的机械效率
(4)动滑轮重力
提升两块楼板时的拉力
绳子自由端拉力做的功
押题猜想25 电学综合计算
(改编题)飞船发射前,通常要检验舱体的气密性。小明设计的检测电路如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻R0的阻值为50Ω,压力传感器R的阻值随环境气压的变化规律如图乙所示。进行气密性监测时,将压力传感器R置于舱体内,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,电压表示数为100V,此时舱体内气压为1.0×105Pa。求:
(1)舱体不漏气时通过R0的电流;
(2)舱体不漏气时电路10min消耗的电能;
(3)电压表示数为75V时舱体内的气压。
【答案】(1)2A;
(2)1.44105J;
(3)4104Pa
【详解】(1)解:由图甲可知,R0与R串联,电压表测量R0两端的电压;当舱体不漏气时,电压表示数为100V,定值电阻R0的阻值为50Ω,通过R0的电流为。
(2)由图乙可知,当舱体内气压为1.0×105Pa时,压力传感器R的阻值为10Ω,根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻
由欧姆定律可知,电源电压
舱体不漏气时电路10min消耗的电能。
(3)当电压表示数为75V时,电路中的电流为
根据串联电路的电压特点可知,压力传感器R两端的电压为
由可知,此时压力传感器R的阻值为
由图乙可知,当压力传感器R的阻值为30Ω时,舱内的气压为4×104Pa。
押题解读
电学综合计算在中考中占据重要地位,可能会涉及复杂电路的分析、欧姆定律与电功率的综合应用、动态电路的计算等。这些题目旨在考查学生对电学知识的深入理解和综合运用能力。
考前秘笈
夯实电学基础:确保对电学基本概念、公式和规律的熟练掌握。
掌握电路分析方法:学会运用等效电路、节点法等分析复杂电路。
灵活运用公式:根据具体问题情境,准确选择和运用相关公式进行计算。
关注动态电路:理解滑动变阻器等元件的变化对电路的影响。
注重解题思路:有条不紊地进行分析和计算,避免出错。
1.如图甲所示是科创小组设计的水库自动泄洪控制装置,其下部分制成顶部开有小孔的模型,B是由密度为不吸水材料制成的实心圆柱体,B的横截面积,高hB=25cm,B可沿固定的光滑细杆(横截面积忽略不计)在竖直方向自由移动。其上部分是报警电路,电源电压恒为3V,为定值电阻,力敏电阻R的阻值与其受到的压力关系如图乙所示。预设当水深达到警戒水位时,电压表示数达到2V而触发报警装置,开启泄洪阀门。(g取,)求:
(1)刚好触发报警装置时,R两端电压;
(2)当B漂浮时,其浸入水中的深度;
(3)当用定值电阻替换后,警戒水位比高了4cm,已知,计算的阻值。
【答案】(1)1V
(2)
(3)
【详解】(1)分析电路可知,力敏电阻和定值电阻串联,电压表测电压。刚好触发报警装置时,电压表示数达到2V,根据串联电压规律,R两端电压
(2)当B漂浮时,浮力等于重力,则有
则排开水的体积为
则浸入水中的深度
(3)替换前,根据串联分压原理则有
解得;替换后,设力敏电阻阻值为,根据串联分压原理则有
解得
已知
则有
则
当用定值电阻替换后,警戒水位比高了4cm,即触发报警时B浸在水中的深度增加4cm,增加的浮力为
受力分析可知,B对力敏电阻的压力为
B的重力不变,则B对力敏电阻增大的压力为
由图乙可知,压力增加4N时,力敏电阻的阻值减小,则有
解得。
2.某兴趣小组设计了一个监测湖水水位的报警装置,其原理如图1。电源电压恒定,电阻R0的阻值为30Ω;R是竖直放置的长条形电阻片。浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动、AP与R组成滑动变阻器。当电流表的示数达到设定数值时,表示水位达到警戒水位,电压表示数与电流表示数的U﹣I图像如图2所示。
(1)求滑动变阻器的最大阻值;
(2)求电源电压和电路的最小功率;
(3)滑杆AP从底端上移到顶端的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化,记录下几组水位和对应的电流表示数。当电流表的示数为0.25A时,水位达到警戒值,求警戒水位。
水位h/cm
10
15
20
30
电流I/A
0.1
0.12
0.15
0.3
【答案】(1)60Ω
(2)9V,0.9W
(3)28cm
【详解】(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,当滑片P置于最下端时,滑动变阻器接入电路最大阻值,则电压表示数为6V,此时滑动变阻器的最大值为
(2)根据串联电路的总电压等于各部分电压之和,通过电路的电流为0.1A时,总电压
电路的最小功率
(3)当电路中的电流为时,电路的总电阻
滑动变阻器接入电路的电阻为
根据滑杆AP从底端上移到顶端的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化,则从0.1A到0.3A,电阻减小了60Ω,电水位上升了30cm-10cm=20cm
故滑动变阻器的电阻每减小3Ω,水位升高1cm;当电路中的电流为0.25A时,电路的总电阻
滑动变阻器接入电路的电阻为
根据电阻每减小3Ω,水位升高1cm得;此时电阻比0.3A时的电阻大6Ω,说明水位比30cm小2cm,即警戒水位是28cm
3.如图甲所示,电源电压恒定,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器R的最大阻值;
(2)电源电压U;
(3)定值电阻消耗功率的范围。
(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
【答案】(1)
(2)
(3)0.9W~3.6W
【详解】(1)根据电路图可知,和R串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R两端电压;当滑动变阻器R的滑片P滑到b端时,变阻器R阻值最大,电路中的电流最小,是0.3A,电压是3V,变阻器R的最大阻值是
(2)当滑动变阻器R的滑片P滑到a端时,电路中只有,变阻器R阻值最小,电路中的电流最大,是,电源电压为
当滑动变阻器R的滑片P滑到b端时,电源电压为
联立两式解得,
(3)根据,电阻消耗的最大功率为
消耗的最小功率
电阻消耗功率的范围为0.9W~3.6W
4.加湿器可以增加空气湿度,给人们提供一个舒适的居家、办公环境。如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻的阻值为,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为(图中未画出)。则在电路安全工作的前提下,请解答下列问题:
(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值为多少?
(2)当电压表示数为9V时,消耗的电功率为多少?
(3)装置能监测湿度的最大值是多少?
(4)用加湿器加湿比直接往地板上洒等量的水加湿效果好很多,其中的原因是什么?
【答案】(1)
(2)
(3)80%
(4)见解析
【详解】(1)当电流表的示数为0.2A时,电路总电阻为
因串联电路总电阻等于各电阻之和,则此时R接入电路中的阻值为
(2)当电压表示数为9V时,由串联电路的电压特点可得,R0两端的电压为
此时通过R0的电流为
消耗的电功率为
(3)由图丙可知,湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大,由串联分压规律可知,湿敏电阻两端的电压也越大(即电压表示数越大),由于电压表量程为0~9V,所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时监测的湿度最大。根据串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和可知R0两端的最小电压为
电路中的最小电流为
根据欧姆定律可知,R的最大电阻为
由图乙可知,装置能监测湿度的最大值为80%。
(4)直接往地板上洒等量的水,只能靠自然蒸发,蒸发较慢,室内加湿慢,而加湿器能把水打散成为细小的颗粒,并吹到空气中,增大了与空气的接触面积,同时加快了周围空气流通速度,提高了水的蒸发速度,室内加湿快。
5.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L1标有“6V,1.2A”,灯泡L2标有“6V,0.8A”,滑动变阻器的规格为“20Ω,2A”,如图乙是灯泡L1和灯泡L2的电压与电流的关系图象.当断开开关S1、S2,闭合S3,并将滑动变阻器的滑片P置于R的最左端时,灯泡L2正常发光.求:
(1)灯泡L1的额定电功率;
(2)电源电压;
(3)当断开开关S2、S3,闭合S1,调节滑动变阻器的滑片P,当滑动变阻器的电功率为整个电路功率75%时,求滑动变阻器10秒钟消耗的电能;
【答案】(1)7.2W
(2)8V
(3)24J
【详解】(1)由题意可知,灯泡L1标有“6V,1.2A”,由可得,灯泡L1的额定电功率为
(2)当断开开关S1、S2,闭合S3,并将滑动变阻器的滑片P置于R的最左端时,灯泡L1和灯泡L2串联,电流表测电路中的电流,因此时灯泡L2正常发光,由题意可知,此时通过电路中的电流为L2的额定电流为I2额=0.8A,由图乙可知,此时L1两端的电压为U1=2V,L2两端的电压为U2=6V,根据串联电路,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和可得,电源电压为
(3)当断开开关S2、S3,闭合S1,灯泡L2和滑动变阻器串联,由题意可知,,根据串联电路中,电流处处相等,由可得,,则滑动变阻器两端的电压为,根据串联电路,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和可得,此时灯泡L2两端的电压为,由图乙可得,此时电路中的电流为,由可得,滑动变阻器10秒钟消耗的电能为
押题猜想26 电和热的综合计算
(改编题)直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率 P 会随着电池的 D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理)。充满后,立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
充电电压(V)
充电电流(A)
充电时长( min)
充电度数(kW·h)
充电费用(元)
400
45
24.0
28.80
(1)当D为70%时充电电流为多少?
(2)充满一次电需要消耗电能 W 为多少?
(3)若 D从70%增至80%所需时间为12min,D从80%开始功率不变,则测试全过程的充电时长为多少?
【答案】(1);(2)60kW∙h;(3)105min
【详解】解:(1)由图乙知,当D达到70%时,充电功率为
P1=40kW=40000W
由表中数据知,D达到70%时,充电电压为 U=400V,由P=UI可知,此时的充电电流为
(2)由题意可知,充满电时储存的电能为
(3)由图乙知,D从80%至 100%时,D增加20%,消耗电能
W2=20%×W=20%×60kW·h=12kW·h
此过程中充电功率P2=15kW保持不变,由 W=Pt 可得,此时充电的时间
测试全过程的充电总时长
t=t1+t3+t2=45min+12min+48min=105min
答:(1)当D为70%时充电电流为100A;
(2)充满一次电消耗电能W为60kW∙h;
(3)测试全程的充电时长为105min。
押题解读
电和热的综合计算是物理学中的重要内容,在实际问题中常涉及到电流通过导体时产生的热量计算,以及电能与其他形式能量的转化关系。结合欧姆定律、焦耳定律等,创设各种电路情境,考查电学量与热学量的关联计算是高考常见的考查形式。
考前秘笈
将问题分解为不同的电路状态或过程,在每个状态或过程中,运用欧姆定律计算电流,利用焦耳定律计算热量。要准确理解电能与热量的转换关系,把握好电路中的变量和不变量。同时,要熟练掌握相关公式的运用,注意单位的统一。针对复杂电路,可采用等效电路等方法进行简化分析。通过多做典型例题,提高对电和热综合计算的理解和解题能力。
1.如图所示,图甲为电热毛巾架,额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。图乙所示为其内部电路原理图,R1和R2都为发热电阻丝;图丙为该毛巾架在正常工作30min内电流随时间变化的图象。求:
(1)高温挡的功率;
(2)发热电阻丝R2的电阻;
(3)图丙中正常工作30min产生的热量。
【答案】(1)440W
(2)330Ω
(3)3.96×105J
【详解】(1)根据图丙可知,高温挡工作时电路中的电流为,由可得高温挡的功率为
(2)由图乙可知,当开关S接1时,只有R1工作,当开关S接2时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,电热毛巾架处于低温挡。当开关S接1时,只有R1工作,电路中的总电阻最小,电热毛巾架处于高温挡。由可得,R1的阻值为
R1、R2的串联总电阻为
则R2的电阻为
(3)由图丙可知,工作30min之内,电热毛巾架高温挡工作时间为t1=10min=600s
低温挡的工作时间为t2=30min﹣10min=20min=1200s
由可得,图丙中正常工作30min产生的热量为
2.我国某科技公司生产的某款“无人机”(多功能飞行器)如图所示,它具有四个相同的旋翼,可通过无线电进行操控,其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的应用前景。已知一个旋翼的电动机额定功率为30 W ,额定电压为15 V,电动机线圈的电阻为20Ω.求:
(1)一个旋翼的电动机正常工作时的电流;
(2)四个旋翼的电动机正常工作1min消耗的电能;
(3)一个旋翼的电动机正常工作1min,线圈产生的热量。
【答案】(1)2A
(2)7.2103 J
(3)4800J
【详解】(1)电动机正常工作时,P=P额=30W,U=U额=15V。
由得:一个旋翼的电动机正常工作时的电流
(2)t=1min=60s
一个旋翼的电动机正常工作1min消耗的电能
四个旋翼的电动机正常工作1min消耗的电能W总=4W=4×1800J=7.2×103J
(3)一个旋翼的电动机正常工作1min,线圈产生的热量
3.如图甲所示为小明家的电饭锅,从铭牌上可知该电饭锅为三级能效,额定电压为220V,加热功率为1210W。电饭锅的简化电路如图乙所示,有加热和保温两挡,R1和R2均为发热电阻,且阻值不随温度的变化而改变。求:
(1)电饭锅加热时的电流和R1的阻值
(2)小明用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率,他关闭家里其它用电器,让电饭锅在“保温”状态下正常工作,观察到电能表转盘在5min内转了30圈。该电饭锅的保温功率为多少?
(3)在加热功率下正常工作时,三级能效的热效率值(电热转化效率)应不低于75%。小明对电饭锅测试:在“加热”状态下,将温度为20℃,质量为2.5kg的水加热到100℃,电饭锅正常工作用时800s。请你通过计算判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。()
【答案】(1)5.5A,40Ω
(2)120W
(3)能,计算见解析
【详解】(1)电饭锅的额定电压为220V,加热功率为1210W,所以加热时的电流为
由乙图可知,闭合S,只有R1接入电路,电阻最小,电功率最大,是加热挡,所以R1的阻值为
(2)电饭锅在“保温”状态下正常工作,电能表转盘在5min内转了30圈,此过程中消耗的电能为
该电饭锅的保温功率为
(3)温度为20℃,质量为2.5kg的水加热到100℃吸收的热量为
“加热”状态下,电饭锅正常工作用时800s消耗的电能为W=P加t=1210W×800s=9.68×105J
该电饭锅的热效率为
故该电饭锅的热效率值能达到三级能效。
4.如图所示,这是某电吹风机的电路原理图,其中R1、R2为电热丝,M为电动机。已知电热丝R1的阻值为88Ω。通过闭合开关S1、S2可实现冷风、暖风和热风的转换,电吹风机的部分数据如表所示。求:
额定电压
220 V
额定功率
冷风
132 W
暖风
热风
1 782 W
(1)电吹风机吹暖风时的额定功率。
(2)电热丝R2的阻值。
(3)吹暖风时,1min内电吹风机消耗的电能。
【答案】(1)682W
(2)44Ω
(3)40920
【详解】(1)当闭合开关S1,S2接触点1、2时,电路为电动机的简单电路,电路吹冷风;当闭合开关S1,S2接触点2、3时,R1与电动机并联,电路电阻大,电路功率小,吹暖风;当闭合开关S1,S2接触点3、4时,R1、R2、电动机并联,电路电阻小,电路功率大,吹热风。电吹风机吹暖风时的额定功率
(2)电热丝R2的电功率为
由得,电热丝R2的阻值为
(3)由得,吹暖风时,1min内电吹风机消耗的电能
5.如图甲所示是智能充电热水杯,容积为500mL。它的电路原理如图乙所示,电源电压为30V,通过开关和的不同接法组合,由高到低有“快加热”“慢加热”“保温”三个挡,、均为加热电阻,已知“快加热”的功率为90W,“慢加热”的功率为30W。
(1)求“慢加热”挡的正常工作电流;
(2)求电热水杯在“保温”挡正常工作时的功率;
(3)使用该电热水杯时,“快加热”挡位正常工作20min能将满杯的温水加热至,求加热过程中电热水杯的热效率(保留到)。
【答案】(1)1A
(2)20W
(3)
【详解】(1)“慢加热”挡的正常工作电流为
(2)分析电路可知,闭合、接a时,、并联,此时总电阻最小,根据,总功率最大,为“快加热”挡;断开、接b时,、串联,此时总电阻最大,根据,总功率最小,为“保温”挡;闭合、接b时,单独工作,则此时为“慢加热”挡。则阻值为
“快加热”挡时,、并联,此时功率为
则阻值为
则电热水杯在“保温”挡正常工作时的功率
(3)满杯水的质量为
则水吸收的热量为
消耗的电能为
则电热水杯的热效率为
6.李明家安装了高中低三个挡位的电热水龙头如甲图,其简化电路如乙图,R1、R2为电热丝,且R1>R2,通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点,从而实现冷水、低温水、中温水和高温水挡之间的切换。某次使用电热水龙头的过程中,水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。求:
(1)使用高温水挡时,流过电源的电流。
(2)电热丝R1的电阻。
(3)李明家每次都按照本次的使用方法,一天共使用电热水龙头45min,仅用该水龙头消耗的总电能。
(4)请从节水或节能的角度为电热水龙头的标签设计一条提示语。
【答案】(1)12A
(2)55Ω
(3)
(4)见解析
【详解】(1)由图丙可知,高温水挡功率,家庭电路电压U = 220V,则流过电源的电流。
(2)根据可知,电压不变时,电阻越大,功率越小。如乙图,R1、R2为电热丝,且R1>R2,则只有R1接入电路时为低温档。
由图丙可知,低温水挡功率,则。
(3)一天共使用电热水龙头45min,保持相同的三档使用比例,则各档各用15 min,即0.25h。
用该水龙头一天消耗的总电能。
(4)请根据需要选择合适温度,避免长时间开着热水龙头。
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