精品解析:2025年安徽省阜阳市临泉县第五中学中考二模物理试题
2025-05-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-二模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 阜阳市 |
| 地区(区县) | 临泉县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.23 MB |
| 发布时间 | 2025-05-15 |
| 更新时间 | 2026-06-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52138818.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
物 理
一、填空题(每小题2分,共20分)
1. 2024年2月5日,受到新年首场强寒流影响,我国华北、江淮大部分地区河流结冰、树木出现雾凇(俗称“树挂”),河流结冰与树木出现雾凇所发生的物态变化____(选填“相同”或“不同”)。
2. 黄梅戏是安徽省的主要戏曲剧种,当表演者在舞台上表演黄梅戏时,观众坐得越靠近舞台,听到戏曲声的___________(选填“音调”、“响度”或“音色”)越大。
3. 西汉时期的《淮南万毕术》中,记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”其中,“影”是太阳通过“削冰”所成的____(选填“虚”或“实”)像。
4. 2024年4月3日,我国使用长征二号丁运载火箭成功将遥感四十二号01星发射升空,火箭以一定速度将卫星送入预定轨道后,会与卫星分离,此后卫星由于具有____就可以一直向前飞行,不需要再加动力。
5. 滑滑梯时,臀部感觉发烫,这是由于下滑的过程中,人体克服摩擦力做功,将机械能转化成了____能。
6. 如图所示,在桌边依次放置一本作业本、一枚铝质硬币和一个高度约2 cm的木块,作业本与硬币厚度相当,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹气,硬币跳起并越过木块。硬币能跳起的原因是_____________。
7. 把两块圆形磁铁分别吸在干电池的正、负极上,使两个磁铁的N极都向外,这样就制成一个简单的“电车”,将“电车”放在水平桌面的锡箔纸上,如图所示,“电车”就会在锡箔纸表面上滚动。“电车”能滚动的原理是_____________。
8. 如图所示,某同学做“光的折射实验”,光屏ABCD垂直于水平面,一束光沿着光屏从水中斜射入空气中,此时在法线的另一侧只出现一条光线,请在图中画出该同学所看到光线的光路图。
9. 小明想自制一个可以通过充电宝供电的电加热坐垫。他找来横截面积为的均匀合金丝作为发热丝(每米合金丝的电阻为0.5Ω),将其接入坐垫中,若接入坐垫中的电阻丝长度为5m,充电宝提供的电压为5V,则通电1min坐垫产生的热量为___________J。
10. 图甲为一超声波测量仪器,图乙是其使用说明书,其中s1=20cm,液晶显示屏上显示2.00。声速为340 m/s,则s2=____cm。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个符合题意)
11. 下列有关电和磁的知识中,说法正确的是( )
A. 电动机工作时将机械能转化为电能 B. 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
C. 通电导体的周围真实存在磁感线 D. 摩擦起电创造了电荷
12. 2024年2月17日,我国自主研制的大飞机C919飞往新加坡樟宜国际机场,准备参加2024年新加坡航展。飞机加速起飞离开机场的过程中(短时间内不考虑油料质量变化),下列说法正确的是( )
A. 动能增大,重力势能减小 B. 动能减小,重力势能增大
C. 动能增大,机械能不变 D. 重力势能增大,机械能增大
13. 留心生活,你会时刻从中感受到物理知识的无穷魅力。下列说法正确的是( )
A. 运动员举重过程中,他对地面的压力等于地面对他的支持力
B. 小朋友从滑梯上匀速滑下,他受到的重力与摩擦力是一对平衡力
C. 人推桌子没有推动,是因为人推桌子的力小于桌子受到的摩擦力
D. 运动员跳远时助跑可以增大惯性,从而提高跳远成绩
14. 某同学设计了一个如图所示的家庭模拟电路,将模拟电路的插头插入家庭电路中,闭合开关S,灯泡正常发光,但连接在模拟电路插座上的用电器不能工作,用试电笔检测模拟电路插座的两孔,氖管均不发光。若电路中只有一处故障,则关于模拟电路的说法正确的是( )
A. 模拟电路的插脚E应连接火线
B. 该模拟电路可以接入三脚插座使用
C. 模拟电路插座上的用电器不能工作,原因是bc间断路
D. 模拟电路插座上的用电器不能工作,原因是gd间断路
15. 图甲为某款磁悬浮音箱,并且通过调节底座上的旋钮来调节音箱悬浮的高度,经了解,其内部结构如图乙所示:音箱底部有一块磁体,底座内部有一个电磁铁。则( )
A. 底座内电磁铁的上端为N极
B. 底座内电源的左端为负极
C. 将滑片P向右调节,音箱能悬浮的位置升高,电磁铁对磁体的作用力变大
D. 将滑片P向左调节,音箱能悬浮的位置降低,电磁铁对磁体的作用力不变
16. 一个暗箱外立面上装有L1、L2两盏灯,其外表面可见S1、S2两个开关。为了探究开关和暗箱内的灯泡是如何连接的,某同学进行了如下操作:先闭合S1,发现两灯都发光,再闭合S2,只有L1发光且比原来更亮一些。据此可判断出暗箱内的电路连接方式为( )
A. B.
C. D.
17. 雨水探测器是一种自动检测雨水的装置,汽车雨刮器的刮动速度会随着雨水的大小自动调节,雨停后,雨刮器自动停止工作,雨水探测器的主要部件是探测金属网,如图甲所示;在无雨水时通过手动也能控制电动机的转动与停止,其工作电路原理如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 雨天只有闭合开关S后,雨刮器才能自动刮雨水
B. 雨水增大时,探测金属网电阻变大
C. 探测金属网浸入雨水中的深度越深,电流表示数越大
D. 探测金属网浸入雨水中的深度越浅,电动机转动越快
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明进行如图实验。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。
(1)往沙桶中加减沙子的目的是改变____。
(2)实验过程中,____(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
19. 为了研究金矿矿石,小阳利用天平和量筒测量了一小块矿石的密度。
(1)把天平放在水平台上,调零后在称量物体质量时,当加入最小为5 g的砝码时,分度盘指针如图甲所示,此时应______,使天平平衡,所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示。
(2)向量筒中倒入60 mL的水,用细线拴住矿石并放入量筒中后,量筒中的水面如图丙所示,则实验所测矿石的密度为______g/cm3。
20. 某小组同学在测量小灯泡的电功率时,连接了如图甲所示电路,电源为两节新干电池组,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整(要求:滑片P向右端移动时,灯变亮);
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,该示数为____A,小灯泡的额定电功率为____W;
(3)小组同学在分析实验数据时发现,小灯泡两端的电压增大到2倍时,电功率并不会增大到4倍,原因是___________。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21. 图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的春,其原理图如图乙所示,,若碓头质量为5kg,不计横木的重力和转动时的摩擦,捣谷人对B点施加竖直向下的力为。求:(g取)
(1)横木在水平位置静止时,的大小;
(2)使碓头匀速升高30cm,所做的功。
22. 地球气候变暖,冰川熔化加剧,是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识,通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积,就能推断海平面的升降。建立如图的简化模型,将一重为G的冰块漂浮在装有盐水的烧杯中,盐水的密度为ρ盐水,水的密度为ρ水,g为已知量,求:
(1)冰块排开盐水的体积V盐;
(2)冰块完全熔化为水,则熔化为水的体积V水;
(3)试推导冰完全熔化后(不考虑不同液体混合后体积变化),容器内的液体液面变化情况,据此推断海平面的升降。
23. 如图甲所示的电热足浴盆,其简化工作电路图如图乙所示,闭合温度开关S1,电阻R1、R2(阻值不变)进入加热模式,当水温升高到设定温度时,温度开关S1断开,控制电动机的开关S2闭合进入按摩模式。此电热足浴盆铭牌的部分参数如下表所示。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
××牌足浴器
额定电压
220 V
额定功率
加热功率
880 W
保温功率
220 W
按摩功率
220 W
最大蓄水量
2 kg
加热效率
70%
(1)分析说明温度开关S1、S3闭合时,电热足浴盆时进入加热还是保温状态?
(2)当电热足浴盆蓄水量最大,给初温为22 ℃的水加热到设定温度44 ℃,在额定电压下至少需要加热多长时间?
(3)求加热电阻R1∶R2的值。
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物 理
一、填空题(每小题2分,共20分)
1. 2024年2月5日,受到新年首场强寒流影响,我国华北、江淮大部分地区河流结冰、树木出现雾凇(俗称“树挂”),河流结冰与树木出现雾凇所发生的物态变化____(选填“相同”或“不同”)。
【答案】不同
【解析】
【详解】河流结冰,是水由液态变成固态的过程,是凝固过程;树木出现雾凇,是水蒸气从气态变成固态的过程,属于凝华过程,所以河流结冰与树木出现雾凇所发生的物态变化不同。
2. 黄梅戏是安徽省的主要戏曲剧种,当表演者在舞台上表演黄梅戏时,观众坐得越靠近舞台,听到戏曲声的___________(选填“音调”、“响度”或“音色”)越大。
【答案】响度
【解析】
【详解】响度与振幅和距离发声体的远近有关,表演者在舞台上表演黄梅戏,观众坐得越靠近舞台,听到戏曲声的响度越大。
3. 西汉时期的《淮南万毕术》中,记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”其中,“影”是太阳通过“削冰”所成的____(选填“虚”或“实”)像。
【答案】实
【解析】
【详解】“削冰令圆”后形成的冰相当于凸透镜。凸透镜对光有会聚作用,能使平行的太阳光会聚于一点(焦点 )。当把易燃的艾放在焦点位置时,温度升高能使艾燃烧。这个焦点是实际光线会聚而成的,根据实像和虚像的定义,实际光线会聚成的像是实像,所以太阳通过“削冰”所成的“影”是实像。
4. 2024年4月3日,我国使用长征二号丁运载火箭成功将遥感四十二号01星发射升空,火箭以一定速度将卫星送入预定轨道后,会与卫星分离,此后卫星由于具有____就可以一直向前飞行,不需要再加动力。
【答案】惯性
【解析】
【详解】卫星与火箭分离后,卫星由于具有惯性,仍能向前飞行。
5. 滑滑梯时,臀部感觉发烫,这是由于下滑的过程中,人体克服摩擦力做功,将机械能转化成了____能。
【答案】内
【解析】
【详解】滑滑梯时,臀部感觉发烫,臀部的温度升高,内能变大,这是由于下滑的过程中,人体克服摩擦力做功,将机械能转化成了内能。
6. 如图所示,在桌边依次放置一本作业本、一枚铝质硬币和一个高度约2 cm的木块,作业本与硬币厚度相当,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹气,硬币跳起并越过木块。硬币能跳起的原因是_____________。
【答案】流体中流速大的位置压强小
【解析】
【详解】在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹气时,硬币上方空气流动速度大于下方的空气流动速度,由流体压强和流速的关系可知,硬币上方的压强小于下方的压强,使硬币产生一个向上的压力差,将硬币吹起。
7. 把两块圆形磁铁分别吸在干电池的正、负极上,使两个磁铁的N极都向外,这样就制成一个简单的“电车”,将“电车”放在水平桌面的锡箔纸上,如图所示,“电车”就会在锡箔纸表面上滚动。“电车”能滚动的原理是_____________。
【答案】通电导体在磁场中受到力的作用
【解析】
【详解】当把 “电车”(干电池与磁铁组合体 )放在锡箔纸上时,干电池通过锡箔纸形成通路,有电流通过。而两块圆形磁铁产生了磁场,此时通电的干电池(可看作通电导体 )处在磁场中,根据电磁学知识,通电导体在磁场中会受到力的作用,这个力使 “电车” 在锡箔纸表面滚动 。
8. 如图所示,某同学做“光的折射实验”,光屏ABCD垂直于水平面,一束光沿着光屏从水中斜射入空气中,此时在法线的另一侧只出现一条光线,请在图中画出该同学所看到光线的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】当光从水中斜射向空气时,如果入射角过大(超过临界角),就不会有光折射进入空气,而是在水面处发生全反射。因此实验中在法线另一侧只看到了反射光线,而没有射入空气中的折射光线。所以只需根据“反射角等于入射角”作出反射光线即可。如图所示:
9. 小明想自制一个可以通过充电宝供电的电加热坐垫。他找来横截面积为的均匀合金丝作为发热丝(每米合金丝的电阻为0.5Ω),将其接入坐垫中,若接入坐垫中的电阻丝长度为5m,充电宝提供的电压为5V,则通电1min坐垫产生的热量为___________J。
【答案】600
【解析】
【详解】电阻丝的电阻为
通电1min坐垫产生的热量为
10. 图甲为一超声波测量仪器,图乙是其使用说明书,其中s1=20cm,液晶显示屏上显示2.00。声速为340 m/s,则s2=____cm。
【答案】88
【解析】
【详解】声音从铜铃传到A的时间为,声音从铜铃传到B的时间为; 由题意知t2-t1=2.00×10-3s,带入数据得
解得s2=0.88m=88cm
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个符合题意)
11. 下列有关电和磁的知识中,说法正确的是( )
A. 电动机工作时将机械能转化为电能 B. 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
C. 通电导体的周围真实存在磁感线 D. 摩擦起电创造了电荷
【答案】B
【解析】
【详解】A.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,所以电动机工作将电能转化为机械能,故A错误;
B.根据电荷间的相互作用规律可知,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故B正确;
C.磁感线是为了形象描述磁场而人为引入的,实际上磁感线并不存在,故C错误;
D.摩擦起电的实质并不是是创造了电荷,而是电荷发生了转移,束缚电子弱的失去电子,束缚电子能力强的得到电子,这样就发生了电荷的转移,故D错误。
故选B。
12. 2024年2月17日,我国自主研制的大飞机C919飞往新加坡樟宜国际机场,准备参加2024年新加坡航展。飞机加速起飞离开机场的过程中(短时间内不考虑油料质量变化),下列说法正确的是( )
A. 动能增大,重力势能减小 B. 动能减小,重力势能增大
C. 动能增大,机械能不变 D. 重力势能增大,机械能增大
【答案】D
【解析】
【详解】飞机加速起飞离开机场的过程中,飞机质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,所以机械能增大,故ABC错误,D正确。
故选D。
13. 留心生活,你会时刻从中感受到物理知识的无穷魅力。下列说法正确的是( )
A. 运动员举重过程中,他对地面的压力等于地面对他的支持力
B. 小朋友从滑梯上匀速滑下,他受到的重力与摩擦力是一对平衡力
C. 人推桌子没有推动,是因为人推桌子的力小于桌子受到的摩擦力
D. 运动员跳远时助跑可以增大惯性,从而提高跳远成绩
【答案】A
【解析】
【详解】A.运动员举重过程中,他对地面的压力和地面对他的支持力是一对相互作用力,大小相等,他对地面的压力等于地面对他的支持力,故A正确;
B.小朋友从滑梯上匀速滑下,他受到的重力与摩擦力大小不相等,不在同一直线,方向也不相反,因此不是一对平衡力,故B错误;
C.人推桌子没有推动,桌子处于静止状态(平衡状态),人推桌子的力等于桌子受到的摩擦力,故C错误;
D.惯性的影响因素是物体的质量,与速度无关,运动员跳远时助跑不可以增大惯性,故D错误。
故选A。
14. 某同学设计了一个如图所示的家庭模拟电路,将模拟电路的插头插入家庭电路中,闭合开关S,灯泡正常发光,但连接在模拟电路插座上的用电器不能工作,用试电笔检测模拟电路插座的两孔,氖管均不发光。若电路中只有一处故障,则关于模拟电路的说法正确的是( )
A. 模拟电路的插脚E应连接火线
B. 该模拟电路可以接入三脚插座使用
C. 模拟电路插座上的用电器不能工作,原因是bc间断路
D. 模拟电路插座上的用电器不能工作,原因是gd间断路
【答案】D
【解析】
【详解】A.控制灯泡的开关应该接在火线与灯泡之间,模拟电路的插脚F应连接火线,故A错误;
B.三脚插座中一个孔和地线连接,该电路中没有地线,不可以接入三脚插座使用,故B错误;
C.如果bc间断路,插座的右孔和火线连接,用试电笔检测插座的右孔,氖管发光,故C错误;
D.如果gd间断路,灯泡能正常工作,插座的左孔与零线连接,右孔断路,用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光,故D正确。
故选D。
15. 图甲为某款磁悬浮音箱,并且通过调节底座上的旋钮来调节音箱悬浮的高度,经了解,其内部结构如图乙所示:音箱底部有一块磁体,底座内部有一个电磁铁。则( )
A. 底座内电磁铁的上端为N极
B. 底座内电源的左端为负极
C. 将滑片P向右调节,音箱能悬浮的位置升高,电磁铁对磁体的作用力变大
D. 将滑片P向左调节,音箱能悬浮的位置降低,电磁铁对磁体的作用力不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据磁悬浮蓝牙音箱工作原理可知,电磁铁上端与音箱下端是相互排斥,可知螺线管上端为S极,再由安培定则和图示可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的下端,则电源的左端是正极,故AB不符合题意;
CD.滑片P向右滑动,滑动变阻器接入的电阻会变小,电路中的电流会变大,通电螺线管的磁性变强,音箱受到的电磁铁的斥力会变强,音箱会上升,待音箱静止后,电磁铁对磁体的作用力不变,仍等于音箱的重力;反之,将滑片P向左调节,音箱能悬浮的位置降低,电磁铁对磁体的作用力也不变,故C不符合题意,D不符合题意。
故选D。
16. 一个暗箱外立面上装有L1、L2两盏灯,其外表面可见S1、S2两个开关。为了探究开关和暗箱内的灯泡是如何连接的,某同学进行了如下操作:先闭合S1,发现两灯都发光,再闭合S2,只有L1发光且比原来更亮一些。据此可判断出暗箱内的电路连接方式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】先闭合S1,发现两灯都发光;再闭合S2,只有L1发光且比原来更亮一些,说明此时L1电压变大,则闭合S1,电路中电阻较大,两灯串联工作;再闭合S2,L1独自工作,因此L1、L2、S1串联,S2并联在L2两端,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
17. 雨水探测器是一种自动检测雨水的装置,汽车雨刮器的刮动速度会随着雨水的大小自动调节,雨停后,雨刮器自动停止工作,雨水探测器的主要部件是探测金属网,如图甲所示;在无雨水时通过手动也能控制电动机的转动与停止,其工作电路原理如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 雨天只有闭合开关S后,雨刮器才能自动刮雨水
B. 雨水增大时,探测金属网电阻变大
C. 探测金属网浸入雨水中的深度越深,电流表示数越大
D. 探测金属网浸入雨水中的深度越浅,电动机转动越快
【答案】C
【解析】
【详解】A.雨天不用闭合开关S,雨刮器就能自动刮雨水,因为雨水是导体,经过探测金属网时 ,电路会被接通,故A错误;
B.雨水增大时,需要加快雨刮器的刮动速度,说明电路中电流要增大,由 可知,电路中电阻变小,即探测金属网电阻变小,故B错误;
CD.探测金属网浸入雨水中的深度越深,a、b间导体的横截面积越大,电阻越小,电路中电流越大,即电流表示数越大,此时电动机转动越快,故D错误,C正确。
故选C。
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明进行如图实验。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。
(1)往沙桶中加减沙子的目的是改变____。
(2)实验过程中,____(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【答案】(1)压力 (2)不需要
【解析】
【小问1详解】
往沙桶中加减沙子改变沙桶的重力,通过定滑轮改变绳子对铜块的拉力,从而改变铜块对木板压力的大小。
【小问2详解】
拉动木板时物块保持不动,铜块处于平衡状态,滑动摩擦力等于拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
19. 为了研究金矿矿石,小阳利用天平和量筒测量了一小块矿石的密度。
(1)把天平放在水平台上,调零后在称量物体质量时,当加入最小为5 g的砝码时,分度盘指针如图甲所示,此时应______,使天平平衡,所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示。
(2)向量筒中倒入60 mL的水,用细线拴住矿石并放入量筒中后,量筒中的水面如图丙所示,则实验所测矿石的密度为______g/cm3。
【答案】(1)向右移动游码
(2)2.44
【解析】
【小问1详解】
根据题意知,称量矿石质量时,往右盘加砝码,当最后放入最小为5g的砝码后指针偏左,说明右盘中砝码质量小于矿石的质量,故应向右移动游码,使天平平衡。
【小问2详解】
根据图乙可知,矿石的质量为48.8g,根据图丙可知,矿石的体积为。
故矿石的密度为。
20. 某小组同学在测量小灯泡的电功率时,连接了如图甲所示电路,电源为两节新干电池组,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整(要求:滑片P向右端移动时,灯变亮);
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,该示数为____A,小灯泡的额定电功率为____W;
(3)小组同学在分析实验数据时发现,小灯泡两端的电压增大到2倍时,电功率并不会增大到4倍,原因是___________。
【答案】(1) (2) ①. 0.28 ②. 0.7
(3)当灯泡两端的电压调为额定电压的2半时,灯的温度升高,此时灯的电阻增大,根据可知电功率小于额定功率的4倍。
【解析】
【小问1详解】
小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选择0~3V的量程,电压表和灯泡并联,滑片向右移动时,灯变亮,说明电流变大,则滑动变阻器连入电路的电阻变小,故选择滑动变阻器的右下接线柱串联接入电路,电路连接如下图所示:
【小问2详解】
[1][2]当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电路中的电流是0.28A,小灯泡的额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.28A=0.7W
【小问3详解】
若灯的电阻不变,则当灯泡两端的电压调为额定电压的2倍时,根据可知,灯的实际功率为额定功率的4倍,当灯泡两端的电压调为额定电压的2半时,灯的温度升高,此时灯的电阻增大,根据可知电功率小于额定功率的4倍。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21. 图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的春,其原理图如图乙所示,,若碓头质量为5kg,不计横木的重力和转动时的摩擦,捣谷人对B点施加竖直向下的力为。求:(g取)
(1)横木在水平位置静止时,的大小;
(2)使碓头匀速升高30cm,所做的功。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:(1)碓头的重力
根据杠杆平衡条件得,脚踏端的力
(2)方法一:由几何知识可知:碓头升高时
不变,则大小不变;碓头升高时,端下降高度
所以所做的功
方法二:杠杆端对碓头做功
根据机械功原理可知,做的功等于杠杆端对碓头做的功,所以所做的功
答:(1)横木在水平位置静止时,F1的大小为75N;
(2)使碓头匀速升高30cm,F1所做的功为15J。
22. 地球气候变暖,冰川熔化加剧,是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识,通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积,就能推断海平面的升降。建立如图的简化模型,将一重为G的冰块漂浮在装有盐水的烧杯中,盐水的密度为ρ盐水,水的密度为ρ水,g为已知量,求:
(1)冰块排开盐水的体积V盐;
(2)冰块完全熔化为水,则熔化为水的体积V水;
(3)试推导冰完全熔化后(不考虑不同液体混合后体积变化),容器内的液体液面变化情况,据此推断海平面的升降。
【答案】(1)V排=
(2)
(3)因为ρ盐水>ρ水,则V排<V水,所以,烧杯内的液面将会上升,据此可以推断冰川熔化后海平面将会上升。
【解析】
【小问1详解】
由于冰块漂浮在水面上,所以冰块受到的浮力F浮=G
即ρ盐水gV排=G
冰块排开盐水的体积
【小问2详解】
当冰熔化成水之后,质量不变,所以m水=m冰
冰块完全熔化为水的体积
【小问3详解】
略。
23. 如图甲所示的电热足浴盆,其简化工作电路图如图乙所示,闭合温度开关S1,电阻R1、R2(阻值不变)进入加热模式,当水温升高到设定温度时,温度开关S1断开,控制电动机的开关S2闭合进入按摩模式。此电热足浴盆铭牌的部分参数如下表所示。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
××牌足浴器
额定电压
220 V
额定功率
加热功率
880 W
保温功率
220 W
按摩功率
220 W
最大蓄水量
2 kg
加热效率
70%
(1)分析说明温度开关S1、S3闭合时,电热足浴盆时进入加热还是保温状态?
(2)当电热足浴盆蓄水量最大,给初温为22 ℃的水加热到设定温度44 ℃,在额定电压下至少需要加热多长时间?
(3)求加热电阻R1∶R2的值。
【答案】(1)加热状态
(2)300 s (3)1∶3
【解析】
【小问1详解】
温度开关S1、S3闭合,电阻R2被短路,加热部分电阻较小,由功率公式P=可知,加热电阻越小,其加热功率越大,故电热足浴盆此时处于加热状态。
【小问2详解】
水吸收的热量
电热足浴盆加热消耗的电能W===2.64×105 J
正常加热需要的时间
【小问3详解】
加热状态时电阻R1===55Ω
保温状态时电阻R1、R2串联,则R1+R2===220Ω
电阻R2的阻值为R2=220Ω-55Ω=165Ω
加热电阻R1∶R2=55Ω∶165Ω=1∶3
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