2025年广东省中考物理学业水平训练模拟练习卷(一)(沪粤版,广东专用)
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内容正文:
2025年广东省中考物理学业水平训练(一)
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.小九同学参加中考体育测试,下列结果最可能达到的是( )
A.实心球成绩为50m B.立定跳远成绩为15m
C.跳绳1s跳30次 D.1000m跑步用时4min
2.琴和瑟都是我国的传统乐器,琴亦称“七弦琴”、通称“古琴”。瑟,中国传统拨弦乐器,形状似琴,有25根弦,弦的粗细不同。通过弹拨琴和瑟的弦,使之发声。下列说法正确的是( )
A.正在发声的琴弦,没有振动
B.琴和瑟发出的声音,可以在真空中传播
C.琴和瑟发出的声音响度相同时,它们的音调一定相同
D.人们依据音色的不同,能区分出琴和瑟的声音
3.下列如图所示的光现象中,与日食成因相同的是( )
A.雨后的彩虹B.桥的倒影
C.小孔成像 D.水杯中的笔
4.“二十四节气”是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,已被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。如图四个节气中会出现的现象,属于液化的是( )
A.雨水 B.白露
C.霜降 D.大雪
5.如图所示,小明将两个完全相同的物体A、B分别放在甲、乙两种液体中(两容器同种型号),A、B处于如图所示的漂浮状态,且此时液面处于同一水平高度。由此可判断( )
A.物体A、B下表面所受液体压强相等
B.甲液体密度小于乙液体密度
C.甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强
D.甲容器对地面的压强小于乙容器对地面的压强
6.超市出口处都装有报警器。若商品的软标签未经消磁,经过检测通道时,报警器便检测到商品上的标签信号,从而转化为电信号,发出报警声。报警器的原理与下列图中原理相同的是( )
A. B.
C. D.
7.如图甲所示,某健身俱乐部通过压力传感器获取运动者的运动数据,其工作原理如图乙所示。电源电压不变,R1为定值电阻,压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在人与蹦床接触至下落到最低点过程中,下列说法中正确的是( )
A.电流表A的示数逐渐变小 B.压力传感器R两端电压逐渐变大
C.电压表V与电流表A示数的比值逐渐变大 D.电路消耗的总功率逐渐变大
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.如图所示是撑杆运动员比赛时的情景,撑杆被压弯了说明力可以使物体发生 ;人被撑杆弹起,不仅说明力可以改变物体的 ,还说明物体间力的作用是 的。
9.鹊桥二号中继星是嫦娥六号与地球之间的“通信桥梁”,鹊桥二号中继星是通过 (选填“电磁波”或“超声波”)与地球之间传递信息的。嫦娥六号利用太阳能电池供电,太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。太阳能的优点是 (写出一点即可)。
10.佛山市南海区桂城千灯湖公园修有人工湖和大面积绿化草地,盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。从物理角度讲,利用了水的比热容 (选填“大”或“小”),起到调节气温的效果。公园周边配有共享自行车,为减少燃油车使用时在 冲程排出废气,并减少废气 (选填“放出”或“吸收”)的热量,可以缓解“温室效应”。
11.歼-20战斗机(如图)是我国自主研制的第五代战斗机。战斗机的机翼上表面凸起、下表面略平,使得机翼下方的空气流速相对上方的较小,压强较 (填“大”或“小”),从而获得向上的升力。发动机迅速向后喷气时,战斗机会获得向前的巨大推力,此现象说明物体间力的作用是 。飞行中的战斗机通过 与地面指挥中心进行通信。
12.如图所示为“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台,是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。风能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。风力发电将空气的 能转化为电能,当风速为v时,风力发电机的发电功率为1200kW,风力发电机叶片转动一圈的发电量为25kW·h,则风力发电机叶片的转速为每分钟转动 圈。
13.如图,是我国自主制造的首台超大型热等静压装备,它可以解决传统工艺造成的内部有气孔、裂缝、局部疏松等问题。利用该装备处理过的金属或合金,密度 (选填“更大”“不变”或“更小”),致密性更好,硬度、强度和韧性更强。若某材料原本的体积为,质量为800g,经过热等静压处理后体积变为,则处理后该材料的密度变为 g/cm³。热等静压装备运行过程中,一部分电能转化为内能对材料加热,另一部分电能转化为机械能驱动相关的机械部件运转,在此过程中能量的总量 (选填“增大”“减小”或“保持不变”)。
14.如图所示的电路中,电源电压恒为4 V不变,R为定值电阻,小灯泡L的规格为“6 V 3.6 W”,其灯丝电阻不受温度的影响。闭合开关S,电流表的示数为1.2 A。小灯泡的实际功率为 W,电阻R的阻值为 Ω,通电1 min,电阻R产生的热量为 J。
3、 作图题:本题2+2+3,共7分。
15.(1)如图所示静止在斜面上的物体,请画出物体所受的摩擦力f和物体对斜面的压力F的示意图。
(2)请在图中完成小高看到水中石块A的像的光路图。
(3)如图所示,两灯泡的额定电压均为。要求开关只控制两灯泡,灯泡都能正常发光,请将电路连接完整。
四、实验题:本大题共3小题,第16小题7分,第17小题6分,第18小题7分,共20分。
16.物理是一门注重实验的自然科学。请同学们根据掌握的操作技能,解答下列问题。
(1)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明确定焦距所做的实验如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm。如图乙所示,实验时应将烛焰、透镜和光屏三者中心调整到 。
(2)如图丙所示,正确使用天平时,将天平放在水平台上,先将 取下,然后移动游码至零刻度线处,若发现天平指针偏向分度盘左侧,则接下来应将天平右边的平衡螺母向 调。
(3)如图丁所示,在“探究杠杆平衡条件”实验中,在A点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在B点斜向上拉杠杆,使杠杆在 平衡。
(4)物理仪器室中有一个表盘标有“mV”的仪表如图戊所示,它的分度值是 。如图己所示,该温度计的读数是 ℃。
17.(2024·广东东莞·二模)小新为了解玛瑙石的密度,将两块不同大小的玛瑙石带到实验室,准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作:
(1)小新用正确的方法测量小玛瑙石的质量时,所用的砝码及游码的位置如图甲所示,其质量为 g;
(2)将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中,液面位置如图乙所示,小玛瑙石的体积为 cm3,计算出小玛瑙石的密度是 kg/m3;
(3)小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度,当他用天平测出大玛瑙石的质量m后,发现大玛瑙石不能直接放入量筒,于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作:
①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;
②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至 处;
③记下量筒中剩余水的体积为V2;
④大玛瑙石的密度表达式为:ρ= (用测量的物理量符号表示);
⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度 (选填“偏大”或“偏小”)。、
18.小明利用图甲所示的电路测量未知电阻Rₓ的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 ;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻,的 图象,如图丙所示。由图象可得Rx= Ω;
(5)小明又设计了一种方案,也测出了Rₓ的阻值。电路如图丁所示,为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= 。(用已知和测出的物理量符号表示)
五、计算题:本大题共2小题,第19小题7分,第20小题6分,共13分。
19.如图所示的新能源汽车,其重力为1.5×104N,车轮与地面接触的总面积为0.075m2。该车在水平路面上匀速直线行驶1.38×104m,用时600s,这一过程中汽车发动机的输出功率恒为4.6×107W。求:
(1)新能源汽车静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)新能源汽车匀速直线行驶的速度;
(3)匀速行驶过程中新能源汽车受到阻力的大小。
20.为满足人们对健康饮食的追求,某品牌推出了一款新型电热饭盒如图甲,图乙虚线内是电热饭盒内部的简化电路图,R1和R2均为电热丝,R1=374Ω(阻值不随温度变化,部分参数如表所示)。求:
额定电压
220V
额定功率
低温挡
高温挡
440W
(1)电热饭盒在高温挡正常工作时,通过它的电流;
(2)电阻R2的阻值及低温挡的功率;
(3)高温挡工作5分钟,低温挡工作3分钟放出的总热量是多少?
六、综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。
21.自古以来,物理学对工程技术的发展一直起到重要的促进作用。《天工开物》是我国古代科技著作,记录了我国古代的传统手工技术。
(1)如图甲所示,人们晾晒豆株时要尽量将豆株铺开,这样做可以 液体的表面积,从而 (选填“加快”或“减慢”)水分的蒸发;
(2)如图乙所示,对釜的铸造,有“铁化如水,其中“铁化如水”描述的物态变化是 ,铁水在凝固成铁块的过程中,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),内能 ;(选填“增大”“减小”或“不变”)
(3)图丙所示为一种身高测量仪,顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为6.6×10-3s。已知感应器与测高台的距离为2.8m,空气中的声速为340m/s。则:小敏的身高为 m,太空中的神舟飞船向空间站靠近的过程中,空间站 (选填“能”或“不能”)应用超声测距仪测量它们之间的距离。
22.阅读短文,回答问题
中国空间站的“能量源泉”
如今人们的生活离不开电力,航天器在轨飞行同样也离不开稳定的能源维持设备的正常运转。地上,人们可以选择多种方式发电。到了太空,太阳能才是最受欢迎的方式。由于单个太阳电池一般无法满足需求,因此,以串、并联结合的方式连接的太阳电池阵成为航天器提供电力支持的源泉。
目前,航天器太阳电池阵的主流形式是太阳翼。我国“神舟”系列载人飞船采用的是刚性太阳翼,“天舟”系列货运飞船采用的是半刚性太阳翼,中国空间站采用的是柔性太阳翼。
“问天”和“梦天”两个实验舱各配备了两套大型柔性太阳翼,日发电量可达1000kW·h, 相当于一个普通家庭近半年的用电量。
安装在柔性太阳翼上的三结砷化镓电池,具有重量轻、寿命长、功率大、光电转化率高的特点。三结砷化镓在有光的条件下,产生光生伏特效应和光电效应,电子发生定向移动,形成电流,将光能转化为电能。
(1)“问天”和“梦天”两个实验舱是通过 (选填“超声波”“红外线”或“电磁波”)来传播高清视频画面的。为了满足航天器的需求,太阳电池应采用的连接方式是 ,我国“天舟”系列货运飞船采用的是 太阳翼;
(2)小明发现家中机械式电能表标有“3000revs /(kW·h)”的字样,那么“问天”和“梦天”两个实验舱的两套太阳翼的日发电量能够让他家的电能表转 圈;
(3)“梦天”实验舱与由“天和”和“问天”组成的空间站组合体交会对接过程中,以“问天”为参照物,“梦天”是 (选填“运动”或者“静止”)的;
(4)三结砷化镓能够利用太阳能发电的原因是 。
23.阅读下列短文,回答问题
油电混合动力汽车
如图甲,国产某品牌油电混合动力汽车前后安装有高清摄像头,无线Wi-Fi等,其工作原理如图乙所示。当它以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,燃烧了3kg燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量为,其中50%的能量来自燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧,燃油的热值为。若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能,作出图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)汽车的方向盘相当于 杠杆,汽车外观设计成流线型是为了 ,汽车的轮胎做得很粗糙是为了 ;
(2)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是 (选填“①”或“②”);
(3)该油电混合动力汽车正常行驶时,发动机和 同时共同为汽车提供动力;该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,发动机的效率为 (用百分数表示);
(4)该油电混合动力汽车从关闭发动机至汽车停止的过程中,发电机的储能效率为 (用百分数表示)。
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2025年广东省中考物理学业水平训练(一)
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.小九同学参加中考体育测试,下列结果最可能达到的是( )
A.实心球成绩为50m B.立定跳远成绩为15m
C.跳绳1s跳30次 D.1000m跑步用时4min
【答案】D
【详解】A.中学生掷实心球的成绩在10m左右,不可能达到50m,故A不符合题意;
B.中学生立定跳远的成绩在2m左右,不可能达到15m,故B不符合题意;
C.中学生1min跳绳可达180次,1s跳3次左右,故C不符合题意;
D.中学生1000m跑的成绩一般在3min40s左右,速度慢的需要4min,故D符合题意。
故选D。
2.琴和瑟都是我国的传统乐器,琴亦称“七弦琴”、通称“古琴”。瑟,中国传统拨弦乐器,形状似琴,有25根弦,弦的粗细不同。通过弹拨琴和瑟的弦,使之发声。下列说法正确的是( )
A.正在发声的琴弦,没有振动
B.琴和瑟发出的声音,可以在真空中传播
C.琴和瑟发出的声音响度相同时,它们的音调一定相同
D.人们依据音色的不同,能区分出琴和瑟的声音
【答案】D
【详解】A.声音是由物体振动产生的,振动停止,发声停止,正在发声的琴弦,正在振动,故A错误;
B.声音的传播需要介质,真空不能传声,琴和瑟发出的声音,不能在真空中传播,故B错误;
C.声音的响度由声源的振幅决定,声音的音调由声源振动的频率决定,琴和瑟发出的声音响度相同时,它们的音调可能不同,故C错误;
D.不同发声体发出的声音音色不同,人们依据音色的不同,能区分出琴和瑟的声音,故D正确。
故选D。
3.下列如图所示的光现象中,与日食成因相同的是( )
A.雨后的彩虹B.桥的倒影
C.小孔成像 D.水杯中的笔
【答案】C
【详解】日食形成的原因是由于光的直线传播。
A.雨后彩虹是光的色散现象,是由于光的折射形成的,故A不符合题意;
B.水中桥的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.小孔成像,是由光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.水杯中的笔向上折,是由于光的折射形成的,故D不符合题意。
故选C。
4.“二十四节气”是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,已被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。如图四个节气中会出现的现象,属于液化的是( )
A.雨水 B.白露
C.霜降 D.大雪
【答案】B
【详解】A.空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠和凝华成的小冰晶混合在一起就形成云;云中的小水珠和小冰晶聚集到一定程度便会下降,下降过程中冰晶熔化成水珠,形成降雨,故A错误;
B.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化是放热过程,故B正确;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故C错误;
D.雪是水蒸气凝华放热形成的,故D错误。
故选B。
5.如图所示,小明将两个完全相同的物体A、B分别放在甲、乙两种液体中(两容器同种型号),A、B处于如图所示的漂浮状态,且此时液面处于同一水平高度。由此可判断( )
A.物体A、B下表面所受液体压强相等
B.甲液体密度小于乙液体密度
C.甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强
D.甲容器对地面的压强小于乙容器对地面的压强
【答案】A
【详解】ABC。两个完全相同的物体A、B,则两物体的重力相同,A、B分别放入两杯中,两物体漂浮,受到的浮力F=G,故两物体受到的浮力相同,即F浮A=F浮B,根据浮力产生的原因F浮=F向上−F向下,两物体均漂浮,F向下均为零,它们F浮相等,所以A、B下表面受到液体的压力相等,两个物体完全相同,它们的下表面积也相等,故它们下表面受到液体的压强相等;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,因B排开液体的体积大,故为ρ甲>ρ乙,又由液体压强公式,甲乙两容器中液体深度相同,ρ甲>ρ乙,所以甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强,故A符合题意,故BC不符合题意;
D.A漂浮,结合阿基米德原理
GA=F浮=G排
又所以甲容器中物体与液体的总重等于以液面为水平面的液体重,同理乙也是如此,又容器重相等,ρ甲>ρ乙,所以甲容器加上液体和物体总重比乙大,它们底面积相等,由公式,甲容器对地面的压强大于乙容器对地面的压强。
故选A。
6.超市出口处都装有报警器。若商品的软标签未经消磁,经过检测通道时,报警器便检测到商品上的标签信号,从而转化为电信号,发出报警声。报警器的原理与下列图中原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】据“当经过检测通道后,检测天线便检测到商品上的标签信号,从而转化为电信号”可知,该过程是将机械能转化为电能的过程,属于电磁感应现象。
A.图中金属棒通电后会发生运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,故是电动机原理,将电能转化为机械能,故A不符合题意;
B.该实验中导体切割磁感应,产生感应电流,是电磁感应实验,将机械能转化为电能,故B符合题意;
C.该实验是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验,故C不符合题意;
D.该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,故D不符合题意。
故选B。
7.如图甲所示,某健身俱乐部通过压力传感器获取运动者的运动数据,其工作原理如图乙所示。电源电压不变,R1为定值电阻,压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在人与蹦床接触至下落到最低点过程中,下列说法中正确的是( )
A.电流表A的示数逐渐变小
B.压力传感器R两端电压逐渐变大
C.电压表V与电流表A示数的比值逐渐变大
D.电路消耗的总功率逐渐变大
【答案】D
【详解】由电路图知,R与R1串联,电流表测电路中电流,电压表测R1两端电压,在人与蹦床接触至下落到最低点过程中,压力传感器R受到的压力增加,阻值减小。
A.由串联电路的电阻特点知,电路的总电阻减小,电源电压一定,由可知,电路中电流逐渐变大,故A错误;
B.压力传感器R的阻值减小,由串联电路的分压原理知,压力传感器R两端电压逐渐变小,故B错误;
C.电压表V与电流表A示数的比值大小等于定值电阻R1的阻值,所以两表的比值不变,故C错误;
D.电源电压不变,电路中电流变大,由可知,电路消耗的总功率变大,故D正确。
故选D。
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.如图所示是撑杆运动员比赛时的情景,撑杆被压弯了说明力可以使物体发生 ;人被撑杆弹起,不仅说明力可以改变物体的 ,还说明物体间力的作用是 的。
【答案】 形变 运动状态 相互
【详解】[1]撑杆受到人对它的力的作用变弯了,说明力可以使物体发生形变。
[2][3]人对撑杆施加压力的同时,撑杆也对人施加一个向上的作用力,使人由静止变为运动被弹起,说明力可以改变物体的运动状态,同时也说明物体间力的作用是相互的。
9.鹊桥二号中继星是嫦娥六号与地球之间的“通信桥梁”,鹊桥二号中继星是通过 (选填“电磁波”或“超声波”)与地球之间传递信息的。嫦娥六号利用太阳能电池供电,太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。太阳能的优点是 (写出一点即可)。
【答案】 电磁波 可再生 低碳环保、清洁、取之不尽、用之不竭
【详解】[1]在太空中是真空环境,声音无法传播,而电磁波可以在真空中传播,所以鹊桥二号中继星是通过电磁波传递信息的。
[2]太阳能可以从自然界源源不断地得到,属于可再生能源。
[3]太阳能具有清洁无污染、分布广泛、取之不尽等优点,任写一点即可,如清洁无污染。
10.佛山市南海区桂城千灯湖公园修有人工湖和大面积绿化草地,盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。从物理角度讲,利用了水的比热容 (选填“大”或“小”),起到调节气温的效果。公园周边配有共享自行车,为减少燃油车使用时在 冲程排出废气,并减少废气 (选填“放出”或“吸收”)的热量,可以缓解“温室效应”。
【答案】 大 排气 放出
【详解】[1]因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,水和沙石放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,能有效调节周围环境的气温。
[2]汽油机在排气冲程中排气门打开,排出废气。
[3]废气温度较高,会放出热量,排放到大气中会加剧温室效应。
11.歼-20战斗机(如图)是我国自主研制的第五代战斗机。战斗机的机翼上表面凸起、下表面略平,使得机翼下方的空气流速相对上方的较小,压强较 (填“大”或“小”),从而获得向上的升力。发动机迅速向后喷气时,战斗机会获得向前的巨大推力,此现象说明物体间力的作用是 。飞行中的战斗机通过 与地面指挥中心进行通信。
【答案】 大 相互的 电磁波
【详解】[1]流体流速越快压强越小,流速越慢压强越大,机翼下方的空气流速相对上方的较小,压强较大,从而获得向上的升力。
[2]力的作用是相互的,发动机迅速向后喷气时,战斗机会获得向前的巨大推力。
[3]电磁波可以传递信息,飞行中的战斗机通过电磁波与地面指挥中心进行通信。
12.如图所示为“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台,是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。风能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。风力发电将空气的 能转化为电能,当风速为v时,风力发电机的发电功率为1200kW,风力发电机叶片转动一圈的发电量为25kW·h,则风力发电机叶片的转速为每分钟转动 圈。
【答案】 可再生 机械 8
【详解】[1]风能是能够源源不断的从自然界得到的能源,属于可再生能源。
[2]风力发电时,空气流动带动扇叶转动,将空气的机械能转化为电能。
[3]风力发电机的工作1分钟发电量为
风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kw·h,则风力发电机叶片的转速为每分钟转动的圈数
13.如图,是我国自主制造的首台超大型热等静压装备,它可以解决传统工艺造成的内部有气孔、裂缝、局部疏松等问题。利用该装备处理过的金属或合金,密度 (选填“更大”“不变”或“更小”),致密性更好,硬度、强度和韧性更强。若某材料原本的体积为,质量为800g,经过热等静压处理后体积变为,则处理后该材料的密度变为 g/cm³。热等静压装备运行过程中,一部分电能转化为内能对材料加热,另一部分电能转化为机械能驱动相关的机械部件运转,在此过程中能量的总量 (选填“增大”“减小”或“保持不变”)。
【答案】 更大 10 保持不变
【详解】[1]热等静压处理可以使材料内部结构更加致密,体积减小,但质量不变,因此密度会更大。
[2]质量为800g,经过热等静压处理后体积变为,则处理后该材料的密度变为
[3]热等静压装备运行过程中,电能转化为内能和机械能,能量形式发生改变,但总量保持不变,遵循能量守恒定律。
14.如图所示的电路中,电源电压恒为4 V不变,R为定值电阻,小灯泡L的规格为“6 V 3.6 W”,其灯丝电阻不受温度的影响。闭合开关S,电流表的示数为1.2 A。小灯泡的实际功率为 W,电阻R的阻值为 Ω,通电1 min,电阻R产生的热量为 J。
【答案】 1.6 5 192
【详解】[1][2][3]由可知,小灯泡的电阻为
闭合开关,小灯泡L与定值电阻并联,小灯泡两端的电压为4V,由可知,小灯泡的实际功率为
由可知,流过小灯泡的电流为
电流表测量干路电流,由并联电路电流规律可知,流过电阻的电流为
由可知,定值电阻的阻值为
通电1min电阻R产生的热量为
三、作图题:本题2+2+3,共7分。
15.(1)如图所示静止在斜面上的物体,请画出物体所受的摩擦力f和物体对斜面的压力F的示意图。
(2)请在图中完成小高看到水中石块A的像的光路图。
(3)如图所示,两灯泡的额定电压均为。要求开关只控制两灯泡,灯泡都能正常发光,请将电路连接完整。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)物体静止在斜面上,所受摩擦力沿斜面朝上,物体对斜面的压力垂直斜面向下,故示意图如下
(2)小高看到水中石块A的像,光从水中射向空气中,故光路图如下
(3)根据题目要求,依据家庭电路接线原则,连接如下图
四、实验题:本大题共3小题,第16小题7分,第17小题6分,第18小题7分,共20分。
16.物理是一门注重实验的自然科学。请同学们根据掌握的操作技能,解答下列问题。
(1)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明确定焦距所做的实验如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm。如图乙所示,实验时应将烛焰、透镜和光屏三者中心调整到 。
(2)如图丙所示,正确使用天平时,将天平放在水平台上,先将 取下,然后移动游码至零刻度线处,若发现天平指针偏向分度盘左侧,则接下来应将天平右边的平衡螺母向 调。
(3)如图丁所示,在“探究杠杆平衡条件”实验中,在A点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在B点斜向上拉杠杆,使杠杆在 平衡。
(4)物理仪器室中有一个表盘标有“mV”的仪表如图戊所示,它的分度值是 。如图己所示,该温度计的读数是 ℃。
【答案】(1) 10.0 同一高度
(2) 橡胶垫圈 右
(3)水平位置
(4) -7
【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,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距为f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
[2]为了使像成在光屏中央,实验时应将烛焰、透镜和光屏三者中心调整到同一高度。
(2)[1]在使用天平时,先将天平放在水平台面上,取下橡胶垫圈,然后将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,再根据“指针左偏右调,右偏左调”的原则调节天平平衡。
[2]由于天平指针偏向分度盘左侧,接下来应将天平右边的平衡螺母向右调,也可将左边的平衡螺母向右调,直到天平平衡。
(3)图丁中,在“探究杠杆平衡条件”实验中,在A点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在B点斜向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,可以消除杠杆自重对实验的影响。
(4)[1]由戊图可知,仪器表盘上有单位mV,这是电压的单位,因此它是测量电压的仪表。0~100mV之间分成10个小格,一个小格表示10mV,即分度值为10mV。
[2]与己可知,温度计的最小刻度值是1℃,且液柱在零刻度线下方,因此该温度计的示数是-7℃。
17.(2024·广东东莞·二模)小新为了解玛瑙石的密度,将两块不同大小的玛瑙石带到实验室,准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作:
(1)小新用正确的方法测量小玛瑙石的质量时,所用的砝码及游码的位置如图甲所示,其质量为 g;
(2)将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中,液面位置如图乙所示,小玛瑙石的体积为 cm3,计算出小玛瑙石的密度是 kg/m3;
(3)小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度,当他用天平测出大玛瑙石的质量m后,发现大玛瑙石不能直接放入量筒,于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作:
①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;
②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至 处;
③记下量筒中剩余水的体积为V2;
④大玛瑙石的密度表达式为:ρ= (用测量的物理量符号表示);
⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)58
(2) 20 2.9×103
(3) 标记 偏小
【详解】(1)由图甲可知,小玛瑙石的质量为
(2)[1]如图乙所示,小玛瑙石的体积为
[2]小玛瑙石的密度为
(3)[1][2]大玛瑙石的体积不能直接用量筒测量,将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石,在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至标记处,然后记下量筒中剩余水的体积为V2,则大玛瑙石的体积等于加入水的体积,即V1﹣V2,则大玛瑙石的密度为
[3]由于取出玛瑙石时带出了部分水,因而添加的水的体积比玛瑙石的体积大,根据知,测量的密度偏小。
18.小明利用图甲所示的电路测量未知电阻Rₓ的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 ;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻,的 图象,如图丙所示。由图象可得Rx= Ω;
(5)小明又设计了一种方案,也测出了Rₓ的阻值。电路如图丁所示,为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= 。(用已知和测出的物理量符号表示)
【答案】(1)
(2)B
(3)滑动变阻器断路
(4)5
(5) S1闭合、S2断开
【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,连接的实物图如下图所示:
(2)闭合开关之前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处即B端。
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,只有一个元件有故障,说明电路可能断路。小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,并接在a、b之间测电源电压,说明a、b之间电路完好;并接在b、c之间有示数,说明bc以外电路连接是完好的;接在a、c之间,电压表无示数,说明ac以外部分存在断路,综上所述,该故障是滑动变阻器断路。
(4)由图象知,当未知电阻的电压是时,对应的电流值为,由可得
(5)[1][2]电路如图丁所示,为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变,当开关闭合、断开时,电流为两电阻串联,电流表读数为,电源电压可表示为-----①
当开关、都闭合时,电路为单独串联,电流表读数为,电源电压可表示为------②
联立①②,解得待测电阻。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题7分,第20小题6分,共13分。
19.如图所示的新能源汽车,其重力为1.5×104N,车轮与地面接触的总面积为0.075m2。该车在水平路面上匀速直线行驶1.38×104m,用时600s,这一过程中汽车发动机的输出功率恒为4.6×107W。求:
(1)新能源汽车静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)新能源汽车匀速直线行驶的速度;
(3)匀速行驶过程中新能源汽车受到阻力的大小。
【答案】(1)2×105Pa
(2)23m/s
(3)2×106N
【详解】(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力为F=G=1.5×104N
则对地面的压强为
(2)新能源汽车匀速直线行驶的速度为
(3)汽车在水平路面上匀速直线行驶,根据二力平衡条件,汽车受到的阻力f与牵引力F大小相等,所以阻力为
20.为满足人们对健康饮食的追求,某品牌推出了一款新型电热饭盒如图甲,图乙虚线内是电热饭盒内部的简化电路图,R1和R2均为电热丝,R1=374Ω(阻值不随温度变化,部分参数如表所示)。求:
额定电压
220V
额定功率
低温挡
高温挡
440W
(1)电热饭盒在高温挡正常工作时,通过它的电流;
(2)电阻R2的阻值及低温挡的功率;
(3)高温挡工作5分钟,低温挡工作3分钟放出的总热量是多少?
【答案】(1)2A
(2)110Ω,100W
(3)1.5×105J
【详解】(1)电热饭盒在高温挡正常工作时,通过它的电流
(2)当开关接触电1时,R1与R2串联,根据串联电阻规律可知,此时总电阻较大,由可知,电路中的电功率较小,电热饭盒处于低温挡;由图乙可知,开关接触电2时,只有R2工作,此时电阻较小,由可知,电功率较大,电热饭盒处于高温挡;R2的阻值
根据串联电路的电阻特点可知,R1、R2的串联总电阻R=R1+R2=110Ω+374Ω=484Ω
则低温挡的功率
(3)高温挡工作5min消耗的电能Q1=W1=P高t1=440W×5×60s=1.32×105J
低温挡工作3min消耗的电能Q2=W2=P低t2=100W×3×60s=1.8×104J
消耗的总电能Q=W=W1+W2=1.32×105J+1.8×104J=1.5×105J
六、综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。
21.自古以来,物理学对工程技术的发展一直起到重要的促进作用。《天工开物》是我国古代科技著作,记录了我国古代的传统手工技术。
(1)如图甲所示,人们晾晒豆株时要尽量将豆株铺开,这样做可以 液体的表面积,从而 (选填“加快”或“减慢”)水分的蒸发;
(2)如图乙所示,对釜的铸造,有“铁化如水,其中“铁化如水”描述的物态变化是 ,铁水在凝固成铁块的过程中,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),内能 ;(选填“增大”“减小”或“不变”)
(3)图丙所示为一种身高测量仪,顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为6.6×10-3s。已知感应器与测高台的距离为2.8m,空气中的声速为340m/s。则:小敏的身高为 m,太空中的神舟飞船向空间站靠近的过程中,空间站 (选填“能”或“不能”)应用超声测距仪测量它们之间的距离。
【答案】(1) 增大 加快
(2) 熔化 不变 减小
(3) 1.678 不能
【详解】(1)[1][2]液体蒸发快慢与液体的表面积有关,其它条件相同时液体表面积越大,蒸发越快。晾晒豆株时要尽量将豆株铺开,这样做可以增大液体的表面积,加快水分的蒸发。
(2)[1]物质由固态变为液态的过程称为熔化。“铁化如水”意思是固态的铁块熔化成液态的铁水。
[2][3]铁是晶体,铁水在凝固成铁块的过程中,放出热量,内能减小,但温度保持不变。
(3)[1]感应器到小敏头顶的距离为
则小敏的身高为
[2]由于太空中处于真空状态,声音不能在真空中传播,所以太空中的神舟飞船向空间站靠近的过程中,空间站不能应用超声测距仪测量它们之间的距离。
22.阅读短文,回答问题
中国空间站的“能量源泉”
如今人们的生活离不开电力,航天器在轨飞行同样也离不开稳定的能源维持设备的正常运转。地上,人们可以选择多种方式发电。到了太空,太阳能才是最受欢迎的方式。由于单个太阳电池一般无法满足需求,因此,以串、并联结合的方式连接的太阳电池阵成为航天器提供电力支持的源泉。
目前,航天器太阳电池阵的主流形式是太阳翼。我国“神舟”系列载人飞船采用的是刚性太阳翼,“天舟”系列货运飞船采用的是半刚性太阳翼,中国空间站采用的是柔性太阳翼。
“问天”和“梦天”两个实验舱各配备了两套大型柔性太阳翼,日发电量可达1000kW·h, 相当于一个普通家庭近半年的用电量。
安装在柔性太阳翼上的三结砷化镓电池,具有重量轻、寿命长、功率大、光电转化率高的特点。三结砷化镓在有光的条件下,产生光生伏特效应和光电效应,电子发生定向移动,形成电流,将光能转化为电能。
(1)“问天”和“梦天”两个实验舱是通过 (选填“超声波”“红外线”或“电磁波”)来传播高清视频画面的。为了满足航天器的需求,太阳电池应采用的连接方式是 ,我国“天舟”系列货运飞船采用的是 太阳翼;
(2)小明发现家中机械式电能表标有“3000revs /(kW·h)”的字样,那么“问天”和“梦天”两个实验舱的两套太阳翼的日发电量能够让他家的电能表转 圈;
(3)“梦天”实验舱与由“天和”和“问天”组成的空间站组合体交会对接过程中,以“问天”为参照物,“梦天”是 (选填“运动”或者“静止”)的;
(4)三结砷化镓能够利用太阳能发电的原因是 。
【答案】(1) 电磁波 串、并联结合 半刚性
(2)3×106
(3)运动
(4)见解析
【详解】(1)[1]空间站处于真空环境中,真空不能传声,故“问天”和“梦天”两个实验舱是通过电磁波来传播高清视频画面的。
[2]由题意知,由于单个太阳电池一般无法满足需求,因此,以串、并联结合的方式连接的太阳电池阵成为航天器提供电力支持的源泉。
[3]由短文中内容可知,“天舟”系列货运飞船采用的是半刚性太阳翼。
(2)“问天”和“梦天”两个实验舱日发电量可达1000kW·h,小明发现家中机械式电能表标有“3000revs /(kW·h)”的字样,那么“问天”和“梦天”两个实验舱的两套太阳翼的日发电量能够让他家的电能表转的圈数为
(3)空间站组合体交会对接过程中,以“问天”为参照物,“梦天”有位置变化,所以“梦天”是运动的。
(4)由短文中内容可知,三结砷化镓在有光的条件下,产生光生伏特效应和光电效应,电子发生定向移动,形成电流,将光能转化为电能。
23.阅读下列短文,回答问题
油电混合动力汽车
如图甲,国产某品牌油电混合动力汽车前后安装有高清摄像头,无线Wi-Fi等,其工作原理如图乙所示。当它以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,燃烧了3kg燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量为,其中50%的能量来自燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧,燃油的热值为。若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能,作出图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)汽车的方向盘相当于 杠杆,汽车外观设计成流线型是为了 ,汽车的轮胎做得很粗糙是为了 ;
(2)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是 (选填“①”或“②”);
(3)该油电混合动力汽车正常行驶时,发动机和 同时共同为汽车提供动力;该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,发动机的效率为 (用百分数表示);
(4)该油电混合动力汽车从关闭发动机至汽车停止的过程中,发电机的储能效率为 (用百分数表示)。
【答案】(1) 省力 减小空气阻气 增大与地面的摩擦力
(2)①
(3) 驱动电机 34%
(4)62.5%
【详解】(1)[1]方向盘是一个轮轴,力作用在轮上可以省力,所以实质是省力杠杆。
[2]汽车外观设计成流线型是为了减少汽车在高速行驶时的空气阻力。
[3]汽车的轮胎做得很粗糙,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能部分转化为蓄电池的电能,另一部分用于克服摩擦做功,而普通汽车关闭动能后,全部动能用于克服摩擦力做功。所以油电混合汽车关闭发动机克服摩擦做功更少,滑行距离更短,所以油电混合动力汽车的测试图线是①。
(3)[1]根据文意可知,油电混合动力汽车正常行驶时,发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力。
[2]完全燃烧3kg燃油产生的热量
燃油燃烧对汽车提供动力的能量
用于充电的能量为6×106J,故发动机用来做有用功的能量
发动机的效率
(4)普通汽车克服摩擦所做的功
由可知,汽车受到的摩擦力
油电混合汽车克服摩擦所做的功
发电机将动能转化为电能
油电混合动力汽车的储能效率
1
学科网(北京)股份有限公司
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