精品解析:2025年江苏省南京市鼓楼区中考一模物理试题
2025-05-30
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2份
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40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 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | 鼓楼区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 31.71 MB |
| 发布时间 | 2025-05-30 |
| 更新时间 | 2026-06-16 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52367156.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
试卷标题
(本卷 g 取 10N/kg)
一、选择题:本题共 12 小题,每小题 2 分,共 24 分. 每小题给出的四个选项中只有一个符合题意。
1. 下列不是功率单位的是( )
A. 瓦特 B. 伏·安 C. 焦/秒 D. 千瓦·时
2. 下列图中是厨房中的一些物态变化,对此解释正确的是( )
A. 甲,冻豆腐里面的小孔是豆腐里的水先凝固后熔化造成的
B. 乙,把鱼埋在干冰中储存是利用了干冰熔化吸热来保鲜鱼
C. 丙,自制简易冰箱利用了水在蒸发过程中放热来保存食物
D. 丁,烧水壶嘴冒出的“白气”是壶里的水汽化形成的水蒸气
3. 下列光现象与“以铜为镜,可以正衣冠”的原理相同的是( )
A. 树荫下的圆形光斑 B. 手影游戏
C. 水中倒影 D. 筷子弯折
4. 下列根据所列现象进行的推测正确的是( )
A. 现象:空中沙尘飞舞→推测:分子在做永不停息的无规则运动
B. 现象:水和酒精混合后总体积变小→推测:分子之间存在空隙
C. 现象:摩擦起电→推测:不同物质相互摩擦后质子发生了转移
D. 现象:星系光谱的“谱线红移”→推测:星系在不断靠近我们
5. 下列估测值符合实际的是( )
A. 家用电冰箱的功率约2000W B. 用手匀速托起两个鸡蛋的力约10N
C. 夏天适合人们洗澡的水温约75℃ D. 中学生正常步行1h的路程约5km
6. 如图所示,用水平力推行李箱,此时行李箱上的小包和行李箱一起水平向右做匀速直线运动,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小包受到的重力和支持力是一对相互作用力
B. 小包受到支持力、重力和摩擦力的作用
C. 行李箱的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D. 小包对行李箱的压力和小包受到的支持力是一对相互作用力
7. 春晚节目《秧 BOT》中机器人能转动手绢,这其实是机器人手部某装置通电后转动完成。下列图中与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
8. 对于图中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 甲,玻璃筒内的空气被压缩后内能增大,这是因为棉花燃烧放热
B. 乙,塞子跳起时,瓶内气体内能减小,这是通过做功的方式改变的
C. 丙,水蒸气将塞子推出的过程中,能量转化与热机的压缩冲程相同
D. 丁,该冲程为内燃机的做功冲程,曲轴每转一圈发生一次该冲程
9. 旅客乘坐高铁。进站时,需要通过人脸识别系统,并刷身份证,在确保“人”“证”一致后(对应开关闭合),电动闸门 M 便会打开. 下列电路图可实现上述要求的是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示的电路,电源电压为 3V,闭合开关 S,两灯均不发光,两表示数均为0。现将L1和L2位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S,两只灯泡仍不发光,电流表示数仍然为0,但电压表的示数为3V,则故障是( )
A. 电流表断路 B. L1 断路 C. L2 断路 D. S 断路
11. 如图所示,在一只轻薄透明塑料袋中装有半袋水,用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中,当测力计示数减小为零时(塑料袋不接触杯底),发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与液体的密度有关,仅提供密度不同的两种液体甲和乙(ρ甲>ρ水>ρ乙),在前面步骤的基础上,要求控制V袋不变,以下关于器材选用的设计方案正确的是( )
A. 将袋内水换成等体积的甲液体,袋外水不变
B. 将袋内水换成等体积的乙液体,袋外水不变
C. 将袋外水换成甲液体,袋内水不变
D. 将袋外水换成乙液体,袋内水不变
12. 图甲中 R0 为定值电阻,电源电压恒定,滑动变阻器 R1 标有“20Ω 1A”字样,电流表量程 0~0.6A,灯泡 L 的额定电流是 0.5A。闭合开关 S,当开关 S1、S2 都断开或都闭合两种情况中,移动滑片 P(所有元件都安全)得到了两次电流表示数与 R1 阻值变化关系的图像(如图乙所示),灯泡在工作时正常发光。 下列说法中正确的是( )
A. 图线 a 对应 S1、S2 都断开的情况
B. 电流表的最小示数为 0.2A
C. 灯泡 L 的额定功率为 6W
D. 该电路的最大功率为 3.6W
二、填空题:本题共 7 小题,每空 1 分,共 27 分。
13. 2025 年 2 月 11 日,长征八号改运载火箭顺利将卫星送入预定轨道。
(1)火箭使用液氢做燃料,主要是因为液氢的______大。燃料燃烧释放出的内能无法自发转化为化学能,说明能量的转化具有______性。
(2)卫星进入预定轨道后,地面人员利用______波与卫星通信,这种波在真空中传播的速度为______m/s。
14. 如图所示,阳光下的翠鸟在水面上形成一个较暗的影子,这是光的______形成的。翠鸟看到水中的“鱼”是由于光的______形成的______像。
15. 图中大桥是世界上跨度最大的高速铁路桥——南京大胜关铁路大桥,它全长约9500m,一列匀速行驶,速度为200km/h的动车组列车完全通过该桥用时3分钟,功率为10MW,则该列车的长度为______m,列车的牵引力为______N。以车上的行李箱为参照物,大桥是______的。某一时刻,乘客发现原本静止在水平桌面上的玻璃球突然向列车前进方向滚动,说明此时列车开始向前______速。
16. 如图所示,用12N的拉力沿竖直方向匀速拉起重为20N的重物,物体上升0.1m所用时间为4s,此过程中拉力做的有用功为______J,拉力的功率为______W,动滑轮的机械效率为______%,重物的机械能将______。
17. 某热水器使用天然气作为燃料,天然气属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。现将 10kg 的水从 20℃加热到 39℃,若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,需要______m3 的天然气。真实情况下,上述加热过程需要消耗天然气 21.3g,则该热水器的加热效率为______%。[c 水=4.2×103J/(kg·℃),标准大气压下 q 天然气=3.8×107J/m3,ρ天然气=0.71kg/m3]
18. 某两挡位电热器,额定电压为220V,高温挡功率为2200W。 其内部两个电阻均为材料和长度相同的圆柱体,阻值可能为22Ω或44Ω。内部结构可能如图甲或图乙所示。
(1)两电路图中的M接线柱应接进户线中的______线。
(2)处于低温挡的电热器单独工作3min,图丙的电能表指示灯闪烁110次,这一过程中电热器消耗电能______J,低温挡功率为______W;
(3)若内部结构为图乙,则 R4 =______Ω;
(4)采用图______方案可以节省电阻材料。
19. 如图所示,电源电压恒定,向下移动滑动变阻器 R 的滑片,直至标有“4V 4W”的小灯泡 L 正常发光。已知定值电阻 R0=2Ω,忽略灯丝电阻随温度的变化,则 L 正常发光时的电阻为______Ω;电压表 V2 示数将______;R0和 L 功率变化量之比ΔP0∶ΔPL =______;电压表 V1 和 V2 示数变化量的绝对值之比为______。
三、解答题:本题共 10 小题,共 49 分。解答第 28、29 题时要求写出必要的文字说明、公式和演算过程。
20. 根据要求作图(保留作图痕迹):
(1)补全甲图中的光路图;
(2)用锤子钉钉子,画出乙图中钉子所受弹力示意图;
(3)画出丙图中 A 点磁感线方向,并标注小磁针 N 极位置。
21. 做“探究水沸腾前后温度变化特点”实验:
(1)调节铁圈高度时是否需要点燃酒精灯?______;
(2)实验数据如下表,a 处内容是______,水的沸点为______℃;
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
a
92
93
94
95
96
97
98
98
98
98
(3)另外两组同学测得水的沸点分别为 96℃和 100℃,他们猜想这是由于各组所用温度计刻度有偏差造成的。为验证此猜想,最便捷的方法是,用三个小组的温度计______(选填“依次”或“同时”)测出同一杯热水的温度。
22. 用玻璃瓶完成以下实验。
(1)图甲,吹瓶口发出声音,在瓶中装入不等量的水,主要改变声音的______;
(2)图乙,两个瓶子平行放在水平桌面上,保持静止,用吸管对着两瓶中间吹气,两瓶会彼此______;
(3)图丙,将木块放在水平桌面上匀速拉动,再将瓶子垫在木块下匀速拉动,第二次所用拉力小,说明变滑动为______能减小摩擦;
(4)图丁所示的浮沉子,用力捏塑料瓶时,玻璃瓶会向______运动。
23. 做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)实验前,应调节烛焰和光屏中心在凸透镜的______上;
(2)如图,光屏上有清晰的像(未画出),凸透镜的焦距可能是______cm;
A. 8.5 B. 12.0 C. 13.5 D. 19.0
(3)若将图中的光屏右移 1cm,为了能使光屏上的像再次清晰,可以在凸透镜左侧放置合适的______视眼镜;也可以仅移动凸透镜,关于移动方向和光屏上出现清晰的像的次数,判断正确的是______。
A.向左,2 次 B.向右,2 次 C.向左和向右,各 1 次 D.向左 2 次,向右 1 次
24. 完成对压强计的测试和调整后,做“探究液体压强与哪些因素有关”实验:
(1)图甲中,金属盒所处位置的深度为______cm;
(2)乙图中的两个压强计完全相同,画出右侧 U 形管两侧液面的大致位置,在答题卡上作图;
(3)两个压强计的 U 形管内装有不同液体 A、B,其他方面均相同,将它们通过 T 形管连接在同一金属盒上,实验现象如图丙,则液体密度ρA______ρB。
25. 做“探究杠杆平衡条件”实验:
(1)杠杆在图甲位置静止,是否处于平衡状态?______。为使杠杆在水平位置平衡,应向______调节平衡螺母;
(2)实验数据如下表所示,表中漏填的数据为______N;
实验次数
动力 F1/N
动力臂 l1/cm
阻力 F2/N
阻力臂 l2/cm
1
1
20
2
10
2
2
15
1.5
20
3
3
5
15
(3)小明发现路口悬挂设备的横杆,越靠外侧越细,如图乙,将其简化为如图丙的杠杆模型,假定只有 A、O 两点是焊接点,进行如下探究:
①找来由同种材料制成的等高实心圆柱体和薄壳空心圆台,如图丁,下底面直径D相同;
②询问 DeepSeek,对话如图戊。根据回答,判断薄壳空心圆台上底面逐渐减小,下底面和 h 不变,重心到下底面的距离变化情况是______;
③使用弹簧测力计进行了三次测量,拉力方向均竖直向上,物体保持静止时,三次示数如图己。实心圆柱 A 点拉力 F1 和空心圆台 A 点拉力 F2 之比F1 ∶ F2 =______。
26. 做“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验,电源电压恒定。
实验次数
定值电阻R/Ω
电流表示数I/A
1
5
0.5
2
10
0.24
3
15
0.8
4
20
0.12
5
25
0.1
(1)根据实验,回答问题:
①找出图甲中一根错误的连线,打“×”,并在图中改正;______
②电路改正后,选用 5Ω定值电阻进行实验,闭合开关,立刻观察电流表,如图乙;
③接着调节滑动变阻器直至电压表示数为 2.5V,读取电流表示数并记在表格中。 再更换定值电阻,并调节滑动变阻器,调节的目的是______;
④多次实验后,实验数据如表所示,其中有一个错误数据为______;
(2)使用该组器材,定值电阻两端电压的控制范围是 2.4~3V,则电源电压为______V。
27. 设计如图电路,测量额定电压为U 额(已知)的小灯泡正常发光时的电阻RL,电源电压可调,但不能显示出具体电压值。
步骤如下:
(1)将R阻值调至最大,电源电压调至最小;
(2)闭合S,将S1和S2分别接______,先调节______,再调节另一个可调器材,直到电流表示数为______(用文字表示);
(3)电阻箱阻值记为R1,电流表示数记为I1;
(4)断开S,改变S1和S2 连接位置,闭合S,直接读出电流表示数,记为I2;
(5)则RL=______;
(6)讨论时发现,完成步骤(2)后,还有其他方法能继续完成测量。其中一种是仅改变S1的连接位置,调节R使电流表示数为I1,再进行记录和计算,但只有当R1______RL时,才能实现打点部分的操作。
28. 如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,重5000N,四个履带与地面的总接触面积为0.4m2。
(1)履带做得凹凸不平,其中一个目的是增大与地面间的______,从而增大摩擦;
(2)求机器人的质量;
(3)若某处冰面能承受的最大压强为4.2×104Pa,机器人要安全通过该处,能装载装备的最大重力是多少?
29. 小明设计了测量液体密度的装置如图,电源电压恒为 30V。 弹簧下端不悬挂物体时,R1 和 R2 的滑片恰好在最上端,如图甲,调节电阻箱 R0,使电流表示数为 0.1A;保持 R0 不变,当悬挂重为 0.9N 的物体 Q 时,R1 和 R2 的滑片恰好处在最下端,如图乙。 整个过程中,弹簧都在弹性限度内,其伸长量和所受外力成正比,电阻不计。 两电压表选用 0~3V 量程,R1 和 R2 均标有“30Ω 1A”字样,两端均有限位片。此装置要求密度测量值从 0 开始。
(1)不挂重物时闭合开关,求:①电路消耗的电功率;②R0 对应的阻值;
(2)若在容器中注入密度为 1.8 g/cm3 的液体浸没物体 Q,某电表恰好达到最大示数;若换用另一种液体来浸没物体 Q,V1 示数为 2V,则该液体密度为______g/cm3;
(3)基于(2)的原理操作,对乙图密度计进行改造,在保证电路安全和装置要求的情况下,以下操作,能增大该装置量程的是______;能减小分度值的是______。
A.增大 R0 的阻值
B.减小 R0 的阻值
C.换用重 0.9N,体积为 30cm3 的物体
D.换用重 0.6N,体积为 60cm3 的物体
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试卷标题
(本卷 g 取 10N/kg)
一、选择题:本题共 12 小题,每小题 2 分,共 24 分. 每小题给出的四个选项中只有一个符合题意。
1. 下列不是功率单位的是( )
A. 瓦特 B. 伏·安 C. 焦/秒 D. 千瓦·时
【答案】D
【解析】
【详解】功率的国际单位是W(瓦特),功率常见计算公式有、、,它们对应的单位(牛米每秒)、(焦每秒)、(伏·安),千瓦·时是电能的单位,故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
2. 下列图中是厨房中的一些物态变化,对此解释正确的是( )
A. 甲,冻豆腐里面的小孔是豆腐里的水先凝固后熔化造成的
B. 乙,把鱼埋在干冰中储存是利用了干冰熔化吸热来保鲜鱼
C. 丙,自制简易冰箱利用了水在蒸发过程中放热来保存食物
D. 丁,烧水壶嘴冒出的“白气”是壶里的水汽化形成的水蒸气
【答案】A
【解析】
【详解】A.制作的冻豆腐里有许多小孔,这是豆腐里的水先凝固成冰,从冰箱取出后,冰熔化成水形成的,故A正确;
B.把鱼埋在干冰中,干冰由固体直接变成气体,是利用干冰升华吸热,来保持鱼的新鲜度,故B错误;
C.由于水蒸发时会吸热,所以自制简易冰箱是通过水的蒸发吸热致冷,来保持食物处于低温环境,故C错误;
D.水烧开时冒出的大量“白气”,是热的水蒸气遇冷放热液化形成的小水滴,故D错误。
故选A。
3. 下列光现象与“以铜为镜,可以正衣冠”的原理相同的是( )
A. 树荫下的圆形光斑 B. 手影游戏
C. 水中倒影 D. 筷子弯折
【答案】C
【解析】
【详解】A.“以铜为镜,可以正衣冠”的意思一个人用铜当镜子,可以照见衣帽是不是穿戴得端正,铜当镜子属于平面镜成像,平面镜成像是光的反射原理。树荫下的圆形光斑是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.影子是由光沿直线传播形成的,故B不符合题意;
C.水中的倒影,是平面镜成像,是由光的反射形成的,故C符合题意;
D.筷子“折了”是由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选C。
4. 下列根据所列现象进行的推测正确的是( )
A. 现象:空中沙尘飞舞→推测:分子在做永不停息的无规则运动
B. 现象:水和酒精混合后总体积变小→推测:分子之间存在空隙
C. 现象:摩擦起电→推测:不同物质相互摩擦后质子发生了转移
D. 现象:星系光谱的“谱线红移”→推测:星系在不断靠近我们
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于沙尘是固体颗粒物,不是分子,所以空中沙尘飞舞不是分子的运动,故A错误;
B.酒精和水混合后总体积变小,是因为分子间有间隙,分子运动时彼此进入对方的空隙,使总体积减小,因此可以推测出分子间存在空隙,故B正确;
C.原子由原子核和核外电子组成的,不同物质的原子核束缚电子的本领不同,不同物质相互摩擦时核外电子发生了转移,故C错误;
D.星系光谱的“谱线红移”是指星系发出的光波长变长,频率降低,向光谱的红端偏移。当光源远离观察者时,观察到的光波长会变长(红移);反之,若光源靠近观察者,波长会变短(蓝移)。“谱线红移”现象说明了星系在离我们远去,故D错误。
故选B。
5. 下列估测值符合实际的是( )
A. 家用电冰箱的功率约2000W B. 用手匀速托起两个鸡蛋的力约10N
C. 夏天适合人们洗澡的水温约75℃ D. 中学生正常步行1h的路程约5km
【答案】D
【解析】
【详解】A.家用电冰箱的功率约300W,故A不符合题意;
B.用手匀速托起两个鸡蛋的力约 1N,故B不符合题意;
C.夏天适合人们洗澡的水温稍高于人的体温,约为40℃,故C不符合题意;
D.中学生正常步行的速度约为4km/h,则 1h 的路程约4km,比较接近,故D符合题意。
故选D。
6. 如图所示,用水平力推行李箱,此时行李箱上的小包和行李箱一起水平向右做匀速直线运动,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小包受到的重力和支持力是一对相互作用力
B. 小包受到支持力、重力和摩擦力的作用
C. 行李箱的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D. 小包对行李箱的压力和小包受到的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.小包受到重力和箱子对小包的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,故A错误;
B.小包与行李箱一起水平向右做匀速直线运动,小包相对于行李箱没有相对运动,也没有相对运动的趋势,小包不受行李箱的摩擦力,空气阻力忽略不计,只受重力、支持力两个力的作用,故B错误;
C.地面对行李箱的支持力等于小包与行李箱的总重力,行李箱的重力和地面对行李箱的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.小包对行李箱的压力、行李箱对小包的支持力,二力作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
7. 春晚节目《秧 BOT》中机器人能转动手绢,这其实是机器人手部某装置通电后转动完成。下列图中与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中展示的是带电玻璃棒间的相互作用,与电动机转动原理无关;故A不符合题意;
B.图中展示的是通电导体在磁场中受力运动,这正是电动机的工作原理,与机器人手部转动装置原理完全一致;故B符合题意;
C.图中展示的是电磁继电器,利用电磁铁控制电路通断,不涉及机械转动;故C不符合题意;
D.图中展示的是电磁感应实验,即闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流,这是发电机的工作原理,与电动机原理相反;故D不符合题意。
故选B。
8. 对于图中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 甲,玻璃筒内的空气被压缩后内能增大,这是因为棉花燃烧放热
B. 乙,塞子跳起时,瓶内气体内能减小,这是通过做功的方式改变的
C. 丙,水蒸气将塞子推出的过程中,能量转化与热机的压缩冲程相同
D. 丁,该冲程为内燃机的做功冲程,曲轴每转一圈发生一次该冲程
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲,玻璃筒内的空气被压缩后内能增大,这是通过活塞对筒内空气做功,使筒内气体内能增大的,故A错误;
B.乙,塞子跳起时,瓶内气体内能减小,这是瓶内气体对塞子做功,通过做功的方式改变的,故B正确;
C.丙,水蒸气将塞子推出的过程中,是内能转化为机械能的过程,能量转化与热机的做功冲程相同,故C错误;
D.丁,该冲程为内燃机的做功冲程,曲轴每转二圈完成一个工作循环,发生一次该冲程,故D错误。
故选B。
9. 旅客乘坐高铁。进站时,需要通过人脸识别系统,并刷身份证,在确保“人”“证”一致后(对应开关闭合),电动闸门 M 便会打开. 下列电路图可实现上述要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】进站时,在确保“人”“证”一致后,即两个对应的开关均闭合后电动闸门才会打开,故两个开关应与电动机串联接入电路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. 如图所示的电路,电源电压为 3V,闭合开关 S,两灯均不发光,两表示数均为0。现将L1和L2位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S,两只灯泡仍不发光,电流表示数仍然为0,但电压表的示数为3V,则故障是( )
A. 电流表断路 B. L1 断路 C. L2 断路 D. S 断路
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,两灯串联,电压表测L1两端电压,电流表测串联电路中的电流。闭合开关 S,两灯均不发光,两表示数均为0,由串联电路特点可知,电路故障为断路。将L1和L2位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关 S,两只灯泡仍不发光,电压表的示数为 3V,则电压表与电源正负极连接的部分电路是完好的,则与电压表并联的支路部分断路,所以故障是L2 断路。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. 如图所示,在一只轻薄透明塑料袋中装有半袋水,用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中,当测力计示数减小为零时(塑料袋不接触杯底),发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与液体的密度有关,仅提供密度不同的两种液体甲和乙(ρ甲>ρ水>ρ乙),在前面步骤的基础上,要求控制V袋不变,以下关于器材选用的设计方案正确的是( )
A. 将袋内水换成等体积的甲液体,袋外水不变
B. 将袋内水换成等体积的乙液体,袋外水不变
C. 将袋外水换成甲液体,袋内水不变
D. 将袋外水换成乙液体,袋内水不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.将带内水换成等体积的甲、乙两种液体,控制V袋不变,都浸没在水中,ρ液不变,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力大小不变,无法说明浮力的大小与液体的密度有关,故AB错误;
C.将袋外水换成甲液体,由于ρ甲>ρ水,所以将盛有水的塑料袋放入甲液体中时会漂浮在液面,无法控制V袋不变,故无法完成实验,故C错误;
D.将袋外水换成乙液体,由于ρ水>ρ乙,所以将盛有水的塑料袋放入乙液体中,控制V袋不变,测力计示数不为零,浮力减小,说明能说明浮力的大小与液体的密度有关。
故选D。
12. 图甲中 R0 为定值电阻,电源电压恒定,滑动变阻器 R1 标有“20Ω 1A”字样,电流表量程 0~0.6A,灯泡 L 的额定电流是 0.5A。闭合开关 S,当开关 S1、S2 都断开或都闭合两种情况中,移动滑片 P(所有元件都安全)得到了两次电流表示数与 R1 阻值变化关系的图像(如图乙所示),灯泡在工作时正常发光。 下列说法中正确的是( )
A. 图线 a 对应 S1、S2 都断开的情况
B. 电流表的最小示数为 0.2A
C. 灯泡 L 的额定功率为 6W
D. 该电路的最大功率为 3.6W
【答案】B
【解析】
【详解】A.闭合开关 S,当开关 S1、S2 都断开时,电路为R1和R0串联;当开关 S1、S2 都闭合时,电路为R1和L并联,电流表测量R1支路电流,由于R1单独的电阻小于R1和R0串联时的总电阻,因此当R1接入电路中的阻值相同时,R1和L并联时电流表的示数大于R1和R0串联时的电流,因此图线 a 对应 S1、S2 都闭合的情况,故A错误;
B.据图线a可知,当变阻器接入电路中的阻值最大时,电流表的示数为0.3A,可得电源电压为
据图线b 可知,变阻器接入电路中的阻值为0时,电路为R0单独串联,此时电路中的电流为0.6A,可得R0的阻值为
闭合开关 S,当开关 S1、S2 都断开时,且变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中的电阻为
电路中的最小电流为
故B正确;
C.根据题意,灯泡在工作时正常发光,且闭合开关 S,开关 S1、S2 都闭合时,电路为R1和L并联,灯泡工作,灯泡此时两端电压与电源电压相等为6V,则灯泡L的额定功率为
故C错误;
D.已知电流表量程 0~0.6A,当R1和L并联,且电流表的示数为0.6A时,电路中的总电流最大为
该电路的最大功率为
故D错误。
故选B。
二、填空题:本题共 7 小题,每空 1 分,共 27 分。
13. 2025 年 2 月 11 日,长征八号改运载火箭顺利将卫星送入预定轨道。
(1)火箭使用液氢做燃料,主要是因为液氢的______大。燃料燃烧释放出的内能无法自发转化为化学能,说明能量的转化具有______性。
(2)卫星进入预定轨道后,地面人员利用______波与卫星通信,这种波在真空中传播的速度为______m/s。
【答案】(1) ①. 热值 ②. 方向
(2) ①. 电磁 ②. 3.0×108
【解析】
【小问1详解】
[1]热值指的是单位质量的燃料燃烧放出的热量,火箭选用液氢作燃料是因为氢燃料的热值非常高,可以在质量很少的情况下提供大量的能量。
[2]能量转化是具有方向性即不可逆性的,因此燃料燃烧放出的内能不可能自发地逆向转化为化学能。
【小问2详解】
[1]用于远程通信时电磁波的常见应用之一。
[2]由电磁波的性质可知,在真空中,电磁波以光速传播,速度大小为3.0×108m/s。
14. 如图所示,阳光下的翠鸟在水面上形成一个较暗的影子,这是光的______形成的。翠鸟看到水中的“鱼”是由于光的______形成的______像。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 折射 ③. 虚
【解析】
【详解】[1]翠鸟在水面上形成一个较暗的影子,是由于翠鸟挡住光线形成的影子,即由光沿直线传播形成的。
[2][3]翠鸟看到的水中“鱼”,是鱼反射的光线由水中射入空气中时,在水面处发生折射形成的虚像,像比鱼的实际位置浅一些,在鱼实际位置的上方。
15. 图中大桥是世界上跨度最大的高速铁路桥——南京大胜关铁路大桥,它全长约9500m,一列匀速行驶,速度为200km/h的动车组列车完全通过该桥用时3分钟,功率为10MW,则该列车的长度为______m,列车的牵引力为______N。以车上的行李箱为参照物,大桥是______的。某一时刻,乘客发现原本静止在水平桌面上的玻璃球突然向列车前进方向滚动,说明此时列车开始向前______速。
【答案】 ①. 500 ②. 1.8×105 ③. 运动 ④. 减
【解析】
【详解】[1]列车的速度
由可得,列车完全通过大桥行驶的路程
则列车的长度L车=s-L桥=10000m-9500m=500m
[2]由可得,列车所受的牵引力
[3]以车上的行李箱为参照物,大桥的位置不断变化,大桥是运动的。
[4]最初玻璃球与车厢保持相对静止,它们的运动速度相等;如果列车减速前进,而玻璃球由于具有惯性,要保持原来的速度继续前进,则玻璃球的速度大于车厢的速度,所以玻璃球突然向列车行驶的方向滚动,说明此时列车开始向前减速。
16. 如图所示,用12N的拉力沿竖直方向匀速拉起重为20N的重物,物体上升0.1m所用时间为4s,此过程中拉力做的有用功为______J,拉力的功率为______W,动滑轮的机械效率为______%,重物的机械能将______。
【答案】 ①. 2 ②. 0.6 ③. 83.3 ④. 增大
【解析】
【详解】[1]有用功为
[2]动滑轮有效绳子段数,则绳子自由端移动距离为
则总功为
则拉力的功率为
[3]动滑轮的机械效率为
[4]重物匀速上升,质量不变,速度不变,则动能不变,高度增加,则重力势能变大,所以机械能变大。
17. 某热水器使用天然气作为燃料,天然气属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。现将 10kg 的水从 20℃加热到 39℃,若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,需要______m3 的天然气。真实情况下,上述加热过程需要消耗天然气 21.3g,则该热水器的加热效率为______%。[c 水=4.2×103J/(kg·℃),标准大气压下 q 天然气=3.8×107J/m3,ρ天然气=0.71kg/m3]
【答案】 ①. 不可再生 ②. 2.1×10-2 ③. 70
【解析】
【详解】[1]天然气是经过数百万年地质变化形成的化石能源,短期内无法再生,因此属于不可再生能源。
[2]水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(39℃-20℃)=7.98×105J
由于Q放=Q吸,由Q放=qV得,需要天然气的体积
[3]21.3g天然气的体积
其完全燃烧放出的热量Q放=qV气=3.8×107J/m3×3×10-2m3=1.14×106J
加热效率
18. 某两挡位电热器,额定电压为220V,高温挡功率为2200W。 其内部两个电阻均为材料和长度相同的圆柱体,阻值可能为22Ω或44Ω。内部结构可能如图甲或图乙所示。
(1)两电路图中的M接线柱应接进户线中的______线。
(2)处于低温挡的电热器单独工作3min,图丙的电能表指示灯闪烁110次,这一过程中电热器消耗电能______J,低温挡功率为______W;
(3)若内部结构为图乙,则 R4 =______Ω;
(4)采用图______方案可以节省电阻材料。
【答案】(1)火 (2) ①. 1.98×105 ②. 1100
(3)44 (4)乙
【解析】
【小问1详解】
为了用电安全,家庭电路中,控制用电器的开关应该与火线相连,所以两电路图中的M接线柱应接进户线中的火线。
【小问2详解】
[1]由图丙可知,电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的指示灯闪烁2000次, 则电能表的指示灯闪烁110次,电热器消耗的电能
[2]电热器保温挡的电功率
【小问3详解】
由图乙可知,当开关S3、S4都闭合时,R3、R4并联,根据并联电路的特点可知,此时电路的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,电热器处于高温挡; 当开关S3闭合、S4断开时,只有R4工作,电路的总电阻最大,总功率最小,电热器处于保温挡; 由可知,R4的阻值
【小问4详解】
由图甲可知,当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,根据串联电路的特点可知,此时电路的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,电热器处于保温挡; 当开关S1、S2都闭合时,只有R1工作,电路的总电阻最小,总功率最大,电热器处于高温挡; 由可知,R1的阻值
由于两个电阻均为材料和长度相同的圆柱体,由于R1的阻值小于R4的阻值,则R1的横截面积要比R4的横截面积大,所以方案乙更节省电阻材料。
19. 如图所示,电源电压恒定,向下移动滑动变阻器 R 的滑片,直至标有“4V 4W”的小灯泡 L 正常发光。已知定值电阻 R0=2Ω,忽略灯丝电阻随温度的变化,则 L 正常发光时的电阻为______Ω;电压表 V2 示数将______;R0和 L 功率变化量之比ΔP0∶ΔPL =______;电压表 V1 和 V2 示数变化量的绝对值之比为______。
【答案】 ①. 4 ②. 变小 ③. 1∶2 ④. 3∶1
【解析】
【详解】[1]由知道,L正常发光时的电阻
[2]由电路图知道,R0、L、R串联,电压表V1测R0和L两端的总电压,电压表V2测R和L两端的总电压,电流表测电路中的电流;向下移动滑动变阻器R的滑片时,滑动变阻器R接入电路的电阻变小,由串联电路的电阻规律知道,此时L和滑动变阻器R接入电路的总电阻变小,由串联电路的分压原理知道,L和滑动变阻器R两端的总电压变小,即电压表V2示数将变小。
[3]由知道,R0和L功率变化量之比
[4]由U=IR和串联电路的电阻特点知道,电压表V1示数的变化量
由串联电路的电压特点和欧姆定律知道,电压表V2示数的变化量
则电压表V1和V2示数变化量的绝对值之比
三、解答题:本题共 10 小题,共 49 分。解答第 28、29 题时要求写出必要的文字说明、公式和演算过程。
20. 根据要求作图(保留作图痕迹):
(1)补全甲图中的光路图;
(2)用锤子钉钉子,画出乙图中钉子所受弹力示意图;
(3)画出丙图中 A 点磁感线方向,并标注小磁针 N 极位置。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据凹透镜特殊光线可知,过光心的光线传播方向不变;入射光线延长线过焦点的光线,经过凹透镜后的折射光线会平行于主光轴,作图如下图所示:
【小问2详解】
用锤子钉钉子,钉子受到锤子施加的水平向左的压力和桌面施加的水平向右的压力,作用点在两物体接触面的中点或接触点上,作图如下图所示:
【小问3详解】
根据安培定则可知,螺线管的右端为N极,左端为S极,磁感线由N极出发回到S极,即磁感线方向向左;根据磁极间的相互作用可知,小磁针右端为N极,作图如下图所示:
21. 做“探究水沸腾前后温度变化特点”实验:
(1)调节铁圈高度时是否需要点燃酒精灯?______;
(2)实验数据如下表,a 处内容是______,水的沸点为______℃;
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
a
92
93
94
95
96
97
98
98
98
98
(3)另外两组同学测得水的沸点分别为 96℃和 100℃,他们猜想这是由于各组所用温度计刻度有偏差造成的。为验证此猜想,最便捷的方法是,用三个小组的温度计______(选填“依次”或“同时”)测出同一杯热水的温度。
【答案】(1)需要 (2) ①. 温度/℃ ②. 98
(3)同时
【解析】
【小问1详解】
实验中要用酒精灯外焰加热,调节铁圈高度是为了确保用外焰加热,所以要先点燃酒精灯,根据外焰位置确定铁圈高度。
【小问2详解】
[1][2]表格记录的是水在不同时间的相关数据,结合实验目的是探究水沸腾前后温度变化特点,所以a处应是温度,单位为 °C ;水沸腾时温度保持不变,从表格数据看,温度稳定在 98°C 不变,所以水的沸点是 98°C 。
【小问3详解】
若依次测量同一杯热水温度,热水在测量间隔中会散热降温,影响测量结果准确性。同时测量能保证测量的是同一时刻、同一温度的热水,可有效验证温度计刻度是否有偏差。
22. 用玻璃瓶完成以下实验。
(1)图甲,吹瓶口发出声音,在瓶中装入不等量的水,主要改变声音的______;
(2)图乙,两个瓶子平行放在水平桌面上,保持静止,用吸管对着两瓶中间吹气,两瓶会彼此______;
(3)图丙,将木块放在水平桌面上匀速拉动,再将瓶子垫在木块下匀速拉动,第二次所用拉力小,说明变滑动为______能减小摩擦;
(4)图丁所示的浮沉子,用力捏塑料瓶时,玻璃瓶会向______运动。
【答案】(1)音调 (2)靠近
(3)滚动 (4)下
【解析】
【小问1详解】
在瓶中装入不等量的水,改变了空气柱的长度,改变了振动的快慢,主要改变声音的音调。
【小问2详解】
流体流速大的地方压强小;两个瓶子平行放在水平桌面上,保持静止。用吸管对着两瓶中间吹气,中间流速大,压强小,外侧大气压大,两瓶会彼此靠近。
【小问3详解】
将瓶子垫在木块下,木块变滑动为滚动,压力不变,摩擦力减小,故第二次所用拉力小。
【小问4详解】
用力捏塑料瓶时,塑料瓶内空气被压缩,水被压入玻璃瓶中,玻璃瓶内水的质量增大,重力大于浮力,玻璃瓶会下沉,即玻璃瓶会向下运动。
23. 做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)实验前,应调节烛焰和光屏中心在凸透镜的______上;
(2)如图,光屏上有清晰的像(未画出),凸透镜的焦距可能是______cm;
A. 8.5 B. 12.0 C. 13.5 D. 19.0
(3)若将图中的光屏右移 1cm,为了能使光屏上的像再次清晰,可以在凸透镜左侧放置合适的______视眼镜;也可以仅移动凸透镜,关于移动方向和光屏上出现清晰的像的次数,判断正确的是______。
A.向左,2 次 B.向右,2 次 C.向左和向右,各 1 次 D.向左 2 次,向右 1 次
【答案】(1)主光轴 (2)B
(3) ①. 近 ②. C
【解析】
【小问1详解】
实验前为了让像成在光屏的中央,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上。
【小问2详解】
由图可知,物距u=50.0cm-14.0cm=36.0cm
像距v=68.0cm-50.0cm=18.0cm
比较可知,物距大于像距,已知光屏上有清晰的像,则由凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像,此时满足u=36.0cm>2f,f<v=18.0cm<2f
解得9cm<f<18.0cm,因凸透镜成实像时物距与像距之和u+v≥4f,即36.0cm+18.0cm≥4f,解得f≤13.5cm,且u+v=4f时,u=v=2f,而图中物距与像距不相等,所以该凸透镜的焦距不能取13.5cm,可能为12.0cm,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
[1][2]将图中的光屏右移1cm,为了能使光屏上的像再次清晰,若在凸透镜左侧放置合适的透镜,由题意可知此时光线延迟会聚成像,说明该透镜对光线起发散作用,因近视眼镜(凹透镜)对光线有发散作用,所以此时应在凸透镜左侧放置合适的近视眼镜;也可以仅移动凸透镜,移动方向向右,光屏上出现清晰的像的次数是1次;根据光的可逆性,凸透镜可以向左移动,光屏上出现清晰的像的次数是1次,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
24. 完成对压强计的测试和调整后,做“探究液体压强与哪些因素有关”实验:
(1)图甲中,金属盒所处位置的深度为______cm;
(2)乙图中的两个压强计完全相同,画出右侧 U 形管两侧液面的大致位置,在答题卡上作图;
(3)两个压强计的 U 形管内装有不同液体 A、B,其他方面均相同,将它们通过 T 形管连接在同一金属盒上,实验现象如图丙,则液体密度ρA______ρB。
【答案】(1)5 (2)
(3)>
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,金属盒所处位置的深度h=11cm-6cm=5cm
【小问2详解】
乙图中,探头在液面的深度相同,浓盐水的密度大于酒精的密度,根据p=ρgh可知,金属盒在浓盐水中受到的压强大于在酒精中受到的压强,故浓盐水中U形管液面高度差大于酒精中的,右侧U形管两侧液面的大致位置如图所示:
【小问3详解】
由图丙可知,U形管内装有不同液体A、B,将它们通过T形管连接在同一金属盒上,U形管两侧液面高度差B大于A,但此时的压强是相同的,根据p=ρgh可知,B液体密度较小,即ρA>ρB。
25. 做“探究杠杆平衡条件”实验:
(1)杠杆在图甲位置静止,是否处于平衡状态?______。为使杠杆在水平位置平衡,应向______调节平衡螺母;
(2)实验数据如下表所示,表中漏填的数据为______N;
实验次数
动力 F1/N
动力臂 l1/cm
阻力 F2/N
阻力臂 l2/cm
1
1
20
2
10
2
2
15
1.5
20
3
3
5
15
(3)小明发现路口悬挂设备的横杆,越靠外侧越细,如图乙,将其简化为如图丙的杠杆模型,假定只有 A、O 两点是焊接点,进行如下探究:
①找来由同种材料制成的等高实心圆柱体和薄壳空心圆台,如图丁,下底面直径D相同;
②询问 DeepSeek,对话如图戊。根据回答,判断薄壳空心圆台上底面逐渐减小,下底面和 h 不变,重心到下底面的距离变化情况是______;
③使用弹簧测力计进行了三次测量,拉力方向均竖直向上,物体保持静止时,三次示数如图己。实心圆柱 A 点拉力 F1 和空心圆台 A 点拉力 F2 之比F1 ∶ F2 =______。
【答案】(1) ①. 是 ②. 左
(2)1 (3) ①. 减小 ②. 25∶4
【解析】
【小问1详解】
[1][2]挂钩码前杠杆处于静止,此时杠杆能达到平衡状态;杠杆的左端高,右端低,因此要想使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节,使杠杆水平位置平衡。
【小问2详解】
由杠杆平衡条件得到3N×5cm=F2×15cm
则F2=1N。
【小问3详解】
[1]由图戊可知,薄壳空心圆台的重心到下地面的距离为
薄壳空心圆台上底面逐渐减小,下底面和 h 不变,即R、h不变,r减小,由上式可知重心到下底面的距离减小。
[2]实心圆柱的重心距下底面的距离是,如图所示:
由图己可知,左边的图中拉力是10N,根据三角形相似得到,由杠杆平衡条件得到FL1=G1L2
所以
空心圆台,设长为h,重心到下底面的距离为L,中间的图中拉力是2N,重力为G2,如图所示:
由三角形相似得到,由杠杆平衡条件得到,得到
右边的图中拉力是1.6N,如图所示:
则,由杠杆平衡条件得到
得到
所以
即
得到,所以
图丙中,左边图,O为支点,A点的拉力水平向左,由杠杆平衡条件得到
则
右图中,由杠杆平衡条件得到
则
所以
26. 做“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验,电源电压恒定。
实验次数
定值电阻R/Ω
电流表示数I/A
1
5
0.5
2
10
0.24
3
15
0.8
4
20
0.12
5
25
0.1
(1)根据实验,回答问题:
①找出图甲中一根错误的连线,打“×”,并在图中改正;______
②电路改正后,选用 5Ω定值电阻进行实验,闭合开关,立刻观察电流表,如图乙;
③接着调节滑动变阻器直至电压表示数为 2.5V,读取电流表示数并记在表格中。 再更换定值电阻,并调节滑动变阻器,调节的目的是______;
④多次实验后,实验数据如表所示,其中有一个错误数据为______;
(2)使用该组器材,定值电阻两端电压的控制范围是 2.4~3V,则电源电压为______V。
【答案】(1) ①. ②. 控制定值电阻两端电压不变 ③. 0.8
(2)4.8
【解析】
【小问1详解】
[1]做“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时,电压表应并在定值电阻两端,电流表、滑动变阻器、开关、电流表串联,图中电压表连接错误,正确的电路连接如图所示:
[2]“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,要控制定值电阻两端电压不变,改变电阻大小,所以实验中调节滑动变阻器的滑片的目的是保证定值电阻两端电压不变。
[3]由表中数据可知,第三次实验电流表的示数是0.8A,实验时,电流表的量程是0~0.6A,所以第三次实验的电流表的数据错误,错误数据是0.8A。
【小问2详解】
由题意可知,电路改正后,选用5Ω定值电阻进行实验,闭合开关,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大;由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.16A,此时电源电压U=IR总=0.16A×(5Ω+RP) ①
根据串联电路规律可知,则,当控制定值电阻两端电压为2.4V,且定值电阻接入电路中的电阻为25Ω时,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时 ②
联立①②,解得U=4.8V。
27. 设计如图电路,测量额定电压为U 额(已知)的小灯泡正常发光时的电阻RL,电源电压可调,但不能显示出具体电压值。
步骤如下:
(1)将R阻值调至最大,电源电压调至最小;
(2)闭合S,将S1和S2分别接______,先调节______,再调节另一个可调器材,直到电流表示数为______(用文字表示);
(3)电阻箱阻值记为R1,电流表示数记为I1;
(4)断开S,改变S1和S2 连接位置,闭合S,直接读出电流表示数,记为I2;
(5)则RL=______;
(6)讨论时发现,完成步骤(2)后,还有其他方法能继续完成测量。其中一种是仅改变S1的连接位置,调节R使电流表示数为I1,再进行记录和计算,但只有当R1______RL时,才能实现打点部分的操作。
【答案】 ①. a、c ②. 电源电压 ③. ④. ⑤. <
【解析】
【详解】(2)[1][2][3]小灯泡正常发光时的电阻RL,额定电压为U 额,则小灯泡正常发光时的电流,为了电路安全,闭合开关时,应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,所以将R阻值调至最大,电源电压调至最小,闭合S,将S1接a,S2接c,此时小灯泡和R并联,电流表测通过电阻箱的电流,并联电路互不影响;此时电源电压已经调至最小,有可能小于灯的额定电压,所以先调节电源电压,再调节另一个可调器材,使电流表的示数乘电阻箱的阻值等于小灯泡的额定电压U 额,即电流表的示数为。
(5)[4]闭合S,将S1接a,S2接c,调节后电阻箱阻值记为R1,电流表示数记为I1;改变S1和S2连接位置,闭合S,此时电流表测通过小灯泡的电流,电流表示数记为I2;则
(6)[5]当时,调节R无法使电流表的示数为I1,电路中的总电阻过大,导致电流过小,所以时,才能实现打点操作。
28. 如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,重5000N,四个履带与地面的总接触面积为0.4m2。
(1)履带做得凹凸不平,其中一个目的是增大与地面间的______,从而增大摩擦;
(2)求机器人的质量;
(3)若某处冰面能承受的最大压强为4.2×104Pa,机器人要安全通过该处,能装载装备的最大重力是多少?
【答案】(1)粗糙程度
(2)500kg (3)1.18×104N
【解析】
【小问1详解】
增大接触面的粗糙程度或增大压力可以增大摩擦力;履带做得凹凸不平,目的是增大与地面间的摩擦力。
【小问2详解】
机器人的质量
【小问3详解】
机器人的总重力G′=F=pS=4.2×104Pa×0.4m2=16800N
机器人要安全通过该处,能装载装备的最大重力G0=G′-G=16800N-5000N=1.18×104N
29. 小明设计了测量液体密度的装置如图,电源电压恒为 30V。 弹簧下端不悬挂物体时,R1 和 R2 的滑片恰好在最上端,如图甲,调节电阻箱 R0,使电流表示数为 0.1A;保持 R0 不变,当悬挂重为 0.9N 的物体 Q 时,R1 和 R2 的滑片恰好处在最下端,如图乙。 整个过程中,弹簧都在弹性限度内,其伸长量和所受外力成正比,电阻不计。 两电压表选用 0~3V 量程,R1 和 R2 均标有“30Ω 1A”字样,两端均有限位片。此装置要求密度测量值从 0 开始。
(1)不挂重物时闭合开关,求:①电路消耗的电功率;②R0 对应的阻值;
(2)若在容器中注入密度为 1.8 g/cm3 的液体浸没物体 Q,某电表恰好达到最大示数;若换用另一种液体来浸没物体 Q,V1 示数为 2V,则该液体密度为______g/cm3;
(3)基于(2)的原理操作,对乙图密度计进行改造,在保证电路安全和装置要求的情况下,以下操作,能增大该装置量程的是______;能减小分度值的是______。
A.增大 R0 的阻值
B.减小 R0 的阻值
C.换用重 0.9N,体积为 30cm3 的物体
D.换用重 0.6N,体积为 60cm3 的物体
【答案】(1)①3W;②270Ω
(2)0.6 (3) ①. C ②. D
【解析】
【小问1详解】
不挂重物时闭合开关,电路为电阻箱 R0与R2的最大电阻串联,此时电路电流为0.1A。
①电路消耗的电功率
②由欧姆定律得,电路电阻为
R0 对应的阻值
【小问2详解】
当悬挂重为 0.9N 的物体 Q 时,R1 和 R2 的滑片恰好处在最下端,此时R1的最大电阻、变阻器R0串联;若在容器中注入密度为 1.8 g/cm3 的液体浸没物体 Q,滑片向上移动,R1 接入电路中电阻变小, R2接入电路中电阻变大,R1阻值减小量等于R2阻值增大的量,则电路电阻不变,电路电流不变;由串联电路电阻越大,分到的电压越多得,此时V1示数不变,V2示数变大,某电表恰好达到最大示数,则说明此时V2示数达到3V,此时R2接入电路中的电阻为
则此时变阻器接入电路中的电阻为最大电阻,则滑片在最上端,则此时物体 Q受到的浮力等于物体的重力,为9N,由得,物体排开水的体积
若换用另一种液体来浸没物体 Q,V1 示数为 2V,由欧姆定律得,此时R1 接入电路中电阻为
此时滑片在变阻器R1距离上端的处,此时物体受到的拉力为
此时物体受到的浮力为
物体排开液体的体积不变,由得,该液体密度为
【小问3详解】
[1]C.依题意得,滑片在最上端时,液体的密度为1.8g/cm3,滑片在线段时,液体的密度为0 g/cm3,则密度计的测量范围为0~1.8g/cm3,要增大该装置量程,当重物的重力不变时,物体受到的最大浮力不变,由得,可以通过减小物体的体积,减小物体排开液体的体积,增大被测液体的密度,故C符合题意;
AB.增大R0 的阻值,电路电阻增大,电路电流减小,但无法改变物体受到的最大浮力与物体排开液体的体积,无法改变液体的密度大小,故A不符合题意;
B.减小R0 的阻值,电路电阻减大,电路电流增大,当变阻器接入电路中电阻最大时,会导致电压表的示数大于3V,损坏电压表,故B不符合题意;
D.物体的重力减小,受到的最大浮力减小,物体的体积最大,物体排开液体的体积变小,由得,液体的最大密度减小,故密度计的量程减小,故D不符合题意。
故选C。
[2]滑片的移动距离范围一定,要减小分度值,则应减小液体的最大测量值,故可以减小物体的重力,减小物体受到的最大浮力,且增大物体的体积,增大物体排开液体的体积,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
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