精品解析:2025年广东省深圳市盐田区中考二模物理试题
2025-06-07
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内容正文:
物理卷
主题一:物理与生活
1. 糖画是一种传统手工艺,被列为非物质文化遗产,制作过程主要有熬糖、绘制糖画和冷却定型三个步骤。 以勺为笔,用糖作墨,糖汁成画。如图所示,糖汁冷却成糖画的过程中涉及的物态变化及吸、放热说法中正确的是( )
A. 熔化 放热 B. 凝固 放热 C. 熔化 吸热 D. 凝固 吸热
2. 糖画是一种传统手工艺,被列为非物质文化遗产,制作过程主要有熬糖、绘制糖画和冷却定型三个步骤。下列关于糖画的说法中正确的是( )
A. 糖画师傅用铜勺舀起糖液时,糖液能附着在勺内而不立即流下,是因为糖液比热容大
B. 绘制糖画时,手持勺子末端倾倒糖浆,此时勺子属于省力杠杆
C. 糖浆从勺子滴落到铜板的过程中,主要的能量转化是重力势能转化为动能
D. 做好的糖画表面光滑,在阳光下闪闪发光,这是因为光在糖画表面发生了漫反射
3. 糖画是一种传统手工艺,被列为非物质文化遗产,制作过程主要有熬糖、绘制糖画和冷却定型三个步骤。为了避免将糖熬焦,需要更好的控制熬糖时的火候,某厂家生产了一款全自动电熬糖锅,简化电路图如图甲,其中是一个温控开关,温度过高时自动断开。下列分析正确的是( )
A. 当闭合时,电熬糖锅处于高温加热状态。
B. 图乙电能表的示数为2139kW·h
C. 该电路中能接入的用电器总功率最大为2200W
D. 某次熬糖时关闭家里其他用电器,测出加热1min电能表表盘转过40圈,则电熬糖锅的实际功率是800W
主题二:物理与科技
4. 2025年蛇年春晚,一场前所未有的机器人舞蹈表演《秧BOT》点燃了全国观众的热情。16台UnitreeH1机器人与16位舞蹈演员同台共舞,完美融合传统东北秧歌与最前沿的AI科技,创造了一场别开生面的视觉奇观,也让世界看到了中国的发展和进步。 机器人大秀秧歌技艺,转手绢、飞手绢、变换队形,精准度和稳定性甚至超越人类。下列说法中正确的是( )
A. 机器人静止在舞台上时,它受到的重力和支持力是一对相互作用力
B. 机器人用力将手绢抛出,说明物体间力的作用是相互的
C. 机器人能根据音乐节奏跳舞,音乐声是通过空气传播到机器人的声音传感器的
D. 机器人在跳舞过程中,其动力主要来源于电池提供的化学能
5. 2025年蛇年春晚,一场前所未有的机器人舞蹈表演《秧BOT》点燃了全国观众的热情。16台UnitreeH1机器人与16位舞蹈演员同台共舞,完美融合传统东北秧歌与最前沿的AI科技,创造了一场别开生面的视觉奇观,也让世界看到了中国的发展和进步。机器人用灵活的机械臂挥舞着手绢,精准流畅的动作,引发了观众的热烈掌声,并利用照相机记录下了精彩的瞬间。下列说法正确的是( )
A. 照相机镜头对光有发散作用
B. 机器人到镜头的距离应在一倍焦距以内
C. 照相机成的像是正立缩小的实像
D. 若要得到清晰、更大的机器人的像,可适当减小镜头到机器人的距离,并将镜头适当向前伸
6. 2025年蛇年春晚,一场前所未有的机器人舞蹈表演《秧BOT》点燃了全国观众的热情。16台UnitreeH1机器人与16位舞蹈演员同台共舞,完美融合传统东北秧歌与最前沿的AI科技,创造了一场别开生面的视觉奇观,也让世界看到了中国的发展和进步。在节目最后机器人们的“飞手绢”环节,凭借腕部电机的创新抛放线机构,精准还原传统秧歌中抛接手绢的高难度技巧。下列各图中能反映腕部电机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
7. 深圳舰是第一艘完全由我国自主研发的战舰,采用双轴双桨双舵动力系统,当其中一个动力系统或桨出现故障时,另一个系统或桨可以继续工作,确保战舰的正常航行。下图为小军模仿军舰的动力系统设计的电路图,请完成电路连接。
8. 深圳舰的声呐是利用______波具有方向性好,在水中传播距离远等特点制成的,它的雷达是通过发射______波探测目标。
9. 深圳舰的最大航速为30节(1节)其速度约为______m/s,若以此速度匀速航行时受到的阻力是,则舰艇发动机的功率是______kW。
10. 作为南海舰队主力舰艇,深圳舰频繁参与南海区域的实弹射击,防空反导、反潜作战等实战,当主炮发射导弹时,炮膛内的高压燃气是通过______来改变导弹的内能;不考虑导弹质量变化,则导弹在加速升空过程中的机械能将______(填“增大”“减小”或“不变”),惯性将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
主题三:物理与科学探究
11. 杆秤是前些年菜市场测量质量的工具,盐盐找来了一个杆秤进行观察,并准备完成老师布置的跨学科任务:制作一个杆秤。
(1)杆秤的本质是一个杠杆,平衡条件为______,用图甲所示这个杆秤称量物体时,支点是______(选填“秤砣”、“提纽”或“秤钩”)所在的位置。这个杆秤有两个提纽,当盐盐使用提纽1时杆秤最大能称量5kg的物体,当他使用同一个秤砣,但改用提纽2时杆秤能称量物体的最大质量会______(选填“大于”、“小于”或“等于”)5kg。
(2)若某次称量时盐盐只使用了提纽1,称量了同一物体两次,当他第二次换用质量更大的秤砣时,第二次秤砣在杆秤上的位置会______(选填“靠近”或“远离”)提纽的位置。
(3)如图乙所示,盐盐用一根长35cm,质量忽略不计的轻质均匀细杆制作杆秤,过程如下:
①他在细杆最左端A点处挂一质量为20g的小盆作为秤盘,在A点右端5cm处钻一个小孔B,并穿了一根细绳作为提纽。再找来一个质量为50g的钩码挂在细绳上作为秤砣,可以在秤杆上移动。
②当秤盘中不放任何物体时,调整秤砣的位置使杆秤平衡,在此时秤砣细线对应杆秤的位置上标为零刻度线,该位置离小孔B的距离为______cm;接着通过计算,盐盐在该杆秤的最右端写下了杆秤测量范围的最大值,该最大值为______g。
12. 田田在“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压保持为4.5V不变,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样;
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在______端;闭合开关,应移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为______时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则正常发光时的电阻______;
(2)田田想比较与另一个额定电压也为2.5V的小灯泡的正常发光时电阻的大小关系,他断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。依据上述现象,可推断出______(选填“>”“=”或“<”),她继续完成了的测量后,验证了推断;
(3)利用原有电路,只将小灯泡替换为定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个),探究电流和电阻关系,为了能完成实验,控制电压表示数可能是______。
A. 1.7V B. 2.2V C. 2.7V D. 3.2V
主题四:物理与实践
13. 某小组在学习了“跨学科实践:制作简易活塞式抽水机”后,制作了一台简易活塞式抽水机如图1、2所示,由圆筒(可看成圆柱)、活塞、出水管、两个单向阀门A、B(只能向上开启)等组成。
(1)成员想知道此抽水机每次最大出水量(即圆筒里水的质量),于是测算出圆筒内的横截面积,圆筒高,请计算每次最大出水量,以及每次最大出水量的有用功。()
(2)活塞被提起到最高点时,圆筒内气压接近真空。成员想求此时大气对活塞的压力是多少?于是测算出圆筒内的横截面积,并查询此时大气压强如图3所示。
14. 2024年以来,越来越多的巡逻机器人、机器狗(如图1)被深圳市政府投入使用,它能识别可疑物品、提供报警指引,甚至用多国语言服务外籍游客,有力支撑基础采集、巡逻防范、接警服务等警务活动。
巡逻机器狗搭载一块锂电池,其行走电机与摄像头模块可独立或同时工作。机器狗工作模式及工作数据(如表)。为了避免机器人因温度过高而烧坏,电路还并联温度报警器。图2是简化报警电路,当电路中电流超过30mA时报警器就报警。图中电源电压为24V,为变阻器,为热敏电阻,其阻值随温度变化如图3所示。
电池
工作模式及工作数据
一块24V 30Ah
巡逻模式
仅电机工作
工作电压24V、功率72W
监控模式
仅摄像头工作
工作电压24V、电流1A
混合模式
电机与摄像头同时工作
/
求:
(1)要求当所测温度达到或者超过60℃时,报警器报警,不计报警器电阻,此时变阻器的阻值为多大?
(2)混合模式工作时的总电流?(不计报警器电路电流)
(3)单次任务循环包含:混合模式工作6分钟;监控模式工作18分钟。若电池电量低于10%时停止工作,求最多可执行多少次完整循环。
15. 鞋子面料的透水汽性会影响脚的舒适感。透水汽性是指单位时间内透过单位面积的水蒸气质量。为比较两款鞋子面料的透水汽性,小明用如图所示的两个装置进行实验。在相同规格的容器中盛放等质量的水,用恒温装置维持水温不变,面料与容器口紧密贴合。容器口的面积为,装置甲中的水温为,实验室温度为。
(1)实验中,装置乙中的水温应为______℃;
(2)分别测出两装置中容器、水和面料的总质量;30min后,再次测出相应的总质量,数据记录见表。分析数据可得:
①装置甲中透过面料1的水蒸气质量为______g;
②面料______的透水汽性更大;
③两种面料的透水汽性之差为______;
实验装置
总质量
总质量
甲
225.00
223.12
乙
235.00
232.68
(3)实验过程中,容器的______(选填“内”或“外”)表面会有小水珠形成;
16. 阅读短文,回答问题。
载人飞艇
2024年3月30日,我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图甲所示,其气囊体积巨大,采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现,水平飞行靠燃油发动机提供动力。燃油发动机输出的能量用于做推动功和辅助功:推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功;辅助功指燃油发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功,辅助功的功率恒定。
当飞艇低速水平直线飞行时,其受到的空气阻力与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数见表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
空载质量(不含氦气)
3750kg
气囊总容积
燃油发动机效率
36%
辅助功的功率
(1)气囊采用轻质材料制作是为了减小______;
(2)飞艇的发电机利用______的原理发电;
(3)将气囊充满氦气,此时飞艇受到的浮力为______N,飞艇最多可载______位乘客升空;(每位乘客质量,,,)
(4)飞艇以6m/s的速度水平匀速直线飞行时,其受到的空气阻力为______N;若以此速度水平匀速直线飞行10min,那么发动机推动功为______J,辅助功为______J;
(5)飞艇低速水平匀速直线飞行时,若消耗10kg燃油,可飞行的最大距离为______km。(燃油热值)
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物理卷
主题一:物理与生活
1. 糖画是一种传统手工艺,被列为非物质文化遗产,制作过程主要有熬糖、绘制糖画和冷却定型三个步骤。 以勺为笔,用糖作墨,糖汁成画。如图所示,糖汁冷却成糖画的过程中涉及的物态变化及吸、放热说法中正确的是( )
A. 熔化 放热 B. 凝固 放热 C. 熔化 吸热 D. 凝固 吸热
【答案】B
【解析】
【详解】糖汁冷却成糖画的过程中,糖由液态变为固态,属于凝固现象,凝固过程放热。
故选B。
2. 糖画是一种传统手工艺,被列为非物质文化遗产,制作过程主要有熬糖、绘制糖画和冷却定型三个步骤。下列关于糖画的说法中正确的是( )
A. 糖画师傅用铜勺舀起糖液时,糖液能附着在勺内而不立即流下,是因为糖液比热容大
B. 绘制糖画时,手持勺子末端倾倒糖浆,此时勺子属于省力杠杆
C. 糖浆从勺子滴落到铜板的过程中,主要的能量转化是重力势能转化为动能
D. 做好的糖画表面光滑,在阳光下闪闪发光,这是因为光在糖画表面发生了漫反射
【答案】C
【解析】
【详解】A.糖液能附着在铜勺内而不立即流下的原因是,糖分子间存在相互作用的引力,而不是比热容大的原因,故A错误;
B.绘制糖画时,手持勺子末端倾倒糖浆,此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B错误;
C.糖浆从勺子滴落到铜板的过程中,高度减小,速度增大,主要的能量转化为重力势能转化为动能,故C正确;
D.做好的糖画表面光滑,在阳光下闪闪发光,这是因为光在糖画表面发生了镜面反射,而不是漫反射,故D错误。
故选C。
3. 糖画是一种传统手工艺,被列为非物质文化遗产,制作过程主要有熬糖、绘制糖画和冷却定型三个步骤。为了避免将糖熬焦,需要更好的控制熬糖时的火候,某厂家生产了一款全自动电熬糖锅,简化电路图如图甲,其中是一个温控开关,温度过高时自动断开。下列分析正确的是( )
A. 当闭合时,电熬糖锅处于高温加热状态。
B. 图乙电能表的示数为2139kW·h
C. 该电路中能接入的用电器总功率最大为2200W
D. 某次熬糖时关闭家里其他用电器,测出加热1min电能表表盘转过40圈,则电熬糖锅的实际功率是800W
【答案】D
【解析】
【详解】A.只闭合S1时电路中只有R1接入电路,S1、S2都闭合时R1、R2并联后接入电路,此时总电阻比只闭合S1时小,电功率更大,故S1、S2都闭合时为高温加热状态,故A错误;
B.图乙电能表的示数为213.9kW·h,故B错误;
C.该电路中能接入的用电器总功率最大为4400W,故C错误;
D.电熬糖锅1min消耗的电能
实际功率
故D正确。
故选D。
主题二:物理与科技
4. 2025年蛇年春晚,一场前所未有的机器人舞蹈表演《秧BOT》点燃了全国观众的热情。16台UnitreeH1机器人与16位舞蹈演员同台共舞,完美融合传统东北秧歌与最前沿的AI科技,创造了一场别开生面的视觉奇观,也让世界看到了中国的发展和进步。 机器人大秀秧歌技艺,转手绢、飞手绢、变换队形,精准度和稳定性甚至超越人类。下列说法中正确的是( )
A. 机器人静止在舞台上时,它受到的重力和支持力是一对相互作用力
B. 机器人用力将手绢抛出,说明物体间力的作用是相互的
C. 机器人能根据音乐节奏跳舞,音乐声是通过空气传播到机器人的声音传感器的
D. 机器人在跳舞过程中,其动力主要来源于电池提供的化学能
【答案】C
【解析】
【详解】A.相互作用力是分别作用在两个不同物体上的力,而机器人静止在舞台上时,它受到的重力和支持力都作用在机器人这一个物体上,并且这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合平衡力的条件,所以重力和支持力是一对平衡力,不是相互作用力,故A错误;
B.物体间力的作用是相互的是指一个物体对另一个物体施加力的同时,也会受到另一个物体对它的力。而机器人用力将手绢抛出,是使手绢由静止变为运动,改变了手绢的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态,并非体现物体间力的作用是相互的,故B错误;
C. 声音的传播需要介质,空气是常见的声音传播介质,在舞台上,音乐声就是通过空气传播到机器人的声音传感器的,故C正确;
D.机器人在跳舞过程中,电池的化学能先转化为电能,然后电动机再将电能转化为机械能,从而为机器人的运动提供动力,并不是电池提供的化学能直接作为动力,故D错误。
故选C。
5. 2025年蛇年春晚,一场前所未有的机器人舞蹈表演《秧BOT》点燃了全国观众的热情。16台UnitreeH1机器人与16位舞蹈演员同台共舞,完美融合传统东北秧歌与最前沿的AI科技,创造了一场别开生面的视觉奇观,也让世界看到了中国的发展和进步。机器人用灵活的机械臂挥舞着手绢,精准流畅的动作,引发了观众的热烈掌声,并利用照相机记录下了精彩的瞬间。下列说法正确的是( )
A. 照相机镜头对光有发散作用
B. 机器人到镜头的距离应在一倍焦距以内
C. 照相机成的像是正立缩小的实像
D. 若要得到清晰、更大的机器人的像,可适当减小镜头到机器人的距离,并将镜头适当向前伸
【答案】D
【解析】
【详解】A.照相机镜头是凸透镜,对光线有会聚作用,而不是发散作用,故A错误;
B.照相机成像时,物体到镜头的距离应在二倍焦距以外,才能成倒立缩小的实像,故B错误;
C.照相机成的像是倒立缩小的实像,而不是正立的像,故C错误;
D.要得到更清晰、更大的像,需要减小物距(适当靠近机器人)同时增大像距(将镜头适当向前伸),这符合凸透镜成像规律,故D正确。
故选D。
6. 2025年蛇年春晚,一场前所未有的机器人舞蹈表演《秧BOT》点燃了全国观众的热情。16台UnitreeH1机器人与16位舞蹈演员同台共舞,完美融合传统东北秧歌与最前沿的AI科技,创造了一场别开生面的视觉奇观,也让世界看到了中国的发展和进步。在节目最后机器人们的“飞手绢”环节,凭借腕部电机的创新抛放线机构,精准还原传统秧歌中抛接手绢的高难度技巧。下列各图中能反映腕部电机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【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,而通电螺线管原理是通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,小磁针转动的原因是因上方通电导体周围存在磁场,故B不符合题意;
C.电流表指针偏转原因是电磁感应现象,而电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用故C不符合题意;
D.线圈转动是因为通电导体在磁场中受力的作用,故D符合题意。
故选D。
7. 深圳舰是第一艘完全由我国自主研发的战舰,采用双轴双桨双舵动力系统,当其中一个动力系统或桨出现故障时,另一个系统或桨可以继续工作,确保战舰的正常航行。下图为小军模仿军舰的动力系统设计的电路图,请完成电路连接。
【答案】
【解析】
【详解】双轴双桨双舵动力系统,其中一个系统故障时另一个可继续工作,确保航行。这表明两个动力单元独立运行且互不影响,因此两个电动机应采用并联结构,再接入电路中,使两个动力单元(如电机)可独立工作,互不干扰,如下图所示:
8. 深圳舰的声呐是利用______波具有方向性好,在水中传播距离远等特点制成的,它的雷达是通过发射______波探测目标。
【答案】 ①. 超声 ②. 电磁
【解析】
【详解】[1]超声波具有方向性好、穿透能力强、在水中传播距离远等特点,因此声呐系统利用超声波进行水下探测和定位。
[2]雷达通过发射和接收电磁波来探测目标的位置、速度等信息,电磁波在空气中传播速度快且不受昼夜影响,适用于远距离探测。
9. 深圳舰的最大航速为30节(1节)其速度约为______m/s,若以此速度匀速航行时受到的阻力是,则舰艇发动机的功率是______kW。
【答案】 ①. 15 ②.
【解析】
【详解】[1]因为1m/s=3.6km/h,所以1节≈1.8km/h=0.5m/s
最大航速为30节其速度约为v=0.5m/s×30=15m/s
[2]匀速航行,所以牵引力F=f=1.2×106N
则舰艇发动机的功率是
10. 作为南海舰队主力舰艇,深圳舰频繁参与南海区域的实弹射击,防空反导、反潜作战等实战,当主炮发射导弹时,炮膛内的高压燃气是通过______来改变导弹的内能;不考虑导弹质量变化,则导弹在加速升空过程中的机械能将______(填“增大”“减小”或“不变”),惯性将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 热传递 ②. 增大 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]当主炮发射导弹时,导弹吸收炮膛内的高压燃气的热量,是通过热传递来改变导弹的内能。
[2]导弹在加速升空过程中,质量不变,速度增大,高度升高,动能增大,重力势能增大,机械能为动能与重力势能的总和,则机械能增大。
[3]惯性只与质量有关,导弹质量不变,惯性不变。
主题三:物理与科学探究
11. 杆秤是前些年菜市场测量质量的工具,盐盐找来了一个杆秤进行观察,并准备完成老师布置的跨学科任务:制作一个杆秤。
(1)杆秤的本质是一个杠杆,平衡条件为______,用图甲所示这个杆秤称量物体时,支点是______(选填“秤砣”、“提纽”或“秤钩”)所在的位置。这个杆秤有两个提纽,当盐盐使用提纽1时杆秤最大能称量5kg的物体,当他使用同一个秤砣,但改用提纽2时杆秤能称量物体的最大质量会______(选填“大于”、“小于”或“等于”)5kg。
(2)若某次称量时盐盐只使用了提纽1,称量了同一物体两次,当他第二次换用质量更大的秤砣时,第二次秤砣在杆秤上的位置会______(选填“靠近”或“远离”)提纽的位置。
(3)如图乙所示,盐盐用一根长35cm,质量忽略不计的轻质均匀细杆制作杆秤,过程如下:
①他在细杆最左端A点处挂一质量为20g的小盆作为秤盘,在A点右端5cm处钻一个小孔B,并穿了一根细绳作为提纽。再找来一个质量为50g的钩码挂在细绳上作为秤砣,可以在秤杆上移动。
②当秤盘中不放任何物体时,调整秤砣的位置使杆秤平衡,在此时秤砣细线对应杆秤的位置上标为零刻度线,该位置离小孔B的距离为______cm;接着通过计算,盐盐在该杆秤的最右端写下了杆秤测量范围的最大值,该最大值为______g。
【答案】(1) ①. ②. 提纽 ③. 小于
(2)靠近 (3) ①. 2 ②. 280
【解析】
【小问1详解】
[1]杆秤的本质是一个杠杆,杠杆平衡时动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即。
[2]用图甲所示这个杆秤称量物体时,杆秤绕着提纽所在的位置转动,支点是提纽所在的位置。
[3]这个杆秤有两个提纽,当盐盐使用提纽1时杆秤最大能称量5kg的物体,当他使用同一个秤砣,但改用提纽2时杆秤能称量物体,动力不变,阻力臂增大,最大动力臂减小,由杠杆平衡条件得,最大阻力变小,则杆秤测量的最大质量减小,会小于5kg。
【小问2详解】
若某次称量时盐盐只使用了提纽1,称量了同一物体两次,当他第二次换用质量更大的秤砣时,阻力与阻力臂不变,动力变大,由杠杆平衡条件得,动力臂减小,则第二次秤砣在杆秤上的位置会靠近提纽的位置。
【小问3详解】
[1]由杠杆平衡条件得,该位置离小孔B的距离为
[2]该杆秤测得的物体和秤盘最大总重为
杆秤测量最大值为
12. 田田在“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压保持为4.5V不变,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样;
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在______端;闭合开关,应移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为______时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则正常发光时的电阻______;
(2)田田想比较与另一个额定电压也为2.5V的小灯泡的正常发光时电阻的大小关系,他断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。依据上述现象,可推断出______(选填“>”“=”或“<”),她继续完成了的测量后,验证了推断;
(3)利用原有电路,只将小灯泡替换为定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个),探究电流和电阻关系,为了能完成实验,控制电压表示数可能是______。
A. 1.7V B. 2.2V C. 2.7V D. 3.2V
【答案】(1) ①. A ②. 2.5V ③. 8.3Ω
(2)> (3)C
【解析】
【小问1详解】
[1]闭合开关前,为了保护电路,变阻器应移至阻值最大处,即A端。
[2]实验中要测量灯泡正常发光时的电阻,因此电压表的示数应等于灯泡的额定电压,即2.5V。
[3]乙图中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.3A,则正常发光时的电阻为
【小问2详解】
由于串联电路中电压和电阻成正比,变阻器接入电路中的阻值不变,灯泡两端电压小于灯泡两端电压,说明。
【小问3详解】
已知定值电阻的最大阻值是25Ω,变阻器的最大阻值是20Ω ,电源电压为4.5V,由串联分压原理可得
解得,控制电压最小为,由于电流表选择的是小量程,电路中的最大电流为0.6A,则定值电阻两端设定的最大电压为
因此定值电阻两端电压的范围为2.5V~3V,故C符合题意。
主题四:物理与实践
13. 某小组在学习了“跨学科实践:制作简易活塞式抽水机”后,制作了一台简易活塞式抽水机如图1、2所示,由圆筒(可看成圆柱)、活塞、出水管、两个单向阀门A、B(只能向上开启)等组成。
(1)成员想知道此抽水机每次最大出水量(即圆筒里水的质量),于是测算出圆筒内的横截面积,圆筒高,请计算每次最大出水量,以及每次最大出水量的有用功。()
(2)活塞被提起到最高点时,圆筒内气压接近真空。成员想求此时大气对活塞的压力是多少?于是测算出圆筒内的横截面积,并查询此时大气压强如图3所示。
【答案】(1)0.2kg,0.1J
(2)30.09N
【解析】
【小问1详解】
水的体积
最大出水质量
水的重力
每次做功重心提升的高度
有用功
【小问2详解】
由图得,此时大气压强p=1003百帕=1.003×105Pa
圆筒内活塞的横截面积
大气压力
14. 2024年以来,越来越多的巡逻机器人、机器狗(如图1)被深圳市政府投入使用,它能识别可疑物品、提供报警指引,甚至用多国语言服务外籍游客,有力支撑基础采集、巡逻防范、接警服务等警务活动。
巡逻机器狗搭载一块锂电池,其行走电机与摄像头模块可独立或同时工作。机器狗工作模式及工作数据(如表)。为了避免机器人因温度过高而烧坏,电路还并联温度报警器。图2是简化报警电路,当电路中电流超过30mA时报警器就报警。图中电源电压为24V,为变阻器,为热敏电阻,其阻值随温度变化如图3所示。
电池
工作模式及工作数据
一块24V 30Ah
巡逻模式
仅电机工作
工作电压24V、功率72W
监控模式
仅摄像头工作
工作电压24V、电流1A
混合模式
电机与摄像头同时工作
/
求:
(1)要求当所测温度达到或者超过60℃时,报警器报警,不计报警器电阻,此时变阻器的阻值为多大?
(2)混合模式工作时的总电流?(不计报警器电路电流)
(3)单次任务循环包含:混合模式工作6分钟;监控模式工作18分钟。若电池电量低于10%时停止工作,求最多可执行多少次完整循环。
【答案】(1)400Ω
(2)4A (3)38次
【解析】
【小问1详解】
图2是简化报警电路,当电路中电流超过30mA时报警器就报警,由图2可知,两电阻串联,当电路中电流时,根据欧姆定律可得,电路中总阻值为
由图3可知,温度到达时,热敏电阻的阻值为,此时变阻器的阻值
【小问2详解】
由题意可知,电机与摄像头并联,巡逻模式时,通过电机的电流
混合模式工作时的总电流
【小问3详解】
电池储存的电能
混合模式工作6分钟消耗电能
监控模式工作18分钟消耗电能
每次完整循环消耗电能
最多可执行完整循环
取整得次。
15. 鞋子面料的透水汽性会影响脚的舒适感。透水汽性是指单位时间内透过单位面积的水蒸气质量。为比较两款鞋子面料的透水汽性,小明用如图所示的两个装置进行实验。在相同规格的容器中盛放等质量的水,用恒温装置维持水温不变,面料与容器口紧密贴合。容器口的面积为,装置甲中的水温为,实验室温度为。
(1)实验中,装置乙中的水温应为______℃;
(2)分别测出两装置中容器、水和面料的总质量;30min后,再次测出相应的总质量,数据记录见表。分析数据可得:
①装置甲中透过面料1的水蒸气质量为______g;
②面料______的透水汽性更大;
③两种面料的透水汽性之差为______;
实验装置
总质量
总质量
甲
225.00
223.12
乙
235.00
232.68
(3)实验过程中,容器的______(选填“内”或“外”)表面会有小水珠形成;
【答案】(1)37 (2) ①. 1.88 ②. 2 ③. 22
(3)内
【解析】
【小问1详解】
本实验探究不同面料透水汽性,根据控制变量法,除面料不同外,其他影响水汽透过的因素都要相同,水温会影响水汽蒸发,所以装置乙中的水温应与装置甲相同,为37℃。
【小问2详解】
[1]装置甲中,开始总质量,30min后总质量,那么透过面料1的水蒸气质量
[2]装置乙中,开始总质量,30min后总质量,透过面料2的水蒸气质量
相同时间30min(0.5h)、相同面积下,透过面料2的水蒸气质量更大,所以面料2的透水汽性更大。
[3]面料1透水汽性
面料2透水汽性
两种面料透水汽性之差
【小问3详解】
容器内水温37℃,室温23℃,容器外温度低,容器内水汽化形成的水蒸气上升遇到温度较低的容器壁,遇冷液化成小水珠,所以容器的内表面会有小水珠形成。
16. 阅读短文,回答问题。
载人飞艇
2024年3月30日,我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图甲所示,其气囊体积巨大,采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现,水平飞行靠燃油发动机提供动力。燃油发动机输出的能量用于做推动功和辅助功:推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功;辅助功指燃油发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功,辅助功的功率恒定。
当飞艇低速水平直线飞行时,其受到的空气阻力与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数见表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
空载质量(不含氦气)
3750kg
气囊总容积
燃油发动机效率
36%
辅助功的功率
(1)气囊采用轻质材料制作是为了减小______;
(2)飞艇的发电机利用______的原理发电;
(3)将气囊充满氦气,此时飞艇受到的浮力为______N,飞艇最多可载______位乘客升空;(每位乘客质量,,,)
(4)飞艇以6m/s的速度水平匀速直线飞行时,其受到的空气阻力为______N;若以此速度水平匀速直线飞行10min,那么发动机推动功为______J,辅助功为______J;
(5)飞艇低速水平匀速直线飞行时,若消耗10kg燃油,可飞行的最大距离为______km。(燃油热值)
【答案】(1)重力 (2)电磁感应
(3) ①. ②. 7
(4) ①. ②. ③.
(5)16.2
【解析】
【小问1详解】
根据G=mg可知,在g一定时,质量m越小,重力G越小。气囊采用轻质材料制作,是为了减小气囊的质量,从而减小飞艇的自重,使飞艇更容易升空。
【小问2详解】
发电机是利用电磁感应原理工作的,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。
【小问3详解】
[1]因为飞艇浸没在空气中,所以V排=V气囊=4200m3
根据阿基米德原理可得飞艇受到的浮力F浮=ρ空气gV排=1.2kg/m3×10N/kg×4200m3=5.04×104N
[2]飞艇的总重力G总等于飞艇自身的重力G艇、氦气的重力G氦和乘客的总重力G人之和,当飞艇刚好能升空时,F浮=G总。飞艇自身的重力G艇=m艇g=3750kg×10N/kg=3.75×104N
氦气的质量m氦=ρ氦气V气囊=0.2kg/m3×4200m3=840kg
氦气的重力G氦=m氦g=840kg×10N/kg=8.4×103N
设最多可载n位乘客,则G人=nmg,由F浮=G艇+G氦+G人可得5.04×104N=3.75×104N+8.4×103N+n×60kg×10N/kg
解得n=7.5,因为乘客数量必须为整数,所以飞艇最多可载7位乘客升空。
【小问4详解】
[1]由图乙可知,当飞艇低速(v≤12m/s)水平直线飞行时,空气阻力F阻与速度v成正比,设F阻=kv,当v=12m/s时,F阻=6×103N,则
当v=6m/s时,
[2]因为飞艇水平匀速直线飞行,所以发动机的推动力F推=F阻=3000N
飞行时间t=10min=600s
飞行的路程s=vt=6m/s×600s=3600m
发动机推动功W推=F推s=3000N×3600m=1.08×107J
[3]辅助功W辅=P辅t=5×104W×600s=3×107J
【小问5详解】
燃油完全燃烧放出的热量Q放=m油q油=10kg×4.5×107J/kg=4.5×108J
发动机做的总功
由图乙可知,飞艇受到的空气阻力F阻=500N·s/m×v,根据题意可知W=W推+W辅,且辅助功的功率恒定,则W辅=P辅t。由题知推动功W推=F阻s,根据速度公式可得, 所以可得W=F阻s+P辅t,代入数据有
整理可得飞艇飞行的距离
由数学知识可知,当时,即v=10m/s时,分母有最小值,此时距离s有最大值, 则飞行的最大距离为
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