内容正文:
2025年秋季高一开学摸底考试模拟卷
物 理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
别担心物理像“黑箱实验”难琢磨,把开学当“初始条件”,勇敢拆解知识点,像“受力分析”一样理清学习思路,一路通关!
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、座号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,用0.5mm黑色签字笔在答题卡上题号提示的区域作答。在本试卷上作答无效。
3.不允许使用计算器。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.考试范围:初中内容占比80%,高中人教版《必修 第一册》第1、2章占比20%。
一、选择题I(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
1.某人用一把刻度均匀的米尺量得一方凳边长为0.400米,后来用该米尺去量一标准米尺,量得的长度为0.980米。则方凳边长的真实值是( )
A. 0.380米 B. 0.392米 C. 0.408米 D. 0.420米
2.一冰块内嵌着一木块,将它们放入盛有水的容器中。当冰全部熔化后,水面的高度( )
A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定
3.有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了∆t,把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了∆t,则甲球比热c甲和乙球比热c乙大小的关系是( )
A. B.
C. D. 以上三种情况都有可能
4.2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.3m/s B.15.5m/s C.23.8m/s D.39.2m/s
5.我国水下敷缆机器人如图所示,具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的是( )
A.操控机器人进行挖沟作业 B.监测机器人搜寻时的转弯姿态
C.定位机器人在敷埋线路上的位置 D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作
6.实验室常用的弹簧秤如图甲所示,弹簧秤最大量程为5N。弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连,另一端固定在外壳上的O点,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为1N,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将两弹簧秤以如图乙方式悬挂起来,下端挂一重为2N的砝码,则稳定后上、下两弹簧秤的读数分别为( )
A. 2N,3N B. 3N,3N C. 2N,2N D. 3N,2N
7.如图所示,在“探究平面镜成像的特点”实验中,下列说法正确的是( )
A. 用玻璃板代替平面镜,能使蜡烛成像更清晰
B. 把光屏放在恰当的位置可以承接到蜡烛的像
C. 只将玻璃板沿其所在的平面向左移动2cm,像的位置保持不变
D. 只将玻璃板向蜡烛方向倾斜,使玻璃板与竖直方向夹角为30°,则像和蜡烛的连线与玻璃板夹角为60°
8.如图所示,小明在实验课上自制一个气压计:他先在一个瓶子中装入适量带颜色的水,再取一根两端开口的透明细玻璃管,在管壁画上刻度,穿过橡皮塞插入水中,从管口向瓶内吹入少量的气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上。关于自制气压计,下列说法正确的是( )
A. 大气压在数值上等于玻璃管内水柱产生的压强
B. 小明提着瓶子从一楼到楼顶,玻璃管内水柱高度逐渐升高
C. 小明提着瓶子从一楼到楼顶,瓶内气体压强始终小于外界大气压
D. 若瓶外是标准大气压,则瓶子内外的气压差为105 Pa
9.把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计示数。如图使玻璃板水平接触水面,稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数将会( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
10.如图甲所示,底面积为200cm2的薄壁柱形容器足够高容器内,重为12N的柱形物体A与一正方体物体B通过一体积不计的轻质弹簧连接,弹簧伸长量与所受拉力成正比。现缓慢向容器中注水至将B浸没,注水过程中,A对容器底部的压力与注水深度变化关系如图乙所示(A、B不吸水),则下列说法中错误的是( )
A. 物块B的重力为13N
B. 物块A的密度为0.8g/cm3
C. 弹簧所受拉力每变化1N时,弹簧长度变化0.5cm
D. 若将A、B位置互换,当A刚好浸没时,水对容器底部压强为2700Pa
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11.小明在某次物理社团活动中,用磁体将缝衣针磁化后,放在水中漂浮的一片树叶上制成“指南针”,多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方。下列说法正确的是( )
A. 树叶尖端指向地磁北极
B. “指南针”的N极应标注在树叶尖端
C. 用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引
D. “指南针”周围存在磁场和磁感线
12.如图所示的电路,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为8V(小灯泡电阻不随温度变化)。闭合开关S1,断开开关S2,当滑动变阻器的滑片在a、b端之间移动的过程中,电压表示数变化范围是0~8V。电流表示数变化范围是0.8~2.4A;闭合开关S2,断开开关S1,当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A. R2的阻值为5Ω
B. 闭合开关S1,断开开关S2,滑动变阻器R1消耗的最大电功率为6.4W
C. 闭合开关S2,断开开关S1,小灯泡两端电压变化范围为4~8V
D. 闭合开关S2,断开开关S1,整个电路消耗的电功率范围为7.2~9.6W
13.A、B两物体从同一位置同向而行,运动情况分别如图甲和图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 两个物体的运动速度相等
B. 经过1s时间B物体在A物体后方2m处
C. 2s时两个物体恰好相遇
D. 图甲中阴影部分的面积在数值上等于A物体运动2s的路程
三、非选择题(本题共5小题,共58分。)
14.实验题(I、Ⅱ、Ⅲ三题共14分)
14-I.(4分)“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图1所示,长木板水平放置,细绳与长木板平行。图2是打出纸带的一部分,以计数点O为位移测量起点和计时起点,则打计数点B时小车位移大小为______cm。由图3中小车运动的数据点,求得加速度为______m/s2(保留两位有效数字)。
14-Ⅱ.(4分)为了探究食用油和水沸腾时温度变化的特点,小明在实验室组装了三套如图甲所示的相同装置(不计热量损失)。现开始在室温下同时对200g水、350g食用油、400g水进行加热,直至沸腾,将温度传感器采集的数据输入计算机,通过数据处理软件得到了温度随时间变化的图象如图乙所示:
(1)组装器材时。应该按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行;
(2)通过对图乙中图线分析可知,200g水的温度随时间变化的图线是______,350g食用油的温度随时间变化的图线是______;
(3)由图乙可知实验室内大气压______(选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
14-Ⅲ(6分)小明在进行“伏安法测电阻”实验时。设计了如图甲所示的电路:
(1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数明显,出现该情况的原因是______(填写符合题意的选项字母);
A. 电流表短路 B. 电压表短路
C. 定值电阻断路 D. 滑动变阻器断路
(2)排除故障后,如图甲向左移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图乙所示,则此时通过待测电阻的电流为______A,待测电阻的阻值为______Ω,继续向左移动滑片,电压表的示数会______;
(3)小明利用一个电压表和定值电阻又设计了如图丙所示的电路图,也测出了待测电阻的阻值,请将实验步骤补充完整。
①闭合断开,电压表示数为;
②______,电压表示数为;
③请用、和写出待测电阻阻值的表达式:______。
15.(8分)如图甲所示是超声波测速的工作原理图,W为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子W向匀速行驶的小车发出短暂的超声波脉冲,脉冲波遇到小车反射后又被W盒接收,从W盒发射超声波开始计时,经时间∆t0再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移时间图像(位移x的大小表示超声波传播过程中离出发点W的距离)。
(1)超声波的速度大小:
(2)小车的速度大小。
16.(11分)如图甲是某款带加热功能的足浴盆,可以把水加热到设定的温度,其简化电路如图乙所示。
R3/Ω
145
120
98
80
67
58
50
43
37
33
30
28
温度/℃
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
(1)足浴盆将3L的水从20℃加热到40℃,求水吸收的热量; ,
(2)当工作电路接通时,通过断开或闭合S1,可使足浴盆处于单加热状态或红外理疗状态。已知电热丝R1的电阻是55Ω,红外理疗装置的电功率是20W,求当足浴盆处于红外理疗状态时,工作电路5分钟消耗的电能;
(3)控制电路的电源电压恒定,闭合开关S,当水温低于设定温度时,电磁铁吸下衔铁,工作电路接通开始加热;当水温达到设定温度(控制电路的电流达到某一定值),衔铁弹起,停止加热。温控电阻R3置于温度检测区域,它的阻值随温度变化的关系如上表所示。通过调节变阻器R2来控制设定温度,当设定温度为43℃时,R2与R3电压之比为1:2。已知足浴盆设定温度的范围为36℃~45℃,求变阻器R2的阻值调节范围。
17.(12分)如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时,从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学
(1)滑行的加速度大小;
(2)最远能经过几号锥筒。
18.(13分)如图所示,AB为一根均匀轻质杆,杆的中点O点悬挂在天花板上,在杆的A端悬挂有一端开口、粗细均匀、重的薄壁玻璃管,管长,底部面积,管中装满水后倒扣在装有水深的水槽中,玻璃管管口刚好被水面淹没,在杠杆的B端通过滑轮组用轻质细绳相连,动滑轮下端挂有一个钩码,在滑动组的另一端细绳上挂有一体积为的实心均匀圆球,当圆球体积的一半浸没在水中时,杠杆恰好在水平位置平衡。已知大气压强,动滑轮重,细绳的重量和细绳与滑轮间的摩擦忽略不计,。求:
(1)钩码重多少牛顿?
(2)圆球的密度是多少千克每立方米?
(3)在大气压强逐渐减小到零的过程中,杠杆还能平衡吗?若不平衡,怎样倾斜,请分析说明。
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2025年秋季高一开学摸底考试模拟卷
物理·答案及评分参考
一、选择题I(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
C
B
A
C
B
C
B
A
D
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11
12
13
AC
AD
BD
三、非选择题(本题共5小题,共58分。)
14.实验题(I、Ⅱ、Ⅲ三题共14分)
14-I.【4分】【答案】 6.15~6.25 1.7 ~2.1
评分参考:每空2分
14- Ⅱ.【4分】【答案】(1)自下而上 (2)①. b ②. a (3)低于
评分参考:每空1分
15-
Ⅲ.【6分】【答案】(1)A (2) ①. 0.28 ②. 10 ③. 增大 (3) ①. 闭合 ②.
评分参考:前5个空每空1分,最后一个空2分。
15.【8分】[1]由图乙可知,超声波从发射到返回的路程为时,所用的时间为,则超声波的速度为
(3分)
[2]当小车通过的位移为
(1分)
所用的时间为
(2分)
小车的速度为
(2分)
16.【11分】【小问1详解】
足浴盆将3L水的质量为
(2分)
从20℃加热到40℃,水吸收的热量
(1分)
【小问2详解】
消耗的电能为
(2分)
【小问3详解】
根据表格,温度为43℃时, ,根据题意得
(1分)
解得
(1分)
总电阻为
(1分)
根据表格,温度为36℃时, ,根据题意得
(1分)
根据表格,温度为45℃时, ,根据题意得
(1分)
变阻器R2的阻值调节范围
(1分)
17.【12分】【详解】(1)根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知在1、2间中间时刻的速度为
(2分)
2、3间中间时刻的速度为
(2分)
故可得加速度大小为
(1分)
(2)设到达1号锥筒时的速度为,根据匀变速直线运动规律得
(2分)
代入数值解得
(1分)
从1号开始到停止时通过的位移大小为
(2分)
故可知最远能经过4号锥筒。(2分)
18.【13分】【详解】(1)根据题意可知,玻璃管处于平衡状态,所以受到平衡力的作用,即向下的大气压力、玻璃管的重力与杠杆向上的拉力、大气压通过管内水柱对其向上的压力相互平衡;故
(1分)
代入数据解得
(1分)
又因为杠杆处于平衡状态,所以根据杠杆的平衡条件
(1分)
又因为
所以
(1分)
根据动滑轮的省力公式
变形得
(1分)
(2)由圆球处于平衡状态得
(1分)
由于是同一根绳子,所以
(1分)
即
(1分)
代入数据解得
(1分)
(3)玻璃管处于平衡状态时
(1分)
化简得
(1分)
其中的是由于大气压造成的,因此有①当时
(1分)
杠杆仍平衡;②当时
杠杆失去平衡,B端下降。(1分)
(
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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物 理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
别担心物理像“黑箱实验”难琢磨,把开学当“初始条件”,勇敢拆解知识点,像“受力分析”一样理清学习思路,一路通关!
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、座号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,用0.5mm黑色签字笔在答题卡上题号提示的区域作答。在本试卷上作答无效。
3.不允许使用计算器。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.考试范围:初中内容占比80%,高中人教版《必修 第一册》第1、2章占比20%。
一、选择题I(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
1.某人用一把刻度均匀的米尺量得一方凳边长为0.400米,后来用该米尺去量一标准米尺,量得的长度为0.980米。则方凳边长的真实值是( )
A. 0.380米 B. 0.392米 C. 0.408米 D. 0.420米
2.一冰块内嵌着一木块,将它们放入盛有水的容器中。当冰全部熔化后,水面的高度( )
A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定
3.有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了∆t,把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了∆t,则甲球比热c甲和乙球比热c乙大小的关系是( )
A. B.
C. D. 以上三种情况都有可能
4.2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.3m/s B.15.5m/s C.23.8m/s D.39.2m/s
5.我国水下敷缆机器人如图所示,具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的是( )
A.操控机器人进行挖沟作业 B.监测机器人搜寻时的转弯姿态
C.定位机器人在敷埋线路上的位置 D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作
6.实验室常用的弹簧秤如图甲所示,弹簧秤最大量程为5N。弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连,另一端固定在外壳上的O点,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为1N,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将两弹簧秤以如图乙方式悬挂起来,下端挂一重为2N的砝码,则稳定后上、下两弹簧秤的读数分别为( )
A. 2N,3N B. 3N,3N C. 2N,2N D. 3N,2N
7.如图所示,在“探究平面镜成像的特点”实验中,下列说法正确的是( )
A. 用玻璃板代替平面镜,能使蜡烛成像更清晰
B. 把光屏放在恰当的位置可以承接到蜡烛的像
C. 只将玻璃板沿其所在的平面向左移动2cm,像的位置保持不变
D. 只将玻璃板向蜡烛方向倾斜,使玻璃板与竖直方向夹角为30°,则像和蜡烛的连线与玻璃板夹角为60°
8.如图所示,小明在实验课上自制一个气压计:他先在一个瓶子中装入适量带颜色的水,再取一根两端开口的透明细玻璃管,在管壁画上刻度,穿过橡皮塞插入水中,从管口向瓶内吹入少量的气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上。关于自制气压计,下列说法正确的是( )
A. 大气压在数值上等于玻璃管内水柱产生的压强
B. 小明提着瓶子从一楼到楼顶,玻璃管内水柱高度逐渐升高
C. 小明提着瓶子从一楼到楼顶,瓶内气体压强始终小于外界大气压
D. 若瓶外是标准大气压,则瓶子内外的气压差为105 Pa
9.把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计示数。如图使玻璃板水平接触水面,稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数将会( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
10.如图甲所示,底面积为200cm2的薄壁柱形容器足够高容器内,重为12N的柱形物体A与一正方体物体B通过一体积不计的轻质弹簧连接,弹簧伸长量与所受拉力成正比。现缓慢向容器中注水至将B浸没,注水过程中,A对容器底部的压力与注水深度变化关系如图乙所示(A、B不吸水),则下列说法中错误的是( )
A. 物块B的重力为13N
B. 物块A的密度为0.8g/cm3
C. 弹簧所受拉力每变化1N时,弹簧长度变化0.5cm
D. 若将A、B位置互换,当A刚好浸没时,水对容器底部压强为2700Pa
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11.小明在某次物理社团活动中,用磁体将缝衣针磁化后,放在水中漂浮的一片树叶上制成“指南针”,多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方。下列说法正确的是( )
A. 树叶尖端指向地磁北极
B. “指南针”的N极应标注在树叶尖端
C. 用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引
D. “指南针”周围存在磁场和磁感线
12.如图所示的电路,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为8V(小灯泡电阻不随温度变化)。闭合开关S1,断开开关S2,当滑动变阻器的滑片在a、b端之间移动的过程中,电压表示数变化范围是0~8V。电流表示数变化范围是0.8~2.4A;闭合开关S2,断开开关S1,当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A. R2的阻值为5Ω
B. 闭合开关S1,断开开关S2,滑动变阻器R1消耗的最大电功率为6.4W
C. 闭合开关S2,断开开关S1,小灯泡两端电压变化范围为4~8V
D. 闭合开关S2,断开开关S1,整个电路消耗的电功率范围为7.2~9.6W
13.A、B两物体从同一位置同向而行,运动情况分别如图甲和图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 两个物体的运动速度相等
B. 经过1s时间B物体在A物体后方2m处
C. 2s时两个物体恰好相遇
D. 图甲中阴影部分的面积在数值上等于A物体运动2s的路程
三、非选择题(本题共5小题,共58分。)
14.实验题(I、Ⅱ、Ⅲ三题共14分)
14-I.(4分)“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图1所示,长木板水平放置,细绳与长木板平行。图2是打出纸带的一部分,以计数点O为位移测量起点和计时起点,则打计数点B时小车位移大小为______cm。由图3中小车运动的数据点,求得加速度为______m/s2(保留两位有效数字)。
14-Ⅱ.(4分)为了探究食用油和水沸腾时温度变化的特点,小明在实验室组装了三套如图甲所示的相同装置(不计热量损失)。现开始在室温下同时对200g水、350g食用油、400g水进行加热,直至沸腾,将温度传感器采集的数据输入计算机,通过数据处理软件得到了温度随时间变化的图象如图乙所示:
(1)组装器材时。应该按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行;
(2)通过对图乙中图线分析可知,200g水的温度随时间变化的图线是______,350g食用油的温度随时间变化的图线是______;
(3)由图乙可知实验室内大气压______(选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
14-Ⅲ(6分)小明在进行“伏安法测电阻”实验时。设计了如图甲所示的电路:
(1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数明显,出现该情况的原因是______(填写符合题意的选项字母);
A. 电流表短路 B. 电压表短路
C. 定值电阻断路 D. 滑动变阻器断路
(2)排除故障后,如图甲向左移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图乙所示,则此时通过待测电阻的电流为______A,待测电阻的阻值为______Ω,继续向左移动滑片,电压表的示数会______;
(3)小明利用一个电压表和定值电阻又设计了如图丙所示的电路图,也测出了待测电阻的阻值,请将实验步骤补充完整。
①闭合断开,电压表示数为;
②______,电压表示数为;
③请用、和写出待测电阻阻值的表达式:______。
15.(8分)如图甲所示是超声波测速的工作原理图,W为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子W向匀速行驶的小车发出短暂的超声波脉冲,脉冲波遇到小车反射后又被W盒接收,从W盒发射超声波开始计时,经时间∆t0再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移时间图像(位移x的大小表示超声波传播过程中离出发点W的距离)。
(1)超声波的速度大小:
(2)小车的速度大小。
16.(11分)如图甲是某款带加热功能的足浴盆,可以把水加热到设定的温度,其简化电路如图乙所示。
R3/Ω
145
120
98
80
67
58
50
43
37
33
30
28
温度/℃
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
(1)足浴盆将3L的水从20℃加热到40℃,求水吸收的热量; ,
(2)当工作电路接通时,通过断开或闭合S1,可使足浴盆处于单加热状态或红外理疗状态。已知电热丝R1的电阻是55Ω,红外理疗装置的电功率是20W,求当足浴盆处于红外理疗状态时,工作电路5分钟消耗的电能;
(3)控制电路的电源电压恒定,闭合开关S,当水温低于设定温度时,电磁铁吸下衔铁,工作电路接通开始加热;当水温达到设定温度(控制电路的电流达到某一定值),衔铁弹起,停止加热。温控电阻R3置于温度检测区域,它的阻值随温度变化的关系如上表所示。通过调节变阻器R2来控制设定温度,当设定温度为43℃时,R2与R3电压之比为1:2。已知足浴盆设定温度的范围为36℃~45℃,求变阻器R2的阻值调节范围。
17.(12分)如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时,从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学
(1)滑行的加速度大小;
(2)最远能经过几号锥筒。
18.(13分)如图所示,AB为一根均匀轻质杆,杆的中点O点悬挂在天花板上,在杆的A端悬挂有一端开口、粗细均匀、重的薄壁玻璃管,管长,底部面积,管中装满水后倒扣在装有水深的水槽中,玻璃管管口刚好被水面淹没,在杠杆的B端通过滑轮组用轻质细绳相连,动滑轮下端挂有一个钩码,在滑动组的另一端细绳上挂有一体积为的实心均匀圆球,当圆球体积的一半浸没在水中时,杠杆恰好在水平位置平衡。已知大气压强,动滑轮重,细绳的重量和细绳与滑轮间的摩擦忽略不计,。求:
(1)钩码重多少牛顿?
(2)圆球的密度是多少千克每立方米?
(3)在大气压强逐渐减小到零的过程中,杠杆还能平衡吗?若不平衡,怎样倾斜,请分析说明。
2
1
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(
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学校
__________________班级__________________姓名__________________准考证号__________________
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密
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2025年秋季高一开学摸底考试模拟卷
物 理·答题卡
姓名:
(
注
意
事
项
1
.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,并认真检查监考员所粘贴的条形码。
2
.
选择题必须用
2B
铅笔填涂;非选择题必须用
0.5mm
黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3
.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4
.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
5
.正确填涂
缺考标记
) (
贴条形码区
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准考证号
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(
一、
二
选择题(共
42
分)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4
[A] [B] [C] [D]
5
[A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7[A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10
[A] [B] [C] [D]
1
1
[A] [B] [C] [D]
1
2
[A] [B] [C] [D]
13 [A] [B] [C] [D]
三、非选择题(本题共5小题,共5
8
分
。
)
1
4
.实验题(I、Ⅱ、Ⅲ三题共14分)
1
4
-I
.
(
4
分)
_________、___________
1
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-Ⅱ
.
(
4
分)
_________、___________、_________、___________
1
4
-
Ⅲ
.
(
6
分)
_________、___________
、___________
、___________
___________
、___________
)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
1
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.(
8
分)
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
) (
16
.
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11
分)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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12分
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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13
分)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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物理 第4页(共5页) 物理 第5页(共5页)
物理 第1页(共5页) 物理 第2页(共5页) 物理 第3页(共5页)
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2025年秋季高一开学摸底考试模拟卷
物理•全解全析
别担心物理像“黑箱实验”难琢磨,把开学当“初始条件”,勇敢拆解知识点,像“受力分析”一样理清学习思路,一路通关!
一、选择题I(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
1.某人用一把刻度均匀的米尺量得一方凳边长为0.400米,后来用该米尺去量一标准米尺,量得的长度为0.980米。则方凳边长的真实值是( )
A. 0.380米 B. 0.392米 C. 0.408米 D. 0.420米
【答案】C
【详解】由题意可知,该米尺的0.980米对应实际长度的1米,由于该米尺刻度均匀,设方凳边长的真实值为,则有
解得
故ABD错误C正确。
2.一冰块内嵌着一木块,将它们放入盛有水的容器中。当冰全部熔化后,水面的高度( )
A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定
【答案】C
【详解】冰熔化前,冰和木块处于漂浮状态,浮力大小
F浮=G冰+G木
ρ水gV排=G冰+G木
排开水的体积
冰熔化后,冰变成水,质量不变,冰熔化成水的体积为
冰熔化后,木块仍然漂浮,木块受到的浮力
F浮木=G木
由阿基米德原理得到木块排开的水的体积为
此时排开水的体积
此时
V=V排
当冰全部熔化后,水面的高度不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
3.有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了∆t,把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了∆t,则甲球比热c甲和乙球比热c乙大小的关系是( )
A. B.
C. D. 以上三种情况都有可能
【答案】B
【详解】先后将甲、乙两球投入到同一杯水中,水降低温度相同,水放出的热量相同,在热平衡中
所以甲、乙两球吸收的热量相同,而乙球比甲球少升高了∆t,即乙球的末温低;由上述分析可知,质量相同的甲、乙两球,吸收相同的热量,乙球升高的温度低,所以乙球的比热容大。
4.2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.3m/s B.15.5m/s C.23.8m/s D.39.2m/s
【答案】A
【详解】返回舱下降的位移为Δh = 1080m
则返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为
5.我国水下敷缆机器人如图所示,具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的是( )
A.操控机器人进行挖沟作业 B.监测机器人搜寻时的转弯姿态
C.定位机器人在敷埋线路上的位置 D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作
【答案】C
【详解】操控机器人进行挖沟作业、监测机器人搜寻时的转弯姿态、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不能忽略机器人的大小和形状,需要关注机器人本身的变化情况,因此不可以看作质点,定位机器人在敷埋线路上的位置时可以忽略机器人的大小和形状,可以视为质点。
6.实验室常用的弹簧秤如图甲所示,弹簧秤最大量程为5N。弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连,另一端固定在外壳上的O点,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为1N,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将两弹簧秤以如图乙方式悬挂起来,下端挂一重为2N的砝码,则稳定后上、下两弹簧秤的读数分别为( )
A. 2N,3N B. 3N,3N C. 2N,2N D. 3N,2N
【答案】B
【详解】如图乙,上面的弹簧秤拉着2N的物体和1N的弹簧测力计,读数为3N,下面的弹簧被下面测力计的外壳和物体拉着,读数也为3N。
7.如图所示,在“探究平面镜成像的特点”实验中,下列说法正确的是( )
A. 用玻璃板代替平面镜,能使蜡烛成像更清晰
B. 把光屏放在恰当的位置可以承接到蜡烛的像
C. 只将玻璃板沿其所在的平面向左移动2cm,像的位置保持不变
【答案】C
【详解】A.利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置,不能使蜡烛成像更清晰。故A错误;
B.平面镜所成的像为虚像,虚像不能成在光屏上,把光屏放在恰当的位置不可以承接到蜡烛的像,故B错误;
C.平面镜成像和物体关于平面镜对称,只将玻璃板沿其所在的平面向左移动2cm,物体的位置不变,像的位置保持不变,故C正确;
D.像和物体的连线与平面镜垂直,只将玻璃板向蜡烛方向倾斜,使玻璃板与竖直方向夹角为30°,像和蜡烛的连线与玻璃板夹角为90°,故D错误。
8.如图所示,小明在实验课上自制一个气压计:他先在一个瓶子中装入适量带颜色的水,再取一根两端开口的透明细玻璃管,在管壁画上刻度,穿过橡皮塞插入水中,从管口向瓶内吹入少量的气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上。关于自制气压计,下列说法正确的是( )
A. 大气压在数值上等于玻璃管内水柱产生的压强
B. 小明提着瓶子从一楼到楼顶,玻璃管内水柱高度逐渐升高
C. 小明提着瓶子从一楼到楼顶,瓶内气体压强始终小于外界大气压
D. 若瓶外是标准大气压,则瓶子内外的气压差为105 Pa
【答案】B
【详解】A.设大气压强为p0,水柱高为h,瓶内气体压强为
解得
A错误;
B.根据,小明提着瓶子从一楼到楼顶,封闭气体的压强不变,大气压强减小,玻璃管内水柱高度逐渐升高,B正确;
C.根据,小明提着瓶子从一楼到楼顶,瓶内气体压强始终大于外界大气压,C错误;
D.根据
解得
D错误。
9.把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计示数。如图使玻璃板水平接触水面,稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数将会( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
【答案】A
【详解】当玻璃接触水面时,由于水分子和玻璃分子距离较近,故两种分子之间会产生相互作用的引力,弹簧测力计要将玻璃拉起时需提供比玻璃重力大的力,则弹簧测力计的示数将变大。
10.如图甲所示,底面积为200cm2的薄壁柱形容器足够高容器内,重为12N的柱形物体A与一正方体物体B通过一体积不计的轻质弹簧连接,弹簧伸长量与所受拉力成正比。现缓慢向容器中注水至将B浸没,注水过程中,A对容器底部的压力与注水深度变化关系如图乙所示(A、B不吸水),则下列说法中错误的是( )
A. 物块B的重力为13N
B. 物块A的密度为0.8g/cm3
C. 弹簧所受拉力每变化1N时,弹簧长度变化0.5cm
D. 若将A、B位置互换,当A刚好浸没时,水对容器底部压强为2700Pa
【答案】D
【详解】A.由图乙可知,在未注水时,A、B两物体对容器底部的压力为25N,这个压力等于两个物体的总重力;已知物体A重12N,则物体B的重力
故A正确;
B.读图乙可以知道,当水恰好将A浸没时,两个物体对容器底部的压力变为10N,则物体A受到的浮力为
根据阿基米德原理
可得
根据
可得A的密度为
故B正确;
C.读图乙可以知道,当深度为10cm时,A物体刚刚浸没,则A的边长为
当深度从10cm到12cm压力不变,说明此时弹簧长度为
当深度为12cm时,B物体刚刚开始浸入水中;从B开始接触水到B浸没,容器底部受到压力变化了10N,说明B受到的向上的浮力为10N,则B对弹簧的压力变化了10N,根据阿基米德原理
可得
由于B是正方体,则B的边长为
则B浸没时,弹簧的长度为
所以弹簧长度的变化量为
则当弹簧所受拉力变化1N,其伸长量变化为
故C正确;
D.B在上方时,B重13N,B浸没时容器底部受到的压力减小了10N,则B浸没时受到的浮力为10N,此时B对弹簧有向下的压力。将A、B互换位置后,A在上方,A重12N,A浸没时受到浮力为15N,此是A对弹簧有向上的拉力。A、B互换前后且二者浸没时,上方物体对弹簧的力的方向发生了变化。因此,A、B互换前后,二者全部浸没时弹簧的长度是不同的(A在下方时,弹簧被压缩;A在上方时,弹簧被拉伸),而A、B的高度不变,故A、B互换前后,二者全部浸没时,水深是不同的。A在下方时,水深27cm,根据液体内部压强公式计算出此时水对容器底部的压强为2700Pa,则互换后,水对容器底部的压强大于2700Pa,故D错误。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11.小明在某次物理社团活动中,用磁体将缝衣针磁化后,放在水中漂浮的一片树叶上制成“指南针”,多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方。下列说法正确的是( )
A. 树叶尖端指向地磁北极
B. “指南针”的N极应标注在树叶尖端
C. 用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引
D. “指南针”周围存在磁场和磁感线
【答案】AC
【详解】A.地磁的北极在地理南极附近,地磁的南极在地理北极附近,树叶的尖端总是指向南方,即树叶尖端指向地磁北极,故A正确;
B.地磁场相对于一条形磁体,在地球外部,磁感线由地磁北极,即地理南极指向地磁南极,即地理北极,结合上述,树叶的尖端总是指向南方,即树叶的尖端总是指向地磁北极,可知,“指南针”的S极应标注在树叶尖端,故B错误;
C.结合上述可知,树叶尖端一侧为缝衣针的S极,则用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引,故C正确;
D.题中“指南针”指被磁体磁化后的缝衣针,缝衣针自身就是一小磁体,可知,“指南针”周围存在磁场,由于磁感线是为了形象描述看不见、摸不着的磁场而认为假想的线,实际上不存在,即不能够认为“指南针”周围存在磁感线,故D错误。
12.如图所示的电路,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为8V(小灯泡电阻不随温度变化)。闭合开关S1,断开开关S2,当滑动变阻器的滑片在a、b端之间移动的过程中,电压表示数变化范围是0~8V。电流表示数变化范围是0.8~2.4A;闭合开关S2,断开开关S1,当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A. R2的阻值为5Ω
B. 闭合开关S1,断开开关S2,滑动变阻器R1消耗的最大电功率为6.4W
C. 闭合开关S2,断开开关S1,小灯泡两端电压变化范围为4~8V
D. 闭合开关S2,断开开关S1,整个电路消耗的电功率范围为7.2~9.6W
【答案】AD
【详解】AB.闭合开关,断开开关,定值电阻和滑动变阻器串联,当滑动变阻器的滑片在a、b端之间移动的过程中,电压表测量滑动变阻器的电压,其电压表示数变化范围是0~8V,电流表示数变化范围是0.8~2.4A,即当滑动变阻器全部接入时,电阻最大,总电阻最大,滑动变阻器两端的电压为8V,电源电压不变,电路中的电流最小,最小为0.8A,故滑动变阻器的阻值为
根据电源电压不变,可以列等式
当滑动变阻器阻值为零时,只有定值电阻接入,此时的电流最大,最大为2.4A,则根据电源电压可以列等式为
即可解出
A正确;
当滑动变阻器与定值电阻串联时,当滑动变阻器的电阻等于定值电阻的电阻时,滑动变阻器的功率最大,故当
滑动变阻器消耗的最大电功率为
B错误;
CD.闭合开关,断开开关,灯泡与滑动变阻器串联,当滑动变阻器的滑片在中点时,即滑动变阻器的电阻为5Ω,小灯泡正常发光,即小灯泡的电压达到了8V,那么滑动变阻器的电压为4V,那么电路中的电流为
那么小灯泡的电阻为
当滑动变阻器全部接入时,小灯泡两端电压最小,即
那么电压也平均分配,那么小灯泡的两端的最小电压为6V, C错误;
当滑动变阻器全部接入时,总电阻最大,电源电压不变,故此时电流最小,最小电流为的
那么电路中的最小电功率为
当滑动变阻器的滑片移动中点时,小灯泡正常发光,此时电流最大,最大电流为0.8A,那么电路中的最大电功率为
D正确。
13.A、B两物体从同一位置同向而行,运动情况分别如图甲和图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 两个物体的运动速度相等
B. 经过1s时间B物体在A物体后方2m处
C. 2s时两个物体恰好相遇
D. 图甲中阴影部分的面积在数值上等于A物体运动2s的路程
【答案】BD
【详解】A.A物体的速度为
B物体的速度为
故两个物体的运动速度不相等,故A错误;
B.经过1s时间,A运动的路程为
B运动的路程为
A、B两物体从同一位置同向而行,B物体在A物体后方2m处,故B正确;
C.A、B两物体速度不同,2s时两个物体运动的路程不同,A、B两物体从同一位置同向而行,则2s时两个物体没有相遇,故C错误;
D.图甲中阴影部分的面积为速度与时间的乘积,在数值上等于A物体运动2s的路程,故D正确。
三、非选择题(本题共5小题,共58分。)
14.实验题(I、Ⅱ、Ⅲ三题共14分)
14-I.(4分)“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图1所示,长木板水平放置,细绳与长木板平行。图2是打出纸带的一部分,以计数点O为位移测量起点和计时起点,则打计数点B时小车位移大小为______cm。由图3中小车运动的数据点,求得加速度为______m/s2(保留两位有效数字)。
【答案】 6.15~6.25 1.7 ~2.1
【详解】[1]依题意,打计数点B时小车位移大小为6.20cm,考虑到偶然误差,6.15cm~6.25cm也可;
[2] 由图3中小车运动的数据点,有
考虑到偶然误差,1.7m/s2~2.1 m/s2也可;
14-Ⅱ.(4分)为了探究食用油和水沸腾时温度变化的特点,小明在实验室组装了三套如图甲所示的相同装置(不计热量损失)。现开始在室温下同时对200g水、350g食用油、400g水进行加热,直至沸腾,将温度传感器采集的数据输入计算机,通过数据处理软件得到了温度随时间变化的图象如图乙所示:
(1)组装器材时。应该按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行;
(2)通过对图乙中图线分析可知,200g水的温度随时间变化的图线是______,350g食用油的温度随时间变化的图线是______;
(3)由图乙可知实验室内大气压______(选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
【答案】(1)自下而上 (2)①. b ②. a (3)低于
【小问1详解】
在安装器材时,为了确保酒精灯用外焰加热,温度计的玻璃泡浸没在被测液体中,且不碰到杯壁与杯底,应按照自下而上的顺序安装器材。
【小问2详解】
[1][2]不同质量的水的沸点与比热容均相同,升高相同温度,水的质量越大,需要吸收的热量越多,水与煤油的比热容不同,质量相同的水与煤油沸点不同,则200g水、350g食用油、400g水的图像分别为b、a、c。
【小问3详解】
由图乙可知,水的沸点为96摄氏度,小于一个标准气压下水的沸点100℃,气压越低,沸点越低,则实验室内大气压低于标准大气压。
14-Ⅲ(6分)小明在进行“伏安法测电阻”实验时。设计了如图甲所示的电路:
(1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数明显,出现该情况的原因是______(填写符合题意的选项字母);
A. 电流表短路 B. 电压表短路
C. 定值电阻断路 D. 滑动变阻器断路
(2)排除故障后,如图甲向左移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图乙所示,则此时通过待测电阻的电流为______A,待测电阻的阻值为______Ω,继续向左移动滑片,电压表的示数会______;
(3)小明利用一个电压表和定值电阻又设计了如图丙所示的电路图,也测出了待测电阻的阻值,请将实验步骤补充完整。
①闭合断开,电压表示数为;
②______,电压表示数为;
③请用、和写出待测电阻阻值的表达式:______。
【答案】(1)A (2) ①. 0.28 ②. 10 ③. 增大 (3) ①. 闭合 ②.
【小问1详解】
闭合开关后,电压表示数明显,表明电路没有发生断路,由于电流表无示数,表明电流表发生了短路。
故选A。
【小问2详解】
[1]根据电流表的读数规律,该读数为
[2]根据欧姆定律,待测电阻的阻值为
[3]向左移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电阻减小,干路电流增大,待测电阻两端电压增大,即电压表示数增大。
【小问3详解】
[1]闭合,电压表示数为;
[2]若忽略电源内阻,根据实验操作可知,外电路总电压为,则闭合断开时,定值电阻两端电压为,则通过待测电阻的电流
根据欧姆定律有
解得
15.(8分)如图甲所示是超声波测速的工作原理图,W为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子W向匀速行驶的小车发出短暂的超声波脉冲,脉冲波遇到小车反射后又被W盒接收,从W盒发射超声波开始计时,经时间∆t0再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移时间图像(位移x的大小表示超声波传播过程中离出发点W的距离)。
(1)超声波的速度大小:
(2)小车的速度大小。
【答案】 ①. ②.
【详解】[1]由图乙可知,超声波从发射到返回的路程为时,所用的时间为,则超声波的速度为
[2]当小车通过的位移为
所用的时间为
小车的速度为
16.(11分)如图甲是某款带加热功能的足浴盆,可以把水加热到设定的温度,其简化电路如图乙所示。
R3/Ω
145
120
98
80
67
58
50
43
37
33
30
28
温度/℃
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
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(1)足浴盆将3L的水从20℃加热到40℃,求水吸收的热量; ,
(2)当工作电路接通时,通过断开或闭合S1,可使足浴盆处于单加热状态或红外理疗状态。已知电热丝R1的电阻是55Ω,红外理疗装置的电功率是20W,求当足浴盆处于红外理疗状态时,工作电路5分钟消耗的电能;
(3)控制电路的电源电压恒定,闭合开关S,当水温低于设定温度时,电磁铁吸下衔铁,工作电路接通开始加热;当水温达到设定温度(控制电路的电流达到某一定值),衔铁弹起,停止加热。温控电阻R3置于温度检测区域,它的阻值随温度变化的关系如上表所示。通过调节变阻器R2来控制设定温度,当设定温度为43℃时,R2与R3电压之比为1:2。已知足浴盆设定温度的范围为36℃~45℃,求变阻器R2的阻值调节范围。
【答案】(1)2.52×105J (2)2.76×105J (3)
【小问1详解】
足浴盆将3L水的质量为
从20℃加热到40℃,水吸收的热量
【小问2详解】
消耗的电能为
【小问3详解】
根据表格,温度为43℃时, ,根据题意得
解得
总电阻为
根据表格,温度为36℃时, ,根据题意得
根据表格,温度为45℃时, ,根据题意得
变阻器R2的阻值调节范围
17.(12分)如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时,从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学
(1)滑行的加速度大小;
(2)最远能经过几号锥筒。
【答案】(1);(2)4
【详解】(1)根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知在1、2间中间时刻的速度为
2、3间中间时刻的速度为
故可得加速度大小为
(2)设到达1号锥筒时的速度为,根据匀变速直线运动规律得
代入数值解得
从1号开始到停止时通过的位移大小为
故可知最远能经过4号锥筒。
18.(13分)如图所示,AB为一根均匀轻质杆,杆的中点O点悬挂在天花板上,在杆的A端悬挂有一端开口、粗细均匀、重的薄壁玻璃管,管长,底部面积,管中装满水后倒扣在装有水深的水槽中,玻璃管管口刚好被水面淹没,在杠杆的B端通过滑轮组用轻质细绳相连,动滑轮下端挂有一个钩码,在滑动组的另一端细绳上挂有一体积为的实心均匀圆球,当圆球体积的一半浸没在水中时,杠杆恰好在水平位置平衡。已知大气压强,动滑轮重,细绳的重量和细绳与滑轮间的摩擦忽略不计,。求:
(1)钩码重多少牛顿?
(2)圆球的密度是多少千克每立方米?
(3)在大气压强逐渐减小到零的过程中,杠杆还能平衡吗?若不平衡,怎样倾斜,请分析说明。
【答案】(1)19;(2);(3)见解析
【详解】(1)根据题意可知,玻璃管处于平衡状态,所以受到平衡力的作用,即向下的大气压力、玻璃管的重力与杠杆向上的拉力、大气压通过管内水柱对其向上的压力相互平衡;故
代入数据解得
又因为杠杆处于平衡状态,所以根据杠杆的平衡条件
又因为
所以
根据动滑轮的省力公式
变形得
(2)由圆球处于平衡状态得
由于是同一根绳子,所以
即
代入数据解得
(3)玻璃管处于平衡状态时
化简得
其中的是由于大气压造成的,因此有①当时
杠杆仍平衡;②当时
杠杆失去平衡,B端下降。
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