精品解析:2025年江苏省扬州市梅岭集团中考三模物理试题
2025-07-10
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内容正文:
扬州市京华梅岭中学九年级第三次模拟考试
初三年级物理学科
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选项最正确)
1. 小华时轻时重地敲击鼓面,这样做主要是改变鼓声的 ( )
A. 响度
B. 音调
C. 音色
D. 速度
2. 下列优美的诗词中,加点字涉及的物态变化属于凝固的是( )
A. 露似真珠月似弓 B. 已是悬崖百丈冰
C. 斜月沉沉藏海雾 D. 月落乌啼霜满天
3. 科普小组的同学调查了我省不同类型的发电站,其中利用不可再生能源发电的是( )
A. 小浪底水电站 B. 孟津风力电站
C. 郑州燃气电站 D. 博爱光伏电站
4. 以下估测符合生活实际的是( )
A. 中考物理试卷的宽度约为30mm B. 适合人洗澡的水温约为70℃
C. 教室内一盏日光灯工作时的电流约1A D. 一本物理教科书的质量约为250g
5. 如图所示,插入水中的铅笔“弯折”了,从光学角度来看与其原理相同的是( )
A. 日食 B. 水中倒影
C. 光纤传输光信号 D. 海市蜃楼
6. 丝绸摩擦过的玻璃棒能“粘”纸屑,下列现象中的“粘”与其蕴含相同道理的是( )
A. 表面平滑的铅块紧压后会“粘”在一起 B. 两磁铁靠近后会“粘”在一起
C. 冬天梳子梳头发,与头发“粘”在一起 D. 电视荧幕易“粘”灰尘
7. 图中的电动独轮车依靠电力驱动,低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,当人站在独轮车上时开关自动闭合,电动机工作,独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图是用易拉罐、水、橡皮泥、酒精灯进行“体验大气压强的存在”的实验。在易拉罐中注入少量水,用酒精灯加热,待罐口出现白雾时将罐口堵住,撤去酒精灯,让易拉罐冷却,会观察到易拉罐被压瘪。下列说法中正确的是( )
A. 易拉罐被压瘪能说明液体压强的存在
B. 易拉罐被压瘪发生的形变是弹性形变
C. 用酒精代替水注入罐中也能完成实验
D. 如果酒精灯里的酒精完全燃烧,酒精灯的加热效率可以达到100%
9. 小明对我国一些科技成就进行了梳理,在相关内容分析中正确的是( )
A. “玉兔号”月球车——车轮宽大可减小对月球表面的压力
B. “奋斗者”号载人潜水器——它在马里亚海沟下潜过程中受到的液体压强变大
C. 国产大飞机C919——机翼获得升力利用了流体在流速小的地方压强小
D. 长征二号F遥十九运载火箭——发射台下方有一水池,利用水的比热容小吸收热量
10. 如图是小明锻炼身体用的滑板车的结构示意图,关于小明骑行滑板车的过程中的相关物理知识,下列说法中不正确的是( )
A. 小明单脚蹬地滑板车会前进,说明力是改变物体运动状态的原因
B. 小明骑行时转动车把拐弯,此时车把是省力杠杆
C. 小明双脚站在滑板车上滑行时,滑板车水平方向受力平衡
D. 小明站在滑板车上,滑板车对地面的压力和地面对滑板车的支持力是一对相互作用力
11. 盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种(如图)。下列说法正确的是( )
A. 若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适当的盐
B. 盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度
C. 漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
D. 体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
12. 2024年6月,国家卫健委等16个部门启动“体重管理年”三年行动。为响应国家号召,监测自己的体重情况,某科技小组同学利用所学知识做了一台简易体重计,其电路图如图甲所示。已知电源两端电压为12V,定值电阻R0=10Ω,RS为力敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A. 测量的体重越大,电流表示数越小
B. 该体重计所能测量的最大质量为120kg
C. 当体重计测量的质量为60kg时,电路中电流为0.4A
D. 若想使体重计的量程增大,R0应选用更小阻值的电阻
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共28分)
13. 在扬州鉴真半程马拉松赛的起点,运动员小明听到发令枪的声音是通过___________传播的。小明进入最后直道冲刺时,以小明为参照物,站在终点的裁判员是___________(运动/静止)的。市民通过___________波将手机拍的照片发朋友圈。
14. 如图所示,小明将瓷勺的勺头放在酒精灯外焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,火柴被点燃,这是因为瓷这种物质的___________性较差,热量能集中在勺头。图丙是用红外成像技术拍摄的加热后瓷勺的红外图片,其基本原理是利用了红外线具有比较显著的___________效应。瓷勺冷却后,小明想测量这把瓷勺的密度,放在天平上,如图丁,读出瓷勺的质量为___________g,测量瓷勺体积的过程如图戊,瓷勺的体积为___________cm3,则该瓷勺的密度为___________kg/m3。
15. 下面是按时间顺序梳理的关于电与磁知识结构图,请你补充完整。
A.___________;B.___________;C.___________。
16. 如图所示,飞机在飞行中投放救援物资,飞机应在___________(选填“A”、“B”或“C”)点处进行空投,才能将救援物资投至目标处,这是因为物资具有___________。投放后,物资在下落过程中运动状态___________(选填“发生改变”或“保持不变”),重力势能大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17. 如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升1m.已知拉绳子的力F为500N,则在这一过程中做的有用功 ________ J,滑轮组的机械效率是 ________ ,拉力的功率为 ________ W.
18. 一壶水在炉火上加热,水温升高,其内能_____(选填“增大”、“不变”或“减小”)。这是通过_____方式改变其内能的,在一个标准大气压下,把质量为,温度为的水烧开,若天然气燃烧放出的热量全部被水吸收,则需要完全燃烧_____的天然气。【已知,水的比热容为】
19. 在家庭用电的调查研究综合实践活动中,小明观察到家中电能表的表盘如图所示,示数为___________kW·h;用测电笔检测插座时,发现氖管发光,说明接触的是___________线,其中图___________(选填“a”或“b)”的操作是正确的。当家中只有微波炉工作时,电能表在5分钟内指示灯闪烁了160次,微波炉的实际电功率是___________W。
20. 在测量纸锥下落速度的实验中,小明用每隔相等时间拍照一次的相机,拍得如图所示的照片,这种相机说明书上的描述如下:“…每秒拍照2次,像成在同一底片上…”:
(1)纸锥运动的时间tAB_______tBC(选填“<”“=”或“>”);
(2)右侧为纸锥从E到F过程放大图,该过程中纸锥运动的路程是_______cm,纸锥下落的速度为_____________m/s。
三、解答题(本题共10小题,共48分。解答24、25题时应有解题过程)
21. 按要求作图,在图中画出相应的入射光线。
22. 磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示,请在括号中标出磁体的磁极,并标出图中磁感线的方向。
23. 图中用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,并在B处挂一重物G,欲在杠杆上施加一最小动力F,使其在图示位置平衡,作出该最小动力F1示意图和力臂l1。
24. 全球首列氢能源“智轨”电车是我国自主研发的一种新型绿色轨道交通工具,满载时(含人)总质量为51吨,共有12个车轮。求:
(1)“智轨”电车满载时,电车受到的重力;
(2)“智轨”电车满载时,每个车轮接触地面面积为250cm2,电车对水平地面的压强。
25. 小明学完电学知识后对家里一支可调亮度的手电筒进行研究,查阅资料后获知手电筒由两节干电池供电,灯泡额定电压为2.5V。小明利用电表进行测试,如图甲,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左滑,并记录了灯泡的图像如图乙,求:
(1)灯泡L额定功率;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)电路以最小总功率工作2分钟消耗的电能。
26. 小明想知道牛奶的沸点。
(1)除图中所示器材,还需用到的测量工具是___________;
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
温度/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
(2)实验记录表格如上,可知牛奶的沸点为___________℃,沸腾需用酒精灯持续加热,表明牛奶沸腾时需要___________热量;
(3)牛奶沸腾时,内部涌出大量气泡,不易破裂,在表面堆积后极容易溢出,俗称“潽(pū)锅”, 需不断搅拌气泡。由此可见,牛奶的沸腾也是一种剧烈的___________现象。奶香四溢,这属于___________现象;
(4)生活中常将牛奶放在热水中加热,如图乙。采用这种加热方式除受热均匀外,你觉得还有什么好处?___________(写出一条)。
27. 实验小组的同学一起进行光学实验探究。
(1)如图甲,在探究“光的反射规律”的实验中,在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光AO的径迹,这是因为光在纸板上发生了___________反射;如果让光沿BO方向入射,反射光将沿OA方向射出,这表明___________;
(2)如图乙,在探究“平面镜成像的特点”的实验中,用玻璃板替代平面镜是为了___________;若在玻璃板前观察到蜡烛A在玻璃板中成像的位置在水平桌面上方,产生这种现象的原因是___________;
(3)如图丙中,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示,光屏上恰好成清晰的像,该像是倒立、___________的实像。小孟同学利用图中器材进行实验,下表是他记录的几组实验数据,小吴同学认为他有一组数据不是在真实实验情境中获得,依据是___________。若将蜡烛移到10cm刻度线处,光屏位置不变,要在光屏上得到清晰的像,可以在凸透镜前置放一个___________(近视/远视)眼镜。
实验序号
1
2
3
4
5
物距/cm
30.0
25
20.0
13.0
11.0
像距/cm
15.0
16.7
20.0
32.5
110.0
28. 实验小组在探究“通过导体的电流与导体电阻关系”的实验中,选用的器材:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,不同阻值的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),若干导线。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物图补充完整。要求:滑动变阻器滑中P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)连接好电路进行试触时,同学们发现电流表无示数,电压表的指针偏转超过了量程,则电路中的故障可能是定值电阻___________(短路/断路)。
(3)排除故障后,先将5Ω的定值电阻接入a、b间,移动滑片P至适当位置,使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入a、b间,为了使电压表示数仍为U0,需要移动滑片P,记录相应的电流值,10Ω的定值电阻对应滑动变阻器阻值比5Ω的定值电阻对应滑动变阻器阻值___________(大/小);再分别更换为15Ω、20Ω的定值电阻重复实验。
(4)实验中,同学们发现选用的20Ω的定值电阻已经损坏,交流后他们利用现有的几个定值电阻解决了这个问题。请你参与实验,写出解决这个问题的方法:___________。
(5)完成实验,同学们根据实验数据绘制出了I-R图像,如图乙所示。分析图像可知:实验中U0=___________V;实验所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于___________Ω。
29. 如图甲所示,在装满大米的塑料杯中竖直插入一根筷子并压实大米,随即缓慢提起筷子,大米与塑料杯也被提升,那么影响该实验成功的因素有哪些呢?小明作出如下猜想:
猜想一:可能与盛米的高度有关
猜想二:可能与容器的直径有关
小明用筷子、大米、刻度尺、直径不同的A、B两圆柱形塑料杯进行实。请你回答下列问题:
(1)筷子提着米与塑料杯静止在空中时,若把塑料杯和米看成一个整体,它受到的重力和筷子对它的摩擦力是一对___________(相互作用力/平衡力);插入筷子后要压实大米,这是通过___________来增大摩擦力;
(2)探究猜想一时,小明选用A杯分别盛入不同高度的大米,将筷子插至杯底后压实大米。实验结果如表一所示,由此可判断猜想一___________(能/不能)成立;
(3)探究猜想二时,小明换用B杯重复上述操作,实验结果如表二所示。若在完成猜想一的探究后,小明直接将A杯中第4组实验的大米全部倒入B杯中进行实验,请结合表格数据分析此实验___________(能够/不能)成功;
表一
表二
A杯
实验组数
盛米高度h/cm
实验情况
(多次实验)
B杯
实验组数
盛米高度h/cm
实验情况
(多次实验)
d=5.5cm
1
5.5
均不成功
d=8.5cm
1
8.5
均不成功
2
11
成功率低
2
11
均不成功
3
12
均成功
3
17
成功率低
4
17
均成功
4
20
均成功
(4)请你结合表一和表二的数据分析,盛米高度h和杯子直径d满足___________条件时,“筷子提米”实验成功率高。
(5)若使用如图乙所示形状不规则的塑料瓶要成功进行“筷子提米”实验,只需考虑___________(瓶颈/瓶身)直径和盛米高度的关系,请结合上述实验说明你考虑的理由:___________。
30. 阅读材料,回答问题。
人形机器人
2025年春晚,科技融合传统文化的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。这款宇树H1机器人图1所示名叫福兮,配备了多达23至43个关节电动机。这类关节电动机是利用直流无刷电动机驱动,通过传动系统减速器输出关节扭矩,减速器的作用是将电机扭矩放大,关节扭矩(T)是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩,扭矩等于力(F)与力臂(r)的乘积,即T=F×r,再搭配AI技术实现全身运动控制,能够实现单腿跳跃、原地360度转身等复杂动作。直流无刷电动机的内部结构如图2所示,中间的永磁体可绕中心自由转动,三个螺线圈互成120度夹角固定在电动机外壳内部,它们通电可以产生磁场,机器人能在一秒钟使手绢垂直旋转不会掉。
下表为机器人的部分参数,“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能:“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。
电池的质量
10kg
驱动电机的输入总功率
500W
电池比能量
150W·h/kg
驱动电机将电能转化为机械能的效率
60%
移动速度
0.1~1m/s
减速器的减速比
10:1
肘关节电机扭矩
10N·m
传动系统效率
90%
(1)为驱动下图中的直流无刷电动机顺时针转动,此时通电方案最合理的是___________。
A. B.
C. D.
(2)电池所能输出的总电能为___________J;若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动10s,此过程中机器人受到的阻力为___________N。
(3)图3是宇树H1机器人的手臂,其肘关节电机最大扭矩为30N・m,前臂长30cm,为碳纤维制造,自重不计,前臂在水平位置能提起最重的重物G=___________N。
(4)机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度,控制驱动电机运转。图4为控制电机运转的原理电路,U为输入电压,R1为定值电阻,RB为磁敏电阻,阻值随外加磁场强弱变化的图像如图5所示。当磁敏电阻R0在正常工作区时,即使输入电压U发生改变,R1两端电压U1都能维持在某一定值附近基本不变,从而使控制电路中的电机稳定转动,则磁敏电阻的正常工作区对应图5中___________(选填“ab”或“bc”)段。正常工作时,当RB阻值为800Ω,R1的阻值为300Ω,线圈电阻忽略不计,处在磁场中的RB电功率为0.72W,则R1两端的电压U1=___________V。
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扬州市京华梅岭中学九年级第三次模拟考试
初三年级物理学科
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选项最正确)
1. 小华时轻时重地敲击鼓面,这样做主要是改变鼓声的 ( )
A. 响度
B. 音调
C. 音色
D. 速度
【答案】A
【解析】
【详解】当轻敲击鼓面时.鼓皮振动幅度小,鼓皮发出声音的响度小;当用力重敲击鼓面时,鼓皮振动幅度大,发出声音的响度大;故A符合题意.
2. 下列优美的诗词中,加点字涉及的物态变化属于凝固的是( )
A. 露似真珠月似弓 B. 已是悬崖百丈冰
C. 斜月沉沉藏海雾 D. 月落乌啼霜满天
【答案】B
【解析】
【详解】AC.露、雾是气态变成液态,是液化现象,故AC不符合题意;
B.水结成冰,属于凝固现象,故B符合题意;
D.霜是空气中的水蒸气直接变成的小冰晶,属于凝华现象,故D不符合题意。
故选B。
3. 科普小组的同学调查了我省不同类型的发电站,其中利用不可再生能源发电的是( )
A. 小浪底水电站 B. 孟津风力电站
C. 郑州燃气电站 D. 博爱光伏电站
【答案】C
【解析】
【详解】A.小浪底水电站是利用水能发电,而水能够源源不断地从自然界获得,是可再生能源,所以小浪底水电站是利用可再生能源发电的,故A不符合题意;
B.孟津风力电站是利用风能发电,而风能够源源不断地从自然界获得,是可再生能源,所以孟津风力电站是利用可再生能源发电的,故B不符合题意;
C.郑州燃气电站是利用天然气发电,而天然气是化石能源,会越用越少,不可能在短时间内补充,是不可再生能源,所以郑州燃气电站是利用不可再生能源发电的,故C符合题意;
D.博爱光伏电站是利用太阳能发电,而太阳能能够源源不断地从自然界获得,是可再生能源,所以博爱光伏电站是利用可再生能源发电的,故D不符合题意。
故选C。
4. 以下估测符合生活实际的是( )
A. 中考物理试卷的宽度约为30mm B. 适合人洗澡的水温约为70℃
C. 教室内一盏日光灯工作时的电流约1A D. 一本物理教科书的质量约为250g
【答案】D
【解析】
【详解】A.中考物理试卷的宽度通常在30cm左右,即300mm,远大于30mm,故A不符合题意;
B.人体适宜的洗澡水温通常在35℃~40℃之间,70℃的水温过高,会烫伤皮肤,故B不符合题意;
C.教室里的一盏日光灯的功率通常为40W,根据电功率公式,可以估算出电流约为0.18A,因此1A的电流值过高,故C不符合题意;
D.一本物理教科书的质量通常在200g~300g之间,250g是一个合理的估测值,故D符合题意。
故选D。
5. 如图所示,插入水中的铅笔“弯折”了,从光学角度来看与其原理相同的是( )
A. 日食 B. 水中倒影
C. 光纤传输光信号 D. 海市蜃楼
【答案】D
【解析】
【详解】插入水中的铅笔“弯折”,是由于光从水中斜射入空气中发生的折射现象;
A.日食是由光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中倒影相当于平面镜成像,是光的反射,故B不符合题意;
C.光纤传输光信号利用的是光的反射,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于空气的密度不均匀而引起的,故D符合题意。
故选D。
6. 丝绸摩擦过的玻璃棒能“粘”纸屑,下列现象中的“粘”与其蕴含相同道理的是( )
A. 表面平滑的铅块紧压后会“粘”在一起 B. 两磁铁靠近后会“粘”在一起
C. 冬天梳子梳头发,与头发“粘”在一起 D. 电视荧幕易“粘”灰尘
【答案】D
【解析】
【详解】A.丝绸摩擦过的玻璃棒能“粘”纸屑,是因为丝绸和玻璃棒发生了摩擦起电,玻璃棒带上了电,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以丝绸摩擦过的玻璃棒能“粘”不带电的纸屑。表面平滑的铅块紧压后“粘”在一起,是因为分子间存在引力,与带电体具有吸引轻小物体的性质无关,故A不符合题意;
B.根据磁极间的相互作用规律,两磁铁靠近后“粘”在一起,是因为异名磁极相互吸引,与带电体具有吸引轻小物体的性质无关,故B不符合题意;
C.冬天梳子梳头发“粘”在一起,是因为梳子与头发摩擦起电,发生了电子的转移,使梳子和头发带上了等量的异种电荷,根据电荷间的相互作用规律,异种电荷相互吸引,所以,梳子和头发“粘”在一起,是电荷间的相互作用导致的,所以梳子和头发“粘”在一起,与带电体具有吸引轻小物体的性质无关,故C不符合题意;
D.电视荧幕“粘”灰尘,是因为荧幕带电后吸引轻小的灰尘,体现了带电体具有吸引轻小物体的性质,故D符合题意。
故选D。
7. 图中的电动独轮车依靠电力驱动,低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,当人站在独轮车上时开关自动闭合,电动机工作,独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当电源开关S闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,当人站在独轮车上时开关自动闭合,电动机工作,独轮车才开始运动,说明指示灯和电动机并联,可以独立工作,同时开关S处在干路,开关处在电动机所在支路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8. 如图是用易拉罐、水、橡皮泥、酒精灯进行“体验大气压强的存在”的实验。在易拉罐中注入少量水,用酒精灯加热,待罐口出现白雾时将罐口堵住,撤去酒精灯,让易拉罐冷却,会观察到易拉罐被压瘪。下列说法中正确的是( )
A. 易拉罐被压瘪能说明液体压强的存在
B. 易拉罐被压瘪发生的形变是弹性形变
C. 用酒精代替水注入罐中也能完成实验
D. 如果酒精灯里的酒精完全燃烧,酒精灯的加热效率可以达到100%
【答案】C
【解析】
【详解】在易拉罐中注入少量水,用酒精灯加热,待罐口出现白雾时将罐口堵住,撤去酒精灯,让易拉罐冷却,里面的水蒸气会液化,里面的气压会减小,里面的气压小于外面的大气压,会观察到易拉罐被压瘪。
A.易拉罐被压瘪能说明大气压强的存在,不是说明液体压强的存在,故A错误;
B.易拉罐被压瘪发生的形变是塑性形变,因为形变后不能恢复原状,故B错误;
C.用酒精代替水注入罐中也能完成实验,同样能够达到排出易拉罐里面的空气的目的,最终使里面的气压小于外面的大气压,故C正确;
D.如果酒精灯里的酒精完全燃烧,酒精灯的加热效率不可能达到100%,因为热量损失不可避免,会有部分热量散失到空气中。故D错误。
故选C。
9. 小明对我国一些科技成就进行了梳理,在相关内容分析中正确的是( )
A. “玉兔号”月球车——车轮宽大可减小对月球表面的压力
B. “奋斗者”号载人潜水器——它在马里亚海沟下潜过程中受到的液体压强变大
C. 国产大飞机C919——机翼获得升力利用了流体在流速小的地方压强小
D. 长征二号F遥十九运载火箭——发射台下方有一水池,利用水的比热容小吸收热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.车轮宽大主要是为了增加与地面的接触面积,从而减小压强,故A错误;
B.根据液体压强公式,随着下潜深度的增加,液体压强会变大,因此,“奋斗者”号在下潜过程中受到的液体压强确实会变大,故B正确;
C.根据伯努利原理,流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,飞机机翼的形状设计使得上方空气流速大、下方空气流速小,从而形成向上的压力差,产生升力,故C错误;
D.水的比热容大,意味着它能够吸收更多的热量而温度变化不大,因此,发射台下方用水池是为了利用水的比热容大来吸收火箭发射时产生的大量热量,故D错误。
故选B。
10. 如图是小明锻炼身体用的滑板车的结构示意图,关于小明骑行滑板车的过程中的相关物理知识,下列说法中不正确的是( )
A. 小明单脚蹬地滑板车会前进,说明力是改变物体运动状态的原因
B. 小明骑行时转动车把拐弯,此时车把是省力杠杆
C. 小明双脚站在滑板车上滑行时,滑板车水平方向受力平衡
D. 小明站在滑板车上,滑板车对地面的压力和地面对滑板车的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.单脚蹬地给滑板车力,此时滑板车运动状态发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因,故A正确,不符合题意;
B.在转动车把拐弯的过程中,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡原理可知此时动力小于阻力,属于省力杠杆,故B正确,不符合题意;
C.小明双脚站在滑板车上滑行时,还会受到空气阻力,地面对其的摩擦力等,速度会原来越慢,不是平衡状态,滑板车水平方向受力不平衡,故C错误,符合题意;
D.滑板车对地面的压力和地面对滑板车的支持力作用在两个物体上,等大反向作用在一条直线上,即是一对相互作用力,故D正确,不符合题意。
故选C。
11. 盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种(如图)。下列说法正确的是( )
A. 若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适当的盐
B. 盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度
C. 漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
D. 体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
【答案】A
【解析】
【详解】A.良种沉底,根据物体浮沉条件可知,良种的密度大于盐水的密度,若要选出更饱满的种子,就是要使密度不太大的良种浮上来,所以,需要需要往盐水中加入适当的盐来增大盐水的密度,故A正确;
B.盐水选种时,良种沉入水底,说明盐水的密度小于良种的密度,这样良种才会因为重力大于浮力而下沉,故B错误;
C.漂浮于水面的次种处于静止状态,受到的浮力和自身的重力是一对平衡力,所以浮力大小等于自身重力,故C错误;
D.体积相同的良种和次种,良种沉底、次种漂浮,则良种浸入盐水中的体积更大,即良种排开盐水的体积大,在盐水密度一定时,根据阿基米德原理,良种受到的浮力大于次种受到的浮力。故D错误。
故选A。
12. 2024年6月,国家卫健委等16个部门启动“体重管理年”三年行动。为响应国家号召,监测自己的体重情况,某科技小组同学利用所学知识做了一台简易体重计,其电路图如图甲所示。已知电源两端电压为12V,定值电阻R0=10Ω,RS为力敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A. 测量的体重越大,电流表示数越小
B. 该体重计所能测量的最大质量为120kg
C. 当体重计测量的质量为60kg时,电路中电流为0.4A
D. 若想使体重计的量程增大,R0应选用更小阻值的电阻
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知,测量的体重越大,力敏电阻的阻值越小,电路总电阻变小,电流表示数变大,故A错误;
B.电源两端电压为12V,电流表量程为0~0.6A,此时电路总电阻
此时力敏电阻的阻值
由图像可知,此时力敏电阻所受压力为1200N,该体重计所能测量的最大质量为。故B正确;
C.当体重计测量的质量为60kg时,力敏电阻所示压力
由图像可知,此时力敏电阻的阻值为30Ω,电路中电流为。故C错误;
D.若想使体重计的量程增大,力敏电阻所示压力增大,力敏电阻的阻值会更小,受电流表量程的限制,R0应选用更大阻值的电阻,故D错误。
故选B。
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共28分)
13. 在扬州鉴真半程马拉松赛的起点,运动员小明听到发令枪的声音是通过___________传播的。小明进入最后直道冲刺时,以小明为参照物,站在终点的裁判员是___________(运动/静止)的。市民通过___________波将手机拍的照片发朋友圈。
【答案】 ①. 空气 ②. 运动 ③. 电磁
【解析】
【详解】[1]声音的传播需要介质,小明听到发令枪的声音是通过空气传播的。
[2] 小明进入最后直道冲刺时,站在终点的裁判员相对于小明位置发生了改变,以小明为参照物,站在终点的裁判员是运动的。
[3]手机是通过电磁波传递信息的,市民通过电磁手机拍的照片发朋友圈。
14. 如图所示,小明将瓷勺的勺头放在酒精灯外焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,火柴被点燃,这是因为瓷这种物质的___________性较差,热量能集中在勺头。图丙是用红外成像技术拍摄的加热后瓷勺的红外图片,其基本原理是利用了红外线具有比较显著的___________效应。瓷勺冷却后,小明想测量这把瓷勺的密度,放在天平上,如图丁,读出瓷勺的质量为___________g,测量瓷勺体积的过程如图戊,瓷勺的体积为___________cm3,则该瓷勺的密度为___________kg/m3。
【答案】 ①. 导热 ②. 热 ③. 49.6 ④. 20 ⑤. 2.48×103
【解析】
【详解】[1]这陶瓷是热的不良导体,当瓷勺的勺头在酒精灯外焰加热时,热量不易迅速通过瓷勺传导到勺柄,使得勺头温度能够快速升高并保持较高温度,从而可以点燃火柴。
[2]红外成像技术是利用了红外线具有比较显著的热效应。将物体发热部位辐射的功率信号转换成电信号,经系统处理转成热图像视频信号并显示出来。在红外图片中,温度高的区域会呈现出较亮的颜色或特定的颜色区域,由此可证明勺头相较于勺柄温度高。
[3]天平的分度值为0.2g,游码示数4.6g,读数为砝码质量45g加上游码示数,
[4]由图戊可知,量筒分度值为1mL,体积为20mL=20cm3
[5]密度为
15. 下面是按时间顺序梳理的关于电与磁知识结构图,请你补充完整。
A.___________;B.___________;C.___________。
【答案】 ①. 奥斯特 ②. 电磁感应 ③. 发电机
【解析】
【详解】[1]奥斯特最早发现电流的周围存在磁场,揭示了电流的磁效应。
[2]法拉第发现了电磁感应现象,并发明了第一台发电机。
[3]利用法拉第的电磁感应现象可以制成发电机。
16. 如图所示,飞机在飞行中投放救援物资,飞机应在___________(选填“A”、“B”或“C”)点处进行空投,才能将救援物资投至目标处,这是因为物资具有___________。投放后,物资在下落过程中运动状态___________(选填“发生改变”或“保持不变”),重力势能大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. A ②. 惯性 ③. 发生改变 ④. 变小
【解析】
【详解】[1][2]因为物资具有惯性,脱离飞机后有保持原来向前的运动状态的性质,飞机在飞行中投放救援物资,飞机应在目标前提前空投,故飞机应在A点进行空投。
[3]投放后,物资只受重力,不是平衡力,物资在下落过程中运动状态发生改变。
[4]物资的质量不变,高度降低,重力势能变小。
17. 如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升1m.已知拉绳子的力F为500N,则在这一过程中做的有用功 ________ J,滑轮组的机械效率是 ________ ,拉力的功率为 ________ W.
【答案】 ①. 800 ②. 80% ③. 100
【解析】
【详解】第一空.由图可知绳子有效股数n=2,
绳子自由端被拉下s=nh=2×1m=2m;
物体在10s内匀速上升1m,所做的有用功W有=Gh=800N×1m=800J,
第二空.总功W总=Fs=500N×2m=1000J,
机械效率η=×100%=×100%=80%
第三空.拉力的功率P===100W.
18. 一壶水在炉火上加热,水温升高,其内能_____(选填“增大”、“不变”或“减小”)。这是通过_____方式改变其内能的,在一个标准大气压下,把质量为,温度为的水烧开,若天然气燃烧放出的热量全部被水吸收,则需要完全燃烧_____的天然气。【已知,水的比热容为】
【答案】 ①. 增大 ②. 热传递 ③.
【解析】
【详解】[1][2]一壶水在炉火上加热,水吸收热量、温度升高,内能增大,这是通过热传递改变水的内能的。
[3]在一个标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温为100℃, 水吸收的热量
因为天然气燃烧放出的热量全部被水吸收,所以
由Q放=Vq可知,需要完全燃烧天然气的体积
19. 在家庭用电的调查研究综合实践活动中,小明观察到家中电能表的表盘如图所示,示数为___________kW·h;用测电笔检测插座时,发现氖管发光,说明接触的是___________线,其中图___________(选填“a”或“b)”的操作是正确的。当家中只有微波炉工作时,电能表在5分钟内指示灯闪烁了160次,微波炉的实际电功率是___________W。
【答案】 ①. 320.6 ②. 火 ③. a ④. 1200
【解析】
【详解】[1]电能表的最后一位是小数,则示数为320.6 kW·h。
[2][3]使用测电笔时,手指要接触笔尾的金属体,笔尖接触电线,故a的操作是正确的。若氖管发光,说明测电笔接触的是火线。
[4]电能表在5分钟内指示灯闪烁了160次,消耗的电能为
微波炉电功率为
20. 在测量纸锥下落速度的实验中,小明用每隔相等时间拍照一次的相机,拍得如图所示的照片,这种相机说明书上的描述如下:“…每秒拍照2次,像成在同一底片上…”:
(1)纸锥运动的时间tAB_______tBC(选填“<”“=”或“>”);
(2)右侧为纸锥从E到F过程放大图,该过程中纸锥运动的路程是_______cm,纸锥下落的速度为_____________m/s。
【答案】(1)= (2) ①. 20.0 ②. 0.4
【解析】
【小问1详解】
相机每秒拍照2次,说明拍照时间间隔固定为0.5s,相邻两个位置之间的时间是相同的,题目中、tAB、tBC均为相邻两点的拍照间隔时间,因此时间相等,即tAB=tBC。
【小问2详解】
[1]由图可知,刻度尺的分度值为1cm,EF阶段纸锥通过的距离为。
[2]EF阶段纸锥在下落过程中经历了一个时间间隔,则运动的时间为0.5s, 纸锥在下落过程中的速度为
三、解答题(本题共10小题,共48分。解答24、25题时应有解题过程)
21. 按要求作图,在图中画出相应的入射光线。
【答案】
【解析】
【详解】对于凹透镜,有两条特殊光线: 延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴 ,所以对应平行于主光轴的折射光线,其入射光线的延长线过另一侧焦点 。 过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变 ,所以对应过光心的折射光线,其入射光线就是沿着该方向射向光心 。如下图所示:
22. 磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示,请在括号中标出磁体的磁极,并标出图中磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】根据磁极之间的相互作用规律可知,小磁针左侧磁体为N极,右侧磁体为S极,磁感线从N极指向S极,如图所示:
23. 图中用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,并在B处挂一重物G,欲在杠杆上施加一最小动力F,使其在图示位置平衡,作出该最小动力F1示意图和力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】观察图中B点离支点最远,故最长的力臂为OB,即为力臂l1。过B点作垂直于OB的作用力F1;如图所示:
24. 全球首列氢能源“智轨”电车是我国自主研发的一种新型绿色轨道交通工具,满载时(含人)总质量为51吨,共有12个车轮。求:
(1)“智轨”电车满载时,电车受到的重力;
(2)“智轨”电车满载时,每个车轮接触地面面积为250cm2,电车对水平地面的压强。
【答案】(1)5.1×105N
(2)1.7×105Pa
【解析】
【小问1详解】
满载时电车受到的重力
【小问2详解】
在水平地面上,压力等于重力,则电车对水平地面的压强
25. 小明学完电学知识后对家里一支可调亮度的手电筒进行研究,查阅资料后获知手电筒由两节干电池供电,灯泡额定电压为2.5V。小明利用电表进行测试,如图甲,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左滑,并记录了灯泡的图像如图乙,求:
(1)灯泡L额定功率;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)电路以最小总功率工作2分钟消耗的电能。
【答案】(1)0.625W
(2)25Ω (3)30J
【解析】
【小问1详解】
通过图乙,灯泡额定电压为2.5V时,电流为0.25A,灯泡L额定功率
【小问2详解】
由图可知,最大时,电流最小,此时、
电筒由两节干电池供电,则电源电压为3V,滑动变阻器的电压
此时滑动变阻器的最大值
【小问3详解】
当电流最小时,总功率最小,工作2分钟消耗的电能
26. 小明想知道牛奶的沸点。
(1)除图中所示器材,还需用到的测量工具是___________;
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
温度/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
(2)实验记录表格如上,可知牛奶的沸点为___________℃,沸腾需用酒精灯持续加热,表明牛奶沸腾时需要___________热量;
(3)牛奶沸腾时,内部涌出大量气泡,不易破裂,在表面堆积后极容易溢出,俗称“潽(pū)锅”, 需不断搅拌气泡。由此可见,牛奶的沸腾也是一种剧烈的___________现象。奶香四溢,这属于___________现象;
(4)生活中常将牛奶放在热水中加热,如图乙。采用这种加热方式除受热均匀外,你觉得还有什么好处?___________(写出一条)。
【答案】(1)停表 (2) ①. 100 ②. 吸收
(3) ①. 汽化 ②. 扩散
(4)牛奶达到沸点,不会沸腾而溢出
【解析】
【小问1详解】
测量牛奶的沸点时,根据表中记录的数据可知,除了图中的温度计外,还需要测量时间的停表。
【小问2详解】
[1]由表中的数据可知,牛奶在2.5min时温度达到100℃,且持续加热温度不在变化,说明牛奶已经沸腾,牛奶的沸点为100℃。
[2]沸腾需用酒精灯持续加热,表明牛奶沸腾时需要吸收热量。
【小问3详解】
[1]牛奶沸腾时,产生大量的气泡,到水面破裂开来,说明牛奶的沸腾也是一种剧烈的汽化现象。
[2]奶香四溢,是牛奶分子不停地做无规则运动,扩散到空气中引起的,这属于扩散现象。
【小问4详解】
生活中常将牛奶放在热水中加热,采用这种加热方式除受热均匀外,还很方便安全,保持营养不被破坏,牛奶达到沸点,不会沸腾而溢出。
27. 实验小组的同学一起进行光学实验探究。
(1)如图甲,在探究“光的反射规律”的实验中,在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光AO的径迹,这是因为光在纸板上发生了___________反射;如果让光沿BO方向入射,反射光将沿OA方向射出,这表明___________;
(2)如图乙,在探究“平面镜成像的特点”的实验中,用玻璃板替代平面镜是为了___________;若在玻璃板前观察到蜡烛A在玻璃板中成像的位置在水平桌面上方,产生这种现象的原因是___________;
(3)如图丙中,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示,光屏上恰好成清晰的像,该像是倒立、___________的实像。小孟同学利用图中器材进行实验,下表是他记录的几组实验数据,小吴同学认为他有一组数据不是在真实实验情境中获得,依据是___________。若将蜡烛移到10cm刻度线处,光屏位置不变,要在光屏上得到清晰的像,可以在凸透镜前置放一个___________(近视/远视)眼镜。
实验序号
1
2
3
4
5
物距/cm
30.0
25
20.0
13.0
11.0
像距/cm
15.0
16.7
20.0
32.5
110.0
【答案】(1) ①. 漫 ②. 反射时光路可逆
(2) ①. 便于确定像的位置 ②. 玻璃板与桌面不垂直
(3) ①. 等大 ②. 第5组数据,像距为110cm,光具座不够长 ③. 近视
【解析】
【小问1详解】
[1]漫反射是指光线向各个方向无规则的反射,观察者可以从多角度观察到反射光线。
[2]光沿BO方向入射,反射光将沿OA方向射出,与之前的入射光线方向相同,故反射时光路可逆。
【小问2详解】
[1]平面镜不能直接的确定像的位置,而玻璃板在移动蜡烛的时候可以使像与物重合,便于确定像的位置。
[2]在玻璃板前观察到蜡烛A在玻璃板中成像的位置在水平桌面上方,说明玻璃板向蜡烛A方向倾斜,则玻璃板与桌面不垂直。
【小问3详解】
[1]由图丙可知,此时物距等于相距,根据凸透镜成像的规律,则成倒立、等大的实像。
[2]光具座的长度一般为100cm,第五组数据中的相距为110cm超出了光具座的最大长度,故第五组数据有误。
[3]将蜡烛移到10cm刻度线处,由“物远像近像变小”可知,此时像成在光屏的前方,若使光屏上得到清晰的像,需要将光线发散,则需要凹透镜,即近视眼镜。
28. 实验小组在探究“通过导体的电流与导体电阻关系”的实验中,选用的器材:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,不同阻值的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),若干导线。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物图补充完整。要求:滑动变阻器滑中P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)连接好电路进行试触时,同学们发现电流表无示数,电压表的指针偏转超过了量程,则电路中的故障可能是定值电阻___________(短路/断路)。
(3)排除故障后,先将5Ω的定值电阻接入a、b间,移动滑片P至适当位置,使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入a、b间,为了使电压表示数仍为U0,需要移动滑片P,记录相应的电流值,10Ω的定值电阻对应滑动变阻器阻值比5Ω的定值电阻对应滑动变阻器阻值___________(大/小);再分别更换为15Ω、20Ω的定值电阻重复实验。
(4)实验中,同学们发现选用的20Ω的定值电阻已经损坏,交流后他们利用现有的几个定值电阻解决了这个问题。请你参与实验,写出解决这个问题的方法:___________。
(5)完成实验,同学们根据实验数据绘制出了I-R图像,如图乙所示。分析图像可知:实验中U0=___________V;实验所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于___________Ω。
【答案】(1) (2)断路
(3)大 (4)将5Ω和15Ω串联成20Ω的电阻接入电路
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
探究“通过导体的电流与导体电阻关系”的实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器滑中P向c端滑动时接入电路中的阻值变小,故如下图所示:
【小问2详解】
连接好电路进行试触时,同学们发现电流表无示数,串联电路中可能有断路的情况,电压表的指针偏转超过了量程,则电路中的故障可能是定值电阻断路。
【小问3详解】
将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入a、b间,定值电阻阻值增大,若不移动滑动变阻器滑片,根据串联分压规律可知,定值电阻的电压将会增大,为了使电压表示数仍为U0,需要增大滑动变阻器的阻值,使其分得更多的电压,即10Ω的定值电阻对应滑动变阻器阻值比5Ω的定值电阻对应滑动变阻器阻值大。
【小问4详解】
将5Ω和15Ω串联成20Ω的电阻接入电路,可替代20Ω电阻使用。
【小问5详解】
[1]选取一组数据当时,,根据欧姆定律可知
[2]由串联分压及串联电流相等可得
代入有
解得滑动变阻器的最大阻值不能小于
29. 如图甲所示,在装满大米的塑料杯中竖直插入一根筷子并压实大米,随即缓慢提起筷子,大米与塑料杯也被提升,那么影响该实验成功的因素有哪些呢?小明作出如下猜想:
猜想一:可能与盛米的高度有关
猜想二:可能与容器的直径有关
小明用筷子、大米、刻度尺、直径不同的A、B两圆柱形塑料杯进行实。请你回答下列问题:
(1)筷子提着米与塑料杯静止在空中时,若把塑料杯和米看成一个整体,它受到的重力和筷子对它的摩擦力是一对___________(相互作用力/平衡力);插入筷子后要压实大米,这是通过___________来增大摩擦力;
(2)探究猜想一时,小明选用A杯分别盛入不同高度的大米,将筷子插至杯底后压实大米。实验结果如表一所示,由此可判断猜想一___________(能/不能)成立;
(3)探究猜想二时,小明换用B杯重复上述操作,实验结果如表二所示。若在完成猜想一的探究后,小明直接将A杯中第4组实验的大米全部倒入B杯中进行实验,请结合表格数据分析此实验___________(能够/不能)成功;
表一
表二
A杯
实验组数
盛米高度h/cm
实验情况
(多次实验)
B杯
实验组数
盛米高度h/cm
实验情况
(多次实验)
d=5.5cm
1
5.5
均不成功
d=8.5cm
1
8.5
均不成功
2
11
成功率低
2
11
均不成功
3
12
均成功
3
17
成功率低
4
17
均成功
4
20
均成功
(4)请你结合表一和表二的数据分析,盛米高度h和杯子直径d满足___________条件时,“筷子提米”实验成功率高。
(5)若使用如图乙所示形状不规则的塑料瓶要成功进行“筷子提米”实验,只需考虑___________(瓶颈/瓶身)直径和盛米高度的关系,请结合上述实验说明你考虑的理由:___________。
【答案】(1) ①. 平衡力 ②. 增大压力
(2)能 (3)不能
(4)h>2d (5) ①. 瓶身 ②. 瓶身直径和瓶身能盛米的高度可满足这一条件,盛米不到瓶颈处也能成功实验,因此只需要考虑瓶身直径
【解析】
【小问1详解】
[1][2]筷子提着米与塑料杯静止在空中时,若把塑料杯和米看成一个整体,它受到的重力和筷子对它的摩擦力是一对平衡力;插入筷子后要压实大米,这是通过增大压力来增大摩擦力。
【小问2详解】
分析表格数据可知随着盛米高度变大,实验的成功率越大,由此可判断猜想一能成立。
【小问3详解】
直接将A杯中第4组实验的大米全部倒入B杯中进行实验,B的直径大于A的直径,所以盛米高度会小于第三次实验的高度,所以实验不能成功。
【小问4详解】
结合表一和表二的数据分析,表一中,12或17都大于5.5的2倍,表二中,20大于8.5的2倍,所以盛米高度h和杯子直径d满足h>2d条件时,“筷子提米”实验成功率高。
【小问5详解】
[1][2]分析表格数据可知,瓶身直径和瓶身能盛米的高度可满足h>2d这一条件,盛米不到瓶颈外也能成功实验,因此只需考虑瓶身直径。
30. 阅读材料,回答问题。
人形机器人
2025年春晚,科技融合传统文化的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。这款宇树H1机器人图1所示名叫福兮,配备了多达23至43个关节电动机。这类关节电动机是利用直流无刷电动机驱动,通过传动系统减速器输出关节扭矩,减速器的作用是将电机扭矩放大,关节扭矩(T)是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩,扭矩等于力(F)与力臂(r)的乘积,即T=F×r,再搭配AI技术实现全身运动控制,能够实现单腿跳跃、原地360度转身等复杂动作。直流无刷电动机的内部结构如图2所示,中间的永磁体可绕中心自由转动,三个螺线圈互成120度夹角固定在电动机外壳内部,它们通电可以产生磁场,机器人能在一秒钟使手绢垂直旋转不会掉。
下表为机器人的部分参数,“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能:“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。
电池的质量
10kg
驱动电机的输入总功率
500W
电池比能量
150W·h/kg
驱动电机将电能转化为机械能的效率
60%
移动速度
0.1~1m/s
减速器的减速比
10:1
肘关节电机扭矩
10N·m
传动系统效率
90%
(1)为驱动下图中的直流无刷电动机顺时针转动,此时通电方案最合理的是___________。
A. B.
C. D.
(2)电池所能输出的总电能为___________J;若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动10s,此过程中机器人受到的阻力为___________N。
(3)图3是宇树H1机器人的手臂,其肘关节电机最大扭矩为30N・m,前臂长30cm,为碳纤维制造,自重不计,前臂在水平位置能提起最重的重物G=___________N。
(4)机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度,控制驱动电机运转。图4为控制电机运转的原理电路,U为输入电压,R1为定值电阻,RB为磁敏电阻,阻值随外加磁场强弱变化的图像如图5所示。当磁敏电阻R0在正常工作区时,即使输入电压U发生改变,R1两端电压U1都能维持在某一定值附近基本不变,从而使控制电路中的电机稳定转动,则磁敏电阻的正常工作区对应图5中___________(选填“ab”或“bc”)段。正常工作时,当RB阻值为800Ω,R1的阻值为300Ω,线圈电阻忽略不计,处在磁场中的RB电功率为0.72W,则R1两端的电压U1=___________V。
【答案】(1)D (2) ①. 5.4×106 ②. 300
(3)100 (4) ①. bc ②. 9
【解析】
【小问1详解】
要让中间磁体顺时针转动起来,则磁体两极的线圈一定不能通电,否则会给磁体一个竖直方向上的力,增大磁体与轴承的压力从而增大阻力,阻碍磁体转动,故B不符合题意;侧方向两个电磁铁应该左下方的给一个吸力即N极,右下方的给一个斥力即S极,这样直流无刷电动机顺时针转动并且动力最大,故A不符合题意,根据右手定则判断电磁铁磁极可知,C项左下靠近磁体一端为S极,故此时无刷电动机将逆时针转动,故C不符合题意;D中左下靠近磁体一端为N极,右下靠近磁体一端为S极,故D符合题意。综上可知ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【小问2详解】
[1]电池所能输出的总电能为
[2] 驱动电机将电能转化为机械能的功率为
根据公式可知,若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动10s,此过程中机器人受到的牵引力为
【小问3详解】
根据杠杆平衡条件知道,宇树H1的前臂在水平位置能提起最重的重物
【小问4详解】
[1][2]由图可知,两电阻串联,由串联分压原理可知,为维持U1两端的电压稳定,磁敏电阻RB两端电压UB也应随输入电压U的变化而发生变化,且RB阻值的变化量较大,所以应选择“bc”段;因为串联电路各处电流都相等,所以由P=I2R可知,电路中电流
R1两端的电压
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