【2026年中考复习】全国中考物理真卷填空压轴题50道(下)
2025-07-16
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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 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.89 MB |
| 发布时间 | 2025-07-16 |
| 更新时间 | 2025-07-16 |
| 作者 | 河北斗米文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53081530.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【2026年中考复习】全国中考物理真卷填空压轴题50道(下)
一.填空题(共25小题)
1.(2025•德阳)如图所示,电源电压恒定为6V,定值电阻R0=10Ω,R1=20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。若闭合开关S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点时,R1在5min内产生的热量为 J;若闭合开关S和S1,在保证各元件安全的情况下,电路的最小电功率和最大电功率之比为 。
2.(2025•苏州)如图是控制车辆进出的电动闸门设计图。抬杆AB质量分布均匀,长度为3m,重为20N,在最右端B点处悬挂一重为25N的铁柱,B点到支点O的距离为0.6m。开关S闭合后,调节滑动变阻器使抬杆AB处于水平静止状态。(忽略支点O处的摩擦)
(1)电磁铁上端为 (N/S)极;
(2)此时电磁铁对铁柱的吸引力为 N;
(3)要使抬杆A端从图示位置向上抬起,滑动变阻器的滑片P应向 端移动。
3.(2025•扬州)现收藏于扬州市博物馆的东汉铜卡尺如图1,小明观察后仿制了一把卡尺,活动长爪滑动到最左侧时,其 端与刻度尺“0”刻线对齐。如图2,用此卡尺测量透明胶带卷的外径和厚度,测得外径为 cm,内径为 cm。
4.(2025•安徽)图示电路中,电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻,其中R1=10Ω。闭合开关S,电流表的示数为0.20A,通电10s整个电路共产生6J的热量,则电阻R2产生的热量为 J。
5.(2025•江西)用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为V的燃气(燃气的热值为q),水吸收的热量为Q,则此燃烧过程中燃气放出的热量为 ,该燃气灶的热效率为 ×100%。(本小题用题中字母表示)
6.(2025•眉山)超速是引发交通安全事故的因素之一。物理兴趣小组设计了一种超速自动报警装置,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该装置的简化电路图,电源电压为12V,定值电阻R为10Ω,Rv为速度传感器,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。由图乙可知,当汽车的行驶速度逐渐增大时,电压表的示数 (选填“增大”“减小”或“保持不变”)。若车速达到80km/h时,提醒语音响起,观察到电压表示数为10V;当电压表的示数为8V时,汽车速度为 km/h。
7.(2025•甘肃)市场上有一种变声器,可以改变声音的特性。某段声音的波形变化如图所示,变声前是A段,变声后是B段,则变声后声音的音调 (选填“变高”“不变”或“变低”),响度 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
8.(2025•烟台)实践小组为某水箱设计了一个监测水位的装置,图甲是其原理图,电流表的示数可显示水位高低,当示数为0.6A时表示水位达到预定值。电源电压恒定不变,R0为定值电阻,条状变阻器R的最大阻值为70Ω,浮子可带动连接导线的水平金属杆AP上下移动。给水箱加水至预定水位的过程中,电压表的最大示数为12V,电流表示数变化的范围为0.2~0.6A,变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,则定值电阻R0的阻值为 Ω,水位预定值为 m。若水箱内部的底面积为0.5m2,当水位达到预定值时,水箱底部受到水的压力为 N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
9.(2025•遂宁)小明和爸爸在家一起探究固体熔化过程的规律。他用电加热器对质量为2.5kg的冰块进行加热,并画出温度随加热时间变化的图像(如图)。由图可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”),电加热器的铭牌上标有“220V 605W”,加热过程中,消耗电能的70%转化为冰和水的内能,此时家庭电路实际电压为 V,1~4min电加热器消耗的电能为 J。[整个过程不考虑水分的损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
10.(2025•成都)小彬想制作一款有“低温”“中温”“高温”三个挡位的电加热器,电路如图所示。电源电压为24V,S2为单刀多掷开关,R1是阻值为12Ω的电热丝,R2为某种材料制成粗细均匀的电热丝,最大阻值为24Ω,触点2为R2的中点位置。当S1闭合,S2拨到触点3时,加热器处于 挡;加热器在“中温”挡下工作1min,电路消耗的总电能是 J。
11.(2025•凉山州)在如图所示的电路中,电源电压恒定,电压表量程为0∼15V,定值电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω。当只闭合开关S1,将滑动变阻器R的阻值接入电路时,电压表示数为3V,电阻R1的电功率为P1;当闭合开关S1、S2,将滑动变阻器滑片P移到最左端时,定值电阻R2的电功率为P2。若P1:P2=1:8,则电源电压为 V,电路最小电功率为 W。
12.(2025•上海)如图所示的电路图,电源电压为U0且保持不变。现在将MN端分别与变阻器的ac端相连,闭合开关,向右移动滑片P时。
(1)若电路无故障,则电压表示数 。
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为0,故障只存R1或R2上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障 。
13.(2025•南充)如图所示,当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S,电路总功率为P1;当a、b两电表互换位置后,再闭合开关S,电路总功率为P2。已知:U=6V,R1=20Ω,R2:R3=1:3,P1:P2=4:3,则R2的阻值为 Ω;若现将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,再闭合开关S,电路总功率为 W。
14.(2025•重庆)小渝同学将重1N、底面积200cm2的薄壁圆柱形溢水杯B放在水平升降台上,如图所示,内装17cm深的水,则溢水杯对升降台的压强为 Pa;溢水口到杯底的距离20cm,将底面积100cm2、高10cm的圆柱体A悬挂于力传感器的挂钩上,示数为20N。升降台缓慢上升至A刚好浸没,溢出水3.5N,静置一段时间后,水面下降0.5cm并保持不变,再将升降台降低2cm(全过程A无水析出)。此时力传感器的示数为 N。(不考虑细线伸长、水的蒸发和A体积变化)
15.(2025•自贡)如图为初中体育均衡检测中握力计的工作原理简图,电源电压恒为3V,R的阻值大小与其连入电路的长度成正比,R0为保护电阻,弹簧电阻不计。握力F为零时,P在A端;握力F最大时,P在B端。P从A端滑至B端过程中,弹簧的弹性势能将 (选填“减小”“增大”或“不变”)。电路中电流表的变化范围是0.1﹣0.6A,R连入电路的阻值变化范围是 Ω。
16.(2025•达州)如图所示,电源电压恒为U。只闭合开关S,滑片P移至a端,此时电压表示数为U1,电流表示数为I1,R3消耗的电功率为P1;滑片P移至b端,电压表示数为U2,电流表示数为I2,R3消耗的电功率为P2;开关S、S1和S2全部闭合,滑片P仍位于b端,R1消耗的电功率为P3,电流表示数为I3。已知I3=1.4A,P3=3.6W,U1:U2=5:8,P1:P2=25:4。电源电压U= V。滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8A,通过控制开关和移动滑片P,电路消耗的最大功率和最小功率之比为 。
17.(2025•泸州)小兴学习了简单机械后,设计了如图所示的装置,粗糙斜面长1m、高0.5m,滑轮组位于斜面顶端,不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦,各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,用时10s,弹簧测力计示数为5N,则对物体做的有用功为 J,绳子末端拉力做功功率为 W,物体受到斜面的摩擦力大小为 N。
18.(2025•云南)高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果,已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代,中国应如何继续领跑世界?未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。
高温超导体(﹣180.15℃)相对低温超导体(﹣268.95℃)能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置,可制造如图1所示的高温超导磁悬浮列车。
在高温超导磁悬浮列车研究中,我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术,利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性,如图2甲所示,下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体,并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图2乙所示,高温超导体上方放置的液氮用于冷却,使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体,成本极低。
磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力,但仍存在制约其速度提升的因素,当列车时速超过400千米时,空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢?基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生,真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
目前,我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破,可以使列车时速实现1000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。
(1)应用高温超导 磁悬浮技术,能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。
(2)基于 的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。
(3)昆明到北京约3000km,若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要 h。
(4)结合所学知识分析列车运行依靠液氮冷却超导体成本极低的原因: 。
19.(2025•广安)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的U﹣I关系图象如乙图所示,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
20.(2025•云南)为保障行车安全,同学设计了后视镜除雾、除霜装置,简化电路如图所示。电源电压为12V,加热电阻R1、R2的阻值均为6Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动除 模式,加热1min,后视镜温度升高6℃,后视镜玻璃质量为0.15kg,加热效率为 。[c玻璃=0.8×103J/(kg•℃)]
21.(2025•泸州)如图所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6V 3W”的字样,不考虑灯丝电阻变化,电流表量程为0∼3A,滑动变阻器最大阻值为24Ω。闭合所有开关,移动滑片到中间位置,L正常发光,则电源电压为 V;保持滑片不动,闭合S,断开S1、S2,电流表示数变化了0.8A,则R0为 Ω;调节开关及滑动变阻器,使电路总功率达到允许的最大值,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
22.(2025•达州)“奇思妙想”小组组装了如图所示装置,测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面,在水平拉力F=5N作用下向右做匀速直线运动,速度为0.15m/s,弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W,B受到水平面的摩擦力为 N(不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态)。
23.(2025•上海)万里无云的晴天时,我们看到天空是蓝色的,现已知以下信息:
①光是一种电磁波,不同色光的频率如下表所示(THz,兆Hz):
红色
橙色
黄色
绿色
青色
蓝色
紫色
384﹣482THz
482﹣503THz
503﹣520THz
520﹣610THz
620﹣659THz
610﹣659THz
659﹣769THz
②光的频率越高,经氮气、氧气分子散射的程度越大,向各个方向发散;
③太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射;
④“靛”是蓝紫或深蓝,晴天时,相较于紫色光,人眼更容易感受到蓝色光。
(1)频率为450THz的光 (选填“属于”、“不属于”)三原色光;
(2)结合以上信息,请解释“晴天时,人看天空为什么是蓝色的”。 。
24.(2025•凉山州)用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N,卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示(不计绳重和滑轮与轴的摩擦)。此过程滑轮组提升重物的机械效率为 %,动滑轮的重力为 N。
25.(2025•南充)如图所示,重为100N的物体在水平拉力F为10N的作用下,沿水平面向左做匀速直线运动,物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍,若物体在10s内向左移动了10m,则拉力所做的功为 J,滑轮组有用功的功率为 W。
【2026年中考复习】全国中考物理真卷填空压轴题50道(下)
参考答案与试题解析
一.填空题(共25小题)
1.(2025•德阳)如图所示,电源电压恒定为6V,定值电阻R0=10Ω,R1=20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。若闭合开关S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点时,R1在5min内产生的热量为 240 J;若闭合开关S和S1,在保证各元件安全的情况下,电路的最小电功率和最大电功率之比为 1:2 。
【解答】解:(1)由图可知,当闭合开关S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点时,定值电阻R1与滑动变阻器R串联,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得,
电路中的电流:I0.2A,
R1在5min内产生的热量:Q=I2R1t=(0.2A)2×20Ω×5×60s=240J;
(2)当闭合开关S和S1时,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
当R接入电路的阻值越大时,电路中的电流越小,根据串联电路的分压关系可知,R两端的电压越大,
根据电压表量程可知R两端的最大电压为U大=3V,
根据串联电路的电压关系可知R0两端的最小电压为U小=U﹣U大=6V﹣3V=3V,
根据欧姆定律可得,电路中的最小电流:I小=I00.3A;
当R接入电路的阻值越小时,电路中的电流越大,
根据电流表的量程可知,电路中的最大电流为I大=0.6A,
电源电压恒定不变,则根据P=UI可得电路的最小电功率和最大电功率之比:
P小:P大=I小:I大=0.3A:0.6A=1:2。
故答案为:240;1:2。
2.(2025•苏州)如图是控制车辆进出的电动闸门设计图。抬杆AB质量分布均匀,长度为3m,重为20N,在最右端B点处悬挂一重为25N的铁柱,B点到支点O的距离为0.6m。开关S闭合后,调节滑动变阻器使抬杆AB处于水平静止状态。(忽略支点O处的摩擦)
(1)电磁铁上端为 S (N/S)极;
(2)此时电磁铁对铁柱的吸引力为 5 N;
(3)要使抬杆A端从图示位置向上抬起,滑动变阻器的滑片P应向 上 端移动。
【解答】解:(1)由图可知,电流由螺线管的下端流入,由安培定则可知,电磁铁的下端为N极,上端为S极;
(2)由图可知,抬杆AB实质是一个杠杆,AB的重心到支点O的距离为:L阻AB﹣OB3m﹣0.6m=0.9m,L动=OB=0.6m,
B端受到的拉力大小等于铁柱的重力大小与电磁铁对铁柱的吸引力大小之和,根据杠杆的平衡条件可得:
G杆L阻=(G铁+F)L动,
则:20N×0.9m=(25N+F)×0.6m,
解得:F=5N;
(3)要使抬杆A端从图示位置向上抬起,应增加电磁铁对铁柱的吸引力,即增大电磁铁的磁性,因此应将滑动变阻器的滑片P应向上端移动,减小电路中的电阻,增大电路中的电流。
故答案为:(1)S;(2)5;(3)上。
3.(2025•扬州)现收藏于扬州市博物馆的东汉铜卡尺如图1,小明观察后仿制了一把卡尺,活动长爪滑动到最左侧时,其 右 端与刻度尺“0”刻线对齐。如图2,用此卡尺测量透明胶带卷的外径和厚度,测得外径为 5.20 cm,内径为 2.40 cm。
【解答】解:(1)由图可知,卡尺的活动长爪滑动到最左侧时,其右端与刻度尺“0”刻线对齐。
(2)由图知,刻度尺的分度值为0.1cm,测胶带卷的外径时,活动长爪的右端与5.2cm刻度线对齐,则测得外径为5.20cm;
测胶带卷的厚度时,活动长爪的右端与1.4cm刻度线对齐,则测得内径为5.20cm﹣2×1.40cm=2.40cm。
故答案为:右;5.20;2.40。
4.(2025•安徽)图示电路中,电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻,其中R1=10Ω。闭合开关S,电流表的示数为0.20A,通电10s整个电路共产生6J的热量,则电阻R2产生的热量为 2 J。
【解答】解:由图可知,R1与R2并联,电流表测R1的电流,电阻R1产生的热量:
Q1=I2R1t=(0.2A)2×10Ω×10s=4J,
已知通电10s整个电路共产生的热量Q=6J,
则电阻R2产生的热量:
Q2=Q﹣Q1=6J﹣4J=2J。
故答案为:2。
5.(2025•江西)用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为V的燃气(燃气的热值为q),水吸收的热量为Q,则此燃烧过程中燃气放出的热量为 Vq ,该燃气灶的热效率为 ×100%。(本小题用题中字母表示)
【解答】解:燃气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq,
该燃气灶的热效率:
η100%。
故答案为:Vq;。
6.(2025•眉山)超速是引发交通安全事故的因素之一。物理兴趣小组设计了一种超速自动报警装置,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该装置的简化电路图,电源电压为12V,定值电阻R为10Ω,Rv为速度传感器,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。由图乙可知,当汽车的行驶速度逐渐增大时,电压表的示数 变大 (选填“增大”“减小”或“保持不变”)。若车速达到80km/h时,提醒语音响起,观察到电压表示数为10V;当电压表的示数为8V时,汽车速度为 20 km/h。
【解答】解:(1)由图甲可知,R与RV串联,电压表测量RV两端的电压,随着车速增大,RV变大,根据串联分压规律知,分得的电压变大,电压表的示数变大;
(2)当车速为80km/h时,电压表示数为10V,则定值电阻R的电压为U=U电﹣UV=12V﹣10V=2V,
电路中电流为I'0.2A;
此时RV的阻值:RV50Ω,当电压表示数为8V时,定值电阻R的电压为UR=U电﹣UV=12V﹣8V=4V,
电路中电流:I''0.4A;
此时RV的阻值:R'V20Ω,
由图乙可知:
,v=20km/h。
故答案为:变大;20。
7.(2025•甘肃)市场上有一种变声器,可以改变声音的特性。某段声音的波形变化如图所示,变声前是A段,变声后是B段,则变声后声音的音调 不变 (选填“变高”“不变”或“变低”),响度 变大 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【解答】解:由图知,相同时间内A段、B段振动的次数相同,即它们振动的频率相同,音调相同,
由图可知,变声后是B段振幅变大,则响度变大。
故答案为:不变;变大。
8.(2025•烟台)实践小组为某水箱设计了一个监测水位的装置,图甲是其原理图,电流表的示数可显示水位高低,当示数为0.6A时表示水位达到预定值。电源电压恒定不变,R0为定值电阻,条状变阻器R的最大阻值为70Ω,浮子可带动连接导线的水平金属杆AP上下移动。给水箱加水至预定水位的过程中,电压表的最大示数为12V,电流表示数变化的范围为0.2~0.6A,变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,则定值电阻R0的阻值为 20 Ω,水位预定值为 0.8 m。若水箱内部的底面积为0.5m2,当水位达到预定值时,水箱底部受到水的压力为 4×103 N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【解答】解:(1)由图甲可知,定值电阻与变阻器串联接入电路,电压表测R0两端的电压,电流表测通过电路的电流;
由题知,给水箱加水至预定水位的过程中,电压表的最大示数为12V,电流表示数变化的范围为0.2~0.6A,此过程中浮子上浮,金属杆AP上移,变阻器接入电路的电阻减小,总电阻减小,由欧姆定律可知电路中电流增大,由U=IR可知定值电阻R0两端的电压也增大,即电压表示数增大,
所以,当水位达到预定值时,电压表的示数为12V,电流表的示数为0.6A,
根据欧姆定律可得定值电阻R0的阻值:
R020Ω;
(2)当金属杆AP在最下端时,变阻器接入电路的电阻最大,总电阻最大,由欧姆定律可知此时电路中电流最小,由题意可知I小=0.2A,
根据欧姆定律和电阻的串联可得电源电压:U=I小(R滑大+R0)=0.2A×(70Ω+20Ω)=18V;
当水位达到预定值时,电路中电流最大,由题意可知I大=0.6A,
此时电路的总电阻为:R总小30Ω,
由串联电路的电阻规律可得变阻器接入电路的最小电阻为:R滑小=R总小﹣R0=30Ω﹣20Ω=10Ω;
由乙图可知,变阻器接入电路的阻值与水位成一次函数关系,设R=kh+b,且h=20cm时,R=70Ω,h=90cm时,R=0Ω,
则可得:70Ω=20cm×k+b﹣﹣﹣﹣①,0Ω=90cm×k+b﹣﹣﹣﹣②,
两式联立可得:k=﹣1Ω/cm,b=90Ω,
则:R=﹣1Ω/cm×h+90Ω,
所以,警戒水位:h大80cm=0.8m;
(3)当水位达到预定值时,水箱底部受到水的压强:p=ρ水gh大=1×103kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa;
根据p可得水箱底部受到水的压力:F=pS=8×103Pa×0.5m2=4×103N。
故答案为:20;0.8;4×103。
9.(2025•遂宁)小明和爸爸在家一起探究固体熔化过程的规律。他用电加热器对质量为2.5kg的冰块进行加热,并画出温度随加热时间变化的图像(如图)。由图可知冰是 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”),电加热器的铭牌上标有“220V 605W”,加热过程中,消耗电能的70%转化为冰和水的内能,此时家庭电路实际电压为 200 V,1~4min电加热器消耗的电能为 90000 J。[整个过程不考虑水分的损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【解答】晶体在熔化过程中吸热但温度保持不变,从题目中冰的温度随加热时间变化的图像可知,冰在熔化过程中有一段时间温度是不变的,所以冰是晶体。
电加热器的电阻为:R80Ω,由图像可知,冰完全熔化成水后,在4﹣6min内温度升高了4℃,则水吸收的热量为:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2.5kg×4℃=4.2×104J,消耗的电能为:W6×104J,由W可得,U实200V。
已知电加热器的实际功率P实500W,加热时间为t电=3min=180s,则1~4min电加热器消耗的电能W加热=P实t电=500W×180s=90000J。
故答案为:晶体;200;90000。
10.(2025•成都)小彬想制作一款有“低温”“中温”“高温”三个挡位的电加热器,电路如图所示。电源电压为24V,S2为单刀多掷开关,R1是阻值为12Ω的电热丝,R2为某种材料制成粗细均匀的电热丝,最大阻值为24Ω,触点2为R2的中点位置。当S1闭合,S2拨到触点3时,加热器处于 高温 挡;加热器在“中温”挡下工作1min,电路消耗的总电能是 1440 J。
【解答】解:由图可知,当S1闭合,S2拨到触点3时,只有R1工作,此时电路的电阻最小,由P可知,电路的总功率最大,电加热器处于高温挡;
当S2拨到触点1时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,总功率最小,电加热器处于低温挡;
当S2拨到触点2时,触点2为R2的中点位置,R1与R2串联,电路的总电阻较小,总功率较大,电加热器处于中温挡;
此时电路中的总电阻R总=R1R2=12Ω24Ω=24Ω,
电加热器消耗的电能在中温挡工作1min消耗的电能:
Wt1×60s=1440J,
故答案为:高温;1440。
11.(2025•凉山州)在如图所示的电路中,电源电压恒定,电压表量程为0∼15V,定值电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω。当只闭合开关S1,将滑动变阻器R的阻值接入电路时,电压表示数为3V,电阻R1的电功率为P1;当闭合开关S1、S2,将滑动变阻器滑片P移到最左端时,定值电阻R2的电功率为P2。若P1:P2=1:8,则电源电压为 4 V,电路最小电功率为 0.16 W。
【解答】解:(1)只闭合S1时,R1与RP串联,电压表测RP两端电压UP=3V,此时R1的功率P1。
闭合S1、S2且P移到最左端时,R2与R1(此时RP接入电阻为0)并联,R2功率P2。
已知P1:P2=1:8,即:1:8,
已知R1=10Ω,R2=20Ω,代入数据得到电源电压U=4V。
(2)只闭合S1时,R1两端电压为U1=U﹣UP=4V﹣3V=1V,
由串联分压原理得:,
代入数据:,
解得滑动变阻器的最大阻值R=90Ω,
根据P,电源电压U恒定,要使P最小,则R需最大。当R1与RP串联时且RP阻值最大时,符合条件。此时电路总电阻R总= R1+R=10Ω+90Ω=100Ω,则最小功率P最小0.16W。
故答案为:4;0.16。
12.(2025•上海)如图所示的电路图,电源电压为U0且保持不变。现在将MN端分别与变阻器的ac端相连,闭合开关,向右移动滑片P时。
(1)若电路无故障,则电压表示数 变小 。
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为0,故障只存R1或R2上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障 电压表示数不为零,电流表示数为零,滑动变阻器R2断路;若电流表示数不为零,电压表示数等于电源电压,R1短路;电流表示数不为零,电压表示数为零,可能是R2短路 。
【解答】解:(1)现在将MN端分别与变阻器的ac端相连,由电路图可知,滑动变阻器和R1串联,电压表测滑动变阻器两端电压;闭合开关,向右移动滑片P时,滑动变阻器阻值变小,根据串联分压原理可知,滑动变阻器两端电压变小,即电压表示数变小;
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为0,
(1)电压表的示数不为零,说明电路中的故障可能是电阻R1短路,此时电流表有示数;
也可能是滑动变阻器R2断路,此时电流表示数为零;
若电流表的示数不为零,说明电路中的故障可能是R2短路,电压表示数为零;
故答案为:(1)变小;(1)电压表示数不为零,电流表示数为零,滑动变阻器R2断路;若电流表示数不为零,电压表示数等于电源电压,R1短路;电流表示数不为零,电压表示数为零,可能是R2短路。
13.(2025•南充)如图所示,当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S,电路总功率为P1;当a、b两电表互换位置后,再闭合开关S,电路总功率为P2。已知:U=6V,R1=20Ω,R2:R3=1:3,P1:P2=4:3,则R2的阻值为 20 Ω;若现将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,再闭合开关S,电路总功率为 4.2 W。
【解答】解:(1)如图所示,当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S,电阻R2和R3并联,当a、b两电表互换位置后,再闭合开关S,电路中只有R1,可得
根据电路的总功率P=UI知,电源电压不变,电功率之比等于电流之比,故I1:I2=P1:P2=4:3
可得:
根据
R2:R3=1:3,
可得:
解得:R2=20Ω
(2)若现将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,则电阻R1、R2和R3并联,
电路总功率P4.2W
答案为:20;4.2。
14.(2025•重庆)小渝同学将重1N、底面积200cm2的薄壁圆柱形溢水杯B放在水平升降台上,如图所示,内装17cm深的水,则溢水杯对升降台的压强为 1750 Pa;溢水口到杯底的距离20cm,将底面积100cm2、高10cm的圆柱体A悬挂于力传感器的挂钩上,示数为20N。升降台缓慢上升至A刚好浸没,溢出水3.5N,静置一段时间后,水面下降0.5cm并保持不变,再将升降台降低2cm(全过程A无水析出)。此时力传感器的示数为 15.5 N。(不考虑细线伸长、水的蒸发和A体积变化)
【解答】解:(1)溢水杯中水的重力G水=m水g=ρ水gV水=1000kg/m3×10N/kg×200×10﹣4cm2×17×10﹣2m=34N;
溢水杯对水平升降台的压力F=1N+34N=35N,
则溢水杯对升降台的压强p1750Pa;
(2)升降台缓慢上升至A刚好浸没时,溢出水的体积为:
V溢=100cm2×10cm﹣(20cm﹣17cm)×200cm2=400cm3=4×10﹣4m3;
溢出水的重力为:G溢=ρ水gV溢=103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3=4N;
实际溢出水的重力为3.5N,则有4N﹣3.5N=0.5N的水被圆柱体吸收;
静置一段时间后,水面下降0.5cm并保持不变,
则此过程中圆柱体再次吸收水的体积:V吸′=(SB﹣SA)Δh=(200cm2﹣100cm2)×0.5cm=50cm3,
所以圆柱体再次吸收水的重力:G吸′=ρ水V吸′g=1000kg/m3×50×10﹣6m3×10N/kg=0.5N,
则整个过程中圆柱体吸收水的总重力:G吸总=G吸+G吸′=0.5N+0.5N=1N;
升降台降低2cm,水面再次下降的高度为:
Δh′=d2cm4cm;
此时A浸在水中的体积为:V排′=SA(hA﹣Δh﹣Δh′)=100cm2×(10cm﹣0.5cm﹣4cm)=550cm3;
此时A受到的浮力:F浮′=ρ水gV排′=1000kg/m3×10N/kg×550×10﹣6m3=5.5N;
则此时力传感器的示数为:F拉=GA+G吸总﹣F浮′=20N+1N﹣5.5N=15.5N。
故答案为:1750;15.5。
15.(2025•自贡)如图为初中体育均衡检测中握力计的工作原理简图,电源电压恒为3V,R的阻值大小与其连入电路的长度成正比,R0为保护电阻,弹簧电阻不计。握力F为零时,P在A端;握力F最大时,P在B端。P从A端滑至B端过程中,弹簧的弹性势能将 增大 (选填“减小”“增大”或“不变”)。电路中电流表的变化范围是0.1﹣0.6A,R连入电路的阻值变化范围是 0~25 Ω。
【解答】解:弹簧的弹性势能与弹幕的形变程度有关,形变程度越大,弹性势能越大。当P从A端滑至B端过程中,弹簧被压缩,形变程度增大,其弹性势能增大;
由图可知,滑动变阻器R与R0串联,电流表测电路中的电流。
当电路中的电流最大为I大=0.6A时,R接入电路的电阻最小为0Ω,
此时R0的阻值:R05Ω;
当电路中的电流最小为I小=0.1A时,R接入电路的电阻最大,
此时电路的总电阻:R总30Ω,
根据串联电路的电阻规律可得,R接入电路的最大阻值:R=R总﹣R0=30Ω﹣5Ω=25Ω。
故答案为:增大;0~25。
16.(2025•达州)如图所示,电源电压恒为U。只闭合开关S,滑片P移至a端,此时电压表示数为U1,电流表示数为I1,R3消耗的电功率为P1;滑片P移至b端,电压表示数为U2,电流表示数为I2,R3消耗的电功率为P2;开关S、S1和S2全部闭合,滑片P仍位于b端,R1消耗的电功率为P3,电流表示数为I3。已知I3=1.4A,P3=3.6W,U1:U2=5:8,P1:P2=25:4。电源电压U= 6 V。滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8A,通过控制开关和移动滑片P,电路消耗的最大功率和最小功率之比为 50:3 。
【解答】解:(1)只闭合开关S,滑片P移至a端,滑动变阻器接入电路的电阻为零,R1、R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,
滑片P移至b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R1、R2、R3串联,电压表测R2、R3两端的总电压,电流表测电路中的电流,
由P=UI=I2R可知,前两次电流表的示数之比:,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,前两次电压表的示数之比:,则R2=3R3,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,前两次电流表的示数之比:,则R1=R3,
开关S、S1和S2全部闭合,滑片P仍位于b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R1、R2、R3并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,
由欧姆定律可知,通过三个电阻的电流分别为:I'1、I'2、I'3,则I'3=I'1,I'2,
由并联电路的电流特点可知,干路电流:I3=I'1+I'2+I'3=I'1I'1I'1=1.4A,则I'1=0.6A,
由P=UI和并联电路的电压特点可知,电源电压:U=U'16V;
(2)由欧姆定律可知,R1的阻值:R110Ω,
则R1的阻值:R3=R1=10Ω,
R3的阻值:R2=3R3=3×10Ω=30Ω;
根据P=UI可知,当电路中电流最大时,电路消耗的功率最大,电路中的电流最小时,电路消耗的功率最小;
由串并联电路的电流特点可知,当三个电阻串联,滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电路中的最小电流:I小0.12A,
当三个电阻并联,电路中的电流最大,此时通过R3的电流:I'3=I'1=0.6A,
由于允许通过的最大电流为0.8A,由并联电路的电流特点可知,电路中最大电流:I大=I'1+I'2大+I'3=0.6A+0.8A+0.6A=2A,
由P=UI可知,电路消耗的最大功率和最小功率之比:。
故答案为:6;50:3。
17.(2025•泸州)小兴学习了简单机械后,设计了如图所示的装置,粗糙斜面长1m、高0.5m,滑轮组位于斜面顶端,不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦,各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,用时10s,弹簧测力计示数为5N,则对物体做的有用功为 12 J,绳子末端拉力做功功率为 1.5 W,物体受到斜面的摩擦力大小为 3 N。
【解答】解:(1)使用斜面做的有用功:W有=Gh=24N×0.5m=12J;
(2)滑轮组动滑轮上有3股绳,所以对重物的拉力为F=nF拉=3×5N=15N,拉力所做的总功为:W总=Fs=15N×1m=15J;拉力所做总功的功率为:P1.5W;
(2)因W总=W有用+W额外,则额外功:W额=W总﹣W有用=15J﹣12J=3J,由W额=fs可得物体受到的摩擦力:f3N。
故答案为:12;1.5;3。
18.(2025•云南)高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果,已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代,中国应如何继续领跑世界?未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。
高温超导体(﹣180.15℃)相对低温超导体(﹣268.95℃)能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置,可制造如图1所示的高温超导磁悬浮列车。
在高温超导磁悬浮列车研究中,我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术,利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性,如图2甲所示,下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体,并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图2乙所示,高温超导体上方放置的液氮用于冷却,使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体,成本极低。
磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力,但仍存在制约其速度提升的因素,当列车时速超过400千米时,空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢?基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生,真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
目前,我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破,可以使列车时速实现1000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。
(1)应用高温超导 钉扎 磁悬浮技术,能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。
(2)基于 真空管道 的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。
(3)昆明到北京约3000km,若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要 3 h。
(4)结合所学知识分析列车运行依靠液氮冷却超导体成本极低的原因: 空气中的氮气含量很高,利用空气中的氮气液化获得液氮,因而成本很低 。
【解答】解:(1)应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术;
(2)根据短文信息,基于真空管道的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。
(3)根据v可知,时间t3h;
(4)空气中的氮气含量很高,利用空气中的氮气液化获得液氮,因而成本很低。
故答案为:(1)钉扎的;(2)真空管道;
(3)3;(4)空气中的氮气含量很高,利用空气中的氮气液化获得液氮,因而成本很低。
19.(2025•广安)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的U﹣I关系图象如乙图所示,则电源电压为 6 V,滑动变阻器的最大阻值为 20 Ω。
【解答】解:(1)小灯泡的额定电压为6V;
由图甲知灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压。当滑片滑到最左端时,变阻器接入电路的阻值为零,电路为灯泡的简单电路,电源的电压等于此时灯两端的电压,即电源的电压U=UL=6V;
(2)当滑片滑到最右端时,变阻器接入电路的阻值最大,电路总电阻最大,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路中电流最小,
由图象可知,此时灯泡两端的最小电压为:UL′=2V,通过电路的最小电流Imin=IL′=0.2A,
滑动变阻器两端的电压:UR=U﹣UL′=6V﹣2V=4V,
由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值:R20Ω。
故答案为:6;20。
20.(2025•云南)为保障行车安全,同学设计了后视镜除雾、除霜装置,简化电路如图所示。电源电压为12V,加热电阻R1、R2的阻值均为6Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动除 高温挡除霜 模式,加热1min,后视镜温度升高6℃,后视镜玻璃质量为0.15kg,加热效率为 50% 。[c玻璃=0.8×103J/(kg•℃)]
【解答】解:由图可知,当将旋转开关调至“2”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P可知,电路的总功率最小,后视镜处于低温挡除雾;
将旋转开关调至“1”时,只有R1工作,电路的总电阻最小,总功率最大,后视镜处于高温挡除霜;
后视镜玻璃吸收的热量:Q吸=c玻璃mΔt=0.8×103J/(kg•℃)×0.15kg×6℃=720J,
后视镜消耗的电能:Wt60s=1440J,
后视镜的加热效率:η100%100%=50%。
故答案为:高温挡除霜;50%。
21.(2025•泸州)如图所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6V 3W”的字样,不考虑灯丝电阻变化,电流表量程为0∼3A,滑动变阻器最大阻值为24Ω。闭合所有开关,移动滑片到中间位置,L正常发光,则电源电压为 6 V;保持滑片不动,闭合S,断开S1、S2,电流表示数变化了0.8A,则R0为 18 Ω;调节开关及滑动变阻器,使电路总功率达到允许的最大值,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 2.4 Ω。
【解答】解:(1)闭合所有开关,电阻R0被短路,小灯泡L与滑动变阻器并联,电流表测量干路的电流,移动滑片到中间位置,L正常发光,则电源电压为U=UL=6V;
此时通过小灯泡的电流为:
IL0.5A;
通过滑动变阻器的电流为:
IR0.5A,
干路的电流为:
I=IL+IR=0.5A+0.5A=1A;
保持滑片不动,闭合S,断开S1、S2,电阻R0与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电流表示数变化了0.8A,由于串联电路干路总电阻大于每个分电阻,所以电路中的电流变小,此时电路中的电流为:
I′=I﹣ΔI=1A﹣0.8A=0.2A,
此时电路的总电阻为:
R总30Ω,
R0的阻值为:
R0=R总R大=30Ω24Ω=18Ω;
(2)闭合所有开关,小灯泡L与滑动变阻器并联,当电流表的示数达到3A时,根据P=UI知电路总功率达到最大值,此时通过滑动变阻器的电流为:
I滑=I大﹣IL=3A﹣0.5A=2.5A,
滑动变阻器接入电路的阻值为:
R滑2.4Ω。
故答案为:6;18;2.4。
22.(2025•达州)“奇思妙想”小组组装了如图所示装置,测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面,在水平拉力F=5N作用下向右做匀速直线运动,速度为0.15m/s,弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 0.75 W,B受到水平面的摩擦力为 3 N(不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态)。
【解答】解:拉力F的功率为PFv=5N×0.15m/s=0.75W。
图中滑轮为定滑轮,不计绳重及绳与滑轮间摩擦,因为弹簧测力计的示数为2N,因此A受到的水平向左的拉力为2N,B受到A水平向左的摩擦力也为2N;长木板B受到向右的拉力等于水平面的摩擦力加上A对B的摩擦力,B受到水平面的摩擦力为f=5N﹣2N=3N。
故答案为:0.75;3。
23.(2025•上海)万里无云的晴天时,我们看到天空是蓝色的,现已知以下信息:
①光是一种电磁波,不同色光的频率如下表所示(THz,兆Hz):
红色
橙色
黄色
绿色
青色
蓝色
紫色
384﹣482THz
482﹣503THz
503﹣520THz
520﹣610THz
620﹣659THz
610﹣659THz
659﹣769THz
②光的频率越高,经氮气、氧气分子散射的程度越大,向各个方向发散;
③太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射;
④“靛”是蓝紫或深蓝,晴天时,相较于紫色光,人眼更容易感受到蓝色光。
(1)频率为450THz的光 属于 (选填“属于”、“不属于”)三原色光;
(2)结合以上信息,请解释“晴天时,人看天空为什么是蓝色的”。 蓝色光的散射能力最强,人眼更容易感受到蓝色光 。
【解答】解:(1)频率为450THz的光在红光的频率范围内,属于三原色光;
(2)“晴天时,人看天空为什么是蓝色的”是因为蓝色光的散射能力最强,人眼更容易感受到蓝色光。
故答案为:(1)属于;(2)蓝色光的散射能力最强,人眼更容易感受到蓝色光。
24.(2025•凉山州)用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N,卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示(不计绳重和滑轮与轴的摩擦)。此过程滑轮组提升重物的机械效率为 90 %,动滑轮的重力为 100 N。
【解答】解:(1)滑轮组提升重物所做的有用功:W有用=Gh=900N×5m=4500J;
货物以0.5m/s的速度匀速提升到5m的高度,
由v可知,运动的时间:t10s,
由图乙可知,此时10s拉力做的总功是5000J,
所以滑轮组提升重物的机械效率:
η100%100%=90%;
(2)由图甲知通过动滑轮绳子段数n=2,
所以绳子自由端移动的距离:s=2h=2×5m=10m,
由W总=Fs可得拉力:
F500N,
不计绳的重、摩擦力,分析动滑轮的受力情况可得,动滑轮的重力:
G动=2F﹣G=2×500N﹣900N=100N。
故答案为:90;100。
25.(2025•南充)如图所示,重为100N的物体在水平拉力F为10N的作用下,沿水平面向左做匀速直线运动,物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍,若物体在10s内向左移动了10m,则拉力所做的功为 300 J,滑轮组有用功的功率为 12 W。
【解答】解:由图可知,动滑轮上的绳子段数为n=3,拉力所做的功:
W=Fs绳=Fns物=10N×3×10m=300J;
水平使用滑轮组时,克服物体所受摩擦力做的功为有用功,
根据题意可得物体受到的摩擦力:f=0.12G=0.12×100N=12N,
有用功:W有=fs物=12N×10m=120J,
滑轮组有用功的功率:P12W。
故答案为:300;12。
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