精品解析:2025年北京市清华大学附中中考考前预测物理试题
2025-07-24
|
2份
|
38页
|
217人阅读
|
4人下载
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-三模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 21.84 MB |
| 发布时间 | 2025-07-24 |
| 更新时间 | 2026-05-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53202063.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
清华附中2025年初三物理三模试题
一、单选题(每题2分,共24分)
1. 下列能源中,属于可再生能源的是( )
A. 煤 B. 潮汐能 C. 核燃料 D. 石油
【答案】B
【解析】
【详解】从能源是否可再利用的角度,可把能源分为可再生能源和不可再生能源,人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源,属于不可再生能源;在自然界中可以不断再生的能源,属于可再生能源。
AD.煤、石油属于化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故AD不符合题意;
B.潮汐能是因海水涨落及潮水流动所产生的能量,属于可再生能源,故B符合题意;
C.核燃料会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以,它属于不可再生能源,故C不符合题意。
故选B
2. 下列光现象中,与“日食”成因相同是( )
A. 小孔成像 B. 雨后的彩虹
C. 水中的倒影 D. “弯折”的勺子
【答案】A
【解析】
【详解】“日食”是由于月球运动到太阳和地球中间,由于光的直线传播,月亮挡住了太阳光形成的。
A.小孔成像是由于光的直线传播形成的,故A符合题意;
B.雨后彩虹是由于光的色散形成的,是光的折射现象,故B不符合题意;
C.水中的倒影是平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D.“弯折”的勺子是由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A
3. 图所示的是关于生活用电的四个情境,下列说法中正确的是( )
A. 图甲:使用螺丝刀试电笔时不能用指尖抵住上端的金属帽
B. 图乙:与三孔插座中标有①的插孔相连的是火线
C. 图丙:人站在干燥的木凳上同时接触火线和零线,不会触电
D. 图丁:用电器的总功率过大,容易发生火灾
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用螺丝刀形状的试电笔时,手指必须触到试电笔上端的金属帽(又叫笔尾金属体),笔尖接触导线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线,故A错误;
B.与三孔插座中标有①的插孔相连的导线和大地相连的地线,当用电器的外壳带电时,电流会被导入大地,不会发生触电事故,故B错误;
C.虽然站在干燥的木凳上,但双手同时分别接触家庭电路中的火线和零线,火线和零线之间的电压是220V,加在人体的电压是220V,超过人体的安全电压,会对人体造成危害,会触电,故C错误;
D.家庭电路同时使用的用电器总功率过大,导线会剧烈发热,容易引发火灾,故D正确。
故选D。
4. 学校组织的音乐会中,学生利用自制的“管钟”进行演奏,“管钟”由一些材质和粗细相同,但长短不同的铜管组成,演奏者手持木槌敲击铜管进行表演。下列说法正确的是( )
A. 观众听到的钟声是由管内空气的振动产生的
B. 观众听到不同管钟发出的声音传播速度相同
C. 敲击不同管钟,主要是改变发出声音的音色
D. 演奏中禁止喧哗是在传播的过程中防治噪声
【答案】B
【解析】
【详解】A.观众听到的钟声是由铜管振动产生的,故A错误;
B.声音在同温度的同种均匀介质中传播速度是相同的,因此观众听到不同管钟发出的声音传播速度相同,故B正确;
C.敲击不同管钟,主要是改变发出声音的音调,故C错误;
D.演奏中禁止喧哗是在声源处减弱噪声,故D错误。
故选B。
5. C919飞机的机身框架等关键承力结构中采用了钛合金材料,自2024年起,喷气式发动机开始使用可持续航空燃料(SAF)进行商业飞行,下列说法正确的是( )
A. 喷气式发动机工作时,将电能转化为机械能
B. 飞行加速上升时,重力势能增大,动能减小
C. 飞机与地面基站间的通讯信息是依靠超声波传输的
D. 利用钛合金作为飞机机身框架材料主要利用了钛合金强度高的特点
【答案】D
【解析】
【详解】A.喷气式发动机属于热机,工作时,通过燃烧燃料将化学能转化为内能,再将内能转化为机械能,而不是将电能转化为机械能,故A错误;
B.飞机加速上升时,质量不变,速度增大动能增大,同时高度增加重力势能增大,故B错误;
C.飞机与地面基站间的通讯依靠的是电磁波,超声波传播距离有限,故C错误;
D.钛合金具有密度小、强度高的特点,能够减轻飞机重量同时保证结构强度,因此被用于飞机机身框架材料,故D正确。
故选D。
6. 如图所示是天问一号任务火星车——“祝融号”,它用变焦数码照相机拍摄了着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”和“着巡合影”等照片。关于照相机的说法正确的是( )
A. 照相机的镜头是一个凹透镜
B. 拍照时照相机所成是一个倒立、缩小的虚像
C. 若拍摄的物体靠近照相机,所成的像将变小
D. 被拍摄的景物到镜头的距离u和镜头焦距f的关系是u>2f
【答案】D
【解析】
【详解】A.照相机的镜头是一个凸透镜,它能够将远处的物体成像在底片上,故A错误;
B.根据凸透镜成像规律,当物体位于凸透镜的二倍焦距之外时,会在透镜的另一侧形成一个倒立、缩小的实像。这正是照相机的工作原理。所以,拍照时照相机接收到的是一个倒立、缩小的实像,而不是虚像,故B错误;
C.根据凸透镜成像规律中的“物近像远像变大”的原则,如果拍摄的物体靠近照相机(即物距减小),那么所成的像将会变大,而不是变小,故C错误;
D.被拍摄的景物到镜头的距离u和镜头焦距f的关系是u>2f,这是形成倒立、缩小实像的条件,也是照相机正常工作的条件,故D正确。
故选D。
7. 探究“阻力对物体运动的影响”实验中,下列说法正确的是( )
A. 小车在毛巾表面最快停下,是因为此过程中小车受到的惯性最小
B. 小车在粗糙水平面上减速运动时,其惯性会随着速度减小而减小
C. 小车在粗糙水平面上最终会停下,说明力是维持物体运动的原因
D. 小车在木板上运动时,木板对小车的支持力与小车对木板的压力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.小车在毛巾表面最快停下,是因为毛巾表面最粗糙,小车受到的阻力最大,速度减小的最快,运动的距离最短,惯性是物体的属性,其大小只与质量有关,运动过程中小车的质量不变,惯性不变,故A错误;
B.惯性的唯一衡量标准是质量,小车在粗糙水平面上减速运动中小车的质量不变,惯性不变,故B错误;
C.小车在粗糙水平面上最终会停下,是因为受阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D.小车在木板上运动时,木板对小车的支持力与小车对木板的压力是一对相互作用力,因此大小相等,故D正确。
故选D。
8. 在探究磁与电的相互作用时经常用到如图所示的器材,关于该实验装置,下列说法正确的是( )
A. 若在甲乙之间接入电源可以模拟电动机的工作原理
B. 若在甲乙之间接入电源,只改变电流方向,导线ab运动方向不变
C. 若在甲乙之间接入灵敏电流表可以使导线ab在磁场中受力运动
D. 若在甲乙之间接入灵敏电流表,只要导线ab运动,电流表指针就会偏转
【答案】A
【解析】
【详解】AB.若在甲、乙之间接入电源,闭合开关,ab中有电流通过,在磁场中会受力运动,可以模拟电动机的工作原理,只改变电流方向,导线ab运动方向会发生改变,故A正确,B错误;
C.若在甲、乙之间接入灵敏电流表,电路中没有电源,没有电流通过导线ab,导线ab在磁场中不会受力运动,故C错误;
D.由电磁感应的条件可知,若在甲、乙之间接入灵敏电流表,在开关闭合,且导线ab做切割磁感线运动时,电路中才会有电流产生,电流表指针才会偏转,故D错误。
故选A。
9. 如图甲,把重为G0的鸡蛋缓慢放入盛满水的溢水杯中,鸡蛋沉底,溢出水的重力为G1,水对溢水杯底的压强为p1;如图乙,把同一个鸡蛋缓慢放入盛满盐水的溢水杯中,鸡蛋漂浮,溢出盐水的重力为 G2,盐水对溢水杯底的压强为p2。下列说法正确的是( )
A. G1> G2 B. G1< G2 C. p1 = p2 D. p1> p2
【答案】B
【解析】
【详解】AB.同一个鸡蛋在乙溢水杯中漂浮,静止时所受浮力等于其重力,在甲溢水杯中静止时所受浮力小于其重力,所以鸡蛋在甲溢水杯中静止时所受浮力小于在乙溢水杯中静止时所受浮力。根据阿基米德原理,鸡蛋放入甲杯后溢出的液体重力小于放入乙杯后溢出的液体重力,可得出G1< G2,故A错误,B正确;
CD.鸡蛋在乙杯漂浮,则,鸡蛋在甲杯中沉底,则,两种液体的密度;两杯中液面高度相同,所以,根据知,甲杯液体对杯底的压强小于乙杯液体对杯底的压强,故CD错误。
故选B。
10. 现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的是( )
A. 通电时间相同时,甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B. 通电时间相同时,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C. 两只灯泡串联工作时,甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D. 两只灯泡并联工作时,干路中允许通过的最大电流为1A
【答案】C
【解析】
【详解】A.在额定电压下工作时,通电时间相同时,据W=Pt知,甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡的少,但不是在额定电压下工作时,无法比较两灯消耗电能的多少,故A错误;
B.电功率是指电流做功快慢的物理量,在额定电压下工作时,电流通过甲灯做功一定比乙灯慢,但不是在额定电压下工作时,无法比较电流通过两灯做功的快慢,故B错误;
C.由题意知,两灯的额定电压分别为6V和12V,额定功率分别为3W和6W,据 知,两灯的电阻
,
即R甲<R乙。两灯串联时,通过两灯的电流相等,据Q=I2Rt知,甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡的少,故C正确;
D.由题意知,两灯正常工作时通过的电流分别为
,
两灯并联时,灯两端的电压相等,最大电压为6V,甲灯正常工作,通过乙灯的电流
允许通过干路的最大电流
I=I甲+I乙实=0.5A+0.25A=0.75A
故D错误。
故选C。
11. 如图,被固定的拉力传感器1和拉力传感器2分别通过竖直细线连接在轻质杠杆的A 点和B点。保持杠杆水平静止,一辆玩具小车从杠杆上B点开始向左匀速运动,其中一个传感器的示数F与小车运动的路程s的关系如图所示。已知:BC=2AB=2m,忽略小车的体积,下列说法正确的是( )
A. 小车运动过程中,传感器2的示数保持不变
B. 玩具小车的重量为1.5N
C. 图2中,图像与纵坐标交点 F0=1N
D. 小车运动过程中,两传感器示数之差逐渐变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图,如果以A为支点,当小车向左运动过程中,车对杠杆的作用力大小不变,其力臂变大,传感器2对杠杆的作用的力臂不变,根据杠杆平衡条件,传感器2的示数变大,故A错误;
BC.根据图像可知,不计杠杆的自重,小车在B点时,传感器2示数为小车重力,传感器1应无示数,故传感器的示数F与小车运动的路程s的关系图中传感器应为传感器2,当小车移动到C点时,移动距离为2m,对应的传感器2的拉力为3N,以A为支点,根据杠杆平衡条件可得,则小车的重力为
故玩具小车的重量为1N,则图像与纵坐标交点 F0=1N,故B错误,C正确;
D.杠杆始终在水平位置处于平衡状态,杠杆受到小车向下的压力和传感器1向下拉力,传感器2向上的拉力,根据受力分析可知,即为一定值,故小车运动过程中,两传感器示数之差不变,故D错误。
故选C。
12. 小明用一个圆柱形玻璃杯(不计玻璃厚度)研究物体密度。如图甲所示,空杯静止在水中时,水面对齐A,将空杯静止在液体a中时,液面对齐B。如图乙所示,在杯中倒入和杯子质量相等的水,此时水对杯底的压强为p、然后将两个外形相同的实心物体b、c分别轻轻放入杯中(水足够多且无溢出)静止时,杯子对地面的压强和水对容器底的压强如表格所示,A处深度为4.5cm,,下列说法错误的是( )
压强
只放入b时
只放入c时
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中A处深度为hA=4.5cm,杯底所受水的压强为pA=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.5×10-2m=450Pa
设杯底的面积为S,则杯底受到的压力为F压=pAS
玻璃杯处于漂浮状态,受到的浮力等于玻璃杯的重力,且根据浮力产生的原因可知,玻璃杯的重力G杯=F浮=F压= pAS=450Pa×S
在杯中倒入和杯子质量相等的水,则水的重力等于玻璃杯的重力,则水对杯底的压力F压杯底=G杯=450Pa×S
则水对杯底的压强
故A正确,不符合题意;
B.玻璃杯放在水中和放在液体a中时,玻璃杯底部受到的压强
所以p水=pa,由题意可知ρ水ghA=ρaghB
则有
故B正确,不符合题意;
CD.在杯中倒入和杯子质量一样的水,由此可知G杯=pS=G水=ρ水ghS
由表中的数据可知,Gb=0.1pS,Gc=0.4pS
由题意知,p=ρ水gh,由表格中的数据可知,p水b=1.1p,p水c=1.2p,所以hb=1.1h,hc=1.2h,Δhc=2Δhb=0.2h
b、c排开水的体积V排=ΔhS,所以V排c=2V排b=0.2hS
若b、c漂浮,物体受到的浮力F浮=ρ水V排g=G排
若b漂浮,液体的密度
若c漂浮,液体的密度
题中b、c都放入水中,故b、c不会同时漂浮,因为V排b<V排c,则b、c不会同时沉底;故b漂浮c沉底,所以V c=V排=0.2hS
物体c的密度
物体b的密度
故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
二、多选题(每题2分,共6分)
13. 物理兴趣小组同学对如图所示的实验现象进行了讨论,下列说法正确的是( )
A. 甲图,压强计的U形管左右液面高度差可以准确测出液体压强大小
B. 乙图,杯口的纸片和杯中的水不会掉下的原因是纸片受到了大气压的作用
C. 丙图,通过比较手指上的凹痕可以得出压力的作用效果与受力面积有关
D. 丁图,往纸片中间吹气,纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.甲图,压强计的U形管左右液面高度差不可以准确测出液体压强大小,只能粗略比较液体压强大小,故A错误;
B.乙图,杯口的纸片和杯中的水不会掉下,原因是纸片受到了大气压给其向上的力,是大气压的作用,故B正确;
C.丙图,笔竖放时,由于重力作用,笔对两手指的压力不同,两手指的受力面积也不同,没有控制变量,不能得出压力的作用效果与受力面积有关,故C错误;
D.丁图,往纸片中间吹气,中间流速大,压强变小,纸片外侧流速不变,压强不变,在压强差的作用下,纸片向中间靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越小,故D正确。
故选BD。
14. 某物体先由液态降温凝固、全部变为固态,到时刻停止降温;然后加热熔化(物体在相同时间内吸收的热量相等),实验过程中,记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图所示),忽略物态变化过程中的质量变化,已知该物体的质量为m,液态物质的比热容为c,下列说法正确的是( )
A. 在时间段,该物体放出的热量为
B. 在时间段,该物体吸收的热量为
C. 在时间段,该物质的比热容先变小、后变大
D. 该物体凝固放热中,内能一直减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在t2∼t3时间段,物质为固体,由于固态的比热容不知道,不能算出该物体放出的热量,故A错误;
B.在t5~t6时间段,所用时间为t6-t5时,温度从T1升高到T2,则该物体吸收的热量为Q吸1=cm(T2-T1)
用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),则单位时间内物体吸收的热量
在t3∼t5时间段,该物体吸收的热量为
故B正确;
C.在t2∼t4时间段,物质均处于固态,比热容不变,故C错误;
D.该物体凝固放热过程中,温度不变,但通过热传递的方式放出热量,所以内能减小,故D正确。
故选BD。
15. 图甲所示的电路中,电源电压不变,为定值电阻,L为额定电流为0.25A的小灯泡,R为滑动变阻器,闭合开关S、,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示;闭合开关S、,滑片P移动过程中,电压表与电流表的示数之间的关系图像如图丙所示,关于此电路,下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为2.5V
B. 闭合开关S、,当时,电路消耗的总功率为0.45W
C. 小灯泡的额定功率为0.5W
D. 将R换成与L完全相同的小灯泡,闭合S、,根据丙图像可求得电路总功率约0.6W
【答案】BD
【解析】
【详解】A.闭合开关S、S2,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,当滑动变阻器的电阻为5Ω时,其两端的电压为1.5V,通过电路的电流为
则电源电压为①
滑动变阻器的电阻为10Ω时,其两端的电压为2V,通过电路的电流为
则电源电压为②
联立①②得,,R0=5Ω,故A错误;
B.闭合开关S、S2,R0与R串联,电路消耗的总功率为
故B正确;
C.闭合开关S、S1,L与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;由图丙可知,当电路中电流为0.25A时,R两端的电压为0.5V,此时灯泡正常发光;根据串联电路电压规律,灯泡额定电压为
则灯泡额定功率为
故C错误;
D.将R2替换成与L相同的小灯泡,闭合S、S1,两灯泡串联,根据串联分压原理可知,每个灯泡两端电压为1.5V,在图丙中电路中的电流约为0.2A,则电路总功率约为
故D正确。
故选BD。
三、实验探究题(23题3分,其余每空1分,共28分)
16.
(1)图甲所示弹簧测力计的示数是___________N;
(2)条形磁体周围的磁场情况如图乙所示,则条形磁体的右端是___________极。
【答案】(1)2.4 (2)S
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的读数为2.2N。
【小问2详解】
在磁体外部,磁感线从N极出发回到S极,因此条形磁体左端为N极,右端为S极。
17. 如图所示,在一端封闭的长玻璃管中,先注入半管水,再缓慢注入酒精直到装满,封住管口将玻璃管反复翻转,使水和酒精混合在一起,发现______,这表明分子之间存在间隙。
【答案】玻璃管中液体的总体积变小
【解析】
【详解】封住管口将玻璃管反复翻转,使水和酒精混合在一起,发现玻璃管上方又出现空隙,玻璃管中液体的总体积变小,这表明分子之间存在间隙,水分子和酒精分子占据了彼此的间隙,导致它们的总体积小于它们的体积之和。
18. 小明做“测量盐水的密度”实验,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向______调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g,然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中,如图甲所示,则倒出盐水的体积为______。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,读数为______g,则盐水的密度为______。
【答案】(1)左 (2) ①. 20 ②. 31.8 ③. 1.1
【解析】
【分析】
【小问1详解】
当指针静止时指向分度盘中线右侧,说明天平右侧质量偏大,根据天平调节原理:指针偏右时,需将平衡螺母向左侧移动,最终使天平横梁平衡。
【小问2详解】
[1]由甲图知,量筒的分度值为1mL,倒出盐水的体积
[2]如图乙所示,天平标尺的1g∼2g之间有5个小格,其分度值为0.2g,游码左侧指在1g过4格处,示数为1.8g,小明测得烧杯和剩余盐水的总质量m剩=20g+10g+1.8g=31.8g
烧杯和盐水的总质量,倒出盐水的质量m=m总-m剩=53.8g-31.8g=22g
[3]盐水的密度为
19. 如图所示,是小明探究与“热”有关的两个实验装置。
(1)甲图中,如果加热时间相同、食用油升高的温度大于水,则______吸热能力更强;
(2)按乙图装置进行实验,是为了探究电流产生的热量与______的关系;
(3)上述两个实验中,都需要控制被加热液体的初温相同、______相等;
(4)上述两个实验装置中,通过液体升高的温度来反映液体吸热多少的是______(选填“甲”或“乙”)。
【答案】(1)水 (2)电阻
(3)质量 (4)乙
【解析】
【小问1详解】
图甲中,如果加热相同时间,吸热相同,质量相同的食用油升高的温度比水高,根据可知水吸热能力更强。
【小问2详解】
乙装置中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻不同,故该装置用来探究电流热效应与电阻的关系。
【小问3详解】
由控制变量法,上述两个实验中都需要控制被加热液体的质量和初温相等。
【小问4详解】
甲实验中,通过加热时间反映吸热多少,乙实验装置中,液体的种类和质量相同,通过液体升高的温度来反映液体吸热多少。
20. 为了探究“滑动摩擦力大小与两物体接触面之间的压力大小是否有关”.小华选用两个质量不同、材料相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B,弹簧测力计和细线进行实验.请你帮他补充完实验步骤和实验现象.
(1)用弹簧测力计分别测出木块A和B的重力、并记录.
(2)将木块A放在水平桌面上,细线的一端系在木块A的挂钩上,另一端系在弹簧测力计的挂钩上,水平拉动测力计,使木块A沿水平桌面做______运动,读出测力计的示数为并记录.
(3)______,仿照步骤(2)读出测力计的示数为并记录.
(4)比较与,发现______(选填“=”或“≠”),说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小有关.
(5)画出实验数据的记录表格________.
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 用木块B替换A,将木块B放在水平桌面上 ③. ④.
物重
GA= N
GB= N
压力
拉力
摩擦力
【解析】
【详解】[1]将木块A放在水平桌面上,细线的一端系在木块A的挂钩上,另一端系在弹簧测力计的挂钩上,水平拉动测力计,使木块A沿水平桌面做匀速直线运动,根据二力平衡的知识,此时弹簧测力计对木块A的拉力与受到的滑动摩擦力大小相等,读出测力计的示数为,便知道此时摩擦力的大小。
[2]探究滑动摩擦力与压力的关系,需控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大小,把木块B叠放在木块A上 (或“用木块B替换木块A”),仿照步骤(2)的操作,读出测力计的示数为,知道此时摩擦力的大小。
[3]比较与,发现,说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小有关,如果,说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小无关。
[4]实验数据记录表格应包含木块重力(反映压力大小)、弹簧测力计示数(反映滑动摩擦力大小)等项目,如下表所示:
21. 小丽在帮妈妈利用厨房电子秤配特定浓度糖水做面包时,发现在使用瓷勺搅拌糖水过程中,电子秤的示数在不停地变化,这引起了她浓厚的兴趣.她首先了解到电子秤是利用压力传感器工作的,它将“压力”转换为“质量”显示.于是她便作了如下猜想:
猜想一:增加的质量就是金属块的质量大小;
猜想二:增加的质量是金属块排开水的质量;
为排除不规则形状带来的干扰,小丽找到一个长方体金属块来探寻“示数变化”的原因.如图甲,将装有适量水的烧杯放在水平电子秤上,读数为120g,再将细线系住的金属块缓慢浸入水中(不接触容器),电子秤读数随之逐渐增大然后稳定在130g,随后松手金属块沉入水底(细线质量、体积均不计);
(1)对比几次测量数据,小丽很快否定了猜想一并算出金属块质量为______g;
(2)为验证猜想二,她将烧杯一侧垫高(如图⑥所示),放在电子秤上,装水至杯口,并在杯口处放置接水用小烧杯,若猜想正确,此时金属块缓慢入水到浸没(不触底)的过程中,电子秤示数将______,并可以测量小烧杯中水的质量加以验证;
(3)观察图①~③并结合所学“浮力大小与______有关、阿基米德原理及______这一力学知识,进一步推论得出电子秤增大的压力来自浮力;
(4)推理应用:两个相同烧杯装等量的水,分别把体积相同的乒乓球和实心铁球浸没在水中(乒乓球用细线系在容器底部,铁球用细线吊着),放在电子秤时示数分别为、,如图⑦和⑧.则______(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)27 (2)不变
(3) ①. 排开的液体的体积 ②. 相互作用力
(4)<
【解析】
【小问1详解】
由①和⑤可知金属块质量为
【小问2详解】
观察图①到④可得浮力大小与排开液体体积有关,根据阿基米德原理及力的作用是相互的,得出电子秤增大的压力来自于浮力,电子秤的示数等于剩余水、烧杯和金属块和排开水的质量之和,故电子秤的示数不变。
【小问3详解】
观察图①~③并结合所学,浮力大小与排开液体体积有关、阿基米德原理及力的作用是相互的,得出电子秤增大的压力来自浮力。
【小问4详解】
图⑦中由于乒乓球和容器底部连在一起,m1等于烧杯、水和乒乓球的质量之和,图⑧中m2为烧杯、水和铁球排开水的质量之和,乒乓球和实心铁球体积相同,且浸没在水中,根据阿基米德原理可知,二者所受浮力相等,但乒乓球的浮力大于重力,所以铁球排开水的质量大于乒乓球的质量,故m1<m2。
22. 在做“测量小灯泡的电功率”实验时,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡L(额定电压为3V)、电流表、电压表、开关、规格分别为“ 1A”和“ 0.5A”的滑动变阻器R各一个,导线若干.小明同学选择恰当的器材先正确连接好串联电路,并把电压表并联连接在电路中.实验过程中测得的实验数据记录在下表中.
次数
电压U/V
电流I/A
1
4.0
0.20
2
3.5
0.24
3
3.0
0.26
(1)画出小明的实验电路图.
(2)实验中,判断小灯泡在额定功率下正常发光工作的依据是:______.
(3)根据表中测得的数据,则小明选用的滑动变阻器为______(选填“ 1A”或“ 0.5A”).小灯泡的额定功率为______W.
(4)由表中数据可知,第2次实验与第1次实验相比,滑动变阻器电功率的变化量与小灯泡功率的变化量相比,______(选填“>”“<”或“=”).若小灯泡两端电压恰好为1.5V,则灯的功率可能是______.
A.0.195W B.0.225W C.0.240W D.0.390W
【答案】(1) (2)小灯泡两端的实际电压等于额定电压3V
(3) ①. 0.5A ②. 0.78
(4) ①. < ②. C
【解析】
【小问1详解】
电源(6V)、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表串联,由表中数据,电压增大,电流减小可知电压表并联在滑动变阻器两端,如图所示:
【小问2详解】
当电压表的示数等于3V时,根据串联电路电压规律,此时小灯泡的实际电压为3V,等于小灯泡的额定电压,即小灯泡实际功率等于额定功率,此时小灯泡处于额定功率工作状态,正常发光。
【小问3详解】
[1]第三次实验中,灯泡电压为3V(额定电压),此时滑动变阻器的阻值为,则“10Ω 1A”的滑动变阻器最大阻值不足,故选“30Ω 0.5A”。
[2]小灯泡的额定功率:
【小问4详解】
[1]根据,第1次P灯1=(6V-4V)×0.20A=0.40W,P滑1=4V×0.20A=0.80W,第2次P灯2=(6V-3.5V)×0.24A=0.60W,P滑2=3.5V×0.24A=0.84W,则变化量ΔP滑=0.04W,ΔP灯=0.20W,故ΔP滑<ΔP灯。
[2]由表中实验数据可知,小灯泡两端电压变大时,灯丝电阻变大,即小灯泡的灯丝电阻随温度升高而变大。已知小灯泡的额定电压U0=3V,额定电流I0=0.26A,其额定功率为0.78W,当小灯泡两端电压恰好为1.5V,即额定电压的一半时,因电阻变小,此时通过灯泡的电流范围为I0<I<I0,在式子两端同时乘以,可得,即,代入数据可得0.195W<P实<0.39W,故A、D不符合题意;由表中第1次数据和欧姆定律可知,当电压为1.5V时,电阻应小于10Ω,则此时小灯泡的功率,故B不符合题意,C符合题意。故选C。
23. 某稳压输出电源的电路原理图如图甲所示,其中、为定值电阻,为磁敏电阻,其阻值大小随磁场强度的变化特点如图乙所示。该装置在输入电压U改变时,可以使控制电路两端电压仍能维持在某一定值附近。请分析推理:满足上述要求的磁敏电阻的工作范围是ab段还是bc段?
【答案】见解析
【解析】
【详解】如图,R2与电磁铁串联,R1与R3串联,然后再并联接入电路中。当电源输入电压增大时,通电螺线管和R2所在支路两端的总电压U变大,而通电螺线管和R2的总电阻不变,根据欧姆定律可知:通过螺线管的电流变大,螺线管的磁性增强;定值电阻R1和磁敏电阻R3所在支路两端的总电压U也变大,而定值电阻R1两端电压不变,由可知,此时通过该支路的电流不变;由欧姆定律知R1两端电压不变;R3两端电压为U3=U-U1,可知磁敏电阻R3两端电压变大,而该支路电流I不变,由知,R3阻值变大。所以电磁铁磁性增强时,R3阻值变大,bc段满足要求,ab段不满足要求。
四、科普阅读题(共4分)
24. 固体的热膨胀
对于工程师来说,在建造公路桥梁时,要设计一些称为膨胀接口的小缝隙,为炎热的夏季留出部分膨胀的空间。一般固体受热时它们只会膨胀一点点,但对于100m长的桥梁来说,这“一点点”叠加起来可能就有几厘米了。如果没有膨胀接口,那么桥梁将会发生变形甚至会部分地损坏。同样,没有铺设膨胀接口的铁轨也会被高温损坏,如图所示。
铁轨在高温下变形
为了理解固体热膨胀的原因,我们可以把固体看做是由弹簧连接的分子的集合,这些弹簧代表分子间的吸引力。当分子靠近时,弹簧会推开分子以使它们分离。当固体被加热时,分子的动能增加,因此它们的振动加快,分子之间彼此离得越来越远,分子间的吸引力不断减弱。也就是当分子的振动由于温度的上升而变得更加激烈时,分子的平均间距加大,导致固体膨胀。
研究表明,固体长度的改变量与材料原长以及温度的变化量成正比。若已知固体温度在时长度为,那么当温度为时,固体长度可由下式求出:,其中称为材料的线膨胀系数,单位为℃-1。不同材料的热膨胀系数各不相同,在生产中应充分考虑到这一特点,例如钢筋和混凝土必须有相同的膨胀系数,否则由这两种材料制成的构件在夏季高温环境下,将会因为各部分膨胀不一致出现爆裂;补牙时所用的填充材料也必须与牙齿的珐琅质具有相同的膨胀率(和收缩率)。
请根据以上阅读材料,回答下列问题:
(1)建造公路桥梁时,设计膨胀接口的原因是:______;
(2)由公式,可得长度为的固体材料线膨胀系数,其中为该固体材料长度变化量,为温度变化量;由于固体的膨胀沿三个方向进行,根据线膨胀系数的表达式,写出体积为的固体体积膨胀系数的表达式:______(用、以及体积变化量表示);
(3)若某工程需要将铁棒与铝棒对接在一起制成长度为1m的金属棒,要求它的长度随温度膨胀的程度与1m长的铜棒相同,则铁棒的长度应为______m。
已知:,,。
【答案】(1)见解析 (2)
(3)0.5
【解析】
【小问1详解】
在建造公路桥梁时,要设计一些称为膨胀接口的小缝隙,可防止桥梁在炎热的夏季受热膨胀而发生变形甚至损坏。
【小问2详解】
由,其中为该固体材料长度变化量,为温度变化量,可推导出体积V1的固体体积膨胀系数表达式为。
【小问3详解】
设铁棒的长度为L1,据知,铁棒的长度变化量
铝棒的长度变化量
1m铜棒在相同条件下的变化量
金属棒的长度随温度膨胀的程度与1m长的铜棒相同,则有
即
解得铁棒的长度为L1=0.5m。
五、计算题(共8分,每题4分)
25. 图甲是额定电压为6V的灯泡L和定值电阻的电流随电压变化的图像,将它们接入图乙所示的电路中,只闭合开关时,灯泡L的功率为1.6W。求:
(1)的阻值;
(2)电源电压U;
(3)只闭合开关时,调节滑动变阻器的滑片使灯泡L恰好正常发光,此时电流通过滑动变阻器1min产生的热量。
【答案】(1)30Ω (2)16V
(3)300J
【解析】
小问1详解】
根据图甲可知,电阻R2的阻值为
【小问2详解】
只闭合开关S2时,R2与灯泡L串联,灯泡L的功率为1.6W,根据图甲可知,小灯泡两端的电压为4V,通过小灯泡的电流为0.4A,电阻R2两端的电压为
由串联电路中电压的规律知,电源电压为
【小问3详解】
只闭合开关S1时,R1与灯泡L串联,调节滑动变阻器的滑片使灯泡L恰好正常发光,说明小灯泡两端的电压为6V,通过小灯泡的电流为0.5A,则此时滑动变阻器两端的电压为
此时电流通过滑动变阻器1min产生的热量为
26. 如图甲所示是某地修建大桥时使用滑轮组打捞不慎落入水中的长方体石料M的示意图。在整个打捞过程中,石料以恒定的速度v=0.1m/s上升,石料离开水面之后绳子自由端的拉力F=1000N。图乙是钢丝绳的拉力T随时间变化的图像,t=0时刻石料刚好离开湖底。求:(不计水面变化,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)石料完全浸没在水中受到的浮力;
(2)刚离开湖底时,石料底面受到湖水的压力;
(3)石料离开水面之后滑轮组的机械效率。
【答案】(1)400N
(2)2×103N (3)80%
【解析】
【小问1详解】
由图乙知,当50s后,石料完全露出水面,根据二力平衡,石料的重力G=T2=1600N
石料浸没水中时,钢丝绳的拉力T1=1200N
石料所受的浮力为F浮=G-T1=1600N-1200N=400N
【小问2详解】
由图乙知,从开始到石料完全露出水面,需用的时间t1=50s,则湖水的深度为h=vt1=0.1m/s×50s=5m
湖底受到湖水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
由阿基米德原理得,石料排开水的体积
从40s石料上表面刚刚露出水面,到50s石料下表面刚刚离开水面,所用时间t2=50s-40s=10s
故石料高度h石= vt2=0.1m/s×10s=1m
石料的底面积为
根据,刚离开湖底时,石料底面受到湖水的压力F=pS=5×104Pa×0.04m2=2×103N
【小问3详解】
由图知,承担物重的绳子段数n=2,拉力端移动距离s=2h
石料离开水面之后滑轮组的机械效率
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
清华附中2025年初三物理三模试题
一、单选题(每题2分,共24分)
1. 下列能源中,属于可再生能源的是( )
A. 煤 B. 潮汐能 C. 核燃料 D. 石油
2. 下列光现象中,与“日食”成因相同的是( )
A. 小孔成像 B. 雨后的彩虹
C. 水中的倒影 D. “弯折”的勺子
3. 图所示的是关于生活用电的四个情境,下列说法中正确的是( )
A. 图甲:使用螺丝刀试电笔时不能用指尖抵住上端的金属帽
B. 图乙:与三孔插座中标有①的插孔相连的是火线
C. 图丙:人站在干燥的木凳上同时接触火线和零线,不会触电
D. 图丁:用电器的总功率过大,容易发生火灾
4. 学校组织的音乐会中,学生利用自制的“管钟”进行演奏,“管钟”由一些材质和粗细相同,但长短不同的铜管组成,演奏者手持木槌敲击铜管进行表演。下列说法正确的是( )
A. 观众听到的钟声是由管内空气的振动产生的
B. 观众听到不同管钟发出的声音传播速度相同
C. 敲击不同管钟,主要是改变发出声音的音色
D. 演奏中禁止喧哗是在传播过程中防治噪声
5. C919飞机的机身框架等关键承力结构中采用了钛合金材料,自2024年起,喷气式发动机开始使用可持续航空燃料(SAF)进行商业飞行,下列说法正确的是( )
A. 喷气式发动机工作时,将电能转化为机械能
B. 飞行加速上升时,重力势能增大,动能减小
C. 飞机与地面基站间的通讯信息是依靠超声波传输的
D. 利用钛合金作为飞机机身框架材料主要利用了钛合金强度高的特点
6. 如图所示是天问一号任务火星车——“祝融号”,它用变焦数码照相机拍摄了着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”和“着巡合影”等照片。关于照相机的说法正确的是( )
A. 照相机的镜头是一个凹透镜
B. 拍照时照相机所成是一个倒立、缩小的虚像
C. 若拍摄的物体靠近照相机,所成的像将变小
D. 被拍摄的景物到镜头的距离u和镜头焦距f的关系是u>2f
7. 探究“阻力对物体运动的影响”实验中,下列说法正确的是( )
A. 小车在毛巾表面最快停下,是因为此过程中小车受到的惯性最小
B. 小车在粗糙水平面上减速运动时,其惯性会随着速度减小而减小
C. 小车在粗糙水平面上最终会停下,说明力是维持物体运动的原因
D. 小车在木板上运动时,木板对小车的支持力与小车对木板的压力大小相等
8. 在探究磁与电的相互作用时经常用到如图所示的器材,关于该实验装置,下列说法正确的是( )
A. 若在甲乙之间接入电源可以模拟电动机的工作原理
B. 若在甲乙之间接入电源,只改变电流方向,导线ab运动方向不变
C. 若在甲乙之间接入灵敏电流表可以使导线ab在磁场中受力运动
D. 若在甲乙之间接入灵敏电流表,只要导线ab运动,电流表指针就会偏转
9. 如图甲,把重为G0的鸡蛋缓慢放入盛满水的溢水杯中,鸡蛋沉底,溢出水的重力为G1,水对溢水杯底的压强为p1;如图乙,把同一个鸡蛋缓慢放入盛满盐水的溢水杯中,鸡蛋漂浮,溢出盐水的重力为 G2,盐水对溢水杯底的压强为p2。下列说法正确的是( )
A. G1> G2 B. G1< G2 C. p1 = p2 D. p1> p2
10. 现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的是( )
A. 通电时间相同时,甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B. 通电时间相同时,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C. 两只灯泡串联工作时,甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D. 两只灯泡并联工作时,干路中允许通过的最大电流为1A
11. 如图,被固定的拉力传感器1和拉力传感器2分别通过竖直细线连接在轻质杠杆的A 点和B点。保持杠杆水平静止,一辆玩具小车从杠杆上B点开始向左匀速运动,其中一个传感器的示数F与小车运动的路程s的关系如图所示。已知:BC=2AB=2m,忽略小车的体积,下列说法正确的是( )
A. 小车运动过程中,传感器2的示数保持不变
B. 玩具小车的重量为1.5N
C. 图2中,图像与纵坐标交点 F0=1N
D. 小车运动过程中,两传感器示数之差逐渐变大
12. 小明用一个圆柱形玻璃杯(不计玻璃厚度)研究物体密度。如图甲所示,空杯静止在水中时,水面对齐A,将空杯静止在液体a中时,液面对齐B。如图乙所示,在杯中倒入和杯子质量相等的水,此时水对杯底的压强为p、然后将两个外形相同的实心物体b、c分别轻轻放入杯中(水足够多且无溢出)静止时,杯子对地面的压强和水对容器底的压强如表格所示,A处深度为4.5cm,,下列说法错误的是( )
压强
只放入b时
只放入c时
A. B.
C. D.
二、多选题(每题2分,共6分)
13. 物理兴趣小组同学对如图所示的实验现象进行了讨论,下列说法正确的是( )
A. 甲图,压强计的U形管左右液面高度差可以准确测出液体压强大小
B. 乙图,杯口的纸片和杯中的水不会掉下的原因是纸片受到了大气压的作用
C. 丙图,通过比较手指上的凹痕可以得出压力的作用效果与受力面积有关
D. 丁图,往纸片中间吹气,纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越小
14. 某物体先由液态降温凝固、全部变为固态,到时刻停止降温;然后加热熔化(物体在相同时间内吸收的热量相等),实验过程中,记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图所示),忽略物态变化过程中的质量变化,已知该物体的质量为m,液态物质的比热容为c,下列说法正确的是( )
A. 在时间段,该物体放出的热量为
B. 在时间段,该物体吸收的热量为
C. 在时间段,该物质的比热容先变小、后变大
D. 该物体凝固放热中,内能一直减小
15. 图甲所示的电路中,电源电压不变,为定值电阻,L为额定电流为0.25A的小灯泡,R为滑动变阻器,闭合开关S、,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示;闭合开关S、,滑片P移动过程中,电压表与电流表的示数之间的关系图像如图丙所示,关于此电路,下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为2.5V
B. 闭合开关S、,当时,电路消耗的总功率为0.45W
C. 小灯泡的额定功率为0.5W
D. 将R换成与L完全相同小灯泡,闭合S、,根据丙图像可求得电路总功率约0.6W
三、实验探究题(23题3分,其余每空1分,共28分)
16.
(1)图甲所示的弹簧测力计的示数是___________N;
(2)条形磁体周围的磁场情况如图乙所示,则条形磁体的右端是___________极。
17. 如图所示,在一端封闭的长玻璃管中,先注入半管水,再缓慢注入酒精直到装满,封住管口将玻璃管反复翻转,使水和酒精混合在一起,发现______,这表明分子之间存在间隙。
18. 小明做“测量盐水的密度”实验,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向______调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g,然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中,如图甲所示,则倒出盐水的体积为______。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,读数为______g,则盐水的密度为______。
19. 如图所示,是小明探究与“热”有关的两个实验装置。
(1)甲图中,如果加热时间相同、食用油升高的温度大于水,则______吸热能力更强;
(2)按乙图装置进行实验,是为了探究电流产生热量与______的关系;
(3)上述两个实验中,都需要控制被加热液体的初温相同、______相等;
(4)上述两个实验装置中,通过液体升高的温度来反映液体吸热多少的是______(选填“甲”或“乙”)。
20. 为了探究“滑动摩擦力大小与两物体接触面之间的压力大小是否有关”.小华选用两个质量不同、材料相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B,弹簧测力计和细线进行实验.请你帮他补充完实验步骤和实验现象.
(1)用弹簧测力计分别测出木块A和B的重力、并记录.
(2)将木块A放在水平桌面上,细线一端系在木块A的挂钩上,另一端系在弹簧测力计的挂钩上,水平拉动测力计,使木块A沿水平桌面做______运动,读出测力计的示数为并记录.
(3)______,仿照步骤(2)读出测力计的示数为并记录.
(4)比较与,发现______(选填“=”或“≠”),说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小有关.
(5)画出实验数据的记录表格________.
21. 小丽在帮妈妈利用厨房电子秤配特定浓度糖水做面包时,发现在使用瓷勺搅拌糖水过程中,电子秤的示数在不停地变化,这引起了她浓厚的兴趣.她首先了解到电子秤是利用压力传感器工作的,它将“压力”转换为“质量”显示.于是她便作了如下猜想:
猜想一:增加的质量就是金属块的质量大小;
猜想二:增加的质量是金属块排开水的质量;
为排除不规则形状带来的干扰,小丽找到一个长方体金属块来探寻“示数变化”的原因.如图甲,将装有适量水的烧杯放在水平电子秤上,读数为120g,再将细线系住的金属块缓慢浸入水中(不接触容器),电子秤读数随之逐渐增大然后稳定在130g,随后松手金属块沉入水底(细线质量、体积均不计);
(1)对比几次测量数据,小丽很快否定了猜想一并算出金属块质量为______g;
(2)为验证猜想二,她将烧杯一侧垫高(如图⑥所示),放在电子秤上,装水至杯口,并在杯口处放置接水用小烧杯,若猜想正确,此时金属块缓慢入水到浸没(不触底)的过程中,电子秤示数将______,并可以测量小烧杯中水的质量加以验证;
(3)观察图①~③并结合所学“浮力大小与______有关、阿基米德原理及______这一力学知识,进一步推论得出电子秤增大的压力来自浮力;
(4)推理应用:两个相同烧杯装等量的水,分别把体积相同的乒乓球和实心铁球浸没在水中(乒乓球用细线系在容器底部,铁球用细线吊着),放在电子秤时示数分别为、,如图⑦和⑧.则______(填“>”、“<”或“=”)。
22. 在做“测量小灯泡的电功率”实验时,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡L(额定电压为3V)、电流表、电压表、开关、规格分别为“ 1A”和“ 0.5A”的滑动变阻器R各一个,导线若干.小明同学选择恰当的器材先正确连接好串联电路,并把电压表并联连接在电路中.实验过程中测得的实验数据记录在下表中.
次数
电压U/V
电流I/A
1
4.0
0.20
2
35
0.24
3
3.0
0.26
(1)画出小明的实验电路图.
(2)实验中,判断小灯泡在额定功率下正常发光工作的依据是:______.
(3)根据表中测得的数据,则小明选用的滑动变阻器为______(选填“ 1A”或“ 0.5A”).小灯泡的额定功率为______W.
(4)由表中数据可知,第2次实验与第1次实验相比,滑动变阻器电功率的变化量与小灯泡功率的变化量相比,______(选填“>”“<”或“=”).若小灯泡两端电压恰好为1.5V,则灯的功率可能是______.
A.0.195W B.0.225W C.0.240W D.0.390W
23. 某稳压输出电源的电路原理图如图甲所示,其中、为定值电阻,为磁敏电阻,其阻值大小随磁场强度的变化特点如图乙所示。该装置在输入电压U改变时,可以使控制电路两端电压仍能维持在某一定值附近。请分析推理:满足上述要求的磁敏电阻的工作范围是ab段还是bc段?
四、科普阅读题(共4分)
24. 固体的热膨胀
对于工程师来说,在建造公路桥梁时,要设计一些称为膨胀接口的小缝隙,为炎热的夏季留出部分膨胀的空间。一般固体受热时它们只会膨胀一点点,但对于100m长的桥梁来说,这“一点点”叠加起来可能就有几厘米了。如果没有膨胀接口,那么桥梁将会发生变形甚至会部分地损坏。同样,没有铺设膨胀接口的铁轨也会被高温损坏,如图所示。
铁轨在高温下变形
为了理解固体热膨胀的原因,我们可以把固体看做是由弹簧连接的分子的集合,这些弹簧代表分子间的吸引力。当分子靠近时,弹簧会推开分子以使它们分离。当固体被加热时,分子的动能增加,因此它们的振动加快,分子之间彼此离得越来越远,分子间的吸引力不断减弱。也就是当分子的振动由于温度的上升而变得更加激烈时,分子的平均间距加大,导致固体膨胀。
研究表明,固体长度的改变量与材料原长以及温度的变化量成正比。若已知固体温度在时长度为,那么当温度为时,固体长度可由下式求出:,其中称为材料的线膨胀系数,单位为℃-1。不同材料的热膨胀系数各不相同,在生产中应充分考虑到这一特点,例如钢筋和混凝土必须有相同的膨胀系数,否则由这两种材料制成的构件在夏季高温环境下,将会因为各部分膨胀不一致出现爆裂;补牙时所用的填充材料也必须与牙齿的珐琅质具有相同的膨胀率(和收缩率)。
请根据以上阅读材料,回答下列问题:
(1)建造公路桥梁时,设计膨胀接口的原因是:______;
(2)由公式,可得长度为的固体材料线膨胀系数,其中为该固体材料长度变化量,为温度变化量;由于固体的膨胀沿三个方向进行,根据线膨胀系数的表达式,写出体积为的固体体积膨胀系数的表达式:______(用、以及体积变化量表示);
(3)若某工程需要将铁棒与铝棒对接在一起制成长度为1m的金属棒,要求它的长度随温度膨胀的程度与1m长的铜棒相同,则铁棒的长度应为______m。
已知:,,。
五、计算题(共8分,每题4分)
25. 图甲是额定电压为6V的灯泡L和定值电阻的电流随电压变化的图像,将它们接入图乙所示的电路中,只闭合开关时,灯泡L的功率为1.6W。求:
(1)的阻值;
(2)电源电压U;
(3)只闭合开关时,调节滑动变阻器的滑片使灯泡L恰好正常发光,此时电流通过滑动变阻器1min产生的热量。
26. 如图甲所示是某地修建大桥时使用滑轮组打捞不慎落入水中的长方体石料M的示意图。在整个打捞过程中,石料以恒定的速度v=0.1m/s上升,石料离开水面之后绳子自由端的拉力F=1000N。图乙是钢丝绳的拉力T随时间变化的图像,t=0时刻石料刚好离开湖底。求:(不计水面变化,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)石料完全浸没在水中受到的浮力;
(2)刚离开湖底时,石料底面受到湖水的压力;
(3)石料离开水面之后滑轮组的机械效率。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。