2025年北京市中考物理试卷-模拟练习卷(五)
2025-08-13
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内容正文:
2025年北京市中考物理试卷-模拟练习卷(五)
一.选择题(共12小题,满分16分)
1.下列设备主要利用了电流的热效应来工作的是( )
A.司南
B.手持电风扇
C.电饭煲
D.风力发电机
2.(2分)下列实例中,为了增大摩擦力的是( )
A.轴承中装有滚珠
B.磁悬浮列车车身悬浮
C.给自行车加润滑油
D.下雪天给轮胎套上铁链
3.(2分)如图所示,是北斗导航卫星的运行示意图。2023年12月26日11时26分,中国在西昌卫星发射中心成功发射了两颗北斗导航卫星,这是北斗三号全球卫星导航系统2020年7月31日正式建成开通以来发射的首组中圆地球轨道卫星,至此,中国在轨运行的北斗导航卫星增至48颗。关于这些卫星的运动,下面说法中正确的是( )
A.如果北斗卫星以地面为参照物,那么,卫星都是静止的
B.16颗北斗卫星彼此之间是相对静止的
C.卫星做的是曲线运动
D.在利用火箭发射卫星前,如果以火箭为参照物,那么,卫星是运动的
4.(2分)下列光学现象中属于光的折射现象的是( )
A.树荫下的圆形光斑 B.水中树的倒影
C.阳光下栏杆的影子 D.放大镜中放大的字
5.我们的前臂就是物理学中的一根杠杆,当人手拿一个茶杯时,肱二头肌收缩对手臂产生一个拉力,使手臂保持静止,保证茶杯在手中保持静止。以下分析合理的是( )
A.前臂杠杆的支点在手腕处
B.茶杯对手的压力为动力,且方向竖直向下
C.肱二头肌的拉力为阻力
D.拿起茶杯时前臂相当于一个费力杠杆,优点是省距离
6.(2分)用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球被弹开,下列相关解释错误的是( )
A.乒乓球被弹开说明声音是由振动产生的
B.听到的声音越大,乒乓球被弹得越远
C.敲音叉的力越大,声音的音调就越高
D.音叉发出的声音是通过空气传到人耳的
7.如图是U形池自由式滑雪的情景。比赛时运动员脚蹬滑雪板在U形池内来回滑动、翻飞。下列有关分析正确的是( )
A.选手U形池内来回滑动过程其运动状态一直改变
B.滑雪板较宽是为了减小运动员对池面的压力
C.选手在U形池翻飞到最高处时不再受力作用
D.选手飞离U形池后能向上运动是由于受到了向上的力
8.(2分)在跨学科实践活动中小明在厨房中观察到一些现象,关于这些现象说法正确的是( )
A.冰冻水饺中的冰在热水中熔化时,冰的温度升高
B.水沸腾后冒出大量“白气”,白气与露的形成过程相同
C.锅加热时,锅内的小水珠冒泡并消失是升华现象
D.用高压锅炖煮食物熟得快,利用了气压越高沸点越低的原理
9.(2分)如图是某品牌的闪光滑板车,下列说法正确的是( )
A.滑板车运动时车轮闪光,机械能转化为光能
B.男孩蹬地使滑板车运动,物体不受力是无法运动的
C.男孩站在滑板车上静止时,滑板车的重力和人受到的支持力是一对平衡力
D.运动的滑板车不能马上停下,是因为一切物体都要受到惯性力的作用
10.如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。下列说法正确的是( )
A.管口出现的“白气”是液化现象
B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加
C.水被加热的过程中,能量转化不符合能量守恒定律
D.水蒸气推出橡胶塞的过程中,能量的转化形式与热机压缩冲程相同
11.(2分)学习了电学知识后,小宇同学设计了如图所示的汽车油量表的工作原理图,连接浮子和滑片的是一根可绕O点转动的轻杆,油量表是由电压表或电流表改装的,已知R0为定值电阻,R相当于滑动变阻器(滑动变阻器R接入的阻值是随油面升降均匀变化),电源电压保持不变,则下列说法正确的是( )
A.方案一中,油量增多时,滑动变阻器R接入电路的阻值变大
B.方案一中,油量增多时,电流表的示数变小
C.方案二中,油量增多时,滑动变阻器R接入电路的阻值变大
D.方案二中,电阻R0的作用不是用来防止电路短路的
12.(2分)一质量为M,底面积为S的某圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,注入适量的水,空烧杯漂浮在水面上,此时容器内水的深度为h1;后将一金属球置于烧杯中,烧杯仍漂浮于水面,此时容器内水的深度为h2;再从烧杯中取出金属球放入水中,金属球沉底后,容器内水的深度为h3,已知水的密度为ρ水,下列说法正确的是( )
A.金属球的密度为ρ水
B.水深为h2时桌面受到容器的压力为ρ水gh2S
C.金属球沉底后受到的重力和支持力平衡
D.金属球沉底后对容器底的压力为ρ水g(h2﹣h3)S
二.多选题(共3小题,满分4分)
(多选)13.(2分)如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R为电阻式传感器,电源电压保持不变,当R阻值从0增大到60Ω,测得R的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.R的阻值增大,电流表与电压表的示数都变小
B.R0两端的电压变化范围为6~18V
C.当电流为0.6A 时,1s内电路消耗的电能为10.8J
D.电源电压为 18V
(多选)14.(2分)2025年2月冬奥会在北京举行,在某场馆建设中,采用如图所示的装置,滑轮组悬挂在水平支架上,工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在6s内匀速上升了1.2m。已知物体A重480N,该工人重500N,两个滑轮质量相等,提升重物过程中,不计滑轮组的摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为80%。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.该工人对地面的压力为200N
B.绳子自由端拉力的功率为60W
C.支架受到滑轮组的拉力为900N
D.若绳子足够结实,该滑轮组的最大机械效率为88%
(多选)15.如图甲所示为非接触式红外测温枪,图乙是它的工作原理图,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图像如图丙所示,当人体温度越高测温枪仪表盘显示的示数越大,对该电路的分析下列说法正确的是( )
A.该测温枪仪表盘由电流表改装而成
B.该测温枪仪表盘由电压表改装而成
C.人体温度越高,电路消耗的电功率越大
D.人体温度越高,R0消耗的电功率越小
三.填空题(共8小题,满分26分)
16.(2分)如图所示,小红用手触摸带电金属球时,她的头发由于带上 (异种/同种)电荷,而向四面八方飞散开。
17.(6分)如图所示,甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)实验时,按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装器材更合理。
(2)图乙a、b图是给水加热过程中出现的情景,则两种情景出现的先后顺序是: (选填“a→b”或“b→a”)。
18.(4分)如图所示是小梅“探究感应电流产生的条件”的实验装置。闭合开关,使ab棒 (填“竖直上下”或“水平左右”)运动,可看到灵敏电流计的指针发生偏转。若将此装置中灵敏电流计换成 可进一步探究电动机的工作原理。
19.(4分)在探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时,三个小组的同学用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验,部分实验数据如表中所示。
表1(f1=5cm)
物距u/cm
像高h/cm
11
5
17
2.5
40
0.9
表2(f2=8cm)
物距u/cm
像高h/cm
24
3
36
1.7
40
1.5
表3(f3=10cm)
物距u/cm
像高h/cm
25
4
28
3.3
40
2
(1)由表中数据可知:物体高度、凸透镜焦距一定时,物距变大,所成实像高度的变化情况是: ;物体高度、物距一定时,凸透镜焦距变大,所成实像的高度变化情况是: 。
(2)讲台上有一发光体,同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像,小京所用凸透镜离发光体较远,小强所用凸透镜离发光体较近,发现两人光屏上呈现的像的高度相等,则小京所用凸透镜的焦距 小强所用凸透镜的焦距。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
20.(4分)鲁能巴蜀中学初三物理实验小组的同学利用如图甲所示的电路图探究“电流与电压、电阻的关系”。已知电源电压为3V保持不变,滑动变阻器的规格为“0~20Ω”。
(1)小组同学先用5Ω的定值电阻探究“电流与电压的关系”。
①用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙的实物电路连接完整。连接电路时,开关必须 (填“断开”或“闭合”)。
②连接完毕后,小明同学建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容: 。
③闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了 (填“断路”或“短路”);
④检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了4组数据。测第5组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流是 A;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.6
电流I/A
0.20
0.28
0.40
0.48
⑤分析上面表格数据可得出结论:在电阻一定时, ;
⑥为了使结论具有普遍性,下面进行的操作更合理的是: ;
A.再次移动滑动变阻器滑片,多次实验。
B.更换阻值不同的定值电阻,重做上述实验。
(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻,以探究“电流与电阻的关系”。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利连行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的 V。
21.(3分)小红想利用一块电压表和阻值已知的定值电阻R0测量未知电阻Rx的阻值。小红选用满足实验要求的器材,连接了如图所示的实验电路。
(1)以下是小红设计的部分实验方案,请你帮她补充完整:
①只闭合S、S1两个开关,记录电压表示数为U1;
②只闭合 两个开关,记录电压表示数为U2。
(2)请你用电压表两次的示数U1、U2和R0表示出Rx,Rx= 。
22.小明同学在探究“浮力的大小等于被物体排开的液体的重力”时,用每小格为0.5N的弹簧测力计、金属块、烧杯、小桶等器材进行实验。他的实验操作步骤如图所示,实验过程如下。
A.用细线将金属块挂在弹簧测力计下,测出金属块的重力;
B.将水倒入溢水杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的金属块浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时读出弹簧测力计的示数;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
E.记录、分析实验数据,得出实验结论。
F.整理实验器材。
请根据小明的实验过程回答下面问题:
(1)金属块浸没在水中受到的浮力大小是 N
(2)指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤: 。
(3)指出上面实验操作中的一处错误: 。
23.(3分)潜水员在较深的海水中工作,需要穿抗压潜水服。忽略海水密度的变化,请用所学的物理知识解释这种现象。
四.科普阅读题(共1小题)
24.请阅读《地月空间的精准量尺——激光测距》并回答问题。
地月空间的精准量尺一一激光测距
2025年4月,在浩瀚宇宙中的地月空间,一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演,天都一号通导技术试验星,成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围,是人类探索的一个重要方向,作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间,是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。
如图所示为激光测距试验示意图,天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动,地面测控站提供轨道预报数据,地面激光站发出激光,激光经距地约3.5×108m的角反射器反射后“原路”返回,激光站接收到反射回波信号,就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快,对地月空间卫星进行激光测距相当于万米外瞄准一根头发丝,实施精密跟踪与信号捕获难度极大,此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。
地月空间激光测距技术试验的成功,为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础,也为未来深空探测任务提供了重要手段,将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)天都一号通导技术试验星成功完成全球首次 的地月空间激光测距技术试验。
(2)在激光测距试验中,从激光站发出激光,经天都一号上的角反射器反射,到激光站接收到回波信号所用时间约为 s。(光速取3.0×108m/s,结果保留一位小数)
(3)如图所示,两块平面镜成一定夹角构成角反射器,一束光线射向角反射器,经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是 。
(4)文中介绍的角反射器、激光测距等技术,都是物理知识的具体应用,科学家不断将科学知识应用于技术创新,推动了人类社会的进步。请仿照表中示例,再举出一个物理知识应用于技术方面的实例,补全表格中①②的内容。
物理知识
物理知识的技术应用实例
光的反射定律
角反射器
①
②
五.计算题(共2小题,满分8分,每小题4分)
25.(4分)每天一杯热牛奶有益身体健康,但加热牛奶时,温度不能太高,否则会破坏营养物质;小明妈妈为奶奶买了一款牛奶锅如图甲,其内部简化电路如图乙,部分技术参数如表。求:
额定电压
220V
加热功率
100W
保温功率
22W
容积
800mL
(1)这款牛奶锅正常保温时,电路中的电流大小;
(2)电阻R1的阻值大小。
26.(4分)如图所示的轻质杠杆中,OA长度是OB长度的2倍,物体C和D均重0.64N,且均为边长为2cm的正方体。(g取10N/kg)
(1)求物体C的密度;
(2)求物体C对地面的压强。
2025年北京市中考物理试卷-模拟练习卷(五)
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
D
C
D
D
C
A
B
A
A
D
题号
12
答案
D
二.多选题(共3小题)
题号
13
14
15
答案
BCD
AD
AC
一.选择题(共12小题,满分16分)
1.下列设备主要利用了电流的热效应来工作的是( )
A.司南
B.手持电风扇
C.电饭煲
D.风力发电机
【答案】C
【解答】解:A、因为地球是一个巨大的磁体,司南能够指示南北方向是因为受到地磁场的作用,故A不符合题意;
B、手持电风扇主体是电动机,是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的,故B不符合题意;
C、电饭煲是利用电流的热效应工作的,故C符合题意;
D、发电机是利用电磁感应原理制成的,将机械能转化为电能,故D不符合题意。
故选:C。
2.(2分)下列实例中,为了增大摩擦力的是( )
A.轴承中装有滚珠
B.磁悬浮列车车身悬浮
C.给自行车加润滑油
D.下雪天给轮胎套上铁链
【答案】D
【解答】解:A、轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动,可减小摩擦,故A不合题意;
B、磁悬浮列车车身悬浮,是利用使接触面脱离来减小摩擦,故B不合题意;
C、给自行车加润滑油,可在接触面形成一层油膜,可使接触面脱离来减小摩擦,故C不合题意。
D、下雪天给轮胎套上铁链,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程,可增大摩擦,故D符合题意;
故选:D。
3.(2分)如图所示,是北斗导航卫星的运行示意图。2023年12月26日11时26分,中国在西昌卫星发射中心成功发射了两颗北斗导航卫星,这是北斗三号全球卫星导航系统2020年7月31日正式建成开通以来发射的首组中圆地球轨道卫星,至此,中国在轨运行的北斗导航卫星增至48颗。关于这些卫星的运动,下面说法中正确的是( )
A.如果北斗卫星以地面为参照物,那么,卫星都是静止的
B.16颗北斗卫星彼此之间是相对静止的
C.卫星做的是曲线运动
D.在利用火箭发射卫星前,如果以火箭为参照物,那么,卫星是运动的
【答案】C
【解答】解:A、以地面为参照物,卫星的位置发生了变化,它们都是运动的,故A错误;
B、每一颗卫星都有自己的运行轨道,它们彼此之间位置不断发生变化,是相对运动的,故B错误;
C、卫星运动的方向不断改变,做的是曲线运动,故C正确;
D、在利用火箭发射卫星前,如果以火箭为参照物,卫星的位置没有改变,是静止的,故D错误。
故选:C。
4.(2分)下列光学现象中属于光的折射现象的是( )
A.树荫下的圆形光斑 B.水中树的倒影
C.阳光下栏杆的影子 D.放大镜中放大的字
【答案】D
【解答】解:A、树荫下圆形光斑,是由于光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B、水中树的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射造成的,故B不符合题意;
C、阳光下栏杆的影子,是由于光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D、放大镜中放大的字是光的折射形成的,故D符合题意。
故选:D。
5.我们的前臂就是物理学中的一根杠杆,当人手拿一个茶杯时,肱二头肌收缩对手臂产生一个拉力,使手臂保持静止,保证茶杯在手中保持静止。以下分析合理的是( )
A.前臂杠杆的支点在手腕处
B.茶杯对手的压力为动力,且方向竖直向下
C.肱二头肌的拉力为阻力
D.拿起茶杯时前臂相当于一个费力杠杆,优点是省距离
【答案】D
【解答】解:人手拿一个茶杯时,人的前臂相当于一个杠杆,肱二头肌给桡骨的力是动力,茶杯给前臂的力是阻力,杠杆围绕肘关节转动,此时动力臂小于阻力臂,因此前臂是一根费力杠杆,费力省距离,故ABC错误,D正确。
故选:D。
6.(2分)用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球被弹开,下列相关解释错误的是( )
A.乒乓球被弹开说明声音是由振动产生的
B.听到的声音越大,乒乓球被弹得越远
C.敲音叉的力越大,声音的音调就越高
D.音叉发出的声音是通过空气传到人耳的
【答案】C
【解答】解:A、音叉发声的时候在振动,使小球弹起,故A正确;
BC、响度和振幅有关,敲音叉的力越大,声音的响度越大,音调和振幅无关,故B正确,C错误;
D、人听到了音叉的振动,是因为声音通过空气传到人的耳朵里,D正确;
故选:C。
7.如图是U形池自由式滑雪的情景。比赛时运动员脚蹬滑雪板在U形池内来回滑动、翻飞。下列有关分析正确的是( )
A.选手U形池内来回滑动过程其运动状态一直改变
B.滑雪板较宽是为了减小运动员对池面的压力
C.选手在U形池翻飞到最高处时不再受力作用
D.选手飞离U形池后能向上运动是由于受到了向上的力
【答案】A
【解答】解:
A、选手U形池内来回滑动的过程中,其速度大小、运动方向都在改变,因此其运动状态一直改变,故A正确;
B、选手脚蹬滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故B错误;
C、选手在U形池翻飞到最高处时仍然受到重力的作用,故C错误;
D、选手飞离U形池后能向上运动,是因为选手具有惯性,仍要保持原来的运动状态,不是因为受到了向上的力,故D错误。
故选:A。
8.(2分)在跨学科实践活动中小明在厨房中观察到一些现象,关于这些现象说法正确的是( )
A.冰冻水饺中的冰在热水中熔化时,冰的温度升高
B.水沸腾后冒出大量“白气”,白气与露的形成过程相同
C.锅加热时,锅内的小水珠冒泡并消失是升华现象
D.用高压锅炖煮食物熟得快,利用了气压越高沸点越低的原理
【答案】B
【解答】解:A、冰是晶体,在熔化过程中,吸收热量,但温度保持不变。所以冰冻水饺中的冰在热水中熔化时,冰的温度不会升高,故A错误。
B、水沸腾后冒出的大量“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴;露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。它们的形成过程都是液化现象,故B正确。
C、锅加热时,锅内的小水珠冒泡并消失,是水从液态变成气态,属于汽化现象,而不是升华现象。升华是指物质由固态直接变成气态的过程,故C错误。
D、用高压锅炖煮食物熟得快,是因为气压越高,沸点越高。锅内气压增大,水的沸点升高,食物在更高的温度下更容易煮熟,故D错误。
故选:B。
9.(2分)如图是某品牌的闪光滑板车,下列说法正确的是( )
A.滑板车运动时车轮闪光,机械能转化为光能
B.男孩蹬地使滑板车运动,物体不受力是无法运动的
C.男孩站在滑板车上静止时,滑板车的重力和人受到的支持力是一对平衡力
D.运动的滑板车不能马上停下,是因为一切物体都要受到惯性力的作用
【答案】A
【解答】解:A、滑板车运动时车轮闪光,机械能转化为光能,故A正确;
B、牛顿第一定律告诉我们,物体不受力要么静止,要么匀速直线运动,故B错误;
C、男孩站在滑板车上静止时,地面对滑板车的支持力等于人和车的总重力,所以支持力与滑板车的重力不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D、人站在滑板车上能继续前进是因为人和车具有惯性,惯性不是力,不能说受到了惯性力的作用,故D错误。
故选:A。
10.如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。下列说法正确的是( )
A.管口出现的“白气”是液化现象
B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加
C.水被加热的过程中,能量转化不符合能量守恒定律
D.水蒸气推出橡胶塞的过程中,能量的转化形式与热机压缩冲程相同
【答案】A
【解答】解:A、管口出现的“白气”是水蒸气遇冷液化而成的小水滴,故A正确。
B、水蒸气推出橡胶塞,水蒸气对外做功,内能减小,故B错误。
C、水被加热的过程中,热量从酒精灯传递给水,能量转化符合能量守恒定律,故C错误。
D、水蒸气推出橡胶塞的过程中,是内能转化为机械能,能量的转化形式与热机做功冲程相同,故D错误。
故选:A。
11.(2分)学习了电学知识后,小宇同学设计了如图所示的汽车油量表的工作原理图,连接浮子和滑片的是一根可绕O点转动的轻杆,油量表是由电压表或电流表改装的,已知R0为定值电阻,R相当于滑动变阻器(滑动变阻器R接入的阻值是随油面升降均匀变化),电源电压保持不变,则下列说法正确的是( )
A.方案一中,油量增多时,滑动变阻器R接入电路的阻值变大
B.方案一中,油量增多时,电流表的示数变小
C.方案二中,油量增多时,滑动变阻器R接入电路的阻值变大
D.方案二中,电阻R0的作用不是用来防止电路短路的
【答案】D
【解答】解:AB、方案一中,油量增多时,滑片下移,接入电路中的电阻丝的长度减小,滑动变阻器R接入电路的阻值变小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律知,电路中的电流变大,故AB错误;C、方案二中,滑动变阻器的滑片与电压表串联,相当于断开的,故油量增多时,滑动变阻器R接入电路的阻值不变,故C错误;
D、方案二中,即使滑片位于最下端,也不会使得滑动变阻器的电阻为0,因而电阻R0的作用不是用来防止电路短路的,故D正确。
故选:D。
12.(2分)一质量为M,底面积为S的某圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,注入适量的水,空烧杯漂浮在水面上,此时容器内水的深度为h1;后将一金属球置于烧杯中,烧杯仍漂浮于水面,此时容器内水的深度为h2;再从烧杯中取出金属球放入水中,金属球沉底后,容器内水的深度为h3,已知水的密度为ρ水,下列说法正确的是( )
A.金属球的密度为ρ水
B.水深为h2时桌面受到容器的压力为ρ水gh2S
C.金属球沉底后受到的重力和支持力平衡
D.金属球沉底后对容器底的压力为ρ水g(h2﹣h3)S
【答案】D
【解答】解:A、将一金属球放入烧杯中,烧杯仍漂浮在水面上,排开水的体积为:V排=S×(h2﹣h1),则金属球的质量等于第二次排开水的质量,m=ρ水S×(h2﹣h1),
将该金属球取出放入水中(空烧杯仍漂浮在水面上),金属球的体积等于第三次排开水的体积,V=V排'=S×(h3﹣h1),
金属球的密度为:ρρ水,故A错误;
B、水深为h2时,由p=ρgh可知,液体对容器底部的压强为:p液=ρ水gh2,
则液体对容器底部的压力为:F液=ρ水gh2S,
因容器为薄壁圆柱形容器,故此时桌面受到容器的压力为:F桌=F液+Mg=ρ水gh2S+Mg,故B错误;
CD、当金属球沉底后,受到重力、浮力、支持力,这三个力平衡,
由阿基米德原理可知,受到的浮力为:F浮=ρ水gV排'=ρ水gS×(h3﹣h1)
则金属球对容器底的压力为:F=G﹣F浮=ρ水gS×(h2﹣h1)﹣ρ水gS×(h3﹣h1)=ρ水gS×(h2﹣h3),故C错误,D正确。
故选:D。
二.多选题(共3小题,满分4分)
(多选)13.(2分)如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R为电阻式传感器,电源电压保持不变,当R阻值从0增大到60Ω,测得R的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.R的阻值增大,电流表与电压表的示数都变小
B.R0两端的电压变化范围为6~18V
C.当电流为0.6A 时,1s内电路消耗的电能为10.8J
D.电源电压为 18V
【答案】BCD
【解答】解:(1)由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;
当R阻值从0增大到60Ω,R的阻值增大,总电阻增大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小;由U=IR可知,定值电阻R0的电压变小,根据串联电路电压的规律,传感器R两端的电压增大,即电压表示数变大,故A错误;
(2)由题知,电阻式传感器的阻值从0变为60Ω,传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示;
由图乙可知,通过传感器的电流最小为0.2A时,由欧姆定律可知电路中的总电阻最大,传感器的电阻最大为60Ω;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I可得,电源的电压:
U=I(R0+R)=0.2A×(R0+60Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
当R=0Ω时,电路为R0的简单电路,此时电路中的电流最大,由图乙可知最大电流I′=0.6A,
则电源的电压:
U=I′R0=0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因电源的电压不变,所以,0.2A×(R0+60Ω)=0.6A×R0,
解得:R0=30Ω,
电源的电压:U=I′R0=0.6A×30Ω=18V,故D正确;
因为通过传感器的电流最小为0.2A,此时传感器的电阻最大为60Ω;
所以由欧姆定律可得,传感器的电压:U1=IR=0.2A×60Ω=12V,
根据串联电路电压的规律,此时R0两端的电压为:U0=U﹣U1=18V﹣12V=6V,
当R=0Ω时,电路为R0的简单电路,R0两端的电压即为电源电压18V,
所以,R0两端的电压变化范围为6V~18V,故B正确;
(3)当电流为0.6A时,电路为R0的简单电路,1s内电路消耗的电能为:
Wt1s=10.8J,故C正确;
故选:BCD。
(多选)14.(2分)2025年2月冬奥会在北京举行,在某场馆建设中,采用如图所示的装置,滑轮组悬挂在水平支架上,工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在6s内匀速上升了1.2m。已知物体A重480N,该工人重500N,两个滑轮质量相等,提升重物过程中,不计滑轮组的摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为80%。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.该工人对地面的压力为200N
B.绳子自由端拉力的功率为60W
C.支架受到滑轮组的拉力为900N
D.若绳子足够结实,该滑轮组的最大机械效率为88%
【答案】AD
【解答】解:A、由图可知,n=2,根据η可知,绳子自由端拉力为:
F300N,
该工人对地面的压力为:F压=G﹣F=500N﹣300N=200N,故A正确;
B、物体的速度为:v=nv物0.4m/s,
绳子自由端拉力的功率为:PFv=300N×0.4m/s=120W,故B错误;
C、不计绳重和摩擦,根据F(G+G动)可知,动滑轮的重力为:
G动=nF﹣G=2×300N﹣480N=120N,
两个滑轮质量相等,即G定=G动=120N,
支架受到滑轮组的拉力为:F拉=3F+G定=3×300N+120N=1020N,故C错误;
D、若绳子足够结实,从工人的体重可知,最大的拉力为500N,最大的物重为:
G'=nF'﹣G滑=2×500N﹣120N=880N,
该滑轮组的最大机械效率为:
η100%=88%,故D正确。
故选:AD。
(多选)15.如图甲所示为非接触式红外测温枪,图乙是它的工作原理图,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图像如图丙所示,当人体温度越高测温枪仪表盘显示的示数越大,对该电路的分析下列说法正确的是( )
A.该测温枪仪表盘由电流表改装而成
B.该测温枪仪表盘由电压表改装而成
C.人体温度越高,电路消耗的电功率越大
D.人体温度越高,R0消耗的电功率越小
【答案】AC
【解答】解:由图可知,两电阻串联,电压表测热敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;
AB、由图丙可知,人的温度越高,R的阻值越小,总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大;R阻值变小,根据串联电路的分压规律可知,R两端的电压变小,电压表示数变小,所以该测温枪仪表盘由电流表改装而成,故A正确,B错误;
C、人体温度越高,电路中的电流越大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率越大,故C正确;
D、人体温度越高,电路中的电流越大,根据P=I2R0可知,R0消耗的电功率越大,故D错误。
故选:AC。
三.填空题(共8小题,满分26分)
16.(2分)如图所示,小红用手触摸带电金属球时,她的头发由于带上 同种 (异种/同种)电荷,而向四面八方飞散开。
【答案】同种
【解答】解:当人在触摸静电球时,人的身体就会带上电荷,使得人的头发带上同种电荷,由于同种电荷相互排斥,使得人的头发会飘起来。
故答案为:同种。
17.(6分)如图所示,甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)实验时,按照 自下而上 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装器材更合理。
(2)图乙a、b图是给水加热过程中出现的情景,则两种情景出现的先后顺序是: b→a (选填“a→b”或“b→a”)。
【答案】(1)自下而上;(2)b→a。
【解答】解:(1)实验时,应该先根据酒精灯的位置,固定好最下面的铁圈,然后根据温度计的位置,固定上面的铁夹子,按照自下而上的顺序安装器材更合理。
(2)由图乙可知,b中内部产生大量气泡,但气泡越来越小,说明此时上层水温还较低,没有沸腾;a中内部产生大量气泡,且气泡越来越大,说明此时水正在沸腾。故它们出现的先后顺序是:b→a。
故答案为:(1)自下而上;(2)b→a。
18.(4分)如图所示是小梅“探究感应电流产生的条件”的实验装置。闭合开关,使ab棒 水平左右 (填“竖直上下”或“水平左右”)运动,可看到灵敏电流计的指针发生偏转。若将此装置中灵敏电流计换成 电源 可进一步探究电动机的工作原理。
【答案】水平左右;电源。
【解答】解:闭合开关,将导体棒ab在磁场中沿左右运动,切割磁感线,灵敏电流计指针发生偏转,说明电路中产生了感应电流;
电动机工作时,是将电能转化为机械能,由此可知,我们需要在电路中添加电源,即将灵敏电流计换成电源。
故答案为:水平左右;电源。
19.(4分)在探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时,三个小组的同学用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验,部分实验数据如表中所示。
表1(f1=5cm)
物距u/cm
像高h/cm
11
5
17
2.5
40
0.9
表2(f2=8cm)
物距u/cm
像高h/cm
24
3
36
1.7
40
1.5
表3(f3=10cm)
物距u/cm
像高h/cm
25
4
28
3.3
40
2
(1)由表中数据可知:物体高度、凸透镜焦距一定时,物距变大,所成实像高度的变化情况是: 变小 ;物体高度、物距一定时,凸透镜焦距变大,所成实像的高度变化情况是: 变大 。
(2)讲台上有一发光体,同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像,小京所用凸透镜离发光体较远,小强所用凸透镜离发光体较近,发现两人光屏上呈现的像的高度相等,则小京所用凸透镜的焦距 大于 小强所用凸透镜的焦距。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】(1)变小;变大;(2)大于。
【解答】解:(1)由表中数据可知,物体高度、凸透镜焦距一定时,物距变大,所成实像的高度变小;
由三个表中最后一组数据可知,物体高度、物距一定时,凸透镜焦距变大,所成实像的高度变大;
(2)同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像,小京所用凸透镜离发光体较远,小强所用凸透镜离发光体较近,说明小京的物距大于小强物距,而两人光屏上呈现的像的高度相等,根据物距一定时,凸透镜焦距变大,所成实像的高度变大可知,小京所用凸透镜的焦距大于小强所用凸透镜的焦距。
故答案为:(1)变小;变大;(2)大于。
20.(4分)鲁能巴蜀中学初三物理实验小组的同学利用如图甲所示的电路图探究“电流与电压、电阻的关系”。已知电源电压为3V保持不变,滑动变阻器的规格为“0~20Ω”。
(1)小组同学先用5Ω的定值电阻探究“电流与电压的关系”。
①用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙的实物电路连接完整。连接电路时,开关必须 断开 (填“断开”或“闭合”)。
②连接完毕后,小明同学建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容: 滑动变阻器的滑片是否置于阻值最大位置 。
③闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了 短路 (填“断路”或“短路”);
④检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了4组数据。测第5组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流是 0.52 A;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.6
电流I/A
0.20
0.28
0.40
0.48
⑤分析上面表格数据可得出结论:在电阻一定时, 通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比 ;
⑥为了使结论具有普遍性,下面进行的操作更合理的是: B ;
A.再次移动滑动变阻器滑片,多次实验。
B.更换阻值不同的定值电阻,重做上述实验。
(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻,以探究“电流与电阻的关系”。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利连行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的 2 V。
【答案】(1)①见解答;断开; ②滑动变阻器是否调到最大值处;③短路;④0.52;⑤导体中的电流跟导体两端的电压成正比;⑥B;(2)2。
【解答】解:(1)①由实物电路图可知,应将定值电阻串联接入电路,如图所示:
连接电路时,开关必须断开;
②为保护电路实验顺利完成,闭合开关前,要检查滑动变阻器的滑片是否置于阻值最大位置、电流表或电压表是否正入负出、滑动变阻器是否“一上一下”接入电路等;
③闭合开关S后,移动滑片P时电流表有示数且不断变化,则电路为通路,发现电压表无示数,则电路故障可能是定值电阻R短路;
④由图可知电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.52A;
⑤根据实验数据知,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,可初步得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比;
⑥为了使实验结论具有普遍性,我们应该更换阻值不同的定值电阻,多次实验。
(2)由串联电路的规律及分压原理有:
,方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小:
,
电阻的最小电压为UV=1.5V,根据题意,故定值电阻只能选择2V的电压保持不变。
故答案为:(1)①见解答;断开; ②滑动变阻器是否调到最大值处;③短路;④0.52;⑤导体中的电流跟导体两端的电压成正比;⑥B;(2)2。
21.(3分)小红想利用一块电压表和阻值已知的定值电阻R0测量未知电阻Rx的阻值。小红选用满足实验要求的器材,连接了如图所示的实验电路。
(1)以下是小红设计的部分实验方案,请你帮她补充完整:
①只闭合S、S1两个开关,记录电压表示数为U1;
②只闭合 S、S2 两个开关,记录电压表示数为U2。
(2)请你用电压表两次的示数U1、U2和R0表示出Rx,Rx= R0 。
【答案】(1)②S、S2;(2)R0。
【解答】解:(1)①开关S、S1均闭合、S2断开时,电路为串联电路,电压表测量电源电压,电压表示数为U1,即电源电压为U1;
②开关S闭合、S1断开、S2闭合时,电路仍为串联电路,电压表测量R0两端电压,电压表示数为U2,即R0两端电压为U2;
(2)根据串联电路两端的电压等于各分电压之和可知:Rx两端的电压:Ux=U1﹣U2,
由于串联电路各处的电流相等,则电路电流:Ix=I,
由I可得,RxR0。
故答案为:(1)②S、S2;(2)R0。
22.小明同学在探究“浮力的大小等于被物体排开的液体的重力”时,用每小格为0.5N的弹簧测力计、金属块、烧杯、小桶等器材进行实验。他的实验操作步骤如图所示,实验过程如下。
A.用细线将金属块挂在弹簧测力计下,测出金属块的重力;
B.将水倒入溢水杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的金属块浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时读出弹簧测力计的示数;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
E.记录、分析实验数据,得出实验结论。
F.整理实验器材。
请根据小明的实验过程回答下面问题:
(1)金属块浸没在水中受到的浮力大小是 0.5 N
(2)指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤: 测出空桶的重力 。
(3)指出上面实验操作中的一处错误: 步骤B中,烧杯中的水面没有达到溢水口(或烧杯内水没有注满) 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)金属块受到的浮力等于重力减去金属块浸在水中弹簧测力计的示数,即F浮=0.5N×3﹣0.5N×2=0.5N;
(2)实验中需要比较浮力与排出水的重力之间的关系,所以还需测量空桶的重力;
(3)在步骤B中,将水倒入溢水杯中,但没有倒满水,这样溢出的水不等于金属块排开的水。
故答案为:(1)0.5;(2)测出空桶的重力;(3)步骤B中,烧杯中的水面没有达到溢水口(或烧杯内水没有注满)。
23.(3分)潜水员在较深的海水中工作,需要穿抗压潜水服。忽略海水密度的变化,请用所学的物理知识解释这种现象。
【答案】因为液体的压强随深度的增加而增大,潜水员在较深的海水中工作,受到海水的压强很大,为了防止过大的压强将人体压坏,所以需要穿抗压潜水服。
【解答】解:因为液体的压强随深度的增加而增大,潜水员在较深的海水中工作,受到海水的压强很大,为了防止过大的压强将人体压坏,所以需要穿抗压潜水服。
四.科普阅读题(共1小题)
24.请阅读《地月空间的精准量尺——激光测距》并回答问题。
地月空间的精准量尺一一激光测距
2025年4月,在浩瀚宇宙中的地月空间,一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演,天都一号通导技术试验星,成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围,是人类探索的一个重要方向,作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间,是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。
如图所示为激光测距试验示意图,天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动,地面测控站提供轨道预报数据,地面激光站发出激光,激光经距地约3.5×108m的角反射器反射后“原路”返回,激光站接收到反射回波信号,就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快,对地月空间卫星进行激光测距相当于万米外瞄准一根头发丝,实施精密跟踪与信号捕获难度极大,此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。
地月空间激光测距技术试验的成功,为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础,也为未来深空探测任务提供了重要手段,将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)天都一号通导技术试验星成功完成全球首次 白天强光干扰条件下 的地月空间激光测距技术试验。
(2)在激光测距试验中,从激光站发出激光,经天都一号上的角反射器反射,到激光站接收到回波信号所用时间约为 2.3 s。(光速取3.0×108m/s,结果保留一位小数)
(3)如图所示,两块平面镜成一定夹角构成角反射器,一束光线射向角反射器,经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是 B 。
(4)文中介绍的角反射器、激光测距等技术,都是物理知识的具体应用,科学家不断将科学知识应用于技术创新,推动了人类社会的进步。请仿照表中示例,再举出一个物理知识应用于技术方面的实例,补全表格中①②的内容。
物理知识
物理知识的技术应用实例
光的反射定律
角反射器
① 光的折射
② 望远镜
【答案】(1)白天强光干扰条件下;(2)2.3;(3)B;(4)光的折射;望远镜。
【解答】解:(1)天都一号通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验。
(2)根据速度公式有:。
(3)角反射器本质上是两块互相垂直的平面镜,可以将任意方向射向角反射器的光平行反射回去。故选:B。
(4)望远镜是利用光的折射现象制成的一种重要的光学器件。
故答案为:(1)白天强光干扰条件下;(2)2.3;(3)B;(4)光的折射;望远镜。
五.计算题(共2小题,满分8分,每小题4分)
25.(4分)每天一杯热牛奶有益身体健康,但加热牛奶时,温度不能太高,否则会破坏营养物质;小明妈妈为奶奶买了一款牛奶锅如图甲,其内部简化电路如图乙,部分技术参数如表。求:
额定电压
220V
加热功率
100W
保温功率
22W
容积
800mL
(1)这款牛奶锅正常保温时,电路中的电流大小;
(2)电阻R1的阻值大小。
【答案】(1)这款牛奶锅正常保温时,电路中的电流大小为0.1A;
(2)电阻R1的阻值大小为1716Ω。
【解答】解:(1)这款牛奶锅正常保温时,电路中的电流大小为;
(2)分析电路可知,开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联,电路总电阻较大,根据可知,总功率较小,为保温挡,此时总电阻为;
开关S1S2均闭合时,R2单独工作,电路总电阻较小,根据可知,总功率较大,为加热挡,则R2阻值为,
则R1阻值为R1=R总﹣R2=2200Ω﹣484Ω=1716Ω。
答:(1)这款牛奶锅正常保温时,电路中的电流大小为0.1A;
(2)电阻R1的阻值大小为1716Ω。
26.(4分)如图所示的轻质杠杆中,OA长度是OB长度的2倍,物体C和D均重0.64N,且均为边长为2cm的正方体。(g取10N/kg)
(1)求物体C的密度;
(2)求物体C对地面的压强。
【答案】(1)物体C的密度为8×103kg/m3;
(2)物体C对地面的压强为800Pa。
【解答】解:(1)物体C重0.64N,根据G=mg、ρ可得物体C的密度为
(2)根据杠杆平衡条件可得
F×OA=GD×OB
解得,绳子上的拉力为
利用力平衡可得物体C对地面的压力为
F压=GC﹣F=0.64N﹣0.32N=0.32N
物体C对地面的压强为
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