精品解析:2025年福建省漳州市第五中学中考模拟物理试题
2025-08-13
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2份
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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 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 漳州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 31.22 MB |
| 发布时间 | 2025-08-13 |
| 更新时间 | 2026-06-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53457747.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年初三质检模拟测试
物理
(试卷满分:100分考试时间:90分钟)
注意事项:
1.全卷六大题,31小题,试卷共10页,另有答题卡。
2.答案一律写在答题卡上,否则不能得分。
3.全卷。
一、选择题(本题共14小题。每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 我国研发团队经过一千多天的日夜奋战,生产出世界上最薄的“手撕钢”。“手撕钢”与铁的密度相同,其厚度只有0.015mm,被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”。以下说法正确的是( )
A. “手撕钢”的厚度为
B. 航空太阳能板衬底材料采用“手撕钢”是因为其密度小可折叠的特点
C. “手撕钢”是非晶体
D. “手撕钢”表面可以当镜子用,说明其表面非常光滑
2. 科技改变生活,创新驱动发展。下列科技与生活的实例说法正确的是( )
A. 新能源汽车中用到的“氢能、太阳能、压缩天然气”等能源,均属于不可再生能源
B. 新能源汽车中的纯电动汽车工作过程中将电能全部转化为机械能
C. 华龙一号核电站利用核裂变产生的能量发电
D. 5G通信信号的电磁波在真空中传播速度比4G的快
3. 在巴黎奥运会皮划艇静水女子500米双人划艇决赛中,中国皮划艇队卫冕成功。如图,是两名运动员在比赛中奋力划桨的情景。下列说法正确的是( )
A. 皮划艇受到的重力和浮力是一对平衡力
B. 运动员划桨时,水对桨的力大于桨对水的力
C. 停止划水后皮划艇能继续前进,是因为皮划艇受到惯性的作用
D. 运动员划桨时,桨相当于一个费力杠杆
4. “蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”这两句千古传诵的名句,被誉为“文外独绝”。关于蝉叫声和鸟鸣声,下列说法正确的是( )
A. 蝉叫声和鸟鸣声是人耳鼓膜振动产生的
B. 人们根据音色来辨别蝉叫声和鸟鸣声
C. 鸟鸣声响度大,所以鸟鸣声传播得更快
D. 蝉叫声是噪声,鸟鸣声不是噪声
5. 数形结合是物理学中经常使用到的一种方法,它可以直观地反映各物理量之间的关系。如图所示的四幅图像中能正确反映物理现象和规律的是( )
A. 图甲表示燃料燃烧时放出热量与燃料燃烧体积的关系
B. 图乙表示条形磁铁的磁性强弱与其位置的关系
C. 图丙阴影部分面积表示定值电阻消耗的电能
D. 图丁表示通过定值电阻的电流与其两端电压的关系
6. 关于下列几个情形的说法,正确的是( )
A. 图甲:煤块燃烧越充分,煤的热值越大
B. 图乙:该传感器是用半导体材料制成的
C. 图丙:该电能表正常工作时的标定电流为20A
D. 图丁:若人体带有负电,则加油前触摸“除电”时,电流方向是从人体流向大地
7. 光让我们通过视觉认识世界,下列说法错误的是( )
A. 甲图:由于漫反射,同学们能从不同方向看到地上的书
B. 乙图:小聪在镜中看到小猫,这只“小猫”是实际光线会聚形成的实像
C. 丙图:近视眼需要戴凹透镜矫正
D. 丁图:利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机
8. 在学校的科技创新活动中,小明设计了如图所示的电路,可以模拟电动机和发电机的工作原理。关于该装置,下列说法不正确的是( )
A. P接c点时,模拟的是电动机的工作原理
B. P接c点时,只调换磁极方向,导体ab的运动方向改变
C. P接d点时,将ab向上移动,灵敏电流计的指针发生偏转
D. P接d点时,该装置工作过程中将机械能转化为电能
9. 春节期间小明制作了一个冰灯,方法是:在室外往水桶内注入一定的水,当水桶内的水结了一层较薄的冰壳后,把桶面上的冰打一个洞,倒出里面没有结冰的水,然后用热水浇桶的外壁,直到冰壳能倒出来。制作过程所经历的物态变化是( )
A. 凝固、汽化 B. 凝华、熔化
C. 凝华、液化 D. 凝固、熔化
10. 有甲、乙两只小灯泡,额定电压分别为12V和6V,如图所示是两灯的U—I关系图像。在确保电路安全的前提下,下列分析正确的是( )
A. 若两灯均正常发光,则甲灯比乙灯暗 B. 甲的灯丝一定比乙的灯丝细
C. 若两灯并联,则电路的最大功率为9.6W D. 若两灯串联,则电路两端的最大电压为16V
11. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,则( )
A. 电流表A1的示数变小,电压表V的示数变大 B. 电流表 A2的示数不变,电压表V的示数不变
C. 电压表V示数与电流表A1示数的比值变大 D. 电路消耗的总功率变大
12. 如图甲所示,用弹簧测力计水平拉一木块,使它在水平长木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的两段图象,下列说法正确的是( )
A. 图甲中木块受到的拉力为3.8N
B. 木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1∶2
C. AB段和BC段拉力做功的功率之比为2∶1
D. AB段和BC段木块速度之比为1∶2
13. 如图所示,两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种体积相同的不同液体,将同一小球分别浸没在两容器中,静止时细线对小球均有拉力且拉力相等。下列说法正确的是( )
A. 甲液体密度小于乙液体密度
B. 小球在甲液体中所受浮力小于在乙液体中所受浮力
C. 放入小球后左边容器对桌面的压力大于右边容器对桌面的压力
D. 剪断乙中的细线,液面静止后容器底部受到液体的压强变小
14. 在“富国强军”的时代要求下,大连造船厂建造了首艘国产航空母舰.在建造过程中需要使用大型起重机“龙门吊”.它主要由主梁和支架构成,可以提升和平移重物,其示意图如图所示.在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图象是
A. B.
C.
D.
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
15. 如图所示是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。它装有4台国产WJ6涡轮螺旋桨发动机,是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机,它能从空中下落,停留在水面上,也能从水面上起飞,上升到高空,当然也能在陆地上起降,是一艘会飞的船。当“鲲龙”AG600以最大起飞重量在水面漂浮时,排水量为53.5t,则它此时所受的浮力为_________N,它所排开水的体积是_________m3。
16. 如图所示是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。它装有4台国产WJ6涡轮螺旋桨发动机,是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机,它能从空中下落,停留在水面上,也能从水面上起飞,上升到高空,当然也能在陆地上起降,是一艘会飞的船。在AG600飞机执行森林灭火的投水任务中,飞机投水位置应选着火点的______(选填“前方”、“正上方”或“后方”)投放,在喷水过程中飞机在空中水平匀速飞行,则飞机的机械能______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
17. 如图是电子水翼冲浪板的照片,冲浪板的上表面粗糙是为了___________摩擦力;为了能让冲浪者和冲浪板露出水面向前运动,冲浪板的 A处有类似于飞机机翼的装置,与下表面相比,其上表面所受水的压强更___________(选填“大”或“小”)。
18. 如图是一张妙趣横生的照片,不用后期处理,直接采用手机错位拍摄一次而成,在拍摄过程中,手机照相机镜头相当于是___________透镜,摆拍时___________(选填“鞋子”或“人”)距离手机比较远。
19. 科技小组制作了一个“听话”的小瓶子,通过调节滑片,就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中。它的原理如图所示(磁铁固定在活塞上)闭合开关S后,电磁铁右边为__________极。移动滑片P,使小瓶子悬停在图示位置。若让小瓶子上浮,滑片向__________移动(选填“左”、“右”)
20. 如图甲电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻。a、b为滑动变阻器R2的两个端点,c为中点。滑片P从中点c滑到最右端b的过程中,R1的功率变化了0.5W,电压表的示数U 随R2变化的图像如图乙。则滑片在中点c时与最右端b时的电流表示数之比Ib:Ic=________。在上述变化过程中,总功率变化了________W。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21. 在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
22. 图甲是天蒙山索道的吊厢随钢索向下方做匀速直线运动的情景,图乙是吊厢及吊厢内物体的简图。请画出物体所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心O上)。
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23. “汤饼一杯银线乱,萎蒿数筋玉簪横。”是宋朝诗人黄庭坚形容福建地区传统面食“线面”的诗句。制作线面时先通过“拉面”,使面条充分伸长,再将面放在向阳通风处晾晒,如图所示。请应用所学物理知识解释以下操作的原理:
(1)“拉面”时要控制好力度;
(2)面要放在向阳通风处晾晒。
五、实验探究题(本题共5小题,共30分)
24. 小明用如图A所示装置探究平面镜成像特点:
(1)他应选取两支外形_________(选填“相同”或“不同”)的蜡烛进行实验;
(2)小明选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是_______;
(3)蜡烛B和蜡烛A的像完全重合说明像和物_________;
(4)其他小组使用跳棋完成实验时,发现棋子M的像偏暗,于是进行了如图B所示的几种操作,a是对着棋子M照射,b和c都是对着像照射,a、b、c三种操作中,观察到M的像最亮的操作是_________;
(5)小明坐家中汽车时发现前挡风玻璃正前方投射了重要行车的数据,于是上网查阅得知是汽车抬头显示系统(HcadUpDisplay),简称HUD。是利用平面镜成像原理工作的,如图C所示通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面的夹角为_________度,驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向_________(选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。
25. 某物理实验兴趣小组想测量冰块熔化过程吸收热量的多少,实验装置如图所示,实验步骤如下:
a、在电子秤上放置一个空杯,电子秤显示,再倒入适量的温水,电子秤显示,用温度计测出水的初温;
b、从冰箱中取出一小块冰,放置室外直至表面出现水珠,用抹布将冰块擦干后迅速放入水杯,记录电子秤稳定时的示数为;
c、慢慢搅拌冰块和水,直至冰块完全熔化时,记录温度计的示数为。
(1)为了减小误差,杯子应该选择___________;
A. 导热性好的金属杯 B. 隔热性好的双层玻璃杯
(2)整个过程中,原先倒入的温水放出的热量___________(用和题中所给字母表示);
(3)小组成员小华认为,(2)中的计算结果应该等于冰块熔化过程中吸收的热量,而小明通过查阅有关冰的熔化热(即1kg的冰熔化变成同温度的水所需吸收的热量)的资料,计算出了该实验中的冰块熔化过程中吸收的热量,发现总有___________(>/<),原因有___________、___________;
(4)市场上有一种可重复利用的不锈钢“冰块”,既可以给饮料降温又不影响饮料原本的口味,下面三种设计最合理的是___________。
26. 小明有一件重约15N的工艺品,用细线悬挂两端点A、B处于静止状态,如图甲所示。他想用平衡的知识,通过计算在A、B连线上找出O点的位置,以便用一根细线系在O点将工艺品悬挂起来,静止时如图乙所示,并计算出工艺品的重力。小明身边只有一把弹簧测力计(0~10N)、一把刻度尺和若干细线,他设计了如下实验,请完成以下实验步骤:
(1)取下工艺品,用刻度尺测出工艺品长度LAB=_________cm,如图丙所示;
(2)用弹簧测力计拉住A端,B端用细线悬挂,平衡时如图丁所示,此时弹簧测力计读数F1=8.0N;
(3)交换弹簧测力计和细线的位置,平衡时工艺品的位置也如图丁所示,弹簧测力计读数F2=6.0N;
(4)由此可以计算出该工艺品的重力G=_______N。
(5)计算出O点到端点A间的距离LOA=_______cm。
(6)反思:要准确找出O点的具体位置,除准确测量外,关键实验条件是 ___________(只须写出一个条件即可)。
27. 为比较甲、乙两种液体的密度,同学们进行了如下实验。
(1)第一组同学用电子秤完成了以下几个实验:
①小明在两个完全相同的烧杯中分别装入等体积的两种液体,并用电子秤测出了液体和烧杯的总质量,电子秤的示数如图1所示,则这两种液体的密度关系是_________;
②小华想通过图像比较甲、乙两种液体的密度大小。她用量筒测出液体的体积V,并用电子秤测出了量筒和液体的总质量m,用甲、乙两种液体各测两组数据后,在如图2所示的图像上描出了四个点。但是小华忘记标注这四个点的数据分别属于哪种液体。根据小明实验测出的数据分析可知:属于甲液体的两点是_________;
③小红在小明实验的基础上添加了一个边长为的正方体金属块,测量出了甲液体的密度,实验步骤如图3所示。则甲液体的密度为_________。为了减小该实验的误差,她应该选择图4中的_________(选填“a”或“b”)烧杯,理由是___________。
(2)第二组同学准备用如图5所示压强计来比较两种液体的密度大小,图6是他们设计的几种方案(压强计的U形管未画出),其中最佳方案是________。
28. “测定小灯泡额定功率”实验中,已知电源电压3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲是小明连接的实物电路图,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中错误的那根导线上画“×”,并画出正确的连线__________;
(2)电路改正后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表、电压表都有示数,接下来的操作是_______________(选填“检查开关是否接触良好”“移动变阻器滑片#或“检查灯泡是否断路”):
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图所示.小灯泡额定功率为__________W;
(4)小华为了得到比较准确的小灯泡额定功率,用同一套器材做了三次实验(都将电压表调到2.5V),获得三组电流数据,计算功率后取平均值即为小灯泡的额定功率,这样处理数据的方法__________ (正确/不正确);
(5)课后小华要测出另一小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电流)在没有电流表的情况下,用一个阻值为R0定值电阻和一只电压表并设计了图丙电路,请在虚线框内补上小灯泡和定值电阻,使电路完整__________;
①闭合S并将S1先接__________(选填“a”或“b”);
②将S1再接入另一位置时不小心将变阻器的滑片向左移动了少许,则小灯泡额定功率的测量值__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
六、计算题(本题共3小题,共22分)
29. 如图所示,滑雪爱好者小丽同学的质量为60kg,滑雪板和装备总质量为4kg,站立在水平雪面上时每只滑雪板与雪面的接触面积为0.2m2。某次滑雪时,小丽同学用时10s,在水平雪面上匀速滑行了30m,匀速滑行过程中所受雪地的阻力为。取10N/kg,求:
(1)小丽同学滑雪的速度;
(2)图中小丽同学站立时对水平雪面的压强;
(3)小丽同学滑雪时的功率。
30. 小艾家买了一个三挡位的多功能电热锅,电热锅加热板部分的简化电路如图甲所示,是定值电阻,可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。电烤炉的相关参数如表格所示,问:
(1)电热锅的电阻阻值是多少?
(2)若在用电高峰期,电热锅在中温挡单独工作30min时使图乙中的电能表表盘转动972r,则家庭电路的实际电压为多少?
(3)在额定电压下,电热锅高温挡的功率是多少?
31. 如图1所示为一种自动蓄水装置示意图,轻质弹簧上端固定,下端与木块相连,弹簧下端固定的轻质滑片P可在粗细均匀的金属电阻上滑动且接触良好,水箱中没有水时,滑片P恰好位于最下端A处。闭合S,水泵工作,向空水箱里缓慢注水。当滑片P上滑至B处(的中点)时,水面到达设定高度,水泵自动停止注水。此过程中,弹簧弹力F与滑片P上滑长度x之间的关系如图乙所示。已知:电阻箱接入电路中的阻值为,的总电阻为,长度为L;当线圈中电流I≥0.1A时,衔铁被吸下,,,g=10N/kg,弹簧始终处于弹性范围内,不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。
(1)求电源电压U;
(2)当P滑至B处时,求木块浸入水中的体积;
(3)考虑到不同的需求,可以通过调节电阻箱的阻值调节水箱中水位的设定位置。若要使该装置能够有效控制水泵,则电阻箱的阻值可在哪个范围内调节?
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2025年初三质检模拟测试
物理
(试卷满分:100分考试时间:90分钟)
注意事项:
1.全卷六大题,31小题,试卷共10页,另有答题卡。
2.答案一律写在答题卡上,否则不能得分。
3.全卷。
一、选择题(本题共14小题。每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 我国研发团队经过一千多天的日夜奋战,生产出世界上最薄的“手撕钢”。“手撕钢”与铁的密度相同,其厚度只有0.015mm,被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”。以下说法正确的是( )
A. “手撕钢”的厚度为
B. 航空太阳能板衬底材料采用“手撕钢”是因为其密度小可折叠的特点
C. “手撕钢”是非晶体
D. “手撕钢”表面可以当镜子用,说明其表面非常光滑
【答案】D
【解析】
【详解】A.“手撕钢”的厚度为0.015mm=0.015×106nm=1.5×104nm
故A错误;
B.“手撕钢”与铁的密度相同,只是厚度较小,故B错误;
C.“手撕钢”属于金属,是晶体,故C错误;
D.“手撕钢”表面可以当镜子用,属于平面镜成像,发生镜面反射,说明其表面非常光滑,故D正确。
故选D。
2. 科技改变生活,创新驱动发展。下列科技与生活的实例说法正确的是( )
A. 新能源汽车中用到的“氢能、太阳能、压缩天然气”等能源,均属于不可再生能源
B. 新能源汽车中的纯电动汽车工作过程中将电能全部转化为机械能
C. 华龙一号核电站利用核裂变产生的能量发电
D. 5G通信信号的电磁波在真空中传播速度比4G的快
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢能、太阳能短时间内可以重复获得,属于可再生能源;压缩天然气短时间内不可以重复获得,属于不可再生能源,故A错误;
B.使用任何机械,效率不可能达到100%,电动汽车工作时存在电能转化为热能等其他形式的能量,无法全部转化为机械能,故B错误;
C.核裂变可以人为控制,核聚变不可控,目前核电站利用的是可控的核裂变,而可控核聚变技术仍在研发中,故C正确;
D.所有电磁波在真空中的传播速度均为3×10⁸m/s,与通信技术无关,故D错误。
故选C。
3. 在巴黎奥运会皮划艇静水女子500米双人划艇决赛中,中国皮划艇队卫冕成功。如图,是两名运动员在比赛中奋力划桨的情景。下列说法正确的是( )
A. 皮划艇受到的重力和浮力是一对平衡力
B. 运动员划桨时,水对桨的力大于桨对水的力
C. 停止划水后皮划艇能继续前进,是因为皮划艇受到惯性的作用
D. 运动员划桨时,桨相当于一个费力杠杆
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动员坐在皮划艇上,此时皮划艇受到的浮力等于皮划艇和运动员的总重力,皮划艇受到的重力和浮力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.运动员划桨时,水对桨的力与桨对水的力是一对相互作用力,两个力大小相等,故B错误;
C.停止划水后皮划艇能继续前进,是因为皮划艇具有惯性,而不是受惯性的作用,故C错误;
D.运动员划桨时,桨相当于一个杠杆,此时杠杆的支点在后面那个手,前面那个手对桨的力是动力,水对桨的力为阻力,所以动力臂小于阻力臂,即桨相当于一个费力杠杆,故D正确。
故选D。
4. “蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”这两句千古传诵的名句,被誉为“文外独绝”。关于蝉叫声和鸟鸣声,下列说法正确的是( )
A. 蝉叫声和鸟鸣声是人耳鼓膜振动产生的
B. 人们根据音色来辨别蝉叫声和鸟鸣声
C. 鸟鸣声响度大,所以鸟鸣声传播得更快
D. 蝉叫声是噪声,鸟鸣声不是噪声
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音是由物体振动产生的,蝉叫声和鸟鸣声是由蝉和鸟的身体某部位振动产生的,故A错误;
B.不同发声体发出声音的音色不同,人们是根据音色的不同来辨别蝉叫声和鸟鸣声,故B正确;
C.声音的传播速度与介质种类和温度有关,与声音的响度无关,故C错误;
D.噪声是相对的,鸟鸣声妨碍人们正常工作、学习时也是噪声,故D错误。
故选B。
5. 数形结合是物理学中经常使用到的一种方法,它可以直观地反映各物理量之间的关系。如图所示的四幅图像中能正确反映物理现象和规律的是( )
A. 图甲表示燃料燃烧时放出热量与燃料燃烧体积的关系
B. 图乙表示条形磁铁的磁性强弱与其位置的关系
C. 图丙阴影部分面积表示定值电阻消耗的电能
D. 图丁表示通过定值电阻的电流与其两端电压的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃料的热值不变,燃料燃烧时放出热量随燃料燃烧体积增大而增大,故A错误;
B.磁体的磁性在不同部位的强弱是不同的,对于条形磁体来说,磁性最弱的部分在中间,两端的磁性最强,故B错误;
C.图丙阴影部分面积表示电压与电流的乘积,所以图丙阴影部分面积表示定值电阻的电功率,故C错误;
D.由于电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压的成正比关系,所以图丁表示通过定值电阻的电流与其两端电压的关系,故D正确。
故选D。
6. 关于下列几个情形的说法,正确的是( )
A. 图甲:煤块燃烧越充分,煤的热值越大
B. 图乙:该传感器是用半导体材料制成的
C. 图丙:该电能表正常工作时的标定电流为20A
D. 图丁:若人体带有负电,则加油前触摸“除电”时,电流方向是从人体流向大地
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度无关,故A错误;
B.导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体,传感器是用半导体材料制成的,故B正确;
C.由图知该电能表正常工作时的最大额定电流为20A,该电能表正常工作时的标定电流为10A,故C错误;
D.若人体带有负电,则加油前触摸“除电”时,负电荷由人体向大地移动,所以电流方向是从大地流向人体,故D错误。
故选B。
7. 光让我们通过视觉认识世界,下列说法错误的是( )
A. 甲图:由于漫反射,同学们能从不同方向看到地上的书
B. 乙图:小聪在镜中看到小猫,这只“小猫”是实际光线会聚形成的实像
C. 丙图:近视眼需要戴凹透镜矫正
D. 丁图:利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机
【答案】B
【解析】
【详解】A.能够从不同方向看到一些本身不发光的物体,说明光在这些物体上发生了漫反射,反射光线朝向各个方向,由于漫反射,同学们能从不同方向看到地上的书,故A正确,不符合题意;
B.小聪在镜中看到小猫,这是平面镜成像,平面镜成的像是虚像,不是由真实光线会聚而成,故B错误,符合题意;
C.近视眼的形成原因是晶状体变厚,折光能力变强,像成在视网膜的前方,可用对光线具有发散作用的凹透镜矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,能看清远处的物体,故C正确,不符合题意;
D.针孔照相机是小孔成像的应用,小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像,故D正确,不符合题意。
故选B。
8. 在学校的科技创新活动中,小明设计了如图所示的电路,可以模拟电动机和发电机的工作原理。关于该装置,下列说法不正确的是( )
A. P接c点时,模拟的是电动机的工作原理
B. P接c点时,只调换磁极方向,导体ab的运动方向改变
C. P接d点时,将ab向上移动,灵敏电流计的指针发生偏转
D. P接d点时,该装置工作过程中将机械能转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】A.P接c点时,此时左侧部分电路中的电源、导体ab、开关构成通路,满足通电导线在磁场中受力的作用的条件,模拟的是电动机的工作原理,故A正确,不符合题意;
B.P接c点时,只调换磁极方向,根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素可知,导体ab受力方向发生改变,运动方向发生改变,故B正确,不符合题意;
C.P接d点时,此时右侧部分电路中的开关、导体ab、电流计构成通路,将ab向上移动,导体ab未做切割磁感线运动,因此不会产生感应电流,灵敏电流计的指针不发生偏转,故C错误,符合题意;
D.P接d点时,当导体ab做切割磁感线运动时,会产生感应电流,将机械能转化为电能,故D正确,不符合题意。
故选C。
9. 春节期间小明制作了一个冰灯,方法是:在室外往水桶内注入一定的水,当水桶内的水结了一层较薄的冰壳后,把桶面上的冰打一个洞,倒出里面没有结冰的水,然后用热水浇桶的外壁,直到冰壳能倒出来。制作过程所经历的物态变化是( )
A. 凝固、汽化 B. 凝华、熔化
C. 凝华、液化 D. 凝固、熔化
【答案】D
【解析】
【详解】在室外往水桶内注入一定的水,桶内的水遇冷凝固,结了一层较薄的冰壳;把桶面上的冰打一个洞,倒出里面没有结冰的水,然后用热水浇桶的外壁,冰遇热后又熔化,最后冰壳能倒出来,因此制作过程所经历的物态变化是凝固和熔化。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10. 有甲、乙两只小灯泡,额定电压分别为12V和6V,如图所示是两灯的U—I关系图像。在确保电路安全的前提下,下列分析正确的是( )
A. 若两灯均正常发光,则甲灯比乙灯暗 B. 甲的灯丝一定比乙的灯丝细
C. 若两灯并联,则电路的最大功率为9.6W D. 若两灯串联,则电路两端的最大电压为16V
【答案】D
【解析】
【详解】A.灯泡的亮度由实际功率决定,当两灯均正常发光时,甲灯的额定电压U甲额=12V,从图像可知,此时通过甲灯的电流I甲=0.5A,根据P = UI,甲灯的额定功率P甲额=U甲额I甲=12V ×0.5A= 6W
乙灯的额定电压U乙额=6V,从图像可知此时通过乙灯的电流I乙=0.6A,乙灯的额定功率P乙额=U乙额I乙=6V ×0.6A= 3.6W
因为P甲额>P乙额,所以甲灯比乙灯亮,故A错误;
B.灯泡电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,仅根据电阻大小不能确定灯丝的粗细,故B错误;
C.从图像可知,两灯并联时,为确保电路安全,电路两端的电压最大为6V,此时通过甲灯的电流为0.3A,通过乙灯的电流为0.6A,干路电流I总=0.3A+0.6A=0.9A
根据P=UI,电路的最大功率P = UI总=6V×0.9A=5.4W
故C错误;
D.根据串联电路电压、电流的特点,两灯串联时,为确保电路安全,电路中的最大电流Imax=0.5A,从图像可知,此时甲灯两端的电压U甲=12V,乙灯两端的电压U乙=4V,则电路两端的最大电压U总= U甲+U乙=12V+4V=16V
故D正确。
故选D。
11. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,则( )
A. 电流表A1的示数变小,电压表V的示数变大 B. 电流表 A2的示数不变,电压表V的示数不变
C. 电压表V示数与电流表A1示数的比值变大 D. 电路消耗的总功率变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电路图可知,R1与R2并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路电流,电压表V测电源两端的电压。因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故A不符合题意;
B.将滑动变阻器的滑片P向右移动,接入电路中的电阻变大,由可知,R2支路的电流变小,即电流表A2的示数变小,故B不符合题意;
C.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,当R2支路的电流变小,通过电阻R1的电流不变,则干路电流也变小,即电流表A1的示数变小,则电压表V与电流表A1示数的比值变大,故C符合题意;
D.干路电流变小,电源电压不变,根据P=UI可知,电路中的总功率变小,故D不符合题意。
故选C。
12. 如图甲所示,用弹簧测力计水平拉一木块,使它在水平长木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的两段图象,下列说法正确的是( )
A. 图甲中木块受到的拉力为3.8N
B. 木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1∶2
C. AB段和BC段拉力做功的功率之比为2∶1
D. AB段和BC段木块速度之比为1∶2
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中木块受到的拉力为2.2N,故A错误;
B.木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力没有发生变化,故B错误;
CD.AB段和BC段的速度之比为2∶1,拉力相等,由P=Fv可知,拉力做功的功率之比为2∶1故C正确,D错误。
故选C。
13. 如图所示,两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种体积相同的不同液体,将同一小球分别浸没在两容器中,静止时细线对小球均有拉力且拉力相等。下列说法正确的是( )
A. 甲液体密度小于乙液体密度
B. 小球在甲液体中所受浮力小于在乙液体中所受浮力
C. 放入小球后左边容器对桌面的压力大于右边容器对桌面的压力
D. 剪断乙中的细线,液面静止后容器底部受到液体的压强变小
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.相同的两个容器甲和乙分别装有体积相同的不同液体,设甲图中绳对小球的拉力为F,甲液体中小球受到的浮力
乙图中绳对小球的拉力也为F,乙液体中小球受到的浮力
可知
由于是同一小球,浸没时排开液体的体积相同,根据可得,。故AB正确;
C.放入小球后甲容器对桌面的压力
甲容器对桌面的压力
甲液体密度小于乙液体密度,因此,比较可得,左边容器对桌面的压力小于右边容器对桌面的压力,故C错误;
D.剪断乙中的细线,小球将上浮,最后漂浮,液面静止后,将会下降,根据可知,容器底部受到液体的压强变小,故D正确。
故选ABD。
14. 在“富国强军”的时代要求下,大连造船厂建造了首艘国产航空母舰.在建造过程中需要使用大型起重机“龙门吊”.它主要由主梁和支架构成,可以提升和平移重物,其示意图如图所示.在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图象是
A. B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,重物在主梁右端时,重物产生的拉力全部作用在右端支架,则右支架对主梁的支持力F最大;重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,将主梁左端看作杠杆的支点,则重物对主梁的拉力为阻力,阻力不变,但阻力臂减小,且动力臂也不变,所以动力减小,即右支架对主梁的支持力F减小,设主梁长为L,以主梁左端为支点有,即,由此可知F与s是一次函数关系,一次项系数小于0。
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
15. 如图所示是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。它装有4台国产WJ6涡轮螺旋桨发动机,是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机,它能从空中下落,停留在水面上,也能从水面上起飞,上升到高空,当然也能在陆地上起降,是一艘会飞的船。当“鲲龙”AG600以最大起飞重量在水面漂浮时,排水量为53.5t,则它此时所受的浮力为_________N,它所排开水的体积是_________m3。
【答案】 ①. ②. 53.5
【解析】
【详解】[1]当“鲲龙”AG600以最大起飞重量在水面漂浮时,排水量为53.5t,则它此时所受的浮力为
[2]它所排开水的体积是
16. 如图所示是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。它装有4台国产WJ6涡轮螺旋桨发动机,是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机,它能从空中下落,停留在水面上,也能从水面上起飞,上升到高空,当然也能在陆地上起降,是一艘会飞的船。在AG600飞机执行森林灭火的投水任务中,飞机投水位置应选着火点的______(选填“前方”、“正上方”或“后方”)投放,在喷水过程中飞机在空中水平匀速飞行,则飞机的机械能______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 前方 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]飞机将水投出后,由于水具有惯性,会继续向前运动,所以飞机投水位置应选着火点的前方投放。
[2]在喷水过程中,飞机在空中水平匀速飞行,质量减小,速度不变,则动能减小,高度不变,则重力势能减小,所以飞机的机械能变小。
17. 如图是电子水翼冲浪板的照片,冲浪板的上表面粗糙是为了___________摩擦力;为了能让冲浪者和冲浪板露出水面向前运动,冲浪板的 A处有类似于飞机机翼的装置,与下表面相比,其上表面所受水的压强更___________(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 增大 ②. 小
【解析】
【详解】[1]水翼冲浪板上表面粗糙是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
[2]电子水翼冲浪板的A处有类似于飞机机翼的装置,当冲浪板在水中高速运动时,其上方水的流速大于下方水的流速,上方的压强小于下方的压强。
18. 如图是一张妙趣横生的照片,不用后期处理,直接采用手机错位拍摄一次而成,在拍摄过程中,手机照相机镜头相当于是___________透镜,摆拍时___________(选填“鞋子”或“人”)距离手机比较远。
【答案】 ①. 凸 ②. 人
【解析】
【详解】[1][2]手机镜头相当于凸透镜,其成像原理为:物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像;此时的人的像小于鞋子的像,像越小,像距越小,物距越大,所以人离手机较远。
19. 科技小组制作了一个“听话”的小瓶子,通过调节滑片,就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中。它的原理如图所示(磁铁固定在活塞上)闭合开关S后,电磁铁右边为__________极。移动滑片P,使小瓶子悬停在图示位置。若让小瓶子上浮,滑片向__________移动(选填“左”、“右”)
【答案】 ①. N ②. 右
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,电磁铁右边为N极,磁铁左边为N极,当滑片P向右移时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路的电流变小,电磁铁的磁性变弱,电磁铁与磁铁排斥作用变小,活塞向左运动,大瓶内空气气压变小,小瓶子的水会挤出来,小瓶子重力变小,重力小于浮力,小瓶子将上浮。
20. 如图甲电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻。a、b为滑动变阻器R2的两个端点,c为中点。滑片P从中点c滑到最右端b的过程中,R1的功率变化了0.5W,电压表的示数U 随R2变化的图像如图乙。则滑片在中点c时与最右端b时的电流表示数之比Ib:Ic=________。在上述变化过程中,总功率变化了________W。
【答案】 ①. ②. 0.6
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。滑片P在b点时,电压表时数为4V,根据欧姆定律有
滑片P在中点c时,电压表时数为3V,根据欧姆定律有
则。
[2]因为
R1的功率变化了0.5W,根据,可知
整理的
因为
根据欧姆定律有
整理得
根据,总功率变化了
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21. 在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
【答案】
【解析】
【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出,过光心的光线传播方向不变,作图如下:
22. 图甲是天蒙山索道的吊厢随钢索向下方做匀速直线运动的情景,图乙是吊厢及吊厢内物体的简图。请画出物体所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心O上)。
【答案】
【解析】
【详解】对物体受力分析可知,物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的轿厢对物体的支持力FN,且物体做匀速直线运动,处于受力平衡状态,若轿厢对物体有水平方向的摩擦力,则此时物体A在水平方向将受力不平衡,故可知物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的轿厢对物体A的支持力FN,两个力大小相等,方向相反,如下图所示:
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23. “汤饼一杯银线乱,萎蒿数筋玉簪横。”是宋朝诗人黄庭坚形容福建地区传统面食“线面”的诗句。制作线面时先通过“拉面”,使面条充分伸长,再将面放在向阳通风处晾晒,如图所示。请应用所学物理知识解释以下操作的原理:
(1)“拉面”时要控制好力度;
(2)面要放在向阳通风处晾晒。
【答案】(1)拉面时如果用力过大,就会把面拉断,所以拉面时要控制好力度。(2)面放向阳通风的地方晾晒,可以加快水分的蒸发,面就干的比较快。
【解析】
【详解】略。
五、实验探究题(本题共5小题,共30分)
24. 小明用如图A所示装置探究平面镜成像特点:
(1)他应选取两支外形_________(选填“相同”或“不同”)的蜡烛进行实验;
(2)小明选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是_______;
(3)蜡烛B和蜡烛A的像完全重合说明像和物_________;
(4)其他小组使用跳棋完成实验时,发现棋子M的像偏暗,于是进行了如图B所示的几种操作,a是对着棋子M照射,b和c都是对着像照射,a、b、c三种操作中,观察到M的像最亮的操作是_________;
(5)小明坐家中汽车时发现前挡风玻璃正前方投射了重要行车的数据,于是上网查阅得知是汽车抬头显示系统(HcadUpDisplay),简称HUD。是利用平面镜成像原理工作的,如图C所示通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面的夹角为_________度,驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向_________(选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。
【答案】(1)相同 (2)确定像的位置
(3)大小相等 (4)a
(5) ①. 45 ②. 远离
【解析】
【小问1详解】
为了探究像与物体的大小关系,需要选择相同的两个蜡烛。
【小问2详解】
选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是既可以成像,还可以透过玻璃板看到替代像的蜡烛B,若蜡烛B与像重合,从而确定了像的位置,故用玻璃板替代平面镜,目的是便于确定像的位置。
【小问3详解】
蜡烛B和蜡烛A的大小完全相等,利用等效替代法,像和物体能够完全重合,说明像和物体等大。
【小问4详解】
棋子M的像偏暗,说明反射光线太弱,需要将光线照射到棋子M上,棋子反射更多的光线经平面镜反射后,反射光线增强,像变亮,故选a。
【小问5详解】
[1]如图C所示通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,物体在水平面上,像垂直于水平面,根据像与物体关于平面镜对称,故玻璃板与水平面的夹角为45°。
[2]根据平面镜成像时,像与物体关于镜面对称。当物体远离平面镜时,挡风玻璃所成的像往上运动,解决挡风玻璃所成的像过低的问题。
25. 某物理实验兴趣小组想测量冰块熔化过程吸收热量的多少,实验装置如图所示,实验步骤如下:
a、在电子秤上放置一个空杯,电子秤显示,再倒入适量的温水,电子秤显示,用温度计测出水的初温;
b、从冰箱中取出一小块冰,放置室外直至表面出现水珠,用抹布将冰块擦干后迅速放入水杯,记录电子秤稳定时的示数为;
c、慢慢搅拌冰块和水,直至冰块完全熔化时,记录温度计的示数为。
(1)为了减小误差,杯子应该选择___________;
A. 导热性好的金属杯 B. 隔热性好的双层玻璃杯
(2)整个过程中,原先倒入的温水放出的热量___________(用和题中所给字母表示);
(3)小组成员小华认为,(2)中的计算结果应该等于冰块熔化过程中吸收的热量,而小明通过查阅有关冰的熔化热(即1kg的冰熔化变成同温度的水所需吸收的热量)的资料,计算出了该实验中的冰块熔化过程中吸收的热量,发现总有___________(>/<),原因有___________、___________;
(4)市场上有一种可重复利用的不锈钢“冰块”,既可以给饮料降温又不影响饮料原本的口味,下面三种设计最合理的是___________。
【答案】(1)B (2)
(3) ①. > ②. 冰熔化成水后会继续吸热 ③. 热量散失不可避免(写“杯子也会吸收热量”、“热量会散失到空气中”等)
(4)C
【解析】
【小问1详解】
这是因为隔热性好的杯子可以减少热量的散失,使得冰块熔化时吸收的热量更接近于温水放出的热量,从而提高实验的准确性,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问2详解】
整个过程中,原先倒入的温水放出的热量 可以用下面的公式表示
【小问3详解】
[1][2][3]小组成员小华认为,(2)中的计算结果应该等于冰块熔化过程中吸收的热量。但实际上,小明发现总有 ,原因可能包括:水在冷却过程中,部分热量散失到周围环境中,而不是全部被冰吸收;冰块在熔化过程中,除了熔化吸热外,还需要吸收热量来提高温度,这部分热量也应该被计算在内。
【小问4详解】
市场上有一种可重复利用的不锈钢“冰块”,既可以给饮料降温又不影响饮料原本的口味,下面三种设计最合理的是C。这种设计的优点包括:不但能保证冰熔化过程不和饮料混合,不影响饮料的口味,同时又能利用水比热容最大,能吸收热量最多,且水凝固成冰过程的膨胀问题。
故AB不符合题意,C符合题意。
26. 小明有一件重约15N的工艺品,用细线悬挂两端点A、B处于静止状态,如图甲所示。他想用平衡的知识,通过计算在A、B连线上找出O点的位置,以便用一根细线系在O点将工艺品悬挂起来,静止时如图乙所示,并计算出工艺品的重力。小明身边只有一把弹簧测力计(0~10N)、一把刻度尺和若干细线,他设计了如下实验,请完成以下实验步骤:
(1)取下工艺品,用刻度尺测出工艺品长度LAB=_________cm,如图丙所示;
(2)用弹簧测力计拉住A端,B端用细线悬挂,平衡时如图丁所示,此时弹簧测力计读数F1=8.0N;
(3)交换弹簧测力计和细线的位置,平衡时工艺品的位置也如图丁所示,弹簧测力计读数F2=6.0N;
(4)由此可以计算出该工艺品的重力G=_______N。
(5)计算出O点到端点A间的距离LOA=_______cm。
(6)反思:要准确找出O点的具体位置,除准确测量外,关键实验条件是 ___________(只须写出一个条件即可)。
【答案】 ①. 35.0 ②. 14 ③. 15 ④. 杠杆平衡条件
【解析】
【详解】(1)[1]由于刻度尺的分度值是1cm,所以工艺品的正确长度为35.0cm,故读数为35.0cm。
(4)(5)[2][3]当以A端为动力作用点时,根据杠杆平衡条件知
F1·LBA=G·LOB
即
8N×35.0cm=G×(35.0cm﹣LOA)①
当以B端为动力作用点时,根据杠杆平衡条件知
F1·LAB=G·LOA
即
6N×35.0cm=G×LOA②
由①②得,G=14N,LOA=15cm。
(6)[4]当要准确找出O点的具体位置,除准确测量外,关键实验条件利用杠杆平衡条件。
27. 为比较甲、乙两种液体的密度,同学们进行了如下实验。
(1)第一组同学用电子秤完成了以下几个实验:
①小明在两个完全相同的烧杯中分别装入等体积的两种液体,并用电子秤测出了液体和烧杯的总质量,电子秤的示数如图1所示,则这两种液体的密度关系是_________;
②小华想通过图像比较甲、乙两种液体的密度大小。她用量筒测出液体的体积V,并用电子秤测出了量筒和液体的总质量m,用甲、乙两种液体各测两组数据后,在如图2所示的图像上描出了四个点。但是小华忘记标注这四个点的数据分别属于哪种液体。根据小明实验测出的数据分析可知:属于甲液体的两点是_________;
③小红在小明实验的基础上添加了一个边长为的正方体金属块,测量出了甲液体的密度,实验步骤如图3所示。则甲液体的密度为_________。为了减小该实验的误差,她应该选择图4中的_________(选填“a”或“b”)烧杯,理由是___________。
(2)第二组同学准备用如图5所示压强计来比较两种液体的密度大小,图6是他们设计的几种方案(压强计的U形管未画出),其中最佳方案是________。
【答案】(1) ①. > ②. A、C ③. 1.1 ④. b ⑤. b烧杯口径小,可以减小加水到标记处时的误差
(2)C
【解析】
【小问1详解】
①[1]图1中,烧杯的质量相同,甲液体的质量大于乙液体的质量,两种液体的体积相等,由可知,。
②[2]当量筒中液体的体积为零时,量筒和液体的总质量是个定值;只有把A 、C和B、D两点分别相连,它们的延长线才能交于竖轴(质量轴)一点,且质量不为零,如下图所示
由图可知,当体积一定时,上面直线所代表的物质的质量大,说明密度较大。由此可知:属于甲液体的两点是A和C。
③[3]金属块的体积
金属块排开液体的质量
则甲液体的密度为
[4][5]为了减小该实验的误差,她应该选择图4中的b烧杯,b烧杯口径小,可以减小加水到标记处时的误差,从而使测量更准确。
【小问2详解】
用压强计来比较两种液体的密度大小,需要把压强计的探头放入不同液体的同一深度,比较U形管液面的高度差;
A.探头在两种液体的深度太浅,U形管液面高度差的差值不明显,故A不符合题意;
B.探头在两种液体的深度不同,不符合控制变量的要求,故B不符合题意;
C.两种液体的液面相平,探头在两种液体的深度相同,可以完成实验,故C符合题意。
故选C。
28. “测定小灯泡额定功率”实验中,已知电源电压3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲是小明连接的实物电路图,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中错误的那根导线上画“×”,并画出正确的连线__________;
(2)电路改正后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表、电压表都有示数,接下来的操作是_______________(选填“检查开关是否接触良好”“移动变阻器滑片#或“检查灯泡是否断路”):
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图所示.小灯泡额定功率为__________W;
(4)小华为了得到比较准确的小灯泡额定功率,用同一套器材做了三次实验(都将电压表调到2.5V),获得三组电流数据,计算功率后取平均值即为小灯泡的额定功率,这样处理数据的方法__________ (正确/不正确);
(5)课后小华要测出另一小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电流)在没有电流表的情况下,用一个阻值为R0定值电阻和一只电压表并设计了图丙电路,请在虚线框内补上小灯泡和定值电阻,使电路完整__________;
①闭合S并将S1先接__________(选填“a”或“b”);
②将S1再接入另一位置时不小心将变阻器的滑片向左移动了少许,则小灯泡额定功率的测量值__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
【答案】 ①. ②. 移动滑动变阻器 ③. 0.65 ④. 正确 ⑤. ⑥. a ⑦. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]由甲图可知,电流表并联在小灯泡的两端,故应小灯泡与电流表“+”接线柱的这根导线改接到滑动变阻器的左上端,如图所示
(2)[2]闭合开关,发现灯泡不亮,电流表、电压表都有示数,排除断路故障,灯不亮可能是实际功率太小,故可以移动滑动变阻器的滑片,进一步观察灯是否亮起来。
(3)[3]由图乙可知,电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.26A。灯泡的额定功率为
(4)[4]用同一套器材做了三次实验(都将电压表调到2.5V),获得三组电流数据,计算功率后取平均值即为小灯泡的额定功率,多次测量取平均值可减小误差,这样处理数据的方法是正确的。
(5)[5]电压表并联在定值电阻R0两端,再与灯泡L串联,电路图如下图所示
①[6]闭合S并将S1先接“a”,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为I额R0。此时灯泡正常发光,再将S1先接“b”,读出电压表的示数U,根据串联电路电压特点求出灯泡的额定电压U额=U-I额R0
根据P=UI可求出灯泡的额定功率。
②[7]将S1接“b”,由于滑动变阻器的滑片向左移动了少许,变阻器接入电路中的电阻变小,根据分压原理,滑动变阻器分得的电压会变小,导致电压表的读数变大,即灯泡与定值电阻两端的总电压变大,计算得到的灯泡的额定电压变大,所以测量的额定功率变大。
六、计算题(本题共3小题,共22分)
29. 如图所示,滑雪爱好者小丽同学的质量为60kg,滑雪板和装备总质量为4kg,站立在水平雪面上时每只滑雪板与雪面的接触面积为0.2m2。某次滑雪时,小丽同学用时10s,在水平雪面上匀速滑行了30m,匀速滑行过程中所受雪地的阻力为。取10N/kg,求:
(1)小丽同学滑雪的速度;
(2)图中小丽同学站立时对水平雪面的压强;
(3)小丽同学滑雪时的功率。
【答案】(1)3m/s
(2)1600Pa (3)90W
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,小丽同学滑雪的速度为
【小问2详解】
根据题意可知,图中小丽同学站立时对水平雪面的压力为
受力面积为S=0.2m2×2=0.4m2
图中小丽同学站立时对水平雪面的压强为
【小问3详解】
由于匀速滑行时,牵引力等于阻力,所以可得
功率为
30. 小艾家买了一个三挡位的多功能电热锅,电热锅加热板部分的简化电路如图甲所示,是定值电阻,可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。电烤炉的相关参数如表格所示,问:
(1)电热锅的电阻阻值是多少?
(2)若在用电高峰期,电热锅在中温挡单独工作30min时使图乙中的电能表表盘转动972r,则家庭电路的实际电压为多少?
(3)在额定电压下,电热锅高温挡的功率是多少?
【答案】(1),
(2)198V (3)1600W
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,旋转开关接2时,只有接入电路,根据可知,为中温挡,故的电阻为
旋转开关接1时,与串联,阻值最大,根据可知,功率最小,为低温挡,故的电阻为
【小问2详解】
电热锅在中温挡单独工作30min消耗的电能为
此时中温挡的实际功率为
家庭电路的实际电压为
【小问3详解】
由图甲可知,旋转开关接3时,与并联,阻值最小,功率最大,为高温挡,在额定电压下,电热锅高温挡的功率为
31. 如图1所示为一种自动蓄水装置示意图,轻质弹簧上端固定,下端与木块相连,弹簧下端固定的轻质滑片P可在粗细均匀的金属电阻上滑动且接触良好,水箱中没有水时,滑片P恰好位于最下端A处。闭合S,水泵工作,向空水箱里缓慢注水。当滑片P上滑至B处(的中点)时,水面到达设定高度,水泵自动停止注水。此过程中,弹簧弹力F与滑片P上滑长度x之间的关系如图乙所示。已知:电阻箱接入电路中的阻值为,的总电阻为,长度为L;当线圈中电流I≥0.1A时,衔铁被吸下,,,g=10N/kg,弹簧始终处于弹性范围内,不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。
(1)求电源电压U;
(2)当P滑至B处时,求木块浸入水中的体积;
(3)考虑到不同的需求,可以通过调节电阻箱的阻值调节水箱中水位的设定位置。若要使该装置能够有效控制水泵,则电阻箱的阻值可在哪个范围内调节?
【答案】(1)3.2V
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
分析图1电路可知,控制电路中,和串联。当滑片P上滑至B处(的中点)时,水面到达设定高度,电流达到0.1A,衔铁被吸下,水泵自动停止注水。则此时阻值为
则电源电压为
【小问2详解】
当水箱中没有水时,滑片P恰好位于最下端A处,此时滑片P上滑长度,此时木块只受重力和弹簧的弹力,由图2可知此时弹力为6N,根据二力平衡条件可知木块重力为
当P滑至B处,即滑片P上滑长度时,弹簧弹力,则此时木块漂浮,浮力等于重力。则木块浸入水中的体积为
【小问3详解】
由G=mg=ρVg可得木块的体积
若设定高度高于题中的设定高度,则木块浸入水中的体积增大,其受到的浮力增大,滑片P将上滑,由图2可知,滑片P上滑长度x>0.5L时,此时弹簧对木块有向下的压力,若木块浸没在水中,其受到的浮力
此时木块受到的弹力F′=F浮′-G=10N-6N=4N
由图2可知,x>0.5L时,弹簧的弹力与滑片从中点上滑的距离成正比,设木块浸没时滑片P上滑的长度为x′,所以可得,解得:
此时变阻器接入电路的阻值为
当木块浸没后,继续注水,则浮力不变,弹簧的弹力也不变,滑片P不能上滑,不能实现水泵自动停止注水,所以滑片P上滑长度为时对应的水位最高,则变阻器接入电路的最大阻值为R2大=R2′=20Ω;若设定高度为0(不需要注水)或设定高度小于等于木块底部所处的高度,则变阻器接入电路的最小阻值为R2小=0Ω;衔铁被弹起,水泵自动停止注水时的电流为0.1A,
根据欧姆定律可知,此时控制电路的总电阻为
因R2的取值范围为0~20Ω,且根据串联电路的电阻规律可得R总=R1+R2
所以电阻箱R1的最小阻值为:R1小=R总-R2大=32Ω-20Ω=12Ω
电阻箱R1的最大阻值为:R1大=R总-R2小=32Ω-0Ω=32Ω
综上可知,电阻箱R1的阻值调节范围为12~32Ω。
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