精品解析:2025年江苏省南京市玄武区中考二模物理试题
2025-08-24
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2份
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41页
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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-二模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | 玄武区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 36.83 MB |
| 发布时间 | 2025-08-24 |
| 更新时间 | 2026-05-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53595950.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024~2025学年度第二学期九年级学情调研卷(二)
物 理
(本卷中g取10N/kg)
注意事项:
1.本卷共8页,全卷满分100分。时间90分钟。答题全部答在答题卡上,答在本卷上无效。
2.请认真核对监考教师在答题卡上所粘贴条形码的姓名、考试证号是否与本人相符合,再将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡及本试卷上。
3.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡的指定位置,在其他位置答题一律无效。
4.作图题必须用2B铅笔作答,并请加黑、加粗。
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符合题意)
1. 关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 甲图:抽出罩内空气,闹钟声音变小,说明发声体振动减弱
B. 乙图:细线绕在手指上堵住双耳,敲击衣架能听见声音,说明固体可以传声
C. 丙图:拨动钢尺,钢尺振动的幅度越大,声音的音调越高
D. 丁图:靠近居民区的路段设置隔音板墙,是在声源处减弱噪声
2. 冬天室外,人嘴里呼出“白气”。下列现象中,与“白气”的形成物态变化相同的是( )
A. 露珠形成 B. 浓雾消散
C. 冰雕变小 D. 冰雪消融
3. 如图,水中的潜水员看见岸上的树木,能说明此现象的光路图是( )
A. B.
C. D.
4. 下列读数正确的是( )
A. 2.5cm B. 34℃
C. 1.4A D. 4min35.1s
5. 关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A. 柳絮漫天飞舞,说明分子在做永不停息地无规则运动
B. “破镜难圆”说明分子间有排斥力
C. 电子的发现说明原子核是由更小的微粒组成
D. 宇宙是一个有层次的天体结构系统
6. 如图,某兴趣小组制作了一款电动玩具车。下列与其工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,烛焰在光屏上恰好成清晰的像。下列说法错误的是( )
A. 凸透镜的焦距可能为12cm
B. 照相机利用了此成像原理
C. 若保持蜡烛和光屏位置不动,透镜移到40cm处,光屏上不能呈现清晰的像
D. 若将远视眼镜贴近凸透镜左侧放置,适当向左移动光屏能找到清晰的像
8. 如图所示,2025年春节联欢晚会上,机器人跳舞的场景。下列说法正确的是( )
A. 机器人匀速转动手绢,手绢的运动状态是不变的
B. 机器人对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
C. 地面给机器人的支持力是地面形变产生的
D. 机器人抛出的手绢在空中运动过程中,若所受力全部消失,则手绢一定不会掉落
9. 以下四个实验描述正确的是( )
A. 甲实验中阻力大小是通过小车移动的距离反映的
B. 乙实验前发生如图所示情况,需拆除软管重新安装
C. 丙实验的研究对象是小桌
D. 丁实验探究时不需要秒表
10. 采摘的新鲜草莓,用盐水浸泡可清洗表面的农药残留物。小明将同一个草莓(不考虑吸水)分别放入体积相等、密度不同的盐水中进行清洗,静止时的情景如图所示(两容器 完全相同)。草莓所受浮力分别为F甲和F乙,容器底部受到的液体压强分别为p甲和p乙,容器对水平面的压强分别为p'甲和p'乙,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 如图所示,闭合开关,只有一盏灯发光,电流表有示数,两个电压表的示数相等且等于电源电压,则电路故障可能是( )
A. L1短路 B. L2短路 C. L1断路 D. L2断路
12. 如图甲所示的电路中,闭合S1和S2,将滑动变阻器滑片P从最右端向左滑动直到小灯泡正常发光,记录此过程中电压表V1和电流表的示数;只闭合S1,再将滑片P从最右端滑到最左端,记录此过程中电压表V2和电流表的示数。两次所记录的数据画出图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 小灯泡的额定功率为2.25W B. 电源电压为4.5V
C. 定值电阻的阻值为12Ω D. 滑动变阻器的最大值为20Ω
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共26分)
13. 如图甲,“胶囊胃镜”被誉为完美胃部检查的胶囊内镜机器人,其质量只有5g。医生可以实时操控体外的磁场来控制它在胃内的运动,并通过它的摄像头对胃黏膜进行扫描。(g取10N/kg)
(1)检查时患者需吞服一个胶囊机器人,其长度约2.7______(填单位);
(2)如图乙,胶囊机器人在胃中每竖直下降1cm,重力做功______J;
(3)若医生想扫描更大范围应操作机器人______(选填“靠近”或“远离”)此区域。
14. 如图是一款智能手表。
(1)屏幕使用的发光二极管主要是由______(选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成的,彩色的画面是由红、______、蓝三种色光混合而成的;
(2)某位选手佩戴智能手表跑完半程马拉松,运动心率过快时手表会发出嗡嗡嗡的提示声音,该声音是由手表______产生的。屏幕显示相关信息如下表。“kcal”是热量的单位(1kcal=4.2×103J),则此过程选手消耗的热量与质量为______kg的水温度升高50℃所吸收的热量相等。
运动时间
01:10:00
运动距离/km
21km
热量消耗/kcal
1200
15. 2025年4月30日神舟十九号顺利返航。在这次太空之旅中,宇航员们顺利完成了出舱活动。
(1)宇航员出舱后通过脚限位器将自己固定在机械臂上,地面指挥中心通过______波传递指令控制机械臂移动到指定位置。宇航员随机械臂移动的过程中相对于机械臂是______的;
(2)如图甲,返回舱进入大气层时宛如一颗“火流星”。此过程中的能量转化情况与图乙中______、______(填字母)相同。
16. 用如图所示的动滑轮匀速提升质量为30kg的物体,5s内提升了2m,动滑轮重15N,拉力F为200N,则有用功为______J,绳子自由端移动的速度为______m/s,拉力的功率为______W,动滑轮的机械效率为______。(g取10N/kg)
17. 小明家的电冰箱铭牌上标有“耗电量:0.55 kW·h/24h 额定功率:110W”,则该冰箱理论上一天实际工作时间为______h。在家庭电路中只接入冰箱,冰箱以额定功率工作6 min,电能表指示灯闪烁了33次,则每消耗1度电,电能表指示灯闪烁______次。若插头与插座接触不良,有时会将插孔烧焦(如图所示),其原因是接触处______(选填“电阻变大”或“短路”)。
18. 如图所示,电源电压大小可调,滑动变阻器R1为“20Ω 0.5A”,R2=10Ω,R3=20Ω,电压表V1和V2的量程均为0~3V,电流表A的量程为0~0.6A。
(1)若调节电源电压至6V,同时闭合S和S1,调节R1使电流表的示数为0.2A,若通电20s,则电路消耗的电能为______J,此时R1接入电路的阻值为______Ω。
(2)再次调节电源电压,只闭合S、S2和S3,在保证电路安全的前提下,R1接入最大阻值和最小阻值时,其电功率分别为P1和P2,且最大阻值是最小阻值的4倍。则此时电源电压为______V,P1与P2的比值为______。
19. 图甲是小明设计的电子体重秤的简化电路图。R0为定值电阻,压力传感器踏板受到压力后,其阻值R随所受压力F的变化而改变,如图乙所示,并导致电路中的电流发生改变,通过改写电流表表盘数值后可直接读出所称物体的质量。闭合开关S,小明站上踏板并最终静止在踏板上,电流表的示数Ⅰ随时间t变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=12V,定值电阻R0=10Ω,踏板的质量忽略不计。
(1)0~1s时间内,小明尚未站上踏板,图丙中I1的大小为______A;
(2)小明的质量为______kg;
(3)电流表表盘上0.5A刻度线应标为______kg,改写后电流表表盘上的刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)。
三、解答题(本题共9小题,共50分。解答27、28题时应有公式和解题过程)
20. 按要求作图:
(1)在图甲中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
(2)图乙中,小球在水平地面上向左运动并压缩弹簧,画出此时小球所受弹力的示意图。
(3)根据图丙中磁感线的方向在两个虚线框内分别标出小磁针和电源的极性。
21. 小明用如图装置做“观察水的沸腾”实验。
(1)该实验装置中有一处明显的错误,请指出:______。接下来的操作应该是调整图中的______(选填“A”或“B”)到合适位置。
(2)纠正错误后进行实验,在水温升高到90℃以后,每隔1min记录1次温度计的读数,得到下表实验数据。分析数据可以得出水在沸腾过程中需要吸热且温度______。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
22. 小明用图甲的装置做“探究平面镜成像特点”实验。
(1)用玻璃板代替平面镜,目的是便于______。
(2)如图所示,点燃蜡烛A,他应从蜡烛______(选填“A”或“B”)所在一侧观察蜡烛A的像,同时用蜡烛B与蜡烛A的像重合并记录位置。
(3)为了探究像的虚实,小明把光屏放在像的位置,他应从蜡烛______(选填“A”或“B”)所在一侧观察光屏上是否有像。
(4)小明在做凸透镜成像实验时,也遇到如何观察虚像的问题。他从图乙中______(选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的虚像。
23. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前如图甲所示,杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向______调节,直至杠杆在______位置平衡;
(2)实验数据如表格所示,则阻力臂l2为______cm;
序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
10
1.0
______
2
1.0
15
1.0
15
3
2.0
15
1.5
20
(3)如图乙所示,F始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将______。
24. 小明在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小与物体浸入液体的深度有关。
猜想2:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
猜想3:浮力的大小与液体的密度有关。
(1)小明根据A、B、C三图,认为猜想1是正确的;同组的小华根据A、C、D三图,认为猜想1是错误的。小明经过反思,设计出新方案,如图F,他利用A、B、F三图重新探究了猜想1。他的方案______(选填“合理”或“不合理”)。分析上述实验,浮力的大小随______的增大而增大,与物体浸在液体的深度______(选填“有关”或“无关”)。
(2)根据______三图,可知猜想3是正确的。通过进一步学习,小明根据上述实验数据算出了物体的密度为______。
25. 小明用如图所示电路探究“电流与电阻的关系”。其中:电源电压恒为3 V,滑动变阻器R2(20Ω,1A),定值电阻R1分别用阻值为5Ω、10Ω、20Ω和30Ω的电阻, 实验过程中控制定值电阻两端的电压为1.5V。
(1)将R1按照上述阻值依次接入电路进行探究,当用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后,______(选填“需要” 或“不需要”)调节R2的阻值。
(2)当其中某个定值电阻接入电路时,实验无法完成,这个定值电阻的阻值为______Ω。若要所有电阻都能完成实验,仅改变定值电阻两端电压的预设值,其范围是______V。
(3)对于该探究,小华也正确操作得出多组实验数据,电路中的电流为I, R1两端的电压、功率分别为U1和P1。根据实验数据描绘的相关图像如下,其中符合实际的是______。
A. B.
C. D.
26. 小明测量标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光时的电阻RL和未知电阻Rx的阻值,电源电压恒定但未知。
(一)小明用伏安法测量RL,图甲是他连接的实物电路
(1)图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正;
(2)改正电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至电压表示数为2.5V时,电流表示数为0.3A,则RL=______Ω(保留一位小数)。整理器材时,小明发现电压表未调零,如图乙所示,则所测的RL______;(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(二)小明用上述灯泡和一个电阻箱、电压表,设计了如图丙所示电路来测未知电阻Rx的阻值;
(3)请将电阻箱和未知电阻填在虚线框内;
(4)正确操作后,在S2接1和接2时,调节电阻箱使电压表示数均为2.5V,读出电阻箱的阻值分别为R1和R2,则Rx=______(用RL、R1、R2表示)。
27. 如图为某品牌电动摩托车,其质量为50kg,两个轮胎与地面总接触面积为。一个体重为600N的人骑行时电动摩托车电机以额定功率200W工作,已知内沿水平路面匀速直线行驶了。求:(取)
(1)在上述情况下骑行时,该电动摩托车对水平地面的压强;
(2)在上述骑行的过程中,该电动摩托车所受到的阻力大小。
28. 图甲是某款能设定加热温度的空气炸锅,简化电路如图乙所示,其工作原理是利用热空气对流来加热食物。S2为加热开关,旋转开关S2可以让空气炸锅处于加热挡和功率更大的高热挡,加热电阻R3和R4的阻值相等。空气炸锅的部分参数图丙所示。求:
(1)若工作电路接通,开关S2接触触点“1”和“2”时,空气炸锅处于______挡(选填“加热”或“高热”),求此时通过加热开关S2电流的大小和加热电阻R3的阻值______。
(2)控制电路电源电压恒定,S1为定时开关,通过调节变阻器R1的阻值来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,其阻值随温度变化的关系如图丁所示。当加热温度设定为150℃时,将R1的阻值调为50Ω,闭合开关S1,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当加热温度设定为200℃时,为保证该空气炸锅的正常控制,应将R1的阻值调为______Ω。
(3)若利用此空气炸锅制作一次烤鸡翅,先将其调至高热挡,定时开关S1设定为20min,工作电路正常循环工作的P﹣t图像如图戊所示。求此次烤鸡翅过程中工作电路消耗的电能。
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2024~2025学年度第二学期九年级学情调研卷(二)
物 理
(本卷中g取10N/kg)
注意事项:
1.本卷共8页,全卷满分100分。时间90分钟。答题全部答在答题卡上,答在本卷上无效。
2.请认真核对监考教师在答题卡上所粘贴条形码的姓名、考试证号是否与本人相符合,再将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡及本试卷上。
3.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡的指定位置,在其他位置答题一律无效。
4.作图题必须用2B铅笔作答,并请加黑、加粗。
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符合题意)
1. 关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 甲图:抽出罩内空气,闹钟声音变小,说明发声体振动减弱
B. 乙图:细线绕在手指上堵住双耳,敲击衣架能听见声音,说明固体可以传声
C. 丙图:拨动钢尺,钢尺振动的幅度越大,声音的音调越高
D. 丁图:靠近居民区的路段设置隔音板墙,是在声源处减弱噪声
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图:抽出罩内空气,闹钟声音变小,是因为声音的传播需要介质,罩内的传声介质空气减少,声音响度变小,而不是发声体振动减弱,故A错误;
B.乙图:声音的传播需要介质,细线绕在手指上堵住双耳,敲击衣架能听见声音,说明固体可以传声,故B正确;
C.丙图:拨动钢尺,钢尺振动的幅度越大,声音的响度越大,而不是音调越高,音调与振动的频率有关,故C错误;
D.丁图:靠近居民区的路段设置隔音板墙,是在传播过程中减弱噪声,不是在声源处,故D错误。
故选B。
2. 冬天室外,人嘴里呼出“白气”。下列现象中,与“白气”的形成物态变化相同的是( )
A. 露珠形成 B. 浓雾消散
C. 冰雕变小 D. 冰雪消融
【答案】A
【解析】
【详解】人嘴里呼出“白气”是嘴巴呼出的水蒸气遇冷放热形成的水珠,是液化现象。
A.露珠形成,是空气中的水蒸气遇冷放热形成的水珠,是液化现象,故A符合题意;
B.浓雾消散,是水珠吸热变成水蒸气,是汽化现象,故B不符合题意;
C.冰雕变小,是因为固态的冰吸热变成水蒸气,是升华现象,故C不符合题意;
D.冰雪消融,是因为固态的冰吸热变成水滴,是熔化现象,故D不符合题意。
故选A。
3. 如图,水中的潜水员看见岸上的树木,能说明此现象的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】水中的潜水员看见岸上的树木,是因为岸上树木反射的光线从空气斜射到水中后发生折射现象,且空气中的入射角大于水中的折射角,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 下列读数正确的是( )
A. 2.5cm B. 34℃
C. 1.4A D. 4min35.1s
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,刻度尺上 1cm 之间有 10 个小格,所以一个小格代表 1mm,即刻度尺的分度值为 1mm,读数时要读到分度值的下一位。物体左侧与 3.00cm 对齐,右侧与 5.50cm 对齐,所以物体的长度为L=5.50cm−3.00cm=2.50cm
故A错误;
B.在温度计上,一个大格是10℃,之间有 10 个小格,一个小格代表 1℃,所以此温度计的分度值为 1℃。刻度“30” 在 “20” 的下方,说明温度低于 0℃,为 -26℃,故B错误;
C.电流表选择的是 0~0.6A 量程,对应的分度值为 0.02A,指针在 “0.2” 后 4 个小格处,所以电流表的示数为 0.28A,故C错误;
D.在秒表的中间表盘上,指针在 “4” 和 “5” 之间,分钟数计为“4”;分针在 “4” 和 “5” 之间,并且过了一半,秒表的大表盘上,1s 之间有 10 个小格,所以一个小格代表 0.1s,指针所指刻度读为 35.1s 处,即秒表的读数为 4min35.1s,故D正确。
故选D。
5. 关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A. 柳絮漫天飞舞,说明分子在做永不停息地无规则运动
B. “破镜难圆”说明分子间有排斥力
C. 电子的发现说明原子核是由更小的微粒组成
D. 宇宙是一个有层次的天体结构系统
【答案】D
【解析】
【详解】A.柳絮漫天飞舞是宏观物体的机械运动,不属于分子运动,即不是分子运动,故A错误;
B.“破镜难圆”破裂处的分子间距大于分子作用力能够作用的间距,因此不能用分子作用力来解释,故B错误;
C.电子的发现说明原子是可分的,而不是说明原子核是由更小的微粒组成,故C错误;
D.宇宙的层次结构包括:行星、小行星、彗星和流星体围绕中心天体太阳运转,构成太阳系;类似太阳的恒星和星际物质构成银河系;银河系外存在其他类似的巨大恒星集团,称为河外星系;星系聚集成星系团;若干星系团聚集在一起构成超星系团,因此说明宇宙是一个有层次的天体结构系统,故D正确。
故选D。
6. 如图,某兴趣小组制作了一款电动玩具车。下列与其工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电动玩具车靠电动机来带动它运动,将电能转化为机械能,利用了通电导体在磁场中受力运动的原理。
A.此图中是磁体吸引铁屑等物质,利用的是磁体的磁性,与电动玩具车工作原理不同,故A不符合题意。
B.如图,直导线处在磁场中,当导线中通以电流时,会受到磁场对它的作用力而运动,与电动玩具车工作原理相同,故B符合题意。
C.如图,导体在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流,属于电磁感应现象,这是发电机工作原理,与电动玩具车工作原理不同,故C不符合题意;
D.如图是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场(电生磁),与电动玩具车工作原理不同,故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,烛焰在光屏上恰好成清晰的像。下列说法错误的是( )
A. 凸透镜的焦距可能为12cm
B. 照相机利用了此成像原理
C. 若保持蜡烛和光屏位置不动,透镜移到40cm处,光屏上不能呈现清晰的像
D. 若将远视眼镜贴近凸透镜左侧放置,适当向左移动光屏能找到清晰的像
【答案】C
【解析】
【详解】A.若凸透镜的焦距为12cm,由图可知物距为
像距为
因为物距大于2倍焦距,像距位于1倍焦距和2倍焦距之间,能满足要求,故凸透镜的焦距可能为12cm,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机,故B正确,不符合题意;
C.若保持蜡烛和光屏位置不动,透镜移到40cm处,由图知,此时物距为
像距为
此时的物距等于移动之前的像距,像距等于移动之前的物距,根据光路可逆,此时仍能成清晰的像,此时物距小于像距,所以在光屏上成倒立、放大的实像,故光屏上能呈现清晰的像,故C错误,符合题意;
D.若将远视眼镜贴近凸透镜左侧放置,远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,可以使像提前会聚,因此适当向左移动光屏能找到清晰的像,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 如图所示,2025年春节联欢晚会上,机器人跳舞的场景。下列说法正确的是( )
A. 机器人匀速转动手绢,手绢的运动状态是不变的
B. 机器人对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
C. 地面给机器人的支持力是地面形变产生的
D. 机器人抛出的手绢在空中运动过程中,若所受力全部消失,则手绢一定不会掉落
【答案】C
【解析】
【详解】A.机器人匀速转动手绢,手绢的运动方向在改变,所以手绢的运动状态改变,故A错误;
B.机器人对地面的压力和地面对它的支持力,分别作用在地面和机器人上,是一对相互作用力,不是平衡力,故B错误;
C.地面给机器人的支持力是由于地面发生形变,要恢复原状而对机器人产生的力,故C正确;
D.机器人抛出的手绢在空中运动过程中,若手绢正好向下运动,所受力全部消失,手绢则向下做匀速直线运动,会落到地面,故D错误。
故选C。
9. 以下四个实验描述正确的是( )
A. 甲实验中阻力大小是通过小车移动的距离反映的
B. 乙实验前发生如图所示情况,需拆除软管重新安装
C. 丙实验的研究对象是小桌
D. 丁实验探究时不需要秒表
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲实验为“探究阻力大小对物体运动影响”由图可知,阻力越大,小车的速度减小的越快,对小车的运动越明显,则通过小车移动的距离反映阻力对运动情况的影响。故A错误;
B.乙实验前发生如图所示情况,可知左侧管中液面上方气体压强大于右侧管中液面上方的气体压强,只需拆除软管重新安装,则两侧管中液面上方气体和大气相连通,则两侧管中液面是相平的,故B正确;
C.丙实验研究重力势能大小与哪些因素有关,研究对象是物块,故C错误;
D.丁实验研究的是电热与电流大小的关系,要控制电阻和通电时间相同,故需要秒表,故D错误。
故选B。
10. 采摘的新鲜草莓,用盐水浸泡可清洗表面的农药残留物。小明将同一个草莓(不考虑吸水)分别放入体积相等、密度不同的盐水中进行清洗,静止时的情景如图所示(两容器 完全相同)。草莓所受浮力分别为F甲和F乙,容器底部受到的液体压强分别为p甲和p乙,容器对水平面的压强分别为p'甲和p'乙,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】甲盐水中的草莓在盐水处于悬浮状态,受到的浮力等于草莓的重力,乙盐水中的草莓在盐水处于漂浮状态,受到的浮力等于草莓的重力,由于两个草莓是相同的,重力相等,因此草莓在甲、乙两液体中受到的浮力相等,即。草莓在甲盐水中悬浮,则,在乙盐水中漂浮,则,所以,; 甲、乙盐水的体积相同,由可知,, 由于两容器是完全相同的柱状容器,则容器底部受到的液体压力等于液体和草莓的总重力,所以,,由于容器的底面积相同,根据 S可知; 容器对水平面的压力等于总重力,即,则F′甲<F′乙,由于容器的底面积相同,根据可知;故ABC错误,D正确。
故选D。
11. 如图所示,闭合开关,只有一盏灯发光,电流表有示数,两个电压表的示数相等且等于电源电压,则电路故障可能是( )
A. L1短路 B. L2短路 C. L1断路 D. L2断路
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,两灯串联,电流表测电路电流,下面的电压表测电源电压,上面的电压表测L2两端电压。
若L1短路,电路为L2的简单电路,L2发光,电流表有示数;此时两个电压表都测电源电压,示数相等且等于电源电压。
若L2短路,L1发光,测L2两端电压的电压表无示数,不符合“两个电压表示数相等且等于电源电压”。
若L1断路或L2断路,电路断路,电流表无示数,灯都不发光,不符合“只有一盏灯发光,电流表有示数”。
综上,电路故障可能是L1短路。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
12. 如图甲所示的电路中,闭合S1和S2,将滑动变阻器滑片P从最右端向左滑动直到小灯泡正常发光,记录此过程中电压表V1和电流表的示数;只闭合S1,再将滑片P从最右端滑到最左端,记录此过程中电压表V2和电流表的示数。两次所记录的数据画出图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 小灯泡的额定功率为2.25W B. 电源电压为4.5V
C. 定值电阻的阻值为12Ω D. 滑动变阻器的最大值为20Ω
【答案】A
【解析】
【详解】BC.只闭合开关S1,小灯泡和滑动变阻器以及定值电阻R串联,电压表V1测量滑动变阻器和定值电阻R两端的电压之和,电压表V2测量小灯泡和滑动变阻器两端的电压之和,电流表测量电路的电流。
将滑动变阻器P的滑片从最右端滑动到最左端,此过程电压表V2和电流表A的示数满足
因为R是定值电阻,所以U2与I′是一次函数,故电压表V2和电流表A示数变化图像为乙图中的Q, 由图像可知,当U2=2V时,电路中电流为0.4A,电源电压为
由图像可知,当U2'=4.5V时,电路中最小电流为0.15A,电源电压为
因为电源电压相等,所以
解得R=10Ω, 电源电压为
故BC错误;
A.闭合开关S1和S2,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表V1测量滑动变阻器两端的电压,电压表V2测量电源电压,电流表测量电路的电流,设此时电路中的电流为I1,电压表V1的示数为U1,根据串联电路的电压规律可得
又因为小灯泡的电阻RL随温度的变化而变化,所以U1与I1不是一次函数关系,故电压表V1和电流表A示数变化图像为乙图中的P,由甲图可知将滑动变阻器P的滑片从最右端向左滑动直到小灯泡正常发光的过程中,滑动变阻器的阻值逐渐变小,电路中的电流逐渐变大直到小灯泡正常发光时电流最大, 由乙图可知:小灯泡正常发光时的电流为IL=0.5A,电压表V1的示数为U1=1.5V, 则小灯泡的额定电压为
小灯泡的额定功率为
故A正确;
D.只闭合开关S1时,滑片在最右端时,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,灯泡和滑动变阻器两端的最大电压为4.5V,灯泡和滑动变阻器的电阻之和为
灯泡正常发光时的电阻为
当电流小于其额定电流时,灯泡的电阻小于9Ω,所以滑动变阻器的最大值
故D错误。
故选A。
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共26分)
13. 如图甲,“胶囊胃镜”被誉为完美胃部检查的胶囊内镜机器人,其质量只有5g。医生可以实时操控体外的磁场来控制它在胃内的运动,并通过它的摄像头对胃黏膜进行扫描。(g取10N/kg)
(1)检查时患者需吞服一个胶囊机器人,其长度约2.7______(填单位);
(2)如图乙,胶囊机器人在胃中每竖直下降1cm,重力做功______J;
(3)若医生想扫描更大范围应操作机器人______(选填“靠近”或“远离”)此区域。
【答案】(1)cm (2)
(3)远离
【解析】
【小问1详解】
根据图中手拿胶囊机器人的场景可知,其长度约2.7cm。
【小问2详解】
胶囊机器人受到的重力
胶囊机器人在胃中每竖直下降1cm,重力做功
【小问3详解】
胶囊内镜机器人的摄像头对胃黏膜进行扫描相当于照相机的应用,属于凸透镜成像,此时成倒立、缩小的实像,医生想扫描更大范围,即像变小,根据凸透镜成实像时,“物远像近像变小”可知,应操作机器人远离此区域。
14. 如图是一款智能手表。
(1)屏幕使用的发光二极管主要是由______(选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成的,彩色的画面是由红、______、蓝三种色光混合而成的;
(2)某位选手佩戴智能手表跑完半程马拉松,运动心率过快时手表会发出嗡嗡嗡的提示声音,该声音是由手表______产生的。屏幕显示相关信息如下表。“kcal”是热量的单位(1kcal=4.2×103J),则此过程选手消耗的热量与质量为______kg的水温度升高50℃所吸收的热量相等。
运动时间
01:10:00
运动距离/km
21km
热量消耗/kcal
1200
【答案】(1) ①. 半导体 ②. 绿
(2) ①. 振动 ②. 24
【解析】
【小问1详解】
[1]发光二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性。
[2]光的三原色是红、绿、蓝,因此彩色的画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
【小问2详解】
[1]声音是由物体的振动产生的,手表会发出嗡嗡嗡的提示声音,该声音是由手表振动产生的。
[2]由表中数据可知,选手消耗的热量为
这些热量可使温度升高50℃的水的质量为
15. 2025年4月30日神舟十九号顺利返航。在这次太空之旅中,宇航员们顺利完成了出舱活动。
(1)宇航员出舱后通过脚限位器将自己固定在机械臂上,地面指挥中心通过______波传递指令控制机械臂移动到指定位置。宇航员随机械臂移动的过程中相对于机械臂是______的;
(2)如图甲,返回舱进入大气层时宛如一颗“火流星”。此过程中的能量转化情况与图乙中______、______(填字母)相同。
【答案】(1) ①. 电磁 ②. 静止
(2) ①. B ②. D
【解析】
【小问1详解】
[1]电磁波可以在真空中传播且可以传递信息,所以地面指挥中心通过电磁波传递指令控制机械臂移动到指定位置。
[2]宇航员随机械臂移动的过程中,其相对机械臂的位置没有变化,所以相对于机械臂是静止的。
【小问2详解】
[1][2]图乙中A为推动按钮,盒内的燃料被点燃,生成高温高压燃气,气体膨胀做功,内能转化为机械能将盒盖弹飞出去;图乙中B为下压活塞,压缩气体做功,机械能转化为内能,使棉花的温度超过燃点,棉花被点燃;图乙中C,汽油机的进、排气门都关闭,火花塞点火,使汽油燃烧,生成高温高压的气体,气体膨胀做功,推动活塞向下运动,内能转化为机械能;图乙中D,汽油机的进、排气门都关闭,活塞向上运动,压缩气体做功,机械能转化为内能,使汽缸内部温度升高;返回舱进入大气层时与大气摩擦将机械能转化为内能,导致返回舱表面温度升高;此过程中的能量转化情况与图乙中B、D相同。
16. 用如图所示的动滑轮匀速提升质量为30kg的物体,5s内提升了2m,动滑轮重15N,拉力F为200N,则有用功为______J,绳子自由端移动的速度为______m/s,拉力的功率为______W,动滑轮的机械效率为______。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 600 ②. 0.8 ③. 160 ④. 75
【解析】
【详解】[1]物体的重力为
有用功为
[2]由图可知,承担物重的绳子段数为n=2,动滑轮省力费距离,绳子自由端移动的距离
绳子自由端移动的速度为
[3]由可知,拉力的功率为
[4]动滑轮的机械效率为
17. 小明家的电冰箱铭牌上标有“耗电量:0.55 kW·h/24h 额定功率:110W”,则该冰箱理论上一天实际工作时间为______h。在家庭电路中只接入冰箱,冰箱以额定功率工作6 min,电能表指示灯闪烁了33次,则每消耗1度电,电能表指示灯闪烁______次。若插头与插座接触不良,有时会将插孔烧焦(如图所示),其原因是接触处______(选填“电阻变大”或“短路”)。
【答案】 ①. 5 ②. 3000 ③. 电阻变大
【解析】
【详解】[1]冰箱一天实际工作时间为
[2]冰箱以额定功率工作6 min所消耗的电能为
所以每消耗1度电,电能表指示灯闪烁的次数为
[3]接触不良会导致断路,而不是短路。当接触不良时,电阻会变大,由Q=I2Rt可知,插头与插座接触处会产生大量的热,导致插孔被烧焦。
18. 如图所示,电源电压大小可调,滑动变阻器R1为“20Ω 0.5A”,R2=10Ω,R3=20Ω,电压表V1和V2的量程均为0~3V,电流表A的量程为0~0.6A。
(1)若调节电源电压至6V,同时闭合S和S1,调节R1使电流表的示数为0.2A,若通电20s,则电路消耗的电能为______J,此时R1接入电路的阻值为______Ω。
(2)再次调节电源电压,只闭合S、S2和S3,在保证电路安全的前提下,R1接入最大阻值和最小阻值时,其电功率分别为P1和P2,且最大阻值是最小阻值的4倍。则此时电源电压为______V,P1与P2的比值为______。
【答案】(1) ①. 24 ②. 10
(2) ①. 4.5 ②. 1
【解析】
【小问1详解】
[1]同时闭合S和S1,R1与R3串联,电流表测量电路中的电流,调节R1使电流表的示数为0.2A,若通电20s,则电路消耗的电能为
[2]此时R3两端电压为
R1两端电压为
R1接入电路的阻值为
【小问2详解】
[1]只闭合S、S2和S3,R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,R1接入阻值最小时,电路中电流最大,电压表V2示数最大,分析题意可知,此时电路中的电流为
此时R1的阻值为
R1接入阻值最大时,电路中电流最小,电压表V1示数最大,此时R2两端的电压为
电路中的电流为
此时R1的阻值为
因为R1最大阻值是最小阻值的4倍,所以由
代入得
解得
[2] R1接入阻值最小时,电路中电流为0.3A,其两端电压为
此时R1的电功率为
R1接入阻值最大时,其两端电压为3V,此时电路中的电流为
此时R1的电功率为
所以P1与P2的比值为
19. 图甲是小明设计的电子体重秤的简化电路图。R0为定值电阻,压力传感器踏板受到压力后,其阻值R随所受压力F的变化而改变,如图乙所示,并导致电路中的电流发生改变,通过改写电流表表盘数值后可直接读出所称物体的质量。闭合开关S,小明站上踏板并最终静止在踏板上,电流表的示数Ⅰ随时间t变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=12V,定值电阻R0=10Ω,踏板的质量忽略不计。
(1)0~1s时间内,小明尚未站上踏板,图丙中I1的大小为______A;
(2)小明的质量为______kg;
(3)电流表表盘上0.5A刻度线应标为______kg,改写后电流表表盘上的刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)。
【答案】(1)0.1 (2)50
(3) ①. 80 ②. 不均匀
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,压力为零时压力传感器电阻的阻值为110Ω;串联电路总电阻等于各部分电阻之和,此时电路中的总电阻
由欧姆定律可知,此时电路中的电流
【小问2详解】
由图乙可知,压力传感器的阻值R随所受压力F的变化关系为……①
当R=110Ω时,F=0N,当R'=50Ω时,F'=500N,代入①解得k=-0.12Ω/N,b=110Ω,因此有R=-0.12Ω/N×F+110Ω
由图乙可知,小明静止在踏板上的电路中的电流为0.2A,由欧姆定律可知,此时电路中的电阻
由串联电路的电阻特点可知,此时压力传感器电阻的阻值为
即
解得F小明=500N,因此小明的重力G小明=F小明=500N
由,可知小明的质量为
【小问3详解】
由欧姆定律可知,电流表表盘上0.5A时,根据欧姆定律可得电路中的电阻为
由串联电路的电阻特点可知,此时压力传感器电阻的阻值为
即
解得F'=800N,此时传感器上物体的重力为G'=F'=800N
物体的质量
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得通过电路的电流
分析函数关系可知电流表的示数与R不成正比,所以改写后它的刻度是不均匀的。
三、解答题(本题共9小题,共50分。解答27、28题时应有公式和解题过程)
20. 按要求作图:
(1)在图甲中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
(2)图乙中,小球在水平地面上向左运动并压缩弹簧,画出此时小球所受弹力的示意图。
(3)根据图丙中磁感线的方向在两个虚线框内分别标出小磁针和电源的极性。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据平面镜所成的像与物体关于平面镜对称的特点,分别作A、B两点在平面镜中的对称点A'、B',用虚线连接A'、B',即为物体AB在平面镜中成像A'B',如图所示:
【小问2详解】
小球在水平地面上向左运动并压缩弹簧,所以弹簧会给小球一个水平向右的弹力F弹,又因为小球在水平平面上,所以平面会给一个水平向上的弹力,即为支持力F支,如图所示:
【小问3详解】
磁体外部的磁感线是从N极发出,回到S极的,故螺线管的左端为N极,右端为S极,根据安培定则可知,螺线管纸外这侧导线的电流方向为从下向上,故电源的右端为“-”极;根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极,所以如图所示:
21. 小明用如图装置做“观察水的沸腾”实验。
(1)该实验装置中有一处明显的错误,请指出:______。接下来的操作应该是调整图中的______(选填“A”或“B”)到合适位置。
(2)纠正错误后进行实验,在水温升高到90℃以后,每隔1min记录1次温度计的读数,得到下表实验数据。分析数据可以得出水在沸腾过程中需要吸热且温度______。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
【答案】(1) ①. 温度计的玻璃泡碰到了容器底 ②. A
(2)保持不变
【解析】
【小问1详解】
[1]使用温度计时玻璃泡不能碰到杯壁与杯底,且要完全浸没在被测液体中,否则测得的温度可能不准确;由图得,实验装置中的错误是温度计的玻璃泡碰到了容器底。
[2]因为图中温度计的玻璃泡碰到了容器底,接下来应该调整温度计的位置,调整温度计时,应向上调整图中的A到合适位置。
【小问2详解】
由表格中数据得,水在沸腾过程中温度为98℃,得出:水在沸腾过程中需要吸热且温度保持不变。
22. 小明用图甲的装置做“探究平面镜成像特点”实验。
(1)用玻璃板代替平面镜,目的是便于______。
(2)如图所示,点燃蜡烛A,他应从蜡烛______(选填“A”或“B”)所在一侧观察蜡烛A的像,同时用蜡烛B与蜡烛A的像重合并记录位置。
(3)为了探究像的虚实,小明把光屏放在像的位置,他应从蜡烛______(选填“A”或“B”)所在一侧观察光屏上是否有像。
(4)小明在做凸透镜成像实验时,也遇到如何观察虚像的问题。他从图乙中______(选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的虚像。
【答案】(1)确定像的位置
(2)A (3)B
(4)B
【解析】
【小问1详解】
平面镜是不透明的,无法看到后面的物体,而玻璃板是透明的,既能反射光成像,又能透光看到玻璃板后面的物体。这样就能准确地确定像的位置。
【小问2详解】
蜡烛 A 发出的光经玻璃板反射后进入人眼才能看到像。从蜡烛 A 所在一侧观察,既能看到蜡烛 A 的像,又能透过玻璃板看到蜡烛 B,从而可以用蜡烛 B 与蜡烛 A 的像重合并记录位置。如果从蜡烛 B 所在一侧观察,只能看到蜡烛 B,看不到蜡烛 A 的像。所以应从蜡烛 A 所在一侧观察。
【小问3详解】
因为像与物关于玻璃板对称,从蜡烛 B 所在一侧观察光屏,能直接看到光屏上是否有像呈现。如果从蜡烛 A 所在一侧观察,看到的是玻璃板反射的蜡烛 A 的像,无法确定光屏上是否有像。所以应从蜡烛 B 所在一侧观察。
【小问4详解】
凸透镜成虚像时,像与物在凸透镜的同侧。在图乙中,蜡烛在凸透镜的左侧成像,虚像也在左侧,所以应该从B处观察才能看到烛焰的虚像。
23. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前如图甲所示,杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向______调节,直至杠杆在______位置平衡;
(2)实验数据如表格所示,则阻力臂l2为______cm;
序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
10
1.0
______
2
1.0
15
1.0
15
3
2.0
15
1.5
20
(3)如图乙所示,F始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将______。
【答案】(1) ①. 右 ②. 水平
(2)5 (3)变大
【解析】
【小问1详解】
[1][2]甲图杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端偏高,故应向右调节左端或右端的平衡螺母至杠杆在水平位置平衡,使支点到力的作用点的距离就是力臂,便于直接测量力臂。
【小问2详解】
根据表格中序号2和3可得,
即动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,因此序号1实验中,阻力臂l2为
【小问3详解】
在杠杆缓慢由A到B的过程中,动力臂OA(即拉力F的力臂)不变,阻力G的大小不变,而阻力臂L(即重力G的力臂)却逐渐增大,由杠杆的平衡条件知
当OA、G不变时,L变大,那么F也变大,即拉力F在这个过程中逐渐变大。
24. 小明在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小与物体浸入液体的深度有关。
猜想2:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
猜想3:浮力的大小与液体的密度有关。
(1)小明根据A、B、C三图,认为猜想1是正确的;同组的小华根据A、C、D三图,认为猜想1是错误的。小明经过反思,设计出新方案,如图F,他利用A、B、F三图重新探究了猜想1。他的方案______(选填“合理”或“不合理”)。分析上述实验,浮力的大小随______的增大而增大,与物体浸在液体的深度______(选填“有关”或“无关”)。
(2)根据______三图,可知猜想3是正确的。通过进一步学习,小明根据上述实验数据算出了物体的密度为______。
【答案】(1) ①. 合理 ②. 排开液体的体积 ③. 无关
(2) ①. ADE ②. 2×103
【解析】
【小问1详解】
[1][3]由图A得,物块的重力为4N;由图B、F得,物块在水中深度不同,物块排开液体体积相同,物块受到的拉力相同,均为3N,由得,物块受到的浮力相同,说明物体的浮力的大小与物体浸入液体的深度无关,即他的方案合理。
[2]由图A、B得,物块一半体积浸入水中时,物块受到的浮力为
由图A、C得,物块完全浸入水中时,物块排开水的体积变大,物块受到的浮力为
说明浮力的大小随排开液体的体积的增大而增大。
【小问2详解】
[1]图D、E中,物块分别浸没在水、盐水中的同一深度,物块排开液体的体积相同,由图A、D得,物块浸没在水中受到的浮力为
由图A、E得,物块浸没在盐水中受到的浮力为
水的密度小于盐水的密度,物块浸没在水中的浮力小于物块浸没在盐水中的浮力,说明浮力的大小与液体的密度有关,即根据ADE三图可知猜想3是正确的。
[2]物块浸没在水中,排开水的体积等于物块的体积, 由得,物块的体积
物体的密度为
25. 小明用如图所示电路探究“电流与电阻的关系”。其中:电源电压恒为3 V,滑动变阻器R2(20Ω,1A),定值电阻R1分别用阻值为5Ω、10Ω、20Ω和30Ω的电阻, 实验过程中控制定值电阻两端的电压为1.5V。
(1)将R1按照上述阻值依次接入电路进行探究,当用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后,______(选填“需要” 或“不需要”)调节R2的阻值。
(2)当其中某个定值电阻接入电路时,实验无法完成,这个定值电阻的阻值为______Ω。若要所有电阻都能完成实验,仅改变定值电阻两端电压的预设值,其范围是______V。
(3)对于该探究,小华也正确操作得出多组实验数据,电路中的电流为I, R1两端的电压、功率分别为U1和P1。根据实验数据描绘的相关图像如下,其中符合实际的是______。
A. B.
C. D.
【答案】(1)需要 (2) ①. 30 ②. 1.8~3
(3)AC
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电阻的关系,要控制定值电阻的电压不变,将R1按照上述阻值依次接入电路进行探究,当用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后,定值电阻变大,由串联分压原理可知,定值电阻两端的电压变大,为了控制定值电阻两端电压不变,需要调节R2的阻值。
【小问2详解】
[1]实验过程中控制定值电阻两端的电压为1.5V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器两端电压U滑=U-U1=3V-1.5V=1.5V
滑动变阻器两端电压与定值电阻两端电压相等,根据串联分压原理可知,当定值电阻为30Ω时,滑动变阻器的电阻需要达到30Ω,则滑动变阻器的电阻大于最大阻值20Ω,所以实验无法完成,所以无关完成实验的定值电阻的阻值为30Ω。
[2]根据串联电路的分压原理有
等式左边为定值,则等式右边也为定值, 当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,这时电压表控制的电压最小,即
则控制的最小电压为U′=1.8V,若要所有电阻都能完成实验,仅改变定值电阻两端电压的预设值,其范围是1.8~3V。
【小问3详解】
A.本实验中要控制R1两端电压U1不变,
为定值, 即
则 I随变化关系为一过原点的直线,故A正确;
B.探究电流与电阻的关系,要控制R1两端电压U1不变,U1为定值而不是随R1增大而增大,故B错误;
C.电路是R1与R2串联,U1不变时,R1增大,根据串联电路分压原理,R2也应按比例增大,即
由于U2=U-U1
所以U2也为定值, 故R2与R1成正比,图像为过原点直线,故C正确;
D.根据可知,U1不变,则P1与R1成反比,图像不是直线,故D错误。
故选AC。
26. 小明测量标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光时的电阻RL和未知电阻Rx的阻值,电源电压恒定但未知。
(一)小明用伏安法测量RL,图甲是他连接的实物电路
(1)图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正;
(2)改正电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至电压表示数为2.5V时,电流表示数为0.3A,则RL=______Ω(保留一位小数)。整理器材时,小明发现电压表未调零,如图乙所示,则所测的RL______;(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(二)小明用上述灯泡和一个电阻箱、电压表,设计了如图丙所示电路来测未知电阻Rx的阻值;
(3)请将电阻箱和未知电阻填在虚线框内;
(4)正确操作后,在S2接1和接2时,调节电阻箱使电压表示数均为2.5V,读出电阻箱的阻值分别为R1和R2,则Rx=______(用RL、R1、R2表示)。
【答案】(1) (2) ①. 8.3 ②. 偏小
(3) (4)
【解析】
【小问1详解】
根据实验电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,原电路图中,灯泡和电压表串联,且被短路,因此改接的电路如下图所示:
【小问2详解】
[1]当电压表的示数为2.5V时,灯泡RL的阻值为
[2]乙图所示电压表的指针指在零刻线的左侧,当电压表的示数为2.5V时,灯泡两端的实际电压大于2.5V,由电流与电压关系可知,通过灯泡的电流大于电压为2.5V时的电流,即电压测量的偏小,电流测量的偏大,根据可知,测量的电阻偏小。
【小问3详解】
根据题意,在S2接1和接2时,调节电阻箱使电压表示数均为2.5V,说明电阻箱均接在电路中,因此b位置是电阻箱,a位置是未知电阻,如下图所示:
【小问4详解】
当S2接1时,电路为灯泡和电阻箱串联,电压表测灯泡两端电压,可得电路中的电流为
电阻箱两端电压为
可得电源电压为
当S2接2时,电路为未知电阻和电阻箱串联,电压表测未知电阻两端电压,此时电阻箱两端电压为
电路中的电流为
则未知电阻的阻值为
27. 如图为某品牌电动摩托车,其质量为50kg,两个轮胎与地面总接触面积为。一个体重为600N的人骑行时电动摩托车电机以额定功率200W工作,已知内沿水平路面匀速直线行驶了。求:(取)
(1)在上述情况下骑行时,该电动摩托车对水平地面的压强;
(2)在上述骑行的过程中,该电动摩托车所受到的阻力大小。
【答案】(1)
(2)20N
【解析】
【小问1详解】
自行车对地面的压力
地面受到的压强
【小问2详解】
该车匀速直线行驶的速度
由知,电动摩托车电机的牵引力
由于电动自行车匀速直线运动,则受到的牵引力和受到的阻力是一对平衡力,即
28. 图甲是某款能设定加热温度的空气炸锅,简化电路如图乙所示,其工作原理是利用热空气对流来加热食物。S2为加热开关,旋转开关S2可以让空气炸锅处于加热挡和功率更大的高热挡,加热电阻R3和R4的阻值相等。空气炸锅的部分参数图丙所示。求:
(1)若工作电路接通,开关S2接触触点“1”和“2”时,空气炸锅处于______挡(选填“加热”或“高热”),求此时通过加热开关S2电流的大小和加热电阻R3的阻值______。
(2)控制电路电源电压恒定,S1为定时开关,通过调节变阻器R1的阻值来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,其阻值随温度变化的关系如图丁所示。当加热温度设定为150℃时,将R1的阻值调为50Ω,闭合开关S1,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当加热温度设定为200℃时,为保证该空气炸锅的正常控制,应将R1的阻值调为______Ω。
(3)若利用此空气炸锅制作一次烤鸡翅,先将其调至高热挡,定时开关S1设定为20min,工作电路正常循环工作的P﹣t图像如图戊所示。求此次烤鸡翅过程中工作电路消耗的电能。
【答案】(1) ①. 加热 ②. 40Ω
(2)30 (3)2371200J
【解析】
【小问1详解】
[1][2]空气炸锅有加热挡和高热挡两个,由乙图可知,开关S2接触触点“1”和“2”时,加热电阻R3接入工作电路,电路中的电阻较大,加热功率较小,为加热挡,开关S2接触触点“2”和“3”时,电阻R3和R4并联接入电路,电路中的电阻较小,加热功率较大,为高热挡,工作电路电源电压为U=220V,加热挡总功率P加热=1260W,电动机功率PM=50W,则R3的功率
此时通过加热开关S2电流的大小为
加热电阻R3的阻值为
【小问2详解】
由丁图可知,当温度为150℃时,R2=30Ω,R1=50Ω,总电阻
当温度为200℃时,R2'=50Ω,为保证该空气炸锅的正常控制,应将R1的阻值调为
【小问3详解】
加热电阻R3和R4的阻值相等,高热挡总功率为
由戊图可知,高热挡工作时间为t=6min+6min+4min=16min
此过程中工作电路消耗的电能为
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