精品解析:2025年福建省福州第一中学中考模拟物理试题
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内容正文:
2025年福建省福州一中中考物理模拟试卷
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1. 对日常生活中相关数据的估测,符合实际的是( )
A. 一个鸡蛋的质量约为0.5kg B. 去菜市场时的步行速度约为1m/s
C. 普通酒精灯的高度约为10mm D. 冰箱正常工作时冷藏室的温度约为26℃
2. 在学校组织的地震疏散演练中,随着警报声响起,各班学生在老师的组织下迅速身体卷曲,双手护头躲到桌下、墙角、三角区域等地做好避震准备,下列关于该警报声,说法正确的是( )
A. 警报声只能在空气中传播 B. 声音在空气中的传播速度一定是340m/s
C. 警报声是超声波 D. 警报声能传递信息
3. 二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A. 图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B. 图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C. 图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D. 图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
4. 2024年8月6日,在巴黎奥运会跳水女子比赛中,中国选手全红婵以425.60分夺得10米跳台冠军。如图所示,全红婵保持抱腿姿势下降过程中,她在水中的像为( )
A. 实像,且像逐渐变大 B. 实像,且像的大小不变
C. 虚像,且像逐渐变大 D. 虚像,且像的大小不变
5. 近期热映的《哪吒2》以“破界”之姿,打开了国产动画的天花板,也拓宽了全球受众对“中国故事”的想象边界。关于电影放映,下列说法正确的是( )
A. 放映机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B. 放映时巨幕应置于放映机镜头的二倍焦距内
C. 巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生漫反射
D. 观影者看到巨幕上的画面是倒立放大的虚像
6. 如图所示,电磁血流计是利用电磁感应原理制成的,用来检测血流速度和血流量的仪器。其工作原理与选项图原理相同的是( )
A. B.
C. D.
7. 以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》,其中说法正确的是( )
A. 图甲“轧蔗取浆”中,牛拉“犁塘”匀速转动的过程中,其运动状态保持不变
B. 图乙“湿田击稻”中,用力甩稻秆,稻粒落入木桶中,是因为受到惯性力
C. 图丙“北耕兼种”中,耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压力的
D. 图丁“长流漂米”中,水从高处流下,水的重力势能转化为动能
8. 2024年4月,世界首套 300MW 级压气储能电站——湖北应城压气储能电站示范工程并网成功,如图所示。其工作原理是:利用电网负荷低谷时的剩余电力驱动电动压缩机压缩空气,将其储存在高压密封设施内,在用电高峰释放压缩空气驱动膨胀机带动发电机发电。以下分析正确的是( )
A. 储能过程中,压缩空气做功,空气内能减小
B. 储能过程中,电能最终转化为化学能
C. 释能过程中,空气膨胀做功,其内能增大
D. 释能过程中,内能最终转化为电能
9. 如图所示,是能在火星上飞行的直升机——机智号,其质量为1.8kg,飞行时旋翼转速达到每分钟2400转,是地球上普通直升机旋翼转速的8倍以上,地球上的直升机飞行时,旋翼在空气中旋转获得相对气流,从而获得升力(火星表面g取4N/kg)。下列说法中正确的是( )
A. 火星表面没有气体 B. 火星表面有稀薄的气体
C. 机智号在火星上重为18N D. 机智号从地球到火星质量减小
10. 图甲为电冰箱没有漏电保护时触电的情形,图乙为有漏电保护时的情形。以下说法正确的是( )
A. 家用电器不能采用金属外壳,会造成漏电触电
B. 国家标准规定:所有家用电器都可以用两孔插头
C. 采用漏电保护后,绝大部分电流“优先”从与金属外壳相连的接地线流入大地,不会造成人体触电
D. 图乙中用试电笔测试冰箱外壳时,氖管会发光
11. 如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最小的是( )
A. B. C. D.
12. 如图所示,水平桌面上两个相同的长方体玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着两只大小不同,材质相同的实心玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p甲和p乙。两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小关系为( )
A. p1=p2,p甲>p乙,F1>F2
B. p1=p2,p甲>p乙,F1=F2
C. p1>p2,p甲=p乙,F1>F2
D. p1=P2,p甲=p乙,F1>F2
13. 如图所示,保持电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动,下列说法正确的是( )
A. 在甲图中,电压表V的示数变小,电流表A1、A₂表示数均变大
B. 在甲图中,电压表V的示数与电流表A₂示数比值变大
C. 在乙图中,电流表A、电压表V₂的示数不变,电压表V1表示数变小
D. 在乙图中,电压表V₂的示数与电流表A示数比值变小
14. 图甲是我国自主研发的全球唯一一套全海深光电绞车系统“海威GD11000”,用于深海拖曳系统、缆控水下机器人(ROV)等大型系统的布放、回收及拖曳,是科考船的基本配置设备。如图乙所示,电绞车系统正在将重为5t、高度1m、体积为2m3的设备(可视为圆柱体)缓慢向上拉动,直至设备完全离开水面(忽略水的阻力作用)。离开水面后,设备继续在拉力作用下匀速上升。图丁所示为设备离开水面后,电绞车系统消耗电能与设备上升高度的关系。请判断下列说法正确的是(ρ海水取1.0×103kg/m3)( )
A. 把设备从水下拉到水面以上的过程中,电绞车系统的输出功率保持不变
B. 设备从即将露出水面到恰好完全离开水面的过程中,电绞车缆绳做功3×104J
C. 设备从水下运动到水面以上的过程中,浮力始终不做功
D. 设备离开水面后的匀速上升过程,电绞车工作的效率为62.5%
二、填空题:本大题共3小题,共6分。
15. 如图所示,足球运动员在世界杯中踢出了“香蕉球”,是因为足球在飞行过程中,足球一侧空气的流动速度加大,另一侧空气的流动速度减小,而气体的流速越大,压强______(选填“越大”“不变”或“越小”) ,由于足球两侧空气的流动速度不同而产生压强差,足球被迫向空气流速大的一侧转弯了。高速飞行的足球飞入球门后被球网拦停,这说明力能改变物体的______(选填“形状”或“运动状态”)。
16. 体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。体脂秤通过测量人体的电阻并结合人体的身高、体重、年龄等因素,经综合分析得出人的体脂率。人运动时,存储在脂肪中的能量的部分转化为人体的______(填“内能”或“化学能”),导致人体温度升高。肌肉比脂肪更容易导电,若人的体脂率下降,体重不变,人体的电阻会______(填“增大”或“减小”)。
17. 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像,由图可知,该凸透镜的焦距是______cm。在实验过程中,把物体从远处逐渐靠近透镜时,从距凸透镜60cm处移动到5cm处的过程中看到像的大小如何变化情况______。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
18. 小张同学利用如图乙所示的实验装置探究平面镜成像的特点,为烛焰上S点的像点,请在图乙中画出人眼E看到像点的一条光路。
乙
19. 画出使杠杆AB在如图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
四、实验探究题:本大题共5小题,共31分。
20. 为了探究什么情况下磁可以生电,小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中,用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接。
序号
AB棒运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
不动
不偏转
2
向上运动
不偏转
3
向下运动
不偏转
4
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
(1)实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒,小明应选用______作为本实验中的AB棒。
(2)实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如上表所示。
①分析可得:______电路的一部分导体在磁场中做______运动时,导体中就产生感应电流;这个现象名称叫做______。
②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为______的两次实验现象可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关?
③除了变换导体运动的方向,还可以研究感应电流的方向与______方向的关系。
21. 探究固体熔化时温度变化规律。取两个相同的试管,在试管中分别放入初温相同的蜡(A)、冰(B)两种物质碎块,烧杯中装入适量的水,用如图甲所示的装置进行加热:
(1)开始实验后,用搅拌棒搅拌A、B两种物质,某一时刻B物质中温度计的示数如图甲所示,温度为______℃,搅拌的目的是使试管内的物质______;
(2)如图乙是根据实验数据所绘制的两种物质温度随时间变化的图像,通过分析图像可知B物质熔化时的特点是:吸收热量,______。加热到第6min时,B物质所处的状态是______;
(3)试管B中的固体完全熔化后,若持续加热,烧杯中的水沸腾时,试管B中的液体______(选填“会”或“不会”)沸腾;
(4)已知两种物质固态时的比热容关系为:,由图像所提供的信息可知,其质量关系为:______。
22. 实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解释桔槔的使用原理。
(1)实验前,杠杆水平静止如图甲所示,此时杠杆处于__________状态(选填“平衡”或“非平衡”)。将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆________保持水平位置静止(选填“仍能”或“不能”);
(2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如下表:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
12.0
1
24.0
2
2
5.0
1
10.0
3
3
10.0
2
15.0
4
3
12.0
2
18.0
①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是_________(用表格中的字母表示)。多次实验的目的是_____(选填“A”或“B”);
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
②如图乙,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会________(选填“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)桔槔是我国古代的取水工具,如图甲,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图乙。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以_________(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向__________(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点;
(4)图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图,A处所吊水和水桶的总质量为m1,O处为支点,杠杆的质量为m0,重心在C处,B处所挂石块的质量为m2,AO=l1,OC=l0,OB=l2。请写出的表达式,l2=________(用字母m0、m1、m2、l0、l1表示)。
23. 紫藤同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。要求滑片P向左移动时,电流表的示数变大;
(2)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,移动滑片P电压表示数无明显变化,电流表示数为零。造成该故障的原因是______(选填“定值电阻短路”、“定值电阻开路”或“滑动变阻器开路”);
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P,电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,待测电阻的阻值为______Ω;
(4)从实验方案选取的角度看误差,根据下表方案一的分析,写出方案二误差分析:
方案
方案一
方案二
误差分析
电压表与Rx并联,电流表测量电压表(可视为一个很大的电阻)和Rx的总电流,根据I总=I电压表+Ix,电流表的测量结果偏大,又由于,U准确,测量的结果将偏小。
电流表与Rx串联,电压表测量电流表(可视为一个很小的电阻)和Rx两端的总电压,根据______,电压表的测量结果偏大,又由于,I准确,使测量结果______。
(5)如下表是某小组进行的三次实验,实验中教师提供的待测电阻是10Ω,第1次实验数据与待测电阻相差较大,电流表的指针位置如图丙所示,根据指针情况分析,产生较大偏差的原因是______。
次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
电阻平均值/Ω
1
1.5
0.16
9.375
9.79
2
2
0.2
10
3
2.5
0.25
10
24. 小明在“测量浓盐水的密度”实验中,进行如下操作:
(1)将浓盐水倒入烧杯中,用天平测其总质量,天平平衡时,所加砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和浓盐水的总质量为______g。将浓盐水倒入量筒,测出浓盐水的体积为40cm3。
(2)用天平测出空烧杯的质量为30g,则浓盐水的密度为______g/cm3。
(3)小明用水(密度为ρ水)、刻度尺、薄壁轻质(重力不计)平底塑料瓶测桃的密度,设计了如图乙所示方案,请帮他将实验步骤补充完整:
①在薄壁轻质塑料瓶中装适量的水并密封瓶口,用刻度尺测出瓶中水的深度为h1;
②用双面胶(忽略体积与质量)把桃粘在瓶底,将瓶子放入水中,瓶子(含桃)恰好在竖直方向漂浮,用刻度尺测出瓶子没入水中的深度为h2。
③将瓶子(含桃)上下对调,待其在水面静止时,其受到的浮力大小与②步骤中受到的浮力大小______,测出瓶内水面到瓶外水面的高度为h3,则桃的密度表达式为ρ=______。(用ρ水及测得的物理量字母表示)
五、简答题:本大题共1小题,共4分。
25. 如图甲,是我校5月23日举行科技节活动时,在篮球场发射小火箭的场景。火箭底部黏贴了火药,当北京理工大学火箭发射小组的同学通过电路装置线控点火后,火箭拔地而起飞向天空。问:
(1)小火箭升空过程中,能量转化的情况;
(2)调整不同的发射角度,如图乙所示,若火箭脱离支架时(假设火药恰好燃尽)的速度大小均为v0,忽略空气阻力,请你判断火箭上升的最大高度h1、h2的大小关系,并从能量的角度说明理由。
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
26. 为了让居民享受更便利的居家生活,福州高新区拟推进低空物流服务,如图为某小区内无人机配送生鲜时的场景。某次配送中无人机提着质量为4kg的生鲜以2m/s的速度匀速从地面竖直上升80m。最后无人机再用时4min水平飞行3.6km到达目的地。(飞机上升时不计空气阻力,g取10N/kg)
(1)无人机水平飞行的过程中,平均速度是多少?
(2)无人机整个上升过程中,它对生鲜做的功是多少?
(3)无人机整个上升过程中,它对生鲜做功的功率为多少?
27. 新房装修时,工人经常用普通量角器测量一些角度,不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器,电路如图所示,电流表的量程为,电压表的量程为,为半圆弧电阻的圆心,金属滑片为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻与指针旋转角度成正比,电源电压恒为,为电阻箱。将滑片旋转至处,调节的阻值,使电路中电流为0.6A。
(1)求电阻箱接入电路的阻值;
(2)调节为时,电流表示数为0.3A,求此时电压表示数;
(3)为能满足测量的要求,重新调节电阻箱,求满足要求的的最小阻值。
28. 如图是科技小组设计的具有防干烧功能的饮水机装置模型,由控制器和加热器组成,可在水量不足时自动停止加热。加热电路电源电压恒为,。控制电路电源电压恒为,,为压敏电阻,下方固定一个轻质绝缘形硬杆,水箱注水后圆柱形浮体竖直上浮,通过形杆对压敏电阻产生压力,所受压力每增加,电阻减小。浮体的底面积为、高。科技小组对饮水机模型进行测试:向水箱内缓慢注水,当液面上升至距浮体底部处时,电磁铁线圈中的电流为,此时衔铁恰好被吸下,加热器开始工作;当电磁铁线圈中的电流为时,防干烧功能启动。(形硬杆的质量和电磁铁线圈的电阻忽略不计,,取
(1)求加热电路工作时的电流;
(2)求饮水机防干烧功能启动时底部受到水的压强;
(3)为了防止防干烧功能太早启动,请提出一种可行的方法(如更换电源、电阻、电磁继电器弹簧等)并说明理由。
七、综合题:本大题共1小题,共5分。
29. 商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图乙所示)烹制食物,如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为220V,R1和R2为发热体(阻值不变),其中R1=40Ω,开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S1、S2不会同时闭合)。求:
(1)空气炸锅是利用电流的______效应工作的;炸好的食物香气四溢属于______现象;
(2)只闭合S3时为中温挡,中温挡额定功率为484W,R2的阻值是多少Ω?
(3)高温挡工作时,须闭合开关______,若正常工作100s,电流通过R1产生的热量是多少______?
(4)用电高峰期,空气炸锅单独工作一段时间,新型插座表盘示数使用前后如图甲、丁所示,已知商用电费单价为0.75元/(kW·h),请通过表盘显示的数据计算这段时间内该空气炸锅的实际电功率为______kW。
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2025年福建省福州一中中考物理模拟试卷
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1. 对日常生活中相关数据的估测,符合实际的是( )
A. 一个鸡蛋的质量约为0.5kg B. 去菜市场时的步行速度约为1m/s
C. 普通酒精灯的高度约为10mm D. 冰箱正常工作时冷藏室的温度约为26℃
【答案】B
【解析】
【详解】A.10个鸡蛋的质量约为一斤,即500g,故一个鸡蛋质量约为50g,即0.05kg,故A不符合题意;
B.正常人步行一秒钟约走2步,共约1m,则正常步行的速度约为1.0m/s,故B符合题意;
C.普通酒精灯的高度与半只笔的长度相当,约为10cm,故C不符合题意;
D.冰箱正常工作时冷藏室的温度约为4℃,人体感觉舒适的温度约为26℃,故D不符合题意。
故选B。
2. 在学校组织的地震疏散演练中,随着警报声响起,各班学生在老师的组织下迅速身体卷曲,双手护头躲到桌下、墙角、三角区域等地做好避震准备,下列关于该警报声,说法正确的是( )
A. 警报声只能在空气中传播 B. 声音在空气中的传播速度一定是340m/s
C. 警报声是超声波 D. 警报声能传递信息
【答案】D
【解析】
【详解】A.警报声可以在空气中传播,也可以在固体、液体中传播,故A错误;
B.声音的传播速度和介质的种类与温度有关,声音在空气中的传播速度是,故B错误;
C.人的听觉频率范围是,超声波的振动频率大于20000Hz,同学们能听到警报声,说明警报声不是超声波,故C错误;
D.各班学生听到警报声响起,立即进行避震演练,说明警报声能传递信息,故D正确。
故选D。
3. 二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A. 图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B. 图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C. 图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D. 图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲“寒露”节气,“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误;
B.图乙“霜降”节气,“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故B正确;
C.图丙“大雪”节气,“雪”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故C错误;
D.图丁“雨水”节气,“雨”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D错误。
故选B。
4. 2024年8月6日,在巴黎奥运会跳水女子比赛中,中国选手全红婵以425.60分夺得10米跳台冠军。如图所示,全红婵保持抱腿姿势下降过程中,她在水中的像为( )
A. 实像,且像逐渐变大 B. 实像,且像的大小不变
C. 虚像,且像逐渐变大 D. 虚像,且像的大小不变
【答案】D
【解析】
【详解】全红婵在水中的像是光的反射所成的虚像,像与物体等大,全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中,像的大小不变,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5. 近期热映的《哪吒2》以“破界”之姿,打开了国产动画的天花板,也拓宽了全球受众对“中国故事”的想象边界。关于电影放映,下列说法正确的是( )
A. 放映机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B. 放映时巨幕应置于放映机镜头的二倍焦距内
C. 巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生漫反射
D. 观影者看到巨幕上的画面是倒立放大的虚像
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于放映机的镜头是凸透镜,近视眼镜是凹透镜,它们不是同一种透镜,故A错误;
BD.放映机是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理进行工作的,物距在一倍焦距到二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,所以放映时巨幕应置于放映机镜头的一倍焦距到二倍焦距之间,故BD错误;
C.由于从各个方向都看到巨幕上的画面,符合漫反射的特点,可知是发生了漫反射,故C正确。
故选C。
6. 如图所示,电磁血流计是利用电磁感应原理制成的,用来检测血流速度和血流量的仪器。其工作原理与选项图原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中装置是探究电流的磁效应的实验,利用电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象,故B符合题意;
C.图中装置为电动机,其工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故C不符合题意;
D.图中电铃的主要部件是电磁铁,利用了电流的磁效应,故D不符合题意。
故选。
7. 以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》,其中说法正确的是( )
A. 图甲“轧蔗取浆”中,牛拉“犁塘”匀速转动的过程中,其运动状态保持不变
B. 图乙“湿田击稻”中,用力甩稻秆,稻粒落入木桶中,是因为受到惯性力
C. 图丙“北耕兼种”中,耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压力的
D. 图丁“长流漂米”中,水从高处流下,水的重力势能转化为动能
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲“轧蔗取浆”中,牛拉“犁塘”匀速转动的过程中,其运动方向不断变化,因此运动状态改变,故A错误;
B.图乙“湿田击稻”中,用力甩稻秆,稻粒落入木桶中,是因为其具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性,故B错误;
C.图丙“北耕兼种”中,耧下端的“鐵尖”是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C错误;
D.图丁“长流漂米”中,水从高处流下,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能增大,因此水的重力势能转化为动能,故D正确。
故选D。
8. 2024年4月,世界首套 300MW 级压气储能电站——湖北应城压气储能电站示范工程并网成功,如图所示。其工作原理是:利用电网负荷低谷时的剩余电力驱动电动压缩机压缩空气,将其储存在高压密封设施内,在用电高峰释放压缩空气驱动膨胀机带动发电机发电。以下分析正确的是( )
A. 储能过程中,压缩空气做功,空气内能减小
B. 储能过程中,电能最终转化为化学能
C. 释能过程中,空气膨胀做功,其内能增大
D. 释能过程中,内能最终转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】AB.储能过程中,电力驱动电动压缩机压缩空气,对空气做功,空气内能增大,电能最终转化为内能,故AB错误;
CD.释能过程中,释放压缩空气驱动膨胀机带动发电机发电,膨胀空气对外做功,内能减小,内能转化为电能,故C错误,D正确。
故选D。
9. 如图所示,是能在火星上飞行的直升机——机智号,其质量为1.8kg,飞行时旋翼转速达到每分钟2400转,是地球上普通直升机旋翼转速的8倍以上,地球上的直升机飞行时,旋翼在空气中旋转获得相对气流,从而获得升力(火星表面g取4N/kg)。下列说法中正确的是( )
A. 火星表面没有气体 B. 火星表面有稀薄的气体
C. 机智号在火星上重为18N D. 机智号从地球到火星质量减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.直升机飞行时,旋转的旋翼对空气施加向下的力,由于物体间力的作用是相互的,空气就会给旋翼一个向上的力,即飞机的升力,直升机能在火星表面飞行,说明火星表面是有空气的。故A错误;
BC.直升机能在空中飞行,升力至少要等于其重力,机智号在火星上受到的重力为
比在地球上所受的重力小,为了克服重力升空,在火星上飞行时旋翼转速是地球上的8倍,说明火星表面空气较稀薄,只有增大转速才能获得相对气流,从而获得升力。故B正确,C错误;
D.物体的质量不随位置而改变,机智号从地球到火星只是位置变了,质量不变。故D错误。
故选B。
10. 图甲为电冰箱没有漏电保护时触电的情形,图乙为有漏电保护时的情形。以下说法正确的是( )
A. 家用电器不能采用金属外壳,会造成漏电触电
B. 国家标准规定:所有家用电器都可以用两孔插头
C. 采用漏电保护后,绝大部分电流“优先”从与金属外壳相连的接地线流入大地,不会造成人体触电
D. 图乙中用试电笔测试冰箱外壳时,氖管会发光
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.家用电器可以采用金属外壳,但要使用三孔插座,将用电器的金属外壳与大地相连,采用漏电保护后,绝大部分电流“优先”从与金属外壳相连的接地线流入大地,不会造成人体触电,故AB错误,C正确;
D.图乙中,电冰箱外壳接地,若电冰箱的金属外壳带电,用试电笔测试冰箱外壳时,测电笔相当于被地线短路,氖管不会发光,故D错误。
故选C。
11. 如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,对桌面的压力
现分别按照图示的方法切去一半,则对桌面的压力变为原来的,即四种切法中的压力相同,C选项的切法受力面积最大,由可知,阴影部分对桌面压强最小,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
12. 如图所示,水平桌面上两个相同的长方体玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着两只大小不同,材质相同的实心玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p甲和p乙。两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小关系为( )
A. p1=p2,p甲>p乙,F1>F2
B. p1=p2,p甲>p乙,F1=F2
C. p1>p2,p甲=p乙,F1>F2
D. p1=P2,p甲=p乙,F1>F2
【答案】D
【解析】
【详解】由图和题意可知,甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水,且水的深度h相同,根据可知,水对容器底部的压强相等,即p1=p2;
甲、乙缸装满了水,玩具鸭子漂浮,根据图示可知,甲缸中鸭子排开水的体积大,根据阿基米德原理可知,甲缸中鸭子受到的浮力大,即F1>F2;
把缸、水和玩具鸭看成一个整体,它们对桌面的压力等于总重力。因为两个玻璃缸相同且装满水,玩具鸭材质相同,大玩具鸭排开的水多,但其重力也大,根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于它排开液体的重力,所以漂浮的玩具鸭重力等于其受到的浮力,也就等于它排开的水的重力,故两个整体的总重力相同,对桌面的压力相同,又因为桌面受力面积相同,根据可知,缸对桌面的压强p甲=p乙。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 如图所示,保持电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动,下列说法正确的是( )
A. 在甲图中,电压表V的示数变小,电流表A1、A₂表示数均变大
B. 在甲图中,电压表V的示数与电流表A₂示数比值变大
C. 在乙图中,电流表A、电压表V₂的示数不变,电压表V1表示数变小
D. 在乙图中,电压表V₂的示数与电流表A示数比值变小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图甲可知,两电阻并联,电流表A1测量R1的电流,电流表A2测量干路电流,电压表测量电源电压。将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动,电源电压不变,电压表示数不变,R1变小,R2不变,根据并联电路电阻规律可知,电路总电阻变小;由欧姆定律可知,干路电流变大,A2示数变大,则电压表V的示数与电流表A₂示数比值变小,故AB错误;
CD.由图乙可知,两电阻串联,电压表V1测量R1滑片右侧部分及R2的电压,电压表V2测量R1两端的电压。由于R1、R2不变,由欧姆定律可知,电路电流不变,电流表示数不变,电压表V2示数不变;电压表V2的示数与电流表A示数比值是R1的电阻,所以比值不变;将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动,R1滑片右侧部分电阻变小,所分电压变小,电压表V1示数变小,故C正确,D错误。
故选C。
14. 图甲是我国自主研发的全球唯一一套全海深光电绞车系统“海威GD11000”,用于深海拖曳系统、缆控水下机器人(ROV)等大型系统的布放、回收及拖曳,是科考船的基本配置设备。如图乙所示,电绞车系统正在将重为5t、高度1m、体积为2m3的设备(可视为圆柱体)缓慢向上拉动,直至设备完全离开水面(忽略水的阻力作用)。离开水面后,设备继续在拉力作用下匀速上升。图丁所示为设备离开水面后,电绞车系统消耗电能与设备上升高度的关系。请判断下列说法正确的是(ρ海水取1.0×103kg/m3)( )
A. 把设备从水下拉到水面以上的过程中,电绞车系统的输出功率保持不变
B. 设备从即将露出水面到恰好完全离开水面的过程中,电绞车缆绳做功3×104J
C. 设备从水下运动到水面以上的过程中,浮力始终不做功
D. 设备离开水面后的匀速上升过程,电绞车工作的效率为62.5%
【答案】D
【解析】
【详解】A.设备从水下拉到水面以上的过程中,设备受到重力G、浮力F浮和拉力F,F=G-F浮。随着设备上升,排开海水体积变化,浮力变化,拉力也变化。因为设备缓慢上升,速度v不变,根据P=Fv,拉力F变化,速度v不变,所以电绞车系统的输出功率是变化的,故A错误;
B.设备重力G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N
完全浸没时浮力
设备从即将露出水面到恰好完全离开水面的过程中,拉力做的功W=Fs,此过程拉力F从G-F浮=5×104N-2×104N=3×104N
逐渐增大到G=5×104N,拉力不是恒定的3×104N,所以电绞车缆绳做功不是3×104J,故B错误;
C.设备从水下运动到水面以上的过程中,在浮力方向上有移动距离,根据 W=Fs ,浮力做功,故C错误;
D.设备离开水面后,匀速上升,拉力F=G=5×104N
由图丁可知,当设备上升高度h=30m时,电绞车系统消耗电能,有用功
电绞车工作的效率
故D正确。
故选 D。
二、填空题:本大题共3小题,共6分。
15. 如图所示,足球运动员在世界杯中踢出了“香蕉球”,是因为足球在飞行过程中,足球一侧空气的流动速度加大,另一侧空气的流动速度减小,而气体的流速越大,压强______(选填“越大”“不变”或“越小”) ,由于足球两侧空气的流动速度不同而产生压强差,足球被迫向空气流速大的一侧转弯了。高速飞行的足球飞入球门后被球网拦停,这说明力能改变物体的______(选填“形状”或“运动状态”)。
【答案】 ①. 越小 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1][2]足球向左旋转的过程中,主要是由于球左侧空气转速大,压强小,右侧的空气转速小,压强大,在左右压强差的作用下向左飞出弧线,故其原理是:气体流速越大的位置,压强越小。高速飞行的足球飞入球门后被球网拦停,是因为足球受到阻力的作用,这说明力能改变物体的运动状态。
16. 体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。体脂秤通过测量人体的电阻并结合人体的身高、体重、年龄等因素,经综合分析得出人的体脂率。人运动时,存储在脂肪中的能量的部分转化为人体的______(填“内能”或“化学能”),导致人体温度升高。肌肉比脂肪更容易导电,若人的体脂率下降,体重不变,人体的电阻会______(填“增大”或“减小”)。
【答案】 ①. 内能 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]人运动时,人体温度升高,是因为存储在脂肪中的能量有一部分转化为人体的内能,使人体温度升高。
[2]电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,导体的导电能力越强,导体的电阻越小;肌肉比脂肪更容易导电,人的体脂率下降,意味着脂肪减少,肌肉相对增多,人体的导电能力增强,人体的电阻减小。
17. 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像,由图可知,该凸透镜的焦距是______cm。在实验过程中,把物体从远处逐渐靠近透镜时,从距凸透镜60cm处移动到5cm处的过程中看到像的大小如何变化情况______。
【答案】 ①. 8 ②. 先变大,后变小
【解析】
【详解】[1]由图像可知,当物距为16cm时,像距也为16cm,此时u=v=2f
则16cm=2f
所以凸透镜的焦距为f=8cm
[2]把物体从距凸透镜60cm处移动到8cm的过程中成实像,物距变小,像距变大,像变大;从8cm移动到5cm处的过程中,物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,物距减小,像距变小,像变小,故物体从距凸透镜60cm处移动到5cm处的过程中像先变大,后变小。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
18. 小张同学利用如图乙所示的实验装置探究平面镜成像的特点,为烛焰上S点的像点,请在图乙中画出人眼E看到像点的一条光路。
乙
【答案】
【解析】
【详解】根据反射光线的反向延长线经过像点,连接眼睛和像点S',连线与玻璃板的交点为入射点,入射点与眼睛的连线为反射光线,再连接S点和入射点,作出入射光线,如下图所示:
19. 画出使杠杆AB在如图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
【答案】
【解析】
【详解】使杠杆AB在如图所示位置静止,阻力和阻力臂一定,动力作用在B点离支点O最远,动力臂最长,动力最小,方向向上,如图所示:
四、实验探究题:本大题共5小题,共31分。
20. 为了探究什么情况下磁可以生电,小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中,用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接。
序号
AB棒运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
不动
不偏转
2
向上运动
不偏转
3
向下运动
不偏转
4
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
(1)实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒,小明应选用______作为本实验中的AB棒。
(2)实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如上表所示。
①分析可得:______电路的一部分导体在磁场中做______运动时,导体中就产生感应电流;这个现象名称叫做______。
②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为______的两次实验现象可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关?
③除了变换导体运动的方向,还可以研究感应电流的方向与______方向的关系。
【答案】(1)铜棒 (2) ①. 闭合 ②. 切割磁感线 ③. 电磁感应 ④. 4、5 ⑤. 磁场
【解析】
【分析】
【小问1详解】
电路中要形成电流,则须保持通路,所以应选择导体作为AB棒,而铜棒是导体,橡胶棒和玻璃棒是绝缘体,故小明应选择铜棒作为本实验中的AB棒。
【小问2详解】
[1][2][3]分析表格中的数据可知,当 AB 棒不动、向上运动、向下运动时,灵敏电流计指针不偏转,说明此时没有产生感应电流;当 AB 棒向左运动或向右运动时,灵敏电流计指针偏转,说明此时产生了感应电流。 AB 棒在磁场中向左或向右运动时,是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,由此可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流;这个现象名称叫做电磁感应现象。
[4]4、5两次实验中磁场方向不变,导体棒的运动方向相反,结果灵敏电流计的指针偏转方向相反,说明电流的方向相反;故根据序号4、5的两次实验现象可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关?
[5]感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关,除了变换导体运动的方向,还可以研究感应电流的方向与磁场方向的关系。
21. 探究固体熔化时温度变化规律。取两个相同的试管,在试管中分别放入初温相同的蜡(A)、冰(B)两种物质碎块,烧杯中装入适量的水,用如图甲所示的装置进行加热:
(1)开始实验后,用搅拌棒搅拌A、B两种物质,某一时刻B物质中温度计的示数如图甲所示,温度为______℃,搅拌的目的是使试管内的物质______;
(2)如图乙是根据实验数据所绘制的两种物质温度随时间变化的图像,通过分析图像可知B物质熔化时的特点是:吸收热量,______。加热到第6min时,B物质所处的状态是______;
(3)试管B中的固体完全熔化后,若持续加热,烧杯中的水沸腾时,试管B中的液体______(选填“会”或“不会”)沸腾;
(4)已知两种物质固态时的比热容关系为:,由图像所提供的信息可知,其质量关系为:______。
【答案】(1) ①. 36 ②. 受热均匀
(2) ①. 温度保持不变 ②. 固液共存
(3)不会 (4)>
【解析】
【小问1详解】
[1]由图甲可知,温度计的分度值为1℃,液柱的上表面与温度计0刻度线上方第36条刻度线对齐,所以读数为36℃。
[2]用搅拌棒搅拌A、B两种物质,可以使实验中的A、B两种物质均匀受热,所对A、B物质使用搅拌棒搅拌的目的是使其受热均匀。
【小问2详解】
[1]由图像可知,有一段时间内,B的温度保持不变,该过程为物质B的熔化过程,所以B物质是晶体,B物质熔化时的特点是:吸收热量,温度不变。
[2]对B加热到第6min时,物质正在熔化过程中,处于固液共存态。
【小问3详解】
烧杯中的水沸腾后,试管中的水的温度也会逐渐达到沸点,但是因烧杯中的水沸腾后温度保持在沸点不再升高,试管中的水无法持续吸热,所以试管内的水不会沸腾
【小问4详解】
依据题意可知,同一热源在相同时间内放出的热量相同,物质吸收的热量也相同;AB吸收相同的热量,升高的温度不同,升高的温度与液体的质量和比热容有关,由图乙可知,加热到第4min,B物质温度升高的较多,即,由可知,,又因为,所以。
22. 实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解释桔槔的使用原理。
(1)实验前,杠杆水平静止如图甲所示,此时杠杆处于__________状态(选填“平衡”或“非平衡”)。将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆________保持水平位置静止(选填“仍能”或“不能”);
(2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如下表:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
12.0
1
24.0
2
2
5.0
1
10.0
3
3
10.0
2
15.0
4
3
12.0
2
18.0
①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是_________(用表格中的字母表示)。多次实验的目的是_____(选填“A”或“B”);
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
②如图乙,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会________(选填“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)桔槔是我国古代的取水工具,如图甲,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图乙。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以_________(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向__________(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点;
(4)图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图,A处所吊水和水桶的总质量为m1,O处为支点,杠杆的质量为m0,重心在C处,B处所挂石块的质量为m2,AO=l1,OC=l0,OB=l2。请写出的表达式,l2=________(用字母m0、m1、m2、l0、l1表示)。
【答案】 ①. 平衡 ②. 仍能 ③. ④. A ⑤. 右端下沉 ⑥. 增大 ⑦. 左 ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆静止,说明杠杆受力平衡,所以处于平衡状态。
[2]图甲中杠杆的重力作用线过支点,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆仍能平衡。
(2)[3]由表中数据可知,每一组动力与动力臂的乘积都与其阻力与阻力臂的乘积相等,所以杠杆平衡的条件是:。
[4]一次实验得出的结论具有偶然性,所以需要进行重复实验,获得多组数据,得出具有普遍性的规律。
故选A。
[5]在右侧钩码下端加挂一个钩码,则
所以杠杆右端将下沉。
(3)[6]水桶盛满水后,阻力与阻力臂的乘积变大,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以增大石块的重力。
[7]水桶盛满水后,阻力变大,可以向左移动杠杆的支点,减小阻力臂,增大动力臂,从而减小人向上提水的拉力。
(4)[8]由杠杆平衡条件可知
代入数据可得
解得
23. 紫藤同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。要求滑片P向左移动时,电流表的示数变大;
(2)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,移动滑片P电压表示数无明显变化,电流表示数为零。造成该故障的原因是______(选填“定值电阻短路”、“定值电阻开路”或“滑动变阻器开路”);
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P,电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,待测电阻的阻值为______Ω;
(4)从实验方案选取的角度看误差,根据下表方案一的分析,写出方案二误差分析:
方案
方案一
方案二
误差分析
电压表与Rx并联,电流表测量电压表(可视为一个很大的电阻)和Rx的总电流,根据I总=I电压表+Ix,电流表的测量结果偏大,又由于,U准确,测量的结果将偏小。
电流表与Rx串联,电压表测量电流表(可视为一个很小的电阻)和Rx两端的总电压,根据______,电压表的测量结果偏大,又由于,I准确,使测量结果______。
(5)如下表是某小组进行的三次实验,实验中教师提供的待测电阻是10Ω,第1次实验数据与待测电阻相差较大,电流表的指针位置如图丙所示,根据指针情况分析,产生较大偏差的原因是______。
次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
电阻平均值/Ω
1
1.5
0.16
9.375
9.79
2
2
0.2
10
3
2.5
0.25
10
【答案】(1) (2)定值电阻开路
(3)5 (4) ①. U=Ux+U电流表 ②. 偏大
(5)电流表示数读错数
【解析】
【小问1详解】
实验中,变阻器与定值电阻串联,电流表测量电路电流。滑片P向左移动时,电流表的示数变大,则此时变阻器接入电路中的电阻变小,故变阻器的左下接线柱接入电路中,如图所示:
【小问2详解】
实验中,变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流。闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,移动滑片P电压表示数无明显变化,电流表示数为零,说明电路可能出现断路现象,且电压表与电源相连接,则造成该故障的原因是与电压表并联的定值电阻开路。
【小问3详解】
由图乙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.24A,由欧姆定律得,待测电阻的阻值为
【小问4详解】
[1]由串联电路电压规律得,电压表的示数
电流表与Rx串联,串联电路电流处处相等,则电流表的示数与Rx的电流相等,即I准确,由得,Rx的测量结果偏大。
【小问5详解】
由图丙得,电流表的分度值为0.02A或者0.1A,示数为0.14A或者0.7A,而表格中记录的电流为0.16A,说明电流表示数读错数。
24. 小明在“测量浓盐水的密度”实验中,进行如下操作:
(1)将浓盐水倒入烧杯中,用天平测其总质量,天平平衡时,所加砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和浓盐水的总质量为______g。将浓盐水倒入量筒,测出浓盐水的体积为40cm3。
(2)用天平测出空烧杯的质量为30g,则浓盐水的密度为______g/cm3。
(3)小明用水(密度为ρ水)、刻度尺、薄壁轻质(重力不计)平底塑料瓶测桃的密度,设计了如图乙所示方案,请帮他将实验步骤补充完整:
①在薄壁轻质塑料瓶中装适量的水并密封瓶口,用刻度尺测出瓶中水的深度为h1;
②用双面胶(忽略体积与质量)把桃粘在瓶底,将瓶子放入水中,瓶子(含桃)恰好在竖直方向漂浮,用刻度尺测出瓶子没入水中的深度为h2。
③将瓶子(含桃)上下对调,待其在水面静止时,其受到的浮力大小与②步骤中受到的浮力大小______,测出瓶内水面到瓶外水面的高度为h3,则桃的密度表达式为ρ=______。(用ρ水及测得的物理量字母表示)
【答案】(1)74 (2)1.1
(3) ①. 相等 ②.
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,烧杯和浓盐水的总质量为m=50g+20g+4g=74g
【小问2详解】
浓盐水的质量为m盐水=m-m0=74g-30g=44g
浓盐水的密度为
【小问3详解】
[1]由图乙知,将瓶子上下对调,桃和瓶总体都是漂浮,F浮=G总,故对调前后受到的浮力大小相等。
[2]设瓶底的横截面积为S,再根据阿基米德原理,由图乙得(h2S+V桃)ρ水g=h1Sρ水g+m桃g……①
m桃g=h3Sρ水g,即m桃=h3Sρ水……②
联立①②式,解得V桃=(h1+h3-h2)S
桃子的密度表达式为
五、简答题:本大题共1小题,共4分。
25. 如图甲,是我校5月23日举行科技节活动时,在篮球场发射小火箭的场景。火箭底部黏贴了火药,当北京理工大学火箭发射小组的同学通过电路装置线控点火后,火箭拔地而起飞向天空。问:
(1)小火箭升空过程中,能量转化的情况;
(2)调整不同的发射角度,如图乙所示,若火箭脱离支架时(假设火药恰好燃尽)的速度大小均为v0,忽略空气阻力,请你判断火箭上升的最大高度h1、h2的大小关系,并从能量的角度说明理由。
【答案】(1)小火箭升空过程中,火药燃烧将化学能转化为内能,内能再转化为机械能使火箭升空。
(2)依照题意,小火箭离开发射架时动能相同(质量与速度大小均相同),因为忽略空气阻力,竖直向上发射时,在最高点h1处小火箭速度为零,动能完全转化为重力势能;斜向上发射时,在最高点h2处小火箭速度不为零,故小火箭的动能并未完全转化为重力势能,因此高度。
【解析】
【小问1详解】
略。
【小问2详解】
略。
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
26. 为了让居民享受更便利的居家生活,福州高新区拟推进低空物流服务,如图为某小区内无人机配送生鲜时的场景。某次配送中无人机提着质量为4kg的生鲜以2m/s的速度匀速从地面竖直上升80m。最后无人机再用时4min水平飞行3.6km到达目的地。(飞机上升时不计空气阻力,g取10N/kg)
(1)无人机水平飞行的过程中,平均速度是多少?
(2)无人机整个上升过程中,它对生鲜做的功是多少?
(3)无人机整个上升过程中,它对生鲜做功的功率为多少?
【答案】(1)15m/s
(2)3200J (3)80W
【解析】
【小问1详解】
无人机水平飞行的距离
时间
无人机水平飞行的过程中,平均速度
【小问2详解】
生鲜的重力
无人机整个上升过程中,它对生鲜做的功
【小问3详解】
无人机整个上升过程中所用的时间
它对生鲜做功的功率
27. 新房装修时,工人经常用普通量角器测量一些角度,不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器,电路如图所示,电流表的量程为,电压表的量程为,为半圆弧电阻的圆心,金属滑片为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻与指针旋转角度成正比,电源电压恒为,为电阻箱。将滑片旋转至处,调节的阻值,使电路中电流为0.6A。
(1)求电阻箱接入电路的阻值;
(2)调节为时,电流表示数为0.3A,求此时电压表示数;
(3)为能满足测量的要求,重新调节电阻箱,求满足要求的的最小阻值。
【答案】(1)10Ω (2)3V
(3)20Ω
【解析】
【小问1详解】
将滑片旋转至处,调节的阻值,电路为的简单电路,电路中电流为0.6A,由欧姆定律可知电阻箱接入电路的阻值为
【小问2详解】
调节为时,圆弧电阻的二分之一电阻值R中连入电路中与电阻箱串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流,电流表示数为0.3A,由欧姆定律可知电阻箱的电压为
U2=I2R0=0.3A×10Ω=3V
由串联电路电压的规律,此时电压表示数
UV =U-U2=6V -3V=3V
【小问3详解】
由欧姆定律可知
调节为时圆弧电阻的最大电阻为
R滑max=2R中=2×10Ω=20Ω
根据已知条件可知,电压表的量程为,即变阻器的最大电压为3V,此时电阻箱的电压最小,电阻箱的阻值最小(此时电路中的电流为
根据串联电阻电压的规律电阻箱的电压为
U箱=6V-3V=3V
根据分压原理有
即
满足要求的的最小阻值
28. 如图是科技小组设计的具有防干烧功能的饮水机装置模型,由控制器和加热器组成,可在水量不足时自动停止加热。加热电路电源电压恒为,。控制电路电源电压恒为,,为压敏电阻,下方固定一个轻质绝缘形硬杆,水箱注水后圆柱形浮体竖直上浮,通过形杆对压敏电阻产生压力,所受压力每增加,电阻减小。浮体的底面积为、高。科技小组对饮水机模型进行测试:向水箱内缓慢注水,当液面上升至距浮体底部处时,电磁铁线圈中的电流为,此时衔铁恰好被吸下,加热器开始工作;当电磁铁线圈中的电流为时,防干烧功能启动。(形硬杆的质量和电磁铁线圈的电阻忽略不计,,取
(1)求加热电路工作时的电流;
(2)求饮水机防干烧功能启动时底部受到水的压强;
(3)为了防止防干烧功能太早启动,请提出一种可行的方法(如更换电源、电阻、电磁继电器弹簧等)并说明理由。
【答案】(1)
(2)
(3)适当减小阻值
【解析】
【小问1详解】
加热电路中,单独工作,则加热电路工作时的电流
【小问2详解】
控制电路中,和串联。加热器开始工作时,控制电路总电阻为
则此时阻值为
防干烧功能启动时,控制电路总电阻为
则此时阻值为
压敏电阻的压力每增加,电阻减小,所以从加热器开始工作到防干烧启动,阻值增大了,则压力减小了5N。形硬杆的质量忽略不计,则压敏电阻受到的压力,所以浮力变化量为
则形硬杆排开水的体积减小量为
则水箱内液面下降的高度为
则防干烧功能启动时,底部深度
则底部受到水的压强
【小问3详解】
若防干烧功能启动时的电流不变,则控制电路总电阻不变。为让防干烧功能延迟启动,则防干烧功能启动时压敏电阻的压力变小,则阻值变大,所以应适当减小阻值。
七、综合题:本大题共1小题,共5分。
29. 商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图乙所示)烹制食物,如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为220V,R1和R2为发热体(阻值不变),其中R1=40Ω,开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S1、S2不会同时闭合)。求:
(1)空气炸锅是利用电流的______效应工作的;炸好的食物香气四溢属于______现象;
(2)只闭合S3时为中温挡,中温挡额定功率为484W,R2的阻值是多少Ω?
(3)高温挡工作时,须闭合开关______,若正常工作100s,电流通过R1产生的热量是多少______?
(4)用电高峰期,空气炸锅单独工作一段时间,新型插座表盘示数使用前后如图甲、丁所示,已知商用电费单价为0.75元/(kW·h),请通过表盘显示的数据计算这段时间内该空气炸锅的实际电功率为______kW。
【答案】(1) ①. 热 ②. 扩散
(2)100 (3) ①. S1、S3 ②. 1.21×105J
(4)0.32
【解析】
【小问1详解】
[1]空气炸锅工作过程中,将电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的。
[2]炸好的食物香气四溢属于扩散现象,说明分子不断地做无规则运动,属于扩散现象。
【小问2详解】
只闭合S3时,电路为R2的简单电路,为中温挡,由得,R2的阻值是
【小问3详解】
[1] 高温挡工作时,电功率最大,电源电压不变,由得,此时电路电阻最小,则须闭合开关S1、S3,使R1、R2并联,使电阻最小;只闭合S3时,电路为R2的简单电路,为中温挡;只闭合S2时,电路为R1、R2串联,电路电阻最大,由得,电路电功率最小,为低温挡。
[2]电路处于高温挡正常工作100s,电流通过R1产生的热量是
【小问4详解】
由图甲、丁得,空气炸锅的工作时间为
使用的电费为0.06元,消耗的电能为
这段时间内该空气炸锅的实际电功率为
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