精品解析:2025年湖南省怀化市中考适应性考试物理试题(八)
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内容正文:
2025年中考适应性试卷
物理(八)
注意事项:
1.答题前,请考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,并认真核对条形码上的姓名、准考证号;
2.必须在答题卡上答题,在草稿纸、试题卷上答题无效;
3.答题时,请考生注意各大题题号后面的答题提示;
4.请勿折叠答题卡,保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁;
5.答题卡上不得使用涂改液、涂改胶和贴纸;
6.本学科试卷共五大题,考试时量60分钟,满分100分。
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题意,请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置)
1. 小明想自制一个隔音房间模型来减少外界噪声的干扰。根据初中声现象的知识,以下做法中是通过“阻断噪声传播”来实现隔音的是( )
A. 在房间内播放轻音乐掩盖外界噪声
B. 在房间墙壁上安装隔音棉和密封门窗缝隙
C. 佩戴耳塞以减少听到的噪声
D. 提醒周围人降低说话音量
2. 纳米药物递送系统(Nano Drug Delivery System)是一种利用纳米技术(1nm~100nm尺度)设计和开发的药物载体,旨在更精准、高效地将药物递送至病灶部位,同时减少对正常组织的毒副作用。下列选项中尺度最接近1nm的是( )
A. 分子 B. 头发丝直径 C. PM2.5 D. 指甲盖的厚度
3. 如图甲所示是天文爱好者自制的望远镜,使用该望远镜可以看到8亿公里外的木星。图乙是望远镜内部简化结构及光路示意图。下列说法正确的是( )
A. 木星表面发出的光在真空中传播的速度为
B. 木星通过物镜成像的原理与照相机相似
C. 眼睛看到的是木星的倒立的实像
D. 目镜的成像原理与投影仪相同
4. 小华在滑板公园的U形池练习滑板,当他从U形池一侧的最高点由静止开始沿池壁自由下滑至最低点时,忽略空气阻力和滑板与池壁的摩擦。在此过程中,关于小华与滑板整体的机械能及其转化的描述,正确的是( )
A. 动能逐渐增加,重力势能逐渐减少 B. 动能先增加后减少,机械能总量保持不变
C. 重力势能不变 D. 机械能减小
5. 某款车载充电器手机支架支持无线充电功能。当手机放置在支架上时,以下描述正确的是( )
A. 支架通过增大接触面积来减小手机受到的摩擦力
B. 无线充电利用电磁感应原理,将化学能转化为电能储存
C. 车载充电器与车内其他用电设备串联,避免影响其他设备使用
D. 支架上的橡胶垫通过增大接触面的粗糙程度防止手机滑落
6. 下列诗句中蕴含的物理知识,描述正确的是( )
A. “潭清疑水浅” ——光的反射形成虚像
B. “飞流直下三千尺” ——水的重力势能转化为动能
C. “会挽雕弓如满月” ——弓的弹性势能转化为箭的动能
D. “群峰倒影山浮水” ——光的直线传播
7. 新疆吐鲁番的坎儿井是古老的地下引水工程,通过暗渠输水减少蒸发;当地汽车冬季需加注防冻液,防止水箱结冰。下列相关说法正确的是( )
A. 坎儿井利用暗渠降低水温,使水不易达到沸点
B. 坎儿井可减缓液体表面空气流速从而减慢水的蒸发
C. 防冻液通过放热使水不易凝固
D. 防冻液升华吸热防止结冰
8. “安全无小事,物理知识护平安”。下列与安全相关的说法正确的是( )
A. 家用电器金属外壳未接地时,即使漏电也不会对人体造成危害
B. 长期在90dB以上的噪声环境中工作,可能造成永久性听力损伤
C. 汽车急刹车时,安全带通过减小乘客的惯性来降低伤害
D. 高铁进站时,乘客须远离安全线,因车体附近空气流速大、压强大
9. 长时间低头玩手机会对颈椎造成伤害,人低头时可以简化为如图所示的杠杆模型,其中G为头部重力,F为颈椎肌肉拉力,为低头的角度,不考虑拉力F方向的变化,下列说法正确的是( )
A. 低头角度增大时,颈椎肌肉拉力F逐渐减小
B. 头部重力G的力臂随增大而减小
C. 当时,颈椎肌肉拉力F等于头部重力G
D. 为保护颈椎,应尽量减小低头角度
10. 在学校科技节上,小聪同学用橙子、铜片和锌片制作了一个水果电池。当他正确连接发光二极管(LED)时,LED成功发光。下列相关说法正确的是( )
A. 制作发光二极管的主要材料是超导体
B. 铜片和锌片在橙子中发生化学反应,从而产生电能
C. 若将多个橙子电池并联连接,可以显著提高LED的亮度
D. 若将LED的正负极反接,LED仍然可以发光但亮度较暗
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题3分,共6分。每小题有两个选项符合题意,选对但少选得2分,错选得0分,请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置)
11. 如图所示是活塞式抽水机的工作原理图。关于活塞式抽水机,下列说法正确的是( )
A. 活塞式抽水机是利用液体压强来抽水的
B. 在标准大气压下,活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到76m
C. 使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,抽水功能将受到影响
D. 提起活塞时,发现手越靠近压杆的末端越省力,说明力的作用点可以改变力的作用效果
12. 创新实践小组为蔬菜大棚设计自动降温系统,简化电路如图1所示。工作电路中,喷雾器甲和排风扇乙的额定电压均为220V,额定功率分别为220W和110W;控制电路中,电源电压恒为36V,为保护电阻,热敏电阻R的阻值随温度变化关系如图2所示。当大棚内气温达到30℃时,控制电路电流达到0.08A,电磁铁吸合衔铁;当电流降至0.075A时,衔铁释放。忽略线圈电阻,下列说法正确的是( )
A. 排风扇正常工作1h消耗的电能为0.11kW·h
B. 的电阻为
C. 当温度升高时,控制电路的电流减小
D. 衔铁被吸合时,工作电路中的喷雾器和排风扇同时工作
三、填空题(本大题共4小题,第16题第3空3分,其余每空2分,共21分)
13. 固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池,凭借其在能量密度、安全性和循环寿命等方面的显著优势,被视为下一代动力电池技术的突破方向。固态电池放电时,主要将________能转化为________能。
14. 如图所示是自行车的车闸,要让自行车更快地停下来,可以用力捏车闸使车闸夹得更紧,这是通过________来增大摩擦,此时自行车的机械能________(选填“增大”或“减小”)。
15. 如图所示是一种家用蒸汽挂烫机,接通电源后水箱中的水被加热,这是利用了电流的________效应,形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出,快速除去服装上的褶皱,使用方便。某款挂烫机的额定电压为220V,电热丝加热功率为1100W。则该挂烫机工作时,通过电热丝的电流为________A,若连续工作10分钟,电热丝产生的热量为________J。
16. 小明的物理实验中用到一个质量均匀的长方体物块甲(质量为1350g,长15cm、宽10cm、高10cm)和一个底面积为20cm×20cm的柱形容器乙。请帮助小明完成以下计算:
(1)当物块甲以图示方式静置在水平地面上时,对地面的压强为________Pa。
(2)小明将甲以图示方式放入容器乙底部,缓慢倒入的液体后,物块甲恰好漂浮,则该液体的密度为________。
(3)实验后,小明将甲取出并擦干,倒出液体,重新倒入9cm深的水,再将甲放入容器乙中(不倾斜),此时容器底部受到水的压力为________N。(g取10N/kg)
四、作图与实验探究(本大题共5小题,第17题2分,第18~20题每小题6分,第21题9分,共29分)
17. 冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。如图所示,冰壶在水平冰面上向右滑行(忽略空气阻力)。请在O点画出冰壶所受摩擦力f的示意图。
18. 科创小组探究通电螺线管外部的磁场分布。
(1)将铁屑均匀撒在玻璃板上,将螺线管接入电路。闭合开关,轻敲玻璃板,观察到铁屑分布如图甲所示。对比条形磁体与蹄形磁体周围的磁感线分布情况(图乙),可知通电螺线管外部磁场与________磁体的磁场相似。
(2)在通电螺线管周围不同位置放置小磁针,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,则通电螺线管的右端为________极。
(3)如果要探究“通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系”,应在图丙电路的基础上做怎样的改进?答:________________。(写出具体改进措施)
19. 小明在岳麓山捡到一块不规则小石块,他想用天平和量筒测量其密度。
(1)小明调节天平平衡后开始测量石块质量。当右盘放入最小的5g砝码时,指针静止位置如图甲所示,他下一步操作是:_______________。天平再次平衡时,最终砝码和游码示数如图乙所示。
(2)用量筒测石块的体积时,两次液面位置如图丙所示,则石块的密度为________。若在测体积时,石块表面附着大量气泡,会导致密度测量值________(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)。
20. 某校科技节活动中,物理小组用以下装置探究二力平衡的条件。
(1)阶段一:小组讨论发现,图甲装置中,即使左右钩码质量不同,木块仍静止不动,原因是木块所受________力过大,干扰实验,因此最终选择图乙装置优化设计。
(2)阶段二:用图乙装置验证力的方向条件。保持两盘钩码质量相等,将小车扭转一定角度后释放,观察到小车转动,说明平衡的两个力必须作用在________上。
(3)阶段三:用图丙装置探究两个力是否作用在同一个物体上,他将要对硬纸片进行的操作是_______________,并观察硬纸片是否仍能保持平衡。若纸片无法保持平衡,则说明二力平衡的条件之一是:两个力必须作用在同一物体上。
21. 在探究电流与电阻的关系实验中,实验器材包括:电源(电压为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器(规格为“”)、开关、5个定值电阻(阻值分别为)及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,连接图甲所示实物图,要求滑片P向左移动时电流表示数增大。
(2)小雨使用阻值为的电阻完成实验后,保持滑片位置不变,换接的电阻,闭合开关,应向________(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,记录电流值。更换、的电阻重复实验,绘制图像如图乙。由图可以得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成________。
(3)当小雨换用电阻后,电压表示数始终无法调至2V。现有两种改进方案:
方案一:将滑动变阻器更换为“”规格的,其余不变。
方案二:将电源更换为5.6V电压的,其余不变。
其中可行的方案是________。理由:__________。
五、计算题(本大题共2小题,每小题7分,共14分)
22. 某燃油汽车沿平直公路以72km/h的速度匀速行驶,从A地行驶至B地用了1h,汽车行驶过程中牵引力做功的功率为20kW,机械效率为30%,汽油的热值取q=5×107J/kg。求:
(1)AB两地间的距离。
(2)在上述行驶过程中,牵引力对汽车所做的功。
(3)在上述行驶过程中,消耗的汽油质量。
23. 如图所示的电路中,电源电压可调,为定值电阻,滑动变阻器R标有“”字样。所用电压表量程为0~15V,电流表量程为0~3A。将电源电压调为18V,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为8V时,电流表示数为1A。
(1)求上述情况下滑动变阻器接入电路的电阻。
(2)在上述情况下通电5min,电流通过做的功是多少?
(3)保持电表量程不变,调节电源电压,闭合开关后将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电流表示数始终不低于满刻度的五分之一,且电路安全。求电源电压的可调范围。
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2025年中考适应性试卷
物理(八)
注意事项:
1.答题前,请考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,并认真核对条形码上的姓名、准考证号;
2.必须在答题卡上答题,在草稿纸、试题卷上答题无效;
3.答题时,请考生注意各大题题号后面的答题提示;
4.请勿折叠答题卡,保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁;
5.答题卡上不得使用涂改液、涂改胶和贴纸;
6.本学科试卷共五大题,考试时量60分钟,满分100分。
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题意,请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置)
1. 小明想自制一个隔音房间模型来减少外界噪声的干扰。根据初中声现象的知识,以下做法中是通过“阻断噪声传播”来实现隔音的是( )
A. 在房间内播放轻音乐掩盖外界噪声
B. 在房间墙壁上安装隔音棉和密封门窗缝隙
C. 佩戴耳塞以减少听到的噪声
D. 提醒周围人降低说话音量
【答案】B
【解析】
【详解】A.在房间内播放轻音乐掩盖外界噪声,是通过增加背景声音降低噪声感知,属于在人耳处减弱噪声,是心理声学效应,并非阻断传播,故A不符合题意;
B.在房间墙壁上安装隔音棉和密封门窗缝隙,利用隔音材料吸收声波并阻断声音传播路径,属于在传播过程中减弱噪声,故B符合题意;
C.佩戴耳塞以减少听到的噪声,是通过物理屏障直接减弱声音进入人耳,属于在人耳处减弱噪声,故C不符合题意;
D.提醒周围人降低说话音量,是通过降低声源强度,属于在声源处减弱噪声,故D不符合题意。
故选B。
2. 纳米药物递送系统(Nano Drug Delivery System)是一种利用纳米技术(1nm~100nm尺度)设计和开发的药物载体,旨在更精准、高效地将药物递送至病灶部位,同时减少对正常组织的毒副作用。下列选项中尺度最接近1nm的是( )
A. 分子 B. 头发丝直径 C. PM2.5 D. 指甲盖的厚度
【答案】A
【解析】
【详解】一般分子的直径数量级为
头发丝直径约
PM2.5是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于
的颗粒物;指甲盖的厚度
则尺度最接近1nm的是分子,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 如图甲所示是天文爱好者自制的望远镜,使用该望远镜可以看到8亿公里外的木星。图乙是望远镜内部简化结构及光路示意图。下列说法正确的是( )
A. 木星表面发出的光在真空中传播的速度为
B. 木星通过物镜成像的原理与照相机相似
C. 眼睛看到的是木星的倒立的实像
D. 目镜的成像原理与投影仪相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.光在真空中的传播速度约为,而木星表面反射的光在宇宙空间中传播,其速度接近真空中的光速,故A错误;
B.望远镜的物镜是一个凸透镜,来自遥远木星的光线可以看作平行光,经过物镜后会聚,成一个倒立、缩小的实像,照相机的镜头也是一个凸透镜,其成像原理也是成一个倒立、缩小的实像,因此木星通过物镜成像的原理与照相机相似,故B正确;
C.物镜成倒立、缩小的实像,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,所以眼睛看到的是木星的正立的虚像,而不是倒立的实像,故C错误;
D.望远镜的目镜相当于一个放大镜,成的是正立、放大的虚像,其原理是物距小于焦距,投影仪的镜头也是一个凸透镜,成的是倒立、放大的实像,其原理是物距在一倍焦距和二倍焦距之间,二者的成像原理不同,故D错误。
故选B。
4. 小华在滑板公园的U形池练习滑板,当他从U形池一侧的最高点由静止开始沿池壁自由下滑至最低点时,忽略空气阻力和滑板与池壁的摩擦。在此过程中,关于小华与滑板整体的机械能及其转化的描述,正确的是( )
A. 动能逐渐增加,重力势能逐渐减少 B. 动能先增加后减少,机械能总量保持不变
C. 重力势能不变 D. 机械能减小
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,小华练习滑板从U形池一侧的最高点由静止开始下滑到最低点时,小华与滑板整体质量不变,高度变小,重力势能逐渐减小,速度变大,动能逐渐增加,又忽略空气阻力和滑板与池壁的摩擦,所以机械能总量保持不变,故A正确,BCD错误。
故选A。
5. 某款车载充电器手机支架支持无线充电功能。当手机放置在支架上时,以下描述正确的是( )
A. 支架通过增大接触面积来减小手机受到的摩擦力
B. 无线充电利用电磁感应原理,将化学能转化为电能储存
C. 车载充电器与车内其他用电设备串联,避免影响其他设备使用
D. 支架上的橡胶垫通过增大接触面的粗糙程度防止手机滑落
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦力的大小与接触面积无关,支架增大接触面积不能减小摩擦力,故A错误;
B.无线充电利用电磁感应原理,是将电能转化为化学能储存在手机电池中,而非化学能转化为电能,故B错误;
C.车内各用电设备之间是并联的,并联电路中各用电器互不影响,串联会导致一个设备故障其他设备无法工作,故C错误;
D.支架上的橡胶垫表面粗糙,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,从而防止手机滑落,故D正确。
故选D。
6. 下列诗句中蕴含的物理知识,描述正确的是( )
A. “潭清疑水浅” ——光的反射形成虚像
B. “飞流直下三千尺” ——水的重力势能转化为动能
C. “会挽雕弓如满月” ——弓的弹性势能转化为箭的动能
D. “群峰倒影山浮水” ——光的直线传播
【答案】B
【解析】
【详解】A.“潭清疑水浅”是由于光从水射向空气时发生折射形成的虚像,不是光的反射,故A错误;
B.“飞流直下三千尺”描述水从高处落下,高度减小,速度增加,水的重力势能转化为动能,故B正确;
C.拉弓时,弓发生弹性形变,具有弹性势能;松手后,弓的弹性势能转化为箭的动能。但诗句 “会挽雕弓如满月” 描述的是拉弓的过程,此时是人的能量转化为弓的弹性势能,并非弓的弹性势能转化为箭的动能,故C错误;
D.“群峰倒影山浮水”是由于光在水面发生反射形成的虚像,不是光的直线传播,故D错误。
故选B。
7. 新疆吐鲁番的坎儿井是古老的地下引水工程,通过暗渠输水减少蒸发;当地汽车冬季需加注防冻液,防止水箱结冰。下列相关说法正确的是( )
A. 坎儿井利用暗渠降低水温,使水不易达到沸点
B. 坎儿井可减缓液体表面空气流速从而减慢水的蒸发
C. 防冻液通过放热使水不易凝固
D. 防冻液升华吸热防止结冰
【答案】B
【解析】
【详解】A.坎儿井用暗渠输水,目的是减少水与空气的接触、降低液体表面空气流速,从而减慢蒸发,并非降低水温使水不易达到沸点。因为坎儿井的环境温度并不足以让水达到沸点,故A错误;
B.影响蒸发快慢的因素有液体温度、液体表面积、液体表面空气流速。坎儿井的暗渠能减小水与空气的接触面积,同时减缓液体表面空气流速,从而减慢水的蒸发,故B正确;
C.防冻液通过降低水的凝固点来防止水凝固,并非通过“放热”实现,故C错误;
D.升华是固体直接变为气体的过程,防冻液是液体,不会发生升华,故D错误。
故选B。
8. “安全无小事,物理知识护平安”。下列与安全相关的说法正确的是( )
A. 家用电器金属外壳未接地时,即使漏电也不会对人体造成危害
B. 长期在90dB以上的噪声环境中工作,可能造成永久性听力损伤
C. 汽车急刹车时,安全带通过减小乘客的惯性来降低伤害
D. 高铁进站时,乘客须远离安全线,因车体附近空气流速大、压强大
【答案】B
【解析】
【详解】A.家用电器金属外壳未接地时,若发生漏电,电流会经过人体导入大地,会对人体造成危害,故A错误;
B.长期在90dB以上的噪声环境中工作,可能造成永久性听力损伤,所以要控制噪声,故B正确;
C.汽车急刹车时,安全带可以减小由于乘客的惯性造成的伤害,但惯性只跟质量有关,安全带不能减小乘客的惯性,故C错误;
D.高铁进站时,乘客要远离安全线,是为了防止由于流速大的地方压强小而造成安全事故,故D错误。
故选B。
9. 长时间低头玩手机会对颈椎造成伤害,人低头时可以简化为如图所示的杠杆模型,其中G为头部重力,F为颈椎肌肉拉力,为低头的角度,不考虑拉力F方向的变化,下列说法正确的是( )
A. 低头角度增大时,颈椎肌肉拉力F逐渐减小
B. 头部重力G的力臂随增大而减小
C. 当时,颈椎肌肉拉力F等于头部重力G
D. 为保护颈椎,应尽量减小低头角度
【答案】D
【解析】
【详解】将人的头部简化为杠杆模型,颈椎O点为支点,头部重力G为阻力,颈椎肌肉拉力F为动力。设支点O到重力G作用点的距离为dG,支点O到拉力F作用点的距离为dF。 根据杠杆平衡条件:动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂,即。
A.由图可知,重力G的力臂
当低头角度θ增大时,sinθ增大,因此阻力臂LG增大。题中说明不考虑拉力F方向的变化,可以认为动力臂LF随θ的增大而减小。在头部重力G不变的情况下,根据杠杆平衡条件,由于LG增大,LF变小,所以颈椎肌肉拉力F会增大,故A错误;
B.头部重力G的力臂为
当低头角度θ增大时,sinθ增大,所以力臂LG增大,故B错误;
C.该杠杆的动力作用点在支点和阻力作用点之间,所以dG>dF,当时,阻力臂,动力臂,因为,所以,即F>G,故C错误;
D.为保护颈椎,应减小颈椎肌肉的拉力F,根据A选项的分析,拉力F的大小与sinθ成正比,要减小拉力F,就需要减小sinθ,即减小低头角度θ,故D正确。
故选D。
10. 在学校科技节上,小聪同学用橙子、铜片和锌片制作了一个水果电池。当他正确连接发光二极管(LED)时,LED成功发光。下列相关说法正确的是( )
A. 制作发光二极管的主要材料是超导体
B. 铜片和锌片在橙子中发生化学反应,从而产生电能
C. 若将多个橙子电池并联连接,可以显著提高LED的亮度
D. 若将LED的正负极反接,LED仍然可以发光但亮度较暗
【答案】B
【解析】
【详解】A.发光二极管LED的主要材料是半导体,而不是超导体。超导体是在特定温度下电阻为零的材料,和LED制作材料不同。故A错误;
B.水果电池的工作原理是:铜片和锌片在橙子中发生化学反应,通过电子的转移产生电能,从而为LED供电使其发光。故B正确;
C.电池并联电压不变,不能显著提高 LED 亮度(串联可提高电压,显著增亮)。故C错误;
D.LED具有单向导电性,只有电流从其正极流入、负极流出时,才能正常发光;若正负极反接,电流无法通过,LED不能发光。故D错误。
故选B。
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题3分,共6分。每小题有两个选项符合题意,选对但少选得2分,错选得0分,请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置)
11. 如图所示是活塞式抽水机的工作原理图。关于活塞式抽水机,下列说法正确的是( )
A. 活塞式抽水机是利用液体压强来抽水的
B. 在标准大气压下,活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到76m
C. 使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,抽水功能将受到影响
D. 提起活塞时,发现手越靠近压杆的末端越省力,说明力的作用点可以改变力的作用效果
【答案】CD
【解析】
【详解】A.活塞式抽水机是利用大气压来抽水的,不是利用液体压强,故A错误;
B.标准大气压可以支撑的水的高度约为10m,不能达到76m,故B错误;
C.使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密时,有空气进入,活塞上下气压相同,无法抽水,因此抽水功能将受到影响,故C正确;
D.手靠近压杆末端时,动力臂增大,更省力,体现了力的作用点可以改变力的作用效果,故D正确。
故选CD。
12. 创新实践小组为蔬菜大棚设计自动降温系统,简化电路如图1所示。工作电路中,喷雾器甲和排风扇乙的额定电压均为220V,额定功率分别为220W和110W;控制电路中,电源电压恒为36V,为保护电阻,热敏电阻R的阻值随温度变化关系如图2所示。当大棚内气温达到30℃时,控制电路电流达到0.08A,电磁铁吸合衔铁;当电流降至0.075A时,衔铁释放。忽略线圈电阻,下列说法正确的是( )
A. 排风扇正常工作1h消耗的电能为0.11kW·h
B. 的电阻为
C. 当温度升高时,控制电路的电流减小
D. 衔铁被吸合时,工作电路中的喷雾器和排风扇同时工作
【答案】AD
【解析】
【详解】A.排风扇的额定功率
则排风扇正常工作1h消耗电能为
故A正确;
B.由图1可知,控制电路中,热敏电阻R和R1串联。由图2可知,大棚内的气温达到30℃时,热敏电阻阻值,此时控制电路中的电流,则电路中的总电阻
根据串联电路中电阻关系得,R1的阻值
故B错误;
C.由图1可知,控制电路中,热敏电阻R和R1串联。由图2可知,温度升高,热敏电阻R的阻值减小,电路中的总电阻减小。根据可知,当电源电压不变时,电路中总电阻减小,电流变大,故C错误;
D.由图1可知,衔铁被吸合时,工作电路中的下面的触点接通,此时甲、乙并联,即排风扇和喷雾器并联,同时工作,故D正确。
故选AD。
三、填空题(本大题共4小题,第16题第3空3分,其余每空2分,共21分)
13. 固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池,凭借其在能量密度、安全性和循环寿命等方面的显著优势,被视为下一代动力电池技术的突破方向。固态电池放电时,主要将________能转化为________能。
【答案】 ①.
化学 ②.
电
【解析】
【详解】[1][2]在电池放电过程中,电池内部的化学反应释放能量,将储存的化学能转化为电能。
14. 如图所示是自行车的车闸,要让自行车更快地停下来,可以用力捏车闸使车闸夹得更紧,这是通过________来增大摩擦,此时自行车的机械能________(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 ①. 增大压力 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]可以用力捏闸,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
[2]自行车在停下的过程中速度逐渐降低,动能减小,重力势能基本保持不变,所以自行车的机械能减小。
15. 如图所示是一种家用蒸汽挂烫机,接通电源后水箱中的水被加热,这是利用了电流的________效应,形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出,快速除去服装上的褶皱,使用方便。某款挂烫机的额定电压为220V,电热丝加热功率为1100W。则该挂烫机工作时,通过电热丝的电流为________A,若连续工作10分钟,电热丝产生的热量为________J。
【答案】 ①. 热 ②. ③.
【解析】
【详解】[1]家用蒸汽挂烫机,接通电源后水箱中的水被加热,电能转化为内能,因此这是利用了电流的热效应。
[2]通过电热丝的电流为
[3]若连续工作10分钟,电热丝产生的热量为
16. 小明的物理实验中用到一个质量均匀的长方体物块甲(质量为1350g,长15cm、宽10cm、高10cm)和一个底面积为20cm×20cm的柱形容器乙。请帮助小明完成以下计算:
(1)当物块甲以图示方式静置在水平地面上时,对地面的压强为________Pa。
(2)小明将甲以图示方式放入容器乙底部,缓慢倒入的液体后,物块甲恰好漂浮,则该液体的密度为________。
(3)实验后,小明将甲取出并擦干,倒出液体,重新倒入9cm深的水,再将甲放入容器乙中(不倾斜),此时容器底部受到水的压力为________N。(g取10N/kg)
【答案】(1)900 (2)1.2
(3)49.5或48
【解析】
【小问1详解】
物块甲静置在水平地面上,对地面的压力等于其自身重力。物块甲的质量
物块甲的重力
所以,对地面的压力
物块甲与地面的接触面积
物块甲对地面的压强
【小问2详解】
因为物块甲恰好漂浮,所以物块甲受到的浮力等于其重力。
设倒入液体后,液体的深度为h,物块甲的底面积为,容器乙的底面积为。
倒入的液体体积,所以液体深度
物块甲排开液体的体积
根据阿基米德原理,可得
所以
【小问3详解】
甲的密度
甲以的面向下放入,甲在水中漂浮时浸入水中的深度为
另甲以的面向下放入,甲在水中漂浮时浸入水中的深度为
可知当甲以的面向下放入深的水中时,甲将漂浮,此时容器乙底部受到水的压力等于水与甲的总重力,有
当甲以的面向下放入深的水中时,这些水在容器乙中最多能达到的高度为
可知此情况下甲会沉底,则容器乙底部受到水的压强
容器乙底部受到水的压力
综上,容器乙底部受到水的压力为或。
四、作图与实验探究(本大题共5小题,第17题2分,第18~20题每小题6分,第21题9分,共29分)
17. 冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。如图所示,冰壶在水平冰面上向右滑行(忽略空气阻力)。请在O点画出冰壶所受摩擦力f的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】冰壶正在水平向右滑行,水平方向上,冰壶受到水平向左的摩擦力的作用,作用点在O点,过O点水平向左画一条带箭头的线段,如图所示:
18. 科创小组探究通电螺线管外部的磁场分布。
(1)将铁屑均匀撒在玻璃板上,将螺线管接入电路。闭合开关,轻敲玻璃板,观察到铁屑分布如图甲所示。对比条形磁体与蹄形磁体周围的磁感线分布情况(图乙),可知通电螺线管外部磁场与________磁体的磁场相似。
(2)在通电螺线管周围不同位置放置小磁针,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,则通电螺线管的右端为________极。
(3)如果要探究“通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系”,应在图丙电路的基础上做怎样的改进?答:________________。(写出具体改进措施)
【答案】(1)条形 (2)N
(3)电路中串联一个滑动变阻器,通过改变滑片位置进而改变电路中的电流
【解析】
【分析】
【小问1详解】
条形磁体的磁场分布是两端磁性强、中间弱,磁感线呈闭合曲线,通电螺线管外部的磁场分布规律和条形磁体一致。
【小问2详解】
小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向,根据磁场分布规律和安培定则(右手螺旋定则),可判断出螺线管右端为N极。
【小问3详解】
在电路中串联一个滑动变阻器,通过移动滑动变阻器的滑片改变电路中的电流大小,观察通电螺线管周围小磁针的偏转程度(或铁屑的分布疏密程度),比较不同电流下磁场的强弱。
19. 小明在岳麓山捡到一块不规则小石块,他想用天平和量筒测量其密度。
(1)小明调节天平平衡后开始测量石块质量。当右盘放入最小的5g砝码时,指针静止位置如图甲所示,他下一步操作是:_______________。天平再次平衡时,最终砝码和游码示数如图乙所示。
(2)用量筒测石块的体积时,两次液面位置如图丙所示,则石块的密度为________。若在测体积时,石块表面附着大量气泡,会导致密度测量值________(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)。
【答案】(1)取下最小砝码,向右移动游码,直至天平平衡
(2) ①. 3.1 ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
当右盘放入最小的砝码时,指针偏向右侧,说明砝码质量偏大,所以下一步操作是取下最小砝码,向右移动游码,直至天平平衡。
【小问2详解】
[1]图乙可以看到,砝码质量为60g,游码示数为2g,小石块的质量为砝码示数和游码示数之和,故小石块的质量为
从图丙可以看到,小石块的体积为
小石块的密度为
[2]在测体积时,石块表面附着大量气泡,会使测量的体积偏大,而质量测量准确,根据可知密度测量值偏小。
20. 某校科技节活动中,物理小组用以下装置探究二力平衡的条件。
(1)阶段一:小组讨论发现,图甲装置中,即使左右钩码质量不同,木块仍静止不动,原因是木块所受________力过大,干扰实验,因此最终选择图乙装置优化设计。
(2)阶段二:用图乙装置验证力的方向条件。保持两盘钩码质量相等,将小车扭转一定角度后释放,观察到小车转动,说明平衡的两个力必须作用在________上。
(3)阶段三:用图丙装置探究两个力是否作用在同一个物体上,他将要对硬纸片进行的操作是_______________,并观察硬纸片是否仍能保持平衡。若纸片无法保持平衡,则说明二力平衡的条件之一是:两个力必须作用在同一物体上。
【答案】(1)摩擦 (2)同一直线
(3)将硬纸片剪开
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,木块放置在桌面上,左右钩码质量不同时,木块静止不动,根据二力平衡知识可知,此时木块受到静摩擦力,摩擦力较大,导致干扰实验。
【小问2详解】
保持两盘钩码质量相等,将小车扭转一定角度后释放,此时小车受到的力不在一条直线上,观察到小车转动,则小车未处于平衡状态,由此可说明平衡的两个力必须作用在同一直线上。
【小问3详解】
用图丙装置探究两个力是否作用在同一个物体上,则需要使两个力分别作用在不同物体上,可以将硬纸片剪开,并观察硬纸片是否仍能保持平衡。
21. 在探究电流与电阻的关系实验中,实验器材包括:电源(电压为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器(规格为“”)、开关、5个定值电阻(阻值分别为)及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,连接图甲所示实物图,要求滑片P向左移动时电流表示数增大。
(2)小雨使用阻值为的电阻完成实验后,保持滑片位置不变,换接的电阻,闭合开关,应向________(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,记录电流值。更换、的电阻重复实验,绘制图像如图乙。由图可以得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成________。
(3)当小雨换用电阻后,电压表示数始终无法调至2V。现有两种改进方案:
方案一:将滑动变阻器更换为“”规格的,其余不变。
方案二:将电源更换为5.6V电压的,其余不变。
其中可行的方案是________。理由:__________。
【答案】(1) (2) ①. B ②. 反比
(3) ①. 方案一 ②. 当电阻换成时,如果电压保持,则电路中电流此时滑动变阻器电压滑动变阻器电阻所以方案一可行。如果将电源换成5.6V的电压,则滑动变阻器须承担电压为此时变阻器电阻此时变阻器电阻已超滑动变阻器的额定电阻,所以方案二不可行。
【解析】
【小问1详解】
根据题意,电路甲为和滑动变阻器的串联电路,电流表测干路电流,电压表测电压,当滑片P向左移动时电流表示数增大,则电路中总电阻减小,根据滑动变阻器连接“一上一下”的原则,另一根导线应连接A端。如图所示:
【小问2详解】
[1]小雨使用5Ω的电阻完成实验后,保持滑片位置不变,换接10Ω的电阻。根据串联电路分压原理,电阻增大,其两端电压增大,要使电压表示数回到2V,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,分担更多电压,所以应向B端移动滑动变阻器的滑片。
[2]由图乙可知,与的乘积是一个定值,
所以导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
【小问3详解】
略。
五、计算题(本大题共2小题,每小题7分,共14分)
22. 某燃油汽车沿平直公路以72km/h的速度匀速行驶,从A地行驶至B地用了1h,汽车行驶过程中牵引力做功的功率为20kW,机械效率为30%,汽油的热值取q=5×107J/kg。求:
(1)AB两地间的距离。
(2)在上述行驶过程中,牵引力对汽车所做的功。
(3)在上述行驶过程中,消耗的汽油质量。
【答案】(1)
72km (2)
(3)
4.8kg
【解析】
【小问1详解】
根据速度公式可得,AB两地间的距离为
【小问2详解】
已知汽车牵引力的功率
行驶时间
根据功率公式可得,牵引力对汽车所做的功为
【小问3详解】
根据效率公式可得,汽油完全燃烧放出的总热量为
根据热值公式可得,消耗的汽油质量为
23. 如图所示的电路中,电源电压可调,为定值电阻,滑动变阻器R标有“”字样。所用电压表量程为0~15V,电流表量程为0~3A。将电源电压调为18V,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为8V时,电流表示数为1A。
(1)求上述情况下滑动变阻器接入电路的电阻。
(2)在上述情况下通电5min,电流通过做的功是多少?
(3)保持电表量程不变,调节电源电压,闭合开关后将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电流表示数始终不低于满刻度的五分之一,且电路安全。求电源电压的可调范围。
【答案】(1)
8Ω。 (2)
3000J。 (3)
18V≤U≤20V。
【解析】
【小问1详解】
由图可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流。
根据题意,当电压表示数为UR=8V时,电流表示数为I=1A。
滑动变阻器接入电路的电阻
【小问2详解】
在串联电路中,总电压等于各部分电压之和。
定值电阻R0两端的电压
通电时间t=5min = 300s
电流通过R0做的功W0=U0It=10V×1A×300s=3000J
【小问3详解】
定值电阻R0的阻值
根据题意,电路需满足以下条件:
① 电流表示数不低于满刻度的五分之一,即
② 滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,电流表量程为3A,故电路中的最大电流I ≤ 2A
③ 电压表量程为0~15V,故滑动变阻器两端的电压UR ≤ 15V
当滑片P从a端(Rmax=20Ω)移到b端(R=0Ω)的过程中,随着R的减小,电流I增大,电路中的电流
要满足条件①,即在整个过程中电流I≥0.6A,只需在电流最小时(即R最大时)满足该条件即可。
当R = Rmax = 20Ω时,
则U ≥ 0.6A ×(10Ω+20Ω)= 18V
所以,电源电压的最小值为 Umin = 18V。
要满足电路安全,即在整个过程中满足条件②和③。
对于条件②(I ≤ 2A)电流在R最小时(R=0Ω)达到最大
即U ≤ 2A×10Ω=20V
对于条件③(UR ≤ 15V)滑动变阻器两端的电压
对于一个确定的电源电压U,当R增大时,UR也增大。因此,UR的最大值出现在R最大时。
当R=Rmax=20Ω时,
即
解得U ≤ 22.5V。
为了同时满足所有安全条件,电源电压U必须同时满足U ≤ 20V和U ≤ 22.5V,故取更严格的条件,即U ≤ 20V。
所以,电源电压的最大值为Umax = 20V。
综上所述,电源电压的可调范围为18V ≤ U ≤ 20V。
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