精品解析:2025年陕西省商洛市部分中学中考一模联考物理试卷
2026-01-31
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内容正文:
2025年中考适应性联考第一次模拟试卷
九年级物理
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 如图,是小明手托陕西历史博物馆冰箱贴的照片。根据图中信息估测,该冰箱贴的长度约为( )
A. 1mm B. 1cm C. 1dm D. 1m
2. 青铜镜映照的不仅是容颜,更是我国古代匠人对光学知识的深刻理解与对工艺的极致追求。以下现象的成因与青铜镜成像原理相同的是( )
A. 水中“折”筷
B. 水中倒影
C. 海市蜃楼
D. 墙上手影
3. 如图,在烧瓶中盛上适量刚停止沸腾的水,盖紧瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇适量冷水时,观察到瓶内的水再次沸腾。下列说法不正确的是( )
A. 冷水和瓶底之间发生热传递,瓶底内能减小
B. 向瓶底浇冷水时,瓶内的水蒸气会遇冷液化
C. 向瓶底浇冷水时,瓶内水面上方的气压减小
D. 瓶内的水再次沸腾时温度升高
4. 如图,是有关分子动理论的实验或现象。下列说法正确的是( )
A. 如图-1,香蕉香味四溢,说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 如图-2,一定量的水与酒精混合后总体积变小,说明分子间有引力
C. 如图-3,玻璃板水平接触水面后,向上提拉玻璃板,弹簧测力计的示数变大,说明分子间存在斥力
D. 如图-4,抽去玻璃板,由于二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散
5. 体育运动蕴含很多科学道理,下面有关图中实例的描述正确的是( )
A. 如图-1,踢出去的足球会慢慢停下来,是因为没有受到力的作用
B. 如图-2,实心球在上升过程中,重力势能转化为动能
C. 如图-3,运动员用力扣击排球时,手会感觉到疼,说明力的作用是相互的
D. 如图-4,运动员举着杠铃站定不动的过程中对杠铃做了功
6. “碳板跑鞋”是近年来跑鞋领域具有革命性和颠覆性的创新之一。碳板材料极致的轻量化进一步减小了运动员的负重,同时使鞋底更加坚硬,减少扭曲形变,提高了鞋子的稳定性。人每跑一步,碳板都能储存、释放能量,相当于在脚底安装了弹射装置,从而可以提升跑步成绩。关于碳板材料的物理属性,根据以上信息,不能推断的是( )
A. 密度小 B. 硬度大 C. 弹性好 D. 磁性强
7. 浙江大学研制的“喷气飞行背包”,由五台喷气发动机燃烧燃料提供动力,背后的发动机提供核心升力和前进动力,手臂上的发动机通过改变喷气方向和速度,调整姿态和其他辅助操控。如图,是利用该“喷气飞行背包”飞行的图片。下列有关说法正确的是( )
A. 飞行时高速气流对背包的力与背包对高速气流的力是平衡力
B. 人悬停于空中时,人的惯性消失
C. 人在空中转弯时,人的运动状态不变
D. 燃料燃烧过程中,剩余燃料的热值不变
8. 如图-1,是一款充电式智能垃圾桶,其工作原理图如图-2所示。启动开关闭合后,指示灯亮起,这时垃圾桶才能正常使用;扔垃圾时,只需将手伸到感应区上方,感应开关就会自动闭合,动力装置工作,桶盖打开;手离开5s后,感应开关自动断开,桶盖闭合。下列说法正确的是( )
A. 启动开关和感应开关同时闭合时,指示灯与动力装置串联
B. 动力装置工作过程中将电能主要转化成机械能
C. 若指示灯发生短路,动力装置仍可以继续工作
D. 给垃圾桶的电池充电时,垃圾桶的电池相当于电路中的电源
9. 为了测量木块的密度,小明进行了如下实验。如图-1,将盛有适量水的烧杯放在电子秤上,电子秤的示数为200g;如图-2,将一个长方体木块放入水中,木块漂浮时电子秤的示数为275g;如图-3,用细针将木块压入水中使其浸没,并保持静止,此时电子秤的示数为325 g。已知水的密度为,g取10 N/kg。下列说法正确的是( )
A. 木块的重力为1.25 N
B. 图-2中木块所受浮力为2.75 N
C. 木块的密度为
D. 图-3中,木块静止时,细针对木块的压力为1.25N
10. 如图,是某物理兴趣小组的同学设计的一个电热器的工作原理图,、是加热电阻,通过手动开关的断开、闭合,电热器可实现低、中、高三挡切换,已知,,、阻值大小不受温度影响。下列说法正确的是( )
A. 使用低温挡时,只需要闭合
B. 、闭合时,通过、的电流之比为5:2
C. 电热器工作时,高温挡功率为低温挡功率的3.5倍
D. 中温挡正常工作1min,产生的热量为
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 西安地铁10号线是我国西北地区首条全自动高架地铁线路,该线路全长34.4km。某次小明乘坐该地铁从起点井上村站到终点昭觉广场站共历时54 min,则该地铁运行全程的平均速度约为_______km/h(计算结果保留1位小数);地铁驶出站台时,相对于站台上的长椅是_______(选填“静止”或“运动”)的。
12. 2025年5月,我国BEST(紧凑型聚变能实验装置)启动总装。该装置工作时,需在线圈中通过强大电流以产生强磁场约束等离子体。为显著降低线圈的电能损耗,线圈应采用_______(选填“超导体”“半导体”或“导体”)制作。BEST装置内部的核反应类型与太阳内部的核反应_______(选填“类似”或“不同”)。
13. 我国古代诗词中蕴含物理知识的经典诗句俯拾皆是。如“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”一句中,屋顶的茅草被卷起是由于流体流速大压强_______;“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”一句中,水中的鱼能听到人说话的声音,说明水_______(选填“能”或“不能”)传声;“潭清疑水浅,荷动知鱼散”一句中,潭水看上去比实际深度要浅,是由于光发生了_______。
14. 如图,是我国古代著名的水利灌溉机械——龙骨水车。可以利用人力驱动水车,方便地将低处的水提到高处。当人转动摇杆时,大轮随之转动,摇杆相当于一个_______(选填“省力”或“费力”)杠杆。工作时木链旋转一周,刮水板可将20kg的水提升到离水源2.5m高的田地中,所用时间为30s,人力驱动刮水板的平均功率约为40W。该过程中龙骨水车所做的有用功为______J,机械效率为______%(百分号前保留1位小数)。(g取10N/kg)
15. 如图,是控制车辆进出的电动闸门设计图。抬杆AB质量分布均匀,长度为3m,重为20N。在最右端B点处悬挂一重为25N的铁柱,B点到支点O的距离为0.6m。开关S闭合后,调节滑动变阻器使抬杆AB处于水平静止状态。(忽略支点O处的摩擦)
(1)电磁铁上端为_______(选填“N”或“S”)极。
(2)此时电磁铁对铁柱的吸引力为_______N。
(3)要使抬杆A端从图示位置向上抬起,滑动变阻器的滑片P应向_______端移动,此时,电路中的电流变_______。
16.
(1)请在图-1中画出潜水艇静止在海面时所受浮力的示意图(O点为重心)。
(2)如图-2,依照安全用电的要求,将a、b、c三点接入家庭电路,完成连线。
三、实验与探究题(共4小题,计26分)
17. 如图,是小明做“探究凸透镜成像规律”实验的装置。
(1)用平行光正对凸透镜照射,光屏移至图-1所示位置时,屏上出现了最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距约为_______cm。
(2)实验前,为了使像呈现在光屏中央,应调节烛焰的中心、光屏的中心位于凸透镜的______上。
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图-2所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上所成像的特点与_______(选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)的相同。
(4)小明将自己的眼镜放在烛焰和凸透镜之间,发现光屏上的像变模糊了,将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片可用于矫正_____(选填“近视眼”或“远视眼”)。
18. 小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,在U形管接头处加装了一个三通接头,如图-1所示。
(1)U形管与探头的橡胶管连接时,阀门K处于打开状态,以确保____________。连好装置后将阀门K关闭,用手轻按探头上的橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化明显,说明该装置的气密性_______(选填“好”或“差”)。
(2)装置调试完毕进行实验,比较图-2与图-3,可初步得出:同种液体在同一深度向各个方向的压强_______。比较图-2与图-_______,还可得出:液体压强随深度的增加而增大。
(3)小明发现探头所处深度较浅时,U形管两侧液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更_______(选填“大”或“小”)的液体以方便读数。
(4)探究了液体压强的相关内容后,小明又设计出如图-5所示的实验器材,测量盐水的密度:
①用细线和橡皮膜把两端开口且粗细均匀的玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,橡皮膜向下凸出,如图-5甲所示,用刻度尺测出水面到下管口的距离,记为。
②在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜与下管口平齐为止,如图-5乙所示,用刻度尺测出盐水面到下管口的距离,记为。
③盐水密度表达式:_______(用、、)。用该方法测出的盐水密度将_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
19. 小明在“探究电流与电压的关系”实验中,选择的器材有2节新干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻、开关和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图-1所示实物电路连接完整。
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最_______(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表仍无示数,则电路故障可能是_______(选填“电压表”或“滑动变阻器”)断路。
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为0.5V时,电流表示数如图-2所示,为_______A。多次改变滑片P的位置,记录的数据如下表所示。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(5)根据表中数据绘制图像,如图-3所示。分析其特点,可得出:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_______。
(6)为了使实验结论更可靠,小组讨论后提出了两种改进方案。方案一:用现有的实验器材增加实验次数。方案二:换用不同阻值的定值电阻再次实验。你认为合理的方案是_____(选填“一”或“二”),理由是__________________________________________________。
20. 小明家里有一个功能缺失、铭牌磨损(图-1)的电炉,其电路结构如图-2所示。小明想利用所学的物理知识对该电炉进行维修并补全铭牌信息。
(1)小明根据所学知识判断出,当旋钮开关指向_________(选填“1”“2”或“3”)挡位时,电炉处于中温挡。根据铭牌信息可计算出发热电阻丝___Ω。
【项目二】测量电阻大小
由于电路中发热电阻丝电阻大小未知,小明借用以下实验器材测量各发热电阻丝电阻大小:干电池若干、滑动变阻器(最大阻值约为50Ω)、电流表(测量范围0~0.6A或0~3A)、电压表(测量范围0~3 V或0~15 V)、开关、导线等。
(2)在测量电阻大小时,他将2节干电池串联接入,电流表选用0~0.6A测量范围,电压表选用0~3V测量范围,电路如图-3所示。实验时两表示数如图-4所示,则测得的阻值为______Ω。
(3)测量电阻时电表指针偏转应不小于量程的三分之一,则至少需要_______节新干电池。
(4)小明发现用常规实验器材测出的电阻小于用电炉铭牌信息计算得到的电阻,分析其原因可能是_______________________________。
【项目三】维修电炉,补全铭牌
小明经检查发现损坏,需修理。经裁剪加工后,小明用上述实验方案测得的阻值为15Ω。
(5)经过改进实验,小明发现、、三个电阻丝正常工作时的电阻均为44 Ω。为了保证用电安全,应将该发热电阻丝与原电路中的_______(选填“”“”或“”)互换位置。
(6)互换位置后,补全铭牌。小明关闭家中其他所有用电器,读出电能表示数为2024.6kW·h,电炉在低温挡正常工作1.25 h后,电能表示数如图-5所示,则低温挡的功率为_______W。
四、综合题(共2小题,计16分)
21. 某建筑施工队为了响应国家“节能减排”政策,购买了一批安装了新款发动机的柴油挖掘机,新款发动机效率可达到50%。已知每燃烧1kg柴油排放3kg二氧化碳,柴油的热值为,g取 10 N/ kg。
(1)柴油发动机工作时,在_______冲程将内能转化为机械能。
(2)若挖掘机进行一次完整的作业需要将的土方挖起后投入渣土车内,土方平均提升高度为5m,新款发动机所做总功是克服土方重力做功的5倍,则一次作业消耗的柴油的质量是多少?
(3)若完成相同的作业任务,新款挖掘机消耗柴油的质量是老款挖掘机消耗柴油质量的80%,工地平均每日完成10次此类作业,如果每年工作300天,新款发动机每年可以减少排放二氧化碳多少吨?
22. 在“低碳生活”成为一种潮流的今天,作为既节能又环保的新型产品,电辅助壁挂式太阳能热水器受到人们的普遍关注,它有效地解决了中高层建筑天台没有空间安装太阳能的难题,也解决了阴天光照不足没有热水用的烦恼。小明家的电辅助壁挂式太阳能的集热器安装在户外,水箱安装在阳台内,其主要参数如下表所示。[水的密度,比热容,g取10N/kg]
型号
PJF2-100
加热电源电压
220V
水箱容积
100L
热水器采光面积
产水温度
40~75℃
电加热功率
1500W
(1)若小明家热水器水箱进水口距离屋顶水池出水口的高度是20m,要将他家空水箱灌满水,那么这些水从出水口流到进水口,水的重力做了多少功?
(2)天气晴朗时,不用电加热水而用太阳能。经过1h,小明观察到水箱里的水温升高了6℃,那么太阳能转化为水的内能的效率是多少?(每平方米每小时太阳的平均辐射能量为)
(3)某天,一满箱初温为20℃的水,太阳照射了2h后天阴了,要使出水温度为40℃,还需要电加热器正常工作多长时间(电加热器的工作效率为80%)?
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2025年中考适应性联考第一次模拟试卷
九年级物理
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 如图,是小明手托陕西历史博物馆冰箱贴的照片。根据图中信息估测,该冰箱贴的长度约为( )
A. 1mm B. 1cm C. 1dm D. 1m
【答案】C
【解析】
【详解】手掌的宽度为10cm,由图可知,该冰箱贴的长度约为10cm,即1dm。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 青铜镜映照的不仅是容颜,更是我国古代匠人对光学知识的深刻理解与对工艺的极致追求。以下现象的成因与青铜镜成像原理相同的是( )
A. 水中“折”筷
B. 水中倒影
C. 海市蜃楼
D. 墙上手影
【答案】B
【解析】
【详解】青铜镜成像利用的是光的反射原理,即光线照射到镜面上,被镜面反射后进入人眼,从而形成像。
A.水中“折”筷现象,是因为光从水中斜射入空气中时,传播方向发生改变,光线发生折射,所以该现象的成因是光的折射,故A不符合题意;
B.水中倒影是光的反射原理,光线照射到物体上,物体表面反射的光射到水面,又被水面反射进入人眼,我们就看到了水中的倒影,故B符合题意;
C.海市蜃楼现象,通常是由于光在不均匀介质中发生折射导致的,故C不符合题意;
D.手影是由于光沿直线传播,光照射到不透明的手上,在后面的屏上形成影子,其原理是光的直线传播,与青铜镜成像原理不同,故D不符合题意。
故选B。
3. 如图,在烧瓶中盛上适量刚停止沸腾的水,盖紧瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇适量冷水时,观察到瓶内的水再次沸腾。下列说法不正确的是( )
A. 冷水和瓶底之间发生热传递,瓶底内能减小
B. 向瓶底浇冷水时,瓶内的水蒸气会遇冷液化
C. 向瓶底浇冷水时,瓶内水面上方的气压减小
D. 瓶内的水再次沸腾时温度升高
【答案】D
【解析】
【详解】A.把烧瓶倒置并向瓶底浇适量冷水时,冷水和瓶底之间发生热传递,瓶底放出热量,温度降低,内能减小,故A正确,不符合题意;
BC.向瓶底浇冷水时,瓶内的水蒸气会遇冷液化,使得瓶内水面上方的气压减小,故BC正确,不符合题意;
D.液体的沸点与气压有关,瓶内水面上方的气压减小时,沸点降低,水再次沸腾,故D错误,符合题意。
故选D。
4. 如图,是有关分子动理论的实验或现象。下列说法正确的是( )
A. 如图-1,香蕉香味四溢,说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 如图-2,一定量的水与酒精混合后总体积变小,说明分子间有引力
C. 如图-3,玻璃板水平接触水面后,向上提拉玻璃板,弹簧测力计的示数变大,说明分子间存在斥力
D. 如图-4,抽去玻璃板,由于二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散
【答案】A
【解析】
【详解】A.香蕉香味四溢,是香蕉香味分子在永不停息地做无规则运动造成的,属于扩散现象,故A正确;
B.一定量的水与酒精混合后总体积变小,是因为酒精分子和水分子互相进入到彼此分子间的空隙中,说明分子间存在空隙,故B错误;
C.分子间存在相互作用的引力和斥力,玻璃板水平接触水面后,向上提拉玻璃板,弹簧测力计的示数变大,说明分子间存在引力,故C错误;
D.扩散现象的发生与物质的密度无关,抽去玻璃板后,二氧化氮和空气会相互扩散,说明分子在不停地做无规则运动,故D错误。
故选A。
5. 体育运动蕴含很多科学道理,下面有关图中实例的描述正确的是( )
A. 如图-1,踢出去的足球会慢慢停下来,是因为没有受到力的作用
B. 如图-2,实心球在上升过程中,重力势能转化为动能
C. 如图-3,运动员用力扣击排球时,手会感觉到疼,说明力的作用是相互的
D. 如图-4,运动员举着杠铃站定不动的过程中对杠铃做了功
【答案】C
【解析】
【详解】A.踢出去的足球会停下来,是受到阻力的结果,并不是没有受到力的作用,故A错误;
B.实心球在上升过程中,慢慢升高,动能转化为重力势能,故B错误;
C.用力扣击排球时,手对排球有较大作用力,由于力的作用是相互的,排球对手产生反作用力,所以手感到疼痛,故C正确;
D.做功需要满足两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。运动员举着杠铃站立不动时,虽然对杠铃有向上的力,但杠铃在力的方向上没有移动距离,所以运动员对杠铃没有做功,故D错误。
故选C。
6. “碳板跑鞋”是近年来跑鞋领域具有革命性和颠覆性的创新之一。碳板材料极致的轻量化进一步减小了运动员的负重,同时使鞋底更加坚硬,减少扭曲形变,提高了鞋子的稳定性。人每跑一步,碳板都能储存、释放能量,相当于在脚底安装了弹射装置,从而可以提升跑步成绩。关于碳板材料的物理属性,根据以上信息,不能推断的是( )
A. 密度小 B. 硬度大 C. 弹性好 D. 磁性强
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳板应用在跑鞋中,能在保证性能的同时减轻鞋子重量,说明其密度小,故A不符合题意;
B.文中提到“碳板由碳纤维丝和环氧树脂制成,它使鞋底更加坚硬,减少扭曲形变”,说明碳板硬度大,故B不符合题意;
C.“人每跑一步,碳板都能储存、释放能量”,体现了碳板弹性好,故C不符合题意;
D.文中未提及碳板有磁性强这一属性,不具有磁性强属性,故D符合题意。
故选D。
7. 浙江大学研制的“喷气飞行背包”,由五台喷气发动机燃烧燃料提供动力,背后的发动机提供核心升力和前进动力,手臂上的发动机通过改变喷气方向和速度,调整姿态和其他辅助操控。如图,是利用该“喷气飞行背包”飞行的图片。下列有关说法正确的是( )
A. 飞行时高速气流对背包的力与背包对高速气流的力是平衡力
B. 人悬停于空中时,人的惯性消失
C. 人在空中转弯时,人的运动状态不变
D. 燃料燃烧过程中,剩余燃料的热值不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.飞行时高速气流对背包的力与背包对高速气流的力是大小相等,方向相反,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故A错误;
B.惯性是物体的固有属性,只与质量有关,与是否运动,是否受力无关,故B错误;
C.运动状态发生改变包括速度大小或方向的改变。人在空中转弯时,运动方向发生改变,人的运动状态改变,故C错误;
D.热值是燃料的一种物理属性,表示单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量。它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、是否燃烧等无关。因此燃料燃烧的过程中,热值保持不变,故D正确。
故选D。
8. 如图-1,是一款充电式智能垃圾桶,其工作原理图如图-2所示。启动开关闭合后,指示灯亮起,这时垃圾桶才能正常使用;扔垃圾时,只需将手伸到感应区上方,感应开关就会自动闭合,动力装置工作,桶盖打开;手离开5s后,感应开关自动断开,桶盖闭合。下列说法正确的是( )
A. 启动开关和感应开关同时闭合时,指示灯与动力装置串联
B. 动力装置工作过程中将电能主要转化成机械能
C. 若指示灯发生短路,动力装置仍可以继续工作
D. 给垃圾桶的电池充电时,垃圾桶的电池相当于电路中的电源
【答案】B
【解析】
【详解】A.启动开关和感应开关同时闭合时,指示灯与动力装置并联,故A错误;
B.动力装置工作过程中消耗电能,带动桶盖打开转化为机械能,即将电能主要转化成机械能,故B正确;
C.若指示灯发生短路,动力装置与指示灯这条支路并联,同样被短路,不能继续工作,故C错误;
D.给垃圾桶的电池充电时,电池消耗电能,将电能转化为化学能,此时电池是用电器,故D错误。
故选B。
9. 为了测量木块的密度,小明进行了如下实验。如图-1,将盛有适量水的烧杯放在电子秤上,电子秤的示数为200g;如图-2,将一个长方体木块放入水中,木块漂浮时电子秤的示数为275g;如图-3,用细针将木块压入水中使其浸没,并保持静止,此时电子秤的示数为325 g。已知水的密度为,g取10 N/kg。下列说法正确的是( )
A. 木块的重力为1.25 N
B. 图-2中木块所受浮力为2.75 N
C. 木块的密度为
D. 图-3中,木块静止时,细针对木块的压力为1.25N
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图,图-1中电子秤示数为,图-2中电子秤示数为,图-3中电子秤示数为,由题意,木块的重力,故A错误;
B.图-2中木块漂浮,此时浮力等于自身重力为0.75N,故B错误;
C.图-3中,物体浸没时浮力为
由阿基米德原理,则物体体积
木块质量
木块的密度为,故C正确;
D.图-3中木块静止时,木块受平衡力,则有
即细针对木块的压力为,故D错误。
故选C。
10. 如图,是某物理兴趣小组的同学设计的一个电热器的工作原理图,、是加热电阻,通过手动开关的断开、闭合,电热器可实现低、中、高三挡切换,已知,,、阻值大小不受温度影响。下列说法正确的是( )
A. 使用低温挡时,只需要闭合
B. 、闭合时,通过、的电流之比为5:2
C. 电热器工作时,高温挡功率为低温挡功率的3.5倍
D. 中温挡正常工作1min,产生的热量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电路图,由题意,R1>R2 ,电源电压一定,根据,当只闭合S1时,只有R1工作,电路总电阻最大,电路消耗的电功率最小,为低温挡;当只闭合S2时,接入电路的电阻为R2,电路中电阻较大,电路消耗的电功率较大,为中温挡;当两开关都闭合时,两电阻并联,电路中电阻最小,电路消耗的电功率最大,为高温挡。则使用低温挡时,只需要闭合,故A错误;
B.、闭合时,、并联,通过、的电流之比
故B错误;
C.低温挡功率
高温挡电功率
高温挡功率为低温挡功率的倍,故C正确;
D.中温挡正常工作1min,产生的热量
故D错误。
故选C。
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 西安地铁10号线是我国西北地区首条全自动高架地铁线路,该线路全长34.4km。某次小明乘坐该地铁从起点井上村站到终点昭觉广场站共历时54 min,则该地铁运行全程的平均速度约为_______km/h(计算结果保留1位小数);地铁驶出站台时,相对于站台上的长椅是_______(选填“静止”或“运动”)的。
【答案】 ①. 38.2 ②. 运动
【解析】
【详解】[1]该列车运行全程的平均速度约为。
[2]当以站台上静止的长椅为参照物,行驶的列车相对于长椅的位置发生变化,所以地铁驶出站台时,相对于站台上的长椅是运动的。
12. 2025年5月,我国BEST(紧凑型聚变能实验装置)启动总装。该装置工作时,需在线圈中通过强大电流以产生强磁场约束等离子体。为显著降低线圈的电能损耗,线圈应采用_______(选填“超导体”“半导体”或“导体”)制作。BEST装置内部的核反应类型与太阳内部的核反应_______(选填“类似”或“不同”)。
【答案】 ①. 超导体 ②. 类似
【解析】
【详解】[1]超导体的电阻为零,根据焦耳定律可知,通电时不会产生电热损耗,能显著降低线圈的电能损耗;导体有电阻会产生损耗,半导体主要用于电子元件,不适合制作这类线圈,所以线圈应采用超导体制作。
[2]太阳内部发生的是核聚变反应,BEST(紧凑型聚变能实验装置)的核心反应也是核聚变,因此二者核反应类型类似。
13. 我国古代诗词中蕴含物理知识的经典诗句俯拾皆是。如“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”一句中,屋顶的茅草被卷起是由于流体流速大压强_______;“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”一句中,水中的鱼能听到人说话的声音,说明水_______(选填“能”或“不能”)传声;“潭清疑水浅,荷动知鱼散”一句中,潭水看上去比实际深度要浅,是由于光发生了_______。
【答案】 ①. 小 ②. 能 ③. 折射
【解析】
【详解】[1]根据流体压强与流速的关系,流体流速越大的地方压强越小。在“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”中,风刮过屋顶时,屋顶上方空气流速大,压强小,屋内空气流速小,压强大,在压强差的作用下屋顶的茅草被卷起。
[2]声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以传声。“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”中,人说话的声音通过空气和水传播到鱼那里,说明水能够传声。
[3]“潭清疑水浅,荷动知鱼散”中,潭水看上去比实际深度要浅,是因为光从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看过去,看到的是潭底的虚像,位置比实际位置偏高。
14. 如图,是我国古代著名的水利灌溉机械——龙骨水车。可以利用人力驱动水车,方便地将低处的水提到高处。当人转动摇杆时,大轮随之转动,摇杆相当于一个_______(选填“省力”或“费力”)杠杆。工作时木链旋转一周,刮水板可将20kg的水提升到离水源2.5m高的田地中,所用时间为30s,人力驱动刮水板的平均功率约为40W。该过程中龙骨水车所做的有用功为______J,机械效率为______%(百分号前保留1位小数)。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 省力 ②. 500 ③. 41.7
【解析】
【详解】[1]转动摇杆时,手施加动力的作用点到支点的距离(动力臂),大于大轮对摇杆的阻力作用点到支点的距离(阻力臂),因此摇杆属于省力杠杆,省力杠杆的特点是省力但费距离,能让人们更轻松地驱动龙骨水车。
[2][3]工作时木链旋转一周,刮水板可将20kg的水提升到离水源2.5m高的田地中,所用时间为30s,人力驱动刮水板的平均功率约为40W,在这个过程中,有用功是克服水的重力将水提升所做的功,根据功的计算公式,可得龙骨水车所做的有用功为
在这个过程中,人力驱动刮水板做的总功为
根据机械效率的计算公式,可得龙骨水车的机械效率为
15. 如图,是控制车辆进出的电动闸门设计图。抬杆AB质量分布均匀,长度为3m,重为20N。在最右端B点处悬挂一重为25N的铁柱,B点到支点O的距离为0.6m。开关S闭合后,调节滑动变阻器使抬杆AB处于水平静止状态。(忽略支点O处的摩擦)
(1)电磁铁上端为_______(选填“N”或“S”)极。
(2)此时电磁铁对铁柱的吸引力为_______N。
(3)要使抬杆A端从图示位置向上抬起,滑动变阻器的滑片P应向_______端移动,此时,电路中的电流变_______。
【答案】(1)S (2)5
(3) ①. 上 ②. 大
【解析】
【小问1详解】
由图可知,电流由螺线管的下端流入,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向下端,即电磁铁的下端为N极,上端为S极。
【小问2详解】
由图可知,抬杆AB实质是一个杠杆,AB的重心到支点O的距离为
B端受到的拉力大小等于铁柱的重力大小与电磁铁对铁柱的吸引力大小之和,根据杠杆的平衡条件可得
则
解得
【小问3详解】
[1][2]要使抬杆A端从图示位置向上抬起,应增加电磁铁对铁柱的吸引力,即增大电磁铁的磁性,因此应将滑动变阻器的滑片P向上端移动,减小电路中的电阻,增大电路中的电流。
16.
(1)请在图-1中画出潜水艇静止在海面时所受浮力的示意图(O点为重心)。
(2)如图-2,依照安全用电的要求,将a、b、c三点接入家庭电路,完成连线。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
潜水艇静止在海面时,处于平衡状态,受到重力和浮力,浮力的方向是竖直向上,从重心O画一条带箭头的竖直向上的有向线段,用表示,即潜水艇所受到的浮力的示意图,如图所示:
【小问2详解】
根据安全用电的要求,开关应连接在火线与用电器之间,则b点应连接火线,a点接零线,又因为c点接金属外壳,则c点应接地线,如图所示:
三、实验与探究题(共4小题,计26分)
17. 如图,是小明做“探究凸透镜成像规律”实验的装置。
(1)用平行光正对凸透镜照射,光屏移至图-1所示位置时,屏上出现了最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距约为_______cm。
(2)实验前,为了使像呈现在光屏中央,应调节烛焰的中心、光屏的中心位于凸透镜的______上。
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图-2所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上所成像的特点与_______(选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)的相同。
(4)小明将自己的眼镜放在烛焰和凸透镜之间,发现光屏上的像变模糊了,将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片可用于矫正_____(选填“近视眼”或“远视眼”)。
【答案】(1)10.0
(2)主光轴 (3)照相机
(4)近视眼
【解析】
【小问1详解】
该刻度尺的分度值是1cm,焦距f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
【小问2详解】
根据过光心的光线传播路径不变的规律,要使烛焰的像呈现在光屏中央,就要调节烛焰的中心、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
【小问3详解】
由图可知,此时的物距
像距
则
根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同。
【小问4详解】
将光屏远离凸透镜后才能呈现清晰的像,说明像距变大,折射光线在离凸透镜更远的地方会聚成像,光线的发散程度比原来更大了,所以该镜片对光有发散作用,是凹透镜,可用于矫正近视眼。
18. 小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,在U形管接头处加装了一个三通接头,如图-1所示。
(1)U形管与探头的橡胶管连接时,阀门K处于打开状态,以确保____________。连好装置后将阀门K关闭,用手轻按探头上的橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化明显,说明该装置的气密性_______(选填“好”或“差”)。
(2)装置调试完毕进行实验,比较图-2与图-3,可初步得出:同种液体在同一深度向各个方向的压强_______。比较图-2与图-_______,还可得出:液体压强随深度的增加而增大。
(3)小明发现探头所处深度较浅时,U形管两侧液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更_______(选填“大”或“小”)的液体以方便读数。
(4)探究了液体压强的相关内容后,小明又设计出如图-5所示的实验器材,测量盐水的密度:
①用细线和橡皮膜把两端开口且粗细均匀的玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,橡皮膜向下凸出,如图-5甲所示,用刻度尺测出水面到下管口的距离,记为。
②在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜与下管口平齐为止,如图-5乙所示,用刻度尺测出盐水面到下管口的距离,记为。
③盐水密度表达式:_______(用、、)。用该方法测出的盐水密度将_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. U形管两侧液面相平 ②. 好
(2) ①. 相等 ②. 4
(3)小 (4) ①. ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保持内外气压平衡,U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态,以确保U形管内的水面相平。
[2]用手轻按探头上的橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化明显,说明该装置可以较好地将按压橡皮膜产生的压强向四周传递,即该装置的气密性较好。
【小问2详解】
[1]比较图-2与图-3可知,探头的深度和液体的密度相同,探头的朝向不同,U形管两侧液面的高度差相同,故可初步得出:同种液体在同一深度向各个方向的压强相等。
[2]为探究液体压强与深度的关系,应控制液体的密度和探头的朝向相同,只改变探头的深度,故应比较图-2与图-4。
【小问3详解】
探头所处深度较浅时,U形管两侧液面的高度差不明显,由可知,在压强一定时,液体的密度越小,深度(即高度差)越大,现象越明显,故可将U形管中的水换成密度更小的液体以方便读数。
【小问4详解】
[1]将玻璃管缓慢浸入盐水中,直至橡皮膜与下管口平齐为止,说明橡皮膜上面受到水的压强与下面受到盐水的压强相等,由液体压强公式可知,,则盐水的密度为
[2]由图-5可知,橡皮膜恢复原状后管内的水面会上升,则图甲中测得水的深度h1比实际深度要小,根据盐水密度的表达式可知,所测盐水的密度将偏小。
19. 小明在“探究电流与电压的关系”实验中,选择的器材有2节新干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻、开关和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图-1所示实物电路连接完整。
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最_______(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表仍无示数,则电路故障可能是_______(选填“电压表”或“滑动变阻器”)断路。
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为0.5V时,电流表示数如图-2所示,为_______A。多次改变滑片P的位置,记录的数据如下表所示。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(5)根据表中数据绘制图像,如图-3所示。分析其特点,可得出:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_______。
(6)为了使实验结论更可靠,小组讨论后提出了两种改进方案。方案一:用现有的实验器材增加实验次数。方案二:换用不同阻值的定值电阻再次实验。你认为合理的方案是_____(选填“一”或“二”),理由是__________________________________________________。
【答案】(1) (2)右
(3)电压表 (4)0.1
(5)正比 (6) ①. 二 ②. 为了使结论具有普遍性,应该更换实验器材进行多次实验
【解析】
【小问1详解】
将电压表并联在定值电阻两端,选择0~3V量程,电流从正接线柱流入、负接线柱流出,即将定值电阻的右端与电压表的“3”接线柱相连,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于接入电阻最大的一端。由图可知,滑片P移到右端时,接入电阻最大。
【小问3详解】
电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,移动滑片后仍无示数,说明电压表断路,导致无法测量电压,若滑动变阻器断路,电流表无示数。
【小问4详解】
图2中电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.1A位置,故读数为0.1A。
【小问5详解】
根据表中数据和图像,电压与电流的比值为定值,因此得出结论,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问6详解】
[1][2]合理的方案是二。 理由是:本实验探究“电流与电压的关系”,为使结论具有普遍性,需要换用不同阻值的定值电阻重复实验,避免结论的偶然性。
20. 小明家里有一个功能缺失、铭牌磨损(图-1)的电炉,其电路结构如图-2所示。小明想利用所学的物理知识对该电炉进行维修并补全铭牌信息。
(1)小明根据所学知识判断出,当旋钮开关指向_________(选填“1”“2”或“3”)挡位时,电炉处于中温挡。根据铭牌信息可计算出发热电阻丝___Ω。
【项目二】测量电阻大小
由于电路中发热电阻丝电阻大小未知,小明借用以下实验器材测量各发热电阻丝电阻大小:干电池若干、滑动变阻器(最大阻值约为50Ω)、电流表(测量范围0~0.6A或0~3A)、电压表(测量范围0~3 V或0~15 V)、开关、导线等。
(2)在测量电阻大小时,他将2节干电池串联接入,电流表选用0~0.6A测量范围,电压表选用0~3V测量范围,电路如图-3所示。实验时两表示数如图-4所示,则测得的阻值为______Ω。
(3)测量电阻时电表指针偏转应不小于量程的三分之一,则至少需要_______节新干电池。
(4)小明发现用常规实验器材测出的电阻小于用电炉铭牌信息计算得到的电阻,分析其原因可能是_______________________________。
【项目三】维修电炉,补全铭牌
小明经检查发现损坏,需修理。经裁剪加工后,小明用上述实验方案测得的阻值为15Ω。
(5)经过改进实验,小明发现、、三个电阻丝正常工作时的电阻均为44 Ω。为了保证用电安全,应将该发热电阻丝与原电路中的_______(选填“”“”或“”)互换位置。
(6)互换位置后,补全铭牌。小明关闭家中其他所有用电器,读出电能表示数为2024.6kW·h,电炉在低温挡正常工作1.25 h后,电能表示数如图-5所示,则低温挡的功率为_______W。
【答案】(1) ①. 2 ②. 44
(2)30 (3)4
(4)电阻丝的阻值随温度的升高而增大
(5)R4 (6)800
【解析】
【小问1详解】
[1]根据公式得,电压一定时,接入电路的电阻越大,功率越小,挡位越低。电阻越小,功率越大,挡位越高。
旋钮开关指向1时,和串联接入电路,电阻最大,功率最小,对应低温挡。
旋钮开关指向2时,只有接入电路,对应中温挡。
旋钮开关指向3时,和并联接入电路,电阻最小,对应高温挡。
[2]中温挡功率为1100W,由 可知,中温挡对应的电阻为
【小问2详解】
电压表选用0-3V测量范围,分度值为0.1V,示数为1.8V;电流表选用0-0.6A测量范围,分度值为0.02A,示数为0.06A。的阻值为
【小问3详解】
要求测量电阻时电表偏转不小于三分之一,故最小电流为,电源电压至少为
此时电压表应选择测量范围,大于测量范围的三分之一,而每一节电池电压约为 ,故至少需要4节新干电池串联。
【小问4详解】
电阻丝的阻值随温度升高而增大。实验中测量的是常温下的电阻,而电炉正常工作时温度很高,电阻更大,因此实测电阻小于铭牌计算值。
【小问5详解】
小明将原电阻丝裁剪加工后,测量发现只有 ,电阻变化后,3挡电路的电流为
故不能与其他电阻并联接入电路,若与交换位置,则电路中的电流为
所以不能与交换位置,故只能与原电路中的交换位置。
【小问6详解】
电能表初始示数为2024.6kW·h,结束示数为2025.6kW·h,消耗电能
工作时间1.25h,故功率
四、综合题(共2小题,计16分)
21. 某建筑施工队为了响应国家“节能减排”政策,购买了一批安装了新款发动机的柴油挖掘机,新款发动机效率可达到50%。已知每燃烧1kg柴油排放3kg二氧化碳,柴油的热值为,g取 10 N/ kg。
(1)柴油发动机工作时,在_______冲程将内能转化为机械能。
(2)若挖掘机进行一次完整的作业需要将的土方挖起后投入渣土车内,土方平均提升高度为5m,新款发动机所做总功是克服土方重力做功的5倍,则一次作业消耗的柴油的质量是多少?
(3)若完成相同的作业任务,新款挖掘机消耗柴油的质量是老款挖掘机消耗柴油质量的80%,工地平均每日完成10次此类作业,如果每年工作300天,新款发动机每年可以减少排放二氧化碳多少吨?
【答案】(1)做功 (2)40kg
(3)90t
【解析】
【小问1详解】
柴油发动机工作时有4个冲程,吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。柴油发动机工作时,在做功冲程将内能转化为机械能。
【小问2详解】
克服土方重力所做的功为
由题意可知,新款发动机所做总功为
根据可知,柴油完全燃烧放出的热量为
根据可知,一次作业消耗的柴油的质量为
【小问3详解】
由题可知,老款发动机一次作业消耗柴油的质量为
已知工地平均每日完成10次此类作业,如果每年工作300天,则每年节约柴油的质量为
已知每燃烧1kg柴油排放3kg二氧化碳,则新款发动机每年可以减少排放二氧化碳的质量为
22. 在“低碳生活”成为一种潮流的今天,作为既节能又环保的新型产品,电辅助壁挂式太阳能热水器受到人们的普遍关注,它有效地解决了中高层建筑天台没有空间安装太阳能的难题,也解决了阴天光照不足没有热水用的烦恼。小明家的电辅助壁挂式太阳能的集热器安装在户外,水箱安装在阳台内,其主要参数如下表所示。[水的密度,比热容,g取10N/kg]
型号
PJF2-100
加热电源电压
220V
水箱容积
100L
热水器采光面积
产水温度
40~75℃
电加热功率
1500W
(1)若小明家热水器水箱进水口距离屋顶水池出水口的高度是20m,要将他家空水箱灌满水,那么这些水从出水口流到进水口,水的重力做了多少功?
(2)天气晴朗时,不用电加热水而用太阳能。经过1h,小明观察到水箱里的水温升高了6℃,那么太阳能转化为水的内能的效率是多少?(每平方米每小时太阳的平均辐射能量为)
(3)某天,一满箱初温为20℃的水,太阳照射了2h后天阴了,要使出水温度为40℃,还需要电加热器正常工作多长时间(电加热器的工作效率为80%)?
【答案】(1)
(2)45% (3)2800s
【解析】
【小问1详解】
已知水箱容积为
根据可知,水的质量为
所以水的重力做功为
【小问2详解】
由题意可知,水箱里的水吸收的热量为
太阳照射1h,太阳辐射总能量为
所以太阳能转化为水的内能的效率为
【小问3详解】
一满箱初温为20℃的水,要使出水温度为40℃,吸收总的热量为
太阳照射2小时,总辐射能量为
太阳能转化为水的内能的效率为45%,则水吸收热量
由题意可知,电加热器需要提供的热量为
已知电加热器的工作效率为80%,则电加热器消耗的电能为
根据可知,还需要电加热器正常工作的时间为
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