内容正文:
2026 届陕西省榆林市中考物理自编模拟卷(六)(原卷板)
学校:______________ 班级:______________ 姓名:______________
全卷总分:80分
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是符合题意的)
1.空气污染物中较为微小的颗粒是PM2.5,其直径一般小于或等于2.5 μm,流感病毒的直径约为100 nm,原子的直径在10-10 m左右,请你判断下列选项中尺度最小的是 ( )
A.流感病毒 B. PM2.5 C.原子 D.电子
2.“西安鼓乐”始于汉,盛于唐,千余年来流传在以长安为中心的关中平原地区,是中国传统器乐文化的典型代表.其由打击乐器、吹管乐器和弹弦乐器共二十余种构成,曲目时而悠扬婉转,时而响彻云霄.下列有关叙述正确的是 ( )
A.打击乐是通过空气振动而发出声音 B.响彻云霄说明声音的响度大
C.利用音调能区分出不同乐器演奏的声音 D.演奏的大型套曲《花鼓段》一定是乐音
3.“自古逢秋悲寂寥,我言秋日胜春朝”,下列秋景现象中由光的折射形成的是 ( )
4.“弹性陶瓷塑料”是浙江大学化学系研制的一种新材料,这种材料不仅具有类陶瓷的硬度和强度,同时还具备类橡胶的弹性和形变能力,能够被循环加工,导电性类似陶瓷,而且加热后不会软化,可谓是“五边形战士”.下列物体不适合用该材料制作的是 ( )
A.航天器零部件 B.人造骨骼 C.建筑材料 D.输电导线
5.如图是小明暑期积极参与实践活动,制作西红柿炒蛋的情景,下列关于此场景说法不正确的是 ( )
A.炒菜所使用的天然气属于一次能源
B.炒菜时香味扑鼻是分子无规则运动的结果
C.看到锅中红色的西红柿是因为它反射了红光
D.炒菜时,饭菜的温度升高,所含有的热量增加
6.2024年11月15日,搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭点火发射,本次任务,天舟八号货运飞船上物资总重约6吨,是世界现役货物运输能力最大,在轨支持能力最全面的货运飞船.下列有关说法正确的是 ( )
A.飞船内的物资被送到空间站后,质量不变
B.空间站内的工作人员利用电磁波进行交流
C.该飞船的发动机不是热机
D.该飞船与空间站对接时,以飞船为参照物,空间站是静止的
7.2025年2月2日,新加坡网球公开赛女子双打决赛中,中国运动员获得亚军.如图是网球比赛过程中打出的网球的运动轨迹示意图,下列有关说法中正确的是 ( )
A.网球撞击球拍的力和球拍对网球的力是一对平衡力
B.网球在空中飞行的过程中,运动状态保持不变
C.网球在空中加速飞行时,其惯性大小不变
D.网球运动到最高点时,重力势能最大,动能为零
8.如图是小明家的部分电路示意图,当小明回家将电饭锅插入三孔插座后,吊灯突然熄灭,同时空气开关自动断开(家中其他用电器均未开启),下列操作或分析正确的是 ( )
A.先将空气开关闭合,然后尽快找出故障 B.该现象一定是由于电路总功率过大引起的
C.吊灯和空调是串联连接的 D.漏电保护器是为了防止人触电而设计的
9.为提高快递公司转运货物的时效性,某快递公司为大型货件设计了由卷扬机和斜面共同组成的转运货物装置(如图所示),转运货车车厢底部距离地面的高度为1.5 m,将货物沿着长为4 m的斜面匀速拉至车厢用时5 s,此次转运货物总质量为150 kg,卷扬机输出功率恒为600 W(不计绳重、空气阻力和卷扬机内部绳摩擦,g取10 N/kg),下列说法中正确的是 ( )
A.卷扬机的牵引力为1 500 N
B.货物与斜面间的摩擦力为187.5 N
C.该斜面的机械效率为80%
D.换用粗糙程度相同但更短的斜面后拉力所做的功不变
10.为了锻炼握力,科技小组制作了一个握力计模型,其原理图如图-1所示.电源电压为4.5V,R1是阻值为10Ω的定值电阻,R2是一根阻值为20Ω的均匀电阻丝,它接入电路中的长度每变化1cm,阻值就变化1Ω,弹簧的压缩量与受到的压力的变化关系如图-2所示,其最大压缩量为20 cm.弹簧电阻不计,忽略滑片与R2间的摩擦以及弹簧、挡板、滑片的自重,闭合开关,下列说法正确的是 ( )
A.握力表是由电流表改装成的
B.当握力大小为500 N时,R2接入电路的阻值为5Ω
C.当电路电流为0.3A时,握力大小为300 N
D.为提高握力表精度,可以减小定值电阻R1的阻值
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.打铁花是国家级非物质文化遗产之一,如图所示是2025年春节期间西安植物园表演打铁花时的场景,其主要过程是将生铁烧至1600 ℃以上化成铁水,将铁水倒入高速旋转的机器中,瞬间铁花四溅,耀眼的铁花在空气中________(填物态变化名称)成铁,落入水中.图中铁花形成的光环在水中的倒影是由于光的________形成的.
12.如图是小明摘下眼镜放置于物理课本上的情形,由此判断小明属于________(选填“近视”或“远视”)眼,该镜片对光有________(选填“会聚”或“发散”)作用,与正常视力的眼睛相比,小明眼睛的焦距________(选填“变长”或“变短”).
13.2024年10月,辽宁舰、山东舰编队首次开展双航母编队演练.某舰载机着舰后,舰船排开海水的体积增加20 m3,则该舰载机的质量为________kg,水下5 m处的舰体所受压强为________Pa,如图所示,舰船并排行驶过程中不宜挨得太近是由于流体流速越快的地方压强越________,容易导致两船相撞.(ρ海水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
14.物理与生活密不可分,在生活中利用小小的塑料瓶就能帮助我们解决很多问题.如图-1,做饭时如果不小心将胡椒粉撒到了粗粒盐盒里,可以将塑料瓶与毛皮摩擦后吸引胡椒粉,将其与粗盐粒分开,这是因为与毛皮摩擦使瓶子带上了________;如图-2,在家为了将蛋黄与蛋清分离,可以先将瓶子压瘪挤出其中的一部分气体,再将瓶口对准蛋黄并松手,蛋黄被吸入瓶中,这是利用________将蛋黄分离出来的;如图-3,当我们在家里推不动沙发时,可以找几个塑料瓶灌满水拧紧,然后放在沙发下方,沙发就可以推走了,这样做的目的是减小沙发与地面间的________.
15.植物生长需要适宜的环境湿度。某中学劳动实践小组为实践基地大棚内的白菜(适宜的环境湿度为60%~80%)设计了一个自动加湿装置,当环境湿度降至60%,加湿器恰好开始加湿,当环境湿度升至80%,加湿器恰好停止加湿,其电路如图所示.控制电路的电源电压U恒为6 V,定值电阻R0为20 Ω,电磁铁线圈的阻值忽略不计,湿敏电阻R的阻值随环境湿度的升高而增大,它的阻值与部分环境湿度对应关系如表所示.闭合开关S1、S2,电磁铁上端为________(选填“N”或“S”)极;当加湿器恰好停止工作时,电压表的示数等于________V.若对电路改进一下用来控制西红柿(适宜的环境湿度为45%~55%)的生长环境,则可采取的措施是________________________.
环境湿度
湿敏电阻R/Ω
40%
10
50%
15
60%
20
80%
30
16.(1)如图-1,小明同学通过平面镜清楚地看到障碍物背面A点的情况,请你画出平面镜的位置,并完成光路图(A′为A的像).
(2)2024年11月4日,花江峡谷大桥首件钢桁梁吊装至指定位置,大桥施工进入新阶段,见证人类工程技术的非凡成就.如图-2甲所示,在缆索吊机精准操作下,钢桁梁匀速上升的过程中,请你在图-2乙中画出此时钢桁梁的受力示意图(不计空气阻力).
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17.(1)如图-1是正确测量蓝田玉石质量的情景,该蓝田玉石的质量为________g.
(2)如图-2是小明探究光的反射定律实验时的场景,光在纸板A上沿EO方向入射,其反射光在纸板B上沿OF方向射出,为了探究反射角与入射角的关系,实验时应进行的操作是__________________,多次实验.
(3)如图-3是小明组装的一款风能转换测试装置,当左侧风扇转动后,右侧风扇也随之转动,电流计指针同步发生偏转,右侧风扇工作的原理类似于________(选填“发电机”或“电动机”),通过观察__________________________可以大致判断风能转化为电能的大小.
18.茶圣陆羽在《茶经》中形容沸腾的水“势若奔涛”.小明同学组装了如图-1所示的装置,探究水沸腾时温度的变化特点.
(1)图-1的实验装置中,硬纸板边缘处小孔的作用是__________.
(2)当水温升到92 ℃时,每隔0.5 min记录一次温度计的示数,部分数据记录如下表。由数据可知水在沸腾过程中温度____________;实验某时刻观察到水中气泡上升过程的现象如图-2所示,这是水________(选填“沸腾前”或“沸腾时”)的现象.
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
水的温度/℃
92
93
94
95
96
97
98
98
98
98
(3)小明在实验过程中往水中加入了一定量的盐,发现盐水温度达到101 ℃才会沸腾,老师认为小明同学的实验发现很有价值,还可以继续深入探究,请你提出一个值得深入探究的问题:_____________________________?
19.项目化学习小组设计了如图-1所示的电路来探究“电流与电压的关系”的实验,其中所用滑动变阻器的规格为“30 Ω 1 A”,电源为3节新干电池.
实验次数
1
2
3
4
5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.5
(1)闭合开关后,发现________(选填“电流”或“电压”)表无示数,经检查发现有一根导线连接错误。请在错误导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确.
(2)改正电路后闭合开关,小组成员小明将滑片从最左端向右滑动,测得多组数据如表数据。其中第4次实验时电压表的示数如图-2所示,为________V.老师看后指出有一次实验数据有拼凑嫌疑,该数据是第________次实验数据.
(3)小明根据实验数据绘制了如图-3中所示图线A,分析数据或图像得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,依据是______________________________________________.
(4)除本实验方案外,还可以用其他方案改变电阻两端的电压,请你写出一种:__________________________________.
(5)同学小华根据自己的实验数据在图-3中绘制了图线B,发现两图线倾斜程度不同,原因是__________________________不同.
20.人类制造了各种各样的机械,杠杆就是一种我们熟悉的简单机械.同学们为了探究杠杆的平衡条件,用图-1装置进行了实验探究.(每个钩码均重0.5 N)
(1)选择杠杆中点作为支点的目的是____________________;实验前若杠杆________侧翘起,则需将平衡螺母向右调节.
(2)实验时调节杠杆在水平位置平衡的好处是__________________.
(3)同学们完成三次实验后将得到的数据记录在下表中,分析数据他们得出了杠杆的平衡条件.
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
25.0
2.5
10.0
2
1.5
20.0
2.0
15.0
3
2.5
20.0
2.0
25.0
某同学在第3次实验的基础上,在支点左侧20.0 cm处继续加钩码直到F1为3.5 N,如图-1所示,但发现用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡.若不改变钩码数量,可通过____________,使杠杆再次在水平位置平衡(请结合具体数据进行说明).
(4)如图-2所示,在已调平的杠杆左侧挂上两个钩码,若弹簧测力计从a位置旋转至b位置,杠杆始终水平平衡,则其示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是________________________.
(5)若选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来,图-3为筷子稳定时的俯视图,筷子MN的重心在O′点,此时________(选填“MO′”或“O′N”)段更重一些.
四、综合题(共3小题,计20分)
21.书法是中华民族优秀文化的瑰宝.书写时将纸平铺于水平桌面上,纸上放置一块“镇纸”(一般为长方体石条),如图-1所示的“镇纸”长、宽、高分5别为20 cm、5 cm、2 cm,其密度为2.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.求:
(1)该“镇纸”的质量.
(2)将两块相同的“镇纸”按图-2所示方式叠放在水平桌面上,“镇纸B”对桌面的压强
22.饮水机是人们生活中常用的电器,某型号的饮水机有加热、保温功能,内部电路由发热电阻R1、R2和开关S1组成,其额定电压为220 V、加热功率为968 W,发热电阻R1的阻值为50 Ω.在不拆解电加热器内部电路的情况下,小明用图-1电路对其进行测试:仅闭合开关S,电流表的示数为0.4 A.
(1)饮水机处于加热挡时电路中发热电阻的连接情况是________________.
(2)该饮水机保温挡的功率是多少?发热电阻R2的阻值是多少?
(3)使用过程中小明发现用加热挡给水加热至沸腾时所用时间太长,于是利用原有元件对该饮水机的内部电路进行改装,增加一个单刀双掷开关S2使改装后的电路具有高温、中温、保温功能,同时保温挡功率不变,中温挡功率与原加热挡功率相同.请在图-2中补充所缺的R1、R2使电路完整,并计算改装后的高温挡工作5 min将消耗多少电能?
23.为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”的目标,科学家们积极探索能量的储存装置.“液流储电(如图所示)”是一种新型的储电装置,它能与光伏发电系统并网,将不稳定的光伏电能储存于液流电池中.液流电池的电解质溶液存储于电池外部的储罐中,其利用金属化合物储电,当电能多时将低价态的金属变为高价态的金属,将电能储存起来,当金属从高价态变为低价态时,便可以释放出能量.经测算每储存1度电,储能装置可以输出0.8度电.现设计10组太阳能电池板作为实验设备,太阳能电池板的有关数据如表所示.请回答下列问题.
太阳辐射功率
500 J/(s·m2)
单组电池板面积
10 m2
光电转化效率
20%
该地区平均日照时长
10 h
(1)光伏发电系统与液流储能装置并网时,将电能转化为________.
(2)某一日白天利用该并网设备对液流储能装置充电,夜晚再利用液流储能装置对新能源电车充电。若该电车电池的充电电压为400 V,电池容量为125 A·h,充电器的电能传输效率为75%,试计算能否将该电车电池充满?
(3)传统的火力发电是将煤炭燃烧后,利用水蒸气带动发电机发电,其能量转化效率约为30%,1 kg标准煤燃烧将产生约2.5 kg的二氧化碳,此次充电过程中液流储能设备输出的电能将减排二氧化碳多少千克?(标准煤的热值q=3.0×107 J/kg)
(4) 存储电能后,我们在向用户输送电能时,需要选择合适粗细的输电线;过粗会导致浪费,成本大幅增加,且加重铁塔等支撑结构的负担,过细则会造成输电线过热,容易烧断。若输电线的安全电流密度 J(通过导体单位横截面积的电流大小)在3×106~4×106 A/m2之间,要使输电线所输送的电流大小稳定在750~900 A之间,则应选择下表哪种规格的导线?并通过计算说明理由.
规格
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
输电线横截面积/mm2
150
185
240
310
物理试卷 第页(共页)
学科网(北京)股份有限公司
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2026 届陕西省榆林市中考物理自编模拟卷(六)(解析板)学校:______________ 班级:______________ 姓名:______________
全卷总分:80分
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是符合题意的)
1.空气污染物中较为微小的颗粒是PM2.5,其直径一般小于或等于2.5 μm,流感病毒的直径约为100 nm,原子的直径在10-10 m左右,请你判断下列选项中尺度最小的是 ( )
A.流感病毒 B. PM2.5 C.原子 D.电子
1.D
2.“西安鼓乐”始于汉,盛于唐,千余年来流传在以长安为中心的关中平原地区,是中国传统器乐文化的典型代表.其由打击乐器、吹管乐器和弹弦乐器共二十余种构成,曲目时而悠扬婉转,时而响彻云霄.下列有关叙述正确的是 ( )
A.打击乐是通过空气振动而发出声音 B.响彻云霄说明声音的响度大
C.利用音调能区分出不同乐器演奏的声音 D.演奏的大型套曲《花鼓段》一定是乐音
2.B
【解析】打击乐是通过乐器的振动而发出声音, A错误;响彻云霄说明声音的响度大,B正确;音调是物体振动频率快慢的体现,通过音色可以区分不同的演奏乐器,C错误;演奏的大型套曲《花鼓段》在妨碍人们正常休息、学习和工作时属于噪声,D错误.故选B.
3.“自古逢秋悲寂寥,我言秋日胜春朝”,下列秋景现象中由光的折射形成的是 ( )
3.B
4.“弹性陶瓷塑料”是浙江大学化学系研制的一种新材料,这种材料不仅具有类陶瓷的硬度和强度,同时还具备类橡胶的弹性和形变能力,能够被循环加工,导电性类似陶瓷,而且加热后不会软化,可谓是“五边形战士”.下列物体不适合用该材料制作的是 ( )
A.航天器零部件 B.人造骨骼 C.建筑材料 D.输电导线
4.D
【解析】
选项
拟制作物品
制作该物品的材料应具有的特性
是否适合
A
航天器零
部件
硬度大、强度高、形变能力强、加热不软化
适合
B
人造骨骼
硬度大、强度高、形变能力强、加热不软化
适合
C
建筑材料
硬度大、强度高
适合
D
输电导线
导电性好
不适合
5.如图是小明暑期积极参与实践活动,制作西红柿炒蛋的情景,下列关于此场景说法不正确的是 ( )
A.炒菜所使用的天然气属于一次能源
B.炒菜时香味扑鼻是分子无规则运动的结果
C.看到锅中红色的西红柿是因为它反射了红光
D.炒菜时,饭菜的温度升高,所含有的热量增加
5.D
6.2024年11月15日,搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭点火发射,本次任务,天舟八号货运飞船上物资总重约6吨,是世界现役货物运输能力最大,在轨支持能力最全面的货运飞船.下列有关说法正确的是 ( )
A.飞船内的物资被送到空间站后,质量不变
B.空间站内的工作人员利用电磁波进行交流
C.该飞船的发动机不是热机
D.该飞船与空间站对接时,以飞船为参照物,空间站是静止的
6.A
7.2025年2月2日,新加坡网球公开赛女子双打决赛中,中国运动员获得亚军.如图是网球比赛过程中打出的网球的运动轨迹示意图,下列有关说法中正确的是 ( )
A.网球撞击球拍的力和球拍对网球的力是一对平衡力
B.网球在空中飞行的过程中,运动状态保持不变
C.网球在空中加速飞行时,其惯性大小不变
D.网球运动到最高点时,重力势能最大,动能为零
7.C
8.如图是小明家的部分电路示意图,当小明回家将电饭锅插入三孔插座后,吊灯突然熄灭,同时空气开关自动断开(家中其他用电器均未开启),下列操作或分析正确的是 ( )
A.先将空气开关闭合,然后尽快找出故障 B.该现象一定是由于电路总功率过大引起的
C.吊灯和空调是串联连接的 D.漏电保护器是为了防止人触电而设计的
8.D
9.为提高快递公司转运货物的时效性,某快递公司为大型货件设计了由卷扬机和斜面共同组成的转运货物装置(如图所示),转运货车车厢底部距离地面的高度为1.5 m,将货物沿着长为4 m的斜面匀速拉至车厢用时5 s,此次转运货物总质量为150 kg,卷扬机输出功率恒为600 W(不计绳重、空气阻力和卷扬机内部绳摩擦,g取10 N/kg),下列说法中正确的是 ( )
A.卷扬机的牵引力为1 500 N
B.货物与斜面间的摩擦力为187.5 N
C.该斜面的机械效率为80%
D.换用粗糙程度相同但更短的斜面后拉力所做的功不变
9.B
【解析】货物运动的速度v= = =0.8 m/s,卷扬机的牵引力F= = =750 N, A错误;克服货物重力做功W有=Gh=mgh=150 kg×10 N/kg×1.5 m=2250 J,卷扬机做的总功W总=Pt=600 W×5 s=3000 J,不计绳重、空气阻力和卷扬机内部绳摩擦,则货物所受摩擦力f= = = =187.5 N,B正确;斜面的机械效率η= ×100%= ×100%=75%,C错误;物体提升高度不变,故有用功的大小不变,由于斜面变短,坡度变陡,物体对斜面的压力减小,摩擦力减小,斜面长度也变短,则克服摩擦力做功也变小,故拉力所做总功变小,D错误.故选B.
10.为了锻炼握力,科技小组制作了一个握力计模型,其原理图如图-1所示.电源电压为4.5V,R1是阻值为10Ω的定值电阻,R2是一根阻值为20Ω的均匀电阻丝,它接入电路中的长度每变化1cm,阻值就变化1Ω,弹簧的压缩量与受到的压力的变化关系如图-2所示,其最大压缩量为20 cm.弹簧电阻不计,忽略滑片与R2间的摩擦以及弹簧、挡板、滑片的自重,闭合开关,下列说法正确的是 ( )
A.握力表是由电流表改装成的
B.当握力大小为500 N时,R2接入电路的阻值为5Ω
C.当电路电流为0.3A时,握力大小为300 N
D.为提高握力表精度,可以减小定值电阻R1的阻值
10.D
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.打铁花是国家级非物质文化遗产之一,如图所示是2025年春节期间西安植物园表演打铁花时的场景,其主要过程是将生铁烧至1600 ℃以上化成铁水,将铁水倒入高速旋转的机器中,瞬间铁花四溅,耀眼的铁花在空气中________(填物态变化名称)成铁,落入水中.图中铁花形成的光环在水中的倒影是由于光的________形成的.
11.凝固 反射
12.如图是小明摘下眼镜放置于物理课本上的情形,由此判断小明属于________(选填“近视”或“远视”)眼,该镜片对光有________(选填“会聚”或“发散”)作用,与正常视力的眼睛相比,小明眼睛的焦距________(选填“变长”或“变短”).
12.近视 发散 变短
13.2024年10月,辽宁舰、山东舰编队首次开展双航母编队演练.某舰载机着舰后,舰船排开海水的体积增加20 m3,则该舰载机的质量为________kg,水下5 m处的舰体所受压强为________Pa,如图所示,舰船并排行驶过程中不宜挨得太近是由于流体流速越快的地方压强越________,容易导致两船相撞.(ρ海水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
13.2×104 5×104 小
14.物理与生活密不可分,在生活中利用小小的塑料瓶就能帮助我们解决很多问题.如图-1,做饭时如果不小心将胡椒粉撒到了粗粒盐盒里,可以将塑料瓶与毛皮摩擦后吸引胡椒粉,将其与粗盐粒分开,这是因为与毛皮摩擦使瓶子带上了________;如图-2,在家为了将蛋黄与蛋清分离,可以先将瓶子压瘪挤出其中的一部分气体,再将瓶口对准蛋黄并松手,蛋黄被吸入瓶中,这是利用________将蛋黄分离出来的;如图-3,当我们在家里推不动沙发时,可以找几个塑料瓶灌满水拧紧,然后放在沙发下方,沙发就可以推走了,这样做的目的是减小沙发与地面间的________.
14.电荷 大气压 摩擦
15.植物生长需要适宜的环境湿度。某中学劳动实践小组为实践基地大棚内的白菜(适宜的环境湿度为60%~80%)设计了一个自动加湿装置,当环境湿度降至60%,加湿器恰好开始加湿,当环境湿度升至80%,加湿器恰好停止加湿,其电路如图所示.控制电路的电源电压U恒为6 V,定值电阻R0为20 Ω,电磁铁线圈的阻值忽略不计,湿敏电阻R的阻值随环境湿度的升高而增大,它的阻值与部分环境湿度对应关系如表所示.闭合开关S1、S2,电磁铁上端为________(选填“N”或“S”)极;当加湿器恰好停止工作时,电压表的示数等于________V.若对电路改进一下用来控制西红柿(适宜的环境湿度为45%~55%)的生长环境,则可采取的措施是________________________.
环境湿度
湿敏电阻R/Ω
40%
10
50%
15
60%
20
80%
30
15.S 2.4 增大R0的阻值(或减小控制电路电源电压)
【解析】闭合开关S1,电流从电磁铁上方流入,由安培定则知,电磁铁的下端是N极,上端是S极;当环境湿度升至80%,加湿器恰好停止加湿,由表格数据可知,此时湿敏电阻R的阻值为30 Ω,由I= 可知,控制电路的电流I= = = =0.12 A,电压表测R0两端的电压,此时电压表的示数U0=IR0=0.12 A×20 Ω=2.4 V;西红柿适宜的环境湿度为45%~55%,衔铁吸引与释放时控制电路的电流不变,即总电阻不变,由表格数据可知,湿敏电阻的阻值随湿度的减小而减小,所以为了用来控制西红柿的生长环境,应增大定值电阻R0的阻值或减小控制电路电源电压.
16.(1)如图-1,小明同学通过平面镜清楚地看到障碍物背面A点的情况,请你画出平面镜的位置,并完成光路图(A′为A的像).
(2)2024年11月4日,花江峡谷大桥首件钢桁梁吊装至指定位置,大桥施工进入新阶段,见证人类工程技术的非凡成就.如图-2甲所示,在缆索吊机精准操作下,钢桁梁匀速上升的过程中,请你在图-2乙中画出此时钢桁梁的受力示意图(不计空气阻力).
16.(1)如答图-1所示 (2)如答图-2所示
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17.(1)如图-1是正确测量蓝田玉石质量的情景,该蓝田玉石的质量为________g.
(2)如图-2是小明探究光的反射定律实验时的场景,光在纸板A上沿EO方向入射,其反射光在纸板B上沿OF方向射出,为了探究反射角与入射角的关系,实验时应进行的操作是__________________,多次实验.
(3)如图-3是小明组装的一款风能转换测试装置,当左侧风扇转动后,右侧风扇也随之转动,电流计指针同步发生偏转,右侧风扇工作的原理类似于________(选填“发电机”或“电动机”),通过观察__________________________可以大致判断风能转化为电能的大小.
17.(1)31.4
(2)改变入射角的大小
(3)发电机 灵敏电流计指针偏转角度
18.茶圣陆羽在《茶经》中形容沸腾的水“势若奔涛”.小明同学组装了如图-1所示的装置,探究水沸腾时温度的变化特点.
(1)图-1的实验装置中,硬纸板边缘处小孔的作用是__________.
(2)当水温升到92 ℃时,每隔0.5 min记录一次温度计的示数,部分数据记录如下表。由数据可知水在沸腾过程中温度____________;实验某时刻观察到水中气泡上升过程的现象如图-2所示,这是水________(选填“沸腾前”或“沸腾时”)的现象.
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
水的温度/℃
92
93
94
95
96
97
98
98
98
98
(3)小明在实验过程中往水中加入了一定量的盐,发现盐水温度达到101 ℃才会沸腾,老师认为小明同学的实验发现很有价值,还可以继续深入探究,请你提出一个值得深入探究的问题:_____________________________?
18.(1)平衡气压
(2)保持不变 沸腾时
(3)盐水的沸点与盐水的浓度有关吗
【解析】(1)在实验时,硬纸板边缘处的小孔主要将内部产生的水蒸气排出,使烧杯内外气压相等;(2)由表中数据可知,水的沸点为98 ℃,水沸腾时温度保持不变;水沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小,沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大,故图-2为水沸腾时的现象;(3)根据题意可知,向水中加入一定量的盐后,盐水的沸点比水高,则提出的问题可以是:盐水的沸点与盐水的浓度有关吗?
19.项目化学习小组设计了如图-1所示的电路来探究“电流与电压的关系”的实验,其中所用滑动变阻器的规格为“30 Ω 1 A”,电源为3节新干电池.
实验次数
1
2
3
4
5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.5
(1)闭合开关后,发现________(选填“电流”或“电压”)表无示数,经检查发现有一根导线连接错误。请在错误导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确.
(2)改正电路后闭合开关,小组成员小明将滑片从最左端向右滑动,测得多组数据如表数据。其中第4次实验时电压表的示数如图-2所示,为________V.老师看后指出有一次实验数据有拼凑嫌疑,该数据是第________次实验数据.
(3)小明根据实验数据绘制了如图-3中所示图线A,分析数据或图像得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,依据是______________________________________________.
(4)除本实验方案外,还可以用其他方案改变电阻两端的电压,请你写出一种:__________________________________.
(5)同学小华根据自己的实验数据在图-3中绘制了图线B,发现两图线倾斜程度不同,原因是__________________________不同.
19.(1)电压 如答图所示
(2)2.0 1
(3)电压与电流的比值为定值(或I-U图像为一条过原点的直线)
(4)改变电源电压(或增加定值电阻,合理即可)
(5)所用定值电阻阻值
答图
20.人类制造了各种各样的机械,杠杆就是一种我们熟悉的简单机械.同学们为了探究杠杆的平衡条件,用图-1装置进行了实验探究.(每个钩码均重0.5 N)
(1)选择杠杆中点作为支点的目的是____________________;实验前若杠杆________侧翘起,则需将平衡螺母向右调节.
(2)实验时调节杠杆在水平位置平衡的好处是__________________.
(3)同学们完成三次实验后将得到的数据记录在下表中,分析数据他们得出了杠杆的平衡条件.
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
25.0
2.5
10.0
2
1.5
20.0
2.0
15.0
3
2.5
20.0
2.0
25.0
某同学在第3次实验的基础上,在支点左侧20.0 cm处继续加钩码直到F1为3.5 N,如图-1所示,但发现用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡.若不改变钩码数量,可通过____________,使杠杆再次在水平位置平衡(请结合具体数据进行说明).
(4)如图-2所示,在已调平的杠杆左侧挂上两个钩码,若弹簧测力计从a位置旋转至b位置,杠杆始终水平平衡,则其示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是________________________.
(5)若选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来,图-3为筷子稳定时的俯视图,筷子MN的重心在O′点,此时________(选填“MO′”或“O′N”)段更重一些.
20.(1)避免杠杆自重的影响 右
(2)便于测量力臂
(3)将左侧的7个钩码移动到支点左侧6.0 cm处、将3个钩码挂到支点右侧14.0 cm处,此时F1l1=3.5 N×0.06 m=F2l2=1.5 N×0.14 m(合理即可)
(4)变大 力臂变小
(5)O′N
【解析】(1)把质量分布均匀的杠杆中点置于支架上,杠杆的重力作用线通过支点,可消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;实验前向右调节平衡螺母,给右端增重,故原因是杠杆右侧偏高;(2)实验时调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于直接从杠杆上读出力臂;(3)根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得:3.5 N×20 cm=1.5 N×l2′,解得l2′≈46.7 cm,但杠杆的右端长只有25 cm;所以在不改变钩码个数的情况下,应通过向右移动左侧的钩码减小力臂,使杠杆在水平位置再次平衡;(4)当拉力由a位置旋转至b位置,为使杠杆重新在水平位置平衡,会造成力臂变小,相应的力会变大;(5)用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来,筷子MN的重心在O′点,将筷子以O′分为左右两部分,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,由题意可得GMO′l左=GO′Nl右,l左>l右,则GMO′<GO′N,即O′N段更重一些.
四、综合题(共3小题,计20分)
21.书法是中华民族优秀文化的瑰宝.书写时将纸平铺于水平桌面上,纸上放置一块“镇纸”(一般为长方体石条),如图-1所示的“镇纸”长、宽、高分5别为20 cm、5 cm、2 cm,其密度为2.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.求:
(1)该“镇纸”的质量.
(2)将两块相同的“镇纸”按图-2所示方式叠放在水平桌面上,“镇纸B”对桌面的压强
21.解:(1)“镇纸”的体积V=0.2 m×0.05 m×0.02 m=2×10-4 m3
该“镇纸”的质量m=ρV=2.0×103 kg/m3×2×10-4 m3=0.4 kg
(2)该“镇纸”的重力G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N
两块“镇纸”对水平桌面的压力F=G A+GB=2G=2×4 N=8 N
则“镇纸B”对水平桌面的压强p= = =800 Pa
22.饮水机是人们生活中常用的电器,某型号的饮水机有加热、保温功能,内部电路由发热电阻R1、R2和开关S1组成,其额定电压为220 V、加热功率为968 W,发热电阻R1的阻值为50 Ω.在不拆解电加热器内部电路的情况下,小明用图-1电路对其进行测试:仅闭合开关S,电流表的示数为0.4 A.
(1)饮水机处于加热挡时电路中发热电阻的连接情况是________________.
(2)该饮水机保温挡的功率是多少?发热电阻R2的阻值是多少?
(3)使用过程中小明发现用加热挡给水加热至沸腾时所用时间太长,于是利用原有元件对该饮水机的内部电路进行改装,增加一个单刀双掷开关S2使改装后的电路具有高温、中温、保温功能,同时保温挡功率不变,中温挡功率与原加热挡功率相同.请在图-2中补充所缺的R1、R2使电路完整,并计算改装后的高温挡工作5 min将消耗多少电能?
22.(1)R1单独接入电路
解:(2)闭合开关S,电流表示数为0.4 A,此时电路总功率P=UI=220 V×0.4 A=88 W,饮水机处于保温挡
电路总电阻R总= = =550 Ω
发热电阻R2=R总-R1=550 Ω-50 Ω=500 Ω
(3)如答图所示
因并联电路中各支路两端的电压相等,且电路的总功率等于各用电器功率之和
所以,改装后的高温挡功率P高温′= + = + =1064.8W
所以改装后的高温挡工作5 min消耗的电能W=P高温′t=1 064.8 W×5×60 s=319440 J
【解析】(1)由题可知,加热挡功率为968 W,此时电路中的总电阻R= = =50 Ω=R1,所以饮水机处于加热挡时电路为R1的简单电路.
23.为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”的目标,科学家们积极探索能量的储存装置.“液流储电(如图所示)”是一种新型的储电装置,它能与光伏发电系统并网,将不稳定的光伏电能储存于液流电池中.液流电池的电解质溶液存储于电池外部的储罐中,其利用金属化合物储电,当电能多时将低价态的金属变为高价态的金属,将电能储存起来,当金属从高价态变为低价态时,便可以释放出能量.经测算每储存1度电,储能装置可以输出0.8度电.现设计10组太阳能电池板作为实验设备,太阳能电池板的有关数据如表所示.请回答下列问题.
太阳辐射功率
500 J/(s·m2)
单组电池板面积
10 m2
光电转化效率
20%
该地区平均日照时长
10 h
(1)光伏发电系统与液流储能装置并网时,将电能转化为________.
(2)某一日白天利用该并网设备对液流储能装置充电,夜晚再利用液流储能装置对新能源电车充电。若该电车电池的充电电压为400 V,电池容量为125 A·h,充电器的电能传输效率为75%,试计算能否将该电车电池充满?
(3)传统的火力发电是将煤炭燃烧后,利用水蒸气带动发电机发电,其能量转化效率约为30%,1 kg标准煤燃烧将产生约2.5 kg的二氧化碳,此次充电过程中液流储能设备输出的电能将减排二氧化碳多少千克?(标准煤的热值q=3.0×107 J/kg)
(4) 存储电能后,我们在向用户输送电能时,需要选择合适粗细的输电线;过粗会导致浪费,成本大幅增加,且加重铁塔等支撑结构的负担,过细则会造成输电线过热,容易烧断。若输电线的安全电流密度 J(通过导体单位横截面积的电流大小)在3×106~4×106 A/m2之间,要使输电线所输送的电流大小稳定在750~900 A之间,则应选择下表哪种规格的导线?并通过计算说明理由.
规格
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
输电线横截面积/mm2
150
185
240
310
23.(1)化学能
解:(2)单组太阳能电池板一天可以接收的太阳能E=PtS=500 J/(s·m2)×10×3 600 s×10 m2=1.8×108 J
10组太阳能电池板转化的电能W1=10Eη1=10×1.8×108 J×20%=3.6×108 J
液流储能设备总共输出的电能W2=0.8W1=0.8×3.6×108 J=2.88×108 J
电车电池共可接收的电能W3= W2η2=2.88×108 J×75%=2.16×108 J
一台车的电池充满所储存的电能W4=UIt=400 V×125 A×3 600 s=1.8×108 J
因为1.8×108 J<2.16×108 J,所以可以将该电车电池充满
(3)由(2)知,液流储能设备输出的电能W2=2.88×108 J
若由传统火力发电,则标准煤完全燃烧产生的热量
Q= = =9.6×108 J
由Q=mq知,需完全燃烧标准煤的质量
m1= = =32 kg
此次充电过程将减排二氧化碳的质量m2=32×2.5 kg=80 kg
(4)【一题多解】
解法一:安全电流密度
J=3×106~4×106 A/m2=3~4 A/mm2
要使高压线所输送的电流大小稳定在750~900 A之间
所需高压线的横截面积
S= = =250 mm2
S′= = =225 mm2
225 mm2<240 mm2<250 mm2
故选择Ⅲ规格的高压线
解法二:安全电流密度
J=3×106~4×106 A/m2=3~4 A/mm2
针对Ⅰ规格高压线
Jmin= = =5 A/mm2
Jmax= = =6 A/mm2
其电流密度在5~6 A/mm2之间,不符合题意
同理可得,Ⅱ规格高压线的电流密度在4.06~4.86 A/mm2之间,不符合题意
Ⅲ规格高压线的电流密度在3.125~3.75 A/mm2之间,符合题意
Ⅳ规格高压线的电流密度在2.42~2.90 A/mm2之间,不符合题意
故选择Ⅲ规格的高压线
解法三:安全电流密度
J=3×106~4×106 A/m2=3~4 A/mm2
则Ⅰ规格高压线的安全电流
Imin=JminS1=3 A/mm2×150 mm2=450 A
Imax=JmaxS1=4 A/mm2×150 mm2=600 A
其电流稳定在450~600 A之间,不符合题意
同理可得,Ⅱ规格高压线的电流稳定在555~740 A,不符合题意
Ⅲ规格高压线的电流稳定在720~960 A,符合题意
Ⅳ规格高压线的电流稳定在930~1 240 A,不符合题意
故选择Ⅲ规格的高压线
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