内容正文:
2026年河南省普通高中招生考试模拟试卷
物 理(一)
注意:
本试卷分试题卷和答题卡两部分。考试时间60分钟,满分70分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效,交卷时只交答题卡。
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 《本草纲目》记载“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦,“吸得芥子”是因为琥珀摩擦带电能够______轻小的芥子。如图所示是心理健康教育设施“减压花”,人在花下喊出减压口令,花瓣会在电动机驱动下绽放,此过程中电能转化为花瓣的______(选填“机械”或“内”)能。
2. 仿生海洋机器鱼模仿鱼类的游动方式,与螺旋桨推进方式相比,噪声小,这是在_________处减弱噪声,噪声是由物体的无规则_________产生的。机器鱼游动时,相对于海岸是_________的。
3. 燃气热水器中,冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热,此过程中通过_________的方式增加了水的内能,同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源,可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,此过程中烟气中的水蒸气_________变成水,_________(填“吸收”或“放出”)热量,用于预加热冷水。
4. 如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的关系图象如乙图所示,则电源电压为______V,滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
5. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距离凸透镜左侧20cm处,在凸透镜右侧20cm处的光屏上得到清晰的像,则此凸透镜的焦距为_________cm;再将蜡烛移到距离凸透镜15cm处保持不动,为使光屏上再次成清晰的像,请写出一种简单可行的操作方法:_______________。
6. 小明发现某品牌酸奶进行了产品升级。图甲是新设计的吸管,下端做得更尖,且吸管上有一条长长的凹槽。图乙是新设计的包装,插孔处贴了一层新材料薄膜,其作用是当吸管插入插孔时,薄膜与吸管紧密贴合,可以防止酸奶盒被碰倒时酸奶流出。图丙是吸管与薄膜贴合处的示意图。吸管下端很尖这是为了增大_________。请你从物理学的角度解释,吸管侧面凹槽的作用是_________。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13—14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 以下选项中,空间尺度最大的是( )
A. 太阳系 B. 银河系 C. 月亮 D. 太阳
8. 某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容 B. 密度 C. 电阻 D. 质量
9. 《考工记》记载:“马力既竭,辀犹能一取焉。”展现出古人观察到马已停止用力,车还能前进一段距离。车继续前进的主要原因是其( )
A. 具有惯性 B. 受到推力 C. 受力平衡 D. 受到摩擦力
10. 2025年5月14 日,长征二号丁运载火箭成功将太空计算卫星星座(12 颗计算卫星)送入预定轨道,如图所示,这标志着我国首个整轨互联的太空计算星座正式进入组网阶段。下列说法正确的是( )
A. 十二颗卫星进入预定轨道前后,质量会发生改变
B. 长征二号丁运载火箭的助推燃料含有的热量多
C. 在长征二号丁运载火箭加速升空时,若所有外力消失,火箭将保持静止
D. 长征二号丁运载火箭的发动机与轿车的汽油机都是热机
11. 如图所示,园艺工人在修剪枝条。关于园艺剪的使用,下列说法正确的是( )
A. 园艺剪对枝条的压力是阻力
B. 在图示状态使用时园艺剪是费力杠杆
C. 把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了省力
D. 把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了增大阻力臂
12. 如图为家庭电路的示意图,下列说法正确的是( )
A. 电能表是用来测量电功的仪表 B. 空气开关能起到漏电保护作用
C. 照明灯与它所在支路开关并联 D. 三线插座的中间插孔连接零线
13. 如图所示,一个工人利用动滑轮匀速提升重物。已知物重300N,施加在绳自由端竖直向上的拉力为200N,将物体提升10m。(不计绳重和摩擦)下列说法正确的是( )
A. 使用动滑轮可以省力 B. 此过程中拉力做的总功为2000J
C. 动滑轮重为100N D. 该动滑轮的机械效率为75%
14. 运动员郑钦文在巴黎奥运会上为我国赢得了首枚奥运网球单打项目金牌。某次发球,她在a点将球击出,击球后网球运动的频闪照片如图所示,球触地弹起后运动的最高点为c,触地过程中有一部分机械能转化成了内能,b点与c点等高,则( )
A. 网球在a点的动能为零
B. 网球在b点的机械能等于在c点的机械能
C. 网球在b点的动能大于在c点的动能
D. 网球触地弹起后运动到c点的过程中,动能减小,重力势能增大
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示是登山运动员沿倾斜山脊向上行走的示意图,请在图中以O点为力的作用点,画出该运动员受到的支持力和摩擦力的示意图。
16. 小明参加大型会展,通过明亮的地板MN看到灯S的像S',如图所示,请在图中画出物S以及该现象对应的光路图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17. 用图甲所示装置测量“小车运动的平均速度”,每次实验小车都从斜面顶端自由释放,金属片可置于斜面的任意位置,用刻度尺测量路程,秒表测量时间,图乙是第5次记录的时间。下表是实验中收集的数据。
实验次数
1
2
3
4
5
路程s/ cm
20
40
60
80
100
时间t/s
2.0
2.8
3.5
4.0
(1)搭建斜面时,应使它保持很小的坡度,这样做的目的是__________________。
(2)表格空白处的时间为________ s。
(3)根据上表数据,可判断小车在斜面下滑的过程中做________(填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动。
(4)利用表格中数据,计算小车在第5次实验的平均速度为___________m/s。(保留两位小数)
18. 学校科技小组进行了“测量小石块密度”的实验(小石块为不规则形状,图中为了方便,画成了圆球形)。
(1)用天平测小石块的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲所示,小石块的质量为________ g。再用量筒和水测得小石块的体积为20cm3,则小石块的密度为________ kg/m3。实验完成后,科技小组的同学发现,使用的50g的砝码磨损了一角,则测得小石块的密度与其真实值相比________(填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(2)利用浮力知识,科技小组的同学又用另一种方法测出了小石块的密度。
步骤一:如图乙所示,将长方体物块放入柱形盛水容器中,物块漂浮,测出物块浸入水中的长度L。
步骤二:如图丙所示,将小石块放在物块上,测得物块浸入水中的长度与图乙相比增加了h1。此时物块受到的浮力与图乙相比________(填“变小”“不变”或“变大”)。
步骤三:如图丁所示,将小石块用细线(细线体积和质量均忽略不计)系在物块下,测得物块浸入水中的长度与图乙相比增加了h2。图丁中水对容器底部的压强________(填“大于”“等于”或“小于”)图丙中水对容器底部的压强。
(3)根据以上信息可得,小石块密度的表达式为ρ石=_______(用ρ石、h1、h2表示)。
19. 为了探究串联电路中电压的特点,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V、3V)各若干个
C.电压表三个(测量范围0~3V,0~15V)
D.开关一个,导线若干
(1)实验小组设计了如图甲所示的电路图,连接电路时,开关应处于_________状态。L1、L2均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确L1、L2两端的电压大小,故电压表V1、V2的测量范围应选________(填“0~3V”或“0~15V”),待完成L1、L2电压值的初步测量后,最终选定V₁、V₂的测量范围。
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现 L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超测量范围,造成这一现象的原因可能是L1发生了________(填“短路”或“断路”)。
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,V2的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表:
电压表
V1
V2
V
电压U/V
2.8
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想________(填“可靠”或“不可靠”),理由是_______________。
(6)评估环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表V1指针反向偏转,原因是_____________。
五、综合应用题((本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 运-20是我国自主研制的重型运输机,如图。飞机获得的升力F 与其在平直跑道上滑行速度v 的平方成正比,即(k为定值,未知)。飞机在平直跑道上从静止开始加速,当速度达到v1时,飞机即将离地起飞,此时飞机所受升力与重力相等。升空后,飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行0.5h,其发动机在水平方向的牵引力大小为N。
(1)飞机起飞后,飞行员与地面塔台通信是利用______(填“电磁波”或“超声波”)来实现的。飞机的燃料航空煤油是从石油中提炼的,石油属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)求升空后飞机在上述0.5h内水平方向牵引力做的功。
(3)已知飞机重力为G(G为定值,已知),求飞机在跑道上滑行速度为0.5v1时受到的支持力。(用含有重力G的式子表示)
21. 2025年被称为我国“体重管理年”,小刘同学为帮助大家加强体重管理,设计了一台由电流表改装的可设置语音提示的体重计,A、B为语音提示器,大家可以根据自身情况设置语音提示,如图甲所示。当控制电路中电流时,衔铁被电磁铁吸附,断开A接通B,控制电路的电源电压恒为7.2V,滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表测量范围为0~0.6A,踏板重力不计,控制电路中,电磁铁线圈电阻忽略不计,g取10N/kg。
(1)控制电路中,开关S闭合时,电磁铁的上端是_________(填“N”或“S”)极,随着压力的增大,控制电路中电磁铁的磁性_________(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(2)小刘同学想将触发B的最小质量设置为50kg,求滑动变阻器连入电路的阻值。
(3)能触发B的最小质量是多少?
(4)求体重计空载时,控制电路消耗的最小电功率。
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2026年河南省普通高中招生考试模拟试卷
物 理(一)
注意:
本试卷分试题卷和答题卡两部分。考试时间60分钟,满分70分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效,交卷时只交答题卡。
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 《本草纲目》记载“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦,“吸得芥子”是因为琥珀摩擦带电能够______轻小的芥子。如图所示是心理健康教育设施“减压花”,人在花下喊出减压口令,花瓣会在电动机驱动下绽放,此过程中电能转化为花瓣的______(选填“机械”或“内”)能。
【答案】 ①. 吸引 ②. 机械
【解析】
【详解】[1]带电体能吸引轻小物体,琥珀因摩擦而带电,从而吸引轻小的芥子,所以“吸得芥子”。
[2]人在花下喊出减压口令,花瓣会在电动机驱动下绽放,消耗电能,产生机械能,将电能转化为机械能。
2. 仿生海洋机器鱼模仿鱼类的游动方式,与螺旋桨推进方式相比,噪声小,这是在_________处减弱噪声,噪声是由物体的无规则_________产生的。机器鱼游动时,相对于海岸是_________的。
【答案】 ①. 声源 ②. 振动 ③. 运动
【解析】
【详解】[1]减弱噪声的途径有声源处、传播过程中、人耳处减弱三种。机器鱼自身噪声小,是从声源处减弱噪声。
[2]声音由物体的振动产生,噪声作为声音的一种,由物体的无规则振动产生。
[3]机器鱼游动时,与海岸的相对位置发生了变化,故机器鱼相对于海岸是运动的。
3. 燃气热水器中,冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热,此过程中通过_________的方式增加了水的内能,同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源,可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,此过程中烟气中的水蒸气_________变成水,_________(填“吸收”或“放出”)热量,用于预加热冷水。
【答案】 ①. 热传递 ②. 液化 ③. 放出
【解析】
【详解】[1]冷水经过铜质换热器时被高温烟气加热,是依靠温度差进行热量转移,属于热传递的方式增加了水的内能 。
[2]烟气中的水蒸气由气态转变为液态的物态变化为液化。
[3]液化过程的能量变化是放出热量。
4. 如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的关系图象如乙图所示,则电源电压为______V,滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
【答案】 ①. 6 ②. 20
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零(电路为灯泡的简单电路),此时电路中的电流最大,由图像可知,此时电路中的电流I=0.4A,灯泡两端的电压为6V,即电源的电压U=6V
[2]当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图像可知,此时灯泡两端的电压
电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的最大阻值为
5. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距离凸透镜左侧20cm处,在凸透镜右侧20cm处的光屏上得到清晰的像,则此凸透镜的焦距为_________cm;再将蜡烛移到距离凸透镜15cm处保持不动,为使光屏上再次成清晰的像,请写出一种简单可行的操作方法:_______________。
【答案】 ①. 10 ②. 将光屏向远离凸透镜的方向移动
【解析】
【详解】[1]由题意可知,蜡烛与光屏到凸透镜的距离相等,都为20cm,此时光屏上能够承接到像,根据凸透镜成像规律可知,此时像距等于物距等于二倍焦距,因此可以计算凸透镜的焦距为。
[2]将蜡烛移到距离凸透镜15cm处保持不动,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距应该在二倍焦距以外,所以可以将光屏向远离凸透镜的方向移动。
6. 小明发现某品牌酸奶进行了产品升级。图甲是新设计的吸管,下端做得更尖,且吸管上有一条长长的凹槽。图乙是新设计的包装,插孔处贴了一层新材料薄膜,其作用是当吸管插入插孔时,薄膜与吸管紧密贴合,可以防止酸奶盒被碰倒时酸奶流出。图丙是吸管与薄膜贴合处的示意图。吸管下端很尖这是为了增大_________。请你从物理学的角度解释,吸管侧面凹槽的作用是_________。
【答案】 ①. 压强 ②. 使盒内外大气相通,大气压能将酸奶压入吸管中
【解析】
【详解】[1]吸管下端制作得很尖,是在压力大小一定时,通过减小受力面积来增大压强,可以使吸管更容易插入插孔。
[2]吸管侧面制作一条凹槽可以使盒内外连通,使内外气压相等,大气压能将酸奶压入吸管中,防止因薄膜与吸管贴合紧密,导致吸酸奶过程中,盒内气压减小,吸酸奶很费力。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13—14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 以下选项中,空间尺度最大的是( )
A. 太阳系 B. 银河系 C. 月亮 D. 太阳
【答案】B
【解析】
【详解】月球是地球的卫星,地球是太阳周围的一颗行星,绕着太阳转动,地球和月球称为地月系,它小于太阳系,太阳是太阳系中的唯一一颗恒星,太阳系除了太阳之外,还有行星、卫星、彗星等,太阳系是银河系中的一个星系,太阳系小于银河系,所以空间尺度最大的是银河系,故B符合体验,ACD不符合题意。
故选B。
8. 某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容 B. 密度 C. 电阻 D. 质量
【答案】A
【解析】
【详解】为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,这是因为水比土有更大的比热容,由可知,在质量和升高温度一定时,能吸收更多热量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 《考工记》记载:“马力既竭,辀犹能一取焉。”展现出古人观察到马已停止用力,车还能前进一段距离。车继续前进的主要原因是其( )
A. 具有惯性 B. 受到推力 C. 受力平衡 D. 受到摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】A.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。当马停止用力后,车由于具有惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动一段距离。所以车继续前进的主要原因是其具有惯性,故A符合题意;
B.当马停止用力后,马对车不再施加推力,所以车继续前进不是因为受到推力,故B不符合题意;
C.车在前进过程中,会受到地面的摩擦力等阻力的作用,其受力并不平衡。而且受力平衡时物体将保持静止或匀速直线运动状态,而车在前进过程中速度会逐渐减小,说明其受力不平衡,故C不符合题意;
D.摩擦力是阻碍物体相对运动的力,车受到的摩擦力方向与车前进的方向相反,它会使车的速度逐渐减小,而不是使车继续前进,故D不符合题意。
故选A。
10. 2025年5月14 日,长征二号丁运载火箭成功将太空计算卫星星座(12 颗计算卫星)送入预定轨道,如图所示,这标志着我国首个整轨互联的太空计算星座正式进入组网阶段。下列说法正确的是( )
A. 十二颗卫星进入预定轨道前后,质量会发生改变
B. 长征二号丁运载火箭的助推燃料含有的热量多
C. 在长征二号丁运载火箭加速升空时,若所有外力消失,火箭将保持静止
D. 长征二号丁运载火箭的发动机与轿车的汽油机都是热机
【答案】D
【解析】
【详解】A.十二颗卫星进入预定轨道前后,所处位置改变,但质量不变,故A错误;
B.热量是过程量,选项表述错误,长征二号丁运载火箭的助推燃料热值大,完全燃烧释放的热量多,故B错误;
C.在长征二号丁运载火箭加速升空时,若所有外力消失,由于惯性,火箭将保持原来的速度做匀速直线运动,故C错误;
D.长征二号丁运载火箭的发动机与轿车的汽油机都是利用内能做功的机器,都是热机,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,园艺工人在修剪枝条。关于园艺剪的使用,下列说法正确的是( )
A. 园艺剪对枝条的压力是阻力
B. 在图示状态使用时园艺剪是费力杠杆
C. 把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了省力
D. 把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了增大阻力臂
【答案】C
【解析】
【详解】A.园艺剪是杠杆,动力和阻力都是施加在园艺剪上,手对园艺剪的作用力是动力,枝条对园艺剪的作用力是阻力,故A错误;
B.如图,使用园艺剪时,动力作用点到支点(轴处)的距离大于阻力作用点到支点的距离,可判断动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力小于阻力,所以是省力杠杆,故B错误;
C.枝条往轴处靠近,阻力臂减小,根据杠杆平衡条件,动力减小,能省力,故C正确;
D.枝条往轴处靠近是减小阻力臂,不是增大阻力臂,故D错误。
故选C。
12. 如图为家庭电路的示意图,下列说法正确的是( )
A. 电能表是用来测量电功的仪表 B. 空气开关能起到漏电保护作用
C. 照明灯与它所在支路开关并联 D. 三线插座的中间插孔连接零线
【答案】A
【解析】
【详解】A.电能表是用来测量用电器消耗电能多少、电流做功多少的仪表,故A正确;
B.空气开关兼具总开关和保险丝的作用,可以在电流过大时自动断开开关以保护电路安全,也可当总开关使用,随时切断电路,漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸,而电路中电流过大不会跳闸,故B错误;
C.照明灯与它所在支路开关的连接方式是串联,故C错误;
D.三孔插座中间的插孔接的是地线,让有金属外壳的用电器的外壳接地,可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故D错误。
故选A。
13. 如图所示,一个工人利用动滑轮匀速提升重物。已知物重300N,施加在绳自由端竖直向上的拉力为200N,将物体提升10m。(不计绳重和摩擦)下列说法正确的是( )
A. 使用动滑轮可以省力 B. 此过程中拉力做的总功为2000J
C. 动滑轮重为100N D. 该动滑轮的机械效率为75%
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.使用动滑轮可以省力,但是费距离,故A正确;
B.由图,绳子段数,将物体提升10m,则绳子自由端移动距离
故拉力做功
故B错误;
C.由题意,,则
故C正确;
D.有用功
故机械效率
故D正确。
故选ACD。
14. 运动员郑钦文在巴黎奥运会上为我国赢得了首枚奥运网球单打项目金牌。某次发球,她在a点将球击出,击球后网球运动的频闪照片如图所示,球触地弹起后运动的最高点为c,触地过程中有一部分机械能转化成了内能,b点与c点等高,则( )
A. 网球在a点的动能为零
B. 网球在b点的机械能等于在c点的机械能
C. 网球在b点的动能大于在c点的动能
D. 网球触地弹起后运动到c点的过程中,动能减小,重力势能增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.网球在a点被击出时,已经具有了向前运动的速度,动能不为零,故A不符合题意;
B.b点在网球触地前,c点在网球触地弹起后,网球触地过程中有一部分机械能转化成了内能,机械能减小,则b点的机械能大于c点的机械能,故B不符合题意;
C.b点与c点等高,网球在b点和c点的重力势能相等。又因为触地过程中机械能有损失,所以b点的机械能大于c点的机械能。根据机械能等于动能与重力势能之和,重力势能相等时,机械能大的动能也大,因此网球在b点的动能大于在c点的动能,故C符合题意;
D.网球触地弹起后运动到c点的过程中,质量不变,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,故D符合题意。
故选CD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示是登山运动员沿倾斜山脊向上行走的示意图,请在图中以O点为力的作用点,画出该运动员受到的支持力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】登山运动员沿倾斜山脊向上行走时,受到垂直斜坡的支持力,支持力的方向垂直斜坡向上;运动员向上行走时有向下滑动的趋势,受到的摩擦力方向沿倾斜山脊向上,两个力都作用在O点上,如图所示:
16. 小明参加大型会展,通过明亮的地板MN看到灯S的像S',如图所示,请在图中画出物S以及该现象对应的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据平面镜成像特点可知,像与物关于平面镜对称,故作S'关于MN的对称点为S,连接S'和眼睛交于地面于O点,O点即为入射点,再连接SO为入射光线,O到眼睛的光线为反射光线,标上光线箭头。据此作图:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17. 用图甲所示装置测量“小车运动的平均速度”,每次实验小车都从斜面顶端自由释放,金属片可置于斜面的任意位置,用刻度尺测量路程,秒表测量时间,图乙是第5次记录的时间。下表是实验中收集的数据。
实验次数
1
2
3
4
5
路程s/ cm
20
40
60
80
100
时间t/s
2.0
2.8
3.5
4.0
(1)搭建斜面时,应使它保持很小的坡度,这样做的目的是__________________。
(2)表格空白处的时间为________ s。
(3)根据上表数据,可判断小车在斜面下滑的过程中做________(填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动。
(4)利用表格中数据,计算小车在第5次实验的平均速度为___________m/s。(保留两位小数)
【答案】(1)便于测量小车运动的时间
(2)4.4 (3)加速
(4)0.23
【解析】
【小问1详解】
斜面坡度越小,小车沿斜面向下运动的速度越慢,运动时间会越长,这样便于测量小车运动的时间。
【小问2详解】
秒表的中间小表盘上,指针指在“0”和“1”之间,且未超过半格,小表盘的读数为0min;在秒表的大表盘上,分度值为0.1s,所以大表盘指针的读数为4.4s,秒表的读数为4.4s。
【小问3详解】
根据表中数据,可知第1次实验的平均速度为
第2次实验的平均速度为
第3次实验的平均速度为
第4次实验的平均速度为
则小车在斜面下滑的过程中做加速直线运动。
【小问4详解】
第5次实验的平均速度为
18. 学校科技小组进行了“测量小石块密度”的实验(小石块为不规则形状,图中为了方便,画成了圆球形)。
(1)用天平测小石块的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲所示,小石块的质量为________ g。再用量筒和水测得小石块的体积为20cm3,则小石块的密度为________ kg/m3。实验完成后,科技小组的同学发现,使用的50g的砝码磨损了一角,则测得小石块的密度与其真实值相比________(填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(2)利用浮力知识,科技小组的同学又用另一种方法测出了小石块的密度。
步骤一:如图乙所示,将长方体物块放入柱形盛水容器中,物块漂浮,测出物块浸入水中的长度L。
步骤二:如图丙所示,将小石块放在物块上,测得物块浸入水中的长度与图乙相比增加了h1。此时物块受到的浮力与图乙相比________(填“变小”“不变”或“变大”)。
步骤三:如图丁所示,将小石块用细线(细线体积和质量均忽略不计)系在物块下,测得物块浸入水中的长度与图乙相比增加了h2。图丁中水对容器底部的压强________(填“大于”“等于”或“小于”)图丙中水对容器底部的压强。
(3)根据以上信息可得,小石块密度的表达式为ρ石=_______(用ρ石、h1、h2表示)。
【答案】(1) ①. 54 ②. ##2700 ③. 偏大
(2) ①. 变大 ②. 等于
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]天平读数为砝码质量加游码示数,砝码质量,标尺分度值,游码示数为,因此小石块质量
[2]石块密度
[3]砝码磨损后,实际质量小于标称质量,测量时需要更多砝码(或游码更偏右)才能平衡,因此测得的质量偏大,体积测量正确,密度测量值偏大。
【小问2详解】
[1]乙图只有物块漂浮,浮力;丙图物块和石块整体漂浮,浮力,因此丙图物块受到的浮力比乙图变大。
[2]将物块和石块看成整体,丙、丁中整体总重力不变,整体浮力都等于总重力,根据,总排开水的体积相等,容器中水的深度相同,根据,水对容器底部的压强相等。
【小问3详解】
设物块底面积为,丙图对比乙图,增加的浮力等于石块重力
则石块质量
丁图中,总排开体积等于丙图总排开体积,即
石块体积
因此石块密度
19. 为了探究串联电路中电压的特点,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V、3V)各若干个
C.电压表三个(测量范围0~3V,0~15V)
D.开关一个,导线若干
(1)实验小组设计了如图甲所示的电路图,连接电路时,开关应处于_________状态。L1、L2均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确L1、L2两端的电压大小,故电压表V1、V2的测量范围应选________(填“0~3V”或“0~15V”),待完成L1、L2电压值的初步测量后,最终选定V₁、V₂的测量范围。
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现 L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超测量范围,造成这一现象的原因可能是L1发生了________(填“短路”或“断路”)。
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,V2的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表:
电压表
V1
V2
V
电压U/V
2.8
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想________(填“可靠”或“不可靠”),理由是_______________。
(6)评估环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表V1指针反向偏转,原因是_____________。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 0~15V
(2) (3)短路
(4)2.7 (5) ①. 不可靠 ②. 实验中仅选用了规格相同的小灯泡做一次实验,未更换不同规格的小灯泡进行多次实验,结论具有偶然性
(6)电压表V1的正负接线柱接反了
【解析】
【小问1详解】
[1]连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
[2]因为实验前未明确L1、L2两端电压大小,而电源电压为6V,超过了量程,所以电压表V1、V2的测量范围应选0~15V。
【小问2详解】
原实物连线中电压表V连接错误,应将电压表V并联在L1和L2两端,即电压表V的负接线柱与L1右侧接线柱的连线错误,把电压表V的负接线柱与L1左侧接线柱连接。正确接法如答案图所示。
【小问3详解】
闭合开关S,L1不亮,V1几乎不偏转,说明L1两端无电压;L2过亮,V2超测量范围,说明L2两端电压过大,造成这一现象的原因可能是L1发生了短路。
【小问4详解】
由图丙可知,电压表选用量程,分度值为0.1V,其示数为2.7V,所以表格中V2对应的读数为2.7。
【小问5详解】
[1][2]该猜想不可靠。因为实验中仅选用了相同规格的小灯泡做一次实验,得出的“在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压”这一结论具有偶然性,应换用不同规格的小灯泡进行多次实验。
【小问6详解】
实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表V1指针反向偏转,原因是电压表V1的正负接线柱接反了。
五、综合应用题((本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 运-20是我国自主研制的重型运输机,如图。飞机获得的升力F 与其在平直跑道上滑行速度v 的平方成正比,即(k为定值,未知)。飞机在平直跑道上从静止开始加速,当速度达到v1时,飞机即将离地起飞,此时飞机所受升力与重力相等。升空后,飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行0.5h,其发动机在水平方向的牵引力大小为N。
(1)飞机起飞后,飞行员与地面塔台通信是利用______(填“电磁波”或“超声波”)来实现的。飞机的燃料航空煤油是从石油中提炼的,石油属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)求升空后飞机在上述0.5h内水平方向牵引力做的功。
(3)已知飞机重力为G(G为定值,已知),求飞机在跑道上滑行速度为0.5v1时受到的支持力。(用含有重力G的式子表示)
【答案】(1) ①. 电磁波 ②. 不可再生
(2)J
(3)0.75G
【解析】
【小问1详解】
[1]电磁波可在真空中传播,适合航空通信,飞行员与地面塔台通信利用电磁波来实现的。
[2]石油是经过漫长地质年代形成的,短期内无法再生,是不可再生能源。
【小问2详解】
升空后,飞机飞行的距离为
牵引力做的功为
【小问3详解】
起飞时,,飞机所受升力与重力相等,根据可得
当速度为时,升力为
飞机在跑道上竖直方向受力平衡,则速度为0.5v1时受到的支持力为
21. 2025年被称为我国“体重管理年”,小刘同学为帮助大家加强体重管理,设计了一台由电流表改装的可设置语音提示的体重计,A、B为语音提示器,大家可以根据自身情况设置语音提示,如图甲所示。当控制电路中电流时,衔铁被电磁铁吸附,断开A接通B,控制电路的电源电压恒为7.2V,滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表测量范围为0~0.6A,踏板重力不计,控制电路中,电磁铁线圈电阻忽略不计,g取10N/kg。
(1)控制电路中,开关S闭合时,电磁铁的上端是_________(填“N”或“S”)极,随着压力的增大,控制电路中电磁铁的磁性_________(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(2)小刘同学想将触发B的最小质量设置为50kg,求滑动变阻器连入电路的阻值。
(3)能触发B的最小质量是多少?
(4)求体重计空载时,控制电路消耗的最小电功率。
【答案】(1) ①. N##北 ②. 增强
(2)16Ω (3)10kg
(4)0.864W
【解析】
【小问1详解】
[1]根据右手螺旋定则,电流从电磁铁下端流入,上端流出,因此电磁铁的上端是 N 极。
[2]根据图乙,压力增大时,减小,总电阻减小。由于电源电压不变,根据欧姆定律,电流 增大,则电磁铁的磁性增强。
【小问2详解】
由题意可知,压力等于重力,即
根据图乙,此时。当时,衔铁被吸引,此时总电阻
滑动变阻器连入电路的阻值为
【小问3详解】
要使触发B的质量最小,即最小,对应最大。由小问2分析可知衔铁被吸引时 ,故要使最大,需最小,当为最小值此时
根据图乙,当时对应压力,此时质量
因此,能触发B的最小质量是10kg。
【小问4详解】
空载时,,根据图乙得。要使控制电路消耗的功率最小,由可知总电阻应最大。当R0 为最大值时,电路总电阻最大
故控制电路消耗的最小电功率
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