内容正文:
2025年初中学业水平第二次模拟考试
物理
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列估测符合实际的是( )
A. 课桌的高度约为 B. 初中生正常的步行速度约为
C. 洗澡水的正常温度约为 D. 一本人教版八上物理书重约
2. 古时候通常会用“一炷香”作为计时工具,通过查阅信息可知:在古代,一炷香燃烧完毕的时间通常用来表示半个时辰,即一小时。图甲是一炷香(长为l)刚点燃的情境,乙是此炷香燃烧一段时间后的情境(假设此香燃烧过程速度保持不变)。根据上述信息,图乙中香的剩余部分燃烧完毕需要的时间最接近的是( )
A. 1800s B. 1200s C. 600s D. 300s
3. 同学们对隔音房间模型进行隔音测试,如图所示。关闭隔音房间门后听到铃声变小是由于( )
A. 闹铃的振动停止了 B. 铃声的音调变低了
C. 铃声在传播中减弱了 D. 铃声的传播速度变小了
4. 厨房不仅是加工食材的场所,也是日常生活中充满物态变化的“实验室”。在烹饪过程中涉及各种物态变化,对厨房中的热现象描述不正确的是( )
A. 拿刚出锅的热馒头时要在手上沾点凉水,避免烫伤手
B. 为了让冻肉尽快解冻,可以在肉上撒盐,这样能有效升高冰的熔点
C. 冰箱冷冻室会有“白霜”,“白霜”是空气中的水蒸气凝华形成的
D. 麻花用油炸表面会变黄变焦,因为麻花中的水分在高温下迅速汽化,同时表面因高温而部分碳化形成酥脆外壳
5. 如图所示,是某学习小组在做“测量固体密度”实验时的部分场景。下列选项正确的是( )
A. 天平使用前指针位置如图甲所示,为使天平平衡,平衡螺母应向右调
B. 天平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,该固体的质量为
C. 放入固体前后量筒的示数如图丙所示,该固体的体积为
D. 多次测量后绘制图像如图丁所示,该固体的密度为
6. 对所学的知识整理复习是良好的学习习惯,某同学对学习过的物理实验操作及其中的物理方法进行如下梳理,下表中对应位置填写不正确的是( )
实验操作
物理方法
探究影响降落伞的滞留时间的因素,保持其他因素不变,改变其中的一个因素
A
测量细铜丝的直径,可以把细铜丝绕在一根铅笔上50圈,测出线圈的长度L,再通过计算出细铜丝的直径
B
正在发声的音叉的振动可以通过激起水花来表现
C
探究平面镜成像的特点时,利用与蜡烛A大小相同的未点燃蜡烛B来代替点燃的蜡烛A形成的像
D
A. 控制变量法 B. 累计法 C. 模型法 D. 等效替代法
7. 如图所示是镜头下的枣庄市东湖公园内的中兴阁。下列说法正确的是( )
A. 小亮想把中兴阁拍大一点,相机离阁更近同时将相机的镜头前伸
B. 中兴阁位于摄像头焦距的一倍焦距到二倍焦距之间
C. 中兴阁在水中所成的是倒立的虚像
D. 摄像头的成像特点与投影仪的成像特点相同
8. 一个排球的重力为、所受阻力为,它在空中运动时受到的空气阻力始终与运动方向相反,则这个排球仅在这两个力的作用下在空中竖直上升的过程中,它所受合力的大小和方向为( )
A. 大小:;方向:竖直向上 B. 大小:;方向:竖直向上
C. 大小:;方向:竖直向下 D. 大小:;方向:竖直向下
9. 以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》,下列说法正确的是( )
A. 图甲,砸打稻米时,碓头的重力势能越大,稻米越容易去皮
B. 图乙,水由高处流下时,水的动能减小
C. 图丙,牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中,牛的机械能减小
D. 图丁,稻粒落入木桶的过程中,其动能转化为重力势能
10. 在巴黎奥运会皮划艇静水女子500米双人划艇决赛中,中国皮划艇队卫冕成功。如图,是两名运动员在比赛中奋力划桨的情景。下列说法正确的是( )
A. 出发前,皮划艇和运动员保持静止状态,此时皮划艇受到的重力和浮力是一对平衡力
B. 运动员划桨时,水对桨的力大于桨对水的力
C. 停止划水后皮划艇能继续前进,是因为皮划艇受到惯性的作用
D. 运动员划桨时,桨相当于一个费力杠杆
11. 2024年6月4日,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面的南极艾特肯盆地成功展开。该面五星红旗是世界上首面玄武岩红旗,采用玄武岩为主的复合材料制造,玄武岩材料具有抗压性强、强度高、耐腐蚀、耐磨、耐高温和低温、隔热、导电性差等特点。下列不适合用玄武岩材料的是( )
A. 机场跑道 B. 建筑装饰 C. 防火设施 D. 输电导线
12. 司机酒后驾驶存在许多安全隐患。某物理兴趣小组设计了一种简易酒精浓度检测仪,其电路原理图如图甲所示。R1是气敏电阻,其阻值随呼气酒精浓度K变化的关系如图乙所示,R2为滑动变阻器,检测前通过调节滑动变阻器对检测仪进行“调零”,此时电流表的示数为0.1A,调零后滑动变阻器的位置不变,电源电压为12V并且保持不变,查阅到相关资料如表1所示。下列说法中正确的是( )
A. 呼气酒精浓度增加时,电流表的示数变小
B. 对检测仪“调零”时,R2接入电路的电阻为10Ω
C. 检测时,当电流表示数为0.15A时,司机属于非酒驾
D. 检测时,若电流表示数为0.3A,司机属于醉驾
13. 如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=5Ω,灯泡L标有“4V 0.4A”字样。当开关S3断开,S1和S2闭合时,灯泡L恰好正常发光;当开关S2断开,S1和S3闭合时,电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的影响。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压是8V
B. R2的阻值是10Ω
C. 灯泡L的电阻值是30Ω
D. 当开关S3断开S1和S2闭合时,电路消耗的总电功率是2.4W
14. 在如图所示的关于磁场的现象与实验中,下列表述正确的是( )
A. 图a奥斯特最早发现地磁两极与地理两极并不重合
B. 图b实验可探究通电导线周围是否存在磁场
C. 图c实验探究结果与发电机原理相同
D. 图d电路闭合开关瞬间可观察到小磁针逆时针转动
15. 关于信息和能源,下列说法正确的是( )
A. 空间站中的航天员通过超声波与地面控制中心传递信息
B. 化石能源、核能、水能、太阳能,都属于可再生能源
C. 光纤通信是利用光从光导纤维中的一端射入,在内壁多次反射后从另一端射出,从而把它携带的信息传到远方
D. 目前人类已建立的核电站,是利用核聚变释放的能量来发电的
二、填空和作图题:每空1分,作图均2分,共17分
16. 近年来枣庄大力发展文旅产业,吸引了众多外地游客来枣观光旅游。
(1)河北的小丽专门乘坐高铁来枣庄文体中心观看演唱会。她所乘坐高铁靠电力驱动,电动机把电能转化为______能。以进站的列车为参照物,坐在车内座位上的乘客是______的。高铁采用了能量回收制动方式,列车到站前停止动力供电,继续向前运行,内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流,把机械能转化为电能进行回收,该工作方式属于______现象;
(2)演唱会上小丽听到歌手的声音是通过______传到耳朵中的。她通过手机跟朋友分享现场音乐,是利用______传递的信息。
17. 按要求填空:如图1,鼠标的左键可看成杠杆OBA(O为支点),当我们的手指在B点按下鼠标左键时,使电路接通完成操作任务。
(1)请在简图2中画出在B点按下鼠标左键时所需要的最小动力F1的示意图及其力臂l1;
(2)杠杆OBA是________(选填“省力”或“费力”)杠杆,判断依据:________。
18. 厨房里带开关的插座如图甲所示。
(1)在图乙中,请用笔画线代替导线完成插孔、开关剩余部分的接线,使开关能控制两个插座(均能提供的电压)的供电。
(2)铁皮外壳的电饭锅应该使用______(选填“两脚”“三脚”)插座;
(3)电饭锅煮饭时,通过______的方式使锅内的水内能增大。饭煮好后,小明在客厅闻到饭香。这表明______。
A.分子间有引力 B.分子间有斥力 C.分子做无规则运动
19. 小胡同学学习电学之后要设计一个有“低、中、高”温三个挡位的电加热器,其电路如图所示,、是电热丝,开关S接触相邻的两个触点。,应该选取______(选填“”或“”)的电热丝才能达到设计要求。当开关S接触“1、2”两个触点时,电热丝是处于______挡位(选填“低温”、“中温”或“高温”)。当电加热器处于低温挡时通电,电流产生的热量是______J。
三、实验题:本题共4小题,共30分。
20. 物理兴趣小组的同学探究“光的反射定律”。
(1)如图甲,将平面镜M放置在水平桌面上,白色硬纸板___________立在平面镜上,硬纸板由 E、F两部分组成,可绕竖直接缝ON折转。
(2)用作光屏的硬纸板应选择较___________(选填“光滑”或“粗糙”)的,光在这样的纸板上发生___________反射,使从纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹。
(3)让一束光AO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OB,然后将硬纸板F的部分向后折转,如图乙,则在F上___________(选填“能”或“不能”)看到反射光线,这是为了探究反射光线、入射光线和法线___________。
(4)如图丙,保持E、F在同一平面内,将硬纸板倾斜,让入射光线仍贴着硬纸板沿AO方向射向镜面,则硬纸板上___________(选填“能”或“不能”)看到反射光线。
(5)将纸板恢复到图甲状态后,为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作应该是___________,多次进行实验。
21. 【实验名称】探究物体动能的大小与运动的速度是否有关;
【证据】使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是______(选填“相同”或“不同”)的;
(1)实验中,小明是通过观察______来比较小球动能大小的,这种研究方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)木块被小球撞出一段距离后停了下来,这是因为木块受到______的作用。
(3)汽车行驶过程中为了保证安全,需要限速,能说明这一原因的是______两次实验,原因是:当质量一定时,______越大,物体的动能越大。
(4)如图丁,使小球从光滑斜槽轨道()上的O点自由滚下,依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为和,则______(选填“>”、“<”或“=”);当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,小球将______。(选填:“静止”或“匀速直线运动”或“变速曲线运动”)
22. 在做“研究液体内部的压强”实验时,同学们设计了如图所示的实验探究方案,图甲、乙、丁中探头在液体中的深度相同,实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面的高度差的大小关系是。
(1)实验中液体内部的压强的大小是通过______来反映的。
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法______(填序号)进行调节。
①从U形管内倒出适量的水 ②拆除软管重新安装 ③向U形管内加适量的水
(3)分析图甲和图______两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4)小明通过分析图丙和图丁两次实验数据认为图丁烧杯中盛的是浓盐水,他的结论是不可靠的,因为______。
【拓展实验】
(5)①如图己所示,要使橡皮膜恢复原状,应进行的操作是______。橡皮膜恢复原状后,分别测出橡皮膜在水和盐水中所处的深度、。
②测得盐水的密度为______(水的密度为,用测量符号表示)。
23. 利用图甲所示电路做“伏安法测电阻”的实验,电源电压为。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整,要求滑片向右移时,电阻变小。
(2)在连接电路的过程中,开关应该______。
(3)闭合开关后,小明发现无论怎样移动滑片,电流表无示数,电压表示数接近,则电路中可能出现的故障是______。
(4)排除故障后开始实验,当电压表示数为时,电流表的示数如图乙所示,被测电阻的阻值是______。
(5)实验过程中,改变滑片位置并进行多次测量,这样做的目的是______。
(6)利用图甲实验器材还能完成下列探究实验______。(选填“A”或“B”)
A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系
(7)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为,请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为;
②闭合开关S,_____________,读出电压表示数为;
③待测电阻______。(用已知和测量出的物理量符号表示)
四、综合题:共23分
24. 如图所示,滑雪爱好者小丽同学的质量为,滑雪板和装备总质量为,站立在水平雪面上时每只滑雪板与雪面的接触面积为。某次滑雪时,小丽同学用时,在水平雪面上匀速滑行了,匀速滑行过程中所受雪地的阻力为重力的倍。g取,求:
(1)小丽同学滑雪的速度;
(2)图中小丽同学站立时对水平雪面的压强;
(3)小丽同学滑雪时的功率。
25. 如图甲所示,在建设桥梁时,起重船将一体积为的桥梁部件(密闭)从运输船上转移至河水中,A处为卷扬机,起重船吊臂前端滑轮组如图乙所示。当起重船从运输船上吊起桥梁部件时,起重船浸入水中的体积增加了。桥梁部件在空中匀速上升,若不计摩擦及钢丝绳重,此时滑轮组的机械效率为,,g取,求:
(1)起重船将桥梁部件浸入水中的过程(桥梁部件没有碰到河底),卷扬机对钢丝绳自由端的拉力将______(选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)被吊起的桥梁部件的重力;
(3)起重船底距离水面处甲板受到河水的压强;
(4)桥梁部件在空中被提升过程中,卷扬机对钢丝绳自由端的拉力。
26. 我国智能机器人发展全球领先。在图书馆领域,机器人可以辅助或替代图书管理员的工作,提供整理图书、读者咨询等服务,下表是某智能机器人图书管理员“小Q”(如图甲)的部分参数。
参数
电源电压
最大负重
提升重物最大高度
电池容量
充电功率
名称数据
48
15
10
100
(1)机器人在充电的时候,将电能转化为______能。
(2)机器人剩余电量为时就要自动去充电,则每次充满电需要多少小时?
(3)如图乙所示为“小Q”承受图书重力的过载保护电路原理图,图中R为压力传感器,阻值随所受压力变化图像如图丙所示,图乙触发器的电阻忽略不计,通过的电流超过时就触发电动机停止工作,放弃执行搬书指令,以免“小Q”受损伤。因此为保护“小Q”,电阻箱的阻值至少应为多少?
(4)图书馆管理人员发现,“小Q”经过斜面时,爬坡打滑爬不上去,为了让“小Q”能爬坡,可采用的方法是______________。
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2025年初中学业水平第二次模拟考试
物理
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列估测符合实际的是( )
A. 课桌的高度约为 B. 初中生正常的步行速度约为
C. 洗澡水的正常温度约为 D. 一本人教版八上物理书重约
【答案】B
【解析】
【详解】A.中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm即8dm左右,而不是80dm,80dm = 8m,太高了,故A不符合实际;
B.人正常步行的速度在
所以初中生正常的步行速度约为4km/h是合理的,故B符合实际;
C.人洗澡时水温通常接近体温,较舒适的范围为,60℃过高,容易烫伤,故C不符合实际;
D.一本人教版八上物理书质量约200g即0.2kg,其重力
而不是约0.2N,故D不符合实际。
故选B。
2. 古时候通常会用“一炷香”作为计时工具,通过查阅信息可知:在古代,一炷香燃烧完毕的时间通常用来表示半个时辰,即一小时。图甲是一炷香(长为l)刚点燃的情境,乙是此炷香燃烧一段时间后的情境(假设此香燃烧过程速度保持不变)。根据上述信息,图乙中香的剩余部分燃烧完毕需要的时间最接近的是( )
A. 1800s B. 1200s C. 600s D. 300s
【答案】B
【解析】
【详解】由图知,乙中香的剩余部分与图甲一炷香的长度之比约为,已知一炷香燃烧完毕的时间为
所以图乙中香的剩余部分燃烧完毕需要的时间约为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3. 同学们对隔音房间模型进行隔音测试,如图所示。关闭隔音房间门后听到铃声变小是由于( )
A. 闹铃的振动停止了 B. 铃声的音调变低了
C. 铃声在传播中减弱了 D. 铃声的传播速度变小了
【答案】C
【解析】
【详解】关闭隔音房间门不会影响声源的振动,声源处铃声的响度和音调都不会改变,声音传播速度只与介质种类及温度有关,传播速度也不会变小,但是隔音门阻碍了声音的传播,所以听到的铃声会变小,是在传播过程中减弱了铃声,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 厨房不仅是加工食材的场所,也是日常生活中充满物态变化的“实验室”。在烹饪过程中涉及各种物态变化,对厨房中的热现象描述不正确的是( )
A. 拿刚出锅的热馒头时要在手上沾点凉水,避免烫伤手
B. 为了让冻肉尽快解冻,可以在肉上撒盐,这样能有效升高冰的熔点
C. 冰箱冷冻室会有“白霜”,“白霜”是空气中的水蒸气凝华形成的
D. 麻花用油炸表面会变黄变焦,因为麻花中的水分在高温下迅速汽化,同时表面因高温而部分碳化形成酥脆外壳
【答案】B
【解析】
【详解】A.拿刚出锅的热馒头时要在手上沾点凉水,汽化吸热,避免烫伤手,故A正确,不符合题意;
B.为了让冻肉尽快解冻,可以在肉上撒盐,这样能有效降低冰的熔点,故B错误,符合题意;
C.冰箱冷冻室会有“白霜”,“白霜”是固态的小冰晶,由空气中的水蒸气凝华形成的,故C正确,不符合题意;
D.麻花用油炸表面会变黄变焦,因为麻花中的水分在高温下,吸收热量迅速汽化,同时表面因高温而部分碳化形成酥脆外壳,故D正确,不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,是某学习小组在做“测量固体密度”实验时的部分场景。下列选项正确的是( )
A. 天平使用前指针位置如图甲所示,为使天平平衡,平衡螺母应向右调
B. 天平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,该固体的质量为
C. 放入固体前后量筒的示数如图丙所示,该固体的体积为
D. 多次测量后绘制图像如图丁所示,该固体的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中天平使用前,指针偏右,说明右侧重,因此应向左移动平衡螺母,故A错误;
B.由图乙可知,固体的质量为
m=20g+5g+2g=27g
故B错误;
C.由图丙可知,固体放入前,量筒中水的体积为
V1=30mL=30cm3
固体放入水中浸没,量筒中的总体积为
V2=40mL=40cm3
则固体的体积为
V=V2-V1=40cm3-30cm3=10cm3
故C错误;
D.根据图示可知,m-V图像为一条过原点的斜线,则固体的密度为
故D正确。
故选D。
6. 对所学的知识整理复习是良好的学习习惯,某同学对学习过的物理实验操作及其中的物理方法进行如下梳理,下表中对应位置填写不正确的是( )
实验操作
物理方法
探究影响降落伞的滞留时间的因素,保持其他因素不变,改变其中的一个因素
A
测量细铜丝的直径,可以把细铜丝绕在一根铅笔上50圈,测出线圈的长度L,再通过计算出细铜丝的直径
B
正在发声的音叉的振动可以通过激起水花来表现
C
探究平面镜成像的特点时,利用与蜡烛A大小相同的未点燃蜡烛B来代替点燃的蜡烛A形成的像
D
A. 控制变量法 B. 累计法 C. 模型法 D. 等效替代法
【答案】C
【解析】
【详解】A.探究其中一个影响因素,控制其他因素不变,运用了控制变量法,故A正确,不符合题意;
B.直接测细铜丝的直径无法测量得出,把细铜丝绕在一根铅笔上50圈,测出线圈的长度L,再通过计算出细铜丝的直径,运用了累积法,故B正确,不符合题意;
C.正在发声的音叉的振动可以通过激起水花来表现,探究过程运用了转换法,故C错误,符合题意;
D.探究平面镜成像的特点时,利用与蜡烛A大小相同的未点燃蜡烛B来代替点燃的蜡烛A形成的像,运用了等效替代法,故D正确,不符合题意。
故选C。
7. 如图所示是镜头下的枣庄市东湖公园内的中兴阁。下列说法正确的是( )
A. 小亮想把中兴阁拍大一点,相机离阁更近同时将相机的镜头前伸
B. 中兴阁位于摄像头焦距的一倍焦距到二倍焦距之间
C. 中兴阁在水中所成的是倒立的虚像
D. 摄像头的成像特点与投影仪的成像特点相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.拍照时,依据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的动态变化规律,若小亮想把中兴阁拍大一点,就需要减小物距,增大像距。即相机离阁更近(减小物距),同时将相机的镜头前伸(增大像距),故A正确;
B.由凸透镜成像规律及其应用可知,摄像头成像时,物体应位于摄像头的2倍焦距以外,此时成倒立、缩小的实像,所以中兴阁应位于摄像头焦距的二倍焦距之外,而不是一倍焦距到二倍焦距之间,故B错误;
C.中兴阁在水中所成的像属于平面镜成像,根据平面镜成像特点,其成的是正立的虚像,而不是倒立的虚像,故C错误;
D.摄像头成像时,物体在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,其成像特点与照相机的成像特点相同;而投影仪成像时,物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,所以摄像头的成像特点与投影仪的成像特点不同,故D错误。
故选A。
8. 一个排球的重力为、所受阻力为,它在空中运动时受到的空气阻力始终与运动方向相反,则这个排球仅在这两个力的作用下在空中竖直上升的过程中,它所受合力的大小和方向为( )
A. 大小:;方向:竖直向上 B. 大小:;方向:竖直向上
C. 大小:;方向:竖直向下 D. 大小:;方向:竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】排球在空中竖直上升时,受到两个力的作用,重力G方向始终是竖直向下的。空气阻力f 因为阻力始终与运动方向相反,排球此时向上运动,所以阻力方向是竖直向下的。
由于重力和阻力的方向都是竖直向下的,根据同一直线上方向相同的力的合成方法,合力的大小等于这两个力的大小之和,即 F合 = G + f ;合力的方向与这两个力的方向相同,也就是竖直向下。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9. 以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》,下列说法正确的是( )
A. 图甲,砸打稻米时,碓头的重力势能越大,稻米越容易去皮
B. 图乙,水由高处流下时,水的动能减小
C. 图丙,牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中,牛的机械能减小
D. 图丁,稻粒落入木桶的过程中,其动能转化为重力势能
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲,砸打稻米时,碓头的重力势能越大,对外做的功越多,稻米越容易去皮,故A正确;
B.图乙,水由高处流下时,水的重力势能转化为动能,水的动能增大,故B错误;
C.图丙,牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中,牛的动能和势能都不变,机械能不变,故C错误;
D.图丁,稻粒落入木桶的过程中,其重力势能转化为动能,故D错误。
故选A。
10. 在巴黎奥运会皮划艇静水女子500米双人划艇决赛中,中国皮划艇队卫冕成功。如图,是两名运动员在比赛中奋力划桨的情景。下列说法正确的是( )
A. 出发前,皮划艇和运动员保持静止状态,此时皮划艇受到的重力和浮力是一对平衡力
B. 运动员划桨时,水对桨的力大于桨对水的力
C. 停止划水后皮划艇能继续前进,是因为皮划艇受到惯性的作用
D. 运动员划桨时,桨相当于一个费力杠杆
【答案】D
【解析】
【详解】A.出发前,皮划艇和运动员保持静止状态,此时皮划艇受到的浮力等于皮划艇和运动员的总重力,皮划艇受到的重力和浮力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.运动员划桨时,水对桨的力与桨对水的力是一对相互作用力,两个力大小相等,故B错误;
C.停止划水后皮划艇能继续前进,是因为皮划艇具有惯性,而不是受惯性的作用,故C错误;
D.运动员划桨时,桨相当于一个杠杆,此时动力臂小于阻力臂,即桨相当于一个费力杠杆,故D正确。
故选D。
11. 2024年6月4日,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面的南极艾特肯盆地成功展开。该面五星红旗是世界上首面玄武岩红旗,采用玄武岩为主的复合材料制造,玄武岩材料具有抗压性强、强度高、耐腐蚀、耐磨、耐高温和低温、隔热、导电性差等特点。下列不适合用玄武岩材料的是( )
A. 机场跑道 B. 建筑装饰 C. 防火设施 D. 输电导线
【答案】D
【解析】
【详解】A.机场跑道需要承受飞机起降时的巨大压力和摩擦力,玄武岩材料抗压性强、强度高、耐磨,这些特性使其能够满足机场跑道的使用要求,适合用于机场跑道,故A不符合题意。
B.玄武岩材料具有耐腐蚀、强度高等特点,在建筑装饰方面,能够较好地抵御外界环境的侵蚀,并且有一定的强度保证其稳定性,可用于建筑装饰,故B不符合题意。
C.玄武岩材料耐高温和低温、隔热,这些性质使得它在防火设施中能够发挥作用,比如可以作为隔热材料等应用于防火相关领域,故C不符合题意。
D.输电导线需要良好的导电性,而玄武岩材料导电性差,这一特性决定了它不适合用于输电导线,故D符合题意。
故选D。
12. 司机酒后驾驶存在许多安全隐患。某物理兴趣小组设计了一种简易酒精浓度检测仪,其电路原理图如图甲所示。R1是气敏电阻,其阻值随呼气酒精浓度K变化的关系如图乙所示,R2为滑动变阻器,检测前通过调节滑动变阻器对检测仪进行“调零”,此时电流表的示数为0.1A,调零后滑动变阻器的位置不变,电源电压为12V并且保持不变,查阅到相关资料如表1所示。下列说法中正确的是( )
A. 呼气酒精浓度增加时,电流表的示数变小
B. 对检测仪“调零”时,R2接入电路的电阻为10Ω
C. 检测时,当电流表示数为0.15A时,司机属于非酒驾
D. 检测时,若电流表示数为0.3A,司机属于醉驾
【答案】D
【解析】
【详解】A.当呼气酒精浓度增加时,R1变小,滑动变阻器的位置不变,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故A错误;
B.对仪器调零时,电流表示数为0.1A,电路总电阻为
由图乙可知,此时R1的阻值为100Ω,则R2接入电路的电阻为
故B错误;
C.检测时,当I'=0.15A,R2=20Ω时,根据欧姆定律可得电路的总电阻
根据串联电路电阻特点可得
对应乙图,此时
此时酒精浓度为
该司机属于酒驾,故C错误;
D.检测时,当I"=0.3A,R2=20Ω时,根据欧姆定律可得电路的总电阻
根据串联电路电阻特点可得
对应乙图,此时
此时酒精浓度为
该司机属于醉驾,故D正确。
故选D。
13. 如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=5Ω,灯泡L标有“4V 0.4A”字样。当开关S3断开,S1和S2闭合时,灯泡L恰好正常发光;当开关S2断开,S1和S3闭合时,电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的影响。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压是8V
B. R2的阻值是10Ω
C. 灯泡L的电阻值是30Ω
D. 当开关S3断开S1和S2闭合时,电路消耗的总电功率是2.4W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,当开关S3断开、S1和S2闭合时,R1与灯L串联,灯泡L正常发光,灯泡L两端的电压UL=4V,电路中的电流I=IL=0.4A
R1两端的电压U1=IR1=0.4A×5Ω=2V
根据串联电路的电压特点可知,电源电压U=UL+U1=2V+4V=6V
故A错误;
B.当开关S2断开、S1和S3闭合时,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流I′=I1=I2=0.3A
R1两端的电压U1′=I1R1=0.3A×5Ω=1.5V
根据串联电路的电压特点可知,R2两端的电压U2=U-U1′=6V-1.5V=4.5V
R2的电阻为
故B错误;
C.灯泡L的电阻值
故C错误;
D.当开关S3断开、S1和S2闭合时,R1与灯L串联,电路中的电流I=IL=0.4A
电路消耗的总电功率是P=UI=6V×0.4A=2.4W
故D正确。
故选D。
14. 在如图所示的关于磁场的现象与实验中,下列表述正确的是( )
A. 图a奥斯特最早发现地磁两极与地理两极并不重合
B. 图b实验可探究通电导线周围是否存在磁场
C. 图c实验探究结果与发电机原理相同
D. 图d电路闭合开关瞬间可观察到小磁针逆时针转动
【答案】B
【解析】
【详解】A.中国宋代的沈括是第一个清楚、准确地论述了磁偏角的科学家,故A错误;
B.通电导线能够使自由转动的静止小磁针发生偏转,这说明通电导线周围存在磁场,故B正确;
C.磁场中的导体通电后,会受力运动,即说明通电导线在磁场中受力的作用,这是电动机的原理,故C错误;
D.图d电路电流从通电螺线管的左边流入,右边流出,根据安培定则,则通电螺线管的右端为N极,由于同名磁极相互排斥,小磁针顺时针转动,故D错误。
故选B。
15. 关于信息和能源,下列说法正确的是( )
A. 空间站中的航天员通过超声波与地面控制中心传递信息
B. 化石能源、核能、水能、太阳能,都属于可再生能源
C. 光纤通信是利用光从光导纤维中的一端射入,在内壁多次反射后从另一端射出,从而把它携带的信息传到远方
D. 目前人类已建立的核电站,是利用核聚变释放的能量来发电的
【答案】C
【解析】
【详解】A.电磁波可以在真空中传播,但声波不能在真空中传播,故A错误;
B.水能、太阳能属于可再生能源,化石能源和核能属于不可再生能源,故B错误;
C.光纤通信是利用光从光导纤维中的一端射入,在内壁多次反射后从另一端射出,从而把它携带的信息传到远方,故C正确;
D.目前人类已建立的核电站,是利用可控核裂变释放的能量来发电的,故D错误。
故选C。
二、填空和作图题:每空1分,作图均2分,共17分
16. 近年来枣庄大力发展文旅产业,吸引了众多外地游客来枣观光旅游。
(1)河北的小丽专门乘坐高铁来枣庄文体中心观看演唱会。她所乘坐高铁靠电力驱动,电动机把电能转化为______能。以进站的列车为参照物,坐在车内座位上的乘客是______的。高铁采用了能量回收制动方式,列车到站前停止动力供电,继续向前运行,内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流,把机械能转化为电能进行回收,该工作方式属于______现象;
(2)演唱会上小丽听到歌手的声音是通过______传到耳朵中的。她通过手机跟朋友分享现场音乐,是利用______传递的信息。
【答案】(1) ①. 机械 ②. 静止 ③. 电磁感应
(2) ①. 空气 ②. 电磁波
【解析】
【小问1详解】
[1]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,工作过程中是将电能转化为机械能。
[2]坐在车内的乘客与进站列车的相对位置没有改变,所以以进站列车为参照物,坐在车内座位上的乘客是静止的。
[3]闭合电路的一部分导体切割磁感线产生感应电流的现象叫电磁感应,列车制动时内部线圈随车轮转动切割磁感线产生电流,正是利用电磁感应现象将机械能转化为电能回收。
【小问2详解】
[1]声音的传播需要介质,在演唱现场,声音是通过空气这种介质传播到人的耳朵中的。
[2]手机属于无线通信设备,是利用电磁波来传递信息的,所以小丽通过手机分享现场音乐是借助电磁波传递信息。
17. 按要求填空:如图1,鼠标的左键可看成杠杆OBA(O为支点),当我们的手指在B点按下鼠标左键时,使电路接通完成操作任务。
(1)请在简图2中画出在B点按下鼠标左键时所需要的最小动力F1的示意图及其力臂l1;
(2)杠杆OBA是________(选填“省力”或“费力”)杠杆,判断依据:________。
【答案】(1) (2) ①. 费力 ②. 动力臂小于阻力臂
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,O为支点,根据杠杆平衡条件可知,在B点按下鼠标左键时所需要的动力最小,力臂最长,即连接OB,以OB作为力臂时,力臂最长,且力方向与力臂垂直,因为F2的作用效果是使杠杆顺时针转动,因此动力F1的作用效果应使杠杆逆时针转动,即F1的方向向下,如图所示:
【小问2详解】
[1][2]过O点向F2作垂线可画出阻力臂,可以发现此时动力臂小于阻力臂,则根据杠杆平衡条件可知,动力大于阻力,此杠杆为费力杠杆。
18. 厨房里带开关的插座如图甲所示。
(1)在图乙中,请用笔画线代替导线完成插孔、开关剩余部分的接线,使开关能控制两个插座(均能提供的电压)的供电。
(2)铁皮外壳的电饭锅应该使用______(选填“两脚”“三脚”)插座;
(3)电饭锅煮饭时,通过______的方式使锅内的水内能增大。饭煮好后,小明在客厅闻到饭香。这表明______。
A.分子间有引力 B.分子间有斥力 C.分子做无规则运动
【答案】(1) (2)三脚
(3) ①. 热传递 ②. C
【解析】
【小问1详解】
在图乙中,要使开关能控制两个插座(均能提供220V的电压)的供电,则开关应该接在干路上,两插座并联,右孔接火线、左孔接零线、上孔接地线。
【小问2详解】
为了安全,铁皮外壳的电饭锅应该使用三脚插座,使铁皮接地。
【小问3详解】
[1]电饭锅正常煮饭时,加热盘通过热传递的方式将热量传递给锅内的水,从而使锅内的水内能增大。
[2]饭煮好后,小明在客厅闻到饭香,这是扩散现象,表明分子做无规则运动,故选C。
19. 小胡同学学习电学之后要设计一个有“低、中、高”温三个挡位的电加热器,其电路如图所示,、是电热丝,开关S接触相邻的两个触点。,应该选取______(选填“”或“”)的电热丝才能达到设计要求。当开关S接触“1、2”两个触点时,电热丝是处于______挡位(选填“低温”、“中温”或“高温”)。当电加热器处于低温挡时通电,电流产生的热量是______J。
【答案】 ①. ②. 中温 ③. 6600##
【解析】
【详解】[1]据图可知,要形成三挡电加热器,电路分别为两定值电阻并联,或单独接入电路各形成一个挡位,因此、两电阻丝的阻值应不同,应该选取440Ω。
[2]当开关S接触“1、2”两个触点时,此时电路为简单电路;当开关S接触“2、3”两个触点时,电路为两电阻并联,根据并联电阻规律可知,电路中的总电阻最小;当开关S接触“3、4”两个触点时,电路为简单电路;已知,根据可知,S接触“2、3”两个触点时为高温挡;开关S接触“1、2”两个触点时为中温挡;开关S接触“3、4”两个触点时为低温挡。
[3]当电加热器处于低温挡时通电1min,电流产生的热量是
三、实验题:本题共4小题,共30分。
20. 物理兴趣小组的同学探究“光的反射定律”。
(1)如图甲,将平面镜M放置在水平桌面上,白色硬纸板___________立在平面镜上,硬纸板由 E、F两部分组成,可绕竖直接缝ON折转。
(2)用作光屏的硬纸板应选择较___________(选填“光滑”或“粗糙”)的,光在这样的纸板上发生___________反射,使从纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹。
(3)让一束光AO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OB,然后将硬纸板F的部分向后折转,如图乙,则在F上___________(选填“能”或“不能”)看到反射光线,这是为了探究反射光线、入射光线和法线___________。
(4)如图丙,保持E、F在同一平面内,将硬纸板倾斜,让入射光线仍贴着硬纸板沿AO方向射向镜面,则硬纸板上___________(选填“能”或“不能”)看到反射光线。
(5)将纸板恢复到图甲状态后,为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作应该是___________,多次进行实验。
【答案】(1)竖直 (2) ①. 粗糙 ②. 漫
(3) ①. 不能 ②. 是否在同一平面内
(4)不能 (5)改变入射角的大小
【解析】
【小问1详解】
入射光线、法线和反射光线在同一平面内,为了显示光路,白色硬纸板应竖直立放在水平放置的平面镜上。
【小问2详解】
[1][2]为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应选择较粗糙,光线射在纸板表面发生漫反射,使反射光线射向各个方向,使观察者从纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹。
【小问3详解】
[1][2]反射光线、入射光线和法线在在同一平面上。图乙中,将硬纸板F的部分向后折转,此时硬纸板F与入射光线不在同一平面上,则在F上不能看到反射光线,这是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
【小问4详解】
如图丙所示,将E、F所在的硬纸板倾斜,让入射光线仍贴着硬纸板沿AO方向射向镜面,此时入射光线和法线所在平面和E、F所在平面不是同一平面,因为反射光线和入射光线和法线在同一个平面内,故硬纸板上不能看到反射光线。
【小问5详解】
为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,避免偶然性,接下来的操作是改变入射光线的入射角度,即改变入射角大小,多次实验,得出实验结论。
21. 【实验名称】探究物体动能的大小与运动的速度是否有关;
【证据】使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是______(选填“相同”或“不同”)的;
(1)实验中,小明是通过观察______来比较小球动能大小的,这种研究方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)木块被小球撞出一段距离后停了下来,这是因为木块受到______的作用。
(3)汽车行驶过程中为了保证安全,需要限速,能说明这一原因的是______两次实验,原因是:当质量一定时,______越大,物体的动能越大。
(4)如图丁,使小球从光滑斜槽轨道()上的O点自由滚下,依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为和,则______(选填“>”、“<”或“=”);当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,小球将______。(选填:“静止”或“匀速直线运动”或“变速曲线运动”)
【答案】 ①. 不同 ②. 木块移动的距离 ③. 转换法 ④. 阻力##摩擦力 ⑤. 甲乙 ⑥. 速度 ⑦. = ⑧. 匀速直线运动
【解析】
【详解】[1]小球到达水平面时的速度与小球滑下的高度有关,质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是不同的。
[2][3]实验中通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。
[4]木块被小球撞出一段距离后停了下来,这是因为木块受到阻力(摩擦力)的作用,阻力改变了木块的运动状态,使它减速。
[5][6]要探究“当质量一定时,速度越大,物体的动能越大。”需要控制小球的质量相同,改变下滑高度即改变速度,因此选择甲乙两次实验。原因:当质量一定时,速度越大,物体的动能越大,所以汽车行驶需要限速。
[7]轨道光滑且忽略空气阻力,小球的机械能守恒,因此A、B两点的机械能相等,即。
[8]根据牛顿第一定律,当小球在C点时速度沿水平方向,若此时所受外力全部消失,小球将做匀速直线运动。
22. 在做“研究液体内部的压强”实验时,同学们设计了如图所示的实验探究方案,图甲、乙、丁中探头在液体中的深度相同,实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面的高度差的大小关系是。
(1)实验中液体内部的压强的大小是通过______来反映的。
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法______(填序号)进行调节。
①从U形管内倒出适量的水 ②拆除软管重新安装 ③向U形管内加适量的水
(3)分析图甲和图______两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4)小明通过分析图丙和图丁两次实验数据认为图丁烧杯中盛的是浓盐水,他的结论是不可靠的,因为______。
【拓展实验】
(5)①如图己所示,要使橡皮膜恢复原状,应进行的操作是______。橡皮膜恢复原状后,分别测出橡皮膜在水和盐水中所处的深度、。
②测得盐水的密度为______(水的密度为,用测量符号表示)。
【答案】(1)U形管两侧液面的高度差
(2) ①. 不漏气 ②. ②
(3)丙 (4)没有控制探头浸入液体中的深度相等
(5) ①. 向容器左侧中加水 ②.
【解析】
【小问1详解】
液体内部压强大小无法直接观察得知,可以通过U形管两侧液面的高度差来判断,液面高度差越大,表示液体内部的压强越大,这是转化法的应用。
【小问2详解】
[1]用手轻轻按压橡皮膜,橡皮膜就会受到压强,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置不漏气。
[2]若在使用压强计前,发现U形管内液面已有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。故选②。
【小问3详解】
要探究液体内部压强与深度的关系,需控制液体密度、橡皮膜朝向相同,改变探头在液体中的深度,故选图甲、丙。由图可知,甲图的深度较大,U形管液面的高度差较大,说明液体的压强较大,则可得液体内部的压强随深度的增加而增大。
【小问4详解】
液体内部的压强与液体的密度和液体的深度有关,要得到液体内部压强和液体密度的关系,要控制液体的深度相同,而由图丙、丁可知,探头浸入液体中的深度不相等,不符合控制变量的要求。故结论是不可靠的,原因是没有控制探头浸入液体中的深度相等。
【小问5详解】
[1][2]由橡皮膜的形状可知,左侧水对橡皮膜的压强小于右侧盐水对橡皮膜的压强,要使橡皮膜恢复原状,则要增大左侧橡皮膜处的压强或减小右侧橡皮膜处的压强,为了方便操作,可以向容器左侧加水,使橡皮膜恢复原状后橡皮膜在水和盐水中所处的深度h1、h2,两侧压强相等,则可得,则盐水的密度为。
23. 利用图甲所示电路做“伏安法测电阻”的实验,电源电压为。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整,要求滑片向右移时,电阻变小。
(2)在连接电路的过程中,开关应该______。
(3)闭合开关后,小明发现无论怎样移动滑片,电流表无示数,电压表示数接近,则电路中可能出现的故障是______。
(4)排除故障后开始实验,当电压表示数为时,电流表的示数如图乙所示,被测电阻的阻值是______。
(5)实验过程中,改变滑片位置并进行多次测量,这样做的目的是______。
(6)利用图甲实验器材还能完成下列探究实验______。(选填“A”或“B”)
A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系
(7)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为,请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为;
②闭合开关S,_____________,读出电压表示数为;
③待测电阻______。(用已知和测量出的物理量符号表示)
【答案】(1) (2)断开
(3)待测电阻断路 (4)5
(5)多次测量求平均值减小测量误差
(6)A (7) ①. 滑片P移到b端时 ②.
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器按“一上一下”接入电路,要求滑片右移电阻变小,因此将滑动变阻器的右下接线柱接入电路(上端任意接线柱接入即可),使开关与滑动变阻器右下接线柱相连,滑动变阻器上端接入待测电阻侧的电路即可。据此作图。
【小问2详解】
连接电路时,断开开关是为了保护电路,防止短路。
【小问3详解】
电流表无示数说明电路断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两端连通电源,因此故障为和电压表并联的待测电阻断路。
【小问4详解】
电流表选量程,分度值,读数为,根据
【小问5详解】
定值电阻阻值不变,多次测量取平均值可以减小误差。
【小问6详解】
探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,改变电压,现有器材(一个定值电阻+滑动变阻器)可以完成;探究电流与电阻的关系需要多个不同阻值的定值电阻,现有器材无法完成,因此选A。
【小问7详解】
[1][2]滑片移到端时,滑动变阻器接入电阻为0,电压表示数等于电源电压;
滑片移到端,滑动变阻器接入最大阻值,此时和串联,电压表测电压为,滑动变阻器两端电压为,根据串联电路中电流处处相等,可得,整理得待测电阻
四、综合题:共23分
24. 如图所示,滑雪爱好者小丽同学的质量为,滑雪板和装备总质量为,站立在水平雪面上时每只滑雪板与雪面的接触面积为。某次滑雪时,小丽同学用时,在水平雪面上匀速滑行了,匀速滑行过程中所受雪地的阻力为重力的倍。g取,求:
(1)小丽同学滑雪的速度;
(2)图中小丽同学站立时对水平雪面的压强;
(3)小丽同学滑雪时的功率。
【答案】(1)4m/s
(2)1120Pa (3)112W
【解析】
【小问1详解】
根据速度公式得
【小问2详解】
小丽与滑雪装备的总质量
水平雪面受到的压力的大小等于总重力,即
站立时总受力面积为两只滑雪板的接触面积之和
根据压强公式,对水平雪面的压强
【小问3详解】
由题意可知,阻力
小丽匀速滑行,水平方向受力平衡,牵引力等于阻力,即
根据功率推导公式,代入数据得
25. 如图甲所示,在建设桥梁时,起重船将一体积为的桥梁部件(密闭)从运输船上转移至河水中,A处为卷扬机,起重船吊臂前端滑轮组如图乙所示。当起重船从运输船上吊起桥梁部件时,起重船浸入水中的体积增加了。桥梁部件在空中匀速上升,若不计摩擦及钢丝绳重,此时滑轮组的机械效率为,,g取,求:
(1)起重船将桥梁部件浸入水中的过程(桥梁部件没有碰到河底),卷扬机对钢丝绳自由端的拉力将______(选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)被吊起的桥梁部件的重力;
(3)起重船底距离水面处甲板受到河水的压强;
(4)桥梁部件在空中被提升过程中,卷扬机对钢丝绳自由端的拉力。
【答案】(1)变小 (2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
桥梁部件浸入水中的过程中排开液体的体积不断增加,由可知,桥梁部件受到的浮力不断增加。由图可知,不计绳重和摩擦时可知,卷扬机对钢丝绳自由端的拉力将变小。
【小问2详解】
起重船受到浮力的增大量
因为起重船在吊起重物前后都处于漂浮状态,所以由浮沉条件可知该重物的重力为
【小问3详解】
起重船底距离水面3m处甲板受到河水的压强
【小问4详解】
由图乙可知,滑轮组承担物重的绳子段数,绳子自由端移动的距离
提升桥梁部件做的有用功
由机械效率公式,可得总功
由功的公式,可得卷扬机对钢丝绳自由端的拉力
26. 我国智能机器人发展全球领先。在图书馆领域,机器人可以辅助或替代图书管理员的工作,提供整理图书、读者咨询等服务,下表是某智能机器人图书管理员“小Q”(如图甲)的部分参数。
参数
电源电压
最大负重
提升重物最大高度
电池容量
充电功率
名称数据
48
15
10
100
(1)机器人在充电的时候,将电能转化为______能。
(2)机器人剩余电量为时就要自动去充电,则每次充满电需要多少小时?
(3)如图乙所示为“小Q”承受图书重力的过载保护电路原理图,图中R为压力传感器,阻值随所受压力变化图像如图丙所示,图乙触发器的电阻忽略不计,通过的电流超过时就触发电动机停止工作,放弃执行搬书指令,以免“小Q”受损伤。因此为保护“小Q”,电阻箱的阻值至少应为多少?
(4)图书馆管理人员发现,“小Q”经过斜面时,爬坡打滑爬不上去,为了让“小Q”能爬坡,可采用的方法是______________。
【答案】(1)化学能 (2)3.84h
(3)
(4)①减小斜面的倾斜程度;②增大斜面粗糙程度。
【解析】
【小问1详解】
机器人充电时,电能转化为化学能储存起来。
【小问2详解】
电池充满电的总能量
机器人剩余电量为20%时,每次充满电需要的时间
【小问3详解】
由表格中数据得,“小Q”最大负重为,则“小Q”受到的最大压力为
由图丙得,当压力F为时
当电路电流为时,由欧姆定律得,电路电阻为
电阻箱的阻值至少应为
【小问4详解】
“小Q”爬坡打滑说明摩擦力不足,根据影响摩擦力大小的因素以及斜面省力情况可知,可通过增大斜面的粗糙程度来增大摩擦力。合理即可。
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