精品解析：2025年河南省南阳市方城县部分初中模拟预测物理试题

河南省2025年中招模拟试卷（一） 物理 注意事项： 1．本试卷共6页，五个大题满分70分，考试时间60分钟。 2．答卷前将密封线内的项目填写清楚。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 物理规律是自然界物质运动及变化规律的本质反映。牛顿第一定律揭示了任何物体都具有惯性；焦耳定律揭示的是电流产生的热量跟___________的关系；欧姆定律揭示的是___________之间的关系。 2. 生活中的“粘”字常蕴含着不同的物理知识。如刚从冰箱的冷冻室拿出的冰棒会“粘”住舌头，是因为发生了______（填物态变化名称）现象；在做传统中医理疗“拔火罐”时，罐子“粘”在皮肤上，是由于______ 的作用。 3. 如图是环卫工人用扫帚打扫卫生的情景，环卫工人右手不动，用左手拉动扫帚杆中部，此时扫帚属于___________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，这样做的好处是___________。扫地时用力下压扫帚会使地面受到的摩擦力___________。 4. 将一个正在发声的音叉触及面颊，面颊有震感，这一现象可以用来探究声音的________（选填“产生原因”或“传播条件”）；用手敲桌子，桌子发出了很大的声响，但几乎没有看到桌子的振动，为了显示出桌子的振动，请写出一种改进方法：________。 5. 如图甲为一款养生壶的电路简图，该壶有“加热”和“保温”两挡，电源电压为220V，其中“加热”和“保温”的功率分别为2100W、550W，则电阻的阻值大小为______ ；图乙为小华家中电能表的表盘，假如家中仅让该养生壶工作，电能表的指示灯闪烁150次，养生壶消耗的电能是______ ；调节该壶至加热挡正常工作，在标准大气压下将初温为25℃的1kg的水加热到75℃，若不考虑热量损失，需要的时间为______ s。[水的比热容] 6. 如图所示，在实验创新课上，用导线连接两根铜棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，当水平推动其中一根铜棒时，请你猜测另一根铜棒______（选填“会”或“不会”）摆动，你的解释是______ 。 二、选择题（本题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，有选错的得0分） 7. 下列对生活中常见物理量的估测，符合实际的是（　　） A. 中学教室的高度约为35 dm B. 中学生步行的速度约为5 m/s C. 一个排球的质量约为5 kg D. 正常人脉搏跳动一次的时间约为0.1 s 8. 如图是我国古代科技著作《天工开物》中记录的“六桨客船”，船正在水中前进。下列说法正确的是（　　） A. 船能在水中前进是因为受到惯性作用 B. 人划桨，船就向前运动，说明力是维持物体运动的原因 C. 船匀速行驶时，它受到的浮力和船身的重力是一对平衡力 D. 用桨向后划水，使船前进的力的施力物体是水 9. 赏中华诗词，品生活之美。下列诗句中涉及的物理知识，说法错误的是（ ） A. “潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“水浅”是由光的折射造成的 B. “掬水月在手，弄花香满衣”中“月在手”是因为光的折射 C. “迟日江山丽，春风花草香”中“花草香”的原因是分子的无规则运动 D. “两岸青山相对出，孤帆一片日边来”中以“孤帆”为参照物，“青山”是运动的 10. 将两块质量相等的橡皮泥捏成两只小船，分别装 4个和6个相同的玻璃球，然后轻轻放入盛有盐水和水的甲、乙两个相同的烧杯内，使其漂浮在液面上，如图所示，此时两杯中液体的深度相同。下列分析正确的是（　　） A. 甲杯中的小船所受的浮力较大 B. 两杯杯底受到的液体的压强相等 C. 乙杯中小船排开液体的质量较大 D. 两小船底部受到的液体的压力相等 11. 快递小哥需要将重为G的货物搬到高为h的快递车上，为了省力，他用长为s的长木板搭了一个斜面，如图所示。搬运过程中，他用沿斜面向上的力F，在t时间内将货物匀速推到车上。下列说法正确的是（ ） A. 斜面的机械效率为 B. 快递小哥做功的功率为 C. 货物受到的摩擦力为 D. 快递小哥做的总功为Fh 12. 我们在超市里常见到迎宾机器人，如图所示。关于迎宾机器人，下列说法正确的是（ ） A. 机器人是通过电磁波传输信息的，电磁波不能在真空中传播 B. 机器人不能瞬间制动，是因为受到了惯性的作用 C. 机器人静止在水平地面上时，受到的重力和机器人对地面的压力是一对平衡力 D. 机器人在运动时，假如所受一切外力都消失，它将做匀速直线运动 13. 如图所示，将同一枚新鲜的鸡蛋分别浸入盛有A、B两种液体的相同容器甲、乙中，容器放置在水平桌面上。静置一会儿，鸡蛋在A液体中沉底，在B液体中悬浮，两容器中液面相平。下列说法正确的是（　　） A. 两种情况下鸡蛋所受浮力相等 B. 乙容器底部所受液体压强大 C. 乙容器对水平桌面的压力大 D. A液体比B液体的密度大 14. 如图为小组成员为测量液体的密度所设计的仪器。其探尺由空心软管加铅锤构成，使用时通过调节“提手”的高度，使探尺的“标记线”与液面齐平，由电表数据可得液体的密度。已知电源电压恒定不变，现闭合开关，当液体的密度越大时，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧伸长量越短 B. 电流表示数越大 C. 电压表示数越小 D. 电路的总功率越小 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 妈妈做家务时想打扫沙发底下的地面，小明帮忙把沙发的右侧抬离地面，便于妈妈来打扫。在沙发右侧D部位被抬起来的过程中，B点部位始终不离地，且与地面不发生滑动，请在乙图中，从A、B、C、D四个点中选择合适的作用点，作出最小动力F的示意图，并标出力臂l。 16. 如图，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，发现螺线管转动后静止时A端指向北方，B端指向南方，请你在图中将小磁针N极涂黑，并标出螺线管中P点的电流方向。 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. 同学们利用图甲、乙所示的器材（纸板F可绕ON翻折）探究光的反射定律： （1）图乙中，用激光笔沿AO方向入射，当入射光线与平面镜的夹角为60°时，入射角大小为________； （2）使入射光沿NO方向射到O点时，发现光束变亮了，原因是________； （3）再将纸板F绕ON向后折，发现纸板F上看不到反射光了，这说明反射光线、入射光线、法线________； （4）同学们利用探究结果做了一个简易水位自动识别仪，如图丙所示。保持入射光的方向不变，当反射光的光斑从B点向左移动到点时，说明水面________（选填“上升”或“下降”）了。 18. 在研学过程中，学习小组得知碳纤维复合材料对于飞机的生产具有十分重要的意义，其不仅可以减轻飞机的质量，还可以增加飞机的结构强度。小组同学想测量实践基地的某种碳纤维复合材料的密度。 （1）将天平放在水平台面上，游码归零后，发现指针的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端移动，使横梁水平平衡； （2）将碳纤维复合材料放在左盘，向右盘中加、减砝码，并移动游码，当天平再次平衡时，所加砝码的质量及游码的位置如图乙所示，则该碳纤维复合材料的质量为______g； （3）用细线系住碳纤维复合材料，并将材料放入盛水的量筒中，量筒前、后液面变化如图丙所示，则碳纤维复合材料的体积为______，密度为______； （4）另一小组在实验时先测了碳纤维复合材料的体积，接着测量了它的质量，这样会导致测得的密度比真实值______（选填“大”或“小”），原因是______。 19. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，电源电压保持6V不变。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数变小。 （2）闭合开关后，发现电流表和电压表都无示数，稍微移动滑片，发现电流表和电压表的指针都发生了偏转，若电路各元件完好则移动滑片前电路中的故障是________。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，眼睛应主要观察________（选填“滑动变阻器滑片”“电压表示数”或“电流表示数”）。 （4）开始实验时，先把5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，电流表示数如图乙所示，是________A。完成测量后，不改变滑动变阻器滑片的位置，将电阻由5Ω更换为10Ω，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“A”或“B”）端滑动，直至电压表示数为2V，同时记下对应的电流值；再将电阻由10Ω更换为20Ω，重复以上操作，记录的数据如表所示： 实验序号 1 2 3 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A 0.2 0.1 分析表中数据，可得出的结论是：________。 （5）若、、三个定值电阻均可按上述要求完成实验，推测滑动变阻器的最大阻值至少为________。 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. 如图甲所示，救援车固定不动，利用车上的电动机、绳子和滑轮将小轿车水平拉出沙滩。小轿车的质量为1.2t，静止时轮胎与沙滩接触的总面积为，拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图像如图乙所示，电动机的功率恒为。求：（不计绳子与滑轮间的摩擦力及滑轮和绳子的重力，g取10N/kg） （1）电动机工作是利用________的原理； （2）小轿车静止时对沙滩的压强是多少？ （3）小轿车被匀速拉动时绳子上的拉力F是多大？ 21. 电梯是一种用于高层建筑载人与载物的运输工具。某商业大厦安装有观光电梯（该商业大厦每天的营业时间为），为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，已知控制电路的电源电压U为12V，保护电阻为，压力传感器的电阻R与所受压力F的关系图像如图乙所示，电磁继电器线圈的阻值可忽略。电梯的额定运行功率为25kW，待机功率为1kW。当控制电路中的电流大于时，会启动报警系统，同时无论如何按压电梯控制器，门电动机均不工作。 （1）若该商业大厦每天电梯的运行时间为4h，设电梯均在额定功率下运行，则该观光电梯平均每天耗电多少千瓦时？ （2）该电梯的最大载重量为多少千克？（取） （3）要想减小电梯的最大载重量，应如何改变定值电阻？请说明理由。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省2025年中招模拟试卷（一） 物理 注意事项： 1．本试卷共6页，五个大题满分70分，考试时间60分钟。 2．答卷前将密封线内的项目填写清楚。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 物理规律是自然界物质运动及变化规律的本质反映。牛顿第一定律揭示了任何物体都具有惯性；焦耳定律揭示的是电流产生的热量跟___________的关系；欧姆定律揭示的是___________之间的关系。 【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析 【解析】 【详解】[1]焦耳揭示了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，得出了焦耳定律。 [2]欧姆定律的内容是：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，揭示了导体中的电流与导体两端的电压、导体的电阻之间的关系。 2. 生活中的“粘”字常蕴含着不同的物理知识。如刚从冰箱的冷冻室拿出的冰棒会“粘”住舌头，是因为发生了______（填物态变化名称）现象；在做传统中医理疗“拔火罐”时，罐子“粘”在皮肤上，是由于______ 的作用。 【答案】 ①. 凝固 ②. 大气压 【解析】 【详解】[1]刚从冷冻室拿出的冰棒会“粘”住，是因为舌头上的水分遇到比较冷的冰棍形成的，液态变为固态的现象叫凝固。 [2]“拔火罐”内部气压小，在外部大气压的作用下，罐子就“粘”在皮肤上。 3. 如图是环卫工人用扫帚打扫卫生的情景，环卫工人右手不动，用左手拉动扫帚杆中部，此时扫帚属于___________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，这样做的好处是___________。扫地时用力下压扫帚会使地面受到的摩擦力___________。 【答案】 ①. 费力 ②. 省距离 ③. 增大 【解析】 【详解】[1]扫帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。 [2]根据杠杆的平衡条件可知，使用费力杠杆时，虽然费力，但可以省距离。 [3]用力下压扫帚，是通过增大压力的方法来增大摩擦的，扫地时用力下压扫帚会使地面受到的摩擦力会增大。 4. 将一个正在发声的音叉触及面颊，面颊有震感，这一现象可以用来探究声音的________（选填“产生原因”或“传播条件”）；用手敲桌子，桌子发出了很大的声响，但几乎没有看到桌子的振动，为了显示出桌子的振动，请写出一种改进方法：________。 【答案】 ①. 产生原因 ②. 在桌面上撒一些碎纸屑 【解析】 【详解】发声的音叉触及面颊有振动，说明发声的物体在振动，该现象探究声音的产生原因。 桌子振动幅度小，难以直接观察，可借助转换法，将桌子的微小振动转化为易观察的现象。如在桌面上撒碎纸屑，敲击桌子时，纸屑会随桌子振动而跳动，直观显示桌子的振动。 5. 如图甲为一款养生壶的电路简图，该壶有“加热”和“保温”两挡，电源电压为220V，其中“加热”和“保温”的功率分别为2100W、550W，则电阻的阻值大小为______ ；图乙为小华家中电能表的表盘，假如家中仅让该养生壶工作，电能表的指示灯闪烁150次，养生壶消耗的电能是______ ；调节该壶至加热挡正常工作，在标准大气压下将初温为25℃的1kg的水加热到75℃，若不考虑热量损失，需要的时间为______ s。[水的比热容] 【答案】 ①. 88 ②. 0.05 ③. 100 【解析】 【详解】[1]由图可知，当开关S、S1都闭合时，、并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，养生壶处于加热挡；当开关S闭合、S1断开时，只有工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，养生壶处于保温挡；由可知，的阻值 [2] 表示电路中用电器每消耗电能，电能表的指示灯闪烁3000次，则电能表的指示灯闪烁150次，养生壶消耗的电能 [3]水吸收的热量 不考虑热量损失，养生壶消耗的电能 由可知，加热需要的时间 6. 如图所示，在实验创新课上，用导线连接两根铜棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，当水平推动其中一根铜棒时，请你猜测另一根铜棒______（选填“会”或“不会”）摆动，你的解释是______ 。 【答案】 ①. 会 ②. 一侧装置的工作原理是电磁感应现象，另一侧装置的工作原理就是通电导体在磁场中受力运动 【解析】 【详解】[1] [2]闭合开关，ab和cd组成一个闭合电路，闭合电路的一部分铜棒ab在磁场中进行切割磁感线运动，即铜棒ab水平摆动时，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象。电路中有了感应电流之后，感应电流经过铜棒cd，铜棒cd成为通电导体在磁场中受力而运动。 二、选择题（本题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，有选错的得0分） 7. 下列对生活中常见物理量的估测，符合实际的是（　　） A. 中学教室的高度约为35 dm B. 中学生步行的速度约为5 m/s C. 一个排球的质量约为5 kg D. 正常人脉搏跳动一次的时间约为0.1 s 【答案】A 【解析】 【详解】A．中学教室的高度约为3.5m，即35dm左右，故A符合题意； B．中学生步行的速度约为lm/s，故B不符合题意； C．一个排球的质量约为260g~280g，故C不符合题意； D．正常人心脏跳动一次的时间约为ls，故D不符合题意； 故选A。 8. 如图是我国古代科技著作《天工开物》中记录的“六桨客船”，船正在水中前进。下列说法正确的是（　　） A. 船能在水中前进是因为受到惯性作用 B. 人划桨，船就向前运动，说明力是维持物体运动的原因 C. 船匀速行驶时，它受到的浮力和船身的重力是一对平衡力 D. 用桨向后划水，使船前进的力的施力物体是水 【答案】D 【解析】 【详解】A．船能在水中前进是因为受到力的作用，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故A错误； B．人划桨，船就向前运动，说明力是改变物体运动状态的原因，故B错误； C．船匀速行驶时，处于平衡状态，船竖直方向上受到的浮力和船的总重是一对平衡力，故C错误； D．用桨向后划水给水一向后的作用力，根据物体间力的作用是相互的，水就给浆一向前的力，使船前进，这个力的施力物体是水，故D正确。 故选D。 9. 赏中华诗词，品生活之美。下列诗句中涉及的物理知识，说法错误的是（ ） A. “潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“水浅”是由光的折射造成的 B. “掬水月在手，弄花香满衣”中“月在手”是因为光的折射 C. “迟日江山丽，春风花草香”中“花草香”的原因是分子的无规则运动 D. “两岸青山相对出，孤帆一片日边来”中以“孤帆”为参照物，“青山”是运动的 【答案】B 【解析】 【详解】A．“潭清疑水浅”是因为光从水中斜射入空气中时发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会觉得水底的位置变高，即“水浅”，这是光的折射现象，故A正确，不符合题意； B．“掬水月在手”中，水面相当于平面镜，月亮通过水面成虚像，这是光的反射现象，不是光的折射，故B错误，符合题意； C．“花草香”是因为花香分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中被人闻到，这是分子无规则运动的体现，故C正确，不符合题意； D．以“孤帆”为参照物，“青山”相对于孤帆的位置发生了改变，所以“青山”是运动的，故D正确，不符合题意。 故选B。 10. 将两块质量相等的橡皮泥捏成两只小船，分别装 4个和6个相同的玻璃球，然后轻轻放入盛有盐水和水的甲、乙两个相同的烧杯内，使其漂浮在液面上，如图所示，此时两杯中液体的深度相同。下列分析正确的是（　　） A. 甲杯中的小船所受的浮力较大 B. 两杯杯底受到的液体的压强相等 C. 乙杯中小船排开液体的质量较大 D. 两小船底部受到的液体的压力相等 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由图可知，两只小船在甲、乙两杯中都处于漂浮状态，由于物体漂浮时，受到的浮力和自身的重力相等，由题意知，甲、乙杯中小船分别装4个和6个相同的玻璃球，所以 F浮甲船=G甲船＜F浮乙船=G乙船 即乙杯中的小船所受的浮力较大；根据阿基米德原理可知：物体所受浮力的大小等于物体排出水的重力，根据G排=m排g可知，乙杯中小船排开液体的质量较大，故A错误，故C正确； B．由于两容器中液面相平，且，根据可知，乙杯杯底受到液体的压强大，故B错误； D．两只小船在甲、乙两杯中都处于漂浮状态，根据浮力产生的原因可知木块下表面受到液体的压力 F甲船下=F浮甲船 F乙船下=F浮乙船 因为F浮甲船＜F浮乙船，所以F甲船下＜F乙船下，即乙杯中小船底部受到的液体的压力大，故D错误。 故选C。 11. 快递小哥需要将重为G的货物搬到高为h的快递车上，为了省力，他用长为s的长木板搭了一个斜面，如图所示。搬运过程中，他用沿斜面向上的力F，在t时间内将货物匀速推到车上。下列说法正确的是（ ） A. 斜面的机械效率为 B. 快递小哥做功的功率为 C. 货物受到的摩擦力为 D. 快递小哥做的总功为Fh 【答案】BC 【解析】 【详解】AD．有用功是提升货物做的功，，总功是推力做的功，，斜面机械效率，故AD错误； B．快递小哥做的总功为，功率为，故B正确； C．额外功，额外功是克服摩擦力做的功，满足则摩擦力，故C正确。 故选BC。 12. 我们在超市里常见到迎宾机器人，如图所示。关于迎宾机器人，下列说法正确的是（ ） A. 机器人是通过电磁波传输信息的，电磁波不能在真空中传播 B. 机器人不能瞬间制动，是因为受到了惯性的作用 C. 机器人静止在水平地面上时，受到的重力和机器人对地面的压力是一对平衡力 D. 机器人在运动时，假如所受一切外力都消失，它将做匀速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误； B．惯性是物体本身固有的性质，不是力，不能表述为“受到惯性的作用”，只能说机器人具有惯性，故B错误； C．机器人的重力受力物体是机器人，机器人对地面的压力受力物体是地面，两个力受力物体不同、方向相同，不是一对平衡力，故C错误；  D．根据牛顿第一定律，原来运动的物体，若所受一切外力都消失，将保持匀速直线运动状态，故D正确。 故选D。 13. 如图所示，将同一枚新鲜的鸡蛋分别浸入盛有A、B两种液体的相同容器甲、乙中，容器放置在水平桌面上。静置一会儿，鸡蛋在A液体中沉底，在B液体中悬浮，两容器中液面相平。下列说法正确的是（　　） A. 两种情况下鸡蛋所受浮力相等 B. 乙容器底部所受液体压强大 C. 乙容器对水平桌面的压力大 D. A液体比B液体的密度大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．鸡蛋在甲液体中沉底，浮力小于重力；鸡蛋在乙液体中悬浮，浮力等于重力，故鸡蛋在乙容器中受到的浮力大，故A错误； BD．鸡蛋在A液体中沉底，A液体的密度小于鸡蛋的密度，鸡蛋在B液体中悬浮，B液体的密度等于鸡蛋的密度，A液体比B液体的密度小，两杯液体的深度相同，根据可知乙容器底部所受液体压强大，故B正确，D错误； C．根据题意可知，鸡蛋的质量相等，根据可知，它们的重力相等；由图知盐水和水的体积相同，由知盐水的质量大于水的质量，容器对桌面的压力等于容器、容器内液体、鸡蛋的重力总和，由于容器的质量相等，根据可知，两个容器的重力相等，所以乙容器对水平桌面的压力大，故C正确； 故选BC。 14. 如图为小组成员为测量液体的密度所设计的仪器。其探尺由空心软管加铅锤构成，使用时通过调节“提手”的高度，使探尺的“标记线”与液面齐平，由电表数据可得液体的密度。已知电源电压恒定不变，现闭合开关，当液体的密度越大时，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧伸长量越短 B. 电流表示数越大 C. 电压表示数越小 D. 电路的总功率越小 【答案】AC 【解析】 【详解】闭合开关，当液体的密度越大时，探尺排开水的体积不变，根据可知，探尺所受到的浮力越大； B．闭合开关，两电阻串联接入电路，由于电压表串联在滑片上，相当于断路，滑片移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻不变，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流不变，即电流表的示数不变，故B错误； AC．探尺受到重力、浮力、拉力的共同作用，其受到的浮力变大，拉力变小，滑片上移，弹簧伸长量越短，滑动变阻器与电压表并联部分的电阻变小，根据可知电压表示数变小，故AC正确； D．由于电路中的电流值不变，电源电压不变，根据知电路的总功率不变，故D错误。 故选AC。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 妈妈做家务时想打扫沙发底下的地面，小明帮忙把沙发的右侧抬离地面，便于妈妈来打扫。在沙发右侧D部位被抬起来的过程中，B点部位始终不离地，且与地面不发生滑动，请在乙图中，从A、B、C、D四个点中选择合适的作用点，作出最小动力F的示意图，并标出力臂l。 【答案】 【解析】 【详解】在沙发右侧D部位被抬起来的过程中，以沙发B点为支点，沙发的重力和重力的力臂一定，根据杠杆平衡条件，当所用动力的力臂最大时，所用的动力最小，而A、B、C、D四个点中，最大的力臂为BC间距离，则当力作用在C点且与BC连线垂直向上时，力最小。 16. 如图，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，发现螺线管转动后静止时A端指向北方，B端指向南方，请你在图中将小磁针N极涂黑，并标出螺线管中P点的电流方向。 【答案】 【解析】 【详解】地理的北极为地磁的S极，地理的南极为地磁的N极，因为螺线管转动后静止时A端指向北，B端指向南，所以A端为N极，B端为S极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从右端流进，左端面流出，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可得小磁针靠近B端的为N极，如图所示： 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. 同学们利用图甲、乙所示的器材（纸板F可绕ON翻折）探究光的反射定律： （1）图乙中，用激光笔沿AO方向入射，当入射光线与平面镜的夹角为60°时，入射角大小为________； （2）使入射光沿NO方向射到O点时，发现光束变亮了，原因是________； （3）再将纸板F绕ON向后折，发现纸板F上看不到反射光了，这说明反射光线、入射光线、法线________； （4）同学们利用探究结果做了一个简易水位自动识别仪，如图丙所示。保持入射光的方向不变，当反射光的光斑从B点向左移动到点时，说明水面________（选填“上升”或“下降”）了。 【答案】（1）30° （2）使入射光沿NO方向射到O点时，发现光束变亮了，原因是反射光线原路返回，与入射光线重合。 （3）在同一平面内 （4）上升 【解析】 【小问1详解】 图乙中，当入射光线与平面镜夹角为60°时，入射角是入射光线与法线的夹角，故入射角大小为 【小问2详解】 见答案 【小问3详解】 将纸板F绕ON向后折后，纸板F与纸板E不在同一平面，此时看不到反射光，说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 【小问4详解】 保持入射光方向不变，当水面上升时，入射点O会向左移动，法线也随之左移，反射光线会向左平移，光斑从B点移动到B'点，所以水面上升。 18. 在研学过程中，学习小组得知碳纤维复合材料对于飞机的生产具有十分重要的意义，其不仅可以减轻飞机的质量，还可以增加飞机的结构强度。小组同学想测量实践基地的某种碳纤维复合材料的密度。 （1）将天平放在水平台面上，游码归零后，发现指针的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端移动，使横梁水平平衡； （2）将碳纤维复合材料放在左盘，向右盘中加、减砝码，并移动游码，当天平再次平衡时，所加砝码的质量及游码的位置如图乙所示，则该碳纤维复合材料的质量为______g； （3）用细线系住碳纤维复合材料，并将材料放入盛水的量筒中，量筒前、后液面变化如图丙所示，则碳纤维复合材料的体积为______，密度为______； （4）另一小组在实验时先测了碳纤维复合材料的体积，接着测量了它的质量，这样会导致测得的密度比真实值______（选填“大”或“小”），原因是______。 【答案】（1）右 （2）33.6 （3） ①. 20 ②. （4） ①. 大 ②. 碳纤维复合材料从水中拿出后沾有水，导致质量的测量值偏大，根据可知，测得的密度偏大 【解析】 【小问1详解】 将天平放在水平台面上，游码归零后，发现指针的位置如图甲所示，指针左偏，说明左端重，此时应将平衡螺母向右端移动，使横梁水平平衡。 【小问2详解】 如图乙所示，标尺分度值为0.2g，则该碳纤维复合材料的质量为 【小问3详解】 如图丙所示，量筒分度值为，前后示数分别为、，则碳纤维复合材料的体积为 则碳纤维复合材料的密度 【小问4详解】 见答案 19. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，电源电压保持6V不变。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数变小。 （2）闭合开关后，发现电流表和电压表都无示数，稍微移动滑片，发现电流表和电压表的指针都发生了偏转，若电路各元件完好则移动滑片前电路中的故障是________。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，眼睛应主要观察________（选填“滑动变阻器滑片”“电压表示数”或“电流表示数”）。 （4）开始实验时，先把5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，电流表示数如图乙所示，是________A。完成测量后，不改变滑动变阻器滑片的位置，将电阻由5Ω更换为10Ω，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“A”或“B”）端滑动，直至电压表示数为2V，同时记下对应的电流值；再将电阻由10Ω更换为20Ω，重复以上操作，记录的数据如表所示： 实验序号 1 2 3 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A 0.2 0.1 分析表中数据，可得出的结论是：________。 （5）若、、三个定值电阻均可按上述要求完成实验，推测滑动变阻器的最大阻值至少为________。 【答案】（1） （2）滑动变阻器接触不良 （3）电压表示数 （4） ①. 0.4 ②. B ③. 当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 （5）40 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变小，说明滑动变阻器接入电路中的阻值变大，即应接下接线柱A；电压表应并联在电阻R两端，据此作图。 【小问2详解】 闭合开关后，发现电流表和电压表都无示数，说明故障出现在电阻R以外的用电器，当稍微移动滑片，电流表和电压表的指针都发生偏转，说明此时电路恢复正常，即反映出移动滑片前电路中的滑动变阻器接触不良。 【小问3详解】 本实验探究的是电流与电阻的关系，所以需要控制电阻R两端的电压一定，即排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片时，眼睛应主要观察电压表的示数。 【小问4详解】 [1][2][3]由图乙可知，电流表选择的是小量程，所以电流表的示数为0.4A； 完成测量后，将电阻由更换为时，闭合开关后，应控制电阻R两端的电压继续为2V不变，则滑动变阻器两端的电压也不变，根据串联电路的分压规律可知，此时滑动变阻器的阻值应变大，即滑片应向B端移动； 通过记录的数据，电流与电阻的乘积是一个定值，可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【小问5详解】 根据控制变量法，在探究电流与电阻的关系实验中，应控制定值电阻两端电压不变，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器两端电压是定值电阻两端电压的2倍；因为定值电阻的最大电阻为，当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器连入电路的电阻也最大；根据串联电路的分压原理，滑动变阻器连入电路的最大阻值为 故滑动变阻器的最大阻值至少为。 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. 如图甲所示，救援车固定不动，利用车上的电动机、绳子和滑轮将小轿车水平拉出沙滩。小轿车的质量为1.2t，静止时轮胎与沙滩接触的总面积为，拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图像如图乙所示，电动机的功率恒为。求：（不计绳子与滑轮间的摩擦力及滑轮和绳子的重力，g取10N/kg） （1）电动机工作是利用________的原理； （2）小轿车静止时对沙滩的压强是多少？ （3）小轿车被匀速拉动时绳子上的拉力F是多大？ 【答案】（1）通电导线在磁场中会受到力的作用 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，将电能转化为机械能，该原理符合初中物理对电动机工作原理的描述。 【小问2详解】 由题意得，小轿车的质量 小轿车静止在水平沙滩上，对沙滩的压力等于自身重力，即 已知受力面积，根据压强公式，代入数据得 【小问3详解】 由图甲可知，图中滑轮为动滑轮，绳子段数由图乙可知，小轿车匀速拉动时的速度，则绳子自由端的移动速度： 已知电动机功率恒为，根据和得，可得绳子拉力 21. 电梯是一种用于高层建筑载人与载物的运输工具。某商业大厦安装有观光电梯（该商业大厦每天的营业时间为），为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，已知控制电路的电源电压U为12V，保护电阻为，压力传感器的电阻R与所受压力F的关系图像如图乙所示，电磁继电器线圈的阻值可忽略。电梯的额定运行功率为25kW，待机功率为1kW。当控制电路中的电流大于时，会启动报警系统，同时无论如何按压电梯控制器，门电动机均不工作。 （1）若该商业大厦每天电梯的运行时间为4h，设电梯均在额定功率下运行，则该观光电梯平均每天耗电多少千瓦时？ （2）该电梯的最大载重量为多少千克？（取） （3）要想减小电梯的最大载重量，应如何改变定值电阻？请说明理由。 【答案】（1）；（2）400kg；（3）减小定值电阻的阻值，理由见解析 【解析】 【详解】解：（1）由知道，该观光电梯平均每天消耗的电能 （2）由图甲知道，控制电路中与R串联，由欧姆定律知道，控制电路中的最小总电阻 由串联电路的电阻特点知道，R的最小阻值 由图乙可知，此时的最大载重重力 由知道，最大载重质量 （3）由图乙知道，最大载重量减小时，R的阻值增大，而控制电路中的控制电流不变，由欧姆定律知道，控制电路的总电阻不变，由串联电路的电阻特点可知，此时应减小定值电阻的阻值。 答：（1）该观光电梯平均每天耗电； （2）该电梯的最大载重量为400kg； （3）见解析。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $