物理终极押题猜想(北京专用)2026年中考物理终极冲刺讲练测
2026-04-27
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3份
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201页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 44.21 MB |
| 发布时间 | 2026-04-27 |
| 更新时间 | 2026-04-29 |
| 作者 | 数理化精进工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57555642.html |
| 价格 | 8.80储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以北京中考近5年考情为纲,聚焦23个核心考点,通过“考情分析-方法提炼-真题精练”三阶体系,系统构建物理观念与科学思维,强化高频考点突破与实验探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|声音特性|5题|音调/响度/音色辨析法、控制变量实验设计|从概念(频率/振幅/材料)到实验(钢尺/音叉)再到生活实例(乐器/声现象)|
|动态电路|5题|“定阻-判流-看压”分析步骤、串并联规律应用|欧姆定律→电路结构识别→电表变化判断→功率计算|
|压强浮力|8题|固体/液体压强公式、浮沉条件应用、阿基米德原理推导|压强公式→浮力计算→受力分析→综合应用(液面变化/密度测量)|
|凸透镜成像|5题|三区域成像规律、动态“物近像远像变大”法则|焦点划分→成像特点→实验操作(三心同高)→生活应用(相机/投影仪)|
内容正文:
2026年中考物理终极押题猜想(北京)
考情为骨 密押为翼
押题猜想一 声音的特性 2
押题猜想二 物态变化辨析 4
押题猜想三 光现象辨析 7
押题猜想四 估测 9
押题猜想五 大气压及应用 10
押题猜想六 平面镜成像 12
押题猜想七 凸透镜成像规律 14
押题猜想八 机械能及其转化 18
押题猜想九 电磁现象辨析 21
押题猜想十 欧姆定律的动态电路分析 23
押题猜想十一 滑轮组的相关计算 27
押题猜想十二 家庭电路与安全用电 30
押题猜想十三 内能和分子动理论 31
押题猜想十四 运动和力 34
押题猜想十五 摩擦力变化的方法 37
押题猜想十六 探究影响滑动摩擦力大小的因素 40
押题猜想十七 机械运动 42
押题猜想十八 功和功率的简单计算 44
押题猜想十九 压强、浮力综合分析 48
押题猜想二十 探究电流与电阻的关系 53
押题猜想二十一 欧姆定律、电功率的简单计算 57
押题猜想二十二 探究杠杆的平衡条件 60
押题猜想二十三 电阻的测量 63
押题猜想一 声音的特性
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京·三模)到今天仍然可以用来演奏。经过专家鉴定,这套编钟是“双音钟”,用相同力度轻轻敲击同一个甬钟的正面和侧面,就可以发出两种不同的声音,这里的“不同”是指________,用不同力度轻轻敲击同一个甬钟的正面也可以发出两种不同的声音,这里的“不同”是指________。
A.音调 响度 B.响度 音调 C.音色 响度 D.音色 音调
分析有理·押题有据
依据北京中考物理近5年真题,声音特性是声学必考基础题,占2–4分。高频考音调、响度、音色辨析、影响因素、生活实例与控制变量实验。北京卷常以乐器、生活场景命题,区分音调(频率)、响度(振幅)、音色(材料/结构),易错点为音调与响度混淆。
重要考点
1、音调:声音高低,由频率决定;弦/管越短、细、紧,音调越高。
2、响度:声音强弱,由振幅、距离、发散决定;用力越大、距离越近,响度越大。
3、音色:声音特色,由材料、结构决定;区分不同发声体(如AI音箱识别人声)。
4、实验:控制变量法探究音调/响度影响因素(如钢尺、音叉实验)。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·三模)如图所示同学们正在用唢呐吹奏《白鸟朝凤》,下列说法正确的是( )
A.吹奏时按压不同位置的气孔,是为了改变声音的响度
B.和其它乐器相比唢呐有独特的声音魅力,是因为其有不同的音调
C.每个同学吹奏出的唢呐声在空气中的传播速度相同
D.悦耳欢快的《百鸟朝凤》一定是乐音
2.(2025·北京朝阳·二模)琵琶是我国的一种传统弹拨乐器,已有两千多年的历史,如图所示。唐代诗人白居易在《琵琶行》中有这样的描述:“大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语。嘈嘈切切错杂弹,大珠小珠落玉盘。”下列说法正确的是( )
A.琴弦发出的声音是通过空气的振动产生的
B.拨动不同粗细的琴弦,琴弦发出声音的音调不同
C.琴弦发出的声音可以在真空中传播
D.用不同的力拨动同一根琴弦,琴弦发出声音的音色不同
3.(2025·北京西城·二模)关于图中所示的四个实例,下列说法正确的是( )
A.贾湖骨笛是我国迄今发现的最古老乐器,吹奏它时空气柱振动发声
B.古人用先击鼓后撞钟的模式报时,击鼓力量不同,鼓声的音调不同
C.医生用B型超声波诊断仪查看胎儿的发育情况,说明声能传递能量
D.射击运动员在射击时一定要戴上耳罩,这是为了在声源处减弱噪声
4.(2025·北京东城·一模)古诗中有“时时闻鸟语,处处是泉声”的诗句。诗句中有关声现象的描述,下列说法正确的是( )
A.鸟语和泉声都是由人耳的鼓膜振动产生的
B.鸟语和泉声都是通过空气传播进入人耳的
C.人站在离声源越近的地方,听到声音的响度越小
D.人能辨别出鸟语和泉声,主要是依据声音的音调不同
5.(2025·北京丰台·一模)如图所示,用鹤骨制作的贾湖骨笛是迄今为止中国考古发现的最早的管乐器。用骨笛吹奏发声时,下列说法正确的是( )
A.发出的声音是由鹤骨振动产生的
B.发出的声音可以在真空中传播
C.发出的声音与编钟音色相同
D.按压骨笛上不同的孔可以改变发出的声音音调
押题猜想二 物态变化辨析
试题前瞻·能力先查
1.【跨学科实践】(2026·北京·一模)如图所示为某电冰箱的工作原理图。压缩机工作时,将气态制冷剂压缩成高温高压气体,并送入冰箱背后的冷凝器,在这里制冷剂向周围空气放热,逐渐液化成高压液体;随后液态制冷剂通过毛细管进入冰箱内部的蒸发器,由于压力骤降,制冷剂迅速沸腾汽化,并大量吸收冰箱内的热量,最后气态制冷剂被吸回压缩机,开始下一轮循环。下列关于制冷剂状态变化与吸放热情况的说法中,正确的是( )
A.压缩机对制冷剂的压缩作用,主要发生在蒸发器内部,使制冷剂剧烈液化并放出热量,从而让冰箱内部降温
B.当制冷剂进入蒸发器时,由于压力骤然降低,它会迅速膨胀汽化,这一过程需要吸收热量,这部分热量正是来自冰箱内部
C.制冷剂在冷凝器中由气态变为液态,是通过膨胀汽化来实现同时将自身携带的热量释放到冰箱外部的空气中
D.制冷剂在冷凝器中液化,是由压缩机压缩直接引起的,并且液化时要从外部空气中吸热
分析有理·押题有据
热学核心基础模块,占3-5分,近5年北京中考必考,常以选择题+实验题形式考查,命题多结合二十四节气、青藏铁路热棒、日常热现象等情境,是零失分必拿分模块。
核心考点:
1、六种物态变化及吸放热:熔化(固→液,吸热,如冰化成水)、凝固(液→固,放热,如水结冰)、汽化(液→气,吸热,分蒸发和沸腾)、液化(气→液,放热,如雾、露、白气)、升华(固→气,吸热,如樟脑丸变小)、凝华(气→固,放热,如霜、冰花)。
2、关键实验:晶体熔化、水的沸腾实验图像分析(熔点/沸点、吸热温度不变),沸腾特点:持续吸热,温度不变。
3、易错点:“白气”不是气体,是液化的小水滴;凝华是气态直接变固态,不经过液态。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京延庆·一模)我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。铸造青铜器时,先将固态青铜(青铜的熔点为)熔化为液态青铜,再将液态青铜倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列关于铸造青铜器的说法正确的是( )
A.液态青铜冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量
B.液态青铜冷却变成青铜器的过程中,内能不变
C.液态青铜倒入模具冷却后形成青铜器过程中温度持续降低
D.铸造青铜器的过程中,发生的物态变化是先熔化后凝固
2.(2025·北京海淀·一模)如图为蒸馏法淡化海水的装置示意图,下列说法不正确的是( )
A.水蒸气在膜上发生的物态变化是汽化
B.水蒸气在膜上形成小液滴的过程需要放热
C.海水变成水蒸气的过程需要吸热
D.提高装置内的温度有助于加快海水的蒸发
3.(2025·北京东城·二模)为了防止食品变质,在运输食品时经常会用到干冰。此过程利用了干冰的( )
A.液化放热 B.熔化吸热 C.升华吸热 D.汽化吸热
4.(2025·北京西城·一模)小北在探索厨房中的物态变化问题时,用拍照的方式记录了他观察到的现象,并运用所学知识对这些现象进行了解释。关于如图所示的四种现象,小北解释正确的是( )
A.从冰箱中取出的冻肉表面出现一层白霜,属于凝固现象,需要放热
B.给鱼保鲜的冰块从鱼身上脱落并化成水,属于熔化现象,需要吸热
C.锅中的水煮开后,一打开锅盖冒“白气”,属于汽化现象,需要放热
D.用蒸锅蒸馒头时,锅盖上会出现小水珠,属于液化现象,需要吸热
5.(2025·北京朝阳·二模)糖画是我国的一种民间艺术,被列入非物质文化遗产。用糖汁在石板上画出人物、小动物等造型,待糖汁冷却后,栩栩如生的“糖人”就制成了,如图所示。上述过程中发生的物态变化是( )
A.凝固 B.熔化 C.液化 D.凝华
押题猜想三 光现象辨析
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京延庆·模拟预测)如图所示的现象中,由于光的折射形成的是( )
A.景物在镜中成的像
B.桥通过水面成的像
C.日晷上呈现针的影子
D.筷子在水面处“弯折”
分析有理·押题有据
本考点为北京中考光学必考基础内容,常年稳定考查,分值3至5分,多以选择题结合生活情境出题。命题贴合日常实景、传统文化及自然现象,侧重三类光现象区分,考查基础识记与现象辨析,难度偏低,属于必拿基础分,常搭配简单识图判断,极少结合复杂计算。
重要考点:核心区分三大光现象:
光的直线传播,对应影子、小孔成像、日食;
光的反射,包含镜面反射、漫反射、平面镜成像、水中倒影;
光的折射,对应池水变浅、筷子弯折、透镜原理。
需熟记各类典型实例,分清实像与虚像成因,明确光的传播条件,规避反射与折射现象混淆的高频易错点。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·三模)下列光现象中,与“日食”成因相同的是( )
A.小孔成像 B.雨后的彩虹
C.水中的倒影 D.“弯折”的勺子
2.(2025·北京·三模)圭表是我国古代的天文仪器如图所示,由“圭”和“表”两个部件组成:沿正南正北方向平放的尺叫作圭;直立在平地上的标杆或石柱叫作表。圭和表相互垂直。通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气。通过圭表判断节气利用了什么光学知识( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.平面镜成像
3.(2025·北京西城·一模)如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.日暮下天坛的剪影
B.水中的筷子变弯折
C.玉带桥在水中成倒影
D.透过放大镜观看花朵
4.(2025·北京东城·二模)一束单色光从空气斜射入水中时,在界面处同时发生反射现象和折射现象,如图所示。下列说法正确的是( )
A.OA为反射光线,OC为折射光线
B.折射角小于反射角
C.若入射角增大,反射角将增大,折射角将减小
D.光若沿CO入射,将沿OA和OB出射
5.(2025·北京石景山·二模)《北京市消防条例》明确提出禁止电动自行车、充电电池进入电梯。某小区电梯轿厢内安装有AI摄像头,如图所示,一旦有人违规操作,摄像头会拍摄成像并智能识别,电梯将停止运行并发出声、光警报。某次警报时,摄像头凸透镜成像的像距约为8mm,则凸透镜的焦距可能为( )
A.3mm B.5mm C.10mm D.12mm
押题猜想四 估测
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京石景山·二模)估测在生活实际中应用广泛,下列估测的数据中最接近实际的是( )
A.普通教室的长度约为4m B.人体的正常体温约为36.7℃
C.一块橡皮的质量约为10kg D.中学生站立时对水平地面的压强约为1000Pa
分析有理·押题有据
物理估测是北京中考每年必考基础送分题型,固定以选择题呈现,分值2分。命题紧密结合生活实际,取材贴近学生日常,侧重常见物理量的合理判断,考查生活常识与物理单位认知。题型稳定、难度极低,属于必须稳拿分的基础考点,几乎无复杂计算,重在积累常见数值,区分度小,失分多源于单位混淆和量级判断失误。
重点掌握长度、质量、温度、时间、速度、电功率等常规估测。熟记中学生身高、体温、步行速度、常见物体质量、教室环境温度、日常用电器功率等标准数值。分清不同物理量单位大小,杜绝单位换算错误,准确区分相近量级,快速排除明显不合理选项。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京东城·一模)下列估测值最接近实际的是( )
A.正常人的体温约为26℃ B.初中生完成50米跑的测试用时约为5s
C.一个鸡蛋的质量约为60g D.物理课本的长度约为20mm
2.(2025·北京·一模)估测是物理学中常用的方法,下列数据中估测最合理的是( )
A.一支2B铅笔的质量约为1000g
B.学校内一级楼梯的高度约为60cm
C.普通人双脚站立时对水平地面的压强约为1.5×104pa
D.一般成人步行穿过24m长的人行横道的时间约为3s
3.(2025·北京门头沟·一模)以下数据与实际情况基本相符的是( )
A.一个普通中学生的质量约为50g B.课桌的高度约为80cm
C.用手托起两个鸡蛋的力约为10N D.家用空调的功率约为50W
押题猜想五 大气压及应用
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京·模拟预测)某物理学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A.如图甲所示,把玻璃管倾斜,管内外水银柱高度差变大
B.如图乙所示,提起活塞,使外界大气压增大带动阀门B打开
C.如图丙所示,将塑料管中装满水,用硬纸片盖住,倒置塑料管,纸片不掉;塑料管倾斜,纸片也不掉,这是因为有大气压
D.如图丁所示,高原地区需要使用高压锅,是因为随着锅内气压增大,水的沸点降低
分析有理·押题有据
大气压是北京中考力学高频基础考点,常年稳定考查,分值2—3分,多以选择、填空形式命题。考题紧密结合生活实景与自然现象,命题风格贴合本地考情,侧重基础概念与实际应用结合,难度适中,属于保底得分题型。重点考查大气压存在、影响因素及生活应用,常结合海拔、沸点关联考查,易错点集中在气压与沸点关系、大气压应用原理辨析。
牢记马德堡半球实验证明大气压存在,托里拆利实验测出标准大气压;海拔越高气压越低,液体沸点随之降低。掌握吸管吸水、吸盘挂钩、活塞抽水机等大气压应用实例;区分高压锅密闭增压增沸点的原理,杜绝将吸力、压力与大气压作用原理混淆。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京朝阳·一模)关于图中所示的实例,下列说法正确的是( )
A.背包的背带做得较宽,是为了增大压强
B.三峡船闸工作时,是利用连通器的原理
C.吸盘式挂钩吸在墙壁上,是因为分子间存在引力
D.乘客需在安全线外等候列车进站,是因为列车周围的空气流速快压强大
2.(2025·北京海淀·二模)如图所示,吸盘牢牢地吸在墙面上。下列现象中,“吸”的原因与其相同的是( )
A.地球“吸”引其表面附近的物体
B.注射器将瓶中的药水“吸”上来
C.公路旁种植的树木能“吸”收部分噪声
D.两艘距离较近且同向并行的船相互“吸”引
3.(2025·北京·模拟预测)关于图所示的四个实验情景,下列说法正确的是( )
A.图甲所示的实验中,如果大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.图乙所示的实验中,在小桌面上放一个砝码后海绵的凹陷程度会增大,说明压力的作用效果与小桌的质量有关
C.图丙所示,当列车高速通过,站在安全线内的人会感觉到被气流吸向列车
D.图丁所示实验中,如果石块接触溢水杯底部,那么石块受到的浮力会变大
押题猜想六 平面镜成像
试题前瞻·能力先查
1.【新考法】(2026·北京延庆·一模)某同学用图中所示的装置及A、B两根外形完全相同且长度可调的电子蜡烛等器材,探究物体在平面镜所成像的高度与物距是否有关。其中薄玻璃板与水平面垂直。
(1)平面镜中的像不能用光屏承接,因此该像是______像。
(2)实验步骤如下,请补充完整。
①将点亮的电子蜡烛A放在薄透明玻璃板前适当位置,将未点亮的电子蜡烛B放到玻璃板后,调节B的位置和高度,直到从各个角度观察B与A的像______,测量并记录实验数据于表格中。
②改变______,仿照步骤①再做一次实验,测量并记录实验数据于表格中。
分析有理·押题有据
平面镜成像为北京中考光学核心必考考点,分值3—5分,选择、实验探究题均会涉及,实验题考查频率极高。北京卷侧重实验操作细节、成像规律与生活应用结合,命题细致、陷阱较多,是光学重点拿分题型。着重考查实验探究流程、成像特点辨析,结合情境考查虚像认知,区分度集中在实验操作易错细节。
核心掌握平面镜成像特点:正立、等大、等距、左右相反、成虚像。实验用玻璃板替代平面镜便于确定像的位置,两支相同蜡烛比较物像大小。牢记物像连线垂直镜面、对称分布;明确虚像不能用光屏承接,熟知玻璃板倾斜、环境亮度等实验常见误差问题。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·三模)小丽利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。请按要求回答下列问题:
(1)实验采用透明薄玻璃板代替平面镜做实验,目的是便于_____;
(2)在玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,从不同角度看上去它跟蜡烛A的像_____;
(3)想要知道蜡烛A的像是虚像还是实像,你的判断办法是_____;
(4)实验后,小丽联想到凸透镜成像实验,发现不但虚像可以用肉眼直接看到,实像也可以用肉眼直接看到。如图乙所示,若成实像,拿掉光屏,用肉眼在_____(选填“a”或“b”)位置沿图示方向能看到这个实像;若成虚像,将光屏放在c点,则用肉眼在_____(选填“a”或“b”)位置看到光屏上无法承接到像。
2.(2025·北京东城·二模)用图示装置及两支规格相同且可改变高度的电子蜡烛等器材,探究物体在平面镜中成像时像的高度h与物距u是否有关。其中玻璃板与水平纸面垂直。请你将下列主要实验步骤补充完整。
(1)将点亮的电子蜡烛A放在玻璃板前,用刻度尺测量______,并记录在表格中。
(2)将另一支未点亮的电子蜡烛B放在玻璃板后,眼睛在放有蜡烛______(选填“A”或“B”)的一侧观察,并调整蜡烛B的______和______,直到从各个角度观察蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,用刻度尺测量此时蜡烛B的高度h。
(3)改变______,仿照步骤(2)再做一次实验,将实验数据记录在表格中。
3.(2025·北京海淀·二模)用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B和光屏等器材,探究平面镜成像的特点;
(1)先将点亮的A放在玻璃板前适当位置,将未点亮的B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度都能观察到B与A的像______,分别测量A和B到玻璃板的距离u和v,经多次实验,记录的实验数据如下表所示,由此可得结论:平面镜成像时,______。
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
(2)将点亮的A放在玻璃板前15.0cm处,若要探究平面镜所成像是否为虚像,利用所给器材,应当进行的操作是:将_____置于玻璃板后15.0cm处的适当位置,并______(选填“直接”或“透过玻璃板”)进行观察。
4.(2025·北京房山·二模)某同学利用图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B等器材,探究“物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关”。
(1)实验中应保持平板玻璃和蜡烛与水平纸面______;
(2)把点亮的蜡烛A放在玻璃板前面,将未点亮的蜡烛B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度观察,B与A的像______,这时B所在位置就是A的像的位置。用刻度尺分别测量______,并记录实验数据;
(3)改变______,仿照步骤(2)再做一次实验,并记录实验数据。
押题猜想七 凸透镜成像规律
试题前瞻·能力先查
1.【新考法】(2026·北京·一模)小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像的规律。
(1)如图甲所示,让一束平行光正对着凸透镜入射,移动光屏,直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。由此可知该凸透镜的焦距为__________cm;
(2)如图乙所示,把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心三者调到同一高度。当蜡烛放在光具座上15 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰倒立、__________(选填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)在(2)基础上,若将一副眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上的像变模糊,适当向左调节光屏的位置,像又会变清晰。则所用的眼镜为__________(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(4)在(2)基础上,若只将图乙中的凸透镜换成焦距为30 cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏,在光屏上__________(选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像。
分析有理·押题有据
凸透镜成像是北京中考光学重难点、高频压轴考点,分值5—7分,选择、实验大题必考,综合性强、区分度高。本地命题紧密结合生活仪器应用,涵盖规律辨析、动态成像变化、实验操作故障分析,是拉开分数的关键题型。常结合新情境、跨生活应用出题,规律记忆与灵活分析双重考查,综合性极强。
熟记三大成像规律:物距大于二倍焦距成缩小实像(照相机);一二倍焦距间成放大实像(投影仪);一倍焦距内成放大虚像(放大镜)。掌握物近像远像变大的动态规律;实验需保证三心同高,熟知光屏不成像各类原因,区分实像倒立、虚像正立的核心区别。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京·模拟预测)实践小组用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后调整光屏位置,直到光屏上出现烛焰清晰的像,此时蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示。此时光屏上蜡烛的像是__________(选填“放大”或“缩小”)的。生活中的__________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是利用这一成像原理工作的。
(2)小组同学用焦距不同的凸透镜进行实验,发现当物距相同时,光屏上得到的清晰的像的大小不同,实验数据如下表所示,请根据表中的数据提出一个可探究的科学问题:__________。
焦距
5
10
15
20
25
像高
1.1
2.7
4.8
8.0
13.3
2.(2025·北京东城·二模)焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上40cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧,烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度。如图所示,当蜡烛放在25cm刻度线处时,光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法不正确的是( )
A.光屏上呈现的是烛焰正立、放大的像
B.该实验现象能说明放大镜的成像特点
C.若透镜位置不变,将蜡烛移至20cm处,适当向左移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的像
D.若透镜位置不变,将蜡烛移至35cm刻度线处,适当向右移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的像
3.(2025·北京海淀·二模)做凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,蜡烛放置在35cm刻线处,如图所示。移动光屏,直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A.光屏上呈现的是烛焰正立的像
B.光屏上呈现的是烛焰放大的像
C.该实验现象能说明照相机的成像特点
D.交换蜡烛与光屏的位置,光屏上所成像的大小不变
4.(2025·北京平谷·二模)小华同学在探究凸透镜成像规律的实验中,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏至65cm刻度线处,烛焰在光屏上成清晰的像,如下图所示。请回答下列问题:
(1)上述光屏上所成的像是倒立、________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。生活中常用的________是利用这一原理工作的(选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)。
(2)保持蜡烛位置不变,将焦距为10cm的薄凸透镜换成焦距为5cm的薄凸透镜,同样固定在光具座50cm刻度线处,为了使烛焰在光屏上成清晰的像,应将光屏向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像,可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个________透镜(选填“凸”或“凹”)。
5.(2025·北京石景山·一模)如图甲、乙所示,用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映像的大小。将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如下表。
(1)实验前,将F形光源、凸透镜和光屏三者的中心调到________。
(2)某款广告投影灯及其内部结构如图丙所示,它主要由光源、广告片和镜头(凸透镜)组成,利用表格中的数据得到的结论可知,若要在地面上得到清晰、更大的广告图像,可适当将广告片靠近镜头,同时需要________(选填“增大”或“减小”)投影灯离地距离。
实验数据记录表
次数
物距u/cm
像距v/cm
像高h/cm
1
30
15
3
2
20
20
6
3
15
30
12
(3)在第二次实验中,保持凸透镜和光屏的位置不变,将F形光源靠近透镜,若想在光屏上仍成清晰的像,可以在光源与透镜之间放置一个合适的________(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
押题猜想八 机械能及其转化
试题前瞻·能力先查
1.【新情境】(2026·北京·一模)2024年4月,世界首套300MW级压气储能电站——湖北应城压气储能电站示范工程并网成功,如图所示。其工作原理是:利用电网负荷低谷时的剩余电力驱动电动压缩机压缩空气,将其储存在高压密封设施内,在用电高峰,释放压缩空气驱动膨胀机,膨胀机再带动发电机发电。以下分析正确的是( )
A.释能过程中,膨胀机将空气的内能直接转化为电能输出
B.储能过程中,电能最终转化为化学能
C.储能过程中,压缩空气做功,空气内能增大
D.压缩空气驱动膨胀机带动发电机发电是电流磁效应的应用
分析有理·押题有据
机械能是北京中考物理高频基础考点,稳定考查,分值3–5分,多以选择题、情境题呈现。命题常结合体育运动、游乐设施、自然场景出题,侧重基础概念辨析与能量转化分析,难度适中,属于基础必得分内容。北京卷注重结合实际情境,考查影响动能、势能的因素,以及机械能转化、守恒条件判断,易错点集中在是否考虑空气阻力、摩擦力对机械能的损耗。
掌握动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关,弹性势能由形变程度决定。明确动能和势能的相互转化规律;不计阻力与摩擦时机械能守恒,受阻力作用机械能减小。能准确分析下落、上升、摆动、滑行等场景的能量变化。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京·一模)在科技馆四层的“挑战与未来”展厅中陈列着一座太阳能热塔式发电系统的模型,如图所示。模型由集热塔和排列在其周围的四面平面镜做成的“定日镜”组成,在每面平面镜的上方都有一盏额定功率为750 W的照明灯。当四盏照明灯同时亮起后,通过调整“定日镜”角度可将光线反射至塔顶的集热器,集热器收集内能发电,便可将塔内的LED灯点亮。若集热器接收到的光能越多,收集的内能就越多,发电量越高,相应亮起的LED灯也越多。下列说法中正确的是( )
A.太阳能是可再生能源
B.塔内LED灯消耗的电能可能大于四盏照明灯消耗的电能
C.若模型中“定日镜”上方的四盏照明灯持续正常发光6分钟,共耗电0.3度
D.不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律
2.(2025·北京昌平·二模)请阅读《给电网装上“空气充电宝”》并回答问题。
给电网装上“空气充电宝”
能源是工业的“粮食”。煤炭、油气和电力的广泛使用使人类经历了蒸汽时代和电气时代,我们现在正在经历的工业革命,其能源变革的主要特征就是可再生能源逐步替代化石能源成为主力能源。
可再生能源和化石能源相比,有一个鲜明的特点,就是它的不可控性,它具有间歇性、波动性和周期性等特点,它会给电网的稳定运行、控制和安全带来很大的影响,目前主要靠储能解决这个问题。
在已有的储能技术当中,大致可分为两类,一类是物理储能,包括抽水蓄能、压缩空气储能等。另一类叫化学储能,主要包括各种电池,我们经常用到的铅酸电池、锂电池、钠电池等。
不同的储能技术,有不同的应用场景,我们今天所提到的空气充电宝,也就是压缩空气储能,它是比较适合于大规模长时间的储能技术
什么是压缩空气储能?其实它的基本原理很简单,在用电低谷时,通过压缩机将空气压缩产生高压空气,这一过程中,可以将电能转化为空气的内能。然后在用电高峰的时候,将高压空气释放驱动膨胀机,就类似风吹风车,旋转起来就可以去驱动发电机发电了。
加速空气储能技术,不断提高效率和性能,人类的可再生能源时代会更快的到来。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)我们现在正在经历的工业革命,其能源变革的主要特征就是______________。
(2)目前,针对可再生能源的不可控性问题给电网的稳定运行、控制和安全带来的影响,主要的解决方法是______________。
(3)请写出压缩空气储能技术在释放高压空气发电的过程中涉及到的主要能量转化形式?(举出两例)
3.(2025·北京海淀·一模)图中所示的海油观澜号是我国的深远海浮式风力发电平台,它可以漂浮在海面上为海上油气生产供电,其额定发电功率为7.25×103kW。下列说法正确的是( )
A.海油观澜号所利用的风能属于可再生能源
B.海油观澜号所产生的电能是由机械能转化而来的
C.海油观澜号所处海域海水的深度越大,其所受浮力就越大
D.海油观澜号正常工作1s能产生7.25×103kW·h的电能
4.(2025·北京·三模)请根据下述材料,回答下列问题:
潮汐发电
在海湾或有潮汐的河口,可见到海水或江水每天有两次的涨落现象,早上的称为潮,晚上的称为汐。潮汐现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成。涨潮时,大量海水汹涌而来,水位逐渐升高;落潮时,海水奔腾而去,水位陆续下降。每天海水涨潮、退潮各两次,涨潮与退潮一般间隔6小时。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的新型能源。
潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾或有潮汐的河口建筑堤坝、闸门和厂房,围成水库,水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差,从而可驱动水轮发电机组发电。如图所示是潮汐发电的原理图。与普通的水利发电的不同在于海水与河水相比,海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性。
潮汐电站一般有三种类型,“单库双向型”就是其中之一,即用一个水库,涨潮与落潮时均可发电,只是在水库内外水位相同的平潮时不能发电。位于我国浙江省的江厦潮汐电站就是一个单库双向型电站,建成于1980年5月,总装机容量为3200kW,年发电量约为107kWh,为世界第三大潮汐发电站。
(1)潮汐发电过程中把海水的___________能转化为电能,一个单库双向型潮汐电站一天可以发电________次。
(2)潮汐能属于___________能源。(选填“可再生”或“不可再生”)
(3)假设海湾水库面积为5×108m2,平均潮差为5m,海水密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,则单次落潮的过程中水所受到的重力做的功为____________J。
押题猜想九 电磁现象辨析
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京·一模)某同学用如图所示的装置进行实验,使金属棒ab向左做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向右偏转,说明回路中有电流产生,这是______现象。灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向,若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向,可进行的操作是:______。实验中金属棒ab向左运动产生感应电流的过程中能量转化与______(选填:“电动机”或“发电机”)工作时相同。
分析有理·押题有据
电磁现象为北京中考电学必考基础题型,分值3–5分,常年以选择题考查。命题以四幅实验装置图辨析为主,考查内容固定、套路性强。重点区分电生磁、磁生电、磁场对电流的作用三大核心原理,贴合北京中考命题习惯,侧重原理辨别与生活应用对应,概念易混淆,是学生高频易错点,需精准区分有无电源的装置差异。
奥斯特实验说明电流磁效应;通电螺线管运用安培定则判断磁极。电磁感应现象,无电源,是发电机原理;通电导体在磁场中受力,有电源,对应电动机。熟记磁极相互作用、磁场基本性质,分清三大电磁实验的原理、装置与实际应用。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京·一模)(1)如图所示,木块的长度为______cm;
(2)如图所示,温度计的示数为______℃;
(3)如图所示,通电螺线管的上端为______极。(选填“N”或“S”)
2.(2026·北京·一模)下列说法正确的是( )
A.磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针北极决定的
B.磁感线不是真实存在的,磁体外部的磁感线是从N极出发,回到S极
C.通电导线在磁场中的受力方向与磁场的方向有关
D.导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定产生电流
3.(2026·北京·一模)如图所示,是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的装置,导体AB、开关、灵敏电流计用导线连接组成电路,导体AB悬挂于蹄形磁体的磁场中,请回答下列问题:
(1)闭合开关,当导体AB在磁场中静止时,电路中__________(选填“能”或“不能”)产生感应电流。
(2)闭合开关,保持磁体的N、S极位置不变,让导体AB在磁场中水平向左运动,观察到灵敏电流计的指针向右偏转;让导体AB在磁场中水平向右运动,观察到灵敏电流计的指针向左偏转。根据以上现象,请你提出一个可探究的科学问题:_________。
(3)本实验原理可应用于__________(选填“电动机”或“发电机”)。
4.(2026·北京·模拟预测)如图所示是一个自动控温烧制炉的简化电路。、是烧制炉内加热电阻,的阻值为,的阻值为,是变阻器,是电磁铁线圈的电阻。控制电路使用温差电源,电源的热点探头放在炉内,冷点探头放在的恒温箱中,它提供的电压与两探头间的温度差成正比。工作电路的电压为,闭合开关S1、S2,衔铁与触点A接触。当电磁铁线圈中的电流达到时,衔铁才能被吸下与触点B接触。测试该装置时,第一次调节的阻值为,当炉内温度为时,衔铁被吸下;第二次调节的阻值为,当炉内温度为时,衔铁被吸下。下列说法正确的是( )
A.衔铁与触点B接触,工作电路为加热状态
B.工作电路的保温功率约为
C.当温差电源两端电压为时,此时炉内温度不超过
D.为了控制炉内温度不超过,应该将调到
5.(2026·北京延庆·一模)
(1)如图甲所示,温度计的示数为____。
(2)用调好的天平测量小石块的质量,天平平衡时,右盘上的砝码和游码位置如图乙所示,小石块的质量m为____。
(3)根据图丙中的电流方向,可知通电螺线管的左端是____(选填“N”或“S”)极。
(4)如图丁所示,杠杆水平平衡。杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动,其上相邻刻线间的距离相等。若在杠杆上A点挂2个相同的钩码,在B点再挂____个相同的钩码,才能使杠杆保持水平平衡。
押题猜想十 欧姆定律的动态电路分析
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京·一模)某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图所示,ABO为一水平杠杆,OA长120 cm,O为支点,AB:OB=5:1;已知报警器R0的阻值为10 Ω,压力传感器R固定放置,R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示,闭合开关S,水平踏板空载时,电压表的示数为2 V;当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到5 V时,报警器R0开始发出报警信号,踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计,下列说法正确的是( )
F/N
0
5
10
15
20
25
30
…
R/Ω
45
34
24
18
14
12
10
…
A.电源电压为11 V
B.当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为150 N
C.若报警器R0的阻值变大,则压力报警器能报警的最大压力值变大
D.若电源电压变为14 V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应将杠杆上触点B向左移动8 cm
分析有理·押题有据
动态电路是北京中考电学核心难点与拉分考点,分值5–7分,选择、填空、实验综合题均会涉及。常结合滑动变阻器、敏感电阻考查串并联电路变化,紧扣欧姆定律综合分析。北京命题侧重电路结构识别、电表变化判断,综合性强,逻辑要求高,是电学重点突破题型,易错在串并联规律混淆、忽略电源电压不变条件。
牢记欧姆定律公式 I=U/R,掌握串联分压、并联分流特点。滑动变阻器滑片移动引发电阻改变,进而分析总电阻、电流、各用电器电压及功率变化。分清串、并联电路规律,掌握“先定电阻、再判电流、后看电压”的标准解题步骤。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京通州·一模)生物学习小组在参观完食用菌试验示范棚后,设计了一个家庭食用菌观赏箱,如图甲所示。食用菌的生长环境温度不能超过30℃,并且在20~30℃之间需满足一定的湿度要求。物理小组为其设计的温、湿度报警触发电路如图乙所示。电源为可调恒流电源,即能够使所在电路中的电流恒等于“预先设定的电流”。完全相同的防水热敏电阻、,阻值随温度的变化规律如图丙所示。将“预先设定的电流”设置为后进行报警触发设置。温度报警触发设置:30℃时两端电压为3.6V,将该电压设为温度报警触发值U。湿度报警触发设置:用一端浸在水中的湿纱布敷在上,使温度降低,导致两端电压与两端电压产生电压差。环境越干燥,湿纱布中水蒸发的越快,使温度降低的越多,与温差越大,也越大,当时触发湿度报警。下列说法错误的是( )
A.当两端实际电压时,触发温度报警
B.每升高1℃,的阻值减小
C.若使装置在且为0.8V时触发湿度报警,需要减小“预先设定的电流”
D.当湿度报警触发时,为0.8V
2.(2025·北京·三模)图甲所示的电路中,电源电压不变,为定值电阻,L为额定电流为0.25A的小灯泡,R为滑动变阻器,闭合开关S、,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示;闭合开关S、,滑片P移动过程中,电压表与电流表的示数之间的关系图像如图丙所示,关于此电路,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为2.5V
B.闭合开关S、,当时,电路消耗的总功率为0.45W
C.小灯泡的额定功率为0.5W
D.将R换成与L完全相同的小灯泡,闭合S、,根据丙图像可求得电路总功率约0.6W
3.(2025·北京·三模)数理小组设计的电子量角器,可用电压表示数反映角度,其原理如图所示。用两端电压为6V的电源、圆弧形电阻丝、金属杆OC、定值电阻R0、电压表(量程0-3V)和开关等组成电路。已知电阻丝接入电路中的阻值,其中为常量、为OC与OA的夹角。
请通过分析说明:
(1)刻度是否均匀;
(2)电压表示数不变时,若更换阻值更大的定值电阻R0,如何变化?
4.(2025·北京·三模)如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为10V并且保持不变,R2为定值电阻,某一段时间AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,计数器会计数一次
B.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1与R2阻值之比为
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时电路中电流之比为
D.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时R1的阻值之比为
5.(2025·北京海淀·三模)海鲜保存常要求温度低于-18℃。小祝为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路电源电压均为3V保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,图乙为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
A.冷库温度升高时,热敏电阻R的阻值变小
B.工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮,铃不响
C.若控制电路中换用电压更大的电源,警戒温度将变低
D.冷库温度降低时,控制电路消耗的电功率变小
押题猜想十一 滑轮组的相关计算
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京延庆·一模)如图所示,重500N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升重540N物体A,物体A被匀速提升3m用时25s,绳子自由端受到竖直向下的拉力为300N,若两个滑轮重均相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.工人做功的功率为36W
B.支架受到滑轮组的拉力为660N
C.滑轮组的机械效率为90%
D.若物体A离开水平地面之前,工人用100N的力竖直向下拉绳端,则物体A对地面的压力大小与工人对地面的压力大小相等
分析有理·押题有据
北京中考力学计算高频必考考点,分值5-7分,常出现在计算题或实验探究题中,是区分学生力学计算能力的核心题型。命题侧重滑轮组的受力分析、机械效率计算,结合生活情境考查省力特点与功、功率的综合应用,对公式应用和受力分析能力要求较高。
1、基础公式:拉力 (不计绳重摩擦)、绳子自由端移动距离 s=nh;
2、机械效率:;
3、易错点:数错绳子段数n,忽略动滑轮重力对机械效率的影响,混淆有用功与总功的计算
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京大兴·二模)如图所示是小兴用滑轮组提升一个大石块的示意图,图中人对绳子的自由端施加的拉力沿竖直方向,动滑轮受到的重力为80N,石块受到的重力为520N。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,石块的密度为ρ石=2.6×103kg/m3,g=10N/kg,不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦及水的阻力。
(1)若小兴所受重力为600N,求石块全部离开水面后匀速上升时,小兴对地面的压力大小。
(2)石块完全在水面下被匀速提升时,求滑轮组的机械效率。
2.(2025·北京海淀·二模)如图所示,牵引车的功率恒为,牵引车通过滑轮组将水平面上的物体匀速吊起,物体重、底面积为,某段时间物体内匀速竖直上升,不计绳重和摩擦,取,则下列结果正确的是( )
A.动滑轮的重力为
B.内牵引车的拉力做功为
C.该滑轮组提升重物的机械效率为
D.若物体受到的拉力时,物体对地面的压强为
3.(2025·北京·一模)用某滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示,在内绳子自由端竖直匀速移动,重物竖直匀速上升。已知动滑轮总重,提升的物体重。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.有用功的功率为
B.额外功为
C.绳子自由端拉力的大小为
D.滑轮组的机械效率约为88.9%
4.(2025·北京·三模)如图所示,甲、乙两个滑轮组,动滑轮所受重力分别为、,被提升的两个物体重力分别为、;在相同时间内匀速提升相同高度,拉力分别为、;拉力的功率分别为、,两个滑轮组的机械效率分别为、。若此过程中,,不计绳重和摩擦。则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
5.(2025·北京西城·二模)如图所示是一种吊运设备提升物体的简化模型示意图,图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将物体A匀速竖直向上提升时,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F1为200N,吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体A时增大了640N。然后,将另一个物体B以0.2m/s的速度竖直向上提升时,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为280N,吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体B时增大了960N。不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦。下列判断正确的是( )
A.物体B受到的重力为320N
B.动滑轮受到的重力为260N
C.滑轮组提升物体A的机械效率为80%
D.拉力F2做功的功率为56W
押题猜想十二 家庭电路与安全用电
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京·一模)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.家庭电路中电视机和电冰箱是串联的
B.电线的绝缘皮破损后应立即更换
C.我国家庭电路的电压是
D.可以用铜丝代替保险丝或者空气开关
分析有理·押题有据
北京中考电学生活应用必考考点,分值3-5分,以选择题、填空题为主,属于“零失分必拿分”模块。命题紧密结合生活实际,侧重家庭电路结构、故障判断与安全用电原则,考查学生的生活常识与物理知识结合能力,陷阱集中在细节辨析。
1、 电路结构:火线/零线/地线区分,开关接火线、三孔插座“左零右火上接地”;
2、 故障判断:短路、总功率过大导致保险丝熔断,试电笔的使用;
3、 安全用电原则:不接触低压带电体、金属外壳接地;
4、 易错点:误以为开关接零线不影响使用,混淆保险丝熔断的两种原因。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·三模)关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中的电能表是测量电路消耗电功率的仪表
B.充电线、插线板的绝缘皮破损后仍可继续使用
C.使用试电笔时不能用指尖接触笔尾金属体
D.家庭电路中再接入一个用电器,电路的总功率变大
2.(2025·北京朝阳·一模)电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害。关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.可以用湿手按已接电源的插座上的开关
B.可以在未断开电源开关的情况下更换灯泡
C.只要不接触高压带电体就不会触电
D.及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
3.(2025·北京石景山·二模)下列关于家庭电路和安全用电说法正确的是( )
A.发现有人触电立即用手将其拉开
B.家庭电路中的电冰箱和空调是串联的
C.电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能多少的仪表
D.用试电笔辨别火线和零线时,手不要接触笔尾金属体
4.(2025·北京丰台·二模)关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.电能表是用来测量电压的仪表
B.用电器与控制它的开关都是并联的
C.电路中总电流过大,可能是由于电路总功率过大导致的
D.保险丝一般选用电阻较小.熔点较高的熔丝制成
5.(2025·北京海淀·二模)关于家中使用的电器,下列说法正确的是( )
A.洗衣机用三脚插头将其金属外壳接地,是为了保证用电安全
B.电风扇是利用电流的热效应工作的,主要将电能转化为内能
C.空调遥控器发出的电磁波,在空气中的传播速度约为
D.电热水壶中沸腾的水温度保持不变,此过程中水不吸收热量
押题猜想十三 内能和分子动理论
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京延庆·一模)下列说法正确的是( )
A.手机通信利用电磁波传递信息
B.炒菜时菜香扑鼻,此现象表明分子是运动的
C.冬天双手互搓,手的温度升高,是通过热传递的方式改变手的内能
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是砂石的比热容比水的比热容小
分析有理·押题有据
北京中考热学核心基础考点,分值3-5分,常以选择题、填空题形式考查,是热学必拿分模块。命题侧重分子动理论、内能改变方式与比热容的应用,结合生活情境(如扩散现象、水的冷却作用)考查概念辨析,难度较低但易错点多。
1、 分子动理论:物质由分子组成、分子永不停息做无规则运动(扩散)、分子间存在引力和斥力;
2、 内能:改变方式为做功和热传递,与温度、质量有关;
3、 比热容:水的比热容大,应用于取暖、冷却;
4、 易错点:误以为温度高的物体内能一定大,混淆做功与热传递改变内能的实例。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京海淀·三模)勤思考、爱交流的小琴对学过的热学知识进行了总结,并与小东进行交流,小东认为小琴总结的结论有的正确,有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是( )
A.扩散现象说明分子在不停地做无规则运动
B.在热传递过程中,热量从内能大的物体传向内能小的物体
C.水的比热容比酒精大,水和酒精升高相同的温度,水吸收的热量较多
D.在四冲程内燃机中,做功冲程将内能转化为机械能
2.(2025·北京海淀·二模)如图所示,用酒精灯对试管加热。水被加热一段时间后,木塞受到试管内水蒸气的压力而冲出去。下列说法正确的是( )
A.用酒精灯加热试管,是通过做功的方式改变水的内能
B.木塞冲出去的过程,相当于四冲程汽油机的压缩冲程
C.木塞冲出去的过程中,木塞的机械能是由水蒸气的内能转化的
D.木塞冲出去后,试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气
3.(2025·北京·三模)下列关于热现象的描述中说法正确的是( )
A.春天公园内花香扑鼻,是由于分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈
B.用高压锅煮食物熟得快,是因为高压锅内气压高沸点低,通过热传递改变的食物的内能
C.把蔬菜装入保鲜袋并放入冰箱,温度降低,蔬菜中的水分含有的热量降低,是为了减慢水分的蒸发
D.汽油机的做功冲程中,燃气对外做功,内能减小,将机械能转化为内能
4.(2025·北京·三模)
(1)你可能有过用医用酒精擦拭皮肤消毒的经历。把酒精擦在手背上,随着酒精的蒸发,擦酒精的位置人会感到凉。这是因为______________。
(2)量筒中装一半清水,将硫酸铜溶液注入水的下方,由于硫酸铜溶液的密度比水大,会沉在量筒的下部,可以看到无色的清水与蓝色的硫酸铜溶液之间有明显的界面(如图)。静置几日后,看到的现象是____________,这属于扩散现象。
5.(2025·北京·三模)固体的热膨胀
对于工程师来说,在建造公路桥梁时,要设计一些称为膨胀接口的小缝隙,为炎热的夏季留出部分膨胀的空间。一般固体受热时它们只会膨胀一点点,但对于100m长的桥梁来说,这“一点点”叠加起来可能就有几厘米了。如果没有膨胀接口,那么桥梁将会发生变形甚至会部分地损坏。同样,没有铺设膨胀接口的铁轨也会被高温损坏,如图所示。
铁轨在高温下变形
为了理解固体热膨胀的原因,我们可以把固体看做是由弹簧连接的分子的集合,这些弹簧代表分子间的吸引力。当分子靠近时,弹簧会推开分子以使它们分离。当固体被加热时,分子的动能增加,因此它们的振动加快,分子之间彼此离得越来越远,分子间的吸引力不断减弱。也就是当分子的振动由于温度的上升而变得更加激烈时,分子的平均间距加大,导致固体膨胀。
研究表明,固体长度的改变量与材料原长以及温度的变化量成正比。若已知固体温度在时长度为,那么当温度为时,固体长度可由下式求出:,其中称为材料的线膨胀系数,单位为℃-1。不同材料的热膨胀系数各不相同,在生产中应充分考虑到这一特点,例如钢筋和混凝土必须有相同的膨胀系数,否则由这两种材料制成的构件在夏季高温环境下,将会因为各部分膨胀不一致出现爆裂;补牙时所用的填充材料也必须与牙齿的珐琅质具有相同的膨胀率(和收缩率)。
请根据以上阅读材料,回答下列问题:
(1)建造公路桥梁时,设计膨胀接口的原因是:______;
(2)由公式,可得长度为的固体材料线膨胀系数,其中为该固体材料长度变化量,为温度变化量;由于固体的膨胀沿三个方向进行,根据线膨胀系数的表达式,写出体积为的固体体积膨胀系数的表达式:______(用、以及体积变化量表示);
(3)若某工程需要将铁棒与铝棒对接在一起制成长度为1m的金属棒,要求它的长度随温度膨胀的程度与1m长的铜棒相同,则铁棒的长度应为______m。
已知:,,。
押题猜想十四 运动和力
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京·一模)如图所示,足球落地后又弹起。以下对足球的分析正确的是( )
A.在A和D两点时动能可能相等
B.在A点到D点运动过程中机械能是守恒的
C.在B点时受力平衡
D.在B点时若所受的力全部消失,球将竖直下落
分析有理·押题有据
北京中考力学核心基础考点,分值5-7分,以选择题、填空题或实验题形式考查,是力学基础区分点之一。命题侧重参照物、速度计算、二力平衡与牛顿第一定律,结合生活场景考查受力分析与运动状态判断,是力学后续学习的基础。
1、 参照物:运动和静止的相对性;
2、 速度:v=s/t,单位换算1m/s=3.6km/h;
3、 二力平衡:同体、等大、反向、共线;
4、 牛顿第一定律:惯性的理解与应用;
5、 易错点:混淆相互作用力与二力平衡,误以为物体受力就会运动,忽略惯性是物体的固有属性。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京·一模)如图所示是冰壶场地的示意图,水平冰面粗糙程度相同。某同学用水平推力使冰壶从A点向前运动,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是( )
A.冰壶在AB段所受的摩擦力大于在BC段所受的摩擦力
B.冰壶能够从B运动到C,是由于它受到了惯性作用
C.冰壶从B到C的过程,该同学对冰壶做功了
D.冰壶从B到C的过程一直在做减速运动
2.(2026·北京延庆·一模)如图所示是小京在水平餐桌上就餐的情境,下列说法正确的是( )
A.碗的高度约为30cm
B.筷子在使用过程中是省力杠杆
C.碗受到的支持力与它受到的重力是一对相互作用力
D.碗受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
3.(2025·北京·一模)如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔,它的前端端通过细杆系一重20N的空木桶,后端A端系一重50N的配重石块,OA长为0.6m,OB长为1.2m。木桶装满100N的水后,重力为600N的人站在水平地面上向上拉杆缓慢将桶提起。细杆和横杆质量忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.使用时桶移动距离大于端移动距离
B.向上拉杆提起装满水的桶时,人的拉力为
C.向下缓慢拉杆放下空桶时,人的拉力为
D.向下缓慢拉杆放下空桶时,人对地面的压力为
4.(2025·北京·三模)如图所示,水平台面由同种材料制成,粗糙程度均匀,在它上面放着质量为的木块,将木块用轻绳跨过定滑轮与m2的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动,运动一段时间,钩码触地后立即静止,木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.木块匀速运动的过程中,机械能不变,没有机械能转化为内能
B.木块匀速运动的过程中,木块和钩码所受的重力都不做功
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的动能越来越小
D.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块所受摩擦力大小为m1g
5.(2025·北京东城·二模)如图所示,水平桌面上有甲、乙两辆小车,车上分别固定着条形磁体。将两车相互靠近后由静止释放,二者向相反方向运动,一段时间后两车静止在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.在两车运动过程中,以甲车为参照物,乙车是静止的
B.在两车运动过程中,甲、乙两车的运动状态均不发生改变
C.静止时,甲、乙两车均不具有惯性
D.静止时,甲、乙两车所受力的合力均为零
押题猜想十五 摩擦力变化的方法
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京延庆·一模)如图所示的实例,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 行李箱下装有滚轮
B. 自行车脚踏板凹凸不平
C. 磁悬浮列车悬浮行驶
D. 机械表保养时上油
分析有理·押题有据
北京中考力学高频考点,分值3-5分,以选择题、填空题为主,是力学易错模块之一。命题侧重摩擦力的影响因素与改变方法,结合生活场景(如鞋底花纹、冰壶刷冰)考查概念辨析,区分度集中在对滑动摩擦力影响因素的理解。
1、 滑动摩擦力影响因素:压力大小和接触面粗糙程度,与接触面积、运动速度无关;
2、 增大摩擦:增大压力、增大接触面粗糙程度;
3、 减小摩擦:减小压力、减小粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面分离;
4、 易错点:误以为接触面积越大摩擦力越大,混淆静摩擦与滑动摩擦的特点。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·一模)在如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.脚蹬上刻有纹路 B.轴承中装有滚珠
C.轮胎上刻有花纹 D.防滑手套上的凸起
2.(2025·北京·一模)阅读文章,回答下列问题。
变速自行车的奥秘
变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。如图所示是变速自行车的驱动结构,它与普通自行车的区别在于,它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成(普通自行车的后齿轮只有一个)。选择不同的挡位时,自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮上。在爬坡时自行车受到的摩擦阻力较大,而在下坡时自行车受到的摩擦阻力较小,为了达到更好的骑行效果,变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构,动力是人给脚踏板的蹬力,阻力是链条对前齿轮的拉力,动力臂是脚踏板到轴心的长度,阻力臂是前齿轮半径。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构,动力是链条对后齿轮的拉力,阻力是地面给后车轮的摩擦力,动力臂是后齿轮半径,阻力臂是后车轮半径。
骑自行车时,人踩脚踏板一圈,前齿轮跟着转动一圈,带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时,链条带动后齿轮转动,由于后齿轮的半径小于前齿轮,为了保证链条转动的长度相同,后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小,它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动,它们转动的圈数保持一致。因此,后齿轮越小,脚踩一圈,后车轮转动的圈数越多,即自行车前进的距离越长。
(1)自行车轮胎上的花纹是通过增大___________来增大摩擦;
(2)后齿轮和后车轮组成一个___________杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);
(3)爬坡时,应将链条调整至半径较___________(选填“大”或“小”)的后齿轮上,从而达到相对省力的目的。
3.(2025·北京东城·二模)图示的四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A.轮滑鞋装有滚轮 B.运动鞋底有花纹
C.防滑垫表面凹凸不平 D.汽车轮胎上有花纹
4.(2025·北京石景山·一模)下列生活实例,为了增大摩擦的是( )
A.磁悬浮列车悬浮行驶 B.给机械表的齿轮上润滑油
C.自行车车轮轴承中装有滚珠 D.运动鞋鞋底有凸凹不平的花纹
5.(2025·北京顺义·一模)下列生活实例中,为了减小摩擦的是( )
A.汽车的轮子加防滑链
B.汽车轮胎上刻有花纹
C.自行车的车轴处加润滑油
D.捏紧自行车车闸
押题猜想十六 探究影响滑动摩擦力大小的因素
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京·三模)为了探究“滑动摩擦力大小与两物体接触面之间的压力大小是否有关”.小华选用两个质量不同、材料相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B,弹簧测力计和细线进行实验.请你帮他补充完实验步骤和实验现象.
(1)用弹簧测力计分别测出木块A和B的重力、并记录.
(2)将木块A放在水平桌面上,细线的一端系在木块A的挂钩上,另一端系在弹簧测力计的挂钩上,水平拉动测力计,使木块A沿水平桌面做______运动,读出测力计的示数为并记录.
(3)______,仿照步骤(2)读出测力计的示数为并记录.
(4)比较与,发现______(选填“=”或“≠”),说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小有关.
(5)画出实验数据的记录表格________.
分析有理·押题有据
北京中考力学实验高频考点,分值3-5分,以实验探究题形式考查,是力学实验必拿分模块。命题侧重实验操作细节、控制变量法的应用与实验结论分析,考查学生的实验探究能力,陷阱集中在实验操作的规范性。
1、 实验原理:二力平衡(匀速拉动木块时,拉力等于摩擦力);
2、 控制变量法:探究压力影响时保持接触面粗糙程度不变,探究粗糙程度影响时保持压力不变;
3、 实验改进:用定滑轮改变拉力方向,拉动木板时木块静止更易读数;
4、 易错点:未匀速拉动导致拉力不等于摩擦力,控制变量时改变多个条件。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京平谷·二模)为了验证“物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小是否有关”。小华选用两个质量不同、材料相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B,弹簧测力计和细线进行实验。请你帮他补充完实验步骤和实验现象。
(1)用弹簧测力计分别测出木块A和B的重力GA、GB并记录;
(2)将木块A放在水平桌面上,细线的一端系在木块A的挂钩上,另一端系在弹簧测力计的挂钩上,水平拉动测力计,使木块A沿水平桌面做________运动,读出测力计的示数为F1并记录;
(3)________,仿照步骤(1)的操作,读出测力计的示数为F2并记录;
(4)比较F2与F1,发现F2________F1(选填“=”或“≠”),说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小有关。
2.(2025·北京东城·一模)用如图所示的实验装置测量滑动摩擦力的大小。将足够长且粗糙程度相同的木板放在水平桌面上,木块放在木板上,不可伸长的水平细线的一端连接木块,另一端与固定在墙上的拉力传感器相连接。水平向右拉动木板时,拉力传感器示数可以显示细线对木块的拉力大小。
(1)实验过程中,________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。
(2)待拉力传感器的示数稳定后,其示数________(选填“大于”“等于”或“小于”)木块与木板间的滑动摩擦力大小。
3.(2025·北京通州·一模)晓彤利用如图所示装置,探究物体所受滑动摩擦力大小与压力大小是否有关,实验步骤如下:
(1)用弹簧测力计竖直向上拉动,使木块沿桌面水平做直线运动,读取弹簧测力计示数,将的数值记录在表格中。
(2)将木块更换为铁块,仿照步骤(1)再做一次实验,将的数值记录在表格中。
(3)根据,,分别记录压力大小和滑动摩擦力的数值。
请你写出晓彤实验方案存在的三个问题。
4.(2025·北京·一模)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”。小军利用弹簧测力计、木块、钩码、长木板、毛巾等物品进行探究。
(1)如图甲、乙、丙所示,小军在探究过程中,用弹簧测力计沿水平方向,向右拉动同一木块做匀速直线运动,甲图中木块受到的拉力大小为 ________ N。
(2)由甲、乙、丙三图中数据可知,滑动摩擦力大小与 _______ 、________ 有关。
(3)关于实验中的摩擦力问题,下列说法正确的是 (多选)。
A.甲图中,木块受到的滑动摩擦力方向水平向左
B.乙图中,钩码受到的摩擦力方向水平向右
C.甲、乙、丙三图中,木块受到的摩擦力最大的是丙图
D.丁图中木块加速运动时受到的摩擦力大小,可能等于甲图中受到的摩擦力大小
押题猜想十七 机械运动
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京延庆·一模)如图所示是中华大地丰收的场景,运粮的车辆和联合收割机在平整的稻田上以同样快慢、沿同一方向前进。关于此场景,下列说法正确的是( )
A.以运粮的车辆为参照物,联合收割机是运动的
B.以联合收割机为参照物,运粮的车辆是静止的
C.以运粮车辆上的司机为参照物,运粮的车辆是运动的
D.以远处的大树为参照物,联合收割机是静止的
分析有理·押题有据
北京中考力学基础考点,分值2-3分,以选择题、填空题为主,属于送分题型。命题侧重长度和时间的测量、速度计算与运动状态判断,考查学生的基础测量与计算能力,难度低但需注意细节。
1、 长度测量:刻度尺的使用(估读到分度值下一位);
2、 时间测量:秒表的读数;
3、 速度计算:平均速度的测量实验(v=s/t);
4、 易错点:刻度尺读数时忘记估读,混淆平均速度与瞬时速度的概念。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·三模)如图甲所示,工人沿着斜面用力将重为的箱子将推至水平车厢上,再将箱子推至车厢内部,推力始终沿着箱子的运动方向。箱子运动路程随时间变化的关系图像如图乙所示,推力随时间变化的关系图像如图丙所示。已知斜面长、高,下列分析正确的是( )
A.内,工人推箱子做加速运动
B.箱子在水平车厢内滑动时受到的摩擦力大小为
C.内,推力做功的功率为
D.0~10s内,物体克服重力做功为3000J
2.(2025·北京·三模)2023年11月3日,亚洲翼装飞行运动员在中国著名的阿尔山国家森林公园进行低空翼装飞越。他通过独特的翼装视角,带大家俯瞰阿尔山天池,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.图中运动员背的降落伞包相对于他是运动的
B.降落前打开降落伞,是为了减小运动员的惯性
C.加速下降的过程中,运动员的运动状态保持不变
D.从高空下降到地面的过程中,运动员受到的大气压强变大
3.(2025·北京朝阳·二模)在2024年第33届奥运会上,中国队包揽乒乓球5枚金牌,中国运动员用激情和汗水登上又一个高峰。在乒乓球运动员击球过程中,下列说法正确的是( )
A.以击出的乒乓球为参照物,球桌是静止的
B.用乒乓球拍击球,力改变了乒乓球的运动状态
C.击球时,乒乓球球拍不一定受到球对它的作用力
D.乒乓球离开球拍后能够继续向前运动是由于受到惯性
4.(2025·北京丰台·二模)在端午节的赛龙舟与吃粽子习俗中,下列说法正确的是( )
A.赛龙舟时队员划船前行,以河岸为参照物,船是运动的
B.龙舟到达终点时运动员停止划桨,船立刻停止向前运动
C.煮粽子时,粽子内能增大是通过热传递实现的
D.刚出锅时粽子很烫手,是由于粽子含有的热量多
5.(2025·北京顺义·二模)2025年4月24日17时17分,长征二号F遥二十运载火箭搭载着神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火升空,如图所示。下列说法正确的是( )
A.以火箭为参照物,地面是静止的
B.以火箭为参照物,神舟二十号飞船是运动的
C.以地面为参照物,神舟二十号飞船是静止的
D.以发射塔为参照物,神舟二十号飞船是运动的
押题猜想十八 功和功率的简单计算
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京海淀·二模)图1中物体M静置在水平桌面上,力传感器(相当于测力计)通过细线与M相连。从时起,缓慢增大细线对M的拉力F,6s后某时刻M开始相对桌面运动,此后调整F的大小使M沿桌面做匀速直线运动。图2描绘了0~9s内F随时间t变化的图像。实验中,细线始终保持水平。下列说法正确的是( )
A.在2~5s内,M所受摩擦力为0
B.在0~3s内,F对M所做的功为6J
C.若9s后F增大为6N,则M所受摩擦力也增大为6N
D.若9s时撤去F,则M继续运动过程中所受摩擦力仍为4N
分析有理·押题有据
北京中考力学计算基础考点,分值3-5分,以选择题、填空题或计算题小问形式考查,是力学计算的基础模块。命题侧重功、功率的公式应用与简单计算,结合生活场景考查概念辨析,难度较低但需注意公式适用条件。
1、 功的计算:W=Fs(力与距离方向一致);
2、 功率的计算:P=W/t=Fv;
3、 功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离;
4、 易错点:误以为有力就一定做功,混淆功率与机械效率的概念。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京延庆·一模)如图所示,重500N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升重540N物体A,物体A被匀速提升3m用时25s,绳子自由端受到竖直向下的拉力为300N,若两个滑轮重均相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.工人做功的功率为36W
B.支架受到滑轮组的拉力为660N
C.滑轮组的机械效率为90%
D.若物体A离开水平地面之前,工人用100N的力竖直向下拉绳端,则物体A对地面的压力大小与工人对地面的压力大小相等
2.(2025·北京·三模)2025年春晚节目《秧BOT》中,16台人形机器人“福兮”与舞蹈演员共同表演东北秧歌,行云流水的舞步惊艳全场,如图所示,机器人能够快速移动,旋转手绢等高难度动作,若一个机器人的质量为60kg,双脚站立时与舞台的接触面积为,在舞台上4s沿直线匀速移动2m。若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,则4s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是________W。
3.(2025·北京东城·二模)如图所示为一种智能装卸叉车,它能够代替人工进行货物的运输与装卸。第一次工作时,叉车托着质量为100kg的货物一起沿水平方向匀速运动,在5s内行驶10m;第二次工作时,叉车在10s内把该货物沿竖直方向匀速提升1m。g取10N/kg。忽略空气阻力的影响。下列说法正确的是( )
A.第一次工作时,货物的动能增大
B.第一次工作时,货物所受重力做的功为
C.第二次工作时,货物的机械能不变
D.第二次工作时,叉车对货物做功的功率为100W
4.(2025·北京石景山·二模)请阅读《从筒车到现代灌溉——汲水方式的革新》并回答。
从筒车到现代灌溉——汲水方式的革新
《天工开物》记载的“筒车”(如图甲)展现了我国古代卓越的农业智慧,图乙是机械结构的简化示意图。筒车工作时,利用水流冲击水轮旋转,在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动,当筒口转到低处时便舀满水,随着轮轴上升,筒口到达高处时倒水入槽,以此循环往复,以满足农田灌溉的需求。这种精巧的装置完成自动取水、运水和倒水的循环过程,完全依靠水力驱动,实现了持续不断的农田灌溉。
然而,在筒车无法覆盖的地区,农民长期依赖传统的人力取水方式。这一状况直到20世纪才迎来转机。20世纪农村广泛使用的压水井标志着农业提水技术的重要进步。某压水井的原理如图所示,通过活塞的上下移动,巧妙运用了物理学中的压强差原理,实现进水和排水,展现了简单机械在农业生产中的实用价值,与纯人力取水相比,这种机械装置大幅降低了劳动强度,提高了取水效率。
随着科技进步,灌溉技术正在经历更深刻的变革。当代智能灌溉系统集成了多项前沿技术:通过土壤检测系统和气象监控站实时采集数据,结合定时循环控制功能,实现了设施农业和大田农业的精准灌溉。如右图的梯田灌溉系统,水泵依靠电机运转抽水浇灌秧苗,利用电机做功是为了对水产生稳定的压力,可以将水以一定速度推到高处。某水泵出水管横截面积为1.2×10﹣2m2,出水速度恒定为2m/s,灌溉不同高度所需的水压和电机效率如表所示。这种系统可以满足不同高度梯田的灌溉需求。系统还能根据表格中的水压和电机效率数据自动优化运行参数,在保证灌溉效果的同时最大限度节约能源和人力资源。这种智能化、自动化的灌溉方式,正在重新定义现代农业的生产模式。
灌溉高度h/m
所需压强
电机效率η/%
10
0.3
70
30
0.5
85
50
0.65
80
从依靠自然力的筒车,到运用机械原理的压水井,再到融合智能控制的现代灌溉系统,农业汲水技术的演进历程不仅反映了人类对自然规律的认知深化,更展现了科技创新对农业生产力的持续解放,技术创新实现可持续发展。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)筒车工作时是把水的__能转化为重力势能;当水流变湍急后,筒车提升水的功率会变__(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)压水井是利用大气压工作的,下列现象中不属于主要利用大气压强的是( )
(3)根据文中信息,若用水泵灌溉50m高的田地,需电机提供给水的压力为_N。
5.(2025·北京门头沟·一模)工人用如图所示滑轮组将矿井中的物体A和物体B先后以同样的速度匀速提升上来。物体A的重力为150 N,物体B的重力为75 N,提升物体A时,滑轮组的机械效率为75%。若用此滑轮组提升物体B时,在10 s内物体B上升5 m,不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是( )
A.提升物体A时,拉力F的功率是50 W
B.提升物体B时,拉力F的功率是62.5 W
C.提升物体B时,拉力F所做的功是62.5 J
D.提升物体B时,滑轮组的机械效率是62.5%
押题猜想十九 压强、浮力综合分析
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京·一模)某实验小组的同学模拟制作了一个“液位验证装置”,该装置可以通过力传感器示数的变化来显示水位的变化。如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与底面积为40 cm2、密度为0.4 g/cm3的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为100 cm2装有水的容器中,此时水的深度为40 cm。横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数F随时间t的变化关系如图乙所示,t2~t3时间段为6 s;物块M始终竖直且不吸水,水的密度是1.0 g/cm3,g取10 N/kg。下列说法正确的是( )
A.容器内水的质量为4 kg
B.0~t1时间段,力传感器示数F1为14 N
C.t为0时与t3时相比,容器底部受到的压强变化量是600 Pa
D.横杆向上运动的速度为1 cm/s
分析有理·押题有据
北京中考力学压轴核心考点,分值7-10分,常以计算题或实验探究题形式考查,是拉开分数的关键题型。命题侧重压强、浮力的综合应用,结合密度、受力分析考查公式推导与计算,综合性强、难度高。
1、
压强:固体压强p=F/S、液体压强;
2、
浮力:阿基米德原理、浮沉条件(漂浮/悬浮/下沉);
3、 易错点:混淆液体压强与固体压强的计算方法,浮力计算时排开液体体积判断错误。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京·一模)汽车起重机在吊起重物时,必须要综合考虑重物所受的重力、吊臂的长度及仰角等因素,以确定起吊设备和起吊方式,避免发生地面塌陷或吊臂断裂等事故,确保吊重作业的安全和高效运行。如图所示的起重机,其自重为2.5×105 N,吊臂的长度可以在10 m~30 m之间变化,动力系统A提供的动力与动力臂的乘积(称为起重机的力矩)最大值为1.0×106 N·m,起重机可以吊起距吊臂支点O水平距离4 m~16 m范围内的重物,其工作时与水平地面的总接触面积为2.5 m2。不计吊臂重、滑轮重和绳重,求该起重机在最大力矩工作时:
(1)求允许吊起重物所受重力的范围
(2)求水平地面受到的最大压强。
2.(2026·北京·一模)放在水平桌面上的甲、乙两个相同的圆柱形容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体分别放入甲、乙两个容器中,在液体中静止时两液面相平,如图所示,则( )
A.物体a的密度比b的密度大 B.物体b受到的浮力比a的浮力小
C.甲容器对桌面的压强比乙容器的小 D.两容器对桌面的压力一样大
3.(2026·北京·一模)小海用浮力知识测出他家里所用瓷碗的密度(),操作步骤如下:
①如图甲所示,他向自制溢水杯中注满水,然后让瓷碗漂浮在水面上,用电子秤测出排开水的质量;
②他向溢水杯中注满水,______,用电子秤测出排开水的质量(已知):
(1)请将②中的操作步骤补充完整______;
(2)根据测量数据,可计算出瓷碗的密度______。
4.(2025·北京·三模)小明利用铁球、小试管、量筒做了如下实验。他先向量筒内倒入适量的水,再放入小试管使其漂浮,如图甲所示,量筒的示数为V1;将铁球放入小试管中,小试管仍漂浮,如图乙所示,量筒的示数为V2;将铁球从小试管中取出放入水中,铁球沉底,如图丙所示,量筒的示数为V3。水的密度用ρ水表示,下列说法正确的是( )
A.甲、丙两图量筒对桌面的压力差是
B.乙、丙两图中水对小试管压力的变化量是
C.丙图中量筒底对铁球的支持力是
D.此铁球的密度表达式是
5.(2025·北京·三模)小丽在帮妈妈利用厨房电子秤配特定浓度糖水做面包时,发现在使用瓷勺搅拌糖水过程中,电子秤的示数在不停地变化,这引起了她浓厚的兴趣.她首先了解到电子秤是利用压力传感器工作的,它将“压力”转换为“质量”显示.于是她便作了如下猜想:
猜想一:增加的质量就是金属块的质量大小;
猜想二:增加的质量是金属块排开水的质量;
为排除不规则形状带来的干扰,小丽找到一个长方体金属块来探寻“示数变化”的原因.如图甲,将装有适量水的烧杯放在水平电子秤上,读数为120g,再将细线系住的金属块缓慢浸入水中(不接触容器),电子秤读数随之逐渐增大然后稳定在130g,随后松手金属块沉入水底(细线质量、体积均不计);
(1)对比几次测量数据,小丽很快否定了猜想一并算出金属块质量为______g;
(2)为验证猜想二,她将烧杯一侧垫高(如图⑥所示),放在电子秤上,装水至杯口,并在杯口处放置接水用小烧杯,若猜想正确,此时金属块缓慢入水到浸没(不触底)的过程中,电子秤示数将______,并可以测量小烧杯中水的质量加以验证;
(3)观察图①~③并结合所学“浮力大小与______有关、阿基米德原理及______这一力学知识,进一步推论得出电子秤增大的压力来自浮力;
(4)推理应用:两个相同烧杯装等量的水,分别把体积相同的乒乓球和实心铁球浸没在水中(乒乓球用细线系在容器底部,铁球用细线吊着),放在电子秤时示数分别为、,如图⑦和⑧.则______(填“>”、“<”或“=”)。
6.(2025·北京·三模)小明用一个圆柱形玻璃杯(不计玻璃厚度)研究物体密度。如图甲所示,空杯静止在水中时,水面对齐A,将空杯静止在液体a中时,液面对齐B。如图乙所示,在杯中倒入和杯子质量相等的水,此时水对杯底的压强为p、然后将两个外形相同的实心物体b、c分别轻轻放入杯中(水足够多且无溢出)静止时,杯子对地面的压强和水对容器底的压强如表格所示,A处深度为4.5cm,,下列说法错误的是( )
压强
只放入b时
只放入c时
A. B.
C. D.
7.(2025·北京·三模)某打捞船利用“潜水钟”模拟打捞作业。潜水钟内部配备自动充气装置,使其始终充满空气,水无法进入,以此保证工作人员的安全,潜水钟上方放置两个配重和两个气囊,将人员送入水下,如图甲所示;工作人员到达水底后清理被打捞物体周围的泥沙,并将物体用钢丝绳挂在潜水钟内部;然后扔掉全部配重,并将气囊均充满空气,潜水钟、工作人员及物体一起被打捞船竖直向上匀速提升,如图乙所示。已知:工作人员质量为60kg,潜水钟质量为140kg、体积为2m3,每个气囊充满空气后体积均变为1m3,每个配重质量为1000kg,被打捞物体质量为5000kg、体积为1m3。当潜水钟下表面触碰到水底时(未与水底紧密接触),潜水钟内气压计示数为2.0×105Pa,外界大气压强为1.0×105Pa,(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,不计气囊质量及潜水钟内空气的质量,不计水的阻力。)( )
A.潜水钟在水底时受到的浮力为2×104N
B.潜水钟在水下匀速下潜时,打捞船需要施加2000N的拉力
C.当潜水钟下表面触碰到水底时,下表面所处水的深度为10m
D.水下匀速提升潜水钟时,打捞船需要施加1200N的拉力
8.(2025·北京·三模)如图甲所示的力学装置,杠杆OAB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OB=3OA,竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上,下端连接杠杆的A点,竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定,水箱的底面积为200cm2,水箱侧壁与底部的厚度忽略不计,力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小,图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像,不计杠杆、细杆及连接处的重力,则( )
A.物体M的密度为
B.当传感器示数为18N时,细杆b对M的作用力方向为竖直向上
C.加水质量为2kg时,水对水箱底部的压强为1800Pa
D.当传感器示数为0N时,水箱内水的高度为7cm
押题猜想二十 探究电流与电阻的关系
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京·三模)实验桌上有如下器材:两端电压为4.5V 并保持不变的电源,规格为“”的滑动变阻器,已调零的电压表和电流表,阻值分别为、、、、、的定值电阻各一个,开关和导线。小十想利用以上器材“探究通过导体的电流跟电阻的关系”的实验。她在实验桌上连接了如图甲所示的实验电路,同组的小一发现已连接的电路中有一根导线连接错误。
(1)请你在错接的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接线;
(2)实验中,当的电阻由更换为时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向右移动,这样操作的目的是:___________;
(3)图乙是他根据实验数据描绘出的通过导体的电流随电阻大小变化的关系图像,根据图像可推测:当的电阻为时,电流表的示数为___________A;
(4)为了完成时实验并保证电路安全,电源电压最高不超过___________(结果保留1位小数)。
分析有理·押题有据
北京中考电学实验高频考点,分值5-7分,以实验探究题形式考查,是电学实验核心区分点之一。命题侧重控制变量法的应用、实验操作细节与数据处理,考查学生的实验探究能力,陷阱集中在控制电压不变的操作细节。
1、 实验原理:控制电阻两端电压不变,探究电流与电阻的关系;
2、 实验操作:更换电阻后调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变;
3、 结论:电压一定时,电流与电阻成反比;
4、 易错点:更换电阻后忘记调节滑动变阻器,误判电流与电阻的关系。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·三模)如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为10V并且保持不变,R2为定值电阻,某一段时间AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,计数器会计数一次
B.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1与R2阻值之比为
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时电路中电流之比为
D.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时R1的阻值之比为
2.(2025·北京石景山·二模)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电源(电压6V)、定值电阻R若干、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线将图中电路连接完整,要求滑片P向右移时滑动变阻器的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,故障可能是R________(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障,调节滑片P使电压表示数为4V,记录电流表示数和电阻R阻值;更换电阻后,闭合开关,发现电压表示数是3.5V,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)移动;
(4)本实验中定值电阻R的阻值不得超过________Ω。
3.(2025·北京房山·一模)在探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时,小圆设计的实验电路如图所示。电源电压调为6V且保持不变,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”的字样。实验过程中,在A、B间先后接入阻值不同的定值电阻R时,要求电压表的示数为2V且保持不变。下列说法中正确的是( )
A.每次更换电阻后,都应移动滑片P,使电压表的示数保持2V
B.当R的电阻为10Ω时,电路中的电流为0.2A
C.当电路中的电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω
D.当R的电阻为30Ω时,需调高电源电压才能完成实验
4.(2025·北京平谷·一模)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电路图如图甲所示。
(1)实验电路中还缺少一个实验器材,请将所缺器材的电路元件符号正确连入图甲所示的电路中______;
(2)实验时,先将电阻箱的阻值调为5Ω,然后将滑片P调至______(填“A”或“B”)端,闭合开关,再调节滑片P至某一位置,电流表示数如图乙所示,读数为______A;
(3)然后改变五次电阻箱的阻值R,并保持滑片P位置不变,读出电流表的示数I,将多组数据描点,画出I-R图像,如图丙所示。根据实验数据,______(填“能”或“不能”)得出导体中的电流与电阻成反比的结论;
押题猜想二十一 欧姆定律、电功率的简单计算
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京·一模)一款养生壶的有关参数如表所示,图甲为其简化电路图,和为阻值不变的电热丝。当养生壶正常工作时,分别用低挡位和高挡位给质量为2kg的水加热,绘制的水温随时间变化的图像如图乙所示,。下列说法正确的是( )
额定电压/V
挡位
额定功率/W
220
低
200
高
500
A.闭合S、断开时,养生壶处于高挡位
B.电热丝的阻值约为
C.使用低挡位烧水时的加热效率为
D.使用低挡位烧水时的加热效率低于高挡位
分析有理·押题有据
北京中考电学计算核心考点,分值5-7分,以计算题或实验题小问形式考查,是电学必拿分模块。命题侧重欧姆定律、电功率的公式应用与简单计算,结合串并联电路特点考查综合分析能力,难度适中但易错点多。
1、 欧姆定律:I=U/R,串并联电路电流、电压、电阻规律;
2、
电功率:;
3、 额定功率与实际功率的区分;
4、 易错点:公式应用时单位不统一,混淆额定电压与实际电压对功率的影响。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京·一模)如图所示的电路中,电源两端电压为6 V且保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1消耗的电功率P1为3 W;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为2 A。求:
(1)根据实物图绘制电路图
(2)通过电阻R1的电流。
(3)电阻R2的阻值。
2.(2026·北京延庆·一模)如图所示是某款两挡电热器简化电路,与是阻值一定的电热丝。下表是该电热器的铭牌。将该电热器接入电压为220V的电路中。求:
XX牌电热器
额定电压
220V
额定功率
高温挡1188W
低温挡88W
(1)低温挡时电路中的电流。
(2)电热器在高温挡正常工作15min所消耗的电能。
(3)的阻值。
3.(2025·北京·三模)图甲是额定电压为6V的灯泡L和定值电阻的电流随电压变化的图像,将它们接入图乙所示的电路中,只闭合开关时,灯泡L的功率为1.6W。求:
(1)的阻值;
(2)电源电压U;
(3)只闭合开关时,调节滑动变阻器的滑片使灯泡L恰好正常发光,此时电流通过滑动变阻器1min产生的热量。
4.(2025·北京·三模)在做“测量小灯泡的电功率”实验时,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡L(额定电压为3V)、电流表、电压表、开关、规格分别为“ 1A”和“ 0.5A”的滑动变阻器R各一个,导线若干.小明同学选择恰当的器材先正确连接好串联电路,并把电压表并联连接在电路中.实验过程中测得的实验数据记录在下表中.
次数
电压U/V
电流I/A
1
4.0
0.20
2
3.5
0.24
3
3.0
0.26
(1)画出小明的实验电路图.
(2)实验中,判断小灯泡在额定功率下正常发光工作的依据是:______.
(3)根据表中测得的数据,则小明选用的滑动变阻器为______(选填“ 1A”或“ 0.5A”).小灯泡的额定功率为______W.
(4)由表中数据可知,第2次实验与第1次实验相比,滑动变阻器电功率的变化量与小灯泡功率的变化量相比,______(选填“>”“<”或“=”).若小灯泡两端电压恰好为1.5V,则灯的功率可能是______.
A.0.195W B.0.225W C.0.240W D.0.390W
5.(2025·北京·三模)图甲所示的电路中,电源电压不变,为定值电阻,L为额定电流为0.25A的小灯泡,R为滑动变阻器,闭合开关S、,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示;闭合开关S、,滑片P移动过程中,电压表与电流表的示数之间的关系图像如图丙所示,关于此电路,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为2.5V
B.闭合开关S、,当时,电路消耗的总功率为0.45W
C.小灯泡的额定功率为0.5W
D.将R换成与L完全相同的小灯泡,闭合S、,根据丙图像可求得电路总功率约0.6W
押题猜想二十二 探究杠杆的平衡条件
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京海淀·二模)如图所示为一个测量物体所受重力的装置,硬杆,,。在A端悬挂一质量为的物体P,在OB上悬挂待测物体,改变悬挂点的位置使杠杆水平平衡,便可用悬挂点到支点O的距离L来反映待测物体所受重力大小。不计杆重与绳重,g取。下列说法正确的是( )
A.L越大,对应待测物体所受重力越大
B.此装置能测出的最小重力是0.2N
C.要使该装置能测出的最小重力变小,可将O点向右移
D.C、B两点对应的重力差小于D、C两点对应的重力差
分析有理·押题有据
北京中考力学实验高频考点,分值3-5分,以实验探究题形式考查,是力学实验必拿分模块。命题侧重实验操作细节、控制变量法的应用与实验结论分析,考查学生的实验探究能力,陷阱集中在杠杆平衡条件的应用。
1、 实验原理:杠杆平衡条件F1L1=F2L2;
2、 实验操作:调节杠杆在水平位置平衡(便于测量力臂);
3、 结论:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
4、 易错点:力臂测量错误,混淆力与力臂的乘积关系。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·一模)如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔,它的前端端通过细杆系一重20N的空木桶,后端A端系一重50N的配重石块,OA长为0.6m,OB长为1.2m。木桶装满100N的水后,重力为600N的人站在水平地面上向上拉杆缓慢将桶提起。细杆和横杆质量忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.使用时桶移动距离大于端移动距离
B.向上拉杆提起装满水的桶时,人的拉力为
C.向下缓慢拉杆放下空桶时,人的拉力为
D.向下缓慢拉杆放下空桶时,人对地面的压力为
2.(2025·北京·三模)某实验小组自制了“杠杆密度计”,将一轻质细硬杆固定在O点,质量为m=50g的配重固定悬挂在A点,OA的长度为LOA=20cm。把不计质量的塑料桶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。在塑料水桶中分别装满不同液体,重复以上操作,在杆上标出悬挂点对应液体密度的刻度值。已知ρ水=1g/cm3,OB的长度为LOB=10cm,当装满某液体时,悬挂点移至C点,OC的长度为LOC=8cm。
(1)求该液体的密度;
(2)说明在只有刻度尺的情况下,怎样在杆上标出悬挂点对应液体密度的刻度值。
3.(2025·北京·三模)如图,小一想利用杠杆提升静止在地面上的重物,他先将支撑物放置在轻质杠杆之间点,使,重物用细线挂在端,在端施加竖直方向力使杠杆在水平位置平衡,此时对地面的压强为。小一又将重物挂在点,将支撑物移置端,在A端施加竖直方向力使杠杆在水平位置平衡,对地面的压强仍为。下列说法正确的是( )
A.图中正在使用的杠杆类型与生活中使用的筷子相同
B.图中仅将的位置向点移动,重物对地面的压强减小
C.与两个力的大小关系为
D.图中仅将重物所挂的位置和施加力的位置同时向点移动相同的距离,重物能被提起
4.(2025·北京东城·二模)如图所示为《天工开物》中记载的用于汲水的桔棒,硬杆AB可绕固定轴O在竖直平面内转动,A端连接细杆,细杆下端悬挂水桶,B端悬挂配重。已知,水桶和细杆的总质量为4kg,桶中最多可以装入16kg的水。人对杆的作用力始终沿竖直方向,作用力最大为100N。忽略硬杆AB的质量、轴处的摩擦及空气阻力。g取10N/kg。为使汲水前、汲满水后硬杆AB均可以在水平位置平衡,且两次平衡时细杆均保持竖直,水桶均未接触水面,下列配重可以选用的是( )
A.12kg B.16kg C.20kg D.24kg
5.(2025·北京通州·一模)晓彤受《天工开物》中桔槔汲水启发,自制了“杠杆密度计”,将一轻质细硬杆固定在点,质量为的配重固定悬挂在点,把不计质量的塑料桶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至点,使杆在水平位置平衡,如图所示。在塑料水桶中分别装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点对应液体密度的刻度值。,取,关于该杠杆密度计,以下说法正确的是( )
A.水桶悬挂点越靠近点,对应的液体密度值越大
B.在图中,则配重的密度约为
C.杠杆密度计上的刻度值是均匀分布的
D.要想增大该密度计测得的最大密度值,则可增大配重的质量
押题猜想二十三 电阻的测量
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京延庆·一模)某同学用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻,电源两端电压保持不变。
(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应放置在______端。
(2)电路连好后,闭合开关S,发现灯泡L不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来首先应进行的操作是______。
A.检查电路是否断路
B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察灯泡L是否发光
(3)正确完成上述操作后,应________________以确定灯泡L正常发光,电流表示数如图乙所示,此时灯泡L的电阻约为________Ω。(结果保留一位小数)
分析有理·押题有据
北京中考电学实验压轴考点,分值5-7分,以实验探究题形式考查,是电学实验核心区分点之一。命题侧重伏安法测电阻的实验操作、数据处理与误差分析,考查学生的实验探究能力,综合性强、陷阱多。
1、 伏安法测电阻原理:R=U/I;
2、 实验操作:电流表、电压表的使用,滑动变阻器的作用(保护电路、改变电流电压多次测量);
3、 误差分析:电流表内接/外接的误差来源;
4、 易错点:电表正负接线柱接反,滑动变阻器的作用理解错误,多次测量的目的混淆。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京平谷·二模)实验小组用伏安法测量小灯泡正常发光时的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉);
(2)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动;
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻是________Ω(结果保留一位小数);
(4)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丙所示的电路,测出了Rx的阻值。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1;
②________,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
③待测电阻________(用I1、I2和R表示)。
2.(2025·北京·一模)小晴做“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验,所用器材有:学生电源(输出电压恒为6V),额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线。图甲是小晴还没有连接完成的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小晴将实物电路连接完整______;
(2)小晴正确连接电路后闭合开关S,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是______(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)出现断路;
(3)排除故障后闭合开关S,小晴发现电压表示数为2.2V。于是,她调节变阻器滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,直至______;
(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小晴测出小灯泡的电阻是______Ω。(结果保留一位小数)
3.(2025·北京·三模)小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关、及新的干电池等实验器材,测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
(1)小华连接好图甲所示电路,闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P、电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是_______。小华正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,则故障可能是_______;
(2)排除故障后,小华移动滑动变阻器的滑片到某位置,电压表示数为1.8V。为了测量小灯泡正常发光时的功率,他接下来的操作应是_______接入滑动变阻器的阻值(选填“增大”或“减小”);
(3)小华将多次实验测得的电流和对应的电压绘制了如图所示的I~U图像,根据图像可知,小灯泡正常发光时的功率为_______W;
(4)小华分析图像发现:随着小灯泡的功率变大,其电阻也变大。产生这种现象的原因是_______。
4.(2025·北京海淀·三模)小芳测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻,电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)电路连好后,闭合开关S,发现灯泡L不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来首先应进行的操作是___________;
A.检查电路是否断路 B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片 D.观察灯泡L是否发光
(3)图乙是通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像,正确完成上述操作后,移动滑动变阻器的滑片使灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻约为_________Ω;
(4)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至某位置时,电压表的示数为2V,要想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向_________(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为2.5V;
(5)若仅将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端,则电路消耗的总电功率为___________W。
5.(2025·北京房山·二模)小京利用图甲所示的电路,测量额定电压为的小灯泡在不同电压下的电阻。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应放置在________端。(选填“A”或“B”)
(2)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,使________。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,并利用所测的数据绘制出通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图丙所示。根据图像可得:小灯泡两端电压为时的电阻为________。
(4)利用实验数据,计算出小灯泡正常发光时的电功率为_________W。
6.(2025·北京顺义·二模)图甲所示为测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,定值电阻R0=20。
请将实验步骤补充完整:
(1)______,读出并记录电压表示数U1=12V。
(2)______,读出并记录电压表示数U2=______V。(电压表示数如图乙所示)
(3)计算出Rx的阻值为______Ω。
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2026年中考物理终极押题猜想(北京)
参考答案
押题猜想一 声音的特性
试题前瞻·能力先查
1.【答案】A
终极猜想·精练通关
1.【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】A 4.【答案】B 5.【答案】D
押题猜想二 物态变化辨析
试题前瞻·能力先查
1.【答案】B
终极猜想·精练通关
1.【答案】D 2.【答案】A 3.【答案】C 4.【答案】B 5.【答案】A
押题猜想三 光现象辨析
试题前瞻·能力先查
1.【答案】D
终极猜想·精练通关
1.【答案】A 2.【答案】C 3.【答案】C 4.【答案】B 5.【答案】B
押题猜想四 估测
试题前瞻·能力先查
1.【答案】B
终极猜想·精练通关
1.【答案】C 2.【答案】C 3.【答案】B
押题猜想五 大气压及应用
试题前瞻·能力先查
1.【答案】C
终极猜想·精练通关
1.【答案】B 2.【答案】B 3.【答案】C
押题猜想六 平面镜成像
试题前瞻·能力先查
1.【答案】(1)虚 (2)完全重合 电子蜡烛A到薄透明玻璃板的距离
终极猜想·精练通关
1.【答案】(1)确定像的位置 (2)完全重合
(3)移去蜡烛B,在其蜡烛B位置上放置一块光屏,如果能在光屏上呈现蜡烛A的像,则像是实像,如果不能呈现像,则是虚像
(4) b a
2.【答案】(1)蜡烛A到镜面的距离 (2) A 位置 高度 (3)物距u
3.【答案】(1)完全重合 像到平面镜的距离v等于物到平面镜的距离u (2)光屏 直接
4.【答案】(1)垂直 (2)完全重合 物距和像距 (3)蜡烛A到玻璃板的距离
押题猜想七 凸透镜成像规律
试题前瞻·能力先查
1.【答案】(1)10.0 (2)缩小 (3)远视 (4)不能
终极猜想·精练通关
1.【答案】(1)放大 投影仪 (2)凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距是否有关?
2.【答案】ABD 3.【答案】B
4.【答案】(1)缩小 照相机 (2)靠近 凹
5.【答案】(1)同一高度 (2)增大 (3)远视眼镜
押题猜想八 机械能及其转化
试题前瞻·能力先查
1.【答案】C
终极猜想·精练通关
1.【答案】ACD
2.【答案】(1)可再生能源逐步代化石能源成为主力能源 (2)储能
(3)内能转化为机械能,机械能转化为电能
3.【答案】AB
4.【答案】(1)机械 4 (2)可再生 (3)
押题猜想九 电磁现象辨析
试题前瞻·能力先查
1.【答案】电磁感应 将磁体的N、S对调,仍使金属棒ab向左做切割磁感线运动 发电机
终极猜想·精练通关
1.【答案】(1)4.30 (2)-21 (3)S 2.【答案】BC
3.【答案】(1)不能 (2)感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关吗? (3)发电机
4.【答案】BD 5.【答案】(1)34 (2)24 (3)N (4)3
押题猜想十 欧姆定律的动态电路分析
试题前瞻·能力先查
1.【答案】ABD
终极猜想·精练通关
1. 【答案】D 2.【答案】BD 3.【答案】(1)不均匀 (2)变大 4.【答案】BD
5.【答案】ACD
押题猜想十一 滑轮组的相关计算
试题前瞻·能力先查
1.【答案】CD
终极猜想·精练通关
1. 【答案】(1)300N (2)80%
【详解】(1)不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦,石块全部离开水面后匀速上升时,小兴对绳自由端的拉力大小为F拉,则有
则
故绳子对小兴的拉力大小
小兴受到的支持力和对地面的压力是相互作用力,大小相等,则小兴对地面的压力大小
(2)石块的体积
石块完全在水面下被匀速提升时,石块受到的浮力
此时动滑轮对石块的拉力
不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦,滑轮组的机械效率
2.【答案】ACD 3.【答案】C 4.【答案】D 5.【答案】C
押题猜想十二 家庭电路与安全用电
试题前瞻·能力先查
1.【答案】B
终极猜想·精练通关
1.【答案】D 2.【答案】D 3.【答案】C 4.【答案】C 5.【答案】A
押题猜想十三 内能和分子动理论
试题前瞻·能力先查
1.【答案】ABD
终极猜想·精练通关
1.【答案】AD 2.【答案】C 3.【答案】A
4.【答案】(1)酒精在蒸发过程中吸热,使擦酒精的位置的皮肤温度降低 (2)界面模糊不清
5.【答案】(1)见解析 (2) (3)0.5
押题猜想十四 运动和力
试题前瞻·能力先查
1.【答案】A
终极猜想·精练通关
1.【答案】D 2.【答案】D 3.【答案】ABD 4.【答案】C 5.【答案】D
押题猜想十五 摩擦力变化的方法
试题前瞻·能力先查
1.【答案】B
终极猜想·精练通关
1.【答案】B 2.【答案】(1)接触面粗糙程度 (2)费力 (3)大
3.【答案】A 4.【答案】D 5.【答案】C
押题猜想十六 探究影响滑动摩擦力大小的因素
试题前瞻·能力先查
1.【答案】匀速直线 用木块B替换A,将木块B放在水平桌面上
物重
GA= N
GB= N
压力
拉力
摩擦力
终极猜想·精练通关
1.【答案】匀速直线 把木块B叠放在木块A上(或“用木块B替换木块A”) ≠
2.【答案】(1)不需要 (2)等于
3.【答案】木块没有进行匀速直线运动,对自变量压力大小没有进行测量,没有保证控制变量接触面粗糙程度相同
4.【答案】(1)2.8 (2)压力 接触面的粗糙度 (3)AC
押题猜想十七 机械运动
试题前瞻·能力先查
1.【答案】B
终极猜想·精练通关
1.【答案】C 2.【答案】D 3.【答案】B 4.【答案】AC 5.【答案】D
押题猜想十八 功和功率的简单计算
试题前瞻·能力先查
1.【答案】D
终极猜想·精练通关
1.【答案】CD 2.【答案】15 3.【答案】D
4.【答案】(1)动 变大 (2)B (3)7.8×103 5.【答案】B
押题猜想十九 压强、浮力综合分析
试题前瞻·能力先查
1.【答案】D
终极猜想·精练通关
1.【答案】(1) (2)
【详解】(1)由题意,起重机动力与动力臂的最大乘积,即最大动力矩,阻力为重物重力,阻力臂为重物到支点的水平距离,即最大阻力距
最大动力距等于最大阻力距,即
当阻力臂最大时,重物重力最小,由题意得,代入公式,即
解得重物最小重力
当阻力臂最小时,重物重力最大,由题意得,代入公式,即
解得重物最大重力
因此允许吊起重物所受重力的范围为
(2)当吊起最大重物时,地面受到的压力最大,压强最大,起重机自重
地面受到的总压力
已知起重机与地面总接触面积,根据压强公式,水平地面受到的最大压强为
2.【答案】D
3.【答案】(1)将瓷碗沉入溢水杯的水底 (2)
【详解】(1)第一步可以通过漂浮条件得到瓷碗的质量,第二步需要测出瓷碗自身体积,因此需要让瓷碗完全浸没在水中,沉入水底后排开水的体积就等于瓷碗的体积。
(2)瓷碗漂浮时,根据漂浮条件,浮力等于重力,即
因此瓷碗的质量
瓷碗浸没时,排开水的体积等于瓷碗体积,根据,因此瓷碗体积
瓷碗密度
4.【答案】C
5.【答案】(1)27 (2)不变 (3)排开的液体的体积 相互作用力 (4)<
6.【答案】D 7.【答案】AC 8.【答案】D
押题猜想二十 探究电流与电阻的关系
试题前瞻·能力先查
1.【答案】(1) (2)保证定值电阻两端的电压不变 (3)0.08 (4)3.7
终极猜想·精练通关
1.【答案】BD
2.【答案】(1) (2)断路 (3)左 (4)40
3.【答案】AB
4.【答案】(1) (2) B 0.44 (3)不能
押题猜想二十一 欧姆定律、电功率的简单计算
试题前瞻·能力先查
1.【答案】BCD
终极猜想·精练通关
1.【答案】(1) (2)0.5A (3)4Ω
【详解】(1)由实物图分析可知,电流从电源正极流出,经过干路开关S1、电流表后分为两条支路,一条支路只有电阻R1,另一条支路依次经过开关S2、电阻R2,两支路电流汇合后回到电源负极,因此R1与R2并联,S1控制整个电路,S2控制R2支路,电流表测干路电流。据此作图。
(2)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,已知电源电压,R1消耗的电功率,由可知,通过电阻R1的电流
(3)开关S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路总电流,根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,且R1两端电压不变,通过R1的电流仍为,因此通过R2的电流
R2两端电压等于电源电压,即,所以电阻R2的阻值
2.【答案】(1)0.4A (2) (3)44Ω
【详解】(1)由可知,低温挡时电路中的电流
(2)电热器在高温挡正常工作15min所消耗的电能
(3)由图可知,只闭合开关S1,只有R1的简单电路,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,为低温挡,两个开关都闭合,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,为高温挡,R2的功率为
R2的阻值
3.【答案】(1)30Ω (2)16V (3)300J
【详解】(1)根据图甲可知,电阻R2的阻值为
(2)只闭合开关S2时,R2与灯泡L串联,灯泡L的功率为1.6W,根据图甲可知,小灯泡两端的电压为4V,通过小灯泡的电流为0.4A,电阻R2两端的电压为
由串联电路中电压的规律知,电源电压为
(3)只闭合开关S1时,R1与灯泡L串联,调节滑动变阻器的滑片使灯泡L恰好正常发光,说明小灯泡两端的电压为6V,通过小灯泡的电流为0.5A,则此时滑动变阻器两端的电压为
此时电流通过滑动变阻器1min产生的热量为
4.【答案】(1) (2)小灯泡两端的实际电压等于额定电压3V
(3) 0.5A 0.78 (4)< C
5.【答案】BD
押题猜想二十二 探究杠杆的平衡条件
试题前瞻·能力先查
1.【答案】D
终极猜想·精练通关
1.【答案】ABD
2.【答案】(1)1.25g/cm3 (2)见解析
【详解】(1)设装满水时力臂为,装满某液体时力臂为,根据杠杆平衡条件,装满水时有
装满某液体时有
结合上述两式可得
即
则该液体的密度
(2)在只有刻度尺的情况下,先测量出装满水时悬挂点到支点的距离,当装满其他液体使杠杆平衡后,测量出此时悬挂点到支点的距离,利用
便可计算液体密度并标出刻度值。
3.【答案】AC 4.【答案】BC 5.【答案】AD
押题猜想二十三 电阻的测量
试题前瞻·能力先查
1.【答案】(1)A/左 (2)C (3)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V 8.3
终极猜想·精练通关
1.【答案】(1) (2)B (3)9.6 (4)将滑片移到b端
2.【答案】(1) (2)小灯泡
(3)B 电压表示数为2.5V (4)8.9
3.【答案】(1)滑动变阻器同时接到下接线柱 灯泡断路 (2)减小 (3)1.25 (4)见解析
4.【答案】(1) (2)C (3)10 (4)左 (5)0.6
5.【答案】(1)A (2)B 电压表示数为2.5V (3)5 (4)0.7
6.【答案】(1)闭合S1、S2 (2)闭合S1,断开S2 8 (3)10
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2026年中考物理终极押题猜想(北京)
考情为骨 密押为翼
押题猜想一 声音的特性 2
押题猜想二 物态变化辨析 5
押题猜想三 光现象辨析 9
押题猜想四 估测 13
押题猜想五 大气压及应用 15
押题猜想六 平面镜成像 18
押题猜想七 凸透镜成像规律 22
押题猜想八 机械能及其转化 27
押题猜想九 电磁现象辨析 32
押题猜想十 欧姆定律的动态电路分析 36
押题猜想十一 滑轮组的相关计算 44
押题猜想十二 家庭电路与安全用电 51
押题猜想十三 内能和分子动理论 54
押题猜想十四 运动和力 59
押题猜想十五 摩擦力变化的方法 63
押题猜想十六 探究影响滑动摩擦力大小的因素 67
押题猜想十七 机械运动 72
押题猜想十八 功和功率的简单计算 75
押题猜想十九 压强、浮力综合分析 82
押题猜想二十 探究电流与电阻的关系 94
押题猜想二十一 欧姆定律、电功率的简单计算 100
押题猜想二十二 探究杠杆的平衡条件 107
押题猜想二十三 电阻的测量 114
押题猜想一 声音的特性
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京·三模)到今天仍然可以用来演奏。经过专家鉴定,这套编钟是“双音钟”,用相同力度轻轻敲击同一个甬钟的正面和侧面,就可以发出两种不同的声音,这里的“不同”是指________,用不同力度轻轻敲击同一个甬钟的正面也可以发出两种不同的声音,这里的“不同”是指________。
A.音调 响度 B.响度 音调 C.音色 响度 D.音色 音调
【答案】A
【详解】经过专家鉴定,这套编钟是“双音钟”,用相同力度轻轻敲击同一个甬钟的正面和侧面,振幅相同,则响度相同,由于编钟的材质,结构不变,所以发出声音的音色不变,则可以发出两种不同的声音,这里的“不同”是指音调,因为它们的振动频率不同;用不同力度轻轻敲击同一个甬钟的正面,振动的频率相同,则音调相同,由于编钟的材质,结构不变,所以发出声音的音色不变,则可以发出两种不同的声音,这里的“不同”是指响度,因为它们的振动幅度不同。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
分析有理·押题有据
依据北京中考物理近5年真题,声音特性是声学必考基础题,占2–4分。高频考音调、响度、音色辨析、影响因素、生活实例与控制变量实验。北京卷常以乐器、生活场景命题,区分音调(频率)、响度(振幅)、音色(材料/结构),易错点为音调与响度混淆。
重要考点
1、音调:声音高低,由频率决定;弦/管越短、细、紧,音调越高。
2、响度:声音强弱,由振幅、距离、发散决定;用力越大、距离越近,响度越大。
3、音色:声音特色,由材料、结构决定;区分不同发声体(如AI音箱识别人声)。
4、实验:控制变量法探究音调/响度影响因素(如钢尺、音叉实验)。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·三模)如图所示同学们正在用唢呐吹奏《白鸟朝凤》,下列说法正确的是( )
A.吹奏时按压不同位置的气孔,是为了改变声音的响度
B.和其它乐器相比唢呐有独特的声音魅力,是因为其有不同的音调
C.每个同学吹奏出的唢呐声在空气中的传播速度相同
D.悦耳欢快的《百鸟朝凤》一定是乐音
【答案】C
【详解】A.吹奏时按压不同位置的气孔,是为了改变空气柱振动的频率从而改变声音的音调,故A错误;
B.和其它乐器相比唢呐有独特的声音魅力,是因为其有不同的音色,故B错误;
C.声音的传播速度只和介质种类及温度有关,每个同学吹奏出的唢呐声在空气中的传播速度相同,故C正确;
D.悦耳欢快的《百鸟朝凤》如果影响到他人正常的休息,就会成为噪声,故D错误。
故选C。
2.(2025·北京朝阳·二模)琵琶是我国的一种传统弹拨乐器,已有两千多年的历史,如图所示。唐代诗人白居易在《琵琶行》中有这样的描述:“大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语。嘈嘈切切错杂弹,大珠小珠落玉盘。”下列说法正确的是( )
A.琴弦发出的声音是通过空气的振动产生的
B.拨动不同粗细的琴弦,琴弦发出声音的音调不同
C.琴弦发出的声音可以在真空中传播
D.用不同的力拨动同一根琴弦,琴弦发出声音的音色不同
【答案】B
【详解】A.琵琶发出的声音是由弦的振动而产生的,故A错误;
B.不同的琴弦,粗细不同,拨动不同粗细的琴弦,琴弦振动频率不同,琴弦发出声音的音调不同,故B正确;
C.真空不能传声,琴弦发出的声音不可以在真空中传播,故C错误;
D.音色与发声体的材料和结构有关,用不同的力拨动同一根琴弦,琴弦发出声音的音色相同,故D错误。
故选B。
3.(2025·北京西城·二模)关于图中所示的四个实例,下列说法正确的是( )
A.贾湖骨笛是我国迄今发现的最古老乐器,吹奏它时空气柱振动发声
B.古人用先击鼓后撞钟的模式报时,击鼓力量不同,鼓声的音调不同
C.医生用B型超声波诊断仪查看胎儿的发育情况,说明声能传递能量
D.射击运动员在射击时一定要戴上耳罩,这是为了在声源处减弱噪声
【答案】A
【详解】A.声音是由物体振动产生的,吹奏时发出的声音是由贾湖骨笛中的空气柱振动产生的,故A正确;
B.击鼓力量不同,振幅不同,则鼓声的响度不同,故B错误;
C.医生用B型超声波诊断仪查看胎儿的发育情况,说明声能传递信息,故C错误;
D.射击运动员在射击时一定要戴上耳罩,这是为了在人耳处减弱噪声,故D错误。
故选A。
4.(2025·北京东城·一模)古诗中有“时时闻鸟语,处处是泉声”的诗句。诗句中有关声现象的描述,下列说法正确的是( )
A.鸟语和泉声都是由人耳的鼓膜振动产生的
B.鸟语和泉声都是通过空气传播进入人耳的
C.人站在离声源越近的地方,听到声音的响度越小
D.人能辨别出鸟语和泉声,主要是依据声音的音调不同
【答案】B
【详解】A.鸟语是由鸣膜振动产生的,泉声是由水的振动产生的,故A错误;
B.声音的传播是需要介质的,鸟语和泉声都是通过空气传播进入人耳的,故B正确;
C.人站在离声源越近的地方,听到声音的响度越大,故C错误;
D.不同发声体的音色不同,我们能分辨“鸟语”和“泉声”,是根据音色辨别的,故D错误。
故选B。
5.(2025·北京丰台·一模)如图所示,用鹤骨制作的贾湖骨笛是迄今为止中国考古发现的最早的管乐器。用骨笛吹奏发声时,下列说法正确的是( )
A.发出的声音是由鹤骨振动产生的
B.发出的声音可以在真空中传播
C.发出的声音与编钟音色相同
D.按压骨笛上不同的孔可以改变发出的声音音调
【答案】D
【详解】A.管乐器的声音是由管内空气柱振动产生的,而不是鹤骨本身振动产生的。故A错误;
B.声音的传播需要介质,真空无法传播声音。故B错误;
C. 音色由发声体的材料和结构决定。骨笛和编钟的材料、结构不同,音色不同。故C错误;
D.按压不同的孔会改变管内空气柱的长度,从而改变空气柱振动的频率。频率决定音调,因此按压不同孔可以改变音调。故D正确。
故选D。
押题猜想二 物态变化辨析
试题前瞻·能力先查
1.【跨学科实践】(2026·北京·一模)如图所示为某电冰箱的工作原理图。压缩机工作时,将气态制冷剂压缩成高温高压气体,并送入冰箱背后的冷凝器,在这里制冷剂向周围空气放热,逐渐液化成高压液体;随后液态制冷剂通过毛细管进入冰箱内部的蒸发器,由于压力骤降,制冷剂迅速沸腾汽化,并大量吸收冰箱内的热量,最后气态制冷剂被吸回压缩机,开始下一轮循环。下列关于制冷剂状态变化与吸放热情况的说法中,正确的是( )
A.压缩机对制冷剂的压缩作用,主要发生在蒸发器内部,使制冷剂剧烈液化并放出热量,从而让冰箱内部降温
B.当制冷剂进入蒸发器时,由于压力骤然降低,它会迅速膨胀汽化,这一过程需要吸收热量,这部分热量正是来自冰箱内部
C.制冷剂在冷凝器中由气态变为液态,是通过膨胀汽化来实现同时将自身携带的热量释放到冰箱外部的空气中
D.制冷剂在冷凝器中液化,是由压缩机压缩直接引起的,并且液化时要从外部空气中吸热
【答案】B
【详解】A.压缩过程发生在压缩机,蒸发器内是制冷剂汽化吸热实现降温,故A错误;
B.制冷剂进入蒸发器后压力骤降,迅速膨胀汽化,该过程吸收冰箱内部的热量,故B正确;
C.冷凝器中制冷剂是气态变为液态的液化过程,不是汽化,故C错误;
D.制冷剂在冷凝器中液化,液化时向外界空气放热,不是吸热,故D错误。
故选B。
分析有理·押题有据
热学核心基础模块,占3-5分,近5年北京中考必考,常以选择题+实验题形式考查,命题多结合二十四节气、青藏铁路热棒、日常热现象等情境,是零失分必拿分模块。
核心考点:
1、六种物态变化及吸放热:熔化(固→液,吸热,如冰化成水)、凝固(液→固,放热,如水结冰)、汽化(液→气,吸热,分蒸发和沸腾)、液化(气→液,放热,如雾、露、白气)、升华(固→气,吸热,如樟脑丸变小)、凝华(气→固,放热,如霜、冰花)。
2、关键实验:晶体熔化、水的沸腾实验图像分析(熔点/沸点、吸热温度不变),沸腾特点:持续吸热,温度不变。
3、易错点:“白气”不是气体,是液化的小水滴;凝华是气态直接变固态,不经过液态。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京延庆·一模)我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。铸造青铜器时,先将固态青铜(青铜的熔点为)熔化为液态青铜,再将液态青铜倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列关于铸造青铜器的说法正确的是( )
A.液态青铜冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量
B.液态青铜冷却变成青铜器的过程中,内能不变
C.液态青铜倒入模具冷却后形成青铜器过程中温度持续降低
D.铸造青铜器的过程中,发生的物态变化是先熔化后凝固
【答案】D
【详解】AB.液态青铜冷却变成固态青铜器的过程属于凝固,凝固需要放出热量,内能减少,故AB错误;
C.青铜是晶体,凝固时放热,温度保持不变,故C错误;
D.铸造青铜器的过程中,先将固体金属加热变成液态,此过程为熔化,液态金属倒入模具冷却后又变成固态,此过程为凝固,故D正确。
故选D。
2.(2025·北京海淀·一模)如图为蒸馏法淡化海水的装置示意图,下列说法不正确的是( )
A.水蒸气在膜上发生的物态变化是汽化
B.水蒸气在膜上形成小液滴的过程需要放热
C.海水变成水蒸气的过程需要吸热
D.提高装置内的温度有助于加快海水的蒸发
【答案】A
【详解】A.水蒸气在膜上变成小液滴,是从气态变为液态,物态变化是液化,而不是汽化,故A错误,符合题意;
B.水蒸气液化成小液滴的过程会放出热量,故B正确,不符合题意;
C.海水变成水蒸气是汽化过程,汽化需要吸收热量,故C正确,不符合题意;
D.温度是影响蒸发快慢的因素之一,提高装置内的温度,有助于加快海水的蒸发,故D正确,不符合题意。
故选A。
3.(2025·北京东城·二模)为了防止食品变质,在运输食品时经常会用到干冰。此过程利用了干冰的( )
A.液化放热 B.熔化吸热 C.升华吸热 D.汽化吸热
【答案】C
【详解】干冰是固态的二氧化碳,在常温下容易升华变成气态的二氧化碳,干冰升华时吸收大量的热,达到防止食物腐烂变质的目的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.(2025·北京西城·一模)小北在探索厨房中的物态变化问题时,用拍照的方式记录了他观察到的现象,并运用所学知识对这些现象进行了解释。关于如图所示的四种现象,小北解释正确的是( )
A.从冰箱中取出的冻肉表面出现一层白霜,属于凝固现象,需要放热
B.给鱼保鲜的冰块从鱼身上脱落并化成水,属于熔化现象,需要吸热
C.锅中的水煮开后,一打开锅盖冒“白气”,属于汽化现象,需要放热
D.用蒸锅蒸馒头时,锅盖上会出现小水珠,属于液化现象,需要吸热
【答案】B
【详解】A.从冰箱中取出的冻肉表面出现一层白霜,是空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶,属于凝华现象,凝华需要放热,而不是凝固现象,故A错误;
B.给鱼保鲜的冰块从鱼身上脱落并化成水,是固态的冰变成液态的水,属于熔化现象,熔化需要吸热,故B正确;
C.锅中的水烧开后,一打开锅盖冒“白气”,是锅中冒出的水蒸气遇冷液化成的小水滴,属于液化现象,液化需要放热,而不是汽化现象,故C错误;
D.用蒸锅蒸馒头时,锅盖上会出现小水珠,是锅内的水蒸气遇到温度较低的锅盖液化形成的,属于液化现象,液化需要放热,而不是吸热,故D错误。
故选B。
5.(2025·北京朝阳·二模)糖画是我国的一种民间艺术,被列入非物质文化遗产。用糖汁在石板上画出人物、小动物等造型,待糖汁冷却后,栩栩如生的“糖人”就制成了,如图所示。上述过程中发生的物态变化是( )
A.凝固 B.熔化 C.液化 D.凝华
【答案】A
【详解】用糖汁在石板上画出人物、小动物等造型,待糖汁冷却后,栩栩如生的“糖人”就制成了,此过程中,糖汁由液态变成固态,属于凝固现象,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
押题猜想三 光现象辨析
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京延庆·模拟预测)如图所示的现象中,由于光的折射形成的是( )
A.景物在镜中成的像
B.桥通过水面成的像
C.日晷上呈现针的影子
D.筷子在水面处“弯折”
【答案】D
【详解】A.景物在镜中成像是平面镜成像现象,属于光的反射,故A不符合题意;
B.桥在水中形成的倒影是平面镜成像现象,属于光的反射,故B不符合题意;
C.日晷上呈现针的影子是小孔成像现象,是光的直线传播现象,故C不符合题意;
D.筷子好像在水面处弯折,是由于光经过不同的介质发生折射形成的,故D符合题意。
故选D。
分析有理·押题有据
本考点为北京中考光学必考基础内容,常年稳定考查,分值3至5分,多以选择题结合生活情境出题。命题贴合日常实景、传统文化及自然现象,侧重三类光现象区分,考查基础识记与现象辨析,难度偏低,属于必拿基础分,常搭配简单识图判断,极少结合复杂计算。
重要考点:核心区分三大光现象:
光的直线传播,对应影子、小孔成像、日食;
光的反射,包含镜面反射、漫反射、平面镜成像、水中倒影;
光的折射,对应池水变浅、筷子弯折、透镜原理。
需熟记各类典型实例,分清实像与虚像成因,明确光的传播条件,规避反射与折射现象混淆的高频易错点。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·三模)下列光现象中,与“日食”成因相同的是( )
A.小孔成像 B.雨后的彩虹
C.水中的倒影 D.“弯折”的勺子
【答案】A
【详解】“日食”是由于月球运动到太阳和地球中间,由于光的直线传播,月亮挡住了太阳光形成的。
A.小孔成像是由于光的直线传播形成的,故A符合题意;
B.雨后彩虹是由于光的色散形成的,是光的折射现象,故B不符合题意;
C.水中的倒影是平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D.“弯折”的勺子是由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
2.(2025·北京·三模)圭表是我国古代的天文仪器如图所示,由“圭”和“表”两个部件组成:沿正南正北方向平放的尺叫作圭;直立在平地上的标杆或石柱叫作表。圭和表相互垂直。通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气。通过圭表判断节气利用了什么光学知识( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.平面镜成像
【答案】C
【详解】影子是由于光的直线传播在不透明物体背光一侧形成的暗区域,通过圭表判断节气是通过影子的变化来判断的,利用了光的直线传播,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.(2025·北京西城·一模)如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.日暮下天坛的剪影
B.水中的筷子变弯折
C.玉带桥在水中成倒影
D.透过放大镜观看花朵
【答案】C
【详解】A.影子是光线经过不透明物体时被遮挡形成的,是光的直线传播现象,故A不符合题意;
B.水中的筷子变弯折,是光经过不同介质发生的折射现象,故B不符合题意;
C.玉带桥在水中成倒影,属于平面镜成像现象,是光的反射现象,故C符合题意;
D.透过放大镜观看花朵,是光经过不同介质发生的折射现象,故D不符合题意。
故选C。
4.(2025·北京东城·二模)一束单色光从空气斜射入水中时,在界面处同时发生反射现象和折射现象,如图所示。下列说法正确的是( )
A.OA为反射光线,OC为折射光线
B.折射角小于反射角
C.若入射角增大,反射角将增大,折射角将减小
D.光若沿CO入射,将沿OA和OB出射
【答案】B
【详解】A.根据光的反射定律和折射定律,反射光线和入射光线位于法线两侧,折射光线和入射光线也位于法线两侧。所以图中AO为入射光线、OB为反射光线、OC为折射光线,故A错误。
B.光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,而反射角等于入射角,所以折射角小于反射角,故B正确。
C.若入射角增大,根据光的反射定律和折射规律,反射角和折射角都将增大,故C错误。
D.根据光路可逆性,光若沿CO入射,将沿OA出射,反射在水介质中,不会沿OB出射,故D错误。
故选B。
5.(2025·北京石景山·二模)《北京市消防条例》明确提出禁止电动自行车、充电电池进入电梯。某小区电梯轿厢内安装有AI摄像头,如图所示,一旦有人违规操作,摄像头会拍摄成像并智能识别,电梯将停止运行并发出声、光警报。某次警报时,摄像头凸透镜成像的像距约为8mm,则凸透镜的焦距可能为( )
A.3mm B.5mm C.10mm D.12mm
【答案】B
【详解】摄像头凸透镜成像的原理和照相机一样,需要像距2f>v>f
故可得f<8mm<2f
解得4mm<f<8mm
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
押题猜想四 估测
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京石景山·二模)估测在生活实际中应用广泛,下列估测的数据中最接近实际的是( )
A.普通教室的长度约为4m B.人体的正常体温约为36.7℃
C.一块橡皮的质量约为10kg D.中学生站立时对水平地面的压强约为1000Pa
【答案】B
【详解】A.普通教室的长度约为9m,故A不符合题意。
B.人体的正常体温在36℃ - 37℃之间,36.7℃在此范围内,是比较符合实际的人体正常体温,故B符合题意。
C.橡皮的质量为5g左右,故C不符合题意。
D.中学生的质量为50kg,体重为500N,双脚站立对地面的面积为500cm2,对地面的压强
故D不符合题意。
故选 B。
分析有理·押题有据
物理估测是北京中考每年必考基础送分题型,固定以选择题呈现,分值2分。命题紧密结合生活实际,取材贴近学生日常,侧重常见物理量的合理判断,考查生活常识与物理单位认知。题型稳定、难度极低,属于必须稳拿分的基础考点,几乎无复杂计算,重在积累常见数值,区分度小,失分多源于单位混淆和量级判断失误。
重点掌握长度、质量、温度、时间、速度、电功率等常规估测。熟记中学生身高、体温、步行速度、常见物体质量、教室环境温度、日常用电器功率等标准数值。分清不同物理量单位大小,杜绝单位换算错误,准确区分相近量级,快速排除明显不合理选项。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京东城·一模)下列估测值最接近实际的是( )
A.正常人的体温约为26℃ B.初中生完成50米跑的测试用时约为5s
C.一个鸡蛋的质量约为60g D.物理课本的长度约为20mm
【答案】C
【详解】A.人的正常体温约为37℃且变化幅度不大,故A不符合题意;
B.初中生跑50m所需的时间约为8s左右,故B不符合题意;
C.10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右,故C符合题意;
D.物理课本的长度略大于20cm,在26cm=2.6dm左右,故D不符合题意。
故选C。
2.(2025·北京·一模)估测是物理学中常用的方法,下列数据中估测最合理的是( )
A.一支2B铅笔的质量约为1000g
B.学校内一级楼梯的高度约为60cm
C.普通人双脚站立时对水平地面的压强约为1.5×104pa
D.一般成人步行穿过24m长的人行横道的时间约为3s
【答案】C
【详解】A.一支2B铅笔的质量约为5g,故A不符合题意;
B.学校内一级楼梯的高度约为15cm,故B不符合题意;
C.普通人每只鞋的底面积大约为200cm2,即0.02m2,故双脚底面积S=0.04m2;人的体重大约为60kg,压力为F=G=mg=60kg×10N/kg=600N
双脚站立时对水平地面的压强为,故C符合题意;
D.一般成人步行速度约为1.1m/s,步行穿过24m长的人行横道的时间约为,故D不符合题意。
故选C。
3.(2025·北京门头沟·一模)以下数据与实际情况基本相符的是( )
A.一个普通中学生的质量约为50g B.课桌的高度约为80cm
C.用手托起两个鸡蛋的力约为10N D.家用空调的功率约为50W
【答案】B
【详解】A.一个中学生的质量约50kg,故A不符合题意;
B.根据物理知识可知,课桌的高度约为80cm,故B符合题意;
C.用手托起两个鸡蛋的力约为1N,故C不符合题意;
D.家用空调的功率约为1000W左右,故D不符合题意。
故选B。
押题猜想五 大气压及应用
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京·模拟预测)某物理学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A.如图甲所示,把玻璃管倾斜,管内外水银柱高度差变大
B.如图乙所示,提起活塞,使外界大气压增大带动阀门B打开
C.如图丙所示,将塑料管中装满水,用硬纸片盖住,倒置塑料管,纸片不掉;塑料管倾斜,纸片也不掉,这是因为有大气压
D.如图丁所示,高原地区需要使用高压锅,是因为随着锅内气压增大,水的沸点降低
【答案】C
【详解】A.在托里拆利实验中,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,将玻璃管倾斜时,管内外水银面高度差不变,故A错误;
B.如图乙所示,提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞下面的空气变稀薄,气压小于外界大气压,外界大气压不变,阀门B打开,故B错误;
C.图中硬纸片受到水对它向下的压力和外界大气压对它向上的压力,由于大气压强大于水对纸片向下的压强,所以纸片不会掉下来,杯子倾斜,纸片也不会掉下来,故C正确;
D.使用高压锅煮食物时,锅内气压增大、水的沸点升高,故D错误。
故选C。
分析有理·押题有据
大气压是北京中考力学高频基础考点,常年稳定考查,分值2—3分,多以选择、填空形式命题。考题紧密结合生活实景与自然现象,命题风格贴合本地考情,侧重基础概念与实际应用结合,难度适中,属于保底得分题型。重点考查大气压存在、影响因素及生活应用,常结合海拔、沸点关联考查,易错点集中在气压与沸点关系、大气压应用原理辨析。
牢记马德堡半球实验证明大气压存在,托里拆利实验测出标准大气压;海拔越高气压越低,液体沸点随之降低。掌握吸管吸水、吸盘挂钩、活塞抽水机等大气压应用实例;区分高压锅密闭增压增沸点的原理,杜绝将吸力、压力与大气压作用原理混淆。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京朝阳·一模)关于图中所示的实例,下列说法正确的是( )
A.背包的背带做得较宽,是为了增大压强
B.三峡船闸工作时,是利用连通器的原理
C.吸盘式挂钩吸在墙壁上,是因为分子间存在引力
D.乘客需在安全线外等候列车进站,是因为列车周围的空气流速快压强大
【答案】B
【详解】A.书包的背带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B.三峡的船闸,闸室和上、下游能构成连通器,是利用连通器原理工作的,故B正确;
C.吸盘式挂钩吸在墙壁上,是因为吸盘内的气压小于吸盘外的气压,大气压把吸盘压在墙壁上,故C错误;
D.乘客需在安全线外等候列车进站,是因为列车周围的空气流速大压强小,安全线外的空气流速慢,气压大,如果乘客站在安全线以内,会发生危险,故D错误。故选B。
2.(2025·北京海淀·二模)如图所示,吸盘牢牢地吸在墙面上。下列现象中,“吸”的原因与其相同的是( )
A.地球“吸”引其表面附近的物体
B.注射器将瓶中的药水“吸”上来
C.公路旁种植的树木能“吸”收部分噪声
D.两艘距离较近且同向并行的船相互“吸”引
【答案】B
【详解】吸盘牢牢地吸在墙面上,是利用大气压作用的原理;
A.地球“吸”引其表面附近的物体使得物体受到重力,故A不符合题意;
B.用注射器“吸”取药液,先挤出空气使得内部压强减小,在大气压的作用下吸取药液的,故B符合题意;
C.公路旁种植的树木能“吸”收部分噪声,主要利用声音的反射使得声音进入小孔不能反射出来吸声的,故C不符合题意;
D.两艘距离较近且同向并行的船相互“吸”引是因为流体流速越大的位置压强越小,故D不符合。
故选B。
3.(2025·北京·模拟预测)关于图所示的四个实验情景,下列说法正确的是( )
A.图甲所示的实验中,如果大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.图乙所示的实验中,在小桌面上放一个砝码后海绵的凹陷程度会增大,说明压力的作用效果与小桌的质量有关
C.图丙所示,当列车高速通过,站在安全线内的人会感觉到被气流吸向列车
D.图丁所示实验中,如果石块接触溢水杯底部,那么石块受到的浮力会变大
【答案】C
【详解】A.图甲所示的实验中,大气压等于瓶内气压与水柱气压之和,如果大气压变大时,由于瓶内气压不变,在气压差作用下,玻璃管内的液面会下降,故A错误;
B.图乙所示的实验中,在小桌面上放一个砝码后海绵的凹陷程度会增大,此时受力面积不变,海绵受到的压力增大,说明压力的作用效果与压力大小有关,故B错误;
C.图丙所示,当列车高速通过,列车附近的空气流速变快,安全线内的压强变小,小于安全线外的大气压,则安全站在安全线内的人会感觉到被气流吸向列车,故C正确;
D.图丁所示实验中,如果石块接触溢水杯底部,由于石块排开水的体积不变,由得,石块受到的浮力不变,故D错误。
故选C。
押题猜想六 平面镜成像
试题前瞻·能力先查
1.【新考法】(2026·北京延庆·一模)某同学用图中所示的装置及A、B两根外形完全相同且长度可调的电子蜡烛等器材,探究物体在平面镜所成像的高度与物距是否有关。其中薄玻璃板与水平面垂直。
(1)平面镜中的像不能用光屏承接,因此该像是______像。
(2)实验步骤如下,请补充完整。
①将点亮的电子蜡烛A放在薄透明玻璃板前适当位置,将未点亮的电子蜡烛B放到玻璃板后,调节B的位置和高度,直到从各个角度观察B与A的像______,测量并记录实验数据于表格中。
②改变______,仿照步骤①再做一次实验,测量并记录实验数据于表格中。
【答案】(1)虚 (2)完全重合 电子蜡烛A到薄透明玻璃板的距离
【详解】(1)实像是实际光线会聚而成的,能用光屏承接;虚像不是实际光线会聚而成的,不能用光屏承接。因为平面镜中的像不能用光屏承接,所以该像是虚像。
(2)[1]在探究物体在平面镜所成像的高度与物距是否有关的实验中,将点亮的电子蜡烛A放在薄透明玻璃板前适当位置,将未点亮的电子蜡烛B放到玻璃板后,调节B的位置和高度,直到从各个角度观察B与A的像完全重合,此时B的高度就等于A的像的高度,进而测量并记录实验数据。
[2]为了探究像的高度与物距是否有关,需要改变物距,即改变电子蜡烛A到薄透明玻璃板的距离,仿照步骤①再做一次实验,测量并记录实验数据。
分析有理·押题有据
平面镜成像为北京中考光学核心必考考点,分值3—5分,选择、实验探究题均会涉及,实验题考查频率极高。北京卷侧重实验操作细节、成像规律与生活应用结合,命题细致、陷阱较多,是光学重点拿分题型。着重考查实验探究流程、成像特点辨析,结合情境考查虚像认知,区分度集中在实验操作易错细节。
核心掌握平面镜成像特点:正立、等大、等距、左右相反、成虚像。实验用玻璃板替代平面镜便于确定像的位置,两支相同蜡烛比较物像大小。牢记物像连线垂直镜面、对称分布;明确虚像不能用光屏承接,熟知玻璃板倾斜、环境亮度等实验常见误差问题。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·三模)小丽利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。请按要求回答下列问题:
(1)实验采用透明薄玻璃板代替平面镜做实验,目的是便于_____;
(2)在玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,从不同角度看上去它跟蜡烛A的像_____;
(3)想要知道蜡烛A的像是虚像还是实像,你的判断办法是_____;
(4)实验后,小丽联想到凸透镜成像实验,发现不但虚像可以用肉眼直接看到,实像也可以用肉眼直接看到。如图乙所示,若成实像,拿掉光屏,用肉眼在_____(选填“a”或“b”)位置沿图示方向能看到这个实像;若成虚像,将光屏放在c点,则用肉眼在_____(选填“a”或“b”)位置看到光屏上无法承接到像。
【答案】(1)确定像的位置 (2)完全重合
(3)移去蜡烛B,在其蜡烛B位置上放置一块光屏,如果能在光屏上呈现蜡烛A的像,则像是实像,如果不能呈现像,则是虚像
(4) b a
【详解】(1)玻璃板既能反射光线形成物体的像,又能透光,实验时能透过玻璃板直接观察到背面的物体,故可以同时看到背面物体的实际位置和像的位置,从而准确标记像的位置。所以实验采用透明薄玻璃板代替平面镜做实验,目的是便于确定像的位置。
(2)蜡烛B的大小与蜡烛A的大小相等,点燃的蜡烛A在平面镜中成的像的大小与A的大小相等,故A的像与蜡烛B大小相等,故蜡烛B在玻璃板后面移动到合适位置时,从不同角度看上去它可以跟蜡烛A的像完全重合。
(3)实像可以在光屏上呈现,虚像不能,故可以将光屏放置在像的位置,观察光屏上是否能呈现像,如果能呈现像,说明成的是实像,如果不能呈现像,说明成的是虚像。
(4)[1]凸透镜成像中,如果成实像,则像与物体在凸透镜两侧,如图乙所示,物体在凸透镜左侧,故像呈现在凸透镜右侧,故眼睛需要在b处才能观察到像。
[2]观察像是否能在光屏上呈现时,眼睛需要直接观察光屏,不能通过任何光学元件去观察,故眼睛需要在a处观察。
2.(2025·北京东城·二模)用图示装置及两支规格相同且可改变高度的电子蜡烛等器材,探究物体在平面镜中成像时像的高度h与物距u是否有关。其中玻璃板与水平纸面垂直。请你将下列主要实验步骤补充完整。
(1)将点亮的电子蜡烛A放在玻璃板前,用刻度尺测量______,并记录在表格中。
(2)将另一支未点亮的电子蜡烛B放在玻璃板后,眼睛在放有蜡烛______(选填“A”或“B”)的一侧观察,并调整蜡烛B的______和______,直到从各个角度观察蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,用刻度尺测量此时蜡烛B的高度h。
(3)改变______,仿照步骤(2)再做一次实验,将实验数据记录在表格中。
【答案】(1)蜡烛A到镜面的距离 (2) A 位置 高度 (3)物距u
【详解】(1)探究物体在平面镜中成像时像的高度h与物距u是否有关,将点亮的电子蜡烛A放在玻璃板前,用刻度尺测量蜡烛A到镜面的距离,并记录在表格中。
(2)[1][2][3]平面镜成像属于光的反射,将另一支未点亮的电子蜡烛B放在玻璃板后,眼睛在放在蜡烛A的一侧观察,并调整蜡烛B的位置和高度,直到从各个角度观察蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,用刻度尺测量此时蜡烛B的高度h。
(3)为得出普遍性的结论,改变物距u,仿照步骤(2)再做一次实验,将实验数据记录在表格中。
3.(2025·北京海淀·二模)用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B和光屏等器材,探究平面镜成像的特点;
(1)先将点亮的A放在玻璃板前适当位置,将未点亮的B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度都能观察到B与A的像______,分别测量A和B到玻璃板的距离u和v,经多次实验,记录的实验数据如下表所示,由此可得结论:平面镜成像时,______。
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
(2)将点亮的A放在玻璃板前15.0cm处,若要探究平面镜所成像是否为虚像,利用所给器材,应当进行的操作是:将_____置于玻璃板后15.0cm处的适当位置,并______(选填“直接”或“透过玻璃板”)进行观察。
【答案】(1)完全重合 像到平面镜的距离v等于物到平面镜的距离u (2)光屏 直接
【详解】(1)[1]调整蜡烛B的位置时,需要从多个角度观察,直到B与A的像完全重合,此时B的位置就是A的像的位置。
[2]分析表格数据可知,六组实验中像距v与物距u始终相等,说明平面镜成像时,像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。
(2)[1][2]要验证平面镜所成的像是否为虚像,应将光屏放在玻璃板后15.0cm处(即像的位置),直接观察光屏上是否能呈现蜡烛的像。若光屏上不能接收到像,说明平面镜成的是虚像。
4.(2025·北京房山·二模)某同学利用图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B等器材,探究“物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关”。
(1)实验中应保持平板玻璃和蜡烛与水平纸面______;
(2)把点亮的蜡烛A放在玻璃板前面,将未点亮的蜡烛B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度观察,B与A的像______,这时B所在位置就是A的像的位置。用刻度尺分别测量______,并记录实验数据;
(3)改变______,仿照步骤(2)再做一次实验,并记录实验数据。
【答案】(1)垂直 (2)完全重合 物距和像距 (3)蜡烛A到玻璃板的距离
【详解】(1)由平面镜成像规律可知,像与物关于平面镜对称,所以为了观察到B与A的像完全重合,应保持平板玻璃和蜡烛与水平纸面垂直。
(2)[1]为了探究A的像的位置,应将未点亮的B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度观察B与A的像完全重合,此时B所在位置就是A的像的位置。
[2]探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关,需要用刻度尺测量蜡烛A到玻璃板的距离和B到玻璃板的距离,即物距和像距大小。
(3)此实验需要多次实验,寻找普遍规律,所以应改变蜡烛A到玻璃板的距离,仿照步骤(2)再做一次实验,将实验数据记录在表格中。
押题猜想七 凸透镜成像规律
试题前瞻·能力先查
1.【新考法】(2026·北京·一模)小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像的规律。
(1)如图甲所示,让一束平行光正对着凸透镜入射,移动光屏,直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。由此可知该凸透镜的焦距为__________cm;
(2)如图乙所示,把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心三者调到同一高度。当蜡烛放在光具座上15 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰倒立、__________(选填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)在(2)基础上,若将一副眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上的像变模糊,适当向左调节光屏的位置,像又会变清晰。则所用的眼镜为__________(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(4)在(2)基础上,若只将图乙中的凸透镜换成焦距为30 cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏,在光屏上__________(选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像。
【答案】(1)10.0 (2)缩小 (3)远视 (4)不能
【详解】(1)平行于主光轴的光经凸透镜后,会聚在光屏上形成最小最亮的光斑,光斑到凸透镜的距离就是焦距。由图甲可知,凸透镜位于刻度,光斑位于刻度,因此焦距
(2)由图乙可知凸透镜在刻度处,蜡烛在刻度处,物距,满足,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
(3)放入眼镜后,需要向左移动光屏才能重新得到清晰像,说明该眼镜使光线提前会聚,对光有会聚作用,是凸透镜;远视眼是由于晶状体偏薄,成像在视网膜后方,需要用凸透镜矫正,因此这是远视眼镜。
(4)换用的凸透镜后,物距仍为,此时
像距,即像需要成在凸透镜右侧60cm以外,对应光具座刻度,而光具座最大刻度仅为100cm,因此光屏不能承接到清晰的像。
分析有理·押题有据
凸透镜成像是北京中考光学重难点、高频压轴考点,分值5—7分,选择、实验大题必考,综合性强、区分度高。本地命题紧密结合生活仪器应用,涵盖规律辨析、动态成像变化、实验操作故障分析,是拉开分数的关键题型。常结合新情境、跨生活应用出题,规律记忆与灵活分析双重考查,综合性极强。
熟记三大成像规律:物距大于二倍焦距成缩小实像(照相机);一二倍焦距间成放大实像(投影仪);一倍焦距内成放大虚像(放大镜)。掌握物近像远像变大的动态规律;实验需保证三心同高,熟知光屏不成像各类原因,区分实像倒立、虚像正立的核心区别。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京·模拟预测)实践小组用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后调整光屏位置,直到光屏上出现烛焰清晰的像,此时蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示。此时光屏上蜡烛的像是__________(选填“放大”或“缩小”)的。生活中的__________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是利用这一成像原理工作的。
(2)小组同学用焦距不同的凸透镜进行实验,发现当物距相同时,光屏上得到的清晰的像的大小不同,实验数据如下表所示,请根据表中的数据提出一个可探究的科学问题:__________。
焦距
5
10
15
20
25
像高
1.1
2.7
4.8
8.0
13.3
【答案】(1)放大 投影仪 (2)凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距是否有关?
【详解】(1)[1][2]由图可知,刻度尺的分度值为1cm,则物距为
像距为
此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,生活中的投影仪是根据此原理制成的。
(2)由表中数据可知,凸透镜的焦距不同,当物距相同时,凸透镜所成实像的高度不同,可以提出问题:凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距是否有关?
2.(2025·北京东城·二模)焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上40cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧,烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度。如图所示,当蜡烛放在25cm刻度线处时,光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法不正确的是( )
A.光屏上呈现的是烛焰正立、放大的像
B.该实验现象能说明放大镜的成像特点
C.若透镜位置不变,将蜡烛移至20cm处,适当向左移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的像
D.若透镜位置不变,将蜡烛移至35cm刻度线处,适当向右移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的像
【答案】ABD
【详解】AB.由图可知,蜡烛放在25cm刻度线处,凸透镜固定在光具座上40cm刻度线处,此时物距为15cm,由于凸透镜焦距为10cm,此时物距大于一倍焦距、小于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,此时光屏上呈现的是烛焰倒立、放大的像,该实验现象能说明投影仪的成像特点,故AB错误,AB符合题意;
C.若透镜位置不变,将蜡烛移至20cm处,即物距增大,由凸透镜成像规律可知,此时为再次在光屏上得到清晰的像,应减小像距,所以适当向左移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的像,故C正确,C不符合题意;
D.若透镜位置不变,将蜡烛移至35cm刻度线处,此时物距为5cm,物距小于一倍焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,所以此时不可以在光屏上得到一个清晰的像,故D错误,D符合题意。
故选ABD。
3.(2025·北京海淀·二模)做凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,蜡烛放置在35cm刻线处,如图所示。移动光屏,直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A.光屏上呈现的是烛焰正立的像
B.光屏上呈现的是烛焰放大的像
C.该实验现象能说明照相机的成像特点
D.交换蜡烛与光屏的位置,光屏上所成像的大小不变
【答案】B
【详解】AB.蜡烛放置在35cm刻线处,物距为u=50cm-35cm=15cm
物体介于1倍焦距和2倍焦距之间,此时成倒立、放大的实像(本实验现象说明投影仪的成像特点),故A错误,B正确;
C.照相机成像特点是物距大于2倍焦距时成倒立缩小的实像,而本实验物距为15cm,小于2倍焦距,不能说明照相机的成像特点,故C错误;
D.交换蜡烛与光屏的位置后,物距和像距互换,根据光路可逆原理,仍能成清晰的像,但像的大小会发生变化,放大的像会变成缩小的像,故D错误。
故选B。
4.(2025·北京平谷·二模)小华同学在探究凸透镜成像规律的实验中,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏至65cm刻度线处,烛焰在光屏上成清晰的像,如下图所示。请回答下列问题:
(1)上述光屏上所成的像是倒立、________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。生活中常用的________是利用这一原理工作的(选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)。
(2)保持蜡烛位置不变,将焦距为10cm的薄凸透镜换成焦距为5cm的薄凸透镜,同样固定在光具座50cm刻度线处,为了使烛焰在光屏上成清晰的像,应将光屏向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像,可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个________透镜(选填“凸”或“凹”)。
【答案】(1)缩小 照相机 (2)靠近 凹
【详解】(1)[1][2]由图可知,此时物距为30cm,由凸透镜成像规律可知,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,应用为照相机。
(2)[1][2]将焦距为10cm的薄凸透镜换成焦距为5cm的薄凸透镜,相当于物距变大,则像距减小,所以应将光屏向靠近凸透镜的方向移动; 若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像,可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个具有发散作用的凹透镜。
5.(2025·北京石景山·一模)如图甲、乙所示,用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映像的大小。将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如下表。
(1)实验前,将F形光源、凸透镜和光屏三者的中心调到________。
(2)某款广告投影灯及其内部结构如图丙所示,它主要由光源、广告片和镜头(凸透镜)组成,利用表格中的数据得到的结论可知,若要在地面上得到清晰、更大的广告图像,可适当将广告片靠近镜头,同时需要________(选填“增大”或“减小”)投影灯离地距离。
实验数据记录表
次数
物距u/cm
像距v/cm
像高h/cm
1
30
15
3
2
20
20
6
3
15
30
12
(3)在第二次实验中,保持凸透镜和光屏的位置不变,将F形光源靠近透镜,若想在光屏上仍成清晰的像,可以在光源与透镜之间放置一个合适的________(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
【答案】(1)同一高度 (2)增大 (3)远视眼镜
【详解】(1)为了使像成在光屏中央,应调整“F”形电光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。
(2)若要在地面上得到清晰、更大的广告图像,根据“成实像时,物近像远像变大”可知,可适当将广告片靠近镜头,同时需要增大投影灯离地面的距离。
(3)保持凸透镜和光屏的位置不变,将F形光源靠近透镜,此时物距变小,像距变大,需将光屏向后移动才能成清晰的像,如果不移动光屏,需将光提前会聚,因此需在光源与透镜之间放置一个合适的凸透镜,光屏上才能成清晰的像。远视眼镜是凸透镜制成的,所以在光源与透镜之间放置一个合适的远视眼镜。
押题猜想八 机械能及其转化
试题前瞻·能力先查
1.【新情境】(2026·北京·一模)2024年4月,世界首套300MW级压气储能电站——湖北应城压气储能电站示范工程并网成功,如图所示。其工作原理是:利用电网负荷低谷时的剩余电力驱动电动压缩机压缩空气,将其储存在高压密封设施内,在用电高峰,释放压缩空气驱动膨胀机,膨胀机再带动发电机发电。以下分析正确的是( )
A.释能过程中,膨胀机将空气的内能直接转化为电能输出
B.储能过程中,电能最终转化为化学能
C.储能过程中,压缩空气做功,空气内能增大
D.压缩空气驱动膨胀机带动发电机发电是电流磁效应的应用
【答案】C
【详解】A.释能过程中,膨胀机先将空气的内能转化为机械能,再由发电机将机械能转化为电能,并非直接转化为电能,故A错误;
B.储能过程中,电能最终转化为空气的内能储存起来,并非转化为化学能,故B错误;
C.储能过程中,压缩空气对空气做功,空气的内能增大,故C正确;
D.压缩空气驱动膨胀机带动发电机发电,是电磁感应现象的应用,并非电流磁效应的应用,故D错误。
故选C。
分析有理·押题有据
机械能是北京中考物理高频基础考点,稳定考查,分值3–5分,多以选择题、情境题呈现。命题常结合体育运动、游乐设施、自然场景出题,侧重基础概念辨析与能量转化分析,难度适中,属于基础必得分内容。北京卷注重结合实际情境,考查影响动能、势能的因素,以及机械能转化、守恒条件判断,易错点集中在是否考虑空气阻力、摩擦力对机械能的损耗。
掌握动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关,弹性势能由形变程度决定。明确动能和势能的相互转化规律;不计阻力与摩擦时机械能守恒,受阻力作用机械能减小。能准确分析下落、上升、摆动、滑行等场景的能量变化。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京·一模)在科技馆四层的“挑战与未来”展厅中陈列着一座太阳能热塔式发电系统的模型,如图所示。模型由集热塔和排列在其周围的四面平面镜做成的“定日镜”组成,在每面平面镜的上方都有一盏额定功率为750 W的照明灯。当四盏照明灯同时亮起后,通过调整“定日镜”角度可将光线反射至塔顶的集热器,集热器收集内能发电,便可将塔内的LED灯点亮。若集热器接收到的光能越多,收集的内能就越多,发电量越高,相应亮起的LED灯也越多。下列说法中正确的是( )
A.太阳能是可再生能源
B.塔内LED灯消耗的电能可能大于四盏照明灯消耗的电能
C.若模型中“定日镜”上方的四盏照明灯持续正常发光6分钟,共耗电0.3度
D.不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律
【答案】ACD
【详解】A.太阳能可以源源不断从自然界获得,所以太阳能是可再生能源,故A正确;
B.能量转化过程中一定存在能量损耗,该过程是照明灯消耗的电能多次转化后总能量减少,因此LED消耗的电能一定小于四盏照明灯消耗的电能,故B错误;
C.四盏灯总功率
工作时间
总耗电,故C正确;
D.所有光的反射现象都遵循光的反射定律,因此不同位置的平面镜反射都遵守光的反射定律,故D正确。
故选ACD。
2.(2025·北京昌平·二模)请阅读《给电网装上“空气充电宝”》并回答问题。
给电网装上“空气充电宝”
能源是工业的“粮食”。煤炭、油气和电力的广泛使用使人类经历了蒸汽时代和电气时代,我们现在正在经历的工业革命,其能源变革的主要特征就是可再生能源逐步替代化石能源成为主力能源。
可再生能源和化石能源相比,有一个鲜明的特点,就是它的不可控性,它具有间歇性、波动性和周期性等特点,它会给电网的稳定运行、控制和安全带来很大的影响,目前主要靠储能解决这个问题。
在已有的储能技术当中,大致可分为两类,一类是物理储能,包括抽水蓄能、压缩空气储能等。另一类叫化学储能,主要包括各种电池,我们经常用到的铅酸电池、锂电池、钠电池等。
不同的储能技术,有不同的应用场景,我们今天所提到的空气充电宝,也就是压缩空气储能,它是比较适合于大规模长时间的储能技术
什么是压缩空气储能?其实它的基本原理很简单,在用电低谷时,通过压缩机将空气压缩产生高压空气,这一过程中,可以将电能转化为空气的内能。然后在用电高峰的时候,将高压空气释放驱动膨胀机,就类似风吹风车,旋转起来就可以去驱动发电机发电了。
加速空气储能技术,不断提高效率和性能,人类的可再生能源时代会更快的到来。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)我们现在正在经历的工业革命,其能源变革的主要特征就是______________。
(2)目前,针对可再生能源的不可控性问题给电网的稳定运行、控制和安全带来的影响,主要的解决方法是______________。
(3)请写出压缩空气储能技术在释放高压空气发电的过程中涉及到的主要能量转化形式?(举出两例)
【答案】(1)可再生能源逐步代化石能源成为主力能源 (2)储能
(3)内能转化为机械能,机械能转化为电能
【详解】(1)由材料可知,能源变革的主要特征就是可再生能源逐步替代化石能源成为主力能源。
(2)由材料可知,目前主要靠储能解决这个问题。
(3)在用电低谷时,通过压缩机将空气压缩产生高压空气,这一过程中,可以将电能转化为空气的内能。然后在用电高峰的时候,将高压空气释放驱动膨胀机,就类似风吹风车,先把内能转化为机械能,风车旋转起来就可以去驱动发电机发电,再把机械能转化为电能。
3.(2025·北京海淀·一模)图中所示的海油观澜号是我国的深远海浮式风力发电平台,它可以漂浮在海面上为海上油气生产供电,其额定发电功率为7.25×103kW。下列说法正确的是( )
A.海油观澜号所利用的风能属于可再生能源
B.海油观澜号所产生的电能是由机械能转化而来的
C.海油观澜号所处海域海水的深度越大,其所受浮力就越大
D.海油观澜号正常工作1s能产生7.25×103kW·h的电能
【答案】AB
【详解】A.海油观澜号所利用的风能可以从自然界源源不断获取,属于可再生能源,故A正确;
B.海油观澜号所产生的电能是通过发电机的电磁感应现象由机械能转化而来的,故B正确;
C.海油观澜号漂浮,浮力等于重力,重力不变,浮力就不变,浮力大小与所处海域海水的深度无关,故C错误;
D.海油观澜号正常工作1s能产生的电能为
故D错误。
故选AB。
4.(2025·北京·三模)请根据下述材料,回答下列问题:
潮汐发电
在海湾或有潮汐的河口,可见到海水或江水每天有两次的涨落现象,早上的称为潮,晚上的称为汐。潮汐现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成。涨潮时,大量海水汹涌而来,水位逐渐升高;落潮时,海水奔腾而去,水位陆续下降。每天海水涨潮、退潮各两次,涨潮与退潮一般间隔6小时。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的新型能源。
潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾或有潮汐的河口建筑堤坝、闸门和厂房,围成水库,水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差,从而可驱动水轮发电机组发电。如图所示是潮汐发电的原理图。与普通的水利发电的不同在于海水与河水相比,海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性。
潮汐电站一般有三种类型,“单库双向型”就是其中之一,即用一个水库,涨潮与落潮时均可发电,只是在水库内外水位相同的平潮时不能发电。位于我国浙江省的江厦潮汐电站就是一个单库双向型电站,建成于1980年5月,总装机容量为3200kW,年发电量约为107kWh,为世界第三大潮汐发电站。
(1)潮汐发电过程中把海水的___________能转化为电能,一个单库双向型潮汐电站一天可以发电________次。
(2)潮汐能属于___________能源。(选填“可再生”或“不可再生”)
(3)假设海湾水库面积为5×108m2,平均潮差为5m,海水密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,则单次落潮的过程中水所受到的重力做的功为____________J。
【答案】(1)机械 4 (2)可再生 (3)
【详解】(1)[1]潮汐能的特点是海水的运动,运动的物体具有机械能,所以潮汐发电是将海水的机械能转化为电能。
[2]每天海水涨潮、退潮各两次,涨潮与落潮时均可发电,只是在水库内外水位相同的平潮时不能发电,则一个单库双向型潮汐电站一天可以发电4次。
(2)潮汐能可以源源不断地获得,属于可再生能源。
(3)单次落潮的过程中从水库流出的海水的体积为
根据公式可知,海水的质量为
根据公式可知,海水的重力为
由于潮差是水位变化的总高度,海水下落时重心下降的高度可以近似为潮差的一半,则海水下落高度为
根据公式可知,单次落潮的过程中水所受到的重力做的功为
押题猜想九 电磁现象辨析
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京·一模)某同学用如图所示的装置进行实验,使金属棒ab向左做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向右偏转,说明回路中有电流产生,这是______现象。灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向,若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向,可进行的操作是:______。实验中金属棒ab向左运动产生感应电流的过程中能量转化与______(选填:“电动机”或“发电机”)工作时相同。
【答案】电磁感应 将磁体的N、S对调,仍使金属棒ab向左做切割磁感线运动 发电机
【详解】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流的现象,叫做电磁感应现象;
感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向、磁场方向有关,要改变灵敏电流计的偏转方向,可以将磁体的N、S对调,仍使金属棒ab向左做切割磁感线运动(或保持磁体的N、S不变,使金属棒ab向右做切割磁感线运动);
发电机工作时将机械能转化为电能,电动机工作时将电能转化为机械能,实验中金属棒ab向左运动产生感应电流的过程中,消耗机械能转化为电能,该能量转化与发电机工作时的能量转化一致。
分析有理·押题有据
电磁现象为北京中考电学必考基础题型,分值3–5分,常年以选择题考查。命题以四幅实验装置图辨析为主,考查内容固定、套路性强。重点区分电生磁、磁生电、磁场对电流的作用三大核心原理,贴合北京中考命题习惯,侧重原理辨别与生活应用对应,概念易混淆,是学生高频易错点,需精准区分有无电源的装置差异。
奥斯特实验说明电流磁效应;通电螺线管运用安培定则判断磁极。电磁感应现象,无电源,是发电机原理;通电导体在磁场中受力,有电源,对应电动机。熟记磁极相互作用、磁场基本性质,分清三大电磁实验的原理、装置与实际应用。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京·一模)(1)如图所示,木块的长度为______cm;
(2)如图所示,温度计的示数为______℃;
(3)如图所示,通电螺线管的上端为______极。(选填“N”或“S”)
【答案】(1)4.30 (2)-21 (3)S
【详解】(1)刻度尺的分度值为,木块左端与0.00cm刻度线对齐,右端与4.30cm对齐,所以木块的长度为
(2)温度计的分度值是1℃,液柱最高处在0℃以下,说明所测温度低于0℃,示数为-21℃。
(3)由图可知,电流从螺线管上端流入、下端流出。根据安培定则可知,螺线管下端为N极,因此上端为S极。
2.(2026·北京·一模)下列说法正确的是( )
A.磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针北极决定的
B.磁感线不是真实存在的,磁体外部的磁感线是从N极出发,回到S极
C.通电导线在磁场中的受力方向与磁场的方向有关
D.导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定产生电流
【答案】BC
【详解】A.磁场方向是磁场本身的固有性质,由磁场本身决定,放在该点的小磁针只是用来指示磁场方向,故A错误;
B.磁感线是为了研究磁场引入的理想模型,不是真实存在的;在磁体外部,磁感线确实是从N极出发,回到S极。故B正确;
C.通电导线在磁场中的受力方向,与磁场方向、电流方向两个因素有关,故C正确;
D.产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,故D错误。
故选BC。
3.(2026·北京·一模)如图所示,是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的装置,导体AB、开关、灵敏电流计用导线连接组成电路,导体AB悬挂于蹄形磁体的磁场中,请回答下列问题:
(1)闭合开关,当导体AB在磁场中静止时,电路中__________(选填“能”或“不能”)产生感应电流。
(2)闭合开关,保持磁体的N、S极位置不变,让导体AB在磁场中水平向左运动,观察到灵敏电流计的指针向右偏转;让导体AB在磁场中水平向右运动,观察到灵敏电流计的指针向左偏转。根据以上现象,请你提出一个可探究的科学问题:_________。
(3)本实验原理可应用于__________(选填“电动机”或“发电机”)。
【答案】(1)不能 (2)感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关吗? (3)发电机
【详解】(1)产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。导体 AB 在磁场中静止时,没有切割磁感线,因此电路中不能产生感应电流。
(2)实验中控制磁场方向不变,改变导体 AB 的运动方向(左移/右移),灵敏电流计指针的偏转方向相反(右偏/左偏),说明感应电流方向与导体运动方向有关,因此可提出该探究性问题。
(3)本实验利用了电磁感应现象,闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流,该原理是发电机的工作基础;而电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的。
4.(2026·北京·模拟预测)如图所示是一个自动控温烧制炉的简化电路。、是烧制炉内加热电阻,的阻值为,的阻值为,是变阻器,是电磁铁线圈的电阻。控制电路使用温差电源,电源的热点探头放在炉内,冷点探头放在的恒温箱中,它提供的电压与两探头间的温度差成正比。工作电路的电压为,闭合开关S1、S2,衔铁与触点A接触。当电磁铁线圈中的电流达到时,衔铁才能被吸下与触点B接触。测试该装置时,第一次调节的阻值为,当炉内温度为时,衔铁被吸下;第二次调节的阻值为,当炉内温度为时,衔铁被吸下。下列说法正确的是( )
A.衔铁与触点B接触,工作电路为加热状态
B.工作电路的保温功率约为
C.当温差电源两端电压为时,此时炉内温度不超过
D.为了控制炉内温度不超过,应该将调到
【答案】BD
【详解】AB.衔铁与触点B接触,电阻R1和R2串联,电路的总电阻较大,由可知电路的总功率较小,此时处于保温状态,总电阻
保温功率为
故A错误,B正确;
C.温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比,即
根据欧姆定律变形可得;,
则有①
则有②
联立①②解得,
当温差电源两端电压为10V时,此时炉内温度不超过
故C错误;
D.为了控制炉内温度不超过150℃,此时的温差电压为
变阻器的阻值为
故D正确。
故选BD。
5.(2026·北京延庆·一模)
(1)如图甲所示,温度计的示数为____。
(2)用调好的天平测量小石块的质量,天平平衡时,右盘上的砝码和游码位置如图乙所示,小石块的质量m为____。
(3)根据图丙中的电流方向,可知通电螺线管的左端是____(选填“N”或“S”)极。
(4)如图丁所示,杠杆水平平衡。杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动,其上相邻刻线间的距离相等。若在杠杆上A点挂2个相同的钩码,在B点再挂____个相同的钩码,才能使杠杆保持水平平衡。
【答案】(1)34 (2)24 (3)N (4)3
【详解】(1)该温度计的分度值为,液柱顶端位于上方第4个小格,因此示数为。
(2)乙图中标尺的分度值是0.2g,砝码质量为20g,游码左侧对齐4g刻度线,因此小石块总质量为
(3)电流从螺线管右端流入,左端流出,根据安培定则,可判断出该螺线管右端为S极,左端为N极。
(4)设每个钩码重力为G,杠杆每格长度为L,根据杠杆平衡条件
代入得
解得,因此需要在B点挂3个相同钩码。
押题猜想十 欧姆定律的动态电路分析
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京·一模)某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图所示,ABO为一水平杠杆,OA长120 cm,O为支点,AB:OB=5:1;已知报警器R0的阻值为10 Ω,压力传感器R固定放置,R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示,闭合开关S,水平踏板空载时,电压表的示数为2 V;当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到5 V时,报警器R0开始发出报警信号,踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计,下列说法正确的是( )
F/N
0
5
10
15
20
25
30
…
R/Ω
45
34
24
18
14
12
10
…
A.电源电压为11 V
B.当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为150 N
C.若报警器R0的阻值变大,则压力报警器能报警的最大压力值变大
D.若电源电压变为14 V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应将杠杆上触点B向左移动8 cm
【答案】ABD
【详解】A.闭合开关时,压力传感器和报警器串联,电压表测两端的电压。踏板空载时,由表格数据可知,此时压力传感器的电阻为,已知,电压表的示数为。此时电路中的电流
根据串联电路总电阻规律和欧姆定律,电源电压
故A正确;
B.报警器开始发出报警信号时,两端电压为,此时电路中的电流
传感器两端的电压
此时传感器的阻值
由表格可知,当传感器的阻值为时,对应的压力。
已知,则
即
根据杠杆平衡条件
可得
故B正确;
C.当报警器的阻值变大,报警时两端电压仍为,根据,电路中的报警电流变小。电源电压不变,两端电压为,则压力传感器两端电压不变,根据,压力传感器的电阻变大。由表格可知,压力传感器电阻越大,其所受压力越小。根据杠杆平衡条件,踏板设定的最大压力值变小,故C错误;
D.电源电压变为时,若仍要保证电压表示数为时报警,根据可知电路中的电流仍为。此时压力传感器的电阻
由表格可知,当传感器的阻值为时,对应的压力为。因踏板最大压力值不变,根据杠杆平衡条件,则
原来
移动的距离
故触点应向左移动,故D正确。
故选ABD。
分析有理·押题有据
动态电路是北京中考电学核心难点与拉分考点,分值5–7分,选择、填空、实验综合题均会涉及。常结合滑动变阻器、敏感电阻考查串并联电路变化,紧扣欧姆定律综合分析。北京命题侧重电路结构识别、电表变化判断,综合性强,逻辑要求高,是电学重点突破题型,易错在串并联规律混淆、忽略电源电压不变条件。
牢记欧姆定律公式 I=U/R,掌握串联分压、并联分流特点。滑动变阻器滑片移动引发电阻改变,进而分析总电阻、电流、各用电器电压及功率变化。分清串、并联电路规律,掌握“先定电阻、再判电流、后看电压”的标准解题步骤。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京通州·一模)生物学习小组在参观完食用菌试验示范棚后,设计了一个家庭食用菌观赏箱,如图甲所示。食用菌的生长环境温度不能超过30℃,并且在20~30℃之间需满足一定的湿度要求。物理小组为其设计的温、湿度报警触发电路如图乙所示。电源为可调恒流电源,即能够使所在电路中的电流恒等于“预先设定的电流”。完全相同的防水热敏电阻、,阻值随温度的变化规律如图丙所示。将“预先设定的电流”设置为后进行报警触发设置。温度报警触发设置:30℃时两端电压为3.6V,将该电压设为温度报警触发值U。湿度报警触发设置:用一端浸在水中的湿纱布敷在上,使温度降低,导致两端电压与两端电压产生电压差。环境越干燥,湿纱布中水蒸发的越快,使温度降低的越多,与温差越大,也越大,当时触发湿度报警。下列说法错误的是( )
A.当两端实际电压时,触发温度报警
B.每升高1℃,的阻值减小
C.若使装置在且为0.8V时触发湿度报警,需要减小“预先设定的电流”
D.当湿度报警触发时,为0.8V
【答案】D
【详解】A.电路中电流不变,根据图像可知,温度升高,电阻减小,根据U=IR可知,故R1两端实际电压减小,即R1两端实际电压时,触发温度报警,故A正确,不符合题意;
B.根据30℃时R1两端电压为3.6V,以及“预先设定的电流”设置为,得到30℃时R1的阻值为
故每升高1℃,电阻阻值减小量为
故B正确,不符合题意;
C.当时,,电阻增加量为
此时电流为
因此可知若使装置在且为0.8V时触发湿度报警,需要减小“预先设定的电流”,故C正确,不符合题意;
D.初始两个电阻阻值相同,电压相同,均为3.6V,随着上的湿纱布水的蒸发吸热,的阻值增大,当时,的阻值增加量为
故其电压增加量
故D错误,符合题意。
故选D。
2.(2025·北京·三模)图甲所示的电路中,电源电压不变,为定值电阻,L为额定电流为0.25A的小灯泡,R为滑动变阻器,闭合开关S、,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示;闭合开关S、,滑片P移动过程中,电压表与电流表的示数之间的关系图像如图丙所示,关于此电路,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为2.5V
B.闭合开关S、,当时,电路消耗的总功率为0.45W
C.小灯泡的额定功率为0.5W
D.将R换成与L完全相同的小灯泡,闭合S、,根据丙图像可求得电路总功率约0.6W
【答案】BD
【详解】A.闭合开关S、S2,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,当滑动变阻器的电阻为5Ω时,其两端的电压为1.5V,通过电路的电流为
则电源电压为①
滑动变阻器的电阻为10Ω时,其两端的电压为2V,通过电路的电流为
则电源电压为②
联立①②得,,R0=5Ω,故A错误;
B.闭合开关S、S2,R0与R串联,电路消耗的总功率为
故B正确;
C.闭合开关S、S1,L与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;由图丙可知,当电路中电流为0.25A时,R两端的电压为0.5V,此时灯泡正常发光;根据串联电路电压规律,灯泡额定电压为
则灯泡额定功率为
故C错误;
D.将R2替换成与L相同的小灯泡,闭合S、S1,两灯泡串联,根据串联分压原理可知,每个灯泡两端电压为1.5V,在图丙中电路中的电流约为0.2A,则电路总功率约为
故D正确。
故选BD。
3.(2025·北京·三模)数理小组设计的电子量角器,可用电压表示数反映角度,其原理如图所示。用两端电压为6V的电源、圆弧形电阻丝、金属杆OC、定值电阻R0、电压表(量程0-3V)和开关等组成电路。已知电阻丝接入电路中的阻值,其中为常量、为OC与OA的夹角。
请通过分析说明:
(1)刻度是否均匀;
(2)电压表示数不变时,若更换阻值更大的定值电阻R0,如何变化?
【答案】(1)不均匀 (2)变大
【详解】(1)由图可知,圆弧形电阻丝接入电路中的阻值R=����与定值电阻R0 串联。电压表测量的是电阻丝接入电路中的阻值R两端的电压。根据欧姆定律可得
其中U=6V,k 为常量,��为金属杆 OC 与 OA 的夹角。
UR 与角度��之间的关系不是线性的,所以刻度不均匀。
(2)电压表示数不变时,即UR不变。由可知,R0越大,��越大。
4.(2025·北京·三模)如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为10V并且保持不变,R2为定值电阻,某一段时间AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,计数器会计数一次
B.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1与R2阻值之比为
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时电路中电流之比为
D.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时R1的阻值之比为
【答案】BD
【详解】由图甲可知,与串联,之间电压为两端的电压。
A.当绳子挡住了射向的红外线时,的电阻会变大,自动计数器会计数一次。根据串联电路分压原理可知,分得的电压变大,两端电压减小,由图乙可知,此时
即两端电压为时,计数器会计数一次,故A错误;
B.绳子没有挡住射向的红外线时,阻值较小,两端电压较大,由图乙可知,此时,根据串联分压的原理可得,与阻值之比
故B正确;
C.绳子没有挡住射向的红外线时,电路中电流为
当绳子挡住射向的红外线时,,由串联电路分压原理可知
即。电路中的电流
因此绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时电路中电流之比为
故C错误;
D.绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时的阻值之比为
故D正确。
故选 BD。
5.(2025·北京海淀·三模)海鲜保存常要求温度低于-18℃。小祝为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路电源电压均为3V保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,图乙为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
A.冷库温度升高时,热敏电阻R的阻值变小
B.工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮,铃不响
C.若控制电路中换用电压更大的电源,警戒温度将变低
D.冷库温度降低时,控制电路消耗的电功率变小
【答案】ACD
【详解】A.由图乙知,随着温度升高,热敏电阻的阻值减小,所以冷库温度升高时,热敏电阻R的阻值减小,故A正确;
B.冷库的温度要求低于-18摄氏度,等于或高于-18摄氏度时,工作电路报警,而温度较高时,热敏电阻的阻值较小。控制电路中,热敏电阻与电磁铁串联接入电路,其阻值较小时,电路中的电流较大,电磁铁的磁性较强,衔铁被吸下,灯所在电路断开,铃所在电路接通,铃响、灯不亮,故B错误;
C.若控制电路中电压更大的电源,则在热敏电阻的阻值较大时,电路中的电流便已经较大,衔铁已能被吸下,此时报警时的温度较低,故C正确;
D.冷库温度降低时,热敏电阻的阻值升高,而电源电压不变,根据知,控制电路消耗的电功率变小,故D正确。
故选ACD。
押题猜想十一 滑轮组的相关计算
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京延庆·一模)如图所示,重500N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升重540N物体A,物体A被匀速提升3m用时25s,绳子自由端受到竖直向下的拉力为300N,若两个滑轮重均相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.工人做功的功率为36W
B.支架受到滑轮组的拉力为660N
C.滑轮组的机械效率为90%
D.若物体A离开水平地面之前,工人用100N的力竖直向下拉绳端,则物体A对地面的压力大小与工人对地面的压力大小相等
【答案】CD
【详解】A.由图可知,承担重物的绳子股数,绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
工人做功的功率,故A错误;
B.不计滑轮组的绳重和摩擦,动滑轮重力
两个滑轮重均相等,支架受到滑轮组的拉力,故B错误;
C.有用功
滑轮组的机械效率,故C正确;
D.若物体A离开水平地面之前,工人用100N的力竖直向下拉绳端,物体A受到绳子的拉力
物体A受到的支持力
由力的作用相互性可知物体A对地面的压力
地面对该工人的支持力
由于压力和支持力是一对相互作用力,所以工人对地面的压力
所以物体A对地面的压力大小与工人对地面的压力大小相等,故D正确。
故选CD。
分析有理·押题有据
北京中考力学计算高频必考考点,分值5-7分,常出现在计算题或实验探究题中,是区分学生力学计算能力的核心题型。命题侧重滑轮组的受力分析、机械效率计算,结合生活情境考查省力特点与功、功率的综合应用,对公式应用和受力分析能力要求较高。
1、基础公式:拉力 (不计绳重摩擦)、绳子自由端移动距离 s=nh;
2、机械效率:;
3、易错点:数错绳子段数n,忽略动滑轮重力对机械效率的影响,混淆有用功与总功的计算
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京大兴·二模)如图所示是小兴用滑轮组提升一个大石块的示意图,图中人对绳子的自由端施加的拉力沿竖直方向,动滑轮受到的重力为80N,石块受到的重力为520N。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,石块的密度为ρ石=2.6×103kg/m3,g=10N/kg,不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦及水的阻力。
(1)若小兴所受重力为600N,求石块全部离开水面后匀速上升时,小兴对地面的压力大小。
(2)石块完全在水面下被匀速提升时,求滑轮组的机械效率。
【答案】(1)300N (2)80%
【详解】(1)不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦,石块全部离开水面后匀速上升时,小兴对绳自由端的拉力大小为F拉,则有
则
故绳子对小兴的拉力大小
小兴受到的支持力和对地面的压力是相互作用力,大小相等,则小兴对地面的压力大小
(2)石块的体积
石块完全在水面下被匀速提升时,石块受到的浮力
此时动滑轮对石块的拉力
不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦,滑轮组的机械效率
2.(2025·北京海淀·二模)如图所示,牵引车的功率恒为,牵引车通过滑轮组将水平面上的物体匀速吊起,物体重、底面积为,某段时间物体内匀速竖直上升,不计绳重和摩擦,取,则下列结果正确的是( )
A.动滑轮的重力为
B.内牵引车的拉力做功为
C.该滑轮组提升重物的机械效率为
D.若物体受到的拉力时,物体对地面的压强为
【答案】ACD
【详解】A.物体上升的速度
绳端移动的速度
绳端受到的拉力
动滑轮受到的重力
故A正确;
B.内牵引车的拉力做的功,故B错误;
C.该滑轮组做的有用功
该滑轮组的机械效率
故C正确;
D.若物体受到的拉力时,物体对地面的压力
物体对地面的压强
故D正确。
故选ACD。
3.(2025·北京·一模)用某滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示,在内绳子自由端竖直匀速移动,重物竖直匀速上升。已知动滑轮总重,提升的物体重。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.有用功的功率为
B.额外功为
C.绳子自由端拉力的大小为
D.滑轮组的机械效率约为88.9%
【答案】C
【详解】A.此过程中,对重物做的功
则有用功的功率为,故A错误;
B.由图可知,20s内拉力做的总功为4×103J,则额外功为,故B错误;
C.根据W总=Fs可知,绳子自由端拉力的大小为,故C正确;
D.滑轮组的机械效率约为,故D错误。故选C。
4.(2025·北京·三模)如图所示,甲、乙两个滑轮组,动滑轮所受重力分别为、,被提升的两个物体重力分别为、;在相同时间内匀速提升相同高度,拉力分别为、;拉力的功率分别为、,两个滑轮组的机械效率分别为、。若此过程中,,不计绳重和摩擦。则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】D
【详解】由图可知,甲、乙两个滑轮组中承担物重的绳子段数分别为n1=3,n2=2。
ABC.不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为
甲滑轮组的机械效率
乙滑轮组的机械效率
若GA=GB
且此过程中η1<η2
则GA+G动1>GB+G动2
所以G动1>G动2
不计绳重和摩擦,甲滑轮组绳端的拉力
乙滑轮组绳端的拉力
虽然GA+G动1>GB+G动2
但
所以无法判断F1、F2的大小关系,若
且此过程中η1<η2
无法判断两滑轮组中物体与动滑轮的总重力的关系,所以无法判断F1、F2的大小关系,在相同时间内匀速提升相同高度,由可知AB物体上升的速度相同,甲图中拉力的速度v甲=3v
乙图中拉力的速度v乙=3v
由
可知甲图中拉力的功率
乙图中拉力的功率
若GA=GB
且此过程中η1<η2
则GA+G动1>GB+G动2
所以P1>P2
故ABC错误;
D.甲滑轮组的机械效率
乙滑轮组的机械效率
若GA>GB
且此过程中η1<η2
则GA+G动1>GB+G动2
则G动1>G动2
故D正确。
故选D。
5.(2025·北京西城·二模)如图所示是一种吊运设备提升物体的简化模型示意图,图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将物体A匀速竖直向上提升时,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F1为200N,吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体A时增大了640N。然后,将另一个物体B以0.2m/s的速度竖直向上提升时,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为280N,吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体B时增大了960N。不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦。下列判断正确的是( )
A.物体B受到的重力为320N
B.动滑轮受到的重力为260N
C.滑轮组提升物体A的机械效率为80%
D.拉力F2做功的功率为56W
【答案】C
【详解】提升物体时,横杆M点的拉力增加量等于物体重力(吊运系统自身重力不计),即物体A重力
物体B重力
由电动机拉力F与总重力关系可知,
联立两式解得n=4(n为整数)
机械效率为
物体B以0.2m/s的速度竖直向上提升,绳端移动速度为
故C正确,ABD错误。
故选C。
押题猜想十二 家庭电路与安全用电
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京·一模)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.家庭电路中电视机和电冰箱是串联的
B.电线的绝缘皮破损后应立即更换
C.我国家庭电路的电压是
D.可以用铜丝代替保险丝或者空气开关
【答案】B
【详解】A.家庭电路中各用电器都并联在电路中,电视机和电冰箱也是并联的,故A错误;
B.电线的绝缘皮破损时应及时更换,否则容易发生触电事故,故B正确;
C.我国家庭电路的电压是220V,动力线的电压是380V,故C错误;
D.保险丝熔点低、电阻大,而铜丝电阻小、熔点高,不能起到保险丝的作用,不能用铜丝代替保险丝或者空气开关,故D错误。
故选B。
分析有理·押题有据
北京中考电学生活应用必考考点,分值3-5分,以选择题、填空题为主,属于“零失分必拿分”模块。命题紧密结合生活实际,侧重家庭电路结构、故障判断与安全用电原则,考查学生的生活常识与物理知识结合能力,陷阱集中在细节辨析。
1、 电路结构:火线/零线/地线区分,开关接火线、三孔插座“左零右火上接地”;
2、 故障判断:短路、总功率过大导致保险丝熔断,试电笔的使用;
3、 安全用电原则:不接触低压带电体、金属外壳接地;
4、 易错点:误以为开关接零线不影响使用,混淆保险丝熔断的两种原因。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·三模)关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中的电能表是测量电路消耗电功率的仪表
B.充电线、插线板的绝缘皮破损后仍可继续使用
C.使用试电笔时不能用指尖接触笔尾金属体
D.家庭电路中再接入一个用电器,电路的总功率变大
【答案】D
【详解】A.根据电能表的使用方法可知,家庭电路中的电能表是测量电路消耗电能的仪表,而不是电功率,故A错误;
B.充电线、插线板的绝缘皮破损后不能继续使用,否则会引起触电事故,故B错误;
C.用试电笔检测电路时,手指必须接触笔尾金属体,才能形成闭合的回路,试电笔才能辨别火线和零线,故C错误;
D.家庭电路中各用电器并联,电压不变,再接入一个用电器,总电阻变小,根据欧姆定律,总电流变大,又因为P=UI,所以电路的总功率变大,故D正确。
故选D。
2.(2025·北京朝阳·一模)电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害。关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.可以用湿手按已接电源的插座上的开关
B.可以在未断开电源开关的情况下更换灯泡
C.只要不接触高压带电体就不会触电
D.及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
【答案】D
【详解】A.生活用水是导体,则用湿手按已接电源插座上的开关,容易触电,故A错误;
B.未断开电源开关的情况下,直接更换灯泡,人体可能会与火线接通,出现触电,故B错误;
C.只要靠近高压带电体就可能会发生高压电弧触电,接触低压带电体也可能触电,对人体造成伤害,故错误;
D.达到使用寿命的插座、导线和家用电器都可能出现导线绝缘皮破损,使用时容易引发触电或短路,造成安全事故,因此要及时更换,故D正确。
故选D。
3.(2025·北京石景山·二模)下列关于家庭电路和安全用电说法正确的是( )
A.发现有人触电立即用手将其拉开
B.家庭电路中的电冰箱和空调是串联的
C.电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能多少的仪表
D.用试电笔辨别火线和零线时,手不要接触笔尾金属体
【答案】C
【详解】A.人体是导体,当发现有人触电时不能用手把他拉离带电体,否则施救者触电,应立即切断电源,故A错误;
B.家庭电路中电冰箱和空调工作时互不影响,为并联连接,故B错误;
C.电能表是测量电功或用电器消耗电能的仪表,故C正确;
D.使用试电笔时,手必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故D错误。
故选C。
4.(2025·北京丰台·二模)关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.电能表是用来测量电压的仪表
B.用电器与控制它的开关都是并联的
C.电路中总电流过大,可能是由于电路总功率过大导致的
D.保险丝一般选用电阻较小.熔点较高的熔丝制成
【答案】C
【详解】A.电能表是用来测量电能的仪表而不是电压的仪表,故A错误;
B.家庭电路中,火线出来,经过开关,在经过用电器到零线,所以用电器和开关是串联的,故B错误;
C.家庭电路电路中出现短路或者电路中接入用电器的总功率过大都会造成电流过大,所以电流过大的原因可能是由于总功率过大,故C正确;
D.保险丝的主要作用是在家庭电路电流过大时,由于电流的热效应,会使保险丝温度升高,保险丝达到熔点熔断,起到保护电路的作用,根据焦耳定律所以应该选择电阻较大,熔点较低的材料制成,故D错误。
故选C。
5.(2025·北京海淀·二模)关于家中使用的电器,下列说法正确的是( )
A.洗衣机用三脚插头将其金属外壳接地,是为了保证用电安全
B.电风扇是利用电流的热效应工作的,主要将电能转化为内能
C.空调遥控器发出的电磁波,在空气中的传播速度约为
D.电热水壶中沸腾的水温度保持不变,此过程中水不吸收热量
【答案】A
【详解】A.洗衣机用三脚插头将其金属外壳接地,当洗衣机漏电时,电流会通过地线导入大地,从而保证用电安全,故A正确;
B.电风扇主要是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,主要将电能转化为机械能,而不是利用电流的热效应工作,故B错误;
C.空调遥控器发出的是红外线,红外线属于电磁波,电磁波在真空中的传播速度约为,在空气中的传播速度近似等于在真空中的传播速度,而340m/s是声音在15℃空气中的传播速度,故C错误;
D.电热水壶中沸腾的水温度保持不变,但此过程中水要持续吸收热量,才能维持沸腾状态,故D错误。
故选A。
押题猜想十三 内能和分子动理论
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京延庆·一模)下列说法正确的是( )
A.手机通信利用电磁波传递信息
B.炒菜时菜香扑鼻,此现象表明分子是运动的
C.冬天双手互搓,手的温度升高,是通过热传递的方式改变手的内能
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是砂石的比热容比水的比热容小
【答案】ABD
【详解】A.手机是靠发射和接收电磁波来传递信息的,故A正确;
B.炒菜时香气扑鼻,是由于组成物质的分子不停地做无规则的运动,扩散到空气中,人就闻到了菜香,故B正确;
C.冬天双手互搓,克服摩擦力做功,手的内能增加,温度升高,是通过做功的方式改变手的内能,故C错误;
D.相同质量的砂石和水吸收或放出相同热量时,因为砂石的比热容比水的比热容小,根据可知,砂石的温度变化大于水的温度变化,所以内陆地区比沿海地区昼夜温差大,故D正确。
故选ABD。
分析有理·押题有据
北京中考热学核心基础考点,分值3-5分,常以选择题、填空题形式考查,是热学必拿分模块。命题侧重分子动理论、内能改变方式与比热容的应用,结合生活情境(如扩散现象、水的冷却作用)考查概念辨析,难度较低但易错点多。
1、 分子动理论:物质由分子组成、分子永不停息做无规则运动(扩散)、分子间存在引力和斥力;
2、 内能:改变方式为做功和热传递,与温度、质量有关;
3、 比热容:水的比热容大,应用于取暖、冷却;
4、 易错点:误以为温度高的物体内能一定大,混淆做功与热传递改变内能的实例。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京海淀·三模)勤思考、爱交流的小琴对学过的热学知识进行了总结,并与小东进行交流,小东认为小琴总结的结论有的正确,有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是( )
A.扩散现象说明分子在不停地做无规则运动
B.在热传递过程中,热量从内能大的物体传向内能小的物体
C.水的比热容比酒精大,水和酒精升高相同的温度,水吸收的热量较多
D.在四冲程内燃机中,做功冲程将内能转化为机械能
【答案】AD
【详解】A.两种物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象表明分子不停地做无规则的运动,故A正确;
B.在热传递过程中,热量从温度高的物体传向温度低的物体,内能大的物体温度不一定高,内能小的物体温度不一定低,故B错误;
C.根据吸热公式Q=cmΔt,尽管水的比热容比酒精大,在质量不确定的情况下,水和酒精升高相同的温度,不能判断哪个物体吸收的热量较多,故C错误;
D.在四冲程内燃机中,做功冲程将内能转化为机械能,从而获得动力,故D正确。
故选AD。
2.(2025·北京海淀·二模)如图所示,用酒精灯对试管加热。水被加热一段时间后,木塞受到试管内水蒸气的压力而冲出去。下列说法正确的是( )
A.用酒精灯加热试管,是通过做功的方式改变水的内能
B.木塞冲出去的过程,相当于四冲程汽油机的压缩冲程
C.木塞冲出去的过程中,木塞的机械能是由水蒸气的内能转化的
D.木塞冲出去后,试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气
【答案】C
【详解】A.用酒精灯加热试管,水吸收热量,温度升高,内能增大,通过热传递改变内能,故A错误;
BC.木塞冲出的过程,是水蒸气对木塞做功,将水蒸气的内能转为木塞的机械能,四冲程汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能,两者能量的转化不同,故B错误,C正确;
D.试管中出现的白雾是水蒸气遇冷液化形成的,因为水蒸气对木塞做功,内能减小,温度降低,故D错误。
故选C。
3.(2025·北京·三模)下列关于热现象的描述中说法正确的是( )
A.春天公园内花香扑鼻,是由于分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈
B.用高压锅煮食物熟得快,是因为高压锅内气压高沸点低,通过热传递改变的食物的内能
C.把蔬菜装入保鲜袋并放入冰箱,温度降低,蔬菜中的水分含有的热量降低,是为了减慢水分的蒸发
D.汽油机的做功冲程中,燃气对外做功,内能减小,将机械能转化为内能
【答案】A
【详解】A.花香扑鼻是分子扩散现象的表现,说明分子在永不停息地做无规则运动(即热运动)。温度越高,分子热运动越剧烈,扩散速度越快,因此花香更易被感知。故A正确;
B.高压锅煮食物熟得快,是因为高压锅内气压高,液体沸点随气压升高而升高,所以水的沸点高,能达到更高温度,通过热传递改变食物内能。并非“沸点低”,故B错误;
C.把蔬菜装入保鲜袋并放入冰箱,温度降低、表面积减小、空气流动减慢,是为减慢水分蒸发,热量是过程量,不能说物体“含有热量”,只能说“吸收”或“放出”热量,故C错误;
D.汽油机做功冲程中,燃气对外做功,内能减小,是将内能转化为机械能,而非机械能转化为内能,故D错误。
故选A 。
4.(2025·北京·三模)
(1)你可能有过用医用酒精擦拭皮肤消毒的经历。把酒精擦在手背上,随着酒精的蒸发,擦酒精的位置人会感到凉。这是因为______________。
(2)量筒中装一半清水,将硫酸铜溶液注入水的下方,由于硫酸铜溶液的密度比水大,会沉在量筒的下部,可以看到无色的清水与蓝色的硫酸铜溶液之间有明显的界面(如图)。静置几日后,看到的现象是____________,这属于扩散现象。
【答案】(1)酒精在蒸发过程中吸热,使擦酒精的位置的皮肤温度降低 (2)界面模糊不清
【详解】(1)蒸发是汽化现象中的一种方式,需要从自身及其环境中吸收热量,当把酒精擦在手背上时,由于蒸发吸热,需要从擦酒精的位置吸收热量,使得该位置温度降低,感到凉快。
(2)由于构成物质的分子在不停的做无规则运动,所以有一部分硫酸铜分子进入到清水中,使得界面处变得模糊不清。
5.(2025·北京·三模)固体的热膨胀
对于工程师来说,在建造公路桥梁时,要设计一些称为膨胀接口的小缝隙,为炎热的夏季留出部分膨胀的空间。一般固体受热时它们只会膨胀一点点,但对于100m长的桥梁来说,这“一点点”叠加起来可能就有几厘米了。如果没有膨胀接口,那么桥梁将会发生变形甚至会部分地损坏。同样,没有铺设膨胀接口的铁轨也会被高温损坏,如图所示。
铁轨在高温下变形
为了理解固体热膨胀的原因,我们可以把固体看做是由弹簧连接的分子的集合,这些弹簧代表分子间的吸引力。当分子靠近时,弹簧会推开分子以使它们分离。当固体被加热时,分子的动能增加,因此它们的振动加快,分子之间彼此离得越来越远,分子间的吸引力不断减弱。也就是当分子的振动由于温度的上升而变得更加激烈时,分子的平均间距加大,导致固体膨胀。
研究表明,固体长度的改变量与材料原长以及温度的变化量成正比。若已知固体温度在时长度为,那么当温度为时,固体长度可由下式求出:,其中称为材料的线膨胀系数,单位为℃-1。不同材料的热膨胀系数各不相同,在生产中应充分考虑到这一特点,例如钢筋和混凝土必须有相同的膨胀系数,否则由这两种材料制成的构件在夏季高温环境下,将会因为各部分膨胀不一致出现爆裂;补牙时所用的填充材料也必须与牙齿的珐琅质具有相同的膨胀率(和收缩率)。
请根据以上阅读材料,回答下列问题:
(1)建造公路桥梁时,设计膨胀接口的原因是:______;
(2)由公式,可得长度为的固体材料线膨胀系数,其中为该固体材料长度变化量,为温度变化量;由于固体的膨胀沿三个方向进行,根据线膨胀系数的表达式,写出体积为的固体体积膨胀系数的表达式:______(用、以及体积变化量表示);
(3)若某工程需要将铁棒与铝棒对接在一起制成长度为1m的金属棒,要求它的长度随温度膨胀的程度与1m长的铜棒相同,则铁棒的长度应为______m。
已知:,,。
【答案】(1)见解析 (2) (3)0.5
【详解】(1)在建造公路桥梁时,要设计一些称为膨胀接口的小缝隙,可防止桥梁在炎热的夏季受热膨胀而发生变形甚至损坏。
(2)由,其中为该固体材料长度变化量,为温度变化量,可推导出体积V1的固体体积膨胀系数表达式为。
(3)设铁棒的长度为L1,据知,铁棒的长度变化量
铝棒的长度变化量
1m铜棒在相同条件下的变化量
金属棒的长度随温度膨胀的程度与1m长的铜棒相同,则有
即
解得铁棒的长度为L1=0.5m。
押题猜想十四 运动和力
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京·一模)如图所示,足球落地后又弹起。以下对足球的分析正确的是( )
A.在A和D两点时动能可能相等
B.在A点到D点运动过程中机械能是守恒的
C.在B点时受力平衡
D.在B点时若所受的力全部消失,球将竖直下落
【答案】A
【详解】AB.足球落地弹起过程中,最高点逐渐降低,说明足球运动中克服空气阻力做功,机械能不断损耗、逐渐减小;A点高度大于D点,质量不变,因此A点重力势能大于D点;且A在D之前,机械能损耗后A点机械能大于D点;机械能等于动能和重力势能之和,因此二者动能存在相等的可能,故A正确,B错误;
C.B点是运动轨迹的最高点,足球运动状态不断改变,受力不平衡,故C错误;
D.B点时足球在水平方向仍有速度,根据牛顿第一定律,若所有力全部消失,足球会沿水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故选A。
分析有理·押题有据
北京中考力学核心基础考点,分值5-7分,以选择题、填空题或实验题形式考查,是力学基础区分点之一。命题侧重参照物、速度计算、二力平衡与牛顿第一定律,结合生活场景考查受力分析与运动状态判断,是力学后续学习的基础。
1、 参照物:运动和静止的相对性;
2、 速度:v=s/t,单位换算1m/s=3.6km/h;
3、 二力平衡:同体、等大、反向、共线;
4、 牛顿第一定律:惯性的理解与应用;
5、 易错点:混淆相互作用力与二力平衡,误以为物体受力就会运动,忽略惯性是物体的固有属性。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京·一模)如图所示是冰壶场地的示意图,水平冰面粗糙程度相同。某同学用水平推力使冰壶从A点向前运动,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是( )
A.冰壶在AB段所受的摩擦力大于在BC段所受的摩擦力
B.冰壶能够从B运动到C,是由于它受到了惯性作用
C.冰壶从B到C的过程,该同学对冰壶做功了
D.冰壶从B到C的过程一直在做减速运动
【答案】D
【详解】A.影响滑动摩擦力的因素有接触面粗糙程度和压力大小,冰壶运动过程中这两点均不变,故冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力,故A错误;
B.冰壶能够从B运动到C,是由于冰壶具有惯性,惯性不是力,不能说受到了惯性作用,故B错误;
C.冰壶从B到C的过程,该同学对冰壶不再施加力,根据做功的条件,该同学对冰壶没有做功,故C错误;
D.冰壶从B到C的过程,由于受到摩擦力的作用,摩擦力方向与运动方向相反,所以冰壶一直在做减速运动,故D正确。
故D正确。
2.(2026·北京延庆·一模)如图所示是小京在水平餐桌上就餐的情境,下列说法正确的是( )
A.碗的高度约为30cm
B.筷子在使用过程中是省力杠杆
C.碗受到的支持力与它受到的重力是一对相互作用力
D.碗受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.人的手的宽度约10cm,碗的高度小于人的手的宽度,大约为7cm,故A错误;
B.筷子在使用过程中动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B错误;
C.碗受到的支持力与它受到的重力作用在同一物体(碗)上,不是一对相互作用力,故C错误;
D.碗受到的重力与桌面对它的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用在同一物体(碗)上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
3.(2025·北京·一模)如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔,它的前端端通过细杆系一重20N的空木桶,后端A端系一重50N的配重石块,OA长为0.6m,OB长为1.2m。木桶装满100N的水后,重力为600N的人站在水平地面上向上拉杆缓慢将桶提起。细杆和横杆质量忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.使用时桶移动距离大于端移动距离
B.向上拉杆提起装满水的桶时,人的拉力为
C.向下缓慢拉杆放下空桶时,人的拉力为
D.向下缓慢拉杆放下空桶时,人对地面的压力为
【答案】ABD
【详解】A.由题意可知,桔槔是以O为支点的杠杆,B端所受的力的力臂大于A端所受力的力臂,由杠杆平衡条件以及三角形相似,可得B端竖直方向移动的距离大于A端所移动的距离,即桶移动的距离大于A端移动的距离。故A正确;
B.由题意可知,桔槔是以O为支点的杠杆,将A端受到的力作为动力,大小为,B端受的力则为阻力,当人向上拉杆提起水桶时,由受力分析及力的相互性可知,,又由于三角形相似可知,该杠杆上下转动时其动力臂与阻力臂的比值
由杠杆平衡条件,可得
即
代入数据可得。故B正确;
CD.当人向下缓慢拉杆放下空桶时,由受力分析及力的相互性可知,B端所受阻力
再由B选项有,
即
因为人在拉动杠杆时,一直处于静止状态,对人进行受力分析,人受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力以及细杆对人的拉力,即,人拉细杆的力和细杆拉人的力以及压力和支持力都是一对相互作用力,因此有
故C错误,D正确。
故选ABD。
4.(2025·北京·三模)如图所示,水平台面由同种材料制成,粗糙程度均匀,在它上面放着质量为的木块,将木块用轻绳跨过定滑轮与m2的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动,运动一段时间,钩码触地后立即静止,木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.木块匀速运动的过程中,机械能不变,没有机械能转化为内能
B.木块匀速运动的过程中,木块和钩码所受的重力都不做功
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的动能越来越小
D.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块所受摩擦力大小为m1g
【答案】C
【详解】A.木块匀速运动的过程中,木块的速度不变,高度不变,质量不变,故机械能不变,但需要克服摩擦做功,部分机械能转化为内能,故A错误;
B.木块匀速运动的过程中,木块在竖直方向上没有距离,故木块所受的重力不做功,砝码在竖直方向上有距离,故钩码所受的重力做了功,故B错误;
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的速度越来越小,所以木块的动能越来越小,故C正确;
D.在钩码的拉力作用下,木块沿台面做匀速运动,此时木块受平衡力,水平方向的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,则f=m2g;钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块对水平台面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以木块所受摩擦力大小仍为m2g,故D错误。
故选C。
5.(2025·北京东城·二模)如图所示,水平桌面上有甲、乙两辆小车,车上分别固定着条形磁体。将两车相互靠近后由静止释放,二者向相反方向运动,一段时间后两车静止在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.在两车运动过程中,以甲车为参照物,乙车是静止的
B.在两车运动过程中,甲、乙两车的运动状态均不发生改变
C.静止时,甲、乙两车均不具有惯性
D.静止时,甲、乙两车所受力的合力均为零
【答案】D
【详解】A.在两车运动过程中,以甲车为参照物,乙车相对于甲车的位置不断发生变化,所以乙车是运动的,故A错误;
B.在两车运动过程中,由于磁力大小发生变化作用,两车的运动速度大小会发生改变,即运动状态发生改变,故B错误;
C.惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性,静止时甲、乙两车也具有惯性,故C错误;
D.静止时,甲、乙两车处于平衡状态,受平衡力作用,所受合力均为零,故D正确。
故选D。
押题猜想十五 摩擦力变化的方法
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京延庆·一模)如图所示的实例,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 行李箱下装有滚轮
B. 自行车脚踏板凹凸不平
C. 磁悬浮列车悬浮行驶
D. 机械表保养时上油
【答案】B
【详解】A.行李箱下装有滚轮,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故A不符合题意;
B.自行车脚踏板凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B符合题意;
CD.磁悬浮列车悬浮行驶、机械表保养时上油,都是通过使接触面分离来减小摩擦,故CD不符合题意。
故选B。
分析有理·押题有据
北京中考力学高频考点,分值3-5分,以选择题、填空题为主,是力学易错模块之一。命题侧重摩擦力的影响因素与改变方法,结合生活场景(如鞋底花纹、冰壶刷冰)考查概念辨析,区分度集中在对滑动摩擦力影响因素的理解。
1、 滑动摩擦力影响因素:压力大小和接触面粗糙程度,与接触面积、运动速度无关;
2、 增大摩擦:增大压力、增大接触面粗糙程度;
3、 减小摩擦:减小压力、减小粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面分离;
4、 易错点:误以为接触面积越大摩擦力越大,混淆静摩擦与滑动摩擦的特点。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·一模)在如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.脚蹬上刻有纹路 B.轴承中装有滚珠
C.轮胎上刻有花纹 D.防滑手套上的凸起
【答案】B
【详解】A.脚蹬上刻有纹路,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,防止脚打滑,故A不符合题意;
B.轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,使转动更灵活,故B符合题意;
C.轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,防止汽车打滑,故C不符合题意;
D.防滑手套上的凸起,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,以便能握紧物体,故D不符合题意。
故选B。
2.(2025·北京·一模)阅读文章,回答下列问题。
变速自行车的奥秘
变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。如图所示是变速自行车的驱动结构,它与普通自行车的区别在于,它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成(普通自行车的后齿轮只有一个)。选择不同的挡位时,自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮上。在爬坡时自行车受到的摩擦阻力较大,而在下坡时自行车受到的摩擦阻力较小,为了达到更好的骑行效果,变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构,动力是人给脚踏板的蹬力,阻力是链条对前齿轮的拉力,动力臂是脚踏板到轴心的长度,阻力臂是前齿轮半径。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构,动力是链条对后齿轮的拉力,阻力是地面给后车轮的摩擦力,动力臂是后齿轮半径,阻力臂是后车轮半径。
骑自行车时,人踩脚踏板一圈,前齿轮跟着转动一圈,带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时,链条带动后齿轮转动,由于后齿轮的半径小于前齿轮,为了保证链条转动的长度相同,后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小,它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动,它们转动的圈数保持一致。因此,后齿轮越小,脚踩一圈,后车轮转动的圈数越多,即自行车前进的距离越长。
(1)自行车轮胎上的花纹是通过增大___________来增大摩擦;
(2)后齿轮和后车轮组成一个___________杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);
(3)爬坡时,应将链条调整至半径较___________(选填“大”或“小”)的后齿轮上,从而达到相对省力的目的。
【答案】(1)接触面粗糙程度 (2)费力 (3)大
【详解】(1)自行车轮胎上的花纹是在压力大小一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
(2)自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构,动力是链条对后齿轮的拉力,阻力是地面给后齿轮的摩擦力,动力臂是后齿轮半径,阻力臂是后车轮半径,此时动力臂小于阻力臂,是一个费力杠杆。
(3)对于后轮的费力杠杆,动力是人通过链条传递给后轴的齿轮的力,动力臂是后齿轮的半径,自行车上坡时所受阻力变大,而阻力臂不变,因此增大动力臂可以减小所施加的动力,所以应换用半径较大的后齿轮会相对省力一些。
3.(2025·北京东城·二模)图示的四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A.轮滑鞋装有滚轮 B.运动鞋底有花纹
C.防滑垫表面凹凸不平 D.汽车轮胎上有花纹
【答案】A
【详解】A.轮滑鞋装有滚轮,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故A符合题意;
B.运动鞋底有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.防滑垫表面凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意;
D.汽车轮胎上有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意 。
故选A。
4.(2025·北京石景山·一模)下列生活实例,为了增大摩擦的是( )
A.磁悬浮列车悬浮行驶 B.给机械表的齿轮上润滑油
C.自行车车轮轴承中装有滚珠 D.运动鞋鞋底有凸凹不平的花纹
【答案】D
【详解】A.磁悬浮列车悬浮行驶,是通过使接触面分离减小摩擦,故A不符合题意;
B.给机械表的齿轮上润滑油,是通过减少接触面的粗糙程度减小摩擦,故B不符合题意;
C.轴承中装有滚珠,是通过变滑动为滚动减小摩擦,故C不符合题意;
D.运动鞋底有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦,故D符合题意
故选D。
5.(2025·北京顺义·一模)下列生活实例中,为了减小摩擦的是( )
A.汽车的轮子加防滑链
B.汽车轮胎上刻有花纹
C.自行车的车轴处加润滑油
D.捏紧自行车车闸
【答案】C
【详解】A.汽车的轮子加防滑链,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.汽车轮胎上刻有花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.自行车的车轴处加润滑油,是使接触面相互分离来减小摩擦力,故C符合题意;
D.自行车刹车时捏紧刹车闸,是通过增大压力来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
押题猜想十六 探究影响滑动摩擦力大小的因素
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京·三模)为了探究“滑动摩擦力大小与两物体接触面之间的压力大小是否有关”.小华选用两个质量不同、材料相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B,弹簧测力计和细线进行实验.请你帮他补充完实验步骤和实验现象.
(1)用弹簧测力计分别测出木块A和B的重力、并记录.
(2)将木块A放在水平桌面上,细线的一端系在木块A的挂钩上,另一端系在弹簧测力计的挂钩上,水平拉动测力计,使木块A沿水平桌面做______运动,读出测力计的示数为并记录.
(3)______,仿照步骤(2)读出测力计的示数为并记录.
(4)比较与,发现______(选填“=”或“≠”),说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小有关.
(5)画出实验数据的记录表格________.
【答案】匀速直线 用木块B替换A,将木块B放在水平桌面上
物重
GA= N
GB= N
压力
拉力
摩擦力
【详解】[1]将木块A放在水平桌面上,细线的一端系在木块A的挂钩上,另一端系在弹簧测力计的挂钩上,水平拉动测力计,使木块A沿水平桌面做匀速直线运动,根据二力平衡的知识,此时弹簧测力计对木块A的拉力与受到的滑动摩擦力大小相等,读出测力计的示数为,便知道此时摩擦力的大小。
[2]探究滑动摩擦力与压力的关系,需控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大小,把木块B叠放在木块A上 (或“用木块B替换木块A”),仿照步骤(2)的操作,读出测力计的示数为,知道此时摩擦力的大小。
[3]比较与,发现,说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小有关,如果,说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小无关。
[4]实验数据记录表格应包含木块重力(反映压力大小)、弹簧测力计示数(反映滑动摩擦力大小)等项目,如下表所示:
分析有理·押题有据
北京中考力学实验高频考点,分值3-5分,以实验探究题形式考查,是力学实验必拿分模块。命题侧重实验操作细节、控制变量法的应用与实验结论分析,考查学生的实验探究能力,陷阱集中在实验操作的规范性。
1、 实验原理:二力平衡(匀速拉动木块时,拉力等于摩擦力);
2、 控制变量法:探究压力影响时保持接触面粗糙程度不变,探究粗糙程度影响时保持压力不变;
3、 实验改进:用定滑轮改变拉力方向,拉动木板时木块静止更易读数;
4、 易错点:未匀速拉动导致拉力不等于摩擦力,控制变量时改变多个条件。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京平谷·二模)为了验证“物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小是否有关”。小华选用两个质量不同、材料相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B,弹簧测力计和细线进行实验。请你帮他补充完实验步骤和实验现象。
(1)用弹簧测力计分别测出木块A和B的重力GA、GB并记录;
(2)将木块A放在水平桌面上,细线的一端系在木块A的挂钩上,另一端系在弹簧测力计的挂钩上,水平拉动测力计,使木块A沿水平桌面做________运动,读出测力计的示数为F1并记录;
(3)________,仿照步骤(1)的操作,读出测力计的示数为F2并记录;
(4)比较F2与F1,发现F2________F1(选填“=”或“≠”),说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小有关。
【答案】匀速直线 把木块B叠放在木块A上(或“用木块B替换木块A”) ≠
【详解】[1]将木块A放在水平桌面上,细线的一端系在木块A的挂钩上,另一端系在弹簧测力计的挂钩上,水平拉动测力计,使木块A沿水平桌面做匀速直线运动,根据二力平衡的知识,此时弹簧测力计对木块A的拉力与受到的滑动摩擦力大小相等,读出测力计的示数为F1,便知道此时摩擦力的大小。
[2]要探究滑动摩擦力与压力的关系,需控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大小,把木块B叠放在木块A上 (或“用木块B替换木块A”),仿照步骤(1)的操作,读出测力计的示数为F2,知道此时摩擦力的大小。
[3]比较F2与F1,发现F2≠F1,说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小有关,如果F2=F1,说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小无关。
2.(2025·北京东城·一模)用如图所示的实验装置测量滑动摩擦力的大小。将足够长且粗糙程度相同的木板放在水平桌面上,木块放在木板上,不可伸长的水平细线的一端连接木块,另一端与固定在墙上的拉力传感器相连接。水平向右拉动木板时,拉力传感器示数可以显示细线对木块的拉力大小。
(1)实验过程中,________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。
(2)待拉力传感器的示数稳定后,其示数________(选填“大于”“等于”或“小于”)木块与木板间的滑动摩擦力大小。
【答案】(1)不需要 (2)等于
【详解】(1)在用力将木板向右拉出的过程中,木块与木板发生相对滑动,但是木块相对地面静止,受弹簧测力计向左的拉力和木板对木块向右的摩擦力为一对平衡力,故此过程中,不需要匀速拉动长木板。
(2)在用力将木板向右拉出的过程中,木块与木板发生相对滑动,但是木块相对地面静止,受弹簧测力计向左的拉力和木板对木块向右的摩擦力为一对平衡力,待拉力传感器的示数稳定后,其示数等于木块与木板间的滑动摩擦力大小
3.(2025·北京通州·一模)晓彤利用如图所示装置,探究物体所受滑动摩擦力大小与压力大小是否有关,实验步骤如下:
(1)用弹簧测力计竖直向上拉动,使木块沿桌面水平做直线运动,读取弹簧测力计示数,将的数值记录在表格中。
(2)将木块更换为铁块,仿照步骤(1)再做一次实验,将的数值记录在表格中。
(3)根据,,分别记录压力大小和滑动摩擦力的数值。
请你写出晓彤实验方案存在的三个问题。
【答案】木块没有进行匀速直线运动,对自变量压力大小没有进行测量,没有保证控制变量接触面粗糙程度相同
【详解】探究物体所受滑动摩擦力大小与压力大小是否有关,根据控制变量的要求,需要保证除压力以外的其他影响因素相同,这里将木块更换为铁块,改变了接触面粗糙程度相同,因此存在的问题为没有控制接粗面粗糙程度相同;探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时,使物块在水平木板上做匀速直线运动,此时由二力平衡可知弹簧测力计示数为物块所受摩擦力,这里晓彤只是使木块沿桌面水平做直线运动,故存在问题没有进行匀速直线运动;图中木块密度小但体积大,铁块密度大但体积小,不好判断两物块质量大小关系,压力的大小只凭直观感觉,不够严谨,因此存在的问题对自变量压力大小没有进行测量。
4.(2025·北京·一模)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”。小军利用弹簧测力计、木块、钩码、长木板、毛巾等物品进行探究。
(1)如图甲、乙、丙所示,小军在探究过程中,用弹簧测力计沿水平方向,向右拉动同一木块做匀速直线运动,甲图中木块受到的拉力大小为 ________ N。
(2)由甲、乙、丙三图中数据可知,滑动摩擦力大小与 _______ 、________ 有关。
(3)关于实验中的摩擦力问题,下列说法正确的是 (多选)。
A.甲图中,木块受到的滑动摩擦力方向水平向左
B.乙图中,钩码受到的摩擦力方向水平向右
C.甲、乙、丙三图中,木块受到的摩擦力最大的是丙图
D.丁图中木块加速运动时受到的摩擦力大小,可能等于甲图中受到的摩擦力大小
【答案】(1)2.8 (2)压力 接触面的粗糙度 (3)AC
【详解】(1)由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.8N。
(2)[1][2]甲、乙两图中,接触面粗糙程度相同,乙图中木块对水平面的压力较大,乙图中弹簧测力计示数较大,则木块受到的滑动摩擦力也较大,比较图中甲、乙两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。甲、丙两图中,压力相同,接触面粗糙程度不同,丙图中接触面粗糙程度较大,丙图中弹簧测力计示数较大,则木块受到的滑动摩擦力也较大,比较图中甲、丙两次实验可知,当压力相同时,接触面粗糙程度越大,压力越大,滑动摩擦力越大。故滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度有关。
(3)A.甲图中,木块所受拉力水平向右,故木块受到的滑动摩擦力方向水平向左,故A正确;
B.乙图中,钩码相对木块没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力,故B错误;
C.实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计拉力是一对平衡力,通过弹簧测力计示数可测得滑动摩擦力大小。由弹簧测力计的示数可知,甲、乙、丙三图中,木块受到的摩擦力最大的是丙图,故C正确;
D.滑动摩擦力与速度无关,与压力、接触面的粗糙程度有关,丁图中木块加速运动时受到的摩擦力大小不变,小于甲图中受到的摩擦力大小,故D错误。
故选AC。
押题猜想十七 机械运动
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京延庆·一模)如图所示是中华大地丰收的场景,运粮的车辆和联合收割机在平整的稻田上以同样快慢、沿同一方向前进。关于此场景,下列说法正确的是( )
A.以运粮的车辆为参照物,联合收割机是运动的
B.以联合收割机为参照物,运粮的车辆是静止的
C.以运粮车辆上的司机为参照物,运粮的车辆是运动的
D.以远处的大树为参照物,联合收割机是静止的
【答案】B
【详解】AB.由于运粮的车辆和联合收割机以同样快慢、向同一方向前进,它们相互之间的相对位置没有发生变化,所以选取它们其一作为参照物,另外一个对象都是静止的,故A错误,B正确;
C.运粮的车与车上的司机之间没有发生相对位置的变化,所以以车上的司机为参照物,运粮的车辆是静止的,故C错误;
D.以远处的大树为参照物,正在行驶的联合收割机的位置发生变化,故联合收割机是运动的,故D错误。
故选B。
分析有理·押题有据
北京中考力学基础考点,分值2-3分,以选择题、填空题为主,属于送分题型。命题侧重长度和时间的测量、速度计算与运动状态判断,考查学生的基础测量与计算能力,难度低但需注意细节。
1、 长度测量:刻度尺的使用(估读到分度值下一位);
2、 时间测量:秒表的读数;
3、 速度计算:平均速度的测量实验(v=s/t);
4、 易错点:刻度尺读数时忘记估读,混淆平均速度与瞬时速度的概念。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·三模)如图甲所示,工人沿着斜面用力将重为的箱子将推至水平车厢上,再将箱子推至车厢内部,推力始终沿着箱子的运动方向。箱子运动路程随时间变化的关系图像如图乙所示,推力随时间变化的关系图像如图丙所示。已知斜面长、高,下列分析正确的是( )
A.内,工人推箱子做加速运动
B.箱子在水平车厢内滑动时受到的摩擦力大小为
C.内,推力做功的功率为
D.0~10s内,物体克服重力做功为3000J
【答案】C
【详解】A.由图可知,0~10s内,图像为一条直线,表明路程与时间成正比,箱子沿斜面做匀速直线运动,故A错误;
B.箱子在水平车厢内滑动时,时间为10~20s,由图可知,10~20s内,箱子做匀速直线运动,推力的大小和摩擦力的大小相等,则摩擦力为200N,故B错误;
C.由图可知,10~20s内,推力为200N,根据公式可知,箱子运动的速度为
根据公式可知,推力做的功率为
故C正确;
D.重力的方向为竖直向下,根据公式可知,0~10s内,重力做功为
故D错误。
故选C。
2.(2025·北京·三模)2023年11月3日,亚洲翼装飞行运动员在中国著名的阿尔山国家森林公园进行低空翼装飞越。他通过独特的翼装视角,带大家俯瞰阿尔山天池,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.图中运动员背的降落伞包相对于他是运动的
B.降落前打开降落伞,是为了减小运动员的惯性
C.加速下降的过程中,运动员的运动状态保持不变
D.从高空下降到地面的过程中,运动员受到的大气压强变大
【答案】D
【详解】A.图中运动员背的降落伞包相对于他位置不变,是静止的,故A错误;
B.降落前打开降落伞,是为了增大阻力,运动员的惯性大小不变,故B错误;
C.加速下降的过程中,运动员的速度变大,运动员的运动状态发生了变化,故C错误;
D.大气压随高度增大而减小,从高空下降到地面的过程中,运动员受到的大气压强变大,故D正确。
故选D。
3.(2025·北京朝阳·二模)在2024年第33届奥运会上,中国队包揽乒乓球5枚金牌,中国运动员用激情和汗水登上又一个高峰。在乒乓球运动员击球过程中,下列说法正确的是( )
A.以击出的乒乓球为参照物,球桌是静止的
B.用乒乓球拍击球,力改变了乒乓球的运动状态
C.击球时,乒乓球球拍不一定受到球对它的作用力
D.乒乓球离开球拍后能够继续向前运动是由于受到惯性
【答案】B
【详解】A.以击出的乒乓球为参照物,球桌的位置发生改变是运动的,故A错误;
B.用球拍击球,球因受力运动状态发生改变,说明力此时改变了乒乓球的运动状态,故B正确;
C.由于力的作用是相互的,因此击球时,球拍一定受到球对它的作用力,故C错误;
D.惯性是物体的属性,不是力,因此不能描述为受到惯性,故D错误。
故选B。
4.(2025·北京丰台·二模)在端午节的赛龙舟与吃粽子习俗中,下列说法正确的是( )
A.赛龙舟时队员划船前行,以河岸为参照物,船是运动的
B.龙舟到达终点时运动员停止划桨,船立刻停止向前运动
C.煮粽子时,粽子内能增大是通过热传递实现的
D.刚出锅时粽子很烫手,是由于粽子含有的热量多
【答案】AC
【详解】A.赛龙舟时队员划船前行,以河岸为参照物,船的位置发生改变,是运动的,故A正确;
B.龙舟到达终点时运动员停止划桨,由于惯性,船会继续向前运动,故B错误;
C.煮粽子时,粽子通过吸收热量,内能增大,是通过热传递实现的,故C正确;
D.热量是过程量,不能说粽子含有的热量的多少,故D错误。故选AC。
5.(2025·北京顺义·二模)2025年4月24日17时17分,长征二号F遥二十运载火箭搭载着神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火升空,如图所示。下列说法正确的是( )
A.以火箭为参照物,地面是静止的
B.以火箭为参照物,神舟二十号飞船是运动的
C.以地面为参照物,神舟二十号飞船是静止的
D.以发射塔为参照物,神舟二十号飞船是运动的
【答案】D
【详解】A.以火箭为参照物,地面相对于火箭位置不断变化,地面是运动的,故A错误;
B.以火箭为参照物,神舟二十号飞船的位置不变,神舟二十号飞船是静止的,故B错误;
C.以地面为参照物,神舟二十号飞船的位置不断变化,神舟二十号飞船是运动的,故C错误;
D.以发射塔为参照物,神舟二十号飞船的位置不断发生变化,神舟二十号飞船是运动的,故D正确。
故选D。
押题猜想十八 功和功率的简单计算
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京海淀·二模)图1中物体M静置在水平桌面上,力传感器(相当于测力计)通过细线与M相连。从时起,缓慢增大细线对M的拉力F,6s后某时刻M开始相对桌面运动,此后调整F的大小使M沿桌面做匀速直线运动。图2描绘了0~9s内F随时间t变化的图像。实验中,细线始终保持水平。下列说法正确的是( )
A.在2~5s内,M所受摩擦力为0
B.在0~3s内,F对M所做的功为6J
C.若9s后F增大为6N,则M所受摩擦力也增大为6N
D.若9s时撤去F,则M继续运动过程中所受摩擦力仍为4N
【答案】D
【详解】A.物块在6s后某时刻M开始相对桌面运动,此前处于静止且受到与拉力等大的静摩擦力,故在2~5s内摩擦力并非 0,故A错误;
B.0~3s内物块尚未移动,水平方向移动距离为 0,拉力对物块做功也为 0,不可能是 6 J,故B 错误;
C.6s后某时刻M开始相对桌面运动,此后调整F的大小使M沿桌面做匀速直线运动。由图像可知,M匀速直线运动时的滑动摩擦力等于此时的拉力,为4N,一旦物块运动起来,受到的是恒定的滑动摩擦力,并不会随外力增大而增大到 6 N,故C错误;
D.在9s时撤去拉力后,物块还在滑动时,接触面粗糙程度、受到的压力不变,所受的是滑动摩擦力不变,仍为4N,故D正确。故选D。
分析有理·押题有据
北京中考力学计算基础考点,分值3-5分,以选择题、填空题或计算题小问形式考查,是力学计算的基础模块。命题侧重功、功率的公式应用与简单计算,结合生活场景考查概念辨析,难度较低但需注意公式适用条件。
1、 功的计算:W=Fs(力与距离方向一致);
2、 功率的计算:P=W/t=Fv;
3、 功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离;
4、 易错点:误以为有力就一定做功,混淆功率与机械效率的概念。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京延庆·一模)如图所示,重500N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升重540N物体A,物体A被匀速提升3m用时25s,绳子自由端受到竖直向下的拉力为300N,若两个滑轮重均相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.工人做功的功率为36W
B.支架受到滑轮组的拉力为660N
C.滑轮组的机械效率为90%
D.若物体A离开水平地面之前,工人用100N的力竖直向下拉绳端,则物体A对地面的压力大小与工人对地面的压力大小相等
【答案】CD
【详解】A.由图可知,承担重物的绳子股数,绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
工人做功的功率,故A错误;
B.不计滑轮组的绳重和摩擦,动滑轮重力
两个滑轮重均相等,支架受到滑轮组的拉力,故B错误;
C.有用功
滑轮组的机械效率,故C正确;
D.若物体A离开水平地面之前,工人用100N的力竖直向下拉绳端,物体A受到绳子的拉力
物体A受到的支持力
由力的作用相互性可知物体A对地面的压力
地面对该工人的支持力
由于压力和支持力是一对相互作用力,所以工人对地面的压力
所以物体A对地面的压力大小与工人对地面的压力大小相等,故D正确。故选CD。
2.(2025·北京·三模)2025年春晚节目《秧BOT》中,16台人形机器人“福兮”与舞蹈演员共同表演东北秧歌,行云流水的舞步惊艳全场,如图所示,机器人能够快速移动,旋转手绢等高难度动作,若一个机器人的质量为60kg,双脚站立时与舞台的接触面积为,在舞台上4s沿直线匀速移动2m。若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,则4s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是________W。
【答案】15
【详解】机器人的重力为
机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,则阻力
因为机器人做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上牵引力 F与阻力 f是一对平衡力,大小相等,所以牵引力
牵引力做的功为
牵引力做功的功率为
3.(2025·北京东城·二模)如图所示为一种智能装卸叉车,它能够代替人工进行货物的运输与装卸。第一次工作时,叉车托着质量为100kg的货物一起沿水平方向匀速运动,在5s内行驶10m;第二次工作时,叉车在10s内把该货物沿竖直方向匀速提升1m。g取10N/kg。忽略空气阻力的影响。下列说法正确的是( )
A.第一次工作时,货物的动能增大
B.第一次工作时,货物所受重力做的功为
C.第二次工作时,货物的机械能不变
D.第二次工作时,叉车对货物做功的功率为100W
【答案】D
【详解】A.第一次工作时,货物沿水平方向匀速运动,货物的质量不变,速度不变,根据动能的影响因素可知,货物的动能不变,故A错误;
B.第一次工作时,货物沿水平方向运动,重力方向竖直向下,货物在重力方向上没有移动距离,根据重力做功的条件可知,重力不做功,故B错误;
C.第二次工作时,货物被竖直匀速提升,质量不变,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增大,机械能等于动能与势能之和,所以货物的机械能增大,故C错误;
D.货物的质量,重力
叉车把货物竖直提升1m,叉车对货物做的功
做功时间,根据功率公式,故D正确。故选D。
4.(2025·北京石景山·二模)请阅读《从筒车到现代灌溉——汲水方式的革新》并回答。
从筒车到现代灌溉——汲水方式的革新
《天工开物》记载的“筒车”(如图甲)展现了我国古代卓越的农业智慧,图乙是机械结构的简化示意图。筒车工作时,利用水流冲击水轮旋转,在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动,当筒口转到低处时便舀满水,随着轮轴上升,筒口到达高处时倒水入槽,以此循环往复,以满足农田灌溉的需求。这种精巧的装置完成自动取水、运水和倒水的循环过程,完全依靠水力驱动,实现了持续不断的农田灌溉。
然而,在筒车无法覆盖的地区,农民长期依赖传统的人力取水方式。这一状况直到20世纪才迎来转机。20世纪农村广泛使用的压水井标志着农业提水技术的重要进步。某压水井的原理如图所示,通过活塞的上下移动,巧妙运用了物理学中的压强差原理,实现进水和排水,展现了简单机械在农业生产中的实用价值,与纯人力取水相比,这种机械装置大幅降低了劳动强度,提高了取水效率。
随着科技进步,灌溉技术正在经历更深刻的变革。当代智能灌溉系统集成了多项前沿技术:通过土壤检测系统和气象监控站实时采集数据,结合定时循环控制功能,实现了设施农业和大田农业的精准灌溉。如右图的梯田灌溉系统,水泵依靠电机运转抽水浇灌秧苗,利用电机做功是为了对水产生稳定的压力,可以将水以一定速度推到高处。某水泵出水管横截面积为1.2×10﹣2m2,出水速度恒定为2m/s,灌溉不同高度所需的水压和电机效率如表所示。这种系统可以满足不同高度梯田的灌溉需求。系统还能根据表格中的水压和电机效率数据自动优化运行参数,在保证灌溉效果的同时最大限度节约能源和人力资源。这种智能化、自动化的灌溉方式,正在重新定义现代农业的生产模式。
灌溉高度h/m
所需压强
电机效率η/%
10
0.3
70
30
0.5
85
50
0.65
80
从依靠自然力的筒车,到运用机械原理的压水井,再到融合智能控制的现代灌溉系统,农业汲水技术的演进历程不仅反映了人类对自然规律的认知深化,更展现了科技创新对农业生产力的持续解放,技术创新实现可持续发展。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)筒车工作时是把水的__能转化为重力势能;当水流变湍急后,筒车提升水的功率会变__(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)压水井是利用大气压工作的,下列现象中不属于主要利用大气压强的是( )
(3)根据文中信息,若用水泵灌溉50m高的田地,需电机提供给水的压力为_N。
【答案】(1)动 变大 (2)B (3)7.8×103
【详解】(1)[1]流动的水具有动能,筒车工作就是利用水的冲击,将低处水运移到高处,所以是将水的动能转化为重力势能。
[2]水流湍急时,单位时间水运动到高处的质量大,即单位时间重力做功多,所以功率会变大。
(2)ACD.茶壶的小孔是防止水流出后,内部气压小于外界气压导致水无法倒出;吸盘和吸管均是利用大气压大于吸盘内部和吸管内部的气压,使得吸盘吸住,吸管喝到水,所以上述应用均与大气压有关,故ACD不符合题意。
B.船闸的工作原理为连通器,故B符合题意。
故选B。
(3)根据表格信息可知,上升50m,需要的压强为0.65×106Pa,水管的横截面积为1.2×10-2m2,所以需要的压力F=pS=0.65×106Pa×1.2×10-2m2=7.8×103N
5.(2025·北京门头沟·一模)工人用如图所示滑轮组将矿井中的物体A和物体B先后以同样的速度匀速提升上来。物体A的重力为150 N,物体B的重力为75 N,提升物体A时,滑轮组的机械效率为75%。若用此滑轮组提升物体B时,在10 s内物体B上升5 m,不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是( )
A.提升物体A时,拉力F的功率是50 W
B.提升物体B时,拉力F的功率是62.5 W
C.提升物体B时,拉力F所做的功是62.5 J
D.提升物体B时,滑轮组的机械效率是62.5%
【答案】B
【详解】A.由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h,提升物体A时,滑轮组的机械效率
则拉力
不计摩擦和绳重,拉力
则动滑轮重力G轮=2F-GA=2×100N-150N=50N
因提升两物体的速度相同,则物体移动速度
拉力端移动速度v=2v物=2×0.5m/s=1m/s
则提升物体A时,拉力F的功率
故A错误;
D.提升物体B时,不计摩擦和绳重,此时的拉力
因为滑轮组的机械效率
所以提升物体B时的机械效率
故D错误;
B.此时拉力做功的功率P′=F′v=62.5N×1m/s=62.5W
故B正确;
C.拉力F′所做的功W总′=F′s=62.5N×5m×2=625J
故C错误。
故选B。
押题猜想十九 压强、浮力综合分析
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京·一模)某实验小组的同学模拟制作了一个“液位验证装置”,该装置可以通过力传感器示数的变化来显示水位的变化。如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与底面积为40 cm2、密度为0.4 g/cm3的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为100 cm2装有水的容器中,此时水的深度为40 cm。横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数F随时间t的变化关系如图乙所示,t2~t3时间段为6 s;物块M始终竖直且不吸水,水的密度是1.0 g/cm3,g取10 N/kg。下列说法正确的是( )
A.容器内水的质量为4 kg
B.0~t1时间段,力传感器示数F1为14 N
C.t为0时与t3时相比,容器底部受到的压强变化量是600 Pa
D.横杆向上运动的速度为1 cm/s
【答案】D
【详解】A.物块完全离开水后,力传感器示数等于的重力,即
物块体积
物块高度
初始水体积
水的质量
故A错误;
B.时间段,完全浸没,浮力
受力平衡:,得力传感器示数
故B错误;
C.时完全浸没,时完全出水,水面下降高度
压强变化量
故C错误;
D.时,浮力等于重力,
此时浸入深度:
从到,从浸入到完全出水,排开水减少体积
水面下降
横杆向上移动距离
已知时间,速度
故D正确。故选D。
分析有理·押题有据
北京中考力学压轴核心考点,分值7-10分,常以计算题或实验探究题形式考查,是拉开分数的关键题型。命题侧重压强、浮力的综合应用,结合密度、受力分析考查公式推导与计算,综合性强、难度高。
1、
压强:固体压强p=F/S、液体压强;
2、
浮力:阿基米德原理、浮沉条件(漂浮/悬浮/下沉);
3、 易错点:混淆液体压强与固体压强的计算方法,浮力计算时排开液体体积判断错误。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京·一模)汽车起重机在吊起重物时,必须要综合考虑重物所受的重力、吊臂的长度及仰角等因素,以确定起吊设备和起吊方式,避免发生地面塌陷或吊臂断裂等事故,确保吊重作业的安全和高效运行。如图所示的起重机,其自重为2.5×105 N,吊臂的长度可以在10 m~30 m之间变化,动力系统A提供的动力与动力臂的乘积(称为起重机的力矩)最大值为1.0×106 N·m,起重机可以吊起距吊臂支点O水平距离4 m~16 m范围内的重物,其工作时与水平地面的总接触面积为2.5 m2。不计吊臂重、滑轮重和绳重,求该起重机在最大力矩工作时:
(1)求允许吊起重物所受重力的范围
(2)求水平地面受到的最大压强。
【答案】(1) (2)
【详解】(1)由题意,起重机动力与动力臂的最大乘积,即最大动力矩,阻力为重物重力,阻力臂为重物到支点的水平距离,即最大阻力距
最大动力距等于最大阻力距,即
当阻力臂最大时,重物重力最小,由题意得,代入公式,即
解得重物最小重力
当阻力臂最小时,重物重力最大,由题意得,代入公式,即
解得重物最大重力
因此允许吊起重物所受重力的范围为
(2)当吊起最大重物时,地面受到的压力最大,压强最大,起重机自重
地面受到的总压力
已知起重机与地面总接触面积,根据压强公式,水平地面受到的最大压强为
2.(2026·北京·一模)放在水平桌面上的甲、乙两个相同的圆柱形容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体分别放入甲、乙两个容器中,在液体中静止时两液面相平,如图所示,则( )
A.物体a的密度比b的密度大 B.物体b受到的浮力比a的浮力小
C.甲容器对桌面的压强比乙容器的小 D.两容器对桌面的压力一样大
【答案】D
【详解】A.物体a漂浮在液体中,则;物体b悬浮在液体中,则,因此,故A不符合题意;
B.物体a排开液体体积比物体b排开液体体积小,根据可知,物体a受到的浮力比b的浮力小,故B不符合题意;
C.由于b悬浮,则b所受的浮力
即b的重力等于排开液体的重力;a漂浮,则a所受的浮力
即a的重力等于排开液体的重力;因为两液面相平,且是同种液体,所以结合上面分析可知两容器中液体与物体的总重力相同,且两容器相同,所以装置的总重力相同,两容器对桌面的压力大小相等,由于容器的底面积相同,由可知,两容器对桌面的压强大小相等,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.(2026·北京·一模)小海用浮力知识测出他家里所用瓷碗的密度(),操作步骤如下:
①如图甲所示,他向自制溢水杯中注满水,然后让瓷碗漂浮在水面上,用电子秤测出排开水的质量;
②他向溢水杯中注满水,______,用电子秤测出排开水的质量(已知):
(1)请将②中的操作步骤补充完整______;
(2)根据测量数据,可计算出瓷碗的密度______。
【答案】(1)将瓷碗沉入溢水杯的水底 (2)
【详解】(1)第一步可以通过漂浮条件得到瓷碗的质量,第二步需要测出瓷碗自身体积,因此需要让瓷碗完全浸没在水中,沉入水底后排开水的体积就等于瓷碗的体积。
(2)瓷碗漂浮时,根据漂浮条件,浮力等于重力,即
因此瓷碗的质量
瓷碗浸没时,排开水的体积等于瓷碗体积,根据,因此瓷碗体积
瓷碗密度
4.(2025·北京·三模)小明利用铁球、小试管、量筒做了如下实验。他先向量筒内倒入适量的水,再放入小试管使其漂浮,如图甲所示,量筒的示数为V1;将铁球放入小试管中,小试管仍漂浮,如图乙所示,量筒的示数为V2;将铁球从小试管中取出放入水中,铁球沉底,如图丙所示,量筒的示数为V3。水的密度用ρ水表示,下列说法正确的是( )
A.甲、丙两图量筒对桌面的压力差是
B.乙、丙两图中水对小试管压力的变化量是
C.丙图中量筒底对铁球的支持力是
D.此铁球的密度表达式是
【答案】C
【详解】A.甲乙中,小试管始终漂浮,浮力等于重力,则铁球重力为
所以甲、丙两图量筒对桌面的压力差等于铁球重力,等于,故A错误;
B.乙、丙两图中小试管始终漂浮,浮力等于重力,则浮力变化量
根据浮力的产生原因可知乙、丙两图中水对小试管压力的变化量
故B错误;
C.由甲丙两图可知铁球体积为,丙图中铁球沉底,铁球受到的浮力为
则丙图中量筒底对铁球的支持力
故C正确;
D.此铁球的密度为
故D错误。
故选C。
5.(2025·北京·三模)小丽在帮妈妈利用厨房电子秤配特定浓度糖水做面包时,发现在使用瓷勺搅拌糖水过程中,电子秤的示数在不停地变化,这引起了她浓厚的兴趣.她首先了解到电子秤是利用压力传感器工作的,它将“压力”转换为“质量”显示.于是她便作了如下猜想:
猜想一:增加的质量就是金属块的质量大小;
猜想二:增加的质量是金属块排开水的质量;
为排除不规则形状带来的干扰,小丽找到一个长方体金属块来探寻“示数变化”的原因.如图甲,将装有适量水的烧杯放在水平电子秤上,读数为120g,再将细线系住的金属块缓慢浸入水中(不接触容器),电子秤读数随之逐渐增大然后稳定在130g,随后松手金属块沉入水底(细线质量、体积均不计);
(1)对比几次测量数据,小丽很快否定了猜想一并算出金属块质量为______g;
(2)为验证猜想二,她将烧杯一侧垫高(如图⑥所示),放在电子秤上,装水至杯口,并在杯口处放置接水用小烧杯,若猜想正确,此时金属块缓慢入水到浸没(不触底)的过程中,电子秤示数将______,并可以测量小烧杯中水的质量加以验证;
(3)观察图①~③并结合所学“浮力大小与______有关、阿基米德原理及______这一力学知识,进一步推论得出电子秤增大的压力来自浮力;
(4)推理应用:两个相同烧杯装等量的水,分别把体积相同的乒乓球和实心铁球浸没在水中(乒乓球用细线系在容器底部,铁球用细线吊着),放在电子秤时示数分别为、,如图⑦和⑧.则______(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)27 (2)不变 (3)排开的液体的体积 相互作用力 (4)<
【详解】(1)由①和⑤可知金属块质量为
(2)观察图①到④可得浮力大小与排开液体体积有关,根据阿基米德原理及力的作用是相互的,得出电子秤增大的压力来自于浮力,电子秤的示数等于剩余水、烧杯和金属块和排开水的质量之和,故电子秤的示数不变。
(3)观察图①~③并结合所学,浮力大小与排开液体体积有关、阿基米德原理及力的作用是相互的,得出电子秤增大的压力来自浮力。
(4)图⑦中由于乒乓球和容器底部连在一起,m1等于烧杯、水和乒乓球的质量之和,图⑧中m2为烧杯、水和铁球排开水的质量之和,乒乓球和实心铁球体积相同,且浸没在水中,根据阿基米德原理可知,二者所受浮力相等,但乒乓球的浮力大于重力,所以铁球排开水的质量大于乒乓球的质量,故m1<m2。
6.(2025·北京·三模)小明用一个圆柱形玻璃杯(不计玻璃厚度)研究物体密度。如图甲所示,空杯静止在水中时,水面对齐A,将空杯静止在液体a中时,液面对齐B。如图乙所示,在杯中倒入和杯子质量相等的水,此时水对杯底的压强为p、然后将两个外形相同的实心物体b、c分别轻轻放入杯中(水足够多且无溢出)静止时,杯子对地面的压强和水对容器底的压强如表格所示,A处深度为4.5cm,,下列说法错误的是( )
压强
只放入b时
只放入c时
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.甲图中A处深度为hA=4.5cm,杯底所受水的压强为pA=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.5×10-2m=450Pa
设杯底的面积为S,则杯底受到的压力为F压=pAS
玻璃杯处于漂浮状态,受到的浮力等于玻璃杯的重力,且根据浮力产生的原因可知,玻璃杯的重力G杯=F浮=F压= pAS=450Pa×S
在杯中倒入和杯子质量相等的水,则水的重力等于玻璃杯的重力,则水对杯底的压力F压杯底=G杯=450Pa×S
则水对杯底的压强
故A正确,不符合题意;
B.玻璃杯放在水中和放在液体a中时,玻璃杯底部受到的压强
所以p水=pa,由题意可知ρ水ghA=ρaghB
则有
故B正确,不符合题意;
CD.在杯中倒入和杯子质量一样的水,由此可知G杯=pS=G水=ρ水ghS
由表中的数据可知,Gb=0.1pS,Gc=0.4pS
由题意知,p=ρ水gh,由表格中的数据可知,p水b=1.1p,p水c=1.2p,所以hb=1.1h,hc=1.2h,Δhc=2Δhb=0.2h
b、c排开水的体积V排=ΔhS,所以V排c=2V排b=0.2hS
若b、c漂浮,物体受到的浮力F浮=ρ水V排g=G排
若b漂浮,液体的密度
若c漂浮,液体的密度
题中b、c都放入水中,故b、c不会同时漂浮,因为V排b<V排c,则b、c不会同时沉底;故b漂浮c沉底,所以V c=V排=0.2hS
物体c的密度
物体b的密度
故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
7.(2025·北京·三模)某打捞船利用“潜水钟”模拟打捞作业。潜水钟内部配备自动充气装置,使其始终充满空气,水无法进入,以此保证工作人员的安全,潜水钟上方放置两个配重和两个气囊,将人员送入水下,如图甲所示;工作人员到达水底后清理被打捞物体周围的泥沙,并将物体用钢丝绳挂在潜水钟内部;然后扔掉全部配重,并将气囊均充满空气,潜水钟、工作人员及物体一起被打捞船竖直向上匀速提升,如图乙所示。已知:工作人员质量为60kg,潜水钟质量为140kg、体积为2m3,每个气囊充满空气后体积均变为1m3,每个配重质量为1000kg,被打捞物体质量为5000kg、体积为1m3。当潜水钟下表面触碰到水底时(未与水底紧密接触),潜水钟内气压计示数为2.0×105Pa,外界大气压强为1.0×105Pa,(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,不计气囊质量及潜水钟内空气的质量,不计水的阻力。)( )
A.潜水钟在水底时受到的浮力为2×104N
B.潜水钟在水下匀速下潜时,打捞船需要施加2000N的拉力
C.当潜水钟下表面触碰到水底时,下表面所处水的深度为10m
D.水下匀速提升潜水钟时,打捞船需要施加1200N的拉力
【答案】AC
【详解】A.潜水钟在水底时排开水的体积,受到的浮力
故A正确;
B.潜水钟和工作人员的总质量
潜水钟和工作人员的总重力
配重的总重力
潜水钟在水下匀速下潜时,打捞船需要施加拉力
故B错误;
C.水提供的压强等于潜水钟内气压与外界大气压之差,即
潜水钟下表面所处深度
故C正确;
D.被打捞的物体受到的重力
被打捞的物体、工作人员和潜水钟受到的总重力
被打捞的物体、潜水钟和气囊排开水的体积
此时受到的浮力
打捞船需要施加拉力
故D错误。
故选AC。
8.(2025·北京·三模)如图甲所示的力学装置,杠杆OAB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OB=3OA,竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上,下端连接杠杆的A点,竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定,水箱的底面积为200cm2,水箱侧壁与底部的厚度忽略不计,力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小,图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像,不计杠杆、细杆及连接处的重力,则( )
A.物体M的密度为
B.当传感器示数为18N时,细杆b对M的作用力方向为竖直向上
C.加水质量为2kg时,水对水箱底部的压强为1800Pa
D.当传感器示数为0N时,水箱内水的高度为7cm
【答案】D
【详解】AD.由图乙可知,水箱中没有水时(m=0),力传感器的示数为F0=6N(即细杆a的上端受到的拉力为6N),由杠杆的平衡条件可得
则
设M的底面积为S,压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1,M的高度为h,当压力传感器的压力为零时,M受到的浮力等于M的重力2N,由图乙可知,当M完全浸没时,压力传感器的示数为24N,由杠杆的平衡条件可得
则
对M受力分析可知,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力,则此时M受到的浮力
由可得,所以M的体积
物体M的密度
由图乙可知,加水1kg时水面达到M的下表面(此时浮力为0),加水2kg时M刚好浸没(此时浮力为10N),该过程中增加水的质量为1kg,浮力增大了10N,所以,当加水质量大于1kg后每加0.1kg水,物体M受到的浮力增加1N,当向水箱中加入质量为1.2kg的水时,受到的浮力为2N,浮力等于重力,左端没有力,则传感器受力为0N,甲1.2kg的水的体积
传感器受力为0N时,浮力为2N,则
当传感器受力为0N时,水的深度
故A错误,D正确;
B.当传感器示数为18N时,物体已经经过了0N的点,表示物体从漂浮变为下压,受到了压力,故细杆B对M的作用力方向为竖直向下,故B错误;
C.加水质量为2kg时,M刚好完全浸没,由选项B可知此时M受到的浮力是10N,由阿基米德原理可知排开水的重力是10N,水对水箱底部的压力
水对水箱底部的压强为
故C错误。
故选D。
押题猜想二十 探究电流与电阻的关系
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京·三模)实验桌上有如下器材:两端电压为4.5V 并保持不变的电源,规格为“”的滑动变阻器,已调零的电压表和电流表,阻值分别为、、、、、的定值电阻各一个,开关和导线。小十想利用以上器材“探究通过导体的电流跟电阻的关系”的实验。她在实验桌上连接了如图甲所示的实验电路,同组的小一发现已连接的电路中有一根导线连接错误。
(1)请你在错接的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接线;
(2)实验中,当的电阻由更换为时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向右移动,这样操作的目的是:___________;
(3)图乙是他根据实验数据描绘出的通过导体的电流随电阻大小变化的关系图像,根据图像可推测:当的电阻为时,电流表的示数为___________A;
(4)为了完成时实验并保证电路安全,电源电压最高不超过___________(结果保留1位小数)。
【答案】(1) (2)保证定值电阻两端的电压不变 (3)0.08 (4)3.7
【详解】(1)电流表需要串联在电路中,电压表需要并联在定值电阻两端,故将电流表正接线柱与定值电阻R的右端接线柱去掉,用一根导线一端与电流表的负接线柱相连,另外一端与定值电阻的左端相连,如图所示:
(2)探究电流与电阻的关系,需要改变定值电阻的阻值,即更换不同的定值电阻,控制定值电阻两端的电压不变,故滑动变阻器的作用就是保证定值电阻两端的电压不变。
(3)分析图乙可知,定值电阻两端的电压为
当的电阻为时,电流表的示数为
(4)为了完成时实验并保证电路安全,定值电阻两端的电压为2V,定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比为
一次完整的实验,电源电压是固定的,故定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比也是一个定值,定值电阻增大时,滑动变阻器接入的阻值也增大,定值电阻最大值为30Ω,滑动变阻器接入的最大值为25Ω,故
经整理可知,电源电压为。
分析有理·押题有据
北京中考电学实验高频考点,分值5-7分,以实验探究题形式考查,是电学实验核心区分点之一。命题侧重控制变量法的应用、实验操作细节与数据处理,考查学生的实验探究能力,陷阱集中在控制电压不变的操作细节。
1、 实验原理:控制电阻两端电压不变,探究电流与电阻的关系;
2、 实验操作:更换电阻后调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变;
3、 结论:电压一定时,电流与电阻成反比;
4、 易错点:更换电阻后忘记调节滑动变阻器,误判电流与电阻的关系。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·三模)如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为10V并且保持不变,R2为定值电阻,某一段时间AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,计数器会计数一次
B.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1与R2阻值之比为
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时电路中电流之比为
D.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时R1的阻值之比为
【答案】BD
【详解】由图甲可知,与串联,之间电压为两端的电压。
A.当绳子挡住了射向的红外线时,的电阻会变大,自动计数器会计数一次。根据串联电路分压原理可知,分得的电压变大,两端电压减小,由图乙可知,此时
即两端电压为时,计数器会计数一次,故A错误;
B.绳子没有挡住射向的红外线时,阻值较小,两端电压较大,由图乙可知,此时,根据串联分压的原理可得,与阻值之比,故B正确;
C.绳子没有挡住射向的红外线时,电路中电流为
当绳子挡住射向的红外线时,,由串联电路分压原理可知
即。电路中的电流
因此绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时电路中电流之比为
故C错误;
D.绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时的阻值之比为,故D正确。
故选 BD。
2.(2025·北京石景山·二模)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电源(电压6V)、定值电阻R若干、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线将图中电路连接完整,要求滑片P向右移时滑动变阻器的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,故障可能是R________(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障,调节滑片P使电压表示数为4V,记录电流表示数和电阻R阻值;更换电阻后,闭合开关,发现电压表示数是3.5V,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)移动;
(4)本实验中定值电阻R的阻值不得超过________Ω。
【答案】(1) (2)断路 (3)左 (4)40
【详解】(1)在“探究电流与电阻的关系”实验中,应将定值电阻和滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端,滑片P向右移时滑动变阻器的阻值变大,故应将滑动变阻器的左下接线柱接入,如图所示:
(2)闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,说明电路中有断路,电压表有示数,说明电压表直接并联在了电源两端,测量电源电压,故故障可能是R断路。
(3)调节滑片P使电压表示数为4V,更换电阻后,发现电压表示数是3.5V,即定值电阻两端的电压变小了,在“探究电流与电阻的关系”实验中,应控制定值电阻两端的电压不变,故应增大定值电阻两端的电压,减小滑动变阻器两端电压,根据串联分压可知,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑片向左移。
(4)实验中控制定值电阻两端电压为4V不变,根据串联分压可得,当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,定值电阻的阻值最大,即,解得R=40Ω。
3.(2025·北京房山·一模)在探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时,小圆设计的实验电路如图所示。电源电压调为6V且保持不变,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”的字样。实验过程中,在A、B间先后接入阻值不同的定值电阻R时,要求电压表的示数为2V且保持不变。下列说法中正确的是( )
A.每次更换电阻后,都应移动滑片P,使电压表的示数保持2V
B.当R的电阻为10Ω时,电路中的电流为0.2A
C.当电路中的电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω
D.当R的电阻为30Ω时,需调高电源电压才能完成实验
【答案】AB
【详解】A.探究电流与电阻的关系,应保持定值电阻两端电压一定,故更换电阻后应通过移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数保持2V,故A正确;
B.定值电阻两端的电压保持2V不变,故R是10Ω时,电路中的电流,故B正确;
C.当电路中的电流是0.4A时,电路的总电阻
故滑动变阻器的电阻一定小于15Ω,故C错误;
D.当R为30Ω,滑动变阻器阻值打到最大时,R两端的电压2.25V,大于2V,要保持R两端电压为2V不变,应减小电源电压,故D错误。
故选AB。
4.(2025·北京平谷·一模)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电路图如图甲所示。
(1)实验电路中还缺少一个实验器材,请将所缺器材的电路元件符号正确连入图甲所示的电路中______;
(2)实验时,先将电阻箱的阻值调为5Ω,然后将滑片P调至______(填“A”或“B”)端,闭合开关,再调节滑片P至某一位置,电流表示数如图乙所示,读数为______A;
(3)然后改变五次电阻箱的阻值R,并保持滑片P位置不变,读出电流表的示数I,将多组数据描点,画出I-R图像,如图丙所示。根据实验数据,______(填“能”或“不能”)得出导体中的电流与电阻成反比的结论;
【答案】(1) (2) B 0.44 (3)不能
【详解】(1)在探究电流与电阻关系的实验中,需要控制电阻两端的电压不变,因此必须测量电阻两端的电压。应在电阻箱两端需要并联电压表。
(2)[1]实验开始前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大端,即B端。这样可以起到保护电路的作用,避免闭合开关时电流过大损坏电表。
[2]图乙中电流表选用0-0.6A量程,分度值为0.02A。指针指在0.4A后的第2个小格处,因此读数为0.44A。读数时要注意视线与刻度盘垂直,确保读数准确。
(3)从图丙的I-R图像可以看出,电流与电阻的乘积(即电压)并不恒定,说明在改变电阻箱阻值时没有保持电阻两端的电压不变。正确的做法是每次改变电阻后,都要调节滑动变阻器使电压表示数保持不变。因此根据现有数据不能得出电流与电阻成反比的结论。要得到正确结论,必须控制电压不变,这是本实验的关键。
押题猜想二十一 欧姆定律、电功率的简单计算
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京·一模)一款养生壶的有关参数如表所示,图甲为其简化电路图,和为阻值不变的电热丝。当养生壶正常工作时,分别用低挡位和高挡位给质量为2kg的水加热,绘制的水温随时间变化的图像如图乙所示,。下列说法正确的是( )
额定电压/V
挡位
额定功率/W
220
低
200
高
500
A.闭合S、断开时,养生壶处于高挡位
B.电热丝的阻值约为
C.使用低挡位烧水时的加热效率为
D.使用低挡位烧水时的加热效率低于高挡位
【答案】BCD
【详解】A.结合甲电路图,由可知,当S、闭合时,电路为和的并联电路,此时电路的总电阻最小,电功率最大,为高温挡;只闭合开关S时,电路为的简单电路,电路电阻最大,电功率最小,为低温挡,故A错误;
B.由表格数据和A分析可知,正常工作时的功率为
的电阻值为
故B正确;
CD.由图像可知,将2kg的水从50℃加热到60℃,低温挡的加热时间为10min,消耗的电能为
低挡位加热整个过程,水吸收的热量为
使用低挡位烧水时的加热效率为
将2kg的水从50℃加热到70℃,高温挡的加热时间为6min,消耗的电能为
高挡位加热整个过程,水吸收的热量为
使用高挡位烧水时的加热效率为
比较可知;故CD正确。
故选BCD。
分析有理·押题有据
北京中考电学计算核心考点,分值5-7分,以计算题或实验题小问形式考查,是电学必拿分模块。命题侧重欧姆定律、电功率的公式应用与简单计算,结合串并联电路特点考查综合分析能力,难度适中但易错点多。
1、 欧姆定律:I=U/R,串并联电路电流、电压、电阻规律;
2、
电功率:;
3、 额定功率与实际功率的区分;
4、 易错点:公式应用时单位不统一,混淆额定电压与实际电压对功率的影响。
终极猜想·精练通关
1.(2026·北京·一模)如图所示的电路中,电源两端电压为6 V且保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1消耗的电功率P1为3 W;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为2 A。求:
(1)根据实物图绘制电路图
(2)通过电阻R1的电流。
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1) (2)0.5A (3)4Ω
【详解】(1)由实物图分析可知,电流从电源正极流出,经过干路开关S1、电流表后分为两条支路,一条支路只有电阻R1,另一条支路依次经过开关S2、电阻R2,两支路电流汇合后回到电源负极,因此R1与R2并联,S1控制整个电路,S2控制R2支路,电流表测干路电流。据此作图。
(2)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,已知电源电压,R1消耗的电功率,由可知,通过电阻R1的电流
(3)开关S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路总电流,根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,且R1两端电压不变,通过R1的电流仍为,因此通过R2的电流
R2两端电压等于电源电压,即,所以电阻R2的阻值
2.(2026·北京延庆·一模)如图所示是某款两挡电热器简化电路,与是阻值一定的电热丝。下表是该电热器的铭牌。将该电热器接入电压为220V的电路中。求:
XX牌电热器
额定电压
220V
额定功率
高温挡1188W
低温挡88W
(1)低温挡时电路中的电流。
(2)电热器在高温挡正常工作15min所消耗的电能。
(3)的阻值。
【答案】(1)0.4A (2) (3)44Ω
【详解】(1)由可知,低温挡时电路中的电流
(2)电热器在高温挡正常工作15min所消耗的电能
(3)由图可知,只闭合开关S1,只有R1的简单电路,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,为低温挡,两个开关都闭合,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,为高温挡,R2的功率为
R2的阻值
3.(2025·北京·三模)图甲是额定电压为6V的灯泡L和定值电阻的电流随电压变化的图像,将它们接入图乙所示的电路中,只闭合开关时,灯泡L的功率为1.6W。求:
(1)的阻值;
(2)电源电压U;
(3)只闭合开关时,调节滑动变阻器的滑片使灯泡L恰好正常发光,此时电流通过滑动变阻器1min产生的热量。
【答案】(1)30Ω (2)16V (3)300J
【详解】(1)根据图甲可知,电阻R2的阻值为
(2)只闭合开关S2时,R2与灯泡L串联,灯泡L的功率为1.6W,根据图甲可知,小灯泡两端的电压为4V,通过小灯泡的电流为0.4A,电阻R2两端的电压为
由串联电路中电压的规律知,电源电压为
(3)只闭合开关S1时,R1与灯泡L串联,调节滑动变阻器的滑片使灯泡L恰好正常发光,说明小灯泡两端的电压为6V,通过小灯泡的电流为0.5A,则此时滑动变阻器两端的电压为
此时电流通过滑动变阻器1min产生的热量为
4.(2025·北京·三模)在做“测量小灯泡的电功率”实验时,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡L(额定电压为3V)、电流表、电压表、开关、规格分别为“ 1A”和“ 0.5A”的滑动变阻器R各一个,导线若干.小明同学选择恰当的器材先正确连接好串联电路,并把电压表并联连接在电路中.实验过程中测得的实验数据记录在下表中.
次数
电压U/V
电流I/A
1
4.0
0.20
2
3.5
0.24
3
3.0
0.26
(1)画出小明的实验电路图.
(2)实验中,判断小灯泡在额定功率下正常发光工作的依据是:______.
(3)根据表中测得的数据,则小明选用的滑动变阻器为______(选填“ 1A”或“ 0.5A”).小灯泡的额定功率为______W.
(4)由表中数据可知,第2次实验与第1次实验相比,滑动变阻器电功率的变化量与小灯泡功率的变化量相比,______(选填“>”“<”或“=”).若小灯泡两端电压恰好为1.5V,则灯的功率可能是______.
A.0.195W B.0.225W C.0.240W D.0.390W
【答案】(1) (2)小灯泡两端的实际电压等于额定电压3V
(3) 0.5A 0.78 (4)< C
【详解】(1)电源(6V)、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表串联,由表中数据,电压增大,电流减小可知电压表并联在滑动变阻器两端,如图所示:
(2)当电压表的示数等于3V时,根据串联电路电压规律,此时小灯泡的实际电压为3V,等于小灯泡的额定电压,即小灯泡实际功率等于额定功率,此时小灯泡处于额定功率工作状态,正常发光。
(3)[1]第三次实验中,灯泡电压为3V(额定电压),此时滑动变阻器的阻值为,则“10Ω 1A”的滑动变阻器最大阻值不足,故选“30Ω 0.5A”。
[2]小灯泡的额定功率:
(4)[1]根据,第1次P灯1=(6V-4V)×0.20A=0.40W,P滑1=4V×0.20A=0.80W,第2次P灯2=(6V-3.5V)×0.24A=0.60W,P滑2=3.5V×0.24A=0.84W,则变化量ΔP滑=0.04W,ΔP灯=0.20W,故ΔP滑<ΔP灯。
[2]由表中实验数据可知,小灯泡两端电压变大时,灯丝电阻变大,即小灯泡的灯丝电阻随温度升高而变大。已知小灯泡的额定电压U0=3V,额定电流I0=0.26A,其额定功率为0.78W,当小灯泡两端电压恰好为1.5V,即额定电压的一半时,因电阻变小,此时通过灯泡的电流范围为I0<I<I0,在式子两端同时乘以,可得,即,代入数据可得0.195W<P实<0.39W,故A、D不符合题意;由表中第1次数据和欧姆定律可知,当电压为1.5V时,电阻应小于10Ω,则此时小灯泡的功率,故B不符合题意,C符合题意。故选C。
5.(2025·北京·三模)图甲所示的电路中,电源电压不变,为定值电阻,L为额定电流为0.25A的小灯泡,R为滑动变阻器,闭合开关S、,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示;闭合开关S、,滑片P移动过程中,电压表与电流表的示数之间的关系图像如图丙所示,关于此电路,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为2.5V
B.闭合开关S、,当时,电路消耗的总功率为0.45W
C.小灯泡的额定功率为0.5W
D.将R换成与L完全相同的小灯泡,闭合S、,根据丙图像可求得电路总功率约0.6W
【答案】BD
【详解】A.闭合开关S、S2,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,当滑动变阻器的电阻为5Ω时,其两端的电压为1.5V,通过电路的电流为
则电源电压为①
滑动变阻器的电阻为10Ω时,其两端的电压为2V,通过电路的电流为
则电源电压为②
联立①②得,,R0=5Ω,故A错误;
B.闭合开关S、S2,R0与R串联,电路消耗的总功率为
故B正确;
C.闭合开关S、S1,L与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;由图丙可知,当电路中电流为0.25A时,R两端的电压为0.5V,此时灯泡正常发光;根据串联电路电压规律,灯泡额定电压为
则灯泡额定功率为
故C错误;
D.将R2替换成与L相同的小灯泡,闭合S、S1,两灯泡串联,根据串联分压原理可知,每个灯泡两端电压为1.5V,在图丙中电路中的电流约为0.2A,则电路总功率约为
故D正确。
故选BD。
押题猜想二十二 探究杠杆的平衡条件
试题前瞻·能力先查
1.(2025·北京海淀·二模)如图所示为一个测量物体所受重力的装置,硬杆,,。在A端悬挂一质量为的物体P,在OB上悬挂待测物体,改变悬挂点的位置使杠杆水平平衡,便可用悬挂点到支点O的距离L来反映待测物体所受重力大小。不计杆重与绳重,g取。下列说法正确的是( )
A.L越大,对应待测物体所受重力越大
B.此装置能测出的最小重力是0.2N
C.要使该装置能测出的最小重力变小,可将O点向右移
D.C、B两点对应的重力差小于D、C两点对应的重力差
【答案】D
【详解】AB.物体P的重力GP=mpg=0.3kg×10N/kg=3N
由杠杆平衡条件可知GP×OA=G×L
GP和OA不变,如果L越大,对应的物体所受重力G越小,当L=OB时,能测出的重力最小,最小重力为
故AB错误;
C.由杠杆平衡条件可知GP×OA=G×L
要使该装置能测出的最小重力变小,GP不变,OA越小,L越大,可将O点向左移,故C错误;
D.已知,,OA的长度
OB的长度OB=AB-OA=50cm-20cm=30cm
由杠杆平衡条件可知GP×OA=G1×OD
得到
由杠杆平衡条件可知GP×OA=G2×OC
得到
由杠杆平衡条件可知GP×OA=G3×OB
得到
C、B两点对应的重力差
D、C两点对应的重力差
则
设OD为x,因为
所以
因为x最大不能超过30cm,所以
即C、B两点对应的重力差小于D、C两点对应的重力差,故D正确。
故选D。
分析有理·押题有据
北京中考力学实验高频考点,分值3-5分,以实验探究题形式考查,是力学实验必拿分模块。命题侧重实验操作细节、控制变量法的应用与实验结论分析,考查学生的实验探究能力,陷阱集中在杠杆平衡条件的应用。
1、 实验原理:杠杆平衡条件F1L1=F2L2;
2、 实验操作:调节杠杆在水平位置平衡(便于测量力臂);
3、 结论:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
4、 易错点:力臂测量错误,混淆力与力臂的乘积关系。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京·一模)如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔,它的前端端通过细杆系一重20N的空木桶,后端A端系一重50N的配重石块,OA长为0.6m,OB长为1.2m。木桶装满100N的水后,重力为600N的人站在水平地面上向上拉杆缓慢将桶提起。细杆和横杆质量忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.使用时桶移动距离大于端移动距离
B.向上拉杆提起装满水的桶时,人的拉力为
C.向下缓慢拉杆放下空桶时,人的拉力为
D.向下缓慢拉杆放下空桶时,人对地面的压力为
【答案】ABD
【详解】A.由题意可知,桔槔是以O为支点的杠杆,B端所受的力的力臂大于A端所受力的力臂,由杠杆平衡条件以及三角形相似,可得B端竖直方向移动的距离大于A端所移动的距离,即桶移动的距离大于A端移动的距离。故A正确;
B.由题意可知,桔槔是以O为支点的杠杆,将A端受到的力作为动力,大小为,B端受的力则为阻力,当人向上拉杆提起水桶时,由受力分析及力的相互性可知,,又由于三角形相似可知,该杠杆上下转动时其动力臂与阻力臂的比值
由杠杆平衡条件,可得
即
代入数据可得。故B正确;
CD.当人向下缓慢拉杆放下空桶时,由受力分析及力的相互性可知,B端所受阻力
再由B选项有,
即
因为人在拉动杠杆时,一直处于静止状态,对人进行受力分析,人受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力以及细杆对人的拉力,即,人拉细杆的力和细杆拉人的力以及压力和支持力都是一对相互作用力,因此有
故C错误,D正确。
故选ABD。
2.(2025·北京·三模)某实验小组自制了“杠杆密度计”,将一轻质细硬杆固定在O点,质量为m=50g的配重固定悬挂在A点,OA的长度为LOA=20cm。把不计质量的塑料桶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。在塑料水桶中分别装满不同液体,重复以上操作,在杆上标出悬挂点对应液体密度的刻度值。已知ρ水=1g/cm3,OB的长度为LOB=10cm,当装满某液体时,悬挂点移至C点,OC的长度为LOC=8cm。
(1)求该液体的密度;
(2)说明在只有刻度尺的情况下,怎样在杆上标出悬挂点对应液体密度的刻度值。
【答案】(1)1.25g/cm3 (2)见解析
【详解】(1)设装满水时力臂为,装满某液体时力臂为,根据杠杆平衡条件,装满水时有
装满某液体时有
结合上述两式可得
即
则该液体的密度
(2)在只有刻度尺的情况下,先测量出装满水时悬挂点到支点的距离,当装满其他液体使杠杆平衡后,测量出此时悬挂点到支点的距离,利用
便可计算液体密度并标出刻度值。
3.(2025·北京·三模)如图,小一想利用杠杆提升静止在地面上的重物,他先将支撑物放置在轻质杠杆之间点,使,重物用细线挂在端,在端施加竖直方向力使杠杆在水平位置平衡,此时对地面的压强为。小一又将重物挂在点,将支撑物移置端,在A端施加竖直方向力使杠杆在水平位置平衡,对地面的压强仍为。下列说法正确的是( )
A.图中正在使用的杠杆类型与生活中使用的筷子相同
B.图中仅将的位置向点移动,重物对地面的压强减小
C.与两个力的大小关系为
D.图中仅将重物所挂的位置和施加力的位置同时向点移动相同的距离,重物能被提起
【答案】AC
【详解】A.图中杠杆,动力臂OA,阻力臂OB,OB = 3OA,即动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;而筷子使用时动力臂小于阻力臂,也是费力杠杆,所以该杠杆类型与筷子相同,故A正确。
B.仅将的位置向O点移动,动力大小不变,动力臂变小,阻力臂不变,由杠杆平衡条件,那么杠杆对重物M的拉力变小。重物M对地面压力,拉力变小则压力变大,受力面积不变,根据分析,压强增大,故B错误;
C.对地面的压强均为,对于M物体来讲,受力面积S不变,则两次M对于地面的压力相同,由于,即两次杠杆对重物M的拉力也相同。
设两次杠杆对重物M拉力均为F,
第一次物用细线挂在端,在端施加竖直方向力使杠杆在水平位置平衡,由杠杆平衡条件得,代入数据得,将重物挂在点,支撑物移置B端,在A端施加竖直方向力由杠杆平衡条件,得,代入数据,解得,故C正确;
D.设移动距离为x,原来, 因为OB = 3OA,解得,重物未被提起,说明,移动后,动力臂变为OA - x,阻力臂变为OB - x,
则
解得移动后
因为,分析,拉力会变小,所以不能提起重物,故D错误。
故选AC。
4.(2025·北京东城·二模)如图所示为《天工开物》中记载的用于汲水的桔棒,硬杆AB可绕固定轴O在竖直平面内转动,A端连接细杆,细杆下端悬挂水桶,B端悬挂配重。已知,水桶和细杆的总质量为4kg,桶中最多可以装入16kg的水。人对杆的作用力始终沿竖直方向,作用力最大为100N。忽略硬杆AB的质量、轴处的摩擦及空气阻力。g取10N/kg。为使汲水前、汲满水后硬杆AB均可以在水平位置平衡,且两次平衡时细杆均保持竖直,水桶均未接触水面,下列配重可以选用的是( )
A.12kg B.16kg C.20kg D.24kg
【答案】BC
【详解】水桶和细杆总质量m1 = 4kg,则其重力G1 = m1g = 4×10N = 40N
水桶装满水后,总质量m2 = 4kg + 16kg = 20kg
总重力G2 = m2g = 20kg×10N /kg= 200N
人对杆的作用力最大F = 100N,g = 10N/kg,OA:OB = 3:2
设OA = 3L,OB = 2L。设配重质量为m,其重力G = mg
汲水前,水桶重力较小,为使杠杆在水平位置平衡,人需向下用力,设人对A端向下的力为F。 根据杠杆平衡条件F1L1 = F2L2,可得G1×OA+ F×OA = G×OB
即40N×3L + F×3L = mg×2L
当人用力最大F = 100N时,mg×2L = 40N×3L + 100N×3L
解得m = 21kg 。
汲满水后,水桶总重力较大,为使杠杆在水平位置平衡,人需向上用力,设人对A端向上的力为F。 根据杠杆平衡条件可得G×OB + F×OA = G2×OA
即mg×2L + F×3L = 200N×3L
当人用力最大F = 100N时,mg×2 L+ 100N×3L = 200N×3L
解得m = 15kg 。
由上述计算可知,配重的质量范围是15kg≤m≤21kg,故B、C符合题意。
故选BC 。
5.(2025·北京通州·一模)晓彤受《天工开物》中桔槔汲水启发,自制了“杠杆密度计”,将一轻质细硬杆固定在点,质量为的配重固定悬挂在点,把不计质量的塑料桶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至点,使杆在水平位置平衡,如图所示。在塑料水桶中分别装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点对应液体密度的刻度值。,取,关于该杠杆密度计,以下说法正确的是( )
A.水桶悬挂点越靠近点,对应的液体密度值越大
B.在图中,则配重的密度约为
C.杠杆密度计上的刻度值是均匀分布的
D.要想增大该密度计测得的最大密度值,则可增大配重的质量
【答案】AD
【详解】A.水桶悬挂点越靠近点,左侧阻力与阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,动力变大,即桶的总重增加,桶内液体的质量变大,液体的体积不变,根据可知,液体的密度变大,故A正确;
B.在图中,即,根据杠杆平衡条件可得
解得
化简得
配重的密度,题目没有给出配重的体积和桶的体积,所以无法求出配重的密度,故B错误;
C.由杠杆平衡条件可得
解得,与L2成反比 ,因此刻度不是均匀分布的,故C错误;
D.根据可知,要增大密度计的最大密度值,可以增加配重的质量m,故D正确。
故选AD。
押题猜想二十三 电阻的测量
试题前瞻·能力先查
1.(2026·北京延庆·一模)某同学用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻,电源两端电压保持不变。
(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应放置在______端。
(2)电路连好后,闭合开关S,发现灯泡L不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来首先应进行的操作是______。
A.检查电路是否断路
B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察灯泡L是否发光
(3)正确完成上述操作后,应________________以确定灯泡L正常发光,电流表示数如图乙所示,此时灯泡L的电阻约为________Ω。(结果保留一位小数)
【答案】(1)A/左 (2)C (3)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V 8.3
【详解】(1)闭合开关前,滑动变阻器需要调至接入电路的最大阻值处,保护电路。由图甲可知,滑动变阻器下接线柱接的是右端B,滑片P在A(左)端时,接入电阻丝最长,电阻最大,因此滑片放在A端。
(2)闭合开关后,电流表、电压表均有示数,说明电路是通路,不存在断路;由图甲可知,滑动变阻器与小灯泡串联,所以小灯泡不亮是因为滑动变阻器接入阻值过大,电路电流太小,所以接下来首先应该移动滑片,减小滑动变阻器接入电阻,观察灯泡是否发光,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[1]本实验要测量小灯泡额定电压下的电阻,因此连接完电路后,需要移动滑动变阻器滑片,直到电压表示数等于小灯泡额定电压2.5V,此时灯泡正常发光。
[2]由图乙可知,电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.3A。此时灯泡L的电阻
分析有理·押题有据
北京中考电学实验压轴考点,分值5-7分,以实验探究题形式考查,是电学实验核心区分点之一。命题侧重伏安法测电阻的实验操作、数据处理与误差分析,考查学生的实验探究能力,综合性强、陷阱多。
1、 伏安法测电阻原理:R=U/I;
2、 实验操作:电流表、电压表的使用,滑动变阻器的作用(保护电路、改变电流电压多次测量);
3、 误差分析:电流表内接/外接的误差来源;
4、 易错点:电表正负接线柱接反,滑动变阻器的作用理解错误,多次测量的目的混淆。
终极猜想·精练通关
1.(2025·北京平谷·二模)实验小组用伏安法测量小灯泡正常发光时的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉);
(2)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动;
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻是________Ω(结果保留一位小数);
(4)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丙所示的电路,测出了Rx的阻值。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1;
②________,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
③待测电阻________(用I1、I2和R表示)。
【答案】(1) (2)B (3)9.6 (4)将滑片移到b端
【详解】(1)伏安法测量小灯泡正常发光时的电阻,电压表应并联在小灯泡两端,在图甲中,电压表并联在滑动变阻器和灯泡串联后的两端是错误的。改正电路图如图所示:
(2)电压表示数为2V,小于小灯泡的额定电压2.5V。 为使小灯泡正常发光,则应增大其两端电压。由串联分压规律可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此应将滑片P向B端移动。
(3)如图乙所示电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.26A。根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻
(4)[1][2] 将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1。此时滑动变阻器接入电路的阻值为0,电路中只有Rx,因此①
将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2。此时滑动变阻器接入电路的阻值为R,电路中Rx与R串联,因此②
由①②得到
解得
2.(2025·北京·一模)小晴做“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验,所用器材有:学生电源(输出电压恒为6V),额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线。图甲是小晴还没有连接完成的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小晴将实物电路连接完整______;
(2)小晴正确连接电路后闭合开关S,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是______(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)出现断路;
(3)排除故障后闭合开关S,小晴发现电压表示数为2.2V。于是,她调节变阻器滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,直至______;
(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小晴测出小灯泡的电阻是______Ω。(结果保留一位小数)
【答案】(1) (2)小灯泡
(3)B 电压表示数为2.5V (4)8.9
【详解】(1)“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,除电压表外,其余元件串联,电压表并在小灯泡两端。由于小灯泡额定电压为2.5V,所以电压表接0~3V的量程;由乙图可知,电流表接0~0.6A量程。故作图如下:
(2)闭合开关S,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,说明电路中存在断路;说明电压表接到了电源两端,所以电压表有示数,则故障的原因可能是小灯泡断路。
(3)[1][2]要测小灯泡正常发光时的电阻,需使小灯泡两端的电压达到2.5V,而现在电压表示数为2.2V,小于额定电压,需增大小灯泡两端的电压;根据串联正比分压可知,需减小滑动变阻器接入电阻以减小滑动变阻器分得的电压,故滑片向B端移动,直至电压表示数为2.5V。
(4)由图乙可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.28A,此时小灯泡正常发光,所以小灯泡的电阻为
3.(2025·北京·三模)小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关、及新的干电池等实验器材,测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
(1)小华连接好图甲所示电路,闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P、电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是_______。小华正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,则故障可能是_______;
(2)排除故障后,小华移动滑动变阻器的滑片到某位置,电压表示数为1.8V。为了测量小灯泡正常发光时的功率,他接下来的操作应是_______接入滑动变阻器的阻值(选填“增大”或“减小”);
(3)小华将多次实验测得的电流和对应的电压绘制了如图所示的I~U图像,根据图像可知,小灯泡正常发光时的功率为_______W;
(4)小华分析图像发现:随着小灯泡的功率变大,其电阻也变大。产生这种现象的原因是_______。
【答案】(1)滑动变阻器同时接到下接线柱 灯泡断路 (2)减小 (3)1.25 (4)见解析
【详解】(1)[1]闭合开关,发现小灯泡发光暗淡,电流表和电压表均有示数,说明此时电路中电流较小,电路中的电阻较大,移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表示数均不变,则说明滑动变阻器接入了下面两个接线柱,相当于定值电阻。
[2]小华正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为0,说明此时电路有断路,电压表示数接近3V,说明电压表与电源连通,则故障可能是灯泡断路。
(2)移动滑动变阻器的滑片到某位置,电压表示数为1.8V,为使灯泡正常发光,小灯泡两端的电压应为2.5V,需要增大灯泡两端的电压,由串联电路电压的规律可知应减小变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)由图像可知,小灯泡正常发光,即当小灯泡两端的电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.5A,则小灯泡正常发光时的功率
(4)随着小灯泡两端的电压变大,功率变大,灯丝的温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大。
4.(2025·北京海淀·三模)小芳测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻,电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)电路连好后,闭合开关S,发现灯泡L不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来首先应进行的操作是___________;
A.检查电路是否断路 B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片 D.观察灯泡L是否发光
(3)图乙是通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像,正确完成上述操作后,移动滑动变阻器的滑片使灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻约为_________Ω;
(4)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至某位置时,电压表的示数为2V,要想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向_________(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为2.5V;
(5)若仅将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端,则电路消耗的总电功率为___________W。
【答案】(1) (2)C (3)10 (4)左 (5)0.6
【详解】(1)测量灯泡的电阻实验中,L与滑动变阻器串联,电压表测L两端电压,电流表测电路中电流,滑动变阻器“一上一下”的接入电路中,如图所示:
(2)连接电路时,为保护电路,变阻器连入电路中的电阻最大,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,下一步操作是移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡亮度,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,此时灯泡的电阻约为
(4)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至某位置时,电压表的示数为2V,小于灯泡额定电压2.5V,要想测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑片P向左移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端,根据串联分压原理可知,每个灯的两端电压相等,故灯的实际电压为
由图乙知,此时通过灯的电流为0.2A,则电路消耗的总电功率为P=UI=3V×0.2A=0.6W
5.(2025·北京房山·二模)小京利用图甲所示的电路,测量额定电压为的小灯泡在不同电压下的电阻。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应放置在________端。(选填“A”或“B”)
(2)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,使________。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,并利用所测的数据绘制出通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图丙所示。根据图像可得:小灯泡两端电压为时的电阻为________。
(4)利用实验数据,计算出小灯泡正常发光时的电功率为_________W。
【答案】(1)A (2)B 电压表示数为2.5V (3)5 (4)0.7
【详解】(1)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应放置在阻值最大处,即A端。
(2)[1][2]闭合开关,当滑片P移动到某位置时,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为1.3V,小于灯的额定电压2.5V,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,要增大灯的电压,减小变阻器的电压,由分压原理,应将滑动变阻器的滑片P向B端移动,同时观察电压表示数,直到电压表示数为2.5V。
(3)根据所测的数据绘制出通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像知,小灯泡两端电压为1.0V时的电流为0.2A,由欧姆定律可知电阻为
(4)根据图丙可知,电压为2.5V时的电流为0.28A,小灯泡正常发光时的电功率为 P=ULIL=2.5V×0.28A=0.7W
6.(2025·北京顺义·二模)图甲所示为测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,定值电阻R0=20。
请将实验步骤补充完整:
(1)______,读出并记录电压表示数U1=12V。
(2)______,读出并记录电压表示数U2=______V。(电压表示数如图乙所示)
(3)计算出Rx的阻值为______Ω。
【答案】(1)闭合S1、S2 (2)闭合S1,断开S2 8 (3)10
【详解】(1)闭合S1、S2,读出并记录电压表示数U1=12V。此时,两电阻串联,电路中电压表测量电源电压,即电源电压为12V。
(2)[1][2]闭合S1,断开S2,此时两电阻串联,电流表测定值电阻的电压,读出并记录电压表示数,量程为0~15V,分度值为0.5V,则示数U2=8V。
(3)根据串联电路电压特点可知,待测电阻两端的电压为
根据串联电路分压原理可知,
解得
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