精品解析:江苏南通市海门区海南初级中学2026年九年级中考模拟冲刺卷 物理试题卷
2026-05-02
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2份
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43页
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摘要:
**基本信息**
以《天工开物》、嫦娥六号、智能机器人等真实情境为载体,融合杠杆、电路、浮力等核心知识,通过基础辨析与综合探究,考查物理观念与科学思维,适配中考模拟需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题/20分|杠杆、物态变化、光现象等|结合古代科技(龙骨水车)、体育监测(立定跳远犯规电路),考查基础应用|
|非选择题|13题/110分|力学计算、电路设计、实验探究等|综合题如航天模拟重力(融合弹簧、圆周运动、电路)、星球压强推导,突出科学推理与模型建构;实验题(测量小灯泡电阻、浮力影响因素)注重科学探究能力|
内容正文:
绝密★启用前
南通市海门区海南初级中学2026年九年级中考模拟冲刺卷
物理试题卷
注意事项:
1.本试卷共11页,满分共150分,考试时间为150分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在试卷及答题卡上指定的位置。
3.答案必须按要求填涂、书写在答题卡上,在试卷、草稿纸上答题一律无效。
第一卷:选择题(本部分满分20分)
一、选择题(每题2分,共10题,共20分)
1. 下列四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,有关说法正确的是( )
A. 甲图:“龙骨水车”中脚踏部分相当于简单机械中的费力杠杆
B. 乙图:“六桨客船”中用桨向后划水,使船前进的力的施力物体是桨
C. 丙图:“透火焙干”中墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是加大湿纸的表面积
D. 丁图:“炒蒸油料”中锅中翻炒的目的是通过做功的方法改变油料的内能
2. 用飞机向云层喷洒干冰(固体CO2)是一种人工降雨的方法。干冰在大气中发生的变化为( )
A. 熔化吸热 B. 升华吸热 C. 液化放热 D. 汽化放热
3. 如图所示是用电子秤称体重时的情景,根据图中信息可知该秤测量的物理量是( )
A. 体积 B. 质量 C. 密度 D. 重力
4. “绿水青山就是金山银山”,为了保护环境,恢复香溪河流域生态,兴山县政府颁布了“十年禁渔”令。十年后,我们漫步香溪河畔,在平静的河水中将看见“云在水中漂,鱼在云中游”的美景,对这一现象的形成,下列说法正确的是( )
A. 云和鱼都是虚像 B. 云是虚像,鱼是实像
C. 云和鱼都是由光的反射形成的 D. 云和鱼都是由光的折射形成的
5. 在中药房里,药师还在用传统的中药材称量工具——戥秤。如图所示,使用时,将待测药材放在秤盘上,用手拎住秤纽A或B(相当于支点),使秤砣在秤杆上移动,当秤杆水平平衡时就可以在秤杆上读出药材的质量。下列说法正确的是( )
A. 戥秤依据的是杠杆原理,力臂长的一侧对应的力也较大
B. 若使用了磨损的秤砣,则测量值比药材质量真实值小
C. 要称50g中药,称量时发现秤砣位于50g刻度时,秤杆右端向上翘起,应减少中药使秤杆恢复水平平衡
D. 使用秤纽A的最大测量值比使用秤纽B的最大测量值小
6. P、Q是同一直线上相距14米的两点,甲、乙两车分别从P、Q两点同时出发做直线运动,先后到达距P点6米处,时间差为2秒。两车的s-t图像如图(a)(b)所示,则两车的运动方向和甲车速度大小判断正确的是( )
A. 两车同向而行,v甲为4米/秒
B. 两车同向而行,v甲为2米/秒
C. 两车相向而行,v甲为4米/秒
D. 两车相向而行,v甲为2米/秒
7. 立定跳远是宿迁中考体育选考项目之一。某项目化小组的同学设计了一种装置来监测脚尖过线犯规的现象。开关S1在常态下是断开的,当考生踏上测试垫时,开关S1闭合;开关S2为红外感应开关,在常态下是闭合的,当装置感应到脚尖过线时,红外感应开关S2断开,电铃发出声音提醒裁判该考生犯规。下列电路图中,符合上述监测工作要求的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示,平面镜OM与ON镜面之间夹角为α,在两平面镜角平分线上有一个点光源S,如果要保证S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射,则α的最小值是( )
A. 120° B. 90° C. 72° D. 60°
9. 如图所示的电路,电源电压保持不变。小灯泡的额定电压为6V,滑动变阻器铭牌标有“50Ω,1A”字样,电流表选用0~3A量程。先闭合开关S1、断开开关S2,此时小灯泡正常发光;保持开关S1闭合,再闭合开关S2,当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时,电流表的示数为0.8A。则保持开关S1、S2都闭合,忽略温度对灯丝电阻的影响,使用过程中元件完好,在保证电路安全的情况下,下列说法中( )
①将滑动变阻器的滑片向右移动,小灯泡实际功率不变
②滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50Ω
③通过电流表的电流最小值为0.72A
④电路的总功率最大值为9.6W
A. 只有①②正确 B. 只有③④正确
C. 只有①②③正确 D. 只有①③④正确
10. 某品牌电热扇工作原理如图所示。为双触点开关,1、2、3、4为开关触点,通过旋转开关,可实现加热功能的“空挡”“低温挡”和“高温挡”之间的切换;电动机工作时可使电热扇往复转动,假设电动机在工作过程中忽略机械之间的摩擦损耗。和均为电热丝,阻值不受温度影响,。电热扇部分参数如表所示。下列有关说法正确的是( )
额定电压
220V
高温挡加热功率
1650W
电动机功率
44W
电动机线圈电阻
6Ω
A. 电热扇吹温热风时,电路正常工作消耗的总功率为550W
B. 电热扇处于高温挡时,通过电热丝和的电流之比为
C. 电动机正常工作10min,产生的机械能为26400J
D. 改变电路中所有开关的通断,当电热扇工作时,电路中电流的变化范围为0.2A~7.7A
第二卷:非选择题(本部分满分110分)
11. 2022年11月8日,月全食和月掩天王星的罕见天象同屏出现。月全食是由于 _________形成的;色光的三原色是红、_________、蓝。
12. 如图所示的是手机工具箱中的一款工具,可用来呈现声音的_______,我们在通电话时能辨别出是谁发出的声音,这是由于每个人发出声音的_______不同(均选填“音调”、“响度”或“音色”)。
13. 随着物质生活水平的提高,小轿车已经走进了我们普通的家庭,小明家最近也购买了一辆轿车,请根据下列提供的信息回答相关问题。
小明通过上网查阅得到这款轿车发动机输出功率与转速的关系如图乙所示;小明又通过父亲了解到,当车速是100km/h时,发动机转速是2000r/min,平均油耗为9L/100km。分析上述信息可知:当这辆汽车以100km/h匀速行驶时,1小时发动机所做的有用功为 ______J,消耗汽油产生的内能______J,此时发动机的效率约为 ______。(已知汽油的热值为,密度为0.8)
14. 2024年5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空。为应对月球的光照环境,小海在地球上利用阻值随光照强度变化的光敏电阻设计了“模拟唤醒系统”,光敏电阻是由________材料构成的(选填“超导体”或“半导体”)。如图所示,R为定值电阻,若a、b两端电压等于3V时,控制电路启动,此时的大小为;等于1V时控制系统彻底关机,此时的大小,则________,若都经过相同时间,控制电路启动时唤醒电路消耗电能为,控制电路彻底关机时唤醒电路消耗电能为,则________。
15. 智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务,在图书馆领域,机器人可以辅助或替代图书馆员的工作,提供整理图书、读者咨询等服务。下表是某智能机器人图书馆员“小i”(如图)的部分参数:
参数名
电源电压/V
最大负重/kg
提升重物最大高度/m
机器人车轮直径/cm
充电功率/W
数据
48
12.5
0.6
10
2.5
(1)“小i”也提供无线上网服务,它与互联网之间通过______来传递信息。在阳光充足的时候,“小i”可以通过“晒太阳”将______能转化为电能
(2)如图乙所示为“小i”承受图书重力的过载保护电路原理图,图中R为压力传感器,阻值随所受压力变化图像如图丙所示,图乙中触发器的电阻忽略不计,通过的电流超过0.5A时就触发电动机停止工作,放弃执行搬书指令,以免“小i”受损伤。因此为保护“小i”,电阻箱的阻值至少应为______Ω;“小i”长时间工作后,为减轻其最大负重,应将电阻箱的阻值适当______(选填“增大”或“减小”)。
16.
(1)如图,一束光线斜射到林中的水面上,请用笔画出进入水中的折射光线的大致位置。
(2)如图甲所示为搬花神器,用它把花盆抬起时,相当于一个绕O点转动的杠杆。其简化示意图如图乙所示,请在乙图中画出:花盆所受重力的示意图(O'为其重心);杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
(3)如图所示的电路面板上有红、绿灯各一个,三个拨动开关、、,为了在不打开盒子的情况下探究盒内的电路结构,小亮做了多次实验并将实验结果填入下表。
只闭合的开关
、
、
、
、、
灯的发光情况
红灯
不亮
不亮
不亮
亮
亮
不亮
亮
绿灯
不亮
不亮
不亮
不亮
亮
不亮
不亮
根据上述实验情况,在虚线框内画出盒内电路图(注意标明对应元件的符号,红灯、绿灯分别用、表示)。
17. 材料一:弹簧是我们生活中常见的物体,应用在我们生产生活中很多领域,早在很多年前英国物理学家胡克就发现弹簧的形变量∆x(即受力时弹簧长度与弹簧原长的差值)与所受到的力F成正比,即F=k∆x(k为弹簧的劲度系数,同一弹簧k值保持不变)。
材料二:圆周运动是我们生活中常见的运动形式,描述圆周运动的物理量有线速度v(单位m/s),角速度ω(单位rad/s),周期T(单位s),频率f(单位Hz)等物理量,线速度的大小描述了做圆周运动的物体沿着圆弧运动的快慢,角速度的大小描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢,线速度与角速度的关系为v=ωr,当物体始终受到一个指向圆心的力,物体就会做圆周运动,我们把它叫做向心力。做匀速圆周运动物体的向心力与线速度和角速度满足以下关系式:,其中r为物体做圆周运动的半径。
请同学们根据以上材料,分析以下问题:
近几年我国航天事业飞速发展,宇航员在太空中处于完全失重状态,长期在这样的环境中生活,对宇航员的身体健康会造成影响,所以某兴趣小组设想让宇航员的生活舱旋转起来,宇航员站在圆形生活舱边缘处,头部指向圆心,让边缘地板给宇航员提供向心力模拟重力。生活舱可看成半径r=10m的圆形模型,如图甲所示。宇航员生活舱中向心力测量器简易结构如图乙所示,刚性杆P上端固定一光滑水平横杆,一轻弹簧左端连接在P杆上,右端连接质量为0.4kg的绝缘物体A,其中间有小孔,可套在横杆上自由滑动,下端固定一个导电滑片。测量前弹簧刚好处于原长,导电滑片处于电阻丝R1的最左端。当把测量器放到生活舱中心处,让P杆与生活舱的中轴线OO′重合,宇航员可根据电压表的示数Uv确定此时模拟重力的大小。已知电源的电压U恒为6V,不计电源内阻,长10cm的电阻丝R1总阻值为20Ω,其阻值与长度成正比。定值电阻R2=10Ω,弹簧原长l0=0.06m,劲度系数k=1N/m,地球表面g取10N/kg,求:
(1)生活舱以多大角速度旋转,宇航员的模拟重力与在地球表面的重力一样大;
(2)第(1)问中电压表的示数U0;
(3)模拟重力与质量的比值称为g',请写出g'与电压表示数UV的函数关系式。
18. 图所示是某一自动冲水器的结构示意图。图中的水箱为一圆柱体,其底面直径D=0.8米;进水管A的管口截面积SA=3厘米2,管内水速(即进水速度保持不变)vA=1米/秒;出水管B在出水时的管内水速(即出水速度保持不变)vB=1.5米/秒。若要求这个冲水器每隔5分钟能自动持续出水0.5分钟,求这个冲水器内部U形管右边的管长h和出水管B的截面积SB。
19. 在做“测量小灯泡的电阻”实验时,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)根据公式______,可通过对电流和电压的测量来间接测出小灯泡的电阻;
(2)连接完图甲电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表和电压表均无示数,原因可能是______;
(3)排除故障后,实验过程中,调节滑片P使电压表示数为______V,此时小灯泡内正常发光,电流表的示数如图乙所示。由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(结果保留一位小数);
(4)利用此装置还可以完成的实验有______。
20. 要配制60mL密度为1.1g/cm3的盐水,器材有:托盘天平(砝码有100g、50g、10g、5g各1个,2个20g)、水(密度为1g/cm3)、盐、烧杯、滴管等。水加入盐后体积变化忽略不计。
(1)称量所需水的质量,将天平放在水平台面上,把游码移到标尺的 ______处,调节天平平衡,将烧杯放在天平左盘,在右盘中加减砝码并移动游码,天平再次平衡后,所加砝码和游码的位置如图所示,则烧杯质量为______g。保持右盘中砝码和游码位置不变,接下来的具体操作合理的是 ______(选填“A”或“B”);
A.再向右盘中加50g和10g砝码各一个,然后向烧杯中加水直至天平再次平衡;
B.先向烧杯中加水,再向右盘中加50g和10g砝码各一个,再次加减水量直至天平再平衡。
(2)取下砝码和烧杯,在天平左、右盘中各放入一张纸片,再次调节天平平衡来称量所需盐的质量。先在右盘中加入 ______g砝码,将游码移到标尺的 ______g刻度线处,在天平左盘中加盐,直至天平再次平衡。
21. 小郭在探究影响浮力大小的因素的实验中,他找来了外形相同、体积均为100cm3的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细线等仪器并规范地完成了实验,记录了如表所示的实验数据:
次数
金属块
物块重力/N
液体密度 g/cm3
物体浸在液体中的体积V/cm3
测力计的示数N
1
A
1.0
60
4.4
2
A
1.0
100
4.0
3
A
1.2
100
4
B
3
1.2
100
1.8
观察表中数据,回答下列问题:
(1)由图可知实验所用的物体A的重力为___________N。
(2)根据表格中实验数据可知,表格中标有的位置的数字为___________N。
(3)通过分析比较第2、3两次实验数据,能够说明浮力大小与___________有关。
(4)为了验证浮力大小与物体所受重力无关,他选择了第___________两次实验数据进行对比分析。
(5)小郭利用橡皮泥、烧杯和水进行实验,发现将橡皮泥放入盛水的烧杯中,橡皮泥沉在杯底;再将橡皮泥捏成碗状放入水中,它竟然漂浮在水面上!他认为:浮力的大小还与物体的形状有关,他的观点是___________(选填正确或错误)的。
(6)实验结束后,小霞利用刻度尺、圆柱形容器、有配重的薄壁长烧杯和适量的水测金属块B的密度,他设计的实验步骤如下:(已知S容∶S烧杯=2∶1)
①首先向底面积为S容的圆柱形容器中装入适母的水,将一只装有配重的底面积为S烧杯的减壁长烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时容器中水的深度H1为20cm,如图甲所示,则此时水对容器底部的压强为___________Pa;
②将金属块B吊在烧杯底部,烧杯静止时露出水面的高度h1为5cm,容器中水的深度H2为35cm,如图乙所示,则金属块的质量为___________(用已知物理量符号表示,水的密度为ρ水);
③将金属块B放在烧杯中,烧杯静止时露出水面的高度h2为1cm,如图丙所示。则金属块B的密度为___________kg/m3
22. 物理学告诉我们,对每个星球来讲,下列公式成立:,这一关系式被称为“黄金变换”。其中:R为星球的半径,g为星球的引力常数(我们学过,),M为星球的质量,。
(1)火星的半径是地球的一半,密度是地球的,请你推导:卡特站立在火星上对火星表面的压强与站立在地球上对地面的压强之比是______,球体体积公式:;
(2)若不计空气阻力,人们跳远的最远距离s与星球的g成反比,与起跳速度的关系如图像所示。下列四个关于的表达式中只有一个是正确的,应该选择______;
A. B. C. D.
(3)不计空气阻力,如果卡特在地球上最远可以跳(世界跳远纪录),则他在火星上以相同的速度起跳,最远可以跳______m。(保留到小数点后一位)
23. 在如图所示的电路中,直径为D的圆环是用超细均匀的电阻丝制成的,其阻值为R,图中A、B……、H为圆环的等分点,A点固定。P为滑片,且滑片P能沿圆环滑动,并保持良好的接触,电源电压恒定。当闭合电键K后,滑片P沿圆环顺时针滑动时,图中各电表的示数会发生变化。甲、乙两同学按此电路图分别做实验,并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数,如表一、表二所示。
表一(甲同学测得实验数据):
滑片P的位置
位置B
位置C
位置D
位置E
位置F
位置
位置A
电流表A的示数(安)
0.25
0.20
0.18
0.17
0.18
0.19
电压表V1的示数(伏)
3.75
3.00
2.70
2.55
2.70
2.85
电压表V2的示数(伏)
2.25
3.00
3.30
3.45
3.30
3.15
表二(乙同学测得实验数据):
滑片P的位置
位置B
位置C
位置D
位置E
位置F
位置G
位置
电流表A的示数(安)
0.24
0.17
0.13
0.11
0.09
0.08
电压表V1的示数(伏)
3.60
2.55
1.95
1.65
1.35
1.20
电压表V2的示数(伏)
2.40
3.45
4.05
4.35
4.65
4.80
根据上述实验数据,回答下列问题:
(1)根据表一中的实验数据,请你通过计算、分析完成表一中位置A下的空格,在图上标出位置(大致位置);
(2)根据表一、表二中的实验数据,请你通过比较、分析来说明甲、乙两同学测得的实验数据不同的原因(请画出电路图说明);
(3)根据(2)中的分析,请你思考:当滑片P滑到GA之间位置x时,则表二中位置x下的空格可能的数据(即各电表的示数)分别是( )
A. 0.05安,0.75伏,5.25伏 B. 0.07安,1.05伏,4.95伏
C. 0.16安,2.40伏,3.60伏 D. 0.10安,1.5伏,4.5伏
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物理试题卷
注意事项:
1.本试卷共11页,满分共150分,考试时间为150分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在试卷及答题卡上指定的位置。
3.答案必须按要求填涂、书写在答题卡上,在试卷、草稿纸上答题一律无效。
第一卷:选择题(本部分满分20分)
一、选择题(每题2分,共10题,共20分)
1. 下列四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,有关说法正确的是( )
A. 甲图:“龙骨水车”中脚踏部分相当于简单机械中的费力杠杆
B. 乙图:“六桨客船”中用桨向后划水,使船前进的力的施力物体是桨
C. 丙图:“透火焙干”中墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是加大湿纸的表面积
D. 丁图:“炒蒸油料”中锅中翻炒的目的是通过做功的方法改变油料的内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.脚踏部分在使用时,动力臂小于阻力臂,相当于简单机械中的费力杠杆,故A正确;
B.用桨向后划水,桨给水一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水就给桨一个向前的力,所以使船前进的力的施力物体是水,故B错误;
C.墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是提高了温度,故C错误;
D.锅中翻炒的目的为了让油料受热均匀,是通过热传递的方法改变油料的内能,故D错误。
故选 A。
2. 用飞机向云层喷洒干冰(固体CO2)是一种人工降雨的方法。干冰在大气中发生的变化为( )
A. 熔化吸热 B. 升华吸热 C. 液化放热 D. 汽化放热
【答案】B
【解析】
【详解】干冰是二氧化碳的固体,极易发生升华现象,干冰升华时吸热,很久未下雨时云层中有大量的水蒸气,水蒸气遇冷液化为小水滴,小水滴聚合为大水滴,因而形成了雨,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 如图所示是用电子秤称体重时的情景,根据图中信息可知该秤测量的物理量是( )
A. 体积 B. 质量 C. 密度 D. 重力
【答案】B
【解析】
【详解】由图得,测量仪器上的单位是kg,是质量单位,则该秤测量的物理量是质量,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. “绿水青山就是金山银山”,为了保护环境,恢复香溪河流域生态,兴山县政府颁布了“十年禁渔”令。十年后,我们漫步香溪河畔,在平静的河水中将看见“云在水中漂,鱼在云中游”的美景,对这一现象的形成,下列说法正确的是( )
A. 云和鱼都是虚像 B. 云是虚像,鱼是实像
C. 云和鱼都是由光的反射形成的 D. 云和鱼都是由光的折射形成的
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】云在水中漂,此处的云是光的反射形成的虚像。鱼在云中游,看到水中的鱼是光的折射形成的虚像。故A正确,BCD错误。
故选A。
5. 在中药房里,药师还在用传统的中药材称量工具——戥秤。如图所示,使用时,将待测药材放在秤盘上,用手拎住秤纽A或B(相当于支点),使秤砣在秤杆上移动,当秤杆水平平衡时就可以在秤杆上读出药材的质量。下列说法正确的是( )
A. 戥秤依据的是杠杆原理,力臂长的一侧对应的力也较大
B. 若使用了磨损的秤砣,则测量值比药材质量真实值小
C. 要称50g中药,称量时发现秤砣位于50g刻度时,秤杆右端向上翘起,应减少中药使秤杆恢复水平平衡
D. 使用秤纽A的最大测量值比使用秤纽B的最大测量值小
【答案】C
【解析】
【详解】A.戥秤依据杠杆原理 ,力臂长的一侧对应的力更小,故A错误;
B.磨损的秤砣质量变小,根据杠杆平衡条件,为使杠杆平衡,秤砣需向远端移动,测量值会大于真实值,故B错误;
C.秤杆右端向上翘起,说明药材质量大于50g,应减少中药使秤杆平衡,故C正确;
D.使用秤纽A时,药材的力臂更短,秤砣对应的最大力臂增大,秤砣重力不变,根据杠杆平衡条件,最大测量值更大,故D错误。
故选 C。
6. P、Q是同一直线上相距14米的两点,甲、乙两车分别从P、Q两点同时出发做直线运动,先后到达距P点6米处,时间差为2秒。两车的s-t图像如图(a)(b)所示,则两车的运动方向和甲车速度大小判断正确的是( )
A. 两车同向而行,v甲为4米/秒
B. 两车同向而行,v甲为2米/秒
C. 两车相向而行,v甲为4米/秒
D. 两车相向而行,v甲为2米/秒
【答案】B
【解析】
【详解】由题可知,甲、乙两车分别从P、Q两点同时出发做直线运动,先后到达距P点6米处,此处可以在P点异侧,画简图如下
因为甲、乙两车分别从P、Q两点同时出发做直线运动,P、Q是同一直线上相距14米,所以甲乙两车只能同向向左运动,或者相向运动。相向运动时,乙行驶的距离BQ为
同向行驶时,乙行驶的距离AQ为
由图像(a)可知,物体运动的速度为
由图像(b)可知,物体运动的速度为
当
时,乙的速度为
相向运动时,甲到达距P点6米处所用的时间为
乙到达距P点6米处所用的时间为
时间差为
由可知,同向行驶,甲通过的距离不变,所用时间不变,乙通过的距离变大,所用的时间变大,所以时间差大于。当
时,乙的速度为
相向运动时,甲到达距P点6米处所用的时间为
乙到达距P点6米处所用的时间为
时间差为
同向运动时,甲到达距P点6米处所用的时间为
乙到达距P点6米处所用的时间为
时间差为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 立定跳远是宿迁中考体育选考项目之一。某项目化小组的同学设计了一种装置来监测脚尖过线犯规的现象。开关S1在常态下是断开的,当考生踏上测试垫时,开关S1闭合;开关S2为红外感应开关,在常态下是闭合的,当装置感应到脚尖过线时,红外感应开关S2断开,电铃发出声音提醒裁判该考生犯规。下列电路图中,符合上述监测工作要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电路设计要求,开关在常态下是断开的,当考生踏上测试垫时,开关闭合;开关为红外感应开关,在常态下是闭合的,当装置感应到脚尖过线时,红外感应开关断开,电铃发出声音提醒裁判该考生犯规,因此正常情况下,闭合开关、时,电铃未被接入电路,只有当开关断开后,电铃才被接入电路发声,所以电铃应被开关短接,分析ABCD四幅电路图,可知B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 如图所示,平面镜OM与ON镜面之间夹角为α,在两平面镜角平分线上有一个点光源S,如果要保证S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射,则α的最小值是( )
A. 120° B. 90° C. 72° D. 60°
【答案】C
【解析】
【详解】S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射,根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线SB,如图所示:设入射光线SA与平面镜MO的夹角为β,则反射光线AB与平面镜MO的夹角也为β,当第二次入射时候,原来的反射光线AB即为入射光线,则AB与平面镜NO的夹角为180-α-β,同理,SB与平面镜NO的夹角也为180-α-β,要使第三次反射不发生,β≥180-2α,又因为β的最小值为,所以≥180-2α,解得α≥72度。
故选C。
9. 如图所示的电路,电源电压保持不变。小灯泡的额定电压为6V,滑动变阻器铭牌标有“50Ω,1A”字样,电流表选用0~3A量程。先闭合开关S1、断开开关S2,此时小灯泡正常发光;保持开关S1闭合,再闭合开关S2,当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时,电流表的示数为0.8A。则保持开关S1、S2都闭合,忽略温度对灯丝电阻的影响,使用过程中元件完好,在保证电路安全的情况下,下列说法中( )
①将滑动变阻器的滑片向右移动,小灯泡实际功率不变
②滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50Ω
③通过电流表的电流最小值为0.72A
④电路的总功率最大值为9.6W
A. 只有①②正确 B. 只有③④正确
C. 只有①②③正确 D. 只有①③④正确
【答案】D
【解析】
【详解】①开关S1、S2都闭合,灯泡和滑动变阻器并联,电流表测干路电流;将滑动变阻器的滑片向右移动,根据并联电路特点可知,灯泡两端的电压和通过的电流不变,由P=UI可知,灯泡的实际功率不变,故①正确;
②先闭合开关S1、断开开关S2,小灯泡正常发光,此时电路为只有灯泡的简单电路,小灯泡的额定电压为6V,故电源电压U=6V;保持开关S1闭合,再闭合开关S2,灯泡和滑动变阻器并联,电流表测干路电流;当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时,电流表的示数为0.8A,根据并联电路电流规律和欧姆定律知道,通过灯泡的电流为
电流表示数最大为3A,滑动变阻器允许通过最大电流为1A,因此通过滑动变阻器最大电流为I滑大=1A,故滑动变阻器接入电路的最小阻值为
滑动变阻器接入电路的最大阻值为50Ω,
因此滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是6~50Ω,故②错误;
③当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电流表的示数最小;此时通过滑动变阻器的电流为
根据并联电路电流规律可知,通过电流表的电流最小值为
故③正确;
④由②知道,通过滑动变阻器最大电流为I滑大=1A,根据并联电路电流规律,电路中最大电流为
则电路的总功率最大值为
故④正确。
综上所述,只有①③④正确,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10. 某品牌电热扇工作原理如图所示。为双触点开关,1、2、3、4为开关触点,通过旋转开关,可实现加热功能的“空挡”“低温挡”和“高温挡”之间的切换;电动机工作时可使电热扇往复转动,假设电动机在工作过程中忽略机械之间的摩擦损耗。和均为电热丝,阻值不受温度影响,。电热扇部分参数如表所示。下列有关说法正确的是( )
额定电压
220V
高温挡加热功率
1650W
电动机功率
44W
电动机线圈电阻
6Ω
A. 电热扇吹温热风时,电路正常工作消耗的总功率为550W
B. 电热扇处于高温挡时,通过电热丝和的电流之比为
C. 电动机正常工作10min,产生的机械能为26400J
D. 改变电路中所有开关的通断,当电热扇工作时,电路中电流的变化范围为0.2A~7.7A
【答案】D
【解析】
【分析】结合电路图,分析电路的不同连接方式,根据公式判断不同连接方式对应的挡位,再根据欧姆定律和电功的计算公式进行相关计算。
【详解】A.电热扇吹温热风时,即电热扇处于“低温挡”,由图可知,此时电动机和电热丝R1并联工作,此时电热丝R1的加热功率为
此时电路消耗的总功率为
故A错误;
B.电热扇处于高温挡时,电热丝R1和R2并联。此时通过电热丝R1的电流为
电热丝R2的功率为
则通过电热丝R2的电流为
所以,通过电热丝R1和R2的电流之比为
故B错误;
C.电动机正常工作时消耗的总电能为
电动机正常工作时的电流为
电流通过电动机线圈产生的热量为
则电动机产生的机械能为
故C错误;
D.当电路中只有电动机工作时,电路中的电流最小,为
当电动机和高温挡同时工作时,即电动机、R1和R2并联时,电路中的电流最大,为
所以,电路中电流的变化范围为0.2A~7.7A,故D正确。
故选D。
第二卷:非选择题(本部分满分110分)
11. 2022年11月8日,月全食和月掩天王星的罕见天象同屏出现。月全食是由于 _________形成的;色光的三原色是红、_________、蓝。
【答案】 ①. 光的直线传播 ②. 绿
【解析】
【详解】[1]月全食是由于月亮、地球,地球在月亮和太阳中间,是由于光的直线传播形成的;
[2]光的三原色是红、绿、蓝。
12. 如图所示的是手机工具箱中的一款工具,可用来呈现声音的_______,我们在通电话时能辨别出是谁发出的声音,这是由于每个人发出声音的_______不同(均选填“音调”、“响度”或“音色”)。
【答案】 ①. 响度 ②. 音色
【解析】
【详解】[1][2]图中40dB指的是声音的强弱等级,即呈现声音的响度;我们在通电话时能辨别出是谁发出的声音,这是由于每个人发出声音的音色不同。
13. 随着物质生活水平的提高,小轿车已经走进了我们普通的家庭,小明家最近也购买了一辆轿车,请根据下列提供的信息回答相关问题。
小明通过上网查阅得到这款轿车发动机输出功率与转速的关系如图乙所示;小明又通过父亲了解到,当车速是100km/h时,发动机转速是2000r/min,平均油耗为9L/100km。分析上述信息可知:当这辆汽车以100km/h匀速行驶时,1小时发动机所做的有用功为 ______J,消耗汽油产生的内能______J,此时发动机的效率约为 ______。(已知汽油的热值为,密度为0.8)
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【分析】
【详解】解:当车速是时,发动机转速是,由图象知,发动机转速是,此时发动机输出功率是
由得,当这辆汽车以匀速行驶时,1小时发动机所做的有用功
由得,1小时这辆汽车以匀速行驶路程
汽车平均油耗为,所以汽车行驶,消耗汽油,消耗汽油的体积
由密度公式得,消耗汽油的质量
消耗汽油放出的热量
发动机的效率
14. 2024年5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空。为应对月球的光照环境,小海在地球上利用阻值随光照强度变化的光敏电阻设计了“模拟唤醒系统”,光敏电阻是由________材料构成的(选填“超导体”或“半导体”)。如图所示,R为定值电阻,若a、b两端电压等于3V时,控制电路启动,此时的大小为;等于1V时控制系统彻底关机,此时的大小,则________,若都经过相同时间,控制电路启动时唤醒电路消耗电能为,控制电路彻底关机时唤醒电路消耗电能为,则________。
【答案】 ①. 半导体 ②. 1∶5 ③. 3∶1
【解析】
【详解】[1] 光敏电阻是由半导体材料构成的,阻值随光照强度会发生变化。
[2]若a、b两端电压时,则光敏电阻Rp的电压为
此时光敏电阻的阻值,时,此时Rp的电压为
此时光敏电阻的阻值
两种情况下,光敏电阻的比值
[3]若都经过相同时间t,控制电路启动时唤醒电路消耗电能为
控制电路彻底关机时唤醒电路消耗电能为
则控制电路启动和关闭唤醒电路时消耗的电能之比
15. 智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务,在图书馆领域,机器人可以辅助或替代图书馆员的工作,提供整理图书、读者咨询等服务。下表是某智能机器人图书馆员“小i”(如图)的部分参数:
参数名
电源电压/V
最大负重/kg
提升重物最大高度/m
机器人车轮直径/cm
充电功率/W
数据
48
12.5
0.6
10
2.5
(1)“小i”也提供无线上网服务,它与互联网之间通过______来传递信息。在阳光充足的时候,“小i”可以通过“晒太阳”将______能转化为电能
(2)如图乙所示为“小i”承受图书重力的过载保护电路原理图,图中R为压力传感器,阻值随所受压力变化图像如图丙所示,图乙中触发器的电阻忽略不计,通过的电流超过0.5A时就触发电动机停止工作,放弃执行搬书指令,以免“小i”受损伤。因此为保护“小i”,电阻箱的阻值至少应为______Ω;“小i”长时间工作后,为减轻其最大负重,应将电阻箱的阻值适当______(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1) ①. 电磁波 ②. 太阳##光
(2) ①. 81 ②. 减小
【解析】
【小问1详解】
[1]电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。
[2]太阳能电池板将太阳能转化为电能。
【小问2详解】
[1]“小i”承受的最大压力
由图丙可知,当F=125N时,压力传感器的阻值R=15Ω由得,电路总电阻
电阻箱R0接入的最小阻值
[2]由于电源电压和触发电动机停止工作的电流不变,根据可知,电路总电阻不变,要减轻“小i”的最大负重,即减小其承受的压力,由图像可知压力传感器的阻值将增大,所以由电阻的串联可知,应将电阻箱R0的阻值适当减小。
16.
(1)如图,一束光线斜射到林中的水面上,请用笔画出进入水中的折射光线的大致位置。
(2)如图甲所示为搬花神器,用它把花盆抬起时,相当于一个绕O点转动的杠杆。其简化示意图如图乙所示,请在乙图中画出:花盆所受重力的示意图(O'为其重心);杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
(3)如图所示的电路面板上有红、绿灯各一个,三个拨动开关、、,为了在不打开盒子的情况下探究盒内的电路结构,小亮做了多次实验并将实验结果填入下表。
只闭合的开关
、
、
、
、、
灯的发光情况
红灯
不亮
不亮
不亮
亮
亮
不亮
亮
绿灯
不亮
不亮
不亮
不亮
亮
不亮
不亮
根据上述实验情况,在虚线框内画出盒内电路图(注意标明对应元件的符号,红灯、绿灯分别用、表示)。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角(折射光线向法线偏折)。在入射点的法线另一侧、水中画出折射光线,箭头指向水中,使折射光线与法线的夹角小于入射光线与法线的夹角即可。
【小问2详解】
过重心竖直向下画带箭头的线段,标记为,即为花盆重力的示意图。
根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变时,动力臂越长,动力越小。最长动力臂为支点到动力作用点的距离,连接,即为力臂; 动力垂直于向上画(重力使杠杆逆时针转动,动力需使杠杆顺时针转动),标记和,据此作图。
【小问3详解】
①单独闭合或或,灯都不亮,说明每个灯至少需要同时闭合两个或两个以上的开关,才可以正常工作。
②当闭合开关、时,红灯亮,绿灯不亮,说明红灯所在电路为通路。
③当闭合开关、时,两灯都亮,说明此时、同时控制这两盏灯,此时两灯为串联。
④当闭合、时,两灯都不亮,说明开关为总开关。
⑤当闭合、、时,红灯亮,绿灯不亮,说明把绿灯短路;综合上述情况,据此作图。
17. 材料一:弹簧是我们生活中常见的物体,应用在我们生产生活中很多领域,早在很多年前英国物理学家胡克就发现弹簧的形变量∆x(即受力时弹簧长度与弹簧原长的差值)与所受到的力F成正比,即F=k∆x(k为弹簧的劲度系数,同一弹簧k值保持不变)。
材料二:圆周运动是我们生活中常见的运动形式,描述圆周运动的物理量有线速度v(单位m/s),角速度ω(单位rad/s),周期T(单位s),频率f(单位Hz)等物理量,线速度的大小描述了做圆周运动的物体沿着圆弧运动的快慢,角速度的大小描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢,线速度与角速度的关系为v=ωr,当物体始终受到一个指向圆心的力,物体就会做圆周运动,我们把它叫做向心力。做匀速圆周运动物体的向心力与线速度和角速度满足以下关系式:,其中r为物体做圆周运动的半径。
请同学们根据以上材料,分析以下问题:
近几年我国航天事业飞速发展,宇航员在太空中处于完全失重状态,长期在这样的环境中生活,对宇航员的身体健康会造成影响,所以某兴趣小组设想让宇航员的生活舱旋转起来,宇航员站在圆形生活舱边缘处,头部指向圆心,让边缘地板给宇航员提供向心力模拟重力。生活舱可看成半径r=10m的圆形模型,如图甲所示。宇航员生活舱中向心力测量器简易结构如图乙所示,刚性杆P上端固定一光滑水平横杆,一轻弹簧左端连接在P杆上,右端连接质量为0.4kg的绝缘物体A,其中间有小孔,可套在横杆上自由滑动,下端固定一个导电滑片。测量前弹簧刚好处于原长,导电滑片处于电阻丝R1的最左端。当把测量器放到生活舱中心处,让P杆与生活舱的中轴线OO′重合,宇航员可根据电压表的示数Uv确定此时模拟重力的大小。已知电源的电压U恒为6V,不计电源内阻,长10cm的电阻丝R1总阻值为20Ω,其阻值与长度成正比。定值电阻R2=10Ω,弹簧原长l0=0.06m,劲度系数k=1N/m,地球表面g取10N/kg,求:
(1)生活舱以多大角速度旋转,宇航员的模拟重力与在地球表面的重力一样大;
(2)第(1)问中电压表的示数U0;
(3)模拟重力与质量的比值称为g',请写出g'与电压表示数UV的函数关系式。
【答案】(1)1rad/s;(2)1.6V;(3)UV=16g′
【解析】
【详解】(1)设宇航员的质量为m,依题意可得边缘地板给宇航员提供的向心力等于宇航员在地球表面的重力,根据做匀速圆周运动物体的向心力与角速度的关系可得F向=mω2r=mg
解得
(2)向心力测量器中的物体A所需的向心力由弹簧弹力提供,设ω=1rad/s时弹簧伸长量为Δx1,此时弹簧弹力大小为F弹=kΔx1
物体A做圆周运动的半径为:r1=l0+Δx1,同理有:F弹=mAω2r1,联立可得kΔx1=mAω2(l0+Δx1)
其中:mA=0.4kg,代入数据解得1N/m×∆x1=0.4kg×(1rad/s)2×(0.06m+∆x1)
解得Δx1=0.04m。可知导电滑片与电阻丝R1最左端的距离等于Δx1,长电阻丝R1总长度为L=10cm=0.1m
总阻值R1=20Ω,则电阻丝与电压表并联部分的电阻值为
设电路中的电流为I1,由欧姆定律可得U=I1(R1+R2)
所求电压表的示数
(3)对宇航员有mg'=mw'2r
对物体A有
物体A做圆周运动的半径
电阻丝与电压表并联部分的电阻值为
电压表示数
联立代入已知数据得到g'与电压表示数UV的函数关系式为
18. 图所示是某一自动冲水器的结构示意图。图中的水箱为一圆柱体,其底面直径D=0.8米;进水管A的管口截面积SA=3厘米2,管内水速(即进水速度保持不变)vA=1米/秒;出水管B在出水时的管内水速(即出水速度保持不变)vB=1.5米/秒。若要求这个冲水器每隔5分钟能自动持续出水0.5分钟,求这个冲水器内部U形管右边的管长h和出水管B的截面积SB。
【答案】0.18m,22厘米2
【解析】
【详解】进水管5min +0.5 min进水的体积为
出水管0.5min出水的体积
因进水和出水的体积相等,所以
当水箱进水5min的体积为
这个冲水器内部U形管右边的管长
19. 在做“测量小灯泡的电阻”实验时,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)根据公式______,可通过对电流和电压的测量来间接测出小灯泡的电阻;
(2)连接完图甲电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表和电压表均无示数,原因可能是______;
(3)排除故障后,实验过程中,调节滑片P使电压表示数为______V,此时小灯泡内正常发光,电流表的示数如图乙所示。由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(结果保留一位小数);
(4)利用此装置还可以完成的实验有______。
【答案】(1)
(2)电流表或变阻器断路
(3) ①. 2.5 ②. 10.4
(4)测小灯泡的电功率
【解析】
【小问1详解】
根据欧姆定律的公式变形可得,,根据该公式可求出待测电阻大小。
【小问2详解】
由题意可知,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表没有示数,说明该电路断路,电压表也没有示数,说明与电压表并联部分以外的电路断路,则故障原因可能是电流表或变阻器断路。
【小问3详解】
[1]因为灯在额定电压下正常发光,实验过程中,应调节滑片使电压表示数为2.5V。
[2]如图乙所示,电流表的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表示数为0.24A,由可得,小灯泡正常发光时的电阻为
【小问4详解】
此实验可以测量小灯泡两端的电压与通过小灯泡的电流,由可知,利用此装置还可以完成的实验有测小灯泡的电功率。
20. 要配制60mL密度为1.1g/cm3的盐水,器材有:托盘天平(砝码有100g、50g、10g、5g各1个,2个20g)、水(密度为1g/cm3)、盐、烧杯、滴管等。水加入盐后体积变化忽略不计。
(1)称量所需水的质量,将天平放在水平台面上,把游码移到标尺的 ______处,调节天平平衡,将烧杯放在天平左盘,在右盘中加减砝码并移动游码,天平再次平衡后,所加砝码和游码的位置如图所示,则烧杯质量为______g。保持右盘中砝码和游码位置不变,接下来的具体操作合理的是 ______(选填“A”或“B”);
A.再向右盘中加50g和10g砝码各一个,然后向烧杯中加水直至天平再次平衡;
B.先向烧杯中加水,再向右盘中加50g和10g砝码各一个,再次加减水量直至天平再平衡。
(2)取下砝码和烧杯,在天平左、右盘中各放入一张纸片,再次调节天平平衡来称量所需盐的质量。先在右盘中加入 ______g砝码,将游码移到标尺的 ______g刻度线处,在天平左盘中加盐,直至天平再次平衡。
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 46 ③. A ④. 5 ⑤. 1
【解析】
【详解】(1)[1] 为了使用天平称量质量时,减小误差,应将天平放在水平台面上,把游码移到标尺的零刻度线处,再调节天平平衡。
[2] 如图所示,横梁标尺的分度值为0.2g,则烧杯质量为
[3] 要配制60mL密度为1.1g/cm3的盐水,则水的质量为
所以保持右盘中砝码和游码位置不变,接下来的具体操作合理的是再向右盘中加50g和10g砝码各一个,然后向烧杯中加水直至天平再次平衡,则烧杯中水的质量即为。故选A。
(2)[4][5] 盐水的质量为
所需盐的质量为
所以取下砝码和烧杯,在天平左、右盘中各放入一张纸片,再次调节天平平衡来称量所需盐的质量。先在右盘中加入5g砝码,将游码移到标尺的1g刻度线处,在天平左盘中加盐,直至天平再次平衡。
21. 小郭在探究影响浮力大小的因素的实验中,他找来了外形相同、体积均为100cm3的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细线等仪器并规范地完成了实验,记录了如表所示的实验数据:
次数
金属块
物块重力/N
液体密度 g/cm3
物体浸在液体中的体积V/cm3
测力计的示数N
1
A
1.0
60
4.4
2
A
1.0
100
4.0
3
A
1.2
100
4
B
3
1.2
100
1.8
观察表中数据,回答下列问题:
(1)由图可知实验所用的物体A的重力为___________N。
(2)根据表格中实验数据可知,表格中标有的位置的数字为___________N。
(3)通过分析比较第2、3两次实验数据,能够说明浮力大小与___________有关。
(4)为了验证浮力大小与物体所受重力无关,他选择了第___________两次实验数据进行对比分析。
(5)小郭利用橡皮泥、烧杯和水进行实验,发现将橡皮泥放入盛水的烧杯中,橡皮泥沉在杯底;再将橡皮泥捏成碗状放入水中,它竟然漂浮在水面上!他认为:浮力的大小还与物体的形状有关,他的观点是___________(选填正确或错误)的。
(6)实验结束后,小霞利用刻度尺、圆柱形容器、有配重的薄壁长烧杯和适量的水测金属块B的密度,他设计的实验步骤如下:(已知S容∶S烧杯=2∶1)
①首先向底面积为S容的圆柱形容器中装入适母的水,将一只装有配重的底面积为S烧杯的减壁长烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时容器中水的深度H1为20cm,如图甲所示,则此时水对容器底部的压强为___________Pa;
②将金属块B吊在烧杯底部,烧杯静止时露出水面的高度h1为5cm,容器中水的深度H2为35cm,如图乙所示,则金属块的质量为___________(用已知物理量符号表示,水的密度为ρ水);
③将金属块B放在烧杯中,烧杯静止时露出水面的高度h2为1cm,如图丙所示。则金属块B的密度为___________kg/m3
【答案】 ①. 5 ②. 3.8 ③. 液体密度 ④. 3、4 ⑤. 错误 ⑥. 2000 ⑦. ρ水S容(H2-H1) ⑧.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]取第2次实验,浮力为
F浮=ρgV排=103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
所以重力为
G=F浮+F=1N+4N=5N
(2)[2]浮力为
F浮1=ρ1gV排=1.2×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1.2N
拉力为
F1=G- F浮1=5N-1.2N=3.8N
(3)[3]通过分析比较第2、3两次实验数据,同一物体浸入体积一定,液体密度不同,浮力不同,可知浮力大小与液体密度有关。
(4)[4]3、4实验只有物体重力不同,液体密度和浸入体积均相同,可用来验证浮力大小与物体所受重力无关。
(5)[5]探究浮力与物体形状是否有关,应控制物体排开液体的体积相同、液体密度相同而形状不同,将同一个橡皮泥做成不同的形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉,他在实验中没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同,因此得出的结论是错误的。
(6)[6]水对容器底部的压强为
[7]图乙中和图丙中都是漂浮,浮力都等于其重力,金属块完全浸没,金属块的质量为
m=ρ水S容(H2-H1)
[8]设长烧杯的高度为h,则乙图中排开水的体积为
V1=V+ S烧杯(h-h1)
则丙图中排开水的体积为
V2= S烧杯(h-h2)
图乙中和图丙中都是漂浮,浮力都等于其重力,由F浮=ρgV排可知,排开水的体积相同,即
V+ S烧杯(h-h1)=S烧杯(h-h2)
整理可得,金属块的体积
V=S烧杯(h1-h2)
金属块B的密度为
22. 物理学告诉我们,对每个星球来讲,下列公式成立:,这一关系式被称为“黄金变换”。其中:R为星球的半径,g为星球的引力常数(我们学过,),M为星球的质量,。
(1)火星的半径是地球的一半,密度是地球的,请你推导:卡特站立在火星上对火星表面的压强与站立在地球上对地面的压强之比是______,球体体积公式:;
(2)若不计空气阻力,人们跳远的最远距离s与星球的g成反比,与起跳速度的关系如图像所示。下列四个关于的表达式中只有一个是正确的,应该选择______;
A. B. C. D.
(3)不计空气阻力,如果卡特在地球上最远可以跳(世界跳远纪录),则他在火星上以相同的速度起跳,最远可以跳______m。(保留到小数点后一位)
【答案】 ①. 4∶9 ②. B ③. 20.1
【解析】
【详解】(1)[1]带入公式可求压强之比为
(2)[2]因为该图象为正比例函数,即人们跳远的最远距离s与起跳速度v0的平方成正比,又因为与星球的g成反比,因此三者的关系为
故选B。
(3)[3]因为
,
所以
则在火星可跳距离最远为
23. 在如图所示的电路中,直径为D的圆环是用超细均匀的电阻丝制成的,其阻值为R,图中A、B……、H为圆环的等分点,A点固定。P为滑片,且滑片P能沿圆环滑动,并保持良好的接触,电源电压恒定。当闭合电键K后,滑片P沿圆环顺时针滑动时,图中各电表的示数会发生变化。甲、乙两同学按此电路图分别做实验,并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数,如表一、表二所示。
表一(甲同学测得实验数据):
滑片P的位置
位置B
位置C
位置D
位置E
位置F
位置
位置A
电流表A的示数(安)
0.25
0.20
0.18
0.17
0.18
0.19
电压表V1的示数(伏)
3.75
3.00
2.70
2.55
2.70
2.85
电压表V2的示数(伏)
2.25
3.00
3.30
3.45
3.30
3.15
表二(乙同学测得实验数据):
滑片P的位置
位置B
位置C
位置D
位置E
位置F
位置G
位置
电流表A的示数(安)
0.24
0.17
0.13
0.11
0.09
0.08
电压表V1的示数(伏)
3.60
2.55
1.95
1.65
1.35
1.20
电压表V2的示数(伏)
2.40
3.45
4.05
4.35
4.65
4.80
根据上述实验数据,回答下列问题:
(1)根据表一中的实验数据,请你通过计算、分析完成表一中位置A下的空格,在图上标出位置(大致位置);
(2)根据表一、表二中的实验数据,请你通过比较、分析来说明甲、乙两同学测得的实验数据不同的原因(请画出电路图说明);
(3)根据(2)中的分析,请你思考:当滑片P滑到GA之间位置x时,则表二中位置x下的空格可能的数据(即各电表的示数)分别是( )
A. 0.05安,0.75伏,5.25伏 B. 0.07安,1.05伏,4.95伏
C. 0.16安,2.40伏,3.60伏 D. 0.10安,1.5伏,4.5伏
【答案】(1) (2)表二中电流表示数一直减小,说明圆环的等效电阻一直变大,原因可能是乙同学做实验时,圆环在G、A之间发生断路,等效电路如下图(a)(b)所示: (3)B
【解析】
【小问1详解】
当P在位置C时,圆环的等效电阻,由电流表A的示数和电压表示数可得
解得。
当P在位置E时,两个半圆环并联,圆环的等效电阻,由电流表A的示数和电压表示数可得
解得。
由电源、电阻两端电压即圆环的等效电阻两端电压的关系,可得P在位置C时,有
①
P在位置E时,有
②
联立①②,解得,。
所以当P在位置A时,圆环的等效电阻为0,电流表示数为
电压表示数为6V,电压表的示数为0。
当P在位置X时,由电流表A的示数和电压表示数可得圆环的等效电阻为
解得或。所以X的位置在F与G之间,作图如下:
【小问2详解】
略。
【小问3详解】
此时P在G、A之间的位置X时,由表二中各电表的变化规律可知:电流表示数应小于0.08A,将全部电阻全部接入总阻值为95Ω,此时电路电流最大为大于0.063A,故电流大于0.063A,小于0.08A。电压表示数应小于1.2V,电压表示数应大于4.8V。
故选B。
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