精品解析:2026年山东省青岛市李沧区中考自招一模物理试题
2026-05-02
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2份
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45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 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 青岛市 |
| 地区(区县) | 李沧区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.46 MB |
| 发布时间 | 2026-05-02 |
| 更新时间 | 2026-05-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57663490.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
九年级物理试题
(考试时间:90分钟满分:120分)
说明:
1.本试卷分为第I卷和第II卷两部分,共31题。第I卷为选择题,共17题,40分;
第II卷为非选择题,共14题,80分。
2.所有题目均在答题卡上作答,在试卷上作答无效。
第I卷(共40分)
一、单项选择题(满分22分,共11题,每题2分。每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 我国劳动人民发明了一种瓷制的罐中罐“冰箱”如图所示,内外罐之间填有沙子。盛夏季节里,不利于给“冰箱”中食物降温的做法是( )
A. 经常给两罐间的沙子浇水
B. 给两罐间的沙子上方加些冰块
C. 把“冰箱”放在湿热环境中
D. 把“冰箱”放在干燥通风的地方
2. 关于足球运动涉及的物理知识,下列分析错误的是( )
A. 赛前给足球充气,球内空气的密度不变
B. 运动员用头顶足球时,球对头施加了力的作用
C. 足球鞋底凹凸不平,是为了增大与草坪的摩擦力
D. 点球赛中守门员扑出射向球门的足球,说明力可以改变物体的运动状态
3. 把带有滴墨水器的小车,放在水平桌面上的纸带上,小车每隔相等时间滴一滴墨水当小车向左作直线运动时,在纸带上留下了一系列墨水滴,分布如图所示设小车滴墨水时间间隔为t,那么研究小车从图中第一滴墨水至最后一滴墨水运动过程中,下列说法中正确的是( )
A. 小车的速度是逐渐增大的
B. 小车运动的时间是7t
C. 小车前一半时间内的平均速度较全程的平均速度大
D. 小车在任一时间间隔t内的平均速度都比全程的平均速度小
4. 如图所示质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始下滑,撞击静止在水平面上的纸盒,甲球将纸盒推动的更远,水平面的粗糙程度也相同,关于该实验,下列判断正确的是( )
A. 本实验是研究动能大小与速度的关系
B. 根据现象可以推知甲球到达水平面时的速度较大
C. 根据现象可以推知甲对纸盒做的功较多
D. 如果甲乙从不同高度静止滚下,则不能判断甲乙到达水平面时具有动能多少
5. 在图电路中,灯泡LA和LB都是正常发光的,忽然灯泡LA比原来暗些,而灯泡LB比原来亮些,则电路中( )
A. 电阻R1断路 B. 电阻R1短路 C. 电阻R2断路 D. 电阻R2短路
6. 某密闭容器内盛有一部分水,如图所示放置时,水对底部压强为p1,容器对桌面压强为p2,当把容器倒置放在桌面上时( )
A. p1值、p2值都不变 B. p1值、p2值都增大
C. p1值、p2值都减小 D. p1值、p2值中一个增大,一个减小
7. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的读数为,若要使电流表的读数变为,不考虑电流表内阻对电路的影响,则( )
A. 在电路中串联一个电阻,且
B. 在电路中串联一个电阻,且
C. 在两端并联一个电阻,且
D. 在两端并联一个电阻,且
8. 一束光从真空入射到某一透明物质的表面上后,同时发生了反射和折射现象,如果反射光线跟折射光线之间的夹角为α(α<180°),那么反射光线跟入射光线之间的夹角( )
A. 一定小于180°-α B. 一定等于180°-α
C. 一定大于180°-α D. 一定大于
9. 现有两个使用同一种燃料的同规格加热器,用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质的比热容是乙物质的2倍,甲物质的质量是乙物质的,当甲物质升高的温度是乙物质的时(甲、乙物质的物态都不发生改变),加热甲物质所用燃料的质量是加热乙物质所用燃料的质量的2倍,则甲乙两加热器利用热能的效率之比是( )
A. B. C. D.
10. 世界上部分地区使用华氏温度计量温度。规定水凝固时的温度为32华氏度,标准大气压下水沸腾的温度为212华氏度,中间分为180等份,每等份代表1华氏度。青岛今年冬天的最低气温大约零下10摄氏度,换算成华氏温度为( )
A. 4华氏度 B. 12华氏度 C. 14华氏度 D. 16华氏度
11. 如图所示,聪明爱玩的小明将一个滑轮固定在竖直墙壁上,另一个固定在自己的滑板车上,用绳子将两个滑轮组装成滑轮组,小明在滑板车上拉动手中的绳子,他用15N的拉力在6s内,使自己和滑板车一起沿水平地面匀速向墙运动了1.8m,滑轮重,轴摩擦和绳重忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 滑板车对人施加的摩擦力沿水平方向向左
B. 竖直墙壁受到的拉力是30N
C. 滑板车受到地面的摩擦力大小为15N
D. 动滑轮对滑板车拉力的功率为9W
二、多项选择题(满分18分,共6题。每题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分)
12. 中国空间站持续开展空间科学实验,为人类探索宇宙奥秘贡献了中国智慧。下列说法正确的是( )
A. 飞船与空间站对接后,它相对于空间站是静止的
B. 航天员太空授课是利用电磁波与地面传递信息
C. 飞船返回大气层时,外壳的温度会升高,是因为热传递增加了外壳的内能
D. 空间站上的太阳能电池板的主要作用是将太阳能转化为内能
13. 2024年1月20日凌晨,某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故。专业人员进行了如图所示的模拟实验解释粉尘爆炸:在无盖小筒里放入干燥面粉,点燃蜡烛,用筒盖盖住大筒,向小筒内鼓入空气,使面粉弥漫在大筒内,面粉迅速被点燃引发爆炸,把筒盖冲起。下列有关分析正确的是( )
A. 向小筒内鼓入空气时,大筒内的气压增大
B. 面粉弥漫在大筒内是分子运动引起的
C. 面粉燃烧时将内能转化成化学能
D. 筒盖被冲起的过程与四冲程汽油机的做功冲程相似
14. 如图所示是由中国电建集团承建的南非红石100兆瓦塔式熔盐光热电站项目,该项目是撒哈拉以南非洲首个塔式熔盐光热电站项目。该光热电站利用2万面定日镜,将太阳光汇聚到熔盐吸热塔,熔盐被加热成液态流入下方的热盐罐中。热熔盐将水加热形成高温高压的水蒸气,推动汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是( )
A. 熔盐塔式光热电站利用的太阳能是可再生能源
B. 水被熔盐加热是通过做功的方式改变了水的内能
C. 发电机的工作原理是电流的磁效应
D. 汽轮机带动发电机发电,将电能转化为机械能
15. 如图,某运送物资的货运火车由30节车厢组成,火车在车头牵引下沿平直轨道匀速行驶时,车头对第1节车厢的牵引力为。若每节车厢所受阻力(摩擦阻力和空气阻力的统称)均相等,则( )
A. 每节车厢所受阻力为
B. 第16节车厢受到的阻力为
C. 第16节车厢受到的牵引力为
D. 第30节车厢受到的牵引力为
16. 如图所示电路,电源电压保持不变,灯、分别标有“6V;0.5A”、“6V;1A”字样。只闭合S,滑片P置于滑动变阻器最左端,仅有一只灯泡正常发光;滑片P置于中点,再闭合,电压表示数为4V。若灯丝电阻不变,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 灯的阻值为12Ω
B. 两灯同时发光时比暗
C. 电源电压为9V
D. 滑动变阻器的最大阻值为30
17. 如图甲,将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平。木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化规律如图乙。下列说法正确的是(,)( )
A. 木块的重力是50N
B. 木块的体积是
C. 停止加水后,细线对木块的拉力是20N
D. 木块的密度是
第II卷(共80分)
三、填空与作图题(满分15分,共4题)
18. 如图所示,A、B两个物体叠放在水平地面上,水平拉力F作用在物体B上,使A、B一起向右做匀速直线运动,请作出物体A的受力示意图。(物体A的重心已给出)
19. 随着人工智能技术的发展,无人驾驶快递车已在全国多地投入运营。如图所示,该车搭载了超声波雷达等多种传感器,构成了强大的环境感知系统。其中,超声波雷达在实现最后几米的精准停靠、规避近距离障碍物时,发挥着重要的作用。某次配送过程中,快递车在靠近配送点时,超声波传感器向正前方静止障碍物发射信号,经过后接收到反射回来的信号,期间快递车以的速度沿平直路面匀速直线前进。(声波在空气中的传播速度为)
(1)快递车利用超声波感知障碍物,说明声可以传递________。请再列举一个生活中对声的利用与此处相同的事例:________。
(2)求快递车接收信号时与障碍物之间的距离。
(3)快递车以匀速行驶时,测得前方处有静止障碍物。系统延迟后启动刹车,刹车后快递车最多滑行停下。请通过计算判断快递车是否会撞上障碍物。
20. 按要求完成下列填空题。
(1)两条光线通过透镜的光路如图所示,该透镜是________透镜(选填“凸”或“凹”),光线透过玻璃砖,照射在木板上,请画出光线穿过玻璃砖的大致光路________。
(2)如图所示,烛焰点发出三条光线(图中没画出),经过凸透镜后会聚到点。
①请大致画出图中三条光线对应的入射光线及烛焰点________;
②烛焰经凸透镜成的像,相对于物是的________(选填“放大”或“缩小”)。
21. 在跨学科实践活动中,小明制作了一杆秤如图所示,杆秤秤砣的质量为,杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到提纽的距离分别为和,则被测物体的质量为________;若秤砣有缺损,则测量值比被测物体的真实质量要________(选填“偏大”或“偏小”);若想增大这杆秤的测量范围,可将提纽向________(选填“左”或“右”)移动。
四、实验探究题(满分29分,共5题)
22. 小明用天平和量筒测量一个矿石(不吸水)的密度,实验步骤如下:
(1)小明先将天平放在水平台上,并将游码移至标尺左端的零刻度线处。横梁静止时,分度盘指针如图甲所示,此时应将右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)移动。
(2)用调节好的天平测量矿石的质量,当将砝码盒中最小的砝码放入右盘时,分度盘指针也如图甲所示,此时小明应________;天平重新平衡后,所用砝码和游码的位置如图乙所示,则矿石的质量为________。
(3)在量筒中倒入适量的水,水面到达的位置如图丙所示。然后小明将矿石用细线系好慢慢放入量筒,浸没于水中,一段时间后水面到达的位置如图丁所示。由此可以算出矿石的密度为________。
(4)小超也想测出矿石的密度,但发现自己现有的器材中有天平(含砝码),但没有量筒,找来一个烧杯,设计了另一种测量矿石密度的方案:
A.用天平测出矿石的质量为;
B.在烧杯中倒满水,称出烧杯和水的总质量;
C.将矿石轻轻放入装满水的烧杯中,矿石沉入杯底,烧杯溢出水后,重新放在天平左盘上,称出此时烧杯、杯内矿石和水的总质量;
D.水的密度已知,记为;
E.则矿石密度的表达式:________(用、、、来表示)。
23. 小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)由此小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与___________有关。于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图(1)所示的实验;
(2)实验时用弹簧测力计水平拉动木块,使其做___________运动,根据___________的知识,得出滑动摩擦力与拉力大小相等:
(3)小刚通过比较___________两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想。
(4)小刚还发现,汽车速度越快,越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此,他改进探究实验的装置,如图(2)A所示,电动传送带做匀速运动,当木块相对地面静止时,弹簧测力计的示数如图(2)B所示;(忽略滑轮的摩擦)
①木块相对地面静止时,木块受到的摩擦力大小为___________N;
②小刚改变传送带速度,根据实验数据绘制的速度与时间(v﹣t)和拉力与时间(F﹣t)的关系图像,如图(2)图C、D所示,分析图像可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小___________;(选填“有关“或“无关”)。
24. 在跨学科实践活动中,小明制作的直流电动机模型如图所示,其线圈由漆包线绕成,在线圈下方放置一块磁体,将线圈接入电路。
(1)电动机的工作原理是磁场对________有力的作用。
(2)将线圈一端引线的漆皮全部刮去,另一端引线的漆皮刮去________(选填“半周”或“全部”),目的是使线圈能够________。
(3)可以通过改变________方向来改变线圈的转动方向。
(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,用手轻轻一推线圈,发现线圈只抖动了一下,并不转动。此时可进行的有效尝试是________(写出一种即可)。
25. 小林同学做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验,电源电压恒为3V。
(1)小林连接了如图甲所示的实物电路,请你在图乙的虚线框中画出对应的电路图。
(2)连接好图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至____(选填“A”或“B”)端。
(3)首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,绘制出如图丙所示的I-U图像,由此得出的实验结论是:________。通过计算可知,此次实验所用的电阻R为________Ω。
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中,小林选择了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,规格为“15Ω;1A”的滑动变阻器,他在进行实验时,控制定值电阻两端的电压为2V不变,当接入的定值电阻为50Ω时,他发现电压表示数始终无法调到2V,请你帮他想出一种解决方法:________。
26. 小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V),小灯泡L(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω),电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω1A”的滑动变阻器R1和“50Ω0.5A”的滑动变阻器R2各一个,导线若干.
(1)请用笔画线代替导线,帮小华同学将图甲中的电路连接完整;
( )
(2)为了顺利完成实验,小华应选用规格为_____(选填“R1”或“R2”)的滑动变阻器;
(3)连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是_____;
(4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片P的位置,获得多组对应的电压值和电流值,绘制小灯泡U﹣I图象如图乙所示,小灯泡的额定功率为_____W.分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要原因是_____;
(5)小华打算增加一个阻值为15Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过操作图中单刀双掷开关(单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次)测量小灯泡的额定电功率,图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是_____.
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丙方案能,丁方案不能
D.丙方案不能,丁方案能
五、计算题(满分16分,共2题)
27. 如图所示,放在水平地面上的杠杆AC能以B点为支点在竖直平面内转动,,。细绳的一端系在杠杆A端,另一端绕过动滑轮固定在天花板上,物体E挂在动滑轮的挂钩上。物体H通过细绳挂在杠杆的C端,物体H的质量为3kg,体积为。在物体H下有一个垫块D,H与D放在一个大水槽F中,杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计,,。求:
(1)要使杠杆AC保持水平平衡,物体E的最大质量为16kg,求动滑轮的质量;
(2)若将垫块D撤走,并往水槽F中注水,为使杠杆AC保持水平平衡,求物体E的最小质量。
28. 坐位体前屈是国家学生体质健康标准的测试项目之一。图甲是测试示意图,图乙是测试仪电路原理图,电源电压恒定,电压表的测量范围为0~3V,定值电阻,滑动变阻器由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成,规格为。为保护电路安全,滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处,此时通过的电流为0.3A;测试时,人通过推动挡板使滑片P从起始位置A向右移动距离x,电压表的示数可反映学生的测试结果,下表格是初三女生测试等级与滑片移动距离x的关系。求:
初三女生测试等级标准
不合格
合格
良好
优秀
滑片移动距离x/cm
<3.7
(1)电源电压;
(2)某女生测试时的电压表示数为2.5V,该女生测试等级是否合格;
(3)在保证电路安全的情况下,该测量仪的滑片P从起始位置A向右移动距离x的范围;
(4)为了增大测量仪的测量范围,同时不损坏其它器材,请你写出一种可行的方案。
六、附加题(满分20分,共3题)
29. 我国不断创新和突破新能源汽车技术,当前中国插电式增程汽车技术已经发展得非常成熟,正经历一场深刻的“技术进化”。增程汽车不再是单纯的“纯电+油箱”简单组合,而是通过大电池、超快充、高能效增程器和AI智能管理四大支柱,正在蜕变为一种体验趋近纯电、但毫无里程焦虑的全新“物种”。如图,某品牌增程式电动汽车以“纯电模式”在封闭的平直路段匀速行驶15km完成测试,动力电池储存的能量从25%减少至20%。增程汽车当动力电池的电量降至某一值时,将启动“增程模式”工作,增程器燃烧汽油,驱动发电机发电给电池充电,增程系统工作的综合效率约为40%,其工作流程如图所示。
(1)测试中,汽车受到的阻力为650N,则牵引力所做的功是多少?
(2)汽车动力电池容量为60kW·h,汽车的电驱综合效率是多少?(结果保留整数)
(3)若全程用“增程模式”完成测试,需要消耗多少升汽油?(汽油的热值为)
30. 如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路,受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作,当室温降至23℃时停止工作。为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,当控制电路中的电流为0.15A时,衔铁刚好被吸下,控制电路电源电压恒为3V。定值电阻为100Ω,线圈电阻忽略不计。求:
(1)受控电路40min内消耗的电能;
(2)受控电路工作时,通过电阻的电流;
(3)热敏电阻的变化范围。
31. 如图甲所示为模拟水位报警器装置,容器上口一边安装激光器,另一边安装接收器,当接收器正常接收到激光照射时,报警器不工作。容器里有一浮块,底部通过弹簧与容器底部相连(弹簧质量、体积忽略不计),当容器里水面上升时,浮块随之上升,一旦浮块挡住激光,报警器报警。已知浮块高为,底面积为,密度为,水面距容器口为时,弹簧恰好保持原长。,。
(1)当时,浮块受到浮力是多少?
(2)两根原长相同的弹簧、,其受外力与伸长量的关系如图乙所示,请通过计算判断哪根弹簧能实现报警的要求?
(3)第(2)问中恰好报警时,水面距容器口的距离是多少?
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九年级物理试题
(考试时间:90分钟满分:120分)
说明:
1.本试卷分为第I卷和第II卷两部分,共31题。第I卷为选择题,共17题,40分;
第II卷为非选择题,共14题,80分。
2.所有题目均在答题卡上作答,在试卷上作答无效。
第I卷(共40分)
一、单项选择题(满分22分,共11题,每题2分。每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 我国劳动人民发明了一种瓷制的罐中罐“冰箱”如图所示,内外罐之间填有沙子。盛夏季节里,不利于给“冰箱”中食物降温的做法是( )
A. 经常给两罐间的沙子浇水
B. 给两罐间的沙子上方加些冰块
C. 把“冰箱”放在湿热环境中
D. 把“冰箱”放在干燥通风的地方
【答案】C
【解析】
【详解】这种罐中罐“冰箱”的降温原理是:利用夹层沙子中的水分蒸发吸热带走热量,使内罐降温;水分蒸发越快,吸热越多,降温效果越好。经常给沙子浇水,能提供充足的水分供蒸发,利于降温;冰块熔化会吸收额外的热量,利于降温;湿热环境空气湿度大,会减慢水分蒸发,减少吸热量,不利于降温;干燥通风的环境能加快空气流速,加快水分蒸发,增加吸热量,利于降温。
故选C。
2. 关于足球运动涉及的物理知识,下列分析错误的是( )
A. 赛前给足球充气,球内空气的密度不变
B. 运动员用头顶足球时,球对头施加了力的作用
C. 足球鞋底凹凸不平,是为了增大与草坪的摩擦力
D. 点球赛中守门员扑出射向球门的足球,说明力可以改变物体的运动状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.给足球充气时,足球体积几乎不变,但球内空气质量增加,根据密度公式可知,球内空气密度会变大,故A错误;
B.力的作用是相互的,运动员用头顶足球时,头对足球施加力,同时足球也对头施加力,故B正确;
C.足球鞋底凹凸不平,压力一定时,增大接触面的粗糙程度可增大摩擦力,故C正确;
D.守门员扑出足球,改变了足球的运动方向和速度,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
本题要求选择错误的,故选A。
3. 把带有滴墨水器的小车,放在水平桌面上的纸带上,小车每隔相等时间滴一滴墨水当小车向左作直线运动时,在纸带上留下了一系列墨水滴,分布如图所示设小车滴墨水时间间隔为t,那么研究小车从图中第一滴墨水至最后一滴墨水运动过程中,下列说法中正确的是( )
A. 小车的速度是逐渐增大的
B. 小车运动的时间是7t
C. 小车前一半时间内的平均速度较全程的平均速度大
D. 小车在任一时间间隔t内的平均速度都比全程的平均速度小
【答案】C
【解析】
【详解】由题知,纸带上任意相邻两个“滴痕”的时间间隔是相等的;
A.由图像中纸带上“滴痕”的轨迹可以发现,每个时间间隔(相同的时间)内小车的路程越来越小,所以小车的运动速度越来越小,故A错误;
B.小车运动的时间为
故B错误;
C.由图可知,前一半时间内走的路程比后一半路程走的路程大,由可知,前一半时间内走的路程比后一半路程走的路程大,故小车前一半时间内的平均速度较全程的平均速度大。故C正确;
D.因为刚开始时,在每个相同的时间间隔内走的路程比后来的大,小车在刚开始t内的平均速度都比全程的平均速度大,故D错误。
故选C。
4. 如图所示质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始下滑,撞击静止在水平面上的纸盒,甲球将纸盒推动的更远,水平面的粗糙程度也相同,关于该实验,下列判断正确的是( )
A. 本实验是研究动能大小与速度的关系
B. 根据现象可以推知甲球到达水平面时的速度较大
C. 根据现象可以推知甲对纸盒做的功较多
D. 如果甲乙从不同高度静止滚下,则不能判断甲乙到达水平面时具有动能多少
【答案】C
【解析】
【详解】A.质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始下滑,是为了控制到达水平面时的速度相同,而球的质量不同,实验探究的是动能大小与物体质量的关系,故A错误;
B.根据甲球将纸盒推得更远这一实验现象,只能推出甲球到达水平面时具有的动能更大,而动能大小与质量有关,两球质量不同,不能推知甲球到达水平面时的速度较大这一结论,故B错误;
C.实验中利用球将纸盒推动的距离来反映球对纸盒做功的多少,这是转换法。甲球将纸盒推得更远,说明甲球对纸盒做功更多。故C正确;
D.甲乙从不同高度静止滚下,只要比较两球将纸盒推动的距离即可比较甲乙到达水平面时具有动能的多少。能将纸盒推得越远,说明该球对纸盒做功多,该球到达水平面时具有的动能就大。故D错误。
故选C。
5. 在图电路中,灯泡LA和LB都是正常发光的,忽然灯泡LA比原来暗些,而灯泡LB比原来亮些,则电路中( )
A. 电阻R1断路 B. 电阻R1短路 C. 电阻R2断路 D. 电阻R2短路
【答案】C
【解析】
【详解】A.如果电阻R1断路,电阻R1和灯泡LA的总电阻变大,由串联起分压作用,则灯泡LA两端电压将变大,故灯泡LA将比原来亮,而事实是灯泡LA比原来暗些,故A不符合题意;
BD.如果电阻短路,则与电阻并联的灯泡一定也被短路,即该灯泡不应该发光,故BD不符合题意;
C.如果电阻R2断路,电阻R2和灯泡LB的总电阻变大,由串联起分压作用,则灯泡LB两端电压将变大,故灯泡LB将比原来亮,灯泡LA比两端电压比原来电压要小,即灯泡LA比原来暗些,故C符合题意。
故选C。
6. 某密闭容器内盛有一部分水,如图所示放置时,水对底部压强为p1,容器对桌面压强为p2,当把容器倒置放在桌面上时( )
A. p1值、p2值都不变 B. p1值、p2值都增大
C. p1值、p2值都减小 D. p1值、p2值中一个增大,一个减小
【答案】C
【解析】
【详解】水对底部压强为p1=ρgh,当容器倒置放在桌面上时,h会变小,水的密度不变,则p1会变小;容器对桌面压强为,当把容器倒置放在桌面上时,容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,容器和水的总重力不变,压力不变,受力面积 S变大,所以p2会变小。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的读数为,若要使电流表的读数变为,不考虑电流表内阻对电路的影响,则( )
A. 在电路中串联一个电阻,且
B. 在电路中串联一个电阻,且
C. 在两端并联一个电阻,且
D. 在两端并联一个电阻,且
【答案】C
【解析】
【详解】由欧姆定律可知,电压不变,电路中的电流变大,电阻应该变小,应给R1并联一个电阻,即在AB两端并联一个电阻R2;并联电路中各支路两端电压相等,且都等于电源电压U,R1的电流仍为I,要使总电流为6I,则R2的电流
由欧姆定律得
故选C。
8. 一束光从真空入射到某一透明物质的表面上后,同时发生了反射和折射现象,如果反射光线跟折射光线之间的夹角为α(α<180°),那么反射光线跟入射光线之间的夹角( )
A. 一定小于180°-α B. 一定等于180°-α
C. 一定大于180°-α D. 一定大于
【答案】C
【解析】
【详解】设入射角为i,折射角为r,则作图可得
180°-α=i+r
由于
i+r<2i
故
180°-α=i+r<2i
而2i即为反射光线跟入射光线之间的夹角,因此反射光线跟入射光线之间的夹角一定大于180°-α。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9. 现有两个使用同一种燃料的同规格加热器,用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质的比热容是乙物质的2倍,甲物质的质量是乙物质的,当甲物质升高的温度是乙物质的时(甲、乙物质的物态都不发生改变),加热甲物质所用燃料的质量是加热乙物质所用燃料的质量的2倍,则甲乙两加热器利用热能的效率之比是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】同一种燃料的热值相同,则甲乙两加热器利用热能的效率之比
故选D。
10. 世界上部分地区使用华氏温度计量温度。规定水凝固时的温度为32华氏度,标准大气压下水沸腾的温度为212华氏度,中间分为180等份,每等份代表1华氏度。青岛今年冬天的最低气温大约零下10摄氏度,换算成华氏温度为( )
A. 4华氏度 B. 12华氏度 C. 14华氏度 D. 16华氏度
【答案】C
【解析】
【详解】标准大气压下水沸腾的温度为212华氏度,中间分为180等份,每等份代表1华氏度。所以摄氏温差100度等同华氏温差180度,即1℃等于1.8华氏度,华氏温度起点为32华氏度等于摄氏温度的0℃,所以,华氏温度与摄氏温度之间的关系为。最低温度大约-10℃,换算成华氏温度
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. 如图所示,聪明爱玩的小明将一个滑轮固定在竖直墙壁上,另一个固定在自己的滑板车上,用绳子将两个滑轮组装成滑轮组,小明在滑板车上拉动手中的绳子,他用15N的拉力在6s内,使自己和滑板车一起沿水平地面匀速向墙运动了1.8m,滑轮重,轴摩擦和绳重忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 滑板车对人施加的摩擦力沿水平方向向左
B. 竖直墙壁受到的拉力是30N
C. 滑板车受到地面的摩擦力大小为15N
D. 动滑轮对滑板车拉力的功率为9W
【答案】D
【解析】
【详解】A.小明匀速运动,水平方向受力平衡:小明向右拉绳子,因此绳子对小明的拉力向左,为了平衡这个向左的拉力,滑板车对小明的摩擦力需要向右,故A错误;
B.固定在墙上的是定滑轮,定滑轮受到3段绳子向右的拉力,每段绳子拉力都等于小明的拉力,因此定滑轮对墙壁的总拉力为,即竖直墙壁受到的拉力为45N,故B错误;
C.动滑轮对滑板车的拉力为两段绳子的拉力,人给滑板车的摩擦力水平向左,,因为滑板车匀速运动,在水平方向整体平衡,即合力为零,滑板车做匀速直线运动,地面对滑板车的摩擦力水平向右,大小等于3F,即,故C错误;
D.动滑轮对滑板车的拉力为两段绳子的拉力之和,即,则动滑轮对滑板车拉力所做的功
功率,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(满分18分,共6题。每题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分)
12. 中国空间站持续开展空间科学实验,为人类探索宇宙奥秘贡献了中国智慧。下列说法正确的是( )
A. 飞船与空间站对接后,它相对于空间站是静止的
B. 航天员太空授课是利用电磁波与地面传递信息
C. 飞船返回大气层时,外壳的温度会升高,是因为热传递增加了外壳的内能
D. 空间站上的太阳能电池板的主要作用是将太阳能转化为内能
【答案】AB
【解析】
【详解】A.,飞船与空间站对接后,飞船相对于空间站的位置没有发生变化,因此它相对于空间站是静止的,故A正确;
B.太空是真空环境,真空不能传声,但电磁波可以在真空中传播,因此航天员和地面依靠电磁波传递信息,故B正确;
C.飞船返回大气层时,外壳与大气剧烈摩擦,是通过做功的方式增加了外壳的内能,使外壳温度升高,不是热传递,故C错误;
D.空间站的太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能,不是内能,故D错误。
故选AB。
13. 2024年1月20日凌晨,某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故。专业人员进行了如图所示的模拟实验解释粉尘爆炸:在无盖小筒里放入干燥面粉,点燃蜡烛,用筒盖盖住大筒,向小筒内鼓入空气,使面粉弥漫在大筒内,面粉迅速被点燃引发爆炸,把筒盖冲起。下列有关分析正确的是( )
A. 向小筒内鼓入空气时,大筒内的气压增大
B. 面粉弥漫在大筒内是分子运动引起的
C. 面粉燃烧时将内能转化成化学能
D. 筒盖被冲起的过程与四冲程汽油机的做功冲程相似
【答案】AD
【解析】
【详解】A.向小筒内鼓入空气时,使大筒内空气增多,大筒内的气压增大,故A正确;
B.面粉弥漫在大筒内,属于固体的机械运动,不属于分子的运动,故B错误;
C.面粉燃烧时,向外释放热量,将化学能转化成内能,故C错误;
D.筒盖被冲起的过程,燃料燃烧产生的内能转化为筒盖的机械能,汽油机的做功冲程是将燃料的内能转化为机械能,所以筒盖被冲起的过程与汽油机的做功冲程能量转化情况相同,故D正确。
故选AD。
14. 如图所示是由中国电建集团承建的南非红石100兆瓦塔式熔盐光热电站项目,该项目是撒哈拉以南非洲首个塔式熔盐光热电站项目。该光热电站利用2万面定日镜,将太阳光汇聚到熔盐吸热塔,熔盐被加热成液态流入下方的热盐罐中。热熔盐将水加热形成高温高压的水蒸气,推动汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是( )
A. 熔盐塔式光热电站利用的太阳能是可再生能源
B. 水被熔盐加热是通过做功的方式改变了水的内能
C. 发电机的工作原理是电流的磁效应
D. 汽轮机带动发电机发电,将电能转化为机械能
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.太阳能可以源源不断地从自然界获得,属于可再生能源,故A正确;
B.水被熔盐加热时,热量从高温熔盐传递给水,是通过热传递的方式改变水的内能,故B错误;
C.发电机的工作原理是电磁感应现象,电流的磁效应是指通电导体周围存在磁场,故C错误;
D.汽轮机带动发电机发电过程中,是将汽轮机转动的机械能转化为电能,故D错误。
本题要求选择说法不正确的,故选BCD。
15. 如图,某运送物资的货运火车由30节车厢组成,火车在车头牵引下沿平直轨道匀速行驶时,车头对第1节车厢的牵引力为。若每节车厢所受阻力(摩擦阻力和空气阻力的统称)均相等,则( )
A. 每节车厢所受阻力为
B. 第16节车厢受到的阻力为
C. 第16节车厢受到的牵引力为
D. 第30节车厢受到的牵引力为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.每节车厢受到的阻力为f,则30节车厢受到的阻力为30f,由于列车在车头牵引下沿平直轨道匀速行驶,所以车头对第1节车厢的牵引力F等于30节车厢受到的总阻力,即,所以每节车厢所受阻力为,故AB不符合题意;
C.第16节车厢在水平方向上受向右的牵引力F16、向左的阻力f和第17节车厢的拉力的作用,由于后面14节车厢匀速运动,则拉力等于阻力,即,和F17是一对相互作用力,则,所以对16节车厢有
故C符合题意;
D.第30节车厢后面没有车厢了,受到的牵引力与自身的阻力平衡,,故D符合题意。
故选CD。
16. 如图所示电路,电源电压保持不变,灯、分别标有“6V;0.5A”、“6V;1A”字样。只闭合S,滑片P置于滑动变阻器最左端,仅有一只灯泡正常发光;滑片P置于中点,再闭合,电压表示数为4V。若灯丝电阻不变,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 灯的阻值为12Ω
B. 两灯同时发光时比暗
C. 电源电压为9V
D. 滑动变阻器的最大阻值为30
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.灯L1、L2分别标有“6V 0.5A”“6V 1A”字样,则两灯泡的电阻分别为
故A正确;
B.由图可知,两灯同时发光时串联,因灯丝电阻不变,且R1 > R2,根据串联分压原理可知,L1两端电压大于L2两端电压,由P = UI可知,L1的实际功率大于L2的实际功率,因此L1比L2亮,故B错误;
C.只闭合S,滑片P置于滑动变阻器最左端,两灯泡串联,仅有一只灯泡正常发光 ,由两个灯泡的额定电流可知,此时灯L1正常发光,根据串联电路的特点可知,电源电压为
U=U1+I1R2=6V+0.5A×6Ω=9V
故C正确;
D.滑片P置于中点,再闭合S1,此时灯L2被短路,灯L1与滑动变阻器串联,电压表测灯L1两端电压为4V,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为
U滑=U-U1′=9V-4V= 5V
根据串联分压原理可知
即
解得:R滑=15Ω,滑动变阻器的最大阻值为
R滑大=2R滑=2×15Ω=30Ω
故D正确。
故选ACD。
17. 如图甲,将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平。木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化规律如图乙。下列说法正确的是(,)( )
A. 木块的重力是50N
B. 木块的体积是
C. 停止加水后,细线对木块的拉力是20N
D. 木块的密度是
【答案】BCD
【解析】
【分析】首先分析图乙的三段图像,先通过OA段的压强求出木块漂浮时受到的浮力,再根据漂浮条件得到木块重力;因为BC段是木块上表面与液面相平的过程,所以可通过BC段的压强变化求出木块的高度,结合底面积求出木块体积;因为停止加水后木块完全浸没,所以先求出此时木块受到的浮力,再根据受力平衡求出细线的拉力。因为已知木块的重力和体积,所以可利用密度公式求出木块的密度。
【详解】A.由图乙可知,AB段加水过程中,木块底部压强保持600Pa不变,说明此时木块已经漂浮,细线拉力为0,浮力等于重力。根据浮力产生原因,浮力等于木块上下压力差,上表面未接触水,压力为0,因此浮力
木块重力,故A错误;
B.B点后细线被拉直,木块不再上浮,继续加水到C点时,木块上表面与液面相平,此时木块底部压强为1000Pa。完全浸没时浸入深度等于木块高度,根据可得,
木块体积
故B正确;
C.木块完全浸没时,总浮力
木块受力平衡,因此拉力
故C正确;
D.木块质量
木块密度
故D正确。
故选BCD。
第II卷(共80分)
三、填空与作图题(满分15分,共4题)
18. 如图所示,A、B两个物体叠放在水平地面上,水平拉力F作用在物体B上,使A、B一起向右做匀速直线运动,请作出物体A的受力示意图。(物体A的重心已给出)
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】A处于平衡状态,因为A有下滑趋势,所以受到B对它的沿接触面向上摩擦力,A还受重力和B对它支持力,如图。
19. 随着人工智能技术的发展,无人驾驶快递车已在全国多地投入运营。如图所示,该车搭载了超声波雷达等多种传感器,构成了强大的环境感知系统。其中,超声波雷达在实现最后几米的精准停靠、规避近距离障碍物时,发挥着重要的作用。某次配送过程中,快递车在靠近配送点时,超声波传感器向正前方静止障碍物发射信号,经过后接收到反射回来的信号,期间快递车以的速度沿平直路面匀速直线前进。(声波在空气中的传播速度为)
(1)快递车利用超声波感知障碍物,说明声可以传递________。请再列举一个生活中对声的利用与此处相同的事例:________。
(2)求快递车接收信号时与障碍物之间的距离。
(3)快递车以匀速行驶时,测得前方处有静止障碍物。系统延迟后启动刹车,刹车后快递车最多滑行停下。请通过计算判断快递车是否会撞上障碍物。
【答案】(1) ①. 信息 ②. 倒车雷达、B超、声呐、超声波检测裂纹等
(2)
(3)快递车不会碰到障碍物
【解析】
【小问1详解】
[1]超声波雷达感知障碍物,是通过声音获取障碍物的位置信息,说明声可以传递信息。
[2] 医用B超检查人体内部结构(或声呐探测海底地形、雷达测速等)
【小问2详解】
计算0.02s内超声波传播的路程
再计算0.02s内快递车前进的距离
设接收信号时快递车与障碍物的距离为,超声波从发出到返回的路程满足
则
【小问3详解】
计算系统延迟0.5s内快递车前进的距离
刹车后快递车滑行1.5m,因此从发现障碍物到停止,快递车前进的总距离
因为,所以快递车不会撞上障碍物。
20. 按要求完成下列填空题。
(1)两条光线通过透镜的光路如图所示,该透镜是________透镜(选填“凸”或“凹”),光线透过玻璃砖,照射在木板上,请画出光线穿过玻璃砖的大致光路________。
(2)如图所示,烛焰点发出三条光线(图中没画出),经过凸透镜后会聚到点。
①请大致画出图中三条光线对应的入射光线及烛焰点________;
②烛焰经凸透镜成的像,相对于物是的________(选填“放大”或“缩小”)。
【答案】(1) ①. 凹 ②.
(2) ①. ②. 缩小
【解析】
【小问1详解】
图中入射光线经过透镜后,比原传播方向更远离主光轴,光线被发散,因此该透镜是凹透镜。
光线a斜射入玻璃砖时,过入射点作垂直于玻璃砖左表面的法线,折射角小于入射角,画出玻璃内部的折射光线;光线从玻璃砖右表面射出到空气中时,过折射点作垂直于右表面的法线,折射角大于入射角,最终出射光线与原入射光线a平行,发生侧移后射向木板。
【小问2详解】
由图示知,经凸透镜折射后的三条光线中:一条经过焦点,此光线的入射光线平行于主光轴;一条经过光心,此光线的入射光线传播方向与折射光线相同,这两条入射光线的交点,即为烛焰S点,连接S与第三个入射点,即为第三条入射光线;由作出的图示知,烛焰经凸透镜成像时的物距大于像距,所成的是缩小、倒立的实像。
21. 在跨学科实践活动中,小明制作了一杆秤如图所示,杆秤秤砣的质量为,杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到提纽的距离分别为和,则被测物体的质量为________;若秤砣有缺损,则测量值比被测物体的真实质量要________(选填“偏大”或“偏小”);若想增大这杆秤的测量范围,可将提纽向________(选填“左”或“右”)移动。
【答案】 ①. 1.2 ②. 偏大 ③. 左
【解析】
【详解】因为杠杆平衡,所以
被测物体和秤砣到秤提纽的距离分别为0.05m和0.2m,即
解得
若秤砣有缺损,m2减小,而G1L1不变,所以L2要变大,杆秤所测的质量值要偏大。若想增大这杆秤的测量范围,m2不变,需要减小L1、增大L2,故支点向左移动。
四、实验探究题(满分29分,共5题)
22. 小明用天平和量筒测量一个矿石(不吸水)的密度,实验步骤如下:
(1)小明先将天平放在水平台上,并将游码移至标尺左端的零刻度线处。横梁静止时,分度盘指针如图甲所示,此时应将右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)移动。
(2)用调节好的天平测量矿石的质量,当将砝码盒中最小的砝码放入右盘时,分度盘指针也如图甲所示,此时小明应________;天平重新平衡后,所用砝码和游码的位置如图乙所示,则矿石的质量为________。
(3)在量筒中倒入适量的水,水面到达的位置如图丙所示。然后小明将矿石用细线系好慢慢放入量筒,浸没于水中,一段时间后水面到达的位置如图丁所示。由此可以算出矿石的密度为________。
(4)小超也想测出矿石的密度,但发现自己现有的器材中有天平(含砝码),但没有量筒,找来一个烧杯,设计了另一种测量矿石密度的方案:
A.用天平测出矿石的质量为;
B.在烧杯中倒满水,称出烧杯和水的总质量;
C.将矿石轻轻放入装满水的烧杯中,矿石沉入杯底,烧杯溢出水后,重新放在天平左盘上,称出此时烧杯、杯内矿石和水的总质量;
D.水的密度已知,记为;
E.则矿石密度的表达式:________(用、、、来表示)。
【答案】(1)左 (2) ①. 取下5g砝码,向右移动游码,直到天平平衡 ②. 51.8
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
调节平衡螺母,一般遵循“左偏右调、右偏左调”的规律。如图甲所示,指针右偏,此时应将右端的平衡螺母向左移动,
【小问2详解】
当将砝码盒中最小的5g砝码放入右盘时,分度盘指针也如图甲所示,指针向右偏,可知砝码的质量大一些,此时小明应取出最小的5g砝码,向右移动游码,直到天平平衡;
天平重新平衡后,所用砝码和游码的位置如图乙所示,则矿石的质量为
【小问3详解】
矿石的体积为
矿石的密度为
【小问4详解】
矿石排开水的质量
矿石的体积
矿石的密度
23. 小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)由此小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与___________有关。于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图(1)所示的实验;
(2)实验时用弹簧测力计水平拉动木块,使其做___________运动,根据___________的知识,得出滑动摩擦力与拉力大小相等:
(3)小刚通过比较___________两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想。
(4)小刚还发现,汽车速度越快,越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此,他改进探究实验的装置,如图(2)A所示,电动传送带做匀速运动,当木块相对地面静止时,弹簧测力计的示数如图(2)B所示;(忽略滑轮的摩擦)
①木块相对地面静止时,木块受到的摩擦力大小为___________N;
②小刚改变传送带速度,根据实验数据绘制的速度与时间(v﹣t)和拉力与时间(F﹣t)的关系图像,如图(2)图C、D所示,分析图像可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小___________;(选填“有关“或“无关”)。
【答案】 ①. 接触面的粗糙程度 ②. 匀速直线 ③. 二力平衡 ④. 甲乙 ⑤. 4 ⑥. 无关
【解析】
【详解】(1)[1]柏油马路与冰雪路面的粗糙程度不同,所以可以猜想滑动摩擦力的大小可能与有接触面的粗糙程度有关。
(2)[2][3]实验中应用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,由二力平衡知识可知,此时受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等。
(3)[4]探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度关系,需要控制压力大小相同,仅改变接触面的粗糙程度,图甲乙符合要求。
(4)①[5]木块相对地面静止时,木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力、水平向左的摩擦力作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,由图B可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,指针所在位置的示数为4N,所以此时木块受到的摩擦力大小为4N。
②[6]根据图像可知,在速度不同时,拉力大小不变,由二力平衡知识可知,滑动摩擦力大小不变,所以滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关。
24. 在跨学科实践活动中,小明制作的直流电动机模型如图所示,其线圈由漆包线绕成,在线圈下方放置一块磁体,将线圈接入电路。
(1)电动机的工作原理是磁场对________有力的作用。
(2)将线圈一端引线的漆皮全部刮去,另一端引线的漆皮刮去________(选填“半周”或“全部”),目的是使线圈能够________。
(3)可以通过改变________方向来改变线圈的转动方向。
(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,用手轻轻一推线圈,发现线圈只抖动了一下,并不转动。此时可进行的有效尝试是________(写出一种即可)。
【答案】(1)通电导体
(2) ①. 半周 ②. 持续转动
(3)电流方向##磁场方向
(4)增大电流##增强磁场
【解析】
【小问1详解】
电动机的核心工作原理就是磁场对通电导体有力的作用,通电线圈在这个力的作用下转动。
【小问2详解】
自制简易电动机时,一端引线刮去全部漆皮,另一端只刮去半周漆皮:线圈转动时,半周通电受力转动,另半周漆皮绝缘不通电,依靠惯性转过平衡位置,避免受力反向阻碍转动,从而让线圈可以持续转动。
【小问3详解】
线圈在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向都有关,因此改变电流方向或磁场方向,都可以改变线圈的转动方向。
【小问4详解】
线圈只抖动不转,说明电路通路、线圈受磁力但磁力大小不足以维持持续转动,一般是磁场太弱或电流太小导致,因此可以换磁性更强的磁体,或增大电源电压提升电流,也可以减小线圈转轴处的摩擦,都是有效方法。
25. 小林同学做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验,电源电压恒为3V。
(1)小林连接了如图甲所示的实物电路,请你在图乙的虚线框中画出对应的电路图。
(2)连接好图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至____(选填“A”或“B”)端。
(3)首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,绘制出如图丙所示的I-U图像,由此得出的实验结论是:________。通过计算可知,此次实验所用的电阻R为________Ω。
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中,小林选择了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,规格为“15Ω;1A”的滑动变阻器,他在进行实验时,控制定值电阻两端的电压为2V不变,当接入的定值电阻为50Ω时,他发现电压表示数始终无法调到2V,请你帮他想出一种解决方法:________。
【答案】(1) (2)A
(3) ①. 电阻一定时,通过的电流与电压成正比 ②. 10
(4)可在电路中再串联一个10Ω的定值电阻
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,电流表、电阻R和变阻器串联,电压表和电阻R并联,变阻器的滑片向右移动,变阻器连入电路的电阻减小,根据实物图画出电路图。
【小问2详解】
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于阻值最大端,即图中的A端。
【小问3详解】
观察图丙图像,是一条过原点的射线,据此可得出结论为:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
实验所用的电阻R的大小为
【小问4详解】
根据串联分压原理得到
当电路中接入的定值电阻为50Ω时,为了满足分压要求可得
滑动变阻器应接入电路的阻值大小,此值大于滑动变阻器最大阻值15Ω,因此电压表示数始终无法调到2V,则为了完成本次实验可行的解决方法为:可在电路中再串联一个的定值电阻。
26. 小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V),小灯泡L(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω),电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω1A”的滑动变阻器R1和“50Ω0.5A”的滑动变阻器R2各一个,导线若干.
(1)请用笔画线代替导线,帮小华同学将图甲中的电路连接完整;
( )
(2)为了顺利完成实验,小华应选用规格为_____(选填“R1”或“R2”)的滑动变阻器;
(3)连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是_____;
(4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片P的位置,获得多组对应的电压值和电流值,绘制小灯泡U﹣I图象如图乙所示,小灯泡的额定功率为_____W.分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要原因是_____;
(5)小华打算增加一个阻值为15Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过操作图中单刀双掷开关(单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次)测量小灯泡的额定电功率,图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是_____.
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丙方案能,丁方案不能
D.丙方案不能,丁方案能
【答案】 ①. ②. R2 ③. 灯泡(或电压表)短路 ④. 0.625 ⑤. 小灯泡的电阻受温度的影响 ⑥. B
【解析】
【分析】(1)根据灯的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联;灯丝电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯泡正常发光时电路中电流确定电流表要选用小量程与灯串联;
(2)灯泡正常发光时电路中电流的为0.25A,根据串联电路的特点和欧姆定律求出变阻器的阻值至少为多大,确定选择滑动变阻器的规格;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,说明电路为通路,根据小灯泡始终不发光,电压表无示数,电路只有一处故障,分析故障原因;
(4)由图像可找出灯泡电压为2.5V时的电流,根据求出灯泡的额定功率;灯泡电阻是变化的,原因是受温度的影响;
(5)开关S接“a”、“b”各一次,根据电路图,确定能否使小灯泡正常发光,若不能,则无法测量小灯泡的额定电功率.
【详解】(1)灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,灯丝电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯泡正常发光时电路中电流约为:,所以电流表要选用小量程与灯串联,如下所示:
(2)灯泡正常发光时电路中电流的为0.25A,根据串联电路电流的特点,电路中电流处处相等,变阻器应分去的电压:,由欧姆定律,变阻器的阻值至少为:,所以应选择滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,说明电路为通路,发现小灯泡始终不发光,电压表无示数,若电路只有一处故障,故障原因是灯泡(或电压表)短路了;
(4)由图像可知,灯泡电压为2.5V时的电流为0.25A,所以灯泡的额定功率:;灯泡电阻是变化的,原因是受温度的影响;
(5)图丙中,无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光,此方案不能测定小灯泡的额定电功率;图丁中,R0、小灯泡、变阻器三者串联,S接a时,电压表测定值电阻的电压,当开关接b时测量灯和定值电阻的总电压,不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V,所以此方案不能测出小灯的额定电功率,故选B.
故答案为(1)如上图所示;(2)R2;(3)灯泡(或电压表)短路 (4)0.625; 小灯泡的电阻受温度的影响;(5)B.
【点睛】此题是测量灯泡额定功率的实验,考查了电路连接、器材选择、电功率的计算、影响电阻的因素、电路故障的分析及对实验方案的评估.
五、计算题(满分16分,共2题)
27. 如图所示,放在水平地面上的杠杆AC能以B点为支点在竖直平面内转动,,。细绳的一端系在杠杆A端,另一端绕过动滑轮固定在天花板上,物体E挂在动滑轮的挂钩上。物体H通过细绳挂在杠杆的C端,物体H的质量为3kg,体积为。在物体H下有一个垫块D,H与D放在一个大水槽F中,杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计,,。求:
(1)要使杠杆AC保持水平平衡,物体E的最大质量为16kg,求动滑轮的质量;
(2)若将垫块D撤走,并往水槽F中注水,为使杠杆AC保持水平平衡,求物体E的最小质量。
【答案】(1)
(2)10kg
【解析】
【小问1详解】
由题意得,杠杆支点为B,已知,,因此动力臂
可得
当物体E质量最大时,垫块D对H的支持力为0,C端拉力最大,等于H的重力。对动滑轮和物体E受力分析,忽略摩擦,可得总重力等于两段绳子拉力之和
整理得A端对杠杆的拉力
对物体H受力分析,可得C端对杠杆的拉力
根据杠杆平衡条件:
代入已知,,,整理得:
约去整理得:
解得:
【小问2详解】
撤走垫块D并注满水后,物体H完全浸没在水中,浮力最大,C端拉力最小,此时物体E质量最小。先对物体H进行单位换算和浮力计算:
完全浸没时,根据阿基米德原理
对物体H受力分析,可得C端拉力
对动滑轮和物体E受力分析,可得A端拉力
根据杠杆平衡条件
代入已知,,
得
整理计算得:解得:
28. 坐位体前屈是国家学生体质健康标准的测试项目之一。图甲是测试示意图,图乙是测试仪电路原理图,电源电压恒定,电压表的测量范围为0~3V,定值电阻,滑动变阻器由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成,规格为。为保护电路安全,滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处,此时通过的电流为0.3A;测试时,人通过推动挡板使滑片P从起始位置A向右移动距离x,电压表的示数可反映学生的测试结果,下表格是初三女生测试等级与滑片移动距离x的关系。求:
初三女生测试等级标准
不合格
合格
良好
优秀
滑片移动距离x/cm
<3.7
(1)电源电压;
(2)某女生测试时的电压表示数为2.5V,该女生测试等级是否合格;
(3)在保证电路安全的情况下,该测量仪的滑片P从起始位置A向右移动距离x的范围;
(4)为了增大测量仪的测量范围,同时不损坏其它器材,请你写出一种可行的方案。
【答案】(1)
(2)等级为合格 (3)0~15cm
(4)如果想增大测量范围,由图乙知,滑片往右移动距离越大,则滑动变阻器连入电路的阻值越大,由于电压表示数不能超过3V,根据串联电路的分压特点可知,可以换一个阻值更大的定值电阻
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,与串联,电压表测量滑动变阻器接入电路部分两端的电压,解答过程如下:
滑片在起始位置点时,滑动变阻器接入电路的阻值
根据串联电路电阻规律和欧姆定律,电源电压
【小问2详解】
当电压表示数时,定值电阻两端电压
电路中的电流
此时滑动变阻器接入电路的阻值
滑片距离点的总长度:
滑片移动距离
对比表格数据,,因此该女生测试等级为合格。
【小问3详解】
保证电路安全时,电压表最大示数为量程上限,此时滑动变阻器接入阻值最大,滑片移动距离最大。
此时定值电阻两端电压
电路电流
滑动变阻器最大接入阻值
滑片距离点的总长度:
最大移动距离:
滑片移动的最小距离为,因此滑片向右移动距离的范围是。
【小问4详解】
增大测量范围即允许滑片移动更大距离,接入更大阻值的,同时保证电压表示数不超过量程。根据串联分压规律,换用阻值更大的定值电阻(或减小电源电压),可使接入更大阻值时电压表示数仍不超过电压表量程,从而增大测量范围。
六、附加题(满分20分,共3题)
29. 我国不断创新和突破新能源汽车技术,当前中国插电式增程汽车技术已经发展得非常成熟,正经历一场深刻的“技术进化”。增程汽车不再是单纯的“纯电+油箱”简单组合,而是通过大电池、超快充、高能效增程器和AI智能管理四大支柱,正在蜕变为一种体验趋近纯电、但毫无里程焦虑的全新“物种”。如图,某品牌增程式电动汽车以“纯电模式”在封闭的平直路段匀速行驶15km完成测试,动力电池储存的能量从25%减少至20%。增程汽车当动力电池的电量降至某一值时,将启动“增程模式”工作,增程器燃烧汽油,驱动发电机发电给电池充电,增程系统工作的综合效率约为40%,其工作流程如图所示。
(1)测试中,汽车受到的阻力为650N,则牵引力所做的功是多少?
(2)汽车动力电池容量为60kW·h,汽车的电驱综合效率是多少?(结果保留整数)
(3)若全程用“增程模式”完成测试,需要消耗多少升汽油?(汽油的热值为)
【答案】(1)
(2)90% (3)
【解析】
【小问1详解】
汽车在平直路段匀速行驶,受力平衡,牵引力大小等于阻力大小,即
行驶路程
牵引力所做的功
【小问2详解】
由题意,测试过程中消耗的电能占动力电池总容量的
设动力电池总容量为,则消耗的电能为
电驱综合效率为牵引力做的有用功与消耗电能的比值,公式为
【小问3详解】
由题意,增程系统综合效率,完成测试需要获得的电能为,根据效率关系可得汽油完全燃烧放出的总热量满足
总热量,整理得汽油体积
30. 如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路,受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作,当室温降至23℃时停止工作。为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,当控制电路中的电流为0.15A时,衔铁刚好被吸下,控制电路电源电压恒为3V。定值电阻为100Ω,线圈电阻忽略不计。求:
(1)受控电路40min内消耗的电能;
(2)受控电路工作时,通过电阻的电流;
(3)热敏电阻的变化范围。
【答案】(1)
(2)0.03A (3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙分析得,40min内受控电路的总工作时间为
受控电路40min内消耗的电能
【小问2详解】
受控电路工作时衔铁被吸下,控制电路中与并联,根据并联电路电压规律,两端电压等于控制电路电源电压,即
的电流
【小问3详解】
衔铁被吸下前,控制电路只有接入,电流达到0.15A时衔铁刚好被吸下,此时阻值最小,根据欧姆定律计算最小阻值
衔铁被吸下后,与并联,当总电流减小到0.15A时,衔铁弹开,冷却系统停止工作,此时通过的电流
此时阻值最大,计算最大阻值
因此热敏电阻的变化范围为。
31. 如图甲所示为模拟水位报警器装置,容器上口一边安装激光器,另一边安装接收器,当接收器正常接收到激光照射时,报警器不工作。容器里有一浮块,底部通过弹簧与容器底部相连(弹簧质量、体积忽略不计),当容器里水面上升时,浮块随之上升,一旦浮块挡住激光,报警器报警。已知浮块高为,底面积为,密度为,水面距容器口为时,弹簧恰好保持原长。,。
(1)当时,浮块受到浮力是多少?
(2)两根原长相同的弹簧、,其受外力与伸长量的关系如图乙所示,请通过计算判断哪根弹簧能实现报警的要求?
(3)第(2)问中恰好报警时,水面距容器口的距离是多少?
【答案】(1)6N (2)A弹簧能实现报警要求
(3)2cm
【解析】
【小问1详解】
此时弹簧为原长,弹力为0,浮块受力平衡,浮力等于自身重力。
浮块重力
因此浮力
【小问2详解】
弹簧原长时,浮块浸入水中深度
浮块露出水面高度
浮块顶端距离激光(容器口)的距离
要报警需要浮块上升,即弹簧压缩量为。
由图乙得弹簧的弹力与压缩量关系:A弹簧,B弹簧,因此压缩时: ,。
报警时受力平衡:,整理得(为报警时水面距容器口距离,),因此。 满足要求,(水面溢出容器仍无法满足压缩要求),因此选择。
【小问3详解】
恰好报警时,代入得:
因此水面距容器口距离为。
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