摘要:
**基本信息**
以考情为导向,通过“考点解析-方法提炼-真题演练”三阶体系,系统覆盖天津中考25个核心专题,融合物理观念与科学思维,实现方法迁移与知识网络构建。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|声音的特性|1道前瞻题+6道精练题|三特性对比法(音调-频率/响度-振幅/音色-材料结构)|从定义到影响因素,结合传统文化实例构建应用逻辑|
|动态电路分析|1道前瞻题+6道精练题|“局部-整体-局部”分析框架(电阻变化→总电流→部分电压/功率)|欧姆定律与串并联规律结合,培养电路动态推理能力|
|浮力压强综合|1道前瞻题+6道精练题|浮沉状态受力分析(阿基米德原理+平衡条件)|密度、压强、浮力公式联动,建立力学量综合计算模型|
内容正文:
2026年中考物理终极押题猜想(天津)
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 11
押题猜想五 大气压及应用 15
押题猜想六 生活用电 19
押题猜想七 力学基础知识 22
押题猜想八 机械能及其转化 26
押题猜想九 电磁现象辨析 31
押题猜想十 欧姆定律的动态电路分析 36
押题猜想十一 凸透镜成像规律 41
押题猜想十二 动态电路欧姆定律、电功率计算 47
押题猜想十三 浮力、压强、密度的综合分析与计算 53
押题猜想十四 平面镜成像 62
押题猜想十五 内能和分子动理论 64
押题猜想十六 运动和力 67
押题猜想十七 杠杆 70
押题猜想十八 功和功率的简单计算 73
押题猜想十九 电能、电热、电功率的计算 76
押题猜想二十 电热综合计算 79
押题猜想二十一 探究滑动摩擦力的影响因素 82
押题猜想二十二 滑轮组的相关计算 86
押题猜想二十三 伏安法测电阻 89
押题猜想二十四 特殊方法测密度 94
押题猜想二十五 电学综合推导计算.................................................................................... 97
押题猜想一 声音的特性
试题前瞻·能力先查
【中华优秀传统文化】水城苗族芦笙舞(锦鸡舞、鼓龙鼓虎-长衫龙、滚山珠)已入选第一批国家级非物质文化遗产名录。芦笙是苗族文化中占有重要地位的特殊标记,在表演吹奏方面把词、曲、舞三者融为一体。我们能一下辨别出演奏的乐器是通过声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题。
声音的特性,其主要内容有音调,响度,音色。
音调指声音的粗细和高低,主要由频率来决定。于是,轻小薄紧短的物体音调比较起高。
响度由物体的振动幅度来决定,一般指用的力量越大,响度越大。除了振幅以外,响度还跟听者与声源的距离有关系。
音色由有物体的结构和材料来决定,比如说不同的乐器发出的声音。不同的人发出的声音,我们能辨别出来的话,主要是音色来决定的。
终极猜想·精练通关
1.曲笛是一种竹笛,它的音域和二胡的相近。当曲笛和二胡轮奏某乐曲时听众能分辨出曲笛和二胡发出的声音,主要是依据声音的( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.振幅
2.小明敲击注入不同高度的水的瓶子,为同学演奏一曲优美动听的乐曲,如图所示。注入不同高度的水是为了改变声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.振幅
3.“声纹锁”能识别主人说出的“口令”并自动解锁,而当别人说出同样的“口令”却无法让锁打开。声纹锁能识别主人身份主要是依据声音的( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.音速
4.下列为录制合成的声音波形图,下列说法正确的是( )
A.甲和乙音色相同 B.甲和丙音调相同
C.甲和丁音调相同 D.丙和丁响度相同
5.如图甲、乙所示,古筝和竹笛是我国传统的两种乐器,我们能分辨出古筝和竹笛发出的声音,是描述声音的哪一特性( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅
6.如图所示,威武的中国海军将士喊出嘹亮的口号,彰显了中国海军的强大,口号声能传播很远是因为声音的( )大。
A.音色 B.音调 C.响度 D.振幅
押题猜想二 物态变化辨析
试题前瞻·能力先查
【物理学与日常生活】厨房不仅是加工食材,制作家庭美食的场所,也是日常生活中充满物态变化的“实验室”。关于厨房中的现象以下说法正确的是( )
A.烧水煮面,当锅底开始产生少量气泡时水就沸腾了
B.煮饺子时,锅周围出现大量“白气”,这是空气液化形成的小水滴
C.新鲜的豆腐放入冰箱内制成冻豆腐,这主要是凝华现象
D.和好的面团在醒发时要盖上保鲜膜,是为了防止面团水分蒸发变干
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题,本部分知识与生产、生活联系比较密切。
物态变化有6种:熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华
物质从固态变成液态的过程叫做熔化;物质从液态变成固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态的过程叫汽化;物质从气态变为液态的过程叫液化;物质从固态直接变为气态的过程叫升华;物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
熔化、汽化、升华,需要吸热;凝固、液化、凝华,需要放热。
终极猜想·精练通关
1.水循环造就了许多神奇而美丽的自然景观,下列景观中,由于水蒸气凝华形成的是( )
A.冰雪消融 B.山间的浓雾
C.晶莹的露珠 D.洁白的雾凇
2.如图所示,在运输食品的时候,为了防止食品腐烂变质,可以利用干冰(固态二氧化碳)给食品降温,这是因为干冰( )
A.熔化吸热 B.升华吸热 C.汽化吸热 D.凝华吸热
3.下列现象不可能出现的是( )
A.寒冷的冬天,冰冻的衣服会变干
B.夏天,从冰箱里取出的啤酒瓶上出现小水滴
C.水在凝固过程中放出热量,但温度保持不变
D.冬天,戴眼镜的人从室内走到室外,眼镜上会出现小水珠
4.如图,下列物态变化中,吸热的是( )
A.冰棍“冒”出的“白气” B.洗澡时浴室内的镜子变模糊
C.白炽灯灯丝变细 D.北方寒冷的冬天洒水成冰
5.正值流感的高发季节季,护士在发烧病人身上擦拭温水,可以达到降低体温的效果。他的依据是温水( )
A.熔化吸热 B.液化吸热 C.汽化吸热 D.升华吸热
6.中华优秀传统文化源远流长,关于下列诗词中蕴含的物理知识,说法正确的是( )
A.“秋荷一滴露,清夜坠玄天”,露是冰熔化形成的
B.“叶落槐亭院,冰生竹阁池”,冰是水蒸气凝固形成的
C.“孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪”,雪是水蒸气汽化形成的
D.“霜降水泽枯,岁晚木叶落”,霜是水蒸气凝华形成的
押题猜想三 光现象辨析
试题前瞻·能力先查
【教材素材改编】早在古代的《墨经》中对光现象就有了记载。关于图所示中的光现象,下列说法正确的是( )
A.甲图中光屏上所成是烛焰正立的像
B.乙图中如果湖水水位上升,拱桥通过水面所成的像会变大
C.丙图中根据水杯在桌面上的影,可以判断光源在水杯的右侧
D.看到丁图中的现象,是因为折射角大于入射角
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题,光现象辨识常结合图片或生活中的现象进行考查
终极猜想·精练通关
1.如图所示,是我国古代天文仪器圭表,它由“圭”和“表”两个部件组成。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,“表”的影子形成是由于( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
2.中华民族有着悠久的文明历史,我国古代就有人对自然现象进行观察和研究,留下许多史料记载。唐代诗人储光羲的诗句:“潭清疑水浅,荷动知鱼散。”其中“潭清疑水浅”是作者站在岸边感觉池水变浅,产生这一感觉的原因是( )
A.光的反射 B.光的折射 C.平面镜成像 D.光的直线传播
3.2000多年前,《墨经》中记载了影子的形成等光学现象。如图所示“影”的形成,由光的反射形成的是( )
A.地面身影 B.墙上手影
C.水中倒影 D.幕上皮影
4.下列成语中蕴含的光学原理,分析正确的是( )
A.“凿壁偷光”——光的折射 B.“井底之蛙”——光的反射
C.“杯弓蛇影”——光的反射 D.“猴子捞月”——光的直线传播
5.如图所示的四种光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.水中倒影 B.日晷计时
C.雨后的彩虹 D.海市蜃楼
6.下列描述中:①水中月、镜中花:②日食、月食;③池水看起来较浅;④海市蜃楼;⑤小孔成像。由于光的折射形成的是( )
A.① B.①③ C.③④ D.②⑤
押题猜想四 估测
试题前瞻·能力先查
【物理学与日常生活】如图所示是放在成人手掌上的柚子。若要将其装入塑料袋中,你认为选择长方形塑料袋的宽度至少约为( )
A.30dm B.30cm C.8dm D.1m
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。“估测题”在中考物理中通常以实际生活中常见背景材料为载体,考查学生对长度、温度、质量、功和时间等物理量的估测。考查方式分为数值判断式和单位判断式两种,有时也会结合图片进行综合考查。
要对常见的一些量要有数据、数量级的认识:如一般成人、初中学生的质量、身高,步行的速度、交通工具的一般速度,水的密度、家庭电路的电压、干电池的电压、光的速度,g的值等要记住
一层楼的高度约3 m;教室门的高度约为2m;单人课桌高度约为0.8m;一支未使用过的2B铅笔的长度约为20cm;一个中学生的高度约1.6—1.7 m;物理课本长约26 cm;成年人一步距离约0.5 m;一枚一元硬币的直径约是2.5cm;人的正常体温是37℃;适合人淋浴的水温度是37℃—40℃;夏季空调最适宜的温度26℃—28℃;一个成年人的质量约60 kg,一个鸡蛋的质量约50g,一个中等苹果的质量约60g;一间教室的空气质量约300 kg;一元硬币的质量约为6g;百米赛跑的成绩在16s左右,人的脉搏在每分钟60次多一点,即心脏跳动一次的时间接近1s,眼睛眨一下的时间约为0.1s,唱一遍中华人民共和国国歌的时间大约是50s;电饭锅的电功率约为1000W,空调机的电功率约为2000—5000W,洗衣机的电功率约为500W,电视机的电功率约为200W,电冰箱的电功率约为100W,日光灯(光管)的电功率约为40W
终极猜想·精练通关
1.正确写字姿势的“三个一”:眼离书本一尺远,胸离书桌一拳远,手离笔尖一寸远,如图所示。关于“眼离书本一尺远”的估算最合理的是( )
A.约10cm B.约30cm C.约60cm D.约100cm
2.人的身体中藏有很多“尺”,如图所示,可以帮助我们估测物体的长度,身高170cm的小明对身边事物的估测,最接近实际的是( )
A.单人课桌长3拃(zhà),约0.6m B.黑板长1庹(tuó),约10m
C.教室长5步,约35m D.文具盒宽4指,约0.05cm
3.如图所示是一名成年人手握一个矿泉水瓶的照片,则关于瓶子的高度,下列估测最接近的是( )
A.5cm B.1dm C.20cm D.20mm
4.下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.初中生的质量大约是50g B.教室课桌的高度约0.8m
C.成年人步行的速度约是4m/s D.成年人的正常体温是39℃
5.下列关于一位中学生的物理量与实际相符的是( )
A.正常体温约为40℃ B.单臂的长度2m
C.质量约为500kg D.步行的速度约为1.1m/s
6.小明帮妈妈做饭时,对几个物理量进行了估测,他的估测中合理的是( )
A.煮熟一锅米饭约需
B.铁锅的直径约是
C.10个鸡蛋的质量约是
D.刚蒸熟的馒头温度约为37℃
押题猜想五 大气压及应用
试题前瞻·能力先查
物理老师课堂上演示“瓶吞鸡蛋”实验,点燃纸片,放入瓶中,再将一个能刚好卡住瓶口的去壳熟鸡蛋堵住瓶口,如图所示,同学们观察到鸡蛋被“吸”入瓶中。鸡蛋被“吸”入瓶中,主要是因为:( )
A.瓶子的材质是玻璃 B.鸡蛋受重力作用
C.纸片燃烧使瓶口变大 D.瓶内气压小于瓶外大气压
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
大气压的存在(实验证明)
1、著名的证明大气压存在的实验:马德堡半球实验
2、其它证明大气压存在的现象和大气压的应用:吸盘挂衣钩能紧贴在墙上、利用吸管吸饮料、活塞式抽水机。
3、小实验:覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验
终极猜想·精练通关
1.下列现象不能说明大气压强存在的是( )
A.同种液体橡皮膜向左凸出
B.水“悬空”在塑料管中
C.用吸盘搬运玻璃
D.吸盘被压在光滑墙壁上
2.如图所示,将一个瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没,盆景中的水位可以保持一定的高度。瓶中的水不会立刻全部流掉的原因是( )
A.受到水的浮力作用 B.盆景盘受支持力的作用
C.外界大气压的作用 D.瓶口太小,水不易流出
3.如图所示是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1米,槽内装有水银。下列说法正确的是( )
A.换用较粗的玻璃管,玻璃管内水银柱会变低
B.将该装置移到高处,玻璃管内水银柱会变高
C.将玻璃管稍稍倾斜,管内外水银面高度差变小
D.若玻璃管内进入少量空气,会使实验测量值偏小
4. 连通器在日常生产和生活中有着广泛的应用,在如图所示的事例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶 B.U形“反水弯”
C.船闸 D.活塞式抽水机
5.下列事例中,利用了大气压的是( )
A.小南用钢笔吸取墨水 B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中
C.小开用图钉把地图钉在墙上 D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服
6.自制的水气压计,把它由山顶移至山脚,玻璃管中的水柱的高度变化情况是(假设瓶口密闭不漏气,移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递)( )
A.降低 B.升高
C.先降低后升高 D.先升高后降低
押题猜想六 生活用电
试题前瞻·能力先查
【健康与安全】如图所示的圆形插座,极大方便了人们的用电。关于该插座的使用符合安全用电原则的是( )
A.手机充电器充完电能一直留在插座上
B.插线板长时间不用要断开按钮开关或拔掉插头
C.标有E的插孔应该与家庭电路的火线相连
D.该插座上可同时使用多个大功率用电器
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
1.家庭电路的连接:各种用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
2.家庭电路的各部分的作用:
①给用户提供家庭电压的线路,分为火线和零线。火线和零线之间有220V的电压。
②试电笔使用方法:使用时,手指按住笔卡,用笔尖接触被测的导线(手指千万不能碰到笔尖)。如果氖管发光,表示接触的是火线;如果氖管不发光,表示接触的是零线。
3.安全用电的原则是:
不接触低压带电体;不靠近高压带电体;更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关;不弄湿用电器,不损坏绝缘层;保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
终极猜想·精练通关
1.关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.在高压线下钓鱼
B.用湿手触摸家庭电路开关
C.电冰箱的金属外壳要接地
D.更换灯泡时不需要断开开关
2.关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.控制家用电器的开关应与该用电器并联
B.用试电笔检查电路时,手可以不接触笔尾金属体
C.家庭电路中的空气开关跳闸了,一定是发生了短路
D.有金属外壳的用电器的三脚插头,较长的脚与该用电器的外壳相连
3.关于家庭电路和安全用电,下列说法或做法中错误的是( )
A.及时更换绝缘层破损的导线
B.使用洗衣机时,其外壳必须接地
C.发现有人触电,迅速用手把他拉开
D.电灯的开关应接在火线和灯泡之间
4.现代生活离不开电,下列说法符合安全用电的是
A.可用铜丝替代烧断的保险丝 B.能用湿毛巾擦拭正在发光的灯管
C.发现有人触电立即用手将其拉开 D.更换灯泡时要先切断电源
5.家庭用电注重安全,下列关于安全用电的做法错误的是( )
A.组装家庭电路时要按照入户线—电能表—总开关—保险盒—用电器的顺序
B.连接灯泡和开关时,一定要把开关串联连在灯泡和零线之间,以防触电
C.有金属外壳用电器的电源线一定要使用三脚插头
D.空气开关和漏电保护器都是为了用电安全才使用的,但它们的作用有所不同
6.“珍爱生命,安全用电”,下列操作正确的是( )
A.使用试电笔时,手指要碰到笔尖金属
B.虽然家用电线外都有一层绝缘材料,但是也不能在家用电线上晾晒衣服
C.家用照明电路中,开关可以装在零线上
D.家用冰箱三孔插头损坏了,换成两孔插头后只要冰箱能使用也无大碍
押题猜想七 力学基础知识
试题前瞻·能力先查
【物理跨语文】诗句“小娃撑小艇,偷采白莲回,不解藏踪迹,浮萍一道开”描述了生动活泼的池上景象。以下说法正确的是( )
A.使“小艇”前进的力是“小娃”施加的“撑”力
B.“浮萍一道开”说明力能改变物体的形状
C.“小娃”施加“撑”力的受力物体是“小艇”
D.“小娃”向后撑而小艇能前进说明力的作用是相互的
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
一、力
1.产生力条件:
(1)有2个或以上物体。
(2)物体间必须有相互作用。
2.特点:
(1)物体间力的作用是相互的。
(2)相互作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。(但受力物体是两个不同的物体)
(3)两个相互作用的物体,施力物体同时也是受力物体。
3.力的作用效果
(1)改变物体的形状。
(2)改变物体的运动状态。
4.力的三要素:大小、方向、作用点。
二、弹力
1.手拉弹簧时会感受到弹簧反抗拉伸的作用,这种力叫做弹力。
2.弹簧测力计的原理:弹簧受到的拉力越大,弹簧的长度越长。
三、重力
1.物体由于地球的吸引而受到的力。故重力的施力物体是地球。
2.重力与物体的质量成正比,重力和质量的比值为g=9.8N/kg,重力与质量的关系G=mg。
G表示物体受到的重力,单位为牛,符号为N;m表示物体的质量,单位为千克,符号为kg;g表示9.8N/千克
3.方向:竖直向下。
4.作用点:重心。重力的作用点——重心,对于质量均匀、形状规则的物体,其重心位于几何中心
终极猜想·精练通关
1.如图,跳水运动员在起跳前压弯跳板,由于跳板形变后要恢复原状,所产生的力是( )
A.跳板受到的重力 B.运动员受到的重力
C.运动员对跳板的压力 D.跳板对运动员的支持力
2.“如果你要写风,就不能只写风”。下列关于“风”的描写主要说明力能改变物体形状的是( )
A.风吹柳树弯了腰 B.风吹竹排往前漂
C.风吹细雨斜向扫 D.风吹雪花舞逍遥
3.如图所示,在平静的水面上,一只船上的人用力推另一只船,两只船同时从静止开始向相反方向运动,该现象说明( )
A.力可以改变物体的形状 B.物体间力的作用是相互的
C.物体的运动不需要力来维持 D.力的作用效果与力的大小有关
4.生活处处皆物理,下列现象说明力可以改变物体运动状态的是( )
A.列车沿笔直的铁轨匀速前行 B.篮球撞击在篮板上被弹回
C.讲台在地面上静止不动 D.橡皮泥在力的作用下被捏扁
5.下列关于力的说法中正确的是( )
A.力的作用有可能没有作用效果
B.物体相互接触,就一定会产生力
C.有施力物体,可以没有受力物体
D.力是一个物体对另一个物体的作用
6.下列有关力的说法中,正确的是( )
A.受力物体同时也一定是施力物体
B.只有直接接触的物体才可能产生力的作用
C.一个物体也能产生力的作用
D.两个力大小相同,产生的效果一定相同
押题猜想八 机械能及其转化
试题前瞻·能力先查
【教材素材改编】如图所示,不计空气阻力,下列对蹦床运动员下落过程的相关分析,正确的是( )
A.蹦床运动员下落到与蹦床接触的瞬间时,动能最大
B.蹦床运动员下落到与蹦床接触后,动能不断减小,弹性势能逐渐增大
C.蹦床运动员下落至最低处时,弹性势能最大
D.蹦床运动员从空中开始下落至最低处的整个过程中,机械能守恒
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
动能
物体由于运动而具有的能量
物体动能的大小跟物体的质量、速度有关
重力势能
物体由于位于高处而具有的能量
物体重力势能的大小跟物体被举高的高度有关、与物体的质量有关
弹性势能
物体由于弹性形变而具有的能量
影响弹性势能大小的因素:物体弹性势能的大小跟物体的弹性(材料)、物体的弹性形变量有关
动能和势能之间可以互相转化的。方式有:动能和重力势能之间可相互转化;动能和弹性势能之间可相互转化。
如果只有动能和势能相互转化,则机械能的总和不变,即机械能是守恒的
终极猜想·精练通关
1.如图所示,让钢球从斜槽上由静止滚下,钢球运动到水平面上碰到静止的木块后,能将木块撞出一段距离。下列说法错误的是( )
A.钢球在斜槽上向下滚动时,它的机械能越来越大
B.木块滑行时,速度先变大后变小,但木块对水平面的压强不变
C.能量在转化和转移过程中,能量的总量保持不变
D.使用该实验中的器材也可以探究重力势能跟高度的关系
2.如图所示,是顾客乘商场的自动扶梯匀速上楼时的情景。关于乘客具有的机械能,下列判断正确的是( )
A.动能和重力势能都增加
B.动能不变, 机械能增加
C.动能增加, 重力势能不变
D.重力势能增加,机械能不变
3.如图所示的单摆,摆球在摆动过程中,下列说法正确的是( )
A.位置1的动能最大
B.位置1到位置3的过程中,重力势能先变小后变大
C.位置2的重力势能最大
D.位置3到位置1的过程中动能先变小后变大
4.小明在课后实践活动中,利用钢球完成了如图所示的实验(不计空气阻力和摩擦力),对下列实验内容进行分析,其中钢球的动能转化为重力势能的是( )
A.钢片被弹飞后的钢球 B.斜面上向下滚动的钢球
C.在空中下落的钢球 D.钢球由B点运动到C点
5.如图是神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场减速着陆成功的画面。在减速着陆的过程中,返回舱的( )
A.动能增大,重力势能减小,机械能不变
B.动能减小,重力势能增大,机械能不变
C.动能减小,重力势能增大,机械能减小
D.动能减小,重力势能减小,机械能减小
6.如图所示是某段道路的标志牌。在同样的路段,对大型客车、载重汽车设定的最高行驶速度较小,是因为它们的( )
A.质量较大,动能较大 B.质量较大,重力势能较大
C.速度较大,重力势能较大 D.速度较大,弹性势能较大
押题猜想九 电磁现象辨析
试题前瞻·能力先查
【教材素材改编】电铃系统可以有效管理学校的课间休息时间,通过精确的时间设置和优美的铃声提醒,学生们可以合理控制休息时间,从而提高学习效率。图甲所示是电铃的工作原理图,图乙所示的四幅图中能反映其工作原理的是( )
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
电磁现象辨识的解题思路
首先要明确电磁三现象是指:电流的磁效应、磁生电、磁场对电流的作用
归类明确电磁三现象在生活中的应用:
A.电流的磁效应:电磁铁、电磁继电器、电磁起重机等;
B. 电磁感应:发电机;
C. 磁场对电流的作用:电动机;
审题时判断题干中所涉及的是关于哪一种电磁现象的原理,然后对号入座辨别.
①题干中出现有电流通过时"受力转动”字眼则为电动机原理,题干中若有“产生变化的电流”则为发电机原理;
②发电机原理图无电源,电动机原理图有电源.
终极猜想·精练通关
1.如图所示的装置,可以进行的实验是( )
A.探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关
B.探究通电导体在磁场中受力情况
C.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
D.探究通电螺线管外部磁场的方向
2.图中装置中,与电动机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
3.电动汽车刹车时,汽车电动机“变身”为发电机,将汽车动能转化为电能,简称动能回收系统。如图实验中与动能回收系统原理相同的是( )
A. B.
C. D.
4.对于下列四幅图的描述,不正确的是( )
A.甲图:A点放置小磁针,小磁针静止时N极指向右侧
B.乙图:实验说明了动圈式话筒的工作原理
C.丙图:实验说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
D.丁图:实验开关闭合导体ab向左运动,若同时改变电流方向和磁场方向,导体ab运动方向不改变
5.如图所示的实验装置中,下列说法正确的是( )
A.甲图所示的动圈式话筒是利用电磁感应现象工作的
B.发电机是利用乙图原理制成的
C.丙图是电动机的工作原理
D.利用丁图可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
6.一个伟大的发现,往往会开启一个伟大的时代。奥斯特发现电流的磁效应不久,安培、法拉第和欧姆等科学家在他的启发下对电和磁进行了深入研究,进一步发现了电和磁的更多联系,产生了更多发明创造,开取了人类的电气化时代。以下四个实验的相关描述,错误的是( )
A.根据甲的实验原理,人们制造出了空气开关
B.根据乙的实验原理可以制造电流表
C.根据丙的实验原理人们制造出了扬声器
D.根据丁的原理人们制造出了动圈式话筒
押题猜想十 欧姆定律的动态电路分析
试题前瞻·能力先查
【物理学与工程实践】如图是电动汽车“油门”示意图,其实质是变阻器,A、B、C是变阻器的三个接线柱。脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动,电流变大,电动机的转速加快,从而使汽车的速度增大。以下设计的四个电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
分析有理·押题有据
本考点为常考考点,能力题
电路的动态分析,是欧姆定律的具体应用。电路发生动态变化的原因是由于电路中滑动变阻器滑片位置的变化或由于开关的断开和闭合或由于电压表、电流表位置的变化等,引起电路的电阻发生改变,从而引起电路中各物理量的变化。
解题思路
总体遵循“先局部-再整体-再局部”的思路,具体说来:
①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化(局部);
②根据欧姆定律,由总电阻的变化分析总电流的变化(整体);
③由总电流的变化,根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化(局部)。
终极猜想·精练通关
1.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1为定值电阻,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数变小,电压表V示数变大 B.电流表A2示数变小,电压表V示数变小
C.电流表A2示数与电流表A1示数之差不变 D.电流表A2示数与电流表A1示数之差变小
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变。开关S闭合,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数不变,电压表示数变小
C.电流表示数不变,电压表示数不变
D.电流表示数变大,电压表示数变小
3.如图所示是科技小组的四位同学设计的天然气泄漏检测电路,其中为气敏电阻(用符号表示),的阻值随天然气浓度变化曲线如图所示,为定值电阻,电源两端的电压恒定不变.电路设计要求当天然气浓度增大时,电路中电表示数增大,图中电路图符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时,则( )
A.R阻值增大,电流表示数减小
B.R阻值增大,电流表示数增大
C.R阻值减小,电流表示数增大
D.R阻值减小,电流表示数减小
5.如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A.只闭合,电阻R与灯泡L并联
B.只闭合,电压表测量电阻R两端电压
C.先闭合,再闭合,灯泡L亮度变大
D.先闭合,再闭合,电流表示数变大
6.如图是科技社团设计的监测河水流速变化的装置原理图,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器R2的滑片P上下移动,电源电压保持不变,R1是阻值不变的定值电阻。闭合开关S,随着水流速度的改变,下列说法正确的是( )
A.当水流速度增大时,电压表的示数变大
B.当水流速度增大时,电流表的示数变大
C.当水流速度减小时,R2接入电阻变小
D.当水流速度减小时,电压表与电流表的比值不变
押题猜想十一 凸透镜成像规律
试题前瞻·能力先查
【教材素材改编】某同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(像未画出)。下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距可能为25cm
B.屏上的像是倒立缩小的实像
C.若将蜡烛向右移动,光屏应适当向右移动,才可能在光屏上出现清晰的像
D.在凸透镜和蜡烛间安装一个凹透镜,向左移动光屏能够再次获得清晰的像
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。
主要集中在五大静态、两大动态、变化镜头焦距等内容
凸透镜成像规律
记忆口诀:
1.一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小;物近像远像变大;物远像近像变小。
2.u=f是实像和虚像的分界点;u=2f是像大小的分界点。
3.凸透镜成实像都是倒立的,虚像都是正立的。
4.物体离焦点越近,像离焦点越远,且像越大。
终极猜想·精练通关
1.实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律,其中一次实验时蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成清晰的像。同学们继续利用该装置进行探究实验,下列说法正确的是( )
A.实验中可以通过比较光屏上的像高和物高来判断实像是放大的还是缩小的
B.该凸透镜的焦距是
C.物体成倒立的像时,物距越大,像距越小,像的高度越小
D.实像和物体之间最小距离为4f
2.小明同学先将凸透镜正对平行光,在透镜的另一侧移动光屏,屏上呈现出最小最亮的光斑,如图5所示 然后他利用这个凸透镜“探究凸透镜成像的规律”,当蜡烛、透镜、光屏的位置如图6所示时,在光屏上可成清晰的像(图中未画出)。则下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距是60cm
B.图2中,光屏上成的是烛焰倒立、放大的实像
C.图2中,光屏上成的是烛焰倒立、缩小的实像
D.图2中,将蜡烛向透镜的方向移动2cm,光屏上再次成的清晰像将变大
3.探究“凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像(图中未画出)。则( )
A.该透镜的焦距可能是15cm
B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机应用了该次实验的成像规律
D.蜡烛燃烧变短,光屏上的像将下移
4.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变,则( )
A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm
B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、缩小的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,光屏上仍能承接到像
5.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时,烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.将蜡烛放在d点时的成像规律与投影仪成像原理相同
C.将蜡烛由b点移至a点时,移动光屏,可在光屏上成更小的像
D.将蜡烛放在c点,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
6.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像(未画出)。则( )
A.此时光屏上成倒立、放大的实像
B.照相机应用了该次实验的成像规律
C.若物距是5cm,可以在光屏上成放大的像
D.若将蜡烛移动到25cm刻度线的位置,移动光屏可得到缩小的像
押题猜想十二 动态电路欧姆定律、电功率计算
试题前瞻·能力先查
【新考法】如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器和小灯泡两个元件中,一个接在A、B两点之间,另一个接在、两点之间。闭合开关S,电流表的示数为,用电压表测得、两点间的电压为,、两点间的电压为;移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,A、B两点间的电压变为,已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为( )
A. B. C. D.
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。
欧姆定律、电功率相关的动态电路分析与计算,从部分到整体再到部分的思路,分析电路电阻的变化然后针对看整体电阻的变化,根据欧姆定理判断电路电流的变化,然后再分析电路中各部分或者整体的电压或者电功率等变化。
终极猜想·精练通关
1.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图像如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.图线B是电阻R2的I-U关系图像 B.电源电压为18V
C.R1的阻值是20Ω D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
2.如图所示电路中,R为定值电阻。闭合开关S后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表示数变化范围是0.5A~1.5A,电压表示数变化范围是6V~3V。则( )
A.滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围是12Ω~20Ω
B.电源电压为7.5V
C.实验中R两端的电压变化范围是2V~4.5V
D.R的电阻值为3Ω
3.在图甲所示电路中,电源电压恒定,是定值电阻,当滑片从b端滑到a端过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列选项正确的是( )
A.定值电阻的阻值是 B.电源电压为
C.滑动变阻器连入电路的最大阻值为 D.当滑片P移至中点时,电流表的示数是
4.在图甲所示电路中,电源电压恒定,是定值电阻,当滑片从端滑到端过程中,电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示,下列选项正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻的阻值为
C.滑动变阻器的最大阻值为
D.当滑片从端滑到端过程中,的最小电流为0.4A
5.如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端(此时灯泡发光微弱)移至灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图像
B.电源电压为14V
C.灯正常发光时的电流为0.5A
D.滑动变阻器的最大阻值是24Ω
6.如图所示,电源电压保持不变,的阻值分别为10Ω、5Ω。当开关闭合,断开时,电流表的示数为0.6A,两端的电压为;当开关闭合,断开时,电流表的示数为0.15A,两端的电压为。下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V
B.
C.的阻值为30Ω
D.当开关闭合,断开时,电流表的示数为1.8A
押题猜想十三 浮力、压强、密度的综合分析与计算
试题前瞻·能力先查
装有一定量水(密度为)的烧杯放在水平桌面上,现将一边长为l的正方体木块放入水中如图甲所示,静止时木块上表面到水面的距离为;将一小石块放在木块上,如图乙所示,静止时木块上表面到水面的距离为;若将石块系在木块下放入水中,如图丙所示,静止时木块上表面到水面的距离为。则下列判断正确的( )
A.石块的质量
B.石块的体积
C.木块的密度
D.石块完全浸没水中所受到的浮力
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题,难度较大。
浮力、压强与密度的综合计算问题,核心在于结合物体的浮沉状态进行受力分析,并灵活运用阿基米德原理、压强公式及密度定义式进行多物理量关联求解。此类题目需重点区分固体压强与液体压强的计算逻辑,明确浮力与物体重力、外力的平衡关系
1.密度ρ=m/V,密度是物质本身的特性,与质量、体积无关
2.固体压强p=F/S(水平面时 F=G)
3.浮力
(1)阿基米德原理:F浮=ρ液gV排(普遍适用)
(2)平衡条件:漂浮/悬浮时 F浮= G物;沉底时 F浮+ F支=G物
4.液体对容器底的压力
柱形容器:F液= G液+ F浮(仅适用于规则容器)
终极猜想·精练通关
1.水平面上有一个底面积为的薄壁圆柱形容器,容器中装有质量为的水,现将一质量为的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,如图甲所示,物块露出水面的体积为;用大小为的力缓慢向下压物块直至物块恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示。下列说法正确的是( )(已知水的密度是)
A.物块的体积为
B.物块的密度为
C.图乙中水对容器底部的压强为
D.与图甲对比,图乙中水对容器底部的压强增加量为
2.如图所示,水槽中装有一定量的水,将一只装有铁块的塑料盒放入水中,此时水槽底部受到水的压强为,若将铁块从盒中取出后直接放入水槽中,水对水槽底的压强为,水槽底面积为S,水的密度为,则( )
A.水面会升高 B.水面高度变化了
C.塑料盒受到的浮力减小 D.铁块受到水槽底的支持力是
3.如图甲所示,装有适量密度为水的柱形容器放在水平桌面上,装有适量水的柱形容器漂浮在容器中。容器的底面积为,容器的底面积为。现将一小球放入容器中,如图乙所示。放入小球后,两容器内水对各自容器底部压强的增加量均为。下列判断正确的是( )
A.小球的体积为
B.小球的重力为
C.小球的密度为
D.如图乙,若将球取出放入容器中,容器中水对容器底的压强减小了
4.小明做“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验,将一底面积为的柱形容器放在水平桌面上,容器内装有适量密度为的水。他将重为、底面积为的长方体铝块浸在水中,铝块上表面刚好与水面相平,如图,此时弹簧测力计的示数为。下列判断不正确的是( )
A.铝块受到的最大浮力为5
B.铝块上、下表面受到水的压力差的绝对值为2
C.铝块下表面受到水的压强为
D.容器中放入铝块后,液面增加的高度为
5.将一底面积为的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量密度为的水,将一体积为的球A和体积为的物块B用细绳相连放入水中恰好悬浮,如图。当把细绳剪断待稳定后,水对容器底的压强减小了。下列判断正确的是( )
A.图中,绳子上的拉力为 B.最终球A露出水面的体积为
C.球A的重力为 D.物块B的密度为
6.如图甲所示,装有适量水(密度为)的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积为3S0;容器中有一个重为3F0、底面积为S0的均匀长方体,它受到容器底的支持力为F0。现向容器中再加入适量的水,使长方体刚好漂浮,如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.水面增加的高度为
B.长方体受到的最大浮力为5F0
C.图甲中,水对容器底部的压强为
D.容器对桌面压强的变化量为
押题猜想十四 平面镜成像
试题前瞻·能力先查
【中华优秀传统文化】如图所示的中国画《妆靓仕女图》中展示了女子利用铜镜梳妆的情景。古代的铜镜有些不甚清楚,这是因为镜面打磨精度不足,表面粗糙,使得铜镜表面______(填“镜面”或“漫”)反射较多,无法清晰成像;人靠近铜镜时,镜中的像大小______(填“变大”“不变”或“变小”)。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
平面镜成像的特点
1.像的大小和物体相同;(等大)
2.像和物体到镜面距离相等;(等距)
3.像物连线与镜面垂直;(垂直)
4.平面镜所成的像是正立的;(正立)
5.平面镜成虚像
终极猜想·精练通关
1.“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”,现有一蜻蜓立于距水面0.5m处的荷尖上。则蜻蜓在水中的像距蜻蜓_________m;蜻蜓飞向水面时,它在水中的像大小将_________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
2.如图所示是某同学检查视力的情景,视力表在镜中的像与被测者相距__________m。若该同学以1m/s的速度向平面镜靠近,他在平面镜中的像以__________m/s的速度向他靠近。
3.小李站在竖直放置的平面镜前2m处,则他离自己在镜中的像______m,当他慢慢远离平面镜时,镜中像的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
4.如图是女子10m跳台跳水的示意图,运动员(用AB表示)站立在跳台边缘,若跳台台面距离水面10m,水池中水的深度为5m,则此时运动员脚部A点在水中的像到水面的距离为______m;运动员靠近水面的过程中,她在水中的像______(选填“靠近”或“远离”)水面。
5.初春的七里海,芦苇青青鸥鹭鸣。图中一只白鹭在平静的湖面上觅食,它在湖中的倒影是由于光的_____________形成的。在它飞离水面的过程中,像的大小_____________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
6.我国运动员在巴黎奥运会跳水女子10m跳台决赛中,以出色成绩获得冠军。当运动员站立在跳台上,跳台台面距离水面10m,泳池中水的深度为5.4m,运动员在水中的像到水面的距离为________m,当运动员离开跳板下落时,在水中的像的大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
押题猜想十五 内能和分子动理论
试题前瞻·能力先查
【中华优秀传统文化】中医药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。艾灸时用艾条熏烤患者的穴位,如图所示,这是通过________的方式改变穴位处的内能;艾灸时闻到浓浓的艾草药香,这一现象说明________不停地做无规则运动。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
1.分子动理论的基本内容:
物体是由大量分子组成的;分子都在不停地做无规则的运动;分子间存在着引力和斥力。
① 分子很小,用肉眼不能直接看到,不能把灰尘等小颗粒看做分子)
② 扩散现象:由于分子运动,不同物质在互相接触时,彼此进入对方的现象。
扩散现象表明:分子在永不停息地做无规则运动;分子间有间隙。
分子做无规则运动的剧烈程度跟温度有关,温度越高,越剧烈。
2.内能:
(1)物体的内能与温度有关,温度越高,内能越大。内能也常常称为热能。
(2)物体的内能还与物体内部分子的多少(质量)、种类、结构、状态等因素有关。
(3)改变物体内能的两种方式:做功和热传递。
①做功改变物体内能的过程,实质上是内能与其他形式能量的相互转化过程。对物体做功,物体的内能会增加;物体对外做功时,本身的内能会减少。
②热传递改变物体内能的过程,实质上是内能在两个物体间的转移过程。
终极猜想·精练通关
1.吃火锅是我国北方地区冬天常见的一种饮食方式。锅内食材温度升高,是通过______的方式来增大内能的,“香味扑鼻”属于______现象。
2.嫦娥五号以接近于的速度冲入地球大气层,使其表面温度高于 这是通过___________的方式改变了它的内能。返回舱落回地面后,工作人员给它全身贴满暖宝宝,这是通过___________的方式改变返回舱的内能,给它暂时保暖防止内部剩余的推进剂冻住后不易排出。
3.汨罗粽子全国闻名,其做法是把浸泡好的糯米添加一些佐料再用新鲜粽叶包好,然后放入水中煮熟。将粽子煮熟是利用______方式改变粽子的内能。我们能闻到粽子的香味,这是______现象。
4.神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆(图1),返回舱在穿越大气层时,产生熊熊火焰(图2),其表面内能__________(选填“增加”或“减小”),此过程改变内能的方式是__________(选填“做功”或“热传递”)。
5.蜡染是我国民间传统工艺,在蜡染工作过程中,我们会闻到染料的气味,这属于________现象,这种现象在夏天特别明显,原因是温度越高,分子的无规则运动越________。
6.如图所示是一则公益广告,尊崇孝道是践行社会主义核心价值观的重要途径。图中热水泡脚过程中发生了___________现象(填“做功”或“热传递”),其实质是能量的___________(填“转化”或“转移”)。
押题猜想十六 运动和力
试题前瞻·能力先查
【物理学与社会发展】神舟二十二号飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口。如图,神舟二十二号飞船在停泊点调整姿态后,继续向空间站靠拢时,发动机喷气口应向______(选填“前”或“后”)喷气,待发动机短暂工作后停机,神舟二十二号飞船由于______能继续向空间站靠近。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
1.牛顿第一定律
(1)一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)牛顿第一定律表明,力不是产生运动的原因,一切物体如果不受外力,都能保持原来的运动状态不变,静止或匀速直线运动。
(3)牛顿第一定律是科学推理,得出的理想实验,不能用实验验证。
(4)不受外力时,原来静止的要保持静止,原来运动的物体要保持匀速直线运动状态。
2.惯性
(1)物理学中,把物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
(2)牛顿第一定律又叫做惯性定律。
(3)惯性是物体的一种普遍属性一切物体都具有惯性。
(4)惯性大小和物体的质量有关。质量越大,惯性越大。
(5)惯性的利用和防止现象:汽车启动—向后倒,汽车刹车—向前倾。安全带;安全气囊。
3.物体受力时怎样运动
(1)二力平衡:一个物体在两个力的作用下,保持静止状态或做匀速直线运动,这两个力互相平衡或二力平衡。
(2)二力平衡条件:作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上(同体、等大、反向、共线)
(3)物体受平衡力作用,会保持静止或者匀速直线运动。物体受非平衡力作用,运动状态改变。
4.力和运动关系:力不是维持物体运动,力是改变物体运动状态的原因
终极猜想·精练通关
1.如图所示,我国研制的CR450动车组样车,运营速度可达,成为全球跑得最快的高铁列车。样车刹车时受阻力作用减速,说明力可以改变物体的________,司机上身由于具有________会向前倾。
2.如图所示,木块在水平向右的力和水平向左的力的作用下向右做匀速直线运动,其中,若同时撤去、,则木块由于___________会继续向右运动,此时木块在水平方向上受到的合力的大小为___________。
3.如图所示,木块在水平向左的力F1和水平向右的力F2的作用下向右做匀速直线运动,其中F1为1N,F2为3N,若此时撤去F2,木块继续向右做减速运动,则木块在水平方向受到的合力为________N,方向________。
4.冰壶是冬奥会比赛项目之一,运动员将冰壶投出后,冰壶由于________继续向前运动,冰面对冰壶的支持力和__________一对平衡力。
5.如图是小静荡秋千的场景。在来回摆荡的过程中,她的运动状态 ___________ (选填“不变”或“改变”);当荡到最高点时,若小静所受力突然全部消失,她将 ___________ 。
押题猜想十七 杠杆
试题前瞻·能力先查
【中华优秀传统文化】杆秤在我国有几千年的历史,如今中药房仍在使用。如图所示,已测得刺五加药材质量是120g,其中OB=3OA,若不计杆秤自重,则秤砣的质量约为__________g。接下来要测30g的人参片需要将秤砣向B点的__________(选填“左”或“右”)侧移动。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
1.力臂的画法:一定点(支点),二画线(力的作用线),三从点(支点)向线(力的作用线)引垂线,支点到垂足的距离即为力臂,并表上相应的符号(l1或l2)
2.杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1 = F2l2)
3.杠杆的分类
(1)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆。即:l1=l2 F1=F2。
(2)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。即:l1>l2 F1<F2。特点:省力但费距离
(3)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。即:l1<l2 F1>F2。特点:费力但省距离
终极猜想·精练通关
1.如图是我国古代劳动人民搬运巨木的情境。抬起巨木时,横杆是________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;向下压横杆的众人越________(选填“靠近”或“远离”)支架越省力。
3.“节约用水,人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习惯。如图1所示水龙头的手柄可视为如图2所示杠杆,为支点,为阻力,分别用力沿方向关闭水龙头,其中用力最小的是___________(选填“a”“”或“”),其原理是:在阻力和阻力臂一定时,动力臂越___________(选填“大”或“小”),动力越小。
4.搬运砖块的独轮车,车体和砖块所受的总重力G为1000N,独轮车的有关尺寸如图所示。抬起独轮车时,人手向上的力F的大小是_________,这是一个_________(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。
5.如图所示,ABC为质量均匀的等边直杆,总质量为2m,C端由铰链与墙相连,当AB处于竖直、BC处于水平静止状态时,施加在A端的作用力至少为__________,最小力的方向为__________。
6.在“探究杠杆的平衡条件”的实验时,若使图1所示的杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;如图2所示,在处于水平平衡的杠杆上A点,挂上总重为4N的钩码,若使杠杆仍在水平位置保持平衡,作用在杠杆上B点的力最小为______N。
7.如图,已调水平平衡的杠杆,在A点挂3个钩码,则应在B点挂_______个钩码,才能使杠杆在水平位置仍保持平衡;当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时减少一个钩码,则杠杆将 ___________(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”)。
押题猜想十八 功和功率的简单计算
试题前瞻·能力先查
【国防军事】我国自主研发的096核潜艇是国之重器,去年在西太平洋主动现身,威慑挑衅者。其重约为10⁸N,露出水面前匀速上浮10m,用时20s,受到浮力约为1.5×10⁸N,海水对潜艇的浮力做功约为______J,克服重力做功的功率约为______W。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
1.进行功的计算应注意的问题:不可随意将力和距离相乘的结果作为最终的结果,而应利用功的两个必要条件判断力是否做功,再利用公式W=Fs(s是在力方向上移动的距离)计算功的大小。
常见的做功的两种情景:(1)拉着物体沿水平方向前进,可以说时拉力做了多少功W=Fs,也可以说克服阻力做功(W=fs);(2)提升物体竖直上升,克服重力做功(W=Gh)。
2.功率可用公式P=W/t或P=Fv进行计算。当利用公式P=Fv计算功率时,速度v的单位应为“m/s”。
终极猜想·精练通关
1.某人用200N的水平推力,在0.5min内,将重400N的物体沿水平面向前推动15m,重力对物体做的功是______J,人对物体做功的功率是______W。
2.如图所示,在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它在2秒内沿水平长木板匀速滑动了1.5m,弹簧测力计的示数为8N,该过程中,拉力做功为__________J,功率为__________W。
3.在水平地面上,工人师傅用80N的力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进,5s内移动了6m,在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为__________N,推力做功的功率为__________W。
4.星期天,小明和爸爸一起去南翠屏公园登山。小明用了20min登上山顶,爸爸用了25min登上山顶,爸爸的体重是小明的2倍,则小明与爸爸登山时所做功之比是__________;功率之比是_________。
5.一辆汽车匀速行驶时发动机的功率为,速度为20m/s。则汽车行驶5min,发动机做的功为______J,汽车的牵引力为______N。
6.某工人在水平地面上,用100N水平推力以0.5m/s的速度匀速推动重500N的物体,使它沿水平方向移动10m,该过程中工人所做的功是______J,水平推力的功率是______W。
押题猜想十九 电能、电热、电功率的计算
试题前瞻·能力先查
【教材素材改编】灯泡L1标有“220V;40W”、灯泡L2标有“220V;100W”,L1正常发光时的电阻为_________。若将它们串联接入220V的电路中,则灯_________(选填“L1”或“L2”)更亮。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题。
1.欧姆定律:I=U/R
2.电能的计算公式:W=UIt=I2Rt=U2t/R
3.电功率的计算:P=UI=I2R=U2/R
4.焦耳定律 :Q=I2Rt=U2t/R=UIt
终极猜想·精练通关
1.如图,电源电压恒为9V,灯、分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,闭合开关后,两灯均发光,灯______(选填“”或“”)更亮,此时灯两端的电压为______V。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
2.在如图所示的电路中,已知R1∶R2=1∶2,电源电压不变。当只闭合S时,电压表的示数为U1;当S和S1都闭合时,电压表示数为U2。则U1∶U2=_______,前后两次R1的功率之比为_______。
3.如图戊所示,是通过额定电压为6V小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V电源两端,则每只灯泡的电阻为_________Ω,电路实际总功率为_________W。
4.在如图1所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端,两电阻的“”关系图像如图2所示。则电源电压为______V,电路总功率的最大值为______W。
5.如图甲是一款智能控温抗寒服,抗寒服内有输出电压为5V的充电宝,为内部电加热模块供电。如图乙所示为其简化电路图,R1、R2均为电热丝(阻值不变),抗寒服有低温挡4W和高温挡14W两挡,可实现“恒温保暖”或“10秒速热”。分析可知:当开关S1、S2都闭合时,抗寒服处于_________挡。电阻R2的阻值是__________Ω。
6.如图所示,电源电压恒为,滑动变阻器的阻值变化范围为,两定值电阻的阻值分别为和,在保证电流表有示数时,该电路的最小电流为 ___________;该电路消耗的最大功率为 ___________。
押题猜想二十 电热综合计算
试题前瞻·能力先查
某全自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示,用该开水器将质量为20kg、初温为30℃的水加热至90℃,问:
全自动不锈钢开水器
型号SYP-K-B30
频率50Hz
额定电压220V
额定功率3000W
额定进水压力≤500kpa
容量30L
(1)水吸收的是多少热量?【水的比热C=4.2×103J/(kg·℃)】
(2)若开水器正常工作时所产生的热量的80%被水吸收,需要消耗的电能是多少?正常工作的加热时间是多少?
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题,属于常规题目
1.热量的计算公式:
温度升高时用:Q吸=cm(t-t0)
只给出温度变化量时用:Q吸=cm△t
Q——热量——焦耳(J);c——比热容——焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃));m——质量——千克(kg);
t——末温——摄氏度(℃);t0——初温——摄氏度(℃)
2.电功的公式:
(1)电功与电压、电流、通电时间的关系可用公式表示为:W=Ult
W——电功——焦耳(J);U——电压——伏特(V);I——电流——安培(A);t——时间——秒(s)
(2)给出额定功率:W=Pt
W——电功——焦耳(J);P——电功率(w);t——时间——秒(s)
(3)加热效率:η=Q吸/W
终极猜想·精练通关
1.如图甲所示为某款电热水壶,它的简化电路原理图如图乙所示,额定电压为220V,S为感温开关,1、2是开关连接的触点,和为加热电阻,且阻值保持不变,已知电热水壶加热挡的额定功率为1100W,电热水壶保温挡正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg初温为12℃的水加热到100℃正常工作加热了7min。求:
(1)加热挡正常工作时的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)电热水壶加热水的效率。
2.一个自动电热水壶,其铭牌如下表。将电水壶中装满初温为20℃的水,在标准大气压下,电水壶正常工作5min将水烧开。已知水的c水=4.2×103J/(kg℃),求:
自动电热水壶
型号
ZDH100B
电源
220 V 50 Hz
额定功率
1 500 W
容量
1 000 mL
(1)水吸收的热量;
(2)电水壶的热效率。
3.如图是一种常见的封闭电热水袋,其性能参数如表所示。在正常工作时,将袋内15℃的水加热到自动断电。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)求:
额定电压
220V
额定加热功率
400W
袋内充水质量
1.1kg
自动断电温度
60oC
(1)袋内水吸收的热量;
(2)若此过程中电热水袋的加热效率为70%,需要的加热时间。
押题猜想二十一 探究滑动摩擦力的影响因素
试题前瞻·能力先查
如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。器材有:木块A一块、砝码一个、弹簧测力计一个、长木板一块和棉布一块。
(1)小组的同学首先进行了如图甲、乙、丙三次实验,每次他们都用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,根据 _________知识可知,此时弹簧测力计示数的大小等于滑动摩擦力的大小;
(2)分析 ________两图可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)分析甲、丙两图可知:_________;
(4)乙图中砝码在水平方向受到的摩擦力为 _____N,木块A受到的摩擦力为 ________N;
(5)如图丁,小华在做家务劳动时,用平行于水平地面的力推沙发,但没有推动。小华根据力和运动的关系推导:沙发没推动是静止状态,推力 _______(选填“大于”、“等于”或“小于”)地面对沙发的摩擦力。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。
1.两个物理研究方法:控制变量法和转换法。
2.测量摩擦力大小依据:二力平衡。
3.实验结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。
4.转换法应用:通过拉力的大小来反映摩擦力的大小。
5.由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度,拉力大小等无关。
6.实验需要多次测量,得出多组数据的目的是:避免实验偶然性,得出普遍规律。
终极猜想·精练通关
1.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A为木块,B为重物,甲乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
(1)实验中要测出滑动摩擦力的大小,应该让木块在水平面上做匀速直线运动,根据力的平衡知识,此时木块所受滑动摩擦力的大小___________弹簧测力计的示数;
(2)对比甲、乙两图的实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与___________的关系;
(3)比较甲、丙两图的实验,可得出的结论是___________;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图所示。他用水平拉力拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,弹簧测力计的示数为1.5N,若增大拉力F,弹簧测力计的示数___________。(选填变大、变小或不变)
2.如图所示,是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验中,应沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,木块受到的拉力大小__________(选填“大于”“小于”或“等于”)木块受到的滑动摩擦力大小;
(2)甲乙丙三次实验中木块均做匀速直线运动,弹簧测力计的示数大小关系为,由此可得出结论:在接触面的粗糙程度相同时,__________越大,滑动摩擦力越__________;
(3)为了验证滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,还需增加的实验器材:___________。
3.小智发现妈妈购买的防滑地垫的A面比B面更粗糙,为了比较A、B两个面的防滑性,小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行了下列探究:
(1)如图甲、乙,分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平___________拉动小块地垫,根据___________原理可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数;
(2)小智发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,比较不出A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过比较甲、丙两次实验,发现当接触面粗糙程度相同时,___________越大,滑动摩擦力越___________;
(3)为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小智只将___________,测出滑动摩擦力的大小为2.2N,通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比,选择地垫___________(填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
押题猜想二十二 滑轮组的相关计算
试题前瞻·能力先查
【物理学与工程实践】在建筑工地,电动机利用滑轮组提升水泥,如图所示。电动机用30s的时间,将4000N的水泥匀速提升6m,电动机牵引绳子的拉力F为2400N。吊篮和绳子的质量忽略不计。求:
(1)拉力F做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率(百分号前保留1位小数)。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。
在计算当中首先就要搞明白的物体上升的高度,物体的重力或质量,然后再通过滑轮组的绕线的方式来确定,再来确定定滑轮或动滑轮上的线条数n,即可对滑轮组提升物体时的各个量进行相对应的求解
①有用功:W有用=Gh
②总功:W总=Fs
③额外功:W额外=W总-W有用
④s=nh(其中n是绳子段数,h是重物上升高度。)
⑤滑轮组机械效率公式:η=(W有用/W总)×100%;η=(W有用/W总)×100%=(G/nF)×100%
终极猜想·精练通关
1.一位工人用如图所示的滑轮组提升货物,已知货物的质量为,工人对绳的拉力为,货物在拉力的作用下匀速上升了,取,求:
(1)工人做的有用功;
(2)这个滑轮组的机械效率是多少?
2.如图所示,小虎站在水平地面上,要用滑轮组在20s内将一个重为600N的物体匀速提升1m,小虎实际所施加的拉力是400N(不计绳重和摩擦)。
(1)画出滑轮组的绕线方式;
(2)该滑轮组的机械效率是多少?
3.小明利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组,向下拉动绳子来提升货物,已知货物重600N。不计绳重及摩擦且不忽略动滑轮重的情况下,小明实际所用拉力为350N,并在10s内使货物匀速上升了1m。请完成下列任务:
(1)在图中画出绳子的绕法;
(2)计算此时滑轮组的机械效率(百分数保留一位小数);
(3)计算出动滑轮的重力。
押题猜想二十三 伏安法测电阻
试题前瞻·能力先查
同学们在做伏安法测小灯泡电阻的实验中,用的是额定电压为2.5V的小灯泡。
(1)按照图甲的电路图,连接图乙的实物图;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调至最___________;(选填“大”或“小”)
(3)闭合开关后,移动滑片,先后测量几组电压表和电流表示数,如表格所示:
电压
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流
0.25
0.23
0.2
0.15
0.1
请根据表格中的数据,在图中做出灯泡的关系图像;___________
(4)由表格数据及所做图像均可看出,灯丝电阻是变化的,其根本原因是,灯丝电阻随温度升高而___________(选填“增大”或“减小”)。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。
1.原理:欧姆定律变形式R=U/I。
2.滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变电阻(或灯泡)两端的电压和通过电阻的电流
3.使小灯泡正常发光的操作:移动滑动变阻器使电压表示数等于小灯泡额定电压。
4.测定值电阻的阻值,它需要求平均值,因为多次多次测量求平均值,减小实验误差。
5.测小灯泡阻值,它不需求平均值,因为灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值失去意义。
6.测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。
7.通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了的I﹣U图象,发现其图像并不是一条直线,是因为:小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化。
终极猜想·精练通关
1.小明想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,他已连接了部分电路,如图甲所示。请你接着完成下列步骤:
(1)用笔画线代替导线,将电路补画完整。
(2)连接电路时,开关S应当处于_______状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于_______端。
(3)当电压表示数为2.4 V时,电流表示数如图乙所示,电阻丝电阻为_______Ω。
2.在“伏安法测小灯泡电阻”的实验中,小灯泡上标有“2.5 V”字样。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。要求:变阻器滑片左移,小灯泡变亮;为提高读数的准确性,连接电表时需选择合适的接线柱。
(2)请根据实验需求在虚线框内设计一个记录数据的表格。
(3)某同学根据自己所记录的实验数据,绘制了如图所示的图像,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为________Ω;该同学想用上述实验中的器材继续探究“导体中的电流与电压的关系”,老师告诉他无法完成该实验,原因是________________。
3.小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R,他想知道该电阻的阻值,采用“伏安法”进行测量,图甲实验所用电源电压为3V。
(1)请用笔画线表示导线,补全图甲实物电路的连接;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于______(填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,由此可判断产生的故障是______;
(4)排除故障后,正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某位置时,发现电流表示数为0.24A,电压表示数如图乙所示,为______V,则定值电阻R的阻值为______Ω;
(5)为了减小实验误差,小勤应采取的措施是______。
押题猜想二十四 特殊方法测密度
试题前瞻·能力先查
【地方特色】天津独流老醋是中国三大传统名醋之一。在一次跨学科实践活动中,老师要求通过实验测量出独流老醋的密度,提供的材料有:粗细均匀的木棒(长约20cm),塑料杯、细铜丝、刻度尺、小金属块、足量的水(水的密度为)。请你根据所学的知识,选择合适的材料,设计一个测量独流老醋密度的实验方案。要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出老醋密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。
一、缺量筒(无法直接测体积)
1.等体积代换法:用已知密度的液体(如水)替代待测物体的体积。
2.补水法:通过补充水的体积间接测量物体体积。
二、缺天平(无法直接测质量)
1.浮力法(漂浮法):利用漂浮时浮力等于重力,通过排开水的体积计算质量。
2.弹簧测力计法(称重法):通过浮力差间接计算质量或体积。
三、双缺型(无天平和量筒)
双漂法:通过物体在不同液体中漂浮时的排液体积比计算密度。
终极猜想·精练通关
1.物理兴趣活动课上,老师拿来一个民国时期的小玻璃药瓶,如图所示,让同学们测出它的密度,除了小玻璃药瓶,老师还提供的器材有:一个量筒、适量密度为的水,请你利用上述器材,帮助同学们设计一个实验方案,测出玻璃的密度。(实验器材满足实验需求,)要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出玻璃密度的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
2.物理老师布置课后实验作业,请同学们利用家中的物品测量绿豆的密度。小冬同学在家中找来如图所示的器材和适量密度为的水(含取水工具)。请你利用上述器材,帮他设计一种测量绿豆密度的实验方案。(实验器材满足实验需求,)要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出绿豆密度的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
3.小明想测量一个实心木球的密度(木球的密度小于水的密度)。他准备了如图所示的实验器材:小网兜(不计质量和体积)、实心木球、实心铁球(与木球体积相等)、烧杯(装适量水)、弹簧测力计。请你利用现有器材帮小明设计实验,测出木球密度。(已知:水的密度为)
(1)写出主要实验步骤和需要测量的物理量;
(2)写出小木球密度的表达式。(用已知量和测量量表示)
押题猜想二十五 电学综合推导计算
试题前瞻·能力先查
【项目式学习】物理课外小组的同学们在课外活动中,自制了一个“电阻测量盒”(如图所示),内有电源(电压不变且未知)、已知阻值为R0的定值电阻、开关和电流表,并引出两根导线E、F到盒外。当开关断开时,电阻测量盒不能工作。使用时将盒外的两根导线E、F直接连接,闭合开关读出电流表的示数I1:然后断开开关,将盒外的两根导线E、F分别与待测电阻Rx的两端相连,闭合开关读出电流表的示数I2,就可以算出Rx的阻值。
请你解答如下问题:
(1)在图中的虚线框内画出测量盒中符合设计要求的电路图;并推导出待测电阻Rx的数学表达式。
(2)实验室有一个电学黑箱,同学们利用这个“电阻测量盒”进行探究。电学黑箱其外形如图所示,箱体外有三个接线柱,箱盖上有一个塑料滑块。已知黑箱内部元件只有一个滑动变阻器和一个定值电阻,滑动变阻器只有两个接线柱接入电路。同学们把“电阻测量盒”外的两根导线E、F直接连接、再分别与黑箱外的接线柱相连,闭合开关,移动滑块,记下的数据如表,再根据测出的数据,推测内部的连接情况。请在图虚线框内画出箱内各元件连接电路图,并在定值电阻旁标明其阻值。
测试次数
连接情况
电流表示数
第1次
E、F直接连接
第2次
E、F与A、B分别连接
第3次
E、F与A、C分别连接
第4次
E、F与B、C分别连接
(3)将黑箱外的其中的两个接线柱分别接在电压恒为U的电源两端,移动滑动变阻器滑片,求黑箱内定值电阻的最小电功率。(温馨提示:推导计算过程中需要的物理量,请提前设定!)
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,难度较大。
电学综合题主要涉及电功、电功率的计算,电能的计算,电压、电流、电阻及欧姆定律的计算,解决这类题应首先看懂电路,标出已知量,再利用串并联电路的特点和电功、电功率的计算公式进行求解
终极猜想·精练通关
1.如图1所示,树人中学科技小组设计了一个监测海河水位的装置,电源电压保持不变,为定值电阻,是竖直放置、起滑动变阻器作用的电阻装置,其最大阻值为,浮子可带动金属滑杆OP(即滑动变阻器滑片)竖直上下移动,当电流表的示数达到某一数值时,提醒小组成员水位达到警戒值。接入电路的阻值R随水位的变化关系如图2所示,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图3所示。求:
(1)图3中A、B两点的纵坐标;
(2)该电路工作时的最小总功率;
(3)到达警戒水位时,电流表的示数。
2.物理兴趣小组设计了一个电烤箱,其电路如图1所示。已知电源电压恒为,电热丝阻值为,温度对电热丝阻值的影响忽略不计。在实验的过程中,发现电烤箱内温度太高,容易将食物烤焦,应使电烤箱内的电功率降至,小组成员想出了两种方法改进电路:
方法一:如图2,在电烤箱箱体内接入电热丝,与电热丝共同给电烤箱加热;
方法二:如图3,在电烤箱箱体外接入电热丝,只用给电烤箱加热。
用两种方法改进的电烤箱箱体内的电功率都为。电烤箱工作时,用电压表分别测量方法一和方法二电烤箱箱体两端电压,测量结果为和,且。
请完成下列任务:
(1)根据上述信息,从电能有效利用的角度分析哪种方法更节能,并说明理由;
(2)计算两种方法中接入的电热丝和的阻值。(用表示)
3.如图甲所示,电源电压不变,R0为定值电阻(阻值未知),闭合开关将滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端的过程中,滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系图象如图乙所示。图乙中的a'、b'两点分别与图甲中滑动变阻器滑片P在a、b两位置(图中未标出)相对应,c'、d'两点分别与图甲中滑动变阻器滑片P在两端的位置(图中未标出)相对应。请你解答如下问题:
(1)图甲中,滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的___________(选填“左”、或“右”)侧;
(2)求电源电压及R0的阻值(用P0和I1表示);
(3)若滑动变阻器最大阻值为3R0,求图中c'点坐标(用P0和I1表示)并画出等效电路图。
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2026年中考物理终极押题猜想(天津)
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 11
押题猜想五 大气压及应用 15
押题猜想六 生活用电 19
押题猜想七 力学基础知识 22
押题猜想八 机械能及其转化 26
押题猜想九 电磁现象辨析 31
押题猜想十 欧姆定律的动态电路分析 36
押题猜想十一 凸透镜成像规律 41
押题猜想十二 动态电路欧姆定律、电功率计算 47
押题猜想十三 浮力、压强、密度的综合分析与计算 53
押题猜想十四 平面镜成像 62
押题猜想十五 内能和分子动理论 64
押题猜想十六 运动和力 67
押题猜想十七 杠杆 70
押题猜想十八 功和功率的简单计算 73
押题猜想十九 电能、电热、电功率的计算 76
押题猜想二十 电热综合计算 79
押题猜想二十一 探究滑动摩擦力的影响因素 82
押题猜想二十二 滑轮组的相关计算 86
押题猜想二十三 伏安法测电阻 89
押题猜想二十四 特殊方法测密度 94
押题猜想二十五 电学综合推导计算.................................................................................... 97
押题猜想一 声音的特性
试题前瞻·能力先查
【中华优秀传统文化】水城苗族芦笙舞(锦鸡舞、鼓龙鼓虎-长衫龙、滚山珠)已入选第一批国家级非物质文化遗产名录。芦笙是苗族文化中占有重要地位的特殊标记,在表演吹奏方面把词、曲、舞三者融为一体。我们能一下辨别出演奏的乐器是通过声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【答案】C
【解析】音色是发声体的声音品质,是区别声音的重要标志,不同乐器的音色一般不同,们能一下辨别出演奏的乐器是通过声音的音色。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题。
声音的特性,其主要内容有音调,响度,音色。
音调指声音的粗细和高低,主要由频率来决定。于是,轻小薄紧短的物体音调比较起高。
响度由物体的振动幅度来决定,一般指用的力量越大,响度越大。除了振幅以外,响度还跟听者与声源的距离有关系。
音色由有物体的结构和材料来决定,比如说不同的乐器发出的声音。不同的人发出的声音,我们能辨别出来的话,主要是音色来决定的。
终极猜想·精练通关
1.曲笛是一种竹笛,它的音域和二胡的相近。当曲笛和二胡轮奏某乐曲时听众能分辨出曲笛和二胡发出的声音,主要是依据声音的( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.振幅
【答案】B
【解析】曲笛和二胡轮奏某乐曲时听众能分辨出曲笛和二胡发出的声音,主要是依据声音的音色,因为音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
故选B。
2.小明敲击注入不同高度的水的瓶子,为同学演奏一曲优美动听的乐曲,如图所示。注入不同高度的水是为了改变声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.振幅
【答案】B
【解析】瓶子中盛有水,敲击时瓶子和水一起振动发出声音,水位越高,质量越大,越难振动,频率越小,音调越低,所以注入不同高度的水是为了改变声音的音调。
故选B。
3.“声纹锁”能识别主人说出的“口令”并自动解锁,而当别人说出同样的“口令”却无法让锁打开。声纹锁能识别主人身份主要是依据声音的( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.音速
【答案】A
【解析】每个人的声带结构不同,发出声音的音色就不同,声纹锁运用声纹识别技术,能识别出主人说出的“口令”而自动解锁,主要是依据声音的音色。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.下列为录制合成的声音波形图,下列说法正确的是( )
A.甲和乙音色相同 B.甲和丙音调相同
C.甲和丁音调相同 D.丙和丁响度相同
【答案】C
【解析】A.甲和乙两图的形状不同,音色不同,故A错误;
B.甲和丙两图相同时间内振动的次数不同,音调不同,故B错误;
C.甲和丁两图相同时间内振动的次数相同,音调相同,故C正确;
D.丙和丁两图振幅不同,响度不同,故D错误。
故选C。
5.如图甲、乙所示,古筝和竹笛是我国传统的两种乐器,我们能分辨出古筝和竹笛发出的声音,是描述声音的哪一特性( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅
【答案】C
【解析】音色反映了声音的品质和特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同,所以利用音色可以分辨出古筝和竹笛发出的声音,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.如图所示,威武的中国海军将士喊出嘹亮的口号,彰显了中国海军的强大,口号声能传播很远是因为声音的( )大。
A.音色 B.音调 C.响度 D.振幅
【答案】C
【解析】响度跟振幅、距离有关。口号声能传播很远是因为声音的响度大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
押题猜想二 物态变化辨析
试题前瞻·能力先查
【物理学与日常生活】厨房不仅是加工食材,制作家庭美食的场所,也是日常生活中充满物态变化的“实验室”。关于厨房中的现象以下说法正确的是( )
A.烧水煮面,当锅底开始产生少量气泡时水就沸腾了
B.煮饺子时,锅周围出现大量“白气”,这是空气液化形成的小水滴
C.新鲜的豆腐放入冰箱内制成冻豆腐,这主要是凝华现象
D.和好的面团在醒发时要盖上保鲜膜,是为了防止面团水分蒸发变干
【答案】D
【解析】A.烧水煮面,当锅底开始产生少量气泡时水还没有沸腾,故A错误;
B.煮饺子时,锅周围出现大量“白气”,这是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B错误;
C.新鲜的豆腐放入冰箱内制成冻豆腐,这主要是凝固现象,故C错误;
D.和好的面团在醒发时要盖上保鲜膜,是为了防止面团水分蒸发变干,故D正确。
故选D。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题,本部分知识与生产、生活联系比较密切。
物态变化有6种:熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华
物质从固态变成液态的过程叫做熔化;物质从液态变成固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态的过程叫汽化;物质从气态变为液态的过程叫液化;物质从固态直接变为气态的过程叫升华;物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
熔化、汽化、升华,需要吸热;凝固、液化、凝华,需要放热。
终极猜想·精练通关
1.水循环造就了许多神奇而美丽的自然景观,下列景观中,由于水蒸气凝华形成的是( )
A.冰雪消融 B.山间的浓雾
C.晶莹的露珠 D.洁白的雾凇
【答案】D
【解析】A.冰雪消融是由固态变为液态,是熔化现象,故A不符合题意;
BC.山间的浓雾、晶莹的露珠都是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故BC不符合题意;
D.雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,故D符合题意。
故选D。
2.如图所示,在运输食品的时候,为了防止食品腐烂变质,可以利用干冰(固态二氧化碳)给食品降温,这是因为干冰( )
A.熔化吸热 B.升华吸热 C.汽化吸热 D.凝华吸热
【答案】B
【解析】干冰在常温状态下容易升华,可以由固态直接变为气态,在干冰升华过程中,要从周围吸收热量,从而使周围的温度降低,以获得低温环境,可以防止食品腐烂变质,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.下列现象不可能出现的是( )
A.寒冷的冬天,冰冻的衣服会变干
B.夏天,从冰箱里取出的啤酒瓶上出现小水滴
C.水在凝固过程中放出热量,但温度保持不变
D.冬天,戴眼镜的人从室内走到室外,眼镜上会出现小水珠
【答案】D
【解析】A.寒冷的冬天,冰冻的衣服会变干,是因为冰可以直接变成水蒸气,属于升华现象,故A不符合题意;
B.从冰箱里取出的啤酒瓶上会出现小水珠,是因为空气中的水蒸气遇到冷的啤酒瓶会发生液化现象,在酒瓶上形成小水珠,故B不符合题意;
C.冰是晶体,在凝固过程中放出热量,但温度保持不变,故C不符合题意;
D.冬天戴眼镜的人从室外走到室内,室内空气中热的水蒸气遇到冷的玻璃会发生液化现象,在眼镜上会出现小水珠,但从室内走到室外,眼镜温度高,水蒸气不会放热液化,在眼镜上是不会出现小水珠的,故D符合题意。
故选D。
4.如图,下列物态变化中,吸热的是( )
A.冰棍“冒”出的“白气” B.洗澡时浴室内的镜子变模糊
C.白炽灯灯丝变细 D.北方寒冷的冬天洒水成冰
【答案】C
【解析】A.冰棍“冒”出的“白气”,是水蒸气遇冷液化成的小水滴,此过程放热,故A不符合题意;
B.洗澡时浴室内的镜子变模糊是水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,此过程放热,故B不符合题意;
C.白炽灯灯丝变细是固态的钨直接变成钨蒸气,是升华现象,此过程吸热,故C符合题意;
D.北方寒冷的冬天洒水成冰,水由液态变成固态,属于凝固现象,此过程放热,故D不符合题意。
故选C。
5.正值流感的高发季节季,护士在发烧病人身上擦拭温水,可以达到降低体温的效果。他的依据是温水( )
A.熔化吸热 B.液化吸热 C.汽化吸热 D.升华吸热
【答案】C
【解析】护士在发烧病人身上擦拭温水,水吸热变成水蒸气叫做汽化,从而降低人体的温度,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.中华优秀传统文化源远流长,关于下列诗词中蕴含的物理知识,说法正确的是( )
A.“秋荷一滴露,清夜坠玄天”,露是冰熔化形成的
B.“叶落槐亭院,冰生竹阁池”,冰是水蒸气凝固形成的
C.“孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪”,雪是水蒸气汽化形成的
D.“霜降水泽枯,岁晚木叶落”,霜是水蒸气凝华形成的
【答案】D
【解析】A.露是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误;
B.冰是液态的水凝固形成的,故B错误;
C.雪是水蒸气遇冷凝华形成的,故C错误;
D.霜是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故D正确。
故选D。
押题猜想三 光现象辨析
试题前瞻·能力先查
【教材素材改编】早在古代的《墨经》中对光现象就有了记载。关于图所示中的光现象,下列说法正确的是( )
A.甲图中光屏上所成是烛焰正立的像
B.乙图中如果湖水水位上升,拱桥通过水面所成的像会变大
C.丙图中根据水杯在桌面上的影,可以判断光源在水杯的右侧
D.看到丁图中的现象,是因为折射角大于入射角
【答案】D
【解析】A.甲图为小孔成像,小孔成像成的是倒立的实像, 故图中光屏上所成是烛焰正立的像,故A错误;
B.乙图中为平面镜成像,像与物等大,故如果湖水水位上升,拱桥通过水面所成的像大小不变,故B错误;
C.丙图中为光沿直线传播,影子在光的相反方向,故图中根据水杯在桌面上的影,可以判断光源在水杯的后面,故C错误;
D.图丁中光从水中斜射入空气中,故折射角大于入射角,故D正确。
故选D。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题,光现象辨识常结合图片或生活中的现象进行考查
终极猜想·精练通关
1.如图所示,是我国古代天文仪器圭表,它由“圭”和“表”两个部件组成。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,“表”的影子形成是由于( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
【答案】A
【解析】光在均匀介质中沿直线传播,当遇到不透明的物体时会在其后形成一个暗区,即为影子,因此影子是由于光的直线传播形成的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.中华民族有着悠久的文明历史,我国古代就有人对自然现象进行观察和研究,留下许多史料记载。唐代诗人储光羲的诗句:“潭清疑水浅,荷动知鱼散。”其中“潭清疑水浅”是作者站在岸边感觉池水变浅,产生这一感觉的原因是( )
A.光的反射 B.光的折射 C.平面镜成像 D.光的直线传播
【答案】B
【解析】当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫作光的折射。“潭清疑水浅”是光从水斜射进入空气中发生的折射现象。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.2000多年前,《墨经》中记载了影子的形成等光学现象。如图所示“影”的形成,由光的反射形成的是( )
A.地面身影 B.墙上手影
C.水中倒影 D.幕上皮影
【答案】C
【解析】A.地面身影是由于光的直线传播在身体背光一侧形成的暗区域,故A不符合题意;
B.墙上手影是由于光的直线传播在手背光一侧形成的暗区域,故B不符合题意;
C.水中倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,故C符合题意;
D.幕上皮影是由于光的直线传播形成的影子,故D不符合题意。
故选C。
4.下列成语中蕴含的光学原理,分析正确的是( )
A.“凿壁偷光”——光的折射 B.“井底之蛙”——光的反射
C.“杯弓蛇影”——光的反射 D.“猴子捞月”——光的直线传播
【答案】C
【解析】A.“凿壁偷光”是由于光的直线传播使光通过小孔射入另一房间里,故A错误;
B.“井底之蛙”是由于光的直线传播使井底之蛙只能看到很小范围的天空,故B错误;
C.“杯弓蛇影”是由于光的反射形成的虚像,故C正确;
D.“猴子捞月”是由于光的反射形成的虚像,故D错误。
故选C。
5.如图所示的四种光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.水中倒影 B.日晷计时
C.雨后的彩虹 D.海市蜃楼
【答案】B
【解析】A.水中倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A不符合题意;
B.日晷计时是光的直线传播形成的,故B符合题意;
C.雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的,故D不符合题意。
故选B。
6.下列描述中:①水中月、镜中花:②日食、月食;③池水看起来较浅;④海市蜃楼;⑤小孔成像。由于光的折射形成的是( )
A.① B.①③ C.③④ D.②⑤
【答案】C
【解析】① 水中月、镜中花:这是光的反射现象;
② 日食、月食:这是光的直线传播现象;
③ 池水看起来较浅,这是光从水中射入空气中发生的折射现象;
④ 海市蜃楼是光在空气中发生折射形成的,是光的折射现象;
⑤ 小孔成像:这是光的直线传播现象。当光通过一个很小的孔时,它会在另一侧形成一个倒立的实像。
故选C。
押题猜想四 估测
试题前瞻·能力先查
【物理学与日常生活】如图所示是放在成人手掌上的柚子。若要将其装入塑料袋中,你认为选择长方形塑料袋的宽度至少约为( )
A.30dm B.30cm C.8dm D.1m
【答案】B
【解析】成人手掌的长度通常在15到25厘米之间,一般手掌宽度在8-10厘米左右,这个范围涵盖了大多数人的手掌长度。手掌摊开时宽度又有增加,考虑到柚子的大小通常比手掌要大,为了方便将柚子装入塑料袋中,选择长方形塑料袋的宽度至少应该在30厘米左右。这样可以确保柚子能够比较轻松地放入塑料袋中,同时也能避免塑料袋过宽造成不必要的浪费。
故选B。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。“估测题”在中考物理中通常以实际生活中常见背景材料为载体,考查学生对长度、温度、质量、功和时间等物理量的估测。考查方式分为数值判断式和单位判断式两种,有时也会结合图片进行综合考查。
要对常见的一些量要有数据、数量级的认识:如一般成人、初中学生的质量、身高,步行的速度、交通工具的一般速度,水的密度、家庭电路的电压、干电池的电压、光的速度,g的值等要记住
一层楼的高度约3 m;教室门的高度约为2m;单人课桌高度约为0.8m;一支未使用过的2B铅笔的长度约为20cm;一个中学生的高度约1.6—1.7 m;物理课本长约26 cm;成年人一步距离约0.5 m;一枚一元硬币的直径约是2.5cm;人的正常体温是37℃;适合人淋浴的水温度是37℃—40℃;夏季空调最适宜的温度26℃—28℃;一个成年人的质量约60 kg,一个鸡蛋的质量约50g,一个中等苹果的质量约60g;一间教室的空气质量约300 kg;一元硬币的质量约为6g;百米赛跑的成绩在16s左右,人的脉搏在每分钟60次多一点,即心脏跳动一次的时间接近1s,眼睛眨一下的时间约为0.1s,唱一遍中华人民共和国国歌的时间大约是50s;电饭锅的电功率约为1000W,空调机的电功率约为2000—5000W,洗衣机的电功率约为500W,电视机的电功率约为200W,电冰箱的电功率约为100W,日光灯(光管)的电功率约为40W
终极猜想·精练通关
1.正确写字姿势的“三个一”:眼离书本一尺远,胸离书桌一拳远,手离笔尖一寸远,如图所示。关于“眼离书本一尺远”的估算最合理的是( )
A.约10cm B.约30cm C.约60cm D.约100cm
【答案】B
【解析】中学生的身高约160cm,上半身的长度约60cm,由图可知,眼离书本的长度约为上半身的长度的一半,接近30cm,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.人的身体中藏有很多“尺”,如图所示,可以帮助我们估测物体的长度,身高170cm的小明对身边事物的估测,最接近实际的是( )
A.单人课桌长3拃(zhà),约0.6m B.黑板长1庹(tuó),约10m
C.教室长5步,约35m D.文具盒宽4指,约0.05cm
【答案】A
【解析】A.一拃约18cm,接近20cm,单人课桌长3拃,可能为0.6m,故A符合题意;
B.1庹约为人的身高,可能为1.7m,黑板的长度大约4m,故B不符合题意;
C.一步长约0.6m,5步约3m,教室长约9m,故C不符合题意;
D.文具盒宽4指,一指约1cm,约为4cm,故D不符合题意。
故选A。
3.如图所示是一名成年人手握一个矿泉水瓶的照片,则关于瓶子的高度,下列估测最接近的是( )
A.5cm B.1dm C.20cm D.20mm
【答案】C
【解析】由图可知,矿泉水瓶的高度约为成年人手掌宽度的2倍,成年人拳头高度约为10cm,因此矿泉水瓶的高度约为20cm,合2dm。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.初中生的质量大约是50g B.教室课桌的高度约0.8m
C.成年人步行的速度约是4m/s D.成年人的正常体温是39℃
【答案】B
【解析】A.初中生的质量在50kg左右,即50000g,成年人的质量在60kg左右,故A不符合题意;
B.中学生的身高约为160cm,课桌高度约为身高的一半,即学生课桌的高度是80cm,即0.8m,故B符合题意;
C.成年人步行的速度约是1.1m/s,骑自行车的速度约为5m/s,故C不符合题意;
D.成年人的正常体温是37℃左右,39℃肯定发烧了,故D不符合题意。
故选B。
5.下列关于一位中学生的物理量与实际相符的是( )
A.正常体温约为40℃ B.单臂的长度2m
C.质量约为500kg D.步行的速度约为1.1m/s
【答案】D
【解析】A.中学生的正常体温约为37℃且变化幅度不大,故A不符合题意;
B.中学生的单臂长度约60cm即0.6m,故B不符合题意;
C.中学生的质量约为50kg,故C不符合题意;
D.中学生的步行的速度约为1.1~1.2m/s,故D符合题意。
故选D。
6.小明帮妈妈做饭时,对几个物理量进行了估测,他的估测中合理的是( )
A.煮熟一锅米饭约需
B.铁锅的直径约是
C.10个鸡蛋的质量约是
D.刚蒸熟的馒头温度约为37℃
【答案】C
【解析】A.煮熟一锅米饭约需10min,约600s,故A不符合题意;
B.铁锅的直径比一根筷子的长度略长,约是28cm,故B不符合题意;
C.1个鸡蛋的质量约为50g,则10个鸡蛋的质量约是500g,故C符合题意;
D.刚蒸熟的馒头很烫,约等于水的沸点,温度约为100℃,故D不符合题意。
故选C。
押题猜想五 大气压及应用
试题前瞻·能力先查
物理老师课堂上演示“瓶吞鸡蛋”实验,点燃纸片,放入瓶中,再将一个能刚好卡住瓶口的去壳熟鸡蛋堵住瓶口,如图所示,同学们观察到鸡蛋被“吸”入瓶中。鸡蛋被“吸”入瓶中,主要是因为:( )
A.瓶子的材质是玻璃 B.鸡蛋受重力作用
C.纸片燃烧使瓶口变大 D.瓶内气压小于瓶外大气压
【答案】D
【解析】纸片燃烧时,使瓶内的气体受热膨胀跑到瓶外,用鸡蛋封住瓶口后,瓶内气体温度降低,压强减小;此时瓶内气压小于瓶外大气压,在大气压的作用下鸡蛋被压人瓶中,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
大气压的存在(实验证明)
1、著名的证明大气压存在的实验:马德堡半球实验
2、其它证明大气压存在的现象和大气压的应用:吸盘挂衣钩能紧贴在墙上、利用吸管吸饮料、活塞式抽水机。
3、小实验:覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验
终极猜想·精练通关
1.下列现象不能说明大气压强存在的是( )
A.同种液体橡皮膜向左凸出
B.水“悬空”在塑料管中
C.用吸盘搬运玻璃
D.吸盘被压在光滑墙壁上
【答案】A
【解析】A.橡皮膜左右两侧液体的密度相同,而深度不同,橡皮膜向左凸出,说明液体压强与液体的深度有关,与大气压无关,故A符合题意;
B.纸外受到向上的大气压的作用,纸内受到管中水产生的压强的作用,大气压远大于管中的水产生的压强,所以水和纸被大气压托着,不会下落,利用了大气压,故B不符合题意;
C.将吸盘与玻璃间的空气抽走,吸盘上面的大气压强将吸盘压紧在玻璃上,这个压力的作用下,可用吸盘来搬运玻璃,能说明大气压强的存在,故C不符合题意;
D.使用吸盘时,首先将吸盘内的气体挤出,盘内不存在气体,气压几乎为零,在盘外大气压的作用下将吸盘压在墙壁上,这是应用大气压,故D不符合题意。
故选A。
2.如图所示,将一个瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没,盆景中的水位可以保持一定的高度。瓶中的水不会立刻全部流掉的原因是( )
A.受到水的浮力作用 B.盆景盘受支持力的作用
C.外界大气压的作用 D.瓶口太小,水不易流出
【答案】C
【解析】当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压强作用在盆景中的水面,所以水不会从瓶中流出来,当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收,水面下降瓶口露出水面时,瓶中的水就要向外流,一旦瓶口再次被水淹没,瓶中的水又停止外流,这样盆景中的水就可以保持一定高度。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.如图所示是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1米,槽内装有水银。下列说法正确的是( )
A.换用较粗的玻璃管,玻璃管内水银柱会变低
B.将该装置移到高处,玻璃管内水银柱会变高
C.将玻璃管稍稍倾斜,管内外水银面高度差变小
D.若玻璃管内进入少量空气,会使实验测量值偏小
【答案】D
【解析】AC.外界大气压不变,换用较粗的玻璃管,将玻璃管稍稍倾斜,玻璃管内水银柱高度差不变,故AC错误;
B.将实验装置转移到高山上进行的时候,高度增加了,大气压减小了,管内外水银面的高度差也减小,故B错误;
D.实验中玻璃管内水银面的上方是真空,若水银面的上方有少量空气,会产生向下的压强,使水银柱的高度变小,测量结果偏小,故D正确。
故选D。
4. 连通器在日常生产和生活中有着广泛的应用,在如图所示的事例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶 B.U形“反水弯”
C.船闸 D.活塞式抽水机
【答案】D
【解析】A.连通器是上端开口下端连通的容器;茶壶是利用连通器的原理制成的,故A不符合题意;
B.U形“反水弯”是利用连通器的原理制成的,故B不符合题意;
C.船闸是利用连通器的原理工作的,故C不符合题意;
D.活塞式抽水机是利用大气压来工作的,故D符合题意。
故选D。
5.下列事例中,利用了大气压的是( )
A.小南用钢笔吸取墨水 B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中
C.小开用图钉把地图钉在墙上 D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服
【答案】A
【解析】A.小南用钢笔吸取墨水时,先把橡皮管捏扁,把里面的空气排出,再插入墨水中松开橡皮管,此时管内的气压小于管外的大气压强,墨水就在外界大气压的作用下被压进橡皮管里了,故A符合题意;
B.肌肉注射时,向前推活塞,注射器内压强增大,大于人的体内压强,所以将药液压入人体内,与大气压无关,故B不符合题意;
C.小开用图钉把地图钉在墙上,是用手给图钉一个压力的作用,不是利用大气压强,故C不符合题意;
D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服,是因为液体压强随着深度的增加而增大,为了承受更大的水压,不是大气压的作用,故D不符合题意.
故选A。
6.自制的水气压计,把它由山顶移至山脚,玻璃管中的水柱的高度变化情况是(假设瓶口密闭不漏气,移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递)( )
A.降低 B.升高
C.先降低后升高 D.先升高后降低
【答案】A
【解析】图示气压计的原理是:瓶内气压不变,它等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,当高度减小时,大气压增大,细玻璃管内水柱产生的压强减小,玻璃管中的水柱会沿细玻璃管降低,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
押题猜想六 生活用电
试题前瞻·能力先查
【健康与安全】如图所示的圆形插座,极大方便了人们的用电。关于该插座的使用符合安全用电原则的是( )
A.手机充电器充完电能一直留在插座上
B.插线板长时间不用要断开按钮开关或拔掉插头
C.标有E的插孔应该与家庭电路的火线相连
D.该插座上可同时使用多个大功率用电器
【答案】B
【解析】A.手机充电器充完电能一直留在插座上是不安全的做法。充电器长时间插在插座上,即使不连接手机也会消耗电能,同时可能因充电器内部元件老化等原因引发火灾等安全事故。故A不符合题意;
B.为了安全,插线板长时间不用要断开按钮开关或拔掉插头,这样可以避免插线板长时间通电可能引发的过热、短路等安全问题。故B符合题意;
C.标有E的插孔应该与家庭电路的地线相连,可防止用电器金属外壳带电导致的触电事故的发生,故C不符合题意;
D.该插座上同时使用多个大功率用电器,会导致干路上总电流过大,甚至引起火灾,故D不符合题意。
故选B。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
1.家庭电路的连接:各种用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
2.家庭电路的各部分的作用:
①给用户提供家庭电压的线路,分为火线和零线。火线和零线之间有220V的电压。
②试电笔使用方法:使用时,手指按住笔卡,用笔尖接触被测的导线(手指千万不能碰到笔尖)。如果氖管发光,表示接触的是火线;如果氖管不发光,表示接触的是零线。
3.安全用电的原则是:
不接触低压带电体;不靠近高压带电体;更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关;不弄湿用电器,不损坏绝缘层;保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
终极猜想·精练通关
1.关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.在高压线下钓鱼
B.用湿手触摸家庭电路开关
C.电冰箱的金属外壳要接地
D.更换灯泡时不需要断开开关
【答案】C
【解析】A.在高压线下钓鱼,容易发生触电,故A错误;
B.由于生活用水是导体,用湿手触摸家庭电路开关,容易触电,所以不能用用湿手触碰开关,故B错误;
C.家用电器金属外壳必须连接地线,以防漏电时触电,故电冰箱的金属外壳接地线,故C正确;
D.为防止触电,更换和维修电器时应先切断电源,所以更换灯泡时要断开开关,故D错误。
故选C。
2.关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.控制家用电器的开关应与该用电器并联
B.用试电笔检查电路时,手可以不接触笔尾金属体
C.家庭电路中的空气开关跳闸了,一定是发生了短路
D.有金属外壳的用电器的三脚插头,较长的脚与该用电器的外壳相连
【答案】D
【解析】A.控制家用电器的开关应与该用电器串联,故A错误;
B.使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,不能用手触及测电笔前端的金属探头,否则会造成人身触电事故,故B错误;
C.空气开关跳闸的基本原因是:所带负荷超限了。一般情况是:短路或负荷过重(总功率过大),故C错误;
D.带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要通过三脚插头中较长的脚接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全,故D正确。
故选D。
3.关于家庭电路和安全用电,下列说法或做法中错误的是( )
A.及时更换绝缘层破损的导线
B.使用洗衣机时,其外壳必须接地
C.发现有人触电,迅速用手把他拉开
D.电灯的开关应接在火线和灯泡之间
【答案】C
【解析】A.对各种电气设备按规定进行定期检查,如发现绝缘损坏、漏电和其他故障,应及时处理、更换,故A正确,不符合题意;
B.洗衣机等家用电器的金属外壳接地,以防外壳带电危及人身安全,故B正确,不符合题意;
C.发现有人触电时,若用手去拉,人是导体,人也会触电,故C错误,符合题意;
D.开关应控制火线,电灯的开关接在火线和灯泡之间,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.现代生活离不开电,下列说法符合安全用电的是
A.可用铜丝替代烧断的保险丝 B.能用湿毛巾擦拭正在发光的灯管
C.发现有人触电立即用手将其拉开 D.更换灯泡时要先切断电源
【答案】D
【解析】A.铜丝的电阻率小、熔点高,当电流过大时不易熔断,不能用铜丝替代烧断的保险丝,故A错误;
B.生活用水是导体,湿毛巾擦拭正在发光的灯管容易发生触电事故,故B错误;
C.发现有人触电不能立即用手将其拉开,应先切断电源再施救,故C错误;
D.更换灯泡时要先切断电源,这样才能保证操作安全,故D正确。
故选D。
5.家庭用电注重安全,下列关于安全用电的做法错误的是( )
A.组装家庭电路时要按照入户线—电能表—总开关—保险盒—用电器的顺序
B.连接灯泡和开关时,一定要把开关串联连在灯泡和零线之间,以防触电
C.有金属外壳用电器的电源线一定要使用三脚插头
D.空气开关和漏电保护器都是为了用电安全才使用的,但它们的作用有所不同
【答案】B
【解析】A.组装家庭电路时要按照入户线—电能表—总开关—保险盒—用电器的顺序,电能表安装在总开关前,总开关安装在电能表后,故A正确,不符合题意;
B.连接灯泡和开关时,一定要把开关串联连在灯泡和火线之间,以防触电,故B错误,符合题意;
C.有金属外壳用电器的电源线一定要使用三脚插头,使得金属外壳接地,防止触电,故C正确,不符合题意;
D.空气开关和漏电保护器都是为了用电安全才使用的,但它们的作用有所不同,空气开关在电流过大时自动切断电路,漏电保护器在发生漏电时自动切断电路,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.“珍爱生命,安全用电”,下列操作正确的是( )
A.使用试电笔时,手指要碰到笔尖金属
B.虽然家用电线外都有一层绝缘材料,但是也不能在家用电线上晾晒衣服
C.家用照明电路中,开关可以装在零线上
D.家用冰箱三孔插头损坏了,换成两孔插头后只要冰箱能使用也无大碍
【答案】B
【解析】A.使用试电笔时,手指要碰到笔尾金属体,不能接触笔尖金属,故A错误;
B.在家用电线上晾晒衣服有可能将电线拉断或者使绝缘皮破损,所以虽然家用电线外都有一层绝缘材料,但是也不能在家用电线上晾晒衣服,否则容易发生触电事故,故B正确;
C.家用照明电路中,开关应该接在火线上,断开开关时使灯与火线断开,防止触电事故发生,故C错误;
D.家用冰箱的三孔插头可通过三孔插座与地线相连,当家用冰箱外壳带电时将电流导入大地,防止发生触电事故,如果换成两孔插头则在冰箱外壳带电时可能发生触电事故,故D错误。
故选B。
押题猜想七 力学基础知识
试题前瞻·能力先查
【物理跨语文】诗句“小娃撑小艇,偷采白莲回,不解藏踪迹,浮萍一道开”描述了生动活泼的池上景象。以下说法正确的是( )
A.使“小艇”前进的力是“小娃”施加的“撑”力
B.“浮萍一道开”说明力能改变物体的形状
C.“小娃”施加“撑”力的受力物体是“小艇”
D.“小娃”向后撑而小艇能前进说明力的作用是相互的
【答案】D
【解析】A.使小艇前进的力是水对小艇施加的作用力,故A错误;
B.“浮萍一道开”说明力改变了物体的运动状态,故B错误;
C.小娃施加的撑力是对水施加的力,所以受力物体是水,故C错误;
D.小娃施加的撑力是对水施加向后的力,水则对小艇施加向前的力,使小艇向前运动,说明了力的作用是相互的,故D正确。
故选D。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
一、力
1.产生力条件:
(1)有2个或以上物体。
(2)物体间必须有相互作用。
2.特点:
(1)物体间力的作用是相互的。
(2)相互作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。(但受力物体是两个不同的物体)
(3)两个相互作用的物体,施力物体同时也是受力物体。
3.力的作用效果
(1)改变物体的形状。
(2)改变物体的运动状态。
4.力的三要素:大小、方向、作用点。
二、弹力
1.手拉弹簧时会感受到弹簧反抗拉伸的作用,这种力叫做弹力。
2.弹簧测力计的原理:弹簧受到的拉力越大,弹簧的长度越长。
三、重力
1.物体由于地球的吸引而受到的力。故重力的施力物体是地球。
2.重力与物体的质量成正比,重力和质量的比值为g=9.8N/kg,重力与质量的关系G=mg。
G表示物体受到的重力,单位为牛,符号为N;m表示物体的质量,单位为千克,符号为kg;g表示9.8N/千克
3.方向:竖直向下。
4.作用点:重心。重力的作用点——重心,对于质量均匀、形状规则的物体,其重心位于几何中心
终极猜想·精练通关
1.如图,跳水运动员在起跳前压弯跳板,由于跳板形变后要恢复原状,所产生的力是( )
A.跳板受到的重力 B.运动员受到的重力
C.运动员对跳板的压力 D.跳板对运动员的支持力
【答案】D
【解析】跳水运动员在起跳前压弯跳板,由于跳板形变后要恢复原状,跳板对运动员产生与跳板垂直的支持力,而重力是地球对物体的吸引产生的力,运动员对跳板的压力施力物体是运动员,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.“如果你要写风,就不能只写风”。下列关于“风”的描写主要说明力能改变物体形状的是( )
A.风吹柳树弯了腰 B.风吹竹排往前漂
C.风吹细雨斜向扫 D.风吹雪花舞逍遥
【答案】A
【解析】A.风吹柳树弯了腰,说明力可以使物体形变,故A符合题意;
BCD.风吹竹排往前漂、风吹细雨斜向扫和风吹雪花舞逍遥,都说明力可以改变物体的运动状态,故BCD不符合题意。
故选A。
3.如图所示,在平静的水面上,一只船上的人用力推另一只船,两只船同时从静止开始向相反方向运动,该现象说明( )
A.力可以改变物体的形状 B.物体间力的作用是相互的
C.物体的运动不需要力来维持 D.力的作用效果与力的大小有关
【答案】B
【解析】在平静的水面上,一只船上的人用力推另一只船,两只船同时从静止开始向相反方向运动,该现象说明人用力推船是,也受到力的作用,说明物体间力的作用是相互的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.生活处处皆物理,下列现象说明力可以改变物体运动状态的是( )
A.列车沿笔直的铁轨匀速前行 B.篮球撞击在篮板上被弹回
C.讲台在地面上静止不动 D.橡皮泥在力的作用下被捏扁
【答案】B
【解析】A.列车沿笔直的铁轨匀速前行,其运动方向和速度都不变,运动状态没有发生改变,不能说明力可以改变物体的运动状态,故A不符合题意;
B.篮球撞击在篮板上被弹了回去,篮球的运动方向发生了改变,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B符合题意;
C.讲台在地面上保持静止不动,其运动状态没有发生改变;不能说明力可以改变物体的运动状态,故C不符合题意;
D.用力捏橡皮泥,橡皮泥的形状发生改变,这说明力可以使物体产生形变,故D不符合题意。
故选B。
5.下列关于力的说法中正确的是( )
A.力的作用有可能没有作用效果
B.物体相互接触,就一定会产生力
C.有施力物体,可以没有受力物体
D.力是一个物体对另一个物体的作用
【答案】D
【解析】A.有力的产生就有力的作用效果,故A错误;
B.相互接触的物体,不一定存在力的作用。如重10N的物体放在水平地面上,受到竖直向上10N的拉力时,物体虽然与地面接触,但两者之间没有力的作用,故B错误;
C.力是物体对物体的作用,有施力物体,就有受力物体,故C错误;
D.力是物体对物体的作用,故D正确。
故选D。
6.下列有关力的说法中,正确的是( )
A.受力物体同时也一定是施力物体
B.只有直接接触的物体才可能产生力的作用
C.一个物体也能产生力的作用
D.两个力大小相同,产生的效果一定相同
【答案】A
【解析】A.力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,即受力物体同时也一定是施力物体,故A正确;
B.两个物体产生力的作用时,不一定相互接触,比如磁铁吸引铁钉,故B错误;
C.力是物体对物体的作用,产生力的作用时,必须同时存在两个物体,因此只有一个物体不会产生力的作用,故C错误;
D.两个力大小相同,产生的效果不一定相同,因为影响力的作用效果的因素还有方向和作用点,故D错误。
故选A。
押题猜想八 机械能及其转化
试题前瞻·能力先查
【教材素材改编】如图所示,不计空气阻力,下列对蹦床运动员下落过程的相关分析,正确的是( )
A.蹦床运动员下落到与蹦床接触的瞬间时,动能最大
B.蹦床运动员下落到与蹦床接触后,动能不断减小,弹性势能逐渐增大
C.蹦床运动员下落至最低处时,弹性势能最大
D.蹦床运动员从空中开始下落至最低处的整个过程中,机械能守恒
【答案】C
【解析】AB.接触蹦床时,运动员的重力大于弹力,因此速度继续增大,动能增大。当弹力增大到等于重力时,速度达到最大,此时动能也达到最大。随后,弹力继续增大并超过重力,运动员的速度开始减小,动能减小。所以,接触蹦床后,蹦床的弹性势能逐渐增大,但运动员的动能并不是不断减小的,故AB错误;
C.蹦床运动员下落至最低处时,蹦床压缩的程度最大,弹性势能最大,故C正确;
D.不计空气阻力,蹦床运动员从空中开始下落至最低处的整个过程中,运动员的初始速度为0,最终速度也为0,动能大小相等,高度下降,重力势能减小,即运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能,因此机械能不守恒,故D错误。
故选C。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
动能
物体由于运动而具有的能量
物体动能的大小跟物体的质量、速度有关
重力势能
物体由于位于高处而具有的能量
物体重力势能的大小跟物体被举高的高度有关、与物体的质量有关
弹性势能
物体由于弹性形变而具有的能量
影响弹性势能大小的因素:物体弹性势能的大小跟物体的弹性(材料)、物体的弹性形变量有关
动能和势能之间可以互相转化的。方式有:动能和重力势能之间可相互转化;动能和弹性势能之间可相互转化。
如果只有动能和势能相互转化,则机械能的总和不变,即机械能是守恒的
终极猜想·精练通关
1.如图所示,让钢球从斜槽上由静止滚下,钢球运动到水平面上碰到静止的木块后,能将木块撞出一段距离。下列说法错误的是( )
A.钢球在斜槽上向下滚动时,它的机械能越来越大
B.木块滑行时,速度先变大后变小,但木块对水平面的压强不变
C.能量在转化和转移过程中,能量的总量保持不变
D.使用该实验中的器材也可以探究重力势能跟高度的关系
【答案】A
【解析】A.钢球在斜槽上向下滚动时,但钢球受到摩擦阻力作用,钢球滚下时需要克服摩擦阻力做功,所以,钢球的机械能会减少,故A错误,符合题意;
B.木块最初静止,受到钢球的撞击后速度变大,由于受到水平面的摩擦力的作用,速度逐渐变小,因此木块滑行时,速度先变大再变小。影响压强大小的因素是压力大小和受力面积,二者均未变,木块对水平面的压强不变,故B正确,不符合题意;
C.根据能量守恒定律可知,能量只能从一个物体转移到另一个物体,或者从一种形式转化成另一种形式,而在转移和转化的过程中能的总量是守恒的,故C正确,不符合题意;
D.影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,在小球的质量相同时,让小球从斜面的不同高度滚下,可以探究重力势能跟高度的关系,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.如图所示,是顾客乘商场的自动扶梯匀速上楼时的情景。关于乘客具有的机械能,下列判断正确的是( )
A.动能和重力势能都增加
B.动能不变, 机械能增加
C.动能增加, 重力势能不变
D.重力势能增加,机械能不变
【答案】B
【解析】顾客乘商场的自动扶梯匀速上楼时,质量不变,速度不变,动能不变,高度增大,重力势能增大,机械能增大,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.如图所示的单摆,摆球在摆动过程中,下列说法正确的是( )
A.位置1的动能最大
B.位置1到位置3的过程中,重力势能先变小后变大
C.位置2的重力势能最大
D.位置3到位置1的过程中动能先变小后变大
【答案】B
【解析】A.单摆在位置1处速度为零,动能为零,动能最小,故A错误;
B.单摆从1点静止后会向2点运动,速度变大,高度变小,从2点向3点运动,速度变小,高度变大,所以该过程中,动能先变大,后变小,重力势能先变小后变大,故B正确;
C.单摆在2点时位置最低,故重力势能最小,故C错误;
D.单摆3到1过程中,质量不变,速度先变大,后变小,高度先变小,后变大,所以动能先变大后变小,故D错误。
故选B。
4.小明在课后实践活动中,利用钢球完成了如图所示的实验(不计空气阻力和摩擦力),对下列实验内容进行分析,其中钢球的动能转化为重力势能的是( )
A.钢片被弹飞后的钢球 B.斜面上向下滚动的钢球
C.在空中下落的钢球 D.钢球由B点运动到C点
【答案】D
【解析】A.钢片被弹飞后的钢球由于惯性保持原来的静止状态,不会飞出,由于受到重力竖直下落下落时重力势能转化为动能,故A不符合题意;
BC.斜面上向下滚动的钢球、在空中下落的钢球,高度减小,重力势能减小,速度越来越快,重力势能转化为动能,故BC不符合题意;
D.钢球由B点运动到C点,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,动能转化为重力势能,故D符合题意。
故选D。
5.如图是神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场减速着陆成功的画面。在减速着陆的过程中,返回舱的( )
A.动能增大,重力势能减小,机械能不变
B.动能减小,重力势能增大,机械能不变
C.动能减小,重力势能增大,机械能减小
D.动能减小,重力势能减小,机械能减小
【答案】D
【解析】在减速着陆的过程中,返回舱的质量不变,速度减小,动能减小,高度减小,重力势能减小,机械能包括动能和势能,机械能减小。
故选D。
6.如图所示是某段道路的标志牌。在同样的路段,对大型客车、载重汽车设定的最高行驶速度较小,是因为它们的( )
A.质量较大,动能较大 B.质量较大,重力势能较大
C.速度较大,重力势能较大 D.速度较大,弹性势能较大
【答案】A
【解析】物体的动能与物体的质量和速度有关;在速度大小相同时,因大型客车、载重汽车的质量较大,它们的动能较大,所以为了减小大型客车、载重汽车的动能,对它们设定的最高行驶速度较小。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
押题猜想九 电磁现象辨析
试题前瞻·能力先查
【教材素材改编】电铃系统可以有效管理学校的课间休息时间,通过精确的时间设置和优美的铃声提醒,学生们可以合理控制休息时间,从而提高学习效率。图甲所示是电铃的工作原理图,图乙所示的四幅图中能反映其工作原理的是( )
【答案】A
【解析】电铃是电磁继电器的应用,核心是电磁铁,利用的是电流的磁效应。
A.图中是奥斯特实验,说明了电流的磁效应,故A符合题意;
B.图中演示的是磁极间的相互作用规律,故B不符合题意;
C.闭合开关,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故C不符合题意;
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做磁感线运动时,电路中产生感应电流,是电磁感应现象,是发电机的原理,故D不符合题意。
故选A。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
电磁现象辨识的解题思路
首先要明确电磁三现象是指:电流的磁效应、磁生电、磁场对电流的作用
归类明确电磁三现象在生活中的应用:
A.电流的磁效应:电磁铁、电磁继电器、电磁起重机等;
B. 电磁感应:发电机;
C. 磁场对电流的作用:电动机;
审题时判断题干中所涉及的是关于哪一种电磁现象的原理,然后对号入座辨别.
①题干中出现有电流通过时"受力转动”字眼则为电动机原理,题干中若有“产生变化的电流”则为发电机原理;
②发电机原理图无电源,电动机原理图有电源.
终极猜想·精练通关
1.如图所示的装置,可以进行的实验是( )
A.探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关
B.探究通电导体在磁场中受力情况
C.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
D.探究通电螺线管外部磁场的方向
【答案】C
【解析】图中没有电源,所以不能用来做与通电螺线管、通电导体和电磁铁相关的实验;该装置中,让闭合电路的一部分导体在磁场中运动,通过电流计的指针是否偏转来判断在电路中有无感应电流产生,所以此图是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.图中装置中,与电动机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】电动机是利用通电线圈在磁场里受力运动的原理制成的。
A.电磁继电器主要是利用电磁铁工作的,是利用电流的磁效应制成的,故A不符合题意;
B.扬声器是利用了通电导体在磁场中受力的原理,将电信号转化为声信号,与电动机的原理相同,故B符合题意;
C.电磁感应是指闭合电路的部分导体切割磁感线运动产生感应电流,是发电机的原理,故C不符合题意;
D.动圈式话筒工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象,故D不符合题意。
故选B。
3.电动汽车刹车时,汽车电动机“变身”为发电机,将汽车动能转化为电能,简称动能回收系统。如图实验中与动能回收系统原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】电动汽车刹车时,汽车电动机“变身”为发电机,将汽车动能转化为电能,是电磁感应原理;
A.闭合开关,导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生感应电流,是电磁感应现象,与动能回收系统原理相同,故A符合题意;
B.闭合开关,通电导线周围存在磁场,是奥斯特实验的内容,是电流的磁效应,与动能回收系统原理不相同,故B不符合题意;
C.闭合开关,大头针被绕有螺线管的铁钉(电磁铁)吸引,说明电磁铁通电有磁性,与动能回收系统原理不相同,故C不符合题意;
D.闭合开关,导体在磁场中受力而运动,是通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的工作原理,与动能回收系统原理不相同,故D不符合题意。
故选A。
4.对于下列四幅图的描述,不正确的是( )
A.甲图:A点放置小磁针,小磁针静止时N极指向右侧
B.乙图:实验说明了动圈式话筒的工作原理
C.丙图:实验说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
D.丁图:实验开关闭合导体ab向左运动,若同时改变电流方向和磁场方向,导体ab运动方向不改变
【答案】C
【解析】A.甲图:A点放置小磁针,规定小磁针静止时N极指向为该点磁场的方向,所以小磁针静止时N极指向右侧,故A正确,不符合题意;
B.图乙中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,这是电磁感应现象,是动圈式话筒的工作原理,故B正确,不符合题意;
C.丙图实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关,故C错误,符合题意;
D.图中有电源,是演示磁场对电流作用的实验装置,其受力的方向与电流方向、磁场方向有关,若同时改变电流方向和磁场方向,导体运动方向不改变,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.如图所示的实验装置中,下列说法正确的是( )
A.甲图所示的动圈式话筒是利用电磁感应现象工作的
B.发电机是利用乙图原理制成的
C.丙图是电动机的工作原理
D.利用丁图可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
【答案】A
【解析】A.甲图所示的动圈式话筒,当对着话筒说话,膜片的振动带动线圈做切割磁感线运动,从而产生感应电流,是利用电磁感应现象工作的,故A正确;
B.图乙有电源,通电后导体棒运动,说明磁场对通电导体有力的作用,是电动机的原理,故B错误;
C.丙图演示的是磁极间的相互作用,异名磁极相互吸引,而电动机的原理是通电线圈在磁场中受到力的作用,故C错误;
D.图丁中,线圈匝数不变,可通过调节滑动变阻器改变电路中的电流,探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,故D错误。
故选A。
6.一个伟大的发现,往往会开启一个伟大的时代。奥斯特发现电流的磁效应不久,安培、法拉第和欧姆等科学家在他的启发下对电和磁进行了深入研究,进一步发现了电和磁的更多联系,产生了更多发明创造,开取了人类的电气化时代。以下四个实验的相关描述,错误的是( )
A.根据甲的实验原理,人们制造出了空气开关
B.根据乙的实验原理可以制造电流表
C.根据丙的实验原理人们制造出了扬声器
D.根据丁的原理人们制造出了动圈式话筒
【答案】C
【解析】A.奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场,电磁铁制成的空气开关就是利用该原理制成的,故A正确,不符合题意;
B.电流表的指针偏转就是由于通电导体在磁场中受到力的作用,故B正确,不符合题意;
C.丙的实验探究的是电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关,扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的,故C错误,符合题意;
D.动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的,故D正确,不符合题意。
故选C。
押题猜想十 欧姆定律的动态电路分析
试题前瞻·能力先查
【物理学与工程实践】如图是电动汽车“油门”示意图,其实质是变阻器,A、B、C是变阻器的三个接线柱。脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动,电流变大,电动机的转速加快,从而使汽车的速度增大。以下设计的四个电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.图中变阻器与电动机串联,脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动,变阻器连入电路的阻值变小,电路总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,电动机的转速加快,从而使汽车的速度增大,故A符合题意;
B.图中变阻器与电动机串联,脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动,变阻器连入电路的阻值变大,电路总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,电动机的转速变慢,故B不符合题意;
C.图中变阻器与电动机串联,变阻器的全部阻值连入电路,脚向下踩“油门”时,变阻器连入电路的阻值不变,电路总电阻不变,由欧姆定律可知,电路中电流不变,电动机的转速不变,故C不符合题意;
D.图中变阻器与电动机并联,并联电路中,各支路独立工作,互不影响,脚向下踩“油门”时,电动机支路的电流不变,电动机的转速不变,故D不符合题意。
故选A。
分析有理·押题有据
本考点为常考考点,能力题
电路的动态分析,是欧姆定律的具体应用。电路发生动态变化的原因是由于电路中滑动变阻器滑片位置的变化或由于开关的断开和闭合或由于电压表、电流表位置的变化等,引起电路的电阻发生改变,从而引起电路中各物理量的变化。
解题思路
总体遵循“先局部-再整体-再局部”的思路,具体说来:
①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化(局部);
②根据欧姆定律,由总电阻的变化分析总电流的变化(整体);
③由总电流的变化,根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化(局部)。
终极猜想·精练通关
1.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1为定值电阻,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数变小,电压表V示数变大 B.电流表A2示数变小,电压表V示数变小
C.电流表A2示数与电流表A1示数之差不变 D.电流表A2示数与电流表A1示数之差变小
【答案】C
【解析】由图知,定值电阻与滑动变阻器的并联,A1测量滑动变阻器的电流,A2测量干路中的电流,因为并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,所以电压表的示数不变,当滑片向左滑动时,滑动变阻器的阻值变大,所以滑动变阻器所在支路的电流变小,定值电阻两端的电压不变,所以通过定值电阻的电流不变,干路电流等于各支路电流之和,所以干路中的电流变小,即A2的示数变小。电流表A2示数与电流表A1示数之差为定值电阻的电流,定值电阻的电流不变,所以电流表A2示数与电流表A1示数之差不变,故C正确,ABD错误。
故选C。
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变。开关S闭合,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数不变,电压表示数变小
C.电流表示数不变,电压表示数不变
D.电流表示数变大,电压表示数变小
【答案】B
【解析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,滑动变阻器完全接入电路,电压表测R2右端部分的电压,电流表测电路中的电流;将滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻不变,根据可知,电路中的电流不变,即电流表的示数不变;根据串联电路分压的特点可知,R2右端的电阻变小,则R2右端部分的电压减小。即电压表的示数变小。 故B正确,ACD错误。
故选B。
3.如图所示是科技小组的四位同学设计的天然气泄漏检测电路,其中为气敏电阻(用符号表示),的阻值随天然气浓度变化曲线如图所示,为定值电阻,电源两端的电压恒定不变.电路设计要求当天然气浓度增大时,电路中电表示数增大,图中电路图符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】.由电路图可知,与并联,电压表测电源的电压,因电源的电压不变,所以当天然气浓度增大气敏电阻的阻值减小时电压表的示数不变,故A不符合题意;
B.由电路图可知与并联,电流表测支路的电流,根据并联电路独立工作互不影响可知,当天然气浓度增大气敏电阻的阻值减小时电流表的示数不变,故B不符合题意;
C.由电路图可知,与串联,电流表测电路中的电流,当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小、电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中的电流增大,即电流表的示数增大,故C符合题意;
D.由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小、电路的总电阻减小,根据串联电路电阻的分压原理可知两端分得的电压减小,即电压表的示数减小,故D不符合题意。
故选。
4.如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时,则( )
A.R阻值增大,电流表示数减小
B.R阻值增大,电流表示数增大
C.R阻值减小,电流表示数增大
D.R阻值减小,电流表示数减小
【答案】A
【解析】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,油箱中的油量减少时,浮标下移,在杠杆的作用下滑片上移,变阻器R接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A.只闭合,电阻R与灯泡L并联
B.只闭合,电压表测量电阻R两端电压
C.先闭合,再闭合,灯泡L亮度变大
D.先闭合,再闭合,电流表示数变大
【答案】C
【解析】AB.只闭合,电路依次经过电阻R与灯泡L回到负极,电阻R与灯泡L串联,电压表并联在电源两端,测电源电压,故AB错误;
CD.先闭合,电阻R与灯泡L串联,电流表测电路电流,有示数,再闭合,电阻R与电流表被短路,则电流表无示数,所以电流表示数变小,总电阻变小,根据,电路中电流变大,则灯泡L亮度变大,故C正确,D错误。
故选C。
6.如图是科技社团设计的监测河水流速变化的装置原理图,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器R2的滑片P上下移动,电源电压保持不变,R1是阻值不变的定值电阻。闭合开关S,随着水流速度的改变,下列说法正确的是( )
A.当水流速度增大时,电压表的示数变大
B.当水流速度增大时,电流表的示数变大
C.当水流速度减小时,R2接入电阻变小
D.当水流速度减小时,电压表与电流表的比值不变
【答案】B
【解析】由图知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器R2的电压,电流表测电路的电流;
AB.流体的压强跟流速有关,流速越大的位置,压强越小,当水流速度增大时,机翼状的探头上下表面受到的压强不同,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,R2的滑片上移,接入电路的阻值减小,电路的总电阻减小,由知电路的电流变大,电流表示数变大;根据串联电路的分压特点可知,变阻器R2的电压减小,即电压表示数减小,综上分析知,故A错误,B正确;
CD.当水流速度减小时,上下表面的压强差减小,R2滑片下移,变阻器接入电路的阻值增大;由的变形式可知,电压表与电流表的示数之比等于R2接入电路中的阻值,则其比值变大,综上分析知,故CD错误。
故选B。
押题猜想十一 凸透镜成像规律
试题前瞻·能力先查
【教材素材改编】某同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(像未画出)。下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距可能为25cm
B.屏上的像是倒立缩小的实像
C.若将蜡烛向右移动,光屏应适当向右移动,才可能在光屏上出现清晰的像
D.在凸透镜和蜡烛间安装一个凹透镜,向左移动光屏能够再次获得清晰的像
【答案】BC
【解析】AB.由图可知,物距为50.0cm-10.0cm=40.0cm
像距为80.0cm-50.0cm=30.0cm
物距大于像距,成倒立、缩小的实像,此时40.0>2f①,2f>30.0cm> f②
由①和②得到15.0cm<f<20.0cm,所以凸透镜的焦距不可能为25cm,故A错误,B正确;
C.凸透镜成实像时,物近像远像变大,若将蜡烛向右移动,物距减小,像距变大,光屏应适当向右移动,才可能在光屏上出现清晰的像,故C正确;
D.在凸透镜和蜡烛间安装一个凹透镜后,凹透镜对光线有发散作用,所以此时所成清晰的像应该在光屏后方,所以向右移动光屏,可以看到清晰的像,故D错误。
故选BC。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。
主要集中在五大静态、两大动态、变化镜头焦距等内容
凸透镜成像规律
记忆口诀:
1.一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小;物近像远像变大;物远像近像变小。
2.u=f是实像和虚像的分界点;u=2f是像大小的分界点。
3.凸透镜成实像都是倒立的,虚像都是正立的。
4.物体离焦点越近,像离焦点越远,且像越大。
终极猜想·精练通关
1.实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律,其中一次实验时蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成清晰的像。同学们继续利用该装置进行探究实验,下列说法正确的是( )
A.实验中可以通过比较光屏上的像高和物高来判断实像是放大的还是缩小的
B.该凸透镜的焦距是
C.物体成倒立的像时,物距越大,像距越小,像的高度越小
D.实像和物体之间最小距离为4f
【答案】ACD
【解析】A.实验中可以通过比较光屏上的像高和物高来判断实像是放大的还是缩小的,若像高大于物高,则成放大的像,反之成缩小的像,故A正确;
B.根据凸透镜成像规律,时,成倒立、等大的实像。图中物距等于像距,均为30cm,且烛焰在光屏上成清晰的像,则,解得该凸透镜的焦距是,故B错误;
C.物体成倒立的像时,成的是实像,根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,物距越大,像距越小,像的高度越小,故C正确;
D.根据凸透镜成像规律,当物体位于两倍焦距处时,其成像也在两倍焦距处,此时物体与实像之间的距离为4f,这是它们之间的最小距离,故D正确。
故选ACD。
2.小明同学先将凸透镜正对平行光,在透镜的另一侧移动光屏,屏上呈现出最小最亮的光斑,如图5所示 然后他利用这个凸透镜“探究凸透镜成像的规律”,当蜡烛、透镜、光屏的位置如图6所示时,在光屏上可成清晰的像(图中未画出)。则下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距是60cm
B.图2中,光屏上成的是烛焰倒立、放大的实像
C.图2中,光屏上成的是烛焰倒立、缩小的实像
D.图2中,将蜡烛向透镜的方向移动2cm,光屏上再次成的清晰像将变大
【答案】BD
【解析】A.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。由图1可知,凸透镜在50.0cm处,光屏上最小最亮的光斑在60.0cm处,则焦距,故A错误;
BC.由图2可知,蜡烛到凸透镜的距离(物距)为
像距
已知焦距,此时,根据凸透镜成像规律,当时,成倒立、放大的实像,故B正确、C错误;
D.根据凸透镜成像规律,物距减小,像距增大,像变大。图2中,将蜡烛向透镜的方向移动2cm,物距减小,光屏应远离透镜,光屏上再次成的清晰像将变大,故D正确。
故选BD。
3.探究“凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像(图中未画出)。则( )
A.该透镜的焦距可能是15cm
B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机应用了该次实验的成像规律
D.蜡烛燃烧变短,光屏上的像将下移
【答案】BC
【解析】ABC.由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像的规律,此时成倒立、缩小的实像,照相机应用了该次实验的成像规律,故u=30.0cm>2f,f<v=15cm<2f
可得15cm>f>7.5cm
故A不符合题意,BC符合题意;
D.因为经过光心的光线方向不发生改变,则蜡烛燃烧变短时,光屏上的像应该向上移动,故D不符合题意。
故选BC。
4.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变,则( )
A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm
B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、缩小的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,光屏上仍能承接到像
【答案】BC
【解析】AB.由图可知,物距大于像距,,且光屏上承接到烛焰清晰的像,说明蜡烛一定在二倍焦距以外,像在一倍与二倍焦距之间,所成的像一定是倒立缩小的实像,还可以列出不等式,,解得,故A不符合题意,B符合题意;
C.将蜡烛和光屏的位置互换,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上仍能承接到像,故C符合题意;
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,此时物距u=5.0cm<f,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,故D不符合题意。
故选BC。
5.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时,烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.将蜡烛放在d点时的成像规律与投影仪成像原理相同
C.将蜡烛由b点移至a点时,移动光屏,可在光屏上成更小的像
D.将蜡烛放在c点,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
【答案】CD
【解析】A.当烛焰在光屏上成清晰倒立、等大的像时,物距u=v=2f 。由图知u=v=50.0cm−30.0cm=20.0cm
所以2f=20.0cm,则f=10.0cm,故A错误;
B.将蜡烛放在d点时,u<f ,成正立、放大的虚像,其成像规律与放大镜成像原理相同,而投影仪成像原理是f<u<2f 时成倒立、放大的实像,故B错误;
C.将蜡烛由b点移至a点时,物距增大,根据凸透镜成实像时 “物远像近像变小”,像距减小,像变小,移动光屏可在光屏上成更小的像,故C正确;
D.将蜡烛放在c点,f<u<2f ,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的实像,故D正确。
故选CD。
6.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像(未画出)。则( )
A.此时光屏上成倒立、放大的实像
B.照相机应用了该次实验的成像规律
C.若物距是5cm,可以在光屏上成放大的像
D.若将蜡烛移动到25cm刻度线的位置,移动光屏可得到缩小的像
【答案】AD
【解析】AB.如图,物距小于像距,成实像(光屏可承接)。根据凸透镜成像规律知,此时物距在一倍焦距到两倍焦距之间,像距大于两倍焦距,成倒立、放大的实像,投影仪利用了此原理,故A符合题意,B不符合题意;
C.由图可知,物距为u=50.0cm-40.0cm=10.0cm
像距为v=80.0cm-50.0cm=30.0cm
物距范围为f<u<2f,像距范围为v>2f,代入数据知物距范围为f<10.0cm<2f
像距范围为30.0cm>2f
解得5cm<f<10cm。若物距是5cm,则物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,虚像无法用光屏承接,故C不符合题意;
D.若将蜡烛移动到25cm处,物距为50.0cm-25.0cm=25.0cm
此时物距大于两倍焦距,成倒立、缩小的实像,移动光屏可承接到该像,故D符合题意。
故选AD。
押题猜想十二 动态电路欧姆定律、电功率计算
试题前瞻·能力先查
【新考法】如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器和小灯泡两个元件中,一个接在A、B两点之间,另一个接在、两点之间。闭合开关S,电流表的示数为,用电压表测得、两点间的电压为,、两点间的电压为;移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,A、B两点间的电压变为,已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】滑动变阻器和小灯泡两个元件串联,通过两用电器的电流相等都等于0.2A,电源电压
移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,可知滑动变阻器阻值变小,滑动变阻器两端电压变小,由此可知滑动变阻器接在AB,灯泡接在CD且电路中电流一定大于0.2A,此时滑动变阻器的电压为1.5V,由此可知滑动变阻器阻值一定小于
没调节滑片时灯的电压为1.2V,灯的电阻为
又由题意可知滑动变阻器调节后,灯两端也为1.5V,且灯的电阻随温度升高而增大,所以电路中的电流一定小于
滑动变阻器接入电路的电阻一定大于
即滑动变阻器接入电路中的电阻范围应是
故选BC。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。
欧姆定律、电功率相关的动态电路分析与计算,从部分到整体再到部分的思路,分析电路电阻的变化然后针对看整体电阻的变化,根据欧姆定理判断电路电流的变化,然后再分析电路中各部分或者整体的电压或者电功率等变化。
终极猜想·精练通关
1.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图像如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.图线B是电阻R2的I-U关系图像 B.电源电压为18V
C.R1的阻值是20Ω D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【答案】BC
【解析】由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,测两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,两端的电压最大,两端的电压为0,由图像可知,为滑动变阻器的关系图像,为电阻的图像,故A错误;
B.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图像可知,电路中的最小电流,两端的电压,两端的电压。因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压
故正确;
CD.由可得,定值电阻的阻值和滑动变阻器的最大阻值R2分别为,
故C正确,D错误。
故选BC。
2.如图所示电路中,R为定值电阻。闭合开关S后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表示数变化范围是0.5A~1.5A,电压表示数变化范围是6V~3V。则( )
A.滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围是12Ω~20Ω
B.电源电压为7.5V
C.实验中R两端的电压变化范围是2V~4.5V
D.R的电阻值为3Ω
【答案】BD
【解析】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在滑动变阻器两端,测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流;当滑动变阻器滑片向右移动时,阻值变大,电路中的总电阻变大,电流减小,根据分压原理可知,滑动变阻器两端电压变大,即电压表示数变大,所以当电路中有最小电流时,电压表示数最大。
ABD.当电流表示数为0.5A时,电压表示数为6V,此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
此时电源电压为……①
当电流表示数为1.5A时,电压表示数为3V,此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
此时电源电压为……②
联立①②可得,。
所以滑动变阻器连入电路中的阻值变化是,故A不符合题意,BD符合题意;
C.根据串联电路中电压的规律可知,当电压表示数为时,R两端的电压为
当电压表示数为时,R两端的电压为
实验中R两端的电压变化范围是,故C不符合题意。
故选BD。
3.在图甲所示电路中,电源电压恒定,是定值电阻,当滑片从b端滑到a端过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列选项正确的是( )
A.定值电阻的阻值是 B.电源电压为
C.滑动变阻器连入电路的最大阻值为 D.当滑片P移至中点时,电流表的示数是
【答案】ABD
【解析】C.根据图像可知,滑动变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小,为,此时加在滑动变阻器两端的电压,由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值为
故C错误;
AB.由乙图可知,电路中的电流最小,为,电源电压
当滑动变阻器的阻值最小为0时,电路中的电流最大,为,电源电压
联立以上两式可得,,故AB正确;
D.当滑片P移至中点时,滑动变阻器接入电路的阻值
由欧姆定律得此时电路中的电流为
故D正确。
故选ABD 。
4.在图甲所示电路中,电源电压恒定,是定值电阻,当滑片从端滑到端过程中,电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示,下列选项正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻的阻值为
C.滑动变阻器的最大阻值为
D.当滑片从端滑到端过程中,的最小电流为0.4A
【答案】AC
【解析】AB.根据电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流;滑动变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小,由乙图可知,电路中的电流最小I1=0.2A,电源电压U=I1(R0+R1)=0.2A×(R0+20Ω)……①
当滑动变阻器的阻值最小为0时,电路中的电流最大I2=0.6A,电源电压U=I2R0=0.6A×R0……②
由①②可得U=6V,R0=10Ω。故A正确,B错误;
C.根据图像可知,滑动变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小I1=0.2A,此时加在滑动变阻器两端的电压U1=4V,由欧姆定律得,滑动变阻器R1的最大阻值为
故C正确;
D.当滑片从b端滑到a端过程中,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小,由乙图可知,此时经过R0的最小电流为0.2A,故D错误。
故选AC。
5.如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端(此时灯泡发光微弱)移至灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图像
B.电源电压为14V
C.灯正常发光时的电流为0.5A
D.滑动变阻器的最大阻值是24Ω
【答案】BC
【解析】如图甲所示,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表V2测量的是小灯泡的两端电压,电压表V1测量的是滑动变阻器的两端电压,电流表测电路中的电流。
A.闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路中电流变大,根据串联分压原理可知,滑动变阻器的两端电压变小,即电压表V1示数变小;小灯泡的两端电压变大,即电压表V2的示数变大,所以由图可知曲线b是电流表示数与电压表V2示数的关系图像,曲线a是电流表示数与电压表V1示数的关系图像。故A错误;
B.由图可知,滑片在最右端时,小灯泡的两端电压为2V,滑动变阻器的两端电压为12V,因串联电路两端电压等于各部分两端电压之和,所以电源电压为
故B正确;
C.根据题意可知,当灯泡正常发光时,电流表示数最大,由图乙可知,此时电路电流为0.5A,所以,灯正常发光时的电流为0.5A,故C正确;
D.由题图可知,当变阻器连入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,为0.2A;由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值是
故D错误。
故选BC。
6.如图所示,电源电压保持不变,的阻值分别为10Ω、5Ω。当开关闭合,断开时,电流表的示数为0.6A,两端的电压为;当开关闭合,断开时,电流表的示数为0.15A,两端的电压为。下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V
B.
C.的阻值为30Ω
D.当开关闭合,断开时,电流表的示数为1.8A
【答案】ACD
【解析】A.电路图可知,当开关S1、S3闭合,S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由可得,电源的电压U=I1R1=0.6A×10Ω=6V
故A正确;
B.当开关S3闭合,S1、S2断开时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,由可得,R1两端的电压U2=I2R1=0.15A×10Ω=1.5V
则U1∶U2=6V∶1.5V=4∶1
故B错误;
C.当开关S3闭合,S1、S2断开时,R1与R3串联,此时电路的总电阻
根据串联电路的电阻规律可得,R3的阻值R3=R-R1=40Ω-10Ω=30Ω
故C正确;
D.当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1与R2并联,电流表测干路中的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,且并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数
故D正确。
故选ACD。
押题猜想十三 浮力、压强、密度的综合分析与计算
试题前瞻·能力先查
装有一定量水(密度为)的烧杯放在水平桌面上,现将一边长为l的正方体木块放入水中如图甲所示,静止时木块上表面到水面的距离为;将一小石块放在木块上,如图乙所示,静止时木块上表面到水面的距离为;若将石块系在木块下放入水中,如图丙所示,静止时木块上表面到水面的距离为。则下列判断正确的( )
A.石块的质量
B.石块的体积
C.木块的密度
D.石块完全浸没水中所受到的浮力
【答案】BC
【解析】A.乙图中木块和石块整体漂浮,总浮力,结合甲图可知,木块的重力为,因此,可以得到石块重力为
故石块质量为,故A错误;
B.丙图中木块和石块整体悬浮,石块系在木块下,设石块体积为V,由于整体漂浮,结合图乙,由总浮力等于总重力可得
解得,故B正确;
C.甲图中木块漂浮,根据漂浮条件,木块排开水的体积,由阿基米德原理可知,浮力
木块的重力为,因此,可得,故C正确;
D.由阿基米德原理可知,石块完全浸没时受到的浮力为,故D错误。
故选BC。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题,难度较大。
浮力、压强与密度的综合计算问题,核心在于结合物体的浮沉状态进行受力分析,并灵活运用阿基米德原理、压强公式及密度定义式进行多物理量关联求解。此类题目需重点区分固体压强与液体压强的计算逻辑,明确浮力与物体重力、外力的平衡关系
1.密度ρ=m/V,密度是物质本身的特性,与质量、体积无关
2.固体压强p=F/S(水平面时 F=G)
3.浮力
(1)阿基米德原理:F浮=ρ液gV排(普遍适用)
(2)平衡条件:漂浮/悬浮时 F浮= G物;沉底时 F浮+ F支=G物
4.液体对容器底的压力
柱形容器:F液= G液+ F浮(仅适用于规则容器)
终极猜想·精练通关
1.水平面上有一个底面积为的薄壁圆柱形容器,容器中装有质量为的水,现将一质量为的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,如图甲所示,物块露出水面的体积为;用大小为的力缓慢向下压物块直至物块恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示。下列说法正确的是( )(已知水的密度是)
A.物块的体积为
B.物块的密度为
C.图乙中水对容器底部的压强为
D.与图甲对比,图乙中水对容器底部的压强增加量为
【答案】BD
【解析】AB.物块漂浮时,浮力等于重力,根据阿基米德原理,可得排开水的体积,即物块浸入水中的体积为
则物块总体积为
物块密度为
故A错误,B正确;
C.根据力的平衡,可知图乙中物块恰好浸没时,增加的浮力等于压力F,即
则圆柱形容器内水对底部的总压力为
水对容器底部的压强为
故C错误;
D.甲图中水对容器底的压力为,图乙中水对容器底部的压力增加量为
因此压强增加量为
故D正确。
故选BD。
2.如图所示,水槽中装有一定量的水,将一只装有铁块的塑料盒放入水中,此时水槽底部受到水的压强为,若将铁块从盒中取出后直接放入水槽中,水对水槽底的压强为,水槽底面积为S,水的密度为,则( )
A.水面会升高 B.水面高度变化了
C.塑料盒受到的浮力减小 D.铁块受到水槽底的支持力是
【答案】BD
【解析】AB.由题意可知,将铁块从塑料盒中取出后直接放入水槽中,塑料盒和铁块整体受到的浮力减小,根据阿基米德原理可知,排开水的体积减小,水面下降,由p=ρgh可知,水面下降的高度,故A不符合题意,B符合题意;
C.铁块放在塑料盒中时,处于漂浮状态,浮力等于塑料盒和铁块的总重力,即
将铁块取下放入水中,塑料盒漂浮,铁块沉底,总浮力等于塑料盒的重力加上铁块的浮力,即
所以减小的浮力①
由题知,铁块沉底后,减小的浮力②
综合①②可得,减小的浮力
所以
将铁块取下放入水中,塑料盒漂浮在水面上,其浮力等于塑料盒的重力,即
所以塑料盒受到浮力的减小量
所以塑料盒受到的浮力的减小量大于,故C不符合题意;
D.根据力的平衡可知,铁块受到水槽底的支持力
又因为铁块重力为
所以支持力
故D符合题意。
故选BD。
3.如图甲所示,装有适量密度为水的柱形容器放在水平桌面上,装有适量水的柱形容器漂浮在容器中。容器的底面积为,容器的底面积为。现将一小球放入容器中,如图乙所示。放入小球后,两容器内水对各自容器底部压强的增加量均为。下列判断正确的是( )
A.小球的体积为
B.小球的重力为
C.小球的密度为
D.如图乙,若将球取出放入容器中,容器中水对容器底的压强减小了
【答案】ABD
【解析】A.根据柱形容器液体对底面的压力等于液体的重力,放入后压力的增大量等于排开液体的重力,等于浮力进行分析;放入小球C后,两容器内水对各自容器底部压强的增加量均为,对B的压力等于C受到的浮力,即
根据阿基米德原理知,
解得C的体积为
故A正确;
B.由于C放入B,整体漂浮,浮力等于重力,故增大的浮力等于C的重力,根据柱体容器液体的压力增大量为
故B正确;
C.根据可得,
解得
故C错误;
D.若将球C取出放入容器A中,容器A中水对容器底的压力减小量等于浮力的变化量, B中的水和杯子始终漂浮,此时整体的浮力为
C沉底,B漂浮,此时整体的浮力为
故减小的浮力为
压力减小了
减小的压强
故D正确。
故选 ABD。
4.小明做“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验,将一底面积为的柱形容器放在水平桌面上,容器内装有适量密度为的水。他将重为、底面积为的长方体铝块浸在水中,铝块上表面刚好与水面相平,如图,此时弹簧测力计的示数为。下列判断不正确的是( )
A.铝块受到的最大浮力为5
B.铝块上、下表面受到水的压力差的绝对值为2
C.铝块下表面受到水的压强为
D.容器中放入铝块后,液面增加的高度为
【答案】AC
【解析】A.铝块浸没时,排开液体的体积最大,所受的浮力最大,由称重法可得,铝块受到的最大浮力
故A错误,符合题意;
B.根据浮力产生的原因可知铝块上、下表面的压力差等于铝块浸没时受到的最大浮力,即
故B正确,不符合题意;
C.因为铝块上表面刚好与水面相平,所以上表面受到水的压力为,则,根据压强公式可得,铝块下表面受到水的压强
故C错误,符合题意;
D.由阿基米德原理可得,铝块浸没在水中时排开液体的体积
则容器中放入铝块后,液面增加的高度
故D正确,不符合题意。
故选AC。
5.将一底面积为的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量密度为的水,将一体积为的球A和体积为的物块B用细绳相连放入水中恰好悬浮,如图。当把细绳剪断待稳定后,水对容器底的压强减小了。下列判断正确的是( )
A.图中,绳子上的拉力为 B.最终球A露出水面的体积为
C.球A的重力为 D.物块B的密度为
【答案】BC
【解析】B.剪断绳子后,水对容器底的压强减小了,根据压强公式计算可知此时容器下降的高度
此时A露出水面的体积
故B正确;
C.当把细绳剪断待稳定后,A在水中漂浮,浮力等于重力,A排开液体的体积
根据阿基米德原理和浮沉条件可得A受到的浮力为
故C正确;
A.由上述分析可知,A的重力为
没有剪断绳子前A受到的浮力,所以绳子的拉力
故A错误;
D.对B进行受力分析可知,没有剪断绳子前,B受到重力、拉力以及浮力,所以B的重力
根据密度公式计算B的密度
故D错误。
故选 BC。
6.如图甲所示,装有适量水(密度为)的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积为3S0;容器中有一个重为3F0、底面积为S0的均匀长方体,它受到容器底的支持力为F0。现向容器中再加入适量的水,使长方体刚好漂浮,如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.水面增加的高度为
B.长方体受到的最大浮力为5F0
C.图甲中,水对容器底部的压强为
D.容器对桌面压强的变化量为
【答案】ACD
【解析】C.在图甲中,长方体受到竖直向上的支持力、浮力和竖直向下的重力作用,处于静止状态, 由力的平衡条件可得,长方体受到的浮力F浮1=G-F支=3F0-F0=2F0
根据F浮=ρ液gV排可得,长方体排开水的体积
此时水的深度
水对容器底部的压强
故C正确;
B.在图乙中,长方体刚好漂浮,所受浮力最大,且等于它的重力,即最大浮力为F浮2=G=3F0
故B错误;
A.根据F浮=ρ液gV排可得,长方体排开水的体积
此时水的深度
则水面增加的高度
故A正确;
D.容器对桌面的压力增加量等于增加水的重力,根据F=G=mg=ρVg=ρShg可得,增加的压力
则容器对桌面压强的增加量
故D正确。
故选ACD。
押题猜想十四 平面镜成像
试题前瞻·能力先查
【中华优秀传统文化】如图所示的中国画《妆靓仕女图》中展示了女子利用铜镜梳妆的情景。古代的铜镜有些不甚清楚,这是因为镜面打磨精度不足,表面粗糙,使得铜镜表面______(填“镜面”或“漫”)反射较多,无法清晰成像;人靠近铜镜时,镜中的像大小______(填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】漫 不变
【解析】[1]古代铜镜表面粗糙,光线照射到上面会发生漫反射,反射光向各个方向散射,无法形成清晰的镜面反射像,所以成像不清楚。
[2]平面镜成像的特点是像与物大小相等。当人靠近铜镜时,人的大小不变,因此镜中像的大小也不变。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
平面镜成像的特点
1.像的大小和物体相同;(等大)
2.像和物体到镜面距离相等;(等距)
3.像物连线与镜面垂直;(垂直)
4.平面镜所成的像是正立的;(正立)
5.平面镜成虚像
终极猜想·精练通关
1.“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”,现有一蜻蜓立于距水面0.5m处的荷尖上。则蜻蜓在水中的像距蜻蜓_________m;蜻蜓飞向水面时,它在水中的像大小将_________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】1 不变
【解析】[1]由平面镜成像特点可知,像和物体到镜面的距离相等,蜻蜓立于距水面0.5m处,则它的像离水面的距离也是0.5m,故蜻蜓在水中的像距蜻蜓
[2]由平面镜成像特点可知,像与物体大小相等,蜻蜓飞向水面时,蜻蜓的大小不变,故它在水中的像大小也不变。
2.如图所示是某同学检查视力的情景,视力表在镜中的像与被测者相距__________m。若该同学以1m/s的速度向平面镜靠近,他在平面镜中的像以__________m/s的速度向他靠近。
【答案】5 2
【解析】[1]视力表到平面镜的距离为2.7m,根据平面镜成像原理可知,视力表的像到平面镜的距离为2.7m,视力表的像到人的距离为
[2]若该同学以1m/s的速度向平面镜靠近,则像以1m/s的速度向平面镜靠近,他在平面镜中的像以2m/s的速度向他靠近。
3.小李站在竖直放置的平面镜前2m处,则他离自己在镜中的像______m,当他慢慢远离平面镜时,镜中像的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】4 不变
【解析】[1]根据像与物到镜面的距离相等可知,人离镜2m,则像离镜也是2m,则他离自己在镜中的像2m+2m=4m
[2]平面镜成像时,像与物的大小相同,与人到镜的距离无关。所以当他慢慢远离平面镜时,他的像不变。
4.如图是女子10m跳台跳水的示意图,运动员(用AB表示)站立在跳台边缘,若跳台台面距离水面10m,水池中水的深度为5m,则此时运动员脚部A点在水中的像到水面的距离为______m;运动员靠近水面的过程中,她在水中的像______(选填“靠近”或“远离”)水面。
【答案】10 靠近
【解析】[1]根据平面镜成像特点,物距与像距相等,若跳台台面距离水面10m,则此时运动员脚部A点在水中的像到水面的距离为10m。
[2]平面镜成的像与物关于平面镜对称,运动员靠近水面的过程中,她在水中的像也靠近水面。
5.初春的七里海,芦苇青青鸥鹭鸣。图中一只白鹭在平静的湖面上觅食,它在湖中的倒影是由于光的_____________形成的。在它飞离水面的过程中,像的大小_____________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】反射 不变
【解析】[1]一只白鹭在平静的水面上飞翔,它在水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的。
[2]平面镜成的像和物体大小相等,在它飞离水面的过程中,像的大小不变。
6.我国运动员在巴黎奥运会跳水女子10m跳台决赛中,以出色成绩获得冠军。当运动员站立在跳台上,跳台台面距离水面10m,泳池中水的深度为5.4m,运动员在水中的像到水面的距离为________m,当运动员离开跳板下落时,在水中的像的大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】10 不变
【解析】[1]平静的水面相当于平面镜,根据平面镜成像特点可知,像与物到平面镜的距离相等,跳台台面距离水面10m,可知此时运动员在水中的像到水面的距离为10m。
[2]平面镜成的像与物大小相等,当运动员离开跳板下落时,在水中的像的大小不变。
押题猜想十五 内能和分子动理论
试题前瞻·能力先查
【中华优秀传统文化】中医药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。艾灸时用艾条熏烤患者的穴位,如图所示,这是通过________的方式改变穴位处的内能;艾灸时闻到浓浓的艾草药香,这一现象说明________不停地做无规则运动。
【答案】热传递 分子
【解析】[1]用艾条熏烤患者的穴位时,穴位吸收热量,局部有温热感,这是通过热传递的方式改变内能的。
[2]艾灸时闻到浓浓的艾草药香,这是因为气味分子扩散到空气中并被鼻子的嗅觉细胞感知,扩散现象说明分子不停地做无规则运动。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
1.分子动理论的基本内容:
物体是由大量分子组成的;分子都在不停地做无规则的运动;分子间存在着引力和斥力。
① 分子很小,用肉眼不能直接看到,不能把灰尘等小颗粒看做分子)
② 扩散现象:由于分子运动,不同物质在互相接触时,彼此进入对方的现象。
扩散现象表明:分子在永不停息地做无规则运动;分子间有间隙。
分子做无规则运动的剧烈程度跟温度有关,温度越高,越剧烈。
2.内能:
(1)物体的内能与温度有关,温度越高,内能越大。内能也常常称为热能。
(2)物体的内能还与物体内部分子的多少(质量)、种类、结构、状态等因素有关。
(3)改变物体内能的两种方式:做功和热传递。
①做功改变物体内能的过程,实质上是内能与其他形式能量的相互转化过程。对物体做功,物体的内能会增加;物体对外做功时,本身的内能会减少。
②热传递改变物体内能的过程,实质上是内能在两个物体间的转移过程。
终极猜想·精练通关
1.吃火锅是我国北方地区冬天常见的一种饮食方式。锅内食材温度升高,是通过______的方式来增大内能的,“香味扑鼻”属于______现象。
【答案】热传递 扩散
【解析】[1]火锅中食材从高温汤水中吸收热量,是通过热量的转移改变内能,属于热传递。
[2]“香味扑鼻”属于扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
2.嫦娥五号以接近于的速度冲入地球大气层,使其表面温度高于 这是通过___________的方式改变了它的内能。返回舱落回地面后,工作人员给它全身贴满暖宝宝,这是通过___________的方式改变返回舱的内能,给它暂时保暖防止内部剩余的推进剂冻住后不易排出。
【答案】做功 热传递
【解析】[1]嫦娥五号以接近于11km/s的速度冲入地球大气层,克服摩擦做功,内能增加,温度升高,这是通过做功的方式改变了它的内能。
[2]返回舱落回地面后,工作人员给它全身贴满暖宝宝,暖宝宝的温度高于返回舱的温度,二者之间存在温度差,热量会从温度高的暖宝宝自发传递到温度低的返回舱,使返回舱内能增加、温度升高,因此这是通过热传递的方式改变返回舱的内能。
3.汨罗粽子全国闻名,其做法是把浸泡好的糯米添加一些佐料再用新鲜粽叶包好,然后放入水中煮熟。将粽子煮熟是利用______方式改变粽子的内能。我们能闻到粽子的香味,这是______现象。
【答案】热传递 扩散
【解析】[1]煮粽子时,粽子从热水中吸收热量,温度升高,内能增大,是利用热传递的方式改变粽子的内能。
[2]我们能闻到粽子的香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
4.神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆(图1),返回舱在穿越大气层时,产生熊熊火焰(图2),其表面内能__________(选填“增加”或“减小”),此过程改变内能的方式是__________(选填“做功”或“热传递”)。
【答案】增加 做功
【解析】[1][2]返回舱在穿越大气层时,产生熊熊火焰,其表面内能增加,这属于摩擦生热现象,该过程中需要克服摩擦力做功,通过做功的方式改变内能。
5.蜡染是我国民间传统工艺,在蜡染工作过程中,我们会闻到染料的气味,这属于________现象,这种现象在夏天特别明显,原因是温度越高,分子的无规则运动越________。
【答案】扩散 剧烈
【解析】[1]在蜡染工作过程中能闻到染料的气味,这是因为染料分子在不停地做无规则运动,进入到了空气中,这种不同物质相互接触时彼此进入对方的现象属于扩散现象。
[2]夏天温度高,根据分子热运动的知识,温度越高,分子的无规则运动越剧烈,所以夏天这种扩散现象会特别明显。
6.如图所示是一则公益广告,尊崇孝道是践行社会主义核心价值观的重要途径。图中热水泡脚过程中发生了___________现象(填“做功”或“热传递”),其实质是能量的___________(填“转化”或“转移”)。
【答案】热传递 转移
【解析】[1]用热水泡脚时,热水放出热量,人的脚吸收热量,这是热传递现象。
[2]热传递的过程中,内能从高温物体转移到低温物体,能量的形式没有发生改变,属于能量的转移。
押题猜想十六 运动和力
试题前瞻·能力先查
【物理学与社会发展】神舟二十二号飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口。如图,神舟二十二号飞船在停泊点调整姿态后,继续向空间站靠拢时,发动机喷气口应向______(选填“前”或“后”)喷气,待发动机短暂工作后停机,神舟二十二号飞船由于______能继续向空间站靠近。
【答案】后 惯性
【解析】神舟二十二号飞船向空间站靠拢时,发动机喷气口应向后喷气,由于力的作用是相互的,所以气体会对飞船施加一个向前的力,使飞船向空间站靠拢;发动机短暂工作后停止喷气,由于神舟二十二号飞船具有惯性,所以飞船仍能继续向空间站运动。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
1.牛顿第一定律
(1)一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)牛顿第一定律表明,力不是产生运动的原因,一切物体如果不受外力,都能保持原来的运动状态不变,静止或匀速直线运动。
(3)牛顿第一定律是科学推理,得出的理想实验,不能用实验验证。
(4)不受外力时,原来静止的要保持静止,原来运动的物体要保持匀速直线运动状态。
2.惯性
(1)物理学中,把物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
(2)牛顿第一定律又叫做惯性定律。
(3)惯性是物体的一种普遍属性一切物体都具有惯性。
(4)惯性大小和物体的质量有关。质量越大,惯性越大。
(5)惯性的利用和防止现象:汽车启动—向后倒,汽车刹车—向前倾。安全带;安全气囊。
3.物体受力时怎样运动
(1)二力平衡:一个物体在两个力的作用下,保持静止状态或做匀速直线运动,这两个力互相平衡或二力平衡。
(2)二力平衡条件:作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上(同体、等大、反向、共线)
(3)物体受平衡力作用,会保持静止或者匀速直线运动。物体受非平衡力作用,运动状态改变。
4.力和运动关系:力不是维持物体运动,力是改变物体运动状态的原因
终极猜想·精练通关
1.如图所示,我国研制的CR450动车组样车,运营速度可达,成为全球跑得最快的高铁列车。样车刹车时受阻力作用减速,说明力可以改变物体的________,司机上身由于具有________会向前倾。
【答案】运动状态 惯性
【解析】样车刹车时受阻力作用减速,速度减小,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态;样车行驶时,司机和车一起向前运动,刹车时,司机具有惯性,保持原来向前的运动状态,会向前倾。
2.如图所示,木块在水平向右的力和水平向左的力的作用下向右做匀速直线运动,其中,若同时撤去、,则木块由于___________会继续向右运动,此时木块在水平方向上受到的合力的大小为___________。
【答案】惯性
【解析】[1]若同时撤去和,木块在水平方向上不再受这两个推力的作用。但是,木块原本具有向右的速度,由于惯性,物体会保持原来的运动状态,因此木块会继续向右运动。
[2]木块在水平向右的力和水平向左的力的作用下向右做匀速直线运动,木块处于受力平衡状态,即水平方向上的合力为零,由于 ,所以木块在水平方向上必然还受到一个向左的滑动摩擦力 ,即 ,所以 ,木块由于惯性继续向右运动时,它依然在水平面上滑动。此时,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,因此它受到的滑动摩擦力大小不变,依然是 ,且方向与相对运动方向相反(即水平向左),即合力为
3.如图所示,木块在水平向左的力F1和水平向右的力F2的作用下向右做匀速直线运动,其中F1为1N,F2为3N,若此时撤去F2,木块继续向右做减速运动,则木块在水平方向受到的合力为________N,方向________。
【答案】3 水平向左
【解析】[1][2]木块在两个水平拉力的作用下,向右匀速直线运动,则水平方向还受到向左的摩擦力为,撤去F2,木块继续向右做减速运动,此时木块在水平方向只受到向左的拉力F1和向左摩擦力f的作用,木块在水平方向受到的合力,受到合力的方向水平向左。
4.冰壶是冬奥会比赛项目之一,运动员将冰壶投出后,冰壶由于________继续向前运动,冰面对冰壶的支持力和__________一对平衡力。
【答案】惯性 冰壶重力
【解析】[1]冰壶离开手后,不再受到手的推力,但由于惯性会保持原来的运动状态继续向前运动。
[2]冰壶在竖直方向上静止(无竖直运动),因此竖直方向受力平衡。冰面对冰壶的支持力竖直向上,与冰壶受到的重力大小相等、方向相反,作用在同一物体上,是一对平衡力。
5.如图是小静荡秋千的场景。在来回摆荡的过程中,她的运动状态 ___________ (选填“不变”或“改变”);当荡到最高点时,若小静所受力突然全部消失,她将 ___________ 。
【答案】改变 静止
【解析】[1]运动状态的改变包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。小静荡秋千时,在来回摆荡的过程中,速度和方向都发生改变,故她的运动状态改变。
[2]当荡到最高点时,小静的速度为 0(瞬间静止)。根据牛顿第一定律,物体不受力时将保持原来的运动状态不变。此时若所受力突然全部消失,她将保持静止状态,即保持静止
押题猜想十七 杠杆
试题前瞻·能力先查
【中华优秀传统文化】杆秤在我国有几千年的历史,如今中药房仍在使用。如图所示,已测得刺五加药材质量是120g,其中OB=3OA,若不计杆秤自重,则秤砣的质量约为__________g。接下来要测30g的人参片需要将秤砣向B点的__________(选填“左”或“右”)侧移动。
【答案】40 右
【解析】[1]由杠杆平衡条件得到G物×OA=G砣×OB,m物g×OA=m砣g×OB,m物×OA=m砣×OB,
[2]接下来要测30g的人参片,物体的质量m物减小,由m物×OA=m砣×OB可知,OA不变,m砣不变,OB减小,需要将秤砣向B点的右侧移动。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
1.力臂的画法:一定点(支点),二画线(力的作用线),三从点(支点)向线(力的作用线)引垂线,支点到垂足的距离即为力臂,并表上相应的符号(l1或l2)
2.杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1 = F2l2)
3.杠杆的分类
(1)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆。即:l1=l2 F1=F2。
(2)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。即:l1>l2 F1<F2。特点:省力但费距离
(3)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。即:l1<l2 F1>F2。特点:费力但省距离
终极猜想·精练通关
1.如图是我国古代劳动人民搬运巨木的情境。抬起巨木时,横杆是________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;向下压横杆的众人越________(选填“靠近”或“远离”)支架越省力。
【答案】省力 远离
【解析】[1]架在支架上的横杆,在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
[2]由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,所以为了更易翘起木料,人们对杠杆施加动力时应远离杠杆支点,以增大动力臂。
3.“节约用水,人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习惯。如图1所示水龙头的手柄可视为如图2所示杠杆,为支点,为阻力,分别用力沿方向关闭水龙头,其中用力最小的是___________(选填“a”“”或“”),其原理是:在阻力和阻力臂一定时,动力臂越___________(选填“大”或“小”),动力越小。
【答案】 大
【解析】[1][2]阻力和阻力臂一定,根据杠杆平衡条件可知,动力臂越大,动力越小,三个力的力臂如下图所示:,故的力臂最大,力最小。
4.搬运砖块的独轮车,车体和砖块所受的总重力G为1000N,独轮车的有关尺寸如图所示。抬起独轮车时,人手向上的力F的大小是_________,这是一个_________(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。
【答案】300N 省力
【解析】[1][2]车轮转轴为支点,动力臂L1=1m,阻力臂L2=0.3m,L1>L2,独轮车相当于一个省力杠杆,由FL1=GL2可得F×1m=1000N×0.3m,解得F=300N。
5.如图所示,ABC为质量均匀的等边直杆,总质量为2m,C端由铰链与墙相连,当AB处于竖直、BC处于水平静止状态时,施加在A端的作用力至少为__________,最小力的方向为__________。
【答案】 与CA垂直斜向左上方
【解析】[1][2]如图所示,图中,连接CA,即为最长动力臂,当动力F的方向与CA垂直时,最省力,即为最小力。设AB=BC=L,以C点支点,根据杠杆平衡条件得,解得
6.在“探究杠杆的平衡条件”的实验时,若使图1所示的杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;如图2所示,在处于水平平衡的杠杆上A点,挂上总重为4N的钩码,若使杠杆仍在水平位置保持平衡,作用在杠杆上B点的力最小为______N。
【答案】右 3
【解析】[1][2]如图1,杠杆左低右高,若使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向右调节;当作用在B点的力竖直向下时,动力臂在杠杆上,动力臂最大,动力最小。设每格长度为L,根据杠杆的平衡条件可得,解得:F=3N。
7.如图,已调水平平衡的杠杆,在A点挂3个钩码,则应在B点挂_______个钩码,才能使杠杆在水平位置仍保持平衡;当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时减少一个钩码,则杠杆将 ___________(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”)。
【答案】4 右端下沉
【解析】[1]设每个钩码的重力为G,杠杆上每格的长度为L。 在A点挂3个钩码时,根据杠杆平衡条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,有,解得n=4。则应在B点挂4个钩码。
[2]当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时减少一个钩码,则杠杆的左边,杠杆的右边,杠杆右边乘积大于左边的乘积,故杠杆右端下沉。
押题猜想十八 功和功率的简单计算
试题前瞻·能力先查
【国防军事】我国自主研发的096核潜艇是国之重器,去年在西太平洋主动现身,威慑挑衅者。其重约为10⁸N,露出水面前匀速上浮10m,用时20s,受到浮力约为1.5×10⁸N,海水对潜艇的浮力做功约为______J,克服重力做功的功率约为______W。
【答案】
【解析】[1]海水对潜艇的浮力做功约为
[2]克服重力做的功,克服重力做功的功率约为
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题
1.进行功的计算应注意的问题:不可随意将力和距离相乘的结果作为最终的结果,而应利用功的两个必要条件判断力是否做功,再利用公式W=Fs(s是在力方向上移动的距离)计算功的大小。
常见的做功的两种情景:(1)拉着物体沿水平方向前进,可以说时拉力做了多少功W=Fs,也可以说克服阻力做功(W=fs);(2)提升物体竖直上升,克服重力做功(W=Gh)。
2.功率可用公式P=W/t或P=Fv进行计算。当利用公式P=Fv计算功率时,速度v的单位应为“m/s”。
终极猜想·精练通关
1.某人用200N的水平推力,在0.5min内,将重400N的物体沿水平面向前推动15m,重力对物体做的功是______J,人对物体做功的功率是______W。
【答案】0 100
【解析】[1]根据题意物体移动的方向与重力的方向垂直,因此重力对物体并没有做功,即做功为0。
[2]人的推力对物体做的功为,对物体做功的功率为
2.如图所示,在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它在2秒内沿水平长木板匀速滑动了1.5m,弹簧测力计的示数为8N,该过程中,拉力做功为__________J,功率为__________W。
【答案】12 6
【解析】[1][2]该过程中,拉力做功为,功率为
3.在水平地面上,工人师傅用80N的力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进,5s内移动了6m,在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为__________N,推力做功的功率为__________W。
【答案】80 96
【解析】[1]工人师傅用80N的力沿水平方向推着箱子匀速前进,箱子受平衡力作用,所以摩擦力等于推力为f=F=80N
[2]推力做的功为W=Fs=80N×6m=480J,推力做功的功率
4.星期天,小明和爸爸一起去南翠屏公园登山。小明用了20min登上山顶,爸爸用了25min登上山顶,爸爸的体重是小明的2倍,则小明与爸爸登山时所做功之比是__________;功率之比是_________。
【答案】1∶2 5∶8
【解析】[1]小明登上山顶做的功:W1=G1h,爸爸登上山顶做的功:W2=G2h,所以小明与爸爸登山时做功之比是
[2]小明的登山功率,爸爸的登山功率,所以
5.一辆汽车匀速行驶时发动机的功率为,速度为20m/s。则汽车行驶5min,发动机做的功为______J,汽车的牵引力为______N。
【答案】
【解析】[1]根据可得,发动机做的功为
[2]根据可得,汽车的牵引力为
6.某工人在水平地面上,用100N水平推力以0.5m/s的速度匀速推动重500N的物体,使它沿水平方向移动10m,该过程中工人所做的功是______J,水平推力的功率是______W。
【答案】1000/1×103 50
【解析】[1]该过程中工人所做的功
[2]水平推力的功率
押题猜想十九 电能、电热、电功率的计算
试题前瞻·能力先查
【教材素材改编】灯泡L1标有“220V;40W”、灯泡L2标有“220V;100W”,L1正常发光时的电阻为_________。若将它们串联接入220V的电路中,则灯_________(选填“L1”或“L2”)更亮。
【答案】1210/ L1
【解析】[1]L1正常发光时的电阻
[2]灯泡亮度由实际功率决定,实际功率越大灯泡越亮。两灯额定电压相同,由可知,额定功率越小,电阻越大,因此。L1、L2串联,串联电路中电流处处相等,根据实际功率公式可知,电阻越大实际功率越大,因此L1实际功率更大,L1更亮。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题。
1.欧姆定律:I=U/R
2.电能的计算公式:W=UIt=I2Rt=U2t/R
3.电功率的计算:P=UI=I2R=U2/R
4.焦耳定律 :Q=I2Rt=U2t/R=UIt
终极猜想·精练通关
1.如图,电源电压恒为9V,灯、分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,闭合开关后,两灯均发光,灯______(选填“”或“”)更亮,此时灯两端的电压为______V。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
【答案】 3
【解析】[1]两灯串联,电流相等,的电阻为,的电阻为,由可知,的实际功率大于的实际功率,所以的亮度更大。
[2]灯两端的电压
2.在如图所示的电路中,已知R1∶R2=1∶2,电源电压不变。当只闭合S时,电压表的示数为U1;当S和S1都闭合时,电压表示数为U2。则U1∶U2=_______,前后两次R1的功率之比为_______。
【答案】1∶3 1∶9
【解析】[1]由电路图可知,当只闭合S时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,为U1,根据串联电路正比分压可得,R1两端的电压为,由于R1∶R2=1∶2,所以;当S和S1都闭合时,R2被短路,只有R1接入电路,电压表示数等于电源电压,为U2=U,故
[2]根据可得,前后两次R1的功率之比为
3.如图戊所示,是通过额定电压为6V小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V电源两端,则每只灯泡的电阻为_________Ω,电路实际总功率为_________W。
【答案】20 2.4
【解析】[1]根据题意知道,将三只相同的灯泡串联起来接在12V的电源两端,由串联电路的分压特点可知每只灯泡两端的电压相等,且每只灯泡两端的电压,由图像知道,当U=4V时,I=0.2A,所以此时每只灯泡的电阻
[2]此时电路的总功率
4.在如图1所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端,两电阻的“”关系图像如图2所示。则电源电压为______V,电路总功率的最大值为______W。
【答案】6 3.6
【解析】[1]闭合开关S,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,电流表测量电路中的电流,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端,两电阻的“”关系图像如图2所示,根据串联电阻的分压特点可知,乙为定值电阻R1的图像,甲为滑动变阻器R2的图像,当滑片在最左端时,为R1的简单电路,由图像可知,电源电压为
[2]由图像可知,电路总功率的最大值为
5.如图甲是一款智能控温抗寒服,抗寒服内有输出电压为5V的充电宝,为内部电加热模块供电。如图乙所示为其简化电路图,R1、R2均为电热丝(阻值不变),抗寒服有低温挡4W和高温挡14W两挡,可实现“恒温保暖”或“10秒速热”。分析可知:当开关S1、S2都闭合时,抗寒服处于_________挡。电阻R2的阻值是__________Ω。
【答案】高温 2.5
【解析】[1]当开关S1闭合、S2断开时,电路为电阻R1的简单电路,再闭合S2,两电阻并联接入电路,并联电路总电阻小于任一分电阻,根据可知,此时电路电功率较大,抗寒服处于高温挡,则只闭合开关S1时,抗寒服处于低温挡,开关S1、S2都闭合时,抗寒服处于高温挡。
[2]根据分析可知,R2的功率,电阻R2的阻值是
6.如图所示,电源电压恒为,滑动变阻器的阻值变化范围为,两定值电阻的阻值分别为和,在保证电流表有示数时,该电路的最小电流为 ___________;该电路消耗的最大功率为 ___________。
【答案】
【解析】[1][2]电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路总电阻最大时,电流最小;已知,则闭合开关、,且滑动变阻器的滑片在最右端时,和滑动变阻器串联,电路总电阻最大,根据欧姆定律可知电路的最小电流为,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路总电阻最小时,电流最大,根据可知电路总功率最大。闭合开关、、,且滑动变阻器的滑片在最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为,此时两定值电阻并联,电路总电阻最小,根据可知该电路消耗的最大功率
押题猜想二十 电热综合计算
试题前瞻·能力先查
某全自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示,用该开水器将质量为20kg、初温为30℃的水加热至90℃,问:
全自动不锈钢开水器
型号SYP-K-B30
频率50Hz
额定电压220V
额定功率3000W
额定进水压力≤500kpa
容量30L
(1)水吸收的是多少热量?【水的比热C=4.2×103J/(kg·℃)】
(2)若开水器正常工作时所产生的热量的80%被水吸收,需要消耗的电能是多少?正常工作的加热时间是多少?
【答案】(1)5.04×l06J (2)6.3×l06J,2100s
【解析】(1)水吸收的热量是
(2)消耗的电能是
加热时间是
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,基础题,属于常规题目
1.热量的计算公式:
温度升高时用:Q吸=cm(t-t0)
只给出温度变化量时用:Q吸=cm△t
Q——热量——焦耳(J);c——比热容——焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃));m——质量——千克(kg);
t——末温——摄氏度(℃);t0——初温——摄氏度(℃)
2.电功的公式:
(1)电功与电压、电流、通电时间的关系可用公式表示为:W=Ult
W——电功——焦耳(J);U——电压——伏特(V);I——电流——安培(A);t——时间——秒(s)
(2)给出额定功率:W=Pt
W——电功——焦耳(J);P——电功率(w);t——时间——秒(s)
(3)加热效率:η=Q吸/W
终极猜想·精练通关
1.如图甲所示为某款电热水壶,它的简化电路原理图如图乙所示,额定电压为220V,S为感温开关,1、2是开关连接的触点,和为加热电阻,且阻值保持不变,已知电热水壶加热挡的额定功率为1100W,电热水壶保温挡正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg初温为12℃的水加热到100℃正常工作加热了7min。求:
(1)加热挡正常工作时的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)电热水壶加热水的效率。
【答案】(1)5A (2)396Ω (3)80%
【解析】(1)加热挡正常工作时的电流为
(2)由图可知,S接1时,R1单独工作,电路电阻较小,此时功率较大,为加热挡;S接2时,两电阻串联,电路电阻较大,功率较小,为保温挡。R1的阻值为
R1、R2串联的总电阻为
电阻的阻值为
(3)将1kg初温为12℃的水加热到100℃,水吸收的热量
电路消耗的电能为
电热水壶加热水的效率
2.一个自动电热水壶,其铭牌如下表。将电水壶中装满初温为20℃的水,在标准大气压下,电水壶正常工作5min将水烧开。已知水的c水=4.2×103J/(kg℃),求:
自动电热水壶
型号
ZDH100B
电源
220 V 50 Hz
额定功率
1 500 W
容量
1 000 mL
(1)水吸收的热量;
(2)电水壶的热效率。
【答案】(1)3.36×105J (2)74.7%
【解析】(1)水的质量为
水吸收的热量为
(2)消耗的电能为
电水壶的效率为
3.如图是一种常见的封闭电热水袋,其性能参数如表所示。在正常工作时,将袋内15℃的水加热到自动断电。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)求:
额定电压
220V
额定加热功率
400W
袋内充水质量
1.1kg
自动断电温度
60oC
(1)袋内水吸收的热量;
(2)若此过程中电热水袋的加热效率为70%,需要的加热时间。
【答案】(1) (2)742.5s
【解析】(1)水吸收的热量为
(2)消耗的电能为
需要的时间为
押题猜想二十一 探究滑动摩擦力的影响因素
试题前瞻·能力先查
如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。器材有:木块A一块、砝码一个、弹簧测力计一个、长木板一块和棉布一块。
(1)小组的同学首先进行了如图甲、乙、丙三次实验,每次他们都用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,根据 _________知识可知,此时弹簧测力计示数的大小等于滑动摩擦力的大小;
(2)分析 ________两图可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)分析甲、丙两图可知:_________;
(4)乙图中砝码在水平方向受到的摩擦力为 _____N,木块A受到的摩擦力为 ________N;
(5)如图丁,小华在做家务劳动时,用平行于水平地面的力推沙发,但没有推动。小华根据力和运动的关系推导:沙发没推动是静止状态,推力 _______(选填“大于”、“等于”或“小于”)地面对沙发的摩擦力。
【答案】(1)二力平衡 (2)甲、乙 (3)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 (4)0 2.2 (5)等于
【解析】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,此时木块受平衡力的作用,由二力平衡知识可知,此时木块所受的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时应控制接触面的粗糙程度相同,压力不同,故选择甲、乙两图进行实验。
(3)根据甲、丙实验可知,压力的大小相同,接触面的粗糙程度不同,接触面越粗糙,弹簧测力计示数越大,滑动摩擦力越大,故结论为:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[1]乙图中砝码随木块A做匀速直线运动,无相对运动的趋势、未发生相对运动,因此水平方向不受力,在水平方向受到的摩擦力为0N。
[2]乙图中弹簧测力计的分度值是0.2N,读数为2.2N,木块A处于平衡状态,木块A受到的摩擦力等于拉力为2.2N。
(5)沙发没推动是静止状态,根据二力平衡,水平方向的推力等于地面对沙发的摩擦力。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。
1.两个物理研究方法:控制变量法和转换法。
2.测量摩擦力大小依据:二力平衡。
3.实验结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。
4.转换法应用:通过拉力的大小来反映摩擦力的大小。
5.由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度,拉力大小等无关。
6.实验需要多次测量,得出多组数据的目的是:避免实验偶然性,得出普遍规律。
终极猜想·精练通关
1.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A为木块,B为重物,甲乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
(1)实验中要测出滑动摩擦力的大小,应该让木块在水平面上做匀速直线运动,根据力的平衡知识,此时木块所受滑动摩擦力的大小___________弹簧测力计的示数;
(2)对比甲、乙两图的实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与___________的关系;
(3)比较甲、丙两图的实验,可得出的结论是___________;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图所示。他用水平拉力拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,弹簧测力计的示数为1.5N,若增大拉力F,弹簧测力计的示数___________。(选填变大、变小或不变)
【答案】(1)等于 (2)压力大小 (3)见解析 (4)不变
【解析】(1)木块在水平面上做匀速直线运动,木块受力平衡,即滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,由二力平衡知识可知,滑动摩擦力等于拉力,即滑动摩擦力等于弹簧测力计示数。
(2)由图可知,甲、乙两次实验中接触面的粗糙程度相同而压力大小不同,所以探究的是滑动摩擦力与压力大小的关系。
(3)由图甲、丙可知,两次实验中压力大小相同,丙的接触面的粗糙程度更大,滑动摩擦力更大,故可得:在压力一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(4)由图可知,C关于地面静止,受力平衡,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与运动速度无关,所以增大F,长木板做加速运动,接触面的粗糙程度及压力大小均不变,所以滑动摩擦力大小不变,仍为1.5N,C仍静止,所以弹簧测力计的示数仍为1.5N。
2.如图所示,是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验中,应沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,木块受到的拉力大小__________(选填“大于”“小于”或“等于”)木块受到的滑动摩擦力大小;
(2)甲乙丙三次实验中木块均做匀速直线运动,弹簧测力计的示数大小关系为,由此可得出结论:在接触面的粗糙程度相同时,__________越大,滑动摩擦力越__________;
(3)为了验证滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,还需增加的实验器材:___________。
【答案】(1)等于 (2)压力 大 (3)见解析
【解析】(1)[1]木块在水平面上被拉动时所受滑动摩擦力的大小无法直接测量,可依据二力平衡的条件,沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,则滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)[2][3]对比甲、乙、丙三次实验,接触面的粗糙程度相同,丙图中压力最大,弹簧测力计的示数最大,摩擦力最大,可以得到在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[4]为了验证滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,需要保持压力不变,改变接触面的粗糙程度,需要增加毛巾和棉布。
3.小智发现妈妈购买的防滑地垫的A面比B面更粗糙,为了比较A、B两个面的防滑性,小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行了下列探究:
(1)如图甲、乙,分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平___________拉动小块地垫,根据___________原理可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数;
(2)小智发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,比较不出A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过比较甲、丙两次实验,发现当接触面粗糙程度相同时,___________越大,滑动摩擦力越___________;
(3)为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小智只将___________,测出滑动摩擦力的大小为2.2N,通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比,选择地垫___________(填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
【答案】(1)匀速直线 二力平衡 (2)压力 大 (3)A、B两个面对调 A
【解析】(1)[1][2]实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动小块地垫,使其在水平桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡原理,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)[3][4]比较甲、丙两次实验,接触面粗糙程度相同时,丙中压力越大,测力计示数也越大,摩擦力越大,可以得到当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[5][6]探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,故将A、B两个面对调,可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,地垫A面铺在地上时,弹簧测力计的示数大,摩擦力较大,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
押题猜想二十二 滑轮组的相关计算
试题前瞻·能力先查
【物理学与工程实践】在建筑工地,电动机利用滑轮组提升水泥,如图所示。电动机用30s的时间,将4000N的水泥匀速提升6m,电动机牵引绳子的拉力F为2400N。吊篮和绳子的质量忽略不计。求:
(1)拉力F做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率(百分号前保留1位小数)。
【答案】(1)960W;(2)83.3%
【解析】(1)由图可知,动滑轮上提升重物的绳子的股数为n=2,绳子自由端移动的距离为s=2h=2×6m=12m
绳子自由端移动的速度为
拉力F做功的功率为
(2)滑轮组的机械效率为
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。
在计算当中首先就要搞明白的物体上升的高度,物体的重力或质量,然后再通过滑轮组的绕线的方式来确定,再来确定定滑轮或动滑轮上的线条数n,即可对滑轮组提升物体时的各个量进行相对应的求解
①有用功:W有用=Gh
②总功:W总=Fs
③额外功:W额外=W总-W有用
④s=nh(其中n是绳子段数,h是重物上升高度。)
⑤滑轮组机械效率公式:η=(W有用/W总)×100%;η=(W有用/W总)×100%=(G/nF)×100%
终极猜想·精练通关
1.一位工人用如图所示的滑轮组提升货物,已知货物的质量为,工人对绳的拉力为,货物在拉力的作用下匀速上升了,取,求:
(1)工人做的有用功;
(2)这个滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)4200J (2)75%
【解析】(1)货物的重力为
工人对货物做的有用功
(2)由图可知,承担物重绳子的股数n=2,货物上升7m时,绳子自由端移动的距离
工人对绳子所做的总功
滑轮组的机械效率
2.如图所示,小虎站在水平地面上,要用滑轮组在20s内将一个重为600N的物体匀速提升1m,小虎实际所施加的拉力是400N(不计绳重和摩擦)。
(1)画出滑轮组的绕线方式;
(2)该滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)(2)75%
【解析】(1)由图可以看出,人站在地面拉动绳子,因此绳子的拉动方向应向下,因此确定自由端的绳子,然后依次向内绕。
(2)由(1)中图可知有效绳子段数,该滑轮组的机械效率为
3.小明利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组,向下拉动绳子来提升货物,已知货物重600N。不计绳重及摩擦且不忽略动滑轮重的情况下,小明实际所用拉力为350N,并在10s内使货物匀速上升了1m。请完成下列任务:
(1)在图中画出绳子的绕法;
(2)计算此时滑轮组的机械效率(百分数保留一位小数);
(3)计算出动滑轮的重力。
【答案】(1)见解析;(2)85.7%;(3)100N
【解析】(1)如图所示,人在地面上,人给绳子的拉力只能是向下的,那么绳子的固定端只能固定在定滑轮上,绕过动滑轮,再绕定滑轮绕入水中
(2)有用功W有用=Gh=600N×1m=600J
绳子自由端移动的距离s=2h=2×1m=2m
总功W总=Fs=350N×2m=700J
滑轮组的机械效率
(3)不计绳重及摩擦,由可得,动滑轮的重力G动=2F−G=2×350N−600N=100N
押题猜想二十三 伏安法测电阻
试题前瞻·能力先查
同学们在做伏安法测小灯泡电阻的实验中,用的是额定电压为2.5V的小灯泡。
(1)按照图甲的电路图,连接图乙的实物图;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调至最___________;(选填“大”或“小”)
(3)闭合开关后,移动滑片,先后测量几组电压表和电流表示数,如表格所示:
电压
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流
0.25
0.23
0.2
0.15
0.1
请根据表格中的数据,在图中做出灯泡的关系图像;___________
(4)由表格数据及所做图像均可看出,灯丝电阻是变化的,其根本原因是,灯丝电阻随温度升高而___________(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1) (2)大 (3) (4)增大
【解析】(1)[1]由表格数据可知,电压表、电流表均选择小量程,滑动变阻器“一上一下”连接,按照图甲的电路图
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调至最大。
(3)[3]由表格数据,根据描点法描出对应的(U,I)点,然后连线
(4)[4]灯丝的电阻受温度的影响,由表格数据及所做图像均可看出,灯丝电阻是变化的,其根本原因是,灯丝电阻随温度升高而增大。
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。
1.原理:欧姆定律变形式R=U/I。
2.滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变电阻(或灯泡)两端的电压和通过电阻的电流
3.使小灯泡正常发光的操作:移动滑动变阻器使电压表示数等于小灯泡额定电压。
4.测定值电阻的阻值,它需要求平均值,因为多次多次测量求平均值,减小实验误差。
5.测小灯泡阻值,它不需求平均值,因为灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值失去意义。
6.测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。
7.通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了的I﹣U图象,发现其图像并不是一条直线,是因为:小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化。
终极猜想·精练通关
1.小明想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,他已连接了部分电路,如图甲所示。请你接着完成下列步骤:
(1)用笔画线代替导线,将电路补画完整。
(2)连接电路时,开关S应当处于_______状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于_______端。
(3)当电压表示数为2.4 V时,电流表示数如图乙所示,电阻丝电阻为_______Ω。
【答案】(1) (2)断开 B (3)10
【解析】(1)电路连接时,要遵循电流表串联、电压表并联、滑动变阻器“一上一下”接入,应 将左侧干电池的负极接线连接到电流表的负接线柱上,将电源正极引出的导线接开关一端,开关另一端接滑动变阻器的右上或者左上接线柱,电路即完整。
(2)连接电路时,开关断开是为了防止接线短路损坏元件;闭合开关前,滑动变阻器滑片要调到接入电阻最大的位置,本题滑动变阻器接左下接线柱,故滑片在B端时接入电阻最大。
(3)电流表选用量程,分度值为,图乙读数为;根据欧姆定律可得
2.在“伏安法测小灯泡电阻”的实验中,小灯泡上标有“2.5 V”字样。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。要求:变阻器滑片左移,小灯泡变亮;为提高读数的准确性,连接电表时需选择合适的接线柱。
(2)请根据实验需求在虚线框内设计一个记录数据的表格。
(3)某同学根据自己所记录的实验数据,绘制了如图所示的图像,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为________Ω;该同学想用上述实验中的器材继续探究“导体中的电流与电压的关系”,老师告诉他无法完成该实验,原因是________________。
【答案】(1) (2)
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
(3)10 小灯泡的电阻随温度的变化而变化
【解析】(1) 小灯泡额定电压为2.5V,因此电压表选择0~3V量程,并联在小灯泡两端,保证电流正进负出;滑动变阻器要求滑片左移时小灯泡变亮,说明左移接入电阻变小,因此滑动变阻器接左下接线柱+一个上接线柱,将滑动变阻器左下接线柱连接电源负极,任意一个上接线柱连接小灯泡左接线柱,并将小灯泡右接线柱接电流表负接线柱。 据此作图。
(3)[1]小灯泡额定电压为2.5V,由图像可得,时,电流,因此正常发光电阻
[2]探究电流与电压的关系时,需要控制导体电阻不变,而小灯泡的电阻随温度变化而变化,无法保持电阻恒定,因此无法完成实验。
3.小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R,他想知道该电阻的阻值,采用“伏安法”进行测量,图甲实验所用电源电压为3V。
(1)请用笔画线表示导线,补全图甲实物电路的连接;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于______(填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,由此可判断产生的故障是______;
(4)排除故障后,正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某位置时,发现电流表示数为0.24A,电压表示数如图乙所示,为______V,则定值电阻R的阻值为______Ω;
(5)为了减小实验误差,小勤应采取的措施是______。
【答案】(1) (2)A (3)定值电阻R断路 (4)2.4 10 (5)移动滑动变阻器滑片,多次测量取平均值
【解析】(1)伏安法测电阻实验中,电压表应与定值电阻并联,电源电压为3V,所以电压表选0~3V量程。将电压表的“3”接线柱与定值电阻R的右端相连,完成电路连接,据此作图。
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处。由图甲可知,滑动变阻器滑片在A端时接入电路的电阻丝最长,阻值最大,所以滑片应位于A端。
(3)闭合开关后,电压表有示数,说明电压表两接线柱到电源两极是通路;电流表无示数,说明电路中存在断路,综合判断故障可能是定值电阻R断路。
(4)[1]由图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,其示数为2.4V。
[2]定值电阻R的阻值为
(5)为减小实验误差,应移动滑动变阻器滑片,多次测量取平均值。
押题猜想二十四 特殊方法测密度
试题前瞻·能力先查
【地方特色】天津独流老醋是中国三大传统名醋之一。在一次跨学科实践活动中,老师要求通过实验测量出独流老醋的密度,提供的材料有:粗细均匀的木棒(长约20cm),塑料杯、细铜丝、刻度尺、小金属块、足量的水(水的密度为)。请你根据所学的知识,选择合适的材料,设计一个测量独流老醋密度的实验方案。要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出老醋密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】(1)根据物体的浮沉条件,将细木棒下端缠一些细铜丝制成“密度计”,分别放入水中时和老醋中,处于漂浮状态,根据露出液面的高度判断,所以,实验步骤为:
①用刻度尺测出细木棒的长度L0;
②将细木棒下端缠一些细铜丝,放入盛水的塑料杯中漂浮时测出细木棒露出液面的长度L1;
③将细木棒放入盛老醋的塑料杯中漂浮时测出细木棒露出液面的长度L2。
(2)细木棒浸入水中的长度为L0-L1,则由物体的浮沉条件可知F浮=G,即①;细木棒浸入老醋中的长度为,由物体的浮沉条件可知,即②,联立①②可得
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,能力题。
一、缺量筒(无法直接测体积)
1.等体积代换法:用已知密度的液体(如水)替代待测物体的体积。
2.补水法:通过补充水的体积间接测量物体体积。
二、缺天平(无法直接测质量)
1.浮力法(漂浮法):利用漂浮时浮力等于重力,通过排开水的体积计算质量。
2.弹簧测力计法(称重法):通过浮力差间接计算质量或体积。
三、双缺型(无天平和量筒)
双漂法:通过物体在不同液体中漂浮时的排液体积比计算密度。
终极猜想·精练通关
1.物理兴趣活动课上,老师拿来一个民国时期的小玻璃药瓶,如图所示,让同学们测出它的密度,除了小玻璃药瓶,老师还提供的器材有:一个量筒、适量密度为的水,请你利用上述器材,帮助同学们设计一个实验方案,测出玻璃的密度。(实验器材满足实验需求,)要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出玻璃密度的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)①量筒中倒入适量的水,记下水面对应的刻度;
②将小玻璃瓶放进量筒中,使其漂浮在水面上,记下水面对应的刻度;
③使小玻璃瓶浸没在量筒的水中,记下水面对应的刻度;
(2)小玻璃瓶漂浮时,浮力等于重力,小玻璃瓶的重力G=F浮=ρ0gV排=ρ0g(V2-V1),
小玻璃瓶的体积V=V3-V1,玻璃密度
2.物理老师布置课后实验作业,请同学们利用家中的物品测量绿豆的密度。小冬同学在家中找来如图所示的器材和适量密度为的水(含取水工具)。请你利用上述器材,帮他设计一种测量绿豆密度的实验方案。(实验器材满足实验需求,)要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出绿豆密度的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)①在洗菜盆里放入适量的水,将圆柱形水杯竖直放入水中,使杯子漂浮在水中,用刻度尺量出杯口到水面的距离;
②在空杯中放入适量的绿豆,用刻度尺再次量出杯子杯口到水面的距离;
③将空杯子取出后,在空杯中放入适量的水,用刻度尺量出杯口到水面的距离;
④将上述的绿豆倒入水杯内,用刻度尺量出杯口到水面的距离;
(2)由第①②步可知,设水杯的底面积为S,则绿豆的重力为
由第③④步可知,绿豆的体积为,由可知,绿豆的密度为
3.小明想测量一个实心木球的密度(木球的密度小于水的密度)。他准备了如图所示的实验器材:小网兜(不计质量和体积)、实心木球、实心铁球(与木球体积相等)、烧杯(装适量水)、弹簧测力计。请你利用现有器材帮小明设计实验,测出木球密度。(已知:水的密度为)
(1)写出主要实验步骤和需要测量的物理量;
(2)写出小木球密度的表达式。(用已知量和测量量表示)
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)①将木球装入网兜,用弹簧测力计竖直悬挂测其重力,弹簧测力计示数为;
②将铁球装入网兜,用弹簧测力计竖直悬挂测其重力,弹簧测力计示数为;
③弹簧测力计竖直悬挂装铁球的网兜,铁球浸没于水,弹簧测力计示数为。
(2)铁球受到的浮力为,木球的体积等于铁球的体积,木球的质量为,则木块的密度为
押题猜想二十五 电学综合推导计算
试题前瞻·能力先查
【项目式学习】物理课外小组的同学们在课外活动中,自制了一个“电阻测量盒”(如图所示),内有电源(电压不变且未知)、已知阻值为R0的定值电阻、开关和电流表,并引出两根导线E、F到盒外。当开关断开时,电阻测量盒不能工作。使用时将盒外的两根导线E、F直接连接,闭合开关读出电流表的示数I1:然后断开开关,将盒外的两根导线E、F分别与待测电阻Rx的两端相连,闭合开关读出电流表的示数I2,就可以算出Rx的阻值。
请你解答如下问题:
(1)在图中的虚线框内画出测量盒中符合设计要求的电路图;并推导出待测电阻Rx的数学表达式。
(2)实验室有一个电学黑箱,同学们利用这个“电阻测量盒”进行探究。电学黑箱其外形如图所示,箱体外有三个接线柱,箱盖上有一个塑料滑块。已知黑箱内部元件只有一个滑动变阻器和一个定值电阻,滑动变阻器只有两个接线柱接入电路。同学们把“电阻测量盒”外的两根导线E、F直接连接、再分别与黑箱外的接线柱相连,闭合开关,移动滑块,记下的数据如表,再根据测出的数据,推测内部的连接情况。请在图虚线框内画出箱内各元件连接电路图,并在定值电阻旁标明其阻值。
测试次数
连接情况
电流表示数
第1次
E、F直接连接
第2次
E、F与A、B分别连接
第3次
E、F与A、C分别连接
第4次
E、F与B、C分别连接
(3)将黑箱外的其中的两个接线柱分别接在电压恒为U的电源两端,移动滑动变阻器滑片,求黑箱内定值电阻的最小电功率。(温馨提示:推导计算过程中需要的物理量,请提前设定!)
【答案】(1), (2)
(3)
【解析】解:(1)当开关断开时,电阻测量盒不能工作,说明开关是串联在电路中的,电路图如图所示
E、F直接连接时,电流表的示数为I1,由欧姆定律知,电源电压为
U=I1R0E、F分别与待测电阻Rx的两端相连时,电流表示数为I2,由欧姆定律有
整理得:。
(2)E、F与A、B分别连接时,电流表的示数为,说明A、B间是定值电阻,且阻值为
E、F与A、C分别连接时,移动滑片,电流表的示数为,说明A、B间是滑动变阻器,且最大阻值为
故箱内各元件连接电路图为
(3)当E、F与B、C分别连接时,定值电阻和滑动变阻器串联,当滑动变阻器阻值最大时,黑箱内定值电阻的电功率最小,由表知,此时电流为,故黑箱内定值电阻的最小电功率为
分析有理·押题有据
本考点为必考考点,难度较大。
电学综合题主要涉及电功、电功率的计算,电能的计算,电压、电流、电阻及欧姆定律的计算,解决这类题应首先看懂电路,标出已知量,再利用串并联电路的特点和电功、电功率的计算公式进行求解
终极猜想·精练通关
1.如图1所示,树人中学科技小组设计了一个监测海河水位的装置,电源电压保持不变,为定值电阻,是竖直放置、起滑动变阻器作用的电阻装置,其最大阻值为,浮子可带动金属滑杆OP(即滑动变阻器滑片)竖直上下移动,当电流表的示数达到某一数值时,提醒小组成员水位达到警戒值。接入电路的阻值R随水位的变化关系如图2所示,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图3所示。求:
(1)图3中A、B两点的纵坐标;
(2)该电路工作时的最小总功率;
(3)到达警戒水位时,电流表的示数。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】(1)由图像可知,当电路中电流最小为时,电路中电阻和滑动变阻器的最大阻值串联;当电路中电流最大为时,电路中只有电阻。故有①;②
由①②可得,
则A点的纵坐标
则B点的纵坐标
(2)由题可知,电源电压保持不变,由可知,电路中电流最小时,该电路工作时的电功率最小
(3)由图像可知,滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化,当水位达到警戒水位时,滑动变阻器接入电路的电阻为
到达警戒水位时,电流表的示数为
2.物理兴趣小组设计了一个电烤箱,其电路如图1所示。已知电源电压恒为,电热丝阻值为,温度对电热丝阻值的影响忽略不计。在实验的过程中,发现电烤箱内温度太高,容易将食物烤焦,应使电烤箱内的电功率降至,小组成员想出了两种方法改进电路:
方法一:如图2,在电烤箱箱体内接入电热丝,与电热丝共同给电烤箱加热;
方法二:如图3,在电烤箱箱体外接入电热丝,只用给电烤箱加热。
用两种方法改进的电烤箱箱体内的电功率都为。电烤箱工作时,用电压表分别测量方法一和方法二电烤箱箱体两端电压,测量结果为和,且。
请完成下列任务:
(1)根据上述信息,从电能有效利用的角度分析哪种方法更节能,并说明理由;
(2)计算两种方法中接入的电热丝和的阻值。(用表示)
【答案】(1)法一电路工作时消耗的电能更少,更节能;(2);
【解析】(1)在方法一中的电热箱的功率为
在方法二中的电热箱的功率为
因为两次电热箱内的电功率相等,即
则有I1<I2
由于方法一电路中的电流更小,由W=UIt可知,相同时间内,方法一电路工作时消耗的电能更少,更节能。
(2)方法一中电烤箱箱体两端电压U1即为电源电压U0,方法二中电烤箱箱体两端电压U2为R0两端电压,,则方法二中电源电压与R0两端电压之比为4:1,所以 RB两端电压与R0两端电压之比为3:1,根据串联电路分压规律可得
解得
因为两次电热箱内的电功率相等,由公式得
由前面可知,整理得
3.如图甲所示,电源电压不变,R0为定值电阻(阻值未知),闭合开关将滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端的过程中,滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系图象如图乙所示。图乙中的a'、b'两点分别与图甲中滑动变阻器滑片P在a、b两位置(图中未标出)相对应,c'、d'两点分别与图甲中滑动变阻器滑片P在两端的位置(图中未标出)相对应。请你解答如下问题:
(1)图甲中,滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的___________(选填“左”、或“右”)侧;
(2)求电源电压及R0的阻值(用P0和I1表示);
(3)若滑动变阻器最大阻值为3R0,求图中c'点坐标(用P0和I1表示)并画出等效电路图。
【答案】(1)右 (2) (3)(,)
【解析】由电路图知道,闭合开关,R0与R串联。
(1)由图乙知道,当滑片在a、b两点时,电路中的电流Ia=I1、Ib=2I1,变阻器消耗的电功率均为P0,由知道,滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值,,比较知道Ra>Rb,所以图1中,滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的右侧。
(2)串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由欧姆定律可得,电源的电压
滑片在a、b两点时有①,②
由①②知道,
(3)由图乙知道,c'点处电路的电流最小,说明滑动变阻器接入电路的最大电阻3R0
此时电路的电流
滑动变阻器R消耗的电功率
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