内容正文:
2026年中考物理终极押题猜想(深圳专用)
考情为骨 密押为翼
主题一 物理与传统文化
押题猜想一 声现象及其辨析 2
押题猜想二 物态变化辨析 9
押题猜想三 光现象及其辨析 15
主题二 物理与日常生活
押题猜想四 运动和力 22
押题猜想五 分子的热运动 30
押题猜想六 压强与浮力的应用 36
主题三 物理与科技创新
押题猜想七 作图(杠杆与电路设计分析) 45
押题猜想八 机械能及其转化 56
押题猜想九 电与磁及应用 64
押题猜想十 信息与能源 73
主题四 物理探究与实践
押题猜想十一 探究浮力大小影响因素实验 80
押题猜想十二 探究电流与电压、电阻实验 92
主题五 物理应用
押题猜想十三 力学(压强、浮力、功、机械效率等)综合计算 108
押题猜想十四 电学(欧姆定律、焦耳定律、电功率等)综合计算 114
押题猜想十五 力学综合应用 122
押题猜想十六 电学综合应用 132
主题一 物理与传统文化
押题猜想一 声现象及其辨析
试题前瞻·能力先查
1.古诗词是中华传统文化的瑰宝之一,它不仅文字优美,还蕴含着许多物理知识。下列诗句中有关声现象的分析正确的是( )
A.“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”“蝉噪”和“鸟鸣”是通过声音的音调来分辨的
B.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”指的是声音的音色高
C.“忽闻水上琵琶声”其中“琵琶声”是通过水传播的
D.“夜半钟声到客船”中的“钟声”是根据音色辨别的
【答案】D
【详解】A.不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同,“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”是根据声音的音色来辨别蝉和鸟的叫声,故A错误;
B.这里的“高”实际上是指声音的响度大,即声音的大小或强弱。故B错误;
C.声音的传播需要介质,如空气、水或固体物质。在日常生活中,听到的琵琶声主要是通过空气传播的,而不是水。故C错误;
D.不同发声体的音色是不同的,这是能够区分不同声音来源的基础。钟声之所以能够被辨别出来,是因为它具有独特的音色。故D正确。
故选D。
2.古代夜间以“更”计时,一夜分为五更。更夫巡夜时敲击梆子,发出“笃、笃、笃”的声响;五更时分,雄鸡报晓,声声啼鸣,预示着新的一天的到来。关于这些声音,下列说法正确的是( )
A.梆子发出的声音是由梆子振动产生的
B.“雄鸡报晓”说明声音可以传递能量
C.更夫用力敲击梆子时,声音的音调变高
D.人们根据声音的音调分辨出是鸡鸣还是梆子声
【答案】A
【详解】A.声音由物体振动产生,梆子发出的声音正是由梆子的振动产生的,故A正确。
B.“雄鸡报晓” 传递了天亮的信息,说明声音可以传递信息,故B错误。
C.用力敲击梆子,增大的是振动的振幅,使声音的响度变大,而不是音调变高,故C错误。
D.人们是根据声音的音色分辨出鸡鸣和梆子声,故D错误。
故选A。
3.2025年端午假期,深圳少年小明开启了一场融合传统民俗与现代科技的端午探索之旅。在大沙河河畔,小明目睹了2025年大沙河国际龙舟邀请赛的盛况,选手们挥桨竞渡激起层层浪花,相关的物理学原理在此生动展现。赛龙舟时锣鼓声震耳欲聋,下列说法正确的是( )
A.锣鼓声震耳欲聋,说明锣鼓声的音调高
B.现场观众通过音色来辨别锣鼓声
C.停止敲鼓,鼓声也立即消失
D.热闹的锣鼓声不可能成为噪声
【答案】B
【详解】A.锣鼓声震耳欲聋,说明锣鼓声的响度大,故A错误;
B.不同的乐器发出声音的音色不同,现场观众通过音色来辨别锣鼓声,故B正确;
C.停止敲鼓,发声也立即停止,但鼓声不一定立即消失,故C错误;
D.热闹的锣鼓声如果干扰人们正常的休息、学习,也属于噪声,故D错误。
故选B。
分析有理·押题有据
本考点常以传统文化场景为载体考查声现象基础知识点,属于常考基础题。
命题常结合古诗词、传统乐器、古代声学应用等情境,例如诗句中 “姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船” 涉及的声音传播,编钟、古筝等乐器的音调、音色辨析,古代建筑中的声学应用(如回音壁)。核心考查声音的产生与传播条件、音调/响度/音色的区分、声的利用,侧重将物理知识与传统文化结合,难度较低,需能从传统文化情境中提取物理信息并辨析知识点。
终极猜想·精练通关
1.明朝文震亨所著《长物志》记载:“以河南郑州所造古郭公砖,上有方胜及象眼花者,以作琴台,取其中空发响。”使用内部中空的古郭公砖,可以使琴声更响亮。如图所示,下列说法正确的是( )
A.演奏时停止拨动琴弦,声音会存续一段时间,说明声音的产生不需要振动
B.琴台主要改变了古琴的音调
C.琴台利用了声音的反射,反射后的琴音和原声叠加,效果更好
D.“江上调玉琴,一弦一清心”,说明声音可以传递能量
【答案】C
【详解】A.演奏时停止拨动琴弦,但琴弦仍在振动,因此声音会存续一段时间,故A错误;
B.使用内部中空的古郭公砖,可以使琴声更响亮,因此琴台主要改变了古琴的响度,故B错误;
C.琴台利用了声音的反射,反射后的琴音和原声叠加,增大了声音的响度,效果更好,故C正确;
D.“江上调玉琴,一弦一清心”,说明声音可以传递信息,故D错误。
故选C。
2.图甲是贾湖骨笛,出土于中国河南省漯河市舞阳县贾湖遗址,用鹤类尺骨制成,距今7800至9000年。骨笛管开七孔,它能吹奏出完备的“宫、商、角、徵、羽”五声音阶,发出“角”音和“羽”音时测得其对应的频率信息如图乙所示、波形图如图丙、丁所示。据此信息可推断( )
A.“角”音与“羽”音的音色一定不同
B.“角”音比“羽”音音调更高
C.丙图是“角”音的声波图
D.两次发声响度相同
【答案】C
【详解】A.音色由发声体的材料、结构等决定。“角” 音和 “羽” 音都由贾湖骨笛(同种材料、结构的发声体)发出,所以音色相同,故A错误;
B.音调与频率大小有关,由图可知“角”音的频率为1318 Hz,“羽”音的频率为1793 Hz,“羽”音调更高,故B错误;
C.丙图比丁图频率更慢,音调更低,故丙图是“角”音的声波图,故C正确;
D.响度与振动的振幅相关,两图中振幅不同,故两次发声响度不同,故D错误。
故选C。
3.箜(kōng hóu),是中国古代传统弹弦乐器,历史悠久、源远流长。李贺有诗云:“江娥啼竹素女愁,李凭中国弹箜篌”。如图为演奏者弹奏箜篌的场景,以下说法正确的是( )
A.弹奏箜的声音在空气中传播速度约为
B.弹奏不同的弦,发出声音的响度不同
C.箜篌声一定为乐声
D.听到美妙的歌声,联想起唐风宋韵,说明声音可以传递信息
【答案】D
【详解】A.声音传播的速度与介质有关,声音在空气中的传播速度大约为,故A错误;
B.弹奏不同的弦,弦的振动频率不同,琴弦发出的声音的音调不同,故B错误;
C.从物理学角度来说,乐音是发声体做有规律的振动时发出的声音;而噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。从环境角度来说,凡是对人们要听的声音产生干扰的声音都是噪声,箜篌声如果干扰人们的生活、学习、工作,则为噪声,故C错误;
D.声音可以传递能量和信息,听到美妙篌声,联想起唐风宋韵,说明声音可以传递信息,故D正确。
故选D。
4.唐代诗人王维的《鹿柴》中有诗句:“空山不见人,但闻人语响。”结合初中物理声学知识,以下说法正确的是( )
A.人语响指的是声音的音调高
B.诗句说明声音的传播不需要介质
C.诗句说明声音可以在空气中传播
D.在山谷中听到人语声响是因为山谷中声音的传播速度更快
【答案】C
【详解】A.人语响指的是声音的响度,说明听到别人说话的声音比较大,即声音的响度大,故A错误;
BC.人与人之间隔着空气,声音靠空气传播,声音的传播需要介质,真空不能传声,故B错误,C正确;
D.在山谷中听到人语声响,是因为声音在山谷中产生回声,回声与原声重合,声音听起来变响,声音在空气中的传播速度不变,故D错误。
故选C。
5.关于声音的说法正确的是( )
A.“牧童骑黄牛,歌声振林樾”中,歌声是由牧童的声带振动产生的
B.古有“钟鸣鼎食”,用大小不同的力敲击编钟同一位置,是为改变声音的音调
C.“意欲捕鸣蝉,忽然闭口立”中,蝉鸣声能传到牧童耳中,说明声音只能在固体中传播
D.用骨笛能吹奏出完备的“宫、商、角、徵、羽”五声音阶,它们的音色一定不同
【答案】A
【详解】A.声音是由发声体振动产生的,人唱歌的歌声是声带振动产生的,故A正确;
B.用大小不同的力敲击编钟同一位置,改变的是编钟的振幅,振幅影响声音的响度,不是音调,故B错误;
C.蝉鸣声是通过空气传播到牧童耳中的,声音可以在固体、液体、气体中传播,并非只能在固体中传播,故C错误;
D.同一骨笛的材料、结构不变,音色不变;五声音阶不同指的是声音的音调不同,故D错误。
故选A。
6.下列对四大名著中相关现象的解释正确的是( )
A.《西游记》:“悬丝诊脉”说明空气可以传声
B.《水浒传》:铁笛仙马麟吹笛子时发出的笛声,是由笛子振动产生的
C.《三国演义》:士兵用力擂鼓,声音传的很远,是因为声音的响度大
D.《红楼梦》:仅凭笑声就判断出来人是王熙凤,利用了声音音调的不同
【答案】C
【详解】A.“悬丝诊脉”是通过丝线(固体)传递脉搏的振动,说明固体可以传声,不是空气传声,故A错误;
B.吹笛子时,笛声是由笛子内部的空气柱振动产生的,不是笛子本身振动,故B错误;
C.用力擂鼓时,鼓面振动的振幅更大,声音的响度更大,因此能传播更远,故C正确;
D.不同人的发声结构不同,音色不同,仅凭笑声分辨出王熙凤,利用的是音色不同,不是音调,故D错误。
故选C。
7.《诗经·关雎》中“参差荇菜”一句,以“参差”形容水草长短不齐。如图所示,我国传统管乐器排箫因竹管长短不一,雅称“参差”。下列有关排箫的说法正确的是( )
A.排箫发出的乐音不可能是噪声
B.吹竹管时,竹管越短,音调越高
C.竹管“参差”是为了改变声音的音色
D.吹竹管时,发出的声音是竹管振动产生的
【答案】B
【详解】A.排箫音色宛转悠扬,但如果对他人的工作、学习有干扰,可能会成为噪声,故A错误;
B.竹管越短,竹管内空气柱越短,吹竹管时,空气柱振动越快,频率越高,音调越高,故B正确;
C.不同长度的竹管内空气柱长短不一样,因而空气柱的振动频率也不同,发出声音的音调也会不同,所以竹管参差不齐,目的是为了改变声音的音调,故C错误;
D.我们听到的箫声是由于竹管内空气柱振动产生的,而不是竹管自身振动产生的,故D错误;
故选B。
8.“留连戏蝶时时舞,自在娇莺恰恰啼”是唐代诗人杜甫的《江畔独步寻花七绝句》的一句诗词,杜甫能看到蝴蝶飞舞却听不到蝴蝶飞行的声音,杜甫能通过清脆的声音知道是“娇莺”发出的,这是由于( )
A.蝴蝶的翅膀振动太慢,它对人来说是次声波,所以人耳听不到
B.蝴蝶的翅膀振动的幅度太小,所以响度小,人耳听不到
C.“娇莺恰恰啼”是由于“娇莺”清脆的声音可以不通过介质也能被人听见
D.杜甫是根据“娇莺恰恰啼”所发出的声音的音调来辨别出这是“娇莺”啼声的
【答案】A
【详解】AB.我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音是因为蝴蝶的翅膀振动太慢,其振动频率低于20Hz,它对人来说是次声波,而不是因为响度太小,故A符合题意,B不符合题意;
C.任何声音传播都需要介质,故C不符合题意;
D.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。“娇莺”啼声与其他鸟类等声音不同,人们是根据声音的音色来辨别“娇莺”啼声的,故D不符合题意。
故选A。
9.《古今注》中记载:大章车,亦曰记里车。如图所示,车上为二层,皆有木人,行一里,下层击鼓。行十里,上层击镯(注:镯,古代的乐器)。下面有关声现象的说法中正确的是( )
A.鼓和镯发出的声音不是由物体振动产生的
B.人们能分辨出鼓和镯的声音是因为它们发出声音的响度不同
C.人们听到的鼓声和镯声主要是通过空气传入人耳的
D.人们根据听到的声音能确定车行驶的距离,说明声音可以传递能量
【答案】C
【详解】A.一切发声都由物体振动产生,鼓和镯发出的声音也是振动产生的,故A错误;
B.不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同,人们分辨鼓和镯的声音是依据音色不同,不是响度,故B错误;
C.声音传播需要介质,日常生活中我们听到的声音主要是通过空气传播的,鼓声和镯声是通过空气传入人耳的,故C正确;
D.人们通过声音得到车行驶距离的信息,说明声音可以传递信息,不是传递能量,故D错误。
故选C。
10.古诗“留连戏蝶时时舞,自在娇莺恰恰啼。”描绘了春天的景象;蝴蝶飞行时翅膀每分钟振动300次,则蝴蝶振翅发声的频率是______,该声属于次声波,因此人们听不到;人们是根据声音的______(选填“音调”或“音色”)来辨别黄莺啼声的。
【答案】 5Hz 音色
【详解】蝴蝶振翅频率为
不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同,因此人们依靠音色辨别黄莺的啼声。
11.如图描绘了古诗《所见》中的田园意境。“牧童骑黄牛,歌声振林樾”中,若以黄牛为参照物,牧童是___________的。“意欲捕鸣蝉,忽然闭口立”中,牧童能识别出蝉的声音,主要是依据了声音的________(选填“响度”或“音色”)。
【答案】 静止 音色
【详解】[1]牧童骑在黄牛上,以黄牛为参照物,牧童的位置没有发生变化,因此牧童是静止的。
[2]不同动物(或物体)发出声音的音色不同,牧童能识别出蝉的声音,主要是依据声音的音色。
押题猜想二 物态变化辨析
试题前瞻·能力先查
1.在二十四节气的流转中,倒计时从“雨水”开始,到“立春”落定,它是中华民族智慧的结晶。下列有关节气的谚语分析正确的是( )
A.“霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象,凝华放热
B.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是凝固现象,凝固吸热
C.“白露种高山,寒露种河边”,露的形成是汽化现象,汽化吸热
D.“伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是汽化现象,汽化放热
【答案】A
【详解】A.霜是空气中的水蒸气直接由气态变为固态的小冰晶,属于凝华现象,凝华过程放热,故A正确;
B.河水结冰是液态的水变为固态的冰,属于凝固现象,凝固过程放热,而非吸热,故B错误;
C.露是空气中的水蒸气由气态变为液态的小水滴,属于液化现象,液化过程放热,而非汽化吸热,故C错误;
D.雨主要是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,液化放热,而非汽化现象,且汽化是吸热过程,故D错误。
故选A。
2.古诗词是中华文化的瑰宝,许多古诗词中都蕴含着丰富的物理知识。例如《诗经·蒹葭》中有“蒹葭苍苍,白露为霜”,诗句中描写的露和霜都是夜间气温降低时,空气中的水蒸气遇冷形成的。下列关于露和霜的形成判断正确的是( )
A.霜是由露珠凝固形成的 B.露和霜都是液化现象
C.露是液化现象、霜是凝华现象 D.露是凝华现象、霜是液化现象
【答案】C
【详解】霜是空气中的水蒸气在温度低于0℃时,直接由气态变为固态的过程,属于凝华,所以霜的形成是凝华现象。露是空气中的水蒸气在夜晚降温时由气态变为液态的过程,属于液化,所以露的形成是液化现象。
故C正确,ABD 错误。
故选 C。
3.东汉王充的《论衡》一书中记载有:“云雾,雨之征也,夏则为露,冬则为霜,温则为雨,寒则为雪,雨露冻凝者,皆由地发,非从天降”。下列说法正确的是( )
A.雾的形成是液化现象,需要放热 B.露的形成是熔化现象,需要吸热
C.霜的形成是升华现象,需要放热 D.雪的形成是凝华现象,需要吸热
【答案】A
【详解】A.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化过程需要放热,故A正确;
B.露是水蒸气液化形成的小水滴,不是熔化,故B错误;
C.霜是水蒸气直接凝华形成的固态小冰晶,不是升华,故C错误;
D.雪是水蒸气凝华形成的固态,凝华过程放热,不是吸热,故D错误。
故选A。
分析有理·押题有据
本考点常结合传统工艺、节气文化考查物态变化,属于常考基础题。
命题常以古代制冰、炼丹、陶瓷烧制、节气现象(如白露、霜降)为情境,分析熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华六种变化的吸放热规律。例如 “凿冰取水” 涉及的凝固与熔化,“露似珍珠月似弓” 涉及的液化,侧重现象辨析与传统文化场景的结合,极少涉及复杂计算,属于基础送分题型。
终极猜想·精练通关
1.《齐民要术》中记载了醋的制作工艺,其中蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序。如图所示是将大豆进行蒸煮的过程,大豆蒸煮过程中可以看到“白气”,形成“白气”的物态变化是( )
A.液化 B.汽化 C.升华 D.凝华
【答案】A
【详解】蒸煮大豆时,水受热汽化产生大量温度较高的水蒸气,高温水蒸气逸出后遇到温度较低的空气,放热液化形成小水滴,大量小水滴聚集就是我们看到的“白气”。故选A。
2.中华优秀传统文化博大精深,处处蕴含着古人的智慧和情怀。下列对古诗词中涉及的物理现象解释正确的是( )
A.“晓雾涨前路,戎戎沾客衣。”——雾的形成是汽化吸热
B.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。”——冰的形成是凝固吸热
C.“床前明月光,疑是地上霜。”——霜的形成是凝固放热
D.“晓分露水洗明月,夜扫云洲拾落星。”——露的形成是液化放热
【答案】D
【详解】A.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化过程放热,故A错误;
B.冰是水由液态变为固态的凝固过程,凝固过程放热,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态的凝华过程,凝华放热,故C错误;
D.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化过程放热,故D正确。
故选D。
3.“二十四节气”是中国人民通过观察太阳周年运动而形成的时间体系,已被列入人类非物质文化遗产。对下列节气涉及到的物态变化,对应分析正确的是( )
A.露是凝固现象 B.霜是凝华现象
C.雪是液化现象 D.雨是升华现象
【答案】B
【详解】A.露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水滴,属于液化现象,故A错误;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷形成的冰晶,属于凝华现象,故B正确;
C.雪是空气中的水蒸气遇冷形成的冰晶,属于凝华现象,故C错误;
D.雨是空气中的水蒸气遇冷形成的小水滴,属于液化现象,故D错误。
故选B。
4.中华文化博大精深、源远流长,下面的古诗词中所描述的物态变化属于熔化现象的是( )
A.可怜九月初三夜,露似真珠月似弓
B.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠
C.风解池冰蝉翅薄,庭树枝枯笼翠萼
D.燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台
【答案】C
【详解】A.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故A不符合题意;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华成的固态小冰晶,属于凝华现象,故B不符合题意;
C.“风解池冰”指固态的冰变为液态的水,属于熔化现象,故C符合题意;
D.雪是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的,属于凝华现象,故D不符合题意。
故选C。
5.下列古诗中有关物态变化的分析,正确的是( )
A.“晚来天欲雪,能饮一杯无”中雪的形成是凝华现象,需要放热
B.“众鸟高飞尽,孤云独去闲”中云的形成是升华现象,需要吸热
C.“鸡声茅店月,人迹板桥霜”中霜的形成是凝华现象,需要吸热
D.“沾衣欲湿杏花雨,吹面不寒杨柳风”中雨的形成是液化现象,需要吸热
【答案】A
【详解】A.雪的形成是空气中的水蒸气直接变为固态的雪花,是凝华现象,需要放热,故A正确;
B.云是空气中水蒸气液化或凝华形成的,不是升华,故B错误;
C.霜的形成是空气中的水蒸气直接变为固态的小冰晶,是凝华现象,需要放热,故C错误;
D.雨是云中的小冰晶熔化成小水滴再落到地上形成的,熔化需要吸热,也有一部分雨是空气中的水蒸气液化形成的,液化需要放热,故D错误。
故选A。
6.据古文献记载,轩辕帝发明了甑(烹饪用的器皿)。1976年,考古学家首次发现青铜汽柱甑形器。如图所示,下方锅内的水已沸腾,水蒸气从空心气柱上方的小孔喷出接触食物,水蒸气发生的物态变化及吸放热情况是( )
A.液化 吸热 B.液化 放热 C.凝华 吸热 D.凝华 放热
【答案】B
【详解】气态的水蒸气液化成液态的水,液化时放热。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.古诗词是中华优秀传统文化中的一块瑰宝,有着极其丰富的内涵,深受诗人的喜爱。如“晨起开门雪满山”、“桂魄初生秋露微”、“羌管悠悠霜满地”、“夏如冰鉴雾消零”分别描写到“雪”、“露”、“霜”、“雾”。下列说法正确的是( )
A.雪是凝固形成的,需要放热 B.露是液化形成的,需要吸热
C.霜是凝华形成的,需要放热 D.雾是汽化形成的,需要吸热
【答案】C
【详解】A.雪是固态的小冰晶,由云层中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,该过程中会放热,故A错误;
B.露是液态的小水珠,由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,该过程中会放热,故B错误;
C.霜是固态的小冰晶,由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,该过程中会放热,故C正确;
D.雾是液态的小水珠,由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,该过程中会放热,故D错误。
故选C。
8.《淮南子》完整记载的“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。下列分析正确的是( )
A.立春:“春风送暖,冰雪消融”,冰雪消融是熔化,需要吸热
B.小暑:“蒸炊煮蒸暑气盛”,地上的积水变干是液化,需要放热
C.霜降:“气肃而凝,露结为霜”,霜的形成是汽化,需要放热
D.大寒:“天寒地冻,滴水成冰”,水结冰时温度不变,不断吸热
【答案】A
【详解】A.冰雪消融是固态冰变为液态水,属于熔化现象,熔化过程需要吸热,故A正确;
B.地上的积水变干是液态水变为气态水蒸气,属于汽化(蒸发)现象,汽化需要吸热,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气直接变为固态小冰晶,属于凝华现象,凝华过程需要放热,故C错误;
D.水结冰是液态水变为固态冰,属于凝固现象,凝固过程中温度不变,但需要放热,故D错误。
故选A。
9.优秀诗词是我国文化的瑰宝之一。许多诗句中,涉及到物态变化,下列分析正确的是( )
A.“冰开得暖光”——冰化成水是升华现象,其过程需要吸热
B.“夕露沾我衣”——露的形成是汽化现象,其过程需要吸热
C.“独钓寒江雪”——雪的形成是凝固现象,其过程需要放热
D.“疑是地上霜”——霜的形成是凝华现象,其过程需要放热
【答案】D
【详解】A.冰化成水是熔化现象,需要吸热,故A错误
B.露的形成是水蒸气遇冷液化,是液化现象,需要放热,故B错误;
C.雪的形成是水蒸气遇冷凝结成小冰晶,是凝华现象,需要放热,故C错误;
D.霜的形成是水蒸气遇冷凝结成小冰晶,是凝华现象,需要放热,故D正确。
故选D。
10.如图所示,湖北随州出土的战国曾侯乙尊盘,精密绝伦,采用失蜡法铸造而成。失蜡法又称熔模法,是一种精密铸造工艺,其大致流程如下:先用蜂蜡制作与目标器物完全相同的模型,并在蜡模外敷耐火材料形成型壳;加热烘烤,由于蜡没有固定的熔点,是_____,受热逐渐软化、熔化,有利于平稳流失,减少对模具内腔形状的破坏,形成完整的空腔;之后浇注铜液,铜液注入模具后不断放热,_____后形成铸件。
【答案】 非晶体 凝固
【详解】固体分为晶体和非晶体,晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,因此没有固定熔点的蜡属于非晶体; 液态的铜液放热后变为固态的铸件,物质由液态变为固态的过程叫做凝固。
11.据古文献记载,轩辕帝发明了甑(烹饪用的器皿)。1976年,考古学家首次发现青铜汽柱甑形器。如图所示,下方锅内的水已沸腾,水蒸气从空心气柱上方的小孔喷出接触食物,水蒸气______(物态变化名)成水并______热;持续加热,沸水越来越少,此过程中沸水的温度______。
【答案】 液化 放 不变
【详解】[1][2]气态的水蒸气液化成液态的水,液化时放热。
[3]水沸腾的特点是达到沸点,继续吸热,温度不变,因此持续加热,沸水越来越少,此过程中沸水的温度不变。
押题猜想三 光现象及其辨析
试题前瞻·能力先查
1.中国的诗词歌赋蕴含着丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A.“明月几时有?把酒问青天”,酒中明月的倒影是光的折射形成的
B.“起舞弄清影,何似在人间”,影子的形成是由于光沿直线传播
C.“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,阴晴圆缺的月亮是自然光源
D.“但愿人长久,千里共婵娟”,人们能共赏天上的明月,是因为光在月球表面发生了镜面反射
【答案】B
【详解】A.酒中明月倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故A错误;
B.影子是光沿直线传播时,遇到不透明物体,在物体后方形成的阴影,是光沿直线传播形成的,故B正确;
C.能自行发光的物体才是光源,月亮本身不能发光,它反射太阳光,因此不是光源,故C错误;
D.人们能在不同位置看到月亮,是因为光在月球凹凸不平的表面发生了漫反射,不是镜面反射,故D错误。
故选B。
2.唐代诗人张志和在《渔歌子》中写道“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”。下图是白鹭在如镜的水面上捕鱼时的情形。针对这一情景,下列说法正确的是( )
A.岸上的人看到的白鹭的倒影,是由光在均匀介质中沿直线传播形成的
B.岸上的人能从各个角度看到白鹭,是由于光照在白鹭身上发生了镜面反射
C.白鹭看到的水中的鳜鱼,实际上是由于光的折射形成的实像
D.空中的白鹭俯冲捕鱼时,它在水中所成像的大小始终不变
【答案】D
【详解】A.岸上的人看到白鹭的倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B.岸上的人能从各个角度看到白鹭,是由于光照在白鹭身上发生了漫反射,故B错误;
C.水中的鱼反射的光由水斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,向水面偏折,白鹭逆着折射光线看去,看到的“鱼”实际上是由于光的折射形成的鱼的虚像,故C错误;
D.平面镜成的像和物体大小相等,空中的白鹭俯冲捕鱼时,距水面的距离越近,它在水中成的像大小不变,故D正确。
故选D。
3.古诗词是中国传统文化的瑰宝,如图所示,下列四幅图与诗词“潭清疑水浅,荷动知鱼散”描述的情景所蕴含的光学原理相同的是( )
A.图甲:装满水的碗中筷子“弯折” B.图乙:《墨经》中记载的小孔成像
C.图丙:非物质文化遗产皮影戏 D.图丁:京剧演员照镜子
【答案】A
【详解】“潭清疑水浅,荷动知鱼散”,是由于光的折射,让人觉得“水浅”;
A.图甲中,装满水的碗中筷子“弯折”,属于光的折射现象,故A符合题意;
B.图乙中,《墨经》中记载的小孔成像,属于光的直线传播现象,故B不符合题意;
C.图丙中,非物质文化遗产皮影戏,属于光的直线传播现象,故C不符合题意;
D.图丁中,京剧演员照镜子,是平面镜成像,属于光的反射现象,故D不符合题意。
故选A。
分析有理·押题有据
本考点常以传统文化中的光学现象为载体,属于常考基础题。
命题常结合古诗词、传统技艺、古代光学应用,例如 “举杯邀明月,对影成三人” 涉及的光的直线传播,“潭清疑水浅” 涉及的光的折射,铜镜成像、皮影戏中的光现象,以及古代透镜应用(如冰透镜取火)。核心考查光的直线传播、反射、折射、色散现象判断,侧重将光学知识与传统文化场景结合,侧重规律识记与现象辨析。
终极猜想·精练通关
1.唐代诗人李白在《渡荆门送别》中有“云生结海楼”的写景名句,其中“海楼”指海市蜃楼。下列光现象与海市蜃楼产生的原因相同的是( )
A.湖中桥的倒影 B.湖面波光粼粼
C.天空中的彩虹 D.墙上的手影
【答案】C
【详解】海市蜃楼的形成原因是空气密度不均匀,光在不均匀介质中传播时发生光的折射。
A.湖中桥的倒影属于平面镜成像,原理是光的反射,故A不符合题意;
B.湖面波光粼粼是阳光在起伏的水面发生镜面反射,故B不符合题意;
C.天空中的彩虹是太阳光经过空气中的小水珠时发生折射,不同颜色的光折射程度不同,被分解为七色光(光的色散),故C符合题意;
D.墙上的手影是光沿直线传播,被手遮挡后形成的阴影,原理是光的直线传播,故D不符合题意。
故选C。
2.唐诗《山亭夏日》中“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”描绘了酷夏特有的场景,如图所示。关于楼台在平静的池水中的倒影,下列说法正确的是( )
A.倒影是楼台在水中的实像 B.倒影与楼台的大小不相等
C.倒影与楼台关于水面对称 D.若水面下降,倒影会变小
【答案】C
【详解】A.倒影是反射光线的反向延长线会聚形成的虚像,不是实像,故A错误;
B.根据平面镜成像特点,倒影和楼台大小相等,故B错误;
C.平面镜成像中,像与物体关于镜面对称,因此倒影与楼台关于水面对称,故C正确;
D.倒影大小始终等于楼台本身的大小,水面下降不会改变倒影大小,故D错误。
故选 C。
3.范仲淹在《岳阳楼记》中写道:“而或长烟一空,皓月千里,浮光跃金,静影沉璧,渔歌互答,此乐何极!”意思是有时高空云烟消散一空,皎洁的月光普照千里,浮动着的波光如耀眼的黄金,月影静静地横卧在水中,犹如璧玉沉在水底,渔夫此起彼伏地对着渔歌,这乐趣真是无穷无尽啊!从物理学的角度看,下列说法正确的是( )
A.“皓月”与太阳一样都是光源
B.“浮光跃金”是由光的直线传播形成的
C.“静影沉璧”是由光的反射形成的虚像
D.“渔歌互答”说明液体能够传播声音
【答案】C
【详解】A.月亮本身不发光,是反射太阳光,因此“皓月”不是光源,故A错误;
B.“浮光跃金”是水面起伏时反射月光形成的,属于光的反射现象,不是光的直线传播,故B错误;
C.“静影沉璧”是平静水面形成的月亮倒影,属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故C正确;
D.“渔歌互答”中渔歌是通过空气传播到人耳的,无法说明液体能传播声音,故D错误。
故选C。
4.中华文化源远流长,下列诗词涉及光学知识,对其解释正确的是( )
A.“起舞弄清影”,影子是由于光沿直线传播形成
B.“明镜可鉴形”,明镜成像是因为光发生了折射
C.“潭清疑水浅”,潭水看起来浅是因为光发生了反射
D.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的色散现象的实像
【答案】A
【详解】A.“起舞弄清影”,影子是由于光沿直线传播形成的,当光沿直线传播遇到不透明物体时,在物体后方光照不到的区域会形成影子,故A正确;
B.“明镜可鉴形”,明镜成像是平面镜成像,原理是光的反射,故B错误;
C.“潭清疑水浅”,潭水看起来变浅是因为光从水中斜射入空气中时发生折射,人眼逆着折射光线看到潭底的虚像,位置比实际偏高,故C错误;
D.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的色散现象,是太阳光经水滴折射、反射后分解出多种色光形成的,它不是实像,故D错误。
故选A。
5.“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天。”杜甫的诗句描绘了成都草堂门前浣花溪秀丽的景色(意境图如图所示)。下列说法正确的是( )
A.黄鹂和翠柳在水中的倒影是由光的直线传播形成的
B.看到溪水中的鱼比实际位置浅,是光的反射现象造成的
C.阳光下的溪水波光粼粼,是水面对光的折射现象形成的
D.白鹭越飞越远越高,它们在水中的像大小不变
【答案】D
【详解】A.黄鹂和翠柳在水中的倒影是由光的反射形成的,故A错误;
B.看到溪水中的鱼比实际位置浅,是光的折射现象造成的,故B错误;
C.阳光下的溪水波光,是水面对光的镜面反射现象,故C错误;
D.平面镜成像成正立等大的虚像,所以白鹭越飞越远越高,但是像的大小不变,故D正确。
故选D。
6.古诗词中蕴含着许多有趣的物理光学知识,下列说法正确的是( )
A.“日光下澈,影布石上”——影子是由光的反射形成的
B.“山光悦鸟性,潭影空人心”——清潭中的倒影是由光的反射形成的
C.“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”——“月圆月缺”是光的折射形成的
D.“月下飞天镜,云生结海楼”——海市蜃楼是由光的色散形成的
【答案】B
【详解】A.影子是光沿直线传播过程中,被不透明物体挡住后在物体后方形成的暗区,是光的直线传播形成的,故A错误;
B.清潭中的倒影属于平面镜成像,平面镜成像的原理是光的反射,故B正确;
C.“月圆月缺”是日、地、月三者相对位置发生变化,地球上的人看到的月球被太阳照亮的部分大小发生变化,其本质是光的直线传播和反射,故C错误;
D.海市蜃楼是光穿过不均匀的大气层时发生折射形成的虚像,故D错误。
故选B。
7.许多古诗词中蕴含着光影之妙,下列对诗词中的光现象分析正确的是( )
A.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”,彩云是由于光的直线传播形成的
B.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”,看见水里的鱼是光的折射形成的虚像
C.“半亩方塘一鉴开,天光云影共徘徊”,水面发生漫反射,该反射不遵循光的反射定律
D.“明月松间照,清泉石上流”,夜晚很亮的明月是自然光源
【答案】B
【详解】A.彩云是太阳光经过空气中悬浮的小水珠发生折射、色散形成的,不是光的直线传播,故A错误;
B.我们看到的水中的鱼,是鱼反射的光从水斜射入空气时发生折射,人眼逆着折射光线看到的虚像,故B正确;
C.平静水面发生的是镜面反射,且所有反射都遵循光的反射定律,漫反射也不例外,故C错误;
D.自身能够发光的物体才是光源,月亮本身不发光,它反射太阳光,因此不是自然光源,故D错误。
故选B。
8.北宋沈括《梦溪笔谈》中记载:“古人铸鉴,鉴大则平,鉴小则凸,凸则照人面小。”这里描述的“鉴(铜镜)”能成像,是由于( )
A.光的折射 B.光的直线传播
C.光的反射 D.光的色散
【答案】C
【详解】“鉴大则平,鉴小则凸,凸则照人面小。”这里描述的“鉴”即铜镜的成像,平面镜成等大的像,凸面镜成缩小的像,这两者成像都是由于光的反射。
故选C。
9.对下列诗词中涉及的物理现象解释正确的是( )
A.“露从今夜白,月是故乡明”中“露”的形成是熔化现象
B.“月落鸟啼霜满天,江枫渔火对愁眠”中“霜”的形成是凝固现象
C.“起舞弄清影,何似在人间”中“影”的形成是光沿直线传播
D.“举头望明月,低头思故乡”中的“明月”是光源
【答案】C
【详解】A.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,而非熔化现象。故A错误;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的固态小冰晶,属于凝华现象,而非凝固现象。故B错误;
C.影子的形成原理是光沿直线传播,光在传播过程中遇到不透明的物体,在物体后方形成光照不到的暗区,即影子。故C正确;
D.自身能够发光的物体叫做光源,月亮本身不发光,只是反射太阳的光,因此不是光源。故D错误。
故选C。
10.李白的诗句“举杯邀明月,对影成三人”,竟然是物理现象,如图所示,水中出现了白鹭的两个“影”,甲“影”的形成原因是_______,乙“影”的形成原因是_______。
【答案】 光的直线传播 光的反射
【详解】[1]甲是影子,是由于光沿直线传播,光被白鹭挡住后,在其后面形成的光照不到的黑暗区域。
[2]乙是倒影,属于平面镜成像现象,是光照射到水面上发生反射形成的虚像。
11.在我国,古人发现随着太阳的移动,物体的影子也会发生相应的变化。于是,人们发明了计时仪器——圭表,如图所示,它所运用的光学物理知识是____________。唐朝时成书的《玄贞子》所记载“背日喷乎水,成霓虹之状”的实验原理所蕴含的光学物理知识是____________。
【答案】 光的直线传播 光的色散
【详解】[1]圭表是通过观测影子的长短变化计时,影子的形成原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
[2]“背日喷乎水,成霓虹之状”是指人背对着太阳喷水时,空中悬浮的小水珠相当于三棱镜,将太阳光分解为不同颜色的光,形成类似彩虹的现象,这是光的色散现象。
主题二 物理与日常生活
押题猜想四 运动和力
试题前瞻·能力先查
1.每天小明骑自行车上学,下列关于骑自行车的分析正确的是( )
A.自行车匀速转弯时,其运动状态在改变
B.下坡时,自行车越来越快,其惯性变大
C.平直路面上,车所受重力与地面对车的支持力是一对平衡力
D.骑行过程中,前轮和后轮受到的摩擦力都向后
【答案】A
【详解】A.自行车匀速转弯时,速度大小不变,但运动方向不断改变,因此运动状态发生改变,故A正确;
B.惯性大小只和物体质量有关,下坡时自行车总质量不变,因此惯性不变,故B错误;
C.平直路面上,地面对车的支持力大小等于人和自行车的总重力,大于自行车自身的重力,两个力大小不相等,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.骑行时,后轮是主动轮,蹬车时后轮相对地面有向后运动的趋势,因此后轮受到的摩擦力向前;前轮是从动轮,被车身推着向前运动,受到的摩擦力向后,两个摩擦力方向不同,故D不符合题意。
故选A。
2.为增强体质,学校提倡每天锻炼一小时,同学们积极到户外参加体育活动。如图所示的是某同学立定跳远的瞬间,下列说法正确的是( )
A.该同学蹬地跳起,说明力可以改变物体的运动状态
B.起跳时,地面受到该同学施加的向前的摩擦力
C.腾空后,该同学受到惯性的作用继续向前运动
D.该同学在最高点所受力的合力为0
【答案】A
【详解】A.该同学蹬地跳起,人的运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态,故A正确;
B.起跳时,脚向后蹬地,力的作用是相互的,脚向后蹬地的同时,地面对脚施加向前的摩擦力,由力的作用是相互的可知,地面受到该同学施加的向后的摩擦力,故B错误;
C.腾空后,该同学由于惯性,会继续向前运动,惯性是物体自身的属性,不能说受到惯性,故C错误;
D.该同学在最高点受到重力和阻力不是平衡力,合力不为零,故D错误。
故选A。
3.劳动实践活动中,小明用平板小车运送物品,使物品与平板小车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,如图所示。下列关于物品与小车受力分析正确的是( )
A.物品对小车有向左的摩擦力
B.小车受到的支持力与其重力是一对平衡力
C.物品受到的重力与小车对物品的支持力是一对平衡力
D.若小明突然拉住小车,物品会受到惯性作用继续向前运动
【答案】C
【详解】A.物品与平板小车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,相对于平板小车无运动趋势,也未发生相对运动,因此不受到小车的摩擦力,故A错误;
B.小车受到的支持力大小与小车和物品的总重力相等,大于小车的重力,故B错误;
C.物品受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,在这两个力的作用下处于平衡状态,因此物品受到的重力与小车对物品的支持力是一对平衡力,故C正确;
D.惯性是物体的属性,不是力,不能描述为受到惯性的作用,故D错误。
故选C。
分析有理·押题有据
本考点常结合日常生活场景考查力学基础,属于常考基础题。
命题常以出行、运动、生活用具为载体,例如深圳地铁的参照物判断、共享单车的摩擦力分析、推购物车的受力平衡、跑步时的惯性现象。核心考查参照物选择、运动与静止的相对性、匀速直线运动速度计算、重力、摩擦力、二力平衡、惯性等知识点,侧重概念辨析与生活场景的结合,不涉及复杂推导。
终极猜想·精练通关
1.如图所示,公交车在东西方向的平直公路上行驶,某时刻乘客都向东倾,则车的运动情况可能是( )
A.向东加速 B.向西加速 C.向东匀速 D.向西减速
【答案】B
【详解】A.当车向东加速时,人体由于惯性,保持原来较慢的向东运动的速度,所以会向西倾,故A不符合题意;
B.当车向西加速时,人体由于惯性,保持原来较慢的向西运动的速度,所以会向东倾,故B符合题意;
C.当车向东匀速时,人和车的运动状态相同,不会倾倒,故C不符合题意;
D.当车向西减速时,人体由于惯性,保持原来较快的向西运动的速度,所以会向西倾,故D不符合题意。
故选B。
2.生活中摩擦无处不在。下列措施中增大摩擦的是( )
A.机器的轴承中装有滚珠 B.给自行车的飞轮加润滑油
C.将切菜刀表面磨得光滑 D.拉二胡时,在弓毛上涂松香
【答案】D
【详解】A.机器轴承装滚珠,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,目的是减小摩擦,故A不符合题意;
B.给飞轮加润滑油,会在接触面间形成油膜分离接触面,减小摩擦,故B不符合题意;
C.把菜刀表面磨光滑,是减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故C不符合题意;
D.二胡弓毛涂松香,增大了弓毛接触面的粗糙程度,从而增大摩擦,故D符合题意。
故选D。
3.生活中的摩擦力,有的是有用的,有的又是有害的。下列属于减小有害摩擦的是( )
A.甲:用力捏自行车的车闸 B.乙:气垫船向下喷强气流
C.丙:体操运动员手上涂防滑粉 D.丁:鞋底上做凹凸不平的花纹
【答案】B
【详解】A.用力捏自行车车闸,是通过增大压力来增大摩擦力,属于增大有益摩擦,故A不符合题意;
B.气垫船向下喷出强气流,在船底和水面之间形成空气垫,使接触面彼此分离,减小了船航行时水对船的有害摩擦,故B符合题意;
C.体操运动员手上涂防滑粉,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,属于增大有益摩擦,故C不符合题意;
D.鞋底做凹凸不平的花纹,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,属于增大有益摩擦,故D不符合题意。
故选B。
4.为了增强学生体质,2026年哈尔滨中考加大了体育学科的考查力度,下列关于中考体育项目提出的说法错误的是( )
A.在1000m(或800m)长跑中,通过AI(人工智能)计时给定分值
B.用力将实心球掷出时,力改变了实心球的运动状态
C.立定跳远时,脚对地施加的力与地对脚施加的力大小相等
D.垫排球时,排球被垫出后由于具有惯性还会落回地面
【答案】D
【详解】A.中长跑测试可以通过AI智能计时,故A正确,不符合题意;
B.用力掷出实心球,实心球从静止变为运动,力改变了实心球的运动状态,故B正确,不符合题意;
C.脚对地的力和地对脚的力是一对相互作用力,相互作用力大小相等,故C正确,不符合题意;
D.排球被垫出后落回地面,是因为受到竖直向下的重力作用;惯性是物体保持原有运动状态的性质,惯性不是排球落回地面的原因,故D错误,符合题意。
故选D。
5.如图所示是某同学玩滑板车时的情景,该同学一只脚用力向后蹬地,滑板车就能向前运动。下列说法错误的是( )
A.脚向后蹬地,滑板车向前运动,说明力的作用是相互的
B.滑板车在水平路面自由滑行时,若所受外力突然全部消失,它会做匀速直线运动
C.人和滑板车静止时,人受到平衡力的作用
D.用力蹬地,滑板车加速向前,是由于蹬地的力改变了滑板车的惯性
【答案】D
【详解】A.脚向后蹬地时,脚对地面施加向后的力,同时地面对脚产生向前的反作用力,使滑板车前进,说明物体间力的作用是相互的,故A正确,不符合题意;
B.滑板车自由滑行时处于运动状态,根据牛顿第一定律,若所受外力全部消失,它将保持原有运动状态做匀速直线运动,故B正确,不符合题意;
C.静止属于平衡状态,平衡状态的物体受到平衡力作用,因此静止的人受到平衡力,故C正确,不符合题意;
D.惯性是物体的固有属性,惯性大小只和物体的质量有关,与运动状态、受力无关。蹬地加速只是力改变了滑板车的运动状态,不会改变惯性,故D错误,符合题意。
故选D。
6.足球运动既能强身健体,又能培养团队协作精神,关于足球下列说法正确的是( )
A.足球在空中飞行时不受力的作用
B.飞向球门的足球到达最高点时,所有力消失,球将静止不动
C.足球静止在地面上时,它对地面的压力和地面对它的支持力是平衡力
D.运动员用的力竖直向下踩住重的足球,足球对水平地面的压力为
【答案】D
【详解】A.足球在空中飞行时,会受到重力和空气阻力的作用,故A错误;
B.飞向球门的足球到达最高点时,仍有水平方向的速度,若所有力消失,根据牛顿第一定律,球将做匀速直线运动,故B错误;
C.足球静止在地面上时,它对地面的压力和地面对它的支持力,是一对相互作用力,故C错误;
D.足球静止在水平地面,竖直方向受力平衡,地面对足球的支持力为
足球对地面的压力和地面对足球的支持力是一对相互作用力,大小相等,因此足球对水平地面的压力为55N,故D正确。
故选D。
7.如图所示的情景中,为了增大摩擦的是( )
A.行李箱下面安装滚轮 B.汽车轮胎缠绕防滑链
C.给门轴合页上加润滑油 D.自行车上的滚动轴承
【答案】B
【详解】A.行李箱下面安装滚轮:变滑动为滚动,减小摩擦,故A不符合题意;
B.汽车轮胎缠绕防滑链:增大了轮胎与地面的接触面粗糙程度,增大摩擦,故B符合题意;
C.给门轴合页上加润滑油:使接触面分离,减小摩擦,故C不符合题意;
D.自行车上的滚动轴承:变滑动为滚动,减小摩擦,故D不符合题意。
故选B。
8.乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜爱,如图所示。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,下列说法正确的是( )
A.乒乓球的质量小,所以容易被快速抽杀
B.乒乓球在空中飞行时,受到了向前的推力
C.空中飞行的乒乓球,没有受重力作用
D.球拍击乒乓球时,只能改变球的运动方向
【答案】A
【详解】A.乒乓球的质量小,惯性小,运动状态容易改变,所以容易被快速抽杀,故A正确;
BC.乒乓球在空中飞行时受重力和空气阻力,乒乓球离开球拍后,不再受到向前的推力,故BC错误;
D.球拍击球时,不仅能改变乒乓球的运动方向,还能改变乒乓球的运动速度,故D错误。
故选A。
9.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至 A 点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在 A、B 两点间来回摆动。当小球摆到 B 点时, 同时假如所有力都消失, 则小球将_______, 其原理是_______;当小球从 B 点摆到 C 点,同时假如所有力都消失,此时小球将_________。(选填“沿 CD 方向匀速运动”、“沿 CE 方向匀速运动”或“沿 CF 方向匀速运动”)
【答案】 静止 牛顿第一定律 沿CD方向匀速运动
【详解】[1][2]小球摆到B点,此时其速度为0,若所用外力都消失,据牛顿第一定律知,小球会保持原来的运动状态,所以会静止。
[3]小球由B点摆到C点,其运动方向是沿C点的切线方向,若所有受力都消失,小球将沿CD方向做匀速直线运动。
10.如图,小明用6N的力握住总重为1.5N的水杯静止不动,此时水杯受到的摩擦力大小为___________N;若握力增大到8N,则手与水杯之间摩擦力的大小将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);如果手拿杯子匀速直线向上运动,此时水杯受到的摩擦力方向为___________。放在水平地面上的水桶重360N,小明用260N的力向上提它,水桶未动,则水桶受到的合力大小为___________N。
【答案】 1.5 不变 竖直向上 0
【详解】[1]小明用6N的力握住总重为1.5N的水杯静止不动,此时水杯受到的摩擦力与重力为平衡力,摩擦力大小为
[2]若握力增大到8N,则手与水杯之间摩擦力的大小将不变,始终等于重力。
[3]如果手拿杯子匀速直线向上运动,此时水杯受到的摩擦力与重力为平衡力,摩擦力方向与重力方向相反,重力竖直向下,摩擦力方向竖直向上。
[4]放在水平地面上的水桶重360N,小明用260N的力向上提它,水桶未动,水桶处于平衡状态,则水桶受到的合力大小为0N。
11.如图甲所示,“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(将蹦极过程近似为在竖直方向的运动)。根据图像可知,0~t0过程中速度大小的变化情况是______(填“一直变大”“一直变小”“先变大后变小”或“先变大后不变”);重力大小为______(填“1.8F0”“F0”或“0.6F0”);t0时刻运动员处于______(填“平衡”或“非平衡”)状态。
【答案】 先变大后变小 0.6F0 非平衡
【详解】[1]0~t0过程中,绳子拉力F为0时,人自由下落,速度逐渐变大,一直增加到重力等于拉力,当拉力大于重力后,合力方向向上,运动方向与合力方向相反,速度减小,所以速度先变大后变小。
[2]当运动员静止时,重力等于拉力,由图乙可知,最后运动员受到的拉力为0.6F0,即重力大小为 0.6F0。
[3]在t0时刻,拉力最大,且拉力大于重力,所以此时刻运动员受力不平衡,处于非平衡状态。
押题猜想五 分子的热运动
试题前瞻·能力先查
1.生活中很多现象蕴含着分子动理论知识,下列说法正确的是( )
A.春天,油菜花开了,花香四溢是扩散现象
B.“破镜不能重圆”是因为分子间存在斥力
C.用力挤压一个铁块,发现很难将铁块压扁,这是因为分子之间存在引力
D.同学们扫地时尘土飞扬,这是分子在不停地做无规则运动
【答案】A
【详解】A.花香四溢是花香分子不停做无规则运动,扩散到空气中,属于扩散现象,故A正确;
B.“破镜不能重圆”是因为镜子断裂后,分子间距离过大,分子间作用力几乎可以忽略,不是因为分子间存在斥力,故B错误;
C.很难压扁铁块,是因为分子间存在斥力,故C错误;
D.尘土是肉眼可见的宏观固体小颗粒,尘土飞扬是物体的机械运动,不是分子的无规则运动,故D错误。
故选A。
2.关于厨房中的热现象,下列说法正确的是( )
A.往饮料中加冰,可以使分子运动更剧烈,从而使饮料温度下降更快
B.电冰箱利用制冷剂升华吸热、凝华放热将冰箱里的“热”“搬运”到冰箱的外面
C.煮饺子时,打开锅盖会出现大量“白气”,这是一种汽化现象
D.电压力锅断电后,打开锅盖时汤再次沸腾,是因为气压降低时水的沸点降低了
【答案】D
【详解】A.分子运动的剧烈程度与温度有关,温度越低,分子运动越缓慢,往饮料中加冰,饮料温度下降,分子运动更缓慢,故A错误;
B.电冰箱是利用制冷剂在冰箱内汽化吸热,在冰箱外液化放热,将冰箱里的“热”“搬运”到外面,并非升华和凝华,故B错误;
C.煮饺子时打开锅盖出现的“白气”,是锅内高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故C错误;
D.液体的沸点随气压的降低而降低,电压力锅断电后,锅内气压较高,水的沸点高于100℃,打开锅盖时气压降低,水的沸点随之降低,此时汤的温度高于降低后的沸点,所以汤会再次沸腾,故D正确。
故选D。
3.下列关于热现象和分子动理论的说法,正确的是( )
A.春天在花园能闻到花香是因分子在做有规则运动
B.夏天沥青路面变软表明分子热运动随温度升高而加剧
C.初秋,云雾缭绕林间这是分子的扩散现象
D.冬天水结成冰说明水分子的热运动停止了
【答案】B
【详解】A.春天在花园能闻到花香是扩散现象,是因分子在做无规则运动,故A错误;
B.夏天温度高,沥青路面吸热,温度升高会让分子热运动加剧,故B正确;
C.云雾是由大量小水滴组成的宏观物体,其运动属于机械运动,不是分子的扩散现象,故C错误;
D.分子在任何温度下都在永不停息地做无规则运动,水结成冰后分子也不会停止运动,故D错误。
故选B。
分析有理·押题有据
本考点常以日常生活现象为载体,属于常考基础题。
命题常结合生活中的扩散现象,例如闻到饭菜香味、墨水滴入水中扩散、腌制咸菜的盐扩散,以及固体难压缩/拉伸、液体难被压缩的现象,考查分子动理论的基本观点:物质由分子组成、分子在永不停息地做无规则运动、分子间存在引力和斥力,侧重现象与理论的对应关系,难度较低。
终极猜想·精练通关
1.小福同学放学回家就闻到了香喷喷的饭菜,这是由于( )
A.分子非常微小,容易传播到远的地方
B.分子间存在斥力
C.分子在不停地做无规则运动
D.分子间有空隙
【答案】C
【详解】闻到了香喷喷的饭菜香味是扩散现象,是由于分子在不停地做无规则运动形成的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.如图所示,在我市街道上来回奔跑的“大炮”,它是专门用来与雾霾打硬仗的雾炮车,能有效降低空气中的的含量,下列说法不正确的是( )
A.雾炮车在匀速前进过程中动能逐渐减小
B.阳光下雾炮车后常出现彩虹是光的折射形成的
C.空气中漂浮着是分子扩散现象
D.洒在地上的水蒸发吸热能在抑尘的同时起到调节气温的作用
【答案】C
【详解】A.动能大小与质量和速度有关,雾炮车在匀速前进过程中质量逐渐减小,速度不变,所以动能逐渐减小,故A正确,不符合题意;
B.彩虹是光通过水珠发生色散形成的,光的色散属于光的折射现象,故B正确,不符合题意;
C.PM2.5不属于分子,所以漂浮的PM2.5不属于分子无规则运动,故C错误,符合题意;
D.洒在地上的水会蒸发吸收热量,同时调节气温,属于汽化现象,同时抑尘,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.小明来到万花争艳的深圳湾公园,下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.公园里花香四溢 B.灌溉系统喷出的水雾飞舞
C.树叶在风中飘扬 D.露珠沿着草叶滚下
【答案】A
【详解】A.公园里花香四溢是扩散现象的结果,说明分子在做不停息的无规则运动,故A符合题意;
B.灌溉系统喷出的水雾飞舞,是小液滴,属于机械运动,故B不符合题意;
C.树叶在风中飘扬,是机械运动,故C不符合题意;
D.露珠沿着草叶滚下,是机械运动,故D不符合题意;
故选A。
4.如图甲所示,生活中,用碗倒水时水容易沿碗壁流下洒在桌上。但如果在碗口边缘搭一把勺子,水就会顺着勺子平稳流下,避免洒漏(如图乙所示)。这一现象与化学实验中过滤操作的“玻璃棒引流”原理相通。水沿勺子流下的过程中,下列说法正确的是( )
A.水的密度变大
B.水能沿勺子流下,主要利用了大气压强
C.水能沿勺子流下,主要是因为分子间存在引力
D.若将勺子换成表面粗糙的筷子,引流效果会更好
【答案】C
【详解】A.密度是物质本身的固有特性,水流下的过程中,水的状态、种类等不变,密度不变,因此A错误;
BC.水与勺子之间的附着力(水分子与固体分子之间的引力)使水沿着勺子表面流动,这是主要原因,与大气压强无关,C正确,B错误;
D.表面粗糙会增加摩擦,但可能破坏水流的连续性和稳定性,一般引流需要光滑表面。粗糙反而可能使水分散、滴落,效果更差。因此D错误。
故选C。
5.生活中处处蕴藏着物理奥秘。下列有关热现象说法正确的是( )
A.制作冰凉的饮料时,直接加冷水比加冰块的效果更好
B.烧开水时,壶嘴周围的“白气”是汽化形成的
C.用干冰保鲜食物,是利用干冰熔化吸热
D.腌制鸭蛋是通过扩散使食盐进入蛋中
【答案】D
【详解】A.冰块熔化过程会持续吸收热量,相同质量的冰块比冷水降温效果更好,故A错误;
B.壶嘴周围的“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B错误;
C.干冰保鲜食物利用的是干冰升华吸热,故C错误;
D.分子在永不停息做无规则运动,腌制鸭蛋是通过扩散使食盐进入蛋中,故D正确。
故选D。
6.下列现象不能用分子运动论的知识来解释的是( )
A.荷叶上的两滴露珠能汇成一大滴水珠
B.打扫教室时,会看到尘土飞扬
C.咖啡里放糖后就不苦了
D.糖在热水中溶解更快,说明温度越高分子运动越剧烈
【答案】B
【详解】A.荷叶上的两滴露珠能汇成一大滴水珠,是因为分子间存在引力,能用分子运动论解释,故A不符合题意;
B. 打扫教室时看到的尘土飞扬,尘土是肉眼可见的宏观小颗粒,其运动属于机械运动,不是分子的无规则运动,不能用分子运动论解释,故B符合题意;
C.咖啡里放糖后就不苦了,是糖分子在咖啡中发生扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,能用分子运动论解释,故C不符合题意;
D.糖在热水中溶解更快,是因为温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散速度越快,能用分子运动论解释,故D不符合题意。
故选B。
7.如图所示是电热液体蚊香器,瓶中的碳纤维棒将瓶内的驱蚊液吸到棒的顶端,发热电阻通电加热,使棒的上端温度达到左右,驱蚊液缓慢变成气体弥漫到整个房间。以下说法正确的是( )
A.碳纤维棒里面有空隙、说明分子间有间隙
B.驱蚊液蒸发时需要吸收热量
C.发热电阻对棒芯加热,会使液体蒸发减缓
D.不用时,一段时间后,瓶内的驱蚊液也会变少,这是升华现象
【答案】B
【详解】A.碳纤维棒的空隙是宏观可见的物体缝隙,不是微观分子间的间隙,不能说明分子间有间隙,故A错误;
B.蒸发属于汽化的一种,汽化过程都需要吸收热量,故B正确;
C.液体蒸发的快慢和温度有关,温度越高蒸发越快,加热会加快蒸发,故C错误;
D.瓶内驱蚊液是液态,不用时变少,是液态直接变为气态的蒸发现象,升华是固态直接变为气态的过程,故D错误。
故选B。
8.清晨,花香四溢,草叶上的露珠晶莹剔透,太阳升起,露珠消失。下列与该现象相关的解释正确的是( )
A.露珠是空气中水蒸气凝华形成的 B.花香四溢是扩散现象
C.露珠消失是放热过程 D.两滴露珠相遇合成一滴,说明分子间只有引力
【答案】B
【详解】A.露珠是空气中水蒸气液化形成的,故A错误;
B.花香四溢是花的香气分子在空气中不断做无规则运动,是扩散现象,故B正确;
C.露珠消失是水珠蒸发,是吸热过程,故C错误;
D.两滴露珠相遇合成一滴,说明分子间有引力,但分子间同时也存在斥力,并非只有引力,故D错误。
故选B。
9.如图所示为某层蒸笼蒸包子的过程,我们会闻到包子的香味,从物理学角度来看,这属于______现象;同时,由于多层的蒸笼最上面的温度最低,水蒸气到达最上层蒸笼后易发生______现象,______(选填“放热”“吸热”),故最上层的包子通常先熟。
【答案】 扩散 液化 放热
【详解】[1]我们会闻到包子的香味,是香味分子运动到空气中,这是扩散现象。
[2][3]由于多层的蒸笼,最上面的温度最低,水蒸气到达最上面蒸笼后易发生液化现象,再放出大量的热,故最上层的包子通常先熟。
10.新冠病毒主要通过呼吸道飞沫传播和接触传播。带有病毒的飞沫在空气中的运动______(选填“属于”或“不属于”)机械运动;为防止病毒传播,专家表示:人与人之间应保持在1.5______(填合适的长度单位)左右的距离相对比较安全;多地防疫站用洒水车在水平路面上喷洒消毒液,消毒车匀速前进喷洒过程中,若以车上的司机为参照物时,消毒车是静止的,这说明运动和静止是______的。
【答案】 属于 米(m) 相对
【详解】[1]带有病毒的飞沫是极小的颗粒物,这些飞沫在空气中是可见的,或者用光学显微镜可以看到。因此是飞沫传播不属于分子热运动,飞沫传播属于机械运动。
[2]飞沫在空气中运动距离一般不会超过1.5m。为防止病毒传播,专家表示:人与人之间应保持在1.5m左右的距离相对比较安全。
[3]消毒车匀速前进喷洒过程中,若以车上的司机为参照物时,消毒车是静止的,若以地面为参照物,消毒车是运动的,这说明运动和静止是相对的。不同的参照物对应的运动状态可能是不一样的。
11.如图所示是工人使用铡刀加工药材的情景。铡刀在使用时相当于______杠杆,为了更容易切断药材,应让药材尽量______(选填“靠近”或“远离”)轴。房间内弥漫着浓浓的中草药香味,说明了物质的分子______。
【答案】 省力 靠近 在不停地做无规则运动
【详解】[1]杠杆按动力臂和阻力臂的大小关系分类,铡刀使用时,动力臂大于阻力臂,因此属于省力杠杆。
[2]根据杠杆平衡条件,当阻力、动力臂不变时,减小阻力臂可以减小动力,更省力。让药材靠近轴,阻力臂会变小,铡刀更省力,更容易切断药材。
[3]房间内能闻到中草药香味,是分子扩散的现象,说明物质的分子在不停地做无规则运动。
押题猜想六 压强与浮力的应用
试题前瞻·能力先查
1. 3月15日,一场大暴雨“深”入鹏城,“圳”出雷响。为避免某依山而建的小区因短时强降水引发山洪,出现险情,居民向山坡高处避险时,选择走布满碎石的小路而非长满青苔的斜坡,主要是因为( )
A.走斜坡时人体惯性会减小
B.碎石路可增大对鞋底的压力
C.青苔斜坡受力面积小,压强大
D.碎石路摩擦力更大,不易滑倒
【答案】D
【详解】A.惯性只与质量有关,质量不变则惯性不变,故A错误;
B.压力由人的体重决定,碎石路不会改变压力大小,故B错误;
C.不选择长满青苔的斜坡路是因为青苔斜坡路滑,摩擦小,而非受力面积影响压强,故C错误;
D.碎石路表面粗糙,可增大摩擦力,不易滑倒,故D正确。
故选D。
2.小红在阳台种了几株番茄苗,番茄成熟后,她将一个番茄先后浸没在盛有水和盐水的容器中静止,释放后发现番茄在水中下沉,在盐水中上浮。下列说法正确的是( )
A.番茄的密度比水小
B.番茄在水中受到的浮力较大
C.番茄在盐水中受到的浮力大于它排开盐水的重力
D.将番茄露出盐水部分切去,盐水对容器底部的压强将减小
【答案】D
【详解】A.番茄在水中下沉时,即,而番茄沉底时,所以,故A错误;
B.放手后,番茄在水中沉底,浮力小于重力,在盐水中漂浮,浮力等于重力,番茄在盐水中的浮力更大,故B错误;
C.根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,番茄在盐水中受到的浮力等于它排开盐水的重力,故C错误;
D.切去露出部分后,番茄仍漂浮,排开盐水的体积减少,液面下降,盐水深度减小,由可知,盐水对容器底部的压强将减小,故D正确。
故选D。
3.小明把盛热水的烧杯放水平桌面上,将干红枣放入烧杯中,漂浮在水面,如图甲所示。由于不断吸水,红枣过一段时间后静止在水中,如图乙所示;再过一段时间后就沉到杯底,如图丙所示。甲图中红枣的重力______排开热水的重力,甲图中烧杯对桌面的压强______丙图中烧杯对桌面的压强,甲图中液面高度______乙图中液面高度。(不考虑蒸发的影响,均选填“大于/等于/小于”)
【答案】 等于 等于 等于
【详解】[1]根据阿基米德原理,,甲图中红枣漂浮,则,所以,即甲图中红枣的重力等于排开热水的重力。
[2]因为红枣、水和烧杯的总重力不变,对水平面的压力不变,又因为受力面积相同,根据可知甲图中烧杯对桌面的压强等于丙图中烧杯对桌面的压强。
[3]红枣、水的总重力不变,则甲乙中水对烧杯底部的压力相同,根据可知水对烧杯底部的压强相同,根据可知甲乙图中液面高度相同。
分析有理·押题有据
本考点常结合生活器具、日常现象考查压强与浮力,属于常考中档题。
压强部分命题常以菜刀、书包带、吸盘挂钩、高压锅等生活用具为载体,考查增大/减小压强的方法、大气压的应用、液体压强规律;浮力部分命题常以轮船、潜水艇、密度计、煮汤圆(浮沉变化)为场景,考查阿基米德原理、物体浮沉条件的应用,侧重规律应用与生活场景的结合,区分度适中。
终极猜想·精练通关
1.图示为古人饮茶用的桌子、椅子,下列说法中正确的是( )
A.桌子的高度设计为1.5m,坐下后举放茶杯更方便
B.桌子所受重力与它对地面的压力是一对平衡力
C.为了增加座椅的舒适度,椅子应做得宽大些
D.座椅靠背内侧雕刻凸起的花纹既美观又舒适
【答案】C
【详解】A.饮茶桌供人就座使用,合适高度约为,1.5m过高,坐下后举放茶杯很不方便,故A错误;
B.桌子所受重力作用在桌子上,方向竖直向下;桌子对地面的压力作用在地面上,方向竖直向下,不满足“同一受力物体”、“方向相反”的条件,不是一对平衡力,故B错误;
C.根据压强公式,压力一定时,增大受力面积可以减小压强。椅子做得宽大,增大了与人体的接触面积,减小了对人体的压强,因此可以增加舒适度,故C正确;
D.靠背内侧的凸起花纹会减小与人体的接触面积,根据,压力不变时压强会增大,人体靠背时舒适度下降,故D错误。
故选C 。
2.高铁站等车时,一定要站在安全线以外,否则会被高速行驶的列车“吸”过去,造成危险如图所示的现象中与其物理原理相同的是( )
A.排水管的U形“反水弯” B.盆景自动供水
C.喷雾器喷出水雾 D.用吸管吸饮料
【答案】C
【详解】A.列车高速行驶时,列车附近空气流速快、压强小,而安全线外空气流速慢、压强大,这个压强差会把人“吸”向列车。排水管的U形“反水弯”,利用的是连通器原理,和流体压强无关,故A不符合题意;
B.盆景自动供水,利用的是大气压,和流体压强无关,故B不符合题意;
C.喷雾器喷出水雾,是因为空气从细口快速流出时,细口附近空气流速快、压强小,瓶内的水在大气压作用下被压出并形成水雾,和列车“吸”人的原理相同,故C符合题意;
D.用吸管吸饮料,利用的是大气压,和流体压强无关,故D不符合题意。
故选C。
3.如图是某同学正在利用电动取水器从水桶中取水时的情景。已知此时桶中水的重力为80N, 水面到桶底的距离为30cm, 桶底面积为300cm2, 水中A 点距桶底12cm。下列说法正确的是( )
A.取水器是利用自身的吸力将水从桶中吸出来的
B.桶底受到水的压力为80N
C.水中 A 点水的压强为1800Pa
D.水桶和水杯二者构成了连通器
【答案】C
【详解】A.取水器能将水从桶中取出,是因为桶中水面上方的空气大于电动抽水机内部的大气压,所以桶内大气压将水压出到抽水机,故A错误;
B.水对桶底的压强
水对桶底的压力
故B错误;
C.水中A点的深度
h1=30cm-12cm=18cm=0.18mA点水的压强
故C正确;
D.水桶和水杯的上端开口,但下端不连通不构成连通器,故D错误。
故选C。
4.春节,小亮在厨房帮妈妈煮饺子时,发现饺子刚下锅会沉到水底,在水中煮一会儿后就会鼓起来,漂浮在水面上(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.饺子刚下锅时不受浮力,所以会沉到水底
B.饺子煮一会儿后鼓起来,所受浮力将增大
C.饺子上浮过程中,所受水的压强保持不变
D.饺子漂浮在水面上时,所受浮力大于重力
【答案】B
【详解】A.饺子刚下锅时,体积较小,浮力较小,浮力小于重力,所以饺子下沉,故A错误;
B.在水中煮一会儿,饺子受热膨胀、体积变大,排开水的体积变大,由可知,饺子所受浮力变大,故B正确;
C.饺子上浮过程中,饺子在水中的深度h变小,由可知,所受水的压强变小,故C错误;
D.当浮力大于饺子的重力时,饺子上浮,直至漂浮在水面上,此时浮力等于重力,故D错误。
故选B。
5.关于物体受到的浮力及其应用,下列说法不正确的是( )
A.图甲所示,加热孔明灯内部空气,内部空气的密度比外部空气的密度小到一定程度,孔明灯就上升
B.图乙所示,山东舰从黄浦江驶入东海后(海水的密度大于河水的密度),山东舰所受浮力的大小不变
C.图丙所示,用盐水选种时,沉入水底的良种所受浮力小于重力,浮在水面的次种所受浮力大于重力
D.图丁所示,压缩空气将悬停在水中的潜水艇水舱里的水排出一部分时,浮力大于重力,潜水艇上浮
【答案】C
【详解】A.加热孔明灯内部空气,内部空气的密度比外部空气的密度小到一定程度,使浮力大于自身重力,孔明灯就上升,故A正确,不符合题意;
B.山东舰从黄浦江驶入东海后,依然处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,因此浮力不变,故B正确,不符合题意;
C.沉入水底的良种所受浮力小于重力,浮在水面的次种所受浮力等于重力,故C错误,符合题意;
D.停在水中的潜水艇,在上浮时,排开液体体积不变,浮力不变,它是靠改变自身重力来达到上浮的,即减小水舱中水的重力,使自重小于浮力,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.如图所示物体没有受到浮力的是
A. 沉在水底的铁球 B. 水面戏水的天鹅
C. 立在河水里的桥墩 D. 在水中游动的小鱼
【答案】C
【分析】物体浸在液体或气体中,液体或气体对物体向上的压力大于向下的压力,则物体受到向上和向下的压力差作用,这个压力差就是物体受到的浮力.
【详解】A、B、D中的物体都浸在水中,物体受到水向上的压力和向下的压力,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差也就是物体受到的浮力.故A、B、D中的物体均受浮力的作用.桥墩的下底面埋在地下,其下底面与河底紧密接触,桥墩没有受到水向上的压力,所以桥墩不受浮力作用.
故选C
【点睛】本题考查了浮力产生的原因,不要认为沉在水底的物体不受浮力的作用
7.某品牌“真空保鲜盒”在使用时,将食物放入盒中,盖上盖子后用小型抽气机将盒内部分空气抽出,发现盖子明显下凹,密封牢固。下列说法正确的是( )
A.抽气后盒内气压大于外界大气压,盖子下凹是由于大气压将盖子压住
B.抽气后盒内气压小于外界大气压,盖子下凹是由于大气压将盖子压住
C.抽气后盒内气压等于外界大气压,盖子下凹是手动按压造成的形变
D.抽气后无论外界气压如何变化,盖子始终保持下凹状态
【答案】B
【详解】盖上盖子后用小型抽气机将盒内部分空气抽出,盒内空气减少,气压减小,小于外界大气压,在内外压强差的作用下,盖子受到外界大气向下的压力大于盒内空气向上的压力,合力向下,盖子下凹,密封牢固,所以盖子下凹是由于大气压将盖子压住,故选B。
8.如图所示的实例,为了增大压强的是( )
A.货车有很多车轮 B.门墩底座较大
C.剪刀刃磨得很薄 D. 书包背带做得较宽
【答案】C
【详解】A.货车有很多车轮,是通过增大受力面积的方式减小对地面的压强,故A不符合题意;
BD.门墩底座较大和书包背带做得较宽,都是通过增大受力面积的方式减小压强,故BD不符合题意;
C.剪刀刃磨得很薄,是通过减小受力面积的方式增大压强,故C符合题意。
故选C。
9.医院的雾化消毒系统简易模型如图所示,用一个去掉盖子的瓶子和两根吸管制作一个“喷雾器”。当向水平管中吹气时,竖直吸管上方的空气流速大,压强______(选填“大”或“小”),瓶子中的水在______压的作用下沿竖直吸管上升,随气流喷出。
【答案】 小 大气
【详解】当向水平管中吹气时,竖直吸管上方的空气流速大,压强减小,瓶中的水在大气压的作用下从竖直管中喷出。
10.有一辆小轿车重1200N,受到的牵引力是200N,车在水平地面上做匀速直线运动车受到的阻力是_________N;当车逐渐加速时,地面对车的支持力将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的_______(选填“A”或“B”)
【答案】 200 变小 B
【详解】[1]车在水平地面上做匀速直线运动时,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,故受到的阻力为
[2]车逐渐加速时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,上方的流速大,压强小,汽车在压强差下产生向上的升力,车对地面压力变小,小于汽车的重力。
[3]“气流偏导器”的上表面平直、底部呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,偏导器上方的空气流速小、压强大,下方的空气流速大、压强小,产生一个向下的压强差,增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,B符合题意,A不符合题意。
故选B。
11.2024年4月20日,备受瞩目的第二艘国产大型邮轮H1509船正式下坞,H1509船“尺码”更大、设备更先进,排水量相较于首艘船增加0.64万吨达14.19万吨,总长增加17.4米,达341米,型宽37.2米,设计最大吃水8.4米,如图;邮轮满载时受到的浮力_____ N,邮轮空载时底部受到海水的压强 ______ (选填“不变”“变大”或“变小”),在邮轮的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。说明北大西海水的密度 _______(选填“大于”“等于”或“小于”)印度洋海水的密度(g取10N/kg)。
【答案】 1.419×109 变小 大于
【详解】[1]邮轮满载时处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,满载时受到的浮力
F浮=G=mg=14.19×107kg×10N/kg=1.419×109N[2]邮轮空载时,重力减小,浮力减小,根据F浮=ρgV排知排开水的体积减小,吃水深度减小,由p=ρgh知邮轮空载时底部受到海水的压强变小。
[3]邮轮在北大西洋和印度洋时,邮轮都漂浮,所以邮轮受到的浮力都等于邮轮的重力G,即浮力大小关系F1=F2,因为标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线,则邮轮排开海水的体积V大<V印,根据F浮=ρ液gV排可知北大西洋的海水密度大于印度洋的海水密度。
主题三 物理与科技创新
押题猜想七 作图(杠杆与电路设计分析)
试题前瞻·能力先查
1.我国研制的深海载人潜水器“奋斗者号”在马里亚纳海沟成功完成10909米坐底,创造了中国人载人深潜的新纪录。如图甲,潜水器两侧各连着一只机械手臂,手臂前端连接一采样器。其中一只机械手臂的示意图如图乙所示,它由金属杆AB、OC和可以伸缩的液压杆AC组成,C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸长或缩短时,会带动金属杆AB绕着O点转动;(金属杆重力不计)在图乙中画出使采样器上升时,液压杆AC作用在A点动力 F及力臂l。
【答案】
【详解】采样器上升时,液压杆AC作用在A点动力 F沿CA向下,过A点作沿CA向下的带箭头的线段,表示液压杆AC作用在A点动力 F,过支点O作力F的作用线的垂线,支点到垂足间的距离为力臂l,如图所示:
2.如图甲是学校农场一个拔草神器。拔草时,可以看成一个杠杆,图乙为其简化示意图,为拔草时杠杆受到的阻力。请在乙图中画出:
(1)阻力的力臂;
(2)作用在C点的最小动力的方向。
【答案】
【详解】(1)力臂是指从支点到力的作用线的距离。从支点B向阻力F2的作用线作垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2,如图所示:
(2)由杠杆平衡条件
F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在B点,动力作用在C点,因此BC作为动力臂L1时最长;图中阻力F2使杠杆逆时针转动,因动力和阻力使杠杆转动的方向相反,所以动力应使杠杆顺时针转动,则动力F1的方向应该向下,过C点作垂直于BC向下的力,即为最小动力F1的示意图,如图所示:
3.如图所示是某品牌扫地机器人,其内部电路由可充电电池、一个电源指示灯、一个电动机和两个开关组成,使用时,闭合开关,电源指示灯L亮起,再闭合开关,电动机M开始工作,若此时断开开关,整个电路停止工作。请在虚线框内画出该扫地机器人内部的简易电路图。
【答案】
【详解】根据题意可知,开关S1控制整个电路,开关S2只控制电动机M,这说明指示灯L和电动机M工作时互不影响,所以两者并联,开关S1在干路上,开关S2与电动机M串联在一条支路中,如图所示:
4.(1)有一种卫生间使用的风暖浴霸由两个开关控制,当闭合时,电动机工作,起送风作用,再闭合S2时,电热丝R开始工作,吹暖风;如果只闭合S2时,电动机和电热丝都不工作。请根据以上要求,设计出符合要求的电路图。(电源、电热丝R、电动机(M))
(2)如图甲所示是一种压蒜蓉神器,其手柄可以看做一个杠杆,图乙是其简化的示意图,请在图乙中画出阻力的力臂及在A点施加的最小动力的示意图。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据题意知道,只闭合开关Sl时,可以送冷风,即电动机单独工作;同时闭合开关Sl、S2,吹风机(电动机)和电热丝同时工作,可以送热风;所以,根据并联电路中各支路用电器独立工作、互不影响可知,电动机和电热丝并联;只闭合S2时,电动机和电热丝都不工作,说明Sl在干路上,且S2只控制电热丝,如图所示:
(2)如图所示,O为支点,反向延长F2画出F2的作用线,从支点O向F2的作用线作垂线段,即为其力臂L2;由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小;力F1作用在A点,当OA为动力臂时,动力臂最长,连接OA,过A点作垂线即是动力的作用线,此时动力F1最小,并且F1的方向垂直于OA向下,据此作图,如图所示:
分析有理·押题有据
本考点常结合科技设备、创新应用考查规范作图,属于常考基础题。
力学作图常以新型机械、科技装置为载体,例如无人机起落架的杠杆结构、新型省力机械的力臂作图。
电路作图常以智能家居、科技产品为场景,例如声光控灯电路、智能插座的连接、简易自动控制电路设计。
深圳中考对作图规范要求较高,需注意线条清晰、标注完整、保留作图痕迹,同时结合科技应用场景理解电路与杠杆的设计原理。
终极猜想·精练通关
1.如图所示,是潜水器的一只机械手臂的示意图,它由金属杆AB、固定杆OC和可伸缩的液压杆AC组成。当液压杆伸缩时,会带动金属杆绕着O点转动,从而采集样品。请画出当液压杆伸长时,金属杆A端受到的作用力及其力臂。
【答案】
【详解】当液压杆伸长时,金属杆A端受到液压杆沿液压杆斜向下的作用力,反向延长的作用线,过O点作的作用线的垂线段OD,即为的力臂,据此作图。
2.如图为港珠澳大桥,部分桥段采用了斜拉桥,如图乙是其一部分的简化示意图,A点是桥塔重心,F表示桥塔上端受到钢索的拉力,O为支点,请在图中画出:①桥塔受到的重力G的示意图;②拉力F的力臂l。
【答案】
【详解】过A点作竖直向下的带箭头的直线表示桥塔受到的重力G;力臂为支点到力的作用线的距离,过支点O做垂直力F的作用线的垂线,支点O到垂点的距离为拉力F的力臂l,如图所示:
3.“节约用水,人人有责”。如图是家用水龙头的示意图,作用在A点的力F抬起把手可打开水龙头,若将把手视为绕O点转动的杠杆,请在图中画出作用在A点的最小动力F及其力臂L的示意图。
【答案】
【详解】由图知,支点在O点,连接OA就是最长的线段,作为最长的动力臂,根据杠杆的平衡条件,此时动力最小;要打开水龙头,动力的方向应垂直于OA斜向上,在A点的最小动力F及其力臂L的示意图,如下所示:
4.图甲为一款购物小车,当小轮抬起时,相当于一个绕大轮转动的杠杆。图乙是小车的示意图,O表示大轮,O'表示货物重心,请在图乙中画出:
(1)货物所受的重力G;
(2)杠杆所受拉力F的力臂l。
【答案】
【详解】货物所受的重力竖直向下,作用在重心O';O为支点,过支点O作力F作用线的垂线段即为力臂l。作图如下:
5.指南车又称司南车,是利用机械传动系统来指明方向的一种机械装置。它靠人力在前方抬着杆子、带动两轮的指南车行走,依靠车内的机械传动系统来传递转向时两车轮的差动来带动车上的指向木人与车转向的方向相反角度相同,使车上的木人指示方向。请利用杠杆相关原理,画出人抬动车子行进时最小的力F。
【答案】
【详解】根据杠杆平衡的条件可知,,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长,杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长。连接支点和杆的最前端,将此连线作为力臂,当施加力的方向与力臂垂直时,动力臂最大,此时最省力,如图所示:
6.深圳舰是第一艘完全由我国自主研发的战舰,采用双轴双桨双舵动力系统,当其中一个动力系统或桨出现故障时,另一个系统或桨可以继续工作,确保战舰的正常航行。下图为小军模仿军舰的动力系统设计的电路图,请完成电路连接。
【答案】
【详解】双轴双桨双舵动力系统,其中一个系统故障时另一个可继续工作,确保航行。这表明两个动力单元独立运行且互不影响,因此两个电动机应采用并联结构,再接入电路中,使两个动力单元(如电机)可独立工作,互不干扰,如下图所示:
7.(1)“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
(2)“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器,根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲),图乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁,在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。他利用改进后的“圭表”,精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像,并标明两条光线的传播方向。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)开关闭合时,若导线完好则电铃不响;而当导线被拉断后电铃响,说明导线和电铃并联,导线完好时,电铃被短路;为了保护电路,灯泡应串联在干路中,如下图所示:
(2)光线照射到横梁上,由于光线沿直线传播,光线通过景符上的小孔,照射到“圭”面上,这是小孔成像,在“圭”上形成横梁的像。如图所示:
8.科技的发展让智能家居进入了人们的生活。小明家新安装了一个智能锁,有两种开锁方式,即“人脸识别”与输入“密码”匹配成功,或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁。
给你一个电动机M、三个开关S1、S2和S3、一个电池组和若干导线。其中S1表示人脸识别,S2表示密码,S3表示钥匙。匹配成功后对应开关自动闭合,电动机才能工作开锁。请模拟设计出智能锁的电路图。
【答案】
【详解】根据题意知,“人脸识别”与输入“密码”匹配成功,或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁,电动机M工作,即只要有一个条件满足,电动机就工作,所以“人脸识别”开关与电动机应在干路上,“密码”开关与“钥匙”开关并联,如图所示:
。
9.某商场有一台棉花糖自助售货机,接通电源开关后,指示灯L一直发光,人们可通过投币或扫码的方式购买棉花糖。然后当投币成功(闭合开关)或扫码成功(闭合开关)时,电动机开始工作,完成自动出售服务。请在答题纸上的虚线方框内画出符合要求的电路图。
【答案】
【详解】指示灯L一直发光,说明指示灯L一直与电源相连,不受其他开关控制。投币或扫码成功时,对应开关闭合,电动机开始工作,说明两个开关并联。电动机工作时,指示灯L仍然发光,说明指示灯L和电动机应该是并联关系,电路图如下:
10.
(1)我国传统文化博大精深,书法文化更是源远流长,如图-1是书写毛笔字的情形,请在图-1中画出毛笔头点受到支持力的示意图。
(2)小明家安装了一款智能门锁,该智能门锁的简化电路如图-2所示,当密码输入错误后,开关闭合,警示灯发光,提醒解锁失败;当密码输入正确后,开关闭合,警示灯不发光,门锁打开。请根据以上要求,将图-2中的电路补充完整。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意可知,毛笔头在A点受到纸对毛笔头竖直向上的支持力。如图所示:
(2)由题意可知,开关闭合,警示灯发光,说明开关和警示灯串联;开关闭合,警示灯不发光,门锁打开,说明开关控制门锁,开关、警示灯和互不影响,为并联。如图所示:
押题猜想八 机械能及其转化
试题前瞻·能力先查
1.如图,2026年央视春晚《武BOT》节目中,宇树科技的人形机器人与塔沟武校演员联袂演出,机器人“从踏板起跳,跃至2.5米高空完成三连翻”,随后平稳落在踏板前方。下列关于机器人的分析正确的是( )
A.机器人站在踏板上静止时的受力如图所示
B.在空中最高点时,重力势能最大,动能为零
C.落地会弯腿缓冲,是为了减小惯性带来的危害
D.从起跳离开踏板到落地前,机械能保持不变
【答案】C
【详解】A.机器人站在踏板上静止时,它处于平衡状态,所以在竖直方向上,它受到的重力和支持力是一对平衡力,它们大小相等,方向相反;在受力分析图中,重力和支持力的大小不相等,故A错误;
B.机器人在空中最高点时,高度最高,重力势能最大;但机器人在最高点还做翻转运动,有水平方向的速度,动能不为零,故B错误;
C.机器人落地时弯腿缓冲,是为了通过延长作用时间来减小冲击力,避免由于惯性保持原来的运动状态摔倒,所以是为了减小惯性带来的危害,故C正确;
D.从起跳离开踏板到落地前,机器人需要克服空气阻力做功,会有一部分机械能转化为其它形式的能,所以机械能会减小,故D错误。
故选C。
2.科技的发展使农业机械化水平越来越高,如图所示,这是一架飞机在一定的高度匀速直线飞行给小麦喷洒农药时的情景(不计空气阻力)。喷洒农药的过程中,飞机所受的升力___________(选填“有”或“没有”)对飞机做功,飞机的动能___________,机械能___________。(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 没有 减小 减小
【详解】[1]升力竖直向上,距离是水平方向,力与距离垂直,故升力不做功。
[2]影响动能的因素是物体质量和速度,由题可知,飞机速度不变,质量减小,故动能减小。
[3]飞机的机械能等于其动能和重力势能之和,已知动能减小,根据重力势能与质量和高度有关,可知重力势能减小,故机械能减小。
3.嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能_______ (选填“变大”或“变小”);BC段返回器的机械能_______ (选填“不变”或“改变”),CD段返回器C点的机械能_______ D点的机械能(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 变小 不变 大于
【详解】[1]AB段,返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,返回器的动能转化为重力势能和内能,所以返回器的动能变小。
[2]BC段没有受到空气的阻力,机械能是守恒的,所以BC段返回器的机械能保持不变。
[3]CD段,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能变大,在大气层中,从C到D,一部分机械能转化为内能,C点的机械能大于D点的机械能。
分析有理·押题有据
本考点常结合科技创新、新能源设备考查能量转化,属于常考基础题。
命题常以过山车、蹦床、新能源汽车、风力发电机、水力发电站为载体,分析动能、重力势能、弹性势能的影响因素,以及动能与势能的相互转化,机械能与内能的转化,侧重结合科技场景理解能量守恒规律,同时考虑摩擦阻力对机械能的影响。
终极猜想·精练通关
1.如图为我国研发的“天轶2.0”机器人,该机器人在世界人形机器人运动会场景赛中凭借全自主操作能力,包揽冠亚军。该机器人可用来搬运物料。下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A.物料被匀速举高过程中,受到的支持力大于重力
B.物料被匀速举高过程中,其机械能不变
C.机器人举着物料匀速水平前进时,机器人对物料施加向前的力
D.机器人举着物料匀速水平前进时,机器人对物料没有做功
【答案】D
【详解】A.物料被匀速举高过程中,物料处于平衡状态,受平衡力作用,竖直方向重力和支持力是一对平衡力,所以大小相等,故A错误;
B.物料被匀速举高过程中,质量不变,速度不变,所以动能不变;而高度变高,所以重力势能变大,机械能是动能和势能的和,所以机械能变大,故B错误;
C.机器人举着物料匀速水平前进时,机器人对物料施加向上的力,故C错误;
D.机器人举着物料匀速水平前进时,力的方向竖直向上,距离是水平方向,力与距离垂直,所以机器人对物料不做功,故D正确。
故选D。
2.如图是我国宇树科技自主研发的智能机器狗,正驮着货物匀速上山,下列说法正确的是( )
A.以机器狗所驮货物为参照物,路边的树是静止的
B.机器狗的动能和重力势能均增大
C.机器狗脚底凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D.机器狗对地面的压力和它受到的重力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.以货物为参照物,路边的树相对于货物的位置发生变化,因此路边的树是运动的,故A错误;
B.机器狗匀速上山,质量不变,速度不变,高度变大,故动能不变,重力势能增大,故B错误;
C.机器狗脚底凹凸不平的花纹增大了接触面粗糙程度,目的是增大摩擦,故C正确;
D.机器狗对地面的压力作用在地面上,机器狗的重力作用在机器狗上,两个力没有作用在同一物体上,且两个力方向不相反,大小不相等,故二力不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
3.如图是我国自主研发的5G警用巡逻机器人,它搭载了5个高清摄像头,具有快速测温筛查、循环播报提醒等功能,能实现全景无死角巡逻。小南观察到,巡逻机器人通过识别不同温度物体辐射的______强度不同来实现快速测温:它循环播报提醒是利用声音传递______。当5G警用巡逻机器人水平匀速行进时,其处于______(“平衡”或“非平衡”)状态,这个过程它的机械能______。
【答案】 红外线 信息 平衡 不变
【详解】[1]红外线有热效应,不同温度的物体辐射的红外线强度不同。巡逻机器人通过识别不同温度物体辐射的红外线强度不同来实现快速测温。
[2]巡逻机器人循环播报提醒是利用声音传递信息,通过发出特定的语音内容,向周围的人传达相关的提示、警告或通知等信息。
[3]当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,我们说物体处于平衡状态。5G 警用巡逻机器人水平匀速行进,属于匀速直线运动,所以其处于平衡状态。
[4]机械能包括动能和势能。动能与物体的质量和速度有关,重力势能与物体的质量和高度有关。巡逻机器人水平匀速行进时,质量不变,速度不变,所以动能不变;同时高度不变,质量也不变,其重力势能不变。因此,这个过程中它的机械能不变。
4.我国自主研制的战斗机歼-35A在航展上飞行表演的画面如图所示。战斗机向后喷出高温气体,获得向前的推力,从而加速前进,这表明力可以改变物体的______;此时它的机械能______(选填“守恒”或“不守恒”);以地面为参照物,它是______(选填“静止”或“运动”)的。
【答案】 运动状态 不守恒 运动
【解析】【小题1】由题可知,推力使得战斗机加速,这体现了力改变了物体的运动状态的这一效果。
战斗机在加速,虽然燃料燃烧导致质量略微变少,但可忽略,所以其动能增大,势能基本不变,因此机械能增大,即机械能不守恒。
战斗机在空中飞行表演,它相对于地面的位置在不断改变,所以相对于地面,飞机是运动的。
5.2025年9月3日,东风-17导弹亮相纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会。小明查阅了网上资料找到一幅图片,经过浏览发现洲际导弹采用的是钱学森弹道,在洲际导弹加速上升阶段,导弹的动能________,机械能________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 增大 增大
【详解】在导弹加速上升阶段,导弹的质量不变,速度增大,所以动能增大。
重力势能的大小与质量和高度有关,导弹上升时,质量不变,高度增加,重力势能增大。 动能和重力势能都增大,所以机械能的总量增大。
6.我国生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光、喷洒农药等,航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力,从而获得升力,这说明了力的作用是______的。航空器匀速升空过程中,机械能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。航空器在喷洒农药的过程中,其惯性将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 相互 增大 减小
【详解】[1]航空器的旋翼对空气施加向下的力,同时空气对旋翼施加向上的升力,这说明了力的作用是相互的。
[2]航空器匀速升空时,质量不变,速度不变则动能不变;高度升高则重力势能增大。机械能等于动能与势能之和,所以机械能增大。
[3]惯性的大小只与物体的质量有关,航空器喷洒农药时质量减小,因此其惯性将减小。
7.为实现无接触配送,酒店的智能服务机器人成为送快递、外卖的主力。如图是一个服务机器人工作的场景,当机器人乘坐电梯匀速上楼时,电梯对机器人_________(选填“做功”或“不做功”),机器人的机械能_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 做功 变大
【详解】[1]做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上移动了距离。电梯对机器人有向上的支持力,机器人在力的方向上移动了距离,满足做功的两个条件,所以做功。
[2]机械能是动能与势能之和。动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越高,重力势能越大。机器人乘坐电梯匀速上楼时,质量不变,速度不变,所以动能不变;但高度变大,所以重力势能变大,故机器人的机械能变大。
8.现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效。如图所示。喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药,此过程中,喷药无人机的动能______(选填“减小”、“增大”或“不变”)。若喷药无人机停止喷药,匀速飞行时牵引力F与速度倒数的关系如图所示,由图可得出无人机速度越大,发动机的牵引力______(选填“越大”、“越小”或“不变”),牵引力F______等于自身重力(选填“一定”或“不一定”)。
【答案】 减小 越小 不一定
【详解】[1]喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药,此过程中,喷药无人机的速度不变,质量变小,故动能减小。
[2]由图可得出无人机牵引力与速度的倒数成正比,故无人机速度越大,速度的倒数越小,则发动机的牵引力越小。
[3]牵引力F是水平方向的力,重力竖直向下,两个力没有关系,故牵引力F大小不一定等于自身重力大小。
9.如图所示是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。它装有4台国产WJ6涡轮螺旋桨发动机,是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机,它能从空中下落,停留在水面上,也能从水面上起飞,上升到高空,当然也能在陆地上起降,是一艘会飞的船。在AG600飞机执行森林灭火的投水任务中,飞机投水位置应选着火点的______(选填“前方”、“正上方”或“后方”)投放,在喷水过程中飞机在空中水平匀速飞行,则飞机的机械能______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 前方 变小
【详解】[1]飞机将水投出后,由于水具有惯性,会继续向前运动,所以飞机投水位置应选着火点的前方投放。
[2]在喷水过程中,飞机在空中水平匀速飞行,质量减小,速度不变,则动能减小,高度不变,则重力势能减小,所以飞机的机械能变小。
10.据人民日报报道,2021年5月15日7时18分,天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部首选着陆点,我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。若最后阶段天问一号推力发动机向下喷气匀速下落,下降过程中,天问一号的动能___________,机械能___________惯性___________(均选填“变小”“不变”或“变大”)
【答案】 不变 变小 不变
【详解】[1] 天问一号推力发动机向下喷气匀速下落,质量不变,速度不变,动能不变。
[2] 天问一号推力发动机向下喷气匀速下落,质量不变,高度变小,重力势能变小,机械能是动能和势能的总和,由于动能不变,重力势能变小,机械能变小。
[3]惯性大小只与质量有关,由于天问一号的质量不变,因此动能不变。
11.2024年3月25日,我国成功发射的鹊桥二号中继卫星顺利进入环月椭圆轨道飞行。已知无线电波在太空的传播速度为3×108m/s,当“鹊桥”卫星距离地球约4.5×108m时,地球控制中心向“鹊桥”卫星发出无线电波指令,需要_____s时间,“鹊桥”卫星会受到指令。如图所示,当鹊桥二号从远月点向近月点运动时,其_______能转化为_______能。
【答案】 1.5 重力势 动
【详解】[1]根据可得,“鹊桥”卫星受到指令的时间为
[2][3]当鹊桥二号从远月点向近月点运动时,其质量不变,高度减小,速度增大,则动能增大,重力势能减小,所以其重力势能转化为动能。
押题猜想九 电与磁及应用
试题前瞻·能力先查
1.2025年蛇年春晚,一场前所未有的机器人舞蹈表演《秧BOT》点燃了全国观众的热情。16台UnitreeH1机器人与16位舞蹈演员同台共舞,完美融合传统东北秧歌与最前沿的AI科技,创造了一场别开生面的视觉奇观,也让世界看到了中国的发展和进步。在节目最后机器人们的“飞手绢”环节,凭借腕部电机的创新抛放线机构,精准还原传统秧歌中抛接手绢的高难度技巧。下列各图中能反映腕部电机工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,而通电螺线管原理是通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,小磁针转动的原因是因上方通电导体周围存在磁场,故B不符合题意;
C.电流表指针偏转原因是电磁感应现象,而电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用故C不符合题意;
D.线圈转动是因为通电导体在磁场中受力的作用,故D符合题意。
故选D。
2.图甲为天舟八号货运飞船与中国空间站成功对接。当飞船和核心舱靠近对接时,为减缓撞击带来的影响,需配置对接缓冲装置。小明设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。
(1)通电后,螺线管的b端为________极;
(2)当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互________(选填“吸引”或“排斥”)的力。
【答案】(1)N
(2)排斥
【详解】(1)通电后,电流从螺线管右端流入、左端流出,根据右手螺旋定则可知,螺线管的b端为N极。
(2)同名磁极相互排斥,当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互排斥的力。
3.小明用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”,其电路如图甲所示。其中为光敏电阻,为滑动变阻器,电源电压恒定,电磁继电器线圈的电阻不计。该照明灯能实现在天暗时自动点亮,天亮时自动熄灭。要实现小明的设计目的,光敏电阻的阻值应随光照强度的增大而减小。闭合开关后,保持滑片的位置不变,光照强度变化时,电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示,则电源电压为___________,滑动变阻器接入电路的阻值为___________。
【答案】 12 10
【详解】由图甲可知控制电路中,线圈、滑动变阻器与光敏电阻串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流。在串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和,电磁继电器线圈的电阻不计,由图乙可知,当电路中的电流为1A时,两端的电压为2V,电源两端的电压
当电路中的电流为0.8A时,两端的电压为4V,电源两端的电压
因为电源电压不变,所以
解得,,即电源电压为12V,滑动变阻器接入电路中的阻值为。
分析有理·押题有据
本考点常结合科技创新、现代设备考查电磁现象,属于常考基础题。
命题常以电动机、发电机、电磁铁、磁悬浮列车、无线充电设备为载体,考查电流的磁效应、磁场对电流的作用、电磁感应现象,区分电磁铁、电动机、发电机的工作原理,侧重结合科技应用场景辨析电磁现象的条件与应用,是选择题的高频考点。
终极猜想·精练通关
1.第22届世界杯在炎热的卡塔尔进行,所有场地周边都配备有一种“EIPalm凉亭”,如图所示,它装有风力涡轮机,其内部有磁铁,风进入装置带动线圈摆动可提供电能。下列实验能解释“EIPalm凉亭”发电原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题可知,风进入装置带动线圈摆动可提供电能,即可将机械能转化为电能,利用了电磁感应原理。
A.该装置探究通电线圈在磁场中受力的作用,是电动机工作原理,故A不符合题意;
B.该装置是奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场,利用的是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.该装置中有电源,是探究通电导体在磁场中受力的作用,是电动机工作原理,故C不符合题意;
D.图中闭合电路的一部分导体切割磁感线会产生感应电流,是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
2.如图所示是一款动感单车,该车不需要外接电源,踩踏板骑行时,可利用自身的发电机给电子仪表供电。关于动感单车,下列说法正确的是( )
A.在正常操作下,骑行时动感单车应用电流的磁效应原理发电
B.车座比较宽大是用增大受力面积的方式减小压强,让人更舒适
C.单车静止在水平地面上时,地面对单车的支持力和单车对地面的压力是一对平衡力
D.骑行结束捏动刹车,增大刹车片和车轮的接触面积,从而增大摩擦力让单车停下来
【答案】B
【详解】A.骑行时,其内部闭合电路的部分导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,利用的是电磁感应的原理发电,故A错误;
B.车座比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B正确;
C.地面对单车的支持力和车对地面的压力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一直线 上、作用在不同物体上,不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故C错误;
D.刹车时捏车闸,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦的,故D错误。
故选B。
3.中国海军的科研团队已经研制成功应用于电磁轨道炮上的专用精确制导炮弹。这种炮弹能以7马赫的高超音速飞过天空,并用在整个飞行过程中稳定接收北斗导航系统的信号,在飞行200多公里之后,最终打击精度达到了15米。其原理是磁场对通电导体有力的作用。下列图中与此原理相同的是( )
A.发电机 B.电磁起重机
C.磁悬浮列车 D.自制电动机
【答案】D
【详解】A.发电机的工作原理是电磁感应,故A不符合题意;
B.电磁起重器的工作原理是通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应。故B不符合题意;
C.磁悬浮列车的工作原理是同名磁极相互排斥或异名磁极相互排斥,故C不符合题意;
D.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,即磁场对通电导体有力的作用,故D符合题意。
故选D。
4.小华戴着“运动手环”运动时,手环中小磁体在管内反复运动,线圈中便会产生电流,通过传感器实现运动追踪,这是_________现象,与________(选填“乙”或“丙”)工作原理相似。
【答案】 电磁感应 丙
【详解】[1]手环中小磁体在管内反复运动,即做切割磁感线运动,线圈中便会产生感应电流,这是电磁感应现象。
[2]图乙中,通电导体在磁场中受到力的作用,与电动机的工作原理相似;图丙中,闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,是电磁感应现象,所以运动手环与丙的工作原理相似。
5.如图所示为自动垂直升降式车库,可以有效增加停车场空间利用率。在汽车被升降机匀速提升的过程中,汽车的重力势能________(选填“变大”变小”或“不变”)。供汽车上升使用的电动机的工作原理与________(选填“动圈式话筒”或“扬声器”)的工作原理相同。
【答案】 变大 扬声器
【详解】[1]汽车被升降机匀速提升的过程中,质量不变,高度增加,所以汽车的重力势能变大。
[2]电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。扬声器工作时,通电的线圈在永磁体磁场中受力振动,带动纸盆发声,这与电动机的原理相同。而动圈式话筒是利用声波使线圈振动切割磁感线产生电流其原理是电磁感应。
6.某模拟实验中,非核氢弹的引爆电路需通过电磁继电器防止误触。其内部电路图简化如下,其中U1=6V,U2=24V,R1阻值为5Ω。闭合开关S,此时电磁铁的下端为______极;当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁的磁性会变______;当通过电磁铁线圈(电阻不计)的电流≥0.3A时,电磁铁吸合衔铁,切断工作电路,引爆装置不点燃。电磁铁为防止误触引爆(即工作电路始终断开),滑动变阻器RP的阻值不能超过______Ω。由于长时间使用导致U1降低,为保证装置能及时切断工作电路,可以适当______(选填“增大”或“减小”)RP的阻值。
【答案】 S 弱(小) 15 减小
【详解】[1]根据右手定则,四指指向电流方向,握住螺线管,大拇指朝上,为N极。故电磁铁的下端为S极。
[2] 当滑动变阻器滑片向左移动时,动变阻器阻值变大,电路中的电流减小,电磁铁的磁性会变弱。
[3] 当通过电磁铁线圈(电阻不计)的电流≥0.3A时,电磁铁吸合衔铁,切断工作电路,引爆装置不点燃。动变阻器阻值变大,电路中的电流减小。当电流中电流最小为0.3A时,电流中的阻值最大,此时滑动变阻器阻值为
故滑动变阻器RP的阻值不能超过15Ω。
[4] U1降低,电路中的电阻若不变,则电路中的电流减小,可能小于0.3A。因此要增大电路中的电流,在无法改变电源电压的情况下,减小总电阻,因此可以适当减小RP的阻值。
7.福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。如图是它的弹射装置,弹射车处于导轨的强磁场中,给弹射车内的导体通入强电流,它会获得强大推力,并推动舰载机快速起飞。弹射车获得推力的原理与__________相同(选填“发电机”或“电动机”)。如果你是电磁弹射器的设计师,请写出一种可以改变弹射器的弹射力度的方法____________。
【答案】 电动机 见解析
【详解】[1]弹射车处于导轨的强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动与电动机原理相同。
[2]改变弹射器的弹射力度即改变通电导线受力的大小,可以通过改变电流的大小或改变线圈匝数、采用多组线圈等方式来改变弹射器的弹射力度。
8.如图所示,GMR是巨磁电阻(其电阻值在磁场中随磁性的增强急剧减小),闭合开关S1和S2,电磁铁的左端为______极,当滑片P向右滑动时,电磁铁的磁性______(选填“增强”、“减弱”或“不变”),指示灯的亮度______(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
【答案】 N 减弱 变暗
【详解】用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向电磁铁左端N极,因此电磁铁左端为N(北)极;
滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电路电阻变大,左侧控制电路电流变小,因此电磁铁磁性减弱;
已知 GMR 巨磁电阻:磁场越强,电阻越小;磁场越弱,电阻越大。由于电磁铁磁性减弱则GMR电阻变大,右侧工作电路:GMR与指示灯串联,电源电压不变,总电阻变大,电路电流变小,指示灯变暗。
9.每年五六月份小明家的车库经常因暴雨引起积水,为了避免车辆被淹,家人要关注积水量及时挪车,最烦心的是晚上的暴雨,小明想让家人在暴雨季节轻松一些,设计了如图所示的积水自动报警器,金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处,若积水水面到达_______处(选填“A”或“B”)时,控制电路接通,此时工作电路中的_______(选填“灯亮”或“铃响”),起到警示作用。
【答案】 B 铃响
【详解】由图可知,车库积水水面到达B处时,水是导体,将金属块A和B接通,电磁铁中有电流通过,将衔铁吸下,电铃接通,铃响发出报警。
10.如图所示是科技小组的同学利用电磁转换的知识制作的“电能无线传输”装置的示意图。图中送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输。与受电线圈产生电流原理相同的是______(选填“电动机”或“发电机”);该装置的受电线圈中电流大小可以通过小灯泡______来反映;在给手机“无线”充电过程中,手机的电池相当于简单电路中的______。
【答案】 发电机 亮度 用电器
【详解】[1]受电线圈在送电线圈产生的变化磁场中,切割磁感线产生感应电流,这是电磁感应现象,与发电机的工作原理完全相同;而电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,与该原理不符。
[2]实验中采用转换法,受电线圈的电流大小无法直接观察,通过小灯泡的 亮度来间接反映:电流越大,灯泡越亮;电流越小,灯泡越暗。
[3]在给手机无线充电时,手机电池消耗电能、将电能转化为化学能储存起来,在电路中相当于用电器。
11.如图是一种“智能照明灯”电路。已知电源电压恒定,R1为电阻箱,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。当闭合开关S,电磁铁的下端为_______极;白天光照强,衔铁被吸下,工作电路断开,灯熄灭,这说明R2的阻值随光照增强而_______,进入夏季后,为了使照明灯的工作时长不受影响,请写出一条合理的建议:_______。
【答案】 N 减小 增大电阻箱的阻值
【详解】[1]根据安培定则,大拇指指向下方,故电磁铁下端为N极。
[2]白天光照强时,衔铁被吸下,说明电磁铁磁性增强,电路中电流变大。根据欧姆定律,在电源电压不变的情况下,电流变大,说明电路总电阻变小。故光敏电阻的阻值随光照增强而减小。
[3]进入夏季后,同一时间段光照比之前更强,相同光照下的阻值更小;要保持照明灯工作时长不变,需要让控制电路在原有的时间节点达到临界吸合电流,因此需要增大电阻箱的阻值,即可保证工作时长不变。
押题猜想十 信息与能源
试题前瞻·能力先查
1.我国科技创新能力日益凸显,各种新材料、新技术等科技成果不断涌现。下列说法不正确的是( )
A.我国歼-20的表面涂有吸波材料,能够吸收雷达发射的电磁波
B.移动电话在传递信息的过程中,5G信号的传播速度和4G信号的传播速度一样快
C.核电站的核心设备是核反应堆,它是通过核聚变释放能量的,核能属于一次能源
D.电磁波具有能量,微波炉就是用微波来加热,使食物的内能增加、温度升高
【答案】C
【详解】A.歼-20的隐身原理就是表面涂吸波材料,吸收雷达发射的电磁波,减少反射回雷达的信号,故A正确,不符合题意;
B.5G和4G信号都属于电磁波,电磁波在同种介质中的传播速度相同,二者传播速度一样快,故B正确,不符合题意;
C.核电站的核心设备核反应堆是通过核裂变释放能量的,目前核电站均采用核裂变技术,核聚变尚未实现可控和平利用于发电;核能可直接从自然界获取,属于一次能源;故C错误,符合题意;
D.电磁波本身具有能量,微波炉就是利用微波(电磁波的一种)加热食物,使食物内能增加、温度升高,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.能源、信息和新材料是当今社会十分关注的课题,以下有关说法正确的是( )
A.空间站上太阳能电池板将太阳能转化为内能
B.核能、潮汐能、汽油都属于一次能源
C.地面控制中心通过电磁波与空间站中的航天员通信
D.核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力
【答案】C
【详解】A.空间站上太阳能电池板将太阳能转化为电能,故A错误;
B.核能、潮汐能可以从自然界直接获取属于一次能源,而汽油需要从石油中提炼,因此属于二次能源,故B错误;
C.电磁波可以传递信息,而且可以在真空中传播,地面控制中心通过电磁波与空间站中的航天员通信,故C正确;
D.核潜艇是利用原子核发生可控的核裂变来获取动力,故D错误。
故选C。
3.如图所示的“AI公交”,可以实现无人驾驶。
(1)无人驾驶时,车辆通过北斗高精度定位系统,利用______波与卫星传递信息;
(2)“AI公交”上的摄像头识别道路上的行人时,行人在摄像头感光元件上成倒立、______的实像;
(3)摄像头和雷达收集的信息由车载芯片进行处理,芯片是由______材料制成的。
【答案】(1)电磁
(2)缩小
(3)半导体
【详解】(1)无人驾驶时,车辆通过北斗高精度定位系统,利用电磁波与卫星传递信息。因为电磁波可以在真空中传播,且传播速度快,能够满足车辆与卫星之间快速、准确的信息传递需求。
(2)摄像头的镜头相当于凸透镜,根据凸透镜成像规律,当物体位于凸透镜的二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像。可知行人在摄像头感光元件上成倒立、缩小的实像。
(3)半导体材料具有独特的电学性质,如可以通过控制杂质的掺入来改变其导电性能,能够实现对电信号的精确控制和处理,适合用于制造芯片等电子元件。
分析有理·押题有据
本考点常结合科技创新、新能源技术考查信息传递与能源应用,属于常考基础题。
信息传递部分命题常以5G通信、北斗导航、光纤通信、物联网设备为载体,考查电磁波的应用。
能源部分命题常以光伏发电、新能源汽车、核能利用、氢能开发为场景,考查可再生能源与不可再生能源的区分、新能源的特点与环保意义,侧重概念辨析与科技热点的结合,难度较低。
终极猜想·精练通关
1.2025年11月19日凌晨2时7分,长征三号乙运载火箭,在西昌卫星发射中心把两颗北斗三号卫星成功送入预定轨道。以下说法错误的是( )
A.卫星与地面导航接收设备之间是靠微波传递信息
B.卫星绕地球匀速运动时,受到平衡力的作用
C.卫星导航信息处理设备中的集成电路是用半导体材料制作
D.火箭加速升空过程与汽油机做功冲程的能量转化形式相同
【答案】B
【详解】A.微波属于电磁波,卫星与地面之间是利用微波传递信息的,故A正确;
B.卫星绕地球匀速运动时,运动方向不断改变,运动状态发生变化,因此受到非平衡力的作用,故B错误;
C.集成电路的主要制作材料是半导体,故C正确;
D.火箭加速升空过程中,将燃料的内能转化为火箭的机械能;汽油机做功冲程也是将内能转化为机械能,二者能量转化形式相同,故D正确。
本题选错误的,故选B。
2.“望舒之辇”是清华大学载人月球车的设计方案,灵感来源于古代传说中的月亮女神望舒,同时融入了秦始皇陵铜车马的关键元素,体现了中国文化的博大精深。下列说法正确的是( )
A.皎洁的月亮是光源
B.望舒之辇与地球联系的电磁波在真空传播速度是
C.望舒之辇在月球上的影子是由光的折射形成的
D.航天员看到同伴是因为发生了光的反射
【答案】D
【详解】A.月亮本身不会发光,不是光源,故A错误;
B.电磁波在真空传播速度是,故B错误;
C.望舒之辇在月球上的影子是由于光沿直线传播形成的,故C错误;
D.航天员看到同伴是因为同伴身上反射的光进入了航天员的眼睛,故D正确。
故选D。
3.近年来智慧手写板逐渐走入深圳课堂,如图所示,小余将一张白纸铺在板上,用板上的架子牢牢固定,并使用手写笔在纸上书写,下列说法正确的是( )
A.正确书写横向笔画“一”时,白纸受到笔的摩擦力方向向左
B.若想使笔画更粗,小余可将笔适当倾斜,其余条件不变,笔对纸的压强变大
C.书写完毕,小余将笔放在手写板的白纸上,此时笔、白纸、手写板的重力和桌面对手写板的支持力是平衡力
D.作答完毕,老师利用蓝牙将小余的答案投屏在教室屏幕上,该操作在太空中也可以完成
【答案】D
【详解】A.书写横向笔画“一”时,笔相对白纸向右运动,所以白纸受到笔的摩擦力方向应向右,故A错误;
B.将笔适当倾斜,压力不变,受力面积变大,根据可知,笔对纸的压强变小,故B错误;
C.笔、白纸、手写板的重力和桌面对手写板的支持力这四个力中,桌面对手写板的支持力大小等于笔、白纸和手写板的重力之和,这三个力的合力与桌面对手写板的支持力是平衡力,但不能说这四个力是平衡力,故C错误;
D.电磁波可以传递信息的,在太空中可以传播,所以老师利用蓝牙将小余的答案投屏在教室屏幕上,利用电磁波传递信息,该操作在太空中也可以完成,故D正确。
故选D。
4.智能家居带给我们轻松舒适的生活,如图是一款智能扫地机器人,它可以通过手机APP设置清扫区域,自动完成清扫并返回基站充电。以下关于该机器人说法错误的是( )
A.扫地机器人使用的电能是二次能源
B.机器人摄像头成倒立、缩小的实像
C.机器人静止时,受到的重力和支持力是一对相互作用力
D.充电时,机器人相对于基站是静止的
【答案】C
【详解】A.家庭电路的电源是通过发电厂加工转换获得的能源产品,所以扫地机器人使用的电能是二次能源,故A正确,不符合题意;
B.机器人的摄像头成像时,物距远大于像距,根据凸透镜成像时物距和像距的关系,可知机器人摄像头呈倒立、缩小的实像,故B正确,不符合题意;
C.机器人静止时,处于平衡状态,受到的重力和支持力是一对平衡力,故C错误,符合题意;
D.充电时机器人相对于基站没有发生位置的改变,所以机器人相对于基站是静止的,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.我国发射的“天舟二号”货运飞船与“天和”核心舱进行了自主交会对接。对接后若以核心舱为参照物,“天舟二号”货运飞船是__________的;在太空中还可以用太阳能电池板提供电能,太阳能是(选填“可再生”或“不可再生”)__________能源。
【答案】 静止 可再生
【详解】[1]“天舟二号”货运飞船与“天和”核心舱进行自主交会对接后,它们相对位置不变,若以核心舱为参照物,“天舟二号”货运飞船是静止的。
[2]太阳能可从自然界源源不断地获取,属于可再生能源。
6.全球首个陆上商用模块式小型核反应堆“玲龙一号”的主控室于2024年5月21日正式启动,它与核电站原理是类似的。请问此核反应堆通过______(选填“核聚变”或“核裂变”)产生惊人的能量,核能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】 核裂变 不可再生
【详解】[1][2]核电站是利用核裂变产生能量,且是可控的。此核反应堆与核电站原理是类似的,所以也是通过核裂变产生能量的;核能无法从自然界源源不断获取,属于不可再生能源。
7.2025年1月20日,中国研发制造了具有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置(EAST),其反应原理与太阳类似,即通过氢核________(选填“聚变”或“裂变”)释放巨大的核能,核能属于______(选填“一次”或“二次”)能源。
【答案】 聚变 一次
【详解】[1]太阳放出的能量是通过核聚变得到的,所以人造太阳是通过氢核聚变释放巨大的核能。
[2]核能可以直接从自然界获取,所以核能属于一次能源。
8.如图所示是珠海航展上展示的侦察型机器狗,不但小巧灵活,而且配备4D超广角激光雷达和摄像头,能快速接近侦察目标并通过 ________ (填“电磁波”或“超声波”)实时传输画面给指挥中心,当机器狗靠近侦察物体时可以使画面中的像 _______ (填“变大”或“变小”),摄像机的镜头应适当 _______ (填“前推”或“后缩”)。
【答案】 电磁波 变大 前推
【详解】[1]侦察型机器狗通常需要通过卫星与指挥中心联系,在太空中是真空环境,声音无法传播,而电磁波可以在真空中传播,所以侦察型机器狗通过电磁波实时传输画面给指挥中心。
[2][3]摄像机镜头相当于凸透镜,根据凸透镜成实像的规律,物距减小,像距增大,像变大。当机器狗靠近侦察物体时,物距变小,所以画面中的像变大;因为像变大且像距增大,要使像成在摄像机的成像元件上,摄像机的镜头应适当前推来增大像距。
9.如图所示,科技馆展出的名为“叶子”的小型低碳化未来汽车,车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,车子的动力是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供的。光电转换器实际就是把光能转换成________能,开车时发动机是将空气的________能转化为机械能。该车还具有远程解锁和定位的功能,是利用________来传递信息的。
【答案】 电 内 电磁波
【详解】[1]叶子车的顶部安装的是高效光电转换器,光电转换器实际就是把光能转换成电能。
[2]开车时,车子的动力是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供的,将空气的内能转化为车的机械能。
[3]远程功能(如解锁和定位)依赖无线通信技术,如蓝牙、Wi-Fi或GPS,这些系统都通过电磁波(如无线电波)在空气中传播信号来传递数据。这是现代通信技术的标准原理与车辆的智能化设计一致,该车还具有远程解锁和定位的功能,是利用电磁波来传递信息的。
10.航母在执行任务过程中会与多种卫星协同配合,如通信卫星保障航母编队的通信联络,侦察卫星为航母提供情报支持,导航卫星为航母及舰载机提供精确导航定位等。
(1)航母通过卫星通信系统实时获取海面监测图像,卫星是利用________传送图像信息的;
(2)题图为航母上简化的蒸汽弹射装置示意图,能带动舰载机在2s钟内达到起飞速度。此过程中,汽缸内蒸气体积膨胀,同时推动活塞,内能________(选填“增大”“减小”或“不变”),使舰载机获得巨大的牵引力。这个过程相当于内燃机的________冲程。
【答案】(1)电磁波
(2) 减小 做功
【详解】(1)电磁波可以传递信息,且可以在真空中传播,因此卫星是利用电磁波传送图像信息的。
(2)[1][2]汽缸内蒸气体积膨胀,同时推动活塞,即汽缸内蒸气对外做功,将内能转化为机械能,汽缸内蒸气内能会减小,该过程中能量转化相当于内燃机的做功冲程。
11.如图为刚建成投入使用的宜昌北站,站房顶部安装了单晶硅光伏发电板,光伏板将光能转化为________能;临近中午,阳光透过天窗在地上形成“滟滟江波”的光影,这是光的________(选填“反射”或“折射”)形成的;列车驶离站台时,列车相对站台是________(填“运动”或“静止”)的。
【答案】 电 折射 运动
【详解】光伏发电板是光伏发电装置,作用是将光能转化为电能;阳光透过透明的天窗,光从空气进入玻璃再进入空气,穿过介质时发生偏折,属于光的折射,形成不均匀的光影;列车驶离站台时,相对于站台的位置不断发生变化,因此列车相对站台是运动的。
主题四 物理探究与实践
押题猜想十一 探究浮力大小影响因素实验
试题前瞻·能力先查
1.小铭在学校期间,使用一种医用免洗洗手液对手部进行消毒过程中,闻到了浓浓的酒精味看到该液体流动性较差。查看瓶身上的说明后,确定这种洗手液主要成分为75%的酒精。于是,小铭所在的兴趣小组对这种洗手液的密度进行了测量。
(1)实验前,将托盘天平放在水平工作台上,游码移到标尺的“0”刻度线处,指针静止在如图1甲所示位置,此时应将右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)将盛有适量洗手液的烧杯放在天平的左盘,天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码位置如图1乙所示,烧杯和洗手液的总质量为________g;将烧杯中的部分洗手液倒入量筒,测得烧杯和剩余洗手液的总质量为42.4g;经过一段时间后,观察到量筒内的液面如图1丙所示,这种洗手液的密度为________;
(3)小铭对洗手液的密度测量结果有疑惑,回到家后利用电子秤、烧杯、细线和一个实心铝块等器材再次对这种洗手液的密度进行测量。具体做法如下:
A.在烧杯中倒入适量洗手液放置在电子秤上(如图2甲);
B.将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止(如图2乙),洗手液未溢出;
C.将铝块缓慢沉底后松开细线(如图2丙)。
则铝块的质量为________g,这次测得洗手液的密度为________,对前后两次实验进行分析,发现在________(选填“学校”或“家”)所测洗手液密度的结果更接近真实值。(已知铝块的密度为,不计细线质量,细线和正方体均不吸收洗手液)
【答案】(1)右
(2) 72.4
(3) 81 0.9 家
【详解】(1)由图1甲可知,此时指针偏左,所以左端较重,需要向右调节平衡螺母使天平平衡。
(2)[1]天平读数时应将砝码质量加上游码所对应的刻度值,由图1乙可知,标尺的分度值为0.2g,故烧杯和洗手液的总质量为
[2]倒入量筒中洗手液的质量为
由图1丙可知,量筒的分度值为2mL,故量筒中洗手液的体积为
所以洗手液的密度为
(3)[1]由图2甲可知,烧杯和液体的质量为,由图2丙可知烧杯、液体和物体的总质量为,所以物体的质量为
[2]铝块的体积为
由图2甲和2乙可知,铝块排开液体的质量为
则铝块受到的浮力为
洗手液的密度为
[3]在学校测量时,洗手液在倒入量筒中后,经过一段时间才进行读数,此时洗手液中的部分酒精蒸发,使得所测洗手液的体积偏小,而质量的测量是准确的,使所测洗手液的密度偏大,故在家所测洗手液密度的结果更接近真实值。
2.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究“浮力的大小与排开液体所受重力”的关系。
(1)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为________N。石块排开的水所受的重力可由________(填代号)两个步骤测出。
(2)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于________。
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是________。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值;
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验;
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验。
(4)另一实验小组在步骤甲的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其它步骤操作正确,则________(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
(5)小慧将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧测力计挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中,如图戊所示,在铝块浸入水的过程中,溢水杯底所受水的压力将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 1.4 丙、丁
(2)排开液体的重力大小
(3)A
(4)能
(5)不变
【详解】(1)[1]由图乙可知,测力计的分度值为0.2N,物体的重力是3.8N,物体全部进入水中时弹簧测力计的示数为2.4N,由称重法可得,物体受到的浮力为
[2]液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开水的重力,由图中丙、丁两个步骤测出。
(2)已知物体受到的浮力为
排开液体的重力
可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力大小。
(3)本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验,多次测量找普遍规律。
A.测量型实验多次测量取平均值减小误差,此实验为探究型,不能求平均值,故A不合理,符合题意;
B.用原来的方案将水换成酒精进行多次实验,找出普遍规律,故B合理,不符合题意;
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验,找出普遍规律,故C合理,不符合题意。
故选A。
(4)只将石块的一部分浸入水中,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍能得出相同结论。
(5)铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据可知,水对溢水杯底的压强不变,根据可知,水对溢水杯底的压力不变。
分析有理·押题有据
本考点为常考实验探究题,侧重科学探究能力考查。
实验核心考查控制变量法的应用,探究浮力大小与排开液体的体积、液体密度的关系,常以实验操作、数据处理、误差分析为命题方向,例如弹簧测力计的使用、称重法测浮力的原理、实验数据的分析与结论推导,侧重考查实验操作细节、误差来源分析与实验改进方法,是深圳中考实验题的重点考查方向。
终极猜想·精练通关
1.广西恭城油茶至今已有一千多年历史。在实验课中,老师让同学们想办法测量油茶的密度。
(1)小深用天平和量筒设计如下实验:
①把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺的零刻线处,然后发现指针静止时如图甲所示,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
②取适量油茶倒入烧杯,用天平测量烧杯和油茶的总质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示。然后将烧杯中部分油茶倒入量筒中,再次测出烧杯和剩余油茶的总质量为27g。
③量筒中油茶的体积如图丙所示,则油茶的密度是______g/cm3。
(2)小圳同学的方法是:用水、实心柱体(密度大于水)、烧杯、弹簧测力计测油茶的密度。步骤如下:
①如图丁所示,用细线系住柱体,并挂在弹簧测力计下,测得其重力为G;
②如图戊所示,用弹簧测力计拉住柱体,使其完全浸没在水中,测得拉力为F1;
③把柱体从水中取出,擦干柱体后,再用弹簧测力计拉住柱体使其浸没在油茶中,如图己所示,稳定后测得拉力为F2。
④由以上数据可以得出油茶密度的表达式ρ油茶=______(用小圳同学实验收集到的物理量表达,水的密度为ρ水)。
【答案】(1) 右 0.9
(2)
【详解】(1)[1]把天平放置在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻线处,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向右调节;
[2]由图乙可知,油茶和烧杯的总质量是
根据题意,倒入量筒里油茶的质量是
由图丙知,量筒中油茶的体积是
则油茶的密度
(2)用细线系住柱体,用弹簧测力计测出柱体受到的重力G;用弹簧测力计测出柱体浸没在水中时受到的拉力F1,浸没在油茶中,稳定后测得拉力为F2;根据称重法可知,柱体在水中受到的浮力为
柱体在油茶中受到的浮力为
根据阿基米德原理知,
柱体两次排开液体体积相等,解得
2.如图所示在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中:
【实验器材】弹簧测力计(量程0~2.5N,分度值0.05N)、水槽、相同规格的圆柱体组(铜柱、铁柱、铝柱)、相同规格的圆柱体大物块、细线、水、盐水等;
实验装置:
【实验步骤】
(1)按如图所示实验装置图组装好实验器材,读出弹簧测力计示数即为物体重力G,记录在表格中;
(2)拧开矿泉水瓶瓶盖,当水和盐水浸没金属块和大物块后再拧紧瓶盖;
(3)读出此时弹簧测力计示数F,将其记录在表格中;
(4)计算出物体所受浮力F的大小并填入表格中。
序号
A
B
C
D
E
物体重力G/N
0.8
0.65
1.7
2.15
2.15
物体浸没在液体中测力计示数F/N
0.7
0.55
1.5
1.4
1.25
物体受到浮力F浮/N
0.1
0.1
0.2
0.75
0.9
【分析论证】
(1)由A、B两组实验对比可以得出结论,浮力大小与物体密度______;
(2)由________ 两组实验对比可以得出结论,浮力大小与物体浸入液体体积有关;
(3)由D、E两组实验对比可以得出结论,浮力大小与_________ 有关;
评估交流:
(4)往水槽内放水前,矿泉水瓶瓶盖未打开,此时矿泉水瓶内气压_______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)瓶外大气压;
(5)由实验数据可知,实验所用的盐水的密度为_________ kg/m3;
(6)将弹簧测力计固定在木架上,通过矿泉水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中,这样操作的好处是___________ 。
【答案】(1)无关
(2)A、C
(3)液体密度
(4)小于
(5)1.2×103
(6)见解析
【详解】(1)由A、B实验可知,物体分别为铜块、铁块,浸没在液体中时,两物体受到的浮力相同,则说明浮力的大小与物体的密度无关。
(2)要想探究浮力大小与物体浸入液体体积的关系,应改变物体浸入液体的体积,保持其他量不变,即液体的密度不变,由图可知,A、C实验中,A为一个铜块,C为两个铜块,故浸入液体的体积不同,由表格数据可知,实验A中物体受到的浮力0.1N,实验C中物体受到的浮力0.2N,浮力大小不同,故可得出结论浮力大小与物体浸入液体体积有关。
(3)由D、E两组实验可知,均为大物块,浸入液体的体积相同,但D实验大物块在水中,E实验大物块在盐水中,由表中数据可知,受到的浮力分别为0.75N、0.9N,故所受浮力大小不同,则可得出结论浮力大小与液体密度有关。
(4)往水槽内放水前,矿泉水瓶瓶盖未打开,此时瓶内水不会流出。根据大气压强的知识,当瓶内气压小于瓶外大气压时,外界大气压会压住瓶内的水,使其不会流出,所以此时矿泉水瓶内气压小于瓶外大气压。
(5)在水中所受浮力 ①
在盐水中所受浮力 ②
由①②解得:
(6)将弹簧测力计固定在木架上,通过矿泉水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中。如果用手拿着弹簧测力计测量,在注水过程中手可能会晃动,而且不同组实验需要分别操作和读数,不太方便。而这种固定弹簧测力计并注水的方式,几组实验可以同时进行,方便同时读取弹簧测力计的示数。
3.小明、小刚和小强分别用三种不同的方法测量可乐的密度:
(1)调节天平平衡后,小明进行了以下实验:
A.用天平测出空烧杯的质量为40g;
B.往烧杯中倒入适量的可乐,测出烧杯和可乐的总质量如图甲所示;
C.将烧杯中的可乐倒入量筒中,可乐的体积如图乙所示。
①小明实验测得可乐的体积为______ mL,可乐的密度是______。
②实验结束后,分析步骤C中烧杯中有残留可乐,会使体积测量结果偏小,为了更精确地测量可乐的密度,他应把原ABC的实验步骤顺序调整为______。
(2)小刚用隔板将一容器分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,如图丙。
①向隔板左侧倒入可乐,发现橡皮膜向右凸,量出液面到橡皮膜中心的深度为;
②向隔板右侧倒入水,直至橡皮膜______(填“向左凸”“继续向右凸”或“恢复原状”)为止,测出水面至橡皮膜中心的深度为,则可乐的密度为______m3。
(3)小强用弹簧测力计挂着棱长为a的正方体石块,读出测力计示数为,再将石块浸没在可乐中,读出测力计示数为,如图丁所示,则可乐密度表达式为______(用、、a、g等符号表示)。
【答案】(1) 50 1.04 BCA
(2) 恢复原状
(3)
【详解】(1)[1]量筒内可乐的体积为
[2]如图甲所示,烧杯和可乐的总质量为
则量筒内可乐的质量为
则可乐的密度为
[3]在步骤C中,由于烧杯中的液体有残留,会使量筒中的体积偏小,为避免这种情况,且更准确测量倒入量筒中的液体质量,实验步骤顺序调整为 BCA。
(2)[1][2]向隔板左侧倒入可乐,发现橡皮膜向右凸,量出液面到橡皮膜中心的深度为
向隔板右侧倒入水,直至橡皮膜恢复原状。量出水面至橡皮膜中心的深度为
则有
可乐的密度为
(3)将石块浸没在可乐中,石块受到的浮力表达式为
由阿基米德原理得
则可乐密度表达式为
4.在某些龙族传说设定中,敖丙的眼泪遇冷会凝结成蓝色晶体“沧海泪”。物理兴趣小组为探究其特性,用模拟材料(蓝色蜡块)制成“沧海泪”并设计以下实验。
(1)探究一:测量“沧海泪”的________;(根据以下实验器材及操作步骤填写探究一测量的物理量)
实验器材:天平、量筒、细线(体积忽略不计)、适量“沧海泪”晶体、水。
实验步骤:①将天平调平后,用天平测量适量“沧海泪”晶体的质量,测得;
②在量筒中加入适量水,记录此时水的体积为;
③将所测的“沧海泪”晶体用细线悬挂轻轻放入量筒中,确保晶体完全浸没(“沧海泪”晶体不与水反应),记录此时量筒内水和晶体总体积为。
【纵向拓展】请你从以下情况中选择一种,判断测量结果是否有偏差并陈述理由:________;
操作情况
偏差分析
现象1:“沧海泪”晶体直接投入量筒中;
现象2:细线吸水;
现象3:模拟的“沧海泪”未完全达到凝结状态(类比敖丙眼泪未完全凝结成“沧海泪”)。
——————
【示例:我选择的是现象……(填数字),其导致测量结果……(选填“偏大”“偏小”或“不变”),理由是……。】
(2)探究二:测量“沧海泪”受到的浮力。
实验器材:弹簧测力计、细线(体积忽略不计)、适量“沧海泪”晶体、盛有水的大烧杯。
实验步骤:①弹簧测力计调零后,将“沧海泪”晶体用细线悬挂着轻轻放入盛有水的大烧杯中,确保晶体完全浸没且不触及烧杯底壁,记录此时弹簧测力计的示数为;
②取出此“沧海泪”,使用弹簧测力计测量出此“沧海泪”晶体的重力大小,记为。
【纵向拓展】细心的云云发现上述实验步骤会影响其测量结果,如何修改实验顺序减小误差,你的办法是______;
(3)探究三:观察“沧海泪”的运动方向。
细心的云云在《哪吒之魔童闹海》电影中发现:敖丙在深海中流泪时,眼泪向上流动(如图甲)。
为验证制片方的设计是否合理,云云配备了不同浓度的食盐水(如图乙)。
【理论推测】根据探究一并结合图乙进行分析,要想达成电影效果,拍摄此情景时深海含盐量至少应达到______%以上。
【答案】(1) 密度 见解析
(2)将①②步骤对调
(3)6
【详解】(1)[1]根据下述步骤可知,分别测量了“沧海泪”的质量和体积,因此该实验测量的是“沧海泪”的密度。
[2]现象2中若细线吸水导致量筒中液面上升的高度减小,利用排水法得出“沧海泪”的体积偏小,根据可知,测量的密度偏大,因此偏差分析为:我选择的是现象2,其导致测量结果偏大,理由是细线吸水,导致测量的体积偏小。
(2)先将“沧海泪”晶体放入水中测量“沧海泪”晶体浸没后受到弹簧测力计的拉力,取出后测量“沧海泪”晶体的重力,由于“沧海泪”晶体取出时会带有部分水导致测量的重力偏大,因此正确的顺序是先测重力,再将“沧海泪”晶体浸没如水中测拉力,即将① ②步骤对调。
(3)根据探究一可得“沧海泪”的密度为
根据物体的负浮沉条件,结合乙图可知,深海含盐量至少应达到6%以上。
5.小明找到一块质地均匀的石块(不吸水),想测量它的密度。观察发现石块比量筒直径大,于是从石块上敲下两小块,如图甲所示。
(1)用天平和量筒测量小石块的密度。测量质量和体积时的情形如图乙所示,计算得出石块密度是______g/cm3;
(2)小明发现电子秤不仅操作简单,还具有“清零”功能,于是改用电子秤和另一小石块测糖水密度,步骤如图丙:
a.电子秤按“清零”按钮;
b.石块静置于电子秤上;
c.将装有适量糖水的烧杯静置于电子秤上,按“清零”按钮;
d.石块用细线系好,浸没在糖水中静止;
则糖水密度为______g/cm³;
(3)完成计算后,小明发现电子秤已自动关机。重启后,将石块从糖水中取出时出现图丁所示现象,这与书上所写“浮力大小与物体浸没的深度无关”矛盾。询问老师后得知这杯糖水是老师配制好,打算演示光在同种不均匀介质中传播时使用的。
思考后小明猜想:由于这杯糖水的______随深度增加而增大,从而导致石块上提(未露出水面)时受到的浮力变______。为证明猜想正确,简单的操作是:______,再提起石块。
【答案】(1)2.7
(2)1.09
(3) 密度 小 用玻璃板将糖水搅拌均匀后
【详解】(1)如图乙所示,天平横梁标尺分度值为0.2g,则小石块质量为
量筒分度值为,前后示数分别为、,则小石块体积为
则石块密度
(2)由b可知,另一石块质量为,则另一石块体积为
石块用细线系好,浸没在糖水中静止时,电子秤示数为43.6g,则石块排开糖水的质量为43.6g,则糖水的密度为
(3)[1][2]完成计算后,小明发现电子秤已自动关机。重启后,将石块从糖水中取出时出现图丁所示现象,电子秤示数为负值。这是由于这杯糖水的密度随深度增加而增大,根据,石块上提时,糖水密度减小,从而导致石块上提(未露出水面)时受到的浮力变小。
[3]为证明猜想正确,简单的操作是:用玻璃板将糖水搅拌均匀后再提起石块,观察电子秤示数是否会减小。
6.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;
(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想______(选填序号);
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图所示的实验;
①在序号a的实验中物所受的浮力为______N;
②比较序号a、______、______的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知:其他条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越______;
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力______关(选填“有”或“无”);
(3)为了研究猜想3,小明用多块相同的橡皮泥,分别捏成实心的不同形状,测得它们浸没在水中所受的浮力均相同,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状无关,你认为这结论是否可靠,并说明理由:______。
【答案】(1)4
(2) 1 d e 大 无
(3)见解析
【详解】(1)把饮料罐按入水中,料料罐浸入水中越深,排开液体的体积越大,同时会感到越吃力,说明浮力越大,这个事实可以支持猜想4:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)[1]在序号a的实验中,物体的重力GA=4N,弹簧测力计的示数为3N,则物体受到的浮力为
[2][3][4]要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积、形状、物体重力相同(同一物体),改变液体的密度,故比较图中a、d、e三次实验。酒精密度最小,浓盐水密度最大,根据称重法可知A在酒精中受到的浮力最小,在浓盐水中受到的浮力最大,所以可得:浮力大小与液体密度有关,其他条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
[5]a、b、c三次实验中,物体的体积和浸没的液体都相同,不同的是物体的重力,由图可知测力计的示数分别为3N、3.5N、4N,而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N,根据称重法,则所受浮力分别为1N、1N、1N,可见浮力相等,于是可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关。
(3)根据控制变量法知,要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但是物体都是实心的且浸没在水中,所以,排开水的体积相同,故小明的结论是可靠的。
押题猜想十二 探究电流与电压、电阻实验
试题前瞻·能力先查
1.小深利用4节新干电池,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,铭牌上标有”40Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材”探究电流与电阻关系”。
(1)小深连接好如图所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画”✕”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最____________(选填“左”或“右”)端,闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,此时电路的故障可能是定值电阻__________路;
(3)排除故障后,根据I - R图像可知,当小深将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻后,直接闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向________(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表示数为__________ V ,记录电流表的示数;
(4)当小深将25Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为2V,其原因可能是_____________________(写出一条即可)。
【答案】(1)
(2) 左 断
(3) 左 2
(4)滑动变阻器的最大阻值太小
【详解】(1)在探究电流与电阻关系实验中,电流表应与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,故正确接法如图所示:
(2)[1]为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即图中最左端。
[2]闭合开关后,电流表无示数,故障可能是断路,电压表有示数,说明与电源连通,故障可能是定值电阻断路。
(3)[1][2]由I - R图像可知,定值电阻两端的电压为
实验中,当把10Ω的电阻换成15Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左滑动,直到电压表示数为2V。
(4)4节新干电池电压为6V,电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少50Ω的滑动变阻器,变阻器的最大阻值是40Ω,所以原因是滑动变阻器的最大电阻太小。
2.小福用图甲所示的电路探究电流与电压和电阻的关系。电源电压为3V,滑动变阻器标有“ ”,可供选择的定值电阻的阻值为、、、。
(1)小福先用某个定值电阻探究电流与电压的关系。
①连接电路,闭合开关,______表的指针偏转明显。检查后发现有一根导线连接错误,请在这根导线上打“”,并用笔画线代替导线画出正确的接法______;
②正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录数据如下表,请在图乙中画出电流与电压的关系图像______;
实验次数
1
2
3
4
电压
电流
③经分析可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比;
(2)小福继续用该电路探究电流与电阻的关系。
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1V;
②将(1)中的定值电阻换成15Ω后,使电压表示数仍为1V,电流表的示数会______,此时滑动变阻器接入电路中的阻值______(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 电压 正
(2) 变小 变大
【详解】(1)[1]由图甲可知,闭合开关,电压表串联在电路中,因电压表内阻很大,电路中几乎没有电流通过,电流表无示数,此时电压表测电源电压,故电压表的指针偏转明显。
[2]在探究电流与电压和电阻的关系实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
[3][4]根据表中数据,在图乙的坐标图上找出对应的点,画出电流与电压的关系图像,如下图所示:
由图像可知,电流与电压的关系图像为正比例函数图像,可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)[1][2]将(1)中的定值电阻换成15Ω后,此时定值电阻阻值变大,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电流变小,即电流表的示数会变小;当换上15Ω的电阻时,根据串联分压原理,定值电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器阻值。
分析有理·押题有据
本考点为常考实验探究题,侧重电学实验探究能力考查。
包含两个核心实验:探究电流与电压的关系(控制电阻不变)、探究电流与电阻的关系(控制电压不变),命题常结合实验电路图,考查控制变量法的应用、滑动变阻器的作用、电路故障分析、实验数据处理与结论推导,侧重考查实验操作细节、误差来源分析,是深圳中考电学实验的重点题型。
终极猜想·精练通关
1.小南和小实在“探究电流与电阻的关系”实验中,有以下器材:电源(4节全新干电池输出稳定电压6V)、电压表、电流表、滑动变阻器(铭牌上标有“40Ω 2A”字样)和开关各一个,“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的定值电阻各一个、导线若干。如图甲是小南连接的电路。
(1)在连接电路时,开关应处于______状态:
(2)在检查电路时,小实发现有一根导线连接错误,请你在甲图中连接错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确________;
(3)改正电路连线后,把5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路出现的故障可能是______;
(4)排除故障后小实把5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到合适位置后,记录此时电流表的示数为0.4A。然后小南和小实分别继续实验,但因为他俩的操作不同,得出了如图乙所示的两个不同的图像。通过分析,你认为得出图像______的操作是错误的,其错误操作可能是:______。最终他们通过正确的操作完成了实验。
【答案】(1)断开
(2)
(3)定值电阻断路
(4) A 没有控制定值电阻两端电压相同
【详解】(1)在连接电路时,为了电路中各元件安全,开关应处于断开状态。
(2)由图甲可知,滑动变阻器短路了,根据题意可知,电压表应测量定值电阻两端电压,则应把定值电阻接滑动变阻器的接线柱,改接到电压表负接线柱上,如图所示:
(3)闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,即与电压表并联的电路以外的电路是接通的,所以与电压表并联的支路电路可能断路了,则故障可能是定值电阻断路。
(4)[1][2]把5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到合适位置后,记录此时电流表的示数为0.4A,则定值电阻两端电压
由图像A可知,定值电阻为10Ω时,通过定值电阻的电流为0.3A,则定值电阻两端电压
定值电阻为20Ω时,通过定值电阻的电流为0.2A,则定值电阻两端电压
则图像A中定值电阻两端电压一直在变化,没有控制定值电阻两端电压相同。所以图像A的操作是错误的。
2.探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)当滑片P向右移时接入电路中的阻值变小,用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整。
(2)连接好电路,变阻器调到最大阻值,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终为电源电压,导致这一现象的原因可能是______(填选项前的字母)。
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路
(3)排除故障后,利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是______,其值为______(带单位);
②由实验图像可得出结论:在电压一定时,______。
(4)已知电源电压4.5V,实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为能继续完成实验,下列措施可行的是______(填选项前的字母)。
A.调高电源电压
B.将电压表并联到滑动变阻器两端
C.电路中再串联一个15Ω的电阻
【答案】(1)
(2)B
(3) 电压 3V 见解析
(4)C
【详解】(1)当滑片P向右移时接入电路中的阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻R串联在电路中,如下图所示:
(2)闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即导致这一现象的原因可能是定值电阻R断路,故选B。
(3)①[1][2]根据画出I-R图像(如图乙)知图中阴影面积为长方形,其面积等于IR,由欧姆定律得U=IR,阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压,其数值为UV=IR=0.2A×15Ω=3V
②[3]由图乙可知,定值电阻两端电压为一定值,故可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)A.设电源电压为U,定值电阻两端的电压为UV,当接入50Ω的定值电阻时,由串联电路电流的规律和欧姆定律得到
即
解得电源电压为U=4.2V<4.5V
所以降低电源电压可以完成这次实验,故A不符合题意;
B.将电压表改接到滑动变阻器两端,并不能改变滑动变阻器最大阻值,所以不能完成这次实验,故B不符合题意;
C.为了能完成这次实验,滑动变阻器最大电阻满足关系式
即
解得滑动变阻器的最大电阻为R滑大=25Ω;再串联一个15Ω的电阻,滑动变阻器最大阻值与该电阻之和为20Ω+15Ω=35Ω>25Ω
可以完成这次实验,故C符合题意。
故选C。
3.小明和小吉在探究电流与电阻的关系时,实验电路如图甲所示,电源为2节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整______;
(2)正确连接电路,闭合开关,观察到电压表有示数,电流表无示数,已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是定值电阻R______;
(3)排除故障后,小明换用不同的电阻进行实验,将实验数据记录在表中,并作出I-R图像,如图乙。小吉认为小明在第______次实验中有操作错误,小吉的判断理由是______,你认为小明的错误之处可能在于______;
(4)修正实验错误,记录正确数据之后,小明和小吉发现,由图像不方便直接看出电流与电阻的定量关系,于是他们进一步分析数据特点,作出了图像,如图丙,分析其特点,可得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。理由是:______;
(5)小明和小吉对实验进行了反思:若再换用两个定值电阻,增加两组数据,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系,你建议选用______(选填“、”或“、”)的定值电阻;
(6)小明和小吉找到一卷规格为的镍铬合金丝(无绝缘表层),截取了长度为、、、的四段,对应阻值为、、、。分别将它们绕成螺旋状后,两端缠绕在接线柱上固定,制成了四个简易定值电阻,如图丁所示。在老师的帮助下,他们对制作的电阻进行了测量检验,发现测量值均偏小,且有的偏小值较大,原因可能是______。
试验次数
1
5
0.4
2
10
0.2
3
15
0.15
4
20
0.1
【答案】(1)
(2)断路
(3) 3 见解析 换用的电阻后,没有移动滑片控制定值电阻的电压一定
(4)见解析
(5)、
(6)见解析
【详解】(1)电源为2节新干电池,电源电压为3V,所以电压表应选用小量程与电阻并联,作图如下:
(2)闭合开关,观察到电流表无示数,说明发生断路,电压表有示数,说明电压表的两端与电源相通,则故障可能是定值电阻R断路。
(3)[1][2][3]实验中要控制定值电阻的电压一定,由图乙可知
而
所以小明在第3次实验中有操作错误,小明的错误之处可能在于换用的电阻后,没有移动滑片控制定值电阻的电压一定。
(4)由图丙可知,图像为正比例函数图像,即电流与电阻的倒数成正比,所以可得:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)要使得图像更准确,数据点要多且分布要尽量均匀,由图乙可知,之间的数据点较少,所以应用、的定值电阻。
(6)镍铬合金丝表面无绝缘表层,将它们绕成螺旋状后,相邻的两圈合金丝可能相互接触,且两端缠绕在接线柱上固定,相当于横截面积变大、长度变小,所以会导致测得的电阻值变小,缠绕越紧密越容易出现这种情况,所以会使偏小值较大。
4.以下是小明在探究“电流与电压的关系”实验中完成的实验报告的部分内容,电源为两节全新的干电池,请回答:
【实验图】
【实验数据】
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.2
1.4
1.6
2.0
电流I/A
0.10
0.12
0.16
0.20
【实验结论】导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(1)小组同学对照图甲检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上“×”,并用笔画线表示导线画出正确接法,注意连线不要交叉________;
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片过程中观察到电压表无示数,电流表示数有明显的变化。则故障原因可能是________;
(3)第3次实验时,电流表的示数如图丙所示,为________A;为完成后续实验,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“A”或“B”)端移动;
(4)分析实验数据你还有什么发现?(不要与报告中实验结论重复):________
(5)为完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值至少为________Ω;
(6)另一个实验小组根据记录的实验数据绘制的U-I图像如图丁所示,该图像不过原点的原因可能是:________。
【答案】(1)
(2)定值电阻短路
(3) 0.14 B
(4)见解析
(5)20
(6)使用前电压表未调零
【详解】(1)图乙中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电压表应与电阻并联,电流表与电阻串联,如下所示
(2)正确连接电路后,闭合开关,电流表示数有明显的变化,电路为通路,移动滑片过程中观察到电压表无示数,则故障原因可能是定值电阻短路。
(3)[1]第3次实验时,电流表的示数如图丙所示,分度值为0.02A,示数为 0.14A;
[2]为完成后续实验,即电流增大,变阻器连入电路的电阻要变小,应将滑动变阻器的滑片向B端移动。
(4)分析实验数据发现,电压与对应电流的比值不变,结合可得出结论,定值电阻的阻值与其两端电压及通过它的电流无关。
(5)根据表中第1组数据,由欧姆定律和串联电路电压的规律,变阻器连入电路的电阻为
为完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值至少为 20Ω。
(6)另一个实验小组根据记录的实验数据绘制的U-I图像如图丁所示,可知当电流为0时,电压表有示数,该图像不过原点的原因可能是:电压表使用前已有示数,使用前电压表未调零。
5.为完成“探究电流与电阻的关系”实验,好学的小明同学从实验室取得以下器材:电压恒为3V的电源,电流表,电压表,开关,规格为“40Ω,1A”的滑动变阻器,5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,导线若干。
(1)将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电流变大______;(导线不得交叉)
(2)小明先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时发现:电流表始终无示数,电压表有示数,且接近电源电压。其原因可能是定值电阻R______(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,小明将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,直到电压表的示数如图乙所示,记为______V,并记录电流表的示数;接着断开开关,用25Ω的电阻替换10Ω的电阻,为保证电压表的示数不变,应向______(选填“A”或“B”)端移动滑片P;
(4)另一爱动脑的小江同学使用的是规格为“50Ω,1A”的滑动变阻器,为了使5Ω、10Ω、25Ω电阻器都能顺利完成实验,应控制R两端电压不低于______V;
(5)学习非常积极的刘妤晨同学想测量一个未知电阻Rx的阻值,但发现电流表已经损坏。同样积极的小红同学帮她找来一个定值电阻R0并设计了一个实验方案,如图丁所示:
①先闭合开关S、S1,记下电压表示数U1;
②再断开S1,记下电压表示数U2,则Rx=______(表达式用U1、U2、R0表示)。
【答案】(1)
(2)断路
(3) 2.5 A
(4)1
(5)
【详解】(1)电压表应并联在定值电阻两端,因为电源电压恒为3V,所以电压表量程选0−3V。滑片P向B端移动时电流变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻R串联在电路中,如下图所示:
(2)小明先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时发现:电流表始终无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,且接近电源电压,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即其原因可能是定值电阻R断路。
(3)[1] 排除故障后,小明将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,直到电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.5V。
[2] 实验中,用25Ω的电阻替换10Ω的电阻,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左,即A端滑动。
(4)研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
根据分压原理有:
即------①
因电压表示数UV为定值,由①式知,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得:
解得电压表的示数:UV=1V,即为了完成实验,电压表的最小电压为1V。
(5)如图丁所示电路,先闭合开关S、S1,记下电压表的示数U1,此时电压表测电源电压。
再断开S1,两电阻串联,记下电压表示数U1,此时电压表测R0的电压,根据串联电路电压规律,
由分压原理可知,,即
解得:
6.小明用图甲电路探究“电流与电阻的关系”。
(1)图甲中,电表1应为________(选填“电压”或“电流”)表。
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则可能是定值电阻R出现________故障。故障排除后,移动滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻的倒数关系,如图乙中图线②所示,从而得出结论。
(4)实验结束后,小明应先________开关,再拆除导线。在整理器材时,他突然发现电压表指针位置如图丙所示。则小明遗漏的实验操作是________。
(5)小华通过正确实验操作也进行了上述实验,且与小明的实验结论一致。小明遗漏的实验操作并未影响结论,原因是________。
(6)小明按正确操作重新进行实验。你认为他得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图乙中的图线________(选填“①”“②”或“③”)。
【答案】(1)电压
(2)左
(3)断路
(4) 断开 电压表调零
(5)实验时定值电阻两端电压保持为定值
(6)①
【详解】(1)探究电流与电阻关系时,电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,图甲中,电表1并联在电路中,因此电表1应为电压表。
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图甲知,滑片右侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的最左端。
(3)电流表指针不偏转,说明电路可能断路;电压表指针有明显偏转且保持不变,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻断路了。
(4)[1]为了保护电路,在拆电路的过程中开关应断开。
[2]拆除导线后,由图丙可知,电压表指针没有对准零刻度线,说明电压表使用前未调零。
(5)探究电流与电阻关系,需控制定值电阻两端电压一定,改变定值电阻阻值;故遗漏的实验操作并未影响结论,原因是实验时定值电阻两端电压保持为定值。
(6)之前的实验中电压表指针在零刻度线的右侧,当电压表示数为控制不变的电压时,其实际电压较小,通过的电流较小,得到的电流I与定值电阻R的倒数关系为图乙中图线②;正确操作重新进行实验,电压表示数(电阻R两端的电压)比之前偏大,由欧姆定律可知在接入相同电阻时测得的电流将偏大,所以此时的关系图像是①图线。
主题五 物理应用
押题猜想十三 力学(压强、浮力、功、机械效率等)综合计算
试题前瞻·能力先查
1.我国自主研制的深水水下采油树,可在深海高压环境下正常工作,是深海油气开发的“咽喉”装备。已知:海水密度,,标准大气压。求:
(1)该采油树在1500m深的海水中工作,求此处海水产生的压强;
(2)若采油树与海水接触的有效受力面积,求海水对采油树的压力;
(3)若这种采油树最大能承受69MPa的压强:相当于多少个标准大气压?
【详解】(1)1500m深处海水产生的压强
(2)海水对采油树的压力
(3)采油树最大能承受的压强为,用总压强除以单个标准大气压的压强,得到个数
即相当于690个标准大气压。
2.深圳龙岗儿童公园的“森林探险”项目设有轨道车供游客体验(如图),车轮与轨道总的接触面积约为。云云和爸爸去体验该轨道车,他们坐上轨道车后,轨道车总的质量近似为800kg。轨道车启动后,在牵引力的作用下,以的速度匀速行驶30s通过了一段平直轨道。(取)
(1)求这段平直轨道的路程。
(2)求牵引力所做的功。
(3)若行驶至中途时,轨道车需通过一段特殊减速带,此时车轮对轨道的压力瞬间增大到轨道车静止时对轨道压力的1.5倍,求此时云云他们所坐的轨道车对轨道的压强。
【详解】(1)轨道车行驶速度,行驶时间,路程
(2)牵引力,行驶路程,牵引力所做的功
(3)轨道车总质量,,总接触面积,轨道车总重力
轨道车静止时对轨道的压力等于总重力,即
过减速带时对轨道的压力
轨道车对轨道的压强
3.为解决社会上停车难问题,某小区修建了立体车库,如图所示是某轿车停车入库时的情景。某次停车时,驾驶员将轿车停至载车板上,通过升降机25s就可将车辆匀速提升10m至第5层。若该车的质量为,车轮与载车板的总接触面积为,取。求:
(1)本次提升汽车的速度;
(2)该车静止时对水平载车板的压强;
(3)提升过程中升降机对汽车做功的功率。
【详解】(1)由速度公式可知
(2)由于小车在水平板上静止,由此可知
汽车对载车板的压强
(3)汽车被匀速提升,升降机对汽车的拉力F'等于汽车的重力
升降机对汽车做的功
升降机对汽车做功的功率
分析有理·押题有据
本考点为常考计算题,侧重力学知识的综合应用,属于压轴题型。
命题常以生活或科技场景为载体,例如滑轮组打捞物体、容器内液体压强与浮力变化、机械装置的功与机械效率计算,核心公式包括压强公式、液体压强公式、阿基米德原理、功、功率、机械效率公式,需结合受力分析与公式应用,注意单位换算与解题步骤规范,侧重知识的综合应用与问题解决能力。
终极猜想·精练通关
1.无人机作业前,装满药剂的整机停在水平地面上,对水平地面的压强为,支架与水平地面的总接触面积为。作业时,该无人机先在内匀速直线上升,随后水平匀速飞行喷洒药剂(空气阻力忽略不计)。求:(取)
(1)满载时无人机的总质量;
(2)无人机匀速上升过程中,升力所做的功;
(3)无人机上升过程中的功率。
【详解】(1)水平地面上,无人机满载时对地面的压力
无人机满载时的总重力
无人机满载时的质量
(2)无人机匀速上升时,升力与重力是一对平衡力,故升力
升力做的功
(3)无人机上升过程中的功率
2.2010年,中国第一台自主设计和研制的载人潜水器“蛟龙号”如图所示,成功下潜至。(海水密度近似看作)
(1)若“蛟龙号”下潜至3000米深,求受到海水的压强;
(2)若“蛟龙号”排开海水的体积为,求受到的浮力;
(3)潜在一定深度的“蛟龙号”,用高压气体排出水舱中的水,便会向上浮起。则露出水面前“蛟龙号”①受到的重力___________(选填:A.减小 B.不变 C.增大);②受到的浮力___________(选填:A.减小 B.不变 C.增大)。
【详解】(1)由可得,“蛟龙号”受到海水的压强为
(2)根据阿基米德原理可知,“蛟龙号”受到的浮力为
(3)①“蛟龙号”用高压气体排出水舱中的水,其总质量减小;根据重力公式可知,在g不变的情况下,其受到的重力减小,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
②在露出水面前,“蛟龙号”始终是完全浸没在海水中的,排开海水的体积不变;根据阿基米德原理可知,在海水密度和排开海水的体积都不变的情况下,其受到的浮力不变,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
3.如图所示,利用斜面将箱子推进车厢,通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力得多。某同学沿斜面向上用100N的力匀速推动箱子,已知箱子质量为20kg,斜面长3m,斜面高1.2m,g取10N/kg.求:
(1)箱子受到的重力;
(2)斜面的机械效率;
(3)箱子受到的摩擦力。
【详解】(1)箱子受到的重力
(2)推力所做的总功
推力做的有用功
斜面的机械效率
(3)沿斜面推动箱子,克服斜面对箱子的摩擦力做的功是额外功
由可得箱子受到的摩擦力
4.在2025年4月举办的中国自由式小轮车联赛第一站比赛中,运动员黄江在比赛过程中展现出了高超的技巧。已知黄江和他的小轮车总质量为,在某一水平骑行阶段,小轮车每个轮胎与地面的接触面积为,黄江在内沿直线骑行通过了的距离;在后续的一个跳跃动作中,他和小轮车克服重力做功450J。求:
(1)黄江在水平骑行阶段的平均速度是多少?
(2)黄江在水平骑行阶段小轮车对地面的压强是多少Pa?
(3)黄江跳跃时上升的高度是多少?
【详解】(1)平均速度等于总路程与总时间之比,黄江在水平骑行阶段的平均速度是
(2)小轮车在骑行时双轮着地,因此受力面积为
小轮车对地面的压力大小等于人和小轮车的总重力
对地面的压强为
(3)上升时,克服重力所做的功是克服人和小轮车总重所做的功,故人和小轮车上升的高度为
5.2025年4月19日,全球首个人形机器人半程马拉松在北京成功举办,机器人“天工Ultra”身高约,体重,双脚与地面的总接触面积为。最终“天工Ultra”跑完半马全程,用时2小时40分钟夺得冠军。()求:
(1)“天工Ultra”跑完半马全程的平均速度是多少m/s(结果保留一位小数);
(2)“天工Ultra”所受重力;
(3)“天工Ultra”双脚站立时,对水平地面的压强。
【详解】(1)由题可知,
全程的平均速度
(2)机器人重力
(3)机器人静止站立在地面上,对水平地面的压力
对地面的压强
6.深中通道位于珠江三角洲伶仃洋海域,世界级“桥、岛、隧、水下互通”跨海集群工程,通道全长,限速。一辆总质量为的汽车,车轮与水平路面的总接触面积为,当以的速度匀速行驶时,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。取。求:
(1)遵守交通规则的情况下,汽车通过深中通道至少需要多长时间;
(2)汽车静止在水平路面上时对路面的压强;
(3)汽车在沉管隧道内以最大速度水平匀速行驶时,牵引力所做的功。
【详解】(1)通道全长,限速,遵守交通规则的情况下,汽车通过深中通道至少需要的时间
(2)汽车质量为,车轮与水平路面的总接触面积为,静止在水平路面上时对路面的压强。
(3)汽车受到的阻力为车重的0.1倍,水平匀速行驶时,牵引力所做的功
押题猜想十四 电学(欧姆定律、焦耳定律、电功率等)综合计算
试题前瞻·能力先查
1.图甲为某煮茶器的实物图,图乙为其电路原理图,表格中是该煮茶器的主要参数,和为电阻不变的电热丝,S为总开关,为温控开关,该煮茶器可以通过控制S、两个开关的通断实现加热、保温两个挡位的变化,将煮茶器接入电源电压为220V的电路中。求:
额定电压
加热功率
保温功率
220V
1210W
110W
(1)煮茶器处于加热挡时的电流;
(2)煮茶器处于保温挡时,持续工作10min,产生的热量;
(3)的阻值。
【详解】(1)由表可知,煮茶器处于加热挡时的电流
(2)煮茶器处于保温挡时,持续工作时间
煮茶器产生的热量等于消耗的电能
(3)由图乙可知,当S闭合、S1闭合时,R1被短路,只有R2接入电路;当S闭合、S1断开时,R1与R2串联,总电阻;电源电压不变,由可知,电路中的总电阻越大,功率越小。所以当S闭合、S1闭合时,煮茶器功率较大,为加热挡;当S闭合、S1断开时,煮茶器功率较小,为保温挡。当煮茶器处于加热挡时,只有R2接入电路,则R2的阻值
当煮茶器处于保温挡时,R1与R2串联,此时电路中的总电阻
则R1的阻值
2.某型号家用电暖器具有高温和低温两挡加热功率,其简化电路如图所示。、均为电热丝,且,电源电压恒为220V。求:
(1)当开关闭合、断开时,此时电路中的电流;
(2)当开关、均闭合时,此时电路的总电功率;
(3)在高温挡加热状态下,使用该电暖器对一间房间进行取暖,工作5min,若电暖器的加热效率为80%,可使室内空气温度升高多少摄氏度?[室内空气质量约为40kg,取]
【详解】(1)当S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,总电阻
电路电流
(2)当S1、S2都闭合时,R2被S2短路,电路只有R1接入,此时电路的总电功率
此时电阻更小、功率更大,为高温挡。
(3)高温挡工作时间
电暖器消耗的总电能
空气吸收的有效热量
温度变化
3.如图甲所示为一款两挡电火锅,其简化电路原理图如图乙所示,和均为发热电阻,S为电源开关,为温控开关,额定电压为220V,它的高温挡的额定功率为2200W,低温挡的额定功率为440W。[]求:
(1)电火锅将2kg水从20℃加热至100℃,水吸收的热量;
(2)电火锅高温挡正常工作5min消耗的电能;
(3)电阻的阻值。
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)工作时间
电火锅高温挡正常工作5min消耗的电能为
(3)电源电压不变,根据,电阻越小功率越大。当S闭合、闭合时,被短路,只有接入电路,电阻最小,为高温挡;当S闭合、断开时,与串联,总电阻最大,为低温挡。
则的阻值为
低温挡的总电阻为
电阻的阻值为
分析有理·押题有据
本考点为常考计算题,侧重电学知识的综合应用,属于压轴题型。
命题常以家用电器、科技设备为载体,例如电热水壶、电饭煲、新能源汽车充电桩、智能家居电路,核心公式包括欧姆定律、电功率公式、焦耳定律、电功公式,需结合串并联电路特点,考查电功率计算、电热计算、电能消耗计算,注意纯电阻电路与非纯电阻电路的区别,以及额定值与实际值的区分,侧重知识的综合应用与计算能力。
终极猜想·精练通关
1.如图甲是某学校食堂购置了一批加热餐台,通电后,加热容器中的水为上方饭菜提供所需的热量,如图甲所示。图乙为保温台的简化电路图,为电源开关,为温控开关,其发热元件是两根阻值不变的电热丝、。当餐盒里的食物温度降低到时,闭合;当温度达到时,断开。容器内水的质量为10kg,比热容为,加热器使用的电源电压恒为220V,加热器快速加热时的功率为2000W,保温时的功率为400W。求:
(1)容器内水受到的重力;
(2)的阻值;
(3)加热器使用快速加热挡工作20min,可使水温升高,加热器对水加热的效率。
【详解】(1)容器内水受到的重力
(2)电路分析:当闭合时,被短路,只有接入电路,总电阻最小;电源电压恒定,根据 ,电阻越小功率越大,因此此时为快速加热状态,加热功率。故
(3)水吸收的热量
加热时间
因此消耗的电能是
加热器对水加热的效率
2.小马和他所在的“求知”兴趣小组制作了一款小型电火锅模型,具有高、中、低三挡控温功能,如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2,R1、R2为加热电阻且R1=R2(阻值不随温度的变化而变化)。电火锅的部分参数如表所示,。求:
电源电压/V
220
低温挡功率/W
——
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
1100
(1) R1的阻值;
(2)电火锅在低温挡工作时的电流;
(3)在标准大气压下,使用高温挡将质量为2kg、初温为20℃的水烧开需要的时间(不计热量损失,结果精确到1s)。
【详解】(1)由可知,在电压一定时,电阻越小,功率越大;由电路图知,当断开S1,S2接1时,R1、R2串联,电路总电阻最大,功率最小,为低温挡;当闭合S1,S2接1时,只有R1接入电路,为中温挡;当闭合S1,S2接2时,R1、R2并联,电路总电阻最小,功率最大,为高温挡;中温挡时只有R1接入电路,R1的阻值
(2)由题意可知,R2=R1=88Ω,低温挡时R1、R2串联,电火锅在低温挡工作时的电流
(3)在标准大气压下,水的沸点是100℃,则将水烧开时需吸收的热量
不计热量损失,则需要的时间
3.一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电路图,电源电压为,定值电阻R为,为阻值随车速变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到时,观察到电压表示数为,且报警铃声响起。该车驶入某高速服务区充电,充电后电桩显示屏的信息为:充电电压,充电电流,时间。求:
(1)本次充电消耗的电能;
(2)当车速达到时,的阻值;
(3)车速为0时,内定值电阻R产生的热量。
【详解】(1) 已知时间
本次充电消耗的电能
(2)当车速达到时,电压表示数为,电源电压为,则定值电阻两端的电压
此时电路中的电流
的阻值
(3)由图乙可知,当车速为时,,与串联,总电阻
电路中的电流
则内定值电阻产生的热量
4.图甲是利用热敏电阻制作的电子温度计,由电压表的示数显示温度,电路原理图如图乙,是热敏电阻,其阻值与温度的关系图像如图丙,电源电压恒为6V,。求:
(1)当环境温度为20℃时,电路中的电流为多少;
(2)当环境温度为20℃时,该电路100s产生的热量为多少;
(3)当电压表的示数为2.4V时,此时的环境温度为多少。
【详解】(1)由电路图乙可知,热敏电阻与定值电阻串联。由图像丙可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻的阻值,电路的总电阻
电路中的电流
(2)电路在100s内产生的总热量
(3)由电路图乙可知,电压表测量两端的电压,当电压表示数时,此时电路中的电流
根据串联电路电压的特点,此时热敏电阻两端的电压
此时热敏电阻的阻值
由图像丙可知,当热敏电阻的阻值为30Ω时,对应的环境温度为30℃。
5.图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知:电源电压保持不变,定值电阻。某次测量时,只闭合开关,电流表示数为,再闭合开关,电流表示数为。求:
(1)电源电压;
(2)此时空气中的湿度;
(3)空气中的湿度为时,电阻消耗的电功率是多少?
【详解】(1)只闭合开关,单独接入电路,电流表测电路电流。则电源电压为
(2)再闭合开关,、并联,电流表测干路电流。根据并联电流规律,电流为
则阻值为
由图乙可知,此时空气中的湿度为60%。
(3)由图乙可知,空气中的湿度为时,电阻阻值为,则电阻消耗的电功率
6.图甲是小福设计的方向盘自动加热装置的简化电路图。电源电压恒为12V,为热敏电阻,其阻值随温度的变化图像如图乙。为用于方向盘加热的特殊电阻,闭合开关,当温度低于时,的阻值为,方向盘温度升高;当温度达到时,的阻值突变为,方向盘处于保温状态。求:
(1)当温度为0℃时,电路中的总阻值为___________Ω;
(2)当温度为30℃时,电压表的示数;
(3)在保温状态下工作5min,R0产生的热量。
【详解】(1)温度为0℃时热敏电阻的大小是;电路的总电阻
(2)根据图像知,温度为30℃时热敏电阻的大小,,所以此时电路的总电阻
电路中的电流
电压表的示数
(3)在保温状态下工作5min,R0产生的热量
押题猜想十五 力学综合应用
试题前瞻·能力先查
1.小南发现他家鱼缸中的鱼,在鱼鳍和鱼尾不动时,也能实现上浮和下沉,于是他买了一款“仿生鱼”(如图甲所示),研究鱼在鱼鳍和鱼尾不动时,上浮和下沉的原理。下面是他的实践过程,请帮助他完成下列内容:
【项目分解】
①研究仿生鱼的结构
②研究鱼在水中不动时也能实现上浮和下沉的原因
【项目实施】
(1)研究仿生鱼的结构
小南把仿生鱼拆卸后发现,仿生鱼的表面材质柔软,有弹性,内部有一个小型电机,可以给仿生鱼供电,控制鱼鳍和鱼尾摆动,当电机供电控制鱼鳍向后划水,可实现鱼在水中向前游动,是利用了______原理。仿生鱼内部还有一个可以自动充气和放气的类似于鱼腹中“鱼鳔”的装置。当向鱼腹充气时,仿生鱼的腹部就会变大,放气时仿生鱼腹部变小,此过程中鱼腹发生的是______(“弹性”或“非弹性”)形变;
(2)探究鱼在水中不动时也能实现上浮和下沉的原因
小南发现控制仿生鱼的鱼鳍和鱼尾不动时,只需控制自动充气装置,改变鱼的体积,就可以实现仿生鱼上浮和下沉。他猜想仿生鱼受到的浮力可能与其浸没的______(填“质量”或“体积”)有关,于是他设计如图乙所示实验。已知物块甲和乙为重力相同但体积不同的物体,乙和丙是体积相同密度不同的两种物质。为了验证自己的猜想是否正确,他应选择______两个物块进行实验。通过分析数据得出:鱼在水中不动时若想上浮,只需______(填“增大”或“减小”)鱼鳔的体积;
(3)小南通过图乙装置还想探究浮力与物体密度是否有关。通过分析②⑤、③⑥四次实验数据可知:物体在液体中受到的浮力与物体密度______(填“有”或“无”)关。
【项目拓展】
(4)随着科技的发展,潜水打捞技术日渐成熟,“潜水浮袋”(与鱼在水中改变体积类似,在水中打开后体积自动变大)越来越多地被人们应用于潜水打捞。如图丙所示为潜水员使用“潜水浮袋”打捞沉物的情景。该物体需要2800N的拉力才能被打捞上来,一个“潜水浮袋”充气后的体积约为,重力约为20N,水的密度为,至少需要______个“潜水浮袋”才能让沉物浮上水面。
【答案】(1) 力的作用是相互的 弹性
(2) 体积 甲、乙 增大
(3)无
(4)3
【详解】(1)[1]电机供电控制鱼鳍向后划水,给水一个向后的力,由于力的作用是相互的,水会给鱼一个向前的力,所以仿生鱼在水中向前游动,所以利用了力的作用是相互的原理。
[2]当向鱼腹充气时,仿生鱼的腹部就会变大,放气时腹部又恢复原状,说明仿生鱼会发生弹性形变。
(2)[1]由题意可知,仿生鱼在水中不动时,改变鱼的体积,就可以实现仿生鱼上浮和下沉,故猜想仿生鱼受到的浮力可能与排开液体的体积有关。
[2][3]为了验证自己的猜想是否正确,他需要选择两个体积不同而重力相同的物块进行实验,即甲、乙两个对比,当物体全部浸没时,即可改变排开液体的体积,所以比较②、⑤两次弹簧测力计的示数差和①、④两次弹簧测力计的示数差。 ②、⑤两次弹簧测力计的示数差为
①、④两次弹簧测力计的示数差为
通过计算发现两次浮力大小不同,所以可以得到浮力大小与排开液体的体积有关。 鱼在水中不动时若想上浮,需要增大浮力,故增大鱼鳔的体积来上浮。
(3)由②、⑤和③、⑥可知,两次弹簧测力计的示数差都是4N,密度不同,而物体排开液体的体积相同时,物体受到的浮力相同,故物体在液体中受到的浮力与物体密度无关。
(4)由题可知,该物体需要2800N的拉力才能被打捞上来,即物体受到的浮力
一个“潜水浮袋”充气后的体积约为0.1m3,水的密度为1.0×103kg/m3,所以一个“潜水浮袋”完全浸没所能产生的浮力为
每个可以产生的拉力为
所以所需要的个数为
故至少需要3个“潜水浮袋”才能让沉物浮上水面。
2.从千年都江堰到现代风电场,工程之力驱动时代前行,闪耀着华夏智慧与创新之光。都江堰水利工程通过巧妙的结构设计将岷江八成的泥沙排到外江,让更干净的水流入内江。同学们为解开“分沙之谜”开展了以下探究活动。
(1)【驱动问题】都江堰能自动分沙的奥秘在哪里?沙子沉底的原因是沙子的密度______(选填“大于”、“等于”或“小于”)水的密度;【收集证据】项目组通过观察都江堰的实拍俯视图,如图甲所示,猜想可能是河道的形状影响了分沙。于是他们用密度、体积与沙子近似的塑胶球代替沙子在两种河道模型中开展探究;
(2)如图乙和图丙所示,将数量相同的塑胶球分别倒入直流河道和弯曲河道模型中,观察水流带动小球移动情况,记录小球淤积在河底不同区域的个数。分析实验数据可知,直流河道______(选填“能”或“不能”)自动分沙,你的判断依据是______;
(3)【解释交流】同学们进一步查找资料得知,飞沙堰河道的剖面结构如图丁所示。在洪水期,当湍急的水流经过内江的弯道,冲刷凹岸(弯曲河道凹陷的一侧)后,底层的大量含沙水流冲向凸岸(弯曲河道凸出的一侧),泥沙在凸岸底部沉积,表层较清的水流则继续向前奔腾,循环往复,实现水沙分离。请问水沙分离和以下哪个现象的物理原理相同______。
A.排水管的U形弯头能隔绝下水道异味
B.刮台风时屋内窗帘向窗外飞
C.汽车转弯时乘客身体会倾斜
【答案】(1)大于
(2) 不能 小球淤积在河底不同区域的个数相近
(3)C
【详解】(1)沙子的密度大于水的密度,在水中沙子受到的重力大于浮力,故沙子沉底的原因是沙子的密度大于水的密度。
(2)[1][2]比较图乙和图丙可知,淤积在图乙河底不同区域的小球个数相近,淤积在图丙凹岸的小球个数明显少于凸岸的小球个数,故直流河道不能自动分沙,判断依据是小球淤积在河底不同区域的个数相近。
(3)泥沙在凸岸底部沉积,因为沙子具有惯性,并且沙子的惯性比水的惯性大。
A.排水管的U形弯头的原理是连通器,故A不符合题意;
B.刮台风时屋外气体流速大于屋内气体流速,屋外气压小于屋内气压,其原理是流体压强与流速的关系,故B不符合题意;
C.汽车转弯时乘客由于具有惯性身体会倾斜,故C符合题意。
故选C。
分析有理·押题有据
本考点为常考综合题,侧重力学知识的实际应用。
命题常以大型工程、科技设备为载体,例如深圳湾大桥的结构受力分析、无人机的升力与重力平衡、共享单车的摩擦力与压强分析,综合考查受力分析、压强、浮力、功和功率等知识点,侧重知识的迁移应用与实际问题解决能力,是区分度较高的题型。
终极猜想·精练通关
1.在2025年的春晚舞台上,机器人表演了一段名为《秧BOT》的舞蹈,将传统秧歌与现代科技相结合,展现了独特的韵味,如图所示。请完成下面小题。
(1)机器人站在舞台上静止时,它受到的重力和舞台对它的支持力是一对________(选填“平衡力“或“相互作用力”)。若机器人手上水平旋转的手绢到舞台表面的距离为1.8m,则手绢与其在舞台上的倒影的距离为________m;手绢在机器人的手中旋转向上时,手绢在舞台上的倒影的大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)机器人手中手绢的大小;
(2)机器人的脚底设计有特定的纹路和凹凸结构,这是通过增大接触面的________来增大摩擦,使其更加稳定,机器人丢手绢时,手绢离开机器人手后仍能继续向前运动,这是因为手绢具有________。若手绢运动过程中所受到的外力突然全部消失,手绢将________。
【答案】(1) 平衡力 3.6 等于
(2) 粗糙程度 惯性 做匀速直线运动
【详解】(1)[1]机器人站在舞台上静止时,处于平衡状态,它受到的重力和舞台对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,满足二力平衡的条件,所以是一对平衡力。
[2]平静的舞台表面相当于平面镜,根据平面镜成像特点,像与物到平面镜的距离相等。手绢到舞台表面的距离为1.8m,那么手绢的像到舞台表面的距离也为1.8m,所以手绢与其在舞台上的倒影的距离为
[3]由平面镜成像特点可知,像与物大小相等,所以手绢在舞台上的倒影的大小等于机器人手中手绢的大小。
(2)[1]机器人的脚底设计有特定的纹路和凹凸结构,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,使其更加稳定。
[2]手绢离开机器人手后仍能继续向前运动,这是因为手绢具有惯性,要保持原来的运动状态。
[3]根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。若手绢运动过程中所受到的外力突然全部消失,手绢将做匀速直线运动。
2.物理兴趣小组同学结合教材跨学科知识,制作了简易活塞式抽水机,装置说明:利用塑料圆筒、活塞、两个单向阀门A、B、进水管、出水管完成制作,阀门只能向上开启,向下闭合。并在制作和使用过程中展开实验探究,请结合所学知识完成下列问题:
(1)当向上提起活塞时,阀门______(选填“A”或“B”)关闭,阀门______(选填“A”或“B”)打开;此时圆筒内的气压______(选填“变大”、“变小”或“不变”),在______的作用下,水从入水口进入圆筒;
(2)小组同学发现,无论如何改进装置,抽水机都不能将水抽到高于10m的位置,请分析原因:______;
(3)若装置气密性较差则会出现抽不上水或者抽水高度很低的情况;请写出一条改进措施:______。
【答案】(1) B A 变小 大气压/大气压强
(2)活塞式抽水机利用大气压工作,1标准大气压大约只能支撑约10m高的水柱
(3)在活塞与圆筒内壁涂抹润滑油增强气密性
【详解】(1)[1][2][3][4]向上提起活塞时,活塞上方的压力向下压活塞上的阀门B,因此阀门B关闭;活塞下方空间体积增大,气压变小,小于外界大气压,外界大气压推开入水口处的阀门 A,水在大气压的作用下进入圆筒。
(2)活塞式抽水机依靠大气压将水压上来,标准大气压约,最多只能支撑水柱的高度约
因此无法将水抽到高于10m的位置。
(3)气密性差通常是活塞与筒壁贴合不严漏气,通过涂抹润滑油、更换贴合更紧密的活塞都可以增强气密性,解决漏气问题。
3.图甲中的木幔是我国古代的一种攻城车,作战时在B处用力下拉,可将A处的木板吊起作掩护,其简化图如图乙。若木板重1600N,阻力臂,,则阻力___________N,动力F1=___________N(忽略绳和AB杆自身重力),请在图乙中画出F2的示意图_________。
【答案】 1600 1400
【详解】[1]由图乙可知O为支点,BC为动力臂,阻力大小等于木板的重力,即。
[2]根据杠杆平衡条件可得,代入数据可得
解方程可得。
[3]阻力方向竖直向下,A为阻力作用点,的示意图如图所示:
4.小余和小组同学用一块边长10cm的正方体木块制作液体密度计。他们将木块缓慢放入水中如图甲所示,木块静止后,用记号笔在木块上标记水面位置O如图乙所示,O点对应密度,测量得到O点到木块底部距离为5cm(取10N/kg),求:
(1)木块静止时底部液体产生的压强;
(2)木块所受的重力;
(3)小组同学将木块缓慢放入未知液体中,木块静止后漂浮,同学观察到O点在液面下方。用记号笔标记新的液面位置A点,OA间的距离为1.25cm,则未知液体的密度是?
(4)理论上,该密度计可以测量的最小液体密度为________。
【答案】(1)500Pa
(2)5N
(3)
(4)
【详解】(1)已知木块浸入水深
则木块静止时底部液体产生的压强
(2)木块排开水的体积
木块受到的浮力
因木块漂浮,根据物体的浮沉条件可知,木块所受重力
(3)木块在未知液体中底部深度
木块排开未知液体体积
根据阿基米德原理可得,未知液体的密度
(4)木块受到的浮力等于重力,而重力不变时,浮力一定,液体的密度越小,浸入的深度越大,根据
可知,当木块恰好完全浸没时,液体密度最小,此时木块浸入密度最小的液体中的深度为浸入水中的深度的两倍,可得
故最小液体密度为
5.2023年12月22日凌晨,中开高速(中山段)二期工程的关键控制性节点工程上演了一次精彩的“空中芭蕾”——重达3.2万吨的跨广珠城际铁路转体桥成功转体。此次转体经历90分钟,安全平稳地实现了90度零误差“转体”后,修建时为不影响火车通行,该桥梁体先在顺铁路方向浇筑,浇筑完成后,再通过转体装置完美“转身“横跨铁路。
(1)跨铁高架桥为非对称转体,跨铁路侧转体箱梁长度大约是非跨铁路侧转体箱梁长度的2倍,其简化模型如图2甲所示,已知高架桥箱梁长AB=135m,宽41.3m,厚度忽略不计,桥墩高15m,高架桥箱梁在浇筑时需要在A、B两侧搭建支架,“转体”时撤除全部支架但需在A端施加1.6万吨的配重达到水平平衡才能转体。假设高架桥箱梁可视为质量分布均匀的长方体,求:
①将1.6万吨的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的A端至少做功___________J;
②高架桥箱梁的实际质量大约是_____________t。
(2)桥墩下的转体装置由如图2乙所示的上转盘和下转盘组成。上转盘上有两根钢索,每根钢索由一台牵引器通过传动装置牵引,已知上转盘的周长为360m,每台牵引器的功率90kW,牵引器牵引钢索的效率为60%,那么,完成转体,每台牵引器做功_________J,最终每根钢索拉动上转盘缓慢匀速转动时的牵引力________________N。
【答案】(1) 2.4×109J 32000t
(2) 4.86×108J 3.24×106N
【详解】(1)[1]配重的重力
G=mg=16000×103kg×10N/kg=1.6×108N
由题意和图示可知将配重举起的高度为h=15m,将1.6万吨的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的A端做的功
W=Gh=1.6×108N×15m=2.4×109J
[2]设箱梁的重力为G0,箱梁重心O离支点C点的距离为L2,如图:
因为跨铁路侧转体箱梁长度大约是非跨铁路侧转体箱梁长度的2倍,所以
则
由杠杆平衡条件得G×L1=G0×L2,所以高架桥箱梁的实际重力为
则高架桥箱梁的实际质量为
(2)[1]转盘转动的时间为
t=90min=90×60s=5400s
已知周长C=360m,则上转盘转动90°,钢索移动距离
每台牵引器做的总功
W总=Pt=90×103W×5400s=4.86×108J
[2]由可得,有用功
由可得,牵引力
押题猜想十六 电学综合应用
试题前瞻·能力先查
1.中国灯具产量占全球65%,智能灯具广受青睐。由此小明开展“制作调节精度高的调光台灯”的跨学科实践活动。器材有:新干电池2节、小灯泡(2.5V,0.3A)、铅笔芯、夹子A、开关、导线、电压表。
(1)小明组装了如图甲的电路,闭合开关,当夹子A从最左端移动到右端的过程中,小明发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换阻值更_________(选填“大”或“小”)的铅笔芯来做实验,现有2根长度分别为5cm、10cm,阻值均为20Ω的铅笔芯,为了调节精度更高,应选择长度为_________cm的铅笔芯进行更换
(2)更换铅笔芯后,为了防止移动夹子A的过程中将灯泡烧毁,小明将电压表的一端连接在铅笔芯的右端,一端与夹子A相连,调节夹子A的位置,当电压表的示数为_________V时,在铅笔芯上标记此时夹子A的位置,夹子A向右调节不能超过此位置。实验中发现夹子A置于靠近铅笔芯左端位置时,灯泡不会发光。由此小明认为图甲的电路不需要开关。请你对这个观点进行评价:_____________。
(3)电路设计完成后,小明通过AI初步生成如图乙所示的台灯结构图,小明认为结构图存在缺陷,还需要继续优化,请你帮助小明写一段优化台灯结构图的提示词:___________________。
【答案】(1) 大 10
(2) 0.5 虽然夹子A在最左端时铅笔芯接入阻值最大,电流最小,灯泡不发光,但开关可以在不使用台灯时彻底切断电路,避免电路长期通电消耗电能,也能防止电路出现故障时引发安全问题,所以小明的观点是错误的。
(3)在台灯的底座增加配重块,提升结构稳定性
【详解】(1)[1]夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,说明电流的变化比较小,则电阻变化较小,故应选用电阻较大的铅笔芯来实验。
[2]移动相同距离时,电阻变化越小调节精度越高。两根铅笔芯的阻值一样,所以移动相同的距离,10cm的铅笔芯电阻变化越小,所以精度越高。
(2)[1]由图甲可知,小灯泡和铅笔芯串联,当灯泡正常发光时,铅笔芯两端的电压,即电压表的示数为
在铅笔芯上标记此时夹子A的位置,此时夹子A向右调节不能超过此位置。
[2]见答案。
(3)AI生成的台灯底座太小,容易倾倒,所以可以在台灯的底座增加配重块,提升结构稳定性。
2.“手机原理大揭秘”调研活动:如今,手机的“智能化”为人们带来了极大的便利,它的原理你知道多少?请和九年级(1)班的同学进行以下的手机原理调研活动。
(1)指纹解锁技术。如图甲,只需手指轻轻触碰感应区即可解锁手机,感应区相当于手机电路中的________;
(2)超级快充技术。某国产手机宣传具备88W有线超级快充技术,“快”主要是提高充电适配器的______来实现的;
(3)电阻触摸屏。早期的智能手机使用的是电阻式触摸屏,其简化的原理图如图乙。触摸屏相当于一根电阻丝,当手指在P点施加一定的压力时,将电阻丝分成阻值为、的两部分,传感器读回、两端的电压并转化成电信号,从而确定触摸点的位置。电源电压保持不变,当触摸点向左移动时,的阻值______,通过的电流_____(均选“变大”、“变小”或“不变”);
(4)快速散热。长时间使用会导致手机温度过高,因此手机的散热零件应选用导热快、比热容___(选“大”或“小”)的材料。
(5)手机充电时,电池会发热,过热会导致爆炸甚至火灾,请你对手机安全充电给出合理的建议_____________________。
【答案】(1)开关
(2)电功率
(3) 变大 不变
(4)大
(5)手机充电后及时拔下充电器
【详解】(1)指纹解锁的感应区相当于手机电路中的开关,因为它可以控制电路的通断,实现解锁功能。
(2)某国产手机宣传具备88W有线超级快充技术,说明要实现“超级快充”,需要提高充电功率来实现。
(3)[1]当触摸点向左移动时,的接入长度增加,材料和横截面积不变,所以的阻值变大。
[2]电路中和串联,电源电压保持不变,总电阻不变,由可知,电路中的电流不变。
(4)散热零件应选用导热快、比热容大的材料,因为比热容大的物质在质量相同,升高相同温度时吸收的热量多,能更好地散热。
(5)手机充电的建议:手机充电后及时拔下充电器;手机充电时远离被子等易燃易爆物品;避免在充电时长时间使用手机;使用原装充电器等。
分析有理·押题有据
本考点为常考综合题,侧重电学知识的实际应用。
命题常以智能家居、新能源设备、本地科技场景为载体,例如智能照明电路、5G 基站供电系统、电动汽车充电控制电路,综合考查电路设计、欧姆定律、电功率、安全用电等知识点,侧重知识的综合应用与问题分析能力,是区分度较高的题型。
终极猜想·精练通关
1.近年来深圳电动自行车数量急剧增加,电动自行车因具有快捷、经济和环保等优点深受大家喜爱,但同时也带来了严重的安全问题。因此,小明进行了“安全骑行电动自行车”的研究性学习。
(1)骑行电动自行车时不要闯红灯。深圳部分路口有会说话的交通警示器,它在红灯时会语音播报提示“红灯,请勿通行”。这说明声音能传递 ___________;
(2)骑车时看手机、走神、酒驾等存在很大的安全隐患。若某人骑车以18km/h的速度匀速行驶,看一眼手机用时2s,相当于在无人驾驶状态下行驶了 ___________m;
(3)超速行驶的电动自行车极易发生交通事故。小明为电动车设计了一个简单的超速报警电路,如图甲所示,它由“传感电路”、“执行电路”组成。传感电路电源电压为12V,R是电阻箱,RP为可变电阻,图乙是RP的阻值与车速关系的图像,若通过电磁铁电流必须等于或大于1.2A时,才能启动报警,小明设定速度为30km/h时红灯亮,执行报警,则电阻箱的阻值至少应调到 ___________Ω;为了提高骑行安全,需要速度更小时就能启动报警,可采取的方法是 ___________。
【答案】(1)信息
(2)10
(3) 4 减小电阻箱阻值
【详解】(1 )声音既能传递信息,又能传递能量,语音播报提示“红灯,请勿通行”,这说明声音能传递信息。
(2 )相当于在无人驾驶状态下行驶的距离
(3 )[1][2]由图丙可知,当速度为30km/h时,可变电阻为,由图乙可知,传感电路是串联电路,当通过电磁铁电流达到1.2A时,报警启动,由欧姆定律可得传感电路的总电阻
所以电阻箱的阻值
由图丙可知,速度越小,电阻值越大,根据串联电路电阻特点,总电阻不变,因此需要减小电阻箱阻值。
2.2025年央视春晚的舞台上,舞蹈《秧BOT》大放异彩,16个机器人“福兮”身穿花坎肩,手持手绢,以整齐划一的秧歌舞步赢得了观众的喝彩(如下图)。结合所学知识,某学习小组开展了“机器人研究”实践活动。下表是机器人“福兮”的一些参数。
电池工作电压
60V
电池容量
15A·h
报警电流
10mA
额定功率
500W
单脚脚底面积
300cm2
总质量
45kg
(一)研究项目一:机器人感知系统
为了实现智能感知和精确动作控制,人形机器人包含视觉、听觉、触觉、力觉、温度、距离、平衡觉共七大感知系统。
(1)机器人的测温系统是通过接收物体表面辐射出来的_____来测温的(选填“红外线”或“紫外线”);
(2)机器人进行图像处理的芯片以及温度感知系统中的热敏元件都是由_____材料制成的(选填“导体”“绝缘体”或“半导体”);
(3)视觉感知系统应用了3D激光。3D激光遇到障碍物后,在障碍物表面发生_____(选填“反射”或“折射”),激光_____(选填“属于”或“不属于”)电磁波。
(二)研究项目二:机器人运动系统
(4)从稳定性的角度解释为什么机器人呈半屈膝状态:_____;
(5)电动机是机器人各关节的核心动力装置,下列图中能说明其工作原理的是_____。不同关节的电动机之间是_____联连接(选填“串”或“并”);
(6)已知“福兮”表演时的平均功率为500W,不计能量损失,可以持续表演_____min。
(三)研究项目三:机器人保护系统
为了避免机器人在执行搬运任务时因所受压力过大而损伤,设计了如图甲所示的负重过载保护电路,图中电源电压为,为压敏电阻,其阻值随机器人所受压力变化的图像如图乙所示。当报警器(电阻不计)通过的电流超过报警电流时就会报警,并放弃执行搬运任务,从而避免机器人受损伤。
(7)闭合开关,当机器人的负重增大时,压敏电阻两端的电压将_____(选填“变大”“变小”或“不变”);
(8)闭合开关,当机器人的负重为200N时就会报警,则滑动变阻器接入电路的电阻是__________Ω。若滑动变阻器的滑片不动,当机器人的负重为100N时,电路中的电流是_____;
(9)机器人长时间工作后,为了减轻其最大负重,图甲的电路可以做哪些改变?请任写一点:_____。
【答案】(1)红外线
(2)半导体
(3) 反射 属于
(4)降低了重心
(5) B 并
(6)108
(7)变小
(8) 400 9
(9)将滑动变阻器的阻值适当向a端滑动
【详解】(1)红外线有热效应,一切物体都在向外辐射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线越强。红外测温系统就是利用这一性质制成的,通过被动吸收目标的辐射能量,从而测量出物体的温度数值。
(2)导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体。很多半导体具有特殊的电学性能。机器人进行图像处理的芯片以及温度感知系统中的热敏元件都是由半导体材料制成的。
(3)[1]人眼能够看到物体是因为光在物体粗糙不平的表面发生漫反射,向各个方向的反射光线进入眼睛被感知。与此类似,3D激光遇到障碍物后,在障碍物表面发生反射,反射光线再被机器人的视觉感知系统感知。
[2]光是一种电磁波,激光也属于电磁波。
(4)采用半屈膝状态行走方式的机器人重心更低, 还可以有效降低与地面接触的那条腿的弯曲程度,在面临晃动的情况下,这种行走方式能防止侧翻,更好地维持身体的稳定性。
(5)[1]A.图为探究电磁感应现象,利用这一原理可制成发电机,故A不符合题意;
B.图为探究通电导体在磁场中受力的作用,利用这一原理可制成电动机,故B符合题意。
故选B。
[2]机器人不同关节的电动机是相互独立工作的,因此这些电动机之间是并联关系。
(6)由机器人“福兮”的参数表,所用电池的电能为
以500W的平均表演功率,不计能量损失,可以持续表演时间为
(7)根据图乙中图像,当机器人的负重增大时,压力增大,压敏电阻的电阻减小。由图甲电路知,压敏电阻与报警器组成串联电路,根据串联电路的电压知识,压敏电阻的电阻减小时,其两端的电压将变小。
(8)[1]当机器人的负重为200N时,由图乙中图像读出,压敏电阻的阻值为
报警器的报警电流为,当电路电流为报警值时,电路中的总电阻为
因报警器的电阻不计,根据串联电路的知识,滑动变阻器接入电路的电阻为
[2]由图乙中图像知,压敏电阻的电阻与所受压力成一次函数关系,设
代入(10N,145Ω)和(200N,50Ω)解得,,即
当机器人的负重即时,压敏电阻的电阻
根据串联电路的知识,电路中总电阻为
根据欧姆定律,电路中的电流为
(9)因报警器的报警电流不变,则当电流为报警值时,电路总电阻不变;要使机器人最大负重减轻,即压力减小,则压敏电阻增大,应该使滑动变阻器接入电路的电阻减小,则应将滑动变阻器的滑片P适当移向a端滑动。
3.近几年城市进行老小区改造,不少多层楼房安装了电梯。出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中,当电梯没有超载时,电动机正常工作;当电梯超载时,电铃发出报警铃声,电动机不工作。在控制电路中,已知电源电压,保护电阻,电磁铁线圈的阻值为,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力大小变化如图乙所示,电梯底架自重忽略不计。
(1)超载自动报警系统中的电磁铁利用了___________原理,控制电路中,当乘客增多时,电磁铁的磁性___________(选填“增大”或“减小”);
(2)工作电路中,电铃应该在触点___________(选填“A”或“B”)所在支路;电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,电铃发出警报声,此时电磁铁上端为___________极;
(3)当若电磁铁线圈电流达到时,衔铁刚好被吸住,电铃发出警报声。请你设定该电梯最多乘坐几人___________;(以每人计算,且取)
(4)综合考虑安全和居民乘坐情况,现需提高电梯的限载,可以在控制电路中换用阻值更___________(选填“大”或“小”)一些的保护电阻。
【答案】(1) 电流的磁效应 增大
(2) B S
(3)12
(4)大
【详解】(1)[1]电磁铁利用了电流的磁效应原理(通电导体周围存在磁场)。
[2]当乘客增多时,压力增大,由图乙可知压敏电阻的阻值减小,控制电路总电阻减小,电源电压不变,根据,电路电流增大,因此电磁铁的磁性增大。
(2)[1]超载时电铃工作、电动机不工作,说明电铃在触点B所在支路(超载时衔铁吸下,触点与B接通)。
[2]根据安培定则(右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向N极),控制电路中电流从电磁铁下端流入、上端流出,因此电磁铁上端为S(南)极。
(3)当电流时,
控制电路总电阻
已知、线圈电阻
则压敏电阻阻值
由图乙可知,当时,对应的压力
每人重力
最多乘坐人数
(4)提高限载即增大压力,由图乙可知,压力增大时阻值减小。为保持控制电路电流仍为20mA(衔铁吸合的临界电流),根据,总电阻需不变,因此应换用阻值更大的保护电阻。
4.广东大亚湾核电站是我国第一座大型的商用核电站,位于深圳市大鹏新区大鹏半岛。核电站在保证输送功率不变的情况下,远距离送电采取高压送电的方式来实施,核电站的发电输出电功率为W,用10千伏的高压进行输电。图1是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。
(1)核电站是利用核________(裂变/聚变)反应释放的能量;
(2)关于远距离输电,下列表述正确的是________(选填“A”、“B”、“C”或“D”);
A.提高输电电压会增大输电电流,从而增大输电损失
B.提高输电电压可以减小输电线电阻,从而减小输电损失
C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
D.若能研制出常温下的超导体,用它制作远距离输电导线,将不需要高压输电方式
(3)核电站高压输电时的输电电流为________A,在输送功率不变时,若改用1000千伏的电压输电,则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为________;
(4)远距离输电时某处发生了短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图 2 所示的电路进行测量,已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为 R,电压表示数为 U,电流表示数为 I,则短路位置到甲地的距离为________________千米;(用已知物理量的符号表示)
(5)某户居民标有“220V 40W”的灯泡正常发光时电阻为________Ω,在用电高峰期时灯泡比平时暗的原因是_________;
(6)若经过降压变压器后供电设备输出电压恒为 220V,通过总电阻为 0.2Ω的输电线给居民楼内用户供电,当居民楼内所有用电器消耗总功率为21.78kW时,不考虑灯泡电阻变化,“220V 40W”灯泡实际功率为________W。
【答案】(1)裂变
(2)D
(3) 2000
(4)
(5) 1210 见解析
(6)32.4
【详解】(1)核电站是利用可控的链式反应,即核裂变反应释放的能量,而太阳能是利用核聚变释放的能量。
(2)AB.在输送功率不变时,提高输电电压,输电线的电流变小,在输电线电阻不变时,输电线上损失的功率越小,而提高输电电压,对输电线的电阻无影响,故AB错误;
C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电线的电流越大,在输电线电阻不变时,输电线上损失的功率越大,输电过程中的电能损失越大,故C错误;
D.若能研制出常温下的超导体,用它制作远距离输电导线,导线没有电阻,输电过程中的电能没有损失,就不需要高压输电,故D正确。
故选D。
(3)[1]核电站高压输电时的输电电流
[2]改用1000千伏的电压输电,输电的电流
此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比
(4)由电路图可知,电压表测导线两端的电压,电流表测电路中的电流,由可得,电路中的总电阻为,因每条输电线每千米的电阻为R,所以,导线的总长度为
因导线是双股的,所以,短路位置离甲地的距离为
(5)[1]灯泡正常发光时的电阻
[2]用电高峰期,用电器变多,支路变多,干路中的电流变大;用电器与输电线是串联的,输电导线也有电阻,当其电流变大时,其分得的电压就变大,又知电源电压220V不变,用电器两端的电压就变小了。用电器两端的实际电压就变小;由可知白炽灯的实际功率比正常减小。
(6)设居民楼内所有用电器两端的电压为U实,导线两端的电压为220V-U实。由P=UI得,所有用电器的总电流
输电线中的总电流
则有
解得,U实=198V。不考虑灯泡电阻的变化,灯泡的实际功率
5.综合实践活动——设计蔬菜温室。
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜,同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室,要求温度控制在20~30℃之间。
【设计与实施】
任务一:设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构,体积为80m3。由立柱和横梁支撑,墙体四周装有保温层,查阅资料获知,立柱的承重比γ指立柱能承受的最大重力与自重的比值,能反映承重效率,立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一,为研究它们之间的关系,利用塑料立柱模型进行实验,发现在其他条件均相同时,横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是:γ三<γ四<γ五<γ六。
任务二:设计温控系统。温控系统原理如图甲,控制电路的电源电压为6V,电阻箱的阻值调为90,热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时,衔铁被吸下;当电流降低到25mA时,衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝的电阻为22,浴霸灯L标有“220V 275W”字样。
(1)关于设计蔬菜温室的实践活动,下列说法不正确的是_________。
A.屋顶选用黑色玻璃不利于蔬菜生长
B.墙体选用隔热性能好的材料
C.浴霸灯L能使温度下降得平缓些
D.图甲中通电线圈上端是S极
(2)在冬天,当室外温度较低时,温室玻璃顶内侧会出现小水珠,这是一种__________(填物态变化名称)现象,可对蔬菜起到__________的作用。
(3)由模型实验可知,搭建温室选用__________(选填“三角”“方”或“圆”)形立柱的承重比大;已知模型的承重比为,质量为,受力面积为,则其上表面所能承受的最大压强__________。
(4)电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃,则空气吸收的热量为___________J,电热丝对温室的加热效率为__________%(结果保留一位小数);电磁铁线圈的电阻忽略不计,电热丝刚停止工作时,室温为__________℃。[空气密度取1.25,空气比热容取1.0×103J/(kg·℃)]
【交流与评价】
(5)根据评价表中的指标对任务二进行评价,在符合实际情况的对应栏打“√”。
评价维度
自动控制室温
在20~30℃范围内波动
平缓降温
能
否
(6)进一步给出优化建议:__________。
【答案】(1)D
(2) 液化 保温/防冻/放热等答案合理即可
(3) 圆
(4) 83.3 20
(5)
评价维度
自动控制室温
在20~30℃范围内波动
平缓降温
能
√
√
否
√
(6)将调为130
【详解】(1)A.黑色玻璃透光差(不利光合)、吸热多(室内温高),不利于蔬菜生长,故A正确,不符合题意;
B.了使蔬菜温室室内的温度控制在一定的范围内,应尽量减少蔬菜温室内外之间的热传递,因此墙体应选用隔热性能好的材料,故B正确,不符合题意;
C.由图甲可知,当衔铁被吸下时,电热丝停止工作,浴霸灯工作,此时浴霸灯可以向蔬菜温室内提供适量的热量,从而使得降温能平缓些,故C正确,不符合题意;
D.由图甲可知,电流从通电线圈上端流入,下端流出,由安培定则可知,通电线圈上端是N极,故D错误,符合题意。
故选D。
(2)[1][2]当室外温度较低时,室内温度较高的水蒸气遇到冷玻璃时会发生液化,液化过程要放出热量,对蔬菜起保温作用。
(3)[1]由发现在其他条件均相同时,横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是:γ三<γ四<γ五<γ六,即模型横截面的边数越多承重比越大,圆形可以看作是由无数条边构成的多边形,因此由模型实验可知,搭建温室选用圆形立柱的承重比大。
[2]由立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值可知,承重比,因此承重比为γ,质量为m的模型能承受的最大质量,模型上表面所能承受的最大压力
则模型上表面所能承受的最大压强
(4)[1]温室内空气的质量
空气吸收的热量为
[2]电热丝通电5min消耗的电能
电热丝对温室的加热效率为
[3]由题意知道,当控制电路中的电流达到30mA时,衔铁被吸下,此时电热丝刚停止工作,由欧姆定律可知,此时控制电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点知道,此时热敏电阻的阻值
由图乙知道,此时的室温为20℃。
(5)任务要求:自动控温(电路实现);由题意知道,当控制电路中的电流达到30mA时,衔铁被吸下,此时电热丝刚停止工作,当电流降低到25mA时,衔铁被弹回,此时电热丝开始工作,说明蔬菜温室能自动控制室温升降,电热丝刚停止工作时,浴霸灯工作,使得降温较平缓。当电流降低到25mA时,衔铁被弹回,此时电热丝开始工作,由欧姆定律知道,此时控制电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点知道,此时热敏电阻的阻值
由图乙知道,此时的室温约为13℃,即温度控制在13~20℃之间,所以不能将温度控制在20~30℃之间;浴霸灯加热辅助,能平缓降温。
(6)由图乙知,要将温度控制在20~30℃之间,的阻值最小为70Ω,由串联电路的电阻特点知道,此时电阻箱的阻值为
故应把电阻箱的阻值调为130Ω。
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2026年中考物理终极押题猜想(深圳专用)
考情为骨 密押为翼
主题一 物理与传统文化
押题猜想一 声现象及其辨析 2
押题猜想二 物态变化辨析 5
押题猜想三 光现象及其辨析 8
主题二 物理与日常生活
押题猜想四 运动和力 12
押题猜想五 分子的热运动 16
押题猜想六 压强与浮力的应用 19
主题三 物理与科技创新
押题猜想七 作图(杠杆与电路设计分析) 23
押题猜想八 机械能及其转化 29
押题猜想九 电与磁及应用 34
押题猜想十 信息与能源 39
主题四 物理探究与实践
押题猜想十一 探究浮力大小影响因素实验 42
押题猜想十二 探究电流与电压、电阻实验 50
主题五 物理应用
押题猜想十三 力学(压强、浮力、功、机械效率等)综合计算 57
押题猜想十四 电学(欧姆定律、焦耳定律、电功率等)综合计算 61
押题猜想十五 力学综合应用 67
押题猜想十六 电学综合应用 71
主题一 物理与传统文化
押题猜想一 声现象及其辨析
试题前瞻·能力先查
1.古诗词是中华传统文化的瑰宝之一,它不仅文字优美,还蕴含着许多物理知识。下列诗句中有关声现象的分析正确的是( )
A.“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”“蝉噪”和“鸟鸣”是通过声音的音调来分辨的
B.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”指的是声音的音色高
C.“忽闻水上琵琶声”其中“琵琶声”是通过水传播的
D.“夜半钟声到客船”中的“钟声”是根据音色辨别的
2.古代夜间以“更”计时,一夜分为五更。更夫巡夜时敲击梆子,发出“笃、笃、笃”的声响;五更时分,雄鸡报晓,声声啼鸣,预示着新的一天的到来。关于这些声音,下列说法正确的是( )
A.梆子发出的声音是由梆子振动产生的
B.“雄鸡报晓”说明声音可以传递能量
C.更夫用力敲击梆子时,声音的音调变高
D.人们根据声音的音调分辨出是鸡鸣还是梆子声
3.2025年端午假期,深圳少年小明开启了一场融合传统民俗与现代科技的端午探索之旅。在大沙河河畔,小明目睹了2025年大沙河国际龙舟邀请赛的盛况,选手们挥桨竞渡激起层层浪花,相关的物理学原理在此生动展现。赛龙舟时锣鼓声震耳欲聋,下列说法正确的是( )
A.锣鼓声震耳欲聋,说明锣鼓声的音调高
B.现场观众通过音色来辨别锣鼓声
C.停止敲鼓,鼓声也立即消失
D.热闹的锣鼓声不可能成为噪声
分析有理·押题有据
本考点常以传统文化场景为载体考查声现象基础知识点,属于常考基础题。
命题常结合古诗词、传统乐器、古代声学应用等情境,例如诗句中 “姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船” 涉及的声音传播,编钟、古筝等乐器的音调、音色辨析,古代建筑中的声学应用(如回音壁)。核心考查声音的产生与传播条件、音调/响度/音色的区分、声的利用,侧重将物理知识与传统文化结合,难度较低,需能从传统文化情境中提取物理信息并辨析知识点。
终极猜想·精练通关
1.明朝文震亨所著《长物志》记载:“以河南郑州所造古郭公砖,上有方胜及象眼花者,以作琴台,取其中空发响。”使用内部中空的古郭公砖,可以使琴声更响亮。如图所示,下列说法正确的是( )
A.演奏时停止拨动琴弦,声音会存续一段时间,说明声音的产生不需要振动
B.琴台主要改变了古琴的音调
C.琴台利用了声音的反射,反射后的琴音和原声叠加,效果更好
D.“江上调玉琴,一弦一清心”,说明声音可以传递能量
2.图甲是贾湖骨笛,出土于中国河南省漯河市舞阳县贾湖遗址,用鹤类尺骨制成,距今7800至9000年。骨笛管开七孔,它能吹奏出完备的“宫、商、角、徵、羽”五声音阶,发出“角”音和“羽”音时测得其对应的频率信息如图乙所示、波形图如图丙、丁所示。据此信息可推断( )
A.“角”音与“羽”音的音色一定不同
B.“角”音比“羽”音音调更高
C.丙图是“角”音的声波图
D.两次发声响度相同
3.箜(kōng hóu),是中国古代传统弹弦乐器,历史悠久、源远流长。李贺有诗云:“江娥啼竹素女愁,李凭中国弹箜篌”。如图为演奏者弹奏箜篌的场景,以下说法正确的是( )
A.弹奏箜的声音在空气中传播速度约为
B.弹奏不同的弦,发出声音的响度不同
C.箜篌声一定为乐声
D.听到美妙的歌声,联想起唐风宋韵,说明声音可以传递信息
4.唐代诗人王维的《鹿柴》中有诗句:“空山不见人,但闻人语响。”结合初中物理声学知识,以下说法正确的是( )
A.人语响指的是声音的音调高
B.诗句说明声音的传播不需要介质
C.诗句说明声音可以在空气中传播
D.在山谷中听到人语声响是因为山谷中声音的传播速度更快
5.关于声音的说法正确的是( )
A.“牧童骑黄牛,歌声振林樾”中,歌声是由牧童的声带振动产生的
B.古有“钟鸣鼎食”,用大小不同的力敲击编钟同一位置,是为改变声音的音调
C.“意欲捕鸣蝉,忽然闭口立”中,蝉鸣声能传到牧童耳中,说明声音只能在固体中传播
D.用骨笛能吹奏出完备的“宫、商、角、徵、羽”五声音阶,它们的音色一定不同
6.下列对四大名著中相关现象的解释正确的是( )
A.《西游记》:“悬丝诊脉”说明空气可以传声
B.《水浒传》:铁笛仙马麟吹笛子时发出的笛声,是由笛子振动产生的
C.《三国演义》:士兵用力擂鼓,声音传的很远,是因为声音的响度大
D.《红楼梦》:仅凭笑声就判断出来人是王熙凤,利用了声音音调的不同
7.《诗经·关雎》中“参差荇菜”一句,以“参差”形容水草长短不齐。如图所示,我国传统管乐器排箫因竹管长短不一,雅称“参差”。下列有关排箫的说法正确的是( )
A.排箫发出的乐音不可能是噪声 B.吹竹管时,竹管越短,音调越高
C.竹管“参差”是为了改变声音的音色 D.吹竹管时,发出的声音是竹管振动产生的
8.“留连戏蝶时时舞,自在娇莺恰恰啼”是唐代诗人杜甫的《江畔独步寻花七绝句》的一句诗词,杜甫能看到蝴蝶飞舞却听不到蝴蝶飞行的声音,杜甫能通过清脆的声音知道是“娇莺”发出的,这是由于( )
A.蝴蝶的翅膀振动太慢,它对人来说是次声波,所以人耳听不到
B.蝴蝶的翅膀振动的幅度太小,所以响度小,人耳听不到
C.“娇莺恰恰啼”是由于“娇莺”清脆的声音可以不通过介质也能被人听见
D.杜甫是根据“娇莺恰恰啼”所发出的声音的音调来辨别出这是“娇莺”啼声的
9.《古今注》中记载:大章车,亦曰记里车。如图所示,车上为二层,皆有木人,行一里,下层击鼓。行十里,上层击镯(注:镯,古代的乐器)。下面有关声现象的说法中正确的是( )
A.鼓和镯发出的声音不是由物体振动产生的
B.人们能分辨出鼓和镯的声音是因为它们发出声音的响度不同
C.人们听到的鼓声和镯声主要是通过空气传入人耳的
D.人们根据听到的声音能确定车行驶的距离,说明声音可以传递能量
10.古诗“留连戏蝶时时舞,自在娇莺恰恰啼。”描绘了春天的景象;蝴蝶飞行时翅膀每分钟振动300次,则蝴蝶振翅发声的频率是______,该声属于次声波,因此人们听不到;人们是根据声音的______(选填“音调”或“音色”)来辨别黄莺啼声的。
11.如图描绘了古诗《所见》中的田园意境。“牧童骑黄牛,歌声振林樾”中,若以黄牛为参照物,牧童是___________的。“意欲捕鸣蝉,忽然闭口立”中,牧童能识别出蝉的声音,主要是依据了声音的________(选填“响度”或“音色”)。
押题猜想二 物态变化辨析
试题前瞻·能力先查
1.在二十四节气的流转中,倒计时从“雨水”开始,到“立春”落定,它是中华民族智慧的结晶。下列有关节气的谚语分析正确的是( )
A.“霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象,凝华放热
B.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是凝固现象,凝固吸热
C.“白露种高山,寒露种河边”,露的形成是汽化现象,汽化吸热
D.“伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是汽化现象,汽化放热
2.古诗词是中华文化的瑰宝,许多古诗词中都蕴含着丰富的物理知识。例如《诗经·蒹葭》中有“蒹葭苍苍,白露为霜”,诗句中描写的露和霜都是夜间气温降低时,空气中的水蒸气遇冷形成的。下列关于露和霜的形成判断正确的是( )
A.霜是由露珠凝固形成的 B.露和霜都是液化现象
C.露是液化现象、霜是凝华现象 D.露是凝华现象、霜是液化现象
3.东汉王充的《论衡》一书中记载有:“云雾,雨之征也,夏则为露,冬则为霜,温则为雨,寒则为雪,雨露冻凝者,皆由地发,非从天降”。下列说法正确的是( )
A.雾的形成是液化现象,需要放热 B.露的形成是熔化现象,需要吸热
C.霜的形成是升华现象,需要放热 D.雪的形成是凝华现象,需要吸热
分析有理·押题有据
本考点常结合传统工艺、节气文化考查物态变化,属于常考基础题。
命题常以古代制冰、炼丹、陶瓷烧制、节气现象(如白露、霜降)为情境,分析熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华六种变化的吸放热规律。例如 “凿冰取水” 涉及的凝固与熔化,“露似珍珠月似弓” 涉及的液化,侧重现象辨析与传统文化场景的结合,极少涉及复杂计算,属于基础送分题型。
终极猜想·精练通关
1.《齐民要术》中记载了醋的制作工艺,其中蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序。如图所示是将大豆进行蒸煮的过程,大豆蒸煮过程中可以看到“白气”,形成“白气”的物态变化是( )
A.液化 B.汽化 C.升华 D.凝华
2.中华优秀传统文化博大精深,处处蕴含着古人的智慧和情怀。下列对古诗词中涉及的物理现象解释正确的是( )
A.“晓雾涨前路,戎戎沾客衣。”——雾的形成是汽化吸热
B.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。”——冰的形成是凝固吸热
C.“床前明月光,疑是地上霜。”——霜的形成是凝固放热
D.“晓分露水洗明月,夜扫云洲拾落星。”——露的形成是液化放热
3.“二十四节气”是中国人民通过观察太阳周年运动而形成的时间体系,已被列入人类非物质文化遗产。对下列节气涉及到的物态变化,对应分析正确的是( )
A.露是凝固现象 B.霜是凝华现象
C.雪是液化现象 D.雨是升华现象
4.中华文化博大精深、源远流长,下面的古诗词中所描述的物态变化属于熔化现象的是( )
A.可怜九月初三夜,露似真珠月似弓
B.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠
C.风解池冰蝉翅薄,庭树枝枯笼翠萼
D.燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台
5.下列古诗中有关物态变化的分析,正确的是( )
A.“晚来天欲雪,能饮一杯无”中雪的形成是凝华现象,需要放热
B.“众鸟高飞尽,孤云独去闲”中云的形成是升华现象,需要吸热
C.“鸡声茅店月,人迹板桥霜”中霜的形成是凝华现象,需要吸热
D.“沾衣欲湿杏花雨,吹面不寒杨柳风”中雨的形成是液化现象,需要吸热
6.据古文献记载,轩辕帝发明了甑(烹饪用的器皿)。1976年,考古学家首次发现青铜汽柱甑形器。如图所示,下方锅内的水已沸腾,水蒸气从空心气柱上方的小孔喷出接触食物,水蒸气发生的物态变化及吸放热情况是( )
A.液化 吸热 B.液化 放热 C.凝华 吸热 D.凝华 放热
7.古诗词是中华优秀传统文化中的一块瑰宝,有着极其丰富的内涵,深受诗人的喜爱。如“晨起开门雪满山”、“桂魄初生秋露微”、“羌管悠悠霜满地”、“夏如冰鉴雾消零”分别描写到“雪”、“露”、“霜”、“雾”。下列说法正确的是( )
A.雪是凝固形成的,需要放热 B.露是液化形成的,需要吸热
C.霜是凝华形成的,需要放热 D.雾是汽化形成的,需要吸热
8.《淮南子》完整记载的“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。下列分析正确的是( )
A.立春:“春风送暖,冰雪消融”,冰雪消融是熔化,需要吸热
B.小暑:“蒸炊煮蒸暑气盛”,地上的积水变干是液化,需要放热
C.霜降:“气肃而凝,露结为霜”,霜的形成是汽化,需要放热
D.大寒:“天寒地冻,滴水成冰”,水结冰时温度不变,不断吸热
9.优秀诗词是我国文化的瑰宝之一。许多诗句中,涉及到物态变化,下列分析正确的是( )
A.“冰开得暖光”——冰化成水是升华现象,其过程需要吸热
B.“夕露沾我衣”——露的形成是汽化现象,其过程需要吸热
C.“独钓寒江雪”——雪的形成是凝固现象,其过程需要放热
D.“疑是地上霜”——霜的形成是凝华现象,其过程需要放热
10.如图所示,湖北随州出土的战国曾侯乙尊盘,精密绝伦,采用失蜡法铸造而成。失蜡法又称熔模法,是一种精密铸造工艺,其大致流程如下:先用蜂蜡制作与目标器物完全相同的模型,并在蜡模外敷耐火材料形成型壳;加热烘烤,由于蜡没有固定的熔点,是_____,受热逐渐软化、熔化,有利于平稳流失,减少对模具内腔形状的破坏,形成完整的空腔;之后浇注铜液,铜液注入模具后不断放热,_____后形成铸件。
11.据古文献记载,轩辕帝发明了甑(烹饪用的器皿)。1976年,考古学家首次发现青铜汽柱甑形器。如图所示,下方锅内的水已沸腾,水蒸气从空心气柱上方的小孔喷出接触食物,水蒸气______(物态变化名)成水并______热;持续加热,沸水越来越少,此过程中沸水的温度______。
押题猜想三 光现象及其辨析
试题前瞻·能力先查
1.中国的诗词歌赋蕴含着丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A.“明月几时有?把酒问青天”,酒中明月的倒影是光的折射形成的
B.“起舞弄清影,何似在人间”,影子的形成是由于光沿直线传播
C.“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,阴晴圆缺的月亮是自然光源
D.“但愿人长久,千里共婵娟”,人们能共赏天上的明月,是因为光在月球表面发生了镜面反射
2.唐代诗人张志和在《渔歌子》中写道“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”。下图是白鹭在如镜的水面上捕鱼时的情形。针对这一情景,下列说法正确的是( )
A.岸上的人看到的白鹭的倒影,是由光在均匀介质中沿直线传播形成的
B.岸上的人能从各个角度看到白鹭,是由于光照在白鹭身上发生了镜面反射
C.白鹭看到的水中的鳜鱼,实际上是由于光的折射形成的实像
D.空中的白鹭俯冲捕鱼时,它在水中所成像的大小始终不变
3.古诗词是中国传统文化的瑰宝,如图所示,下列四幅图与诗词“潭清疑水浅,荷动知鱼散”描述的情景所蕴含的光学原理相同的是( )
A.图甲:装满水的碗中筷子“弯折” B.图乙:《墨经》中记载的小孔成像
C.图丙:非物质文化遗产皮影戏 D.图丁:京剧演员照镜子
分析有理·押题有据
本考点常以传统文化中的光学现象为载体,属于常考基础题。
命题常结合古诗词、传统技艺、古代光学应用,例如 “举杯邀明月,对影成三人” 涉及的光的直线传播,“潭清疑水浅” 涉及的光的折射,铜镜成像、皮影戏中的光现象,以及古代透镜应用(如冰透镜取火)。核心考查光的直线传播、反射、折射、色散现象判断,侧重将光学知识与传统文化场景结合,侧重规律识记与现象辨析。
终极猜想·精练通关
1.唐代诗人李白在《渡荆门送别》中有“云生结海楼”的写景名句,其中“海楼”指海市蜃楼。下列光现象与海市蜃楼产生的原因相同的是( )
A.湖中桥的倒影 B.湖面波光粼粼
C.天空中的彩虹 D.墙上的手影
2.唐诗《山亭夏日》中“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”描绘了酷夏特有的场景,如图所示。关于楼台在平静的池水中的倒影,下列说法正确的是( )
A.倒影是楼台在水中的实像 B.倒影与楼台的大小不相等
C.倒影与楼台关于水面对称 D.若水面下降,倒影会变小
3.范仲淹在《岳阳楼记》中写道:“而或长烟一空,皓月千里,浮光跃金,静影沉璧,渔歌互答,此乐何极!”意思是有时高空云烟消散一空,皎洁的月光普照千里,浮动着的波光如耀眼的黄金,月影静静地横卧在水中,犹如璧玉沉在水底,渔夫此起彼伏地对着渔歌,这乐趣真是无穷无尽啊!从物理学的角度看,下列说法正确的是( )
A.“皓月”与太阳一样都是光源
B.“浮光跃金”是由光的直线传播形成的
C.“静影沉璧”是由光的反射形成的虚像
D.“渔歌互答”说明液体能够传播声音
4.中华文化源远流长,下列诗词涉及光学知识,对其解释正确的是( )
A.“起舞弄清影”,影子是由于光沿直线传播形成
B.“明镜可鉴形”,明镜成像是因为光发生了折射
C.“潭清疑水浅”,潭水看起来浅是因为光发生了反射
D.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的色散现象的实像
5.“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天。”杜甫的诗句描绘了成都草堂门前浣花溪秀丽的景色(意境图如图所示)。下列说法正确的是( )
A.黄鹂和翠柳在水中的倒影是由光的直线传播形成的
B.看到溪水中的鱼比实际位置浅,是光的反射现象造成的
C.阳光下的溪水波光粼粼,是水面对光的折射现象形成的
D.白鹭越飞越远越高,它们在水中的像大小不变
6.古诗词中蕴含着许多有趣的物理光学知识,下列说法正确的是( )
A.“日光下澈,影布石上”——影子是由光的反射形成的
B.“山光悦鸟性,潭影空人心”——清潭中的倒影是由光的反射形成的
C.“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”——“月圆月缺”是光的折射形成的
D.“月下飞天镜,云生结海楼”——海市蜃楼是由光的色散形成的
7.许多古诗词中蕴含着光影之妙,下列对诗词中的光现象分析正确的是( )
A.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”,彩云是由于光的直线传播形成的
B.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”,看见水里的鱼是光的折射形成的虚像
C.“半亩方塘一鉴开,天光云影共徘徊”,水面发生漫反射,该反射不遵循光的反射定律
D.“明月松间照,清泉石上流”,夜晚很亮的明月是自然光源
8.北宋沈括《梦溪笔谈》中记载:“古人铸鉴,鉴大则平,鉴小则凸,凸则照人面小。”这里描述的“鉴(铜镜)”能成像,是由于( )
A.光的折射 B.光的直线传播
C.光的反射 D.光的色散
9.对下列诗词中涉及的物理现象解释正确的是( )
A.“露从今夜白,月是故乡明”中“露”的形成是熔化现象
B.“月落鸟啼霜满天,江枫渔火对愁眠”中“霜”的形成是凝固现象
C.“起舞弄清影,何似在人间”中“影”的形成是光沿直线传播
D.“举头望明月,低头思故乡”中的“明月”是光源
10.李白的诗句“举杯邀明月,对影成三人”,竟然是物理现象,如图所示,水中出现了白鹭的两个“影”,甲“影”的形成原因是_______,乙“影”的形成原因是_______。
11.在我国,古人发现随着太阳的移动,物体的影子也会发生相应的变化。于是,人们发明了计时仪器——圭表,如图所示,它所运用的光学物理知识是____________。唐朝时成书的《玄贞子》所记载“背日喷乎水,成霓虹之状”的实验原理所蕴含的光学物理知识是____________。
主题二 物理与日常生活
押题猜想四 运动和力
试题前瞻·能力先查
1.每天小明骑自行车上学,下列关于骑自行车的分析正确的是( )
A.自行车匀速转弯时,其运动状态在改变
B.下坡时,自行车越来越快,其惯性变大
C.平直路面上,车所受重力与地面对车的支持力是一对平衡力
D.骑行过程中,前轮和后轮受到的摩擦力都向后
2.为增强体质,学校提倡每天锻炼一小时,同学们积极到户外参加体育活动。如图所示的是某同学立定跳远的瞬间,下列说法正确的是( )
A.该同学蹬地跳起,说明力可以改变物体的运动状态
B.起跳时,地面受到该同学施加的向前的摩擦力
C.腾空后,该同学受到惯性的作用继续向前运动
D.该同学在最高点所受力的合力为0
3.劳动实践活动中,小明用平板小车运送物品,使物品与平板小车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,如图所示。下列关于物品与小车受力分析正确的是( )
A.物品对小车有向左的摩擦力
B.小车受到的支持力与其重力是一对平衡力
C.物品受到的重力与小车对物品的支持力是一对平衡力
D.若小明突然拉住小车,物品会受到惯性作用继续向前运动
分析有理·押题有据
本考点常结合日常生活场景考查力学基础,属于常考基础题。
命题常以出行、运动、生活用具为载体,例如深圳地铁的参照物判断、共享单车的摩擦力分析、推购物车的受力平衡、跑步时的惯性现象。核心考查参照物选择、运动与静止的相对性、匀速直线运动速度计算、重力、摩擦力、二力平衡、惯性等知识点,侧重概念辨析与生活场景的结合,不涉及复杂推导。
终极猜想·精练通关
1.如图所示,公交车在东西方向的平直公路上行驶,某时刻乘客都向东倾,则车的运动情况可能是( )
A.向东加速 B.向西加速 C.向东匀速 D.向西减速
2.生活中摩擦无处不在。下列措施中增大摩擦的是( )
A.机器的轴承中装有滚珠 B.给自行车的飞轮加润滑油
C.将切菜刀表面磨得光滑 D.拉二胡时,在弓毛上涂松香
3.生活中的摩擦力,有的是有用的,有的又是有害的。下列属于减小有害摩擦的是( )
A.甲:用力捏自行车的车闸 B.乙:气垫船向下喷强气流
C.丙:体操运动员手上涂防滑粉 D.丁:鞋底上做凹凸不平的花纹
4.为了增强学生体质,2026年哈尔滨中考加大了体育学科的考查力度,下列关于中考体育项目提出的说法错误的是( )
A.在1000m(或800m)长跑中,通过AI(人工智能)计时给定分值
B.用力将实心球掷出时,力改变了实心球的运动状态
C.立定跳远时,脚对地施加的力与地对脚施加的力大小相等
D.垫排球时,排球被垫出后由于具有惯性还会落回地面
5.如图所示是某同学玩滑板车时的情景,该同学一只脚用力向后蹬地,滑板车就能向前运动。下列说法错误的是( )
A.脚向后蹬地,滑板车向前运动,说明力的作用是相互的
B.滑板车在水平路面自由滑行时,若所受外力突然全部消失,它会做匀速直线运动
C.人和滑板车静止时,人受到平衡力的作用
D.用力蹬地,滑板车加速向前,是由于蹬地的力改变了滑板车的惯性
6.足球运动既能强身健体,又能培养团队协作精神,关于足球下列说法正确的是( )
A.足球在空中飞行时不受力的作用
B.飞向球门的足球到达最高点时,所有力消失,球将静止不动
C.足球静止在地面上时,它对地面的压力和地面对它的支持力是平衡力
D.运动员用的力竖直向下踩住重的足球,足球对水平地面的压力为
7.如图所示的情景中,为了增大摩擦的是( )
A.行李箱下面安装滚轮 B.汽车轮胎缠绕防滑链
C.给门轴合页上加润滑油 D.自行车上的滚动轴承
8.乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜爱,如图所示。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,下列说法正确的是( )
A.乒乓球的质量小,所以容易被快速抽杀
B.乒乓球在空中飞行时,受到了向前的推力
C.空中飞行的乒乓球,没有受重力作用
D.球拍击乒乓球时,只能改变球的运动方向
9.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至 A 点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在 A、B 两点间来回摆动。当小球摆到 B 点时, 同时假如所有力都消失, 则小球将_______, 其原理是_______;当小球从 B 点摆到 C 点,同时假如所有力都消失,此时小球将_________。(选填“沿 CD 方向匀速运动”、“沿 CE 方向匀速运动”或“沿 CF 方向匀速运动”)
10.如图,小明用6N的力握住总重为1.5N的水杯静止不动,此时水杯受到的摩擦力大小为___________N;若握力增大到8N,则手与水杯之间摩擦力的大小将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);如果手拿杯子匀速直线向上运动,此时水杯受到的摩擦力方向为___________。放在水平地面上的水桶重360N,小明用260N的力向上提它,水桶未动,则水桶受到的合力大小为___________N。
11.如图甲所示,“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(将蹦极过程近似为在竖直方向的运动)。根据图像可知,0~t0过程中速度大小的变化情况是______(填“一直变大”“一直变小”“先变大后变小”或“先变大后不变”);重力大小为______(填“1.8F0”“F0”或“0.6F0”);t0时刻运动员处于______(填“平衡”或“非平衡”)状态。
押题猜想五 分子的热运动
试题前瞻·能力先查
1.生活中很多现象蕴含着分子动理论知识,下列说法正确的是( )
A.春天,油菜花开了,花香四溢是扩散现象
B.“破镜不能重圆”是因为分子间存在斥力
C.用力挤压一个铁块,发现很难将铁块压扁,这是因为分子之间存在引力
D.同学们扫地时尘土飞扬,这是分子在不停地做无规则运动
2.关于厨房中的热现象,下列说法正确的是( )
A.往饮料中加冰,可以使分子运动更剧烈,从而使饮料温度下降更快
B.电冰箱利用制冷剂升华吸热、凝华放热将冰箱里的“热”“搬运”到冰箱的外面
C.煮饺子时,打开锅盖会出现大量“白气”,这是一种汽化现象
D.电压力锅断电后,打开锅盖时汤再次沸腾,是因为气压降低时水的沸点降低了
3.下列关于热现象和分子动理论的说法,正确的是( )
A.春天在花园能闻到花香是因分子在做有规则运动
B.夏天沥青路面变软表明分子热运动随温度升高而加剧
C.初秋,云雾缭绕林间这是分子的扩散现象
D.冬天水结成冰说明水分子的热运动停止了
分析有理·押题有据
本考点常以日常生活现象为载体,属于常考基础题。
命题常结合生活中的扩散现象,例如闻到饭菜香味、墨水滴入水中扩散、腌制咸菜的盐扩散,以及固体难压缩/拉伸、液体难被压缩的现象,考查分子动理论的基本观点:物质由分子组成、分子在永不停息地做无规则运动、分子间存在引力和斥力,侧重现象与理论的对应关系,难度较低。
终极猜想·精练通关
1.小福同学放学回家就闻到了香喷喷的饭菜,这是由于( )
A.分子非常微小,容易传播到远的地方 B.分子间存在斥力
C.分子在不停地做无规则运动 D.分子间有空隙
2.如图所示,在我市街道上来回奔跑的“大炮”,它是专门用来与雾霾打硬仗的雾炮车,能有效降低空气中的的含量,下列说法不正确的是( )
A.雾炮车在匀速前进过程中动能逐渐减小
B.阳光下雾炮车后常出现彩虹是光的折射形成的
C.空气中漂浮着是分子扩散现象
D.洒在地上的水蒸发吸热能在抑尘的同时起到调节气温的作用
3.小明来到万花争艳的深圳湾公园,下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.公园里花香四溢 B.灌溉系统喷出的水雾飞舞
C.树叶在风中飘扬 D.露珠沿着草叶滚下
4.如图甲所示,生活中,用碗倒水时水容易沿碗壁流下洒在桌上。但如果在碗口边缘搭一把勺子,水就会顺着勺子平稳流下,避免洒漏(如图乙所示)。这一现象与化学实验中过滤操作的“玻璃棒引流”原理相通。水沿勺子流下的过程中,下列说法正确的是( )
A.水的密度变大
B.水能沿勺子流下,主要利用了大气压强
C.水能沿勺子流下,主要是因为分子间存在引力
D.若将勺子换成表面粗糙的筷子,引流效果会更好
5.生活中处处蕴藏着物理奥秘。下列有关热现象说法正确的是( )
A.制作冰凉的饮料时,直接加冷水比加冰块的效果更好
B.烧开水时,壶嘴周围的“白气”是汽化形成的
C.用干冰保鲜食物,是利用干冰熔化吸热
D.腌制鸭蛋是通过扩散使食盐进入蛋中
6.下列现象不能用分子运动论的知识来解释的是( )
A.荷叶上的两滴露珠能汇成一大滴水珠
B.打扫教室时,会看到尘土飞扬
C.咖啡里放糖后就不苦了
D.糖在热水中溶解更快,说明温度越高分子运动越剧烈
7.如图所示是电热液体蚊香器,瓶中的碳纤维棒将瓶内的驱蚊液吸到棒的顶端,发热电阻通电加热,使棒的上端温度达到左右,驱蚊液缓慢变成气体弥漫到整个房间。以下说法正确的是( )
A.碳纤维棒里面有空隙、说明分子间有间隙
B.驱蚊液蒸发时需要吸收热量
C.发热电阻对棒芯加热,会使液体蒸发减缓
D.不用时,一段时间后,瓶内的驱蚊液也会变少,这是升华现象
8.清晨,花香四溢,草叶上的露珠晶莹剔透,太阳升起,露珠消失。下列与该现象相关的解释正确的是( )
A.露珠是空气中水蒸气凝华形成的 B.花香四溢是扩散现象
C.露珠消失是放热过程 D.两滴露珠相遇合成一滴,说明分子间只有引力
9.如图所示为某层蒸笼蒸包子的过程,我们会闻到包子的香味,从物理学角度来看,这属于______现象;同时,由于多层的蒸笼最上面的温度最低,水蒸气到达最上层蒸笼后易发生______现象,______(选填“放热”“吸热”),故最上层的包子通常先熟。
10.新冠病毒主要通过呼吸道飞沫传播和接触传播。带有病毒的飞沫在空气中的运动______(选填“属于”或“不属于”)机械运动;为防止病毒传播,专家表示:人与人之间应保持在1.5______(填合适的长度单位)左右的距离相对比较安全;多地防疫站用洒水车在水平路面上喷洒消毒液,消毒车匀速前进喷洒过程中,若以车上的司机为参照物时,消毒车是静止的,这说明运动和静止是______的。
11.如图所示是工人使用铡刀加工药材的情景。铡刀在使用时相当于______杠杆,为了更容易切断药材,应让药材尽量______(选填“靠近”或“远离”)轴。房间内弥漫着浓浓的中草药香味,说明了物质的分子______。
押题猜想六 压强与浮力的应用
试题前瞻·能力先查
1. 3月15日,一场大暴雨“深”入鹏城,“圳”出雷响。为避免某依山而建的小区因短时强降水引发山洪,出现险情,居民向山坡高处避险时,选择走布满碎石的小路而非长满青苔的斜坡,主要是因为( )
A.走斜坡时人体惯性会减小
B.碎石路可增大对鞋底的压力
C.青苔斜坡受力面积小,压强大
D.碎石路摩擦力更大,不易滑倒
2.小红在阳台种了几株番茄苗,番茄成熟后,她将一个番茄先后浸没在盛有水和盐水的容器中静止,释放后发现番茄在水中下沉,在盐水中上浮。下列说法正确的是( )
A.番茄的密度比水小
B.番茄在水中受到的浮力较大
C.番茄在盐水中受到的浮力大于它排开盐水的重力
D.将番茄露出盐水部分切去,盐水对容器底部的压强将减小
3.小明把盛热水的烧杯放水平桌面上,将干红枣放入烧杯中,漂浮在水面,如图甲所示。由于不断吸水,红枣过一段时间后静止在水中,如图乙所示;再过一段时间后就沉到杯底,如图丙所示。甲图中红枣的重力______排开热水的重力,甲图中烧杯对桌面的压强______丙图中烧杯对桌面的压强,甲图中液面高度______乙图中液面高度。(不考虑蒸发的影响,均选填“大于/等于/小于”)
分析有理·押题有据
本考点常结合生活器具、日常现象考查压强与浮力,属于常考中档题。
压强部分命题常以菜刀、书包带、吸盘挂钩、高压锅等生活用具为载体,考查增大/减小压强的方法、大气压的应用、液体压强规律;浮力部分命题常以轮船、潜水艇、密度计、煮汤圆(浮沉变化)为场景,考查阿基米德原理、物体浮沉条件的应用,侧重规律应用与生活场景的结合,区分度适中。
终极猜想·精练通关
1.图示为古人饮茶用的桌子、椅子,下列说法中正确的是( )
A.桌子的高度设计为1.5m,坐下后举放茶杯更方便
B.桌子所受重力与它对地面的压力是一对平衡力
C.为了增加座椅的舒适度,椅子应做得宽大些
D.座椅靠背内侧雕刻凸起的花纹既美观又舒适
2.高铁站等车时,一定要站在安全线以外,否则会被高速行驶的列车“吸”过去,造成危险如图所示的现象中与其物理原理相同的是( )
A.排水管的U形“反水弯” B.盆景自动供水
C.喷雾器喷出水雾 D.用吸管吸饮料
3.如图是某同学正在利用电动取水器从水桶中取水时的情景。已知此时桶中水的重力为80N, 水面到桶底的距离为30cm, 桶底面积为300cm2, 水中A 点距桶底12cm。下列说法正确的是( )
A.取水器是利用自身的吸力将水从桶中吸出来的
B.桶底受到水的压力为80N
C.水中 A 点水的压强为1800Pa
D.水桶和水杯二者构成了连通器
4.春节,小亮在厨房帮妈妈煮饺子时,发现饺子刚下锅会沉到水底,在水中煮一会儿后就会鼓起来,漂浮在水面上(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.饺子刚下锅时不受浮力,所以会沉到水底
B.饺子煮一会儿后鼓起来,所受浮力将增大
C.饺子上浮过程中,所受水的压强保持不变
D.饺子漂浮在水面上时,所受浮力大于重力
5.关于物体受到的浮力及其应用,下列说法不正确的是( )
A.图甲所示,加热孔明灯内部空气,内部空气的密度比外部空气的密度小到一定程度,孔明灯就上升
B.图乙所示,山东舰从黄浦江驶入东海后(海水的密度大于河水的密度),山东舰所受浮力的大小不变
C.图丙所示,用盐水选种时,沉入水底的良种所受浮力小于重力,浮在水面的次种所受浮力大于重力
D.图丁所示,压缩空气将悬停在水中的潜水艇水舱里的水排出一部分时,浮力大于重力,潜水艇上浮
6.如图所示物体没有受到浮力的是
A. 沉在水底的铁球 B. 水面戏水的天鹅
C. 立在河水里的桥墩 D. 在水中游动的小鱼
7.某品牌“真空保鲜盒”在使用时,将食物放入盒中,盖上盖子后用小型抽气机将盒内部分空气抽出,发现盖子明显下凹,密封牢固。下列说法正确的是( )
A.抽气后盒内气压大于外界大气压,盖子下凹是由于大气压将盖子压住
B.抽气后盒内气压小于外界大气压,盖子下凹是由于大气压将盖子压住
C.抽气后盒内气压等于外界大气压,盖子下凹是手动按压造成的形变
D.抽气后无论外界气压如何变化,盖子始终保持下凹状态
8.如图所示的实例,为了增大压强的是( )
A.货车有很多车轮 B.门墩底座较大
C.剪刀刃磨得很薄 D. 书包背带做得较宽
9.医院的雾化消毒系统简易模型如图所示,用一个去掉盖子的瓶子和两根吸管制作一个“喷雾器”。当向水平管中吹气时,竖直吸管上方的空气流速大,压强______(选填“大”或“小”),瓶子中的水在______压的作用下沿竖直吸管上升,随气流喷出。
10.有一辆小轿车重1200N,受到的牵引力是200N,车在水平地面上做匀速直线运动车受到的阻力是_________N;当车逐渐加速时,地面对车的支持力将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的_______(选填“A”或“B”)
11.2024年4月20日,备受瞩目的第二艘国产大型邮轮H1509船正式下坞,H1509船“尺码”更大、设备更先进,排水量相较于首艘船增加0.64万吨达14.19万吨,总长增加17.4米,达341米,型宽37.2米,设计最大吃水8.4米,如图;邮轮满载时受到的浮力_____ N,邮轮空载时底部受到海水的压强 ______ (选填“不变”“变大”或“变小”),在邮轮的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。说明北大西海水的密度 _______(选填“大于”“等于”或“小于”)印度洋海水的密度(g取10N/kg)。
主题三 物理与科技创新
押题猜想七 作图(杠杆与电路设计分析)
试题前瞻·能力先查
1.我国研制的深海载人潜水器“奋斗者号”在马里亚纳海沟成功完成10909米坐底,创造了中国人载人深潜的新纪录。如图甲,潜水器两侧各连着一只机械手臂,手臂前端连接一采样器。其中一只机械手臂的示意图如图乙所示,它由金属杆AB、OC和可以伸缩的液压杆AC组成,C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸长或缩短时,会带动金属杆AB绕着O点转动;(金属杆重力不计)在图乙中画出使采样器上升时,液压杆AC作用在A点动力 F及力臂l。
2.如图甲是学校农场一个拔草神器。拔草时,可以看成一个杠杆,图乙为其简化示意图,为拔草时杠杆受到的阻力。请在乙图中画出:
(1)阻力的力臂;
(2)作用在C点的最小动力的方向。
3.如图所示是某品牌扫地机器人,其内部电路由可充电电池、一个电源指示灯、一个电动机和两个开关组成,使用时,闭合开关,电源指示灯L亮起,再闭合开关,电动机M开始工作,若此时断开开关,整个电路停止工作。请在虚线框内画出该扫地机器人内部的简易电路图。
4.(1)有一种卫生间使用的风暖浴霸由两个开关控制,当闭合时,电动机工作,起送风作用,再闭合S2时,电热丝R开始工作,吹暖风;如果只闭合S2时,电动机和电热丝都不工作。请根据以上要求,设计出符合要求的电路图。(电源、电热丝R、电动机(M))
(2)如图甲所示是一种压蒜蓉神器,其手柄可以看做一个杠杆,图乙是其简化的示意图,请在图乙中画出阻力的力臂及在A点施加的最小动力的示意图。
分析有理·押题有据
本考点常结合科技设备、创新应用考查规范作图,属于常考基础题。
力学作图常以新型机械、科技装置为载体,例如无人机起落架的杠杆结构、新型省力机械的力臂作图。
电路作图常以智能家居、科技产品为场景,例如声光控灯电路、智能插座的连接、简易自动控制电路设计。
深圳中考对作图规范要求较高,需注意线条清晰、标注完整、保留作图痕迹,同时结合科技应用场景理解电路与杠杆的设计原理。
终极猜想·精练通关
1.如图所示,是潜水器的一只机械手臂的示意图,它由金属杆AB、固定杆OC和可伸缩的液压杆AC组成。当液压杆伸缩时,会带动金属杆绕着O点转动,从而采集样品。请画出当液压杆伸长时,金属杆A端受到的作用力及其力臂。
2.如图为港珠澳大桥,部分桥段采用了斜拉桥,如图乙是其一部分的简化示意图,A点是桥塔重心,F表示桥塔上端受到钢索的拉力,O为支点,请在图中画出:①桥塔受到的重力G的示意图;②拉力F的力臂l。
3.“节约用水,人人有责”。如图是家用水龙头的示意图,作用在A点的力F抬起把手可打开水龙头,若将把手视为绕O点转动的杠杆,请在图中画出作用在A点的最小动力F及其力臂L的示意图。
4.图甲为一款购物小车,当小轮抬起时,相当于一个绕大轮转动的杠杆。图乙是小车的示意图,O表示大轮,O'表示货物重心,请在图乙中画出:
(1)货物所受的重力G;
(2)杠杆所受拉力F的力臂l。
5.指南车又称司南车,是利用机械传动系统来指明方向的一种机械装置。它靠人力在前方抬着杆子、带动两轮的指南车行走,依靠车内的机械传动系统来传递转向时两车轮的差动来带动车上的指向木人与车转向的方向相反角度相同,使车上的木人指示方向。请利用杠杆相关原理,画出人抬动车子行进时最小的力F。
6.深圳舰是第一艘完全由我国自主研发的战舰,采用双轴双桨双舵动力系统,当其中一个动力系统或桨出现故障时,另一个系统或桨可以继续工作,确保战舰的正常航行。下图为小军模仿军舰的动力系统设计的电路图,请完成电路连接。
7.(1)“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
(2)“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器,根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲),图乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁,在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。他利用改进后的“圭表”,精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像,并标明两条光线的传播方向。
8.科技的发展让智能家居进入了人们的生活。小明家新安装了一个智能锁,有两种开锁方式,即“人脸识别”与输入“密码”匹配成功,或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁。
给你一个电动机M、三个开关S1、S2和S3、一个电池组和若干导线。其中S1表示人脸识别,S2表示密码,S3表示钥匙。匹配成功后对应开关自动闭合,电动机才能工作开锁。请模拟设计出智能锁的电路图。
9.某商场有一台棉花糖自助售货机,接通电源开关后,指示灯L一直发光,人们可通过投币或扫码的方式购买棉花糖。然后当投币成功(闭合开关)或扫码成功(闭合开关)时,电动机开始工作,完成自动出售服务。请在答题纸上的虚线方框内画出符合要求的电路图。
10.(1)我国传统文化博大精深,书法文化更是源远流长,如图-1是书写毛笔字的情形,请在图-1中画出毛笔头点受到支持力的示意图。
(2)小明家安装了一款智能门锁,该智能门锁的简化电路如图-2所示,当密码输入错误后,开关闭合,警示灯发光,提醒解锁失败;当密码输入正确后,开关闭合,警示灯不发光,门锁打开。请根据以上要求,将图-2中的电路补充完整。
押题猜想八 机械能及其转化
试题前瞻·能力先查
1.如图,2026年央视春晚《武BOT》节目中,宇树科技的人形机器人与塔沟武校演员联袂演出,机器人“从踏板起跳,跃至2.5米高空完成三连翻”,随后平稳落在踏板前方。下列关于机器人的分析正确的是( )
A.机器人站在踏板上静止时的受力如图所示 B.在空中最高点时,重力势能最大,动能为零
C.落地会弯腿缓冲,是为了减小惯性带来的危害 D.从起跳离开踏板到落地前,机械能保持不变
2.科技的发展使农业机械化水平越来越高,如图所示,这是一架飞机在一定的高度匀速直线飞行给小麦喷洒农药时的情景(不计空气阻力)。喷洒农药的过程中,飞机所受的升力___________(选填“有”或“没有”)对飞机做功,飞机的动能__________,机械能__________。(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
3.嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能_______ (选填“变大”或“变小”);BC段返回器的机械能_______ (选填“不变”或“改变”),CD段返回器C点的机械能_______ D点的机械能(选填“大于”“等于”或“小于”)。
分析有理·押题有据
本考点常结合科技创新、新能源设备考查能量转化,属于常考基础题。
命题常以过山车、蹦床、新能源汽车、风力发电机、水力发电站为载体,分析动能、重力势能、弹性势能的影响因素,以及动能与势能的相互转化,机械能与内能的转化,侧重结合科技场景理解能量守恒规律,同时考虑摩擦阻力对机械能的影响。
终极猜想·精练通关
1.如图为我国研发的“天轶2.0”机器人,该机器人在世界人形机器人运动会场景赛中凭借全自主操作能力,包揽冠亚军。该机器人可用来搬运物料。下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A.物料被匀速举高过程中,受到的支持力大于重力
B.物料被匀速举高过程中,其机械能不变
C.机器人举着物料匀速水平前进时,机器人对物料施加向前的力
D.机器人举着物料匀速水平前进时,机器人对物料没有做功
2.如图是我国宇树科技自主研发的智能机器狗,正驮着货物匀速上山,下列说法正确的是( )
A.以机器狗所驮货物为参照物,路边的树是静止的
B.机器狗的动能和重力势能均增大
C.机器狗脚底凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D.机器狗对地面的压力和它受到的重力是一对平衡力
3.如图是我国自主研发的5G警用巡逻机器人,它搭载了5个高清摄像头,具有快速测温筛查、循环播报提醒等功能,能实现全景无死角巡逻。小南观察到,巡逻机器人通过识别不同温度物体辐射的______强度不同来实现快速测温:它循环播报提醒是利用声音传递______。当5G警用巡逻机器人水平匀速行进时,其处于______(“平衡”或“非平衡”)状态,这个过程它的机械能______。
4.我国自主研制的战斗机歼-35A在航展上飞行表演的画面如图所示。战斗机向后喷出高温气体,获得向前的推力,从而加速前进,这表明力可以改变物体的______;此时它的机械能______(选填“守恒”或“不守恒”);以地面为参照物,它是______(选填“静止”或“运动”)的。
5.2025年9月3日,东风-17导弹亮相纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会。小明查阅了网上资料找到一幅图片,经过浏览发现洲际导弹采用的是钱学森弹道,在洲际导弹加速上升阶段,导弹的动能________,机械能________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
6.我国生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光、喷洒农药等,航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力,从而获得升力,这说明了力的作用是______的。航空器匀速升空过程中,机械能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。航空器在喷洒农药的过程中,其惯性将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
7.为实现无接触配送,酒店的智能服务机器人成为送快递、外卖的主力。如图是一个服务机器人工作的场景,当机器人乘坐电梯匀速上楼时,电梯对机器人_________(选填“做功”或“不做功”),机器人的机械能_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效。如图所示。喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药,此过程中,喷药无人机的动能______(选填“减小”、“增大”或“不变”)。若喷药无人机停止喷药,匀速飞行时牵引力F与速度倒数的关系如图所示,由图可得出无人机速度越大,发动机的牵引力______(选填“越大”、“越小”或“不变”),牵引力F______等于自身重力(选填“一定”或“不一定”)。
9.如图所示是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。它装有4台国产WJ6涡轮螺旋桨发动机,是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机,它能从空中下落,停留在水面上,也能从水面上起飞,上升到高空,当然也能在陆地上起降,是一艘会飞的船。在AG600飞机执行森林灭火的投水任务中,飞机投水位置应选着火点的______(选填“前方”、“正上方”或“后方”)投放,在喷水过程中飞机在空中水平匀速飞行,则飞机的机械能______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
10.据人民日报报道,2021年5月15日7时18分,天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部首选着陆点,我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。若最后阶段天问一号推力发动机向下喷气匀速下落,下降过程中,天问一号的动能___________,机械能___________惯性___________(均选填“变小”“不变”或“变大”)
11.2024年3月25日,我国成功发射的鹊桥二号中继卫星顺利进入环月椭圆轨道飞行。已知无线电波在太空的传播速度为3×108m/s,当“鹊桥”卫星距离地球约4.5×108m时,地球控制中心向“鹊桥”卫星发出无线电波指令,需要_____s时间,“鹊桥”卫星会受到指令。如图所示,当鹊桥二号从远月点向近月点运动时,其_______能转化为_______能。
押题猜想九 电与磁及应用
试题前瞻·能力先查
1.2025年蛇年春晚,一场前所未有的机器人舞蹈表演《秧BOT》点燃了全国观众的热情。16台UnitreeH1机器人与16位舞蹈演员同台共舞,完美融合传统东北秧歌与最前沿的AI科技,创造了一场别开生面的视觉奇观,也让世界看到了中国的发展和进步。在节目最后机器人们的“飞手绢”环节,凭借腕部电机的创新抛放线机构,精准还原传统秧歌中抛接手绢的高难度技巧。下列各图中能反映腕部电机工作原理的是( )
A. B. C. D.
2.图甲为天舟八号货运飞船与中国空间站成功对接。当飞船和核心舱靠近对接时,为减缓撞击带来的影响,需配置对接缓冲装置。小明设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。
(1)通电后,螺线管的b端为________极;
(2)当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互________(选填“吸引”或“排斥”)的力。
3.小明用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”,其电路如图甲所示。其中为光敏电阻,为滑动变阻器,电源电压恒定,电磁继电器线圈的电阻不计。该照明灯能实现在天暗时自动点亮,天亮时自动熄灭。要实现小明的设计目的,光敏电阻的阻值应随光照强度的增大而减小。闭合开关后,保持滑片的位置不变,光照强度变化时,电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示,则电源电压为___________,滑动变阻器接入电路的阻值为___________。
分析有理·押题有据
本考点常结合科技创新、现代设备考查电磁现象,属于常考基础题。
命题常以电动机、发电机、电磁铁、磁悬浮列车、无线充电设备为载体,考查电流的磁效应、磁场对电流的作用、电磁感应现象,区分电磁铁、电动机、发电机的工作原理,侧重结合科技应用场景辨析电磁现象的条件与应用,是选择题的高频考点。
终极猜想·精练通关
1.第22届世界杯在炎热的卡塔尔进行,所有场地周边都配备有一种“EIPalm凉亭”,如图所示,它装有风力涡轮机,其内部有磁铁,风进入装置带动线圈摆动可提供电能。下列实验能解释“EIPalm凉亭”发电原理的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示是一款动感单车,该车不需要外接电源,踩踏板骑行时,可利用自身的发电机给电子仪表供电。关于动感单车,下列说法正确的是( )
A.在正常操作下,骑行时动感单车应用电流的磁效应原理发电
B.车座比较宽大是用增大受力面积的方式减小压强,让人更舒适
C.单车静止在水平地面上时,地面对单车的支持力和单车对地面的压力是一对平衡力
D.骑行结束捏动刹车,增大刹车片和车轮的接触面积,从而增大摩擦力让单车停下来
3.中国海军的科研团队已经研制成功应用于电磁轨道炮上的专用精确制导炮弹。这种炮弹能以7马赫的高超音速飞过天空,并用在整个飞行过程中稳定接收北斗导航系统的信号,在飞行200多公里之后,最终打击精度达到了15米。其原理是磁场对通电导体有力的作用。下列图中与此原理相同的是( )
A.发电机 B.电磁起重机
C.磁悬浮列车 D.自制电动机
4.小华戴着“运动手环”运动时,手环中小磁体在管内反复运动,线圈中便会产生电流,通过传感器实现运动追踪,这是_________现象,与________(选填“乙”或“丙”)工作原理相似。
5.如图所示为自动垂直升降式车库,可以有效增加停车场空间利用率。在汽车被升降机匀速提升的过程中,汽车的重力势能________(选填“变大”变小”或“不变”)。供汽车上升使用的电动机的工作原理与________(选填“动圈式话筒”或“扬声器”)的工作原理相同。
6.某模拟实验中,非核氢弹的引爆电路需通过电磁继电器防止误触。其内部电路图简化如下,其中U1=6V,U2=24V,R1阻值为5Ω。闭合开关S,此时电磁铁的下端为______极;当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁的磁性会变______;当通过电磁铁线圈(电阻不计)的电流≥0.3A时,电磁铁吸合衔铁,切断工作电路,引爆装置不点燃。电磁铁为防止误触引爆(即工作电路始终断开),滑动变阻器RP的阻值不能超过______Ω。由于长时间使用导致U1降低,为保证装置能及时切断工作电路,可以适当______(选填“增大”或“减小”)RP的阻值。
7.福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。如图是它的弹射装置,弹射车处于导轨的强磁场中,给弹射车内的导体通入强电流,它会获得强大推力,并推动舰载机快速起飞。弹射车获得推力的原理与__________相同(选填“发电机”或“电动机”)。如果你是电磁弹射器的设计师,请写出一种可以改变弹射器的弹射力度的方法____________。
8.如图所示,GMR是巨磁电阻(其电阻值在磁场中随磁性的增强急剧减小),闭合开关S1和S2,电磁铁的左端为______极,当滑片P向右滑动时,电磁铁的磁性______(选填“增强”、“减弱”或“不变”),指示灯的亮度______(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
9.每年五六月份小明家的车库经常因暴雨引起积水,为了避免车辆被淹,家人要关注积水量及时挪车,最烦心的是晚上的暴雨,小明想让家人在暴雨季节轻松一些,设计了如图所示的积水自动报警器,金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处,若积水水面到达_______处(选填“A”或“B”)时,控制电路接通,此时工作电路中的_______(选填“灯亮”或“铃响”),起到警示作用。
10.如图所示是科技小组的同学利用电磁转换的知识制作的“电能无线传输”装置的示意图。图中送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输。与受电线圈产生电流原理相同的是______(选填“电动机”或“发电机”);该装置的受电线圈中电流大小可以通过小灯泡______来反映;在给手机“无线”充电过程中,手机的电池相当于简单电路中的______。
11.如图是一种“智能照明灯”电路。已知电源电压恒定,R1为电阻箱,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。当闭合开关S,电磁铁的下端为_______极;白天光照强,衔铁被吸下,工作电路断开,灯熄灭,这说明R2的阻值随光照增强而_______,进入夏季后,为了使照明灯的工作时长不受影响,请写出一条合理的建议:_______。
押题猜想十 信息与能源
试题前瞻·能力先查
1.我国科技创新能力日益凸显,各种新材料、新技术等科技成果不断涌现。下列说法不正确的是( )
A.我国歼-20的表面涂有吸波材料,能够吸收雷达发射的电磁波
B.移动电话在传递信息的过程中,5G信号的传播速度和4G信号的传播速度一样快
C.核电站的核心设备是核反应堆,它是通过核聚变释放能量的,核能属于一次能源
D.电磁波具有能量,微波炉就是用微波来加热,使食物的内能增加、温度升高
2.能源、信息和新材料是当今社会十分关注的课题,以下有关说法正确的是( )
A.空间站上太阳能电池板将太阳能转化为内能
B.核能、潮汐能、汽油都属于一次能源
C.地面控制中心通过电磁波与空间站中的航天员通信
D.核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力
3.如图所示的“AI公交”,可以实现无人驾驶。
(1)无人驾驶时,车辆通过北斗高精度定位系统,利用______波与卫星传递信息;
(2)“AI公交”上的摄像头识别道路上的行人时,行人在摄像头感光元件上成倒立、______的实像;
(3)摄像头和雷达收集的信息由车载芯片进行处理,芯片是由______材料制成的。
分析有理·押题有据
本考点常结合科技创新、新能源技术考查信息传递与能源应用,属于常考基础题。
信息传递部分命题常以5G通信、北斗导航、光纤通信、物联网设备为载体,考查电磁波的应用。
能源部分命题常以光伏发电、新能源汽车、核能利用、氢能开发为场景,考查可再生能源与不可再生能源的区分、新能源的特点与环保意义,侧重概念辨析与科技热点的结合,难度较低。
终极猜想·精练通关
1.2025年11月19日凌晨2时7分,长征三号乙运载火箭,在西昌卫星发射中心把两颗北斗三号卫星成功送入预定轨道。以下说法错误的是( )
A.卫星与地面导航接收设备之间是靠微波传递信息
B.卫星绕地球匀速运动时,受到平衡力的作用
C.卫星导航信息处理设备中的集成电路是用半导体材料制作
D.火箭加速升空过程与汽油机做功冲程的能量转化形式相同
2.“望舒之辇”是清华大学载人月球车的设计方案,灵感来源于古代传说中的月亮女神望舒,同时融入了秦始皇陵铜车马的关键元素,体现了中国文化的博大精深。下列说法正确的是( )
A.皎洁的月亮是光源
B.望舒之辇与地球联系的电磁波在真空传播速度是
C.望舒之辇在月球上的影子是由光的折射形成的
D.航天员看到同伴是因为发生了光的反射
3.近年来智慧手写板逐渐走入深圳课堂,如图所示,小余将一张白纸铺在板上,用板上的架子牢牢固定,并使用手写笔在纸上书写,下列说法正确的是( )
A.正确书写横向笔画“一”时,白纸受到笔的摩擦力方向向左
B.若想使笔画更粗,小余可将笔适当倾斜,其余条件不变,笔对纸的压强变大
C.书写完毕,小余将笔放在手写板的白纸上,此时笔、白纸、手写板的重力和桌面对手写板的支持力是平衡力
D.作答完毕,老师利用蓝牙将小余的答案投屏在教室屏幕上,该操作在太空中也可以完成
4.智能家居带给我们轻松舒适的生活,如图是一款智能扫地机器人,它可以通过手机APP设置清扫区域,自动完成清扫并返回基站充电。以下关于该机器人说法错误的是( )
A.扫地机器人使用的电能是二次能源
B.机器人摄像头成倒立、缩小的实像
C.机器人静止时,受到的重力和支持力是一对相互作用力
D.充电时,机器人相对于基站是静止的
5.我国发射的“天舟二号”货运飞船与“天和”核心舱进行了自主交会对接。对接后若以核心舱为参照物,“天舟二号”货运飞船是__________的;在太空中还可以用太阳能电池板提供电能,太阳能是(选填“可再生”或“不可再生”)__________能源。
6.全球首个陆上商用模块式小型核反应堆“玲龙一号”的主控室于2024年5月21日正式启动,它与核电站原理是类似的。请问此核反应堆通过______(选填“核聚变”或“核裂变”)产生惊人的能量,核能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
7.2025年1月20日,中国研发制造了具有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置(EAST),其反应原理与太阳类似,即通过氢核________(选填“聚变”或“裂变”)释放巨大的核能,核能属于______(选填“一次”或“二次”)能源。
8.如图所示是珠海航展上展示的侦察型机器狗,不但小巧灵活,而且配备4D超广角激光雷达和摄像头,能快速接近侦察目标并通过 ________ (填“电磁波”或“超声波”)实时传输画面给指挥中心,当机器狗靠近侦察物体时可以使画面中的像 _______ (填“变大”或“变小”),摄像机的镜头应适当 _______ (填“前推”或“后缩”)。
9.如图所示,科技馆展出的名为“叶子”的小型低碳化未来汽车,车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,车子的动力是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供的。光电转换器实际就是把光能转换成________能,开车时发动机是将空气的________能转化为机械能。该车还具有远程解锁和定位的功能,是利用________来传递信息的。
10.航母在执行任务过程中会与多种卫星协同配合,如通信卫星保障航母编队的通信联络,侦察卫星为航母提供情报支持,导航卫星为航母及舰载机提供精确导航定位等。
(1)航母通过卫星通信系统实时获取海面监测图像,卫星是利用________传送图像信息的;
(2)题图为航母上简化的蒸汽弹射装置示意图,能带动舰载机在2s钟内达到起飞速度。此过程中,汽缸内蒸气体积膨胀,同时推动活塞,内能________(选填“增大”“减小”或“不变”),使舰载机获得巨大的牵引力。这个过程相当于内燃机的________冲程。
11.如图为刚建成投入使用的宜昌北站,站房顶部安装了单晶硅光伏发电板,光伏板将光能转化为________能;临近中午,阳光透过天窗在地上形成“滟滟江波”的光影,这是光的________(选填“反射”或“折射”)形成的;列车驶离站台时,列车相对站台是________(填“运动”或“静止”)的。
主题四 物理探究与实践
押题猜想十一 探究浮力大小影响因素实验
试题前瞻·能力先查
1.小铭在学校期间,使用一种医用免洗洗手液对手部进行消毒过程中,闻到了浓浓的酒精味看到该液体流动性较差。查看瓶身上的说明后,确定这种洗手液主要成分为75%的酒精。于是,小铭所在的兴趣小组对这种洗手液的密度进行了测量。
(1)实验前,将托盘天平放在水平工作台上,游码移到标尺的“0”刻度线处,指针静止在如图1甲所示位置,此时应将右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)将盛有适量洗手液的烧杯放在天平的左盘,天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码位置如图1乙所示,烧杯和洗手液的总质量为________g;将烧杯中的部分洗手液倒入量筒,测得烧杯和剩余洗手液的总质量为42.4g;经过一段时间后,观察到量筒内的液面如图1丙所示,这种洗手液的密度为________;
(3)小铭对洗手液的密度测量结果有疑惑,回到家后利用电子秤、烧杯、细线和一个实心铝块等器材再次对这种洗手液的密度进行测量。具体做法如下:
A.在烧杯中倒入适量洗手液放置在电子秤上(如图2甲);
B.将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止(如图2乙),洗手液未溢出;
C.将铝块缓慢沉底后松开细线(如图2丙)。
则铝块的质量为________g,这次测得洗手液的密度为________,对前后两次实验进行分析,发现在________(选填“学校”或“家”)所测洗手液密度的结果更接近真实值。(已知铝块的密度为,不计细线质量,细线和正方体均不吸收洗手液)
2.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究“浮力的大小与排开液体所受重力”的关系。
(1)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为________N。石块排开的水所受的重力可由________(填代号)两个步骤测出。
(2)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于________。
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是________。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值;
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验;
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验。
(4)另一实验小组在步骤甲的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其它步骤操作正确,则________(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
(5)小慧将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧测力计挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中,如图戊所示,在铝块浸入水的过程中,溢水杯底所受水的压力将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
分析有理·押题有据
本考点为常考实验探究题,侧重科学探究能力考查。
实验核心考查控制变量法的应用,探究浮力大小与排开液体的体积、液体密度的关系,常以实验操作、数据处理、误差分析为命题方向,例如弹簧测力计的使用、称重法测浮力的原理、实验数据的分析与结论推导,侧重考查实验操作细节、误差来源分析与实验改进方法,是深圳中考实验题的重点考查方向。
终极猜想·精练通关
1.广西恭城油茶至今已有一千多年历史。在实验课中,老师让同学们想办法测量油茶的密度。
(1)小深用天平和量筒设计如下实验:
①把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺的零刻线处,然后发现指针静止时如图甲所示,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
②取适量油茶倒入烧杯,用天平测量烧杯和油茶的总质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示。然后将烧杯中部分油茶倒入量筒中,再次测出烧杯和剩余油茶的总质量为27g。
③量筒中油茶的体积如图丙所示,则油茶的密度是______g/cm3。
(2)小圳同学的方法是:用水、实心柱体(密度大于水)、烧杯、弹簧测力计测油茶的密度。步骤如下:
①如图丁所示,用细线系住柱体,并挂在弹簧测力计下,测得其重力为G;
②如图戊所示,用弹簧测力计拉住柱体,使其完全浸没在水中,测得拉力为F1;
③把柱体从水中取出,擦干柱体后,再用弹簧测力计拉住柱体使其浸没在油茶中,如图己所示,稳定后测得拉力为F2。
④由以上数据可以得出油茶密度的表达式ρ油茶=______(用小圳同学实验收集到的物理量表达,水的密度为ρ水)。
2.如图所示在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中:
【实验器材】弹簧测力计(量程0~2.5N,分度值0.05N)、水槽、相同规格的圆柱体组(铜柱、铁柱、铝柱)、相同规格的圆柱体大物块、细线、水、盐水等;
实验装置:
【实验步骤】
(1)按如图所示实验装置图组装好实验器材,读出弹簧测力计示数即为物体重力G,记录在表格中;
(2)拧开矿泉水瓶瓶盖,当水和盐水浸没金属块和大物块后再拧紧瓶盖;
(3)读出此时弹簧测力计示数F,将其记录在表格中;
(4)计算出物体所受浮力F的大小并填入表格中。
序号
A
B
C
D
E
物体重力G/N
0.8
0.65
1.7
2.15
2.15
物体浸没在液体中测力计示数F/N
0.7
0.55
1.5
1.4
1.25
物体受到浮力F浮/N
0.1
0.1
0.2
0.75
0.9
【分析论证】
(1)由A、B两组实验对比可以得出结论,浮力大小与物体密度______;
(2)由________ 两组实验对比可以得出结论,浮力大小与物体浸入液体体积有关;
(3)由D、E两组实验对比可以得出结论,浮力大小与_________ 有关;
评估交流:
(4)往水槽内放水前,矿泉水瓶瓶盖未打开,此时矿泉水瓶内气压_______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)瓶外大气压;
(5)由实验数据可知,实验所用的盐水的密度为_________ kg/m3;
(6)将弹簧测力计固定在木架上,通过矿泉水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中,这样操作的好处是___________ 。
3.小明、小刚和小强分别用三种不同的方法测量可乐的密度:
(1)调节天平平衡后,小明进行了以下实验:
A.用天平测出空烧杯的质量为40g;
B.往烧杯中倒入适量的可乐,测出烧杯和可乐的总质量如图甲所示;
C.将烧杯中的可乐倒入量筒中,可乐的体积如图乙所示。
①小明实验测得可乐的体积为______ mL,可乐的密度是______。
②实验结束后,分析步骤C中烧杯中有残留可乐,会使体积测量结果偏小,为了更精确地测量可乐的密度,他应把原ABC的实验步骤顺序调整为______。
(2)小刚用隔板将一容器分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,如图丙。
①向隔板左侧倒入可乐,发现橡皮膜向右凸,量出液面到橡皮膜中心的深度为;
②向隔板右侧倒入水,直至橡皮膜______(填“向左凸”“继续向右凸”或“恢复原状”)为止,测出水面至橡皮膜中心的深度为,则可乐的密度为______m3。
(3)小强用弹簧测力计挂着棱长为a的正方体石块,读出测力计示数为,再将石块浸没在可乐中,读出测力计示数为,如图丁所示,则可乐密度表达式为______(用、、a、g等符号表示)。
4.在某些龙族传说设定中,敖丙的眼泪遇冷会凝结成蓝色晶体“沧海泪”。物理兴趣小组为探究其特性,用模拟材料(蓝色蜡块)制成“沧海泪”并设计以下实验。
(1)探究一:测量“沧海泪”的________;(根据以下实验器材及操作步骤填写探究一测量的物理量)
实验器材:天平、量筒、细线(体积忽略不计)、适量“沧海泪”晶体、水。
实验步骤:①将天平调平后,用天平测量适量“沧海泪”晶体的质量,测得;
②在量筒中加入适量水,记录此时水的体积为;
③将所测的“沧海泪”晶体用细线悬挂轻轻放入量筒中,确保晶体完全浸没(“沧海泪”晶体不与水反应),记录此时量筒内水和晶体总体积为。
【纵向拓展】请你从以下情况中选择一种,判断测量结果是否有偏差并陈述理由:________;
操作情况
偏差分析
现象1:“沧海泪”晶体直接投入量筒中;
现象2:细线吸水;
现象3:模拟的“沧海泪”未完全达到凝结状态(类比敖丙眼泪未完全凝结成“沧海泪”)。
——————
【示例:我选择的是现象……(填数字),其导致测量结果……(选填“偏大”“偏小”或“不变”),理由是……。】
(2)探究二:测量“沧海泪”受到的浮力。
实验器材:弹簧测力计、细线(体积忽略不计)、适量“沧海泪”晶体、盛有水的大烧杯。
实验步骤:①弹簧测力计调零后,将“沧海泪”晶体用细线悬挂着轻轻放入盛有水的大烧杯中,确保晶体完全浸没且不触及烧杯底壁,记录此时弹簧测力计的示数为;
②取出此“沧海泪”,使用弹簧测力计测量出此“沧海泪”晶体的重力大小,记为。
【纵向拓展】细心的云云发现上述实验步骤会影响其测量结果,如何修改实验顺序减小误差,你的办法是______;
(3)探究三:观察“沧海泪”的运动方向。
细心的云云在《哪吒之魔童闹海》电影中发现:敖丙在深海中流泪时,眼泪向上流动(如图甲)。
为验证制片方的设计是否合理,云云配备了不同浓度的食盐水(如图乙)。
【理论推测】根据探究一并结合图乙进行分析,要想达成电影效果,拍摄此情景时深海含盐量至少应达到______%以上。
5.小明找到一块质地均匀的石块(不吸水),想测量它的密度。观察发现石块比量筒直径大,于是从石块上敲下两小块,如图甲所示。
(1)用天平和量筒测量小石块的密度。测量质量和体积时的情形如图乙所示,计算得出石块密度是______g/cm3;
(2)小明发现电子秤不仅操作简单,还具有“清零”功能,于是改用电子秤和另一小石块测糖水密度,步骤如图丙:
a.电子秤按“清零”按钮;
b.石块静置于电子秤上;
c.将装有适量糖水的烧杯静置于电子秤上,按“清零”按钮;
d.石块用细线系好,浸没在糖水中静止;
则糖水密度为______g/cm³;
(3)完成计算后,小明发现电子秤已自动关机。重启后,将石块从糖水中取出时出现图丁所示现象,这与书上所写“浮力大小与物体浸没的深度无关”矛盾。询问老师后得知这杯糖水是老师配制好,打算演示光在同种不均匀介质中传播时使用的。
思考后小明猜想:由于这杯糖水的______随深度增加而增大,从而导致石块上提(未露出水面)时受到的浮力变______。为证明猜想正确,简单的操作是:______,再提起石块。
6.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;
(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想______(选填序号);
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图所示的实验;
①在序号a的实验中物所受的浮力为______N;
②比较序号a、______、______的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知:其他条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越______;
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力______关(选填“有”或“无”);
(3)为了研究猜想3,小明用多块相同的橡皮泥,分别捏成实心的不同形状,测得它们浸没在水中所受的浮力均相同,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状无关,你认为这结论是否可靠,并说明理由:______。
押题猜想十二 探究电流与电压、电阻实验
试题前瞻·能力先查
1.小深利用4节新干电池,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,铭牌上标有”40Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材”探究电流与电阻关系”。
(1)小深连接好如图所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画”✕”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最____________(选填“左”或“右”)端,闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,此时电路的故障可能是定值电阻__________路;
(3)排除故障后,根据I - R图像可知,当小深将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻后,直接闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向________(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表示数为__________ V ,记录电流表的示数;
(4)当小深将25Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为2V,其原因可能是_____________________(写出一条即可)。
2.小福用图甲所示的电路探究电流与电压和电阻的关系。电源电压为3V,滑动变阻器标有“ ”,可供选择的定值电阻的阻值为、、、。
(1)小福先用某个定值电阻探究电流与电压的关系。
①连接电路,闭合开关,______表的指针偏转明显。检查后发现有一根导线连接错误,请在这根导线上打“”,并用笔画线代替导线画出正确的接法______;
②正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录数据如下表,请在图乙中画出电流与电压的关系图像______;
实验次数
1
2
3
4
电压
电流
③经分析可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比;
(2)小福继续用该电路探究电流与电阻的关系。
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1V;
②将(1)中的定值电阻换成15Ω后,使电压表示数仍为1V,电流表的示数会______,此时滑动变阻器接入电路中的阻值______(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
分析有理·押题有据
本考点为常考实验探究题,侧重电学实验探究能力考查。
包含两个核心实验:探究电流与电压的关系(控制电阻不变)、探究电流与电阻的关系(控制电压不变),命题常结合实验电路图,考查控制变量法的应用、滑动变阻器的作用、电路故障分析、实验数据处理与结论推导,侧重考查实验操作细节、误差来源分析,是深圳中考电学实验的重点题型。
终极猜想·精练通关
1.小南和小实在“探究电流与电阻的关系”实验中,有以下器材:电源(4节全新干电池输出稳定电压6V)、电压表、电流表、滑动变阻器(铭牌上标有“40Ω 2A”字样)和开关各一个,“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的定值电阻各一个、导线若干。如图甲是小南连接的电路。
(1)在连接电路时,开关应处于______状态:
(2)在检查电路时,小实发现有一根导线连接错误,请你在甲图中连接错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确________;
(3)改正电路连线后,把5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路出现的故障可能是______;
(4)排除故障后小实把5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到合适位置后,记录此时电流表的示数为0.4A。然后小南和小实分别继续实验,但因为他俩的操作不同,得出了如图乙所示的两个不同的图像。通过分析,你认为得出图像______的操作是错误的,其错误操作可能是:______。最终他们通过正确的操作完成了实验。
2.探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)当滑片P向右移时接入电路中的阻值变小,用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整。
(2)连接好电路,变阻器调到最大阻值,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终为电源电压,导致这一现象的原因可能是______(填选项前的字母)。
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路
(3)排除故障后,利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是______,其值为______(带单位);
②由实验图像可得出结论:在电压一定时,______。
(4)已知电源电压4.5V,实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为能继续完成实验,下列措施可行的是______(填选项前的字母)。
A.调高电源电压 B.将电压表并联到滑动变阻器两端 C.电路中再串联一个15Ω的电阻
3.小明和小吉在探究电流与电阻的关系时,实验电路如图甲所示,电源为2节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整______;
(2)正确连接电路,闭合开关,观察到电压表有示数,电流表无示数,已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是定值电阻R______;
(3)排除故障后,小明换用不同的电阻进行实验,将实验数据记录在表中,并作出I-R图像,如图乙。小吉认为小明在第______次实验中有操作错误,小吉的判断理由是______,你认为小明的错误之处可能在于______;
(4)修正实验错误,记录正确数据之后,小明和小吉发现,由图像不方便直接看出电流与电阻的定量关系,于是他们进一步分析数据特点,作出了图像,如图丙,分析其特点,可得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。理由是:______;
(5)小明和小吉对实验进行了反思:若再换用两个定值电阻,增加两组数据,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系,你建议选用______(选填“、”或“、”)的定值电阻;
(6)小明和小吉找到一卷规格为的镍铬合金丝(无绝缘表层),截取了长度为、、、的四段,对应阻值为、、、。分别将它们绕成螺旋状后,两端缠绕在接线柱上固定,制成了四个简易定值电阻,如图丁所示。在老师的帮助下,他们对制作的电阻进行了测量检验,发现测量值均偏小,且有的偏小值较大,原因可能是______。
试验次数
1
5
0.4
2
10
0.2
3
15
0.15
4
20
0.1
4.以下是小明在探究“电流与电压的关系”实验中完成的实验报告的部分内容,电源为两节全新的干电池,请回答:
【实验图】
【实验数据】
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.2
1.4
1.6
2.0
电流I/A
0.10
0.12
0.16
0.20
【实验结论】导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(1)小组同学对照图甲检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上“×”,并用笔画线表示导线画出正确接法,注意连线不要交叉________;
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片过程中观察到电压表无示数,电流表示数有明显的变化。则故障原因可能是________;
(3)第3次实验时,电流表的示数如图丙所示,为________A;为完成后续实验,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“A”或“B”)端移动;
(4)分析实验数据你还有什么发现?(不要与报告中实验结论重复):________
(5)为完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值至少为________Ω;
(6)另一个实验小组根据记录的实验数据绘制的U-I图像如图丁所示,该图像不过原点的原因可能是:________。
5.为完成“探究电流与电阻的关系”实验,好学的小明同学从实验室取得以下器材:电压恒为3V的电源,电流表,电压表,开关,规格为“40Ω,1A”的滑动变阻器,5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,导线若干。
(1)将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电流变大______;(导线不得交叉)
(2)小明先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时发现:电流表始终无示数,电压表有示数,且接近电源电压。其原因可能是定值电阻R______(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,小明将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,直到电压表的示数如图乙所示,记为______V,并记录电流表的示数;接着断开开关,用25Ω的电阻替换10Ω的电阻,为保证电压表的示数不变,应向______(选填“A”或“B”)端移动滑片P;
(4)另一爱动脑的小江同学使用的是规格为“50Ω,1A”的滑动变阻器,为了使5Ω、10Ω、25Ω电阻器都能顺利完成实验,应控制R两端电压不低于______V;
(5)学习非常积极的刘妤晨同学想测量一个未知电阻Rx的阻值,但发现电流表已经损坏。同样积极的小红同学帮她找来一个定值电阻R0并设计了一个实验方案,如图丁所示:
①先闭合开关S、S1,记下电压表示数U1;
②再断开S1,记下电压表示数U2,则Rx=______(表达式用U1、U2、R0表示)。
6.小明用图甲电路探究“电流与电阻的关系”。
(1)图甲中,电表1应为________(选填“电压”或“电流”)表。
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则可能是定值电阻R出现________故障。故障排除后,移动滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻的倒数关系,如图乙中图线②所示,从而得出结论。
(4)实验结束后,小明应先________开关,再拆除导线。在整理器材时,他突然发现电压表指针位置如图丙所示。则小明遗漏的实验操作是________。
(5)小华通过正确实验操作也进行了上述实验,且与小明的实验结论一致。小明遗漏的实验操作并未影响结论,原因是________。
(6)小明按正确操作重新进行实验。你认为他得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图乙中的图线________(选填“①”“②”或“③”)。
主题五 物理应用
押题猜想十三 力学(压强、浮力、功、机械效率等)综合计算
试题前瞻·能力先查
1.我国自主研制的深水水下采油树,可在深海高压环境下正常工作,是深海油气开发的“咽喉”装备。已知:海水密度,,标准大气压。求:
(1)该采油树在1500m深的海水中工作,求此处海水产生的压强;
(2)若采油树与海水接触的有效受力面积,求海水对采油树的压力;
(3)若这种采油树最大能承受69MPa的压强:相当于多少个标准大气压?
2.深圳龙岗儿童公园的“森林探险”项目设有轨道车供游客体验(如图),车轮与轨道总的接触面积约为。云云和爸爸去体验该轨道车,他们坐上轨道车后,轨道车总的质量近似为800kg。轨道车启动后,在牵引力的作用下,以的速度匀速行驶30s通过了一段平直轨道。(取)
(1)求这段平直轨道的路程。
(2)求牵引力所做的功。
(3)若行驶至中途时,轨道车需通过一段特殊减速带,此时车轮对轨道的压力瞬间增大到轨道车静止时对轨道压力的1.5倍,求此时云云他们所坐的轨道车对轨道的压强。
3.为解决社会上停车难问题,某小区修建了立体车库,如图所示是某轿车停车入库时的情景。某次停车时,驾驶员将轿车停至载车板上,通过升降机25s就可将车辆匀速提升10m至第5层。若该车的质量为,车轮与载车板的总接触面积为,取。求:
(1)本次提升汽车的速度;
(2)该车静止时对水平载车板的压强;
(3)提升过程中升降机对汽车做功的功率。
分析有理·押题有据
本考点为常考计算题,侧重力学知识的综合应用,属于压轴题型。
命题常以生活或科技场景为载体,例如滑轮组打捞物体、容器内液体压强与浮力变化、机械装置的功与机械效率计算,核心公式包括压强公式、液体压强公式、阿基米德原理、功、功率、机械效率公式,需结合受力分析与公式应用,注意单位换算与解题步骤规范,侧重知识的综合应用与问题解决能力。
终极猜想·精练通关
1.无人机作业前,装满药剂的整机停在水平地面上,对水平地面的压强为,支架与水平地面的总接触面积为。作业时,该无人机先在内匀速直线上升,随后水平匀速飞行喷洒药剂(空气阻力忽略不计)。求:(取)
(1)满载时无人机的总质量;
(2)无人机匀速上升过程中,升力所做的功;
(3)无人机上升过程中的功率。
2.2010年,中国第一台自主设计和研制的载人潜水器“蛟龙号”如图所示,成功下潜至。(海水密度近似看作)
(1)若“蛟龙号”下潜至3000米深,求受到海水的压强;
(2)若“蛟龙号”排开海水的体积为,求受到的浮力;
(3)潜在一定深度的“蛟龙号”,用高压气体排出水舱中的水,便会向上浮起。则露出水面前“蛟龙号”①受到的重力___________(选填:A.减小 B.不变 C.增大);②受到的浮力___________(选填:A.减小 B.不变 C.增大)。
3.如图所示,利用斜面将箱子推进车厢,通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力得多。某同学沿斜面向上用100N的力匀速推动箱子,已知箱子质量为20kg,斜面长3m,斜面高1.2m,g取10N/kg.求:
(1)箱子受到的重力;
(2)斜面的机械效率;
(3)箱子受到的摩擦力。
4.在2025年4月举办的中国自由式小轮车联赛第一站比赛中,运动员黄江在比赛过程中展现出了高超的技巧。已知黄江和他的小轮车总质量为,在某一水平骑行阶段,小轮车每个轮胎与地面的接触面积为,黄江在内沿直线骑行通过了的距离;在后续的一个跳跃动作中,他和小轮车克服重力做功450J。求:
(1)黄江在水平骑行阶段的平均速度是多少?
(2)黄江在水平骑行阶段小轮车对地面的压强是多少Pa?
(3)黄江跳跃时上升的高度是多少?
5.2025年4月19日,全球首个人形机器人半程马拉松在北京成功举办,机器人“天工Ultra”身高约,体重,双脚与地面的总接触面积为。最终“天工Ultra”跑完半马全程,用时2小时40分钟夺得冠军。()求:
(1)“天工Ultra”跑完半马全程的平均速度是多少m/s(结果保留一位小数);
(2)“天工Ultra”所受重力;
(3)“天工Ultra”双脚站立时,对水平地面的压强。
6.深中通道位于珠江三角洲伶仃洋海域,世界级“桥、岛、隧、水下互通”跨海集群工程,通道全长,限速。一辆总质量为的汽车,车轮与水平路面的总接触面积为,当以的速度匀速行驶时,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。取。求:
(1)遵守交通规则的情况下,汽车通过深中通道至少需要多长时间;
(2)汽车静止在水平路面上时对路面的压强;
(3)汽车在沉管隧道内以最大速度水平匀速行驶时,牵引力所做的功。
押题猜想十四 电学(欧姆定律、焦耳定律、电功率等)综合计算
试题前瞻·能力先查
1.图甲为某煮茶器的实物图,图乙为其电路原理图,表格中是该煮茶器的主要参数,和为电阻不变的电热丝,S为总开关,为温控开关,该煮茶器可以通过控制S、两个开关的通断实现加热、保温两个挡位的变化,将煮茶器接入电源电压为220V的电路中。求:
额定电压
加热功率
保温功率
220V
1210W
110W
(1)煮茶器处于加热挡时的电流;
(2)煮茶器处于保温挡时,持续工作10min,产生的热量;
(3)的阻值。
2.某型号家用电暖器具有高温和低温两挡加热功率,其简化电路如图所示。、均为电热丝,且,电源电压恒为220V。求:
(1)当开关闭合、断开时,此时电路中的电流;
(2)当开关、均闭合时,此时电路的总电功率;
(3)在高温挡加热状态下,使用该电暖器对一间房间进行取暖,工作5min,若电暖器的加热效率为80%,可使室内空气温度升高多少摄氏度?[室内空气质量约为40kg,取]
3.如图甲所示为一款两挡电火锅,其简化电路原理图如图乙所示,和均为发热电阻,S为电源开关,为温控开关,额定电压为220V,它的高温挡的额定功率为2200W,低温挡的额定功率为440W。[]求:
(1)电火锅将2kg水从20℃加热至100℃,水吸收的热量;
(2)电火锅高温挡正常工作5min消耗的电能;
(3)电阻的阻值。
分析有理·押题有据
本考点为常考计算题,侧重电学知识的综合应用,属于压轴题型。
命题常以家用电器、科技设备为载体,例如电热水壶、电饭煲、新能源汽车充电桩、智能家居电路,核心公式包括欧姆定律、电功率公式、焦耳定律、电功公式,需结合串并联电路特点,考查电功率计算、电热计算、电能消耗计算,注意纯电阻电路与非纯电阻电路的区别,以及额定值与实际值的区分,侧重知识的综合应用与计算能力。
终极猜想·精练通关
1.如图甲是某学校食堂购置了一批加热餐台,通电后,加热容器中的水为上方饭菜提供所需的热量,如图甲所示。图乙为保温台的简化电路图,为电源开关,为温控开关,其发热元件是两根阻值不变的电热丝、。当餐盒里的食物温度降低到时,闭合;当温度达到时,断开。容器内水的质量为10kg,比热容为,加热器使用的电源电压恒为220V,加热器快速加热时的功率为2000W,保温时的功率为400W。求:
(1)容器内水受到的重力;
(2)的阻值;
(3)加热器使用快速加热挡工作20min,可使水温升高,加热器对水加热的效率。
2.小马和他所在的“求知”兴趣小组制作了一款小型电火锅模型,具有高、中、低三挡控温功能,如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2,R1、R2为加热电阻且R1=R2(阻值不随温度的变化而变化)。电火锅的部分参数如表所示,。求:
电源电压/V
220
低温挡功率/W
——
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
1100
(1) R1的阻值;
(2)电火锅在低温挡工作时的电流;
(3)在标准大气压下,使用高温挡将质量为2kg、初温为20℃的水烧开需要的时间(不计热量损失,结果精确到1s)。
3.一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电路图,电源电压为,定值电阻R为,为阻值随车速变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到时,观察到电压表示数为,且报警铃声响起。该车驶入某高速服务区充电,充电后电桩显示屏的信息为:充电电压,充电电流,时间。求:
(1)本次充电消耗的电能;
(2)当车速达到时,的阻值;
(3)车速为0时,内定值电阻R产生的热量。
4.图甲是利用热敏电阻制作的电子温度计,由电压表的示数显示温度,电路原理图如图乙,是热敏电阻,其阻值与温度的关系图像如图丙,电源电压恒为6V,。求:
(1)当环境温度为20℃时,电路中的电流为多少;
(2)当环境温度为20℃时,该电路100s产生的热量为多少;
(3)当电压表的示数为2.4V时,此时的环境温度为多少。
5.图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知:电源电压保持不变,定值电阻。某次测量时,只闭合开关,电流表示数为,再闭合开关,电流表示数为。求:
(1)电源电压;
(2)此时空气中的湿度;
(3)空气中的湿度为时,电阻消耗的电功率是多少?
6.图甲是小福设计的方向盘自动加热装置的简化电路图。电源电压恒为12V,为热敏电阻,其阻值随温度的变化图像如图乙。为用于方向盘加热的特殊电阻,闭合开关,当温度低于时,的阻值为,方向盘温度升高;当温度达到时,的阻值突变为,方向盘处于保温状态。求:
(1)当温度为0℃时,电路中的总阻值为___________Ω;
(2)当温度为30℃时,电压表的示数;
(3)在保温状态下工作5min,R0产生的热量。
押题猜想十五 力学综合应用
试题前瞻·能力先查
1.小南发现他家鱼缸中的鱼,在鱼鳍和鱼尾不动时,也能实现上浮和下沉,于是他买了一款“仿生鱼”(如图甲所示),研究鱼在鱼鳍和鱼尾不动时,上浮和下沉的原理。下面是他的实践过程,请帮助他完成下列内容:
【项目分解】
①研究仿生鱼的结构
②研究鱼在水中不动时也能实现上浮和下沉的原因
【项目实施】
(1)研究仿生鱼的结构
小南把仿生鱼拆卸后发现,仿生鱼的表面材质柔软,有弹性,内部有一个小型电机,可以给仿生鱼供电,控制鱼鳍和鱼尾摆动,当电机供电控制鱼鳍向后划水,可实现鱼在水中向前游动,是利用了______原理。仿生鱼内部还有一个可以自动充气和放气的类似于鱼腹中“鱼鳔”的装置。当向鱼腹充气时,仿生鱼的腹部就会变大,放气时仿生鱼腹部变小,此过程中鱼腹发生的是______(“弹性”或“非弹性”)形变;
(2)探究鱼在水中不动时也能实现上浮和下沉的原因
小南发现控制仿生鱼的鱼鳍和鱼尾不动时,只需控制自动充气装置,改变鱼的体积,就可以实现仿生鱼上浮和下沉。他猜想仿生鱼受到的浮力可能与其浸没的______(填“质量”或“体积”)有关,于是他设计如图乙所示实验。已知物块甲和乙为重力相同但体积不同的物体,乙和丙是体积相同密度不同的两种物质。为了验证自己的猜想是否正确,他应选择______两个物块进行实验。通过分析数据得出:鱼在水中不动时若想上浮,只需______(填“增大”或“减小”)鱼鳔的体积;
(3)小南通过图乙装置还想探究浮力与物体密度是否有关。通过分析②⑤、③⑥四次实验数据可知:物体在液体中受到的浮力与物体密度______(填“有”或“无”)关。
【项目拓展】
(4)随着科技的发展,潜水打捞技术日渐成熟,“潜水浮袋”(与鱼在水中改变体积类似,在水中打开后体积自动变大)越来越多地被人们应用于潜水打捞。如图丙所示为潜水员使用“潜水浮袋”打捞沉物的情景。该物体需要2800N的拉力才能被打捞上来,一个“潜水浮袋”充气后的体积约为,重力约为20N,水的密度为,至少需要______个“潜水浮袋”才能让沉物浮上水面。
2.从千年都江堰到现代风电场,工程之力驱动时代前行,闪耀着华夏智慧与创新之光。都江堰水利工程通过巧妙的结构设计将岷江八成的泥沙排到外江,让更干净的水流入内江。同学们为解开“分沙之谜”开展了以下探究活动。
(1)【驱动问题】都江堰能自动分沙的奥秘在哪里?沙子沉底的原因是沙子的密度______(选填“大于”、“等于”或“小于”)水的密度;【收集证据】项目组通过观察都江堰的实拍俯视图,如图甲所示,猜想可能是河道的形状影响了分沙。于是他们用密度、体积与沙子近似的塑胶球代替沙子在两种河道模型中开展探究;
(2)如图乙和图丙所示,将数量相同的塑胶球分别倒入直流河道和弯曲河道模型中,观察水流带动小球移动情况,记录小球淤积在河底不同区域的个数。分析实验数据可知,直流河道______(选填“能”或“不能”)自动分沙,你的判断依据是______;
(3)【解释交流】同学们进一步查找资料得知,飞沙堰河道的剖面结构如图丁所示。在洪水期,当湍急的水流经过内江的弯道,冲刷凹岸(弯曲河道凹陷的一侧)后,底层的大量含沙水流冲向凸岸(弯曲河道凸出的一侧),泥沙在凸岸底部沉积,表层较清的水流则继续向前奔腾,循环往复,实现水沙分离。请问水沙分离和以下哪个现象的物理原理相同______。
A.排水管的U形弯头能隔绝下水道异味
B.刮台风时屋内窗帘向窗外飞
C.汽车转弯时乘客身体会倾斜
分析有理·押题有据
本考点为常考综合题,侧重力学知识的实际应用。
命题常以大型工程、科技设备为载体,例如深圳湾大桥的结构受力分析、无人机的升力与重力平衡、共享单车的摩擦力与压强分析,综合考查受力分析、压强、浮力、功和功率等知识点,侧重知识的迁移应用与实际问题解决能力,是区分度较高的题型。
终极猜想·精练通关
1.在2025年的春晚舞台上,机器人表演了一段名为《秧BOT》的舞蹈,将传统秧歌与现代科技相结合,展现了独特的韵味,如图所示。请完成下面小题。
(1)机器人站在舞台上静止时,它受到的重力和舞台对它的支持力是一对________(选填“平衡力“或“相互作用力”)。若机器人手上水平旋转的手绢到舞台表面的距离为1.8m,则手绢与其在舞台上的倒影的距离为________m;手绢在机器人的手中旋转向上时,手绢在舞台上的倒影的大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)机器人手中手绢的大小;
(2)机器人的脚底设计有特定的纹路和凹凸结构,这是通过增大接触面的________来增大摩擦,使其更加稳定,机器人丢手绢时,手绢离开机器人手后仍能继续向前运动,这是因为手绢具有________。若手绢运动过程中所受到的外力突然全部消失,手绢将________。
2.物理兴趣小组同学结合教材跨学科知识,制作了简易活塞式抽水机,装置说明:利用塑料圆筒、活塞、两个单向阀门A、B、进水管、出水管完成制作,阀门只能向上开启,向下闭合。并在制作和使用过程中展开实验探究,请结合所学知识完成下列问题:
(1)当向上提起活塞时,阀门______(选填“A”或“B”)关闭,阀门______(选填“A”或“B”)打开;此时圆筒内的气压______(选填“变大”、“变小”或“不变”),在______的作用下,水从入水口进入圆筒;
(2)小组同学发现,无论如何改进装置,抽水机都不能将水抽到高于10m的位置,请分析原因:______;
(3)若装置气密性较差则会出现抽不上水或者抽水高度很低的情况;请写出一条改进措施:______。
3.图甲中的木幔是我国古代的一种攻城车,作战时在B处用力下拉,可将A处的木板吊起作掩护,其简化图如图乙。若木板重1600N,阻力臂,,则阻力___________N,动力F1=___________N(忽略绳和AB杆自身重力),请在图乙中画出F2的示意图_________。
4.小余和小组同学用一块边长10cm的正方体木块制作液体密度计。他们将木块缓慢放入水中如图甲所示,木块静止后,用记号笔在木块上标记水面位置O如图乙所示,O点对应密度,测量得到O点到木块底部距离为5cm(取10N/kg),求:
(1)木块静止时底部液体产生的压强;
(2)木块所受的重力;
(3)小组同学将木块缓慢放入未知液体中,木块静止后漂浮,同学观察到O点在液面下方。用记号笔标记新的液面位置A点,OA间的距离为1.25cm,则未知液体的密度是?
(4)理论上,该密度计可以测量的最小液体密度为________。
5.2023年12月22日凌晨,中开高速(中山段)二期工程的关键控制性节点工程上演了一次精彩的“空中芭蕾”——重达3.2万吨的跨广珠城际铁路转体桥成功转体。此次转体经历90分钟,安全平稳地实现了90度零误差“转体”后,修建时为不影响火车通行,该桥梁体先在顺铁路方向浇筑,浇筑完成后,再通过转体装置完美“转身“横跨铁路。
(1)跨铁高架桥为非对称转体,跨铁路侧转体箱梁长度大约是非跨铁路侧转体箱梁长度的2倍,其简化模型如图2甲所示,已知高架桥箱梁长AB=135m,宽41.3m,厚度忽略不计,桥墩高15m,高架桥箱梁在浇筑时需要在A、B两侧搭建支架,“转体”时撤除全部支架但需在A端施加1.6万吨的配重达到水平平衡才能转体。假设高架桥箱梁可视为质量分布均匀的长方体,求:
①将1.6万吨的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的A端至少做功___________J;
②高架桥箱梁的实际质量大约是_____________t。
(2)桥墩下的转体装置由如图2乙所示的上转盘和下转盘组成。上转盘上有两根钢索,每根钢索由一台牵引器通过传动装置牵引,已知上转盘的周长为360m,每台牵引器的功率90kW,牵引器牵引钢索的效率为60%,那么,完成转体,每台牵引器做功_________J,最终每根钢索拉动上转盘缓慢匀速转动时的牵引力________________N。
押题猜想十六 电学综合应用
试题前瞻·能力先查
1.中国灯具产量占全球65%,智能灯具广受青睐。由此小明开展“制作调节精度高的调光台灯”的跨学科实践活动。器材有:新干电池2节、小灯泡(2.5V,0.3A)、铅笔芯、夹子A、开关、导线、电压表。
(1)小明组装了如图甲的电路,闭合开关,当夹子A从最左端移动到右端的过程中,小明发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换阻值更_________(选填“大”或“小”)的铅笔芯来做实验,现有2根长度分别为5cm、10cm,阻值均为20Ω的铅笔芯,为了调节精度更高,应选择长度为_________cm的铅笔芯进行更换
(2)更换铅笔芯后,为了防止移动夹子A的过程中将灯泡烧毁,小明将电压表的一端连接在铅笔芯的右端,一端与夹子A相连,调节夹子A的位置,当电压表的示数为_________V时,在铅笔芯上标记此时夹子A的位置,夹子A向右调节不能超过此位置。实验中发现夹子A置于靠近铅笔芯左端位置时,灯泡不会发光。由此小明认为图甲的电路不需要开关。请你对这个观点进行评价:_____________。
(3)电路设计完成后,小明通过AI初步生成如图乙所示的台灯结构图,小明认为结构图存在缺陷,还需要继续优化,请你帮助小明写一段优化台灯结构图的提示词:___________________。
2.“手机原理大揭秘”调研活动:如今,手机的“智能化”为人们带来了极大的便利,它的原理你知道多少?请和九年级(1)班的同学进行以下的手机原理调研活动。
(1)指纹解锁技术。如图甲,只需手指轻轻触碰感应区即可解锁手机,感应区相当于手机电路中的________;
(2)超级快充技术。某国产手机宣传具备88W有线超级快充技术,“快”主要是提高充电适配器的______来实现的;
(3)电阻触摸屏。早期的智能手机使用的是电阻式触摸屏,其简化的原理图如图乙。触摸屏相当于一根电阻丝,当手指在P点施加一定的压力时,将电阻丝分成阻值为、的两部分,传感器读回、两端的电压并转化成电信号,从而确定触摸点的位置。电源电压保持不变,当触摸点向左移动时,的阻值______,通过的电流_____(均选“变大”、“变小”或“不变”);
(4)快速散热。长时间使用会导致手机温度过高,因此手机的散热零件应选用导热快、比热容___(选“大”或“小”)的材料。
(5)手机充电时,电池会发热,过热会导致爆炸甚至火灾,请你对手机安全充电给出合理的建议_____________________。
分析有理·押题有据
本考点为常考综合题,侧重电学知识的实际应用。
命题常以智能家居、新能源设备、本地科技场景为载体,例如智能照明电路、5G 基站供电系统、电动汽车充电控制电路,综合考查电路设计、欧姆定律、电功率、安全用电等知识点,侧重知识的综合应用与问题分析能力,是区分度较高的题型。
终极猜想·精练通关
1.近年来深圳电动自行车数量急剧增加,电动自行车因具有快捷、经济和环保等优点深受大家喜爱,但同时也带来了严重的安全问题。因此,小明进行了“安全骑行电动自行车”的研究性学习。
(1)骑行电动自行车时不要闯红灯。深圳部分路口有会说话的交通警示器,它在红灯时会语音播报提示“红灯,请勿通行”。这说明声音能传递 ___________;
(2)骑车时看手机、走神、酒驾等存在很大的安全隐患。若某人骑车以18km/h的速度匀速行驶,看一眼手机用时2s,相当于在无人驾驶状态下行驶了 ___________m;
(3)超速行驶的电动自行车极易发生交通事故。小明为电动车设计了一个简单的超速报警电路,如图甲所示,它由“传感电路”、“执行电路”组成。传感电路电源电压为12V,R是电阻箱,RP为可变电阻,图乙是RP的阻值与车速关系的图像,若通过电磁铁电流必须等于或大于1.2A时,才能启动报警,小明设定速度为30km/h时红灯亮,执行报警,则电阻箱的阻值至少应调到 ___________Ω;为了提高骑行安全,需要速度更小时就能启动报警,可采取的方法是 ___________。
2.2025年央视春晚的舞台上,舞蹈《秧BOT》大放异彩,16个机器人“福兮”身穿花坎肩,手持手绢,以整齐划一的秧歌舞步赢得了观众的喝彩(如下图)。结合所学知识,某学习小组开展了“机器人研究”实践活动。下表是机器人“福兮”的一些参数。
电池工作电压
60V
电池容量
15A·h
报警电流
10mA
额定功率
500W
单脚脚底面积
300cm2
总质量
45kg
(一)研究项目一:机器人感知系统
为了实现智能感知和精确动作控制,人形机器人包含视觉、听觉、触觉、力觉、温度、距离、平衡觉共七大感知系统。
(1)机器人的测温系统是通过接收物体表面辐射出来的_____来测温的(选填“红外线”或“紫外线”);
(2)机器人进行图像处理的芯片以及温度感知系统中的热敏元件都是由_____材料制成的(选填“导体”“绝缘体”或“半导体”);
(3)视觉感知系统应用了3D激光。3D激光遇到障碍物后,在障碍物表面发生_____(选填“反射”或“折射”),激光_____(选填“属于”或“不属于”)电磁波。
(二)研究项目二:机器人运动系统
(4)从稳定性的角度解释为什么机器人呈半屈膝状态:_____;
(5)电动机是机器人各关节的核心动力装置,下列图中能说明其工作原理的是_____。不同关节的电动机之间是_____联连接(选填“串”或“并”);
(6)已知“福兮”表演时的平均功率为500W,不计能量损失,可以持续表演_____min。
(三)研究项目三:机器人保护系统
为了避免机器人在执行搬运任务时因所受压力过大而损伤,设计了如图甲所示的负重过载保护电路,图中电源电压为,为压敏电阻,其阻值随机器人所受压力变化的图像如图乙所示。当报警器(电阻不计)通过的电流超过报警电流时就会报警,并放弃执行搬运任务,从而避免机器人受损伤。
(7)闭合开关,当机器人的负重增大时,压敏电阻两端的电压将_____(选填“变大”“变小”或“不变”);
(8)闭合开关,当机器人的负重为200N时就会报警,则滑动变阻器接入电路的电阻是__________Ω。若滑动变阻器的滑片不动,当机器人的负重为100N时,电路中的电流是_____;
(9)机器人长时间工作后,为了减轻其最大负重,图甲的电路可以做哪些改变?请任写一点:_____。
3.近几年城市进行老小区改造,不少多层楼房安装了电梯。出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中,当电梯没有超载时,电动机正常工作;当电梯超载时,电铃发出报警铃声,电动机不工作。在控制电路中,已知电源电压,保护电阻,电磁铁线圈的阻值为,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力大小变化如图乙所示,电梯底架自重忽略不计。
(1)超载自动报警系统中的电磁铁利用了___________原理,控制电路中,当乘客增多时,电磁铁的磁性___________(选填“增大”或“减小”);
(2)工作电路中,电铃应该在触点___________(选填“A”或“B”)所在支路;电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,电铃发出警报声,此时电磁铁上端为___________极;
(3)当若电磁铁线圈电流达到时,衔铁刚好被吸住,电铃发出警报声。请你设定该电梯最多乘坐几人___________;(以每人计算,且取)
(4)综合考虑安全和居民乘坐情况,现需提高电梯的限载,可以在控制电路中换用阻值更___________(选填“大”或“小”)一些的保护电阻。
4.广东大亚湾核电站是我国第一座大型的商用核电站,位于深圳市大鹏新区大鹏半岛。核电站在保证输送功率不变的情况下,远距离送电采取高压送电的方式来实施,核电站的发电输出电功率为W,用10千伏的高压进行输电。图1是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。
(1)核电站是利用核________(裂变/聚变)反应释放的能量;
(2)关于远距离输电,下列表述正确的是________(选填“A”、“B”、“C”或“D”);
A.提高输电电压会增大输电电流,从而增大输电损失
B.提高输电电压可以减小输电线电阻,从而减小输电损失
C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
D.若能研制出常温下的超导体,用它制作远距离输电导线,将不需要高压输电方式
(3)核电站高压输电时的输电电流为________A,在输送功率不变时,若改用1000千伏的电压输电,则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为________;
(4)远距离输电时某处发生了短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图 2 所示的电路进行测量,已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为 R,电压表示数为 U,电流表示数为 I,则短路位置到甲地的距离为________________千米;(用已知物理量的符号表示)
(5)某户居民标有“220V 40W”的灯泡正常发光时电阻为________Ω,在用电高峰期时灯泡比平时暗的原因是_________;
(6)若经过降压变压器后供电设备输出电压恒为 220V,通过总电阻为 0.2Ω的输电线给居民楼内用户供电,当居民楼内所有用电器消耗总功率为21.78kW时,不考虑灯泡电阻变化,“220V 40W”灯泡实际功率为________W。
5.综合实践活动——设计蔬菜温室。
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜,同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室,要求温度控制在20~30℃之间。
【设计与实施】
任务一:设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构,体积为80m3。由立柱和横梁支撑,墙体四周装有保温层,查阅资料获知,立柱的承重比γ指立柱能承受的最大重力与自重的比值,能反映承重效率,立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一,为研究它们之间的关系,利用塑料立柱模型进行实验,发现在其他条件均相同时,横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是:γ三<γ四<γ五<γ六。
任务二:设计温控系统。温控系统原理如图甲,控制电路的电源电压为6V,电阻箱的阻值调为90,热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时,衔铁被吸下;当电流降低到25mA时,衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝的电阻为22,浴霸灯L标有“220V 275W”字样。
(1)关于设计蔬菜温室的实践活动,下列说法不正确的是_________。
A.屋顶选用黑色玻璃不利于蔬菜生长
B.墙体选用隔热性能好的材料
C.浴霸灯L能使温度下降得平缓些
D.图甲中通电线圈上端是S极
(2)在冬天,当室外温度较低时,温室玻璃顶内侧会出现小水珠,这是一种__________(填物态变化名称)现象,可对蔬菜起到__________的作用。
(3)由模型实验可知,搭建温室选用__________(选填“三角”“方”或“圆”)形立柱的承重比大;已知模型的承重比为,质量为,受力面积为,则其上表面所能承受的最大压强__________。
(4)电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃,则空气吸收的热量为___________J,电热丝对温室的加热效率为__________%(结果保留一位小数);电磁铁线圈的电阻忽略不计,电热丝刚停止工作时,室温为__________℃。[空气密度取1.25,空气比热容取1.0×103J/(kg·℃)]
【交流与评价】
(5)根据评价表中的指标对任务二进行评价,在符合实际情况的对应栏打“√”。
评价维度
自动控制室温
在20~30℃范围内波动
平缓降温
能
否
(6)进一步给出优化建议:__________。
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2026年中考物理终极押题猜想(深圳专用)
参考答案
主题一 物理与传统文化
押题猜想一 声现象及其辨析
试题前瞻·能力先查
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A
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终极猜想·精练通关
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10.5Hz 音色
11.静止 音色
押题猜想二 物态变化辨析
试题前瞻·能力先查
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终极猜想·精练通关
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10.非晶体 凝固
11.液化 放 不变
押题猜想三 光现象及其辨析
试题前瞻·能力先查
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终极猜想·精练通关
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10.光的直线传播 光的反射
11.光的直线传播 光的色散
主题二 物理与日常生活
押题猜想四 运动和力
试题前瞻·能力先查
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终极猜想·精练通关
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B
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D
D
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A
9.静止 牛顿第一定律 沿CD方向匀速运动
10.1.5 不变 竖直向上 0
11.先变大后变小 0.6F0 非平衡
押题猜想五 分子的热运动
试题前瞻·能力先查
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终极猜想·精练通关
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C
C
A
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D
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9.扩散 液化 放热
10.属于 米(m) 相对
11.省力 靠近 在不停地做无规则运动
押题猜想六 压强与浮力的应用
试题前瞻·能力先查
1
2
D
D
3.等于 等于 等于
终极猜想·精练通关
1
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C
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C
B
C
C
B
C
9.小 大气
10.200 变小 B
11.1.419×109 变小 大于
主题三 物理与科技创新
押题猜想七 作图(杠杆与电路设计分析)
试题前瞻·能力先查
1.
2.
3.
4.(1)
(2)
终极猜想·精练通关
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.(1)
(2)
8.
9.
10.(1)
(2)
押题猜想八 机械能及其转化
试题前瞻·能力先查
1
C
2.没有 减小 减小
3.变小 不变 大于
终极猜想·精练通关
1
2
D
C
3.红外线 信息 平衡 不变
4.运动状态 不守恒 运动
5.增大 增大
6.相互 增大 减小
7.做功 变大
8.减小 越小 不一定
9.前方 变小
10.不变 变小 不变
11.1.5 重力势 动
押题猜想九 电与磁及应用
试题前瞻·能力先查
1
D
2.(1)N
(2)排斥
3.12 10
终极猜想·精练通关
1
2
3
D
B
D
4.电磁感应 丙
5.变大 扬声器
6.S 弱(小) 15 减小
7.电动机 改变弹射器的弹射力度即改变通电导线受力的大小,可以通过改变电流的大小或改变线圈匝数、采用多组线圈等方式来改变弹射器的弹射力度。
8.N 减弱 变暗
9.B 铃响
10.发电机 亮度 用电器
11.N 减小 增大电阻箱的阻值
押题猜想十 信息与能源
试题前瞻·能力先查
1
2
C
C
3.(1)电磁
(2)缩小
(3)半导体
终极猜想·精练通关
1
2
3
4
B
D
D
C
5.静止 可再生
6.核裂变 不可再生
7.聚变 一次
8.电磁波 变大 前推
9.电 内 电磁波
10.(1)电磁波
(2)减小 做功
11.电 折射 运动
主题四 物理探究与实践
押题猜想十一 探究浮力大小影响因素实验
试题前瞻·能力先查
1.(1)右
(2)72.4
(3)81 0.9 家
2.(1)1.4 丙、丁
(2)排开液体的重力大小
(3)A
(4)能
(5)不变
终极猜想·精练通关
1.(1)右 0.9
(2)
2.(1)无关
(2)A、C
(3)液体密度
(4)小于
(5)1.2×103
(6)将弹簧测力计固定在木架上,通过矿泉水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中。如果用手拿着弹簧测力计测量,在注水过程中手可能会晃动,而且不同组实验需要分别操作和读数,不太方便。而这种固定弹簧测力计并注水的方式,几组实验可以同时进行,方便同时读取弹簧测力计的示数。
3.(1)50 1.04 BCA
(2)恢复原状
(3)
4.(1)密度 我选择的是现象2,其导致测量结果偏大,理由是细线吸水,导致测量的体积偏小
(2)将①②步骤对调
(3)6
5.(1)2.7
(2)1.09
(3)密度 小 用玻璃板将糖水搅拌均匀后
6.(1)4
(2)1 d e 大 无
(3)根据控制变量法知,要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但是物体都是实心的且浸没在水中,所以,排开水的体积相同,故小明的结论是可靠的。
押题猜想十二 探究电流与电压、电阻实验
试题前瞻·能力先查
1.(1)
(2)左 断
(3)左 2
(4)滑动变阻器的最大阻值太小
2.(1)电压 正
(2)变小 变大
终极猜想·精练通关
1.(1)断开
(2)
(3)定值电阻断路
(4)A 没有控制定值电阻两端电压相同
2.(1)
(2)B
(3)电压 3V 通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)C
3.(1)
(2)断路
(3)3 实验中要控制定值电阻的电压一定,由图乙可知而
所以小明在第3次实验中有操作错误 换用的电阻后,没有移动滑片控制定值电阻的电压一定
(4)由图丙可知,图像为正比例函数图像,即电流与电阻的倒数成正比,所以可得:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)、
(6)镍铬合金丝表面无绝缘表层,将它们绕成螺旋状后,相邻的两圈合金丝可能相互接触,且两端缠绕在接线柱上固定,相当于横截面积变大、长度变小,所以会导致测得的电阻值变小,缠绕越紧密越容易出现这种情况,所以会使偏小值较大。
4.(1)
(2)定值电阻短路
(3)0.14 B
(4)分析实验数据发现,电压与对应电流的比值不变,结合可得出结论,定值电阻的阻值与其两端电压及通过它的电流无关。
(5)20
(6)使用前电压表未调零
5.(1)
(2)断路
(3)2.5 A
(4)1
(5)
6.(1)电压
(2)左
(3)断路
(4)断开 电压表调零
(5)实验时定值电阻两端电压保持为定值
(6)①
主题五 物理应用
押题猜想十三 力学(压强、浮力、功、机械效率等)综合计算
试题前瞻·能力先查
1.(1)1500m深处海水产生的压强
(2)海水对采油树的压力
(3)采油树最大能承受的压强为,用总压强除以单个标准大气压的压强,得到个数
即相当于690个标准大气压。
2.(1)轨道车行驶速度,行驶时间,路程
(2)牵引力,行驶路程,牵引力所做的功
(3)轨道车总质量,,总接触面积,轨道车总重力
轨道车静止时对轨道的压力等于总重力,即
过减速带时对轨道的压力
轨道车对轨道的压强
3.(1)由速度公式可知
(2)由于小车在水平板上静止,由此可知
汽车对载车板的压强
(3)汽车被匀速提升,升降机对汽车的拉力F'等于汽车的重力
升降机对汽车做的功
升降机对汽车做功的功率
终极猜想·精练通关
1.(1)水平地面上,无人机满载时对地面的压力
无人机满载时的总重力
无人机满载时的质量
(2)无人机匀速上升时,升力与重力是一对平衡力,故升力
升力做的功
(3)无人机上升过程中的功率
2.(1)由可得,“蛟龙号”受到海水的压强为
(2)根据阿基米德原理可知,“蛟龙号”受到的浮力为
(3)①“蛟龙号”用高压气体排出水舱中的水,其总质量减小;根据重力公式可知,在g不变的情况下,其受到的重力减小,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
②在露出水面前,“蛟龙号”始终是完全浸没在海水中的,排开海水的体积不变;根据阿基米德原理可知,在海水密度和排开海水的体积都不变的情况下,其受到的浮力不变,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
3.(1)箱子受到的重力
(2)推力所做的总功
推力做的有用功
斜面的机械效率
(3)沿斜面推动箱子,克服斜面对箱子的摩擦力做的功是额外功
由可得箱子受到的摩擦力
4.(1)平均速度等于总路程与总时间之比,黄江在水平骑行阶段的平均速度是
(2)小轮车在骑行时双轮着地,因此受力面积为
小轮车对地面的压力大小等于人和小轮车的总重力
对地面的压强为
(3)上升时,克服重力所做的功是克服人和小轮车总重所做的功,故人和小轮车上升的高度为
5.(1)由题可知,
全程的平均速度
(2)机器人重力
(3)机器人静止站立在地面上,对水平地面的压力
对地面的压强
6.(1)通道全长,限速,遵守交通规则的情况下,汽车通过深中通道至少需要的时间
(2)汽车质量为,车轮与水平路面的总接触面积为,静止在水平路面上时对路面的压强。
(3)汽车受到的阻力为车重的0.1倍,水平匀速行驶时,牵引力所做的功
押题猜想十四 电学(欧姆定律、焦耳定律、电功率等)综合计算
试题前瞻·能力先查
1.(1)由表可知,煮茶器处于加热挡时的电流
(2)煮茶器处于保温挡时,持续工作时间
煮茶器产生的热量等于消耗的电能
(3)由图乙可知,当S闭合、S1闭合时,R1被短路,只有R2接入电路;当S闭合、S1断开时,R1与R2串联,总电阻;电源电压不变,由可知,电路中的总电阻越大,功率越小。所以当S闭合、S1闭合时,煮茶器功率较大,为加热挡;当S闭合、S1断开时,煮茶器功率较小,为保温挡。当煮茶器处于加热挡时,只有R2接入电路,则R2的阻值
当煮茶器处于保温挡时,R1与R2串联,此时电路中的总电阻
则R1的阻值
2.(1)当S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,总电阻
电路电流
(2)当S1、S2都闭合时,R2被S2短路,电路只有R1接入,此时电路的总电功率
此时电阻更小、功率更大,为高温挡。
(3)高温挡工作时间
电暖器消耗的总电能
空气吸收的有效热量
温度变化
3.(1)水吸收的热量为
(2)工作时间
电火锅高温挡正常工作5min消耗的电能为
(3)电源电压不变,根据,电阻越小功率越大。当S闭合、闭合时,被短路,只有接入电路,电阻最小,为高温挡;当S闭合、断开时,与串联,总电阻最大,为低温挡。
则的阻值为
低温挡的总电阻为
电阻的阻值为
终极猜想·精练通关
1.(1)容器内水受到的重力
(2)电路分析:当闭合时,被短路,只有接入电路,总电阻最小;电源电压恒定,根据 ,电阻越小功率越大,因此此时为快速加热状态,加热功率。故
(3)水吸收的热量
加热时间
因此消耗的电能是
加热器对水加热的效率
2.(1)由可知,在电压一定时,电阻越小,功率越大;由电路图知,当断开S1,S2接1时,R1、R2串联,电路总电阻最大,功率最小,为低温挡;当闭合S1,S2接1时,只有R1接入电路,为中温挡;当闭合S1,S2接2时,R1、R2并联,电路总电阻最小,功率最大,为高温挡;中温挡时只有R1接入电路,R1的阻值
(2)由题意可知,R2=R1=88Ω,低温挡时R1、R2串联,电火锅在低温挡工作时的电流
(3)在标准大气压下,水的沸点是100℃,则将水烧开时需吸收的热量
不计热量损失,则需要的时间
3.(1) 已知时间
本次充电消耗的电能
(2)当车速达到时,电压表示数为,电源电压为,则定值电阻两端的电压
此时电路中的电流
的阻值
(3)由图乙可知,当车速为时,,与串联,总电阻
电路中的电流
则内定值电阻产生的热量
4.(1)由电路图乙可知,热敏电阻与定值电阻串联。由图像丙可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻的阻值,电路的总电阻
电路中的电流
(2)电路在100s内产生的总热量
(3)由电路图乙可知,电压表测量两端的电压,当电压表示数时,此时电路中的电流
根据串联电路电压的特点,此时热敏电阻两端的电压
此时热敏电阻的阻值
由图像丙可知,当热敏电阻的阻值为30Ω时,对应的环境温度为30℃。
5.(1)只闭合开关,单独接入电路,电流表测电路电流。则电源电压为
(2)再闭合开关,、并联,电流表测干路电流。根据并联电流规律,电流为
则阻值为
由图乙可知,此时空气中的湿度为60%。
(3)由图乙可知,空气中的湿度为时,电阻阻值为,则电阻消耗的电功率
6.(1)温度为0℃时热敏电阻的大小是;电路的总电阻
(2)根据图像知,温度为30℃时热敏电阻的大小,,所以此时电路的总电阻
电路中的电流
电压表的示数
(3)在保温状态下工作5min,R0产生的热量
押题猜想十五 力学综合应用
试题前瞻·能力先查
1.(1)力的作用是相互的 弹性
(2)体积 甲、乙 增大
(3)无
(4)3
2.(1)大于
(2)不能 小球淤积在河底不同区域的个数相近
(3)C
终极猜想·精练通关
1.(1)平衡力 3.6 等于
(2)粗糙程度 惯性 做匀速直线运动
2.(1)B A 变小 大气压/大气压强
(2)活塞式抽水机利用大气压工作,1标准大气压大约只能支撑约10m高的水柱
(3)在活塞与圆筒内壁涂抹润滑油增强气密性
3.1600 1400
4.(1)已知木块浸入水深
则木块静止时底部液体产生的压强
(2)木块排开水的体积
木块受到的浮力
因木块漂浮,根据物体的浮沉条件可知,木块所受重力
(3)木块在未知液体中底部深度
木块排开未知液体体积
根据阿基米德原理可得,未知液体的密度
(4)木块受到的浮力等于重力,而重力不变时,浮力一定,液体的密度越小,浸入的深度越大,根据
可知,当木块恰好完全浸没时,液体密度最小,此时木块浸入密度最小的液体中的深度为浸入水中的深度的两倍,可得
故最小液体密度为
5.(1)2.4×109J 32000t
(2)4.86×108J 3.24×106N
押题猜想十六 电学综合应用
试题前瞻·能力先查
1.(1)大 10
(2)0.5 虽然夹子A在最左端时铅笔芯接入阻值最大,电流最小,灯泡不发光,但开关可以在不使用台灯时彻底切断电路,避免电路长期通电消耗电能,也能防止电路出现故障时引发安全问题,所以小明的观点是错误的。
(3)在台灯的底座增加配重块,提升结构稳定性
2.(1)开关
(2)电功率
(3)变大 不变
(4)大
(5)手机充电后及时拔下充电器
终极猜想·精练通关
1.(1)信息
(2)10
(3)4 减小电阻箱阻值
2.(1)红外线
(2)半导体
(3)反射 属于
(4)降低了重心
(5)B 并
(6)108
(7)变小
(8)400 9
(9)将滑动变阻器的阻值适当向a端滑动
3.(1)电流的磁效应 增大
(2)B S
(3)12
(4)大
4.(1)裂变
(2)D
(3)2000
(4)
(5)1210 用电器两端的实际电压变小;由可知白炽灯的实际功率比正常减小
(6)32.4
5.(1)D
(2)液化 保温/防冻/放热等答案合理即可
(3)圆
(4) 83.3 20
(5)
评价维度
自动控制室温
在20~30℃范围内波动
平缓降温
能
√
√
否
√
(6)将调为130
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