2026年辽宁省大连市中考物理自编模拟卷(五)
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摘要:
**基本信息**
本试卷以文化传承、科技前沿和生活实践为情境载体,覆盖初中物理核心知识,通过基础题、探究题和综合应用题梯度设计,培养学生物理观念、科学思维与问题解决能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|9题18分|物态变化、光现象、力学、电磁学|结合《论衡》霜露形成、拔罐原理等文化情境,融入海市蜃楼、谷爱凌滑雪等生活实例|
|填空题|6题12分|运动相对性、磁场、能源、熔化规律|以古诗《所见》、风力发电、"武BOT"机器人为背景,考查基础概念应用|
|实验题|4题27分|冰熔化、液体压强、内能、电流与电阻关系|注重科学探究,如液体压强控制变量法、内能实验误差分析,培养数据处理能力|
|综合应用题|3题19分|机械效率、电路计算、智能温控|以滑轮组、挂烫机、电磁继电器烤面包机为载体,综合考查能量转化、电路分析与实际问题解决|
内容正文:
2026年辽宁省大连市中考自编模拟卷(五)
物理 试卷
(本试卷共24 道题 满分 80 分 考试时间90分钟)
一、选择题:本题共9小题,每小题 2 分,共 18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6 题只有一项符合题目要求,选对的得 2 分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得 2 分,选对但不全的得1 分,有选错的得0分。
1.东汉《论衡》:“云雾,雨之征也,夏则为露,冬则为霜,温则为雨,寒则为雪。”下列分析正确的是( )
A.霜和露的形成过程都需要放热 B.霜是水蒸气先液化再凝固形成的
C.雨和雪的形成物态变化过程相同 D.露的形成比霜需要更低的温度条件
2.近日河北秦皇岛阿那亚黄金海岸惊现一条罕见的带状海市蜃楼。如图所示的光现象中与“海市蜃楼”的形成原理相同的是( )
A.对镜画脸谱 B.笔杆“折断”
C.树下光斑 D.手影游戏
3.拔罐是中医瑰宝,历经千年传承,凝聚着中华民族的智慧。下列有关说法正确的是( )
A.用镊子夹取酒精棉时,镊子是一个省力杠杆
B.罐子能吸附在皮肤上,是重力作用的结果
C.走罐过程中,医生推动罐子移动,人对罐子做了功
D.酒精燃烧加热罐内空气时,将内能转化为化学能
4.小明梳理《电与磁》核心知识,总结绘制了如图所示“知识结构图”,图中空缺处应填写的内容正确的是( )
A.电流的热效应 B.电动机 C.电磁铁 D.法拉第
5.中国选手谷爱凌不负众望,成为冬奥会历史上自由式滑雪项目获得金牌和奖牌最多的运动员。下列有关说法正确的是( )
A.运动员在空中加速下降时势能转化为动能,机械能守恒
B.运动员腾空后,仍能向前运动,是因为受到惯性的作用
C.宽大的滑板通过增大接触面积增大滑板对地面的摩擦力
D.在水平雪面落地后,人受到的支持力和人受到的重力是一对平衡力
6.如图,小明家有一盏吊扇灯,将其接入家庭电路,如图乙,输电线甲、乙从右端进户,闭合开关S1和S2,电风扇正常工作、LED灯发光,用试电笔检测插座,只有检测右孔时氖管发光,由于出现故障,LED灯不发光,电风扇仍工作,用试电笔检测插座两孔,氖管均发光,则下列判断正确的是( )
A.甲是相线 B.插座两孔短路
C.a、b间断路 D.b、c间断路
7.下图是一座高山的等高线图。小明从A处到达B处,下列分析正确的是( )
A.小明在A处的重力势能比B处大
B.A处的大气压比B处小
C.水在A处的沸点比B处低
D.小明的质量为60kg,其重力所做的功为6×103J
8.图中甲、乙两个相同的溢水杯分别盛满水和某种液体,小明将两个完全相同的实心小球分别放入两个溢水杯中。当小球静止时,甲杯中的小球处于悬浮状态,溢出水的质量为m;乙杯中的小球漂浮,且刚好有一半体积浸在液体中,溢出液体的体积为V。已知水的密度为ρ水,下列说法正确的是( )
A.小球的密度是m/2V
B.液体的密度是ρ水/2
C.甲、乙两溢水杯中溢出液体的质量相同
D.乙溢水杯放入小球后对桌面的压力增大
9.某安全设备厂研发了一种新型抗压材料,要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示,材料样品的质量不计,闭合开关,将重物从样品正上方h=0.4m处静止释放,并最终静止在样品上的过程中,电流表的示数I随时间变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=12V,定值电阻R0=10Ω,重物下落时空气阻力忽略不计,g取10N/kg 。下列说法正确的是( )
A.0~t1时间内,压力传感器的电阻为110Ω
B.t1~t3时间内,样品受到的最大撞击力为400N
C.撞击后重物静止在样品上,定值电阻R0的功率为4W
D.重物从静止释放到撞击样品的过程中,重力做的功为40J
二、填空题:本题共 6 个小题,每空 1 分,共 12 分。
10.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 。
11.将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面,如下图,回形针在地球 的作用下,静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方,进一步推测A端是回形针磁体的 极。
12.风力发电是助力我国实现碳中和目标的方式之一。如图所示,当风按图示方向吹向静止的风力发电机的叶片时,从正面看,叶片A会 (选填“向下”或“向上”)转动。电能是 次能源。
13.冷链让生鲜、药品等日常所需始终新鲜安全送达身边,常用的冷链蓄冷剂有冰、水合盐、石蜡、干冰(冷链用的干冰温度一般为-78.5 ℃)。如图是水合盐和石蜡的熔化图像,其中描绘石蜡的温度随时间变化关系的是图线 (选填“a”或“b”)。在干冰用于冷链运输的过程中,包装必须具备泄压功能,不得使用全封闭的瓶、壶、桶等容器,原因是 。
14.2026年春晚“武BOT”机器人震撼全场。该机器人电池规格为“75V;15A·h”,其充满电后储存的电能是 。在满电状态下,机器人的续航时间为3h,若不考虑能量损失,则该机器人的功率为 。
15. 如图所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直轻质硬细杆的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),细杆下端与实心均匀长方体物块M相连,M底面积为40cm2,密度为0.4g/cm3。M浸没在底面积为100cm2装有水的容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,物块M始终竖直且不吸水,M完全出水后,力传感器示数为4N。水的密度为1g/cm3,g取10N/kg。M上表面露出水面前,力传感器示数为 ;力传感器示数为0时,M下表面受到水的压强为 。
三、作图题 :本题共 2 小题, 每小题 2 分, 共 4 分。
16.“井底之蛙”一词最早出自庄子所作的《庄子·秋水》。同学们研究如何让井底的青蛙看到的空间范围更大一些。有同学提出放置一块平面镜就可以让青蛙看到原来看不到的美景。如图所示,B处为青蛙的眼睛,请你放置一块平面镜,使青蛙的眼睛能看到井外A处的美景。(保留作图痕迹)
17.小明发现家里的电冰箱开冷藏室门时,里面的照明灯才亮;走近电冰箱,隔段时间会听到“嗡嗡”声;开冷藏室门时,“嗡嗡”声可能有,可能无。通过询问爸爸得知:“嗡嗡”声是冰箱压缩机(主体为电动机)工作时产生的。根据所描述的现象,把下面电冰箱的元件连接成完整的电路图。
四、实验题:本题共 4 小题,共 27分。
18.(6分)
图甲是某兴趣小组同学“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。(实验中不考虑水的质量变化等因素)
(1)组装实验器材时,应按 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序。
(2)下列措施中,能使冰受热均匀的是 (选填字母)。
A.加热过程中不断搅拌
B.温度计的玻璃泡完全浸没在冰中
C.通过水给试管加热
(3)某时刻温度计的示数如图乙所示,其示数为 。
(4)根据实验数据绘制的温度随时间变化关系图像如图丙,冰在B点时的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)在C点时的内能。
(5)冰在熔化过程中的特点是 。
(6)实验后,某同学根据图丙计算出冰的比热容是 。
19.(7分)
在探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,
(1)如图甲所示,实验器材安装完毕后发现U形管两侧液面不相平,接下来应该 (选填字母),直到U形管两侧液面相平;
A.向U形管内添加适量水 B.从U形管内向外倒出适量水
C.取下软管重新安装 D.按压金属盒的橡皮膜
(2)下列物理实验的实验方法与本实验采用实验方法完全相同的是 ;(选填字母)
A.探究电阻大小与哪些因素有关 B.探究压力作用效果与哪些因素有关
C.探究电流与电压、电阻的关系 D.探究影响动能大小的因素
(3)小明同学进行实验得出下表数据,分析表中1、2、3三组数据可得到的结论是: ;
序号
液体
深度h(mm)
压强计
左液面(mm)
右液面(mm)
液面高度差(mm)
1
水
30
186
214
28
2
60
171
227
56
3
90
158
242
84
4
盐水
90
154
246
92
(4)小明同学用液体压强公式对第1组实验数据进行分析计算(g=10N/kg),得出金属盒在30 mm深处水的压强是 ,而从压强计液面高度差计算测出的压强是280 Pa。进一步分析各组数据,他发现按压强计液面高度差计算的压强值总小于按金属盒所在液体深度计算的压强值,你认为造成以上情况的原因可能是 ;
(5)某实验小组对压强计进行了改装,将U形管的两端分别连接了软管和探头,当两探头置于空气中时,U形管两侧液面相平。两容器内分别装有A、B两种不同液体,现将两探头置于相同深度,U形管液面位置如图丙所示,则两液体的密度ρA ρB(选填“>”、“<”或“=”)。若要使U形管中的液面再次相平,应 (选填“增大”或“减小”)B容器中的探头在液体中的深度。
20.(7分)
学习“内能”后,某同学做了如下实验研究。
(1)如图a,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉,把活塞迅速压下去,脱脂棉燃烧起来,是因为活塞压缩气体做功,使筒内气体的内能 (选填“增加”“减少”),温度 (选填“升高”“降低”)。
(2)下压活塞过程中,越往下压越费力。该同学猜想手对活塞的压力越大,筒内气体的压强越大,设计以下实验进行验证。
①如图b,用弹簧测力计测出活塞的重力G为 ;
②把涂有润滑油的活塞安装于玻璃筒内,用推力计竖直向下压活塞,活塞下移;
③当推力计的示数F为4.5N时,活塞静止如图c所示,已知1hPa=100Pa,此时电子气压计测得筒内气体压强为 Pa;
④增大推力,观察气压计示数的变化,得出结论;
⑤实验评估:该同学对图b和图c中的数据进行分析。活塞受到的压力F和重力G的合力F向下为 ;已知活塞的横截面积为5×10-5m2,结合气压计的示数,计算筒内气体对活塞向上的压力F向上为 。活塞静止,F向上和F向下不相等的原因可能是受摩擦力和
的影响。
21.(7分)
物理兴趣小组的同学想探究电流与电阻的关系,已知电源电压恒为5V,电流表测量范围为0~0.6A,电压表测量范围为0~3V。实验中用到的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω各1个。连接的实验电路如图甲所示。
(1)请在图甲中添加一根导线完成电路连接,使滑片左移时,两电表示数均变大。
(2)将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端,闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,移动滑片,电压表仍无示数,则电路故障可能是 。
(3)探究过程中需要更换不同阻值的定值电阻进行多次实验,目的是 。
(4)A、B两个实验小组的同学换用不同电阻进行实验(电压表测量范围可能不同),根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I-R图像,其中 (选填“A”或“B”)小组的图像是错误的,原因是 。
(5)根据正确的I-R图像,可以得出结论: 。
(6)小明受到实验的启发,设计了拓展电路如图丙所示,电源电压恒为9V,R0为滑动变阻器。R1、R2为定值电阻。闭合开关S,当开关S1分别接a、b点时,调节滑片至不同位置,使电压表示数均为4V,若R1-R2=4Ω,则两次滑动变阻器连入电路中的阻值之差为 。
五、综合应用题:本题共 3 小题, 共19分。
22.(6分)
小明用如图所示的滑轮拉着重100 N的物体A,使A以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动5s,作用在绳端的水平拉力F=5N,该滑轮的机械效率为80%。该过程
(1)绳端移动的距离是多少?
(2)拉力F做功的功率是多大?
(3)地面对物体A的摩擦力大小是多大?
23.(6分)
如图甲所示,这是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V,有高温、低温两个加热挡位,其内部简化电路如图乙所示,部分参数如表所示。当双触点开关S接触1和2时,挂烫机为关机状态。R1和R2是两个阻值不变的电热丝。
额定电压
220V
低温挡功率
440W
高温挡功率
1100W
(1)当开关接触3和4时,挂烫机处于什么挡。
(2)求挂烫机使用低温挡正常工作时的电流。
(3)求电热丝R1和R2的阻值。
(4)若某次使用时,用高温挡正常工作,将0.22kg的水从20℃加热到100℃,共用时80s,则此次加热过程中,该挂烫机的加热效率是多少?(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
24.(7分)
综合实践活动——制作一台智能烤面包机
【任务与要求】某科技小组尝试利用电磁继电器制作一台能自动控制烘烤温度的面包机。当炉内温度达到设定值时,电路自动断开,加热停止;温度降低后,电路重新接通,继续加热。
【设计与制作】小组设计了如图所示电路,并初步制作了烤面包机,控制电路由9V低压电源U、电阻箱R、热敏电阻RT、时控开关S、电磁铁、金属杆和钩码等组成;工作电路由220V高压电源Uˊ、加热器和指示灯组成。热敏电阻RT的阻值随温度t变化的部分数据如表一所示。
表一
电热丝温度T/℃
25
50
160
230
300
…
热敏电阻RT/Ω
20
17
8
5
3
…
【测试与改进】调试中发现,当电磁铁中通过的电流大于等于0.5A时,衔铁被吸下,绿色指示灯亮,加热器停止工作;当电流过小时,电磁铁磁性减弱,衔铁被释放,红色指示灯亮,加热器开始工作。
(1)温度升高时,该电路中电磁铁磁性 。应将绿色指示灯接入接线柱 之间(选填“AB”或“CD”);
(2)小明希望温度达到230℃时,设备停止加热。结合表中数据,电阻箱应接入的阻值为
。实际操作时却发现,温度超过230℃后,加热仍未停止,调节电阻箱R,直至阻值调为4Ω,衔铁才被吸下(加热停止),产生这一差异的原因可能是 。
(3) 小明调节好后,进行测试:衔铁抬起,加热器工作,温度升高到设定值时被吸下,加热停止;温度降低后衔铁再次抬起,加热器再次工作,实现温控。细心的小红将衔铁吸合状态发生变化时的电流大小与加热情况记录了下来,如表二所示。则烘烤区域的最低温度约为
(假设烘烤区域受热均匀)。
表二
衔铁吸合
抬起
抬起
吸合
吸合
吸合
抬起
…
电流I/A
0.34
0.42
0.5
0.46
0.42
0.3
…
加热情况
加热
保温
加热
…
【反思与评价】
(4)为了降低烘烤的最高温度,可以将该装置中 (增加/减少)一个钩码,或者将电阻箱接入的阻值调 。
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2026年辽宁省大连市中考物理自编模拟卷(五)
答题卡
姓名:________________________
条形码粘贴处
准 考
证 号
缺考标记,考生
禁填!由监考老
师负责用黑色
字迹的签字笔
填涂。
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写在指定位
置,并认真核准条形码上的准考证 号、姓名及科目。无误
后粘贴在条形码框内,粘贴要牢固。
2.选择题部分必须使用2B铅笔填涂;非选择题部分必须使
用0.5毫米黑色字迹签字笔书写, 字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序必须在各题目的答题区域内作答,超出答
题区域书写的答案无效;在草稿 纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不折叠、不破损。刮纸刀。
填涂样例
正确填涂
错误填涂
物理客观题{共18分}(用2B铅笔填涂)
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分)
1
[A]
[B]
[C]
[D]
6
[A]
[B]
[C]
[D]
2
[A]
[B]
[C]
[D]
7
[A]
[B]
[C]
[D]
3
[A]
[B]
[C]
[D]
8
[A]
[B]
[C]
[D]
4
[A]
[B]
[C]
[D]
9
[A]
[B]
[C]
[D]
5
[A]
[B]
[C]
[D]
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
物理主观题{共62分}(用0.5毫米黑色字迹签字笔书写)
二、填空题(本题共6小题,每小题2分,共12分)
10. ;
11. ;
12. ;
13. ;
14. ;
15. ;
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 17.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
四、实验题(本题共4小题,共27分)
18.(1) ;(2) ;(3) ;(4) ;
(5) ;(6) ;
19.(1) ;(2) ;(3) ;
(4) ; ;
(5) ; ;
20.(1) ; ;(2)① ;
③ ;⑤ ;
; ;
21.(1);(2) ;
(3) ;(4) ; ;
(5) ;(6) ;
五、综合题(本题共3小题,共19分)
22.解:(1)
(2)
(3)
(3)
24. (1) ; ;(2) ;
;(3) ;
(4) ; ;
;
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
23.解:(1)
(2)
(3)
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物理 试卷
(本试卷共24 道题 满分 80 分 考试时间90分钟)
一、选择题:本题共9小题,每小题 2 分,共 18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6 题只有一项符合题目要求,选对的得 2 分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得 2 分,选对但不全的得1 分,有选错的得0分。
1.东汉《论衡》:“云雾,雨之征也,夏则为露,冬则为霜,温则为雨,寒则为雪。”下列分析正确的是( )
A.霜和露的形成过程都需要放热 B.霜是水蒸气先液化再凝固形成的
C.雨和雪的形成物态变化过程相同 D.露的形成比霜需要更低的温度条件
【答案】A
【解析】霜的形成是凝华,露的形成是液化,凝华和液化都要放热,A正确;
霜是水蒸气遇冷直接凝华而成,B错误;
雨的形成主要是是液化,雪的形成是凝华,二者物态变化过程不同,C错误;
露的形成是液化,是由水蒸气液化成露,由气态变为液态。霜的形成是凝华,是由水蒸气直接凝华成霜,是由气态变为固态。霜的形成需要更低的温度,D错误。答案:A。
2.近日河北秦皇岛阿那亚黄金海岸惊现一条罕见的带状海市蜃楼。如图所示的光现象中与“海市蜃楼”的形成原理相同的是( )
A.对镜画脸谱 B.笔杆“折断”
C.树下光斑 D.手影游戏
【答案】B
【解析】海市蜃楼的原理是光的折射。对镜画脸谱是平面镜成像,原理是光的反射。笔杆“折断”的原理是光的折射。树下光斑和手影游戏都是由于光在同种均匀介质中,沿着直线传播。如图所示的光现象中与“海市蜃楼”的形成原理相同的是笔杆“折断”。A、C、D错误,B正确。答案:B。
3.拔罐是中医瑰宝,历经千年传承,凝聚着中华民族的智慧。下列有关说法正确的是( )
A.用镊子夹取酒精棉时,镊子是一个省力杠杆
B.罐子能吸附在皮肤上,是重力作用的结果
C.走罐过程中,医生推动罐子移动,人对罐子做了功
D.酒精燃烧加热罐内空气时,将内能转化为化学能
【答案】C
【解析】镊子的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,A错误;加热罐内空气后,罐内温度降低、气压减小,小于外界大气压,罐子在大气压作用下吸附在皮肤上,不是重力作用的结果。B错误;医生对罐子施加了力,且罐子在力的方向上发生了位移,人对罐子做了功。C正确;酒精燃烧是化学变化过程,将储存在燃料中的化学能释放并转化为内能。D错误。
答案:C。
4.小明梳理《电与磁》核心知识,总结绘制了如图所示“知识结构图”,图中空缺处应填写的内容正确的是( )
A.电流的热效应 B.电动机 C.电磁铁 D.法拉第
【答案】D
【解析】奥斯特发现的是电流的磁效应,A错误;
电流的磁效应的典型应用是电磁铁,B错误;
磁场对电流有力的作用,利用该原理制成了电动机,C错误;
电磁感应现象是法拉第发现的,D正确。答案:D。
5.中国选手谷爱凌不负众望,成为冬奥会历史上自由式滑雪项目获得金牌和奖牌最多的运动员。下列有关说法正确的是( )
A.运动员在空中加速下降时势能转化为动能,机械能守恒
B.运动员腾空后,仍能向前运动,是因为受到惯性的作用
C.宽大的滑板通过增大接触面积增大滑板对地面的摩擦力
D.在水平雪面落地后,人受到的支持力和人受到的重力是一对平衡力
【答案】D
【解析】运动员从高空加速下降时重力势能转化为动能,由于空气阻力,机械能的总量减小,机械能不守恒,A错误;运动员腾空后,仍能向前运动,是因为运动员具有惯性。惯性不是力,不能说受到惯性作用,B错误;滑板做的宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,C错误;在水平雪面落地后,人受到的支持力和人受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力,故D正确。 故选D。
6.如图,小明家有一盏吊扇灯,将其接入家庭电路,如图乙,输电线甲、乙从右端进户,闭合开关S1和S2,电风扇正常工作、LED灯发光,用试电笔检测插座,只有检测右孔时氖管发光,由于出现故障,LED灯不发光,电风扇仍工作,用试电笔检测插座两孔,氖管均发光,则下列判断正确的是( )
A.甲是相线 B.插座两孔短路
C.a、b间断路 D.b、c间断路
【答案】C
【解析】开关应该接在相线上。甲是中性线,乙是相线,A错误;如果插座两孔短路,整个电路短路,电风扇无法工作,B错误;输电线甲、乙从右端进户,如果a、b间断路,导致LED灯的电路断开,所以LED灯不发光。断路点在a点之后,电风扇的回路是完整的,电风扇仍能工作。检测插座右孔,因为右孔接相线乙,所以试电笔氖管发光。检测插座左孔,左孔通过导线与c、b点相连,相线a、b间断路,b点无法通过a点连接到相线,它通过LED灯与相线乙相连,检测右孔时氖管发光,C正确;如果输电线b、c间断路,LED灯会发光,电风扇仍工作,不符合题意,D错误。答案:C。
7.下图是一座高山的等高线图。小明从A处到达B处,下列分析正确的是( )
A.小明在A处的重力势能比B处大
B.A处的大气压比B处小
C.水在A处的沸点比B处低
D.小明的质量为60kg,其重力所做的功为6×103J
【答案】ABC
【解析】由图可知,A处海拔约2000m,B处海拔约1000m,因为A处高度较大,小明在A处的重力势能较大,A正确;大气压随高度的增加而减小, A 处比B处海拔更高,因此 A 处的大气压比B处小,B正确;海拔越高,大气压越低,水的沸点随大气压降低而降低, A 处海拔更高,故A处的沸点比B处低,C正确;小明从A处到B 处,下降的高度Δh=2000m-1000m=1000m。重力所做的功 W=GΔh=mgΔh=60kg×10N/kg×1000m=6×105J。D错误。答案:ABC。
8.图中甲、乙两个相同的溢水杯分别盛满水和某种液体,小明将两个完全相同的实心小球分别放入两个溢水杯中。当小球静止时,甲杯中的小球处于悬浮状态,溢出水的质量为m;乙杯中的小球漂浮,且刚好有一半体积浸在液体中,溢出液体的体积为V。已知水的密度为ρ水,下列说法正确的是( )
A.小球的密度是m/2V
B.液体的密度是ρ水/2
C.甲、乙两溢水杯中溢出液体的质量相同
D.乙溢水杯放入小球后对桌面的压力增大
【答案】AC
【解析】由图甲,小球处于悬浮状态,小球的重力 G=F浮=G排=mg。乙杯中的小球漂浮,且刚好有一半体积浸在液体中,溢出液体的体积为V,则小球的体积V球=2V。小球的密度ρ球=m球/V球=G/gV=mg/(g×2V)=m/2V。A正确;小球处于悬浮状态,小球的密度ρ球=ρ水=m/2V。小球在乙中处于漂浮状态,浮力等于重力,则液体的密度ρ液=F浮乙/gV=mg/(gV)=m/V=2ρ水。B错误;小球在甲中处于悬浮状态,小球在乙中处于漂浮状态。浮力等于重力,重力相同,浮力相等。由阿基米德原理,浮力相等,排开液体的重力相同,溢出液体的质量相同,C正确;小球在乙中处于漂浮状态,浮力等于重力。放入小球后,杯中增加的小球的重力等于排出液体的重力,放入小球前后,总重力不变,对桌面的压力不变,D错误。答案:AC。
9.某安全设备厂研发了一种新型抗压材料,要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示,材料样品的质量不计,闭合开关,将重物从样品正上方h=0.4m处静止释放,并最终静止在样品上的过程中,电流表的示数I随时间变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=12V,定值电阻R0=10Ω,重物下落时空气阻力忽略不计,g取10N/kg 。下列说法正确的是( )
A.0~t1时间内,压力传感器的电阻为110Ω
B.t1~t3时间内,样品受到的最大撞击力为400N
C.撞击后重物静止在样品上,定值电阻R0的功率为4W
D.重物从静止释放到撞击样品的过程中,重力做的功为40J
【答案】ABD
【解析】由图乙,0~t1时间内重物未撞击样品,电路电流I1=0.1A。根据I=U/R,R总=U/I1=12V/0.1A=120Ω。压力传感器与定值电阻R0串联。串联电路R=R1+R0。压力传感器的电阻R=R总-R0=120Ω-10Ω=110Ω。A正确。
样品受到的撞击力最大时,压力最大,压力传感器电阻最小,电路电流最大。由图乙,电路最大电流I2=0.8A。此时电路总电阻R总ˊ=U/I2=12V/0.8A=15Ω。
此时压力传感器的电阻 Rˊ=R总ˊ-R0=15Ω-10Ω=5Ω。
由图丙, Rˊ=5Ω 对应压力为400N,样品受到的最大撞击力F最大=400N。B正确;
撞击后重物静止。由图乙,此时电路电流I3=0.2A 。定值电阻R0的功率 P=I32R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W。C错误。
重物静止,对样品的压力等于重物重力。此时电路总电阻R总ˊˊ=U/I2=12V/0.2A=60Ω。
此时压力传感器的电阻 Rˊˊ=R总ˊˊ-R0=60Ω-10Ω=50Ω。由图丙,此时压力 F=G=100N,重物重力G=100N。重力做功W=Gh=100N×0.4m=40J。D正确。答案:ABD
二、填空题:本题共 6 个小题,每空 1 分,共 12 分。
10.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 。
【答案】静止;音色
【解析】牧童与黄牛相对静止。以黄牛为参照物,牧童是静止的。
牧童能识别出蝉的声音,是因为不同发声体的材料和结构不同,发出声音的音色不同。
11.将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面,如下图,回形针在地球 的作用下,静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方,进一步推测A端是回形针磁体的 极。
【答案】磁场;S
【解析】磁化后的回形针具有磁性。将其放在树叶上,漂浮于水面,回形针在地球磁场的作用下,静止后会指南北两个方向。小草的影子偏向北方,根据影子的形成原理可知太阳在南方,地球是一个巨大的磁体,地理南极附近是地磁北极。根据磁极间的相互作用规律可知回形针磁体指南方的是S极,进一步推测A端是回形针磁体的S极。
12.风力发电是助力我国实现碳中和目标的方式之一。如图所示,当风按图示方向吹向静止的风力发电机的叶片时,从正面看,叶片A会 (选填“向下”或“向上”)转动。电能是 次能源。
【答案】向下;二
【解析】从正面看,叶片A像倒扣过来的机翼模型。风叶上表面较平,下表面较弯曲。风正面垂直吹向静止叶片时,上面流速小,压强大,下面流速大,压强小。有压强差产生压力差。叶片受到向下的压力差,叶片A会向下转动。电能是二次能源。
13.冷链让生鲜、药品等日常所需始终新鲜安全送达身边,常用的冷链蓄冷剂有冰、水合盐、石蜡、干冰(冷链用的干冰温度一般为-78.5 ℃)。如图是水合盐和石蜡的熔化图像,其中描绘石蜡的温度随时间变化关系的是图线 (选填“a”或“b”)。在干冰用于冷链运输的过程中,包装必须具备泄压功能,不得使用全封闭的瓶、壶、桶等容器,原因是 。
【答案】a;干冰升华产生大量二氧化碳气体,容易导致爆炸。
【解析】晶体有固定熔点,熔化过程吸热但温度保持不变,图像会出现一段温度不变的水平段;非晶体没有固定熔点,熔化过程吸热,温度持续升高,没有温度不变的水平段。水合盐是晶体,石蜡属于非晶体。温度持续上升、无恒温阶段的图线a是石蜡的温度变化曲线。干冰温度远低于常温,在冷链运输过程中,干冰吸热会直接从固态升华为气态二氧化碳,体积远大于固态干冰。若容器完全封闭,无法排气泄压,容器内部压强会急剧升高,容易引发爆炸。包装必须有泄压功能,不得使用全封闭的瓶、壶、桶等容器。
14.2026年春晚“武BOT”机器人震撼全场。该机器人电池规格为“75V;15A·h”,其充满电后储存的电能是 。在满电状态下,机器人的续航时间为3h,若不考虑能量损失,则该机器人的功率为 。
【答案】4.05×106J;375W
【解析】机器人电池规格为“75V 15A·h”,充满电后储存的电能是 W=UIt=75V×15A×3600s=4.05×106J。机器人的续航时间为3h,若不考虑能量损失,则该机器人的功率为 P=W/t=4.05×106J/(3×3600s)=375W
15. 如图所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直轻质硬细杆的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),细杆下端与实心均匀长方体物块M相连,M底面积为40cm2,密度为0.4g/cm3。M浸没在底面积为100cm2装有水的容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,物块M始终竖直且不吸水,M完全出水后,力传感器示数为4N。水的密度为1g/cm3,g取10N/kg。M上表面露出水面前,力传感器示数为 ;力传感器示数为0时,M下表面受到水的压强为 。
【答案】6N;1000Pa
【解析】M完全出水后,力传感器示数等于M的重力,则M的质量为 m=G/g=4N/(10N/kg)=0.4kg。
M的体积V=m/ρM=0.4kg/(0.4×103kg/m3)=1×10-3m3=1000cm3。
M浸没时受到的浮力F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N。
M受到竖直向上的浮力,竖直向下的重力,细杆对M的竖直向下的压力,三力平衡。
G+F杆=F浮。力传感器示数F杆=F浮-G=10N-4N=6N。
力传感器示数为0时,细杆对M的力为0。F浮ˊ=4N<10N。M显然只是有一部分浸在水中,此时M上表面露出水面,浮力等于水对M下表面的压力。M下表面受到水的压强为 p=F浮ˊ/SM=4N/(40×10-4m2)=1000Pa。
三、作图题 :本题共 2 小题, 每小题 2 分, 共 4 分。
16.“井底之蛙”一词最早出自庄子所作的《庄子·秋水》。同学们研究如何让井底的青蛙看到的空间范围更大一些。有同学提出放置一块平面镜就可以让青蛙看到原来看不到的美景。如图所示,B处为青蛙的眼睛,请你放置一块平面镜,使青蛙的眼睛能看到井外A处的美景。(保留作图痕迹)
【答案】
【解析】B处为青蛙的眼睛,通过平面镜的反射现象,使青蛙的眼睛能看到井外A处的美景,井的上方取O点,连接AO、OB。根据光的反射定律,反射角等于入射角,过O点作角AOB的角平分线,即法线,过O点作法线的垂线,即平面镜所在平面。
17.小明发现家里的电冰箱开冷藏室门时,里面的照明灯才亮;走近电冰箱,隔段时间会听到“嗡嗡”声;开冷藏室门时,“嗡嗡”声可能有,可能无。通过询问爸爸得知:“嗡嗡”声是冰箱压缩机(主体为电动机)工作时产生的。根据所描述的现象,把下面电冰箱的元件连接成完整的电路图。
【答案】
【解析】冰箱的压缩机和照明灯是两条不同的支路。两条支路并联接在电源两端,压缩机是通过温度开关控制,灯通过门控开关控制。
四、实验题:本题共 4 小题,共 27分。
18.(6分)
图甲是某兴趣小组同学“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。(实验中不考虑水的质量变化等因素)
(1)组装实验器材时,应按 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序。
(2)下列措施中,能使冰受热均匀的是 (选填字母)。
A.加热过程中不断搅拌
B.温度计的玻璃泡完全浸没在冰中
C.通过水给试管加热
(3)某时刻温度计的示数如图乙所示,其示数为 。
(4)根据实验数据绘制的温度随时间变化关系图像如图丙,冰在B点时的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)在C点时的内能。
(5)冰在熔化过程中的特点是 。
(6)实验后,某同学根据图丙计算出冰的比热容是 。
【答案】(1)自下而上
(2)AC
(3) -4℃
(4)小于
(5)持续吸热,温度保持不变(或吸收热量,温度不变)
(6) 2.1×103J/(kg·℃)
【解析】(1)实验时,要用酒精灯的外焰加热。温度计的玻璃泡要要完全浸没在被测物体中,不能碰到试管壁和试管底。组装实验器材时,应按自下而上的顺序。
(2)实验中,为了能使冰受热均匀,实验时通过水给试管加热,采用水浴加热,加热过程中不断搅拌;为了准确测冰的温度,温度计的玻璃泡完全浸没在冰中,和能使冰受热均匀无关。能使冰受热均匀的是AC。
(3)某时刻温度计的示数如图乙所示,温度计的分度值为1℃,液柱的液面在0℃以下,示数为-4℃。
(4)根据实验数据绘制的温度随时间变化关系图像如图丙,BC段为熔化过程。熔化过程中,冰吸收热量熔化成水,内能增加,温度保持不变。冰在B点时的内能小于在C点时的内能。
(5)如图丙,BC段为熔化过程,熔化过程中,温度保持不变。冰在熔化过程中的特点是持续吸热,温度保持不变。
(6)由图丙,相同时间内冰和水吸收的热量相同。冰在4min内温度升高了6℃ ,水的温度升高了3℃ ,冰的比热容c=c水m水Δt水/mΔt冰=c水Δt水/Δt冰=c水×3℃/6℃=c水/2=4.2×103J/(kg·℃)/2=2.1×103J/(kg·℃)。
19.(7分)
在探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,
(1)如图甲所示,实验器材安装完毕后发现U形管两侧液面不相平,接下来应该 (选填字母),直到U形管两侧液面相平;
A.向U形管内添加适量水 B.从U形管内向外倒出适量水
C.取下软管重新安装 D.按压金属盒的橡皮膜
(2)下列物理实验的实验方法与本实验采用实验方法完全相同的是 ;(选填字母)
A.探究电阻大小与哪些因素有关 B.探究压力作用效果与哪些因素有关
C.探究电流与电压、电阻的关系 D.探究影响动能大小的因素
(3)小明同学进行实验得出下表数据,分析表中1、2、3三组数据可得到的结论是: ;
序号
液体
深度h(mm)
压强计
左液面(mm)
右液面(mm)
液面高度差(mm)
1
水
30
186
214
28
2
60
171
227
56
3
90
158
242
84
4
盐水
90
154
246
92
(4)小明同学用液体压强公式对第1组实验数据进行分析计算(g=10N/kg),得出金属盒在30 mm深处水的压强是 ,而从压强计液面高度差计算测出的压强是280 Pa。进一步分析各组数据,他发现按压强计液面高度差计算的压强值总小于按金属盒所在液体深度计算的压强值,你认为造成以上情况的原因可能是 ;
(5)某实验小组对压强计进行了改装,将U形管的两端分别连接了软管和探头,当两探头置于空气中时,U形管两侧液面相平。两容器内分别装有A、B两种不同液体,现将两探头置于相同深度,U形管液面位置如图丙所示,则两液体的密度ρA ρB(选填“>”、“<”或“=”)。若要使U形管中的液面再次相平,应 (选填“增大”或“减小”)B容器中的探头在液体中的深度。
【答案】(1)C
(2)BD
(3)同种液体的压强随深度的增加而增大
(4)300Pa;橡皮膜有弹性,会分担一部分压强
(5)<;减小
【解析】(1)实验器材安装完毕后,U形管两侧液面不相平,是因为软管与U形管连接部分可能存在空气,导致两侧压强不相等(一侧是大气压,另一侧因空气存在压强不同)。此时应取下软管重新安装,让U形管两侧都直接与大气相通,这样两侧液面就会相平。添加或倒出水,不能解决压强不一致的问题;按压橡皮膜是实验中探究压强时的操作,不是解决液面不相平的方法,ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
(2)本实验探究压强与深度、液体密度的关系采用了控制变量法。通过U形管液面高度差反映压强大小采用了转换法。同时采用了控制变量法和转换法。
探究电阻大小与哪些因素有关,只用了控制变量法,没有转换法,A不符合题意;
探究压力作用效果与哪些因素有关,探究压力、受力面积两个不同物理量,采用了控制变量法。 通过海绵凹陷程度反映效果采用了转换法,同时采用了控制变量法和转换法。方法相同,B符合题意;
探究电流与电压、电阻的关系,采用控制变量法和图像法,没采用转换法,C不符合题意;
探究影响动能大小的因素,探究质量、速度两个不同物理量,采用了控制变量法。通过木块被推动距离反映动能采用了转换法。同时采用了控制变量法和转换法。方法相同,D符合题意。答案:BD。
(3)1、2、3 组为同种液体、相同方向、不同深度,深度越大,液面高度差越大,说明同种液体的压强随深度的增加而增大。
(4) 液体压强计算 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa。
测量值偏小可能原因:橡皮膜具有弹性,会抵消一部分液体压强,导致传递到 U 形管的压强变小。
(5)由图丙可知,压强计的探头在两液体中的深度是相同的,而U形管中液面的高度左边大于右边,说明B中的压强更大,可以判断B中液体的密度更大,ρA<ρB。要使U形管液面再次相平,应减小B容器中探头处的压强,即减小B容器中的探头在液体中的深度。
20.(7分)
学习“内能”后,某同学做了如下实验研究。
(1)如图a,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉,把活塞迅速压下去,脱脂棉燃烧起来,是因为活塞压缩气体做功,使筒内气体的内能 (选填“增加”“减少”),温度 (选填“升高”“降低”)。
(2)下压活塞过程中,越往下压越费力。该同学猜想手对活塞的压力越大,筒内气体的压强越大,设计以下实验进行验证。
①如图b,用弹簧测力计测出活塞的重力G为 ;
②把涂有润滑油的活塞安装于玻璃筒内,用推力计竖直向下压活塞,活塞下移;
③当推力计的示数F为4.5N时,活塞静止如图c所示,已知1hPa=100Pa,此时电子气压计测得筒内气体压强为 Pa;
④增大推力,观察气压计示数的变化,得出结论;
⑤实验评估:该同学对图b和图c中的数据进行分析。活塞受到的压力F和重力G的合力F向下为 ;已知活塞的横截面积为5×10-5m2,结合气压计的示数,计算筒内气体对活塞向上的压力F向上为 。活塞静止,F向上和F向下不相等的原因可能是受摩擦力和
的影响。
【答案】(1) 增加;升高
(2)0.5N;2.03×105;5N;10.15N;外界大气压力
【解析】(1)压缩筒内气体时,活塞对气体做功,机械能转化为气体的内能。筒内气体内能增加,温度升高,达到脱脂棉的着火点,脱脂棉燃烧。
(2)弹簧测力计分度值为0.1N,指针指向0.5N,因此活塞重力G=0.5N。
2030.0hPa=2030.0×100Pa=2.03×105Pa。
当推力计的示数F为4.5N时,向下的合力是推力与活塞重力之和。F向下=F+G=4.5N+0.5N=5N。
筒内气体对活塞向上的压力F向上=pS=2.03×105Pa×5×10-5m2=10.15N。
活塞上方暴露在大气中,除摩擦力外,外界大气压还会对活塞产生向下的压力,计算的F向下和F向上不相等。
21.(7分)
物理兴趣小组的同学想探究电流与电阻的关系,已知电源电压恒为5V,电流表测量范围为0~0.6A,电压表测量范围为0~3V。实验中用到的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω各1个。连接的实验电路如图甲所示。
(1)请在图甲中添加一根导线完成电路连接,使滑片左移时,两电表示数均变大。
(2)将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端,闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,移动滑片,电压表仍无示数,则电路故障可能是 。
(3)探究过程中需要更换不同阻值的定值电阻进行多次实验,目的是 。
(4)A、B两个实验小组的同学换用不同电阻进行实验(电压表测量范围可能不同),根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I-R图像,其中 (选填“A”或“B”)小组的图像是错误的,原因是 。
(5)根据正确的I-R图像,可以得出结论: 。
(6)小明受到实验的启发,设计了拓展电路如图丙所示,电源电压恒为9V,R0为滑动变阻器。R1、R2为定值电阻。闭合开关S,当开关S1分别接a、b点时,调节滑片至不同位置,使电压表示数均为4V,若R1-R2=4Ω,则两次滑动变阻器连入电路中的阻值之差为 。
【答案】(1)
(2)电压表断路
(3)使实验结论具有普遍性
(4)B;没有控制定值电阻两端的电压不变
(5)导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(6)5Ω
【解析】(1)滑片左移时,两电表示数均变大,可知滑动变阻器连入的阻值变小。应将滑动变阻器左下接线柱A与电阻左侧接线柱连接。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路;而电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表仍无示数,故障可能是电压表断路。
(3)实验过程中更换不同阻值的定值电阻重复操作,是为了寻找电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系的普遍规律,使实验结论具有普遍性,避免偶然性
(4)在探究电流与电阻的关系的实验中,应控制不同定值电阻两端的电压相同。将图像数据用U=IR进行计算,可得出A组同学在使用5Ω、10Ω、15Ω、30Ω电阻进行实验时,两端电压都控制在3V,符合实验要求;B组同学在使用5Ω、10Ω、15Ω、30Ω电阻进行实验时,它们两端的电压分别为3V、4V、4.5V、6V,他们没有控制电阻两端电压相同,并且电源电压仅5V,也不存在定值电阻两端电压为6V的情况。B组同学的图像一定是错误的。
(5)A组同学图像数据用U=IR进行计算得IR=3V为定值,故I与R成反比。能够得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)S1接a点时,R1与滑动变阻器串联,R1两端电压为4V,滑动变阻器两端电压为U0=U-U1=9V-4V=5V。由串联分压规律可得,R1与滑动变阻器此时阻值R0的关系为:R1:R0=U1:U0=4:5,得R0=5R1/4。
同理当S1接b点,R2与R0串联,R2两端电压为4V,R0两端电压为U0=U-U2=9V-4V=5V。
由串联分压可得,R2与滑动变阻器此时阻值R0ˊ的关系为R2:R0ˊ=U2:U0=4:5,
R0ˊ=5R2/4。滑动变阻器两次阻值之差ΔR=R0-R0ˊ=5R1/4-5R2/4=5(R1-R2)/4=5×4Ω/4=5Ω。
五、综合应用题:本题共 3 小题, 共19分。
22.(6分)
小明用如图所示的滑轮拉着重100 N的物体A,使A以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动5s,作用在绳端的水平拉力F=5N,该滑轮的机械效率为80%。该过程
(1)绳端移动的距离是多少?
(2)拉力F做功的功率是多大?
(3)地面对物体A的摩擦力大小是多大?
【答案】(1)2m(2)2W(3)8N
【解析】(1)物体A移动的距离s物=vt=0.2m/s×5s=1m
图中是动滑轮,绳子段数 n=2,绳端移动距离 s=ns物=2×1m=2m
(2)W=FS
W总=FS=5N×2m=10J
P=W总/t=10J/5S=2W
(3)η=W有/W总
W有=ηW总=80%×10J=8J
水平匀速拉动物体时,有用功是克服摩擦力做的功。
W有=fs物得f=W有/s物=8J/1m=8N
23.(6分)
如图甲所示,这是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V,有高温、低温两个加热挡位,其内部简化电路如图乙所示,部分参数如表所示。当双触点开关S接触1和2时,挂烫机为关机状态。R1和R2是两个阻值不变的电热丝。
额定电压
220V
低温挡功率
440W
高温挡功率
1100W
(1)当开关接触3和4时,挂烫机处于什么挡。
(2)求挂烫机使用低温挡正常工作时的电流。
(3)求电热丝R1和R2的阻值。
(4)若某次使用时,用高温挡正常工作,将0.22kg的水从20℃加热到100℃,共用时80s,则此次加热过程中,该挂烫机的加热效率是多少?(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
【答案】(1)高温挡
(2)2A
(3)66Ω,44Ω
(4)84%
【解析】(1)当开关接触3和4时,R1被短路,R2单独接入电路。当双触点开关S接触2和3时,R1和R2串联。根据P=U2/R,R2单独接入电路时,电路电阻小,电功率大,是高温挡。
(2)I低=P低/U=440W/220V=2A
(3)当开关接触3和4时,只有R2在工作,挂烫机处于高温挡。R2=U2/P高=(220V)2/1100W=44Ω
当开关接触2和3时,R1与R2串联,挂烫机处于低温挡。R总=U2/P低=(220V)2/440W=110Ω
R1=R-R2=110Ω-44Ω=66Ω
(4)Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.22kg×(100℃-20℃)=7.392×104J
W=P高t高=1100W×80s=8.8×104J
η=Q吸/W=7.392×104J/8.8×104J=84%
24.(7分)
综合实践活动——制作一台智能烤面包机
【任务与要求】某科技小组尝试利用电磁继电器制作一台能自动控制烘烤温度的面包机。当炉内温度达到设定值时,电路自动断开,加热停止;温度降低后,电路重新接通,继续加热。
【设计与制作】小组设计了如图所示电路,并初步制作了烤面包机,控制电路由9V低压电源U、电阻箱R、热敏电阻RT、时控开关S、电磁铁、金属杆和钩码等组成;工作电路由220V高压电源Uˊ、加热器和指示灯组成。热敏电阻RT的阻值随温度t变化的部分数据如表一所示。
表一
电热丝温度T/℃
25
50
160
230
300
…
热敏电阻RT/Ω
20
17
8
5
3
…
【测试与改进】调试中发现,当电磁铁中通过的电流大于等于0.5A时,衔铁被吸下,绿色指示灯亮,加热器停止工作;当电流过小时,电磁铁磁性减弱,衔铁被释放,红色指示灯亮,加热器开始工作。
(1)温度升高时,该电路中电磁铁磁性 。应将绿色指示灯接入接线柱 之间(选填“AB”或“CD”);
(2)小明希望温度达到230℃时,设备停止加热。结合表中数据,电阻箱应接入的阻值为
。实际操作时却发现,温度超过230℃后,加热仍未停止,调节电阻箱R,直至阻值调为4Ω,衔铁才被吸下(加热停止),产生这一差异的原因可能是 。
(3) 小明调节好后,进行测试:衔铁抬起,加热器工作,温度升高到设定值时被吸下,加热停止;温度降低后衔铁再次抬起,加热器再次工作,实现温控。细心的小红将衔铁吸合状态发生变化时的电流大小与加热情况记录了下来,如表二所示。则烘烤区域的最低温度约为
(假设烘烤区域受热均匀)。
表二
衔铁吸合
抬起
抬起
吸合
吸合
吸合
抬起
…
电流I/A
0.34
0.42
0.5
0.46
0.42
0.3
…
加热情况
加热
保温
加热
…
【反思与评价】
(4)为了降低烘烤的最高温度,可以将该装置中 (增加/减少)一个钩码,或者将电阻箱接入的阻值调 。
【答案】(1)增强;CD
(2)13Ω;实际电压低于9V或未计入电磁铁线圈的电阻
(3)50℃
(4)减少;小
【解析】(1)由表格数据可知:温度升高时,热敏电阻RT的阻值减小,控制电路总电阻减小,电源电压不变。根据I=U/R,控制电路电流增大。电磁继电器利用电磁铁工作,本质是电流的磁效应。电流增大,磁性增强。
衔铁被吸下时停止加热、绿色指示灯亮,此时衔铁接通CD接线柱,因此绿色指示灯应接在CD之间。
(2)设定 230℃停止加热,由表格得230℃时RT=5Ω ,停止加热的电流I=0.5A ,控制电路总电阻R总=U/I=9V/0.5A=18Ω。
电阻箱接入阻值 R=R总-RT=18Ω-5Ω=13Ω。
实际温度超过230℃才停止加热,说明230℃时电流小于0.5A,达不到吸合电流,原因是:控制电路实际电压低于9V,或计算时未计入电磁铁线圈的电阻,导致总电阻偏大、电流偏小。
(4) 温度降低时RT增大、电流减小,当电流降到0.3A时衔铁抬起、重新加热,因此此时温度就是烘烤的最低温度。
调节后电阻箱 R=4Ω,吸合时总电阻18Ω,电磁铁线圈电阻R线=18Ω-R-RT=18Ω-4Ω-5Ω=9Ω。
电流Iˊ=0.3A 时,总电阻R总ˊ=U/Iˊ=9V/0.3A=30Ω
此时RTˊ=30Ω-4Ω-9Ω=17Ω
查表RT=17Ω对应温度为 50℃,最低温度约为 50℃。
(4)要降低烘烤的最高温度,就是让更低温度时就能吸合衔铁停止加热:钩码越多,衔铁越难被吸合,需要更大电流(更高温度)才能吸合, 需要减少钩码,让衔铁更容易吸合。
吸合电流不变,总电阻不变,更低温度对应更大的RT,需要将电阻箱接入阻值调小,才能满足总电阻要求,在更低温度达到吸合电流。
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2026年辽宁省大连市中考物理自编模拟卷(五)
评分参考
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9 题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
D
C
ABC
AC
ABD
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10.静止;音色
11.磁场;S
12.向下;二
13.a;干冰升华产生大量二氧化碳气体,容易导致爆炸
14.4.05×106J;375W
15.6N;1000Pa
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16.(2分)
17.(2分)
四、实验题(本题共4小题,共27分)
18.(6分)
(1)自下而上
(2)AC
(3)-4℃
(4)小于
(5)持续吸热,温度保持不变(或吸收热量,温度不变)
(6) 2.1×103J/(kg·℃)
19.(7分)
(1)C
(2)BD
(3)同种液体的压强随深度的增加而增大
(4)300Pa;橡皮膜有弹性,会分担一部分压强
(5)<;减小
20.(7分)
(1) 增加;升高
(2)①0.5N;③2.03×105;⑤5N;10.15N;外界大气压力
21.(7分)
(1)
(2)电压表断路
(3)使实验结论具有普遍性
(4)B;没有控制定值电阻两端的电压不变
(5)导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(6)5Ω
五、综合应用题(本题共3小题,共19分)
22.(6分)
【答案】(1)2m(2)2W(3)8N
【解析】(1)物体A移动的距离s物=vt=0.2m/s×5s=1m
图中是动滑轮,绳子段数 n=2 ,绳端移动距离 s=ns物=2×1m=2m
(2)W=FS
W总=FS=5N×2m=10J
P=W总/t=10J/5S=2W
(3)η=W有/W总
W有=ηW总=80%×10J=8J
水平匀速拉动物体时,有用功是克服摩擦力做的功。
W有=fs物得f=W有/s物=8J/1m=8N
23.(6分)
【答案】(1)高温挡
(2)2A
(3)66Ω,44Ω
(4)84%
【解析】(1)当开关接触3和4时,R1被短路,R2单独接入电路。当双触点开关S接触2和3时,R1和R2串联。根据P=U2/R,R2单独接入电路时,电路电阻小,电功率大,是高温挡。
(2)I低=P低/U=440W/220V=2A
(3)当开关接触3和4时,只有R2在工作,挂烫机处于高温挡。由P=U2/R,电热丝R2=U2/P高=(220V)2/1100W=44Ω
当开关接触2和3时,R1与R2串联,挂烫机处于低温挡。R总=U2/P低=(220V)2/440W=110Ω
R1=R-R2=110Ω-44Ω=66Ω
(4)Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.22kg×(100℃-20℃)=7.392×104J
W=P高t高=1100W×80s=8.8×104J
η=Q吸/W=7.392×104J/8.8×104J=84%
24.(7分)
(1)增强;CD
(2)13Ω;实际电压低于9V或未计入电磁铁线圈的电阻
(3)50℃
(4)减少;小
(
物理评分参考
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