精品解析：2025年山东省青岛市自主招生物理模拟试题2

2025年青岛自招模拟试卷 一、单项选择题（共14小题，每小题2分，共28分） 1. 我国自主研发的“手撕钢”薄如蝉翼，其厚度大约是物理课本一张纸厚度的五分之一，则一张“手撕钢”的厚度最接近（ ） A. 20μm B. 20mm C. 20cm D. 20dm 2. 小明自制了如图所示的“水火箭”。用打气筒对水火箭打气，水向下喷出，水火箭一飞冲天。下列说法正确的是（ ） A. 打气后气筒会发热，这是通过热传递改变气筒的内能 B. 水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 C. 上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少 D. 水火箭冲天时受到向上的推力，推力的施力物体是空气 3. 如图，草原鼠的洞穴通常有多个洞口，部分洞口隆起成土包状，部分洞口平坦。当风吹过时，洞内空气会流动以保持通风。这种现象主要利用了（　　） A. 洞口形状不同导致空气流速不同，流速大的地方压强小 B. 洞穴内外的高度差，形成流动的空气 C. 洞内空气流速快，压强大 D. 风的方向变化带动洞内气流运动 4. 如图所示为科技小组制作的“火焰琴”。展示时，试管中金属丝和空气被加热，堵住或松开塑料管上不同的孔能发出不同声音。下列说法错误的是（　　） A. 琴声是由空气柱振动产生的 B. 按压不同的孔可以改变响度 C. 琴声是通过空气传入人耳的 D. 根据音色能区分琴声和鼓声 5. 跳远是中考体育项目之一，其中跳远运动的几个阶段如图所示，不考虑空气阻力，则下面说法中正确的是（　　） A. 助跑过程可以增大运动员的惯性，从而增大跳远的距离 B. 在最高点时若运动员受的一切力都消失，则运动员会静止在最高点 C. 运动员在空中运动时，只受到重力的作用 D. 起跳后，运动员的动能一直减小 6. 如图是我校某学生进行排球训练的某场景。若排球的重力为G，所受阻力为f，则排球仅在这两个力的作用下从空中竖直加速下落的过程中，它所受合力的大小和方向为（ ） A. 大小：G-f；方向：竖直向上 B. 大小：G+f；方向：竖直向上 C. 大小：G+f；方向：竖直向下 D. 大小：G-f；方向：竖直向下 7. 我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”（如图所示）这样的记载。其中与“铁化如水”描述的物态变化相同的是（　　） A. 口罩在长时间佩戴后，其内侧逐渐出现“小水珠” B. 夏天吃冰棒时偶尔出现的冰棒“粘”嘴唇的现象 C. “下雪不冷化雪冷”这句俗语中的“化雪”过程 D. “不知明镜里，何处得秋霜”诗中“霜”的形成 8. 如图装置中，线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉，转动小风车，小量程电流表的指针会发生偏转。关于该装置工作时的说法，不正确的是（ ） A. 原理是电磁感应现象 B. 将机械能转化为电能 C. 电流表的指针只偏向一侧 D. 如将图中的电流表换成干电池，线圈不能持续转动 9. 在一次劳动课上，小明将一装有重物的推车沿水平面从A点经B点推至C点，其示意图如图所示。小明先用水平推力F把推车从A匀速推到B，用时T1；在B点卸货，用时T2；再用水平推力将车匀速推至C，用时T3；AB段和BC段推力做功之比为2∶1.已知AB长为s1，BC长为s2。下列说法正确的是（　　） A. 从A到C小明的平均速度为 B. 从B到C小明的水平推力为 C. 从B到C小明的水平推力做功功率为 D. 若把空车从C沿原路匀速推回A，推力做的功为 10. 某学习小组连接了如图所示的实物电路，闭合开关，向右移动滑片P的过程中会出现的现象是（　　） A. A1示数变大，A2示数变小，灯泡亮度不变 B. A1示数变小，A2示数变大，灯泡亮度变暗 C. A1示数变大，A2示数变大，灯泡亮度不变 D. A1示数变小，A2示数变小，灯泡亮度变亮 11. 小明利用如图甲、乙所示的装置探究改变物体的内能和热机工作原理的两个演示实验。关于这两个实验的操作、实验现象的说法不正确的是（　　） A. 塞子冲出前，烧瓶和试管内气体的热量都增加 B. 两个图中塞子冲出过程烧瓶和试管内气体的温度均降低 C. 乙图中水蒸气推动瓶塞过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同 D. 酒精灯里面酒精燃烧的过程中，酒精的热值和比热容都不变 12. 如图所示，重为100N的物体A在水平拉力F的作用下水平向左匀速运动，滑轮的速度为1m/s，弹簧测力计的示数为10N，忽略绳子和滑轮自重及绳子与滑轮间的摩擦。则下列说法正确的是（　　） A. 物体所受地面的摩擦力为5N B. 使用该动滑轮的目的是为了省力 C. 水平拉力F的功率20W D. 物体A的运动速度为0.5m/s 13. 小南同学常在学习之余时练习打乒乓球，如图是他某次挥拍击打后，乒乓球在空中运动的部分频闪照片，已知乒乓球的直径为40mm，频闪照片的时间间隔为0.05s，则图中乒乓球在各时间间隔内的最大平均速度约为（ ） A. 0.8m/s B. 1.9m/s C. 2.4m/s D. 3.6m/s 14. 如图甲所示，在水平桌面上质量为1000g的薄壁厚底容器中装有20cm深的水，已知容器的底面积为400cm2，容器中水的质量为10kg，将一质地均匀的长方体物块通过一根轻杆缓慢压入水中，当物块还有五分之一的体积露出水面时（如图乙），容器对桌面的压强与图甲相比增加了200Pa，此时杆对物块的压力为3N，则下列说法正确的是（ ） A. 甲图中容器对桌面的压强为2000Pa B. 甲图中水对容器底的压力为100N C. 乙图中物块的密度为0.5×103kg/m3 D. 若将物块全部压入水中，杆对物块的压力为4N 二、多选题（共5小题，每题3分，共15分） 15. 在校园科技节中，某小组同学展示了自制的水火箭如图甲。在可乐瓶中装入适量水，用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，安上导流罩就完成了水火箭的制作，结构如图乙。将水火箭立于支架上，通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭升空。以下说法正确的是（ ） A. 水从水火箭内喷出，水含有的热量会减少 B. 发射时水火箭上升，其能量转化与内燃机的做功冲程相同 C. 往水火箭里打气，对气体做功，是机械能转化为内能 D. 发射时水火箭加速升空过程中是动能转化为重力势能 16. 如图所示，弹簧一端固定在竖直墙上，另一端连接物块，物块与木板相互叠加放置在光滑水平地面上。现用30N的水平推力F推动木板使其向左做匀速直线运动，物块随即以小于木板的速度向左运动并压缩弹簧，在弹簧被压缩至最短的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 木板不受摩擦力作用 B. 木板所受摩擦力为30N C. 物块受到的摩擦力方向为水平向左 D. 物块所受合力的方向可能发生改变 17. 体重为600N的工人用图所示的滑轮组将建材运送到高处。在某次运送中，工人在20s内将质量为64kg的建材竖直向上匀速提升了5m，滑轮组的机械效率为80%。若两个滑轮的质量相等，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A. 动滑轮重为16N B. 此过程中该工人对地面的压力的大小为280N C. 此过程中B处挂钩受到天花板的拉力为960N D. 此过程中工人拉力做功的功率为200W 18. 探究凸透镜成像的规律时，如图甲将一个凸透镜正对着平行光，在光屏上呈现一个最小最亮的光斑。将该凸透镜、蜡烛、光屏如图乙放置，光屏上呈现清晰的实像。以下说法中正确的是（ ） A. 该凸透镜的焦距为15cm B. 图乙所示的光屏上一定是倒立缩小的像 C. 保持乙图中凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，移动光屏能看到更大的实像 D. 凸透镜移至距蜡烛10cm内的位置，光屏在任何位置均无法承接到蜡烛的像 19. 如图所示电路，电源电压恒定，将滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表的示数由I0变为6I0，电压表V2的示数变化量为U0，则（ ） A. 定值电阻R2的阻值为 B. 电压表V2示数的最小值为 C. 滑动变阻器的最大阻值为 D. 电路消耗的总功率最大值 三、填空题与作图题（共3小题，20题3分，21题5分，22题3分，共11分） 20. 如图所示，比亚迪发布的全液冷“兆瓦闪充”技术在充电领域引起了巨大反响。为了提高冷却效果，液冷冷却液应该选用______大的液体。该充电柱最大输出功率可以达到1000kW，它支持最高充电电压达到1000V，则最高输出电流为______A。若按宣传的充电“1秒2公里”，每公里只需花费0.15元，则该充电桩的计费为元______/kW·h。 21. 小明全家春节回奶奶家过年返程时，奶奶把好吃的东西给装了满满的一后备箱。 （1）鱼肉混装“串味”说明了______； （2）食物放在温暖车里时温度会升高，内能会增加，这是用______的方法改变物体内能的； （3）爸爸倒车时，倒车雷达是利用______波探测车后方的情况的； （4）倒车时，以路边的树为参照物，小轿车是______的； （5）爸爸开车系的安全带做得很宽，目的是______。 22. 如图所示，重物，，，。求将重物G提起所需最小的动力并用力的示意图标出动力的方向。 四、实验探究题（共4小题，23题8分，24题7分，25题7分，26题7分，共29分） 23. 兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计） （1）使用弹簧测力计前，要将指针调在______位置； （2）实验中所用物块的重力为______N；溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为______N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小______； （3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力______（选填“偏大”或“偏小”）； （4）继续实验，将物块浸没在装满未知液体的溢水杯中，如图丙所示，发现，说明物块受到的浮力大小与______有关；图丙溢水杯中液体的密度为______； （5）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）和液体进行了多次实验，其目的是______。 24. 小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾： （1）此实验加热过程是通过 ___________ （选填“做功”或“热传递”）方式来增大烧杯中水的内能。 （2）在水温升高到90℃后，小明每隔1min观察1次温度计的示数，记录在表一中，直至水沸腾，如此持续8min后停止读数。在第7min小明忘记记录数据，此时的水温应为 ___________ ℃，这样判断的理论依据是 ___________ 。 表一 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 （3）此时小明又想“研究液体沸点与气压关系”，于是他移走酒精灯，过一会儿，水停止沸腾。用连有注射器的塞子塞紧烧瓶口，如图乙所示，然后向外拉注射器活塞，___________ （选填“会”或“不会”）看到水又重新沸腾，说明 ___________ 。 （4）图 ___________ （选填“丙”或“丁”）能反映水沸腾时产生气泡的情形，气泡中的气体主要是 ___________ （选填“水蒸气”、“空气”或“小水珠”）。 25. 俊俊同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。 （1）俊俊同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲所示），探究水和煤油的吸热能力。 ①组装实验装置时，放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定___________（填“铁圈”或“铁夹”）的位置； ②在两个相同的烧杯中应加入初温和___________相同的水和煤油，实验中用相同的酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内___________； ③水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断：a物质是___________（填“水”或“煤油”），b物质吸热能力较___________（填“强”或“弱”）； （2）如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，俊俊用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量___________（填“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃尽，通过比较___________（填“加热时间”或“水升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。 26. 如图是用电流表和电压表测量定值电阻R阻值的实物电路图。 （1）连接电路时，小明将实物连接成如图甲所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上画“×”并改正； （2）正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，其故障可能是_________； （3）排除故障后，闭合开关S，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2V，电流表示数如图乙，则定值电阻R的阻值为_________Ω； （4）为了方便的测量未知电阻的阻值，小华设计了如图丙所示的电路，电源电压U恒为3V，R为滑动变阻器，定值电阻R0为10Ω，灵敏电流计G的量程为0~30mA．若把电流计表盘的刻度重新标注，将待测电阻接在A、B两端，便可直接读出所测电阻的阻值。请帮助小华完成下列实验步骤： ①把A、B两端 ___________（选填“直接接在一起”或“远离并放在空气中”），移动滑动变阻器的滑片P，使电流计的指针偏转到最大刻度处，此时滑动变阻器连入电路的阻值R1为 ___________Ω，电流计表盘的最大刻度处标注0Ω； ② 保持滑动变阻器滑片P位置不变，把某定值电阻接在A、B两端，电流计指针刚好处于中间刻度线处，则接入的定值电阻阻值为 ___________Ω； ③ 把另一待测的电阻Rx接在 A、B 两端，电流计示数为Ix，表盘指针对应的示数应标注为Rx，则Rx= ___________（用 U、Ix、R0、R1表示）。 五、计算题（共2小题，27题9分，29题8分，共17分） 27. 如图甲所示，一艘起重船自身质量m1=1.5×107kg。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，如图乙所示。小明依据这个原理设计了一种能感知抽水量的长方体水舱模型，其底面积为2m2，如图丙所示。其中A是固定的力传感器，能够显示B（B是质量和体积均可忽略的细硬直杆）对它的压力或拉力的大小；B的上端固定在A上，下端固定在圆柱体C上。圆柱体C质量（m2=20kg、高度h2=2m。水舱中装有4.2m3的水。抽水机将水抽出的过程中，力传感器A示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。求： （1）起重船自身漂浮在水面上时所受的浮力； （2）物体C的体积； （3）当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强。 28. 某学习小组设计了一个如图甲所示的电子高度测量仪，电源电压为18V。用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器，将电压表装成高度显示仪，电压表示数随高度变化的规律如图乙所示。已知电阻丝R足够长，每1cm的阻值大小为0.2Ω，电压表量程为“0~15V”，电流表量程为“0~3A”。求： （1）身高为170cm的同学站上后，电流表示数为0.5A，电阻丝R接入电路的阻值； （2）身高为110cm的同学站上后，电流表的示数； （3）在保证电路安全的情况下，该电路消耗的最小功率。 六、附加题（共3小题，29题6分，30题7分，31题7分，共20分） 29. （跨学科融合）某同学用如图甲所示的电路来测量电源的电动势E和内阻r（电源内阻可以理解为在电源内部一个定值电阻，与外电路的电阻串联，电源电动势相当于电源总电压），已知图中电流表为理想电流表其电阻为0，定值电阻的阻值为R0，实验开始前三个开关均断开。实验的主要步骤如下： A．闭合S1和S2，调节滑动变阻器的滑片在某个位置，读出电流表的示数为I1，保持滑片的位置不变，再断开S2，读出电流表的示数为I2； B．移动滑片的位置，重复A步骤的实验操作，多测几组I1、I2相对应的数值，作出I2-的函数关系图像如图乙所示； C．断开S2，闭合S1和S3，读出电流表的示数为I3。 （1）该同学通过理论分析，发现图乙中斜率k和截距b的单位均为安培（A），请你帮忙找出斜率和截距绝对值的大小关系：_______，（必须填“=”、“>”或“<”）； （2）计算得出乙图斜率的绝对值为，则电源的电动势E=___________，内阻r=___________（用题中的已知量来表示）。 30. 晓丽想要探究“气体分子对器壁的压强规律”，她首先做了如下实验： 如图，将托盘天平的左盘倒扣在支架上，调节天平平衡后，将一袋绿豆源源不断地从同一高处撒到左盘上，发现天平指针偏转并保持一定角度，说明左盘受到一个持续的压力。 容器中气体分子碰撞器壁的现象与上述实验现象十分相似。可见，容器中大量气体分子不断碰撞器壁时也会对器壁产生一个持续的压力，而单位面积上所受的压力就是气体分子对器壁的压强。 （1）上述过程中运用的科学方法主要有___________法 （2）气体分子对器壁的压强与哪些因素有关呢？ ①晓丽对该问题进行了如下简化： a．容器为长方体； b．容器中的气体分子不发生相互碰撞； c．容器中气体分子分为6等份，每一等份中所有气体分子均与器壁的一个内表面垂直碰撞； d．所有气体分子的速度均等于它们的平均速度v； e．所有气体分子与器壁的碰撞均为完全弹性碰撞（详见②中“c”）。 ②已知每个气体分子的质量为m，单位体积中的气体分子数为n0。晓丽推导出了气体分子压强的数学表达式。她的推导过程如下：（请将推导过程填写完整） a．单位体积中垂直碰撞到任一器壁的气体分子数n=___________； b．△t时间内垂直碰撞到某一器壁△S面积上的平均分子数△N= ___________； c．由于是完全弹性碰撞，因此△S面积上所受的平均压力F与△t的乘积为： F△t=△N·2mv； d．气体分子对器壁的压强公式为：p=___________。 31. 材料一：宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力，万有引力的大小 ，其中 m1、m2分别为两个物体的质量，r为两个物体间的距离，当物体间引力和距离一定时，两个物体质量 m1、m2的关系可以用右图中图线___________来表示。 材料二：卫星绕地球的运动可以近似地看作是匀速圆周运动。卫星受到一个恒定的指向地球的向心力，向心力的大小，其中m为卫星质量，r为卫星与地心之间的距离，为卫星做圆周运动的角速度，其大小等于单位时间内行星与恒星连线转过的角度，v为卫星做圆周运动的线速度。卫星绕地心运动一周所用的时间用周期T表示，角速度与转动周期T的关系为：卫星所受向心力F向的大小等于地球对卫星的引力F引的大小。 问题：已知某卫星在赤道上空的圆弧形轨道运动，轨道半径为同步卫星轨道半径的四分之一（同步轨道卫星的周期与地球自转周期相同），卫星的运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力。（地球自转周期 T0=24h ） （1）求该卫星的周期T；（ ） （2）小明住在赤道上某城市，某时刻该卫星正处在小明房子的正上方，求该卫星最少经过多长时间能再次到达小明房子的正上方。（ ） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年青岛自招模拟试卷 一、单项选择题（共14小题，每小题2分，共28分） 1. 我国自主研发的“手撕钢”薄如蝉翼，其厚度大约是物理课本一张纸厚度的五分之一，则一张“手撕钢”的厚度最接近（ ） A. 20μm B. 20mm C. 20cm D. 20dm 【答案】A 【解析】 【详解】物理课本一张纸厚度约为0.1mm，“手撕钢”厚度大约是物理课本一张纸厚度的五分之一，则其厚度为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. 小明自制了如图所示的“水火箭”。用打气筒对水火箭打气，水向下喷出，水火箭一飞冲天。下列说法正确的是（ ） A. 打气后气筒会发热，这是通过热传递改变气筒的内能 B. 水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 C. 上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少 D. 水火箭冲天时受到向上的推力，推力的施力物体是空气 【答案】C 【解析】 【详解】A．打气后气筒会发热，是因为打气时活塞压缩气体做功，使气体内能增加，通过做功的方式改变气筒内能，并非热传递，故A错误； B．水从水火箭中喷出，是高压气体对外做功，将内能转化为机械能，而内燃机排气冲程是排出废气，没有能量转化，二者不同，故B错误； C．上升过程中，水火箭内高压气体推动水向下喷出，对外做功，自身内能减少，故C正确； D．水火箭冲天时，水向下喷出，根据力的作用是相互的，水对水火箭有向上的反作用力，施力物体是水，不是空气，故D错误。 故选C。 3. 如图，草原鼠的洞穴通常有多个洞口，部分洞口隆起成土包状，部分洞口平坦。当风吹过时，洞内空气会流动以保持通风。这种现象主要利用了（　　） A. 洞口形状不同导致空气流速不同，流速大的地方压强小 B. 洞穴内外的高度差，形成流动的空气 C. 洞内空气流速快，压强大 D. 风的方向变化带动洞内气流运动 【答案】A 【解析】 【详解】流体压强与流速的关系：流速越大的地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大。犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆；等质量的空气在相同的时间内通过出口的上表面，吹过平坦表面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的风流速大，压强小。因此，地面上的风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。综上分析知，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 如图所示为科技小组制作的“火焰琴”。展示时，试管中金属丝和空气被加热，堵住或松开塑料管上不同的孔能发出不同声音。下列说法错误的是（　　） A. 琴声是由空气柱振动产生的 B. 按压不同的孔可以改变响度 C. 琴声是通过空气传入人耳的 D. 根据音色能区分琴声和鼓声 【答案】B 【解析】 【详解】A．声音是由物体振动产生的，“火焰琴”的琴声是由塑料管内空气柱振动产生的，故A正确，不符合题意； B．按压不同的孔，改变的是空气柱的长度，从而改变空气柱振动的频率，进而改变声音的音调，而不是响度，故B错误，符合题意； C．声音的传播需要介质，琴声是通过空气传入人耳的，故C正确，不符合题意； D．不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色不同，所以根据音色能区分琴声和鼓声，故D正确，不符合题意。 故选B。 5. 跳远是中考体育项目之一，其中跳远运动的几个阶段如图所示，不考虑空气阻力，则下面说法中正确的是（　　） A. 助跑过程可以增大运动员的惯性，从而增大跳远的距离 B. 在最高点时若运动员受的一切力都消失，则运动员会静止在最高点 C. 运动员在空中运动时，只受到重力的作用 D. 起跳后，运动员的动能一直减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．跳远时助跑是利用运动员的惯性，从而提高成绩，但不能增大惯性，故A错误； B．在最高点时有水平方向的速度，若运动员受的一切力都消失，则运动员做匀速直线运动，故B错误； C．不考虑空气阻力，运动员在空中运动时，只受到重力的作用，故C正确； D．起跳后，到最高点的过程中，运动员的速度变小，动能变小，从最高点到落地的过程中，运动员的速度变大，动能变大，故D错误。 故选C。 6. 如图是我校某学生进行排球训练的某场景。若排球的重力为G，所受阻力为f，则排球仅在这两个力的作用下从空中竖直加速下落的过程中，它所受合力的大小和方向为（ ） A. 大小：G-f；方向：竖直向上 B. 大小：G+f；方向：竖直向上 C. 大小：G+f；方向：竖直向下 D. 大小：G-f；方向：竖直向下 【答案】D 【解析】 【详解】当排球竖直加速下落时，重力G方向竖直向下，阻力f方向竖直向上，因为重力大于阻力，根据同一直线上方向相反的两个力的合力计算方法，合力大小等于两力大小之差，即合力F=G-f 方向与较大的力（重力G）的方向相同，为竖直向下。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7. 我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”（如图所示）这样的记载。其中与“铁化如水”描述的物态变化相同的是（　　） A. 口罩在长时间佩戴后，其内侧逐渐出现“小水珠” B. 夏天吃冰棒时偶尔出现的冰棒“粘”嘴唇的现象 C. “下雪不冷化雪冷”这句俗语中的“化雪”过程 D. “不知明镜里，何处得秋霜”诗中“霜”的形成 【答案】C 【解析】 【详解】“铁化如水”是指固态的铁在高温下变成液态的铁水，属于熔化现象。 A．口罩在长时间佩戴后内侧出现“小水珠”，是因为人体呼出的水蒸气遇到温度较低的口罩内侧，由气态变为液态，属于液化现象，故A不符合题意； B．夏天吃冰棒时冰棒“粘”嘴唇，是因为嘴唇表面的水分遇到温度很低的冰棒，由液态变为固态，属于凝固现象，故B不符合题意； C．“化雪”过程是固态的雪变成液态的水，属于熔化现象，与“铁化如水”描述的物态变化相同，故C符合题意； D．“霜”的形成是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态，属于凝华现象，故D不符合题意。 故选C。 8. 如图装置中，线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉，转动小风车，小量程电流表的指针会发生偏转。关于该装置工作时的说法，不正确的是（ ） A. 原理是电磁感应现象 B. 将机械能转化为电能 C. 电流表的指针只偏向一侧 D. 如将图中的电流表换成干电池，线圈不能持续转动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．图中线圈、导线和灵敏电流计组成闭合电路，线圈处在磁场中，转动小风车，风车带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流，因此图示装置与发电机原理相同，是利用电磁感应现象工作的，将机械能转化为电能，该装置相当于电源，故AB正确，不符合题意； C．在无整流装置的情况下，线圈转动时产生的电流方向会周期性改变，电流表的指针并不会只偏向一侧，而应左右摆动，故C错误，符合题意； D．若图中电流计换成干电池，则无风吹时，由于通电线圈处在磁场中故而受力转动，但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去，故D正确，不符合题意。 故选C。 9. 在一次劳动课上，小明将一装有重物的推车沿水平面从A点经B点推至C点，其示意图如图所示。小明先用水平推力F把推车从A匀速推到B，用时T1；在B点卸货，用时T2；再用水平推力将车匀速推至C，用时T3；AB段和BC段推力做功之比为2∶1.已知AB长为s1，BC长为s2。下列说法正确的是（　　） A. 从A到C小明的平均速度为 B. 从B到C小明的水平推力为 C. 从B到C小明的水平推力做功功率为 D. 若把空车从C沿原路匀速推回A，推力做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．从A到C小明的平均速度为，故A错误； B．根据题意，在AB段推力做的功为，由于AB段和BC段推力做功之比为2∶1，则BC段的推力为 故B错误； C．从B到C小明的水平推力做功功率为 故C正确； D．若把空车从C沿原路匀速推回A，此时车对地面的压力变小，导致摩擦力变小，匀速推行时，推力与摩擦力为一对平衡力，此时推力的大小不是F，故D错误。 故选C。 10. 某学习小组连接了如图所示的实物电路，闭合开关，向右移动滑片P的过程中会出现的现象是（　　） A. A1示数变大，A2示数变小，灯泡亮度不变 B. A1示数变小，A2示数变大，灯泡亮度变暗 C. A1示数变大，A2示数变大，灯泡亮度不变 D. A1示数变小，A2示数变小，灯泡亮度变亮 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A2测变阻器支路的电流，电流表A1测干路电流，电压表测电源的电压， 闭合开关，向右移动滑片P的过程中， 滑动变阻器接入电路中的电阻变小，通过滑动变阻器的电流变大，干路电流变大，则A1示数变大，A2示数变大，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片向右移动时，通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变。 故选C。 11. 小明利用如图甲、乙所示的装置探究改变物体的内能和热机工作原理的两个演示实验。关于这两个实验的操作、实验现象的说法不正确的是（　　） A. 塞子冲出前，烧瓶和试管内气体的热量都增加 B. 两个图中塞子冲出过程烧瓶和试管内气体的温度均降低 C. 乙图中水蒸气推动瓶塞过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同 D. 酒精灯里面酒精燃烧的过程中，酒精的热值和比热容都不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图中，对烧瓶内打气，对瓶内气体做功，烧瓶内气体的内能增加；乙图中，加热时试管内水不断汽化成高温水蒸气，试管内气体的内能增加，故A错误，符合题意； B．两个图中塞子冲出过程均是烧瓶和试管内气体对塞子做功，自身内能减小，温度降低，故B正确，不符合题意； C．乙图中水蒸气推动瓶塞过程中内能转化为机械能，与热机做功冲程的能量转化相同，故C正确，不符合题意； D．热值与比热容是物质的属性，与质量、燃烧情况等因素无关，所以酒精灯里面酒精燃烧的过程中，酒精的热值和比热容都不变，故D正确，不符合题意。 故选A。 12. 如图所示，重为100N的物体A在水平拉力F的作用下水平向左匀速运动，滑轮的速度为1m/s，弹簧测力计的示数为10N，忽略绳子和滑轮自重及绳子与滑轮间的摩擦。则下列说法正确的是（　　） A. 物体所受地面的摩擦力为5N B. 使用该动滑轮的目的是为了省力 C. 水平拉力F的功率20W D. 物体A的运动速度为0.5m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体A匀速运动，说明物体A受到水平方向的拉力与摩擦力平衡，即大小相等，弹簧测力计的示数为10N，即物体A受到水平方向的拉力为10N，故摩擦力也应为10N，故A错误； B．使用该动滑轮不可以省力，但可以省距离，故B错误； C．对动滑轮进行受力分析可知，拉力F=10N+10N=20N，故拉力的功率为，故C正确； D．滑轮的速度为1m/s，则物体A的运动速度为 故D错误。 故选C。 13. 小南同学常在学习之余时练习打乒乓球，如图是他某次挥拍击打后，乒乓球在空中运动的部分频闪照片，已知乒乓球的直径为40mm，频闪照片的时间间隔为0.05s，则图中乒乓球在各时间间隔内的最大平均速度约为（ ） A. 0.8m/s B. 1.9m/s C. 2.4m/s D. 3.6m/s 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，乒乓球直径为40 mm＝0.04 m，频闪照片间隔为t=0.05 s。根据图中球心相邻两次曝光时所移动的最大距离约为3个球径（即s=0.12 m），则它在该时间间隔内的最大平均速度约为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 14. 如图甲所示，在水平桌面上质量为1000g的薄壁厚底容器中装有20cm深的水，已知容器的底面积为400cm2，容器中水的质量为10kg，将一质地均匀的长方体物块通过一根轻杆缓慢压入水中，当物块还有五分之一的体积露出水面时（如图乙），容器对桌面的压强与图甲相比增加了200Pa，此时杆对物块的压力为3N，则下列说法正确的是（ ） A. 甲图中容器对桌面的压强为2000Pa B. 甲图中水对容器底的压力为100N C. 乙图中物块的密度为0.5×103kg/m3 D. 若将物块全部压入水中，杆对物块的压力为4N 【答案】C 【解析】 【详解】A．因容器对水平桌面的压力大小等于液体和容器的重力之和，则甲图中容器对桌面的压力大小为 F1=G总=m总g=(1kg+10kg)×10N/kg=110N 则甲图中容器对桌面的压力为 故A错误； B．甲图中水对容器底的压强为 p2=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa 则甲图中水对容器底的压力为 F2=p2S=2000Pa×400×10-4m2=80N 故B错误； C．图乙中，把杯子和水、物块看做一个整体，受到竖直向下的容器和水以及物块的重力以及杆的压力、竖直向上支持力的作用，由力的平衡条件可得 G容+G水+G物+F杆=F支 因整体受到的支持力和杯子对水平桌面的压力是一对相互作用力，所以，图乙中杯子对桌面的压力 F3=F支= G容+G水+G物+F杆 图乙中杯子对桌面的压强 因图乙杯子对桌面的压强与图甲相比增加了200Pa，所以有 则 G物=ΔpS-F杆=200Pa×400×10-4m2-3N=5N 对物块受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，由力的平衡条件可得 F浮=G物+F杆=5N+3N=8N 由G物=mg=ρ物Vg和F浮=ρ液gV排可得 解得 ρ物=0.5ρ水=0.5×1.0×103kg/m3=0.5×103kg/m3 故C正确； D．图乙中，若将物块全部压入水中，根据F浮=ρ液gV排，在液体密度不变的条件下，受到的浮力与排开液体的体积成正比，将物块全部压入水中时物块受到的浮力为 对物块受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，由力的平衡条件可得 F杆′=F浮′-G物=10N-5N=5N 故D错误。 故选C。 二、多选题（共5小题，每题3分，共15分） 15. 在校园科技节中，某小组同学展示了自制的水火箭如图甲。在可乐瓶中装入适量水，用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，安上导流罩就完成了水火箭的制作，结构如图乙。将水火箭立于支架上，通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭升空。以下说法正确的是（ ） A. 水从水火箭内喷出，水含有的热量会减少 B. 发射时水火箭上升，其能量转化与内燃机的做功冲程相同 C. 往水火箭里打气，对气体做功，是机械能转化为内能 D. 发射时水火箭加速升空过程中是动能转化为重力势能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．热量是过程量，描述时只能描述为吸收或放出热量，不能描述为含有、具有热量，故A错误； B．水火箭上升过程中，瓶内气体对外做功，将内能转化为机械能，与热机做功冲程能量转化相同，故B正确； C．往水火箭里打气，对气体做功，是通过做功的方式让筒内的气体的内能增加，将机械能转化为内能，故C正确； D．发射时水火箭加速升空过程中，是气体的内能转化为机械能，故D错误。 故选BC。 16. 如图所示，弹簧一端固定在竖直墙上，另一端连接物块，物块与木板相互叠加放置在光滑水平地面上。现用30N的水平推力F推动木板使其向左做匀速直线运动，物块随即以小于木板的速度向左运动并压缩弹簧，在弹簧被压缩至最短的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 木板不受摩擦力作用 B. 木板所受摩擦力为30N C. 物块受到的摩擦力方向为水平向左 D. 物块所受合力的方向可能发生改变 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．物块与木板相互叠加放置在光滑水平地面上，水平地面与木板之间不存在摩擦力；现用30N的水平推力F推动木板使其向左做匀速直线运动，木板受力平衡，在水平方向上受到水平向左的推力、水平向右的木块对木板的摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，故木板所受摩擦力为30N，故A错误，B正确； C．木块对木板的摩擦力的方向水平向右，根据力的相互性可知，物块受到的摩擦力方向为水平向左，故C正确； D．用30N的水平推力F推动木板使其向左做匀速直线运动，物块随即以小于木板的速度向左运动并压缩弹簧，由于木块对木板的压力不变，接触面的粗糙程度不变，木块与木板之间的摩擦力不变，开始时弹簧的弹力较小，小于摩擦力，则合力的方向是水平向左；弹簧被压短，则弹簧的弹力逐渐变大，当弹力等于摩擦力时，物块所受合力为零；当弹力大于摩擦力时，合力的方向水平向右，即合力的方向发生了变化，故D正确。 故选BCD。 17. 体重为600N的工人用图所示的滑轮组将建材运送到高处。在某次运送中，工人在20s内将质量为64kg的建材竖直向上匀速提升了5m，滑轮组的机械效率为80%。若两个滑轮的质量相等，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A. 动滑轮重为16N B. 此过程中该工人对地面的压力的大小为280N C. 此过程中B处挂钩受到天花板的拉力为960N D. 此过程中工人拉力做功的功率为200W 【答案】CD 【解析】 【详解】A．物体的重力为 因为不计绳重及摩擦，所以 则 解得 故A错误； B．由图可知，绳子段数 绳子自由端的拉力为 此过程中该工人对地面的压力的大小等于地面对人的支持力，即 故B错误； C．对B点进行受力分析可知，此过程中B处挂钩受到天花板的拉力为 故C正确； D．绳子自由端移动的距离为 此过程中工人拉力做功为 此过程中工人拉力做功的功率为 故D正确。 故选CD。 18. 探究凸透镜成像的规律时，如图甲将一个凸透镜正对着平行光，在光屏上呈现一个最小最亮的光斑。将该凸透镜、蜡烛、光屏如图乙放置，光屏上呈现清晰的实像。以下说法中正确的是（ ） A. 该凸透镜的焦距为15cm B. 图乙所示的光屏上一定是倒立缩小的像 C. 保持乙图中凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，移动光屏能看到更大的实像 D. 凸透镜移至距蜡烛10cm内的位置，光屏在任何位置均无法承接到蜡烛的像 【答案】BD 【解析】 【详解】A．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：，故A错误； B．由乙图可知，此时物距，成倒立、缩小的实像，故B正确； C．保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，此时物距变大，像距变小，像变小，所以为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏靠近透镜，故C错误； D．凸透镜移至距蜡烛10cm内的位置，，凸透镜成正立、放大的虚像，光屏在任何位置均无法承接到蜡烛的像，故D正确。 故选BD。 19. 如图所示电路，电源电压恒定，将滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表的示数由I0变为6I0，电压表V2的示数变化量为U0，则（ ） A. 定值电阻R2的阻值为 B. 电压表V2示数的最小值为 C. 滑动变阻器的最大阻值为 D. 电路消耗的总功率最大值 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知，当滑片在最左端时，R1、R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表V2的示数为U2=I0R2，电源电压为U=I0(R1+R2)；当滑片在最右端时，只有R2的简单电路，电压表V2的示数为U'2=6I0R2，电源电压为U=6I0R2。则电压表V2的示数变化量为U'2-U2=6I0R2-I0R2=5I0R2=U0 所以定值电阻R2的阻值为，故A不符合题意； B．当滑片在最左端时，R1、R2串联，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电路的分压规律可知，此时滑动变阻器分得的电压最大，此时R2两端的电压最小，则电压表V2示数的最小值为 故B不符合题意； C．因为电源电压恒定，所以I0(R1+R2)= 6I0R2，则滑动变阻器的最大阻值为 故C符合题意； D．电源电压为 当滑片在最右端时，只有R2简单电路，电路的总电阻最小，由欧姆定律可知此时电路中电流最大，根据P=UI可知，电路消耗的总功率最大，则电路消耗的总功率最大值为 故D符合题意。 故选CD。 三、填空题与作图题（共3小题，20题3分，21题5分，22题3分，共11分） 20. 如图所示，比亚迪发布的全液冷“兆瓦闪充”技术在充电领域引起了巨大反响。为了提高冷却效果，液冷冷却液应该选用______大的液体。该充电柱最大输出功率可以达到1000kW，它支持最高充电电压达到1000V，则最高输出电流为______A。若按宣传的充电“1秒2公里”，每公里只需花费0.15元，则该充电桩的计费为元______/kW·h。 【答案】 ①. 比热容 ②. 1000 ③. 1.08 【解析】 【详解】[1]比热容是物质的重要热学性质，表示单位质量的物质升高单位温度所需吸收的热量。冷却液的比热容越大，单位质量液体吸收相同热量时温升越小，冷却效果越好。因此液冷系统需要选用比热容大的液体。 [2]根据电功率公式P=UI 当功率P=1000kW=1×10⁶W 电压U=1000V时，电流 这是充电桩能够提供的最大输出电流。 [3]由题意可知，充电1秒可行驶2公里，费用为2×0.15=0.3元，1小时=3600秒，则1小时充电可行驶7200公里，费用为1080元。由于充电功率为1000kW，1小时耗电1000kW·h，因此每kW·h电费为。 21. 小明全家春节回奶奶家过年返程时，奶奶把好吃的东西给装了满满的一后备箱。 （1）鱼肉混装“串味”说明了______； （2）食物放在温暖车里时温度会升高，内能会增加，这是用______的方法改变物体内能的； （3）爸爸倒车时，倒车雷达是利用______波探测车后方的情况的； （4）倒车时，以路边的树为参照物，小轿车是______的； （5）爸爸开车系的安全带做得很宽，目的是______。 【答案】 ①. 分子在不停地做无规则运动 ②. 热传递 ③. 超声 ④. 运动 ⑤. 减小压强 【解析】 【详解】（1）[1]食物“串味”是不同物质接触时，分子彼此进入对方的现象属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 （2）[2]食物放在温暖车里时，高温的车里的热量传递给低温的食物，食物的温度升高，内能增加，这是用热传递的方法改变物体内能的。 （3）[3]倒车雷达发出的超声波可以传递信息，遇到障碍物会被反射回来，因此倒车雷达是利用超声波进行探测车后方的情况的。 （4）[4]以路边的树为参照物，小轿车相对于路边的树的位置发生改变，所以以路边的树为参照物，小轿车是运动的。 （5）[5]安全带做得很宽，目的是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。 22. 如图所示，重物，，，。求将重物G提起所需最小的动力并用力的示意图标出动力的方向。 【答案】 提起重物所需最小动力大小为80N，动力作用在D点，方向垂直于AD向上，作图如下： 【解析】 【详解】由题意可知，杠杆支点为A点，阻力为重物对杠杆的拉力，方向竖直向下，且 阻力臂为支点A到阻力作用线的垂线段，则 根据杠杆平衡条件可知，当阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小；杠杆上距离A点最远的动力作用点为D点，最大动力臂为AD的长度。由几何关系得：水平总长度 竖直长度，因此动力臂 故最小动力 动力方向垂直于动力臂AD向上，使杠杆逆时针转动，以此平衡重物产生的使杠杆顺时针转动效果，据此作图。 四、实验探究题（共4小题，23题8分，24题7分，25题7分，26题7分，共29分） 23. 兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计） （1）使用弹簧测力计前，要将指针调在______位置； （2）实验中所用物块的重力为______N；溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为______N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小______； （3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力______（选填“偏大”或“偏小”）； （4）继续实验，将物块浸没在装满未知液体的溢水杯中，如图丙所示，发现，说明物块受到的浮力大小与______有关；图丙溢水杯中液体的密度为______； （5）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）和液体进行了多次实验，其目的是______。 【答案】（1）零刻度线 （2） ①. 4 ②. 1 ③. 相等 （3）偏小 （4） ①. 液体密度 ②. （5）寻求普遍规律 【解析】 【小问1详解】 使用弹簧测力计时，为了测量准确，使用前应先观察其量程、分度值，同时要检查指针是否指在零刻度线处。若指针不指零，就需要进行校零操作，所以要将指针调在零刻度线位置。 【小问2详解】 [1]根据二力平衡，物块重力为 [2][3]根据称重法，物块受到的浮力为 排开水所受的重力为 所以物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等。 【小问3详解】 溢水杯中未装满水，当物块浸入时，水先要充满溢水杯才会溢出，这样溢出的水的体积小于物块浸入液体的体积，会使测得的溢出水的重力偏小。 【小问4详解】 [1]比较乙、丙，物块排开水的体积相同，液体密度不同，发现，说明物块受到的浮力大小与液体密度有关。 [2]物块浸没时排开液体的体积为 根据甲丙两图，物块浸没在未知液体中时受到的浮力为 则图丙溢水杯中液体的密度为 【小问5详解】 兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）和液体进行了多次实验，其目的是寻求普遍规律，使结论更具普遍性。 24. 小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾： （1）此实验加热过程是通过 ___________ （选填“做功”或“热传递”）方式来增大烧杯中水的内能。 （2）在水温升高到90℃后，小明每隔1min观察1次温度计的示数，记录在表一中，直至水沸腾，如此持续8min后停止读数。在第7min小明忘记记录数据，此时的水温应为 ___________ ℃，这样判断的理论依据是 ___________ 。 表一 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 （3）此时小明又想“研究液体沸点与气压关系”，于是他移走酒精灯，过一会儿，水停止沸腾。用连有注射器的塞子塞紧烧瓶口，如图乙所示，然后向外拉注射器活塞，___________ （选填“会”或“不会”）看到水又重新沸腾，说明 ___________ 。 （4）图 ___________ （选填“丙”或“丁”）能反映水沸腾时产生气泡的情形，气泡中的气体主要是 ___________ （选填“水蒸气”、“空气”或“小水珠”）。 【答案】（1）热传递 （2） ①. 99 ②. 水在沸腾过程中温度保持不变 （3） ①. 会 ②. 瓶内气压减小，水的沸点降低 （4） ①. 丁 ②. 水蒸气 【解析】 【小问1详解】 水的温度升高，内能增大，内能由高温物体传向低温物体，这是通过热传递的方式改变物体内能的。 【小问2详解】 [1][2]从第5分钟开始，水的温度保持99℃不变，所以水的沸点是99℃，故水在第7分钟仍是99℃；依据为水在沸腾过程中温度保持不变。 【小问3详解】 [1][2]待水沸腾后，移去酒精灯，水停止沸腾。过一会儿，将注射器接到烧瓶口上，如图丙所示，然后向外拉注射器活塞，这时从瓶内向外抽气，瓶内气压减小，水的沸点降低，所以看到水重新沸腾。 【小问4详解】 [1][2]水沸腾前，下层的水温度高于上层水温度，气泡上升过程中，气泡内的水蒸气遇冷液化成小水珠，气泡越来越小；水沸腾时，整个容器内水温相同，气泡上升过程中，不断有水变为水蒸气进入气泡，气泡越来越大。由此可知，丁图显示的为沸腾时产生气泡的情形。 25. 俊俊同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。 （1）俊俊同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲所示），探究水和煤油的吸热能力。 ①组装实验装置时，放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定___________（填“铁圈”或“铁夹”）的位置； ②在两个相同的烧杯中应加入初温和___________相同的水和煤油，实验中用相同的酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内___________； ③水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断：a物质是___________（填“水”或“煤油”），b物质吸热能力较___________（填“强”或“弱”）； （2）如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，俊俊用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量___________（填“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃尽，通过比较___________（填“加热时间”或“水升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。 【答案】（1） ①. 铁圈 ②. 质量 ③. 吸收相等的热量 ④. 水 ⑤. 弱 （2） ①. 相等 ②. 水升高的温度 【解析】 【小问1详解】 [1]由于需要用酒精灯的外焰加热，所以实验装置应按自下而上的顺序组装，应当先调整固定铁圈的位置。 [2][3]为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油，选取相同的酒精灯可以在相同的时间内提供的热量相同，使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。 [4][5]由图乙可知，a、b两物质加热相同时间后（吸热相同），b物质的温度变化的快，b物质的吸热本领弱，b物质是煤油，a物质是水。 【小问2详解】 [1]燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同。 [2]将酒精和碎纸片放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧，通过比较水升高的温度比较热值的大小，水升高的温度比较多，说明该燃料的热值较大。 26. 如图是用电流表和电压表测量定值电阻R阻值的实物电路图。 （1）连接电路时，小明将实物连接成如图甲所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上画“×”并改正； （2）正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，其故障可能是_________； （3）排除故障后，闭合开关S，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2V，电流表示数如图乙，则定值电阻R的阻值为_________Ω； （4）为了方便的测量未知电阻的阻值，小华设计了如图丙所示的电路，电源电压U恒为3V，R为滑动变阻器，定值电阻R0为10Ω，灵敏电流计G的量程为0~30mA．若把电流计表盘的刻度重新标注，将待测电阻接在A、B两端，便可直接读出所测电阻的阻值。请帮助小华完成下列实验步骤： ①把A、B两端 ___________（选填“直接接在一起”或“远离并放在空气中”），移动滑动变阻器的滑片P，使电流计的指针偏转到最大刻度处，此时滑动变阻器连入电路的阻值R1为 ___________Ω，电流计表盘的最大刻度处标注0Ω； ② 保持滑动变阻器滑片P位置不变，把某定值电阻接在A、B两端，电流计指针刚好处于中间刻度线处，则接入的定值电阻阻值为 ___________Ω； ③ 把另一待测的电阻Rx接在 A、B 两端，电流计示数为Ix，表盘指针对应的示数应标注为Rx，则Rx= ___________（用 U、Ix、R0、R1表示）。 【答案】（1） （2）定值电阻R断路 （3）10 （4） ①. 直接接在一起 ②. 90 ③. 100 ④. 【解析】 【小问1详解】 原图中电压表并联在电源两端是错误的，电压表应该并联在定值电阻两端，操作：在电压表连接到滑动变阻器右下接线柱的导线上画×，将该导线改接到定值电阻的左接线柱，使电压表并联在两端即可，据此作图。 【小问2详解】 电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表两端连通电源，因此故障可能为定值电阻R断路。 【小问3详解】 电流表选量程，分度值，由图乙得电流，定值电阻R的阻值为 【小问4详解】 要让最大刻度标注，即AB间电阻为0，因此需要将AB直接接在一起，此时电流为最大 总电阻 滑动变阻器接入阻值 电流为满偏一半，即，总电阻 接入AB的电阻 电路为串联，总电压 整理得 五、计算题（共2小题，27题9分，29题8分，共17分） 27. 如图甲所示，一艘起重船自身质量m1=1.5×107kg。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，如图乙所示。小明依据这个原理设计了一种能感知抽水量的长方体水舱模型，其底面积为2m2，如图丙所示。其中A是固定的力传感器，能够显示B（B是质量和体积均可忽略的细硬直杆）对它的压力或拉力的大小；B的上端固定在A上，下端固定在圆柱体C上。圆柱体C质量（m2=20kg、高度h2=2m。水舱中装有4.2m3的水。抽水机将水抽出的过程中，力传感器A示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。求： （1）起重船自身漂浮在水面上时所受的浮力； （2）物体C的体积； （3）当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强。 【答案】（1）1.5×108N；（2）0.05m3；（3）9000Pa 【解析】 【详解】解：（1）起重船自身漂浮在水面上时，浮力等于重力，受到的浮力 F浮=G1=m1g=1.5×107kg×10N/kg=1.5×108N （2）物体C质量为20kg，物体C的重力 G2=m2g=20kg×10N/kg=200N 由图丁可知，当抽出的水位4m3后，力传感器的示数等于C的重力G2=200N，且保持不变，则抽出4m3水时，C的下表面与水面齐平，则C的下表面距离舱底的深度 由丁图可知，当水舱中装有4.2m3的水时，C对传感器的压力为300N，所以最大浮力 F浮大=F压+G2=300N+200N=500N 此时C浸没在水中，由阿基米德原理可得C的体积 （3）C的底面积 当力传感器示数为0时，水对C的浮力等于C的重力，根据阿基米德原理可得排开水的体积 C浸在水中的深度 此时水舱中水的深度 h=h0+h1=0.1m+0.8m=0.9m 剩余的水对舱底的压强 p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9000Pa 答：（1）起重船自身漂浮在水面上时所受的浮力为1.5×108N； （2）物体C的体积为0.05m3； （3）当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强为9000Pa。 28. 某学习小组设计了一个如图甲所示的电子高度测量仪，电源电压为18V。用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器，将电压表装成高度显示仪，电压表示数随高度变化的规律如图乙所示。已知电阻丝R足够长，每1cm的阻值大小为0.2Ω，电压表量程为“0~15V”，电流表量程为“0~3A”。求： （1）身高为170cm的同学站上后，电流表示数为0.5A，电阻丝R接入电路的阻值； （2）身高为110cm的同学站上后，电流表的示数； （3）在保证电路安全的情况下，该电路消耗的最小功率。 【答案】（1） （2）0.75A （3）3W 【解析】 【小问1详解】 身高为170cm的同学站上后，电流表示数为0.5A，根据图乙，170cm的同学站上后，电压表示数为9V，由欧姆定律可知，h1=170cm的同学站上后电阻丝接入电路的电阻值 【小问2详解】 由题意可知，h2=110cm的同学站上后，结合串联电阻的规律，滑动变阻器接入电路的电阻 由图乙可知，此时电压表的示数为4.5V，由欧姆定律可知，此时电路中的电流 【小问3详解】 由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，h1=170cm的同学站上后，电源电压U=UR+U0=UR+IR0=9V+0.5A×R0 代入数据得：R0=18Ω 由串联电路的分压原理可知，当电压表的示数最大时滑动变阻器两端的电压最大，滑动变阻器的电阻最大，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小；由于电压表的量程为0~15V，所以滑动变阻器两端的最大电压为15V，由串联电路电压的规律知，定值电阻R两端的电压 此时电路中的最小电流 该电路消耗的最小功率 六、附加题（共3小题，29题6分，30题7分，31题7分，共20分） 29. （跨学科融合）某同学用如图甲所示的电路来测量电源的电动势E和内阻r（电源内阻可以理解为在电源内部一个定值电阻，与外电路的电阻串联，电源电动势相当于电源总电压），已知图中电流表为理想电流表其电阻为0，定值电阻的阻值为R0，实验开始前三个开关均断开。实验的主要步骤如下： A．闭合S1和S2，调节滑动变阻器的滑片在某个位置，读出电流表的示数为I1，保持滑片的位置不变，再断开S2，读出电流表的示数为I2； B．移动滑片的位置，重复A步骤的实验操作，多测几组I1、I2相对应的数值，作出I2-的函数关系图像如图乙所示； C．断开S2，闭合S1和S3，读出电流表的示数为I3。 （1）该同学通过理论分析，发现图乙中斜率k和截距b的单位均为安培（A），请你帮忙找出斜率和截距绝对值的大小关系：_______，（必须填“=”、“>”或“<”）； （2）计算得出乙图斜率的绝对值为，则电源的电动势E=___________，内阻r=___________（用题中的已知量来表示）。 【答案】（1）= （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 闭合S1和S2，滑动变阻器与电流表串联，设滑动变阻器接入电路的电阻为R，电源电动势 ① 再断开S2，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电源电动势 ② 联立两式消去R得③ 整理得 ④ 的函数关系图像为一次函数，可得，其中，，斜率和截距绝对值的大小关系。 【小问2详解】 图线的斜率，绝对值为，电源电动势 由③解得 乙图斜率的绝对值为 断开S2，闭合S1和S3，电路为R0的简单电路，电源电动势 ⑤ 将代入⑤解得 30. 晓丽想要探究“气体分子对器壁的压强规律”，她首先做了如下实验： 如图，将托盘天平的左盘倒扣在支架上，调节天平平衡后，将一袋绿豆源源不断地从同一高处撒到左盘上，发现天平指针偏转并保持一定角度，说明左盘受到一个持续的压力。 容器中气体分子碰撞器壁的现象与上述实验现象十分相似。可见，容器中大量气体分子不断碰撞器壁时也会对器壁产生一个持续的压力，而单位面积上所受的压力就是气体分子对器壁的压强。 （1）上述过程中运用的科学方法主要有___________法 （2）气体分子对器壁的压强与哪些因素有关呢？ ①晓丽对该问题进行了如下简化： a．容器为长方体； b．容器中的气体分子不发生相互碰撞； c．容器中气体分子分为6等份，每一等份中所有气体分子均与器壁的一个内表面垂直碰撞； d．所有气体分子的速度均等于它们的平均速度v； e．所有气体分子与器壁的碰撞均为完全弹性碰撞（详见②中“c”）。 ②已知每个气体分子的质量为m，单位体积中的气体分子数为n0。晓丽推导出了气体分子压强的数学表达式。她的推导过程如下：（请将推导过程填写完整） a．单位体积中垂直碰撞到任一器壁的气体分子数n=___________； b．△t时间内垂直碰撞到某一器壁△S面积上的平均分子数△N= ___________； c．由于是完全弹性碰撞，因此△S面积上所受的平均压力F与△t的乘积为： F△t=△N·2mv； d．气体分子对器壁的压强公式为：p=___________。 【答案】（1）类比 （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 本题用宏观可见的绿豆碰撞托盘的现象，类比微观不可见的气体分子碰撞器壁的过程，所用的核心科学方法是类比法。 【小问2详解】 根据题意，容器中所有气体分子分为6等份，每一份对应碰撞一个器壁，因此单位体积内垂直碰撞单个器壁的分子数为总分子数的，即​​ Δt时间内，速度为的分子，能碰撞到ΔS面积器壁的分子，都分布在体积为的柱体内，因此总分子数 压强定义为，结合已知条件，代入整理，得 因此压强 31. 材料一：宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力，万有引力的大小 ，其中 m1、m2分别为两个物体的质量，r为两个物体间的距离，当物体间引力和距离一定时，两个物体质量 m1、m2的关系可以用右图中图线___________来表示。 材料二：卫星绕地球的运动可以近似地看作是匀速圆周运动。卫星受到一个恒定的指向地球的向心力，向心力的大小，其中m为卫星质量，r为卫星与地心之间的距离，为卫星做圆周运动的角速度，其大小等于单位时间内行星与恒星连线转过的角度，v为卫星做圆周运动的线速度。卫星绕地心运动一周所用的时间用周期T表示，角速度与转动周期T的关系为：卫星所受向心力F向的大小等于地球对卫星的引力F引的大小。 问题：已知某卫星在赤道上空的圆弧形轨道运动，轨道半径为同步卫星轨道半径的四分之一（同步轨道卫星的周期与地球自转周期相同），卫星的运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力。（地球自转周期 T0=24h ） （1）求该卫星的周期T；（ ） （2）小明住在赤道上某城市，某时刻该卫星正处在小明房子的正上方，求该卫星最少经过多长时间能再次到达小明房子的正上方。（ ） 【答案】 ①. b ②. 3h ③. 【解析】 【详解】根据万有引力公式可知，当物体间引力和距离一定时， 、成反比，因此二者间的关系可以用右图中图线b来表示。 分别设地球质量为，该卫星质量为，轨道半径为，周期为；同步卫星轨道半径为，周期，由题意得 卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，因此 代入公式得 约去整理可得 对同步卫星和该卫星满足关系 代入、计算 开方得 卫星周期小于地球自转周期，角速度更大，运动方向相同，当卫星比地球多转过一周（角度）时，再次到达小明房子正上方。设最少经过时间，卫星角速度，地球自转角速度，角度关系为 代入角速度公式得 约去整理得 代入、 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $