精品解析:2026年山东省滕州市育才中学中考物理模拟试题一
2026-05-20
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内容正文:
2026中考物理模拟试题一
一、选择题(共15小题,满分30分,每小题2分)
1. 对以下物理量的估计,最符合实际的是( )
A. 中学生步行的速度约为1.1km/h
B. 中学生脉搏跳动10次的时间大约是8s
C. 教室里空气的质量约为20kg
D. 家用空调正常工作时的电流约为1A
2. 马头琴是蒙古族人民喜爱的传统乐器。如图所示,琴身木制,长约一米,有两根弦,共鸣箱表面呈梯形。关于马头琴演奏中涉及的声现象,下列说法正确的是( )
A. 琴声是由空气振动产生的
B. 轻拉琴弓是为了改变音色
C. 按琴弦不同位置是为了改变音调
D. 根据响度可以辨别马头琴的声音
3. 王婧坐校车途中观察到一些现象,以下依据物理知识做出的判断,错误的是( )
A. 看到窗外的树木向后退,是以车为参照物
B. 十字路口抓拍闯红灯车辆的摄像头,成像原理与投影仪相同
C. 车上窗帘往外飘,是因为车外空气流速大,压强小
D. 汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜,能起到扩大视野的作用
4. 小明帮妈妈炖牛肉时,观察到厨房中的很多现象都和物理知识有关,下列说法正确的是( )
A. 冰箱冷冻室取出的牛肉在室内放置一会,表面出现一层“白霜”,是凝固形成的冰晶
B. 炖牛肉时锅中冒出大量的“白气”,是汽化形成的水蒸气
C. 水沸腾后牛肉块上下翻滚,说明水的温度不断升高
D. 换用高压锅煮牛肉比普通锅更快软烂,原因是气压越高沸点越高
5. 为了方便市民出行,我国部分城市街头出现了一款“萝卜快跑”智能无人驾驶出租车。它通过车上安装的摄像机捕捉路况信息,并利用计算机进行分析处理。关于摄像机的成像原理,下列说法正确的是( )
A. 摄像机的镜头相当于一个凹透镜
B. 摄像机的镜头对光线有发散作用,可用来制作近视镜片
C. 行人在摄像机的感光元件上成倒立、缩小的实像
D. 当无人驾驶出租车远离行人时,行人在感光元件上所成的像将变大
6. 2024年6月,中国龙舟公开赛(四川·德阳站)在德阳市旌湖举行。下列关于龙舟比赛说法正确的是( )
A. 运动员用船桨向后划水,龙舟向前运动,说明力是维持物体运动的原因
B. 运动员用船桨向后划水,龙舟向前运动,说明使龙舟前进的力的施力物体是船桨
C. 运动员用船桨向后划水,船桨对水的力与水对船桨的力是一对相互作用力
D. 运动员用船桨向后划水,龙舟加速向前运动,此时龙舟处于平衡状态
7. 如图所示是小刚在中考体育测试中投掷铅球的过程示意图,铅球在b点离手,c点是铅球运动的最高点,d点是铅球运动的最低点,整个过程中,若不计空气阻力,下列说法正确的是 ( )
A. 在c 点时铅球动能为零
B. 在b到c的过程中,小刚对铅球做了功
C. 在c到d的过程中,铅球的重力势能转化为动能
D. 在b到d的过程中,铅球的机械能先增加后减少
8. 一条大河边有一个小河湾,如图.如果把一条小渔船停靠在河湾与河道的交界处,渔船可能会向哪个方向漂去?
A. 向河道中漂去 B. 向河湾中漂去
C. 在原处旋转 D. 沿河湾边缘移动
9. 2023年10月31日北京航天飞行控制中心向“神舟十六号”飞船发出返回指令,“神舟十六号”穿过大气层时会进入黑障区(如图所示)。下列说法正确的是( )
A. 返回舱与大气摩擦过程中,是通过热传递的方式增大内能的
B. 返回舱进入黑障区的过程中,主要是将化学能转化为内能
C. 返回舱在返回过程中会发生能量转化和转移,但能量的总量保持不变
D. 返回舱减速下降过程中,返回舱的机械能增加
10. 如图所示是2025年春晚中机器人扭秧歌转手帕的场景,它装备了3D激光雷达全自动定位与导航技术,能够完成高精度走位与动态任务。搭载了自研的M107系列关节电机,支持快速响应空翻、奔跑等复杂动作。手部安装有电磁铁控制手帕的转动。下列说法正确的是( )
A. 机器人芯片中的二极管、三极管是用导体材料制作的
B. 激光雷达采用超声波传递信息,实现定位和导航
C. 电磁铁的工作原理是电流的磁效应
D. 甩出去的手帕如果所受的力全部消失将永远圆周转动下去
11. 课外实践活动中,小雨用橡皮泥造“船”并放入水中,往所造小船中装入豆粒来观察它的承载量,如图所示。在逐渐装入豆粒的过程中(船未沉底) ( )
A. 小船受的浮力不变
B. 小船排开水的质量变大
C. 小船浸在水中的体积变小
D. 小船受的浮力大于它和豆粒的总重力
12. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的( )
A. 密度较大 B. 比热容较大
C. 沸点较高 D. 凝固点较低
13. 小明奶奶每年都要腌制咸鸭蛋,先把鸭蛋洗净晾干,再放入加有各种料汁的凉开水中,密封二十天后拿出来煮熟,敲碎便可品尝到翻沙流油的咸鸭蛋。下列说法正确的是( )
A. 腌制咸鸭蛋是通过分子扩散使盐进入蛋中
B. 煮熟咸鸭蛋是通过做功来增大鸭蛋的内能
C. 刚出锅的咸鸭蛋逐渐变凉,说明分子运动逐渐停止
D. 蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力
14. 如图是小明学习电学知识后为楼梯照明灯设计的四种电路方案。其中S1、S2分别为上楼梯口和下楼梯口的开关(都是单刀双掷开关)。要求拨动其中任一开关都能改变灯的亮或灭状态,并符合安全用电的规则。那么,在实际应用中最理想的是哪一种电路方案?( )
A. B. C. D.
15. 为实现节能和智能控制,空调内部用到了温度传感器(相当于热敏电阻)和电磁继电器,如图所示是启动与停止空调压缩机的电路示意图。夏天,空调制冷时,房间温度降低,当房间温度低于设定温度时,工作电路就断开,停止制冷。下列说法正确的是( )
A. 电磁继电器是利用电磁感应原理工作的
B. 空调制冷使房间温度降低时,热敏电阻的阻值变大
C. 空调制冷使房间温度降低时,电磁铁的磁性变强
D. 空调制冷使房间温度降低时,控制电路消耗的电功率变大
二、填空题(共4小题,满分17分)
16. 如图a,是小辉自制的“手机投影仪”,他将手机固定在纸盒中可前后移动的纸板上,使用焦距为15cm的凸透镜,当手机和凸透镜相距20cm时,调节纸盒位置能在墙上成倒立、______(选填“放大”或“缩小”)的像。为了使墙上的画面更大更清晰,小辉将纸板适当______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜,并将纸盒远离白墙。为了有良好的观影效果,手机画面应该选择图b中的______(选填“甲”或“乙”)方式放置。
17. 夏季,科考船“雪龙2号”在某海域满载航行时,其排开海水的体积为,吃水深度为9 m。(约为)
(1)“雪龙2号”满载航行时所受浮力的大小约为______;
(2)海水在9 m深处产生的压强约为______;
(3)如图所示,若S线表示“雪龙2号”夏季时在海水中满载航行的“吃水线”,则该船夏季时在淡水满载航行的“吃水线”应为______(选“A 甲线”或“B 乙线”)。
18. 如图甲所示是制作爆米花的机器,玉米粒在密封的锅体内被炉火加热,这是通过___________的方法改变了玉米粒的内能;图乙是内燃机工作时某冲程示意图,该冲程为___________冲程,它是___________(选填“汽油”或“柴油”)机。若飞轮的转速为2400r/min,在1s内,完成___________个工作循环。
19. 进行3D打印时,在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热融的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
(1)打印笔工作有快、慢两挡。快挡打印时,图中开关S1应处于________状态;
(2)若处于快挡打印温度为250℃时,打印笔的电功率是________W,若慢挡打印的功率是55W,则其温度是________℃;
(3)电流通过PTC电阻发热使其内能增加是由于________(填:“做功”或“热传递”)所致;
(4)根据丙图提供的信息可知,打印笔正常工作时的温度能自动稳定在________℃左右,若快挡打印消耗最大功率为P1,慢挡打印消耗最大功率为P2,则P1:P2=________。
三、实验探究题(共4小题,满分27分)
20. 某同学用如甲图所示装置开展了“探究平面镜成像特点”的研究。
(1)实验时,采用较薄的玻璃板代替平面镜,这是为了便于__________;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与A相同)在玻璃板后面移动,直至观察到蜡烛B与A的像完全重合,说明像和物__________;
(3)某同学看到教室里的吊扇通过光滑的地砖表面所成的像,抬头看到吊扇正沿逆时针方向转动,他低头看地砖里的“电风扇”也在转动,则看到的转动方向是__________;
A. 不转动 B. 逆时针 C. 顺时针 D. 顺时针、逆时针交替转动
(4)如乙图所示是“临摹神器”,将手机和玻璃板放在支架上调节到适当角度,人可以在右侧白纸上进行临摹。老师告诉同学们,这实际上就是平面镜成像特点的应用。使用“临摹神器”时,手机与手机左边桌面成70°角放置,则该玻璃板应该和水平桌面成__________度角。临摹时,某同学发现像太暗看不太清,为了提高像的亮度,小明应该__________。
A.将手机的屏幕亮度调亮一些
B.将装置整体挪至光照条件更好的阳台完成临摹
21. 小明家的旧沙发垫容易滑落,于是妈妈更换了一块背面有颗粒的新沙发垫。小明想:新旧沙发垫的摩擦真的不一样么?进行了如下实验进行探究:
(1)如图甲所示,小明把旧沙发垫背面朝上平铺在水平面上,用弹簧测力计___________拉动木块在旧沙发垫上做直线运动,利用___________原理间接测量摩擦力,弹簧测力计稳定时如图甲所示,则示数为___________N。
(2)为了更精确地测量木块所受滑动摩擦力的大小,小明将智能电机、智能小车组装起来与木块一起放在水平轨道上,如图乙所示。启动智能小车,小车拉动木块运动。智能小车内置的力传感器对滑动摩擦力的大小进行测量,测量结果如图丙所示。A线是木块平放在旧沙发垫背面时测得的数据,B线是木块平放在新沙发垫背面时测得的数据,C线是木块侧放在旧沙发垫背面时测得的数据。
①对比A、B两次实验数据图像可得:当___________一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越___________。
②对比A、C两次实验数据图像可得:滑动摩擦力与接触面积___________(选填“有关”或“无关”)。
③在图像中出现的峰值其实是木块恰好运动时的摩擦力,即最大静摩擦力,从图像中还可以得出物体受到的滑动摩擦力___________(选填“小于”“大于”或“等于”)最大静摩擦力。
(3)小明对实验操作进行了改进,让智能小车和木块静止不动,向右拉动沙发垫,通过力传感器测量摩擦力,关于上述操作说法正确的是___________(填字母)。
A. 必须保持连接木块的细线与桌面水平
B. 必须保持沙发垫匀速运动
22. 制作简易的密度计,器材有:长度为20cm的吸管一根,铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平。(g取10N/kg)
(1)如图甲所示,用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度,用石蜡将标0cm的一端封闭,添加铁屑至管内,使其总质量为10g,能竖直漂浮在液体中;
①当将它放入密度为的水中时,浸入的深度为H。若放入密度为的酒精中,密度计所受的浮力大小为______N,浸入的深度为______H;
②将它放入密度为的不同液体中,浸入的深度h与液体密度之间的关系应符合图乙中______(选填“a”“b”或“c”);
③为使该简易密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间的距离大一些,利用现有器材,合理的做法是:______。
(2)如图丙所示,在吸管下方安装一个小瓶,将铁屑装入瓶中,制成另一支简易密度计,使其总质量为30g,放入液体后能竖直漂浮,小瓶完全浸没。放入水中,在密度计上标记出水面位置M,密度计排开水的体积为______。从水中取出擦干后,放入待测盐水中,M比液面高2cm。取出密度计擦干,倒出部分铁屑,使其总质量为27g,再放入水中,液面距离M为3cm。则吸管的横截面积为______,盐水的密度为______(保留2位小数)。
23. 小曦同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备以下器材:电源电压为3V且保持不变,电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器(20Ω 1A)、四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关、导线若干,根据如图甲所示的电路图进行实验.
(1)请你用笔画线代替导线把图乙未连接完的实物电路连接成正确的完整电路(要求:导线不交叉且滑动变阻器滑片向右移电流表示数变小)。
(2)将电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是______。
A. 电阻R短路 B. 电阻R断路 C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
(3)探究电流与电压的关系时,小曦通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压如下表所示.老师看后说其中一次是错误的.帮他分析出错的是第______次,原因是______。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(4)去掉出错的实验数据,分析可得到的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比。
(5)接着小曦又探究电流与电阻的关系,他只更换定值电阻,其余连接均不变.其实验步骤如下:
①在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数为______V,如图丙所示,记录电流表示数;
②用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻再闭合开关,他应该将滑动变阻器的阻值______(选填“调大”或“调小”)直到电压表示数为,再记录电流表示数;
③用15Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻再闭合开关,他调节滑动变阻器的阻值,发现电压表示数始终不能调为.为完成四次探究,小曦设计了如下四个调整方案,你认为不可行的是______。
A.如果只调整电压表的示数,则应控制电压表示数的范围为1.5V~3V
B.如果只更换定值电阻,则更换的电阻阻值范围是1Ω~10Ω
C.如果只更换滑动变阻器,可以更换为“50Ω,0.5A”滑动变阻器
D.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是1V~2V
四、计算题(共3小题,满分26分)
24. 我国88式主战坦克,该坦克具有潜渡功能。总质量为40t,高(顶部舱门距地面)为2m,每条履带与地面的接触面积为,坦克在水平地面上匀行驶时所受的摩擦力为其自重的0.5倍。(g取10N/kg, )求:
(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强;
(2)该坦克在水平路面上匀速直线行驶时的牵引力大小;
(3)坦克在深为5m的河流中潜渡时,坦克顶部舱门受到水的压强为多大?
25. 如图甲所示,是一款直流充电桩正在为电动汽车充电。已知该汽车电池的充电电压为500 V,总储能为,汽车充电前剩余20%电能,充电50 min电能达到总储能的90%,60 min后电池充满电。充电电流I随时间t变化图像如图乙所示。假设充电过程中充电桩输出的电能全部转化为电池储能。求:
(1)充电30 min时,充电桩的充电功率;
(2)充电0~10 min,充电桩给汽车所充的电能。
26. 某项目化学习小组设计的电热水器具有加热和保温功能,其工作原理如图甲所示。控制电路中R为热敏电阻,其阻值R随水温t变化的规律图像如图乙所示,电源电压恒为6V。当电磁铁线圈中的电流时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接触,加热电路接通;当电磁铁线圈中的电流时,继电器上方触点和触点c接触,保温电路接通。保护电阻的阻值为300Ω,热敏电阻R和工作电路中的三只加热电阻丝、、均置于储水箱中,阻值为44Ω,阻值为356Ω,为220V,加热时功率为2200W。[]
(1)当电磁铁线圈中的电流,保温电路接通,热水器刚开始保温时水的温度是多少?(电磁铁线圈电阻不计)
(2)电阻丝的阻值是多大?
(3)若热水器加热效率为84%,该热水器在加热状态下将44kg、的水加热到需要多少时间?
(4)用电高峰期,电路中只有电热水器单独工作。电热水器处于保温状态时,小组同学观察到图丙所示的电能表转盘6min转了30转,由此计算此时电热水器两端的实际电压是多少?
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2026中考物理模拟试题一
一、选择题(共15小题,满分30分,每小题2分)
1. 对以下物理量的估计,最符合实际的是( )
A. 中学生步行的速度约为1.1km/h
B. 中学生脉搏跳动10次的时间大约是8s
C. 教室里空气的质量约为20kg
D. 家用空调正常工作时的电流约为1A
【答案】B
【解析】
【详解】A.中学生步行的速度约为
故A不符合题意;
B.中学生脉搏1分钟(60秒)跳动约72次,故跳动一次的时间约为8.3s ,10次的时间大约是8s,故B符合题意;
C.教室的长、宽、高大约分别为10m、7m和3.5m,教室中的空气体积大约为
V=10m×7m×3.5m=245m3
教室中空气的质量大约为
m=ρV=1.29kg/m3×245m3≈316kg
故C不符合题意;
D.家用电冰箱的电流约为1A,家用空调正常工作时的电流约为5A,故D不符合题意。
故选B。
2. 马头琴是蒙古族人民喜爱的传统乐器。如图所示,琴身木制,长约一米,有两根弦,共鸣箱表面呈梯形。关于马头琴演奏中涉及的声现象,下列说法正确的是( )
A. 琴声是由空气振动产生的
B. 轻拉琴弓是为了改变音色
C. 按琴弦不同位置是为了改变音调
D. 根据响度可以辨别马头琴的声音
【答案】C
【解析】
【详解】A.马头琴有两根弦,属于弦乐器,琴声是由弦振动产生的,故A错误;
B.轻拉琴弓是为了减小用力的力度,改变琴弦振动的幅度,改变响度,故B错误;
C.按琴弦不同位置是为了改变琴弦振动部分的长度,从而改变音调,故C正确;
D.根据音色可以辨别马头琴和其他乐器的声音,故D错误。
故选C。
3. 王婧坐校车途中观察到一些现象,以下依据物理知识做出的判断,错误的是( )
A. 看到窗外的树木向后退,是以车为参照物
B. 十字路口抓拍闯红灯车辆的摄像头,成像原理与投影仪相同
C. 车上窗帘往外飘,是因为车外空气流速大,压强小
D. 汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜,能起到扩大视野的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.看到窗外的树木向后退,是以车为参照物,二者有相对运动,故A正确,A不符合题意;
B.十字路口抓拍闯红灯车辆的摄像头,成像原理与照相机相同,而与投影仪不同,故B错误,B符合题意;
C.根据流体流速与压强间的关系,车上窗帘往外飘,是因为车外空气流速大压强小,故C正确,C不符合题意;
D.汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜,能起到扩大视野的作用,故D正确,D不符合题意。
故选B。
4. 小明帮妈妈炖牛肉时,观察到厨房中的很多现象都和物理知识有关,下列说法正确的是( )
A. 冰箱冷冻室取出的牛肉在室内放置一会,表面出现一层“白霜”,是凝固形成的冰晶
B. 炖牛肉时锅中冒出大量的“白气”,是汽化形成的水蒸气
C. 水沸腾后牛肉块上下翻滚,说明水的温度不断升高
D. 换用高压锅煮牛肉比普通锅更快软烂,原因是气压越高沸点越高
【答案】D
【解析】
【详解】A.从冰箱冷冻室取出的牛肉放在室内,空气中的水蒸气遇冷会直接凝华形成小冰晶,附着在牛肉表面,这就是“白霜”,不是凝固现象,故A错误;
B.炖牛肉时锅中冒出的大量“白气”,是锅中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B错误;
C.水沸腾的特点是继续吸热但温度保持不变,水沸腾后牛肉块上下翻滚,是因为水在沸腾时产生的气泡上升带动牛肉块运动,并非水的温度不断升高,故C错误;
D.根据液体沸点与气压的关系,气压越高,沸点越高。高压锅锅内气压大,水的沸点会高于,在高温下牛肉更容易煮烂,所以换用高压锅煮牛肉比普通锅更快软烂,故D正确。
故选D。
5. 为了方便市民出行,我国部分城市街头出现了一款“萝卜快跑”智能无人驾驶出租车。它通过车上安装的摄像机捕捉路况信息,并利用计算机进行分析处理。关于摄像机的成像原理,下列说法正确的是( )
A. 摄像机的镜头相当于一个凹透镜
B. 摄像机的镜头对光线有发散作用,可用来制作近视镜片
C. 行人在摄像机的感光元件上成倒立、缩小的实像
D. 当无人驾驶出租车远离行人时,行人在感光元件上所成的像将变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.摄像机的镜头相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用;而凹透镜对光线有发散作用,才用来制作近视镜片,故AB错误;
C.摄像机的成像原理和照相机相同,当物体在凸透镜的二倍焦距以外时,会在感光元件上成倒立、缩小的实像,故C正确;
D.根据凸透镜成像规律,成实像时“物远像近像变小”,当无人驾驶出租车远离行人时,物距变大,行人在感光元件上的像会变小,故D错误。
故选C。
6. 2024年6月,中国龙舟公开赛(四川·德阳站)在德阳市旌湖举行。下列关于龙舟比赛说法正确的是( )
A. 运动员用船桨向后划水,龙舟向前运动,说明力是维持物体运动的原因
B. 运动员用船桨向后划水,龙舟向前运动,说明使龙舟前进的力的施力物体是船桨
C. 运动员用船桨向后划水,船桨对水的力与水对船桨的力是一对相互作用力
D. 运动员用船桨向后划水,龙舟加速向前运动,此时龙舟处于平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员用船桨向后划水,龙舟向前运动,说明力可以改变物体的运动状态,故A错误;
B.运动员用船桨向后划水时,桨对水施加向后的作用力,同时,水对桨施加向前的作用力,使龙舟向前运动,使龙舟前进的力的施力物体是水,故B错误;
C.运动员用船桨向后划水,船桨对水的力与水对船桨的力,这两个的施力物体和受力物体互为彼此,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,故C正确;
D.运动员用船桨向后划水,龙舟加速向前运动,此时龙舟速度改变,处于非平衡状态,故D错误。
故选C。
7. 如图所示是小刚在中考体育测试中投掷铅球的过程示意图,铅球在b点离手,c点是铅球运动的最高点,d点是铅球运动的最低点,整个过程中,若不计空气阻力,下列说法正确的是 ( )
A. 在c 点时铅球动能为零
B. 在b到c的过程中,小刚对铅球做了功
C. 在c到d的过程中,铅球的重力势能转化为动能
D. 在b到d的过程中,铅球的机械能先增加后减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.在c点时,铅球虽然速度方向改变,但并未停止运动,因此仍具有动能。故A错误;
B.在b到c的过程中,铅球已经离手,不再受到小刚的作用力,因此小刚对铅球没有做功。故B错误;
C.在c到d的过程中,铅球的高度下降,速度增加,这是重力势能转化为动能的过程。故C正确;
D.在整个b到d的过程中,由于不计空气阻力,所以铅球的机械能(动能和势能之和)是守恒的,不会增加也不会减少。故D错误。
故选C。
8. 一条大河边有一个小河湾,如图.如果把一条小渔船停靠在河湾与河道的交界处,渔船可能会向哪个方向漂去?
A. 向河道中漂去 B. 向河湾中漂去
C. 在原处旋转 D. 沿河湾边缘移动
【答案】A
【解析】
【详解】河湾内水流动的速度较小,水产生压强较大,河道内水流动的速度较快,产生的压强较小.河道内水流产生的压强小于河湾内水产生的压强,所以小船被推向了河道中.
9. 2023年10月31日北京航天飞行控制中心向“神舟十六号”飞船发出返回指令,“神舟十六号”穿过大气层时会进入黑障区(如图所示)。下列说法正确的是( )
A. 返回舱与大气摩擦过程中,是通过热传递的方式增大内能的
B. 返回舱进入黑障区的过程中,主要是将化学能转化为内能
C. 返回舱在返回过程中会发生能量转化和转移,但能量的总量保持不变
D. 返回舱减速下降过程中,返回舱的机械能增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.返回舱与大气摩擦过程中,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,故是通过做功的方式增大内能的,故A错误;
B.返回舱进入黑障区的过程中,返回舱与大气摩擦,通过做功的方式将机械能转化为内能,故B错误;
C.根据能量守恒定律,返回舱在返回过程中与空气摩擦,将机械能转化为内能,会发生能量转化和转移,但能量的总量保持不变,故C正确;
D.返回舱减速下降过程中,与空气摩擦,将机械能转化为内能,速度减小、高度减小,动能和重力势能都减小,故返回舱的机械能减小,故D错误。
故选C。
10. 如图所示是2025年春晚中机器人扭秧歌转手帕的场景,它装备了3D激光雷达全自动定位与导航技术,能够完成高精度走位与动态任务。搭载了自研的M107系列关节电机,支持快速响应空翻、奔跑等复杂动作。手部安装有电磁铁控制手帕的转动。下列说法正确的是( )
A. 机器人芯片中的二极管、三极管是用导体材料制作的
B. 激光雷达采用超声波传递信息,实现定位和导航
C. 电磁铁的工作原理是电流的磁效应
D. 甩出去的手帕如果所受的力全部消失将永远圆周转动下去
【答案】C
【解析】
【详解】A.机器人芯片中的二极管、三极管是用半导体材料制作的,故A错误;
B.激光雷达采用电磁波传递信息,实现定位和导航,故B错误;
C.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,通电导体周围存在磁场,故C正确;
D.甩出去的手帕如果所受的力全部消失将保持力消失时的速度做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
11. 课外实践活动中,小雨用橡皮泥造“船”并放入水中,往所造小船中装入豆粒来观察它的承载量,如图所示。在逐渐装入豆粒的过程中(船未沉底) ( )
A. 小船受的浮力不变
B. 小船排开水的质量变大
C. 小船浸在水中的体积变小
D. 小船受的浮力大于它和豆粒的总重力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】ABD.在逐渐装入豆粒的过程中,小船漂浮,浮力等于它和豆粒的总重力,总重力增大,浮力增大,由阿基米德原理可知排开水的重力增大,由G=mg可知排开水的质量增大,故B符合题意,AD不符合题意;
C.由阿基米德原理可知排开水的体积为
由于浮力增大,所以小船排开水的体积变大,即小船浸在水中的体积变大,故C错误。
故选B。
12. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的( )
A. 密度较大 B. 比热容较大
C. 沸点较高 D. 凝固点较低
【答案】B
【解析】
【详解】因为水的比热容比较大,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,因此生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
13. 小明奶奶每年都要腌制咸鸭蛋,先把鸭蛋洗净晾干,再放入加有各种料汁的凉开水中,密封二十天后拿出来煮熟,敲碎便可品尝到翻沙流油的咸鸭蛋。下列说法正确的是( )
A. 腌制咸鸭蛋是通过分子扩散使盐进入蛋中
B. 煮熟咸鸭蛋是通过做功来增大鸭蛋的内能
C. 刚出锅的咸鸭蛋逐渐变凉,说明分子运动逐渐停止
D. 蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力
【答案】A
【解析】
【详解】A.腌制鸭蛋是利用了扩散现象,这说明分子在不停地做无规则运动,故A正确;
B.鸭蛋在煮熟的过程中,鸡蛋吸收热量,是通过热传递的方式改变内能的,故B错误;
C.一切物质的分子都在不停地做无规则运动,刚出锅的咸鸭蛋逐渐变凉,分子运动逐渐变慢,但不会停止,故C错误;
D.蛋壳能轻松被敲碎,是因为分子间的作用力较小,不能说明蛋壳分子间不存在引力,故D错误。
故选 A。
14. 如图是小明学习电学知识后为楼梯照明灯设计的四种电路方案。其中S1、S2分别为上楼梯口和下楼梯口的开关(都是单刀双掷开关)。要求拨动其中任一开关都能改变灯的亮或灭状态,并符合安全用电的规则。那么,在实际应用中最理想的是哪一种电路方案?( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.如图,当S1或S2移到另一端的触点,电路都是闭合电路,灯泡都能正常工作,并且开关接在了火线上,符合安全用电的要求,故A符合题意;
B.如图,当S1或S2移到另一端触点,电路都是闭合电路,灯泡都能正常工作,但是开关接在了零线上,不符合安全用电的要求,故B不符合题意;
C.如图,当S1、S2同时移动到右侧的触点,会造成电源的短路,烧坏电路,不符合安全用电的要求,故C不符合题意;
D.如图,电路是闭合电路,灯泡工作,当扳动S1时,电路处于断路,灯泡不发光,或扳动S2时,电路也是断开的,灯泡不发光,但是开关接在了零线上,不符合安全用电的要求,故D不符合题意。
故选A。
15. 为实现节能和智能控制,空调内部用到了温度传感器(相当于热敏电阻)和电磁继电器,如图所示是启动与停止空调压缩机的电路示意图。夏天,空调制冷时,房间温度降低,当房间温度低于设定温度时,工作电路就断开,停止制冷。下列说法正确的是( )
A. 电磁继电器是利用电磁感应原理工作的
B. 空调制冷使房间温度降低时,热敏电阻的阻值变大
C. 空调制冷使房间温度降低时,电磁铁的磁性变强
D. 空调制冷使房间温度降低时,控制电路消耗的电功率变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.电磁继电器是使用低电压、弱电流的控制电路,控制高电压、强电流的工作电路,不是利用电磁感应原理工作的,故A错误;
BC.根据题意可知,当房间温度低于设定温度时,工作电路就断开,说明温度越低,电磁铁磁性越弱,通过的电流越小,热敏电阻阻值越大, 故B正确,C错误;
D.空调制冷使房间温度降低时,控制电路的电压不变而电流变小,根据P=UI可知,控制电路消耗的电功率变小,故D错误。
故选B。
二、填空题(共4小题,满分17分)
16. 如图a,是小辉自制的“手机投影仪”,他将手机固定在纸盒中可前后移动的纸板上,使用焦距为15cm的凸透镜,当手机和凸透镜相距20cm时,调节纸盒位置能在墙上成倒立、______(选填“放大”或“缩小”)的像。为了使墙上的画面更大更清晰,小辉将纸板适当______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜,并将纸盒远离白墙。为了有良好的观影效果,手机画面应该选择图b中的______(选填“甲”或“乙”)方式放置。
【答案】 ①. 放大 ②. 靠近 ③. 乙
【解析】
【详解】[1][2][3]凸透镜焦距是15cm,当手机和凸透镜相距20cm时,物距,根据凸透镜成像规律可知,调节纸盒位置能在墙上成倒立、放大的实像;当凸透镜成实像时,物近像远像变大,所以为了使墙上的画面更大更清晰,小辉将纸板适当靠近凸透镜,并将纸盒远离白墙;为了有良好的观影效果,在墙上看到正立的画面,手机画面要倒置,应该选择图b中的乙方式放置。
17. 夏季,科考船“雪龙2号”在某海域满载航行时,其排开海水的体积为,吃水深度为9 m。(约为)
(1)“雪龙2号”满载航行时所受浮力的大小约为______;
(2)海水在9 m深处产生的压强约为______;
(3)如图所示,若S线表示“雪龙2号”夏季时在海水中满载航行的“吃水线”,则该船夏季时在淡水满载航行的“吃水线”应为______(选“A 甲线”或“B 乙线”)。
【答案】(1)
(2)
(3)A
【解析】
【小问1详解】
“雪龙2号”满载航行时所受浮力的大小约为
【小问2详解】
海水在9 m深处产生的压强约为
【小问3详解】
轮船满载时始终漂浮,浮力等于总重力,满载时总重力不变,因此浮力大小不变。 淡水密度小于海水,根据:浮力不变时,液体密度越小,排开液体的体积越大,吃水深度越大。 相对于船身,吃水深度越大,水面位置越靠上,因此淡水满载的吃水线为甲线,故选A。
18. 如图甲所示是制作爆米花的机器,玉米粒在密封的锅体内被炉火加热,这是通过___________的方法改变了玉米粒的内能;图乙是内燃机工作时某冲程示意图,该冲程为___________冲程,它是___________(选填“汽油”或“柴油”)机。若飞轮的转速为2400r/min,在1s内,完成___________个工作循环。
【答案】 ①. 热传递 ②. 压缩 ③. 柴油 ④. 20
【解析】
【详解】玉米粒被炉火加热,是通过热传递的方式改变内能;观察图乙发现,两个气门都关闭,活塞向上运动,因此该冲程是压缩冲程;该内燃机结构有喷油嘴,汽油机顶部为火花塞,柴油机为压燃式,顶部是喷油嘴,因此这是柴油机;
飞轮转速
即1s内飞轮转40圈,内燃机一个工作循环飞轮转2圈,因此1s内完成的工作循环数为。
19. 进行3D打印时,在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热融的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
(1)打印笔工作有快、慢两挡。快挡打印时,图中开关S1应处于________状态;
(2)若处于快挡打印温度为250℃时,打印笔的电功率是________W,若慢挡打印的功率是55W,则其温度是________℃;
(3)电流通过PTC电阻发热使其内能增加是由于________(填:“做功”或“热传递”)所致;
(4)根据丙图提供的信息可知,打印笔正常工作时的温度能自动稳定在________℃左右,若快挡打印消耗最大功率为P1,慢挡打印消耗最大功率为P2,则P1:P2=________。
【答案】(1)闭合 (2) ①. 80 ②. 120
(3)做功 (4) ①. 250 ②. 2:1
【解析】
【小问1详解】
打印笔快挡打印时电功率最大,根据可知,此时电路中的总电阻最小,据乙图可知,开关S1应处于闭合状态,此时两电阻并联,电路中的总电阻最小。
【小问2详解】
[1]据丙图可知,快挡打印温度为250℃时,R1、R2两发热电阻的阻值均为,则打印笔的电功率是
[2]据乙图可知,当只有S闭合,S1断开时,电路为R1单独串联,此时电路中总电阻最大处于慢挡,若慢挡打印的功率是55W,则R1的阻值为
据丙图可知,其温度是120℃。
【小问3详解】
电流通过PTC电阻发热,是电流通过做功将电能转化为内能,因此是通过做功的方式使其内能增加。
【小问4详解】
[1]由图可知,当温度超过250℃时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;当温度低于250℃时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升,因此打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右。
[2]快挡打印时,打印笔的电功率为
据公式可知,当两发热电阻阻值最小时,快挡打印电功率最大,结合丙图可知,最小发热电阻的阻值为,则快挡打印消耗最大功率为
慢挡打印时,打印笔的电功率为
当发热电阻R1阻值最小时,慢挡电功率最大,可得最大电功率为
则
三、实验探究题(共4小题,满分27分)
20. 某同学用如甲图所示装置开展了“探究平面镜成像特点”的研究。
(1)实验时,采用较薄的玻璃板代替平面镜,这是为了便于__________;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与A相同)在玻璃板后面移动,直至观察到蜡烛B与A的像完全重合,说明像和物__________;
(3)某同学看到教室里的吊扇通过光滑的地砖表面所成的像,抬头看到吊扇正沿逆时针方向转动,他低头看地砖里的“电风扇”也在转动,则看到的转动方向是__________;
A. 不转动 B. 逆时针 C. 顺时针 D. 顺时针、逆时针交替转动
(4)如乙图所示是“临摹神器”,将手机和玻璃板放在支架上调节到适当角度,人可以在右侧白纸上进行临摹。老师告诉同学们,这实际上就是平面镜成像特点的应用。使用“临摹神器”时,手机与手机左边桌面成70°角放置,则该玻璃板应该和水平桌面成__________度角。临摹时,某同学发现像太暗看不太清,为了提高像的亮度,小明应该__________。
A.将手机的屏幕亮度调亮一些
B.将装置整体挪至光照条件更好的阳台完成临摹
【答案】(1)确定像的位置
(2)大小相等 (3)C
(4) ①. 55 ②. A
【解析】
【小问1详解】
透明玻璃板既能反射成像,又能透过玻璃板看到后面的蜡烛,便于确定像的位置。
【小问2详解】
在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与A相同)在玻璃板后面移动,直至观察到蜡烛B与A的像完全重合,可知B与A的像大小相等,说明像和物大小相等,这是等效替代法的应用。
【小问3详解】
平面镜成像是左右相反,教室里的吊扇沿逆时针方向转动,低头看地砖里的电风扇顺时针转动。
故选C。
【小问4详解】
手机与手机左边桌面成70°角放置时,手机与手机右边桌面的夹角为110°,平面镜所成像与物关于镜面对称,该玻璃板应该和水平桌面成55°角;将装置整体挪至光照条件更好的阳台完成临摹,这种情况环境太亮,看到的像更不清晰;像不太清楚,说明物体的反射光线少,可以将手机的屏幕亮度调亮一些。
故选A。
21. 小明家的旧沙发垫容易滑落,于是妈妈更换了一块背面有颗粒的新沙发垫。小明想:新旧沙发垫的摩擦真的不一样么?进行了如下实验进行探究:
(1)如图甲所示,小明把旧沙发垫背面朝上平铺在水平面上,用弹簧测力计___________拉动木块在旧沙发垫上做直线运动,利用___________原理间接测量摩擦力,弹簧测力计稳定时如图甲所示,则示数为___________N。
(2)为了更精确地测量木块所受滑动摩擦力的大小,小明将智能电机、智能小车组装起来与木块一起放在水平轨道上,如图乙所示。启动智能小车,小车拉动木块运动。智能小车内置的力传感器对滑动摩擦力的大小进行测量,测量结果如图丙所示。A线是木块平放在旧沙发垫背面时测得的数据,B线是木块平放在新沙发垫背面时测得的数据,C线是木块侧放在旧沙发垫背面时测得的数据。
①对比A、B两次实验数据图像可得:当___________一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越___________。
②对比A、C两次实验数据图像可得:滑动摩擦力与接触面积___________(选填“有关”或“无关”)。
③在图像中出现的峰值其实是木块恰好运动时的摩擦力,即最大静摩擦力,从图像中还可以得出物体受到的滑动摩擦力___________(选填“小于”“大于”或“等于”)最大静摩擦力。
(3)小明对实验操作进行了改进,让智能小车和木块静止不动,向右拉动沙发垫,通过力传感器测量摩擦力,关于上述操作说法正确的是___________(填字母)。
A. 必须保持连接木块的细线与桌面水平
B. 必须保持沙发垫匀速运动
【答案】(1) ①. 水平匀速 ②. 二力平衡 ③. 2.2
(2) ①. 压力大小 ②. 大 ③. 无关 ④. 小于 (3)A
【解析】
【小问1详解】
测量滑动摩擦力时,根据二力平衡原理,需要用弹簧测力计水平匀速拉动木块,此时木块做匀速直线运动,拉力与滑动摩擦力大小相等,间接得到摩擦力。图中弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.2N。
【小问2详解】
①A、B两次实验,木块放置方式相同(接触面积相同),压力相同,新沙发垫接触面更粗糙,由图丙可知B的滑动摩擦力更大,因此可得:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
②A、C两次实验,压力、接触面粗糙程度都相同,只有接触面积不同,最终滑动摩擦力大小相同,因此可得滑动摩擦力与接触面积无关。
③由图丙可知,最大静摩擦力是初始的峰值,滑动摩擦力是运动后稳定的数值,滑动摩擦力的数值小于最大静摩擦力。
【小问3详解】
改进实验中,木块始终保持静止,无论沙发垫是否匀速运动,木块受力始终平衡,摩擦力始终等于拉力,因此不需要保持沙发垫匀速,B错误;如果连接木块的细线不与桌面水平,拉力会产生竖直方向的分力,改变木块对接触面的压力,导致摩擦力测量不准确,因此必须保持细线与桌面水平,A正确。
22. 制作简易的密度计,器材有:长度为20cm的吸管一根,铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平。(g取10N/kg)
(1)如图甲所示,用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度,用石蜡将标0cm的一端封闭,添加铁屑至管内,使其总质量为10g,能竖直漂浮在液体中;
①当将它放入密度为的水中时,浸入的深度为H。若放入密度为的酒精中,密度计所受的浮力大小为______N,浸入的深度为______H;
②将它放入密度为的不同液体中,浸入的深度h与液体密度之间的关系应符合图乙中______(选填“a”“b”或“c”);
③为使该简易密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间的距离大一些,利用现有器材,合理的做法是:______。
(2)如图丙所示,在吸管下方安装一个小瓶,将铁屑装入瓶中,制成另一支简易密度计,使其总质量为30g,放入液体后能竖直漂浮,小瓶完全浸没。放入水中,在密度计上标记出水面位置M,密度计排开水的体积为______。从水中取出擦干后,放入待测盐水中,M比液面高2cm。取出密度计擦干,倒出部分铁屑,使其总质量为27g,再放入水中,液面距离M为3cm。则吸管的横截面积为______,盐水的密度为______(保留2位小数)。
【答案】 ①. 0.1 ②. 1.25 ③. a ④. 在管内适当增加铁屑使密度计重力增大 ⑤. 30 ⑥. 1 ⑦. 1.07
【解析】
【详解】(1)①[1]密度计在酒精中漂浮,其受到的浮力等于重力,则浮力为
[2]由于密度计在水中和酒精中均漂浮,在水中和酒精中受到的浮力均等于其重力,则密度计在水中受到的浮力等于其在酒精中受到的浮力,所以有
可得
②[3]密度计在液体中漂浮,则有
可得
当密度计重力,吸管的横截面积一定时,h与ρ液成反比,故a图线符合h随ρ液变化的规律。
③[4]适当增大密度计的重力,则密度计浸入水中的深度增大,即H增大,密度计放入酒精中漂浮时,浸入酒精中的深度为1.25H,也随之增大,则两条刻度线间的距离会变大。
(2)[5]当密度计总质量为30g时,仍能漂浮在水中,则受到的浮力为
由阿基米德原理有
则有
密度计排开水的体积为
[6]与上同理,当密度计质量为27g时,排开水的体积为
此时水面刻度比M低3cm,由此可知吸管的横截面积为
[7]当密度计的质量为30g时,浸入盐水中的深度比M低2cm,由此可知在盐水中浸入的(排开盐水)体积为
由前面分析结论,同理,当密度计在盐水中漂浮时有
则盐水的密度为
23. 小曦同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备以下器材:电源电压为3V且保持不变,电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器(20Ω 1A)、四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关、导线若干,根据如图甲所示的电路图进行实验.
(1)请你用笔画线代替导线把图乙未连接完的实物电路连接成正确的完整电路(要求:导线不交叉且滑动变阻器滑片向右移电流表示数变小)。
(2)将电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是______。
A. 电阻R短路 B. 电阻R断路 C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
(3)探究电流与电压的关系时,小曦通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压如下表所示.老师看后说其中一次是错误的.帮他分析出错的是第______次,原因是______。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(4)去掉出错的实验数据,分析可得到的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比。
(5)接着小曦又探究电流与电阻的关系,他只更换定值电阻,其余连接均不变.其实验步骤如下:
①在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数为______V,如图丙所示,记录电流表示数;
②用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻再闭合开关,他应该将滑动变阻器的阻值______(选填“调大”或“调小”)直到电压表示数为,再记录电流表示数;
③用15Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻再闭合开关,他调节滑动变阻器的阻值,发现电压表示数始终不能调为.为完成四次探究,小曦设计了如下四个调整方案,你认为不可行的是______。
A.如果只调整电压表的示数,则应控制电压表示数的范围为1.5V~3V
B.如果只更换定值电阻,则更换的电阻阻值范围是1Ω~10Ω
C.如果只更换滑动变阻器,可以更换为“50Ω,0.5A”滑动变阻器
D.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是1V~2V
【答案】(1) (2)B
(3) ①. 1 ②. 电路中的最小电流大于0.1A。
(4)正 (5) ①. 1 ②. 调大 ③. B
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器滑片向右移电流表示数变小,即电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:
【小问2详解】
A.若电阻R短路,电路为通路,电流表有示数,电压表无示数,故A不符合题意;
B.若电阻R断路,电流表没有示数,电压表与电源连通,测电源电压,所以电压表指针有明显偏转,故B符合题意;
C.若滑动变阻器短路,电路为通路,两表都有示数;故C不符合题意;
D.若滑动变阻器断路,整个电路是断路,则两表都没有示数,故D不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变,由表中数据可知,电阻的阻值
变阻器的最大电阻为20Ω,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的最小电流为
故出错的是第1次,原因是电路中的最小电流大于0.1A。
【小问4详解】
去掉出错的实验数据,因电流与电压之比为一定值,故可得到的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问5详解】
[1]图丙中电压表所选测量范围为0~3V,分度值为0.1V,示数为1V,即。
[2]探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻变大,根据串联分压原理可知,电压表的示数变大,则应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,即应该将滑动变阻器的阻值调大,直到电压表示数为U0,再记录电流表示数。
[3]A.根据串联电路电压的规律和分压原理
由此可知,当电源电压U、定值电阻的电压U定一定时,变阻器的接入电路的电阻随定值电阻的增大而增大;当时,滑动变阻器的阻值最大为,则电路的总电阻为
此时电流中的电流
则此时电压表的示数为
所以应控制定值电阻两端的最小电压为1.5V。当电路中电流最大,定值电阻取最小值时,定值电阻两端电压最大,最大值为
所以应控制电压表示数的范围为1.5V~3V,故A可行,不符合题意;
B.电源电压为3V,定值电阻两端电压为1V,滑动变阻器分压为2V,滑动变阻器两端电压为定值电阻电压的2倍,根据分压原理,滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的2倍,因滑动变阻器最大阻值为20Ω,因此定值电阻最大阻值为10Ω;由电流表测量范围和变阻器规格可知,电路中电流最大0.6A,此时电路电阻最小,由欧姆定律知,此时定值电阻的阻值为
则更换的定值电阻R的阻值范围是1.67~10Ω,故B不可行,符合题意;
C.滑动变阻器两端电压是2V,是定值电阻两端电压的2倍,由分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值是定值电阻阻值的2倍,当定值电阻阻值最大为20Ω时,滑动变阻器接入电路的阻值最大应为40Ω.即更换的滑动变阻器最大阻值不小于40Ω;当定值电阻最小为5Ω时,变阻器连入电路中的电阻为10Ω,由串联电路电阻的规律,此时电路的最小总电阻为15Ω,电路中电流最大,则最大电流为
即最大电流小于0.5A;故C可行,不符合题意;
D.当变阻器最大电阻20Ω连入电路时,此时对应的定值电阻应最大为20Ω,则变阻器两端的电压与定值电阻两端的电压相等,都为1V,此时电源电压最大,最大电源电压为
电源电压最小为1V,所以更换的电源电压范围是1V~2V,故D可行,不符合题意。
故选B。
四、计算题(共3小题,满分26分)
24. 我国88式主战坦克,该坦克具有潜渡功能。总质量为40t,高(顶部舱门距地面)为2m,每条履带与地面的接触面积为,坦克在水平地面上匀行驶时所受的摩擦力为其自重的0.5倍。(g取10N/kg, )求:
(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强;
(2)该坦克在水平路面上匀速直线行驶时的牵引力大小;
(3)坦克在深为5m的河流中潜渡时,坦克顶部舱门受到水的压强为多大?
【答案】(1) ; (2); (3)
【解析】
【详解】解:(1)坦克对地面的压力
对地面的压强
(2)坦克匀速行驶,坦克的牵引力等于坦克受到的摩擦力,则坦克受到牵引力为
(3)由题知,坦克在深为5m的河流中潜渡,顶部舱门高为2m, 则在坦克顶部舱门受到水的压强
答:(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强为;
(2)该坦克在水平路面上匀速直线行驶时的牵引力大小为;
(3)坦克在深为5m的河流中潜渡时,坦克顶部舱门受到水的压强为。
25. 如图甲所示,是一款直流充电桩正在为电动汽车充电。已知该汽车电池的充电电压为500 V,总储能为,汽车充电前剩余20%电能,充电50 min电能达到总储能的90%,60 min后电池充满电。充电电流I随时间t变化图像如图乙所示。假设充电过程中充电桩输出的电能全部转化为电池储能。求:
(1)充电30 min时,充电桩的充电功率;
(2)充电0~10 min,充电桩给汽车所充的电能。
【答案】(1)60kW
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,充电10min~50min过程中,充电电流保持不变,30min处于该区间内,因此30min时电流,根据电功率公式,充电桩的充电功率
【小问2详解】
已知总储能为,充电前剩余20%电能,充电50min后达到总储能的90%,因此50min内总共充入的电能为
10min~50min的充电时间
这段时间功率恒定为,因此这段充入的电能
因此0~10 min充入的电能
26. 某项目化学习小组设计的电热水器具有加热和保温功能,其工作原理如图甲所示。控制电路中R为热敏电阻,其阻值R随水温t变化的规律图像如图乙所示,电源电压恒为6V。当电磁铁线圈中的电流时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接触,加热电路接通;当电磁铁线圈中的电流时,继电器上方触点和触点c接触,保温电路接通。保护电阻的阻值为300Ω,热敏电阻R和工作电路中的三只加热电阻丝、、均置于储水箱中,阻值为44Ω,阻值为356Ω,为220V,加热时功率为2200W。[]
(1)当电磁铁线圈中的电流,保温电路接通,热水器刚开始保温时水的温度是多少?(电磁铁线圈电阻不计)
(2)电阻丝的阻值是多大?
(3)若热水器加热效率为84%,该热水器在加热状态下将44kg、的水加热到需要多少时间?
(4)用电高峰期,电路中只有电热水器单独工作。电热水器处于保温状态时,小组同学观察到图丙所示的电能表转盘6min转了30转,由此计算此时电热水器两端的实际电压是多少?
【答案】(1)70°C
(2)44Ω (3)2500s
(4)200V
【解析】
【小问1详解】
由题意得,刚开始保温时,控制电路电流刚好达到临界值为 ,
控制电路电源电压,保护电阻,电磁铁线圈电阻不计。根据欧姆定律,控制电路总电阻为
热敏电阻阻值为
结合图乙可得,对应水温为。
【小问2详解】
加热状态下,与并联在工作电路,工作电源电压,总加热功率
因为的功率为
所以的功率为
因此的阻值为
【小问3详解】
因为水升高的温度为
所以水吸收的热量为
由加热效率可得加热消耗的电能为
由可得加热时间为
【小问4详解】
保温状态下,与串联,则总电阻为
因为电能表参数为,6min转30转,所以保温消耗的实际电能为
又因为工作时间为
所以实际功率为
因此由得实际电压为
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