2026年辽宁省沈阳市中考物理冲刺卷(一)(1)
2026-05-25
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 沈阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.96 MB |
| 发布时间 | 2026-05-25 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | 乐趣物理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58032481.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以神舟飞船、智能消防机器人等科技前沿情境为载体,覆盖力学、电学等核心知识,通过实验探究与综合应用,培养物理观念、科学思维及科学态度与责任。
**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|导体、声现象、光反射、杠杆、电路分析|结合生活场景(如自行车摩擦),多选题(7-9题)考查综合辨析能力|
|填空题|6题12分|运动相对性、能量转化、连通器、家庭电路|神舟发射情境考查运动静止相对性,体现物理观念|
|实验探究题|4题24分|凸透镜成像、固体熔化、液体压强、小灯泡电阻|凸透镜成像实验(18题)通过数据表格分析规律,培养科学探究与数据处理能力|
|综合应用题|3题22分|速度、密度、浮力计算,电热毯电路,固态电池|智能消防机器人(22题)综合力学计算,固态电池(24题)结合科技阅读,突出科学态度与责任|
内容正文:
2026年辽宁省沈阳市中考物理冲刺卷(一)
时间:90分钟 分数:80分
一.选择题(共9小题,每题2分,共18分)
1.通常情况下,下列物质中导电性能最差的是( )
A.橡胶 B.盐水 C.石墨 D.铁
2.联欢会上,主持人使用话筒是为了增大声音的( )
A.音色 B.响度 C.音调 D.传播速度
3.如图所示,站在护城河畔看到故宫角楼在水中的倒影,形成这个现象的主要原因是( )
A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.光的色散
4.自行车的设计和使用中蕴含着许多物理知识,其中为了减小摩擦的是( )
A.用力捏车闸刹车 B.轮胎表面有花纹
C.给车轴加润滑油 D.脚踏板凸凹不平
5.如图所示,正在使用的四种工具,属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.核桃夹
C.园艺剪 D.食品夹
6.关于图中所示的四个实验,下列说法正确的是( )
A.图甲:小米和黄豆混合后总体积变小,说明分子间有空隙
B.图乙:向两球中间吹气,两球相互靠近,说明气体流速大的地方压强大
C.图丙:两根丝绸摩擦过的玻璃棒相互远离,说明异种电荷相互排斥
D.图丁:闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电导线的周围存在磁场
(多选)7.下列说法中正确的是( )
A.寒冷的冬天,玻璃窗上出现冰花,属于凝华现象
B.在“摩擦生热”的过程中,内能转化为机械能
C.烧水时常看到“白气”,从水到“白气”的物态变化是先汽化后液化
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是砂石的比热容比水的比热容小
(多选)8.如图所示,“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,描绘了放风筝的画面。下列说法正确的是( )
A.风筝加速上升过程中运动状态不改变 B.下落越来越快的风筝受平衡力
C.风筝的运动属于机械运动 D.断线的风筝仍然具有惯性
(多选)9.如图所示,电源电压恒定,电阻器的电阻R3为24Ω。闭合开关S、S1、S2,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,电流表A1、A2的示数之比为3:1;保持变阻器滑片的位置不变,闭合开关S,断开开关S1、S2,此时电压表的示数为U1,滑动变阻器的电功率为P1,再将变阻器的滑片移动到最右端,此时电压表的示数为U2,电流表A1的示数为0.6 A,滑动变阻器的电功率为P2。已知U1:U2=5:6,P1:P2=25:18,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为15V B.电阻器的电阻R1为6Ω
C. 电流表应选择0~0.6A的测量范围 D.滑动变阻器的最大电阻为24Ω
二.填空题(共6小题,每空1分,共12分)
10.2025年11月25日神舟二十二号飞船成功发射。如图所示,搭载飞船的火箭升空时,火箭相对于发射架是 (选填“运动”或“静止”)的,相对于飞船是静止的,由此可见物体的运动和静止具有 性。
11.2025年4月24日,我国“神舟二十号”载人飞船发射获得圆满成功。当飞船和火箭分离后,打开太阳能帆板,太阳能帆板将太阳能转化为 能;地面控制中心与飞船是通过 传递信息的。
12.图甲所示,茶壶的壶身和壶嘴构成了 ;如图乙所示是小明自制的 气压计,若拿着此装置从29楼下到1楼,玻璃管内水柱的高度将 (选填“升高”或“降低”)。
13.如图所示,物体A重10N,B重4N。用细绳将两物体通过定滑轮连接,放手后,A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动,如图甲所示,此时A受到的摩擦力为 N;现用水平向左的力F拉A,使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动,如图乙所示,则F大小为 N。(水平桌面足够长,不计绳重及滑轮与轴的摩擦。)
14.如图所示是某家庭电路的一部分,左端为进户线。若b、c间断路,闭合开关S1、S2后,L1 (选填“发光”或“不发光”)。此时用测电笔接触c点,氖管 (选填“会”或“不会”)发光。
15.如图所示,水平地面上放置一个质量分布均匀、底面积为100cm2的长方体甲和一个质量未知的薄壁柱形容器乙,已知容器乙的高度为20cm,其内装有3000cm3的水。现将甲沿水平方向切去一定的厚度Δh,并将甲切下的部分保持竖直轻放入乙容器的水中沉底,甲物体和乙容器对地面的压强随切去厚度Δh的变化情况如图丙所示,则Δh=10cm时,水对容器底面的压强为 Pa;图丙中a的值为 cm。
三.作图题(共2小题,每题2分,共4分)
16.一束光从空气斜射入玻璃中,折射后的光线如图所示所示,请画出其对应的入射光线和反射光线的大致位置。
17.小梦模拟快递员送货,沿斜向上方向匀速拉动小车,画出此时受力示意图:
(1)绳子对手的拉力F;
(2)小车受到的重力G。
四.实验探究题(共4小题,每1分,共24分)
18.(5分)物理学习小组探究凸透镜成像的规律,实验器材有:一个凸透镜、光屏、光源、光具座和刻度尺。
(1)实验前若想利用太阳光估测凸透镜的焦距,如下图中凸透镜和光屏的位置最合理的是 ;
A. B. C. D.
(2)在光源的选择上,小明认为“F”形光源比“T”型光源更好,原因是 ;用如图的装置开始实验,首先要调整光源、凸透镜和光屏的中心在 ;
(3)实验时,把高度为3.0cm的光源从距离凸透镜28.0cm开始,逐渐减小物距。下表是他们记录的物距、像距、像的高度和正倒情况,请根据表格数据回答以下问题:
物距u/cm
28.0
24.0
20.0
16.0
12.0
10.0
6.0
2.0
像距v/cm
15.7
17.3
20.0
26.6
60.4
\
\
\
像的高度h/cm
1.7
2.1
3.0
5.0
15.1
\
\
\
像的正倒
倒
倒
倒
倒
倒
\
正
正
①本实验所用凸透镜的焦距f= cm;
②还可以从表格中得出规律: 。
19.(5分)用如图甲所示的装置探究某种固体物质熔化规律的实验,图乙是根据实验数据画出的温度随时间变化的图像。
(1)实验时,将装有该固体物质的试管放入盛有水的烧杯中加热,试管在水中的深度要适当。其“适当”的含义是:试管中固体全部在水面以下且 。
(2)实验过程中采用了“水浴法”加热,与用酒精灯在试管底部直接加热相比较,下列不属于“水浴法”好处的是 。(填字母)
A.缓慢加热 B.受热均匀 C.增大受热面积 D.缩短加热时间
(3)由图乙可知,该固体物质是 (填“晶体”或“非晶体”),该物质的液态比固态时的比热容 (填“大”或“小”)。
(4)该物质温度为48℃时处于的状态是 。
A.可能是固态 B.一定是液态 C.可能是固液共存态 D.一定是固液共存态
20.(8分)如图甲所示,在两个完全相同的玻璃容器的不同高度处各有三个完全相同的孔,孔上扎有相同的橡皮膜。向两个玻璃容器中分别注满水和硫酸铜溶液。仔细观察可以发现,注水容器侧壁开孔位置 (选填“越高”或“越低”),橡皮膜向外凸出的程度越大。同样深度处,容器中盛放硫酸铜溶液时,橡皮膜的凸出程度更大。受此启发,小明利用图乙中的液体压强计探究液体压强的大小与哪些因素有关。
(1)压强计 (选填“是”或“不是”)连通器,U形管压强急计探头上的橡皮膜应选 (选填“薄”或“厚”)一些的。
(2)当压强计的探头在空气中时,小明发现U形管两侧液面出现高度差,应通过下述方法 (填序号)对装置进行调节
A.从U形管内倒出适量的水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内加适量的水
(3)调整好仪器后进行实验,将压强计探头浸入水中某一位置,改变探头朝向,现象如图乙中A、B、C、D所示,可初步得出结论,同种液体内部的同一深度,各个方向的压强都 。
(4)比较图乙中 两组实验现象,可以初步得出结论:在同一液体内,深度越大,压强越大。
(5)小明在图A实验的基础上保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是 。
(6)液体内部压强的特点在工程技术上有许多应用。如图丙所示,在设计堤坝时,堤坝下部应当比上部更为厚实,保证堤坝坚固耐用。这样设计的依据是 。
21.(6分)如图甲所示为“探物”一组“测量小灯泡电阻”的电路,电源电压为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调向 (选填“A”或“B”)端。
(2)测量过程中灯丝突然烧断,则 示数变大(选填“电压表”或“电流表”)。
(3)换相同规格的灯泡继续进行实验。当电压表的示数如图乙所示时,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直至小灯泡正常发光。
(4)根据实验数据,绘出I﹣U图像如丙图A所示。根据图像,计算得出小灯泡正产发光时的电阻为 Ω。
(5)“探物”二组用这组器材做这个实验时,根据测量的数据绘出的图像如丙图B所示,请分析得到此图像的原因: 。
(6)“探物”三组利用另外的实验器材进行实验并将实验数据记录到下面的表格中。根据实验数据他们计算出了电阻的平均值。请对此做法进行评价: 。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.16
0.19
0.21
0.24
0.26
0.28
电阻R/Ω
3.13
4.74
6.19
7.08
8.08
8.93
平均电阻R平均/Ω
6.36
(7)完成上述实验后,“探物”一组又用图丁所示的实验电路,测出了Rx的阻值。ab之间的最大电阻为R0。实验操作如下:
①闭合开关S,调节滑片位于最左端时,读出电流表的示数为I1。
②闭合开关S,调节滑片位于最右端时,读出电流表的示数为I2。
③Rx= (表达式用R0、I1、I2表示)。
五.综合应用题(共3小题,共22分)
22.(8分)为保障救援人员安全,我国多地消防救援队伍配备智能消防救生机器人。机器人可代替消防员进入危险水域,实施搜救、运输、灭火等任务,极大提升救援安全性。其中水域机器人能快速搜寻落水者,通过雷达或声呐精确定位,并利用拖带装置快速将人救至安全区域。某水域机器人5秒即可到达30米处落水者身边,已知机器人的总质量为300kg,由特种合金材料制成,机器人核心部件材料体积,质量m材=156kg,机器人执行任务时始终漂浮在水面,当机器人静止放在水平地面时,与地面总接触面积S=0.03m2,水的密度,g=10N/kg。求
(1)机器人在进行救援任务时的平均速度;
(2)机器人核心材料的密度;
(3)机器人空载漂浮时受到的浮力;
(4)机器人静止在地面时,对地面的压强。
23.(8分)如图是家用水暖电热毯,它里面有一套管道设计,毯内装有2.2kg的水,通过循环热水流动来均匀供暖。它有两个挡位,高温挡是220W,低温挡为110W。电热毯在高温挡工作时加热效率可达90%。求:
(1)电热毯高温挡工作时的电流;
(2)使用低温挡时,电路中的电阻;
(3)水从10℃加热到40℃,需要吸收的热量;
(4)使用高温挡将毯内的水从10℃加热到40℃,需要多长时间?已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)
24.(6分)阅读短文,回答问题。
固态电池技术
近期,固态电池技术实现重大升级,能量密度(单位质量可存储的能量)翻倍:从500W•h/kg提升至1000W•h/kg,这种新型电池的体积缩小了40%,续航里程可达1000km。
研究团队在电解质中引入碘离子,在电场作用下形成“富碘界面”,能自动填充缝隙,保持电极与电解质紧密接触。电池内电阻显著降低,充电效率与低温放电性能大幅度提升,耐用性倍增。
目前,大多数电动汽车使用的是液态锂电池。它的核心组成包括由锂离子氧化物材料制成的正极、石墨充当的负极、含有锂盐的液态电解质以及隔膜。隔膜材料能使锂离子通过但不导电,能把电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路。如图所示是液态锂电池充电和放电时的情景。充电时,锂离子(Li+)从正极材料中出来,穿过液态电解质和隔膜进入石墨负极中,使电能转化为化学能;放电时,锂离子的运动过程与充电时相反,储存起来的化学能重新转化为电能。
(1)传统的液态锂电池在放电过程中,其电池内部的电流方向是从 (选填“正极流向负极”或“负极流向正极”)。
(2)100kg这种新型固态电池升级前存储的总电能为 kW•h。
(3)目前固态电池技术已有所突破,预计到2027年将规模化应用。固态电池有很多优点,至少写出一个: 。
(4)结合材料参数和实验结果,“富碘界面” (选填“能”或“不能”)提升电池的循环充放电次数,原因是保持电极与电解质紧密接触,可 (选填“增大”或“减小”)接触电阻。
(5)一款采用一体化电极—电解质材料的固态电池,容量为4000mA•h,输出电压为3.7V,如果充电效率为90%,充电时输入功率为80W,给这款电池充满电需要的时间为 s。
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2026年辽宁省沈阳市中考物理冲刺卷(一)
参考答案与试题解析
一.选择题(共6小题)
1.通常情况下,下列物质中导电性能最差的是( )
A.橡胶 B.盐水 C.石墨 D.铁
【分析】容易导电的物体属于导体,不容易导电的物体属于绝缘体。
【解答】解:橡胶不容易导电,属于导体;盐水、石墨、铁都容易导电,属于导体。因此以上物质中导电性能最差的是橡胶。
故选:A。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的辨析,比较简单,属基础题目。
2.联欢会上,主持人使用话筒是为了增大声音的( )
A.音色 B.响度 C.音调 D.传播速度
【分析】声音的大小叫响度,响度与振幅和距离声源的远近有关。
【解答】解:主持人使用话筒是为了增大声音的响度,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查的声音的响度,属于基础性题目。
3.如图所示,站在护城河畔看到故宫角楼在水中的倒影,形成这个现象的主要原因是( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.光的色散
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;
(2)光传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解:站在护城河畔看到故宫角楼在水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理的理念。
4.自行车的设计和使用中蕴含着许多物理知识,其中为了减小摩擦的是( )
A.用力捏车闸刹车 B.轮胎表面有花纹
C.给车轴加润滑油 D.脚踏板凸凹不平
【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【解答】解:A、用力捏车闸刹车,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故A不合题意。
B、轮胎表面有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不合题意。
C、给车轴加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故C符合题意。
D、脚踏板凸凹不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不合题意。
故选:C。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
5.如图所示,正在使用的四种工具,属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤
B.核桃夹
C.园艺剪
D.食品夹
【分析】结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:
A、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C、园艺剪在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:D。
【点评】此题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
6.关于图中所示的四个实验,下列说法正确的是( )
A.图甲:小米和黄豆混合后总体积变小,说明分子间有空隙
B.图乙:向两球中间吹气,两球相互靠近,说明气体流速大的地方压强大
C.图丙:两根丝绸摩擦过的玻璃棒相互远离,说明异种电荷相互排斥
D.图丁:闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电导线的周围存在磁场
【分析】(1)分子间存在间隙;
(2)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;
(3)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(4)通电导线的周围存在磁场。
【解答】解:A、小米和黄豆是宏观物体,不能说明分子间有空隙,分子是肉眼看不到的,故A错误;
B、向两球中间吹气,两球相互靠近,说明气体流速大的地方压强小,故B错误;
C、两根丝绸摩擦过的玻璃棒相互远离,说明同种电荷相互排斥,故C错误;
D、闭合开关,直导线中有电流通过,小磁针发生偏转,说明通电导线的周围存在磁场,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查分子动理论,流体压强和流速的关系、电荷间的相互作用和电流的磁效应,属于综合题。
二.多选题(共3小题)
(多选)7.下列说法中正确的是( )
A.寒冷的冬天,玻璃窗上出现冰花,属于凝华现象
B.在“摩擦生热”的过程中,内能转化为机械能
C.烧水时常看到“白气”,从水到“白气”的物态变化是先汽化后液化
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是砂石的比热容比水的比热容小
【分析】(1)物质从气态直接变成固态叫凝华;
(2)克服摩擦做功,机械能转化为内能;
(3)物质从液态变为气态叫做做汽化,物质从气态变为液态叫做液化;
(4)相同质量的砂石和水吸收或放出相同热量时,因为砂石的比热容比水的比热容小,由比热容定义式可知,砂石的温度变化大于水的温度变化,导致内陆地区比沿海地区昼夜温差大。
【解答】解:A.寒冷的冬天,温度极低,玻璃窗上的冰花是室内水蒸气遇冷直接由气态变为固态,属于凝华现象,故A正确;
B.在“摩擦生热”的过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能,故B错误;
C.烧水时,水先汽化变成水蒸气,水蒸气遇冷再液化形成“白气”,物态变化为先汽化后液化,故C正确;
D.质量相同的砂石和水,由Δt可知,砂石的比热容小,在同样吸放热时温度变化大;水的比热容大,温度变化小。因此内陆多砂石、沿海多水的特点,导致内陆昼夜温差更大,故D正确。
故选:ACD。
【点评】本题考查凝华、汽化、液化、做功改变物体的内能和比热容的应用,难度中等。
(多选)8.如图所示,“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,描绘了放风筝的画面。下列说法正确的是( )
A.风筝加速上升过程中运动状态不改变
B.下落越来越快的风筝受平衡力
C.风筝的运动属于机械运动
D.断线的风筝仍然具有惯性
【分析】(1)风筝加速上升,运动状态发生改变;
(2)物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态;物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生变化,体现在速度大小及方向的变化;
(3)机械运动是指一个物体相对于别的物体有位置的改变;
(4)一切物体都具有惯性。
【解答】解:A、风筝加速上升,运动的速度发生改变,即运动状态发生改变,故A错误;
B、风筝在空中下落越来越快是因为重力大于空气阻力,力改变了风筝的运动状态,其受力不平衡,故B错误;
C、风筝的运动属于位置改变的运动,所以属于机械运动,故C正确;
D、一切物体都具有惯性,因此断线的风筝,仍然具有惯性,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题考查了力的作用效果、机械运动、惯性,是一道综合题,难度不大。
(多选)9.故选:BD。
三.填空题(共6小题)
10.2025年11月25日神舟二十二号飞船成功发射。如图所示,搭载飞船的火箭升空时,火箭相对于发射架是 运动 (选填“运动”或“静止”)的,相对于飞船是 静止 (选填“运动”或“静止”)的,由此可见物体的运动和静止具有 相对 性。
【分析】一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同,得到的结论也不一定相同。这就是运动和静止的相对性。
【解答】解:搭载飞船的火箭升空时,火箭相对于发射架的位置发生变化,是运动的,相对于飞船的位置没有发生变化,是静止的。选取的参照物不同,火箭的运动状态就不同,但结论都是正确的,由此可见物体的运动和静止具有相对性。
故答案为:运动;静止;相对。
【点评】本题考查了运动和静止的相对性,知道在判断物体的运动状态时,选择的参照物不同,其判断结果可能不同,但都可能是正确的。
11.2025年4月24日,我国“神舟二十号”载人飞船发射获得圆满成功。当飞船和火箭分离后,打开太阳能帆板,太阳能帆板将太阳能转化为 电 能;地面控制中心与飞船是通过 电磁波 传递信息的。
【分析】太阳能帆板工作时将太阳能转化成电能。
电磁波可以在真空中传播。
【解答】解:太阳能帆板的作用是将太阳能转化为电能,为飞船的设备提供能量;因为电磁波可以在真空中传播,适合用于太空通信,所以地面控制中心与飞船之间是通过电磁波传递信息的。
故答案为:电;电磁波。
【点评】本题考查能量的转化和电磁波的传播,属于基础题。
12.图甲所示,茶壶的壶身和壶嘴构成了 连通器 ;如图乙所示是小明自制的 气压计 (选填“温度计”或“气压计”),若拿着此装置从29楼下到1楼,玻璃管内水柱的高度将 降低 (选填“升高”或“降低”)。
【分析】上端开口,底部连通的容器叫连通器。
瓶内有一部分空气,瓶外大气压不同,据此判断。
大气压随高度增大而减小。
【解答】解:图甲中,茶壶的壶身和壶嘴的上端开口,下端连通,构成了连通器。
图乙中,瓶外大气压不同,管中液柱的高度不同,所以是自制的气压计。自制温度计应将瓶内装满液体。
大气压随着海拔高度的升高而减小,从29楼到1楼,大气压增大,而瓶内气压不变,内外压强差变小,所以玻璃管内水柱的高度将降低。
故答案为:连通器;气压计;降低。
【点评】此题考查了连通器、气压计、大气压与高度的关系,属于基础知识。
13.如图所示,物体A重10N,B重4N。用细绳将两物体通过定滑轮连接,放手后,A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动,如图甲所示,此时A受到的摩擦力为 4 N;现用水平向左的力F拉A,使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动,如图乙所示,则F大小为 8 N。(水平桌面足够长,不计绳重及滑轮与轴的摩擦。)
【分析】静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用。
二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上。
物体A静止时,水平方向上受到拉力和摩擦力作用,这两个力是一对平衡力;
物体A匀速直线向右运动时,水平方向上受到拉力和摩擦力作用,这两个力是一对平衡力;
物体A匀速直线向左运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的摩擦力和水平向右的拉力作用,这三个力平衡。
【解答】解:水平桌面足够长,不计绳重及滑轮与轴的摩擦,物体A重10N,物体B重4N时,物体A向右做匀速直线运动,A水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,这两个力是平衡力,大小相等,f=F=GB=4N,方向水平向左;物体A匀速直线向左运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的摩擦力和水平向右的拉力作用,这三个力平衡。因为物体A对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以此时摩擦力仍为4N,所以F拉=f′+F′=4N+4N=8N。
故答案为:4;8。
【点评】本题考查了静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,二力平衡条件等,并且涉及到物体的三种运动状态,注意静止的摩擦力与滑动摩擦是有区别的,综合性比较强,有一定的难度。
14.如图所示是某家庭电路的一部分,左端为进户线。若b、c间断路,闭合开关S1、S2后,L1 发光 (选填“发光”或“不发光”)。此时用测电笔接触c点,氖管 会 (选填“会”或“不会”)发光。
【分析】根据测电笔的使用规则和电路的故障进行分析;并联电路的各个用电器互不影响。
【解答】解:若b、c间断路,闭合开关S1、S2后,灯泡L1能够构成通路,会发光。此时用测电笔接触c点,c点与相线连通,氖管会发光。
故答案为:发光;会。
【点评】本题考查的是家庭电路简单故障的判断;知道测电笔的正确使用方法。
15.如图所示,水平地面上放置一个质量分布均匀、底面积为100cm2的长方体甲和一个质量未知的薄壁柱形容器乙,已知容器乙的高度为20cm,其内装有3000cm3的水。现将甲沿水平方向切去一定的厚度Δh,并将甲切下的部分保持竖直轻放入乙容器的水中沉底,甲物体和乙容器对地面的压强随切去厚度Δh的变化情况如图丙所示,则Δh=10cm时,水对容器底面的压强为 2×103 Pa;图丙中a的值为 23 cm。
【分析】本题比较综合,首先利用丙图获取甲的高度,计算出甲的密度;再利用甲切割10厘米,导致乙对地面的压强变化1000Pa,计算出乙的横截面积。利用水的体积及切割出来的甲的体积,算出乙的水的深度,计算出第一问水对乙容器的压强;假设切割a后利用正柱体压强公式算出甲物体对地面的压强,切割后放入乙中,导致乙压强增加量为切除甲的重力除以乙的横截面积,算出乙容器对地面的压强。利用这两个压强相等算出a的具体值。
【解答】解:由图丙知,甲物体的高度为0.4m,利用p=ρgh,得到ρ甲为2×103kg/m3;
由于甲切除的体积为V甲切=S甲×Δh=1000cm3,甲切除的重力为G甲切=ρ甲gV甲切=20N,利用乙容器对地面的压强变化了2600Pa﹣1600Pa=1000Pa,
∵S乙×1000Pa=20N,∴S乙=200cm2,Δh=10cm时,乙容器中原有的水与切下的甲物体恰填充满整个乙容器,之后水开始溢出,
Δh=20cm时,此时切下来的甲物体与容器乙恰等高,因此此时水溢出达到最大,
由于原来水的体积为3000cm3,放入20cm的甲物体后,剩余水的体积为V剩=(200cm2﹣100cm2)×20cm=2000cm3;得溢出水的体积为ΔV=3000cm3﹣2000cm3=1000cm3;
由于水溢出,从Δh=10cm到Δh=20cm这一段中乙容器对地面产生的压强比原有应减少Δp=ρ水gΔV÷S乙=500Pa
故此时乙容器对底面的压强为p乙′=2600Pa+1000Pa﹣500Pa=3100Pa,
故Δh>20cm时,p乙的解析式为p乙=3100Pa+100(Δh﹣20)Pa﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
同时p甲=8000Pa﹣200Δh Pa﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
两图线的交点表示压强相等,即p甲=p乙,
则联立①②两式可解得此时Δh=a=23cm。
故答案为:2×103;23。
【点评】本题考查综合分析能力,是一道难题,利用压强的基本公式及变化量和图象解题,对学生能力要求较高。
四.作图题(共2小题)
16.一束光从空气斜射入玻璃中,折射后的光线如图所示所示,请画出其对应的入射光线和反射光线的大致位置。
【分析】根据折射规律:折射光线、入射光线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,光由玻璃进入空气,折射角大于入射角,作出入射光线。
根据反射定律:反射光线、入射光线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出反射光线。
【解答】解:图中已经过入射点垂直水面作出法线,根据折射角大于入射角在法线左侧的空气中画出入射光线,方向指向入射点,然后再根据反射角等于入射角,在法线右侧的空气中画出反射光线,如下图所示:
【点评】本题考查了学生的作图能力,在作光的折射的光路图时要注意:不管光从哪种介质斜射向哪种介质,在光疏质(密度比较小的物质)里面的角(入射角或折射角)较大;在光密质(密度比较大的物质)里面的角(入射角或折射角)较小,即“疏大密小”。角度越小,光线越靠近法线。
17.小梦模拟快递员送货,沿斜向上方向匀速拉动小车,画出此时受力示意图:
(1)绳子对手的拉力F;
(2)小车受到的重力G。
【分析】分析并确定重力、拉力方向,然后按照力的示意图的画法画出重力、拉力示意图。
【解答】解:绳子对手的拉力方向沿绳子斜向下,作用点在手上,由此画出对手的拉力示意图,
小车受到的重力的作用点在重心,方向竖直向下,如图所示:
【点评】本题考查力的示意图的作图,重点是分析拉力的方向、作用点,是基础题。
五.实验探究题(共4小题)
18.物理学习小组探究凸透镜成像的规律,实验器材有:一个凸透镜、光屏、光源、光具座和刻度尺。
(1)实验前若想利用太阳光估测凸透镜的焦距,如下图中凸透镜和光屏的位置最合理的是 C ;
A.
B.
C.
D.
(2)在光源的选择上,小明认为“F”形光源比“T”型光源更好,原因是 F形状不对称,便于观察凸透镜成倒立像时,像上下颠倒、左右相反的特点 ;用如图的装置开始实验,首先要调整光源、凸透镜和光屏的中心在 同一高度 ;
(3)实验时,把高度为3.0cm的光源从距离凸透镜28.0cm开始,逐渐减小物距。下表是他们记录的物距、像距、像的高度和正倒情况,请根据表格数据回答以下问题:
物距u/cm
28.0
24.0
20.0
16.0
12.0
10.0
6.0
2.0
像距v/cm
15.7
17.3
20.0
26.6
60.4
\
\
\
像的高度h/cm
1.7
2.1
3.0
5.0
15.1
\
\
\
像的正倒
倒
倒
倒
倒
倒
\
正
正
①本实验所用凸透镜的焦距f= 10.0 cm;
②还可以从表格中得出规律: 凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大 。
【分析】(1)利用太阳光估测焦距时,需要让平行的太阳光正对凸透镜(平行于主光轴入射),同时光屏需要与凸透镜平行,才能承接得到最小最亮的光斑;
(2)探究凸透镜成像上下左右位置关系应该让发光体本身上下左右是不同的;为了使像成在光屏中央,应调整光源、凸透镜和光屏的中心在同一高度;
(3)①当u=v=2f,成倒立、等大的实像,据此确定凸透镜的焦距;
②根据表中数据分析得出结论。
【解答】解:(1)利用太阳光估测焦距时,需要让平行的太阳光正对凸透镜(平行于主光轴入射),同时光屏需要与凸透镜平行,才能承接得到最小最亮的光斑,由图可知,只有C符合要求;
故选:C;
(2)“F”形光源上下、左右都不对称,相比于“T”形光源,更容易观察出凸透镜成倒立像时,像和物“上下颠倒、左右相反”的特点;为了使像成在光屏中央,实验时需要调整光源、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(3)①根据凸透镜成像规律,当u=v=2f,成倒立、等大的实像;
由表格可知,当u=20.0cm时,像高和物高(3.0cm)相等,像距v=20.0cm,因此2f=20.0cm,故该凸透镜的焦距f=10.0cm;
②根据表格数据,物距大于一倍焦距时成实像,随着物距逐渐减小,像距逐渐变大,像的高度也逐渐变大。
故答案为:(1)C;(2)F形状不对称,便于观察凸透镜成倒立像时,像上下颠倒、左右相反的特点;同一高度;(3)①10.0;②凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
19.小亮用如图甲所示的装置探究某种固体物质熔化规律的实验,图乙是根据实验数据画出的温度随时间变化的图像。
(1)实验时,将装有该固体物质的试管放入盛有水的烧杯中加热,试管在水中的深度要适当。其“适当”的含义是:试管中固体全部在水面以下且 试管不能接触烧杯底部 。
(2)实验过程中采用了“水浴法”加热,与用酒精灯在试管底部直接加热相比较,下列不属于“水浴法”好处的是 D 。(填字母)
A.缓慢加热
B.受热均匀
C.增大受热面积
D.缩短加热时间
(3)由图乙可知,该固体物质是 晶体 (填“晶体”或“非晶体”),该物质的液态比固态时的比热容 大 (填“大”或“小”)。
(4)该物质温度为48℃时处于的状态是 AC 。
A.可能是固态
B.一定是液态
C.可能是固液共存态
D.一定是固液共存态
【分析】(1)知道怎样才能使使试管中的晶体均匀受热是解决此题的关键;
(2)采用水浴法,物体的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度;
(3)晶体有固定的熔化温度,晶体熔化过程中需要吸收热量,根据进行分析;
(4)熔化持续的时间就是温度不变的那一段时间。
【解答】解:(1)为了能使试管中的物质均匀受热,试管在水中的深度要适当。需要将试管中装有物质的部分全部浸没在水中,但试管不能接触烧杯底部。
(2)采用水浴法加热的好处是:避免局部受热,使物质受热均匀,加热缓慢,受热面积大,但不能缩短加热时间,故选D。
(3)由图乙可知,物质在熔化过程中不断吸收热量,温度保持48℃不变,该物质是晶体。
由于使用同一热源,质量相同时,0~6min与12~18min时间内吸收的热量相同,但0~6min物质为固态时升高的温度多,12~18min物质为液态时升高的温度少,根据可知,该物质液态时的比热容比固态时的比热容大。
(4)由图乙可知,物质在熔化过程中不断吸收热量,温度保持48℃不变。物质温度为48℃时是一个由固态到液态的过程,则物质可能处于的状态是固态、液态或固液共存态。
故选AC。
故答案为:(1)试管不能接触烧杯底部;(2)D;(3)晶体;大;(4)AC。
【点评】读取物质熔化的图象时,应抓住图象的关键特征,先确定是晶体还是非晶体。再明确不同图象段的物质状态及对应的时间、温度等。
20.如图甲所示,在两个完全相同的玻璃容器的不同高度处各有三个完全相同的孔,孔上扎有相同的橡皮膜。向两个玻璃容器中分别注满水和硫酸铜溶液。仔细观察可以发现,注水容器侧壁开孔位置 越低 (选填“越高”或“越低”),橡皮膜向外凸出的程度越大。同样深度处,容器中盛放硫酸铜溶液时,橡皮膜的凸出程度更大。受此启发,小明利用图乙中的液体压强计探究液体压强的大小与哪些因素有关。
(1)压强计 不是 (选填“是”或“不是”)连通器,U形管压强急计探头上的橡皮膜应选 薄 (选填“薄”或“厚”)一些的。
(2)当压强计的探头在空气中时,小明发现U形管两侧液面出现高度差,应通过下述方法 B (填序号)对装置进行调节
A.从U形管内倒出适量的水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内加适量的水
(3)调整好仪器后进行实验,将压强计探头浸入水中某一位置,改变探头朝向,现象如图乙中A、B、C、D所示,可初步得出结论,同种液体内部的同一深度,各个方向的压强都 相等 。
(4)比较图乙中 C、E 两组实验现象,可以初步得出结论:在同一液体内,深度越大,压强越大。
(5)小明在图A实验的基础上保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是 没有控制探头的深度不变 。
(6)液体内部压强的特点在工程技术上有许多应用。如图丙所示,在设计堤坝时,堤坝下部应当比上部更为厚实,保证堤坝坚固耐用。这样设计的依据是 同种液体压强随深度的增加而增大 。
【分析】液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度,据此分析。
(1)连通器的特点是上端开口、底部连通,据此分析压强计的U是不是连通器;U形管压强计探头上的橡皮膜应该选薄一些的,实验现象更明显。
(2)当U形管两侧液面出现高度差,说明管内气压不平衡,应拆除软管重新安装。
(3)同种液体内部的同一深度,各个方向的压强都相等。
(4)要探究“同一液体内,深度越大,压强越大”,需要控制液体密度相同、改变深度,据此分析。
(5)液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度,据此分析。
(6)堤坝下部应比上部更为厚实,依据是同种体压强随深度的增加而增大。
【解答】解:液体压强随深度增加而增大,所以注水容器侧壁开孔位置越低,橡皮膜向外凸出的程度越高;同样深度处,硫酸铝溶液密度大于水,压强更大,所以容器中盛放硫酸铝溶液时,橡皮膜的凸出程度更大。
(1)连通器的特点是上端开口、底部连通,压强计的U形管一端封闭,所以不是连通器;U形管压强计探头上的橡皮膜应该选薄一些的,这样更容易形变,实验现象更明显。
(2)当U形管两侧液面出现高度差,说明管内气压不平衡,正确操作是拆除软管重新安装,让U形管两端气压都等于大气压液面相平,故选:B。
(3)乙图中A、B、C、D探头深度相同、方向不同,U形管液面高度差相同,可得出结论:同种液体内部的同一深度,各个方向的压强都相等。
(4)要探究“同一液体内,深度越大,压强越大”,需要控制液体密度相同、改变深度,所以比较C、E两组实验。
(5)小明在A实验基础上加入浓盐水,没有控制探头的深度不变,所以得出的结论不可靠。
(6)堤坝下部应比上部更为厚实,依据是同种体压强随深度的增加而增大,下部深度大、压强大,需要更厚的结构承受压力。
故答案为:越低;(1)不是;薄;(2)B; (3)相等;(4)C、E;(5)没有控制探头的深度不变;(6)同种液体压强随深度的增加而增大。
【点评】本题探究液体内部各个方向上的压强实验,利用控制变量法分析。
21.如图甲所示为“探物”一组“测量小灯泡电阻”的电路,电源电压为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调向 A (选填“A”或“B”)端。
(2)测量过程中灯丝突然烧断,则 电压表 示数变大(选填“电压表”或“电流表”)。
(3)换相同规格的灯泡继续进行实验。当电压表的示数如图乙所示时,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 B (选填“A”或“B”)端移动,直至小灯泡正常发光。
(4)根据实验数据,绘出I﹣U图像如丙图A所示。根据图像,计算得出小灯泡正产发光时的电阻为 10 Ω。
(5)“探物”二组用这组器材做这个实验时,根据测量的数据绘出的图像如丙图B所示,请分析得到此图像的原因: 电压表并联在滑动变阻器两端 。
(6)“探物”三组利用另外的实验器材进行实验并将实验数据记录到下面的表格中。根据实验数据他们计算出了电阻的平均值。请对此做法进行评价: 此做法不合理,因为灯丝的电阻随温度升高而增大,不是一定值 。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.16
0.19
0.21
0.24
0.26
0.28
电阻R/Ω
3.13
4.74
6.19
7.08
8.08
8.93
平均电阻R平均/Ω
6.36
(7)完成上述实验后,“探物”一组又用图丁所示的实验电路,测出了Rx的阻值。ab之间的最大电阻为R0。
实验操作如下:
①闭合开关S,调节滑片位于最左端时,读出电流表的示数为I1。
②闭合开关S,调节滑片位于最右端时,读出电流表的示数为I2。
③Rx= (表达式用R0、I1、I2表示)。
【分析】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调向阻值最大处;
(2)原来灯与滑动变阻器串联,电压表测灯两端的电压;若在测量过程中灯丝突然烧断,则电压表串联在电路测电源电压,由串联电路电压的规律分析;
(3)根据图甲确定电压表选用的测量范围,由图乙确定分度值读数,比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;
(4)根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用R求出小灯泡正产发光时的电阻;
(5)电压表并联在灯泡两端,灯泡两端的电压增大时,电路中的电流也会增大,根据串联电路电压规律可知此时滑动变阻器两端的电压变小;
(6)灯丝的电阻随温度升高而增大;
(7)利用并联电路的特点结合欧姆定律可得待测电阻的阻值。
【解答】解:(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调向阻值最大处,即A端;
(2)原来灯与滑动变阻器串联,电压表测灯两端的电压;若在测量过程中灯丝突然烧断,则电压表串联在电路测电源电压,由串联电路电压的规律,则电压表的示数变大;
(3)由图甲可知,电压表选用小测量范围;当电压表的示数如图乙所示时,电压表分度值0.1V,其示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑动变阻器的滑片P向B端移动,直至小灯泡正常发光;
(4)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡正产发光时的电阻为:
R10Ω;
(5)丙图中的B图象,随着电流的增大,电压减小,正好与A图像相反,符合滑动变阻器两端电压的变化规律,因此电压表并联在滑动变阻器两端了;
(6)因为灯丝的电阻与温度有关,而灯泡两端的电压越大,灯丝的温度越高,因此小灯泡在不同电压下工作时,小灯泡的灯丝温度不同,电阻也不相同,所以不能求灯丝电阻的平均值;
(7)在步骤①中,当滑片在最左端时,滑动变阻器的最大阻值和待测电阻并联接入电路,电流表测干路电流为I1;
在步骤②中,当滑片在最右端时,滑动变阻器的阻值最大为R0,此时电路为滑动变阻器的简单电路,电流表测通过滑动变阻器的电流为I2,根据欧姆定律可知电源电压U=I2R0;
根据并联电路电流规律可知通过待测电阻的电流:Ix=I1﹣I2,
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为:
Rx。
故答案为:(1)A;(2)电压表;(3)B;(4)10;(5)电压表并联在滑动变阻器两端;(6)此做法不合理,因为灯丝的电阻随温度升高而增大,不是一定值;(7)。
【点评】本题“测量小灯泡电阻”实验,考查了注意事项、故障分析、实验操作、电阻的计算、图像分析、影响电阻大小因素及设计实验方案测电阻的能力。
六.计算题(共2小题)
22.为保障救援人员安全,我国多地消防救援队伍配备智能消防救生机器人。机器人可代替消防员进入危险水域,实施搜救、运输、灭火等任务,极大提升救援安全性。其中水域机器人能快速搜寻落水者,通过雷达或声呐精确定位,并利用拖带装置快速将人救至安全区域。某水域机器人5秒即可到达30米处落水者身边,已知机器人的总质量为300kg,由特种合金材料制成,机器人核心部件材料体积,质量m材=156kg,机器人执行任务时始终漂浮在水面,当机器人静止放在水平地面时,与地面总接触面积S=0.03m2,水的密度,g=10N/kg。求
(1)机器人在进行救援任务时的平均速度;
(2)机器人核心材料的密度;
(3)机器人空载漂浮时受到的浮力;
(4)机器人静止在地面时,对地面的压强。
【分析】(1)已知机器人5秒即可到达30米处,根据v计算速度;
(2)根据密度公式ρ计算密度;
(3)机器人漂浮时浮力等于重力;
(4)机器人静止在地面上时,对地面的压力F=G=3×103N,根据p计算机器人对地面的压强。
【解答】解:(1)已知机器人5秒即可到达30米处的速度;
(2)核心材料的密度ρ7.8×103kg/m3。
(3)机器人受到的重力G=mg=300kg×10N/kg=3×103N;
机器人漂浮时浮力等于重力,即;
(4)机器人静止在地面上时,对地面的压力F=G=3×103N;
机器人对地面的压强;
答:(1)机器人在进行救援任务时的平均速度是6m/s;
(2)机器人核心材料的密度是7.8×103kg/m3;
(3)机器人空载漂浮时受到的浮力是3×103N;
(4)机器人静止在地面时,对地面的压强是1×105Pa。
【点评】本题考查浮力、密度、压强是计算,属于中档题。
23.如图是家用水暖电热毯,它里面有一套管道设计,毯内装有2.2kg的水,通过循环热水流动来均匀供暖。它有两个挡位,高温挡是220W,低温挡为110W。电热毯在高温挡工作时加热效率可达90%。求:
(1)电热毯高温挡工作时的电流;
(2)使用低温挡时,电路中的电阻;
(3)水从10℃加热到40℃,需要吸收的热量;
(4)使用高温挡将毯内的水从10℃加热到40℃,需要多长时间?已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)
【分析】(1)利用P=UI计算电热毯高温挡工作时的电流;
(2)利用P变形公式求出低温挡电阻;
(3)利用比热容公式计算水吸收的热量;
(4)利用热效率公式计算出消耗的电能,根据t可得出加热时间。
【解答】解:(1)高温挡时的电流为:;
(2)低温挡时的电阻为:;
(3)水吸收的热量为:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2.2kg×(40℃﹣10℃)=2.772×105J;
(4)消耗的电能为:3.08×105J,
所需时间为:。
答:(1)电热毯高温挡工作时的电流1A;
(2)使用低温挡时,电路中的电阻440Ω;
(3)水从10℃加热到40℃,需要吸收的热量2.772×105J;
(4)需要的时间为1400s。
【点评】本题考查电功率、水吸收热量、电流、电阻及电能的计算,是一道电与热的综合题。
七.科普阅读题(共1小题)
24.阅读短文,回答问题。
固态电池技术
近期,固态电池技术实现重大升级,能量密度(单位质量可存储的能量)翻倍:从500W•h/kg提升至1000W•h/kg,这种新型电池的体积缩小了40%,续航里程可达1000km。
研究团队在电解质中引入碘离子,在电场作用下形成“富碘界面”,能自动填充缝隙,保持电极与电解质紧密接触。电池内电阻显著降低,充电效率与低温放电性能大幅度提升,耐用性倍增。
目前,大多数电动汽车使用的是液态锂电池。它的核心组成包括由锂离子氧化物材料制成的正极、石墨充当的负极、含有锂盐的液态电解质以及隔膜。隔膜材料能使锂离子通过但不导电,能把电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路。如图所示是液态锂电池充电和放电时的情景。充电时,锂离子(Li+)从正极材料中出来,穿过液态电解质和隔膜进入石墨负极中,使电能转化为化学能;放电时,锂离子的运动过程与充电时相反,储存起来的化学能重新转化为电能。
(1)传统的液态锂电池在放电过程中,其电池内部的电流方向是从 负极流向正极 (选填“正极流向负极”或“负极流向正极”)。
(2)100kg这种新型固态电池升级前存储的总电能为 50 kW•h。
(3)目前固态电池技术已有所突破,预计到2027年将规模化应用。固态电池有很多优点,至少写出一个: 能量密度高 。
(4)结合材料参数和实验结果,“富碘界面” 能 (选填“能”或“不能”)提升电池的循环充放电次数,原因是保持电极与电解质紧密接触,可 减小 (选填“增大”或“减小”)接触电阻。
(5)一款采用一体化电极—电解质材料的固态电池,容量为4000mA•h,输出电压为3.7V,该电池最多储存电能 53280 J。如果充电效率为90%,充电时输入功率为80W,给这款电池充满电需要的时间为 740 s。
【分析】(1图乙中,电池内部,锂离子(带正电)从负极到正极,根据电流方向的定义可知,电流方向为从负极流向正极;
(2)已知能量密度,质量与能量密度的乘积即为储存的总电能;
(3)短文中有提到固态电池技术可使能量密度翻倍,说明固态电池的优点之一是能量密度高;
(4)短文中关于“富碘界面”的介绍可知,电池内接触电阻显著减小,电池的循环充放电次数显著提升;
(5)利用公式W=UIt计算电池存储的电能,利用公式W=Pt计算充满电需要的时间。
【解答】解:(1)由图乙可知,放电过程中,在电池内部,锂离子(Li⁺)从负极通过隔板移动到正极,所以电流方向是从负极流向正极;
(2)新型固态电池升级前的能量密度为ρ=500W•h/kg,则100kg电池存储的总电能为:W=ρm=500W•h/kg×100kg=50000W•h=50kW•h;
(3)由题意可知,固态电池技术可使能量密度翻倍,所以其优点之一是能量密度高;
(4)由题意可知,“富碘界面”,能使电池内电阻显著降低(减小),耐用性倍增,即提升电池的循环充放电次数;
(5)电池最多储存电能为:W储=UIt=3.7V×4000×10﹣3A×3600s=53280J,
充电时输入的总电能为:,
给这款电池充满电需要的时间为:。
故答案为:(1)负极流向正极;(2)50;(3)能量密度高;(4)能;减小;(5)53280;740。
【点评】本题考查电功公式的应用,电能的计算。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/5/20 8:50:24;用户:尚老师;邮箱:13166609970;学号:41217949
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