2026年物理中考第三轮复习:查缺补漏
2026-05-31
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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-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.64 MB |
| 发布时间 | 2026-05-31 |
| 更新时间 | 2026-05-31 |
| 作者 | 物理李志强老师 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58142010.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
2026物理中考第三轮复习查缺补漏卷,通过单选、多选等八类题型整合力学、电学、热学等核心知识,以固态电池、平陆运河升船机等科技前沿及杆秤制作等文化情境为载体,强化科学思维与探究能力,适配冲刺阶段综合查补需求。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|2|电磁现象、机械效率|结合自制指南针等实验情境,考查磁场方向与滑轮组功率分析|
|多选题|10|电路动态分析、浮力计算|如含U-I图像的电路问题,融合科学推理与数据处理|
|实验题|8|沸腾实验、密度测量|设计“水和盐水沸腾对比”等探究,培养科学探究与证据分析能力|
|计算题|3|浮力、电功率、杠杆平衡|联系休渔期渔船参数,体现物理与社会热点的结合|
|综合题|1|电磁继电器、机械效率|以平陆运河升船机为背景,整合电磁控制与机械效率计算|
|科普阅读|1|固态电池技术|引入能量密度等科技参数,考查信息提取与科学态度|
内容正文:
2026物理中考第三轮复习:查缺补漏
一、单选题
1.如图所示为科学兴趣小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极,锌片是负极。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管周围的磁场分布与蹄形磁铁类似
B.电子从铜片经螺线管流到锌片
C.通电螺线管静止时B端指向地理南方
D.通电螺线管在C点的磁场方向向左
2用两个完全相同的滑轮,按图中甲、乙两种方式,分别将同一物体以相同的速度竖直匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.甲、乙装置中绳子自由端移动速度相等
B.做的功等于做的功
C.的功率大于的功率
D.甲装置的机械效率大于乙装置的机械效率
二、多选题
3如图所示,用12N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为2N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.在运动过程中若将拉力F增大到16N,则弹簧测力计的示数大于2N
B.地面受到的摩擦力为4N
C.绳子拉物体A的功率为1.2W
D.滑轮移动的速度为0.4m/s
4图甲为一轻质弹簧所受拉力与长度的关系。如图乙将弹簧上端固定,下端连接边长的正方体物块,物块上表面恰与水面相平,水深,弹簧上端与容器底(底面积为)的高度为。(水的密度为,取)下列选项正确的是( )
A.水对物块底部的压强为 B.此时弹簧对物块的拉力为
C.物块的密度为 D.若使弹簧伸长,需取出水
5.如图(a)所示,电源电压恒定,闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大限度地调节滑动变阻器的滑片,两电压表示数与电流表示数变化的图像如图(b)所示,此过程中,下列说法正确的是( )
A.电源电压为7V B.滑动变阻器的最大阻值为40Ω
C.定值电阻阻值为5Ω D.电路最小总功率为1.8W
6.如图甲所示,电源电压保持不变,灯泡上标有“”字样,电流表测量范围为,灯泡和的图像如图乙所示。当只闭合开关时,灯泡正常发光:当开关、、都闭合,且滑动变阻器滑片滑到最右端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.72A,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为
B.灯泡的额定功率为
C.灯泡的额定功率为
D.当开关、、都闭合时,为保证元件安全,滑动变阻器调节范围
7.如图所示的滑轮组,在拉力作用下,使重物体沿水平地面匀速向左移动了,物体与地面间摩擦力为,不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力为
B.该滑轮组既能省力又可以省距离
C.滑轮组的挂钩对物体的拉力为
D.绳子自由端移动的距离为
8.明明想测量一块石头的密度,如图甲,他找来一个底面积为60cm2的大圆柱形容器将其放在水平桌面上,向其中加入适量的水,再将一个空的底面积为20cm2小圆柱形容器放入其中漂浮;如图乙,将石头放入小容器后,小容器相对杯底向下移动了4cm;如图丙,他将小容器和石头取出后,在小容器中倒入160cm3的水,水面高度为10cm(水密度,g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A.乙图中水对圆柱形容器底的压强比甲图增加了200Pa
B.丙图中鹅卵石受到水的浮力为0.4N
C.石头质量为80g
D.鹅卵石的密度为3g/cm3
9.如左图所示,电源A恒定电压不变,电流表测量范围为,电压表测量范围,滑动变阻器R标有“ 1 A”字样,小灯泡L标有“6 V 3W”字样。闭合开关S,当滑片P在某一位置时,电压表示数为2 V,电流表示数为0.5 A,小灯泡L的图像如右图所示。将电源更换为可调电压电源B,在保证电路安全的情况下,电源电压取某值后,闭合开关S,移动滑片P,发现通过小灯泡L的电流都可以在之间连续变化。下列说法正确的是( )
A.小灯泡L正常发光时的电阻为
B.恒压电源A的电压为7 V
C.在恒压电源A电路中,灯泡正常发光时,总功率为3.5 W
D.可调电源B电压的调节范围是
10.如图电路电源电压为,闭合开关,在最大可调范围调节变阻器,绘制了电流表示数与滑动变阻器接入阻值的关系图像。下列说法正确的是( )
A.变阻器连入阻值为时,滑片位置在时左侧 B.通过滑动变阻器的最大电流为
C.与的比值大于1.6 D.电路的最大功率为瓦
11.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、,断开,滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光;保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、,断开,再将滑动变阻器的滑片继续向左滑动到最左端。两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.定值电阻的阻值是20Ω B.电源电压是6V
C.小灯泡的额定功率是1.75W D.滑动变阻器最大阻值是50Ω
12.如图甲所示,电源电压不变,第一次只闭合开关S1、S4,滑动变阻器R2的滑片置于最右端,R1的滑片从最左端滑至最右端;第二次只闭合开关S2、S3,将滑动变阻器R2的滑片从最大值移到小灯泡正常发光。两次过程中电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.第一次电路状态时,R1的滑片在最左端时R1阻值为0Ω
C.第二次电路状态时,小灯泡电功率变化范围为0.256W~3W
D.第二次电路状态时,保证电路安全的前提下,R2的变化范围为4Ω~40Ω
三、填空题
13.如图甲所示,一个厚壁薄底、底面积为100 cm2的柱形玻璃杯,被一根长2 cm、体积不计的细线系住,固定在底面积为200 cm2的柱形容器底部。初始时容器内无水,杯底与容器底接触。现以每秒20 g的速度向容器中匀速加水。整个过程中,初始时杯底接触容器底。随着水深增加,杯子开始上浮并处于漂浮状态。当水深继续增加,细线被拉直,杯子静止。水位达到杯口后,水开始流入杯内,当杯中的水达到一定程度,杯子沉至容器底部,此时停止加水。整个过程,容器中水深随加水时间变化的图像如图乙所示。则玻璃杯的质量为________g,玻璃的密度为________g/cm3。(已知,g取10 N/kg)
14.用图甲中的滑轮组竖直提升物体,机械效率与物重关系如图乙。不计绳重和摩擦,动滑轮重为________N;用此滑轮组将重为的物体竖直提升,拉力做功________J。
15.如图甲,灯泡L标有“220 V 100 W”字样,闭合开关后,发现灯泡不亮,小明和爸爸先后对电路进行了检测:小明找来一只标有“220 V 25 W”的白炽灯作为检验灯替换熔断器(如图乙),闭合开关发现两盏灯均不亮,则故障是_________(选填“断路”或“短路”):接着小明爸爸找来试电笔,用试电笔测试A、B、C、D四处时,发现只有B处氖管不发光,则进一步得出故障具体情况是_________。
16.图甲所示电路,电源电压恒定不变,电流表和电压表的测量范围分别为0~0.6A和0~15V,小灯泡L的额定电压为4V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”。在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下,保证电路安全最大范围调节滑动变阻器的滑片,分别绘制了如图乙所示的两条电流表示数I随滑动变阻器阻值变化的曲线。图丙是在开关S闭合、S1断开时,保证电路安全最大范围调节滑动变阻器的滑片所绘制的电压表与电流表示数的关系图像。根据已知条件和图像信息可知:小灯泡的额定功率为____W;调节滑动变阻器连入20Ω的阻值不变,图乙中电流的比值______。
17.如图所示,电源电压U=5V,定值电阻,,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6 A。开关、、均闭合时,电路消耗的总功率是_________W;闭合,、断开,为保证电路元件安全,滑动变阻器R能接入电路的阻值范围是__________Ω。
18.小岩用图甲所示电路测量未知电阻的阻值,并将实验数据通过描点作出其图像,如图乙所示,但其延长线不过原点,由此分析电压表未调零,且调零前指针在零刻线的________(选填“左”或“右”)侧。将电压表调零后重做实验,将正确的数据在图乙中描出A、B、C三点,由此可知待测电阻R为________。
19.一个薄壁的圆柱形容器放在水平桌面上,容器底面积为,容器中放着一个底面积、高的均匀圆柱体物块B,上部固定一个压力传感器,压力传感器的探测硬杆的底部A点距离物块B顶部8cm如图甲所示。现慢慢向容器中注水,且每分钟注入水的质量为300g,当向容器中注水6min时,物块B对容器底部的压力恰好为0,此时容器中水的深度。(,,物块不吸水)物块的密度为______,若缓慢向容器中继续注水,当总注水时间为t时,停止注水,此时压力传感器示数为3N,如图乙所示,求从开始注水到停止注水的总注水时间______。
20.甲、乙两个完全相同的柱状容器内分别装有深度均为h的两种不同液体。先将一个U形管压强计改装为两端都装上扎有相同像皮膜的金属盒(两管粗细相同且探头未放入液体之前两管液面相平、橡皮膜平整),再将探头分别放至甲、乙两容器底部,如题图所示,U形管左右两侧液面高度分别为H1、H2,且,若甲容器中橡皮膜所受液体压强为p1,乙容器中橡皮膜所受压强为p2,则p1________p2(选填“>”、“<”或“=”)。现将两个金属盒均提升的高度后,U形管左右液面高度差为________(用H1、H2、h、表示)。
21.如图是杆秤的示意图,秤钩上不挂物体,提起秤钮,当秤砣移动到C点时,杆秤刚好水平平衡,杆秤的秤砣质量为1kg,秤和秤钩的总质量为0.5kg,O点为秤纽悬点,,,要称量真实质量为2.0kg的物体,则秤砣离O点______cm。如因长期使用,秤砣磨损,质量变为0.8kg,再测真实质量2.0kg的物体时,称出来的质量为______kg。
四、作图题
22.图甲是一个常用的插线板,插线板开关可以控制所有插孔和指示灯,闭合开关指示灯发光,插孔可以为用电器供电,当指示灯损坏时,不影响插孔供电。图乙是其内部元件部分连接的示意图。请将电路图补充完整。
23.画出图中手推车上物体A所受重力,及向下按动把手的最小动力。
24.小圳注意到广东地区回南天时地板非常潮湿,很多公共场所都有类似“小心地滑”的提示牌。他想:摩擦力的大小与哪些因素有关呢?他设计了探究实验,并对实验进行了改进,装置如图。当在F的作用下匀速拉动B时,弹簧测力计示数如图所示,请作出此时A受到的摩擦力f(作用点在A的重心O点)和A对B的压力F压的示意图。
25.图甲为某款三孔插座。指示灯为额定电压为5V的LED灯,开关控制指示灯和三孔插座,在符合安全用电原则下,请在图乙中画出对应的电路图。
26.闭合开关,小磁针静止时状态如图所示,请在括号内标出通电螺线管的极性,并在A点标出电流方向。
27.如图机械,力F作用在杠杆B点,使杠杆旋转带动齿轮A顺时针旋转,则请你画出作用在手柄上B点上的力F的大致方向。
28.如图所示,闭合开关后,套在通电螺线管上的磁环会向左运动。已知磁环的左侧为S极,请在图中画出:(1)通电螺线管左端的磁极;(2)通电螺线管上点的电流方向。
29.如图甲所示为某同学在食堂打饭时用单手托住餐盘的情形,可等效为一个以四指与盘底接触点为支点的杠杆。图乙为其简化图,其中四指与盘底的接触点为A点,餐盘和食物所受重力作用在O点,大拇指作用在餐盘上的力作用在B点。请你画出:(1)餐盘和食物所受重力G的示意图;(2)大拇指对餐盘施加最小力F的示意图。
五、实验题
30.科学创新小组的同学们在实验室用如图装置探究“水和盐水的沸腾”实验。器材有:两盏相同的酒精灯、两个相同的烧杯、两支相同的温度传感器、质量相等的水和盐水。
同学们进行了实验,用计算机采集数据并记录,如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
90.0
92.0
94.0
96.0
97.0
98.0
98.0
98.0
盐水温度/℃
90.0
92.4
94.8
97.2
98.4
99.6
100.6
100.6
(1)实验装置中,温度传感器的感温探头不能碰到烧杯底或烧杯壁,主要目的是:________;
(2)由表格数据可知:水在第________min开始沸腾;盐水沸点________(选填“高于”、“低于”或“等于”)1个标准大气压时的沸点;
(3)水中加盐后,沸点会________(选填“升高”、“降低”或“不变”);关于盐水的沸点,请你提出一个探究性的问题________;
(4)已知水的比热容为,若不计热量损失,根据实验数据可知盐水的比热容是________。
31.在丹东,下雪后能看到环卫工人在冰雪覆盖的道路上洒大量的融雪除雪剂(其主要成分是盐),撒盐后路面上的雪很快熔化。某兴趣小组想找出撒盐雪很快熔化的原因,于是进行了下列探究过程:
(1)选择冰块吸热方式:现有如图(a)所示的三种方法,请你为他选择一种最佳的方法(当时室温约15℃),你选择的方法是________。
(2)将适量纯水、淡盐水、浓盐水制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰制作成________(选填“冰块”或“冰粉”)。
(3)取________相同的三种冰分别放入试管中,插入温度计,当温度计的示数达到-15℃开始计时,每隔0.5分钟记录一次温度计的示数,同时观察试管中冰块状态的变化。
(4)实验中不断搅拌试管中的冰,目的是________。
(5)在相同加热条件下测量三种冰的温度随时间变化的曲线,如图(b)。三者在虚线对应的时刻开始出现液体。根据温度—时间图像分析可以得到:利用盐水制成的冰是否是晶体________。
(6)在冰雪覆盖的路面上洒融雪除雪剂,可以使冰的熔点________,冰雪尽快熔化。
32.制作简易的密度计,器材有:一根长度为的吸管、铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平。(取)
(1)用刻度尺和记号笔在吸管上标出刻度,用石蜡将标的一端封闭,添加铁屑至管内,使其总质量为,设法让它能竖直_________在液面上,这就是一个简单的密度计。
(2)如图甲所示,当将它放入密度为的水中时,浸入的深度为。若放入密度为的酒精中,密度计所受的浮力大小为_________N,浸入的深度等于_________。
(3)如图乙所示,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,放入液体后,小瓶完全浸没。放入水中,在密度计上标记出水面位置,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,比液面高。取出密度计擦干,倒出部分铁屑,使其总质量为,再放入水中,液面距离为。则吸管的横截面积为_________,盐水的密度为_________(保留2位小数)。
33.如图甲是“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置图,请回答下列问题:
(1)当水温升到时开始计时,每隔记录一次温度计的示数,第水开始沸腾,部分数据记录如下表,图乙是第时温度计的示数,将其读数记录到表中横线上:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
90
92
94
96
97
___
99
99
99
99
(2)实验时,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了_________;
(3)实验的第,气泡在上升过程中,气泡里的主要成分是_________;
(4)水沸腾时,撤去酒精灯发现烧杯里的水还能再沸腾一小会儿,原因是_________;
(5)实验室提供了一块比烧杯口稍大的圆形硬纸板,甲、乙两名同学分别在硬纸板上剪出小孔,以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中,如图丙所示,剪裁位置合适的是_________(选填“a”或“b”),理由是_________。
34.排水量指船舶排开水的质量,是船舶吨位的指标之一。实践小组用正方体玻璃容器(外边长5 cm)和金属块(每块金属块的质量均为10 g)模拟船舶与货物,探究船舶总质量与排水量的关系。(g取)
(1)实验操作如下:
A.将天平放在水平工作台上,游码移至称量标尺的零刻度线上,调节平衡螺母,使指针对准分度盘的中央刻度线。
B.将玻璃容器轻放入装满水的溢水杯中,用烧杯收集从溢水杯里排出的水,测量烧杯和水的总质量。
C.测量空烧杯的质量,如图甲所示,________g。
D.如图乙所示,将金属块轻放入玻璃容器中,用烧杯继续收集从溢水杯里排出的水,测量烧杯和水的总质量。不断增加金属块数量,重复实验,在表格中记录数据。
玻璃容器和金属块的总质量
50
60
70
80
烧杯与溢出水的总质量
106.2
116.2
126.2
136.2
E.测量玻璃容器的质量为50 g。
(2)请对(1)中的实验操作步骤科学排序:________________。
(3)玻璃容器最多能放入________________块金属块。若每次放入金属块在玻璃容器外壁标记水面位置线,则这些线排列是否均匀?________________。
(4)分析表格中数据,推理得出船舶总质量与船舶排水量的关系为:________________。
(5)依据国家法令,船舶的舷上须标记载重线,用于限制吃水以保证安全。载重线表示船舶在允许最大载重时水面位置的水平线,载重线因航行季节、航区或船舶用途而异。如图丙所示为某船的载重线示意图,推理对应海水密度最大的为________________(填写字母)载重线。
35.实验小组要探究“液体内部压强的大小与哪些因素有关”,所用的实验器材有:压强计、大烧杯、刻度尺,足量的水、酒精和浓盐水。
(1)某同学根据生活经验发现,浴盆中水越深,浴盆的塞子拔出越费劲。这个经验可以作为液体压强的大小与_____有关的猜想依据。同时他还提出了液体内部压强的大小可能与液体的密度等因素有关;
(2)请你帮助同学们在实验前检查一下压强计,看看压强计是否漏气?写出你的检查方法:_____;
(3)某同学将探头放在水中某一深度,只改变探头的方向,U形管内液柱情况如图所示。可以得出:液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各个方向的压强_____;
(4)某同学又连续增加探头在水中的深度,发现U形管中液面高度差逐渐增大。
①他猜想:液体内部压强的大小与液体深度有关。
②进一步探究得出:液体的密度相同,深度越深,液体内部压强_____;
(5)某同学继续探究“液体内部压强的大小与液体密度是否有关”,他按自己的设计进行了实验。收集的信息和数据如下表:
实验次数
液体种类
探头在液体中的深度
U形管两侧液面的高度差
液体压强的大小
1
酒精
8.0
6.4
不相等
2
水
6.0
6.0
3
浓盐水
5.0
6.5
由于实验中某同学没有控制探头的深度,他认为这组实验数据得不出结论,有的同学认为能得出结论。你的观点是?_____,其理由是:____________________。
36.制作简易杆秤
杆秤是一种中国传统的测量工具,下面是某学校学生在跨学科实践活动中制作杆秤的过程。
【了解杆秤】
杆秤是由:刻有刻度的秤杆、秤砣、提纽、秤钩(秤盘)组成,如图(a)。秤钩用于悬挂物品,秤盘用于放置物品。
杆秤的制作原理是杠杆平衡条件,图(a)中提钮相当于“杠杆五要素”中的_____。
【制作杆秤】
(1)如图(b),用木棒作为秤杆,用系有细线的钩码作为秤砣,把空小盆悬挂在A点作为秤盘,在B点的拉线作为提钮。提起提钮,调节秤砣位置,使杆秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该位置对应的质量刻度值为_____g;
(2)在秤盘中逐个添加的砝码,并调节秤砣的位置,每次当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的质量,再测出细线距离B点的长度(如表1),根据表中数据,应将的刻度值标记在距离B点_____处。
秤盘中砝码总质量/g
50
100
150
200
距离B点的长度/cm
7
12
17
22
【测试作品】
如果在称重过程中,图(b)秤杆出现了左低右高,要将杆秤调至水平平衡,秤砣应往_____侧移动。使用过程中由于磕碰秤砣有缺损,用杆秤所测得质量将_____被测物的真实质量。
【拓展分析】
如果图(b)杆秤的0刻度距离提钮1cm,秤盘到提钮的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg。此时将提钮向左,适当减小提钮与秤盘的距离,杆秤的测量范围将_____。
37.小明利用如图一所示的实验装置探究“比较不同物质吸热升温的现象”,其操作如下:
(1)在两个相同的烧杯中分别装入___________相等的甲、乙两种物质;
(2)用相同的酒精灯加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,根据实验数据绘制成温度时间的关系图像,如图二所示;完成该实验,除天平和温度计外,还需要一个测量工具是___________;
(3)为了比较甲、乙物质的吸热本领,小明提出两种比较方案:①让两者升高相同的温度,比较加热时间;②让两者加热相同时间,比较升高的温度。在两种液体都不沸腾的前提下,你认为可行的方案是___________(选填“①”、“②”或“①和②”);
(4)分析图二可知,两温度计示数都升高到40℃时,甲增加的内能___________(选填“>”、“=”或“<”)乙增加的内能;若使两者升高相同的温度,则吸收更多热量的是___________。
六、计算题
38.休渔政策有利于海洋渔业持续、稳定、高质量发展。5月1日起,开始进入海洋伏季休渔期;9月1日休渔期结束后,各渔港码头“千帆竞发”,渔船可出海进行捕捞作业。如图为某型号渔船,其部分参数如表:
总长度(m)
34.2
宽度(m)
6
排水量(t)
200
最大吃水深度(m)
2.1
发动机额定动力输出功率(kW)
280
鱼舱容量()
147
(1)该渔船满载时,求它受到的浮力;
(2)为方便保鲜,现需要将质量为温度为的海水降低到,求此过程放出的热量;[取]
(3)若发动机以额定动力输出功率运行1h,消耗燃油60kg,求内能转化为机械能的效率。(取)
39.学校组织学生参加国防教育活动时,同学们被展厅自动大门所吸引,他们发现当人靠近大门时,大门自动打开,如图甲所示。回校后,科技小组利用电磁继电器、人体红外传感器,电动机等元件制作了模拟电路,部分电路如图乙所示。其中电动机铭牌上标有“220 V 40 W”的字样,控制电路的电源电压为24 V,R1为定值电阻,人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化关系如图丙所示;当电磁铁线圈中的电流为100 mA时, 衔铁刚好被吸下,触发电动机工作,大门打开。(不计电磁铁线圈的电阻)
(1)电动机正常工作时的电流是多少?(结果保留两位小数)
(2)开门一次用时3s,请计算开门一次电动机消耗电能多少焦耳?
(3)经测试L=3m时刚好触发电动机工作,则R1的阻值为多少?
40.图甲是《天工开物》中记载古人利用杠杆从水井提水的情景。现简化成图乙模型,轻质杠杆AB,支点为O,AO:OB=3:2,在B端用轻绳系着石块P,石块质量m=15kg;在A端用轻绳系着一只木桶Q,木桶以及桶内的水总质量M=40kg;水井边站着提水人阿宝(g取10N/kg)。求:
(1)阿宝不提绳子,杠杆水平平衡时,绳AQ的拉力大小;
(2)阿宝缓慢提绳子(绳AQ始终竖直),当水桶刚离开水面时阿宝对绳的拉力大小;
(3)若阿宝的质量为70kg,每只鞋子与地面的接触面积为200cm2,当水桶刚离开水面时阿宝对地面的压强。
七、综合题
41.我国建成的首条通江达海大运河—平陆运河,配备了大型垂直升船机,其核心由大型滑轮组、驱动电动机和电磁继电器智能安全控制电路等关键部分组成。承船厢与巨型平衡重通过滑轮组悬挂配合工作,利用配重平衡自身绝大部分重力,大幅减轻电动机的牵引负荷,既节约电能损耗,又能保障船舶升降平稳、运行安全。
为有效防范承船厢超载、厢内水位异常等重大安全隐患,升船机配备了一套精密低压安全控制电路。控制电路电源电压,保护电阻与压敏电阻串联在电路中,电磁铁线圈电阻忽略不计。压敏电阻具有特殊的可变电阻特性:其阻值随压力变化关系如图(b)所示。电路设定安全临界工作电流为0.1 A;当线圈电流时,电磁铁磁性显著增强,吸合衔铁,自动切断工作电路,电动机停止运转,报警器报警;当电流时,电磁铁磁性较弱,衔铁不动作,电动机正常驱动升船机平稳工作。
某次提升作业中,承船厢和货轮总质量,以0.2 m/s的速度匀速竖直上升,提升高度。提升过程中需要克服机械部件摩擦、空气阻力等做额外功,电动机的输出功率为7500 kW。
(1)升船机中电磁继电器是利用电流的________效应工作的。
(2)电磁铁的上端是________极。
(3)当承船厢搭载质量更大的货轮时,控制电路电流将变________。
(4)当控制电路达到安全临界工作电流时,承船箱对压敏电阻的压力是________N。
(5)升船机提升货轮的机械效率为________%。
(6)结合欧姆定律和电磁继电器工作原理,若想把保护电阻换成另外一个元件,来实现自动控制的压力可调,换成的元件是________。
八、科普阅读题
42.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()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一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_________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_________s。
试卷第18页,共18页
试卷第17页,共18页
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2026物理中考第三轮复习:查缺补漏
一、单选题
1.如图所示为科学兴趣小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极,锌片是负极。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管周围的磁场分布与蹄形磁铁类似
B.电子从铜片经螺线管流到锌片
C.通电螺线管静止时B端指向地理南方
D.通电螺线管在C点的磁场方向向左
【答案】D
【详解】A.通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似,并非蹄形磁铁,故A错误;
B.在盐水电池中,锌片是负极,铜片是正极,电子带负电,在电源外部,电子从负极经导线流向正极,所以电子从锌片经导线流到铜片,故B错误;
C.由图,电子从锌片经导线流到铜片,则电流从通电螺线管右端流入,左端流出,根据安培定则,通电螺线管的A端为S极,B端为N极,因为地磁的南极在地理的北极附近,所以通电螺线管静止时N极应指向地理北方,即B端指向地理北方,故C错误;
D.通电螺线管外部的磁感线是从N极出发回到S极,所以C点处的磁感线方向是从右向左,故D正确。
故选D。
2.用两个完全相同的滑轮,按图中甲、乙两种方式,分别将同一物体以相同的速度竖直匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.甲、乙装置中绳子自由端移动速度相等
B.做的功等于做的功
C.的功率大于的功率
D.甲装置的机械效率大于乙装置的机械效率
【答案】C
【详解】A.甲是动滑轮,绳子自由端速度;乙是定滑轮,绳子自由端速度;因为物体上升速度相等,故甲、乙装置中绳子自由端移动速度不相等,故A错误;
B.不计绳重和摩擦,按图中甲、乙两种方式,分别将同一物体以相同的速度竖直匀速提升相同的高度,做的功
做的功
故,故B错误;
C.时间相同,,根据可知,,故C正确;
D.有用功相同,甲总功大,由可知,,故D错误。
故选C。
二、多选题
3.如图所示,用12N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为2N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.在运动过程中若将拉力F增大到16N,则弹簧测力计的示数大于2N
B.地面受到的摩擦力为4N
C.绳子拉物体A的功率为1.2W
D.滑轮移动的速度为0.4m/s
【答案】BC
【详解】A.物体B始终静止,受力平衡,弹簧测力计的拉力大小等于A、B间的滑动摩擦力大小。滑动摩擦力只与压力大小和接触面粗糙程度有关,拉力F增大后,两个因素都不变,因此A、B间滑动摩擦力仍为,弹簧测力计示数仍为2N,故A错误;
B.本题中动滑轮的拉力作用在轴上,因此每段绳子的拉力为
即绳子拉A的力为。B静止,弹簧测力计示数为,说明A对B的滑动摩擦力为,根据力的作用是相互的,B对A的摩擦力大小为,方向向左。A匀速运动受力平衡,因此地面对A的摩擦力
根据力的作用相互性,地面受到的摩擦力大小为,故B正确;
C.绳子拉物体A的功率
故C正确;
D.拉力作用在动滑轮的轴上,滑轮移动速度是物体A移动速度的一半,即
不是0.4m/s,故D错误。
故选BC。
4.图甲为一轻质弹簧所受拉力与长度的关系。如图乙将弹簧上端固定,下端连接边长的正方体物块,物块上表面恰与水面相平,水深,弹簧上端与容器底(底面积为)的高度为。(水的密度为,取)下列选项正确的是( )
A.水对物块底部的压强为
B.此时弹簧对物块的拉力为
C.物块的密度为
D.若使弹簧伸长,需取出水
【答案】BCD
【详解】已知:物块边长
体积
水深,弹簧上端距容器底高度,容器底面积,由弹簧图得,弹簧原长,劲度系数
A.物块上表面与水面相平,物块底部在水面下的深度等于物块边长,水对物块底部的压强
故A错误;
B.此时弹簧长度
弹簧伸长量
拉力 ,故B正确;
C.物块完全浸没,浮力
物块受力平衡
物块密度
故C正确;
D.弹簧伸长,即 ,拉力
此时浮力
此时排开水体积
浸入深度
弹簧长度
物块下表面距容器底高度
现在水深
取出水的体积
取出水的质量
故D正确。
故选BCD。
5.如图(a)所示,电源电压恒定,闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大限度地调节滑动变阻器的滑片,两电压表示数与电流表示数变化的图像如图(b)所示,此过程中,下列说法正确的是( )
A.电源电压为7V B.滑动变阻器的最大阻值为40Ω
C.定值电阻阻值为5Ω D.电路最小总功率为1.8W
【答案】BCD
【详解】由图a可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,测两端电压,测两端电压。根据欧姆定律:定值电阻的电压随电流增大而增大,滑动变阻器的电压随电流增大而减小,因此图b中上升线是()的图像,下降线是()的图像。
C.由
可得定值电阻阻值为,故C正确;
A.当电流时,的电压
此时滑动变阻器电压,电源电压,故A错误;
B.当电流最小时,滑动变阻器接入电阻最大,此时电压,滑动变阻器电压
滑动变阻器最大阻值,故B正确;
D.电源电压恒定,电流最小时电路总功率最小,故D正确。
故选BCD。
6.如图甲所示,电源电压保持不变,灯泡上标有“”字样,电流表测量范围为,灯泡和的图像如图乙所示。当只闭合开关时,灯泡正常发光:当开关、、都闭合,且滑动变阻器滑片滑到最右端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.72A,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为
B.灯泡的额定功率为
C.灯泡的额定功率为
D.当开关、、都闭合时,为保证元件安全,滑动变阻器调节范围
【答案】ABD
【详解】A.当只闭合开关S₁时,L₁与L₂串联,L₂正常发光,因此L₂两端电压,由图乙可知此时电路电流;串联电路电流处处相等,因此L₁电流也为0.5A,由图乙可知此时L₁两端电压。根据串联电路电压规律,电源电压,故A正确;
B.当S₁、S₂、S₃都闭合,滑片P在最右端时,滑动变阻器与L₁并联,L₁正常发光,因此L₁额定电压等于电源电压,由图乙可知L₁额定电流,则L₁额定功率,故B正确;
C.L₂额定电压,由图乙可知L₂额定电流,则L₂额定功率,故C错误;
D.当S₁、S₂、S₃都闭合时,滑动变阻器与L₁并联,电流表测干路电流。已知滑片在最右端时总电流,L₁电流,因此滑动变阻器的电流
滑动变阻器最大阻值
电流表量程为0~3A,因此干路最大电流为3A,滑动变阻器允许的最大电流
滑动变阻器最小阻值
因此滑动变阻器调节范围为,故D正确。
故选ABD。
7.如图所示的滑轮组,在拉力作用下,使重物体沿水平地面匀速向左移动了,物体与地面间摩擦力为,不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力为
B.该滑轮组既能省力又可以省距离
C.滑轮组的挂钩对物体的拉力为
D.绳子自由端移动的距离为
【答案】CD
【详解】AC.如图所示的滑轮组绳子有效股数n=2,物体A沿水平地面匀速向左移动,物体A与地面间摩擦力为30N,故物体A在水平方向受到平衡力作用,滑轮组挂钩拉物体A的力等于摩擦力,为30N。
不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦,拉力
故A错误,C正确;
BD.该滑轮组能省力但不可以省距离,因为绳端移动的距离为物体A移动的距离的2倍,即
故B错误,D正确。
故选CD。
8.明明想测量一块石头的密度,如图甲,他找来一个底面积为60cm2的大圆柱形容器将其放在水平桌面上,向其中加入适量的水,再将一个空的底面积为20cm2小圆柱形容器放入其中漂浮;如图乙,将石头放入小容器后,小容器相对杯底向下移动了4cm;如图丙,他将小容器和石头取出后,在小容器中倒入160cm3的水,水面高度为10cm(水密度,g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A.乙图中水对圆柱形容器底的压强比甲图增加了200Pa
B.丙图中鹅卵石受到水的浮力为0.4N
C.石头质量为80g
D.鹅卵石的密度为3g/cm3
【答案】ABD
【详解】A.石头放入漂浮的小容器后,总浮力增加量等于石头重力,即。 小容器相对大容器底下移,水面上升,小容器浸入深度增加量为 ,增加的排开水体积满足
代入数值
解得
水对容器底压强增加量 ,故A正确;
C.石头放入后,小容器排开水体积增加量为
由得石头的质量为,故C错误;
B.丙图中,小容器内倒入水,放入石头后总高度10cm,总体积为
因此石头体积为
丙图中鹅卵石受到水的浮力为,故B正确;
D.鹅卵石的密度为 ,故D正确。
故选ABD。
9.如左图所示,电源A恒定电压不变,电流表测量范围为,电压表测量范围,滑动变阻器R标有“ 1 A”字样,小灯泡L标有“6 V 3W”字样。闭合开关S,当滑片P在某一位置时,电压表示数为2 V,电流表示数为0.5 A,小灯泡L的图像如右图所示。将电源更换为可调电压电源B,在保证电路安全的情况下,电源电压取某值后,闭合开关S,移动滑片P,发现通过小灯泡L的电流都可以在之间连续变化。下列说法正确的是( )
A.小灯泡L正常发光时的电阻为
B.恒压电源A的电压为7 V
C.在恒压电源A电路中,灯泡正常发光时,总功率为3.5 W
D.可调电源B电压的调节范围是
【答案】AD
【详解】A.小灯泡的规格“6 V 3W”,小灯泡L正常发光时的电阻为,故A正确;
B.由图甲可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路中的总电流。根据串联电路电压规律,电源电压等于小灯泡两端电压与滑动变阻器两端电压之和,即,故B错误;
C.在恒压电源A电路中,灯泡正常发光时,总功率为,故C错误;
D.为保证电路安全,电路中的最大电流不能超过电流表量程0.6A、灯泡额定电流0.5A和滑动变阻器允许的最大电流1A,故电路中的最大电流为0.5A。电压表读数不能超过15V。根据题意,移动滑片P,通过小灯泡L的电流可以在之间连续变化。这意味着,通过调节滑动变阻器的阻值,可以使电路中的电流达到0.5A,也可以使电流减小到0.2A。当电路中的电流最大是0.5A,变阻器连入电路的电阻为零,电源电压最小,从I-U图像可知,此时灯泡两端电压,最小电源电压
当电路中电流最小为时,滑动变阻器接入电路的阻值最大。从I-U图像可知,此时灯泡两端电压。变阻器连入电路的电阻为最大值,变阻器两端的电压
此时电源电压最大,最大电源电压
电源电压的取值范围是,故D正确。
故选AD。
10.如图电路电源电压为,闭合开关,在最大可调范围调节变阻器,绘制了电流表示数与滑动变阻器接入阻值的关系图像。下列说法正确的是( )
A.变阻器连入阻值为时,滑片位置在时左侧
B.通过滑动变阻器的最大电流为
C.与的比值大于1.6
D.电路的最大功率为瓦
【答案】ACD
【详解】A.因为时电流小于时电流,根据欧姆定律可知,滑片向左,阻值变小,所以变阻器连入阻值为时,滑片位置在时左侧,故A正确;
B.图中干路电流最大为,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的最大电流小于,故B错误;
C.因为两电阻并联,两端电压相等且不变,所以大小不变,变阻器连入阻值为时,变阻器的电流为
变阻器连入阻值为时,变阻器的电流为
两个公式可得
因,分母小于,,所以与的比值大于,故C正确;
D.由得,干路电流最大为,电路的最大功率为
故D正确。
故选ACD。
11.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、,断开,滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光;保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、,断开,再将滑动变阻器的滑片继续向左滑动到最左端。两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.定值电阻的阻值是20Ω B.电源电压是6V
C.小灯泡的额定功率是1.75W D.滑动变阻器最大阻值是50Ω
【答案】BC
【分析】AB.R2是定值电阻,由此确定其图线的特征,结合欧姆定律计算出R2的阻值。当滑片在左端时,只有R2接入电路,电流最大,由欧姆定律计算出电源电压。
CD.由串联分压原理求出灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻,并结合图像从而求出灯泡的额定功率。由图像中找出滑片在最右端时灯泡两端的电压和电流,最后利用串联电路的特点和欧姆定律,即可求出滑动变阻器的最大电阻。
【详解】闭合开关S、S1断开S2,灯泡和滑动变阻器串联,滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光;保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、S2断开S1,定值电阻和滑动变阻器串联,再将滑动变阻器的滑片向左滑动到最左端,变阻器阻值变小,则电路中电流变大。因为灯泡电阻随温度变化而变化,所以图乙中曲线是小灯泡的图像,直线是定值电阻R2的图像。
AB.保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,此时定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路电流,由图像可知,此时电压表示数为4V,电流表示数为0.4A,则定值电阻R2的阻值
再将滑动变阻器的滑片继续向左滑动到最左端时,变阻器阻值为零,由图像可知,此时电流为0.6A,则电源电压,故A错误,B正确;
C.保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、S2断开S1,此时定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测电压,根据串联分压原理,则有,解得此时变阻器的阻值为。闭合开关S、S1断开S2,灯泡和滑动变阻器串联,滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到某点,小灯泡正常发光时,此时变阻器阻值为。由图像可知,此时灯泡电压为3.5V,则变阻器两端的电压为
此时电路中电流,即灯泡的额定电流为
则小灯泡的额定功率,故C正确;
D.闭合开关S、S1断开S2,滑动变阻器的滑片在最右端时,灯泡和滑动变阻器最大阻值串联,由图像可知,此时灯泡电压为1V,电流为0.2A,则滑动变阻器最大阻值为,故D错误。
故选BC。
12.如图甲所示,电源电压不变,第一次只闭合开关S1、S4,滑动变阻器R2的滑片置于最右端,R1的滑片从最左端滑至最右端;第二次只闭合开关S2、S3,将滑动变阻器R2的滑片从最大值移到小灯泡正常发光。两次过程中电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.第一次电路状态时,R1的滑片在最左端时R1阻值为0Ω
C.第二次电路状态时,小灯泡电功率变化范围为0.256W~3W
D.第二次电路状态时,保证电路安全的前提下,R2的变化范围为4Ω~40Ω
【答案】CD
【详解】
A.闭合开关S1、S4,断开S2、S3,滑动变阻器R2的滑片置于最右端,R1的滑片从最左端滑至最右端,此时R1、R2串联,总电阻不变,则总电流不变。可知电压表V1与电流表示数的变化关系是图乙中水平直线。当R1的滑片在最左端时,电压表V1测量电源电压,示数为8V,故A错误;
B.当只有S1、S4闭合时,R1与R2串联,由于滑动变阻器R2的滑片置于最右端,R1的滑片在最左端时,R1全部接入电路,R1阻值不为零,故B错误;
CD.第二次只闭合开关S2、S3,此时灯泡与R2串联,电压表测灯泡的电压,1.6V~6V对应第二次电路状态,由图乙可知灯泡最小功率Pmin=UI=1.6V×0.16A=0.256W
此时R2的电阻
灯泡最大功率Pmax=UI=6V×0.5A=3W
此时R2的电阻
所以灯泡功率变化范围是0.256W~3W,R2的变范围是4Ω~40Ω,故CD正确。
故选CD。
三、填空题
13.如图甲所示,一个厚壁薄底、底面积为100 cm2的柱形玻璃杯,被一根长2 cm、体积不计的细线系住,固定在底面积为200 cm2的柱形容器底部。初始时容器内无水,杯底与容器底接触。现以每秒20 g的速度向容器中匀速加水。整个过程中,初始时杯底接触容器底。随着水深增加,杯子开始上浮并处于漂浮状态。当水深继续增加,细线被拉直,杯子静止。水位达到杯口后,水开始流入杯内,当杯中的水达到一定程度,杯子沉至容器底部,此时停止加水。整个过程,容器中水深随加水时间变化的图像如图乙所示。则玻璃杯的质量为________g,玻璃的密度为________g/cm3。(已知,g取10 N/kg)
【答案】 200/ 2
【详解】由图乙可知,时,加水到水深2cm,此时杯子刚好开始漂浮,浮力等于杯子重力;排开液体体积
浮力为
因此杯子的重力
玻璃杯的质量为
由图乙可知,最终杯子沉底时,加水时间55s,加水质量
水的体积
此时水深,容器内水和玻璃杯的总体积为
玻璃的体积
玻璃密度
14.用图甲中的滑轮组竖直提升物体,机械效率与物重关系如图乙。不计绳重和摩擦,动滑轮重为________N;用此滑轮组将重为的物体竖直提升,拉力做功________J。
【答案】 10 80
【详解】[1]本题中,有用功是克服物体重力所做的功,额外功是克服动滑轮重力所做的功,由于总功等于有用功与额外功的和,依据
由图像可知,当时,,代入上式可得
[2]由甲图可知,动滑轮上两段绳,所以拉力为
绳子自由端移动的距离为
所以拉力做功为
15.如图甲,灯泡L标有“220 V 100 W”字样,闭合开关后,发现灯泡不亮,小明和爸爸先后对电路进行了检测:小明找来一只标有“220 V 25 W”的白炽灯作为检验灯替换熔断器(如图乙),闭合开关发现两盏灯均不亮,则故障是_________(选填“断路”或“短路”):接着小明爸爸找来试电笔,用试电笔测试A、B、C、D四处时,发现只有B处氖管不发光,则进一步得出故障具体情况是_________。
【答案】 断路 BC之间断路
【详解】如图乙,将标有“220V 25W”的白炽灯作为检验灯替换保险丝,检验灯和灯泡L串联,闭合开关发现两盏灯均不亮,则故障是断路。
用试电笔测试A、B、C、D四处时,发现只有B处氖管不发光,其他三处氖管均发光,说明只有B处不与相线相连,所以故障是BC间断路。
16.图甲所示电路,电源电压恒定不变,电流表和电压表的测量范围分别为0~0.6A和0~15V,小灯泡L的额定电压为4V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”。在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下,保证电路安全最大范围调节滑动变阻器的滑片,分别绘制了如图乙所示的两条电流表示数I随滑动变阻器阻值变化的曲线。图丙是在开关S闭合、S1断开时,保证电路安全最大范围调节滑动变阻器的滑片所绘制的电压表与电流表示数的关系图像。根据已知条件和图像信息可知:小灯泡的额定功率为____W;调节滑动变阻器连入20Ω的阻值不变,图乙中电流的比值______。
【答案】 2 6∶5
【详解】[1]开关S、S1都闭合时,灯泡L被短路,电路只有滑动变阻器R接入,电流表测电路电流;开关S闭合、S1断开时,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路电流,电压表测R两端电压。分析图乙可知,下曲线在滑动变阻器接入电路阻值相同的情况下电流比上曲线低,根据欧姆定律可知,下曲线对应的总电阻大于上曲线,因此下曲线为灯泡L和滑动变阻器R串联时的电流。结合图像,当滑动变阻器R接入电路阻值为4Ω时,灯泡L分得电压正好为额定电压4V,根据串联电路分压原理可知,此后滑动变阻器阻值不能继续降低,否则灯泡L电压将继续增大,超过额定电压;分析图丙,滑动变阻器两端电压随接入电路阻值减小而减小,减小至最低4Ω时,电路电流为0.5A,此时灯泡两端电压最大,正好为4V,串联电路电流处处相等,因此灯泡额定功率
[2]小灯泡L正常发光时,电阻为
此时滑动变阻器接入电路阻值为,电路总电阻
因此电源电压
开关S、S1都闭合时,灯泡L被短路,电路只有滑动变阻器R接入,此时电流表示数对应图乙上曲线,当滑动变阻器阻值为20Ω时,电流表示数
开关S闭合、S1断开时,灯泡L与滑动变阻器R串联,此时电流表示数对应图乙下曲线。由图丙可知,当滑动变阻器R阻值为最大20Ω时,根据串联电路分压原理,此时R两端电压最大,为5V,因此电流表示数
因此图乙中电流的比值
17.如图所示,电源电压U=5V,定值电阻,,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6 A。开关、、均闭合时,电路消耗的总功率是_________W;闭合,、断开,为保证电路元件安全,滑动变阻器R能接入电路的阻值范围是__________Ω。
【答案】 3.75
【详解】[1]当、、均闭合时,滑动变阻器被短路,与并联在电源两端,电源电压。 根据功率公式可得 的功率
的功率
电路总功率
[2]当闭合,、断开时,与滑动变阻器串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流:求最大接入阻值:串联电路中电阻越大分压越大,电压表量程为,因此两端最大电压。此时两端电压
电路电流
滑动变阻器此时阻值
若接入超过,电压表会超量程,因此最大接入,求最小接入阻值:接入阻值越小,电路电流越大,当接入为时,电路最大电流
(电流表量程),符合安全要求,因此最小可接入。
综上,滑动变阻器能接入的阻值范围是
18.小岩用图甲所示电路测量未知电阻的阻值,并将实验数据通过描点作出其图像,如图乙所示,但其延长线不过原点,由此分析电压表未调零,且调零前指针在零刻线的________(选填“左”或“右”)侧。将电压表调零后重做实验,将正确的数据在图乙中描出A、B、C三点,由此可知待测电阻R为________。
【答案】 左 10
【详解】由图乙知电压表调零后,描出的A、B、C三点连线应过原点,而调零前的直线与之平行且在其右侧,根据一次函数图线知道,延长后交U轴负半轴,即电流为0时电压为负值,所以电压表调零前指针在零刻线的左侧。
根据欧姆定律计算A、B、C三点对应的电阻值:
待测电阻R为
19.一个薄壁的圆柱形容器放在水平桌面上,容器底面积为,容器中放着一个底面积、高的均匀圆柱体物块B,上部固定一个压力传感器,压力传感器的探测硬杆的底部A点距离物块B顶部8cm如图甲所示。现慢慢向容器中注水,且每分钟注入水的质量为300g,当向容器中注水6min时,物块B对容器底部的压力恰好为0,此时容器中水的深度。(,,物块不吸水)物块的密度为______,若缓慢向容器中继续注水,当总注水时间为t时,停止注水,此时压力传感器示数为3N,如图乙所示,求从开始注水到停止注水的总注水时间______。
【答案】 16
【详解】[1]注水6min时,注入水的总质量
水的体积
此时水在物块周围,由得
解得,物块对容器底压力为0时,浮力等于重力
物块质量
物块体积
物块密度
[2]浮力等于重力后,继续注水,物块上浮,保持浸入深度不变,直到物块顶部接触A点,物块一共上浮了。接触A点时,水深
此时总水体积
总质量,对应时间
继续注水,物块无法上浮,浮力增加量等于压力传感器示数,即
由得
增加的水体积
对应时间
总注水时间
20.甲、乙两个完全相同的柱状容器内分别装有深度均为h的两种不同液体。先将一个U形管压强计改装为两端都装上扎有相同像皮膜的金属盒(两管粗细相同且探头未放入液体之前两管液面相平、橡皮膜平整),再将探头分别放至甲、乙两容器底部,如题图所示,U形管左右两侧液面高度分别为H1、H2,且,若甲容器中橡皮膜所受液体压强为p1,乙容器中橡皮膜所受压强为p2,则p1________p2(选填“>”、“<”或“=”)。现将两个金属盒均提升的高度后,U形管左右液面高度差为________(用H1、H2、h、表示)。
【答案】 >
【详解】[1]如图所示,U形管左右两侧液面高度分别为H1、H2,且,说明甲容器底部的液体压强较大,即。
[2]甲乙两个完全相同的柱状容器内分别装有深度均为h的两种不同液体,根据可知,,则甲、乙两种液体的密度关系是,且橡皮膜前后所受的压强差为
将两个金属盒分别提升高度后,橡皮膜前后所受的压强差为
可得U形管左右液面高度差为。
21.如图是杆秤的示意图,秤钩上不挂物体,提起秤钮,当秤砣移动到C点时,杆秤刚好水平平衡,杆秤的秤砣质量为1kg,秤和秤钩的总质量为0.5kg,O点为秤纽悬点,,,要称量真实质量为2.0kg的物体,则秤砣离O点______cm。如因长期使用,秤砣磨损,质量变为0.8kg,再测真实质量2.0kg的物体时,称出来的质量为______kg。
【答案】 24 2.6
【详解】[1]杆秤的秤砣质量为1kg,由杠杆平衡条件得
即
整理并代入数据有
解得。称量真实质量为2.0kg的物体,由杠杆平衡条件得
即
整理并代入数据有
解得,即要称量真实质量为2.0kg的物体,则秤砣离O点24cm。
[2]秤砣磨损,质量变为0.8kg,再测真实质量为2.0kg的物体时,由杠杆平衡条件得
解得。因为
则C点右侧20cm表示2kg,此时称出来的质量为
四、作图题
22.图甲是一个常用的插线板,插线板开关可以控制所有插孔和指示灯,闭合开关指示灯发光,插孔可以为用电器供电,当指示灯损坏时,不影响插孔供电。图乙是其内部元件部分连接的示意图。请将电路图补充完整。
【答案】
【详解】由题知,插线板开关可以控制所有插孔和指示灯,说明开关在干路上;当指示灯损坏时,不影响插孔供电,说明指示灯和插孔之间是并联的; 为了安全,开关应接在火线上,且要控制整个电路,所以开关应在干路中,同时连接火线; 指示灯的一端接火线(通过开关),另一端接零线;两孔插座的接法是“左零右火”,所以插座的左孔接零线,右孔接火线(通过开关),据此作图。
23.画出图中手推车上物体A所受重力,及向下按动把手的最小动力。
【答案】
【详解】重力的方向总是竖直向下,从A的重心沿竖直向下画一条带箭头的线段,标注符号G,就是物体A所受的重力;根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。从支点到把手末端的距离画出最长的力臂,从把手末端沿垂直于最长动力臂向下画出最小动力,标注符号F。如图所示:
24.小圳注意到广东地区回南天时地板非常潮湿,很多公共场所都有类似“小心地滑”的提示牌。他想:摩擦力的大小与哪些因素有关呢?他设计了探究实验,并对实验进行了改进,装置如图。当在F的作用下匀速拉动B时,弹簧测力计示数如图所示,请作出此时A受到的摩擦力f(作用点在A的重心O点)和A对B的压力F压的示意图。
【答案】
【详解】由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为3.4N,即物体A所受的水平拉力为3.4N;当在F的作用下匀速拉动B时,A相对于B向右运动,故A受到水平向左的摩擦力,此时A受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,大小相等,,作用点画在A的重心,从作用点沿水平向左的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上,可得摩擦力的示意图;
A对B的压力作用在B上,方向垂直接触面向下,作用点可以画在接触面的中点,从作用点沿垂直接触面向下的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上F压,可得压力的示意图,如图所示:
25.图甲为某款三孔插座。指示灯为额定电压为5V的LED灯,开关控制指示灯和三孔插座,在符合安全用电原则下,请在图乙中画出对应的电路图。
【答案】
【详解】开关应接在火线上,且同时控制指示灯和三孔插座;三孔插座的接线规则为“左零右火上接地”;LED灯(指示灯)需串联一个电阻(因LED额定电压5V,家庭电路电压220V,电阻用于分压),如图所示:
26.闭合开关,小磁针静止时状态如图所示,请在括号内标出通电螺线管的极性,并在A点标出电流方向。
【答案】
【详解】由图可知,小磁针的右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知通电螺线管的右端为N极、左端为S极,根据安培定则可知电流从通电螺线管的左端流入,则A点的电流方向向上,如图所示:
27.如图机械,力F作用在杠杆B点,使杠杆旋转带动齿轮A顺时针旋转,则请你画出作用在手柄上B点上的力F的大致方向。
【答案】
【详解】互相啮合的两个齿轮转动方向相反,已知齿轮A顺时针转动,因此和A啮合、与杠杆共轴绕支点O转动的齿轮,需要逆时针绕O转动,即杠杆整体要绕支点O逆时针转动,支点O在B的左下方,杠杆OB斜向右上方,要让杠杆绕O逆时针转动,B点需要向左运动,因此力F方向为向左,通常画为垂直于OB即可。
28.如图所示,闭合开关后,套在通电螺线管上的磁环会向左运动。已知磁环的左侧为S极,请在图中画出:(1)通电螺线管左端的磁极;(2)通电螺线管上点的电流方向。
【答案】
【详解】根据磁极间的相互作用规律:磁环向左(朝向螺线管方向)运动,说明磁环靠近螺线管的一侧(右侧)是N极,对应螺线管左端为S极;
根据安培定则,也就是右手螺旋定则:右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极,也就是右端,四指弯曲的方向就是电流的方向,由此可得,螺线管正面A点的电流方向沿导线向下。
29.如图甲所示为某同学在食堂打饭时用单手托住餐盘的情形,可等效为一个以四指与盘底接触点为支点的杠杆。图乙为其简化图,其中四指与盘底的接触点为A点,餐盘和食物所受重力作用在O点,大拇指作用在餐盘上的力作用在B点。请你画出:(1)餐盘和食物所受重力G的示意图;(2)大拇指对餐盘施加最小力F的示意图。
【答案】
【详解】过O点竖直向下画一条带箭头的线段,即为餐盘和食物所受重力G;
根据杠杆平衡条件:阻力即重力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。最长动力臂就是支点A到作用点B的连线AB,过B点垂直于AB向下作一条带箭头的线段,即为大拇指对餐盘施加最小力F。据此作图。
五、实验题
30.科学创新小组的同学们在实验室用如图装置探究“水和盐水的沸腾”实验。器材有:两盏相同的酒精灯、两个相同的烧杯、两支相同的温度传感器、质量相等的水和盐水。
同学们进行了实验,用计算机采集数据并记录,如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
90.0
92.0
94.0
96.0
97.0
98.0
98.0
98.0
盐水温度/℃
90.0
92.4
94.8
97.2
98.4
99.6
100.6
100.6
(1)实验装置中,温度传感器的感温探头不能碰到烧杯底或烧杯壁,主要目的是:________;
(2)由表格数据可知:水在第________min开始沸腾;盐水沸点________(选填“高于”、“低于”或“等于”)1个标准大气压时的沸点;
(3)水中加盐后,沸点会________(选填“升高”、“降低”或“不变”);关于盐水的沸点,请你提出一个探究性的问题________;
(4)已知水的比热容为,若不计热量损失,根据实验数据可知盐水的比热容是________。
【答案】(1)保证测量的是液体的真实温度,防止测量结果不准确
(2) 5 高于
(3) 升高 盐水的沸点与盐水的浓度有关吗?
(4)
【详解】(1)为避免烧杯底或烧杯壁的温度影响测量结果,保证测量液体的真实温度,温度传感器的感温探头不能碰到烧杯底或烧杯壁。
(2)水在第5min开始沸腾,第5min后温度保持98℃不变。盐水的沸点为100.6℃,因此盐水沸点高于1个标准大气压时水的沸点。
(3)水的沸点为 98℃,盐水沸点为 100.6℃,水中加盐后,沸点会升高。
探究性问题示例:盐水的沸点与盐的浓度有关吗?或者盐水的沸点随盐的浓度如何变化?
(4)根据题意,两盏酒精灯相同,相同时间内水和盐水吸收的热量相等,即。取加热1min的数据可得,因此盐水的比热容是
31.在丹东,下雪后能看到环卫工人在冰雪覆盖的道路上洒大量的融雪除雪剂(其主要成分是盐),撒盐后路面上的雪很快熔化。某兴趣小组想找出撒盐雪很快熔化的原因,于是进行了下列探究过程:
(1)选择冰块吸热方式:现有如图(a)所示的三种方法,请你为他选择一种最佳的方法(当时室温约15℃),你选择的方法是________。
(2)将适量纯水、淡盐水、浓盐水制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰制作成________(选填“冰块”或“冰粉”)。
(3)取________相同的三种冰分别放入试管中,插入温度计,当温度计的示数达到-15℃开始计时,每隔0.5分钟记录一次温度计的示数,同时观察试管中冰块状态的变化。
(4)实验中不断搅拌试管中的冰,目的是________。
(5)在相同加热条件下测量三种冰的温度随时间变化的曲线,如图(b)。三者在虚线对应的时刻开始出现液体。根据温度—时间图像分析可以得到:利用盐水制成的冰是否是晶体________。
(6)在冰雪覆盖的路面上洒融雪除雪剂,可以使冰的熔点________,冰雪尽快熔化。
【答案】(1)C
(2)冰粉
(3)质量
(4)使冰均匀受热
(5)是
(6)降低
【详解】(1)室温约15℃,高于冰的熔点,方法C中冰在室温下吸热熔化,速度较慢,便于观察温度变化和记录数据;A用开水加热、B用酒精灯加热,冰熔化速度过快,受热也不均匀,不便于实验观察记录,因此选择C。
(2)冰粉相比大块冰块,受热面积更大,更易均匀受热,因此选择冰粉。
(3)本实验利用控制变量法探究含盐量对冰熔化的影响,需要控制冰的质量相同。
(4) 实验中不断搅拌冰,目的是让冰各处温度一致,保证冰均匀受热,使实验结果准确。
(5)晶体的特点是熔化过程中温度保持不变,有固定熔点。由温度-时间图像可知,盐水制成的冰熔化时温度保持不变,有固定熔点,因此属于晶体。
(6)由图像可得:盐浓度越高,冰的熔点越低。因此路面撒融雪除雪剂可以降低冰的熔点,让冰在低于0℃的环境下也能熔化,使冰雪尽快熔化。
32.制作简易的密度计,器材有:一根长度为的吸管、铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平。(取)
(1)用刻度尺和记号笔在吸管上标出刻度,用石蜡将标的一端封闭,添加铁屑至管内,使其总质量为,设法让它能竖直_________在液面上,这就是一个简单的密度计。
(2)如图甲所示,当将它放入密度为的水中时,浸入的深度为。若放入密度为的酒精中,密度计所受的浮力大小为_________N,浸入的深度等于_________。
(3)如图乙所示,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,放入液体后,小瓶完全浸没。放入水中,在密度计上标记出水面位置,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,比液面高。取出密度计擦干,倒出部分铁屑,使其总质量为,再放入水中,液面距离为。则吸管的横截面积为_________,盐水的密度为_________(保留2位小数)。
【答案】(1)漂浮
(2) 0.1 1.25
(3) 30 1 1.07
【详解】(1)密度计的工作原理是利用物体漂浮时浮力等于重力,因此需使其竖直漂浮在液面上。
(2)由于密度计在液体中漂浮,受到的浮力等于其重力,故
密度计在水中受到的浮力等于其在酒精中受到的浮力,由阿基米德原理有,得浸入的深度
(3)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
解得密度计排开水的体积为
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
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
33.如图甲是“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置图,请回答下列问题:
(1)当水温升到时开始计时,每隔记录一次温度计的示数,第水开始沸腾,部分数据记录如下表,图乙是第时温度计的示数,将其读数记录到表中横线上:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
90
92
94
96
97
___
99
99
99
99
(2)实验时,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了_________;
(3)实验的第,气泡在上升过程中,气泡里的主要成分是_________;
(4)水沸腾时,撤去酒精灯发现烧杯里的水还能再沸腾一小会儿,原因是_________;
(5)实验室提供了一块比烧杯口稍大的圆形硬纸板,甲、乙两名同学分别在硬纸板上剪出小孔,以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中,如图丙所示,剪裁位置合适的是_________(选填“a”或“b”),理由是_________。
【答案】(1)98
(2)缩短实验的时间
(3)水蒸气
(4)烧杯底及石棉网的温度仍高于水的沸点,水仍能吸热
(5) a b在纸板边缘剪孔,放入温度计后,温度计的玻璃泡会接触到烧杯侧壁
【详解】(1)图乙中温度计的分度值是1℃,温度计的示数是98℃。
(2)实验时,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了提高水的初温,缩短到达沸腾的时间。
(3)第6~9min水处于沸腾状态,水不断汽化成水蒸气进入气泡变大,因此气泡里的主要成分是水蒸气。
(4)实验发现,撤去酒精灯后,烧杯中的水继续沸腾了一小段时间,造成这种现象的原因是:烧杯底及石棉网的温度仍高于水的沸点,水仍能吸热。
(5)b在纸板边缘剪孔,放入温度计后,温度计的玻璃泡会接触到烧杯侧壁,从而导致测量温度不准确,故剪裁合适的是a。
34.排水量指船舶排开水的质量,是船舶吨位的指标之一。实践小组用正方体玻璃容器(外边长5 cm)和金属块(每块金属块的质量均为10 g)模拟船舶与货物,探究船舶总质量与排水量的关系。(g取)
(1)实验操作如下:
A.将天平放在水平工作台上,游码移至称量标尺的零刻度线上,调节平衡螺母,使指针对准分度盘的中央刻度线。
B.将玻璃容器轻放入装满水的溢水杯中,用烧杯收集从溢水杯里排出的水,测量烧杯和水的总质量。
C.测量空烧杯的质量,如图甲所示,________g。
D.如图乙所示,将金属块轻放入玻璃容器中,用烧杯继续收集从溢水杯里排出的水,测量烧杯和水的总质量。不断增加金属块数量,重复实验,在表格中记录数据。
玻璃容器和金属块的总质量
50
60
70
80
烧杯与溢出水的总质量
106.2
116.2
126.2
136.2
E.测量玻璃容器的质量为50 g。
(2)请对(1)中的实验操作步骤科学排序:________________。
(3)玻璃容器最多能放入________________块金属块。若每次放入金属块在玻璃容器外壁标记水面位置线,则这些线排列是否均匀?________________。
(4)分析表格中数据,推理得出船舶总质量与船舶排水量的关系为:________________。
(5)依据国家法令,船舶的舷上须标记载重线,用于限制吃水以保证安全。载重线表示船舶在允许最大载重时水面位置的水平线,载重线因航行季节、航区或船舶用途而异。如图丙所示为某船的载重线示意图,推理对应海水密度最大的为________________(填写字母)载重线。
【答案】(1)56.2
(2)ACEBD
(3) 7 均匀
(4)
(5)W
【详解】(1)天平读数为砝码质量加游码示数,砝码总质量为,游码示数为,因此空烧杯质量
(2)实验合理顺序:先调平天平(A),再测量空烧杯质量(C),接着测量玻璃容器质量(E),再将玻璃容器放入溢水杯收集溢出的水、测量烧杯和水的总质量(B),最后逐渐加入金属块重复实验记录数据(D),因此排序为ACEBD。
(3)玻璃容器为正方体,外边长,最大排水体积
水密度为,因此最大排水量;根据结论,总质量最大为,玻璃容器本身质量,金属块总质量最大为,每块,因此最多放块;
每加一块金属块,排水量增加,排开体积增加量固定,玻璃容器横截面积固定,由可知,每次深度增加量相等,因此标记线排列均匀。
(4)根据表格数据计算:,分别为,和玻璃容器与金属块总质量相等,因此可得关系:,符合漂浮时浮力等于总重力的规律。
(5)船舶漂浮时浮力等于总重力,浮力不变,由可知:越大,越小,吃水深度越小,载重线位置越靠下。图中最靠下的是,因此对应海水密度最大。
35.实验小组要探究“液体内部压强的大小与哪些因素有关”,所用的实验器材有:压强计、大烧杯、刻度尺,足量的水、酒精和浓盐水。
(1)某同学根据生活经验发现,浴盆中水越深,浴盆的塞子拔出越费劲。这个经验可以作为液体压强的大小与_____有关的猜想依据。同时他还提出了液体内部压强的大小可能与液体的密度等因素有关;
(2)请你帮助同学们在实验前检查一下压强计,看看压强计是否漏气?写出你的检查方法:_____;
(3)某同学将探头放在水中某一深度,只改变探头的方向,U形管内液柱情况如图所示。可以得出:液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各个方向的压强_____;
(4)某同学又连续增加探头在水中的深度,发现U形管中液面高度差逐渐增大。
①他猜想:液体内部压强的大小与液体深度有关。
②进一步探究得出:液体的密度相同,深度越深,液体内部压强_____;
(5)某同学继续探究“液体内部压强的大小与液体密度是否有关”,他按自己的设计进行了实验。收集的信息和数据如下表:
实验次数
液体种类
探头在液体中的深度
U形管两侧液面的高度差
液体压强的大小
1
酒精
8.0
6.4
不相等
2
水
6.0
6.0
3
浓盐水
5.0
6.5
由于实验中某同学没有控制探头的深度,他认为这组实验数据得不出结论,有的同学认为能得出结论。你的观点是?_____,其理由是:____________________。
【答案】(1)深度
(2)用手轻轻按压探头的橡皮膜,观察U形管两侧液面是否出现高度差
(3)相等
(4)越大
(5) 能得出结论 根据液体压强公式p=ρgh,U形管两侧液面的高度差反映液体内部压强的大小。三组实验中,液体密度越大,探头所处的深度越小,但液体压强仍更大;可推导出,当控制探头在液体中的深度相同时,液体密度越大,液体内部的压强越大,因此可以得出液体内部压强与液体密度有关的结论。
【详解】(1)浴盆中水越深,塞子越费劲,说明液体压强随深度的增加而增大,这个经验可以作为液体压强的大小与深度有关的猜想依据。
(2)检查压强计是否漏气的方法:用手轻轻按压探头的橡皮膜,观察U形管两侧液面是否出现高度差。若液面有明显高度差,说明不漏气;若液面无明显高度差,说明漏气。
(3)将压强探头浸入水中某一深度处并保持在该位置不变,改变探头的方向,可以发现U形管两侧液面高度差不变,表明在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等。
(4)将压强计探头浸没在水中的深度逐渐加深,此时U形管中液柱高度差变大,由此可以得出的结论是:在同种液体中,液体压强与液体深度有关,且液体压强随液体深度的增加而增大。
(5)略
36.制作简易杆秤
杆秤是一种中国传统的测量工具,下面是某学校学生在跨学科实践活动中制作杆秤的过程。
【了解杆秤】
杆秤是由:刻有刻度的秤杆、秤砣、提纽、秤钩(秤盘)组成,如图(a)。秤钩用于悬挂物品,秤盘用于放置物品。
杆秤的制作原理是杠杆平衡条件,图(a)中提钮相当于“杠杆五要素”中的_____。
【制作杆秤】
(1)如图(b),用木棒作为秤杆,用系有细线的钩码作为秤砣,把空小盆悬挂在A点作为秤盘,在B点的拉线作为提钮。提起提钮,调节秤砣位置,使杆秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该位置对应的质量刻度值为_____g;
(2)在秤盘中逐个添加的砝码,并调节秤砣的位置,每次当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的质量,再测出细线距离B点的长度(如表1),根据表中数据,应将的刻度值标记在距离B点_____处。
秤盘中砝码总质量/g
50
100
150
200
距离B点的长度/cm
7
12
17
22
【测试作品】
如果在称重过程中,图(b)秤杆出现了左低右高,要将杆秤调至水平平衡,秤砣应往_____侧移动。使用过程中由于磕碰秤砣有缺损,用杆秤所测得质量将_____被测物的真实质量。
【拓展分析】
如果图(b)杆秤的0刻度距离提钮1cm,秤盘到提钮的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg。此时将提钮向左,适当减小提钮与秤盘的距离,杆秤的测量范围将_____。
【答案】 支点 0 32 右 大于 增大
【详解】[1]杠杆绕着转动的固定点叫做支点,杆秤使用时绕提纽转动,因此提纽相当于杠杆的支点。
(1)[2]此时秤盘为空,没有放置被测物体,平衡后标记的位置就是杆秤的零刻度线,因此对应质量为。
(2)[3]由表格数据可得规律:被测质量每增加,距离点的长度增加;对应长度为,因此对应的长度为
[4]左低右高说明物体侧(左侧)的力与力臂的乘积更大,需要增大秤砣的力臂才能平衡,秤砣在提钮右侧,因此秤砣应向右移动。
[5]秤砣缺损后自身质量变小,根据杠杆平衡条件,测量同一物体时,秤砣需要移动到更靠右(力臂更大)的位置才能平衡,对应刻度值更大,因此测得质量大于物体真实质量。
[6]提钮左移后,秤盘到提钮的距离(L阻)减小,秤砣到提纽的距离(L动)增大,根据杠杆平衡:秤砣重力不变,则杆秤能测量的最大物重(G物)增大,因此测量范围增大。
37.小明利用如图一所示的实验装置探究“比较不同物质吸热升温的现象”,其操作如下:
(1)在两个相同的烧杯中分别装入___________相等的甲、乙两种物质;
(2)用相同的酒精灯加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,根据实验数据绘制成温度时间的关系图像,如图二所示;完成该实验,除天平和温度计外,还需要一个测量工具是___________;
(3)为了比较甲、乙物质的吸热本领,小明提出两种比较方案:①让两者升高相同的温度,比较加热时间;②让两者加热相同时间,比较升高的温度。在两种液体都不沸腾的前提下,你认为可行的方案是___________(选填“①”、“②”或“①和②”);
(4)分析图二可知,两温度计示数都升高到40℃时,甲增加的内能___________(选填“>”、“=”或“<”)乙增加的内能;若使两者升高相同的温度,则吸收更多热量的是___________。
【答案】 质量 秒表 ①和② > 乙
【详解】(1)[1]在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的甲、乙两种物质,通过加热相同时间,甲乙物质吸收相同的热量,比较甲乙升高温度多少,得出甲乙吸热能力大小。
(2)[2]实验中还需要一个测量工具是测量时间的秒表。
(3)[3]两者质量相同①让两者升高相同的温度,比较加热时间,加热时间越长,表示吸收热量越大,由得,吸热越多的物体吸热能力越强;②让两者加热相同时间,两者吸收热量相同,比较升高的温度,升高温度越少的物体吸热越多的物体吸热能力越强,故可行的方案是①和②。
(4)[4]分析图二可知,两温度计示数都升高到40℃时,甲加热时间较长,说明甲吸收热量较多,则甲增加的内能大于乙增加的内能。
[5]若使两者升高相同的温度,乙被加热时间较长,吸收热量较多。
六、计算题
38.休渔政策有利于海洋渔业持续、稳定、高质量发展。5月1日起,开始进入海洋伏季休渔期;9月1日休渔期结束后,各渔港码头“千帆竞发”,渔船可出海进行捕捞作业。如图为某型号渔船,其部分参数如表:
总长度(m)
34.2
宽度(m)
6
排水量(t)
200
最大吃水深度(m)
2.1
发动机额定动力输出功率(kW)
280
鱼舱容量()
147
(1)该渔船满载时,求它受到的浮力;
(2)为方便保鲜,现需要将质量为温度为的海水降低到,求此过程放出的热量;[取]
(3)若发动机以额定动力输出功率运行1h,消耗燃油60kg,求内能转化为机械能的效率。(取)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由参数表可知,渔船满载时的排水量为
根据阿基米德原理,渔船受到的浮力等于它排开水的重力,所以
(2)海水放出的热量为
(3)发动机输出的机械能,即动力所做的功为
燃油释放的热量为
内能转化为机械能的效率为
39.学校组织学生参加国防教育活动时,同学们被展厅自动大门所吸引,他们发现当人靠近大门时,大门自动打开,如图甲所示。回校后,科技小组利用电磁继电器、人体红外传感器,电动机等元件制作了模拟电路,部分电路如图乙所示。其中电动机铭牌上标有“220 V 40 W”的字样,控制电路的电源电压为24 V,R1为定值电阻,人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化关系如图丙所示;当电磁铁线圈中的电流为100 mA时, 衔铁刚好被吸下,触发电动机工作,大门打开。(不计电磁铁线圈的电阻)
(1)电动机正常工作时的电流是多少?(结果保留两位小数)
(2)开门一次用时3s,请计算开门一次电动机消耗电能多少焦耳?
(3)经测试L=3m时刚好触发电动机工作,则R1的阻值为多少?
【答案】(1)0.18A
(2)120 J
(3)120 Ω
【详解】(1)电动机铭牌“220 V 40 W”,根据可得,电动机正常时的电流为
(2)由可得,开门一次电动机消耗电能为
(3)当电磁铁线圈中的电流为100 mA时,衔铁刚好被吸下,触发电动机工作,大门打开,此时控制电路的总电阻为
由图丙可知,当L=3m时,R的阻值为120Ω,根据电阻的串联可知,R1的阻值为
40.图甲是《天工开物》中记载古人利用杠杆从水井提水的情景。现简化成图乙模型,轻质杠杆AB,支点为O,AO:OB=3:2,在B端用轻绳系着石块P,石块质量m=15kg;在A端用轻绳系着一只木桶Q,木桶以及桶内的水总质量M=40kg;水井边站着提水人阿宝(g取10N/kg)。求:
(1)阿宝不提绳子,杠杆水平平衡时,绳AQ的拉力大小;
(2)阿宝缓慢提绳子(绳AQ始终竖直),当水桶刚离开水面时阿宝对绳的拉力大小;
(3)若阿宝的质量为70kg,每只鞋子与地面的接触面积为200cm2,当水桶刚离开水面时阿宝对地面的压强。
【答案】(1)100N;(2)300N;(3)2.5×104Pa
【详解】解:(1)由题意知,杠杆水平平衡时,根据杠杆平衡的条件可知,绳AQ的拉力大小为
(2)水桶刚离开水面时,阿宝对绳子的拉力为
(3)当水桶刚离开水面时阿宝对地面的压力为
当水桶刚离开水面时阿宝对地面的压强为
答:(1)阿宝不提绳子,杠杆水平平衡时,绳AQ的拉力大小为100N;
(2)阿宝缓慢提绳子(绳AQ始终竖直),当水桶刚离开水面时阿宝对绳的拉力大小为300N;
(3)若阿宝的质量为70kg,每只鞋子与地面的接触面积为200cm2,当水桶刚离开水面时阿宝对地面的压强为2.5×104Pa。
七、综合题
41.我国建成的首条通江达海大运河—平陆运河,配备了大型垂直升船机,其核心由大型滑轮组、驱动电动机和电磁继电器智能安全控制电路等关键部分组成。承船厢与巨型平衡重通过滑轮组悬挂配合工作,利用配重平衡自身绝大部分重力,大幅减轻电动机的牵引负荷,既节约电能损耗,又能保障船舶升降平稳、运行安全。
为有效防范承船厢超载、厢内水位异常等重大安全隐患,升船机配备了一套精密低压安全控制电路。控制电路电源电压,保护电阻与压敏电阻串联在电路中,电磁铁线圈电阻忽略不计。压敏电阻具有特殊的可变电阻特性:其阻值随压力变化关系如图(b)所示。电路设定安全临界工作电流为0.1 A;当线圈电流时,电磁铁磁性显著增强,吸合衔铁,自动切断工作电路,电动机停止运转,报警器报警;当电流时,电磁铁磁性较弱,衔铁不动作,电动机正常驱动升船机平稳工作。
某次提升作业中,承船厢和货轮总质量,以0.2 m/s的速度匀速竖直上升,提升高度。提升过程中需要克服机械部件摩擦、空气阻力等做额外功,电动机的输出功率为7500 kW。
(1)升船机中电磁继电器是利用电流的________效应工作的。
(2)电磁铁的上端是________极。
(3)当承船厢搭载质量更大的货轮时,控制电路电流将变________。
(4)当控制电路达到安全临界工作电流时,承船箱对压敏电阻的压力是________N。
(5)升船机提升货轮的机械效率为________%。
(6)结合欧姆定律和电磁继电器工作原理,若想把保护电阻换成另外一个元件,来实现自动控制的压力可调,换成的元件是________。
【答案】(1)磁
(2)N/北
(3)大
(4)
(5)80
(6)滑动变阻器
【详解】(1)电磁继电器的核心是电磁铁,电磁铁利用电流的磁效应工作。
(2)根据安培定则,电流从电磁铁下端流入、上端流出,右手握住电磁铁,四指顺着电流方向,大拇指指向上端,因此电磁铁上端为N极。
(3)搭载货轮质量越大,压敏电阻受到的压力越大,由图(b)可知:压力越大,压敏电阻阻值越小。控制电路总电阻,总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可得,控制电路电流变大。
(4)安全临界电流,总电阻
因此压敏电阻
由图(b)可知时,对应压力。
(5)承船厢总重力
有用功
上升时间
总功
机械效率
(6)要实现压力可调,需要改变控制电路的总电阻,调整触发电流,因此可将固定保护电阻换成滑动变阻器,通过改变电阻实现不同压力的自动控制。
八、科普阅读题
42.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()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一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_________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_________s。
【答案】(1)
负极流向正极
(2)
50
(3)
能量密度高
(4)
能
减小
(5)
53280
740
【详解】(1)根据题干信息和放电过程图可知,放电时,锂离子(Li⁺)是带正电的离子,从负极移动到正极。物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向。因此,在电池内部,电流方向是从负极流向正极。
(2)电池升级前存储的总电能
(3)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。可知固态电池有很多优点,有能量密度高,充电效率高,耐用性强等。
(4)[1][2]导体的电阻与横截面、长度等有关,结合材料参数和实验结果,“富碘界面”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,可减小接触电阻。
(5)[1]电池最多储存电能
[2]充电时输入的总能量
给这款电池充满电需要的时间
试卷第38页,共39页
试卷第39页,共39页
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