2026年辽宁省沈阳市中考物理考前检测卷
2026-06-03
|
2份
|
17页
|
602人阅读
|
35人下载
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 | 2.23 MB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-06-06 |
| 作者 | 乐趣物理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58195017.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
2026年沈阳中考物理冲刺卷(三)以嫦娥六号、CR450动车组等科技前沿,《小尔雅》《中国诗词大会》等文化素材及罐中罐“冰箱”等生活实践为情境,覆盖声、光、力、电、热核心知识,注重物理观念建构与科学探究能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|9/18|声现象、电路设计、诗词物理(如“花气袭人”分子运动)|结合文化素材,考查科学推理|
|填空题|6/12|运动静止、电磁波、原子结构(原子核组成)|融入科技热点,强化物理观念|
|实验探究题|4/24|平面镜成像、摩擦力与绕圈数、热敏电阻温度计|设计递进实验,培养科学探究能力|
|综合应用题|3/22|风能小屋跨学科实践、电加热炉电路设计|联系实际项目,体现科学态度与责任|
内容正文:
2026年辽宁省沈阳市中考物理冲刺卷(三)
时间90分钟 分数80分
一.选择题(共9小题,每小题2分,共18分)
1.用电脑播放音频时,如果把音量从数值30调到60,将会改变声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.声速
2.下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电饭锅 B.电风扇 C.电冰箱 D.电动机
3.《小尔雅•广度》记载:“跬,一举足也”,意为单脚迈出一次的距离。若一名普通中学生正常行走,则1跬的长度最接近于( )
A.10cm B.60cm C.150cm D.500cm
4.缺电地方的人们发明了一种瓷制的罐中罐“冰箱”,内外罐之间填有沙子,如图。盛夏季节里,不利于给“冰箱”中食物降温的做法是( )
A.给两罐间的沙子上方加些冰块 B.经常给两罐间的沙子浇水
C.把“冰箱”放在干燥通风的地方 D.把“冰箱”放在湿热环境中
5.小明设计电路模拟超市自助结账机。对商品扫码时(开关S1闭合),仅指示灯亮;扫完商品,付款成功后(开关S1、S2均闭合),指示灯亮同时音箱提示支付成功;未对商品扫码时(开关S1断开),音箱不能独立工作。如图所示电路图中满足上述要求的是( )
A.B. C. D.
6.如图所示是小明在跨学科实践课上自制的望远镜结构图,在展示交流环节中,他分享了以下见解,其中正确的是( )
A.应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为目镜
B.望远镜能使远处的物体在近处成像
C.该望远镜的物镜也可以选择近视眼镜的镜片
D.看清远处物体清晰的像是通过改变眼睛到目镜的距离来实现的
(多选)7.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”,《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“北国风光,千里冰封,万里雪飘”中“雪”是水蒸气凝固而形成的
B.“风樯动,龟蛇静,起宏图”中“风樯动”是力改变了物体运动状态
C.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”是因温度越高分子运动越剧烈
D.“香炉初上日,爆水喷成虹”中的“成虹”是由于光发生折射形成的
(多选)8.如图所示是“研究同一直线上二力的合成”的实验情景,三次实验中,将同一条檬皮筋拉长至O点时,下列说法正确的是( )
A.橡皮筋受拉力伸长,说明力可以改变物体的形状B.F的作用效果与F1、F2共同的作用效果相同
C.F1和F2的合力大于F'1和F'2的合力 D.这几个力中,F'1一定是最大的力
(多选)9.一个电路“黑箱”,如图甲所示,外部有a、b、c三个接线柱,内部电路由两个定值电阻连接而成,用乙所示的部分电路来研究箱内电阻的连接情况:已知电源电压恒定不变,R是滑动变阻器,把bc两个接线柱接到ef之间,闭合开关,将R的滑片移至最左端时,电压表示数为9V,电流表示数为0.2A,把ac两个接线柱接到ef之间,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至最右端时,电压表的示数为3V,电流表示数为0.2A,下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.滑动变阻器的最大阻值30Ω
C.把a、c接入电路,闭合开关,移动R的滑片,当R=30Ω时,滑动变阻器功率达到最大
D.a、b、c按照不同组合方式接到ef之间,闭合开关后调节滑动变阻器后电路最大电流可为0.9A
二.填空题(共6小题,每空1分,共12分)
10.我国研制的CR450动车组样车,运营时速可达400km/h。行驶时,以车厢为参照物,轨道是 (选填“运动”或“静止”)的,样车刹车时受阻力作用减速,司机由于 会向前倾。
11.2024年5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射,开启世界首次月球背面采样返回之旅。嫦娥六号采用的是月球逆行轨道,其飞行方向与月球的自转方向相反,这样能够 (选填“超声波”或“电磁波”)信号传递到地球的。5月8日嫦娥六号探测器顺利进入环月轨道飞行,在匀速绕月飞行阶段,它受到的是 (选填“平衡力”或“非平衡力”)。
12.2023年5月30日,搭载神舟十六号飞船的长征运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空,在加速上升的过程中,飞船的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”);飞船与空间站对接成功后,如图是由飞船和核心舱等组合而成的中国空间站在轨运行时的示意图,以天和核心舱为参照物,神舟载人飞船是 (选填“静止”或“运动”)的。
13.如图所示是气象站释放的一种无动力探空气球。升空过程中因大气压逐渐 (选填“变小”、“不变”或“变大”),气球会慢慢膨胀;和探空气球升空的原理不同,飞机的升空是利用流体流速越大,压强越 的原理获得升力的。
14.如图所示的原子模型中,原子由原子核和核外 组成,原子核由质子和不带电的 组成,其中a带 电。
15.如图甲所示,现有一底面积为1200cm2且带有阀门K1(关闭)的圆柱形薄壁大容器(足够高),内装有10cm深的水。若将另一带有阀门K2(关闭,阀门体积不计)的圆柱形薄壁小容器轻轻放入大容器的水中,小容器漂浮,此时水深变为12cm,如图乙。图乙中大容器底部受到水的压强为 Pa;若再将底面积为200cm2,高为5cm的均匀柱体A放入小容器中,此时水深为13cm,如图丙所示。打开阀门K1,水向外流,水面下降到4.5cm深时关闭阀门K1,小容器刚好触底(对大容器压力为0),再打开阀门K2水进入到小容器中,直到水面不再变化时,此时柱体A所受到的浮力为 N。
三.作图题(共2小题,每小题2分,共4分)
16.“珍爱生命,谨防溺水。”池水看似浅、实则深,这是由于光的折射造成的现象。如图,一束光从水中斜射向水面,请画出折射光线的大致位置,并标出折射角r。
17. 请画出图中力F的力臂l。
四.实验探究题(共4小题,共24分)
18.(5分)在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)应选择图甲中 (填字母)两支蜡烛开展实验。
(2)本实验用玻璃板代替平面镜目的是 。
(3)如图乙所示,将白纸放在像的位置,白纸上 承接到像。
(4)如图丙所示,小智靠近自动玻璃门进入商场,他在玻璃门中看到了自己的像。当他靠近自动门时,所成像的大小将 。如图丁所示,当小智站着等自动门打开时,随着右侧玻璃门向右移动,小智所成像的位置 。
19.(6分)如图甲是探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置,电热水壶中装有适量的水,闭合开关加热。
(1)图甲中温度计读数视线正确的是 (A/B/C)。
(2)小明观察到,当温度计示数接近90℃时,电水壶底部已有很多气泡产生,这是由于跟底部接触的水温度较高,有些水已经开始 (填物态变化名称),并形成气泡。
这些气泡在上升到水面之前又消失了,因为在上升过程中,水的温度降低,导致气泡内的水蒸气 ,当水沸腾时,气泡上升过程中不断变大,原因之一是: 。
(3)以下是小明和小华测量到的数据:
时间t/s
0
10
20
30
40
50
60
70
80
温度t/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
请根据表格中的数据,在乙图中画出在0~80s的时间内,水温随时间变化的图像。
根据图像可知,水在沸腾前,吸热温度升高,沸腾时,吸热温度不变。
(4)实验发现玻璃片下表面出现水珠且玻璃片非常烫,小明据此现象得出“水蒸气液化会放热”这一结论。你认为小明的分析推理过程是否合理, (合理/不合理) 。
20.(6分)在生活中常看到船在码头停泊时把缆绳在船桩绕上几圈,即使不打结也能固定住船。那么摩擦力的大小可能与绕绳的圈数有关,小明设计了如下的实验进行验证。实验器材:课桌、铁架台、弹簧测力计、粗棉线、圆柱形铁棒、重物。
(1)将铁架台置于水平桌面上,弹簧测力计挂在铁架台细杆上,在 方向上对弹簧测力计校零。将棉线的一端系在弹簧测力计挂钩上,另一端与重物相连,测力计示数稳定后为7.6N;
(2)如图甲所示,把铁棒固定在铁架台的底座上,将棉线在铁棒上绕1圈,重物静止时测力计的示数为3N,根据 原理,可知棉线与铁棒之间的摩擦力为 N;
(3)逐次增加棉线绕在铁棒上的圈数,直至弹簧测力的示数接近于零,将相关数据记录并绘制了拉力的大小随绕绳圈数的大致图像,如图乙所示。分析图象可以得出:随着绕线圈数的增多,摩擦力 ;
(4)结合影响滑动摩擦力大小的因素分析:增加绕线圈数后增大了摩擦力是由于增大了 ,除此外,使用更 (选填“粗糙”或“光滑”)的绕绳也可以增大摩擦力。
21.(7分)某小组利用热敏电阻和毫安表等器材制作电子温度计。
(1)如图1,将热敏电阻R1置于0℃的环境中,闭合S1,断开S2,记录毫安表示数为I0。然后闭合 ,断开 ,调节电阻箱R直至毫安表示数为 ,此时R1=R;
(2)将热敏电阻R1置于不同温度的环境中,重复步骤(1),测得数据如下表:
温度t/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
R1阻值/Ω
5600
3650
2500
1650
1150
800
550
400
300
220
170
(3)根据以上探究结果,设计并制作一个量程为0~80℃的电子温度计。实验电路如图2所示。其中电源电压为3V,毫安表量程为0~1.0mA,其刻度盘如图3所示。
(4)为了将电子温度计的最大测量值标在毫安表满偏的位置,应将电阻箱阻值调在 Ω,并保持不变;
(5)0℃的刻度线标在毫安表对应的 mA的刻度线上;
(6)用相同的方法,在毫安表上依次标好了0~80℃的其他温度对应的刻度线,则该电子温度计的刻度线分布是 ;
A.左密右疏的
B.左疏右密的
C.均匀的
(7)若要提高该温度计在0~80℃范围内的测量精度,在不更换器材的前提下,可以采取什么调整措施?答: 。
五.综合应用题(共3小题,共22分)
22.(7分)如图所示是某公司研发的机器人,可以模仿人类行走、跑步、帮助劳动等。该款机器人体重40kg,双脚与地面的接触面积为400cm2,某次测试中该机器人用100N且竖直向上的力将箱子匀速抬高1米用时2秒。求:(g取10N/kg)
(1)测试前机器人静止站立在水平地面上时,对地面的压强;
(2)箱子所受的重力;
(3)机器人对箱子做功的功率。
23.(8分)小星家将自家小院改成烧烤营地,将炭火加热炉全部改造为环保电加热炉,其内部简化电路如图甲所示,电加热炉的额定电压为220V,额定功率为1100W,求:
(1)电加热炉正常工作时的电流;
(2)电加热炉正常工作5min,消耗的电能;
(3)小星学习了电功率后,想为电加热炉增加一个“保温”挡位,他计划增加一个定值电阻R1和一个开关S1,使保温挡的总功率为220W,且“加热”挡位功率仍为1100W。请将你设计的电路图画在乙图中,并求出R1的大小。
24.(7分)阅读短文,回答问题。
跨学科实践——自制简易风能小屋
【项目背景】南通地区滨江临海,风能资源丰富,风力发电已为当地提供了源源不断的清洁能源。某物理小组对此进行调查并设计制作简易风能小屋。
【项目分解】(I)了解风力发电机组;(Ⅱ)自制简易风能小屋。
【项目实施】(I)了解风力发电机组
风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如图甲,叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,发电机转子高速旋转发电。已知风力发电机正常发电时输出功率P与风速v的三次方成正比,风力发电机和汽车动力电池部分参数如表所示。
风力发电机
汽车动力电池
风速范围
2.0~12m/s
电池质量
400kg
最大输出功率
400kW
电池能量密度
250W•h/kg
(1)下列四幅图中,能解释风力发电机发电原理的是 ;
(2)当风速为9m/s时,发电机的输出功率为 kW;
(3)该风力发电机组齿轮箱中转动加速器的加速比为1:20(即叶片转速与发电机转子转速之比),当风速为12m/s时,发电机转子1.5min转600圈。若在当前风速下,利用发电机输出电能为汽车动力电池充电,电池电量从30%充到80%的过程中,获得的电能为 kW•h,叶片至少需要转动 圈。[能量密度是指单位质量电池储存的电能]
(Ⅱ)制作简易风能小屋
(4)当风正面垂直吹向静止叶片时,叶片按图乙所示方向转动,叶片P的形状应选图乙虚线框中的 ,理由是 。
小组同学将简易风力发电机与灯泡用导线直接连接,制作成如图丙所示简易风能小屋,灯泡实际功率与风速大致关系如图丁所示。
【项目评估】下表所示是项目实施——Ⅱ的部分评价指标,根据评价表对其进行评价。
评价等级
优秀
良好
合格
不合格
评价指标
在任何风速下均能发电且小灯泡能稳定发光
一定风速范围下能发电且小灯泡能一直稳定发光
一定风速范围下能发电但小灯泡不能一直稳定发光
在任何风速下均不能发电且小灯泡不发光
(5)你的评价是 ;进一步给出装置优化建议 。
第1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026年辽宁省沈阳市中考物理冲刺卷(三)
参考答案与试题解析
一.选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
A
B
D
D
B
题号
7
8
9
答案
BCD
ABD
BD
1.用电脑播放音频时,如果把音量从数值30调到60,将会改变声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.声速
【答案】A
【分析】物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,响度的大小与声音的振幅有关,振幅越大,响度越大,振幅越小,响度越小。
【解答】解:调节电子设备的音量,改变的就是声音的强弱,也就是响度,故A符合题意。
故选:A。
【点评】此题考查响度的认识。
2.下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电饭锅 B.电风扇 C.电冰箱 D.电动机
【答案】A
【分析】电流流过导体时,导体要发热,这种现象是电流的热效应。
发生电流的热效应时,电能转化为内能。
【解答】解:电动机、电冰箱、电风扇机工作时,电能主要转化为机械能,故BCD不符合题意。
电饭锅工作时,电能转化为内能,故A符合题意。
故选:A。
【点评】利用电流的热效应工作的家用电器工作时,都是电能转化为内能,这是判断的关键。
3.《小尔雅•广度》记载:“跬,一举足也”,意为单脚迈出一次的距离。若一名普通中学生正常行走,则1跬的长度最接近于( )
A.10cm B.60cm C.150cm D.500cm
【答案】B
【分析】已知单脚迈出一次为“跬”,双脚相继迈出为“步”。根据中学生平时走路时两脚之间的距离估测1“跬”的距离。
【解答】解:由题知,单脚迈出一次为“跬”,一名普通中学生正常行走时,单脚迈出一次的距离大约0.5m,所以1“跬”的距离最接近0.5m=50cm,60cm与此接近。
故选:B。
【点评】对日常生活中的速度、质量、长度、时间等进行准确的估测,是初中学生需要掌握的一种基本能力,平时注意观察,结合所学知识多加思考,逐渐培养这方面的能力。
4.缺电地方的人们发明了一种瓷制的罐中罐“冰箱”,内外罐之间填有沙子,如图。盛夏季节里,不利于给“冰箱”中食物降温的做法是( )
A.给两罐间的沙子上方加些冰块
B.经常给两罐间的沙子浇水
C.把“冰箱”放在干燥通风的地方
D.把“冰箱”放在湿热环境中
【答案】D
【分析】瓷制的罐中罐“冰箱”,是通过水的蒸发吸热降低物体的温度。所以只要围绕如何加快水的蒸发进行思考。
【解答】解:A、给两罐间的沙子上方加些冰块,冰块熔化吸热,不符合题意,故A错误;
B、经常给两罐间的沙子浇水,有足够的水进行蒸发,不符合题意,故B错误;
C、把“冰箱”放在干燥通风的地方,有利于水的蒸发,不符合题意,故C错误;
D、把“冰箱”放在湿热环境中,空气潮湿、闷热,不利于水的蒸发,符合题意,故D正确。
故选:D。
【点评】掌握物态变化的特点及影响因素,并能分析生活中的常见的物理现象。
5.小明设计电路模拟超市自助结账机。对商品扫码时(开关S1闭合),仅指示灯亮;扫完商品,付款成功后(开关S1、S2均闭合),指示灯亮同时音箱提示支付成功;未对商品扫码时(开关S1断开),音箱不能独立工作。如图所示电路图中满足上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意可知音箱与灯泡的工作关系和连接方式,以及开关的作用和位置,从而可得符合要求的电路设计。
【解答】解:由题可知,开关S1闭合单独闭合时,灯泡工作;开关S1和S2都闭合时,灯泡和音箱同时工作,而S1断开时,整个电路不工作,说明灯泡与音箱互不影响,是并联的;开关S1在干路中,控制整个电路;开关S2在音箱支路中,单独控制音箱,故D符合要求,ABD不符合要求。
故选:D。
【点评】本题考查电路的设计,明确各元件的连接方式是关键。
6.如图所示是小明在跨学科实践课上自制的望远镜结构图,在展示交流环节中,他分享了以下见解,其中正确的是( )
A.应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为目镜
B.望远镜能使远处的物体在近处成像
C.该望远镜的物镜也可以选择近视眼镜的镜片
D.看清远处物体清晰的像是通过改变眼睛到目镜的距离来实现的
【答案】B
【分析】望远镜是由两组透镜组成,物镜成缩小的实像,目镜成放大的虚像
【解答】解:A、望远镜的物镜需要焦距较长且直径较大,以收集更多光线并形成明亮的像;目镜只需放大像,通常焦距较短、直径较小。因此应选择焦距长、直径大的凸透镜作为物镜,而非目镜,故A错误;
B、望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像,这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜再对这个像进行放大,故B正确;
C、望远镜的物镜是将远处的物体成倒立、缩小的实像,是凸透镜制成的,而近视眼镜的镜片是凹透镜,不能成倒立、缩小的实像,故C错误;
D、通过改变目镜与物镜的距离,望远镜通过物镜将远处的物体成像在目镜的焦距内,通过目镜从而看到放大的像,而不是改变眼睛到目镜的距离,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查望远镜物镜和目镜成像的特点,注意与显微镜相区别,属于基本应用常识题。
(多选)7.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”,《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“北国风光,千里冰封,万里雪飘”中“雪”是水蒸气凝固而形成的
B.“风樯动,龟蛇静,起宏图”中“风樯动”是力改变了物体运动状态
C.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”是因温度越高分子运动越剧烈
D.“香炉初上日,爆水喷成虹”中的“成虹”是由于光发生折射形成的
【答案】BCD
【分析】(1)物体从气态直接变成固态的现象叫凝华。
(2)力的作用效果是改变物体的运动状态和改变物体的形状。
(3)一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。
(4)彩虹本质上是由于光的折射形成的。
【解答】解:A、“北国风光,千里冰封,万里雪飘”中“雪”是水蒸气凝华而形成的,故A错误;
B、“风樯动,龟蛇静,起宏图”中“风樯动”是力改变了物体运动状态,故B正确;
C、“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”是因温度越高分子运动越剧烈,故C正确;
D、“香炉初上日,爆水喷成虹”中的“成虹”是由于光发生折射形成的,故D正确。
故选:BCD。
【点评】知道凝华和凝固;知道力的作用效果;知道分子动理论的基本内容;知道光的折射现象。
(多选)8.如图所示是“研究同一直线上二力的合成”的实验情景,三次实验中,将同一条檬皮筋拉长至O点时,下列说法正确的是( )
A.橡皮筋受拉力伸长,说明力可以改变物体的形状
B.F的作用效果与F1、F2共同的作用效果相同
C.F1和F2的合力大于F'1和F'2的合力
D.这几个力中,F'1一定是最大的力
【答案】ABD
【分析】(1)力可以改变物体的形状;
(2)从图示判断判断它们的作用效果;
(3)从图示判断它们的大小;
(4)从合力的大小和力的作用效果判断F'1一定是最大的力。
【解答】解:A、橡皮筋受拉力伸长,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B、F和F1、F2让橡皮筋伸长的长度一样,所以F的作用效果与F1、F2共同的作用效果相同,故B正确;
C、F1和F2的合力和F'1和F'2的合力让橡皮筋伸长的长度一样,故它们的合力大小相等,故C错误;
D、F'1和F'2的方向相反,它们的合力等于F'1和F'2的差,而橡皮筋受拉力伸长量和F1、F2让橡皮筋伸长的长度一样,故D正确。
故选:ABD。
【点评】本题考查了有关力的知识,属于基础题。
(多选)9.一个电路“黑箱”,如图甲所示,外部有a、b、c三个接线柱,内部电路由两个定值电阻连接而成,用乙所示的部分电路来研究箱内电阻的连接情况:已知电源电压恒定不变,R是滑动变阻器,把bc两个接线柱接到ef之间,闭合开关,将R的滑片移至最左端时,电压表示数为9V,电流表示数为0.2A,把ac两个接线柱接到ef之间,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至最右端时,电压表的示数为3V,电流表示数为0.2A,下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.滑动变阻器的最大阻值30Ω
C.把a、c接入电路,闭合开关,移动R的滑片,当R=30Ω时,滑动变阻器功率达到最大
D.a、b、c按照不同组合方式接到ef之间,闭合开关后调节滑动变阻器后电路最大电流可为0.9A
【答案】BD
【分析】(1)把bc两个接线柱接到ef之间,闭合开关,将R的滑片移至最左端时,电路为bc间电阻的简单电路,此时电压表测电源电压,电流表测电路电流,电压表示数即为电源电压;
(2)把ac两个接线柱接到ef之间,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至最右端时,ac间电阻与滑动变阻器R串联,此时电压表测ac间电阻两端电压,电流表测电路电流;利用欧姆定律分别算出bc间和ac间的电阻,根据串联电路电压规律和欧姆定律算出滑动变阻器的最大阻值;根据公式P=I2R列出滑动变阻器的功率表达式,分析并得出功率最大值时R的值;
(3)根据bc间和ac间的电阻,画出箱内的两种可能接线图,根据并联电路电流规律和欧姆定律计算电路最大电流。
【解答】解:A、把b、c接入,闭合开关,滑片移到最左端,则电路为bc间电阻Rbc的简单电路,此时电压表测电源电压,电流表测电路电流,
电压表示数为U1=9V,则电源电压为U=U1=9V,故A错误;
BC、bc间的电阻为:Rbc45Ω,
把a、c接入,闭合开关,滑片移到最右端,则ac间电阻Rac与滑动变阻器R串联,此时电压表测Rac两端电压,电流表测电路电流,
电压表示数为U2=3V,电流表示数为I2=0.2A,
则ac间电阻为:Rac15Ω,
滑动变阻器的最大阻值为:Rmax30Ω,故B正确;
滑动变阻器的功率为:P,
当R=Rac=15Ω,滑动变阻器的功率最大,故C错误;
D、综上分析可知,a、c间电阻为15Ω,b、c间电阻为45Ω,则箱内连线图可能为如下所示:
将a、b接到e,c接到f,则两电阻并联,将滑片移到最左端,此时电路最大电流为:Imax0.8A;
箱内连线图也可能为:
将a接到e,b、c接到f,两电阻并联,将滑片移到最左端,此时电路最大电流为:Imax′0.9A;
箱内连线有两种可能,所以最大电流可能为0.9A,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查欧姆定律的应用,电功率的计算。
10.我国研制的CR450动车组样车,运营时速可达400km/h。样车行驶时,以车厢为参照物,轨道是 运动 (选填“运动”或“静止”)的,样车刹车时受阻力作用减速,司机由于 具有惯性 会向前倾。
【答案】运动;具有惯性。
【分析】物体相对参照物的位置变化了,物体是运动的;物体相对参照物的位置不变,物体是静止的。
物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】解:样车行驶时,以车厢为参照物,轨道和车厢的位置不断变化,轨道是运动的,
样车刹车时受阻力作用减速,司机由于具有惯性,会继续向前运动,所以会向前倾。
故答案为:运动;具有惯性。
【点评】本题考查的是惯性、道运动和静止的相对性,属于基础题。
11.2024年5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射,开启世界首次月球背面采样返回之旅。嫦娥六号采用的是月球逆行轨道,其飞行方向与月球的自转方向相反,这样能够 电磁波 (选填“超声波”或“电磁波”)信号传递到地球的。5月8日嫦娥六号探测器顺利进入环月轨道飞行,在匀速绕月飞行阶段,它受到的是 非平衡力 (选填“平衡力”或“非平衡力”)。
【答案】电磁波;非平衡力。
【分析】(1)电磁波可以传递信息。
(2)判断物体是否处于静止或匀速直线运动,如果是,物体处于平衡态,反之则不是。
【解答】解:(1)嫦娥六号是通过电磁波将信号传递到地球的。
(2)5月8日嫦娥六号探测器顺利进入环月轨道飞行,在匀速绕月飞行阶段,它的运动轨道是曲线的,它受到的是非平衡力。
故答案为:电磁波;非平衡力。
【点评】本题考查的是电磁波应用和平衡状态的判断,难度不大。
12.2023年5月30日,搭载神舟十六号飞船的长征运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空,在加速上升的过程中,飞船的机械能 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”);飞船与空间站对接成功后,如图是由飞船和核心舱等组合而成的中国空间站在轨运行时的示意图,以天和核心舱为参照物,神舟载人飞船是 静止 (选填“静止”或“运动”)的。
【答案】增大;静止。
【分析】(1)机械能包括动能和势能,物体动能和势能的变化会引起机械能的变化;
(2)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
【解答】解:火箭升空时,质量不变,速度增大,动能增大;高度增大,重力势能增大。动能增大,重力势能增大,故机械能增大。
以天和核心舱为参照物,神舟载人飞船与天和核心舱之间没有位置变化,所以神舟载人飞船是静止的。
故答案为:增大;静止。
【点评】本题考查了影响机械能大小的因素和运动静止的判断,属于基础题。
13.如图所示是气象站释放的一种无动力探空气球。升空过程中因大气压逐渐 变小 (选填“变小”、“不变”或“变大”),气球会慢慢膨胀;和探空气球升空的原理不同,飞机的升空是利用流体流速越大,压强越 小 的原理获得升力的。
【答案】变小;小。
【分析】(1)大气压随高度的增加而减小;
(2)流体流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:(1)大气压随高度的增加而减小,无动力探空气球升空过程中,高度越来越高,大气压逐渐变小,气球会慢慢膨胀;
(2)飞机机翼上凸下平,起飞时,上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,于是产生向上的升力。
故答案为:变小;小。
【点评】本题考查了对大气压与海拔的关系、流体压强与流速的关系等的理解与应用,属基础题。
14.如图所示的原子模型中,原子由原子核和核外 电子 组成,原子核由质子和不带电的 中子 组成,其中a带 负 电。
【答案】电子;中子;负。
【分析】原子是由原子核和核外电子组成的,原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的,电子带负电。
【解答】解:原子由原子核和核外电子组成,原子核由质子和不带电的中子组成,其中a带负电。
故答案为:电子;中子;负。
【点评】本题考查的是原子结构的示意图,属于基础性题目。
15.如图甲所示,现有一底面积为1200cm2且带有阀门K1(关闭)的圆柱形薄壁大容器(足够高),内装有10cm深的水。若将另一带有阀门K2(关闭,阀门体积不计)的圆柱形薄壁小容器轻轻放入大容器的水中,小容器漂浮,此时水深变为12cm,如图乙。图乙中大容器底部受到水的压强为 1200 Pa;若再将底面积为200cm2,高为5cm的均匀柱体A放入小容器中,此时水深为13cm,如图丙所示。打开阀门K1,水向外流,水面下降到4.5cm深时关闭阀门K1,小容器刚好触底(对大容器压力为0),再打开阀门K2水进入到小容器中,直到水面不再变化时,此时柱体A所受到的浮力为 3.6 N。
【答案】1200;3.6。
【分析】把小容器放入大容器中,大容器中的水深为12cm,大容器底部受到水的压强p=ρgh;把小容器放入大容器中排开液体的体积V1=S容大(h1﹣h0),可求出小容器所受的浮力即重力,当把A放入小容器中,可求出排开液体的体积V2=S容大(h2﹣h0),可求出小容器与A所受的浮力即它们的重力之和,求出A的密度,当把K1打开后,水面下降到4.5cm深时关闭阀门K1,小容器刚好触底,对大容器压力为0,可知丙图中小容器的侵入深度,从而求出小容器的底面积,可知此时大容器水的体积,当打开K2,根据A的状态求出其受到的浮力。
【解答】解:把小容器放入大容器中,大容器中的水深为12cm,大容器底部受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×12×10﹣2m=1200Pa;
把小容器放入大容器中排开液体的体积V1=S容大(h1﹣h0)=1200cm2×(12cm﹣10cm)=2400cm3=2.4×10﹣3m3,
小容器受到的浮力等于其重力F浮=G小容=V1ρ水g=2.4×10﹣3m3×1.0×103kg/m3×10N/kg=24N,
当把A放入小容器中排开水的体积V2=S容大(h2﹣h0)=1200cm2(13cm﹣10cm)=3600cm3=3.6×10﹣3m3,
小容器和A所受的浮力等于它们的重力之和F浮力1=G小容+GA=V2ρ水g=3.6×10﹣3m3×1.0×103kg/m3×10N/kg=36N,
所以物体A的重力GA=36N﹣24N=12N,
物体A的密度1.2×103kg/m3>ρ水
当把K1打开后,水面下降到4.5cm深时关闭阀门K1,小容器刚好触底,对大容器压力为0,可知丙图中小容器的侵入深度h浸入=4.5cm,
小容器的底面积S容小8×10﹣2m2=800cm2,
当打开K2,容器中水的深度1.8cm,
物体A受到的浮力F浮A=V排Aρ水g=1.8×200×10﹣6m3×1.0×103kg/m3×10N/kg=3.6N。
故答案为:1200;3.6。
【点评】本题考查了液体的压强,物体的沉浮条件及浮力的计算,密度公式的应用。
16.“珍爱生命,谨防溺水。”池水看似浅、实则深,这是由于光的折射造成的现象。如图,一束光从水中斜射向水面,请画出折射光线的大致位置,并标出折射角r。
【答案】
【分析】光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
【解答】解:过入射点O的法线已作出,光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,在法线右侧的空气中画出折射光线,如图所示:
【点评】本题考查的是光的折射的初步规律,会正确作出折射光路图。
17.请画出图中力F的力臂l。
【答案】
【分析】先确定杠杆的支点,从支点到力的作用线的距离叫力臂,据此作图。
【解答】解:由图知,向上施加力F开启瓶盖,O为支点,反向延长画出力F的作用线,从支点O作力F作用线的垂线,支点到垂足的距离为力F的力臂,如图所示:
【点评】本题考查了使用杠杆时支点的确定、力臂的画法,属于基础题目。
18.在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)应选择图甲中 C、D (填字母)两支蜡烛开展实验。
(2)本实验用玻璃板代替平面镜目的是 便于确定像的位置 。
(3)如图乙所示,将白纸放在像的位置,白纸上 不能 承接到像。
(4)如图丙所示,小智靠近自动玻璃门进入商场,他在玻璃门中看到了自己的像。当他靠近自动门时,所成像的大小将 不变 。如图丁所示,当小智站着等自动门打开时,随着右侧玻璃门向右移动,小智所成像的位置 不变 。
【答案】(1)C、D;
(2)便于确定像的位置;
(3)不能;
(4)不变;不变。
【分析】(1)用两个完全相同的蜡烛,便于比较物像大小关系;
(2)玻璃板有透光性,平板玻璃既能成像,又便于确定像的位置;
(3)实像和虚像的重要区别,实像能用光屏承接到,虚像不能用光屏承接到;
(4)平面镜像与物大小相等,平面镜成的像与物关于镜面对称。
【解答】解:(1)实验中,用未点燃的蜡烛代替点燃蜡烛的像,当未点燃蜡烛与点燃蜡烛的像重合时,说明平面镜成像中,像与大小相等,所以应选择外形相同的蜡烛C和D。
(2)玻璃板有透光性,玻璃板既能成像,又能看见玻璃板后的物体,应选择玻璃板来研究平面镜成像特点,这样做的目的是便于确定像的位置
(3)平面镜成像是光的反射形成的,不是实际光线的会聚,此时的白纸板相当于光屏,实像能在光屏上呈现,虚像不能在光屏上呈现,所以白纸板上不能承接到像。
(4)平面镜像与物大小相等,当他靠近自动门时,所成像的大小将不变;
平面镜成的像与物关于镜面对称,当右侧玻璃门向右移动,右侧玻璃门中所成的像的位置不变。
故答案为:(1)C、D;
(2)便于确定像的位置;
(3)不能;
(4)不变;不变。
【点评】本题探究平面镜成像特点,考查对器材的要求、操作过程的理解和成像规律的运用。
19.如图甲是探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置,电热水壶中装有适量的水,闭合开关加热。
(1)图甲中温度计读数视线正确的是 B (A/B/C),此时温度计的示数为 82 ℃,器材中玻璃片的主要作用是 减少热量的散失,使水尽快沸腾 。
(2)小明观察到,当温度计示数接近90℃时,电水壶底部已有很多气泡产生,这是由于跟底部接触的水温度较高,有些水已经开始 汽化 (填物态变化名称),并形成气泡。
这些气泡在上升到水面之前又消失了,因为在上升过程中,水的温度降低,导致气泡内的水蒸气 液化 ,当水沸腾时,气泡上升过程中不断变大,原因之一是: 水内部不停汽化为水蒸气进入气泡 。
(3)以下是小明和小华测量到的数据:
时间t/s
0
10
20
30
40
50
60
70
80
温度t/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
请根据表格中的数据,在乙图中画出在0~80s的时间内,水温随时间变化的图像。
根据图像可知,水在沸腾前,吸热温度 升高 (升高/不变/降低),沸腾时,吸热温度 不变 (升高/不变/降低)。
(4)实验发现玻璃片下表面出现水珠且玻璃片非常烫,小明据此现象得出“水蒸气液化会放热”这一结论。你认为小明的分析推理过程是否合理, 不合理 (合理/不合理),理由是 玻璃片变烫,可能是热水通过热传递、热辐射使玻璃片温度升高,不能排除这些因素,就不能确定一定是水蒸气液化放热导致的,所以推理不严谨、不合理。 。
【答案】(1)B;82;减少热量的散失,使水尽快沸腾;(2)汽化;液化;水内部不停汽化为水蒸气进入气泡;(3);升高;不变;(4)不合理;玻璃片变烫,可能是热水通过热传递、热辐射使玻璃片温度升高,不能排除这些因素,就不能确定一定是水蒸气液化放热导致的,所以推理不严谨、不合理。
【分析】(1)实验时烧杯上方放上一个带孔的纸板可以减少热量的散失,使水尽快沸腾;
温度计读数时要看清量程和分度值,视线与液柱的液面相平;温度计读数时,要注意分度值和刻度处于零上还是零下;
(2)水的沸腾是在液体的内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象;
物质由气态变为液态叫液化;
当水沸腾时,水中形成大量的气泡上升到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中;
(3)根据表格中的数据,逐个描点画出图象;
根据图象得出结论,水沸腾前,吸热温度不断升高;沸腾时,吸热温度保持不变;
(4)玻璃片变烫,可能是热水通过热传递、热辐射使玻璃片温度升高,不能排除这些因素,就不能确定一定是水蒸气液化放热导致的,所以推理不严谨、不合理。
【解答】解:(1)温度计读数时视线与液柱的液面相平,A、B、C三种读数方法正确的是B;
温度计的分度值为1℃,刻度处于零上,此时温度计的读数为82℃;
实验时烧杯上方放上一个带孔的玻璃片可以减少热量的散失,使水尽快沸腾;
(2)当温度计示数接近90℃时,电水壶底部已有很多气泡产生,这是一种汽化现象,慢慢形成气泡;
有些气泡没有上升到水面就消失了,这些气泡里也含有一些水蒸气,这些水蒸气液化成水回到水中;
沸腾时在水中形成的大量气泡上升,由于水蒸气进入和压强不断减小,因此气泡上升过程中不断变大。
(3)根据表格中的数据,逐个描点画出图象如下:
根据图象得出结论,水沸腾前,吸热温度不断升高;沸腾时,吸热温度保持不变;
(4)结论:不合理;
理由:玻璃片变烫,可能是热水通过热传递、热辐射使玻璃片温度升高,不能排除这些因素,就不能确定一定是水蒸气液化放热导致的,所以推理不严谨、不合理。
故答案为:(1)B;82;减少热量的散失,使水尽快沸腾;(2)汽化;液化;水内部不停汽化为水蒸气进入气泡;(3);升高;不变;(4)不合理;玻璃片变烫,可能是热水通过热传递、热辐射使玻璃片温度升高,不能排除这些因素,就不能确定一定是水蒸气液化放热导致的,所以推理不严谨、不合理。
【点评】水的沸腾实验是初中热学重要的实验,此实验涉及到的知识点多,但是深度比较小,一般考查液体沸点、沸腾条件、沸腾特点、图像画法、温度计的正确使用、气泡变化问题,对于实验题,还要注意实验过程中出现的故障,都是考试的重点内容。
20.在生活中常看到船在码头停泊时把缆绳在船桩绕上几圈,即使不打结也能固定住船。那么摩擦力的大小可能与绕绳的圈数有关,小明设计了如下的实验进行验证。实验器材:课桌、铁架台、弹簧测力计、粗棉线、圆柱形铁棒、重物。
(1)将铁架台置于水平桌面上,弹簧测力计挂在铁架台细杆上,在 竖直 方向上对弹簧测力计校零。将棉线的一端系在弹簧测力计挂钩上,另一端与重物相连,测力计示数稳定后为7.6N;
(2)如图甲所示,把铁棒固定在铁架台的底座上,将棉线在铁棒上绕1圈,重物静止时测力计的示数为3N,根据 二力平衡 原理,可知棉线与铁棒之间的摩擦力为 4.6 N;
(3)逐次增加棉线绕在铁棒上的圈数,直至弹簧测力的示数接近于零,将相关数据记录并绘制了拉力的大小随绕绳圈数的大致图像,如图乙所示。分析图象可以得出:随着绕线圈数的 增加 ,摩擦力 增大 ;
(4)结合影响滑动摩擦力大小的因素分析:增加绕线圈数后增大了摩擦力是由于增大了 压力 ,除此外,使用更 粗糙 (选填“粗糙”或“光滑”)的绕绳也可以增大摩擦力。
【答案】(1)竖直;
(2)二力平衡;4.6;
(3)增加;增大;
(4)压力;粗糙。
【分析】(1)弹簧测力计在竖直方向调零;
(2)根据二力平衡知识分析;
用重力减去弹簧测力计的示数,就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力;
(3)结合拉力的大小随绕绳圈数变化的图像分析;
(4)影响滑动摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度。
【解答】解:(1)重力的方向在竖直方向上,所以在竖直方向上对弹簧测力计校零;
(2)把铁棒固定在铁架台的底座上,将棉线在铁棒上绕1圈如图甲所示,此时测力计的示数为3N,根据二力平衡原理,有G=F拉+f,则棉线与铁棒之间的摩擦力为:f=G﹣F=7.6N﹣3N=4.6N;
(3)由图乙可知:绕线圈数越多,测力计拉力越小,而摩擦力f=G﹣F拉,G不变,因此可得结论:随着绕线圈数增加,摩擦力增大;
(4)滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度有关:增加绕线圈数后,绳子与铁棒之间的总压力增大,因此摩擦力增大;接触面越粗糙摩擦力越大,因此使用更粗糙的绕绳也可以增大摩擦力。
故答案为:(1)竖直;
(2)二力平衡;4.6;
(3)增加;增大;
(4)压力;粗糙。
【点评】本题研究“绕绳的圈数越多,绳和立柱间的摩擦力越大,且摩擦力与绕绳的圈数有关”,难度不大。
21.某小组利用热敏电阻和毫安表等器材制作电子温度计。
(1)如图1,将热敏电阻R1置于0℃的环境中,闭合S1,断开S2,记录毫安表示数为I0。然后闭合 S2 ,断开 S1 ,调节电阻箱R直至毫安表示数为 I0 ,此时R1=R;
(2)将热敏电阻R1置于不同温度的环境中,重复步骤(1),测得数据如下表:
温度t/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
R1阻值/Ω
5600
3650
2500
1650
1150
800
550
400
300
220
170
(3)根据以上探究结果,设计并制作一个量程为0~80℃的电子温度计。实验电路如图2所示。其中电源电压为3V,毫安表量程为0~1.0mA,其刻度盘如图3所示。
(4)为了将电子温度计的最大测量值标在毫安表满偏的位置,应将电阻箱阻值调在 2700 Ω,并保持不变;
(5)0℃的刻度线标在毫安表对应的 0.36 mA的刻度线上;
(6)用相同的方法,在毫安表上依次标好了0~80℃的其他温度对应的刻度线,则该电子温度计的刻度线分布是 B ;
A.左密右疏的
B.左疏右密的
C.均匀的
(7)若要提高该温度计在0~80℃范围内的测量精度,在不更换器材的前提下,可以采取什么调整措施?答: 适当调小电阻箱的阻值 。
【答案】(1)S2;S1;I0;(4)2700;(5)0.36;(6)B;(7)适当调小电阻箱的阻值。
【分析】(1)根据替代法测电阻:两次电流相同,则电阻相等。
(4)根据欧姆定律可得串联总电阻:R总,再根据串联电路电阻的特点可得电阻箱阻值:R=R总−R1。
(5)先由表格可查得0℃时R1的阻值,再由欧姆定律可得对应电流值。
(6)热敏电阻是负温度系数:温度升高→电阻非线性减小→电流非线性增大。
(7)在不更换器材前提下:减小电阻箱的阻值(适当调小R),使电路总电阻更小、电流更大,相同温度变化引起的电流变化更明显,从而提高精度。
【解答】解:(1)闭合S2、断开S1;调节电阻箱直至毫安表示数为I0,(这是替代法测电阻:两次电流相同,则电阻相等)。
(4)电源U=3V,满偏Ig=1.0mA=1×10−3A,80℃时R1=300Ω,串联总电阻:R总3000Ω,
电阻箱阻值:R=R总−R1=3000Ω−300Ω=2700Ω。
(5)0℃时R1=5600Ω,R=2700Ω,I3.6×10﹣4A=0.36mA。
(6)热敏电阻是负温度系数:温度升高→电阻非线性减小→电流非线性增大。
低温(左):电阻变化快→电流变化大→刻度疏,高温(右):电阻变化慢→电流变化小→刻度密,故选B。
(7)在不更换器材前提下:减小电阻箱的阻值(适当调小R),使电路总电阻更小、电流更大,相同温度变化引起的电流变化更明显,从而提高精度。(或:在电路中串联一个适当的小电阻,减小总电阻、增大电流变化率)。
故答案为:(1)S2;S1;I0;(4)2700;(5)0.36;(6)B;(7)适当调小电阻箱的阻值。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
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:2026/6/3 17:10:28;用户:尚老师;邮箱:13166609970;学号:41217949
22.如图所示是某公司研发的机器人,可以模仿人类行走、跑步、帮助劳动等。该款机器人体重40kg,双脚与地面的接触面积为400cm2,某次测试中该机器人用100N且竖直向上的力将箱子匀速抬高1米用时2秒。求:(g取10N/kg)
(1)测试前机器人静止站立在水平地面上时,对地面的压强;
(2)箱子所受的重力;
(3)机器人对箱子做功的功率。
【答案】(1)测试前机器人静止站立在水平地面上时,对地面的压强是1×104Pa;
(2)箱子所受的重力是100N;
(3)机器人对箱子做功的功率是50W。
【分析】(1)根据G=mg求机器人受到的重力;测试前机器人对地面的压力等于机器人受到的重力,根据p求出此时机器人对地面的压强;
(2)该机器人用100N且竖直向上的力将箱子匀速抬高,对箱子的力和箱子的重力是平衡力,大小相等;
(3)根据W=Fs求机器人对箱子做的功,根据P得到机器人对箱子做功的功率。
【解答】解:(1)机器人受到的重力:G机=m机g=40kg×10N/kg=400N,
测试前机器人对地面的压力等于机器人受到的重力,即F压=G机=400N,
则此时机器人对地面的压强:p1×104Pa;
(2)某次测试中该机器人用100N且竖直向上的力将箱子匀速抬高,对箱子的力和箱子的重力是平衡力,大小相等,箱子所受的重力:G=F=100N;
(3)机器人对箱子做的功:W=Fs=100N×1m=100J,
则机器人对箱子做功的功率:P50W。
答:(1)测试前机器人静止站立在水平地面上时,对地面的压强是1×104Pa;
(2)箱子所受的重力是100N;
(3)机器人对箱子做功的功率是50W。
【点评】本题考查了功、功率和重力、压强的计算,难度一般。
23.长沙县安沙镇积极响应乡村振兴号召,打造“安沙满院生活计划”,小星家将自家小院改成烧烤营地,将炭火加热炉全部改造为环保电加热炉,其内部简化电路如图甲所示,电加热炉的额定电压为220V,额定功率为1100W,求:
(1)电加热炉正常工作时的电流;
(2)电加热炉正常工作5min,消耗的电能;
(3)小星学习了电功率后,想为电加热炉增加一个“保温”挡位,他计划增加一个定值电阻R1和一个开关S1,使保温挡的总功率为220W,且“加热”挡位功率仍为1100W。请将你设计的电路图画在乙图中,并求出R1的大小。
【答案】(1)电加热炉正常工作时的电流为5A;
(2)消耗的电能为3.3×105J;
(3);R1的大小为176Ω。
【分析】(1)利用P=UI计算电加热炉正常工作时的电流;
(2)利用W=Pt求出消耗的电能;
(3)利用加热功率和公式P求出发热电阻R;再根据保温功率求出总电阻,据此得出串联电路,根据串联电路特点求出R1的大小;据此设计电路。
【解答】解:(1)电加热炉正常工作时的电流为:;
(2)工作时间t=5min=300s,
消耗的电能为:;
(3)要求加热挡位功率保持1100W不变,保温挡位总功率为220W,因此设计为R1与原发热电阻R串联,开关S1并联在R1两端。当S1闭合时,R1被短路,只有R接入电路,功率为1100W,为加热挡;当S1断开时,R与R1串联,总电阻变大,总功率降低为220W,为保温挡;如图所示
发热电阻R的阻值:,
保温挡时电路总电阻:,
根据串联电路电阻规律,定值电阻的阻值为:R1=R总﹣R=220Ω﹣44Ω=176Ω。
答:(1)电加热炉正常工作时的电流为5A;
(2)消耗的电能为3.3×105J;
(3);R1的大小为176Ω。
【点评】本题考查电功率、电功的简单计算,是一道电功率的综合题。
24.阅读短文,回答问题。
跨学科实践——自制简易风能小屋
【项目背景】南通地区滨江临海,风能资源丰富,风力发电已为当地提供了源源不断的清洁能源。某物理小组对此进行调查并设计制作简易风能小屋。
【项目分解】(I)了解风力发电机组;(Ⅱ)自制简易风能小屋。
【项目实施】(I)了解风力发电机组
风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如图甲,叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,发电机转子高速旋转发电。已知风力发电机正常发电时输出功率P与风速v的三次方成正比,风力发电机和汽车动力电池部分参数如表所示。
风力发电机
汽车动力电池
风速范围
2.0~12m/s
电池质量
400kg
最大输出功率
400kW
电池能量密度
250W•h/kg
(1)下列四幅图中,能解释风力发电机发电原理的是 D ;
(2)当风速为9m/s时,发电机的输出功率为 168.75 kW;
(3)该风力发电机组齿轮箱中转动加速器的加速比为1:20(即叶片转速与发电机转子转速之比),当风速为12m/s时,发电机转子1.5min转600圈。若在当前风速下,利用发电机输出电能为汽车动力电池充电,电池电量从30%充到80%的过程中,获得的电能为 50 kW•h,叶片至少需要转动 150 圈。[能量密度是指单位质量电池储存的电能]
(Ⅱ)制作简易风能小屋
(4)当风正面垂直吹向静止叶片时,叶片按图乙所示方向转动,叶片P的形状应选图乙虚线框中的 A ,理由是 流体流速越大,流体压强越小 。
小组同学将简易风力发电机与灯泡用导线直接连接,制作成如图丙所示简易风能小屋,灯泡实际功率与风速大致关系如图丁所示。
【项目评估】下表所示是项目实施——Ⅱ的部分评价指标,根据评价表对其进行评价。
评价等级
优秀
良好
合格
不合格
评价指标
在任何风速下均能发电且小灯泡能稳定发光
一定风速范围下能发电且小灯泡能一直稳定发光
一定风速范围下能发电但小灯泡不能一直稳定发光
在任何风速下均不能发电且小灯泡不发光
(5)你的评价是 合格 ,依据是: 风速大于v1才能发电,风速大于v2,小灯泡才能持续稳定发光 ;进一步给出装置优化建议 在发电机和小灯泡之间加装一个小型蓄电池等 。
【答案】(1)D;
(2)168.75;
(3)50;150;
(4)A;流体流速越大,流体压强越小;
(5)合格;风速大于 v1才能发电,风速大于 v2,小灯泡才能持续稳定发光;在发电机和小灯泡之间加装一个小型蓄电池等。
【分析】(1)发电机发电原理的是电磁感应现象;
(2)根据表中数据可知,当风速最大为9m/s时,最大输出功率为400kW,当风速为12m/s时,已知风力发电机正常发电时输出功率P与风速v的三次方成正比,据此得出发电机的输出功率;
(3)能量密度是指单位质量电池储存的电能,结合表中数据得出电池电量从30%充到80%的过程中获得的电能;当风速为12m/s时,发电机的输出功率为400kW,根据电功率公式得出1.5min发电量,因叶片转速与发电机转子转速之比为1:20,已知发动机转子转600圈得出叶片对应转了30圈,据此得出叶片需要转动数,
(4)流体的流速越大,流体压强越小;
(5)结合评价表由图丁分析,为达到优秀,可在发电机和小灯泡之间加装一个小型蓄电池。
【解答】解:(1)发电机发电原理的是电磁感应现象:A.该装置研究的是通电导体在磁场中受力而运动,电动机是依据此原理制成的,故A错误;
B.研究通电螺线管磁性大小与匝数的关系,利用的是电流的磁效应,故B错误;
C.该实验为奥斯特实验,说明通电导线周围存在着磁场,故C错误;
D.实验中,导体ab沿水平方向运动时,做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故D正确。
故选:D。
(2)根据表中数据可知,当风速最大为9m/s时,最大输出功率为400kW,当风速为12m/s时,已知风力发电机正常发电时输出功率P与风速v的三次方成正比,发电机的输出功率为
P168.75kW;
(3)能量密度是指单位质量电池储存的电能,结合表中数据可知,电池电量从30%充到80%的过程中,获得的电能为W′=0.25W•h/kg×400kg×(80%﹣30%)=50kW•h,
当风速为12m/s时,发电机的输出功率为400kW,1.5min发电量为
W=Pt=400kWh=10kW•h,
叶片转速与发电机转子转速之比为1:20,发动机转子转600圈,叶片对应转了30圈,叶片需要转动n圈,则有,
解得叶片至少需要转动n=150;
(4)当风正面垂直吹向静止叶片时,叶片按图乙所示方向转动(即顺时针转动),则叶片P应受到向下的压力差,说明该叶片上方受到向下的压强较大,由流体压强与流速的关系可知叶片P上方的空气流速小,所以叶片P的形状是“上平下凸”的(与客机的机翼形状相反),故选:A;
(5)结合评价表,由图丁知,评价是合格,依据是:风速大于v1才能发电,风速大于v2,小灯泡才能持续稳定发光;为使在任何风速下均能发电且小灯泡能稳定发光进一步给出装置优化建议:在发电机和小灯泡之间加装一个小型蓄电池。
故答案为:(1)D;
(2)168.75;
(3)50;150;
(4)A;流体流速越大,流体压强越小;
(5)合格;风速大于 v1才能发电,风速大于 v2,小灯泡才能持续稳定发光;在发电机和小灯泡之间加装一个小型蓄电池等。
【点评】本题考查电磁感应现象、流体压强与流速的关系、功率公式,关键是从题中获取有效的信息,难度较大。
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:2026/6/3 17:03:23;用户:尚老师;邮箱:13166609970;学号:41217949
第1页
学科网(北京)股份有限公司
$
资源预览图
1
2
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。