【中考超车卷】2026年中考物理超车卷卷(广东·深圳)
2026-06-07
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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) | 广东省 |
| 地区(市) | 深圳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.69 MB |
| 发布时间 | 2026-06-07 |
| 更新时间 | 2026-06-07 |
| 作者 | ☞数理化教研学苑☜ |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58248451.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以2026年科技前沿(人形机器人、卫星发射)、社会热点(用电安全、新能源)及传统文化(春晚《春雪》)为情境,融合物理观念与科学探究,适配中考模拟预测。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|7题14分|声现象(噪声响度)、物态变化(干冰升华)、安全用电等|结合地铁异味、武BOT机器人等情境,考查物理观念|
|非选择题|11题56分|平面镜成像、杠杆力臂、密度测量、电路计算等|科学探究(密度测量多方法)、综合应用(机器人压强、台灯电路),体现科学思维与责任|
内容正文:
绝密★启用前
【中考超车卷】2026年中考物理超车卷(广东·深圳)
九年级物理
(考试时间:60分钟 试卷满分:70分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
本试卷:g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3
第Ⅰ卷 (选择题 共14分)
主题一:物理与传统文化
1.基坑气膜采用高强度膜材覆盖形成封闭式施工空间,可以降低施工噪声。基坑气膜降低噪声主要是改变了周围居民听到噪声的( )
A.响度 B.音调
C.音色 D.传播速度
2.春晚舞蹈节目《春雪》中,舞台利用干冰制造出如梦似幻的“云雾”效果。关于这一现象,下列说法正确的是( )
A.“云雾”是干冰升华形成的二氧化碳气体
B.“云雾”是工作人员向舞台喷射的真实烟雾
C.利用干冰升华吸热,使空气中的水蒸气放热液化而成
D.舞台地面出现的“白霜”是水蒸气凝固形成的
3.2026年4月15日是我国第11个“全民国家安全教育日”,守护用电安全,共筑安全防线,“用电安全”至关重要。下列做法中不符合安全用电原则的是( )
A.不靠近高压带电体 B.有金属外壳的家用电器外壳一定要接地
C.雷雨天避免在树下避雨 D.用试电笔判断相线、中性线时手不能接触金属笔尾
4.深圳地铁,穿山越海,为城市发展提速。禁止携带榴莲等有严重异味的物品进站乘车,下面的说法正确的是( )
A.异味扩散是因为分子间存在引力
B.密封包装能完全防止异味扩散
C.闻到异味是分子不停地做无规则热运动的现象
D.冰冻后,异味不再扩散
5.2026年2月16日晚,央视总台马年春晚舞台上,一群练武的机器人燃爆全场。由宇树科技机器人与河南塔沟武术学校的小朋友同台呈现的节目《武BOT》,凭借灵动的招式与行云流水的人机比武,赢得满堂喝彩。“武BOT”灵活的四肢运动,依赖于内部的高性能直流电动机,下列图中与电动机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
主题二:物理与航天
6.2026年4月9日,我国使用长征六号改运载火箭,成功将卫星互联网低轨21组卫星发射升空。火箭发射过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.火箭燃料燃烧得越充分,燃料的热值就越大
B.火箭助推器采用固体燃料,是因为固体燃料比热容大
C.火箭升空过程外壳温度升高,这与热机做功冲程的原理相同
D.火箭升空过程外壳与空气摩擦温度升高,这是通过做功改变内能的
7.据央视新闻报道,2026年3月14日由于太阳活动加剧引发了一次中等地磁暴。地磁暴期间对地球磁场有全球性剧烈扰动,多地出现极光,极光是太阳发出的高能带电粒子流在地球两极与地磁场相互作用而引起的。由上述信息可以推断( )
A.引起极光现象的粒子一定不是中子
B.地磁暴期间指南针使用不受影响
C.地磁暴是地球火山喷发引起的自然现象
D.只有在地球赤道地区才能看到地磁暴引发的极光
主题三:物理与生活
8.(4分)作图题:
(1)如图甲,小田上学前用平面镜检查仪容仪表。请在图乙中画出纽扣在平面镜中所成的像(保留作图痕迹)。
(2)垫排球时,若将前臂简化为杠杆,请在图中,画出阻力F2及其力臂l2。
9.(3分)2026年在广东阳江附近海域成功发射了一颗名为“港中大一号”的卫星,是全球首颗面向城市可持续发展的AI大模型卫星。卫星的太阳能帆板将________能转化为电能供设备使用;卫星绕地球运行时,其运动状态________(选填“改变”或“不变”),这是因为卫星受到________(选填“平衡”或“非平衡”)力的作用。
10.(3分)在干燥的天气里用塑料梳子梳头时,梳子会吸引头发,是因为梳子和头发带___________电荷(选填“同种”或“异种”),头发带正电是因为___________电子(选填“得到”或“失去”),此过程中电流方向为___________(选填“从头发到梳子”或“从梳子到头发”)。
12.(4分)2026年3月,新能源时代的“中国速度”——比亚迪正式发布第二代刀片电池与兆瓦闪充技术。第二代刀片电池的单体电压平台从3.2V提升至3.8V。兆瓦闪充充电站采用“储充一体”架构。单枪峰值功率达1.5MW,最大输出电流1500A,输出电压范围200V-1000V。
(1)若要将多个单体电池组合成一个输出电压为380V的电池包,需要将___________个单体电池进行___________(选填“串联”或“并联”)
(2)为了防止线缆过热,充电枪采用了全液冷技术,利用冷却液的循环流动,通过___________(选填“做功”或“热传递”)的方式将热量带走。
(3)充电站标有“高压危险,请勿触摸!”,请分析原因原理:充电电压(200V—1000V)远高于___________V,触摸可能导致触电。
主题四:物理探究与实践
13.(6分)实验课上,物理老师从实验室带来一个实心小球,要求同学们根据学习的知识,测量小球的密度。
(1)第一组同学将托盘天平放在水平桌面上,游码移至最左端________处,此时指针如图甲所示,他应该将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)移动,直至天平平衡。
(2)将实心小球放在天平的左盘,向右盘中加砝码并调节游码直至横梁平衡,此时砝码和游码的位置如图乙所示,则小球的质量为________g。
(3)量筒中装有60mL水,将小球放入量筒全部浸没后,液面升高如图丙所示,则小球体积为________。根据上述步骤,计算小球的密度为________。
(4)第二组同学又尝试使用电子秤、烧杯和水等器材测量小球的密度,具体操作如图丁所示。
①在烧杯中加入适量水,读出电子秤的示数为。
②把系有细线的小球放入水中,读出电子秤的示数为,并在水面做好记号A。
③取出小球,并在烧杯中加水到标记处,读出电子秤的示数为。
④根据________得出小球的密度。(用字母、、、表示小球的密度)
14.(4分)小坪探究了电流与电压、电阻之间的关系,选用的器材有:电源(电压恒为4.5V)、电压表、电流表、电阻(5Ω、10Ω、20Ω)、滑动变阻器(20Ω 2A)、开关、导线若干,实物图如图甲所示。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最________端;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,经检查电表完好,则故障可能是________________。排除故障后,继续实验;
(3)探究电流与电压的关系时,小坪将实验数据绘制成图像(如图乙),分析可得电阻不变时,电流跟电压成正比,其依据是:________________________;
(4)探究电流与电阻的关系时,小坪先将的定值电阻接入电路,记录电流为;断开开关,将其替换为的定值电阻,移动滑片直至电压表的示数为________V,记录电流表示数;再将定值电阻换成的,发现无法完成实验。为了完成实验,可换用规格为________的滑动变阻器(填字母)。
A.25Ω 1A B.30Ω 2A C.50Ω 2A
(5)小坪又设计了如图丙所示的电路,测出了未知电阻的阻值,定值电阻的阻值已知,电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下:
①闭合开关,断开开关,电流表示数为;
②闭合开关,,电流表示数为;
③根据实验数据,计算出未知电阻的阻值________(用、、表示)。
主题五:物理应用
15.(8分)2026年4月19日,在北京亦庄举办的人形机器人半程马拉松比赛圆满落幕。齐天大圣队的“闪电”机器人以50分26秒的出色成绩夺得人形机器人半程马拉松项目冠军。已知“闪电”机器人的质量是,静止站立时与水平地面的接触面积为。(取)
(1)求“闪电”机器人所受的重力;
(2)求“闪电”机器人静止站立在水平地面上时对地面的压强;
(3)若“闪电”机器人在某段路程中用时30 s跑完了,求出它在该路段的平均速度。
16.(8分)题图甲是一种带手势感应和智能触摸调光功能的台灯,灯泡上标有“6V;6W”字样。其原理简化如图乙:电源电压为12V且保持不变,R1是光敏电阻,当光线被遮住时光敏电阻的阻值变大,图丙为电流表的示数随光线强弱的变化规律,当光线没有被遮挡时,灯泡L正常发光(灯泡电阻不随温度变化)。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)当光线没有被遮挡时,光敏电阻两端的电压;
(3)当光线被遮挡时,灯泡L的实际功率。
17.(5分)科创小组制作了图甲所示的简易直流电动机,参观展览时发现人形机器人关节内部集成了如图乙所示的无刷直流电动机、减速器和传感器。无刷直流电动机是如何驱动机器人关节运动的呢?为此同学们展开了项目式学习。
图甲 简易(有刷)直流电动机
图乙 无刷直流电动机
【原理探究】
(1)在制作简易电动机时,刮漆处理是为了让线圈在转动过程中能_____________(选填“持续通电”或“周期性通电”),从而使线圈持续转动。
(2)对无刷直流电动机中的螺线圈A和B进行通电,如图乙所示,此时螺线管A的上端是_______(选填“N”或“S”)极,永磁体将沿_______(选填“顺时针”或“逆时针”)转动一定角度。
【仿生改进】
(3)机器人手臂抬起的动作如图丙所示,它模仿了人类手臂抬起的动作。如图丁所示,当人类手臂中肱二头肌收缩时前臂抬起,此时前臂相当于_______杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”)。
(4)机器人通过电机驱动机械臂,已知驱动某机械臂的无刷直流电动机额定功率为,额定转速为。 该电动机通过一个减速比为i=30:1的减速器与机械臂连接,整个传动系统的机械效率。
① 减速器的作用是降低转速、增大输出力,其原理是_______________________。经过减速器后,机械臂关节的最终输出转速;
② 当无刷直流电动机以额定功率工作时,若机械臂末端的运动速度为v=0.1m/s,则机械臂能够提供的最大驱动力F为_______N。
【反思评估】
(5)项目组记录了该机械臂在完成一套标准动作时,驱动电机在一个工作周期内的输入电流变化如图戊所示。已知为该机械臂供电的锂电池组电压为24V, 容量为10A·h,若机械臂持续以此模式工作,其电池充满电后,理论上可让该关节持续工作约_______h。实际工作时长小于理论值的原因可能是________________________。基于上述分析的原因,请针对该机械臂设备本身(不含更换电池),提出一条具体的改进措施以提高其实际工作时长:______________________。
18.(8分)阅读材料,回答问题:
2026年2月11日,中国航天迎来一项关键突破。在海南文昌航天发射场,长征十号运载火箭托举着全新的梦舟载人飞船拔地而起(如图甲),进行了一次名为“最大动压逃逸”的极限安全测试。
当火箭飞行至距离地面约11km的高度时,达到了“最大动压”工况。动压(q)是指空气因流动对物体表面产生的压强,计算公式为,其中ρ是空气密度,v是火箭速度。此时,火箭加速竖直上升,速度达到约,空气密度约为,稠密大气产生的空气阻力达到峰值,箭体和飞船承受着前所未有的巨大压力。当模拟故障信号发出,逃逸系统在毫秒间启动。安装在火箭顶端的逃逸塔发动机瞬间喷射出猛烈火焰,在竖直方向上,产生接近100t的巨大推力,犹如一把“生命保护伞”,将质量为8t的返回舱迅速推离故障火箭(如图乙),飞向安全空域。最终,返回舱与火箭一子级均成功受控溅落于预定南海海域(如图丙),试验取得圆满成功。
(1)火箭能够升空,是因为向下喷出高温燃气时,燃气同时对火箭产生一个向上的推力,这说明了物体间力的作用是________的。
(2)在逃逸系统启动前,火箭托举着飞船________(选填“匀速”或“非匀速”)上升,说明火箭在升空过程中受到________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
(3)根据材料,在“最大动压”工况下:逃逸瞬间,若返回舱迎风面积为,此时返回舱受到的气动压力是________N(提示:);考虑气动压力后,此刻返回舱受到的合力是________N,方向为________。
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绝密★启用前
【中考超车卷】2026年中考物理超车卷(广东·深圳)
九年级物理
(考试时间:60分钟 试卷满分:70分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
本试卷:g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3
第Ⅰ卷 (选择题 共14分)
主题一:物理与传统文化
1.基坑气膜采用高强度膜材覆盖形成封闭式施工空间,可以降低施工噪声。基坑气膜降低噪声主要是改变了周围居民听到噪声的( )
A.响度 B.音调
C.音色 D.传播速度
【答案】A
【详解】声音的大小用响度描述,基坑气膜降低噪声主要是改变了周围居民听到噪声的响度,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.春晚舞蹈节目《春雪》中,舞台利用干冰制造出如梦似幻的“云雾”效果。关于这一现象,下列说法正确的是( )
A.“云雾”是干冰升华形成的二氧化碳气体
B.“云雾”是工作人员向舞台喷射的真实烟雾
C.利用干冰升华吸热,使空气中的水蒸气放热液化而成
D.舞台地面出现的“白霜”是水蒸气凝固形成的
【答案】C
【详解】ABC.“云雾”是利用干冰升华吸热,使空气中的水蒸气放热液化而成的小液滴,不是二氧化碳气体,也不是真实的烟雾,故C正确,AB错误;
D.舞台地面出现的“白霜”是水蒸气凝华形成的小冰晶,故D错误。
故选C 。
3.2026年4月15日是我国第11个“全民国家安全教育日”,守护用电安全,共筑安全防线,“用电安全”至关重要。下列做法中不符合安全用电原则的是( )
A.不靠近高压带电体 B.有金属外壳的家用电器外壳一定要接地
C.雷雨天避免在树下避雨 D.用试电笔判断相线、中性线时手不能接触金属笔尾
【答案】D
【详解】A.不靠近高压带电体,是安全用电的基本原则,故A不符合题意。
B.家用电器的金属外壳接地,可防止外壳漏电时发生触电事故,符合安全用电要求,故B不符合题意;
C.雷雨天,高大建筑物和大树下被雨淋湿成为雷电的导体,在它们的下面易触电,因此避免在高大建筑物和大树下避雨,故C不符合题意;
D.使用试电笔判断相线、中性线时,手必须接触笔尾金属体,这样才能形成回路,让氖管发光,所以“手不能接触笔尾金属体”是错误的,故D符合题意。
故选D。
4.深圳地铁,穿山越海,为城市发展提速。禁止携带榴莲等有严重异味的物品进站乘车,下面的说法正确的是( )
A.异味扩散是因为分子间存在引力
B.密封包装能完全防止异味扩散
C.闻到异味是分子不停地做无规则热运动的现象
D.冰冻后,异味不再扩散
【答案】C
【详解】AC.异味的扩散是由于气体分子在不停地做无规则运动,是扩散现象,故A错误,C正确;
B.分子体积很小且分子间存在间隙,密封包装只能减慢扩散,无法完全阻止异味扩散,故B错误;
D.分子的无规则热运动是永不停息的。降低温度(如冰冻)只能减缓分子的运动速度,减弱扩散现象,但分子依然在做热运动,异味依然会扩散,故D错误。
故选C。
5.2026年2月16日晚,央视总台马年春晚舞台上,一群练武的机器人燃爆全场。由宇树科技机器人与河南塔沟武术学校的小朋友同台呈现的节目《武BOT》,凭借灵动的招式与行云流水的人机比武,赢得满堂喝彩。“武BOT”灵活的四肢运动,依赖于内部的高性能直流电动机,下列图中与电动机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
A.扬声器:线圈通电后,在永磁体产生的磁场中受到力作用而振动,带动纸盆发声,与电动机原理一致。故A符合题意;
B.动圈式话筒:声波驱动膜片使线圈切割磁感线,产生感应电流,属于电磁感应现象,对应发电机原理,故B不符合题意;
C.电磁铁实验:利用电流通过螺线管产生磁场,体现“电流的磁效应”,与电动机无关。故C不符合题意;
D.电磁感应装置:导体ab切割磁感线产生感应电流,属于发电机原理。故D不符合题意。
故选A。
主题二:物理与航天
6.2026年4月9日,我国使用长征六号改运载火箭,成功将卫星互联网低轨21组卫星发射升空。火箭发射过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.火箭燃料燃烧得越充分,燃料的热值就越大
B.火箭助推器采用固体燃料,是因为固体燃料比热容大
C.火箭升空过程外壳温度升高,这与热机做功冲程的原理相同
D.火箭升空过程外壳与空气摩擦温度升高,这是通过做功改变内能的
【答案】D
【详解】A.热值是燃料本身的一种特性,它只与燃料的种类有关,表示单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时放出的热量。燃料燃烧是否充分,只会影响实际放出的热量,而不会改变燃料本身的热值故A错误;
B.火箭发射需要巨大的推力,这就要求燃料在燃烧时能释放出大量的能量。因此,火箭燃料通常选择热值大的物质(即单位质量的燃料燃烧放出的热量多),而不是因为比热容大。比热容大意味着温度升高吸收的热量多,这并非火箭选择燃料的主要考量,故B错误;
CD.火箭升空过程中外壳温度升高,是因为火箭高速运动时外壳与空气剧烈摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能。而热机的做功冲程是将内能转化为机械能。两者的能量转化方向是相反的,故C错误,D正确。
故选D 。
7.据央视新闻报道,2026年3月14日由于太阳活动加剧引发了一次中等地磁暴。地磁暴期间对地球磁场有全球性剧烈扰动,多地出现极光,极光是太阳发出的高能带电粒子流在地球两极与地磁场相互作用而引起的。由上述信息可以推断( )
A.引起极光现象的粒子一定不是中子
B.地磁暴期间指南针使用不受影响
C.地磁暴是地球火山喷发引起的自然现象
D.只有在地球赤道地区才能看到地磁暴引发的极光
【答案】A
【详解】A.只有带电粒子才会受到地磁场的力的作用,中子不带电,无法和地磁场发生相互作用产生极光,因此引起极光的粒子一定不是中子,故A符合题意;
B.地磁暴会全球性剧烈扰动地球磁场,指南针依靠地磁场工作,因此地磁暴会影响指南针的使用,故B不符合题意;
C.地磁暴是太阳活动加剧引发的,并非地球火山喷发导致,故C不符合题意;
D.极光是太阳发出的高能带电粒子流在地球两极与地磁场相互作用而引起的,不是只有赤道地区能看到,故D不符合题意。
故选A。
主题三:物理与生活
8.(4分)作图题:
(1)如图甲,小田上学前用平面镜检查仪容仪表。请在图乙中画出纽扣在平面镜中所成的像(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】根据平面镜成像像与物关于镜面对称的规律作图:过S点作平面镜的垂线,标注垂直符号,延长垂线到平面镜另一侧;在平面镜另一侧找到点,使到平面镜的距离等于S到平面镜的距离,就是纽扣S的像,保留所作的垂线辅助线即可。
(2)垫排球时,若将前臂简化为杠杆,请在图中,画出阻力F2及其力臂l2。
【答案】
【详解】阻力为球对前臂的压力,压力方向垂直前臂向下,作用在前臂与球的接触面,力臂为支点到阻力作用线的垂直距离,据此作图。
9.(3分)2026年在广东阳江附近海域成功发射了一颗名为“港中大一号”的卫星,是全球首颗面向城市可持续发展的AI大模型卫星。卫星的太阳能帆板将________能转化为电能供设备使用;卫星绕地球运行时,其运动状态________(选填“改变”或“不变”),这是因为卫星受到________(选填“平衡”或“非平衡”)力的作用。
【答案】 太阳 改变 非平衡
【详解】卫星的太阳能帆板核心是光伏电池。它的工作原理是利用光伏效应,直接将太阳能转化为电能。
卫星绕地球运行时,做的是曲线运动,其运动方向时刻都在发生变化,因此它的运动状态是改变的。
卫星在绕地飞行时,运动状态不断改变,说明它一定受到了非平衡力的作用。
10.(3分)在干燥的天气里用塑料梳子梳头时,梳子会吸引头发,是因为梳子和头发带___________电荷(选填“同种”或“异种”),头发带正电是因为___________电子(选填“得到”或“失去”),此过程中电流方向为___________(选填“从头发到梳子”或“从梳子到头发”)。
【答案】 异种 失去 从梳子到头发
【详解】根据电荷间的相互作用规律,异种电荷相互吸引,梳子能吸引头发,说明二者带异种电荷;摩擦起电的本质是电子的转移,电子带负电,当物体失去电子时,正电荷数量多于负电荷数量,物体就会带正电,因此头发带正电是因为失去电子;电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,与电子(负电荷)定向移动的方向相反。此过程中电子从头发转移到梳子,即电子移动方向为从头发到梳子,因此电流方向为从梳子到头发。
12.(4分)2026年3月,新能源时代的“中国速度”——比亚迪正式发布第二代刀片电池与兆瓦闪充技术。第二代刀片电池的单体电压平台从3.2V提升至3.8V。兆瓦闪充充电站采用“储充一体”架构。单枪峰值功率达1.5MW,最大输出电流1500A,输出电压范围200V-1000V。
(1)若要将多个单体电池组合成一个输出电压为380V的电池包,需要将___________个单体电池进行___________(选填“串联”或“并联”)
(2)为了防止线缆过热,充电枪采用了全液冷技术,利用冷却液的循环流动,通过___________(选填“做功”或“热传递”)的方式将热量带走。
(3)充电站标有“高压危险,请勿触摸!”,请分析原因原理:充电电压(200V—1000V)远高于___________V,触摸可能导致触电。
【答案】(1) 100 串联
(2)热传递
(3)36
【详解】(1)在串联电路中,总电压等于各分电压之和,即
在并联电路中,各支路两端的电压都相等,即
已知第二代刀片电池的单体电压平台从3.2V提升至3.8V,要得到输出电压为380V的电池包,因为串联电路总电压等于各串联电池电压之和,所以需要串联电池的个数为
故需要将100个单体电池进行串联。
(2)改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功是其他形式的能与内能的相互转化;热传递是内能从高温物体转移到低温物体。充电枪采用全液冷技术,利用冷却液的循环流动,冷却液与充电枪之间存在温度差,通过热传递的方式将充电枪产生的热量带走,使充电枪的温度降低。
(3)经验证明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的,称为安全电压。 充电站的充电电压范围是 200V−1000V,远高于36V,触摸可能导致触电,所以会标有“高压危险,请勿触摸!”。
主题四:物理探究与实践
13.(6分)实验课上,物理老师从实验室带来一个实心小球,要求同学们根据学习的知识,测量小球的密度。
(1)第一组同学将托盘天平放在水平桌面上,游码移至最左端________处,此时指针如图甲所示,他应该将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)移动,直至天平平衡。
(2)将实心小球放在天平的左盘,向右盘中加砝码并调节游码直至横梁平衡,此时砝码和游码的位置如图乙所示,则小球的质量为________g。
(3)量筒中装有60mL水,将小球放入量筒全部浸没后,液面升高如图丙所示,则小球体积为________。根据上述步骤,计算小球的密度为________。
(4)第二组同学又尝试使用电子秤、烧杯和水等器材测量小球的密度,具体操作如图丁所示。
①在烧杯中加入适量水,读出电子秤的示数为。
②把系有细线的小球放入水中,读出电子秤的示数为,并在水面做好记号A。
③取出小球,并在烧杯中加水到标记处,读出电子秤的示数为。
④根据________得出小球的密度。(用字母、、、表示小球的密度)
【答案】(1) 零刻度线 右
(2)27
(3) 20
(4)
【详解】(1)[1][2]天平在使用时,要将天平放在水平台面上,把游码移到标尺的最左端零刻度线处,调节天平横梁平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,说明左盘较重,应当将横梁上的平衡螺母向右调节,直至平衡。
(2)图中天平标尺的分度值为0.2g,被测小球的质量为
(3)[1]量筒中水的体积为60mL,图丙中,水和小球的总体积为80mL,小球的体积为
[2]小球的密度为
(4)在烧杯中加入适量水,读出电子秤的示数为m1,把系有细线的小球放入水中,读出电子秤的示数为m2,并在液面做好记号A,则烧杯中小球的质量为
取出小球,并在烧杯中加水到标记处,读出电子秤的示数为m3,则加入水的质量为
则加入水的体积等于小球的体积,小球的体积为
则小球的密度为
14.(4分)小坪探究了电流与电压、电阻之间的关系,选用的器材有:电源(电压恒为4.5V)、电压表、电流表、电阻(5Ω、10Ω、20Ω)、滑动变阻器(20Ω 2A)、开关、导线若干,实物图如图甲所示。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最________端;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,经检查电表完好,则故障可能是________________。排除故障后,继续实验;
(3)探究电流与电压的关系时,小坪将实验数据绘制成图像(如图乙),分析可得电阻不变时,电流跟电压成正比,其依据是:________________________;
(4)探究电流与电阻的关系时,小坪先将的定值电阻接入电路,记录电流为;断开开关,将其替换为的定值电阻,移动滑片直至电压表的示数为________V,记录电流表示数;再将定值电阻换成的,发现无法完成实验。为了完成实验,可换用规格为________的滑动变阻器(填字母)。
A.25Ω 1A B.30Ω 2A C.50Ω 2A
(5)小坪又设计了如图丙所示的电路,测出了未知电阻的阻值,定值电阻的阻值已知,电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下:
①闭合开关,断开开关,电流表示数为;
②闭合开关,,电流表示数为;
③根据实验数据,计算出未知电阻的阻值________(用、、表示)。
【答案】(1)左
(2)定值电阻R断路
(3)I−U图像是过原点的倾斜直线
(4) 1.5 C
(5)
【详解】(1)闭合开关前,滑动变阻器需要调至最大阻值处保护电路;由图甲可知,滑动变阻器接入右下接线柱,滑片移到最左端时,接入电阻丝长度最长,阻值最大。
(2)电流表无示数说明电路发生断路,电压表示数接近电源电压且电表完好,说明电压表串联接在电源两端,因此故障是与电压表并联的定值电阻R断路。
(3)正比例关系的I-U图像为过原点的倾斜直线,图乙的图像符合这一特点,因此可得出电阻不变时,电流跟电压成正比。
(4)探究电流与电阻的关系时,需要保持定值电阻两端电压不变: 第一次用电阻,电流,由得定值电阻两端电压
因此换电阻后需要保持电压表示数为。
当换用定值电阻时,滑动变阻器需要分得电压
串联电路电压比等于电阻比,即
解得,因此需要最大阻值不小于的滑动变阻器,只有C选项符合。故选C。
(5)丙电路可知闭合开关,断开开关时,只有接入电路,电源电压……①
闭合开关,,与并联,电流表测干路总电流,因此通过的电流为,电源电压……②
联立①②两式整理得未知电阻
主题五:物理应用
15.(8分)2026年4月19日,在北京亦庄举办的人形机器人半程马拉松比赛圆满落幕。齐天大圣队的“闪电”机器人以50分26秒的出色成绩夺得人形机器人半程马拉松项目冠军。已知“闪电”机器人的质量是,静止站立时与水平地面的接触面积为。(取)
(1)求“闪电”机器人所受的重力;
(2)求“闪电”机器人静止站立在水平地面上时对地面的压强;
(3)若“闪电”机器人在某段路程中用时30 s跑完了,求出它在该路段的平均速度。
【答案】(1)450N
(2)
(3)
【详解】(1)机器人重力
(2)机器人静止在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,即,根据压强公式,代入数据计算
(3)根据可得它在该路段的平均速度
16.(8分)题图甲是一种带手势感应和智能触摸调光功能的台灯,灯泡上标有“6V;6W”字样。其原理简化如图乙:电源电压为12V且保持不变,R1是光敏电阻,当光线被遮住时光敏电阻的阻值变大,图丙为电流表的示数随光线强弱的变化规律,当光线没有被遮挡时,灯泡L正常发光(灯泡电阻不随温度变化)。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)当光线没有被遮挡时,光敏电阻两端的电压;
(3)当光线被遮挡时,灯泡L的实际功率。
【答案】(1);(2)6V;(3)1.5W
【详解】解:(1)灯泡正常发光时电阻
(2)当光线没有遮挡时,灯泡正常发光,R1与L串联,R1两端电压
(3)当光线被遮挡时,电路中电流为0.5A,灯泡的实际功率
答:(1)灯泡正常发光时的电阻6Ω;
(2)当光线没有被遮挡时,光敏电阻两端的电压为6V;
(3)当光线被遮挡时,灯泡L的实际功率为1.5W。
17.(5分)科创小组制作了图甲所示的简易直流电动机,参观展览时发现人形机器人关节内部集成了如图乙所示的无刷直流电动机、减速器和传感器。无刷直流电动机是如何驱动机器人关节运动的呢?为此同学们展开了项目式学习。
图甲 简易(有刷)直流电动机
图乙 无刷直流电动机
【原理探究】
(1)在制作简易电动机时,刮漆处理是为了让线圈在转动过程中能_____________(选填“持续通电”或“周期性通电”),从而使线圈持续转动。
(2)对无刷直流电动机中的螺线圈A和B进行通电,如图乙所示,此时螺线管A的上端是_______(选填“N”或“S”)极,永磁体将沿_______(选填“顺时针”或“逆时针”)转动一定角度。
【仿生改进】
(3)机器人手臂抬起的动作如图丙所示,它模仿了人类手臂抬起的动作。如图丁所示,当人类手臂中肱二头肌收缩时前臂抬起,此时前臂相当于_______杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”)。
(4)机器人通过电机驱动机械臂,已知驱动某机械臂的无刷直流电动机额定功率为,额定转速为。 该电动机通过一个减速比为i=30:1的减速器与机械臂连接,整个传动系统的机械效率。
① 减速器的作用是降低转速、增大输出力,其原理是_______________________。经过减速器后,机械臂关节的最终输出转速;
② 当无刷直流电动机以额定功率工作时,若机械臂末端的运动速度为v=0.1m/s,则机械臂能够提供的最大驱动力F为_______N。
【反思评估】
(5)项目组记录了该机械臂在完成一套标准动作时,驱动电机在一个工作周期内的输入电流变化如图戊所示。已知为该机械臂供电的锂电池组电压为24V, 容量为10A·h,若机械臂持续以此模式工作,其电池充满电后,理论上可让该关节持续工作约_______h。实际工作时长小于理论值的原因可能是________________________。基于上述分析的原因,请针对该机械臂设备本身(不含更换电池),提出一条具体的改进措施以提高其实际工作时长:______________________。
【答案】(1)周期性通电
(2) N 顺时针
(3)费力
(4) 由可知,功率一定时,降低转速(v),能增大输出力(F) 450
(5) 5 电机线圈发热会消耗一部分电能 使用电阻更小的元件导线制作线圈
【详解】【小题1】简易电动机的线圈一端只刮半周漆皮,使得线圈半周通电受力、半周断电依靠惯性转过平衡位置,实现周期性通电,从而保证线圈持续转动。
【小题2】结合电流方向和安培定则分析可知, 螺线管A的上端是 N极,对永磁体吸引,线圈B上端为S极,对永磁体排斥,所以永磁铁顺时针旋转。
【小题3】前臂在工作过程中,动力臂小于阻力臂,所以动力大于阻力,属于费力杠杆;
【小题4】根据功率公式计算可知,当速度减小,功率一定,牵引力增加;
机械效率为75%,所以机械臂获得的有用功率为
所以牵引力最大为
【小题5】电池的容量为
由图可知,一个周期的平均电流为2A,平均功率为
所以理论工作时间
在实际工作中,电机线圈发热会消耗一部分电能,可以使用电阻更小的元件导线制作线圈,减小能量转化,提高做功时间。
18.(8分)阅读材料,回答问题:
2026年2月11日,中国航天迎来一项关键突破。在海南文昌航天发射场,长征十号运载火箭托举着全新的梦舟载人飞船拔地而起(如图甲),进行了一次名为“最大动压逃逸”的极限安全测试。
当火箭飞行至距离地面约11km的高度时,达到了“最大动压”工况。动压(q)是指空气因流动对物体表面产生的压强,计算公式为,其中ρ是空气密度,v是火箭速度。此时,火箭加速竖直上升,速度达到约,空气密度约为,稠密大气产生的空气阻力达到峰值,箭体和飞船承受着前所未有的巨大压力。当模拟故障信号发出,逃逸系统在毫秒间启动。安装在火箭顶端的逃逸塔发动机瞬间喷射出猛烈火焰,在竖直方向上,产生接近100t的巨大推力,犹如一把“生命保护伞”,将质量为8t的返回舱迅速推离故障火箭(如图乙),飞向安全空域。最终,返回舱与火箭一子级均成功受控溅落于预定南海海域(如图丙),试验取得圆满成功。
(1)火箭能够升空,是因为向下喷出高温燃气时,燃气同时对火箭产生一个向上的推力,这说明了物体间力的作用是________的。
(2)在逃逸系统启动前,火箭托举着飞船________(选填“匀速”或“非匀速”)上升,说明火箭在升空过程中受到________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
(3)根据材料,在“最大动压”工况下:逃逸瞬间,若返回舱迎风面积为,此时返回舱受到的气动压力是________N(提示:);考虑气动压力后,此刻返回舱受到的合力是________N,方向为________。
【答案】(1)相互
(2) 非匀速 非平衡力
(3) 6.3375×105 2.8625×105 竖直向上
【详解】(1)火箭向下喷出高温燃气时,对燃气施加向下的作用力,根据力的作用规律,燃气同时对火箭施加向上的反作用力,推动火箭升空,这一现象说明物体间力的作用是相互的。
(2)由材料信息可知,逃逸系统启动前火箭加速竖直上升,速度不断发生变化,因此是非匀速上升;
物体受平衡力作用时运动状态保持不变(静止或匀速直线运动),火箭运动状态不断改变,因此受到的是非平衡力。
(3)根据动压公式
返回舱受到的气动压力
推力方向竖直向上,大小
返回舱重力竖直向下,大小
气动压力是空气阻力产生的,返回舱向上运动,因此气动压力方向竖直向下。
合力大小为
合力方向与向上的推力方向一致,为竖直向上。
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