内容正文:
青海省西宁市五一学校2026年中考物理模拟卷一
一、单选题(每题2分)
1. 厨房不仅是烟火升腾的舞台,也是物态变幻的奇妙实验室。烹饪过程,各种食材上演着精妙的“变身戏法”。下列现象与对应的物态变化,描述正确的是( )
A. 刚出锅的佳肴油脂熔化,似金波流动——液化现象
B. 锅中沸水渐少,如时光流逝难留——汽化现象
C. 保鲜盒里的冰块悄然消融,体积渐小——升华现象
D. 寒冬厨房玻璃凝成冰晶花,似雪落琉璃——凝固现象
2. 我国古代典籍《淮南子》有云:“高台悬镜,以照远道:立竿见影,以测日晷。”其中与“立竿见影”的原理相同的是( )
A. 杯弓蛇影 B. 海市蜃楼 C. 雨后彩虹 D. 凿壁借光
3. 如图所示是唐代的一幅“马球图”。马球是中国古代的一种体育运动,也叫“击鞠”。比赛时两队对抗,人骑在马上用球杖击球,将球射进对方球门的一队得分。关于马球比赛的情景,下列说法正确的是( )
A. 击球时球杖快速挥动,其周边空气流速变大压强变大
B. 用球杖将球击打出去,说明力可以改变物体的运动状态
C. 人骑马静止在地面上时,马受到的重力和支持力是一对平衡力
D. 马球受到球杖的弹力,是由于马球发生形变而产生的
4. 某同学设计的检测工件松动的报警方案,其工作原理是:将工件(电阻不计)连接在电路中,当松动时,会与导线分离而断开,此时报警灯L亮起。下列符合题意的电路图是( )
A. B.
C. D.
5. 某同学用图示装置探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,闭合开关,两铁钉吸引不同数量的大头针,下列说法正确的是( )
A. 甲的上端为N极,乙的上端为S极
B. 甲的上端为S极,乙的上端为N极
C. 滑片向左移动,甲、乙可以吸引更多数量的大头针
D. 该实验说明电流相等时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
6. 如图甲是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压U为3V,为电阻箱,的阻值与烟雾浓度K的关系如图乙所示。当电磁铁线圈中的电流达到时,衔铁被吸下,电风扇转动开始排气,确保室内空气清新。下列说法正确的是( )
A. 电磁铁工作时,其上端为N极
B. 电风扇转动时的能量转化与热机的做功冲程相同
C. 烟雾浓度K降低时,流过电磁铁的电流变大,电磁铁磁性变强
D. U<3V时,为保证达到相同烟雾浓度时电风扇工作,应调小的阻值
7. 图中有关电与磁的知识,说法正确的是( )
A. 图甲中验电器的原理是利用异种电荷相互排斥
B. 图乙的连接方式符合家庭电路安全用电要求
C. 图丙可判断螺线管的端与电源正极连接
D. 图丁表示通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的工作原理
8. 如图所示,是2026年3月15日成功发射遥感五十号02星的情境。该卫星具有国土测绘、防灾减灾等多项功能。关于火箭和卫星的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 升空时,运载火箭燃烧的液态燃料热值不变
B. 升空过程,携带的卫星相对于火箭是运动的
C. 卫星在加速升空过程,重力势能增大,动能减小,机械能守恒
D. 卫星可以在地震后提供灾区鸟瞰图,靠的是超声波传递信息
9. 某小组用图甲所示的电路研究滑动变阻器的电流与电压关系,电源电压恒定。闭合开关S,移动滑片P,电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是( )
A. 电源电压为10V
B. 的阻值为
C. 滑片P移动的过程中,电路中的最小电流为零
D. 滑片P移动的过程中,电压表与电流表的比值不变
10. 学习物理重在联系生活实际,凭借生活常识正确判断物理数据。下列数据符合实际的是( )
A. 洗澡水的温度大约为80℃ B. 校运动会百米赛跑的记录8.9 s
C. 一盏家用LED灯的功率约为5 W D. 一节新干电池能提供的电压为2 V
二、填空题(每空2分)
11. 二中可爱唯春日,一生少年是今朝。如图是春日的驻马店市二中,繁花似锦,校园里花香四溢,是因为____________,这种现象会随气温的________(选填“升高”或“降低”)而更显著;中午,花瓣表面露珠逐渐消散是发生了________现象(填物态变化名称)。
12. 赛艇比赛中,运动员手持船桨向后划水,赛艇向前运动,如图所示。使用船桨划水时,船桨属于________杠杆。平静的湖面上,赛艇在水中所成的“倒影”与赛艇本身相比是________的像(选填“放大”“缩小”或“等大”)。
13. 如图所示是一种自动测定油箱内油量的装置示意图,其中滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可绕固定轴转动。油量表是用_____表改装的;当油箱内油面升高时,油量表示数_____(填“增大”“减小”或“不变”);若油量表损坏,使用电压表作为油量表,要求油量增加时,电压表示数增大,则电压表需与_____(填或)并联。
14. 《墨经》中记载了一种斜面引重车,可将重物通过绳子从斜面的底端匀速拉到顶端。该定滑轮的作用是________;若斜面长为2m,高为0.5m,重物重力为3000N后轮施加在绳子上的拉力大小为1000N(不计绳重、轴处的摩擦),拉力做功为________J,斜面的机械效率为________。
15. 如图是一款电热桌垫的工作电路图,它有“高温”、“低温”挡位,S为挡位切换开关,和均为电热丝,工作电压恒为12V,。开关S切换到b时,桌垫处于_______挡。若桌垫处于高温挡工作,则电热丝工作产生的热量为_______J。
16. 阅读短文,回答问题。
氢动力飞机
我国研制的第一架以氢内燃机为动力的通航飞机在沈阳成功首飞。如图甲所示,该飞机最大巡航速度为,整架飞机采用上单翼、低平尾、前置螺旋桨、前三点式不可收放起落架的布局形式。上单翼稳定性强,产生的升力大。前置螺旋桨是由发动机带动旋转向后排空气,推动飞机飞行。
飞机因使用氢作为航空燃料而得名。氢的能量密度是航空煤油的四分之一。能量密度是指物质中储存能量与其体积的比值。飞行时,空气和飞行器表面接触会产生蒙皮摩擦阻力;氢气燃烧生成水,机身形成额外润湿区域,导致飞机接近水面巡航时产生更大的波浪阻力,降低性能。飞机需在跑道上加速滑行一段距离,获得足够的升力后才能起飞。某次测试中,飞机在起飞离地前,平直跑道对它的支持力与滑行距离s的关系如图乙所示。滑行中获得的升力为,比例系数为,v是飞机的滑行速度,飞机起飞后航行时所受到的阻力大小与速度的关系如表所示。
速度
10
20
30
40
阻力
30
120
270
480
(1)飞机机翼的横截面如丙所示。飞机飞行时,机翼上方空气流速比下方空气速度______(选填“大”或“小”),机翼受到下方空气的压强______(选填“大于”“小于”或“等于”)上方空气的压强,从而产生升力;
(2)飞机以最大巡航速度匀速航行时,受到的阻力为______N;相同质量的氢与航空煤油的能量比为______(航空煤油的密度为,氢的密度为);
(3)测试中,起飞离地时获得的升力为______N,起飞离地时速度为_____。
四、作图题(每题2分)
17. 用细绳拉木块A在水平桌面上向右做匀速直线运动,不计空气阻力,请画出木块在水平方向所受力的示意图。
18. 小明同学在学习光的反射现象后,想起老师在做声产生的实验时用一束激光照射在纸杯底部的小平面镜上,对着纸杯说话时,激光被反射到墙壁上画出一个美丽的图案。请你帮小明在图上作出某时刻激光被反射到墙壁上的光路图,并标出入射角i。
五、实验题(每空1分)
19. “制作简易密度计”的跨学科实践活动中,同学们需要用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡等材料制作一个简易密度计。
【项目分析】
(1)将制作完成的密度计放入液体中,使密度计处于竖直___________状态,根据___________原理可知,此时密度计所受浮力等于所受重力。
【项目实施】
(2)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端内部塞入适量金属丝并用石蜡封口,理论上密度计从上到下的标度依次变___________(选填“大”或“小”)。
(3)将制作好的简易密度计置于水中,密度计稳定后用记号笔在与液面齐平处标出刻度为___________ g/cm3,并且量出水面至封口端的距离为H;再将同一密度计置于盐水中,量出盐水液面至封口端的距离为h,则可以算出盐水的密度=__________(用、H、h表示)。
【展示交流】
(4)在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为提高测量精度,他想了如下改进方案,其中可行的是___________
A. 换更大的容器盛放液体做实验 B. 换更细的吸管制作密度计
C. 换更长的吸管制作密度计 D. 适当增大吸管中铁丝的质量
(5)该同学将制作好的密度计内部的铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化,这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
20. 实验小组利用弹簧测力计、金属块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)操作过程如图所示,为了使操作更加简便且误差小,更加合理的顺序是______。
(2)若、、、之间满足______的关系时,则可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力的结论。
(3)实验中如何操作才能表明溢水杯中装满了水?______;若溢水杯中未满水,则会导致本实验测得的______。(选填“大于”“等于”或“小于”)
(4)小明在实验过程中,只将金属块一部分浸在水中并完成所有实验数据的采集,则此操作______(填“会”或“不会”)影响实验结论。
(5)金属块从水面缓慢浸入水中时,弹簧测力计的示数随金属块浸入深度的变化图像如图戊所示,则金属块的密度为______。(水的密度为,g取10N/kg)
21. 图甲是小明“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实物电路。
(1)请根据如图甲所示的实物电路,在图乙的虚线框中画出电路图;
(2)连接电路后闭合开关,小明发现电流表有示数、电压表无示数,其故障原因可能是电阻器________(填“断路”“短路”);
(3)小明排除故障后,调节滑动变阻器滑片P,把测得的数据分别填入下表,其中第三次实验时,电压表示数如图丙所示为________V;
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1.0
1.5
2.5
3.0
电流
0.20
0.32
0.40
0.48
0.60
(4)根据表中数据,在图丁中描出电流与电压的关系图线;
(5)由本实验得出的初步结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成________(填“正比”“反比”);
(6)小明还想探究通过导体的电流与电阻的关系,除了以上实验器材外,小明还应准备的器材有________,该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路之外还有使定值电阻两端电压________(填“保持不变”“发生改变”)的作用。
六、计算题(22题7分,23题9分)
22. 如图甲所示为《王祯农书》中记载的“卧式楔子榨油机”。学校科学馆组织同学制作了一台榨油机模型如图乙所示,木制的大锤的锤柄固定在支架上,操作时两人配合,一个人站在锤柄的右端,另一人将锤头抬起,两人配合同时释放,锤头落下砸在木楔上,挤压榨油机 内的原料,从而榨出油。小明了解到图乙模型的一些参数:锤头质量为30kg,下表面积为1200cm2,锤头距锤柄固定位置2m,木楔的上表面积为300cm2。不考虑锤柄的质量,g取10N/kg。
(1)锤头水平放在木楔上时,锤头对木楔产生的压强为多少?
(2)小明一个人操作榨油机模型时,从距锤柄固定位置(支点)1.5m处将锤头抬高1.6m释放。抬起过程中小明对大锤竖直向上的拉力至少为多少?
(3)整个过程需要对锤头做多少功?
23. 如图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅简化电路,它是通过电热丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。
(1)在工作电路中,指示灯L标有“2V 0.2A”字样,要使指示灯L正常工作,则保护电阻R0的阻值为多大?
(2)把空气炸锅单独接入家庭电路中正常工作2min,电能表上标有600r/kW·h的字样,其转盘刚好转了20转,则空气炸锅的电功率是多少?
(3)在控制电路中,电源电压恒定为3V,用R3来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当设定加热温度为某一温度时,R3的阻值恰好为40Ω,闭合开关S,工作电路接通,开始加热;当控制电流I = 0.03A时,衔铁被弹起,停止加热,则设定的加热温度是多少?
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青海省西宁市五一学校2026年中考物理模拟卷一
一、单选题(每题2分)
1. 厨房不仅是烟火升腾的舞台,也是物态变幻的奇妙实验室。烹饪过程,各种食材上演着精妙的“变身戏法”。下列现象与对应的物态变化,描述正确的是( )
A. 刚出锅的佳肴油脂熔化,似金波流动——液化现象
B. 锅中沸水渐少,如时光流逝难留——汽化现象
C. 保鲜盒里的冰块悄然消融,体积渐小——升华现象
D. 寒冬厨房玻璃凝成冰晶花,似雪落琉璃——凝固现象
【答案】B
【解析】
【详解】A.油脂融化是固态变为液态,属于熔化现象,不是液化,故A错误;
B.锅中沸水渐少,是水由液态变为气态,属于汽化现象,故B正确;
C.冰块消融是固态变为液态,属于熔化现象,不是升华,故C错误;
D.玻璃上的冰晶花是水蒸气直接变为固态,属于凝华现象,不是凝固,故D错误。
故选B。
2. 我国古代典籍《淮南子》有云:“高台悬镜,以照远道:立竿见影,以测日晷。”其中与“立竿见影”的原理相同的是( )
A. 杯弓蛇影 B. 海市蜃楼 C. 雨后彩虹 D. 凿壁借光
【答案】D
【解析】
【详解】 “立竿见影”的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
A.杯弓蛇影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故A不符合题意;
B.海市蜃楼是光在不均匀的空气中发生折射形成的虚像,故B不符合题意;
C.雨后彩虹是光的色散现象,本质是光的折射,故C不符合题意;
D.凿壁借光是光沿直线传播穿过墙壁的孔洞传播的现象,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示是唐代的一幅“马球图”。马球是中国古代的一种体育运动,也叫“击鞠”。比赛时两队对抗,人骑在马上用球杖击球,将球射进对方球门的一队得分。关于马球比赛的情景,下列说法正确的是( )
A. 击球时球杖快速挥动,其周边空气流速变大压强变大
B. 用球杖将球击打出去,说明力可以改变物体的运动状态
C. 人骑马静止在地面上时,马受到的重力和支持力是一对平衡力
D. 马球受到球杖的弹力,是由于马球发生形变而产生的
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据流体压强的规律,空气流速越大,压强越小,因此球杖周边流速变大时压强变小,故A错误;
B.球被击打后,运动速度和方向发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.人骑马静止在地面时,地面对马的支持力大小等于马和人的总重力,大小和马自身的重力不相等,不满足平衡力“大小相等”的条件,不是一对平衡力,故C错误;
D.弹力是施力物体发生形变产生的,马球受到的弹力,施力物体是球杖,因此弹力是球杖形变产生的,故D错误。
故选B。
4. 某同学设计的检测工件松动的报警方案,其工作原理是:将工件(电阻不计)连接在电路中,当松动时,会与导线分离而断开,此时报警灯L亮起。下列符合题意的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.R与工件并联后与L串联,L始终发光,故A不符合题意;
B.L与工件串联,工件接通时L亮,工件断开时L熄灭,故B不符合题意;
C.L与工件并联直接接电源,工件接通时,工件相当于导线直接连通电源两极,造成电源短路,故C不符合题意;
D.L与工件并联,保护电阻R串联在干路:工件正常接通时电阻为0,L被短路,R避免电源短路;工件松动断开后,L接通而发光报警,故D符合题意。
故选D。
5. 某同学用图示装置探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,闭合开关,两铁钉吸引不同数量的大头针,下列说法正确的是( )
A. 甲的上端为N极,乙的上端为S极
B. 甲的上端为S极,乙的上端为N极
C. 滑片向左移动,甲、乙可以吸引更多数量的大头针
D. 该实验说明电流相等时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,电流从乙电磁铁的上端流入,下端流出,从甲电磁铁的下端流入,上端流出,由安培定则可知,甲和乙的上端均为S极,故AB错误;
C.滑片向左移动后,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由欧姆定律可知,电流变小,故电磁铁磁性减弱,甲、乙吸引大头针的数量减少,故C错误;
D.甲、乙串联在电路中,通过二者的电流大小相等,乙的线圈匝数更多,吸引的大头针数量更多(磁性更强),因此可以得出结论:电流相等时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强,故D正确。
故选D。
6. 如图甲是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压U为3V,为电阻箱,的阻值与烟雾浓度K的关系如图乙所示。当电磁铁线圈中的电流达到时,衔铁被吸下,电风扇转动开始排气,确保室内空气清新。下列说法正确的是( )
A. 电磁铁工作时,其上端为N极
B. 电风扇转动时的能量转化与热机的做功冲程相同
C. 烟雾浓度K降低时,流过电磁铁的电流变大,电磁铁磁性变强
D. U<3V时,为保证达到相同烟雾浓度时电风扇工作,应调小的阻值
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图甲可知,控制电路接通时,电磁铁中的电流方向向左,根据安培定则可以判断出电磁铁工作时其下端是N极,故A错误;
B.电风扇转动时,电能转化为机械能和内能,热机的做功冲程内能转化为机械能,所以二者的能量转化过程不相同,故B错误;
C.由图乙可知,烟雾浓度K降低时,阻值增大,控制电路电源电压一定,通过电磁铁的电流变小,所以电磁铁的磁性减弱,故C错误;
D.U<3V时,为保证达到相同烟雾浓度时电风扇工作,吸引衔铁时通过电磁铁的电流大小保持一定,所以应该调小的阻值,故D正确。
故选D。
7. 图中有关电与磁的知识,说法正确的是( )
A. 图甲中验电器的原理是利用异种电荷相互排斥
B. 图乙的连接方式符合家庭电路安全用电要求
C. 图丙可判断螺线管的端与电源正极连接
D. 图丁表示通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的工作原理
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲是验电器,它的工作原理是同种电荷相互排斥,而不是异种电荷,故A错误。
B.在家庭电路中,为了安全,控制灯泡的开关必须接在火线和灯泡之间。观察图乙可以发现,灯泡的开关接在了零线上,这样即使断开开关,灯泡依然与火线连通,存在触电隐患,故B错误。
C.图丙中,小磁针静止时N极朝左,说明螺线管的左端是S极,右端是N极。根据安培定则(右手螺旋定则),用右手握住螺线管,大拇指指向N极(右端),四指的指向即为电流方向。可以看出电流是从a端流入、从b端流出的,因此a端连接的是电源正极,b端连接的是电源负极,故C错误。
D.图丁的电路中包含电源,闭合开关后,导体中会有电流通过,通电导体在磁场中会受到力的作用而运动,这正是电动机的工作原理,故D正确。
故选 D。
8. 如图所示,是2026年3月15日成功发射遥感五十号02星的情境。该卫星具有国土测绘、防灾减灾等多项功能。关于火箭和卫星的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 升空时,运载火箭燃烧的液态燃料热值不变
B. 升空过程,携带的卫星相对于火箭是运动的
C. 卫星在加速升空过程,重力势能增大,动能减小,机械能守恒
D. 卫星可以在地震后提供灾区鸟瞰图,靠的是超声波传递信息
【答案】A
【解析】
【详解】A.燃料的热值与燃料的种类有关,所以升空时,运载火箭燃烧的液态燃料热值不变,故A正确;
B.升空过程,携带的卫星相对于火箭的位置没有改变,所以升空过程,携带的卫星相对于火箭是静止的,故B错误;
C.卫星在加速升空过程,重力势能增大,动能增大,机械能增大,不守恒,故C错误;
D.真空不传声,所以卫星可以在地震后提供灾区鸟瞰图,靠的是电磁波传递信息,故D错误。
故选A。
9. 某小组用图甲所示的电路研究滑动变阻器的电流与电压关系,电源电压恒定。闭合开关S,移动滑片P,电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是( )
A. 电源电压为10V
B. 的阻值为
C. 滑片P移动的过程中,电路中的最小电流为零
D. 滑片P移动的过程中,电压表与电流表的比值不变
【答案】B
【解析】
【详解】由图甲可知,R1与R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压。
AB.当滑片在最左端时,R2接入电路的电阻为零,此时电压表示数为0,电流表示数最大为0.6A,电源电压为①
当滑片在最右端时,R2全部接入电路,此时电压表示数最大为10V,电流表示数最小为0.1A,电源电压为②
联立①、②两式,解得,,故A错误,B正确;
C.由以上分析(或图像)可知,电路电流最小为0.1A,故C错误;
D.电压表与电流表示数的比值就是R2的电阻,在移动滑片的过程中,R2的电阻是变化的,故两表示数的比值也是变化的,故D错误。
故选B。
10. 学习物理重在联系生活实际,凭借生活常识正确判断物理数据。下列数据符合实际的是( )
A. 洗澡水的温度大约为80℃ B. 校运动会百米赛跑的记录8.9 s
C. 一盏家用LED灯的功率约为5 W D. 一节新干电池能提供的电压为2 V
【答案】C
【解析】
【详解】A.洗澡水的温度大约为40℃左右,80℃的水会造成烫伤,故A不符合题意;
B.百米赛跑的世界纪录约为,校运动会的记录不可能达到,故B不符合题意;
C.一盏家用LED灯的功率通常在之间,故C符合题意;
D.一节新干电池能提供的电压为,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题(每空2分)
11. 二中可爱唯春日,一生少年是今朝。如图是春日的驻马店市二中,繁花似锦,校园里花香四溢,是因为____________,这种现象会随气温的________(选填“升高”或“降低”)而更显著;中午,花瓣表面露珠逐渐消散是发生了________现象(填物态变化名称)。
【答案】 ①. 分子在不停的做无规则运动 ②. 升高 ③. 汽化
【解析】
【详解】花香四溢是扩散现象,本质是花的香味分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中被人闻到。
分子无规则运动的剧烈程度和温度有关:温度越高,分子运动越剧烈,扩散现象越明显,因此这种现象随气温升高更显著。
露珠是液态水,露珠消散是液态水变为气态水蒸气进入空气中,物质由液态变为气态的物态变化是汽化。
12. 赛艇比赛中,运动员手持船桨向后划水,赛艇向前运动,如图所示。使用船桨划水时,船桨属于________杠杆。平静的湖面上,赛艇在水中所成的“倒影”与赛艇本身相比是________的像(选填“放大”“缩小”或“等大”)。
【答案】 ①. 费力 ②. 等大
【解析】
【详解】船桨划水时,支点位于船桨靠近人手的一端,手对船桨的动力臂小于水对船桨的阻力臂,因此船桨属于费力杠杆;平静湖面相当于平面镜,赛艇的倒影是平面镜成像现象,根据平面镜成像规律,平面镜成与物体等大的虚像,因此倒影和赛艇本身相比是等大的像。
13. 如图所示是一种自动测定油箱内油量的装置示意图,其中滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可绕固定轴转动。油量表是用_____表改装的;当油箱内油面升高时,油量表示数_____(填“增大”“减小”或“不变”);若油量表损坏,使用电压表作为油量表,要求油量增加时,电压表示数增大,则电压表需与_____(填或)并联。
【答案】 ①. 电流 ②. 增大 ③.
【解析】
【详解】电流表是串联在电路中使用,电压表是并联使用,图中油量表串联在电路中,因此是由电流表改装的;
油面升高时,浮标上浮,带动滑杆使滑动变阻器R接入电路的电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流变大,因此油量表示数增大;
油量增加时,R接入电阻减小,电路电流增大:定值电阻的电压,会随电流增大而增大,滑动变阻器R的电压,会随电流增大而减小。题目要求油量增加时电压表示数增大,因此电压表需要并联在两端。
14. 《墨经》中记载了一种斜面引重车,可将重物通过绳子从斜面的底端匀速拉到顶端。该定滑轮的作用是________;若斜面长为2m,高为0.5m,重物重力为3000N后轮施加在绳子上的拉力大小为1000N(不计绳重、轴处的摩擦),拉力做功为________J,斜面的机械效率为________。
【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 2000## ③.
【解析】
【详解】定滑轮的物理特点是不省力,作用是改变力的方向。
拉力做的总功
提升重物做的有用功
斜面的机械效率为
15. 如图是一款电热桌垫的工作电路图,它有“高温”、“低温”挡位,S为挡位切换开关,和均为电热丝,工作电压恒为12V,。开关S切换到b时,桌垫处于_______挡。若桌垫处于高温挡工作,则电热丝工作产生的热量为_______J。
【答案】 ①. 低温 ②. 1440
【解析】
【详解】电源电压恒定,根据电功率公式 ,电压不变时,电路总电阻越大,总功率越小,挡位温度越低。 当开关接时,电热丝与串联,总电阻,总电阻最大,因此总功率更小,所以此时桌垫处于低温挡。
由图可知,高温挡时只有接入电路,桌垫是纯电阻用电器,则电热丝工作1min产生的热量为
16. 阅读短文,回答问题。
氢动力飞机
我国研制的第一架以氢内燃机为动力的通航飞机在沈阳成功首飞。如图甲所示,该飞机最大巡航速度为,整架飞机采用上单翼、低平尾、前置螺旋桨、前三点式不可收放起落架的布局形式。上单翼稳定性强,产生的升力大。前置螺旋桨是由发动机带动旋转向后排空气,推动飞机飞行。
飞机因使用氢作为航空燃料而得名。氢的能量密度是航空煤油的四分之一。能量密度是指物质中储存能量与其体积的比值。飞行时,空气和飞行器表面接触会产生蒙皮摩擦阻力;氢气燃烧生成水,机身形成额外润湿区域,导致飞机接近水面巡航时产生更大的波浪阻力,降低性能。飞机需在跑道上加速滑行一段距离,获得足够的升力后才能起飞。某次测试中,飞机在起飞离地前,平直跑道对它的支持力与滑行距离s的关系如图乙所示。滑行中获得的升力为,比例系数为,v是飞机的滑行速度,飞机起飞后航行时所受到的阻力大小与速度的关系如表所示。
速度
10
20
30
40
阻力
30
120
270
480
(1)飞机机翼的横截面如丙所示。飞机飞行时,机翼上方空气流速比下方空气速度______(选填“大”或“小”),机翼受到下方空气的压强______(选填“大于”“小于”或“等于”)上方空气的压强,从而产生升力;
(2)飞机以最大巡航速度匀速航行时,受到的阻力为______N;相同质量的氢与航空煤油的能量比为______(航空煤油的密度为,氢的密度为);
(3)测试中,起飞离地时获得的升力为______N,起飞离地时速度为_____。
【答案】(1) ①. 大 ②. 大于
(2) ①. 750 ②. 2500:1
(3) ①. 3000 ②. 72
【解析】
【分析】(1)根据流体压强与流速的关系分析得出机翼上下方空气流速大小关系,从而推断机翼受到下方空气的压强大于上方空气的压强,从而产生升力。
(2)先由表格数据分析的出飞机起飞后航行时所受阻力大小与速度的关系,从而计算得出飞机以最大巡航速度匀速航行时受到的阻力;
结合题意氢和航空煤油的能量密度关系得出它们的能力密度比,利用能量密度定义和密度公式列出相同质量下,氢和航空煤油的关系等式,从而推出它们的能量比。
(3)分析飞机起飞离地的受力情况,即支持力为0时,升力和重力为一对平衡力,结合图像乙分析得出飞机的重力,从而推断出此时升力的大小,代入求得飞机起飞离地时速度。
【小问1详解】
飞机机翼横截面为上凸下平的形状,相同时间内空气经过机翼上方的路程更长,因此机翼上方空气流速比下方大。根据流体压强与流速的关系,流速越小,压强越大,即机翼下方空气压强大于上方空气压强,从而产生向上的升力。
【小问2详解】
飞机起飞后航行时所受阻力大小与速度的关系如表所示,可知阻力大小和速度的平方成正比,即,当飞机速度时,其受到的阻力为,即
由此可得,航行时所受阻力大小与速度的关系为
当飞机以最大巡航速度航行时,即时候,其受到的阻力
氢的能量密度是航空煤油的四分之一,即,所以它们能量密度比是
而能量密度是指物质中储存能量与其体积的比值,即
而,所以有,整理得
当氢与航空煤油质量相同时,则有
整理可得
故相同质量的氢与航空煤油的能量比为2500:1
【小问3详解】
滑行距离时,升力为0,支持力等于飞机重力,由图乙得飞机重力
飞机起飞离地时支持力为0,竖直方向受力平衡,因此升力
由可得,
四、作图题(每题2分)
17. 用细绳拉木块A在水平桌面上向右做匀速直线运动,不计空气阻力,请画出木块在水平方向所受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】用细绳拉木块A在水平桌面上向右做匀速直线运动,不计空气阻力,木块处于平衡状态,受到平衡力的作用,水平方向物体受到水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力f是一对平衡力,两个力的作用点都画在木块的重心,从作用点分别沿两个力的方向画一带箭头的线段,在箭头附近标上相应的符号。
18. 小明同学在学习光的反射现象后,想起老师在做声产生的实验时用一束激光照射在纸杯底部的小平面镜上,对着纸杯说话时,激光被反射到墙壁上画出一个美丽的图案。请你帮小明在图上作出某时刻激光被反射到墙壁上的光路图,并标出入射角i。
【答案】
【解析】
【详解】过入射点作垂直镜面的虚线为法线,根据反射角等于入射角在发现另一侧作反射光线,光线必须标注箭头,入射角是入射光线与法线的夹角。据此作图。
五、实验题(每空1分)
19. “制作简易密度计”的跨学科实践活动中,同学们需要用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡等材料制作一个简易密度计。
【项目分析】
(1)将制作完成的密度计放入液体中,使密度计处于竖直___________状态,根据___________原理可知,此时密度计所受浮力等于所受重力。
【项目实施】
(2)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端内部塞入适量金属丝并用石蜡封口,理论上密度计从上到下的标度依次变___________(选填“大”或“小”)。
(3)将制作好的简易密度计置于水中,密度计稳定后用记号笔在与液面齐平处标出刻度为___________ g/cm3,并且量出水面至封口端的距离为H;再将同一密度计置于盐水中,量出盐水液面至封口端的距离为h,则可以算出盐水的密度=__________(用、H、h表示)。
【展示交流】
(4)在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为提高测量精度,他想了如下改进方案,其中可行的是___________
A. 换更大的容器盛放液体做实验 B. 换更细的吸管制作密度计
C. 换更长的吸管制作密度计 D. 适当增大吸管中铁丝的质量
(5)该同学将制作好的密度计内部的铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化,这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 漂浮 ②. 二力平衡
(2)大 (3) ①. 1 ②. (4)BD
(5)偏大
【解析】
【小问1详解】
密度计使用时,需要在液体中保持竖直漂浮状态;密度计静止时竖直方向仅受浮力和重力,根据二力平衡原理,浮力等于自身重力。
【小问2详解】
密度计始终漂浮,浮力恒等于重力不变。根据,液体密度越大,排开液体的体积越小,浸入深度越浅(越靠近密度计下端),因此密度计从上到下的标度依次变大。
【小问3详解】
水的密度为,因此液面处标记为;密度计在水和盐水中浮力都等于重力,因此有
约去后得
【小问4详解】
相邻密度刻度对应的高度差
要增大减小误差,换更细的吸管可以减小横截面积,增大铁丝质量可以增大总重力,都能增大,因此BD可行;换更大容器、更长吸管都不能增大相邻刻度间距,因此AC错误。 故选BD。
【小问5详解】
改装后总重力不变,因此总排开液体体积不变;铁丝缠绕在底部外侧,额外占据了一部分排开体积,使吸管浸入液体的深度变小,液面在吸管上更靠近密度计下端,而密度计下端刻度密度更大,因此测量结果偏大。
20. 实验小组利用弹簧测力计、金属块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)操作过程如图所示,为了使操作更加简便且误差小,更加合理的顺序是______。
(2)若、、、之间满足______的关系时,则可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力的结论。
(3)实验中如何操作才能表明溢水杯中装满了水?______;若溢水杯中未满水,则会导致本实验测得的______。(选填“大于”“等于”或“小于”)
(4)小明在实验过程中,只将金属块一部分浸在水中并完成所有实验数据的采集,则此操作______(填“会”或“不会”)影响实验结论。
(5)金属块从水面缓慢浸入水中时,弹簧测力计的示数随金属块浸入深度的变化图像如图戊所示,则金属块的密度为______。(水的密度为,g取10N/kg)
【答案】(1)丁甲乙丙
(2)
(3) ①. 向溢水杯加水,直到溢水口有水流出,且水不再自动流出,说明溢水杯已装满水 ②. 大于
(4)不会 (5)
【解析】
【小问1详解】
实验需要先测量空小桶、金属块的重力,再将金属块浸入溢水杯读取拉力,最后测量小桶和排开水的总重力,该顺序可以避免小桶残留水带来的误差,操作误差最小,所以更加合理的顺序是丁甲乙丙。
【小问2详解】
金属块所受浮力
排开液体的重力
若满足,即可得出浮力等于排开液体重力的结论。
【小问3详解】
向溢水杯加水,直到溢水口有水流出,且水不再自动流出,说明溢水杯已装满水;若溢水杯未装满水,金属块排开的水无法全部溢出,会导致测得的偏小,而测得的浮力准确,因此大于。
【小问4详解】
阿基米德原理对部分浸入和完全浸入都成立,即使只浸入一部分,仍满足浮力等于排开液体重力,不会影响实验结论。
【小问5详解】
由图戊可知,金属块重力,完全浸没后拉力,浮力
金属块质量
金属块体积
金属块密度
21. 图甲是小明“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实物电路。
(1)请根据如图甲所示的实物电路,在图乙的虚线框中画出电路图;
(2)连接电路后闭合开关,小明发现电流表有示数、电压表无示数,其故障原因可能是电阻器________(填“断路”“短路”);
(3)小明排除故障后,调节滑动变阻器滑片P,把测得的数据分别填入下表,其中第三次实验时,电压表示数如图丙所示为________V;
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1.0
1.5
2.5
3.0
电流
0.20
0.32
0.40
0.48
0.60
(4)根据表中数据,在图丁中描出电流与电压的关系图线;
(5)由本实验得出的初步结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成________(填“正比”“反比”);
(6)小明还想探究通过导体的电流与电阻的关系,除了以上实验器材外,小明还应准备的器材有________,该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路之外还有使定值电阻两端电压________(填“保持不变”“发生改变”)的作用。
【答案】(1) (2)短路
(3)2.0 (4)
(5)正比 (6) ①. 不同的定值电阻##电阻箱 ②. 保持不变
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测整个电路电流。据此作图。
【小问2详解】
闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路;电压表无示数,说明与电压表并联的电阻器R发生了短路。
【小问3详解】
由图丙可知,电压表选用的是0~3V量程,其分度值为0.1V,则电压表的示数为2.0V。
【小问4详解】
由表中数据可知,电压与电流之间的比值几乎为定值,即为一条过原点的直线,据此作图。
【小问5详解】
分析表中数据可知,电压与电流的比值不变,故可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
【小问6详解】
要探究通过导体的电流与电阻的关系,需要改变接入电路的电阻阻值,因此还需要准备多个阻值不同的定值电阻(或电阻箱);在探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压不变,因此滑动变阻器除了保护电路外,还要起到保持定值电阻两端电压不变的作用。
六、计算题(22题7分,23题9分)
22. 如图甲所示为《王祯农书》中记载的“卧式楔子榨油机”。学校科学馆组织同学制作了一台榨油机模型如图乙所示,木制的大锤的锤柄固定在支架上,操作时两人配合,一个人站在锤柄的右端,另一人将锤头抬起,两人配合同时释放,锤头落下砸在木楔上,挤压榨油机 内的原料,从而榨出油。小明了解到图乙模型的一些参数:锤头质量为30kg,下表面积为1200cm2,锤头距锤柄固定位置2m,木楔的上表面积为300cm2。不考虑锤柄的质量,g取10N/kg。
(1)锤头水平放在木楔上时,锤头对木楔产生的压强为多少?
(2)小明一个人操作榨油机模型时,从距锤柄固定位置(支点)1.5m处将锤头抬高1.6m释放。抬起过程中小明对大锤竖直向上的拉力至少为多少?
(3)整个过程需要对锤头做多少功?
【答案】(1)
(2)400N (3)480J
【解析】
【小问1详解】
已知锤头质量,则锤头的重力
锤头水平放在木楔上,对木楔的压力等于锤头重力,即
受力面积为锤头与木楔的接触面积,即
则锤头对木楔产生的压强为
【小问2详解】
根据图甲,支点为锤柄固定位置,阻力为锤头重力
阻力臂,动力臂,根据杠杆平衡条件
可得最小拉力
【小问3详解】
对锤头做功等于克服锤头重力做的功,由题意得,锤头抬高高度,则对锤头做的功为
23. 如图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅简化电路,它是通过电热丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。
(1)在工作电路中,指示灯L标有“2V 0.2A”字样,要使指示灯L正常工作,则保护电阻R0的阻值为多大?
(2)把空气炸锅单独接入家庭电路中正常工作2min,电能表上标有600r/kW·h的字样,其转盘刚好转了20转,则空气炸锅的电功率是多少?
(3)在控制电路中,电源电压恒定为3V,用R3来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当设定加热温度为某一温度时,R3的阻值恰好为40Ω,闭合开关S,工作电路接通,开始加热;当控制电流I = 0.03A时,衔铁被弹起,停止加热,则设定的加热温度是多少?
【答案】(1)1090Ω;(2);(3)200℃
【解析】
【详解】解:(1)R0和指示灯L串联,R0两端的电压为
指示灯L正常工作,通过R0的电流为
I0=IL=0.2A
保护电阻R0的阻值为
R0
(2)转盘刚好转了20转,空气炸锅消耗的电能
空气炸锅的功率
(3)衔铁被弹起时,控制电路的总电阻为
此时热敏电阻
由乙图可知,当R2 =60Ω,设定温度为200℃。
答:(1)保护电阻R0的阻值为1090Ω;
(2)空气炸锅的电功率是1kW;
(3)设定的加热温度是200℃。
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