内容正文:
2024-2025-2初三年级第二次中考模拟考试物理问卷
一、选择题(本大题共12道小题,每小题3分,共36分。其中1-10只有一个正确答案符合题意,11-12有两个答案符合题意,多选错选得0分,漏选得2分)
1. 认真学习是青春最好的模样!下列与学习有关的认知,最接近实际的是( )
A. 中学生步行的速度约为20km/h
B. 一本物理课本的质量约450g
C. 教室内空调的额定电流约0.1A
D. 教室内舒适的温度约37℃
2. 下列物态变化中属于放热现象的是哪一组( )
①初春,冰封的湖面解冻;②盛夏,旷野里雾的形成;
③深秋,路边的小草上结了一层霜;④严冬,冰冻的衣服逐渐变干
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
3. 森林公园经常见到“请勿随意丢弃饮料水瓶”的警示牌,是因为雨水进入透明的瓶子后,被阳光照射也可能会引发火灾。图中与此光学原理相同的是( )
A. B.
C. D.
4. 关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 橡皮筋振动越快,声音传播的速度越大
B. 低频声波也是由振动产生的
C. 公路旁安装隔音墙是为了在声源处减弱噪声
D. 用大小不同的力先后敲击同一音叉,音叉发声的响度相同
5. 小亮是一位体育爱好者,他运用学过的物理知识对如图所示的运动项目进行分析,下列说法正确的是( )
A. 甲图中运动员正在跳高,当他腾跃到最高点时,所受合力为零
B. 乙图中运动员游泳时向后拨水,他向前进,说明物体间力的作用是相互的
C. 丙图中运动员正在投篮,篮球出手后仍能继续向前是因为受到惯性的作用
D. 丁图中运动员举着杠铃在空中静止不动,杠铃的重力和杠铃对他的压力是一对平衡力
6. 近年来,自动新能源汽车和自动驾驶技术成为许多汽车厂商的重点研究对象。如图,顾客正在体验某品牌汽车的自动泊车技术,该汽车利用5G技术、高精度地图、激光雷达传感器等多种技术手段实现车辆的精准定位。从而保证车辆准确行驶。下列说法中正确的是( )
A. 汽车搭载的北斗导航系统通过电磁波向汽车发送信息
B. 该汽车利用纯电模式行驶过程中,所消耗的电能全部转化为汽车的动能
C. 5G芯片是利用超导体材料制成的
D. 当续航不足时,该汽车通过发动机燃烧汽油来获取动力,汽油属于可再生能源
7. 日常生活中,我们常用手机摄像头扫描二维码来进行手机支付、关注公众号等。当手机扫描二维码时,下列说法正确的是( )
A. 该摄像头镜头可以矫正近视眼
B. 二维码应位于摄像头的二倍焦距以外
C. 拍摄过程中二维码是光源
D. 二维码通过摄像头成正立、等大的实像
8. 又到了轻松而愉快的周末,家住成都的小新同学起床洗漱后,吃着糕点,喝着牛奶,推窗远望,眼前是城区与雪山同框的一幅美丽画卷。对于小新生活场景(如图)的分析,正确的是( )
A. 甲图中,塑料吸盘挂钩靠分子引力贴在墙壁上
B. 乙图中,吸管一端做成斜切口是为了增大压力
C. 丙图中,使用吸管喝牛奶利用了大气压的作用
D. 丁图中,远处雪山山顶的大气压比成都城区高
9. 为了方便市民随时随地喝到新鲜奶制品,某小区设置了24小时智能售卖机。如图所示。闭合总开关S,窗口灯带L就会亮起,方便顾客观察商品情况;当内部温度高于设定温度时,温控开关自动闭合,压缩机开始工作制冷;只有当扫码付款成功后,开关闭合,电动机才会将相应轨道的商品推出,完成自动售卖。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图电路,电源电压恒定,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大 B. 小灯泡亮度变亮
C. 电流表示数变小 D. 电路消耗的总功率变大
11. 图甲中小磁针静止在螺线管附近,图乙中弹簧测力计下端挂一条形磁体,且与螺线管B在同一竖直线上,闭合开关S后,下列判断正确的是( )
A. 甲图中小磁针沿顺时针方向偏转
B. 甲图中通电螺线管外A点磁场的方向向左
C. 乙图中只改变电流的方向,测力计的示数变大
D. 丙图中小磁针的N指向地理南极
12. 2024年11月4日,神舟十八号返回舱成功着陆东风着陆场。图-1是返回舱穿越大气层时的情景,图-2是返回舱打开主伞匀速下落的情景。下列说法正确的是( )
A. 图-1中返回舱的温度很高,此时所含的热量很多
B. 图-1中返回舱在返回过程中温度升高,内能增大
C. 图-2中返回舱的动能不变,机械能不变
D. 图-2中返回舱的重力势能减小,机械能减小
二、填空题(本大题共5道小题,11空,每空2分,共22分)
13. 熬中药时,我们能闻到浓浓的中药味儿,这是___________现象。滚烫的中药是通过___________的方式增加内能的。
14. 现有煤、石油、天然气、风能、水能、核能以及电能。在这些能源中既属于一次能源又属于可再生能源的有___________,全球首个陆上商用模块式小型核反应堆“玲龙一号”的主控室于2024年5月21日正式启动,核反应堆是通过核___________产生惊人能量的。
15. 如图所示,在某家庭电路中,开关S控制灯泡L的连接方式符合安全用电原则,请你做出判断,A线是___________线。小红家的电能表2月底的示数为,3月底的示数为,则她家3月份消耗的电能为___________ kW·h。
16. 图(a)是探测车使用机械臂采集月壤样本时的情景,可将机械臂简化为图(b)中绕O点转动的杠杆,属于___________杠杆,若不计机械臂自重,OB=4OA,当采集重为0.2N的月壤时,在A点施加的拉力F至少为___________N。
17. 小明在家利用红糖姜块和圆柱形玻璃杯做实验。圆柱形玻璃杯的厚度忽略不计,每一块红糖姜块可看成质量为2.4g,边长为1cm的正方体。则红糖姜块的密度为___________g/cm3。将四块红糖姜块叠放在圆柱形玻璃杯中,如图所示,然后缓慢注水。当注入水的体积为V0时,四块红糖姜块刚好浸没;继续注入体积为V0的水后,测得水深为7.84cm。设红糖姜块在以上过程处于静止状态,操作完后才溶入水中,且溶入水中后,水的体积不变。则,容器的底面积为___________cm2,红糖姜块溶入中水后,水对容器底的压强为___________Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。)
三、作图与实验探究题(本大题有5小题,第18题2分,第22题最后一空3分,其余每空2分,共29分。)
18. 画出乒乓球所受浮力示意图。
19. 小麓同学用如图甲所示的装置对冰加热。根据实验记录的数据画出的温度随时间变化的图线如图丙所示。请你回答:
(1)根据实验可以分析出:冰熔化时持续吸热,温度___________;
(2)水沸腾前的情景是图乙中的___________,由图丙可知,水的沸点为___________℃。
20. 如图所示探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块白板组成,如图甲所示。
(1)如图,为了完成实验,还需要的测量工具是___________;
(2)实验中,在纸板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在纸板上发生了___________;
(3)实验过程中,进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光___________;
A. 如图乙所示,将纸板的右半部分向后翻折
B. 如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
C. 如图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾
21. 小麓探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时,进行了如图所示的实验操作(g=10N/kg)。
(1)为探究浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关,应比较A、______三次实验;
(2)由A、D、E三次实验可得,物体所受浮力的大小与______有关;
(3)利用实验中测量的数据可以推算出,物体的密度为______ kg/m3。
22. 小麓所在的学习小组想利用图甲所示器材测量小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为3V。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,导线不要交叉;
(2)正确连接好电路后,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,发现灯泡不亮,电压表和电流表均无示数,若故障只可能出现在灯泡和滑动变阻器上,则出现这种情况的原因可能是___________;
(3)排除故障后,小麓移动滑片P至某处时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向___________端移动一些,直到电压表示数为2.5V;
(4)小麓将测量的几组数据记录在如图丙的表格中,同组的小岳计算出不同电压下的小灯泡的电阻后,取了三个电阻值的平均值作为小灯泡的电阻测量值。你认为小岳的做法是否正确,并说明理由:___________。
电压表示数V
1.5
2.5
3
电流表示数/A
0.2
0.25
0.27
四、计算题(本大题共2小题,第23题6分,第24题7分,共13分。)
23. 2025年4月19日,全球首个人形机器人半程马拉松在北京开跑。天工UItra机器人以2h40min42s挑战21km赛道夺得冠军,它的身高180cm、质量为52kg,(g取10N/kg)。求:
(1)天工UItra的重力是多少?
(2)假设它在平地奔跑时单只脚与地面接触的面积约为260cm2,则它奔跑时对地面的压强为多少?
(3)天工UItra机器人在比赛过程中需要在补给站更换电池,设一块充满电的电池电能为1.2×106J,可以工作40分钟,求该电池工作的功率。
24. 如图所示,设电源电压U=14.4V不变,灯L标有“18V ?W”字样,灯泡额定功率模糊不清,小麓在实验室测得灯泡正常工作时的电流为1A,忽略灯丝电阻随温度的变化,滑动变阻器的规格为“60Ω 1A”。在保证电路安全的情况下操作如下:当闭合开关S1、S4,断开开关S2、S3时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U1,电路消耗的总功率为P1。当开关S1、S2、S3、S4都断开时,电流表的示数为I2,电路消耗的总功率为P2。当只断开开关S4时,电压表示数为U2。已知P1=4.32W,P2=2.88W,U1:U2=5:8。求:
(1)灯L的额定功率;
(2)I1:I2;
(3)请你自己选取电表的合适量程,通过开关的通断以及改变滑动变阻器滑片位置,求解整个电路的总功率的最大值和最小值。
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2024-2025-2初三年级第二次中考模拟考试物理问卷
一、选择题(本大题共12道小题,每小题3分,共36分。其中1-10只有一个正确答案符合题意,11-12有两个答案符合题意,多选错选得0分,漏选得2分)
1. 认真学习是青春最好的模样!下列与学习有关的认知,最接近实际的是( )
A. 中学生步行的速度约为20km/h
B. 一本物理课本的质量约450g
C. 教室内空调的额定电流约0.1A
D. 教室内舒适的温度约37℃
【答案】B
【解析】
【详解】A.中学生步行速度约为,远大于实际步行速度,故A不符合题意;
B.一本初中物理课本的质量约为,故B符合题意;
C.教室空调功率多在以上,家庭电路电压为,根据可得额定电流,故C不符合题意;
D.人体感觉舒适的室温约为,接近人体体温,炎热不适,故D不符合题意。
故选B 。
2. 下列物态变化中属于放热现象的是哪一组( )
①初春,冰封的湖面解冻;②盛夏,旷野里雾的形成;
③深秋,路边的小草上结了一层霜;④严冬,冰冻的衣服逐渐变干
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】B
【解析】
【详解】①初春,冰封的湖面解冻是物质由固态变为液态的过程,是熔化过程,熔化吸热;②盛夏,旷野里雾是空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠,是液化过程,液化放热;③深秋,路边的小草上结了一层霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,是凝华过程,凝华放热;④严冬,冰冻的衣服逐渐变干是物质直接由固态变成气态的过程,是升华过程,升华吸热;故②③符合题意,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3. 森林公园经常见到“请勿随意丢弃饮料水瓶”的警示牌,是因为雨水进入透明的瓶子后,被阳光照射也可能会引发火灾。图中与此光学原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在森林里随地丢弃瓶子,雨水进入透明的瓶子后,形成水凸透镜,水凸透镜对光线有会聚作用,能使太阳光会聚于一点,这点的温度很高,易发生森林火灾;
A.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚成一点,这点是凸透镜的焦点,图示反映了凸透镜对光线有会聚作用,故A符合题意;
B.小孔成像是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.蜡烛在平面镜成像,属于光的反射现象,故C不符合题意;
D.手影中影子的形成是由于光的直线传播,故D不符合题意。
故选A。
4. 关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 橡皮筋振动越快,声音传播的速度越大
B. 低频声波也是由振动产生的
C. 公路旁安装隔音墙是为了在声源处减弱噪声
D. 用大小不同的力先后敲击同一音叉,音叉发声的响度相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音的传播速度只与介质种类、温度等有关,和振动快慢(频率)无关,故A错误;
B.声音都是由物体振动产生的,低频声波也不例外,故B正确;
C.公路旁安装隔音墙是在传播过程中减弱噪声,不是在声源处,故C错误;
D.用大小不同的力敲击同一音叉,音叉的振幅不同,发声的响度不同,故D错误。
故选B。
5. 小亮是一位体育爱好者,他运用学过的物理知识对如图所示的运动项目进行分析,下列说法正确的是( )
A. 甲图中运动员正在跳高,当他腾跃到最高点时,所受合力为零
B. 乙图中运动员游泳时向后拨水,他向前进,说明物体间力的作用是相互的
C. 丙图中运动员正在投篮,篮球出手后仍能继续向前是因为受到惯性的作用
D. 丁图中运动员举着杠铃在空中静止不动,杠铃的重力和杠铃对他的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.跳高运动员腾跃到最高点时,只受到重力作用(受到的空气阻力很小可不计),受力不平衡,合力不为零,故A错误;
B.乙图中运动员游泳时向后拨水,则他向前进,则他受到一个水施加的向前的力,说明物体间力的作用是相互的,故B正确;
C.物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性。运动员投篮时,当篮球出手后仍能继续向前是因为篮球具有惯性,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。运动员举着杠铃在空中静止不动时,杠铃的重力和杠铃对他的压力大小相等,这两个力方向相同,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误;
故选B。
6. 近年来,自动新能源汽车和自动驾驶技术成为许多汽车厂商的重点研究对象。如图,顾客正在体验某品牌汽车的自动泊车技术,该汽车利用5G技术、高精度地图、激光雷达传感器等多种技术手段实现车辆的精准定位。从而保证车辆准确行驶。下列说法中正确的是( )
A. 汽车搭载的北斗导航系统通过电磁波向汽车发送信息
B. 该汽车利用纯电模式行驶过程中,所消耗的电能全部转化为汽车的动能
C. 5G芯片是利用超导体材料制成的
D. 当续航不足时,该汽车通过发动机燃烧汽油来获取动力,汽油属于可再生能源
【答案】A
【解析】
【详解】A.电磁波的传播不需要介质,汽车搭载的北斗导航系统通过电磁波向汽车发送信息,故A正确;
B.该汽车利用纯电模式行驶过程中,由于需要克服摩擦力做功,汽车所消耗的电能转化为汽车的动能与内能,故B错误;
C.5G芯片是利用半导体材料制成的,具有单向导电性,故C错误;
D.汽油在短时间内不能再生,属于不可再生能源,故D错误。
故选A。
7. 日常生活中,我们常用手机摄像头扫描二维码来进行手机支付、关注公众号等。当手机扫描二维码时,下列说法正确的是( )
A. 该摄像头镜头可以矫正近视眼
B. 二维码应位于摄像头的二倍焦距以外
C. 拍摄过程中二维码是光源
D. 二维码通过摄像头成正立、等大的实像
【答案】B
【解析】
【详解】A.摄像头镜头是凸透镜,矫正近视眼需要用凹透镜,故A错误;
B.摄像头的成像原理和照相机相同,当物体位于二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,所以二维码应在二倍焦距以外,故B正确;
C.二维码本身不能发光,不是光源,它只是反射光线,故C错误;
D.摄像头成的是倒立、缩小的实像,不是正立、等大的实像,故D错误。
故选B。
8. 又到了轻松而愉快的周末,家住成都的小新同学起床洗漱后,吃着糕点,喝着牛奶,推窗远望,眼前是城区与雪山同框的一幅美丽画卷。对于小新生活场景(如图)的分析,正确的是( )
A. 甲图中,塑料吸盘挂钩靠分子引力贴在墙壁上
B. 乙图中,吸管一端做成斜切口是为了增大压力
C. 丙图中,使用吸管喝牛奶利用了大气压的作用
D. 丁图中,远处雪山山顶的大气压比成都城区高
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中,把塑料吸盘挂钩贴在墙壁上利用了大气压的作用,故A错误;
B.乙图中,吸管一端做成斜切口是为了在压力一定时,通过减小受力面积,从而增大压强,故B错误;
C.丙图中,使用吸管喝牛奶时,吸走吸管内的气体后,在大气压的作用下,牛奶被压入嘴中,故C正确;
D.丁图中,大气压会随着高度的增加而减小,所以远处雪山山顶的大气压比成都城区低,故D错误。
故选C。
9. 为了方便市民随时随地喝到新鲜奶制品,某小区设置了24小时智能售卖机。如图所示。闭合总开关S,窗口灯带L就会亮起,方便顾客观察商品情况;当内部温度高于设定温度时,温控开关自动闭合,压缩机开始工作制冷;只有当扫码付款成功后,开关闭合,电动机才会将相应轨道的商品推出,完成自动售卖。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,灯带和M1、M2并联,S为干路开关,S1和S2为支路开关,分别控制M1、M2。
A.图中闭合总开关S,灯带亮起,闭合开关S1或S2,M1和M2同时工作,故A不符合题意;
B.图中开关S为灯带的支路开关,故B不符合题意;
C.图中M1和M2串联,需要同时闭合S1和S2才能工作,故C不符合题意;
D.图中灯带和M1、M2并联,S为干路开关,S1和S2为支路开关,分别控制M1、M2,故D符合题意。
故选D。
10. 如图电路,电源电压恒定,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大 B. 小灯泡亮度变亮
C. 电流表示数变小 D. 电路消耗的总功率变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表测干路中的电流;由于电压表测量的是电源电压,所以电压表示数不变,故A错误;
BC.当滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,通过滑动变阻器的电流变小;并联电路各支路互不影响,所以通过灯泡的电流不变,灯泡的功率不变,其亮度不变;根据并联电路的电流特点可知,干路中的电流变小,即电流表的示数变小;故B错误,C正确;
D.电源电压不变,总电流减小,根据P=UI可知,总功率变小,故D错误。
故选C。
11. 图甲中小磁针静止在螺线管附近,图乙中弹簧测力计下端挂一条形磁体,且与螺线管B在同一竖直线上,闭合开关S后,下列判断正确的是( )
A. 甲图中小磁针沿顺时针方向偏转
B. 甲图中通电螺线管外A点磁场的方向向左
C. 乙图中只改变电流的方向,测力计的示数变大
D. 丙图中小磁针的N指向地理南极
【答案】BC
【解析】
【详解】A.右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的右端,可以确定螺线管的左端为S极,右端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针沿逆时针方向偏转,故A错误;
B.磁体周围的磁感线是从N极出来回到S极的,磁场的方向与磁感线的方向相同,甲图中通电螺线管外A点磁场的方向向左,故B正确;
C.根据安培定则可知,螺线管上端为N极,同名磁极相互排斥;图中只改变电流的方向,螺线管的上端为S极,异名磁极相互吸引,所以测力计的示数变大,故C正确;
D.在地理赤道附近,悬挂起来的小磁针静止时,小磁针的N极指向地理的北极附近,故D错误。
故选BC。
12. 2024年11月4日,神舟十八号返回舱成功着陆东风着陆场。图-1是返回舱穿越大气层时的情景,图-2是返回舱打开主伞匀速下落的情景。下列说法正确的是( )
A. 图-1中返回舱的温度很高,此时所含的热量很多
B. 图-1中返回舱在返回过程中温度升高,内能增大
C. 图-2中返回舱的动能不变,机械能不变
D. 图-2中返回舱的重力势能减小,机械能减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.热量是过程量,只能说“吸收/放出热量”,不能说“所含的热量”,故A错误;
B.图-1中返回舱穿越大气层时,克服摩擦做功,温度升高,内能增大,故B正确;
C.图-2中返回舱匀速下落,速度不变、质量不变,所以动能不变;但高度降低,重力势能减小,机械能=动能+重力势能,所以机械能减小,故C错误;
D.图-2中返回舱高度降低,重力势能减小;动能不变,机械能等于动能和重力势能之和,所以机械能减小,故D正确。
故选BD。
二、填空题(本大题共5道小题,11空,每空2分,共22分)
13. 熬中药时,我们能闻到浓浓的中药味儿,这是___________现象。滚烫的中药是通过___________的方式增加内能的。
【答案】 ①. 扩散 ②. 热传递
【解析】
【详解】不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散现象,这是分子永不停息地作无规则运动的体现。能闻到中药味儿,是中药分子扩散到空气中被我们感知到。
改变物体内能的方式有做功和热传递两种。熬中药时,中药吸收火焰的热量,内能增加,这个过程是内能从高温的火焰转移到低温的中药,属于热传递的方式。
14. 现有煤、石油、天然气、风能、水能、核能以及电能。在这些能源中既属于一次能源又属于可再生能源的有___________,全球首个陆上商用模块式小型核反应堆“玲龙一号”的主控室于2024年5月21日正式启动,核反应堆是通过核___________产生惊人能量的。
【答案】 ①. 风能、水能 ②. 裂变
【解析】
【详解】一次能源是可直接从自然界获取的能源,可再生能源是能源源不断从自然界得到补充的能源。煤、石油、天然气属于一次能源但不可再生;核能属于一次能源但不可再生;电能是二次能源(由其他能源转化而来);风能、水能可直接从自然界获取且能持续补充,因此既属于一次能源又属于可再生能源。
目前商用核反应堆均采用可控核裂变技术,通过控制铀核的裂变过程稳定释放能量,“玲龙一号”作为陆上商用模块式小型核反应堆,也是通过核裂变产生能量。
15. 如图所示,在某家庭电路中,开关S控制灯泡L的连接方式符合安全用电原则,请你做出判断,A线是___________线。小红家的电能表2月底的示数为,3月底的示数为,则她家3月份消耗的电能为___________ kW·h。
【答案】 ①. 火 ②. 51.6
【解析】
【详解】根据家庭电路连接方式和安全用电原则,开关接在火线和用电器之间,因此A线是火线。
电能表最后一位是小数位,则3月份消耗的电能为
16. 图(a)是探测车使用机械臂采集月壤样本时的情景,可将机械臂简化为图(b)中绕O点转动的杠杆,属于___________杠杆,若不计机械臂自重,OB=4OA,当采集重为0.2N的月壤时,在A点施加的拉力F至少为___________N。
【答案】 ①. 费力 ②. 0.8
【解析】
【详解】由图可知,动力臂OA小于阻力臂OB,所以杠杆是费力杠杆。
根据杠杆平衡的条件,则有
代入数据得:
17. 小明在家利用红糖姜块和圆柱形玻璃杯做实验。圆柱形玻璃杯的厚度忽略不计,每一块红糖姜块可看成质量为2.4g,边长为1cm的正方体。则红糖姜块的密度为___________g/cm3。将四块红糖姜块叠放在圆柱形玻璃杯中,如图所示,然后缓慢注水。当注入水的体积为V0时,四块红糖姜块刚好浸没;继续注入体积为V0的水后,测得水深为7.84cm。设红糖姜块在以上过程处于静止状态,操作完后才溶入水中,且溶入水中后,水的体积不变。则,容器的底面积为___________cm2,红糖姜块溶入中水后,水对容器底的压强为___________Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。)
【答案】 ①. 2.4 ②. 25 ③. 806.4
【解析】
【分析】根据计算红糖姜块的密度;再结合糖块体积、两次注水体积与水深关系,列方程求容器底面积;最后根据和求解糖溶后水对容器底的压强。
【详解】红糖姜块的密度为
当注水体积为时,水深,物体浸没,注水体积与水深的关系为
当再注水体积为时,水深,增加水的体积与水深变化关系为
联立两式解得
红糖姜块溶入水中后,成了红糖姜水,红糖姜水对容器底的压力等于红糖姜水的重力,而容器中水的重力为
红糖姜块的重力为
红糖姜水的重力为
红糖姜水对容器底的压强
三、作图与实验探究题(本大题有5小题,第18题2分,第22题最后一空3分,其余每空2分,共29分。)
18. 画出乒乓球所受浮力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】乒乓球所受浮力的作用点在乒乓球重心上,方向竖直向上,如图所示:
19. 小麓同学用如图甲所示的装置对冰加热。根据实验记录的数据画出的温度随时间变化的图线如图丙所示。请你回答:
(1)根据实验可以分析出:冰熔化时持续吸热,温度___________;
(2)水沸腾前的情景是图乙中的___________,由图丙可知,水的沸点为___________℃。
【答案】(1)不变 (2) ①. (b) ②. 99
【解析】
【小问1详解】
由图丙可知,BC段为熔化过程,持续吸收热量,但温度不变。
【小问2详解】
[1]水沸腾时,上升的气泡体积逐渐变大,迅速到达液面破裂开,由图乙可知,(a)表示水沸腾时的情景;(b)表示水沸腾前的情景。
[2]图丙中DE段表示水的沸腾过程,由图可知,此时水的沸点为99℃。
20. 如图所示探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块白板组成,如图甲所示。
(1)如图,为了完成实验,还需要的测量工具是___________;
(2)实验中,在纸板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在纸板上发生了___________;
(3)实验过程中,进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光___________;
A. 如图乙所示,将纸板的右半部分向后翻折
B. 如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
C. 如图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾
【答案】(1)量角器 (2)漫反射 (3)B
【解析】
【小问1详解】
实验中需要测量入射角与反射角大小,因此还需要的测量工具是量角器。
【小问2详解】
在纸板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在纸板上发生了漫反射,反射光射向了四面八方。
【小问3详解】
A.如图乙所示,将纸板右半部分向后折,左右两部分纸板不在同一平面,而反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以不能在纸板上观察到反射光,故A不符合题意;
B.如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转,法线、入射光线、反射光线所在的平面不变,在纸板上可以观察到反射光,故B符合题意;
C.如图丁所示,将白板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒,法线不在纸板的平面内,则反射光线不在纸板平面内,反射光线还在,但在纸板上观察不到反射光,故C不符合题意。
故选B。
21. 小麓探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时,进行了如图所示的实验操作(g=10N/kg)。
(1)为探究浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关,应比较A、______三次实验;
(2)由A、D、E三次实验可得,物体所受浮力的大小与______有关;
(3)利用实验中测量的数据可以推算出,物体的密度为______ kg/m3。
【答案】(1)C、D (2)液体密度
(3)4×103
【解析】
【小问1详解】
为探究浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关,需控制物体排开液体的体积及液体的密度相同,所以应比较A、C、D三次实验。
【小问2详解】
比较A、D、E三次实验,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,物体受到的浮力不同,可知物体受到的浮力的大小与液体密度有关。
【小问3详解】
物体的质量为
物体浸没在水中受到的浮力为
物体的体积等于浸没水中时排开水的体积
物体的密度为
22. 小麓所在的学习小组想利用图甲所示器材测量小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为3V。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,导线不要交叉;
(2)正确连接好电路后,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,发现灯泡不亮,电压表和电流表均无示数,若故障只可能出现在灯泡和滑动变阻器上,则出现这种情况的原因可能是___________;
(3)排除故障后,小麓移动滑片P至某处时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向___________端移动一些,直到电压表示数为2.5V;
(4)小麓将测量的几组数据记录在如图丙的表格中,同组的小岳计算出不同电压下的小灯泡的电阻后,取了三个电阻值的平均值作为小灯泡的电阻测量值。你认为小岳的做法是否正确,并说明理由:___________。
电压表示数V
1.5
2.5
3
电流表示数/A
0.2
0.25
0.27
【答案】(1) (2)滑动变阻器断路
(3)右##B (4)不正确,灯泡的电阻随温度变化而变化,取平均值无意义
【解析】
【小问1详解】
将电流表与灯泡串联在电路中;小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小测量范围并联在灯泡两端,依此作图。
【小问2详解】
闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,发现灯泡不亮,电压表和电流表均无示数,说明电路可能断路,且电压表与电源没有连通,若故障只可能出现在灯泡和滑动变阻器上,则出现这种情况的原因可能是滑动变阻器断路。
【小问3详解】
由(1)可知,电压表选用小测量范围;小麓移动滑片P至某处时,电压表示数如图乙所示,电压表分度值0.1V,其示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,要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向右端移动一些,直到电压表示数为2.5V。
【小问4详解】
灯丝的电阻随温度变化而变化,取平均值无意义,因此取了三个电阻值的平均值作为小灯泡的电阻测量值的做法不正确。
四、计算题(本大题共2小题,第23题6分,第24题7分,共13分。)
23. 2025年4月19日,全球首个人形机器人半程马拉松在北京开跑。天工UItra机器人以2h40min42s挑战21km赛道夺得冠军,它的身高180cm、质量为52kg,(g取10N/kg)。求:
(1)天工UItra的重力是多少?
(2)假设它在平地奔跑时单只脚与地面接触的面积约为260cm2,则它奔跑时对地面的压强为多少?
(3)天工UItra机器人在比赛过程中需要在补给站更换电池,设一块充满电的电池电能为1.2×106J,可以工作40分钟,求该电池工作的功率。
【答案】(1)520N
(2)20000Pa (3)500W
【解析】
【小问1详解】
天工UItra机器人的重力
【小问2详解】
在平地奔跑时,机器人对地面的压力等于其自身重力,即
已知单只脚与地面接触的面积约为,因为是单脚着地(奔跑状态),所以受力面积
它奔跑时对地面的压强为
【小问3详解】
工作时间
电池工作的功率
24. 如图所示,设电源电压U=14.4V不变,灯L标有“18V ?W”字样,灯泡额定功率模糊不清,小麓在实验室测得灯泡正常工作时的电流为1A,忽略灯丝电阻随温度的变化,滑动变阻器的规格为“60Ω 1A”。在保证电路安全的情况下操作如下:当闭合开关S1、S4,断开开关S2、S3时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U1,电路消耗的总功率为P1。当开关S1、S2、S3、S4都断开时,电流表的示数为I2,电路消耗的总功率为P2。当只断开开关S4时,电压表示数为U2。已知P1=4.32W,P2=2.88W,U1:U2=5:8。求:
(1)灯L的额定功率;
(2)I1:I2;
(3)请你自己选取电表的合适量程,通过开关的通断以及改变滑动变阻器滑片位置,求解整个电路的总功率的最大值和最小值。
【答案】(1)18W (2)
(3)37.44W,2.16W
【解析】
【分析】先根据计算灯L的额定功率,以及电压一定时,串联电路的总功率之比等于电流之比,求解闭合和断开不同开关状态下电流电流之比;最后结合分析分析不同开关状态下的电路结构,确定电表量程,找出总功率最大(电阻最小)和功率最小(电阻最大)的情况,并进行计算求解。
【小问1详解】
灯L的额定功率
【小问2详解】
闭合开关、,断开开关、时,L、、串联,电压表测L和两端电压; 开关、、、都断开时,L、、串联,电压表测两端电压;因电源电压不变,根据可知,两种情况下电流之比等于总功率之比,即
【小问3详解】
当闭合开关、,断开开关、时,与串联,电压表测的电压,电压表的示数为,电流表的示数为,如图1所示:
开关、、、都断开时,L、、串联,电压表测两端电压,电流表的示数为,如图2所示;
当只断开开关时,L、、并联,,电压表测的电压,如图3所示,即电源电压为,因,即
在图1中,根据串联电路电压的规律可得,即
根据分压原理可得①
对比图1和2,因(2)中,在总电压不变时,电路中的电流与总电阻成反比,所以有
整理得②
联立①②解方程得,
根据可知,当电路的总电流最大时,即总电阻最小,电路的总功率最大,电流表的量程取为0~3A,在图3的电路中,并联的总电阻才可能最小,总电流才可能达到最大,此时通过灯L和的电流分别为
滑动变阻器的规格为“60Ω 1A”,则变阻器允许通过的最大电流为1A,根据并联电路电流的规律可得,干路的最大电流
最大总功率
如图2,灯泡、滑动变阻器、定值电阻串联时,电压表取量程为0~15V,电源电压14.4V < 15V,所以滑动变阻器可以取到最大值60Ω,
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