精品解析：2026年山东省青岛大学附属中学中考自主招生考前预测考试物理试题

2026年山东省青岛大学附属中学中考物理三模试卷 一、单项选择题（共11小题，满分22分，每小题2分。每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求） 1. 荡秋千运动在我国已有几千年的历史，在摇摆过程中通过不断重复的站立下蹲使秋千越荡越高，在荡秋千过程中，下列说法正确的是（不考虑秋千重绳子重力） A. 在越荡越高的过程中人消耗化学能转化为人的机械能 B. 在从最高点到最低点的过程中机械能守恒 C. 在最高点绳子突然断开人将保持静止状态 D. 在荡秋千的过程中人总有一点受力平衡 2. 生活中有许多“吸”的现象，与头发摩擦过的塑料梳子，能“吸”起纸屑。下列现象中与之原理相同的是（　　） A. 行驶中的汽车，打开车窗，窗帘被“吸”向车外 B. 橡皮碗挤瘪后“吸”在光滑的墙壁上 C. 秋、冬季节晴天时，行驶的汽车玻璃上总是“吸”上许多灰尘 D. 家里的扫地机器人“吸”入地上细小的垃圾 3. 如图所示，一物块挂在气球下面，放入水中某处恰好处于静止状态，如果从底部缓慢放出一些水， 则物块和气球 A. 向上运动 B. 向下运动 C. 仍能静止 D. 静止、向上或向下运动都有可能 4. 如图所示的容器中盛有水，器壁AB呈倾斜状，有一个小物块P处于图示，并保持静止状态，则该物体受力的情况正确的是（　　） A. P可能只受一个力 B. P可能只受两个力 C. P可能只受三个力 D. P不可能受四个 5. 如图所示，用一带绝缘柄的金属杆，将一带正电的物体A和不带电的物体B连接起来，下列说法正确的是（　　） A. 正电荷定向移动的方向是A到B B. 负电荷定向移动的方向是A到B C. 金属杆上通过的电流方向A到B D. 金属杆上通过的电流方向B到A 6. 甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶，它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重1.2×104N，若甲车0～8s内的牵引力大小恒为1.6×103N，则（ ） A. 乙车速度大小为10m/s B. 甲、乙两车行驶到第6s时，两车相距60m C. 0～6s内，甲车重力做功为7.2×105J D. 0～6s内，甲车牵引力功率为1.6×104W 7. 如图所示，用不可伸长的轻质细线和轻质弹簧分别吊质量相同的小球A、B，将两球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，此时弹簧处于原长状态，而后由静止放开A、B两球，两球在运动中空气阻力不计，到最低点时两球在同一水平面上，关于两球在最低点时速度的大小正确的是（　　） A. A球的速度大 B. B球的速度大 C. A、B球的速度大小相等 D. 无法判定 8. 如图所示，将甲、乙两个质量和底面积均相同的容器放在水平桌面上，甲容器中盛有适量的水，乙容器中盛有适量的酒精，水对甲容器底部的压强为、压力为，酒精对乙容器底部的压强为、压力为。若将质量相同的水和酒精再分别倒入甲、乙容器之后（均不溢出），水对甲容器底部的压强增大了、压力增大了，酒精对乙容器底部的压强增大了、压力增大了。已知，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示电路，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，滑片P适当向左移动，下列说法正确的是（ ） A. 电压表示数变大 B. 两电流表、的示数差变小 C. 电压表与电流表示数的比值大于的阻值 D. 电压表与电流表示数的比值小于的阻值 10. 物块 A 静止在粗糙程度均匀的水平桌面上，如图甲所示，物块 A 受到水平拉力F 的作用，拉力F随时间t变化关系如图乙所示。小萍从t=0开始，每隔2s记录一次物块 A 的位置（用“•”表示物块A），如图丙所示，下列说法正确的是（　　） A. 0～6s内，物块所受摩擦力为6N B. 6～12s内，物块所受摩擦力小于9N C. 10～14s内，物块的平均速度为11cm/s D. 若 18s时撤去 F，物块将做匀速直线运动 11. 如图所示，有一只空玻璃瓶，它的质量为m1；当瓶内装满水时，瓶和水的总质量为m2。用此空玻璃瓶装金属颗粒若干，瓶和金属颗粒的总质量为m3；在装金属颗粒的瓶中再装满水时，瓶、金属颗粒和水的总质量为m4。水的密度为ρ，问金属颗粒的密度是多少（　　） A. B. C. D. 二、多选题（共6小题，满分18分，每小题3分。每小题给出的四个选项中，有2～3个选项符合题目要求，全选对得3分，漏选得2分，错选或不选得0分） 12. 妙趣横生的动物世界蕴藏着丰富的物理知识，我们常从动物身上借鉴一些物理知识应用于生产生活中，下列对应关系正确的是（　　） A. 蝙蝠靠发射和接收返回的超声波准确定位——声呐 B. 水母把体内水向外排出利用反作用力前进——火箭 C. 鱼通过改变自身的重力来实现自由浮沉——潜水艇 D. 大雁的迁徙是通过感知地磁场——北斗卫星定位系统 13. 中国科技馆有如图所示的展品，小火车模型在平直轨道上匀速向左行驶，当火车将要从“∩”形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中竖直向上弹出一小球，该小球超过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来孔中。下列说法正确的是（　　） A. 以车为参照物，小球是静止的 B. 小球被弹出时，由于惯性会继续上升 C. 当小球到达最高点时，受力平衡 D. 当小球到达最高点时，所有动能全部转化为重力势能 14. 如图所示，一只太阳能草坪节能灯，由太阳能电池板、蓄电池、“6V 1W”的节能灯等组成，太阳能电池板发电并将电能储存在蓄电池中，供节能灯晚间照明；该太阳能电池板接收太阳辐射的面积为，其光电转化效率（即发电效率）为20%。若在太阳能电池板接收太阳辐射的有效时间内，太阳能电池板接收太阳辐射的功率为640W。下列说法正确的是（ ） A. 太阳能电池板发电过程中把光能转化成电能 B. 太阳能电池板给蓄电池充电过程中将化学能转化成电能 C. 该灯的太阳能电池板发电功率为 D. 节能灯正常发光10h消耗的电能为 15. 如图所示，小球从M点竖直向下以某速度抛出，球经静止在位置a的台面第一次反弹后，到达最高点N；然后球从N点下降时，台面已升至b位置并保持静止，球经台面第二次反弹后，到达最高点P，小球整个过程的运动均在竖直方向。下列说法正确的是（　　） A. 第一次反弹在上升过程中，突然撤去所有外力，小球将保持静止 B. 点P的高度一定比点N低 C. 第二次反弹上升过程中只有动能转化为重力势能 D. 小球在N点的重力势能可能等于在M点的重力势能 16. 如图所示电路中，电源两端电压为 且保持不变，滑动变阻器最大阻值为 ，电流表量程为 ，电压表量程为，在 之间接入不同的电学元件，可以进行不同的实验，在确保电流表和电压表不超过题目中规定的量程且实验能够顺利进行的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 探究电流与电压关系时，在AB间接入一个阻值为 的定值电阻，电压表示数变化范围是 B. 探究电流与电阻关系时，控制AB间电压是 ，在AB间接入电阻的阻值范围是 C. 在AB间接入一个大约的未知电阻，调节滑动变阻器滑片的位置，能够测量出该电阻的阻值 D. 在AB间接入小灯泡，电压表示数为，调节滑片，电压表示数变为 ，此过程中电流表示数从变为，则灯泡的电功率增大了 17. 底面积为100cm2的容器中装有适量的水，用同种合金材料制成的质量相等的金属盒和实心金属球，若把球放在盒内密封后，它们恰能悬浮在水中，此时球对盒底的压力为30N，如图甲所示。若把球和盒用细绳相连，放入水中静止后。盒有体积浸在水中（ρ水=1.0×103kg/m3），如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 这种合金的密度为2.0×103kg/m3 B. 图乙中细绳对球的拉力为15N C. 图乙中若剪断细绳，盒静止时有三分之一体积露出水面 D. 图乙中若剪断细绳，水对容器底的压强减少了2000Pa 三、填空题和作图题（共7小题，满分23分） 18. 某汽车的发动机为单缸四冲程汽油机，当该汽油机的飞轮转速为 时，汽油机每秒对外做功__________次。如图所示是该汽油机的能量流向图，完全燃烧0.5kg的汽油，该汽油机能够输出__________J的有用功；已知该汽车水箱容积为10L，当水箱中的冷却水温升高40℃时可以对外吸收__________J的热量。（汽油的热值为 ，水的比热容为） 19. 某手机品牌新推出一款手机，其电池工作电压和充电时的电压均为3.8V，容量为8000mA·h，搭载了80W超级快充和50W无线充电技术。手机无线充电技术的原理如图甲、乙所示，交变电流（交流电）通过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机内部的受电线圈因磁场变化产生感应电流，这些电流经整流后为手机电池充电。并将电能储存到手机的锂电池内。手机无线充电的工作原理是______。该手机的电池充满电后可储存的电能为______J。将该手机电量从0%充到100%理论上所需的最短时间约为______min。 20. 《中华人民共和国国家标准——学生用品的安全通用要求（GB21027-2007）》中的规定，书写笔、记号笔、修正笔和水彩笔的笔帽应符合下列3条规定中的至少一条：①笔帽尺寸足够大。②笔帽上需要有一个横截面积至少为××平方毫米的通气小孔。③笔帽上的小孔最小通气量为1.36×10-7m3/s。如果有人误吞笔帽时仍有空间进行呼吸，因此也被称为“救命孔”（如图甲、图乙）。 （1）中性笔握手的位置上有一层橡胶是为了________笔与手之间的摩擦（选填“增大”、“减小”），笔尖滚珠与纸面之间是________摩擦（选填“静”、“滑动”或“滚动”）； （2）医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是：急救者从背后环抱患者，用力向患者上腹部施压，从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此法的科学原理是：一定温度下，一定质量的气体体积________时（选填“变大”或“变小”），压强增大；这一情况与_________时人体肺部压强的变化一样（选填“吸气”或“呼气”）。 （3）若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管，由于气管堵塞导致肺内气压比外界小，医生至少需要1N的力作用在笔帽上才能将笔帽取出。笔帽的横截面积约为0.8cm2，已知外界气压p0=1.0×105Pa，求此时肺内气压________。 21. 如图甲所示是学校里面常用的一种质量为2.2kg的移动指示牌，其侧视图如图乙所示，其中AB为指示牌牌面，CD和BE为支架（AB长为120cm，BE、CE长为50cm，支架重力不计）。指示牌被风吹倒时可看作杠杆；假设此时指示牌重力G的作用线通过E点，风力F的作用点在AB的中点，则F_____ G；若增大BE的长度，则指示牌更_______ （选填“容易”或“不容易”）被风吹倒；根据图乙所示风向可计算出刚好把D端吹离地面这一瞬间的风力大小为_______ N。 22. （1）如图所示，通电螺线管的上方有一个静止的小磁针，轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面，由图可知导线的a端应接电源的_______（填“正”或“负”）极。闭合电路的这部分导体分别向“1”“2”“3”“4”四个方向运动时，沿_______方向运动能产生感应电流。 （2）如图甲所示，“×”代表磁场方向垂直纸面向里，通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关，如果导体ab的电流方向向上，导体ab受到向左的力的作用，如果电流方向向下，导体ab受到向右的力；若磁场方向不变，一电子沿图乙所示的速度方向向上运动，该电子受到向________（选填“左”或“右”）的力。 23. 按要求完成作图： 图甲是医生通过平面镜观察患者口腔的情景。图乙示意图中，EF为平面镜，B点为医生眼睛所在位置，A'表示医生通过平面镜看到患处A的像点，O点为入射点，OB为反射光线。请在图乙中完成作图：①根据平面镜成像特点画出A的位置；②画出入射光线AO。（保留作图痕迹） 24. 如图甲为嫦娥六号的机械臂绕O点转动采集月球样品的情景。请在图乙中画出样品对机械臂上 点的作用力 及其力臂 。 四、实验探究题（共3小题，满分23分） 25. 几位同学在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，想利用身边的器材制作“智能”投影仪。 他们用硬纸板制作一个长方体暗箱，配备合适的凸透镜（如图甲）制成一个简易投影仪，将播放视频的手机放到指定位置，白屏上便能观察到放大的视频画面，如图乙。 （1）现有宽和高均为18cm，长度分别为10cm、20cm和40cm的三个纸盒，则他们应选择长度为________cm的纸盒做暗箱； （2）小明给暗箱设计了一个抽屉，如图丙所示。这样设计的优点是：________； （3）若使白屏上的像变得更大，他的操作是向________（选填“左”或“右”）推动抽屉，同时将白屏________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜； （4）用自制投影仪播放成像时，成在白屏上的效果一般，小明发现白屏上的画面偏暗，怎么改进？ 方案一：___________； 方案二：在暗箱上开槽，如图丁所示，插入某种类型的透镜后，画面的亮度增强，但模糊不清，则这块透镜是________透镜。为了得到清晰的像，他接下来应将白屏向________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜移动。 26. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明猜想浮力大小可能与以下因素有关：① 液体的密度；② 物体受到的重力；③ 物体排开液体的体积。 （1）如图甲所示，用手把空的易拉罐按入水中，易拉罐没入水中体积越大，手会感觉越吃力，这个事实可以支持猜想________（填序号）； （2）为了研究猜想②，用体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验，序号a实验中，物体A所受浮力为________ N，进一步计算得出B、C所受的浮力，比较三者所受浮力大小________（选填“相等”或“不相等”），可得出初步结论：物体所受浮力的大小与物体受到的重力无关； （3）比较图乙中a、d两次实验，可支持猜想________（填序号），通过计算可得出 ______g/cm3； （4）用柱形水槽（底面积为225cm2）和柱形塑料杯（底面积为85cm2，含配重）制作浮力秤。塑料杯漂浮在水槽中，在水槽外壁水面标记刻度A，如图丙所示。 a.当在杯中放入待测物体时，塑料杯仍漂浮，在水槽外壁水面标记刻度B，测得水面上升了2cm； b.将物体从塑料杯中取出，轻放入水槽中物体沉底，稳定后在水槽外壁水面标记C，则C标记________水槽外壁水面标记刻度B（选填“高于”或“低于”）； c.若已知待测物体体积为100cm3，则物体的密度为________ g/cm3； d.同组的洪洪提出还有另外两种标注质量的方式如图丙所示：①在塑料杯内壁用杯子浸入深度h2变化标注；②在水槽外壁用杯底指针离槽底的高度h3的变化标注；对于相同的刻度变化（1cm），①对应的质量变化________②对应的质量变化（选填“>”、“=”或“<”）。（标注过程中杯子始终漂浮） 27. 小明利用图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡L标有“2.5V”字样，电源电压恒为6V，滑动变阻器规格分别为“；1A”。 （1）在图乙中将实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变大； （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，得到的实验数据如下表：其中第5次电流表的示数如图丙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为________（保留一位小数）； 序号 1 2 3 4 5 0.5 1 1.5 2.0 2.5 0.10 0.14 0.16 0.2 （3）第1、2两次实验，滑动变阻器接入电路电阻的改变量________（选填“大于”“小于”或“等于”）小灯泡的电阻改变量。 （4）现有一铭牌显示“**V，0.3A”的小灯泡，现利用图丁电路来测量该灯泡正常发光时的电阻，电源电压未知，、均为最大阻值为的滑动变阻器。 ①将两个滑动变阻器滑片均置于最右端，闭合、，读出电压表示数为6V。 ②断开，保持滑动变阻器________（选填“”或“”）滑片的位置不动，调节另一变阻器的滑片，使电压表示数为________V。 ③保持、滑片的位置不动，再闭合，读出电压表示数为4V。 ④小灯泡正常发光时的电阻为________。 五、计算题（共2小题，满分14分） 28. 如图甲是中国南海的“深海一号”能源站，是全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台，总质量超过50000吨，最大排水量达110000吨。能源站由上部模块和下部浮体组成，下部浮体模型如图乙所示，由环形底浮箱和4个中空立柱组成，其环形底浮箱一直保持在水面下，每个立柱长20m、宽20m、高60m，立柱内有储油舱、压载水舱等设施，每1个立柱储油舱可储存的凝析油。（g取10N/kg，，ρ海水取，） （1）能源站空载总质量取50000吨，求它最多能承载物资的重力。 （2）能源站在固定海域漂浮作业且保持水平，开采的凝析油储存在中空立柱中。若从空载开始直到四个立柱储油舱均储满凝析油为止，求能源站底部受到海水压强的变化量。 （3）制作一个微型能源站模型，将模型缓慢放入圆柱形容器中进行测试，测试中模型始终水平漂浮且环形底浮箱一直保持在水面下。模型及其压载水舱中水的总质量为m1；圆柱形容器底面S，内装有质量为m0的水。测试时，向模型的储油舱中存入体积为V、密度为ρ1的液体；同时模型的压载水舱向圆柱形容器排出同体积的水，水的密度为ρ水。求此时圆柱形容器中水的深度h。（用m0、S、m1、V、ρ1、ρ水表示） 29. 许老师为物理兴趣小组的实验活动设计了一张电路图，如图甲所示。由于组长小芳保存不善使画有电路图的纸张缺了一个角。已知缺角部分有一只标有“?Ω，2A”的滑动变阻器R1和一只标有“6V，0.5A”的灯泡L。为了帮助小芳重新补全现有的电路图，小华将许老师某次实验过程记录交给小芳。 ①将滑动变阻器R1的滑片P1置于阻值最大处，滑动变阻器R2的滑片P2置于中点位置，闭合所有开关，灯泡正常发光，R1和L并联，此时电流表的示数为0.9A； ②保持滑片位置不变，只闭合S2，电流表示数变化了0.7A。 ③实验过程中电源电压恒定不变。电流表的测量范围为0～3A，电压表的测量范围为0～15V。滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，R2的最大阻值小于40Ω。灯泡L电流随电压变化如图乙所示。 （1）求小灯泡L正常工作时的电功率。 （2）求滑动变阻器R1的最大阻值。 （3）若电源电压可调，将R1和R2位置交换，V表与A表位置交换，所有开关可以任意闭合或断开，滑片均可以任意移动，在保证电路安全且电流表有明显示数前提下，求可调电源电压的最大值。 六、附加题（满分20分，共3题） 30. 为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220V；100W”的灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路（加装的灯泡L未画出），控制电路的电源电压恒为4.5V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于0.036A时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。 （1）为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路甲中_________（选填“A”或“B”）处。 （2）当通过电磁铁的电流等于0.036A时，控制电路中R1接入的阻值为55 ，此时压力感应区上受到的压力F多大?保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。 （3）如图丙所示，在方案实施过程中，工人师傅改装完某处的路灯后，需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处，M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m，竖直的灯杆与路面夹角为60°，材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行，求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。 31. 某小组设计了圆柱形水箱自动控制进水装置，如图所示。水箱内的实心圆柱形控制棒用一根细线悬挂在力传感器下，通过它对力传感器拉力的大小触发开关，控制水泵自动进水。用水时，水箱内水位降低，当到达最低水位时，力传感器所受拉力，触发开关，水泵开始持续向水箱注水；当水位到达最高水位时，力传感器所受拉力 ，再次触发开关，水泵停止向水箱注水，此时控制棒未完全浸没在水中。已知控制棒的底面积为、重力为取 。求： （1）水箱内水到达最低水位时，控制棒受到的浮力； （2）水箱内水到达最高水位时，控制棒底端的液体压强； （3）将控制棒替换成材料、高度均相同，横截面积略大一些的另一个实心圆柱体，细线长度不变，要保证水箱内的最高水位不变，请通过计算说明触发开关时力传感器所受的拉力应该增大、减小还是不变？ 32. 阅读短文，回答问题。 电动汽车电池性能及运动阻力分析 电池是电动汽车的核心部件之一，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，它指的是电池单位质量所储存的电能。电动汽车的电池支持多种充电模式，通常情况下，快充模式采用的是直流电，特点是电压高、电流大。 某电动汽车部分参数见表，它在水平方向匀速行驶时受到的阻力包括空气阻力和机械阻力，其中的大小与车速的平方（）成正比。 题表 长×宽×高 4.7m×2.0m×1.4m 电池容量 60kW·h 最高续航里程 600km 电池质量 400kg （1）电动机是电动汽车的动力来源，它的工作原理是通电导体在磁场中受到______的作用。 （2）此款电动汽车电池的能量密度是______（W·h）/kg。 （3）采用快充模式给电池充电时，为了避免导线过热，快充线宜选用横截面积较______（选填“大”或“小”）的导线。若该车采用快充模式充电0.5h，电池电量由30%升至80%，则此时的充电功率为______kW。 （4）若该车车速是20m/s时，受到的空气阻力为160N，则当车速是30m/s时，的大小变为______N。若机械阻力分布（机械阻力占总阻力的百分比）与车速的关系如图所示，当汽车以最大速度水平匀速行驶时，牵引力的功率为90kW，则此最大速度为______m/s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年山东省青岛大学附属中学中考物理三模试卷 一、单项选择题（共11小题，满分22分，每小题2分。每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求） 1. 荡秋千运动在我国已有几千年的历史，在摇摆过程中通过不断重复的站立下蹲使秋千越荡越高，在荡秋千过程中，下列说法正确的是（不考虑秋千重绳子重力） A. 在越荡越高的过程中人消耗化学能转化为人的机械能 B. 在从最高点到最低点的过程中机械能守恒 C. 在最高点绳子突然断开人将保持静止状态 D. 在荡秋千的过程中人总有一点受力平衡 【答案】A 【解析】 【分析】将秋千的运动看成是化学能、动能与重力势能的相互转化；结合平衡力分析最低点时的运动状态． 【详解】A、由题意可知，该同学在最低点做功，将身体内的一部分化学能转化为机械能，所以某同学在秋千上越荡越高，是化学能向机械能的转化，故A正确； B、在从最高点到最低点的过程中，人做功了，机械能不守恒，故B错误； C、同学在荡秋千时，在最高点绳子突然断开，但仍然受到竖直向下的重力，不能保持静止状态．故C错误； D、同学在秋千上荡秋千时，没有任何一点是静止或匀速直线运动的，所以没有一点受力平衡的，故D错误． 故选A． 2. 生活中有许多“吸”的现象，与头发摩擦过的塑料梳子，能“吸”起纸屑。下列现象中与之原理相同的是（　　） A. 行驶中的汽车，打开车窗，窗帘被“吸”向车外 B. 橡皮碗挤瘪后“吸”在光滑的墙壁上 C. 秋、冬季节晴天时，行驶的汽车玻璃上总是“吸”上许多灰尘 D. 家里的扫地机器人“吸”入地上细小的垃圾 【答案】C 【解析】 【详解】与头发摩擦过的塑料梳子带电，带电体有吸引轻小物体的性质，能“吸”起纸屑。 A、窗帘被“吸”向车外是流体压强与流速的关系，车行驶时，车窗外空气流速快、压强小，车内空气流速慢、压强大，形成向外的压力差，把窗帘“推”向车外，故A不符合题意； B、橡皮碗“吸”在墙壁上是大气压的作用，挤瘪橡皮碗时排出内部空气，外界大气压大于碗内气压，将橡皮碗压在墙壁上，故B不符合题意； C、玻璃“吸”上灰尘属于静电现象，汽车行驶中，玻璃与空气摩擦带电，带电体具有吸引轻小物体的性质，所以会吸附灰尘，故C符合题意； D、扫地机器人“吸”垃圾是流体压强的应用，机器人内部风机转动，使内部空气流速快、压强小，外界大气压将垃圾压入机器人内，本质也是利用气压差，故D不符合题意。 故选C。 3. 如图所示，一物块挂在气球下面，放入水中某处恰好处于静止状态，如果从底部缓慢放出一些水， 则物块和气球 A. 向上运动 B. 向下运动 C. 仍能静止 D. 静止、向上或向下运动都有可能 【答案】A 【解析】 【详解】气球和铅块处于静止状态，气球和铅块的浮力等于铅块的重力，从底部缓慢放出一些水，上部水的深度减小，该处水的压强也随着减小，小气球的体积增大，水对小气球的浮力也就增大了，这时就会使铅块重力小于气球和铅块的浮力，因而上浮；故A正确． 4. 如图所示的容器中盛有水，器壁AB呈倾斜状，有一个小物块P处于图示，并保持静止状态，则该物体受力的情况正确的是（　　） A. P可能只受一个力 B. P可能只受两个力 C. P可能只受三个力 D. P不可能受四个 【答案】B 【解析】 【详解】物体一定受到地球的吸引而产生重力，同时因为排开一定质量的液体，故一定受浮力，即可能受2个力；若浮力大于重力，则物体一定会受AB对P的弹力，由于弹力垂直于接触面向下，如图所示 物体只有受到向下的摩擦力才能受力平衡，故可能受四个力，故ACD错误，B正确。 故选B。 5. 如图所示，用一带绝缘柄的金属杆，将一带正电的物体A和不带电的物体B连接起来，下列说法正确的是（　　） A. 正电荷定向移动的方向是A到B B. 负电荷定向移动的方向是A到B C. 金属杆上通过的电流方向A到B D. 金属杆上通过的电流方向B到A 【答案】C 【解析】 【详解】金属导电依靠自由电子（负电荷）定向移动，金属内正电荷无法自由移动。A带正电（缺少电子），B不带电，连接后，B的自由电子会向A移动，因此负电荷定向移动方向是B→A，电流方向与负电荷定向移动方向相反，因此金属杆中电流方向是A→B。故C正确，ABD错误。 故选C。 6. 甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶，它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重1.2×104N，若甲车0～8s内的牵引力大小恒为1.6×103N，则（ ） A. 乙车速度大小为10m/s B. 甲、乙两车行驶到第6s时，两车相距60m C. 0～6s内，甲车重力做功为7.2×105J D. 0～6s内，甲车牵引力功率为1.6×104W 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，乙车速度大小为，故A不符合题意； B．由图可知，第6s时，甲车行驶的路程为60m，乙车行驶的路程为30m，则两车相距30m，故B不符合题意； C．0~6s内，甲车的重力的方向始终竖直向下，而甲车在竖直方向没有移动的距离，因此重力不做功，故C不符合题意； D．甲车速度大小为 甲车0~8s内的牵引力大小恒为1.6×103N，则0~6s内，甲车牵引力的功率为，故D符合题意。 故选D。 7. 如图所示，用不可伸长的轻质细线和轻质弹簧分别吊质量相同的小球A、B，将两球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，此时弹簧处于原长状态，而后由静止放开A、B两球，两球在运动中空气阻力不计，到最低点时两球在同一水平面上，关于两球在最低点时速度的大小正确的是（　　） A. A球的速度大 B. B球的速度大 C. A、B球的速度大小相等 D. 无法判定 【答案】A 【解析】 【详解】A、B两个小球质量相同，且刚开始的高度也相同，即最开始时两者具有相同的重力势能，运动过程中不计空气阻力，即两个小球的运动过程机械能守恒。对于A小球来说，整个过程中重力势能全部转化为小球的动能；对于小球B，重力势能在转化为动能的同时，还有一部分转化为了弹性势能，所以到达最低点时，A的动能是大于B的动能的，即A球在最低点的速度大，故A正确，BCD错误。 故选A。 8. 如图所示，将甲、乙两个质量和底面积均相同的容器放在水平桌面上，甲容器中盛有适量的水，乙容器中盛有适量的酒精，水对甲容器底部的压强为、压力为，酒精对乙容器底部的压强为、压力为。若将质量相同的水和酒精再分别倒入甲、乙容器之后（均不溢出），水对甲容器底部的压强增大了、压力增大了，酒精对乙容器底部的压强增大了、压力增大了。已知，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．甲为上下等大的柱形容器，水对容器底的压力等于水的重力，乙为上小下大的容器，酒精对容器底的压力大于酒精的重力，由于水和酒精的质量关系不明确，根据G=mg可知，水和酒精的重力关系不能判断，则水和酒精对容器底部的压力关系不能确定，根据可知，液体对甲、乙容器底部的压强关系不能确定，故AB错误； CD．将质量相同的水和酒精再分别倒入甲、乙容器之后，根据G=mg可知增加液体的重力相同，甲为上下等大的柱形容器，倒入水后水对容器底增加的压力等于倒入水的重力，乙为上小下大的容器，倒入酒精后酒精对容器底增加的压力大于倒入酒精的重力，则液体对甲、乙容器增大的压力关系为ΔF1＜ΔF2，根据可知，液体对甲、乙容器底部增大的压强关系为Δp1＜Δp2，故C错误，D正确。 故选D。 9. 如图所示电路，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，滑片P适当向左移动，下列说法正确的是（ ） A. 电压表示数变大 B. 两电流表、的示数差变小 C. 电压表与电流表示数的比值大于的阻值 D. 电压表与电流表示数的比值小于的阻值 【答案】D 【解析】 【详解】A．闭合开关S，与并联，电流表测通过的电流，电流表测量干路电流，电压表测电源电压，变阻器的滑片适当向左移动，电源电压不变，电压表的示数不变，故A错误； B．滑片适当向左移动，接入电路的阻值变小，由可知通过的电流变大，由并联电路电流的规律可知，两电流表、的示数差等于通过的电流，两电流表、的示数差变大，故B错误； C．由可知电压表与电流表示数的比值等于定值电阻的阻值，故C错误； D．由可知电压表与电流表示数的比值是并联电路的总电阻，一定小于任何一个支路电阻，电压表与电流表示数的比值小于的阻值，故D正确。 故选D。 10. 物块 A 静止在粗糙程度均匀的水平桌面上，如图甲所示，物块 A 受到水平拉力F 的作用，拉力F随时间t变化关系如图乙所示。小萍从t=0开始，每隔2s记录一次物块 A 的位置（用“•”表示物块A），如图丙所示，下列说法正确的是（　　） A. 0～6s内，物块所受摩擦力为6N B. 6～12s内，物块所受摩擦力小于9N C. 10～14s内，物块的平均速度为11cm/s D. 若 18s时撤去 F，物块将做匀速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】由图丙知，12s到18s物体在相同时间内通过的路程相等，物块做匀速直线运动，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，由图乙可知，此时 A．由图乙知，0～2s内，物体受到的拉力F=3N，小于滑动摩擦力，所以此时物体应处于静止状态，所受静摩擦力等于拉力，等于3N，故A错误； B．由图丙可知，6～10s内，物体处于运动状态，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关，由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变，滑动摩擦力大小不变，摩擦力仍等于6N，物块所受摩擦力小于9N，故B正确； C．由图丙知，从10s到14s时间内，物体的平均速度 故C错误； D．若18s时撤去F，物体受摩擦力的作用将做减速运动，故D错误。 故选B。 11. 如图所示，有一只空玻璃瓶，它的质量为m1；当瓶内装满水时，瓶和水的总质量为m2。用此空玻璃瓶装金属颗粒若干，瓶和金属颗粒的总质量为m3；在装金属颗粒的瓶中再装满水时，瓶、金属颗粒和水的总质量为m4。水的密度为ρ，问金属颗粒的密度是多少（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】依题意得，空玻璃瓶中装满水时，水的质量 由得，空玻璃瓶的体积为 瓶中金属颗粒的质量为 瓶中装金属球和水时，所装水质量为 由得，此时水的体积为 则瓶中金属颗粒的体积为 金属球的密度为 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 二、多选题（共6小题，满分18分，每小题3分。每小题给出的四个选项中，有2～3个选项符合题目要求，全选对得3分，漏选得2分，错选或不选得0分） 12. 妙趣横生的动物世界蕴藏着丰富的物理知识，我们常从动物身上借鉴一些物理知识应用于生产生活中，下列对应关系正确的是（　　） A. 蝙蝠靠发射和接收返回的超声波准确定位——声呐 B. 水母把体内水向外排出利用反作用力前进——火箭 C. 鱼通过改变自身的重力来实现自由浮沉——潜水艇 D. 大雁的迁徙是通过感知地磁场——北斗卫星定位系统 【答案】AB 【解析】 【详解】A．蝙蝠靠发射和接收超声波的回声定位原理，声呐正是借鉴该原理，利用超声波的反射来探测目标，二者原理相同，故A正确； B．水母排出体内水时，由于力的作用是相互的，水会给水母反作用力使其前进；火箭通过向下喷出燃气，利用燃气的反作用力向上运动，二者原理相同，故B正确； C．鱼是通过改变鱼鳔体积来改变自身受到的浮力实现浮沉，潜水艇是通过改变自身重力实现浮沉，二者原理不同，故C错误； D．大雁迁徙依靠感知地磁场辨别方向，北斗卫星定位系统是利用电磁波传递信息实现定位，二者原理不同，故D错误。 故选AB。 13. 中国科技馆有如图所示的展品，小火车模型在平直轨道上匀速向左行驶，当火车将要从“∩”形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中竖直向上弹出一小球，该小球超过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来孔中。下列说法正确的是（　　） A. 以车为参照物，小球是静止的 B. 小球被弹出时，由于惯性会继续上升 C. 当小球到达最高点时，受力平衡 D. 当小球到达最高点时，所有动能全部转化为重力势能 【答案】B 【解析】 【详解】A．以火车为参照物，小球相对火车的竖直位置不断变化，因此小球是运动的，故A错误； B．小球被弹出时具有向上的速度，由于惯性会保持原有的向上运动状态，因此会继续上升，故B正确。 C．小球到达最高点时，只受重力作用，没有其他力与之平衡，受力不平衡，故C错误。 D．小球和火车一样，水平方向始终保持和火车相同的速度，到达最高点时仍有动能，并没有全部动能转化为重力势能，故D错误。 故选B。 14. 如图所示，一只太阳能草坪节能灯，由太阳能电池板、蓄电池、“6V 1W”的节能灯等组成，太阳能电池板发电并将电能储存在蓄电池中，供节能灯晚间照明；该太阳能电池板接收太阳辐射的面积为，其光电转化效率（即发电效率）为20%。若在太阳能电池板接收太阳辐射的有效时间内，太阳能电池板接收太阳辐射的功率为640W。下列说法正确的是（ ） A. 太阳能电池板发电过程中把光能转化成电能 B. 太阳能电池板给蓄电池充电过程中将化学能转化成电能 C. 该灯的太阳能电池板发电功率为 D. 节能灯正常发光10h消耗的电能为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．太阳能电池板的工作原理是将光能（太阳能）转化为电能，此描述符合能量转化规律。故A正确； B．太阳能电池板给蓄电池充电，是将太阳能转化的电能转化为蓄电池的化学能，故B错误； C．太阳能电池板接收的总辐射功率为 则发电功率（光电转化后）为 故C错误； D．节能灯正常发光功率为 正常发光10h消耗的电能 故D正确。 故选AD。 15. 如图所示，小球从M点竖直向下以某速度抛出，球经静止在位置a的台面第一次反弹后，到达最高点N；然后球从N点下降时，台面已升至b位置并保持静止，球经台面第二次反弹后，到达最高点P，小球整个过程的运动均在竖直方向。下列说法正确的是（　　） A. 第一次反弹在上升过程中，突然撤去所有外力，小球将保持静止 B. 点P的高度一定比点N低 C. 第二次反弹上升过程中只有动能转化为重力势能 D. 小球在N点的重力势能可能等于在M点的重力势能 【答案】BD 【解析】 【详解】A．第一次反弹上升过程中，小球本身具有向上的速度。根据牛顿第一定律，撤去所有外力后，小球会匀速向上运动，A错误； B．N和P都是小球运动的最高点，两点的动能都为0，因此小球在两点的机械能等于自身的重力势能。整个过程中，小球克服空气阻力做功、碰撞台面都会损失机械能，因此P点的机械能一定小于N点的机械能；对同一小球，重力势能与质量和高度有关，因此P点高度一定低于N点，故B正确； C．小球运动过程中受空气阻力，上升过程中，动能除了转化为重力势能，还有一部分动能克服阻力做功转化为内能，故C错误； D．M是抛出点，小球在M点的机械能为重力势能与初动能之和（即）。小球从M运动到N的过程中存在能量损失（即W损），N点最高点动能为0，因此在N点的重力势能等于M点机械能与损失的能量之差（即）， 若抛出的初动能刚好等于损失的能量，就有，因此存在这种可能性，故D正确。 故选BD。 16. 如图所示电路中，电源两端电压为 且保持不变，滑动变阻器最大阻值为 ，电流表量程为 ，电压表量程为，在之间接入不同的电学元件，可以进行不同的实验，在确保电流表和电压表不超过题目中规定的量程且实验能够顺利进行的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 探究电流与电压关系时，在AB间接入一个阻值为 的定值电阻，电压表示数变化范围是 B. 探究电流与电阻关系时，控制AB间电压是 ，在AB间接入电阻的阻值范围是 C. 在AB间接入一个大约的未知电阻，调节滑动变阻器滑片的位置，能够测量出该电阻的阻值 D. 在AB间接入小灯泡，电压表示数为，调节滑片，电压表示数变为 ，此过程中电流表示数从变为，则灯泡的电功率增大了 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB间元件与滑动变阻器串联，电压表测AB元件两端电压，电流表测电路电流 A．AB间接入 定值电阻：电压表最大量程为，因此AB最大电压为，此时电流 符合电流表要求；滑动变阻器接入最大时，总电阻 电路的电流 AB两端的电压，因此电压表示数变化范围为，故A正确； B．控制AB间电压为，则滑动变阻器分压 串联分压得 即；电流最大不超过，因此在AB间接入电阻的最小阻值 滑动变阻器最大接入，因此在AB间接入电阻的最大阻值，因此AB电阻范围为，故B正确； C．接入未知电阻，使滑动变阻器接入阻值为0，电路电流 电流表量程的分度值为 ，该电流小于分度值，无法准确读数，因此无法测量该电阻阻值，故C错误； D．灯泡功率变化量 即功率增大了，故D正确。 故选ABD。 17. 底面积为100cm2的容器中装有适量的水，用同种合金材料制成的质量相等的金属盒和实心金属球，若把球放在盒内密封后，它们恰能悬浮在水中，此时球对盒底的压力为30N，如图甲所示。若把球和盒用细绳相连，放入水中静止后。盒有体积浸在水中（ρ水=1.0×103kg/m3），如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 这种合金的密度为2.0×103kg/m3 B. 图乙中细绳对球的拉力为15N C. 图乙中若剪断细绳，盒静止时有三分之一体积露出水面 D. 图乙中若剪断细绳，水对容器底的压强减少了2000Pa 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，金属球处于静止状态，金属球的重力等于盒子对金属球的支持力，因为力的作用是相互的，所以金属球的重力为 金属盒和实心金属球质量相等，所以金属盒的重力为 由图甲可知，金属球和盒处于悬浮状态，总重力等于浮力，所以浮力为 根据阿基米德原理可得，金属盒的体积为 由图乙可知，盒与球处于漂浮，则浮力等于盒和球的总重力，因此两种情况下盒与球受到的浮力相等；由阿基米德原理可知，两次排开水的体积相同，所以盒子和球的体积关系为 所以金属球的体积为 由于用同种合金材料制成的质量相等的金属盒和实心金属球，则金属盒上金属的实际体积 由于是实心金属球，则合金的密度为 故A错误； B．对图乙中金属球受到的浮力为 由于金属球处于静止状态，则根据受力平衡可知：细绳对球的拉力为 故B错误； C．当绳子剪断后，金属盒子处于漂浮，盒子的浮力为 根据可得，金属盒浸入的体积 则金属盒露出水面的体积 由于，所以盒静止时有一半体积露出水面，故C错误； D．绳子剪断之前，金属盒露出水面的体积为 剪短绳子前后，金属盒露出水面体积的变化量为 液面变化的高度为 压强的变化量为 故D正确。 故选D。 三、填空题和作图题（共7小题，满分23分） 18. 某汽车的发动机为单缸四冲程汽油机，当该汽油机的飞轮转速为 时，汽油机每秒对外做功__________次。如图所示是该汽油机的能量流向图，完全燃烧0.5kg的汽油，该汽油机能够输出__________J的有用功；已知该汽车水箱容积为10L，当水箱中的冷却水温升高40℃时可以对外吸收__________J的热量。（汽油的热值为 ，水的比热容为） 【答案】 ①. 20 ②. ③. 【解析】 【详解】[1]单缸四冲程汽油机的飞轮每转两圈完成一个工作循环，且每个工作循环对外做功一次。飞轮转速为2400 r/min，即每秒转数为 每秒完成的做功次数为 [2]完全燃烧0.5kg的汽油，放出的热量为 从图中可以看出，有用功的能量占燃料完全燃烧释放总能量的百分比，即热机效率为 根据热机效率的定义，该汽油机能够输出的有用功为 [3]水箱中水的质量为 水温升高40℃时可以吸收的热量为 19. 某手机品牌新推出一款手机，其电池工作电压和充电时的电压均为3.8V，容量为8000mA·h，搭载了80W超级快充和50W无线充电技术。手机无线充电技术的原理如图甲、乙所示，交变电流（交流电）通过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机内部的受电线圈因磁场变化产生感应电流，这些电流经整流后为手机电池充电。并将电能储存到手机的锂电池内。手机无线充电的工作原理是______。该手机的电池充满电后可储存的电能为______J。将该手机电量从0%充到100%理论上所需的最短时间约为______min。 【答案】 ①. 电磁感应现象 ②. 109440 ③. 22.8 【解析】 【详解】[1]送电线圈通交流电产生变化的磁场，受电线圈在变化的磁场中会产生感应电流，这正是电磁感应现象的应用。 [2]电池容量，工作电压，储存的电能 [3]充电功率，由得，所需的最短时间 20. 《中华人民共和国国家标准——学生用品的安全通用要求（GB21027-2007）》中的规定，书写笔、记号笔、修正笔和水彩笔的笔帽应符合下列3条规定中的至少一条：①笔帽尺寸足够大。②笔帽上需要有一个横截面积至少为××平方毫米的通气小孔。③笔帽上的小孔最小通气量为1.36×10-7m3/s。如果有人误吞笔帽时仍有空间进行呼吸，因此也被称为“救命孔”（如图甲、图乙）。 （1）中性笔握手的位置上有一层橡胶是为了________笔与手之间的摩擦（选填“增大”、“减小”），笔尖滚珠与纸面之间是________摩擦（选填“静”、“滑动”或“滚动”）； （2）医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是：急救者从背后环抱患者，用力向患者上腹部施压，从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此法的科学原理是：一定温度下，一定质量的气体体积________时（选填“变大”或“变小”），压强增大；这一情况与_________时人体肺部压强的变化一样（选填“吸气”或“呼气”）。 （3）若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管，由于气管堵塞导致肺内气压比外界小，医生至少需要1N的力作用在笔帽上才能将笔帽取出。笔帽的横截面积约为0.8cm2，已知外界气压p0=1.0×105Pa，求此时肺内气压________。 【答案】（1） ①. 增大 ②. 滚动 （2） ①. 变小 ②. 呼气 （3）8.75×104Pa 【解析】 【小问1详解】 [1]在中性笔握手的位置上有一层橡胶，橡胶表面比较粗糙，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦，所以这是为了增大笔与手之间的摩擦。 [2]笔尖的滚珠在纸面上滚动，所以笔尖滚珠与纸面之间是滚动摩擦。 【小问2详解】 [1]一定温度下，一定质量的气体，体积变小，压强增大。急救者从背后环抱患者，用力向患者上腹部施压，使患者胸腔内的气体体积变小，压强增大，从而排出异物。 [2]呼气时，胸廓缩小，肺内气体体积变小，压强增大，将气体排出体外；吸气时，胸廓扩大，肺内气体体积变大，压强减小，外界气体进入肺内。所以“生命的拥抱”这一情况与呼气时人体肺部压强的变化一样。 【小问3详解】 若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管，由于气管堵塞导致肺内气压比外界小，若医生至少需要1N的力作用在笔帽上才能将笔帽取出。笔帽的横截面积约为0.8cm2，此时笔帽受到的压强为 则此时肺气压大约是 21. 如图甲所示是学校里面常用的一种质量为2.2kg的移动指示牌，其侧视图如图乙所示，其中AB为指示牌牌面，CD和BE为支架（AB长为120cm，BE、CE长为50cm，支架重力不计）。指示牌被风吹倒时可看作杠杆；假设此时指示牌重力G的作用线通过E点，风力F的作用点在AB的中点，则F_____ G；若增大BE的长度，则指示牌更_______ （选填“容易”或“不容易”）被风吹倒；根据图乙所示风向可计算出刚好把D端吹离地面这一瞬间的风力大小为_______ N。 【答案】 ①. ＜ ②. 容易 ③. 10 【解析】 【详解】[1]根据题意可知，指示牌的模型可以看作杠杆，指示牌被风吹倒时，根据图乙所示风向，风力F的作用点在AB的中点，支点为C点，如下图： ； 把风力看成动力，那阻力是指示牌重力 由图可知，动力臂 阻力臂为，由此可知，指示牌被风吹倒时可看作是个省力杠杆，根据杠杆的平衡条件，由此可得。 [2]若要加长 ，阻力和阻力臂不变，动力臂变大，动力变小，即指示牌更容易被风吹倒。 [3]图乙所示风向刚好把D端吹离地面，由杠杆平衡条件可得，即 解得 22. （1）如图所示，通电螺线管的上方有一个静止的小磁针，轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面，由图可知导线的a端应接电源的_______（填“正”或“负”）极。闭合电路的这部分导体分别向“1”“2”“3”“4”四个方向运动时，沿_______方向运动能产生感应电流。 （2）如图甲所示，“×”代表磁场方向垂直纸面向里，通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关，如果导体ab的电流方向向上，导体ab受到向左的力的作用，如果电流方向向下，导体ab受到向右的力；若磁场方向不变，一电子沿图乙所示的速度方向向上运动，该电子受到向________（选填“左”或“右”）的力。 【答案】（1） ①. 负 ②. 1、3 （2）右 【解析】 【小问1详解】 [1]根据小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁感线方向可判断出通电螺线管的左端为N极。根据安培定则，用右手握住通电螺线管，使大拇指指向通电螺线管的N极（左端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，可得出电流由螺线管的右端流入，所以导线的a端应接电源的负极。 [2]产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。在图中，磁感线方向从右向左，当导体向“2”“4”方向运动时，导体运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不会产生感应电流；当导体向“1”“3”方向运动时，导体切割磁感线，会产生感应电流。 【小问2详解】 已知磁场方向垂直纸面向里，电子带负电，其运动方向向上，等效于正电荷向下运动即电流方向向下，结合甲图可知电子受到向右的力。 23. 按要求完成作图： 图甲是医生通过平面镜观察患者口腔的情景。图乙示意图中，EF为平面镜，B点为医生眼睛所在位置，A'表示医生通过平面镜看到患处A的像点，O点为入射点，OB为反射光线。请在图乙中完成作图：①根据平面镜成像特点画出A的位置；②画出入射光线AO。（保留作图痕迹） 【答案】 【解析】 【详解】平面镜成像物与像关于镜面对称，根据像的位置作出像关于平面镜的对称点即为物体的位置，连接物体与入射点之间的光线为入射光线，如图所示： 24. 如图甲为嫦娥六号的机械臂绕O点转动采集月球样品的情景。请在图乙中画出样品对机械臂上 点的作用力 及其力臂 。 【答案】 【解析】 【详解】样品对机械臂A点的作用力是压力，作用点在，方向竖直向下，画出带箭头的线段，标注为 。支点为机械臂上端的转动点，从点向 的作用线作垂线，到垂足之间的垂线段就是力臂，标注为 ，标出垂直符号。 四、实验探究题（共3小题，满分23分） 25. 几位同学在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，想利用身边的器材制作“智能”投影仪。 他们用硬纸板制作一个长方体暗箱，配备合适的凸透镜（如图甲）制成一个简易投影仪，将播放视频的手机放到指定位置，白屏上便能观察到放大的视频画面，如图乙。 （1）现有宽和高均为18cm，长度分别为10cm、20cm和40cm的三个纸盒，则他们应选择长度为________cm的纸盒做暗箱； （2）小明给暗箱设计了一个抽屉，如图丙所示。这样设计的优点是：________； （3）若使白屏上的像变得更大，他的操作是向________（选填“左”或“右”）推动抽屉，同时将白屏________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜； （4）用自制投影仪播放成像时，成在白屏上的效果一般，小明发现白屏上的画面偏暗，怎么改进？ 方案一：___________； 方案二：在暗箱上开槽，如图丁所示，插入某种类型的透镜后，画面的亮度增强，但模糊不清，则这块透镜是________透镜。为了得到清晰的像，他接下来应将白屏向________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜移动。 【答案】（1）40 （2）方便调节物距，便于在白屏上得到清晰的像 （3） ①. 右 ②. 远离 （4） ①. 提高手机屏幕亮度，增加进入暗箱的光量。 ②. 凸 ③. 靠近 【解析】 【小问1详解】 由甲图可知，凸透镜的焦距为 投影仪是根据物距 制成的，即手机屏幕到凸透镜的距离应大于20cm，小于40cm，故只有 40cm的纸盒长度能满足要求。 【小问2详解】 抽屉设计可以方便调节物距，便于在白屏上得到清晰的像；同时暗箱结构能避免环境光干扰，使成像更清晰。 【小问3详解】 [1][2]根据凸透镜成像规律：物近像远像变大。要使像变大，需减小物距，因此向右推动抽屉；同时需增大像距，将白屏远离凸透镜。 【小问4详解】 [1]提高手机屏幕亮度，增加进入暗箱的光量，或在暗环境中使用、用遮光罩减少环境光干扰。 [2]插入的透镜能增强画面亮度，说明对光线有会聚作用，是凸透镜。 [3]凸透镜使光线提前会聚，像距变小，为得到清晰的像，应使白屏靠近凸透镜移动。 26. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明猜想浮力大小可能与以下因素有关：① 液体的密度；② 物体受到的重力；③ 物体排开液体的体积。 （1）如图甲所示，用手把空的易拉罐按入水中，易拉罐没入水中体积越大，手会感觉越吃力，这个事实可以支持猜想________（填序号）； （2）为了研究猜想②，用体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验，序号a实验中，物体A所受浮力为________ N，进一步计算得出B、C所受的浮力，比较三者所受浮力大小________（选填“相等”或“不相等”），可得出初步结论：物体所受浮力的大小与物体受到的重力无关； （3）比较图乙中a、d两次实验，可支持猜想________（填序号），通过计算可得出 ______g/cm3； （4）用柱形水槽（底面积为225cm2）和柱形塑料杯（底面积为85cm2，含配重）制作浮力秤。塑料杯漂浮在水槽中，在水槽外壁水面标记刻度A，如图丙所示。 a.当在杯中放入待测物体时，塑料杯仍漂浮，在水槽外壁水面标记刻度B，测得水面上升了2cm； b.将物体从塑料杯中取出，轻放入水槽中物体沉底，稳定后在水槽外壁水面标记C，则C标记________水槽外壁水面标记刻度B（选填“高于”或“低于”）； c.若已知待测物体体积为100cm3，则物体的密度为________ g/cm3； d.同组的洪洪提出还有另外两种标注质量的方式如图丙所示：①在塑料杯内壁用杯子浸入深度h2变化标注；②在水槽外壁用杯底指针离槽底的高度h3的变化标注；对于相同的刻度变化（1cm），①对应的质量变化________②对应的质量变化（选填“>”、“=”或“<”）。（标注过程中杯子始终漂浮） 【答案】（1）③ （2） ①. 1 ②. 相等 （3） ①. ① ②. 0.8 （4） ①. 低于 ②. 4.5 ③. ＜ 【解析】 【小问1详解】 用手将空易拉罐按入水中时，浸入体积越大（即排开液体体积越大），手感觉越吃力，说明浮力增大。因此该实验支持猜想③。 【小问2详解】 [1]物体A重力为4N，a图中弹簧测力计示数为3N，根据称重法测浮力可得物体A所受的浮力为 [2]B、C两个圆柱体，重力分别为4.5N和5N，同理可得B、C所受浮力均为1N，所以三者所受到的浮力大小相等。 【小问3详解】 [1]a和d实验中，物体A分别浸没在水中和酒精中，弹簧测力计示数不同，物体A所受浮力不同，说明浮力与液体密度有关，支持猜想①。 [2]物体A浸没在水中时浮力为1N；d图中弹簧测力计示数为3.2N，则在另外一种液体中受到的浮力大小为0.8N，物体在两种液体中都是浸没状态，排开液体的体积相等，由得 解得 【小问4详解】 [1]刚开始物体在塑料杯中时，塑料杯漂浮，塑料杯受到的浮力等于塑料杯的重力加上物体的重力。将物体从塑料杯中取出，轻放入水槽中物体沉底，塑料杯还是漂浮的，物体受到的浮力变小，由可知物体和塑料杯排开液体的液体体积减小，所以液面下降。 [2]当在杯中放入待测物体时，塑料杯仍漂浮，水面上升了2cm，可得放入物体后塑料杯多排开的液体体积是 塑料杯还漂浮，增加的浮力即为物体的重力，即 物体的质量 物体的密度 [3]因为水槽的底面积为，柱形塑料杯的底面积为，所以塑料杯周围水的底面积为 塑料杯的底面积小于其周围水的底面积，因为所以当变化相同的刻度时，第二种标注方式的体积变化大于第一种的，再由可知，第二种标注对应物体受到的浮力大于第一种标注对应的浮力，即①对应的质量变化小于②对应的质量变化。 27. 小明利用图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡L标有“2.5V”字样，电源电压恒为6V，滑动变阻器规格分别为“；1A”。 （1）在图乙中将实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变大； （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，得到的实验数据如下表：其中第5次电流表的示数如图丙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为________（保留一位小数）； 序号 1 2 3 4 5 0.5 1 1.5 2.0 2.5 0.10 0.14 0.16 0.2 （3）第1、2两次实验，滑动变阻器接入电路电阻的改变量________（选填“大于”“小于”或“等于”）小灯泡的电阻改变量。 （4）现有一铭牌显示“**V，0.3A”的小灯泡，现利用图丁电路来测量该灯泡正常发光时的电阻，电源电压未知，、均为最大阻值为的滑动变阻器。 ①将两个滑动变阻器滑片均置于最右端，闭合、，读出电压表示数为6V。 ②断开，保持滑动变阻器________（选填“”或“”）滑片的位置不动，调节另一变阻器的滑片，使电压表示数为________V。 ③保持、滑片的位置不动，再闭合，读出电压表示数为4V。 ④小灯泡正常发光时的电阻为________。 【答案】（1） （2）10.4 （3）大于 （4） ①. ②. 6 ③. 10 【解析】 【小问1详解】 据甲图可知，将电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示： 【小问2详解】 图丙中电流表量程为，分度值 ，示数为，小灯泡额定电压，则灯泡正常发光时电阻 【小问3详解】 第1次实验 滑动变阻器电压 滑动变阻器电阻 第2次实验 滑动变阻器电压 滑动变阻器电阻 滑动变阻器电阻改变量 小灯泡电阻改变量 故。 【小问4详解】 [1][2][3]闭合、，被短路，将两个滑动变阻器滑片均置于最右端，、均以最大阻值串联，电压表测两端电压，电压表示数为6V，由于两电阻值相同，则两电阻两端电压相等，可得电源电压是；断开，此时电路是、、灯泡L串联，保持滑片不动，此时电压表测和灯泡两端的总电压，调节滑片，当电压表的示数为6V时，则定值电阻两端电压为6V，此时电路中的电流为 此时灯泡恰好正常发光。保持、滑片不动，闭合，电路为、左部分电阻串联，电压表测左部分两端电压，电压表示数，可得两端电压为 电路中的电流为 可得左部分电阻为 已知、左部分电阻、串联，电路中的电流 ，灯泡L和左部分电阻两端电压是6V，可得灯泡L和左部分总电阻为 则灯泡正常发光时的电阻为 五、计算题（共2小题，满分14分） 28. 如图甲是中国南海的“深海一号”能源站，是全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台，总质量超过50000吨，最大排水量达110000吨。能源站由上部模块和下部浮体组成，下部浮体模型如图乙所示，由环形底浮箱和4个中空立柱组成，其环形底浮箱一直保持在水面下，每个立柱长20m、宽20m、高60m，立柱内有储油舱、压载水舱等设施，每1个立柱储油舱可储存的凝析油。（g取10N/kg，，ρ海水取，） （1）能源站空载总质量取50000吨，求它最多能承载物资的重力。 （2）能源站在固定海域漂浮作业且保持水平，开采的凝析油储存在中空立柱中。若从空载开始直到四个立柱储油舱均储满凝析油为止，求能源站底部受到海水压强的变化量。 （3）制作一个微型能源站模型，将模型缓慢放入圆柱形容器中进行测试，测试中模型始终水平漂浮且环形底浮箱一直保持在水面下。模型及其压载水舱中水的总质量为m1；圆柱形容器底面S，内装有质量为m0的水。测试时，向模型的储油舱中存入体积为V、密度为ρ1的液体；同时模型的压载水舱向圆柱形容器排出同体积的水，水的密度为ρ水。求此时圆柱形容器中水的深度h。（用m0、S、m1、V、ρ1、ρ水表示） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意得，最大排开水的质量 能源站空载质量 能源站漂浮，最大总重力等于最大浮力，最大浮力等于排开水的总重力，即 最多承载物资的重力等于最大总重力减去空载重力，即 【小问2详解】 4个立柱储满凝析油的总体积 凝析油总质量 增加的重力 能源站漂浮，增加的浮力等于增加的重力，即 由阿基米德原理，得增加的排开体积 4个立柱总横截面积 底浮箱完全浸没，故，得深度变化量 压强变化量 【小问3详解】 原来容器内水的体积，模型排出体积为的水到容器，容器内水的体积变为 注入液体后模型总质量 模型漂浮，浮力等于总重力，即 得排开体积 容器内总体积 得 深度 29. 许老师为物理兴趣小组的实验活动设计了一张电路图，如图甲所示。由于组长小芳保存不善使画有电路图的纸张缺了一个角。已知缺角部分有一只标有“?Ω，2A”的滑动变阻器R1和一只标有“6V，0.5A”的灯泡L。为了帮助小芳重新补全现有的电路图，小华将许老师某次实验过程记录交给小芳。 ①将滑动变阻器R1的滑片P1置于阻值最大处，滑动变阻器R2的滑片P2置于中点位置，闭合所有开关，灯泡正常发光，R1和L并联，此时电流表的示数为0.9A； ②保持滑片位置不变，只闭合S2，电流表示数变化了0.7A。 ③实验过程中电源电压恒定不变。电流表的测量范围为0～3A，电压表的测量范围为0～15V。滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，R2的最大阻值小于40Ω。灯泡L电流随电压变化如图乙所示。 （1）求小灯泡L正常工作时的电功率。 （2）求滑动变阻器R1的最大阻值。 （3）若电源电压可调，将R1和R2位置交换，V表与A表位置交换，所有开关可以任意闭合或断开，滑片均可以任意移动，在保证电路安全且电流表有明显示数前提下，求可调电源电压的最大值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】[1]据实验过程的记录可知，原有电路图为： 小灯泡正常工作的电功率为 [2]闭合所有开关，灯泡正常发光，和并联，可知电源电压为 由并联电路电流规律 所以 所以的最大值为 [3]保持滑片位置不变，只闭合，两个滑动变阻器串联，电路总电阻增大，电流表示数变化了，说明此时的电流为 ，则串联的总电阻为 滑动变阻器接入电路阻值为 又因为的滑片在中点，所以 将和位置交换，表与表位置交换后，电压表测量滑动变阻器的电压，依据题意可知，当取最大值、电流取1A，且只闭合，和串联，的电阻越大，电源电压也越大，即可调电源电压的最大值 六、附加题（满分20分，共3题） 30. 为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220V；100W”的灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路（加装的灯泡L未画出），控制电路的电源电压恒为4.5V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于0.036A时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。 （1）为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路甲中_________（选填“A”或“B”）处。 （2）当通过电磁铁的电流等于0.036A时，控制电路中R1接入的阻值为55 ，此时压力感应区上受到的压力F多大?保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。 （3）如图丙所示，在方案实施过程中，工人师傅改装完某处的路灯后，需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处，M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m，竖直的灯杆与路面夹角为60°，材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行，求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。 【答案】（1）A （2）；可减小滑动变阻器接入的阻值 （3）2200J 【解析】 【小问1详解】 当人走进压力感应区时，压力增大，由乙图可知，电阻的阻值变小，控制电路的总电阻变小，根据可知，电压一定时，电流变大，电磁铁磁性增强，动触点被吸到右边静触点与B接触，此时只与接入电路，灯光亮，故灯泡L接在电路中A处。 【小问2详解】 由图乙可知，重力更小的人，压力更小，由图乙可知，更大，保持电磁铁电流临界值不变，根据可知，可减小滑动变阻器接入的阻值。 【小问3详解】 推力 既克服重力做有用功，又要克服摩擦力做额外功，所以推力做的功等于有用功和额外功之和，所做的有用功为 摩擦力大小为 克服摩擦力所做的额外功为 所以推力 做功为 31. 某小组设计了圆柱形水箱自动控制进水装置，如图所示。水箱内的实心圆柱形控制棒用一根细线悬挂在力传感器下，通过它对力传感器拉力的大小触发开关，控制水泵自动进水。用水时，水箱内水位降低，当到达最低水位时，力传感器所受拉力，触发开关，水泵开始持续向水箱注水；当水位到达最高水位时，力传感器所受拉力 ，再次触发开关，水泵停止向水箱注水，此时控制棒未完全浸没在水中。已知控制棒的底面积为、重力为取 。求： （1）水箱内水到达最低水位时，控制棒受到的浮力； （2）水箱内水到达最高水位时，控制棒底端的液体压强； （3）将控制棒替换成材料、高度均相同，横截面积略大一些的另一个实心圆柱体，细线长度不变，要保证水箱内的最高水位不变，请通过计算说明触发开关时力传感器所受的拉力应该增大、减小还是不变？ 【答案】（1）0.5N （2） （3）增大 【解析】 【小问1详解】 对最低水位时的控制棒受力分析，控制棒受重力、拉力、浮力，三力平衡，满足 已知控制棒重力，拉力，代入得： 【小问2详解】 对最高水位时的控制棒受力分析，仍满足三力平衡 已知，代入得 根据阿基米德原理 ，变形得排开水的体积 单位换算得控制棒底面积 由得浸入深度： 控制棒底端深度等于浸入深度，则水箱内水到达最高水位时，控制棒底端的液体压强 【小问3详解】 设新材料控制棒密度为，总高度为 ，横截面积为，由题意得：细线长度不变、最高水位不变，因此控制棒浸入深度不变。 新材料控制棒重力 新材料控制棒受到的浮力 力传感器受到的拉力 由于、 、均不变，新横截面积，因此，即触发开关的应该增大。 32. 阅读短文，回答问题。 电动汽车电池性能及运动阻力分析 电池是电动汽车的核心部件之一，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，它指的是电池单位质量所储存的电能。电动汽车的电池支持多种充电模式，通常情况下，快充模式采用的是直流电，特点是电压高、电流大。 某电动汽车部分参数见表，它在水平方向匀速行驶时受到的阻力包括空气阻力和机械阻力，其中的大小与车速的平方（）成正比。 题表 长×宽×高 4.7m×2.0m×1.4m 电池容量 60kW·h 最高续航里程 600km 电池质量 400kg （1）电动机是电动汽车的动力来源，它的工作原理是通电导体在磁场中受到______的作用。 （2）此款电动汽车电池的能量密度是______（W·h）/kg。 （3）采用快充模式给电池充电时，为了避免导线过热，快充线宜选用横截面积较______（选填“大”或“小”）的导线。若该车采用快充模式充电0.5h，电池电量由30%升至80%，则此时的充电功率为______kW。 （4）若该车车速是20m/s时，受到的空气阻力为160N，则当车速是30m/s时，的大小变为______N。若机械阻力分布（机械阻力占总阻力的百分比）与车速的关系如图所示，当汽车以最大速度水平匀速行驶时，牵引力的功率为90kW，则此最大速度为______m/s。 【答案】（1）力 （2）150 （3） ①. 大 ②. 60 （4） ①. 360 ②. 60 【解析】 【小问1详解】 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 【小问2详解】 根据题意，能量密度为单位质量电池储存的电能。由表格数据可知，总电能 电池质量，因此能量密度为 【小问3详解】 [1]快充电流大，根据焦耳定律 ，要减少导线发热需要减小导线电阻；导体材料、长度相同时，横截面积越大电阻越小，因此选横截面积较大的导线。 [2]充电获得的电能 充电时间，则充电功率 【小问4详解】 [1]由题意与成正比，设，则 则当车速是30m/s时，的大小变为 [2]由图可得，机械阻力分布随速度线性变化，设机械阻力分布与速度的关系式为。当速度为0时，机械阻力占总阻力的百分比为100%，当速度为40m/s时，机械阻力占总阻力的百分比为36%。代入数据可得， 则空气阻力占比为，故 由[1]得，则 解得 当汽车以最大速度水平匀速行驶时，汽车处于平衡状态，牵引力，则功率 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $