精品解析:2026年山东省德州市禹城市九年级物理二模试题
2026-06-19
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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-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 德州市 |
| 地区(区县) | 禹城市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.74 MB |
| 发布时间 | 2026-06-19 |
| 更新时间 | 2026-06-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58412913.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026年九年级中考模拟物理试题(B)
(满分80分时间90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请将选择题答案用2B铅笔填涂在答题卡指定题号里;将非选择题的答案用0.5毫米黑色墨水签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,答在试题卷上无效。
3.考生必须保持答题卡的整洁。
一、选择题(本大题包括12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机,使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电。下列对于该款手机的估测,最符合实际的是( )
A. 正常使用时,后壳温度约为65℃ B. 质量约为500g
C. 充满一次电消耗的电能约为0.3kW·h D. 长度约为1.4dm
2. 在跨学科实践活动中,小明利用橡皮筋制作了如图所示的简易“古筝”,并用它进行“演奏”。下列说法中正确的是( )
A. “古筝”发出的声音一定不是噪声
B. 能分辨出“古筝”的声音依据的是声音的音色特征
C. “古筝”发出的声音音调越高,声速越快
D. 可以通过改变拨动弦的力度改变“古筝”的音调
3. 下列小实验说法正确的是( )
A. 甲:纸锅烧水,纸不会燃烧是因为酒精灯的火焰温度没有达到纸的着火点
B. 乙:利用纱布袋制作简易冰箱的原理是:纱布中的水蒸发吸热,使饭菜周围温度降低
C. 丙:将滴有酒精的透明塑料袋(已挤瘪并扎紧袋口)放入热水中,袋子由于酒精液化鼓起
D. 丁:将冰块放入易拉罐中,并加盐搅拌一段时间后,可以在罐底看到水凝固形成的白霜
4. 甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站使用了超过1.2万面定光镜,将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端,从而达到聚热的效果。下列光现象与该原理相同的是( )
A. 树下圆形的光斑 B. 湖面上的倒影
C. 坐井观天所见甚小 D. 一叶障目不见泰山
5. 如图所示,泡沫块正在沿粗糙斜面缓慢下滑,现用吸管沿泡沫块上表面吹气。不计空气阻力,则吹气过程中泡沫块可能( )
A. 继续向下滑 B. 静止不动 C. 加速向上滑 D. 匀速向上滑
6. 今年4月24日是第八个中国航天日。“神舟”、“天宫”、“嫦娥”、“天问”、“羲和”……近年来,我国航天事业加速推进,将华夏神话变为现实,把中国式的浪漫写入太空。4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。翌日,神舟十八号与天和核心舱成功对接,航天员乘组入驻空间站。5月18日,神十八号乘组出舱活动约8.5小时,创造了我国航天员出舱活动的新纪录。以下说法正确的是( )
A. 对接成功后,神舟十八号飞船相对于空间站是静止的
B. 神舟十八号飞船绕地飞行过程中,受到平衡力的作用
C. 航天员到达空间站后,质量减小
D. 出舱活动时,航天员的惯性消失
7. 如图甲所示,用起重机竖直提升重物,如图乙所示是起重机对重物拉力F的大小随时间t变化的情况,重物上升的图像如图丙所示,不计空气阻力,则正确的是( )
A. 第1s时重物所受合力为1000N,方向竖直向上
B. 第11s时重物所受合力为2000N,方向竖直向下
C. 2s~10s时起重机对物体做的功为24000J
D. 2s~10s时起重机对物体做功的功率240W
8. 如图甲所示的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为,将一体积为的木块放入水中静止时,有体积露出水面;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图乙所示, 取,下列说法中错误的是( )
A. 木块的密度为
B. 木块漂浮时排开水的质量为
C. 乙图中,细线对木块的拉力为
D. 甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等
9. 小金自制了一个“电池秋千”,他用铜线圈做一个秋千,线圈下方放一块永久磁铁,线圈通电后,轻推线圈,线圈就能不停地摆动。下列实验能说明其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
10. 关于如图所示的家庭电路,下列说法正确的是( )
A. 测电笔接触A点时氖管不发光
B. 若空气开关跳闸,一定是电路出现短路造成的
C. 插座和家庭电路中的其他用电器串联
D. 总功率过大时,漏电保护器会切断电路发挥作用
11. 如图所示是公司设计的“家用燃气报警器”检测原理电路图,电源电压为12V,R是阻值可以调节的变阻器,是气敏传感器(即气敏电阻),当燃气浓度升高到一定数值时,与B、C两点相接的报警装置的电压就会升高,当其电压升高到一定值时,就会发出报警信号。某次调试中,若R的阻值调整为20Ω,当天然气浓度达到时,气敏电阻为10Ω,燃气报警器报警。下列说法正确的是( )
A. 气敏传感器阻值随燃气浓度升高而增大
B. 燃气浓度升高时,电路中的电流减小
C. 燃气报警器报警时,通电1min电路产生的热量为288J
D. 燃气报警器报警时,电路中的电流为0.5A,R两端的电压为9V
12. 如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器,图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是( )
①电源电压为4.5V
②R的阻值为10Ω
③电流表的示数的变化范围是 0.2A~0.3A
④整个电路的消耗的最大功率3.6W
A. ①② B. ①③ C. ③④ D. ②④
二、填空题(每空1分,共13分。)
13. 无人机送快递为市民的生活带来了极大的便利。在某次取货途中,无人机载着空货箱竖直匀速上升36m用时30s。不计空气阻力,g取10N/kg。
(1)无人机上升时,以地面为参照物,它是_____________的;
(2)在取货点,工作人员将快递放入货箱,无人机再次升空,竖直匀速上升30m用时30s。已知无人机配备的货箱质量为1kg,取货前后两次匀速升空过程中无人机对货箱拉力做功的功率之比为1∶2,放入货箱的快递质量为_____________kg。
14. 如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现24 小时无人值守自动作业。
(1)北斗导航卫星是通过_________向插秧机发送位置信息的;
(2)该插秧机使用四冲程汽油机,图乙中汽油机处于_________冲程,与它原理相同的是_________图所示的演示实验。丁图中当塞子飞出去时试管口会出现“白雾”,这说明试管内气体的内能_________;该汽油机每分钟对外做功1200次,汽油机飞轮转速为_________ r/min;
(3)某段时间插秧机消耗汽油0.21kg,汽油完全燃烧放出的热量完全被 46kg初温为15°C的水吸收,则水温升高_________ ℃。[q汽油=4.6×107J/kg,c水 =4.2×103J/(kg·°C)]
15. 如图所示,物体M在力F的作用下以0.5m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的读数为2N。则物体与水平地面间的摩擦力为_______N。拉力F的功率为______W。(不计轮和绳重,不计轮和绳之间的摩擦)
16. 如图是规格为“220V 1000W”的电饭锅内部简化电路图,有“加热”和“保温”两挡。当S接“2”时,电饭锅处于___________ 挡(选填“加热”或“保温”);电阻R0的阻值为___________Ω;若只让电饭锅在“加热”挡正常工作0.1h,发现此电能表的转盘转动120转, 则电能表上模糊不清的这个参数应该是___________r/kW·h。
三、作图题和实验探究题(每空1分,共22分。)
17. 请在图中画出入射光线经过凸透镜后的折射光线,再画出该折射光线经过凹透镜后的光路。
18. 在自动化生产线上,常用传送带传送工件,如图所示,一个工件A静止在传送带上,不计空气阻力。请画出工件A所受摩擦力的示意图。
19. 在研究“固体熔化时温度的变化规律”实验中,同学们选用不同物质进行实验。小余同学利用图甲所示的装置对冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的温度一时间图像,根据图甲和图乙图像可知:
(1)实验时应选用颗粒_____________(选填“较大”或“较小”)的冰块做实验;
(2)把冰放入如图丙所示的试管中,未用酒精灯加热,冰也熔化了。于是他认为冰熔化不需要吸热,他的想法_____________(选填“正确”或“不正确”),原因是__________;
(3)如图丁是另一组同学根据记录的数据绘出的海波的温度与时间的曲线,出现这种情况的可能原因有____________。(多选)
A. 实验中海波的量太少了,导致海波熔化过程经历时间太短
B. 实验时记录时间间隔太长了,导致两次时间间隔中,海波的熔化过程已经结束
C. 采用酒精灯直接加热,导致海波熔化速度太快
20. 某同学在进行光学实验的探究过程中。
(1)如图1甲探究“光的反射”实验中如果硬纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着硬纸板入射时,此时反射光线、入射光线和法线_____________(选填“在”或“不在”)同一平面内;
(2)接着他又探究了“平面镜成像特点”,如图1乙所示实验时,为确定像的位置,应在图中的_____________(选填“a”“b”或“c”)处观察蜡烛A的像,若用物理书挡在玻璃板的后面,那么小明在该处_____________(选填“还能”或“不能”)看到蜡烛A的像;
(3)随后他完成了凸透镜成像的实验,实验时凸透镜不动,不断改变物距,测出对应的像距,绘制出物距u和像距v关系图像如图2甲所示,则凸透镜的焦距为_____________cm。图2乙所示,光屏上有清晰的像(未画出),若保持蜡烛和光屏不动,只将凸透镜移到_____________cm刻度处,就可以在光屏上再次成清晰的像。
21. 在探究杠杆平衡条件的实验中,每个钩码重1N。
(1)实验前杠杆如图甲所示,需将平衡螺母向______调节,使杠杆处于水平位置平衡;
(2)杠杆平衡后如图乙所示在杠杆B点挂3个相同的钩码,则在杠杆的D点挂______个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡;
(3)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂和动力数据绘制了的关系图像,如图丙所示。由图像推算,当为0.6m时,为______N;
(4)某实践小组用正中间开孔的直尺、带挂钩的重物A、水和两个可读取液体体积的相同容器等,制作了可测算液体密度的装置。使用前,需将两容器挂在直尺两端固定的挂钩上,调节两端平衡螺母使直尺水平平衡,再将重物A挂在开孔处的“0g”刻度线处,某次使用时,小明向左侧容器中倒入体积V=30mL的水,再向右侧容器中倒入相同体积的待测液体,通过向右移动重物A,使直尺再次水平平衡(左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和),如图所示:
①他根据相关数据,算出了该液体的密度______;
②依照他的做法,不同的待测液体密度与重物A所示质量m满足一定的函数关系,图中线______符合此关系;
③对小明的某些做法进行调整,可使该装置的测量范围变为,且通过将重物A从“0g”移动到“10g”的过程来实现,请具体描述如何调整:______。(写出一种方法即可)
22. 同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源(调至6V进行实验)。电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)。定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙的实物连接成完整电路(要求连线不得交叉)。
(2)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,故障可能是_____________。
(3)排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,记录的实验数据如表格所示。
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时,不进行其它操作就闭合开关,此时滑动变阻器的滑片应向_____________(选填“A”或“B”)移动,直到电压表的示数为2V;
(4)他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时,电流表的示数为0.10A;当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数为0.30A;则电压表的示数为2.0V时,电流表的示数可能为_____________(选填“0.20A”“0.25A”“0.28A”或“0.30A”)。
(5)完成上述实验后,又找来了最大阻值未知的滑动变阻器R0,设计了如图丁所示电路,在没有电流表的情况下,来测量这个小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压为U,滑动变阻器R1的最大阻值为R,请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式:
①只闭合S和S1,调节R1的滑片,使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光;
②只闭合S和S2,保持R1的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数与第①步时相同;
③只闭合S和S2,保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最右端,记录电压表的示数;
④小灯泡正常发光时的电阻RL=__________(用已知和测量的物理量的符号表示)。
四、计算题(23题6分;24题7分;25题8分;共21分。)
23. 体重为600N的小亮,用如图所示的滑轮组将一个质量为40kg的木箱从水平地面提起,使木箱在5s内匀速上升1m,所用的拉力为250N。不计绳重和摩擦,求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)小亮双脚与水平地面的接触面积为0.05m2,则在提升木箱过程中他对水平地面的压强。
(3)小亮通过该滑轮组能匀速提起木箱的最大重力。
24. 我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器如图所示,其空载漂浮在海面上时的质量为2.1×104kg,潜水器底部观察窗的面积为200cm2。在某处执行任务时,“奋斗者”号静止悬浮在海水下2000m深度处,排开海水的体积为25m3,潜水器内的工作人员利用声呐定位系统向海底发射超声波声呐,4s后接收到回波。已知:声音在海水中的传播速度为1500m/s,海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)“奋斗者”号静止悬浮在海水下2000m深度时所受到的浮力;
(2)“奋斗者”号下潜到海底后,观察窗承受的海水压力;
(3)当“奋斗者”号以5m/s的速度上浮时,它克服重力做功的功率。
25. 随着电动汽车的普及,智能充电桩的安全性能备受关注。其内部过热保护电路如图甲所示,核心是一个电磁继电器。控制电路由电压恒为12V的电源、感温探头、定值电阻、电磁铁(线圈电阻不计)串联组成。工作电路由电压恒为220V的民用电源、充电桩核心模块(等效为用电器,正常工作时的功率为)和指示灯组成。感温探头的阻值随温度的变化规律(部分图像)如图乙所示,该探头可监测充电头温度以防过热。当控制电路电流时,电磁铁磁性足够强,将衔铁吸下,触点B与C接通,开始充电:当温度过高时自动切断充电电路,即当时,电磁铁磁性减弱,衔铁弹起,触点B与A接通,指示灯亮并停止充电。当温度下降到安全范围,又能自动恢复充电,实现智能控制。
(1)当充电桩正常充电时,求通过充电桩核心模块的电流大小?
(2)某次充电过程中,监测到充电头温度升至68℃,请通过计算说明充电桩是否会自动停止充电?
(3)工程师为提升该充电桩在炎热地区工作的稳定性,现计划将启动温度从原来的50℃提高到65℃。若仅调整控制电路的电源电压,应将其调整为多少伏?
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2026年九年级中考模拟物理试题(B)
(满分80分时间90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请将选择题答案用2B铅笔填涂在答题卡指定题号里;将非选择题的答案用0.5毫米黑色墨水签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,答在试题卷上无效。
3.考生必须保持答题卡的整洁。
一、选择题(本大题包括12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机,使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电。下列对于该款手机的估测,最符合实际的是( )
A. 正常使用时,后壳温度约为65℃ B. 质量约为500g
C. 充满一次电消耗的电能约为0.3kW·h D. 长度约为1.4dm
【答案】D
【解析】
【详解】A.正常使用时,手机的温度接近人体的温度,在32℃左右,不会太高,故A不符合题意;
B.手机质量与物理课本质量相当,约200g,故B不符合题意;
C.使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电,则充满一次电消耗的电能为
故C不符合题意;
D.手机的长度在一拃左右,大约为14cm=1.4dm,不同的手机长短略有不同,故D符合题意。
故选D。
2. 在跨学科实践活动中,小明利用橡皮筋制作了如图所示的简易“古筝”,并用它进行“演奏”。下列说法中正确的是( )
A. “古筝”发出的声音一定不是噪声
B. 能分辨出“古筝”的声音依据的是声音的音色特征
C. “古筝”发出的声音音调越高,声速越快
D. 可以通过改变拨动弦的力度改变“古筝”的音调
【答案】B
【解析】
【详解】A.乐音是由物体做规则振动产生的,噪声是由物体做不规则振动产生的。拨动橡皮筋时,橡皮筋主要做规则振动,发出乐音,但是当该声音影响到人的工作和休息时,就成了噪音,故A错误;
B.音色是声音的特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色就不同。我们能分辨出“古筝”的声音,就是依据声音的音色特征,故B正确;
C.声速的大小与介质的种类和温度有关,与音调高低无关。“古筝”发出声音的音调变化,不会影响声速,故C错误;
D.改变拨动弦的力度,会改变弦的振动幅度,从而改变声音的响度即声音的强弱;而改变音调需要改变弦的振动频率如改变弦的长短、松紧等,故D错误。
故选B。
3. 下列小实验说法正确的是( )
A. 甲:纸锅烧水,纸不会燃烧是因为酒精灯的火焰温度没有达到纸的着火点
B. 乙:利用纱布袋制作简易冰箱的原理是:纱布中的水蒸发吸热,使饭菜周围温度降低
C. 丙:将滴有酒精的透明塑料袋(已挤瘪并扎紧袋口)放入热水中,袋子由于酒精液化鼓起
D. 丁:将冰块放入易拉罐中,并加盐搅拌一段时间后,可以在罐底看到水凝固形成的白霜
【答案】B
【解析】
【详解】A.纸的着火点一般为183℃,虽然酒精灯火焰温度500℃左右,远超纸的着火点,但沸水的温度约为100℃,远低于纸的着火点,纸锅烧水过程中,水不断从纸锅吸热,直到沸腾大约就不再上升,纸锅把热量传给了水,纸锅的温度也无法继续上升到着火点,所以纸达不到着火点,无法燃烧,故A错误;
B.纱布含水,又表面积较大,水较易蒸发,蒸发吸热有致冷作用,使周围温度下降,可以起到保鲜的作用,故B正确;
C.将滴有酒精的透明塑料袋(已挤瘪并扎紧袋口)放入热水中,酒精吸热后变成酒精蒸气,是汽化现象,故C错误;
D.将冰块放入易拉罐中,并加盐搅拌一段时间后,由于冰的熔点降低而熔化,熔化过程中吸,温度降低,水蒸气遇冷变成固态的霜是凝华现象,故D错误。
故选B。
4. 甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站使用了超过1.2万面定光镜,将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端,从而达到聚热的效果。下列光现象与该原理相同的是( )
A. 树下圆形的光斑 B. 湖面上的倒影
C. 坐井观天所见甚小 D. 一叶障目不见泰山
【答案】B
【解析】
【详解】定光镜将太阳光反射到吸热塔,利用的原理是光的反射。
A.树下圆形光斑是小孔成像现象,原理是光的直线传播,故A不符合题意;
B.湖面上的倒影是平面镜成像,原理是光的反射,故B符合题意;
CD.坐井观天所见甚小、一叶障目不见泰山,原理都是光的直线传播,故CD不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,泡沫块正在沿粗糙斜面缓慢下滑,现用吸管沿泡沫块上表面吹气。不计空气阻力,则吹气过程中泡沫块可能( )
A. 继续向下滑 B. 静止不动 C. 加速向上滑 D. 匀速向上滑
【答案】A
【解析】
【详解】当用吸管沿泡沫块上表面吹气时,根据流体压强与流速的关系,泡沫块上表面空气流速加快,压强减小,下表面压强相对更大,会产生一个向上的压力差。这个压力差会减小泡沫块对斜面的压力,进而让泡沫块受到的滑动摩擦力减小。原本泡沫块沿斜面缓慢下滑,重力沿斜面向下的分力与摩擦力大小相等;吹气后摩擦力减小,重力分力不变,合力沿斜面向下,因此泡沫块会继续向下滑,不可能静止或向上运动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 今年4月24日是第八个中国航天日。“神舟”、“天宫”、“嫦娥”、“天问”、“羲和”……近年来,我国航天事业加速推进,将华夏神话变为现实,把中国式的浪漫写入太空。4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。翌日,神舟十八号与天和核心舱成功对接,航天员乘组入驻空间站。5月18日,神十八号乘组出舱活动约8.5小时,创造了我国航天员出舱活动的新纪录。以下说法正确的是( )
A. 对接成功后,神舟十八号飞船相对于空间站是静止的
B. 神舟十八号飞船绕地飞行过程中,受到平衡力的作用
C. 航天员到达空间站后,质量减小
D. 出舱活动时,航天员的惯性消失
【答案】A
【解析】
【详解】A.对接成功后,神舟十八号飞船和空间站的相对位置不发生变化,因此神舟十八号相对于空间站是静止的,故A正确;
B.神舟十八号绕地飞行时,运动方向不断改变,运动状态发生变化,因此受到的不是平衡力,故B错误;
C.质量是物体的固有属性,不随位置改变而变化,航天员到达空间站后质量不变,故C错误;
D.惯性是一切物体固有的属性,任何物体在任何情况下都有惯性,航天员出舱后惯性不会消失,故D错误。
故选A。
7. 如图甲所示,用起重机竖直提升重物,如图乙所示是起重机对重物拉力F的大小随时间t变化的情况,重物上升的图像如图丙所示,不计空气阻力,则正确的是( )
A. 第1s时重物所受合力为1000N,方向竖直向上
B. 第11s时重物所受合力为2000N,方向竖直向下
C. 2s~10s时起重机对物体做的功为24000J
D. 2s~10s时起重机对物体做功的功率240W
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图丙可知,2~10s时,重物做匀速直线运动,重物受到的重力与拉力是一对平衡力,由图乙可知,重物的重为
在1s时,拉力为,故重物所受合力大小为
合力的方向与拉力的方向相同,竖直向上,故A正确;
B.由图乙可知,第11s时拉力为,重物所受合力为
合力方向与重力的方向相同,竖直向下,故B错误;
C.由图丙可知,2s~10s时重物的速度为,时间为
重物上升的高度为
则起重机对物体做的功为,故C错误;
D.由图像可知,2~10s内重物的速度为,拉力为,则功率为,故D错误。
故选A。
8. 如图甲所示的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为,将一体积为的木块放入水中静止时,有体积露出水面;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图乙所示, 取,下列说法中错误的是( )
A. 木块的密度为
B. 木块漂浮时排开水的质量为
C. 乙图中,细线对木块的拉力为
D. 甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题目描述可知,木块在水中静止时有部分体积露出水面,说明木块处于漂浮状态,此时浮力等于重力; 木块漂浮时,浮力等于重力,即
可得
由题意知
则
可求出
故A正确,不符合题意;
B.木块漂浮时排开水的体积
排开水的质量
故B错误,符合题意;
C.乙图中,假设细线对木块产生拉力F,木块受力平衡满足
由A选项可知
那么
木块完全浸没时,排开水的体积等于木块的体积,根据阿基米德原理,
故
故C正确,不符合题意;
D.甲、乙两图中容器对桌面的压力均等于容器、水和木块的总重力,因此容器对水平桌面的压强相等,故D正确,不符合题意。
故选B。
9. 小金自制了一个“电池秋千”,他用铜线圈做一个秋千,线圈下方放一块永久磁铁,线圈通电后,轻推线圈,线圈就能不停地摆动。下列实验能说明其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】线圈通电后,电池秋千就能不停地摆动,说明它是利用通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的,和电动机的工作原理相同。
A.图中为奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,故A不符合题意;
B.闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机原理,故B符合题意;
C.该图是某个电磁继电器工作原理图,是利用电流的磁效应工作的,故C不符合题意;
D.图中为电磁感应现象实验原理图,故D不符合题意。
故选B。
10. 关于如图所示的家庭电路,下列说法正确的是( )
A. 测电笔接触A点时氖管不发光
B. 若空气开关跳闸,一定是电路出现短路造成的
C. 插座和家庭电路中的其他用电器串联
D. 总功率过大时,漏电保护器会切断电路发挥作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,开关断开,A点未与相线接通,故测电笔接触A点时氖管不发光,故A正确;
B.空气开关跳闸的原因是电路总功率过大或短路,故B错误;
C.家庭电路中,插座和其他用电器是并联关系,才能保证各用电器电压为额定电压220V、工作时互不影响,故C错误;
D.电路总功率过大时,是空气开关切断电路;漏电保护器只在发生漏电(火线电流与零线电流不相等)时切断电路,二者的作用不同,故D错误。
故选A。
11. 如图所示是公司设计的“家用燃气报警器”检测原理电路图,电源电压为12V,R是阻值可以调节的变阻器,是气敏传感器(即气敏电阻),当燃气浓度升高到一定数值时,与B、C两点相接的报警装置的电压就会升高,当其电压升高到一定值时,就会发出报警信号。某次调试中,若R的阻值调整为20Ω,当天然气浓度达到时,气敏电阻为10Ω,燃气报警器报警。下列说法正确的是( )
A. 气敏传感器阻值随燃气浓度升高而增大
B. 燃气浓度升高时,电路中的电流减小
C. 燃气报警器报警时,通电1min电路产生的热量为288J
D. 燃气报警器报警时,电路中的电流为0.5A,R两端的电压为9V
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,气敏电阻R1与变阻器R串联,报警装置并联在R两端。
AB.由题意可知,当燃气浓度升高时,R两端电压(报警装置电压)升高,R阻值不变,由可知,电路电流变大。电源电压不变,由可知,总电阻减小,因此气敏电阻R1的阻值随燃气浓度升高而减小,故AB错误;
C.报警时,总电阻
电路产生的热量 ,故C正确;
D.报警时电路电流 ,R两端电压 ,故D错误。
故选C。
12. 如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器,图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是( )
①电源电压为4.5V
②R的阻值为10Ω
③电流表的示数的变化范围是 0.2A~0.3A
④整个电路的消耗的最大功率3.6W
A. ①② B. ①③ C. ③④ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,当时,,当时,,串联电路中电流处处相等,由得,电路中的电流分别为
电路电源电压不变,所以电源电压为
即
解得
电源电压为
故①错误,②正确;
由图可知,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,滑动变阻器接入电路中电阻最大时,电流最小,所以最小电流为
滑动变阻器接入电路中电阻最小时,即滑动变阻器阻值为零时,电流最大,所以最大电流为
故电流表的示数的变化范围是 0.2A~0.6A,故③错误;
由可知,当电路中电流最大是,整个电路的消耗的功率最大,整个电路的消耗的最大功率为
故④正确。
故选D。
二、填空题(每空1分,共13分。)
13. 无人机送快递为市民的生活带来了极大的便利。在某次取货途中,无人机载着空货箱竖直匀速上升36m用时30s。不计空气阻力,g取10N/kg。
(1)无人机上升时,以地面为参照物,它是_____________的;
(2)在取货点,工作人员将快递放入货箱,无人机再次升空,竖直匀速上升30m用时30s。已知无人机配备的货箱质量为1kg,取货前后两次匀速升空过程中无人机对货箱拉力做功的功率之比为1∶2,放入货箱的快递质量为_____________kg。
【答案】(1)运动 (2)1.4
【解析】
【小问1详解】
以地面为参照物,无人机的位置不断发生变化,因此它是运动的。
【小问2详解】
无人机匀速上升,不计空气阻力,对货箱(含快递)的拉力等于总重力,即。功率为
取货前后两次匀速升空过程中无人机对货箱拉力做功的功率之比为
代入数据
解得放入货箱的快递质量。
14. 如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现24 小时无人值守自动作业。
(1)北斗导航卫星是通过_________向插秧机发送位置信息的;
(2)该插秧机使用四冲程汽油机,图乙中汽油机处于_________冲程,与它原理相同的是_________图所示的演示实验。丁图中当塞子飞出去时试管口会出现“白雾”,这说明试管内气体的内能_________;该汽油机每分钟对外做功1200次,汽油机飞轮转速为_________ r/min;
(3)某段时间插秧机消耗汽油0.21kg,汽油完全燃烧放出的热量完全被 46kg初温为15°C的水吸收,则水温升高_________ ℃。[q汽油=4.6×107J/kg,c水 =4.2×103J/(kg·°C)]
【答案】 ①. 电磁波 ②. 做功 ③. 丁 ④. 减小 ⑤. 2400 ⑥. 50
【解析】
【详解】(1)[1]北斗导航卫星是通过无线电设备发射电磁波向插秧机发送位置信息的。
(2)[2]如图乙所示,进气门和排气门均关闭,且活塞向下运动,火花塞点火,所以图乙中汽油机处于做功冲程。
[3]做功冲程将内能转化为机械能,丙图活塞向下运动压缩气体将机械能转化为内能;丁图加热试管中的水将活塞冲出,将内能转化为机械能,所以原理相同的是丁图。
[4]塞子飞出去时水蒸气的内能转化为活塞的机械能,所以内能减少温度降低,使水蒸气液化成小液滴。
[5]汽油机每分钟对外做功1200次,说明每分钟完成1200个工作循环,飞轮转2400r,所以飞轮的转速为2400r/min。
(3)[6]完全燃烧0.2kg汽油,放出的热量
汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则
15. 如图所示,物体M在力F的作用下以0.5m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的读数为2N。则物体与水平地面间的摩擦力为_______N。拉力F的功率为______W。(不计轮和绳重,不计轮和绳之间的摩擦)
【答案】 ①. 4 ②. 2
【解析】
【详解】[1][2]物体M做匀速直线运动,由图,绳子股数为2,根据二力平衡的特点,可知此时物体M水平方向上受到的摩擦力f和拉力大小相同,由动滑轮的特点,可知绳子自由端的拉力
弹簧测力计的读数为2N,所以动滑轮绳子自由端的拉力
所以物体与水平地面的摩擦力为
物体M做匀速直线运动的速度为0.5m/s,根据动滑轮的特点,绳子自由端匀速移动的速度为
根据功率计算公式,可得拉力F的功率为
16. 如图是规格为“220V 1000W”的电饭锅内部简化电路图,有“加热”和“保温”两挡。当S接“2”时,电饭锅处于___________ 挡(选填“加热”或“保温”);电阻R0的阻值为___________Ω;若只让电饭锅在“加热”挡正常工作0.1h,发现此电能表的转盘转动120转, 则电能表上模糊不清的这个参数应该是___________r/kW·h。
【答案】 ①. 加热 ②. 48.4 ③. 1200
【解析】
【详解】[1]当S接“1”时,电阻R1和R0串联;当S接“2”时,电阻R1被短路,电路中只接入R0,此时电路中电流较大,根据公式P=UI可知,电功率较大,故当S接“2”时,电饭锅处于“加热”挡。
[2]由题意可知,电饭锅的加热功率
P=1000W=1kW
“加热”挡电路中只接入电阻R0,电阻R0的阻值
[3]电饭锅在“加热”挡正常工作0.1h,消耗的电能
W=Pt=1kW×0.1h=0.1kW·h
此时的电能表转盘转过120转,则电饭锅消耗1kW·h电能,电能表转盘转数
三、作图题和实验探究题(每空1分,共22分。)
17. 请在图中画出入射光线经过凸透镜后的折射光线,再画出该折射光线经过凹透镜后的光路。
【答案】
【解析】
【详解】过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,这条平行于主光轴的折射光线入射到凹透镜上,经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线会经过凹透镜的左焦点F2,据此作图。
18. 在自动化生产线上,常用传送带传送工件,如图所示,一个工件A静止在传送带上,不计空气阻力。请画出工件A所受摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】工件A静止在倾斜传送带上,工件相对于传送带有沿斜面向下滑动的趋势,因此工件所受摩擦力方向沿传送带向上,作用点在工件的重心。
19. 在研究“固体熔化时温度的变化规律”实验中,同学们选用不同物质进行实验。小余同学利用图甲所示的装置对冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的温度一时间图像,根据图甲和图乙图像可知:
(1)实验时应选用颗粒_____________(选填“较大”或“较小”)的冰块做实验;
(2)把冰放入如图丙所示的试管中,未用酒精灯加热,冰也熔化了。于是他认为冰熔化不需要吸热,他的想法_____________(选填“正确”或“不正确”),原因是__________;
(3)如图丁是另一组同学根据记录的数据绘出的海波的温度与时间的曲线,出现这种情况的可能原因有____________。(多选)
A. 实验中海波的量太少了,导致海波熔化过程经历时间太短
B. 实验时记录时间间隔太长了,导致两次时间间隔中,海波的熔化过程已经结束
C. 采用酒精灯直接加热,导致海波熔化速度太快
【答案】(1)较小 (2) ①. 不正确 ②. 室内温度高于冰的熔点,冰可以从空气中吸热熔化 (3)ABC
【解析】
【小问1详解】
选用较小颗粒的冰块,可以让冰块受热更均匀,测量温度更准确。
【小问2详解】
晶体熔化的必要条件是达到熔点后继续吸热。本实验中冰虽然没有用酒精灯直接加热,但室温高于冰的熔点,冰可以从周围环境中吸收热量完成熔化,因此想法不正确。
【小问3详解】
海波是晶体,正常熔化时温度不变,温度-时间图像应该有一段水平线段,丁图没有水平段,说明熔化过程过快,无法在图像上呈现温度不变的阶段.
A.海波质量太少,熔化总吸热少,熔化过程时间极短,图像无法显示出水平段,故A符合题意;
B.若记录时间间隔太长,海波的熔化过程会在两次记录的间隔内完成,无法获取到熔化时温度不变的数据,绘制的图像就不会有水平段,故B符合题意;
C.酒精灯直接加热比水浴加热升温快,海波熔化速度太快,熔化过程时间过短,图像也无法呈现水平段,故C符合题意。
故选ABC。
20. 某同学在进行光学实验的探究过程中。
(1)如图1甲探究“光的反射”实验中如果硬纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着硬纸板入射时,此时反射光线、入射光线和法线_____________(选填“在”或“不在”)同一平面内;
(2)接着他又探究了“平面镜成像特点”,如图1乙所示实验时,为确定像的位置,应在图中的_____________(选填“a”“b”或“c”)处观察蜡烛A的像,若用物理书挡在玻璃板的后面,那么小明在该处_____________(选填“还能”或“不能”)看到蜡烛A的像;
(3)随后他完成了凸透镜成像的实验,实验时凸透镜不动,不断改变物距,测出对应的像距,绘制出物距u和像距v关系图像如图2甲所示,则凸透镜的焦距为_____________cm。图2乙所示,光屏上有清晰的像(未画出),若保持蜡烛和光屏不动,只将凸透镜移到_____________cm刻度处,就可以在光屏上再次成清晰的像。
【答案】(1)在 (2) ①. a ②. 还能
(3) ①. 10 ②. 35
【解析】
【小问1详解】
由光的反射定律可知,反射光线、入射光线和法线本身就在同一平面内。硬纸板没有垂直平面镜时,只是我们无法在硬纸板上呈现出反射光线,并不改变三者的位置关系。
【小问2详解】
平面镜成像是光的反射形成的虚像,反射光线来自蜡烛A一侧,因此需要在A侧的a处才能观察到A的像。
平面镜成像的反射光线在玻璃板前侧,物理书挡在玻璃板后侧,不会阻挡反射光线进入人眼,因此仍能看到蜡烛A的像。
【小问3详解】
根据凸透镜成像规律,当时,成倒立、等大的实像。由图甲可知, 时 ,因此 ,焦距。由图乙可知,此时物距
像距
根据光路可逆原理,保持蜡烛和光屏不动,当物距变为 时,像距会变为 ,可再次成清晰的像,此时凸透镜的位置为 刻度处。
21. 在探究杠杆平衡条件的实验中,每个钩码重1N。
(1)实验前杠杆如图甲所示,需将平衡螺母向______调节,使杠杆处于水平位置平衡;
(2)杠杆平衡后如图乙所示在杠杆B点挂3个相同的钩码,则在杠杆的D点挂______个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡;
(3)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂和动力数据绘制了的关系图像,如图丙所示。由图像推算,当为0.6m时,为______N;
(4)某实践小组用正中间开孔的直尺、带挂钩的重物A、水和两个可读取液体体积的相同容器等,制作了可测算液体密度的装置。使用前,需将两容器挂在直尺两端固定的挂钩上,调节两端平衡螺母使直尺水平平衡,再将重物A挂在开孔处的“0g”刻度线处,某次使用时,小明向左侧容器中倒入体积V=30mL的水,再向右侧容器中倒入相同体积的待测液体,通过向右移动重物A,使直尺再次水平平衡(左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和),如图所示:
①他根据相关数据,算出了该液体的密度______;
②依照他的做法,不同的待测液体密度与重物A所示质量m满足一定的函数关系,图中线______符合此关系;
③对小明的某些做法进行调整,可使该装置的测量范围变为,且通过将重物A从“0g”移动到“10g”的过程来实现,请具体描述如何调整:______。(写出一种方法即可)
【答案】(1)右 (2)4
(3)0.5 (4) ①. 0.7 ②. b ③. 右侧容器装水,左侧容器装待测液体,且容器的体积为50mL
【解析】
【小问1详解】
杠杆左端下沉,说明左端偏重,应将杠杆左端的平衡螺母向右调节,才能使得杠杆在水平位置平衡,方便测量力臂。
【小问2详解】
如图乙所示,设杠杆上一格的长度为l,每个钩码重1N,根据杠杆平衡条件
解得 ,即在杠杆的D点挂4个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡。
【小问3详解】
取图丙中一组数据,当时,,根据,则有,因保持B点钩码数量和力臂不变,当为0.6m时,则有
解得
【小问4详解】
[1]由图可知,重物A对应的刻度为9g,即,又因左右两侧液体体积相等,即。左侧容器内水的质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和,根据公式,则有
代入数据,解得
[2]由题意可知,,变形可得
液体的体积和水的密度一定,由公式可知,待测液体的密度与重物为一次函数关系,且重物A质量越大,待测液体密度越小。因此图中线b符合此关系。
[3]由小明原做法,可得
即液体密度的测量范围小于水的密度。要使该装置的测量范围变大为,可调换左右两侧水和液体的位置。调换后,
即
根据题意,,取测量液体密度最大值时,解得,因此调整措施为:右侧容器装水,左侧容器装待测液体,且容器的体积为50mL。
22. 同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源(调至6V进行实验)。电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)。定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙的实物连接成完整电路(要求连线不得交叉)。
(2)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,故障可能是_____________。
(3)排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,记录的实验数据如表格所示。
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时,不进行其它操作就闭合开关,此时滑动变阻器的滑片应向_____________(选填“A”或“B”)移动,直到电压表的示数为2V;
(4)他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时,电流表的示数为0.10A;当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数为0.30A;则电压表的示数为2.0V时,电流表的示数可能为_____________(选填“0.20A”“0.25A”“0.28A”或“0.30A”)。
(5)完成上述实验后,又找来了最大阻值未知的滑动变阻器R0,设计了如图丁所示电路,在没有电流表的情况下,来测量这个小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压为U,滑动变阻器R1的最大阻值为R,请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式:
①只闭合S和S1,调节R1的滑片,使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光;
②只闭合S和S2,保持R1的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数与第①步时相同;
③只闭合S和S2,保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最右端,记录电压表的示数;
④小灯泡正常发光时的电阻RL=__________(用已知和测量的物理量的符号表示)。
【答案】(1) (2)定值电阻短路
(3)B (4)0.28A
(5)
【解析】
【小问1详解】
电压表应与定值电阻并联,且电流“正进负出”,用导线将电压表“-”接线柱与定值电阻右侧接线柱连接起来。
滑动变阻器应按照“一上一下”的方法串联在电路中,由图甲可知,滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,用导线将滑动变阻器右下接线柱B与定值电阻右侧接线柱连接。
【小问2详解】
电流表有示数说明电路整体是通路,电压表无示数,说明可能是被测定值电阻短路。
【小问3详解】
由题意可知,探究电流与电阻关系时,需保持定值电阻电压为2V不变,当定值电阻从20Ω换为10Ω后,定值电阻分压小于2V,因此要增大定值电阻的电压,需要减小滑动变阻器接入的电阻,故滑片向B移动。
【小问4详解】
小灯泡电阻随温度升高而增大,因此电压越高,电阻越大。电压为0.2V时,
电压为2.4V时,
当电压为2.0V时,灯丝温度低于2.4V时的温度,因此电阻小于8Ω,可得电流
同时电压小于2.4V,电流一定小于0.3A,因此电流只能是0.28A。
【小问5详解】
本实验利用等效替代法,第二步中调节R0,使电压表示数与第一步相同,即R0接入电路的电阻等效等于小灯泡正常发光的电阻,即;第三步中R1调至最右端,接入最大阻值R,R1与R0串联,电压表测R0电压为,R1两端电压为,由串联电流相等可得,,整理得。
四、计算题(23题6分;24题7分;25题8分;共21分。)
23. 体重为600N的小亮,用如图所示的滑轮组将一个质量为40kg的木箱从水平地面提起,使木箱在5s内匀速上升1m,所用的拉力为250N。不计绳重和摩擦,求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)小亮双脚与水平地面的接触面积为0.05m2,则在提升木箱过程中他对水平地面的压强。
(3)小亮通过该滑轮组能匀速提起木箱的最大重力。
【答案】(1)80% (2)
(3)1100N
【解析】
【小问1详解】
滑轮组承担物重的绳子股数,绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
有用功
机械效率
【小问2详解】
小亮受到三个力的作用:重力竖直向下、绳子拉力 竖直向上以及地面支持力竖直向上。小亮处于静止状态,受平衡力,则有
故地面对小亮的支持力
小亮对地面的压力与地面对他的支持力是相互作用力,故小亮对地面的压力
则他对水平地面的压强
【小问3详解】
不计绳重和摩擦,且木箱匀速上升,故有
得动滑轮的重力为
小亮能施加的最大拉力
不计绳重和摩擦,且木箱匀速上升,根据 可得,能匀速提起木箱的最大重力
24. 我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器如图所示,其空载漂浮在海面上时的质量为2.1×104kg,潜水器底部观察窗的面积为200cm2。在某处执行任务时,“奋斗者”号静止悬浮在海水下2000m深度处,排开海水的体积为25m3,潜水器内的工作人员利用声呐定位系统向海底发射超声波声呐,4s后接收到回波。已知:声音在海水中的传播速度为1500m/s,海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)“奋斗者”号静止悬浮在海水下2000m深度时所受到的浮力;
(2)“奋斗者”号下潜到海底后,观察窗承受的海水压力;
(3)当“奋斗者”号以5m/s的速度上浮时,它克服重力做功的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据阿基米德原理,“奋斗者”号所受的浮力为
【小问2详解】
已知“奋斗者”号静止悬浮在海水下2000m深度处,利用声呐定位系统向海底发射超声波声呐,4s后接收到回波,则此时“奋斗者”号距离海底的距离
故海水的深度
根据液体压强公式可知,海底的海水压强
根据可知,海底观察窗承受的海水压力
【小问3详解】
当“奋斗者”号以5m/s的速度上浮时,此时重力等于浮力
根据
可得它克服重力做功的功率
25. 随着电动汽车的普及,智能充电桩的安全性能备受关注。其内部过热保护电路如图甲所示,核心是一个电磁继电器。控制电路由电压恒为12V的电源、感温探头、定值电阻、电磁铁(线圈电阻不计)串联组成。工作电路由电压恒为220V的民用电源、充电桩核心模块(等效为用电器,正常工作时的功率为)和指示灯组成。感温探头的阻值随温度的变化规律(部分图像)如图乙所示,该探头可监测充电头温度以防过热。当控制电路电流时,电磁铁磁性足够强,将衔铁吸下,触点B与C接通,开始充电:当温度过高时自动切断充电电路,即当时,电磁铁磁性减弱,衔铁弹起,触点B与A接通,指示灯亮并停止充电。当温度下降到安全范围,又能自动恢复充电,实现智能控制。
(1)当充电桩正常充电时,求通过充电桩核心模块的电流大小?
(2)某次充电过程中,监测到充电头温度升至68℃,请通过计算说明充电桩是否会自动停止充电?
(3)工程师为提升该充电桩在炎热地区工作的稳定性,现计划将启动温度从原来的50℃提高到65℃。若仅调整控制电路的电源电压,应将其调整为多少伏?
【答案】(1)20A (2)见解析
(3)16.5V
【解析】
【小问1详解】
充电桩正常充电时,工作电压,核心模块的功率,根据电功率公式,可得通过充电桩核心模块的电流
【小问2详解】
由图乙的图像可知,感温探头的阻值在50℃到70℃之间是温度的一次函数,设
当温度时, ;当温度 时,。代入上式,解得,,故
则当温度升至68℃时,感温探头的阻值
此时控制电路的总电阻为
控制电路中的电流为
因此未达到停止充电的条件(),所以充电桩不会自动停止充电。
【小问3详解】
要将启动温度提高到65℃,意味着当温度为65℃时,控制电路的电流恰好达到启动电流
65℃时感温探头的阻值
此时控制电路的总电阻为
为使此时达到启动电流0.3A,电源电压应调整为
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