精品解析:2026年山东潍坊市诸城市初中学业水平考试复习自测(二)物理试题
2026-07-06
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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) | 潍坊市 |
| 地区(区县) | 诸城市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.97 MB |
| 发布时间 | 2026-07-06 |
| 更新时间 | 2026-08-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58682693.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026年学业水平考试模拟自测(二)
九年级物理试题
(总分100分;时间90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,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。回答非选择题时,用0.5毫米黑色签字笔将答案写在答题卡上。答案写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 近年来,我国科技创新突飞猛进,各种新技术、新能源等科技成果不断涌现。下列说法中正确的是( )
A. 核能是清洁能源,取之不尽,用之不竭
B. 人工智能依托的专用芯片是由超导体材料制成的
C. “华龙一号”核电站通过核聚变将核能转化为电能
D. 水能、风能、太阳能属于可再生能源
2. 如图是用声波灭火器灭火的情景。声波灭火器发出30Hz~60Hz的声波,火焰在短短数秒之内就被扑灭。下列说法正确的是( )
A. 声波灭火器发出的是次声波
B. 人耳能听到声波灭火器发出的声波
C. 声波灭火器发出的声波响度小
D. 声波灭火器发出的声波速度很大
3. 如图是跳水运动员站在跳板上的比赛现场,下列说法正确的是( )
A. 运动员对跳板的压力不是弹力
B. 运动员对跳板的压力就是运动员的重力
C. 跳板形变产生的弹力就是跳板对运动员的支持力
D. 运动员起跳后上升过程是弹性势能转化为重力势能
4. 除夕夜的饺子,裹着一年的烟火与团圆,请估测图中饺子的质量( )
A. 30t B. 30kg C. 30g D. 30mg
5. 为了完成老师布置的跨学科实践作业,小明在妈妈的指导下蒸制肉包,下列说法正确的是( )
A. 手被冻肉“粘”住是因为分子间存在引力
B. 面团被擀成面皮说明力能改变物体的形状
C. 蒸肉包时肉包的温度越高,所含热量越多
D. 水沸腾后产生的大量“白雾”是汽化现象
6. 诗词是中华文化的瑰宝之一,许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述,也与物理知识有紧密联系。下列诗词中与“掬水月在手”中的物理知识相同的是( )
A. 明镜可鉴形 B. 潭清疑水浅 C. 峰多巧障日 D. 瀑水喷成虹
7. 如图所示是窗帘自动开合器,小明利用该装置,将家里的普通窗帘改装成了智能电动窗帘,既可以通过语音开关控制,也可以通过轻拉窗帘激活“触控”开关控制。若用S1表示语音开关,S2表示“触控”开关,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示,激光笔发出的光经水平放置的平面镜反射后,射向墙壁。若要让反射光线射到A点,在平面镜不动的情况下,下列操作正确的是( )
A. 绕笔尖顺时针转动 B. 绕笔尖逆时针转动
C. 激光笔竖直向下平移 D. 激光笔水平向右移动
9. 利用如图所示的三个装置探究“不同物质的吸热能力”和“不同燃料的热值”两个实验,下列分析中正确的是( )
A. 利用甲、乙装置可以研究“不同物质的吸热能力”
B. 利用乙、丙装置可以研究“不同燃料的热值”
C. 甲、乙和丙三个装置中的被加热液体质量必须相同
D. 利用甲、乙装置进行实验时,温度计示数变化反映加热时间长短
10. 如图所示,青铜鉴缶是我国战国时期发明的盛饮品的容器。夏天,在鉴缶之间装冰块,可使缶内饮品变凉;冬天,在鉴缶之间装热水,可使缶内饮品变热且保温时间长。下列关于青铜鉴缶的说法正确的是( )
A. 冰块熔化时内能不变
B. 鉴内放冰块利用的是冰块蒸发吸热降温
C. 鉴内的冰块没有内能
D. 用热水加热饮品效果好是因为其比热容大
11. 如图所示,完全相同的烧杯分别盛满不同液体,用天平分别测出烧杯和液体的总质量,以下图像能正确反映总质量与液体密度之间关系的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示的运动项目中蕴含很多物理道理。下列说法正确的是( )
A. 如图甲,排球上升到最高点时处于平衡状态
B. 如图乙,冰壶最后停下来说明运动需要力来维持
C. 如图丙,足球继续向前运动是由于受到惯性作用
D. 如图丁,空中乒乓球所受外力突然消失将做匀速直线运动
13. 为了方便电动车充电,很多小区都配备了安全充电区,如图所示。对于电动车的使用,符合安全用电原则的是( )
A. 可用湿抹布擦拭充电插口
B. 充电中的电动车着火时直接用水浇灭
C. 绝对不允许在楼道内充电
D. 发现有人触电时应直接用手将其拉开
14. 比亚迪提出“能量直通车”无线充电技术,可使充电效率达到95%。如图是充电装置的简图,当变化的电流通过发射线圈(可看成通电螺线管)时产生变化的磁场,汽车底部的接收线圈受磁场作用产生感应电流,从而给电池充电。则( )
A. 奥斯特发现了电磁感应原理 B. 发射线圈利用了电磁感应原理
C. 接收线圈匝数越多磁性越弱 D. 接收线圈利用了电磁感应原理
15. 小明研究通过灯泡L的电流与其两端电压的关系,实验中发现电压越大灯泡越亮,并得到如图甲所示图像。现将该灯泡L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路,灯泡额定电压为6V,闭合开关S,灯泡正常发光。下列说法正确的是( )
A. 灯泡L电阻随温度升高而减小 B. 灯泡L的额定功率为0.6W
C. 灯泡L正常发光的电阻为10Ω D. 干路电流在10s内所做功为54J
二、填空与作图题:本题共4小题,填空每空1分,作图2分,共12分。
16. 五一假期,小明去三峡旅游,站在大坝上看到水面上波光粼粼,如图甲所示,波光粼粼是因为水面部分区域发生了_____________反射(选填“镜面”或“漫”)。小明仔细观看了宣传栏上的轮船过船闸的原理示意图,明白了船闸是利用_____________原理工作的。若轮船从上游驶入闸室,关上阀门A和阀门C后,打开阀门B,闸室里的水位就开始慢慢下降,以闸室的水面为参照物,轮船是_____________的(选填“向上运动”“向下运动”或“静止”)。
17. 物理课上老师做了一个有趣的实验。老师把包装口香糖的锡纸中间剪掉一些(如图乙所示)。将锡纸条带锡的一端接在电池正极,另一端接在电池负极,很快发现锡纸条开始冒烟,着火。如图甲所示。已知ab段与bc段锡纸等长,请判断ab段和bc段:Iab_________Ibc;Uab_________Ubc(以上两空均选填“>”“=”“<”)
18. 截至2025年,中国每用10度电就有近4度是绿电。如图为某地新上的光伏发电项目。据悉,此项目共安装了10万块太阳能电池板,每块太阳能电池板的面积为,已知光电能量转化效率为20%,则在的光照强度下,整个发电项目每小时可以输出___________kW∙h电能,与传统火力发电相比,风、光等资源发出的绿电具有清洁、无污染的优点,你还能说出的优点是_____________。
19. 我国自主研制的“奋斗者”号载人深潜器下潜深度已突破10000 m,在载人深潜领域达到世界领先水平。潜水艇活动的海水深度一般为300 m至600 m。它可以通过水舱排水或充水来改变_____________,从而实现浮沉。“奋斗者”号深潜器下潜到10000 m的深处,已知,g取,则深潜器所受海水的压强为_____________Pa。由于深海海水压强太大,深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。“奋斗者”号下潜时,外部携带了质量为2 t、体积为的压载铁。压载铁在海水中静止时的模型如图所示,压载铁所受浮力的大小为_____________N,请画出剪断细线瞬间时压载铁所受力的示意图_____________。
三、实验探究题:本题共4小题,共30分。
20. 小明带领摄影社团的同学们探究“如何使用变焦照相机拍出清晰的像”,于是利用焦距不同的凸透镜、高度为5.0 cm的F光源、光具座、光屏等进行探究。
(1)先用焦距为10.0 cm的凸透镜做实验,当各器材位置如图甲所示时,要模拟照相机的拍照原理,保持透镜和光屏不动,需进行的操作是__________;
(2)保持物距不变。换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成最清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度,实验数据如下表所示。
序号
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
像的高度h/cm
像的性质
1
30.0
8.0
10.9
1.8
倒立缩小的实像
2
30.0
10.0
15.0
2.5
3
30.0
12.0
20.0
3.3
分析表中数据可知:当物距不变时,______________;表中始终成倒立缩小的实像的原因是物距始终_____________(选填“大于”“等于”或“小于”)二倍焦距。
(3)小明同学将近视眼镜放在“F”光源和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,要使光屏上的像又变清晰,他需要向_____________(选填“左”或“右”)移动光屏。
(4)小明用变焦相机在同一地点对着滕王阁景点先后拍摄了两张照片A和B,则拍摄照片B时相机的焦距要_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
21. 爸爸去外地旅游买了一套水晶酒杯,小明利用托盘天平、量筒、量杯(最大测量值500 mL,分度值50 mL)、水等器材测量酒杯的密度。
(1)将天平放在水平台面上,调节平衡螺母,指针静止在分度盘中央刻度线,如图甲所示。小明的操作是____________(选填“规范”或“不规范”)的,你的判断理由是_________;
(2)小明接着把一个酒杯放在左盘,在右盘中加了一个50 g和一个20 g的砝码后,发现天平再次水平平衡,如图乙所示,则酒杯的实际质量为_____________;
(3)小明在量杯中加入适量的水,将酒杯轻轻放入水中,在水面位置处做标记,如图丙所示;取出酒杯,用装有50 mL水的量筒往量杯中缓慢加水,直到水面达到标记处,此时量筒内剩余水的体积为如图丁所示,则酒杯体积为_____________,密度为_____________;
(4)上述操作过程中,将酒杯从量杯中取出时,酒杯上会残留一些水珠,这将会导致所测密度值比真实值___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)完成上述实验后,小明利用如图所示的装置测量液体的密度。轻质杠杆OA(O为支点)和BC垂直固定在一起,BC压在电子秤上。
①将一个质量不计的矿泉水瓶装满水,用细线将矿泉水悬挂在D点上,记录此时电子秤的示数为m,测出D到O的距离为;
②取下装水的矿泉水瓶,将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体,用细线挂在杆OA上,当悬挂点移动到E点时,电子秤的示数仍为m,测出E到O的距离为;
③待测液体密度的表达式为__________(水的密度用表示)。
22. 实验兴趣小组的同学们一起探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,提出如下猜想:①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(1)实验前,同学们讨论测滑动摩擦力的方法:用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动,若弹簧测力计是斜向上拉,弹簧测力计的示数___________(选填“等于”“不等于”)木块受到的滑动摩擦力的大小;
(2)同学们设计的三次实验情况如图甲、乙、丙所示,图甲中弹簧测力计的示数为____________。对比图甲、乙两图,可得结论:____________;
(3)图乙、丙两图实验结论在生活中应用的一个例子是___________;
(4)评估时,小明和同学们对实验进行了改进,如图丁所示。改进后的优点是______________;
(5)为了更精确地测量滑动摩擦力,用拉力传感器代替图丁中的弹簧测力计进行实验,获得数据如图戊所示。在2~5 s内传感器示数不稳定的原因可能是___________(选填序号)。
A. 木板未保持匀速直线运动
B. 木板的上表面粗糙程度不均匀
C. 木块与木板的接触面积太小
D. 木板与地面接触面粗糙程度不均匀
23. 在探究“并联电路的电流特点”实验中,小明用规格不同的小灯泡、电流表、干电池等器材连接了如图甲所示的电路。
(1)图甲对应的电路图是_____________(选填“A”“B”或“C”);
A. B. C.
(2)闭合开关前,电流表指针如图乙所示,应采取的措施是_____________;
(3)解决了上述问题后,闭合开关,电流表无示数,和都发光,若电路只有一处故障,则电路可能的故障是_____________;
A. 短路 B. 断路 C. 电流表短路 D. 电流表断路
(4)排除故障后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流大小为_____________A;
(5)用正确的方法测出了干路电流和两条支路中的电流后,小华认为还要用不同的方法进行多次实验,她的理由是_________;
(6)同学们讨论了以下三种方案,其中不可行的方案是_________(选填编号);
①在原有电路基础上,反复断开、闭合开关,并测出干路和各支路电流
②在原有电路基础上,只改变电源电压,并测出干路和各支路电流
③在原有电路基础上,在一条支路换上规格不同的灯泡并测出干路和各支路电流
(7)下表为实验所得数据,分析数据可得出结论:____________。
实验次数
所在的支路电流
所在的支路电流
干路电流
1
0.34
0.14
0.48
2
0.24
0.28
0.52
3
0.26
0.32
0.58
四、综合解答题:本题共3小题,共28分。
24. 一辆汽车不小心开进了泥水坑中,司机取来一套滑轮组将汽车从泥水坑中拉出,如图所示。若小汽车重为,小汽车所受的阻力为车重的0.15倍,司机用800N的拉力,经过30s拉着滑轮组自由端匀速前进了6m。
(1)求汽车受到的阻力f;
(2)则司机做功的功率P;
(3)司机拉动该滑轮组的机械效率。
25. 如图为科创小组测量大气压和海拔的简易装置原理图,容器内抽成真空,装置气密性良好。为定值电阻,为力敏电阻(其阻值随压力的增大而减小),置于圆柱体容器底部,可自由滑动的活塞通过轻杆压在力敏电阻上。该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔且示数均随测量值增大而增大。电源电压恒为4.5V,,的阻值与压力大小的关系为,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。活塞横截面积为,忽略摩擦,不计活塞质量。大气压与海拔的关系如下表。
海拔
0
100
200
300
400
500
……
1000
2000
……
大气压
101
100
99
98
97
96
……
90
80
……
(1)将_____________表的示数转换成海拔,将_____________表的示数转换成大气压值;
(2)求时,通过的电流;
(3)求该装置能测量的最高海拔。
26. 某品牌增程式电动汽车动力系统主要由电池、电动机和增程器组成,增程器主要由一个发动机(汽油机)和发电机组成,如图所示。在电池能量充足的情况下,车辆以“纯电模式”行驶,此时发动机不工作,完全依赖电池能量进行驱动。当电池电量不足时,车辆以“增程模式”行驶,增程器启动,发动机驱动发电机产生电能,这些电能一部分直接驱动电动机,其余部分充入电池,其中直接驱动电动机的电能与充入电池的电能之比为。下表是该增程式汽车的部分参数,“电动机的能量效率”指电动机驱动汽车行驶克服阻力做的功与消耗电能之比。“增程系统的效率”指发电机输出的电能与汽油完全燃烧产生的热量之比。已知,请你分析下列问题:
某品牌增程式电动汽车部分参数
电动机的能量效率
90%
增程系统的效率
50%
(1)如图是增程式汽车的能量转移和转化图,当给汽车蓄电池充电时,图中①中的电池相当于电路中的_____________(选填“用电器”或“电源”),此时的能量转化为_____________。
(2)小明的爸爸某天驾驶传统燃油汽车上下班,已知上下班的总路程为20 km,一天的油耗为2 kg。传统燃油汽车的能量效率(指汽车行驶时克服阻力做的功与汽油完全燃烧产生的热量之比)为30%,这一天内燃油汽车克服阻力做的功是多少?
(3)若传统燃油汽车和该增程式汽车行驶相同距离且克服阻力做的功相同,小明的爸爸驾驶该增程式汽车在“增程模式”下匀速行驶20 km消耗汽油的质量是多少?
(4)根据上面的计算结果,结合增程式电动汽车的介绍,试分析增程式汽车比普通燃油车省油的原因。
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2026年学业水平考试模拟自测(二)
九年级物理试题
(总分100分;时间90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,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。回答非选择题时,用0.5毫米黑色签字笔将答案写在答题卡上。答案写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 近年来,我国科技创新突飞猛进,各种新技术、新能源等科技成果不断涌现。下列说法中正确的是( )
A. 核能是清洁能源,取之不尽,用之不竭
B. 人工智能依托的专用芯片是由超导体材料制成的
C. “华龙一号”核电站通过核聚变将核能转化为电能
D. 水能、风能、太阳能属于可再生能源
【答案】D
【解析】
【详解】A.核能所依赖的核矿石等燃料在地球上的储量是有限的,属于不可再生能源,并非取之不尽用之不竭,故A错误;
B.芯片的核心制造材料是半导体材料,而非超导体材料,故B错误;
C.目前人类所建的核电站均是利用可控的核裂变来释放核能并转化为电能的,目前核聚变尚未实现可控发电,故C错误;
D.水能、风能、太阳能都可以从自然界中源源不断地获取,符合可再生能源的定义,故D正确。
故选D。
2. 如图是用声波灭火器灭火的情景。声波灭火器发出30Hz~60Hz的声波,火焰在短短数秒之内就被扑灭。下列说法正确的是( )
A. 声波灭火器发出的是次声波
B. 人耳能听到声波灭火器发出的声波
C. 声波灭火器发出的声波响度小
D. 声波灭火器发出的声波速度很大
【答案】B
【解析】
【详解】A.次声波是频率低于20Hz的声波,该声波频率为30Hz~60Hz,不属于次声波,故A错误;
B.人耳的听觉频率范围是20Hz~20000Hz,30Hz~60Hz在人耳听觉范围内,因此人耳能听到该声波,故B正确;
C.声波灭火器发出的声波频率较低,音调较低,响度不一定小,故C错误;
D.声波的传播速度与介质的种类和温度有关,和频率无关,15℃的空气中声波的速度为340m/s,不会很大,故D错误。
故选B。
3. 如图是跳水运动员站在跳板上的比赛现场,下列说法正确的是( )
A. 运动员对跳板的压力不是弹力
B. 运动员对跳板的压力就是运动员的重力
C. 跳板形变产生的弹力就是跳板对运动员的支持力
D. 运动员起跳后上升过程是弹性势能转化为重力势能
【答案】C
【解析】
【详解】A.压力是由于施力物体发生弹性形变而对受力物体产生的力,因此运动员对跳板的压力是弹力,故A错误;
B.压力和重力是两种不同性质的力,压力的受力物体是跳板,重力的受力物体是运动员,受力物体不同,不能判定运动员对跳板的压力就是运动员的重力,故B错误;
C.因为跳板发生向下弯曲的弹性形变后,为了恢复原状,会对上方阻碍其恢复的运动员施加向上的力,这在受力分析中即为支持力,故C正确;
D.运动员离开跳板起跳后的上升过程,已经脱离了跳板的作用,此时是运动员自身的动能转化为重力势能,故D错误。
故选C。
4. 除夕夜的饺子,裹着一年的烟火与团圆,请估测图中饺子的质量( )
A. 30t B. 30kg C. 30g D. 30mg
【答案】C
【解析】
【详解】日常生活中一个普通饺子的质量大约在20~50g之间,30g符合实际,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 为了完成老师布置的跨学科实践作业,小明在妈妈的指导下蒸制肉包,下列说法正确的是( )
A. 手被冻肉“粘”住是因为分子间存在引力
B. 面团被擀成面皮说明力能改变物体的形状
C. 蒸肉包时肉包的温度越高,所含热量越多
D. 水沸腾后产生的大量“白雾”是汽化现象
【答案】B
【解析】
【详解】A.手被冻肉“粘”住是因为手上的水分遇到低温冻肉发生凝固现象,将手和冻肉粘在一起,并非分子间引力,故A错误;
B.面团被擀成面皮,面团的形状发生了改变,说明力能改变物体的形状,故B正确;
C.热量是一个过程量,只能描述物体吸收或放出热量的多少,不能说物体“所含热量”,故C错误;
D.水沸腾后产生的大量“白雾”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,不是汽化现象,故D错误。
故选B。
6. 诗词是中华文化的瑰宝之一,许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述,也与物理知识有紧密联系。下列诗词中与“掬水月在手”中的物理知识相同的是( )
A. 明镜可鉴形 B. 潭清疑水浅 C. 峰多巧障日 D. 瀑水喷成虹
【答案】A
【解析】
【详解】“掬水月在手”是平面镜成像现象,原理为光的反射。
A.“明镜可鉴形”是利用平面镜成像,通过光的反射形成人的像,与题干物理知识相同,故A符合题意;
B.“潭清疑水浅”是光的折射现象,光从水中斜射入空气中时发生折射,使我们看到的水底位置偏高,与题干原理不同,故B不符合题意;
C.“峰多巧障日”是因为光沿直线传播,山峰挡住了太阳光,与题干原理不同,故C不符合题意;
D.“瀑水喷成虹”是光的色散现象,太阳光通过水雾时发生折射,分解成多种色光,与题干原理不同,故D不符合题意。
故选A。
7. 如图所示是窗帘自动开合器,小明利用该装置,将家里的普通窗帘改装成了智能电动窗帘,既可以通过语音开关控制,也可以通过轻拉窗帘激活“触控”开关控制。若用S1表示语音开关,S2表示“触控”开关,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,只要有一个开关闭合,电动机就工作,这要求两个开关并联。语音开关和触控开关需独立控制电动机工作,再与电动机串联。分析各图连接情况,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 如图所示,激光笔发出的光经水平放置的平面镜反射后,射向墙壁。若要让反射光线射到A点,在平面镜不动的情况下,下列操作正确的是( )
A. 绕笔尖顺时针转动 B. 绕笔尖逆时针转动
C. 激光笔竖直向下平移 D. 激光笔水平向右移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.激光笔绕笔尖顺时针转动时,入射角变大,反射角变大,入射点左移,光线射到墙壁上的点下移,能够让反射光线射到A点,故A正确;
B.激光笔绕笔尖逆时针转动时,入射角变小,反射角变小,入射点右移,光线射到墙壁上的点上移,不能够让反射光线射到A点,故B错误;
CD.激光笔竖直向下平移和水平向右移动时,入射角不变,反射角不变,入射点右移,光线射到墙壁上的点上移,不能够让反射光线射到A点,故CD错误。
故选A。
9. 利用如图所示的三个装置探究“不同物质的吸热能力”和“不同燃料的热值”两个实验,下列分析中正确的是( )
A. 利用甲、乙装置可以研究“不同物质的吸热能力”
B. 利用乙、丙装置可以研究“不同燃料的热值”
C. 甲、乙和丙三个装置中的被加热液体质量必须相同
D. 利用甲、乙装置进行实验时,温度计示数变化反映加热时间长短
【答案】C
【解析】
【详解】A.探究“不同物质的吸热能力”时,需要控制燃料相同(保证相同时间内放出的热量相同),被加热的液体种类不同、质量相同。甲、乙装置中燃料不同(燃料1和燃料2),因此无法用来研究不同物质的吸热能力,故A错误;
B.探究“不同燃料的热值”时,需要控制被加热的液体种类和质量相同,使用不同燃料加热,通过液体升高的温度来反映燃料放出热量的多少。乙、丙装置中液体种类不同(液体a和液体b),因此无法用来研究不同燃料的热值,故B错误;
C.探究“不同物质的吸热能力”:被加热的液体质量必须相同;探究 “不同燃料的热值”:被加热的液体质量也必须相同;因此,甲、乙和丙三个装置中的被加热液体质量必须相同,故C正确;
D.利用甲、乙装置(燃料不同,液体相同)研究“不同燃料的热值”时,实验温度计变化反映的是燃料放热多少(热值大小),加热时间在探究吸热能力实验中才反映吸热多少,这里不对。故D错误。
故选C。
10. 如图所示,青铜鉴缶是我国战国时期发明的盛饮品的容器。夏天,在鉴缶之间装冰块,可使缶内饮品变凉;冬天,在鉴缶之间装热水,可使缶内饮品变热且保温时间长。下列关于青铜鉴缶的说法正确的是( )
A. 冰块熔化时内能不变
B. 鉴内放冰块利用的是冰块蒸发吸热降温
C. 鉴内的冰块没有内能
D. 用热水加热饮品效果好是因为其比热容大
【答案】D
【解析】
【详解】A.冰块熔化时不断吸热,内能增大,温度不变,故A错误;
B.鉴内放冰块利用的是冰块熔化吸热降温,故B错误;
C.一切物体在任何情况下都具有内能,温度低的冰块也有内能,故C错误;
D.水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,降低相同温度时能放出更多热量,因此用热水加热饮品效果好,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,完全相同的烧杯分别盛满不同液体,用天平分别测出烧杯和液体的总质量,以下图像能正确反映总质量与液体密度之间关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,纵坐标表示烧杯和液体的总质量,当烧杯中没有液体时,液体密度为0,总质量等于烧杯的质量,不为0,所以图像与纵轴的交点在正半轴,且由可知,装满液体,液体的体积一定,液体质量随液体密度的增大而增大,因此总质量m随液体密度ρ增大而增大。故选C。
12. 如图所示的运动项目中蕴含很多物理道理。下列说法正确的是( )
A. 如图甲,排球上升到最高点时处于平衡状态
B. 如图乙,冰壶最后停下来说明运动需要力来维持
C. 如图丙,足球继续向前运动是由于受到惯性作用
D. 如图丁,空中乒乓球所受外力突然消失将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.排球上升到最高点时只受重力,受力不平衡,不处于平衡状态,故A错误;
B.冰壶最后停下是因为受到阻力,阻力改变了冰壶的运动状态,该现象说明力是改变物体运动状态的原因,运动不需要力来维持,故B错误;
C.惯性是物体本身固有的属性,不是力,不能表述为“受到惯性作用”,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,运动的物体所受外力全部消失后,将保持匀速直线运动状态;空中乒乓球外力消失时处于运动状态,因此会做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
13. 为了方便电动车充电,很多小区都配备了安全充电区,如图所示。对于电动车的使用,符合安全用电原则的是( )
A. 可用湿抹布擦拭充电插口
B. 充电中的电动车着火时直接用水浇灭
C. 绝对不允许在楼道内充电
D. 发现有人触电时应直接用手将其拉开
【答案】C
【解析】
【详解】A.湿抹布含有大量的水,水是导体,用它来擦拭充电插口极易导致触电事故,故A不符合题意;
B.自来水会导电,当电动车充电失火时,用水浇灭容易触电,故B不符合题意;
C.楼道属于疏散通道,电动车在楼道充电易起火并堵塞逃生通道,消防规范明确禁止楼道内充电,符合安全用电原则。故C符合题意;
D.当有人触电时,人体是导体,直接用手拉开触电人员会让施救者一同触电,正确做法是先切断电源再施救,不符合安全用电原则。故D不符合题意。
故选C。
14. 比亚迪提出“能量直通车”无线充电技术,可使充电效率达到95%。如图是充电装置的简图,当变化的电流通过发射线圈(可看成通电螺线管)时产生变化的磁场,汽车底部的接收线圈受磁场作用产生感应电流,从而给电池充电。则( )
A. 奥斯特发现了电磁感应原理 B. 发射线圈利用了电磁感应原理
C. 接收线圈匝数越多磁性越弱 D. 接收线圈利用了电磁感应原理
【答案】D
【解析】
【详解】A.奥斯特发现了电流的磁效应,电磁感应原理是法拉第发现的,故A不符合题意;
B.发射线圈中变化的电流产生变化的磁场,利用的是电流的磁效应,不是电磁感应原理,故B不符合题意;
C.对于通电线圈,电流大小相同时,匝数越多磁性越强,因此接收线圈匝数越多磁性越强,故C不符合题意;
D.接收线圈在变化的磁场中产生感应电流,利用的是电磁感应原理,故D符合题意。
故选D。
15. 小明研究通过灯泡L的电流与其两端电压的关系,实验中发现电压越大灯泡越亮,并得到如图甲所示图像。现将该灯泡L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路,灯泡额定电压为6V,闭合开关S,灯泡正常发光。下列说法正确的是( )
A. 灯泡L电阻随温度升高而减小 B. 灯泡L的额定功率为0.6W
C. 灯泡L正常发光的电阻为10Ω D. 干路电流在10s内所做功为54J
【答案】D
【解析】
【详解】A.灯泡电压越大,实际功率越大,温度越高,由图像可知,电压升高时,灯泡的电阻逐渐增大,因此灯泡电阻随温度升高而增大,故A错误;
BC.由图像可知,当灯泡两端电压为6V时,通过其电流为0.3A,则灯泡的额定功率为
灯泡正常发光时的电阻为,故BC错误;
D.由图乙可知,灯和定值电阻并联,因为闭合开关S,灯泡正常发光,说明此时灯两端电压等于其额定电压,根据并联电路电压规律可知,电源电压等于定值电阻两端电压等于此时灯两端的电压,即
通过定值电阻的电流为
干路电流为
干路电流在10s内所做功为
故D正确。
故选D。
二、填空与作图题:本题共4小题,填空每空1分,作图2分,共12分。
16. 五一假期,小明去三峡旅游,站在大坝上看到水面上波光粼粼,如图甲所示,波光粼粼是因为水面部分区域发生了_____________反射(选填“镜面”或“漫”)。小明仔细观看了宣传栏上的轮船过船闸的原理示意图,明白了船闸是利用_____________原理工作的。若轮船从上游驶入闸室,关上阀门A和阀门C后,打开阀门B,闸室里的水位就开始慢慢下降,以闸室的水面为参照物,轮船是_____________的(选填“向上运动”“向下运动”或“静止”)。
【答案】 ①. 镜面 ②. 连通器 ③. 静止
【解析】
【详解】水面波光粼粼,是太阳光照射到平整的水面,在局部光滑水面发生镜面反射,反射光定向射入人眼,形成闪闪亮光;若是漫反射光线会四散,不会出现局部亮眼的波光;
船闸的闸室分别和上游、下游构成上端开口、底部相连通的连通器,利用连通器液面最终相平的原理,分步调节水位,实现轮船通航;
轮船从上游驶入闸室,关上阀门A和阀门C后,打开阀门B,闸室里的水位就开始慢慢下降,但轮船始终漂浮在闸室水面上,轮船和水面相对位置没有改变,以闸室的水面为参照物,轮船是静止。
17. 物理课上老师做了一个有趣的实验。老师把包装口香糖的锡纸中间剪掉一些(如图乙所示)。将锡纸条带锡的一端接在电池正极,另一端接在电池负极,很快发现锡纸条开始冒烟,着火。如图甲所示。已知ab段与bc段锡纸等长,请判断ab段和bc段:Iab_________Ibc;Uab_________Ubc(以上两空均选填“>”“=”“<”)
【答案】 ①. = ②. >
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,锡纸条上相同长度的ab段和bc段,ab段横截面积较小,在材料和长度相同时,横截面积越小电阻越大,则
Rab>Rbc
此时ab、bc串联在电路中,由串联电路电流的规律可知
Iab=Ibc
由欧姆定律U=IR,I相同时,R越大,U越大,所以
Uab>Ubc
18. 截至2025年,中国每用10度电就有近4度是绿电。如图为某地新上的光伏发电项目。据悉,此项目共安装了10万块太阳能电池板,每块太阳能电池板的面积为,已知光电能量转化效率为20%,则在的光照强度下,整个发电项目每小时可以输出___________kW∙h电能,与传统火力发电相比,风、光等资源发出的绿电具有清洁、无污染的优点,你还能说出的优点是_____________。
【答案】 ①. ②. 可再生 资源丰富,分布广泛 减少温室气体排放
【解析】
【详解】太阳能电池板的总面积为
太阳能照射下的总功率为
光电能量转化效率为20%,则输出功率为
1小时发电量为
与传统火力发电相比,可再生 资源丰富,分布广泛 减少温室气体排放,缓解气候变化。
19. 我国自主研制的“奋斗者”号载人深潜器下潜深度已突破10000 m,在载人深潜领域达到世界领先水平。潜水艇活动的海水深度一般为300 m至600 m。它可以通过水舱排水或充水来改变_____________,从而实现浮沉。“奋斗者”号深潜器下潜到10000 m的深处,已知,g取,则深潜器所受海水的压强为_____________Pa。由于深海海水压强太大,深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。“奋斗者”号下潜时,外部携带了质量为2 t、体积为的压载铁。压载铁在海水中静止时的模型如图所示,压载铁所受浮力的大小为_____________N,请画出剪断细线瞬间时压载铁所受力的示意图_____________。
【答案】 ①. 自身重力 ②. ③. 2575 ④.
【解析】
【详解】潜水艇是通过水舱排水或充水来改变自身重力实现上浮和下沉的。
深潜器所受海水的压强为
压载铁浸没在水中,排开水的体积等于压载铁的体积,
所受浮力为
压载铁的重力为
剪断细线瞬间时压载铁受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力,二力的作用点都画在压载铁的重心,从作用点分别沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上、,据此作图。
三、实验探究题:本题共4小题,共30分。
20. 小明带领摄影社团的同学们探究“如何使用变焦照相机拍出清晰的像”,于是利用焦距不同的凸透镜、高度为5.0 cm的F光源、光具座、光屏等进行探究。
(1)先用焦距为10.0 cm的凸透镜做实验,当各器材位置如图甲所示时,要模拟照相机的拍照原理,保持透镜和光屏不动,需进行的操作是__________;
(2)保持物距不变。换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成最清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度,实验数据如下表所示。
序号
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
像的高度h/cm
像的性质
1
30.0
8.0
10.9
1.8
倒立缩小的实像
2
30.0
10.0
15.0
2.5
3
30.0
12.0
20.0
3.3
分析表中数据可知:当物距不变时,______________;表中始终成倒立缩小的实像的原因是物距始终_____________(选填“大于”“等于”或“小于”)二倍焦距。
(3)小明同学将近视眼镜放在“F”光源和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,要使光屏上的像又变清晰,他需要向_____________(选填“左”或“右”)移动光屏。
(4)小明用变焦相机在同一地点对着滕王阁景点先后拍摄了两张照片A和B,则拍摄照片B时相机的焦距要_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)将光源移动到30.0cm刻度线左侧
(2) ①. 焦距越大,像的高度越大,即像越大 ②. 大于
(3)右 (4)变大
【解析】
【小问1详解】
用焦距为10.0cm的凸透镜做实验,当各器材位置如图甲所示时,要模拟照相机的拍照原理,物距要大于二倍焦距,即,保持透镜和光屏不动,需进行的操作是将光源移动到30.0cm刻度线左侧。
【小问2详解】
表格数据显示,物距不变时,焦距越大,像的高度越大,即像越大;表中始终成倒立缩小的实像的原因是物距始终大于二倍焦距。
【小问3详解】
将近视眼镜放在“F”光源和凸透镜之间,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,要使光屏上的像变清晰,应向右移动光屏。
【小问4详解】
照片B中景物的像比A大,物距相同,根据实验结论,物距不变时,焦距越大,像越大,因此拍摄照片B时相机的焦距要变大。
21. 爸爸去外地旅游买了一套水晶酒杯,小明利用托盘天平、量筒、量杯(最大测量值500 mL,分度值50 mL)、水等器材测量酒杯的密度。
(1)将天平放在水平台面上,调节平衡螺母,指针静止在分度盘中央刻度线,如图甲所示。小明的操作是____________(选填“规范”或“不规范”)的,你的判断理由是_________;
(2)小明接着把一个酒杯放在左盘,在右盘中加了一个50 g和一个20 g的砝码后,发现天平再次水平平衡,如图乙所示,则酒杯的实际质量为_____________;
(3)小明在量杯中加入适量的水,将酒杯轻轻放入水中,在水面位置处做标记,如图丙所示;取出酒杯,用装有50 mL水的量筒往量杯中缓慢加水,直到水面达到标记处,此时量筒内剩余水的体积为如图丁所示,则酒杯体积为_____________,密度为_____________;
(4)上述操作过程中,将酒杯从量杯中取出时,酒杯上会残留一些水珠,这将会导致所测密度值比真实值___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)完成上述实验后,小明利用如图所示的装置测量液体的密度。轻质杠杆OA(O为支点)和BC垂直固定在一起,BC压在电子秤上。
①将一个质量不计的矿泉水瓶装满水,用细线将矿泉水悬挂在D点上,记录此时电子秤的示数为m,测出D到O的距离为;
②取下装水的矿泉水瓶,将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体,用细线挂在杆OA上,当悬挂点移动到E点时,电子秤的示数仍为m,测出E到O的距离为;
③待测液体密度的表达式为__________(水的密度用表示)。
【答案】(1) ①. 不规范 ②. 游码没有移到零刻度线处
(2)70 (3) ①. ②.
(4)偏小 (5)
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,小明调节天平平衡的过程是不规范的,存在的问题是游码没有移到零刻度线处,会导致测量结果偏大。
【小问2详解】
由图乙得,酒杯的质量为
【小问3详解】
由图丁可知,量筒的分度值 1mL,酒杯体积为
酒杯的密度为
【小问4详解】
酒杯上残留水珠,会导致需要倒入更多的水才能到达标记处,测得的酒杯体积偏大,根据可知,质量m测量准确,体积V偏大,所以测得的密度比真实值偏小。
【小问5详解】
将一个质量不计的矿泉水瓶装满水,用细线将矿泉水悬挂在OA的D点上,记录此时电子秤的示数为m,测量悬挂点D到O的距离为,
BC对电子秤的压力
根据杠杆平衡条件得,,即……①
瓶子中装被测液体,当电子秤的示数再次显示m时,测量此时悬挂点到O的距离为,
根据杠杆平衡条件得,,即……③
由①③得,
解得,液体的密度:
22. 实验兴趣小组的同学们一起探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,提出如下猜想:①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(1)实验前,同学们讨论测滑动摩擦力的方法:用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动,若弹簧测力计是斜向上拉,弹簧测力计的示数___________(选填“等于”“不等于”)木块受到的滑动摩擦力的大小;
(2)同学们设计的三次实验情况如图甲、乙、丙所示,图甲中弹簧测力计的示数为____________。对比图甲、乙两图,可得结论:____________;
(3)图乙、丙两图实验结论在生活中应用的一个例子是___________;
(4)评估时,小明和同学们对实验进行了改进,如图丁所示。改进后的优点是______________;
(5)为了更精确地测量滑动摩擦力,用拉力传感器代替图丁中的弹簧测力计进行实验,获得数据如图戊所示。在2~5 s内传感器示数不稳定的原因可能是___________(选填序号)。
A. 木板未保持匀速直线运动
B. 木板的上表面粗糙程度不均匀
C. 木块与木板的接触面积太小
D. 木板与地面接触面粗糙程度不均匀
【答案】(1)不等于 (2) ①. 1.2 ②. 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)鞋底有花纹 (4)不必控制木板做匀速直线运动,便于操作,且实验时测力计的示数稳定,便于读数
(5)B
【解析】
【小问1详解】
用弹簧测力计斜向上拉动长方体木块,拉力和滑动摩擦力不在同一直线上,不满足二力平衡的条件,因此不是一对平衡力,所以滑动摩擦力不等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
如图甲所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,此时弹簧测力计的示数为1.2N;
分析图甲、图乙可知,接触面的粗糙程度相同,乙中压力越大,测力计示数越大,所受滑动摩擦力越大,故可得出结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
乙、丙两图的压力大小相同,丙的接触面较粗糙,摩擦力较大,可知压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;鞋底有花纹,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力。
【小问4详解】
实验改进后,木块相对于地面是静止的,木块受到测力计的拉力和木板对木块的滑动摩擦力是一对平衡力,其大小始终相等,与木板运动的速度无关,所以实验时不必控制木板做匀速直线运动,便于操作,且实验时测力计的示数稳定,便于读数。
【小问5详解】
A.该装置中木块保持静止,传感器拉力始终等于滑动摩擦力,因此木板是否匀速运动不影响示数,故A不符合题意;
B.如果木板表面粗糙程度不均匀,木块和木板间的摩擦力会不断变化,导致传感器示数不稳定,故B符合题意;
C.滑动摩擦力大小与接触面积无关,故C不符合题意;
D.传感器测量的是木块和木板之间的摩擦力,与木板和地面的粗糙程度无关,故D不符合题意。
故选B。
23. 在探究“并联电路的电流特点”实验中,小明用规格不同的小灯泡、电流表、干电池等器材连接了如图甲所示的电路。
(1)图甲对应的电路图是_____________(选填“A”“B”或“C”);
A. B. C.
(2)闭合开关前,电流表指针如图乙所示,应采取的措施是_____________;
(3)解决了上述问题后,闭合开关,电流表无示数,和都发光,若电路只有一处故障,则电路可能的故障是_____________;
A. 短路 B. 断路 C. 电流表短路 D. 电流表断路
(4)排除故障后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流大小为_____________A;
(5)用正确的方法测出了干路电流和两条支路中的电流后,小华认为还要用不同的方法进行多次实验,她的理由是_________;
(6)同学们讨论了以下三种方案,其中不可行的方案是_________(选填编号);
①在原有电路基础上,反复断开、闭合开关,并测出干路和各支路电流
②在原有电路基础上,只改变电源电压,并测出干路和各支路电流
③在原有电路基础上,在一条支路换上规格不同的灯泡并测出干路和各支路电流
(7)下表为实验所得数据,分析数据可得出结论:____________。
实验次数
所在的支路电流
所在的支路电流
干路电流
1
0.34
0.14
0.48
2
0.24
0.28
0.52
3
0.26
0.32
0.58
【答案】(1)A (2)将电流表调零 (3)C
(4)0.48 (5)避免实验结论的偶然性,得出普遍性的规律
(6)① (7)
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,两灯并联,电流表测的电流。
A.两灯并联,电流表测量通过L1的电流,故A符合题意;
B.两灯并联,电流表测量通过L2的电流,故B不符合题意;
C.两灯并联,电流表测量干路电流,故C不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
由图乙可知,闭合开关前,电流表指针没有在零刻度线上,应采取的措施是电流表调零。
【小问3详解】
AB.若L1短路或断路,都会导致L1不发光,故AB不符合题意;
C.若电流表短路,电流表无示数,但L1支路仍然通路,两个灯泡都可发光,故C符合题意;
D.若电流表断路,L1支路断开,L1不发光,但L2仍能发光,故D不符合题意。
故选C。
【小问4详解】
由图甲可知,电流表选用小量程,由图丙可知,分度值为0.02A,电流大小为0.48A。
【小问5详解】
本实验是探究规律类实验,用不同的方法多次实验的目的是避免偶然性,得到普遍适用的规律。
【小问6详解】
方案①反复断开、闭合开关,电路的元件、电压都没有改变,无法得到多组不同的实验数据,不能探究出普遍规律,不可行;②改变电源电压、③更换不同规格灯泡,都可以得到多组不同数据,得到普遍规律,是可行的。
故选①。
【小问7详解】
分析实验数据可知,第1次实验,
第2次实验,
第3次实验,
因此可知干路中的电流等于两条支路中的电流之和,即
四、综合解答题:本题共3小题,共28分。
24. 一辆汽车不小心开进了泥水坑中,司机取来一套滑轮组将汽车从泥水坑中拉出,如图所示。若小汽车重为,小汽车所受的阻力为车重的0.15倍,司机用800N的拉力,经过30s拉着滑轮组自由端匀速前进了6m。
(1)求汽车受到的阻力f;
(2)则司机做功的功率P;
(3)司机拉动该滑轮组的机械效率。
【答案】(1)1800N;(2)160W;(3)75%
【解析】
【详解】解:(1)汽车受到的阻力
(2)由图示可知,承重绳子的股数,拉力的功
拉力的功率
(3)司机做的有用功
滑轮组的效率
答:(1)汽车受到的阻力f为1800N;
(2)司机做功的功率是P为160W;
(3)司机拉动该滑轮组的机械效率为75%。
25. 如图为科创小组测量大气压和海拔的简易装置原理图,容器内抽成真空,装置气密性良好。为定值电阻,为力敏电阻(其阻值随压力的增大而减小),置于圆柱体容器底部,可自由滑动的活塞通过轻杆压在力敏电阻上。该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔且示数均随测量值增大而增大。电源电压恒为4.5V,,的阻值与压力大小的关系为,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。活塞横截面积为,忽略摩擦,不计活塞质量。大气压与海拔的关系如下表。
海拔
0
100
200
300
400
500
……
1000
2000
……
大气压
101
100
99
98
97
96
……
90
80
……
(1)将_____________表的示数转换成海拔,将_____________表的示数转换成大气压值;
(2)求时,通过的电流;
(3)求该装置能测量的最高海拔。
【答案】(1) ①.
电压 ②.
电流 (2)
(3)
【解析】
【分析】本题先依据装置原理和电表示数变化特点,判断电压表测海拔、电流表测气压;再据和串联电路的特点,结合大气压与海拔关系等求解电流和该装置能测量的最高海拔。
【小问1详解】
根据题意可知,该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔且示数均随测量值增大而增大;分析电路,和串联,电压表测两端电压,由大气压p与海拔h的关系表格可知,大气压随海拔的升高而降低,力敏电阻的阻值随压力的增大而减小,当海拔升高时,大气压降低,活塞对力敏电阻的压力减小,阻值增大,根据串联电路的分压原理,此时电压表示数变大,因此可以将电压表的示数转换成海拔;当海拔降低时,大气压变大,此时活塞对力敏电阻的压力增大,阻值变小,电路中的总电阻变小,根据,此时电路电流变大,电流表示数变大,电流表的示数转换成大气压值。
【小问2详解】
当时,大气压为,此时活塞受到的压力为
则力敏电阻受到的压力也为400N,代入的阻值与压力大小的关系,可得
此时电路中的电流为
串联电路电流处处相等,所以通过的电流为0.075A。
【小问3详解】
海拔越高,电压表的示数越大,电压表量程为0~3V,因此两端电压最大为3V,此时两端电压为
此时电路电流为
则
代入的阻值与压力大小的关系,可得受到压力大小为
由此可得此时的大气压值为
对比表格可知,该装置能测量的最高海拔为400m。
26. 某品牌增程式电动汽车动力系统主要由电池、电动机和增程器组成,增程器主要由一个发动机(汽油机)和发电机组成,如图所示。在电池能量充足的情况下,车辆以“纯电模式”行驶,此时发动机不工作,完全依赖电池能量进行驱动。当电池电量不足时,车辆以“增程模式”行驶,增程器启动,发动机驱动发电机产生电能,这些电能一部分直接驱动电动机,其余部分充入电池,其中直接驱动电动机的电能与充入电池的电能之比为。下表是该增程式汽车的部分参数,“电动机的能量效率”指电动机驱动汽车行驶克服阻力做的功与消耗电能之比。“增程系统的效率”指发电机输出的电能与汽油完全燃烧产生的热量之比。已知,请你分析下列问题:
某品牌增程式电动汽车部分参数
电动机的能量效率
90%
增程系统的效率
50%
(1)如图是增程式汽车的能量转移和转化图,当给汽车蓄电池充电时,图中①中的电池相当于电路中的_____________(选填“用电器”或“电源”),此时的能量转化为_____________。
(2)小明的爸爸某天驾驶传统燃油汽车上下班,已知上下班的总路程为20 km,一天的油耗为2 kg。传统燃油汽车的能量效率(指汽车行驶时克服阻力做的功与汽油完全燃烧产生的热量之比)为30%,这一天内燃油汽车克服阻力做的功是多少?
(3)若传统燃油汽车和该增程式汽车行驶相同距离且克服阻力做的功相同,小明的爸爸驾驶该增程式汽车在“增程模式”下匀速行驶20 km消耗汽油的质量是多少?
(4)根据上面的计算结果,结合增程式电动汽车的介绍,试分析增程式汽车比普通燃油车省油的原因。
【答案】(1) ①. 用电器 ②. 电能转化为化学能
(2)
(3)1.6kg (4)增程式通过电能储能回收部分能量,能量利用率更高
【解析】
【小问1详解】
给电池充电时,消耗了电能,因此电池相当于用电器,此过程中电能转化为化学能,储存起来。
【小问2详解】
2 kg汽油完全燃烧放出的热量为
一天内燃油汽车克服阻力做的功是
【小问3详解】
发电机输出电能中,直接驱动电动机的电能与充入电池的电能之比为,即总电能
所以
电动机效率,增程系统效率,且克服阻力做功不变。
电动机需要的驱动电能
发电机输出总电能
汽油完全燃烧需要放出的热量
消耗汽油的质量
【小问4详解】
增程模式下汽油机始终在高效运转,相比传统燃油车行驶热效率更高;发电机多余电能存入电池,纯电行驶时可直接用电能驱动,不用消耗汽油;传统燃油车大量内能随尾气、散热浪费,增程式通过电能储能回收部分能量,能量利用率更高。
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