内容正文:
2026年物理自招模拟练习题
(考试时间:90分钟 本试题满分:120分)
说明:
1.本试卷分第Ⅰ卷、第Ⅱ卷两部分,共34题。第Ⅰ卷为客观题,共20题,45分;第Ⅱ卷为主观题,共13题,75分。
2.所有题目均在答题卡上作答,在试题上作答无效。
第Ⅰ卷(共45分)
一、单项选择题(满分30分,共15题,每题2分。每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求):
1. 如图所示,把一把钢尺紧压在桌面上,一部分伸出桌面,用手拨动使钢尺振动发声,图乙是其声波图,其中横轴表示振动时间,纵轴表示振动幅度的大小,现将钢尺伸出桌外的长度变短,再用手拨动发声,则此声波图可能是下列哪一幅图( )
A. B.
C. D.
2. 用所学的物理知识解释生活中的现象是同学们应该具备的学科素养,对下列四种现象涉及的物态变化的阐述,错误的是( )
A. 夏天人们吹电风扇感到凉爽,是因为加快空气流速,从而降低了气温
B. “门尽冷霜能醒骨,窗临残照好读书”这句诗中的“霜”是凝华形成的
C. 水沸腾是一种剧烈的汽化现象,水在沸腾的过程中,要持续吸热,但温度保持不变
D. 北方冬天在菜窖里放几桶水,利用水凝固放热使菜不被冻坏
3. 学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区,坐在观摩室的听课教师通过单向透视玻璃进行观摩。下列说法错误的是( )
A. 上课区域的光照强一些,观摩效果更好
B. 从上课区域射向透视玻璃的光只发生折射
C. 听课教师能看到上课的情景,是由于上课区域的光能透过透视玻璃
D. 学生在透视玻璃中看到了自己的像,此时的透视玻璃相当于平面镜
4. 一只质量为70kg的氧气瓶,刚启用时瓶内氧气密度为ρ,使用半小时,氧气瓶的质量变为40kg,瓶内氧气的密度 ;再使用一段时间,氧气瓶的质量变为20kg,此时瓶内的氧气密度应为( )
A. B. C. D.
5. 下列关于能量的说法正确的是( )
A. 风能、地热能、天然气均属可再生能源
B. 手机充电时将化学能转化为电能
C. 汽油机在工作过程中,汽缸里的汽油燃烧时将化学能转化为内能
D. 核电站是利用核聚变释放的能量发电
6. 如图,某工厂用传送带传送工件,将工件(其重心为由图示位置从静止放到水平向右匀速运动的传送带上,则传送带受到的压力、压强及工件受到的摩擦力随时间变化的图象正确的是
A. B.
C. D.
7. 使用中国自主芯片制造的神威太湖之光是全球首个理论性能达到10亿亿次的超级计算机,太湖之光已经全部使用国产CPU处理器。电脑的中央运算器简称CPU,是电脑的心脏,决定着电脑的运算速度,电脑爱好者喜欢“超频”来提高CPU运算速度,“超频”方法之一就是通过改变主板上“跳线”来提高CPU核心电压。如图所示为主板上一跳线装置,跳线装置的总电压为3V,“超频”工作时通过CPU的电流是3mA,下列说法正确的是( )
A. CPU正常工作时应连接“1、3”两个接线柱
B. 某人超频需要改接这一跳线,则应连接“1、2”两个接线柱
C. “超频”工作时CPU的电阻是100Ω
D. 计算机芯片中的硅是导体材料
8. 如图是筷子夹鹅卵石时的三个动作示意图,筷子均在同一竖直平面内,且两根筷子平行。图甲中的筷子处于竖直方向,图乙中的筷子处于水平方向,图丙中的筷子处于倾斜方向,与水平面成一定夹角。三个图中的鹅卵石均处于静止状态,则( )
A. 图甲中的鹅卵石受到的重力与摩擦力是一对相互作用力
B. 缓慢增大图甲中筷子对鹅卵石的压力可以增大鹅卵石所受摩擦力
C. 图乙中下方筷子对鹅卵石的弹力大于上方筷子对鹅卵石的弹力
D. 图丙中筷子对鹅卵石的作用力斜向左上方
9. 如图所示,水平桌面上三个相同的烧杯中装满甲、乙、丙三种不同液体,将完全相同的三个小球分别放入三个烧杯中,球在甲液体中沉底且对杯底有压力,球在乙液体中漂浮,球在丙液体中悬浮,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙液体的密度大小关系:
B. 三个小球排开液体质量的大小关系:
C. 小球放入后与放入前相比,烧杯对桌面的压强变化量大小关系:
D. 若将三个小球取出(小球带出的液体忽略不计),液面稳定后,液体对容器底部压力变化量的大小关系是:
10. 蹦床是一项运动员利用床面的反弹在空中表现杂技技巧的一项运动。如图所示,运动员从最高点A竖直下落,在点B与床面接触,后落至最低点C。若不计空气阻力,则( )
A. 运动员下落到B点时速度最大
B. 运动员在最低点C时所受合力为零
C. 运动员从A点运动到C点过程中动能增大
D. 运动员从A点运动到C点过程中机械能不守恒
11. 小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是( )
A. f=5cm h=10cm B. f=10cm h=12cm
C. f=5cm h=12cm D. f=10cm h=6cm
12. 如图E为电压可调的电源,R为定值电阻,电子元件D有稳压作用使UD保持不变。U总为电源电压(U总⩾UD),I为电路电流,P为定值电阻R的电功率,下列图像合理的( )
A. B.
C. D.
13. 2026年春晚引入了智能机器人与舞者同台互动表演。该机器人由宇树科技提供,它完成的后空翻、打拳、伴舞等动作的流畅度接近人类表演水平。机器人的电池容量为30A·h,工作时输出电压为24V,输出功率为48W。关于该机器人下列说法正确的是( )
A. 机器人正常工作时的电流是2A B. 电池储存的电能为30A·h
C. 机器人的电阻是12Ω D. 机器人充满电后一次工作时间约为10h
14. 如图所示,某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)提升水中的物体,其输出功率始终为.物体未露出水面前,以的速度被匀速提升,卷扬机对绳子的拉力为,卷扬机对作台的压力为.物体离开水面后,仍被匀速提升,卷扬机对绳子的拉力为,卷扬机对工作台的压力为.已知,.取不计绳重及绳与滑轮间的摩擦、不计水的阻力,则下列说法正确的是
A. 卷扬机的质量为
B. 物体的密度为
C. 物体露出水面前受到的浮力为
D. 物体离开水面后的运动速度为
15. 如图所示的是家庭电路的部分电路,闭合开关S,灯泡不发光,把用电器的插头插入三孔插座,可以正常工作。下列说法中正确的是( )
A. 若在甲、乙两处分别接灯泡和开关,则甲处应接灯泡,乙处应接开关
B. 若用测电笔检测三点,氖管均发光,则一定是灯泡短路了
C. 若用测电笔检测三点,氖管均发光,氖管不发光,则一定是两点间断路了
D. 若用测电笔检测三点,氖管发光,氖管均不发光,则一定是灯泡断路了
二、多项选择题(满分15分,共5题。每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)
16. 下列说法正确的是( )
A. 同一物体温度越高其内能越大
B. 某同学擦黑板时,粉尘飞扬,说明分子在做无规则运动
C. 青岛属于沿海地区,相对于内陆昼夜温差小,是因为海水的比热容大
D. 由于煤在燃烧过程中没有与空气充分接触,会导致其热值减小
17. 如图是一种用折射法检测海水盐度装置的局部简化图。将一平行空气砖(忽略薄玻璃壁厚度)斜插入海水中,让光束从海水射向平行空气砖再折射出来,通过检测折射光线在不同盐度海水中发生的偏移量d,进而计算出海水盐度,已知某一温度下,海水盐度变大会导致偏折程度变大,下列说法正确的是( )
A. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光,则1光在海水中偏折程度更大
B. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光,则2光在海水中偏折程度更大
C. 一束单色光射向平行空气砖后偏移量小,说明海水的盐度小
D. 一束单色光射向平行空气砖后偏移量大,说明海水的盐度小
18. 如图甲所示,电源电压恒定,电压表量程0~15V,电流表量程0~0.6A,,滑动变阻器标有“95Ω 1A”;小灯泡的正常工作电流为0.5A,其电流随电压的变化规律如图乙所示;只闭合开关、,保证电路安全的前提下,最大范围调节滑片,当滑片移动到点时,电压表示数最小值为;保持滑片在点不变,只闭合开关、,继续移动滑片,最终使电压表示数再次为,此时电流表示数为;两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系如图丙所示。保证电路安全前提下,以下正确的是( )
A. 的值为0.32A
B. 当只闭合开关、,滑动变阻器的阻值范围为
C. 当只闭合开关、,电阻的电功率范围为
D. 任意闭合开关和移动滑片,电路中的最小功率与最大功率之比为1∶4
19. 风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径,如图所示,某地有一风力发电机,它的叶片转动时可形成半径为的圆面。该地区的风速为,风向恰好跟叶片转动的圆面垂直,已知空气的密度为,假如该发电机将空气动能(动能,为常数)转化为电能的效率为。则下列说法正确的是( )
A. 单位时间内冲击发电机叶片圆面的空气的质量为
B. 单位时间内该发电机产生的电能为
C. 若只将叶片半径变为原来的2倍,则发电功率变为原来的4倍
D. 若只将风速变为原来的2倍,则发电功率变为原来的8倍
20. 如图所示的现象,下列叙述正确的是( )
A. 图甲中,闭合开关,导线受力运动,据此可解释扬声器的工作原理
B. 图乙中,闭合电路的一部分导体在磁场中静止,导体中就会产生电流
C. 图丙中,带电玻璃棒接触验电器后,玻璃棒和金属箔上的电荷电性相反
D. 图丁中,丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端,吸管也向玻璃棒靠近,吸管可能不带电
第Ⅱ卷(共75分)
三、填空与作图题(满分16分,共5小题):
21. 如图所示,两块宽和高均相同,质量均匀的相同材质长方形砖块A(长为)和B(长为)叠放在一起,A砖相对于B砖伸出,B砖放在水平桌面上,砖的端面与桌面平行,为保持两砖不翻倒,B砖伸出桌面的最大长度为_________。
22. 《天工开物》中记录了一种汲水工具:“凡河滨有制筒车者,堰陂障流绕于车下,激轮使转,挽水入筒,一一倾于机内,流入亩中,昼夜不息,百亩无忧”,图乙为筒车的简化示意图。
(1)筒车工作时是把动能转化为_________能;
(2)当水流变缓后,筒车提升水的功率会变_________(选填“大”或“小”);
(3)若接水槽离取水处高,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水,筒车旋转一周所用时间为60s,水流冲击筒车的总功率为60W,则水流做的总功为_________J,筒车旋转一周取水的机械效率为_________%(接水槽离倒水处的高度忽略不计,取10N/kg,结果保留一位小数)。
23. 如图所示,弹簧的一端固定在容器的底部,另一端固定在物体的下表面,重力为G的物体静止在轻质弹簧顶端。现缓慢向容器注水直至完全浸没物体,已知水浸没物体二分之一体积时,弹簧处于原长。请在图中画出弹簧对物体的弹力随水面上升高度h变化关系的大致图像(忽略弹簧所受浮力和重力)。
24. 如图甲所示,恒流源(输出的电流始终不变)输出的电流大小与电流表的满偏电流相同,电流表的内阻为,现对一只数字已模糊的电阻箱重新标记,将电阻箱和电流表如图甲接入电路,闭合开关、,调整电阻箱的旋钮到不同位置,分别读出电流表的示数,根据电流表的示数和不同旋钮位置可对电阻箱旋钮刻度重新进行标定。请你利用此电路分析出电阻箱接入电路的电阻与电流表示数之间的表达式_________。(结果用题中的字母表示)为了获得关于、两个量的相关函数图像为直线,若以为纵坐标,则横坐标应为_________。(结果用题中的字母表示)
25. 如图甲所示,一长方体红杉木材放在水平面上,上下表面均是边长为0.4m的正方形,木材内部有一空心部分(图中阴影部分),除空心部分外,其余部分的密度均为,木材对水平面的压强为4500Pa。现沿图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为24kg,将剩余部分放在水平面上,如图乙所示。
(1)图乙中木材对水平面的压强为_________;
(2)若图乙中六面体高度为50cm,则空心部分体积为_________。(已知平行六面体体积公式,为底面积,为高。)
四、实验探究题(满分25分,共3小题)
26. 如图1所示。在“测量小车运动的平均速度”实验中,让小车从斜面的点由静止开始下滑并开始计时。
(1)实验原理是_________。安装器材时,应使斜面倾角尽量_________(选填“大”或“小”)一些。
(2)图中段的距离_________cm;测得时间,。
(3)小车在段的平均速度_________段时的平均速度(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品,如图2所示。将两个相同的小球A和B分别放在甲、乙两轨道的起点,同时由静止释放,发现在乙轨道上的小球B先到达终点。在小球沿轨道从起点到终点的运动过程中,下列说法中正确的是_________。
A. 小球B沿轨道乙运动过程中通过的路程较短
B. 小球B全程的平均速度大于小球A全程的平均速度
C. 小球A沿轨道甲做匀速运动,小球B沿轨道乙做变速运动
27. 完成下列各题。
(1)为了探究光的反射规律,小能把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。她将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹如图1甲所示。
①从不同的方向都能看到纸板上光的径迹,因为光在纸板上发生______反射(选填“镜面”或“漫”);
②实验中多次改变入射角的大小,测得多组数据其目的是______;
③如图1乙所示,若保持平面镜水平不变,将纸板向后倾斜一个角度,入射光线仍能呈现在纸板上,且沿EO方向入射到平面镜的O点,此时与图甲情形对比,纸板B上将______看到反射光线(选填“能”或“不能”)。
(2)如图2是在探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验中。
①如图2甲所示,水沸腾时,温度计的示数,温度是______;
②如图2乙所示,水沸腾时水中气泡内是______(选填“空气”或“水蒸气”);
③如图2丙所示,两位同学利用两套相同的实验装置(在装置2上加盖)做“研究水的沸腾实验”,在图丁中分钟a和b图像重合可以判断她们实验所用水的质量______(选填“相同”或“不相同”)。
28. 小明同学用如图所示的操作,探究液体压强与哪些因素有关。
(1)_________(填器材名称)是通过U形管两侧液面的高度差来反映液体压强大小,这种研究方法叫做_________;
(2)当探头在空气中时,发现如图甲所示的情景,应通过下述方法_________(填序号)对装置进行调节;
A. 从U形管内倒出适量的水
B. 拆除软管重新安装
C. 向U形管内加适量的水
(3)实验过程中,发现根据由U形管两侧液面高度差计算出的压强和用烧杯中探头表面所处深度计算出的压强不相等,分析可知这是由于橡皮膜发生的形变导致,则_________;
(4)探究结束,继续利用电子秤测量前面实验所用盐水的密度。具体操作如图戊所示:
①取密度为的合金块,用电子秤测得其质量为;
②将合金块放入溢水杯中后向杯中注入盐水,测得溢水杯、盐水、合金块的总质量为。取出合金块,向溢水杯中补满盐水,测得溢水杯和盐水的总质量为;
③则盐水的密度_________(用字母、、表示)。若测量后才发现此电子秤未调零,导致每次测量值均比真实值小,则这样所测得的盐水密度与真实值相比_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
29. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节新干电池(每节电池的电压为1.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),开关一个,导线若干。
(1)请将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电流表示数变小;
(2)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片调至最_________端;
(3)实验过程小明更换电阻,当拆下电阻后,发现电压表、电流表指针偏转如图乙所示,小明不规范的操作是_________;
(4)图丙是根据实验数据绘制的定值电阻的图像,由此可得出:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________(选填“正比”或“反比”)。在实验过程中,将定值电阻由更换为10Ω时,应向_________(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持_________V不变;当接入的定值电阻时,滑动变阻器和定值电阻的功率之比为,若接入10Ω的定值电阻时该比值,则_________(选填“>”“=”或“<”)。
五、计算题(满分14分,共2小题)
30. 如图所示,装置中为轻质杠杆绕其旋转的固定支点,,边长均为的正方体甲、乙被轻质硬杆连接于、端,并可绕连接点自由转动,此时杠杆恰好在水平位置平衡,且甲对水平地面的压强为,乙在装有水的容器内刚好浸没。已知甲的重力为,容器的底面积是,杠杆与硬杆的重力和容器的厚度均忽略不计。
求:
(1)物体甲对水平地面的压力;
(2)物体乙所受的重力;
(3)若从容器中缓缓向外抽水,直至甲对水平地面压强为2000Pa,此时水对容器底的压力变化值。
31. 如图所示电路,电源两端电压保持不变,为定值电阻,,且滑动变阻器的最大阻值为。当开关闭合、断开时,电阻的电功率为,电流表的示数为;当开关断开、闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电阻的电功率为,电流表的示数为,已知。
(1)求与的比值;
(2)求;
(3)当开关都断开,滑动变阻器的滑片P在某位置时,变阻器接入电路的电阻为,电压表的示数与电压表的示数之比,的电功率为10W,求此时的电功率。
六、附加题(满分20分,共3小题)
32. 太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车,相比传统热机驱动的汽车,太阳能汽车是真正的零排放。如图所示是科技人员设计的一种太阳能汽车,其质量为,前挡风玻璃和顶盖皆由防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活,加速性能优越。它的电池完全由太阳能供能——通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能。在某次测试过程中,让该太阳能汽车沿平直路面匀速行驶,汽车所受阻力为车重的。
(1)在测试过程中,该太阳能汽车的牵引力做的功是多少?若一辆热机效率为20%的燃油汽车在行驶过程中,牵引力做相同的功,则需要消耗多少的汽油?(汽油的热值取,取10N/kg)
(2)该太阳能汽车上接收太阳能的电池板的面积为,太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为25%,则在测试过程中牵引力做功消耗的能量,需要该太阳能汽车在太阳光下充电多少时间获得?(已知太阳以球面的形状向外均匀辐射能量,辐射的总功率为,太阳到地球的距离为,半径为的球面的面积为,取,,太阳光传播到地球表面后,能量仅剩70.65%)
33. 紫陶是中国国家地理标志产品。烧制时若温控不好,会导致成品率降低。为此,小闽为烧制炉加装了一个原理如图所示的自动控温装置。、是炉内加热电阻,,R是变阻器,是电磁铁线圈电阻。温差电源提供的电压与冷热探头间的温度差成正比,热点探头在炉内,冷点探头在20℃的恒温箱中。烧制炉接入220V的电路中,闭合开关、,衔铁与触点接触,烧制炉处于加热状态;当电磁铁线圈中的电流达到时,衔铁被吸下与触点接触,烧制炉进入保温状态,保温功率为200W。当时,炉内保温温度;当时,炉内保温温度。
求:
(1)烧制炉处于加热状态时,通过的电流。
(2)烧制炉处于保温状态时,的阻值。
(3)请写出与关系的表达式。
34. 某科技小组想通过实验探究热敏电阻(视为纯电阻)的温度特性。如图甲所示,为滑动变阻器,为电阻箱,热敏电阻处在虚线所示的温控室中。
(1)实验前,开关、先断开,将滑动变阻器的滑片移到_________(选填“”或“b”)端;实验时,记录温控室的温度,将打到1,闭合,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为;然后保持滑动变阻器的滑片P位置不变,再将打到2,调节电阻箱,使电流表的示数为_________,记录此时电阻箱的示数,即为热敏电阻的阻值;
(2)上述实验过程中,若电流表内阻不可忽略,则热敏电阻的测量值_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值;多次改变温控室的温度,重复上述实验过程,测得多组热敏电阻在不同温度下对应的电阻值,作出图像,如图乙所示;
(3)现将此热敏电阻接在电流恒定的电路中,当它产生的热量与向周围环境散热达到平衡时,热敏电阻的温度稳定在某一值,且满足关系式,其中是散热系数,是电阻的温度,是周围环境温度,为电流。已知,,,则结合乙图可知该热敏电阻的温度稳定在多少℃?(结果保留两位有效数字)
(4)将热敏电阻与一个电压为的电源及一个阻值为的定值电阻串联。发现热敏电阻温度稳定在时与稳定在另一不同的温度时,该热敏电阻功率相同。请求出此温度(结果保留两位有效数字)。
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2026年物理自招模拟练习题
(考试时间:90分钟 本试题满分:120分)
说明:
1.本试卷分第Ⅰ卷、第Ⅱ卷两部分,共34题。第Ⅰ卷为客观题,共20题,45分;第Ⅱ卷为主观题,共13题,75分。
2.所有题目均在答题卡上作答,在试题上作答无效。
第Ⅰ卷(共45分)
一、单项选择题(满分30分,共15题,每题2分。每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求):
1. 如图所示,把一把钢尺紧压在桌面上,一部分伸出桌面,用手拨动使钢尺振动发声,图乙是其声波图,其中横轴表示振动时间,纵轴表示振动幅度的大小,现将钢尺伸出桌外的长度变短,再用手拨动发声,则此声波图可能是下列哪一幅图( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】钢尺伸出桌外的长度变短,再用手拨动发声,此时钢尺振动的频率变快,音调变高,根据选项可知,只有B的频率变快了,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 用所学的物理知识解释生活中的现象是同学们应该具备的学科素养,对下列四种现象涉及的物态变化的阐述,错误的是( )
A. 夏天人们吹电风扇感到凉爽,是因为加快空气流速,从而降低了气温
B. “门尽冷霜能醒骨,窗临残照好读书”这句诗中的“霜”是凝华形成的
C. 水沸腾是一种剧烈的汽化现象,水在沸腾的过程中,要持续吸热,但温度保持不变
D. 北方冬天在菜窖里放几桶水,利用水凝固放热使菜不被冻坏
【答案】A
【解析】
【详解】A.夏天吹电风扇感到凉爽,是因为电风扇加快空气流速,加快了人体表面汗液的蒸发,蒸发吸热带走人体热量,室温并没有降低,该说法错误,故A符合题意;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的固态小冰晶,该说法正确,故B不符合题意;
C.水沸腾是一种发生在液体内部和表面的剧烈汽化现象,水沸腾的特点就是持续吸热、温度保持不变,该说法正确,故C不符合题意;
D.北方冬天菜窖放几桶水,水凝固时会放出热量,能维持窖内温度不会过低,避免菜被冻坏,该说法正确,故D不符合题意。
故选A。
3. 学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区,坐在观摩室的听课教师通过单向透视玻璃进行观摩。下列说法错误的是( )
A. 上课区域的光照强一些,观摩效果更好
B. 从上课区域射向透视玻璃的光只发生折射
C. 听课教师能看到上课的情景,是由于上课区域的光能透过透视玻璃
D. 学生在透视玻璃中看到了自己的像,此时的透视玻璃相当于平面镜
【答案】B
【解析】
【分析】光照射到物体的表明会发生反射;反射分成镜面反射和漫反射;平面镜成像属于光的反射。
【详解】A.上课区域的光照强一些,对比明显,观摩效果更好,故A正确,不符合题意;
B.从上课区域射向透视玻璃的光在玻璃上会发生折射和反射,故B错误,符合题意;
C.听课教师能看到上课的情景,说明光线能透视玻璃,故C正确,不符合题意;
D.学生在透视玻璃中看到了自己的像,此时的透视玻璃相当于平面镜,属于平面镜成像,故D正确,不符合题意。
故选B。
【点睛】本题考查了光的折射、反射、平面镜成像,属于基础知识。
4. 一只质量为70kg的氧气瓶,刚启用时瓶内氧气密度为ρ,使用半小时,氧气瓶的质量变为40kg,瓶内氧气的密度 ;再使用一段时间,氧气瓶的质量变为20kg,此时瓶内的氧气密度应为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设氧气瓶质量为m0,容积为V,则由密度公式可得出
①
②
解得,氧气瓶的质量
m0=10kg
质量为70kg的氧气瓶,瓶内氧气的质量为
m1=70kg-10kg=60kg
瓶内氧气密度为ρ;再使用一段时间,氧气瓶内氧气的质量为
m2=20kg-10kg=10kg
氧气瓶容积一定,根据m=ρV可知,瓶内氧气的质量和氧气密度成正比,所以,此时瓶内的氧气密度应为原来的,即为 ,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 下列关于能量的说法正确的是( )
A. 风能、地热能、天然气均属可再生能源
B. 手机充电时将化学能转化为电能
C. 汽油机在工作过程中,汽缸里的汽油燃烧时将化学能转化为内能
D. 核电站是利用核聚变释放的能量发电
【答案】C
【解析】
【详解】A.风能、地热能属于可再生能源,但天然气是化石能源,属于不可再生能源,故A错误;
B.手机充电时,是将电能转化为电池的化学能储存起来,而不是化学能转化为电能,故B错误;
C.汽油机工作时,汽缸内的汽油燃烧,是将燃料的化学能转化为内能,再通过做功冲程将内能转化为机械能,故C正确;
D.核电站是利用核裂变(铀核的链式反应)释放的能量发电,而不是核聚变,故D错误。
故选C。
6. 如图,某工厂用传送带传送工件,将工件(其重心为由图示位置从静止放到水平向右匀速运动的传送带上,则传送带受到的压力、压强及工件受到的摩擦力随时间变化的图象正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.将工件由图示位置从静止放到水平向右匀速运动的传送带上,由于存在摩擦,在水平方向上工件受到水平向右的摩擦力,工件将会做加速运动,则摩擦力大小会发生变化,不是一条直线,当工件随传送带一起匀速直线运动时,摩擦力为0,故A错误;
B.将工件由图示位置从静止放到水平向右匀速运动的传送带上,此时物体对传送带的压力等于物体的重力,压力大小保持不变,故B错误;
CD.压力不变,工件向右运动,与传送带的接触面积变大,根据可知,压强与接触面积成反比,压强会变小,故C正确,D错误.
7. 使用中国自主芯片制造的神威太湖之光是全球首个理论性能达到10亿亿次的超级计算机,太湖之光已经全部使用国产CPU处理器。电脑的中央运算器简称CPU,是电脑的心脏,决定着电脑的运算速度,电脑爱好者喜欢“超频”来提高CPU运算速度,“超频”方法之一就是通过改变主板上“跳线”来提高CPU核心电压。如图所示为主板上一跳线装置,跳线装置的总电压为3V,“超频”工作时通过CPU的电流是3mA,下列说法正确的是( )
A. CPU正常工作时应连接“1、3”两个接线柱
B. 某人超频需要改接这一跳线,则应连接“1、2”两个接线柱
C. “超频”工作时CPU的电阻是100Ω
D. 计算机芯片中的硅是导体材料
【答案】B
【解析】
【详解】AB.为了形成闭合回路,接线柱只有连接“1、2”和“2、3”两种接法,若连接“1、2”两个接线柱,CPU核心电压为电源电压;若连接“2、3”两个接线柱,R与CPU串联,根据串联分压,CPU核心电压小于电源电压。超频”方法之一就是通过改变主板上“跳线”来提高CPU核心电压,所以CPU正常工作时应连接“2、3”两个接线柱,某人超频需要改接这一跳线,应连接“1、2”两个接线柱。故A不符合题意,B符合题意;
C.跳线装置的总电压为3V,“超频”工作时通过CPU的电流是3mA,“超频”工作时CPU的电阻是
故C不符合题意;
D.计算机芯片中的硅是半导体材料,故D不符合题意。
故选B。
8. 如图是筷子夹鹅卵石时的三个动作示意图,筷子均在同一竖直平面内,且两根筷子平行。图甲中的筷子处于竖直方向,图乙中的筷子处于水平方向,图丙中的筷子处于倾斜方向,与水平面成一定夹角。三个图中的鹅卵石均处于静止状态,则( )
A. 图甲中的鹅卵石受到的重力与摩擦力是一对相互作用力
B. 缓慢增大图甲中筷子对鹅卵石的压力可以增大鹅卵石所受摩擦力
C. 图乙中下方筷子对鹅卵石的弹力大于上方筷子对鹅卵石的弹力
D. 图丙中筷子对鹅卵石的作用力斜向左上方
【答案】C
【解析】
【详解】A.相互作用力是两个物体之间互相作用的等大反向的力,一对平衡力是一个物体受到其他物体的两个等大反向的力,图甲中重力与摩擦力是一对平衡力,故A错误;
B.图甲中鹅卵石静止,摩擦力等于重力,属于静摩擦力。静摩擦力的大小与压力无关,只与使物体产生相对运动趋势的力(这里是重力)有关。所以增大压力不会改变摩擦力大小。故B错误;
C.对乙图中的鹅卵石受力分析,上方对鹅卵石的弹力向下,为F上,下方对鹅卵石的弹力向上,为F下,受力分析可得
即,可得下方筷子对鹅卵石的弹力大于上方筷子对鹅卵石的弹力,故C正确;
D.对丙中鹅卵石受力分析,可知鹅卵石受力平衡,即筷子对鹅卵石的作用力与鹅卵石受到的重力互相平衡,即筷子对鹅卵石的作用力竖直向上,大小与重力相等,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,水平桌面上三个相同的烧杯中装满甲、乙、丙三种不同液体,将完全相同的三个小球分别放入三个烧杯中,球在甲液体中沉底且对杯底有压力,球在乙液体中漂浮,球在丙液体中悬浮,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙液体的密度大小关系:
B. 三个小球排开液体质量的大小关系:
C. 小球放入后与放入前相比,烧杯对桌面的压强变化量大小关系:
D. 若将三个小球取出(小球带出的液体忽略不计),液面稳定后,液体对容器底部压力变化量的大小关系是:
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图可知,小球在甲液体中沉底,小球的密度大于甲液体的密度;小球在乙液体中漂浮,小球的密度小于甲液体的密度;小球在丙液体中悬浮,小球的密度等于甲液体的密度;则甲、乙、丙液体的密度大小关系
故A错误;
B.由图可知,小球在甲液体中沉底,小球受到的浮力小于自身的重力;小球在乙液体中漂浮,小球受到的浮力等于自身的重力;小球在丙液体中悬浮,小球受到的浮力等于自身的重力;结合阿基米德原理可知,三个小球排开液体重力的大小关系
则三个小球排开液体质量的大小关系
故B错误;
C.烧杯完全相同,烧杯底部对水平桌面的压力等于容器中所有物体的总重力,放入物体前烧杯对桌面的压力分别为
放入小球后烧杯对桌面的压力
则压力变化量分别为
由B已知排开液体的重力关系,则小球放入后与放入前相比,烧杯对桌面的压力变化量大小关系
因为烧杯完全相同,则小球放入后与放入前相比,烧杯对桌面的压强变化量大小关系
故C正确;
D.水平面上的柱形容器中
根据浮沉条件可知浮力大小关系为
故取出小球后,液体对容器底部压力变化量的大小关系是
故D错误。
故选C。
10. 蹦床是一项运动员利用床面的反弹在空中表现杂技技巧的一项运动。如图所示,运动员从最高点A竖直下落,在点B与床面接触,后落至最低点C。若不计空气阻力,则( )
A. 运动员下落到B点时速度最大
B. 运动员在最低点C时所受合力为零
C. 运动员从A点运动到C点过程中动能增大
D. 运动员从A点运动到C点过程中机械能不守恒
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动员下落到B点时,受到重力,弹力为0,合力方向竖直向下,所以速度还会增加,故A不符合题意。
B.运动员在最低点C时,所受合力如果为零,则会保持静止或者匀速直线运动,但是运动员会反弹,所以合力不为0,故B不符合题意。
C.运动员从A点运动到C点过程中,重力等于弹力时,速度最大,质量不变,所以动能先增加,后减小,故C不符合题意。
D.运动员从A点运动到C点过程中机械能不守恒,在与床接触后,运动员的一部分机械能转化为床的弹性势能,故D符合题意。
故选 D。
11. 小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是( )
A. f=5cm h=10cm B. f=10cm h=12cm
C. f=5cm h=12cm D. f=10cm h=6cm
【答案】D
【解析】
【详解】ABCD.盒盖处安装凸透镜,盒底处有昆虫标本,要使凸透镜作放大镜使用时,物距必须小于焦距,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12. 如图E为电压可调的电源,R为定值电阻,电子元件D有稳压作用使UD保持不变。U总为电源电压(U总⩾UD),I为电路电流,P为定值电阻R的电功率,下列图像合理的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB.闭合开关,两电阻串联接入电路,根据串联电压规律结合欧姆定律可得通过电路的电流,分析函数关系可知I与是一次函数,故A错误,B正确;
CD.定值电阻R的电功率,分析函数关系可知P与是二次函数,故CD错误。
故选B。
13. 2026年春晚引入了智能机器人与舞者同台互动表演。该机器人由宇树科技提供,它完成的后空翻、打拳、伴舞等动作的流畅度接近人类表演水平。机器人的电池容量为30A·h,工作时输出电压为24V,输出功率为48W。关于该机器人下列说法正确的是( )
A. 机器人正常工作时的电流是2A B. 电池储存的电能为30A·h
C. 机器人的电阻是12Ω D. 机器人充满电后一次工作时间约为10h
【答案】A
【解析】
【详解】A.机器人正常工作时的电流是,故A正确;
B.30A·h是电荷量单位,不是能量单位;电能应为,故B错误;
C.机器人不是纯电阻电路,不能直接用计算,欧姆定律适用于纯电阻电路,故C错误;
D.工作时间,故D错误。
故选A。
14. 如图所示,某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)提升水中的物体,其输出功率始终为.物体未露出水面前,以的速度被匀速提升,卷扬机对绳子的拉力为,卷扬机对作台的压力为.物体离开水面后,仍被匀速提升,卷扬机对绳子的拉力为,卷扬机对工作台的压力为.已知,.取不计绳重及绳与滑轮间的摩擦、不计水的阻力,则下列说法正确的是
A. 卷扬机的质量为
B. 物体的密度为
C. 物体露出水面前受到的浮力为
D. 物体离开水面后的运动速度为
【答案】A
【解析】
【分析】物体未露出水面前,卷扬机对绳子的拉力等于物体重减去受到的浮力,卷扬机对工作台的压力等于卷扬机重加上拉力;物体离开水面后,卷扬机对绳子的拉力等于物重,卷扬机对工作台的压力等于卷扬机重加上拉力; A、知道N1:N2=1:2,即(G机+F1):(G机+F2)=1:2,据此求卷扬机重,再求卷扬机的质量; B、知道F1:F2=1:6,即(m物g-ρ水V物g):m物g=1:6,据此求物体的密度; C、物体露出水面前受到的浮力F浮=F2-F1; D、知道功率和拉力F2,利用P=Fv求物体离开水面后的运动速度.
【详解】物体未露出水面前,∵P=F1v1=F1×1.5m/s=1500W,∴F1=1000N,卷扬机对绳子的拉力:F1=G物−F浮=m物g−ρ水V排g=m物g−ρ水V物g,卷扬机对工作台的压力:N1=G机+F1;物体离开水面后,∵ ,F1=1000N, F2=6000N,卷扬机对绳子的拉力: F2=G物=m物g,
卷扬机对工作台的压力: N2=G机+F2, A. ∵,即:,,
∴卷扬机重:G机=4000N,卷扬机的质量: m机==400kg,故A正确;
B. ∵∵,即():m物g=1:6,∴,物体的密度:ρ物=ρ水=1.2×103kg/m3,故B错; C. 物体露出水面前受到的浮力: F浮=F2−F1=6000N−1000N=5000N,故C错;
D. ∵P=F2v2=6000N×v2=1500W,∴v2=0.25m/s,故D错.故选A.
15. 如图所示的是家庭电路的部分电路,闭合开关S,灯泡不发光,把用电器的插头插入三孔插座,可以正常工作。下列说法中正确的是( )
A. 若在甲、乙两处分别接灯泡和开关,则甲处应接灯泡,乙处应接开关
B. 若用测电笔检测三点,氖管均发光,则一定是灯泡短路了
C. 若用测电笔检测三点,氖管均发光,氖管不发光,则一定是两点间断路了
D. 若用测电笔检测三点,氖管发光,氖管均不发光,则一定是灯泡断路了
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据用电安全原则可知,开关应接在火线和用电器之间,故甲处接开关,乙处接灯泡,故A错误;
B.若用测电笔检测A、B、C三点,氖管均发光,说明A、B、C三点都与火线相连,则C点到零线之间断路;如果是灯泡短路,会造成火线和零线直接相连,电路中电流过大,保险丝会熔断,故B错误;
C.若用测电笔检测A、B、C三点,A、B氖管均发光,说明从火线到A点、B点是通路,C点氖管不发光,说明B、C两点之间发生断路,故C正确;
D.若用测电笔检测A、B、C三点,A点氖管发光,说明A点与火线相通,B、C两点氖管均不发光,说明从A点到B点、C点之间发生断路,故障可能是开关S接触不良(若灯泡断路,则接触B点氖管发光,不符合题意),故D错误。
故选C。
二、多项选择题(满分15分,共5题。每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)
16. 下列说法正确的是( )
A. 同一物体温度越高其内能越大
B. 某同学擦黑板时,粉尘飞扬,说明分子在做无规则运动
C. 青岛属于沿海地区,相对于内陆昼夜温差小,是因为海水的比热容大
D. 由于煤在燃烧过程中没有与空气充分接触,会导致其热值减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.同一物体温度越高,分子热运动越剧烈,内能越大,故A正确;
B.擦黑板时粉笔灰四处飞扬,属于机械运动,故B错误;
C.沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小,是因为沿海地区水多,内陆地区砂石多,水的比热容比砂石比热容大,相同质量的水和砂石比较,白天,吸收相同的热量,水温度升高的少,夜晚,放出相同的热量,水温度降低的少,因此沿海地区比内陆地区昼夜温差小,故C正确;
D.热值是指1kg某种物质完全燃烧放出的热量,热值只与燃料的种类有关,去其他因素无关,煤在燃烧过程中没有与空气充分接触,热值不会减小,故D错误。
故选AC。
17. 如图是一种用折射法检测海水盐度装置的局部简化图。将一平行空气砖(忽略薄玻璃壁厚度)斜插入海水中,让光束从海水射向平行空气砖再折射出来,通过检测折射光线在不同盐度海水中发生的偏移量d,进而计算出海水盐度,已知某一温度下,海水盐度变大会导致偏折程度变大,下列说法正确的是( )
A. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光,则1光在海水中偏折程度更大
B. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光,则2光在海水中偏折程度更大
C. 一束单色光射向平行空气砖后偏移量小,说明海水的盐度小
D. 一束单色光射向平行空气砖后偏移量大,说明海水的盐度小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.已知海水盐度越大,偏折程度越大,偏移量d越大。图中光线1的d1小于光线2的d2,说明2光在海水中偏折更大。故B正确,A错误;
CD.由图可知,光线1的折射率小,偏移量小,所以若一束单色光射向平行空气砖后偏移量变大,说明折射率变大,则海水的盐度变大,若偏移量变小,说明海水的盐度变小,故C正确,D错误。
故选BC。
18. 如图甲所示,电源电压恒定,电压表量程0~15V,电流表量程0~0.6A,,滑动变阻器标有“95Ω 1A”;小灯泡的正常工作电流为0.5A,其电流随电压的变化规律如图乙所示;只闭合开关、,保证电路安全的前提下,最大范围调节滑片,当滑片移动到点时,电压表示数最小值为;保持滑片在点不变,只闭合开关、,继续移动滑片,最终使电压表示数再次为,此时电流表示数为;两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系如图丙所示。保证电路安全前提下,以下正确的是( )
A. 的值为0.32A
B. 当只闭合开关、,滑动变阻器的阻值范围为
C. 当只闭合开关、,电阻的电功率范围为
D. 任意闭合开关和移动滑片,电路中的最小功率与最大功率之比为1∶4
【答案】AD
【解析】
【详解】A.只闭合开关S、,灯泡L和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,在保证电路安全的前提下,从最右端移动滑动变阻器的滑片至最小值处的过程中,由于灯泡的电阻是变化的,则电流表与电压表的示数变化的关系是图乙曲线;已知灯泡正常工作电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,当滑片移动到a点时,电压表示数最小值为,此时电路中的电流最大为0.5A,由图乙,此时灯泡电压,电源电压……①
滑动变阻器连入电路的最小值为
保持滑片在a点不变,只闭合开关S、,此时电阻R和串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,保持滑片位置不变时,R大于RL,则R和RP串联时,电路中的电流变小,电压表的示数也变小,再继续调节滑动变阻器的阻值,应使电压表示数变大并且再次为,电源电压恒定,此时电阻R的电压为8V,所以,故A正确;
B.保持滑片在a点不变,只闭合开关S、,由图丙可知滑动变阻器的滑片在最小值时的电流,所以电源电压……②
联立①②解得,
电压表量程0~15V,当只闭合开关S、,移动滑片过程中,电压表示数为,变阻器连入的阻值最大。灯泡两端电压最小值
由图乙可知,灯泡两端电压为3V时的电流为0.3A,滑动变阻器连入的最大阻值
变阻器连入电路的最小值
所以滑动变阻器的阻值范围为20~50Ω。故B错误;
C.当只闭合开关S、,电阻R与变阻器串联,当滑片移到阻值最大时,电路总电阻
此时电流
此时电压表示数
所以滑片可以移到最大处,电路中最小电流,电阻R的最小电功率
当只闭合开关S、时,由于电流表量程0~0.6A,所以电路中最大电流0.6A,电阻R的最大功率
所以,当只闭合开关S、,电阻R的电功率范围为,故C错误;
D.当R和串联时电阻最大,电流最小为,当R与串联,使电流表满偏时电流最大为,所以电路中最小功率与最大功率之比为
故D正确。
故选AD。
19. 风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径,如图所示,某地有一风力发电机,它的叶片转动时可形成半径为的圆面。该地区的风速为,风向恰好跟叶片转动的圆面垂直,已知空气的密度为,假如该发电机将空气动能(动能,为常数)转化为电能的效率为。则下列说法正确的是( )
A. 单位时间内冲击发电机叶片圆面的空气的质量为
B. 单位时间内该发电机产生的电能为
C. 若只将叶片半径变为原来的2倍,则发电功率变为原来的4倍
D. 若只将风速变为原来的2倍,则发电功率变为原来的8倍
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.单位时间内冲击发电机叶片圆面的空气的质量为,故A错误;
B.单位时间内该发电机产生的电能为,故B正确;
CD.发电机的功率为,所以若只将叶片半径r变为原来的2倍,则发电功率变为原来的4倍;若只将风速v变为原来的2倍,则发电功率变为原来的8倍,故CD正确。
故选BCD。
20. 如图所示的现象,下列叙述正确的是( )
A. 图甲中,闭合开关,导线受力运动,据此可解释扬声器的工作原理
B. 图乙中,闭合电路的一部分导体在磁场中静止,导体中就会产生电流
C. 图丙中,带电玻璃棒接触验电器后,玻璃棒和金属箔上的电荷电性相反
D. 图丁中,丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端,吸管也向玻璃棒靠近,吸管可能不带电
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图甲是通电导体在磁场中受力运动的实验装置,有电源,闭合开关后导线ab受力运动。扬声器的工作原理正是通电线圈在磁场中受力振动,和该实验原理一致,故A正确;
B.图乙是电磁感应实验装置,导体ab静止时,没有切割磁感线,不会产生感应电流,故B错误;
C.图丙是验电器,带电玻璃棒接触验电器的金属球时,电荷会转移到金属箔上,玻璃棒和金属箔带同种电荷,故C错误;
D.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,若吸管带负电,异种电荷相互吸引,吸管会向玻璃棒靠近;若吸管不带电,带电体可以吸引轻小物体,吸管也会向玻璃棒靠近,因此吸管可能不带电,故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(共75分)
三、填空与作图题(满分16分,共5小题):
21. 如图所示,两块宽和高均相同,质量均匀的相同材质长方形砖块A(长为)和B(长为)叠放在一起,A砖相对于B砖伸出,B砖放在水平桌面上,砖的端面与桌面平行,为保持两砖不翻倒,B砖伸出桌面的最大长度为_________。
【答案】
【解析】
【分析】求解本题,关键是要建立杠杆模型,并根据图示确定力臂长度与砖块长度的关系。
【详解】由于材质均匀,宽和高均相同,两块砖的重力关系为
两砖块的重心都在其几何中心,B可看作是一个杠杆,桌面边缘为杠杆的支点,A对B的压力相当于是动力,大小等于A的重力GA,B的重力相当于是阻力,大小为GB,为保持两砖不翻倒,根据杠杆平衡条件可得
解得,B砖伸出桌面的最大长度为。
22. 《天工开物》中记录了一种汲水工具:“凡河滨有制筒车者,堰陂障流绕于车下,激轮使转,挽水入筒,一一倾于机内,流入亩中,昼夜不息,百亩无忧”,图乙为筒车的简化示意图。
(1)筒车工作时是把动能转化为_________能;
(2)当水流变缓后,筒车提升水的功率会变_________(选填“大”或“小”);
(3)若接水槽离取水处高,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水,筒车旋转一周所用时间为60s,水流冲击筒车的总功率为60W,则水流做的总功为_________J,筒车旋转一周取水的机械效率为_________%(接水槽离倒水处的高度忽略不计,取10N/kg,结果保留一位小数)。
【答案】(1)重力势 (2)小
(3) ①. 3600 ②. 66.7
【解析】
【小问1详解】
筒车利用水流的动能将低处的水提升到高处,水的位置升高、重力势能增加,因此将动能转化为重力势能。
【小问2详解】
水流变缓后,水流的动能减小,相同时间内对筒车做的功减少,根据功率公式,筒车提升水的功率会变小。
【小问3详解】
由,得水流做的总功
12个筒总取水质量
水的总重力
因此提升水的有用功
机械效率
23. 如图所示,弹簧的一端固定在容器的底部,另一端固定在物体的下表面,重力为G的物体静止在轻质弹簧顶端。现缓慢向容器注水直至完全浸没物体,已知水浸没物体二分之一体积时,弹簧处于原长。请在图中画出弹簧对物体的弹力随水面上升高度h变化关系的大致图像(忽略弹簧所受浮力和重力)。
【答案】
【解析】
【详解】当水面上升高度h=0时,弹簧对物体的弹力F弹=G;水在A点之前,物体没有受到浮力,弹力等于重力,当水面上升高度时,弹簧处于原长l,弹簧对物体的弹力F弹=0,此时的浮力为
……①
当水面上升高度hC时,物体完全浸没在水中,弹簧对物体的弹力
F弹=F浮'−G……②
物体完全浸没在水中,浮力为
……③
由①③式子解得,代入②式子中,解得此时的弹力为G。物体完全浸没在水中后,弹簧对物体的弹力大小不变。根据以上分析,弹簧对物体的弹力F弹随水面上升高度h变化关系的大致图像如图所示:
24. 如图甲所示,恒流源(输出的电流始终不变)输出的电流大小与电流表的满偏电流相同,电流表的内阻为,现对一只数字已模糊的电阻箱重新标记,将电阻箱和电流表如图甲接入电路,闭合开关、,调整电阻箱的旋钮到不同位置,分别读出电流表的示数,根据电流表的示数和不同旋钮位置可对电阻箱旋钮刻度重新进行标定。请你利用此电路分析出电阻箱接入电路的电阻与电流表示数之间的表达式_________。(结果用题中的字母表示)为了获得关于、两个量的相关函数图像为直线,若以为纵坐标,则横坐标应为_________。(结果用题中的字母表示)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1][2]根据并联电路的特点和欧姆定律知,电流表与电阻箱的电压相等,则有
得
整理得
可知横坐标为。
25. 如图甲所示,一长方体红杉木材放在水平面上,上下表面均是边长为0.4m的正方形,木材内部有一空心部分(图中阴影部分),除空心部分外,其余部分的密度均为,木材对水平面的压强为4500Pa。现沿图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为24kg,将剩余部分放在水平面上,如图乙所示。
(1)图乙中木材对水平面的压强为_________;
(2)若图乙中六面体高度为50cm,则空心部分体积为_________。(已知平行六面体体积公式,为底面积,为高。)
【答案】(1)2400Pa
(2)4000cm3
【解析】
【小问1详解】
甲图中,木材底面积
根据压强公式 ,可得原木材总重力
总质量
剩余木材质量
剩余重力
截去部分总体积
截去部分可拼成一个底面长宽都为的长方体,可得截去部分的高度
根据勾股定理得图乙物体与地面接触面长度为
剩余部分放在水平面时,接触面积为
因此剩余部分对水平面的压强
【小问2详解】
已知乙图竖直高度
根据平行六面体体积公式,乙总体积:
乙中实心部分体积:
因此空心体积
四、实验探究题(满分25分,共3小题)
26. 如图1所示。在“测量小车运动的平均速度”实验中,让小车从斜面的点由静止开始下滑并开始计时。
(1)实验原理是_________。安装器材时,应使斜面倾角尽量_________(选填“大”或“小”)一些。
(2)图中段的距离_________cm;测得时间,。
(3)小车在段的平均速度_________段时的平均速度(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品,如图2所示。将两个相同的小球A和B分别放在甲、乙两轨道的起点,同时由静止释放,发现在乙轨道上的小球B先到达终点。在小球沿轨道从起点到终点的运动过程中,下列说法中正确的是_________。
A. 小球B沿轨道乙运动过程中通过的路程较短
B. 小球B全程的平均速度大于小球A全程的平均速度
C. 小球A沿轨道甲做匀速运动,小球B沿轨道乙做变速运动
【答案】(1) ①. ②. 小
(2)40.0 (3)<
(4)B
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中通过测量小车的路程与时间,再通过得到小车的平均速度,则实验原理是。
[2]斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面的倾斜度应小一些。
【小问2详解】
图中段的距离
【小问3详解】
图中AC段的距离,段的平均速度
图中BC段的距离,BC段所用的时间
BC段的平均速度
小车在段的平均速度小于段时的平均速度。
【小问4详解】
A.甲轨道是直线,乙轨道弯曲长度更长,因此小球B通过的路程较长,故A错误;
B.两球起点和终点相同,运动的总路程B更长,而B的运动时间更短,根据可知 B全程平均速度更大,故B正确;
C.甲轨道是直线,但小球在重力作用下会加速运动,乙轨道弯曲,小球速度也会随轨道变化,同样是变速运动,故C错误。
故选B。
27. 完成下列各题。
(1)为了探究光的反射规律,小能把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。她将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹如图1甲所示。
①从不同的方向都能看到纸板上光的径迹,因为光在纸板上发生______反射(选填“镜面”或“漫”);
②实验中多次改变入射角的大小,测得多组数据其目的是______;
③如图1乙所示,若保持平面镜水平不变,将纸板向后倾斜一个角度,入射光线仍能呈现在纸板上,且沿EO方向入射到平面镜的O点,此时与图甲情形对比,纸板B上将______看到反射光线(选填“能”或“不能”)。
(2)如图2是在探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验中。
①如图2甲所示,水沸腾时,温度计的示数,温度是______;
②如图2乙所示,水沸腾时水中气泡内是______(选填“空气”或“水蒸气”);
③如图2丙所示,两位同学利用两套相同的实验装置(在装置2上加盖)做“研究水的沸腾实验”,在图丁中分钟a和b图像重合可以判断她们实验所用水的质量______(选填“相同”或“不相同”)。
【答案】(1) ①. 漫 ②. 使实验结论具有普遍性 ③. 不能
(2) ①. 98 ②. 水蒸气 ③. 相同
【解析】
【小问1详解】
因为漫反射是指当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以从不同方向都能看到纸板上光的径迹;
实验中多次改变入射角的大小,测得多组数据,这样做是为了避免实验的偶然性,使得到的结论更具有普遍性;
根据光的反射定律,反射光线、入射光线与法线在同一平面内。当使平面镜水平不变,将纸板向后倾斜一个角度时,此时入射光线、反射光线所在平面与原来不同,所以在纸板B上不能看到反射光线。
【小问2详解】
由图2甲可知,温度计的分度值为,此时温度计的示数为;
水沸腾时,水由液态汽化为气态,水中气泡内是水蒸气;
在图丁中分钟a和b图像重合,这说明在相同时间内两杯水吸收相同的热量,温度升高相同。根据可知,在相同的加热装置下,比热容c相同,温度变化量相同,所以可以判断他们实验所用水的质量相同。
28. 小明同学用如图所示的操作,探究液体压强与哪些因素有关。
(1)_________(填器材名称)是通过U形管两侧液面的高度差来反映液体压强大小,这种研究方法叫做_________;
(2)当探头在空气中时,发现如图甲所示的情景,应通过下述方法_________(填序号)对装置进行调节;
A. 从U形管内倒出适量的水
B. 拆除软管重新安装
C. 向U形管内加适量的水
(3)实验过程中,发现根据由U形管两侧液面高度差计算出的压强和用烧杯中探头表面所处深度计算出的压强不相等,分析可知这是由于橡皮膜发生的形变导致,则_________;
(4)探究结束,继续利用电子秤测量前面实验所用盐水的密度。具体操作如图戊所示:
①取密度为的合金块,用电子秤测得其质量为;
②将合金块放入溢水杯中后向杯中注入盐水,测得溢水杯、盐水、合金块的总质量为。取出合金块,向溢水杯中补满盐水,测得溢水杯和盐水的总质量为;
③则盐水的密度_________(用字母、、表示)。若测量后才发现此电子秤未调零,导致每次测量值均比真实值小,则这样所测得的盐水密度与真实值相比_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. U形管压强计 ②. 转换法 (2)B
(3)< (4) ①. ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中通过U形压强计(微小压强计)来测量液体压强,利用U形管两侧液面的高度差反映液体压强的大小,这种方法叫做转换法。
【小问2详解】
图甲中U形管两边液面不相平,说明软管内的气压不等于外界大气压。正确的调节方法是拆除软管重新安装,使U形管两端的液面在探头置于空气中时相平。
故选B。
【小问3详解】
探头的橡皮膜受到液体压强时会发生形变,消耗了一部分压强,导致传递到U形管中的压强减小。因此,由U形管液面高度差计算出的压强p1会小于用深度计算出的真实压强p2,即。
【小问4详解】
[1]由题意可得,合金块的体积为
合金块排开的盐水的质量
盐水的密度
[2]电子秤未调零,每次测量值均比真实值小1g,即所有测量值都存在一个固定的偏差。的差值不变,盐水真实密度为
所以这样所测得的盐水密度与真实值相比偏小。
29. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节新干电池(每节电池的电压为1.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),开关一个,导线若干。
(1)请将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电流表示数变小;
(2)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片调至最_________端;
(3)实验过程小明更换电阻,当拆下电阻后,发现电压表、电流表指针偏转如图乙所示,小明不规范的操作是_________;
(4)图丙是根据实验数据绘制的定值电阻的图像,由此可得出:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________(选填“正比”或“反比”)。在实验过程中,将定值电阻由更换为10Ω时,应向_________(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持_________V不变;当接入的定值电阻时,滑动变阻器和定值电阻的功率之比为,若接入10Ω的定值电阻时该比值,则_________(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) (2)右
(3)更换电阻时没有断开开关
(4) ①. 反比 ②. 右 ③. 3 ④. =
【解析】
【小问1详解】
滑片P向右移动时电流表示数变小,说明滑动变阻器接入电阻变大,因此应将滑动变阻器A接线柱接入电路(接左下接线柱),与定值电阻串联。
【小问2详解】
为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应调至最大阻值处,因此滑片应调至最右B端。
【小问3详解】
正常拆电阻时,应先断开开关,电表指针应回到零刻度线。图中电压表指针在零刻度线右侧,说明拆电阻时未断开开关,导致电压表串联在电路中测量电源电压,指针偏转。
【小问4详解】
图丙I-R图像中电流与电阻的乘积是定值,且电阻变大,电流变小,可得结论为:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
将定值电阻由5Ω更换为10Ω,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会变大。为保持定值电阻两端电压不变,需增大滑动变阻器的分压,因此应向右调节滑片,增大滑动变阻器接入电阻,使电压表示数回到原来的值。
从图丙取一点:当时,,则定值电阻两端电压
因此控制定值电阻两端电压为3V不变。
串联电路中电流处处相等,功率比
实验中保持不变,由串联电压规律可得,滑动变阻器两端电压为
也保持不变,因此。
五、计算题(满分14分,共2小题)
30. 如图所示,装置中为轻质杠杆绕其旋转的固定支点,,边长均为的正方体甲、乙被轻质硬杆连接于、端,并可绕连接点自由转动,此时杠杆恰好在水平位置平衡,且甲对水平地面的压强为,乙在装有水的容器内刚好浸没。已知甲的重力为,容器的底面积是,杠杆与硬杆的重力和容器的厚度均忽略不计。
求:
(1)物体甲对水平地面的压力;
(2)物体乙所受的重力;
(3)若从容器中缓缓向外抽水,直至甲对水平地面压强为2000Pa,此时水对容器底的压力变化值。
【答案】(1)25N (2)5N
(3)20N
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,甲为边长的正方体,甲与水平地面的接触面积:
根据压强公式,可得甲对地面的压力
【小问2详解】
对甲受力分析,甲受重力、地面支持力(大小等于甲对地面压力)、硬杆对甲的向下作用力,根据平衡条件:解得:
因此杠杆A端受到向上的力。已知,根据杠杆平衡条件,代入数据得
即硬杆对乙的向下作用力为。
乙刚好浸没在水中,乙的体积
根据阿基米德原理,乙受到的浮力
对乙受力分析,乙受力平衡:,解得
【小问3详解】
抽水后甲对地面压强,此时甲对地面的压力:
对甲受力平衡,解得
因此杠杆A、B端作用力均为0。对乙受力分析,此时乙受到的浮力
根据,得此时乙排开水的体积
乙位置不变,原来浸入深度为边长,此时浸入深度
因此水面下降高度:
水对容器底的压强变化量
水对容器底的压力变化值
31. 如图所示电路,电源两端电压保持不变,为定值电阻,,且滑动变阻器的最大阻值为。当开关闭合、断开时,电阻的电功率为,电流表的示数为;当开关断开、闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电阻的电功率为,电流表的示数为,已知。
(1)求与的比值;
(2)求;
(3)当开关都断开,滑动变阻器的滑片P在某位置时,变阻器接入电路的电阻为,电压表的示数与电压表的示数之比,的电功率为10W,求此时的电功率。
【答案】(1)25:9
(2)3:1 (3)20W
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S1,断开开关S2,此时滑动变阻器短路,电路为R0和R1的串联电路,电路中的电流为I1;当闭合开关S2,断开开关S1时,定值电阻R1短路,此时电路为滑动变阻器和R0的串联电路,电路中的电流为I2,根据电功率公式的变形式可知,
【小问2详解】
由上述分析可知,假设电源电压为U,根据欧姆定律可得
当闭合开关S2,断开开关S1时,滑动变阻器的滑片滑至最右端,滑动变阻器接入电路的电阻为最大阻值,故
又有
即
整理可得
【小问3详解】
当开关S1和S2均断开时,电路为R0、R1和滑动变阻器的串联电路,移动滑片,此时滑动变阻器的阻值为R2,电压表V1测量的是R0和R1两端的电压,电压表V2测量的是R1和R2两端的电压,假设此时电路中的电流为I,根据欧姆定律的变形式U=IR可得,
已知
则
可解得,故
根据电功率公式的变形式和串联电路中电流处处相等可知,R0的电功率是R2电功率的2倍,即20W。
六、附加题(满分20分,共3小题)
32. 太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车,相比传统热机驱动的汽车,太阳能汽车是真正的零排放。如图所示是科技人员设计的一种太阳能汽车,其质量为,前挡风玻璃和顶盖皆由防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活,加速性能优越。它的电池完全由太阳能供能——通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能。在某次测试过程中,让该太阳能汽车沿平直路面匀速行驶,汽车所受阻力为车重的。
(1)在测试过程中,该太阳能汽车的牵引力做的功是多少?若一辆热机效率为20%的燃油汽车在行驶过程中,牵引力做相同的功,则需要消耗多少的汽油?(汽油的热值取,取10N/kg)
(2)该太阳能汽车上接收太阳能的电池板的面积为,太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为25%,则在测试过程中牵引力做功消耗的能量,需要该太阳能汽车在太阳光下充电多少时间获得?(已知太阳以球面的形状向外均匀辐射能量,辐射的总功率为,太阳到地球的距离为,半径为的球面的面积为,取,,太阳光传播到地球表面后,能量仅剩70.65%)
【答案】(1),5L
(2)
【解析】
【小问1详解】
汽车重力为
则汽车受到的阻力
太阳能汽车匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,因此牵引力
牵引力做的功
汽油完全燃烧放出的热量
由可知,消耗汽油的体积为
【小问2详解】
太阳向地球单位面积辐射的功率为
因此电池板接收到的太阳辐射功率
太阳能电池转化得到电能的功率
因此该汽车的充电时间
33. 紫陶是中国国家地理标志产品。烧制时若温控不好,会导致成品率降低。为此,小闽为烧制炉加装了一个原理如图所示的自动控温装置。、是炉内加热电阻,,R是变阻器,是电磁铁线圈电阻。温差电源提供的电压与冷热探头间的温度差成正比,热点探头在炉内,冷点探头在20℃的恒温箱中。烧制炉接入220V的电路中,闭合开关、,衔铁与触点接触,烧制炉处于加热状态;当电磁铁线圈中的电流达到时,衔铁被吸下与触点接触,烧制炉进入保温状态,保温功率为200W。当时,炉内保温温度;当时,炉内保温温度。
求:
(1)烧制炉处于加热状态时,通过的电流。
(2)烧制炉处于保温状态时,的阻值。
(3)请写出与关系的表达式。
【答案】(1)5A (2)198Ω
(3)
【解析】
【小问1详解】
烧制炉加热时,衔铁接触点A,只有R1接入220V工作电路。已知电源电压,,根据欧姆定律可得
【小问2详解】
烧制炉保温时,衔铁接触点B,R1与R2串联接入工作电路。已知保温功率,根据电功率公式,计算串联总电阻
根据串联电路电阻规律,得R2的阻值
【小问3详解】
由题意,温差电源电压与冷热探头温差成正比,冷点温度为20℃,设比例系数为k,可得
保温时控制电路电流恒为,控制电路总电阻为,由欧姆定律得
因此有关系式
将已知条件,和,代入得方程组
两式相减消去R0,解得,。
将k、R0代入原关系式整理
最终得R与t的关系(t单位为℃,R单位为Ω)
34. 某科技小组想通过实验探究热敏电阻(视为纯电阻)的温度特性。如图甲所示,为滑动变阻器,为电阻箱,热敏电阻处在虚线所示的温控室中。
(1)实验前,开关、先断开,将滑动变阻器的滑片移到_________(选填“”或“b”)端;实验时,记录温控室的温度,将打到1,闭合,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为;然后保持滑动变阻器的滑片P位置不变,再将打到2,调节电阻箱,使电流表的示数为_________,记录此时电阻箱的示数,即为热敏电阻的阻值;
(2)上述实验过程中,若电流表内阻不可忽略,则热敏电阻的测量值_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值;多次改变温控室的温度,重复上述实验过程,测得多组热敏电阻在不同温度下对应的电阻值,作出图像,如图乙所示;
(3)现将此热敏电阻接在电流恒定的电路中,当它产生的热量与向周围环境散热达到平衡时,热敏电阻的温度稳定在某一值,且满足关系式,其中是散热系数,是电阻的温度,是周围环境温度,为电流。已知,,,则结合乙图可知该热敏电阻的温度稳定在多少℃?(结果保留两位有效数字)
(4)将热敏电阻与一个电压为的电源及一个阻值为的定值电阻串联。发现热敏电阻温度稳定在时与稳定在另一不同的温度时,该热敏电阻功率相同。请求出此温度(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. b ②.
(2)等于 (3)50℃
(4)38℃
【解析】
【小问1详解】
实验前,为保护电路,滑动变阻器滑片应移到b端(最大阻值处),使闭合开关时电流最小;该实验采用等效替代法:保持滑动变阻器位置不变,将打到2,调节电阻箱使电流表示数仍为,此时电阻箱阻值等于热敏电阻阻值。
【小问2详解】
若电流表内阻不可忽略:打1时,电路总电阻
当打2时,电路总电阻
两次电流相等,因此,即,因此热敏电阻的测量值等于真实值。
【小问3详解】
已知
当,时,根据平衡条件得
即
在R-t图像中作出如图所示的图像:
据此求出与理论图线的交点即可,则温度大约稳定在50℃。
【小问4详解】
由图乙得,当热敏电阻温度稳定在72.5℃时,电阻约为1kΩ,根据和欧姆定律及串联电阻规律可得
即
解得或者,由图乙得,另一温度约为38℃。
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