2026年内蒙古包头市昆都仑区包钢第三中学中考物理模拟试卷
2026-08-07
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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-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | 包头市 |
| 地区(区县) | 昆都仑区 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.90 MB |
| 发布时间 | 2026-08-07 |
| 更新时间 | 2026-08-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59121227.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以工业声波检测、无汞体温计等科技前沿及北魏乐舞俑影子等文化素材为情境,通过选择、实验探究与综合计算,考查物理观念与科学探究能力,适配中考一模需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|8/24|声现象、光现象、力学、电磁学等|以智能插座安全用电、无线充电原理等真实情境命题,强化物理观念应用|
|非选择题|6/46|实验探究(水冷却影响因素、伏安法测电阻)、综合计算(浮力秤、烘干箱电路)|实验题注重科学思维(控制变量法),计算题结合自动控温电路等实际问题,突出科学探究与问题解决能力,贴合中考命题趋势|
内容正文:
2026年内蒙古包头市昆都仑区包钢第三中学中考物理模拟试卷
一、单项选择题(共8小题,每题3分)
1.(3分)工业上常用频率5×105Hz∼107Hz的声波来检测管壁腐蚀情况。如图所示,探头垂直发射声波,声波在管壁内传播,当遇到管内壁和空气交界面时会反射,仪器接收反射波并生成图像,根据图像判断腐蚀情况。下列说法正确的是( )
A.检测用的声波频率在人耳的听觉范围内
B.检测用的声波可在真空中传播
C.声波检测管壁腐蚀情况利用了声传递信息
D.声波的频率越高传播速度越快
2.(3分)大同市博物馆馆藏的北魏“杂技乐舞俑”(如图),生动再现了北魏时期杂技与乐舞表演的场景。下列现象与背景板上陶俑的影子成因相同的是( )
A.教室黑板反光看不清字
B.夜晚看到湖水中的月亮
C.插入水中的筷子“弯折”
D.平板灯台上创作的沙画
3.(3分)自2026年1月1日起,我国将全面禁止生产含汞体温计。如图所示,为新型镓铟锡合金无汞体温计,其用法及原理与水银温度计一样。下列关于这种体温计及其中的镓铟锡合金的说法正确的是( )
A.镓铟锡合金在37℃时为固态
B.镓铟锡合金沸点不可能是40℃
C.镓铟锡合金在35℃~42℃具有“热缩冷胀”特性
D.镓铟锡合金体温计不能离开人体读数
4.(3分)如图所示,滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行,在横杆前相对滑板竖直向上起跳,人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力。则运动员( )
A.起跳上升过程中,重力势能转化为动能且机械能守恒
B.匀速滑行时,人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力
C.以滑板为参照物,运动员始终是静止的
D.由于惯性,人越过杆后仍将落在滑板上
5.(3分)无线充电时,“送电线圈”通电流产生磁场,手机中的“受电线圈”靠近该磁场时产生感应电流,从而为电池充电,如图(a)、(b)所示。“受电线圈”产生电流的原理与下列实验相同的是( )
A.
B.
C.
D.
6.(3分)小华用细棉线把装满水的正方体盒子竖直悬挂起来(如图),在不同侧面的同一高度处打上直径相同的两个小孔,发现水快速流出时,盒子转动。下列说法正确的是( )
A.从正上方观察,喷水时可使盒子顺时针转动
B.喷出的水由于惯性而做曲线运动
C.盒子内水的机械能增大
D.因为孔距上表面距离不变,所以小孔处所受液体压强不变
7.(3分)如图所示电路,电源为两节干电池供电,某同学本来是想用电压表测量灯L两端的电压,结果在接电路时错把电压表串联接入电路中。闭合开关S,对于会出现的现象下列分析正确的是( )
A.灯发光较暗
B.电流表有示数
C.电压表有示数
D.电压表和电流表都会被损毁
8.(3分)如图所示是一款智能夜灯USB插座,它自带分控开关(可独立控制夜灯或不同USB/电源插孔的通断电)和漏电保护装置,下列有关说法或做法正确的是( )
A.插座的漏电保护功能,可避免小孩手指触碰插孔时发生触电
B.插座的分控开关接在零线上,断开开关时能确保用电器不带电
C.因开关有防护结构,所以可以用湿手直接操作开关
D.使用时,可将多个大功率电器同时插入各插孔,充分利用插座的功能
二、非选择题(共6小题,共46分)
9.(7分)实验小组的同学完成“探究水的沸腾特点”的实验后,他们思考:热水冷却的快慢与哪些因素有关?经讨论后,小明和同学们提出了以下几种猜想:
猜想1:与热水表面空气的流速有关;
猜想2:与盛水容器的材料有关;
猜想3:与热水温度和环境温度的温差有关。
(1)猜想1是 (选填“正确”或“错误”)的,这是由于液体表面空气流速越快蒸发越快。
(2)为了验证其他猜想,小明采用了正确的探究方法。在杯中倒入相同质量的热水做了四次实验,记录了每次热水温度从60℃降至10℃所用的时间,只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风。记录的部分数据如表所示:
实验序号
杯子材料
有无风扇吹风
室内环境温度/℃
冷却时间/s
1
玻璃
无
15
612
2
玻璃
有
20
592
3
塑料
无
15
780
4
铝
无
15
508
①比较实验序号为 的数据,可得出的结论是:热水冷却的快慢与盛水容器的材料有关。
②比较实验序号为1、2的数据, (选填“能”或“不能”)验证猜想3是否正确,理由是 。
(3)小明和小华将传感器与计算机相连,在热水冷却过程中采集部分温度随时间变化的数据。描点作出温度—时间图像如图所示,则正确的图像是 (选填“小明”或“小华”),另—个图像错误的原因是 ,如果要证明你的判断,应该 。
10.(6分)2026年起,水银体温计和血压计产品退出历史舞台。物理科创小组的同学们在网上查询到镓铟锡合金在常温下也是液态,且无毒。于是买来镓铟锡合金并对其展开了探究。
(1)为提高测量体积的精度,应选择图乙中 (5/20/30)mL的注射器;
(2)同学们先测量了空注射器的质量m1=6.2g;随后用注射器抽取体积V1=4mL的镓铟锡合金,并用天平测量它们的总质量m2如图丙所示,为 g,计算得合金密度为 g/cm3;
(3)交流评估时,有同学提出注射器零刻度线前端接口处,还有一小部分液体,如图丁所示,会导致密度的测量结果偏 ;请你在原有实验的基础上进一步操作,以消除这一小部分液体带来的影响,测得更准确的密度值,简要写出步骤(相关量用字母表示) 及表达式 (用字母表示)。
11.(8分)在“伏安法测电阻”的实验中,小王设计了如图1甲所示的电路,测量未知定值电阻Rx和标有“3.8V”的小灯泡的电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图1乙的实物电路连接完整(要求:滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小)。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,观察到电流表无示数、电压表有较大示数,该故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为1.4V时,电流表示数如图1丙所示,则Rx的阻值为 Ω。为减小实验误差,小王进行了多次测量并记录数据。
(4)将Rx更换为小灯泡后,选择合适的量程,移动滑片P至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 (选填“a”或“b”)端移动。
(5)小王将定值电阻和小灯泡的实验数据进行处理,得到如图1丁所示的U﹣I图象,分析图象,下列说法正确的是 (多选)。
A.甲是定值电阻,乙是小灯泡;
B.小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大;
C.为了减小误差,应用多次测量取平均值的方法计算小灯泡的电阻。
(6)将该定值电阻和小灯泡串联,接在某电源上,电路中电流为0.2A,结合图1丁的图像,可算出电源电压为 V;若将它们并联在3V的电压下,则干路的电流为 A。
(7)更换器材后,小王用如图2所示的电路测量另一未知电阻Rx的阻值(电源电压可调),实验步骤如下:
①将电源电压调至8V,R1调至1Ω,闭合开关S,调节R2使电压表示数为2V;
②将电源电压调至12V,闭合开关S,仅将R1调至5Ω,此时电压表示数为2V;
③计算得Rx阻值为 Ω。
12.(6分)晋代张华在《博物志》中记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承影,则得火”。如图是我国古人用冰块制成的透镜将艾绒点燃的情景。
(1)请说出该冰透镜的种类及“用冰取火”所用到的物理知识。
(2)小明尝试用冰透镜分别点燃黑白两张同种材料的纸,请利用所学的光学知识判断哪张纸更容易被点燃,并说明理由。
13.(7分)如图所示,小明利用浮力知识自制了一个简易浮力秤,其结构为:一个底面积为20cm2、高为20cm的圆柱形塑料小筒,底部密封,上有秤盘,盘内无重物时漂浮在水面上,浸入水中的深度为4cm。(,g取10N/kg)。求:
(1)该浮力秤的重力;
(2)在盘内放入物体后,塑料筒浸入水中深度变为12cm,所放物体的质量;
(3)此浮力秤的最大称量值为多少N。
14.(12分)某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱,箱内主要电路包括控制电路和工作电路,其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V,R为变阻器,Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V,R0为电热丝,阻值恒为88Ω,M为电风扇,铭牌上标有“220V 20W”字样,其作用是使箱内空气均匀受热,红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时,衔铁被电磁铁吸住,工作电路处于待机状态,当控制电路电流减小到某值时,衔铁被释放,工作电路处于加热状态。
t/℃
30
40
50
60
70
Rt/Ω
305
245
200
170
150
(1)将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时,箱内气温最高可达多少摄氏度?(电磁铁的线圈电阻不计)
(2)重新调节变阻器R,同时闭合开关S1、S2,箱内气温与时间关系如图乙所示,若电热丝R0加热空气的效率为80%,衔铁每次被吸住的时长均为300s,箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为1×103J/(kg•℃)。求开关S1、S2闭合20min内,工作电路总共消耗的电能是多少焦耳?(控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计,指示灯消耗的电能不计)
2026年内蒙古包头市昆都仑区包钢第三中学中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(共8小题,每题3分)
1.(3分)工业上常用频率5×105Hz∼107Hz的声波来检测管壁腐蚀情况。如图所示,探头垂直发射声波,声波在管壁内传播,当遇到管内壁和空气交界面时会反射,仪器接收反射波并生成图像,根据图像判断腐蚀情况。下列说法正确的是( )
A.检测用的声波频率在人耳的听觉范围内
B.检测用的声波可在真空中传播
C.声波检测管壁腐蚀情况利用了声传递信息
D.声波的频率越高传播速度越快
【分析】(1)频率高于20000Hz的声波属于超声波,频率低于20Hz的声波属于次声波;
(2)声音的传播需要介质,声波在真空中不能传播;
(3)声波的传播速度与介质的种类和温度有关,一般情况下,声波在固体中的传播速度大于在气体中的传播速度;
(4)声波在同种介质中传播速度是一定的。
【解答】解:A、用于管壁腐蚀检测的声波,频率高于20000Hz,远超人类听觉范围(20Hz﹣20000Hz),人耳无法直接听到,故A错误。
B、声波传播需要介质,无法在真空中传播,故B错误。
C、声波在传播过程中遇到腐蚀缺陷时,会发生反射、折射或衰减,通过分析这些信号的变化,可以判断管壁的厚度、缺陷位置等信息,这利用了声波传递信息的特性,故C正确。
D、声波的传播速度由介质决定,同一介质中,声波的传播速度与频率无关,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查超声波的定义、声波传播速度的影响因素、反射波接收时间与传播距离的关系、声音传播的条件等知识点,属于基础题。
2.(3分)大同市博物馆馆藏的北魏“杂技乐舞俑”(如图),生动再现了北魏时期杂技与乐舞表演的场景。下列现象与背景板上陶俑的影子成因相同的是( )
A.教室黑板反光看不清字
B.夜晚看到湖水中的月亮
C.插入水中的筷子“弯折”
D.平板灯台上创作的沙画
【分析】光在自然界中存在三种光现象:
(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
【解答】解:背景板上陶俑影子的成因是光的直线传播;
A、黑板反光看不清字,是黑板发生镜面反射,属于光的反射现象,故A错误;
B、湖水中的月亮是平面镜成像,属于光的反射现象,故B错误;
C、插入水中的筷子“弯折”是光的折射现象,故C错误;
D、沙画是利用沙子遮挡光线形成图案,原理是光的直线传播,和影子成因相同,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了光的直线传播、光的反射和折射,属于基础知识。
3.(3分)自2026年1月1日起,我国将全面禁止生产含汞体温计。如图所示,为新型镓铟锡合金无汞体温计,其用法及原理与水银温度计一样。下列关于这种体温计及其中的镓铟锡合金的说法正确的是( )
A.镓铟锡合金在37℃时为固态
B.镓铟锡合金沸点不可能是40℃
C.镓铟锡合金在35℃~42℃具有“热缩冷胀”特性
D.镓铟锡合金体温计不能离开人体读数
【分析】(1)体温计是利用液体热胀冷缩的原理工作的,测温时玻璃泡内的物质必须为液态;
(2)体温计的测量范围为35∼42℃,在测温时玻璃泡内的物质必须始终保持液态,由此判断镓铟锡合金沸点必须高于42℃;
(3)镓铟锡合金体温计,其原理与水银温度计一样,利用液体热胀冷缩原理工作;
(4)镓铟锡合金体温计,其用法与水银温度计一样,可以离开人体读数。
【解答】解:A.人体正常体温是37℃,体温计是利用液体热胀冷缩的原理工作的,测温时镓铟锡合金必须为液态,故A 错误;
B.体温计的测量范围为35∼42℃,体温计的测量上限为42℃,体温计在测温时玻璃泡内的物质必须始终保持液态,因此镓铟锡合金沸点必须高于42℃,不可能是40℃,故B正确;
C.镓铟锡合金体温计,其原理与水银温度计一样,利用液体热胀冷缩原理工作,因此镓铟锡合金在35℃~42℃不具有“热缩冷胀”特性,故C错误;
D.镓铟锡合金体温计,其用法与水银温度计一样,因此镓铟锡合金体温计可以离开人体读数,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查体温计的工作原理、使用方法、测温物质的性质等知识点,属于基础题。
4.(3分)如图所示,滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行,在横杆前相对滑板竖直向上起跳,人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力。则运动员( )
A.起跳上升过程中,重力势能转化为动能且机械能守恒
B.匀速滑行时,人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力
C.以滑板为参照物,运动员始终是静止的
D.由于惯性,人越过杆后仍将落在滑板上
【分析】(1)影响动能的因素是质量和速度,影响重力势能的因素是质量和高度;忽略人和滑板在运动中受到的阻力,上升过程中整体的机械能是守恒的;
(2)二力平衡的条件是:同体,共线,等值,反向。
(3)判断物体是运动还是静止,关键是看物体与参照物之间是否有位置的变化。
(4)物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性,且一切物体都具有惯性。
【解答】解:
A、起跳上升过程中,人和滑板的质量不变,高度变大,重力势能变大,速度变小,动能变小,是动能转化为重力势能,忽略阻力,起跳时人做功,机械能增大,上升过程中机械能守恒,故A错误;
B、人的重力受力物体是人,地面对滑板的支持力受力物体是滑板,这两个力不是作用在同一物体上,不是平衡力,故B错误;
C、人上升和下降时,以滑板为参照物,位置发生了变化,是运动的,故C错误;
D、滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行,忽略阻力,人和滑板分离后,由于惯性二者沿水平方向的速度始终相等,所以人越过杆后仍将落在滑板上,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查动能和重力势能的影响因素、二力平衡的判断、惯性和参照物的有关问题,考查的知识点比较多,充分利用了生活中常见的现象,说明了物理来自于生活。
5.(3分)无线充电时,“送电线圈”通电流产生磁场,手机中的“受电线圈”靠近该磁场时产生感应电流,从而为电池充电,如图(a)、(b)所示。“受电线圈”产生电流的原理与下列实验相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备,原理类似于变压器。在发送和接收端各有一个线圈,发送端线圈连接有线电源产生电磁信号,接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电;分析各图中实验原理分析解答。
【解答】解:从题意中知道,“受电线圈”产生电流的原理是电磁感应;
A、图中给导体通电,导体会运动,说明通电导体受到磁场力的作用,故A不符合题意;
B、图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,故B符合题意;
C、图中是电磁铁,其实验原理是电流的磁效应,故C不符合题意;
D、图中是奥斯特实验,说明通电直导线周围存在磁场,是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题主要考查了电磁现象中几个实验的掌握情况,知道无线充电器的原理是解题的关键。
6.(3分)小华用细棉线把装满水的正方体盒子竖直悬挂起来(如图),在不同侧面的同一高度处打上直径相同的两个小孔,发现水快速流出时,盒子转动。下列说法正确的是( )
A.从正上方观察,喷水时可使盒子顺时针转动
B.喷出的水由于惯性而做曲线运动
C.盒子内水的机械能增大
D.因为孔距上表面距离不变,所以小孔处所受液体压强不变
【分析】(1)力的作用是相互的;
(2)重力的方向竖直向下,力可以改变物体的运动状态;
(3)动能和势能之和称为机械能。动能和势能都属于机械能,动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量,动能和势能是机械能的两种表现形式;
(4)根据p=ρgh进行解答。
【解答】解:A、力的作用是相互的,喷水的同时正方体盒子会转动起来的原因是喷水时水给盒子的反作用力;由图可知,从正上方观察,喷水时可使盒子顺时针时针转动,故A正确;
B、喷出的水由于受重力作用而做曲线运动,故B错误;
C、盒子内水的质量变小,其动能和势能变小,机械能变小,故C错误;
D、喷水时水面下降,孔距上表面距离变小,根据p=ρgh得小孔处所受液体压强变小,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查学生对力的相互作用、力的作用效果、机械能的转化、液体压强公式的理解和运用等。
7.(3分)如图所示电路,电源为两节干电池供电,某同学本来是想用电压表测量灯L两端的电压,结果在接电路时错把电压表串联接入电路中。闭合开关S,对于会出现的现象下列分析正确的是( )
A.灯发光较暗
B.电流表有示数
C.电压表有示数
D.电压表和电流表都会被损毁
【分析】根据电压表相当于断路,串联在电路中测量电源电压分析。
【解答】解:把电压表串联接入电路中时,由于电压表的内阻非常大,相当于断路,故电路中电流表示数几乎为0,灯泡也不会发光,电压表相当于直接接在电源两端,测量的是电源电压,所以电压表会有示数,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】本题考查电压表的作用,属于中档题。
8.(3分)如图所示是一款智能夜灯USB插座,它自带分控开关(可独立控制夜灯或不同USB/电源插孔的通断电)和漏电保护装置,下列有关说法或做法正确的是( )
A.插座的漏电保护功能,可避免小孩手指触碰插孔时发生触电
B.插座的分控开关接在零线上,断开开关时能确保用电器不带电
C.因开关有防护结构,所以可以用湿手直接操作开关
D.使用时,可将多个大功率电器同时插入各插孔,充分利用插座的功能
【分析】(1)根据对插座的漏电保护功能的了解,可做出判断;
(2)控制用电器和插座的开关应接在火线上;
(3)不能用湿手接触开关或用电器;
(4)多个大功率电器同时插入插座,容易造成干路电流过大。
【解答】解:A.插座的漏电保护功能可在发生漏电时及时切断电路,可避免儿童手指触碰插孔时发生触电,故A正确;
B.插座的分控开关接在零线上,断开开关时用电器仍带电,为了保证用电安全,开关应接在火线上,故B错误;
C.即使有防护结构,湿手操作开关仍可能因水导电导致触电,因此,严禁湿手触摸电器或开关,故C错误;
D.多个大功率电器同时插入各插孔,会造成干路电流过大,可能引发火灾,故D错误。
故选:A。
【点评】本题围绕一款智能插座,考查了对其不同功能安全使用注意事项的认识,属基础题。
二、非选择题(共6小题,共46分)
9.(7分)实验小组的同学完成“探究水的沸腾特点”的实验后,他们思考:热水冷却的快慢与哪些因素有关?经讨论后,小明和同学们提出了以下几种猜想:
猜想1:与热水表面空气的流速有关;
猜想2:与盛水容器的材料有关;
猜想3:与热水温度和环境温度的温差有关。
(1)猜想1是 正确 (选填“正确”或“错误”)的,这是由于液体表面空气流速越快蒸发越快。
(2)为了验证其他猜想,小明采用了正确的探究方法。在杯中倒入相同质量的热水做了四次实验,记录了每次热水温度从60℃降至10℃所用的时间,只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风。记录的部分数据如表所示:
实验序号
杯子材料
有无风扇吹风
室内环境温度/℃
冷却时间/s
1
玻璃
无
15
612
2
玻璃
有
20
592
3
塑料
无
15
780
4
铝
无
15
508
①比较实验序号为 1、3、4 的数据,可得出的结论是:热水冷却的快慢与盛水容器的材料有关。
②比较实验序号为1、2的数据, 不能 (选填“能”或“不能”)验证猜想3是否正确,理由是 没有控制热水表面空气流速相同 。
(3)小明和小华将传感器与计算机相连,在热水冷却过程中采集部分温度随时间变化的数据。描点作出温度—时间图像如图所示,则正确的图像是 小明 (选填“小明”或“小华”),另—个图像错误的原因是 物体的温度随时间的变化不会突然改变 ,如果要证明你的判断,应该 缩短记录的时间 。
【分析】(1)在其他条件保持不变时,液体表面空气流速越快,蒸发越快,液体蒸发时会吸收周围的热量,从而使液体温度降低,所以热水冷却的快慢与热水表面空气流速有关,判断猜想的正确性。
(2)探究冷却快慢与容器材料的关系,需要控制空气流速、环境温度相同,只改变容器材料。
猜想3探究冷却快慢与水温和环境温差的关系,需要控制空气流速、容器材料相同,实验1和2中,不仅环境温度(温差)不同,空气流速也不同,存在两个变量。
(3)物体的温度不会随时间的变化突然改变,所以物体温度随时间变化的曲线应该是一条平滑的曲线。
要证明物体温度随时间变化的图像是小明所做图像,可以缩短记录的时间,使采集的点更密集,采集点数越多做出的图像越符合真实情况。
【解答】解:(1)在其他条件保持不变时,液体表面空气流速越快,蒸发越快,液体蒸发时会吸收周围的热量,从而使液体温度降低,所以热水冷却的快慢与热水表面空气流速有关,故猜想1正确。
(2)探究冷却快慢与容器材料的关系,需要控制空气流速、环境温度相同,只改变容器材料,因此选择实验序号1、3、4。
猜想3探究冷却快慢与水温和环境温差的关系,需要控制空气流速、容器材料相同,实验1和2中,不仅环境温度(温差)不同,空气流速也不同,存在两个变量,因此不能验证猜想3。
(3)物体的温度不会随时间的变化突然改变,所以物体温度随时间变化的曲线应该是一条平滑的曲线,故小明做的图像正确。
要证明物体温度随时间变化的图像是小明所做图像,可以缩短记录的时间,使采集的点更密集,采集点数越多做出的图像越符合真实情况。
故答案为:(1)正确;
(2)1、3、4;不能;没有控制热水表面空气流速相同;
(3)小明;物体的温度随时间的变化不会突然改变;缩短记录的时间。
【点评】题主要考查学生对影响蒸发快慢因素的了解和掌握,以及控制变量法的应用。
10.(6分)2026年起,水银体温计和血压计产品退出历史舞台。物理科创小组的同学们在网上查询到镓铟锡合金在常温下也是液态,且无毒。于是买来镓铟锡合金并对其展开了探究。
(1)为提高测量体积的精度,应选择图乙中 5 (5/20/30)mL的注射器;
(2)同学们先测量了空注射器的质量m1=6.2g;随后用注射器抽取体积V1=4mL的镓铟锡合金,并用天平测量它们的总质量m2如图丙所示,为 31.4 g,计算得合金密度为 6.3 g/cm3;
(3)交流评估时,有同学提出注射器零刻度线前端接口处,还有一小部分液体,如图丁所示,会导致密度的测量结果偏 偏大 ;请你在原有实验的基础上进一步操作,以消除这一小部分液体带来的影响,测得更准确的密度值,简要写出步骤(相关量用字母表示) 先吸入适量的液体读出体积V1并测量总质量m′,然后排出一部分液体测量剩余的质量m″,并读出体积V2 及表达式 ρ (用字母表示)。
【分析】(1)根据分度值确定所需注射器;
(2)根据物体的质量等于砝码总质量与游码示数之和;结合差值法计算液体的质量,根据密度公式得出合金密度;
(3)根据所测体积偏小分析,结合差值法分析减小误差的方法,并得出表达式。
【解答】解:(1)为了提高液体体积测量的精确度,选择分度值较小的测量工具,故选分度值0.2mL的5mL的注射器;
(2)总质量m=20g+10g+1.4g=31.4g,液体的质量m=31.4g﹣6.2g=25.2g,
密度ρ6.3g/cm3;
(3)如图丁所示,质量准确,而这部分液态合金体积未被计入,所测体积偏小,故密度偏大,可以先吸入适量的液体读出体积V1并测量总质量m′,然后排出一部分液体测量剩余的质量m″,并读出体积V2;以排出的液体为研究对象,则更准确的密度值为
ρ。
故答案为:(1)5;(2)31.4;6.3;(3)偏大;先吸入适量的液体读出体积V1并测量总质量m′,然后排出一部分液体测量剩余的质量m″,并读出体积V2;ρ。
【点评】本题考查密度测量的常规方法与方案优化,属于较难题。
11.(8分)在“伏安法测电阻”的实验中,小王设计了如图1甲所示的电路,测量未知定值电阻Rx和标有“3.8V”的小灯泡的电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图1乙的实物电路连接完整(要求:滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小)。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,观察到电流表无示数、电压表有较大示数,该故障的原因可能是 待测电阻Rx断路 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为1.4V时,电流表示数如图1丙所示,则Rx的阻值为 10 Ω。为减小实验误差,小王进行了多次测量并记录数据。
(4)将Rx更换为小灯泡后,选择合适的量程,移动滑片P至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 a (选填“a”或“b”)端移动。
(5)小王将定值电阻和小灯泡的实验数据进行处理,得到如图1丁所示的U﹣I图象,分析图象,下列说法正确的是 AB (多选)。
A.甲是定值电阻,乙是小灯泡;
B.小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大;
C.为了减小误差,应用多次测量取平均值的方法计算小灯泡的电阻。
(6)将该定值电阻和小灯泡串联,接在某电源上,电路中电流为0.2A,结合图1丁的图像,可算出电源电压为 3 V;若将它们并联在3V的电压下,则干路的电流为 0.65 A。
(7)更换器材后,小王用如图2所示的电路测量另一未知电阻Rx的阻值(电源电压可调),实验步骤如下:
①将电源电压调至8V,R1调至1Ω,闭合开关S,调节R2使电压表示数为2V;
②将电源电压调至12V,闭合开关S,仅将R1调至5Ω,此时电压表示数为2V;
③计算得Rx阻值为 5 Ω。
【分析】(1)滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,应该将滑动变阻器的左下接线柱连入电路;
(2)电流表无示数,电路可能出现断路,电压表有较大示数,电压表与电源接通,由此确定故障;
(3)根据电流表的量程与分度值正确读数,利用欧姆定律求出电阻阻值;
(4)电压表的示数为2V,小灯泡额定电压为3.8V,需要增大灯泡两端的电压,增大电路中的电流,减小电阻;
(5)定值电阻阻值不变,I与U成正比,U﹣I图像是直线;小灯泡电阻随温度变化,U﹣I图像是曲线;
(6)根据图像中的数据和串联、并联电路特点求出答案;
(7)两次实验中电压表示数都为2V,R2接入电阻不变,电路中电流相等为I,列出关于电流与Rx的方程,联立方程计算出 Rx阻值。
【解答】解:(1)滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故选左下接线柱,如图所示;
(2)电流表无示数说明电路发生断路,电压表有较大示数,说明电压表两端能连通到电源,因此故障是待测电阻Rx断路;
(3)电流表选用0∼0.6A量程,分度值为0.02A,读数为I=0.14A,
待测电阻阻值为:;
(4)小灯泡额定电压为3.8V,当前电压为2V,需要增大灯泡两端电压,增大电路中的电流,减小电路电阻,因此滑片向a端移动减小滑动变阻器接入的电阻;
(5)A.定值电阻阻值不变,U与I成正比,U﹣I图像是直线;小灯泡电阻随温度变化,U﹣I图像是曲线,因此甲是定值电阻,乙是小灯泡,故A正确;
B.小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大,从乙图可以看出,电压越大、电流越大,逐渐增大,故B正确;
C.小灯泡电阻随温度变化,不是误差,不能通过多次测量取平均值减小误差,故C错误。
故选:AB。
(6)①串联时电流处处相等,电流为0.2A,从丁图读出:定值电阻电压U1=2V,小灯泡电压U2=1V,电源电压U=U1+U2=2V+1V=3V
②并联时电压相等,电压为3V,从丁图读出:定值电阻电流I1=0.3A,小灯泡电流I2=0.35A,干路电流I=I1+I2=0.3A+0.35A=0.65A
(7)两次实验中电压表示数都为2V,R2接入电阻不变,电路中电流相等为I。
第一次总电压8V:8V=I(Rx+1Ω)+2V⋯⋯①
第二次总电压12V:12V=I(Rx+5Ω)+2V⋯⋯②
联立①②解得:Rx=5Ω。
故答案为:(1);
(2)待测电阻Rx断路;
(3)10;
(4)a;
(5)AB;
(6)3;0.65;
(7)5。
【点评】本题考查伏安法测电阻,电路连接、故障分析、电流表读数、电阻计算、数据分析和其它方法测电阻,有一定的难度。
12.(6分)晋代张华在《博物志》中记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承影,则得火”。如图是我国古人用冰块制成的透镜将艾绒点燃的情景。
(1)请说出该冰透镜的种类及“用冰取火”所用到的物理知识。
(2)小明尝试用冰透镜分别点燃黑白两张同种材料的纸,请利用所学的光学知识判断哪张纸更容易被点燃,并说明理由。
【分析】(1)凸透镜对光线具有会聚作用。
(2)黑色物体吸收所有色光,白色物体反射所有色光。
【解答】答:(1)冰透镜中间厚、边缘薄,相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,把太阳光会聚在焦点上,就可以点燃物体。
(2)黑色物体吸收所有色光,白色物体反射所有色光,故黑色纸张更容易被点燃。
【点评】本题考查了凸透镜对光线的作用,属于基础题。
13.(7分)如图所示,小明利用浮力知识自制了一个简易浮力秤,其结构为:一个底面积为20cm2、高为20cm的圆柱形塑料小筒,底部密封,上有秤盘,盘内无重物时漂浮在水面上,浸入水中的深度为4cm。(,g取10N/kg)。求:
(1)该浮力秤的重力;
(2)在盘内放入物体后,塑料筒浸入水中深度变为12cm,所放物体的质量;
(3)此浮力秤的最大称量值为多少N。
【分析】(1)根据漂浮时浮力等于重力,结合浸入体积计算浮力,得出重力;
(2)根据阿基米德原理计算浮力,结合浮力等于重力计算物体的重力,根据重力公式计算质量;
(3)根据最大浸入体积计算浮力,结合浮力等于重力计算物体的重力。
【解答】解:(1)盘内无重物时漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,而浸入水中的深度为4cm时,排开水的体积;
则重力;
(2)在盘内放入物体后,塑料筒浸入水中深度变为12cm,此时排开水的体积;
此时总浮力;
处于漂浮状态,浮力等于总重力,物体的重力G物=F浮﹣G=2.4N﹣0.8N=1.6N;
物体的质量;
(3)当小筒刚好完全浸入水中时,达到最大称量,此时最大排开水的体积;
最大浮力;
最大称量的物重G大=F浮大﹣G=4N﹣0.8N=3.2N。
答:(1)该浮力秤的重力是0.8N;
(2)在盘内放入物体后,塑料筒浸入水中深度变为12cm,所放物体的质量是0.16kg;
(3)此浮力秤的最大称量值为3.2N。
【点评】本题考查浮沉条件与阿基米德原理的应用,属于中档题。
14.(12分)某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱,箱内主要电路包括控制电路和工作电路,其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V,R为变阻器,Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V,R0为电热丝,阻值恒为88Ω,M为电风扇,铭牌上标有“220V 20W”字样,其作用是使箱内空气均匀受热,红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时,衔铁被电磁铁吸住,工作电路处于待机状态,当控制电路电流减小到某值时,衔铁被释放,工作电路处于加热状态。
t/℃
30
40
50
60
70
Rt/Ω
305
245
200
170
150
(1)将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时,箱内气温最高可达多少摄氏度?(电磁铁的线圈电阻不计)
(2)重新调节变阻器R,同时闭合开关S1、S2,箱内气温与时间关系如图乙所示,若电热丝R0加热空气的效率为80%,衔铁每次被吸住的时长均为300s,箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为1×103J/(kg•℃)。求开关S1、S2闭合20min内,工作电路总共消耗的电能是多少焦耳?(控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计,指示灯消耗的电能不计)
【分析】(1)闭合开关S1,变阻器和热敏电阻串联接入电路,由欧姆定律可得该电路总电阻,根据串联电路电阻规律计算此时热敏电阻的阻值,由表中数据可知箱内最高气温;
(2)由乙图可知箱内空气在t1时间内升高的温度,首先根据吸热公式计算箱内空气在t1时间内吸收的热量,根据效率公式计算该时间段内工作电路消耗的电能,根据电功率公式的变形P计算电热丝R0的电功率,根据电功公式的变形t计算t1的具体值,由乙图可知t1到t3时间段是一次加热循环,衔铁被电磁铁吸住,工作电路处于待机状态,衔铁每次被吸住的时长均为300s,利用吸热公式、效率公式和电功公式的变形计算一次加热消耗的电能和一次加热循环所需的时长,进一步计算20min内有几次加热循环,然后得出循环加热阶段工作电路消耗的电能,加热过程中,电风扇和电热丝并联接入电路,该过程中电风扇的工作时间等于加热时间,根据电功公式计算电风扇消耗的电能,t1时间内消耗的电能与循环加热阶段工作电路消耗的电能之和即工作电路总共消耗的电能。
【解答】解:(1)闭合开关S1,变阻器和热敏电阻串联接入电路,控制电路电源电压为8V,当控制电路的电流达到0.025A时,此时箱内气温最高,衔铁被电磁铁吸住,
由欧姆定律可得该电路总电阻:R总320Ω,
串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以此时热敏电阻的阻值:Rt=R总﹣R=320Ω﹣120Ω=200Ω,
由表中数据可知此时箱内气温最高可达50℃;
(2)由乙图可知箱内空气在t1时间内温度升高了60℃﹣24℃=36℃,
该时间段内箱内空气吸收的热量:Q1=cmΔt1=1×103J/(kg•℃)×2.2kg×36℃=7.92×104J,
该时间段内工作电路消耗的电能:W19.9×104J,
电热丝R0的电功率:P550W,
则该时间段:t1180s,
由乙图可知t1到t3时间段是一次加热循环,衔铁被电磁铁吸住,工作电路处于待机状态,衔铁每次被吸住的时长均为300s,即t2﹣t1=300s,
t2到t3时间段箱内空气温度升高了60℃﹣54℃=6℃,
该时间段内箱内空气吸收的热量:Q2=cmΔt2=1×103J/(kg•℃)×2.2kg×6℃=1.32×104J,
该时间段内工作电路消耗的电能:W21.65×104J,
则该时间段:t3﹣t230s,
也就是说t1到t3时间段耗时300s+30s=330s,
开关S1、S2闭合20min内,第一次加热耗时180s,此后进入循环加热阶段,20min内循环加热的次数:n3余30s,则最后30s处于待机状态,
则循环加热阶段工作电路消耗的电能:W′=3W2=1.65×104J×3=4.95×104J,
加热过程中,电风扇和电热丝并联接入电路,该过程中电风扇的工作时间等于加热时间,所以电风扇消耗的电能:W″=PMtM=20W×(180s+3×30s)=5400J,
工作电路总共消耗的电能:W=W1+W′+W″=9.9×104J+4.95×104J+5400J=1.539×105J。
答:(1)箱内气温最高可达50℃;
(2)开关S1、S2闭合20min内,工作电路总共消耗的电能是1.539×105J。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、吸热公式、效率公式、电功率公式的灵活运用,由乙图求出一次加热循环所需时间是解题的关键。
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