2026年山东省青岛市即墨区中考物理诊断试卷
2026-08-12
|
41页
|
113人阅读
|
0人下载
摘要:
**基本信息**
融合科技前沿(无人机、风力发电)与文化传承(诗词物态变化),通过实验探究(比热容测定、电阻测量)和综合计算(浮力、电功率)考查物理观念与科学思维,适配中考一模诊断需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择|10/20|声现象、物态变化、电路基础|结合智能手机噪声监测考响度,诗词“霜”考凝华|
|多项选择|5/15|力学综合、电路分析|航母运动考平衡力,凸透镜成像结合双次成像推导焦距|
|填空作图|4/19|运动图像、电路设计|机器人手臂考杠杆分类,茶杯压力及力臂作图|
|实验探究|5/32|比热容、密度、电阻测量|风速测定装置分析滑动变阻器与电路功率关系|
|计算|2/14|浮力、电功率|浮筒打捞考浮力平衡,电热加湿器结合P-t图像计算升温|
内容正文:
2026年山东省青岛市即墨区中考物理诊断试卷
一、单项选择题(满分20分,共10题.每题2分。每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意)
1.(2分)用智能手机监测噪声,显示的“50.6dB”是指声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.传播速度
2.(2分)诗词是中华优秀传统文化中的一块瑰宝。下列诗句中加点字所对应的自然现象的形成过程,属于凝华的是( )
A.白露秋分夜,一夜凉一夜
B.塞外悲风切,交河冰已结
C.鸡声茅店月,人迹板桥霜
D.岚雾今朝重,江山此地深
3.(2分)物理学中经常看到形如x的公式,一种情形是x的大小与y、z都有关,另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关.下列四个公式中,属于前一种情形的是( )
A.匀速直线运动时的速度v
B.物质的密度ρ
C.物质的比热容c
D.导体中电流I
4.(2分)如图,这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.给车轮加润滑油可以增大摩擦
B.机械效率可达到100%
C.利用重力势能转化为动能
D.顶部的定滑轮可以省力
5.(2分)如图所示的轨道插座可以按照用户用电需求在轨道上增减、移动插座。以下关于轨道插座的使用,符合安全用电原则的是( )
A.用湿手将插座从轨道上拔离
B.导线的绝缘皮破损后,应立即断电维修
C.增加插座使多个大功率用电器同时使用
D.用电器的三脚插头最长脚折断后,可以插入两孔插座使用
6.(2分)如图所示,固定的容器内盛有空气,活塞可左右移动且不漏气,容器中有一金属球M,用力F推动活塞向左运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.M所受的浮力变大
B.容器内空气的密度变小
C.M对容器的压力将变大
D.容器内空气的内能变小
7.(2分)我国风能资源丰富,如图是某城市风力发电系统,将风能转化为电能,对蓄电池充电,再由蓄电池为路灯供电的过程,对图示方框中能量形式判断错误的是( )
A.甲是“电能” B.乙是“内能”
C.丙是“电能” D.丁是“光能”
8.(2分)春晚分会场合肥超燃现场,22580架无人机点亮夜空璨若星河,刷新世界吉尼斯记录。关于无人机的物理知识,下列说法正确的是( )
A.地面控制台通过电磁波向无人机传递编队指令
B.无人机搭载的激光雷达通过超声波感知周围障碍物
C.无人机悬停在空中时,所受重力与升力是一对相互作用力
D.无人机匀速升空的过程中,其机械能不变
9.(2分)为测定风速的大小,小明设计了一种测定风速的装置,其简化电路如图所示。图中R1为定值电阻,探头、金属杆和滑动变阻器R2的滑片P相连,可上下移动,且R2>R1,下列分析错误的是( )
A.当有风吹过探头时,探头带动滑片P向下移动
B.风速越大,电压表示数越大
C.当风速增大时,电路消耗的总功率变大
D.当R2=R1时,R2消耗的电功率最大
10.(2分)售水机是小区内常见的设备。居民购水时,先通过手机扫码(闭合S1)或投币(闭合S2)解锁售水机,此时照明灯亮起,接着按下出水按钮(闭合S3),启动电动机完成自动售水。下列四个电路中,能满足上述功能的是( )
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题(满分15分,共5题。每题3分。每题均有四个选项,其中有2~3个选项符合题意,选项全选对的得3分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
(多选)11.(3分)中国航母是中国的骄傲,也是中国安全的保障。中国人民解放军海军福建舰是我国完全自主设计、建造的首艘弹射型航空母舰,采用了平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。下列有关中国航母的说法中,错误的是( )
A.使战斗机前进的动力是喷出气体对空气的冲击力
B.以正在起飞的战斗机为参照物,航母处于静止状态
C.停在甲板上的战斗机受到的重力与战斗机对甲板的压力是一对平衡力
D.在水面上静止时,福建舰排开水的质量等于它自身的质量
(多选)12.(3分)探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛、凸透镜和光屏依次置于光具座上,先把点燃的蜡烛和光屏固定在合适位置,再只移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛先后为15cm和25cm时,光屏上先后两次呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A.第1次的像是缩小的
B.第2次的像比第一次小
C.蜡烛和光屏间的距离是40cm
D.凸透镜的焦距可能是11cm
(多选)13.(3分)利用图像可以描述物理量之间的关系,关于下列图像的描述错误的是( )
A.图甲:阴影部分的面积表示机械功
B.图乙:阴影部分的面积表示机械效率
C.图丙:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系
D.图丁:燃料的热值与燃料体积的关系
(多选)14.(3分)水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体。将三个长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,三个容器的液面相平。已知三个长方体的质量和体积都相同。则下列说法错误的是( )
A.容器对桌面的压强p甲<p乙<p丙
B.三个杯子中液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙
C.物体受到的浮力F浮A>F浮B>F浮C
D.放入物体前液体对容器底的压强p甲=p乙=p丙
(多选)15.(3分)如图所示,电源电压恒为U=6V,R1=5Ω,R2=10Ω。下列判断正确的是( )
A.仅闭合S2,电路的总电阻为15Ω
B.仅闭合S3,电压表示数为4.5V,则R3=15Ω
C.当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为1.8A
D.当S1、S2、S3均闭合时,R2消耗的功率为3.6W
三、填空作图题(满分19分,共4题)
16.(4分)甲同学骑自行车去看望乙同学,得知消息后,乙同学步行去迎接,接到后同车返回。整个过程他们的位置与时间的关系如图所示,请根据图像信息填空:
(1)相遇前,甲速度为 km/h,乙速度为 km/h;
(2)相遇后,乙返回的速度为 km/h;
(3)整个过程中,甲的平均速度为 km/h。
17.(5分)科创小组为学校科技周展会设计了一款提示器,可以提示展台上有无展品。图甲是该提示器的原理图,展台的结构由木板、弹簧、阻值不计的金属片(A、B、C)以及提示电路组成,A可将B、C接通或断开。工作时,闭合开关S,通过提示灯L是否发光可判断展台上有无展品。提示灯L和电阻R的I﹣U图像如图乙所示,电源电压恒定,提示灯L的额定电压为6V,实际电压不低于3V即可达到亮度要求。
(1)金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的 。
(2)闭合开关S,当展台上无展品时,提示灯L正常发光,提示灯L和电阻R的连接方式是 ,此时电路中的电流为 A。
(3)若电阻R损坏,为达到提示灯L的亮度要求,需更换阻值不超过 Ω的电阻。
(4)科创小组发现:闭合开关S,展台上有展品时,提示灯L不发光,无法判断该装置是否正在工作。针对此现象,请对图甲虚线框内的电路提出一条改进建议: 。
18.(6分)2026年春晚延续科技与文化融合的热潮,请完成以下问题:
(1)机器人手臂搭载高精度伺服电机,能精准完成双节棍挥舞、出拳等武术动作。电机的核心工作原理是 (选填“电磁感应”或“通电线圈在磁场中受力转动”);
机器人手腕关节可视为杠杆,其握住双节棍发力时,动力来自电机驱动力,阻力是双节棍与空气的阻力及自身重力,此杠杆属于 杠杆,使用时能 距离。
(2)机器人表演后空翻、跳跃等动作时,下列对机器人跳高过程的分析正确的是: 。
A.起跳时,机器人对地面的压力大于地面对它的支持力
B.离地后上升过程中,动能全部转化为重力势能
C.当上升到最高位置时,机器人处于平衡状态
D.下空中落过程中,重力做功的功率逐渐变大
(3)机器人已逐渐走进人们的生活。如图2所示,机器人托着茶杯处于静止状态。请画出茶杯对机器人手的压力F压及其力臂L(以机器人手肘O为支点)。
19.(2分)如图甲为游客所拍摄的照片,通过平静的湖面上可看到凉亭的倒影。图乙中,A点代表凉亭的顶点,B点代表游客的眼睛。请在图乙中画出眼睛看到A点的像A的完整的光路图。
20.(2分)图中,平面镜后方有一不透明的挡板,画出物体AB通过平面镜所成的像A′B′。
四、实验探究题(满分32分,共5题)
21.(5分)为了比较液体吸热能力的大小,如图甲所示,小滨在两个相同的试管中,分别装入质量相等的A、B两种液体,将两个试管放入盛有水的同一烧杯中,用酒精灯加热。
(1)当两种液体吸收的热量相同时,通过比较试管内液体的 (选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力的强弱。
(2)根据实验数据绘制了两种液体的温度与时间关系图像,如图乙所示。在0~4min,A、B两种液体吸收的热量 (选填“相等”或“不相等”);如果让A、B两种液体升高相同的温度, 液体需要的加热时间长。
(3)若B是水,则A的比热容为 J/(kg•℃)。[忽略热损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,则电暖器内部应充入吸热能力较 (选填“强”或“弱”)的介质。(仅从吸热能力的角度分析)
22.(5分)在探究影响滑动摩擦力大小的实验中,学习小组进行了如图甲、乙、丙所示的操作。
(1)如图甲所示,将一个木块放在水平长木板正面,用弹簧测力计缓慢地沿水平方向匀速拉动木块,此时木块受到的滑动摩擦力大小为 N。
(2)由甲、乙两图可知:当材料和接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大。
(3)由图中 两图可知:当材料和压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)学习小组交流讨论后,对实验进行了如图丁的改进。水平固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。若用5N的拉力水平向左匀速拉动长木板,弹簧测力计示数为2N,则地面受到的摩擦力大小为 N,方向为水平向 (选填“左”或“右”)。
23.(8分)学习了密度知识的小海回到家后非常想动手实验测出家中物品的密度。于是她找出了妈妈的玉佩进行实验。实验步骤如图所示。
(1)先将天平放置在水平面上,图甲是小海在调节天平水平平衡时的情景,她在操作上的错误是 ;改正错误后,指针指向分度盘左侧,应将平衡螺母向 调节,直至天平水平平衡;
(2)将玉佩放在天平左盘中,在右盘中增减砝码,当加入最小砝码时,发现指针位置如图乙所示,小海接下来的操作应该是 ,再向右调节游码,天平平衡后,右盘中砝码及游码在标尺上的位置如图丙所示,则玉佩的质量为 g;用量筒和细线测量玉佩的体积如图丁所示,实验所测玉佩的密度为 kg/m3;
(3)小海又尝试使用厨房用具测量收集到的矿石密度,具体操作如图戊所示:
①在烧杯中盛适量水,用电子秤测量烧杯和水的总质量为m1;
②将矿石放入盛水烧杯后,用电子秤测量总质量为m2,并标记水面位置;
③捞出矿石后,补水到 后,用电子秤测量总质量为m3;
④矿石的密度表达式:ρ石= (用ρ水、m1、m2及m3表示);
(4)小海实验后进行评估:由于矿石能吸水,造成所测的密度值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
24.(8分)测量电阻R阻值的实验中,小明设计实验电路并进行了部分连接,如图甲所示。
(1)图甲电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确连线;
(2)改正错误后,闭合开关S,两电表均有示数:继续进行实验时,使电阻R左侧接线柱松动,导致导线脱落,此时 表的示数较大;
(3)接好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表如图乙所示,其示数为 A,电阻R阻值为 Ω;
(4)在电流表损害的情况下,小明设计了如图丙所示的电路,来测量小灯泡正常发光时的电阻已知灯泡的额定电压为U额,电源电压为U,滑动变阻器A的最大阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动变阻器A的滑片,直到电压表示数为 ,使灯泡正常发光;
②保持变阻器A的滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1, ,使电压表示数为U额;再保持变阻器B的滑片位置不变,将变阻器A的滑片移动到最 (选填“左”或“右”)端,读出电压表的示数为U′;
③灯泡正常发光时电阻表达式为R额= 。
25.(6分)为了探究“感应电流产生的条件”,小明利用导体棒ab、电流表、蹄形磁体、开关和若干导线连接了如图甲所示装置。
(1)导体棒ab应选用轻质的 (选填“铁棒”或“铝棒”)。
(2)闭合开关,磁体不动,导体棒沿 (选填“上下”“左右”或“前后”)方向运动时,电流表指针会偏转。断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不偏转。
(3)根据上述实验可得结论: 的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中就会产生感应电流。
(4)小明总结了“电和磁”的知识后,设计了如图乙所示的装置。闭合开关S后,①中电机开始转动,通过皮带带动②中电机转动,此时小灯泡L发光。在此过程中,将机械能转化为电能的实验装置是 (选填“①”或“②”)。写出生活中与②的工作原理相同的一个应用 。
五、计算题(满分14分,共2题)
26.(7分)小明家有某一型号的电热加湿器,部分技术参数如表,其电路简图如图乙所示,R1、R2为发热电阻,且R2=3R1,S为开关,1、2、3为触点,通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换。不考虑温度对电阻的影响,求:
额定电压/V
220
高挡功率/W
440
低挡功率/W
未知
最大注水量/L
2
(1)求电热加湿器处于“低挡”位置时的发热功率;
(2)某次使用电热加湿器工作时,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。图丙是使用电热加湿器工作21min的P﹣t图像。如果“高挡”加热时产生的热量全部被水吸收,则此次“高挡”加热可以使注水仓中的冷水温度升高多少℃?
(3)某一天,小明断开家中其它所有用电器,只接通加湿器在“低挡”加热,发现10min内电能表(如图丁)指示灯闪烁了50次,则加湿器的“低挡”实际加热功率是多少?
27.(7分)宋代怀丙利用水的浮力打捞沉在河底的铁牛,他先让人用绳子把河底淤泥中的铁牛与船上的架子系牢,然后把船上的泥沙扔到河里,利用船把铁牛拉起,如图甲。若实心铁牛的质量为27650kg,船拖着铁牛在水中匀速上升,已知铁的密度是7.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)若水深为2.5m,铁牛在水底时所受水的压强是多少?
(2)露出水面以前,绳子对铁牛的拉力是多少?
(3)现在常用的沉船打捞技术为“浮筒打捞法”原理图如图乙,若质量为M=100吨、体积为V=25m3的轮船沉没在深h=10m的淡水湖底,一个浮筒的质量为m=100kg、体积为V0=4m3,求打捞沉船需要的最少浮筒个数。
2026年山东省青岛市即墨区中考物理诊断试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(满分20分,共10题.每题2分。每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意)
1.(2分)用智能手机监测噪声,显示的“50.6dB”是指声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.传播速度
【分析】人们以分贝为单位来表示声音强弱的等级,分贝的符号是dB。
声音的强弱叫作响度。
【解答】解:分贝(dB)是用于表示声音强度的单位,而声音的强度体现的是声音的响度。响度是指声音的大小或强弱,振幅越大,响度越大,距离声源越近,响度也越大。
AB、手机监测噪声显示的“50.6 dB”,就是对声音响度的一种量化表示。而A选项音调是指声音的高低,由声源振动的频率决定,频率越高,音调越高,故A错误,B正确;
C、音色是指不同发声体因材料和结构不同,产生的波形不同,进而具有独特的音色,比如不同乐器发出声音的音色不同;
D、频率是指振动次数和时间之比,单位是赫兹(Hz),它决定了声音的音调。
故选:B。
【点评】本题要结合噪声的等级及声音的特征响度定义进行分析解答,注意与其它特征的区分。
2.(2分)诗词是中华优秀传统文化中的一块瑰宝。下列诗句中加点字所对应的自然现象的形成过程,属于凝华的是( )
A.白露秋分夜,一夜凉一夜
B.塞外悲风切,交河冰已结
C.鸡声茅店月,人迹板桥霜
D.岚雾今朝重,江山此地深
【分析】物质由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固,由液态变为气态叫汽化,由气态变为液态叫液化,由固态直接变为气态叫升华,由气态直接变为固态叫凝华。
【解答】解:AD.露和雾是空气中的水蒸气液化形成的小水滴,属于液化现象,故AD不符合题意;
B.冰是水凝固形成的,属于凝固现象,故B不符合题意;
C.霜是水蒸气凝华形成的,属于凝华现象,故C符合题意;
故选:C。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3.(2分)物理学中经常看到形如x的公式,一种情形是x的大小与y、z都有关,另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关.下列四个公式中,属于前一种情形的是( )
A.匀速直线运动时的速度v
B.物质的密度ρ
C.物质的比热容c
D.导体中电流I
【分析】(1)匀速直线运动的速度可以通过路程和时间计算,与路程和时间无关;
(2)密度在数值上等于物体质量与其体积之比,与质量、体积无关;
(3)比热容在数值上等于物体吸收的热量与质量和升高的温度的乘积的比值,与热量、质量和升高的温度无关;
(4)根据欧姆定律分析电流与电压、电阻的关系。
【解答】解:A.匀速直线运动的速度可以通过路程和时间计算,与路程和时间无关,属于后一种情形,故A不符合题意;
B.密度在数值上等于物体质量与其体积之比,与质量、体积无关,属于后一种情形,故B不符合题意;
C.比热容在数值上等于物体吸收的热量与质量和升高的温度的乘积的比值,与热量、质量和升高的温度无关,属于后一种情形,故C不符合题意;
D.根据欧姆定律可知,电流与电压成正比,与电阻成反比,即电流的大小与电压和电阻都有关,属于前一种情形,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查匀速直线运动的特点、密度和比热容的定义以及欧姆定律的内容,难度不大。
4.(2分)如图,这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.给车轮加润滑油可以增大摩擦
B.机械效率可达到100%
C.利用重力势能转化为动能
D.顶部的定滑轮可以省力
【分析】(1)给轴承加润滑油可以减小摩擦力。
(2)任何机械的效率不可能为100%。
(3)无碳小车的能量由重力势能转化为动能。
(4)定滑轮不省力,也不省距离,但是可以改变力的方向。
【解答】解:A、给车轮轴承加润滑油可以减小摩擦力,故A错误;
B、由于摩擦力的存在,机械效率不可达到100%,故B错误;
C、该装置主要是利用重力势能转化为动能,故C正确;
D、顶部的定滑轮不省力,也不省距离,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查的是动能和重力势能的转化;知道机械效率和减小有害摩擦的办法;知道定滑轮的特点。
5.(2分)如图所示的轨道插座可以按照用户用电需求在轨道上增减、移动插座。以下关于轨道插座的使用,符合安全用电原则的是( )
A.用湿手将插座从轨道上拔离
B.导线的绝缘皮破损后,应立即断电维修
C.增加插座使多个大功率用电器同时使用
D.用电器的三脚插头最长脚折断后,可以插入两孔插座使用
【分析】(1)生活用水是导体,所以不能在电线上晾衣服、用湿布擦拭电器、用湿手按开关和接触电线等;
(2)电源线绝缘皮破损容易发生触电事故,及时更换;
(3)家庭电路中电流过大的原因:一是短路,二是用电器的总功率过大;
(4)大功率或带有金属外壳的用电器,必须使用三孔插座,以防外壳带电,危及人身安全。
【解答】解:A、生活用水是导体,用湿手将插座从轨道上拔离,会使人触电,故A不符合安全用电原则;
B、导线绝缘皮破损容易发生触电事故,不能继续使用,应立即断电维修,故B符合安全用电原则;
C、增加插座使多个大功率用电器同时使用,容易造成用电器的总功率过大,故C不符合安全用电原则;
D、用电器的三脚插头最长脚折弯后,插在两空插座上使用,没有接地功能,若用电器外壳带电,会危及人身安全,故D不符合安全用电原则。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,不能违反。
6.(2分)如图所示,固定的容器内盛有空气,活塞可左右移动且不漏气,容器中有一金属球M,用力F推动活塞向左运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.M所受的浮力变大
B.容器内空气的密度变小
C.M对容器的压力将变大
D.容器内空气的内能变小
【分析】活塞左推,容器内空气体积减小、空气质量不变;压缩空气做功,空气内能变化;金属球浸没在空气中,空气浮力:F浮=ρ空气gV球。
【解答】解:B、活塞左推,容器内空气体积减小、空气质量m不变,体积V减小,由 ρ得:空气密度变大,故B错误。A、ρ空气变大,金属球体积V球不变,由 F浮=ρ空气gV球可知:浮力变大,故A正确。C、金属球受力G=F浮+F支持,G不变,浮力变大,容器对球的支持力变小;球对容器的压力与支持力是相互作用力,大小相等,因此压力变小,故C错误。D、向左推活塞,外力对容器内空气做功,机械能转化为内能,空气内能增大,故D错误。故选:A。
【点评】本题考查做功改变内能及阿基米德原理的定性分析。
7.(2分)我国风能资源丰富,如图是某城市风力发电系统,将风能转化为电能,对蓄电池充电,再由蓄电池为路灯供电的过程,对图示方框中能量形式判断错误的是( )
A.甲是“电能” B.乙是“内能”
C.丙是“电能” D.丁是“光能”
【分析】需掌握人类对风能的利用主要是将风能转化为电能。
【解答】解:
A.甲:风力发电机的作用是将风能(机械能) 转化为电能,故A不符合题意;
B.乙:蓄电池充电,电能转化为化学能储存在蓄电池中,所以乙化学能,故B符合题意;
C.丙:这是蓄电池放电时,将化学能转化为电能,供给路灯,故C不符合题意;
D.丁:是路灯工作时,将电能转化为光能(照明),同时也产生少量热能(内能),但主要输出是光能,所以丁是光能,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了风能的利用,属于基础题。
8.(2分)春晚分会场合肥超燃现场,22580架无人机点亮夜空璨若星河,刷新世界吉尼斯记录。关于无人机的物理知识,下列说法正确的是( )
A.地面控制台通过电磁波向无人机传递编队指令
B.无人机搭载的激光雷达通过超声波感知周围障碍物
C.无人机悬停在空中时,所受重力与升力是一对相互作用力
D.无人机匀速升空的过程中,其机械能不变
【分析】(1)(2)电磁波可以传递信,可以在真空中传播。
(3)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
(4)影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。
【解答】解:A、地面控制台通过电磁波向无人机传递编队指令,电磁波可以在真空中传播,也能在空气中传播,是无人机远程控制的常用方式,故A正确。
B、无人机搭载的激光雷达是通过激光(电磁波)来感知障碍物,而不是超声波,故C错误。
C、无人机悬停在空中时,所受重力与升力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上,是一对平衡力,不是相互作用力,故C错误。
D、无人机匀速升空时,质量不变、速度不变,动能不变,高度升高,重力势能变大,机械能等于动能+势能,所以机械能变大,故D错误。
故选:A。
【点评】本题以无人机为载体考查蕴含的物理知识,重点考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力,注重了物理和生活的联系,具有较强的综合性,是一道好题。
9.(2分)为测定风速的大小,小明设计了一种测定风速的装置,其简化电路如图所示。图中R1为定值电阻,探头、金属杆和滑动变阻器R2的滑片P相连,可上下移动,且R2>R1,下列分析错误的是( )
A.当有风吹过探头时,探头带动滑片P向下移动
B.风速越大,电压表示数越大
C.当风速增大时,电路消耗的总功率变大
D.当R2=R1时,R2消耗的电功率最大
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据流体压强与流速的关系(流速越快的地方压强越小)判断产生压力的方向,然后判断滑片移动的方向确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律和串联电路的分压特点可知变阻器两端的电压变化,根据p即可判断总功率的变化;根据p=I2R写出R2消耗的电功率的表达式,根据表达式分析R2消耗的电功率最大时的阻值的大小。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A、当有风吹过探头时,探头下表面空气流速快、压强小,上表面空气流速慢、压强大,所以探头向下移动,同时滑片P向下移动,故A不符合题意;
B、当有风吹过探头时,滑片P向下移动,变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电路的分压特点可知,其两端的电压也会变大,即电压表示数变大,故B不符合题意;
C、当风速增大时,变阻器连入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据可知电路消耗的总功率变小,故C符合题意;
D、R2消耗的电功率的表达式为:,由此可知,当R2=R1时,R2消耗的电功率最大,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了电路的动态分析、流体压强与流速的关系、电功率计算公式的应用,有一定的难度。
10.(2分)售水机是小区内常见的设备。居民购水时,先通过手机扫码(闭合S1)或投币(闭合S2)解锁售水机,此时照明灯亮起,接着按下出水按钮(闭合S3),启动电动机完成自动售水。下列四个电路中,能满足上述功能的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据题意分析三个开关的连接方式、电动机的连接方式,然后画出正确的电路图。
【解答】解:根据题意可知,通过手机扫码(闭合S1)或投市(闭合S2)解锁售水机,此时照明灯亮起,接着按下出水按钮(闭合S3),启动电动机完成自动售水,这说明灯泡与电动机是并联的;S1、S2互不影响,是并联的;开关S3在电动机的支路中,故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了串、并联电路的设计,知道串联电路中各元件间相互影响,并联电路中各支路间互不影响。
二、多项选择题(满分15分,共5题。每题3分。每题均有四个选项,其中有2~3个选项符合题意,选项全选对的得3分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
(多选)11.(3分)中国航母是中国的骄傲,也是中国安全的保障。中国人民解放军海军福建舰是我国完全自主设计、建造的首艘弹射型航空母舰,采用了平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。下列有关中国航母的说法中,错误的是( )
A.使战斗机前进的动力是喷出气体对空气的冲击力
B.以正在起飞的战斗机为参照物,航母处于静止状态
C.停在甲板上的战斗机受到的重力与战斗机对甲板的压力是一对平衡力
D.在水面上静止时,福建舰排开水的质量等于它自身的质量
【分析】(1)物体间力的作用是相互的,据此分析;
(2)在研究物体的运动和静止时,要看物体的位置相对于参照物是否发生改变,若改变,则是运动的,若不改变,则是静止的;
(3)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(4)根据阿基米德原理分析福建舰排开液体质量的关系以及自身的质量的关系。
【解答】解:A、战斗机向后喷出气体,气体给战斗机一个向前的反作用力,这个力是使战斗机前进的动力,故A错误;
B、以正在起飞的战斗机为参照物,航母的位置发生了改变,处于运动状态,故B错误;
C、停在甲板上的战斗机受到的重力与战斗机对甲板的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、根据阿基米德原理可知,福建舰受到的浮力等于福建舰排开水的重力,由于福建舰受到的浮力等于它受到的重力,则福建舰排开水的重力等于自身的重力,所以福建舰排开水的质量等于自身的质量,故D正确。
故选:ABC。
【点评】本题考查了对平衡力的辨别,阿基米德原理、对运动状态的判断,对作用力与反作用力的认识,属力学基础题,难度不大。
(多选)12.(3分)探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛、凸透镜和光屏依次置于光具座上,先把点燃的蜡烛和光屏固定在合适位置,再只移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛先后为15cm和25cm时,光屏上先后两次呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A.第1次的像是缩小的
B.第2次的像比第一次小
C.蜡烛和光屏间的距离是40cm
D.凸透镜的焦距可能是11cm
【分析】根据凸透镜成实像的特点可以得到:凸透镜距离蜡烛为15cm和25cm所成的实像,是两个互逆的光路,当凸透镜距离蜡烛为15cm时,是物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大实像,当凸透镜距离蜡烛为25cm时,应该为物距大于二倍焦距,成倒立、缩小实像,由以上分析可判断各个选项的正误。
【解答】解:当移动透镜分别距光屏15cm和25cm均可在光屏上得到清晰像,根据凸透镜成实像的特点可以得到:当凸透镜距离蜡烛为15cm时,应该为f<15cm<2f......①,即物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大实像,当凸透镜距离蜡烛为25cm时,应该为25cm>2f.......②,即物距大于二倍焦距,成倒立、缩小实像,根据①②可得7.5cm<f<12.5cm,根据成像分析,可知:
A.第一次的像是放大的,故A错误;
B.第二次的像比第一次小,故B正确;
C.凸透镜距离蜡烛为15cm和25cm所成的实像,是两个互逆的光路,所以u1=v2,v1=u2,蜡烛和光屏间的距离是15cm+25cm=40cm,故C正确;
D.由7.5cm<f<12.5cm可知,凸透镜的焦距可能是11cm,故D正确。
故选:BCD。
【点评】该题目考查的是凸透镜成像的规律,结合成像的性质分析物距与焦距的关系即可。
(多选)13.(3分)利用图像可以描述物理量之间的关系,关于下列图像的描述错误的是( )
A.图甲:阴影部分的面积表示机械功
B.图乙:阴影部分的面积表示机械效率
C.图丙:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系
D.图丁:燃料的热值与燃料体积的关系
【分析】明确横纵轴所表示的物理量,再结合相关的公式或原理进行分析,做出正确的判断。
【解答】解:A.甲图纵坐标为功率P,横坐标为时间t,阴影面积等于Pt,根据功的公式W=Pt可知,阴影面积表示机械功,描述正确,故A不符合题意;
B.乙图纵坐标为有用功W有,横坐标为总功W总,阴影面积等于W有×W总;而机械效率,所以阴影面积不表示机械效率,描述错误,故B符合题意;
C.根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过导体的电流和导体两端电压成正比,I﹣U图像应为过原点的上升倾斜直线,描述错误,故C符合题意;
D.热值是燃料本身的固有特性,仅和燃料种类有关,和燃料体积、质量无关,因此热值不随体积改变,描述错误,故D符合题意。
故选:BCD。
【点评】本题考查的知识点比较多,有关功率与时间的图像、有关机械效率的图像、有关电压电流的图像和燃料热值的图像;主要考查学生应用数学函数图像来分析解决物理问题的能力;解决此类图像问题时,应根据实际情况进行实际分析,选出正确的答案。
(多选)14.(3分)水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体。将三个长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,三个容器的液面相平。已知三个长方体的质量和体积都相同。则下列说法错误的是( )
A.容器对桌面的压强p甲<p乙<p丙
B.三个杯子中液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙
C.物体受到的浮力F浮A>F浮B>F浮C
D.放入物体前液体对容器底的压强p甲=p乙=p丙
【分析】(1)根据物体的浮沉情况确定液体密度的大小关系;根据等效替换法替换为液体,比较重力得出压力,结合压强公式分析;
(3)当物体漂浮时,其浮力等于自身的重力;物体下沉时,浮力小于自身的重液体内部压强和液体的密度和液体的深度有关,故分析即可判断;
(4)根据物体的浮沉分析原来液体的多少,结合密度公式和重力分析压力,得出压强关系。
【解答】解:AB、由于A悬浮,故ρ甲=ρ物;B漂浮,故ρ乙>ρ物;丙漂浮,故ρ丙>ρ物;且VB排>VC排,由F浮=ρ液V排g可知:ρ丙>ρ乙;故密度关系是:ρ甲<ρ乙<ρ丙;故B正确;
根据漂浮或悬浮的浮力等于重力,将物体替换为等体积的液体,液面相平,体积相等,由于ρ甲<ρ乙<ρ丙;重力关系也是G甲<G乙<G丙;根据压力等于重力,结合压强公式知,对桌面的压强是p甲<p乙<p丙;故A正确。
C、由于A悬浮,B、C漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,故F浮A=F浮B=F浮C,故C错误;
D、已知放物体之后,三个容器的液面相平,由于VA排>VB排>VC排,则放物体之前V甲<V乙<V丙,由于容器相同,则h甲<h乙<h丙,由p=ρgh可知,p甲<p乙<p丙,故D错误;
故选:CD。
【点评】该题考查了液体压强和阿基米德原理的理解和应用,理清题意,分析清楚各种情况的状态是解决该题的关键,其难度很大。
(多选)15.(3分)如图所示,电源电压恒为U=6V,R1=5Ω,R2=10Ω。下列判断正确的是( )
A.仅闭合S2,电路的总电阻为15Ω
B.仅闭合S3,电压表示数为4.5V,则R3=15Ω
C.当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为1.8A
D.当S1、S2、S3均闭合时,R2消耗的功率为3.6W
【分析】(1)仅闭合S2,则R1和R2串联,根据R总=R1+R2计算电路的总电阻;
(2)仅闭合S3,R1与R3串联,电压表测量R3两端的电压,根据串联电路电压特点可知,计算出R1两端的电压,然后根据欧姆定律,计算电路中的电流,再根据R计算R3的阻值;
(3)当S1、S2、S3都闭合时,R2与R3并联,R1被短路,电压表测电源电压,电流表测干路电流,则R2两端的电压等于电源电压,根据P计算R2消耗的电功率。
【解答】解:
A、由图可知,仅闭合S2时,R1和R2串联,R总=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω,故A正确;
B、由图可知,仅闭合S3时,R1与R3串联,电压表测量R3两端的电压,U3=4.5V,根据串联电路电压特点可得R1两端电压为U1=U﹣U3=6V﹣4.5V=1.5V,电路中的电流为I=I1,则R3的阻值为R3,故B正确;
C、当S1、S2、S3都闭合时,R2与R3并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,则通过R2的电流为I2,通过R3的电流为I30.4A,则此时干路电流I=I2+I3=0.6A+0.4A=1A,故C错误;
D、当S1、S2、S3都闭合时,R2消耗的功率为P2=UI2=6V×0.6A=3.6W,故D正确。
故选:ABD。
【点评】此题主要是考查学生对欧姆定律和电功率公式的理解和应用,难度不大。
三、填空作图题(满分19分,共4题)
16.(4分)甲同学骑自行车去看望乙同学,得知消息后,乙同学步行去迎接,接到后同车返回。整个过程他们的位置与时间的关系如图所示,请根据图像信息填空:
(1)相遇前,甲速度为 18 km/h,乙速度为 6 km/h;
(2)相遇后,乙返回的速度为 12 km/h;
(3)整个过程中,甲的平均速度为 16 km/h。
【分析】(1)s﹣t图象中两直线相交代表两物体相遇,利用v分别求出相遇前甲、乙的速度;
(2)由图象可知,相遇后乙返回的时间和经过的路程,由速度公式可求得乙返回的速度;
(3)整个过程的平均速度等于总路程与总时间的比值。
【解答】解:(1)由图可知,在第10min甲、乙相遇,此时甲行驶的路程为s=4km﹣1km=3km,由图可知,相遇前甲的速度为:
v118km/h,
相遇前乙的速度:v26km/h;
(2)由图象可知,相遇后乙返回的时间t乙=15min﹣10min=5minh,经过的路程为s乙=1km,相遇后,乙返回的速度:
v乙12km/h;
(3)由图可知,整个过程中甲通过的路程为s甲=4km,行驶的时间为t甲=15minh,
整个过程中,甲的平均速度:
v甲16km/h。
故答案为:(1)18;6;(2)12;(3)16。
【点评】本题考查了学生对速度公式的应用,能从图象中读取有用的信息是解题的关键。
17.(5分)科创小组为学校科技周展会设计了一款提示器,可以提示展台上有无展品。图甲是该提示器的原理图,展台的结构由木板、弹簧、阻值不计的金属片(A、B、C)以及提示电路组成,A可将B、C接通或断开。工作时,闭合开关S,通过提示灯L是否发光可判断展台上有无展品。提示灯L和电阻R的I﹣U图像如图乙所示,电源电压恒定,提示灯L的额定电压为6V,实际电压不低于3V即可达到亮度要求。
(1)金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的 开关 。
(2)闭合开关S,当展台上无展品时,提示灯L正常发光,提示灯L和电阻R的连接方式是 串联 ,此时电路中的电流为 0.5 A。
(3)若电阻R损坏,为达到提示灯L的亮度要求,需更换阻值不超过 20 Ω的电阻。
(4)科创小组发现:闭合开关S,展台上有展品时,提示灯L不发光,无法判断该装置是否正在工作。针对此现象,请对图甲虚线框内的电路提出一条改进建议: 在电路中串联一个电流表 。
【分析】(1)(2)根据电路图可知,当BC与A分离时,灯泡和电阻串联;当BC与A接触时,电灯被短路,电路为电阻的简单电路,据此判断出金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的,根据小灯泡的额定电压和图乙判断出此时电路中的电流;
(3)由图乙知当电路中的电流为0.5A时R两端的电压为3V,根据串联电路电压的规律算出电源电压;
由题意知实际电压不低于3V即可达到亮度要求,由图乙知此时电路中的电流为0.3A,根据串联电路电压的规律算出此时定值电阻两端的电压,根据欧姆定律算出需更换电阻的最大阻值;
(4)闭合开关S,展台上有展品时,提示灯被短路,L不发光,无法判断该装置是否正在工作,可以在图甲虚线框内的电路中串联一个电流表。
【解答】解:(1)该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和提示电路组成,当金属片A与金属片B、C接触时,电路形成通路,电流可以流过;当金属片C与金属片A、B分离时,电路断开,电流无法流过。金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的开关作用。
(2)当把物品放在展示台上时,金属片A受到压力作用与金属片B、C接触,此时电路形成通路。观察电路图可以发现,此时灯泡被短路,不发光;
当物品离开展示台时,金属片A与金属片B、C分离,电路断开。此时,电流通过灯泡、电阻、开关回到电源负极,因此灯和电阻是串联的,灯泡正常发光时,其额定电压为6V,由图知此时的电流为0.5A;
(3)由图乙知当电路中的电流为0.5A时R两端的电压为3V,所以电源电压为:
U=UL+UR=6V+3V=9V;
由题意知实际电压不低于3V即可达到亮度要求,由图乙知此时电路中的电流为0.3A,此时定值电阻两端的电压为:UR′=U﹣UL=9V﹣3V=6V,
需更换电阻的阻值最大为:
R大20Ω;
(4)闭合开关S,展台上有展品时,提示灯被短路,L不发光,无法判断该装置是否正在工作,可以在图甲虚线框内的电路中串联一个电流表,若电流表有示数则说明该装置正在工作。
故答案为:(1)开关;(2)串联;0.5;(3)20;(4)在电路中串联一个电流表。
【点评】本题考查欧姆定律的应用、电路的组成,能正确认识通路、短路以及断路三种情况。
18.(6分)2026年春晚延续科技与文化融合的热潮,请完成以下问题:
(1)机器人手臂搭载高精度伺服电机,能精准完成双节棍挥舞、出拳等武术动作。电机的核心工作原理是 通电线圈在磁场中受力转动 (选填“电磁感应”或“通电线圈在磁场中受力转动”);
机器人手腕关节可视为杠杆,其握住双节棍发力时,动力来自电机驱动力,阻力是双节棍与空气的阻力及自身重力,此杠杆属于 费力 杠杆,使用时能 省 距离。
(2)机器人表演后空翻、跳跃等动作时,下列对机器人跳高过程的分析正确的是: D 。
A.起跳时,机器人对地面的压力大于地面对它的支持力
B.离地后上升过程中,动能全部转化为重力势能
C.当上升到最高位置时,机器人处于平衡状态
D.下空中落过程中,重力做功的功率逐渐变大
(3)机器人已逐渐走进人们的生活。如图2所示,机器人托着茶杯处于静止状态。请画出茶杯对机器人手的压力F压及其力臂L(以机器人手肘O为支点)。
【分析】(1)电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆,费力杠杆的特点是费力但省距离;
(2)相互作用力的特点是异物、等大、反向、共线;克服摩擦做功,机械能转化为内能;平衡状态时物体的合力为零;由公式\P=Fv=Gv分析;
(3)杯子对手的压力的作用点在接触面,方向是垂直手向下;根据力臂的画法,从支点作力F作用线的垂线段,即为力臂L。
【解答】解:(1)电动机的核心工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
机器人手腕关节握住双节棍发力时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,使用时能省距离。
(2)A、起跳时,机器人对地面的压力和地面对它的支持力是一对相互作用力,大小相等,故A错误。
B、离地后上升过程中,由于空气阻力存在,动能会有一部分转化为内能,并非全部转化为重力势能,故B错误。
C、上升到最高位置时,机器人仍有水平方向的速度,且受竖直向下的重力和水平方向的空气阻力,合力不为零,不是平衡状态,故C错误。
D、下落过程中,机器人速度越来越大,重力不变,根据公式\P=Fv=Gv,重力做功的功率逐渐变大,故D正确。
故选:D。
(3)茶杯对机器人的压力F压的作用点在机器人手与茶杯接触的位置,方向垂直于手的接触面向下;以机器人手肘为支点,从支点向压力F压的作用线作垂线,该垂线段的长度就是力臂L,据此作图,
完整图如下所示:
。
故答案为:(1)通电线圈在磁场中受力转动;费力;省;(2)D;(3)。
【点评】本题考查电动机的工作原理、杠杆的分类、运动和力以及作图能力,难度中等。
19.(2分)如图甲为游客所拍摄的照片,通过平静的湖面上可看到凉亭的倒影。图乙中,A点代表凉亭的顶点,B点代表游客的眼睛。请在图乙中画出眼睛看到A点的像A的完整的光路图。
【分析】由平面镜成像的原理可知,反射光线好像是由像点发出的;根据像与物关于镜面(反射面)对称,作出像点A′后,连接A′B,与镜面的交点为入射点,再完成光路图。
【解答】解:平静的湖面相当于平面镜,根据平面镜成像的特点,先作出点A关于湖面的对称点A′,即为建筑物的顶点A在湖面中的像,连接A′B与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接AO就得到入射光线,OB即为反射光线,如下图所示:
【点评】本题考查了作光的反射光路图,也涉及了平面镜成像的特点,难度不大,属于基础题。
20.(2分)图中,平面镜后方有一不透明的挡板,画出物体AB通过平面镜所成的像A′B′。
【分析】物体在平面镜成正立、等大的虚像,像和物体的连线与镜面垂直,像距等于物距。
【解答】解:平面镜成的像与物到平面镜的距离相等,连线与镜面垂直,分别作出A和B两端的像A'和B',再连接起来,画上与物体相对称的箭头,就是像A'B'的位置,平面像成的是虚像;平面镜后的不透明障碍物不影响成像,如图所示:
。
【点评】本题考查的是平面镜的成像特点,属于基础题目。
四、实验探究题(满分32分,共5题)
21.(5分)为了比较液体吸热能力的大小,如图甲所示,小滨在两个相同的试管中,分别装入质量相等的A、B两种液体,将两个试管放入盛有水的同一烧杯中,用酒精灯加热。
(1)当两种液体吸收的热量相同时,通过比较试管内液体的 温度变化 (选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力的强弱。
(2)根据实验数据绘制了两种液体的温度与时间关系图像,如图乙所示。在0~4min,A、B两种液体吸收的热量 相等 (选填“相等”或“不相等”);如果让A、B两种液体升高相同的温度, B 液体需要的加热时间长。
(3)若B是水,则A的比热容为 2.1×103 J/(kg•℃)。[忽略热损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,则电暖器内部应充入吸热能力较 弱 (选填“强”或“弱”)的介质。(仅从吸热能力的角度分析)
【分析】(1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(2)根据实验数据绘制的水和食用油的图像得出加热t时间A、B升高的温度;根据图像分析;
(3)根据Q=cmΔt可知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度之积为一定值,升高的温度与比热容成反比,据此得出cA:cB。
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,即吸收相同热量时,该介质可以升高更多的温度,据此判断。
【解答】解:(1)探究比较液体吸热能力大小的实验,根据控制变量法,在试管中装入A、B两种液体应保证质量相同,当液体吸收热量相同时,通过比较液体温度变化来判断吸热能力的大小。
(2)实验中,用相同的加热装置加热,加热相同的时间,液体吸收的热量相同。在0~4min内,即加热了相同的时间,则质量相等的A、B两种液体,吸收的热量相等。
由图乙可知,如果让A和B两种液体升高相同的温度,B液体需要的加热时间长。
(3)由图乙可知,A、B的初温相同,温度都升高到60℃时,A的加热时间为4min,B的加热时间为8min,则B吸收的热量为A的2倍,即QB吸=2QA吸,A、B升高的温度相同,质量相同,由可知,A的比热容为
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,即吸收相同热量时,该介质可以升高的温度更高,则该介质的吸热能力较弱,所以内部应充入吸热能力较弱的介质。
故答案为:(1)温度变化;(2)相等;B;(3)2.1×103;(4)弱。
【点评】本题探究不同液体的吸热能力,而物质吸放热能力是用比热容来量度的,在实验过程中,影响的量较多,有质量、加热时间、升高温度等,因此,要注意结论的严密性。
22.(5分)在探究影响滑动摩擦力大小的实验中,学习小组进行了如图甲、乙、丙所示的操作。
(1)如图甲所示,将一个木块放在水平长木板正面,用弹簧测力计缓慢地沿水平方向匀速拉动木块,此时木块受到的滑动摩擦力大小为 1.2 N。
(2)由甲、乙两图可知:当材料和接触面粗糙程度相同时, 压力 越大,滑动摩擦力越大。
(3)由图中 甲、丙 两图可知:当材料和压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)学习小组交流讨论后,对实验进行了如图丁的改进。水平固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。若用5N的拉力水平向左匀速拉动长木板,弹簧测力计示数为2N,则地面受到的摩擦力大小为 3 N,方向为水平向 左 (选填“左”或“右”)。
【分析】(1)木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡可知,此时拉力等于摩擦力;
根据弹簧测力计的分度值读数;
(2)(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(4)先对长木板进行受力分析,求出地面对长木板的摩擦力,在根据力的作用是相互的进行分析地面受到的摩擦力。
【解答】解:(1)根据二力平衡的知识,若物体做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力和弹簧测力计对它的拉力在水平方向是一对平衡力,两者大小相等、方向相反,在一条直线上,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力;
由图甲得,测力计的分度值为0.2N,示数为1.2N,即此时木块受到的拉力是1.2N;
(2)由图中甲、乙两图可知:接触面的粗糙程度是相同的,压力大小不同,弹簧测力计示数不同,摩擦力不同,所以结论为:当接触面的粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大;
(3)探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,应控制压力相同,只改变接触面的粗糙程度,故选甲、丙两实验,由图中甲、丙两图可知:当压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;
(4)长木板匀速直线运动,则长木板受力平衡,此时受到向左的拉力为5N,受到地面和木块向右的摩擦力,这两个摩擦力的和为5N,木块对长木板的摩擦力为2N,故地面对长木板的摩擦力为3N,因为力的作用是相互的,故地面受到的摩擦力方向向左,大小为3N。
故答案为:(1)1.2;(2)压力;(3)甲、丙;(4)3;左。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,同时也考查压强的变化,体现了对过程和方法的考查。
23.(8分)学习了密度知识的小海回到家后非常想动手实验测出家中物品的密度。于是她找出了妈妈的玉佩进行实验。实验步骤如图所示。
(1)先将天平放置在水平面上,图甲是小海在调节天平水平平衡时的情景,她在操作上的错误是 游码没有调至标尺左端零刻度线处 ;改正错误后,指针指向分度盘左侧,应将平衡螺母向 右 调节,直至天平水平平衡;
(2)将玉佩放在天平左盘中,在右盘中增减砝码,当加入最小砝码时,发现指针位置如图乙所示,小海接下来的操作应该是 取下最小砝码 ,再向右调节游码,天平平衡后,右盘中砝码及游码在标尺上的位置如图丙所示,则玉佩的质量为 37.2 g;用量筒和细线测量玉佩的体积如图丁所示,实验所测玉佩的密度为 3.1×103 kg/m3;
(3)小海又尝试使用厨房用具测量收集到的矿石密度,具体操作如图戊所示:
①在烧杯中盛适量水,用电子秤测量烧杯和水的总质量为m1;
②将矿石放入盛水烧杯后,用电子秤测量总质量为m2,并标记水面位置;
③捞出矿石后,补水到 标记处 后,用电子秤测量总质量为m3;
④矿石的密度表达式:ρ石= (用ρ水、m1、m2及m3表示);
(4)小海实验后进行评估:由于矿石能吸水,造成所测的密度值 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【分析】(1)使用天平时,将天平放在水平桌面上,将游码调至标尺左端零刻度线处,若指针不在分度盘的中央,按照指针左偏右调,右偏左调的方法,调节平衡螺母,直到天平平衡;
(2)称量黄蜡玉时,加减砝码,当把最小的砝码放入时,指针右偏,说明加的砝码重了,要取下最小砝码,调节游码使天平平衡;丙图中黄蜡玉的质量等于砝码的质量加游码的示数;图丁中量筒的分度值已知,可知黄蜡玉的体积;由密度公式可求出黄蜡玉的密度;
(3)用等效代替法测量黄蜡玉的体积,即③把黄蜡玉取出,加水到标记出,④黄蜡玉的体积就等于水m3﹣m1的体积,水的质量等于m2﹣m1,由密度公式求出黄蜡玉的密度;
(4)矿石由于吸水,导致标记的位置偏低,m3变小,据此分析。
【解答】解:(1)使用天平时,将天平放在水平桌面上,将游码调至标尺左端零刻度线处,图乙中指针右偏,应向左调节平衡螺母,改操作错误之处,没有把游码调至标尺左端零刻度线处;
由图乙可知,指针偏左,说明左侧质量稍大,因此,应将平衡螺母向右侧移动,直至天平横梁平衡;
(2)称量黄蜡玉时,加减砝码,当把最小的砝码放入时,指针右偏,说明加的砝码重了,要取下最小砝码,向右调节游码,直到天平平衡;
丙图中黄蜡玉的质量:m=20g+10g+5g+2.2g=37.2g;
图丁中量筒的分度值2mL,黄蜡玉的体积:V=V2﹣V1=38mL﹣26mL=12mL=12cm3;
黄蜡玉的密度:ρ3.1g/cm3=3.1×103kg/m3;
(3)③该实验是用等效替代法测量黄蜡玉的体积,则捞出黄蜡玉后,补水到标记处后,用电子秤测量其质量为m3;
④由步骤①②可知,黄蜡玉的质量为m′=m2﹣m1,
由步骤①③可知,补充水的质量为m补水=m3﹣m1,
根据题意可知黄蜡玉的体积等于补充水的体积,即:V′=V补水,
则黄蜡玉的密度:ρ石ρ水;
(4)矿石由于吸水,导致标记的位置偏低,故m3变小,m1不变,分子不变,分母变小,由密度ρ知,密度偏大。
故答案为:(1)游码没有调至标尺左端零刻度线处;右;(2)取下最小砝码;37.2;;3.1×103;(3)标记处;;(4)偏大。
【点评】本题考查了天平的使用方法,质量、体积的测量,密度公式的应用,用排水法和等效代替法测量固态体积。
24.(8分)测量电阻R阻值的实验中,小明设计实验电路并进行了部分连接,如图甲所示。
(1)图甲电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确连线;
(2)改正错误后,闭合开关S,两电表均有示数:继续进行实验时,使电阻R左侧接线柱松动,导致导线脱落,此时 电压 表的示数较大;
(3)接好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表如图乙所示,其示数为 0.3 A,电阻R阻值为 8 Ω;
(4)在电流表损害的情况下,小明设计了如图丙所示的电路,来测量小灯泡正常发光时的电阻已知灯泡的额定电压为U额,电源电压为U,滑动变阻器A的最大阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动变阻器A的滑片,直到电压表示数为 U额 ,使灯泡正常发光;
②保持变阻器A的滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1, 移动滑动变阻器B的滑片 ,使电压表示数为U额;再保持变阻器B的滑片位置不变,将变阻器A的滑片移动到最 右 (选填“左”或“右”)端,读出电压表的示数为U′;
③灯泡正常发光时电阻表达式为R额= 。
【分析】(1)原电路中,电阻R和电压表没有接入电路中,是错误的,本实验R要与变阻器串联,电压表与R并联;
(2)电阻R左侧接线柱松动,导致导线脱落,则R没有连入电路中,电流表示数为0,根据电压表与电源连通测电源电压分析;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律可知电阻R阻值。
(4)灯泡两端的电压为额定电压时,灯泡会正常发光;电路图中采用滑动变阻器B与灯泡并联,利用的是替代法,根据电压表的示数和电源电压求出滑动变阻器B的电阻,据此分析。
【解答】解:(1)原电路中,电阻R和电压表没有接入电路中,R要与变阻器串联,电压表与R并联,如下所示:
;
(2)改正错误后,闭合开关S,两电表均有示数:继续进行实验时,使电阻R左侧接线柱松动,导致导线脱落,则R没有连入电路中,电流表示数为0,电压表与电源连通测电源电压,此时电压表的示数较大;
(3)接好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.3A,由欧姆定律可知,电阻R阻值为R8Ω;
(4)①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为U额,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,移动滑动变阻器B的滑片,使电压表的示数为U额,此时滑动变阻器B相当于小灯泡,则灯泡的电阻就等于滑动变阻器B接入电路的电阻;再保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移动到右端,读出电压表的示数为U;
③根据串联电路电压的特点知,滑动变阻器A两端的电压为UA=U﹣U′;滑动变阻器A的电流为I;
根据串联电路电流处处相等知,滑动变阻器B的电流为I;
此时滑动变阻器B的电阻为
RB;
灯泡正常发光时电阻就等于滑动变阻器B接入电路的电阻为R额。
故答案为:(1);(2)电压;(3)0.3;8;(4)U额;移动滑动变阻器B的滑片;右;。
【点评】本题测量电阻R阻值的实验,考查电路连接、故障分析及测量电阻的特殊方法。
25.(6分)为了探究“感应电流产生的条件”,小明利用导体棒ab、电流表、蹄形磁体、开关和若干导线连接了如图甲所示装置。
(1)导体棒ab应选用轻质的 铝棒 (选填“铁棒”或“铝棒”)。
(2)闭合开关,磁体不动,导体棒沿 左右 (选填“上下”“左右”或“前后”)方向运动时,电流表指针会偏转。断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不偏转。
(3)根据上述实验可得结论: 闭合电路 的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时,电路中就会产生感应电流。
(4)小明总结了“电和磁”的知识后,设计了如图乙所示的装置。闭合开关S后,①中电机开始转动,通过皮带带动②中电机转动,此时小灯泡L发光。在此过程中,将机械能转化为电能的实验装置是 ② (选填“①”或“②”)。写出生活中与②的工作原理相同的一个应用 发电机 。
【分析】(1)实验时导体棒选择非磁性类导体;
(2)(3)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
(4)闭合开关S后,电动机开始转动,消耗电能,通过皮带带动乙转动,将机械能转化为电能;电磁感应在生活中的运用是发电机。
【解答】解:(1)为避免磁场动对导体本身的力的作用,实验时导体棒选择非磁性类导体,导体棒ab应选用轻质的铝棒。
(2)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,闭合开关,磁体不动,导体棒沿左右方向运动时,电流表指针会偏转。断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不偏转。
(3)根据上述实验可得结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流。
(4)闭合开关S后,电动机开始转动,通过皮带带动乙转动,将机械能转化为电能的实验装置是②,此时小灯泡发光;生活中与②的工作原理相同的一个应用发电机。
故答案为:(1)铝;(2)左右;(3)闭合电路;切割磁感线;(4)②;发电机。
【点评】本题探究怎样产生感应电流,考查器材的选择、产生感应电流的条件及在生活中的运用。
五、计算题(满分14分,共2题)
26.(7分)小明家有某一型号的电热加湿器,部分技术参数如表,其电路简图如图乙所示,R1、R2为发热电阻,且R2=3R1,S为开关,1、2、3为触点,通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换。不考虑温度对电阻的影响,求:
额定电压/V
220
高挡功率/W
440
低挡功率/W
未知
最大注水量/L
2
(1)求电热加湿器处于“低挡”位置时的发热功率;
(2)某次使用电热加湿器工作时,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。图丙是使用电热加湿器工作21min的P﹣t图像。如果“高挡”加热时产生的热量全部被水吸收,则此次“高挡”加热可以使注水仓中的冷水温度升高多少℃?
(3)某一天,小明断开家中其它所有用电器,只接通加湿器在“低挡”加热,发现10min内电能表(如图丁)指示灯闪烁了50次,则加湿器的“低挡”实际加热功率是多少?
【分析】由图甲知,开关S接1触点时,电路断路,为关;接2触点时两电阻串联,接3触点时只有R1接入电路;
电源电压一定,由P可知,接2触点时电阻最大,总功率最小,为低挡;接3触点时电阻最小,总功率最大,为高挡;
(1)知道高挡功率,利用P计算R1的阻值,已知R2=3R1,可求出R2的电阻值,根据P低计算加湿器处于低挡位置时的发热功率;
(2)根据m=ρ水V求出注水仓中水的质量,由图乙读出加湿器21min内的高挡和低挡工作时间,由W=Pt计算消耗的电能,已知电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收,利用Q吸=cmΔt可求得使注水仓中冷水的温度升高多少℃;
(3)“3000imp/(kW•h)”的意义为:电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁3000imp,据此求电能表的指示灯闪烁50次时,加湿器消耗的电能,又知道工作时间,可利用公式P求出加湿器在低挡加热时实际功率。
【解答】解:由图甲知,开关S接1触点时,电路断路,为关;接2触点时两电阻串联,接3触点时只有R1接入电路;
接2触点时电阻最大,电源电压一定,由P可知,电功率最小,为低挡;接3触点时电阻最小,电功率最大,为高挡;
(1)由表格数据知,高挡功率:P高=440W,由P可得R1的阻值:
R1110Ω;由题知,R2=3R1=3×110Ω=330Ω;
则低挡的发热功率:
P低110W;
(2)加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量,此时注水仓中水的体积V水=2L=2dm3=0.002m3,
其质量:
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.002m3=2kg;
由图乙知,工作21min时,其中高挡工作时间为7min,低挡工作时间为14min,
则在高挡正常工作时消耗的电能:
W高=P高t高=440W×7×60s=1.848×105J;
如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收,即Q吸=W=1.848×105J;
由Q吸=cmΔt可得,水升高的温度:
Δt22℃;
(3)“3000imp/(kW•h)”的意义为:电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁3000imp,
则电能表的指示灯闪烁50次时,加湿器消耗的电能:
W′kW•h3.6×106J=6×104J;
加湿器在低挡加热的实际功率:
P′100W。
答:(1)电热加湿器处于“低挡”位置时的发热功率为110W;
(2)此次“高挡”加热可以使注水仓中冷水的温度升高22℃;
(3)加湿器的“低挡”实际加热功率是100W。
【点评】本题考查为电功与热量的综合题目,考查了电功率公式、密度公式、吸热公式的应用,涉及到高低挡工作状态分析、电能表相关参数的理解、图像的理由,有一定的难度。
27.(7分)宋代怀丙利用水的浮力打捞沉在河底的铁牛,他先让人用绳子把河底淤泥中的铁牛与船上的架子系牢,然后把船上的泥沙扔到河里,利用船把铁牛拉起,如图甲。若实心铁牛的质量为27650kg,船拖着铁牛在水中匀速上升,已知铁的密度是7.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)若水深为2.5m,铁牛在水底时所受水的压强是多少?
(2)露出水面以前,绳子对铁牛的拉力是多少?
(3)现在常用的沉船打捞技术为“浮筒打捞法”原理图如图乙,若质量为M=100吨、体积为V=25m3的轮船沉没在深h=10m的淡水湖底,一个浮筒的质量为m=100kg、体积为V0=4m3,求打捞沉船需要的最少浮筒个数。
【分析】(1)已知水的深度,根据公式p=ρ液gh求出铁牛在水底时所受水的压强;
(2)根据密度公式可得计算铁牛的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算浮力,根据平衡条件计算拉力;
(3)利用F浮=ρ液gV排求出每个浮筒浸没在水中受到的浮力;利用G=mg求出轮船的重力以及每个浮筒的重力;假设需要n个浮筒刚好使轮船和浮筒上浮,根据二力平衡可知F浮船+nF浮筒=G船+nG筒,据此求出浮筒的个数n。
【解答】解:(1)水深为2.5m,铁牛沉在水底时所受水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5m=2.5×104Pa;
(2)根据密度公式可得,铁牛的体积:
V铁牛3.5m3,
露出水面以前,铁牛完全浸没在水中,排开水的体积,则铁牛浸没在水中时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.5m3=3.5×104N;
铁牛的重力:G铁牛=m铁牛g=27650kg×10N/kg=2.765×105N,
铁牛在水中匀速上升时,绳子对铁牛的拉力:F=G﹣F浮=2.765×105N﹣3.5×104N=2.415×105N;
(3)沉船的重力:G船=Mg=100×103kg×10N/kg=1×106N,
沉船受到的浮力:F浮船=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×25m3=2.5×105N,
一个浮筒的重力G筒=mg=100kg×10N/kg=1000N,
一个浮筒完全浸没时受到的浮力:F浮筒=ρ水gV0=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m3=4×104N,
设需要n个浮筒才能将沉船打捞起来,当沉船刚好被拉离湖底时,沉船和浮筒作为一个整体,处于平衡状态。总浮力等于总重力,即F总浮=G总重,
即:F浮船+nF浮筒=G船+nG筒,
所以:2.5×105N+n×4×104N=1×106N+n×1000N,
解得n≈19.2,所以打捞沉船需要的浮筒最少20个。
答:(1)若水深为2.5m,铁牛沉在水底时所受河水的压强是2.5×104Pa;
(2)绳子对铁牛的拉力是2.415×105N;
(3)打捞沉船需要的浮筒最少20个。
【点评】本题考查密度公式、液体压强公式、阿基米德原理以及物体浮沉条件的应用,知道轮船要上浮,总浮力要大于或等于总的重力是解题的关键。
第1页(共1页)
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。