精品解析:2026年陕西西安市铁一中学中考考前预测物理试题
2026-08-26
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内容正文:
2026年陕西西安市铁一中学中考考前预测物理试题
一、选择题(共10小题,第1-8为单选题,第9、10为多选题)
1. 在如图所示的原子模型中,粒子的名称是( )
A. 电子 B. 质子 C. 中子 D. 原子核
2. 创客小组模拟“绿色打印技术”的工作过程。首先,纸上的特种热敏色粉经激光加热后迅速变为气体脱离纸面;接着,这些气体在收集装置的冷却器中直接变为固态粉末被回收。气体在冷却器中发生的物态变化是( )
A. 液化 B. 汽化 C. 凝华 D. 升华
3. 2026年央视马年春晚节目精彩纷呈,如图所示。下列有关物理知识说法不正确的是( )
A. 《喜雨》中舞蹈演员在地板上所成的像是光的反射形成的虚像
B. 《武BOT》中机器人接收指令完成动作是利用了电磁波传递信息
C. 《贺花神》中AI光影技术呈现的各种色光是由红、黄、蓝三种色光混合而成
D. 《马上有奇迹》中观众能分辨出马头琴和二胡的声音,主要依据是声音的音色不同
4. 某兴趣小组对物理课本上的插图进行了讨论,下列对插图的介绍正确的是( )
A. 甲图:玻璃管中的液体只对橡皮膜有压强
B. 乙图:粗管中水的流速最小压强最小
C. 丙图:滑雪者没有陷入雪中是因为她对雪的压力较小
D. 丁图:盆景水位保持一定的高度是因为大气压的作用
5. 2025年11月25日,神舟二十二号应急发射,于当日15时50分成功对接于天和核心舱前向端口。发射升空后,太阳能电池翼和储能电池是神舟二十二号的主要能源系统,下列有关说法正确的是( )
A. 飞船与天和核心舱对接成功后,飞船相对核心舱是运动的
B. 飞船在轨运行时,太阳能电池翼发电将太阳能转化为化学能
C. 火箭燃料燃烧更充分可以提高燃料的热值,从而提高了热机的效率
D. 火箭加速升空时,神舟飞船的动能增大,重力势能增加,机械能增加
6. 关于各图所示的现象及说明的问题,下列说法不正确的是( )
A. 图甲:验电器的原理是同种电荷相互排斥
B. 图乙:沿海地区常常出现 “海陆风”,这是因为海水比沙土比热容大的缘故
C. 图丙:两根玻璃棒靠近时相互排斥 说明两根玻璃棒都带同种电荷,或者一根不带电另一根带电
D. 图丁:螺线管通电后细铁屑有规律地分布,说明通电螺线管的周围存在磁场
7. 我国“奋斗者”号载人潜水器(如图甲所示)在马里亚纳海沟脱离母船成功坐底,坐底深度达10909米,再创我国载人深潜的新纪录。母船通过固定在甲板上的支架投放“奋斗者”号,如图乙所示。若,g取10N/kg,下列说法中正确的是( )
A. “奋斗者”号所受浮力随下潜深度的增加而增大
B. 投放“奋斗者”号时,支架相当于一个省力杠杆
C. 海水对“奋斗者”号坐底处的压强约为1.0909×108Pa
D. “奋斗者”号坐底后,所受重力与支持力是一对平衡力
8. 如图为空气开关的原理图,P为电磁铁,S为开关,一侧与弹簧连接,可绕A点转动。正常工作时衔铁Q的上端会卡住开关S避免跳闸。下列分析正确的是( )
A. 跳闸后,可先复原空气开关,再去排除电路故障
B. 该空气开关会因电流方向的改变而不能正常工作
C. 如图所示的电流流入时,电磁铁P的左端为N极
D. 若空气开关常在电流较小时跳闸,可适当增加P与Q的距离
9. 用图所示的动滑轮,先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度,两次做功的情况如图所示。第一次的额外功为900J,不计绳重和摩擦,则( )
A. 第一次提升重物时机械效率较高
B. 第二次提升重物时的额外功较大
C. 先后两次提升重物的重力之比为7∶9
D. 先后两次提升重物的总功率之比为6∶5
10. 如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定功率为5W,电压表、电流表测量范围分别为、。先只闭合开关和,将滑片从最右端向左移动,移动到点时,小灯泡正常发光;保持滑片在点不动,再断开开关,闭合开关,将滑片从a点向右移动到最右端。整个过程元件均完好,灯丝电阻受温度影响不可忽略。图乙是上述两过程中的电压表示数和电流表示数的关系图像,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡的额定电压为
B. 电源电压为
C. 只闭合开关和,滑动变阻器的阻值变化范围为
D. 定值电阻为
二、填空题(共6小题)
11. 在绿色照明、智慧照明理念的倡导下,LED灯具正在快速普及。LED主要是由 ____(选填“导体”或“半导体”)材料制成的,可以把电能直接转化成光能。它之所以节能,被称为冷光源,是因为电热转换损耗的能量比白炽灯 ____(选填“高”或“低”)。当人体靠近楼道内的智能LED体感灯时,人体辐射的 ____(选填“紫外线”或“红外线”)会被体感灯感应到,从而灯会变亮;当人远离灯到一定距离时,灯又会熄灭。
12. 如图所示,是某运动APP记录小明某次跑步时的相应数据,你认为与图甲中___ 是相对应的。若他的“配速”随时间变化的图像如图乙所示,可知在___ (选填“t₁”、“t₂”或“t₃”)时刻运动得最快。
13. 如图甲乙所示,是释放核能的两种方式。核电站利用图____(选填 “甲” 或 “乙”)方式释放的能量发电,所产生的电能是____(选填 “一次” 或 “二次”)能源。核能发电是利用核能来加热水,用产生的高温、高压蒸汽作为动力,推动涡轮机转动,从而带动发电机发电。核能发电过程中的能量转化如图丙所示,图中②处的能量形式是________。
14. 如图是我国第三艘航空母舰福建舰开展首次航行试验时的情景,该舰满载排水量为,可装载70余架舰载机,每架舰载机质量为。则福建舰满载时受到的浮力为_________N;若有30架舰载机飞离航母,航母排开海水的体积将减少_________。(海水的密度取)
15. 科技小组的同学利用热敏电阻设计了如图甲所示的温度报警电路,电源电压恒为4V,为滑动变阻器,阻值不计的报警器在电流达到20mA时开始报警,超过50mA时损坏。热敏电阻的阻值随温度变化图像如图乙。
(1)为设定报警温度为100℃,利用电阻箱成功进行了调试:用电阻箱替代热敏电阻,将其值调为 ______________________________Ω,再调节滑片P,直至 ______________________________,再用热敏电阻替换电阻箱,保持滑片位置不变,即可实现温度100℃时报警;
(2)要想实现报警温度可以在50℃~200℃之间调节,则该电路应该选用电压至少为 _______________________V的电源,滑动变阻器的最大阻值至少为 _________________________Ω。
16.
(1)在家庭电路中安装开关、白炽灯泡和带保险丝的三孔插座各一个,要求开关只控制灯泡,灯泡不工作时插座也可以使用,图中部分电路已连接,请完成下列连接。
(2)如题图所示,一束光线射向凸透镜折射后,从空气斜射入水中,射到水面时会发生反射和折射,请画出入射光线和折射光线的大致方向。
三、实验探究题(共4小题)
17. 按要求完成填空。
(1)如图甲所示,用红外灯加热质量相同的水和沙子,水和沙子吸收热量的多少通过 ________________(选填“加热时间”或“升高温度”)来反映。
(2)如图乙所示,在探究“感应电流产生的条件”时,通过实验可得:闭合电路的部分导体在磁场中 _____________________时,导体中会产生感应电流。若只将磁体的磁极对调,感应电流的方向 ___________________ (选填“会”或“不会”)改变。
18. 在 “探究液体压强与哪些因素有关” 的实验中,同学们进行了以下操作。
(1)实验前,用手指按压压强计探头上的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 ______________________________(选填“漏气”或“不漏气”);没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面如图甲所示,接下来的操作是 _____。
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)比较图乙和图丙可知:液体内部压强随深度的增加而 ____________(选填“增大”“减小”或“不变”);比较图丙和图丁可知:液体内部压强与液体密度 ____________(选填“有关”或“无关”)。
(3)将探头放入图戊的盐水中;U形管两侧液面高度差与图丙一致,已知,根据实验结论推测,探头的位置可能在 ____________ (选填“a”“b”或“c”)处。
19. 小安是科技社团的成员,她计划组装一台简易照相机,需要选取合适的凸透镜和纸筒并尝试调节该相机。
在“组装简易照相机”活动中,经历了下面几个环节:
(1)测量透镜的焦距f时,镜面应与阳光垂直,如图甲所示,在透镜下面放上白纸(纸、镜平行),测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min,绘出图线如图乙,可判断该透镜的焦距f = ____________cm;
【成像原理】
(2)①照相机拍照时,像距v与焦距f的关系满足的范围是 ____________。
②如图丙、丁所示,将蜡烛、凸透镜、光屏调节到 ____________图(选填“丙”或“丁”)所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,此时成像原理与照相机相同。
【制作模型】
(3)现有三种规格的纸筒,长度分别为5cm、15cm、25cm,你选择长度 ____________cm的纸筒作为照相机模型(图戊)的外纸筒。
【产品使用】
(4)先拍摄到远处的物体,再拍摄近处的物体时,应将两筒间的距离变 ____________(填“长”或“短”),此时薄膜上的像变 ____________(填“大”或“小”)。
【产品迭代】
(5)在焦距不变的情况下,凸透镜直径越小,成像越暗。为使拍摄的成像更清晰明亮,在焦距相同的条件下,应选用直径更 ____________(选填“大”或“小”)的凸透镜制作。
20. 科技小组准备从康铜丝、钨丝、锰铜丝、镍铬合金丝中,选出最适合制作恒温加热器的材料。他们取长度、横截面积均相同的四种电阻丝,设计了如图甲所示的电路测量电阻。
(1)如图甲所示,用笔画线表示导线将实物图连接完整。要求:滑片向左移动时,电路中的电流变大。
(2)连接电路时开关应该断开,为了保护电路,滑片P应移到最 ____________(选填“左”或“右”)端后再闭合开关。
(3)小华将R1接入电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表指针不动,电压表示数约为电源电压。若电路中只有一处故障,为排除故障,小华应( )。
A. 立即更换新的康铜丝
B. 检查并拧紧两端接线柱
C. 检查开关并拧紧两端接线柱
(4)排除故障后,小组成员重新正确连接好电路,在某次测量时电流表和电压表的示数分别如图乙所示,则电压表的示数为____________ V,被检测的电阻丝阻值为____________ 。
(5)每根电阻丝分别接入电路,重新调整电源电压,电表选择合适量程,并进行多次测量,计算得到了如表1所示的数据。小静通过AI查阅资料,了解到恒温加热器的材料需要电阻大、耐高温、不易氧化、发热稳定(阻值受温度影响较小)等条件,且四种材料正常工作的最高温度如表2所示,你认为最适合做恒温加热器材料的是____________(选填、、、);
表1
材料
电阻/
平均
电阻/
材料
电阻/
平均
电阻/
康铜丝
14.5
14.6
锰铜丝
13.0
12.9
14.3
12.5
15.0
13.3
钨丝
3.3
7.1
镍铬合金丝
25.0
25.6
5.2
25.7
12.7
26.0
表2
材料
正常工作最高温度/
康铜丝
120
钨丝
2000~2500
锰铜丝
150
镍铬合金丝
800~1000
表格中有一处数据处理不当,不能进行该处理的原因是____________。
四、计算题(共3小题)
21. 节能减排,保护我们生存的环境!不少城市以天然气为燃料的公交车取代以传统燃油为燃料的公交车。一总质量为18t的公交车在平直路面上匀速行驶过程中,所受的阻力为车总重的0.01倍。轮胎与地面的总接触面积为,公交车在40s内行驶了400m,发动机的热机效率为45%。求:( 、)
(1)公交车静止时对水平路面的压强;
(2)公交车牵引力所做的功以及功率;
(3)该过程公交车消耗天然气的质量。
22. 如图甲为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成,调节电热丝的阻值可设定所需取水温度。取水时,闭合开关并设定好水温,阀门打开,供水箱将50毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中(如下表)。后,电热丝和电热丝将煮水箱中的水加热至,此时,、打开,即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25°C。(的阻值)
设定所需取水温度/°C
40
55
70
85
100
煮水箱中水的体积/毫升
10
20
30
40
50
冷水箱中水的体积/毫升
40
30
20
10
0
(1)设定所需取水温度越高,接入电路的阻值越____________
(2)若加热过程中的能量转化效率为,设定水温为40°C,则
①该过程中电路消耗的电能是多少?
②接入电路的阻值为多少?[,]
(3)思维拓展:
①如果设定水温为60°C ,供水量仍然是,则需要调整煮水箱和冷水箱的水量比例是____________
②小明还设计了另外两个电路图,如乙图和丙图(图中只给了煮水箱内外的电路图)请选择其中的一个,对其优点或缺点做出评价。选择____________图(优点或缺点):____________
23. 如图甲所示,是一款直流充电桩正在为质量为2t的电动汽车充电,已知该汽车电池的充电电压为500V,总储能为40kW·h,汽车充电前剩余20%电能,充电34min电能达到总储能的90%,40min时电池充满电。充电电流随时间变化图像如图乙所示。假设充电过程中充电桩输出的电能全部转化为电池储能。满电后汽车开始行驶,当汽车行驶到如图丙所示的A点时,将要进行一段很长的下坡行驶(此时蓄电池中的储能刚好为总储能的95%)。随后汽车开启电能回收模式(电机切换为发电机),在该模式下,速度大小保持不变,重力势能转化为电能并为蓄电池充电将能量储存起来——实现蓄电池储能的不减反增。假设AB段重力势能减少量为 。电能回收模式下,重力势能每减少1J,转化为电能并储存在蓄电池中的能量为0.54J。(汽车电动机的效率始终为85%)(g取10N/kg)
(1)当充电时间为30min时,充电桩的充电功率。
(2)充电0~9min,充电桩给汽车所充的电能。
(3)到达水平阶段后,汽车关闭电能回收模式,仍以原速度匀速行驶,请通过计算分析该车在不充电的情况下能否到达距离B点140km的C点。(已知水平阶段所受阻力大小是重力的0.04倍;剩余电量不能低于总储能10%,低于10%车辆无法行驶(有低压保护))
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2026年陕西西安市铁一中学中考考前预测物理试题
一、选择题(共10小题,第1-8为单选题,第9、10为多选题)
1. 在如图所示的原子模型中,粒子的名称是( )
A. 电子 B. 质子 C. 中子 D. 原子核
【答案】A
【解析】
【详解】卢瑟福提出了原子的核式结构模型,原子由位于中心带正电的原子核和核外绕核高速旋转带负电的电子组成,图中粒子α处于核外轨道上,表示的是电子,故选A。
2. 创客小组模拟“绿色打印技术”的工作过程。首先,纸上的特种热敏色粉经激光加热后迅速变为气体脱离纸面;接着,这些气体在收集装置的冷却器中直接变为固态粉末被回收。气体在冷却器中发生的物态变化是( )
A. 液化 B. 汽化 C. 凝华 D. 升华
【答案】C
【解析】
【详解】气体在收集装置的冷却器中直接变为固态粉末被回收,该过程为气体凝华为固体,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 2026年央视马年春晚节目精彩纷呈,如图所示。下列有关物理知识说法不正确的是( )
A. 《喜雨》中舞蹈演员在地板上所成的像是光的反射形成的虚像
B. 《武BOT》中机器人接收指令完成动作是利用了电磁波传递信息
C. 《贺花神》中AI光影技术呈现的各种色光是由红、黄、蓝三种色光混合而成
D. 《马上有奇迹》中观众能分辨出马头琴和二胡的声音,主要依据是声音的音色不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.地板相当于平面镜,平面镜成像是由光的反射形成的虚像,故A正确;
B.机器人接收指令是利用电磁波传递信息,故B正确;
C.光的三原色是红、绿、蓝,各种色光是由红、绿、蓝三种色光混合而成,故C错误;
D.不同乐器的音色不同,观众能分辨出马头琴和二胡的声音主要依据是音色,故D正确。
本题选择不正确的,故选C。
4. 某兴趣小组对物理课本上的插图进行了讨论,下列对插图的介绍正确的是( )
A. 甲图:玻璃管中的液体只对橡皮膜有压强
B. 乙图:粗管中水的流速最小压强最小
C. 丙图:滑雪者没有陷入雪中是因为她对雪的压力较小
D. 丁图:盆景水位保持一定的高度是因为大气压的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.液体内部向各个方向都有压强,玻璃管中的液体不仅对橡皮膜有压强,对玻璃管壁也有压强,故A错误;
B.根据流体压强与流速的关系,流速越小,压强越大。乙图中粗管中水的流速最小,压强最大,故B错误;
C.滑雪者没有陷入雪中,是因为她使用了滑雪板增大了与雪的受力面积,减小了压强,而不是压力较小,故C错误;
D.盆景水位保持一定的高度是因为大气压的作用,当瓶内水流出,瓶内气压减小,大气压会阻止水继续流出,从而保持水位稳定,故D正确。
故选D。
5. 2025年11月25日,神舟二十二号应急发射,于当日15时50分成功对接于天和核心舱前向端口。发射升空后,太阳能电池翼和储能电池是神舟二十二号的主要能源系统,下列有关说法正确的是( )
A. 飞船与天和核心舱对接成功后,飞船相对核心舱是运动的
B. 飞船在轨运行时,太阳能电池翼发电将太阳能转化为化学能
C. 火箭燃料燃烧更充分可以提高燃料的热值,从而提高了热机的效率
D. 火箭加速升空时,神舟飞船的动能增大,重力势能增加,机械能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.对接成功后,飞船与核心舱相对位置不变,由运动和静止的相对性可知,飞船相对核心舱是静止的,故A错误;
B.太阳能电池翼发电时,消耗太阳能,得到电能,由能量转化规律可知是将太阳能转化为电能,故B错误;
C.热值是燃料的固有特性,只和燃料的种类有关,和燃烧是否充分无关。燃料燃烧更充分只能提高热机效率,无法改变燃料的热值,故C错误;
D.火箭加速升空时,飞船质量不变,速度增大因此动能增大;高度升高因此重力势能增大,机械能是动能与重力势能的总和,所以飞船的机械能随之增加,故D正确。
故选D。
6. 关于各图所示的现象及说明的问题,下列说法不正确的是( )
A. 图甲:验电器的原理是同种电荷相互排斥
B. 图乙:沿海地区常常出现 “海陆风”,这是因为海水比沙土比热容大的缘故
C. 图丙:两根玻璃棒靠近时相互排斥 说明两根玻璃棒都带同种电荷,或者一根不带电另一根带电
D. 图丁:螺线管通电后细铁屑有规律地分布,说明通电螺线管的周围存在磁场
【答案】C
【解析】
【详解】A.验电器金属箔片张开是因为带了同种电荷,依据同种电荷相互排斥原理,故A正确,不符合题意;
B.由可知,质量相同的海水和沙土吸收(或放出)相同热量,因,故,导致海陆温差形成空气对流(海陆风),故B正确,不符合题意;
C.根据电荷间相互作用规律和带电体能吸引轻小物体的性质,可知两根玻璃棒相互排斥,说明它们一定带同种电荷;若一根带电另一根不带电,应表现为吸引,故C错误,符合题意;
D.通电螺线管周围存在磁场(即电流的磁效应),因此细铁屑被磁化后在磁场作用下有规律地分布,故D正确,不符合题意。
故选C。
7. 我国“奋斗者”号载人潜水器(如图甲所示)在马里亚纳海沟脱离母船成功坐底,坐底深度达10909米,再创我国载人深潜的新纪录。母船通过固定在甲板上的支架投放“奋斗者”号,如图乙所示。若,g取10N/kg,下列说法中正确的是( )
A. “奋斗者”号所受浮力随下潜深度的增加而增大
B. 投放“奋斗者”号时,支架相当于一个省力杠杆
C. 海水对“奋斗者”号坐底处的压强约为1.0909×108Pa
D. “奋斗者”号坐底后,所受重力与支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据阿基米德原理,“奋斗者”号完全浸没后下潜,排开海水的体积和海水的密度保持不变,因此浮力不变,故A错误;
B.由图乙可知,杠杆支点为O,动力臂小于阻力(奋斗者重力)的阻力臂,是费力杠杆,故B错误;
C.海水对“奋斗者”号坐底处的压强约,故C正确;
D.“奋斗者”号坐底后受力平衡,即,,因此重力和支持力不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
8. 如图为空气开关的原理图,P为电磁铁,S为开关,一侧与弹簧连接,可绕A点转动。正常工作时衔铁Q的上端会卡住开关S避免跳闸。下列分析正确的是( )
A. 跳闸后,可先复原空气开关,再去排除电路故障
B. 该空气开关会因电流方向的改变而不能正常工作
C. 如图所示的电流流入时,电磁铁P的左端为N极
D. 若空气开关常在电流较小时跳闸,可适当增加P与Q的距离
【答案】D
【解析】
【详解】A.跳闸后,需要先排除电路故障,然后再复原空气开关,故A错误;
B.电磁铁有磁性就可以吸引衔铁,电流方向改变时,电磁铁仍有磁性,与电流方向无关,因此电流方向改变时仍正常工作,故B错误;
C.根据图片可知,线圈上电流方向向下,右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则电磁铁P的左端为S极,右端为N极,故C错误;
D.若空气开关常在电流较小时跳闸,说明此时电磁铁的磁场太强,可适当增加P与Q的距离减小电磁铁对衔铁的吸引力,故D正确。
故选D。
9. 用图所示的动滑轮,先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度,两次做功的情况如图所示。第一次的额外功为900J,不计绳重和摩擦,则( )
A. 第一次提升重物时机械效率较高
B. 第二次提升重物时的额外功较大
C. 先后两次提升重物的重力之比为7∶9
D. 先后两次提升重物的总功率之比为6∶5
【答案】AD
【解析】
【详解】A.有用功和总功的比值等于机械效率,由图可知,第一次动滑轮的机械效率是75%,第二次动滑轮的机械效率是70%,所以第一次提升重物时机械效率较高,故A符合题意;
B.不计绳重和摩擦,使用动滑轮提升重物,额外功是克服动滑轮重力做的功,两次使用相同的动滑轮,克服动滑轮做的功相同,额外功相同,故B不符合题意;
C.第一次的额外功为900J,第一次额外功25%,总功为
有用功W有1=W总1η1=3600J×75%=2700J
两次额外功相同,第二次额外功30%,总功为
有用功W有2=W总2η2=3000J×70%=2100J
先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度,先后两次提升重物的重力之比为
故C不符合题意;
D.先后两次提升重物的时间相同,先后两次提升重物的总功率之比
故D符合题意。
故选AD。
10. 如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定功率为5W,电压表、电流表测量范围分别为、。先只闭合开关和,将滑片从最右端向左移动,移动到点时,小灯泡正常发光;保持滑片在点不动,再断开开关,闭合开关,将滑片从a点向右移动到最右端。整个过程元件均完好,灯丝电阻受温度影响不可忽略。图乙是上述两过程中的电压表示数和电流表示数的关系图像,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡的额定电压为
B. 电源电压为
C. 只闭合开关和,滑动变阻器的阻值变化范围为
D. 定值电阻为
【答案】BC
【解析】
【分析】只闭合开关和时,滑动变阻器滑片从右往左移动的过程中,其接入电路的阻值逐渐变小,电压表测量的电压值逐渐减小,灯丝电阻受温度的影响不可忽略,对应图乙中的曲线;
只闭合开关和时,整个滑动变阻器的电阻都接入了电路中,滑片的移动不影响其在电路中的阻值,所以对应图乙中的直线。
【详解】AB.只闭合开关和,滑动变阻器与灯泡串联,将滑片从最右端向左移动时,接入电阻变小,两端电压变小,由于灯泡的电阻受温度影响,滑动变阻器的电流与两端电压关系为曲线,滑片在a点时接入阻值最小,灯泡正常发光,由乙图数据可知,此时电路中电流为0.5A,滑动变阻器两端电压为2V,小灯泡的额定电压
电源电压,故A错误,B正确;
C.在a点,滑动变阻器最小电阻
滑片到最右端,滑动变阻器取最大电阻,此时两端电压为8V,电流为0.25A,则
则滑动变阻器的阻值变化范围为,故C正确;
D.只闭合开关和,R1与R2串联,R1相当于定值电阻,此时电路中电流不变,为0.3A,R1两端电压为
故定值电阻,故D错误。
故选BC。
二、填空题(共6小题)
11. 在绿色照明、智慧照明理念的倡导下,LED灯具正在快速普及。LED主要是由 ____(选填“导体”或“半导体”)材料制成的,可以把电能直接转化成光能。它之所以节能,被称为冷光源,是因为电热转换损耗的能量比白炽灯 ____(选填“高”或“低”)。当人体靠近楼道内的智能LED体感灯时,人体辐射的 ____(选填“紫外线”或“红外线”)会被体感灯感应到,从而灯会变亮;当人远离灯到一定距离时,灯又会熄灭。
【答案】 ①.
半导体 ②.
低 ③.
红外线
【解析】
【详解】[1]LED是发光二极管,二极管属于典型的半导体器件,它的核心工作材料为半导体。
[2]白炽灯工作时会将大部分电能转化为内能,只有少部分转化为光能;而LED灯工作时绝大部分电能转化为光能,仅有极少部分转化为内能,工作时自身温度很低,电热转换损耗的能量比白炽灯低。
[3]所有物体都会向外辐射红外线,人体的体温相对恒定,会持续向外辐射红外线,楼道的智能体感灯正是通过感应人体辐射的红外线来触发工作。
12. 如图所示,是某运动APP记录小明某次跑步时的相应数据,你认为与图甲中___ 是相对应的。若他的“配速”随时间变化的图像如图乙所示,可知在___ (选填“t₁”、“t₂”或“t₃”)时刻运动得最快。
【答案】 ①.
平均步幅 ②.
【解析】
【详解】[1]路程与步数的比值为每步的距离,与平均步幅相对应。
[2]配速是运动1公里所用的时间,相同路程下,所用时间越短运动越快;由图乙可知时刻配速最小,故此时运动得最快。
13. 如图甲乙所示,是释放核能的两种方式。核电站利用图____(选填 “甲” 或 “乙”)方式释放的能量发电,所产生的电能是____(选填 “一次” 或 “二次”)能源。核能发电是利用核能来加热水,用产生的高温、高压蒸汽作为动力,推动涡轮机转动,从而带动发电机发电。核能发电过程中的能量转化如图丙所示,图中②处的能量形式是________。
【答案】 ①.
甲 ②.
二次 ③.
机械能
【解析】
【详解】甲为核裂变过程,乙为核聚变过程,核电站利用核裂变释放能量发电;
电能需由其他形式的能转化得到,属于二次能源;
高温高压蒸汽推动汽轮机转动,将内能转化为机械能,故②处的能量形式为机械能。
14. 如图是我国第三艘航空母舰福建舰开展首次航行试验时的情景,该舰满载排水量为,可装载70余架舰载机,每架舰载机质量为。则福建舰满载时受到的浮力为_________N;若有30架舰载机飞离航母,航母排开海水的体积将减少_________。(海水的密度取)
【答案】 ①. ②. 750
【解析】
【详解】[1]福建舰满载时受到的浮力为
[2] 航母排开海水的体积减少量为
15. 科技小组的同学利用热敏电阻设计了如图甲所示的温度报警电路,电源电压恒为4V,为滑动变阻器,阻值不计的报警器在电流达到20mA时开始报警,超过50mA时损坏。热敏电阻的阻值随温度变化图像如图乙。
(1)为设定报警温度为100℃,利用电阻箱成功进行了调试:用电阻箱替代热敏电阻,将其值调为 ______________________________Ω,再调节滑片P,直至 ______________________________,再用热敏电阻替换电阻箱,保持滑片位置不变,即可实现温度100℃时报警;
(2)要想实现报警温度可以在50℃~200℃之间调节,则该电路应该选用电压至少为 _______________________V的电源,滑动变阻器的最大阻值至少为 _________________________Ω。
【答案】(1) ①. 160 ②. 报警器报警
(2) ①. 5.2 ②. 180
【解析】
【小问1详解】
由图乙可得,温度达到100℃时,热敏电阻Rt的阻值为160Ω,所以要想让报警器在100℃时报警,应用电阻箱替代热敏电阻,将其值调为160Ω,再调节滑动变阻器,直至报警器报警,再用热敏电阻替换电阻箱,即可完成设定。
【小问2详解】
[1]由图乙可知,热敏电阻的阻值随温度的增加而减小,由欧姆定律可得,电源电压为
由以上公式可得,想要电源电压最小,需要电路中的电流和总电阻都取最小值,但是按设计要求,电路中电流必须达到报警时的最小值20mA,因此电流最小值
电路总电阻想要取最小值,先将滑动变阻器接入电路中的电阻调为0,而为了使电路能够在50℃时报警,的阻值不能低于其在50℃时的阻值260Ω,则满足电路在50℃时能够报警的总电阻的最小值为,则电源电压最小值为
[2]滑动变阻器在电路中起到调节报警温度值的作用,由第(1)题的分析可知,当电源电压一定时,接入电路中滑动变阻器的阻值越小,报警温度值越低,反之,接入电路中滑动变阻器的阻值越大,报警温度值越高。根据电路设计要求,报警温度可以在50℃~200℃之间调节,则报警温度为200℃时滑动变阻器接入电路中的阻值最大,因此要求滑动变阻器的最大阻值应该大于或等于该值。由图乙可知,温度为200℃时,对应热敏电阻的阻值为80Ω,则滑动变阻器的最大阻值为
报警器发生报警的电流,由以上公式可知,电路中电源电压U最小时,需要滑动变阻器的最大阻值最小,将和代入以上推导公式可得,要想实现报警温度可以在50℃~200℃之间调节,滑动变阻器的最大阻值至少为
16.
(1)在家庭电路中安装开关、白炽灯泡和带保险丝的三孔插座各一个,要求开关只控制灯泡,灯泡不工作时插座也可以使用,图中部分电路已连接,请完成下列连接。
(2)如题图所示,一束光线射向凸透镜折射后,从空气斜射入水中,射到水面时会发生反射和折射,请画出入射光线和折射光线的大致方向。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
灯泡与开关串联且开关接在火线上,这样开关断开时能切断火线保证安全,同时满足只控制灯泡的要求;三孔插座遵循“左零右火上接地”原则并联在电路中,保险丝串联在火线与插座右孔之间以保护插座支路。
【小问2详解】
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,据此画出射向水面的入射光线;光从空气斜射入水中时折射角小于入射角,据此画出折射光线。
三、实验探究题(共4小题)
17. 按要求完成填空。
(1)如图甲所示,用红外灯加热质量相同的水和沙子,水和沙子吸收热量的多少通过 ________________(选填“加热时间”或“升高温度”)来反映。
(2)如图乙所示,在探究“感应电流产生的条件”时,通过实验可得:闭合电路的部分导体在磁场中 _____________________时,导体中会产生感应电流。若只将磁体的磁极对调,感应电流的方向 ___________________ (选填“会”或“不会”)改变。
【答案】(1)加热时间
(2) ①. 做切割磁感线运动 ②. 会
【解析】
【小问1详解】
图中使用同一个红外灯同时加热水和沙子,相同时间内水和沙子吸收的热量相等,因此可以通过加热时间的长短来间接反映吸收热量的多少,这是初中物理常用的转换法。
【小问2详解】
根据电磁感应的实验结论:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流;
感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的运动方向有关,只对调磁体磁极,改变了磁场方向,感应电流的方向会发生改变。
18. 在 “探究液体压强与哪些因素有关” 的实验中,同学们进行了以下操作。
(1)实验前,用手指按压压强计探头上的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 ______________________________(选填“漏气”或“不漏气”);没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面如图甲所示,接下来的操作是 _____。
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)比较图乙和图丙可知:液体内部压强随深度的增加而 ____________(选填“增大”“减小”或“不变”);比较图丙和图丁可知:液体内部压强与液体密度 ____________(选填“有关”或“无关”)。
(3)将探头放入图戊的盐水中;U形管两侧液面高度差与图丙一致,已知,根据实验结论推测,探头的位置可能在 ____________ (选填“a”“b”或“c”)处。
【答案】(1) ①. 不漏气 ②. B
(2) ①. 增大 ②. 有关
(3)a
【解析】
【小问1详解】
按压橡皮膜时U形管液面升降灵活,说明装置内部气体密闭、没有向外漏气。
实验前U形管两侧液面不平,是因为软管内的气压和外界大气压不相等,只需要拆除软管重新安装,让U形管两侧都和大气相通,液面就会自然相平,倒出或添加水都不能从根本上修正气压差,故选B。
【小问2详解】
乙和丙中液体都是水、密度相同,丙的探头深度更大,U形管液面高度差更大,因此可得同种液体内部压强随深度增加而增大;
丙和丁中探头深度相同,液体密度不同,U形管液面高度差不同,说明液体内部压强和液体密度有关。
【小问3详解】
根据液体压强规律可知,盐水密度大于水,要让盐水中探头的压强和丙图水中探头的压强相等,盐水中探头的深度必须比丙的深度更小,对应图戊里更浅的a位置。
19. 小安是科技社团的成员,她计划组装一台简易照相机,需要选取合适的凸透镜和纸筒并尝试调节该相机。
在“组装简易照相机”活动中,经历了下面几个环节:
(1)测量透镜的焦距f时,镜面应与阳光垂直,如图甲所示,在透镜下面放上白纸(纸、镜平行),测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min,绘出图线如图乙,可判断该透镜的焦距f = ____________cm;
【成像原理】
(2)①照相机拍照时,像距v与焦距f的关系满足的范围是 ____________。
②如图丙、丁所示,将蜡烛、凸透镜、光屏调节到 ____________图(选填“丙”或“丁”)所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,此时成像原理与照相机相同。
【制作模型】
(3)现有三种规格的纸筒,长度分别为5cm、15cm、25cm,你选择长度 ____________cm的纸筒作为照相机模型(图戊)的外纸筒。
【产品使用】
(4)先拍摄到远处的物体,再拍摄近处的物体时,应将两筒间的距离变 ____________(填“长”或“短”),此时薄膜上的像变 ____________(填“大”或“小”)。
【产品迭代】
(5)在焦距不变的情况下,凸透镜直径越小,成像越暗。为使拍摄的成像更清晰明亮,在焦距相同的条件下,应选用直径更 ____________(选填“大”或“小”)的凸透镜制作。
【答案】(1)12 (2) ①. ②. 丙
(3)25 (4) ①. 长 ②. 大
(5)大
【解析】
【小问1详解】
太阳光可看作平行光,平行光经凸透镜会聚于焦点,焦点处光斑最小、最亮,温度最高,白纸被烤焦的时间最短。由图乙可知,当透镜与白纸间距 时,烤焦时间 最短,说明此时白纸位于焦点处。因此该透镜的焦距 。
【小问2详解】
①照相机的工作原理是物距 时,凸透镜成倒立、缩小的实像,此时像距 满足
②根据凸透镜成缩小实像时物距与像距关系可知,图丙中物距大于像距,成倒立、缩小的实像,符合照相机原理;图丁中物距小于像距,成倒立、放大的实像,不符合照相机原理。故选择丙图。
【小问3详解】
照相机成像时像距 满足 (即 ),外纸筒长度需大于等于最大像距 ,三种规格中只有 符合要求。
【小问4详解】
根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,拍摄近处物体时物距减小,像距增大,因此应将两筒间的距离变长;同时像的大小随像距增大而变大,所以薄膜上的像变大。
【小问5详解】
凸透镜直径越大,通过的光线越多,成像越清晰明亮。因此在焦距相同的条件下,应选用直径更大的凸透镜制作。
20. 科技小组准备从康铜丝、钨丝、锰铜丝、镍铬合金丝中,选出最适合制作恒温加热器的材料。他们取长度、横截面积均相同的四种电阻丝,设计了如图甲所示的电路测量电阻。
(1)如图甲所示,用笔画线表示导线将实物图连接完整。要求:滑片向左移动时,电路中的电流变大。
(2)连接电路时开关应该断开,为了保护电路,滑片P应移到最 ____________(选填“左”或“右”)端后再闭合开关。
(3)小华将R1接入电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表指针不动,电压表示数约为电源电压。若电路中只有一处故障,为排除故障,小华应( )。
A. 立即更换新的康铜丝
B. 检查并拧紧两端接线柱
C. 检查开关并拧紧两端接线柱
(4)排除故障后,小组成员重新正确连接好电路,在某次测量时电流表和电压表的示数分别如图乙所示,则电压表的示数为____________ V,被检测的电阻丝阻值为____________ 。
(5)每根电阻丝分别接入电路,重新调整电源电压,电表选择合适量程,并进行多次测量,计算得到了如表1所示的数据。小静通过AI查阅资料,了解到恒温加热器的材料需要电阻大、耐高温、不易氧化、发热稳定(阻值受温度影响较小)等条件,且四种材料正常工作的最高温度如表2所示,你认为最适合做恒温加热器材料的是____________(选填、、、);
表1
材料
电阻/
平均
电阻/
材料
电阻/
平均
电阻/
康铜丝
14.5
14.6
锰铜丝
13.0
12.9
14.3
12.5
15.0
13.3
钨丝
3.3
7.1
镍铬合金丝
25.0
25.6
5.2
25.7
12.7
26.0
表2
材料
正常工作最高温度/
康铜丝
120
钨丝
2000~2500
锰铜丝
150
镍铬合金丝
800~1000
表格中有一处数据处理不当,不能进行该处理的原因是____________。
【答案】(1) (2)右 (3)B
(4) ①. 1.5 ②. 25
(5) ①. ②. 钨丝的电阻随温度的变化而变化,取平均值无意义
【解析】
【小问1详解】
滑片向左移动时,电流变大,说明滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路,从滑动变阻器左下接线柱引出导线连接到电流表负接线柱即可。
【小问2详解】
连接电路闭合开关前,滑动变阻器要调到最大阻值处来保护电路。本题中滑片移到最右端时,滑动变阻器接入电路电阻最大。
【小问3详解】
小华将接入电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表指针不动,可知电流表无示数,说明电路断路,电压表示数约为电源电压,故障可能是与电压表并联的电阻丝断路,因此优先检查拧紧两端接线柱,不需要直接更换电阻;若开关断路,电压表不会连通到电源两端,不符合故障现象。故选B。
【小问4详解】
由图乙可知,电压表选择的是量程,分度值0.1V,其示数为1.5V;电流表选择的是量程,分度值为0.02A,其示数为0.06A。根据欧姆定律,可得被检测的电阻丝阻值
【小问5详解】
恒温加热器要求电阻大、发热稳定(阻值受温度影响小)、耐高温;对比数据镍铬合金丝平均电阻最大,多次测量阻值几乎不变(发热稳定),最高工作温度也远高于康铜、锰铜,符合要求。
表1中钨丝R2的电阻数据处理不当,钨丝R2的电阻随温度的变化而变化,受温度影响较大,取平均值无意义。
四、计算题(共3小题)
21. 节能减排,保护我们生存的环境!不少城市以天然气为燃料的公交车取代以传统燃油为燃料的公交车。一总质量为18t的公交车在平直路面上匀速行驶过程中,所受的阻力为车总重的0.01倍。轮胎与地面的总接触面积为,公交车在40s内行驶了400m,发动机的热机效率为45%。求:( 、)
(1)公交车静止时对水平路面的压强;
(2)公交车牵引力所做的功以及功率;
(3)该过程公交车消耗天然气的质量。
【答案】(1)
(2)
,
(3)
【解析】
【小问1详解】
公交车静止在水平路面,对路面压力等于自身总重力,即,总重力
对路面压强
【小问2详解】
公交车平直路面匀速行驶,牵引力与阻力大小相等,即
公交车所受阻力
故牵引力
牵引力做功
牵引力功率
【小问3详解】
热机的有用功为牵引力做的功,天然气完全燃烧放出总热量
消耗天然气的质量
22. 如图甲为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成,调节电热丝的阻值可设定所需取水温度。取水时,闭合开关并设定好水温,阀门打开,供水箱将50毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中(如下表)。后,电热丝和电热丝将煮水箱中的水加热至,此时,、打开,即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25°C。(的阻值)
设定所需取水温度/°C
40
55
70
85
100
煮水箱中水的体积/毫升
10
20
30
40
50
冷水箱中水的体积/毫升
40
30
20
10
0
(1)设定所需取水温度越高,接入电路的阻值越____________
(2)若加热过程中的能量转化效率为,设定水温为40°C,则
①该过程中电路消耗的电能是多少?
②接入电路的阻值为多少?[,]
(3)思维拓展:
①如果设定水温为60°C ,供水量仍然是,则需要调整煮水箱和冷水箱的水量比例是____________
②小明还设计了另外两个电路图,如乙图和丙图(图中只给了煮水箱内外的电路图)请选择其中的一个,对其优点或缺点做出评价。选择____________图(优点或缺点):____________
【答案】(1)小 (2),
(3) ①. ②. 乙 ③. R1置于煮水箱外,工作时产生的热量散失到空气中,无法被水吸收,能量转化效率低
【解析】
【小问1详解】
由表格,设定取水温度越高,煮水箱内水的体积越大,则质量越大,需要吸收的热量越多,加热功率P越大。电源电压U不变,由可知,电路总电阻越小,功率越大。由甲图,因R1与R2串联,故设定所需取水温度越高,R1接入电路的阻值越小。
【小问2详解】
① 设定水温为40°C时,由表可知,煮水箱中水的体积为
水的质量为
根据热量公式,煮水箱中的水加热到100°C 时吸收的热量为
由,电路消耗的电能为
②加热煮水箱的功率为
根据公式,电路总电阻为
根据串联电路的特点,的阻值为
【小问3详解】
① 设煮水箱水体积为,冷水箱水体积为,混合后温度为60℃,热水放热量等于冷水吸热量,即
由热量公式及
则有
约去相同物理量得
故煮水箱与冷水箱的水量比例为
②选择乙图,缺点:R1置于煮水箱外,工作时产生的热量散失到空气中,无法被水吸收,能量转化效率低。
选择丙图,优点:R1与R2都置于煮水箱内,工作时产生的热量全部被水吸收,能量利用率高。
23. 如图甲所示,是一款直流充电桩正在为质量为2t的电动汽车充电,已知该汽车电池的充电电压为500V,总储能为40kW·h,汽车充电前剩余20%电能,充电34min电能达到总储能的90%,40min时电池充满电。充电电流随时间变化图像如图乙所示。假设充电过程中充电桩输出的电能全部转化为电池储能。满电后汽车开始行驶,当汽车行驶到如图丙所示的A点时,将要进行一段很长的下坡行驶(此时蓄电池中的储能刚好为总储能的95%)。随后汽车开启电能回收模式(电机切换为发电机),在该模式下,速度大小保持不变,重力势能转化为电能并为蓄电池充电将能量储存起来——实现蓄电池储能的不减反增。假设AB段重力势能减少量为 。电能回收模式下,重力势能每减少1J,转化为电能并储存在蓄电池中的能量为0.54J。(汽车电动机的效率始终为85%)(g取10N/kg)
(1)当充电时间为30min时,充电桩的充电功率。
(2)充电0~9min,充电桩给汽车所充的电能。
(3)到达水平阶段后,汽车关闭电能回收模式,仍以原速度匀速行驶,请通过计算分析该车在不充电的情况下能否到达距离B点140km的C点。(已知水平阶段所受阻力大小是重力的0.04倍;剩余电量不能低于总储能10%,低于10%车辆无法行驶(有低压保护))
【答案】(1)
(2)
##
(3)
不能到达C点
【解析】
【小问1详解】
由乙图可知,充电时间为30min时,处于9~34min恒流充电阶段,电流
充电桩的充电功率
【小问2详解】
0~34min电池储能从20%提升至90%,充电电能为
9~34min充电时间
9~34min充电电能
0~9min充电桩给汽车所充的电能
【小问3详解】
汽车在A点时蓄电池储能为
AB段重力势能减少量转化为储存电能的量为
因
故到达B点电池充满电,则
允许消耗的最大可用电能为
水平行驶时阻力为
匀速行驶时牵引力
可用电能转化的机械能为
可行驶的最大距离为
因 ,故不能到达C点。
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