模拟试卷(九)-【名师领教】2027年中考物理模拟卷(广东专版)
2026-09-29
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内容正文:
2027年广东省初中毕业生水平考试模拟试卷(九)(物理)
(本卷满分100分,共24小题)
学校:__________ 姓名:__________ 准考证号:__________ 座位号:__________
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024·山东德州·一模)下列关于力学知识说法正确的是( )
A.物体只有受力才能运动, 不受力总保持静止状态
B.汽车刹车后,速度会逐渐减小, 最后会停下来, 是因为力可以改变物体运动状态
C.当一个物体是施力物体时, 就不能是受力物体
D.人用力推车, 车未动, 是因为推力小于摩擦阻力
2.下列情景中的声音属于噪声的是( )
A.上课时,老师大声讲话 B.上课时,有的同学小声说话
C.音乐厅里演奏的交响乐 D.舞台上口技演员正模仿的鸟鸣声
3.电功率的国际单位是( )
A.安培(A) B.伏特(V)
C.焦耳(J) D.瓦特(W)
4.(2025·辽宁营口·二模)某公司研发了一种“光能水晶”电源,常安装在“智能手环”上为其提供电能,电源的核心是一种特殊的光敏材料。下列说法正确的是( )
A.“光能水晶”电源可以将光能转化为电能
B.光敏材料属于超导体材料
C.“智能手环”利用超声波传递信息
D.“智能手环”电子屏幕上的色彩是由红、黄、蓝三原色光混合而成的
5.(2026·河北石家庄·一模)下列关于信息、能源、材料的说法中正确的是( )
A.核能是可再生能源,因为可以通过核反应持续获取能量
B.卫星通信、移动通信都是利用电磁波来传递信息的
C.超导材料可以用来制作家庭电路中的保险丝
D.手机导航是利用超声波来确定位置和导航的
6.将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是( )
A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃
7.2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。图中所示是火箭加速上升的情景和该过程中航天员在舱内的情景,关于该过程下列说法正确的是( )
A. 以载人飞船为参照物,航天员是运动的
B. 以地面为参照物,航天员是静止的
C. 载人飞船的动能增大,势能增大,机械能增大
D. 航天员的惯性将逐渐消失
二、填空题:本大题共6小题,每空1分,共21分。
8.(3分)如图所示是小球下落过程中每隔相等时间曝光一次所得的照片,其中小球运动的参照物是________,比较小球在相等时间内通过的________,可知小球的速度越来越________.
9.(6分)(1)功率是表示物体做功__________的物理量。某机器的功率是500W,其物理意义是______________。若甲、乙两台机器做功之比为5∶3,所用时间之比为4∶9,则它们的功率之比为_________。
(2)2024年4月2日,鹊桥二号中继星通过多次轨道调整,进入24小时周期的环月大椭圆使命轨道。该轨道采用环月大椭圆冻结轨道设计,可减少月球不规则引力对轨道的影响。当鹊桥二号在此轨道绕月运行时,卫星________(选填“是”或“不是”)平衡状态;从近月点向远月点运动过程中,其运行速度会逐渐________(选填“增大”,“减小”或“不变”);若仅考虑月球引力作用,其机械能________(选填“守恒”或“不守恒”)。
10.(3分)运动员用网拍击球时,球和网拍都变了形,这表明两点:一是力可以改变物体的_________;二是说明物体间力的作用是________的。此外,网拍击球过程中,球的运动方向和速度发生变化,表明力还可以改变物体的_____________。
11.(3分)小兴学习了简单机械后,设计了如图所示的装置,粗糙斜面长1m、高0.5m,滑轮组位于斜面顶端,不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦,各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,用时10s,弹簧测力计示数为5N,则对物体做的有用功为______J,绳子末端拉力做功功率为______W,物体受到斜面的摩擦力大小为______N。
12.(3分)某煮茶器的额定电压为,有“加热”和“保温”两个挡位,额定功率分别为、,其电路简图如图所示,两电热丝的电阻分别为、。当开关闭合、断开时,煮茶器处于___________挡位,正常工作时电路中的电流为___________。当开关、均闭合时,煮茶器正常工作,消耗的电能为___________。
13.(3分)(2025年上海市学业水平考试综合测试试卷) “滚滚长江东逝水,浪花淘尽英雄”,说明江水有________能,0℃的水________(选填“具有”、“不具有”)内能,“遥知不是雪,为有暗香来”,说明分子在做_________运动。
三、作图题:本题7分。
14.(2分)我国在铬铁矿勘查中获历史性突破,对合金相关产业有着重要意义。小渝用图中的装置测量某合金块的密度。
(1)将托盘天平放在______上,移动游码至标尺左端的______处,发现指针指在分度盘中线左侧,此时应将右端的平衡螺母向______调节,直至天平横梁水平平衡;
(2)将待测合金块放在左盘,通过增减砝码和移动游码使天平横梁再次水平平衡,如图甲所示,合金块的质量为______g。在量筒内加入30mL水,用细线拴住合金块缓慢放入量筒中浸没时,如图乙所示,示数为______mL。根据以上数据即可算出合金块的密度;
(3)他换用不同的液体重复上述实验,发现合金块浸没在不同液体中时,手感受到的拉力不同。小渝进一步探究合金块浸没时细线拉力与液体密度的关系,他用弹簧测力计吊着合金块浸没在密度______(选填“相同”或“不同”)的液体中,记录弹簧测力计示数,发现拉力与液体密度有关。能正确反映该拉力与液体密度关系的是图丙中的图像______;
(4)小渝通过探究发现,可以将吊着该合金块的弹簧测力计改装成“液体密度秤”。结合上述数据,该密度秤能够测量的最大值为______g/cm3。
15.(2分)有同学在海边发现沙滩的温度比海水的温度高一些,该同学利用图甲装置对海水和沙子的吸热规律进行探究。
将质量相等的海水和沙子分别装在密闭绝热的真空箱内;
利用相同的白炽灯在同等条件下模拟太阳加热,沙子加热5min后停止加热;
根据实验数据得到了温度随时间的变化关系如图乙;
(1)实验数据表明:升高的温度相同时,___________吸收的热量多;
(2)实验数据可得,海水和沙子的比热容之比为___________。
16.(3分)2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡________;
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为________℃;烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气________(选填“吸热”或“放热”)后形成的;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条合理化建议;________
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响.为了得出结论,他可以________。
四、实验题:本大题共3小题,第17、19小题各7分,第18小题6分,共20分。
17.(7分)小明探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(1)如图甲,在测量木块所受的滑动摩擦力f时,弹簧测力计应水平拉动木块做__________运动;由__________条件可知,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)改变木块对长木板的压力,进行多次实验,绘制了f与的关系图像如图乙。由图像可知,当接触面相同时,压力越大,滑动摩擦力越__________;当压力为1.5 N时,滑动摩擦力为__________N。
(3)小明改进了实验装置,如图丙,其中滑轮的作用是__________。拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,增大拉动长木板的速度,则弹簧测力计的示数会__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)小明猜想在材料相同的情况下,滑动摩擦力大小还与接触面粗糙程度有关。请简要写出实验设计思路:__________。
18.(6分)小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做____运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比乙,丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____(选填“合理”或“不合理”)的。理由是____。
接下来,小梅继续探究……
19.(7分)小明的自行车刹车效果越来越差,刹车结构如图甲所示。发现增大刹车橡皮与轮毂间的滑动摩擦力是刹车效果变好的关键。
提出问题:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
作出猜想:滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力、接触面的粗糙程度和接触面积有关。设计实验:用小木块代替刹车橡皮,长木板代替轮毂,如图乙所示,进行实验,实验数据记入下表。
实验序号
接触面
放置方式
压力
摩擦力
①
木板
平放
1.7
0.5
②
木板
平放
4.7
1.4
③
较粗糙木板
平放
4.7
1.8
④
木板
侧放
1.7
0.5
(1)用弹簧测力计水平拉动小木块,使它沿水平长木板__________滑动,利用__________的知识测出滑动摩擦力的大小。
(2)比较表中①②,发现接触面的粗糙程度相同,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大,得出结论:滑动摩擦力大小与接触面受到的压力有关。比较②③,得出结论:__________。
(3)为探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。小明将小木块侧放,如图丙所示,进行实验,数据记入上表。比较①④,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积__________。同桌将实验①中的小木块沿竖直方向切去一半,进行实验,发现弹簧测力计示数变为原来的一半,得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积有关。你赞成__________的观点。简要说明理由:__________。
(4)根据以上实验结论,请提出一条提升刹车效果的合理建议:__________。
五、计算题:本大题共2小题,第20小题6分,第21小题7分,共13分。
20.(6分)古人曾利用底部有孔的碗在水中下沉的规律来计时,称为“沉碗计时”。小明和小羽对此很感兴趣,他们决定用以下器材研究并改进这种计时方式:盛有适量水的透明水槽、刻度尺、秒表、圆柱形薄壁杯子(杯底中央开一小孔并用塞子塞住)。
请与他们一起完成研究并回答问题:
【任务一】复现沉碗计时
用杯子代替碗放入水中,杯子静止时状态如图甲所示。
(1)此时杯子的浮沉状态称为___________。拔出塞子,同时按下秒表开始计时。随着水从小孔进入杯内,杯子缓慢下沉,直至杯口与水面齐平,测出这个过程用时。
(2)水能从孔持续进入杯中的两个必要条件是___________和___________(填下列选项中的序号)。
①水具有流动性;②杯子是圆柱形的;③杯内外水面存在高度差;
但这个杯子只能计量的整数倍时间。能否使计时分度值再小一些?他们观察到杯子下沉过程中有一段似乎是匀速,若能证明这段运动确为匀速,便可利用这一运动规律在杯壁上划分等距刻度来提高计时精度。
【任务二】研究杯子运动
他们在杯壁上标记了A、B、C三点后再次实验。杯子下沉过程中,这三点先后经过杯外水面时的情景分别如图乙、丙、丁所示,测出上述位置对应的时刻和杯底到水槽底的距离并记录于下表:
A点经过水面时
B点经过水面时
C点经过水面时
对应时刻
0min
12min
30min
杯底到水槽底距离
30cm
24cm
15cm
(3)请利用上表中数据,计算杯子在0~12min内运动的速度是多少厘米/分钟?
他们也计算出了杯子在12~30min内运动的速度,发现和相等。进一步验证,他们得知杯子在上述30min内做匀速直线运动。
【任务三】讨论刻度标定
小明将杯壁上的A、C两点间的长度进行等分,每个等份表示相同时间,与杯外水面齐平的那条刻度即可用于读数。
小明提出上述过程中杯子做匀速直线运动,所选参照物是水槽底部,而标定刻度却是以杯外水面为参照。若杯外水面位置不改变,杯子相对于杯外水面做匀速直线运动,上述标定方案才成立,所以小明标定刻度的方案有待进一步讨论。
(4)请判断杯子相对于杯外水面是否做匀速直线运动,并结合浮力相关知识说明理由。(仅考虑杯子受到浮力和重力作用)
21.(7分)小亮用电热水壶将质量为1.5kg、初温为20℃的水加热到80℃,在只有电热水壶工作的情况下,他观察到家中标有“”的电能表的指示灯在240s内闪烁了144次,已知水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水壶的实际功率;
(3)电热水壶的工作效率。
六、综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。
22.(6分)电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如下图所示,其正常工作4min,恰好将袋内液体从10℃加热至32℃[袋内液体的比热容取]。求:
(1)电热暖手宝正常工作时的电流;
(2)袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量;
(3)该过程中、电热暖手宝的加热效率。
23.(6分)小明用阻值为的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大);______
(2)连接电路时,开关应处于______状态;
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是______;
(4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为______V。得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成______比;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是______。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于______。
24.(6分)物理探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验。(电源电压保持不变,定值电阻的阻值为)
(1)连接电路时,开关应处于______状态;
(2)连接的电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线_______(导线不得交叉);
(3)正确连接后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录实验数据如下表,其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示,示数为______;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.1
1.5
2.0
2.5
电流I/A
022
0.30
0.40
0.50
0.56
(4)①请你根据表中数据在图丙中描点作出图像; ______;②分析图像可初步得出结论:在电阻一定的情况下,______;
(5)进一步分析,发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议:______。(写出一条即可)
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2027年广东省初中毕业生水平考试模拟试卷(九)(物理)
(本卷满分100分,共24小题)
学校:__________ 姓名:__________ 准考证号:__________ 座位号:__________
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024·山东德州·一模)下列关于力学知识说法正确的是( )
A.物体只有受力才能运动, 不受力总保持静止状态
B.汽车刹车后,速度会逐渐减小, 最后会停下来, 是因为力可以改变物体运动状态
C.当一个物体是施力物体时, 就不能是受力物体
D.人用力推车, 车未动, 是因为推力小于摩擦阻力
【答案】B
【解析】A.根据牛顿第一定律可知,物体不受力时保持静止状态或做匀速直线运动,故A错误;
【解析】B.力是改变物体运动状态的原因,汽车刹车后,速度会逐渐减小, 最后会停下来, 是因为力可以改变物体运动状态,故B正确;
【解析】C.力的作用是相互的,当一个物体是施力物体时, 就一定也是受力物体,故C错误;
【解析】D.人用力推车, 车未动, 是因为推力和摩擦阻力是一对平衡力,大小相等,故D错误。
2.下列情景中的声音属于噪声的是( )
A.上课时,老师大声讲话 B.上课时,有的同学小声说话
C.音乐厅里演奏的交响乐 D.舞台上口技演员正模仿的鸟鸣声
【答案】B
【解析】A.上课时,老师大声讲话,是让同学们听清楚些,不是噪声,故A不符合题意;
【解析】B.上课时,有的同学小声说话,影响其他同学学习,属于噪声,故B符合题意;
【解析】C.音乐厅里演奏的交响乐属于乐音,是观众要听的声音,不属于噪声,故C不符合题意;
【解析】D.舞台上口技演员正模仿的鸟鸣声属于乐音,是观众要听的声音,不属于噪声,故D不符合题意。
【解析】故选B。
3.电功率的国际单位是( )
A.安培(A) B.伏特(V)
C.焦耳(J) D.瓦特(W)
【答案】D
【解析】【解答】解:A、安培(A)是电流的国际单位;A不符合题意;
【解析】B、伏特(V)是电压的国际单位;B不符合题意;
【解析】C、焦耳(J)是电功(电能、热量)的国际单位;C不符合题意;
【解析】D、瓦特(W)是电功率的国际单位;D符合题意;
【解析】故答案为:D
【解析】牢记常见物理量的单位,解答即可.
4.(2025·辽宁营口·二模)某公司研发了一种“光能水晶”电源,常安装在“智能手环”上为其提供电能,电源的核心是一种特殊的光敏材料。下列说法正确的是( )
A.“光能水晶”电源可以将光能转化为电能
B.光敏材料属于超导体材料
C.“智能手环”利用超声波传递信息
D.“智能手环”电子屏幕上的色彩是由红、黄、蓝三原色光混合而成的
【答案】A
【解析】A.“光能水晶”电源核心是光敏材料,其工作原理就是把光能转化为电能,从而为“智能手环”供电,故A正确;
【解析】B.光敏材料是对光线敏感、可实现光电转换等功能的材料;超导体是在特定温度等条件下,电阻变为零的材料,二者性质和应用完全不同,所以光敏材料不属于超导体材料,故B错误;
【解析】C.“智能手环”传递信息依靠的是电磁波,像蓝牙连接等就是利用电磁波通信;而超声波在生活中常用于测距、医学检查等,不用于“智能手环”常规的信息传递,故C错误;
【解析】D.电子屏幕(如手机、手环屏幕)的色彩显示,是基于红、绿、蓝三原色光混合,通过不同比例搭配呈现出各种颜色;红、黄、蓝是美术绘画中的三原色,和光学三原色不同,故D错误。
【解析】故选A。
5.(2026·河北石家庄·一模)下列关于信息、能源、材料的说法中正确的是( )
A.核能是可再生能源,因为可以通过核反应持续获取能量
B.卫星通信、移动通信都是利用电磁波来传递信息的
C.超导材料可以用来制作家庭电路中的保险丝
D.手机导航是利用超声波来确定位置和导航的
【答案】B
【解析】A.核能属于不可再生能源,核原料在短期内无法再生,故A错误;
【解析】B.电磁波的传播不需要介质,卫星通信、移动通信都利用电磁波传递信息,故B正确;
【解析】C.超导材料电阻为 0,电流通过超导材料不能产生热量,电流过大时不会发热熔断,不能做保险丝,故C错误;
【解析】D.手机导航利用的是电磁波来确定位置和导航的,故D错误。
【解析】故选B。
6.将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是( )
A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃
【答案】B
【解析】
【详解】电流表指针左右摆动,是因为导体切割磁感线的运动方向不断变化,感应电流方向发生变化的结果。
A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故A不符合题意;
B.发电机是利用电磁感应现象制成的,故B符合题意;
C.电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故C不符合题意;
D.电铃的主要元件是电磁铁,其原理是利用电流的磁效应制成的,故D不符合题意
故选B。
7.2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。图中所示是火箭加速上升的情景和该过程中航天员在舱内的情景,关于该过程下列说法正确的是( )
A. 以载人飞船为参照物,航天员是运动的
B. 以地面为参照物,航天员是静止的
C. 载人飞船的动能增大,势能增大,机械能增大
D. 航天员的惯性将逐渐消失
【答案】C
【解析】
【详解】A. 以载人飞船为参照物,航天员位置没有发生变化,是静止的,故A不正确;
B. 以地面为参照物,航天员位置发生变化,是运动的,故B不正确;
C. 火箭加速上升,质量不变,速度增大,则动能增大,高度增大,则重力势能增大,所以机械能增大,故C正确;
D. 惯性的大小只与质量有关,质量不变,惯性不变,故D错误。
故选C。
二、填空题:本大题共6小题,每空1分,共21分。
8.(3分)如图所示是小球下落过程中每隔相等时间曝光一次所得的照片,其中小球运动的参照物是________,比较小球在相等时间内通过的________,可知小球的速度越来越________.
【答案】 ①. 地面 ②. 路程 ③. 大
【解析】
【详解】在判断物体是运动还是静止时,要先选取一个标准作为参照物,物体相对于参照物位置变了,就是物体运动了,否则就是静止的,通常我们选择地面为参照物;以地面为参照物,小球的位置发生着变化,所以以地面为参照物,小球是运动的;通过图片可知,球在相等时间内通过的路程越来越大,所以小球的速度越来越大.
9.(6分)(1)功率是表示物体做功__________的物理量。某机器的功率是500W,其物理意义是______________。若甲、乙两台机器做功之比为5∶3,所用时间之比为4∶9,则它们的功率之比为_________。
(2)2024年4月2日,鹊桥二号中继星通过多次轨道调整,进入24小时周期的环月大椭圆使命轨道。该轨道采用环月大椭圆冻结轨道设计,可减少月球不规则引力对轨道的影响。当鹊桥二号在此轨道绕月运行时,卫星________(选填“是”或“不是”)平衡状态;从近月点向远月点运动过程中,其运行速度会逐渐________(选填“增大”,“减小”或“不变”);若仅考虑月球引力作用,其机械能________(选填“守恒”或“不守恒”)。
(1)
【答案】快慢 机器每秒钟做功500J 15∶4
【解析】[1]根据定义式P=Wt可知,功率表示单位时间内做功的多少,是衡量物体做功快慢的物理量。
【解析】[2]由功率的物理意义可知,功率表示单位时间内完成的功,所以,某机器的功率是500W,其物理意义是机器每秒钟做功500J。
【解析】[3]由题意可得,甲、乙两台机器做功之比为W甲W乙=53,所用时间之比为t甲t乙=49,则由功率的定义公式P=Wt可得,它们的功率之比为P甲P乙=W甲t甲W乙t乙=W甲t甲×t乙W乙=W甲W乙×t乙t甲=53×94=154
(2)
【答案】不是 减小 守恒
【解析】[1]平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。鹊桥二号绕月运行时,做曲线运动,运动方向不断变化,所以不是平衡状态。
【解析】[2]从近月点向远月点运动时,卫星距离月球的高度逐渐增大,重力势能增大。根据“动能与势能相互转化”的规律,动能会逐渐减小,质量不变时,动能减小则速度减小,所以运行速度减小。
【解析】[3]若仅考虑月球引力作用,则没有阻力,卫星的机械能只在动能和重力势能之间转化,符合机械能守恒的条件,所以其机械能守恒。
10.(3分)运动员用网拍击球时,球和网拍都变了形,这表明两点:一是力可以改变物体的_________;二是说明物体间力的作用是________的。此外,网拍击球过程中,球的运动方向和速度发生变化,表明力还可以改变物体的_____________。
【答案】形状;相互;运动状态
【解析】用网拍击球时,球和网拍都变了形,根据球及网拍变形说明力可以改变物体的形状;根据球和网拍都变了形说明球和网拍之间力的作用是相互的,网拍对球有作用力使球变形的同时,球对网拍也有作用力使网拍变形。
【解析】网拍击球过程中,网拍对球有力的作用,球的运动方向和速度发生变化,表明力还可以改变物体的运动状态。
11.(3分)小兴学习了简单机械后,设计了如图所示的装置,粗糙斜面长1m、高0.5m,滑轮组位于斜面顶端,不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦,各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,用时10s,弹簧测力计示数为5N,则对物体做的有用功为______J,绳子末端拉力做功功率为______W,物体受到斜面的摩擦力大小为______N。
【答案】 ①. 12 ②. 1.5 ③. 3
【解析】
【详解】[1]对物体做的有用功为
[2]由图可知,滑轮组有效绳子段数,则绳子末端拉力
绳子末端拉力做功
则绳子末端拉力做功功率为
[3]额外功为
则物体受到斜面的摩擦力
12.(3分)某煮茶器的额定电压为,有“加热”和“保温”两个挡位,额定功率分别为、,其电路简图如图所示,两电热丝的电阻分别为、。当开关闭合、断开时,煮茶器处于___________挡位,正常工作时电路中的电流为___________。当开关、均闭合时,煮茶器正常工作,消耗的电能为___________。
【答案】 ①. 保温 ②. 0.5 ③.
【解析】
【详解】根据,当开关闭合、断开时,只有接入电路,电阻较大,功率较小,所以是保温挡;当开关、均闭合时,和并联接入电路,电阻较小,功率较大,所以是加热挡。
处于保温状态下正常工作时电路中的电流为
加热过程中消耗的电能
13.(3分)(2025年上海市学业水平考试综合测试试卷) “滚滚长江东逝水,浪花淘尽英雄”,说明江水有________能,0℃的水________(选填“具有”、“不具有”)内能,“遥知不是雪,为有暗香来”,说明分子在做_________运动。
【答案】机械;具有;无规则
【解析】江水由于运动而具有动能,由于存在一定的高度而具有重力势能,动能和势能统称为机械能,所以江水有机械能。
【解析】内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子间势能的总和。即使在0℃,水分子仍在做热运动,因此具有内能。绝对零度(-273.15℃)时内能才趋近于零,但0℃远高于此温度。
【解析】香气飘散,使人远处就能感知到。这体现了气体分子的扩散现象,原因是分子在不停地做无规则运动(也称为分子热运动)。
三、作图题:本题7分。
14.(2分)我国在铬铁矿勘查中获历史性突破,对合金相关产业有着重要意义。小渝用图中的装置测量某合金块的密度。
(1)将托盘天平放在______上,移动游码至标尺左端的______处,发现指针指在分度盘中线左侧,此时应将右端的平衡螺母向______调节,直至天平横梁水平平衡;
(2)将待测合金块放在左盘,通过增减砝码和移动游码使天平横梁再次水平平衡,如图甲所示,合金块的质量为______g。在量筒内加入30mL水,用细线拴住合金块缓慢放入量筒中浸没时,如图乙所示,示数为______mL。根据以上数据即可算出合金块的密度;
(3)他换用不同的液体重复上述实验,发现合金块浸没在不同液体中时,手感受到的拉力不同。小渝进一步探究合金块浸没时细线拉力与液体密度的关系,他用弹簧测力计吊着合金块浸没在密度______(选填“相同”或“不同”)的液体中,记录弹簧测力计示数,发现拉力与液体密度有关。能正确反映该拉力与液体密度关系的是图丙中的图像______;
(4)小渝通过探究发现,可以将吊着该合金块的弹簧测力计改装成“液体密度秤”。结合上述数据,该密度秤能够测量的最大值为______g/cm3。
【答案】(1) ①. 水平桌面 ②. 零刻度线 ③. 右
(2) ①. 46.4 ②. 40
(3) ①. 不同 ②. A
(4)4.64
【解析】
【小问1详解】
使用托盘天平时,应将托盘天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中线左侧,说明左端重,此时应将右端的平衡螺母向右调节,直至天平横梁水平平衡。
【小问2详解】
如图甲所示,标尺分度值为0.2g,合金块的质量为
如图乙所示,量筒分度值为,示数为。
【小问3详解】
根据控制变量法,探究合金块浸没时细线拉力与液体密度的关系,应改变液体密度,所以应用弹簧测力计吊着合金块浸没在密度不同的液体中,记录弹簧测力计示数;液体密度越大,根据可知浸没时合金块受到的浮力越大,则细线拉力越小,所以能正确反映该拉力与液体密度关系的是图丙中的图像A。
【小问4详解】
合金块的体积为
则合金块的密度为
合金块要浸没在液体中,液体密度应小于等于合金块的密度,所以该密度秤能够测量的最大值为。
15.(2分)有同学在海边发现沙滩的温度比海水的温度高一些,该同学利用图甲装置对海水和沙子的吸热规律进行探究。
将质量相等的海水和沙子分别装在密闭绝热的真空箱内;
利用相同的白炽灯在同等条件下模拟太阳加热,沙子加热5min后停止加热;
根据实验数据得到了温度随时间的变化关系如图乙;
(1)实验数据表明:升高的温度相同时,___________吸收的热量多;
(2)实验数据可得,海水和沙子的比热容之比为___________。
【答案】(1)海水 (2)4∶1
【解析】
【小问1详解】
相同的白炽灯加热时,相同时间内物质吸收的热量相等。由图乙可知:初始温度均为,升高到,沙子加热时间为,海水需要加热,海水加热时间更长,说明升高相同温度时,海水吸收的热量更多。
【小问2详解】
根据吸热公式,变形得,已知海水和沙子质量相等,温度从升高到,升高温度相同;吸收热量之比等于加热时间之比,即
因此比热容之比
16.(3分)2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡________;
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为________℃;烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气________(选填“吸热”或“放热”)后形成的;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条合理化建议;________
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响.为了得出结论,他可以________。
【答案】 ①. 浸没在水中,且不接触烧杯壁和底部 ②. 99 ③. 放热 ④. 提高水的初温,以缩短加热时间 ⑤. 同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点
【解析】
【详解】(1)[1]将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡浸没在被测物体中,且不碰杯壁与杯底,使测量时温度计的示数较准确。
(2)[2]水沸腾时,由图乙得,温度计的分度值为1℃,示数为99℃,即水的沸点为99℃。
[3]烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气放热后形成的水珠。
(3)[4]由图得,实验过程中选用的水的初温为20℃,较低,实验时间较长,则可以提高水的初温,以缩短加热时间。
(4)[5]为了得出茶叶对水的沸点有没有影响,他可以同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点,若沸点相同,说明茶叶对沸点没有影响,若沸点不同,说明茶叶对沸点有影响。
四、实验题:本大题共3小题,第17、19小题各7分,第18小题6分,共20分。
17.(7分)小明探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(1)如图甲,在测量木块所受的滑动摩擦力f时,弹簧测力计应水平拉动木块做__________运动;由__________条件可知,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)改变木块对长木板的压力,进行多次实验,绘制了f与的关系图像如图乙。由图像可知,当接触面相同时,压力越大,滑动摩擦力越__________;当压力为1.5 N时,滑动摩擦力为__________N。
(3)小明改进了实验装置,如图丙,其中滑轮的作用是__________。拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,增大拉动长木板的速度,则弹簧测力计的示数会__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)小明猜想在材料相同的情况下,滑动摩擦力大小还与接触面粗糙程度有关。请简要写出实验设计思路:__________。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 二力平衡
(2) ①. 大 ②. 0.6
(3) ①. 改变力的方向 ②. 不变
(4)保持木块对长木板的压力大小不变,更换粗糙程度不同的长木板,多次测量滑动摩擦力的大小,比较得出结论。
【解析】
【小问1详解】
木块匀速直线运动时,处于平衡状态,所以水平方向拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
【小问2详解】
由图乙图像可知滑动摩擦力随压力增大而增大;图像比例为压力 6N 对应摩擦力 2.4N,则
压力1.5N 时,。
【小问3详解】
图丙为定滑轮,可以改变拉力方向;滑动摩擦力只与压力、接触面粗糙程度有关,和木板运动速度无关,因此测力计示数不变。
【小问4详解】
略。
18.(6分)小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做____运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比乙,丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____(选填“合理”或“不合理”)的。理由是____。
接下来,小梅继续探究……
【答案】(1) ①. 水平 ②. 匀速直线
(2)粗糙 (3) ①. 不合理 ②. 没有只控制接触面积不同
【解析】
【小问1详解】
[1]因为实验时要在水平方向拉动木块,为了避免弹簧与外壳摩擦等对实验的影响,应在水平方向对弹簧进行调零。
[2]根据二力平衡知识可知,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
【小问2详解】
对比乙,丙两次实验可知,压力一定时,接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,即摩擦力越大,因此可得:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
[1][2]对比乙、丁两次实验,木块对接触面的压力一定,接触面的粗糙程度和面积都不同,根据控制变量法的思想可知,小梅得出这个结论的探究过程是不合理的。
19.(7分)小明的自行车刹车效果越来越差,刹车结构如图甲所示。发现增大刹车橡皮与轮毂间的滑动摩擦力是刹车效果变好的关键。
提出问题:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
作出猜想:滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力、接触面的粗糙程度和接触面积有关。设计实验:用小木块代替刹车橡皮,长木板代替轮毂,如图乙所示,进行实验,实验数据记入下表。
实验序号
接触面
放置方式
压力
摩擦力
①
木板
平放
1.7
0.5
②
木板
平放
4.7
1.4
③
较粗糙木板
平放
4.7
1.8
④
木板
侧放
1.7
0.5
(1)用弹簧测力计水平拉动小木块,使它沿水平长木板__________滑动,利用__________的知识测出滑动摩擦力的大小。
(2)比较表中①②,发现接触面的粗糙程度相同,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大,得出结论:滑动摩擦力大小与接触面受到的压力有关。比较②③,得出结论:__________。
(3)为探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。小明将小木块侧放,如图丙所示,进行实验,数据记入上表。比较①④,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积__________。同桌将实验①中的小木块沿竖直方向切去一半,进行实验,发现弹簧测力计示数变为原来的一半,得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积有关。你赞成__________的观点。简要说明理由:__________。
(4)根据以上实验结论,请提出一条提升刹车效果的合理建议:__________。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 二力平衡
(2)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3) ①. 无关 ②. 小明 ③. 切去木块一半后,压力和接触面积同时变小,没有控制压力大小不变,不符合控制变量法,实验结论不可靠。
(4)更换更粗糙的刹车橡皮
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计水平拉木块,只有木块做匀速直线运动时,木块水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,根据二力平衡知识,弹簧测力计示数就等于滑动摩擦力大小。
【小问2详解】
实验②③:放置方式相同、压力均为 4.7N,仅接触面粗糙程度不同;粗糙木板摩擦力 1.8N大于普通木板 1.4N,控制压力不变,改变粗糙程度,可得:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
接触面、压力均 1.7N,仅接触面积不同,摩擦力都是 0.5N,说明滑动摩擦力与接触面积无关。
同桌竖直切木块,木块质量减半、对木板压力同步减半,实验存在两个变量(接触面积、压力),不符合控制变量法,实验结论不可靠;小明实验只改变接触面积、保持压力不变,实验设计正确,所以赞成小明。
【小问4详解】
实验结论:压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。刹车依靠滑动摩擦力减速,因此可通过增大压力、增加接触面粗糙程度提升刹车效果;接触面积不影响摩擦力,改变刹车橡皮接触面积无效。
五、计算题:本大题共2小题,第20小题6分,第21小题7分,共13分。
20.(6分)古人曾利用底部有孔的碗在水中下沉的规律来计时,称为“沉碗计时”。小明和小羽对此很感兴趣,他们决定用以下器材研究并改进这种计时方式:盛有适量水的透明水槽、刻度尺、秒表、圆柱形薄壁杯子(杯底中央开一小孔并用塞子塞住)。
请与他们一起完成研究并回答问题:
【任务一】复现沉碗计时
用杯子代替碗放入水中,杯子静止时状态如图甲所示。
(1)此时杯子的浮沉状态称为___________。拔出塞子,同时按下秒表开始计时。随着水从小孔进入杯内,杯子缓慢下沉,直至杯口与水面齐平,测出这个过程用时。
(2)水能从孔持续进入杯中的两个必要条件是___________和___________(填下列选项中的序号)。
①水具有流动性;②杯子是圆柱形的;③杯内外水面存在高度差;
但这个杯子只能计量的整数倍时间。能否使计时分度值再小一些?他们观察到杯子下沉过程中有一段似乎是匀速,若能证明这段运动确为匀速,便可利用这一运动规律在杯壁上划分等距刻度来提高计时精度。
【任务二】研究杯子运动
他们在杯壁上标记了A、B、C三点后再次实验。杯子下沉过程中,这三点先后经过杯外水面时的情景分别如图乙、丙、丁所示,测出上述位置对应的时刻和杯底到水槽底的距离并记录于下表:
A点经过水面时
B点经过水面时
C点经过水面时
对应时刻
0min
12min
30min
杯底到水槽底距离
30cm
24cm
15cm
(3)请利用上表中数据,计算杯子在0~12min内运动的速度是多少厘米/分钟?
他们也计算出了杯子在12~30min内运动的速度,发现和相等。进一步验证,他们得知杯子在上述30min内做匀速直线运动。
【任务三】讨论刻度标定
小明将杯壁上的A、C两点间的长度进行等分,每个等份表示相同时间,与杯外水面齐平的那条刻度即可用于读数。
小明提出上述过程中杯子做匀速直线运动,所选参照物是水槽底部,而标定刻度却是以杯外水面为参照。若杯外水面位置不改变,杯子相对于杯外水面做匀速直线运动,上述标定方案才成立,所以小明标定刻度的方案有待进一步讨论。
(4)请判断杯子相对于杯外水面是否做匀速直线运动,并结合浮力相关知识说明理由。(仅考虑杯子受到浮力和重力作用)
【答案】(1)漂浮 (2) ①. ① ②. ③
(3)0.5cm/min
(4)杯子相对于杯外水面做匀速直线运动;理由:杯子相对于水槽底做匀速直线运动,杯外水面相对于水槽底位置不变,匀速运动时杯子受力平衡,总重力等于浮力,即
杯子为圆柱形,设横截面积为S,浸入水面下的深度为,则
可得与成正比,杯子匀速下沉时,相同时间进入杯内的水体积相同,总重力的增加量相同,因此的增加量也相同,即相同时间内杯子相对于杯外水面下降的距离相等,所以杯子相对于杯外水面做匀速直线运动。
【解析】
【小问1详解】
杯子静止在水面,部分体积露出液面,该浮沉状态为漂浮。
【小问2详解】
水持续流入杯内,需要水具有流动性才能流动,同时杯内外水面存在高度差,水压差推动水持续流入;杯子形状不是流入水的必要条件,因此选①和③。
【小问3详解】
由题意知,杯子在0~12min内向下移动的距离为
运动时间为
由得,速度为
【小问4详解】
杯子相对于水槽底做匀速直线运动,杯外水面相对于水槽底位置不变;匀速运动时杯子受力平衡,总重力等于浮力,即
而杯子为圆柱形,设横截面积为S,浸入水面下的深度为,则
可得与成正比,杯子匀速下沉时,相同时间进入杯内的水体积相同,总重力的增加量相同,因此的增加量也相同,即相同时间内杯子相对于杯外水面下降的距离相等,所以杯子相对于杯外水面做匀速直线运动。
21.(7分)小亮用电热水壶将质量为1.5kg、初温为20℃的水加热到80℃,在只有电热水壶工作的情况下,他观察到家中标有“”的电能表的指示灯在240s内闪烁了144次,已知水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水壶的实际功率;
(3)电热水壶的工作效率。
【答案】(1)3.78×105J;(2)1800W;(3)87.5%
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量为
(2)给水加热过程中,电热水壶消耗的电能是
电热水壶的实际功率
(3)电热水壶的工作效率
答:(1)水吸收的热量为3.78×105J;
(2)电热水壶的实际功率为1800W;
(3)电热水壶的工作效率为87.5%。
六、综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。
22.(6分)电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如下图所示,其正常工作4min,恰好将袋内液体从10℃加热至32℃[袋内液体的比热容取]。求:
(1)电热暖手宝正常工作时的电流;
(2)袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量;
(3)该过程中、电热暖手宝的加热效率。
【答案】(1)2.5A
(2)924×104J (3)70%
【解析】
【小问1详解】
根据参数可知,电热暖手宝正常工作时的电流为
【小问2详解】
袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量为
【小问3详解】
该过程中、电热暖手宝消耗的电能为
电热暖手宝的加热效率为
23.(6分)小明用阻值为的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大);______
(2)连接电路时,开关应处于______状态;
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是______;
(4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为______V。得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成______比;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是______。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于______。
【答案】(1) (2)断开
(3)的定值电阻断路
(4) ①. 2 ②. 反
(5) ①. 保护电路和控制定值电阻的电压不变 ②. 10
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器上下接线柱各选一个接入电路中,题目要求当滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大,即当滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻变小,接入电路的电阻丝长度变小,所以滑动变阻器右下接线柱接入电路,如下图所示:
【小问2详解】
为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
【小问3详解】
将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,说明发生断路,电压表有示数,说明电压表的两端与电源相通,则电路出现的故障是的定值电阻断路。
【小问4详解】
[1]由图像可知,当,即时,电流为0.4A,则电阻R两端的电压为
[2]由图像可知,电流与电阻的倒数成正比,则得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问5详解】
[1]本实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻的电压不变。
[2]将的电阻接入电路,根据串联分压原理则有
解得,所以本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于。
24.(6分)物理探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验。(电源电压保持不变,定值电阻的阻值为)
(1)连接电路时,开关应处于______状态;
(2)连接的电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线_______(导线不得交叉);
(3)正确连接后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录实验数据如下表,其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示,示数为______;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.1
1.5
2.0
2.5
电流I/A
022
0.30
0.40
0.50
0.56
(4)①请你根据表中数据在图丙中描点作出图像; ______;②分析图像可初步得出结论:在电阻一定的情况下,______;
(5)进一步分析,发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议:______。(写出一条即可)
【答案】(1)断开 (2)
(3)2.8 (4) ①. ②. 电流和电压成正比
(5)见解析
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,连接电路时,开关处于断开状态。
【小问2详解】
由图甲可知,电压表测量定值电阻和变阻器的总电压,即电压表测量电源电压,电压表应该测量定值电阻的电压,电压表和定值电阻并联,如图所示:
【小问3详解】
由图乙可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2.8V。
【小问4详解】
①[1]根据表中数据,利用描点法画出电流和电压的关系图像,如图所示:
②[2]由图像可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到在电阻一定的情况下,电流和电压成正比。
【小问5详解】
当前实验仅使用5Ω电阻,结论可能具有局限性,为了使实验结论具有普遍性,需验证不同电阻下的电流和电压的关系。
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