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2025北京版物理中考专题
第二部分 题型突破
题型一 基础概念辨析
类型1 声学
1.公共场所要将手机音量适当调小,这是在声源处控制了噪声。( )
2.冲锋号喇叭口的作用是减小声音的分散,增大声音的音调。( )
3.航天员在空间站内要借助无线电交谈,是因为真空不能传声。( )
4.用不同的力敲击同一个编钟,音调高低不同。( )
5.医学上用超声波去除人体结石,利用了声音可以传递信息。( )
6.电影院的四周墙壁都做成凹凸不平的蜂窝状,目的是减弱声音的反射。( )
7.长笛演奏时会发出不同的声音,是指声音的音色不同。( )
8.声音的传播速度是。( )
9.大力拨动琴弦,声音的响度变大。( )
10.中考期间建筑工地夜间停止施工,是在传播过程中减弱噪声。( )
11.地震、火山喷发、海啸等伴有超声波。( )
12.古代士兵用“伏地听声”防范敌军夜袭,“伏地”可以听到敌军马蹄发出的超声波。( )
13.超声波不是由物体振动产生的。( )
14.要听到回声,人距离障碍物至少。( )
15.百米赛跑时,终点计时员若听到发令枪声开始计时,测得的时间会偏多。( )
类型2 光学
1.光不能在真空中传播。( )
2.光年是时间单位。( )
3.光在水中的传播速度是。( )
4.光在同种均匀介质中沿直线传播。( )
5.漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律。( )
6.小孔成像所成的像与孔的形状有关。( )
7.清澈见底的池水看起来比实际浅,产生这种现象的原因是光的折射。( )
8.在湖边拍摄的水中倒影比景物暗是因为光的反射。( )
9.电视机画面的颜色是由红、黄、蓝三种色光混合而成的。( )
10.古籍中记载“背日喷乎水,成虹霓之状”是光的色散。( )
11.在电影院从不同角度都能看到银幕上的影像,是光的漫反射现象。( )
12.人站在平面镜前所看到自己在镜中的像是实像。( )
13.牙科医生用来检查牙齿的小镜子是凹面镜。( )
14.人通过放大镜观察物体时看到的是物体正立、放大的实像。( )
15.自行车的尾灯能对夜间行车人起到一定的安全保护作用,它利用了光的反射。( )
16.凹透镜对光有发散作用,可用来矫正近视眼。( )
17.焦距越小的凸透镜,对光的会聚作用越强。( )
18.眼睛成像与照相机相似,都是成正立、缩小的像。( )
19.照相机的镜头对光有发散作用。( )
20.校园内安装的监控摄像头,跟手机镜头的成像原理不相同。( )
21.医院里经常使用紫外线给病房和手术室消毒。( )
类型3 热学
1.虚无缥缈的雾,是水蒸气液化放热形成的。( )
2.严冬,公园里的雪人变小是升华现象。( )
3.高压锅能够快速将肉类炖烂,是因为气压越大,水的沸点越高。( )
4.刚炒熟的蛋炒饭冒“白气”是因为它含有的热量多。( )
5.用手捏面包,面包的体积变小了,说明分子间有空隙。( )
6.酒精和水混合后总体积变小推测出分子间有空隙。( )
7.固体很难被压缩推测出组成固体的分子间无间隙。( )
8.红墨水在水中扩散说明分子处于永不停息的无规则运动中。( )
9.物体内能增大,可能是从外界吸收了热量。( )
10.的冰块变为同温度的水,内能不变。( )
11.汽车长时间连续行驶,轮胎会发热,是通过做功改变内能的。( )
12.物体内能减少时,温度可能不变。( )
13.热量从高温物体传给低温物体,所以热传递具有方向性。( )
14.相同质量、相同温度的物体,内能一定相同。( )
15.随着科技发展,汽油机的效率可以达到。( )
16.太阳释放的能量来自太阳内部发生的核聚变。( )
17.新能源汽车中用到的“氢能、太阳能、压缩天然气”等,均属于不可再生能源。( )
18.夏天荷花飘香,说明分子在不停地做无规则运动。( )
19.破碎的玻璃杯不能恢复成原形,说明分子间只存在斥力。( )
类型4 力学
1.脉搏跳动一次的时间约为。( )
2.步行的速度约为。( )
3.一个中学生游泳时受到的浮力约为。( )
4.跳绳的功率约为。( )
5.一个鸡蛋的重力约为。( )
6.普通人双脚站立时对水平地面的压强约为。( )
7.以地球为参照物,同步卫星是相对静止的。( )
8.在平衡力的作用下物体一定静止。( )
9.彼此不接触的物体不可能发生力的作用。( )
10.物体不受力的作用,运动状态就一定不会改变。( )
11.刹车减速时,自行车闸皮与轮胎间的摩擦为滚动摩擦。( )
12.汽车车轮上装有防滑链,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。( )
13.骑行过程中,紧急刹车时人会向后倒。( )
14.沿水平路面加速骑行时,自行车受到的重力与路面对自行车的支持力是一对相互作用力。( )
15.掷出实心球后,实心球的运动轨迹是曲线,原因是受到重力和惯性的作用。( )
16.拔河运动中甲队赢了乙队,甲队的拉力大于乙队。( )
17.没有力作用在物体上,物体会慢慢停下来。( )
18.骑滑板车时,若人不蹬地,滑板车会逐渐停下来,说明运动需要力的维持。( )
19.破窗锤是通过减小受力面积的方法来增大压强的。( )
20.用吸管吸饮料是利用了液体压强。( )
21.车窗打开时,遮阳的窗帘总是往外飘是因为窗外空气流速大,压强小。( )
22.拦河大坝筑成上窄下宽是因为液体的压强随深度增大而增大。( )
23.福建号航母从长江驶入大海的过程中,受到的浮力变大。( )
24.浸在水中的圆柱形桥墩同样会受到水的浮力。( )
25.浮力就是液体对物体的压力差,浮力的方向是竖直向上的。( )
26.沉到水底的物体,当它的底部与水底容器紧密接触没有空隙时仍受到浮力。( )
27.一般情况下浸在任何液体中的物体都会受到浮力的作用。( )
28.汽车在水平地面上匀速行驶时,重力对汽车做了功。( )
29.神舟十四号载人飞船减速着陆的过程中,动能减小,重力势能增大,机械能不变。( )
30.初中生跳一次绳所做的功约为。( )
31.当足球被踢出后向斜上方飞出,运动到最高点时,重力势能最大,动能为零。( )
32.划水的船桨是费力杠杆。( )
33.《墨经》中记载“衡木:加重与其一旁,必锤——重相若也”这里描述的天平是省力杠杆。( )
34.旗杆顶部装有定滑轮,可以省力,也可以改变力的方向。( )
类型5 电学
1.塑料瓶是导体。( )
2.制作避雷针的材料为绝缘体。( )
3.家用电冰箱的额定电流约为。( )
4.笔杆与头发摩擦而带电是因为创造了电荷。( )
5.摩擦起电的实质是发生了电子的转移。( )
6.给电动汽车充电时,电动汽车中的蓄电池相当于电源。( )
7.验电器的工作原理是同种电荷互相排斥。( )
8.原子核由带正电的质子和带负电的电子组成。( )
9.电流的方向就是电子的移动方向。( )
10.电源是创造电能的装置。( )
11.电压是形成电流的原因。( )
12.电荷的定向移动形成电流。( )
13.把负电荷定向移动的方向规定为电流方向。( )
14.对人体安全的电压是。( )
15.一节干电池的电压为。( )
16.毛织地毯中夹有不锈钢导电纤维是为了防止静电的危害。( )
17.当电阻中有电流通过时,其两端一定有电压。( )
18.电路两端有电压,该电路中一定有电流。( )
19.任何情况下导体的电阻都不可能为零。( )
20.加在导体两端的电压越高,该导体的电阻就越大。( )
21.一根金属丝被均匀拉长后,它的电阻变大。( )
22.粗导线的电阻一定比细导线的电阻小。( )
23.手机屏幕使用的发光二极管主要是由半导体材料制成的。( )
24.超导材料可以制作电饭锅的电热丝。( )
25.两个小灯泡两端电压相等,它们一定是并联。( )
26.串联电路中开关能同时控制所有的用电器,所以开关能控制所有用电器的电路一定是串联电路。( )
27.白天上学时,教室里的一台空调正常工作耗电大约( )
28.液晶电视正常工作时的功率约为。( )
29.家用电热水器功率约为。( )
30.电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能的仪表。( )
31.保险盒内的保险丝熔断后,可以用铜导线或者铁导线代替。( )
32.连接电灯和开关时一定要把开关串联连在电灯和零线之间,以防触电。( )
33.控制灯泡的开关和它所控制的灯泡,位置可以互换。( )
34.金属外壳用电器的电源线三脚插头一定要使用三孔插座。( )
35.连接三孔插座的导线中,零线接右孔。( )
36.组装家庭电路时要按照入户线、电能表、总开关、保险盒的顺序。( )
37.空气开关和漏电保护器都是为了用电安全才使用的,但它们的作用有所不同。( )
38.电冰箱散热器摸起来烫手,主要是电流的热效应造成的。( )
39.导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。( )
40.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比。( )
类型6 电磁学
1.导体中的负电荷定向移动时一定产生磁场。( )
2.导体中的电流一定会产生磁场。( )
3.通电导体周围存在磁场。( )
4.通电导体的周围存在磁感线。( )
5.磁场中某点的磁场方向由放在该点的小磁针极的指向决定。( )
6.地磁场的北极在地理的南极附近。( )
7.利用放在磁体周围的小磁针可以判断该磁体周围各点的磁场方向。( )
8.指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用。( )
9.磁体之间的作用是通过磁场发生的,但磁场并不真实存在。( )
10.条形磁体周围的铁屑分布,说明磁感线是真实存在的。( )
11.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向。( )
12.北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时,极指向地磁场北极附近。( )
13.改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁铁的南、北极。( )
14.磁场对放入其中的小磁针有力的作用。( )
15.电动机工作时主要将电能转化为机械能。( )
16.电动机利用了磁场对通电导体有力的作用。( )
17.通电导体在磁场中受力的方向跟磁场方向有关。( )
18.闭合回路的部分导体在磁场中运动时,导体中一定产生感应电流。( )
19.导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定产生电流。( )
20.宋代沈括首先发现地磁场的两极与地理两极并不重合。( )
21.物理学中把小磁针在磁场中静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。( )
22.电磁感应现象揭示了电流的磁效应。( )
23.声波不能在真空中传播,而电磁波可以在真空中传播。( )
24.网络即第五代无线通信技术,是利用电磁波传递信息。( )
25.光纤通信是依靠激光多次发生折射来传递信息的。( )
26.在核电站的核反应堆内部,核燃料具有的核能通过核裂变反应直接转化为电能。( )
题型二 常见仪器的使用及读数
类型1 刻度尺读数
1.[2024海淀一模]如图所示,物体A的长度是____。
2.图中铅笔的长度为____。
类型2 温度计读数
3.[2024大兴一模]如图所示,温度计的示数为__。
第3题图
4.[2024西城一模节选]如图所示的温度计的示数为________。
第4题图
5.[2024丰台一模节选]如图所示,体温计的示数为____。
类型3 弹簧测力计读数
6.[2024丰台一模节选]如图所示,弹簧测力计的示数是____。
第6题图
7.[2024顺义一模节选]如图所示,测力计的示数为____。
第7题图
类型4 电表读数
8.[2024门头沟一模]如图所示,家用电能表的示数为________________。
第8题图
9.[2024延庆一模]如图,电流表示数为____A。
第9题图
类型5 通电螺线管周围的磁场
10.[2024大兴一模节选]根据如图所示的小磁针自由静止时极所指方向,判断电源的端是__(选填“正”或“负”)极。
第10题图
11.[2024石景山一模节选]如图所示,可以判断通电螺线管的左端是______(选填“”或“”)极。
第11题图
类型6 天平和量筒的读数
12.用天平测得的金属块的质量是____。
13.如图所示,量筒中石块的体积是__。
题型三 实验题
命题点研究
命题点1 自变量和因变量的识别
1.[2024门头沟一模]小海在实验室选择了符合实验要求的器材探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”。并画出了实验电路图,如图所示。然后他写出了实验步骤,设计了实验数据记录表。
①按照电路图连接电路,滑动变阻器阻值调至最大;
②调节电阻箱的阻值为,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,用电压表测量两端的电压、用电流表测量通过的电流,并记录相应数据;
③断开开关,调节电阻箱的阻值为,闭合开关,用电压表测量两端的电压、用电流表测量通过的电流,并记录数据;
④仿照步骤③改变4次电阻箱的阻值,用电压表测量两端的电压、用电流表分别测量通过的电流,将相关测量数据记录在表格中。
(1) 小海探究的问题中,自变量是____。
(2) 小海在探究操作过程中存在的主要问题是____________________________________。
(3) 根据改正之后的探究过程设计出实验记录的表格。
命题点2 画实验记录表
2.[2024房山一模]小华想探究“物块浸没水中之前,所受浮力与物块浸入水中的深度无关”。可供选用的实验器材有:弹簧测力计、密度大于水的长方体物块(、、、是各边中点,如图所示)、细线、装有适量水的圆柱形容器、刻度尺。请写出主要实验步骤,并画出实验数据记录表格。
命题点3 可探究的科学问题
3.[2024海淀一模节选]小海和小妍用如图所示的装置进行实验,他们将较长的软导线两端与灵敏电流计两接线柱连接。两同学手持导线分别站在地面上的东西方向,像跳绳一样在空中不停地摇动导线,可看到灵敏电流计的指针发生偏转;当两同学加快摇动导线时,发现灵敏电流计指针偏转的最大角度随之变大,则小海和小妍探究的问题是____________________________________________________________________。
第3题图
4.[2024东城一模]小东连接了如图所示电路,两空气盒内装有体积相同的空气,左右两侧形管液面都相平。闭合开关,一段时间后观察到两侧形管中液面出现高度差,且液面高度差不同。由以上实验过程可知,小东探究的问题是____________________________________________________________。
第4题图
命题点4 设计实验
5.[2024朝阳一模]小阳准备探究滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度是否有关。
(1) 利用如图所示的实验器材,可以探究的问题是____________________________________________。
(2) 针对上述探究问题,请写出实验步骤。
6.[2024大兴二模]小兴在探究串联电路中电压的特点时,设计了如图所示的电路,图中电源两端的电压可以调节,是电阻箱。他按照电路图连接好电路后,将电阻箱调节至某个值,分别将电压表并联在电源、、两端,记录测得的数据分别为、、,发现。于是小兴猜想:串联电路中两个电阻两端的电压之和跟它们两端的总电压相等。
(1) 在小兴实验的基础上,请你利用图所示的电路,继续探究串联电路中两个电阻两端的电压之和跟它们两端的总电压是否相等,请你写出接下来的实验步骤。
(2) 画出记录实验数据的表格。
命题点5 得出结论类实验
7.实验小组用如图的装置探究“液体内部压强与哪些因素有关”。
(1) 在图甲中,固定探头在水中的深度,多次改变探头朝向,这是为了探究在同种液体内部的同一深度,液体向__________的压强大小关系。
(2) 比较甲、乙两图可知,在同种液体内部,深度越大,压强____。比较______两图可知,在液体内部的同一深度,液体的密度越大,压强越大。
命题点6 实验评估与改进
8.[2024大兴一模改编]某实验小组用如图所示的电路测量额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻。
完成测量任务后,该小组成员用该图所示的电路继续探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系。小组成员记录了测量的数据如表所示。
小灯泡两端的电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
通过灯丝的电流 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27
根据你对表中实验数据的分析,指出该实验小组利用该图所示的电路进行探究时存在的问题:________________________________________________________________________。
实验题训练
实验1 探究水在沸腾前后温度变化的特点
1.[2024东城一模]小东用如图甲所示的装置,探究“水沸腾前后温度随加热时间变化的关系”。小东选择初温为的水进行实验,当水温加热到时,他开始每隔一分钟记录一次水的温度,计时后水沸腾。水沸腾后又持续加热了一段时间,并记录水的温度。小东根据记录的数据绘制了水的温度随加热时间变化的关系图像,如图乙所示。
(1) 实验中小东观察到________________________的现象可以判断水是沸腾的。
(2) 由图像可得出的实验结论:水沸腾前随着加热时间的增加,温度升高;水沸腾时________________________________。
(3) 若想缩短水沸腾前的加热时间,请你提出一条合理建议:____________________________________________________。
实验2 探究不同物质吸热能力强弱
2.在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图所示的图像。(不计热量损失)
(1) 实验时,应选用初温和____均相等的甲、乙两种液体。
(2) 加热,甲吸收的热量____(选填“大于”“小于”或“等于”)乙吸收的热量。
(3) 为确保测量温度的准确性,必须让温度计的玻璃泡________________________,且不能接触到烧杯底或烧杯壁。
(4) 由图像可知,乙液体的沸点是__;__液体的吸热能力较强。
实验3 探究光的反射定律
3.[2024西城二模]小刚利用如图所示的装置进行“探究光的反射定律”的实验,他先将纸板B以为轴转动到与纸板A在同一平面,使激光笔发出的光束贴着纸板A沿的方向照射到平面镜的点,在纸板B上观察到反射光。
(1) 小刚想探究反射角与入射角是否相等。他在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹,改变__________________,做多次实验,记录每次入射光和反射光的径迹,取下纸板A、B,用量角器测量________________________,并记录实验数据。
(2) 小刚使入射光逆着原来反射光的方向射向镜面点,做多次实验,均观察到反射光逆着原来入射光的方向射出。实验现象说明:__________________________。
实验4 探究平面镜成像的特点
4.[2024朝阳二模]小阳利用如图所示的装置及相同高度的蜡烛等器材探究平面镜成像特点,其中玻璃板和蜡烛竖直放置在水平桌面上,蜡烛的高度为,蜡烛与玻璃板之间的距离为。
(1) 蜡烛通过玻璃板所成的像是__像(选填“实”或“虚”),判断的方法是______________________________________________________________________。
(2) 像的高度为______,像到玻璃板的距离为__。
第4题图
5.[2024北京]某同学利用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B等器材,探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关。其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。主要实验步骤如下:
第5题图
(1) 将点亮的A放在玻璃板前,用刻度尺测量________________________;将未点亮的B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度观察B与A的像__________,用刻度尺测量B到玻璃板的距离。将实验数据记录在表格中。
(2) 改变________________________,仿照步骤(1)再做1次实验,将实验数据记录在表格中。
实验5 探究凸透镜成像的规律
6.[2024门头沟一模改编]小明在做光学实验时,他将一个凸透镜固定在光具座上刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,蜡烛放置在刻度线处,左右移动光屏,光屏移至如图所示位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,请根据凸透镜成像规律回答以下问题。
(1) 此时光屏上所成的像是____(选填“放大”“等大”或“缩小”) 的实像。
(2) 由此实验现象,你可以判断出小明所用凸透镜的焦距最大不会超过__。
(3) 根据你对折射规律以及凸透镜成像特点的了解,如果保持凸透镜位置不动,将蜡烛移至刻度线处,如果还要在光屏上看到清晰的像,应将光屏移动到__刻度线处。
(4) 拓展追问若凸透镜焦距为,小明想让光屏上呈现的烛焰的像再大一些,他让凸透镜的位置保持不动,将点燃的蜡烛移至刻度线处。请你利用所学知识判断小明的操作是否可行,并说明理由。
实验6 探究滑动摩擦力与哪些因素有关
7.[2024西城二模]在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小林进行了如下的实验。
(1) 如图甲所示,他悬挂好弹簧测力计使其静止,在弹簧测力计的挂钩下拴一根细线,细线绕过定滑轮水平拉住木块A,用水平拉力拉动长木板B,使其在桌面上水平向左运动,木块A相对桌面保持静止,在此过程中,弹簧测力计的示数等于木块A所受滑动摩擦力的大小。若改变拉动长木板B的水平拉力的大小,木块A所受的滑动摩擦力大小是否会改变?____。(选填“会”或“不会”)
(2) 如图乙所示,小林将砝码压在木块A上,用水平拉力拉动长木板B,使其在桌面上水平向左运动,弹簧测力计的示数为,通过实验发现:____。(选填“大于”“等于”或“小于”)
实验7 探究液体压强与哪些因素有关
8.证伪类实验水平实验桌上有微小压强计、刻度尺、装有适量酒精的A烧杯和装有适量水的B烧杯,已知酒精的密度小于水的密度。小胡利用提供的器材进行了如图所示的实验探究。图中两个微小压强计形管两侧的液面高度差均为,于是小胡得出结论“液体内部的压强与液体密度无关”。
请你只利用这些器材,设计一个实验证明小胡的结论是错误的。写出实验操作和判断小胡结论错误所依据的实验现象。
实验8 探究浮力大小与哪些因素有关
9.[2024石景山二模]为证明“重力大的物体受到的浮力一定大”的观点是错误的,小亮利用符合实验要求的弹簧测力计、烧杯、水和体积相等的实心铜块和铝块等器材进行实验。
(1) 以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
①将铜块悬挂在弹簧测力计下,测量铜块受到的重力并记录。
②在烧杯中装入适量的水,将悬挂在弹簧测力计下的铜块浸没(不接触烧杯)于水中,静止时记录弹簧测力计的示数;
③用公式________________________计算铜块所受浮力并记录。
④仿照上述步骤,测量铝块受到的重力,记录铝块____________________________________弹簧测力计的示数,计算铝块所受浮力并记录。
(2) 由于,且______(选填“ ”“”或“ ”),可以证明这种观点是错误的。
10.[2024通州三模]在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,小利猜想浮力大小与液体的密度、
物体排开液体的体积和物体在液体中的深度有关。于是她利用长方体铁块、为长方体中线标记线,、密度已知的酒精、弹簧测力计等验证猜想。
(1) 在“探究浮力大小与液体的密度是否有关”的实验中,请帮助小利将以下实验步骤补充完整:
①用调好的弹簧测力计测出铁块所受重力,并记录数据。
②将铁块浸没在水中,上表面与水面齐平(不碰容器),读出测力计示数并记录。
③______________________________________________________________________________________________。
④利用公式________________计算浮力并记录。
(2) 请你为小利设计实验数据记录表。
(3) 在“探究浮力大小与物体在液体中的深度是否有关”的实验中,小利分别测量了铁块在盐水中不同深度时所受到的拉力大小,如图所示。根据本次实验的目的可知,图中信息反映出该实验存在的问题是____________________________________,改进措施为______________________________________________________________________________________________。
实验9 探究杠杆的平衡条件
11.[2024昌平三模]如图是探究杠杆平衡条件的实验。
(1) 在挂钩码前,杠杆如图甲所示,小慧调节杠杆右端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其目的是________________________________________________________________。
(2) 接着小慧在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡(如图乙)。若在、下方再各加一个相同的钩码,则杠杆__(选填“左”或“右”)端将下沉。
(3) 图丙为小慧制作的简易“杠杆力臂演示仪”,杠杆可绕点(螺母)转动,不计摩擦和杠杆自身重力:
①杠杆处于图丙所示水平位置平衡;
②松开螺母保持水平不动,使向下折 后,再拧紧螺母形成一根可绕点转动的杠杆(对应点)。保持左侧物体悬挂点位置不变化,要使杠杆在图丁所示位置保持平衡,请你写出一条可行的措施:__________________________。
实验10 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
12.小强与小刚利用实验证明“并联电路中,其中一条支路中的电流不断改变,干路中的电流仍等于各支路电流之和”。小强先用导线将符合要求的学生电源、三块电流表、两个阻值相同的电阻、开关连接成如图甲所示的电路。
(1) 小刚发现电路中只有一根导线连接有误。请你在错误的导线处打“”,用笔画线代替导线画出正确的连接位置。
(2) 改正电路后,闭合开关,其中电流表的示数如图乙所示,假如两端的电压是,则的电阻为______ 。
(3) 电路连接正确后,要想完成实验,还需添加的器材是________________________。
实验11 探究影响导体电阻大小的因素
13.[2024西城期末]为了研究“导体对电流阻碍作用的大小”,小军利用同种合金材料制成的、、三条电阻丝(不考虑温度对电阻的影响)进行实验,已知:、长度相同,、粗细相同。小军连接如图所示电路,依次将、、三条电阻丝接入电路,每次闭合开关后,观察电流表的示数,发现三次电流表示数逐渐变大。
根据实验现象可以得出以下结论:
① 电阻大小不仅跟导体的横截面积有关,还跟导体的____有关。
② 电阻丝______的阻值最小(选填“”“”或“”)。
实验12 测量固体和液体密度
14.[2024石景山一模]小兰测量石块的密度时,先将石块放在调好的天平上测量其质量,天平平衡后,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则石块的质量为__。再将石块用细线系好放入盛有水的量筒中,量筒中水面升高到如图乙所示的位置,则石块体积为__。该石块密度为____。
实验13 探究电流与电压、电阻的关系
15.[2024石景山二模]图甲是探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实物电路。
(1) 画出图甲实物电路所对应的电路图。
(2) 实验中,当的电阻由 更换为 时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向左移动,这样操作的目的是________________________________。
(3) 图乙是他根据实验数据描绘出的关系图像,根据图像可推测:当的电阻为 时,电流表的示数为____A。
(4) 若电源电压为,实验中的阻值分别为 、 、 、 、 、 ,那么滑动变阻器的最大阻值至少为____ 。
实验14 测电阻和电功率
16.[2024丰台二模]小明要测量额定电压为的小灯泡正常工作时的电阻,在实验桌上连接了如图甲所示的部分实验电路。定值电阻 ,电源两端电压不变。请回答下列问题:
(1) 添加一根导线,完成图甲所示的实验电路的连接。
(2) 正确连接电路后,请补充完成主要实验步骤。
①只闭合开关和,调节滑动变阻器滑片的位置,读出并记录电压表示数为。
②________________________________________________________,保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,读出并记录电压表示数,如图乙所示。
(3) 计算出小灯泡正常发光时的电阻______ 。
17.[2024东城二模]小东利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值。已知电源电压满足实验条件且恒定,定值电阻 。
(1) 请将实验步骤补充完整:
①按电路图连接实物电路,开关处于断开状态。
②闭合开关、,断开,读出并记录此时电压表的示数。
③________________________________________________,读出并记录此时电压表的示数。
(2) 若的大小如图乙所示,____,,则__ 。
(3) 实验中,小东想获得多组不同的实验数据,求平均值从而减小测量误差。为实现这一目的,只需在原电路的基础上添加或替换一个实验器材,请写出添加的器材或替换的方法。(写出一种即可)
18.[2024房山二模]如图所示是测量未知电阻的实验电路,电源电压保持不变,定值电阻阻值已知。请先添加一根导线将电路连接完整,然后补充完成主要实验步骤。
(1) 只闭合开关,读出并记录电流表示数为;
(2) ____________________________,读出并记录电流表示数为;
(3) 用、、表示未知电阻,则______________________。
实验15 探究电流通过导体产生的热量和哪些因素有关
19.[2024海淀一模]小明想探究电流通过导体产生热量的影响因素。他连接了如图所示的电路,并利用秒表记录时间进行实验,其中两个烧瓶完全相同,瓶内装有质量相等且初温均等于室温的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等且不变的电阻丝和。
(1) 小明将滑动变阻器的滑片调至适当位置后,闭合开关,同时按下秒表开始计时,记录电流表的示数,通电时间为时,停止计时,分别记录此时温度计A和B的示数和,断开开关。小明通过以上操作,探究的是电流通过导体产生的热量与____________是否有关。
(2) 小明想利用该电路继续探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系,小明在刚才操作的基础上,继续进行的实验步骤如下:
①温度计A的示数降至后,小明将滑动变阻器的滑片向左调至适当位置,闭合开关,同时按下秒表开始计时,记录电流表的示数,通电时间为______时,停止计时,记录此时温度计A的示数,断开开关。
②仿照步骤①再做一次实验,记录电流表的示数和温度计A的示数。
③小明通过计算发现,可得出的实验结论是__________________________________________________________________________________________________。
20.[2024石景山一模]小茗想探究“电流通过电阻产生的热量跟电流大小是否有关”。实验桌上有两个完全相同的烧瓶甲、乙,烧瓶内装有质量相等、初温为的煤油、完全相同的温度计,烧瓶内还分别装有阻值为 和 的电阻丝,还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个,电流表和秒表各一块,导线若干。他连接了如图所示的电路进行实验。主要步骤如下:
①将滑动变阻器、电流表及烧瓶甲等电路元件按图连接进行实验。
②闭合开关,同时按下秒表开始计时,记录电流表的示数。通电时间,停止计时,读出温度计示数,记录数据,断开开关。
③用烧瓶乙替换电路中的烧瓶甲,闭合开关,同时按下秒表开始计时,记录电流表示数。通电时间,停止计时,读出温度计示数,记录数据,断开开关。
请根据以上叙述回答下列问题:
(1) 实验中,可通过温度计示数的变化来反映电流通过电阻产生的热量,以下选项中同样应用到此方法的是______。
A.用磁感线方便形象地描述磁场的分布
B.在实验基础上,分析事实,进一步概括、推理得出牛顿第一定律
C.探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关时,需要控制接触面粗糙程度相同
D.探究动能的大小与哪些因素有关的实验中,用木块被小球撞击后移动的距离来反映小球动能的大小
(2) 小茗实验过程中存在的主要问题是__________________________。
(3) 请你针对小茗实验过程中存在的问题,写出改进措施:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
21.[2024顺义二模]用如图所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系”,甲、乙、丙三个烧瓶内盛有质量和温度都相同的食用油,温度计显示食用油的温度,每瓶食用油中都浸泡着一段电阻丝,其中, , 。
(1) 此实验的自变量是__________,控制变量是____________________________;通过实验可知,丙瓶中的温度计示数变化量最大,则电流通过三段电阻丝产生热量最多的是________。
(2) 若探究“电流通过导体时产生的热量与导体中电流的关系”,将烧瓶中的三段电阻丝并联后接入电路,你认为是否可行,并说明理由。
实验16 探究通电螺线管外部磁场的方向
22.[2024海淀区期末]小海在探究通电螺线管的磁场特点时,螺线管通电后,小磁针(黑色一端为极)静止时的指向情况如图所示。
(1) 实验表明通电螺线管内部____(选填“存在”或 “不存在”)磁场。
(2) 如果移去图中的小磁针,通电螺线管周围的磁场____(选填“会”或“不会”)消失。
(3) 图中点的电流方向____(选填“向上”或“向下”)。
(4) 仅改变通电螺线管中的电流方向,各小磁针极的指向____(选填“改变”或“不变”)。
实验17 探究电磁铁磁性强弱的影响因素
23.[2024丰台区期末]在探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关的实验中,小明用表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上做成了线圈上有、、三个接线柱的电磁铁,使用不同的接线柱,可改变电磁铁线圈的匝数。电磁铁和其他实验器材组装成如图所示的电路,他的主要实验步骤如下:
①将电磁铁、两接线柱接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某一位置,用电磁铁的一端吸引大头针,同时观察电流表的示数。断开开关,将、间的匝数和被吸引的大头针的个数记入实验数据表中。
②将电磁铁、两接线柱接入电路,闭合开关,用电磁铁的一端吸引大头针。断开开关,将、间线圈的匝数和被吸引的大头针的个数记入实验数据表中。
根据以上实验步骤,请回答下列问题:
(1) 实验中,电磁铁磁性的强弱用____________________来反映。
(2) 小明实验步骤中存在的问题:________________________________________。
(3) 请你针对小明实验步骤中存在的问题,写出改正措施:______________________________________________________________________________________________________________________。
实验18 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
24.[2024海淀二模]小海在探究产生感应电流的条件的实验中,设计了如图所示实验装置。闭合开关,使导体棒分别沿上下、左右运动,观察灵敏电流计的指针偏转情况;改变磁场方向,重复上述实验,记录实验现象如下表所示。
实验序号 磁场情况 导体棒在磁场中的运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况
1 极在上 上下运动 不偏转
2 极在上 向左运动 向右偏转
3 极在上 向右运动 向左偏转
4 极在下 上下运动 不偏转
5 极在下 向左运动 向左偏转
6 极在下 向右运动 向右偏转
(1) 比较______________________(选填表格中的实验序号)两次实验可知,感应电流是否产生与导体棒是否切割磁感线有关。
(2) 比较______________________(选填表格中的实验序号)两次实验可知,感应电流的方向与磁场的方向有关。
(3) 利用表格中的实验数据还可得出的结论是
____________________________________________________________________。
题型四 计算题
力学计算
类型1 密度、压强、浮力综合计算
1.[2023丰台二模]如图所示,将一个底面积为、高为的长方体实心铁块,直立放在水平桌面上的溢水杯底(铁块与杯底不密合)。向溢水杯内缓慢注水,当溢水杯中的水面与溢水口相平时水深,此时铁块立在杯底。已知水的密度,取。
(1) 求铁块所受的浮力大小。
(2) 若仅将铁块换为形状完全相同、质量为的物块,重复上述过程,请通过计算说明物块在水中能否立在杯底。
2.[2024顺义二模]某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发,设计了如下“打捞”过程:如图甲,金属块A部分陷入淤泥内,轻质小船装有的沙石,细绳将金属块A和小船紧连,细绳对小船的拉力为,水面刚好与船的上沿相平(水未进入小船内);将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,如图乙所示。已知金属块A的体积为,,取,小船的质量、细绳的质量和体积忽略不计。
甲 乙
(1) 甲图中,金属块A上表面距离水面,求金属块A上表面受到的水的压强。
(2) 求甲图中小船受到的浮力。
(3) 若乙图中,小船露出水面的体积占船体积的,求金属块A的重力。
类型2 杠杆类计算
3.[2024门头沟一模]某科技小组想利用电子秤来研究力臂对杠杆作用效果的影响。他们先将金属块乙放到电子秤上,显示。然后如图组装实验设备,将轻质硬杆点悬挂,在点悬挂金属块甲,记下电子秤的示数;依次将金属块甲挂到点、点,并分别记录电子秤示数,已知、均间隔,长。(下表为实验记录表)请计算金属块甲的质量。
悬挂点
电子秤示数
4.[2024丰台二模]桔槔是中国古代的一种汲水灌溉工具,如图是古人使用桔槔汲水的示意图,其中横杆是一根可绕固定点在竖直平面内转动的硬棒,,在横杆的端用细杆连接着一个重为的木桶,另一端绑着一个重为的配重。木桶入水前,杆在水平位置平衡时,人对细杆施加竖直方向的力为,人对水平地面的压强为;装满水的木桶出水后(桶外壁沾水忽略不计),杆在水平位置再次平衡时,人对细杆施加竖直方向的力为,人对水平地面的压强为。已知人的重力为,两只脚与地面接触的总面积为,、的大小相等,不计横杆、细杆和绳子的自重,且汲水过程中细杆始终竖直,下列判断正确的是[多选]( )
A.人对细杆施加的力为
B.人对水平地面的压强为
C.人对水平地面的压强为
D.装满水时,木桶和水的总重力为
类型3 滑轮及滑轮组相关计算
5.[2024东城一模]图甲所示的是某起重车的示意图,该车有四个支撑脚,起重时在支撑脚支撑作用下,轮胎离开地面,四个支撑脚与地面的总接触面积为,该车所受的重力为。图乙为起重车某次提升货物时,起重臂上滑轮组的示意图,货物在钢丝绳的拉力作用下匀速上升,货物所受的重力为,钢丝绳的拉力为,货物上升的高度随时间变化的关系如图丙所示。提升货物过程中,下列说法正确的是( )
甲 乙 丙
A.起重车对水平地面的压强为
B.拉力的功率为
C.滑轮组的机械效率为
D.动滑轮所受的重力为
电学计算
类型1 简单电路计算
1.[2024延庆一模]如图所示电路,电源两端的电压恒定,定值电阻的阻值为 ,闭合开关后,电流表示数为。
(1) 求电源电压。
(2) 若在电路中接入一个定值电阻,接入前后电流表的示数变化了。求出电阻的阻值。
2.[2024大兴一模]如图所示,电源两端电压保持不变,电阻的阻值为 ,电阻的阻值为 。闭合开关,电阻两端的电压为。求:
(1) 电源两端的电压。
(2) 电路消耗的总功率。
3.[2024门头沟一模]如图所示,电阻阻值为 ,的阻值大于。闭合开关后,消耗的电功率为,干路电流为,求电源电压。
4.[2024丰台一模]如图甲所示的电路中,电源两端电压为并保持不变,闭合开关,测得定值电阻在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出通过的电流随其两端电压变化的图像,如图乙所示。
甲 乙
(1) 画出实物电路所对应的电路图;
(2) 求电流表示数为时,滑动变阻器接入电路的阻值;
(3) 求电压表示数为时,的电功率。
类型2 多挡位问题
5.[2024大兴二模]如图所示,为某品牌电吹风机内部电路的简化示意图,图中是电风扇,是电热丝,电源电压为且保持不变。只闭合开关时,吹风机吹冷风,此时电路消耗的电功率为,当开关、均闭合时,吹风机吹热风,此时电路消耗的电功率为。求:
(1) 只闭合开关时,通过电风扇的电流。(计算结果保留两位小数)
(2) 吹热风时,电热丝的阻值。
6.[2024石景山二模]如图所示是某款家用电热器的简化电路,、为阻值一定的电热丝,且,该电热器接入电压恒为的电路中,电热器有高温挡、中温挡和低温挡,高温挡的功率为,低温挡的功率为。求:
(1) 低温挡时,通过电路中的电流。
(2) 画出中温挡的简化电路,并计算中温挡的功率。
(3) 电热丝的阻值。
7.[2024西城一模]如图所示,是一款有高、低温两挡的电熨斗电路原理图。、为电热丝,其中 ,关于该电熨斗,下列说法正确的是[多选]( )
A.开关和均闭合时,电熨斗处于低温挡
B.闭合开关,断开开关时,电熨斗处于高温挡
C.若电阻 ,则电熨斗高温挡的功率为
D.若电阻 ,电路处于低温挡时,通电电熨斗产生的热量是
类型3 动态电路范围问题
8.[2024东城二模]小东连接了如图甲所示的实验电路,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从最右端向左调节至最左端,并分别记录电流表、电压表的示数,根据获得的数据绘制出电流表示数随电压表示数变化的图像如图乙所示。已知电源电压为,小灯泡的额定电压为。下列说法正确的是[多选]( )
甲 乙
A.小灯泡的额定功率为
B.小灯泡的阻值为
C.此过程中滑动变阻器接入电路的最大阻值为
D.调节滑片,当小灯泡的电功率是滑动变阻器电功率的2倍时,滑动变阻器接入电路的阻值为
9.[2023朝阳二模]如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时,每当绳子挡住射向的红外线时,的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录间每一时刻的电压。若已知电源电压为并且保持不变,为定值电阻,某一段时间间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
甲 乙
A.两端电压为时,计数器会计数一次
B.绳子没有挡住射向的红外线时,的阻值是的4倍
C.绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时电路中电流之比为
D.绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时的阻值之比为
10.[2024门头沟二模]如图所示电源电压保持不变,电压表量程为,电流表量程为,定值电阻的阻值为 ,滑动变阻器上标有“”字样。在保证电路中元件安全的情况下,求:
(1) 滑动变阻器的阻值变化范围。
(2) 在此范围内电阻的功率变化范围。
题型五 推理论证类
1.[2024海淀一模]如图所示,将一个小物块浸没在盛有足量水的容器中静止,此时手对物块竖直方向的力为,松手后,物块静止时露出水面的体积为物块体积的;再按如图所示的方式,将擦干后的该物块浸没在盛有足量酒精的容器中静止,此时手对物块竖直方向的力为。已知水的密度,酒精的密度,请分析并判断与的大小关系。(可画图辅助说明)
2.[2024大兴一模]测量液体密度的仪器叫做密度计,使用时将其置于被测液体中,待其静止后读取液面处的密度计上的刻度值,该刻度值为被测液体的密度,如图甲所示。在木棒的一端缠绕一些铜丝,就制成了一支简易密度计,现将同一支自制密度计分别放入盛有A、B两种液体的容器中,它静止时竖直立在两种液体中的情境如图乙和丙所示。请你通过分析,比较A和B两种液体密度的大小。
甲 乙 丙
3.[2024朝阳一模]小阳看到船上的工作人员正在打捞沉入水塘底的石头,他想:把水底的石头打捞到船上,水面高度会变化吗?为了寻找答案,他用大烧杯、石块A和塑料盒B模拟上述过程。他先让塑料盒B漂浮在大烧杯的水中,把石块A沉入水底,如图所示,此时水面高度为。然后,他将石块A从水中取出并轻轻放入塑料盒B内,它们处于漂浮状态,此时水面高度为。请你分析并判断与的大小关系。
4.[2024丰台一模]小明观察生活现象发现,放入 水中的蜡块、冰块会漂浮在水面上;放入水中的铜块、 铁块会沉在水底。于是他认为:密度比水小的物体一定可以漂浮在水面上。为了检验这个观点是否正确,小明准备了一个正方体实心木块和一个装有少量水的烧杯,他将木块放入装有水的烧杯中,木块静止时水面刚好达到木块高度的一半。已知实心木块的密度为,水的密度为。请从运动和力的角度分析木块静止时是否在水中漂浮,并判断小明的观点是否正确。
5.[2024顺义一模]如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压力不同时,它的形状发生改变。现有两种密度不同的液体A和B,请你利用该装置判断两种液体密度的大小关系,写出操作步骤及判断方法(可画图辅助说明)。
6.[2024昌平二模]某同学认为漂浮的物体受到的浮力一定大于沉底的物体受到的浮力。他将樱桃和蓝莓放入水中,当它们都静止时,发现体积较小的蓝莓漂浮在水面上,而体积较大的樱桃却沉在水底,如图所示。
(1) 请分析并判断蓝莓受到的浮力与樱桃受到的浮力的大小关系,说明该同学的想法是否正确。
(2) 请分析并判断蓝莓的重力与樱桃的重力的大小关系(可画受力示意图辅助说明)。
7.在两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。请比较,在甲液体中,容器底对小球A的支持力与容器底对小球B的支持力的大小,并简要分析过程。
甲 乙
8.[2024丰台二模]小明想比较甲、乙两种液体比热容的大小关系。他连接了如图所示的电路,其中两个完全相同的保温杯内分别装有质量、初温相同的甲、乙两种液体,以及阻值为和的电阻丝。闭合开关一段时间后,他观测到甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度。请分析并判断甲、乙两种液体比热容的大小关系。
9.[2024延庆一模]某同学设计光控电路,如图所示,可以根据光照的变化自动开启和关闭路灯,天色暗到一定程度时路灯自动开启,而在天明时自动熄灭。电源电压为且保持不变,为光敏电阻,为定值电阻。闭合开关后,因光敏电阻阻值随光照的减弱而增大,使其两端的电压增大,当电压达到某一定值时,控制开关开启,点亮路灯。若换用阻值更大的定值电阻,请你分析判断会引起路灯开启和熄灭早晚怎样的变化。
10.[2024门头沟二模]为培养学生科技创新能力,某学校购置了一些小型热敏电阻(电阻值随温度发生明显变化的一种电子元件)。小京同学想利用一个热敏电阻制作电子温度计。他首先将做好防水处理的热敏电阻接入电路,然后将热敏电阻浸入冰水混合物中,在缓慢加热冰水混合物的同时,用温度计监测水温并测出热敏电阻对应的阻值,绘制了图甲热敏电阻阻值随温度变化的曲线。
甲
(1) 小京利用此热敏电阻组成图乙所示电路,选用图丙所示的电流表,电源电压为,并将图丙电流表上的电流示数对应标上温度值,由此制成一个电子温度计。这个电子温度计测量冷水温度时,所对应的电流值为____A;它所能测量的最高水温是__。
乙 丙
(2) 仿照液体温度计的标注方法,将电流表上所对应的刻度线和最高温度所对应的刻度线间平均分配,标出中间的温度值是否合理?请说出你的理由。
11.[2024石景山一模]家庭燃气报警器能够检测燃气泄漏情况,部分电路示意图如图甲所示。其中控制电路中的是由气敏电阻制成的传感器,的阻值与燃气浓度的关系如图乙。为滑动变阻器,通过移动滑片的位置来设定燃气报警值。本报警器出厂测试时的信息记录表如图丙。电源电压保持恒定(忽略电磁铁线圈的阻值,不考虑温度对电阻的影响)。若想在实际使用时,燃气浓度达到时就报警,请分析并说明滑动变阻器应该向上还是向下滑动。
甲 乙
丙
题型六 科普阅读
1.[2024海淀一模]夸父逐日
北京时间2022年10月9日7时43分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将“夸父一号”(先进天基太阳天文台)卫星发射升空,卫星成功进入预定轨道,夸父逐日的神话照进了现实。
夸父一号是一颗围绕地球运行的卫星,专职观测和研究太阳。为了避免跨过晨昏线后在地球的黑夜一侧无法观测太阳,夸父一号选择了一条极为特殊的运行轨道:距离地面约 的太阳同步晨昏轨道,如图所示。该轨道的轨道面和地球晨昏线始终近似重合,这样夸父一号几乎可以永沐阳光,利用装备的太阳能电池板可以得到充足且持续的能源供给,始终保持对太阳的观测。
太阳耀斑是太阳活动的重要表现,是太阳表面局部区域突然和大规模的能量释放过程。太阳耀斑爆发时,释放出的能量将由耀斑爆发处向远离太阳的各个方向传播,其辐射出的电磁波的波长横跨整个电磁波谱。探测耀斑爆发时产生的 射线是目前研究太阳耀斑的主要方式之一,夸父一号配备了 射线成像仪,可观测并记录太阳耀斑的爆发过程。
在地球大气层外,距太阳 处,在单位时间内单位面积上接收到的软 射线(是 射线的一种,波长在 范围内的电磁波)辐射能量的最大值,被称为软 射线峰值流量,用符号 表示,单位为,也可表示为。我国气象部门按照 的数值大小将太阳软 射线耀斑分成五个强度级别,分别为A、B、C、和,详见表。其中A、B、C、每个级别可细分为90级,如A级从 开始,每增加,耀斑的强度级别增加,比如 级,表示软 射线峰值流量为。再比如 级,表示软 射线峰值流量为。级别不设上限,如 级,表示软 射线峰值流量为。
表 太阳软 射线耀斑强度级别 单位:
强度级别 流量范围
A
B
C
2024年1月1日,夸父一号成功地记录了第25太阳活动周的一次耀斑,级别为级。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1) 为了实现对太阳的不间断观测,夸父一号选择的轨道是____________________。
(2) 历史上最大的太阳耀斑是2003年观测到的级,它释放的软射线峰值流量是2024年1月1日观测到的级太阳耀斑的____倍。
(3) 若某次太阳耀斑释放的软射线功率峰值为,则根据太阳软射线耀斑强度级别表,可知此次太阳耀斑的强度级别为______级。(提示:半径为的球体表面积, 取3)。
2.[2024北京]宇宙灯塔——脉冲星
甲 乙
截至2024年5月,有“中国天眼”之称的 口径球面射电望远镜 发现的新脉冲星数量突破900颗,这些发现,极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。
“中国天眼”紧盯的脉冲星是什么?脉冲星是一类高速自转的天体,具有极强的磁场,它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束(如图甲所示)。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动,它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次,射电望远镜就会收到一个脉冲信号(如图乙所示),脉冲星便以此而得名。
脉冲星具有极其稳定的自转周期(自转一圈所用的时间),部分脉冲星的自转周期约3亿年仅变化,因此可将脉冲星作为计时基准。
脉冲星还是宇宙中的“探针”,可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时,会产生引力波。引力波信号极其微弱,特别是纳赫兹 引力波,难以直接观测。但是,引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化,于2023年6月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。
越来越多被发现的脉冲星,犹如宇宙中不断被点亮的灯塔,引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1) 电磁波束每扫过射电望远镜一次,射电望远镜就会收到一个__________,脉冲星便以此而得名。
(2) 脉冲星能够作为计时基准是因为它具有________________________。
(3) 科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过,请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法,补全表格中①②的内容。
研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波
观测“设备” 人眼 中国天眼
探测工具 铁屑 ①____________
可观测证据 铁屑有规则地排列 ②__________________________
推理得到的结论 条形磁体周围的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在
3.[2024东城一模]漏刻
漏刻是我国古代的一种计时工具。漏,指漏壶;刻,指箭刻,放置在漏壶内以标记时间。我国古代劳动人民从陶器中小孔漏水的现象,发现水的流失与时间的流逝有一定的关系,受到启发发明了早期的漏刻。历史上的漏刻主要有泄水型的沉箭漏和受水型的浮箭漏。
泄水型的沉箭漏如图甲所示,它只有一个漏水壶,在靠近漏水壶底部的一侧有一个出水孔,壶中有一只插有直立漏箭的浮舟,浮舟漂浮在水面上。使用时,壶中的水由小孔流至壶外,漏箭随之逐渐下降,由漏箭上位于壶盖处的刻度可知当时的时间。这种漏刻使用过程中,随着漏水壶中液面的下降,滴水速度也会下降,导致计时存在较大误差。
受水型的浮箭漏的发明晚于泄水型的沉箭漏。早期的受水型的浮箭漏如图乙所示,它主要包括一只供水的播水壶和一只受水壶,受水壶上固定一把铜尺,铜尺上刻有十二时辰,受水壶里有一只插有直立浮箭的浮舟,浮舟漂浮在水面上。当水从播水壶滴入受水壶后,受水壶中的水位升高,浮箭被慢慢托起,根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。同样由于播水壶中液面的下降,滴水速度也会下降,计时准确度并未得到大幅提高。
甲 乙 丙
实践发现可以通过增加播水壶的个数来提高计时准确度。图丙所示的是国家博物馆展示的漏刻展品,有三只播水壶,分别称为日壶、月壶和星壶。使用时,定时给日壶补水,确保星壶始终处于满水状态,保证星壶流入受水壶的滴水速度稳定,从而大大提高了测量的准确性。
漏刻作为我国古代重要的计时工具,不仅反映了我国古代劳动人民的智慧和创造力,而且对后世的计时技术产生了深远影响。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1) 除了漏刻,请你写出一个我国古代的计时工具____________________________。
(2) 受水型的浮箭漏工作时,浮舟随着水位升高,受到的浮力____(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(3) 科技小组分别自制了简易沉箭漏和浮箭漏,如图a是沉箭漏的“漏箭”示意图,如图b是浮箭漏的“铜尺”示意图。两图中均已标出上午“8:00”所在的位置,则应将上午“9:00”标在“漏箭”的______处,标在“铜尺”的______处。(均选填“”或“”)
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2025北京版物理中考专题
第二部分 题型突破
题型一 基础概念辨析
类型1 声学
1.公共场所要将手机音量适当调小,这是在声源处控制了噪声。( )
【答案】√
2.冲锋号喇叭口的作用是减小声音的分散,增大声音的音调。( )
【答案】×
3.航天员在空间站内要借助无线电交谈,是因为真空不能传声。( )
【答案】√
4.用不同的力敲击同一个编钟,音调高低不同。( )
【答案】×
5.医学上用超声波去除人体结石,利用了声音可以传递信息。( )
【答案】×
6.电影院的四周墙壁都做成凹凸不平的蜂窝状,目的是减弱声音的反射。( )
【答案】√
7.长笛演奏时会发出不同的声音,是指声音的音色不同。( )
【答案】×
8.声音的传播速度是。( )
【答案】×
9.大力拨动琴弦,声音的响度变大。( )
【答案】√
10.中考期间建筑工地夜间停止施工,是在传播过程中减弱噪声。( )
【答案】×
11.地震、火山喷发、海啸等伴有超声波。( )
【答案】×
12.古代士兵用“伏地听声”防范敌军夜袭,“伏地”可以听到敌军马蹄发出的超声波。( )
【答案】×
13.超声波不是由物体振动产生的。( )
【答案】×
14.要听到回声,人距离障碍物至少。( )
【答案】×
15.百米赛跑时,终点计时员若听到发令枪声开始计时,测得的时间会偏多。( )
【答案】×
类型2 光学
1.光不能在真空中传播。( )
【答案】×
2.光年是时间单位。( )
【答案】×
3.光在水中的传播速度是。( )
【答案】×
4.光在同种均匀介质中沿直线传播。( )
【答案】√
5.漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律。( )
【答案】×
6.小孔成像所成的像与孔的形状有关。( )
【答案】×
7.清澈见底的池水看起来比实际浅,产生这种现象的原因是光的折射。( )
【答案】√
8.在湖边拍摄的水中倒影比景物暗是因为光的反射。( )
【答案】×
9.电视机画面的颜色是由红、黄、蓝三种色光混合而成的。( )
【答案】×
10.古籍中记载“背日喷乎水,成虹霓之状”是光的色散。( )
【答案】√
11.在电影院从不同角度都能看到银幕上的影像,是光的漫反射现象。( )
【答案】√
12.人站在平面镜前所看到自己在镜中的像是实像。( )
【答案】×
13.牙科医生用来检查牙齿的小镜子是凹面镜。( )
【答案】×
14.人通过放大镜观察物体时看到的是物体正立、放大的实像。( )
【答案】×
15.自行车的尾灯能对夜间行车人起到一定的安全保护作用,它利用了光的反射。( )
【答案】√
16.凹透镜对光有发散作用,可用来矫正近视眼。( )
【答案】√
17.焦距越小的凸透镜,对光的会聚作用越强。( )
【答案】√
18.眼睛成像与照相机相似,都是成正立、缩小的像。( )
【答案】×
19.照相机的镜头对光有发散作用。( )
【答案】×
20.校园内安装的监控摄像头,跟手机镜头的成像原理不相同。( )
【答案】×
21.医院里经常使用紫外线给病房和手术室消毒。( )
【答案】√
类型3 热学
1.虚无缥缈的雾,是水蒸气液化放热形成的。
【答案】√
2.严冬,公园里的雪人变小是升华现象。
【答案】√
3.高压锅能够快速将肉类炖烂,是因为气压越大,水的沸点越高。
【答案】√
4.刚炒熟的蛋炒饭冒“白气”是因为它含有的热量多。
【答案】×
5.用手捏面包,面包的体积变小了,说明分子间有空隙。
【答案】×
6.酒精和水混合后总体积变小推测出分子间有空隙。
【答案】√
7.固体很难被压缩推测出组成固体的分子间无间隙。
【答案】×
8.红墨水在水中扩散说明分子处于永不停息的无规则运动中。
【答案】√
9.物体内能增大,可能是从外界吸收了热量。
【答案】√
10.的冰块变为同温度的水,内能不变。
【答案】×
11.汽车长时间连续行驶,轮胎会发热,是通过做功改变内能的。
【答案】√
12.物体内能减少时,温度可能不变。
【答案】√
13.热量从高温物体传给低温物体,所以热传递具有方向性。
【答案】√
14.相同质量、相同温度的物体,内能一定相同。
【答案】×
15.随着科技发展,汽油机的效率可以达到。
【答案】×
16.太阳释放的能量来自太阳内部发生的核聚变。
【答案】√
17.新能源汽车中用到的“氢能、太阳能、压缩天然气”等,均属于不可再生能源。
【答案】×
18.夏天荷花飘香,说明分子在不停地做无规则运动。
【答案】√
19.破碎的玻璃杯不能恢复成原形,说明分子间只存在斥力。
【答案】×
类型4 力学
1.脉搏跳动一次的时间约为。
【答案】×
2.步行的速度约为。
【答案】×
3.一个中学生游泳时受到的浮力约为。
【答案】√
4.跳绳的功率约为。( )
【答案】×
5.一个鸡蛋的重力约为。( )
【答案】√
6.普通人双脚站立时对水平地面的压强约为。( )
【答案】×
7.以地球为参照物,同步卫星是相对静止的。( )
【答案】√
8.在平衡力的作用下物体一定静止。( )
【答案】×
9.彼此不接触的物体不可能发生力的作用。( )
【答案】×
10.物体不受力的作用,运动状态就一定不会改变。( )
【答案】√
11.刹车减速时,自行车闸皮与轮胎间的摩擦为滚动摩擦。( )
【答案】×
12.汽车车轮上装有防滑链,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。( )
【答案】√
13.骑行过程中,紧急刹车时人会向后倒。( )
【答案】×
14.沿水平路面加速骑行时,自行车受到的重力与路面对自行车的支持力是一对相互作用力。( )
【答案】×
15.掷出实心球后,实心球的运动轨迹是曲线,原因是受到重力和惯性的作用。( )
【答案】×
16.拔河运动中甲队赢了乙队,甲队的拉力大于乙队。( )
【答案】×
17.没有力作用在物体上,物体会慢慢停下来。( )
【答案】×
18.骑滑板车时,若人不蹬地,滑板车会逐渐停下来,说明运动需要力的维持。( )
【答案】×
19.破窗锤是通过减小受力面积的方法来增大压强的。( )
【答案】√
20.用吸管吸饮料是利用了液体压强。( )
【答案】×
21.车窗打开时,遮阳的窗帘总是往外飘是因为窗外空气流速大,压强小。( )
【答案】√
22.拦河大坝筑成上窄下宽是因为液体的压强随深度增大而增大。( )
【答案】√
23.福建号航母从长江驶入大海的过程中,受到的浮力变大。( )
【答案】×
24.浸在水中的圆柱形桥墩同样会受到水的浮力。( )
【答案】×
25.浮力就是液体对物体的压力差,浮力的方向是竖直向上的。( )
【答案】√
26.沉到水底的物体,当它的底部与水底容器紧密接触没有空隙时仍受到浮力。( )
【答案】×
27.一般情况下浸在任何液体中的物体都会受到浮力的作用。( )
【答案】√
28.汽车在水平地面上匀速行驶时,重力对汽车做了功。( )
【答案】×
29.神舟十四号载人飞船减速着陆的过程中,动能减小,重力势能增大,机械能不变。( )
【答案】×
30.初中生跳一次绳所做的功约为。( )
【答案】×
31.当足球被踢出后向斜上方飞出,运动到最高点时,重力势能最大,动能为零。( )
【答案】×
32.划水的船桨是费力杠杆。( )
【答案】√
33.《墨经》中记载“衡木:加重与其一旁,必锤——重相若也”这里描述的天平是省力杠杆。( )
【答案】×
34.旗杆顶部装有定滑轮,可以省力,也可以改变力的方向。( )
【答案】×
类型5 电学
1.塑料瓶是导体。( )
【答案】×
2.制作避雷针的材料为绝缘体。( )
【答案】×
3.家用电冰箱的额定电流约为。( )
【答案】×
4.笔杆与头发摩擦而带电是因为创造了电荷。( )
【答案】×
5.摩擦起电的实质是发生了电子的转移。( )
【答案】√
6.给电动汽车充电时,电动汽车中的蓄电池相当于电源。( )
【答案】×
7.验电器的工作原理是同种电荷互相排斥。( )
【答案】√
8.原子核由带正电的质子和带负电的电子组成。( )
【答案】×
9.电流的方向就是电子的移动方向。( )
【答案】×
10.电源是创造电能的装置。( )
【答案】×
11.电压是形成电流的原因。( )
【答案】√
12.电荷的定向移动形成电流。( )
【答案】√
13.把负电荷定向移动的方向规定为电流方向。( )
【答案】×
14.对人体安全的电压是。( )
【答案】×
15.一节干电池的电压为。( )
【答案】×
16.毛织地毯中夹有不锈钢导电纤维是为了防止静电的危害。( )
【答案】√
17.当电阻中有电流通过时,其两端一定有电压。( )
【答案】√
18.电路两端有电压,该电路中一定有电流。( )
【答案】×
19.任何情况下导体的电阻都不可能为零。( )
【答案】×
20.加在导体两端的电压越高,该导体的电阻就越大。( )
【答案】×
21.一根金属丝被均匀拉长后,它的电阻变大。( )
【答案】√
22.粗导线的电阻一定比细导线的电阻小。( )
【答案】×
23.手机屏幕使用的发光二极管主要是由半导体材料制成的。( )
【答案】√
24.超导材料可以制作电饭锅的电热丝。( )
【答案】×
25.两个小灯泡两端电压相等,它们一定是并联。( )
【答案】×
26.串联电路中开关能同时控制所有的用电器,所以开关能控制所有用电器的电路一定是串联电路。( )
【答案】×
27.白天上学时,教室里的一台空调正常工作耗电大约( )
【答案】×
28.液晶电视正常工作时的功率约为。( )
【答案】√
29.家用电热水器功率约为。( )
【答案】×
30.电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能的仪表。( )
【答案】√
31.保险盒内的保险丝熔断后,可以用铜导线或者铁导线代替。( )
【答案】×
32.连接电灯和开关时一定要把开关串联连在电灯和零线之间,以防触电。( )
【答案】×
33.控制灯泡的开关和它所控制的灯泡,位置可以互换。( )
【答案】×
34.金属外壳用电器的电源线三脚插头一定要使用三孔插座。( )
【答案】√
35.连接三孔插座的导线中,零线接右孔。( )
【答案】×
36.组装家庭电路时要按照入户线、电能表、总开关、保险盒的顺序。( )
【答案】√
37.空气开关和漏电保护器都是为了用电安全才使用的,但它们的作用有所不同。( )
【答案】√
38.电冰箱散热器摸起来烫手,主要是电流的热效应造成的。( )
【答案】×
39.导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。( )
【答案】√
40.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比。( )
【答案】×
类型6 电磁学
1.导体中的负电荷定向移动时一定产生磁场。( )
【答案】√
2.导体中的电流一定会产生磁场。( )
【答案】√
3.通电导体周围存在磁场。( )
【答案】√
4.通电导体的周围存在磁感线。( )
【答案】×
5.磁场中某点的磁场方向由放在该点的小磁针极的指向决定。( )
【答案】×
6.地磁场的北极在地理的南极附近。( )
【答案】√
7.利用放在磁体周围的小磁针可以判断该磁体周围各点的磁场方向。( )
【答案】√
8.指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用。( )
【答案】√
9.磁体之间的作用是通过磁场发生的,但磁场并不真实存在。( )
【答案】×
10.条形磁体周围的铁屑分布,说明磁感线是真实存在的。( )
【答案】×
11.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向。( )
【答案】×
12.北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时,极指向地磁场北极附近。( )
【答案】×
13.改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁铁的南、北极。( )
【答案】×
14.磁场对放入其中的小磁针有力的作用。( )
【答案】√
15.电动机工作时主要将电能转化为机械能。( )
【答案】√
16.电动机利用了磁场对通电导体有力的作用。( )
【答案】√
17.通电导体在磁场中受力的方向跟磁场方向有关。( )
【答案】√
18.闭合回路的部分导体在磁场中运动时,导体中一定产生感应电流。( )
【答案】×
19.导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定产生电流。( )
【答案】×
20.宋代沈括首先发现地磁场的两极与地理两极并不重合。( )
【答案】√
21.物理学中把小磁针在磁场中静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。( )
【答案】√
22.电磁感应现象揭示了电流的磁效应。( )
【答案】×
23.声波不能在真空中传播,而电磁波可以在真空中传播。( )
【答案】√
24.网络即第五代无线通信技术,是利用电磁波传递信息。( )
【答案】√
25.光纤通信是依靠激光多次发生折射来传递信息的。( )
【答案】×
26.在核电站的核反应堆内部,核燃料具有的核能通过核裂变反应直接转化为电能。( )
【答案】×
题型二 常见仪器的使用及读数
类型1 刻度尺读数
1.[2024海淀一模]如图所示,物体A的长度是____。
【答案】3.80
2.图中铅笔的长度为____。
【答案】4.70
类型2 温度计读数
3.[2024大兴一模]如图所示,温度计的示数为__。
第3题图
【答案】39
4.[2024西城一模节选]如图所示的温度计的示数为________。
第4题图
【答案】
5.[2024丰台一模节选]如图所示,体温计的示数为____。
【答案】36.5
类型3 弹簧测力计读数
6.[2024丰台一模节选]如图所示,弹簧测力计的示数是____。
第6题图
【答案】2.8
7.[2024顺义一模节选]如图所示,测力计的示数为____。
第7题图
【答案】3.6
类型4 电表读数
8.[2024门头沟一模]如图所示,家用电能表的示数为________________。
第8题图
【答案】
9.[2024延庆一模]如图,电流表示数为____A。
第9题图
【答案】0.52
类型5 通电螺线管周围的磁场
10.[2024大兴一模节选]根据如图所示的小磁针自由静止时极所指方向,判断电源的端是__(选填“正”或“负”)极。
第10题图
【答案】正
11.[2024石景山一模节选]如图所示,可以判断通电螺线管的左端是______(选填“”或“”)极。
第11题图
【答案】
类型6 天平和量筒的读数
12.用天平测得的金属块的质量是____。
【答案】72.2
13.如图所示,量筒中石块的体积是__。
【答案】20
题型三 实验题
命题点研究
命题点1 自变量和因变量的识别
1.[2024门头沟一模]小海在实验室选择了符合实验要求的器材探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”。并画出了实验电路图,如图所示。然后他写出了实验步骤,设计了实验数据记录表。
①按照电路图连接电路,滑动变阻器阻值调至最大;
②调节电阻箱的阻值为,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,用电压表测量两端的电压、用电流表测量通过的电流,并记录相应数据;
③断开开关,调节电阻箱的阻值为,闭合开关,用电压表测量两端的电压、用电流表测量通过的电流,并记录数据;
④仿照步骤③改变4次电阻箱的阻值,用电压表测量两端的电压、用电流表分别测量通过的电流,将相关测量数据记录在表格中。
(1) 小海探究的问题中,自变量是____。
(2) 小海在探究操作过程中存在的主要问题是____________________________________。
(3) 根据改正之后的探究过程设计出实验记录的表格。
【答案】(1) 电阻
(2) 没能使电阻箱两端电压保持不变
命题点2 画实验记录表
2.[2024房山一模]小华想探究“物块浸没水中之前,所受浮力与物块浸入水中的深度无关”。可供选用的实验器材有:弹簧测力计、密度大于水的长方体物块(、、、是各边中点,如图所示)、细线、装有适量水的圆柱形容器、刻度尺。请写出主要实验步骤,并画出实验数据记录表格。
【答案】
(1)将物块悬挂在已调好的弹簧测力计下,测出其重力记为;
(2)将物块竖放浸入水中,静止时水面与标记线重合,不碰容器,记录弹簧测力计的示数为,用刻度尺测出长方体物块进入水中的深度;
(3)将物块横放浸入水中,静止时水面与标记线重合,不碰容器,记录弹簧测力计的示数为,用刻度尺测出长方体物块进入水中的深度;
(4)根据公式,计算出。
实验数据记录表格:
命题点3 可探究的科学问题
3.[2024海淀一模节选]小海和小妍用如图所示的装置进行实验,他们将较长的软导线两端与灵敏电流计两接线柱连接。两同学手持导线分别站在地面上的东西方向,像跳绳一样在空中不停地摇动导线,可看到灵敏电流计的指针发生偏转;当两同学加快摇动导线时,发现灵敏电流计指针偏转的最大角度随之变大,则小海和小妍探究的问题是____________________________________________________________________。
第3题图
【答案】灵敏电流计指针偏转的最大角度与摇动导线的速度是否有关
4.[2024东城一模]小东连接了如图所示电路,两空气盒内装有体积相同的空气,左右两侧形管液面都相平。闭合开关,一段时间后观察到两侧形管中液面出现高度差,且液面高度差不同。由以上实验过程可知,小东探究的问题是____________________________________________________________。
第4题图
【答案】电流通过导体产生热量的多少与电流的大小是否有关
命题点4 设计实验
5.[2024朝阳一模]小阳准备探究滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度是否有关。
(1) 利用如图所示的实验器材,可以探究的问题是____________________________________________。
(2) 针对上述探究问题,请写出实验步骤。
【答案】(1) 滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关
(2) ①把木块放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,记录测力计示数。
②把钩码放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,记录测力计示数。
6.[2024大兴二模]小兴在探究串联电路中电压的特点时,设计了如图所示的电路,图中电源两端的电压可以调节,是电阻箱。他按照电路图连接好电路后,将电阻箱调节至某个值,分别将电压表并联在电源、、两端,记录测得的数据分别为、、,发现。于是小兴猜想:串联电路中两个电阻两端的电压之和跟它们两端的总电压相等。
(1) 在小兴实验的基础上,请你利用图所示的电路,继续探究串联电路中两个电阻两端的电压之和跟它们两端的总电压是否相等,请你写出接下来的实验步骤。
(2) 画出记录实验数据的表格。
【答案】(1) 多次改变电源电压,分别将电压表并联在电源、、两端,读出测得的实验数据分别为、、,并将实验数据记录到表格中。
命题点5 得出结论类实验
7.实验小组用如图的装置探究“液体内部压强与哪些因素有关”。
(1) 在图甲中,固定探头在水中的深度,多次改变探头朝向,这是为了探究在同种液体内部的同一深度,液体向__________的压强大小关系。
(2) 比较甲、乙两图可知,在同种液体内部,深度越大,压强____。比较______两图可知,在液体内部的同一深度,液体的密度越大,压强越大。
【答案】(1) 各个方向
(2) 越大;乙、丙
命题点6 实验评估与改进
8.[2024大兴一模改编]某实验小组用如图所示的电路测量额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻。
完成测量任务后,该小组成员用该图所示的电路继续探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系。小组成员记录了测量的数据如表所示。
小灯泡两端的电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
通过灯丝的电流 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27
根据你对表中实验数据的分析,指出该实验小组利用该图所示的电路进行探究时存在的问题:________________________________________________________________________。
【答案】小灯泡灯丝的电阻随温度变化,实验中没有保持导体的电阻不变
实验题训练
实验1 探究水在沸腾前后温度变化的特点
1.[2024东城一模]小东用如图甲所示的装置,探究“水沸腾前后温度随加热时间变化的关系”。小东选择初温为的水进行实验,当水温加热到时,他开始每隔一分钟记录一次水的温度,计时后水沸腾。水沸腾后又持续加热了一段时间,并记录水的温度。小东根据记录的数据绘制了水的温度随加热时间变化的关系图像,如图乙所示。
(1) 实验中小东观察到________________________的现象可以判断水是沸腾的。
(2) 由图像可得出的实验结论:水沸腾前随着加热时间的增加,温度升高;水沸腾时________________________________。
(3) 若想缩短水沸腾前的加热时间,请你提出一条合理建议:____________________________________________________。
【答案】(1) 有大量气泡冒出水面
(2) 随加热时间的增加,温度不变
(3) 提高水的初温或减少水的质量(答案合理即可)
实验2 探究不同物质吸热能力强弱
2.在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图所示的图像。(不计热量损失)
(1) 实验时,应选用初温和____均相等的甲、乙两种液体。
(2) 加热,甲吸收的热量____(选填“大于”“小于”或“等于”)乙吸收的热量。
(3) 为确保测量温度的准确性,必须让温度计的玻璃泡________________________,且不能接触到烧杯底或烧杯壁。
(4) 由图像可知,乙液体的沸点是__;__液体的吸热能力较强。
【答案】(1) 质量
(2) 等于
(3) 与待测液体充分接触
(4) 80;甲
实验3 探究光的反射定律
3.[2024西城二模]小刚利用如图所示的装置进行“探究光的反射定律”的实验,他先将纸板B以为轴转动到与纸板A在同一平面,使激光笔发出的光束贴着纸板A沿的方向照射到平面镜的点,在纸板B上观察到反射光。
(1) 小刚想探究反射角与入射角是否相等。他在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹,改变__________________,做多次实验,记录每次入射光和反射光的径迹,取下纸板A、B,用量角器测量________________________,并记录实验数据。
(2) 小刚使入射光逆着原来反射光的方向射向镜面点,做多次实验,均观察到反射光逆着原来入射光的方向射出。实验现象说明:__________________________。
【答案】(1) 光束入射的角度;和
(2) 在反射现象中光路可逆
实验4 探究平面镜成像的特点
4.[2024朝阳二模]小阳利用如图所示的装置及相同高度的蜡烛等器材探究平面镜成像特点,其中玻璃板和蜡烛竖直放置在水平桌面上,蜡烛的高度为,蜡烛与玻璃板之间的距离为。
(1) 蜡烛通过玻璃板所成的像是__像(选填“实”或“虚”),判断的方法是______________________________________________________________________。
(2) 像的高度为______,像到玻璃板的距离为__。
第4题图
【答案】(1) 虚;把光屏放在蜡烛成像的位置,观察光屏上能否承接到蜡烛的像
(2) 8;15
5.[2024北京]某同学利用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B等器材,探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关。其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。主要实验步骤如下:
第5题图
(1) 将点亮的A放在玻璃板前,用刻度尺测量________________________;将未点亮的B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度观察B与A的像__________,用刻度尺测量B到玻璃板的距离。将实验数据记录在表格中。
(2) 改变________________________,仿照步骤(1)再做1次实验,将实验数据记录在表格中。
【答案】(1) A到玻璃板的距离;完全重合
(2) A到玻璃板的距离
实验5 探究凸透镜成像的规律
6.[2024门头沟一模改编]小明在做光学实验时,他将一个凸透镜固定在光具座上刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,蜡烛放置在刻度线处,左右移动光屏,光屏移至如图所示位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,请根据凸透镜成像规律回答以下问题。
(1) 此时光屏上所成的像是____(选填“放大”“等大”或“缩小”) 的实像。
(2) 由此实验现象,你可以判断出小明所用凸透镜的焦距最大不会超过__。
(3) 根据你对折射规律以及凸透镜成像特点的了解,如果保持凸透镜位置不动,将蜡烛移至刻度线处,如果还要在光屏上看到清晰的像,应将光屏移动到__刻度线处。
(4) 拓展追问若凸透镜焦距为,小明想让光屏上呈现的烛焰的像再大一些,他让凸透镜的位置保持不动,将点燃的蜡烛移至刻度线处。请你利用所学知识判断小明的操作是否可行,并说明理由。
【答案】(1) 缩小
(2) 15
(3) 80
(4) 不可行。物距,,成正立放大的虚像,无法在光屏上得到像。
实验6 探究滑动摩擦力与哪些因素有关
7.[2024西城二模]在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小林进行了如下的实验。
(1) 如图甲所示,他悬挂好弹簧测力计使其静止,在弹簧测力计的挂钩下拴一根细线,细线绕过定滑轮水平拉住木块A,用水平拉力拉动长木板B,使其在桌面上水平向左运动,木块A相对桌面保持静止,在此过程中,弹簧测力计的示数等于木块A所受滑动摩擦力的大小。若改变拉动长木板B的水平拉力的大小,木块A所受的滑动摩擦力大小是否会改变?____。(选填“会”或“不会”)
(2) 如图乙所示,小林将砝码压在木块A上,用水平拉力拉动长木板B,使其在桌面上水平向左运动,弹簧测力计的示数为,通过实验发现:____。(选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】(1) 不会
(2) 大于
实验7 探究液体压强与哪些因素有关
8.证伪类实验水平实验桌上有微小压强计、刻度尺、装有适量酒精的A烧杯和装有适量水的B烧杯,已知酒精的密度小于水的密度。小胡利用提供的器材进行了如图所示的实验探究。图中两个微小压强计形管两侧的液面高度差均为,于是小胡得出结论“液体内部的压强与液体密度无关”。
请你只利用这些器材,设计一个实验证明小胡的结论是错误的。写出实验操作和判断小胡结论错误所依据的实验现象。
【答案】
实验步骤:
①将微小压强计的探头放入A烧杯内的酒精中,当探头到液面的竖直距离为时,记录微小压强计形管两侧的液面高度差。
②用纸巾将微小压强计的探头擦干,将探头放入B烧杯内的水中,使探头到液面的竖直距离仍为,记录微小压强计形管两侧的液面高度差。
实验现象:
探头在密度不同的液体中的相同深度时,,则相应的液体压强不同,所以小胡的结论是错误的。
实验8 探究浮力大小与哪些因素有关
9.[2024石景山二模]为证明“重力大的物体受到的浮力一定大”的观点是错误的,小亮利用符合实验要求的弹簧测力计、烧杯、水和体积相等的实心铜块和铝块等器材进行实验。
(1) 以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
①将铜块悬挂在弹簧测力计下,测量铜块受到的重力并记录。
②在烧杯中装入适量的水,将悬挂在弹簧测力计下的铜块浸没(不接触烧杯)于水中,静止时记录弹簧测力计的示数;
③用公式________________________计算铜块所受浮力并记录。
④仿照上述步骤,测量铝块受到的重力,记录铝块____________________________________弹簧测力计的示数,计算铝块所受浮力并记录。
(2) 由于,且______(选填“ ”“”或“ ”),可以证明这种观点是错误的。
【答案】(1) ;;浸没(不接触烧杯)于水中静止时
(2)
10.[2024通州三模]在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,小利猜想浮力大小与液体的密度、
物体排开液体的体积和物体在液体中的深度有关。于是她利用长方体铁块、为长方体中线标记线,、密度已知的酒精、弹簧测力计等验证猜想。
(1) 在“探究浮力大小与液体的密度是否有关”的实验中,请帮助小利将以下实验步骤补充完整:
①用调好的弹簧测力计测出铁块所受重力,并记录数据。
②将铁块浸没在水中,上表面与水面齐平(不碰容器),读出测力计示数并记录。
③______________________________________________________________________________________________。
④利用公式________________计算浮力并记录。
(2) 请你为小利设计实验数据记录表。
(3) 在“探究浮力大小与物体在液体中的深度是否有关”的实验中,小利分别测量了铁块在盐水中不同深度时所受到的拉力大小,如图所示。根据本次实验的目的可知,图中信息反映出该实验存在的问题是____________________________________,改进措施为______________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) 将铁块浸没在酒精中,上表面与液面齐平(不碰容器),读出测力计示数并记录;
(3) 未控制铁块排开液体的体积不变;第一次将铁块竖放,使液面到达线,第二次将铁块横放,使液面到达线
实验9 探究杠杆的平衡条件
11.[2024昌平三模]如图是探究杠杆平衡条件的实验。
(1) 在挂钩码前,杠杆如图甲所示,小慧调节杠杆右端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其目的是________________________________________________________________。
(2) 接着小慧在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡(如图乙)。若在、下方再各加一个相同的钩码,则杠杆__(选填“左”或“右”)端将下沉。
(3) 图丙为小慧制作的简易“杠杆力臂演示仪”,杠杆可绕点(螺母)转动,不计摩擦和杠杆自身重力:
①杠杆处于图丙所示水平位置平衡;
②松开螺母保持水平不动,使向下折 后,再拧紧螺母形成一根可绕点转动的杠杆(对应点)。保持左侧物体悬挂点位置不变化,要使杠杆在图丁所示位置保持平衡,请你写出一条可行的措施:__________________________。
【答案】(1) 便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
(2) 右
(3) 将物块移动到②处
实验10 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
12.小强与小刚利用实验证明“并联电路中,其中一条支路中的电流不断改变,干路中的电流仍等于各支路电流之和”。小强先用导线将符合要求的学生电源、三块电流表、两个阻值相同的电阻、开关连接成如图甲所示的电路。
(1) 小刚发现电路中只有一根导线连接有误。请你在错误的导线处打“”,用笔画线代替导线画出正确的连接位置。
(2) 改正电路后,闭合开关,其中电流表的示数如图乙所示,假如两端的电压是,则的电阻为______ 。
(3) 电路连接正确后,要想完成实验,还需添加的器材是________________________。
【答案】
(1) 如图所示
(2) 5
(3) 不同阻值的定值电阻
实验11 探究影响导体电阻大小的因素
13.[2024西城期末]为了研究“导体对电流阻碍作用的大小”,小军利用同种合金材料制成的、、三条电阻丝(不考虑温度对电阻的影响)进行实验,已知:、长度相同,、粗细相同。小军连接如图所示电路,依次将、、三条电阻丝接入电路,每次闭合开关后,观察电流表的示数,发现三次电流表示数逐渐变大。
根据实验现象可以得出以下结论:
① 电阻大小不仅跟导体的横截面积有关,还跟导体的____有关。
② 电阻丝______的阻值最小(选填“”“”或“”)。
【答案】① 长度
②
实验12 测量固体和液体密度
14.[2024石景山一模]小兰测量石块的密度时,先将石块放在调好的天平上测量其质量,天平平衡后,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则石块的质量为__。再将石块用细线系好放入盛有水的量筒中,量筒中水面升高到如图乙所示的位置,则石块体积为__。该石块密度为____。
【答案】24; 10; 2.4
实验13 探究电流与电压、电阻的关系
15.[2024石景山二模]图甲是探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实物电路。
(1) 画出图甲实物电路所对应的电路图。
(2) 实验中,当的电阻由 更换为 时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向左移动,这样操作的目的是________________________________。
(3) 图乙是他根据实验数据描绘出的关系图像,根据图像可推测:当的电阻为 时,电流表的示数为____A。
(4) 若电源电压为,实验中的阻值分别为 、 、 、 、 、 ,那么滑动变阻器的最大阻值至少为____ 。
【答案】(1)
(2) 控制电阻两端电压不变
(3) 0.08
(4) 37.5
实验14 测电阻和电功率
16.[2024丰台二模]小明要测量额定电压为的小灯泡正常工作时的电阻,在实验桌上连接了如图甲所示的部分实验电路。定值电阻 ,电源两端电压不变。请回答下列问题:
(1) 添加一根导线,完成图甲所示的实验电路的连接。
(2) 正确连接电路后,请补充完成主要实验步骤。
①只闭合开关和,调节滑动变阻器滑片的位置,读出并记录电压表示数为。
②________________________________________________________,保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,读出并记录电压表示数,如图乙所示。
(3) 计算出小灯泡正常发光时的电阻______ 。
【答案】(1)
(2) 只闭合开关和,将电压表换用大量程
(3) 5
17.[2024东城二模]小东利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值。已知电源电压满足实验条件且恒定,定值电阻 。
(1) 请将实验步骤补充完整:
①按电路图连接实物电路,开关处于断开状态。
②闭合开关、,断开,读出并记录此时电压表的示数。
③________________________________________________,读出并记录此时电压表的示数。
(2) 若的大小如图乙所示,____,,则__ 。
(3) 实验中,小东想获得多组不同的实验数据,求平均值从而减小测量误差。为实现这一目的,只需在原电路的基础上添加或替换一个实验器材,请写出添加的器材或替换的方法。(写出一种即可)
【答案】(1) 闭合开关、,断开开关
(2) 2.5;10
(3) 添加滑动变阻器或将更换为电阻箱
18.[2024房山二模]如图所示是测量未知电阻的实验电路,电源电压保持不变,定值电阻阻值已知。请先添加一根导线将电路连接完整,然后补充完成主要实验步骤。
(1) 只闭合开关,读出并记录电流表示数为;
(2) ____________________________,读出并记录电流表示数为;
(3) 用、、表示未知电阻,则______________________。
【答案】(1)
(2) 闭合开关、
(3)
实验15 探究电流通过导体产生的热量和哪些因素有关
19.[2024海淀一模]小明想探究电流通过导体产生热量的影响因素。他连接了如图所示的电路,并利用秒表记录时间进行实验,其中两个烧瓶完全相同,瓶内装有质量相等且初温均等于室温的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等且不变的电阻丝和。
(1) 小明将滑动变阻器的滑片调至适当位置后,闭合开关,同时按下秒表开始计时,记录电流表的示数,通电时间为时,停止计时,分别记录此时温度计A和B的示数和,断开开关。小明通过以上操作,探究的是电流通过导体产生的热量与____________是否有关。
(2) 小明想利用该电路继续探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系,小明在刚才操作的基础上,继续进行的实验步骤如下:
①温度计A的示数降至后,小明将滑动变阻器的滑片向左调至适当位置,闭合开关,同时按下秒表开始计时,记录电流表的示数,通电时间为______时,停止计时,记录此时温度计A的示数,断开开关。
②仿照步骤①再做一次实验,记录电流表的示数和温度计A的示数。
③小明通过计算发现,可得出的实验结论是__________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) 导体的电阻
(2) 2;当导体的电阻和通电时间一定时,通过导体的电流越大,电流通过导体产生的热量越多
20.[2024石景山一模]小茗想探究“电流通过电阻产生的热量跟电流大小是否有关”。实验桌上有两个完全相同的烧瓶甲、乙,烧瓶内装有质量相等、初温为的煤油、完全相同的温度计,烧瓶内还分别装有阻值为 和 的电阻丝,还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个,电流表和秒表各一块,导线若干。他连接了如图所示的电路进行实验。主要步骤如下:
①将滑动变阻器、电流表及烧瓶甲等电路元件按图连接进行实验。
②闭合开关,同时按下秒表开始计时,记录电流表的示数。通电时间,停止计时,读出温度计示数,记录数据,断开开关。
③用烧瓶乙替换电路中的烧瓶甲,闭合开关,同时按下秒表开始计时,记录电流表示数。通电时间,停止计时,读出温度计示数,记录数据,断开开关。
请根据以上叙述回答下列问题:
(1) 实验中,可通过温度计示数的变化来反映电流通过电阻产生的热量,以下选项中同样应用到此方法的是______。
A. 用磁感线方便形象地描述磁场的分布
B. 在实验基础上,分析事实,进一步概括、推理得出牛顿第一定律
C. 探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关时,需要控制接触面粗糙程度相同
D. 探究动能的大小与哪些因素有关的实验中,用木块被小球撞击后移动的距离来反映小球动能的大小
(2) 小茗实验过程中存在的主要问题是__________________________。
(3) 请你针对小茗实验过程中存在的问题,写出改进措施:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) D
(2) 没有控制电阻大小相等
(3) 步骤③中,依然使用装置甲接入电路,待其冷却到初温,调节滑动变阻器到另一阻值;闭合开关,同时,按下秒表开始计时,记录电流表示数,通电时间为时,停止计时,记录此时温度计示数,记录数据,断开开关
21.[2024顺义二模]用如图所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系”,甲、乙、丙三个烧瓶内盛有质量和温度都相同的食用油,温度计显示食用油的温度,每瓶食用油中都浸泡着一段电阻丝,其中, , 。
(1) 此实验的自变量是__________,控制变量是____________________________;通过实验可知,丙瓶中的温度计示数变化量最大,则电流通过三段电阻丝产生热量最多的是________。
(2) 若探究“电流通过导体时产生的热量与导体中电流的关系”,将烧瓶中的三段电阻丝并联后接入电路,你认为是否可行,并说明理由。
【答案】(1) 导体电阻;导体中的电流和通电时间;
(2) 不可行。原因是没有控制导体电阻相同。
实验16 探究通电螺线管外部磁场的方向
22.[2024海淀区期末]小海在探究通电螺线管的磁场特点时,螺线管通电后,小磁针(黑色一端为极)静止时的指向情况如图所示。
(1) 实验表明通电螺线管内部____(选填“存在”或 “不存在”)磁场。
(2) 如果移去图中的小磁针,通电螺线管周围的磁场____(选填“会”或“不会”)消失。
(3) 图中点的电流方向____(选填“向上”或“向下”)。
(4) 仅改变通电螺线管中的电流方向,各小磁针极的指向____(选填“改变”或“不变”)。
【答案】(1) 存在
(2) 不会
(3) 向下
(4) 改变
实验17 探究电磁铁磁性强弱的影响因素
23.[2024丰台区期末]在探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关的实验中,小明用表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上做成了线圈上有、、三个接线柱的电磁铁,使用不同的接线柱,可改变电磁铁线圈的匝数。电磁铁和其他实验器材组装成如图所示的电路,他的主要实验步骤如下:
①将电磁铁、两接线柱接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某一位置,用电磁铁的一端吸引大头针,同时观察电流表的示数。断开开关,将、间的匝数和被吸引的大头针的个数记入实验数据表中。
②将电磁铁、两接线柱接入电路,闭合开关,用电磁铁的一端吸引大头针。断开开关,将、间线圈的匝数和被吸引的大头针的个数记入实验数据表中。
根据以上实验步骤,请回答下列问题:
(1) 实验中,电磁铁磁性的强弱用____________________来反映。
(2) 小明实验步骤中存在的问题:________________________________________。
(3) 请你针对小明实验步骤中存在的问题,写出改正措施:______________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) 吸引大头针的个数
(2) 没有控制电磁铁线圈中的电流相同
(3) 步骤②中,将电磁铁、接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片使电流表示数仍为
实验18 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
24.[2024海淀二模]小海在探究产生感应电流的条件的实验中,设计了如图所示实验装置。闭合开关,使导体棒分别沿上下、左右运动,观察灵敏电流计的指针偏转情况;改变磁场方向,重复上述实验,记录实验现象如下表所示。
实验序号 磁场情况 导体棒在磁场中的运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况
1 极在上 上下运动 不偏转
2 极在上 向左运动 向右偏转
3 极在上 向右运动 向左偏转
4 极在下 上下运动 不偏转
5 极在下 向左运动 向左偏转
6 极在下 向右运动 向右偏转
(1) 比较______________________(选填表格中的实验序号)两次实验可知,感应电流是否产生与导体棒是否切割磁感线有关。
(2) 比较______________________(选填表格中的实验序号)两次实验可知,感应电流的方向与磁场的方向有关。
(3) 利用表格中的实验数据还可得出的结论是
____________________________________________________________________。
【答案】(1) 1、2(答案合理即可)
(2) 2、5(答案合理即可)
(3) 感应电流的方向与导体棒切割磁感线运动的方向有关
题型四 计算题
力学计算
类型1 密度、压强、浮力综合计算
1.[2023丰台二模]如图所示,将一个底面积为、高为的长方体实心铁块,直立放在水平桌面上的溢水杯底(铁块与杯底不密合)。向溢水杯内缓慢注水,当溢水杯中的水面与溢水口相平时水深,此时铁块立在杯底。已知水的密度,取。
(1) 求铁块所受的浮力大小。
(2) 若仅将铁块换为形状完全相同、质量为的物块,重复上述过程,请通过计算说明物块在水中能否立在杯底。
【答案】(1)
(2) 可以立在杯底
【解析】
(1) 解:铁块在水中沉底时排开水的体积:;铁块所受浮力:。
(2) 物块的重力:;若物块能保持立在水底,则所受浮力:,所以物块静止时,可以在水中立在杯底。
2.[2024顺义二模]某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发,设计了如下“打捞”过程:如图甲,金属块A部分陷入淤泥内,轻质小船装有的沙石,细绳将金属块A和小船紧连,细绳对小船的拉力为,水面刚好与船的上沿相平(水未进入小船内);将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,如图乙所示。已知金属块A的体积为,,取,小船的质量、细绳的质量和体积忽略不计。
甲 乙
(1) 甲图中,金属块A上表面距离水面,求金属块A上表面受到的水的压强。
(2) 求甲图中小船受到的浮力。
(3) 若乙图中,小船露出水面的体积占船体积的,求金属块A的重力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 解:。
(2) 甲图中小船受力如图1所示:
图1
。
(3) 图乙中小船受力如图2所示,受力如图3所示
图2 图3
甲图中小船所受浮力:;乙图中小船所受浮力:;,则;所以。;。
类型2 杠杆类计算
3.[2024门头沟一模]某科技小组想利用电子秤来研究力臂对杠杆作用效果的影响。他们先将金属块乙放到电子秤上,显示。然后如图组装实验设备,将轻质硬杆点悬挂,在点悬挂金属块甲,记下电子秤的示数;依次将金属块甲挂到点、点,并分别记录电子秤示数,已知、均间隔,长。(下表为实验记录表)请计算金属块甲的质量。
悬挂点
电子秤示数
【答案】
解:把金属块甲挂在点时:;
把金属块甲挂在点时:;
代入数据可得:
;
;
解得:。
4.[2024丰台二模]桔槔是中国古代的一种汲水灌溉工具,如图是古人使用桔槔汲水的示意图,其中横杆是一根可绕固定点在竖直平面内转动的硬棒,,在横杆的端用细杆连接着一个重为的木桶,另一端绑着一个重为的配重。木桶入水前,杆在水平位置平衡时,人对细杆施加竖直方向的力为,人对水平地面的压强为;装满水的木桶出水后(桶外壁沾水忽略不计),杆在水平位置再次平衡时,人对细杆施加竖直方向的力为,人对水平地面的压强为。已知人的重力为,两只脚与地面接触的总面积为,、的大小相等,不计横杆、细杆和绳子的自重,且汲水过程中细杆始终竖直,下列判断正确的是[多选]( )
A. 人对细杆施加的力为
B. 人对水平地面的压强为
C. 人对水平地面的压强为
D. 装满水时,木桶和水的总重力为
【答案】ACD
【解析】木桶入水前,杆在水平位置平衡时,细杆对A端施加竖直方向的力为,根据杠杆平衡条件可知
,即;
木桶重,则人对细杆施加的力:
,故 A正确。
木桶入水前,人对水平地面的压力:
;
人对水平地面的压强:,故B错误。
装满水的木桶出水后,因,则人对水平地面的压力:;
人对水平地面的压强:,故C正确。
装满水时,人对细杆施加的竖直向上的力,细杆对A端的力仍为,因此木桶和水的总重力
,故D正确。
类型3 滑轮及滑轮组相关计算
5.[2024东城一模]图甲所示的是某起重车的示意图,该车有四个支撑脚,起重时在支撑脚支撑作用下,轮胎离开地面,四个支撑脚与地面的总接触面积为,该车所受的重力为。图乙为起重车某次提升货物时,起重臂上滑轮组的示意图,货物在钢丝绳的拉力作用下匀速上升,货物所受的重力为,钢丝绳的拉力为,货物上升的高度随时间变化的关系如图丙所示。提升货物过程中,下列说法正确的是( )
甲 乙 丙
A. 起重车对水平地面的压强为
B. 拉力的功率为
C. 滑轮组的机械效率为
D. 动滑轮所受的重力为
【答案】C
【解析】起重车对水平地面的压力:
;
起重车对水平地面的压强:
,故A错误。
由图丙可知内货物上升的高度:,
由图乙可知,绳子自由端移动的距离:
;
拉力做的总功:;
拉力做功的功率:,故B错误。
滑轮组的机械效率:
,故C正确。
若不计绳重和摩擦,由可知,动滑轮的重力:。
由于绳重和摩擦的存在,故动滑轮的重力小于,故D错误。
电学计算
类型1 简单电路计算
1.[2024延庆一模]如图所示电路,电源两端的电压恒定,定值电阻的阻值为 ,闭合开关后,电流表示数为。
(1) 求电源电压。
(2) 若在电路中接入一个定值电阻,接入前后电流表的示数变化了。求出电阻的阻值。
【答案】(1)
(2) 或
【解析】
(1) 解:。
(2) 若串联接入电阻,电流表的示数减少,电路中的电流,;; 。若并联接入电阻,电流表的示数增加,干路中的电流,通过的电流:, 。
2.[2024大兴一模]如图所示,电源两端电压保持不变,电阻的阻值为 ,电阻的阻值为 。闭合开关,电阻两端的电压为。求:
(1) 电源两端的电压。
(2) 电路消耗的总功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
(1) 解:电路中的电流:,两端的电压:,电源两端的电压。
(2) 。
3.[2024门头沟一模]如图所示,电阻阻值为 ,的阻值大于。闭合开关后,消耗的电功率为,干路电流为,求电源电压。
【答案】
解:由题意可知,电路为并联电路,且。
闭合开关后,通过电阻的电流;
通过电阻的电流;
干路电流;
代入数据可得电源电压。
4.[2024丰台一模]如图甲所示的电路中,电源两端电压为并保持不变,闭合开关,测得定值电阻在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出通过的电流随其两端电压变化的图像,如图乙所示。
甲 乙
(1) 画出实物电路所对应的电路图;
(2) 求电流表示数为时,滑动变阻器接入电路的阻值;
(3) 求电压表示数为时,的电功率。
【答案】(1) 如图所示
(2)
(3)
【解析】
(2) 解:由图乙可知,通过的电流时,两端电压;;,则 。
(3) 由图乙可知,两端电压时,通过的电流;。
类型2 多挡位问题
5.[2024大兴二模]如图所示,为某品牌电吹风机内部电路的简化示意图,图中是电风扇,是电热丝,电源电压为且保持不变。只闭合开关时,吹风机吹冷风,此时电路消耗的电功率为,当开关、均闭合时,吹风机吹热风,此时电路消耗的电功率为。求:
(1) 只闭合开关时,通过电风扇的电流。(计算结果保留两位小数)
(2) 吹热风时,电热丝的阻值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
(1) 通过电风扇的电流:。
(2) 电流通过电阻消耗的功率:;通过电阻的电流:;电阻丝的电阻: 。
6.[2024石景山二模]如图所示是某款家用电热器的简化电路,、为阻值一定的电热丝,且,该电热器接入电压恒为的电路中,电热器有高温挡、中温挡和低温挡,高温挡的功率为,低温挡的功率为。求:
(1) 低温挡时,通过电路中的电流。
(2) 画出中温挡的简化电路,并计算中温挡的功率。
(3) 电热丝的阻值。
【答案】
(2) 简化电路见解析; (3)
【解析】
(1)该电路低温挡简化电路如图1,低温挡时通过电路的电流:。
图1
(2)该电路高温挡简化电路如图2,中温挡简化电路如图3,
图2中,的功率:,
所以图3中,中温挡的功率为。
图2 图3
(3)图3中,的电阻: 。
7.[2024西城一模]如图所示,是一款有高、低温两挡的电熨斗电路原理图。、为电热丝,其中 ,关于该电熨斗,下列说法正确的是[多选]( )
A. 开关和均闭合时,电熨斗处于低温挡
B. 闭合开关,断开开关时,电熨斗处于高温挡
C. 若电阻 ,则电熨斗高温挡的功率为
D. 若电阻 ,电路处于低温挡时,通电电熨斗产生的热量是
【答案】CD
【解析】由图可知,开关和均闭合时,、并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,电熨斗处于高温挡;开关闭合、断开时,只有工作,电路中的总电阻最大,总功率最小,电熨斗处于低温挡,故A、B错误。
的电功率:,
的电功率:,
电熨斗高温挡的功率:,故C正确。
电熨斗低温挡的电功率:,电路处于低温挡时,通电电熨斗产生的热量:
,故D正确。
类型3 动态电路范围问题
8.[2024东城二模]小东连接了如图甲所示的实验电路,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从最右端向左调节至最左端,并分别记录电流表、电压表的示数,根据获得的数据绘制出电流表示数随电压表示数变化的图像如图乙所示。已知电源电压为,小灯泡的额定电压为。下列说法正确的是[多选]( )
甲 乙
A. 小灯泡的额定功率为
B. 小灯泡的阻值为
C. 此过程中滑动变阻器接入电路的最大阻值为
D. 调节滑片,当小灯泡的电功率是滑动变阻器电功率的2倍时,滑动变阻器接入电路的阻值为
【答案】ACD
【解析】小灯泡的额定功率:,故 A正确。
小灯泡正常发光时的电阻: ,由图乙可知,小灯泡的阻值随温度升高而变大,不是定值,故B错误。
由图甲可得,闭合,滑动变阻器的滑片在最右端时,小灯泡与滑动变阻器最大阻值串联,此时电路中电流最小,由图乙读出电路中最小电流:,灯泡两端的电压为,则滑动变阻器两端电压:,由可得滑动变阻器接入电路的最大电阻值: ,故C正确。
闭合时,小灯泡和滑动变阻器串联,各处电流都相等,由可知,功率比等于电压比,即:,电源电压为,所以滑动变阻器两端电压:;小灯泡两端电压:。
由图乙可知,此时电路电流,由可得,滑动变阻器接入电路的阻值: ,故D正确。
9.[2023朝阳二模]如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时,每当绳子挡住射向的红外线时,的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录间每一时刻的电压。若已知电源电压为并且保持不变,为定值电阻,某一段时间间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
甲 乙
A. 两端电压为时,计数器会计数一次
B. 绳子没有挡住射向的红外线时,的阻值是的4倍
C. 绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时电路中电流之比为
D. 绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时的阻值之比为
【答案】D
【解析】由甲图知和串联,间的电压为两端的电压,当绳子挡住射向的红外线时,的电阻会变大,根据串联电路分压规律知,两端的电压会变大,电源电压不变,两端的电压会变小,自动计数器会计数一次,由乙图知,此时两端的电压即间的电压为,故A错误。
绳子没有挡住射向的红外线时,两端电压,此时两端的电压:;
和的电阻之比:,
则,即没有挡住射向的红外线时,的阻值是的,故B错误。
绳子没有挡住射向的红外线时,两端的电压为,此时电路中电流:;
挡住射向的红外线时,两端的电压为,此时电路中电流:。
则绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时电路中电流之比为,故C错误。
挡住射向的红外线时,两端的电压为,此时两端的电压:;
和的电阻之比:,则,
即绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时的阻值之比为,故D正确。
10.[2024门头沟二模]如图所示电源电压保持不变,电压表量程为,电流表量程为,定值电阻的阻值为 ,滑动变阻器上标有“”字样。在保证电路中元件安全的情况下,求:
(1) 滑动变阻器的阻值变化范围。
(2) 在此范围内电阻的功率变化范围。
【答案】
(1) (2)
【解析】
由题意可知,允许通过的最大电流,小于电流表量程;
电压表测量定值电阻两端的电压,
电压表的量程为,
当时,
,即电路中的最大电流为,
,
;
调节滑动变阻器使其为最大阻值 ,此时电路中的电流最小,滑动变阻器两端的电压最大。
,
,
。
故滑动变阻器的阻值变化范围: ;
的功率变化范围:。
题型五 推理论证类
1.[2024海淀一模]如图所示,将一个小物块浸没在盛有足量水的容器中静止,此时手对物块竖直方向的力为,松手后,物块静止时露出水面的体积为物块体积的;再按如图所示的方式,将擦干后的该物块浸没在盛有足量酒精的容器中静止,此时手对物块竖直方向的力为。已知水的密度,酒精的密度,请分析并判断与的大小关系。(可画图辅助说明)
【答案】
设物体所受的重力为,体积为。
物块漂浮在水中时,由,得;
手拿物块浸没在水中静止时,,则
;
手拿物块浸没在酒精中静止时,。
,则,,所以,。
2.[2024大兴一模]测量液体密度的仪器叫做密度计,使用时将其置于被测液体中,待其静止后读取液面处的密度计上的刻度值,该刻度值为被测液体的密度,如图甲所示。在木棒的一端缠绕一些铜丝,就制成了一支简易密度计,现将同一支自制密度计分别放入盛有A、B两种液体的容器中,它静止时竖直立在两种液体中的情境如图乙和丙所示。请你通过分析,比较A和B两种液体密度的大小。
甲 乙 丙
【答案】密度计受到的浮力跟它的重力大小相等,即,式中和为密度计在液体A和B中排开液体的体积。由题知,由以上两式可得。
3.[2024朝阳一模]小阳看到船上的工作人员正在打捞沉入水塘底的石头,他想:把水底的石头打捞到船上,水面高度会变化吗?为了寻找答案,他用大烧杯、石块A和塑料盒B模拟上述过程。他先让塑料盒B漂浮在大烧杯的水中,把石块A沉入水底,如图所示,此时水面高度为。然后,他将石块A从水中取出并轻轻放入塑料盒B内,它们处于漂浮状态,此时水面高度为。请你分析并判断与的大小关系。
【答案】
因为A沉底时,B漂浮时,
得;
A与B一起漂浮时,所以;
因为,所以;
又因为且和不变,所以。
4.[2024丰台一模]小明观察生活现象发现,放入 水中的蜡块、冰块会漂浮在水面上;放入水中的铜块、 铁块会沉在水底。于是他认为:密度比水小的物体一定可以漂浮在水面上。为了检验这个观点是否正确,小明准备了一个正方体实心木块和一个装有少量水的烧杯,他将木块放入装有水的烧杯中,木块静止时水面刚好达到木块高度的一半。已知实心木块的密度为,水的密度为。请从运动和力的角度分析木块静止时是否在水中漂浮,并判断小明的观点是否正确。
【答案】
物体漂浮时,。
木块放入水中后,
依据和,可知
;
依据和,可知;依据,可知木块此时不能在水中漂浮,所以小明的观点是错误的。
5.[2024顺义一模]如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压力不同时,它的形状发生改变。现有两种密度不同的液体A和B,请你利用该装置判断两种液体密度的大小关系,写出操作步骤及判断方法(可画图辅助说明)。
【答案】
操作步骤:
(1)将适量A液体倒入容器的左侧,将B液体倒入容器的右侧使容器两侧液面相平,如图所示
(2)观察橡皮膜的形变情况。
判断方法:若橡皮膜向左凸起,则;若橡皮膜向右凸起,则。(其他答案合理即可)
6.[2024昌平二模]某同学认为漂浮的物体受到的浮力一定大于沉底的物体受到的浮力。他将樱桃和蓝莓放入水中,当它们都静止时,发现体积较小的蓝莓漂浮在水面上,而体积较大的樱桃却沉在水底,如图所示。
(1) 请分析并判断蓝莓受到的浮力与樱桃受到的浮力的大小关系,说明该同学的想法是否正确。
(2) 请分析并判断蓝莓的重力与樱桃的重力的大小关系(可画受力示意图辅助说明)。
【答案】(1) 樱桃沉底,其排开液体的体积等于樱桃的体积;蓝莓漂浮,其排开液体的体积小于蓝莓的体积,樱桃的体积又大于蓝莓的体积。因此,樱桃排开液体的体积大于蓝莓排开液体的体积,根据可知,该同学的想法不正确。
(2) 蓝莓和樱桃的受力示意图如图所示,蓝莓漂浮,依据平衡条件可知;
樱桃沉底,受到容器底施加的竖直向上的支持力,依据平衡条件可知。
因为,所以。
7.在两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。请比较,在甲液体中,容器底对小球A的支持力与容器底对小球B的支持力的大小,并简要分析过程。
甲 乙
【答案】
容器底对小球A的支持力小于容器底对小球B的支持力。分析过程如下:
在乙液体中,A漂浮,B下沉,由于两个小球的体积相同,则排排,根据可得,根据物体的浮沉条件可知:,,所以,。
在甲液体中,由于体积相同的A、B两个实心小球沉底,排开甲液体的体积相等,由可得,两球在甲液体中受到的浮力相同。
根据可知支持力:,所以,。
8.[2024丰台二模]小明想比较甲、乙两种液体比热容的大小关系。他连接了如图所示的电路,其中两个完全相同的保温杯内分别装有质量、初温相同的甲、乙两种液体,以及阻值为和的电阻丝。闭合开关一段时间后,他观测到甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度。请分析并判断甲、乙两种液体比热容的大小关系。
【答案】
电阻丝电阻,。
依据串联电路的电流特点和焦耳定律,,可知。
依据热传递过程中物体吸热关系公式,,可知。
9.[2024延庆一模]某同学设计光控电路,如图所示,可以根据光照的变化自动开启和关闭路灯,天色暗到一定程度时路灯自动开启,而在天明时自动熄灭。电源电压为且保持不变,为光敏电阻,为定值电阻。闭合开关后,因光敏电阻阻值随光照的减弱而增大,使其两端的电压增大,当电压达到某一定值时,控制开关开启,点亮路灯。若换用阻值更大的定值电阻,请你分析判断会引起路灯开启和熄灭早晚怎样的变化。
【答案】
对于串联电路:,根据欧姆定律:
,,。
由题设条件可知:路灯刚好发光时,和不变。
当增大时,路灯发光时增大。
对于光敏电阻,光照越弱,电阻越大。
由此可知:电阻增大时,路灯晚上开启得晚,早晨关闭得早。
10.[2024门头沟二模]为培养学生科技创新能力,某学校购置了一些小型热敏电阻(电阻值随温度发生明显变化的一种电子元件)。小京同学想利用一个热敏电阻制作电子温度计。他首先将做好防水处理的热敏电阻接入电路,然后将热敏电阻浸入冰水混合物中,在缓慢加热冰水混合物的同时,用温度计监测水温并测出热敏电阻对应的阻值,绘制了图甲热敏电阻阻值随温度变化的曲线。
甲
(1) 小京利用此热敏电阻组成图乙所示电路,选用图丙所示的电流表,电源电压为,并将图丙电流表上的电流示数对应标上温度值,由此制成一个电子温度计。这个电子温度计测量冷水温度时,所对应的电流值为____A;它所能测量的最高水温是__。
乙 丙
(2) 仿照液体温度计的标注方法,将电流表上所对应的刻度线和最高温度所对应的刻度线间平均分配,标出中间的温度值是否合理?请说出你的理由。
【答案】(1) 0.15;75
(2) 不合理,因为从图像观察,热敏电阻随温度的变化不是线性的,所以它的刻度应该是不均匀的,所以这样标不合理。
11.[2024石景山一模]家庭燃气报警器能够检测燃气泄漏情况,部分电路示意图如图甲所示。其中控制电路中的是由气敏电阻制成的传感器,的阻值与燃气浓度的关系如图乙。为滑动变阻器,通过移动滑片的位置来设定燃气报警值。本报警器出厂测试时的信息记录表如图丙。电源电压保持恒定(忽略电磁铁线圈的阻值,不考虑温度对电阻的影响)。若想在实际使用时,燃气浓度达到时就报警,请分析并说明滑动变阻器应该向上还是向下滑动。
甲 乙
丙
【答案】
由图像可知,燃气浓度由变成时,阻值变大。
刚好报警时,电流仍为,根据,可得变大;
根据,不变,可得变小;
根据,可得应变小;
所以,滑动变阻器的滑片应该向下移动。
题型六 科普阅读
1.[2024海淀一模]夸父逐日
北京时间2022年10月9日7时43分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将“夸父一号”(先进天基太阳天文台)卫星发射升空,卫星成功进入预定轨道,夸父逐日的神话照进了现实。
夸父一号是一颗围绕地球运行的卫星,专职观测和研究太阳。为了避免跨过晨昏线后在地球的黑夜一侧无法观测太阳,夸父一号选择了一条极为特殊的运行轨道:距离地面约 的太阳同步晨昏轨道,如图所示。该轨道的轨道面和地球晨昏线始终近似重合,这样夸父一号几乎可以永沐阳光,利用装备的太阳能电池板可以得到充足且持续的能源供给,始终保持对太阳的观测。
太阳耀斑是太阳活动的重要表现,是太阳表面局部区域突然和大规模的能量释放过程。太阳耀斑爆发时,释放出的能量将由耀斑爆发处向远离太阳的各个方向传播,其辐射出的电磁波的波长横跨整个电磁波谱。探测耀斑爆发时产生的 射线是目前研究太阳耀斑的主要方式之一,夸父一号配备了 射线成像仪,可观测并记录太阳耀斑的爆发过程。
在地球大气层外,距太阳 处,在单位时间内单位面积上接收到的软 射线(是 射线的一种,波长在 范围内的电磁波)辐射能量的最大值,被称为软 射线峰值流量,用符号 表示,单位为,也可表示为。我国气象部门按照 的数值大小将太阳软 射线耀斑分成五个强度级别,分别为A、B、C、和,详见表。其中A、B、C、每个级别可细分为90级,如A级从 开始,每增加,耀斑的强度级别增加,比如 级,表示软 射线峰值流量为。再比如 级,表示软 射线峰值流量为。级别不设上限,如 级,表示软 射线峰值流量为。
表 太阳软 射线耀斑强度级别 单位:
强度级别 流量范围
A
B
C
2024年1月1日,夸父一号成功地记录了第25太阳活动周的一次耀斑,级别为级。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1) 为了实现对太阳的不间断观测,夸父一号选择的轨道是____________________。
(2) 历史上最大的太阳耀斑是2003年观测到的级,它释放的软射线峰值流量是2024年1月1日观测到的级太阳耀斑的____倍。
(3) 若某次太阳耀斑释放的软射线功率峰值为,则根据太阳软射线耀斑强度级别表,可知此次太阳耀斑的强度级别为______级。(提示:半径为的球体表面积, 取3)。
【答案】(1) 太阳同步晨昏轨道
(2) 5.6
(3)
2.[2024北京]宇宙灯塔——脉冲星
甲 乙
截至2024年5月,有“中国天眼”之称的 口径球面射电望远镜 发现的新脉冲星数量突破900颗,这些发现,极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。
“中国天眼”紧盯的脉冲星是什么?脉冲星是一类高速自转的天体,具有极强的磁场,它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束(如图甲所示)。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动,它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次,射电望远镜就会收到一个脉冲信号(如图乙所示),脉冲星便以此而得名。
脉冲星具有极其稳定的自转周期(自转一圈所用的时间),部分脉冲星的自转周期约3亿年仅变化,因此可将脉冲星作为计时基准。
脉冲星还是宇宙中的“探针”,可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时,会产生引力波。引力波信号极其微弱,特别是纳赫兹 引力波,难以直接观测。但是,引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化,于2023年6月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。
越来越多被发现的脉冲星,犹如宇宙中不断被点亮的灯塔,引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1) 电磁波束每扫过射电望远镜一次,射电望远镜就会收到一个__________,脉冲星便以此而得名。
(2) 脉冲星能够作为计时基准是因为它具有________________________。
(3) 科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过,请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法,补全表格中①②的内容。
研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波
观测“设备” 人眼 中国天眼
探测工具 铁屑 ①____________
可观测证据 铁屑有规则地排列 ②__________________________
推理得到的结论 条形磁体周围的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在
【答案】(1) 脉冲信号
(2) 极其稳定的自转周期
(3) 多个脉冲星;脉冲星脉冲信号的变化
3.[2024东城一模]漏刻
漏刻是我国古代的一种计时工具。漏,指漏壶;刻,指箭刻,放置在漏壶内以标记时间。我国古代劳动人民从陶器中小孔漏水的现象,发现水的流失与时间的流逝有一定的关系,受到启发发明了早期的漏刻。历史上的漏刻主要有泄水型的沉箭漏和受水型的浮箭漏。
泄水型的沉箭漏如图甲所示,它只有一个漏水壶,在靠近漏水壶底部的一侧有一个出水孔,壶中有一只插有直立漏箭的浮舟,浮舟漂浮在水面上。使用时,壶中的水由小孔流至壶外,漏箭随之逐渐下降,由漏箭上位于壶盖处的刻度可知当时的时间。这种漏刻使用过程中,随着漏水壶中液面的下降,滴水速度也会下降,导致计时存在较大误差。
受水型的浮箭漏的发明晚于泄水型的沉箭漏。早期的受水型的浮箭漏如图乙所示,它主要包括一只供水的播水壶和一只受水壶,受水壶上固定一把铜尺,铜尺上刻有十二时辰,受水壶里有一只插有直立浮箭的浮舟,浮舟漂浮在水面上。当水从播水壶滴入受水壶后,受水壶中的水位升高,浮箭被慢慢托起,根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。同样由于播水壶中液面的下降,滴水速度也会下降,计时准确度并未得到大幅提高。
甲 乙 丙
实践发现可以通过增加播水壶的个数来提高计时准确度。图丙所示的是国家博物馆展示的漏刻展品,有三只播水壶,分别称为日壶、月壶和星壶。使用时,定时给日壶补水,确保星壶始终处于满水状态,保证星壶流入受水壶的滴水速度稳定,从而大大提高了测量的准确性。
漏刻作为我国古代重要的计时工具,不仅反映了我国古代劳动人民的智慧和创造力,而且对后世的计时技术产生了深远影响。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1) 除了漏刻,请你写出一个我国古代的计时工具____________________________。
(2) 受水型的浮箭漏工作时,浮舟随着水位升高,受到的浮力____(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(3) 科技小组分别自制了简易沉箭漏和浮箭漏,如图a是沉箭漏的“漏箭”示意图,如图b是浮箭漏的“铜尺”示意图。两图中均已标出上午“8:00”所在的位置,则应将上午“9:00”标在“漏箭”的______处,标在“铜尺”的______处。(均选填“”或“”)
【答案】(1) 日晷(其他答案合理即可)
(2) 不变
(3) ;
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