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2025广东版物理中考专题
题型突破
题型一 作图题
类型1 光学作图
1.[2024广州一模]如图所示,请完成入射光线进入水中的折射光线。
【答案】
如图所示
【解析】当光从空气斜射水中时,会发生偏折,先过入射点画水面的垂线,即为法线,根据折射角小于入射角,画出折射光线,如图所示。
2.[2024河南]如图,观光水池中,一束红光沿方向从水射入空气,折射光线为。若另一束红光沿方向从水射入空气,请大致画出入射光线的折射光线,并标出对应的折射角。
【答案】
如图所示
3.[2024福建]在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
【答案】
如图所示
【解析】经过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变。
4.[2024安徽]据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法,体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示,若把冰块制成的凸透镜正对着太阳,将太阳光看成平行光,冰透镜的焦点为,请在图中完成光路。
【答案】
如图所示
【解析】平行于主光轴的光经过凸透镜后会聚于焦点。
5.[2024苏州]按要求作图
在图中画出物体在平面镜中的像。
【答案】
如图所示
6.[2024广州二模]如图点发出的一条光线,经平面镜反射后的光线垂直界面进入玻璃砖。
①画出平面镜(用“”表示);
②画出光线进入玻璃砖的光线,大致画出光线经界面离开玻璃砖的光线。
【答案】
如图所示
【解析】由光的反射定律可知:入射光线、反射光线和法线在同一平面内,根据反射角等于入射角,先作入射光线和反射光线的夹角平分线,即为法线,再过光线发生反射的点作法线的垂线即为镜面位置,如图所示;根据光的折射规律,首先光从空气垂直入射到玻璃的表面,传播方向不变,然后光从玻璃斜射入空气中,先过入射点画出法线,再根据折射角大于入射角,画出折射光线,如图所示。
7.[2024深圳一模]如图所示,是一条经平面镜反射后的光线,射向前方的凸透镜。请画出经平面镜反射前的入射光线以及经过凸透镜折射后的折射光线。
【答案】
如图所示
【解析】根据光发生反射时反射角等于入射角,做出法线和入射光线。经平面镜反射后的光线平行于凸透镜的主光轴,平行主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。
8.[2024广州二模]如图所示,在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,木板上有一个记号。小明在木板的上边沿处观察平面镜,恰好能从镜中看到点而没有被木板挡住。请在图中画出眼睛看到点的光路图,并在平面镜上标出入射点。
【答案】
如图所示
【解析】根据平面镜成像规律可知,像和物关于平面镜对称,画出点关于平面镜的对称点,即的像。画通过平面镜观察点的光路图的方法是根据虚像的成像原理作图。
9.[2024广州二模]如图,光线经点从空气射向水面,经水面反射、折射的光线分别经过、点,画出光线及其反射、折射光线。
【答案】
如图所示
【解析】水面相当于平面镜,根据平面镜成像的特点可知,点经水面所成的像关于水面对称,画出点的对称点即为点经水面所成的像。连接,与水面的交点即为从点发出的光线的入射点,为反射光线,连接即为入射光线,连接即为折射光线。
10.[2024广州二模]如图所示,物体放在凸透镜前,处为凸透镜的光心。
①画出光线经过凸透镜后的光路图;②画出光线经过凸透镜后的光路图。
【答案】
如图所示
【解析】过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,据此画出光线经光心后的光线,的折射光线与另一条折射光线的相交点为的像;光线经过凸透镜后会经过,如图所示。
类型2 力学作图
11.[2024河南]如图,手按压水平桌面并向左滑动,可感受到桌面对手的支持力和摩擦力。请以点为作用点,画出桌面对手的支持力和摩擦力的示意图。
【答案】
如图所示
【解析】支持力垂直于支持面,方向指向被支持的物体;滑动摩擦力方向与相对运动方向相反。
12.[2024湖南]请画出图中灯笼所受重力的示意图(重心在点)。
【答案】
如图所示
13.[2024广州二模]当物体A沿斜面匀速下滑时,请在图中画出A对斜面的作用力的示意。
【答案】
如图所示
【解析】物体沿斜面匀速下滑,对斜面有垂直于斜面向下的压力,受到斜面的摩擦力,因此有反作用于斜面的摩擦力,如图所示。
14.[2024山西]杂技在我国历史悠久,是力量与柔韧完美结合的传统艺术。如图甲所示,是杂技演员正在表演的情景。请你在图乙中画出演员A被托举且静止时受力的示意图。
【答案】
如图所示
【解析】静止的演员受重力和演员对她的支持力,这两个力大小相等,方向相反,在同一直线上,作用点都在的重心。
15.[2024无锡]如图所示,悬挂在绳上的小球处于静止状态,请画出小球的受力示意图。
【答案】
如图所示
16.[2024陕西]如图,木块在粗糙的水平地面上向右滑行,请画出木块所受摩擦力的示意图。
【答案】
如图所示
【解析】滑动摩擦力总是阻碍物体相对运动,木块向右滑行,则摩擦力方向水平向左,作用点在接触面上,用字母表示。
17.[2024临沂]图甲是天蒙山索道的吊厢随钢索向下方做匀速直线运动的情景,图乙是吊厢及吊厢内物体的简图。请画出物体所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心上)。
【答案】
如图所示
【解析】由吊厢及物体一起做匀速直线运动可知,物体处于平衡状态,且在水平方向不受摩擦力作用,故物体受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,这两个力大小相等、方向相反。所以表示两个力的线段长度一致,方向相反。
18.[2024广州二模]如图1所示,在杠杆的点挂一物体,在点施加一斜向上的拉力,杠杆在水平位置保持静止,为支点。忽略杠杆和绳子的重力及转轴间的摩擦。
图1
(1) 请在图1中画出拉力的力臂;
(2) 撤去,请在图2中画出能使杠杆保持水平静止的最小力。
图2
名师点拨
根据杠杆平衡原理,确定最小力的方法是找出最大力臂。一般来说,最大力臂即支点到力的作用点的连线。
【答案】
(1) 如图甲所示
甲
(2) 如图乙所示
乙
【解析】
(1) 因为力作用在点,且与水平方向夹角为 ,又因为支点是点,过支点向力的反向延长线作垂线,即为力臂,如图甲所示。
(2) 由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。当为的力臂时力臂最长,此时最小,从点垂直向上画出的示意图,如图乙所示。
19.[2024珠海一模]如图所示,站在地面上的小明利用滑轮组将重物提到高处,请画出绳子最省力的绕法。
【答案】
如图所示
【解析】小明站在地上,则拉力方向应向下。
类型3 设计电路
20.[2024广州二模]设计如图所示的电路,测量湿敏电阻在湿度为的土壤中的阻值。图中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并以笔画线重新连接该导线。
【答案】
如图所示
21.[2024佛山一模]小明设计了如图所示的电路探究电流与电阻的关系。请用笔画线代替导线将图中的实物图连接完整,要求:滑片向端移动时电流表示数变小。
【答案】
如图所示
【解析】滑动变阻器应选择一上一下两个接线柱接入电路,要求滑片向端移动时,电流表示数变小,则应使滑片向端移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,应将滑动变阻器右下接线柱接入电路,如图所示。
22.[2024揭阳一模]现有两根“”电热管、开关及导线,如图所示,要求电路的功率为,设计恒温电路,完成电路连接。
【答案】
如图所示
【解析】电源电压不变,根据可知,两根“ ”电热管串联,总电功率即为,电路图如图所示。
类型4 生活用电
23.[2024烟台]如图所示是家庭电路的一部分,请将开关控制台灯的电路补充完整。
【答案】
如图所示
【解析】开关控制台灯,开关与台灯要串联,根据安全用电原则,开关要接在火线上。
24.[2024陕西]如图,请将图中的三孔插座正确接入家庭电路。
【答案】
如图所示
【解析】三孔插座的接线原则是“左零右火上接地”。
25.[2024南充]如图,根据安全用电知识,将图中元件用笔画线代替导线连起来(开关仅控制灯泡)。
【答案】
如图所示
26.[2024佛山一模]如图甲是小明家的插座面板,其内部有三孔插座,供电模块及开关。三孔插座和供电模块由开关控制,且可独立工作。请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。
【答案】
如图所示
【解析】由题知,三孔插座和供电模块可以独立工作,即两者是并联的,而三孔插座和供电模块由开关控制,说明开关在干路上,为了安全,开关要接在火线和所控制的用电器之间,如图所示。
27.[2024珠海一模]请将如图所示元件,连接成符合安全用电要求的家庭电路。
【答案】
如图所示
【解析】灯泡的接法,是火线先进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上。安装三孔插座的方法是上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示。
类型5 电与磁
28.[2024广州一模]如图,请根据小磁针静止时极的指向,用箭头标出点的磁感线方向和电源两极。
【答案】
如图所示
29.[2024佛山二模]如图是洪水水位自动报警器的原理图,水没有到达报警水位时,绿灯亮,红灯暗。
①请在图中画出红灯刚亮时的水位(用横线表示水位);
②报警时,请写出电磁铁下端的磁极;
③在工作电路中的括号内填写“绿”或“红”。
【答案】
如图所示
【解析】①③当水位上涨,达到报警水位时,水与左边金属接触,使控制电路接通,使动触点与下面的静触点接触,红灯发光,则下方的静触点连接红灯;②右手握住螺线管,四指指向电流方向,可知下端为极。
30.[2024广州二模]湿敏电阻的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图甲所示。已知:蓄电池电压恒为;电磁继电器线圈电流大于时衔铁被吸下,小于时衔铁被弹回,线圈电阻不计;电动机的额定电压为。请以笔画线代替导线完成图乙所示的电路连接,要求:闭合开关,当土壤湿度低于时,电动机转动送水;当土壤湿度高于时,电动机不转停止送水。
【答案】
如图所示
【解析】由图像可知,湿度越大,湿敏电阻的阻值越小,控制电路的电流越大,电磁铁的磁性越强,衔铁被吸合,电动机不转,停止送水,反之电动机转动送水,湿敏电阻与定值电阻串联,电磁继电器相当于开关,应连接火线,电路图连接如图所示。
题型二 基本仪器的使用与读数
类型1 刻度尺
1.[2024佛山二模]如图所示,小木块的长度为________________________。
【答案】
【解析】图中刻度尺的分度值为,读数要估读到分度值下一位。物体左端与对齐,右端与对齐,物体的长度。
2.[2024阳江二模]如图所示,物体的长度为____。
【答案】3.00
类型2 秒表
3.[2024佛山二模]如图所示,当按下秒表的按钮1,开始计时,一段时间后,按下按钮______(选填“1”或“2”)停止计时,秒表的示数为____。
【答案】1; 200
【解析】根据秒表的使用可知,当按下秒表的按钮1,开始计时,一段时间后,按下按钮1停止计时,按钮2是归零按钮。图中秒表大表盘一整圈的时间是,分度值是,读数是;小表盘一整圈的时间是,分度值是,指针指在之间,读数为,图乙中秒表的示数为。
4.[2024深圳二模]如图所示,用秒表测量跑步的时间,秒表读数为________________。
【答案】
【解析】秒表小表盘的分度值是,指针过了3格,读数,大表盘上的读数应读大数;大表盘的分度值是,指针在,读数为。
5.[2024阳江二模]清晨,小明同学绕小区花园步行来锻炼身体,用如题图所示的秒表测量了他步行一圈的时间,为____。
【答案】282
类型3 天平
6.[2024深圳二模]如图所示,被测物体的质量为__。
【答案】27
7.[2024汕头一模]如图所示,在使用托盘天平测量物体质量的过程中,托盘上未放物体时,若天平指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向__(选填“左”或“右”)调节,使天平横梁水平平衡。图乙中被测物体的质量是__。如图丙所示,某小组同学用调节好的天平测量液体和烧杯的总质量,操作中的错误之处是________________________________。
【答案】左; 25; 在测量过程中调节平衡螺母
【解析】天平指针偏向分度盘的右侧,说明右侧质量大,应向左调节平衡螺母。
游码未移动,物体的质量。
天平称量过程中不能调节平衡螺母。
类型4 量筒
8.[2024深圳二模]如图所示,所测固体体积为__。
【答案】10
9.量筒在读数时,视线应与液体的____________相平,如图中的视线______。图示量筒的分度值为______,液体体积为__。
【答案】凹液面底部; ②; 1; 25
类型5 温度计
10.[2024连云港]用温度计测量液体的温度,下面四幅图中,操作正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
11.[2024中山二模]如图所示,体温计的示数为____。读数时,体温计____(选填“可以”或“不可以”)离开人体读数。
【答案】36.5; 可以
12.[2024汕头一模]如图所示,用温度计测量液体的温度时,先将温度计插入液体中,液柱稳定后,示数如图所示,此时温度计的读数为__;该温度计的分度值为______。
【答案】39; 1
类型6 弹簧测力计
13.[2024中山二模]如图所示,弹簧测力计的示数为____。
【答案】2.8
14.[2024汕头一模]如图所示,弹簧测力计的读数为____;在生活中,该弹簧测力计________(选填“可以”或“不可以”)直接用来测量质量为的物体所受的重力。
【答案】1.2; 不可以
15.[2019广州]如图甲所示,点为硬棒的重心,为支点,硬棒水平静止,弹簧测力计的示数为____。硬棒所受的重力为____。能否用图甲中的弹簧测力计按图乙所示的方法测量同一硬棒所受的重力?____,依据是________________________________________。
【答案】2.4; 7.2; 不能; 硬棒的重力超出弹簧测力计的量程
类型7 电流表与电压表
16.如图所示是电流表的使用中存在的几种问题,请在下面横线上写出造成其现象的原因。
甲的问题:____________________;
乙的问题:________________;
丙的问题:________________。
【答案】正、负接线柱接反; 量程选取过大; 量程选取过小
17.如图所示电压表,示数可能为______或______。
【答案】1; 5
类型8 电能表
18.[2024阳江一模]如图是小鹏家的电能表,他家同时工作的用电器的总功率不能超过______。电能表的转盘转得越快,说明电路总功率越__。将电热水器单独接入电路,正常工作,电能表的转盘转250转,电热水器的功率为______。
【答案】4 400; 大; 2 000
19.[2024苏州]电热水器是利用电流的__效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为________________,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯内闪烁80次,则内消耗电能为________________,其两端电压____(选填“高于”“等于”或“低于”)。
【答案】热; ; ; 等于
【解析】电热水器是利用电流的热效应工作的,图甲中电能表的示数为;电能表指示灯内闪烁80次,消耗电能;电热水器的实际功率,等于其额定功率,则其两端电压等于其额定电压。
题型三 实验题
类型1 光学实验
1.[2024汕尾一模]如图是探究光的反射规律实验装置,光屏是一张可以绕折转的白色硬纸板。
(1) 如图甲所示,实验前应使纸板与水平桌面上的平面镜____;为了更清晰地显示光路,纸板的表面应____(选填“光滑”或“粗糙”)些。
(2) 如图乙所示,将纸板右半部分绕向后折转任意角度,这样做是为了探究____________________________________________________。
(3) 实验过程中,将整个纸板与入射光束一起以为轴旋转,如图丙所示,在纸板上将__(选填“能”或“不能”)看到反射光线。
【答案】(1) 垂直;粗糙
(2) 反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
(3) 能
【解析】
(1) 纸板与平面镜垂直才能显示光路;为了使各个方向都能看到光路,需要发生漫反射,所以纸板表面要粗糙。
2.[2024深圳一模]在“探究平面镜成像特点”的实验中,小明选择的实验器材有:薄玻璃板、两支蜡烛、刻度尺、火柴、白纸等。
(1) 实验器材选用薄玻璃板而非平面镜的原因是____________________。
(2) 实验时,小明将白纸对折,如图甲所示,铺在水平桌面上,沿折痕画线作为玻璃板底边所在的位置,在实验过程中应始终保持玻璃板与纸面____。
(3) 小明将点燃的蜡烛A置于玻璃板前,透过玻璃板观察到蜡烛A的像,如图甲所示。然后将另一支未点燃的蜡烛B放到A的像的位置,在白纸上记录此时两支蜡烛的位置,变换点燃蜡烛的位置,重复上述操作。将白纸上A和B位置的对应点连接,并测量点到平面镜的距离,如图乙所示。由此得出结论:像与物体到平面镜的____相等。
(4) 在完成步骤(3)后小明发现,像和蜡烛位置的连线垂直于玻璃板,结合(3)的结论,小明认为自己已经发现了平面镜成像的规律:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。你认为小明对这一规律的总结过程是否科学合理?________,原因是________________________________________。
【答案】(1) 便于确定像的位置
(2) 垂直
(3) 距离
(4) 不合理;缺少对像与物大小相等的探究过程
【解析】
(1) 透明玻璃板才能看到蜡烛的位置。
(2) 玻璃板与纸面垂直,像的位置才方便在纸上记录。
(3) 用刻度尺测量可以得到像与物到平面镜的距离相等。
3.[2024湛江一模]小明利用如图甲所示透镜,探究“凸透镜成像规律”的实验,实验装置如图乙所示。
(1) 为了测出所用凸透镜的焦距,小明将透镜对着太阳,移动白纸位置直到白纸上出现____________的点,如图甲所示,测量出该点到透镜光心距离即为焦距,即为该透镜的焦距;
(2) 正确放置器材后,点燃蜡烛,为了使烛焰的像成在光屏中央,应使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在__________;
(3) 在实验中,小明将蜡烛、凸透镜、光屏移到如图乙的位置,光屏上正好出现蜡烛的像,接着小明保持蜡烛和光屏不动,当他把凸透镜移到____时,光屏会再次出现清晰的像;
(4) 实验中,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向__方移动,为了能让所成清晰的像回到光屏中央,可将凸透镜向__调节;(均选填“上”或“下”)
(5) 在图乙实验时,小明将桌上的一枚镜片放到蜡烛和凸透镜之间,将光屏向远离凸透镜的方向移动时光屏上又能出现清晰的像,由此可见该镜片是________,可用于矫正________(选填“远视眼”或“近视眼”)。
【答案】(1) 最小、最亮
(2) 同一高度
(3) 35.0
(4) 上;下
(5) 凹透镜;近视眼
【解析】
(1) 一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏的光斑变得最小、最亮;最后测量这个光斑到凸透镜的距离就是焦距。因此凸透镜的焦距。
(2) 根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让烛焰、凸透镜、光屏三者中心放在同一高度上,使烛焰成像在光屏的中心。
(3) 在实验中,小明将蜡烛、凸透镜、光屏移到如图乙的位置,光屏上正好出现蜡烛的像,接着小明保持蜡烛和光屏不动,根据光路可逆可知,当他把凸透镜移到处时,光屏上会再次出现清晰的像。
(4) 蜡烛在燃烧中不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,要使像能够成在光屏中央,应将凸透镜向下移动。
(5) 将一枚镜片放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明像距变大了,故放置的是使光线发散的凹透镜,这种镜片是用来矫正近视眼的。
类型2 力学实验
4.[2024珠海一模]在探究杠杆平衡条件的实验中:
图1 图2 图3
(1) 将装置放在水平桌面上,静止时如图1所示。为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向__(选填“左”或“右”)调节。
(2) 实验中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图2是第3次杠杆平衡时的情景,①为______,②为____。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 2.5 0.2 2 0.25
2 2 0.15 1.5 0.2
3 1.5 0.1 ① ②
(3) 分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件:______________________。
(4) 某小组对实验过程交流、讨论后,按图3所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法,并指出,小组内有不同的意见,你认为拉力的力臂应为________(选填“”“”或“”)。此实验中,从竖直到斜拉,弹簧测力计的示数____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 右
(2) 1;0.15
(3)
(4) ;变大
【解析】
(1) 实验前,发现杠杆左端下沉,要将平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(4) 从支点到动力作用线的距离叫动力臂,因此拉力的力臂应为;当弹簧测力计改为斜拉时,拉力的力臂减小,根据杠杆的平衡条件可知,拉力变大。
5.[2024深圳模拟]在探究“二力平衡的条件”的实验中,小刚同学采用的实验装置如图甲所示,小华同学采用的实验装置如图乙所示。
(1) 当物块处于静止状态或________________状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2) 图甲所示方案中,小刚在左端放上的重物,右端放上的重物时,物块静止,此时物块受到的____________________(选填“可能是”“一定是”或“一定不是”)平衡力。除了、,他认为还存在另外一个力,请你在图甲中帮他画出这个力的示意图,并标出力的大小。这两个实验装置中,你认为图______(选填“甲”或“乙”)的装置更科学。
(3) 在图乙装置中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车又恢复原状。这说明两个力必须作用在同一____(选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡。
(4) 小红同学也用硬纸板对同一问题进行了探究,但她在组装支架上装配的两个滑轮不在同一高度,如图丙所示,你认为__(选填“能”或“不能”)用小红的装置进行实验。
【答案】(1) 匀速直线运动
(2) 一定是
如图所示
乙
(3) 直线
(4) 能
【解析】
(2) 平衡状态有静止和匀速直线运动两种;物块静止,是平衡状态,受到平衡力作用。左边的绳子对物体有向左的拉力,右边的绳子对物体有向右的拉力,物体静止,所以,所以。图乙装置中小车与桌面之间是滚动摩擦,可以减小摩擦力对实验的影响。所以图乙中的装置更好。
(4) 解两滑轮均为定滑轮,位置虽然不等高,但仍然二力等大共线,方向相反作用在一个物体上,可以完成实验。
6.[2024河北]在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小明使用可绕点自由转动、刻度均匀的杠杆,以及多个重为的钩码进行了以下操作:
(1) 不挂钩码时,杠杆在图甲所示的位置静止,小明将杠杆左边的螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时小明应向__(选填“左”或“右”)调节杠杆右边的螺母,使杠杆水平并静止,达到平衡状态。
(2) 给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力,左侧钩码对杠杆施的力为阻力;测出杠杆水平平衡时的动力臂和阻力臂。多次实验并把数据填入表中。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 0.1 3.0 2.0 0.15
4 2.0 0.15 1.5 0.2
…
小明分析表格中的数据发现,第______次实验数据有误,剔除这一组数据后,初步得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂阻力×阻力臂。
(3) 第4次实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示,他在左侧点悬挂三个钩码,再用弹簧测力计(未画出)在点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为____(选填序号)。
(4) 筷子是中国传统餐具,体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时,所属的杠杆类型与第______次实验时的杠杆类型相同。
(5) 小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子水平托起来,图丙为筷子稳定时的俯视图,筷子的重心在点,此时________(选填“”或“”)段更重一些。
【拓展】 如图丁所示,小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽,将细杆分成6等份,并分别在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”,然后在两端对称安装合适的螺母。支架(未画出)支撑在任一标记处时,都要重新调节螺母,使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为的物体悬挂在标记“6”处,仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为、重为的小桶,通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置,并调整小桶内的水量,可以有__种方案使细杆在水平位置平衡。水的密度为,取。
【答案】(1) 左
(2) 3
(3) ②③④
(4) 4
(5)
【拓展】 11
【解析】
(1) 如图甲所示,杠杆右端下沉,应把平衡螺母向左调。
(2) 表中第三组数据动力为,而单个钩码的重力为,因此该数据不合理。
(3) 用弹簧测力计在点竖直向上拉杠杆,此时动力臂最大,所需动力最小,已知阻力为:,,根据初步得到的杠杆平衡条件可得,动力的最小值为,因此弹簧测力计的可能值为、、。
(4) 使用筷子时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,因此与第四次实验时的杠杆类型相同。
(5) 此时可以看作一个在水平位置平衡的杠杆,支点在点,支点右侧的段的重心位置离支点的距离小于左侧的重心离支点的距离,根据杠杆平衡条件可知,右侧更重一些。
【拓展】 小桶内的水量可调整,不装水时水和桶的重力最小,等于桶重,当桶中装满水时,水和桶的总重力最大,,,即桶和水的总重力范围为。设小桶悬挂点到物体悬挂点间长度为,则可取值2、3、4、5、6,支架支点到物体悬挂点长度为(取整数),则小桶悬挂点到支点长度为,由题意可得:,解得。当时(即杠杆全长),则,,取整数,则,3,4(三种);当时,,,3,4(三种);当时,,,3(二种);当时,,,2(二种);当时,,(一种)。共11种。
7.[2024广州一模]如图所示,小明用、两球探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。已知小球质量,让小球从同一斜面由静止释放,撞击水平面上的木块。
(1) 该实验中物体的动能是指____(选填“小球”或“木块”)的动能,可通过观察__________________判断小球的动能大小,这种研究方法是________(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2) 对比图甲和图丙,可探究物体的动能大小与____的关系。
(3) 对比图甲和图乙,可得出结论:在速度一定时,物体的____越大,动能越大。
(4) 若水平面绝对光滑,则本实验____(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
【答案】(1) 小球;木块移动的距离;转换法
(2) 速度
(3) 质量
(4) 不能
【解析】
(1) 实验中所探究物体的动能是指小球的动能;实验中通过观察木块移动的距离长短来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。
(2) 对比图甲和图丙可知,小球的质量相同,滚下的高度不同,到达水平面时的速度不同,所以是为了探究动能大小与速度的关系。
(3) 对比图甲和图乙,将质量不同的小球从相同斜面的同一高度释放,小球到达水平面时的速度相同,所以探究的是动能大小与质量的关系;在速度相同时,小球的质量越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,故可得到的结论是:物体的速度一定时,物体的质量越大,动能越大。
(4) 若水平面绝对光滑,则木块运动时不受摩擦力作用,撞击后将保持匀速直线运动,不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小,所以本实验将不能达到探究目的。
类型3 电学实验
8.[2024深圳一模]探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“”字样)、定值电阻5个 、 、 、 、,开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。
(1) 请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时电阻变大。
(2) 闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是:________________。
(3) 排除故障后,将定值电阻由 更换为 时,应向__(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。
(4) 图丙是根据实验数据画出的定值电阻的图像,其中阴影部分面积表示的物理量是________________________,其数值为__________。
(5) 实验中,在接入 的定值电阻后,小静同学无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小静采取的措施可行的是__。(多选)
A. 调高电源电压
B. 更换一个最大阻值为 的滑动变阻器
C. 再串联一个 的电阻
D. 将电压表改接到滑动变阻器两端
(6) 选项中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是______。
A B C D
A. 电流表示数与阻值的关系
B. 电压表示数与阻值的关系
C. 变阻器接入电路阻值与阻值的关系
D. 定值电阻的功率与阻值的关系
【答案】(1) 如图所示
(2) 定值电阻断路
(3) 右
(4) 定值电阻两端的电压;
(5) BC
(6) C
【解析】
(2) 若电流表没有示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源相连,所以故障为与电压表并联的定值电阻断路。
(3) 根据串联分压原理可知,将定值电阻由 更换为 的电阻,电阻增大,其两端分得的电压增大;探究电流与电阻的关系实验中应控制保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器两端的电压,增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表示数恢复到原来的值。
(4) 图丙中阴影面积为长方形,其面积等于,由欧姆定律得,,阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压,其数值为。
(5) 设电源电压为,定值电阻两端的电压为,当接入 的定值电阻时,,代入数据得:,求得电源电压为,所以降低电源电压可以完成这次实验,故A选项不符合题意;为了能完成这次实验,滑动变阻器最大可接入电路的电阻最小值的关系式为,代入数据得:,解得 ,所以更换一个最大阻值为 的滑动变阻器可以完成这次实验,故B符合题意;再串联一个 的电阻,滑动变阻器最大可接入电路的阻值与串联的电阻的总阻值为 ,故C符合题意;将电压表改接到滑动变阻器两端,不能改变电阻的分压作用,无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,所以不能完成这次实验,故D不符合题意。
9.[2024河南]小华用图甲所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为,滑动变阻器最大阻值为 。
(1) 她先用阻值为 的定值电阻探究电流与电压的关系。
① 如图甲是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图。
② 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时________(填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
③ 闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第5次的电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,请将示数填入表中。
实验次数 1 2 3 4 5
电压 1.6 2.0 2.2 2.4 .____
电流 0.16 0.20 0.22 0.24 .____
④ 请在图丁中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出图像。
⑤ 分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是______________________________________________________________________________________。
(2) 接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为,记录电流表示数;然后断开开关,将 电阻依次换成 、 电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为,记录电流表示数。当换成 电阻后,发现电压表示数始终不能为,为了完成实验,下列方案可行的是______(填字母代号)。
A. 换用电压为的电源
B. 把电压表改接为量程
C. 在开关与滑动变阻器之间串联一个 的电阻
【答案】如图1所示
图1
② 电压表
③ 2.8;0.28
如图2所示
图2
⑤ 每次电压与电流的比值相等(或图像是过坐标原点的一条倾斜直线)
(2) C
【解析】
② 滑动变阻器连入电路的阻值为零时,电源电压,定值电阻 ,则电流表的最大示数,电流表示数不会超出量程,电压表示数会超出量程。
③ .电压表使用量程,分度值,则示数为;.电流表使用量程,分度值,则示数为。
⑤ 电流与电压的图像是一条经过坐标原点的倾斜直线,是正比例函数图像。
(2) 换 的电阻时,移动滑片,使滑动变阻器连入电路阻值为 ,电压表示数大于。若想通过改变电源电压完成实验,由串联分压原理,即,解得电源电压,即应换用电压为的电源,A错误;换电压表量程只能改变电压表指针偏转角度,不能改变电压大小,B错误;若想通过改变电路中电阻完成实验,由串联分压原理得,解得需要滑动变阻器的最小阻值 ,所以串联一个 的电阻,再调节滑动变阻器,使其阻值为 ,能使电压表示数为,C正确。
10.[2024中山一模]如图1,小华做“测量小灯泡电功率实验”。实验器材如下:电源(电压恒为)、小灯泡(额定电压为,灯丝电阻约为)、电流表、、电压表、、开关、规格分别为和的滑动变阻器各一个、导线若干。
图1 图2
图3
(1) 如图1,电路连接正确后,在闭合开关前,根据滑片位置判断,此时________(选填“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行实验。
(2) 电路连接正确后,闭合开关;发现小灯泡不亮,无论如何移动滑动变阻器滑片,电流表几乎无示数,而电压表指针超出了最右侧刻度,则故障原因可能是____________。
(3) 排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电压表示数为,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向__(选填“左”或“右”)移,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图2所示,则小灯泡的额定功率是____。
(4) 为了完成整个实验过程,她应选用的滑动变阻器为________(选填“”或“”)。
(5) 之后,小华同学在家找到两个外观一样,额定电压均为的普通白炽灯,其铭牌已经模糊,看不出额定功率,但是可以直接通过观察图3灯丝比较出两只灯泡的额定功率,请你判断,A灯泡的额定功率____(选填“大于”“小于”或“等于”)B灯泡的额定功率,若将两只灯泡串联起来,接在的电路中,两灯的发光情况是______________(选填“A灯更亮”“B灯更亮”或“两灯一样亮”)。
【答案】(1) 不可以
(2) 小灯泡断路
(3) 右;0.65
(4)
(5) 大于;B灯更亮
【解析】
(1) 如图1,电路连接正确后,在闭合开关前,滑动变阻器应接入最大阻值,图1中滑片没有置于最大阻值处,可能电流过大损坏电路,此时不可以直接闭合开关进行实验。
(2) 电流表几乎无示数,表明电路中可能存在断路,而电压表指针超出了最右侧刻度,表明电压表两接线柱到电源两极为通路,表明电压表测量的对象存在断路,则故障原因可能是小灯泡断路。
(3) 小灯泡额定电压为,电压表示数为,根据串联电路分压的规律,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器接入电路的阻值减小,故滑片向右,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图2所示,电流表接入量程为,分度值,示数为,则小灯泡的额定功率。
(4) 当小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为 。为了完成整个实验过程,她应选用的滑动变阻器为。
(5) 导体的电阻与材料、长度、横截面积等有关,的灯丝短而粗,电阻较小,的灯丝长而细,电阻较大,根据可知,在额定电压相同时,灯泡的额定功率大于灯泡的额定功率。若将两只灯泡串联起来,接在的电路中,电路中电流相同,根据可知,两灯的发光情况是灯泡更亮。
类型4 热学实验
11.“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。
(1) 按图甲所示的实验装置组装器材,先调整铁圈______(选填“A”或“B”)的位置。
(2) 烧杯加盖的目的是__________________。
(3) 实验中某一时刻温度计示数如图乙所示,此时烧杯中水的温度为__。
(4) 实验中观察到的实验现象如图丙所示,此时烧杯中的水是在沸腾__(选填“前”或“时”)。
(5) 小组中、两名同学均采用如图甲所示的装置进行实验,根据实验数据绘制的“温度-时间”图像如图丁所示,由此可知在沸腾时温度____;两名同学实验中水的质量____(选填“ ”“ ”或“”)。
【答案】(1) B
(2) 减少热量的散失
(3) 98
(4) 前
(5) 不变;
【解析】
(1) 在实验中需要用酒精灯的外焰加热,所以先调整铁圈的高度,以保证温度计的位置合适。
(3) 丙图中温度计的分度值是,液面在以上,此时温度为。
(5) 水在沸腾时温度不变;水从开始加热到沸腾,同学实验中所用的时间更长,可以判断同学实验所用水的质量更大。
12.[2024中山二模]为了探究固体熔化时温度的变化规律,小明同学采用如图甲所示的实验装置,试管中装有适量的冰。
(1) 实验中需要的测量工具除了温度计以外还有____。
(2) 图乙是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图像。由图像可知,段的物质处于____________(选填“固态”“固液共存态”或“液态”),冰熔化过程需要______分钟。
(3) 试管中的冰完全熔化后,若持续加热,在标准大气压下将得到图像中的段,这段时间内试管中的水____(选填“会”或“不会”)沸腾,原因是________。
(4) 小华同学将图甲中试管换成碘锤做“碘的升华”实验时,如图丙所示(碘的熔点为,碘的沸点为,酒精灯火焰的温度可以达到)。碘发生的物态变化是____,该实验采用水浴法加热的主要目的是__________(选填“受热均匀”或“控制温度”)。
【答案】(1) 秒表
(2) 固液共存态;3
(3) 不会;见解析
(4) 升华;控制温度
【解析】
(1) 实验过程中需要记录时间,因此还需要秒表。
(2) 由图乙可知,段的物质处于熔化过程中,所以处于固液共存态,熔化过程的时间为。
(3) 水沸腾需要达到沸点且继续吸收热量。烧杯中的水沸腾后温度不变,试管中的水温到达沸点,但是因为试管内外没有温差,试管中的水无法继续吸收热量,所以不能沸腾。
(4) 因为酒精灯的火焰温度远远高于碘的熔点和沸点,所以用酒精灯直接加热碘时会同时出现升华和熔化现象,因此需要降低加热温度,使碘的温度低于熔点,此时固态碘仍可变成碘蒸气,发生升华现象。所以该实验水浴法加热的主要目的是控制温度。
类型5 创新情境实验
13.[2024东莞一模]如图甲为气体扩散的演示,两个瓶中分别装有空气和二氧化氮气体,其中空气密度小于二氧化氮气体的密度,那么,为了增加实验的可信度,下面一只瓶里装的气体应是__________。如图乙所示,在一端开口的玻璃管内装有一半红色的水,再沿管壁慢慢地注入酒精,这时可以清楚地看见红水和酒精的分界面,然后堵住管口,上下颠倒几次,使水和酒精充分混合,可以看见混合液体的体积____(选填“ ”“”或“ ”)混合前体积之和,这说明分子间存在____。
【答案】二氧化氮; ; 间隙
【解析】为了减小重力对实验的影响,下面一只瓶里装的气体应是密度较大的二氧化氮气体。
由于分子间存在间隙,水和酒精充分混合,可以看见混合液体的体积小于混合前体积之和。
14.[2024重庆A]“混放是垃圾,分类是资源”,垃圾分类收集逐渐成为市民的好习惯。小吴同学在家里收集到一个废旧水龙头,同学们想通过测量密度知道它是由什么材料制成的取。
(1) 小吴将天平放在水平桌面上,游码移到零刻度线,发现天平的左盘较高,应将平衡螺母向__调节,直至指针对准分度盘的____刻度线。将水龙头放在天平左盘,向右盘加减砝码并移动游码,天平平衡时如图甲所示,测得水龙头质量为______;然后用溢水杯、水、小烧杯、细线和天平测出水龙头的体积并算出密度。
(2) 小欣提出用弹簧测力计测量密度更方便。她先用弹簧测力计测出水龙头的重力;然后将水龙头浸没在水中静止,发现弹簧测力计的示数减小了2小格,这是因为水龙头受到竖直向__的浮力,此时弹簧测力计的示数如图乙所示为____;小欣计算出水龙头的密度是____。
(3) 同学们对实验进行交流评估,认为____同学测得的密度误差较大,主要原因是__________________________。
【答案】(1) 左;中央;181.4
(2) 上;1.4;4.5
(3) 小欣;弹簧测力计分度值较大
【解析】
(1) 使用天平前,调节平衡螺母使天平平衡,左盘较高应向左调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央刻度线处;水龙头质量为右盘砝码总质量加游码在标尺上所对刻度值,即。
(2) 浮力方向竖直向上;弹簧测力计分度值为,此时弹簧测力计示数为;水龙头浸没在水中静止,弹簧测力计示数减小2小格,即,则水龙头的重力,水龙头的质量,水龙头的体积,水龙头的密度。
(3) 天平的分度值为,弹簧测力计的分度值为,由可知,小欣同学测得的密度误差较大。
15.[2024南充]如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1) 如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小光斑,则此时水透镜的焦距为____;
(2) 该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰____(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上__(选填“能”或“不能”)看到清晰的像;
(3) 在(2)中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下,该同学取了一副眼镜给水透镜“戴上”,如图丙所示,发现光屏上的像变模糊,当往水透镜中加入适量的水后,发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该眼镜是____眼镜(选填“近视”或“远视”)。
【答案】(1) 9.0
(2) 放大;能
(3) 近视
【解析】
(1) 平行于主光轴的光经过透镜后会聚于一点,该点到透镜光心的距离就是焦距,由图甲可以读出水透镜的焦距为。
(2) 由图乙可知,此时的物距小于像距,则成倒立、放大的实像。若将蜡烛与光屏位置对调,根据光路的可逆性可知,在光屏上能看到清晰的倒立、缩小的实像。
(3) 在(2)把蜡烛和光屏对调后的场景下,给水透镜“戴上”眼镜后,光屏上的像变得模糊,给水透镜加水后,水透镜焦距变小,会聚能力变强,光屏上烛焰的像再次清晰,说明戴的眼镜对光有发散作用,即镜片为凹透镜,所以该眼镜为近视眼镜。
16.[2024烟台]橡皮泥可以被捏成各种形状,深受同学们喜欢。学习了力学知识后,小红利用家中的量杯、茶壶和垫块,测出了橡皮泥的密度。已知橡皮泥的密度大于水的密度(橡皮泥的吸水忽略不计),操作过程如下:
①如图,把茶壶的一侧垫起并装满水,将橡皮泥轻轻放入茶壶中,用量杯接住溢出的水;
②倒掉量杯中的水,从茶壶中取出橡皮泥,将量杯和橡皮泥擦干;
③把茶壶重新加满水,将橡皮泥捏成空心碗放入壶中,让其浮在水面上,用量杯接住溢出的水。
(1) 操作①是为了获得橡皮泥的____,操作③是为了获得橡皮泥的____;
(2) 假设操作①量杯中水的体积为,操作③量杯中水的体积为,水的密度为,请写出橡皮泥密度的表达式________________;
(3) 如果操作③中茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,则橡皮泥密度的测量结果____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 体积;质量
(2)
(3) 不变
【解析】
(1) 操作①中橡皮泥沉底,所以溢出水的体积为橡皮泥的体积;操作③中橡皮泥浮在水面上静止,所以其所受浮力等于橡皮泥的重力,而所受浮力等于排开水的重力,根据可求得橡皮泥的质量。
(2) 操作③中橡皮泥所受浮力,因为橡皮泥所受浮力等于橡皮泥的重力,所以橡皮泥的质量,所以橡皮泥的密度。
(3) 操作3中,茶壶中加满水后,茶壶中的水的体积一定,当有少量水进入橡皮泥捏成的空心碗中后,茶壶中的水不满,空心碗中进入的水的体积与空心碗多排开的水的体积相等,所以溢出水的体积不变,橡皮泥密度的测量结果不变。
17.[2024山西]小亮发现进入电梯后手机信号会变弱,老师告诉小亮这是因为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用。小亮想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作用,他设计如下实验进行探究。
步骤一:收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁盒、铝质饭盒和锡箔纸做成的密闭盒子。
步骤二:将一部手机分别放入密闭盒中,用另一部手机拨打该手机并记录现象如下表。
盒子材质 纸 塑料 木头 铁 铝 锡箔
能否打通 能 能 能 不能 不能 不能
步骤三:从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手机,手机立刻打通。
(1) 手机是用________传递信息的。通过实验,可得出初步结论:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2) 过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽,如:为减少微波泄漏,微波炉玻璃门上安装有致密的细金属网;医院室为防止射线泄漏,房门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据以上信息,请你提出一个可探究的科学问题:__________________________________________________________________________________________________?
【答案】(1) 电磁波;金属材质的密闭容器对电磁波(手机信号)有屏蔽作用,非金属材质的密闭容器对电磁波(手机信号)没有屏蔽作用(答案合理即可)
(2) 对电磁波的屏蔽效果是否与金属的厚度(材质、结构、孔的大小等)有关(答案合理即可)
【解析】
(1) 手机是用电磁波传递信息的;根据表格中记录的现象可知,手机能打通的密闭盒子材质是纸、塑料、木头,它们属于非金属,手机不能打通的密闭盒子材质是铁、铝、锡箔,它们属于金属,所以可得出初步结论:金属材质的密闭容器对电磁波(手机信号)有屏蔽作用,非金属材质的密闭容器对电磁波(手机信号)没有屏蔽作用。
(2) 根据题中的信息,可从金属材质等方面是否影响手机信号的屏蔽效果提出可探究的科学问题,例:对电磁波的屏蔽效果是否与金属的厚度(材质、结构、孔的大小等)有关?
题型四 坐标图像分析与绘制题
类型1 力学
1.在某次测试中,甲、乙两车都向东做直线运动,它们的图像如图所示,则( )
A. 甲、乙两车都做加速直线运动
B. 两车出发前相距,甲比乙晚出发
C. 在第时两车速度相等
D. 内乙车相对于甲车向东运动
【答案】B
【解析】由图像可知,甲、乙图线都是倾斜直线,故两车均做匀速直线运动,A不符合题意;由图像可知,乙车从离甲车距离处出发,而甲车在乙车出发后才出发,故两车出发前相距,甲比乙晚出发,B符合题意;在第时,甲车运动的路程大于乙车运动的路程,而甲车运动的时间小于乙车运动的时间,说明甲车的速度大于乙车的速度,故C不符合题意;因为时,甲的速度大于乙的速度,两车都向东做直线运动,则乙车相对于甲车向西运动,故D不符合题意。故选B。
2.姐姐和弟弟在同一所学校上学。某一天吃过早餐后,姐弟俩约定从小区门口出发去学校大门口会合。作出他们的路程与时间的关系图像分别如图中的两条实线所示,弟弟的图线为直线。下列判断正确的是( )
A. 弟弟比姐姐早离开家
B. 弟弟和姐姐的平均速度相同
C. 弟弟和姐姐行走时的速度相等,均为
D. 姐姐一直做匀速直线运动
【答案】C
【解析】由图像可知,姐姐比弟弟早离开家,故A错误;
由图像可知,弟弟的平均速度,
姐姐的平均速度,
弟弟和姐姐的平均速度不相同,故B错误;
由图像可知,姐姐内通过的距离为0,即处于静止状态,故姐姐行走的时间,
故姐姐行走时的速度,
弟弟和姐姐行走时的速度相等,均为,故C正确,D错误。
3.[2024广州一模]如图1所示,同一水平地面,一物体在一个方向不变的水平推力作用下做直线运动,推力随时间变化的图像如图2所示,物体运动的速度随时间变化的图像如图3所示。则( )
图1 图2 图3
A. 时,物体所受的摩擦力大于
B. 时,物体所受的摩擦力等于
C. 时,将撤掉,物体立刻静止
D. 在内,物体做匀速直线运动
【答案】B
【解析】由图3可知,时,物体处于静止状态,受平衡力作用,推力等于摩擦力,由图2可知此时的推力大小为,所以此时的摩擦力为,故A错误。由图3可知,在内,物体做匀速直线运动,推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即推力等于摩擦力,推力为,摩擦力为;在内,物体做加速运动,滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,压力不变,接触面的粗糙程度不变,在内受到的摩擦力不变,所以时物体受到的摩擦力为,故B正确,D错误。时,将撤掉,物体由于惯性,仍然会向前运动,故C错误。故选B。
4.[2024南充]质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强与的关系如图所示,已知,乙的边长为,下列选项正确的是取( )
A. 乙的密度 B. 未切前,甲的质量为
C. 图中 D. 图中
【答案】AD
【解析】由图可知,当时,,即甲对地面没有压强,因此甲的边长为,则未切前甲的质量,B错误;由图可知,当时,,则乙的重力,乙的密度,代入数值得乙的密度为,A正确;两图线的交点为A,即当时,甲、乙对地面的压强都为,即,代入数据得,,C错误,D正确。故选。
5.甲、乙、丙三种物质的质量与体积的关系如图所示,、、、分别代表甲、乙、丙和水的密度,已知,下列说法正确的是( )
A. 且 B. 且
C. 且 D. 且
【答案】C
【解析】由图像可知,当甲、乙、丙体积相等时,,根据可知,。
当时,,,所以,,故选C。
6.[2024南充]小洋研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量与液体体积的关系如图所示,由图像可知( )
A. 容器的质量是
B. 甲液体密度是
C. 乙液体密度是
D. 密度为的液体的图像应位于Ⅲ区域
【答案】D
【解析】由题意可知,图像为液体和容器的总质量和液体体积的关系图像,当时,,因此容器的质量为,A错误;当甲、乙两种液体的体积分别为和时,总质量都是,代入液体密度公式可得,甲液体密度为,乙液体密度为,B、C错误;液体密度越大,图线的倾斜程度越大,密度为的液体比乙液体的密度小,因此其图像应位于Ⅲ区域,D正确。
7.[2024广西]一个不吸水的实心圆柱体,底面积为,高为,密度为。如图甲所示,现将放在容器中,缓慢往容器中注水(水的密度为,取),求:
(1) 圆柱体的质量;
(2) 当注入水的深度为时(此时未漂浮),受到的浮力;
(3) 广西夏季雨水充沛,每逢暴雨,河水水位快速上涨,为了监测河水水位,某项目小组设计了“智能水位报警器”,如图乙所示。其由A、B两部分组成,A模拟控制器,B模拟河道。其中A内部高度为,顶部固定着压力传感器,当压力达到某一数值时,报警器会自动报警。在某次注水测试中,当注水到某一深度时,开始漂浮,随着注入水的深度增加,最终会与传感器接触,当露出水面长度为时,报警器恰好开始报警。请通过计算,分析从开始注水到报警器报警的过程,并在图丙中作出此过程底部受到水的压强随注入水的深度变化的关系图线。
【答案】(1)
(2)
(3) 见解析
【解析】
(1) 的体积,的质量。
(2) 注水深度为时,排开水的体积为,受到的浮力。
(3) ①设注入水的深度为时,恰好开始漂浮,此时受到的浮力等于重力,有即,解得,此时,底部受到的水的压强,故注入水的深度小于的过程中,底部受到水的压强与注入水的深度成正比,故该过程图线是一条倾斜线段。②继续注水,直到的顶端恰好与传感器接触,设注入水的深度为,有,从恰好开始漂浮到顶部恰好接触传感器的过程中,浸入水中的深度不变,故底部受到水的压强不变,得,故注入水的深度从到的过程中,图线是一条水平线段。③继续注水,被传感器阻挡,不再上升,当露出水面时,注入水的深度。此时,浸入水中深度,底部受到水的压强。故注入水的深度从到的过程中,浸入水中深度为,底部受到水的压强,故此过程图线是一条倾斜线段。综合①②③,可作出图线如图所示。
8.[2024长沙]有一个质量为,底面积为的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上。取。
(1) 容器受到的重力是多大
(2) 容器对水平地面的压强是多大
(3) 科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和长方体B放在容器中,如图甲所示。向容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深与加水体积的关系如图乙所示。当水深为时,取出其中一个物体,水面下降。当水深为时,水对容器底部的压强是多少帕 (不考虑取出物体的过程中带出的水,)
【答案】(1)
(2)
(3) 见解析
【解析】
(1) 容器的重力。
(2) 容器对水平地面的压力,容器对水平地面的压强。
(3) 由题意及图像可知,、浸没或漂浮时均有,注水体积的过程中,注水体积的过程中,注水体积的过程中,联立①②③解得,由此可知正方体边长,取出其中一个物体时,。①若,则、浸没,由可知取出的物体为,为的高度,,。②若,则、漂浮,由可知取出的物体为,由图像可知浸入水中的深度为,浸入水中的深度为,,,。
类型2 电学
9.[2024安徽]在“测量小灯泡的电阻”实验中,小红同学根据测出的数据画出了小灯泡的图像如图所示。则由图可知,当小灯泡两端的电压升高时,其阻值____(选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】增大
10.[2024重庆A]如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为,电压表量程为,定值电阻大于 ,滑动变阻器的规格为“”, 小灯泡的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。若闭合开关、接1,在电路安全的情况下,变阻器允许接入电路的最大阻值为 ,则电源电压为____;若闭合开关、接2,在电路安全的情况下,电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍,则电阻的阻值为__ 。
【答案】4.5; 40
【解析】开关闭合、接1,灯与串联,电压表测量两端电压。接入电路的电阻越大,电流表示数越小,电压表示数越大。电压表量程为,在电路安全的前提下,接入电路的最大阻值为 ,即当 时,电压表示数,电路中的电流,由图乙可知当电流等于时,灯两端电压,则电源电压。
开关闭合、接2,与串联,电压表测量两端电压。接入电路电阻越大,电流表示数越小,电压表示数越大。接入电路电阻越小,电流表示数越大,电压表示数越小。电压表量程为,电流表量程为,在电路安全的前提下,电路中最大电流是最小电流的1.5倍,若滑片未滑到最左端时电流最大,即,;电流最小时,电压表示数最大为,两端的电压, ,不符合题意。若滑片滑到最左端时电流最大,滑片滑到最右端时电流最小,则,解得 ,符合题意。
11.[2024烟台]如图甲所示,电源电压恒定,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从端移到端的过程中,其电流与电压的关系图像如图乙所示,则电源电压为______,滑动变阻器的最大阻值为__ ,电阻消耗的最大功率和最小功率之比为________。
【答案】3; 10;
【解析】根据电路图可知,和串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量两端电压;当滑动变阻器的滑片滑到端时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小为,变阻器两端的电压最大为,变阻器的最大阻值 ;当滑动变阻器的滑片滑到端时,电路中只有工作,变阻器接入电路的阻值最小,电路中的电流最大为,变阻器两端的电压最小为,电源电压①,,联立①②解得 ,;根据可知,电阻消耗的最大功率和最小功率取决于电路中电流的最大值和最小值,所以电阻消耗的最大功率和最小功率之比为。
12.[2024云南]我国制造的新型材料、可制成热敏电阻,现已打破国外技术垄断,被广泛应用于新能源汽车、电热器等多种电子产品。如图甲所示为、热敏电阻阻值随温度变化关系的图像。如图乙所示的电路,电源电压恒为,电压表量程,滑动变阻器的阻值范围为 ,的位置可接入或热敏电阻。
(1) 由图甲可知,在之间热敏电阻的阻值随温度升高的变化情况是________________;
(2) 热敏电阻温度为时阻值为 ,将其接入图乙中的位置,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为,求通过热敏电阻的电流和通电它所消耗的电能;
(3) 现有和热敏电阻各一个,请任选其一接入图乙中的位置,在热敏电阻温度为时移动滑片,使电压表示数为,然后保持滑片位置不变。为保证电路安全,求所选热敏电阻允许降到的最低温度。(计算过程中若有近似,请用分数代入计算)
【答案】(1) 先变小后变大
(2) ;
(3) 若将接入电路,最低温度为;若将接入电路,最低温度为
【解析】
(2) 由图乙可以看出,电压表测热敏电阻两端电压,则通过它的电流;通电热敏电阻所消耗的电能。
(3) 在热敏电阻温度为时,两曲线相交,和热敏电阻阻值均为 ,此时电压表示数为,则两端的电压。根据串联电路电压规律可列式:,其中,, ,代入数据得 。为保证电路安全,当电压表测量值为时,和两端的电压相同,此时取最大值,则 。由图甲可知,若将接入电路,最低温度为;若将接入电路,最低温度为。
13.[2024扬州]在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电路图如图1所示。
图1
(1) 小明在实验前发现还缺少一个实验器材,请将所缺器材的电路元件符号正确连入图 所示的电路中。实验时,先将电阻箱的阻值调为 ,然后将滑片调至__________(选填“”或“”)端,闭合开关,再调节滑片至某一位置,电流表示数如图2所示,读数为______A。断开开关,将电阻箱的阻值调为 ,再闭合开关,____(选填“能”或“不能”)立即记录电流表的示数。
图2
(2) 小华在实验过程中保持滑片位置不变,多次改变电阻箱的阻值,读出电流表的示数,将多组数据描点,画出图像,如图3所示。根据小华的实验数据,____(选填“能”或“不能”)得出导体中的电流与电阻成反比的结论。
图3
(3) 小明发现利用小华所画图像可以测量未知电阻阻值,在小华的实验电路中,保持滑片位置不变,将未知电阻元件替换电阻箱接入电路,闭合开关,电流表示数为,该元件的电阻为______ 。若不慎将滑片向右移动了少许,则电阻测量值____真实值。(选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】(1) 如图所示;;0.48;不能
(2) 不能
(3) 9;大于
【解析】
(1) 实验中要测量电阻箱两端的电压,所以应将电压表并联在电阻箱两端;为保护电路,实验前应将滑片调至接入电路的阻值最大的端;图2中电流表使用小量程,示数为;此时电阻箱两端的电压;将电阻箱的阻值调为 ,再闭合开关,应调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为,才能记录电流表的示数,所以不能立即记录电流表的示数。
(2) 小华没有控制电阻箱两端的电压不变,根据小华的实验数据,不能得出导体中的电流与电阻成反比的结论。
(3) 由图3中图像可知,该元件的电阻为 ;若不慎将滑片向右移动了少许,则滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的电流变小,从图像可知,会导致电阻测量值大于真实值。
14.[2024滨州]为研究调光灯的工作原理,某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡标有“”字样,电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下,通过调节滑动变阻器,分别记录三个电表的示数,并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图像,求:
(1) 灯泡正常发光时的电流。
(2) 灯泡正常发光消耗的电能。
(3) 电源电压。
(4) 滑动变阻器阻值的变化范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
(1) 由,得。
(2) 由,得。
(3) 与串联,测滑动变阻器两端的电压,测灯泡两端的电压,由图像得,。
(4) 电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,两端电压最小为,由得,最小值 。当电路中电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,两端电压最大为,最大值 ,所以,滑动变阻器的阻值变化范围为 。
15.[2024广州一模]如图1所示的电路,已知和为定值电阻,电源两端的电压恒为。闭合开关后,电压表的示数为,通电,产生的热量为。求:
图1
(1) 的阻值大小。
(2) 把与额定电压为的灯泡并联接在另一电路中,如图2所示。的图像如图3所示。闭合开关,的示数为,求此时的实际功率和干路中的电流大小。
图2 图3
【答案】(1)
(2) ;
【解析】
(1) 由图1可知,已知和串联,电压表测量两端的电压,根据串联电路的特点知,两端的电压,根据,电路中的电流, 。
(2) 图2中与并联,电流表测量通过的电流,电流表测量干路电流,当的示数为时,根据图3知,两端的电压等于电源电压,为,的实际功率,则通过的电流,干路中的电流。
16.[2024广州一模]在如图甲所示的电路中,定值电阻的电流-电压关系图像如图乙所示。当开关闭合时,电流表的示数为,电压表的示数为。求:
(1) 两端的电压。
(2) 灯泡的实际功率及它工作所消耗的电能。
(3) 若灯泡的发光效率为,则它工作转化的光能是多少?
【答案】(1)
(2) ;
(3)
【解析】
(1) 如图甲可知,灯泡与定值电阻串联,电压表测量电源电压,电流表测量电路中的电流,当开关闭合时,电流表的示数为,电压表的示数为,由图乙可知,此时定值电阻两端电压是,根据串联电路的电压规律可知,两端的电压。
(2) 灯泡的实际功率,它工作所消耗的电能。
(3) 根据题意可知,若灯泡的发光效率为,即,则它工作转化的光能。
17.[2024广州一模]电动机启动,设两端电压为,通过的电流为,与串联的定值保护电阻为 ,测得和图像如图甲和乙。
(1) 根据图像,通过的电流为时,两端电压为____;
(2) 求第时的电功率,在此状态下持续工作消耗的电能;
(3) 通过的电流为时,求电阻两端电压;
(4) ,电阻产生的热量为;,产生的热量为,____(选填“ ”“”或“ ”),写出判断依据:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) 200
(2) ;
(3)
(4) ;由图乙知道,通过电阻的电流大于通过电阻的电流,由焦耳定律知道
【解析】
(1) 由图乙知道,流过的电流为时,时间是,结合图甲知道,此时两端电压为。
(2) 由图乙知道,第时通过的电流是,由图甲知道,此时两端电压为,由知道,此时的电功率,在此状态下持续工作消耗的电能。
(3) 由欧姆定律知道,通过的电流为时,电阻两端电压。
类型3 热学
18.[2024深圳模拟]为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为和的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是( )
A. A、B两液体在内吸收的热量之比为
B. A、B两液体的比热容之比为
C. B液体的吸热能力比A液体的强
D. A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
【答案】D
【解析】A、B被相同的加热装置加热,被加热相同时间,A、B吸收热量相同,则A、B两液体在内吸收的热量之比为,故A错误;由图得,A、B加热吸收相同的热量,A温度上升,B温度上升,A、B的质量分别为、,由得,A、B两液体的比热容之比为,故B错误;B的比热容小于A的比热容,即B液体的吸热能力比A液体的弱,故C错误;A的比热容较大,相同质量的A、B升高相同温度,A吸收的热量较多,则A液体比B液体更适合作发动机的冷却液,故D正确。故选D。
19.[2024深圳模拟]如图所示,是某物质温度随时间变化的图像,时刻该物质为液态。下列说法正确的是( )
A. 该图是某晶体的熔化图像 B. 该物质在第时是固态
C. 在第时不吸热不放热 D. 该物质的凝固点为
【答案】D
【解析】由图可知,随着时间的增长,温度降低,从第到第温度不变,是晶体的凝固图像,故A错误;第到第是该物质的凝固过程,在第时是液态,故B错误;第时该物质处于凝固过程中,凝固放热,故C错误;从第到第温度保持,该物质的凝固点为,故D正确。故选D。
20.如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不大,但济南的平均高温要明显高于青岛的,而平均低温要比青岛的低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A. 海水的密度比砂石的密度大
B. 海水的内能比砂石的内能大
C. 海水的比热容比砂石的比热容大
D. 海水的温度比砂石的温度高
【答案】C
【解析】由于青岛是沿海城市,济南是内陆城市,海水的比热容比砂石的比热容大,相同质量的海水和砂石,吸收或放出相同的热量时,海水的温度比砂石的温度变化少,所以青岛的温差比济南的温差小,与密度、内能、温度都无关,故选C。
21.[2024滨州]如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. 该物质是非晶体
B. 熔化过程持续了
C. 该物质熔化过程中不断吸热,温度保持不变
D. 熔化前后,该物质的比热容不变
【答案】C
【解析】该物质熔化过程中吸收热量,但温度不变,是晶体,A错误,C正确;熔化过程从第时开始,第时结束,持续了,B错误;熔化前加热,升温,熔化后加热,升温,所以熔化后吸热能力变强,比热容变大,D错误。
22.[2024东营]取质量相同、初温相同的两种物质的粉末状样品和,用完全相同的加热装置同时对、加热,它们的温度随加热时间变化的图像如图所示。由图可知,粉末的比热容____(选填“大于”或“小于”)粉末的比热容;在时间内,物质的内能____(选填“增加”“减少”或“不变”)。(样品受热均匀,不计热损失)
【答案】大于; 增加
【解析】用完全相同的加热装置同时对、加热,在时间内,吸收的热量相同,物质的温度变化量大于物质的温度变化量,根据可知,物质的比热容大于物质的比热容;时间内,物质吸热熔化,温度不变,内能增加。
23.[2024福建]探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙。
(1) 实验中除了图甲的器材,还需要的测量工具是天平和______________________。
(2) 分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度__________,水的沸点是__。推断当时实验室的气压____一个标准大气压。
(3) 对比图乙中两条图线可知,其他条件相同时,选用____煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
【答案】(1) 秒表(停表、计时器)
(2) 保持不变;98;小于
(3) 盐水
【解析】
(1) 实验要研究液体沸腾前后温度随时间变化的特点,取质量相同的水和盐水进行研究,因此需要测量质量和时间,所以需要天平和秒表。
(2) 由图像可知,水在第开始沸腾,沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,所以此时水的沸点为,一个标准大气压下水的沸点为,气压越高,水的沸点越高,所以实验室的气压小于一个标准大气压。
(3) 对比图乙中的两条图线可以发现,在其他条件相同时,加热相同的时间,盐水温度上升得更快、沸腾时的温度更高,因此用盐水煮蛋可以更快将蛋煮熟。
24.[2024临沂]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;放热
(3) 提高水的初温,以缩短加热时间。(或减少水的质量,以缩短加热时间;或增大酒精灯的火焰,以缩短加热时间;或在烧杯上方加盖纸板,以缩短加热时间;或减小坐标纸每一小格代表的温度值,以提高描点的准确性;或增大纵坐标的初始值,以提高描点的准确性;或适当延长加热时间,再多记录几组数据)
(4) 同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点(或测量出此时气压并查出此气压下水的沸点,与茶水的沸点比较)
【解析】
(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液体中,且不接触烧杯壁和底部,测量值较准确。
(2) 由图乙可知,温度计的分度值为,水沸腾时,示数为,即水的沸点为。烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气放热后形成的水珠。
(3) 由图像可知,实验过程中加热时间较长,测得沸腾时的温度值只有3组,可以通过答案中所述方法,增加沸腾时测量数据。
(4) 为了得出茶叶对水的沸点有没有影响,小明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,说明茶叶对水的沸点没有影响,若沸点不同,说明茶叶对水的沸点有影响。
25.小明为比较不同物质吸热的情况设计了如下实验方案:将A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
(1) 组装器材时应按照__________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序依次安装;
(2) 实验时,选取____相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过________方式来增大液体内能的;
(3) 此实验通过__________________(选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少;
(4) 加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为__;
(5) 小明根据实验数据绘制出的温度-时间图像如图丙所示,则液体______(选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
【答案】(1) 自下而上
(2) 质量;热传递
(3) 加热时间的长短
(4) 33
(5) B
【解析】
(1) 实验时要用酒精灯的外焰加热,故组装器材时,先安装酒精灯,应按照自下而上的顺序依次安装。
(2) 比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验时,选取质量相同、初温相同的、两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过热传递方式来增大液体内能的。
(3) 实验中运用转换法,通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。
(4) 由图乙可知,温度计分度值为,加热一段时间后,液体的温度为。
(5) 由图丙可知,质量相同的和升高相同的温度,加热时间更长,故的吸热能力强,比热容大,根据,在质量和降低的温度相同时,比热容越大,放热越多,故液体更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
题型五 计算题
1.[2024惠州一模]植保无人机因其操控简单、喷洒均匀、省时高效等优点,在现代农业中发挥着重要作用,图为某型号双起落架植保无人机,其项目参数如表。求:
(1) 若以最佳作业速度飞行,无人机飞行的距离;
(2) 药箱加满时,药箱中的农药质量;
(3) 空载时静止在水平地面上的无人机产生的压强取。
项目 参数
飞机质量
药箱容量
起落架总底面积
最佳作业速度
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 无人机在即飞行的距离。
(2) 根据密度公式可计算出药箱加满时,药箱中农药的质量。
(3) 无人机空载时的重力,无人机产生的压力,所以,空载时静止在水平地面上的无人机产生的压强。
2.[2024揭阳一模]如图所示是一辆国产高端越野车,其电机最大总功率,整车质量为。由于整车良好的结构刚性和密封性,拥有应急浮水能力。已知该车有四个轮胎,静止时每个轮胎与地面的接触面积为,在某次测试中,该车内行驶了。取,求:
(1) 在该次测试中汽车行驶的平均速度;
(2) 该车处于应急浮水模式时受到的浮力;
(3) 该车静止时轮胎对地面的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 汽车行驶的平均速度。
(2) 该车重力,应急浮水模式时该车漂浮,所受浮力与重力相等,。
(3) 静止时轮胎对地面的压强。
3.[2024成都A]2024年1月,“成都造”飞行汽车在民航西南局的见证下首飞成功,如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器,其最大航程可达。若该飞行汽车实现通航,从成都市中心出发飞往天府国际机场,航程为,仅耗时,取,求:
(1) 该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少
(2) 若飞行汽车载着质量为的乘客竖直匀速上升,汽车对该乘客做功为多少
【答案】(1)
(2)
【解析】
(1) 飞行时间,平均速度。
(2) 乘客的重力,汽车对乘客做功。
4.[2024陕西]如图,是我国自主研发的“南鲲号”漂浮式波浪能发电装置,因其灵活机动,被称为海上移动充电宝。取,海水密度取
(1) “南鲲号”通过向水箱注水使自身下沉,以抵御超强台风,在下沉过程中,其底部受到海水的压强____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2) “南鲲号”质量为,其漂浮时受到的浮力是多少 排开海水的体积是多少
(3) 若拖船将“南鲲号”匀速直线拖移至外的某岛礁,用时,其移动速度是多少 若拖船对“南鲲号”的牵引力恒为,则牵引力做功的功率是多少
【答案】(1) 变大
(2) ;
(3) ;
【解析】
(1) 液体压强与液体密度及物体在液体中的深度有关,“南鲲号”下沉过程中,其底部受到海水的压强变大。
(2) “南鲲号”漂浮时受到的浮力;排开海水的体积。
(3) “南鲲号”的移动速度;牵引力做功的功率。
5.[2024南沙一模]如图所示,在内,阿桐用绳把重的物体甲从点竖直向上匀速拉至点;阿萌用绳以平行于斜面的拉力把重也为的物体乙沿斜面从点拉至与点等高的点。、之间的高度差为,、之间的距离为。求:
(1) 此过程中绳对甲的拉力所做的功;
(2) 绳对甲的拉力做功的功率;
(3) 此过程中绳对乙的拉力所做的功;
(4) 该斜面的机械效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
(1) 绳对甲的拉力所做的功。
(2) 绳对甲的拉力做功的功率。
(3) 绳对乙的拉力所做的功。
(4) 由题可知,在斜面上拉动物体所做的有用功为克服重力做功,又因,则,该斜面的机械效率。
6.[2024长沙]小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服,内部电路简化如图所示。电源两端电压为,电热丝、的阻值恒定, 。
(1) 只闭合开关时,通过的电流是多大
(2) 只闭合开关时,的电功率是多少
(3) 电源两端电压为时,“速热”挡的电功率为。若更换成电压为的电源,则使用“速热”挡通电产生的热量是多少
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 只闭合开关时,。
(2) 只闭合开关时,的电功率。
(3) 解法一:电源两端电压为时,干路电流,通过的电流, 。电源两端电压为时,,。解法二:由可得,,。
7.[2024肇庆一模]如图是一种电压力锅的简易原理图。为电源开关,为加热电阻,其阻值为 ,为指示灯,为保温电阻,保温时,接,此保温电路的功率为。
(1) 已知锅内水为,初温为,烧开时水温为,求水吸收的热量。
(2) 电压力锅处于加热状态时,通过的电流是多少?电压力锅加热,消耗的电能是多少?
【答案】(1)
(2) ;
【解析】
(1) 水的体积,由可知,,水吸收的热量。
(2) 根据题意可知,当电压力锅处于加热状态时闭合、接,由图可知,此时通过的电流;电压力锅加热,消耗的电能。
8.[2024南沙一模]有一个标有“”的灯泡。
(1) 表示该灯泡的__________,表示该灯泡的____________。
(2) 该灯泡正常发光时,
① 通过灯泡的电流为多少?
② 灯泡的电阻为多少?
③ 通电,灯泡消耗的电能为多少?
(3) 要使这个灯泡接在的电源上能正常发光,应串联一个阻值多大的电阻?
【答案】(1) 额定电压;额定电功率
(2) ①
②
③
(3)
【解析】
(1) 标有“ ”的灯泡,其中表示该灯泡的额定电压,表示该灯泡的额定电功率,即能使它正常工作的电压和它正常工作时的电功率。
(2) ① 该灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为,
② 灯泡的电阻为 ,
③ 通电,灯泡消耗的电能。
(3) 要使这个灯泡接在的电源上能正常发光,串联的电阻两端电压为,此时电路中电流为,则串联的电阻阻值 。
9.[2024惠州一模]某电热水壶有加热和保温两挡,简化电路如图所示。其中、为电热丝(不考虑其电阻变化)。已知该壶的额定电压为,只闭合开关时,电路中的电流为。求:
(1) 电热丝的阻值;
(2) 只闭合开关时,电热水壶的电功率;
(3) ,使用加热挡时电热水壶在内产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 只闭合开关时,此电路中只有工作,电路中的电流为,根据欧姆定律可得电热丝的阻值 。
(2) 根据电功率的计算公式,可得只闭合开关时,电热水壶的电功率。
(3) 根据可知,开关、闭合时,、并联,总电阻较小,是加热挡,通过的电流,则并联电路的总电流,则内产生的热量。
10.[2024湖南]小明给爷爷房间设计了一个夜灯工作的电路模型,如图所示。电源电压恒为,地灯标有“”字样,床灯标有“”字样。
(1) 闭合开关,断开开关,灯________发光;
(2) 求正常工作时的电阻;
(3) 闭合开关、,求整个电路工作消耗的电能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 闭合开关,断开开关,只有灯发光。
(2) 灯正常工作时电阻 。
(3) 方法1:闭合开关、,灯、并联,且,则灯、均正常工作。干路总电流,整个电路工作消耗的电能。方法2:闭合开关、,灯、并联,且,则灯、均正常工作,,。整个电路工作消耗的电能。
11.[2024河南]小华家新买了一台电暖器,部分参数如下表,通过调节旋钮,可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。
额定电压
高温挡功率
低温挡功率
(1) 如图,电暖器的插头是三脚插头,插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后,就将电暖器的金属外壳与家庭电路的__线相连,可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高,这是通过________的方式增大空气内能的。
(2) 小华家墙上的插座允许通过的最大电流为,请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用。
(3) 若该电暖器一天正常工作,其中高温挡,低温挡,则它一天耗电多少千瓦时
(4) 小华与妈妈一起做饭时,准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说:“应先把电暖器关掉,否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。
【答案】(1) 地;热传递
(2) 能满足
(3)
(4) 多个大功率用电器同时工作时,由可知,干路中的电流会过大,由焦耳定律可知,导线的电阻与通电时间一定时,干路上产生的电热会过多,容易引发火灾。
【解析】
(2) 电暖器高温挡工作时电流,电暖器工作时最大电流(或插座允许接入用电器的最大总功率,电暖器的高温挡功率),所以此插座能满足该电暖器正常使用。
(3) 高温挡工作消耗的电能,低温挡工作消耗的电能,该电暖器一天消耗的电能。
12.[2024苏州]某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为。起重机将的钢板匀速提升到高的桥墩上,滑轮组的机械效率为。不计钢丝绳的重力和摩擦,取。求:
(1) 克服钢板重力做的功;
(2) 钢丝绳的拉力;
(3) 滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 有用功。
(2) 总功,拉力。
(3) 克服动滑轮重力做的额外功;动滑轮重;满载时机械效率。
13.[2024苏州]某电饭锅的电路如图所示,发热盘内有发热电阻和分压电阻,是温控开关。当接时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为;当温度达到一定值时,开关自动切换到,电饭锅处于保温挡,通过的电流为。求:
(1) 的阻值;
(2) 电饭锅高温挡的功率;
(3) 保温,分压电阻产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 。
(2) 。
(3) ,。
14.[2024江西]如图所示,水平桌面上的平底薄壁容器(重力忽略不计)底面积为,容器内盛有质量为的水。一实心木块漂浮在水面上,木块的质量为,体积为。取,求:
(1) 木块的密度;
(2) 木块受到的重力;
(3) 木块受到的浮力;
(4) 此时容器对水平桌面的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
(1) 。
(2) 。
(3) 木块漂浮,。
(4) ,。
题型六 综合能力题
类型1 信息阅读类
1.[2023福建]从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜到图中标注的对应深度,承受海水压强最大的是 ( )
【答案】D
【解析】液体压强大小受液体密度和深度的影响,潜水器在海水中的深度越大,受到的液体压强越大,正确。
2.[2024无锡]如图所示,将正在响铃的闹钟悬挂在与抽气机相连的密闭玻璃罩内,听到的声音是闹铃____产生的。用抽气机抽气,听到的铃声越来越小,由此推测,声音不能在____中传播。
【答案】振动; 真空
【解析】声音是由物体振动产生的,闹钟发出的响声是闹铃振动产生的。用抽气机将玻璃罩内的空气抽出,空气越来越少,铃声越来越小,由此推测,当玻璃罩内的空气被全部抽走,处于真空状态时,将听不到铃声,即真空不能传声。
3.[2024烟台]骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统,人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是( )
A. 图甲:手托重物时,可视为省力杠杆
B. 图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
C. 图乙:踮脚时,可视为费力杠杆
D. 图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力
【答案】D
【解析】如图甲,手托重物时,肘关节处视为支点,肱二头肌对前臂的牵引力是动力,动力臂小于阻力臂,所以可视为费力杠杆,A、B错误;如图乙,踮脚时,动力臂变短,但是动力臂仍然大于阻力臂,可视为省力杠杆,C错误;根据杠杆五要素可知,向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力,D正确。
4.[2024湖北]据统计,每燃烧燃油约排放二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标,氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大,使用氢燃料电池的交通工具不断丰富,其应用流程如下。
(1) 氢燃料电池将化学能直接转化为__能。
(2) 当储氢瓶内气体压强为时,求瓶内壁的面积上受到的压力。
(3) 以氢燃料电池卡车为例,若卡车在水平路面上匀速行驶用时,功率为。
① 求卡车的行驶速度。
② 求卡车所受牵引力。
③ 与燃油卡车相比,氢燃料电池卡车行驶可减排二氧化碳的质量为多少
(燃油机的效率取,燃油的热值取)
【答案】(1) 电
(2)
(3) ①
②
③
【解析】
(1) 由图可知,氢燃料电池是将化学能直接转化为电能。
(2) 根据可知,当储氢瓶内气体压强为时,瓶内壁的面积上受到气体的压力。
(3) ① 卡车的行驶速度。
② 卡车所做的机械功;根据可得,卡车匀速行驶所受牵引力。
③ 根据可知, 燃料完全燃烧放出的热量,由可得,消耗燃油的质量;减排二氧化碳的质量。
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2025广东版物理中考专题
题型突破
题型一 作图题
类型1 光学作图
1.[2024广州一模]如图所示,请完成入射光线进入水中的折射光线。
2.[2024河南]如图,观光水池中,一束红光沿方向从水射入空气,折射光线为。若另一束红光沿方向从水射入空气,请大致画出入射光线的折射光线,并标出对应的折射角。
3.[2024福建]在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
4.[2024安徽]据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法,体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示,若把冰块制成的凸透镜正对着太阳,将太阳光看成平行光,冰透镜的焦点为,请在图中完成光路。
5.[2024苏州]按要求作图
在图中画出物体在平面镜中的像。
6.[2024广州二模]如图点发出的一条光线,经平面镜反射后的光线垂直界面进入玻璃砖。
①画出平面镜(用“”表示);
②画出光线进入玻璃砖的光线,大致画出光线经界面离开玻璃砖的光线。
7.[2024深圳一模]如图所示,是一条经平面镜反射后的光线,射向前方的凸透镜。请画出经平面镜反射前的入射光线以及经过凸透镜折射后的折射光线。
8.[2024广州二模]如图所示,在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,木板上有一个记号。小明在木板的上边沿处观察平面镜,恰好能从镜中看到点而没有被木板挡住。请在图中画出眼睛看到点的光路图,并在平面镜上标出入射点。
9.[2024广州二模]如图,光线经点从空气射向水面,经水面反射、折射的光线分别经过、点,画出光线及其反射、折射光线。
10.[2024广州二模]如图所示,物体放在凸透镜前,处为凸透镜的光心。
①画出光线经过凸透镜后的光路图;②画出光线经过凸透镜后的光路图。
类型2 力学作图
11.[2024河南]如图,手按压水平桌面并向左滑动,可感受到桌面对手的支持力和摩擦力。请以点为作用点,画出桌面对手的支持力和摩擦力的示意图。
12.[2024湖南]请画出图中灯笼所受重力的示意图(重心在点)。
13.[2024广州二模]当物体A沿斜面匀速下滑时,请在图中画出A对斜面的作用力的示意。
14.[2024山西]杂技在我国历史悠久,是力量与柔韧完美结合的传统艺术。如图甲所示,是杂技演员正在表演的情景。请你在图乙中画出演员A被托举且静止时受力的示意图。
15.[2024无锡]如图所示,悬挂在绳上的小球处于静止状态,请画出小球的受力示意图。
16.[2024陕西]如图,木块在粗糙的水平地面上向右滑行,请画出木块所受摩擦力的示意图。
17.[2024临沂]图甲是天蒙山索道的吊厢随钢索向下方做匀速直线运动的情景,图乙是吊厢及吊厢内物体的简图。请画出物体所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心上)。
18.[2024广州二模]如图1所示,在杠杆的点挂一物体,在点施加一斜向上的拉力,杠杆在水平位置保持静止,为支点。忽略杠杆和绳子的重力及转轴间的摩擦。
图1
(1) 请在图1中画出拉力的力臂;
(2) 撤去,请在图2中画出能使杠杆保持水平静止的最小力。
图2
19.[2024珠海一模]如图所示,站在地面上的小明利用滑轮组将重物提到高处,请画出绳子最省力的绕法。
类型3 设计电路
20.[2024广州二模]设计如图所示的电路,测量湿敏电阻在湿度为的土壤中的阻值。图中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并以笔画线重新连接该导线。
21.[2024佛山一模]小明设计了如图所示的电路探究电流与电阻的关系。请用笔画线代替导线将图中的实物图连接完整,要求:滑片向端移动时电流表示数变小。
22.[2024揭阳一模]现有两根“”电热管、开关及导线,如图所示,要求电路的功率为,设计恒温电路,完成电路连接。
类型4 生活用电
23.[2024烟台]如图所示是家庭电路的一部分,请将开关控制台灯的电路补充完整。
24.[2024陕西]如图,请将图中的三孔插座正确接入家庭电路。
25.[2024南充]如图,根据安全用电知识,将图中元件用笔画线代替导线连起来(开关仅控制灯泡)。
26.[2024佛山一模]如图甲是小明家的插座面板,其内部有三孔插座,供电模块及开关。三孔插座和供电模块由开关控制,且可独立工作。请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。
27.[2024珠海一模]请将如图所示元件,连接成符合安全用电要求的家庭电路。
类型5 电与磁
28.[2024广州一模]如图,请根据小磁针静止时极的指向,用箭头标出点的磁感线方向和电源两极。
29.[2024佛山二模]如图是洪水水位自动报警器的原理图,水没有到达报警水位时,绿灯亮,红灯暗。
①请在图中画出红灯刚亮时的水位(用横线表示水位);
②报警时,请写出电磁铁下端的磁极;
③在工作电路中的括号内填写“绿”或“红”。
30.[2024广州二模]湿敏电阻的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图甲所示。已知:蓄电池电压恒为;电磁继电器线圈电流大于时衔铁被吸下,小于时衔铁被弹回,线圈电阻不计;电动机的额定电压为。请以笔画线代替导线完成图乙所示的电路连接,要求:闭合开关,当土壤湿度低于时,电动机转动送水;当土壤湿度高于时,电动机不转停止送水。
题型二 基本仪器的使用与读数
类型1 刻度尺
1.[2024佛山二模]如图所示,小木块的长度为________________________。
2.[2024阳江二模]如图所示,物体的长度为____。
类型2 秒表
3.[2024佛山二模]如图所示,当按下秒表的按钮1,开始计时,一段时间后,按下按钮______(选填“1”或“2”)停止计时,秒表的示数为____。
4.[2024深圳二模]如图所示,用秒表测量跑步的时间,秒表读数为________________。
5.[2024阳江二模]清晨,小明同学绕小区花园步行来锻炼身体,用如题图所示的秒表测量了他步行一圈的时间,为____。
类型3 天平
6.[2024深圳二模]如图所示,被测物体的质量为__。
7.[2024汕头一模]如图所示,在使用托盘天平测量物体质量的过程中,托盘上未放物体时,若天平指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向__(选填“左”或“右”)调节,使天平横梁水平平衡。图乙中被测物体的质量是__。如图丙所示,某小组同学用调节好的天平测量液体和烧杯的总质量,操作中的错误之处是________________________________。
类型4 量筒
8.[2024深圳二模]如图所示,所测固体体积为__。
9.量筒在读数时,视线应与液体的____________相平,如图中的视线______。图示量筒的分度值为______,液体体积为__。
类型5 温度计
10.[2024连云港]用温度计测量液体的温度,下面四幅图中,操作正确的是( )
A. B. C. D.
11.[2024中山二模]如图所示,体温计的示数为____。读数时,体温计____(选填“可以”或“不可以”)离开人体读数。
12.[2024汕头一模]如图所示,用温度计测量液体的温度时,先将温度计插入液体中,液柱稳定后,示数如图所示,此时温度计的读数为__;该温度计的分度值为______。
类型6 弹簧测力计
13.[2024中山二模]如图所示,弹簧测力计的示数为____。
14.[2024汕头一模]如图所示,弹簧测力计的读数为____;在生活中,该弹簧测力计________(选填“可以”或“不可以”)直接用来测量质量为的物体所受的重力。
15.[2019广州]如图甲所示,点为硬棒的重心,为支点,硬棒水平静止,弹簧测力计的示数为____。硬棒所受的重力为____。能否用图甲中的弹簧测力计按图乙所示的方法测量同一硬棒所受的重力?____,依据是________________________________________。
类型7 电流表与电压表
16.如图所示是电流表的使用中存在的几种问题,请在下面横线上写出造成其现象的原因。
甲的问题:____________________;
乙的问题:________________;
丙的问题:________________。
17.如图所示电压表,示数可能为______或______。
类型8 电能表
18.[2024阳江一模]如图是小鹏家的电能表,他家同时工作的用电器的总功率不能超过______。电能表的转盘转得越快,说明电路总功率越__。将电热水器单独接入电路,正常工作,电能表的转盘转250转,电热水器的功率为______。
19.[2024苏州]电热水器是利用电流的__效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为________________,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯内闪烁80次,则内消耗电能为________________,其两端电压____(选填“高于”“等于”或“低于”)。
题型三 实验题
类型1 光学实验
1.[2024汕尾一模]如图是探究光的反射规律实验装置,光屏是一张可以绕折转的白色硬纸板。
(1) 如图甲所示,实验前应使纸板与水平桌面上的平面镜____;为了更清晰地显示光路,纸板的表面应____(选填“光滑”或“粗糙”)些。
(2) 如图乙所示,将纸板右半部分绕向后折转任意角度,这样做是为了探究____________________________________________________。
(3) 实验过程中,将整个纸板与入射光束一起以为轴旋转,如图丙所示,在纸板上将__(选填“能”或“不能”)看到反射光线。
2.[2024深圳一模]在“探究平面镜成像特点”的实验中,小明选择的实验器材有:薄玻璃板、两支蜡烛、刻度尺、火柴、白纸等。
(1) 实验器材选用薄玻璃板而非平面镜的原因是____________________。
(2) 实验时,小明将白纸对折,如图甲所示,铺在水平桌面上,沿折痕画线作为玻璃板底边所在的位置,在实验过程中应始终保持玻璃板与纸面____。
(3) 小明将点燃的蜡烛A置于玻璃板前,透过玻璃板观察到蜡烛A的像,如图甲所示。然后将另一支未点燃的蜡烛B放到A的像的位置,在白纸上记录此时两支蜡烛的位置,变换点燃蜡烛的位置,重复上述操作。将白纸上A和B位置的对应点连接,并测量点到平面镜的距离,如图乙所示。由此得出结论:像与物体到平面镜的____相等。
(4) 在完成步骤(3)后小明发现,像和蜡烛位置的连线垂直于玻璃板,结合(3)的结论,小明认为自己已经发现了平面镜成像的规律:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。你认为小明对这一规律的总结过程是否科学合理?________,原因是________________________________________。
3.[2024湛江一模]小明利用如图甲所示透镜,探究“凸透镜成像规律”的实验,实验装置如图乙所示。
(1) 为了测出所用凸透镜的焦距,小明将透镜对着太阳,移动白纸位置直到白纸上出现____________的点,如图甲所示,测量出该点到透镜光心距离即为焦距,即为该透镜的焦距;
(2) 正确放置器材后,点燃蜡烛,为了使烛焰的像成在光屏中央,应使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在__________;
(3) 在实验中,小明将蜡烛、凸透镜、光屏移到如图乙的位置,光屏上正好出现蜡烛的像,接着小明保持蜡烛和光屏不动,当他把凸透镜移到____时,光屏会再次出现清晰的像;
(4) 实验中,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向__方移动,为了能让所成清晰的像回到光屏中央,可将凸透镜向__调节;(均选填“上”或“下”)
(5) 在图乙实验时,小明将桌上的一枚镜片放到蜡烛和凸透镜之间,将光屏向远离凸透镜的方向移动时光屏上又能出现清晰的像,由此可见该镜片是________,可用于矫正________(选填“远视眼”或“近视眼”)。
类型2 力学实验
4.[2024珠海一模]在探究杠杆平衡条件的实验中:
图1 图2 图3
(1) 将装置放在水平桌面上,静止时如图1所示。为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向__(选填“左”或“右”)调节。
(2) 实验中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图2是第3次杠杆平衡时的情景,①为______,②为____。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 2.5 0.2 2 0.25
2 2 0.15 1.5 0.2
3 1.5 0.1 ① ②
(3) 分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件:______________________。
(4) 某小组对实验过程交流、讨论后,按图3所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法,并指出,小组内有不同的意见,你认为拉力的力臂应为________(选填“”“”或“”)。此实验中,从竖直到斜拉,弹簧测力计的示数____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.[2024深圳模拟]在探究“二力平衡的条件”的实验中,小刚同学采用的实验装置如图甲所示,小华同学采用的实验装置如图乙所示。
(1) 当物块处于静止状态或________________状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2) 图甲所示方案中,小刚在左端放上的重物,右端放上的重物时,物块静止,此时物块受到的____________________(选填“可能是”“一定是”或“一定不是”)平衡力。除了、,他认为还存在另外一个力,请你在图甲中帮他画出这个力的示意图,并标出力的大小。这两个实验装置中,你认为图______(选填“甲”或“乙”)的装置更科学。
(3) 在图乙装置中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车又恢复原状。这说明两个力必须作用在同一____(选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡。
(4) 小红同学也用硬纸板对同一问题进行了探究,但她在组装支架上装配的两个滑轮不在同一高度,如图丙所示,你认为__(选填“能”或“不能”)用小红的装置进行实验。
6.[2024河北]在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小明使用可绕点自由转动、刻度均匀的杠杆,以及多个重为的钩码进行了以下操作:
(1) 不挂钩码时,杠杆在图甲所示的位置静止,小明将杠杆左边的螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时小明应向__(选填“左”或“右”)调节杠杆右边的螺母,使杠杆水平并静止,达到平衡状态。
(2) 给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力,左侧钩码对杠杆施的力为阻力;测出杠杆水平平衡时的动力臂和阻力臂。多次实验并把数据填入表中。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 0.1 3.0 2.0 0.15
4 2.0 0.15 1.5 0.2
…
小明分析表格中的数据发现,第______次实验数据有误,剔除这一组数据后,初步得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂阻力×阻力臂。
(3) 第4次实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示,他在左侧点悬挂三个钩码,再用弹簧测力计(未画出)在点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为____(选填序号)。
(4) 筷子是中国传统餐具,体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时,所属的杠杆类型与第______次实验时的杠杆类型相同。
(5) 小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子水平托起来,图丙为筷子稳定时的俯视图,筷子的重心在点,此时________(选填“”或“”)段更重一些。
【拓展】 如图丁所示,小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽,将细杆分成6等份,并分别在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”,然后在两端对称安装合适的螺母。支架(未画出)支撑在任一标记处时,都要重新调节螺母,使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为的物体悬挂在标记“6”处,仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为、重为的小桶,通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置,并调整小桶内的水量,可以有__种方案使细杆在水平位置平衡。水的密度为,取。
7.[2024广州一模]如图所示,小明用、两球探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。已知小球质量,让小球从同一斜面由静止释放,撞击水平面上的木块。
(1) 该实验中物体的动能是指____(选填“小球”或“木块”)的动能,可通过观察__________________判断小球的动能大小,这种研究方法是________(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2) 对比图甲和图丙,可探究物体的动能大小与____的关系。
(3) 对比图甲和图乙,可得出结论:在速度一定时,物体的____越大,动能越大。
(4) 若水平面绝对光滑,则本实验____(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
类型3 电学实验
8.[2024深圳一模]探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“”字样)、定值电阻5个 、 、 、 、,开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。
(1) 请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时电阻变大。
(2) 闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是:________________。
(3) 排除故障后,将定值电阻由 更换为 时,应向__(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。
(4) 图丙是根据实验数据画出的定值电阻的图像,其中阴影部分面积表示的物理量是________________________,其数值为__________。
(5) 实验中,在接入 的定值电阻后,小静同学无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小静采取的措施可行的是__。(多选)
A.调高电源电压
B.更换一个最大阻值为 的滑动变阻器
C.再串联一个 的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
(6) 选项中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是______。
A B C D
A.电流表示数与阻值的关系
B.电压表示数与阻值的关系
C.变阻器接入电路阻值与阻值的关系
D.定值电阻的功率与阻值的关系
9.[2024河南]小华用图甲所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为,滑动变阻器最大阻值为 。
(1) 她先用阻值为 的定值电阻探究电流与电压的关系。
① 如图甲是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图。
② 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时________(填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
③ 闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第5次的电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,请将示数填入表中。
实验次数 1 2 3 4 5
电压 1.6 2.0 2.2 2.4 .____
电流 0.16 0.20 0.22 0.24 .____
④ 请在图丁中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出图像。
⑤ 分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是______________________________________________________________________________________。
(2) 接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为,记录电流表示数;然后断开开关,将 电阻依次换成 、 电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为,记录电流表示数。当换成 电阻后,发现电压表示数始终不能为,为了完成实验,下列方案可行的是______(填字母代号)。
A.换用电压为的电源
B.把电压表改接为量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个 的电阻
10.[2024中山一模]如图1,小华做“测量小灯泡电功率实验”。实验器材如下:电源(电压恒为)、小灯泡(额定电压为,灯丝电阻约为)、电流表、、电压表、、开关、规格分别为和的滑动变阻器各一个、导线若干。
图1 图2
图3
(1) 如图1,电路连接正确后,在闭合开关前,根据滑片位置判断,此时________(选填“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行实验。
(2) 电路连接正确后,闭合开关;发现小灯泡不亮,无论如何移动滑动变阻器滑片,电流表几乎无示数,而电压表指针超出了最右侧刻度,则故障原因可能是____________。
(3) 排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电压表示数为,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向__(选填“左”或“右”)移,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图2所示,则小灯泡的额定功率是____。
(4) 为了完成整个实验过程,她应选用的滑动变阻器为________(选填“”或“”)。
(5) 之后,小华同学在家找到两个外观一样,额定电压均为的普通白炽灯,其铭牌已经模糊,看不出额定功率,但是可以直接通过观察图3灯丝比较出两只灯泡的额定功率,请你判断,A灯泡的额定功率____(选填“大于”“小于”或“等于”)B灯泡的额定功率,若将两只灯泡串联起来,接在的电路中,两灯的发光情况是______________(选填“A灯更亮”“B灯更亮”或“两灯一样亮”)。
类型4 热学实验
11.“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。
(1) 按图甲所示的实验装置组装器材,先调整铁圈______(选填“A”或“B”)的位置。
(2) 烧杯加盖的目的是__________________。
(3) 实验中某一时刻温度计示数如图乙所示,此时烧杯中水的温度为__。
(4) 实验中观察到的实验现象如图丙所示,此时烧杯中的水是在沸腾__(选填“前”或“时”)。
(5) 小组中、两名同学均采用如图甲所示的装置进行实验,根据实验数据绘制的“温度-时间”图像如图丁所示,由此可知在沸腾时温度____;两名同学实验中水的质量____(选填“ ”“ ”或“”)。
12.[2024中山二模]为了探究固体熔化时温度的变化规律,小明同学采用如图甲所示的实验装置,试管中装有适量的冰。
(1) 实验中需要的测量工具除了温度计以外还有____。
(2) 图乙是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图像。由图像可知,段的物质处于____________(选填“固态”“固液共存态”或“液态”),冰熔化过程需要______分钟。
(3) 试管中的冰完全熔化后,若持续加热,在标准大气压下将得到图像中的段,这段时间内试管中的水____(选填“会”或“不会”)沸腾,原因是________。
(4) 小华同学将图甲中试管换成碘锤做“碘的升华”实验时,如图丙所示(碘的熔点为,碘的沸点为,酒精灯火焰的温度可以达到)。碘发生的物态变化是____,该实验采用水浴法加热的主要目的是__________(选填“受热均匀”或“控制温度”)。
类型5 创新情境实验
13.[2024东莞一模]如图甲为气体扩散的演示,两个瓶中分别装有空气和二氧化氮气体,其中空气密度小于二氧化氮气体的密度,那么,为了增加实验的可信度,下面一只瓶里装的气体应是__________。如图乙所示,在一端开口的玻璃管内装有一半红色的水,再沿管壁慢慢地注入酒精,这时可以清楚地看见红水和酒精的分界面,然后堵住管口,上下颠倒几次,使水和酒精充分混合,可以看见混合液体的体积____(选填“ ”“”或“ ”)混合前体积之和,这说明分子间存在____。
14.[2024重庆A]“混放是垃圾,分类是资源”,垃圾分类收集逐渐成为市民的好习惯。小吴同学在家里收集到一个废旧水龙头,同学们想通过测量密度知道它是由什么材料制成的取。
(1) 小吴将天平放在水平桌面上,游码移到零刻度线,发现天平的左盘较高,应将平衡螺母向__调节,直至指针对准分度盘的____刻度线。将水龙头放在天平左盘,向右盘加减砝码并移动游码,天平平衡时如图甲所示,测得水龙头质量为______;然后用溢水杯、水、小烧杯、细线和天平测出水龙头的体积并算出密度。
(2) 小欣提出用弹簧测力计测量密度更方便。她先用弹簧测力计测出水龙头的重力;然后将水龙头浸没在水中静止,发现弹簧测力计的示数减小了2小格,这是因为水龙头受到竖直向__的浮力,此时弹簧测力计的示数如图乙所示为____;小欣计算出水龙头的密度是____。
(3) 同学们对实验进行交流评估,认为____同学测得的密度误差较大,主要原因是__________________________。
15.[2024南充]如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1) 如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小光斑,则此时水透镜的焦距为____;
(2) 该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰____(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上__(选填“能”或“不能”)看到清晰的像;
(3) 在(2)中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下,该同学取了一副眼镜给水透镜“戴上”,如图丙所示,发现光屏上的像变模糊,当往水透镜中加入适量的水后,发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该眼镜是____眼镜(选填“近视”或“远视”)。
16.[2024烟台]橡皮泥可以被捏成各种形状,深受同学们喜欢。学习了力学知识后,小红利用家中的量杯、茶壶和垫块,测出了橡皮泥的密度。已知橡皮泥的密度大于水的密度(橡皮泥的吸水忽略不计),操作过程如下:
①如图,把茶壶的一侧垫起并装满水,将橡皮泥轻轻放入茶壶中,用量杯接住溢出的水;
②倒掉量杯中的水,从茶壶中取出橡皮泥,将量杯和橡皮泥擦干;
③把茶壶重新加满水,将橡皮泥捏成空心碗放入壶中,让其浮在水面上,用量杯接住溢出的水。
(1) 操作①是为了获得橡皮泥的____,操作③是为了获得橡皮泥的____;
(2) 假设操作①量杯中水的体积为,操作③量杯中水的体积为,水的密度为,请写出橡皮泥密度的表达式________________;
(3) 如果操作③中茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,则橡皮泥密度的测量结果____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
17.[2024山西]小亮发现进入电梯后手机信号会变弱,老师告诉小亮这是因为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用。小亮想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作用,他设计如下实验进行探究。
步骤一:收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁盒、铝质饭盒和锡箔纸做成的密闭盒子。
步骤二:将一部手机分别放入密闭盒中,用另一部手机拨打该手机并记录现象如下表。
盒子材质 纸 塑料 木头 铁 铝 锡箔
能否打通 能 能 能 不能 不能 不能
步骤三:从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手机,手机立刻打通。
(1) 手机是用________传递信息的。通过实验,可得出初步结论:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2) 过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽,如:为减少微波泄漏,微波炉玻璃门上安装有致密的细金属网;医院室为防止射线泄漏,房门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据以上信息,请你提出一个可探究的科学问题:__________________________________________________________________________________________________?
题型四 坐标图像分析与绘制题
类型1 力学
1.在某次测试中,甲、乙两车都向东做直线运动,它们的图像如图所示,则( )
A.甲、乙两车都做加速直线运动
B.两车出发前相距,甲比乙晚出发
C.在第时两车速度相等
D.内乙车相对于甲车向东运动
2.姐姐和弟弟在同一所学校上学。某一天吃过早餐后,姐弟俩约定从小区门口出发去学校大门口会合。作出他们的路程与时间的关系图像分别如图中的两条实线所示,弟弟的图线为直线。下列判断正确的是( )
A.弟弟比姐姐早离开家
B.弟弟和姐姐的平均速度相同
C.弟弟和姐姐行走时的速度相等,均为
D.姐姐一直做匀速直线运动
3.[2024广州一模]如图1所示,同一水平地面,一物体在一个方向不变的水平推力作用下做直线运动,推力随时间变化的图像如图2所示,物体运动的速度随时间变化的图像如图3所示。则( )
图1 图2 图3
A.时,物体所受的摩擦力大于
B.时,物体所受的摩擦力等于
C.时,将撤掉,物体立刻静止
D.在内,物体做匀速直线运动
4.[2024南充]质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强与的关系如图所示,已知,乙的边长为,下列选项正确的是取( )
A.乙的密度 B.未切前,甲的质量为
C.图中 D.图中
5.甲、乙、丙三种物质的质量与体积的关系如图所示,、、、分别代表甲、乙、丙和水的密度,已知,下列说法正确的是( )
A.且 B.且
C.且 D.且
6.[2024南充]小洋研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量与液体体积的关系如图所示,由图像可知( )
A.容器的质量是
B.甲液体密度是
C.乙液体密度是
D.密度为的液体的图像应位于Ⅲ区域
7.[2024广西]一个不吸水的实心圆柱体,底面积为,高为,密度为。如图甲所示,现将放在容器中,缓慢往容器中注水(水的密度为,取),求:
(1) 圆柱体的质量;
(2) 当注入水的深度为时(此时未漂浮),受到的浮力;
(3) 广西夏季雨水充沛,每逢暴雨,河水水位快速上涨,为了监测河水水位,某项目小组设计了“智能水位报警器”,如图乙所示。其由A、B两部分组成,A模拟控制器,B模拟河道。其中A内部高度为,顶部固定着压力传感器,当压力达到某一数值时,报警器会自动报警。在某次注水测试中,当注水到某一深度时,开始漂浮,随着注入水的深度增加,最终会与传感器接触,当露出水面长度为时,报警器恰好开始报警。请通过计算,分析从开始注水到报警器报警的过程,并在图丙中作出此过程底部受到水的压强随注入水的深度变化的关系图线。
8.[2024长沙]有一个质量为,底面积为的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上。取。
(1) 容器受到的重力是多大
(2) 容器对水平地面的压强是多大
(3) 科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和长方体B放在容器中,如图甲所示。向容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深与加水体积的关系如图乙所示。当水深为时,取出其中一个物体,水面下降。当水深为时,水对容器底部的压强是多少帕 (不考虑取出物体的过程中带出的水,)
类型2 电学
9.[2024安徽]在“测量小灯泡的电阻”实验中,小红同学根据测出的数据画出了小灯泡的图像如图所示。则由图可知,当小灯泡两端的电压升高时,其阻值____(选填“增大”“不变”或“减小”)。
10.[2024重庆A]如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为,电压表量程为,定值电阻大于 ,滑动变阻器的规格为“”, 小灯泡的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。若闭合开关、接1,在电路安全的情况下,变阻器允许接入电路的最大阻值为 ,则电源电压为____;若闭合开关、接2,在电路安全的情况下,电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍,则电阻的阻值为__ 。
11.[2024烟台]如图甲所示,电源电压恒定,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从端移到端的过程中,其电流与电压的关系图像如图乙所示,则电源电压为______,滑动变阻器的最大阻值为__ ,电阻消耗的最大功率和最小功率之比为________。
12.[2024云南]我国制造的新型材料、可制成热敏电阻,现已打破国外技术垄断,被广泛应用于新能源汽车、电热器等多种电子产品。如图甲所示为、热敏电阻阻值随温度变化关系的图像。如图乙所示的电路,电源电压恒为,电压表量程,滑动变阻器的阻值范围为 ,的位置可接入或热敏电阻。
(1) 由图甲可知,在之间热敏电阻的阻值随温度升高的变化情况是________________;
(2) 热敏电阻温度为时阻值为 ,将其接入图乙中的位置,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为,求通过热敏电阻的电流和通电它所消耗的电能;
(3) 现有和热敏电阻各一个,请任选其一接入图乙中的位置,在热敏电阻温度为时移动滑片,使电压表示数为,然后保持滑片位置不变。为保证电路安全,求所选热敏电阻允许降到的最低温度。(计算过程中若有近似,请用分数代入计算)
13.[2024扬州]在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电路图如图1所示。
图1
(1) 小明在实验前发现还缺少一个实验器材,请将所缺器材的电路元件符号正确连入图 所示的电路中。实验时,先将电阻箱的阻值调为 ,然后将滑片调至__________(选填“”或“”)端,闭合开关,再调节滑片至某一位置,电流表示数如图2所示,读数为______A。断开开关,将电阻箱的阻值调为 ,再闭合开关,____(选填“能”或“不能”)立即记录电流表的示数。
图2
(2) 小华在实验过程中保持滑片位置不变,多次改变电阻箱的阻值,读出电流表的示数,将多组数据描点,画出图像,如图3所示。根据小华的实验数据,____(选填“能”或“不能”)得出导体中的电流与电阻成反比的结论。
图3
(3) 小明发现利用小华所画图像可以测量未知电阻阻值,在小华的实验电路中,保持滑片位置不变,将未知电阻元件替换电阻箱接入电路,闭合开关,电流表示数为,该元件的电阻为______ 。若不慎将滑片向右移动了少许,则电阻测量值____真实值。(选填“大于”“小于”或“等于”)
14.[2024滨州]为研究调光灯的工作原理,某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡标有“”字样,电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下,通过调节滑动变阻器,分别记录三个电表的示数,并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图像,求:
(1) 灯泡正常发光时的电流。
(2) 灯泡正常发光消耗的电能。
(3) 电源电压。
(4) 滑动变阻器阻值的变化范围。
15.[2024广州一模]如图1所示的电路,已知和为定值电阻,电源两端的电压恒为。闭合开关后,电压表的示数为,通电,产生的热量为。求:
图1
(1) 的阻值大小。
(2) 把与额定电压为的灯泡并联接在另一电路中,如图2所示。的图像如图3所示。闭合开关,的示数为,求此时的实际功率和干路中的电流大小。
图2 图3
16.[2024广州一模]在如图甲所示的电路中,定值电阻的电流-电压关系图像如图乙所示。当开关闭合时,电流表的示数为,电压表的示数为。求:
(1) 两端的电压。
(2) 灯泡的实际功率及它工作所消耗的电能。
(3) 若灯泡的发光效率为,则它工作转化的光能是多少?
17.[2024广州一模]电动机启动,设两端电压为,通过的电流为,与串联的定值保护电阻为 ,测得和图像如图甲和乙。
(1) 根据图像,通过的电流为时,两端电压为____;
(2) 求第时的电功率,在此状态下持续工作消耗的电能;
(3) 通过的电流为时,求电阻两端电压;
(4) ,电阻产生的热量为;,产生的热量为,____(选填“ ”“”或“ ”),写出判断依据:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
类型3 热学
18.[2024深圳模拟]为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为和的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是( )
A.A、B两液体在内吸收的热量之比为
B.A、B两液体的比热容之比为
C.B液体的吸热能力比A液体的强
D.A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
19.[2024深圳模拟]如图所示,是某物质温度随时间变化的图像,时刻该物质为液态。下列说法正确的是( )
A.该图是某晶体的熔化图像 B.该物质在第时是固态
C.在第时不吸热不放热 D.该物质的凝固点为
20.如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不大,但济南的平均高温要明显高于青岛的,而平均低温要比青岛的低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A.海水的密度比砂石的密度大
B.海水的内能比砂石的内能大
C.海水的比热容比砂石的比热容大
D.海水的温度比砂石的温度高
21.[2024滨州]如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.熔化过程持续了
C.该物质熔化过程中不断吸热,温度保持不变
D.熔化前后,该物质的比热容不变
22.[2024东营]取质量相同、初温相同的两种物质的粉末状样品和,用完全相同的加热装置同时对、加热,它们的温度随加热时间变化的图像如图所示。由图可知,粉末的比热容____(选填“大于”或“小于”)粉末的比热容;在时间内,物质的内能____(选填“增加”“减少”或“不变”)。(样品受热均匀,不计热损失)
23.[2024福建]探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙。
(1) 实验中除了图甲的器材,还需要的测量工具是天平和______________________。
(2) 分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度__________,水的沸点是__。推断当时实验室的气压____一个标准大气压。
(3) 对比图乙中两条图线可知,其他条件相同时,选用____煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
24.[2024临沂]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________________________________________________________________________________________________________________________________________。
25.小明为比较不同物质吸热的情况设计了如下实验方案:将A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
(1) 组装器材时应按照__________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序依次安装;
(2) 实验时,选取____相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过________方式来增大液体内能的;
(3) 此实验通过__________________(选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少;
(4) 加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为__;
(5) 小明根据实验数据绘制出的温度-时间图像如图丙所示,则液体______(选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
题型五 计算题
1.[2024惠州一模]植保无人机因其操控简单、喷洒均匀、省时高效等优点,在现代农业中发挥着重要作用,图为某型号双起落架植保无人机,其项目参数如表。求:
(1) 若以最佳作业速度飞行,无人机飞行的距离;
(2) 药箱加满时,药箱中的农药质量;
(3) 空载时静止在水平地面上的无人机产生的压强取。
项目 参数
飞机质量
药箱容量
起落架总底面积
最佳作业速度
2.[2024揭阳一模]如图所示是一辆国产高端越野车,其电机最大总功率,整车质量为。由于整车良好的结构刚性和密封性,拥有应急浮水能力。已知该车有四个轮胎,静止时每个轮胎与地面的接触面积为,在某次测试中,该车内行驶了。取,求:
(1) 在该次测试中汽车行驶的平均速度;
(2) 该车处于应急浮水模式时受到的浮力;
(3) 该车静止时轮胎对地面的压强。
3.[2024成都A]2024年1月,“成都造”飞行汽车在民航西南局的见证下首飞成功,如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器,其最大航程可达。若该飞行汽车实现通航,从成都市中心出发飞往天府国际机场,航程为,仅耗时,取,求:
(1) 该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少
(2) 若飞行汽车载着质量为的乘客竖直匀速上升,汽车对该乘客做功为多少
4.[2024陕西]如图,是我国自主研发的“南鲲号”漂浮式波浪能发电装置,因其灵活机动,被称为海上移动充电宝。取,海水密度取
(1) “南鲲号”通过向水箱注水使自身下沉,以抵御超强台风,在下沉过程中,其底部受到海水的压强____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2) “南鲲号”质量为,其漂浮时受到的浮力是多少 排开海水的体积是多少
(3) 若拖船将“南鲲号”匀速直线拖移至外的某岛礁,用时,其移动速度是多少 若拖船对“南鲲号”的牵引力恒为,则牵引力做功的功率是多少
5.[2024南沙一模]如图所示,在内,阿桐用绳把重的物体甲从点竖直向上匀速拉至点;阿萌用绳以平行于斜面的拉力把重也为的物体乙沿斜面从点拉至与点等高的点。、之间的高度差为,、之间的距离为。求:
(1) 此过程中绳对甲的拉力所做的功;
(2) 绳对甲的拉力做功的功率;
(3) 此过程中绳对乙的拉力所做的功;
(4) 该斜面的机械效率。
6.[2024长沙]小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服,内部电路简化如图所示。电源两端电压为,电热丝、的阻值恒定, 。
(1) 只闭合开关时,通过的电流是多大
(2) 只闭合开关时,的电功率是多少
(3) 电源两端电压为时,“速热”挡的电功率为。若更换成电压为的电源,则使用“速热”挡通电产生的热量是多少
7.[2024肇庆一模]如图是一种电压力锅的简易原理图。为电源开关,为加热电阻,其阻值为 ,为指示灯,为保温电阻,保温时,接,此保温电路的功率为。
(1) 已知锅内水为,初温为,烧开时水温为,求水吸收的热量。
(2) 电压力锅处于加热状态时,通过的电流是多少?电压力锅加热,消耗的电能是多少?
8.[2024南沙一模]有一个标有“”的灯泡。
(1) 表示该灯泡的__________,表示该灯泡的____________。
(2) 该灯泡正常发光时,
① 通过灯泡的电流为多少?
② 灯泡的电阻为多少?
③ 通电,灯泡消耗的电能为多少?
(3) 要使这个灯泡接在的电源上能正常发光,应串联一个阻值多大的电阻?
9.[2024惠州一模]某电热水壶有加热和保温两挡,简化电路如图所示。其中、为电热丝(不考虑其电阻变化)。已知该壶的额定电压为,只闭合开关时,电路中的电流为。求:
(1) 电热丝的阻值;
(2) 只闭合开关时,电热水壶的电功率;
(3) ,使用加热挡时电热水壶在内产生的热量。
10.[2024湖南]小明给爷爷房间设计了一个夜灯工作的电路模型,如图所示。电源电压恒为,地灯标有“”字样,床灯标有“”字样。
(1) 闭合开关,断开开关,灯________发光;
(2) 求正常工作时的电阻;
(3) 闭合开关、,求整个电路工作消耗的电能。
11.[2024河南]小华家新买了一台电暖器,部分参数如下表,通过调节旋钮,可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。
额定电压
高温挡功率
低温挡功率
(1) 如图,电暖器的插头是三脚插头,插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后,就将电暖器的金属外壳与家庭电路的__线相连,可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高,这是通过________的方式增大空气内能的。
(2) 小华家墙上的插座允许通过的最大电流为,请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用。
(3) 若该电暖器一天正常工作,其中高温挡,低温挡,则它一天耗电多少千瓦时
(4) 小华与妈妈一起做饭时,准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说:“应先把电暖器关掉,否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。
12.[2024苏州]某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为。起重机将的钢板匀速提升到高的桥墩上,滑轮组的机械效率为。不计钢丝绳的重力和摩擦,取。求:
(1) 克服钢板重力做的功;
(2) 钢丝绳的拉力;
(3) 滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。
13.[2024苏州]某电饭锅的电路如图所示,发热盘内有发热电阻和分压电阻,是温控开关。当接时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为;当温度达到一定值时,开关自动切换到,电饭锅处于保温挡,通过的电流为。求:
(1) 的阻值;
(2) 电饭锅高温挡的功率;
(3) 保温,分压电阻产生的热量。
14.[2024江西]如图所示,水平桌面上的平底薄壁容器(重力忽略不计)底面积为,容器内盛有质量为的水。一实心木块漂浮在水面上,木块的质量为,体积为。取,求:
(1) 木块的密度;
(2) 木块受到的重力;
(3) 木块受到的浮力;
(4) 此时容器对水平桌面的压强。
题型六 综合能力题
类型1 信息阅读类
1.[2023福建]从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜到图中标注的对应深度,承受海水压强最大的是 ( )
2.[2024无锡]如图所示,将正在响铃的闹钟悬挂在与抽气机相连的密闭玻璃罩内,听到的声音是闹铃____产生的。用抽气机抽气,听到的铃声越来越小,由此推测,声音不能在____中传播。
3.[2024烟台]骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统,人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是( )
A.图甲:手托重物时,可视为省力杠杆
B.图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
C.图乙:踮脚时,可视为费力杠杆
D.图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力
4.[2024湖北]据统计,每燃烧燃油约排放二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标,氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大,使用氢燃料电池的交通工具不断丰富,其应用流程如下。
(1) 氢燃料电池将化学能直接转化为__能。
(2) 当储氢瓶内气体压强为时,求瓶内壁的面积上受到的压力。
(3) 以氢燃料电池卡车为例,若卡车在水平路面上匀速行驶用时,功率为。
① 求卡车的行驶速度。
② 求卡车所受牵引力。
③ 与燃油卡车相比,氢燃料电池卡车行驶可减排二氧化碳的质量为多少
(燃油机的效率取,燃油的热值取)
5.[2024东营]休渔政策有利于海洋渔业持续、稳定、高质量发展。5月1日起,我市开始进入海洋伏季休渔期;9月1日休渔期结束后,各渔港码头“千帆竞发”,渔船可出海进行捕捞作业。图为某型号渔船,其部分参数如下表。取
项目 参数
总长度/ 34.2
宽度/ 6
排水量/ 200
最大吃水深度/ 2.1
发动机额定动力输出功率/ 280
鱼舱容积/ 147
(1) 该渔船满载时,求它受到的浮力。
(2) 满载时,求船底受到海水的压强。取
(3) 为方便保鲜,现需要将质量为、温度为的海水降低到,求此过程放出的热量。取
(4) 若发动机以额定动力输出功率运行,消耗燃油,求内能转化为机械能的效率。取
类型2 问题探究类
6.[2022广州]小明想了解热水在图1的哪个杯子中降温更快,他往两杯子中倒入等质量热水同时开始计时,测得水温随时间变化的图像如图2。
图1 图2
(1) 由图2可推测__杯(选填“甲”或“乙”)中的热水先降温至。
(2) __杯(选填“甲”或“乙”)中的水在放出的热量较多,依据是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3) 是什么因素造成了两杯热水降温快慢的不同?小明猜想可能是两个杯子开口散热面积的不同和杯身散热的不同。请设计实验探究热水降温快慢与玻璃杯开口大小是否有关,写出实验步骤(已提供足量热水,从图3中自选器材)。
实验步骤:
7.[2021广州]如图,小明将质量较小的物体和质量较大的物体通过细绳相连,并挂在定滑轮上,发现下落会被“拖慢”。对此小明猜想:“的质量和初始离地高度都一定时,的质量越大,从静止开始下落到地面的平均速度越小。”请设计实验验证其猜想。
(1) 除图所示的器材以外,还需要的实验器材有____________。
(2) 画出记录实验数据的表格。
(3) 写出实验步骤(可用画图或文字表述)和判断小明猜想是否正确的依据。
8.[2024湖南]小静想知道家中一个实心金属小摆件是否为纯铜制成。她找来一个厚薄与质量分布都均匀的方形空盒A和一个方形透明水槽B,它们的底面积分别为、,且。如图甲所示,装有摆件的空盒在水槽中水平稳定漂浮后,测出和;再将摆件从空盒中拿出,轻轻放入水中沉底静止后,空盒水平稳定漂浮,如图乙所示,测出和。整个过程中,不考虑摆件和空盒吸水,且水槽里的水质量不变,数据记录如下。取,
水槽水位 空盒浸入水中深度 水槽水位 空盒浸入水中深度
(1) 摆件放入水中前后,摆件所受重力的大小变化情况是____;图甲中水对水槽底部的压强为,图乙中水对水槽底部的压强为,的大小比要__;
(2) 如图甲、乙所示,请结合表中数据,求出摆件静止在空盒A中到全部浸入水槽B中时,水槽底部所受水的压力变化量(结果可用表示);
(3) 小静用一把尺子就粗略得到该摆件的密度,请你也尝试用题中提供的数据算出该摆件的密度。
类型3 总结归纳类
9.[2024盐城]两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气该如何流动 小明为此设计实验展开探究。
【明确思路】 要判断空气如何流动,需知道两球内部空气____的关系。
【收集证据】
(1) 如图甲,将气球套在三通玻璃管的一端,用橡胶管把气压传感器和注射器分别与三通玻璃管另外两端相连。用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧,防止____。
(2) 将注射器内的空气,通过橡胶管为气球充气,充气结束后立刻用夹子____连接注射器和三通玻璃管的橡胶管,记录气球半径和传感器显示的气压值。
(3) 解开其中一根细线,拔出________,用注射器再次吸取一定体积的空气,重复以上实验。
(4)按照步骤3,多次实验,获取足够多的半径和气压数据。
(5)将探究实验所得的数据以气球半径为横坐标,内外压强差为纵坐标绘制得到如图乙图像。
【交流结论】
(1) 若小气球半径,大气球半径,则它们相连通后空气将向半径__的气球流动。
(2) 两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气流动可能发生的情况有______种。
10.[2023宁波]汽车在坡陡路险的山区公路上坡时,因车打滑(车轮原地转动,不能为车辆前进提供足够的驱动力)引起的事故偶有发生。小宁学习了“摩擦力”后,对汽车上坡时车轮打滑这一现象产生了兴趣,于是他利用一辆车轮可拆装的四轮电动小车进行了探究。
【实验方案】
拆下小车的4个车轮,按要求装上实验用车轮(除了有无花纹外,其他均相同),置于斜坡,如图所示。启动小车,记录爬坡情况。
【实验现象】
序号 车轮的花纹情况 爬坡情况
1 四个车轮均没有花纹 前轮打滑,无法上坡
2 仅两个后轮有花纹 前轮打滑,无法上坡
3 仅两个前轮有花纹 能正常上坡
4 仅左前轮、左后轮有花纹 向右偏转
5 仅左前轮、右后轮有花纹 向右偏转
6 仅右前轮、右后轮有花纹 向左偏转
【实验分析】
(1) 第1、2次实验现象说明:该小车的前轮是为小车运动提供驱动力的(这样的车轮称为驱动轮)。由第1、3次实验现象可知:驱动轮的轮胎表面粗糙些更________(选填“有利于”或“不利于”)提升该小车的爬坡能力。结合学过的知识,本实验能初步说明车轮打滑的原因。
(2) 由第次实验可知:前轮驱动的小车若前轮粗糙程度差异过大,易造成小车偏转。如果继续实验,当该小车仅右前轮、左后轮有花纹,可推测小车爬坡情况为__________。
11.[2023温州]小明发现建筑物中的柱子有大有小且形状各异,承重大小也不相同。他猜想:柱子的承重效率与横截面的形状,周长等因素有关。查阅资料获知,柱子的承重效率可以用承重比(柱子能承受的最大质量与柱子质量的比值)表示,承重比越大,承重效率越高。为研究柱子承重效率与横截面的形状、周长的关系,他开展如下探究:
①用纸板制成高度相同的各种实验所需的空心模型(如图)。
②测出模型的横截面周长、质量。
③测量模型的最大承重质量。多次重复实验,整理相关数据如表。
组别 横截面积形状 周长/厘米 承重比
1 18 3 509
2 24 3 307
3 30 3 116
4 30 3 319
5 30 3 514
6 30 3 766
(1) 研究模型承重效率与横截面形状关系时,除横截面周长、高度相同外,还要控制相同的因素有__________。(写出一个)
(2) 根据1、2、3组实验结果,可得出的结论是__________________________________________________________________________。
(3) 根据实验结果,小明推测柱子高度、横截面周长一定时,圆柱承重效率最大。写出其推测过程:__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
12.[2024江西]图甲是公园里两个绳长不同的秋千。某同学荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。该同学猜想:秋千往返一次的时间是否与绳长有关
【证据】该同学用细线系上一个小球模拟秋千,如图乙所示,悬点到小球重心的距离简称摆长。每次让小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,改变摆长进行探究,记录结果如表:
实验次数 摆长 小球往返摆动十次的总时间 小球往返摆动一次的时间
1 60.0 15.8 1.58
2 80.0 18.1 1.81
3 100.0 20.0 2.00
【解释】 同一小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的____不变,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越__________。由此可知,秋千未坐人时(如图甲所示)往返一次的时间与绳长有关。
【交流】
(1) 该探究所需的测量工具有量角器、________和____。
(2) 该同学发现小球往返摆动一次的时间不易测准,于是他测出小球往返摆动十次的总时间,再算出往返摆动一次的时间。
① 下列物理量的测量也可采用类似方法的是______;
A.物理书中一张纸的厚度 B.一支铅笔的长度
C.一个苹果的质量 D.一杯水的温度
② 采用这种方法的目的是减小测量的____。
(3) 该同学联想到杂技演员荡秋千,有时站着,有时坐着。由此合理猜想,演员改变重心的位置相当于改变了摆长,该演员在秋千上从同一起点由静止往下荡时,坐着比站着往返一次的时间更__________。(温馨提示:杂技动作,请勿模仿)
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