中考物理真题《压轴挑战》分类汇编(解析版)
挑战30 山东卷(山东各市共60题)
24年山东各市中考压轴题型(精选)统计:
选择题 填空题 实验综合题 计算题 合计
电磁学综合 7 4 7 7 25
力学综合 7 2 7 10 26
声热力综合 2 0 7 0 9
合计 16 6 21 17 53
一.单选题(共10小题)
1.(2024·山东枣庄·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,R2=2R1,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,闭合S1,断开S2,滑动变阻器的滑片位于最右端时,电压表的示数为3V,电路的总功率为P1;当闭合S2,断开S1,滑动变阻器的滑片移至中点时,电压表示数为1.2V,电路的总功率为P2。下列说法正确的是( )
A.P1:P2=4:5 B.电源电压为12V
C.R1阻值为40Ω D.电路的最大功率为2.7W
【答案】D
【详解】A.闭合S1,断开S2,滑动变阻器的滑片位于最右端时,R1与R串联,电压表的示数为3V,此时电路中的电流为
当闭合S2,断开S1,滑动变阻器的滑片移至中点时,R2与R串联电压表示数为1.2V,此时电路中的电流为
则
故A错误;
BC.由题意得
解之得电源电压U=6V,R1阻值R1=20Ω,R2阻值R2=40Ω;
故BC错误;
D.当闭合S1、S2,滑动变阻器的滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电阻R1与R2并联,电路中的电阻最小,电流最大,电路的总功率最大。此时通过R1的电流为
通过R2的电流为
电路中的总电流为
电路的最大功率为
故D正确。
故选D。
2.(2024·山东济宁·中考真题)图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是( )
A.甲为灯泡L的图线
B.当电压为0时,L与R的阻值均为0
C.将L和R并联在的电源两端,电路总电阻为
D.将L和R串联在的电源两端,L的功率为
【答案】D
【详解】A.R为定值电阻,电流随电压的变化关系为过原点的倾斜直线;而灯的电阻随温度的变化而变化,电流随电压的变化关系为曲线,所以甲是定值电阻的I-U图像,乙是小灯泡的I-U图像,故A错误;
B.电阻是导体的一种性质,与电压和电流无关,当电压为0时,L与R的阻值不为零,故B错误;
C.当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为6V电路中,由并联电路电压的规律,R和灯L的电压都为6V,由图知,R的电流都为0.25A,L的电流是0.5A,由并联电路电流的规律,电路中总电流为
I=I1+I2=0.25A+0.5A=0.75A
电路总电阻为
故C错误;
D.R与L串联,电路各处的电流相等,由图知,当电路的电流为0.2A时,灯L的电压为1.2V,R的电压为4.8V,由串联电路电压的规律,电路的电压为
1.2V+4.8V=6V
L的功率
PL=ULIL=1.2V×0.2A=0.24W
故D正确。
故选D。
3.(2024·山东泰安·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,电路中各元件正常工作,两个相同的电流表(均有,两个量程)指针偏转的角度相同。一段时间后电流表指针偏转的角度突然变为原来的,若定值电阻或出现了断路故障,其它元件均完好。针对故障电路的观察分析,下列说法正确的是( )
A.电压表示数为零 B.电流表的示数一定大于的示数
C.一定是电阻出现了断路故障 D.一定是电阻出现了断路故障
【答案】C
【详解】分析电路可知,、并联。电流表测干路电流,电流表测电流,电压表测电源电压。
A.电压表测电源电压,所以电压表示数不为零,故A错误;
BCD.两个相同的电流表(均有,两个量程)指针偏转的角度相同,根据并联电流规律,可知电流表选用大量程,电流表选用小量程,且电流表示数是电流表示数的5倍。一段时间后电流表指针偏转的角度突然变为原来的,则电流表和电流表示数相等,所以故障是电阻出现了断路故障。故C正确,BD错误。
故选C。
4.(2024·山东泰安·中考真题)如图甲所示电路,电源电压保持不变,电阻,图乙为小灯泡L的关系图象。当只闭合开关时,电阻功率为,电流表示数为,电路的总功率为;当开关、闭合,断开时,电流表示数为,电路的总功率为;当开关闭合,断开时,灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻为,电路的总功率为。已知,下列说法中( )
① ② ③ ④
A.只有②④正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有③④正确
【答案】A
【详解】①②由图甲可知,当只闭合开关时,只有R1和电流表接入电路中,电路的总功率等于R1的电功率,P1=1.8W,电源电压
当开关、闭合,断开时,电阻R1和R2并联,电流表测量干路中的电流,已知,所以电路的总功率
P2=5P1=5×1.8W=9W
电路的总电阻
由电阻的并联可知
R2=5Ω
故②正确,①错误;
③④当开关闭合,断开时,灯泡L和电阻R1并联,电流表测量干路中的电流,灯泡L两端的电压等于电源电压,灯泡L两端的电压是6V,由图乙可知,通过灯泡的电流是0.3A,灯泡电阻
灯泡的电功率为
PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W
电阻R1的电功率是1.8W,电路的总功率为
P3=P1+PL=1.8W+1.8W=3.6W
故④正确,③错误。
故选A。
5.(2024·山东德州·中考真题)如图所示,电源电压恒为4.5V,灯泡L上标有“3V 1.5W”字样,滑动变阻器R2上标有“15 1A”字样,定值电阻R1阻值为10,电压表量程为0~3V,不计温度对灯丝电阻的影响,在保证电路元件安全的前提下,下列说法错误的是( )
A.小灯泡正常工作时电流为0.5A
B.当开关S1、S2、S3断开,S闭合时,R2接入电路的最小阻值为3
C.当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,电路总功率最小值为3.375W
D.当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,R2接入电路的最大阻值为15
【答案】D
【详解】A.小灯泡正常工作时电流
故A正确,不符合题意;
B.当开关断开,闭合时,滑动变阻器与灯泡串联,则电路中允许通过的最大电流
I大=I额=0.5A
此时两端电压
接入电路的最小阻值
故B正确,不符合题意;
C.当开关闭合,断开时,滑动变阻器与定值电阻并联,通过的电流
通过的最小电流
干路中的最小电流
电路总功率最小值
故C正确,不符合题意;
D.当开关闭合,断开时,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测两端电压,根据串联分压原理,当电压表示数为量程最大值时,接入电路的阻值为允许的最大值,此时灯泡L两端电压
不计温度对灯丝电阻的影响,灯泡的阻值
此时电路中的电流
则接入电路的最大阻值
故D错误,符合题意。
故选D。
6.(2024·山东淄博·中考真题)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为6V
②定值电阻R的阻值为5Ω
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω
④滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为27J
A.只有②③正确 B.只有①③正确 C.只有②③④正确 D.只有①②④正确
【答案】C
【详解】①②由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器RP串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压。当滑片P在a端时,RP连入电路的电阻为0,电路中只有R工作,则电压表示数最大且等于电源电压,由图乙可知,电源电压
此时电路中的电流,根据欧姆定律可得,定值电阻R的阻值
故①错误,②正确;
③④当滑片P在b端时,由图乙可知,R两端的电压,此时电路中的电流,根据串联电路的电压规律,RP两端电压
根据欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值
通电1min电阻R产生的热量
故③④正确。综上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.(2024·山东枣庄·中考真题)将一底面积为200cm2的圆柱形容器放置于水平面上,容器内放一个底面积50cm2、高20cm的圆柱体,如图甲所示,缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮,继续注水到25cm时停止,在整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如图乙所示。(,g取10N/kg),则以下说法正确的是( )
A.当圆柱体漂浮时,露出水面的高度为9cm
B.圆柱体的密度为kg/m3
C.注水停止时,水对圆柱体底部的压强为2500Pa
D.向容器内注水的总质量是4200g
【答案】D
【详解】A.由图乙知,当注水高度为16cm时,圆柱体恰好漂浮,此时圆柱体浸入水中的深度为16cm,露出水面的高度为
h=h圆柱体-h1=20cm-16cm=4cm
故A错误;
B.圆柱体漂浮时,所受的浮力等于自身重力。此时排开水的体积
圆柱体的重力
圆柱体的质量
圆柱体的体积
圆柱体的密度
故B错误;
C.由A可知,圆柱体漂浮时,圆柱体浸入水中的深度为16cm,即圆柱体底部所处的深度为16cm,当停止注水时,圆柱体底部所处的深度不变,仍为16cm=0.16m,则水对圆柱体底部的压强
故C错误;
D.水的深度为25cm时,水及圆柱体浸入水中部分的总体积
停止注水时,水的真正体积
水的总质量
故D正确。
故选D。
8.(2024·山东德州·中考真题)水平面上的物体受到水平拉力F的作用,拉力F的大小与时间t的关系如图甲所示,t=6s时,将拉力F撤掉,物体运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,已知物体运动的v-t图像与时间轴围成的面积大小等于物体运动的路程,下列说法正确的是( )
A.0~2s内物体受到的摩擦力为0
B.2~4s内物体受到的摩擦力为6N
C.2~6s内拉力F做的功为28J
D.2~7s内物体运动的路程为5m
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,0~2s内物体静止,处于平衡状态,水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图甲可知,0~2s内拉力为2N,则摩擦力为2N,故A错误;
B.由图乙可知,2~4s内物体做加速运动,受力不平衡,4~6s内物体做匀速直线运动,受力平衡,由图甲可知,4~6s内拉力为4N,则滑动摩擦力为4N,运动过程中接触面的粗糙程度和物体对水平面的压力大小都不变,所以2~4s内物体受到的滑动摩擦力也为4N,故B错误;
C.根据题意,2~4s内物体通过的路程为
4~6s内物体通过的路程为
则内拉力做的功为
故C正确;
D.根据题意,内物体运动的路程
故D错误。
故选C。
9.(2024·山东聊城·中考真题)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,长为30cm的纸盒,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( )
A.应选择焦距为10cm的凸透镜
B.应选择焦距为20cm的凸透镜
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是正立的
D.墙上手机画面的像是虚像
【答案】B
【详解】A.若选择焦距为10cm的凸透镜,此时物距为30cm,物距大于两倍焦距,此时会成倒立的缩小的实像,与题意不符,故A不符合题意;
B.若选择焦距为20cm的凸透镜,此时物距为30cm,物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立的放大的实像,是投影仪原理,故可以满足题意,故B符合题意;
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是倒立的像,故C不符合题意;
D.能够在光屏上承接,说明是实像,故D不符合题意。
故选B。
10.(2024·山东东营·中考真题)如图所示,用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G,已知滑轮重20N,杠杆(OB=2OA)重10N,手的拉力始终沿竖直方向,忽略绳重及摩擦,下列说法错误的是( )
A.甲图:该装置不省力也不省距离
B.乙图:该装置的机械效率是三者中最低的
C.丙图:在匀速拉动物体上升的过程中,拉力F3逐渐变小
D.若提升的物体越重,乙、丙的机械效率就会越高
【答案】C
【详解】A.甲图中,该滑轮的位置是固定的,是定滑轮,使用定滑轮时不省力也不省距离,但可以改变力的方向,故A正确,不符合题意;
B.根据
可知,忽略绳重及摩擦,甲图中不用克服摩擦和滑轮做额外功,该装置的机械效率最高;乙图中克服动滑轮的重力做的功为额外功,机械效率为
丙图中,克服杠杆的重力做的功为额外功,当物体被提升h时,根据数学的相似三角形知识可知,拉力端移动2h,杠杆的重心上升h,则该装置的机械效率为
可知,可得:乙装置的机械效率是三者中最低的,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,根据杠杆平衡条件可得
则
在匀速拉动物体上升的过程中,物重和杠杆重不变,阻力臂变小,动力臂也变小,根据数学的相似三角形知识可知,阻力臂与动力臂的比值是一个定值,所以拉力F3不变,故C错误,符合题意;
D.若提升的物体越重,根据
以及
可知,乙、丙的机械效率就会越高,故D正确,不符合题意。
故选C。
二.多选题(共6小题)
11.(2024·山东潍坊·中考真题)如图甲所示的电路,电流表量程为0~0.6A,小灯泡L标有“4V 2W”字样。闭合开关、,在确保电路安全的情况下,调整滑动变阻器滑片P位置,记录多组电压表示数U与相应的电流表示数I,并作出如图乙所示的图像。下列分析正确的是( )
A.电源的电压为10V
B.电阻R能达到的最大功率为3.6W
C.滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为
D.断开,小灯泡正常发光时,滑动变阻器的功率为2.5W
【答案】BC
【详解】A.由图甲可知,闭合开关、,则L被短路,R与串联,电压表测两端电压,电流表测电路中电流。由图乙可知,当电压表示数为10V时,电流表示数为0.2A,由串联电路电压规律可得,电源电压为
①
当电压表示数为6V时,电流表示数为0.6A,则电源电压
②
由①②可得
,
故A错误;
B.由可知,当电路中电流最大时,即为0.6A时,电阻R的功率最大,为
故B正确;
C.由欧姆定律可知,当电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最小。由图乙可知,当电路中电流最大时,即为0.6A时,滑动变阻器两端的电压为6V,则滑动变阻器接入电路的最小值为
故C正确;
D.由图乙可知,断开,则,L、R与串联,小灯泡正常发光时的电流为
则电路中电流
R两端电压
由串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端电压
滑动变阻器的功率为
故D错误。
故选BC。
12.(2024·山东烟台·中考真题)质量相等的甲、乙两个圆柱形容器静止在水平桌面上,甲容器的底面积大于乙容器的底面积,容器中分别装有质量相等的液体A和液体B,且液面相平。当将质量相等的实心物块M、N分别放入两容器后均沉底,如图所示,此时甲容器对桌面的压强和压力分别为和,乙容器对桌面的压强和压力分别为和。若液体A、B的密度分别为和,物块M、N的密度分别为和,则下列关系式一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】AB.由于容器质量、液体质量、物体质量都相等,由可知,甲乙总重力都相等,而在水平桌面上,压力等于重力,所以F1=F2,因为甲容器的底面积大于乙容器的底面积,由可知,p1p2,故A正确,B错误;
CD.由于甲容器的底面积大于乙容器的底面积,而且液面相平,所以A液体体积大于B液体体积,液体A和液体B质量相等,由可知,;根据物体浮沉条件可知,由图可知,M物体沉底,则M物体的密度大于液体A的密度,即;N物体沉底,N物体的密度大于液体B的密度,即;所以,无法判断M的密度与液体B的密度关系,故C正确,D错误。
故选AC。
13.(2024·山东潍坊·中考真题)弹簧置于光滑管内,下端固定在水平地面上,上端与管口平齐。如图所示,将一直径略小于管的小球放在弹簧上端,先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球,小球沿竖直方向运动,第一次小球到达的最高点为a,第二次小球到达的最高点为b,c为小球运动路径上的一点,小球所受空气阻力忽略不计,则先后两次( )
A.第一次释放小球时弹簧的弹性势能大
B.小球由c到b过程,弹性势能转化为重力势能
C.小球上升过程,经过c点时的重力势能相等
D.小球上升过程,经过c点时的机械能相等
【答案】AC
【详解】A.按压弹簧到不同位置后释放小球,小球沿竖直方向运动,直到运动到最高点的过程中,空气阻力忽略不计,弹簧的弹性势能转化成小球的动能,再转化成小球的重力势能,第一次小球到达的最高点为a,第二次小球到达的最高点为b,由图可知,a高于b,则第一次小球到达最高点时的重力势能较大,由机械能守恒可知,第一次释放小球时弹簧的弹性势能大,故A正确,符合题意;
B.小球由c到b过程,质量不变,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,动能转化为重力势能,故B错误,不符合题意;
C.小球上升过程,经过c点时,高度相等,质量相等,小球的重力势能相等,故C正确,符合题意;
D.第一次释放小球时弹簧的弹性势能大,由机械能守恒可知,第一次释放小球后,上升经过c点时的机械能较大,故D错误,不符合题意。
故选AC。
14.(2024·山东青岛·中考真题)如图所示,小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别匀速提升两个质量相同的物体,绳端在相同时间内移动的距离相等.在提升过程中,若绳端拉力,下列说法正确的是( )
A.物体的速度之比 B.有用功之比
C.总功之比 D.机械效率之比
【答案】BCD
【详解】
A.由图可知,甲为定滑轮,,乙为动滑轮,动滑轮上有效绳子段数为2。则。绳端在相同时间内移动的距离相等,即,则,根据可知,
故A错误;
B.物体质量相等,则有用功之比为
故B正确;
C.总功之比为
故C正确;
D.机械效率之比为
故D正确。
故选BCD。
15.(2024·山东日照·中考真题)如图甲所示,将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平.木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是(,)( )
A.木块的重力是24N B.木块的体积是
C.木块完全浸没后受到的浮力是40N D.木块的密度是
【答案】AC
【详解】A.由图像知,容器中水的深度在6cm时,木块刚好漂浮,细线对木块没有拉力,当容器中水的深度超过18cm时,细线对木块产生拉力且逐渐变大,所以在AB过程中细线对物体没有拉力;由图像知,容器中水的深度在6cm时,木块刚好漂浮,此时水对木块下表面的压强是600Pa,由压强公式得,木块下表面受到水的压力为
F=pS=600Pa×0.04m2=24N此时木块刚好漂浮,根据浮力产生的原因得
F浮=F=24N根据漂浮条件得,木块的重力
G=F浮=24N
故A正确;
C.由图像知,当容器中水的深度是22cm时,木块刚好浸没,木块下表面受到水的压强是1000Pa,由压强公式得,此时木块下表面受到水的压力为
F'=p'S=1000Pa×0.04m2=40N根据浮力产生的原因得
F'浮=F'=40N
故C正确;
B.由F浮=ρ水gV排可知,木块的体积为
故B错误;
D.由
G=mg=ρVg可得,木块的密度为
故D错误。
故选AC。
16.(2024·山东青岛·中考真题)在探究平面镜成像特点的实验中,下列说法与事实相符的是( )
A.如图甲,当蜡烛远离玻璃板时,像的大小不变
B.如图乙,在玻璃板后竖直放置一纸板,人在任何位置都看不到像
C.如图丙,若玻璃板的高度为蜡烛高度的一半,像的高度也为蜡烛高度的一半
D.如图丁,若玻璃板与水平桌面不垂直,像仍与蜡烛关于玻璃板对称
【答案】AD
【详解】A.根据平面镜成像规律可知,物和像的大小相等,当蜡烛远离玻璃板时,像的大小不变,故A符合题意;
B.平面镜成像是从物体发出的光线被平面镜反射进入人眼中所成的虚像,在玻璃板后竖直放置一纸板,不影响虚像的形成,在蜡烛一侧仍然可以看到像,故B不符合题意;
C.根据平面镜成像规律可知,物和像的大小相等,若玻璃板的高度为蜡烛高度的一半,像的高度仍然等于蜡烛的高度,故C不符合题意;
D.根据平面镜成像规律可知,像与物关于平面镜对称,即使玻璃板与水平桌面不垂直,像仍与蜡烛关于玻璃板对称,故D符合题意。
故选AD。
三.填空题(共6小题)
17.(2024·山东临沂·中考真题)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻的阻值为 Ω,电源电压为 V.
【答案】 3 1.5
【详解】[1][2]由图知,两电阻串联,电压表 测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路的电流;滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,滑动变阻器连入电路的阻值从最大变为0,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,根据串联分压可知,R两端的电压变小直至0。由图像可知:当电路中的电流为0.1A时,电压表的示数为1.2V,电源电压为
…….①
当电路中的电流为0.5A时,电压表的示数为0,电源电压为
…….②
联结①②,解得
18.(2024·山东威海·中考真题)如图所示,电源电压恒定,电流表的量程为“0~3A”,。只闭合开关S,滑动变阻器R(40Ω 1A)的滑片P处于中点时,小灯泡L(3V 1.8W)正常发光,则电源电压为 V。当开关全部闭合时,在保证电路安全的前提下,该电路消耗的最大功率为 W(不考虑灯丝电阻的变化)。
【答案】 15 30
【详解】[1]只闭合开关S,此时变阻器与灯泡串联,滑动变阻器R(40Ω 1A)的滑片P处于中点时,接入电路的电阻为20Ω,不考虑灯丝电阻的变化,小灯泡的阻值为
灯泡正常发光,则电路中的电流为
则电源电压为
[2]当开关全部闭合时,灯泡短路,变阻器和定值电阻并联,当电流最大时,电路消耗的电功率最大,变阻器允许通过的最大电流为1A,则变阻器的最大功率为
定值电阻的功率为
则电路的最大功率为
19.(2024·山东德州·中考真题)图甲是一款家用蒸箱,图乙是其加热盘模块的简化电路,蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡,其中R1、R2为阻值不变的电热丝,当开关S1断开、S2接a时,蒸箱处于 挡,此时通过温控开关的电流为2A,已知蒸箱的额定电压为220V,,则R2的阻值为 ,高温挡的电功率为 W。
【答案】 低温 22 2750
【详解】[1]当开关S1断开,S2接a时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,根据可知,总功率最小,蒸箱处于低温挡;当开关闭合,接时,R1、R2并联,电路的总电阻最小,总功率最大,蒸箱处于高温档;当开关S1闭合、接时,只有工作,蒸箱处于中温挡。
[2]当开关S1断开、S2接时,通过温控开关的电流即串联电路中的电流为,此时电路的总电阻
则的阻值
[3]当开关闭合,接时,R1、R2并联,干路电流
则高温挡的电功率
20.(2024·山东淄博·中考真题)如图所示电路,灯L标有“3V 0.9W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。当开关S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.6A,灯L正常发光,灯L的电阻为 Ω,电压表的示数为 V;当开关S2、S3断开,S1闭合时,灯L与电阻R的连接方式为 ,电流表的示数为 A。
【答案】 10 3 串联 0.2
【详解】[1]已知灯L标有“3V 0.9W”字样,根据可知,灯L的电阻为
[2][3][4]分析电路图可知,当开关S1断开,S2、S3闭合时,定值电阻R与灯泡并联,电流表测通过R的电流,电压表测电源电压。此时灯L正常工作,因此灯L两端电压为3V,根据并联电路电压的特点可知,电源电压等于定值电阻R两端电压等于灯L两端电压,为3V,因此电压表的示数为3V。此时电流表的示数为0.6A,则定值电阻R的阻值为
分析电路图可知,当开关S2、S3断开,S1闭合时,电路中只有一条电流路径,因此灯L与电阻R串联,电流表测电路电流,电压表测定值电阻R两端电压。根据串联电路电阻的特点可知,此时电路的总电阻为
R总=R+RL=5Ω+10Ω=15Ω
此时电路的电流为
因此电流表的示数为0.2A。
21.(2024·山东东营·中考真题)取质量相同、初温相同的两种物质的粉末状样品a和b,用完全相同的加热装置同时对a、b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,物质a的比热容 (选填“大于”或“小于”)物质b的比热容;在t1~t2时间内,物质b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
【详解】[1]由图可知,对a、b两物质加热,使两物质升高相同的温度,a物质加热的时间长,a物质吸收的热量多,a物质吸热能力强,则a物质的比热容大。
[2]在t1~t2时间内,物质b的温度保持不变,可能处于熔化过程中,由于物质b不断的吸收热量,则内能会增加。
22.(2024·山东济宁·中考真题)小明从家前往科技馆,整个过程中有步行,也有骑行,其全程的s-t图像如图所示。已知骑行的速度比步行的速度大,则他骑行的路程为 m,全程的平均速度为 。
【答案】 3150 3.75
【详解】[1][2]由图像可知,0~5min内的速度为
5~6min内小明处于静止状态,6~16min的速度为
骑行的速度比步行的速度大,因此他骑行的路程为
全程的平均速度为
四.实验题(共19小题)
23.(2024·山东枣庄·中考真题)如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置,已知小灯泡标有2.5V字样。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮);
(2)在检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,同时眼睛注意观察 (选填“电压表”、“电流表”或“灯泡”),直至灯泡正常发光;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制U-I图像如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;
(4)根据图丙可知小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”),你认为原因是 ;
(5)根据小灯泡的U-I图像和观察到的亮度变化,还可以发现 。
【答案】 B 电压表 10 变化 灯泡的电阻随温度的变化而变化 灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大,灯泡越亮
【详解】(1)[1]根据题意,要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变亮,说明电路中电流变大,则滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中,如图所示:
(2)[2][3]电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电流,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中滑动变阻器的滑片向B端移动,直至电压表示数为2.5V,所以眼睛一直观察电压表。
(3)[4]由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)[5][6]由图丙可知,灯泡的U-I图像不是一条直线,因此灯泡的电阻是变化的,变化的原因是灯泡的电阻随温度的变化而变化。
(5)[7]根据小灯泡的U-I图像和观察到的亮度变化可知,灯泡两端的电压越大,通过的电流越大,根据P=UI可知,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,因此可知,灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大,灯泡越亮。
24.(2024·山东青岛·中考真题)小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系.电源电压为,三个定值电阻阻值分别为和,两个滑动变阻器规格分别为“”和“”。
(1)图甲电路连接不完整,请用笔画线代替导线将电路连接完整 。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 (选填“左”或“右”)端。
(3)正确连接电路后,小明依次使用三个定值电阻进行实验.每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数与前二次实验相同,记录相应电流表示数,绘制出图像如图乙所示,实验中电压表的示数为 V。
(4)小明找来一个未知阻值的电阻,重复上述实验,电流表表盘如图丙所示,其示数为 A,该电阻的阻值为 。
(5)根据以上实验数据,实验中小明选择的滑动变阻器规格应为 。
【答案】(1)
(2)右
(3)2.4
(4) 0.12 20
(5)
【详解】(1)实验时,电流表、电阻、滑动变阻器串联接在电路中,由乙图可知,电流表的量程选用0~0.6A,电压表并联在电阻两端测量电阻两端电压,因此将开关的右接线柱与电流表“0.6”接线柱连接,滑动变阻器的右上接线柱和电阻的左接线柱连接,实物图如下图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大端,即最右端。
(3)探究电流和电阻的关系时,电阻两端的电压保持不变,由乙图可知,当电阻的阻值为10Ω时,通过电阻的电流为0.24A,则电阻两端的电压为
即实验中电压表的示数为2.4V。
(4)[1][2]由丙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.12A,则该电阻的阻值为
(5)根据串联电路的电压规律可知,定值电阻和滑动变阻器的阻值与分压之比可表示为
由于定值电阻两端的电压一定,则滑动变阻器两端的电压也一定,所以滑动变阻器的阻值需要随定值电阻的阻值增大而增大,在(4)中,当定值电阻的阻值为20Ω时
解得,滑动变阻器接入电路的阻值大于10Ω,因此实验中小明选择的滑动变阻器的规格为“”。
25.(2024·山东烟台·中考真题)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】 体积 质量 不变
【详解】(1)[1]操作①中橡皮泥沉底,所以溢出水体积为橡皮泥体积。
[2]操作③中橡皮泥浮在水面上静止,所以其浮力等于橡皮泥重力,而浮力等于排开水得重力,就可有G=mg得橡皮泥质量。
(2)[3]操作③中橡皮泥所受浮力为
因为浮力等于橡皮泥重力,所以橡皮泥质量为
所以橡皮泥密度为
(3)[4]茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,会使浮力变大,但溢出水的不变,密度的测量结果不变。
【点睛】
26.(2024·山东菏泽·中考真题)物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块依次进行如下步骤的操作:
根据上述实验步骤,完成下列问题:
(1)步骤A中金属块重 N;
(2)步骤B中金属块受到的浮力为 N;
(3)分析 三步骤数据,初步得出浮力大小与液体密度有关;
(4)若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,测力计的示数 1.6N(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)结合已学知识,根据步骤A、C,计算出金属块的体积为 (,g取10N/kg)。
【答案】 2.6 0.4 A、C、D 大于
【详解】(1)[1]由图A可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.6N,故金属块重2.6N。
(2)[2]图B中,弹簧测力计的示数为2.2N,由称重法可知,步骤B中金属块受到的浮力为
(3)[3]探究浮力大小与液体密度的关系,根据控制变量法,要使金属块排开液体的体积相同,液体的密度不同,因此应分析A、C、D三步数据。C、D中,金属块完全浸入液体,排开液体的体积相同,液体密度不同,弹簧测力计示数不同,根据称重法可知金属块受到的浮力不同,因此可初步得出浮力大小与液体密度有关。
(4)[4]若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,金属块排开液体的体积不变,液体密度减小,由可知,金属块受到的浮力减小,由可知,弹簧测力计的示数变大,即大于1.6N。
(5)[5]由A、C可得,金属块完全浸没时,受到的浮力为
金属块的体积
27.(2024·山东济宁·中考真题)小明将木板一端置于水平桌面上,另一端与量角器组装成斜面(如图所示),按以下步骤进行了实验:
①选3个物体A、B和C,分别测出它们的重力大小;
②将斜面倾角(木板与桌面夹角)调成5°,分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止,用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小;
③将斜面倾角先后调成10°和15°,重复步骤②。
实验数据记录如下表:
斜面倾角 5° 10° 15°
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
物体 A B C A B C A B C
重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0
压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98
结合以上信息,按要求回答下列问题:
(1)请在图中画出物体A对木板(斜面倾角为15°)压力的示意图,要求包含力的三要素 ;
(2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系,可选择实验序号 中的数据进行分析;
(3)分析比较实验数据可知:不同物体静止在同一斜面上时,物体对木板的压力与该物体重力的比值 ;
(4)分析比较实验数据可知,同一物体静止在不同斜面上时,斜面倾角越大,物体对木板的压力与该物体重力的比值 (选填“越大”、“越小”或“不变”);
(5)斜面作为一种简单的机械,在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下,质量为的物体沿斜面向上匀速运动了,升高了,斜面的机械效率为90%,则该物体所受摩擦力的大小为 N。(取)
【答案】(1)
(2)1、4、7(2、5、8或3、6、9)
(3)都相等
(4)越小
(5)10
【详解】(1)物体A对斜面的压力作用点在接触面,与接触面垂直并指向斜面;由表格中数据可知,当斜面倾角为15°,A对斜面的压力大小为9.66N。如图所示:
(2)研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系,应选择同一物体放在同一斜面上,改变斜面倾角,测出压力大小进行比较,所以可选择实验序号1、4、7或2、5、8、或3、6、9中的数据进行分析。
(3)分析比较1、2、3(4、5、6或7、8、9)三组数据,A、B、C三个不同物体静止在同一斜面上,物体对木板的压力与该物体重力的比值都相等。
(4)分析比较序号1、4、7(2、5、8、或3、6、9)中的实验数据可知,同一物体静止在不同斜面上时,斜面倾角越大,物体对木板的压力越小,由于重力不变,则物体对木板的压力与该物体重力的比值越小。
(5)拉力F做的有用功为
总功为
额外功为
则该物体所受摩擦力的大小为
28.(2024·山东威海·中考真题)2024年6月2日清晨,“嫦娥六号”成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区.探测器经历了减速、悬停、自由下落等复杂的运动过程。为了解探测器在月球上自由下落的有关情况,学校科技小组开展了相关研究。
第一步:实验探究。
(1)测量平均速度的原理为: (用公式表示)。
猜想:没有空气阻力时,物体由静止状态释放,下落的速度可能与物体的质量、体积、形状及下落时间有关。
实验:如图所示,为了在地球上模拟月球表面没有空气的环境,实验均在抽真空的竖直管道内进行。实验时,将不同数量的相同沙包放入不同的容器内,依次进行了甲、乙、丙、丁四次实验,物体在0s时由静止落下,利用频闪摄影记录了物体在0s、1s、2s、3s时的位置。(各种容器的质量均相等,容器形状和体积已在图中标注)
(2)分析频闪照片,若想验证物体下落的速度与质量是否有关,应比较 ;若想验证物体下落的速度与形状是否有关,应比较 (上述两空均选填“甲”“乙”“丙”“丁”)。综合分析四次实验,请你判断没有空气阻力时,物体由静止状态释放,下落的速度与 有关;
(3)利用精密测量技术测量速度,画出图中直线a。请推测时,物体的速度为 m/s,他们发现速度与时间的比为定值,于是将这个定值定义为一个新的物理量,则这个物理量的单位为 ;
第二步:联想迁移。
(4)科技小组又发现“速度与时间的比值”与“地球表面物体所受重力大小与质量的比值”存在某种神奇的“巧合”。若这种“巧合”在月球上同样成立,已知月球表面物体所受重力大小与质量的比值约为1.6N/kg,请判断物体在月球上竖直下落过程的图象可能为图中的 (选填“a”“b”“c”)。
【答案】(1)
(2) 甲乙 乙丙 下落时间
(3) 39.2 m/s2
(4)c
【详解】(1)测量平均速度,需要测量路程和时间,根据得到平均速度,测量平均速度的原理为。
(2)[1]若想验证物体下落的速度与质量是否有关,其它条件不变,改变质量,比较甲乙两图。
[2]若想验证物体下落的速度与形状是否有关,其它条件不变,改变形状,比较乙丙两图。
[3]由实验现象可知,在没有空气阻力的情况下,物体的下落速度只与下落时间有关,而与物体的质量、体积和形状无关。
(3)[1]由图可知,速度和时间成正比,直线a中
v=39.2m/s
[2]速度的单位是m/s,时间的单位是s,速度与时间的比的单位为m/s2。
(4)地球上物体所受重力大小与质量的比值约为9.8N/kg,月球表面物体所受重力大小与质量的比值约为1.6N/kg,月球上重力和质量比值减小,物体在月球上竖直下落过程的速度和时间的比值也小于地球上速度和时间的比值,所以c图符合题意。
29.(2024·山东青岛·中考真题)小明在海边游泳时,发现塑料泡沫板浮在水面上,石块却沉入水底,由此,他进行了有关浮力的实验探究。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出石块的重力为 N;
(2)将石块缓慢浸入水中,弹簧测力计示数 ,石块浸没后,在触底之前,弹簧测力计示数 ,说明浮力的大小与 有关;
(3)将 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小 ,说明浮力的大小与物体密度无关;
(4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管,分别以图乙和图丙的方式浸没于水中,能反映浮力产生原因的是图 。
【答案】(1)1.4
(2) 变小 不变 物体排开液体的体积
(3) 体积 相等
(4)丙
【详解】(1)测力计的分度值为0.2N,示数为1.4N,所以,用弹簧测力计测出石块的重力为1.4N。
(2)[1][2][3]由于石块浸入水中时会受到水对其的浮力作用,浮力的方向为竖直向上,根据称重法可知,将石块缓慢浸入水中,石块排开水的体积变大,石块受到的浮力会变大,受到测力计的拉力变小,弹簧测力计示数变小;石块浸没后,在触底之前,石块排开水的体积不变,石块受到的浮力不变,测力计对其的拉力不变,测力计的示数不变;由此可说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(3)[1][2]根据(2)分析以及控制变量法可知,若要探究浮力的大小与物体密度的关系,需控制物体的体积相同、液体的密度相同;所以,将体积相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小相等,说明浮力的大小与物体密度无关。
(4)当两端蒙有橡皮膜的玻璃管沿水平方向放置时,由于同一深度,液体压强相等,且受力面积相等,所以水对玻璃管两端的橡皮膜的压力F向左和压力F向右的大小相等;当玻璃管沿竖直方向放置时,水对玻璃管两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下,竖直方向的合力不为0,方向竖直向上;结合图可知,液体会对玻璃管产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差
F差=F向上-F向下
实际上,这个压力差就是液体对物体的浮力;所以丙图可以说明浮力的产生原因。
30.(2024·山东淄博·中考真题)同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”,如图甲。一端烛油滴下时,此端就上升,两端交替上下。为了寻找上述现象的原因,同学们用铁架台、杠杆(已在水平位置平衡)、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
(1)图乙中杠杆水平平衡,分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置,发现杠杆不再平衡。
小聪认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离;
小明认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
为判断谁的观点正确,同学们利用图丙中水平平衡的杠杆(OD>OA=OC)进行实验,保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。
①把A处悬挂的钩码改挂在C处,发现杠杆不再平衡。与A处相比,支点到力的作用点的距离 (选填“变小”“不变”或“变大”);
②把A处悬挂的钩码改挂在D处,发现杠杆仍保持平衡,这两种情况下 的距离不变;
③由此初步判断 的观点是正确的;
(2)明确影响因素后,同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件,将实验数据记录在设计的表格中。
实验次数 动力F1/N a 阻力F2/N b
1 1.0 10 2.0 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2.0 15 1.5 20
①表格中a处应填写的内容是 ;
②分析表中数据,得出杠杆平衡的条件是 ;
③若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码,杠杆 端下沉;
(3)交替上下的蜡烛“跷跷板”,一端烛油滴下时,此端上升。原因是 。
【答案】(1) 不变 支点到力的作用线 小明
(2) 动力臂l1/cm 动力×动力臂=阻力×阻力臂 左
(3)此端力和力臂的乘积变小
【详解】(1)[1][2][3]由题意知,OD>OA=OC,当把A处悬挂的钩码改挂在C处,支点到力的作用点的距离不变,但杠杆不再平衡;把A处悬挂的钩码改挂在D处,支点到力的作用线的距离相同,发现杠杆仍保持平衡;因此可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离,故小明的观点是正确的。
(2)[1]由杠杆平衡条件可知,还需要测量力臂,因此a处应填:动力臂l1/cm,b处应填:阻力臂l2/cm。
[2]由表中数据可知,每一组实验中动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积,故得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
[3]设一个钩码的重为G,标尺上一格的长度为L,则在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码,此时左侧
2G×2L=4GL
右侧
3G×L=3GL
故杠杆左端下沉。
(3)当一端烛油滴下时,此端蜡烛的重力变小,导致此端的力和力臂的乘积变小,杠杆失去平衡,所以此端上升。
31.(2024·山东临沂·中考真题)小明在某购物中心前,可以看到玻璃幕墙中自己的像,进入购物中心后,又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知,该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
(1)如图甲所示,让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上,让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像完全重合,原因是 。
(2)如图乙所示,让中性笔A离开玻璃板一小段距离,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这样做既可以 ,又可以比较像与物体的大小关系.将光屏放在中性笔B的位置,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到中性笔A的像。
(3)让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应 (选填“远离”或“靠近”)玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
【答案】 玻璃板的厚度影响 确定中性笔A的像的位置 不能 远离
【详解】(1)[1]中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,由于玻璃板的镀膜面向前,反射面在前,这样中性笔A的笔尖到镜面的距离为0,由于玻璃有厚度,后面的像成在玻璃内,所以后面的中性笔B不能与A的像完全重合。
(2)[2][3]实验时让中性笔A离开玻璃板一小段距离,这样中性笔A的像成在玻璃后面,可以确定中性笔A的像的位置了。因为平面镜成的是虚像,所以光屏放在中性笔B的位置上,光屏上不能承接到中性笔A的像。
(3)[4]平面镜成像时,物像到平面镜的距离相等,让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应远离玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
32.(2024·山东临沂·中考真题)2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡 ;
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气 (选填“吸热”或“放热”)后形成的;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条合理化建议;
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响.为了得出结论,他可以 。
【答案】 浸没在水中,且不接触烧杯壁和底部 99 放热 提高水的初温,以缩短加热时间 同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点
【详解】(1)[1]将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡浸没在被测物体中,且不碰杯壁与杯底,使测量时温度计的示数较准确。
(2)[2]水沸腾时,由图乙得,温度计的分度值为1℃,示数为99℃,即水的沸点为99℃。
[3]烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气放热后形成的水珠。
(3)[4]由图得,实验过程中选用的水的初温为20℃,较低,实验时间较长,则可以提高水的初温,以缩短加热时间。
(4)[5]为了得出茶叶对水的沸点有没有影响,他可以同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点,若沸点相同,说明茶叶对沸点没有影响,若沸点不同,说明茶叶对沸点有影响。
33.(2024·山东枣庄·中考真题)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。所用实验装置如图甲所示。
(1)安装如图甲所示装置时,应该先确定铁圈A的位置,确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)小明记录的数据如下表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前,吸收热量,温度 ;水在沸腾过程后,吸收热量,温度 。此时当地的大气压 (填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示。如果同组的小红减少烧杯中水的质量,水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的 (选填“b”“c”或“d”);
(4)星期天小明在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水有点少,于是小明又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能说明其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是 (填字母)。
【答案】 需要 升高 保持不变(或)不变 低于 c D
【详解】(1)[1]由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯外焰的高度固定A的高度,所以组装器材时,需要将酒精灯点燃。
(2)[2]从表格中知道,从1到5分钟,是水在沸腾前,根据实验知道,燃烧酒精释放能量,水吸收热量而温度升高。
[3][4]由表格中数据知道,水的温度保持98℃不变,所以可以看出水的沸点是98℃;因水的沸点随气压的降低而降低,所以,由此可知此时的气压低于标准大气压。
(3)[5]在同样加热的情况下,增加水的质量,水升温较慢,沸点不变,水沸腾时图像可能是图乙中的c。
(4)[6]水沸腾之后,温度保持不变,当向锅里迅速加了一大碗水后,锅内水的温度快速下降,然后在加热过程中,水吸热温度上升,达到沸点继续沸腾,在此过程中,水面上的气压不变,所以水的沸点与原来相同,据此分析可知;D图像符合题意,BC图像的沸点与原来不同,不符合题意;A图象中水的温度下降缓慢升温快速,故D不符合题意。
故选D。
34.(2024·山东威海·中考真题)探究凸透镜成像的规律。
第一步:测量凸透镜焦距。
(1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,如图甲所示。若想找到透镜焦点,应 (选填“顺时针”“逆时针”)旋转透镜。找到焦点的位置后,测出透镜的焦距为15cm。
第二步:探究成像规律。
正确安装并调节实验器材,实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
(2)图乙中光屏上 (选填“能”“不能”)承接到清晰的像。
(3)将蜡烛移至15cm刻度处,若想在光屏上承接到清晰的像,光屏应向 (选填“左”“右”)移动,请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。
(4)当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化? ;若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间,光屏上是否仍然成像? (选填“是”“否”)。
【答案】(1)顺时针
(2)不能
(3) 左 照相机
(4) 像会变暗 否
【详解】(1)根据透镜的三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线将汇聚于焦点,故要找到焦点的位置,需要使光线平行于主光轴射入透镜,即应顺时针旋转透镜,使太阳光平行于凸透镜的主光轴射入。
(2)由(1)可知,透镜的焦距为15cm,由图乙可知,此时的物距为20cm,在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,若要成清晰的像,像距应大于二倍焦距,即大于30cm,而此时光屏与凸透镜的距离恰好为30cm,故不能承接到清晰的像。
(3)[1][2]将蜡烛移至15cm刻度处,此时的物距为35cm,大于二倍焦距,则像距应在一倍焦距与二倍焦距之间,即65cm与80cm之间,故光屏应向左移动,生活中利用该成像特点制成了照相机。
(4)[1]当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,所成的像仍然完整,但像的亮度会下降,原因是光屏上承接的光线减少了。
[2]红色、蓝色两张透明玻璃片只能分别透过红光和蓝光,蜡烛的光经过红色玻璃板后,玻璃板透过红色光,吸收其他色光,而蓝色玻璃板会吸收红色光,导致最终没有光线到光屏上,故把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间,光屏上不能成像。
35.(2024·山东泰安·中考真题)小文同学用如图甲所示装置“探究固体熔化时温度的变化规律”,用温度计分别测量a、b两种物质的温度,温度随时间变化的关系图像如图乙所示。
(1)由实验可知, (选填“a”或“b”)物质是晶体。
(2)在第时,物质的状态是 (选填“固态”“液态”或“固液共存状态”)。
(3)某时刻测量物质的温度计示数如图丙所示,则示数为 。
(4)在加热过程中,物质的内能 (选填“增加”“减少”或“保持不变”)。
【答案】(1)a
(2)固液共存状态
(3)43
(4)增加
【详解】(1)由图乙可知,两种物质在熔化时吸热,但物质有段时间温度不变,说明该物质有固定的熔化温度即熔点,是晶体。
(2)a物质在4~8min时间内处于熔化过程,在第6分钟时,处于固液共存状态,熔化过程共持续了4分钟。
(3)温度计的分度值为1℃,故读数为43℃。
(4)在加热过程中,a物质持续吸热,故内能增加。
36.(2024·山东青岛·中考真题)小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律.
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上,调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心,使它们在 。
(2)如图甲所示,将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处,凸透镜固定在50cm刻度处,光屏应在 刻度范围内移动,直到在光屏上看到 、倒立清晰的像,根据这一成像特点可制成 。
(3)S是烛焰上一点,请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路 。
(4)保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,应将凸透镜向 移动。
【答案】(1)同一高度
(2) 60cm~70cm 缩小 照相机
(3)
(4)左
【详解】(1)为了使烛焰的像可以成在光屏的中央,需要调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心,使它们在同一高度。
(2)[1][2][3]凸透镜的焦距为10cm,由甲图可知,此时的物距为40cm,大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时的像距在一倍焦距到二倍焦距之间,即10cm~20cm,凸透镜在50cm处,因此光屏应在60cm~70cm刻度范围内移动,此时成倒立缩小的实像,照相机就是利用这一成像特点制成的。
(3)根据凸透镜折射的三种特殊光线可知,平行于凸透镜主光轴的光线,将经过凸透镜的焦点,过凸透镜焦点的光线将平行于凸透镜的主光轴射出,经凸透镜折射后交于,如下图所示:
(4)保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,根据物近像远像变大的规律可知,应将物体靠近凸透镜,因此保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,应将凸透镜向左移动。
37.(2024·山东日照·中考真题)小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被 (选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”);
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为 ;
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】(1) 便于确定像的位置 不能
(2) 发散 近视眼
(3)
(4) 近视眼 靠近
(5)虚
【详解】(1)[1]玻璃板可以透光,也可以成像,选择玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。
[2]在玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,不能看到像。因为平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线会聚而成的,无法在光屏上呈现。
(2)[1]由图乙可知,该透镜中间薄、边缘厚,所以是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用。
[2]近视眼的晶状体较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,需戴凹透镜矫正。
(3)对于投影仪工作时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即,已知凸透镜的焦距,所以投影片到凸透镜的距离范围应为。
(4)[1][2]小明将焦距为10.0cm的凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,相当于晶状体变凸,会聚能力变强,此现象与近视眼的成因相似,因为近视眼是晶状体太厚,对光线的会聚能力太强,像成在视网膜前方;由于会聚能力变强,像提前会聚了,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向靠近凸透镜的方向移动。
(5)由题意知,对于焦距为8.0cm的凸透镜B,由于物距
u=50cm-10cm=40cm>2f=16cm
根据成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距f38.(2024·山东烟台·中考真题)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,器材如下:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压3.8V,正常发光时的电阻约10Ω)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(50Ω 0.2A)滑动变阻器(20Ω 1A),开关和导线若干。
(1)请在答题卡的相应位置画出该实验的电路图。(各元件不必标注字母)
(2)为了完成实验,电流表应选择 量程,电压表应选择 量程,滑动变阻器应选择 (选填“”或“”)。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V,此时电流表的示数如图所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(4)完成上述实验之后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个定值电阻,仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路,并进行了如下操作:
①闭合开关S、,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,闭合,电流表示数为,则小灯泡正常发光时的电阻 (用,、表示)。
【答案】 0~0.6A 0~15V R2 9.5
【详解】(1)[1] 实验电路图如图所示:
(2)[2] [3] [4] 小灯泡额定电压3.8V,正常发光时的电阻约10Ω,额定电流约为0.38A,故电流表应选择0~0.6A量程,电压表应选择0~15V量程,因额定电流约为0.38A,超过R1允许通过的最大电流,故滑动变阻器应选择R2。
(3)[5] 闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V,此时电流表的示数如图所示为0.4A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)[6]开关变化前后均是R0与灯泡并联,电压相等,则有
解得
39.(2024·山东潍坊·中考真题)为测定一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常工作时的电阻,某同学准备了下列器材:待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整 ;
(2)闭合开关后,滑片P位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 (填“左”或“右”)移动;
(3)滑片P调整到适当位置,电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图丙所示,则该小灯泡正常工作时的电阻为 ,此时滑动变阻器接入电路的电阻为 ;
(4)小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻,他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为2.5V;
②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为 V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在丁图中的 (填“a”或“b”)位置。
【答案】(1)
(2)左
(3) 6.25 5
(4) 2.5 a
【详解】(1)实验中,电压表并联在灯泡两端,测灯泡两端电压,滑动变阻器按照一上一下的原则接入电路,如图所示:
(2)由图甲可知,电压表使用的小量程,由图乙可知,电压表的分度值为0.1V,示数为2.4V,小于灯泡的额定电压2.5V,因此应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压特点可知,应减小滑动变阻器两端电压,根据串联分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此应将滑片向左移动。
(3)[1]图甲中电流表使用的小量程,分度值为0.02A,由图丙可知,电流表示数为0.4A,则该小灯泡正常工作时的电阻为
[2]由题意可知,电源电压为
由串联电路电压特点可知,此时滑动变阻器两端电压为
由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻为
(4)[1][2]图丁中,电压表与灯泡或a处电阻并联,测量灯泡或a处电阻两端电压。闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,则灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,调整滑动变阻器电阻,使电压表示数为2.5V,此时灯泡正常发光;将单刀双挪开关掷于位置2时,若a处为电阻箱,b处为滑动变阻器,此时变阻箱与滑动变阻器串联,电压表测电阻箱两端电压,保持b处电阻不变,调节变阻箱,使电压表示数为2.5V,则电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻,使用了等效替代法。若a处为滑动变阻器,b处为电阻箱,则调节a处的滑动变阻器,电阻箱阻值不变,无法得到灯泡灯泡正常发光时的电阻,不合适,因此a处为电阻箱。
40.(2024·山东淄博·中考真题)小明发现冬天海水结冰时的温度比河水的低,这一现象激发了他探究盐水凝固时温度变化规律的兴趣.他将一杯盐水放入温度为的恒温冷冻室内,利用传感器收集数据,绘制了如图所示的温度一时间图象。
(1)这杯盐水的凝固点是 ℃,凝固过程持续了 min。
(2)杯内盐水第25min时的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)第15min时的内能。
(3)从图象中发现,当盐水凝固后,温度降低明显变快,这是因为凝固后它的 变小。
(4)小明查阅资料还发现,不同的海域海水结冰的温度也不同.针对这一现象,请你提出一个可探究的物理问题: 。
【答案】(1) 10
(2)小于
(3)比热容
(4)盐水的凝固点与盐水的浓度有什么关系
【详解】(1)[1]由图可知,在15min~25min是盐水的凝固过程,此过程中温度-4℃保持不变min,因此这杯盐水的凝固点是-4℃;
[2]由图可知,在15min~25min是盐水的凝固过程,凝固过程持续了10min。
(2)由图可知,在15min~25min是盐水的凝固过程,此过程中盐水持续放热,但是温度比变,因此第25min时的内能小于第15min时的内能。
(3)当盐水凝固后,温度降低明显变快,因此可知它的比热容变小。
(4)不同的海域海水密度不同,结冰的温度也不同,因此可以提出一个可探究的物理问题是:盐水凝固点与盐水浓度之间有什么关系。
41.(2024·山东济南·中考真题)小东在学习“阿基米德原理”时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉的,于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小是否等于物体排开的液体所受重力的大小”。
(1)小东在设计实验时,通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下:
因为木块漂浮在水中,所以木块所受浮力的大小等于木块所受重力的大小;
若要验证是否等于,只需验证 ;
又因为,所以只需验证是否等于;
于是,小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)、溢水杯和小烧杯进行实验,实验步骤如下:
a、用电子秤测量木块的质量;
b、用电子秤测量小烧杯的质量;
c、把木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水;
d、用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量;
(2)实验数据记录如表所示:
研究对象 木块质量 /g 小烧杯质量 /g 杯、水总质量 /g 排开水的质量 /g
木块 80 38 118
分析表格中的实验数据,得出结论:漂浮在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小 ;
(3)在和同学交流分享时,小华认为以上实验过程可以更加简化,如图乙所示,只需将装满水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水,等溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,若观察到 ,即可得到;
(4)小明梳理小东的推理过程时发现,下沉的物体不能通过“是否等于”间接验证“是否等于”,原因是 。
【答案】(1)木块的重力等于木块排开的液体的重力
(2)相等
(3)电子秤的示数保持不变
(4)下沉的物体受到的浮力小于物体的重力
【详解】(1)木块漂浮在水中时,处于漂浮状态,由沉浮条件可知,木块的重力等于木块受到的浮力,由等量代换可知,要验证是否等于,只需要验证木块的重力等于木块排开的液体的重力,即
(2)分析表格中的实验数据发现,烧杯和水的总质量为118g,烧杯的质量为38g,则排开水的质量
m水=118g-38g=80g
所以木块的质量等于排开水的质量,故木块的重力等于木块排开的液体的重力,由等量代换可知,漂浮在液体中的物体所受的浮力等于物体排开的液体所受重力。
(3)由于漂浮在液体中的物体的重力等于物体排开的液体的重力,所以木块轻轻放入溢水杯,木块排开水的重力等于木块的重力,即木块排开水的质量等于木块的质量,所以会观察到溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,电子秤的示数保持不变,故若观察到电子秤的示数保持不变,即可得到。
(4)由沉浮条件可知,下沉的物体受到的浮力小于物体的重力,由阿基米德原理可知,下沉的物体受到的浮力等于排开液体的重力,所以下沉的物体的重力大于排开液体的重力,故下沉的物体的质量大于排开液体的质量,故下沉的物体不能通过“等于”间接验证“等于”。
五.综合题(共2小题)
42.(2024·山东青岛·中考真题)自然界的一切活动都需要能量,能量是由不同能源提供的,各种能源的广泛使用,极大地促进了人类文明的进步,下面请和小明一起走进能量的世界。
(1)“钻木取火”在人类利用能量的历史上非常重要,钻木取火通过 方式来改变内能;
(2)蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑,蒸汽机工作时将内能转化为机械能,这与四冲程汽油机的 冲程能量转化相同;
(3)电能的利用是人类进入现代文明社会的标志。
①如图所示是小明家的部分电路,开关S控制灯泡L1和L2,请用笔画线代替导线,将图中的两盏灯泡、开关和插座接入电路中 ;
②小明家有一个铭牌模糊的电饭煲.他将电饭煲接在三孔插座上,关闭其它用电器,电饭煲正常工作3min,电能表的转盘转了30转,该电饭煲的额定功率为 kW;
(4)核反应堆的发明拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕,核能属于 (选填“可”或“不可”)再生能源;
(5)能源危机已成为国际性问题,为了人类的未来,我们必须节约能源。节约能源的主要方式之一是开发新能源,下列不是利用新能源获得电能的是( )。
A. A.拦坝式潮汐能发电B.地热蒸汽发电C.硅太阳能电池D.煤炭火力发电
【答案】(1)做功
(2)做功
(3) 1
(4)不可
(5)D
【详解】(1)钻木取火,即克服摩擦力做功,使得木头的内能增加,温度升高,故是通过做功改变物体内能的。
(2)蒸汽机工作时将内能转化为机械能,四冲程汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能,故与汽油机的做功冲程的能量转化为相同。
(3)①[1]由于家庭电路中,各用电器之间互不影响,可以独立工作,所以,两灯泡并联;又因为开关S控制灯泡L1和L2,所以开关在干路上,且火线进入开关;三孔插座的接法是:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。如图所示:
②[2]“600r/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能,电能表表盘转动600r,则电能表的转盘转了30转,消耗的电能为
根据可得,电饭煲正常工作的电功率,即额定功率为
(4)核能消耗后不能再短时间内从自然界得到补充,是不可再生能源。
(5)新能源又称非常规能源,是指传统能源之外的各种能源形式,指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如:太阳能、地热能、潮汐能、氢能和核能等;而煤、石油、天然气、电能、水能等人类早已大范围使用,且技术也十分成熟,不属于新能源。所以,不是利用新能源获得电能的是煤炭火力发电,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
43.(2024·山东东营·中考真题)2023年12月,中央经济工作会议将低空经济列为战略性新兴产业之一。飞行汽车作为一种颠覆性的交通方式,将为人们带来更多体验感。图甲为某款低空飞行汽车,在地面时相当于四轮轿车;飞行时可伸出两支折叠螺旋桨成为飞行器。该车质量为2×103kg,静止时每个轮子与地面接触面积为250cm2;其配备的电加热座椅内部简化电路如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)飞行汽车空中悬停时,螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)飞行汽车所受的重力;
(2)飞行汽车沿直线试飞时,仪表显示它在10min内飞行的距离为30km,求它的平均速度 ;
(3)静止在水平地面上时,求它对地面的压强 ;
(4)该车座椅电加热系统使用12V电源供电,有高温、低温两个挡位,其高温挡的功率为72W,R2的阻值为4,求低温挡的功率以及电阻R2两端的电压 。
【答案】(1)等于
(2)
(3)
(4)24W,8V
【详解】(1)飞行汽车空中悬停时,处于平衡状态,则重力和空气对螺旋桨向上的压力是一对平衡力,大小相等,而力的作用是相互的,则螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力与空气对螺旋桨向上的压力相等,可得螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力等于飞行汽车所受的重力。
(2)飞行汽车的平均速度
(3)因地面水平,飞行汽车静止在水平地面上时对地面的压力
飞行汽车对水平地面的压强
(4)由和得。由图乙可知,当开关接1时,与串联,电路总电阻最大,根据可知,电路总功率最小,此时处于低温挡;当开关接2时,只有工作,此时处于高温挡,则的阻值
低温挡时串联工作,串联电路的总电阻
此时电路中的电流
低温挡的功率
此时两端的电压
六.计算题(共17小题)
44.(2024·山东滨州·中考真题)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L标有“12V 12W”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象,求:
(1)灯泡L正常发光时的电流。
(2)灯泡L正常发光10s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)1A;(2)120J;(3)18V;(4)6Ω~50Ω
【详解】解:由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测滑动变阻器两端电压,电压表V2测灯泡两端电压,电流表测电路电流。
(1)由P=UI可知,灯泡L正常发光时的电流
(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能
W=Pt=12W×10s=120J
(3)当滑动变阻器向右移动时,其接入的阻值变大,电路总电阻变大,由欧姆定律可知,电路电流变小,则灯泡两端电压减小,由串联分压可知,滑动变阻器两端电压增大,因此由图乙可知,当滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小为0.3A,此时灯泡两端的电压为3V,滑动变阻器两端的电压为15V,根据串联电路电压的特点可知,电源电压为
U=15V+3V=18V
(4)由上述可知,当滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小为0.3A,滑动变阻器两端的电压为15V,则滑动变阻器接入的最大阻值为
灯泡L正常发光时的电流为1A,所以电路中允许通过的最大电流为1A,由图乙可知,此时滑动变阻器两端的电压为6V,则滑动变阻器允许接入的最小阻值为
因此滑动变阻器阻值的变化范围为6Ω~50Ω。
答:(1)灯泡L正常发光时的电流为1A;
(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能为120J;
(3)电源电压为18V;
(4)滑动变阻器阻值的变化范围为6Ω~50Ω。
45.(2024·山东威海·中考真题)共享电动自行车满足了人们对短途出行的需求。某型号电动自行车的部分参数如表所示,厂家在电动自行车出厂前在水平路面上进行骑行测试。(g取10N/kg)
整车质量:50kg 电池容量:12Ah 最高时速:6m/s 电池额定电压:50V 轮胎能承受的最大压强: 电机最大功率:400W 压强最大时轮胎与地面接触的总面积:
请解答下列问题:
(1)轮胎能承受的最大压力是多少?
(2)实际测试者质量为70kg,以最高时速匀速骑行时所受阻力为人、车总重力的0.03倍,则骑行100s牵引力做功的功率为多少?
(3)电池充满电后,该测试者始终以最高时速骑行,电池能量的80%用于牵引力做功,则骑行的路程为多少?
【答案】(1)2000N
(2)216W
(3)48000m
【详解】(1)轮胎能承受的最大压力
F压=pS=2×105Pa×1×10-2m2=2000N
(2)人、车总重力
G=mg=(50kg+70kg)×10N/kg=1200N
以最高时速匀速骑行时所受阻力为
f=0.03G=0.03×1200N=36N
以最高时速匀速骑行时,牵引力和阻力是平衡力,牵引力
F=f=36N
骑行100s牵引力做功的功率
(3)电池能量
W=UIt=50V×12A×3600s=2.16×106J
牵引力做功
W牵=W×80%=2.16×106J×80%=1.728×106J
骑行的路程为
46.(2024·山东济南·中考真题)学校开展了防溺水安全教育后,小华组经过合作探究,设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器,其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6V,报警器由电压表改装,是定值电阻,是压敏电阻,图乙是压敏电阻阻值随水深h变化的图像。报警器未浸入水中时,的阻值为40Ω,电流表示数是0.12A;报警器浸入水下深度h大于等于1m时,报警器报警,当h为1m时,两端的电压为1.5V。通过计算回答:
(1)报警器未浸入水中时,两端的电压是多少?
(2)报警器浸入水下深度h为1m时,通过的电流是多少?
(3)报警器浸入水下深度h为1m时,的电功率是多少?
【答案】(1)4.8V
(2)0.15A
(3)0.675W
【详解】(1)由甲图可知,与串联,电流表测串联电路中的电流,由乙图可知,报警器未浸入水中时,的阻值为40Ω,电流表示数是0.12A,则两端的电压
(2)由于报警器浸入水下深度h为1m时,两端的电压为1.5V,电源电压为6V,由串联电路中电压规律可知,两端的电压
由乙图可知,报警器浸入水下深度h为1m时,的阻值为30Ω,通过的电流
(3)报警器浸入水下深度h为1m时,的电功率
47.(2024·山东日照·中考真题)为了研究家用电器对电路的影响,物理老师带领同学们进行了探究。
(1)老师带来一个标有“220V5.5A”的电热水壶,在壶中装入1.5L水,初始温度为27℃。仅将电热水壶接入图甲所示的电能表所在的电路,加热7.5min,电能表的转盘转过了250r;
①电热水壶消耗的电能是多少
②消耗的电能中有70%的能量被水吸收,则水的温度变为多少?[,]
③若电热水壶的电阻始终保持不变,则该过程中电热水壶工作的实际电压是多少?
(2)为了研究家用电器电压偏低的原因,老师指导同学们设计了如图乙所示的电路进行模拟实验:、、相当于家用电器电饭煲、电暖器、电烙铁;由于实际中输电线较长,电阻不可忽略,相当于输电线的电阻。依次闭合S和、、,描绘出两电压表、的示数、随电流表A的示数I变化的规律,如图丙所示。则随着接入电路的家用电器增加,输电线电阻上的电压怎么变化?
【答案】(1)见解析
(2)电压
【详解】(1)电热水壶消耗的电能为
水吸收的热量为
水的质量为
则水升高的温度为
则水的温度变为
电热水壶的电阻为
该过程中电热水壶工作的实际功率为
根据,实际电压为
(2)分析乙图可知,、、并联部分和串联,电压表测电源电压,电压表测、、并联部分的电压。由丙图可知,随着接入电路的家用电器增加,电流表A的示数I变大,电压表示数不变,电压表示数变小,根据串联分压规律可知输电线电阻上的电压变大。
48.(2024·山东临沂·中考真题)2024年2月20日,临沂迎来强降雪。环卫部门以雪为令,迅速启用除雪车全力除雪以保障道路畅通。图甲是一辆除雪车正在水平路面上除雪的场景,该车10min内的运动图象如图乙所示。若该除雪车的总质量为6t,除雪过程中所受水平阻力为,车轮与地面的总接触面积为,g取,求该除雪车:
(1)对水平地面的压强;
(2)10min内通过的路程;
(3)10min内牵引力所做的功。
【答案】(1);(2)2640m;(3)
【详解】解(1)除雪车对水平地面的压力
除雪车对水平地面的压强
(2)由图乙知,0~6min是除雪前的情况,其速度为4m/s,6~10min为除雪后的情况,其速度为5m/s。除雪车前6min内通过的路程
除雪车后4min内通过的路程
除雪车10min内通过的路程
(3)除雪过程,车做匀速直线运动,所受的牵引力等于所受的水平阻力,除雪车10min内牵引力所做的功
答:(1)对水平地面的压强为;
(2)10min内通过的路程为2640m;
(3)10min内牵引力所做的功为。
49.(2024·山东威海·中考真题)某打捞船利用“潜水钟”模拟打捞作业。潜水钟内部配备自动充气装置,使其始终充满空气,水无法进入,以此保证工作人员的安全,潜水钟上方放置两个配重和两个气囊,将人员送入水下,如图甲所示;工作人员到达水底后清理被打捞物体周围的泥沙,并将物体用钢丝绳挂在潜水钟内部;然后扔掉全部配重,并将气囊均充满空气,潜水钟、工作人员及物体一起被打捞船竖直向上匀速提升,如图乙所示。
已知:工作人员质量为60kg,潜水钟质量为140kg、体积为,每个气囊充满空气后体积均变为,每个配重质量为1000kg,被打捞物体质量为5000kg、体积为。当潜水钟下表面触碰到水底时(未与水底紧密接触),潜水钟内气压计示数为,外界大气压强为,(,g取10N/kg,不计气囊质量及潜水钟内空气的质量,不计水的阻力。)
请解答下列问题:
(1)潜水钟在水底时受到的浮力为多少?
(2)当潜水钟下表面触碰到水底时,下表面所处水的深度为多少?
(3)水下匀速提升潜水钟时,打捞船需要施加多大的拉力?
【答案】(1)2×104N
(2)10m
(3)12000N
【详解】(1)潜水钟在水底时受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2m3=2×104N
(2)当潜水钟下表面触碰到水底时(未与水底紧密接触),潜水钟内气压计示数为,外界大气压强为,下表面受到液体的压强
p=2.0×105Pa-1.0×105Pa=1.0×105Pa
下表面所处水的深度为
(3)水下匀速提升潜水钟时,总重力
G总=m总g=(60kg+140kg+5000kg)×10N/kg=5.2×104N
总浮力
F浮总=ρ水gV排总=1×103kg/m3×10N/kg×(2m3+2×1m3)=4×104N
打捞船需要施加拉力
F拉= G总- F浮总=5.2×104N-4×104N=12000N
50.(2024·山东泰安·中考真题)古代有一种计时器称为“漏刻”,其计时原理是通过漏壶或箭壶中水量的均匀变化来度量时间。图甲为我国国家博物馆收藏的西汉时期的计时工具青铜漏壶。图乙为某同学设计的计时工具箭壶模型,该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体木块(不吸水)和标有刻度的箭尺构成,箭尺重力忽略不计,其底部与木块相连,当向容器内均匀注水,可使箭尺和木块随水面匀速竖直上升,从而计时。已知容器高为,底面积为;木块重,高为。初始状态下,容器内有部分水,刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触,此时水深为;工作状态下,当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时,一个计时周期结束。取,,不计容器底和容器壁的厚度。求:
(1)初始状态下木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)计时周期结束时木块底部受到的水的压强和容器内水的质量。
【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)初始状态下,木块漂浮,则木块受到的浮力为
(2)木块重,高为,初始状态下水深为,可知
①
由木块漂浮可知,则有
②
由①②式可得木块的密度为
(3)计时周期结束时,容器内水深为
木块底部距水面3cm,则木块底部受到的水的压强为
木块漂浮时排开水的体积为
则计时周期结束时水的体积为
则容器内水的质量为
51.(2024·山东青岛·中考真题)小明设计了一种水下遥感探测器。探测器的主体是一个边长为2dm的正方体金属盒,上下各有一个带传感器的阀门,总重力为30N,某次水底采样时,向探测器内注水,探测器沉入水底。采样完成后,遥控传感器将两个阀门同时打开,从上阀门注入高压气体,水从下阀门流出,当探测器内水的深度为10cm时,关闭两阀门,探测器连同样品恰能匀速上浮,如图所示,已知样品体积为,不计金属盒厚度及阀门和传感器的体积,忽略气体质量和水的阻力,求:
(1)探测器内水对金属盒底部产生的压强;
(2)样品的密度。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)当探测器内水的深度为10cm时,探测器内水对金属盒底部产生的压强为
(2)关闭两阀门,探测器排开水的体积等于探测器的体积,为
探测器和样品整体受到的浮力为
探测器内部水的重力为
探测器连同样品恰能匀速上浮,则整体处于怕平衡状态,即
代入数据可得
解得:。
52.(2024·山东日照·中考真题)港口装载货物时,经常通过斜面将货物拉到甲板上。如图甲所示,倾角为30°的斜面固定在水平地面上,体重为800N的工人用300N竖直向下的拉力将重500N的货物从斜面底端拉到顶端。货物沿着斜面运动的速度随时间变化的图像如图乙所示,工人的鞋底与地面的总接触面积约为,不计滑轮的摩擦和绳子的重力。求:
(1)拉动货物时工人对地面的压强;
(2)货物在0~10s内运动的平均速度;
(3)货物运动时受到的摩擦力大小。
【答案】(1)
(2)1.2m/s
(3)50N
【详解】(1)根据题意可知,地面对工人的支持力为
地面对工人的支持力和工人对地面的压力为相互作用力,大小相等,工人对地面的压力为
工人对地面的压强为
(2)根据图乙可知,货物0-5s通过的路程为
货物5-10s通过的路程为
货物0-10s运动的路程为
则货物0-10s运动的平均速度为
(3)根据题意可知,工人所做的有用功为
工人所做的总功为
货物运动时受到的摩擦力为
53.(2024·山东淄博·中考真题)如图甲所示,水平放置的长方体容器中水深16cm,用细线将沉在容器底的圆柱体物块竖直向上匀速提升。从物块刚刚离开容器底到拉出水面的过程中,拉力F与物块下表面到容器底的距离h的关系如图乙所示(细线的质量、体积及物块带走的水均忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块取出后,水对容器底的压强;
(3)容器中水的质量。
【答案】(1)5N;
(2)1500Pa;
(3)7.5kg
【详解】(1)由图乙可知,当h>15cm时,物块完全离开水面,物块受到的竖直向下的重力、竖直向上的拉力,处于二力平衡状态,则物块的重力
当h<9cm时,物块完全浸没在水中,此时拉力F=8N,物块受到的竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力,处于三力平衡状态,即
因此物块浸没在水中时受到的浮力
(2)由图乙可知,当h=15cm时,物块下表面刚好离开水面,则物块取出后,容器中水的深度
水对容器底的压强
(3)根据可得,物块浸没时排开水的体积
物块浸没时与物块取出后相比,水面下降的高度
容器的底面积
容器中水的体积
根据可得,容器中水的质量
54.(2024·山东烟台·中考真题)为了方便学生就餐,某学校餐厅使用了一款智慧餐盘,该系统可以自动识别餐盘中食品的种类和质量,并在显示屏上显示出价钱,通过人脸识别系统自动扣费。某实践小组在了解智慧餐盘的工作原理后,他们利用电压恒为24V的电源、量程为0~15V的电压表、定值电阻、滑动变阻器R(最大阻值为100Ω)等器材设计了一款自动称量装置,使用时,物体的质量可以从标注质量后的电压表表盘上直接读出。当餐盘不放物体时,滑片P恰好位于滑动变阻器的a端,如图甲所示。闭合开关S,滑片P从滑动变阻器的a端移动到b端的过程中,电压表的示数由0逐渐增大到15V,此过程的最大称量质量为2kg。实践探究过程中同学们还发现,滑片下移的距离与餐盘中所放物体质量的大小成正比,滑动变阻器a端与滑片P所在位置之间的阻值和aP之间的距离成正比。求:
(1)定值电阻在电路中的作用是什么?阻值为多少?
(2)整个电路消耗的电功率的变化范围是多少?
(3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时,电压表的示数为多少(结果保留一位小数)?此时对应的物体质量为多少?
(4)实践小组在对电压表表盘进行质量标注的过程中发现,表盘上原刻度的每一小格对应的质量值是不同的,即质量刻度不均匀,如图乙所示。请设计一个可以实现质量刻度均匀的电路,在图丙方框内画出,并从节能的角度对甲、丙两个电路作出评价。
【答案】(1)保护电路,;(2);(3),1千克;(4),见解析
【详解】解:(1)根据甲图可知,定值电阻与滑动变阻器R串联,电压表测量R两端电压,在R接入电路中的电阻为0时,定值电阻可以保护电路;根据题意可知,电压恒为24V的电源、量程为0~15V的电压表、定值电阻、滑动变阻器R(最大阻值为100Ω),滑片P从滑动变阻器的a端移动到b端的过程中,电压表的示数由0逐渐增大到15V,此过程的最大称量质量为2kg,此时的电压是15V,滑动变阻器R接入电路阻值最大,为100Ω,此时电路中的电流是
定值电阻的阻值为
(2)根据题意可知,滑片P从滑动变阻器的a端移动到b端的过程中,电压表的示数由0逐渐增大到15V,所以滑片P在a端时,电路中只有定值中考物理真题《压轴挑战》分类汇编(原卷版)
挑战30 山东卷(山东各市共60题)
24年山东各市中考压轴题型(精选)统计:
选择题 填空题 实验综合题 计算题 合计
电磁学综合 7 4 7 7 25
力学综合 7 2 7 10 26
声热力综合 2 0 7 0 9
合计 16 6 21 17 53
一.单选题(共10小题)
1.(2024·山东枣庄·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,R2=2R1,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,闭合S1,断开S2,滑动变阻器的滑片位于最右端时,电压表的示数为3V,电路的总功率为P1;当闭合S2,断开S1,滑动变阻器的滑片移至中点时,电压表示数为1.2V,电路的总功率为P2。下列说法正确的是( )
A.P1:P2=4:5 B.电源电压为12V
C.R1阻值为40Ω D.电路的最大功率为2.7W
2.(2024·山东济宁·中考真题)图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是( )
A.甲为灯泡L的图线
B.当电压为0时,L与R的阻值均为0
C.将L和R并联在的电源两端,电路总电阻为
D.将L和R串联在的电源两端,L的功率为
3.(2024·山东泰安·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,电路中各元件正常工作,两个相同的电流表(均有,两个量程)指针偏转的角度相同。一段时间后电流表指针偏转的角度突然变为原来的,若定值电阻或出现了断路故障,其它元件均完好。针对故障电路的观察分析,下列说法正确的是( )
A.电压表示数为零 B.电流表的示数一定大于的示数
C.一定是电阻出现了断路故障 D.一定是电阻出现了断路故障
4.(2024·山东泰安·中考真题)如图甲所示电路,电源电压保持不变,电阻,图乙为小灯泡L的关系图象。当只闭合开关时,电阻功率为,电流表示数为,电路的总功率为;当开关、闭合,断开时,电流表示数为,电路的总功率为;当开关闭合,断开时,灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻为,电路的总功率为。已知,下列说法中( )
① ② ③ ④
A.只有②④正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有③④正确
5.(2024·山东德州·中考真题)如图所示,电源电压恒为4.5V,灯泡L上标有“3V 1.5W”字样,滑动变阻器R2上标有“15 1A”字样,定值电阻R1阻值为10,电压表量程为0~3V,不计温度对灯丝电阻的影响,在保证电路元件安全的前提下,下列说法错误的是( )
A.小灯泡正常工作时电流为0.5A
B.当开关S1、S2、S3断开,S闭合时,R2接入电路的最小阻值为3
C.当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,电路总功率最小值为3.375W
D.当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,R2接入电路的最大阻值为15
6.(2024·山东淄博·中考真题)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为6V
②定值电阻R的阻值为5Ω
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω
④滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为27J
A.只有②③正确 B.只有①③正确 C.只有②③④正确 D.只有①②④正确
7.(2024·山东枣庄·中考真题)将一底面积为200cm2的圆柱形容器放置于水平面上,容器内放一个底面积50cm2、高20cm的圆柱体,如图甲所示,缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮,继续注水到25cm时停止,在整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如图乙所示。(,g取10N/kg),则以下说法正确的是( )
A.当圆柱体漂浮时,露出水面的高度为9cm
B.圆柱体的密度为kg/m3
C.注水停止时,水对圆柱体底部的压强为2500Pa
D.向容器内注水的总质量是4200g
8.(2024·山东德州·中考真题)水平面上的物体受到水平拉力F的作用,拉力F的大小与时间t的关系如图甲所示,t=6s时,将拉力F撤掉,物体运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,已知物体运动的v-t图像与时间轴围成的面积大小等于物体运动的路程,下列说法正确的是( )
A.0~2s内物体受到的摩擦力为0
B.2~4s内物体受到的摩擦力为6N
C.2~6s内拉力F做的功为28J
D.2~7s内物体运动的路程为5m
9.(2024·山东聊城·中考真题)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,长为30cm的纸盒,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( )
A.应选择焦距为10cm的凸透镜
B.应选择焦距为20cm的凸透镜
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是正立的
D.墙上手机画面的像是虚像
10.(2024·山东东营·中考真题)如图所示,用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G,已知滑轮重20N,杠杆(OB=2OA)重10N,手的拉力始终沿竖直方向,忽略绳重及摩擦,下列说法错误的是( )
A.甲图:该装置不省力也不省距离
B.乙图:该装置的机械效率是三者中最低的
C.丙图:在匀速拉动物体上升的过程中,拉力F3逐渐变小
D.若提升的物体越重,乙、丙的机械效率就会越高
二.多选题(共6小题)
11.(2024·山东潍坊·中考真题)如图甲所示的电路,电流表量程为0~0.6A,小灯泡L标有“4V 2W”字样。闭合开关、,在确保电路安全的情况下,调整滑动变阻器滑片P位置,记录多组电压表示数U与相应的电流表示数I,并作出如图乙所示的图像。下列分析正确的是( )
A.电源的电压为10V
B.电阻R能达到的最大功率为3.6W
C.滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为
D.断开,小灯泡正常发光时,滑动变阻器的功率为2.5W
12.(2024·山东烟台·中考真题)质量相等的甲、乙两个圆柱形容器静止在水平桌面上,甲容器的底面积大于乙容器的底面积,容器中分别装有质量相等的液体A和液体B,且液面相平。当将质量相等的实心物块M、N分别放入两容器后均沉底,如图所示,此时甲容器对桌面的压强和压力分别为和,乙容器对桌面的压强和压力分别为和。若液体A、B的密度分别为和,物块M、N的密度分别为和,则下列关系式一定正确的是( )
A. B. C. D.
13.(2024·山东潍坊·中考真题)弹簧置于光滑管内,下端固定在水平地面上,上端与管口平齐。如图所示,将一直径略小于管的小球放在弹簧上端,先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球,小球沿竖直方向运动,第一次小球到达的最高点为a,第二次小球到达的最高点为b,c为小球运动路径上的一点,小球所受空气阻力忽略不计,则先后两次( )
A.第一次释放小球时弹簧的弹性势能大
B.小球由c到b过程,弹性势能转化为重力势能
C.小球上升过程,经过c点时的重力势能相等
D.小球上升过程,经过c点时的机械能相等
14.(2024·山东青岛·中考真题)如图所示,小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别匀速提升两个质量相同的物体,绳端在相同时间内移动的距离相等.在提升过程中,若绳端拉力,下列说法正确的是( )
A.物体的速度之比 B.有用功之比
C.总功之比 D.机械效率之比
15.(2024·山东日照·中考真题)如图甲所示,将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平.木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是(,)( )
A.木块的重力是24N B.木块的体积是
C.木块完全浸没后受到的浮力是40N D.木块的密度是
16.(2024·山东青岛·中考真题)在探究平面镜成像特点的实验中,下列说法与事实相符的是
A.如图甲,当蜡烛远离玻璃板时,像的大小不变
B.如图乙,在玻璃板后竖直放置一纸板,人在任何位置都看不到像
C.如图丙,若玻璃板的高度为蜡烛高度的一半,像的高度也为蜡烛高度的一半
D.如图丁,若玻璃板与水平桌面不垂直,像仍与蜡烛关于玻璃板对称
三.填空题(共6小题)
17.(2024·山东临沂·中考真题)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻的阻值为 Ω,电源电压为 V.
18.(2024·山东威海·中考真题)如图所示,电源电压恒定,电流表的量程为“0~3A”,。只闭合开关S,滑动变阻器R(40Ω 1A)的滑片P处于中点时,小灯泡L(3V 1.8W)正常发光,则电源电压为 V。当开关全部闭合时,在保证电路安全的前提下,该电路消耗的最大功率为 W(不考虑灯丝电阻的变化)。
19.(2024·山东德州·中考真题)图甲是一款家用蒸箱,图乙是其加热盘模块的简化电路,蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡,其中R1、R2为阻值不变的电热丝,当开关S1断开、S2接a时,蒸箱处于 挡,此时通过温控开关的电流为2A,已知蒸箱的额定电压为220V,,则R2的阻值为 ,高温挡的电功率为 W。
20.(2024·山东淄博·中考真题)如图所示电路,灯L标有“3V 0.9W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。当开关S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.6A,灯L正常发光,灯L的电阻为 Ω,电压表的示数为 V;当开关S2、S3断开,S1闭合时,灯L与电阻R的连接方式为 ,电流表的示数为 A。
21.(2024·山东东营·中考真题)取质量相同、初温相同的两种物质的粉末状样品a和b,用完全相同的加热装置同时对a、b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,物质a的比热容 (选填“大于”或“小于”)物质b的比热容;在t1~t2时间内,物质b的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。(样品受热均匀,不计热损失)
22.(2024·山东济宁·中考真题)小明从家前往科技馆,整个过程中有步行,也有骑行,其全程的s-t图像如图所示。已知骑行的速度比步行的速度大,则他骑行的路程为 m,全程的平均速度为 。
四.实验题(共19小题)
23.(2024·山东枣庄·中考真题)如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置,已知小灯泡标有2.5V字样。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮);
(2)在检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,同时眼睛注意观察 (选填“电压表”、“电流表”或“灯泡”),直至灯泡正常发光;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制U-I图像如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;
(4)根据图丙可知小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”),你认为原因是 ;
(5)根据小灯泡的U-I图像和观察到的亮度变化,还可以发现 。
24.(2024·山东青岛·中考真题)小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系.电源电压为,三个定值电阻阻值分别为和,两个滑动变阻器规格分别为“”和“”。
(1)图甲电路连接不完整,请用笔画线代替导线将电路连接完整 。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 (选填“左”或“右”)端。
(3)正确连接电路后,小明依次使用三个定值电阻进行实验.每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数与前二次实验相同,记录相应电流表示数,绘制出图像如图乙所示,实验中电压表的示数为 V。
(4)小明找来一个未知阻值的电阻,重复上述实验,电流表表盘如图丙所示,其示数为 A,该电阻的阻值为 。
(5)根据以上实验数据,实验中小明选择的滑动变阻器规格应为 。
25.(2024·山东烟台·中考真题)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”)。
26.(2024·山东菏泽·中考真题)物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块依次进行如下步骤的操作:
根据上述实验步骤,完成下列问题:
(1)步骤A中金属块重 N;
(2)步骤B中金属块受到的浮力为 N;
(3)分析 三步骤数据,初步得出浮力大小与液体密度有关;
(4)若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,测力计的示数 1.6N(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)结合已学知识,根据步骤A、C,计算出金属块的体积为 (,g取10N/kg)。
27.(2024·山东济宁·中考真题)小明将木板一端置于水平桌面上,另一端与量角器组装成斜面(如图所示),按以下步骤进行了实验:
①选3个物体A、B和C,分别测出它们的重力大小;
②将斜面倾角(木板与桌面夹角)调成5°,分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止,用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小;
③将斜面倾角先后调成10°和15°,重复步骤②。
实验数据记录如下表:
斜面倾角 5° 10° 15°
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
物体 A B C A B C A B C
重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0
压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98
结合以上信息,按要求回答下列问题:
(1)请在图中画出物体A对木板(斜面倾角为15°)压力的示意图,要求包含力的三要素 ;
(2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系,可选择实验序号 中的数据进行分析;
(3)分析比较实验数据可知:不同物体静止在同一斜面上时,物体对木板的压力与该物体重力的比值 ;
(4)分析比较实验数据可知,同一物体静止在不同斜面上时,斜面倾角越大,物体对木板的压力与该物体重力的比值 (选填“越大”、“越小”或“不变”);
(5)斜面作为一种简单的机械,在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下,质量为的物体沿斜面向上匀速运动了,升高了,斜面的机械效率为90%,则该物体所受摩擦力的大小为 N。(取)
28.(2024·山东威海·中考真题)2024年6月2日清晨,“嫦娥六号”成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区.探测器经历了减速、悬停、自由下落等复杂的运动过程。为了解探测器在月球上自由下落的有关情况,学校科技小组开展了相关研究。
第一步:实验探究。
(1)测量平均速度的原理为: (用公式表示)。
猜想:没有空气阻力时,物体由静止状态释放,下落的速度可能与物体的质量、体积、形状及下落时间有关。
实验:如图所示,为了在地球上模拟月球表面没有空气的环境,实验均在抽真空的竖直管道内进行。实验时,将不同数量的相同沙包放入不同的容器内,依次进行了甲、乙、丙、丁四次实验,物体在0s时由静止落下,利用频闪摄影记录了物体在0s、1s、2s、3s时的位置。(各种容器的质量均相等,容器形状和体积已在图中标注)
(2)分析频闪照片,若想验证物体下落的速度与质量是否有关,应比较 ;若想验证物体下落的速度与形状是否有关,应比较 (上述两空均选填“甲”“乙”“丙”“丁”)。综合分析四次实验,请你判断没有空气阻力时,物体由静止状态释放,下落的速度与 有关;
(3)利用精密测量技术测量速度,画出图中直线a。请推测时,物体的速度为 m/s,他们发现速度与时间的比为定值,于是将这个定值定义为一个新的物理量,则这个物理量的单位为 ;
第二步:联想迁移。
(4)科技小组又发现“速度与时间的比值”与“地球表面物体所受重力大小与质量的比值”存在某种神奇的“巧合”。若这种“巧合”在月球上同样成立,已知月球表面物体所受重力大小与质量的比值约为1.6N/kg,请判断物体在月球上竖直下落过程的图象可能为图中的 (选填“a”“b”“c”)。
29.(2024·山东青岛·中考真题)小明在海边游泳时,发现塑料泡沫板浮在水面上,石块却沉入水底,由此,他进行了有关浮力的实验探究。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出石块的重力为 N;
(2)将石块缓慢浸入水中,弹簧测力计示数 ,石块浸没后,在触底之前,弹簧测力计示数 ,说明浮力的大小与 有关;
(3)将 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小 ,说明浮力的大小与物体密度无关;
(4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管,分别以图乙和图丙的方式浸没于水中,能反映浮力产生原因的是图 。
30.(2024·山东淄博·中考真题)同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”,如图甲。一端烛油滴下时,此端就上升,两端交替上下。为了寻找上述现象的原因,同学们用铁架台、杠杆(已在水平位置平衡)、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
(1)图乙中杠杆水平平衡,分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置,发现杠杆不再平衡。
小聪认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离;
小明认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
为判断谁的观点正确,同学们利用图丙中水平平衡的杠杆(OD>OA=OC)进行实验,保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。
①把A处悬挂的钩码改挂在C处,发现杠杆不再平衡。与A处相比,支点到力的作用点的距离 (选填“变小”“不变”或“变大”);
②把A处悬挂的钩码改挂在D处,发现杠杆仍保持平衡,这两种情况下 的距离不变;
③由此初步判断 的观点是正确的;
(2)明确影响因素后,同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件,将实验数据记录在设计的表格中。
实验次数 动力F1/N a 阻力F2/N b
1 1.0 10 2.0 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2.0 15 1.5 20
①表格中a处应填写的内容是 ;
②分析表中数据,得出杠杆平衡的条件是 ;
③若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码,杠杆 端下沉;
(3)交替上下的蜡烛“跷跷板”,一端烛油滴下时,此端上升。原因是 。
31.(2024·山东临沂·中考真题)小明在某购物中心前,可以看到玻璃幕墙中自己的像,进入购物中心后,又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知,该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
(1)如图甲所示,让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上,让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像完全重合,原因是 。
(2)如图乙所示,让中性笔A离开玻璃板一小段距离,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这样做既可以 ,又可以比较像与物体的大小关系.将光屏放在中性笔B的位置,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到中性笔A的像。
(3)让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应 (选填“远离”或“靠近”)玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
32.(2024·山东临沂·中考真题)2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡 ;
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气 (选填“吸热”或“放热”)后形成的;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条合理化建议;
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响.为了得出结论,他可以 。
33.(2024·山东枣庄·中考真题)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。所用实验装置如图甲所示。
(1)安装如图甲所示装置时,应该先确定铁圈A的位置,确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)小明记录的数据如下表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前,吸收热量,温度 ;水在沸腾过程后,吸收热量,温度 。此时当地的大气压 (填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示。如果同组的小红减少烧杯中水的质量,水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的 (选填“b”“c”或“d”);
(4)星期天小明在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水有点少,于是小明又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能说明其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是 (填字母)。
34.(2024·山东威海·中考真题)探究凸透镜成像的规律。
第一步:测量凸透镜焦距。
(1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,如图甲所示。若想找到透镜焦点,应 (选填“顺时针”“逆时针”)旋转透镜。找到焦点的位置后,测出透镜的焦距为15cm。
第二步:探究成像规律。
正确安装并调节实验器材,实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
(2)图乙中光屏上 (选填“能”“不能”)承接到清晰的像。
(3)将蜡烛移至15cm刻度处,若想在光屏上承接到清晰的像,光屏应向 (选填“左”“右”)移动,请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。
(4)当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化? ;若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间,光屏上是否仍然成像? (选填“是”“否”)。
35.(2024·山东泰安·中考真题)小文同学用如图甲所示装置“探究固体熔化时温度的变化规律”,用温度计分别测量a、b两种物质的温度,温度随时间变化的关系图像如图乙所示。
(1)由实验可知, (选填“a”或“b”)物质是晶体。
(2)在第时,物质的状态是 (选填“固态”“液态”或“固液共存状态”)。
(3)某时刻测量物质的温度计示数如图丙所示,则示数为 。
(4)在加热过程中,物质的内能 (选填“增加”“减少”或“保持不变”)。
36.(2024·山东青岛·中考真题)小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律.
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上,调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心,使它们在 。
(2)如图甲所示,将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处,凸透镜固定在50cm刻度处,光屏应在 刻度范围内移动,直到在光屏上看到 、倒立清晰的像,根据这一成像特点可制成 。
(3)S是烛焰上一点,请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路 。
(4)保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,应将凸透镜向 移动。
37.(2024·山东日照·中考真题)小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被 (选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”);
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为 ;
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像。
38.(2024·山东烟台·中考真题)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,器材如下:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压3.8V,正常发光时的电阻约10Ω)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(50Ω 0.2A)滑动变阻器(20Ω 1A),开关和导线若干。
(1)请在答题卡的相应位置画出该实验的电路图。(各元件不必标注字母)
(2)为了完成实验,电流表应选择 量程,电压表应选择 量程,滑动变阻器应选择 (选填“”或“”)。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V,此时电流表的示数如图所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(4)完成上述实验之后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个定值电阻,仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路,并进行了如下操作:
①闭合开关S、,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,闭合,电流表示数为,则小灯泡正常发光时的电阻 (用,、表示)。
39.(2024·山东潍坊·中考真题)为测定一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常工作时的电阻,某同学准备了下列器材:待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整 ;
(2)闭合开关后,滑片P位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 (填“左”或“右”)移动;
(3)滑片P调整到适当位置,电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图丙所示,则该小灯泡正常工作时的电阻为 ,此时滑动变阻器接入电路的电阻为 ;
(4)小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻,他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为2.5V;
②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为 V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在丁图中的 (填“a”或“b”)位置。
40.(2024·山东淄博·中考真题)小明发现冬天海水结冰时的温度比河水的低,这一现象激发了他探究盐水凝固时温度变化规律的兴趣.他将一杯盐水放入温度为的恒温冷冻室内,利用传感器收集数据,绘制了如图所示的温度一时间图象。
(1)这杯盐水的凝固点是 ℃,凝固过程持续了 min。
(2)杯内盐水第25min时的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)第15min时的内能。
(3)从图象中发现,当盐水凝固后,温度降低明显变快,这是因为凝固后它的 变小。
(4)小明查阅资料还发现,不同的海域海水结冰的温度也不同.针对这一现象,请你提出一个可探究的物理问题: 。
41.(2024·山东济南·中考真题)小东在学习“阿基米德原理”时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉的,于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小是否等于物体排开的液体所受重力的大小”。
(1)小东在设计实验时,通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下:
因为木块漂浮在水中,所以木块所受浮力的大小等于木块所受重力的大小;
若要验证是否等于,只需验证 ;
又因为,所以只需验证是否等于;
于是,小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)、溢水杯和小烧杯进行实验,实验步骤如下:
a、用电子秤测量木块的质量;
b、用电子秤测量小烧杯的质量;
c、把木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水;
d、用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量;
(2)实验数据记录如表所示:
研究对象 木块质量 /g 小烧杯质量 /g 杯、水总质量 /g 排开水的质量 /g
木块 80 38 118
分析表格中的实验数据,得出结论:漂浮在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小 ;
(3)在和同学交流分享时,小华认为以上实验过程可以更加简化,如图乙所示,只需将装满水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水,等溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,若观察到 ,即可得到;
(4)小明梳理小东的推理过程时发现,下沉的物体不能通过“是否等于”间接验证“是否等于”,原因是 。
五.综合题(共2小题)
42.(2024·山东青岛·中考真题)自然界的一切活动都需要能量,能量是由不同能源提供的,各种能源的广泛使用,极大地促进了人类文明的进步,下面请和小明一起走进能量的世界。
(1)“钻木取火”在人类利用能量的历史上非常重要,钻木取火通过 方式来改变内能;
(2)蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑,蒸汽机工作时将内能转化为机械能,这与四冲程汽油机的 冲程能量转化相同;
(3)电能的利用是人类进入现代文明社会的标志。
①如图所示是小明家的部分电路,开关S控制灯泡L1和L2,请用笔画线代替导线,将图中的两盏灯泡、开关和插座接入电路中 ;
②小明家有一个铭牌模糊的电饭煲.他将电饭煲接在三孔插座上,关闭其它用电器,电饭煲正常工作3min,电能表的转盘转了30转,该电饭煲的额定功率为 kW;
(4)核反应堆的发明拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕,核能属于 (选填“可”或“不可”)再生能源;
(5)能源危机已成为国际性问题,为了人类的未来,我们必须节约能源。节约能源的主要方式之一是开发新能源,下列不是利用新能源获得电能的是( )。
A. A.拦坝式潮汐能发电B.地热蒸汽发电C.硅太阳能电池D.煤炭火力发电
43.(2024·山东东营·中考真题)2023年12月,中央经济工作会议将低空经济列为战略性新兴产业之一。飞行汽车作为一种颠覆性的交通方式,将为人们带来更多体验感。图甲为某款低空飞行汽车,在地面时相当于四轮轿车;飞行时可伸出两支折叠螺旋桨成为飞行器。该车质量为2×103kg,静止时每个轮子与地面接触面积为250cm2;其配备的电加热座椅内部简化电路如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)飞行汽车空中悬停时,螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)飞行汽车所受的重力;
(2)飞行汽车沿直线试飞时,仪表显示它在10min内飞行的距离为30km,求它的平均速度 ;
(3)静止在水平地面上时,求它对地面的压强 ;
(4)该车座椅电加热系统使用12V电源供电,有高温、低温两个挡位,其高温挡的功率为72W,R2的阻值为4,求低温挡的功率以及电阻R2两端的电压 。
六.计算题(共17小题)
44.(2024·山东滨州·中考真题)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L标有“12V 12W”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象,求:
(1)灯泡L正常发光时的电流。
(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能。
(3)电源电压。
(4)滑动变阻器阻值的变化范围。
45.(2024·山东威海·中考真题)共享电动自行车满足了人们对短途出行的需求。某型号电动自行车的部分参数如表所示,厂家在电动自行车出厂前在水平路面上进行骑行测试。(g取10N/kg)
整车质量:50kg 电池容量:12Ah 最高时速:6m/s 电池额定电压:50V 轮胎能承受的最大压强: 电机最大功率:400W 压强最大时轮胎与地面接触的总面积:
请解答下列问题:
(1)轮胎能承受的最大压力是多少?
(2)实际测试者质量为70kg,以最高时速匀速骑行时所受阻力为人、车总重力的0.03倍,则骑行100s牵引力做功的功率为多少?
(3)电池充满电后,该测试者始终以最高时速骑行,电池能量的80%用于牵引力做功,则骑行的路程为多少?
46.(2024·山东济南·中考真题)学校开展了防溺水安全教育后,小华组经过合作探究,设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器,其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6V,报警器由电压表改装,是定值电阻,是压敏电阻,图乙是压敏电阻阻值随水深h变化的图像。报警器未浸入水中时,的阻值为40Ω,电流表示数是0.12A;报警器浸入水下深度h大于等于1m时,报警器报警,当h为1m时,两端的电压为1.5V。通过计算回答:
(1)报警器未浸入水中时,两端的电压是多少?
(2)报警器浸入水下深度h为1m时,通过的电流是多少?
(3)报警器浸入水下深度h为1m时,的电功率是多少?
47.(2024·山东日照·中考真题)为了研究家用电器对电路的影响,物理老师带领同学们进行了探究。
(1)老师带来一个标有“220V5.5A”的电热水壶,在壶中装入1.5L水,初始温度为27℃。仅将电热水壶接入图甲所示的电能表所在的电路,加热7.5min,电能表的转盘转过了250r;
①电热水壶消耗的电能是多少
②消耗的电能中有70%的能量被水吸收,则水的温度变为多少?[,]
③若电热水壶的电阻始终保持不变,则该过程中电热水壶工作的实际电压是多少?
(2)为了研究家用电器电压偏低的原因,老师指导同学们设计了如图乙所示的电路进行模拟实验:、、相当于家用电器电饭煲、电暖器、电烙铁;由于实际中输电线较长,电阻不可忽略,相当于输电线的电阻。依次闭合S和、、,描绘出两电压表、的示数、随电流表A的示数I变化的规律,如图丙所示。则随着接入电路的家用电器增加,输电线电阻上的电压怎么变化?
48.(2024·山东临沂·中考真题)2024年2月20日,临沂迎来强降雪。环卫部门以雪为令,迅速启用除雪车全力除雪以保障道路畅通。图甲是一辆除雪车正在水平路面上除雪的场景,该车10min内的运动图象如图乙所示。若该除雪车的总质量为6t,除雪过程中所受水平阻力为,车轮与地面的总接触面积为,g取,求该除雪车:
(1)对水平地面的压强;
(2)10min内通过的路程;
(3)10min内牵引力所做的功。
49.(2024·山东威海·中考真题)某打捞船利用“潜水钟”模拟打捞作业。潜水钟内部配备自动充气装置,使其始终充满空气,水无法进入,以此保证工作人员的安全,潜水钟上方放置两个配重和两个气囊,将人员送入水下,如图甲所示;工作人员到达水底后清理被打捞物体周围的泥沙,并将物体用钢丝绳挂在潜水钟内部;然后扔掉全部配重,并将气囊均充满空气,潜水钟、工作人员及物体一起被打捞船竖直向上匀速提升,如图乙所示。
已知:工作人员质量为60kg,潜水钟质量为140kg、体积为,每个气囊充满空气后体积均变为,每个配重质量为1000kg,被打捞物体质量为5000kg、体积为。当潜水钟下表面触碰到水底时(未与水底紧密接触),潜水钟内气压计示数为,外界大气压强为,(,g取10N/kg,不计气囊质量及潜水钟内空气的质量,不计水的阻力。)
请解答下列问题:
(1)潜水钟在水底时受到的浮力为多少?
(2)当潜水钟下表面触碰到水底时,下表面所处水的深度为多少?
(3)水下匀速提升潜水钟时,打捞船需要施加多大的拉力?
50.(2024·山东泰安·中考真题)古代有一种计时器称为“漏刻”,其计时原理是通过漏壶或箭壶中水量的均匀变化来度量时间。图甲为我国国家博物馆收藏的西汉时期的计时工具青铜漏壶。图乙为某同学设计的计时工具箭壶模型,该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体木块(不吸水)和标有刻度的箭尺构成,箭尺重力忽略不计,其底部与木块相连,当向容器内均匀注水,可使箭尺和木块随水面匀速竖直上升,从而计时。已知容器高为,底面积为;木块重,高为。初始状态下,容器内有部分水,刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触,此时水深为;工作状态下,当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时,一个计时周期结束。取,,不计容器底和容器壁的厚度。求:
(1)初始状态下木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)计时周期结束时木块底部受到的水的压强和容器内水的质量。
51.(2024·山东青岛·中考真题)小明设计了一种水下遥感探测器。探测器的主体是一个边长为2dm的正方体金属盒,上下各有一个带传感器的阀门,总重力为30N,某次水底采样时,向探测器内注水,探测器沉入水底。采样完成后,遥控传感器将两个阀门同时打开,从上阀门注入高压气体,水从下阀门流出,当探测器内水的深度为10cm时,关闭两阀门,探测器连同样品恰能匀速上浮,如图所示,已知样品体积为,不计金属盒厚度及阀门和传感器的体积,忽略气体质量和水的阻力,求:
(1)探测器内水对金属盒底部产生的压强;
(2)样品的密度。
52.(2024·山东日照·中考真题)港口装载货物时,经常通过斜面将货物拉到甲板上。如图甲所示,倾角为30°的斜面固定在水平地面上,体重为800N的工人用300N竖直向下的拉力将重500N的货物从斜面底端拉到顶端。货物沿着斜面运动的速度随时间变化的图像如图乙所示,工人的鞋底与地面的总接触面积约为,不计滑轮的摩擦和绳子的重力。求:
(1)拉动货物时工人对地面的压强;
(2)货物在0~10s内运动的平均速度;
(3)货物运动时受到的摩擦力大小。
53.(2024·山东淄博·中考真题)如图甲所示,水平放置的长方体容器中水深16cm,用细线将沉在容器底的圆柱体物块竖直向上匀速提升。从物块刚刚离开容器底到拉出水面的过程中,拉力F与物块下表面到容器底的距离h的关系如图乙所示(细线的质量、体积及物块带走的水均忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块取出后,水对容器底的压强;
(3)容器中水的质量。
54.(2024·山东烟台·中考真题)为了方便学生就餐,某学校餐厅使用了一款智慧餐盘,该系统可以自动识别餐盘中食品的种类和质量,并在显示屏上显示出价钱,通过人脸识别系统自动扣费。某实践小组在了解智慧餐盘的工作原理后,他们利用电压恒为24V的电源、量程为0~15V的电压表、定值电阻、滑动变阻器R(最大阻值为100Ω)等器材设计了一款自动称量装置,使用时,物体的质量可以从标注质量后的电压表表盘上直接读出。当餐盘不放物体时,滑片P恰好位于滑动变阻器的a端,如图甲所示。闭合开关S,滑片P从滑动变阻器的a端移动到b端的过程中,电压表的示数由0逐渐增大到15V,此过程的最大称量质量为2kg。实践探究过程中同学们还发现,滑片下移的距离与餐盘中所放物体质量的大小成正比,滑动变阻器a端与滑片P所在位置之间的阻值和aP之间的距离成正比。求:
(1)定值电阻在电路中的作用是什么?阻值为多少?
(2)整个电路消耗的电功率的变化范围是多少?
(3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时,电压表的示数为多少(结果保留一位小数)?此时对应的物体质量为多少?
(4)实践小组在对电压表表盘进行质量标注的过程中发现,表盘上原刻度的每一小格对应的质量值是不同的,即质量刻度不均匀,如图乙所示。请设计一个可以实现质量刻度均匀的电路,在图丙方框内画出,并从节能的角度对甲、丙两个电路作出评价。
55.(2024·山东枣庄·中考真题)如图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅简化电路,它是通过电热丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。
(1)在工作电路中,指示灯L标有“2V 0.2A”字样,要使指示灯L正常工作,则保护电阻R0的阻值为多大?
(2)把空气炸锅单独接入家庭电路中正常工作2min,电能表上标有600r/kW·h的字样,其转盘刚好转了20转,则空气炸锅的电功率是多少?
(3)在控制电路中,电源电压恒定为3V,用R3来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当设定加热温度为某一温度时,R3的阻值恰好为40Ω,闭合开关S,工作电路接通,开始加热;当控制电流I = 0.03A时,衔铁被弹起,停止加热,则设定的加热温度是多少?
56.(2024·山东聊城·中考真题)如甲图所示电路中,电源电压不变,R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大电阻为50Ω,电流表使用的量程为0~0.6A。小灯泡L的额定电压为3.8V,其电流随电压的变化规律如乙图所示。当只闭合S2时,电流表的示数为0.25A。求:
(1)电源电压 ;
(2)当只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,滑动变阻器R2连入电路的电阻 ;
(3)当闭合S1、S2、S3时,为保证不损坏电流表,滑动变阻器R2的电阻可调范围和电路消耗的总电功率的变化范围 。
57.(2024·山东德州·中考真题)如图甲所示,为物理创新小组设计的光控路灯原理图,由控制电路和工作电路组成,光敏电阻R1的阻值随照度E(描述光照强度的物理量)的变化关系如图乙所示,Lx是照度的单位。闭合开关S1、S2,当通过线圈的电流I<1.5mA时,触点A、B接通,当通过线圈的电流I≥1.5mA时,触点A、B断开。已知控制电路电源电压U1为6V,定值电阻R2的阻值为2kΩ,工作电路电源电压U2为220V,灯泡L1和L2规格均为“220V 44W”。(电磁铁线圈电阻忽略不计)求:
(1)灯泡L1正常发光时的电阻;
(2)当E=3.0Lx时,工作电路在10min内消耗的电能;
(3)当E=1.5Lx时,工作电路的电功率。
58.(2024·山东滨州·中考真题)“水能载舟,亦能覆舟”出自《荀子·哀公》,它告诉我们人民才是社会的主人!习近平总书记在纪念红军长征胜利80周年大会上的讲话中告诫全党必须牢记这个道理。习近平总书记说:“老百姓是天,老百姓是地。忘记了人民,脱离了人民,我们就会成为无源之水、无本之木,就会一事无成。”从物理学角度来说,浸在水中的物体,当排开水的体积不同时,浮力和压强会发生怎样的变化呢?为了探究这个问题,某小组设计如下实验进行探究。
如图甲所示,质地均匀的长方体物体,质量为1kg,底面积为1×10-2m2,竖直放入水平桌面上的薄壁圆柱形容器(筒壁厚度不计)内(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求:
(1)物体对容器底部的压强。
(2)向容器内注入2cm深的水,物体不会倾斜,也没有浮起,如图乙所示,求水对容器底部的压强。
(3)现不断往容器内注水,当注水深度为物体高度的一半时,物体对容器底部的压力刚好为0,如图丙所示,求物体的密度。
(4)在容器内继续注入适量的水,物体静止时如图丁所示,将露出水面的部分切去,待剩余部分再次静止后,请推理说明水对容器底部压强的变化量Δp水与容器对桌面压强的变化量Δp桌的大小有何关系。
59.(2024·山东聊城·中考真题)我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载质量为40万吨,这么大的货船通过国际港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载质量。物理小组根据这个原理,利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图甲所示,玻璃杯底面积为80cm ,质量为200g,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm。ρ水=1.0×10 kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)玻璃杯底面所受水的压强和压力 ;
(2)铁块的质量 ;
(3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度。如图乙所示,将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为2cm,求待测液体的密度 。
60.(2024·山东潍坊·中考真题)如图甲所示的装置由杠杆PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组成。杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动,,P端通过竖直绳连接a,a通过竖直轻杆固定在地面上;b浸没在水中,通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连。开始时PQ水平,打开出水口阀门,轻杆对a的作用力F的大小随水面下降高度x变化的规律如图乙所示。已知a、b质量分别为、,滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计,忽略所有摩擦,g取10N/kg,水的密度。求:
(1)打开阀门前P端绳对a的拉力;
(2)打开阀门前b受到的浮力;
(3)b的密度;
(4)当b受到的拉力大小为8.4N时,b下表面处的液体压强。
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