九年级下期模拟考试物理
注意事项:
1.全卷分为A卷和B卷,A卷满分85分,B卷满分20分;考试时间90分钟。
2.在作答前,考生务必将自己的姓名、座位号、准考证号填写在答题卡上的相应位置。
3.试卷中横线上及注有“▲”的地方,是需要考生在答题卡上作答的内容。请按照题号在各题目对应的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。在草稿纸、试卷上答题无效;A卷选择题及B卷选择题需要在答题卡的相应位置用2B铅笔规范填涂。
A卷(共85分)
第Ⅰ卷(选择题,共26分)
一、单项选择题(每小题2分,共26分)
1. 体考前,小玲同学使用手机上的人工智能软件查阅体考相关信息,手机实现信息传递主要依靠( )
A. 电流 B. 超声波
C. 电磁波 D. 次声波
2. 小竹用新买的智能灯泡替换客厅的老式灯泡,爸爸提醒他要注意用电安全。关于家庭电路和用电安全,下列说法正确的是( )
A. 替换灯泡前,应断开开关
B. 发现有人触电时,应立即用手将其拉开
C. 家庭电路中,控制电灯的开关应接在零线和电灯之间
D. 使用测电笔辨别火线和零线时,氖管发光的是零线,氖管不发光的是火线
3. 2025年春节,小崧和朋友们在观看《哪吒2》时,被震撼的画面和音效所吸引(如图)。关于声现象,下列分析正确的是( )
A. 观众听到的声音主要是通过墙壁传播的
B. 观众听到的声音不是由扬声器振动产生的
C. 观众可以根据音调来区分电影中的不同角色
D. 观众将手机调至静音模式是在声源处减弱噪声
4. 学习物理要联系生活实际。下列数据最符合实际的是( )
A. 一个乒乓球的质量约为1kg
B. 手机锂电池的电压约为3.7V
C. 家用洗衣机的工作电流约为100A
D. 人体感觉舒适的环境温度约为60℃
5. 在实验室探究“水的沸腾特点”时,小萱发现沸腾前加热时间较长(如图)。为了缩短加热时间,她的思考和分析正确的是( )
A. 给烧杯加盖可以缩短加热时间
B. 增加烧杯中的水量可以缩短加热时间
C. 降低烧杯中水的初温可以缩短加热时间
D. 增加酒精灯中的酒精量可以缩短加热时间
6. 如图所示,闭合开关后,能正确测出通过灯泡电流的电路是( )
A. B.
C. D.
7. 在对机器人进行性能测试时,模拟了多种地形运动场景(如图)。在它加速上坡的过程中,下列关于能量转化的分析正确的是( )
A. 机器人的动能增大,机械能增大
B. 机器人的重力势能增大,机械能不变
C. 机器人的动能转化为重力势能
D. 机器人将电能全部转化为动能
8. 同学们在参观某科技馆模拟三峡船闸的展台时,讲解员介绍:船闸利用连通器原理帮助船只通过大坝。下列(如图)没有利用连通器原理的是( )
A. 洗手池的下水管 B. 茶壶
C. 小鸡饮水器 D. 锅炉水位计
9. 物理知识在生活中有着广泛的应用,下列生活实例(如图)与物理原理的对应关系正确的是( )
A. 热气球升空,是利用空气产生的浮力
B. 高压锅能快速将食物炖得软烂,是因为锅内气压高,沸点低
C. 挖掘机的铲子很锋利,是通过减小受力面积来减小压强,便于挖掘
D. “奋斗者号”能潜入水下10909米,是因为液体压强随深度增加而减小
10. 在家庭实验室中,小阳使用家中的冰箱时观察到了一些有趣的现象(如图)。下列说法正确的是( )
A. 打开冷冻室,看到有“白气”冒出,这是汽化现象
B. 冷藏室的蔬菜放久了会变干变焉,这是升华现象
C. 从冷冻室取冰块时,湿手套会被冰块“粘”住,这是凝固现象
D. 从冷藏室拿出的汽水瓶外壁出现小水珠,这是熔化现象
11. 电话手表放在充电器上时,其内部接收线圈产生感应电流,从而实现给手表电池充电。下列(如图)与此原理相同的是( )
A. 电热水壶 B. 电风扇
C. 电磁起重机 D. 手摇发电机
12. 如图所示,实验小组设计了甲、乙、丙、丁四个电路来探究开关的控制作用。下列判断正确的是( )
A. 甲电路中,闭合开关S,仅灯泡亮
B. 乙电路中,闭合开关S,灯泡和均亮
C. 丙电路中,闭合开关S,灯泡被短路
D. 丁电路中,断开开关S,灯泡和均不亮
13. 在探究“二力平衡的条件”时,同学们设计了如图所示的甲、乙、丙三种实验方案。下列说法正确的是( )
A. 同学们分析论证后认为甲方案更为合理
B. 乙方案中,两托盘里所加砝码质量相同时,小车将保持平衡状态
C. 乙方案中,要验证不在同一直线力是否平衡,应直接推动小车,观察小车的情况
D. 丙方案中,用剪刀将小卡片剪成两半,是为了验证二力平衡时两个力必须作用在同一直线上
第Ⅱ卷(非选择题,共59分)
二、填空题(每空2分,共28分)
14. 蒙蒙发现最近视力有所下降,验光师用验光仪检测后确认其眼睛近视。根据检测结果,蒙蒙的眼球结构特征应与图_________(选填“A”或“B”)所示一致,应该选择用_________透镜进行矫正。
15. 在哈尔滨亚洲冬季运动会速滑比赛前,工作人员向冰面洒水,使冰面变得更加光滑,从而_________(选填“增大”或“减小”)冰刀与冰面间的摩擦力。当运动员在冰面上滑行比赛时,以看台上的观众为参照物,运动员是_________的。
16. 某型号新能源电动汽车的充电枪采用电磁锁定装置,充电时电磁铁通电吸合,确保接口稳定连接(如图甲)。其工作原理如图乙所示,闭合电路开关后,可判断螺线管的下端为_________极。为确保充电枪牢固锁定,需增强电磁铁的磁性,可通过向_________移动滑动变阻器的滑片来实现。
17. 小强想知道他家铜制钥匙是否由纯铜制成,于是通过测量其密度来进行判断(如图)。使用天平前,他先将_________移至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁平衡。通过测量,得到钥匙的质量为7.6g,体积为0.95cm ,由此判断该钥匙_________(选填“是”或“不是”)由纯铜制成的。()
18. 歼-35战斗机做日常飞行时,机翼上、下方空气流速不同,从而产生_________(选填“升力”或“浮力”)而上升。战斗机水平向右加速飞行时,飞机所受合力方向为水平向_________。
19. 小蒙在实验课上探究“电流与电压的关系”,按如图甲所示电路图连接实物时,她需要将电压表(如图乙)与定值电阻_________(选填“串”或“并”)联。连接好电路并闭合开关,为了改变电压表的示数,接下来她应该做的实验操作是_________。
20. 图是电热水壶的内部电路图,小杨使用该电热水壶烧水时,为缩短加热时间,应闭合开关_________。电热丝、的阻值均为55Ω,工作电压为220V,若电热水壶处于保温挡工作5min,电热丝产生的热量为_________J。(不考虑温度对电阻的影响)
三、作图与计算题(共17分。计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
21. 按要求作图;
(1)如图所示,室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞,透过两条光线。请在图中根据这两条光线,完善光路图,确定并标出电灯的位置S。
(2)如图甲是一个门把手,向下转动门把手开门时,门把手可视为杠杆,请在简化图(如图乙)中画出此时作用在A点的最小动力F的示意图以及该力的力臂L(O为支点)。
22. 2024年,某品牌新能源车正式上市,最大时速253km/h,质量为2.2t,最长续航800km。
(1)若该车以60km/h的速度沿直线匀速行驶0.5h,求0.5h内该车能行驶多远的距离?
(2)若匀速直线行驶过程中该车所受阻力恒为重力的0.05倍,求该车行驶100km需克服阻力做多少功?(g取10N/kg)
23. 如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻,灯泡L标有“,0.9W”字样,滑动变阻器的规格为“50 ,1A”,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~。只闭合开关时,灯泡L正常发光(灯泡L的灯丝电阻恒定)。
(1)求电源电压;
(2)在保证电路安全的条件下,通过开关的闭合与断开,并移动滑动变阻器的滑片P,求电路总电功率的变化范围。
四、实验与探究题(共14分)
24. 物理实验课上,小王设计了如图甲所示的电路图,用于探究“串联电路的电压规律”。实验过程中电源电压保持3V不变。
(1)在本实验中小王选择多只规格不同的小灯泡进行多次实验是为了_________。
(2)按照电路图连接电路后,在闭合开关S前,小王发现电压表指针如图乙所示,出现该情况的原因是_________。
(3)多次实验测得数据如下表。
实验次数 两端电压 两端电压 与两端总电压
第1次 1.4 1.5 3.0
第2次 1.3 1.7 3.0
第3次 1.1 1.9 3.0
第4次 1.0
分析数据得出串联电路电压规律后,小王继续进行第4次实验时,在测得两端电压后,同组的同学提醒他可以根据串联电路的电压规律得出两端电压,你认为两端电压可能为( )
A. 1.0 B. 2.0 C. 3.0
25. 小明在探究“重力与质量的关系”时,进行了相关操作,实验器材如图甲所示;
(1)下表是小明设计的实验数据记录表格,表格中已经记录了3次实验数据,请你根据他的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像_______;
实验序号 物体质量 重力 重力与质量之比
① 0.1 1.0 10
② 0.2 2.0 10
③ 0.3 3.0 10
(2)分析数据,可以得到结论是:物体受到的重力与质量成_________比;
(3)旁边刚做完“探究滑动摩擦力大小的因素”实验的小红认为小明的实验次数过少,不足以排除偶然性,于是她直接用“探究滑动摩擦力大小的因素”实验中所使用的弹簧测力计又进行了四次实验,数据如下表,她发现重力并不与质量成比例关系,第④⑤组数据中其重力与质量的比值与小明不同的原因可能是_________。分析第⑥⑦组数据,发现弹簧测力计的示数不再变化,出现该现象的原因是_________。
实验序号 物体质量 重力 重力与质量之比
④ 0.4 4.2 10.5
⑤ 0.45 4.7 10.4
⑥ 0.5 5.0 10
⑦ 0.55 5.0 9.1
B卷(共20分)
一、选择题(每小题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求;有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
26. 2024年上半年,中国汽车出口量增长31%,有望连续两年位居全球出口量第一。其中某款电动智能汽车采用内燃机与电动机混合动力系统,该款汽车启动时,内燃机不工作,电池输出能量驱动汽车。下列对电动智能汽车的分析正确的是( )
A. 电动智能汽车替代燃油汽车,会增加碳的排放
B. 人工智能系统所使用的芯片主要由超导体材料制成
C. 电动智能汽车启动时,电池输出的电能属于二次能源
D. 电动智能汽车启动时,电池的化学能直接转化为汽车的机械能
27. “相约花海中,跑进春天里”,2025年3月某市举办了半程马拉松赛事(如图)。参赛选手在畅跑赛道的同时,充分领略沿途的旖旎风光。阳光、绿树、春水和花田在这里相遇,晕染成一幅斑斓油画。下列说法正确的是( )
A. 阳光下绿树的影子,是光沿直线传播形成的
B. 道路两旁水池中绿树的倒影,是光的折射现象
C. 人们用手机拍照留念时,手机镜头成的是正立缩小的实像
D. 我们能从不同方向看到油菜花,是光照在油菜花上发生了镜面反射
28. 在探究“同种物质不同状态下的吸热能力”的实验中,小辉用功率为800W的电加热器给2kg的某固态物质加热,绘制出了温度随时间变化的图像(如图),其中有一段是该物质的熔化过程。已知该物质液态时的比热容小于固态时的比热容,且相同时间内该物质吸收的热量相同,不考虑热损失。下列说法正确的是( )
A. 小辉绘制的图像是丙
B. 该物质固态时的比热容为
C. 从图像中可以看出,该物质熔化时温度保持不变,内能也不变
D. 加热3min时该物质刚好熔化结束,熔化过程中电加热器消耗的电能为
29. 小华在实验室完成了“测量滑轮组的机械效率”的实验后,利用现有器材设计了如图所示的实验进行进一步探究。实验中每个钩码重0.5N,每个滑轮重0.5N,两个弹簧测力计量程均为0~5N,绳能承受的最大拉力为3N。当竖直匀速提升5个钩码时,钩码在10s内匀速向上运动了0.2m。弹簧测力计自重、绳重及滑轮处的摩擦等次要因素均忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 拉力的功率为0.06W
B. 滑轮组的机械效率为33.3%
C. 弹簧测力计a的示数为2.5N
D. 用此滑轮组进行实验,最多能同时挂17个钩码
30. 如图所示电路,灯泡L的灯丝电阻为(忽略温度对灯丝电阻的影响),定值电阻的阻值为,,电源电压保持不变。先将单刀双掷开关拨至触点a,只闭合开关、,滑片P位于最右端时,电压表的示数为,电流表的示数为,电路的总功率为;只闭合开关、,滑片P移至中点时,电压表的示数为,电流表的示数为,电路的总功率为。再将单刀双掷开关拨至触点b,只闭合开关、时,电流表的示数为,电路的总功率为。已知。下列说法正确的是( )
A.
B. 电源电压为30V
C. 电路的最大电功率为37.5W
D. 滑动变阻器R的最大阻值为4Ω
二、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
31. 冬季房间温度较低,小张的爸爸购买了一台电油汀加热器,给房间提供热量。如图甲所示,其原理是通过电热管加热腔体内的导热油,然后热油在腔体内循环,把热量通过散热片散发到空气中。
(1)小张阅读了使用说明书,结合安全常识,准备使用加热器。下列说法不合理的是( )
A. 用导热油而不用水的原因是油升温快
B. 使用三脚插头主要是为了防止使用时脱落
C. 在加热器周围加装隔热材料是为了防止烫伤
D. 为了防止空烧起火,加热器设置了防倾倒功能
(2)小张发现该加热器具有调温功能,达到设定温度后整个电路会自动断开,该温控开关应安装在图乙中_________(选填“A”、“B”或“C”)点。
(3)小张将加热器开到高温挡加热,但是制热也比较慢,猜想可能是加热器实际功率过低。于是用如图丙所示的电能表进行测量,在3min内,电能表指示灯闪烁了162次,imp为闪烁次数,则加热器的实际功率为_________W。
(4)小张估算在连续使用8小时加热器时,理论上将消耗16度电,为了更节能地使用加热器,请你提出一条省电技巧:_________。
32. 雨季来临,河水上涨。为保障发电站安全,科创小组设计了如图所示自动水位报警装置,并将其制成顶部开有小孔的模型进行探究。其中A为压力传感器,B为不吸水的实心圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深时,B与模型底部接触且对模型底部的压力刚好为0,水面上涨到设计的警戒水位(水面与模型顶部的距离)时,圆柱体B对压力传感器A的压力为,刚好触发报警装置,开启排洪阀门(图中未画出)。已知圆柱体B的底面积为,圆柱体B的高度为,,g取10N/kg。
(1)当模型内水深时,求水对模型底部的压强p;
(2)刚好触发报警装置时,求此时的警戒水位H;
(3)为了提高防洪安全性,警戒水位比原设计下降,科创小组提出两个解决方案:①在圆柱体B的上方加上与圆柱体B同材质、同底面积的圆柱体C,求圆柱体C的高度厘米;②调整压力传感器A刚好触发报警装置的压力值,调整为多少N刚好排洪?九年级下期模拟考试物理
注意事项:
1.全卷分为A卷和B卷,A卷满分85分,B卷满分20分;考试时间90分钟。
2.在作答前,考生务必将自己的姓名、座位号、准考证号填写在答题卡上的相应位置。
3.试卷中横线上及注有“▲”的地方,是需要考生在答题卡上作答的内容。请按照题号在各题目对应的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。在草稿纸、试卷上答题无效;A卷选择题及B卷选择题需要在答题卡的相应位置用2B铅笔规范填涂。
A卷(共85分)
第Ⅰ卷(选择题,共26分)
一、单项选择题(每小题2分,共26分)
1. 体考前,小玲同学使用手机上的人工智能软件查阅体考相关信息,手机实现信息传递主要依靠( )
A. 电流 B. 超声波
C. 电磁波 D. 次声波
【答案】C
【解析】
【详解】电磁波可以在真空中传播,且传播速度快,手机实现信息无线传递主要是依靠电磁波,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 小竹用新买的智能灯泡替换客厅的老式灯泡,爸爸提醒他要注意用电安全。关于家庭电路和用电安全,下列说法正确的是( )
A. 替换灯泡前,应断开开关
B. 发现有人触电时,应立即用手将其拉开
C. 家庭电路中,控制电灯的开关应接在零线和电灯之间
D. 使用测电笔辨别火线和零线时,氖管发光的是零线,氖管不发光的是火线
【答案】A
【解析】
【详解】A.替换灯泡前,断开开关,能使灯泡所在电路与电源断开,防止在更换灯泡时触电,故A正确;
B.发现有人触电时,不能用手将其拉开,因为人体是导体,用手去拉触电者,施救者也会触电,应先切断电源,故B错误;
C.家庭电路中,控制电灯的开关应接在火线和电灯之间,这样当开关断开时,电灯与火线断开,人接触电灯才不会触电,故C错误;
D.使用测电笔辨别火线和零线时,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线,故D错误。
故选A
3. 2025年春节,小崧和朋友们在观看《哪吒2》时,被震撼的画面和音效所吸引(如图)。关于声现象,下列分析正确的是( )
A. 观众听到的声音主要是通过墙壁传播的
B. 观众听到的声音不是由扬声器振动产生的
C. 观众可以根据音调来区分电影中的不同角色
D. 观众将手机调至静音模式是在声源处减弱噪声
【答案】D
【解析】
【详解】A.声音的传播需要介质,声音在影院中主要通过空气而不是墙壁传播,故A错误;
B.声音是由物体振动产生的,观众听到的电影声音是由扬声器振动产生的,故B错误;
C.不同人的发声结构不同,发出声音的音色不同,观众是根据音色来区分电影中的不同角色,不是音调,故C错误;
D.减弱噪声有三种途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。观众将手机调至静音模式,阻止了手机声音的产生,是在声源处减弱噪声,故D正确。
故选D。
4. 学习物理要联系生活实际。下列数据最符合实际的是( )
A. 一个乒乓球的质量约为1kg
B. 手机锂电池的电压约为3.7V
C. 家用洗衣机的工作电流约为100A
D. 人体感觉舒适的环境温度约为60℃
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个乒乓球的质量约为2.5g,故A不符合题意;
B.手机锂电池的电压通常在3.6V至4.4V之间,手机锂电池的电压约为3.7V,故B符合题意;
C.家用洗衣机工作时的电流约为2A,故C不符合题意;
D.人体感觉舒适的环境温度约为23℃,故D不符合题意。
故选B
5. 在实验室探究“水的沸腾特点”时,小萱发现沸腾前加热时间较长(如图)。为了缩短加热时间,她的思考和分析正确的是( )
A. 给烧杯加盖可以缩短加热时间
B. 增加烧杯中的水量可以缩短加热时间
C. 降低烧杯中水的初温可以缩短加热时间
D. 增加酒精灯中的酒精量可以缩短加热时间
【答案】A
【解析】
【详解】A.给烧杯加盖可以减少热量的损失,缩短加热时间,故A正确;
BC.增加烧杯中的水量和降低烧杯中水的初温可以延长加热时间,故BC错误;
D.增加酒精灯中酒精的量与实验时间长短无关,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,闭合开关后,能正确测出通过灯泡电流的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.电流表在干路中,测量的是干路电流,即通过L1 和L2 的电流之和,不是通过L1 的电流,故A错误;
B.电流表与L1 串联,且电流表正负接线柱连接正确(电流从正接线柱流入,从负接线柱流出 ),能正确测出通过灯泡L1 的电流,故B正确;
C.电流表与L2 串联,测量的是通过L2 的电流,不是通过L1 的电流,故C错误;
D.电流表与L1 串联,但电流表正负接线柱接反了,这样会导致电流表指针反向偏转,损坏电流表,不能正确测量电流,故D错误。
故选B。
7. 在对机器人进行性能测试时,模拟了多种地形运动场景(如图)。在它加速上坡的过程中,下列关于能量转化的分析正确的是( )
A. 机器人的动能增大,机械能增大
B. 机器人的重力势能增大,机械能不变
C. 机器人的动能转化为重力势能
D. 机器人将电能全部转化为动能
【答案】A
【解析】
【详解】AB.机器人加速上坡的过程中,速度变大,高度变高,质量不变,所以动能、重力势能都增大,故机械能增大,故A正确,B错误;
C.机器人加速上坡的过程中,动能和重力势能都增大,是由电能转化而来的,故C错误;
D.机器人将电能一部分转化为动能,还有一部分转化为重力势能,故D错误。
故选A。
8. 同学们在参观某科技馆模拟三峡船闸的展台时,讲解员介绍:船闸利用连通器原理帮助船只通过大坝。下列(如图)没有利用连通器原理的是( )
A. 洗手池的下水管 B. 茶壶
C. 小鸡饮水器 D. 锅炉水位计
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.洗手池下水管、茶壶和锅炉水位计上端开口下端连通,都是利用连通器的原理制成的,故ABD不符合题意;
C.把一个装满水的瓶子倒放在水盆中,并使瓶口没入水中,由于外界大气压的作用,此时瓶内的水不会流出;鸡喝水的过程中,盆中水位下降至瓶口露出水面时,有空气进入瓶中,瓶中水会补充到盆中,直到瓶口再次没入水中,水停止流出,如此反复,故C符合题意。
故选C。
9. 物理知识在生活中有着广泛的应用,下列生活实例(如图)与物理原理的对应关系正确的是( )
A. 热气球升空,是利用空气产生的浮力
B. 高压锅能快速将食物炖得软烂,是因为锅内气压高,沸点低
C. 挖掘机的铲子很锋利,是通过减小受力面积来减小压强,便于挖掘
D. “奋斗者号”能潜入水下10909米,是因为液体压强随深度增加而减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.热气球升空,是利用空气产生的浮力,当浮力大于气球的重力时,气球就会升空,故A正确;
B.高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压大,水的沸点高,水沸腾后的温度高,故B错误;
C.挖掘机的铲子很锋利,是通过减小受力面积来增大压强,便于挖掘,故C错误;
D.“奋斗者号”能潜入水下10909米,是因为液体压强随深度增加而增大,需要用更坚固的材料,故D错误。
故选A。
10. 在家庭实验室中,小阳使用家中的冰箱时观察到了一些有趣的现象(如图)。下列说法正确的是( )
A. 打开冷冻室,看到有“白气”冒出,这是汽化现象
B. 冷藏室的蔬菜放久了会变干变焉,这是升华现象
C. 从冷冻室取冰块时,湿手套会被冰块“粘”住,这是凝固现象
D. 从冷藏室拿出的汽水瓶外壁出现小水珠,这是熔化现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.打开冷冻室,看到有“白气”冒出,这是液化现象,故A错误;
B.冷藏室的蔬菜放久了会变干变焉,这是汽化现象,故B错误;
C.从冷冻室取冰块时,湿手套会被冰块“粘”住,是水变成冰,这是凝固现象,故C正确;
D.从冷藏室拿出的汽水瓶外壁出现小水珠,这是液化现象,故D错误。
故选C。
11. 电话手表放在充电器上时,其内部接收线圈产生感应电流,从而实现给手表电池充电。下列(如图)与此原理相同的是( )
A. 电热水壶 B. 电风扇
C. 电磁起重机 D. 手摇发电机
【答案】D
【解析】
【详解】电话手表放在充电器上时,其内部接收线圈产生感应电流,从而实现给手表电池充电。受电线圈是利用电磁感应原理产生感应电流的。
A.电热水壶是利用电流的热效应工作的,故A不符合题意;
B.电风扇的主要部件是电动机,是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的,故B不符合题意;
C.电磁起重机的主要部件是电磁铁,是利用电流的磁效应工作的,故C不符合题意;
D.手摇发电机的工作原理是电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
12. 如图所示,实验小组设计了甲、乙、丙、丁四个电路来探究开关的控制作用。下列判断正确的是( )
A. 甲电路中,闭合开关S,仅灯泡亮
B. 乙电路中,闭合开关S,灯泡和均亮
C. 丙电路中,闭合开关S,灯泡被短路
D. 丁电路中,断开开关S,灯泡和均不亮
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲电路中,闭合开关S,被短路,仅灯泡亮,故A错误;
B.乙电路中,闭合开关S,电源被短路,灯泡和均不亮,故B错误;
C.丙电路中,闭合开关S,灯泡和并联,灯泡和均亮,L1 不会被短路,故C错误;
D.丁电路中,断开开关S,整个电路断路,灯泡和均不亮,故D正确。
故选D。
13. 在探究“二力平衡的条件”时,同学们设计了如图所示的甲、乙、丙三种实验方案。下列说法正确的是( )
A. 同学们分析论证后认为甲方案更为合理
B. 乙方案中,两托盘里所加砝码质量相同时,小车将保持平衡状态
C. 乙方案中,要验证不在同一直线的力是否平衡,应直接推动小车,观察小车的情况
D. 丙方案中,用剪刀将小卡片剪成两半,是为了验证二力平衡时两个力必须作用在同一直线上
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲方案中,木块与桌面间的摩擦力较大,会对实验结果产生较大影响;乙方案中小车与桌面间的摩擦力较小;丙方案中卡片重力可忽略不计,相比之下丙方案更合理,故A错误;
B.乙方案中,两托盘里所加砝码质量相同时,小车受到的两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,满足二力平衡条件,小车将保持平衡状态,故B正确;
C.乙方案中,要验证不在同一直线的力是否平衡,应扭转小车,使两个力不在同一直线上,观察小车的情况,而不是直接推动小车,故C错误;
D.丙方案中,用剪刀将小卡片剪成两半,是为了验证二力平衡时两个力必须作用在同一物体上,而不是同一直线上,故D错误。
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共59分)
二、填空题(每空2分,共28分)
14. 蒙蒙发现最近视力有所下降,验光师用验光仪检测后确认其眼睛近视。根据检测结果,蒙蒙的眼球结构特征应与图_________(选填“A”或“B”)所示一致,应该选择用_________透镜进行矫正。
【答案】 ①. A ②. 凹
【解析】
【详解】[1][2]近视眼的晶状体较厚,眼球前后径变大,此时像成在视网膜的前方,蒙蒙的眼球结构特征应与图A所示一致;凹透镜对光线具有发散作用,会推迟光线会聚成像,所以应该配戴凹透镜进行矫正。
15. 在哈尔滨亚洲冬季运动会速滑比赛前,工作人员向冰面洒水,使冰面变得更加光滑,从而_________(选填“增大”或“减小”)冰刀与冰面间的摩擦力。当运动员在冰面上滑行比赛时,以看台上的观众为参照物,运动员是_________的。
【答案】 ①. 减小 ②. 运动
【解析】
【详解】[1]减小摩擦力的方法有减小压力、减小接触面粗糙程度等。工作人员向冰面洒水,使冰面更加光滑,减小了接触面的粗糙程度,从而减小了冰刀与冰面间的摩擦力。
[2]判断物体的运动状态,关键看物体与参照物之间的位置是否发生变化。当运动员在冰面上滑行比赛时,以看台上的观众为参照物,运动员与观众之间的位置不断发生变化,所以运动员是运动的。
16. 某型号新能源电动汽车的充电枪采用电磁锁定装置,充电时电磁铁通电吸合,确保接口稳定连接(如图甲)。其工作原理如图乙所示,闭合电路开关后,可判断螺线管的下端为_________极。为确保充电枪牢固锁定,需增强电磁铁的磁性,可通过向_________移动滑动变阻器的滑片来实现。
【答案】 ①. N ②. 左
【解析】
【详解】[1]从图乙可知,闭合开关时,电流从螺线管的下端流入,上端流出,根据安培定则可知,螺线管下端是N极,上端是S极。
[2]电磁铁磁性强弱影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯;在其他条件一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强;因此为确保充电枪牢固锁定,需增强电磁铁的磁性,可增大电路中的电流,减小变阻器连入电路的电阻,故通过向左移动滑动变阻器的滑片来实现。
17. 小强想知道他家铜制钥匙是否由纯铜制成,于是通过测量其密度来进行判断(如图)。使用天平前,他先将_________移至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁平衡。通过测量,得到钥匙的质量为7.6g,体积为0.95cm ,由此判断该钥匙_________(选填“是”或“不是”)由纯铜制成的。()
【答案】 ①. 游码 ②. 不是
【解析】
【详解】[1]使用天平前,将天平放在水平桌面,将游码移至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁水平平衡。
[2]钥匙密度为
钥匙与铜的密度关系
因此钥匙不是纯铜。
18. 歼-35战斗机做日常飞行时,机翼上、下方空气流速不同,从而产生_________(选填“升力”或“浮力”)而上升。战斗机水平向右加速飞行时,飞机所受合力方向为水平向_________。
【答案】 ①. 升力 ②. 右
【解析】
【详解】[1]在流体中,流速越大的位置压强越小。 歼- 35战斗机机翼的形状上凸下平,当战斗机做日常飞行时,机翼上方的空气流速比下方大,根据流体压强与流速的关系可知,机翼上方的压强比下方小,从而在机翼上下表面产生了一个向上的压力差,这个压力差就是升力,战斗机在升力的作用下上升。
[2]力是改变物体运动状态的原因, 战斗机水平向右加速飞行,处于非平衡状态,受到非平衡力的作用。 因为战斗机水平向右加速飞行,速度在水平向右的方向上增大,所以飞机所受合力方向水平向右。
19. 小蒙在实验课上探究“电流与电压的关系”,按如图甲所示电路图连接实物时,她需要将电压表(如图乙)与定值电阻_________(选填“串”或“并”)联。连接好电路并闭合开关,为了改变电压表的示数,接下来她应该做的实验操作是_________。
【答案】 ①. 并 ②. 移动滑动变阻器滑片
【解析】
【详解】[1]根据电压表的使用规则,电压表要与被测电路元件并联,所以应将电压表与定值电阻R0 并联,这样电压表才能测量定值电阻R0 两端的电压。
[2]在探究 “电流与电压的关系” 实验中,要控制电阻不变,改变电阻两端的电压。电路中滑动变阻器与定值电阻串联,通过调节滑动变阻器的滑片,改变其接入电路的电阻,从而改变电路中的电流,进而改变定值电阻R0 两端的电压,即改变电压表的示数。所以连接好电路并闭合开关,为了改变电压表的示数,接下来她应该做的实验操作是移动滑动变阻器的滑片。
20. 图是电热水壶的内部电路图,小杨使用该电热水壶烧水时,为缩短加热时间,应闭合开关_________。电热丝、的阻值均为55Ω,工作电压为220V,若电热水壶处于保温挡工作5min,电热丝产生的热量为_________J。(不考虑温度对电阻的影响)
【答案】 ①. 、 ②.
【解析】
【详解】[1]根据由图得,当只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,为功率低的保温档位,当同时闭合开关S1、S2时,电阻R1与R2并联,为功率高的加热档位。为缩短加热时间,为功率高的加热档位,故应闭合开关S1、S2。
[2]电水壶处于保温状态时,电路为R1的简单电路,电路电流为
正常保温工作5min,电热丝产生的热量为
三、作图与计算题(共17分。计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
21. 按要求作图;
(1)如图所示,室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞,透过两条光线。请在图中根据这两条光线,完善光路图,确定并标出电灯的位置S。
(2)如图甲是一个门把手,向下转动门把手开门时,门把手可视为杠杆,请在简化图(如图乙)中画出此时作用在A点的最小动力F的示意图以及该力的力臂L(O为支点)。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
根据光沿直线传播的原理,两条光线的反向延长线的交点,即电灯的位置,如图:
【小问2详解】
由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,图中支点在O点,因此AO作为动力臂最长;动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F,如图:
22. 2024年,某品牌新能源车正式上市,最大时速253km/h,质量为2.2t,最长续航800km。
(1)若该车以60km/h的速度沿直线匀速行驶0.5h,求0.5h内该车能行驶多远的距离?
(2)若匀速直线行驶过程中该车所受阻力恒为重力的0.05倍,求该车行驶100km需克服阻力做多少功?(g取10N/kg)
【答案】(1)30km
(2)
【解析】
【小问1详解】
0.5h内该车能行驶的距离
【小问2详解】
新能源车的重力
该车所受阻力
该车行驶100km需克服阻力做的功
23. 如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻,灯泡L标有“,0.9W”字样,滑动变阻器的规格为“50 ,1A”,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~。只闭合开关时,灯泡L正常发光(灯泡L的灯丝电阻恒定)。
(1)求电源电压;
(2)在保证电路安全的条件下,通过开关的闭合与断开,并移动滑动变阻器的滑片P,求电路总电功率的变化范围。
【答案】(1)6V (2)0.6W~9.6W
【解析】
【小问1详解】
只闭合开关时,定值电阻与灯泡L串联,灯泡L正常发光,电流为
定值电阻两端的电压
电源电压
【小问2详解】
闭合开关、、时,定值电阻与滑动变阻器并联,定值电阻的电流
由滑动变阻器的规格可知,
干路电流
最大功率
闭合开关,断开开关、时,滑动变阻器与灯泡L串联,灯泡电阻
电流
电功率
综上所述,电路总电功率的变化范围为0.6W~9.6W
四、实验与探究题(共14分)
24. 物理实验课上,小王设计了如图甲所示的电路图,用于探究“串联电路的电压规律”。实验过程中电源电压保持3V不变。
(1)在本实验中小王选择多只规格不同的小灯泡进行多次实验是为了_________。
(2)按照电路图连接电路后,在闭合开关S前,小王发现电压表指针如图乙所示,出现该情况的原因是_________。
(3)多次实验测得数据如下表。
实验次数 两端电压 两端电压 与两端总电压
第1次 1.4 1.5 3.0
第2次 1.3 1.7 3.0
第3次 1.1 1.9 3.0
第4次 1.0
分析数据得出串联电路的电压规律后,小王继续进行第4次实验时,在测得两端电压后,同组的同学提醒他可以根据串联电路的电压规律得出两端电压,你认为两端电压可能为( )
A. 1.0 B. 2.0 C. 3.0
【答案】(1)避免偶然性,得到普遍性规律(其他合理答案均给分)
(2)电压表指针没有调零
(3)B
【解析】
【小问1详解】
如果只用规格相同的小灯泡做实验,得出的结论可能只适用于这种规格的灯泡,具有局限性。选择多只规格不同的小灯泡进行多次实验,能涵盖更多情况,得到的结论更具普遍性,避免因特殊情况得出错误或片面的结论。
【小问2详解】
正常情况下,电压表在使用前指针应指在零刻度线处。在闭合开关 S 前,电压表指针不在零刻度线,说明电压表指针没有调零。
【小问3详解】
已知电源电压U=3V,在串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1 +U2 。第 4 次实验中U1 =1.0V,所以,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
25. 小明在探究“重力与质量的关系”时,进行了相关操作,实验器材如图甲所示;
(1)下表是小明设计的实验数据记录表格,表格中已经记录了3次实验数据,请你根据他的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像_______;
实验序号 物体质量 重力 重力与质量之比
① 0.1 1.0 10
② 0.2 2.0 10
③ 0.3 3.0 10
(2)分析数据,可以得到的结论是:物体受到的重力与质量成_________比;
(3)旁边刚做完“探究滑动摩擦力大小的因素”实验的小红认为小明的实验次数过少,不足以排除偶然性,于是她直接用“探究滑动摩擦力大小的因素”实验中所使用的弹簧测力计又进行了四次实验,数据如下表,她发现重力并不与质量成比例关系,第④⑤组数据中其重力与质量的比值与小明不同的原因可能是_________。分析第⑥⑦组数据,发现弹簧测力计的示数不再变化,出现该现象的原因是_________。
实验序号 物体质量 重力 重力与质量之比
④ 0.4 4.2 10.5
⑤ 0.45 4.7 10.4
⑥ 0.5 5.0 10
⑦ 0.55 5.0 9.1
【答案】(1) (2)正
(3) ①. 弹簧测力计未在竖直方向调零 ②. 所测力的大小超出弹簧测力计量程
【解析】
【小问1详解】
描点连线,故图像为
【小问2详解】
分析数据,重力与质量之比是一个定值,可以得到的结论是:物体受到的重力与质量成正比。
【小问3详解】
[1]她直接用“探究滑动摩擦力大小的因素”实验中所使用的弹簧测力计又进行了四次实验,“探究滑动摩擦力大小的因素”中的弹簧测力计是在水平方向上使用的,在水平方向调零,而测量物体的重力,弹簧测力计需要在竖直方向上使用,故需要将弹簧测力计在竖直方向上调零,故重力与质量的比值与小明不同的原因可能是弹簧测力计未在竖直方向调零。
[2]分析第⑥⑦组数据,重力比较大,发现弹簧测力计的示数不再变化,可能原因是所测力的大小超出弹簧测力计量程,超过了弹簧的弹性限度。
B卷(共20分)
一、选择题(每小题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求;有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
26. 2024年上半年,中国汽车出口量增长31%,有望连续两年位居全球出口量第一。其中某款电动智能汽车采用内燃机与电动机混合动力系统,该款汽车启动时,内燃机不工作,电池输出能量驱动汽车。下列对电动智能汽车的分析正确的是( )
A. 电动智能汽车替代燃油汽车,会增加碳的排放
B. 人工智能系统所使用芯片主要由超导体材料制成
C. 电动智能汽车启动时,电池输出的电能属于二次能源
D. 电动智能汽车启动时,电池的化学能直接转化为汽车的机械能
【答案】C
【解析】
【详解】A.电动智能汽车替代燃油汽车,会较少碳的排放,故A错误;
B.人工智能系统所使用的芯片主要由半导体材料制成,故B错误;
C.电能是消耗其它能源经过加工转换来的,属于二次能源,故C正确;
D.电动智能汽车启动时,电池将化学能转化为电能,然后通过电动机将电能转化为机械能,从而驱动汽车运行,故D错误。
故选C。
27. “相约花海中,跑进春天里”,2025年3月某市举办了半程马拉松赛事(如图)。参赛选手在畅跑赛道的同时,充分领略沿途的旖旎风光。阳光、绿树、春水和花田在这里相遇,晕染成一幅斑斓油画。下列说法正确的是( )
A. 阳光下绿树的影子,是光沿直线传播形成的
B. 道路两旁水池中绿树的倒影,是光的折射现象
C. 人们用手机拍照留念时,手机镜头成的是正立缩小的实像
D. 我们能从不同方向看到油菜花,是光照在油菜花上发生了镜面反射
【答案】A
【解析】
【详解】A.光在同种均匀介质中沿直线传播,阳光下绿树的影子,是由于光沿直线传播过程中,遇到不透明的绿树,在其后形成的光照不到的区域,故A正确;
B.道路两旁水池中绿树的倒影,属于平面镜成像,是光的反射现象,不是光的折射现象 ,故B错误;
C.手机镜头相当于凸透镜,拍照时,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,不是正立的,故C错误;
D.我们能从不同方向看到油菜花,是因为光照在油菜花上发生了漫反射,反射光线射向各个方向;而镜面反射的光线是朝同一方向的,只能在特定方向看到反射光,故D错误。
故选A。
28. 在探究“同种物质不同状态下的吸热能力”的实验中,小辉用功率为800W的电加热器给2kg的某固态物质加热,绘制出了温度随时间变化的图像(如图),其中有一段是该物质的熔化过程。已知该物质液态时的比热容小于固态时的比热容,且相同时间内该物质吸收的热量相同,不考虑热损失。下列说法正确的是( )
A. 小辉绘制的图像是丙
B. 该物质固态时的比热容为
C. 从图像中可以看出,该物质熔化时温度保持不变,内能也不变
D. 加热3min时该物质刚好熔化结束,熔化过程中电加热器消耗的电能为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由可知,比热容越小,吸收相同的温度时升温越快,由图可知,该物质0到1min为固态,3min之后是液态,已知该物质液态时的比热容小于固态时的比热容,所以3min之后物质升温会变快,所以小辉绘制的图像是甲,故A错误;
B.不考虑热损失,该物质0到1min吸收的热量为
该物质固态时的比热容为,故B正确;
C.从图像中可以看出,该物质熔化时温度保持不变,但熔化过程中吸热,内能增大,故C错误;
D.加热3min时该物质刚好熔化结束,熔化过程持续了2min,不考虑热损失,熔化过程中电加热器消耗的电能为,故D错误。
故选B。
29. 小华在实验室完成了“测量滑轮组的机械效率”的实验后,利用现有器材设计了如图所示的实验进行进一步探究。实验中每个钩码重0.5N,每个滑轮重0.5N,两个弹簧测力计量程均为0~5N,绳能承受的最大拉力为3N。当竖直匀速提升5个钩码时,钩码在10s内匀速向上运动了0.2m。弹簧测力计自重、绳重及滑轮处的摩擦等次要因素均忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 拉力的功率为0.06W
B. 滑轮组的机械效率为33.3%
C. 弹簧测力计a的示数为2.5N
D. 用此滑轮组进行实验,最多能同时挂17个钩码
【答案】AC
【解析】
【详解】A.当竖直匀速提升5个钩码时,钩码重为G=5×0.5N=2.5N
由图可知,绳子段数为n=3,由受力分析知,自由端拉力(弹簧测力计b的拉力)为
钩码上升的高度为h=0.2m,则自由端移动的距离为s=3h=3×0.2m=0.6m
拉力做的功为W总=Fs=1N×0.6m=0.6J
拉力的功率为
故A正确;
B.有用功为W有=Gh=2.5N×0.2m=0.5J
滑轮组的机械效率为
故B错误;
C.由受力分析可知,弹簧测力计a的示数为Fa=2F+G定=2×1N+0.5N=2.5N
故C正确;
D.当绳子拉力为3N时,弹簧测力计b的示数为3N,弹簧测力计a的示数为F'a=2Fb+G定=2×3N+0.5N=6.5N
超过了其量程,所以当弹簧测力计a的示数为5N时,所挂钩码数量最多,此时绳子拉力为
钩码总重为G总=3F拉-G动=3×2.25N-0.5N=6.25N
由于,所以最多能同时挂起12个钩码,故D错误。
故选 AC。
30. 如图所示电路,灯泡L的灯丝电阻为(忽略温度对灯丝电阻的影响),定值电阻的阻值为,,电源电压保持不变。先将单刀双掷开关拨至触点a,只闭合开关、,滑片P位于最右端时,电压表的示数为,电流表的示数为,电路的总功率为;只闭合开关、,滑片P移至中点时,电压表的示数为,电流表的示数为,电路的总功率为。再将单刀双掷开关拨至触点b,只闭合开关、时,电流表的示数为,电路的总功率为。已知。下列说法正确的是( )
A.
B. 电源电压为30V
C. 电路的最大电功率为37.5W
D. 滑动变阻器R的最大阻值为4Ω
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.将单刀双掷开关S3拨至触点a,只闭合开关S1、S4,滑片P位于最右端时,定值电阻R0和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流,电源电压U=U1+U0=I1(R+R0) ①
将单刀双掷开关S3拨至触点a,只闭合开关S2、S4,滑片P移至中点时,灯泡L和滑动变阻器的阻值的一半接入电路中,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流,电源电压②
已知,由P=UI可知P1∶P2=UI1∶UI2= I1∶I2=2∶1
则
所以U1=4U2=4×3V=12V③
已知RL∶R0=3∶1,则RL=3R0④
忽略温度对灯丝电阻的影响,灯泡RL相当于定值电阻,由①②③④可得
因为I1∶I2=2∶1,所以I1=2I2
所以12V+2I2R0=3V+ I2×3R0
得到I2R0=9V
电源电压U=3V+3I2R0=3V+3×9V=30V
再将单刀双掷开关S3拨至触点b,只闭合开关S1、S2时,灯泡L和定值电阻R0串联接入电路,电流表测电路电流,电流表示数为1.25A,电路总电阻R总=R0+RL= R0+3R0=4R0
电源电压U=IR总=1.25A×4R0
即30V=1.25A×4R0
解得R0=6Ω,RL=3R0=3×6Ω=18Ω
将单刀双掷开关S3拨至触点a,三个开关都闭合,滑片P位于最左端时,R0和灯泡并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,电路的最大电功率为
故B正确,AC错误;
D.将单刀双掷开关S3拨至触点a,只闭合开关S1、S4,滑片P位于最右端时,定值电阻R0和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路,电压表的示数是U1=12V,电源电压是30V,由串联电路电压的规律得到R0的电压U0=U-U1=30V-12V=18V
由串联分压得到
即
解得R=4Ω,所以滑动变阻器R的最大阻值为4Ω,故D正确。
故选BD。
二、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
31. 冬季房间温度较低,小张的爸爸购买了一台电油汀加热器,给房间提供热量。如图甲所示,其原理是通过电热管加热腔体内的导热油,然后热油在腔体内循环,把热量通过散热片散发到空气中。
(1)小张阅读了使用说明书,结合安全常识,准备使用加热器。下列说法不合理的是( )
A. 用导热油而不用水的原因是油升温快
B. 使用三脚插头主要是为了防止使用时脱落
C. 在加热器周围加装隔热材料是为了防止烫伤
D. 为了防止空烧起火,加热器设置了防倾倒功能
(2)小张发现该加热器具有调温功能,达到设定温度后整个电路会自动断开,该温控开关应安装在图乙中_________(选填“A”、“B”或“C”)点。
(3)小张将加热器开到高温挡加热,但是制热也比较慢,猜想可能是加热器的实际功率过低。于是用如图丙所示的电能表进行测量,在3min内,电能表指示灯闪烁了162次,imp为闪烁次数,则加热器的实际功率为_________W。
(4)小张估算在连续使用8小时加热器时,理论上将消耗16度电,为了更节能地使用加热器,请你提出一条省电技巧:_________。
【答案】(1)B (2)A
(3)1800 (4)见解析
【解析】
【小问1详解】
A.导热油比水的比热容小,在相同加热功率下,导热油升温更快。因此,用导热油而不用水的原因是油升温快,故A不符合题意;
B.三脚插头的主要作用是接地,防止漏电时外壳带电,而不是防止插头脱落。故B符合题意;
C.加热器工作时表面温度较高,加装隔热材料可以防止用户触碰时烫伤,故C不符合题意;
D.防倾倒功能可以在加热器倾倒时自动断电,防止空烧引发火灾,故D不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
温控开关的作用是当温度达到设定值时断开电路,停止加热。因此,温控开关应安装在加热器的电源干路中,以便控制整个加热器的通断。 A点:电源输入端,适合安装温控开关。 BC点:在电路的分支,不能控制整个电路,温控开关应安装在 A 点。
【小问3详解】
计算消耗的电能
则加热器的实际功率为
【小问4详解】
开一段时间后关闭电源,用余温保持房间暖和(或先开高温挡,后调为低温挡)。
32. 雨季来临,河水上涨。为保障发电站安全,科创小组设计了如图所示的自动水位报警装置,并将其制成顶部开有小孔的模型进行探究。其中A为压力传感器,B为不吸水的实心圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深时,B与模型底部接触且对模型底部的压力刚好为0,水面上涨到设计的警戒水位(水面与模型顶部的距离)时,圆柱体B对压力传感器A的压力为,刚好触发报警装置,开启排洪阀门(图中未画出)。已知圆柱体B的底面积为,圆柱体B的高度为,,g取10N/kg。
(1)当模型内水深时,求水对模型底部的压强p;
(2)刚好触发报警装置时,求此时的警戒水位H;
(3)为了提高防洪安全性,警戒水位比原设计下降,科创小组提出两个解决方案:①在圆柱体B的上方加上与圆柱体B同材质、同底面积的圆柱体C,求圆柱体C的高度厘米;②调整压力传感器A刚好触发报警装置的压力值,调整为多少N刚好排洪?
【答案】(1)1800Pa
(2)6cm (3)①5cm;②4N
【解析】
【小问1详解】
当模型内水深时,水对模型底部的压强为
【小问2详解】
当模型内水深时,浮力等于重力,重力为
由
得到
圆柱体B的密度为
刚好触发报警装置时,圆柱体B对压力传感器A的压力为,由力的平衡条件可知,此时圆柱体B受到的浮力为
圆柱体B排开水的体积为
圆柱体B浸入水中的深度为
由刚好触发报警装置时圆柱体B浸入水中的深度和圆柱体B的高度可知,警戒水位为
【小问3详解】
①警戒水位比原设计下降时,模型顶部压力传感器A到水面的距离为
则圆柱体B、C整体排开水的深度为
此时圆柱体B、C整体受到的浮力为
B、C整体的重力为
由力的平衡条件可知
即
解得
②警戒水位比原设计下降时,则浮力变化
所以压力值调整为