广东省深圳市罗湖区2024~2025学年初三下学期二模物理试卷
一、单选题。
1.(2025·罗湖模拟)元宵节(又称上元节)是我国传统节日,2008年被列入第二批国家级非物质文化遗产名录。元宵节吃汤圆是传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任,请回答下题。
(1)小明发现煮汤圆的锅把手通常用塑料制成,主要原因是
A.硬度高 B.可导电 C.密度小 D.隔热好
(2)小明在厨房煮汤圆时,妈妈在客厅听到“咕嘟咕嘟”的声音,立刻知道水开了,于是提醒小明关小火,这一现象利用了声音
A.可以传递能量 B.可以传递信息
C.可以在真空中传播 D.传播的速度与温度有关
(3)下列关于煮汤圆过程中的现象说法正确的是
A.从冰箱拿出冷冻的汤圆,汤圆表面马上覆盖一层白霜是由于水蒸气液化形成
B.煮汤圆是通过热传递的方式增加汤圆的内能
C.煮汤圆时,汤圆在上下翻滚说明分子在做无规则运动
D.煮汤圆时,锅盖被水蒸气顶出的过程与汽油机排气冲程相似
2.(2025·罗湖模拟)我国的AI技术和机器人技术领先世界。2025年的春晚舞台上,宇树科技自主研发的机器人登上了春晚舞台并完成了精彩的扭秧歌表演,请回答下题。
(1)下列有关机器人说法正确的是
A.该机器人的身高约为180dm
B.制造机器人的控制芯片核心材料是超导体
C.给机器人充电时,主要将化学能转化为电能
D.机器人的动力装置是电动机,其工作原理是通电导线在磁场中受力的作用
(2)如图,机器人的机械臂与人的手臂原理类似,下列选项中工具在使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是
A.筷子夹食物 B.托盘天平测质量
C.羊角锤拔钉子 D.核桃夹夹核桃
(3)该机器人的部分参数如下表所示,下列说法正确的是(g=10N/kg)
整机质量:47kg 电池容量:15Ah
最大充电电压:65V 输出功率为:500W
与地面接触总面积:100cm2
A.机器人的重力为 47N
B.机器人对水平地面的压强为 4.7x10'Pa
C.机器人能工作最长时间为1.95h
D.机器人充满电储存的能量为 5.4x104J
二、非选择题
3.(2025·罗湖模拟)小明正在学习智能显示眼镜的光学原理,了解到其核心部件是微型投影仪和半透半反镜。如图乙所示,微型投影仪发射的光线 AO经镜面反射,请在图乙中画出其反射光线,并标出反射角的度数。
4.(2025·罗湖模拟)2025年1月20日,中国研发制造了具有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置(EAST),其反应原理与太阳类似,即通过氢核 (选填“聚变”或“裂变”)释放巨大的核能,核能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。
5.(2025·罗湖模拟)如题图所示,智慧食堂 AI视觉结算是一套基于人工智能技术,它利用摄像头和图像识别算法,实时快速识别菜品,帮助顾客实现快速结算。摄像头的镜头相当于一个 透镜,菜品要距透镜的2倍焦距以 (选填“内”或“外”)才能识别。
6.(2025·罗湖模拟)如题图所示,比亚迪发布的全液冷“兆瓦闪充”技术在充电领域引起了巨大反响。为了提高冷却效果,液冷冷却液应该选用 大的液体。该充电柱最大输出功率可以达到1000kW,它支持最高充电电压达到1000V,则最高输出电流为 A。若按宣传的充电“1秒2公里”,每公里只需花费 0.15元,则该充电桩的计费为 元/kW·h。
7.(2025·罗湖模拟)小明学习了摩擦力的相关知识后,通过实验比较款式不同,质量不同的 A、B 两只运动鞋的鞋底粗糙程度。
(1)要测量鞋子 A在橡胶垫上受到的滑动摩擦力的大小,应先将弹簧测力计在 方向上调零。之后,小明用弹簧测力计水平拉动鞋子A,使它沿橡胶垫做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数如图甲所示,可知鞋子A受到的摩擦力为 N。
(2)小明经思考后改用图乙所示方法测鞋子B摩擦力,拉动运动鞋下的橡胶垫,实验过程中 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动橡胶垫。
(3)用图乙所示的方法测出了鞋子B在橡胶垫上受到的摩擦力为 1.3N,于是小明得出结论:鞋子A 比鞋子B的鞋底更粗糙,同学认为小明的研究方法有误,未控制鞋底所受 相同。
(4)为了更精准的测量运动鞋的滑动摩擦力,小明利用拉力传感器代替图乙中的弹簧测力计进行实验,得到拉力与时间的关系如图丙所示,2至5秒出现示数不稳定可能原因是 。
8.(2025·罗湖模拟)某班同学利用图甲所示的电路测量约为5Ω的定值电阻 Rx的阻值电源为两节新干电池,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”。
(1)请你根据电路图用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于最 (选填“A”或“B”)端;
(3)完成电路连接后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和 b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障可能为 。
(4)排除故障之后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,多次实验所测量的结果如下表所示,则 Rx的阻值为 Ω。
实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 电阻Rx/Ω
1 1.0 0.20 Rx=
2 1.5 0.30
3 2.0 0.40
(5)下列与本次实验中多次测量数据目的相同的是____。
A.测量物体的长度时,进行多次测量
B.探究串联电路电压特点的实验中,换用不同规格的小灯泡多次测量
C.探究光的反射定律时,多次测量入射角和对应的反射角的度数
(6)电流表发生故障,实验中小明挑选标有“R0,1A”字样的滑动变阻器进行实验,设计了如图丙所示的电路。接下来小明的实验操作是:(电源电压不变)
①闭合开关 S,调节滑片至最左端时,读出电压表的示数为U1
②闭合开关 S,调节滑片至最右端时,读出电压表的示数为 U2;
③未知电阻 Rx= (用题目给出的 R0、U1、U2表示)。
9.(2025·罗湖模拟)深圳“东进战略”重大工程春风隧道即将建成通车,隧道长 4.8km;汽车限速 60km/h。某燃油车匀速通过隧道时的牵引力为 2x10 N,牵引力做的功可认为是发动机输出的有用功,汽车屏幕显示通过隧道消耗汽油 0.5kg,(汽油热值 q=4.8x107J/kg)求:
(1)按交通规则行驶,汽车通过隧道至少需要的时间:
(2)汽车匀速通过隧道,牵引力做的功;
(3)汽车的汽油机效率。
10.(2025·罗湖模拟)2025 年的“体重管理年”掀起全民健身热潮,小明受健身器材握力计启发,设计了“简易握力器”,其原理如图甲所示,通过电流表示数大小判断握力大小。电源电压为 9V,电流表的量程为 0~0.6A,定值电阻R0的阻值为5Ω,压敏电阻R的阻值与压力F的关系如图乙所示。求:
(1)当R不受力时,电路中的电流及R0消耗的电功率;
(2)成年人的握力可达 1000N,请通过计算,评价该握力器是否合格 若不合格,请简单说明改进建议。
11.(2025·罗湖模拟)每年春季深圳都会迎来梅雨天气,为了让家里的衣服更快干。小明家购买了一个烘衣机,如图甲所示,小明对它进行研究,发现其控制电路原理如图乙所示。
(1)烘衣机能迅速除去潮气,提高水分的温度及加快空气流速从而加快水的 (填写一种物态变化名称);
(2)烘衣机具有消毒功能,它的杀菌灯能放射 (选填“红外线”或“紫外线”);
(3)烘衣机有冷风、暖风和热风三个不同档位,图乙所示的电路中 R1=R2=110Ω2。若使用冷风挡时,电路消耗的电功率为40W。若使用热风挡时,电路工作50秒共消耗电能 J;
(4)请对小明安全使用烘衣机提出一个建议 。
12.(2025·罗湖模拟)罗湖某学校科学项目式学习小组的同学在实验室做测量液体密度的实验。
(1)将托盘天平放置在水平台面上,游码移至标尺左端的零刻度处,分度盘如图1所示,则应将平衡螺母向 调节,直到指针指在分度盘中央。
(2)测量液体的密度,以下正确的操作步骤应该是____。
A.用天平测出剩余液体和烧杯的总质量记为 m1=41g。
B.将部分液体倒入量筒中,用量筒测出液体的体积记为V,示数如图2所示。
C.用天平测出液体和烧杯的总质量记为 m2,示数如图3所示。
(3)所测液体的密度ρ液体= g/cm3.
(4)小组为更方便的测量液体密度,开展了以下项目式研究。
项目一:利用吸管、细铁丝、石蜡、记号笔和不同种密度的液体等制作了一个简易密度计。制作时,小组先将吸管两端剪平,在其下端加适当的配重,并将这一端用蜡封起来。如图4,将其置于纯水中,在吸管上标出水面的位置1:取出吸管,量出标记至吸管下端的距离H。如图5,再将简易密度计置于待测液体中,在吸管上标记液面位置 2;取出吸管,量出标记至吸管下端的距离 h(h在吸管下端增加适当的配重是为让吸管竖直 在液体中;
(5)密度计在水与待测液体中的所受浮力分别为F1和F2,则 F1 F2,待测液体密度ρ液 ρ水(选填“>”“<”或“=”)。
(6)待测液体密度ρ液= (用ρ水、h及H表示);
(7)小组成员记录了该密度计在不同液体中静止时,密度计浸入液体的深度 h,并填写在表格中。
实验序号 液体密度ρ(g/cm3)浸 入深度h(cm)
1 0.8 12.5
2 0.9 11.1
3 1.0 10.0
4 1.1 9.0
5 1.2 8.3
利用表中数据,描绘出液体密度与浸入深度的关系图线如图6所示,通过分析可知此“液体密度计”的刻度 -(选填“是”或“不是”)均匀的,原因是
(8)项目二:小组成员发现估读时误差较大,于是通过查阅资料,小组利用杆秤制作了一种刻度均匀的密度计。
【设计制作】
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,用细木条制作一根轻质(自身质量忽略不计)无刻度“密度秤”;
②如图 7,绑紧空杯子,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,用笔将此时秤砣的悬挂点 A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,重复②中步骤,此时秤砣的悬挂点 B标记为“1.0g/cm3”
④将 AB 两点之间长度等分,以其中1等份为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
【产品检验】
在杯子中加入某待测液体至a处后,提起提纽,移动秤至C处,秤杆在水平位置平衡,此时刻度如图8,请读出密度为 g/cm3。
(9)【分析评估】
检验测量时,若杯子外壁沾有待测液体,将导致测量结果 。
(10)项目三:小组成员想设计一个可显示读数的密度计,通过电流表示数反映液体密度,于是设计了如图9所示的电路。电路中电源电压 U=18V,电流表选用 0~0.6A 量程,定值电阻 R0的阻值为10Ω,R是力敏电阻,其阻值与所受压力FB的关系如图 10 所示。已知 A 点悬挂的重物质量为0.8kg,体积为 4x10-4m3,力臂OA:OB=5:1。(g=10N/kg)
将重物浸没于液体中时,则此密度计所能测量液体密度的范围是 。
(11)为了提高液体密度的测量范围,小组成员通过咨询 deepseek,它给出以下建议,其中不可行的是____。
A.换量程更大的电流表 B.将支点O往右边移动
C.减小电源电压 D.增大R0的阻值
答案解析部分
1.【答案】(1)D
(2)B
(3)B
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;声音的传播条件;物体带电情况的判断;分子热运动
【解析】【解答】(1)A.硬度高不是锅把手用塑料制成的主要原因,在实际使用中,我们更关注锅把手能否防止烫伤,而不是其硬度,A 不符合题意。
B.塑料是绝缘体,不具有导电性,而且导电性与锅把手的功能并无关联,B 不符合题意。
C.密度小也不是选择塑料作为锅把手材料的关键因素,密度小不能直接解决锅把手使用时的关键问题,C 不符合题意。
D.煮汤圆时锅会变热,塑料隔热好,能有效防止人在拿锅把手时被烫伤,这是锅把手常用塑料制成的主要原因,D 符合题意。
故答案为:D。
(2)A.声音传递能量是指声音使物体的状态、形状等发生改变,比如超声波清洗眼镜等。而这里妈妈听到声音只是知道水开了,不是声音传递能量的体现,A 不符合题意。
B.妈妈在客厅听到 “咕嘟咕嘟” 的声音,获取到了水开了这个信息,从而提醒小明关小火,这体现了声音可以传递信息,B 符合题意。
C.声音的传播需要介质,真空不能传声,该选项说法本身错误,且与本题现象无关,C 不符合题意。
D.本题中妈妈听到声音知道水开,没有涉及声音传播速度和温度的关系,D 不符合题意。
故答案为:B。
(3)A.从冰箱拿出冷冻的汤圆,汤圆表面的白霜是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态,这个过程是凝华,不是液化(液化是气态变为液态),A 错误。
B.煮汤圆时,火焰的热量传递给锅,锅再把热量传递给汤圆,使汤圆的内能增加,这是通过热传递的方式改变汤圆内能的,B 正确。
C.汤圆上下翻滚是由于水的对流等外力作用导致的宏观物体的运动,分子的无规则运动是微观层面的,肉眼无法直接看到,C 错误。
D.锅盖被水蒸气顶出,是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能,汽油机的做功冲程是内能转化为机械能,而排气冲程是将废气排出气缸,没有能量转化,D 错误。
故答案为:B
【分析】
这组题目主要通过对生活中煮汤圆相关现象和物品特性的分析,结合所学物理知识进行判断。对于每个选项,需要准确理解相关物理概念(如隔热、声音的作用、物态变化、内能改变方式、分子运动等),然后与实际情况相对照。
2.【答案】(1)D
(2)A
(3)C
【知识点】质量及其特性;能量的转化或转移;压强;磁现象
【解析】【解答】(1)A.因为1dm=10cm,180dm=1800cm,这个高度远超出正常机器人身高范围,机器人身高约为180cm比较合理,所以 A 错误。
B.制造机器人控制芯片的核心材料是半导体,半导体具有独特的电学性能,可用于制作各种电子元件。而超导体是在特定条件下电阻为零的材料,不用于制造芯片,所以 B 错误。
C.给机器人充电时,是将电能转化为化学能储存起来,而不是将化学能转化为电能,所以 C 错误。
D.机器人的动力装置电动机,其工作原理就是通电导线在磁场中受力的作用,通电后电动机的线圈在磁场中受力转动,从而带动机器人运动,所以 D 正确。
故答案为:D
(2)A.筷子夹食物时,动力作用点到支点的距离(动力臂)小于阻力作用点到支点的距离(阻力臂) ,是费力杠杆,与机械臂属于同一类杠杆,所以 A 正确。
B.托盘天平在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不属于费力杠杆,所以 B 错误。
C.羊角锤拔钉子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不是费力杠杆,所以 C 错误。
D.核桃夹夹核桃时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,并非费力杠杆,所以 D 错误。
故答案为:A。
(3)A.根据重力公式G=mg(其中m=47kg,g=10N/kg ),可得G=47kg×10N/kg=470N,不是47N,所以 A 错误。
B.机器人对水平地面的压力F=G=470N,与地面接触总面积S=100cm2=0.01m2 ,根据压强公式p=SF ,可得p=0.01m2470N =4.7×104Pa,不是4.7×105Pa,所以 B 错误。
C.已知电池容量15Ah(表示电荷量与时间的乘积),输出功率P=500W ,最大充电电压U=65V 。先根据W=UIt(It就是电池容量15Ah )算出电能W=65V×15A×3600s=3.51×106J ,再根据t=PW ,可得t=500W3.51×106J =7020s=1.95h ,所以 C 正确。
D.由前面计算可知机器人充满电储存的能量W=3.51×106J ,不是5.4×104J,所以 D 错误。
故答案为:C。
【分析】
对于这类选择题,首先要对每个选项所涉及的知识点有清晰的认识。像长度单位换算、材料的电学特性、能量转化、杠杆类型判断、重力压强计算以及电能相关计算等。然后逐一分析每个选项,将选项描述与正确的知识内容进行比对,通过计算、推理等方式判断其正误。
3.【答案】
【知识点】光的反射;光的反射定律;作光的反射光路图
【解析】【解答】
已知入射光线AO与镜面夹角为20°,根据入射角的定义(入射角是入射光线与法线的夹角),可得入射角∠AON=90oo 20o =70o 根据光的反射定律,反射角等于入射角。所以反射角也为70o, 以O为起点,在法线另一侧画出反射光线OB,使∠BON=70o ,并在反射光线OB旁标上箭头表示光的传播方向,同时在反射角∠BON处标上70°。
【分析】
本题考查光的反射定律的应用。解题关键在于准确理解入射角的概念,进而根据反射定律确定反射角,再画出反射光线。学生容易出错的地方在于对入射角概念理解不清,导致角度计算错误,或者在画反射光线时没有正确标注角度和光线传播方向。通过本题可以让学生加深对光的反射定律的理解和实际作图能力,培养学生的空间想象能力和规范作图的习惯。
4.【答案】聚变;一次
【知识点】核能;核聚变;核裂变
【解析】【解答】
(1)太阳内部是通过氢核的聚变释放巨大核能的,“人造太阳” 全超导托卡马克实验装置(EAST)反应原理与太阳类似,所以此处应填 “聚变”;一次能源是指自然界中本来就有未经加工转换的能源,核能直接取自自然界,属于一次能源,所以此处应填 “一次” 。
故答案为:聚变;一次。
【分析】
本题主要考查对核能相关概念的记忆和理解。学生需要准确记忆太阳内部能量产生方式是氢核聚变,以及一次能源和二次能源的定义,然后根据这些知识直接进行填空。
5.【答案】凸;外
【知识点】透镜及其特点与分类;生活中的透镜
【解析】【解答】
摄像头的镜头成像原理与照相机类似,而照相机镜头是凸透镜,所以摄像头的镜头相当于一个凸透镜。根据凸透镜成像规律,当物体在凸透镜的 2 倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,摄像头要成清晰的像来识别菜品,菜品就需要在透镜的 2 倍焦距以外。故此处应填 “外”。
故答案为:凸;外。
【分析】
本题主要考查对凸透镜成像规律这一知识点的理解和应用。学生需要熟悉摄像头成像原理与凸透镜成像规律之间的联系,通过回忆凸透镜成像的不同情况,来确定镜头类型以及菜品与透镜的位置关系。
6.【答案】比热容;1000;1.08
【知识点】电流的形成;电能表参数的理解;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】
为了提高冷却效果,液冷冷却液应该选用比热容大的液体。因为根据Q=cmΔT(Q是吸收或放出的热量,c是比热容,m是质量,ΔT是温度变化量 ),在质量m和升高温度ΔT相同时,比热容c越大,吸收的热量Q越多,冷却效果就越好。故填 “比热容”。 已知充电柱最大输出功率P=1000kW=1000×103W,最高充电电压U=1000V。根据P=UI(P是功率,U是电压,I是电流 ),可得最高输出电流 故填 “1000”。 已知充电 “1 秒 2 公里” ,每公里花费0.15元,则 1 秒花费2×0.15=0.3元。
1 小时=3600秒,1 秒功率为1000kW,则 1 小时消耗电能W=Pt=1000kW×1h=1000kW h 。
1 小时花费0.3×3600=1080元,那么每kW h的费用为 故填 “1.08” 。
故答案依次为:比热容;1000;1.08。
【分析】
本题综合考查了比热容、电功率以及费用计算等知识。对于第一空,需理解比热容与冷却效果的关系;第二空要掌握电功率公式P=UI的应用;第三空则需先算出单位时间费用,再结合电能消耗计算每kW h的费用,要清晰各物理量之间的联系,逐步推导计算。
7.【答案】(1)水平;1.8
(2)不需要
(3)压力
(4)橡胶垫表面粗糙程度不均匀(回答合理即可)
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
8.【答案】(1)
(2)A
(3)滑动变阻器断路
(4)5.0
(5)A
(6)
【知识点】电路的构成及电路图;电阻;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】
(1) 连接实物电路要依据电路图,明确各元件连接方式和电表量程选择。电源电压决定电压表量程,通过估算电流确定电流表量程。连接时注意连线顺序和电表正负接线柱。
答案如下图:
(2) 闭合开关前,为保护电路元件,滑动变阻器需接入最大阻值。由图可知,滑片在A端时,接入电路的电阻丝长度最长,阻值最大。故填“A”。
(3) 两表无示数,故障大概率是断路。电压表在a、b和b、c间有示数,说明这两段到电源的线路是通的;在a、c间无示数,表明b、c间存在断路,而这部分元件是滑动变阻器,所以是滑动变阻器断路。 故填“滑动变阻器断路”
(4) 根据欧姆定律R=U/IIU ,分别算出三次实验的电阻值,再求平均值。三次计算结果均为5.0Ω,平均值也是5.0Ω 。故填“5.0”。
(5) 本次实验多次测量是为求平均值减小误差。A 选项测量物体长度多次测量目的与之相同;B 选项是为寻找串联电路电压普遍规律;C 选项是为探究光反射定律的普遍规律。故填“A”。
(6) 先确定滑片在不同位置时电路状态,得出电源电压U1和Rx和两端电压U2,算出R0两端电压,根据欧姆定律求出电路电流,再利用欧姆定律求出Rx阻值 。
故填:“”。
【分析】
(1) 考查学生对电路连接的实际操作能力,以及对电表量程选择和电路连接原则的理解。学生易在电表量程选错、连线顺序混乱或接线柱接反等方面出错。
(2) 本题考查滑动变阻器在电路中的保护作用及正确使用方法。学生需理解保护电路的原理,明确如何通过滑片位置改变电阻大小,常见错误是对滑动变阻器原理理解不清,选错滑片位置。
(3) 考查学生利用电压表检测电路故障的能力,以及对电路断路故障的分析判断能力。学生要理解电压表在检测故障时示数情况所代表的电路状态,容易出现故障判断不准确的问题,需多通过实际例子加深理解。
(4) 考查学生对欧姆定律的应用及求平均值减小误差的方法。学生要准确运用公式计算电阻值,理解多次测量求平均值的意义,常见错误是计算错误或对求平均值目的不明确。
(5) 考查学生对不同实验中多次测量目的的理解和区分。学生需清楚各实验的探究目的和多次测量在其中的作用,易混淆不同实验多次测量的意图,可通过对比不同实验加深理解。
(6) 考查学生在特殊电路情况下(电流表故障),利用串联电路特点和欧姆定律求解未知电阻的能力。学生要清晰分析电路不同状态,灵活运用相关知识推导公式,常见问题是对电路状态分析不清,公式推导错误。
9.【答案】(1)解:已知隧道长s=4.8km,限速v=60km/h,则汽车通过隧道至少需要的时间为:
答:按交通规则行驶,汽车通过隧道至少需要的时间288s。
(2)解:已知牵引力F=2×103N ,隧道长 s=4.8km=4800m,牵引力做的功为:
W=Fs=2×103N×4800m=9.6×106 J
答:汽车匀速通过隧道,牵引力做的功为 9.6×106 J 。
(3)解: 已知消耗汽油质量m=0.5kg ,汽油热值q=4.8×107J/kg ,汽油完全燃烧放出的热量为:
Q放=mq=0.5kg x 4.8×107J/kg =2.4×107J
由(2)知 W=9.6×106J , 可得汽车的汽油机效率为:
答:汽车的汽油机效率为40%。
【知识点】速度公式及其应用;力与运动的关系;功
【解析】【分析】(1)已知汽车行驶的路程和速度,根据求出汽车运动的时间。
(2)已知汽车匀速行驶时的牵引力和通过的路程,根据W=Fs求出牵引力所做的功。
(3) 已知消耗汽油的质量和汽油的热值,根据Q放=mq求出汽油完全燃烧放出的热量,根据求出汽油机的机械效率。
10.【答案】(1)解:由图甲可知,R与R0串联,由图乙可知,当R不受力时,压敏电阻的阻值R=40Ω,电路中的总电阻为:
R总=R+R0=40Ω+5Ω=45Ω
电路中的电流为:
R0 消耗的电功率为:
P=I2R0=(0.2A)2×5Ω=0.2W
答:当R不受力时,电路中的电流为0.2A,R0消耗的电功率为0.2W。
(2)解:由图乙可知,当压力F=1000N时,压敏电阻R'=5Ω,此时电路总电阻为:
Ω。
此时电路中的电流为:
由于电路中的电流超出了电流表的量程,所以该握力器不合格。
改进建议:
1.换用更大量程的电流表,这样能测量更大的电流,使握力器在成年人正常握力下能正常显示电流值。
2.增大R0的阻值,根据串联电路电阻特点和欧姆定律,在电源电压不变、压敏电阻阻值随压力变化的情况下,增大R0阻值可使电路总电阻增大,电流减小,从而使电流值在电流表量程范围内。
【知识点】电流的大小;电功率
【解析】【分析】(1) 由图甲可知,R与R0串联,由图乙可知,当R不受力时,压敏电阻的阻值,根据串联电路电阻的关系求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据P=I2R0求出R0 消耗的电功率。
(2) 由图乙可知,当压力F=1000N时压敏电阻的阻值,根据串联电路电阻的关系求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流,通过判断此时电路中的电流是否超过电流表的量程,来判断握力器是否合格;
由于电路中电流太大超出电流表量程,可以从减小电路中的电流和更换电流表的量程进行分析改进。
11.【答案】(1)汽化
(2)紫外线
(3)46000
(4)不要在烘衣机运行时触摸内部部件
【知识点】蒸发及其现象;影响蒸发快慢的因素;电功的计算;电功计算公式的应用
【解析】【解答】(1)影响蒸发快慢的因素有水分的温度、空气流速、液体的表面积, 所以烘衣机能迅速除去潮气,提高水分的温度及加快空气流速从而加快水的蒸发,蒸发是一种汽化现象 。
(2) 红外线主要特点是热效应强,常用于加热;紫外线具有杀菌消毒的作用,所以烘衣机的杀菌灯能放射紫外线。
(3) 当使用冷风档时,只有电动机M工作,功率 P冷=40W。
当使用热风档时,R 1、R2 和电动机M同时工作。R1与R2并联,根据并联电阻公式:
可得R1与R2并联的总电阻为:
R并=55 Ω
则R1、R2并联的总功率为:
使用热风档时的总功率为:
P总=40W+880W=920W
故若使用热风挡时,电路工作50秒共消耗电能为:
W=P总t=920W×50s=46000J
(4) 不要在烘衣机运行时触摸内部部件(或使用三脚插头,确保接地良好等合理答案均可)
【分析】(1)影响蒸发快慢的因素有水分的温度、空气流速、液体的表面积;
汽化:物质由液体变成气态的过程,汽化吸热;
(2)红外线主要特点是热效应强,常用于加热;紫外线具有杀菌消毒的作用;
(3)使用热风档时,R 1、R2 和电动机M同时工作,根据并联电路电阻的关系求出R1与R2并联的总电阻,根据求出则R1、R2的总功率,再求出热风档的总功率,利用W=P总t求出使用热风档工作50s消耗的电能;
(4)从安全用电的角度提出建议即可。
12.【答案】(1)左
(2)C
(3)1.1
(4)漂浮
(5)=;>
(6)
(7)不是;液体密度与浸入深度成反比例关系,并非一次函数关系
(8)1.17
(9)偏大
(10)
(11)B
【知识点】密度公式及其应用;液体密度的测量;浮力及其产生原因;电阻;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)由图 1 可知,指针右偏,说明天平右侧较重。根据天平的调节规则 “左偏右调,右偏左调”,故应将平衡螺母向左调节,直到指针指在分度盘中央。
(2) 为减小实验误差,应先测出液体和烧杯的总质量m2 ,再将部分液体倒入量筒中,测液体的体积V ,最后测出剩余液体和烧杯的总质量m1,故正确的操作步骤应该是CBA。
(3) 由图 3 可知,液体和烧杯的总质量为:
,
则倒入量筒中液体的质量为:
由图 2 可知,量筒中液体体积为:V=30cm3
则所测液体的的密度为:
(4)在吸管下端增加适当配重,目的是降低重心,让吸管能竖直漂浮在液体中。
(5) 密度计在水和待测液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知,浮力等于重力,密度计重力不变,所以F 1=F2 。
因为 所以 ,F 1=F2 ,根据阿基米德原理 ,可得。
(6) 密度计在水和待测液体中浮力相等,即(S为吸管横截面积),可得待测液体的密度为:。
(7)由可知, 液体密度液与浸入深度h成反比例关系,而均匀刻度要求物理量之间是一次函数关系,故此“液体密度计”的刻度不是均匀的,原因是: 液体密度与浸入深度成反比例关系,并非一次函数关系 。
(8) 由图 8 可知,刻度的分度值为0.01g/cm3 ,C 处对应的刻度为1.17g/cm3 。故液体密度为1.17g/cm3 。
(9) 若杯子外壁沾有待测液体,会使杯子和液体总重力偏大,根据杠杆平衡条件,会向右移动秤砣才能使秤杆水平平衡,故将导致测量结果偏大。
(10)重物重力为:
当电流表量程为0-0.6A时,
由图10可知,此时FB大=28N,根据杠杆平衡条件对
此时重物受到竖直向上的浮力,竖直向上的拉力FA,竖直向下的重力,则重物所受的浮力为:
由,可得
当重物悬浮在液体中时,A点受到的拉力为0,则力敏电阻的受到的压力也为0,此时液体的密度等于重物的密度,
即
故密度计所能测量液体密度的范围是。
(11)A.换量程更大的电流表,可测量更大的电流,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,则力敏电阻阻值变小,由图(10)对应的FB变大,根据杠杆平衡条件可知,A点的拉力变大,浮力变小,根据阿基米德原理可知,所测液体的最小密度变小,能提高液体密度的测量范围,故A不符合题意。
B.将支点O往右边移动,OA变大,OB变小,根据杠杆平衡条件可知,A点的拉力变小,浮力变大,根据阿基米德原理可知,所测液体的最小密度变大,不能提高液体密度的测量范围,故B符合题意。
C.减小电源电压,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,则力敏电阻阻值变小,由图(10)对应的FB变大,根据杠杆平衡条件可知,A点的拉力变大,浮力变小,根据阿基米德原理可知,所测液体的最小密度变小,能提高液体密度的测量范围,故C不符合题意。
D.增大R 0的阻值,根据串联电阻的关系可知,力敏电阻的阻值变小,由图(10)对应的FB变大,根据杠杆平衡条件可知,A点的拉力变大,浮力变小,根据阿基米德原理可知,所测液体的最小密度变小,能提高液体密度的测量范围,故D不符合题意。
故选B。
【分析】(1)天平称量前,根据“左偏右调,右偏左调”的规则调节天平平衡;
(2)为减小实验误差,应先测出液体和烧杯的总质量 ,再将部分液体倒入量筒中,测液体的体积,最后测出剩余液体和烧杯的总质量;
(3)由天平读出烧杯和液体的总质量,利用两次质量之差求出倒入量筒中液体的质量,由量筒读出倒入液体的体积,根据密度公式求出液体的密度;
(4)密度计在不同液体中都处于漂浮状态;
(5)(6)密度计在水和待测液体中都处于漂浮状态,所受的浮力等于重力;已知浮力和排开液体的体积大小关系,根据阿基米德原理可求出待测液体密度与水的密度大小关系;
(7)根据图(6)的关系式进行分析;
(8)根据图8刻度的分度值,直接读出液体的密度;
(9)若杯子外壁沾有待测液体,会使杯子和液体总重力偏大,根据杠杆平衡条件,会向右移动秤砣才能使秤杆水平平衡,故将导致测量结果偏大;
(10)当重物悬浮在液体中时,A点受到的拉力为0,则力敏电阻受到的压力为0,此时液体密度等于重物的密度,根据密度公式求出液体的最大密度;
根据电流表量程确定电路中最大电流,利用欧姆定律结合电阻的串联求出力敏电阻,由图(10)确定力敏电阻受到的压力,根据杠杆的平衡条件求出A端受到的拉力,利用力的平衡关系求出重物受到的浮力,根据阿基米德原理求出液体最小密度;
(11)要提高液体密度的测量范围,根据阿基米德原理可知,应减小重物受到的浮力,据此分析。
1 / 1广东省深圳市罗湖区2024~2025学年初三下学期二模物理试卷
一、单选题。
1.(2025·罗湖模拟)元宵节(又称上元节)是我国传统节日,2008年被列入第二批国家级非物质文化遗产名录。元宵节吃汤圆是传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任,请回答下题。
(1)小明发现煮汤圆的锅把手通常用塑料制成,主要原因是
A.硬度高 B.可导电 C.密度小 D.隔热好
(2)小明在厨房煮汤圆时,妈妈在客厅听到“咕嘟咕嘟”的声音,立刻知道水开了,于是提醒小明关小火,这一现象利用了声音
A.可以传递能量 B.可以传递信息
C.可以在真空中传播 D.传播的速度与温度有关
(3)下列关于煮汤圆过程中的现象说法正确的是
A.从冰箱拿出冷冻的汤圆,汤圆表面马上覆盖一层白霜是由于水蒸气液化形成
B.煮汤圆是通过热传递的方式增加汤圆的内能
C.煮汤圆时,汤圆在上下翻滚说明分子在做无规则运动
D.煮汤圆时,锅盖被水蒸气顶出的过程与汽油机排气冲程相似
【答案】(1)D
(2)B
(3)B
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;声音的传播条件;物体带电情况的判断;分子热运动
【解析】【解答】(1)A.硬度高不是锅把手用塑料制成的主要原因,在实际使用中,我们更关注锅把手能否防止烫伤,而不是其硬度,A 不符合题意。
B.塑料是绝缘体,不具有导电性,而且导电性与锅把手的功能并无关联,B 不符合题意。
C.密度小也不是选择塑料作为锅把手材料的关键因素,密度小不能直接解决锅把手使用时的关键问题,C 不符合题意。
D.煮汤圆时锅会变热,塑料隔热好,能有效防止人在拿锅把手时被烫伤,这是锅把手常用塑料制成的主要原因,D 符合题意。
故答案为:D。
(2)A.声音传递能量是指声音使物体的状态、形状等发生改变,比如超声波清洗眼镜等。而这里妈妈听到声音只是知道水开了,不是声音传递能量的体现,A 不符合题意。
B.妈妈在客厅听到 “咕嘟咕嘟” 的声音,获取到了水开了这个信息,从而提醒小明关小火,这体现了声音可以传递信息,B 符合题意。
C.声音的传播需要介质,真空不能传声,该选项说法本身错误,且与本题现象无关,C 不符合题意。
D.本题中妈妈听到声音知道水开,没有涉及声音传播速度和温度的关系,D 不符合题意。
故答案为:B。
(3)A.从冰箱拿出冷冻的汤圆,汤圆表面的白霜是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态,这个过程是凝华,不是液化(液化是气态变为液态),A 错误。
B.煮汤圆时,火焰的热量传递给锅,锅再把热量传递给汤圆,使汤圆的内能增加,这是通过热传递的方式改变汤圆内能的,B 正确。
C.汤圆上下翻滚是由于水的对流等外力作用导致的宏观物体的运动,分子的无规则运动是微观层面的,肉眼无法直接看到,C 错误。
D.锅盖被水蒸气顶出,是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能,汽油机的做功冲程是内能转化为机械能,而排气冲程是将废气排出气缸,没有能量转化,D 错误。
故答案为:B
【分析】
这组题目主要通过对生活中煮汤圆相关现象和物品特性的分析,结合所学物理知识进行判断。对于每个选项,需要准确理解相关物理概念(如隔热、声音的作用、物态变化、内能改变方式、分子运动等),然后与实际情况相对照。
2.(2025·罗湖模拟)我国的AI技术和机器人技术领先世界。2025年的春晚舞台上,宇树科技自主研发的机器人登上了春晚舞台并完成了精彩的扭秧歌表演,请回答下题。
(1)下列有关机器人说法正确的是
A.该机器人的身高约为180dm
B.制造机器人的控制芯片核心材料是超导体
C.给机器人充电时,主要将化学能转化为电能
D.机器人的动力装置是电动机,其工作原理是通电导线在磁场中受力的作用
(2)如图,机器人的机械臂与人的手臂原理类似,下列选项中工具在使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是
A.筷子夹食物 B.托盘天平测质量
C.羊角锤拔钉子 D.核桃夹夹核桃
(3)该机器人的部分参数如下表所示,下列说法正确的是(g=10N/kg)
整机质量:47kg 电池容量:15Ah
最大充电电压:65V 输出功率为:500W
与地面接触总面积:100cm2
A.机器人的重力为 47N
B.机器人对水平地面的压强为 4.7x10'Pa
C.机器人能工作最长时间为1.95h
D.机器人充满电储存的能量为 5.4x104J
【答案】(1)D
(2)A
(3)C
【知识点】质量及其特性;能量的转化或转移;压强;磁现象
【解析】【解答】(1)A.因为1dm=10cm,180dm=1800cm,这个高度远超出正常机器人身高范围,机器人身高约为180cm比较合理,所以 A 错误。
B.制造机器人控制芯片的核心材料是半导体,半导体具有独特的电学性能,可用于制作各种电子元件。而超导体是在特定条件下电阻为零的材料,不用于制造芯片,所以 B 错误。
C.给机器人充电时,是将电能转化为化学能储存起来,而不是将化学能转化为电能,所以 C 错误。
D.机器人的动力装置电动机,其工作原理就是通电导线在磁场中受力的作用,通电后电动机的线圈在磁场中受力转动,从而带动机器人运动,所以 D 正确。
故答案为:D
(2)A.筷子夹食物时,动力作用点到支点的距离(动力臂)小于阻力作用点到支点的距离(阻力臂) ,是费力杠杆,与机械臂属于同一类杠杆,所以 A 正确。
B.托盘天平在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不属于费力杠杆,所以 B 错误。
C.羊角锤拔钉子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不是费力杠杆,所以 C 错误。
D.核桃夹夹核桃时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,并非费力杠杆,所以 D 错误。
故答案为:A。
(3)A.根据重力公式G=mg(其中m=47kg,g=10N/kg ),可得G=47kg×10N/kg=470N,不是47N,所以 A 错误。
B.机器人对水平地面的压力F=G=470N,与地面接触总面积S=100cm2=0.01m2 ,根据压强公式p=SF ,可得p=0.01m2470N =4.7×104Pa,不是4.7×105Pa,所以 B 错误。
C.已知电池容量15Ah(表示电荷量与时间的乘积),输出功率P=500W ,最大充电电压U=65V 。先根据W=UIt(It就是电池容量15Ah )算出电能W=65V×15A×3600s=3.51×106J ,再根据t=PW ,可得t=500W3.51×106J =7020s=1.95h ,所以 C 正确。
D.由前面计算可知机器人充满电储存的能量W=3.51×106J ,不是5.4×104J,所以 D 错误。
故答案为:C。
【分析】
对于这类选择题,首先要对每个选项所涉及的知识点有清晰的认识。像长度单位换算、材料的电学特性、能量转化、杠杆类型判断、重力压强计算以及电能相关计算等。然后逐一分析每个选项,将选项描述与正确的知识内容进行比对,通过计算、推理等方式判断其正误。
二、非选择题
3.(2025·罗湖模拟)小明正在学习智能显示眼镜的光学原理,了解到其核心部件是微型投影仪和半透半反镜。如图乙所示,微型投影仪发射的光线 AO经镜面反射,请在图乙中画出其反射光线,并标出反射角的度数。
【答案】
【知识点】光的反射;光的反射定律;作光的反射光路图
【解析】【解答】
已知入射光线AO与镜面夹角为20°,根据入射角的定义(入射角是入射光线与法线的夹角),可得入射角∠AON=90oo 20o =70o 根据光的反射定律,反射角等于入射角。所以反射角也为70o, 以O为起点,在法线另一侧画出反射光线OB,使∠BON=70o ,并在反射光线OB旁标上箭头表示光的传播方向,同时在反射角∠BON处标上70°。
【分析】
本题考查光的反射定律的应用。解题关键在于准确理解入射角的概念,进而根据反射定律确定反射角,再画出反射光线。学生容易出错的地方在于对入射角概念理解不清,导致角度计算错误,或者在画反射光线时没有正确标注角度和光线传播方向。通过本题可以让学生加深对光的反射定律的理解和实际作图能力,培养学生的空间想象能力和规范作图的习惯。
4.(2025·罗湖模拟)2025年1月20日,中国研发制造了具有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置(EAST),其反应原理与太阳类似,即通过氢核 (选填“聚变”或“裂变”)释放巨大的核能,核能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。
【答案】聚变;一次
【知识点】核能;核聚变;核裂变
【解析】【解答】
(1)太阳内部是通过氢核的聚变释放巨大核能的,“人造太阳” 全超导托卡马克实验装置(EAST)反应原理与太阳类似,所以此处应填 “聚变”;一次能源是指自然界中本来就有未经加工转换的能源,核能直接取自自然界,属于一次能源,所以此处应填 “一次” 。
故答案为:聚变;一次。
【分析】
本题主要考查对核能相关概念的记忆和理解。学生需要准确记忆太阳内部能量产生方式是氢核聚变,以及一次能源和二次能源的定义,然后根据这些知识直接进行填空。
5.(2025·罗湖模拟)如题图所示,智慧食堂 AI视觉结算是一套基于人工智能技术,它利用摄像头和图像识别算法,实时快速识别菜品,帮助顾客实现快速结算。摄像头的镜头相当于一个 透镜,菜品要距透镜的2倍焦距以 (选填“内”或“外”)才能识别。
【答案】凸;外
【知识点】透镜及其特点与分类;生活中的透镜
【解析】【解答】
摄像头的镜头成像原理与照相机类似,而照相机镜头是凸透镜,所以摄像头的镜头相当于一个凸透镜。根据凸透镜成像规律,当物体在凸透镜的 2 倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,摄像头要成清晰的像来识别菜品,菜品就需要在透镜的 2 倍焦距以外。故此处应填 “外”。
故答案为:凸;外。
【分析】
本题主要考查对凸透镜成像规律这一知识点的理解和应用。学生需要熟悉摄像头成像原理与凸透镜成像规律之间的联系,通过回忆凸透镜成像的不同情况,来确定镜头类型以及菜品与透镜的位置关系。
6.(2025·罗湖模拟)如题图所示,比亚迪发布的全液冷“兆瓦闪充”技术在充电领域引起了巨大反响。为了提高冷却效果,液冷冷却液应该选用 大的液体。该充电柱最大输出功率可以达到1000kW,它支持最高充电电压达到1000V,则最高输出电流为 A。若按宣传的充电“1秒2公里”,每公里只需花费 0.15元,则该充电桩的计费为 元/kW·h。
【答案】比热容;1000;1.08
【知识点】电流的形成;电能表参数的理解;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】
为了提高冷却效果,液冷冷却液应该选用比热容大的液体。因为根据Q=cmΔT(Q是吸收或放出的热量,c是比热容,m是质量,ΔT是温度变化量 ),在质量m和升高温度ΔT相同时,比热容c越大,吸收的热量Q越多,冷却效果就越好。故填 “比热容”。 已知充电柱最大输出功率P=1000kW=1000×103W,最高充电电压U=1000V。根据P=UI(P是功率,U是电压,I是电流 ),可得最高输出电流 故填 “1000”。 已知充电 “1 秒 2 公里” ,每公里花费0.15元,则 1 秒花费2×0.15=0.3元。
1 小时=3600秒,1 秒功率为1000kW,则 1 小时消耗电能W=Pt=1000kW×1h=1000kW h 。
1 小时花费0.3×3600=1080元,那么每kW h的费用为 故填 “1.08” 。
故答案依次为:比热容;1000;1.08。
【分析】
本题综合考查了比热容、电功率以及费用计算等知识。对于第一空,需理解比热容与冷却效果的关系;第二空要掌握电功率公式P=UI的应用;第三空则需先算出单位时间费用,再结合电能消耗计算每kW h的费用,要清晰各物理量之间的联系,逐步推导计算。
7.(2025·罗湖模拟)小明学习了摩擦力的相关知识后,通过实验比较款式不同,质量不同的 A、B 两只运动鞋的鞋底粗糙程度。
(1)要测量鞋子 A在橡胶垫上受到的滑动摩擦力的大小,应先将弹簧测力计在 方向上调零。之后,小明用弹簧测力计水平拉动鞋子A,使它沿橡胶垫做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数如图甲所示,可知鞋子A受到的摩擦力为 N。
(2)小明经思考后改用图乙所示方法测鞋子B摩擦力,拉动运动鞋下的橡胶垫,实验过程中 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动橡胶垫。
(3)用图乙所示的方法测出了鞋子B在橡胶垫上受到的摩擦力为 1.3N,于是小明得出结论:鞋子A 比鞋子B的鞋底更粗糙,同学认为小明的研究方法有误,未控制鞋底所受 相同。
(4)为了更精准的测量运动鞋的滑动摩擦力,小明利用拉力传感器代替图乙中的弹簧测力计进行实验,得到拉力与时间的关系如图丙所示,2至5秒出现示数不稳定可能原因是 。
【答案】(1)水平;1.8
(2)不需要
(3)压力
(4)橡胶垫表面粗糙程度不均匀(回答合理即可)
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
8.(2025·罗湖模拟)某班同学利用图甲所示的电路测量约为5Ω的定值电阻 Rx的阻值电源为两节新干电池,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”。
(1)请你根据电路图用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于最 (选填“A”或“B”)端;
(3)完成电路连接后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和 b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障可能为 。
(4)排除故障之后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,多次实验所测量的结果如下表所示,则 Rx的阻值为 Ω。
实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 电阻Rx/Ω
1 1.0 0.20 Rx=
2 1.5 0.30
3 2.0 0.40
(5)下列与本次实验中多次测量数据目的相同的是____。
A.测量物体的长度时,进行多次测量
B.探究串联电路电压特点的实验中,换用不同规格的小灯泡多次测量
C.探究光的反射定律时,多次测量入射角和对应的反射角的度数
(6)电流表发生故障,实验中小明挑选标有“R0,1A”字样的滑动变阻器进行实验,设计了如图丙所示的电路。接下来小明的实验操作是:(电源电压不变)
①闭合开关 S,调节滑片至最左端时,读出电压表的示数为U1
②闭合开关 S,调节滑片至最右端时,读出电压表的示数为 U2;
③未知电阻 Rx= (用题目给出的 R0、U1、U2表示)。
【答案】(1)
(2)A
(3)滑动变阻器断路
(4)5.0
(5)A
(6)
【知识点】电路的构成及电路图;电阻;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】
(1) 连接实物电路要依据电路图,明确各元件连接方式和电表量程选择。电源电压决定电压表量程,通过估算电流确定电流表量程。连接时注意连线顺序和电表正负接线柱。
答案如下图:
(2) 闭合开关前,为保护电路元件,滑动变阻器需接入最大阻值。由图可知,滑片在A端时,接入电路的电阻丝长度最长,阻值最大。故填“A”。
(3) 两表无示数,故障大概率是断路。电压表在a、b和b、c间有示数,说明这两段到电源的线路是通的;在a、c间无示数,表明b、c间存在断路,而这部分元件是滑动变阻器,所以是滑动变阻器断路。 故填“滑动变阻器断路”
(4) 根据欧姆定律R=U/IIU ,分别算出三次实验的电阻值,再求平均值。三次计算结果均为5.0Ω,平均值也是5.0Ω 。故填“5.0”。
(5) 本次实验多次测量是为求平均值减小误差。A 选项测量物体长度多次测量目的与之相同;B 选项是为寻找串联电路电压普遍规律;C 选项是为探究光反射定律的普遍规律。故填“A”。
(6) 先确定滑片在不同位置时电路状态,得出电源电压U1和Rx和两端电压U2,算出R0两端电压,根据欧姆定律求出电路电流,再利用欧姆定律求出Rx阻值 。
故填:“”。
【分析】
(1) 考查学生对电路连接的实际操作能力,以及对电表量程选择和电路连接原则的理解。学生易在电表量程选错、连线顺序混乱或接线柱接反等方面出错。
(2) 本题考查滑动变阻器在电路中的保护作用及正确使用方法。学生需理解保护电路的原理,明确如何通过滑片位置改变电阻大小,常见错误是对滑动变阻器原理理解不清,选错滑片位置。
(3) 考查学生利用电压表检测电路故障的能力,以及对电路断路故障的分析判断能力。学生要理解电压表在检测故障时示数情况所代表的电路状态,容易出现故障判断不准确的问题,需多通过实际例子加深理解。
(4) 考查学生对欧姆定律的应用及求平均值减小误差的方法。学生要准确运用公式计算电阻值,理解多次测量求平均值的意义,常见错误是计算错误或对求平均值目的不明确。
(5) 考查学生对不同实验中多次测量目的的理解和区分。学生需清楚各实验的探究目的和多次测量在其中的作用,易混淆不同实验多次测量的意图,可通过对比不同实验加深理解。
(6) 考查学生在特殊电路情况下(电流表故障),利用串联电路特点和欧姆定律求解未知电阻的能力。学生要清晰分析电路不同状态,灵活运用相关知识推导公式,常见问题是对电路状态分析不清,公式推导错误。
9.(2025·罗湖模拟)深圳“东进战略”重大工程春风隧道即将建成通车,隧道长 4.8km;汽车限速 60km/h。某燃油车匀速通过隧道时的牵引力为 2x10 N,牵引力做的功可认为是发动机输出的有用功,汽车屏幕显示通过隧道消耗汽油 0.5kg,(汽油热值 q=4.8x107J/kg)求:
(1)按交通规则行驶,汽车通过隧道至少需要的时间:
(2)汽车匀速通过隧道,牵引力做的功;
(3)汽车的汽油机效率。
【答案】(1)解:已知隧道长s=4.8km,限速v=60km/h,则汽车通过隧道至少需要的时间为:
答:按交通规则行驶,汽车通过隧道至少需要的时间288s。
(2)解:已知牵引力F=2×103N ,隧道长 s=4.8km=4800m,牵引力做的功为:
W=Fs=2×103N×4800m=9.6×106 J
答:汽车匀速通过隧道,牵引力做的功为 9.6×106 J 。
(3)解: 已知消耗汽油质量m=0.5kg ,汽油热值q=4.8×107J/kg ,汽油完全燃烧放出的热量为:
Q放=mq=0.5kg x 4.8×107J/kg =2.4×107J
由(2)知 W=9.6×106J , 可得汽车的汽油机效率为:
答:汽车的汽油机效率为40%。
【知识点】速度公式及其应用;力与运动的关系;功
【解析】【分析】(1)已知汽车行驶的路程和速度,根据求出汽车运动的时间。
(2)已知汽车匀速行驶时的牵引力和通过的路程,根据W=Fs求出牵引力所做的功。
(3) 已知消耗汽油的质量和汽油的热值,根据Q放=mq求出汽油完全燃烧放出的热量,根据求出汽油机的机械效率。
10.(2025·罗湖模拟)2025 年的“体重管理年”掀起全民健身热潮,小明受健身器材握力计启发,设计了“简易握力器”,其原理如图甲所示,通过电流表示数大小判断握力大小。电源电压为 9V,电流表的量程为 0~0.6A,定值电阻R0的阻值为5Ω,压敏电阻R的阻值与压力F的关系如图乙所示。求:
(1)当R不受力时,电路中的电流及R0消耗的电功率;
(2)成年人的握力可达 1000N,请通过计算,评价该握力器是否合格 若不合格,请简单说明改进建议。
【答案】(1)解:由图甲可知,R与R0串联,由图乙可知,当R不受力时,压敏电阻的阻值R=40Ω,电路中的总电阻为:
R总=R+R0=40Ω+5Ω=45Ω
电路中的电流为:
R0 消耗的电功率为:
P=I2R0=(0.2A)2×5Ω=0.2W
答:当R不受力时,电路中的电流为0.2A,R0消耗的电功率为0.2W。
(2)解:由图乙可知,当压力F=1000N时,压敏电阻R'=5Ω,此时电路总电阻为:
Ω。
此时电路中的电流为:
由于电路中的电流超出了电流表的量程,所以该握力器不合格。
改进建议:
1.换用更大量程的电流表,这样能测量更大的电流,使握力器在成年人正常握力下能正常显示电流值。
2.增大R0的阻值,根据串联电路电阻特点和欧姆定律,在电源电压不变、压敏电阻阻值随压力变化的情况下,增大R0阻值可使电路总电阻增大,电流减小,从而使电流值在电流表量程范围内。
【知识点】电流的大小;电功率
【解析】【分析】(1) 由图甲可知,R与R0串联,由图乙可知,当R不受力时,压敏电阻的阻值,根据串联电路电阻的关系求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据P=I2R0求出R0 消耗的电功率。
(2) 由图乙可知,当压力F=1000N时压敏电阻的阻值,根据串联电路电阻的关系求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流,通过判断此时电路中的电流是否超过电流表的量程,来判断握力器是否合格;
由于电路中电流太大超出电流表量程,可以从减小电路中的电流和更换电流表的量程进行分析改进。
11.(2025·罗湖模拟)每年春季深圳都会迎来梅雨天气,为了让家里的衣服更快干。小明家购买了一个烘衣机,如图甲所示,小明对它进行研究,发现其控制电路原理如图乙所示。
(1)烘衣机能迅速除去潮气,提高水分的温度及加快空气流速从而加快水的 (填写一种物态变化名称);
(2)烘衣机具有消毒功能,它的杀菌灯能放射 (选填“红外线”或“紫外线”);
(3)烘衣机有冷风、暖风和热风三个不同档位,图乙所示的电路中 R1=R2=110Ω2。若使用冷风挡时,电路消耗的电功率为40W。若使用热风挡时,电路工作50秒共消耗电能 J;
(4)请对小明安全使用烘衣机提出一个建议 。
【答案】(1)汽化
(2)紫外线
(3)46000
(4)不要在烘衣机运行时触摸内部部件
【知识点】蒸发及其现象;影响蒸发快慢的因素;电功的计算;电功计算公式的应用
【解析】【解答】(1)影响蒸发快慢的因素有水分的温度、空气流速、液体的表面积, 所以烘衣机能迅速除去潮气,提高水分的温度及加快空气流速从而加快水的蒸发,蒸发是一种汽化现象 。
(2) 红外线主要特点是热效应强,常用于加热;紫外线具有杀菌消毒的作用,所以烘衣机的杀菌灯能放射紫外线。
(3) 当使用冷风档时,只有电动机M工作,功率 P冷=40W。
当使用热风档时,R 1、R2 和电动机M同时工作。R1与R2并联,根据并联电阻公式:
可得R1与R2并联的总电阻为:
R并=55 Ω
则R1、R2并联的总功率为:
使用热风档时的总功率为:
P总=40W+880W=920W
故若使用热风挡时,电路工作50秒共消耗电能为:
W=P总t=920W×50s=46000J
(4) 不要在烘衣机运行时触摸内部部件(或使用三脚插头,确保接地良好等合理答案均可)
【分析】(1)影响蒸发快慢的因素有水分的温度、空气流速、液体的表面积;
汽化:物质由液体变成气态的过程,汽化吸热;
(2)红外线主要特点是热效应强,常用于加热;紫外线具有杀菌消毒的作用;
(3)使用热风档时,R 1、R2 和电动机M同时工作,根据并联电路电阻的关系求出R1与R2并联的总电阻,根据求出则R1、R2的总功率,再求出热风档的总功率,利用W=P总t求出使用热风档工作50s消耗的电能;
(4)从安全用电的角度提出建议即可。
12.(2025·罗湖模拟)罗湖某学校科学项目式学习小组的同学在实验室做测量液体密度的实验。
(1)将托盘天平放置在水平台面上,游码移至标尺左端的零刻度处,分度盘如图1所示,则应将平衡螺母向 调节,直到指针指在分度盘中央。
(2)测量液体的密度,以下正确的操作步骤应该是____。
A.用天平测出剩余液体和烧杯的总质量记为 m1=41g。
B.将部分液体倒入量筒中,用量筒测出液体的体积记为V,示数如图2所示。
C.用天平测出液体和烧杯的总质量记为 m2,示数如图3所示。
(3)所测液体的密度ρ液体= g/cm3.
(4)小组为更方便的测量液体密度,开展了以下项目式研究。
项目一:利用吸管、细铁丝、石蜡、记号笔和不同种密度的液体等制作了一个简易密度计。制作时,小组先将吸管两端剪平,在其下端加适当的配重,并将这一端用蜡封起来。如图4,将其置于纯水中,在吸管上标出水面的位置1:取出吸管,量出标记至吸管下端的距离H。如图5,再将简易密度计置于待测液体中,在吸管上标记液面位置 2;取出吸管,量出标记至吸管下端的距离 h(h在吸管下端增加适当的配重是为让吸管竖直 在液体中;
(5)密度计在水与待测液体中的所受浮力分别为F1和F2,则 F1 F2,待测液体密度ρ液 ρ水(选填“>”“<”或“=”)。
(6)待测液体密度ρ液= (用ρ水、h及H表示);
(7)小组成员记录了该密度计在不同液体中静止时,密度计浸入液体的深度 h,并填写在表格中。
实验序号 液体密度ρ(g/cm3)浸 入深度h(cm)
1 0.8 12.5
2 0.9 11.1
3 1.0 10.0
4 1.1 9.0
5 1.2 8.3
利用表中数据,描绘出液体密度与浸入深度的关系图线如图6所示,通过分析可知此“液体密度计”的刻度 -(选填“是”或“不是”)均匀的,原因是
(8)项目二:小组成员发现估读时误差较大,于是通过查阅资料,小组利用杆秤制作了一种刻度均匀的密度计。
【设计制作】
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,用细木条制作一根轻质(自身质量忽略不计)无刻度“密度秤”;
②如图 7,绑紧空杯子,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,用笔将此时秤砣的悬挂点 A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,重复②中步骤,此时秤砣的悬挂点 B标记为“1.0g/cm3”
④将 AB 两点之间长度等分,以其中1等份为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
【产品检验】
在杯子中加入某待测液体至a处后,提起提纽,移动秤至C处,秤杆在水平位置平衡,此时刻度如图8,请读出密度为 g/cm3。
(9)【分析评估】
检验测量时,若杯子外壁沾有待测液体,将导致测量结果 。
(10)项目三:小组成员想设计一个可显示读数的密度计,通过电流表示数反映液体密度,于是设计了如图9所示的电路。电路中电源电压 U=18V,电流表选用 0~0.6A 量程,定值电阻 R0的阻值为10Ω,R是力敏电阻,其阻值与所受压力FB的关系如图 10 所示。已知 A 点悬挂的重物质量为0.8kg,体积为 4x10-4m3,力臂OA:OB=5:1。(g=10N/kg)
将重物浸没于液体中时,则此密度计所能测量液体密度的范围是 。
(11)为了提高液体密度的测量范围,小组成员通过咨询 deepseek,它给出以下建议,其中不可行的是____。
A.换量程更大的电流表 B.将支点O往右边移动
C.减小电源电压 D.增大R0的阻值
【答案】(1)左
(2)C
(3)1.1
(4)漂浮
(5)=;>
(6)
(7)不是;液体密度与浸入深度成反比例关系,并非一次函数关系
(8)1.17
(9)偏大
(10)
(11)B
【知识点】密度公式及其应用;液体密度的测量;浮力及其产生原因;电阻;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)由图 1 可知,指针右偏,说明天平右侧较重。根据天平的调节规则 “左偏右调,右偏左调”,故应将平衡螺母向左调节,直到指针指在分度盘中央。
(2) 为减小实验误差,应先测出液体和烧杯的总质量m2 ,再将部分液体倒入量筒中,测液体的体积V ,最后测出剩余液体和烧杯的总质量m1,故正确的操作步骤应该是CBA。
(3) 由图 3 可知,液体和烧杯的总质量为:
,
则倒入量筒中液体的质量为:
由图 2 可知,量筒中液体体积为:V=30cm3
则所测液体的的密度为:
(4)在吸管下端增加适当配重,目的是降低重心,让吸管能竖直漂浮在液体中。
(5) 密度计在水和待测液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知,浮力等于重力,密度计重力不变,所以F 1=F2 。
因为 所以 ,F 1=F2 ,根据阿基米德原理 ,可得。
(6) 密度计在水和待测液体中浮力相等,即(S为吸管横截面积),可得待测液体的密度为:。
(7)由可知, 液体密度液与浸入深度h成反比例关系,而均匀刻度要求物理量之间是一次函数关系,故此“液体密度计”的刻度不是均匀的,原因是: 液体密度与浸入深度成反比例关系,并非一次函数关系 。
(8) 由图 8 可知,刻度的分度值为0.01g/cm3 ,C 处对应的刻度为1.17g/cm3 。故液体密度为1.17g/cm3 。
(9) 若杯子外壁沾有待测液体,会使杯子和液体总重力偏大,根据杠杆平衡条件,会向右移动秤砣才能使秤杆水平平衡,故将导致测量结果偏大。
(10)重物重力为:
当电流表量程为0-0.6A时,
由图10可知,此时FB大=28N,根据杠杆平衡条件对
此时重物受到竖直向上的浮力,竖直向上的拉力FA,竖直向下的重力,则重物所受的浮力为:
由,可得
当重物悬浮在液体中时,A点受到的拉力为0,则力敏电阻的受到的压力也为0,此时液体的密度等于重物的密度,
即
故密度计所能测量液体密度的范围是。
(11)A.换量程更大的电流表,可测量更大的电流,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,则力敏电阻阻值变小,由图(10)对应的FB变大,根据杠杆平衡条件可知,A点的拉力变大,浮力变小,根据阿基米德原理可知,所测液体的最小密度变小,能提高液体密度的测量范围,故A不符合题意。
B.将支点O往右边移动,OA变大,OB变小,根据杠杆平衡条件可知,A点的拉力变小,浮力变大,根据阿基米德原理可知,所测液体的最小密度变大,不能提高液体密度的测量范围,故B符合题意。
C.减小电源电压,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,则力敏电阻阻值变小,由图(10)对应的FB变大,根据杠杆平衡条件可知,A点的拉力变大,浮力变小,根据阿基米德原理可知,所测液体的最小密度变小,能提高液体密度的测量范围,故C不符合题意。
D.增大R 0的阻值,根据串联电阻的关系可知,力敏电阻的阻值变小,由图(10)对应的FB变大,根据杠杆平衡条件可知,A点的拉力变大,浮力变小,根据阿基米德原理可知,所测液体的最小密度变小,能提高液体密度的测量范围,故D不符合题意。
故选B。
【分析】(1)天平称量前,根据“左偏右调,右偏左调”的规则调节天平平衡;
(2)为减小实验误差,应先测出液体和烧杯的总质量 ,再将部分液体倒入量筒中,测液体的体积,最后测出剩余液体和烧杯的总质量;
(3)由天平读出烧杯和液体的总质量,利用两次质量之差求出倒入量筒中液体的质量,由量筒读出倒入液体的体积,根据密度公式求出液体的密度;
(4)密度计在不同液体中都处于漂浮状态;
(5)(6)密度计在水和待测液体中都处于漂浮状态,所受的浮力等于重力;已知浮力和排开液体的体积大小关系,根据阿基米德原理可求出待测液体密度与水的密度大小关系;
(7)根据图(6)的关系式进行分析;
(8)根据图8刻度的分度值,直接读出液体的密度;
(9)若杯子外壁沾有待测液体,会使杯子和液体总重力偏大,根据杠杆平衡条件,会向右移动秤砣才能使秤杆水平平衡,故将导致测量结果偏大;
(10)当重物悬浮在液体中时,A点受到的拉力为0,则力敏电阻受到的压力为0,此时液体密度等于重物的密度,根据密度公式求出液体的最大密度;
根据电流表量程确定电路中最大电流,利用欧姆定律结合电阻的串联求出力敏电阻,由图(10)确定力敏电阻受到的压力,根据杠杆的平衡条件求出A端受到的拉力,利用力的平衡关系求出重物受到的浮力,根据阿基米德原理求出液体最小密度;
(11)要提高液体密度的测量范围,根据阿基米德原理可知,应减小重物受到的浮力,据此分析。
1 / 1