【精品解析】广东省汕头市金平区2025年中考一模考试物理试题

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名称 【精品解析】广东省汕头市金平区2025年中考一模考试物理试题
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-06-24 15:50:43

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广东省汕头市金平区2025年中考一模考试物理试题
1.(2025·金平模拟)“石墨烯量子点”是一种新型纳米材料,它密度小,硬度高,导电、导热性能好,易于折叠与卷曲,能明显吸收可见光和紫外线。这种材料适合用来制造(  )
A.起重机配重 B.太阳能电池 C.绝缘手套 D.新型消防服
【答案】B
【知识点】密度及其特性;科学探索;电阻
【解析】【解答】A.起重机配重需要用密度较大的材料制成,而“石墨烯量子点” 密度小,故A错误;
B.石墨烯量子点的导电性、导热性、能明显吸收可见光和紫外线的特性使其在在太阳能电池领域由重要应用,故B正确;
C.绝缘手套需要具有良好的绝缘性能的材料制成,而石墨烯量子点具有导电性,故C错误;
D.新型消防服需要材料具有耐高温和防火性能,故需要导热性差的材料,而石墨烯量子点的导热性能好不符合要求,故D错误。
故选B。
【分析】(1)起重机配重需要用密度较大的材料制成。
(2)石墨烯量子点的密度小导电性、导热性、能明显吸收可见光和紫外线使其在电子和光电子设备中具有重要应用,特别是在太阳能电池领域。
(3)绝缘手套需要材料具有良好的绝缘性能。新型消防服需要材料具有耐高温和防火性能。
2.(2025·金平模拟)如图所示是我国火箭运送载人飞船升空的情景,若认为火箭是静止的,则选取的参照物是(  )
A.地面 B.载人飞船 C.月球 D.发射架
【答案】B
【知识点】参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A、以地面为参照物,火箭与地面之间的位置发生了变化,是运动的,故A不符合题意;
B、以载人飞船为参照物,火箭的位置没有发生变化,是静止的,故B符合题意;
C、以月球为参照物,火箭与月球之间的位置发生了变化,是运动的,故C不符合题意;
D、以火箭发射架为参照物,火箭与火箭发射架之间的位置发生了变化,是运动的,故D不符合题意。故选:B。
【分析】(1)在根据物体的运动情况选择参照物时,首先不能选研究对象本身为参照物;
(2)如果研究对象是运动的,就选择和对象位置发生变化的物体为参照物;
(3)如果研究对象是静止的,就选择和对象位置没有发生变化的物体为参照物。
3.(2025·金平模拟)如图,汽车领域广泛利用AI助手实现“人车交互”。下列说法正确的是(  )
A.人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色
B.减小声音音量实质是降低音调
C.语音助手发出的声音不是振动产生的
D.根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
【答案】A
【知识点】音调、响度与音色的区分;声与信息
【解析】【解答】A、人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色,故A正确;
B、减小声音音量实质是降低响度,故B错误;
C、声音是物体的振动产生的,AI语音助手发出的声音是振动产生的,故C错误;
D、根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递信息,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)声音是物体的振动产生的;
(2)物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,响度的大小与声音的振幅有关,振幅越大,响度越大,振幅越小,响度越小;
(3)音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志;
(4)声音可传递信息,也可以传递能量。
4.(2025·金平模拟)因气温变化,海上飘来的平流雾将汕头内海湾建筑包围(如图),若隐若现,宛如仙境。关于平流雾,下列说法正确的是(  )
A.平流雾是海水蒸发形成的水蒸气
B.平流雾是工厂里冒出的轻烟
C.平流雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠
D.气温升高后平流雾散去是升华现象
【答案】C
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】ABCD、雾是空气中的水蒸气遇冷放热,液化形成的小水滴,与白云的形成原因相同。故ABD错误;C正确。
故选:C。
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,需要放热;物质由固态直接变为气态叫升华,需要吸热;由气态变为液态叫液化,需要放热;由液态变为气态叫汽化,需要吸热;由固态变为液态叫熔化,需要吸热;由液态变为固态叫凝固,需要放热。
5.(2025·金平模拟)各种光学设备在小明家外出露营时发挥很大的作用(如图),描述正确的是(  )
A.汽车后视镜是凹透镜,扩大了视野范围,方便观察车后路况
B.妈妈用投影仪的镜头为凸透镜,播放的图像成正立放大的像
C.露营手电筒的反光罩通过凹面镜反射光线,使光束更集中
D.妹妹用放大镜观察树叶纹理,将树叶放在两倍焦距外看到正立放大的像
【答案】C
【知识点】凸面镜和凹面镜;凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.汽车后视镜一般利用了凸面镜对光具有发散作用,可以扩大视野范围,方便观察车后路况,故A错误;
B.投影仪的镜头是凸透镜,成的是倒立放大的实像,而不是正立放大的像,故B错误;
C.手电筒的反光罩利用了凹面镜对光具有会聚作用,可以将在焦点位置灯泡发出的光线平行的反射出去,使光束更集中,故C正确;
D.放大镜是凸透镜,当物距大于两倍焦距时,得到的是倒立缩小的像,而不是正立放大的像。放大镜利用了凸透镜可以成正立放大虚像的原理制成,故D错误。
故选 C。
【分析】根据选择项中的各种光学仪器,结合凸透镜成像的规律,即可确定每个选择项的正误。
6.(2025·金平模拟)以下说法中正确的是(  )
A.同一物体,温度越高所含的热量越多
B.燃料无法完全燃烧时,其热值会变小
C.两种燃料完全燃烧时,热值较大的燃料释放的热量较多
D.两物体发生热传递时,能量传递的方向与物体内能的大小无关
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;燃料的热值;热传递的概念与方式
【解析】【解答】A.热量是过程量,不能说物体含有热量的多少,故A错误;
B.热值是燃料的属性,只与燃料的种类有关,燃料是否完全燃烧不会改变其热值。故B错误;
C.由公式Q=mq可知,燃料完全燃烧时释放的热量与燃料的质量和热值都有关系,热值较大的燃料在相同质量下完全燃烧释放的热量较多,故C错误;
D.热传递的方向由高温物体传递到低温物体,即热传递的方向仅取决于物体的温度高低。 故D正确。
故选D。
【分析】(1)热量是指热传递过程中传递能量的多少,是过程量,可以说放出或吸收多少热量,但不能说含有多少热量;
(2)1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
(3)燃料燃烧放出的热量与燃料的质量和热值都有关系;
(4)热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,必须有温差;
7.(2025·金平模拟)如图是小明自制的电动机:金属支架m、n固定在木板上;粗漆包线绕成矩形线圈abcd,两端伸出作为引线并放在支架上;用另一段漆包线绕在铁芯上制作电磁铁,置于线圈之下。按图示接入电路。关于自制电动机下列说法正确的是(  )
A.矩形线圈与下方电磁铁串联
B.引线上的漆皮是绝缘体,必须全部刮掉
C.闭合开关,通电线圈上端磁极是N极
D.线圈通电会转动,与扬声器的工作原理相同
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;直流电动机的构造原理与工作过程;扬声器和耳机的构造和原理;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A.线圈abcd与电磁铁分别接在电源正负极,电路由两条支路构成,故连接方式是并联,故A错误;
B.引线上的漆皮是绝缘体,为了使线圈能持续转动,需要将线圈两端的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在线圈转动过程中,能实现通电和断电的交替,从而持续受力转动。如果全部刮掉,线圈转动到某一位置就会因受力平衡而无法持续转动,故B错误;
C.由题可知,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,由安培定则通电线圈下端磁极是N极,上端是S极,故C错误;
D.线圈通电后,在电磁铁产生的磁场中受到力的作用而转动,这是电动机的原理;扬声器也是通过给线圈通电,线圈在永磁体的磁场中受力振动,从而发出声音,二者工作原理相同,故D正确。故D正确。
故选D。
【分析】(1)串联和并联电路的特点,串联是电路元件逐个顺次连接,电流只有一条路径;并联是电路元件并列连接在电路两点之间,电流有多条路径。
(2)电动机的工作原理,需要线圈持续转动,利用漆皮的绝缘性来实现。
(3)安培定则(右手螺旋定则),用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
(4)电动机和扬声器的工作原理,都是利用通电导体在磁场中受到力的作用。
8.(2025·金平模拟)小明不小心将颜料滴到了校服上,发现液态颜料立即在衣服上晕开了,这是由于分子在不停地做   。化纤衣服在冬季因摩擦而吸附灰尘,这是由于   现象;衣服所带的电荷与丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥,则衣服带的是   电荷。
【答案】无规则运动;摩擦起电;正
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;分子热运动
【解析】【解答】(1)由题意可知,液态颜料在衣服上晕开,这是由于物质的分子在不停的做无规则运动形成的扩散现象。
(2)北方的冬季干燥,如果身上穿的是化纤衣服就会粘有很多灰尘,这是因为发生了摩擦起电现象使衣服带电,带电体具有吸引轻小物体的性质,会吸附灰尘。
(3)丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,衣服所带的电荷与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷相互排斥,此时衣服带正电。
故答案为:无规则运动;摩擦起电;正。
【分析】(1)扩散现象是分子无规则运动的宏观现象;
(2)用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电;
(3)丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;同种电荷相互排斥,据此分析。
9.(2025·金平模拟)【物理学与生活实践】根据小明在做社区志愿服务活动的场景,完成下面小题。
(1)小明在布置活动场地时,用对讲机与队友沟通。对讲机通过发射   波传递信息,这种波在真空中的速度传播约为   m/s。对讲机工作时,电池中的   能转化为电能。
(2)如图,小明用滑轮组将一箱重900N的书从地面匀速提升到3m高的位置,用时20秒。已知动滑轮总重100N,不计绳重和摩擦。此过程中,小明对图书做的有用功是   J,滑轮组的机械效率为   %,总功率为   W。
【答案】(1)电磁;;化学
(2);90;150
【知识点】能量的转化或转移;滑轮(组)的机械效率;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)第1空,对讲机是通过发射电磁波传递信息的。因为电磁波可以在空间中传播,能够实现远距离的信息传递,就像我们能通过手机打电话,也是依靠电磁波,对讲机和手机类似,利用电磁波来沟通;
第2空,电磁波与光在在真空中的传播速度是都。
第3空,对讲机工作时,电池中的化学能转化为电能。电池内部发生化学反应,把储存的化学能释放出来,转化成电能,让对讲机能够工作。
(2)第1空,由题可知,滑轮组需要克服物体重力对物体做功,由可知,小明对图书做的有用功;
第2空,由图可知,承担物重的绳子为:n=3股, 不计绳重和摩擦 ,由可知,绳子的拉力为,
故可得滑轮组的机械效率为:可知,
第3空,由公式可知,绳子移动的距离为
由速度公式可知,绳子移动的速度为
由功率公式可知,总功率为
故答案为:(1)电磁;;化学(2);90;150
【分析】(1)电磁波的应用,对讲机、手机、广播电视等都是通过电磁波传递信息的。
电磁波在真空中的传播速度,电磁波在真空中的传播速度是一个常量,和光在真空中的传播速度相同。
能量的转化,电池是一种将化学能转化为电能的装置。
(2)滑轮组提升物体需要克服物体重力做功;
由图可知n=2,利用不计绳重和摩擦时求拉力F的大小;
利用不计绳重和摩擦时求滑轮组的机械效率
绳子自由端移动的速度v=nv物,利用求拉力做功的功率。
(1)[1]对讲机通过发射电磁波传递信息。
[2]电磁波信号传播速度与光速是相同的,电磁波在真空中的传播速度是。
[3]对讲机工作时,电池放电,将储存的化学能转化为电能,供给对讲机工作。
(2)[1]根据公式可知,小明对图书做的有用功
[2]由图可知,承担物重的绳子有3股,根据公式可知,绳子的拉力为
根据公式可知,
[3]根据公式可知,绳子移动的距离为
根据公式可知,绳子移动的速度为
根据公式可知,总功率为
10.(2025·金平模拟)小明利用所学物理知识完成了两个跨学科制作:
(1)如1图为简易活塞式抽水机工作示意图。提起活塞时,阀门A关闭,在   的作用下,水从低处被压入水管。
(2)他将细玻璃管封闭一端缠绕上铅丝制成密度计。密度计静止时(如题2图),所受浮力   (选填“大于”“等于”或“小于”)自身重力;图中   (选填“甲”或“乙”)液体密度较大。
【答案】(1)大气压
(2)等于;乙
【知识点】大气压的综合应用;浮力的利用
【解析】 【解答】(1) 提起活塞时,阀门A关闭,AB间的体积变大,压强变小,低处的水受到大气压作用推开阀门B进入圆筒;再压下活塞时,阀门A打开,它上面的水从出水口流出,这样、活塞不停地上 下移动、水就从管口连续不断地流出。
提起活塞时,活塞下方空间体积增大,气压减小,在大气压的作用下,低处的水推开阀门B,被压入水管。
(2) 第1空,同一支密度计放在乙、丙两种液体中都漂浮,均等于密度计的重力,即密度计在乙、丙两种液体中受到的浮力相等;
第2空,由图知密度计排开液体的体积关系为: V排乙>V排丙, 根据 可知,乙、丙液体的密度关系为: ρ乙<ρ丙。
故答案为:(1)大气压;(2)等于;乙。
【分析】 ( 1)活塞式抽水机是利用大气压来工作的。
(2)密度计漂浮在液体中,密度计的重力等于其浮力,浮力相同,密度越大,排开液体体积越小。
(1)提起活塞时,活塞下方空间体积增大,气压减小,在大气压的作用下,低处的水推开阀门B,被压入水管。
(2)[1]密度计静止时处于漂浮状态,根据二力平衡,所受浮力等于自身重力。
[2]由浮力公式 ,浮力相同时,排开液体体积 越小,液体密度越大。图2中密度计在乙液体中浸入体积更小,因此乙液体密度较大。
11.(2025·金平模拟)核电站发电利用的是原子核发生   (填“裂变”或“聚变”)时释放的能量,核能属于   (填“可再生”或“不可再生”)能源,从物质结构的角度看,原子由原子核和   组成。
【答案】裂变;不可再生;核外电子
【知识点】能源及其分类;核裂变;原子结构
【解析】【解答】(1)核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的;
(2)核能利用了放射性核材料,一旦消耗不可再生,故属于不可再生能源;
(3) 从物质结构的角度看,原子由原子核和核外电子组成。 。
故答案为:(1)不可再生;(2)裂变;(3)内能。
【分析】(1)核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。
(2)能源分可再生能源和不可再生能源,可再生能源:泛指多种取之不竭的能源,严格来说,是人类历史时期内都不会 耗尽的能源。不可再生能源:泛指人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源资源,根据定义判断核能属于什么能 源。
(3)原子是由原子核和核外电子组成。
12.(2025·金平模拟)蒸馒头时,水加热至沸腾,产生高温水蒸气。水蒸气接触到馒头时   (填物态变化名称),同时   (选填“吸收”或“放出”)大量的热,从而把馒头蒸熟;继续加热,水的温度   (选填“上升”“下降”或“保持不变”)。
【答案】液化;放出;保持不变
【知识点】沸腾及沸腾条件;液化及液化放热
【解析】【解答】第1空,水蒸气向上运动过程中,接触到馒头时液化成小水滴,第2空,同时放出大量的热,从而把馒头蒸熟。
第3空,由于水已经沸腾继续加热,水不断吸热,但温度保持不变。
故答案为:液化;放出;保持不变。
【分析】(1)物质由气态变为液态叫液化,液化放热。
(2)液体沸腾的特点是继续吸热,但温度保持不变。
13.(2025·金平模拟)某科技小组设计了一种能自动记录跳绳的次数的计数器,其简化电路如图甲所示,是光敏元件,当绳子挡住射向的红外线时,的电阻会变大,自动计数器会计数1次。信号处理系统能记录间每时刻的电压,如图乙。若已知电源电压为12V,电阻,当绳子挡住射向的红外线时,两端的电压为   V,此时的阻值为   Ω。若绳子未挡住红外线时,消耗的电功率为   W。
【答案】2;50;3.6
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】第1空,第2空,由题可知,光敏电阻受光照时电阻减小,遮挡时电阻增大;由串联电路电压和电流规律可知,当绳子挡住红外线时 电阻较大,两端电压较大,AB间电压即R2两端电压U2=2V,根据串联电路电压分配规律,U1=U总-U2=12V-2V=10V
通过R2的电流
R1阻值;
第3空,由上述分析可知,绳子未挡住红外线时 电阻较小,此时R2两端电压为U2'=6V,通过电路的电流
R1两端电压U1'=12V-6V=6V
R1消耗功率P1=U1'I'=6V×0.6A=3.6W
【分析】 (1)电路图知,两电阻串联,AB间电压为R2两端电压。
由题知,射向R1的激光被挡时它的电阻变化,由串联电路分压原理,结合图象分析射向R1的激光被挡和没挡时AB 间电压,从而判断出计数一次时的电压值;
(2)已知激光被挡住时AB间电压,根据串联电路的特点和欧姆定律得出两电阻的大小关系;
(3)根据串联电路的特点和P=UI, 求出绳子没有挡住时R1消耗的功率。
14.(2025·金平模拟)按要求作图;
(1)如图,一儿童坐在雪橇上,家长拉着雪橇沿水平地面向右运动。请在图中作用点画出雪橇和儿童整体在竖直方向所受力的示意图。
(2)如图甲所示,家用小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,使车内物体所成的像位于小车的斜上方,避免干扰司机。请在图乙中画出司机眼睛(点)通过挡风玻璃看到车内装饰物(点)的像的光路图。
(3)如图所示是蔬菜大棚湿度自动控制电路,为阻值随湿度增大而增大的湿敏电阻。当棚内湿度低于设定值时,红灯亮,加湿机启动,喷洒水雾加湿;棚内湿度高于设定值时,绿灯亮,加湿机停止工作。请连接好工作电路。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】平面镜成像的相关作图;力的三要素及力的示意图;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1) 雪橇所受摩擦力与相对雪地的运动方向相反,作用点在雪橇上,方向水平向左; 绳子对大人拉力的方向沿绳收缩方向,作用点在大人手上,示意图如下:

(2) 作出B点关于平面镜的对称点B',即为像点,连接AB'交平面镜于点O,连接BO画出入射光线,沿OA画出反射 光线,如图所示:
(3)由题意可知,湿敏电阻R0 阻值随湿度增大而增大。当棚内湿度低于设定值时,R0 阻值较小,控制电路中电流较大,电磁铁磁性强,吸引衔铁,使N触点接通。此时红灯亮,加湿机启动工作。
当棚内湿度高于设定值时,R0 阻值较大,控制电路中电流较小,电磁铁磁性弱,衔铁在弹簧作用下弹起,M触点接通。此时绿灯亮,加湿机停止工作。
要实现上述功能,需将绿灯连接在M触点电路,这样湿度高时绿灯能亮;将红灯和加湿机串联在N触点电路,保证湿度低时红灯亮且加湿机工作。如图所示
【分析】(1)雪橇所受摩擦力与相对雪地的运动方向相反,作用点在雪橇上,方向水平向左; 绳子对大人拉力的方向沿绳收缩方向,作用点在大人手上,据此作图;
(2)用平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,作出车内装饰物(A点)的像点A',根据反射光线反向延长通过 像点,可以由像点和B点确定反射点,最后由发光点和反射点画出入射光线和反射光线,从而完成光路。
(3)根据湿敏电阻阻值的变化,结合欧姆定律分析电路中电流的变化以及电磁特磁性强弱的变化,分析电路的通断情况,据此分析判断。
(1)过点O作竖直向下的重力G,用带箭头的线段表示,箭头方向竖直向下;过点O作竖直向上的支持力F N,用带箭头的线段表示,箭头方向竖直向上。如图所示
(2)先画出B关于镜面的对称点B',即B在平面镜中成的像,连接B'A即可得反射光线,B'A与镜面的交点为入射点,连接B与入射点,可得入射光线,如图所示
(3)湿敏电阻R0 阻值随湿度增大而增大。当棚内湿度低于设定值时,R0 阻值较小,控制电路中电流较大,电磁铁磁性强,吸引衔铁,使N触点接通。此时红灯亮,加湿机启动工作。
当棚内湿度高于设定值时,R0 阻值较大,控制电路中电流较小,电磁铁磁性弱,衔铁在弹簧作用下弹起,M触点接通。此时绿灯亮,加湿机停止工作。
要实现上述功能,需将绿灯连接在M触点电路,这样湿度高时绿灯能亮;将红灯和加湿机串联在N触点电路,保证湿度低时红灯亮且加湿机工作。如图所示
15.(2025·金平模拟)按要求填空;
(1)甲图物体长度为   cm,乙图秒表读数为   s,丙图寒暑表的读数为   ℃。
(2)小明在实验室利用下图中的器材探究滑动摩擦力的影响因素:
①小明用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做   运动,根据   原理可测得滑动摩擦力的大小。
②仅根据甲、丙两图无法得到压力越大,滑动摩擦力越大的结论,是因为   。
③下雪时,汽车轮胎要加装防滑链,依据的是   两图得到的结论。
④“雨天路滑”,小明猜想:接触面不变时,接触面上有水也会影响滑动摩擦力的大小。于是他在木板上洒水后再进行多组实验,发现测出的摩擦力都比没洒水时要小,原因是:   。
【答案】(1)2.40;703.7;21
(2)匀速直线;二力平衡;没有控制接触面粗糙程度相同;乙、丙;木块和木板之间形成了一层水膜,使接触面分离
【知识点】温度及温度计的使用与读数;时间及其测量;刻度尺的使用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 (1)第1空,由甲图可得,刻度尺的一个大格为1cm,中间10个小格,故分度值为0.1cm,长度测量要估读到分度值下一位,物体左侧对应0刻度线,右侧对应的刻度读数为2.40cm。
第2空,由乙图可得,小表盘的指针在11与12min之间,并超过中间刻度线,即读数应该大于11min30s,故大表盘所以大表盘的读数为43.7s,所以秒表读数为11min43.7s=703.7s。
第3空,由丙图可得,温度计的分度值为1℃,在0刻度线以上,读数为21℃。
(2) ① 第1空,第2空,当木块做匀速直线运动时,且只受水平方向的拉力和摩擦力,处于平衡状态,由二力平衡知识可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
② 第3空,由控制变量法可知,甲、丙两图除了压力不同,接触面粗糙程度也不相同,所以不能得出压力越大,滑动摩擦力越大的结论。
③ 下雪时,汽车轮胎要加装防滑链, 是在压力一定时,增大了接触面的粗糙程度,故依据的是 乙丙两图得到的结论;
④ “雨天路滑”,是因为水在地面上形成了一层水膜,使车轮胎和地面面分离,减小了车轮与接触面之间的摩擦。
故答案为:(1)2.40;703.7;21;(2) ① 匀速直线;二力平衡; ② 因为实验是采用控制变量法,没有控制接触面粗糙程度相同;③ 乙、丙;④木块和木板之间形成了一层水膜,使接触面分离。
【分析】(1) 表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和; 使用刻度尺测量物体长度时,要观察是否从0刻度线量起,起始端没从0开始,要以某一刻度当作“0”刻度,读出末端刻度 值,减去前面的刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位; 使用温度计测量温度时,首先要明确温度计的分度值,读数时视线与液柱最高处相平,并注意区分零上或零下;
(2) ① 测量摩擦力利用的是物体做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是一对平衡了,即利用了二力平衡的原理;
②探究压力大小与摩擦力的关系,需要控制接触面粗糙程度不同,而甲、丙两图压力不同,接触面粗糙程度也不同;
③压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
④ 减小滑动摩擦力的方法,除了减小压力和接触面粗糙程度以外,还由使接触面脱离接触,比如气垫船。
(1)[1]由甲图可得,刻度尺的分度值为0.1cm,要估读到分度值下一位,读数为2.40cm。
[2]由乙图可得,小表盘的指针在11与12min之间,并靠近12min,所以大表盘的读数为43.7s,所以秒表读数为11min43.7s=703.7s。
[3]由丙图可得,温度计的分度值为1℃,在0刻度线以上,读数为21℃。
(2)[1][2]当木块做匀速直线运动时,处于平衡状态,根据二力平衡知识可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
[3]甲、丙两图除了压力不同,接触面粗糙程度也相同,所以不能得出压力越大,滑动摩擦力越大的结论,因为实验是采用控制变量法,没有控制接触面粗糙程度相同。
[4]水在接触面上形成了一层润滑膜,使接触面分离,减小了接触面之间的摩擦。
16.(2025·金平模拟)在“测量定值电阻的阻值”实验中,电源电压恒定不变,定值电阻阻值约为10Ω。
(1)连接电路前,电流表指针如图甲所示,此时应   。
(2)请用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向端滑动时,电压表的示数变小   。
(3)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,原因可能是   。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,此时电流表的示数为0.25A,电压表的示数如图丙所示,则定值电阻   。
(5)接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值。多次测量目的是   。
(6)下列实验,不能通过以上实验装置完成的是(  )
A.探究电流与电压的关系
B.探究电流与电阻的关系
C.测量电阻消耗电功率
【答案】(1)对电流表调零
(2)
(3)断路
(4)10
(5)求平均值,减小误差
(6)B
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用;探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)连接电路前,发现电流表指针如图甲所示,即电流表指针没有在零刻线处,所以应该先将电流表的指针调至零刻度线处。
(2)在该实验中,滑动变阻器与待测电阻串联,电压表测量未知电阻两端电压;要求滑动变阻器滑片P向B端滑动时,电压表示数变小,则滑动变阻器两端的电压变大,由串联分压的规律可知变阻器接入电路的电阻应变大,即滑片P向B端滑动时,变阻器接入电路的阻值变大,所以应将滑动变阻器的左下接线柱连入电路,如图所示:
(3)连接好电路,闭合开关,电流表无示数,说明电路中的故障类型是断路,而电压表有示数,说明与电压表串联的电路没有故障,则与电压表并联的电路出现故障,所以电路中的故障是电阻Rx断路。
(4)由图乙可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,故图丙中电压表指针示数为2.5V。此时电流表的示数为0.25A,故由欧姆定律可得待测电阻阻值为: 。
(5)在测量电阻过程中,因为测量仪器、测量方法等因素造成存在误差,故需要多次改变滑动变阻器阻值,测量多组电压和电流值,通过求平均值的方法来减小误差 。
(6)A.探究电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,而本实验用的待测电阻为定值电阻,通过滑动变阻器改变电阻两端电压,测量不同电压下的电流,此装置可以完成。故A不符合题意;
B.探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变,改变定值电阻阻值,而本实验中只有一个定值电阻,无法改变电阻阻值,此装置不能完成。故B符合题意;
C.根据P=UI,通过电压表测电压、电流表测电流,此装置可以测量电阻消耗的电功率。故C不符合题意。
故选B。
故答案为:(1)对电流表调零(2)见上图(3)断路;(4)10;(5)求平均值,减小误差;(6)B。
【分析】(1)电流表在使用之前需要调零;
(2)电压表测量未知电阻两端电压,根据串联电路电压规律可知,若电压表的示数变小,则滑动变阻器两端电压变大,则滑动变阻器接入电路的电阻应该变大,将滑动变阻器的左下接线柱连入电路,据此连接;
(3)闭合开关,电流表无示数,说明电路中的故障类型是断路,而电压表有示数,说明与电压表串联的电路没有故障,则与电压表并联的电路出现故障,据此分析;
(4)弄清电压表的量程和分度值再读数;根据欧姆定律求出电阻值;
(5)测量电阻阻值需要多次测量取平均值以减小因为实验仪器以及读数时造成的误差;
(6)根据选项实验中对实验器材的要求分析判断。
(1)连接电路前,电流表指针如图甲所示,电流表指针不指在零刻度线处,需要进行调零操作,确保测量准确 。
(2)在“测量定值电阻的阻值”实验中,滑动变阻器需串联进电路。要求滑动变阻器滑片P向B端滑动时,电压表的示数变小。因为电压表测定值电阻两端电压,根据串联电路分压原理,滑片向B端滑动时,滑动变阻器接入电阻应增大,所以应将滑动变阻器左下接线柱接入电路。如图所示
(3)电压表有示数,说明电压表与电源能连通;电流表无示数,说明电路存在断路。综合判断是与电压表并联的定值电阻Rx 断路,此时电压表串联在电路中,由于其内阻很大,导致电路中电流几乎为零 。
(4)由图丙可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5V。此时电流表的示数为0.25A,则 。
(5)在测量定值电阻阻值实验中,多次改变滑动变阻器阻值,测量多组电压和电流值,通过求平均值的方法来减小由于测量仪器、测量方法等因素造成的误差 。
(6)A.探究电流与电压的关系时,控制电阻不变(本实验定值电阻Rx ),通过滑动变阻器改变电阻两端电压,测量不同电压下的电流,此装置可以完成。故A不符合题意;
B.探究电流与电阻的关系时,需要控制电压不变,改变电阻。而本实验中只有一个定值电阻,无法改变电阻阻值,此装置不能完成。故B符合题意;
C.根据P=UI,通过电压表测电压、电流表测电流,此装置可以测量电阻消耗的电功率。故C不符合题意。
故选B。
17.(2025·金平模拟)小明想测煤油的密度,准备了天平、量筒等实验器材。
(1)将天平放置于水平工作台,将游码归零后,刻度盘指针如图甲所示,此时应将平衡螺母往   调节。
(2)小明的实验步骤有以下几个:
①用调好的天平测得烧杯质量为38g;
②在烧杯中倒入适量煤油进行称量;
③将杯中的煤油轻轻倒入量筒之中,测得体积为30mL。
为减少误差,实验步骤顺序应为   (填写步骤序号)。步骤②中天平测量如图乙所示,则量筒中液体的质量为   g,液体的密度是   。
(3)为验证测量结果,小明对实验进行复盘。他发现所有操作都正确,但标记“10g”的砝码有磨损。则他测算的密度将   (选填“偏大”“偏小”“无影响”或“无法确认”)。
(4)某天,化学老师取出一瓶浸泡着金属钠的煤油,想要测量剩余钠的质量。由于钠与空气会发生反应易变质,无法直接取出称量。小明找来另一个相同的密封瓶,倒入煤油,液面平齐如图丙,测得两瓶总质量分别为、。已知煤油密度为、钠密度为,该金属钠的质量可以表示为:   (用、、、表示)。
【答案】(1)右
(2)②③①;24;0.8
(3)无影响
(4)
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量;液体密度的测量
【解析】【解答】 (1)天平放在水平工作台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,甲图指针偏向分度盘的左侧,说明天平的右端上 翘,平衡螺母向上翘的右端调节;
(2)第1空,为了减少烧杯壁留有残液对测量结果的影响,先测量体积后测量烧杯的质量,故实验顺序应为②③①。
(2)第1空, 实验中应先测量出液体和玻璃杯的总质量,将部分倒入量筒中,读出体积,测出剩余液体和玻璃杯的质量,则可求出 量筒中液体的质量,便可根据密度公式求出液体的密度;所以正确的顺序应为②③①;
第2空,由图乙可知此时烧杯和液体的质量为: m总=50g+10g+2g=62g ,液体的质量为: m液=m总-m杯=62g-38g=24g ;
第3空,液体的体积V液体=30mL=30cm3
液体的密度;
(3)标记10g砝码有磨损,质量小于10g,但记录为10g,所测质量偏大,天平测烧杯和煤油总质量和空烧杯质量时都会用到10g,倒入烧杯中煤油的质量用上面所测的值相减,故烧杯中煤油的质量不受砝码磨损的影响,煤油的体积也正确,故他测算的密度将无影响。
(4)如图丙,测得其总质量分别为m1、m2,两瓶液面相平,总体积体积相等,即两瓶总质量之差即为等体积的钠和没有的质量之差,故可列式得到:
解得。
故答案为:(1)②③①;(2)24;0.8;(3)无影响;(4)
【分析】 】 (1)天平放在水平工作台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,平衡螺母向上翘的一端调节;
(2)测量液体的密度,首先测出玻璃杯和液体的总质量,将部分导入量筒中,读出体积,测出剩余液体的质量,求出量筒 中液体的质量,则可根据密度公式 计算出液体的密度;
(3)10g砝码有磨损,质量小于10g,但记录为10g,所测质量 偏大。但是计算煤油的密度需要的质量为两次质量之差,且两次测量质量都用到了10g砝码,故该质量是准确的,对测量结果无影响, 据此解答;
(4)由图丙知,两瓶液面相平,则两瓶的体积相等,据此利用密度公式 列出等式,解方程即可。
(1)[1]使用天平时,将天平放在水平工作台面上,将游码调至标尺左端零刻度线处,指针不在分度盘中央时,按照左偏右调,右偏左调的方法调节平衡螺母,直到天平平衡,图甲中指针左偏,故向右调节平衡螺母。
(2)[1]为了减少烧杯壁留有残液对测量结果的影响,先测量体积后测量烧杯的质量,故实验顺序应为②③①。
[2]由图乙可知烧杯和液体的总质量m总=50g+10g+2g=62g
液体的质量m液=m总-m杯=62g-38g=24g
[3]液体的体积V液体=30mL=30cm3
液体的密度
(3)[1]标记“10g”的砝码有磨损,质量小于10g,但记录为10g,天平测烧杯和煤油总质量和空烧杯质量时都会用到10g,倒入烧杯中煤油的质量用上面所测的值相减,故烧杯中煤油的质量不受砝码磨损的影响是正确的,煤油的体积也正确,故他测算的密度将无影响。
(4)[1]如图丙,测得其总质量分别为m1、m2,两瓶液面相平,则体积相等,根据题意有
解得
18.(2025·金平模拟)某城市投放的共享电动滑板车如图,可方便市民短途出行。下表是某款电动滑板车的铭牌参数和一个质量为60kg的人骑着滑板车在水平路面上匀速行驶的数据。求:
滑板车净重 40kg 电机输出额定功率 0.35kW
轮胎与地面的总接触面积 骑行时间 0.4h
骑行里程 12km
(1)此次骑行过程中的平均速度是多少km/h。
(2)人双脚站立在滑板车上静止等红灯时,滑板车对地面的压强。(g取10N/kg)
【答案】(1)骑行时间0.4h,骑行里程12km,平均速度是。
(2)人质量为60kg,滑板车净重40kg,总质量为
对地面的压力为
滑板车对地面的压强为。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据速度公式计算解答;
(2)水平面 上物体对支持面的压力等于物体总重力,再根据压强公式计算解答。
(1)骑行时间0.4h,骑行里程12km,平均速度是。
(2)人质量为60kg,滑板车净重40kg,总质量为
对地面的压力为
滑板车对地面的压强为
19.(2025·金平模拟)小明学完电学知识后对家里一支可调亮度的手电筒进行研究,查阅资料后获知手电筒由两节干电池供电,灯泡额定电压为2.5V。小明利用电表进行测试,如图甲,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左滑,并记录了灯泡的图像如图乙,求:
(1)灯泡L额定功率;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)电路以最小总功率工作2分钟消耗的电能。
【答案】(1)通过图乙,灯泡额定电压为2.5V时,电流为0.25A,灯泡L额定功率
(2)由图可知,最大时,电流最小,此时、
电筒由两节干电池供电,则电源电压为3V,滑动变阻器的电压
此时滑动变阻器的最大值
(3)当电流最小时,总功率最小,工作2分钟消耗的电能
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1) 利用小灯泡的额定电压和图乙可得到小灯泡正常发光的电压和电流,再根据P=UI计算小灯泡的额定功率;
(2)当串联电路中,滑动变阻器电阻最大时,电路中电流最小,由图乙可知,此时电路中最小电流和小灯泡此时电压,电筒由两节干电池供电,则电源电压为3V,利用串联电路电压规律可得滑动变阻器的电压,利用欧姆定律可计算得到滑动变阻器的最大值;
(3)当电流最小时,总功率最小,利用分析得到的最小电流,根据W=UIt可计算得到工作2分钟消耗的电能。
(1)通过图乙,灯泡额定电压为2.5V时,电流为0.25A,灯泡L额定功率
(2)由图可知,最大时,电流最小,此时、
电筒由两节干电池供电,则电源电压为3V,滑动变阻器的电压
此时滑动变阻器的最大值
(3)当电流最小时,总功率最小,工作2分钟消耗的电能
20.(2025·金平模拟)“绿色出行,低碳生活”,新型纯电动无人驾驶小巴具有环保节能、高效等优势。
(1)该小巴重心低,行驶稳,减少了制动过程中乘客由于   向前倾的情况。
(2)电车蔽障系统中的红外线传感器,通过   (选填“发射”或“接收”)周围车辆、行人等障碍物反射的红外线,实现对周围环境的感知,提高驾驶安全性。
(3)车内扶手采用新型复合材料,   (选填“隔热”“导热”或“导电”)性能大大降低,不像金属材料摸起来很冷。
(4)若小巴每百公里的耗电量为0.5kW·h,这些电能相当于完全燃烧   kg燃油所释放的能量。(柴油的热值取)
(5)若该车发动机的功率是50kW,沿平直公路匀速行驶5min,发动机做功   J。
(6)每天收车后,在晚上用电低谷时段充电。充电时,电池相当于电路中的   。
【答案】(1)惯性
(2)接收
(3)导热
(4)0.06
(5)
(6)用电器
【知识点】红外线;燃料的热值;惯性及其现象;电路的构成及电路图;电功率的计算
【解析】【解答】 (1)制动时,小巴速度变小,乘客由于惯性会保持原来的运动状态从而向前倾。
(2)由题可知, 周围车辆、行人等障碍物能反射红外线,即 外线传感器先发射红外线,然后接收障碍物反射的红外线,从而感知障碍物的位置。
(3)由题可知,金属材料摸起来冷是因为其导热性能好,能迅速将手部的热导走。故车内扶手利用新型复合材料的隔热性能好的特点,使扶手导热性能大大降低,从而不会感到冷。
(4)有题可知,小巴每百公里的耗电量为:0.5kW·h = 0.5×3.6×106J=1.8×106J
这些能量需要完全燃烧燃油的质量为:
(5)发动机的功率50kW=50×103W=5×104W,由功率的计算公式,可得行驶5min发动机做功:
W=Pt=5×104W×5×60s=1.5×107J。
(6)电池在充电时需要将电能转化为化学能储存起来,故需要消耗电能,即相当于用电器。
故答案为:(1)惯性;(2)接收;(3)导热;(4)0.06;(5)(6)用电器。
【分析】(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质;
(2)根据题意分析,由周围车辆反射的红外线可判断应该是接收红外线;
(3)根据题意分析判断;
(4)根据热值计算公式计算解答;
(5)由功率计算公式计算解答;
(6)电池在放电时是电源,充电时相当于用电器。
(1) 制动时,小巴减速,乘客由于惯性会保持原来的运动状态向前运动,从而向前倾。
(2)红外线传感器先发射红外线,然后接收障碍物反射的红外线,从而感知障碍物的位置。
(3)金属材料摸起来冷是因为其导热性能好,能迅速将手部的热导走。 新型复合材料摸起来不冷,说明其隔热性能好,导热性能大大降低。
(4)小巴每百公里的耗电量0.5kW·h = 0.5×3.6×106J=1.8×106J
这些电能相当于完全燃烧燃油的质量
(5)发动机的功率50kW=50×103W=5×104W
行驶5min发动机做功W=Pt=5×104W×5×60s=1.5×107J
(6)充电时,电池消耗电能,相当于电路中的用电器。
21.(2025·金平模拟)图甲是明代《捕鱼图》中渔民用罾(zēng)捕鱼的情景。《捕鱼图》中的罾是扳罾,它用4根小毛竹作为支架把网撑开;再用一根毛竹作为主干,主干的小头把支架扎牢,再用一条较粗的绳子,一端固定在主干的尖端,一端在收网和放网时作牵引用。图乙是其简化受力分析图。
(1)图乙中的主干相当于   杠杆,如果想要收网时省力些,主干要选择   (选填“长”或“短”)一些。
(2)支架在匀速上升过程中(未露出水面前),网中的鱼受到的浮力   (选填“变大”“变小”或“不变”),此时支架所受浮力   (选填“>”“<”或“=”)支架的总重力。
(3)在支架全部露出水面后,随着支架被提升,牵引力将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图乙,若,,某次扳鱼过程中,支架全部露出水面后的总质量为30kg,则此时牵引力   N。
【答案】(1)费力;短
(2)不变;<
(3)变小
(4)1250
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】 (1)第1空,观察图乙,支点为O,故动力臂L1小于阻力臂L2 ,根据杠杆分类,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆,所以主干相当于费力杠杆。
第2空,由图乙可知,想要阻力阻力臂不变的情况下使收网时省力些,根据杠杆平衡条件可知,就要增大动力臂L1,减小阻力臂L2,则主干要短一些。
(2)第1空,支架在匀速上升过程中,未露出水面前鱼完全浸没在水中,排开水的体积不变,因此鱼所受浮力不变。
第2空,此时支架浸没在水中,由阿基米德原理可知,支架匀速上升时所受浮力不变。此时支架受到向上的浮力F浮、向上的牵引力F2和竖直向下的重力G的作用,支架受到三个力的作用而保持平衡。由力的合成可知,支架所受浮力小于支架的总重力。
(3)支架全部露出水面后,不再受浮力作用,支架的重力不变即阻力不变。随着支架被提升,杠杆的阻力臂L2逐渐减小,而动力臂L1变长。 根据杠杆平衡条件F1L1 =GL2 ,可知动力F1减小。
(4)支架的总重力G=mg=30kg×10N/kg=300N
由杠杆平衡条件可得牵引力。
故答案为:(1)费力;(2)不变;<;(3)变小;(4)1250。
【分析】(1)杠杆的分类,根据动力臂和阻力臂的大小关系,杠杆可分为省力杠杆(动力臂大于阻力臂 )、费力杠杆(动力臂小于阻力臂 )、等臂杠杆(动力臂 = 阻力臂 )。
杠杆的平衡条件F1L1 = F2L2(动力×动力臂 = 阻力×阻力臂 ),当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小(越省力 );动力臂越短,动力越大(越费力 );
(2)物体在液体中所受浮力只与液体密度和排开液体体积决定,据此分析判断;
分析物体一共受到三个力的作用,根据物体的受力平衡条件,当物体匀速上升时,受到的合力为零,即向上的力等于向下的力,据此分析判断。
(3)分析在提升过程中力臂和力的变化情况,结合杠杆平衡条件分析判断;
(4)根据杠杆平衡条件计算解答。
(1)[1]由图乙可知,支点为O,动力臂L1小于阻力臂L2,因此是费力杠杆。
[2]由图乙可知,想要收网时省力些,就要增大动力臂L1,减小阻力臂L2,则主干要短一些。
(2)[1]支架在匀速上升过程中,未露出水面前鱼完全浸没在水中,排开水的体积不变,因此鱼所受浮力不变。
[2]此时支架浸没在水中,支架匀速上升时所受浮力不变。此时支架受到向上的浮力F浮、向上的牵引力F2和竖直向下的重力G的作用,支架受到三个力的作用而平衡。由力的合成可知,支架所受浮力小于支架的总重力。
(3)支架全部露出水面后,不再受浮力作用,支架的重力不变。随着支架被提升,杠杆的阻力臂L2逐渐减小,而动力臂L1变长。 根据杠杆平衡条件F1L1 =GL2 ,F1减小。
(4) 支架的总重力G=mg=30kg×10N/kg=300N
由杠杆平衡条件可得牵引力
22.(2025·金平模拟)科普阅读题:
电动垂直起降飞行器(eVTOL)
近年来,我国低空经济发展迅速,已成为经济转型升级的重要领域之一。其中eVTOL(电动垂直起降飞行器)作为新型交通工具,能够实现垂直起降和高速巡航,应用于物流配送、农业植保和巡检等领域。
eVTOL的核心技术包括:多旋翼设计,通过可调旋翼实现起降。采用高能量密度固态电池以提高续航能力。通过优化流线型机身和折叠旋翼降低阻力,应用碳纤维材料实现轻量化。同时,集成北斗高精度导航与AI避障的智能控制系统提升了在复杂环境下的适应性。
这款eVTOL参数规格如下表:
项目 参数 项目 参数
机身空载质量 300kg 一个电池容量 10A·h
最大载重 200kg 充电功率 150kW
一个电池电压 60V 风阻面积
某次任务中,某型号的eVTOL携带了10个电池,运送200kg货物至120m高空,匀速上升用时30s,消耗电池5%电量。
(1)机身应用碳纤维材料是为了减小   。
(2)eVTOL在垂直上升过程中,重力势能   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若eVTOL执行任务前将电池充满,飞行中电能转化为机械能的效率为   %(保留1位小数),电动机的输出功率为   W。
(4)eVTOL飞行时受空气阻力,已知阻力公式为:(其中为阻力,为阻力系数,为风阻面积,为空气密度,为飞行速度)。若飞行速度提升至8m/s,空气阻力将变为原来的   倍,电动机需额外克服阻力的功率为   。(已知:阻力系数,当地空气密度)
【答案】(1)自重
(2)增大
(3)55.6;
(4)4;241.92W
【知识点】密度及其特性;势能大小的比较;重力及其大小的计算;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)利用碳纤维材料具有密度小、强度高的特点,使用碳纤维材料可以在保证机身强度的同时,减小机身的质量,从而减小自身的重力。
(2)eVTOL在垂直上升过程中,质量不变,高度不断增加,所以重力势能增大。
(3)第一空,由表格数据可知一个电池的容量为,故储存的电能为:。因为携带10个电池,则电池的总能量。消耗电池5%电量,则消耗的电能。eVTOL携带200kg货物,机身空载质量,则总质量。总重力为:

上升高度,上升时间,因为是匀速上升,所以动能不变,机械能的变化量等于克服物体重力所做的功,即。飞行中电能转化为机械能的效率为。
第2空,电动机的输出功率为。
(4)第1空,由速度公式可得原飞行速度为,原飞行速度下的空气阻力。当飞行速度v2 =8m/s时,空气阻力,则空气阻力将变为原来的倍。
第2空,根据功率公式,原飞行速度下克服阻力的功率。飞行速度提升至8m/s时克服阻力的功率。则电动机需额外克服阻力的功率。
【分析】(1)根据碳纤维材料的特性以及飞机的需要分析判断;
(2)重力势能与物体质量和高度有关,质量一定时,高度越高重力势能越大;
(3) eVTOL执行任务前将电池充满,飞行中电能转化为机械能的效率等于对外做的有用功与消耗电能之比;输出功率即有用功率,根据功率公式计算解答;
(4)利用给出的阻力公式带入对应速度计算阻力大小。
(1)碳纤维材料具有密度小、强度高的特点,在保证机身强度的同时,使用碳纤维材料可以减小机身的质量,从而减小自身的重力。
(2)eVTOL在垂直上升过程中,质量不变,高度不断增加,所以重力势能增大。
(3)[1]一个电池的能量。携带10个电池,则电池的总能量。消耗电池5%电量,则消耗的电能。eVTOL携带200kg货物,机身空载质量,则总质量。上升高度,上升时间,因为是匀速上升,所以动能不变,机械能的变化量等于克服重力所做的功,即。飞行中电能转化为机械能的效率为。
[2]电动机的输出功率为。
(4)[1]原飞行速度为,原飞行速度下的空气阻力。当飞行速度v2 =8m/s时,空气阻力,则空气阻力将变为原来的倍。
[2]根据功率公式,原飞行速度下克服阻力的功率。飞行速度提升至8m/s时克服阻力的功率。则电动机需额外克服阻力的功率。
1 / 1广东省汕头市金平区2025年中考一模考试物理试题
1.(2025·金平模拟)“石墨烯量子点”是一种新型纳米材料,它密度小,硬度高,导电、导热性能好,易于折叠与卷曲,能明显吸收可见光和紫外线。这种材料适合用来制造(  )
A.起重机配重 B.太阳能电池 C.绝缘手套 D.新型消防服
2.(2025·金平模拟)如图所示是我国火箭运送载人飞船升空的情景,若认为火箭是静止的,则选取的参照物是(  )
A.地面 B.载人飞船 C.月球 D.发射架
3.(2025·金平模拟)如图,汽车领域广泛利用AI助手实现“人车交互”。下列说法正确的是(  )
A.人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色
B.减小声音音量实质是降低音调
C.语音助手发出的声音不是振动产生的
D.根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
4.(2025·金平模拟)因气温变化,海上飘来的平流雾将汕头内海湾建筑包围(如图),若隐若现,宛如仙境。关于平流雾,下列说法正确的是(  )
A.平流雾是海水蒸发形成的水蒸气
B.平流雾是工厂里冒出的轻烟
C.平流雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠
D.气温升高后平流雾散去是升华现象
5.(2025·金平模拟)各种光学设备在小明家外出露营时发挥很大的作用(如图),描述正确的是(  )
A.汽车后视镜是凹透镜,扩大了视野范围,方便观察车后路况
B.妈妈用投影仪的镜头为凸透镜,播放的图像成正立放大的像
C.露营手电筒的反光罩通过凹面镜反射光线,使光束更集中
D.妹妹用放大镜观察树叶纹理,将树叶放在两倍焦距外看到正立放大的像
6.(2025·金平模拟)以下说法中正确的是(  )
A.同一物体,温度越高所含的热量越多
B.燃料无法完全燃烧时,其热值会变小
C.两种燃料完全燃烧时,热值较大的燃料释放的热量较多
D.两物体发生热传递时,能量传递的方向与物体内能的大小无关
7.(2025·金平模拟)如图是小明自制的电动机:金属支架m、n固定在木板上;粗漆包线绕成矩形线圈abcd,两端伸出作为引线并放在支架上;用另一段漆包线绕在铁芯上制作电磁铁,置于线圈之下。按图示接入电路。关于自制电动机下列说法正确的是(  )
A.矩形线圈与下方电磁铁串联
B.引线上的漆皮是绝缘体,必须全部刮掉
C.闭合开关,通电线圈上端磁极是N极
D.线圈通电会转动,与扬声器的工作原理相同
8.(2025·金平模拟)小明不小心将颜料滴到了校服上,发现液态颜料立即在衣服上晕开了,这是由于分子在不停地做   。化纤衣服在冬季因摩擦而吸附灰尘,这是由于   现象;衣服所带的电荷与丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥,则衣服带的是   电荷。
9.(2025·金平模拟)【物理学与生活实践】根据小明在做社区志愿服务活动的场景,完成下面小题。
(1)小明在布置活动场地时,用对讲机与队友沟通。对讲机通过发射   波传递信息,这种波在真空中的速度传播约为   m/s。对讲机工作时,电池中的   能转化为电能。
(2)如图,小明用滑轮组将一箱重900N的书从地面匀速提升到3m高的位置,用时20秒。已知动滑轮总重100N,不计绳重和摩擦。此过程中,小明对图书做的有用功是   J,滑轮组的机械效率为   %,总功率为   W。
10.(2025·金平模拟)小明利用所学物理知识完成了两个跨学科制作:
(1)如1图为简易活塞式抽水机工作示意图。提起活塞时,阀门A关闭,在   的作用下,水从低处被压入水管。
(2)他将细玻璃管封闭一端缠绕上铅丝制成密度计。密度计静止时(如题2图),所受浮力   (选填“大于”“等于”或“小于”)自身重力;图中   (选填“甲”或“乙”)液体密度较大。
11.(2025·金平模拟)核电站发电利用的是原子核发生   (填“裂变”或“聚变”)时释放的能量,核能属于   (填“可再生”或“不可再生”)能源,从物质结构的角度看,原子由原子核和   组成。
12.(2025·金平模拟)蒸馒头时,水加热至沸腾,产生高温水蒸气。水蒸气接触到馒头时   (填物态变化名称),同时   (选填“吸收”或“放出”)大量的热,从而把馒头蒸熟;继续加热,水的温度   (选填“上升”“下降”或“保持不变”)。
13.(2025·金平模拟)某科技小组设计了一种能自动记录跳绳的次数的计数器,其简化电路如图甲所示,是光敏元件,当绳子挡住射向的红外线时,的电阻会变大,自动计数器会计数1次。信号处理系统能记录间每时刻的电压,如图乙。若已知电源电压为12V,电阻,当绳子挡住射向的红外线时,两端的电压为   V,此时的阻值为   Ω。若绳子未挡住红外线时,消耗的电功率为   W。
14.(2025·金平模拟)按要求作图;
(1)如图,一儿童坐在雪橇上,家长拉着雪橇沿水平地面向右运动。请在图中作用点画出雪橇和儿童整体在竖直方向所受力的示意图。
(2)如图甲所示,家用小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,使车内物体所成的像位于小车的斜上方,避免干扰司机。请在图乙中画出司机眼睛(点)通过挡风玻璃看到车内装饰物(点)的像的光路图。
(3)如图所示是蔬菜大棚湿度自动控制电路,为阻值随湿度增大而增大的湿敏电阻。当棚内湿度低于设定值时,红灯亮,加湿机启动,喷洒水雾加湿;棚内湿度高于设定值时,绿灯亮,加湿机停止工作。请连接好工作电路。
15.(2025·金平模拟)按要求填空;
(1)甲图物体长度为   cm,乙图秒表读数为   s,丙图寒暑表的读数为   ℃。
(2)小明在实验室利用下图中的器材探究滑动摩擦力的影响因素:
①小明用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做   运动,根据   原理可测得滑动摩擦力的大小。
②仅根据甲、丙两图无法得到压力越大,滑动摩擦力越大的结论,是因为   。
③下雪时,汽车轮胎要加装防滑链,依据的是   两图得到的结论。
④“雨天路滑”,小明猜想:接触面不变时,接触面上有水也会影响滑动摩擦力的大小。于是他在木板上洒水后再进行多组实验,发现测出的摩擦力都比没洒水时要小,原因是:   。
16.(2025·金平模拟)在“测量定值电阻的阻值”实验中,电源电压恒定不变,定值电阻阻值约为10Ω。
(1)连接电路前,电流表指针如图甲所示,此时应   。
(2)请用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向端滑动时,电压表的示数变小   。
(3)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,原因可能是   。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,此时电流表的示数为0.25A,电压表的示数如图丙所示,则定值电阻   。
(5)接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值。多次测量目的是   。
(6)下列实验,不能通过以上实验装置完成的是(  )
A.探究电流与电压的关系
B.探究电流与电阻的关系
C.测量电阻消耗电功率
17.(2025·金平模拟)小明想测煤油的密度,准备了天平、量筒等实验器材。
(1)将天平放置于水平工作台,将游码归零后,刻度盘指针如图甲所示,此时应将平衡螺母往   调节。
(2)小明的实验步骤有以下几个:
①用调好的天平测得烧杯质量为38g;
②在烧杯中倒入适量煤油进行称量;
③将杯中的煤油轻轻倒入量筒之中,测得体积为30mL。
为减少误差,实验步骤顺序应为   (填写步骤序号)。步骤②中天平测量如图乙所示,则量筒中液体的质量为   g,液体的密度是   。
(3)为验证测量结果,小明对实验进行复盘。他发现所有操作都正确,但标记“10g”的砝码有磨损。则他测算的密度将   (选填“偏大”“偏小”“无影响”或“无法确认”)。
(4)某天,化学老师取出一瓶浸泡着金属钠的煤油,想要测量剩余钠的质量。由于钠与空气会发生反应易变质,无法直接取出称量。小明找来另一个相同的密封瓶,倒入煤油,液面平齐如图丙,测得两瓶总质量分别为、。已知煤油密度为、钠密度为,该金属钠的质量可以表示为:   (用、、、表示)。
18.(2025·金平模拟)某城市投放的共享电动滑板车如图,可方便市民短途出行。下表是某款电动滑板车的铭牌参数和一个质量为60kg的人骑着滑板车在水平路面上匀速行驶的数据。求:
滑板车净重 40kg 电机输出额定功率 0.35kW
轮胎与地面的总接触面积 骑行时间 0.4h
骑行里程 12km
(1)此次骑行过程中的平均速度是多少km/h。
(2)人双脚站立在滑板车上静止等红灯时,滑板车对地面的压强。(g取10N/kg)
19.(2025·金平模拟)小明学完电学知识后对家里一支可调亮度的手电筒进行研究,查阅资料后获知手电筒由两节干电池供电,灯泡额定电压为2.5V。小明利用电表进行测试,如图甲,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左滑,并记录了灯泡的图像如图乙,求:
(1)灯泡L额定功率;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)电路以最小总功率工作2分钟消耗的电能。
20.(2025·金平模拟)“绿色出行,低碳生活”,新型纯电动无人驾驶小巴具有环保节能、高效等优势。
(1)该小巴重心低,行驶稳,减少了制动过程中乘客由于   向前倾的情况。
(2)电车蔽障系统中的红外线传感器,通过   (选填“发射”或“接收”)周围车辆、行人等障碍物反射的红外线,实现对周围环境的感知,提高驾驶安全性。
(3)车内扶手采用新型复合材料,   (选填“隔热”“导热”或“导电”)性能大大降低,不像金属材料摸起来很冷。
(4)若小巴每百公里的耗电量为0.5kW·h,这些电能相当于完全燃烧   kg燃油所释放的能量。(柴油的热值取)
(5)若该车发动机的功率是50kW,沿平直公路匀速行驶5min,发动机做功   J。
(6)每天收车后,在晚上用电低谷时段充电。充电时,电池相当于电路中的   。
21.(2025·金平模拟)图甲是明代《捕鱼图》中渔民用罾(zēng)捕鱼的情景。《捕鱼图》中的罾是扳罾,它用4根小毛竹作为支架把网撑开;再用一根毛竹作为主干,主干的小头把支架扎牢,再用一条较粗的绳子,一端固定在主干的尖端,一端在收网和放网时作牵引用。图乙是其简化受力分析图。
(1)图乙中的主干相当于   杠杆,如果想要收网时省力些,主干要选择   (选填“长”或“短”)一些。
(2)支架在匀速上升过程中(未露出水面前),网中的鱼受到的浮力   (选填“变大”“变小”或“不变”),此时支架所受浮力   (选填“>”“<”或“=”)支架的总重力。
(3)在支架全部露出水面后,随着支架被提升,牵引力将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图乙,若,,某次扳鱼过程中,支架全部露出水面后的总质量为30kg,则此时牵引力   N。
22.(2025·金平模拟)科普阅读题:
电动垂直起降飞行器(eVTOL)
近年来,我国低空经济发展迅速,已成为经济转型升级的重要领域之一。其中eVTOL(电动垂直起降飞行器)作为新型交通工具,能够实现垂直起降和高速巡航,应用于物流配送、农业植保和巡检等领域。
eVTOL的核心技术包括:多旋翼设计,通过可调旋翼实现起降。采用高能量密度固态电池以提高续航能力。通过优化流线型机身和折叠旋翼降低阻力,应用碳纤维材料实现轻量化。同时,集成北斗高精度导航与AI避障的智能控制系统提升了在复杂环境下的适应性。
这款eVTOL参数规格如下表:
项目 参数 项目 参数
机身空载质量 300kg 一个电池容量 10A·h
最大载重 200kg 充电功率 150kW
一个电池电压 60V 风阻面积
某次任务中,某型号的eVTOL携带了10个电池,运送200kg货物至120m高空,匀速上升用时30s,消耗电池5%电量。
(1)机身应用碳纤维材料是为了减小   。
(2)eVTOL在垂直上升过程中,重力势能   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若eVTOL执行任务前将电池充满,飞行中电能转化为机械能的效率为   %(保留1位小数),电动机的输出功率为   W。
(4)eVTOL飞行时受空气阻力,已知阻力公式为:(其中为阻力,为阻力系数,为风阻面积,为空气密度,为飞行速度)。若飞行速度提升至8m/s,空气阻力将变为原来的   倍,电动机需额外克服阻力的功率为   。(已知:阻力系数,当地空气密度)
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】密度及其特性;科学探索;电阻
【解析】【解答】A.起重机配重需要用密度较大的材料制成,而“石墨烯量子点” 密度小,故A错误;
B.石墨烯量子点的导电性、导热性、能明显吸收可见光和紫外线的特性使其在在太阳能电池领域由重要应用,故B正确;
C.绝缘手套需要具有良好的绝缘性能的材料制成,而石墨烯量子点具有导电性,故C错误;
D.新型消防服需要材料具有耐高温和防火性能,故需要导热性差的材料,而石墨烯量子点的导热性能好不符合要求,故D错误。
故选B。
【分析】(1)起重机配重需要用密度较大的材料制成。
(2)石墨烯量子点的密度小导电性、导热性、能明显吸收可见光和紫外线使其在电子和光电子设备中具有重要应用,特别是在太阳能电池领域。
(3)绝缘手套需要材料具有良好的绝缘性能。新型消防服需要材料具有耐高温和防火性能。
2.【答案】B
【知识点】参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A、以地面为参照物,火箭与地面之间的位置发生了变化,是运动的,故A不符合题意;
B、以载人飞船为参照物,火箭的位置没有发生变化,是静止的,故B符合题意;
C、以月球为参照物,火箭与月球之间的位置发生了变化,是运动的,故C不符合题意;
D、以火箭发射架为参照物,火箭与火箭发射架之间的位置发生了变化,是运动的,故D不符合题意。故选:B。
【分析】(1)在根据物体的运动情况选择参照物时,首先不能选研究对象本身为参照物;
(2)如果研究对象是运动的,就选择和对象位置发生变化的物体为参照物;
(3)如果研究对象是静止的,就选择和对象位置没有发生变化的物体为参照物。
3.【答案】A
【知识点】音调、响度与音色的区分;声与信息
【解析】【解答】A、人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色,故A正确;
B、减小声音音量实质是降低响度,故B错误;
C、声音是物体的振动产生的,AI语音助手发出的声音是振动产生的,故C错误;
D、根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递信息,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)声音是物体的振动产生的;
(2)物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,响度的大小与声音的振幅有关,振幅越大,响度越大,振幅越小,响度越小;
(3)音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志;
(4)声音可传递信息,也可以传递能量。
4.【答案】C
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】ABCD、雾是空气中的水蒸气遇冷放热,液化形成的小水滴,与白云的形成原因相同。故ABD错误;C正确。
故选:C。
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,需要放热;物质由固态直接变为气态叫升华,需要吸热;由气态变为液态叫液化,需要放热;由液态变为气态叫汽化,需要吸热;由固态变为液态叫熔化,需要吸热;由液态变为固态叫凝固,需要放热。
5.【答案】C
【知识点】凸面镜和凹面镜;凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.汽车后视镜一般利用了凸面镜对光具有发散作用,可以扩大视野范围,方便观察车后路况,故A错误;
B.投影仪的镜头是凸透镜,成的是倒立放大的实像,而不是正立放大的像,故B错误;
C.手电筒的反光罩利用了凹面镜对光具有会聚作用,可以将在焦点位置灯泡发出的光线平行的反射出去,使光束更集中,故C正确;
D.放大镜是凸透镜,当物距大于两倍焦距时,得到的是倒立缩小的像,而不是正立放大的像。放大镜利用了凸透镜可以成正立放大虚像的原理制成,故D错误。
故选 C。
【分析】根据选择项中的各种光学仪器,结合凸透镜成像的规律,即可确定每个选择项的正误。
6.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;燃料的热值;热传递的概念与方式
【解析】【解答】A.热量是过程量,不能说物体含有热量的多少,故A错误;
B.热值是燃料的属性,只与燃料的种类有关,燃料是否完全燃烧不会改变其热值。故B错误;
C.由公式Q=mq可知,燃料完全燃烧时释放的热量与燃料的质量和热值都有关系,热值较大的燃料在相同质量下完全燃烧释放的热量较多,故C错误;
D.热传递的方向由高温物体传递到低温物体,即热传递的方向仅取决于物体的温度高低。 故D正确。
故选D。
【分析】(1)热量是指热传递过程中传递能量的多少,是过程量,可以说放出或吸收多少热量,但不能说含有多少热量;
(2)1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
(3)燃料燃烧放出的热量与燃料的质量和热值都有关系;
(4)热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,必须有温差;
7.【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;直流电动机的构造原理与工作过程;扬声器和耳机的构造和原理;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A.线圈abcd与电磁铁分别接在电源正负极,电路由两条支路构成,故连接方式是并联,故A错误;
B.引线上的漆皮是绝缘体,为了使线圈能持续转动,需要将线圈两端的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在线圈转动过程中,能实现通电和断电的交替,从而持续受力转动。如果全部刮掉,线圈转动到某一位置就会因受力平衡而无法持续转动,故B错误;
C.由题可知,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,由安培定则通电线圈下端磁极是N极,上端是S极,故C错误;
D.线圈通电后,在电磁铁产生的磁场中受到力的作用而转动,这是电动机的原理;扬声器也是通过给线圈通电,线圈在永磁体的磁场中受力振动,从而发出声音,二者工作原理相同,故D正确。故D正确。
故选D。
【分析】(1)串联和并联电路的特点,串联是电路元件逐个顺次连接,电流只有一条路径;并联是电路元件并列连接在电路两点之间,电流有多条路径。
(2)电动机的工作原理,需要线圈持续转动,利用漆皮的绝缘性来实现。
(3)安培定则(右手螺旋定则),用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
(4)电动机和扬声器的工作原理,都是利用通电导体在磁场中受到力的作用。
8.【答案】无规则运动;摩擦起电;正
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;分子热运动
【解析】【解答】(1)由题意可知,液态颜料在衣服上晕开,这是由于物质的分子在不停的做无规则运动形成的扩散现象。
(2)北方的冬季干燥,如果身上穿的是化纤衣服就会粘有很多灰尘,这是因为发生了摩擦起电现象使衣服带电,带电体具有吸引轻小物体的性质,会吸附灰尘。
(3)丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,衣服所带的电荷与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷相互排斥,此时衣服带正电。
故答案为:无规则运动;摩擦起电;正。
【分析】(1)扩散现象是分子无规则运动的宏观现象;
(2)用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电;
(3)丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;同种电荷相互排斥,据此分析。
9.【答案】(1)电磁;;化学
(2);90;150
【知识点】能量的转化或转移;滑轮(组)的机械效率;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)第1空,对讲机是通过发射电磁波传递信息的。因为电磁波可以在空间中传播,能够实现远距离的信息传递,就像我们能通过手机打电话,也是依靠电磁波,对讲机和手机类似,利用电磁波来沟通;
第2空,电磁波与光在在真空中的传播速度是都。
第3空,对讲机工作时,电池中的化学能转化为电能。电池内部发生化学反应,把储存的化学能释放出来,转化成电能,让对讲机能够工作。
(2)第1空,由题可知,滑轮组需要克服物体重力对物体做功,由可知,小明对图书做的有用功;
第2空,由图可知,承担物重的绳子为:n=3股, 不计绳重和摩擦 ,由可知,绳子的拉力为,
故可得滑轮组的机械效率为:可知,
第3空,由公式可知,绳子移动的距离为
由速度公式可知,绳子移动的速度为
由功率公式可知,总功率为
故答案为:(1)电磁;;化学(2);90;150
【分析】(1)电磁波的应用,对讲机、手机、广播电视等都是通过电磁波传递信息的。
电磁波在真空中的传播速度,电磁波在真空中的传播速度是一个常量,和光在真空中的传播速度相同。
能量的转化,电池是一种将化学能转化为电能的装置。
(2)滑轮组提升物体需要克服物体重力做功;
由图可知n=2,利用不计绳重和摩擦时求拉力F的大小;
利用不计绳重和摩擦时求滑轮组的机械效率
绳子自由端移动的速度v=nv物,利用求拉力做功的功率。
(1)[1]对讲机通过发射电磁波传递信息。
[2]电磁波信号传播速度与光速是相同的,电磁波在真空中的传播速度是。
[3]对讲机工作时,电池放电,将储存的化学能转化为电能,供给对讲机工作。
(2)[1]根据公式可知,小明对图书做的有用功
[2]由图可知,承担物重的绳子有3股,根据公式可知,绳子的拉力为
根据公式可知,
[3]根据公式可知,绳子移动的距离为
根据公式可知,绳子移动的速度为
根据公式可知,总功率为
10.【答案】(1)大气压
(2)等于;乙
【知识点】大气压的综合应用;浮力的利用
【解析】 【解答】(1) 提起活塞时,阀门A关闭,AB间的体积变大,压强变小,低处的水受到大气压作用推开阀门B进入圆筒;再压下活塞时,阀门A打开,它上面的水从出水口流出,这样、活塞不停地上 下移动、水就从管口连续不断地流出。
提起活塞时,活塞下方空间体积增大,气压减小,在大气压的作用下,低处的水推开阀门B,被压入水管。
(2) 第1空,同一支密度计放在乙、丙两种液体中都漂浮,均等于密度计的重力,即密度计在乙、丙两种液体中受到的浮力相等;
第2空,由图知密度计排开液体的体积关系为: V排乙>V排丙, 根据 可知,乙、丙液体的密度关系为: ρ乙<ρ丙。
故答案为:(1)大气压;(2)等于;乙。
【分析】 ( 1)活塞式抽水机是利用大气压来工作的。
(2)密度计漂浮在液体中,密度计的重力等于其浮力,浮力相同,密度越大,排开液体体积越小。
(1)提起活塞时,活塞下方空间体积增大,气压减小,在大气压的作用下,低处的水推开阀门B,被压入水管。
(2)[1]密度计静止时处于漂浮状态,根据二力平衡,所受浮力等于自身重力。
[2]由浮力公式 ,浮力相同时,排开液体体积 越小,液体密度越大。图2中密度计在乙液体中浸入体积更小,因此乙液体密度较大。
11.【答案】裂变;不可再生;核外电子
【知识点】能源及其分类;核裂变;原子结构
【解析】【解答】(1)核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的;
(2)核能利用了放射性核材料,一旦消耗不可再生,故属于不可再生能源;
(3) 从物质结构的角度看,原子由原子核和核外电子组成。 。
故答案为:(1)不可再生;(2)裂变;(3)内能。
【分析】(1)核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。
(2)能源分可再生能源和不可再生能源,可再生能源:泛指多种取之不竭的能源,严格来说,是人类历史时期内都不会 耗尽的能源。不可再生能源:泛指人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源资源,根据定义判断核能属于什么能 源。
(3)原子是由原子核和核外电子组成。
12.【答案】液化;放出;保持不变
【知识点】沸腾及沸腾条件;液化及液化放热
【解析】【解答】第1空,水蒸气向上运动过程中,接触到馒头时液化成小水滴,第2空,同时放出大量的热,从而把馒头蒸熟。
第3空,由于水已经沸腾继续加热,水不断吸热,但温度保持不变。
故答案为:液化;放出;保持不变。
【分析】(1)物质由气态变为液态叫液化,液化放热。
(2)液体沸腾的特点是继续吸热,但温度保持不变。
13.【答案】2;50;3.6
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】第1空,第2空,由题可知,光敏电阻受光照时电阻减小,遮挡时电阻增大;由串联电路电压和电流规律可知,当绳子挡住红外线时 电阻较大,两端电压较大,AB间电压即R2两端电压U2=2V,根据串联电路电压分配规律,U1=U总-U2=12V-2V=10V
通过R2的电流
R1阻值;
第3空,由上述分析可知,绳子未挡住红外线时 电阻较小,此时R2两端电压为U2'=6V,通过电路的电流
R1两端电压U1'=12V-6V=6V
R1消耗功率P1=U1'I'=6V×0.6A=3.6W
【分析】 (1)电路图知,两电阻串联,AB间电压为R2两端电压。
由题知,射向R1的激光被挡时它的电阻变化,由串联电路分压原理,结合图象分析射向R1的激光被挡和没挡时AB 间电压,从而判断出计数一次时的电压值;
(2)已知激光被挡住时AB间电压,根据串联电路的特点和欧姆定律得出两电阻的大小关系;
(3)根据串联电路的特点和P=UI, 求出绳子没有挡住时R1消耗的功率。
14.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】平面镜成像的相关作图;力的三要素及力的示意图;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1) 雪橇所受摩擦力与相对雪地的运动方向相反,作用点在雪橇上,方向水平向左; 绳子对大人拉力的方向沿绳收缩方向,作用点在大人手上,示意图如下:

(2) 作出B点关于平面镜的对称点B',即为像点,连接AB'交平面镜于点O,连接BO画出入射光线,沿OA画出反射 光线,如图所示:
(3)由题意可知,湿敏电阻R0 阻值随湿度增大而增大。当棚内湿度低于设定值时,R0 阻值较小,控制电路中电流较大,电磁铁磁性强,吸引衔铁,使N触点接通。此时红灯亮,加湿机启动工作。
当棚内湿度高于设定值时,R0 阻值较大,控制电路中电流较小,电磁铁磁性弱,衔铁在弹簧作用下弹起,M触点接通。此时绿灯亮,加湿机停止工作。
要实现上述功能,需将绿灯连接在M触点电路,这样湿度高时绿灯能亮;将红灯和加湿机串联在N触点电路,保证湿度低时红灯亮且加湿机工作。如图所示
【分析】(1)雪橇所受摩擦力与相对雪地的运动方向相反,作用点在雪橇上,方向水平向左; 绳子对大人拉力的方向沿绳收缩方向,作用点在大人手上,据此作图;
(2)用平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,作出车内装饰物(A点)的像点A',根据反射光线反向延长通过 像点,可以由像点和B点确定反射点,最后由发光点和反射点画出入射光线和反射光线,从而完成光路。
(3)根据湿敏电阻阻值的变化,结合欧姆定律分析电路中电流的变化以及电磁特磁性强弱的变化,分析电路的通断情况,据此分析判断。
(1)过点O作竖直向下的重力G,用带箭头的线段表示,箭头方向竖直向下;过点O作竖直向上的支持力F N,用带箭头的线段表示,箭头方向竖直向上。如图所示
(2)先画出B关于镜面的对称点B',即B在平面镜中成的像,连接B'A即可得反射光线,B'A与镜面的交点为入射点,连接B与入射点,可得入射光线,如图所示
(3)湿敏电阻R0 阻值随湿度增大而增大。当棚内湿度低于设定值时,R0 阻值较小,控制电路中电流较大,电磁铁磁性强,吸引衔铁,使N触点接通。此时红灯亮,加湿机启动工作。
当棚内湿度高于设定值时,R0 阻值较大,控制电路中电流较小,电磁铁磁性弱,衔铁在弹簧作用下弹起,M触点接通。此时绿灯亮,加湿机停止工作。
要实现上述功能,需将绿灯连接在M触点电路,这样湿度高时绿灯能亮;将红灯和加湿机串联在N触点电路,保证湿度低时红灯亮且加湿机工作。如图所示
15.【答案】(1)2.40;703.7;21
(2)匀速直线;二力平衡;没有控制接触面粗糙程度相同;乙、丙;木块和木板之间形成了一层水膜,使接触面分离
【知识点】温度及温度计的使用与读数;时间及其测量;刻度尺的使用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 (1)第1空,由甲图可得,刻度尺的一个大格为1cm,中间10个小格,故分度值为0.1cm,长度测量要估读到分度值下一位,物体左侧对应0刻度线,右侧对应的刻度读数为2.40cm。
第2空,由乙图可得,小表盘的指针在11与12min之间,并超过中间刻度线,即读数应该大于11min30s,故大表盘所以大表盘的读数为43.7s,所以秒表读数为11min43.7s=703.7s。
第3空,由丙图可得,温度计的分度值为1℃,在0刻度线以上,读数为21℃。
(2) ① 第1空,第2空,当木块做匀速直线运动时,且只受水平方向的拉力和摩擦力,处于平衡状态,由二力平衡知识可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
② 第3空,由控制变量法可知,甲、丙两图除了压力不同,接触面粗糙程度也不相同,所以不能得出压力越大,滑动摩擦力越大的结论。
③ 下雪时,汽车轮胎要加装防滑链, 是在压力一定时,增大了接触面的粗糙程度,故依据的是 乙丙两图得到的结论;
④ “雨天路滑”,是因为水在地面上形成了一层水膜,使车轮胎和地面面分离,减小了车轮与接触面之间的摩擦。
故答案为:(1)2.40;703.7;21;(2) ① 匀速直线;二力平衡; ② 因为实验是采用控制变量法,没有控制接触面粗糙程度相同;③ 乙、丙;④木块和木板之间形成了一层水膜,使接触面分离。
【分析】(1) 表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和; 使用刻度尺测量物体长度时,要观察是否从0刻度线量起,起始端没从0开始,要以某一刻度当作“0”刻度,读出末端刻度 值,减去前面的刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位; 使用温度计测量温度时,首先要明确温度计的分度值,读数时视线与液柱最高处相平,并注意区分零上或零下;
(2) ① 测量摩擦力利用的是物体做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是一对平衡了,即利用了二力平衡的原理;
②探究压力大小与摩擦力的关系,需要控制接触面粗糙程度不同,而甲、丙两图压力不同,接触面粗糙程度也不同;
③压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
④ 减小滑动摩擦力的方法,除了减小压力和接触面粗糙程度以外,还由使接触面脱离接触,比如气垫船。
(1)[1]由甲图可得,刻度尺的分度值为0.1cm,要估读到分度值下一位,读数为2.40cm。
[2]由乙图可得,小表盘的指针在11与12min之间,并靠近12min,所以大表盘的读数为43.7s,所以秒表读数为11min43.7s=703.7s。
[3]由丙图可得,温度计的分度值为1℃,在0刻度线以上,读数为21℃。
(2)[1][2]当木块做匀速直线运动时,处于平衡状态,根据二力平衡知识可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
[3]甲、丙两图除了压力不同,接触面粗糙程度也相同,所以不能得出压力越大,滑动摩擦力越大的结论,因为实验是采用控制变量法,没有控制接触面粗糙程度相同。
[4]水在接触面上形成了一层润滑膜,使接触面分离,减小了接触面之间的摩擦。
16.【答案】(1)对电流表调零
(2)
(3)断路
(4)10
(5)求平均值,减小误差
(6)B
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用;探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)连接电路前,发现电流表指针如图甲所示,即电流表指针没有在零刻线处,所以应该先将电流表的指针调至零刻度线处。
(2)在该实验中,滑动变阻器与待测电阻串联,电压表测量未知电阻两端电压;要求滑动变阻器滑片P向B端滑动时,电压表示数变小,则滑动变阻器两端的电压变大,由串联分压的规律可知变阻器接入电路的电阻应变大,即滑片P向B端滑动时,变阻器接入电路的阻值变大,所以应将滑动变阻器的左下接线柱连入电路,如图所示:
(3)连接好电路,闭合开关,电流表无示数,说明电路中的故障类型是断路,而电压表有示数,说明与电压表串联的电路没有故障,则与电压表并联的电路出现故障,所以电路中的故障是电阻Rx断路。
(4)由图乙可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,故图丙中电压表指针示数为2.5V。此时电流表的示数为0.25A,故由欧姆定律可得待测电阻阻值为: 。
(5)在测量电阻过程中,因为测量仪器、测量方法等因素造成存在误差,故需要多次改变滑动变阻器阻值,测量多组电压和电流值,通过求平均值的方法来减小误差 。
(6)A.探究电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,而本实验用的待测电阻为定值电阻,通过滑动变阻器改变电阻两端电压,测量不同电压下的电流,此装置可以完成。故A不符合题意;
B.探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变,改变定值电阻阻值,而本实验中只有一个定值电阻,无法改变电阻阻值,此装置不能完成。故B符合题意;
C.根据P=UI,通过电压表测电压、电流表测电流,此装置可以测量电阻消耗的电功率。故C不符合题意。
故选B。
故答案为:(1)对电流表调零(2)见上图(3)断路;(4)10;(5)求平均值,减小误差;(6)B。
【分析】(1)电流表在使用之前需要调零;
(2)电压表测量未知电阻两端电压,根据串联电路电压规律可知,若电压表的示数变小,则滑动变阻器两端电压变大,则滑动变阻器接入电路的电阻应该变大,将滑动变阻器的左下接线柱连入电路,据此连接;
(3)闭合开关,电流表无示数,说明电路中的故障类型是断路,而电压表有示数,说明与电压表串联的电路没有故障,则与电压表并联的电路出现故障,据此分析;
(4)弄清电压表的量程和分度值再读数;根据欧姆定律求出电阻值;
(5)测量电阻阻值需要多次测量取平均值以减小因为实验仪器以及读数时造成的误差;
(6)根据选项实验中对实验器材的要求分析判断。
(1)连接电路前,电流表指针如图甲所示,电流表指针不指在零刻度线处,需要进行调零操作,确保测量准确 。
(2)在“测量定值电阻的阻值”实验中,滑动变阻器需串联进电路。要求滑动变阻器滑片P向B端滑动时,电压表的示数变小。因为电压表测定值电阻两端电压,根据串联电路分压原理,滑片向B端滑动时,滑动变阻器接入电阻应增大,所以应将滑动变阻器左下接线柱接入电路。如图所示
(3)电压表有示数,说明电压表与电源能连通;电流表无示数,说明电路存在断路。综合判断是与电压表并联的定值电阻Rx 断路,此时电压表串联在电路中,由于其内阻很大,导致电路中电流几乎为零 。
(4)由图丙可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5V。此时电流表的示数为0.25A,则 。
(5)在测量定值电阻阻值实验中,多次改变滑动变阻器阻值,测量多组电压和电流值,通过求平均值的方法来减小由于测量仪器、测量方法等因素造成的误差 。
(6)A.探究电流与电压的关系时,控制电阻不变(本实验定值电阻Rx ),通过滑动变阻器改变电阻两端电压,测量不同电压下的电流,此装置可以完成。故A不符合题意;
B.探究电流与电阻的关系时,需要控制电压不变,改变电阻。而本实验中只有一个定值电阻,无法改变电阻阻值,此装置不能完成。故B符合题意;
C.根据P=UI,通过电压表测电压、电流表测电流,此装置可以测量电阻消耗的电功率。故C不符合题意。
故选B。
17.【答案】(1)右
(2)②③①;24;0.8
(3)无影响
(4)
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量;液体密度的测量
【解析】【解答】 (1)天平放在水平工作台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,甲图指针偏向分度盘的左侧,说明天平的右端上 翘,平衡螺母向上翘的右端调节;
(2)第1空,为了减少烧杯壁留有残液对测量结果的影响,先测量体积后测量烧杯的质量,故实验顺序应为②③①。
(2)第1空, 实验中应先测量出液体和玻璃杯的总质量,将部分倒入量筒中,读出体积,测出剩余液体和玻璃杯的质量,则可求出 量筒中液体的质量,便可根据密度公式求出液体的密度;所以正确的顺序应为②③①;
第2空,由图乙可知此时烧杯和液体的质量为: m总=50g+10g+2g=62g ,液体的质量为: m液=m总-m杯=62g-38g=24g ;
第3空,液体的体积V液体=30mL=30cm3
液体的密度;
(3)标记10g砝码有磨损,质量小于10g,但记录为10g,所测质量偏大,天平测烧杯和煤油总质量和空烧杯质量时都会用到10g,倒入烧杯中煤油的质量用上面所测的值相减,故烧杯中煤油的质量不受砝码磨损的影响,煤油的体积也正确,故他测算的密度将无影响。
(4)如图丙,测得其总质量分别为m1、m2,两瓶液面相平,总体积体积相等,即两瓶总质量之差即为等体积的钠和没有的质量之差,故可列式得到:
解得。
故答案为:(1)②③①;(2)24;0.8;(3)无影响;(4)
【分析】 】 (1)天平放在水平工作台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,平衡螺母向上翘的一端调节;
(2)测量液体的密度,首先测出玻璃杯和液体的总质量,将部分导入量筒中,读出体积,测出剩余液体的质量,求出量筒 中液体的质量,则可根据密度公式 计算出液体的密度;
(3)10g砝码有磨损,质量小于10g,但记录为10g,所测质量 偏大。但是计算煤油的密度需要的质量为两次质量之差,且两次测量质量都用到了10g砝码,故该质量是准确的,对测量结果无影响, 据此解答;
(4)由图丙知,两瓶液面相平,则两瓶的体积相等,据此利用密度公式 列出等式,解方程即可。
(1)[1]使用天平时,将天平放在水平工作台面上,将游码调至标尺左端零刻度线处,指针不在分度盘中央时,按照左偏右调,右偏左调的方法调节平衡螺母,直到天平平衡,图甲中指针左偏,故向右调节平衡螺母。
(2)[1]为了减少烧杯壁留有残液对测量结果的影响,先测量体积后测量烧杯的质量,故实验顺序应为②③①。
[2]由图乙可知烧杯和液体的总质量m总=50g+10g+2g=62g
液体的质量m液=m总-m杯=62g-38g=24g
[3]液体的体积V液体=30mL=30cm3
液体的密度
(3)[1]标记“10g”的砝码有磨损,质量小于10g,但记录为10g,天平测烧杯和煤油总质量和空烧杯质量时都会用到10g,倒入烧杯中煤油的质量用上面所测的值相减,故烧杯中煤油的质量不受砝码磨损的影响是正确的,煤油的体积也正确,故他测算的密度将无影响。
(4)[1]如图丙,测得其总质量分别为m1、m2,两瓶液面相平,则体积相等,根据题意有
解得
18.【答案】(1)骑行时间0.4h,骑行里程12km,平均速度是。
(2)人质量为60kg,滑板车净重40kg,总质量为
对地面的压力为
滑板车对地面的压强为。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据速度公式计算解答;
(2)水平面 上物体对支持面的压力等于物体总重力,再根据压强公式计算解答。
(1)骑行时间0.4h,骑行里程12km,平均速度是。
(2)人质量为60kg,滑板车净重40kg,总质量为
对地面的压力为
滑板车对地面的压强为
19.【答案】(1)通过图乙,灯泡额定电压为2.5V时,电流为0.25A,灯泡L额定功率
(2)由图可知,最大时,电流最小,此时、
电筒由两节干电池供电,则电源电压为3V,滑动变阻器的电压
此时滑动变阻器的最大值
(3)当电流最小时,总功率最小,工作2分钟消耗的电能
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1) 利用小灯泡的额定电压和图乙可得到小灯泡正常发光的电压和电流,再根据P=UI计算小灯泡的额定功率;
(2)当串联电路中,滑动变阻器电阻最大时,电路中电流最小,由图乙可知,此时电路中最小电流和小灯泡此时电压,电筒由两节干电池供电,则电源电压为3V,利用串联电路电压规律可得滑动变阻器的电压,利用欧姆定律可计算得到滑动变阻器的最大值;
(3)当电流最小时,总功率最小,利用分析得到的最小电流,根据W=UIt可计算得到工作2分钟消耗的电能。
(1)通过图乙,灯泡额定电压为2.5V时,电流为0.25A,灯泡L额定功率
(2)由图可知,最大时,电流最小,此时、
电筒由两节干电池供电,则电源电压为3V,滑动变阻器的电压
此时滑动变阻器的最大值
(3)当电流最小时,总功率最小,工作2分钟消耗的电能
20.【答案】(1)惯性
(2)接收
(3)导热
(4)0.06
(5)
(6)用电器
【知识点】红外线;燃料的热值;惯性及其现象;电路的构成及电路图;电功率的计算
【解析】【解答】 (1)制动时,小巴速度变小,乘客由于惯性会保持原来的运动状态从而向前倾。
(2)由题可知, 周围车辆、行人等障碍物能反射红外线,即 外线传感器先发射红外线,然后接收障碍物反射的红外线,从而感知障碍物的位置。
(3)由题可知,金属材料摸起来冷是因为其导热性能好,能迅速将手部的热导走。故车内扶手利用新型复合材料的隔热性能好的特点,使扶手导热性能大大降低,从而不会感到冷。
(4)有题可知,小巴每百公里的耗电量为:0.5kW·h = 0.5×3.6×106J=1.8×106J
这些能量需要完全燃烧燃油的质量为:
(5)发动机的功率50kW=50×103W=5×104W,由功率的计算公式,可得行驶5min发动机做功:
W=Pt=5×104W×5×60s=1.5×107J。
(6)电池在充电时需要将电能转化为化学能储存起来,故需要消耗电能,即相当于用电器。
故答案为:(1)惯性;(2)接收;(3)导热;(4)0.06;(5)(6)用电器。
【分析】(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质;
(2)根据题意分析,由周围车辆反射的红外线可判断应该是接收红外线;
(3)根据题意分析判断;
(4)根据热值计算公式计算解答;
(5)由功率计算公式计算解答;
(6)电池在放电时是电源,充电时相当于用电器。
(1) 制动时,小巴减速,乘客由于惯性会保持原来的运动状态向前运动,从而向前倾。
(2)红外线传感器先发射红外线,然后接收障碍物反射的红外线,从而感知障碍物的位置。
(3)金属材料摸起来冷是因为其导热性能好,能迅速将手部的热导走。 新型复合材料摸起来不冷,说明其隔热性能好,导热性能大大降低。
(4)小巴每百公里的耗电量0.5kW·h = 0.5×3.6×106J=1.8×106J
这些电能相当于完全燃烧燃油的质量
(5)发动机的功率50kW=50×103W=5×104W
行驶5min发动机做功W=Pt=5×104W×5×60s=1.5×107J
(6)充电时,电池消耗电能,相当于电路中的用电器。
21.【答案】(1)费力;短
(2)不变;<
(3)变小
(4)1250
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】 (1)第1空,观察图乙,支点为O,故动力臂L1小于阻力臂L2 ,根据杠杆分类,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆,所以主干相当于费力杠杆。
第2空,由图乙可知,想要阻力阻力臂不变的情况下使收网时省力些,根据杠杆平衡条件可知,就要增大动力臂L1,减小阻力臂L2,则主干要短一些。
(2)第1空,支架在匀速上升过程中,未露出水面前鱼完全浸没在水中,排开水的体积不变,因此鱼所受浮力不变。
第2空,此时支架浸没在水中,由阿基米德原理可知,支架匀速上升时所受浮力不变。此时支架受到向上的浮力F浮、向上的牵引力F2和竖直向下的重力G的作用,支架受到三个力的作用而保持平衡。由力的合成可知,支架所受浮力小于支架的总重力。
(3)支架全部露出水面后,不再受浮力作用,支架的重力不变即阻力不变。随着支架被提升,杠杆的阻力臂L2逐渐减小,而动力臂L1变长。 根据杠杆平衡条件F1L1 =GL2 ,可知动力F1减小。
(4)支架的总重力G=mg=30kg×10N/kg=300N
由杠杆平衡条件可得牵引力。
故答案为:(1)费力;(2)不变;<;(3)变小;(4)1250。
【分析】(1)杠杆的分类,根据动力臂和阻力臂的大小关系,杠杆可分为省力杠杆(动力臂大于阻力臂 )、费力杠杆(动力臂小于阻力臂 )、等臂杠杆(动力臂 = 阻力臂 )。
杠杆的平衡条件F1L1 = F2L2(动力×动力臂 = 阻力×阻力臂 ),当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小(越省力 );动力臂越短,动力越大(越费力 );
(2)物体在液体中所受浮力只与液体密度和排开液体体积决定,据此分析判断;
分析物体一共受到三个力的作用,根据物体的受力平衡条件,当物体匀速上升时,受到的合力为零,即向上的力等于向下的力,据此分析判断。
(3)分析在提升过程中力臂和力的变化情况,结合杠杆平衡条件分析判断;
(4)根据杠杆平衡条件计算解答。
(1)[1]由图乙可知,支点为O,动力臂L1小于阻力臂L2,因此是费力杠杆。
[2]由图乙可知,想要收网时省力些,就要增大动力臂L1,减小阻力臂L2,则主干要短一些。
(2)[1]支架在匀速上升过程中,未露出水面前鱼完全浸没在水中,排开水的体积不变,因此鱼所受浮力不变。
[2]此时支架浸没在水中,支架匀速上升时所受浮力不变。此时支架受到向上的浮力F浮、向上的牵引力F2和竖直向下的重力G的作用,支架受到三个力的作用而平衡。由力的合成可知,支架所受浮力小于支架的总重力。
(3)支架全部露出水面后,不再受浮力作用,支架的重力不变。随着支架被提升,杠杆的阻力臂L2逐渐减小,而动力臂L1变长。 根据杠杆平衡条件F1L1 =GL2 ,F1减小。
(4) 支架的总重力G=mg=30kg×10N/kg=300N
由杠杆平衡条件可得牵引力
22.【答案】(1)自重
(2)增大
(3)55.6;
(4)4;241.92W
【知识点】密度及其特性;势能大小的比较;重力及其大小的计算;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)利用碳纤维材料具有密度小、强度高的特点,使用碳纤维材料可以在保证机身强度的同时,减小机身的质量,从而减小自身的重力。
(2)eVTOL在垂直上升过程中,质量不变,高度不断增加,所以重力势能增大。
(3)第一空,由表格数据可知一个电池的容量为,故储存的电能为:。因为携带10个电池,则电池的总能量。消耗电池5%电量,则消耗的电能。eVTOL携带200kg货物,机身空载质量,则总质量。总重力为:

上升高度,上升时间,因为是匀速上升,所以动能不变,机械能的变化量等于克服物体重力所做的功,即。飞行中电能转化为机械能的效率为。
第2空,电动机的输出功率为。
(4)第1空,由速度公式可得原飞行速度为,原飞行速度下的空气阻力。当飞行速度v2 =8m/s时,空气阻力,则空气阻力将变为原来的倍。
第2空,根据功率公式,原飞行速度下克服阻力的功率。飞行速度提升至8m/s时克服阻力的功率。则电动机需额外克服阻力的功率。
【分析】(1)根据碳纤维材料的特性以及飞机的需要分析判断;
(2)重力势能与物体质量和高度有关,质量一定时,高度越高重力势能越大;
(3) eVTOL执行任务前将电池充满,飞行中电能转化为机械能的效率等于对外做的有用功与消耗电能之比;输出功率即有用功率,根据功率公式计算解答;
(4)利用给出的阻力公式带入对应速度计算阻力大小。
(1)碳纤维材料具有密度小、强度高的特点,在保证机身强度的同时,使用碳纤维材料可以减小机身的质量,从而减小自身的重力。
(2)eVTOL在垂直上升过程中,质量不变,高度不断增加,所以重力势能增大。
(3)[1]一个电池的能量。携带10个电池,则电池的总能量。消耗电池5%电量,则消耗的电能。eVTOL携带200kg货物,机身空载质量,则总质量。上升高度,上升时间,因为是匀速上升,所以动能不变,机械能的变化量等于克服重力所做的功,即。飞行中电能转化为机械能的效率为。
[2]电动机的输出功率为。
(4)[1]原飞行速度为,原飞行速度下的空气阻力。当飞行速度v2 =8m/s时,空气阻力,则空气阻力将变为原来的倍。
[2]根据功率公式,原飞行速度下克服阻力的功率。飞行速度提升至8m/s时克服阻力的功率。则电动机需额外克服阻力的功率。
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