广东省广州市海珠区2025年中考一模物理试题
1.(2025·海珠模拟)如图所示,我国古代把女子一菲长称作“咫”。一咫的长度约( )
A.2m B.2dm C.5cm D.5mm
2.(2025·海珠模拟)无人机收到遥控器发出的845MHz的电磁波信号后,开始竖直上升,此过程的“s-t”关系如图甲所示。无人机所拍视频用的电磁波信号传输回地面。结合图乙,以下正确的是( )
A.遥控器发射电磁波的频率大于传输视频电磁波的频率
B.两种电磁波都是无线电波
C.两种电磁波在真空中的传播速度不相等
D.在阶段,无人机所受的合力不为零
3.(2025·海珠模拟)在无其它声音干扰的操场中,扬声器持续发出一个音调、响度不变的声音,用分贝仪测出各处声音强弱的等级,分贝仪与扬声器距离用s表示,它们的关系如图所示。在声音传播过程中( )
A.扬声器发声体的振幅减小
B.扬声器发声体每秒振动的次数减少
C.s越远,声音的频率越小
D.s越远,测得声音强弱的等级越小
4.(2025·海珠模拟)向前直线行驶的车内,小明连拍两张照片如图甲、乙所示。拍照过程中车可能( )
A.向西减速 B.向东减速 C.向西加速 D.向东加速
5.(2025·海珠模拟)如图所示,在磁场中的矩形铜线框处于静止状态。闭合开关后,AB段导体受到向上的磁场力,则( )
A.电路中M处的电流大于Q处的电流
B.CD段导体受到磁场力的方向向下
C.矩形铜线框一定发生转动
D.若只将电源正负极对调,CD段受到磁场力的方向一定向下
6.(2025·海珠模拟)C是球形水滴的球心,入射球形水滴的光线与C点所在的一个圆在同一平面上,它进入并穿过水滴的传播径迹可能是( )
A.① B.② C.③ D.④
7.(2025·海珠模拟)图甲所示的家庭电路,空气开关额定最大电流为20A,人若不小心接触火线,经人体流入大地的电流超过30mA时漏电保护器会自动断开,起保护作用。某人电阻为1100Ω,他徒手赤脚去检修电路。下列说法正确的是( )
A.若发生图乙的情况,漏电保护器一定自动断开
B.若发生图丙的情况,漏电保护器一定自动断开
C.若发生图丙的情况,空气开关一定自动断开
D.在N处加装开关控制用电器,符合安全用电原则
8.(2025·海珠模拟)小艳自制的简易气压计,如图所示。右管的上方混有少量空气,被汞柱密封。不考虑气温变化、管壁对汞柱的阻力,下列说法中正确的是( )
A.此时大气压强相当25cm高的汞柱产生的压强
B.此时大气压强等于管内甲处的气压
C.当乙处有水平方向的气流吹过,汞柱会下降
D.此装置从白云山脚到山顶,汞柱会上升
9.(2025·海珠模拟)路灯利用电磁继电器控制,原理如图所示。此电路实现了,白天,光敏电阻受到光照时,太阳能电池板给蓄电池充电;晚上,蓄电池给电灯供电照明。电源电压恒定,电磁铁线圈的电阻忽略不计,以下判断正确的是( )
A.太阳能是不可再生能源
B.白天,太阳能电池板把太阳能转化为化学能
C.受光照时,的阻值变小
D.晚上,电磁铁的磁性较强
10.(2025·海珠模拟)图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,灯泡L标有“6V 3W”,超导部件与流过它的电流I的关系如图乙所示。电路通电10s。以下判断错误的是( )
A.L的实际功率为3W B.产生的电热为0J
C.若被短接,L会变亮 D.若灯被短接,电源不会被短路
11.(2025·海珠模拟)甲、乙电动机用相同时间,把相同物体匀速提升2m,甲电动机做的有用功和额外功如图所示。乙电动机做的总功为3750J。
(1)物体重 N,甲电动机做的总功为 J;
(2)乙电动机做的额外功为 J;
(3)甲电动机的效率 乙电动机的效率。(选填“小于”“等于”或“大于”)
12.(2025·海珠模拟)将一杯冰粒放在恒温环境下,其状态和温度的变化过程如图甲到图丁所示。已知
(1)上述过程发生的物态变化是 ;
(2) 图杯中物质的分子无规则运动最剧烈;
(3)杯中物质从乙到丙吸热为,从丙到丁吸热为,则: (选填“<”“=”或“>”);
(4)从丙到丁,水增加的内能为 J;
(5)从甲到丁的过程,热量自发地从温度较高的空气传递到温度较低的杯中物质,这说明能量在转移过程中具有 性。
13.(2025·海珠模拟)如图甲所示,溢水杯装有4℃的水,此时水刚好不流出。已知水温从0℃升到15℃时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示。不考虑水的物态变化和溢水杯的热胀冷缩。(g取)
(1)杯中水温上升到15℃的过程中,杯底受到水的压强如何变化?答: 。
(2)当水温为15℃时,在水中放入体积为的物体,物体在水中悬浮。(不考虑物体热胀冷缩)
①物体所受浮力 N;
②若水温降至0℃,物体静止时会 (选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”),物体所受浮力 (选填“<”“=”或“>”)。
14.(2025·海珠模拟)如图,MN是一个发光物体,在凸透镜右侧移动光屏,能观察到一个等大的实像,O是凸透镜的光心,光线a平行于主光轴。
(1)该透镜的焦距为 cm;
(2)画出:①M点发出的光线,经过凸透镜折射后成的像;
②光线b经过凸透镜的折射光线;
③MN在平面镜中的像;
(3)将另一凸透镜替换图中凸透镜,并放在相同位置,在新透镜右侧能观察到放大的实像。新凸透镜焦距f的取值范围是 。
15.(2025·海珠模拟)如图甲所示,用竖直向下的力压脚踏式翻盖垃圾桶,使其保持静止。此时垃圾桶可简化为图乙的组合杠杆。水平静止的AB是以(图中未画出)为支点的杠杆(AB质量忽略不计,每格的长度相同)。是以为支点的杠杆,它的重心在O点。直杆对C处的力为F.已知为7.5N,直杆对B处竖直向下的阻力为15N.
(1)画出:所受的重力G及其力臂l.
(2)所受的重力G F(选填“<”“=”或“>”)。
(3)支点为图乙中的 点。
16.(2025·海珠模拟)图甲是模拟地磅简化电路图,电源电压恒为3V,R2是定值电阻。力敏电阻R1上方紧密连接一质量不计的水平绝缘板,检测时将货车模型静置其上,R1的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)图甲电路中,静置在水平绝缘板上的货车模型总质量越大,电压表示数越 。
(2)计算:把电压表改接到定值电阻R2两端(如图丙所示),将电压表2V刻度线设为货车模型总质量最大值2kg的刻度线,超过此刻度线代表货车超载。
①当模型总质量为2kg时,R1的阻值。
②R2的阻值。
17.(2025·海珠模拟)如图甲所示,在水平地面上有一重的物体,受到绳子竖直向上的拉力,此时地面受到物体的压力为,受力面积为2m2,它对地面压强为p。电动机钢索的拉力以恒定功率30kW将物体从静止开始竖直向上提升60s后,功率逐步减小,70s时功率为0W。此过程物体的“v-t”关系如图乙所示。忽略空气阻力。
(1)计算:压强p。
(2)计算:前60s,拉力对物体做的功。
(3)第60s时物体的机械能为;第70s时物体的机械能为。则 (选填“<”“=”或“>”),判断依据 。
(4)0~10s,钢索对物体的拉力 (选填“变小”“不变”或“变大”),判断依据 。
18.(2025·海珠模拟)小明利用M木块和一些钩码来探究“滑动摩擦力f与压力F”的大小关系。利用弹簧测力计,在水平地面进行实验,通过正确操作得到图乙的数据图像。
(1)实验过程中,测力计水平拉动M木块做匀速直线运动,测力计示数为0.8N,如图甲所示。此时木块对地面压力 ;
(2)分析图乙数据,得到实验结论常量(设为μ),则比值 ;
(3)如图丙所示,把一个重13N的物体放在M木块上,在相同的地面上拉动M木块,小明通过上述结论合理猜想:
M木块受到地面的滑动摩擦力为 N;
用图甲测力计能否验证小明的猜想?答: ,判断依据 ;
(4)如图丁所示的P木块,材料与M木块相同,但质量、表面粗糙程度与M均不同,请仅利用弹簧测力计,判断哪个木块表面更粗糙。
小明补充的实验步骤如下:
在相同的地面,用测力计水平拉动P木块做匀速直线运动,测得摩擦力为;
结合图甲实验,小明补充的实验步骤能否实现实验目的?
答: ;
若能,请在方框内写出实验结论;若不能,请写出正确的实验步骤(可图文结合)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】大拇指和中指张开的长度为20cm=2dm,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】1、熟悉生活中常见的物体质量,如一枚鸡蛋为50g,中学生质量为50kg,
2、熟悉生活重常见的温度,如体温为37℃,令人舒适的温度为24℃,
3、识记生活中常见的长度、中学生身高160cm,课桌80cm,
4、识记生活中常见的速度、心跳一分钟70次,走路的速度1.2m/s。
2.【答案】B
【知识点】力的合成与应用;波速、波长和频率的关系;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.遥控器发射电磁波的频率为845MHz,换算单位之后为,小于,故A错误;
B. 遥控器发出的845MHz的电磁波 , 遥控器发出的845MHz的电磁波 ,两种电磁波都小于,都是无线电波,故B正确;
C.电磁波在真空中的传播速度与光的传播速度相同,故C错误;
D.在阶段,物体做匀速直线运动,物体受到了平衡力,所受的合力为零,故D错误。
故选B。
【分析】激光是电磁波,在真空中的传播速度是3×108m/s;波长、波速、频率之间的关系为c=λf,无线电波的频率越高,波长越短。
力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用。
3.【答案】D
【知识点】音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系;声音的等级和噪声的危害
【解析】【解答】AB. 扬声器持续发出一个音调、响度不变的声音 ,所以发声体的振动频率和振动幅度不变,故AB不符合题意;
CD.声音在传播过程中,声音的频率与距离无关;响度与距离有关,距离发声体越远,响度越小,故C不符合题意,故D符合题意。
故选D。
【分析】声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
4.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.由图可知,以广州塔为参照物,车是向西行驶的,当车突然减速时,广州塔的位置相对于吊环应向右移动,故A不符合题意;
B.以广州塔为参照物,若车是向东行驶的,当车突然减速时,由于惯性吊环应向右倾,广州塔相对于吊环的位置向左移动,故B符合题意;
C.以广州塔为参照物,若车是向西行驶的,当车突然加速时,由于惯性吊环应向右倾,广州塔的位置相对于吊环应向右移动,故C不符合题意;
D.以广州塔为参照物,若车是向东行驶的,当车突然加速时,由于惯性,吊环应向左倾,广州塔的位置相对于吊环向左移动,故D不符合题意。
故选B。
【分析】惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述。
物体相对运动:物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物运动,物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物静止。
5.【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A.电路中M与Q都并联在干路中,电流相等,故A错误;
B.闭合开关后,AB段导体电流方向是A到B,受到向上的磁场力。CD段导体中电流方向是C到D,电流方向相同,所以CD段导体受到磁场力的方向也向上,故B错误;
C.据B分析可知,AB段和CD段受到的磁场力方向相同,所以线框一定不发生转动,故C错误;
D.只将电源正负极对调,电流方向发生变化,所以CD段受到磁场力的方向一定向下,故D正确。
故选D。
【分析】通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机,受力的方向和通电导线的电流方向有关,和磁场的方向有关。
电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
6.【答案】B
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】根据光的折射规律可知,光从空气中斜射入球形水滴时,折射角小于入射角。然后在球形水滴中传播方向不变。光从球形水滴垂直射入空气中时,折射角大于入射角。故它进入并穿过水滴的传播径迹可能是②。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线。
7.【答案】A
【知识点】家庭电路的组成;安全用电原则
【解析】【解答】A.图乙中,人站在地上,单手接触火线,电流经过人体流入大地,电流超过30mA时,漏电保护器会自动断开,故A正确;
B.图丙中,人单手接触火线,另一只手接触零线,没有电流经过人体流入大地,漏电保护器不会自动断开,故B错误;
C.图丙中,人站在干燥椅子上,单手接触火线,另一只手接触零线,人和用电器并联,若此时电路总电流不超过空气开关额定最大电流20A,空气开关不会自动断开,故C错误;
D.在M处(零线)加装开关控制用电器,符合安全用电原则,故D错误。
故选A。
【分析】电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线。右孔接火线。
漏电保护器可以安装在用电器两端或者干路上,保护电路;
空气开关只能安装在干路上,电路电流过大时,空气开关断开,保护电路。
8.【答案】C
【知识点】大气压强与高度的关系;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】AB.当玻璃管中混入少量空气时,少量空气存在气压,空气的压强与水银柱压强之和等于外界大气压;即管内的气压与25cm高的汞柱产生的压强之和等于外界大气压,故AB错误;
C.当乙处有水平方向的气流吹过,压强变小,汞柱会下降,故C正确;
D.此装置从白云山脚到山顶,海拔升高,外界大气压强减小,汞柱会下降,故D错误。
故选C。
【分析】1、压强和海拔的关系为:随着海拔的增加,压强减小,海拔的减小,压强增加。
2、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
3、试管内部存在空气,空气也会存在气压。
9.【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;能源及其分类;电路的动态分析;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.太阳能是可再生能源,可以在自然界里源源不断地得到,故A错误;
B.白天蓄电池将太阳能转化为电能,电能再转化为化学能储存,故B错误;
C.白天,光敏电阻受到光照时,此时衔铁在下部,由此可知,白天电磁铁的磁性较强,即控制电路中的电流较大,R光敏的阻值变小,故C正确;
D.晚上,光照减小,光敏电阻的阻值增大,电磁铁的磁性随着电流的减弱而减弱,故D错误。
故选C。
【分析】可再生能源:使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源:使用内短期不能再生的能源,如核能、化石能源;
能量转化:根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断,如太阳能电池是将太阳能转化为电能;
通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
10.【答案】C
【知识点】电路的三种状态;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】灯泡L和超导部件首位依次相连,属于串联,电流表测电路电流。电源电压恒为6V,等于灯泡的额定电压,根据电功率公式计算可知灯泡的额定电流为,即电路中最大电流为0.5A,由乙图可知,超导部件阻值为零。
A.电源电压恒为6V,超导部件阻值为零,灯泡L实际功率等于额定功率,为3W,故A正确,不符合题意;
B.超导部件阻值为零,根据焦耳定律计算产生的电热为0J,故B正确,不符合题意;
C.超导部件阻值为零,被短接,对L不会影响,L亮度不变,故C错误,符合题意;
D.超导部件阻值为零,若灯被短接,电路中电阻为0,电流会大于0.6A,超导部件阻值会变为,电源不会被短路,故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】1、电功率的计算:公式为P=UI。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
4、超导体的电阻为零,电流流过超导体时不会产生热量,凡是利用电流热效应工作的设备,都不能使用超导体。超导体适合制作输电导线和电动机线圈等。
11.【答案】(1)1500;4000
(2)750
(3)小于
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)甲电动机做的有用功为3000J,根据有用功公式可知,物体重。
[2]根据效率公式可知,甲电动机做的总功为。
(2)乙电动机做的总功为3750J,乙电动机做的额外功为总功和有用功的差值,即。
(3)分析可知甲机械效率为75%,,所以甲电动机的效率小于乙电动机的效率。
【分析】功的计算:总功为W=Fs,总功包括两部分,有用功和额外功,其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh,额外功的计算包括总功和有用功的差,也可以根据功的定义W=Fs计算,机械效率。
(1)[1]由图像可知,甲电动机做的有用功为3000J,根据可知,物体重。
[2]根据,可知,甲电动机做的总功为。
(2)乙电动机做的总功为3750J,乙电动机做的额外功。
(3)由于,而,所以甲电动机的效率小于乙电动机的效率。
12.【答案】(1)熔化
(2)丁
(3)>
(4)8400
(5)方向
【知识点】熔化与熔化吸热特点;比热容;能量的转化或转移;热传递的概念与方式
【解析】【解答】(1)将一杯冰粒放在恒温环境下,固态的冰变成液态的水,是熔化现象。
(2)温度越高,分子运动越剧烈,丁图杯中水的温度最高,所以分子无规则运动最剧烈。
(3)杯中物质从乙到丙,吸热为,从丙到丁吸热为,由于质量相同的水,升高相同的温度吸收的热量相同,则>。
(4)根据热量的计算公式可知从丙到丁,水增加的内能为。
(5)从甲到丁的过程,存在温度差,通过热传递传递热量,热量自发地从温度较高的空气传递到温度较低的杯中物质,说明能量在转移过程中具有方向性。
【分析】1、熔化为固态变化为液态,吸收热量,如雪消融;
2、热量的计算:公式为;
3、自然界中能量是守恒的,但消耗的能源产生的能量不能充分利用,以其它能量的形式损失掉。能量在转化中具有方向性;能重复利用或循环获得的能量是可再生的,否则是不可再生的。
(1)将一杯冰粒放在恒温环境下,其状态和温度的变化过程如图甲到图丁所示,固态的冰变成液态的水,是熔化现象。
(2)温度越高,分子运动越剧烈,丁图杯中水的温度最高,物质的分子无规则运动最剧烈。
(3)杯中物质从乙到丙,经历了冰的熔化过程和水的升温10℃-0℃=10℃过程,吸热为,从丙到丁经历了水的升温20℃-10℃=10℃过程,吸热为,由于质量相同的水,升高相同的温度吸收的热量相同,则>。
(4)从丙到丁,水增加的内能为。
(5)从甲到丁的过程,热量自发地从温度较高的空气传递到温度较低的杯中物质,但不能自发地从低温物体转移到高温物体,这说明能量在转移过程中具有方向性。
13.【答案】(1)变小
(2)9.992;漂浮;=
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)当水温上升到15℃的过程中,水的密度减小,质量不变,体积变大,所以水会溢出,使得使得深度不变,根据压强公式p=ρgh计算可知水对杯底的压强减小。
(2)物体受到的浮力F浮15℃=ρ液gV排=0.992×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=9.992N
水温降低到0℃,密度增加,根据浮力公式计算可知所以浮力大于物体重力,导致物体漂浮,最终使得重力等于浮力。悬浮和漂浮时的浮力均等于重力,物体的重力不变,所以两种情况下的浮力相等。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;
4、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
(1)溢水杯中装满水,当水温上升到15℃的过程中,根据图像知,密度减小,体积变大,故溢出,使得使得深度不变,根据压强公式p=ρgh计算可知水对杯底的压强减小。
(2)[1]根据浮力公式计算物体受到的浮力F浮15℃=ρ液gV排=0.992×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=9.992N
[2]水温降低到0℃,密度增加,所以浮力变大,大于物体重力,导致物体漂浮,此时重力等于浮力。
[3]物体的重力不变,悬浮和漂浮时的浮力均等于重力,所以两种情况下的浮力相等。
14.【答案】(1)10.0
(2)
(3)
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图可知,光线a平行于主光轴,经凸透镜,光线会经过焦点,光心O到这一点的距离为焦距,则该凸透镜的焦距f=30.0cm-20.0cm=10.0cm。
(2)过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,光线经光心后的光线与光线c交于点M',当u=2f时,成等大、倒立的实像,由此画出光线b经过凸透镜折射后的光线;根据平面镜成像关于平面镜对称的特点,作出端点M、N关于平面镜的对称点M'、N',用虚线连接M'、N'即为物体MN的像,如图所示:
(3)原凸透镜的焦距为10.0cm,将另一凸透镜替换图中凸透镜,在新透镜右侧能观察到放大的实像,所以f<2f,新凸透镜焦距f的取值范围是10.0cm<20.0cm。
【分析】透镜成像规律:凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大;
透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像,应用为投影仪;
物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
(1)由图可知,光线a平行于主光轴,经凸透镜折射后与主光轴的交点即为焦点,光心O到这一点的距离为焦距,则该凸透镜的焦距f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,据此画出光线经光心后的光线与光线c交于点M',即为M点发出的光线,经过凸透镜折射后成的像M';由凸透镜成像特点知,当u=2f时,成等大、倒立的实像,所以发光N点发出的光线b经凸透镜折射后一定过另一侧二倍焦距处,由此画出光线b经过凸透镜折射后的光线;根据平面镜成像的特点,先作出端点M、N关于平面镜的对称点M'、N',用虚线连接M'、N'即为物体MN的像,如图所示:
(3)由于原凸透镜的焦距为10.0cm,所以将另一凸透镜替换图中凸透镜,并放在相同位置,在新透镜右侧能观察到放大的实像,即此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,则f15.【答案】(1)
(2)<
(3)M
【知识点】杠杆的平衡条件;力臂的画法
【解析】【解答】(1)重力的方向竖直向下,作用点在重心,即为阻力,力臂垂直于力的作用线,力臂为支点到力的作用线的垂直距离,如图所示:
(2)杠杆O2CD,支点是O2,动力作用在C点,此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,所以G(3)根据杠杆平衡条件可知,F1O1A=F2O1B,代入数据计算,则支点O1为M点。
【分析】1、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂天平的调平:
2、力臂的画法:力臂是支点和力的作用线的垂线段。
3、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
(1)重力的方向竖直向下,作用点在重心,力臂为支点到力的作用线的垂直距离,如图所示:
(2)对于杠杆O2CD,支点是O2,动力作用在C点,阻力作用在盖子的重心O点,则动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,所以G(3)根据杠杆平衡条件可知,F1O1A=F2O1B,则 ,由图可知,,则支点O1为M点。
16.【答案】(1)小
(2);
【知识点】重力及其大小的计算;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)由甲图可知,力敏电阻R1和定值电阻R2串联,电压表测力敏电阻R1两端的电压。物体放置在水面上,静置在水平绝缘板上的货车模型总质量越大,R1的阻值越小,电路中的总电阻越小,根据串联分压可知,R1分得的电压越小,即电压表示数越小。
(2)把电压表改接到定值电阻R2两端时,电压表测R2两端的电压。当模型总质量为2kg时,对水平地面的压力等于重力,即,力敏电阻R1的阻值。
货车模型总质量最大值2kg时,电压表示数为2V,根据串联电路电压规律计算可知电阻R1两端的电压为U1=U-U2=3V-2V=1V,根据串联分压可得,R2=1000Ω。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
(1)由甲图可知,力敏电阻R1和定值电阻R2串联,电压表测力敏电阻R1两端的电压。物体放置在水面上,压力等于重力,根据F=G=mg可知,静置在水平绝缘板上的货车模型总质量越大,R1所受压力F越大,由乙图可知,R1的阻值越小,电路中的总电阻越小,根据串联正比分压可知,R1分得的电压越小,即电压表示数越小。
(2)把电压表改接到定值电阻R2两端时,R1、R2仍串联,电压表测R2两端的电压。
[1]当模型总质量为2kg时,对水平地面的压力为
由图乙得,力敏电阻R1的阻值。
[2]当货车模型总质量最大值2kg时,电压表示数为2V,即R2两端的电压为2V,电阻R1两端的电压为U1=U-U2=3V-2V=1V
根据串联正比分压可得
解得R2=1000Ω。
17.【答案】(1)解:地面受到物体的压力为,受力面积为2m2,它对地面压强为。
(2)解:电动机钢索的拉力以恒定功率30kW将物体从静止开始竖直向上提升持续的时间为60s,在这60s的时间内拉力对物体做的功W=Pt=30×103W×60s=1.8×106J
(3)<;拉力对物体做功的过程中,电能转化为物体的机械能
(4)变小;根据,0~10s内P不变,v增大,所以F变小
【知识点】功率计算公式的应用;机械能及其转化;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)地面受到物体的压力为,受力面积为2m2,根据压强公式计算对地面压强为;
(2)电动机钢索的拉力以恒定功率30kW工作60s,根据W=Pt计算60s的时间内拉力对物体做的功W=Pt=30×103W×60s=1.8×106J。
(3)从60s到70s的过程中,电动机将电能转化为机械能,所以机械能增加,第60s时物体的机械能为E1小于第70s时物体的机械能E2,即E1(4)由乙图可知,0~10s内,电动机功率恒定,物体的速度变大,根据可知,钢索对物体的拉力变小。
【分析】压强的计算公式:F=Ps,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
功率的计算:公式为W=Pt;P=Fv。
(1)地面受到物体的压力为,受力面积为2m2,它对地面压强为
(2)电动机钢索的拉力以恒定功率30kW将物体从静止开始竖直向上提升持续的时间为60s,在这60s的时间内拉力对物体做的功W=Pt=30×103W×60s=1.8×106J
(3)[1][2]从60s到70s的过程中,电动机钢索的拉力对物体做功,将电能转化为机械能,所以第60s时物体的机械能为E1小于第70s时物体的机械能E2,即E1(4)[1][2]由乙图可知,0~10s内,物体的速度变大,电动机功率恒定,根据可知,钢索对物体的拉力变小。
18.【答案】(1)2
(2)0.4
(3)6;不能验证小明的猜想;力6N超出弹簧测力计的测量范围
(4)不能;把M放在P上方,用测力计水平拉P做匀速直线运动,读出测力计示数F1。P放在M上方,用测力计水平拉M做匀速直线运动,读出测力计示数F2.
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)木块做匀速直线运动时,根据二力平衡条件可知,测力计对木块的拉力大小等于木块受到的滑动摩擦力大小,由图乙可知,当测力计示数为0.8N,即滑动摩擦力大小为0.8N时,此时木块对地面压力F等于2N。
(2)由图乙可知,摩擦力和压力的图像为一条倾斜的直线,数据代入可得;
(3)把一个重13N的物体放在M木块上,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦系数不变,为0.4,此时木块对地面压力FM=13N+2N=15N;M木块受到地面的滑动摩擦力fM=15N×0.4=6N。
(4)因为匀速直线拉物体时,拉力6N超出弹簧测力计的测量范围,所以图甲测力计不能验证小明的猜想。
(5)判断哪个木块表面更粗糙,变量为接触面的粗糙程度,小明补充的实验步骤改变了压力,不能实现实验目的。正确的实验步骤是把M放在P上方,用测力计水平拉P做匀速直线运动,读出测力计示数F1。P放在M上方,用测力计水平拉M做匀速直线运动,读出测力计示数F2.
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力。
2、根据本实验数据可知,在接触面不变下,物体对桌面的压力和摩擦力的比值为定值,接触面的粗糙程度为摩擦系数。
3、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如影响摩擦力的因素有压力和接触面粗糙程度,在研究单一变量对试验结果的影响时,要保持非研究因素的相同。
(1)木块做匀速直线运动时,木块受力平衡,根据二力平衡条件可知,测力计对木块的拉力大小等于木块受到的滑动摩擦力大小,所以测力计示数等于滑动摩擦力的大小,由图乙可知,当测力计示数为0.8N,即滑动摩擦力大小为0.8N时,此时木块对地面压力F等于2N。
(2)由图乙可知,此图像为一条倾斜的直线,将图乙中的数据代入可得
(3)[1]把一个重13N的物体放在M木块上,在相同的地面上拉动M木块,接触面的粗糙程度不变,此时木块对地面压力FM=13N+2N=15N
M木块受到地面的滑动摩擦力fM=15N×0.4=6N
(4)[2][3]用图甲测力计不能验证小明的猜想,因为匀速直线拉物体时,拉力6N超出弹簧测力计的测量范围。
1 / 1广东省广州市海珠区2025年中考一模物理试题
1.(2025·海珠模拟)如图所示,我国古代把女子一菲长称作“咫”。一咫的长度约( )
A.2m B.2dm C.5cm D.5mm
【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】大拇指和中指张开的长度为20cm=2dm,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】1、熟悉生活中常见的物体质量,如一枚鸡蛋为50g,中学生质量为50kg,
2、熟悉生活重常见的温度,如体温为37℃,令人舒适的温度为24℃,
3、识记生活中常见的长度、中学生身高160cm,课桌80cm,
4、识记生活中常见的速度、心跳一分钟70次,走路的速度1.2m/s。
2.(2025·海珠模拟)无人机收到遥控器发出的845MHz的电磁波信号后,开始竖直上升,此过程的“s-t”关系如图甲所示。无人机所拍视频用的电磁波信号传输回地面。结合图乙,以下正确的是( )
A.遥控器发射电磁波的频率大于传输视频电磁波的频率
B.两种电磁波都是无线电波
C.两种电磁波在真空中的传播速度不相等
D.在阶段,无人机所受的合力不为零
【答案】B
【知识点】力的合成与应用;波速、波长和频率的关系;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.遥控器发射电磁波的频率为845MHz,换算单位之后为,小于,故A错误;
B. 遥控器发出的845MHz的电磁波 , 遥控器发出的845MHz的电磁波 ,两种电磁波都小于,都是无线电波,故B正确;
C.电磁波在真空中的传播速度与光的传播速度相同,故C错误;
D.在阶段,物体做匀速直线运动,物体受到了平衡力,所受的合力为零,故D错误。
故选B。
【分析】激光是电磁波,在真空中的传播速度是3×108m/s;波长、波速、频率之间的关系为c=λf,无线电波的频率越高,波长越短。
力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用。
3.(2025·海珠模拟)在无其它声音干扰的操场中,扬声器持续发出一个音调、响度不变的声音,用分贝仪测出各处声音强弱的等级,分贝仪与扬声器距离用s表示,它们的关系如图所示。在声音传播过程中( )
A.扬声器发声体的振幅减小
B.扬声器发声体每秒振动的次数减少
C.s越远,声音的频率越小
D.s越远,测得声音强弱的等级越小
【答案】D
【知识点】音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系;声音的等级和噪声的危害
【解析】【解答】AB. 扬声器持续发出一个音调、响度不变的声音 ,所以发声体的振动频率和振动幅度不变,故AB不符合题意;
CD.声音在传播过程中,声音的频率与距离无关;响度与距离有关,距离发声体越远,响度越小,故C不符合题意,故D符合题意。
故选D。
【分析】声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
4.(2025·海珠模拟)向前直线行驶的车内,小明连拍两张照片如图甲、乙所示。拍照过程中车可能( )
A.向西减速 B.向东减速 C.向西加速 D.向东加速
【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.由图可知,以广州塔为参照物,车是向西行驶的,当车突然减速时,广州塔的位置相对于吊环应向右移动,故A不符合题意;
B.以广州塔为参照物,若车是向东行驶的,当车突然减速时,由于惯性吊环应向右倾,广州塔相对于吊环的位置向左移动,故B符合题意;
C.以广州塔为参照物,若车是向西行驶的,当车突然加速时,由于惯性吊环应向右倾,广州塔的位置相对于吊环应向右移动,故C不符合题意;
D.以广州塔为参照物,若车是向东行驶的,当车突然加速时,由于惯性,吊环应向左倾,广州塔的位置相对于吊环向左移动,故D不符合题意。
故选B。
【分析】惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述。
物体相对运动:物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物运动,物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物静止。
5.(2025·海珠模拟)如图所示,在磁场中的矩形铜线框处于静止状态。闭合开关后,AB段导体受到向上的磁场力,则( )
A.电路中M处的电流大于Q处的电流
B.CD段导体受到磁场力的方向向下
C.矩形铜线框一定发生转动
D.若只将电源正负极对调,CD段受到磁场力的方向一定向下
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A.电路中M与Q都并联在干路中,电流相等,故A错误;
B.闭合开关后,AB段导体电流方向是A到B,受到向上的磁场力。CD段导体中电流方向是C到D,电流方向相同,所以CD段导体受到磁场力的方向也向上,故B错误;
C.据B分析可知,AB段和CD段受到的磁场力方向相同,所以线框一定不发生转动,故C错误;
D.只将电源正负极对调,电流方向发生变化,所以CD段受到磁场力的方向一定向下,故D正确。
故选D。
【分析】通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机,受力的方向和通电导线的电流方向有关,和磁场的方向有关。
电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
6.(2025·海珠模拟)C是球形水滴的球心,入射球形水滴的光线与C点所在的一个圆在同一平面上,它进入并穿过水滴的传播径迹可能是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】根据光的折射规律可知,光从空气中斜射入球形水滴时,折射角小于入射角。然后在球形水滴中传播方向不变。光从球形水滴垂直射入空气中时,折射角大于入射角。故它进入并穿过水滴的传播径迹可能是②。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线。
7.(2025·海珠模拟)图甲所示的家庭电路,空气开关额定最大电流为20A,人若不小心接触火线,经人体流入大地的电流超过30mA时漏电保护器会自动断开,起保护作用。某人电阻为1100Ω,他徒手赤脚去检修电路。下列说法正确的是( )
A.若发生图乙的情况,漏电保护器一定自动断开
B.若发生图丙的情况,漏电保护器一定自动断开
C.若发生图丙的情况,空气开关一定自动断开
D.在N处加装开关控制用电器,符合安全用电原则
【答案】A
【知识点】家庭电路的组成;安全用电原则
【解析】【解答】A.图乙中,人站在地上,单手接触火线,电流经过人体流入大地,电流超过30mA时,漏电保护器会自动断开,故A正确;
B.图丙中,人单手接触火线,另一只手接触零线,没有电流经过人体流入大地,漏电保护器不会自动断开,故B错误;
C.图丙中,人站在干燥椅子上,单手接触火线,另一只手接触零线,人和用电器并联,若此时电路总电流不超过空气开关额定最大电流20A,空气开关不会自动断开,故C错误;
D.在M处(零线)加装开关控制用电器,符合安全用电原则,故D错误。
故选A。
【分析】电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线。右孔接火线。
漏电保护器可以安装在用电器两端或者干路上,保护电路;
空气开关只能安装在干路上,电路电流过大时,空气开关断开,保护电路。
8.(2025·海珠模拟)小艳自制的简易气压计,如图所示。右管的上方混有少量空气,被汞柱密封。不考虑气温变化、管壁对汞柱的阻力,下列说法中正确的是( )
A.此时大气压强相当25cm高的汞柱产生的压强
B.此时大气压强等于管内甲处的气压
C.当乙处有水平方向的气流吹过,汞柱会下降
D.此装置从白云山脚到山顶,汞柱会上升
【答案】C
【知识点】大气压强与高度的关系;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】AB.当玻璃管中混入少量空气时,少量空气存在气压,空气的压强与水银柱压强之和等于外界大气压;即管内的气压与25cm高的汞柱产生的压强之和等于外界大气压,故AB错误;
C.当乙处有水平方向的气流吹过,压强变小,汞柱会下降,故C正确;
D.此装置从白云山脚到山顶,海拔升高,外界大气压强减小,汞柱会下降,故D错误。
故选C。
【分析】1、压强和海拔的关系为:随着海拔的增加,压强减小,海拔的减小,压强增加。
2、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
3、试管内部存在空气,空气也会存在气压。
9.(2025·海珠模拟)路灯利用电磁继电器控制,原理如图所示。此电路实现了,白天,光敏电阻受到光照时,太阳能电池板给蓄电池充电;晚上,蓄电池给电灯供电照明。电源电压恒定,电磁铁线圈的电阻忽略不计,以下判断正确的是( )
A.太阳能是不可再生能源
B.白天,太阳能电池板把太阳能转化为化学能
C.受光照时,的阻值变小
D.晚上,电磁铁的磁性较强
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;能源及其分类;电路的动态分析;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.太阳能是可再生能源,可以在自然界里源源不断地得到,故A错误;
B.白天蓄电池将太阳能转化为电能,电能再转化为化学能储存,故B错误;
C.白天,光敏电阻受到光照时,此时衔铁在下部,由此可知,白天电磁铁的磁性较强,即控制电路中的电流较大,R光敏的阻值变小,故C正确;
D.晚上,光照减小,光敏电阻的阻值增大,电磁铁的磁性随着电流的减弱而减弱,故D错误。
故选C。
【分析】可再生能源:使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源:使用内短期不能再生的能源,如核能、化石能源;
能量转化:根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断,如太阳能电池是将太阳能转化为电能;
通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
10.(2025·海珠模拟)图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,灯泡L标有“6V 3W”,超导部件与流过它的电流I的关系如图乙所示。电路通电10s。以下判断错误的是( )
A.L的实际功率为3W B.产生的电热为0J
C.若被短接,L会变亮 D.若灯被短接,电源不会被短路
【答案】C
【知识点】电路的三种状态;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】灯泡L和超导部件首位依次相连,属于串联,电流表测电路电流。电源电压恒为6V,等于灯泡的额定电压,根据电功率公式计算可知灯泡的额定电流为,即电路中最大电流为0.5A,由乙图可知,超导部件阻值为零。
A.电源电压恒为6V,超导部件阻值为零,灯泡L实际功率等于额定功率,为3W,故A正确,不符合题意;
B.超导部件阻值为零,根据焦耳定律计算产生的电热为0J,故B正确,不符合题意;
C.超导部件阻值为零,被短接,对L不会影响,L亮度不变,故C错误,符合题意;
D.超导部件阻值为零,若灯被短接,电路中电阻为0,电流会大于0.6A,超导部件阻值会变为,电源不会被短路,故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】1、电功率的计算:公式为P=UI。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
4、超导体的电阻为零,电流流过超导体时不会产生热量,凡是利用电流热效应工作的设备,都不能使用超导体。超导体适合制作输电导线和电动机线圈等。
11.(2025·海珠模拟)甲、乙电动机用相同时间,把相同物体匀速提升2m,甲电动机做的有用功和额外功如图所示。乙电动机做的总功为3750J。
(1)物体重 N,甲电动机做的总功为 J;
(2)乙电动机做的额外功为 J;
(3)甲电动机的效率 乙电动机的效率。(选填“小于”“等于”或“大于”)
【答案】(1)1500;4000
(2)750
(3)小于
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)甲电动机做的有用功为3000J,根据有用功公式可知,物体重。
[2]根据效率公式可知,甲电动机做的总功为。
(2)乙电动机做的总功为3750J,乙电动机做的额外功为总功和有用功的差值,即。
(3)分析可知甲机械效率为75%,,所以甲电动机的效率小于乙电动机的效率。
【分析】功的计算:总功为W=Fs,总功包括两部分,有用功和额外功,其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh,额外功的计算包括总功和有用功的差,也可以根据功的定义W=Fs计算,机械效率。
(1)[1]由图像可知,甲电动机做的有用功为3000J,根据可知,物体重。
[2]根据,可知,甲电动机做的总功为。
(2)乙电动机做的总功为3750J,乙电动机做的额外功。
(3)由于,而,所以甲电动机的效率小于乙电动机的效率。
12.(2025·海珠模拟)将一杯冰粒放在恒温环境下,其状态和温度的变化过程如图甲到图丁所示。已知
(1)上述过程发生的物态变化是 ;
(2) 图杯中物质的分子无规则运动最剧烈;
(3)杯中物质从乙到丙吸热为,从丙到丁吸热为,则: (选填“<”“=”或“>”);
(4)从丙到丁,水增加的内能为 J;
(5)从甲到丁的过程,热量自发地从温度较高的空气传递到温度较低的杯中物质,这说明能量在转移过程中具有 性。
【答案】(1)熔化
(2)丁
(3)>
(4)8400
(5)方向
【知识点】熔化与熔化吸热特点;比热容;能量的转化或转移;热传递的概念与方式
【解析】【解答】(1)将一杯冰粒放在恒温环境下,固态的冰变成液态的水,是熔化现象。
(2)温度越高,分子运动越剧烈,丁图杯中水的温度最高,所以分子无规则运动最剧烈。
(3)杯中物质从乙到丙,吸热为,从丙到丁吸热为,由于质量相同的水,升高相同的温度吸收的热量相同,则>。
(4)根据热量的计算公式可知从丙到丁,水增加的内能为。
(5)从甲到丁的过程,存在温度差,通过热传递传递热量,热量自发地从温度较高的空气传递到温度较低的杯中物质,说明能量在转移过程中具有方向性。
【分析】1、熔化为固态变化为液态,吸收热量,如雪消融;
2、热量的计算:公式为;
3、自然界中能量是守恒的,但消耗的能源产生的能量不能充分利用,以其它能量的形式损失掉。能量在转化中具有方向性;能重复利用或循环获得的能量是可再生的,否则是不可再生的。
(1)将一杯冰粒放在恒温环境下,其状态和温度的变化过程如图甲到图丁所示,固态的冰变成液态的水,是熔化现象。
(2)温度越高,分子运动越剧烈,丁图杯中水的温度最高,物质的分子无规则运动最剧烈。
(3)杯中物质从乙到丙,经历了冰的熔化过程和水的升温10℃-0℃=10℃过程,吸热为,从丙到丁经历了水的升温20℃-10℃=10℃过程,吸热为,由于质量相同的水,升高相同的温度吸收的热量相同,则>。
(4)从丙到丁,水增加的内能为。
(5)从甲到丁的过程,热量自发地从温度较高的空气传递到温度较低的杯中物质,但不能自发地从低温物体转移到高温物体,这说明能量在转移过程中具有方向性。
13.(2025·海珠模拟)如图甲所示,溢水杯装有4℃的水,此时水刚好不流出。已知水温从0℃升到15℃时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示。不考虑水的物态变化和溢水杯的热胀冷缩。(g取)
(1)杯中水温上升到15℃的过程中,杯底受到水的压强如何变化?答: 。
(2)当水温为15℃时,在水中放入体积为的物体,物体在水中悬浮。(不考虑物体热胀冷缩)
①物体所受浮力 N;
②若水温降至0℃,物体静止时会 (选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”),物体所受浮力 (选填“<”“=”或“>”)。
【答案】(1)变小
(2)9.992;漂浮;=
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)当水温上升到15℃的过程中,水的密度减小,质量不变,体积变大,所以水会溢出,使得使得深度不变,根据压强公式p=ρgh计算可知水对杯底的压强减小。
(2)物体受到的浮力F浮15℃=ρ液gV排=0.992×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=9.992N
水温降低到0℃,密度增加,根据浮力公式计算可知所以浮力大于物体重力,导致物体漂浮,最终使得重力等于浮力。悬浮和漂浮时的浮力均等于重力,物体的重力不变,所以两种情况下的浮力相等。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;
4、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
(1)溢水杯中装满水,当水温上升到15℃的过程中,根据图像知,密度减小,体积变大,故溢出,使得使得深度不变,根据压强公式p=ρgh计算可知水对杯底的压强减小。
(2)[1]根据浮力公式计算物体受到的浮力F浮15℃=ρ液gV排=0.992×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=9.992N
[2]水温降低到0℃,密度增加,所以浮力变大,大于物体重力,导致物体漂浮,此时重力等于浮力。
[3]物体的重力不变,悬浮和漂浮时的浮力均等于重力,所以两种情况下的浮力相等。
14.(2025·海珠模拟)如图,MN是一个发光物体,在凸透镜右侧移动光屏,能观察到一个等大的实像,O是凸透镜的光心,光线a平行于主光轴。
(1)该透镜的焦距为 cm;
(2)画出:①M点发出的光线,经过凸透镜折射后成的像;
②光线b经过凸透镜的折射光线;
③MN在平面镜中的像;
(3)将另一凸透镜替换图中凸透镜,并放在相同位置,在新透镜右侧能观察到放大的实像。新凸透镜焦距f的取值范围是 。
【答案】(1)10.0
(2)
(3)
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图可知,光线a平行于主光轴,经凸透镜,光线会经过焦点,光心O到这一点的距离为焦距,则该凸透镜的焦距f=30.0cm-20.0cm=10.0cm。
(2)过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,光线经光心后的光线与光线c交于点M',当u=2f时,成等大、倒立的实像,由此画出光线b经过凸透镜折射后的光线;根据平面镜成像关于平面镜对称的特点,作出端点M、N关于平面镜的对称点M'、N',用虚线连接M'、N'即为物体MN的像,如图所示:
(3)原凸透镜的焦距为10.0cm,将另一凸透镜替换图中凸透镜,在新透镜右侧能观察到放大的实像,所以f<2f,新凸透镜焦距f的取值范围是10.0cm<20.0cm。
【分析】透镜成像规律:凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大;
透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像,应用为投影仪;
物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
(1)由图可知,光线a平行于主光轴,经凸透镜折射后与主光轴的交点即为焦点,光心O到这一点的距离为焦距,则该凸透镜的焦距f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,据此画出光线经光心后的光线与光线c交于点M',即为M点发出的光线,经过凸透镜折射后成的像M';由凸透镜成像特点知,当u=2f时,成等大、倒立的实像,所以发光N点发出的光线b经凸透镜折射后一定过另一侧二倍焦距处,由此画出光线b经过凸透镜折射后的光线;根据平面镜成像的特点,先作出端点M、N关于平面镜的对称点M'、N',用虚线连接M'、N'即为物体MN的像,如图所示:
(3)由于原凸透镜的焦距为10.0cm,所以将另一凸透镜替换图中凸透镜,并放在相同位置,在新透镜右侧能观察到放大的实像,即此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,则f15.(2025·海珠模拟)如图甲所示,用竖直向下的力压脚踏式翻盖垃圾桶,使其保持静止。此时垃圾桶可简化为图乙的组合杠杆。水平静止的AB是以(图中未画出)为支点的杠杆(AB质量忽略不计,每格的长度相同)。是以为支点的杠杆,它的重心在O点。直杆对C处的力为F.已知为7.5N,直杆对B处竖直向下的阻力为15N.
(1)画出:所受的重力G及其力臂l.
(2)所受的重力G F(选填“<”“=”或“>”)。
(3)支点为图乙中的 点。
【答案】(1)
(2)<
(3)M
【知识点】杠杆的平衡条件;力臂的画法
【解析】【解答】(1)重力的方向竖直向下,作用点在重心,即为阻力,力臂垂直于力的作用线,力臂为支点到力的作用线的垂直距离,如图所示:
(2)杠杆O2CD,支点是O2,动力作用在C点,此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,所以G(3)根据杠杆平衡条件可知,F1O1A=F2O1B,代入数据计算,则支点O1为M点。
【分析】1、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂天平的调平:
2、力臂的画法:力臂是支点和力的作用线的垂线段。
3、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
(1)重力的方向竖直向下,作用点在重心,力臂为支点到力的作用线的垂直距离,如图所示:
(2)对于杠杆O2CD,支点是O2,动力作用在C点,阻力作用在盖子的重心O点,则动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,所以G(3)根据杠杆平衡条件可知,F1O1A=F2O1B,则 ,由图可知,,则支点O1为M点。
16.(2025·海珠模拟)图甲是模拟地磅简化电路图,电源电压恒为3V,R2是定值电阻。力敏电阻R1上方紧密连接一质量不计的水平绝缘板,检测时将货车模型静置其上,R1的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)图甲电路中,静置在水平绝缘板上的货车模型总质量越大,电压表示数越 。
(2)计算:把电压表改接到定值电阻R2两端(如图丙所示),将电压表2V刻度线设为货车模型总质量最大值2kg的刻度线,超过此刻度线代表货车超载。
①当模型总质量为2kg时,R1的阻值。
②R2的阻值。
【答案】(1)小
(2);
【知识点】重力及其大小的计算;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)由甲图可知,力敏电阻R1和定值电阻R2串联,电压表测力敏电阻R1两端的电压。物体放置在水面上,静置在水平绝缘板上的货车模型总质量越大,R1的阻值越小,电路中的总电阻越小,根据串联分压可知,R1分得的电压越小,即电压表示数越小。
(2)把电压表改接到定值电阻R2两端时,电压表测R2两端的电压。当模型总质量为2kg时,对水平地面的压力等于重力,即,力敏电阻R1的阻值。
货车模型总质量最大值2kg时,电压表示数为2V,根据串联电路电压规律计算可知电阻R1两端的电压为U1=U-U2=3V-2V=1V,根据串联分压可得,R2=1000Ω。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
(1)由甲图可知,力敏电阻R1和定值电阻R2串联,电压表测力敏电阻R1两端的电压。物体放置在水面上,压力等于重力,根据F=G=mg可知,静置在水平绝缘板上的货车模型总质量越大,R1所受压力F越大,由乙图可知,R1的阻值越小,电路中的总电阻越小,根据串联正比分压可知,R1分得的电压越小,即电压表示数越小。
(2)把电压表改接到定值电阻R2两端时,R1、R2仍串联,电压表测R2两端的电压。
[1]当模型总质量为2kg时,对水平地面的压力为
由图乙得,力敏电阻R1的阻值。
[2]当货车模型总质量最大值2kg时,电压表示数为2V,即R2两端的电压为2V,电阻R1两端的电压为U1=U-U2=3V-2V=1V
根据串联正比分压可得
解得R2=1000Ω。
17.(2025·海珠模拟)如图甲所示,在水平地面上有一重的物体,受到绳子竖直向上的拉力,此时地面受到物体的压力为,受力面积为2m2,它对地面压强为p。电动机钢索的拉力以恒定功率30kW将物体从静止开始竖直向上提升60s后,功率逐步减小,70s时功率为0W。此过程物体的“v-t”关系如图乙所示。忽略空气阻力。
(1)计算:压强p。
(2)计算:前60s,拉力对物体做的功。
(3)第60s时物体的机械能为;第70s时物体的机械能为。则 (选填“<”“=”或“>”),判断依据 。
(4)0~10s,钢索对物体的拉力 (选填“变小”“不变”或“变大”),判断依据 。
【答案】(1)解:地面受到物体的压力为,受力面积为2m2,它对地面压强为。
(2)解:电动机钢索的拉力以恒定功率30kW将物体从静止开始竖直向上提升持续的时间为60s,在这60s的时间内拉力对物体做的功W=Pt=30×103W×60s=1.8×106J
(3)<;拉力对物体做功的过程中,电能转化为物体的机械能
(4)变小;根据,0~10s内P不变,v增大,所以F变小
【知识点】功率计算公式的应用;机械能及其转化;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)地面受到物体的压力为,受力面积为2m2,根据压强公式计算对地面压强为;
(2)电动机钢索的拉力以恒定功率30kW工作60s,根据W=Pt计算60s的时间内拉力对物体做的功W=Pt=30×103W×60s=1.8×106J。
(3)从60s到70s的过程中,电动机将电能转化为机械能,所以机械能增加,第60s时物体的机械能为E1小于第70s时物体的机械能E2,即E1(4)由乙图可知,0~10s内,电动机功率恒定,物体的速度变大,根据可知,钢索对物体的拉力变小。
【分析】压强的计算公式:F=Ps,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
功率的计算:公式为W=Pt;P=Fv。
(1)地面受到物体的压力为,受力面积为2m2,它对地面压强为
(2)电动机钢索的拉力以恒定功率30kW将物体从静止开始竖直向上提升持续的时间为60s,在这60s的时间内拉力对物体做的功W=Pt=30×103W×60s=1.8×106J
(3)[1][2]从60s到70s的过程中,电动机钢索的拉力对物体做功,将电能转化为机械能,所以第60s时物体的机械能为E1小于第70s时物体的机械能E2,即E1(4)[1][2]由乙图可知,0~10s内,物体的速度变大,电动机功率恒定,根据可知,钢索对物体的拉力变小。
18.(2025·海珠模拟)小明利用M木块和一些钩码来探究“滑动摩擦力f与压力F”的大小关系。利用弹簧测力计,在水平地面进行实验,通过正确操作得到图乙的数据图像。
(1)实验过程中,测力计水平拉动M木块做匀速直线运动,测力计示数为0.8N,如图甲所示。此时木块对地面压力 ;
(2)分析图乙数据,得到实验结论常量(设为μ),则比值 ;
(3)如图丙所示,把一个重13N的物体放在M木块上,在相同的地面上拉动M木块,小明通过上述结论合理猜想:
M木块受到地面的滑动摩擦力为 N;
用图甲测力计能否验证小明的猜想?答: ,判断依据 ;
(4)如图丁所示的P木块,材料与M木块相同,但质量、表面粗糙程度与M均不同,请仅利用弹簧测力计,判断哪个木块表面更粗糙。
小明补充的实验步骤如下:
在相同的地面,用测力计水平拉动P木块做匀速直线运动,测得摩擦力为;
结合图甲实验,小明补充的实验步骤能否实现实验目的?
答: ;
若能,请在方框内写出实验结论;若不能,请写出正确的实验步骤(可图文结合)。
【答案】(1)2
(2)0.4
(3)6;不能验证小明的猜想;力6N超出弹簧测力计的测量范围
(4)不能;把M放在P上方,用测力计水平拉P做匀速直线运动,读出测力计示数F1。P放在M上方,用测力计水平拉M做匀速直线运动,读出测力计示数F2.
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)木块做匀速直线运动时,根据二力平衡条件可知,测力计对木块的拉力大小等于木块受到的滑动摩擦力大小,由图乙可知,当测力计示数为0.8N,即滑动摩擦力大小为0.8N时,此时木块对地面压力F等于2N。
(2)由图乙可知,摩擦力和压力的图像为一条倾斜的直线,数据代入可得;
(3)把一个重13N的物体放在M木块上,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦系数不变,为0.4,此时木块对地面压力FM=13N+2N=15N;M木块受到地面的滑动摩擦力fM=15N×0.4=6N。
(4)因为匀速直线拉物体时,拉力6N超出弹簧测力计的测量范围,所以图甲测力计不能验证小明的猜想。
(5)判断哪个木块表面更粗糙,变量为接触面的粗糙程度,小明补充的实验步骤改变了压力,不能实现实验目的。正确的实验步骤是把M放在P上方,用测力计水平拉P做匀速直线运动,读出测力计示数F1。P放在M上方,用测力计水平拉M做匀速直线运动,读出测力计示数F2.
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力。
2、根据本实验数据可知,在接触面不变下,物体对桌面的压力和摩擦力的比值为定值,接触面的粗糙程度为摩擦系数。
3、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如影响摩擦力的因素有压力和接触面粗糙程度,在研究单一变量对试验结果的影响时,要保持非研究因素的相同。
(1)木块做匀速直线运动时,木块受力平衡,根据二力平衡条件可知,测力计对木块的拉力大小等于木块受到的滑动摩擦力大小,所以测力计示数等于滑动摩擦力的大小,由图乙可知,当测力计示数为0.8N,即滑动摩擦力大小为0.8N时,此时木块对地面压力F等于2N。
(2)由图乙可知,此图像为一条倾斜的直线,将图乙中的数据代入可得
(3)[1]把一个重13N的物体放在M木块上,在相同的地面上拉动M木块,接触面的粗糙程度不变,此时木块对地面压力FM=13N+2N=15N
M木块受到地面的滑动摩擦力fM=15N×0.4=6N
(4)[2][3]用图甲测力计不能验证小明的猜想,因为匀速直线拉物体时,拉力6N超出弹簧测力计的测量范围。
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