湖南省永州市宁远县2025年中考二模物理试题
1.(2025·宁远模拟)物理与我们的生活密切相关。下列对身边物理量的估测结果符合实际的是( )
A.桌上台灯正常工作时,电流达到
B.一枚普通鸡蛋的重力约为
C.中学生正常步行的速度约为
D.教室门的高度约为
2.(2025·宁远模拟)贾湖骨笛是我国出土的年代最早、保存最为完整的定音乐器,它利用气流直接通过笛的开口发声。曾侯乙编钟是我国迄今发现数量最多、保存最好、音律最全、气势最宏伟的一套编钟,它是一种打击乐器,用于祭祀或宴饮。关于这两种乐器,下列说法不正确的是( )
A.贾湖骨笛是利用空气振动发声的
B.远远就能分辨出是骨笛发声,主要依据的是音色不同
C.曾侯乙编钟下层音量最大,这反映的是声音音调高的特性
D.远远就听到曾侯乙编钟发声,说明钟声是通过空气传播的
3.(2025·宁远模拟)某中学举行“走进农村”实践活动,同学们看到很多现象并对其进行了分析,下列分析正确的是( )
A.农业灌溉中使用管道输水代替沟渠输水,可使水蒸发变慢
B.早晨水库的水面上笼罩着一层白雾是汽化现象
C.早晨蔬菜叶子上的露珠是液化形成的,其过程要吸热
D.抛洒干冰对土壤进行降温驱虫时,土壤表层的“白气”是干冰升华形成的
4.(2025·宁远模拟)为了丰富同学们的课余活动,增强学生体质,培养集体凝聚力,某中学分年级举行排球赛和篮球赛。关于这两项运动,下列说法不正确的是( )
A.运动员垫起排球,这能说明力改变运动的运动状态
B.投出去的篮球在空中继续前进,这是由于篮球具有惯性
C.排球在空中下落时,速度越来越快,此时排球并没有受力
D.投篮时进的空心球,是力的三要素共同的效果
5.(2025·宁远模拟)下列关于生活中的力学应用,说法正确的是( )
A.自行车把手刻有条纹是通过增大压力方式来增大摩擦
B.注射器针头做得很尖是通过减小受力面积来增大压强
C.书包带做得宽是通过减小压力来减小肩部的压强
D.气垫船是利用滚动代替滑动来减小摩擦力
6.(2025·宁远模拟)成语是中国语言文化的精华,同时蕴含着丰富的物理现象。下列成语与物理现象对应关系不正确的是( )
A.海市蜃楼——光的折射 B.水中捞月——光的色散
C.镜花水月——光的反射 D.坐井观天——光的直线传播
7.(2025·宁远模拟)如图所示是目前较为流行的风暖式浴霸,主要由PTC发热陶瓷(可视作发热电阻)和一个可正反转的电动机组成。取暖模式时,发热陶瓷必须和电动机同时工作;换气模式时,电动机独立工作。能让风暖式浴霸按上述方式工作的电路图是( )
A. B.
C. D.
8.(2025·宁远模拟)物理是以实验为基础的自然科学课程,有关电与磁的实验(如下图所示),下列分析正确的是( )
A.甲图中,闭合开关,磁针发生偏转的方向与电流方向无关
B.乙图中,根据安培定则分析,电源左端为正极
C.丙图中实验说明电磁铁的磁性大小与电流大小有关
D.利用丁图中实验原理制成了发电机
9.(2025·宁远模拟)当小明某次乘坐观光电梯下降时,电梯运行的路程与时间关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.此过程中,小明相对于电梯是运动的
B.此过程中,相对于地面,小明是静止的
C.内,电梯一直做匀速直线运动
D.内,电梯的平均速度是
10.(2025·宁远模拟)2024年12月26日,我国自主研发的新型战斗机成功首飞,标志着我国在尖端军事技术领域取得了重大突破,凸显了我国的军事技术创新能力。关于战斗机的飞行过程(不考虑燃油消耗带来的质量变化),下列说法正确的是( )
A.飞机在飞行过程中,总能量是不守恒的
B.飞机匀速上升过程中,机械能不会改变
C.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能
D.飞机减速降落时,飞机的机械能减小
11.(2025·宁远模拟)某同学家正在进行新房装修,他设计了如图所示的电路,和是单刀双掷开关。关于家庭安全用电,下列说法正确的是( )
A.若熔断器的熔丝熔断了,可以用铜丝代替
B.端应该接零线,端接火线
C.三孔插头中长的那个插头接地线
D.生活电路电压只有,属于低压,对人体是安全的
12.(2025·宁远模拟)如图所示,电源电压恒定不变,灯与的电阻保持不变,电表均为理想电表,先只闭合S、,灯正常发光,电流表有示数,再进行下列操作后,判断正确的是( )
A.再闭合,电流表示数变大,灯仍然正常发光
B.再闭合,电流表示数变大,灯的亮度变大
C.再闭合,电流表与电压表的示数都变大
D.断开,闭合,电流表、电压表示数都一定变大
13.(2025·宁远模拟)采访嘉宾远在北京,主持人却在长沙,怎么做面对面访谈?2024年3月,湖南广播电视台首次在全国两会报道中结合“5G+远程XR+顶尖抠绿”技术,在北京和长沙两地搭建了虚拟演播室。5G采用的是频率更高的 波传递信息的,嘉宾在虚拟演播室旁边的平面镜中成正立的、等大的 像。
14.(2025·宁远模拟)将接触面磨平的两块铅用力压紧可以使它们结合在一起,这说明分子之间存在 。在学校花坛附近很远就能闻到花香,这说明了花香分子在 。
15.(2025·宁远模拟)湖南炎陵县柰李在每年7月下旬至8月上旬成熟,果形似桃,汁多味甜,品质极优。小明和爸爸一起搬运柰李,他们分别抱着一箱柰李从一楼上到二楼仓库,每箱柰李质量均为,楼层高。小明用时较长,则小明对这箱柰李做功 J。此次搬运中,小明的爸爸用时,则他对柰李做功的功率为 (取)。
16.(2025·宁远模拟)如图甲所示电路,电源电压且保持不变,灯标有“ ”字样,滑动变阻器的铭牌标有“ ”。
(1)当闭合S、时,滑片移至某处,灯正常发光,则此时灯泡的电阻为 ,整个电路内消耗的电能是 ;
(2)当只闭合S和时,调节滑片在上某点和最右端移动过程中,电压表示数与消耗的电功率的关系图像如图乙所示,,则可算出的阻值为 。
17.(2025·宁远模拟)按要求作图;
(1)如图甲是一款用于切割的农用铡刀,图乙是其简化示意图,请画出图中的力臂。
(2)同学们在教室里经常遇见黑板反光现象,若反光问题简化为如图乙所示,是发生这种现象时的一条入射光线。请在图中作出相应的反射光线并标出反射角的度数。
18.(2025·宁远模拟)小华利用天平、量筒和烧杯测量不规则固体的密度。
(1)如图甲所示,小华把托盘天平放在桌面上,调节平衡螺母,使天平平衡。请你指出至少一处操作上的错误: ;
(2)改正所有错误后,再将天平调节平衡,他利用天平测出这个不规则固体的质量,砝码和游码的示数如图乙所示,则该固体的质量为 g;
(3)小华发现该固体太大无法放入量筒中,于是使用如图丙所示的方法测量此固体的体积。在自制溢水杯中加满水,将此固体缓慢浸没在烧杯中,将溢出的水倒入量筒中,则按此法算出固体的密度为 ;
(4)后来他又发现,此固体放入水中会吸收一些水,但自身体积不会变化,如果不考虑液体的残留等其他因素,则按照(3)问的做法会导致测出的固体密度数值 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
19.(2025·宁远模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中,已知透镜焦距为。
(1)现在实验室中大多用“F”光源代替蜡烛,从物理学角度来看,其好处有: (写出一点即可);
(2)在如图所示位置时,光屏上得到了蜡烛明亮清晰的像,此时像的特点是倒立、 的实像;
(3)小明发现当蜡烛移到刻度线,光屏移到刻度线时,光屏仍能得到一个明亮清晰的像,这说明了光路是 的;
(4)保持图示中各器材的位置不变,换用另一焦距较小的凸透镜进行实验,为了在光屏上得到烛焰清晰的像,应将光屏向 移动。
20.(2025·宁远模拟)在“测量定值电阻的阻值”实验中,电源电压恒为,有滑动变阻器“ ”和“ ”及导线若干。
(1)在连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移到 端;
(2)在某次测量时,电压表与电流表示数如图乙、丙所示,则本次测得的阻值为 ;
(3)在实验中,同学们发现,电流表没有示数,电压表指针明显偏转,则电路的故障可能是 ;
(4)要利用现有器材测量两端电压为时的电功率,在原电路的基础上,应该 。
21.(2025·宁远模拟)便携式车载电热水杯是一种新型时尚产品,使用方便,可以保证长途旅行时也会有热水喝。某款车载电热水杯,利用车载电源()即可实现加热,其参数如下表所示,简化电路图如图所示。求:
容量
额定电压
保温模式
加热模式
(1)保温模式下使用,电路中消耗的电能;
(2)电阻的阻值大小;
(3)若该电加热杯的加热效率为90%,在1标准大气压下,加热模式下将满杯水从10℃加热至沸腾所需时间。(,)
22.(2025·宁远模拟)一底面积为、足够高的薄壁柱形容器,内装有足够多的水,静置于水平桌面上。现用细线吊着边长为的实心正方体,使其全部浸入水中静止,此时细线对物体的拉力为,水的深度为,如图甲所示(取,),求:
(1)此时水对容器的底部压强是 ,正方体受到的浮力大小是 ;
(2)正方体的密度 ;
(3)接着取出这个正方体,然后将轻质细杆连接并固定在不吸水的长方体B的上表面中间,将长方体B两次竖直浸入水中(均未浸没且不触底,水未溢出,如图乙所示),第一次长方体B下表面距水面,杆的作用力为;第二次长方体B下表面距水面,杆的作用力为,设计要求长方体B两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量大于,求长方体B的重力与横截面积S。 (要有必要的分析过程)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】长度的估测;速度与物体运动;重力及其大小的计算;电流和电流的单位换算
【解析】【解答】A.桌上台灯正常工作时,功率为40W,根据P=UI计算可知电流约为0.2A,故A不符合题意;
B.一枚普通鸡蛋的质量为50g,根据重力公式G=mg计算可知重力约为0.5 N,故B不符合题意;
C.中学生正常步行的速度1.1m/s,故C符合题意;
D.教室门的高度约为2m,故D不符合题意。
故选 C。
【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】C
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A.贾湖骨笛发声是通过笛管内的空气柱振动发声的,故A正确,不符合题意;
B.能分辨出是骨笛还是其他乐器发声,主要依据的发声体的音色,故B正确,不符合题意;
C.曾侯乙编钟下层音量最大,音量即强度,反应的是声音响度大的特性,故C错误,符合题意;
D.声音的传播需要介质,在远处听到编钟发声,传播介质为空气,故D正确,不符合题意。
故选 C。
【分析】1、声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
2、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.
3.【答案】A
【知识点】影响蒸发快慢的因素;液化及液化放热
【解析】【解答】A.管道输水代替沟渠输水,减小了水的表面积和水表面空气流动的速度,使得水蒸发变慢,故A正确;
B.早晨水库的水面上笼罩着一层白雾,本质为水蒸气液化成的小水珠,故B错误;
C.早晨蔬菜叶子上的露珠的形成原理为水蒸气遇冷液化,其过程要放热,故C错误;
D.抛洒干冰对土壤进行降温驱虫时,“白气”是空气中水蒸气遇冷液化成的小水珠,故D错误。
故选 A。
【分析】1、影响蒸发的因素有温度和空气流速, 减小液体表面空气的流动速度 以及降低温度都可以降低蒸发的速度,增大温度以及加快空气的流速,可以加快蒸发速度。
2、液化为气态变为液态会释放热量,如水蒸气、露珠。
4.【答案】C
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图;重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】A.排球受到力的作用而被踮起来,排球由运动变为静止,运动状态发生了改变,说明力改变运动的运动状态,故A正确,不符合题意;
B.投出去的篮球由于惯性可以在空中继续前进,故B正确,不符合题意;
C.排球在空中下落时,速受到重力和空气阻力,故C错误,符合题意;
D.投篮时进的空心球,是力的三要素共同的效果,故D正确,不符合题意。
故选 C。
【分析】1、力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变;
2、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
3、力的三要素包括:作用点、方向、大小,均会对物体的运动产生影响。
5.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.自行车把手刻有条纹是在压力一定下,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故A错误;
B.注射器针头做得很尖是通过减小受力面积来增大压强,故B正确;
C.书包带做得宽是在压力一定下,通过增大受力面积来减小肩部的压强,故C错误;
D.气垫船是通过接触面分离,进而减小摩擦力,故D错误。
故选 B。
【分析】1、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
2、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。
6.【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.海市蜃楼形成原理为光的折射,故A正确,不符合题意;
BC.水中捞月,镜花水月,属于光的反射形成的虚像,故B错误,C正确,不符合题意;
D.坐井观天,是由于光的直线传播,故D正确,不符合题意。
故选 B。
【分析】1、光的反射:光在同一种介质中传播中,遇到反射面,将一部分光反射回来的现象叫做光的反射,常见例子有:平面镜反射,湖面反射。
2、光的折射:光经过不同介质时,传播方向会发生偏折的现象,如:海市蜃楼、彩虹的形成、岸面看水水变浅。
3、光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
7.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 取暖模式时,发热陶瓷必须和电动机同时工作;换气模式时,电动机独立工作。 发热陶瓷和电动机并联,且发热陶瓷所在的支路有开关单独,干路开关同时控制发热陶瓷和电动机,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】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。
8.【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.电流周围产生磁场和电流方向有关,磁针发生偏转的方向与电流方向有关,故A错误;
B.乙图中,根据磁感线方向左端出,右端进入可知,螺线管左端为N极,结合安培定则可知电源左端为正极,故B正确;
C.丙图中,变量为螺线管的匝数,吸收的大头针个数也不相等,实验说明电磁铁的磁性大小与线圈匝数有关,故C错误;
D.丁图中,导体棒在磁场中受到力的作用而运动,应用为电动机,故D错误。
故选 B。
【分析】1、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象,实例:发电机、 POS机读出信息。
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转。
3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机。
4、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。
9.【答案】D
【知识点】速度公式及其应用;运动和静止的相对性;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A.小明乘坐电梯过程中,二者之间的位置没有发生改变,所以小明相对于电梯是静止的,故A错误;
B.小明乘坐电梯过程中,小明和地面的运动状态不同,所以小明是运动的,故B错误;
C.由图可知,内,有图像可知,路程-时间图像不是直线,所以电梯做变速直线运动,故C错误;
D.由图可知,内电梯的路程是12m-3m=9m,根据速度公式计算电梯的平均速度,故D正确。
故选D。
【分析】1、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。
2、根据速度的公式计算分析,速度公式为,根据题目中所给的信息,如已知速度时间求解路程,或者已知路程和时间求解速度,匀速运动的特点,在st曲线上为一条倾斜向上的直线,在vt曲线为一条水平直线。
10.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.飞机在飞行过程中,根据能量守恒定律可知,总能量守恒,故A正确;
B.飞机匀速上升过程中,质量不变,速度不变,高度变大,重力势能变大,动能不变;所以飞机机械能变大,故B错误;
C.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,质量不变,高度不变,速度变小,重力势能不变,动能减小,动能转化成内能,故C错误;
D.飞机减速下降过程中,质量不变,高度变小,速度变小,所以重力势能和动能逐渐减小;机械能等于动能和势能的总和,飞机机械能减小,故D正确。
故选AD。
【分析】1、能量守恒:能量在转化或者转移过程中,能量不会消失也不会凭空产生,即遵循能量守恒。
2、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
11.【答案】C
【知识点】电压和电压的单位换算;家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】A.铜丝的电阻较小,且熔点高,电流过大发热时不能及时熔断来保护电路,不能用铜丝代替,故A错误;
B.控制灯的开关要接在火线和灯泡之间,更安全,所以,端应该接火线,端接零线,故B错误;
C.三孔插头中长的那个插头接地线,防止外壳漏电时发生触电事故,故C正确;
D.对人体安全的电压不高于36V,生活电路的电压为220V,直接接触对人体是有危险的,故D错误。
故选 C。
【分析】1、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。
2、家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电,安全电压为不高于36V.
12.【答案】C
【知识点】电路的三种状态;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】A.先只闭合S、,灯泡和电流表串联接入电路中,灯正常发光,再闭合,电源两端直接连接导线,灯泡被短路,电路中的电阻减小,电流增加,电流表示数变大,故A错误;
BC.先只闭合S、,灯泡和电流表串联接入电路中。电压表的示数为零,再闭合,电阻和灯泡并联,由并联电路的特点可知,通过灯泡的电流和电压不变,所以亮度不变,电压表测量电源电压,电压表的示数变大,电流表位于干路,所以电流变大,故B错误,C正确;
D.断开,闭合,电压表并联在电阻两端,示数从零变大,灯泡和电阻的阻值未知,电流表的示数不一定变大,故D错误。
故选C。
【分析】1、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作;
2、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
13.【答案】电磁;虚
【知识点】平面镜成像的原理、特点;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】使用5G信号进行传递信息,采用的电磁波为介质,嘉宾在虚拟演播室旁边的平面镜中成正立的、等大的虚像。
【分析】1、平面镜成像特点:物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。
2、信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
14.【答案】引力;不停地做无规则热运动
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】将接触面磨平的两块铅用力压紧可以使它们结合在一起,说明分子之间存在相互作用的引力,在学校花坛附近很远就能闻到花香,说明了花香分子在不停地做无规则热运动。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
15.【答案】450;30
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】水果的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N,根据W=Fs计算小明对这箱柰李做的功为,爸爸抱的柰李质量为15kg,升高的高度相同,他们做的功相同,用时15 s ,则功率为。
【分析】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,计算公式为G=mg。
做功:公式为W=Fs,功率的计算:W=Pt。
16.【答案】(1)0.5;720
(2)45
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)灯标有“”字样,正常发光此时灯泡的电阻;结合欧姆定律计算电路中的电流。根据焦耳定律W=UIt计算内消耗的电能W=UIt=12V×0.5A×120s=720J。
(2)闭合S和时,电阻R1和变阻器R2首尾依次相连,属于串联,电压表测量R1两端的电压, ,代入公式为,解得U1=3V,滑片在上最右端时,电阻最大为60Ω,电功率,结合串联电路电压规律以及欧姆定律计算,解得R1=45Ω。
【分析】1、电功率公式:P=UI。电功的计算W=Pt=UIt。
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)[1]当闭合S、时,灯泡和变阻器串联,滑片移至某处,灯正常发光,此时灯泡的电阻
电路中的电流
[2]整个电路内消耗的电能W=UIt=12V×0.5A×120s=720J
(2)当只闭合S和时,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压,由题意可知
解得U1=3V,滑片在上最右端时,电功率
所以
解得R1=45Ω。
17.【答案】(1)
(2)
【知识点】作光的反射光路图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)力臂和力的作用线垂直,过O点做垂直于力作用线的垂线,作图如下:
(2)入射光线与镜面夹角为35°,而入射角为法线和入射光线的夹角,所以入射角为90°-35°=55°,先作出法线,结合反射角等于入射角,反射角也等于55°,作图如下:
【分析】1、反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的;
2、力臂的画法:力臂是支点和力的作用线的垂线段。
(1)过支点作动力F作用线的垂线,垂线段的长度即为它的力臂L,故作图如下:
(2)如图,入射光线与镜面夹角为35°,入射角为90°-35°=55°,先作出法线,反射光线和入射光线在法线两侧,反射角等于入射角,反射角也等于55°,作图如下:
18.【答案】(1)天平应该放置在水平台上,题目中桌面不水平。
(2)79.2
(3)1.584
(4)偏大
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量
【解析】【解答】(1)使用天平时,天平应该放置在水平台上,题目中桌面不水平。游码调至标尺左端零刻度线处,题目中游码未调至标尺左端零刻度线处。
(2)据图可知,砝码的质量为75g,游码的质量为4.2g,所以固体的质量为m=50g+20g+5g+4.2g=79.2g。
(3)固体的体积V=V溢水=50cm3,结合密度公式计算固体的密度为。
(4)此固体放入水中会吸收一些水,使溢出的水的体积减小,质量测量值不变,由可知测量的密度值偏大。
【分析】测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码,为了准确测量液体质量需要:先测水和烧杯总重m1,倒出一定体积的液体,测量剩余液体和烧杯的质量m2,所以水的质量为m1-m2,量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数。
(1)使用天平时,把天平放在水平桌面上,将游码调至标尺左端零刻度线处,若指针不在分度盘的中央,向指针偏转的反方向调节平衡螺母,故小华的错误是天平没有放在水平桌面上、游码未调至标尺左端零刻度线处。
(2)由图乙可知,固体的质量为m=50g+20g+5g+4.2g=79.2g
(3)由图丙可知,固体的体积V=V溢水=50cm3
固体的密度为
(4)此固体放入水中会吸收一些水,但自身体积不会变化,会使溢出的水的体积减小,固体质量测量值不变,由可知测量的密度值偏大。
19.【答案】(1)成像稳定
(2)缩小
(3)可逆
(4)左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)“F”形光源成像稳定,同时左右不对称,可以清楚的分析像的特点。
(2)据图可知物距大于像距,成倒立、缩小的实像。
(3)当蜡烛移到刻度线,光屏移到刻度线时,分析可知此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,光屏成倒立、放大的实像,说明光路是可逆的。
(4)换用另一焦距较小的凸透镜进行实验,则提前成像,为了在光屏上得到烛焰清晰的像,应将光屏向左移动。
【分析】1、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。
2、使用蜡烛成像时,蜡烛焰不稳定,使用“F”形光源环保的同时,稳定成像,作用不对称,可以更加清楚的分析像的特点。
(1)“F”形光源比烛焰的亮度更大、更环保,更容易看出倒立实像不仅是上下相反、而且是左右相反。
(2)由图可知,物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm
像距为65.0cm-50.0cm=15.0cm
物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像。
(3)当蜡烛移到刻度线,光屏移到刻度线时,物距为50.0cm-35.0cm=15.0cm
像距为80.0cm-50.0cm=30.0cm
此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,光屏成倒立、放大的实像,说明光路是可逆的。
(4)各器材的位置不变,换用另一焦距较小的凸透镜进行实验,焦距越小,对光线的会聚能力越强,成像位置就要靠前,为了在光屏上得到烛焰清晰的像,应将光屏向左移动。
20.【答案】(1)左
(2)20
(3)断路
(4)将另一滑动变阻器串联接入电路并调节至电压表示数为1.5V
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处,即最左端。
(2)由图乙可知,电流表选用小量程,示数为0.1A,由图丙可知,电压表选择小量程,示数是2V,本次测得的阻值为;
(3)实验中,电流表没有示数,电压表指针明显偏转,可能与电压表并联的电阻断路。
(4)两端电压为,电源电压6V,根据串联电路电压规律分析可知变阻器两端的电压U滑=U-U1=6V-1.5V=4.5V;结合串联分压,解得R滑=60Ω;两端电压为2V,电源电压6V,根据串联电路电压规律计算变阻器两端的电压U'滑=U-U'1=6V-2V=4V,结合串联分压
解得R'滑=40Ω,所以选择变阻器R2,测量两端电压为时的电功率,变阻器的阻值是60Ω,题目中变阻器的单独阻值均小于60Ω,所以应该将另一滑动变阻器串联接入电路并调节至电压为1.5V。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
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)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处,即最左端。
(2)由图乙可知,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.1A,由图丙可知,电压表选择小量程,分度值是0.1V,电压表的示数是2V,本次测得的阻值为
(3)实验中,电流表没有示数,可能电路是断路,电压表指针明显偏转,电压表和电源的两极之间没有断路,可能与电压表并联的电阻断路。
(4)两端电压为,电源电压6V,变阻器两端的电压U滑=U-U1=6V-1.5V=4.5V
根据串联分压
即
解得R滑=60Ω,两端电压为2V,电源电压6V,变阻器两端的电压U'滑=U-U'1=6V-2V=4V
根据串联分压
即
解得R'滑=40Ω,选择变阻器R2,测量两端电压为时的电功率,变阻器的阻值是60Ω,所以将另一滑动变阻器串联接入电路并调节至电压为1.5V。
21.【答案】(1)解:保温模式下使用,电路中消耗的电能W保=P保t=36W×100s=3600J
(2)解:由图可知,闭合开关S1,电路为只有R1的简单电路,电路的总电阻最大,由可知电路的功率最小,处于保温模式,两个开关都闭合,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的功率最大,处于加热模式,电阻的功率P2=P加-P保=180W-36W=144W
电阻的阻值
(3)解:水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×300×10-6m3=0.3kg,在标准大气压下,水的沸点为100℃,水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×(100℃-10℃)=1.134×105J,电加热杯消耗的电能,加热模式下将满杯水从10℃加热至沸腾所需时间。
【知识点】比热容;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】(1)保温模式下的功率为,使用,结合电功率公式W保=P保t计算电路中消耗的电能
(2)合开关S1,电路中只有R1,此时总电阻最大,由可知电路的功率最小,处于保温模式;两个开关都闭合,两个电阻并联,根据并联电路电阻规律可知,电路的总电阻最小,由可知电路的功率最大,处于加热模式,结合电功率并联规律可知电阻的功率P2=P加-P保;结合计算电阻的阻值。
(3)水的质量m水=ρ水V水;在标准大气压下,水的沸点为100℃,水吸收的热量Q吸=c水m水Δt;结合效率公式计算电加热杯消耗的电能,结合电功率公式W=Pt计算加热模式下将满杯水从10℃加热至沸腾所需时间。
(1)保温模式下使用,电路中消耗的电能W保=P保t=36W×100s=3600J
(2)由图可知,闭合开关S1,电路为只有R1的简单电路,电路的总电阻最大,由可知电路的功率最小,处于保温模式,两个开关都闭合,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的功率最大,处于加热模式,电阻的功率P2=P加-P保=180W-36W=144W
电阻的阻值
(3)水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×300×10-6m3=0.3kg
在标准大气压下,水的沸点为100℃,水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×(100℃-10℃)=1.134×105J
电加热杯消耗的电能
加热模式下将满杯水从10℃加热至沸腾所需时间
22.【答案】(1)3000;10
(2)2.5×103kg/m3
(3)a.设两次杆的作用力都是压力,B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSh1
则F浮1=G+F1
即ρ水gSh1=G+F1=G+10N①
B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2=ρ水gV排2=ρ水gSh2
则F浮2 =G+F2
即ρ水gSh2=G+F2=G+4N②
第一次B浸入水中的深度较小,排开液体的体积较小,浮力小于第二次的浮力,而①式的值大于②式的值,不符合题意;
b.设两次杆的作用力都是拉力,B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1+F1=G
即ρ水gSh1+F1=G
所以ρ水gSh1=G-F1=G-10N①
B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2+F2=G
即ρ水gSh2+F2=G
所以ρ水gSh2=G-F2=G-4N②
由①和②得到ρ水gSh2-ρ水gSh1=6N
即1×103kg/m3×10N/kg×S×0.16m-1×103kg/m3×10N/kg×S×0.02m=6N
解得
容器底部压强变化量
即B未浸没且不触底,水未溢出,所以两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量小于500Pa,不符合题意;
c.B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSh1
若杆对B的作用力方向向上,则F浮1+F1=G
即ρ水gSh1+F1=G①
B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2=ρ水gV排2=ρ水gSh2
因为深度增大,浮力增大,此时杆对B的作用力方向向下,则F浮2 =G+F2
即ρ水gSh2=G+F2②
由①和②得到ρ水gSh2=ρ水gSh1+F1+F2
即1×103kg/m3×10N/kg×S×0.16m=1×103kg/m3×10N/kg×S×0.02m+10N+4N
解得S=0.01m2
B的重力G=ρ水gSh1+F1=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.02m+10N=12N
容器底部压强变化量
即B未浸没且不触底,水未溢出,所以
两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量大于,满足设计要求。
【知识点】密度公式及其应用;力的合成与应用;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)水的深度为,根据液体压强的公式计算水对容器底部的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;正方体全部浸入水中,排开液体的体积等于正方体的体积,根据浮力公式计算正方体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N。
(2)图甲中,根据受力分析可知,正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和沿细线向上的拉力,所以G=F+F浮=15N+10N=25N,结合密度公式计算正方体的密度。
【分析】(1)根据液体压强公式P=ρgh计算水对容器底部的压强;正方体全部浸入水中,正方体边长为10cm,据此计算其体积,浸没时排开液体的体积等于自身体积,结合F浮=ρ水gV排计算其受到的浮力。
(2)根据受力分析可知,正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和沿细线向上的拉力,所以G=F+F浮,结合密度公式m=ρv计算其密度。
(3)a.设两次杆的作用力都是压力,B的下表面到水面2cm,此时F浮1=G+F1;B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2 =G+F2;第一次B浸入水中的深度较小,排开液体的体积较小,所以浮力小于第二次的浮力,据此分析该种情况是否合力;
b.设两次杆的作用力都是拉力,B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1+F1=G;B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2+F2=G;连列解得底面积S;结合压强公式计算容器底部压强变化量;B未浸没且不触底,据此计算压强的变化量。和题目设计的500Pa进行比较,是否符合题意。
c.B的下表面到水面2cm,F浮1+F1=G;B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2 =G+F2,代入数据求解S;B的重力G=ρ水gSh1+F1;容器底部压强变化量,B未浸没且不触底,据此计算压强的变化量。和题目设计的500Pa进行比较,是否符合题意。
(1)[1]水的深度为,水对容器底部的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
[2]正方体全部浸入水中,正方体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N
(2)图甲中,正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和沿细线向上的拉力,由力的平衡可知正方体的重力G=F+F浮=15N+10N=25N
正方体的密度
(3)a.设两次杆的作用力都是压力,B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSh1
则F浮1=G+F1
即ρ水gSh1=G+F1=G+10N①
B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2=ρ水gV排2=ρ水gSh2
则F浮2 =G+F2
即ρ水gSh2=G+F2=G+4N②
第一次B浸入水中的深度较小,排开液体的体积较小,浮力小于第二次的浮力,而①式的值大于②式的值,不符合题意;
b.设两次杆的作用力都是拉力,B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1+F1=G
即ρ水gSh1+F1=G
所以ρ水gSh1=G-F1=G-10N①
B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2+F2=G
即ρ水gSh2+F2=G
所以ρ水gSh2=G-F2=G-4N②
由①和②得到ρ水gSh2-ρ水gSh1=6N
即1×103kg/m3×10N/kg×S×0.16m-1×103kg/m3×10N/kg×S×0.02m=6N
解得
容器底部压强变化量
即B未浸没且不触底,水未溢出,所以两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量小于500Pa,不符合题意;
c.B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSh1
若杆对B的作用力方向向上,则F浮1+F1=G
即ρ水gSh1+F1=G①
B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2=ρ水gV排2=ρ水gSh2
因为深度增大,浮力增大,此时杆对B的作用力方向向下,则F浮2 =G+F2
即ρ水gSh2=G+F2②
由①和②得到ρ水gSh2=ρ水gSh1+F1+F2
即1×103kg/m3×10N/kg×S×0.16m=1×103kg/m3×10N/kg×S×0.02m+10N+4N
解得S=0.01m2
B的重力G=ρ水gSh1+F1=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.02m+10N=12N
容器底部压强变化量
即B未浸没且不触底,水未溢出,所以
两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量大于,满足设计要求。
1 / 1湖南省永州市宁远县2025年中考二模物理试题
1.(2025·宁远模拟)物理与我们的生活密切相关。下列对身边物理量的估测结果符合实际的是( )
A.桌上台灯正常工作时,电流达到
B.一枚普通鸡蛋的重力约为
C.中学生正常步行的速度约为
D.教室门的高度约为
【答案】C
【知识点】长度的估测;速度与物体运动;重力及其大小的计算;电流和电流的单位换算
【解析】【解答】A.桌上台灯正常工作时,功率为40W,根据P=UI计算可知电流约为0.2A,故A不符合题意;
B.一枚普通鸡蛋的质量为50g,根据重力公式G=mg计算可知重力约为0.5 N,故B不符合题意;
C.中学生正常步行的速度1.1m/s,故C符合题意;
D.教室门的高度约为2m,故D不符合题意。
故选 C。
【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·宁远模拟)贾湖骨笛是我国出土的年代最早、保存最为完整的定音乐器,它利用气流直接通过笛的开口发声。曾侯乙编钟是我国迄今发现数量最多、保存最好、音律最全、气势最宏伟的一套编钟,它是一种打击乐器,用于祭祀或宴饮。关于这两种乐器,下列说法不正确的是( )
A.贾湖骨笛是利用空气振动发声的
B.远远就能分辨出是骨笛发声,主要依据的是音色不同
C.曾侯乙编钟下层音量最大,这反映的是声音音调高的特性
D.远远就听到曾侯乙编钟发声,说明钟声是通过空气传播的
【答案】C
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A.贾湖骨笛发声是通过笛管内的空气柱振动发声的,故A正确,不符合题意;
B.能分辨出是骨笛还是其他乐器发声,主要依据的发声体的音色,故B正确,不符合题意;
C.曾侯乙编钟下层音量最大,音量即强度,反应的是声音响度大的特性,故C错误,符合题意;
D.声音的传播需要介质,在远处听到编钟发声,传播介质为空气,故D正确,不符合题意。
故选 C。
【分析】1、声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
2、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.
3.(2025·宁远模拟)某中学举行“走进农村”实践活动,同学们看到很多现象并对其进行了分析,下列分析正确的是( )
A.农业灌溉中使用管道输水代替沟渠输水,可使水蒸发变慢
B.早晨水库的水面上笼罩着一层白雾是汽化现象
C.早晨蔬菜叶子上的露珠是液化形成的,其过程要吸热
D.抛洒干冰对土壤进行降温驱虫时,土壤表层的“白气”是干冰升华形成的
【答案】A
【知识点】影响蒸发快慢的因素;液化及液化放热
【解析】【解答】A.管道输水代替沟渠输水,减小了水的表面积和水表面空气流动的速度,使得水蒸发变慢,故A正确;
B.早晨水库的水面上笼罩着一层白雾,本质为水蒸气液化成的小水珠,故B错误;
C.早晨蔬菜叶子上的露珠的形成原理为水蒸气遇冷液化,其过程要放热,故C错误;
D.抛洒干冰对土壤进行降温驱虫时,“白气”是空气中水蒸气遇冷液化成的小水珠,故D错误。
故选 A。
【分析】1、影响蒸发的因素有温度和空气流速, 减小液体表面空气的流动速度 以及降低温度都可以降低蒸发的速度,增大温度以及加快空气的流速,可以加快蒸发速度。
2、液化为气态变为液态会释放热量,如水蒸气、露珠。
4.(2025·宁远模拟)为了丰富同学们的课余活动,增强学生体质,培养集体凝聚力,某中学分年级举行排球赛和篮球赛。关于这两项运动,下列说法不正确的是( )
A.运动员垫起排球,这能说明力改变运动的运动状态
B.投出去的篮球在空中继续前进,这是由于篮球具有惯性
C.排球在空中下落时,速度越来越快,此时排球并没有受力
D.投篮时进的空心球,是力的三要素共同的效果
【答案】C
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图;重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】A.排球受到力的作用而被踮起来,排球由运动变为静止,运动状态发生了改变,说明力改变运动的运动状态,故A正确,不符合题意;
B.投出去的篮球由于惯性可以在空中继续前进,故B正确,不符合题意;
C.排球在空中下落时,速受到重力和空气阻力,故C错误,符合题意;
D.投篮时进的空心球,是力的三要素共同的效果,故D正确,不符合题意。
故选 C。
【分析】1、力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变;
2、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
3、力的三要素包括:作用点、方向、大小,均会对物体的运动产生影响。
5.(2025·宁远模拟)下列关于生活中的力学应用,说法正确的是( )
A.自行车把手刻有条纹是通过增大压力方式来增大摩擦
B.注射器针头做得很尖是通过减小受力面积来增大压强
C.书包带做得宽是通过减小压力来减小肩部的压强
D.气垫船是利用滚动代替滑动来减小摩擦力
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.自行车把手刻有条纹是在压力一定下,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故A错误;
B.注射器针头做得很尖是通过减小受力面积来增大压强,故B正确;
C.书包带做得宽是在压力一定下,通过增大受力面积来减小肩部的压强,故C错误;
D.气垫船是通过接触面分离,进而减小摩擦力,故D错误。
故选 B。
【分析】1、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
2、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。
6.(2025·宁远模拟)成语是中国语言文化的精华,同时蕴含着丰富的物理现象。下列成语与物理现象对应关系不正确的是( )
A.海市蜃楼——光的折射 B.水中捞月——光的色散
C.镜花水月——光的反射 D.坐井观天——光的直线传播
【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.海市蜃楼形成原理为光的折射,故A正确,不符合题意;
BC.水中捞月,镜花水月,属于光的反射形成的虚像,故B错误,C正确,不符合题意;
D.坐井观天,是由于光的直线传播,故D正确,不符合题意。
故选 B。
【分析】1、光的反射:光在同一种介质中传播中,遇到反射面,将一部分光反射回来的现象叫做光的反射,常见例子有:平面镜反射,湖面反射。
2、光的折射:光经过不同介质时,传播方向会发生偏折的现象,如:海市蜃楼、彩虹的形成、岸面看水水变浅。
3、光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
7.(2025·宁远模拟)如图所示是目前较为流行的风暖式浴霸,主要由PTC发热陶瓷(可视作发热电阻)和一个可正反转的电动机组成。取暖模式时,发热陶瓷必须和电动机同时工作;换气模式时,电动机独立工作。能让风暖式浴霸按上述方式工作的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 取暖模式时,发热陶瓷必须和电动机同时工作;换气模式时,电动机独立工作。 发热陶瓷和电动机并联,且发热陶瓷所在的支路有开关单独,干路开关同时控制发热陶瓷和电动机,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】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。
8.(2025·宁远模拟)物理是以实验为基础的自然科学课程,有关电与磁的实验(如下图所示),下列分析正确的是( )
A.甲图中,闭合开关,磁针发生偏转的方向与电流方向无关
B.乙图中,根据安培定则分析,电源左端为正极
C.丙图中实验说明电磁铁的磁性大小与电流大小有关
D.利用丁图中实验原理制成了发电机
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.电流周围产生磁场和电流方向有关,磁针发生偏转的方向与电流方向有关,故A错误;
B.乙图中,根据磁感线方向左端出,右端进入可知,螺线管左端为N极,结合安培定则可知电源左端为正极,故B正确;
C.丙图中,变量为螺线管的匝数,吸收的大头针个数也不相等,实验说明电磁铁的磁性大小与线圈匝数有关,故C错误;
D.丁图中,导体棒在磁场中受到力的作用而运动,应用为电动机,故D错误。
故选 B。
【分析】1、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象,实例:发电机、 POS机读出信息。
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转。
3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机。
4、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。
9.(2025·宁远模拟)当小明某次乘坐观光电梯下降时,电梯运行的路程与时间关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.此过程中,小明相对于电梯是运动的
B.此过程中,相对于地面,小明是静止的
C.内,电梯一直做匀速直线运动
D.内,电梯的平均速度是
【答案】D
【知识点】速度公式及其应用;运动和静止的相对性;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A.小明乘坐电梯过程中,二者之间的位置没有发生改变,所以小明相对于电梯是静止的,故A错误;
B.小明乘坐电梯过程中,小明和地面的运动状态不同,所以小明是运动的,故B错误;
C.由图可知,内,有图像可知,路程-时间图像不是直线,所以电梯做变速直线运动,故C错误;
D.由图可知,内电梯的路程是12m-3m=9m,根据速度公式计算电梯的平均速度,故D正确。
故选D。
【分析】1、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。
2、根据速度的公式计算分析,速度公式为,根据题目中所给的信息,如已知速度时间求解路程,或者已知路程和时间求解速度,匀速运动的特点,在st曲线上为一条倾斜向上的直线,在vt曲线为一条水平直线。
10.(2025·宁远模拟)2024年12月26日,我国自主研发的新型战斗机成功首飞,标志着我国在尖端军事技术领域取得了重大突破,凸显了我国的军事技术创新能力。关于战斗机的飞行过程(不考虑燃油消耗带来的质量变化),下列说法正确的是( )
A.飞机在飞行过程中,总能量是不守恒的
B.飞机匀速上升过程中,机械能不会改变
C.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能
D.飞机减速降落时,飞机的机械能减小
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.飞机在飞行过程中,根据能量守恒定律可知,总能量守恒,故A正确;
B.飞机匀速上升过程中,质量不变,速度不变,高度变大,重力势能变大,动能不变;所以飞机机械能变大,故B错误;
C.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,质量不变,高度不变,速度变小,重力势能不变,动能减小,动能转化成内能,故C错误;
D.飞机减速下降过程中,质量不变,高度变小,速度变小,所以重力势能和动能逐渐减小;机械能等于动能和势能的总和,飞机机械能减小,故D正确。
故选AD。
【分析】1、能量守恒:能量在转化或者转移过程中,能量不会消失也不会凭空产生,即遵循能量守恒。
2、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
11.(2025·宁远模拟)某同学家正在进行新房装修,他设计了如图所示的电路,和是单刀双掷开关。关于家庭安全用电,下列说法正确的是( )
A.若熔断器的熔丝熔断了,可以用铜丝代替
B.端应该接零线,端接火线
C.三孔插头中长的那个插头接地线
D.生活电路电压只有,属于低压,对人体是安全的
【答案】C
【知识点】电压和电压的单位换算;家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】A.铜丝的电阻较小,且熔点高,电流过大发热时不能及时熔断来保护电路,不能用铜丝代替,故A错误;
B.控制灯的开关要接在火线和灯泡之间,更安全,所以,端应该接火线,端接零线,故B错误;
C.三孔插头中长的那个插头接地线,防止外壳漏电时发生触电事故,故C正确;
D.对人体安全的电压不高于36V,生活电路的电压为220V,直接接触对人体是有危险的,故D错误。
故选 C。
【分析】1、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。
2、家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电,安全电压为不高于36V.
12.(2025·宁远模拟)如图所示,电源电压恒定不变,灯与的电阻保持不变,电表均为理想电表,先只闭合S、,灯正常发光,电流表有示数,再进行下列操作后,判断正确的是( )
A.再闭合,电流表示数变大,灯仍然正常发光
B.再闭合,电流表示数变大,灯的亮度变大
C.再闭合,电流表与电压表的示数都变大
D.断开,闭合,电流表、电压表示数都一定变大
【答案】C
【知识点】电路的三种状态;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】A.先只闭合S、,灯泡和电流表串联接入电路中,灯正常发光,再闭合,电源两端直接连接导线,灯泡被短路,电路中的电阻减小,电流增加,电流表示数变大,故A错误;
BC.先只闭合S、,灯泡和电流表串联接入电路中。电压表的示数为零,再闭合,电阻和灯泡并联,由并联电路的特点可知,通过灯泡的电流和电压不变,所以亮度不变,电压表测量电源电压,电压表的示数变大,电流表位于干路,所以电流变大,故B错误,C正确;
D.断开,闭合,电压表并联在电阻两端,示数从零变大,灯泡和电阻的阻值未知,电流表的示数不一定变大,故D错误。
故选C。
【分析】1、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作;
2、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
13.(2025·宁远模拟)采访嘉宾远在北京,主持人却在长沙,怎么做面对面访谈?2024年3月,湖南广播电视台首次在全国两会报道中结合“5G+远程XR+顶尖抠绿”技术,在北京和长沙两地搭建了虚拟演播室。5G采用的是频率更高的 波传递信息的,嘉宾在虚拟演播室旁边的平面镜中成正立的、等大的 像。
【答案】电磁;虚
【知识点】平面镜成像的原理、特点;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】使用5G信号进行传递信息,采用的电磁波为介质,嘉宾在虚拟演播室旁边的平面镜中成正立的、等大的虚像。
【分析】1、平面镜成像特点:物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。
2、信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
14.(2025·宁远模拟)将接触面磨平的两块铅用力压紧可以使它们结合在一起,这说明分子之间存在 。在学校花坛附近很远就能闻到花香,这说明了花香分子在 。
【答案】引力;不停地做无规则热运动
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】将接触面磨平的两块铅用力压紧可以使它们结合在一起,说明分子之间存在相互作用的引力,在学校花坛附近很远就能闻到花香,说明了花香分子在不停地做无规则热运动。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
15.(2025·宁远模拟)湖南炎陵县柰李在每年7月下旬至8月上旬成熟,果形似桃,汁多味甜,品质极优。小明和爸爸一起搬运柰李,他们分别抱着一箱柰李从一楼上到二楼仓库,每箱柰李质量均为,楼层高。小明用时较长,则小明对这箱柰李做功 J。此次搬运中,小明的爸爸用时,则他对柰李做功的功率为 (取)。
【答案】450;30
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】水果的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N,根据W=Fs计算小明对这箱柰李做的功为,爸爸抱的柰李质量为15kg,升高的高度相同,他们做的功相同,用时15 s ,则功率为。
【分析】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,计算公式为G=mg。
做功:公式为W=Fs,功率的计算:W=Pt。
16.(2025·宁远模拟)如图甲所示电路,电源电压且保持不变,灯标有“ ”字样,滑动变阻器的铭牌标有“ ”。
(1)当闭合S、时,滑片移至某处,灯正常发光,则此时灯泡的电阻为 ,整个电路内消耗的电能是 ;
(2)当只闭合S和时,调节滑片在上某点和最右端移动过程中,电压表示数与消耗的电功率的关系图像如图乙所示,,则可算出的阻值为 。
【答案】(1)0.5;720
(2)45
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)灯标有“”字样,正常发光此时灯泡的电阻;结合欧姆定律计算电路中的电流。根据焦耳定律W=UIt计算内消耗的电能W=UIt=12V×0.5A×120s=720J。
(2)闭合S和时,电阻R1和变阻器R2首尾依次相连,属于串联,电压表测量R1两端的电压, ,代入公式为,解得U1=3V,滑片在上最右端时,电阻最大为60Ω,电功率,结合串联电路电压规律以及欧姆定律计算,解得R1=45Ω。
【分析】1、电功率公式:P=UI。电功的计算W=Pt=UIt。
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)[1]当闭合S、时,灯泡和变阻器串联,滑片移至某处,灯正常发光,此时灯泡的电阻
电路中的电流
[2]整个电路内消耗的电能W=UIt=12V×0.5A×120s=720J
(2)当只闭合S和时,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压,由题意可知
解得U1=3V,滑片在上最右端时,电功率
所以
解得R1=45Ω。
17.(2025·宁远模拟)按要求作图;
(1)如图甲是一款用于切割的农用铡刀,图乙是其简化示意图,请画出图中的力臂。
(2)同学们在教室里经常遇见黑板反光现象,若反光问题简化为如图乙所示,是发生这种现象时的一条入射光线。请在图中作出相应的反射光线并标出反射角的度数。
【答案】(1)
(2)
【知识点】作光的反射光路图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)力臂和力的作用线垂直,过O点做垂直于力作用线的垂线,作图如下:
(2)入射光线与镜面夹角为35°,而入射角为法线和入射光线的夹角,所以入射角为90°-35°=55°,先作出法线,结合反射角等于入射角,反射角也等于55°,作图如下:
【分析】1、反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的;
2、力臂的画法:力臂是支点和力的作用线的垂线段。
(1)过支点作动力F作用线的垂线,垂线段的长度即为它的力臂L,故作图如下:
(2)如图,入射光线与镜面夹角为35°,入射角为90°-35°=55°,先作出法线,反射光线和入射光线在法线两侧,反射角等于入射角,反射角也等于55°,作图如下:
18.(2025·宁远模拟)小华利用天平、量筒和烧杯测量不规则固体的密度。
(1)如图甲所示,小华把托盘天平放在桌面上,调节平衡螺母,使天平平衡。请你指出至少一处操作上的错误: ;
(2)改正所有错误后,再将天平调节平衡,他利用天平测出这个不规则固体的质量,砝码和游码的示数如图乙所示,则该固体的质量为 g;
(3)小华发现该固体太大无法放入量筒中,于是使用如图丙所示的方法测量此固体的体积。在自制溢水杯中加满水,将此固体缓慢浸没在烧杯中,将溢出的水倒入量筒中,则按此法算出固体的密度为 ;
(4)后来他又发现,此固体放入水中会吸收一些水,但自身体积不会变化,如果不考虑液体的残留等其他因素,则按照(3)问的做法会导致测出的固体密度数值 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)天平应该放置在水平台上,题目中桌面不水平。
(2)79.2
(3)1.584
(4)偏大
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量
【解析】【解答】(1)使用天平时,天平应该放置在水平台上,题目中桌面不水平。游码调至标尺左端零刻度线处,题目中游码未调至标尺左端零刻度线处。
(2)据图可知,砝码的质量为75g,游码的质量为4.2g,所以固体的质量为m=50g+20g+5g+4.2g=79.2g。
(3)固体的体积V=V溢水=50cm3,结合密度公式计算固体的密度为。
(4)此固体放入水中会吸收一些水,使溢出的水的体积减小,质量测量值不变,由可知测量的密度值偏大。
【分析】测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码,为了准确测量液体质量需要:先测水和烧杯总重m1,倒出一定体积的液体,测量剩余液体和烧杯的质量m2,所以水的质量为m1-m2,量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数。
(1)使用天平时,把天平放在水平桌面上,将游码调至标尺左端零刻度线处,若指针不在分度盘的中央,向指针偏转的反方向调节平衡螺母,故小华的错误是天平没有放在水平桌面上、游码未调至标尺左端零刻度线处。
(2)由图乙可知,固体的质量为m=50g+20g+5g+4.2g=79.2g
(3)由图丙可知,固体的体积V=V溢水=50cm3
固体的密度为
(4)此固体放入水中会吸收一些水,但自身体积不会变化,会使溢出的水的体积减小,固体质量测量值不变,由可知测量的密度值偏大。
19.(2025·宁远模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中,已知透镜焦距为。
(1)现在实验室中大多用“F”光源代替蜡烛,从物理学角度来看,其好处有: (写出一点即可);
(2)在如图所示位置时,光屏上得到了蜡烛明亮清晰的像,此时像的特点是倒立、 的实像;
(3)小明发现当蜡烛移到刻度线,光屏移到刻度线时,光屏仍能得到一个明亮清晰的像,这说明了光路是 的;
(4)保持图示中各器材的位置不变,换用另一焦距较小的凸透镜进行实验,为了在光屏上得到烛焰清晰的像,应将光屏向 移动。
【答案】(1)成像稳定
(2)缩小
(3)可逆
(4)左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)“F”形光源成像稳定,同时左右不对称,可以清楚的分析像的特点。
(2)据图可知物距大于像距,成倒立、缩小的实像。
(3)当蜡烛移到刻度线,光屏移到刻度线时,分析可知此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,光屏成倒立、放大的实像,说明光路是可逆的。
(4)换用另一焦距较小的凸透镜进行实验,则提前成像,为了在光屏上得到烛焰清晰的像,应将光屏向左移动。
【分析】1、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。
2、使用蜡烛成像时,蜡烛焰不稳定,使用“F”形光源环保的同时,稳定成像,作用不对称,可以更加清楚的分析像的特点。
(1)“F”形光源比烛焰的亮度更大、更环保,更容易看出倒立实像不仅是上下相反、而且是左右相反。
(2)由图可知,物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm
像距为65.0cm-50.0cm=15.0cm
物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像。
(3)当蜡烛移到刻度线,光屏移到刻度线时,物距为50.0cm-35.0cm=15.0cm
像距为80.0cm-50.0cm=30.0cm
此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,光屏成倒立、放大的实像,说明光路是可逆的。
(4)各器材的位置不变,换用另一焦距较小的凸透镜进行实验,焦距越小,对光线的会聚能力越强,成像位置就要靠前,为了在光屏上得到烛焰清晰的像,应将光屏向左移动。
20.(2025·宁远模拟)在“测量定值电阻的阻值”实验中,电源电压恒为,有滑动变阻器“ ”和“ ”及导线若干。
(1)在连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移到 端;
(2)在某次测量时,电压表与电流表示数如图乙、丙所示,则本次测得的阻值为 ;
(3)在实验中,同学们发现,电流表没有示数,电压表指针明显偏转,则电路的故障可能是 ;
(4)要利用现有器材测量两端电压为时的电功率,在原电路的基础上,应该 。
【答案】(1)左
(2)20
(3)断路
(4)将另一滑动变阻器串联接入电路并调节至电压表示数为1.5V
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处,即最左端。
(2)由图乙可知,电流表选用小量程,示数为0.1A,由图丙可知,电压表选择小量程,示数是2V,本次测得的阻值为;
(3)实验中,电流表没有示数,电压表指针明显偏转,可能与电压表并联的电阻断路。
(4)两端电压为,电源电压6V,根据串联电路电压规律分析可知变阻器两端的电压U滑=U-U1=6V-1.5V=4.5V;结合串联分压,解得R滑=60Ω;两端电压为2V,电源电压6V,根据串联电路电压规律计算变阻器两端的电压U'滑=U-U'1=6V-2V=4V,结合串联分压
解得R'滑=40Ω,所以选择变阻器R2,测量两端电压为时的电功率,变阻器的阻值是60Ω,题目中变阻器的单独阻值均小于60Ω,所以应该将另一滑动变阻器串联接入电路并调节至电压为1.5V。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
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)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处,即最左端。
(2)由图乙可知,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.1A,由图丙可知,电压表选择小量程,分度值是0.1V,电压表的示数是2V,本次测得的阻值为
(3)实验中,电流表没有示数,可能电路是断路,电压表指针明显偏转,电压表和电源的两极之间没有断路,可能与电压表并联的电阻断路。
(4)两端电压为,电源电压6V,变阻器两端的电压U滑=U-U1=6V-1.5V=4.5V
根据串联分压
即
解得R滑=60Ω,两端电压为2V,电源电压6V,变阻器两端的电压U'滑=U-U'1=6V-2V=4V
根据串联分压
即
解得R'滑=40Ω,选择变阻器R2,测量两端电压为时的电功率,变阻器的阻值是60Ω,所以将另一滑动变阻器串联接入电路并调节至电压为1.5V。
21.(2025·宁远模拟)便携式车载电热水杯是一种新型时尚产品,使用方便,可以保证长途旅行时也会有热水喝。某款车载电热水杯,利用车载电源()即可实现加热,其参数如下表所示,简化电路图如图所示。求:
容量
额定电压
保温模式
加热模式
(1)保温模式下使用,电路中消耗的电能;
(2)电阻的阻值大小;
(3)若该电加热杯的加热效率为90%,在1标准大气压下,加热模式下将满杯水从10℃加热至沸腾所需时间。(,)
【答案】(1)解:保温模式下使用,电路中消耗的电能W保=P保t=36W×100s=3600J
(2)解:由图可知,闭合开关S1,电路为只有R1的简单电路,电路的总电阻最大,由可知电路的功率最小,处于保温模式,两个开关都闭合,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的功率最大,处于加热模式,电阻的功率P2=P加-P保=180W-36W=144W
电阻的阻值
(3)解:水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×300×10-6m3=0.3kg,在标准大气压下,水的沸点为100℃,水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×(100℃-10℃)=1.134×105J,电加热杯消耗的电能,加热模式下将满杯水从10℃加热至沸腾所需时间。
【知识点】比热容;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】(1)保温模式下的功率为,使用,结合电功率公式W保=P保t计算电路中消耗的电能
(2)合开关S1,电路中只有R1,此时总电阻最大,由可知电路的功率最小,处于保温模式;两个开关都闭合,两个电阻并联,根据并联电路电阻规律可知,电路的总电阻最小,由可知电路的功率最大,处于加热模式,结合电功率并联规律可知电阻的功率P2=P加-P保;结合计算电阻的阻值。
(3)水的质量m水=ρ水V水;在标准大气压下,水的沸点为100℃,水吸收的热量Q吸=c水m水Δt;结合效率公式计算电加热杯消耗的电能,结合电功率公式W=Pt计算加热模式下将满杯水从10℃加热至沸腾所需时间。
(1)保温模式下使用,电路中消耗的电能W保=P保t=36W×100s=3600J
(2)由图可知,闭合开关S1,电路为只有R1的简单电路,电路的总电阻最大,由可知电路的功率最小,处于保温模式,两个开关都闭合,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的功率最大,处于加热模式,电阻的功率P2=P加-P保=180W-36W=144W
电阻的阻值
(3)水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×300×10-6m3=0.3kg
在标准大气压下,水的沸点为100℃,水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×(100℃-10℃)=1.134×105J
电加热杯消耗的电能
加热模式下将满杯水从10℃加热至沸腾所需时间
22.(2025·宁远模拟)一底面积为、足够高的薄壁柱形容器,内装有足够多的水,静置于水平桌面上。现用细线吊着边长为的实心正方体,使其全部浸入水中静止,此时细线对物体的拉力为,水的深度为,如图甲所示(取,),求:
(1)此时水对容器的底部压强是 ,正方体受到的浮力大小是 ;
(2)正方体的密度 ;
(3)接着取出这个正方体,然后将轻质细杆连接并固定在不吸水的长方体B的上表面中间,将长方体B两次竖直浸入水中(均未浸没且不触底,水未溢出,如图乙所示),第一次长方体B下表面距水面,杆的作用力为;第二次长方体B下表面距水面,杆的作用力为,设计要求长方体B两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量大于,求长方体B的重力与横截面积S。 (要有必要的分析过程)
【答案】(1)3000;10
(2)2.5×103kg/m3
(3)a.设两次杆的作用力都是压力,B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSh1
则F浮1=G+F1
即ρ水gSh1=G+F1=G+10N①
B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2=ρ水gV排2=ρ水gSh2
则F浮2 =G+F2
即ρ水gSh2=G+F2=G+4N②
第一次B浸入水中的深度较小,排开液体的体积较小,浮力小于第二次的浮力,而①式的值大于②式的值,不符合题意;
b.设两次杆的作用力都是拉力,B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1+F1=G
即ρ水gSh1+F1=G
所以ρ水gSh1=G-F1=G-10N①
B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2+F2=G
即ρ水gSh2+F2=G
所以ρ水gSh2=G-F2=G-4N②
由①和②得到ρ水gSh2-ρ水gSh1=6N
即1×103kg/m3×10N/kg×S×0.16m-1×103kg/m3×10N/kg×S×0.02m=6N
解得
容器底部压强变化量
即B未浸没且不触底,水未溢出,所以两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量小于500Pa,不符合题意;
c.B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSh1
若杆对B的作用力方向向上,则F浮1+F1=G
即ρ水gSh1+F1=G①
B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2=ρ水gV排2=ρ水gSh2
因为深度增大,浮力增大,此时杆对B的作用力方向向下,则F浮2 =G+F2
即ρ水gSh2=G+F2②
由①和②得到ρ水gSh2=ρ水gSh1+F1+F2
即1×103kg/m3×10N/kg×S×0.16m=1×103kg/m3×10N/kg×S×0.02m+10N+4N
解得S=0.01m2
B的重力G=ρ水gSh1+F1=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.02m+10N=12N
容器底部压强变化量
即B未浸没且不触底,水未溢出,所以
两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量大于,满足设计要求。
【知识点】密度公式及其应用;力的合成与应用;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)水的深度为,根据液体压强的公式计算水对容器底部的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;正方体全部浸入水中,排开液体的体积等于正方体的体积,根据浮力公式计算正方体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N。
(2)图甲中,根据受力分析可知,正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和沿细线向上的拉力,所以G=F+F浮=15N+10N=25N,结合密度公式计算正方体的密度。
【分析】(1)根据液体压强公式P=ρgh计算水对容器底部的压强;正方体全部浸入水中,正方体边长为10cm,据此计算其体积,浸没时排开液体的体积等于自身体积,结合F浮=ρ水gV排计算其受到的浮力。
(2)根据受力分析可知,正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和沿细线向上的拉力,所以G=F+F浮,结合密度公式m=ρv计算其密度。
(3)a.设两次杆的作用力都是压力,B的下表面到水面2cm,此时F浮1=G+F1;B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2 =G+F2;第一次B浸入水中的深度较小,排开液体的体积较小,所以浮力小于第二次的浮力,据此分析该种情况是否合力;
b.设两次杆的作用力都是拉力,B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1+F1=G;B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2+F2=G;连列解得底面积S;结合压强公式计算容器底部压强变化量;B未浸没且不触底,据此计算压强的变化量。和题目设计的500Pa进行比较,是否符合题意。
c.B的下表面到水面2cm,F浮1+F1=G;B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2 =G+F2,代入数据求解S;B的重力G=ρ水gSh1+F1;容器底部压强变化量,B未浸没且不触底,据此计算压强的变化量。和题目设计的500Pa进行比较,是否符合题意。
(1)[1]水的深度为,水对容器底部的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
[2]正方体全部浸入水中,正方体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N
(2)图甲中,正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和沿细线向上的拉力,由力的平衡可知正方体的重力G=F+F浮=15N+10N=25N
正方体的密度
(3)a.设两次杆的作用力都是压力,B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSh1
则F浮1=G+F1
即ρ水gSh1=G+F1=G+10N①
B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2=ρ水gV排2=ρ水gSh2
则F浮2 =G+F2
即ρ水gSh2=G+F2=G+4N②
第一次B浸入水中的深度较小,排开液体的体积较小,浮力小于第二次的浮力,而①式的值大于②式的值,不符合题意;
b.设两次杆的作用力都是拉力,B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1+F1=G
即ρ水gSh1+F1=G
所以ρ水gSh1=G-F1=G-10N①
B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2+F2=G
即ρ水gSh2+F2=G
所以ρ水gSh2=G-F2=G-4N②
由①和②得到ρ水gSh2-ρ水gSh1=6N
即1×103kg/m3×10N/kg×S×0.16m-1×103kg/m3×10N/kg×S×0.02m=6N
解得
容器底部压强变化量
即B未浸没且不触底,水未溢出,所以两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量小于500Pa,不符合题意;
c.B的下表面到水面2cm,此时的浮力F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSh1
若杆对B的作用力方向向上,则F浮1+F1=G
即ρ水gSh1+F1=G①
B的下表面到水面16cm,此时的浮力F浮2=ρ水gV排2=ρ水gSh2
因为深度增大,浮力增大,此时杆对B的作用力方向向下,则F浮2 =G+F2
即ρ水gSh2=G+F2②
由①和②得到ρ水gSh2=ρ水gSh1+F1+F2
即1×103kg/m3×10N/kg×S×0.16m=1×103kg/m3×10N/kg×S×0.02m+10N+4N
解得S=0.01m2
B的重力G=ρ水gSh1+F1=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.02m+10N=12N
容器底部压强变化量
即B未浸没且不触底,水未溢出,所以
两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量大于,满足设计要求。
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