湖南省长沙市2025年中考二模物理试题
1.(2025·长沙模拟)探测队利用声呐测绘某江域水底的形状,探测队驾驶船只经过该江城水平面的、、三个位置时,向水底定向发射超声波,仪器记录从发出声音到接收到回声的时间如表所示。由此推测、、三个位置下水底的大致形状是( )
采样位置 A B C
时间 0.30 0.16 0.30
A. B.
C. D.
2.(2025·长沙模拟)如图是古人锻造铁器的过程,下列说法正确的是( )
A.加热铁的阶段,铁熔化需要放热
B.锻打过程中,铁块含有的热量增加
C.淬火时铁的内能减少,温度降低
D.加热和淬火时都是将内能转化为机械能
3.(2025·长沙模拟)小星找来一薄壁圆柱形玻璃杯,并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后面,观察结果如图甲所示。向杯中加水,使水面高过箭头位置,透过玻璃杯观察纸上的“箭头”,将白纸逐渐远离杯子的过程中,依次观察到的情景是( )
A.乙、丙、丁 B.丙、乙、丁 C.丙、丁、乙 D.丁、丙、乙
4.(2025·长沙模拟)2024年巴黎奥运会中国运动员网球项目获得金牌,实现了我国在该项目上的重大突破。下列有关说法正确的是( )
A.网球静止时没有惯性
B.挑高球时,将网球击得又高又远,说明力可以改变物体的运动状态
C.击球时,球拍对网球的力和网球对球拍的力是一对平衡力
D.网球离开球拍后能继续飞行,说明网球不受重力作用
5.(2025·长沙模拟)在使用电吹风时,为了防止发热管单独工作带来安全隐患,只闭合,不发热也不吹风;只闭合,吹冷风;同时闭合、,吹风机才能吹出热风。下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.(2025·长沙模拟)如图所示是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途电动无人机。下列有关说法正确的是( )
A.无人机内的芯片使用超导体制作
B.用密度更小的碳纤维替换钢材部件可增加机身质量
C.该无人机飞行时主要将机械能转化为电能
D.无人机与地面进行信息传递主要依靠的是电磁波
7.(2025·长沙模拟)汽车风洞测试是汽车设计的重要一环,如图所示,将汽车模型放在风洞中,固定在水平地面上,让风高速迎面吹来,模拟汽车高速运动的情形。下列说法正确的是( )
A.汽车模型相对于地面是运动的
B.汽车模型下方的气体流速大,压强大
C.汽车模型上方的气体流速小,压强大
D.提高风速,汽车模型对地面的压力减小
8.(2025·长沙模拟)下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.攀岩运动员在攀爬前要在手上涂镁粉是为了减小摩擦
B.用力捏自行车的刹车闸,是通过增大接触面积来增大摩擦
C.气垫船通过向船底下喷气,使接触面彼此分离,可以减小摩擦
D.冬天冰雪封路时,汽车车轮装上防滑链主要是通过增大压力来增大摩擦
9.(2025·长沙模拟)如图甲是身高、体重测量仪,当人站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,力敏电阻的阻值随压力增大而减小,滑片随身高增高而上滑。下列分析正确的是( )
A.身高越高电流表A示数越小
B.体重越大电压表示数越小
C.体重越大电流表示数越大
D.体重越大电压表示数与电流表示数的比值越大
10.(2025·长沙模拟)如图所示是一款磁吸式数据线,含有磁铁的线体可以和具有磁性的不同型号充电头吸附对接,达到“一线多头”的使用效果。下列说法正确的是( )
A.含有磁铁的线体可以吸附任何金属
B.磁性充电头周围存在磁感线
C.充电头吸附对接是受到地磁场的作用
D.线体和充电头吸附是因为异名磁极相互吸引
11.(2025·长沙模拟)灯泡和电阻的电流随电压变化规律如图甲所示,灯泡的额定电压为。将灯泡和电阻分别连入图乙、丙所示电路中(电源电压均可调)。下列说法正确的是( )
A.图乙中允许的电源电压最大为
B.图乙中电源电压为时,电路的电流为
C.图丙中允许的干路电流最大为
D.图丙中干路电流为时,电源电压为
12.(2025·长沙模拟)如图甲,立夏时节,有的地方会给孩子称体重,冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图乙,小孩和篮子的总质量为10kg,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时,。下列说法正确的是( )
A.若秤砣上粘了东西,所称质量偏大
B.该秤砣的质量为2kg
C.要使该杆秤的量程变大,可以将秤的悬挂点O左移
D.如果小孩和篮子的总质量为12kg,秤砣移至B点左侧才能使杆秤保持水平平衡
13.(2025·长沙模拟)皮影戏是一种古老的传统民间艺术,也是我国非物质文化遗产之一,将湘剧、花鼓戏的元素融入其中,使得表演具有地方特色。皮影戏形成的原因是光 ,湘剧的“高、低、昆、乱”四大声腔中的“高、低”指的是声音特性中的 ,击打花鼓时,鼓面会凹陷,这说明力可以改变物体的 。
14.(2025·长沙模拟)2024年10月27日,国内首套浮空风力发电系统亮相新疆,利用高空风能将为我国实现“双碳”目标和人类的可持续发展贡献巨大力量。高空风能是一种清洁 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,浮空器上升过程中其重力势能的变化情况是: 。
15.(2025·长沙模拟)如图甲,某款小型电火锅通过旋转开关可实现高、中、低三挡控温功能,图乙是它的简化电路图。、、均为加热电阻(阻值保持不变),已知,,中温挡的功率为。
(1)让该电火锅在低温挡工作,应将旋钮开关旋至 (选填“bc”“cd”或“de”)位置。
(2)该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能为 J。
(3)该电火锅正常工作时,高温挡的功率与低温挡的功率之比为 。
16.(2025·长沙模拟)小明想将家里的一空间隔出来做琴房,为保证隔音效果,选取如图甲的长方体空心砖作为主建筑材料,其长、宽、高分别为a、b、c,且。空心砖的质量为,内有若干柱形圆孔,柱形圆孔的总体积占空心砖体积的。如图乙所示,现将空心砖分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,其对水平地面的压强分别为、、。已知空心砖侧放时与水平地面的接触面积为。则空心砖的重力为 ; ;空心砖的材料密度为 。(g取)
17.(2025·长沙模拟)自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生,它由多组“直角反射器”组成,其中一组“直角反射器”如图所示,一束光射向平面镜S1,请在图中画出经过S1、S2两个平面镜反射后的光路图。
18.(2025·长沙模拟)小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点是否有影响,于是他用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,点燃酒精灯;当茶水沸腾时,温度计示数如图乙所示,则茶水的沸点为 ℃;
(2)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的茶水的温度随加热时间变化的图象;
①由图象可知,茶水沸腾时温度的变化特点是 ;
②分析实验数据,小明能否判断茶叶对水的沸点有无影响,并说明理由。
19.(2025·长沙模拟)如图1是实验小组的同学“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)观察图1中A、B、C三幅图可得出:物体受到的浮力大小与 有关;
(2)由图1中A, 三幅图可得出:物体受到的浮力大小与液体的密度有关;
(3)日常生活中,木头在水中是漂浮的,而铁块会下沉,小明猜想浮力的大小与浸没在液体中物体的密度有关。为此他选取体积相同、密度不同的物体A和B分别浸没在水中,进行了如图2所示探究。分析图中实验数据可得出初步结论:浮力的大小与浸没在液体中物体的密度 。
20.(2025·长沙模拟)小明设计了如图甲电路“探究电流与电压的关系”。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路 (导线不得交叉);
(2)正确连接电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处后,闭合开关进行实验。某次实验中电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是 A;
(3)小明记录了五组实验数据在表格中,为了找到电流与电压的关系,应该怎样处理数据? (列举一种方法即可)
21.(2025·长沙模拟)小明用如图甲所示电路“测量小灯泡的电功率”。电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为(正常发光时的电阻约为)。
(1)小明发现,刚连接完最后一根导线,灯泡就发光了,原因是 ;同时他还发现电流表指针偏转如图乙所示,出现这一现象的原因是 ;
(2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时电压表示数为,为了让灯泡正常发光,滑片应向 端移动;
(3)小明移动滑片使灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,则灯泡的额定功率为 W。
22.(2025·长沙模拟)小明用如图所示动滑轮和质量为的桶往屋顶花园运送建筑材料。桶内装的材料,用力在内匀速将桶向上移动的过程中。(不计绳重、动滑轮重和摩擦,取)求:
(1)桶上升的速度;
(2)拉力的大小;
(3)拉力做功的功率。
23.(2025·长沙模拟)如图所示电路,电源电压保持不变,为定值电阻,灯泡标有“12V;9W”字样,滑动变阻器的最大阻值为,电压表量程为。闭合开关S、,断开,接入电路的阻值为时,灯泡恰好正常发光;闭合开关S、,断开,将的滑片P滑至点时,接入电路的阻值为,电压表示数为,将的滑片P滑至点时,接入电路的阻值为,电压表示数为,此时的功率,且,。求:
(1)灯泡L正常工作时的电流;
(2)电源电压;
(3)闭合开关S、,断开,在保证电路安全的情况下,计算的最小功率。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;声速
【解析】【解答】超声波在同种介质中传播速度相同,所以在海洋中的传播速度相同,由s=vt可知,时间越长通过的路程越远,、、三个位置从发出声音到接收到回声的时间分别是0.30s、0.16s、0.30s,所以A、C两个位置水底到江面的距离相等;B位置水底到江面的距离较小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】根据速度的公式计算分析,速度公式为v=s/t,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。
2.【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点;热量的概念;温度、热量与内能的关系;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.铁的熔化需要吸热,故A错误;
B.热量只能通过吸收或者释放来描述,故B错误;
C.淬火时,温度高的铁遇冷放出热量,内能减少,温度降低,故C正确;
D.加热和淬火时,都是通过热传递,使得物体内能发生改变,故D错误。
故选C。
【分析】1、熔化为固态变化为液态,吸收热量,如雪消融;
2、热传递是热量从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。
3.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】装水后的玻璃杯相当凸透镜,初始状态,物距小于f时,成的像是正立、放大的虚像;白纸逐渐远离杯子,相当于物距增加,当物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的像是倒立、放大的实像;当物距大于二倍焦距,成的像是倒立、缩小的实像,故依次观察到的情景是乙、丙、丁,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】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。
4.【答案】B
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】A.球静止时也有惯性,故A错误;
B.用力挑高球时,网球在力的作用下击得又高又远,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.击球时,球拍对网球的力和网球对球拍的力是一对相互作用力,故C错误;
D.网球离开球拍后,由于惯性网球能继续飞行,故D错误。
故选B。
【分析】1、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;
2、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;
3、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
5.【答案】C
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】据图可知,只闭合,不发热也不吹风 ,说明位于干路, 只闭合,吹冷风 ,所以位于干路, 同时闭合、,吹风机才能吹出热风 ,说明和发热管串联,所以D正确,ABC错误。
综上选C。
【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。
6.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;能量的转化或转移;半导体特点及作用;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.无人机内的芯片的材料为半导体,故A错误;
B.用密度更小的碳纤维替换钢材部件,可以减小机身质量,故B错误;
C.无人机飞行时主要将电能转化为机械能,故C错误;
D.远距离无线通信依靠的介质为电磁波,所以无人机与地面进行信息传递主要依靠的是电磁波,故D正确。
故选D。
【分析】1、信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息;
2、半导体的应用:常用作发光二极管;
3、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;至于材料本身以及材料状态有关。
7.【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A.汽车模型与地面间的运动状态相同,所以二者是静止的,故A错误;
BC.汽车模型上方的气体流速大,压强小,故BC错误;
D.提高风速,汽车模型上下表面空气流速差变大,汽车受到的升力变大,汽车的重力不变,则汽车受到地面的支持力减小,支持力和压力为相互作用力 ,汽车模型对地面的压力减小 ,所以故D正确。
故选D。
【分析】1、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上;
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。
8.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.攀岩运动员在手上涂镁粉,是为了在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度,增大摩擦,故A错误;
B.用力捏自行车的刹车闸,是为了在接触面粗糙程度相同时,通过增大压力来增大摩擦,故B错误;
C.气垫船通过向船底下喷气,使接触面彼此分离,从而减小摩擦,故C正确;
D.冬天冰雪封路时,汽车车轮装上防滑链是为了在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故D错误。
故选C。
【分析】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。
9.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A. R与R0并联, 身高越高,变阻器R0连入电路的电阻越小,电源电压不变,由可知通过变阻器的电流越大,电流表A示数越大,故A错误;
BCD.当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,压敏电阻R的阻值减小,由可知通过压敏电阻R的电流越大,即电流表A1的示数越大,电压表测电源电压,电源电压不变,所以电压表示数不变,所以电压表示数与电流表示数的比值越小,故BD错误,C正确。
故选C。
【分析】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;
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。
10.【答案】D
【知识点】磁场;磁感线及其特点
【解析】【解答】A.磁体主要能吸引磁性材料,如铁、钴、镍等金属,故A错误;
B、磁感线并不是真实存在的,是假想的分布在磁体周围的曲线,磁性充电头周围不存在磁感线,故B错误;
CD.线体和磁性充电头吸附的原理是异名磁极相互吸引,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】磁性作用规律:异性磁极相互吸引,同种磁极相互排斥。
磁感线: 在磁场中画一些曲线,使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同,磁感线是人为假想表征磁场方向和强弱的 的物理量,磁感线从N极出发,回到S极。
11.【答案】A,D
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】A.图乙为串联电路,电流处处相等,由串联电路电流的规律可知通过电阻的电流为0.3A,电阻两端的电压是6V,电源电压最大为U大=UL+UR=6V+6V=12V,故A正确;
B.由图甲可知通过灯L和电阻R的电流都为0.2A,电阻R两端电压为4V,灯泡两端的电压是2V,根据串联电路电源电压等于用电器分电压之比可知,电源电压为U=2V+4V=6V,故B错误;
C.由图丙可知,灯L与R并联,灯泡的额定电压为,所以电源电压为6V,R两端电压为6V,由图甲可知通过灯泡的电流是0.3A,通过电阻的电流为0.3A,根据并联电流规律可知,支路电流之和干路电流,图丙中允许的干路电流最大为I大=0.3A+0.3A=0.6A,故C错误;
D.由图丙可知,灯L与R并联,电源电压是2V时,所以灯泡和电阻两端的电压都是2V,通过灯泡的电流是0.2A,通过电阻的电流是0.1A,根据并联电路电流规律计算可知干路电流为I干=0.2A+0.1A=0.3A,故D正确。
故选AD。
【分析】1、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;
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。
12.【答案】B,C
【知识点】重力及其大小的计算;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A.根据杠杆平衡原理可知,秤砣粘了东西,动力变大,对应的动力臂就变短,所以显示的示数就要偏小,故A错误;
B.作用在杠杆A点的力等于孩子及秤钩和所坐篮子的总重力,即,根据杠杆平衡 条件F1L1=F2L2可得该秤砣的重力。结合重力公式计算可知秤砣的质量,故B正确;
C.由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越小,动力越大,所以要使该杆秤的量程变大,可以将称的悬挂点O左移,故C正确;
D.小孩和篮子的总质量为12kg,作用在杠杆A点的力变大,动力臂不变,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析作用在杠杆B点的力不变,阻力臂会变大,秤砣移至B点右侧才能使杆秤保持水平平衡,故D错误。
故选BC。
【分析】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。
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。
13.【答案】沿直线传播;音调;形状
【知识点】光的直线传播及其应用;力的作用效果;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】皮影戏利用了光沿直线传播原理。音调由振动频率决定,湘剧的“高、低”指的是声音的高低,即声音的音调。击打花鼓时,鼓面受力会凹陷,说明力可以改变物体的形状。
【分析】1、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;
2、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;
3、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.
14.【答案】可再生;变大
【知识点】势能的影响因素;能源及其分类
【解析】【解答】风能是一种清洁可再生能源。浮空器上升时,质量不变,高度升高,重力势能变大。
【分析】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;
新能源: 指传统能源之外的各种能源形式 ,如太阳能、风能、海洋能。
15.【答案】(1)bc
(2)解:由得,该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能为。
(3)解:由得,
则
电源电压不变,该电火锅正常工作时,高温挡的功率与低温挡的功率之比为。
【知识点】功率计算公式的应用;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】(1)由得,电阻越大时,电路电功率越小,所以当旋钮开关旋至bc位置时,R1、R2串联,电路电阻最大,此时电火锅在低温挡工作。
【分析】(1)根据电功率公式计算可知,电压不变,电阻和电功率成反比。
(2)由电功公式得该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能;
(3)中温挡位时,根据电功率公式计算;电源电压不变,该电火锅正常工作时,根据电功率公式计算高温挡的功率与低温挡的功率之比。
(1)当旋钮开关旋至bc位置时,R1、R2串联,电路电阻最大,由得,电路电功率最小,电火锅在低温挡工作;旋钮开关旋至cd位置,电路为R2的简单电路,电路电阻较大,由得,电路电功率较小,电火锅在中温挡工作;旋钮开关旋至de 位置,R2、R3并联,电路电阻最小,由得,电路电功率最大,电火锅在高温挡工作。
(2)由得,该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能为
(3)由得,
则
电源电压不变,该电火锅正常工作时,高温挡的功率与低温挡的功率之比为
16.【答案】54;2400;
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 空心砖的质量为,根据重力公式计算空心砖的重力为;
空心砖侧放于水平地面上时,对水平地面的压力等于重力, 空心砖侧放时与水平地面的接触面积为 ,所以压强为;依题意得,,所以解得abc分别为,,。
据题可知空心砖实心部分的体积为;根据密度公式计算可知空心砖的材料密度为。
【分析】1、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。
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。
17.【答案】
【知识点】作光的反射光路图;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】过入射点作法线和镜面S1垂线,根据反射角等于入射角,画出反射光线,反射光线与平面镜S2的交点作为入射点,同理,画出反射光线,作图为:
【分析】光在反射时,反射角等于入射角,画出反射光线。
18.【答案】(1)99
(2)温度保持不变;不能,没有测量水的沸点并与茶水的沸点进行对比
【知识点】沸腾及沸腾条件;探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)由图乙可知,温度计的分度值为1℃,所以温度计的示数为99℃,即茶水的沸点为99℃。
(2)由图丙可知,茶水沸腾时温度的变化特点是持续吸热,温度不变。实验中只有茶水沸腾实验,缺少对比试验,所以不能判断茶叶对水的沸点有无影响。
【分析】1、水沸腾的温度时间特性:水到达沸点时的特点为加热但温度保持不变,气泡由小变大;标准大气压下水的沸点为100℃,低于标准气压,沸点低于100℃;
2、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,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)水沸腾时,由图乙可知,温度计的分度值为1℃,示数为99℃,所以茶水的沸点为99℃。
(2)[1]由图丙可知,茶水的温度升高到沸点后,继续加热,温度保持不变,所以茶水沸腾时温度的变化特点是持续吸热,温度不变。
[2]为了判断茶叶对水的沸点有无影响,需要同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点,由于实验中只有茶水沸腾实验,所以不能判断茶叶对水的沸点有无影响。
19.【答案】(1)排开液体的体积
(2)C、D
(3)无关
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)图1中A、B、C三幅图,变量为排开液体的体积,弹簧测力计的示数不同,所以浮力大小不同,可得结论:物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(2)探究浮力大小与液体密度的关系,变量为液体的密度,所以选用图A、C、D三幅图进行。
(3)根据称重法可知物体A受到的浮力F浮A=GA-FA=3N-1.8N=1.2N;物体B受到的浮力F浮B=GB-FB=4N-2.8N=1.2N,浮力相等,所以浮力的大小与浸没在液体中的物体密度无关。
【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。
(1)图1中A、B、C三幅图,液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力大小不同,可以得到物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(2)要探究浮力大小与液体密度的关系,物体全部浸入液体中,液体的密度不同,所以选用图A、C、D三幅图进行。
(3)图甲中,物体A受到的浮力F浮A=GA-FA=3N-1.8N=1.2N
图乙中,物体B受到的浮力F浮B=GB-FB=4N-2.8N=1.2N
两个密度不同的物体浸没状态下所受浮力相等,故浮力的大小与浸没在液体中的物体密度无关。
20.【答案】(1)
(2)0.22
(3)画I-U图像,观察图像特点。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)探究 电流与电压的关系 ,电流表需要串联电路中,电压表和电阻并联,如下图所示:
(2)如图乙所示,电流表选用0~0.6A的量程,示数为0.22A,此时通过定值电阻的电流是0.22A。
(3)为了找到电流与电压的关系,应画I-U图像,观察图像特点。
【分析】1、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;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
(1)由图甲可知,电流表和电压表串联,且电流表和电压表与电阻并联,探究电流与电压的关系时,电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(2)如图乙所示,电流表选用0~0.6A的量程,分度值为0.02A,其示数为0.22A,此时通过定值电阻的电流是0.22A。
(3)为了找到电流与电压的关系,应分析实验数据中电压和电流的比值或者画I-U图像,观察图像特点。
21.【答案】(1)开关没有断开;电流表的正负接线柱接反
(2)B
(3)0.75
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,可能是连接电路时开关没有断开。电流表的指针偏向零刻度线的左侧,说明电流表的正负接线柱接反了。
(2)小灯泡的额定电压是2.5V,电压表示数为2.1V,所以为了增大灯泡两端的电压,由串联分压可知减小变阻器连入电路的电阻,滑片应向B端移动。
(3)由图丙可知,电流表选用0~0.6A的量程,该示数为0.3A,根据电功率公式计算灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W。
【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、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、电功率的计算:公式为P=UI。
(1)[1]为保护电路,连接电路时开关应断开,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,可能是连接电路时开关没有断开。
[2]由图乙可知,电流表的指针偏向零刻度线的左侧,说明电流表的正负接线柱接反了。
(2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时电压表示数为,小灯泡的额定电压是2.5V,为了增大灯泡两端的电压,由串联电路电压的规律可知减小变阻器两端的电压,由串联分压可知减小变阻器连入电路的电阻,滑片应向B端移动。
(3)由图丙可知,电流表选用0~0.6A的量程,分度值为0.02A,该示数为0.3A,灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
22.【答案】(1)解:桶上升的速度为。
(2)解:由图可知,承重绳子股数n=2,不计绳重、动滑轮重和摩擦,拉力的大小为。
(3)解:拉力做的功为,拉力做功的功率为
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;动滑轮拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据速度公式计算桶上升的速度;
(2)由图可知,动滑轮缠绕绳子数为2,在不计绳重、动滑轮重和摩擦的条件下,拉力的大小为
(3)根据做功公式计算拉力做的功为,所以拉力做功的功率为。
(1)桶上升的速度为
(2)由图可知,承重绳子股数n=2,不计绳重、动滑轮重和摩擦,拉力的大小为
(3)拉力做的功为
拉力做功的功率为
23.【答案】(1)解:灯泡L正常工作时的电流为。
(2)解:闭合开关S、,断开,接入电路的阻值为时,灯泡恰好正常发光,等效电路如图所示:
两端电压为
电源电压为。
(3)解:闭合开关S、,断开时,等效电路如图所示:
接入电路的阻值分别为和时,两端电压之比为
且
已知①
可得②
由于电源电压不变,则③
由①②③可得
所以
接入电路的阻值为时,和两端电压之比为
且
可得,,又,可得
所以,因为电压表量程为,设接入电路的最大阻值为,则
当电压表示数为时,的功率最小,所以的最小功率为。
【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;电功率的计算
【解析】【分析】(1)灯泡标有“12V;9W”字样,根据P=UI计算灯泡L正常工作时的电流;
(2)闭合开关S、,断开,接入电路的阻值为时,等效电路如图所示:
结合欧姆定律U=IR计算两端电压;根据串联电路电压规律计算电源电压为
(3)闭合开关S、,断开时,等效电路如图所示:
接入电路的阻值分别为和时,根据欧姆定律计算,两端电压之比为,代入题目所给数据可知,分的关系,接入电路的阻值为时,和两端电压之比为,结合串联电路电压规律,求解,,结合电功率公式计算,电压表量程为,设接入电路的最大阻值为,根据串联分压计算,当电压表示数为时,的功率最小,根据计算的最小功率。
(1)灯泡L正常工作时的电流为
(2)闭合开关S、,断开,接入电路的阻值为时,灯泡恰好正常发光,等效电路如图所示:
两端电压为
电源电压为
(3)闭合开关S、,断开时,等效电路如图所示:
接入电路的阻值分别为和时,两端电压之比为
且
已知①
可得②
由于电源电压不变,则③
由①②③可得
所以
接入电路的阻值为时,和两端电压之比为
且
可得,,又,可得
所以,因为电压表量程为,设接入电路的最大阻值为,则
当电压表示数为时,的功率最小,所以的最小功率为
1 / 1湖南省长沙市2025年中考二模物理试题
1.(2025·长沙模拟)探测队利用声呐测绘某江域水底的形状,探测队驾驶船只经过该江城水平面的、、三个位置时,向水底定向发射超声波,仪器记录从发出声音到接收到回声的时间如表所示。由此推测、、三个位置下水底的大致形状是( )
采样位置 A B C
时间 0.30 0.16 0.30
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;声速
【解析】【解答】超声波在同种介质中传播速度相同,所以在海洋中的传播速度相同,由s=vt可知,时间越长通过的路程越远,、、三个位置从发出声音到接收到回声的时间分别是0.30s、0.16s、0.30s,所以A、C两个位置水底到江面的距离相等;B位置水底到江面的距离较小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】根据速度的公式计算分析,速度公式为v=s/t,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。
2.(2025·长沙模拟)如图是古人锻造铁器的过程,下列说法正确的是( )
A.加热铁的阶段,铁熔化需要放热
B.锻打过程中,铁块含有的热量增加
C.淬火时铁的内能减少,温度降低
D.加热和淬火时都是将内能转化为机械能
【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点;热量的概念;温度、热量与内能的关系;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.铁的熔化需要吸热,故A错误;
B.热量只能通过吸收或者释放来描述,故B错误;
C.淬火时,温度高的铁遇冷放出热量,内能减少,温度降低,故C正确;
D.加热和淬火时,都是通过热传递,使得物体内能发生改变,故D错误。
故选C。
【分析】1、熔化为固态变化为液态,吸收热量,如雪消融;
2、热传递是热量从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。
3.(2025·长沙模拟)小星找来一薄壁圆柱形玻璃杯,并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后面,观察结果如图甲所示。向杯中加水,使水面高过箭头位置,透过玻璃杯观察纸上的“箭头”,将白纸逐渐远离杯子的过程中,依次观察到的情景是( )
A.乙、丙、丁 B.丙、乙、丁 C.丙、丁、乙 D.丁、丙、乙
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】装水后的玻璃杯相当凸透镜,初始状态,物距小于f时,成的像是正立、放大的虚像;白纸逐渐远离杯子,相当于物距增加,当物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的像是倒立、放大的实像;当物距大于二倍焦距,成的像是倒立、缩小的实像,故依次观察到的情景是乙、丙、丁,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】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。
4.(2025·长沙模拟)2024年巴黎奥运会中国运动员网球项目获得金牌,实现了我国在该项目上的重大突破。下列有关说法正确的是( )
A.网球静止时没有惯性
B.挑高球时,将网球击得又高又远,说明力可以改变物体的运动状态
C.击球时,球拍对网球的力和网球对球拍的力是一对平衡力
D.网球离开球拍后能继续飞行,说明网球不受重力作用
【答案】B
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】A.球静止时也有惯性,故A错误;
B.用力挑高球时,网球在力的作用下击得又高又远,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.击球时,球拍对网球的力和网球对球拍的力是一对相互作用力,故C错误;
D.网球离开球拍后,由于惯性网球能继续飞行,故D错误。
故选B。
【分析】1、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;
2、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;
3、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
5.(2025·长沙模拟)在使用电吹风时,为了防止发热管单独工作带来安全隐患,只闭合,不发热也不吹风;只闭合,吹冷风;同时闭合、,吹风机才能吹出热风。下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】据图可知,只闭合,不发热也不吹风 ,说明位于干路, 只闭合,吹冷风 ,所以位于干路, 同时闭合、,吹风机才能吹出热风 ,说明和发热管串联,所以D正确,ABC错误。
综上选C。
【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。
6.(2025·长沙模拟)如图所示是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途电动无人机。下列有关说法正确的是( )
A.无人机内的芯片使用超导体制作
B.用密度更小的碳纤维替换钢材部件可增加机身质量
C.该无人机飞行时主要将机械能转化为电能
D.无人机与地面进行信息传递主要依靠的是电磁波
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;能量的转化或转移;半导体特点及作用;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.无人机内的芯片的材料为半导体,故A错误;
B.用密度更小的碳纤维替换钢材部件,可以减小机身质量,故B错误;
C.无人机飞行时主要将电能转化为机械能,故C错误;
D.远距离无线通信依靠的介质为电磁波,所以无人机与地面进行信息传递主要依靠的是电磁波,故D正确。
故选D。
【分析】1、信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息;
2、半导体的应用:常用作发光二极管;
3、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;至于材料本身以及材料状态有关。
7.(2025·长沙模拟)汽车风洞测试是汽车设计的重要一环,如图所示,将汽车模型放在风洞中,固定在水平地面上,让风高速迎面吹来,模拟汽车高速运动的情形。下列说法正确的是( )
A.汽车模型相对于地面是运动的
B.汽车模型下方的气体流速大,压强大
C.汽车模型上方的气体流速小,压强大
D.提高风速,汽车模型对地面的压力减小
【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A.汽车模型与地面间的运动状态相同,所以二者是静止的,故A错误;
BC.汽车模型上方的气体流速大,压强小,故BC错误;
D.提高风速,汽车模型上下表面空气流速差变大,汽车受到的升力变大,汽车的重力不变,则汽车受到地面的支持力减小,支持力和压力为相互作用力 ,汽车模型对地面的压力减小 ,所以故D正确。
故选D。
【分析】1、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上;
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。
8.(2025·长沙模拟)下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.攀岩运动员在攀爬前要在手上涂镁粉是为了减小摩擦
B.用力捏自行车的刹车闸,是通过增大接触面积来增大摩擦
C.气垫船通过向船底下喷气,使接触面彼此分离,可以减小摩擦
D.冬天冰雪封路时,汽车车轮装上防滑链主要是通过增大压力来增大摩擦
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.攀岩运动员在手上涂镁粉,是为了在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度,增大摩擦,故A错误;
B.用力捏自行车的刹车闸,是为了在接触面粗糙程度相同时,通过增大压力来增大摩擦,故B错误;
C.气垫船通过向船底下喷气,使接触面彼此分离,从而减小摩擦,故C正确;
D.冬天冰雪封路时,汽车车轮装上防滑链是为了在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故D错误。
故选C。
【分析】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。
9.(2025·长沙模拟)如图甲是身高、体重测量仪,当人站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,力敏电阻的阻值随压力增大而减小,滑片随身高增高而上滑。下列分析正确的是( )
A.身高越高电流表A示数越小
B.体重越大电压表示数越小
C.体重越大电流表示数越大
D.体重越大电压表示数与电流表示数的比值越大
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A. R与R0并联, 身高越高,变阻器R0连入电路的电阻越小,电源电压不变,由可知通过变阻器的电流越大,电流表A示数越大,故A错误;
BCD.当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,压敏电阻R的阻值减小,由可知通过压敏电阻R的电流越大,即电流表A1的示数越大,电压表测电源电压,电源电压不变,所以电压表示数不变,所以电压表示数与电流表示数的比值越小,故BD错误,C正确。
故选C。
【分析】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;
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。
10.(2025·长沙模拟)如图所示是一款磁吸式数据线,含有磁铁的线体可以和具有磁性的不同型号充电头吸附对接,达到“一线多头”的使用效果。下列说法正确的是( )
A.含有磁铁的线体可以吸附任何金属
B.磁性充电头周围存在磁感线
C.充电头吸附对接是受到地磁场的作用
D.线体和充电头吸附是因为异名磁极相互吸引
【答案】D
【知识点】磁场;磁感线及其特点
【解析】【解答】A.磁体主要能吸引磁性材料,如铁、钴、镍等金属,故A错误;
B、磁感线并不是真实存在的,是假想的分布在磁体周围的曲线,磁性充电头周围不存在磁感线,故B错误;
CD.线体和磁性充电头吸附的原理是异名磁极相互吸引,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】磁性作用规律:异性磁极相互吸引,同种磁极相互排斥。
磁感线: 在磁场中画一些曲线,使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同,磁感线是人为假想表征磁场方向和强弱的 的物理量,磁感线从N极出发,回到S极。
11.(2025·长沙模拟)灯泡和电阻的电流随电压变化规律如图甲所示,灯泡的额定电压为。将灯泡和电阻分别连入图乙、丙所示电路中(电源电压均可调)。下列说法正确的是( )
A.图乙中允许的电源电压最大为
B.图乙中电源电压为时,电路的电流为
C.图丙中允许的干路电流最大为
D.图丙中干路电流为时,电源电压为
【答案】A,D
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】A.图乙为串联电路,电流处处相等,由串联电路电流的规律可知通过电阻的电流为0.3A,电阻两端的电压是6V,电源电压最大为U大=UL+UR=6V+6V=12V,故A正确;
B.由图甲可知通过灯L和电阻R的电流都为0.2A,电阻R两端电压为4V,灯泡两端的电压是2V,根据串联电路电源电压等于用电器分电压之比可知,电源电压为U=2V+4V=6V,故B错误;
C.由图丙可知,灯L与R并联,灯泡的额定电压为,所以电源电压为6V,R两端电压为6V,由图甲可知通过灯泡的电流是0.3A,通过电阻的电流为0.3A,根据并联电流规律可知,支路电流之和干路电流,图丙中允许的干路电流最大为I大=0.3A+0.3A=0.6A,故C错误;
D.由图丙可知,灯L与R并联,电源电压是2V时,所以灯泡和电阻两端的电压都是2V,通过灯泡的电流是0.2A,通过电阻的电流是0.1A,根据并联电路电流规律计算可知干路电流为I干=0.2A+0.1A=0.3A,故D正确。
故选AD。
【分析】1、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;
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。
12.(2025·长沙模拟)如图甲,立夏时节,有的地方会给孩子称体重,冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图乙,小孩和篮子的总质量为10kg,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时,。下列说法正确的是( )
A.若秤砣上粘了东西,所称质量偏大
B.该秤砣的质量为2kg
C.要使该杆秤的量程变大,可以将秤的悬挂点O左移
D.如果小孩和篮子的总质量为12kg,秤砣移至B点左侧才能使杆秤保持水平平衡
【答案】B,C
【知识点】重力及其大小的计算;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A.根据杠杆平衡原理可知,秤砣粘了东西,动力变大,对应的动力臂就变短,所以显示的示数就要偏小,故A错误;
B.作用在杠杆A点的力等于孩子及秤钩和所坐篮子的总重力,即,根据杠杆平衡 条件F1L1=F2L2可得该秤砣的重力。结合重力公式计算可知秤砣的质量,故B正确;
C.由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越小,动力越大,所以要使该杆秤的量程变大,可以将称的悬挂点O左移,故C正确;
D.小孩和篮子的总质量为12kg,作用在杠杆A点的力变大,动力臂不变,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析作用在杠杆B点的力不变,阻力臂会变大,秤砣移至B点右侧才能使杆秤保持水平平衡,故D错误。
故选BC。
【分析】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。
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。
13.(2025·长沙模拟)皮影戏是一种古老的传统民间艺术,也是我国非物质文化遗产之一,将湘剧、花鼓戏的元素融入其中,使得表演具有地方特色。皮影戏形成的原因是光 ,湘剧的“高、低、昆、乱”四大声腔中的“高、低”指的是声音特性中的 ,击打花鼓时,鼓面会凹陷,这说明力可以改变物体的 。
【答案】沿直线传播;音调;形状
【知识点】光的直线传播及其应用;力的作用效果;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】皮影戏利用了光沿直线传播原理。音调由振动频率决定,湘剧的“高、低”指的是声音的高低,即声音的音调。击打花鼓时,鼓面受力会凹陷,说明力可以改变物体的形状。
【分析】1、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;
2、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;
3、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.
14.(2025·长沙模拟)2024年10月27日,国内首套浮空风力发电系统亮相新疆,利用高空风能将为我国实现“双碳”目标和人类的可持续发展贡献巨大力量。高空风能是一种清洁 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,浮空器上升过程中其重力势能的变化情况是: 。
【答案】可再生;变大
【知识点】势能的影响因素;能源及其分类
【解析】【解答】风能是一种清洁可再生能源。浮空器上升时,质量不变,高度升高,重力势能变大。
【分析】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;
新能源: 指传统能源之外的各种能源形式 ,如太阳能、风能、海洋能。
15.(2025·长沙模拟)如图甲,某款小型电火锅通过旋转开关可实现高、中、低三挡控温功能,图乙是它的简化电路图。、、均为加热电阻(阻值保持不变),已知,,中温挡的功率为。
(1)让该电火锅在低温挡工作,应将旋钮开关旋至 (选填“bc”“cd”或“de”)位置。
(2)该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能为 J。
(3)该电火锅正常工作时,高温挡的功率与低温挡的功率之比为 。
【答案】(1)bc
(2)解:由得,该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能为。
(3)解:由得,
则
电源电压不变,该电火锅正常工作时,高温挡的功率与低温挡的功率之比为。
【知识点】功率计算公式的应用;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】(1)由得,电阻越大时,电路电功率越小,所以当旋钮开关旋至bc位置时,R1、R2串联,电路电阻最大,此时电火锅在低温挡工作。
【分析】(1)根据电功率公式计算可知,电压不变,电阻和电功率成反比。
(2)由电功公式得该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能;
(3)中温挡位时,根据电功率公式计算;电源电压不变,该电火锅正常工作时,根据电功率公式计算高温挡的功率与低温挡的功率之比。
(1)当旋钮开关旋至bc位置时,R1、R2串联,电路电阻最大,由得,电路电功率最小,电火锅在低温挡工作;旋钮开关旋至cd位置,电路为R2的简单电路,电路电阻较大,由得,电路电功率较小,电火锅在中温挡工作;旋钮开关旋至de 位置,R2、R3并联,电路电阻最小,由得,电路电功率最大,电火锅在高温挡工作。
(2)由得,该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能为
(3)由得,
则
电源电压不变,该电火锅正常工作时,高温挡的功率与低温挡的功率之比为
16.(2025·长沙模拟)小明想将家里的一空间隔出来做琴房,为保证隔音效果,选取如图甲的长方体空心砖作为主建筑材料,其长、宽、高分别为a、b、c,且。空心砖的质量为,内有若干柱形圆孔,柱形圆孔的总体积占空心砖体积的。如图乙所示,现将空心砖分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,其对水平地面的压强分别为、、。已知空心砖侧放时与水平地面的接触面积为。则空心砖的重力为 ; ;空心砖的材料密度为 。(g取)
【答案】54;2400;
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 空心砖的质量为,根据重力公式计算空心砖的重力为;
空心砖侧放于水平地面上时,对水平地面的压力等于重力, 空心砖侧放时与水平地面的接触面积为 ,所以压强为;依题意得,,所以解得abc分别为,,。
据题可知空心砖实心部分的体积为;根据密度公式计算可知空心砖的材料密度为。
【分析】1、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。
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。
17.(2025·长沙模拟)自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生,它由多组“直角反射器”组成,其中一组“直角反射器”如图所示,一束光射向平面镜S1,请在图中画出经过S1、S2两个平面镜反射后的光路图。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】过入射点作法线和镜面S1垂线,根据反射角等于入射角,画出反射光线,反射光线与平面镜S2的交点作为入射点,同理,画出反射光线,作图为:
【分析】光在反射时,反射角等于入射角,画出反射光线。
18.(2025·长沙模拟)小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点是否有影响,于是他用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,点燃酒精灯;当茶水沸腾时,温度计示数如图乙所示,则茶水的沸点为 ℃;
(2)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的茶水的温度随加热时间变化的图象;
①由图象可知,茶水沸腾时温度的变化特点是 ;
②分析实验数据,小明能否判断茶叶对水的沸点有无影响,并说明理由。
【答案】(1)99
(2)温度保持不变;不能,没有测量水的沸点并与茶水的沸点进行对比
【知识点】沸腾及沸腾条件;探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)由图乙可知,温度计的分度值为1℃,所以温度计的示数为99℃,即茶水的沸点为99℃。
(2)由图丙可知,茶水沸腾时温度的变化特点是持续吸热,温度不变。实验中只有茶水沸腾实验,缺少对比试验,所以不能判断茶叶对水的沸点有无影响。
【分析】1、水沸腾的温度时间特性:水到达沸点时的特点为加热但温度保持不变,气泡由小变大;标准大气压下水的沸点为100℃,低于标准气压,沸点低于100℃;
2、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,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)水沸腾时,由图乙可知,温度计的分度值为1℃,示数为99℃,所以茶水的沸点为99℃。
(2)[1]由图丙可知,茶水的温度升高到沸点后,继续加热,温度保持不变,所以茶水沸腾时温度的变化特点是持续吸热,温度不变。
[2]为了判断茶叶对水的沸点有无影响,需要同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点,由于实验中只有茶水沸腾实验,所以不能判断茶叶对水的沸点有无影响。
19.(2025·长沙模拟)如图1是实验小组的同学“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)观察图1中A、B、C三幅图可得出:物体受到的浮力大小与 有关;
(2)由图1中A, 三幅图可得出:物体受到的浮力大小与液体的密度有关;
(3)日常生活中,木头在水中是漂浮的,而铁块会下沉,小明猜想浮力的大小与浸没在液体中物体的密度有关。为此他选取体积相同、密度不同的物体A和B分别浸没在水中,进行了如图2所示探究。分析图中实验数据可得出初步结论:浮力的大小与浸没在液体中物体的密度 。
【答案】(1)排开液体的体积
(2)C、D
(3)无关
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)图1中A、B、C三幅图,变量为排开液体的体积,弹簧测力计的示数不同,所以浮力大小不同,可得结论:物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(2)探究浮力大小与液体密度的关系,变量为液体的密度,所以选用图A、C、D三幅图进行。
(3)根据称重法可知物体A受到的浮力F浮A=GA-FA=3N-1.8N=1.2N;物体B受到的浮力F浮B=GB-FB=4N-2.8N=1.2N,浮力相等,所以浮力的大小与浸没在液体中的物体密度无关。
【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。
(1)图1中A、B、C三幅图,液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力大小不同,可以得到物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(2)要探究浮力大小与液体密度的关系,物体全部浸入液体中,液体的密度不同,所以选用图A、C、D三幅图进行。
(3)图甲中,物体A受到的浮力F浮A=GA-FA=3N-1.8N=1.2N
图乙中,物体B受到的浮力F浮B=GB-FB=4N-2.8N=1.2N
两个密度不同的物体浸没状态下所受浮力相等,故浮力的大小与浸没在液体中的物体密度无关。
20.(2025·长沙模拟)小明设计了如图甲电路“探究电流与电压的关系”。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路 (导线不得交叉);
(2)正确连接电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处后,闭合开关进行实验。某次实验中电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是 A;
(3)小明记录了五组实验数据在表格中,为了找到电流与电压的关系,应该怎样处理数据? (列举一种方法即可)
【答案】(1)
(2)0.22
(3)画I-U图像,观察图像特点。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)探究 电流与电压的关系 ,电流表需要串联电路中,电压表和电阻并联,如下图所示:
(2)如图乙所示,电流表选用0~0.6A的量程,示数为0.22A,此时通过定值电阻的电流是0.22A。
(3)为了找到电流与电压的关系,应画I-U图像,观察图像特点。
【分析】1、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;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
(1)由图甲可知,电流表和电压表串联,且电流表和电压表与电阻并联,探究电流与电压的关系时,电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(2)如图乙所示,电流表选用0~0.6A的量程,分度值为0.02A,其示数为0.22A,此时通过定值电阻的电流是0.22A。
(3)为了找到电流与电压的关系,应分析实验数据中电压和电流的比值或者画I-U图像,观察图像特点。
21.(2025·长沙模拟)小明用如图甲所示电路“测量小灯泡的电功率”。电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为(正常发光时的电阻约为)。
(1)小明发现,刚连接完最后一根导线,灯泡就发光了,原因是 ;同时他还发现电流表指针偏转如图乙所示,出现这一现象的原因是 ;
(2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时电压表示数为,为了让灯泡正常发光,滑片应向 端移动;
(3)小明移动滑片使灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,则灯泡的额定功率为 W。
【答案】(1)开关没有断开;电流表的正负接线柱接反
(2)B
(3)0.75
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,可能是连接电路时开关没有断开。电流表的指针偏向零刻度线的左侧,说明电流表的正负接线柱接反了。
(2)小灯泡的额定电压是2.5V,电压表示数为2.1V,所以为了增大灯泡两端的电压,由串联分压可知减小变阻器连入电路的电阻,滑片应向B端移动。
(3)由图丙可知,电流表选用0~0.6A的量程,该示数为0.3A,根据电功率公式计算灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W。
【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、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、电功率的计算:公式为P=UI。
(1)[1]为保护电路,连接电路时开关应断开,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,可能是连接电路时开关没有断开。
[2]由图乙可知,电流表的指针偏向零刻度线的左侧,说明电流表的正负接线柱接反了。
(2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时电压表示数为,小灯泡的额定电压是2.5V,为了增大灯泡两端的电压,由串联电路电压的规律可知减小变阻器两端的电压,由串联分压可知减小变阻器连入电路的电阻,滑片应向B端移动。
(3)由图丙可知,电流表选用0~0.6A的量程,分度值为0.02A,该示数为0.3A,灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
22.(2025·长沙模拟)小明用如图所示动滑轮和质量为的桶往屋顶花园运送建筑材料。桶内装的材料,用力在内匀速将桶向上移动的过程中。(不计绳重、动滑轮重和摩擦,取)求:
(1)桶上升的速度;
(2)拉力的大小;
(3)拉力做功的功率。
【答案】(1)解:桶上升的速度为。
(2)解:由图可知,承重绳子股数n=2,不计绳重、动滑轮重和摩擦,拉力的大小为。
(3)解:拉力做的功为,拉力做功的功率为
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;动滑轮拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据速度公式计算桶上升的速度;
(2)由图可知,动滑轮缠绕绳子数为2,在不计绳重、动滑轮重和摩擦的条件下,拉力的大小为
(3)根据做功公式计算拉力做的功为,所以拉力做功的功率为。
(1)桶上升的速度为
(2)由图可知,承重绳子股数n=2,不计绳重、动滑轮重和摩擦,拉力的大小为
(3)拉力做的功为
拉力做功的功率为
23.(2025·长沙模拟)如图所示电路,电源电压保持不变,为定值电阻,灯泡标有“12V;9W”字样,滑动变阻器的最大阻值为,电压表量程为。闭合开关S、,断开,接入电路的阻值为时,灯泡恰好正常发光;闭合开关S、,断开,将的滑片P滑至点时,接入电路的阻值为,电压表示数为,将的滑片P滑至点时,接入电路的阻值为,电压表示数为,此时的功率,且,。求:
(1)灯泡L正常工作时的电流;
(2)电源电压;
(3)闭合开关S、,断开,在保证电路安全的情况下,计算的最小功率。
【答案】(1)解:灯泡L正常工作时的电流为。
(2)解:闭合开关S、,断开,接入电路的阻值为时,灯泡恰好正常发光,等效电路如图所示:
两端电压为
电源电压为。
(3)解:闭合开关S、,断开时,等效电路如图所示:
接入电路的阻值分别为和时,两端电压之比为
且
已知①
可得②
由于电源电压不变,则③
由①②③可得
所以
接入电路的阻值为时,和两端电压之比为
且
可得,,又,可得
所以,因为电压表量程为,设接入电路的最大阻值为,则
当电压表示数为时,的功率最小,所以的最小功率为。
【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;电功率的计算
【解析】【分析】(1)灯泡标有“12V;9W”字样,根据P=UI计算灯泡L正常工作时的电流;
(2)闭合开关S、,断开,接入电路的阻值为时,等效电路如图所示:
结合欧姆定律U=IR计算两端电压;根据串联电路电压规律计算电源电压为
(3)闭合开关S、,断开时,等效电路如图所示:
接入电路的阻值分别为和时,根据欧姆定律计算,两端电压之比为,代入题目所给数据可知,分的关系,接入电路的阻值为时,和两端电压之比为,结合串联电路电压规律,求解,,结合电功率公式计算,电压表量程为,设接入电路的最大阻值为,根据串联分压计算,当电压表示数为时,的功率最小,根据计算的最小功率。
(1)灯泡L正常工作时的电流为
(2)闭合开关S、,断开,接入电路的阻值为时,灯泡恰好正常发光,等效电路如图所示:
两端电压为
电源电压为
(3)闭合开关S、,断开时,等效电路如图所示:
接入电路的阻值分别为和时,两端电压之比为
且
已知①
可得②
由于电源电压不变,则③
由①②③可得
所以
接入电路的阻值为时,和两端电压之比为
且
可得,,又,可得
所以,因为电压表量程为,设接入电路的最大阻值为,则
当电压表示数为时,的功率最小,所以的最小功率为
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