四川省内江市第六中学2025年中考二模物理试题
1.(2025·内江模拟)下列关于核能及其利用,说法正确的是( )
A.任何两个原子核都可以发生聚变
B.目前人类已建立核电站,利用核聚变发电
C.在核电站中,发生的是可以控制的链式反应
D.在核电站中,厚重的保护层,是为了避免核燃料从内部逸出
2.(2025·内江模拟)如图为我国“祝融号”火星车驶离着陆平台后的“自拍”照片。关于火星车,下列说法正确的是( )
A.火星车的履带较宽,可增大压强
B.“自拍”时,火星车位于摄像头一倍焦距以内
C.地面控制中心是通过电磁波向火星车发出指令的
D.火星车利用“正十一烷”来维持车内温度稳定,火星表面温度升高时,此物质会液化吸热,降低车内温度
3.(2025·内江模拟)如图所示,春节期间,小妍去大邑西岭雪山乘坐热气球,热气球吊篮下方有一根结实的弹性绳与大地相连,当热气球缓缓升起时,白雪、森林等壮阔的景色一览眼底。下列说法正确的是( )
A.弹性绳绷直前,小妍加速上升,受到平衡力作用
B.弹性绳伸长的过程中,弹性绳对吊篮的拉力大于吊篮对弹性绳的拉力
C.弹性绳伸长的过程中,弹性绳既是受力物体也是施力物体
D.气球上升到最高点静止时,弹性绳对吊篮的拉力一定大于吊篮的总重力
4.(2025·内江模拟)如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号下列说法正确的是( )
A.温度计中的水银是绝缘体
B.电铃响时,电磁铁右端是N极
C.温度降低到74℃以下,电铃响
D.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱
5.(2025·内江模拟)一台电风扇通电后电流I随时间t变化的图象如图所示,电流稳定后正常工作,设它正常工作一段时间线圈产生的热量为Q1,后因机械故障叶片停止了转动,仍通电相同时间,线圈产生的热量为Q2。忽略温度对电阻的影响,则( )
A.Q1=Q2
B.Q1>Q2
C.Q1<Q2
D.条件不足,无法比较Q1和Q2的大小
6.(2025·内江模拟)关于下列光学现象的描述正确的是( )
A.白光通过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光
B.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪
C.小孔所成的像是倒立的虚像
D.望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像
7.(2025·内江模拟)下列关于热学知识的说法,正确的是( )
A.烧开水时,冒出的“白气”是水汽化形成的
B.扩散现象的发生是由于相互接触的两个物体间分子有引力
C.初春培育水稻秧苗,为了不使秧苗受冻,早晨多灌水,傍晚多排水
D.内燃机的压缩冲程是把机械能转化为内能
8.(2025·内江模拟)关于家庭电路和安全用电,下列说法错误的是( )
A.图甲中,螺丝刀试电笔笔尖接触火线,氖管就会发光
B.图乙中,洗衣机的三脚插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连
C.图丙中,空气开关跳闸,可能是家庭电路出现短路造成的
D.图丁中,当人发生触电事故时,漏电保护器会迅速切断电流
9.(2025·内江模拟)用酒精灯给试管内的水加热至一定程度,发现塞在试管口的木塞被冲出,如图所示。下列描述正确的是( )
A.试管中的水是靠做功的方式增加内能的
B.水蒸气对木塞做功,把机械能转化为内能
C.水蒸气对木塞做功,与汽油机做功冲程的原理相同
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气内能增加
10.(2025·内江模拟)如图所示,水平桌面上有甲、乙、丙三个物块叠放在一起,现用10N的力F沿水平方向向右拉物块乙,甲、乙、丙都保持静止。下列说法中正确的是( )
A.乙对丙的摩擦力大小为10N,方向向左
B.甲对乙的摩擦力大小为10N,方向向左
C.桌面对甲的摩擦力大小为10N,方向向右
D.桌面受到的摩擦力大小为10N,方向向左
11.(2025·内江模拟)如图所示电路,闭合开关后,观察到两灯均不亮,用一根导线去检测电路故障,发现故障仅为断路,则检测时不可能出现的现象是( )
A.当导线接A、B两点时,灯泡不亮
B.当导线接B、C两点时,两灯均不亮
C.当导线接C、D两点时,两灯均不亮
D.当导线接A、D两点时,电源可能被烧坏
12.(2025·内江模拟)如图所示电路,电源电压恒定不变,灯泡L上标有“6V 6W”字样。只闭合开关S1,将滑动变阻器R2的滑片从最右端向左移动一段距离到A点,此过程中电流表示数变化了0.1A,滑片在A点时电压表示数为3V。再闭合开关S2和S3,电流表示数又变化了1.3A,此时灯泡L恰好正常发光。忽略灯丝电阻的变化,电流表和电压表量程可以根据实际情况改变,下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.定值电阻R1的阻值为10Ω
C.只闭合开关S1,滑动变阻器R2消耗的最大功率为0.8W
D.只闭合开关S1,电路总功率的变化范围为1.2W~4.8W
13.(2025·内江模拟)在长度和时间的测量这一课的学习中小明同学完成了如下实验。如图甲所示,小明用刻度尺和三角板测得圆形物体的直径 cm。如图乙所示,秒表的读数为 s。
14.(2025·内江模拟)如图所示,小张同学学习了声音的知识后,废物利用,将7根长度不同、粗细相同的大吸管底部封口,并成一排做成一个“吸管琴”。当用嘴对吸管口吹气时,发声体是吸管内的 ,声音的音调从左至右逐渐 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
15.(2025·内江模拟)如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉水平面上的重物,乙图为拉力随时间变化的关系图像,丙图为重物运动速度随时间变化的关系图像。根据图中所给信息可知:第4s时,重物所受摩擦力大小为 N,第8s时,重物所受合力大小为 N。
16.(2025·内江模拟)如果两个金属球体积之比为2∶1,质量之比为1∶2,则它们的密度之比为 。若都截掉三分之一,剩余部分密度比为 .
17.(2025·内江模拟)如图所示,物体重为20N,某人在5s内用4N的拉力匀速地将该物体在水平方向移动了1m,则绳子自由端移动的速度为 m/s,拉力做功的功率为 W。(不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦)
18.(2025·内江模拟)某中学为学生供应开水,用焦炭作为燃料,已知焦炭的热值是3×107J/kg,现完全燃烧了4.2kg的焦炭,放出的热量 J;设该热量有25%被水吸收,能将 kg的水从25℃加热到100℃.[已知c水=4.2×103J/(kg·)].
19.(2025·内江模拟)如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V,0.5A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为210Ω,当只闭合S和,移动滑动变阻器的滑片P时,滑动变阻器两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时,电流表示数变化了0.15A,忽略灯泡电阻随温度的变化,则定值电阻的阻值为 ;只闭合S和,在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片P,电压表的示数变化范围为 。
20.(2025·内江模拟)如图所示,A处于静止状态,B在拉力作用下向右加速运动。请在图中画出A物体所受的摩擦力f、支持力N、重力G的示意图(力的作用点图中已标出)。
21.(2025·内江模拟)图甲是一个带开关和指示灯的三孔插座。小明发现当开关断开时,指示灯不发光,插孔也不能提供工作电压;当开关闭合时,指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。请在图乙中画出插座(已做简化处理)中的开关、指示灯(连限流电阻)和插孔的连接方式,并把插座与电源线接通。
22.(2025·内江模拟)某电磁门锁如图1,请将图2中的电磁铁、滑动变阻器接入电路,使开关闭合后电磁铁与条形磁铁相互吸引,且滑片P向右移动时吸引力变大。
23.(2025·内江模拟)为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做 运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)在前四次实验中,滑动摩擦力最大的是 (选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲乙两个实验,是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小有关;比较乙、丙两个实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系。
(4)小明要对实验装置进行改动,如图戊所示(改拉木板),重复实验,发现效果更好,实验中,小明 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
24.(2025·内江模拟)小勇同学利用图甲所示的电路做“探究电流与电阻的关系”实验,所选择的器材有新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一只,“20Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉);
(2)连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,则故障为 (填下列选项前的字母);
A.定值电阻短路 B.滑动变阻器短路
C.定值电阻断路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,小勇分别将五个定值电阻接入电路,根据测得的五组实验数据绘制出电流I随定值电阻R变化的图像,如图丙所示。由图像可知这五组实验中定值电阻R两端电压保持 V不变;当用5Ω的定值电阻进行实验时,滑动变阻器消耗的功率为 W。
(4)完成上述实验后,小勇还想改变定值电阻R两端的电压以多次实验,若他想控制R两端电压为1.5V,为了用上所有的定值电阻正确完成五组实验,则滑动变阻器的最大阻值至少需要 Ω;
(5)小勇还想测量一个阻值约为200Ω的定值电阻的阻值,他选取了一个阻值合适的定值电阻R0(阻值已知),并设计了如图丁所示的电路进行实验,实验步骤如下:
①闭合开关S1,断开S2,读出电压表示数为U1;②同时闭合开关S1和S2,读出电压表示数为U2;
则未知电阻= (用U1、U2和R0表示)。
25.(2025·内江模拟)我国生产的无人机世界领先,应用领域广泛,如图甲所示为深受广大航拍爱好者喜爱的“YU-2”型无人机,下表是有关它的一些飞行参数。根据表中资料信息,(g=10N/kg)求:
型号 YU-2
动力系统 电动
质量 1100g
最大上升速度 4m/s
最大下降速度 3m/s
最大水平飞行速度 20m/s
最大飞行海拔高度 600m
最长悬停时间 29min
卫星定位 GPS
(1)无人机在空中悬停时受到的升力F;
(2)无人机以最大速度匀速上升100m,空气阻力忽略不计,升力对无人机做功的功率P;
(3)无人机在空中A点接收到自动返航指令后,将从A点沿ABCD航线自动返回至起飞点D,如图乙所示,假设无人机在各段航线上均以相应的最大速度匀速航行,求它从A点返回至D点所需的时间t。
26.(2025·内江模拟)某课外兴趣小组设计了一个称量物重的模拟电路,将载重量转化成电流表示数。图甲电路由电源、称重计(电流表,量程为0~0.6A)、定值电阻R0、滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压为8V,滑动变阻器R1长40cm,最大阻值为20Ω且电阻的大小与其接入的长度成正比,弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙。当没有载物时,变阻器滑片位于R1的最上端,此时电流表示数是0.1A。
(1)定值电阻R0多大?
(2)最大载重时,该模拟电路的电流表示数多大?(计算结果保留两位小数)
(3)小华觉得最大称量时,该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半,则应选择定值电阻R2=6Ω、R3=12Ω和R4=24Ω中哪个替换R0?替换后最大称量时,定值电阻R的电功率是多大?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】核聚变;核裂变
【解析】【解答】A.自然界中,最容易实现的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变,不是任何两个原子核都可以发生聚变,故A错误;
BC.目前人类已建立核电站,其核心设备是核反应堆,是通过可控裂变链式反应释放的能量发电,故B错误,故C正确;
D.在核电站中,厚重的保护层,是为了避免核辐射,故D错误。
故选C。
【分析】核聚变的材料是氢的同位素;核电站利用核裂变释放能量,且是可控的链式反应;厚重的保护层,防止核辐射。
2.【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凸透镜成像规律及其探究实验;减小压强的方法及其应用;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【计算】A.火星车的履带较宽,是压力一定,增大受力面积,可减小压强,故A错误;
B.摄像头相当于凸透镜,拍摄时,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,火星车位于摄像头二倍焦距以外,故B错误;
C.电磁波可以在真空中传播,地面控制中心是通过电磁波向火星车发出指令的,故C正确;
D.“正十一烷”是晶体,火星表面温度升高时,此物质会熔化吸热,降低车内温度,来维持车内温度稳定,故D错误。
故选C。
【分析】压力一定时,增大受力面积,可以减小压强;摄像头是晶体是凸透镜,物体在二倍焦距外时,成倒立缩小的实像;地面利用电磁波向火星车传递信息;晶体吸收热量,熔化吸热,温度保持不变。
3.【答案】C
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.弹性绳绷直前,小妍加速上升,处于非平衡状态,受到非平衡力作用,故A错误;
B.弹性绳伸长的过程中,弹性绳对吊篮的拉力和吊篮对弹性绳的拉力是相互作用力,大小相等,故B错误;
C.物体间力的作用是相互的,弹性绳既是受力物体,也是施力物体,故C正确;
D.气球上升到最高点静止时,吊篮处于平衡状态,弹性绳对吊篮的拉力和吊篮的总重力是平衡力,两个力大小相等,故D错误。
故选C。
【分析】加速运动的物体,运动状态改变,受到非平衡力;静止的物体,受到平衡力;物体间力的作用是相互的,相互作用力的大小相等。
4.【答案】B
【知识点】导体与绝缘体;电磁继电器的组成、原理和特点;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.金属容易导电,是导体,水银属于金属,是导体,故A错误;
B.图中,结合安培定则,电流从电磁铁的左端进入,电磁铁的右端为N极,故B正确;
C.图中,温度降到74℃时,控制电路断开,电磁铁无磁性,衔铁被释放,电铃不响,故C错误;
D.图中,当滑片向左移动时,变阻器接入电路的阻值减小,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,故D错误。
故选B。
【分析】金属是导体;根据安培定则,判断电磁铁的磁极位置;电磁铁有电流,则有磁性;电流越大, 磁性越强。
5.【答案】C
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】电风扇通过的电流稳定后,正常工作,此时消耗的总电能转化为机械能和内能,刚接入时电流为I1,电流稳定后电风扇正常工作电流为I2,根据图像,则I1>I2,相同时间线圈产生的热量Q1=I22Rt,因故障叶片停止转动,消耗的电能全部转化为内能,线圈产生的热量为Q2=I12Rt,可得Q1<Q2,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】电动机工作时,电能转化为机械能和内能;电动机故障,停止运动,电能全部转化为内能,转化的内能更大。
6.【答案】A
【知识点】色光的三(基)原色和颜料的三原色;紫外线;望远镜
【解析】【解答】A.白光通过三棱镜时,因为不同颜色的光通过玻璃时偏折的角度不同,白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,A符合题意;
B.验钞机利用紫外线可使荧光物质发光来辨别钞票真伪,B不符合题意;
C.小孔成的是倒立的实像,是光在同种介质中沿直线传播形成的,C不符合题意;
D.望远镜物镜的作用相当于照相机,是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】白光通过三棱镜时分解为多种颜色是色散现象;验钞机利用紫外线;小孔成像是光在同种介质中沿直线传播形成的。
7.【答案】D
【知识点】液化及液化放热;比热容;热机;分子热运动
【解析】【解答】A.水烧开时,高温水蒸气上升时,遇到温度低的冷空气,液化形成白气,故A错误;
B.扩散现象,是物体的分子不停做无规则运动的结果,故B错误;
C.水的比热大,放出相同热量,水的温度降低的少,初春培育秧苗时,为了不使秧苗受冻,傍晚多灌水,当夜晚温度降低时,水放出热量;早晨多排水,稻田接受太阳光的照射,泥土的比热小,泥土吸收热量,温度升高快,有利于秧苗的生长。故C错误;
D.内燃机的压缩冲程中,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内的空气,对空气和燃料的混合物做功,活塞的机械能转化为空气和燃料的混合物的内能,故D正确。
故选D。
【分析】白气是水蒸气液化形成的;扩散现象是分子不停的无规则运动形成的;水的比热容较大,放出相同热量,温度差小;内燃机的压缩冲程,间机械能转化为内能。
8.【答案】D
【知识点】家庭电路的组成;测电笔的使用
【解析】【解答】A.试电笔的笔尖接触火线,手接触笔尾金属体,电路闭合,氖管发光,故A正确,不符合题意;
B.洗衣机的三脚插头上标着E的导线是接地线,和用电器的金属外壳相连,在发生漏电时起保护作用,故B正确,不符合题意;
C.空气开关跳闸的原因是电流过大,家庭电路中电流过大的原因:可能是用电器的总功率过大,可能是发生了短路,故C正确,不符合题意;
D.图中电流经过人体,人是双线触电,但火线与零线的电流相等,故漏电保护器不会切断电路,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】使用测电笔,手接触笔尾金属,火线使氖管发光;有金属外壳的有用电器,金属外壳要接地;空气开关跳闸的原因是:总功率过大、或发生短路;双相触电时,漏电保护器不会断开。
9.【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能;热机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.火焰和水的温度不同,试管中的水是靠热传递的方式增加内能的,故A错误;
BC.水蒸气对木塞做功,消耗了内能,把内能转化为机械能,与汽油机做功冲程的原理相同,故B错误;故C正确;
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能转化为木塞的机械能,水蒸气的内能减少,故D错误。
故选C。
【分析】物体间温度不同时,通过热传递改变内能;内能对外做功,转化为机械能,内能减少。
10.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】图中,甲乙丙都保持静止,处于平衡状态,受到的合力为0。
A、以丙为研究对象,丙水平方向上没有外力的作用,可知乙丙之间没有摩擦力,A错误;
B、以乙为研究对象,受水平向右的10N拉力,必定有向左的10N力,是甲对乙的摩擦力大小是10N,方向向左,B正确;
CD、甲对乙的摩擦向左为10N,力的相互的,乙对甲的摩擦力大小10N,方向向右,则甲受到桌面大小10N,方向向左的摩擦力;同理,桌面受到甲的摩擦力大小10N,方向向右,CD错误。
故选B。
【分析】静止的物体受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等、方向相反;物体间力的作用是相互的,相互作用力大小相等,方向相反,在相对的两个物体上。
11.【答案】A
【知识点】电路的三种状态;电路的基本连接方式
【解析】【解答】A.图中两灯泡串联,若L1断路,当导线接A、B两点时,电路接通,灯泡亮,故A符合题意;
BC.图中,若L1断路,当导线接B、C两点、或接C、D两点时,电路仍断路,两灯都不发光,故BC不符合题意;
D.当导线接A、D两点时,导线连接电源两极,电源被短路,可能被烧坏,故D不符合题意。
故选A。
【分析】串联电路中,发生断路,各用电器不工作,导线和断路处并联,电路接通;导线和其他位置并联,电路仍断路。
12.【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律;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】【解答】A.当开关都闭合时,电路的等效电路如图3所示:
R1与L并联,R2短路,此时L正常发光,其电压为6V,根据并联电路电压规律,电源电压为
,故A错误;
B.先闭合开关S1,如图1,R1与R2串联,滑动变阻器处在最大阻值处,电流为I0;滑片P向左移动到A处时,如图2,电流变化了0.1A,即增加了0.1A,电流为:,
此时电源电压为:①
再闭合开关S2和S3,如图3,R1与L并联,R2短路,根据串并联电路电阻规律,总电阻变小,总电流变大,电流表示数又变化了1.3A,即增加了1.3A,则此时的电流为:
根据小灯泡正常发光,根据,小灯泡的电流为:;
由并联电路电流的规律可得R1的电流为:
电源电压为:②,联立①②,解得R1=10Ω,I0=0.2A。故B正确;
C.根据题意,闭合开关S1,如图1,R1与R2串联,滑动变阻器处在最大阻值处,此时电流为,计算电源电压:
解得:。根据,可得滑动变阻器的功率为:
当时,分式的分母最小,取最大值,即
,故C错误;
D.当只闭合开关S1,滑动变阻器接入最大阻值时,电路总功率最小,则最小功率为
当滑动变阻器接入阻值为0时,电路为R1的简单电路,此时功率最大,则最大功率为
,则此时电路功率变化范围为1.2~3.6W,故D错误。
故选B。
【分析】根据开关状态,判断电路电路的连接方式,电路中,电阻变大,则电流减小,电阻减小,则电流变大,根据U=IR,结合接入电路的电阻和对应的电流,计算电源电压,结合电源电压一定,计算未知电阻大小;根据和,当串联电路中,滑动变阻器的取值和定值电阻的取值相等,滑动变阻器的电功率最大,结合电路中串联的最大电阻和最小电阻,利用,计算电功率的最大和最小值。
13.【答案】1.20;337.5
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】图甲中,刻度尺的分度值为1mm,物体左侧对齐刻度为2.00cm,右侧对齐刻度为3.20cm,则圆形物的直径:;
图乙中,秒表的小表盘的分度值为0.5min,分针在5后超半刻度,秒针读数大于30s;大表盘的分度值为0.1s,示数为37.5s,则秒表的示数为5min37.5s=337.5s。故第1空填:1.20;第2空填:337.5。
【分析】根据物体对应刻度尺的位置,测量长度;根据秒变的分钟盘和秒钟盘指针位置,测量时间。
14.【答案】空气柱;降低
【知识点】声音的产生;音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】一切声音都是声源振动产生的,吹吸管时,发声体是吸管内空气柱振动而产生的。
声源振动频率越快,音调越高,左端空气柱短,振动频率快,音调高,右端空气柱长,振动频率慢,音调低,故声音的音调从左至右逐渐降低。故第1空填:空气柱;第2空填:降低。
【分析】声音是物体振动产生的,吹气时,空气柱振动发声;发声体长度越长,频率越低,音调越低。
15.【答案】5.5;0.4
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】在v-t图像中,第4s时,物体处于静止状态,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,二力大小相等则大小为5.5N,即摩擦力为5.5N。
在v-t图像中,第5~7s时,物体做匀速直线运动,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,二力大小相等,由F-t图像中,拉力的大小为5.1N,则滑动摩擦力的大小为5.1N;由v-t图像中,第8s时,物体做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因滑动摩擦力只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与速度的大小无关,受到摩擦力的大小为5.1N,由F-t图像,此时的拉力为5.5N,则合力为F合=5.5N-5.1N=0.4N;故第1空填:5.5;第2空填:0.4。
【分析】静止和匀速直线运动时,物体受到平衡力,二力平衡时,结合拉力,可以测量摩擦力。
16.【答案】1∶4;1∶4
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】根据,计算密度之比为。
密度是物质本身的一种属性,与质量、体积无关,截掉三分之一,两物体剩余部分的密度之比仍为1∶4。故第1空填:1:4;第2空填:1:4。
【分析】根据,计算密度;密度是物质的特性,与质量、体积无关。
17.【答案】0.4;1.6
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用
【解析】【解答】图中,动滑轮上绳子的段数为n=2,则绳子自由端移动的距离:s=2s物=2×1m=2m
绳子自由端移动的速度:;
拉力做功的功率为:,故第1空填:0.4;第2空填:1.6。
【分析】根据绳子移动的距离和时间,利用,计算速度;根据P=Fv,计算拉力的功率。
18.【答案】12.6×107;100
【知识点】比热容;燃料的热值
【解析】【解答】根据Q=mq可得,焦炭完全燃烧放出的热量:Q=mq=3×107J/kg×4.2kg=12.6×107J,
水吸收的热量为:Q吸=Q×25%,根据Q吸=cm t,可得水的质量
,故第1空填:12.6×107J;第2空填:100。
【分析】根据燃料的质量,结合Q=mq,计算燃料燃烧放出的热量;根据,计算加热的水的质量。
19.【答案】40Ω;8-15V
【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
【解析】【解答】图中,只闭合S和S1,滑动变阻器与R0串联。电压表测滑动变阻器两端电压,当滑动变阻器的阻值为R1时,其两端电压为U1,电路中电流为,电源电压①
当滑动变阻器接入电路的电阻为4R1时,其两端电压为2U1,电路中电流为
则。电源电压②
联立①②,可得,滑动变阻器的阻值由R1增大到4R1时,电流表示数变化了0.15A,则,即
解得:R1=20Ω,因此;
只闭合S和S2,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端电压,当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,接入电路的最大阻值为140Ω,则电流
则电压表的示数为;
而电压表量程为0~15V,示数最大为15V,当滑片向左移动时,接入电路的电阻变小,电流增大,灯泡两端的电压也增大。由于灯泡的额定电压为10V,当灯泡电压达到10V后,若滑动变阻器滑片继续移动,则小灯泡可能会因电流过大而烧毁。因此电压表的最小示数为,电压表的示数变化范围为8V~15V。故第1空填:40Ω;第2空填:8~15V。
【分析】根据滑动变阻器接入不同的电阻和对应的分压大小,利用,计算电流,结合U=IR,表示电源电压,再根据电源电压一定,计算未知电阻;根据滑动变阻器接入最大电阻时,利用,计算最小电流,判断电压表最大示数,结合灯泡的额定电压,判断滑动变阻器的最小分压,总结电压表示数范围。
20.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的方向
【解析】【解答】图中,物体A受到的重力方向竖直向下,B对A的支持力方向竖直向上,A处于静止状态,B在拉力作用下向右加速运动,A相对于B向左运动,受到摩擦力f方向水平向右,作用点在A的重心,故作图如下:
【分析】物体受到的重力竖直向下;支持力竖直向上;物体受到的摩擦力方向和相对运动方向相反。
21.【答案】
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】插线板上的开关闭合时,指示灯在会发光,插孔正常通电,开关同时控制灯泡和插座,指示灯损坏,开关闭合时,插孔也能正常通电,则灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间,控制火线使用更安全,三孔插座的接法:左边接零线,右边接火线,上方接地线。如图所示:
【分析】插座上的指示灯和插孔互不影响,是并联的,开关在干路上;开关连接在火线一侧。
22.【答案】
【知识点】通电螺线管的磁场;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】开关闭合后,电磁铁与条形磁铁相互吸引,因异名磁极相互吸引,则电磁铁的左端是N极,根据安培定则,电流应从电磁铁的右端流入,则电磁铁右端的导线应接电源的正极;滑动变阻器滑片P向右移动时,会使吸引力变大,电路中电流变大,滑动变阻器连入电路的阻值变小,使滑动变阻器右侧下接线柱连入电路中。如图所示:
【分析】磁极间异名磁极相互吸引,判断磁极位置,结合安培定则, 判断电磁铁中的电流方向;滑动变阻器一上一下串联在电路中,滑片靠近下面的接线柱,电阻减小;电磁铁磁性强弱受电流大小的影响。
23.【答案】(1)匀速直线
(2)丙
(3)接触面的粗糙程度
(4)不一定
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究滑动摩擦力大小的影响因素时,
(1)实验时,弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,物块处于平衡状态,受平衡力,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)实验甲乙丙丁中,乙丙的压力最大,丙接触面粗糙程度最大,则丙滑动摩擦力最大。
(3)图甲、乙中,接触面的粗糙程度相同,压力不同,可探究滑动摩擦力大小与压力的关系;图乙、丙实验中,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、丙实验,探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)图戊中,拉动木板时物块保持不动,处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
【分析】(1)测量摩擦力时,拉动物体要匀速直线运动,根据二力平衡,结合拉力测量摩擦力;
(2)当压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)测力计拉动物体保持静止,拉动物体下面的接触面,不需要匀速直线运动。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由图示四次实验可知,在实验甲乙丙丁中,乙丙物体间的压力最大,且丙接触面粗糙程度最大,因此丙滑动摩擦力最大。
(3)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)由图戊所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
24.【答案】(1)
(2)C
(3)2.5;0.25
(4)25
(5)
【知识点】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】探究电流和电阻的关系时,
(1)根据要求,向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,则变阻器阻值变大,连接滑动变阻器左下接线柱串联到电路中,电压表和电阻并联,作图如下:
(2)闭合开关,电流表无示数,电路中发生断路,电压表接近电源电压,则电压表连接在电源上,可能是R断路,故选C。
(3)丙图中,电阻两端的电压:UV=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V,定值电阻R两端电压保持2.5V不变。
根据串联电路的电压规律,滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UV=3V-2.5V=0.5V,滑动变阻器消耗的电功率:P滑=U滑I=0.5A×0.5V=0.25W;
(4)实验中,定值电阻阻值最大为25Ω,其两端的电压保持UV'=1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑'=U-UV'=3V-1.5V=1.5V,
变阻器分得的电压和电压表示数相等,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=25Ω;
(5)图丁中,①闭合开关S1,断开S2,读出电压表示数为U1,此时R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Rx两端的电压Ux=U1;
②同时闭合开关S1和S2,读出电压表示数为U2,此时R0被短路,电路为Rx的简单电路,电压表测电源电压,电源电压U=U2;
在①中,根据串联电路的电压特点,R0两端的电压:U0=U-Ux=U2-U1
则通过Rx的电流:
计算电阻Rx的阻值:
【分析】(1)探究电流和电阻关系时,电压表和电阻并联,滑动变阻器连接时,一上一下串联在电路中;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表接近电源电压,电压表测量的位置断路;
(3)根据U=IR,计算定值电阻两端的电压;结合P=UI,计算滑动变阻器的电功率;
(4)在串联电路中,当各电阻分压相等时,对应的电阻相等,可以计算电阻;
(5)利用电压表分别测量电源电压和串联电路的部分分压,结合,计算电流,利用,计算未知电阻。
(1)要求向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,则总电阻变大,则变阻器阻值变大,所以滑动变阻器应选择左下接线柱串联到电路中,电压表和电阻并联,作图如下:
(2)闭合开关,发现电流表无示数,可能电路中发生断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表的两端与电源相通,则故障可能是R断路,故选C。
(3)[1]由丙图图像可知,电阻两端的电压UV=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V
所以这五组实验中定值电阻R两端电压保持2.5V不变。
[2]由图像可知,用5Ω的定值电阻进行实验时电路中的电流为0.5A,由串联电路的电压特点可知,此时滑动变阻器两端的电压U滑=U-UV=3V-2.5V=0.5V
则此时滑动变阻器消耗的电功率P滑=U滑I=0.5A×0.5V=0.25W
(4)实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV'=1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑'=U-UV'=3V-1.5V=1.5V
变阻器分得的电压和电压表示数相等,由串联分压可知,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=25Ω,即滑动变阻器的最大阻值至少需要25Ω。
(5)①闭合开关S1,断开S2,读出电压表示数为U1,此时R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Rx两端的电压Ux=U1;
②同时闭合开关S1和S2,读出电压表示数为U2,此时R0被短路,电路为Rx的简单电路,电压表测电源电压,因此电源电压U=U2;
在①中,由串联电路的电压特点可知,R0两端的电压U0=U-Ux=U2-U1
由串联电路的电流特点和欧姆定律可知,通过Rx的电流
未知电阻Rx的阻值
25.【答案】(1)解:(1)无人机在空中悬停时处于平衡状态,受到的升力与重力为一对平衡力,大小相等,则升力为
(2)解:(2)无人机以最大速度匀速上升的速度为4m/s,升力对无人机做功的功率为
(3)解:(3)AB段最大上升速度是4m/s,路程是
则AB段的时间为
BC段的最大速度为20m/s,路程是
则BC段的时间为
CD段的最大速度是3m/s,路程是
则CD段的时间为
它从A点返回至D点所需的时间为
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)悬停的无人机处于平衡状态,升力等于重力,根据F=G=mg,计算升力;
(2)根据P=Fv,计算升力的功率大小;
(3)结合图像,利用,计算不同时间段所用时间,再计算总时间。
(1)无人机在空中悬停时处于平衡状态,受到的升力与重力为一对平衡力,大小相等,则升力为
(2)无人机以最大速度匀速上升的速度为4m/s,升力对无人机做功的功率为
(3)AB段最大上升速度是4m/s,路程是
则AB段的时间为
BC段的最大速度为20m/s,路程是
则BC段的时间为
CD段的最大速度是3m/s,路程是
则CD段的时间为
它从A点返回至D点所需的时间为
26.【答案】解:(1)当没有载物时,变阻器滑片指在上端,电流表示数是0.1A,电路总电阻为
定值电阻R0阻值为:
(2)载重最大时,弹簧长度为16cm,依题意电阻的大小与其接入的长度成正比,则有如下关系式成立
,解得
此时电路电流为:
(3)电流表量程为0.6A,电流要超过量程的一半,则I>0.3A,由欧姆定律可知,有如下关系式成立
,解得
电路最大电流I≤0.6A,由欧姆定律可知,有如下关系式成立
,解得
则电阻应选择R2或R3,当用R2替换R0后,最大称量时,电流表示数为
则定值电阻R的电功率为
当用R3替换R0后,最大称量时,电流表示数为
则定值电阻R的电功率为
答:(1)定值电阻R0为60Ω;
(2)最大载重时,该模拟电路的电流表示数为0.12A;
(3)应选择定值电阻R2或R3替换R0,当用R2替换R0后最大称量时,定值电阻R的电功率为1.96W,当用R3替换R0后最大称量时,定值电阻R的电功率为1.92W。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算电路的总电阻,结合串联电路电阻规律,计算部分电阻;
(2)根据电阻和长度关系,计算电阻大小,利用,计算电流;
(3)结合,利用电流,计算未知电阻大小;根据P=I2R,计算电功率的大小。
1 / 1四川省内江市第六中学2025年中考二模物理试题
1.(2025·内江模拟)下列关于核能及其利用,说法正确的是( )
A.任何两个原子核都可以发生聚变
B.目前人类已建立核电站,利用核聚变发电
C.在核电站中,发生的是可以控制的链式反应
D.在核电站中,厚重的保护层,是为了避免核燃料从内部逸出
【答案】C
【知识点】核聚变;核裂变
【解析】【解答】A.自然界中,最容易实现的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变,不是任何两个原子核都可以发生聚变,故A错误;
BC.目前人类已建立核电站,其核心设备是核反应堆,是通过可控裂变链式反应释放的能量发电,故B错误,故C正确;
D.在核电站中,厚重的保护层,是为了避免核辐射,故D错误。
故选C。
【分析】核聚变的材料是氢的同位素;核电站利用核裂变释放能量,且是可控的链式反应;厚重的保护层,防止核辐射。
2.(2025·内江模拟)如图为我国“祝融号”火星车驶离着陆平台后的“自拍”照片。关于火星车,下列说法正确的是( )
A.火星车的履带较宽,可增大压强
B.“自拍”时,火星车位于摄像头一倍焦距以内
C.地面控制中心是通过电磁波向火星车发出指令的
D.火星车利用“正十一烷”来维持车内温度稳定,火星表面温度升高时,此物质会液化吸热,降低车内温度
【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凸透镜成像规律及其探究实验;减小压强的方法及其应用;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【计算】A.火星车的履带较宽,是压力一定,增大受力面积,可减小压强,故A错误;
B.摄像头相当于凸透镜,拍摄时,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,火星车位于摄像头二倍焦距以外,故B错误;
C.电磁波可以在真空中传播,地面控制中心是通过电磁波向火星车发出指令的,故C正确;
D.“正十一烷”是晶体,火星表面温度升高时,此物质会熔化吸热,降低车内温度,来维持车内温度稳定,故D错误。
故选C。
【分析】压力一定时,增大受力面积,可以减小压强;摄像头是晶体是凸透镜,物体在二倍焦距外时,成倒立缩小的实像;地面利用电磁波向火星车传递信息;晶体吸收热量,熔化吸热,温度保持不变。
3.(2025·内江模拟)如图所示,春节期间,小妍去大邑西岭雪山乘坐热气球,热气球吊篮下方有一根结实的弹性绳与大地相连,当热气球缓缓升起时,白雪、森林等壮阔的景色一览眼底。下列说法正确的是( )
A.弹性绳绷直前,小妍加速上升,受到平衡力作用
B.弹性绳伸长的过程中,弹性绳对吊篮的拉力大于吊篮对弹性绳的拉力
C.弹性绳伸长的过程中,弹性绳既是受力物体也是施力物体
D.气球上升到最高点静止时,弹性绳对吊篮的拉力一定大于吊篮的总重力
【答案】C
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.弹性绳绷直前,小妍加速上升,处于非平衡状态,受到非平衡力作用,故A错误;
B.弹性绳伸长的过程中,弹性绳对吊篮的拉力和吊篮对弹性绳的拉力是相互作用力,大小相等,故B错误;
C.物体间力的作用是相互的,弹性绳既是受力物体,也是施力物体,故C正确;
D.气球上升到最高点静止时,吊篮处于平衡状态,弹性绳对吊篮的拉力和吊篮的总重力是平衡力,两个力大小相等,故D错误。
故选C。
【分析】加速运动的物体,运动状态改变,受到非平衡力;静止的物体,受到平衡力;物体间力的作用是相互的,相互作用力的大小相等。
4.(2025·内江模拟)如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号下列说法正确的是( )
A.温度计中的水银是绝缘体
B.电铃响时,电磁铁右端是N极
C.温度降低到74℃以下,电铃响
D.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱
【答案】B
【知识点】导体与绝缘体;电磁继电器的组成、原理和特点;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.金属容易导电,是导体,水银属于金属,是导体,故A错误;
B.图中,结合安培定则,电流从电磁铁的左端进入,电磁铁的右端为N极,故B正确;
C.图中,温度降到74℃时,控制电路断开,电磁铁无磁性,衔铁被释放,电铃不响,故C错误;
D.图中,当滑片向左移动时,变阻器接入电路的阻值减小,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,故D错误。
故选B。
【分析】金属是导体;根据安培定则,判断电磁铁的磁极位置;电磁铁有电流,则有磁性;电流越大, 磁性越强。
5.(2025·内江模拟)一台电风扇通电后电流I随时间t变化的图象如图所示,电流稳定后正常工作,设它正常工作一段时间线圈产生的热量为Q1,后因机械故障叶片停止了转动,仍通电相同时间,线圈产生的热量为Q2。忽略温度对电阻的影响,则( )
A.Q1=Q2
B.Q1>Q2
C.Q1<Q2
D.条件不足,无法比较Q1和Q2的大小
【答案】C
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】电风扇通过的电流稳定后,正常工作,此时消耗的总电能转化为机械能和内能,刚接入时电流为I1,电流稳定后电风扇正常工作电流为I2,根据图像,则I1>I2,相同时间线圈产生的热量Q1=I22Rt,因故障叶片停止转动,消耗的电能全部转化为内能,线圈产生的热量为Q2=I12Rt,可得Q1<Q2,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】电动机工作时,电能转化为机械能和内能;电动机故障,停止运动,电能全部转化为内能,转化的内能更大。
6.(2025·内江模拟)关于下列光学现象的描述正确的是( )
A.白光通过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光
B.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪
C.小孔所成的像是倒立的虚像
D.望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像
【答案】A
【知识点】色光的三(基)原色和颜料的三原色;紫外线;望远镜
【解析】【解答】A.白光通过三棱镜时,因为不同颜色的光通过玻璃时偏折的角度不同,白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,A符合题意;
B.验钞机利用紫外线可使荧光物质发光来辨别钞票真伪,B不符合题意;
C.小孔成的是倒立的实像,是光在同种介质中沿直线传播形成的,C不符合题意;
D.望远镜物镜的作用相当于照相机,是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】白光通过三棱镜时分解为多种颜色是色散现象;验钞机利用紫外线;小孔成像是光在同种介质中沿直线传播形成的。
7.(2025·内江模拟)下列关于热学知识的说法,正确的是( )
A.烧开水时,冒出的“白气”是水汽化形成的
B.扩散现象的发生是由于相互接触的两个物体间分子有引力
C.初春培育水稻秧苗,为了不使秧苗受冻,早晨多灌水,傍晚多排水
D.内燃机的压缩冲程是把机械能转化为内能
【答案】D
【知识点】液化及液化放热;比热容;热机;分子热运动
【解析】【解答】A.水烧开时,高温水蒸气上升时,遇到温度低的冷空气,液化形成白气,故A错误;
B.扩散现象,是物体的分子不停做无规则运动的结果,故B错误;
C.水的比热大,放出相同热量,水的温度降低的少,初春培育秧苗时,为了不使秧苗受冻,傍晚多灌水,当夜晚温度降低时,水放出热量;早晨多排水,稻田接受太阳光的照射,泥土的比热小,泥土吸收热量,温度升高快,有利于秧苗的生长。故C错误;
D.内燃机的压缩冲程中,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内的空气,对空气和燃料的混合物做功,活塞的机械能转化为空气和燃料的混合物的内能,故D正确。
故选D。
【分析】白气是水蒸气液化形成的;扩散现象是分子不停的无规则运动形成的;水的比热容较大,放出相同热量,温度差小;内燃机的压缩冲程,间机械能转化为内能。
8.(2025·内江模拟)关于家庭电路和安全用电,下列说法错误的是( )
A.图甲中,螺丝刀试电笔笔尖接触火线,氖管就会发光
B.图乙中,洗衣机的三脚插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连
C.图丙中,空气开关跳闸,可能是家庭电路出现短路造成的
D.图丁中,当人发生触电事故时,漏电保护器会迅速切断电流
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成;测电笔的使用
【解析】【解答】A.试电笔的笔尖接触火线,手接触笔尾金属体,电路闭合,氖管发光,故A正确,不符合题意;
B.洗衣机的三脚插头上标着E的导线是接地线,和用电器的金属外壳相连,在发生漏电时起保护作用,故B正确,不符合题意;
C.空气开关跳闸的原因是电流过大,家庭电路中电流过大的原因:可能是用电器的总功率过大,可能是发生了短路,故C正确,不符合题意;
D.图中电流经过人体,人是双线触电,但火线与零线的电流相等,故漏电保护器不会切断电路,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】使用测电笔,手接触笔尾金属,火线使氖管发光;有金属外壳的有用电器,金属外壳要接地;空气开关跳闸的原因是:总功率过大、或发生短路;双相触电时,漏电保护器不会断开。
9.(2025·内江模拟)用酒精灯给试管内的水加热至一定程度,发现塞在试管口的木塞被冲出,如图所示。下列描述正确的是( )
A.试管中的水是靠做功的方式增加内能的
B.水蒸气对木塞做功,把机械能转化为内能
C.水蒸气对木塞做功,与汽油机做功冲程的原理相同
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气内能增加
【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能;热机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.火焰和水的温度不同,试管中的水是靠热传递的方式增加内能的,故A错误;
BC.水蒸气对木塞做功,消耗了内能,把内能转化为机械能,与汽油机做功冲程的原理相同,故B错误;故C正确;
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能转化为木塞的机械能,水蒸气的内能减少,故D错误。
故选C。
【分析】物体间温度不同时,通过热传递改变内能;内能对外做功,转化为机械能,内能减少。
10.(2025·内江模拟)如图所示,水平桌面上有甲、乙、丙三个物块叠放在一起,现用10N的力F沿水平方向向右拉物块乙,甲、乙、丙都保持静止。下列说法中正确的是( )
A.乙对丙的摩擦力大小为10N,方向向左
B.甲对乙的摩擦力大小为10N,方向向左
C.桌面对甲的摩擦力大小为10N,方向向右
D.桌面受到的摩擦力大小为10N,方向向左
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】图中,甲乙丙都保持静止,处于平衡状态,受到的合力为0。
A、以丙为研究对象,丙水平方向上没有外力的作用,可知乙丙之间没有摩擦力,A错误;
B、以乙为研究对象,受水平向右的10N拉力,必定有向左的10N力,是甲对乙的摩擦力大小是10N,方向向左,B正确;
CD、甲对乙的摩擦向左为10N,力的相互的,乙对甲的摩擦力大小10N,方向向右,则甲受到桌面大小10N,方向向左的摩擦力;同理,桌面受到甲的摩擦力大小10N,方向向右,CD错误。
故选B。
【分析】静止的物体受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等、方向相反;物体间力的作用是相互的,相互作用力大小相等,方向相反,在相对的两个物体上。
11.(2025·内江模拟)如图所示电路,闭合开关后,观察到两灯均不亮,用一根导线去检测电路故障,发现故障仅为断路,则检测时不可能出现的现象是( )
A.当导线接A、B两点时,灯泡不亮
B.当导线接B、C两点时,两灯均不亮
C.当导线接C、D两点时,两灯均不亮
D.当导线接A、D两点时,电源可能被烧坏
【答案】A
【知识点】电路的三种状态;电路的基本连接方式
【解析】【解答】A.图中两灯泡串联,若L1断路,当导线接A、B两点时,电路接通,灯泡亮,故A符合题意;
BC.图中,若L1断路,当导线接B、C两点、或接C、D两点时,电路仍断路,两灯都不发光,故BC不符合题意;
D.当导线接A、D两点时,导线连接电源两极,电源被短路,可能被烧坏,故D不符合题意。
故选A。
【分析】串联电路中,发生断路,各用电器不工作,导线和断路处并联,电路接通;导线和其他位置并联,电路仍断路。
12.(2025·内江模拟)如图所示电路,电源电压恒定不变,灯泡L上标有“6V 6W”字样。只闭合开关S1,将滑动变阻器R2的滑片从最右端向左移动一段距离到A点,此过程中电流表示数变化了0.1A,滑片在A点时电压表示数为3V。再闭合开关S2和S3,电流表示数又变化了1.3A,此时灯泡L恰好正常发光。忽略灯丝电阻的变化,电流表和电压表量程可以根据实际情况改变,下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.定值电阻R1的阻值为10Ω
C.只闭合开关S1,滑动变阻器R2消耗的最大功率为0.8W
D.只闭合开关S1,电路总功率的变化范围为1.2W~4.8W
【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律;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】【解答】A.当开关都闭合时,电路的等效电路如图3所示:
R1与L并联,R2短路,此时L正常发光,其电压为6V,根据并联电路电压规律,电源电压为
,故A错误;
B.先闭合开关S1,如图1,R1与R2串联,滑动变阻器处在最大阻值处,电流为I0;滑片P向左移动到A处时,如图2,电流变化了0.1A,即增加了0.1A,电流为:,
此时电源电压为:①
再闭合开关S2和S3,如图3,R1与L并联,R2短路,根据串并联电路电阻规律,总电阻变小,总电流变大,电流表示数又变化了1.3A,即增加了1.3A,则此时的电流为:
根据小灯泡正常发光,根据,小灯泡的电流为:;
由并联电路电流的规律可得R1的电流为:
电源电压为:②,联立①②,解得R1=10Ω,I0=0.2A。故B正确;
C.根据题意,闭合开关S1,如图1,R1与R2串联,滑动变阻器处在最大阻值处,此时电流为,计算电源电压:
解得:。根据,可得滑动变阻器的功率为:
当时,分式的分母最小,取最大值,即
,故C错误;
D.当只闭合开关S1,滑动变阻器接入最大阻值时,电路总功率最小,则最小功率为
当滑动变阻器接入阻值为0时,电路为R1的简单电路,此时功率最大,则最大功率为
,则此时电路功率变化范围为1.2~3.6W,故D错误。
故选B。
【分析】根据开关状态,判断电路电路的连接方式,电路中,电阻变大,则电流减小,电阻减小,则电流变大,根据U=IR,结合接入电路的电阻和对应的电流,计算电源电压,结合电源电压一定,计算未知电阻大小;根据和,当串联电路中,滑动变阻器的取值和定值电阻的取值相等,滑动变阻器的电功率最大,结合电路中串联的最大电阻和最小电阻,利用,计算电功率的最大和最小值。
13.(2025·内江模拟)在长度和时间的测量这一课的学习中小明同学完成了如下实验。如图甲所示,小明用刻度尺和三角板测得圆形物体的直径 cm。如图乙所示,秒表的读数为 s。
【答案】1.20;337.5
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】图甲中,刻度尺的分度值为1mm,物体左侧对齐刻度为2.00cm,右侧对齐刻度为3.20cm,则圆形物的直径:;
图乙中,秒表的小表盘的分度值为0.5min,分针在5后超半刻度,秒针读数大于30s;大表盘的分度值为0.1s,示数为37.5s,则秒表的示数为5min37.5s=337.5s。故第1空填:1.20;第2空填:337.5。
【分析】根据物体对应刻度尺的位置,测量长度;根据秒变的分钟盘和秒钟盘指针位置,测量时间。
14.(2025·内江模拟)如图所示,小张同学学习了声音的知识后,废物利用,将7根长度不同、粗细相同的大吸管底部封口,并成一排做成一个“吸管琴”。当用嘴对吸管口吹气时,发声体是吸管内的 ,声音的音调从左至右逐渐 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】空气柱;降低
【知识点】声音的产生;音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】一切声音都是声源振动产生的,吹吸管时,发声体是吸管内空气柱振动而产生的。
声源振动频率越快,音调越高,左端空气柱短,振动频率快,音调高,右端空气柱长,振动频率慢,音调低,故声音的音调从左至右逐渐降低。故第1空填:空气柱;第2空填:降低。
【分析】声音是物体振动产生的,吹气时,空气柱振动发声;发声体长度越长,频率越低,音调越低。
15.(2025·内江模拟)如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉水平面上的重物,乙图为拉力随时间变化的关系图像,丙图为重物运动速度随时间变化的关系图像。根据图中所给信息可知:第4s时,重物所受摩擦力大小为 N,第8s时,重物所受合力大小为 N。
【答案】5.5;0.4
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】在v-t图像中,第4s时,物体处于静止状态,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,二力大小相等则大小为5.5N,即摩擦力为5.5N。
在v-t图像中,第5~7s时,物体做匀速直线运动,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,二力大小相等,由F-t图像中,拉力的大小为5.1N,则滑动摩擦力的大小为5.1N;由v-t图像中,第8s时,物体做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因滑动摩擦力只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与速度的大小无关,受到摩擦力的大小为5.1N,由F-t图像,此时的拉力为5.5N,则合力为F合=5.5N-5.1N=0.4N;故第1空填:5.5;第2空填:0.4。
【分析】静止和匀速直线运动时,物体受到平衡力,二力平衡时,结合拉力,可以测量摩擦力。
16.(2025·内江模拟)如果两个金属球体积之比为2∶1,质量之比为1∶2,则它们的密度之比为 。若都截掉三分之一,剩余部分密度比为 .
【答案】1∶4;1∶4
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】根据,计算密度之比为。
密度是物质本身的一种属性,与质量、体积无关,截掉三分之一,两物体剩余部分的密度之比仍为1∶4。故第1空填:1:4;第2空填:1:4。
【分析】根据,计算密度;密度是物质的特性,与质量、体积无关。
17.(2025·内江模拟)如图所示,物体重为20N,某人在5s内用4N的拉力匀速地将该物体在水平方向移动了1m,则绳子自由端移动的速度为 m/s,拉力做功的功率为 W。(不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦)
【答案】0.4;1.6
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用
【解析】【解答】图中,动滑轮上绳子的段数为n=2,则绳子自由端移动的距离:s=2s物=2×1m=2m
绳子自由端移动的速度:;
拉力做功的功率为:,故第1空填:0.4;第2空填:1.6。
【分析】根据绳子移动的距离和时间,利用,计算速度;根据P=Fv,计算拉力的功率。
18.(2025·内江模拟)某中学为学生供应开水,用焦炭作为燃料,已知焦炭的热值是3×107J/kg,现完全燃烧了4.2kg的焦炭,放出的热量 J;设该热量有25%被水吸收,能将 kg的水从25℃加热到100℃.[已知c水=4.2×103J/(kg·)].
【答案】12.6×107;100
【知识点】比热容;燃料的热值
【解析】【解答】根据Q=mq可得,焦炭完全燃烧放出的热量:Q=mq=3×107J/kg×4.2kg=12.6×107J,
水吸收的热量为:Q吸=Q×25%,根据Q吸=cm t,可得水的质量
,故第1空填:12.6×107J;第2空填:100。
【分析】根据燃料的质量,结合Q=mq,计算燃料燃烧放出的热量;根据,计算加热的水的质量。
19.(2025·内江模拟)如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V,0.5A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为210Ω,当只闭合S和,移动滑动变阻器的滑片P时,滑动变阻器两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时,电流表示数变化了0.15A,忽略灯泡电阻随温度的变化,则定值电阻的阻值为 ;只闭合S和,在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片P,电压表的示数变化范围为 。
【答案】40Ω;8-15V
【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
【解析】【解答】图中,只闭合S和S1,滑动变阻器与R0串联。电压表测滑动变阻器两端电压,当滑动变阻器的阻值为R1时,其两端电压为U1,电路中电流为,电源电压①
当滑动变阻器接入电路的电阻为4R1时,其两端电压为2U1,电路中电流为
则。电源电压②
联立①②,可得,滑动变阻器的阻值由R1增大到4R1时,电流表示数变化了0.15A,则,即
解得:R1=20Ω,因此;
只闭合S和S2,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端电压,当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,接入电路的最大阻值为140Ω,则电流
则电压表的示数为;
而电压表量程为0~15V,示数最大为15V,当滑片向左移动时,接入电路的电阻变小,电流增大,灯泡两端的电压也增大。由于灯泡的额定电压为10V,当灯泡电压达到10V后,若滑动变阻器滑片继续移动,则小灯泡可能会因电流过大而烧毁。因此电压表的最小示数为,电压表的示数变化范围为8V~15V。故第1空填:40Ω;第2空填:8~15V。
【分析】根据滑动变阻器接入不同的电阻和对应的分压大小,利用,计算电流,结合U=IR,表示电源电压,再根据电源电压一定,计算未知电阻;根据滑动变阻器接入最大电阻时,利用,计算最小电流,判断电压表最大示数,结合灯泡的额定电压,判断滑动变阻器的最小分压,总结电压表示数范围。
20.(2025·内江模拟)如图所示,A处于静止状态,B在拉力作用下向右加速运动。请在图中画出A物体所受的摩擦力f、支持力N、重力G的示意图(力的作用点图中已标出)。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的方向
【解析】【解答】图中,物体A受到的重力方向竖直向下,B对A的支持力方向竖直向上,A处于静止状态,B在拉力作用下向右加速运动,A相对于B向左运动,受到摩擦力f方向水平向右,作用点在A的重心,故作图如下:
【分析】物体受到的重力竖直向下;支持力竖直向上;物体受到的摩擦力方向和相对运动方向相反。
21.(2025·内江模拟)图甲是一个带开关和指示灯的三孔插座。小明发现当开关断开时,指示灯不发光,插孔也不能提供工作电压;当开关闭合时,指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。请在图乙中画出插座(已做简化处理)中的开关、指示灯(连限流电阻)和插孔的连接方式,并把插座与电源线接通。
【答案】
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】插线板上的开关闭合时,指示灯在会发光,插孔正常通电,开关同时控制灯泡和插座,指示灯损坏,开关闭合时,插孔也能正常通电,则灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间,控制火线使用更安全,三孔插座的接法:左边接零线,右边接火线,上方接地线。如图所示:
【分析】插座上的指示灯和插孔互不影响,是并联的,开关在干路上;开关连接在火线一侧。
22.(2025·内江模拟)某电磁门锁如图1,请将图2中的电磁铁、滑动变阻器接入电路,使开关闭合后电磁铁与条形磁铁相互吸引,且滑片P向右移动时吸引力变大。
【答案】
【知识点】通电螺线管的磁场;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】开关闭合后,电磁铁与条形磁铁相互吸引,因异名磁极相互吸引,则电磁铁的左端是N极,根据安培定则,电流应从电磁铁的右端流入,则电磁铁右端的导线应接电源的正极;滑动变阻器滑片P向右移动时,会使吸引力变大,电路中电流变大,滑动变阻器连入电路的阻值变小,使滑动变阻器右侧下接线柱连入电路中。如图所示:
【分析】磁极间异名磁极相互吸引,判断磁极位置,结合安培定则, 判断电磁铁中的电流方向;滑动变阻器一上一下串联在电路中,滑片靠近下面的接线柱,电阻减小;电磁铁磁性强弱受电流大小的影响。
23.(2025·内江模拟)为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做 运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)在前四次实验中,滑动摩擦力最大的是 (选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲乙两个实验,是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小有关;比较乙、丙两个实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系。
(4)小明要对实验装置进行改动,如图戊所示(改拉木板),重复实验,发现效果更好,实验中,小明 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【答案】(1)匀速直线
(2)丙
(3)接触面的粗糙程度
(4)不一定
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究滑动摩擦力大小的影响因素时,
(1)实验时,弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,物块处于平衡状态,受平衡力,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)实验甲乙丙丁中,乙丙的压力最大,丙接触面粗糙程度最大,则丙滑动摩擦力最大。
(3)图甲、乙中,接触面的粗糙程度相同,压力不同,可探究滑动摩擦力大小与压力的关系;图乙、丙实验中,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、丙实验,探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)图戊中,拉动木板时物块保持不动,处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
【分析】(1)测量摩擦力时,拉动物体要匀速直线运动,根据二力平衡,结合拉力测量摩擦力;
(2)当压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)测力计拉动物体保持静止,拉动物体下面的接触面,不需要匀速直线运动。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由图示四次实验可知,在实验甲乙丙丁中,乙丙物体间的压力最大,且丙接触面粗糙程度最大,因此丙滑动摩擦力最大。
(3)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)由图戊所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
24.(2025·内江模拟)小勇同学利用图甲所示的电路做“探究电流与电阻的关系”实验,所选择的器材有新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一只,“20Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉);
(2)连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,则故障为 (填下列选项前的字母);
A.定值电阻短路 B.滑动变阻器短路
C.定值电阻断路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,小勇分别将五个定值电阻接入电路,根据测得的五组实验数据绘制出电流I随定值电阻R变化的图像,如图丙所示。由图像可知这五组实验中定值电阻R两端电压保持 V不变;当用5Ω的定值电阻进行实验时,滑动变阻器消耗的功率为 W。
(4)完成上述实验后,小勇还想改变定值电阻R两端的电压以多次实验,若他想控制R两端电压为1.5V,为了用上所有的定值电阻正确完成五组实验,则滑动变阻器的最大阻值至少需要 Ω;
(5)小勇还想测量一个阻值约为200Ω的定值电阻的阻值,他选取了一个阻值合适的定值电阻R0(阻值已知),并设计了如图丁所示的电路进行实验,实验步骤如下:
①闭合开关S1,断开S2,读出电压表示数为U1;②同时闭合开关S1和S2,读出电压表示数为U2;
则未知电阻= (用U1、U2和R0表示)。
【答案】(1)
(2)C
(3)2.5;0.25
(4)25
(5)
【知识点】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】探究电流和电阻的关系时,
(1)根据要求,向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,则变阻器阻值变大,连接滑动变阻器左下接线柱串联到电路中,电压表和电阻并联,作图如下:
(2)闭合开关,电流表无示数,电路中发生断路,电压表接近电源电压,则电压表连接在电源上,可能是R断路,故选C。
(3)丙图中,电阻两端的电压:UV=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V,定值电阻R两端电压保持2.5V不变。
根据串联电路的电压规律,滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UV=3V-2.5V=0.5V,滑动变阻器消耗的电功率:P滑=U滑I=0.5A×0.5V=0.25W;
(4)实验中,定值电阻阻值最大为25Ω,其两端的电压保持UV'=1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑'=U-UV'=3V-1.5V=1.5V,
变阻器分得的电压和电压表示数相等,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=25Ω;
(5)图丁中,①闭合开关S1,断开S2,读出电压表示数为U1,此时R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Rx两端的电压Ux=U1;
②同时闭合开关S1和S2,读出电压表示数为U2,此时R0被短路,电路为Rx的简单电路,电压表测电源电压,电源电压U=U2;
在①中,根据串联电路的电压特点,R0两端的电压:U0=U-Ux=U2-U1
则通过Rx的电流:
计算电阻Rx的阻值:
【分析】(1)探究电流和电阻关系时,电压表和电阻并联,滑动变阻器连接时,一上一下串联在电路中;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表接近电源电压,电压表测量的位置断路;
(3)根据U=IR,计算定值电阻两端的电压;结合P=UI,计算滑动变阻器的电功率;
(4)在串联电路中,当各电阻分压相等时,对应的电阻相等,可以计算电阻;
(5)利用电压表分别测量电源电压和串联电路的部分分压,结合,计算电流,利用,计算未知电阻。
(1)要求向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,则总电阻变大,则变阻器阻值变大,所以滑动变阻器应选择左下接线柱串联到电路中,电压表和电阻并联,作图如下:
(2)闭合开关,发现电流表无示数,可能电路中发生断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表的两端与电源相通,则故障可能是R断路,故选C。
(3)[1]由丙图图像可知,电阻两端的电压UV=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V
所以这五组实验中定值电阻R两端电压保持2.5V不变。
[2]由图像可知,用5Ω的定值电阻进行实验时电路中的电流为0.5A,由串联电路的电压特点可知,此时滑动变阻器两端的电压U滑=U-UV=3V-2.5V=0.5V
则此时滑动变阻器消耗的电功率P滑=U滑I=0.5A×0.5V=0.25W
(4)实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV'=1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑'=U-UV'=3V-1.5V=1.5V
变阻器分得的电压和电压表示数相等,由串联分压可知,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=25Ω,即滑动变阻器的最大阻值至少需要25Ω。
(5)①闭合开关S1,断开S2,读出电压表示数为U1,此时R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Rx两端的电压Ux=U1;
②同时闭合开关S1和S2,读出电压表示数为U2,此时R0被短路,电路为Rx的简单电路,电压表测电源电压,因此电源电压U=U2;
在①中,由串联电路的电压特点可知,R0两端的电压U0=U-Ux=U2-U1
由串联电路的电流特点和欧姆定律可知,通过Rx的电流
未知电阻Rx的阻值
25.(2025·内江模拟)我国生产的无人机世界领先,应用领域广泛,如图甲所示为深受广大航拍爱好者喜爱的“YU-2”型无人机,下表是有关它的一些飞行参数。根据表中资料信息,(g=10N/kg)求:
型号 YU-2
动力系统 电动
质量 1100g
最大上升速度 4m/s
最大下降速度 3m/s
最大水平飞行速度 20m/s
最大飞行海拔高度 600m
最长悬停时间 29min
卫星定位 GPS
(1)无人机在空中悬停时受到的升力F;
(2)无人机以最大速度匀速上升100m,空气阻力忽略不计,升力对无人机做功的功率P;
(3)无人机在空中A点接收到自动返航指令后,将从A点沿ABCD航线自动返回至起飞点D,如图乙所示,假设无人机在各段航线上均以相应的最大速度匀速航行,求它从A点返回至D点所需的时间t。
【答案】(1)解:(1)无人机在空中悬停时处于平衡状态,受到的升力与重力为一对平衡力,大小相等,则升力为
(2)解:(2)无人机以最大速度匀速上升的速度为4m/s,升力对无人机做功的功率为
(3)解:(3)AB段最大上升速度是4m/s,路程是
则AB段的时间为
BC段的最大速度为20m/s,路程是
则BC段的时间为
CD段的最大速度是3m/s,路程是
则CD段的时间为
它从A点返回至D点所需的时间为
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)悬停的无人机处于平衡状态,升力等于重力,根据F=G=mg,计算升力;
(2)根据P=Fv,计算升力的功率大小;
(3)结合图像,利用,计算不同时间段所用时间,再计算总时间。
(1)无人机在空中悬停时处于平衡状态,受到的升力与重力为一对平衡力,大小相等,则升力为
(2)无人机以最大速度匀速上升的速度为4m/s,升力对无人机做功的功率为
(3)AB段最大上升速度是4m/s,路程是
则AB段的时间为
BC段的最大速度为20m/s,路程是
则BC段的时间为
CD段的最大速度是3m/s,路程是
则CD段的时间为
它从A点返回至D点所需的时间为
26.(2025·内江模拟)某课外兴趣小组设计了一个称量物重的模拟电路,将载重量转化成电流表示数。图甲电路由电源、称重计(电流表,量程为0~0.6A)、定值电阻R0、滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压为8V,滑动变阻器R1长40cm,最大阻值为20Ω且电阻的大小与其接入的长度成正比,弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙。当没有载物时,变阻器滑片位于R1的最上端,此时电流表示数是0.1A。
(1)定值电阻R0多大?
(2)最大载重时,该模拟电路的电流表示数多大?(计算结果保留两位小数)
(3)小华觉得最大称量时,该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半,则应选择定值电阻R2=6Ω、R3=12Ω和R4=24Ω中哪个替换R0?替换后最大称量时,定值电阻R的电功率是多大?
【答案】解:(1)当没有载物时,变阻器滑片指在上端,电流表示数是0.1A,电路总电阻为
定值电阻R0阻值为:
(2)载重最大时,弹簧长度为16cm,依题意电阻的大小与其接入的长度成正比,则有如下关系式成立
,解得
此时电路电流为:
(3)电流表量程为0.6A,电流要超过量程的一半,则I>0.3A,由欧姆定律可知,有如下关系式成立
,解得
电路最大电流I≤0.6A,由欧姆定律可知,有如下关系式成立
,解得
则电阻应选择R2或R3,当用R2替换R0后,最大称量时,电流表示数为
则定值电阻R的电功率为
当用R3替换R0后,最大称量时,电流表示数为
则定值电阻R的电功率为
答:(1)定值电阻R0为60Ω;
(2)最大载重时,该模拟电路的电流表示数为0.12A;
(3)应选择定值电阻R2或R3替换R0,当用R2替换R0后最大称量时,定值电阻R的电功率为1.96W,当用R3替换R0后最大称量时,定值电阻R的电功率为1.92W。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算电路的总电阻,结合串联电路电阻规律,计算部分电阻;
(2)根据电阻和长度关系,计算电阻大小,利用,计算电流;
(3)结合,利用电流,计算未知电阻大小;根据P=I2R,计算电功率的大小。
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