中小学教育资源及组卷应用平台
2026年全国各省(市)直辖市中考物理一模仿真试题卷
34. 2026年河南省中考物理一模仿真试题卷
注意事项:
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求,直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. “华龙一号”是我国自主研发的第三代核电技术。核能属于___________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。核电厂的电能源源不断地输送到千家万户,用户用电给水加热,水在升温的过程中比热容___________(选填“变小”“不变”或“变大”)。
2.白居易的《琵琶行》中有如下描述:“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情。“演奏琵琶时通过拨动琴弦,使其 发声;演出前旋转转轴的目的是调节琴声的 (选填响度、音调、音色);若原琴弦发声如甲所示,将琴弦适当旋紧后用同样的力拨弦,声波的波形如 (选填甲、乙、丙)所示。
3.中医是我国的四大国粹之一。拔火罐能有效治疗某些疾病,使用时先加热火罐中气体,再按图甲所示方法迅速将火罐按到皮肤上,一段时间后,罐内气体的温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。如图乙所示,“艾灸”时通过 的方式改变了穴位处的内能。
4. 为保障行车安全,同学设计了后视镜除雾、除霜装置,简化电路如图所示。电源电压为12V,加热电阻。的阻值均为6Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动除______模式,加热1min,后视镜温度升高6℃,后视镜玻璃质量为0.15kg,加热效率为______。
5. 在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,当在纸上呈现一个光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为l。当纸靠近凸透镜时,光斑变小,说明凸透镜的焦距f_______l(选填“>”“<”或“=”)。在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上呈现清晰的像,像是倒立_________的实像,利用这一成像规律可以制成照相机。
6. 我国的“复兴号”动车组具有高速、平稳等运行特点。如图所示,某乘客将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,由于硬币具有________,它能与动车一起继续向前运动:“纹丝不动”的硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 在太阳系中,月球是地球的( )
A. 行星 B. 恒星 C. 卫星 D. 彗星
8.20世纪60年代,美国细菌学家发现趋磁细菌,将磁铁置于细菌附近,细菌向磁铁的N极运动,如图所示。由此可见,在海洋中,地磁场将驱使这种细菌运动的方向为( )
A.由南向北 B.由北向南 C.由西向东 D.由东向西
9.如图所示是一个装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦后,(除尘纸比地板的束缚电子能力强)可以轻松地将附近的灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A.静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷
B.静电除尘纸和地面摩擦后带正电
C.静电除尘纸吸附灰尘利用了异种电荷相互吸引
D.静电除尘纸与验电器的金属小球接触瞬间,电流方向从验电器的金属箔片到除尘纸
10.如图,这是《天工开物》中描述的古代劳动人民冶炼铸造铜器的情景。下列说法错误的是( )
A.加热时大力鼓风是为了让燃料充分燃烧
B.捶打铜器时锤子下落时锤头的重力做了功
C.捶打铜器的过程中,铜器的内能不变
D.铜器受捶打成型说明力使物体发生形变
11.如图所示的杠杆中,所画F力臂正确的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,,,A、B均为正方体,边长分别为20cm、10cm。在拉力的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是( )
A. A与B之间的摩擦力为0 B. A对地面的压强为2500Pa
C. 绳子自由端移动的速度为1.2m/s D. 拉力F做功的功率为30W
13. 《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级越高(一等海水密度最大等级最高、二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列选项正确的是( )
A. 竹管内待测的海水为一等海水
B. ①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C. ①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”大
D. 若竹管内改盛四等海水,①号“浮子”所受浮力减小
14.2024年2月6日举行的世界泳联锦标赛跳水10米台决赛中,全红婵发挥出色,最终站上最高领奖台,也完成了奥运会、世锦赛、世界杯、亚运会女子单人10米台的金牌大满贯。如图所示是全红婵参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是( )
A.起跳时,全红婵对跳台施加了力,跳台对全红婵没有力的作用
B.入水前下降过程中,重力势能转化为动能
C.整个跳水过程中运动状态保持不变
D.整个跳水过程中全红婵的惯性保持不变
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示,茶杯静置于水平桌面上,请在答题卡上画出桌面对茶杯支持力F的示意图。
16. 金辉同学若通过三孔插座给机器人充电,插座由单独的开关控制。请在图中用笔画线表示导线将三孔摇座和开关连接在家庭电路中。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17. 如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)为了便于观察实验现象,应选择在较_______(填“亮”或“暗”)的环境中进行实验。
(2)实验时,将玻璃板竖立在铺有纸的水平桌面上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,将外形相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼在玻璃板的________(填“前面”或“后面”)观察,直至蜡烛B和A的像完全重合,这说明像和物的_______相等。
(3)在纸上分别标记蜡烛A和像的位置,用刻度尺分别测出蜡烛和像到_______的距离,通过分析初步得出结论。
18. 探究液体压强与哪些因素有关,完成下列任务。
任务一 测量盐水、水和酒精的密度
(1)将天平放在水平台上,把游码移至标尺左端______处,并调节好天平。
(2)用注射器抽取5mL盐水,用天平测得注射器和盐水的总质量,如图甲所示,为______g。
(3)用注射器继续抽取盐水,活塞移至15mL处,测得注射器和盐水的总质量为27.4g,盐水的密度为______g/cm3。继续测出水和酒精的密度。
任务二 探究液体内部压强
(4)图乙是U形管压强计,实验时通过两侧液面的高度差来反映______的大小。
(5)三个容器分别装有适量的盐水、水和酒精,改变探头在液体中的深度,记录探头的深度h与U形管两侧液面的高度差Δh,绘制Δh-h图像如图丙,分析图像可知:
①液体压强与液体的深度有关,在相同液体内部,深度越深,压强越______。
②液体压强与液体的密度有关。
根据图像,陈述得出结论②的理由:______。
19. 小娜同学设计了如图甲所示的电路图,来测量未知电阻的阻值。已知定值电阻的阻值为20Ω,电源电压低于10V。
(1)图甲中闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端,电流表的量程应选______,电流表的量程应选______(两空均选填“0~0.6A”或“0~3A”);
(2)图甲中闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,小娜发现电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,电路可能出现的故障是______(选填“”或“”)断路;
(3)故障排除后进行测量,其中一个电流表的读数为1.2A,另一个电流表指针位置如图乙所示,其示数为______A,则待测电阻的阻值为______Ω;
(4)小娜利用测出的定值电阻设计了天然气浓度检测仪,其电路图如图丙所示,电源电压为6V,气敏电阻阻值随天然气浓度变化规律如图丁所示。当电压表示数低至3V时,启动报警系统,图丙中______(选填“”或“”)是气敏电阻;当电压表示数为4V时,天然气的浓度为______%。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,需更换阻值更______(选填“大”或“小”)的定值电阻。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 随着人们生活水平的提高,房车旅游受到了大众的青睐,某公司推出了如图所示的小型房车,小林和父母参观车展时试驾了该车,该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m,已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2,试驾时车和人总质量为4×103kg,阻力是车重的0.1倍。(假定汽车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力,汽车匀速行驶时牵引力等于阻力,g取10N/kg。)求:
(1)该房车匀速行驶了多长时间?
(2)该房车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(3)该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大?
21. 为了节约电能又不影响照明,工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前,每个路灯装有一只“220V 100W”灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L,并安装一个电磁控制感应装置,当夜幕降临时,光控开关闭合,路灯处于低功率的柔光状态;当行人走进感应区时,灯光瞬间变亮,离开感应区时,路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路(加装的灯泡L未画出),控制电路的电源电压恒为4.5V,压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示,当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时,衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变,不考虑灯丝电阻变化,电磁铁线圈电阻忽略不计。
(1)为达到改造要求,工人师傅需要将灯泡L接在电路中______(选填“A”或“B”)处。从安全用电角度考虑,工作电路的导线______(选填“C”或“D”)端应接火线。
(2)若控制电路中R1接入的阻值为55Ω,当感应区上受到的压力时,衔铁被电磁铁吸引转换触点,则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少?保持电磁铁电流临界值不变,要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮,写出一种可行的改进办法。
(3)若某路灯每天工作总时间为10h,处于柔光状态的时间累计为8h,求改造后这个路灯在六月份(30天)节约的电能(控制电路消耗的电能忽略不计)。
(4)如图丙所示,在方案实施过程中,工人师傅改装完某处的路灯后,需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处,M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m,竖直的灯杆与路面夹角为,材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行,求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。中小学教育资源及组卷应用平台
2026年全国各省(市)直辖市中考物理一模仿真试题卷
34. 2026年河南省中考物理一模仿真试题卷
注意事项:
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求,直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. “华龙一号”是我国自主研发的第三代核电技术。核能属于___________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。核电厂的电能源源不断地输送到千家万户,用户用电给水加热,水在升温的过程中比热容___________(选填“变小”“不变”或“变大”)。
【答案】 不可再生 不变
【解析】核能利用的是铀等核燃料,这些燃料在地球上的储量有限,无法在短时间内再生,因此属于不可再生能源。
比热容是物质一种特性,它只和物质的种类和状态有关,与温度无关,水在升温的过程中,水的比热容不变。
2.白居易的《琵琶行》中有如下描述:“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情。“演奏琵琶时通过拨动琴弦,使其 发声;演出前旋转转轴的目的是调节琴声的 (选填响度、音调、音色);若原琴弦发声如甲所示,将琴弦适当旋紧后用同样的力拨弦,声波的波形如 (选填甲、乙、丙)所示。
【答案】振动;音调;丙。
【解析】声音是由物体振动产生,“演奏琵琶时通过拨动琴弦,使其振动发声。
演出前旋转转轴,可以改变琴弦振动的快慢,目的是调节琴声的音调。
若原琴弦发声如甲所示,将琴弦适当旋紧后用同样的力拨弦,声音的音色不变,声音的振幅不变,声音的振动频率变快,则声波的波形如丙所示。
3.中医是我国的四大国粹之一。拔火罐能有效治疗某些疾病,使用时先加热火罐中气体,再按图甲所示方法迅速将火罐按到皮肤上,一段时间后,罐内气体的温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。如图乙所示,“艾灸”时通过 的方式改变了穴位处的内能。
【答案】降低;减小;热传递。
【解析】迅速将火罐按到皮肤上,一段时间后,罐内气体的温度降低,内能减小;
图乙中,“艾灸”时能量发生了转移,是通过热传递的方式改变了穴位处的内能。
【点评】本题主要考查了对改变内能的方式,内能影响因素等的理解,属基础题。
4. 为保障行车安全,同学设计了后视镜除雾、除霜装置,简化电路如图所示。电源电压为12V,加热电阻。的阻值均为6Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动除______模式,加热1min,后视镜温度升高6℃,后视镜玻璃质量为0.15kg,加热效率为______。
【答案】 霜 50%
【解析】将旋转开关调至“1”时,只有R1的简单电路,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,为除霜模式。
后视镜玻璃吸收的热量Q=c玻璃mΔt=0.8×103J/(kg·℃)×0.15kg×6℃=720J
加热1min消耗的电能
加热效率为
5. 在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,当在纸上呈现一个光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为l。当纸靠近凸透镜时,光斑变小,说明凸透镜的焦距f_______l(选填“>”“<”或“=”)。在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上呈现清晰的像,像是倒立_________的实像,利用这一成像规律可以制成照相机。
【答案】 < 缩小
【解析】当纸靠近凸透镜时,光斑变小,说明距离为l时得到的光斑不是最小光斑,即l不是焦距,凸透镜的焦距f6. 我国的“复兴号”动车组具有高速、平稳等运行特点。如图所示,某乘客将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,由于硬币具有________,它能与动车一起继续向前运动:“纹丝不动”的硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
【答案】 惯性 平衡力
【解析】某乘客将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,由于惯性会继续保持原来的运动状态,继续向前运动,硬币受到的重力与窗台对它的支持力大小相等、方向反向、作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,符合二力平衡的条件,是一对平衡力。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 在太阳系中,月球是地球的( )
A. 行星 B. 恒星 C. 卫星 D. 彗星
【答案】C
【解析】在太阳系中,太阳是恒星,地球是太阳的行星,月球是地球的卫星。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
8.20世纪60年代,美国细菌学家发现趋磁细菌,将磁铁置于细菌附近,细菌向磁铁的N极运动,如图所示。由此可见,在海洋中,地磁场将驱使这种细菌运动的方向为( )
A.由南向北 B.由北向南 C.由西向东 D.由东向西
【答案】B
【解析】如图所示,磁铁外部磁感线从N极出发,回到S极,将磁铁置于细菌附近,细菌向磁铁的N极运动,而地磁N极在地理S极附近,故细菌在地磁场将驱使下将从北向南运动,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
9.如图所示是一个装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦后,(除尘纸比地板的束缚电子能力强)可以轻松地将附近的灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A.静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷
B.静电除尘纸和地面摩擦后带正电
C.静电除尘纸吸附灰尘利用了异种电荷相互吸引
D.静电除尘纸与验电器的金属小球接触瞬间,电流方向从验电器的金属箔片到除尘纸
【答案】D
【解析】A.静电的实质是电子在物体间发生了转移,并没有创造电荷,故A错误;
B.静电除尘纸和地面摩擦时,由于除尘纸比地板的束缚电子能力强,所以地板失去电子带正电,除尘纸得到电子带负电,故B错误;
C.静电除尘纸吸附灰尘,利用了带电体可以吸引轻小物体的性质,故C错误;
D.除尘纸因得到电子而带负电,原来验电器不带电;当带负电的除尘纸与金属球接触时,一部分电子会从除尘纸移动到验电器的金属箔,两金属箔由于得到电子都带上负电荷,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,所以接触瞬间电流方向从验电器的金属箔片到除尘纸,故D正确。故选D。
10.如图,这是《天工开物》中描述的古代劳动人民冶炼铸造铜器的情景。下列说法错误的是( )
A.加热时大力鼓风是为了让燃料充分燃烧
B.捶打铜器时锤子下落时锤头的重力做了功
C.捶打铜器的过程中,铜器的内能不变
D.铜器受捶打成型说明力使物体发生形变
【答案】C
【解析】A.加热时大力鼓风,能增加氧气的供应量,使燃料与氧气充分接触,从而让燃料充分燃烧,故A正确,不符合题意;
B.捶打铜器时锤子下落,锤头在重力的方向上移动了一段距离,满足做功的两个必要因素,所以锤头的重力做了功,故B正确,不符合题意;
C.捶打铜器的过程中,对铜器做功,铜器的内能会增加,故C错误,符合题意;
D.铜器受捶打后成型,其形状发生了改变,这表明力使物体发生了形变,故D正确,不符合题意;故选C。
11.如图所示的杠杆中,所画F力臂正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】AB、因为动力的力臂的做法是过支点作动力作用线的垂线段,而A B选项中线段与动力作用线不垂直,故A、B都错;
C、图中,表示力臂的不是支点到动力作用线的垂线段,故C错;
D、图中表示的是支点到动力作用线的垂线段,故D正确。故选:D。
12. 如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,,,A、B均为正方体,边长分别为20cm、10cm。在拉力的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是( )
A. A与B之间的摩擦力为0 B. A对地面的压强为2500Pa
C. 绳子自由端移动的速度为1.2m/s D. 拉力F做功的功率为30W
【答案】D
【解析】A.物体A、B一起向右匀速直线运动,A、B之间没有相对运动和相对运动趋势,故A与B之间的摩擦力为0,故A正确,不符合题意;
B.A对地面的压力等于A和B组成的整体的重力,为
则A对地面的压强为
故B正确,不符合题意;
C.与动滑轮连接的绳子段数n=2,根据滑轮组绳子自由端与物体移动距离的规律可知,绳子自由端移动的距离为
则绳子自由端移动的速度为
故C正确,不符合题意;
D.拉力F做功为
则拉力F做功的功率为
故D错误,符合题意。故选D。
13. 《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级越高(一等海水密度最大等级最高、二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列选项正确的是( )
A. 竹管内待测的海水为一等海水
B. ①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C. ①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”大
D. 若竹管内改盛四等海水,①号“浮子”所受浮力减小
【答案】CD
【解析】ABC.根据浮沉条件可得,1号沉底,其密度大于液体密度,而2、3、4漂浮,密度都小于液体的密度,根据漂浮等于重力,,漂浮时如果物体浸入的体积占总体积的比例越大,物体的密度就越接近液体的密度,即密度越大,即。已知密度关系,不知道体积的关系,故无法比较重力大小,图中2号接近悬浮,密度在1、2之间,所以该海水为二等海水,故AB错误,C正确;
D.图中1号沉底,改盛四等海水,液体的密度更小,因而还是沉底,故排开液体的体积不变,但液体密度变小,由阿基米德原理可知,浮力减小,故D正确。
故选CD。
14.2024年2月6日举行的世界泳联锦标赛跳水10米台决赛中,全红婵发挥出色,最终站上最高领奖台,也完成了奥运会、世锦赛、世界杯、亚运会女子单人10米台的金牌大满贯。如图所示是全红婵参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是( )
A.起跳时,全红婵对跳台施加了力,跳台对全红婵没有力的作用
B.入水前下降过程中,重力势能转化为动能
C.整个跳水过程中运动状态保持不变
D.整个跳水过程中全红婵的惯性保持不变
【答案】BD
【解析】A.起跳时,全红婵对跳台施加了力,因为力的作用是相互的,跳台对全红婵也有力的作用,故A错误;
B.入水前下降过程中,全红婵的高度降低,速度增大,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,故B正确;
C.整个跳水过程中,全红婵的速度和方向不断变化,运动状态改变,故C错误;
D.惯性只与物体的质量有关,整个跳水过程中全红婵的质量不变,惯性保持不变,故D正确。故选 BD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示,茶杯静置于水平桌面上,请在答题卡上画出桌面对茶杯支持力F的示意图。
【答案】如图所示
【解析】桌面对茶杯的支持力作用在茶杯底部,方向向上,如图所示:
16. 金辉同学若通过三孔插座给机器人充电,插座由单独的开关控制。请在图中用笔画线表示导线将三孔摇座和开关连接在家庭电路中。
【答案】如图所示
【解析】家庭电路中,三孔插座的接法是左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线;开关的接法是一端接火线,一端接用电器;要求插座由单独的开关控制,故接法为:三孔插座:左孔接零线,右孔接开关的一端,上空接地线;开关:左端接插座的右孔,右端接火线;如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17. 如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)为了便于观察实验现象,应选择在较_______(填“亮”或“暗”)的环境中进行实验。
(2)实验时,将玻璃板竖立在铺有纸的水平桌面上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,将外形相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼在玻璃板的________(填“前面”或“后面”)观察,直至蜡烛B和A的像完全重合,这说明像和物的_______相等。
(3)在纸上分别标记蜡烛A和像的位置,用刻度尺分别测出蜡烛和像到_______的距离,通过分析初步得出结论。
【答案】(1)暗 (2) 前面 大小 (3)玻璃板
【解析】(1)环境较暗时,点燃蜡烛的光线与周围环境的对比度更高,蜡烛A的像会更清晰。为了便于观察实验现象,应选择在较暗的环境中进行实验。
(2)实验中,蜡烛 A 在玻璃板前点燃,其发出的光线经玻璃板反射形成像。人眼需在玻璃板前(即蜡烛A一侧)观察,才能看到反射形成的像。 当蜡烛B与A的像完全重合时,表明蜡烛B的大小与A的像大小一致,而蜡烛B与A 外形相同,因此说明像与物的大小相等。
(3)在纸上分别标记蜡烛 A 和像的位置,用刻度尺分别测出蜡烛和像到玻璃板的距离。 通过测量可知,蜡烛 A 到玻璃板的距离与像到玻璃板的距离相等,由此初步得出 “平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等” 的结论。
18. 探究液体压强与哪些因素有关,完成下列任务。
任务一 测量盐水、水和酒精的密度
(1)将天平放在水平台上,把游码移至标尺左端______处,并调节好天平。
(2)用注射器抽取5mL盐水,用天平测得注射器和盐水的总质量,如图甲所示,为______g。
(3)用注射器继续抽取盐水,活塞移至15mL处,测得注射器和盐水的总质量为27.4g,盐水的密度为______g/cm3。继续测出水和酒精的密度。
任务二 探究液体内部压强
(4)图乙是U形管压强计,实验时通过两侧液面的高度差来反映______的大小。
(5)三个容器分别装有适量的盐水、水和酒精,改变探头在液体中的深度,记录探头的深度h与U形管两侧液面的高度差Δh,绘制Δh-h图像如图丙,分析图像可知:
①液体压强与液体的深度有关,在相同液体内部,深度越深,压强越______。
②液体压强与液体的密度有关。
根据图像,陈述得出结论②的理由:______。
【答案】(1)零刻度线 (2)15.8 (3)1.16 (4)液体压强 (5)大 见解析
【解析】(1)天平放在水平台上,首先要将游码调至标尺左端零刻度线处,再调节平衡螺母使天平水平平衡。
(2)由图甲可知天平标尺的分度值为0.2g,则注射器和盐水的总质量为
(3)用注射器继续抽取盐水,活塞移至15mL处,测得注射器和盐水的总质量为27.4g,则抽取盐水的体积为
抽取盐水的质量为
盐水密度为
(4)压强计的探头浸没到水中某一深度,此时探头上的橡皮膜会受到水的压力,故橡皮膜会发生形变;此装置是利用液体对橡皮膜压强不同,U形管左右两管中液面高度不同来比较液体压强的,故可通过观察U形管两侧液面的高度差来判断橡皮膜受到压强的大小。
(5)由图丙可知,在同种液体中,探头所处的深度越深,U形管两侧液面的高度差越大,即受到的液体压强越大,则可得出结论:同种液体中,深度越深,液体压强越大。
由图丙可知,深度相同时,液体密度不同,U形管压强计两侧液面的高度差不同,则液体压强不同,说明液体压强与液体密度有关。
19. 小娜同学设计了如图甲所示的电路图,来测量未知电阻的阻值。已知定值电阻的阻值为20Ω,电源电压低于10V。
(1)图甲中闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端,电流表的量程应选______,电流表的量程应选______(两空均选填“0~0.6A”或“0~3A”);
(2)图甲中闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,小娜发现电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,电路可能出现的故障是______(选填“”或“”)断路;
(3)故障排除后进行测量,其中一个电流表的读数为1.2A,另一个电流表指针位置如图乙所示,其示数为______A,则待测电阻的阻值为______Ω;
(4)小娜利用测出的定值电阻设计了天然气浓度检测仪,其电路图如图丙所示,电源电压为6V,气敏电阻阻值随天然气浓度变化规律如图丁所示。当电压表示数低至3V时,启动报警系统,图丙中______(选填“”或“”)是气敏电阻;当电压表示数为4V时,天然气的浓度为______%。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,需更换阻值更______(选填“大”或“小”)的定值电阻。
【答案】(1) 右 0~0.6A 0~3A (2)
(3) 0.4 10 (4) 0.5 大
【解析】(1)为保护电路,闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
分析图甲电路可知,、并联后与滑动变阻器串联,电流表测电流,则电流表示数最大为
所以电流表选用0~0.6A的量程,电流表测干路电流,则电流表的量程应选0~3A。
(2)电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,说明干路部分为通路,若发生的故障为断路,则是断路。
(3)电流表选用0~0.6A的量程,所以电流表示数为1.2A,则图乙中是电流表,分度值为0.02A,示数为0.4A。
根据并联电流规律,的电流为
并联部分两端的电压为
则待测电阻的阻值为
(4)图丙电路中,、串联,电压表测电压。当电压表示数低至3V时,启动报警系统。说明当天然气浓度增大时,电压表示数减小,根据串联分压原理,则是阻值减小,由图丁可知,气敏电阻阻值随天然气浓度增大而减小,所以是气敏电阻。
电源电压为6V,当电压表示数低至3V时,启动报警系统,此时、电压相同,均为3V,根据串联分压原理,则此时、阻值相同,均为。当电压表示数为4V时,根据串联分压原理则有,解得此时气敏电阻阻值为,由图丁可知,此时天然气的浓度为。
报警时,、电压相同,均为3V,根据串联分压原理,则此时、阻值相同。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,此时气敏电阻阻值变大,则定值电阻阻值也要变大。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 随着人们生活水平的提高,房车旅游受到了大众的青睐,某公司推出了如图所示的小型房车,小林和父母参观车展时试驾了该车,该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m,已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2,试驾时车和人总质量为4×103kg,阻力是车重的0.1倍。(假定汽车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力,汽车匀速行驶时牵引力等于阻力,g取10N/kg。)求:
(1)该房车匀速行驶了多长时间?
(2)该房车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(3)该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大?
【答案】(1)240s;(2)1×105Pa;(3)6×104W
【解析】(1)由题意可知,试驾的路程为s=3600m,试驾时的速度为
v=54km/h=15m/s
故由可得,试驾所用的时间为
(2)房车的总质量为m=4×103kg,故房车的重力为
G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
由可得,房车对地面的压强为
(3)由题意可得,房车所受阻力为
f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N
房车在水平路面匀速行驶,处于受力平衡状态,故由二力平衡可得,房车所受牵引力大小
F牵=f=4×103N
由P=Fv可得,牵引力的功率为
P=F牵v=4×103N×15m/s=6×104W
答:(1)该房车匀速行驶了240s;
(2)该房车静止在水平地面上时,对地面的压强为1×105Pa;
(3)该房车匀速行驶时牵引力做功的功率为6×104W。
21. 为了节约电能又不影响照明,工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前,每个路灯装有一只“220V 100W”灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L,并安装一个电磁控制感应装置,当夜幕降临时,光控开关闭合,路灯处于低功率的柔光状态;当行人走进感应区时,灯光瞬间变亮,离开感应区时,路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路(加装的灯泡L未画出),控制电路的电源电压恒为4.5V,压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示,当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时,衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变,不考虑灯丝电阻变化,电磁铁线圈电阻忽略不计。
(1)为达到改造要求,工人师傅需要将灯泡L接在电路中______(选填“A”或“B”)处。从安全用电角度考虑,工作电路的导线______(选填“C”或“D”)端应接火线。
(2)若控制电路中R1接入的阻值为55Ω,当感应区上受到的压力时,衔铁被电磁铁吸引转换触点,则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少?保持电磁铁电流临界值不变,要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮,写出一种可行的改进办法。
(3)若某路灯每天工作总时间为10h,处于柔光状态的时间累计为8h,求改造后这个路灯在六月份(30天)节约的电能(控制电路消耗的电能忽略不计)。
(4)如图丙所示,在方案实施过程中,工人师傅改装完某处的路灯后,需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处,M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m,竖直的灯杆与路面夹角为,材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行,求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。
【答案】(1) A D
(2)0.036,减小滑动变阻器R1接入的阻值
(3)4.32×107J
(4)2200J
【解析】(1)当人走进压力感应区时,压力增大,由乙图可知,电阻R的阻值变小,控制电路的总电阻变小,根据可知,电压一定是,电路变大,电磁铁磁性增强,动触点被吸到右边静触点与B接触,此时只与L0接入电路,灯光亮,故灯泡L接在电路中A处。
根据安全用电的要求,开关应接在火线的用电器之间,所以工作电路的导线D端应接火线。
(2)由于题意可知,当感应区上受到的压力F=300N时,衔铁被电磁铁吸引转换触点,此时电流即为感应装置中电磁铁的临界值。由乙图可知,当压力F=300N时,电阻R=70Ω,且与R1串联,根据欧姆定律可知电流的临界值为
重力更小的人,压力更小,由图乙可知,R更大,保持电磁铁电流临界值不变,根据可知,可减小滑动变阻器R1接入的阻值。
(3)处于柔光状态工作时,加装的灯泡L与灯泡L0串联,又两灯泡规格相同,根据串联电路电压规律可知,每个灯泡两端的实际电压为110V,由于灯丝电阻不变,所以有
灯泡的实际功率为
L与L0串联的总功率P总=2P实=2×25W=50W
每天节省的电能为W=(ΔP额-P总)t=(100W-50W)×8×3.6×103s=1.44×106J
30天节约的电能为W总=30×1.44×106J=4.32×107J
(4)推力F既克服重力做有用功,又要克服摩擦力做额外功,所以推力做的功等于有用功和额外功之和,所做的有用功为W有用=Gh=200N×20m×sin(90°-60°)=2000J
摩擦力大小为f=0.05G=0.05×200N=10N
克服摩擦力所做的额外功为W额外=fs=10N×20N=200J
所以推力F做功为W=W有用+W额外=2000J+200J=2200J