2024年中考物理真题完全解读(武汉卷)
展开2024年湖北武汉中考是单独命题,也是武汉“新中考”的第二年,今年是“双减”政策和课程标准(2022版)颁布后的第二次学业水平考试,学业水平考试以学科课程标准为依据,坚持基础教育课程改革的方向,倡导促进学生全面发展的评价理念,充分反映学生所达到的学业水平。考试控制试卷长度,试题简约明了。控制试题难易程度,题量适中,杜绝偏题、怪题。
今年武汉中考物理与去年相比,题型、题量、分值等基本保持一致,但难度增大。试卷整体呈现以下特点。
一、注重基础知识和基本技能,突显物理学科特色
试卷坚持以课标为依据,注重对基础知识的掌握情况,试题素材多数来源于教材和现实生活,体现物理学科核心素养导向,指导学生重视教材内容和关注物理在生活中的应用,引导老师要依据课标和教材开展教学,了解生活中的物理应用。
如物理试卷选择题的前5题,第9、10题,非选择题第13、14、15题都是基础题;第1题声现象,第4题电磁波,第6题能量转化,第9题动态电路分析,第10题电磁学都来源于教材图片;第4题电磁波(生活实验),第7题神舟十七受力分析,第10题新能源汽车电磁学,第11题家庭电路,第13题高架上的“光伏声屏障”,试题素材来源于生活。这些题设问灵活,联系生活,考查学生的基础知识理解应变能力和思维能力,增强学生分析问题、解决问题的能力。
二、突出学科特点,注重解决问题的创新实践能力
试题注重考查学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。如第7题神舟十七受力分析,第8题浮力综合题,第9题动态电路分析,第10题新能源汽车电磁学,第12题电学的多档位分析,第16题凸透镜实验探究,都体现了物理学科的特点、综合分析应用能力,以及物理学科促进人类社会进步的重要作用,充分体现了教学育人功能。
注重考查学生的创新精神和实践学生的创新精神和实践能力。第4题电磁波产生的实践探究,第7题神舟十七受力分析,第12题电学的浴霸多档位问题,第13题高架上的绿色“光伏声屏障”,第14题温度自动控制装置。这些试题都体现了实践创新能力的要求。
三、坚持引领教学,强化核心素养
试卷中增加了一些开放性的试题,加强与社会实际、生活的联系,既考查了物理知识,又考查了学生的学科核心素养,体现探究性和开放性的特点,对引导老师进行素养为本的教学有较大意义。
如物理试卷填空第13题高架上的绿色“光伏声屏障”,既考查声学与环境问题,又考查储能问题;第14题温度自动控制装置,考查电磁学、导体材料等知识;第19题,以海洋油气生产平台“海基二号”为素材,考查力学问题。这些试题都属于开放性题目,既重视探究,更重视思维分析,涉及利用科学知识和技术解决实际问题等跨学科知识和内容。增强了学科的核心素养能力。
2024年湖北武汉中考物理是武汉“新中考”的第二年,与2023年中考物理相比变化不大,个别试题难度加大,如第5、7、8、12、18题。其次涉及生活综合分析应用的题比重大,如第4、7、9、10、11、12、13、14、19题等。注重分析应用、更注重灵活处理能力。
一、注重基础,落实“双基”
武汉中考物理今年比往年难度稍大,但基础题还是占相当大的比例,所以平时学习中要强化教材(图片)基础知识全方位的理解,注重多角度去思考知识间的联系和应用。单项选择题注意细节、理解清楚题意,填空题明确所考查的知识点,书写要准确;实验题只考查教材实验题,所以要熟悉实验原理、步骤,理解每一步的作用,注意计算空的准确性;综合计算题相对比较难,要充分理解考查的知识内容,要熟悉计算公式,要有准确的数据处理和运算。
二、强化学科联动,结合生活学习
今后的考查方向更注重跨学科的内容,今年教材就突出了跨学科实践活动。因此在教与学时,需要在物理知识点的基础上与其他学科及社会科技文化进行结合,融会贯通。
三、关注社会热点和现代前沿科技,形成学科核心素养
学习领会2022版新课标中对学生从物理角度能够对问题进行分析、判断、辨析与探究的要求。教学中要注重学生将知识与生活相互联系,充分发挥学科优势,引导学生关注社会热点、科技发展,帮助学生用学科知识进行系统分析身边的问题,让学生感受到学以致用,学有所用的学科特色。培养学生的科学精神和社会责任感,形成学科核心素养。
一、选择题。(本题包括12小题,每小题只有1个正确选项。每题3分,共36分)
1.下列关于声现象的说法正确的是( )
A.拨动张紧的橡皮筋,能听到声音,说明发声的物体在振动
B.逐渐抽出真空罩内的空气,闹钟的铃声逐渐增强
C.用大小不同的力敲击同一个编钟,发出声音的响度相同
D.超声波清洗机清洗眼镜,说明声可以传递信息
【答案】A
【解析】A、拨动张紧的橡皮筋,能听到声音,说明发声的物体在振动,故A正确;
B、逐渐抽出真空罩内的空气,闹钟的铃声逐渐增弱,故B错误;
C、用大小不同的力敲击同一个编钟,振幅不同,发出声音的响度不同,故C错误;
D、超声波清洗机清洗眼镜,说明声可以传递能量,故D错误。
故选:A。
2.下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
【答案】B
【解析】A、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水冷却汽车发动机,故A不符合题意;
B、游泳之后从水中出来,风一吹感觉特别冷,是由于身体表面的水汽化吸热,与“水的比热容较大”这个特性无关,故B符合题意;
C、因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,由此使得海边昼夜温差小,故C不符合题意;
D、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,所以生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度,故D不符合题意。
故选:B。
3.如图所示,为了探究光反射时的规律,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,纸板NOF可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
B.入射光线靠近ON时,反射光线远离ON
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时没有反射光射出
D.使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
【答案】A
【解析】A、在研究光的反射定律实验中,当把纸板NOF向前折或向后折时看不到反射光线,当把两纸板折到同一平面上时,可以看到反射光线,说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内,故A正确;
B、若把入射光线OA靠近ON,则入射角减小,根据反射角等于入射角可知,反射角也会减小,所以反射光线OB也会靠近ON,故B错误;
C、若使光束沿NO方向射向平面镜,反射光线、入射光线、法线三线合一,反射光线与法线的夹角为0°,故C错误;
D、若要研究反射时光路是否可逆,应让光线沿原来的反射光线进行入射,即沿FO入射,会发现反射光线沿着OE方向射出,故D错误。
故选:A。
4.如图所示,打开收音机的开关,旋至没有电台的位置,将音量开大,取一节干电池和一根导线,先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦,使它们时断时续地接触,会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验,下列说法错误的是( )
A.这个实验对电池有损害,最好用旧电池来做 B.迅速变化的电流能够产生电磁波
C.收音机可以接收到电磁波信号 D.电磁波只能在空气中传播
【答案】D
【解析】A、将导线的一端与电池的负极相连,另一端与电池的正极快速摩擦,使它们时断时续地接触,这样会损伤电池,故A正确;
B、先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与正极摩擦,使它们时断时续地接触,电路中有时断时续的电流出现,迅速变化的电流产生了电磁波,产生的电磁波被收音机接收到,听到“咔咔”的声音,故B正确;
C、收音机接收到的声音是通过电磁波传播的,故C正确;
D、磁波能在真空中传播,故D错误。
故选:D。
5.北宋文学家欧阳修在一首词中有这样的描写:“无风水面琉璃滑,不觉船移……”其中“不觉船移”所选的参照物可能是( )
A.船在水中的倒影B.船周围的浮萍
C.被船惊飞的鸟D.船附近岸边的花草
【答案】A
【解析】“不觉船移”以船周围的浮萍、被船惊飞的鸟以及船附近岸边的花草为参照物时,船相对于它们的位置都发生了变化,以船在水中的倒影为参照物,船与倒影的位置未发生变化,A正确,BCD错误。
故选:A。
6.如图所示,将一个小球用细线悬挂起来,让小球从A点静止释放,小球会在A、C两点之间来回摆动,最终静止下来。下列说法正确的是( )
A.小球从A点摆动到B点,动能转化为重力势能
B.小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性
C.小球每次经过B点,其动能都比上一次小
D.小球最终静止在A点
【答案】C
【解析】A、小球从A点摆动到B点的过程中,小球的质量不变、高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,故A错误;
B、小球在B点时有一定的速度,由于小球具有惯性,小球会从B点摆动到C点,惯性是一种性质,不能说受到惯性,故B错误;
C、由于小球运动过程中机械能损失,所以球每次经过点B的速度都有所减慢,小球每次经过B点,其动能都比上一次小,故B正确;
D、小球最终静止在B点,故D错误。
故选:C。
7.2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为G1和G2,降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是( )
A.f+F=G1+G2B.f+F=G2C.F=G1+G2+fD.F=G2+f
【答案】B
【解析】研究对象是返回舱,对其进行受力分析,返回舱受到三个力的作用:降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,返回舱受到的重力G2,
如返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,受力平衡,则f+F=G2。
故选:B。
8.如图甲所示,水平桌面上有一个质量为100g、底面积为100cm2的圆柱形平底薄壁溢水杯,杯底上表面到溢水口的距离为15cm,杯中装有部分水,此时溢水杯对桌面的压强为p0。将挂在弹簧测力计下端密度为ρ的圆柱体从水面上方逐渐浸入水中,当圆柱体一半浸在水中时,圆柱体下表面受到的压力为F1,水对溢水杯底部的压强为p1;当圆柱体浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为2.4N,溢出到小桶中的水重为1N,圆柱体下表面受到的压力为F2,溢水杯对桌面的压强为p2。已知p2=p0+200Pa,下列结论正确的是( )
A.ρ=2.2g/cm3B.
C.D.F2﹣F1>1.5N
【答案】D
【解析】A、没有放入圆柱体时溢水杯对桌面的压力:F=G杯+G水,当圆柱体浸没在水中时,由称重法可知,此时圆柱体受到的浮力:F浮=G﹣F示,对溢水杯的整体受力分析可知,溢水杯整体受到溢水杯、杯中剩余的水和圆柱体的总重力、桌面对溢水杯的支持力和弹簧测力计向上的拉力,由力的平衡条件可知,桌面对溢水杯的支持力:F支=G杯+(G水﹣G溢)+G﹣F示=G杯+(G水﹣G溢)+F浮=G杯+G水+F浮﹣G溢,由力的作用是相互的可知,此时溢水杯对桌面的压力:F'=F支=G杯+G水+F浮﹣G溢,
则p0==,p2==,
代入p2=p0+200Pa可知,=+200Pa,即=200Pa,
则F浮=G溢+200Pa×S=1N+200Pa×100×10﹣4m2=3N,由F浮=ρ液gV排 可知,圆柱体浸没时排开水的体积:V排===3×10﹣4m3,
因为圆柱体浸没在水中,所以圆柱体的体积:V=V排=3×10﹣4m3=300cm3,
由称重法可知,圆柱体的重力:G=F浮+F示=3N+2.4N=5.4N,
由G=mg可知,圆柱体的质量:m===0.54kg=540g,
则圆柱体的密度:ρ===1.8g/cm3,故A错误;
B、由F浮=ρ液gV排 可知,圆柱体一半浸在水中时受到的浮力:F浮'=F浮=×3N=1.5N,
则从圆柱体一半浸在水中到圆柱体浸没在水中时增加的浮力:ΔF浮=F浮﹣F浮'=3N﹣1.5N=1.5N>1N,即ΔF浮>G溢,
说明圆柱体一半浸在水中时,水面没有到达溢水口,此时水的深度h<15cm=0.15m,
因此水对溢水杯底部的压强:p1=ρ水gh<1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa,故B错误;
C、由G=mg和ρ=可知,溢出到小桶中水的体积:V溢===1×10﹣4m3=100cm3,
原来溢水杯中水的体积:V水=Sh杯+V溢﹣V排=100cm2×15cm+100cm3﹣300cm3=1300cm3,
原来溢水杯中水的质量:m水=ρ水V水=1.0g/cm3×1300cm3=1300g=1.3kg,
则原来溢水杯中水的重力:G水=m水g=1.3kg×10N/kg=13N,
溢水杯的重力:G杯=m杯g=100×10﹣3kg×10N/kg=1N,
没有放入圆柱体时,溢水杯对桌面的压力:F=G杯+G水=1N+13N=14N,
此时溢水杯对桌面的压强:p0===1400Pa,
则当圆柱体浸没在水中时,溢水杯对桌面的压强:p2=p0+200Pa=1400Pa+200Pa=1600Pa,故C错误;
D、由浮力产生的原因可知,圆柱体一半浸在水中时圆柱体下表面受到的压力:F1=F浮'=1.5N,
图乙中,圆柱体上下表面受到的压力差:F2﹣F1'=F浮=3N,
即F2>3N,因此F2﹣F1>3N﹣1.5N=1.5N,故D正确。
故选:D。
9.如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油箱内油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是( )
A.定值电阻R0和滑动变阻器是串联的
B.油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大
C.油量增加时,电流表示数变大
D.油箱中没有油时,电流表示数为零
【答案】D
【解析】A、由图可知,定值电阻R0和滑动变阻器首尾顺次连接在电路中,是串联的,电流表测量电路中的电流,故A正确;
B、油量减少时,浮子下降,在杠杆作用下,滑片上移,滑动变阻器接入电路电阻丝变长,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故B正确;
C、油量增加时,浮子上浮,在杠杆作用下,滑片下移,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故C正确;
D、油箱中没有油时,浮子在最低位置,在杠杆作用下,滑片移动到最上端,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由欧姆定律可知,电路中的电流最小,但不为零,即电流表示数不为零,故D错误。
故选:D。
10.新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表,各项技术均处于世界领先水平,其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中,内部线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是( )
A.电磁起重机 B.司南
C.自制电动机 D.动圈式话筒
【答案】D
【解析】A、电磁起重机是利用电流的磁效应来工作的,故A不符合题意;
B、司南指示南北是由于受到地磁场的作用,故B不符合题意;
C、电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的,故C不符合题意;
D、动圈式话筒是利用电磁感应来工作的,故D符合题意。
故选:D。
11.如图所示是某同学家部分家庭电路的示意图。电能表上标有“220V 10(40)A”的字样,他家正在使用的所有用电器总功率为6kW,其中电饭煲的功率为1.5kW,饭煮熟后,他将这个电饭煲插头从插座中拔出,再将功率为1kW的电热水壶插头接入插座中,其它用电器仍正常工作,闭合电热水壶上的开关,空气开关跳闸。空气开关跳闸的原因可能是( )
A.照明灯的开关接在了零线与灯泡之间 B.用电器的总功率过大
C.电热水壶的内部电路短路 D.接入电热水壶的插座短路
【答案】C
【解析】A、照明灯的开关接在了零线与灯泡之间,不会引发空气开关跳闸,只是容易发生触电事故,故A不符合题意;
B、由电能表上的参数可得,电路中允许的最大功率为:P=UI=220V×40A=8800W;
正在使用的所有用电器总功率为6kW,其中电饭煲的功率为1.5kW,将电饭煲插头从插座中拔出,再将功率为1kW的电热水壶插头接入插座中,电路中用电器总功率变小,所以空气开关跳闸的原因不可能是用电器的总功率过大,故B不符合题意;
CD、如果接入电热水壶的插座短路,没有插入电热水壶时,空气开关就应该会跳闸,闭合电热水壶上的开关,空气开关跳闸,则说明是由于电热水壶的内部电路短路,故C符合题意、D不符合题意。
故选:C。
12.某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸,它既可以实现照明、换气的功能,又可以实现送自然风、暖风、热风的功能,其简化电路如图所示,开关S可分别与0、1、2触点接触,R1、R2是两根阻值相同的电热丝。如表所示是浴霸电路的部分参数。
关于下列结论:
①开关S1断开、S与触点1接触时,浴霸处于送自然风状态;
②每根电热丝的阻值为44Ω;
③电路中通过开关S的电流最大为10.15A;
④浴霸工作10分钟,电路消耗的电能最大为1.3398×106J。
其中正确的是( )
A.①③B.②③C.②④D.③④
【答案】B
【解析】①开关S1断开、S与触点1接触时,只有电动机工作,说明此时没有加热,浴霸处于换气状态;故①错误;
②根据电热丝与电阻是并联,每个电热丝的功率P=2233W﹣1133W=1100W;
由P=可得,电热丝的电阻为:
R==44Ω,R1、R2是两根阻值相同的电热丝。每根电热丝的阻值为44Ω;故②正确;
③当处于热风状态时,电路中通过开关S的电流最大,
I===10.15A,故③正确;
④浴霸热风状态,且照明灯发光时,电功率最大,工作10分钟,电路消耗的电能最大
W=Pt=(2233W+20W)×10×60s=1.3518×106J,故④错误。
故选:B。
二、非选择题(本题包括7小题,共34分)
13.(3分)绿色发展是高质量发展的底色,为了更好践行绿色发展和“双碳目标”,武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段,如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声,又可以提供电能,比传统的声屏障设备更节能环保。(q无烟煤=3.4×107J/kg)
(1)“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的。
(2)“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板,这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约1.7×105kW•h,相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。
【答案】(1)传播(2)电能;1.8×104。
【解析】(1)“光伏声屏障”是在传播过程中减弱噪声,即通过阻断噪声传播的方式来控制噪声的。
(2)光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为电能;
无烟煤完全燃烧放出的热量Q放=1.7×105kW•h=1.7×105×3.6×106J=6.12×1011J,
由Q放=mq可知,完全燃烧无烟煤的质量m===1.8×104kg。
14.(3分)如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
(1)闭合开关S后,当温度达到 ℃时,发热电阻就停止加热。
(2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则“电源1”的 端为正极。
(3)为增强电磁铁的磁性,下列措施一定可行的是 (填序号)。
①增大“电源1”的电压;②减小“电源2”的电压;
③减少电磁铁线圈匝数; ④改变电磁铁中电流方向
【答案】(1)90;(2)右;(3)①
【解析】(1)温度计就相当于开关,当介于金属丝接触导通,吸引衔铁断开加热电路,故此时金属丝对应的刻度是90℃;
(2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,电流从右侧流入,则“电源1”的右端为正极。
(3)为增强电磁铁的磁性,必须增大线圈中的电流或增大线圈的匝数,故选:①。
15.(4分)某同学利用如图甲所示的实验装置探究冰熔化时温度的变化规律,得到了如图乙所示的温度随时间变化的图象。实验中要控制好烧杯中的水温。
(1)根据图乙的图象中 段温度的变化特点可知冰是晶体,在这段时间内,物质处于 态。
(2)该同学继续探究加有盐的冰块熔化时温度的变化特点。他将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,易拉罐的下部和底部出现白霜,这些白霜是空气中的水蒸气 (填物态变化名称)形成的。用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,可以看到混合物的温度 0℃。
【答案】(1)BC;固、液共存;(2)凝华;低于
【解析】(1)图乙BC段吸收热量温度不变,可知冰是晶体,BC段的物质处于熔化过程中,处于固液共存态;
(2)易拉罐的下部有白霜形成,是由于空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,即白霜;用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,低于冰的熔点,低于0℃。
16.(4分)实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)图甲中,点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像, (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案。
方案一:仅将光屏向 移动一段距离。
方案二:仅换用焦距较 的凸透镜。
(2)某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹,保持指纹到眼睛的距离为40cm不变,将凸透镜调整到如图乙所示的位置,看到了指纹正立放大的像,此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 (填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”)的像。
【答案】(1)照相机;左;大;(2)倒立放大
【解析】(1)由图甲可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,仅将光屏向左移动一段距离;若不移动光屏,仅换用焦距较大的凸透镜,凸透镜焦距变大,对光的会聚能力变弱,会将光线推迟会聚成像;
(2)某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹,保持指纹到眼睛的距离为40cm不变,将凸透镜调整到如图乙所示的位置,看到了指纹正立放大的像,说明u<f,即指纹到凸透镜的距离小于20cm,此时眼睛到凸透镜的距离大于20cm,小于40cm,即2f>u>f,因此该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成倒立放大的像。
17.(4分)某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)调节平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并 ,达到平衡状态,如图所示。
(2)在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码,在杠杆右侧挂上6个钩码,移动右侧钩码到 cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是 (填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”)。
(3)保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变,取下右侧钩码,改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计的示数为3N时,该拉力的作用点可能在杠杆 (填序号)刻度线处。
①左侧10cm;②右侧5cm;③右侧15cm
【答案】(1)静止;(2)10;钩码对杠杆的拉力;(3)①③
【解析】(1)调节平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡状态;
(2)如在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码,在杠杆右侧挂上6个钩码,设每个钩码的重力为G,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知4G×15cm=6G×L,解得L=10cm;
动力和阻力都必须是作用在杠杆上,而钩码受到的重力、杠杆对钩码的拉力作用在钩码上,不是动力或阻力,故钩码对杠杆的拉力是动力或阻力。
(3)当弹簧测力计的示数为3N时,相当于6个质量为50g的钩码重力,因而力臂必须为10cm,
①左侧10cm,竖直向上拉力臂为10cm,恰好能平衡;
②右侧5cm,最大的力臂为5cm,不可能平衡;
③右侧15cm,斜向下拉,使得力臂等于10cm也可以平衡。故选:①③。
18.(6分)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变,定值电阻的阻值为4Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,0.5A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确改接电路后,该同学立即进行实验,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是 A。这位同学实验操作的不足之处是 。
(3)该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验,将得到的实验数据填入表格。
分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 。为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下,表格里余下的4次实验中,他还能完成 次。
【答案】(1)见下图所示;
(2)0.22;闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器最左端;(3)成正比;1
【解析】(1)原电路中,电流表与电压表串联,在电路中是错误的,电压表应并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,如答图所示:
(2)由图乙可知,电流表使用的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A;
该同学正确改接电路后,立即进行实验,由图甲可知,这位同学实验操作的不足之处是闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器最左端;
(3)分析表一中的这些数据,可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比;由滑动变阻器的规格为“20Ω,0.5A”可知,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流为0.5A,当定值电阻两端电压为U1=0.3V时,滑动变阻器两端的电压应为U滑=U﹣U1=3V﹣0.3V=2.7V,由串联电路中电流处处相等可知,,即,解得:R′=36Ω>20Ω,所以此实验不能完成;由滑动变阻器的规格可知,电路中允许通过的最大电流为0.5A,此时定值电阻两端的最大电压为U′=0.5A×4Ω=2V,所以电压为2.1V、2.4V的两次实验不能完成,只有电压为1.8V的这一次实验可以完成。
19.(10分)2024年4月19日,我国海洋油气生产平台“海基二号”总体结构完成安装,它刷新了高度、质量、作业水深和建造速度等多项亚洲纪录,“海基二号”由上部组块和水下的导管架组成。图甲是质量为6×104t的“海洋石油229”驳船将质量为3.7×104t的导管架运载至安装海域的情景。
(1)如图甲所示,导管架的底部固定着4块面积非常大的钢板,这4块钢板的作用是 。“海基二号”在指定海域成功安装后,这4块钢板处于水深324m的海底处,它们受到海水的压强是
Pa。
(2)导管架和驳船拖航的速度约为100m/min,它们到达240km外的安装海域所需要的时间约为 h。导管架和驳船沿直线向右匀速航行时,若以图乙中的长方形表示驳船上的导管架,请在图中画出导管架受力的示意图。
(3)这次海上安装采用了滑移下水方式:工程人员将驳船船头水舱的水排出一部分,又向船尾水舱注入一部分水,使驳船小角度倾斜,最后将驳船和导管架之间的连接点切割分离,导管架就在自身重力作用下顶端朝前沿着轨道滑入海中。若驳船船头水舱排出的水和船尾水舱注入的水的体积分别为2.2×103m3和6×103m3时,导管架顶端浸入海水中的体积为200m3,则驳船和固定在驳船上的导管架总共受到的浮力是多少N?
【答案】(1)增大受力面积来减小压强;3.24×106;(2)40;见解答图;(3)驳船和固定在驳船上的导管架总共受到的浮力是1.008×109N
【解析】(1)导管架的底部固定着4块面积非常大的钢板,这是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的;它们受到海水的压强:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×324m=3.24×106Pa;
(2)由v=可得,安装海域所需要的时间:t===2400min=40h;
导管架和驳船沿直线向右匀速航行时,导管架在水平方向不受力,在竖直方向上受重力和支持力,二者是一对平衡力,作用点在重心,如图所示:
(3)驳船小角度倾斜前,驳船和导管架的总重力:
G总=(m驳+m架)g=(6×104×10kg+3.7×104×103kg)×10N/kg=9.7×108N,
驳船小角度倾斜时,水舱中水增加的重力ΔG=Δmg=ρ海水ΔVg=1.0×10kg/m3×(6×103m3﹣2.2×103m3)×10N/kg=3.8×107N,
驳船小角度倾斜时处漂浮状态,总浮力等于总重力,F浮总=G总+ΔG=9.7×108N+3.8×107N=1.008×109N。
答:(1)增大受力面积来减小压强;3.24×106;(2)40;见解答图;(3)驳船和固定在驳船上的导管架总共受到的浮力是1.008×109N题号
分值
题型
考查内容
考查点
1
3
选择
声现象
声与能量、声音的产生与转播
2
3
选择
比热容
利用比热容解释生活中的现象
3
3
选择
光的反射实验探究
探究光的反射规律
4
3
选择
信息传递
电磁波的产生与传播
5
3
选择
参照物
参照物的选择
6
3
选择
机械能及其转化
动能与重力势能相互转化
7
3
选择
运动与力
力的分析,力的合成与应用
8
3
选择
压强、液体压强、浮力
压强公式的应用,液体压强的计算、浮力的综合分析与计算
9
3
选择
电流与电路、欧姆定律
动态电路分析
10
3
选择
电动机、磁生电
指南针的原理、电磁铁的应用、磁生电
11
3
选择
生活用电
家庭电路的故障分析
12
3
选择
电能与电功率
电功率的多档位问题、电能与电功率计算
13
3
填空
声、太阳能
噪声的减弱、太阳能的转化、燃料的热值计算
14
3
填空
磁现象、磁生电
电磁铁的应用、安培定则
15
4
实验探究
熔化与凝固
探究固体熔化时温度的变化规律
16
4
实验探究
透镜及其应用
探究凸透镜成像规律
17
4
实验探究
简单机械
探究杠杆的平衡条件
18
6
实验探究
欧姆定律的实验探究
探究电流与电压的关系
19
10
综合计算
计算题、浮力
利用阿基米德原理计算、速度公式的计算、压强、液体压强的公式计算
额定电压
220V
照明功率
20W
换气功率
35W
暖风功率
1133W
热风功率
2233W
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.4
电流I/A
0.15
0.23
0.30
0.38
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