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    2024年福建省中考物理试卷

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    2024年福建省中考物理试卷

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    这是一份2024年福建省中考物理试卷,共33页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,简答题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
    1.(2分)(2024•福建)神舟飞天,探梦苍穹。2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射成功。飞船与地面间的通信是利用( )
    A.空气B.电磁波C.超声波D.次声波
    2.(2分)(2024•福建)语音识别机器人通过声音验证用户身份,这是根据声音的( )
    A.响度B.音调C.音色D.频率
    3.(2分)(2024•福建)如图所示的生产生活实例,利用大气压强的是( )
    A.吸盘B.连通器
    C.重垂线D.书包带
    4.(2分)(2024•福建)洗衣机底部加装减震垫,可减弱洗衣时产生的震动,这是利用减震垫的( )
    A.磁性B.弹性C.导电性D.导热性
    5.(2分)(2024•福建)水约占人体体重的60%~70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的( )
    A.热值B.密度C.温度D.比热容
    6.(2分)(2024•福建)“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”出自《望天门山》。就此诗句而言,若认为站在帆船上的人是静止的,所选的参照物是( )
    A.青山B.江岸C.帆船D.太阳
    7.(2分)(2024•福建)下列做法符合安全用电原则的是( )
    A.直接用手拉开触电的人
    B.开关接在零线和电灯之间
    C.不切断电源直接换灯泡
    D.家用电器的金属外壳接地
    8.(2分)(2024•福建)“煮”的篆体写法如图,表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
    A.热水暖手B.钻木取火C.搓手取暖D.擦燃火柴
    9.(2分)(2024•福建)如图所示,用轻薄的纸折成小星星,轻放于地面的小钢针上,用与布摩擦过的吸管靠近,小星星被吸引着转动,此过程中( )
    A.摩擦创造了电荷
    B.布和吸管带上同种电荷
    C.吸管和小星星带上同种电荷
    D.吸管带电后能吸引轻小物体
    10.(2分)(2024•福建)下列数据最接近实际的是( )
    A.中学生的体重约为50N
    B.电热水壶的功率约为1000W
    C.人步行的速度约为20m/s
    D.人感觉舒适的温度约为40℃
    11.(2分)(2024•福建)我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统,系统中的光学元件相当于晶状体,内置光电传感器相当于视网膜,成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时,物体在光电传感器上形成的像是( )
    A.倒立、缩小的实像B.倒立、等大的实像
    C.倒立、放大的实像D.正立、放大的虚像
    12.(2分)(2024•福建)如图是丰子恺的书画作品,生动描绘了儿童学种瓜的场景,下列说法错误的是( )
    A.蹲坐的儿童站起来,重力势能变小
    B.风吹枝弯,说明力可以改变物体的形状
    C.提水桶时感到桶在拉手,说明力的作用是相互的
    D.提水前行中突然减速,水溅出是由于水具有惯性
    13.(2分)(2024•福建)小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图,指纹识别成功相当于开关闭合,录入两人的指纹,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是( )
    A.B.
    C.D.
    14.(2分)(2024•福建)质量为m0的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为m1、m2、m3,不计细针体积。下列判断正确的是( )
    A.甲图中,水对杯底的压力为(m1﹣m0)g
    B.乙图中,草莓的质量为m2﹣m1﹣m0
    C.丙图中,草莓排开水的体积为
    D.丙图中,细针对草莓的压力为(m3﹣m2﹣m0)g
    二、填空题:本题共4题,每空1分,共12分。
    15.(6分)(2024•福建)木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现,锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每一环节都讲究科学的工艺流程。结合上述材料回答问题。
    (1)如图甲,木头风干时,成垛交叠,留有空隙,可以加快木头中水分的 (填物态变化)。切割木头时工人要带上降噪耳塞,这是在 处减弱噪声。
    (2)如图乙,雕花时,正在挑起木屑的刻刀属于 杠杆。刻刀要磨锋利使用,是为了增大 。
    (3)打磨过程,将粗砂纸换成细砂纸,可以减小砂纸与木头间的 ,闻到淡淡的木香是由于分子在不停地做 。
    16.(2分)(2024•福建)太阳能属于 能源。某光伏发电站年均发电量约为2.9×1012J,相当于完全燃烧 kg煤炭释放的热量。(q煤=2.9×107J/kg)
    17.(2分)(2024•福建)福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术,即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转,把电能转化为飞轮的 能,这种能量转化方式与我们学过的 (填“电动机”或“发电机”)相似。
    18.(2分)(2024•福建)如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S,当热敏电阻Rt的温度降低时,电压表V1的示数 ,电压表V2的示数与电流表A的示数之比 。(均填变化情况)
    三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
    19.(2分)(2024•福建)在图中,画出静止在水平冰面上冰壶的受力示意图。
    20.(2分)(2024•福建)在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
    四、简答题:本题共1小题,共4分。
    21.(4分)(2024•福建)朱鹮是我国珍稀动物,演员们用舞蹈演绎的《朱鹮》宛若一幅流动的画,诉说着人与自然的和谐共生,如图。
    (1)用物理知识解释:朱鹮在空中滑翔时,翅膀上表面弯曲,下表面比较平,该形状对它飞行的作用。
    (2)写出演员在舞台上形成倒影的光学原理。
    五、实验题:本题共5小题,共30分。
    22.(4分)(2024•福建)探究光的反射定律,实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点,改变入射光线多次实验,数据记录于表中。
    (1)能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在光屏上发生 反射。
    (2)分析表中数据得出结论:
    ①反射光线、入射光线分别位于法线 ;
    ②反射角 入射角。
    (3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图2为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
    23.(5分)(2024•福建)探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙。
    (1)实验中除了图甲的器材,还需要的测量工具是天平和 。
    (2)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度 ,水的沸点是 ℃。推断当时实验室的气压 一个标准大气压。
    (3)对比图乙中两条图线可知,其他条件相同时,选用 煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
    24.(6分)(2024•福建)实践小组查阅资料知道蜡柱在水中由静止释放,很快就做匀速直线运动。他们猜想蜡柱做匀速直线运动速度的大小可能与蜡柱的形状有关,探究如下:
    (1)取底面积1cm2、高10cm的蜡柱,用天平测出蜡柱的质量,如图1甲所示,为 g,计算出蜡柱的密度为 g/cm3。
    (2)如图1乙,在蜡柱上截取一段,将其头部做成流线型,测量其质量为3.6g。为得到等质量的圆柱形蜡柱,需在余下蜡柱上再截取一段 cm的蜡柱。
    (3)将做好的蜡柱分别放入装满水的透明管中,从底部由静止释放,蜡柱的底端经过适当高度的A点时开始计时,每隔5s在管壁刻度尺上标记其位置。某次标记如图1丙所示,读数为 cm。
    (4)根据实验数据绘制出s﹣t图像,如图2,由图像可知:其他条件相同时,流线型蜡柱上升的速度 圆柱形蜡柱上升的速度。
    (5)提出一个继续探究的其他相关问题: 。
    25.(9分)(2024•福建)探究电流与电压、电阻的关系,器材有:电源(恒为4V)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、电阻R(5Ω、10Ω、20Ω)、滑动变阻器(20Ω 2A)、开关、导线若干。
    (1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。闭合开关前,将滑动变阻器滑片P移到最 端,起到 的作用。
    (2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是 。排除故障,继续实验。
    (3)探究电流与电压的关系,实验数据如表,其中第3次实验的电压表示数如图乙所示,为 V。分析数据可得:电阻不变时,电流跟电压成 。实验中所选的电阻阻值为 Ω。
    (4)探究电流与电阻的关系,将5Ω电阻接入电路,记录电流表示数为0.3A;将电阻更换为10Ω,移动滑片直至电压表示数为 V,记录电流表示数;再将电阻更换为20Ω,发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑,应控制电阻两端的电压范围为 。
    26.(6分)(2024•福建)“漏刻”是古代一种滴水计时的工具。项目式学习小组制作了一个漏刻,装置如图1,播水壶不断滴水,受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后,通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。
    (1)测滴水量:播水壶装满水后,计划用烧杯接取滴水。为了减小误差,测量滴水的质量应选择以下方案中的 (填写序号)。
    ①先测空烧杯质量,接水后再测滴水和烧杯的总质量。
    ②先测滴水和烧杯的总质量,倒去水后再测烧杯质量。
    测得1min滴水的质量为80g,则1刻钟(15min)滴水的体积为 cm3。
    (2)分析测算:圆筒形受水壶内部底面积600cm2,浮箭总重6N,长方体浮块的底面积300cm2、高3cm。受水壶内无水时,指针对应标尺的位置标记为“←开始滴水”。滴水后,当浮箭刚浮起时,受到的浮力为 N,此时受水壶内的水面高度为 cm。
    (3)标尺定标:图2的标尺上每一格表示1cm,请你在标尺上对应位置标出“←3刻钟”。
    (4)成品试测:经检测,漏刻每1刻钟的实际时间均超出15min,发现随着播水壶内水量减少,滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同,小组讨论后,将滴水壶装置改进成如图3所示,依据的物理知识是 。
    六、计算题:本题共3小题,共22分。
    27.(6分)(2024•福建)小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为4Ω,电动机标有“12V,24W”字样。闭合开关S、S1,电动机正常工作。求:
    (1)电源电压。
    (2)闭合开关S、S1,电动机1min内消耗的电能。
    (3)闭合开关S、S2,通电100s,电热丝R产生的热量。
    28.(8分)(2024•福建)无人机总质量为2kg,静止时与地面接触的总面积为1.0×10﹣3m2。某次航拍中,无人机匀速竖直上升60m,升力做功为1800J,求无人机:
    (1)受到的重力。
    (2)静止在水平地面上时,对地面的压强。
    (3)匀速上升时受到的阻力。
    29.(8分)(2024•福建)小闽为学校的陶器烧制炉加装一个自制的可控制温度的装置,其简化的工作电路图如图。R1、R2是炉内加热电阻,R1阻值为44Ω,R是变阻器,R0是电磁铁线圈电阻。温差电源的热点探头放在炉内,冷点探头放在20℃的恒温箱中。烧制炉接入220V的电路中,闭合开关S1、S2,衔铁与触点A接触,烧制炉处于加热状态;当电磁铁线圈中的电流达到0.01A时,衔铁被吸下与触点B接触,烧制炉进入保温状态,保温功率为200W。测试时,第一次调节R的阻值为1Ω,当烧制炉刚进水保温状态时,测得炉内温度t为400℃;第二次调节R的阻值为4Ω,当烧制炉刚进入保温状态时,测得炉内温度t为1000℃。求:
    (1)烧制炉处于加热状态时,通过R1的电流。
    (2)烧制炉处于保温状态时,R2的阻值。
    (3)温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比,为便于设置烧制炉的保温温度t,写出R与t关系的表达式。
    2024年福建省中考物理试卷
    参考答案与试题解析
    一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
    1.(2分)(2024•福建)神舟飞天,探梦苍穹。2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射成功。飞船与地面间的通信是利用( )
    A.空气B.电磁波C.超声波D.次声波
    【答案】B
    【分析】声波的传播需要介质;
    超声波和次声波都是声波;
    卫星通信利用电磁波传递信息的。
    【解答】解:飞船与地面间的通信是利用电磁波,不是声波和空气,故A、C、D错误,B正确;
    故选:B。
    【点评】本题考查了电磁波的传播与应用,属于基础题目。
    2.(2分)(2024•福建)语音识别机器人通过声音验证用户身份,这是根据声音的( )
    A.响度B.音调C.音色D.频率
    【答案】C
    【分析】(1)每个发声体发出声音的音色是不同的;
    (2)音调跟物体的振动频率有关,振动频率越大,音调越高。音色与发声体的结构和材料有关,不同发声体发出声音的音色不同。响度的大小与振幅有关,振幅越大,响度越大。
    【解答】解:语音识别机器人通过声音验证用户身份,这是根据声音的音色,故A、B、D不符合题意,C符合题意;
    故选:C。
    【点评】知道音调、响度和音色;会分辨音调、响度和音色。
    3.(2分)(2024•福建)如图所示的生产生活实例,利用大气压强的是( )
    A.吸盘B.连通器
    C.重垂线D.书包带
    【答案】A
    【分析】(1)塑料吸盘被压在光滑的墙上,是将吸盘内空气挤出使得内部压强减小,在大气压的作用下压在墙壁上;
    (2)上端开口、底部相连通的容器叫连通器,当内装同种液体且不流动时,各容器的液面相平;
    (3)重力的方向总是竖直向下;
    (4)压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
    【解答】解:A、塑料吸盘被压在光滑的墙上,是将吸盘内空气挤出使得内部压强减小,在大气压的作用下压在墙壁上,故A正确;
    B、上端开口、底部相连通的容器叫连通器,当内装同种液体且不流动时,各容器的液面相平,不是利用大气压,故B不合题意;
    C、重垂线利用了重力的方向是竖直向下的,不是利用大气压,故C不合题意;
    D、书包带做的较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,也不是利用大气压;D不合题意;
    故选:A。
    【点评】我们生活在大气中,有关大气压的现象、应用很多,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
    4.(2分)(2024•福建)洗衣机底部加装减震垫,可减弱洗衣时产生的震动,这是利用减震垫的( )
    A.磁性B.弹性C.导电性D.导热性
    【答案】B
    【分析】弹性是物体在力的作用下发生形变,在撤去外力后能恢复原状的性质。
    【解答】解:洗衣机上会安装减震垫来减震,是利用减震垫的弹性。
    故选:B。
    【点评】本题考查了学生对弹性了解与掌握,属于基础题目。
    5.(2分)(2024•福建)水约占人体体重的60%~70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的( )
    A.热值B.密度C.温度D.比热容
    【答案】D
    【分析】对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
    【解答】解:人体内水的比例很大,有助于调节自身的温度,是利用了水的比热容大的特点,当环境温度变化较快时,水的温度变化相对较慢,从而有助于调节人体自身的温度。
    故选:D。
    【点评】本题考查了水的比热容大的特点的应用,应用所学知识,解释了实际问题,体现了新课标的要求,属于中考热点题目。
    6.(2分)(2024•福建)“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”出自《望天门山》。就此诗句而言,若认为站在帆船上的人是静止的,所选的参照物是( )
    A.青山B.江岸C.帆船D.太阳
    【答案】C
    【分析】研究同一物体的运动状态,关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
    【解答】解;人和帆船没有发生位置的改变,青山、江岸、太阳与帆船发生了位置的改变,所以认为站在帆船上的人是静止的,所选的参照物是帆船,故A、B、D不符合题意,C符合题意;
    故选:C。
    【点评】关于运动与静止的相对性的考查,一般由两种考查思路:①告诉研究对象及其运动状态,选取参照物;②已知研究对象与参照物,确定物体运动状态。
    7.(2分)(2024•福建)下列做法符合安全用电原则的是( )
    A.直接用手拉开触电的人
    B.开关接在零线和电灯之间
    C.不切断电源直接换灯泡
    D.家用电器的金属外壳接地
    【答案】D
    【分析】(1)有人触电时,应立即切断电源或用绝缘体将导线挑开;
    (2)控制用电器的开关必须连接在火线和用电器之间;
    (3)更换和维修电器应断开开关;
    (4)家庭电路中为了安全用电,金属外壳都要接地,金属外壳的用电器漏电时,地线把人体短路,避免触电事故的发生。
    【解答】解:A、有人触电时,应立即切断电源或用绝缘体把人拉开,用手将其拉开时,施救者会发生触电事故,故A错误;
    B、控制电灯的开关须连接在火线和电灯之间,开关断开时,电灯不带电,检修和更换灯泡时更安全,故B错误;
    C、不切断电源,直接更换灯泡,容易引起触电事故,故C错误;
    D、用电器的金属外壳是导体,当用电器漏电时,会使金属外壳带电,若接上地线,电流就通过地线,流入大地,防止了触电事故的发生,故D正确。
    故选:D。
    【点评】安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。在连接家庭电路和使用用电器时,都要遵循安全用电的原则。
    8.(2分)(2024•福建)“煮”的篆体写法如图,表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
    A.热水暖手B.钻木取火C.搓手取暖D.擦燃火柴
    【答案】A
    【分析】改变物体的内能的方式有:做功和热传递;热传递使物体内能发生改变的实质是内能发生了转移,做功使物体内能发生改变的实质是能量发生了转化。
    【解答】解:用火烧煮食物,吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变物体的内能;
    A、用热水取暖,吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变物体的内能;
    B、钻木取火,是通过做功改变物体的内能;
    C、搓手取暖,是通过做功改变物体的内能;
    D、擦燃火柴,是通过做功改变物体的内能。
    故选:A。
    【点评】本题考查了改变物体内能有两种方式,结合生活实际解决问题,难度不大。
    9.(2分)(2024•福建)如图所示,用轻薄的纸折成小星星,轻放于地面的小钢针上,用与布摩擦过的吸管靠近,小星星被吸引着转动,此过程中( )
    A.摩擦创造了电荷
    B.布和吸管带上同种电荷
    C.吸管和小星星带上同种电荷
    D.吸管带电后能吸引轻小物体
    【答案】D
    【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;摩擦起电的实质是电荷的转移。
    【解答】解:A、用布摩擦过的吸管带上了电,这是摩擦起电现象,其实质是电子的转移,并没有创造电荷,故A错误;
    BC、同种电荷相互排斥,若带有同种电荷,则相互排斥,不会吸引,故BC错误;
    D、异种电荷相互吸引,带电体可以吸引轻小物体,吸管吸引小星星,可能是异种电荷相互吸引,也可能是带电体吸引轻小物体,故D正确。
    故选:D。
    【点评】知道摩擦起电的实质是解答本题的关键。
    10.(2分)(2024•福建)下列数据最接近实际的是( )
    A.中学生的体重约为50N
    B.电热水壶的功率约为1000W
    C.人步行的速度约为20m/s
    D.人感觉舒适的温度约为40℃
    【答案】B
    【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
    【解答】解:A、中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右,故A不符合实际;
    B、家用电热水壶的工作电流在5A左右,功率在P=UI=220V×5A=1100W,接近1000W,故B符合实际;
    C、人正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.1m/s左右,故C不符合实际;
    D、人体感觉舒适的温度约为25℃,故D不符合实际。
    故选:B。
    【点评】本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况,本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知。
    11.(2分)(2024•福建)我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统,系统中的光学元件相当于晶状体,内置光电传感器相当于视网膜,成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时,物体在光电传感器上形成的像是( )
    A.倒立、缩小的实像B.倒立、等大的实像
    C.倒立、放大的实像D.正立、放大的虚像
    【答案】A
    【分析】物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像。
    【解答】解:从空中拍摄地面物体时,此时的物距大于二倍焦距,物体在光电传感器上形成倒立、缩小的实像。
    故选:A。
    【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,属于基础题。
    12.(2分)(2024•福建)如图是丰子恺的书画作品,生动描绘了儿童学种瓜的场景,下列说法错误的是( )
    A.蹲坐的儿童站起来,重力势能变小
    B.风吹枝弯,说明力可以改变物体的形状
    C.提水桶时感到桶在拉手,说明力的作用是相互的
    D.提水前行中突然减速,水溅出是由于水具有惯性
    【答案】A
    【分析】重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
    物体间力的作用是相互的。
    力可以改变物体的形状。
    根据惯性的定义进行分析。
    【解答】解:A、蹲坐的儿童站起来,重心上升,重力势能变大,故A错误;
    B、风吹枝弯,说明力可以改变物体的形状,故B正确;
    C、提水桶时感到桶在拉手,说明力的作用是相互的,故C正确;
    D、提水前行中突然减速,桶速度变小,水由于惯性保持原来的速度,向前运动溅出,故D正确。
    故选:A。
    【点评】本题探究势能额的变化,力的作用效果等,难度不大。
    13.(2分)(2024•福建)小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图,指纹识别成功相当于开关闭合,录入两人的指纹,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是( )
    A.B.
    C.D.
    【答案】D
    【分析】串联电路中开关控制整个电路;并联电路中干路开关控制整个电路,支路开关只控制所在支路。由此根据只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合,电动机启动分析解答。
    【解答】解:由题知,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁,即开关S1、S2只要其中一个开关闭合,保险箱就能打开,所以两个开关应并联后再与工作元件串联在电源上,故D符合题意。
    故选:D。
    【点评】本题考查根据要求设计电路,关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
    14.(2分)(2024•福建)质量为m0的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为m1、m2、m3,不计细针体积。下列判断正确的是( )
    A.甲图中,水对杯底的压力为(m1﹣m0)g
    B.乙图中,草莓的质量为m2﹣m1﹣m0
    C.丙图中,草莓排开水的体积为
    D.丙图中,细针对草莓的压力为(m3﹣m2﹣m0)g
    【答案】C
    【分析】(1)甲图中,根据G=mg求出水的重力,由于容器开口大,底部小,水对杯底的压力小于水的重力;
    (2)乙图中,草莓漂浮,根据甲、乙示数求出草莓的质量;
    (3)丙图中,草莓被细针压入水中,根据甲、丙示数得出草莓排开水的质量,根据密度公式求出草莓排开水的体积;根据阿基米德原理求出草莓受到的浮力,根据G=mg求出草莓的重力,根据力的平衡条件求出求出细针对草莓的压力。
    【解答】解:A、甲图中,水的重力:G=m水g=(m1﹣m0)g,
    由于容器开口大,底部小,水对杯底的压力小于水的重力,
    即水对杯底的压力小于(m1﹣m0)g,故A错误;
    B、乙图中,草莓漂浮,根据甲、乙示数可得,草莓的质量:m草莓=m2﹣m1,故B错误;
    CD、丙图中,草莓被细针压入水中,根据甲、丙示数可得,草莓排开水的质量:m排=m3﹣m1,
    草莓排开水的体积:V排==,故C正确;
    草莓受到的浮力:F浮=G排=m排g=(m3﹣m1)g,
    草莓受到的重力:G草莓=m草莓g=(m2﹣m1)g,
    此时草莓受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、压力的作用,处于静止状态,
    由力的平衡条件可得,细针对草莓的压力:F=F浮﹣G草莓=(m3﹣m1)g﹣(m2﹣m1)g=(m3﹣m2)g,故D错误。
    故选:C。
    【点评】本题考查重力、浮力、密度等公式的应用,以及力的平衡条件应用,综合性强,难度较大。
    二、填空题:本题共4题,每空1分,共12分。
    15.(6分)(2024•福建)木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现,锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每一环节都讲究科学的工艺流程。结合上述材料回答问题。
    (1)如图甲,木头风干时,成垛交叠,留有空隙,可以加快木头中水分的 汽化 (填物态变化)。切割木头时工人要带上降噪耳塞,这是在 人耳 处减弱噪声。
    (2)如图乙,雕花时,正在挑起木屑的刻刀属于 费力 杠杆。刻刀要磨锋利使用,是为了增大 压强 。
    (3)打磨过程,将粗砂纸换成细砂纸,可以减小砂纸与木头间的 摩擦力 ,闻到淡淡的木香是由于分子在不停地做 无规则运动 。
    【答案】(1)汽化;人耳;(2)费力;压强;(3)摩擦力;无规则运动。
    【分析】(1)物质由液态变为气态的过程叫做汽化;
    防治噪声的途径,即在声源处减弱、在人耳处减弱、在传播过程中减弱;
    (2)根据力臂关系可以把杠杆分为三类:动力臂大于阻力臂,省力杠杆;动力臂等于阻力臂,等臂杠杆;动力臂小于阻力臂,费力杠杆;
    增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
    (3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动;
    不同物质的分子在互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散;扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
    【解答】解:(1)木头风干,是水分从液态变为气态,发生的是汽化现象;
    切割木头时工人要带上降噪耳塞,这是在人耳处减弱噪声;
    (2)雕花时,正在挑起木屑的刻刀,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
    将篆刻刀磨锋利,是在压力一定时,减小受力面积,增大压强;
    (3)打磨过程,将粗砂纸换成细砂纸,是在压力一定的情况下,通过减小接触面的粗糙程度,减小砂纸与木头间的摩擦力;
    闻到淡淡的木香是扩散现象,是由于分子在不停地做无规则运动。
    故答案为:(1)汽化;人耳;(2)费力;压强;(3)摩擦力;无规则运动。
    【点评】本题考查了汽化、减弱噪声的途径、杠杆的分类、增大压强的方法、减小摩擦力的方法和分子动理论,综合性较强。
    16.(2分)(2024•福建)太阳能属于 可再生 能源。某光伏发电站年均发电量约为2.9×1012J,相当于完全燃烧 1.0×105 kg煤炭释放的热量。(q煤=2.9×107J/kg)
    【答案】可再生;1×105。
    【分析】知道利用太阳能年发电量W,这些电能若由燃烧煤的火力发电站提供,根据效率公式求出煤完全燃烧放出的热量;利用Q放=mq求出需要煤的质量。
    【解答】解:太阳能属于 可再生能源;某光伏发电站年均发电量约为2.9×1012J,根据公式Q=qm,可得m===1×105kg;
    故答案为:可再生;1×105。
    【点评】本题靠查了能源分类、燃料热值计算,属于基础题目。
    17.(2分)(2024•福建)福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术,即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转,把电能转化为飞轮的 动 能,这种能量转化方式与我们学过的 电动机 (填“电动机”或“发电机”)相似。
    【答案】动;电动机。
    【分析】(1)判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能;
    (2)发电机是电能转化为动能。
    【解答】解:电磁弹射系统采用飞轮储能技术,即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转,把电能转化为飞轮的 动能,这种能量转化方式与我们学过的 电动机(电能转化为动能)相似。
    故答案为:动;电动机。
    【点评】本题考查了能量的转化、直流电动机的工作原理。
    18.(2分)(2024•福建)如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S,当热敏电阻Rt的温度降低时,电压表V1的示数 变大 ,电压表V2的示数与电流表A的示数之比 不变 。(均填变化情况)
    【答案】变大,不变。
    【分析】电压表V1测量Rt电压,电压表V2测量R的电阻,R和Rt串联,电流表测干路电流。
    【解答】解:电源电压保持不变,R为定值电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S,当热敏电阻Rt的温度降低时,Rt阻值变大,R总变大,I=变小,则UR=IR变小,URt变大;
    电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于R的阻值,大小不变。
    故答案为:变大,不变。
    【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是条件“热敏电阻阻值随温度的降低而增大的应用。
    三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
    19.(2分)(2024•福建)在图中,画出静止在水平冰面上冰壶的受力示意图。
    【答案】见解答图;
    【分析】冰壶静止,根据二力平衡分析其受力;
    【解答】解:冰壶在水平冰面上静止时,处于平衡状态,竖直方向上的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,这两个力都作用在冰壶的重心上,如图所示:
    【点评】本题考查对静止物体的受力分析,难度不大。
    20.(2分)(2024•福建)在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
    【答案】
    【分析】在作凸透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
    【解答】解:过凸透镜光心的光线传播方向不改变;通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:
    【点评】凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;③过凸透镜光心的光线传播方向不改变。
    四、简答题:本题共1小题,共4分。
    21.(4分)(2024•福建)朱鹮是我国珍稀动物,演员们用舞蹈演绎的《朱鹮》宛若一幅流动的画,诉说着人与自然的和谐共生,如图。
    (1)用物理知识解释:朱鹮在空中滑翔时,翅膀上表面弯曲,下表面比较平,该形状对它飞行的作用。
    (2)写出演员在舞台上形成倒影的光学原理。
    【答案】(1)朱鹮翅膀的上表面弯曲,流过翅膀上方的空气流速大,压强小;翅膀下表面较平,流过翅膀下方的空气流速小,压强大。翅膀上下方所受的压力差形成向上的升力。
    (2)演员在舞台上形成倒影是平面镜成像现象,原理是光的反射。
    【分析】(1)在流体中,流速越大的位置压强越小。
    (2)平面镜的成像的原理是光的反射。
    【解答】答:(1)朱鹮翅膀的上表面弯曲,流过翅膀上方的空气流速大,压强小;翅膀下表面较平,流过翅膀下方的空气流速小,压强大。翅膀上下方所受的压力差形成向上的升力。
    (2)演员在舞台上形成倒影是平面镜成像现象,原理是光的反射。
    【点评】本题考查了流体压强与流速的关系、平面镜成像的原理,属于基础题。
    五、实验题:本题共5小题,共30分。
    22.(4分)(2024•福建)探究光的反射定律,实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点,改变入射光线多次实验,数据记录于表中。
    (1)能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在光屏上发生 漫 反射。
    (2)分析表中数据得出结论:
    ①反射光线、入射光线分别位于法线 两侧 ;
    ②反射角 等于 入射角。
    (3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图2为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 逆 时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
    【答案】(1)漫;(2)①两侧;②等于;(3)逆。
    【分析】(1)光屏上发生的是漫反射,便于显示光路;
    (2)光的反射规律:三线共面(入射光线、反射光线、法线),两线分居(入射光线、反射光线分居法线两侧),两角相等(入射角、反射角)。
    (3)根据光的反射规律进行解答。
    【解答】(1)光屏上发生的是漫反射,便于显示光路;
    (2)分析表中数据得出结论:
    ①反射光线、入射光线分别位于法线两侧;
    ②反射角等于入射角;
    (3)随着太阳西斜,则入射角减小,平面镜与水平面之间的夹角变大,即平面镜应向逆时针方向适当转动才能继续照射接收器。
    故答案为:(1)漫;(2)①两侧;②等于;(3)逆。
    【点评】本题主要通过实验探究了光的反射定律。通过各个分实验分别探究了两角大小和三线之间的关系。实验探究题是中考中必不可少的题目,要加强实验教学,引导学生从实验中分析现象,归纳总结规律。培养学生观察、分析、概括能力。
    23.(5分)(2024•福建)探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙。
    (1)实验中除了图甲的器材,还需要的测量工具是天平和 秒表 。
    (2)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度 保持不变 ,水的沸点是 98 ℃。推断当时实验室的气压 小于 一个标准大气压。
    (3)对比图乙中两条图线可知,其他条件相同时,选用 盐水 煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
    【答案】(1)秒表;(2)保持不变;98;小于;(3)盐水。
    【分析】(1)根据需要测量的物理量确定实验器材;
    (2)由图像可知:水沸腾时持续吸热,但温度保持不变;气压越低,液体沸点越低,气压越高,液体沸点越高;
    (3)观察图像,根据水和盐水的沸点进行回答。
    【解答】解:(1)实验中需要测量加热时间,所以还需要的测量工具是秒表;
    (2)水沸腾时持续吸热,但温度保持不变,由图乙可知,水温在98℃时保持不变,所以水的沸点是98℃;在标准大气压下水的沸点是100℃,据气压和沸点的关系可知,此时的气压小于1个标准大气压;
    (3)由图乙中两条图线可知,水和盐水的沸点分别为98℃、101℃,故选用盐水煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
    故答案为:(1)秒表;(2)保持不变;98;小于;(3)盐水。
    【点评】本题是探究水沸腾时温度的变化特点实验,在此实验中主要考查实验器材、观察水的沸腾现象以及归纳总结水沸腾的特点等,是中考的热点实验,属于基础题。
    24.(6分)(2024•福建)实践小组查阅资料知道蜡柱在水中由静止释放,很快就做匀速直线运动。他们猜想蜡柱做匀速直线运动速度的大小可能与蜡柱的形状有关,探究如下:
    (1)取底面积1cm2、高10cm的蜡柱,用天平测出蜡柱的质量,如图1甲所示,为 9 g,计算出蜡柱的密度为 0.9 g/cm3。
    (2)如图1乙,在蜡柱上截取一段,将其头部做成流线型,测量其质量为3.6g。为得到等质量的圆柱形蜡柱,需在余下蜡柱上再截取一段 4 cm的蜡柱。
    (3)将做好的蜡柱分别放入装满水的透明管中,从底部由静止释放,蜡柱的底端经过适当高度的A点时开始计时,每隔5s在管壁刻度尺上标记其位置。某次标记如图1丙所示,读数为 26.55 cm。
    (4)根据实验数据绘制出s﹣t图像,如图2,由图像可知:其他条件相同时,流线型蜡柱上升的速度 大于 圆柱形蜡柱上升的速度。
    (5)提出一个继续探究的其他相关问题: 蜡柱上升的速度还与什么因素有关? 。
    【答案】(1)9;0.9;
    (2)4;
    (3)26.55;
    (4)大于;
    (5)蜡柱上升的速度还与什么因素有关?
    【分析】(1)根据游码的刻度值得出蜡烛的质量,根据密度公式得出蜡柱的密度;
    (2)蜡烛密度保持不变,由密度公式得出故需在余下蜡柱上再截取蜡柱的体积,从而得出其长度;
    (3)由刻度尺的分度值读数;
    (4)根据s﹣t图像知,其他条件相同时,相同时间,流线型蜡柱上升的距离大,据此分析;
    (5)结合实际回答。
    【解答】解:(1)取底面积1cm2、高10cm的蜡柱,用天平测出蜡柱的质量,如图1甲所示,游码的刻度值为4g,质量为
    4g+5g=9g
    计算出蜡柱的密度为
    ρ==0.9g/cm3
    (2)如图1乙,在蜡柱上截取一段,将其头部做成流线型,测量其质量为3.6g。为得到等质量的圆柱形蜡柱,即质量为3.6g,因蜡烛密度保持不变,故需在余下蜡柱上再截取蜡柱的体积为
    V′===4cm3
    长度为
    L===4cm
    (3)将做好的蜡柱分别放入装满水的透明管中,从底部由静止释放,蜡柱的底端经过适当高度的A点时开始计时,每隔5s在管壁刻度尺上标记其位置。某次标记如图1丙所示,分度值为0.1cm,读数为26.55cm。
    (4)根据s﹣t图像知,其他条件相同时,相同时间,流线型蜡柱上升的距离大,故流线型蜡柱上升的速度大于圆柱形蜡柱上升的速度。
    (5)提出一个继续探究的其他相关问题:蜡柱上升的速度还与什么因素有关?
    故答案为:(1)9;0.9;
    (2)4;
    (3)26.55;
    (4)大于;
    (5)蜡柱上升的速度还与什么因素有关?
    【点评】本题考查质量和长度的测量及密度公式的运用。
    25.(9分)(2024•福建)探究电流与电压、电阻的关系,器材有:电源(恒为4V)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、电阻R(5Ω、10Ω、20Ω)、滑动变阻器(20Ω 2A)、开关、导线若干。
    (1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。闭合开关前,将滑动变阻器滑片P移到最 左 端,起到 保护电路 的作用。
    (2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是 电阻R断路 。排除故障,继续实验。
    (3)探究电流与电压的关系,实验数据如表,其中第3次实验的电压表示数如图乙所示,为 2 V。分析数据可得:电阻不变时,电流跟电压成 正比 。实验中所选的电阻阻值为 5 Ω。
    (4)探究电流与电阻的关系,将5Ω电阻接入电路,记录电流表示数为0.3A;将电阻更换为10Ω,移动滑片直至电压表示数为 1.5 V,记录电流表示数;再将电阻更换为20Ω,发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑,应控制电阻两端的电压范围为 2~3V 。
    【答案】(1)如图

    (2)电阻R断路(R接触不良、R开路)
    (3)2.0(2)正比5
    (4)1.5 2V≤U≤3V(2V~3V)
    【分析】(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,起到保护电路的作用;
    (2)电路中的电表现象是电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,可以确定电压表和电源构成闭合回路,回路之外是断路;
    (3)根据电压表的量程和分度值读数,电阻不变时,电流跟电压成正比,由欧姆定律公式计算电阻值;
    (4)探究电流与电阻关系,应控制电压不变,由U=IR计算电压,定值电阻和滑动变阻器组成串联电路,根据串联分压的原理,电阻越大,滑动变阻器的阻值越大,分的电压越大,由此计算控制的最低电压,最大电压由电压表的量程决定。
    【解答】解:(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P移至左端,如图;
    (2)由题干告知的电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,说明电压表和电源之间构成闭合回路,其余部分是断路,所以电阻断路;
    (3)根据电压表的量程和分度值读数,示数为2V,电阻不变时,电流跟电压成正比,R===5Ω;
    (4)由U=IR=0.3A×5Ω=1.5V,定值电阻和滑动变阻器组成串联电路,根据串联分压的原理,电阻越大,滑动变阻器的阻值越大,分的电压越大,由此计算控制的最低电压,UR:UP=R:RP=20Ω:20Ω=1:1,UR=2V,电压表的量程是0﹣3V,所以最大值是3V.
    故答案为:(1)左;(2)电阻R断路(R接触不良、R开路);(3)2;(2)正比,5;(4)1.5 2V≤U≤3V(23V)
    【点评】本题探究电流与电压、电阻的关系,包含滑动变阻的使用、电路故障的判断、控制变量法的应用和对分压原理的理解,易错点是分压的理解。
    26.(6分)(2024•福建)“漏刻”是古代一种滴水计时的工具。项目式学习小组制作了一个漏刻,装置如图1,播水壶不断滴水,受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后,通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。
    (1)测滴水量:播水壶装满水后,计划用烧杯接取滴水。为了减小误差,测量滴水的质量应选择以下方案中的 ① (填写序号)。
    ①先测空烧杯质量,接水后再测滴水和烧杯的总质量。
    ②先测滴水和烧杯的总质量,倒去水后再测烧杯质量。
    测得1min滴水的质量为80g,则1刻钟(15min)滴水的体积为 1200 cm3。
    (2)分析测算:圆筒形受水壶内部底面积600cm2,浮箭总重6N,长方体浮块的底面积300cm2、高3cm。受水壶内无水时,指针对应标尺的位置标记为“←开始滴水”。滴水后,当浮箭刚浮起时,受到的浮力为 6 N,此时受水壶内的水面高度为 2 cm。
    (3)标尺定标:图2的标尺上每一格表示1cm,请你在标尺上对应位置标出“←3刻钟”。
    (4)成品试测:经检测,漏刻每1刻钟的实际时间均超出15min,发现随着播水壶内水量减少,滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同,小组讨论后,将滴水壶装置改进成如图3所示,依据的物理知识是 根据p=ρgh,水的深度保持不变,出水口的液体压强不变 。
    【答案】(1)①;1200;(2)6;2;(3)见解答;(4)根据 p=ρgh,水的深度保持不变,出水口的液体压强不变。
    【分析】(1)如先测滴水和烧杯的总质量,倒去水后再测烧杯质量,烧杯壁容易挂水,会产生误差;
    知道1min滴水的质量为80g,由此计算1刻钟(15min)滴水的质量,根据密度公式计算其体积;
    (2)物体漂浮时,物体受到的浮力等于其重力;
    根据阿基米德原理计算出物体排开水的体积,进而求出此时受水壶内的水面高度;
    (3)知道1min滴水的质量为80g,由此计算3刻钟(15min)滴水的质量,根据密度公式计算其体积;进而计算出水面的高度,由标尺定标的规则确定“←3刻钟”的位置;
    (4)根据p=ρgh,水的深度变化,出水口的液体压强变化。
    【解答】解:(1)如选择方案②先测滴水和烧杯的总质量,倒去水后再测烧杯质量,烧杯壁容易挂水,会产生误差;故选:①;
    测得1min滴水的质量为80g,则1刻钟(15min)滴水的质量:m=15×80g=1200g,
    根据密度公式得,其体积为V==1200cm3;
    (2)物体漂浮时,物体受到的浮力等于其重力;滴水后,当浮箭刚浮起时,受到的浮力为F浮=G=6N;
    根据F浮=ρ水gV排得,V排==6×10﹣4m3=600cm3,
    此时受水壶内的水面高度为h=;
    (3)3刻钟等于45min,
    3刻钟滴水的质量:m'=45×80g=3600g,根据密度公式得,其体积为V'==3600cm3;
    此时受水壶内的水面高度为:h'=;
    浮箭上浮时,受水壶内的水面高度为h''=;
    “←3刻钟”在标尺上对应位置为6cm﹣1cm=5cm;如下图:
    (4)根据p=ρgh,水的深度变化,出水口的液体压强变化,水的流速变化;如图3所示,为使滴水间隔时间相同,依据的物理知识是:根据 p=ρgh,水的深度保持不变,出水口的液体压强不变。
    故答案为:(1)①;1200;(2)6;2;(3)见解答;(4)根据 p=ρgh,水的深度保持不变,出水口的液体压强不变。
    【点评】本题是项目式题目,考查了密度公式、阿基米德原理、液体压强的应用,有一定难度。
    六、计算题:本题共3小题,共22分。
    27.(6分)(2024•福建)小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为4Ω,电动机标有“12V,24W”字样。闭合开关S、S1,电动机正常工作。求:
    (1)电源电压。
    (2)闭合开关S、S1,电动机1min内消耗的电能。
    (3)闭合开关S、S2,通电100s,电热丝R产生的热量。
    【答案】(1)电源电压为12V;
    (2)闭合开关S、S1,电动机1min内消耗的电能为1440J;
    (3)闭合开关S、S2,通电100s,电热丝R产生的热量为3600J。
    【分析】(1)由并联电路电压的规律知电动机正常工作时的电压等于电源电压;
    (2)闭合开关S、S1时,电路为电动机的简单电路,根据W=Pt求出电动机1min内消耗的电能;
    (3)闭合开关S1、S2时,电动机和电热丝并联,根据并联电路的电压特点和Q=W=UIt=t求出通电100s电热丝R产生的热量。
    【解答】解:(1)(2)由电路图知,闭合开关S、S1,电路为电动机的简单电路,此时电动机正常工作,电动机两端的电压等于电动机的额定电压,所以电源电压为:
    U=U额=12V;
    此时电动机1min内消耗的电能为:
    W=Pt=24W×60s=1440J;
    (3)闭合开关S1、S2时,电动机和电热丝并联,通电100s电热丝R产生的热量为:
    Q=W=UIt=t′=×100s=3600J。
    答:(1)电源电压为12V;
    (2)闭合开关S、S1,电动机1min内消耗的电能为1440J;
    (3)闭合开关S、S2,通电100s,电热丝R产生的热量为3600J。
    【点评】本题考查了焦耳定律公式和电功公式的应用,难度中等。
    28.(8分)(2024•福建)无人机总质量为2kg,静止时与地面接触的总面积为1.0×10﹣3m2。某次航拍中,无人机匀速竖直上升60m,升力做功为1800J,求无人机:
    (1)受到的重力。
    (2)静止在水平地面上时,对地面的压强。
    (3)匀速上升时受到的阻力。
    【答案】(1)受到的重力为20N;
    (2)静止在水平地面上时,对地面的压强为2.0×104Pa;
    (3)匀速上升时受到的阻力为10N。
    【分析】(1)根据G=mg得到无人机受到的重力;
    (2)无人机停放在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等,已知四脚着地的总面积,利用p=得到无人机静止在水平地面上时对地面的压强;
    (3)由W=Fs求得无人机匀速上升时升力,再根据F升=G+f,求得匀速上升时受到的阻力。
    【解答】解:(1)无人机总质量为2kg,则无人机的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N;
    (2)无人机停放在水平地面上时对地面的压力:F=G=20N,
    无人机停放在水平地面上时对地面的压强:p===2.0×104Pa;
    (3)由W=Fs知,无人机匀速上升时升力:
    F升===30N,
    无人机匀速上升时F升=G+f,
    则匀速上升时受到的阻力:f=F升﹣G=30N﹣20N=10N。
    答:(1)受到的重力为20N;
    (2)静止在水平地面上时,对地面的压强为2.0×104Pa;
    (3)匀速上升时受到的阻力为10N。
    【点评】本题考查重力、压强和阻力的计算,属于综合题。
    29.(8分)(2024•福建)小闽为学校的陶器烧制炉加装一个自制的可控制温度的装置,其简化的工作电路图如图。R1、R2是炉内加热电阻,R1阻值为44Ω,R是变阻器,R0是电磁铁线圈电阻。温差电源的热点探头放在炉内,冷点探头放在20℃的恒温箱中。烧制炉接入220V的电路中,闭合开关S1、S2,衔铁与触点A接触,烧制炉处于加热状态;当电磁铁线圈中的电流达到0.01A时,衔铁被吸下与触点B接触,烧制炉进入保温状态,保温功率为200W。测试时,第一次调节R的阻值为1Ω,当烧制炉刚进水保温状态时,测得炉内温度t为400℃;第二次调节R的阻值为4Ω,当烧制炉刚进入保温状态时,测得炉内温度t为1000℃。求:
    (1)烧制炉处于加热状态时,通过R1的电流。
    (2)烧制炉处于保温状态时,R2的阻值。
    (3)温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比,为便于设置烧制炉的保温温度t,写出R与t关系的表达式。
    【答案】(1)烧制炉处于加热状态时,通过R1的电流为5A。
    (2)烧制炉处于保温状态时,R2的阻值为198Ω。
    (3)R与t关系的表达式为R=(5×10﹣3t﹣1)Ω。
    【分析】(1)由图可知,烧制炉处于加热状态时,加热电路为R1的简单电路,根据欧姆定律计算通过R1的电流;
    (2)烧制炉处于保温状态时,加热电路中R1与R2串联,根据P=计算电路的总电阻,根据串联电路的电阻规律计算R2的阻值;
    (3)根据题意,结合欧姆定律得出温差电源的电压表达式,从而得出R与t的关系表达式。
    【解答】解:(1)由图可知,烧制炉处于加热状态时,加热电路为R1的简单电路,
    通过R1的电流:I1===5A;
    (2)烧制炉处于保温状态时,加热电路中R1与R2串联,
    电路的总电阻:R总===242Ω,
    R2的阻值:R2=R总﹣R1=242Ω﹣44Ω=198Ω;
    (3)温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比,即有:U温差=k(t﹣t0),
    由图可知,控制电路中,R与R0串联,则有:U温差=I(R+R0),
    故有:k(t﹣t0)=I(R+R0)……①
    第一次调节R的阻值为1Ω,当烧制炉刚进水保温状态时,测得炉内温度t为400℃,
    第二次调节R的阻值为4Ω,当烧制炉刚进入保温状态时,测得炉内温度t为1000℃,
    且t0=20℃,I=0.01A,
    把数据代入①式可得:
    k×(400℃﹣20℃)=I×(1Ω+R0)……②
    k×(1000℃﹣20℃)=I×(4Ω+R0)……③
    联立②③解得:R0=0.9Ω,k=5×10﹣5V/℃,
    则R与的关系式为:R=(5×10﹣3t﹣1)Ω。
    答:(1)烧制炉处于加热状态时,通过R1的电流为5A。
    (2)烧制炉处于保温状态时,R2的阻值为198Ω。
    (3)R与t关系的表达式为R=(5×10﹣3t﹣1)Ω。
    【点评】本题考查电功率公式和欧姆定律的应用,得出R与t的关系式是难点。
    声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/6/26 13:07:49;用户:物理;邮箱:jnsssz65@xyh.cm;学号:37149825序号
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