相关试卷

1、雨季来临，河水上涨会对发电站的安全造成严重威胁。小明所在的科技小组围绕“保障发电站雨季安全”这一实际问题，开展跨学科项目式学习。请帮助小明完成下列任务。
【项目提出】设计并制作一款自动水位报警装置模型，当河水上涨至警戒水位时，装置能自动触发报警，提醒工作人员开启排洪阀门，保障发电站安全。
【项目分析】水位上涨时，液体的深度发生变化，导致液体内部压强改变，进而使液体对浸在其中的物体的浮力（压力相关）发生变化。小组结合液体压强、受力分析等物理知识，设计装置的核心工作原理，实现水位的自动监测与报警。
【项目实施】分为理论探究和设计制作方案的计算两个阶段，具体任务如下：

(1)、理论探究：液体内部压强公式的推导
要设计水位报警装置，需先掌握液体内部压强的计算方法。如图1所示是理论推导液体内部压强公式的示意图。
①如图1（a）所示，研究A点受到的液体压强大小，在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面 $S$ ，如图1（b）所示。可用受力面 $S$ 受到的液体压强大小代替 $A$ 点受到的液体压强大小，其依据是：。
②然后在受力面 $S$ 上方假想出一段液柱，如图1（c）所示，已知液体密度为 $ρ$ ，请推导出液体压强的计算公式，要求写出推导过程。

(2)、设计制作方案：自动水位报警装置模型的计算
小明结合理论探究结果，设计了如图2所示的自动水位报警装置，并将其制成顶部开有小孔（与外界大气压相通）的简化模型进行探究。
模型结构：A为压力传感器（厚度忽略不计，可检测压力并触发报警），B为不吸水的实心圆柱体，能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动（不计摩擦）。
工作状态：已知当模型内水深为 $h$ 时，圆柱体 $B$ 与模型底部接触且对模型底部的压力刚好为0；水面上涨到设计的警戒水位 $H$ （ $H$ 为水面与模型内顶部的距离）时，圆柱体B对压力传感器A的压力为 $F$ ，刚好触发报警装置，开启排洪阀门（图中未画出）。又已知压力传感器A厚度忽略不计，圆柱体B的底面积为 $S_{0}$ 、高度为 $h_{B}$ ，水的密度为 $ρ_{0}$ ，则水面上涨到设计的警戒水位刚好触发报警装置时圆柱体B浸入水中的深度 ${h^{'}}_{B} =$ ，设计的警戒水位 $H =$ 。

查看解析
2、我国古代《齐民要术》中记载了“盐水选种”的方法：“以盐选好种，浮者秕（指不饱满的谷物种子），沉者实”，即利用不同密度的盐水区分种子优劣。小明想复刻这一古代智慧，找到一小木块，测出待测盐水的密度，为选种提供参考。器材：量筒，小木块，足量的水和待测盐水，已知水的密度为 $ρ_{0}$ 。请设计实验测出待测盐水的密度，完成：

(1)、写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；

(2)、写出待测盐水密度的数学表达式（用已知量和测量量的字母表示）。

查看解析
3、如图所示电路，电源电压保持不变，电阻 $R_{1} = 20 Ω$ ，滑动变阻器 $R_{2}$ 的最大阻值为 $80 Ω$ ，忽略灯泡电阻随温度的变化。当闭合开关S，断开开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，滑动变阻器的滑片 $P$ 移动到最左端时，电流表的读数为 $0.6 A$ ；求：

(1)、电源电压为多少？

(2)、当开关S、 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 都闭合，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，电流表的示数为0.35A，小灯泡工作10秒钟消耗的电能是多少？

查看解析
4、小明设计了图甲电路来探究“并联电路中电流的规律”。

(1)、根据图甲电路图连接实物电路时，开关应；在不能估测电路中的电流大小时，电流表应先选用（选填“大”或“小”）的测量范围“试触”，然后根据情况判断电流的大小，再选用合适的测量范围。

(2)、选用合适的测量范围后，如果电流表测量图甲中 $C$ 处的电流，请完成图乙的电路连接。

(3)、小明更换规格不同的小灯泡又进行了多次实验，实验数据如表所示，第一组实验的B处电流如图丙所示，请将表格①②补充完整。①②。
实验次序
$A$ 处电流 $I_{A} / A$
$B$ 处电流 $I_{B} / A$
$C$ 处电流 $I_{C} / A$
1
0.2
①
②
2
0.4
0.8
1.2
3
0.5
1.2
1.7

查看解析

5、在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小明同学利用同一滑轮组进行了四次实验，实验操作正确。（绳重不计，动滑轮重

0.8 N

）实验测得的数据如下表所示：

实验次序	钩码重力 $G / N$	钩码上升高度 $h / m$	绳子自由端拉力 $F / N$	绳子自由端上升距离 $s / m$	$W_{有用} / J$	$W_{总} / J$	$η$
1	2	0.1	1	0.3	0.2	0.30	66.7%
2	4	0.1	1.7	0.3	0.4	0.51	①
3	6	0.1	2.4	0.3	②	0.72	83.3%
4	6	0.2	2.4	0.6	1.2	③	83.3%

(1)、根据表中数据，在图中画出滑轮组的绕绳方法。

(2)、请将表中①②③补充完整。

①；

②；

③。

查看解析

6、小明家新购置了一款电热水器，如图所示，铭牌标注能效等级为1级。国家标准规定能效等级为1级的电热水器，其热效率通常超过98%。小明想测试该电热水器是否达标，于是将热水器的温度设为50℃（即水箱中水的温度），经记录，进入电热水器的冷水温度为 $20 ℃$ ，达到设定温度用时1.5小时。已知该电热水器部分参数如下表所示，已知水的比热容为 $4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot ℃)$ ，求：
额定容量/L
60
额定最高温度/℃
75
额定电压/V
220
额定功率/W
1500

(1)、水吸收的热量；

(2)、该电热水器的热效率。

查看解析
7、如图所示，木块在水平向右的力 $F_{1}$ 和水平向左的力 $F_{2}$ 的作用下向右做匀速直线运动，其中 $F_{2} < F_{1}$ ，若同时撤去 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ ，则木块由于会继续向右运动，此时木块在水平方向上受到的合力的大小为。

查看解析
8、某同学在一模复习时，设计了比较电动机和发电机的表格如下：表格中填“电能转化为机械能”的是；填“电磁感应”的是。（均填写表格内相应位置的序号）
名称
实验装置
实验现象
工作原理
能量转化
电动机
①
②
③
发电机
④
⑤
⑥

查看解析
9、如图甲是家庭连接的部分电路，A、B两接线点中与相线相连的是点；电路中常用到单刀双掷开关，这是一种可以分别跟两个接线柱连接的开关，图乙是它的外形图，图丙中的 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 是它的符号。图丙用两个单刀双掷开关来控制电动机M，使电动机既能正转，也能反转。如果电动机中的电流由D流入、E流出时是正转，则电动机反转时的开关的连接情况是：开关 $S_{1}$ 与触点b、 $S_{2}$ 与触点接触。

查看解析
10、某同学家住在21楼。乘坐电梯回家时，他用手表测出：电梯从1楼一直运行到5楼用时8s；在5楼时有人出电梯，电梯停了10s；接着电梯一直运行到21楼，又用时30s。已知每层楼的高度为3m，则从1楼到21楼运行的平均速度是。电梯从1楼到5楼的平均速度从1楼到21楼运行的平均速度。选填（“大于”或“等于”或“小于”）

查看解析
11、随着科技的快速发展，汽车上的功能配置越来越多，如倒车雷达、车载导航等，则上述功能中（选填“倒车雷达”或“车载导航”）是利用电磁波实现的。很多地方都安装有太阳能路灯（如图），它们无需外界供电，依靠太阳能电池板就可以实现自我供电。如果路灯的额定功率为 $40 W$ ，平均每天正常工作 $10 h$ ，一盏这样的路灯一年（365天）能够节约kW·h的电能。

查看解析
12、如图，小孩用 $40 N$ 的力水平推着大人和冰车前进 $20 m$ 后松手，冰车又滑行了 $2 m$ 后停下。小孩对大人和冰车做的功是；某同学住在11楼，他在1楼乘电梯回家。电梯运行 $20 s$ 直接到达11楼。假设电梯匀速运行，每层楼高 $3 m$ ，该同学重 $500 N$ ，在搭乘电梯的过程中，电梯对他做功的功率是。

查看解析
13、如图所示电路中，电源电压保持不变，电压表示数为 $U$ ，已知电阻阻值为 $R_{1}$ 。现在将一个未知电阻 $R_{2}$ 接入电路中，下列说法不正确的是（　　）

A、若两个电表示数都改变，则电压表与电流表示数的乘积一定变小 B、若其中的一个电表示数不变，则电压表与电流表示数的乘积一定变大 C、若两个电表的示数都变小，且电压表与电流表示数乘积的变化量的绝对值为 $Δ P$ ，则 $R_{2} = \frac{U^{2}}{Δ P}$ D、若只有一个电表的示数变大，且电压表与电流表示数乘积的变化量的绝对值为 $Δ P$ ，则 $R_{2} = \frac{Δ P \cdot R_{1} ^{2}}{U^{2} - Δ P \cdot R_{1}}$

查看解析
14、如图甲，不吸水的均匀圆柱体 $A$ ，质量为 $m$ ，密度为 $ρ_{A}$ ，高度为 $h_{A}$ ；轻质细线系于A顶部，将A竖直放入薄壁柱形容器中，缓慢加液体至容器加满，液体体积与深度关系如图乙。加满后用细线竖直向上提升A的高度为 $Δ h = \frac{h_{A}}{6}$ ，细线拉力为 $F$ ，液体密度为 $ρ_{液}$ ，已知 $ρ_{A} < ρ_{液}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、圆柱体 $A$ 的底面积可表示为 $S_{A} = \frac{m h_{A}}{ρ_{A}}$ B、提升后圆柱体 $A$ 受到的浮力可表示为 $F_{浮} = m g - F$ C、容器的底面积与圆柱体 $A$ 的底面积之比为3∶1 D、圆柱体 $A$ 提升 $Δ h$ 后液体对容器底部的压强可表示为 $p = \frac{3}{2} ρ_{液} g h_{0}$

查看解析
15、如图所示，下列说法中表述不正确的是（　　）

A、图甲中，验电器的原理是异种电荷相互吸引 B、图乙中，小磁针静止时S极指向地理的北极附近 C、图丙中，当水位到达金属块A时，电磁铁有磁性，红灯亮 D、图丁中，铜片和锌片放入盐水中可制成一个用电器

查看解析
16、小明用如图所示的电路探究串联电路电压特点，电源电压恒为3V。闭合开关后，发现电压表V₁的示数为3V，电压表V₂的示数为0V，则电路的故障可能是（）

A、电阻R₁短路 B、电阻R₂断路 C、电阻R₁断路 D、导线①或②断路

查看解析
17、我国古人曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒粘在木质推杆前端，其结构如图甲所示。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃，拔出推杆后，吹艾绒就有火苗产生。艾绒被点燃的过程与下列四冲程汽油机的哪个冲程相似（　　）

A、 B、 C、 D、

查看解析
18、如图所示，滚摆由高处逐渐向下滚动的过程中，它的（　　）

A、重力势能减小，动能增大 B、重力势能增大，动能减小 C、重力势能不变，动能减小 D、重力势能减小，动能不变

查看解析
19、如图所示是脚踏式垃圾箱的结构图，A处脚踏板向下踩动，使箱盖打开。图中关于箱盖打开时的 $E D F$ 杠杆示意图正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

查看解析
20、如图1高铁站等车时，一定要站在安全线以外，否则会被高速行驶的列车“吸”过去，造成危险。如图2所示的现象中与其物理原理相同的是（　　）

A、图甲排水管的U形“反水弯” B、图乙B管吹气后喷出水雾 C、图丙胶头滴管吸取液体 D、图丁活塞式抽水机将水抽出

查看解析