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文檔簡介
第第頁2023年廣東省東莞市中考物理模擬試卷(含解析)2023年廣東省東莞市中考物理模擬試卷(三)
一、單項(xiàng)選擇題(本大題7小題,每小題3分,共21分。每小題只有一個(gè)是正確的。)
1.(3分)下列說法符合實(shí)際情況的是()
A.人的正常體溫約為39℃
B.成年人步行的速度約為1.1m/s
C.教室里的燈管正常工作時(shí)電流約為2A
D.一個(gè)中學(xué)生的體積約為5m3
2.(3分)關(guān)于聲現(xiàn)象,下列說法正確的是()
A.甲是摩托車的消聲器,其作用是在接收處減弱噪聲
B.乙是手按在小提琴上一根弦的不同位置,其目的是為了改變響度
C.圖丙中禁止鳴笛是在傳播過程中減弱噪聲
D.圖丁中B超診斷儀是利用超聲波工作的
3.(3分)“二十四節(jié)氣”是中國農(nóng)耕文明的智慧結(jié)晶,如圖所示節(jié)氣中蘊(yùn)含的物理知識(shí)描述正確的是()
A.天街小雨潤如酥——“雨水”的形成是凝固現(xiàn)象
B.白露垂珠滴秋月——“白露”的形成是汽化現(xiàn)象
C.霜草蒼蒼蟲切切——“霜降”的形成是凝華現(xiàn)象
D.燕山雪花大如席——“大雪”的形成是升華現(xiàn)象
4.(3分)在2022北京冬奧會(huì)短道速滑男子1000米比賽中,中國選手任子威獲得金牌,圖甲是他正全力通過彎道、圖乙是他獲勝后站立在水平賽場上都大聲歡呼的情形。下列說法正確的是()
A.他通過彎道過程中,處于平衡狀態(tài)
B.他在加速?zèng)_刺過程中,慣性也在增大
C.他在快速滑行時(shí),若所受外力突然消失,會(huì)立即停下
D.站立時(shí),他受到的重力和冰面對(duì)他的支持力是一對(duì)平衡力
5.(3分)為了測量某金屬塊的密度,首先用天平測量金屬塊的質(zhì)量,當(dāng)天平平衡時(shí),右盤中的砝碼質(zhì)量和游碼的位置如圖甲所示。然后用量筒和水測量金屬塊的體積如圖乙所示。下列數(shù)據(jù)正確的是()
A.金屬塊的質(zhì)量為39.4g
B.金屬塊的體積為5L
C.金屬塊的密度為7.8×103kg/cm3
D.金屬塊的密度為7.8g/cm3
6.(3分)額定電壓均為6V的甲、乙兩燈,I﹣U圖線如圖所示。下列說法正確的是()
A.甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減小
B.甲、乙兩燈的額定功率之比為4:1
C.甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2V的電源兩端時(shí),電阻之比為3:2
D.甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8V的電源兩端時(shí),實(shí)際功率之比為1:3
7.(3分)如圖是物理課本上的一些插圖,對(duì)如圖的下列說法中錯(cuò)誤的是()
A.如圖甲中將兩塊鉛柱壓緊后能結(jié)合在一起,說明分子間有引力
B.如圖乙軸承的鋼珠是為了減小內(nèi)外圈之間的摩擦
C.如丙圖,用吸盤吸起光滑的瓷磚,利用了大氣壓的作用
D.如丁圖,地漏利用存水杯里的水來進(jìn)行防臭,是利用液體壓強(qiáng)的原理
二、填空題(本大題7小題,每空1分,共21分)
8.(3分)梳過頭發(fā)的塑料梳子,由于摩擦?xí)щ姡Σ疗痣姷谋举|(zhì)是(選填“電荷的轉(zhuǎn)移”或“創(chuàng)造了電荷”)。與毛皮摩擦過的橡膠棒帶電,是因?yàn)橄鹉z棒在摩擦過程中電子。
9.(3分)“神舟十號(hào)”飛船在太空中飛行時(shí),主要利用太陽電池供電,電能屬于能源(選填“一次”或“二次”)。手機(jī)是利用傳輸信號(hào)實(shí)現(xiàn)通訊的,相同時(shí)間內(nèi),5G通訊傳輸?shù)男畔⒘考s為4G的10倍。在相同介質(zhì)中,5G信號(hào)的傳播速度(選填“大于”、“等于”或“小于”)4G信號(hào)的傳播速度。
10.(3分)晚上,小明在客廳的窗戶玻璃上看到了客廳里燈的像,這是光的(選填“直線傳播”“反射”或“折射”)現(xiàn)象。如圖所示,水平向左緩慢推動(dòng)玻璃窗,則小明通過玻璃窗看到的像(選填“向左運(yùn)動(dòng)”、“向右運(yùn)動(dòng)”或”靜止不動(dòng)”),像的大?。ㄟx填“變大”、“交小”或“不變”)。
11.(3分)如圖所示為一單缸四沖程汽油機(jī)某沖程剖面圖,該圖表示為沖程,在這個(gè)過程中,氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能的改變是通過方式改變的。汽車使用的汽油的熱值是4.6×107J/kg,完全燃燒50kg汽油放出的熱量是J。
12.(3分)如圖電路,閉合開關(guān),能看到蹄形磁鐵中的金屬棒ab運(yùn)動(dòng)起來,說明有電能轉(zhuǎn)化為能,若只改變電路中電流的方向,ab的運(yùn)動(dòng)方向?qū)ⅲㄟx填“改變”或“不改變”)。該裝置揭示的原理可應(yīng)用于(選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”)。
13.(3分)如圖是焦耳定律的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中用U形管內(nèi)液面的反映導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少。通電后,通過R1的電流為0.2A,100s內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量為J。若將R3拆下,R1換成10Ω的電阻,此裝置還能探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系。
14.(3分)如圖為自制發(fā)球機(jī)示意圖,當(dāng)吹風(fēng)機(jī)向水平管吹風(fēng)時(shí),乒乓球上方的氣體壓強(qiáng)變。已知球的質(zhì)量為2.5g,豎直方向受大氣壓作用的等效面積為12.5cm2,若不計(jì)管壁摩擦,當(dāng)球下方和上方氣壓差為Pa時(shí),球恰能上升;若考慮管壁摩擦,則需要乒乓球上方的風(fēng)速(g取10N/kg)。
三、作圖題(共7分)
15.(2分)如圖所示,畫出使杠桿AOB在如圖所示位置靜止時(shí)所用最小力F及其力臂。
16.(2分)將圖中凹透鏡的光路圖補(bǔ)充完整。
17.(3分)如圖所示,銘牌標(biāo)識(shí)為“220V40W”的燈泡和“220V5W”的LED燈,當(dāng)開關(guān)閉合后,兩燈泡都能正常發(fā)光,插座不受開關(guān)控制,請(qǐng)將電路連接完整。
四、實(shí)驗(yàn)題(本大題3小題,共19分)
18.(6分)(1)請(qǐng)正確讀出下列測量儀器的示數(shù):紐扣的直徑是cm;溫度計(jì)的示數(shù)為℃;秒表的讀數(shù)為s。
(2)某住戶家中的電能表如圖4所示,該電能表所在電路中允許接入用電器的最大總功率是W,此時(shí)電能表的讀數(shù)是kWh,在某段時(shí)間內(nèi),轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1500圈,則此段時(shí)間內(nèi)用了度電。
19.(7分)學(xué)習(xí)完物態(tài)變化后,小明在實(shí)驗(yàn)室同時(shí)做“探究冰熔化和水沸騰的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn),如圖所示。
(1)如圖甲,小明把裝有碎冰的試管放入裝有水的燒杯中加熱,而不直接用酒精燈加熱,原因是;
(2)圖乙是小明描繪的冰熔化前后溫度與時(shí)間的關(guān)系圖像,冰在a點(diǎn)時(shí)處于(選填“固態(tài)”“液態(tài)”或“固液共存態(tài)”);加熱相同時(shí)間,AB段和CD段中,段的溫度上升得較快;試管中的冰完全熔化為水后,小明繼續(xù)加熱,得到圖乙中DE段,可知水的沸點(diǎn)為℃,由此判斷液面上方的氣壓(選填“高于”“低于”或“等于”)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;
(3)完成實(shí)驗(yàn)后,小明繼續(xù)探究“水和某種液體沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn),如圖丙所示,兩個(gè)相同的試管中分別裝有初溫相同的水和未知液體,用同一酒精燈加熱,則相同時(shí)間內(nèi)兩試管中的液體吸收的熱量(選填“相同”或“不相同”);圖丁為試管中的未知液體和水從加熱至沸騰過程中溫度的變化情況,已知未知液體的質(zhì)量是水的質(zhì)量的2.5倍,則未知液體的比熱容c=J/(kg℃)。[c=4.2×103J/(kg℃)]
20.(6分)某實(shí)驗(yàn)興趣小組探究“電流與電阻的關(guān)系”,使用的實(shí)驗(yàn)器材有:電壓恒為6V的學(xué)生電源、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè);5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值電阻各一個(gè)、規(guī)格為“60Ω3A”的滑動(dòng)變阻器一個(gè)及導(dǎo)線若干。
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整(要求:向右移動(dòng)滑片時(shí),電路中的電流變大,且導(dǎo)線不能交叉);
(2)正確連接電路后,將滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大處,用開關(guān)進(jìn)行“試觸”時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)有示數(shù),電壓表指針不動(dòng)示數(shù)為零,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是;
(3)改正錯(cuò)誤后,在實(shí)驗(yàn)過程中,電流表的指針位置如圖乙所示此時(shí)的電流值是A;
(4)為了保證本實(shí)驗(yàn)中,使用所有定值電阻均能完成實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該保證電壓表的示數(shù)至少為V,且保持不變。
(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后,該小組的同學(xué)又利用圖丙電路,在MN間接入一個(gè)(填電子元件),還能夠完成的實(shí)驗(yàn)是。
五、計(jì)算題(本大題2小題,共13分)
21.(6分)如圖甲所示為我國自主研發(fā)的新一代智能汽車,已知汽車空載質(zhì)量為1400kg,最大載重量為600kg,靜止時(shí)每個(gè)車輪與地面的接觸面積為200cm2。不考慮外界因素影響,該汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力為車總重的0.2倍,其如圖乙所示,是汽車滿載并以恒定功率行駛的v﹣t圖像(g取10N/kg)。求:
(1)汽車在10﹣20s內(nèi)行駛的路程;
(2)滿載的汽車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)在0﹣20s所做的功;
22.(7分)如圖所示,這是有加熱和保溫兩擋的電熱器的工作電路圖,電源電壓U=220V。發(fā)熱體由R1和R2兩個(gè)電熱絲(阻值均不變)構(gòu)成,其保溫功率為220W;開關(guān)S1、S2閉合時(shí),通過電熱絲R2的電流為5A。求:
(1)處于保溫?fù)鯐r(shí)通過電熱器的電流;
(2)開關(guān)S1、S2,閉合時(shí),電熱絲R2在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量;
(3)電熱器處于加熱擋時(shí)正常工作0.5h消耗的電能。
六、綜合能力題(本大題3小題,共19分)
23.(5分)2023年12月9日,“天宮課堂”第一課開講,如圖甲所示,中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富擔(dān)任“太空教師”,在中國空間站進(jìn)行太空授課,帶領(lǐng)同學(xué)們了解了很多太空中神奇的物理現(xiàn)象。
(1)航天員王亞平在中國空間站上,通過空間站舷窗看到地球轉(zhuǎn)得很快,她是以為參照物的。
(2)王亞平在太空中做出了一個(gè)水球,當(dāng)我們看到如圖乙所示情景時(shí),成倒立、縮小的(選填“實(shí)像”或“虛像”),這個(gè)水球與(選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”)的成像原理相同。
(3)小李同學(xué)在做凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn),若保持光屏和凸透鏡位置不變(如圖丙),LED燈向右移動(dòng)時(shí),要重新在光屏上得到清晰的像,需換用焦距更小的凸透鏡,這讓他聯(lián)想到:物體靠近眼睛時(shí),為看清物體,晶狀體要變(選填“厚”或“薄”)以(選填“增強(qiáng)”或“減弱”)它的折光能力。
24.(6分)如圖1所示,某打撈船打撈水中重物,A是重為600N的動(dòng)滑輪,B是定滑輪,C是卷揚(yáng)機(jī),卷?xiàng)顧C(jī)拉動(dòng)鋼絲繩通過滑輪組AB豎直提升水中的重物,如圖2所示,體積為0.3m3的重物浸沒在水中,此時(shí)鋼絲繩的拉力F的大小為1.0×103N,摩擦、鋼絲繩重、重物表面沾水的質(zhì)量及水對(duì)重物的阻力均忽略不計(jì),ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。問:
(1)重物浸沒在水中時(shí)受到3個(gè)力,其中浮力大小為N,重力大小為N;
(2)當(dāng)重物逐漸露出水面的過程中,重物浸入水中的體積不斷減小,打撈船浸入水中的體積不斷變;重物全部露出水面和浸沒時(shí)相比,打撈船浸入水中的體積變化了m3;
(3)重物全部露出水面后勻速上升了1m,鋼絲繩末端移動(dòng)了m。此過程中滑輪組的機(jī)械效率是。
25.(8分)閱讀下面的短文,回答問題:
如圖1所示為人們所喜愛的電動(dòng)自行車,它輕便、節(jié)能、環(huán)保,充電一次可以行駛幾十公里。只要將圖中車鑰匙插入鎖孔并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一下,車子就通電了,但不會(huì)行駛。
(1)這車鑰匙實(shí)質(zhì)相當(dāng)于一個(gè),跨上自行車將右手把向后旋轉(zhuǎn),車子就能前進(jìn),并且向后旋轉(zhuǎn)的角度越大,車速就越快,右手把實(shí)質(zhì)相當(dāng)于一個(gè);
(2)圖2是電動(dòng)車的充電插口,內(nèi)有金屬插腳,在使用過程中絕不能拿硬幣、手等去觸碰;圖3是電動(dòng)車的局部電路圖,其中控制器是指電動(dòng)車?yán)眯铍姵毓ぷ鞯乃杏秒娖?。如果硬幣碰到充電插口的兩個(gè)金屬插腳,可能會(huì)造成(選填“蓄電池”、“控制器”或“充電插口”)損壞;如果人體觸碰蓄電池兩極,人(選填“有”或“無”)危險(xiǎn);
(3)如圖4,電動(dòng)車從B勻速爬坡到C的過程中,動(dòng)能,機(jī)械能(選填“變大”或“變小”或“不變”);
(4)圖5為電動(dòng)車充電器過熱保護(hù)的模擬控制電路,電源電壓恒定,R1為電阻箱,L為阻值不計(jì)的線圈。R2是熱敏電阻,其電流與電壓的關(guān)系如圖6;
①若要適當(dāng)調(diào)高保護(hù)電路工作的臨界溫度,可采取的辦法是(答出一種即可);
②保持R1阻值不變.閉合S、S1時(shí),流過R1的電流為50mA;閉合S、斷開S1時(shí),通過R1的電流為20mA,R2的功率為0.072W,則控制電路中的電源電壓為V。
2023年廣東省東莞市中考物理模擬試卷(三)
參考答案與試題解析
一、單項(xiàng)選擇題(本大題7小題,每小題3分,共21分。每小題只有一個(gè)是正確的。)
1.(3分)下列說法符合實(shí)際情況的是()
A.人的正常體溫約為39℃
B.成年人步行的速度約為1.1m/s
C.教室里的燈管正常工作時(shí)電流約為2A
D.一個(gè)中學(xué)生的體積約為5m3
【分析】首先對(duì)題目中涉及的物理量有個(gè)初步的了解,對(duì)于選項(xiàng)中的數(shù)據(jù),可根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的換算或轉(zhuǎn)換,排除與生活實(shí)際相差較遠(yuǎn)的選項(xiàng),找出符合生活實(shí)際的答案。
【解答】解:A.人的正常體溫約為37℃,且變化不大,而39℃屬于發(fā)燒,與正常值相差較大,故A不符合實(shí)際;
B.成年人的步行速度約為1.1m/s,故B符合實(shí)際;
C.教室里的燈管正常工作時(shí)電流約為0.2A,故C不符合實(shí)際;
D.一名中學(xué)生的質(zhì)量約為50kg,人的密度與水的密度接近,故中學(xué)生的體積約為V===0.05m3,故D不符合實(shí)際;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】物理與社會(huì)生活聯(lián)系緊密,多了解一些生活中常見物理量的數(shù)值可幫助我們更好地學(xué)好物理,同時(shí)也能讓物理更好地為生活服務(wù)。
2.(3分)關(guān)于聲現(xiàn)象,下列說法正確的是()
A.甲是摩托車的消聲器,其作用是在接收處減弱噪聲
B.乙是手按在小提琴上一根弦的不同位置,其目的是為了改變響度
C.圖丙中禁止鳴笛是在傳播過程中減弱噪聲
D.圖丁中B超診斷儀是利用超聲波工作的
【分析】(1)減弱噪聲方法有:①在聲源處控制噪聲產(chǎn)生;②在傳播過程中阻斷噪聲傳播;③在人耳處防止噪聲進(jìn)入耳朵;
(2)音調(diào)、響度、音色,是從不同角度描述聲音的,音調(diào)指聲音的高低,由振動(dòng)頻率決定;響度指聲音的強(qiáng)弱或大小,與振幅和距離有關(guān);音色是由發(fā)聲體本身決定的一個(gè)特性;
(3)B超是超聲波的利用。
【解答】解:A、摩托車的消聲器,其作用是在聲源處減弱噪聲,故A錯(cuò)誤;
B、小提琴是琴弦振動(dòng)發(fā)出聲音的,當(dāng)在小提琴上不同位置按弦,琴弦振動(dòng)的快慢會(huì)不一樣,所以聲音的音調(diào)就會(huì)發(fā)生變化,故B錯(cuò)誤;
C、禁止鳴笛是在聲源處減弱噪聲,故C錯(cuò)誤;
D、超聲波的穿透能力強(qiáng),B超是利用超聲波工作的,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了聲音的應(yīng)用、聲音的特性、減弱噪聲的途徑等,屬于聲學(xué)綜合題,掌握基礎(chǔ)知識(shí)是解題的關(guān)鍵。
3.(3分)“二十四節(jié)氣”是中國農(nóng)耕文明的智慧結(jié)晶,如圖所示節(jié)氣中蘊(yùn)含的物理知識(shí)描述正確的是()
A.天街小雨潤如酥——“雨水”的形成是凝固現(xiàn)象
B.白露垂珠滴秋月——“白露”的形成是汽化現(xiàn)象
C.霜草蒼蒼蟲切切——“霜降”的形成是凝華現(xiàn)象
D.燕山雪花大如席——“大雪”的形成是升華現(xiàn)象
【分析】(1)熔化是物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程;凝固是物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程。
(2)汽化是物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程;液化是物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程。
(3)升華是物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程;凝華是物質(zhì)從氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程。
【解答】解:A.雨水是水蒸氣液化為小水滴下落形成的,故A錯(cuò)誤;
B、白露是水蒸氣液化形成的,故B錯(cuò)誤;
C、霜是水蒸氣凝華形成的,故C正確;
D、雪是水蒸氣凝華形成的,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題是對(duì)自然界中物態(tài)變化現(xiàn)象的考查,難度較低。
4.(3分)在2022北京冬奧會(huì)短道速滑男子1000米比賽中,中國選手任子威獲得金牌,圖甲是他正全力通過彎道、圖乙是他獲勝后站立在水平賽場上都大聲歡呼的情形。下列說法正確的是()
A.他通過彎道過程中,處于平衡狀態(tài)
B.他在加速?zèng)_刺過程中,慣性也在增大
C.他在快速滑行時(shí),若所受外力突然消失,會(huì)立即停下
D.站立時(shí),他受到的重力和冰面對(duì)他的支持力是一對(duì)平衡力
【分析】(1)平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(2)一切物體都有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),叫慣性,慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān);
(3)一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(4)二力平衡的條件:大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上,作用在同一條直線上。
【解答】解:A.通過彎道過程中,任子威的運(yùn)動(dòng)方向不斷變化,所以他處于非平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.他在加速?zèng)_刺過程中,質(zhì)量不變,慣性大小也不變,故B錯(cuò)誤;
C.由牛頓第一定律可知,任子威原來處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),若所受外力突然消失,他會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D.站立時(shí),他受到的重力和冰面對(duì)他的支持力,作用在同一物體上、大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,是一對(duì)平衡力,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查平衡狀態(tài)的判斷、慣性、牛頓第一定律、平衡力的判定,屬于常見題。
5.(3分)為了測量某金屬塊的密度,首先用天平測量金屬塊的質(zhì)量,當(dāng)天平平衡時(shí),右盤中的砝碼質(zhì)量和游碼的位置如圖甲所示。然后用量筒和水測量金屬塊的體積如圖乙所示。下列數(shù)據(jù)正確的是()
A.金屬塊的質(zhì)量為39.4g
B.金屬塊的體積為5L
C.金屬塊的密度為7.8×103kg/cm3
D.金屬塊的密度為7.8g/cm3
【分析】物體的質(zhì)量應(yīng)等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺所對(duì)的刻度值;金屬塊的體積應(yīng)等于水和金屬塊的總體積減水的體積;根據(jù)密度公式得出金屬塊的密度。
【解答】解:A、由圖甲知,物體的質(zhì)量m=20g+10g+5g+4g=39g;故A錯(cuò)誤;
B、由圖乙知,水的體積為25mL,由圖乙右圖知,水和金屬塊的總體積為30mL;則金屬塊的體積為:V=30mL﹣25mL=5mL=5cm3,故B錯(cuò)誤;
CD、金屬塊的密度:ρ===7.8g/cm3=7.8×103kg/m3,故C錯(cuò)誤、D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題是測量金屬塊密度的實(shí)驗(yàn),主要考查了天平讀數(shù)及量筒的讀數(shù)和密度的計(jì)算,都屬于基礎(chǔ)性的知識(shí)。
6.(3分)額定電壓均為6V的甲、乙兩燈,I﹣U圖線如圖所示。下列說法正確的是()
A.甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減小
B.甲、乙兩燈的額定功率之比為4:1
C.甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2V的電源兩端時(shí),電阻之比為3:2
D.甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8V的電源兩端時(shí),實(shí)際功率之比為1:3
【分析】(1)通過曲線圖可知小燈泡的電阻隨電壓的增大而增大;
(2)甲燈正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等,根據(jù)圖象讀出通過甲、乙的電流,根據(jù)P=UI求額定功率之比;
(3)甲、乙兩燈并聯(lián)在2V的電源兩端時(shí),根據(jù)圖象讀出通過甲、乙的電流,再根據(jù)歐姆定律求出電阻之比;
(4)當(dāng)把兩燈串聯(lián)在8V電源上時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)確定甲、乙兩燈兩端的實(shí)際電壓,利用P=UI即可得出實(shí)際功率之比。
【解答】解:
A.由甲、乙曲線圖可知,燈泡的電阻隨電壓的增大而增大。故A錯(cuò)誤;
B.由于甲、乙兩燈的額定電壓均為6V,由圖象可知:I甲額=0.6A,I乙額=0.3A,
則:====,故B錯(cuò)誤;
C、甲、乙兩燈并聯(lián)在2V的電源兩端時(shí),由圖象可知:I甲=0.3A,I乙=0.2A,根據(jù)I=可得電阻之比;
====,故C錯(cuò)誤;
D.把甲、乙兩燈串聯(lián)接在8V的電源上時(shí),通過它們的電流相等,且電源的電壓等于兩燈泡兩端的電壓之和,由圖象可知,當(dāng)電路中的電流為0.3A,甲燈的實(shí)際電壓為2V,乙燈的實(shí)際電壓為6V時(shí)滿足電源電壓為8V,所以實(shí)際功率之比:P甲:P乙=U甲I:U乙I=2V:6V=1:3,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵。
7.(3分)如圖是物理課本上的一些插圖,對(duì)如圖的下列說法中錯(cuò)誤的是()
A.如圖甲中將兩塊鉛柱壓緊后能結(jié)合在一起,說明分子間有引力
B.如圖乙軸承的鋼珠是為了減小內(nèi)外圈之間的摩擦
C.如丙圖,用吸盤吸起光滑的瓷磚,利用了大氣壓的作用
D.如丁圖,地漏利用存水杯里的水來進(jìn)行防臭,是利用液體壓強(qiáng)的原理
【分析】(1)分子間存在相互作用的引力和斥力;
(2)減小摩擦力的方法:在接觸面粗糙程度一定時(shí),減小壓力;在壓力一定時(shí),減小接觸面的粗糙程度;使接觸面分離;用滾動(dòng)代替滑動(dòng);
(3)大氣壓的存在能夠解釋很多現(xiàn)象:通過某種方法,使設(shè)備的內(nèi)部氣壓小于外界大氣壓,在外界大氣壓的作用下出現(xiàn)了這種現(xiàn)象;
(4)上端開口,底部相連通的容器叫做連通器,連通器里裝同種液體,當(dāng)不流動(dòng)時(shí),液面總是相平。
【解答】解:A、圖中兩個(gè)壓緊的鉛塊能吊起鉤碼,是由于分子間存在引力,故A正確;
B、滑動(dòng)摩擦力比滾動(dòng)摩擦力大,軸承的鋼珠與內(nèi)外圈之間及車輪與輪軸之間的摩擦力小,可以減少機(jī)器的損耗,故B正確;
C、吸盤吸起光滑的瓷磚,需要先用力擠壓吸盤,把盤內(nèi)的空氣擠出,盤內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓,吸盤在外界大氣壓力作用下被壓在光滑的瓷磚上,屬于大氣壓的應(yīng)用,故C正確;
D、地漏是一個(gè)連通器,地漏利用存水杯里的水來進(jìn)行防臭,是利用連通器原理,故D錯(cuò)誤。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查分子動(dòng)理論、減小摩擦的方法、大氣壓的應(yīng)用和連通器的應(yīng)用,屬于綜合題。
二、填空題(本大題7小題,每空1分,共21分)
8.(3分)梳過頭發(fā)的塑料梳子,由于摩擦?xí)щ姡Σ疗痣姷谋举|(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移(選填“電荷的轉(zhuǎn)移”或“創(chuàng)造了電荷”)。與毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電,是因?yàn)橄鹉z棒在摩擦過程中得到電子。
【分析】摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷,只是電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,得到電子的物體帶負(fù)電,失去電子的物體帶正電。
【解答】解:摩擦起電實(shí)質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移,一種物質(zhì)失去多少電子,另一種物質(zhì)就得到多少電子;
與毛皮摩擦過的橡膠棒因得到電子而帶負(fù)電。
故答案為:電荷的轉(zhuǎn)移;負(fù);得到。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了摩擦起電的實(shí)質(zhì),屬于基礎(chǔ)題。
9.(3分)“神舟十號(hào)”飛船在太空中飛行時(shí),主要利用太陽電池供電,電能屬于二次能源(選填“一次”或“二次”)。手機(jī)是利用電磁波傳輸信號(hào)實(shí)現(xiàn)通訊的,相同時(shí)間內(nèi),5G通訊傳輸?shù)男畔⒘考s為4G的10倍。在相同介質(zhì)中,5G信號(hào)的傳播速度等于(選填“大于”、“等于”或“小于”)4G信號(hào)的傳播速度。
【分析】(1)可以直接從自然界獲得的能源屬于一次能源;無法從自然界直接獲取,必須通過消耗一次能源才能得到的能源屬于二次能源。
(2)電磁波可以傳遞信息;在相同的介質(zhì)中,5G和4G信號(hào)的傳播速度相同。
【解答】解:電能無法從自然界直接獲取,是通過消耗一次能源得到的,屬于二次能源;手機(jī)是利用電磁波傳輸信號(hào)實(shí)現(xiàn)通訊的。在相同的介質(zhì)中,5G信號(hào)的傳播速度等于4G信號(hào)的傳播速度。
故答案為:二次;電磁波;等于。
【點(diǎn)評(píng)】知道能源的分類;知道電磁波可以傳遞信息;知道在相同的介質(zhì)中,5G和4G信號(hào)的傳播速度相同,基礎(chǔ)題。
10.(3分)晚上,小明在客廳的窗戶玻璃上看到了客廳里燈的像,這是光的反射(選填“直線傳播”“反射”或“折射”)現(xiàn)象。如圖所示,水平向左緩慢推動(dòng)玻璃窗,則小明通過玻璃窗看到的像靜止不動(dòng)(選填“向左運(yùn)動(dòng)”、“向右運(yùn)動(dòng)”或”靜止不動(dòng)”),像的大小不變(選填“變大”、“交小”或“不變”)。
【分析】①平面鏡成像原理是光的反射;
②平面鏡成像的特點(diǎn)是:像與物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、左右互換,即像、物關(guān)于平面鏡對(duì)稱.
【解答】解:平面鏡成像原理是光的反射,因此小明在客廳的窗戶玻璃上看到了客廳里燈的像,這是光的反射現(xiàn)象;
根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn):物與像大小相等,所以像的大小不變;
由于燈在平面鏡中成像時(shí),像與燈相對(duì)平面鏡對(duì)稱,水平向左緩緩?fù)苿?dòng)玻璃窗,看到的像是靜止不動(dòng)的。
故答案為:反射;靜止不動(dòng);不變。
【點(diǎn)評(píng)】本題目考查了平面鏡的成像特點(diǎn),需要學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象牢記實(shí)驗(yàn)規(guī)律,并能解決實(shí)際問題.
11.(3分)如圖所示為一單缸四沖程汽油機(jī)某沖程剖面圖,該圖表示為壓縮沖程,在這個(gè)過程中,氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能的改變是通過做功方式改變的。汽車使用的汽油的熱值是4.6×107J/kg,完全燃燒50kg汽油放出的熱量是2.3×109J。
【分析】(1)汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程,分別是吸氣、做功、壓縮和排氣,各沖程的特點(diǎn)不同,因此根據(jù)氣門的狀態(tài)和活塞的運(yùn)行方向確定沖程;有做功沖程對(duì)外做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;壓縮沖程有能量轉(zhuǎn)化,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
(2)知道汽油的熱值和汽油的質(zhì)量,利用Q放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量。
【解答】解:(1)由圖可知,內(nèi)燃機(jī)兩氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng),故可以判斷這個(gè)沖程是壓縮沖程,此沖程是通過壓縮氣體做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使得缸內(nèi)氣體的內(nèi)能變大,這是通過做功的方式改變氣體的內(nèi)能的;
(2)50kg汽油完全燃燒放出的熱量:
Q放=mq=50kg×4.6×107J/kg=2.3×109J。
故答案為:壓縮;做功;2.3×109。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查熱機(jī)的有關(guān)知識(shí)以及Q放=mq的理解與應(yīng)用,難度不大
12.(3分)如圖電路,閉合開關(guān),能看到蹄形磁鐵中的金屬棒ab運(yùn)動(dòng)起來,說明有電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,若只改變電路中電流的方向,ab的運(yùn)動(dòng)方向?qū)⒏淖儯ㄟx填“改變”或“不改變”)。該裝置揭示的原理可應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)(選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”)。
【分析】(1)通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動(dòng)時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;應(yīng)用于電動(dòng)機(jī);
(2)通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與電流方向、磁場方向有關(guān),改變其中任意一個(gè),導(dǎo)體的受力方向會(huì)發(fā)生改變。
【解答】解:(1)通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動(dòng)時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;應(yīng)用于電動(dòng)機(jī);
(2)通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與磁場方向和電流方向有關(guān),保持磁場方向不變,只改變導(dǎo)體中電流方向,則導(dǎo)體的受力方向即運(yùn)動(dòng)方向也會(huì)改變。
故答案為:機(jī)械;改變;電動(dòng)機(jī)。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了通電導(dǎo)體在磁場中受力時(shí)能量的轉(zhuǎn)化和影響磁場力方向的因素等,是一道基礎(chǔ)題。
13.(3分)如圖是焦耳定律的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中用U形管內(nèi)液面的高度差反映導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少。通電后,通過R1的電流為0.2A,100s內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量為5J。若將R3拆下,R1換成10Ω的電阻,此裝置還能探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。
【分析】(1)實(shí)驗(yàn)中用U形管內(nèi)液面的高度差反映導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少。通過R1的電流為0.2A,根據(jù)串并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過R2的電流,根據(jù)Q2=R2t得出1min內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量;
(2)將R1換成10Ω的電阻,再將R3拆下,此時(shí)兩電阻串聯(lián),串聯(lián)電路的電流處處相等,且兩電阻的阻值不同,據(jù)此分析。
【解答】解:實(shí)驗(yàn)中用U形管內(nèi)液面的高度差反映導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少。
由圖可知,電阻R2、R3并聯(lián)后再與R1串聯(lián);通過R1的電流為0.2A,即干路電流為0.2A,由于R2=R3,所以通過R2、R3的電流相等,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過R2的電流為0.1A,則1min內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量為:Q2=R2t=(0.1A)2×5Ω×100s=5J;
若將R3拆下,R1換成10Ω的電阻,則10Ω電阻與R2串聯(lián),通過它們的電流相等,電阻不等,所以可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系。
故答案為:高度差;5;電阻。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查串并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及焦耳定律的應(yīng)用,難度不大。
14.(3分)如圖為自制發(fā)球機(jī)示意圖,當(dāng)吹風(fēng)機(jī)向水平管吹風(fēng)時(shí),乒乓球上方的氣體壓強(qiáng)變小。已知球的質(zhì)量為2.5g,豎直方向受大氣壓作用的等效面積為12.5cm2,若不計(jì)管壁摩擦,當(dāng)球下方和上方氣壓差為20Pa時(shí),球恰能上升;若考慮管壁摩擦,則需要增大乒乓球上方的風(fēng)速(g取10N/kg)。
【分析】(1)流動(dòng)的氣體和液體都稱為流體,流體在流速大的地方壓強(qiáng)小,在流速小的地方壓強(qiáng)大;
(2)已知球的質(zhì)量可求得其重力,由此可知壓力大小,已知豎直方向受大氣壓作用的等效面積,由p=可求得球下方和上方氣壓差;
(3)球恰能上升受到管壁摩擦,若增大乒乓球上方的風(fēng)速,則球下方和上方氣壓差越大,據(jù)此分析。
【解答】解:當(dāng)吹風(fēng)機(jī)向水平管吹風(fēng)時(shí),乒乓球上方的氣體流速大,壓強(qiáng)小,小于下端管口氣體壓強(qiáng),原本靜止的乒乓球沿管上升;
球的重力G=mg=2.5×10﹣3kg×10N/kg=2.5×10﹣2N,
球下方受到的壓力F=G=2.5×10﹣2N,
受力面積S=12.5cm2=12.5×10﹣4m2,
球下方和上方氣壓差p===20Pa;
若考慮管壁摩擦,則需要增大乒乓球上方的風(fēng)速,則球下方和上方氣壓差增大,從而使球沿豎直管上升。
故答案為:小;20;增大。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系以及力的作用效果,壓強(qiáng)的計(jì)算等,難易程度適中。
三、作圖題(共7分)
15.(2分)如圖所示,畫出使杠桿AOB在如圖所示位置靜止時(shí)所用最小力F及其力臂。
【分析】使用杠桿時(shí),當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí),動(dòng)力臂越長,越省力;因此只需找出使動(dòng)力臂最長的動(dòng)力作用點(diǎn),然后作動(dòng)力臂的垂線即可。
【解答】解:根據(jù)杠桿平衡條件可知,在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下,要最省力,即動(dòng)力臂最長;由圖知OA比OB長,所以O(shè)A作動(dòng)力臂最長,最省力,過A點(diǎn)垂直于OA向上作垂線段,就得到動(dòng)力F,OA即為其力臂L,如下圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了最小力的畫法,根據(jù)杠桿的平衡條件,要使杠桿上的力最小,必須使該力的力臂最大,而力臂最大時(shí)力的作用點(diǎn)一般離杠桿的支點(diǎn)最遠(yuǎn),所以在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn),這兩點(diǎn)的連線就是最長的力臂,過力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力。
16.(2分)將圖中凹透鏡的光路圖補(bǔ)充完整。
【分析】在作凹透鏡的光路圖時(shí),先確定所給的光線的特點(diǎn)再根據(jù)凹透鏡的光學(xué)特點(diǎn)(三條特殊光線)來作圖。
【解答】解:平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點(diǎn);過凹透鏡光心的光線其傳播方向不變,據(jù)此完成光路,如圖所示:
。
【點(diǎn)評(píng)】凹透鏡有三條特殊光線:①延長過另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸;②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點(diǎn);③過凹透鏡光心的光線其傳播方向不變。
17.(3分)如圖所示,銘牌標(biāo)識(shí)為“220V40W”的燈泡和“220V5W”的LED燈,當(dāng)開關(guān)閉合后,兩燈泡都能正常發(fā)光,插座不受開關(guān)控制,請(qǐng)將電路連接完整。
【分析】當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),兩燈都能正常工作,其實(shí)際電壓等于額定電壓,都等于家庭電路電壓,兩燈需并聯(lián)在電路中;為了安全,開關(guān)要接在火線和燈之間;三孔插座的接法:左零右火中接地。
【解答】解:由銘牌標(biāo)識(shí)為“220V40W”的燈泡和“220V5W”的LED燈,可知,兩燈的額定電壓相等,都等于220V,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),兩燈都能正常工作,其實(shí)際電壓等于額定電壓,兩燈需并聯(lián)在電路中;開關(guān)要接在火線和燈之間;三孔插座的接法:左零右火中接地;如圖所示:
。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了三孔插座、開關(guān)、燈泡的接法,注意家庭電路中的各用電器并聯(lián)連接,開關(guān)接在火線與電燈之間。
四、實(shí)驗(yàn)題(本大題3小題,共19分)
18.(6分)(1)請(qǐng)正確讀出下列測量儀器的示數(shù):紐扣的直徑是1.15cm;溫度計(jì)的示數(shù)為﹣14℃;秒表的讀數(shù)為99.8s。
(2)某住戶家中的電能表如圖4所示,該電能表所在電路中允許接入用電器的最大總功率是4400W,此時(shí)電能表的讀數(shù)是165.3kWh,在某段時(shí)間內(nèi),轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1500圈,則此段時(shí)間內(nèi)用了0.5度電。
【分析】(1)①使用刻度尺時(shí)要明確其分度值,起始端從0開始,讀出末端刻度值,就是物體的長度;起始端沒有從0刻度線開始的,要以某一刻度線為起點(diǎn),讀出末端刻度值,減去起始端所對(duì)刻度即為物體長度,注意刻度尺要估讀到分度值的下一位;
②溫度計(jì)使用前要明確其分度值,注意示數(shù)在零上還是零下,根據(jù)液面位置讀出該溫度計(jì)的示數(shù);
③秒表的中間的表盤代表分鐘,周圍的大表盤代表秒,秒表讀數(shù)是兩個(gè)表盤的示數(shù)之和。
(2)①220V表示電能表適用于220V的家庭電路中;10(20)A中,10A是指電能表的標(biāo)定電流,20A是指電能表平時(shí)工作允許通過的最大電流;據(jù)此利用P=UI可以計(jì)算出電能表所在電路中允許接入用電器的最大總功率;
②電能表的讀數(shù):數(shù)字方框中最后一位是小數(shù),單位是kWh;
③3000r/(kWh)表示電路中的用電器每消耗1kWh電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000圈,據(jù)此可以計(jì)算出電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1500圈,用電器消耗的電能。
【解答】解:(1)①由圖知:刻度尺上1cm之間有10個(gè)小格,所以一個(gè)小格代表的長度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值為1mm;紐扣左側(cè)與2.00cm對(duì)齊,右側(cè)與3.15cm對(duì)齊,所以紐扣的直徑為d=3.15cm﹣2.00cm=1.15cm;
②由圖知:該溫度計(jì)的分度值是1℃,示數(shù)在零攝氏度以下,因此溫度計(jì)的示數(shù)為:﹣14℃;
③在秒表的中間表盤上,1min中間有一個(gè)小格,所以一個(gè)小格代表1min,指針在“1”和“2”之間,偏向“2”,所以分針指示的時(shí)間為1min;
在秒表的大表盤上,1s之間有10個(gè)小格,所以一個(gè)小格代表0.1s,指針在39.8s處,所以秒針指示的時(shí)間為39.8s,秒表的讀數(shù)為1min+39.8s=99.8s。
(2)①電能表所在電路中允許接入用電器的最大總功率為:
P最大=UI最大=220V×20A=4400W;
②電能表的讀數(shù):數(shù)字方框中最后一位是小數(shù),單位是kWh,由圖可知,電能表的示數(shù)為165.3kWh;
③3000r/(kWh)表示電路中的用電器每消耗1kWh電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000圈;
當(dāng)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1500圈,用電器消耗的電能:
W=kWh=0.5kWh=0.5度。
故答案為:(1)1.15;﹣14;99.8;(2)4400;165.3;0.5。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了初中物理中常見幾種測量儀器的使用與讀數(shù),讀數(shù)前要看清它們的量程、分度值,明確各自的使用方法和注意事項(xiàng),特別是刻度尺需要估讀、溫度計(jì)讀數(shù)要看清是零上還是零下、電能表的讀數(shù)時(shí)最后一位是小數(shù)。
19.(7分)學(xué)習(xí)完物態(tài)變化后,小明在實(shí)驗(yàn)室同時(shí)做“探究冰熔化和水沸騰的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn),如圖所示。
(1)如圖甲,小明把裝有碎冰的試管放入裝有水的燒杯中加熱,而不直接用酒精燈加熱,原因是使冰受熱更均勻;
(2)圖乙是小明描繪的冰熔化前后溫度與時(shí)間的關(guān)系圖像,冰在a點(diǎn)時(shí)處于固液共存態(tài)(選填“固態(tài)”“液態(tài)”或“固液共存態(tài)”);加熱相同時(shí)間,AB段和CD段中,AB段的溫度上升得較快;試管中的冰完全熔化為水后,小明繼續(xù)加熱,得到圖乙中DE段,可知水的沸點(diǎn)為98℃,由此判斷液面上方的氣壓低于(選填“高于”“低于”或“等于”)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;
(3)完成實(shí)驗(yàn)后,小明繼續(xù)探究“水和某種液體沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn),如圖丙所示,兩個(gè)相同的試管中分別裝有初溫相同的水和未知液體,用同一酒精燈加熱,則相同時(shí)間內(nèi)兩試管中的液體吸收的熱量相同(選填“相同”或“不相同”);圖丁為試管中的未知液體和水從加熱至沸騰過程中溫度的變化情況,已知未知液體的質(zhì)量是水的質(zhì)量的2.5倍,則未知液體的比熱容c=1.68×103J/(kg℃)。[c=4.2×103J/(kg℃)]
【分析】(1)水浴法加熱可以使冰受熱更均勻;
(2)熔點(diǎn)是晶體熔化時(shí)的溫度,晶體在熔化時(shí),吸熱保持熔點(diǎn)溫度不變,處于固液共存狀態(tài);晶體熔化的條件是溫度達(dá)到熔點(diǎn)繼續(xù)吸熱;
液體的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān),氣壓越高,沸點(diǎn)越高,氣壓越低,沸點(diǎn)越低;
(3)由圖可知,用同一酒精燈加熱,相同時(shí)間吸收的熱量相同,水與液體的溫度變化量相同;根據(jù)Q吸=cmΔt可求液體的比熱容。
【解答】解:(1)把裝有碎冰的試管放入裝有水的燒杯中加熱,又稱水浴法加熱,可以使冰受熱更均勻。
(2)冰吸收熱量溫度升高,達(dá)到熔點(diǎn),繼續(xù)吸收熱量,溫度保持不變,處于固液共存狀態(tài),等冰全部熔化成液態(tài)之后,吸收熱量,溫度不斷升高。BC段冰在不斷吸熱,溫度保持不變,屬于熔化過程,熔化時(shí)處于固液共存態(tài),故冰在a點(diǎn)時(shí)處于固液共存態(tài)。
由圖乙可知,AB段的傾斜程度比CD段要大一些,表示加熱相同的時(shí)間,AB段比CD段溫度升高的要快些。
試管中的冰完全熔化為水后,小明繼續(xù)加熱,得到圖乙中DE段,由圖乙可知,DE段溫度保持98℃不變,可知水的沸點(diǎn)為98℃;一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,且氣壓越大,水的沸點(diǎn)越高,由此判斷液面上方的氣壓低于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
(3)由圖可知,用同一酒精燈加熱,相同時(shí)間吸收的熱量相同,水與液體的溫度變化量相同,試管中液體的質(zhì)量為水的質(zhì)量的2.5倍,
則有Q吸=c水m水Δt=c液m液Δt,
則未知液體的比熱容=×4.2×103J/(kg℃)=1.68×103J/(kg℃)。
故答案為:(1)使冰受熱更均勻;(2)固液共存態(tài);AB;98;低于;(3)相同;1.68×103。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了晶體熔化特點(diǎn)和水的沸騰實(shí)驗(yàn)、比熱容的理解與運(yùn)用,是一道綜合題。
20.(6分)某實(shí)驗(yàn)興趣小組探究“電流與電阻的關(guān)系”,使用的實(shí)驗(yàn)器材有:電壓恒為6V的學(xué)生電源、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè);5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值電阻各一個(gè)、規(guī)格為“60Ω3A”的滑動(dòng)變阻器一個(gè)及導(dǎo)線若干。
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整(要求:向右移動(dòng)滑片時(shí),電路中的電流變大,且導(dǎo)線不能交叉);
(2)正確連接電路后,將滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大處,用開關(guān)進(jìn)行“試觸”時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)有示數(shù),電壓表指針不動(dòng)示數(shù)為零,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是定值電阻短路(或電壓表短路或電壓表斷路);
(3)改正錯(cuò)誤后,在實(shí)驗(yàn)過程中,電流表的指針位置如圖乙所示此時(shí)的電流值是0.42A;
(4)為了保證本實(shí)驗(yàn)中,使用所有定值電阻均能完成實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該保證電壓表的示數(shù)至少為2V,且保持不變。
(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后,該小組的同學(xué)又利用圖丙電路,在MN間接入一個(gè)未知定值電阻Rx(填電子元件),還能夠完成的實(shí)驗(yàn)是測未知定值電阻的阻值。
【分析】(1)向右移動(dòng)滑片時(shí),電路中的電流變大,說明滑動(dòng)變阻器阻值變小,據(jù)此確定滑動(dòng)變阻器選用的下端接線柱;
(2)用開關(guān)進(jìn)行“試觸”時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)有示數(shù),說明電路是通路;電壓表指針不動(dòng)示數(shù)為零,說明電壓表并聯(lián)的電路短路或電壓表短路或電壓表斷路;
(3)根據(jù)乙圖確定量程和分度值,讀出電流表的示數(shù);
(4)當(dāng)將定值電阻換上較大的電阻時(shí),如果控制電壓表示數(shù)較小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,滑動(dòng)變阻器就要分去更多的電壓,由分壓原理,滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值將要求更大,而題中滑動(dòng)變阻器的最大電阻為60Ω,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律得出滑動(dòng)變阻器分得的電壓,根據(jù)分壓原理表達(dá)式討論,當(dāng)用最大電阻30Ω電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻應(yīng)最大,由此得出控制電壓表的最小電壓;
(5)圖中電壓表可測MN間的電壓,電流表可測電路中的電流,接入一個(gè)未知定值電阻Rx,可測未知電阻Rx兩端的電壓和通過它的電流,利用R=可求未知定值電阻Rx的阻值。
【解答】解:(1)向右移動(dòng)滑片時(shí),電路中的電流變大,說明滑動(dòng)變阻器阻值變小,故滑動(dòng)變阻器選用右下接線柱與定值電阻串聯(lián)在電路中,如下圖所示:
;
(2)用開關(guān)進(jìn)行“試觸”時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)有示數(shù),說明電路是通路;電壓表指針不動(dòng)示數(shù)為零,說明電壓表并聯(lián)的電路短路或電壓表短路或電壓表斷路,故產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是定值電阻短路(或電壓表短路或電壓表斷路);
(3)圖乙中電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.42A;
(4)研究電流與電阻的關(guān)系,要控制電壓表示數(shù)不變,滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián),設(shè)電壓表示數(shù)為UV,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,滑動(dòng)變阻器分得的電壓:
U滑=U總﹣UV=6V﹣UV,
根據(jù)分壓原理有:
=,即=﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
因電壓表示數(shù)UV為定值,由①式知,方程左邊為一定值,故右邊也為一定值,故當(dāng)定值電阻取最大時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻最大,由①式得:
=,
解得:UV=2V,即為完成實(shí)驗(yàn),電壓表的示數(shù)至少為2V,且保持不變;
(5)圖中電壓表可測MN間的電壓,電流表可測電路中的電流,接入一個(gè)未知定值電阻Rx,可測未知電阻Rx兩端的電壓和通過它的電流,利用R=可求未知定值電阻Rx的阻值。
故答案為:(1)如上圖所示;(2)定值電阻短路(或電壓表短路或電壓表斷路);(3)0.42;(4)2;(5)未知定值電阻Rx;測未知定值電阻的阻值。
【點(diǎn)評(píng)】本題探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),考查了電路連接、電路故障、數(shù)據(jù)分析、控制變量法和歐姆定律的應(yīng)用。
五、計(jì)算題(本大題2小題,共13分)
21.(6分)如圖甲所示為我國自主研發(fā)的新一代智能汽車,已知汽車空載質(zhì)量為1400kg,最大載重量為600kg,靜止時(shí)每個(gè)車輪與地面的接觸面積為200cm2。不考慮外界因素影響,該汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力為車總重的0.2倍,其如圖乙所示,是汽車滿載并以恒定功率行駛的v﹣t圖像(g取10N/kg)。求:
(1)汽車在10﹣20s內(nèi)行駛的路程;
(2)滿載的汽車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)在0﹣20s所做的功;
【分析】(1)據(jù)速度公式的變形公式計(jì)算汽車在10~20s內(nèi)通過的路程;
(2)根據(jù)G=mg得到汽車的總重力,汽車對(duì)水平地面的壓力大小等于汽車的總重力,根據(jù)p=得到滿載的汽車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);
(3)根據(jù)圖乙可知汽車勻速行駛時(shí)的速度,根據(jù)汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力為汽車總重的0.2倍,求出汽車受到的阻力,根據(jù)P==Fv得到汽車勻速行駛時(shí)的功率;根據(jù)W=Pt得到汽車勻速行駛時(shí)牽引力做的功。
【解答】解:(1)由乙圖可知汽車在10~20s內(nèi)的速度為25m/s,汽車在10~20s內(nèi)通過的路程為:s=vt=25m/s×10s=250m;
(2)汽車的總重力:G=mg=(1400kg+600kg)×10N/kg=2×104N,
汽車對(duì)水平地面的壓力:F壓=G=2×104N,
汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng):p==2.5×105Pa;
(3)由圖乙可知,汽車勻速行駛時(shí)的速度v=25m/s,
汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力:f=0.2G=0.2×2×104N=4000N,
因?yàn)槠囎鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng),所以,由二力平衡條件可知,汽車的牽引力:F=f=4000N,
汽車勻速行駛時(shí)的功率:P==Fv=4000N×25m/s=1×105W,
汽車勻速行駛時(shí)牽引力做的功:W=Pt=1×105W×20s=2×106J。
答:(1)汽車在10﹣20s內(nèi)行駛的路程是250m;
(2)滿載的汽車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是2.5×105Pa;
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)在0﹣20s所做的功是2×106J。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查壓強(qiáng)定義式和功率公式的靈活運(yùn)用,關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等。
22.(7分)如圖所示,這是有加熱和保溫兩擋的電熱器的工作電路圖,電源電壓U=220V。發(fā)熱體由R1和R2兩個(gè)電熱絲(阻值均不變)構(gòu)成,其保溫功率為220W;開關(guān)S1、S2閉合時(shí),通過電熱絲R2的電流為5A。求:
(1)處于保溫?fù)鯐r(shí)通過電熱器的電流;
(2)開關(guān)S1、S2,閉合時(shí),電熱絲R2在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量;
(3)電熱器處于加熱擋時(shí)正常工作0.5h消耗的電能。
【分析】(1)知道保溫?fù)醯墓β剩肞=UI求出處于保溫?fù)鯐r(shí)通過電熱器的電流;
(2)開關(guān)S1、S2閉合時(shí),R1、R2并聯(lián),通過電熱絲R2的電流為5A,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知R2兩端的電壓,根據(jù)Q=W=UIt求出電熱絲R2在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量;
(3)當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時(shí),R1、R2并聯(lián);當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開時(shí),只有R1工作;根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)和P=可知加熱擋和保溫?fù)醯碾娐愤B接;根據(jù)P=UI求出R2的電功率;根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求出加熱功率,利用P=求出電熱器處于加熱擋時(shí)正常工作0.5h消耗的電能。
【解答】解:(1)由P=UI可知,處于保溫?fù)鯐r(shí)通過電熱器的電流:I保===1A;
(2)開關(guān)S1、S2閉合時(shí),R1、R2并聯(lián),通過電熱絲R2的電流為5A,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,R2兩端的電壓U2=U=220V,
電熱絲R2在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量:Q=W=U2I2t=220V×5A×5×60s=3.3×105J;
(3)當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時(shí),R1、R2并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,此時(shí)電路中的電阻最小,根據(jù)P=可知,電功率最大,電熱器處于加熱擋;
R2的電功率:P2=U2I2=220V×5A=1100W,
加熱擋的功率:P加=P保+P2=220W+1100W=1320W,
由P=可知,電熱器處于加熱擋時(shí)正常工作0.5h消耗的電能:W=P加t′=1320W×0.5×3600s=2.376×106J。
答:(1)處于保溫?fù)鯐r(shí)通過電熱器的電流為1A;
(2)開關(guān)S1、S2,閉合時(shí),電熱絲R2在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為3.3×105J;
(3)電熱器處于加熱擋時(shí)正常工作0.5h消耗的電能為2.376×106J。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查并聯(lián)電路的特點(diǎn)、電功率公式以及焦耳定律的應(yīng)用,是一道綜合題,有一定的難度。
六、綜合能力題(本大題3小題,共19分)
23.(5分)2023年12月9日,“天宮課堂”第一課開講,如圖甲所示,中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富擔(dān)任“太空教師”,在中國空間站進(jìn)行太空授課,帶領(lǐng)同學(xué)們了解了很多太空中神奇的物理現(xiàn)象。
(1)航天員王亞平在中國空間站上,通過空間站舷窗看到地球轉(zhuǎn)得很快,她是以空間站為參照物的。
(2)王亞平在太空中做出了一個(gè)水球,當(dāng)我們看到如圖乙所示情景時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像(選填“實(shí)像”或“虛像”),這個(gè)水球與照相機(jī)(選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”)的成像原理相同。
(3)小李同學(xué)在做凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn),若保持光屏和凸透鏡位置不變(如圖丙),LED燈向右移動(dòng)時(shí),要重新在光屏上得到清晰的像,需換用焦距更小的凸透鏡,這讓他聯(lián)想到:物體靠近眼睛時(shí),為看清物體,晶狀體要變厚(選填“厚”或“薄”)以增強(qiáng)(選填“增強(qiáng)”或“減弱”)它的折光能力。
【分析】(1)判斷物體運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí),必須選擇合適的參照物,再看物體相對(duì)于參照物的位置是否改變,改變則是運(yùn)動(dòng)的,不變則是靜止的;
(2)看到了倒立、縮小的實(shí)像,根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律即可判斷;
(3)根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律,當(dāng)物距減小時(shí),像距變大;晶狀體越厚,其焦距越小,折光能力越強(qiáng),據(jù)此判斷。
【解答】解:(1)一般選擇與觀察者相對(duì)靜止的參照物更好,空間站相對(duì)于航天員就是靜止的,地球轉(zhuǎn)的很快是以空間站為參照物;
(2)由乙圖可知,水球相當(dāng)于凸透鏡,通過水球看到的是倒立的縮小的實(shí)像,則其成像原理與照相機(jī)相同;
(3)實(shí)驗(yàn)中,若保持光屏和凸透鏡位置不變,LED燈向右移動(dòng)時(shí),物距減小,則像距變大,要重新在光屏上得到清晰的像,則需換用焦距更小的凸透鏡,這說明:物體靠近眼睛時(shí),為看清物體,晶狀體要變厚,以增強(qiáng)它的折光能力。
故答案為:(1)空間站;(2)實(shí)像;照相機(jī);(3)厚;增強(qiáng)。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性、凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用,難度不大。
24.(6分)如圖1所示,某打撈船打撈水中重物,A是重為600N的動(dòng)滑輪,B是定滑輪,C是卷揚(yáng)機(jī),卷?xiàng)顧C(jī)拉動(dòng)鋼絲繩通過滑輪組AB豎直提升水中的重物,如圖2所示,體積為0.3m3的重物浸沒在水中,此時(shí)鋼絲繩的拉力F的大小為1.0×103N,摩擦、鋼絲繩重、重物表面沾水的質(zhì)量及水對(duì)重物的阻力均忽略不計(jì),ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。問:
(1)重物浸沒在水中時(shí)受到3個(gè)力,其中浮力大小為3×103N,重力大小為5.4×103N;
(2)當(dāng)重物逐漸露出水面的過程中,重物浸入水中的體積不斷減小,打撈船浸入水中的體積不斷變大;重物全部露出水面和浸沒時(shí)相比,打撈船浸入水中的體積變化了0.3m3;
(3)重物全部露出水面后勻速上升了1m,鋼絲繩末端移動(dòng)了3m。此過程中滑輪組的機(jī)械效率是90%。
【分析】(1)由圖2可知:重物浸沒在水中時(shí)受到重力、浮力和動(dòng)滑輪對(duì)重物的拉力作用,根據(jù)F浮=ρ水gV排求出浮力,
由于繩子的股數(shù)n=3,摩擦、鋼絲繩重、重物表面沾水的質(zhì)量及水對(duì)重物的阻力均忽略不計(jì),根據(jù)F=(G+G動(dòng))求出動(dòng)滑輪對(duì)重物的拉力,然后根據(jù)重物受力平衡求出重物的重力;
(2)打撈船和重物為一個(gè)整體,它們處于漂浮狀態(tài),總重力不變,則浮力不變,排開水的總體積不變,據(jù)此可判斷重物浸入水中的體積不斷減小,打撈船浸入水中的體積的變化;
由于排開水的總體積不變,所以重物全部露出水面和浸沒時(shí)相比,打撈船浸入水中的體積變化為重物的體積;
(3)由圖2可知:繩子的股數(shù)n=3,根據(jù)s=nh求出鋼絲繩末端移動(dòng)的距離;由于摩擦、鋼絲繩重、重物表面沾水的質(zhì)量及水對(duì)重物的阻力均忽略不計(jì),則根據(jù)η====即可求出滑輪組的機(jī)械效率。
【解答】解:(1)圖2中重物浸沒在水中時(shí)受到重力、浮力和
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