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2021年湖北省仙桃、江汉油田、潜江、天门市中考物理试卷
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这是一份2021年湖北省仙桃、江汉油田、潜江、天门市中考物理试卷,共24页。试卷主要包含了单选题,多选题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2021年湖北省仙桃、江汉油田、潜江、天门市中考物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意:本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题,所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题,所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效,不予记分。
一、单选题(本大题共11小题,共22.0分)
1. 小明坐在行驶的小车中,看到路边的树木、房屋、行人都向后运动,他选择的参照物是( )
A. 乘坐的小车 B. 路边的树木 C. 路边的房屋 D. 路边的行人
2. 如图为汽油机工作循环中的某个冲程,关于此冲程的说法正确的是( )
A. 进气门打开,排气门关闭
B. 喷油嘴喷出雾状汽油
C. 靠飞轮的惯性完成
D. 内能转化为机械能
3. 如图所示的做法中符合安全原则的是( )
A. 雷雨天站在大树下避雨
B. 将冰箱的金属外壳接地
C. 用湿抹布擦发光的灯泡
D. 用手指触碰插座的插孔
4. 下列措施中,属于在声源处控制噪声的是( )
A. 教室安装隔音玻璃 B. 工厂安装噪声监测装置
C. 医院病房区域禁止喧哗 D. 机场跑道工作人员使用防声耳罩
5. 城市交通指示灯大量使用了太阳能。白天,太阳能电池板除了将一部分太阳能给交通指示灯供电外,还将多余的太阳能给蓄电池充电;夜晚蓄电池给交通指示灯供电。此过程中关于能源及能量转化的说法正确的是( )
A. 太阳能是可再生能源
B. 太阳能电池板将太阳能转化为化学能
C. 夜晚蓄电池将电能转化为化学能
D. 交通指示灯将光能转化为电能
6. 某品牌电动车刹车时,电动机必须断电,否则会引发事故。电动车左右两刹车手柄开关分别为S1、S2,行驶中用任意一只手柄刹车时,该手柄上的开关就断开,电动机停止工作。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 一种山地自行车行驶时,车轮带动电机的线圈转动,车灯就能发光,而且自行车行驶得越快,车灯就越亮。下列四幅图中能说明该电机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
8. 在中学生运动会上,某学生用手指将篮球竖直顶起并保持静止(如图),引发大家的喝彩。下列分析正确的是( )
A. 篮球对手指的压力就是篮球受到的重力
B. 篮球对手指的压力是由于篮球发生形变而产生的
C. 篮球对手指的压力与手指对篮球的支持力是一对平衡力
D. 篮球受到惯性的作用处于静止状态
9. 小花用水凸透镜模拟人眼的晶状体,光屏相当于视网膜(如图)。当用注射器向胶膜内注水,水凸透镜的凸起程度增加,光屏上原来清晰的像变模糊了;将蜡烛靠近水凸透镜,光屏上再次得到清晰的像,此过程模拟的眼睛及该眼睛的矫正方法是( )
A. 近视眼 用凸透镜矫正 B. 远视眼 用凸透镜矫正
C. 近视眼 用凹透镜矫正 D. 远视眼 用凹透镜矫正
10. 如图甲,电源电压保持不变,R1=10Ω。先将S1、S2闭合,电压表的示数如图乙所示,再断开S2,电压表的示数变化了1.2V。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为13.5V
B. R2的阻值为12.5Ω
C. 当S1闭合、S2断开时,R1两端的电压为1.2V
D. 前后两种情况下,R1的功率之比为81:25
11. 光头强用如图所示的装置将200N的蜂蜜匀速提高3m,送给楼上的熊大、熊二,所用的拉力是125N,不计桶重、绳重和摩擦。下列说法不正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为6m
B. 拉力做的功为750J
C. 动滑轮重50N
D. 该滑轮组的机械效率为75%
二、多选题(本大题共2小题,共4.0分)
12. 如图所示,将同种材料制成的实心物体甲、乙用细绳分别挂在轻质杠杆AB的两端,杠杆在水平位置平衡。已知:G甲=150N,G乙=30N,AO:OB=1:3,甲物体与水平地面的接触面积为0.2m2,不计绳重。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两物体体积之比为5:1
B. 甲物体对杠杆的拉力为10N
C. 水平地面对甲物体的支持力为60N
D. 甲物体对水平地面的压强为750Pa
13. 如图所示,电源电压不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片自a向b移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V1的示数不变
B. 电压表V2的示数变大
C. 电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量之比的绝对值变小
D. 电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比的绝对值不变
三、作图题(本大题共1小题,共3.0分)
14. 如图,一束光AB射向平面镜MN,经MN反射后的光线射向另一平面镜M′N′(图中未画出),再经M′N′反射后沿CD射出,CD//AB。
①请完成光线AB经MN反射的光路图(保留作图痕迹);
②画出平面镜M′N′;
③标出两平面镜夹角的度数。
四、实验探究题(本大题共3小题,共23.0分)
15. 某实验小组为了探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,进行了如下猜想:
A.可能与压力的大小有关;
B.可能与接触面的粗糙程度有关;
C.可能与接触面积有关。
他们设计了如下实验:(长方体木块每个面的粗糙程度相同)
(1)如图甲,小芳同学用弹簧测力计斜向上拉动长方体木块,使木块在水平木板上做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。小明认为她的操作有误,此时的拉力与滑动摩擦力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力,因为这两个力不在______上。
(2)小芳纠正错误后,重新实验,记录如下表实验次数1~3:
实验次数
木块放置方法
接触面
压力情况
弹簧测力计示数F/N
1
平放
木块与木板
木块
2.0
2
平放
木块与毛巾
木块+1个钩码
2.8
3
平放
木块与木板
木块+1个钩码
4
侧放
①
②
2.0
①为了探究猜想A,应选择实验次数______(填序号);
②表格中第3次实验弹簧测力计的示数为______N(如图乙);
③由2与3两次实验可知:______。
(3)小明探究猜想C,设计并完成了第4次实验,分析表中的记录得出滑动摩擦力的大小与接触面积无关,表中第4次实验①②两处的信息忘记填写,请你帮他完成______、______。
16. 小丽同学在进行“水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
(1)装置的安装顺序是______(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)为了缩短水加热至沸腾的时间,可以采取的方法______(写一种即可);
(3)图甲中温度计的示数为______;如果按方法“A”读数,会导致结果______;
(4)小丽根据实验数据绘出水的温度随时间变化的图像(如图乙),可知水沸腾后继续加热,温度______(选填“升高”、“降低”或“不变”)。若烧杯内水的质量为0.1kg,则0~5min水吸收的热量为______J。
17. 小红同学用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)连接电路前,开关应______;
(2)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线;(要求R的滑片向A端移动时接入电路中的电阻变大,导线不得交叉)
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电路______(选填“一定”或“不一定”)出现了故障;
(4)实验过程中,当电压表示数为1.8V时,为了测量小灯泡的额定功率,需将滑片向______(选填“A”或“B”)端移动,此过程中小灯泡明显变______;
(5)根据测量的数据绘制成I−U图像(如图乙),得出小灯泡的额定功率为______W。分析图像还发现,小灯泡的电阻值是变化的,主要受______影响。
五、计算题(本大题共3小题,共18.0分)
18. 2021年5月15日,天问一号成功着陆火星,我国首次火星探测任务取得圆满成功。火星的质量约为6.4×1023kg,体积约为1.6×1020m3,火星离地球的距离大约为6×107km。假如在火星与地球间架设一条光速“高铁”,我们就能够乘坐光速列车去火星旅游。若光速列车的速度是3.0×108m/s,求:
(1)火星的密度;
(2)乘坐光速列车从地球到火星大约需要多长时间。
19. 如图所示,电源电压为6V,定值电阻R1、R2的阻值分别为12Ω、18Ω。求:
(1)当S1闭合、S2接1时,通过R1的电流;
(2)当S1断开、S2接1时,通电1min,R2产生的热量;
(3)电路总功率的取值范围。
20. 我国自主研制的“蛟龙号”潜水器是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器,其主要技术参数如下表。“蛟龙号”主要采用声呐通讯,实现深海与陆地的联系;通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮;任务完成后,“向阳红09”船用牵引绳将其吊到甲板上。
工作电源总电压/V
200
体积/m3
50
自身质量/kg
2.2×104
最大下潜深度/m
7000
最大速度/节
25
(1)“蛟龙号”潜水器在深海工作主要通过______(选填“电磁波”或“声波”)通信与陆地联系;若每节蓄电池电压为1.6V,为保证“蛟龙号”正常供电,串联的蓄电池不得少于______节;
(2)“蛟龙号”下潜到深海7000m处,求海水对“蛟龙号”观察窗0.2m2的玻璃上产生的压力;______(不考虑大气压的影响)
(3)“蛟龙号”抛卸所有压载铁后上浮,直到漂浮在海面上,然后由起重装置将其吊离水面。图甲是某次起重装置将漂浮在海面上的无人空载“蛟龙号”匀速吊离水面的情景,牵引绳拉力的功率随时间变化的图象如图乙,图中P2=4P1,求t1时刻“蛟龙号”排开海水的体积。______(不考虑海水的阻力)
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:路旁的树木、房屋、行人是被研究的物体,路旁树木、房屋、行人向后运动,树木、房屋、行人与汽车(或乘客)之间发生位置变化,所以以小车为参照物,路边的树木、房屋、行人都是向后运动的。
故选:A。
解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对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。
此题主要考查学生对运动和静止的相对性的理解和掌握,研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,但都是正确的结论。
2.【答案】D
【解析】解:观察图可知,汽油机的进气门和排气门都关闭,火花塞打出电火花,气缸内汽油和空气的混合气体发生燃烧,是汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能,该冲程对外提供动力,不需要靠飞轮惯性完成,故ABC错误,D正确。
故选:D。
(1)汽油机的做功冲程,进气门和排气门关闭,火花塞打出电火花,气缸内汽油和空气的混合气体发生燃烧。
(2)油机的做功冲程对外做功,将内能转化为机械能,对外提供动力。
本题考查了对汽油机做功冲程的认识和了解,熟练掌握汽油机和柴油机的区别和联系是解题的关键。
3.【答案】B
【解析】解:A.雷雨天里,大树也是很好的导体,电流会沿大树传到大地,所以雷雨天千万不要在大树下避雨,故A错误;
B、将冰箱的金属外壳接地,可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故B正确;
C、生活用水是导体,用湿布擦拭通电的用电器易发生触电事故,故C错误;
D、用手指触碰插座的插孔的做法是很危险的,很容易碰到里面的火线而触电,故D错误。
故选:B。
(1)当雷雨天,树作为地面上的“凸出物”,雷电电流会通过树干传下来;
(2)金属外壳的用电器,外壳一定要接地;
(3)生活用水是导体;
(4)安全用电的原则是不靠近高压带电体,不接触低压带电体。
本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,不能违反。
4.【答案】C
【解析】解:A、教室安装隔音玻璃是在传播过程中减弱噪声,故A不符合题意;
B、安装噪声监测装置只能监测声音响度的等级,不能减弱噪声,故B不符合题意;
C、禁止喧哗,控制噪声的产生,是在声源处减弱噪声,故C符合题意;
D、机场跑道工作人员使用防声耳罩,是在人耳处减弱噪声,故D不符合题意。
故选:C。
减弱噪声的途径有:在声源处减弱;在传播过程中减弱;在人耳处减弱。
题考查防治噪声的三个途径的理解,相对比较简单,属于基础题。
5.【答案】A
【解析】解:
A、太阳能可以从自然界中源源不断的获得,是可再生能源,故A正确;
B、太阳能电池板将太阳能转化为电能,故B错误;
C、蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来;在夜晚时蓄电池给交通指示灯供电照明,将化学能转化为电能,故C错误;
D、交通指示灯属于用电器,将电能转化为光能,故D错误。
故选:A。
(1)能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;
(2)太阳能电池板将太阳能转化为电能;
(3)蓄电池充电时把电能转化为化学能、放电时把化学能转化为电能;
(4)交通指示灯属于用电器,消耗电能。
此题考查了同学们对可再生能源和不可再生能源的理解,同时考查了对能量转化现象的分析能力,是一道基础题。
6.【答案】A
【解析】解:由题知,任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两开关相互影响、不能独立工作,所以两开关应串联接在电路中,比较可知A符合题意。
故选:A。
任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联。
本题要牢牢把握住关键点“任一只手柄刹车时,开关立即断开、电动机停止工作”,从而判断出两个开关的连接方式是串联。
7.【答案】C
【解析】解:山地自行车行驶时,车轮带动电机的线圈转动,使灯泡发光,这是电磁感应现象;
A、验电器是检验物体是否带电的仪器,故A错误;
B、该实验为奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,与自行车灯发光的工作原理无关,故B错误;
C、图中导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,与自行车灯发光的工作原理相符合,故C正确;
D、此图反映了通电导体在磁场中受力运动的作用,与自行车灯发光的工作原理无关,故D错误。
故选:C。
(1)山地自行车的车灯亮是利用电磁感应现象制成的,车轮带动电机的线圈转动,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使小灯泡发光;
(2)逐个分析下面四个选择项中各个设备的工作原理,将两者对应即可得到答案。
(1)此题考查了电磁感应、通电导体在磁场中受力、奥斯特实验、验电器的作用等知识点。
(2)首先根据题目告诉的:线圈内磁性飞轮高速旋转明确出与自行车灯发光的工作原理是解决此题的关键。
8.【答案】B
【解析】解:
A、压力和重力是性质完全不同的两种力,不能说篮球对手指的压力就是篮球受到的重力,它们的施力物体和受力物体不同,故A错误;
B、弹力是物体发生弹性形变后对与其接触的物体发生的力,故篮球对手指的压力是由于篮球发生形变而产生的,故B正确;
C、篮球对手指的压力与手指对篮球的支持力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选:B。
(1)压力和重力是性质完全不同的两种力;
(2)物体发生弹性形变后,要恢复原状,对与它接触的物体有力的作用,这就是弹力;
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(4)惯性是一种性质。
此题考查弹力、压力及重力与压力的区别、平衡力的辨别。平衡力和相互作用力容易混淆,注意区分:相同点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点:平衡力是一个受力物体,作用在同一物体上;相互作用力是两个受力物体,分别作用在两个不同的物体上。
9.【答案】C
【解析】解:当用注射器向胶膜内注水,水凸透镜的凸起程度增加,焦距变小,光屏上原来清晰的像变模糊了,将蜡烛靠近水凸透镜,光屏上再次得到清晰的像,这说明像成在光屏的前方,这是近视眼的成因,由于凹透镜对光线具有发散作用,所以可以用凹透镜矫正近视眼。
故选:C。
近视眼是晶状体会聚能力增强,远处物体的像成在视网膜的前方,应佩戴凹透镜矫正;
远视眼是晶状体会聚能力减弱,使近处物体的像成在了视网膜的后面,需要佩戴凸透镜进行矫正。
本题主要考查学生对近视眼和远视眼的成因,以及矫正方法的理解和掌握,是一道基础题,也是中考的热点。
10.【答案】D
【解析】解:A、将S1、S2闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,
由图乙可知此时电压表的示数为2.7V,即电源电压U=2.7V,故A错误;
BC、再断开S2时,电路为R1和R2的串联电路,电压表测电阻R1两端的电压,即电压表的示数减小了1.2V,
则R1两端的电压为:U1=U−ΔU=2.7V−1.2V=1.5V,
通过R1的电流为:I1=U1R1=1.5V10Ω=0.15A,
由串联电路的电流特点可知,电路中的总电流为:I=I1=0.15A,
由欧姆定律可知,电路的总电阻为:R=UI=2.7V0.15A=18Ω,
由串联电路的电阻特点可知,R2的阻值为:R2=R−R1=18Ω−10Ω=8Ω,故B、C错误;
D、当S1、S2闭合时,电路中的电流为:I′=UR1=2.7V10Ω=0.27A,
R1的功率为:P1=I′2R1,
当S1闭合,S2断开时,电路中的电流为:I=0.15A,
R2的功率为:P2=I2R1,
则前后两种情况下,R1的功率之比为:P1P2=I′2R1I2R1=I′2I2=(0.27A)2(0.15A)2=8125,故D正确。
故选:D。
(1)将S1、S2闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,由图乙读出电压表的示数,即电源电压;
(2)闭合S1,断开S2时,电路为R1和R2的串联电路,电压表测电阻R1两端的电压,则电压表的示数减小了1.2V,可得出R1两端的电压;利用I=UR可得出通过R1的电流,即电路中的电流,再利用R=UI求出电路的总电阻,进而可得出R2的阻值;
(3)当S1、S2闭合时,利用I=UR可求出此时电路中的电流;已知S1闭合,S2断开时电路中的电流,利用P=I2R分别表示出两种情况下的电功率,将二者求比即可。
本题考查了学生对欧姆定律和电功率计算公式的应用,解题关键是熟练掌握相关的计算公式,并能准确分析电路连接和电压表的测量情况。
11.【答案】D
【解析】解:A、由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m,故A正确,不符合题意;
B、拉力做的总功:W总=Fs=125N×6m=750J,故B正确,不符合题意;
C、因为不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动),所以动滑轮的重力:G动=nF−G=2×125N−200N=50N,故C正确,不符合题意;
D、滑轮组的机械效率:η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF=200N2×125N=80%,故D错误,符合题意。
故选:D。
(1)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh;
(2)利用W总=Fs求拉力做的总功;
(3)利用不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)求动滑轮的重力;
(4)利用η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF求滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时绳子拉力、总功和机械效率的计算,是一道基础题。
12.【答案】AC
【解析】解:(1)根据ρ=mV可知,用同种材料制成的实心物体甲、乙,它们的体积与质量成正比,即V甲:V乙=m甲:m乙=G甲:G乙=150N:30N=5:1,故A正确;
(2)假设甲物体对杠杆A端绳子向下的拉力为FA,力臂是AO,而乙物体对杠杆B端向下的拉力FB=G乙=30N,力臂为OB;
根据杠杆的平衡条件可知,FA⋅AO=G乙⋅OB,则有:FA=OBAOG乙=31×30N=90N,故B不正确;
(3)对甲物体受力分析可知,甲物体受到三个力的作用,分别是:重力G甲=150N,绳子对甲物体的拉力FA′=FA=90N,地面对甲物体的支持力F支,甲物体在三个力的作用下保持平衡,即:F支+FA′=G甲;
则有F支=G甲−FA′=150N−90N=60N,故C正确;
(4)甲物体对地面的压力与地面对甲物体的支持力是一对相互作用力,所以甲物体对地面的压力F压=F支=60N;
甲物体对地面的压强:p=F压S=60N0.2m2=300Pa,故D不正确。
故选:AC。
(1)根据同种材料的物体,体积与质量成正比,可以得到甲、乙两物体的体积之比;
(2)利用杠杆的平衡条件可以求出甲物体对杠杆的拉力;
(3)知道甲物体的重力和杠杆对甲物体的拉力,对甲物体受力分析,可以求出水平地面对甲物体的支持力;
(4)知道甲物体对地面的压力和甲物体与水平地面的接触面积,根据p=FS可以计算出甲物体对水平地面的压强。
本题考查的压强的计算和杠杆的平衡条件以及密度公式的应用,特别要注意计算过程中对物体进行受力分析,题目综合性较强,有一定的难度。
13.【答案】BD
【解析】解:由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压;
滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=UR可得,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
由U=IR可知,R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小;根据串联电路的电压关系可知,R2两端的电压变大,电压表V2的示数变大;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以U2=U−U1=U−IR1,U2′=U−U1′=U−I′R1,
则△U2=U2′−U2=U−I′R1−(U−IR1)=(I−I′)R1=−△IR1,即ΔU2ΔI=R1,因为R1为定值电阻,所以电压表V2的示数变化量与电流表A的示数变化量之比不变;
根据串联电路的电压规律可知,电压表V1示数的变化量等于电压表V2示数的变化量,所以电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量之比的绝对值不变;
综上所述,BD正确。
故选:BD。
由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压规律分析电压表V2示数的变化;根据串联电路的电压特点和欧姆定律得出电压表V2的示数变化量与电流表A的示数变化量之比与定值电阻R1阻值之间的关系,进一步得出答案。
本题考查了电路的动态分析,涉及到欧姆定律公式和串联电路特点的灵活应用,关键是两电压表变化量之间关系的判断。
14.【答案】解:①过入射点画出法线,法线与界面垂直(虚线),根据反射角等于入射角画出反射光线;
②已知反射光线经M′N′反射后沿CD射出,CD//AB,由几何知识可得,∠BCD=90°,
作∠BCD的平分线,即法线;过入射点C做法线的垂线,即为平面镜M′N′;如图所示:
③已知∠MBA=45°,根据反射角等于入射角,可知∠CBN=45°,
已知CD//AB,∠ABC=∠BCD=90°,∠M′CD=∠BCN′=45°,则∠MN′M′=90°,即两平面镜夹角的度数为90°。
【解析】①先过入射点垂直界面作出法线,按反射定律的内容作出反射光线;
②已知反射光线经M′N′反射后沿CD射出,CD//AB,由此可得反射光线与CD的夹角,然后作入射光线和反射光线的角平分线,即法线,再过入射点作垂直于法线的镜面即为平面镜M′N′;
③已知∠MBA=45°,根据反射角等于入射角,可知∠CBN=45°,已知CD//AB,利用几何知识求得两平面镜夹角的度数。
要知道反射定律的内容,会根据反射定律完成反射光路,会根据角之间的关系计算反射角的大小。
15.【答案】不是 同一直线 1、3 2.4 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 木板与木板 木块
【解析】解:
(1)当物体在水平面上进行匀速直线运动时,物体受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力;图中小芳同学用弹簧测力计斜向上拉动长方体木块,拉力和滑动摩擦力不在同一直线上,不满足二力平衡的条件,因此不是一对平衡力;
(2)①实验中研究摩擦力的大小与压力的关系时,应控制其它因素不变,只改变压力的情况,因此根据表格可知,应选择实验次数1、3;
②图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N,测力计示数为2.4N;
③比较实验次数2和3的实验数据可知,压力相同,改变了接触面的粗糙程度,因此是探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度的关系,可得出结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系,应控制接触面粗糙程度、压力情况相同,接触面积不同。比较第1、4次实验可知,弹簧测力计示数相等,木块放置方法不同,因此第1次和第4次实验的接触面和压力情况应该一样,故第4次实验接触面应该为木板与木板,压力情况应该为木块。
故答案为:(1)不是;同一直线;(2)1、3;2.4;压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(3)木板与木板;木块。
(1)一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上;
(2)根据控制变量法,探究滑动摩擦力与压力的关系,应控制接触面粗糙程度相同而物体间的压力不同,分析表中实验数据,找出符合条件的实验序号;弹簧测力计读数时注意分度值;分析第2和3次实验即可得出结论;
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系,应控制接触面粗糙程度、压力情况相同,只改变木块放置方法,分析表格数据即可得知。
本题考查了探究影响摩擦力大小因素的实验,考查了实验注意事项、实验数据分析,熟练应用控制变量法、认真分析实验数据是正确解题的关键。
16.【答案】自下而上 减少水的质量(提高水的初温) 96℃ 偏大 不变 4.2×103
【解析】解:
(1)酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度;即按照自下而上的顺序进行;
(2)实验中发现水沸腾前加热时间过长,为了缩短加热时间,可以提高水的初温或减少水的质量;
(3)零刻度在温度计的下方,液柱远离零刻度,是零上,每一个大格代表10℃,每一个小格代表1℃,示数是96℃;温度计的正确读数方法是视线应该和温度计内液柱上表面相平,上述三种情况中,A属于俯视,即读出的数据会偏大,C是仰视,即读数会偏小;
(4)由图中的实验数据可知:水沸腾时不断吸收热量,温度保持98℃不变;
(5)从0min到5min,温度的变化量为(98−90)℃,因此水吸收的热量为:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(98℃−90℃)=4.2×103J。
故答案为:(1)自下而上;(2)减少水的质量(提高水的初温);(3)96℃;偏大;(4)不变;4.2×103。
(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;
(2)为了缩短加热时间,可以提高水的初温或减少水的质量;
(3)温度计在读数的时候,视线应该和温度计内的液柱上表面相平。温度计的读数首先要观察其量程和分度值,然后再根据液面位置的指示来读数;
(4)液体沸腾时,不断吸热,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点;知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量。
此题主要是探究水的沸腾实验,在做“观察水沸腾”的实验时,应能熟练装配实验的装置,并能分析实验条件对其结果的影响,属于基础知识的考查,只要细心作答即可。
17.【答案】断开 不一定 B 亮 0.625 温度
【解析】解:(1)图甲中,连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态;
(2)原图中导线接在滑动变阻器的电阻丝两端,因采用一上一下的接法,根据滑片R向A端移动时接入电路中的电阻变大可知,应接B接线柱,改正后的电路如图所示:
(3)灯泡不发光,可能是电路电流太小,也可能是电路断路或小灯泡被短路,故正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电路不一定出现了故障;
(4)灯在额定电压下正常发光,示数为1.8V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B移动,直到电压表示数为额定电压;
此时小灯泡两端的电压增大,通过的电流增大,小灯泡的实际功率变大,小灯泡的亮度变大;
(5)由图乙所示I−U图像可知,灯泡两端的电压等于额定电压2.5V时,通过灯泡的电流等于0.25A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
由图象知,当小灯泡两端电压增大时,通过的电流也增大,实际电功率增大,灯丝温度越高,电阻越大。
故答案为:(1)断开;(2)如图所示;(3)不一定;(4)B;亮;(5)0.625;温度。
(1)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;
(2)原图中导线接在滑动变阻器的电阻丝两端,因采用一上一下的接法;
(3)灯泡不发光,可能是电路电流太小,也可能是电路断路或小灯泡被短路;
(4)使灯泡正常发光,两端电压必须等于额定电压,根据串联分压,确定滑动变阻器电阻变化;小灯泡两端的电压增大,通过的电流增大,小灯泡的实际功率变大,据此分析灯泡亮度的变化;
(5)由I−U图像找出灯泡电流等于额定电流时对应的电压,根据P=UI求出灯泡的额定功率;影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度、横截面积和温度;
本题是测灯泡电功率的实验,考查了实验注意事项、实物电路的连接、实验的操作、电功率的计算等,考查知识点多,综合性强。
18.【答案】解:(1)火星的密度:ρ=mV =6.4×1023kg1.6×1020m3=4×103kg/m3;
(2)根据公式v=st可知,乘坐光速列车从地球到火星大约需要的时间:t=sv=6×107×103m3×108m/s=200s。
答:(1)火星的密度为4×103kg/m3;
(2)乘坐光速列车从地球到火星大约需要时间为200s。
【解析】(1)根据ρ=mV计算出火星的密度;
(2)利用公式v=st变形可以计算出乘坐光速列车从地球到火星大约需要的时间。
本题考查的是密度和速度的计算,关键是要注意密度公式和速度公式的灵活变形、运用,题目比较基础。
19.【答案】解:(1)当S1闭合、S2接1时,只有电阻R1接入电路,电阻R2被短路,通过R1的电流I1=U1R1=6V12Ω=0.5A;
(2)当S1断开、S2接1时,电阻R1和电阻R2串联接入电路,电路中的总电阻R总=R1+R2=12Ω+18Ω=30Ω,此时电路中的电流I=UR=6V30Ω=0.2A,通过电阻R2的电流I2=I=0.2A,电流通过R2产生的热量Q=I22R2t=(0.2A)2×18Ω×60s=43.2J;
(3)根据P=UI=U2R可知,由于电源电压保持不变,当电路中的总电阻最大时,电路中的电流最小时,电路中的总功率最小;当电路中的总电阻最小时,电路中的电流最大,电路中的总功率最大;
当S1断开、S2接1时,电阻R1和电阻R2串联接入电路,此时电路中的电阻最大,此时电流中的电流最小,最小电流I=UR=UR1+R2=6V12Ω+18Ω=0.2A,此时功率最小,最小功率是P=UI=6V×0.2A=1.2W;
当S1闭合、S2接2时,电阻R1和电阻R2并联接入电路,此时电路中的电阻最小,此时电流中的电流最大,最大电流I′=I1+I2=UR1+UR2=6V12Ω+6V18Ω=56A,此时功率最大,最大功率是P′=UI′=6V×56A=5W;
所以电路中的总功率的取值范围是1.2W−5W。
答:(1)通过R1的电流是0.5A;
(2)电流通过R2产生的热量是43.2J;
(3)电路中的总功率取值范围是1.2W−5W。
【解析】(1)当S1闭合、S2接1时,只有电阻R1接入电路,电阻R2被短路,利用欧姆定律求出通过R1的电流;
(2)当S1断开、S2接1时,电阻R1和电阻R2串联接入电路,根据串联电路电阻规律求出总电阻,利用欧姆定律求出电路中的电流,利用焦耳定律求出R2产生的热量;
(3)根据P=UI=U2R可知,由于电源电压保持不变,当电路中的总电阻最大时,电路中的电流最小时,电路中的总功率最小;当电路中的总电阻最小时,电路中的电流最大,电路中的总功率最大,由此求出电路中的最大总功率和最小总功率,就是电路中总功率的取值范围。
本题主要考查电功率的计算,欧姆定律,串联、并联电路电流、电压、电阻规律,焦耳定律的计算,其中分析电路何时总功率最大,何时总功率最小是解题的难点,分析清楚电路的连接是解题的关键之一。
20.【答案】声波 125 1.4×107N 16.5m3
【解析】解:(1)“蛟龙号”主要采用声呐通讯,实现深海与陆地的联系,所以“蛟龙号”在深海工作主要通过声波通信与陆地联系;“蛟龙号”工作电源总电压为200V,每节蓄电池电压为1.6V,需要串联蓄电池的节数n=200V1.6V=125节;
(2)“蛟龙号”下潜到7000m的深海处受到海水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa,海水对“蛟龙号”观察窗0.2m2的玻璃上产生的压力F=pS=7×107Pa×0.2m2=1.4×107N;
(3)因为“蛟龙号”匀速吊起,所以“蛟龙号”受力平衡;
由图乙可知,t1时刻“蛟龙号”还在水中,此时“蛟龙号”受到牵引绳的拉力F1、自身的重力G、水对它的浮力F浮三个力的作用,处于平衡状态,即F1+F浮=G蛟龙号;
t2时刻“蛟龙号”已经离开水面,此时“蛟龙号”受到牵引绳的拉力F2、自身的重力G蛟龙号两个力作用,处于平衡状态,即F2=G蛟龙号;
由功率P=Wt=Fst=Fv得P2=F2v,P1=F1v,又P2=4P1,所以t1时刻的拉力F1=14F2=14G蛟龙号;
t1时刻“蛟龙号”受到的浮力F浮=G蛟龙号−F1=G蛟龙号−14G蛟龙号=34G蛟龙号=34×2.2×104kg×10N/kg=1.65×105N,
t1时刻“蛟龙号”排开海水的体积V排=F浮ρ水g=1.65×105N1.0×103kg/m3×10N/kg=16.5m3。
答:(1)声波;125;
(2)1.4×107N;
(3)16.5m3。
(1)“蛟龙号”主要采用声呐通讯,实现深海与陆地的联系;“蛟龙号”工作电源总电压为200V,每节蓄电池电压为1.6V,根据串联电路电压规律可求出需要串联蓄电池的节数;
(2)利用p=ρgh计算出“蛟龙号”下潜到7000m的深海处受到海水的压强,再根据F=pS求出海水对“蛟龙号”观察窗的玻璃上产生的压力;
(3)因为“蛟龙号”匀速吊起,所以“蛟龙号”受力平衡;
由图乙可知,t1时刻“蛟龙号”还在水中,此时“蛟龙号”受到牵引绳的拉力F1、水对它的浮力F浮、自身的重力G三个力的作用,处于平衡状态;
t2时刻“蛟龙号”已经离开水面,此时“蛟龙号”受到牵引绳的拉力F2、自身的重力二个力作用,处于平衡状态;
由于功率P=Wt=Fst=Fv和t1和t2时刻拉力的功率关系,可知t1和t2时刻拉力的关系,从而求出t1时刻的拉力;
再利用F1+F浮=G求出t1时刻“蛟龙号”受到的浮力,利用阿基米德原理求出t1时刻“蛟龙号”排开海水的体积。
本题主要考查了液体压强和压强的计算,阿基米德原理,功率的计算,综合性强,知识点多,其中由图乙分析出蛟龙号的受力情况是解题的难点。
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