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2021年江苏省镇江市中考物理试卷
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2021年江苏省镇江市中考物理试卷
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12小题,共24.0分)
1. 我国自主研发的全自动无人值守望远镜位于南极昆仑站,电力供应仅需1000W。“W”是下列哪个物理量的单位( )
A. 电流 B. 电压 C. 电热 D. 电功率
2. 听到室外饱含深情的歌声“我和我的祖国,一刻也不能分割……”,小明便说:“这是小芳唱歌”,小明的判断主要是依据声音的( )
A. 响度 B. 音色 C. 音调 D. 振幅
3. 下列现象所对应的物态变化中,需要吸收热量的是( )
A. 冰雪消融
B. 壶口冒“白气”
C. 深秋霜降
D. 露珠的形成
4. 如图五峰山大桥是公路、铁路两用大桥,它横跨长江,毗邻镇江的五峰山。以下列哪个物体为参照物,五峰山大桥是静止的?( )
A. 岸边矗立的山峰
B. 桥上行驶的列车
C. 江上航行的轮船
D. 缓缓流淌的江水
5. 下列估计值中,最接近实际的是( )
A. 一次性医用口罩的厚度约为3cm B. 一名中学生的质量约为50kg
C. 成人正常步行的速度约为6m/s D. 人正常眨眼一次的时间约为5s
6. 如图所示,滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中,运动员的( )
A. 动能减小
B. 重力势能增大
C. 动能不变
D. 重力势能减小
7. 甲是用毛皮摩擦过的橡胶棒,乙和丙是两个泡沫小球,甲和乙、乙和丙相互作用时的场景分别如图所示,由此可判断( )
A. 甲带正电 B. 乙带正电 C. 乙不带电 D. 丙带负电
8. 如图所示,闭合开关S后,小灯泡L1的亮度比L2的亮度大,则( )
A. L1和L2的连接方式是并联
B. 电压表测量的是L2两端电压
C. 通过L1的电流比通过L2的大
D. L1两端电压比L2两端电压大
9. 如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,用细线将重物悬挂在A点,在B点作用竖直向上的拉力F,则在保持杠杆水平静止的情况下( )
A. 拉力F的大小为物重的2倍
B. 当悬挂点左移时,F将减小
C. 若F改为沿图中虚线方向施力,F将增大
D. 若物重增加2N,F的大小也增加2N
10. 为防止因超载或电动车进入而造成电梯安全事故,镇江某小区在电梯内安装了管控系统:当检测到电梯超载,或监控到电动车进入电梯时,电机不工作使电梯停止运行,电梯超载时开关S1将断开,电动车进入时开关S2将断开,则符合上述要求的电路是( )
A. B.
C. D.
11. 如图所示,平面镜M直立在水平地面上,长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近,则( )
A. 铅笔的像为虚像,且尖端朝右
B. 笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度
C. 经过3s,笔尖的像与笔尾的像相距6cm
D. 将M逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝上
12. 如图1所示,R1是电阻箱,R2是定值电阻,闭合开关S,改变R1的阻值,两电压表示数与R1关系图像如图2所示,已知图线①和②相互平行,则( )
A. ①是V1示数和R1的关系图线 B. 供电设备两端的电压保持不变
C. 电路中电流随R1的增大而减小 D. 电路总功率随R1的增大而增大
二、填空题(本大题共9小题,共28.0分)
13. (1)图甲中,木块的长度为______cm;
(2)图乙中,汽车时速表的示数为______km/h;
(3)图丙中,温度计的示数为______℃。
14. 粽叶呈绿色是因为粽叶______(填“反射”或“吸收”)绿光;高压锅煮粽子更容易熟,这是由于水的沸点随气压升高而______;“粽叶飘香”是由于______做无规则运动引起的。
15. 2021年5月22日,我国发射的“祝融号”火星车成功登陆火星,与在地球上相比,其质量______(填写变化情况)。火星车通过______波与地球联络,它利用太阳能电池板供电,太阳能属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
16. 中医拔火罐能有效治疗某些疾病,使用时先加热火罐中气体,再按图示方法迅速将火罐按到皮肤上。一段时间后,罐内气体的内能______,这是通过______来改变罐内气体内能的;由于罐内气体压强______外部大气压,从而使火罐紧紧吸附在皮肤上。
17. 小华用天平正确测量螺栓质量时,砝码的使用情况和游码的位置如图甲所示,螺栓的质量为______g;盛有20mL水的量筒置于水平桌面上,将螺栓放入后,量筒对桌面的压强变______,液面位置如图乙所示,则螺栓的密度为______g/cm3。
18. 小华家中暖风机铭牌如图甲所示,电能表如图乙所示,暖风机的额定电流为______A;若家中仅有暖风机工作,则正常工作1h,可使家中电能表示数增加______kW⋅h,脉冲指示灯闪烁______次。
19. 图甲是探究电流和电压关系的实验电路,电流表和电压表量程分别为“0~0.6A”“0~3V”,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”,电源电压恒为6V。根据图乙所画图像可得结论:保持导体______一定,通过导体的电流与它两端电压成______比,向左移动滑片,______表先达到最大刻度,此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
20. 我国“奋斗者”号成功下潜至10909米的深海处,达到了全球深海探测的制高点。如图所示,某潜水器由舱体和油囊两部分构成,质量为M、体积为V,悬停在深海中甲处。从舱内向油囊注入质量为m的油后,潜水器的体积增大了0.1V,此时潜水器将______(填“上浮”或“下沉”),最终悬停在乙处,则潜水器在乙处所排开海水的质量为______,乙处海水的密度为______。(上述过程无其他动力)
21. 图甲是某同学设计的温度报警电路,电压U恒为12V,电阻R1、R2中,一只为热敏电阻,另一只为电阻箱,其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图乙所示,报警电路要求:①输出电压随温度的升高而增大;②当输出电压达到或超过4V时,便触发报警器(未画出)报警,图中热敏电阻应为______(填“R1”或“R2”);若将电阻箱调至0.4kΩ,则电路开始报警的温度为______℃;使用一段时间后,电源电压会降低,为不改变电路开始报警的温度,则应调节电阻箱,使其阻值______至适当值。
三、作图题(本大题共3小题,共6.0分)
22. 如图所示,一碗镇江锅盖面静止在水平桌面上。请画出它所受力的示意图。
23. 开关S闭合后,小磁针静止时指向如图所示。请在图中两个虚线框内分别标出螺线管的磁极和电源的极性。
24. 请用笔画线代替导线,将图中的开关和插座正确接入家庭电路。
四、实验探究题(本大题共3小题,共20.0分)
25. 小华使用图甲装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿______方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做______运动。
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,木块受到的滑动摩擦力大小为______N,方向为______。
(3)小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系,请指出她在实验中明显的不当之处:______。
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程−时间图像如图丁所示。若用F1和F2分别表示0~t1和t1~t2时间内弹簧测力计的示数,则可判断F1______F2(填“>”、“<”或“=”)。
26. 小林用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的______上。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,所成的像是______(填“正立”或“倒立”)的______(填“实”或“虚”)像。
(3)保持凸透镜位置不变,将图甲中蜡烛和光屏的位置互换,此时光屏上所成像的特点与______(填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)相同。
(4)小林进行了进一步探究:如图乙所示,凸透镜的焦距为10cm,保持光屏位置不变,让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度,从图示位置同时匀速向左运动,经过______s,光屏上成清晰______(填“放大”、“等大”或“缩小”)的像。
27. 某小灯泡的额定电流为0.3A,图甲是小明测量该灯泡功率的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大。
(2)闭合开关进行实验时,若图中导线M发生了断路,则在调节滑片的过程中,会发现电压表的示数为______V、电流表的示数为______A。
(3)小明将滑片移至某处时,两电表的示数如图乙所示,小灯泡的功率为______W。
(4)为测量该小灯泡的额定功率,小强设计了图丙所示实验电路,所用电源电压恒定,R1、R2均为电阻箱(0~999.9Ω)。
①实验步骤如下:
第1步;仅闭合S1,R2调至5Ω时,电流表的示数为0.3A。
第2步:仅闭合S2,R1、R2分别调至6Ω和9Ω时,电流表的示数为0.3A。
则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω,额定功率为______W。
②小强对图丙电路及操作进行了下列调整,其中仍能完成测量的有______。
A.将R1换成导线
B.将R2换成导线
C.将R2换成适当规格的滑动变阻器
D.在实验操作时,先闭合的开关是S2
五、计算题(本大题共2小题,共14.0分)
28. 将重为16N的重物用图示动滑轮匀速提升2m,所用拉力F=10N,不计轮轴处摩擦及绳重,求:
(1)该过程中的有用功。
(2)动滑轮的机械效率。
(3)动滑轮的重力。
29. 氢气−汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作,可进行自由切换,氢气和汽油的热值分别取q氢气=1.5×108J/kg、q汽油=4.5×107J/kg。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地,两地相距250km,出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧,轿车行驶中所受阻力恒定,发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶,全程分两个阶段,如图所示。
阶段一:轿车使用氢燃料从甲地出发,以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地,此过程中轿车牵引力的功率为20kW,消耗了0.8kg氢气。
阶段二:从丙地开始,由于氢气不足,小华切换汽油为燃料,轿车仍以25m/s的速度匀速行驶,此过程中发动机的效率为30%。
(1)求轿车行驶过程中受到的阻力。
(2)在使用氢燃料的情况下,求轿车发动机的效率。
(3)请通过计算说明小华最终能否到达乙地。
六、综合题(本大题共1小题,共8.0分)
30. 图甲是小明设计的一种家用即热式饮水机,R为电阻箱,RF为置于储水箱底部的压力敏感电阻,其阻值随上方水的压力的变化而变化,已知U=6V;当电磁铁线圈中的电流I≤0.04A时,开关K被释放,指示灯L亮起,表示水量不足;当I>0.04A,K被吸上;电磁铁线圈电阻不计。
(1)随着水箱内水量的减少,RF所受水的压力______;RF的阻值应随压力的减小而______。(填“增大”或“减小”)
(2)若将电阻箱接入电路的阻值调至100Ω,求指示灯L刚亮起时RF的阻值。
(3)如图乙所示,水泵使水箱内的水以v=0.1m/s的恒定速度流过粗细均匀管道,管道的横截面积S=1cm2;虚线框内是长L=0.1m的加热区,阻值R=22Ω的电阻丝均匀缠绕在加热区的管道上,两端电压为220V。设水仅在加热区才被加热,且在通过加热区的过程中受热均匀,电阻丝产生的热量全部被水吸收。
①设水的初温为25℃,求经过加热区后热水的温度。(结果保留一位小数)
②为提高经过加热区后热水的温度,请提出两种符合实际的解决办法:______,______。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:在物理学中,
A、电流的基本单位是安培,符号是A。故A不符合题意;
B、电压的基本单位是伏特,符号是V。故B不符合题意;
C、电热的基本单位是焦耳,符号是J。故C不符合题意;
D、电功率的基本单位是瓦特,符号是W。故D符合题意。
故选:D。
根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
此题考查的是我们对常见物理量及其单位的掌握情况,属于识记性知识的考查,比较简单,容易解答。
2.【答案】B
【解析】解:小明辨别出是小芳的声音,主要是依据声音的音色不同。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
声音的三个特征分别就是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色反映了声音的品质与特色,是由发声体本身决定的一个特性。
声音的特征有音调、响度、音色;三个特征是从三个不同角度描述声音的,且影响三个特征的因素各不相同。
3.【答案】A
【解析】解:A、冰雪消融,冰由固态变成液态,属于熔化现象,熔化吸热,故A正确;
B、“白气”是壶口喷出的温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,此过程放出热量,故B错误;
C、霜是空气中水蒸气遇冷凝华成冰晶,凝华放热,故C错误;
D、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故D错误。
故选:A。
六种物态变化中,需要吸热的是:熔化、汽化和升华;需要放热的是:凝固、液化和凝华。
解决此类问题要会正确的判断物态变化,然后结合吸热和放热进行分析判断。
4.【答案】A
【解析】解:A、以岸边矗立的山峰为参照物,大桥的位置没有变化,所以是静止的。故A符合题意;
BCD、以桥上行驶的列车、江上航行的轮船和缓缓流淌的江水为参照物,大桥的位置不断变化,所以是运动的。故BCD不符合题意。
故选:A。
研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化。
此题主要考查学生对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和应用。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。
5.【答案】B
【解析】解:A、一次性医用口罩的厚度约为3mm。故A不符合实际;
B、成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg左右。故B符合实际;
C、成年人正常步行的速度在4km/h=4×13.6m/s≈1.1m/s左右。故C不符合实际;
D、人们常用“眨眼之间”形容时间极短,所以正常眨眼一次的时间不到0.5s。故D不符合实际。
故选:B。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
对于生活中数据的估测,应从实际的角度出发进行判断,也可从自己的角度出发判断,如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较,只要相差不大,即该数据就是合理的。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
掌握动能大小、重力势能大小、弹性势能大小的影响因素。
【解答】
滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中,运动员的质量不变,高度变小,重力势能减小,速度增大,动能变大。
故选:D。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
带电体具有吸引轻小物体的性质;电荷间相互作用的规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;由图知,当甲靠近乙小球时,相互吸引,说明乙可能带正电,也可能不带电;
乙靠近丙时,发现排斥,说明乙和丙一定带电,且带的是同种电荷,所以乙是带正电的,丙也带正电,故B正确。
故选:B。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了串联电路的特点、电功率公式的应用,明确灯泡的亮度是由实际功率决定的是解题的关键,属于基础题。
【解答】
AB、由电路图可知,闭合开关S,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,故AB错误;
C、在串联电路中,各处的电流是相同的,通过L1的电流和通过L2的电流相同,故C错误;
D、小灯泡L1的亮度比L2的亮度大,这说明小灯泡L1的实际功率大,电流相同,根据P=UI可知,小灯泡L1两端的电压大,故D正确。
故选:D。
9.【答案】C
【解析】A、由图可知,OA=AB,阻力的力臂为动力力臂的一半,根据杠杆的平衡条件F×OB=G×OA可知,拉力F的大小为物重的二分之一,故A错误;
B、当悬挂点左移时,动力臂、阻力不变,阻力臂变大,则动力F将变大,故B错误;
C、保持杠杆在水平位置平衡,将拉力F转至虚线位置时,拉力的力臂变小,因为阻力与阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,拉力变大,故C正确;
D、若物重增加2N,根据杠杆的平衡条件可知,F的变化量为2N×12=1N,故D错误。
故选:C。
10.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查电路的设计,关键是根据题意分析两开关的连接方式。
【解答】
根据题意知,开关S1将断开或开关S2将断开,都能使电动机停止工作,说明两开关相互影响,即两开关串联起来控制电动机。由各选项图知,A符合要求,BCD不符合要求。
故选:A。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
根据平面镜成像的特点:所成的像是虚像;像和物体大小相同;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像与物关于镜面对称;像和物体各对应点到平面镜间距离相等来分析此题。
【解答】
A、平面镜所成的像为虚像,但由于像与物体关于镜面对称,所以铅笔尖端朝左,故A错误;
B、若铅笔以2cm/s速度向平面镜靠近,同时像也以2cm/s速度垂直向平面镜靠近,故B错误;
C、由于像与物的大小相等,所以铅笔长6cm,铅笔的像也长6cm,即笔尖的像与笔尾的像相距6cm,故C正确;
D、铅笔与平面镜的夹角为45°,根据平面镜成像的特点,此时平面镜将铅笔与像的夹角平分,所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直,即铅笔的尖端朝下,故D错误。
故选:C。
12.【答案】D
【解析】
【分析】
由图可知,该电路为串联电路,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量的是电源的电压;
(1)根据电压表的连接方式分析;
(2)根据电压表V2示数的变化特点分析;
(3)根据串联电路的电压关系分析R2两端电压的变化,然后根据欧姆定律分析电流的变化;
(4)根据P=UI分析总功率的变化。
本题考查了电路的动态分析,明确电源电压的变化是解题的关键。
【解答】
A、根据电路图可知,当电阻R1的阻值为0时,其两端的电压也为0,根据图2可知,②是V1示数和R1的关系图线,故A错误;
B、图2中的①是电压表V2示数和R1的关系图线,根据图线可知,当R1增大时,电压表V2示数也是增大的,由于电压表V2测量的是电源电压,所以供电设备两端的电压是改变的,故B错误;
C、根据串联电路的电压关系可知,R2两端电压等于V2示数与V1示数的差值,由于图线①和②相互平行,则V2示数与V1示数的差值保持不变,即R2两端电压保持不变,根据I=UR可知,电路中的电流保持不变,故C错误;
D、R1增大时,电源电压变大,电路中的电流不变,根据P=UI可知,电路总功率变大,故D正确。
故选:D。
13.【答案】2.90 90 2
【解析】解:(1)刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;木块左侧与0刻度线对齐,右侧估读为2.90cm,所以木块的长度为L=2.90cm;
(2)在汽车速度仪上,20km/h之间有4个小格,一个小格代表5km/h,即速度仪的分度值5km/h.此时的速度为90km/h;
(3)图中温度计的分度值为1℃,液柱上表面在0℃上方,故示数为2℃。
故答案为:(1)2.90;(2)90;(3)2。
(1)使用刻度尺测量物体长度时,要观察是否从0刻度线量起,起始端没从0开始,要以某一刻度当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去前面的刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
(2)汽车速度常用的计量单位是km/h,读取汽车速度仪示数时,首先要明确其分度值,读数时视线与指针所对刻线相垂直;
(3)温度计首先要观察其量程和分度值,再根据液柱指示的刻度去读数。
此题考查的是刻度尺、温度计的读数、速度表,要明确刻度尺的读数方法,注意起点起否由零开始,同时注意分度值及估读问题。
14.【答案】反射 变大 分子
【解析】解:粽叶是不透明的,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,所以粽叶呈绿色是因为粽叶反射绿光;
高压锅内部的气压大,所以水的沸点高,所以高压锅煮粽子更容易熟;
由于一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,所以;“粽叶飘香”是由于分子不停地做无规则运动引起的。
故答案为:反射;变大;分子。
(1)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的;
(2)液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低;
(3)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
本题主要考查了物体颜色和光的关系、沸点和气压的关系以及分子的热运动。
15.【答案】不变 电磁波 可再生
【解析】解:质量是物体的一种特性,与物体所在的空间位置无关。火星车成功登陆火星,与在地球上相比,其质量不变;火星车通过电磁波波与地球联络,它利用太阳能电池板供电,太阳能可以够源源不断的从自然界得到的,属于可再生能源。
故答案为:不变;电磁波;可再生。
(1)质量是物体所含物质的多少,是物体的一种特性,与物体的温度、形状、状态及空间位置等因素无关;
(2)电磁波能传递信息,可以在真空传播;
(3)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。
本题考查了质量、电磁波的传播与应用、能源的分类,属于基础题型。
16.【答案】减少 热传递 小于
【解析】解:由于罐内气体的温度高度,所以罐内气体会发出热量,一段时间后,罐内气体的内能变小,这是通过热传递的方式来改变罐内气体内能的;
由于罐内气体的温度降低,罐内的压强会变小,小于外部大气压,从而使火罐紧紧吸附在皮肤上。
故答案为:减少;热传递;小于。
改变内能的方法有两种:做功和热传递;根据内外气压的大小关系分析。
本题考查了改变内能的方法、大气压的应用,属于基础题。
17.【答案】73 大 7.3
【解析】解:由图可知,螺栓的质量:
m=50g+20g+3g=73g,
螺栓的体积:
V=30mL−20mL=10mL=10cm3,
将螺栓放入量筒后,量筒及其内所装物质的总重力变大,其对桌面的压力也变大,而量筒和桌面之间的受力面积不变,根据p=FS可知其对桌面的压强变大;
小石块的密度:ρ=mV=73g10cm3=7.3g/cm3。
故答案为:73;大;7.3。
在读数时,被测物体的质量等于右盘中砝码的总质量加上游码所对的刻度值;根据螺栓放入后,量筒对桌面的压力的变化判断其对桌面压强的变化;根据量筒的示数可计算螺栓的体积,根据密度公式求出螺栓的密度。
本题的解题关键是准确对天平与量筒进行读数,然后代入密度公式进行计算,测固体的密度初中物理要求较高,因此读数、称量基本问题一定要掌握扎实。
18.【答案】10 2.2 6600
【解析】解:(1)由P=UI可知,暖风机的额定电流:
I=PU=2200W220V=10A;
(2)已知暖风机的额定功率P=2200W=2.2kW,则正常工作1h消耗电能W=Pt=2.2kW×1h=2.2kW⋅h,
(3)电能表铭牌上3000imp/(kW⋅h)的含义是:电路中每消耗1kW⋅h的电能,指示灯闪烁3000次,
所以电能表的脉冲指示灯闪烁次数:n=3000imp/(kW⋅h)×2.2kW⋅h=6600imp。
故答案为:10;2.2;6600。
(1)已知暖风机的额定电压和额定功率,利用P=UI可求得暖风机的额定电流;
(2)已知暖风机的额定功率和正常工作时间,由P=Wt公式变形可求得消耗电能;
(3)3000imp/(kW⋅h)的含义是:电路中每消耗1kW⋅h的电能,指示灯闪烁3000次,由此计算批示灯闪烁一闪消耗电能,根据1h消耗电能,再计算指示灯闪烁的次数。
本题考查对电能表各参数的理解以及电能的计算,关键是对电能表各参数的正确理解以及公式及其变形的灵活运用,还要注意物理量单位的换算。
19.【答案】电阻;正;电压;10
【解析】解:(1)由图象可知,横坐标表示通过导体的电压值,纵坐标表示通过导体的电流值,两者的关系图像是一条直线,即电压越大,电流也越大,且两者的比值为一定值,故可以得出的结论是:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(2)由图可知,滑动变阻器和定值电阻串联,
①当电流表达到最大刻度时,电路中的电流I=0.6A,则电路中的总电阻:
R总=U总I=6V0.6A=10Ω,
R滑=R总−R1=10Ω−10Ω=0Ω,即滑动变阻器滑到最左端时,电流表达到最大刻度;
②当电压表达到最大刻度时,
U1=3V,U滑=U总−U1=6V−3V=3V,
电路中的电流:
I′=U1R1=U滑R滑′,
带入数据解得:R滑′=10Ω,
即滑动变阻器滑连入电路中的阻值为10Ω时,电压表达到最大刻度,
滑动变阻器的滑片是从右向左移动,则滑动变阻器连入电路中的阻值是从大到小,即滑动变阻器滑动过程中先减小到10Ω,再减小到0,所以滑片滑动过程中,电压表达先到达最大刻度。
故答案为:电阻;正;电压;10。
(1)探究“电流跟电压、电阻的关系”实验重点的是考查控制变量法,研究电流跟电压关系时,控制电阻不变,研究电流跟电阻关系时要保持电压不变;
(2)分别计算电流表和电压表达到最大刻度时,滑动变阻器的阻值即可作出判断。
本题探究电流与电压和电阻的关系,以及滑动变阻器再滑动过程中,电路中的电流、电压的变化规律等,有一定的难度。
20.【答案】上浮 M 10M11V
【解析】解:
(1)从舱内向油囊注入质量为m的油后,潜水器的质量不变,潜水器的体积变为1.1V,它排开海水的体积变大为1.1V,根据阿基米德原理可知:F浮=ρ海水gV排,在海水密度一定时,潜水器所受浮力增大,使得它受到的浮力大于其重力,故潜水器将上浮;
(2)潜水器悬停在乙处时,F浮=G排=G潜,则潜水器排开海水的质量为:m排=m潜=M、乙处海水的密度为:ρ海水=ρ潜=m潜V潜=M1.1V=10M11V。
故答案为:上浮;M;10M11V。
(1)对比从舱内向油囊注入质量为m的油后,潜水器所受浮力和重力的大小关系,从而得出此时潜水器的浮沉情况;
(2)根据悬浮条件,判断悬停在乙处时,潜水器在所排开海水的质量;及乙处海水密度。
这道题主要考查物体的浮沉条件,但解题时需结合阿基米德原理,密度公式等相关内容,属于难点。这类题目解题关键就是掌握求浮力的不同方法,并适当综合应用。
21.【答案】R2 28 升高
【解析】解:(1)因为当温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据串联电路中电压与电阻成正比的关系,则热敏电阻两端的电压也减小;②当输出电压达到或超过4V时,便触发报警器(未画出)报警,说明只有达到一定电压才报警,所以图中的R2是热敏电阻;
(2)若将电阻箱调至0.4kΩ,则电路中的电流为:I=U1R1=4V0.4×1000Ω=0.01A,
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得热敏电阻的阻值:
R2=U2I=U−U1I=12V−4V0.01A=800Ω=0.8kΩ,
由图象可知开始报警的温度为28℃;
(3)使用一段时间后,电源电压会降低,在其它相同情况下,电路中电流会偏小,会使输出电压两端的电压变低;为不改变电路开始报警的温度,即使输出电压两端的电压不变,则应提高输出电压两端的电压,根据串联电路的分压特点可知应提高电阻箱连入电路的阻值,即要使其阻值升高至适当值。
故答案为:R2;28;升高。
(1)根据欧姆定律和串联电路的特点进行判断出电阻R1、R2两端的电压变化情况;然后即可根据要求判断得出热敏电阻的位置;
(2)若将电阻箱调至0.4kΩ,根据欧姆定律求出电路中的电流,然后根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出热敏电阻的阻值,根据图象得出开始报警的温度;
(3)电源电压越小,在其它相同情况下,电路中电流会偏小,电阻箱两端电压会偏小,所以要使输出电压两端的电压不变,应使电阻箱的阻值变大。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是能够从图象中得出相关的信息。
22.【答案】解:锅盖面静止在水平地面上,只受重力和支持力的作用;然后从重心O沿竖直向下的方向和竖直向上的方向表示出重力G和支持力F;因为这两个力是一对平衡力,所以作图时两条线段长度要相等。如图所示:
【解析】力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
23.【答案】解:小磁针静止时,N极向右,小磁针的左端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管右侧为N极,左侧为S极;
由右手螺旋定则可知电流由右侧流入,所以电源的右端为正极,左端为负极;如图所示:
【解析】由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极;由右手螺旋定则可知螺线管中电流的方向和电源的正负极。
右手螺旋定则为物理中的重点及考试中的热点内容,要求学生能熟练应用。
24.【答案】解:三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔通过开关接到火线上,如图所示:
【解析】三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线;为了用电的安全,开关要接在火线和用电器之间。
家庭电路中,不但考虑用电器的正常使用,更要考虑使用的安全性。三孔插座的接线原则:左零右火,中间接地。
25.【答案】(1)水平;匀速直线;
(2)3.4;水平向左;
(3)没有控制接触面粗糙程度相同;
(4)=
【解析】解:(1)当用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在长木板上做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡知识,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)由图可知,用弹簧测力计水平向右匀速拉动木块,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数大小为3.4N,木块受到的滑动摩擦力大小为3.4N,摩擦力方向水平向左;
(3)由图丙可知,①和②两实验接触面的粗糙程度不同,压力不同,由于没有控制接触面粗糙程度相同,无法探究摩擦力与压力之间的关系;
(4)由图可知,木块在0~tl和t1~t2内运动的路程和时间均成正比,说明木块在0~tl和t1~t2内均做匀速直线运动,同一木块在粗糙程度相同的水平面上运动,压力不变,接触面的粗糙程度相同,所以木块受到的滑动摩擦力相同,木块做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,所以拉力也相等,即F1=F2。
故答案为:(1)水平;匀速直线;(2)3.4;水平向左;(3)没有控制接触面粗糙程度相同;(4)=。
本题通过探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验主要考查了控制变量法的应用,熟练应用控制变量法、认真分析图示实验情景即可正确解题。
26.【答案】(1)主光轴;(2)倒立;实像;(3)照相机;(4)5;等大
【解析】解:(1)为了使烛焰的像能成在光屏的中心,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,说明该像可用光屏承接,为实像,实像都是倒立的;
(3)保持凸透镜位置不变,将图甲中蜡烛和光屏的位置互换,此时物距将大于像距,成倒立缩小的实像,应用为照相机;
(4)让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度向左匀速运动,当u=v=2f时,成倒立等大的实像,假设经过ts光屏上成清晰的像,此时u=v=2f=20cm成倒立等大的实像,所以v=15cm+t×1cm/s=20cm,所以t=5s。
故答案为:(1)主光轴;(2)倒立;实像;(3)照相机;(4)5;等大。
(1)为了使烛焰的像能成在光屏的中心,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上;
(2)实像能用光屏承接,而虚像不能用光屏承接;
(3)凸透镜成实像时,当物距大于像距成倒立缩小的实像,应用为照相机;
(4)当u=v=2f时,成倒立等大的实像。
此题考查的是凸透镜焦距的确定及成像规律和实际应用,属于基本技能的考查和基本规律的应用,难度不大,熟练掌握凸透镜成像规律是解决此类问题的前提。
27.【答案】(1)如图所示;
(2)3;0;(3)0.36;(4)①10;0.9;②ACD。
【解析】解:(1)实验中,要通过滑动变阻器来改变小灯泡两端的电压,所以滑动变阻器应与小灯泡串联,如图甲所示,滑片位于滑动变阻器的右端,要使其接入电路的阻值最大,应选择左侧下接线柱接入电路,如图所示;
(2)闭合开关,导线M断路时,小灯泡开路,电压表在电路中相当于断开,则电路中的电流几乎为零,即电流表的示数为0A;电压表相当于测量电源两端电压,即电压表的示数为3V;
(3)由图甲可知,电压表测量小灯泡两端电压,由图乙可知,电压表所选量程为0~3V的量程,分度值为0.1V,示数为:1.5V;电流表所选量程为0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为:0.24A,小灯泡此时的功率为:P=UI=1.5V×0.24A=0.36W;
(4)①在第1步实验中,仅闭合S1,R2调至5Ω时,R2与L串联,电路中的电流为0.3A,即通过小灯泡的电流IL1=I额=0.3A,小灯泡正常发光,
电路中的总电阻为:R总=R2+RL;
在第2步实验中,仅闭合S2、R1与R2串联,当电路中的电流仍为0.3A时,电路中的总电阻为:R总′=R2′+R1;
由欧姆定律可知,在电源电压恒定时,两次电路中的电流相等,则两次电路的总电阻相等,即R总=R总′,
由此可得:5Ω+RL=9Ω+6Ω,
则小灯泡正常发光的电阻为:RL=10Ω,
小灯泡的额定功率为:P额=U额I额=I额2RL=(0.3A)2×10Ω=0.9W;
②在设定的4种调整中,只要能测出小灯泡正常发光时的电阻,就可利用公式P额=U额I额=I额2RL求得小灯泡的额定功率。
A、将R1换成导线。当只闭合S1时,L与R2串联,调节R2,使电流表的示数为0.3A,则小灯泡正常发光,读出电阻箱的阻值为R2;当只闭合S2时,L被短路,调节R2,使电流表的示数仍为0.3A,读出电阻箱R2的阻值为R2′,则小灯泡正常发光的电阻为:RL=R2′−R2,故A调整仍能完成小灯泡额定功率的测量;
B、将R2换成导线。当只闭合S1时,只有L连入电路,由于电源电压未知,故不能确定小灯泡是否正常发光;若同时闭合S1、S2,L与R1并联,两者互不影响,也不能确定L是否正常发光,故B调整不能完成小灯泡额定功率的测量;
C、将R2换成适当规格的滑动变阻器。当只闭合S1时,L与滑动变阻器串联,调节滑动变阻器,使电流表的示数为0.3A,则小灯泡正常发光;当只闭合S2时,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节R1,使电流表的示数仍为0.3A,读出电阻箱的阻值为R1,则小灯泡正常发光的电阻为:RL=R1,故C调整仍能完成小灯泡额定功率的测量;
D、在实验操作时,先闭合的开关是S2。如图丙所示,当仅闭合S2时,R1与R2串联,分别调节两个电阻箱,使电流表的示数为0.3A,读出两电箱的示数分别为:R1和R2;当仅闭合S1时,L与R2串联,调节R2,使电流表的示数为0.3A,则小灯泡正常发光,读出电阻箱R2的阻值为R2′,
则小灯泡正常发光的电阻为:RL=R1+R2−R2′,故D调整仍能完成小灯泡额定功率的测量;
故选:ACD。
故答案为:(1)如图所示;(2)3;0;(3)0.36;(4)①10;0.9;②ACD。
本题考查实验测量小灯泡的电功率,重点考查实验过程及实验方案的设计,体现公式P=UI=I2R的应用,涉及电路的动态分析。
28.【答案】解:(1)使用动滑轮做的有用功:W有=Gh=16N×2m=32J;
(2)由图知,n=2,绳子自由端被拉下的距离:s=2h=2×2m=4m,
拉力做的总功:W总=Fs=10N×4m=40J,
滑轮组的机械效率:
η=W有W总×100%=32J40J×100%=80%;
(3)不计轮轴间摩擦及绳重时,拉力F=12(G+G动),
则动滑轮重力:G动=2F−G=2×10N−16N=4N。
答:(1)该过程中的有用功为32J;
(2)动滑轮的机械效率为80%;
(3)动滑轮的重力为4N。
【解析】(1)知道物体重和升高的高度,利用W=Gh求做的有用功;
(2)由图可知,n=2,绳子自由端被拉下的距离s=2h,利用W=Fs求拉力做的总功,再利用η=W有W总×100%求动滑轮的机械效率;
(3)题中使用的是动滑轮,n=2,不计轮轴间摩擦及绳重,拉力F=12(G+G动),据此求动滑轮重力。
本题考查了使用滑轮组有用功、总功、动滑轮重力、机械效率的计算,利用好不计轮轴间摩擦及绳重时拉力F=12(G+G动)是解题的关键。
29.【答案】解:(1)轿车牵引力的功率为P=20kW=2×104W,
由P=Wt=Fst=Fv得,
轿车的牵引力为F=Pv=2×104W25m/s=2000N,
由二力平衡条件得,
轿车行驶过程中受到的阻力为f=F=800N;
(2)第一阶段轿车行驶时间t=1h=3600s,
第一阶段,使用氢燃料,轿车发动机做的功为W有1=Pt=20×103W×3600s=7.2×107J;
氢气完全燃烧放出的热量为Q放氢=m氢气q氢气=0.8kg×1.5×108J/kg=1.2×108J,
使用氢燃料的情况下,轿车发动机的效率为;
(3)第一阶段轿车从甲地到丙地行驶的路程为s1=vt=25m/s×3600s=9×104m=90km;
第二阶段从丙地到乙地行驶距离为s2=s−s1=250km−90km=160km=1.6×105m;
假设汽车第二阶段最终到达乙地,则在此过程中牵引力做的功为W有2=Fs2=800N×1.6×105m=1.28×108J;
由得,
需要汽油完全燃烧提供的热量为Q放汽=W有2η2=1.28×108J30%≈4.27×108J,
由Q=mq得,
需要的汽油质量为m汽油=Q放汽q汽油=4.27×108J4.5×107J/kg≈9.49kg,
已知油箱中汽油的质量为8kg,由于8kg<9.49kg,
所以轿车不能到达乙地。
答:(1)求轿车行驶过程中受到的阻力为800N;
(2)在使用氢燃料的情况下,轿车发动机的效率为60%;
(3)不能到达乙地。
【解析】(1)已知轿车行驶的速度和牵引力的功率,利用公式P=Wt=Fst=Fv得到牵引力的大小;由于轿车匀速行驶,根据二力平衡条件得到轿车行驶过程中受到的阻力;
(2)已知第一阶段轿车行驶速度和时间,利用s=vt得到第一阶段轿车行驶的距离;已知牵引力和通过的距离,利用W=Fs可以得到第一阶段牵引力做的功(有用功);已知氢气热值和消耗的氢气,利用Q=mq得到氢气完全燃烧放出的热量;已知牵引力做的功和氢气完全燃烧放出的热量,两者之比是使用氢燃料的情况下轿车发动机的效率;
(3)已知两地距离和第一阶段行驶距离,两者之差得到第二阶段行驶距离;已知牵引力和通过的距离,利用W=Fs可以得到第二阶段牵引力做的功(有用功);已知发动机效率和牵引力做的功,利用η=W有Q放得到需要汽油完全燃烧放出的热量;已知需要汽油完全燃烧提供的热量和汽油的热值,利用m=Qq得到需要的汽油质量;将需要的汽油质量与油箱中汽油质量比较,确定能否到达目的地。
此题是一道综合题,考查的知识点较多,需要熟悉基本规律和公式及其变形公式,认真分析,确定物理情景,找准等量关系才能正确解答。
30.【答案】解:
(1)由“当电磁铁线圈中的电流I≤0.04A时,开关K被释放,指示灯L亮起,表示水量不足。”知:水箱内水量越少,电路中总电流越小;
根据欧姆定律知:电源电压不变,电路中总电流越小,总电阻越大。
即随着水箱内水量的减少,RF所受水的压力减小;RF的阻值应随压力的减小而增大。
(2)由图甲知RF、R串联,且:U总=U=6V、I总=I=0.04A、R=100Ω,
根据串联电路电压、电流规律和欧姆定律得:RF=UFI=U−URI=U−IRI=6V−0.04A×100Ω0.04A=50Ω
(3)①由水速:v=0.1m/s、加热区长:L=0.1m,则加热时间:t=1s;
根据电热计算公式知:电阻丝产生的热量:Q电=I2Rt=U2Rt;
根据吸热公式知:水在加热区吸收的热量为:Q吸=c水m△t;
电阻丝产生的热量全部被水吸收,Q电=Q吸
即:U2Rt=c水m△t;△t=U2tRc水m
其中:m=ρ水V=ρ水SL;△t=t−to,
所以加热后水的温度:
②从加热后水的温度计算公式知:为提高经过加热区后热水的温度,可增大加热时间,所以可把加热区的直管改曲管或改良水泵以降低水速,最终增加水在管道里的流动长度(时间),以达到增大加热时间的目的。
故答案为:(1)减小;增大;(2)50Ω;(3)①加热后水的温度约为77.4℃;②加热区直管改曲管;降低水速。
【解析】这道题主要考查热平衡的相关计算,解题时注意热平衡方程的建立,同时还要注意从题目中提取解题的关键信息,养成正确的审题习惯。
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