江苏省常州市新北区实验中学2021-2022学年九年级下册物理一模考试(无答案)练习题
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这是一份江苏省常州市新北区实验中学2021-2022学年九年级下册物理一模考试(无答案)练习题,共40页。
九年级教学情况调研测试 2022.5
物理试题
一.选择题(共 15 小题)
1 .“随身听”播放英语磁带时,用“快放”比正常播放时( )
A .音调提高 B .响度变大 C .音色变好 D .没有区别
2.第 24 届冬季奥林匹克运动会,将于 2022 年 2 月 4 日一 20 日在中华人民共和国北京市和
张家口市联合举行,这将是中国首次举办的冬季奥林匹克运动会。如图是滑雪运动员从
山上滑下的情景,下列说法中正确的是( )
A .运动员加速下滑过程中动能增大
B .运动员下滑过程中,若一切外力都消失,他将处于静止状态
C .运动员穿上滑雪板,因增大了与雪地的接触面积,从而增大了摩擦力
D .运动员弓着腰,是通过降低重心来增大重力的
3 .将复写纸夹在两张白纸之间后放在水平桌面上,再分别取两个盛有等量冷水和热水的相
同铝质易拉罐压在纸上。一段时间后,发现纸上留下痕迹的颜色深浅不同。该现象说明 ( )
A .分子热运动与温度有关 B .分子间存在引力
C .分子间存在斥力 D .分子间有空隙
4 .电视机的荧光屏上经常有许多灰尘,这主要是因为( )
A .灰尘的自然堆积
B .荧光屏有较强的吸附灰尘的能力
C .电视机工作时,屏表面温度较高,吸附灰尘
D .电视机工作时,屏表面有静电吸附灰尘
5 .清澈平静的湖面上空,一只小燕子正向下俯冲捕食,下列说法正确的是( )
A .小燕子在湖水中的像是由光的反射形成的
B .小燕子在湖水中的像是由光的折射形成的
C .俯冲过程中,小燕子在湖水中的像越来越大
D .俯冲过程中,小燕子在湖水中的像越来越小 第 1页(共 41页)
6 .透过蓝色透光的玻璃,进行下列观察,结果是( )
A .观察黄色物体,可以看到绿色
B .观察绿色物体,可以看到蓝色
C .观察红色物体,可以看到黑色
D .观察任何颜色物体,看到的都是蓝色
7 .能正确表示光从空气斜射入水中的光路图是( )
A . B . C . D .
8 .太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法中正确的是
( )
A .图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
B .图乙中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C .图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为植物的化学能
D .图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机上电池的化学能
9 .如图所示,坦克履带由一块块钢板组成,每块钢板上有两条凸起的棱,这样设计的目的
是( )
A .钢板是为了减小对地面的压强,棱是为了减小与地面的摩擦
B .钢板是为了减小对地面的压强,棱是为了增大与地面的摩擦
C .钢板是为了增大对地面的压强,棱是为了减小与地面的摩擦
D .钢板是为了增大对地面的压强,棱是为了增大与地面的摩擦
10.如图是小明用刻度尺测量一条形金属片长度,该刻度尺的分度值和金属片的长度分别是
( )
A .1mm 、2.80cm B .1cm 、8.30cm C .1mm 、8.30cm D .1cm 、5.50cm
11 .关于电磁波的叙述,下列说法中不正确的是( )
A .电磁波可以传播信息
B .不同波长的电磁波在空气中传播的速度不同
C .电磁波传播不需要介质
D .当电磁辐射达到一定强度,也会造成电磁污染
12 .微型电扇通电工作时,它是电动机。如图所示,在微型电扇的插头处连接小灯泡,用手
快速拨动风扇叶片时,小灯泡发光,此时微型电扇变成了发电机。关于电动机和发电机
的工作原理,下列说法中正确的是( )
A .电动机的工作原理是电磁感应
B .电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C .发电机的工作原理是电流的磁效应
D .发电机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
13 .如图所示,小华站在电梯箱内,当电梯箱静止在十楼时, 电梯箱地板对她的支持力为
500N ,下列分析中正确的是( )
A .电梯箱加速上升时,地板对她的支持力等于 500N
B .电梯箱加速上升时,地板对她的支持力小于 500N
C .电梯箱加速下降时,地板对她的支持力大于 500N
D .电梯箱加速下降时,地板对她的支持力小于 500N
14.2015 年 3 月 19 日,我国首次用水下机器人在南海 3000m深的海底插上国旗,若不计海
水密度的变化及水的阻力,机器人在下潜过程中( )
A .受到的重力逐渐减小
B .受到海水的浮力逐渐减小
C .受到的浮力大于重力
D .受到海水的压强逐渐增大
15.某同学观察他家里的电动自行车后发现:不管捏紧左边还是右边的手闸,车尾的一盏刹 车指示灯均会亮起,而拨动扶手旁向左或向右的转向开关时,车尾只有对应一侧的转向
指示灯会亮起。下列指示灯的示意图合理的是( )
A . B . C . D .
二.填空题(共 7 小题)
16.打乒乓球是很多同学都喜爱的一项运动,在打球的时候,从桌面掉到地上的乒乓球会自 动弹起。球在上升过程中 能转化为 能, 由于球与空气有摩擦,上升过程 中球的机械能会 。
17 .如图是小阳制作的多用途手电筒,AB 处是可插入胶片的小插口,CD 、EF 是可左右伸 缩的套筒,DF 处装入凸透镜,当手电筒先作照明用时,调节套筒,使灯泡灯丝处于凸透 镜的 位置,射出平行光线;在此基础上,作幻灯机使用时,在 AB 处插入幻灯片, 接下来应把套筒向 (填“左”或“右”)移动,才能在前方屏幕上观察到 (填
“正立”或“倒立”)放大的实像。取下套筒上的凸透镜作为放大镜使用。
18 .图甲是小灯泡 L 和电阻 R 的电流随电压变化图像,将它们按图乙所示接入电路中,只 闭合开关 S 时,小灯泡的实际功率为 1W,再闭合开关 S1 ,电流表示数变化了 A,
此时小灯泡的电阻为 Ω ,电路消耗的总功率为 W。
19.测量大米密度时,小华发现米粒间有空隙,若把空隙的体积也算作大米的体积将使密度 的测量结果偏 。于是,她用一个饮料瓶装满水,拧上盖子,用天平测出总质量为 143g 。又测出48g 大米,放入瓶中,擦干溢出的水,再测这时的总质量。天平平衡时, 右盘中的砝码和游码位置如图所示,则总质量为 g . 由此可以算出这种大米的密
度为 kg/m3。
20 .老师用如图一所示实验装置,加热试管使水沸腾,发现试管上方的小风车,开始不停地 转动; 由此引出以下问题,请利用所学的知识回答。
(1)图一实验中能量转化方式与图二中汽油机的哪个冲程相同? 。
(2)若某四冲程汽油机的功率为 36 千瓦,做功冲程每次对外做功 800 焦耳,则在 1 秒 钟内该汽油机能完成 个冲程,此汽油机飞轮的转速为 转/分。
21.如图所示的温度计的示数是 ℃.我国南极科考队成功到达南极的最高点“冰穹”, 该地的气温达零下 80℃以下,应选用 温度计(选填“水银”或“酒精”)测量该
地的气温,理由是 。
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22 .小明家的常热牌足浴盆额定功率为 750W .某次正常工作 20min ,将 10L 、20℃的水加 热至40℃ ,此过程中足浴盆消耗电能 J ,水吸收热量 J ,消耗电能转化为 水吸收热量的效率为 % .(c 水=4.2×103J/ (kg•℃)
三.作图题(共 1 小题)
23 .在图中,将电源、 电流表、 电压表三个元件符号正确填进电路的空缺处。要求开关 S 闭合后;
(a )电流方向如图所示;
(b)移动滑动变阻器的滑片 P ,小灯 L 变亮时, 电压表的示数变大。
四.实验探究题(共 2 小题)
24 .探究篮球反弹性能的强弱与哪些因素有关?
【猜想与假设】
猜想一:可能与篮球的材质有关;
猜想二:可能与篮球的 有关;
【制定计划与设计实验】
在探究猜想一时,我们只选择材质不同、其他因素都相同的篮球,设计了以下实验方案。 方案一:其他条件都相同,用力向下拍不同的篮球,观察比较它们反弹后的高度;
方案二:其他条件都相同,将不同的篮球从同一高度自由下落,观察比较它们反弹后的 高度;
方案三:其他条件都相同,使不同的篮球反弹到相同的高度,观察比较它们所需自由下 落的高度;
【评估与交流】
(1)按照方案一探究,其不足之处是 ;
(2)按照方案二探究,篮球反弹后的高度越高,反弹性能就越 ;像这种用反弹 的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法 ,在物理学上 ,我们把这种研究方法称之 为 ;
(3)按照方案三探究,篮球所需自由下落的高度越高,反弹性能就越 。
25 .阅读短文,回答问题:
扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器,如图甲。
机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;其防滑轮皮采用凸凹 材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感 应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的 20% 时,机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。 电池容量指放电 电流与放电总时间的乘积。
表一:
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
<50dB
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数,测得某吸尘电机的吸入功率与 真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单 位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。明证尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效 率。
表二:
真空度(Pa)
400
450
500
550
600
风量(m3/s)
0.025
0.02
0.017
0.015
0.013
吸入功率(W)
10.00
9.00
8.50
7.80
(1)机器人工作时,主机内部的气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)大气 压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过 0.001s 收到回波,则其发射 超声波时与障碍物间的距离约为 cm .(设超声波在空气中的传播速度为 340m/s)
(2)下列说法中错误的是 。
A .地面有静电时,轻小物体会吸附在地板上而不易清扫
B .采用凸凹材质的轮皮,可增大机器人与地面间的摩擦
C .机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D .当遇到玻璃门等透明障碍物时,使用红外线感应器效果较好
(3)该机器人正常工作时的电流为 A;充满电后至下一次自动充电前能够连续正
常工作的最长时间为 min。
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(4) 由表二数据可知,当风量为 0.015m3/s 时,若吸尘电机的输入功率为 25W ,此时其 效率为 %;上述风量下,10min 内通过吸尘电机提出的空气质量为 kg.(取 ρ空气=1.3kg/m3)
(5)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路,电源电压 U0恒定,RG 为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的变化而变化,R0 为定值电阻。当光 敏电阻分别为 6Ω和 18Ω时, 电压表的示数分别为 6V 和 3V ,则 R0= Ω;为监测 空气的透光程度,现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值(R0+RG),则转化 后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将 (选填“增大”、“不变”或
“减小”)
五.计算题(共 2 小题)
26 .如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深 12m, 物体重 G=6×103N ,汽车重 G 车=3×104N ,汽车匀速拉绳子时的拉力 F=2.2×103N , 汽车受到的阻力为车重的 0. 1 倍。求:
(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?
(2)滑轮组的机械效率为多少? (保留一位小数)
(3)若汽车运动的速度为 3m/s ,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?
(4)牵引力的功率为多少?
27.有一足够大的水池,在其水平池底竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体,底 面积 0.8m2 ,高 5m ,密度 0.7×103kg/m3 .(g=10N/kg)
(1)未向水池内注水时,圆木对池底的压力和压强分别为多大?
(2)向水池内缓慢注水,在水位到达 1m 时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别 为多大?
(3)当向水池内注水深度达到 4m 时,圆木受到的浮力又为多大?
六.解答题(共 3 小题)
28 .如图所示,质量均匀分布的直木棒一端支在地面上,O 为支点。
(1)请画出木棒所受重力 G 的示意图;
(2)请画出使木棒在图示位置静止时作用在端点 P 的最小作用力 F 的示意图及其力臂 L。
29 .小组同学测量“小灯泡的功率”,按测小灯泡 L 的额定电压为 2.5V ,电阻约为 10Ω ,实 验室有如下器材: 电源(电压恒为 6V)、电流表(0~0.6A ,0~3A)、电压表(0~3V, 0~15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1 (5Ω0.5A)、R2 (50Ω0.5A)、
R3 (500Ω1A).测量电路如图甲所示:
(1)请按照电路图甲,以笔画线连接实物图乙(电压表、 电流表应选择合适的量程)
(2)滑动变阻器应选用 。(选填 R1/R2/R3)
(3)闭合开关 S 前,滑动变阻器的滑片 P 应移至 A/B)端。
(4)闭合开关 S 后,发现小灯泡 L 不亮,电流表有示数,但电压表无示数,故障原因可 能是 。
(5)排除故障后,闭合开关 S ,调节滑动变阻器的滑片 P 到某一位置,电流表和电压表 的示数如图丙所示,此时通过小灯泡 L 的电流是 A,灯泡两端的电压是 V,
此时灯泡的电阻是 Ω ,灯泡的实际功率是 W。
为使小灯泡 L 处于额定工作状态,此时应将滑动变阻器的滑片向(左/右)移,直至 。
(6)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡 L 的电流和它两端的电压,根据记录 的数据,同学们画出了灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像,如图丁所示,根据图 像提供的信息,算出灯泡的额定功率为 W,灯泡的电阻随电压增大而 。(变 小/不变/变大)
30 .如图所示电路,电源电压恒为 12V ,电阻 R1 的阻值为 5Ω ,滑动变阻器 R 上标有“10Ω
3A”的字样,小灯泡 L 上标有“12V 6W”的字样, 电流表的量程为 0~3A。
(1)当开关 S1 ,S2 ,S 都闭合时,求小灯泡 L 在 5min 内产生的热量。
(2)当开关 S1 ,S2 ,S 都闭合, 电流表的示数为 2A 时,求 R2消耗的电功率。
(3)当开关 S1 ,S2都断开,S 闭合时,为了确保测量准确,要求电流表示数不小于其量 程的 ,求滑动变阻器 R2接入电路的最大阻值。
参考答案与试题解析
一.选择题(共 15 小题)
1 .“随身听”播放英语磁带时,用“快放”比正常播放时( )
A .音调提高 B .响度变大 C .音色变好 D .没有区别
【分析】音调和频率有关,频率越高,音调越高。“快放”时播放频率不同,导致音调不 同。
【解答】解:当“随身听”“快放”播放英语磁带时,使原来播放音的频率变高、音调高, 所以 A 正确。
故选:A。
【点评】本题考查学生:频率对音调影响的具体情况的分析能力。
2.第 24 届冬季奥林匹克运动会,将于 2022 年 2 月 4 日一 20 日在中华人民共和国北京市和
张家口市联合举行,这将是中国首次举办的冬季奥林匹克运动会。如图是滑雪运动员从
山上滑下的情景,下列说法中正确的是( )
A .运动员加速下滑过程中动能增大
B .运动员下滑过程中,若一切外力都消失,他将处于静止状态
C .运动员穿上滑雪板,因增大了与雪地的接触面积,从而增大了摩擦力
D .运动员弓着腰,是通过降低重心来增大重力的
【分析】利用下列知识分析判断:
(1)物体的动能与物体的质量和速度有关,物体的质量越大、速度越大,动能越大; (2)一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态;
(3)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积 一定时,通过减小压力来减小压强;
(4)增大物体稳度的方法:一是增大支面,二是降低重心。
【解答】解:
A 、运动员加速下滑过程中,质量不变、速度增大,运动员的动能增大,故 A 正确;
B 、运动员下滑过程中,若一切外力都消失,根据牛顿第一定律可知,它将做匀速直线运
动,故 B 错误;
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C 、运动员穿上滑雪板,对雪地的压力不变,因增大了与雪地的受力面积,从而减小了对 雪地的压强,故 C 错误;
D 、运动员弓着腰,是通过降低重心来增大稳度,不会增大重力,故 D 错误。 故选:A。
【点评】本题考查了动能的影响因素、牛顿第一定律、减小压强的方法、增大稳度的方 法,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,关键是掌握这些基础知识。
3 .将复写纸夹在两张白纸之间后放在水平桌面上,再分别取两个盛有等量冷水和热水的相
同铝质易拉罐压在纸上。一段时间后,发现纸上留下痕迹的颜色深浅不同。该现象说明 ( )
A .分子热运动与温度有关 B .分子间存在引力
C .分子间存在斥力 D .分子间有空隙
【分析】解决本题需掌握:分子的无规则运动与温度有关,温度越高运动越激烈。 【解答】解:分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈;
盛有热水易拉罐下的复写纸温度比较高,其分子运动比较剧烈,所以纸上的颜色比较深; 故选项 A 正确,选项 BCD 错误。
故选:A。
【点评】分子的无规则运动称为热运动是因为分子的运动和温度有关。
4 .电视机的荧光屏上经常有许多灰尘,这主要是因为( )
A .灰尘的自然堆积
B .荧光屏有较强的吸附灰尘的能力
C .电视机工作时,屏表面温度较高,吸附灰尘
D .电视机工作时,屏表面有静电吸附灰尘
【分析】根据带电体有吸引轻小物体的性质回答。
【解答】解: 电视机工作时, 由于电子运动到了屏幕上,而使屏幕带了电,而带电体有 吸引轻小物体的性质,故把灰尘吸引到了屏幕上。
故选:D。
【点评】本题考查了带电体的性质:能吸引轻小物体,属基础知识的考查。
5 .清澈平静的湖面上空,一只小燕子正向下俯冲捕食,下列说法正确的是( )
A .小燕子在湖水中的像是由光的反射形成的
B .小燕子在湖水中的像是由光的折射形成的
C .俯冲过程中,小燕子在湖水中的像越来越大
D .俯冲过程中,小燕子在湖水中的像越来越小
【分析】根据平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相 等,上下(或左右)相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等。
【解答】解:(1)小燕子正冲向水面俯冲捕食,水面上出现的小燕子的倒影是由于光的 反射形成的小燕子在水面上成的虚像;故 A 正确;B 错误;
(2)在小燕子向下俯冲靠近水面的过程中,小燕子与水面的距离变小,但小燕子在水中 所成的像始终不改变,与小燕子大小相等,故 CD 错误。
故选:A。
【点评】此题主要考查学生对平面镜成像特点的理和掌握,紧扣平面镜成像原理和成像 特点去分析即可比较容易地做出解答,学生容易被“小燕子向下俯冲”迷惑,误认为像 变大。
6 .透过蓝色透光的玻璃,进行下列观察,结果是( )
A .观察黄色物体,可以看到绿色
B .观察绿色物体,可以看到蓝色
C .观察红色物体,可以看到黑色
D .观察任何颜色物体,看到的都是蓝色
【分析】透明物体的颜色由透过的光的颜色决定,其它颜色被吸收。
【解答】解:蓝色玻璃能透过蓝色,其它色被吸收,
A 、观察黄色物体,看到的是黑色,故 A 说法错误。
B 、观察绿色物体,看到的是黑色,故 B 说法错误。
C 、观察红色物体可以看到黑色,故 C 说法正确。
D 、观察物体时,除了蓝色时是蓝色,观察白色时也是蓝色,其它颜色会看到的是黑色, 故 D 说法错误。
故选:C。
【点评】本题考查了透明物体的颜色特点。不透明物体的颜色由反射的光的颜色决定, 透明物体的颜色由透过的光的颜色决定。
7 .能正确表示光从空气斜射入水中的光路图是( )
A . B .
C . D .
【分析】根据折射定律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光 线分居法线两侧,光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折, 折射角小于入射角,光由水或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折, 折射角大于入射角。
【解答】解:A、光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角, 折射光线与入射光线分居法线的两侧,符合折射规律,故本选项正确;
B 、折射光线与入射光线分居法线的两侧,而图中两条光线在同侧,故本选项错误。
C 、光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,而图中没有 画出折射光线,故本选项错误。
D 、光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,而 D 中光的传播方 向不变,故本选项错误。
故选:A。
【点评】在两种透明介质的界面上,反射和折射一般是同时发生的,反射与入射在同一 种介质中,折射与入射在两种不同的介质中,反射与折射在法线的同一侧,注意会作图 和识图。
8 .太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法中正确的是
( )
A .图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
B .图乙中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C .图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为植物的化学能
D .图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机上电池的化学能
【分析】从能的转化方向、转化形式分析解答此题。
【解答】解:A 、太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能,再转化为光能,故 A 错误;
B 、太阳能热水器是通过热传递方式改变水的内能,故 B 错误;
C 、绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,故 C 正确;
D 、太阳能飞机是先将太阳能转化为电能再转化为机械能,故 D 错误。 故选:C。
【点评】此题主要考查学生对于能的转化的理解,熟知能量在一定条件下可以相互转化, 提高对新能源的认识。
9 .如图所示,坦克履带由一块块钢板组成,每块钢板上有两条凸起的棱,这样设计的目的
是( )
A .钢板是为了减小对地面的压强,棱是为了减小与地面的摩擦
B .钢板是为了减小对地面的压强,棱是为了增大与地面的摩擦
C .钢板是为了增大对地面的压强,棱是为了减小与地面的摩擦
D .钢板是为了增大对地面的压强,棱是为了增大与地面的摩擦
【分析】(1)压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小。增大压强的方法:在压 力一定时,减小受力面积增大压强。在受力面积一定时,增大压力增大压强。减小压强 的方法:在压力一定时,增大受力面积减小压强。在受力面积一定时,减小压力减小压
强
。
(2)摩擦力大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,即压力越大,接触面越粗糙, 摩擦力越大。
【解答】解:坦克车的履带的钢板的面积大,即在压力一定时,增大受力面积,减小对 地面的压强;
有一些突出的棱,可以增大接触面的粗糙程度,增大对地面的摩擦。
故 ACD 错误,B 正确
故选:B。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素, 以及增大和减小压强的方法,增大和减小摩 擦的方法,压强和摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此类问题时要利用控制变量 法研究。
10.如图是小明用刻度尺测量一条形金属片长度,该刻度尺的分度值和金属片的长度分别是
( )
A .1mm 、2.80cm B .1cm 、8.30cm C .1mm 、8.30cm D .1cm 、5.50cm
【分析】首先要确定刻度尺零刻线和分度值,然后再读出金属片的长度。
【解答】解:由图知:该刻度尺的分度值为 1mm; 以 5.50cm 作为“零刻度”,物体末端 对着的刻度线为 8.30cm ,所以物体的长度即为两刻度值差 L=8.30 ﹣ 5.50=2.80cm。
故选:A。
【点评】若测量的起始刻度不是零刻度线,被测物体的长度应为两端对应的刻度值之差, 在进行精确测量时,应估读到分度值的下一位。
11 .关于电磁波的叙述,下列说法中不正确的是( )
A .电磁波可以传播信息
B .不同波长的电磁波在空气中传播的速度不同
C .电磁波传播不需要介质
D .当电磁辐射达到一定强度,也会造成电磁污染
【分析】根据对电磁波的传播条件、传播速度、 电磁波的作用以及电磁辐射的影响可逐 一对选项中的说法做出判断。
【解答】解:A 、电磁波可以传递信息,手机、收音机、电视机、卫星通讯等都是利用电 第 17页(共 41页)
磁波传递信息的,故 A 正确;
B 、电磁波在空气中传播的速度相同,与波长无关,故 B 错误;
C 、电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故 C 正确;
D 、当电磁辐射达到一定强度,也会造成电磁污染,故 D 正确。
故选:B。
【点评】 电磁波虽然看不到也感觉不到,但是在我们现在生活中已得到了广泛的应用, 故在中考中经常出现。不过考题较简单,只要多记即可顺利解决。
12 .微型电扇通电工作时,它是电动机。如图所示,在微型电扇的插头处连接小灯泡,用手 快速拨动风扇叶片时,小灯泡发光,此时微型电扇变成了发电机。关于电动机和发电机
的工作原理,下列说法中正确的是( )
A .电动机的工作原理是电磁感应
B .电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C .发电机的工作原理是电流的磁效应
D .发电机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
【分析】(1) 电动机的工作原理:通电导体在磁场中受力转动;能量转化是: 电能转化 为机械能;
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流。
【解答】解:(1) 电扇里面有一个小型的电动机,使微型电扇转动的工作原理是通电导 体在磁场中受力转动;
(2) 电扇的内部有磁铁和线圈,当微型电扇的插头处接一只发光二极管,线圈转动时, 做了切割磁感线的运动,故能产生电流;此时微型电扇如同一台发电机,原理就是电磁 感应。
故选:B。
【点评】本题考查电动机和发电机的工作原理,相对比较简单,属于基础题。
13 .如图所示,小华站在电梯箱内,当电梯箱静止在十楼时, 电梯箱地板对她的支持力为
500N ,下列分析中正确的是( )
A .电梯箱加速上升时,地板对她的支持力等于 500N
B .电梯箱加速上升时,地板对她的支持力小于 500N
C .电梯箱加速下降时,地板对她的支持力大于 500N
D .电梯箱加速下降时,地板对她的支持力小于 500N
【分析】(1)物体处于静止或者匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力,相互平衡的 两个力大小相等;
(2)当一个物体不能保持平衡状态时,它所受的力也一定不再是平衡力,电梯中的人受 重力和电梯对人的支持力两个力的作用。
【解答】解:(1)电梯箱加速上升时,人处于超重状态,人对地板的压力大于人的重力, 地板对人的支持力等于人对地板的压力,因此地板对人的支持力大于人的重力,即大于 500N ,故选项 AB 均不正确;
(2)电梯箱加速下降时,人处于失重状态,人对地板的压力小于人的重力,地板对人的 支持力等于人对地板的压力,因此地板对人的支持力小于人的重力,即小于 500N ,故选
项 C 均不正确。
故选:D。
【点评】本题关键是要理解超重和失重情况下物体的受力情况,属于力学基础知识的考 查,较简单。
14.2015 年 3 月 19 日,我国首次用水下机器人在南海 3000m深的海底插上国旗,若不计海
水密度的变化及水的阻力,机器人在下潜过程中( )
A .受到的重力逐渐减小
B .受到海水的浮力逐渐减小
C .受到的浮力大于重力
D .受到海水的压强逐渐增大
【分析】(1)重力大小 G=mg;
(2)根据 F 浮=ρ水 gV 排分析浮力的变化情况;
(3)根据浮沉条件判断;
(4)根据 p=ρgh 分析其所受压强的变化情况; 【解答】解:
A 、机器人下潜过程中,质量不变,重力不变,故 A 错误;
B 、下潜过程中潜水器排开水的体积不变,根据 F 浮=ρ水 gV 排可知,下潜过程中所受浮力 不变,故 B 错误;
C 、受到的浮力大于重力,根据浮沉条件机器人会上浮而不能下潜,故 C 错误;
D、根据 p=ρgh 可知,下潜过程中的深度逐渐增大,所以受的压强逐渐增大,故 D 正确。 故选:D。
【点评】此题主要考查的是重力、浮沉条件及液体压强、浮力计算公式的理解和掌握, 属于基础性题目。注意题目中隐含条件“下潜”的理解。
15.某同学观察他家里的电动自行车后发现:不管捏紧左边还是右边的手闸,车尾的一盏刹 车指示灯均会亮起,而拨动扶手旁向左或向右的转向开关时,车尾只有对应一侧的转向
指示灯会亮起。下列指示灯的示意图合理的是( )
A . B .
C . D .
【分析】不管捏紧左边还是右边的车闸,车尾的一盏刹车指示灯均会亮起,可知车尾的 一盏刹车指示灯两个开关都可以控制;
而拨动扶手旁向左或向右的转向开关时,车尾只有对应一侧的转向指示灯会亮起,说明 车尾转向指示灯由两个开关分别控制;
然后根据并联电路电流有多条通路,各支路互不影响分析即可。
【解答】解:
不管捏紧左边还是右边的车闸,车尾的一盏刹车指示灯均会亮起,说明这两个开关都能 控制指示灯,而且两开关互不影响,即两开关并联;
电动自行车的前后转向灯可以单独工作,所以它们是并联的。拨动扶手旁向左或向右的 转向开关时,车尾只有对应一侧的转向指示灯会亮起,说明由有个开关而且一个开关控 制一个灯泡,综上分析,只有 B 选项符合题意。
故选:B。
【点评】此题主要考查了串并联电路的区别,首先要掌握串并联电路的特点,关键是看 用电器能否单独工作。
二.填空题(共 7 小题)
16.打乒乓球是很多同学都喜爱的一项运动,在打球的时候,从桌面掉到地上的乒乓球会自 动弹起。球在上升过程中 动 能转化为 重力势 能, 由于球与空气有摩擦,上升过 程中球的机械能会 减小 。
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。 (2)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。
(3)机械能等于动能和势能之和;克服摩擦做功,机械能转化为内能;不计阻力,机械 能守恒。
【解答】解:乒乓球在上升的过程中,质量不变,速度减小,动能减小;高度增高,重 力势能增大,是动能转化为重力势能;
如果不能忽略空气阻力,乒乓球上升的过程中克服空气阻力做功,机械能转化为内能, 机械能减小。
故答案为:动;重力势;减小。
【点评】对于判断能量转化的题目,我们可以从影响能量大小的因素来分析能量的变化, 找到能量转化的方向。
17 .如图是小阳制作的多用途手电筒,AB 处是可插入胶片的小插口,CD 、EF 是可左右伸 缩的套筒,DF 处装入凸透镜,当手电筒先作照明用时,调节套筒,使灯泡灯丝处于凸透 镜的 焦点 位置,射出平行光线;在此基础上,作幻灯机使用时,在 AB 处插入幻灯
片,接下来应把套筒向 右 (填“左”或“右”)移动,才能在前方屏幕上观察到 倒
立 (填“正立”或“倒立”)放大的实像。取下套筒上的凸透镜作为放大镜使用。
【分析】(1)从焦点发出的光线镜凸透镜折射后变为平行光;
(2) ①当U>2f 时,光屏上呈现倒立、缩小的实像,2f>V>f。
②当 2f>U>f 时,光屏上呈现倒立、放大的实像,V>2f。
③当 U<f 时,光屏上不能呈现像,透过透镜看到正立、放大的虚像。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚于一点,即焦点。因此根 据光路的可逆性,要使灯丝发出的光线经过凸透镜折射后成为平行光,就要把小灯泡的
灯丝置于该凸透镜的焦点处。
(2)幻灯机成像原理是:当 2f>u>f 时,成倒立的放大的实像。要作为幻灯机使用,此 时幻灯片 AB 与凸透镜间的距离应大于一倍焦距,而原来灯泡与凸透镜之间的距离才等
于一倍焦距,因此要增大 AB 与凸透镜之间的距离,即向右移动套筒。 故答案为:焦点; 右; 倒立。
【点评】在此题中,做灯泡时确定的灯泡与凸透镜间的距离(焦距),而现在 AB 与凸透 镜间的距离要大于一倍焦距且小于二倍焦距,明确它们之间的关系是确定套筒移动方向 的关键。
18 .图甲是小灯泡 L 和电阻 R 的电流随电压变化图像,将它们按图乙所示接入电路中,只 闭合开关 S 时,小灯泡的实际功率为 1W ,再闭合开关 S1 ,电流表示数变化了 0.2 A, 此时小灯泡的电阻为 4 Ω ,电路消耗的总功率为 1.4 W。
【分析】(1)当闭合开关 S 、断开开关 S1 时,电路为 L 的简单电路,由甲图像读出当小
灯泡的实际功率为 1W 时两端的电压(即为电源的电压)和通过的电流,根据欧姆定律 算出此时小灯泡的电阻;
(2)当再闭合开关 S1 时,灯泡与定值电阻 R 并联, 电流表测干路电流,根据并联电路 的电压特点可知 R 两端的电压,由甲图像可知此时通过 R 的电流,根据并联电路的电流 特点求出干路电流,利用P=UI 求出此时电路消耗的总功率。
【解答】解:(1)当闭合开关 S 、断开开关 S1 时, 电路为 L 的简单电路,
由甲图像可知,当小灯泡的实际功率为 1W 时,灯泡两端的电压为 2V 即电源的电压 U
=2V ,通过灯泡的电流 IL=0.5A,
根据 I=知此时小灯泡的电阻为:
RL== =4Ω;
(2)当再闭合开关 S1 时,灯泡与定值电阻 R 并联,电流表测干路电流, 因为并联电路中各支路两端的电压相等,
所以此时 R 两端的电压为 2V ,由图像可知 IR=0.2A,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以干路电流表示数变化了 0.2A ,示数 I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A,
电路消耗的总功率:
P=UI=2V×0.7A=1.4W。
故答案为:0.2;4;1.4。
【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率公式的应用,关键是能从图像中得出小灯 泡的实际功率为 1W 的电压和通过的电流。
19.测量大米密度时,小华发现米粒间有空隙,若把空隙的体积也算作大米的体积将使密度 的测量结果偏 小 。于是,她用一个饮料瓶装满水,拧上盖子,用天平测出总质量为 143g 。又测出48g 大米,放入瓶中,擦干溢出的水,再测这时的总质量。天平平衡时, 右盘中的砝码和游码位置如图所示,则总质量为 151 g . 由此可以算出这种大米的密
度为 1.2 × 103 kg/m3。
第 23页(共 41页)
【分析】(1)米粒间有空隙,若把空隙的体积也算作大米的体积,则大米的体积会变大, 由此根据密度公式分析解答;
(2) 已知大米的质量,求出大米排出水的质量,可求出大米的休积,求出大米的密度。 【解答】解:
(1)测大米体积时,把空隙的体积也算作大米的体积,则大米的体积会变大。大米的质 量不变, 由ρ=可知,在质量一定时,体积变大,密度会变小。
(2) 已知,瓶子和水的总质量 m=143g ,大米质量 m1=48g ,则它们的总质量 m2= 143g+48g=191g,
当把大米放入瓶子中时,水会被排除一部分, 由图可知总质量为 m3=100g+50g+ 1g= 151g,
则溢出水的质量:m4=m2 ﹣ m3=191g ﹣ 151g=40g,
溢出水的体积:V== =40cm3,
大米的体积和溢出水的体积相等,
大米的密度: ρ1= = =1.2g/cm3=1.2×103kg/m3。
故答案为:小;151; 1.2×103。
【点评】此题中因为大米的体积不好直接测量,因此用到间接测量法。本题测量颗粒的 体积,体现的是一种探究实验的科学方法:等效替代法。利用排水法测量不规则固体体 积属于等效替代。同时考查了密度公式的应用。
20 .老师用如图一所示实验装置,加热试管使水沸腾,发现试管上方的小风车,开始不停地
转动; 由此引出以下问题,请利用所学的知识回答。
(1)图一实验中能量转化方式与图二中汽油机的哪个冲程相同? 丁 。
(2)若某四冲程汽油机的功率为 36 千瓦,做功冲程每次对外做功 800 焦耳,则在 1 秒 第 24页(共 41页)
钟内该汽油机能完成 180 个冲程,此汽油机飞轮的转速为 5400 转/分。
【分析】(1)瓶内热水蒸发产生大量水蒸气,水蒸气膨胀对瓶塞做功, 内能转化为机械 能;汽油机的四个冲程中,压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能。 (2)知道某四冲程汽油机的功率,可得每秒做功大小,知道每次做功大小,可求每秒做 功次数。而四冲程内燃机 1 个工作循环中包括 4 个冲程、对外做功 1 次、 曲轴(飞轮) 转 2 圈,据此求转速。
【解答】解:
(1)由图 1 知,加热试管使水沸腾,水蒸气推动小风车做功,使之不停地转动;这一过 程中内能转化为机械能。
图 2 中 :
甲、两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能;
乙、一个气门关闭,一个气门打开,活塞向上运动,属排气冲程,没有能量转化; 丙、一个气门关闭,一个气门打开,活塞向下运动,是吸气冲程,没有能量转化;
丁、两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能;
可见,图 1 实验中能量转化方式与图 2 中汽油机的丁冲程相同;
(2)某四冲程汽油机的功率 P=36kW=36000W ,每秒做功 36000J,
每秒做功次数 n = =45 次,则每秒完成 45 个循环,飞轮转动 90 转,有 45×4
=180 个冲程;
1min 转 90×60=5400R ,故该汽油机工作时飞轮的转速为 5400R/min。 故答案为:(1)丁;(2)180;5400。
【点评】本题从一小实验入手,考查了四冲程汽油机的能量转化特点,注重了物理知识 与生活的联系,应重点掌握。
21.如图所示的温度计的示数是 ﹣ 11 ℃.我国南极科考队成功到达南极的最高点“冰穹”, 该地的气温达零下 80℃以下,应选用 酒精 温度计(选填“水银”或“酒精”)测量该
地的气温,理由是 水银的凝固点高(酒精的凝固点低) 。
【分析】(1)判断温度计的示数:首先判断是零上还是零上,然后确定每一个大格和每 第 25页(共 41页)
一个小格代表的示数;
(2)使用温度计时不要超过其测量范围。
【解答】解:(1)在图上找到 0℃的位置,可以确定是零下,每一个大格是 10℃ ,每一 个小格是 1℃ ,所以示数是 ﹣ 11℃;
(2)南极的气温最低可达 ﹣ 80℃ ,由于水银的凝固点是 ﹣ 39℃ ,所以水银温度计不可以 测出南极的温度;酒精的凝固点是 ﹣ 117℃ ,低于南极的最低温度,所以可以使用。
故答案为: ﹣ 11;酒精;水银的凝固点高(酒精的凝固点低)。
【点评】此题考查了温度计的使用及液体的熔点和凝固点,要结合温度计的原理进行分
析,属于基础知识的考查。
22 .小明家的常热牌足浴盆额定功率为 750W .某次正常工作 20min ,将 10L 、20℃的水加 热至40℃ ,此过程中足浴盆消耗电能 9 × 105 J ,水吸收热量 8.4 × 105 J ,消耗电能
转化为水吸收热量的效率为 93.3 % .(c 水=4.2×103J/ (kg•℃)
【分析】利用 W=Pt 求水壶消耗电能;
由热量公式可以求出水吸收的热量;
应用效率公式可以求出足浴盆的效率。
【解答】解:足浴盆消耗的电能为:
W=Pt=750W×20×60s=9×105J。
由ρ=可知,水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3 ×10×10 ﹣ 3m3=10kg,
水吸收的热量:
Q 吸=c 水 m △t=4.2×103J/ (kg•℃) ×10kg×(40℃ ﹣ 20℃)=8.4×105J。 足浴盆的效率为:
η = × 100% = × 100%≈93.3%。
故答案为:9×105;8.4×105;93.3。
【点评】本题考查热量和功率、效率的计算,是一道电学与热学的综合应用题,与生活 相连,使学生觉得学了物理有用,注意计算时的单位变换要正确。
三.作图题(共 1 小题)
23 .在图中,将电源、 电流表、 电压表三个元件符号正确填进电路的空缺处。要求开关 S 闭合后;
(a )电流方向如图所示;
(b)移动滑动变阻器的滑片 P ,小灯 L 变亮时, 电压表的示数变大。
【分析】根据电压表应与被测用电器并联, 电流表应与用电器串联,再结合滑动变阻器 和小灯泡 L 串联可判断各元件的位置。
【解答】解:读图可知,左右两个位置分别与灯泡和变阻器串联,所以不是电压表,则 电压表应在中间的位置,电流表在左边;由于移动滑动变阻器的滑片 P ,小灯 L 变亮时, 电压表的示数变大, 电压表与灯并联,所以电源在右边,根据电流方向可知电源的正极
朝上,负极朝下。如下图所示:
【点评】 明确电流表、 电压表、 电源的连接要求,并特别注意电流方向这一条件,是正 确判断的关键。
四.实验探究题(共 2 小题)
24 .探究篮球反弹性能的强弱与哪些因素有关?
【猜想与假设】
猜想一:可能与篮球的材质有关;
猜想二:可能与篮球的 充气情况 有关;
【制定计划与设计实验】
在探究猜想一时,我们只选择材质不同、其他因素都相同的篮球,设计了以下实验方案。 方案一:其他条件都相同,用力向下拍不同的篮球,观察比较它们反弹后的高度;
方案二:其他条件都相同,将不同的篮球从同一高度自由下落,观察比较它们反弹后的
高度;
方案三:其他条件都相同,使不同的篮球反弹到相同的高度,观察比较它们所需自由下 落的高度;
【评估与交流】
(1)按照方案一探究,其不足之处是 很难控制向下拍的力相同 ;
(2)按照方案二探究,篮球反弹后的高度越高,反弹性能就越 强 ;像这种用反弹的 高度来表示篮球反弹性能强弱的方法,在物理学上,我们把这种研究方法称之为 转换 法 ;
(3)按照方案三探究,篮球所需自由下落的高度越高,反弹性能就越 弱 。 【分析】【猜想与假设】
猜想篮球的反弹性能可能与篮球的材料、质量、大小、充气情况等有关;
【评估与交流】
(1)如果用力向下抛球时,很难控制相同的力;
(2)篮球能够反弹的高度越高,说明其弹性越强,这种方法称为转换法; (3)若弹跳相同的高度,需要下落的高度越大,说明篮球的反弹性能越差; 【解答】解:【猜想与假设】
根据实际,篮球的反弹性能还可能与篮球的充气情况、质量、大小等因素有关;
【评估与交流】
(1)方案一:其他条件都相同,用力向下拍不同的篮球,在用力向下抛球时,很难控制 相同的力;
(2)篮球能够反弹的高度越高,说明其弹性越强,用反弹的高度来表示篮球反弹性能强 弱的方法,在物理学上,称为转换法;
(3)弹跳相同的高度,篮球所需自由下落的高度越高,说明篮球的反弹性能越弱;
【拓展应用】机械效率是有用功与总功的比值,与其类似,用篮球反弹后的机械能与反 弹前的机械能的比值来描述篮球反弹性能的强弱,其值越大,则相同情况弹跳高度越大, 说明反弹性能就越强。
故答案为:【猜想与假设】充气情况;
【评估与交流】(1)很难控制向下拍的力相同;(2)强;转换法;(3)弱;
【点评】本题是探究影响篮球反弹性能的影响因素实验,考查了对控制变量法及转换法
的掌握和应用,同时考查了对反弹性能的理解。
25 .阅读短文,回答问题:
扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器,如图甲。
机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;其防滑轮皮采用凸凹 材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感 应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的 20% 时,机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。 电池容量指放电 电流与放电总时间的乘积。
表一:
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
<50dB
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数,测得某吸尘电机的吸入功率与 真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单 位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。明证尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效 率。
表二:
真空度(Pa)
400
450
500
550
600
风量(m3/s)
0.025
0.02
0.017
0.015
0.013
吸入功率(W)
10.00
9.00
8.50
7.80
(1)机器人工作时,主机内部的气压 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)大 气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过 0.001s 收到回波,则其发 射超声波时与障碍物间的距离约为 17 cm.(设超声波在空气中的传播速度为 340m/s)
(2)下列说法中错误的是 D 。
A .地面有静电时,轻小物体会吸附在地板上而不易清扫
B .采用凸凹材质的轮皮,可增大机器人与地面间的摩擦
C .机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D .当遇到玻璃门等透明障碍物时,使用红外线感应器效果较好
(3)该机器人正常工作时的电流为 2.5 A;充满电后至下一次自动充电前能够连续正 第 29页(共 41页)
常工作的最长时间为 48 min。
(4) 由表二数据可知,当风量为 0.015m3/s 时,若吸尘电机的输入功率为 25W ,此时其 效率为 33 %;上述风量下,10min 内通过吸尘电机提出的空气质量为 11.7 kg.(取 ρ空气=1.3kg/m3)
(5)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路,电源电压 U0恒定,RG 为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的变化而变化,R0 为定值电阻。当光 敏电阻分别为 6Ω和 18Ω时, 电压表的示数分别为 6V 和 3V ,则 R0= 6 Ω ;为监测空 气的透光程度,现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值(R0+RG),则转化后 表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将 减小 (选填“增大”、“不变”或
“减小”)
【分析】(1)由流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小;先根据 s 总=vt 算出
总路程,利用 s = s 总 即可求出发射超声波时与障碍物间的距离;
(2) ①静电现象,带电体具有吸引轻小物体的性质;
②增大摩擦的方法:增大压力和增大接触面的粗糙程度;
③声音的强弱等级用分贝来表示。0dB 是人能听到的最微弱的声音;30 ﹣ 40dB 是较为理 想的安静环境;70dB 会干扰生活、影响工作;
长期生活在 90dB 以上的噪声环境中,听力会受到严重的影响;超过 150dB 的噪声环境, 会使双耳完全失去听力;
④红外线的物理特性有:热作用强;穿透云雾的能力强;
(3)知道额定电压和额定功率,根据 P=UI 求出机器人正常工作时的电流;
先算出消耗的电池容量 Q =Q1 ﹣ Q2 ,再根据 I=求出连续正常工作的最长时间;
(4)由表格中数据可知,吸入功率与真空度和风量的关系,求出吸尘电机吸入功率,再 根据η电机= ×100%求出吸尘电机的效率;
根据风量和时间求出空气的体积,再利用 m=ρ空气V 通过吸尘电机提出的空气质量;
(5)根据串联电路电流相等的特点,利用欧姆定律 I=列出光敏电阻在不同阻值的电 流方程,联立即可解得定值电阻的阻值;
利用欧姆定律 I=找出电压表示数与对应的总阻值(R0+RG)的关系,即可判断表盘上
从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量。
【解答】解:(1) 由流体压强与流速的关系可知:流速越大的位置压强越小;机器人在 工作时, 由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,在外界大气压的作用下将灰尘、杂
物吸入集尘盒,故主机内部的气压小于大气压而产生吸力。
由 v = 得,超声波从发射到收到回波所通过的总路程:
s 总=vt=340m/s ×0.001s=0.34m,
则其发射超声波时与障碍物间的距离:
s = s 总 = ×0.34m=0. 17m=17cm;
(2)A .地面有静电时, 由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以轻小物体会吸附在 地板上而不易清扫,故 A 正确;
B.采用凸凹材质的轮皮,是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大机器人与
地面间的摩擦,故 B 正确;
C .为了保护听力,应控制噪声不超过 90dB ,而机器人工作时发出的声音小于 50dB ,所 以不会对人的听力造成损伤,故 C 正确;
D.当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时,其将直接穿过而不产生任何回波,这样扫地 机器人就无法感应到前方有障碍物,于是也就无法做出减速的工作了,所以不能使用红 外线感应器,使用超声波感应器较好故 D 错误。
故选:D。
(3) 由 P=UI 得,机器人正常工作时的电流:I== =2.5A。
充满电后的电池容量 Q1=2500mAh ,下一次自动充电前的电池容量 Q2=ηQ1=20%× 2500mAh=500mAh,
消耗的电池容量:Q =Q1 ﹣ Q2=2500mAh ﹣ 500mAh=2000mAh,
正常工作时的电流:I=2.5A=2500mA,
由 I=得,连续正常工作的最长时间:t = = =0.8h=48min。
(4) 由表格中数据可知,吸入功率等于真空度与风量的乘积,
当风量为 0.015m3/s 时,吸尘电机吸入功率 P 吸入=550Pa×0.015m3/s=8.25W,
η 电机= × 100% = × 100%=33%。
当风量为 0.015m3/s 时,t=10min=600s,
通过吸尘电机提出的空气体积 V=0.015m3/s ×600s=9m3,
由ρ=得通过吸尘电机提出的空气质量为:
m=ρ空气 V=1.3kg/m3 ×9m3=11.7kg。
(5) 由电路图可知,光敏电阻 RG和定值电阻 R0 串联, 电压表测定值电阻 R0两端的电 压,
当光敏电阻 RG1=6Ω时, 电压表的示数 U1=6V ,光敏电阻两端的电压 U=U0 ﹣ U1,
此时电路中的电流 I1= = ,即: = ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ①
当光敏电阻 RG2=18Ω时, 电压表的示数 U1=3V ,光敏电阻两端的电压 U′=U0 ﹣ U2,
此时电路中的电流 I2== ,即: = ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣
﹣ ②
联立①②可解得:U0=12V ,R0=6Ω。
设电压表示数为 U ,此时电路中的电流 I== ,
即 U= ,电源电压 U0恒定,R0 为定值电阻,
由此可见, 电压表的示数 U 与总阻值(R0+RG)成反比,则转化后表盘上从左到右相邻 两刻度线对应阻值的减小量将减小。
故答案为:(1)小于;17;(2)D;(3)2.5 ;48;(4)33;11.7;(5)6;减小。
【点评】本题涉及到力学、声学、光学、 电学等物理知识较多,跨度大,综合性很强, 有一定的难度,需要仔细分析判断。学生要熟练掌握电功率公式、 电流的定义式、欧姆 定律、效率公式的综合应用,理解电池容量的含义和效率公式的应用是关键。
五.计算题(共 2 小题)
26 .如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深 12m, 物体重 G=6×103N ,汽车重 G 车=3×104N ,汽车匀速拉绳子时的拉力 F=2.2×103N , 汽车受到的阻力为车重的 0. 1 倍。求:
(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?
(2)滑轮组的机械效率为多少? (保留一位小数)
(3)若汽车运动的速度为 3m/s ,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?
(4)牵引力的功率为多少?
【分析】(1) 由图知,n=3 ,拉力端移动距离 s=3h ,利用 W=Fs 求汽车拉绳子的拉力 对滑轮组做的功;
(2)利用 W=Gh 求滑轮组对物体做的有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之 比;
(3)由图知,n=3 ,汽车运动的速度等于物体上升速度的 3 倍,可求物体上升速度,再 利用t = 求将物体由井底拉至井口需要的时间;
(4)汽车受到的阻力f=0. 1G 车 ,汽车做匀速直线运动,汽车的牵引力等于汽车受到的 阻力加上对滑轮组的拉力,利用 P== =Fv 求牵引力的功率。
【解答】解:
(1) 由图知,n=3 ,拉力端移动距离 s=3h=3× 12m=36m,
汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功:
W 总=Fs=2.2×10 N×36m=73 .92×10 J;4
(2)滑轮组对物体做的有用功:
W 有用=Gh=6×103N×12m=7.2×104J,
滑轮组的机械效率:
η = = × 100%≈90.9%;
(3)汽车运动的速度 v 车=3m/s ,物体上升的速度: v 物 = v 车 = ×3m/s=1m/s,
将物体由井底拉至井口需要的时间:
t = = =12s;
(4)汽车受到的阻力:
f=0. 1G 车=0. 1×3×104N=3000N,
汽车做匀速直线运动,汽车的牵引力等于汽车受到的阻力加上对滑轮组的拉力, F 牵=F+f=2.2×103N+3000N=5.2×103N,
牵引力的功率:
P=F 牵 v 车=5.2×103N×3m/s=1.56×104W。
答:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了 7.92×104J
的功;
(2)滑轮组的机械效率为 90.9%;
(3)若汽车运动的速度为 3m/s ,将物体由井底拉至井口需要 12s;
(4)牵引力的功率为 1.56×104W。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率、功率的计算以及力的平衡 知识的应用,要求灵活应用相关公式,虽然知识点多、综合性强,但都属于基础,难度 不大。
27.有一足够大的水池,在其水平池底竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体,底 面积 0.8m2 ,高 5m ,密度 0.7×103kg/m3 .(g=10N/kg)
(1)未向水池内注水时,圆木对池底的压力和压强分别为多大?
(2)向水池内缓慢注水,在水位到达 1m 时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别 为多大?
(3)当向水池内注水深度达到 4m 时,圆木受到的浮力又为多大?
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【分析】(1)求出圆木的体积,利用m=ρV 求圆木的质量,利用G=mg 求圆木重力;
未向水池内注水时,圆木对池底的压力等于圆木重力,知道底面积(受力面积),利用 p
= 求圆木对池底的压强;
(2)水位达到 1m 时,求出排开水的体积,利用阿基米德原理求圆木受到的浮力,圆木 对池底的压力等于圆木重力减去浮力;
(3)求出当圆木对池底的压力为 0 时,圆木受到的浮力,根据阿基米德原理求排开水的 体积,进而求出浸入深度(水深),和 4m 比较得出圆木的浮沉情况,再根据物体的漂浮 条件求此时受到的浮力。
【解答】解:
(1)圆木的体积:V=0.8m2×5m=4m3,
由ρ=得圆木的质量 m=ρ木 V=0.7×103kg/m3 ×4m3=2.8×103kg,
圆木重力:
G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N,
未向水池内注水时,圆木对池底的压力:
F=G=2.8×104N,
圆木对池底的压强:
p== =3.5×10 Pa4;
(2)水位达到 1m 时,V 排1=0.8m2× 1m=0.8m3,
圆木受到的浮力:
F 浮1=ρ水 V 排 g=1×103kg/m3 ×0.8m3×10N/kg=8×103N,
圆木对池底的压力:
F 压=G ﹣ F 浮=2.8×104N ﹣ 8×103N=2×104N;
(3)当圆木对池底的压力为 0 时,
F 浮2=G=2.8×104N,
即 F 浮2=ρ水 V 排2g=1×103kg/m3 ×0.8m2×h2 ×10N/kg=2.8×104N,
解得水深 h2=3.5m,
当水位达到 4m 时,圆木静止时漂浮在水面上,
圆木受到的浮力:
第 35页(共 41页)
F 浮3=G=2.8×104N。
答:(1)未向水池内注水时,圆木对池底的压力和压强分别为 2.8×104N 、3.5×10 Pa4 ; (2)向水池内缓慢注水,在水位到达 1m 时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别 为 8×103N 、2×104N;
(3)当向水池内注水深度达到 4m 时,圆木受到的浮力又为 2.8×104N。
【点评】本题为力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、阿基米德 原理和漂浮条件的掌握和运用,本题难点在第三问,确定当向水池内注水深度达到 4m 时,圆木所处的状态是关键。
六.解答题(共 3 小题)
28 .如图所示,质量均匀分布的直木棒一端支在地面上,O 为支点。
(1)请画出木棒所受重力 G 的示意图;
(2)请画出使木棒在图示位置静止时作用在端点 P 的最小作用力 F 的示意图及其力臂 L。
【分析】(1)物体的重力竖直向下,重心在物体的中心;
(2)要使杠杆使用最省力,应使其力臂最长。
【解答】解:(1)物体的重心在其中心处,重力方向竖直向下,如图所示:
(2)要使力臂最长,应将力作用在 P 点,且与杆垂直向上,如图所示:
【点评】本题是有关重力示意图的画法及杠杆平衡力的应用,有关杠杆的最小力问题是 第 36页(共 41页)
难点,关键能够确定出最长的力臂。
29 .小组同学测量“小灯泡的功率”,按测小灯泡 L 的额定电压为 2.5V ,电阻约为 10Ω ,实 验室有如下器材: 电源(电压恒为 6V)、电流表(0~0.6A ,0~3A)、电压表(0~3V, 0~15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1 (5Ω0.5A)、R2 (50Ω0.5A)、
R3 (500Ω1A).测量电路如图甲所示:
(1)请按照电路图甲,以笔画线连接实物图乙(电压表、 电流表应选择合适的量程)
(2)滑动变阻器应选用 R2 。(选填 R1/R2/R3)
(3)闭合开关 S 前,滑动变阻器的滑片 P 应移至 B A/B)端。
(4)闭合开关 S 后,发现小灯泡 L 不亮,电流表有示数,但电压表无示数,故障原因可 能是 灯泡 L 处短路 。
(5)排除故障后,闭合开关 S ,调节滑动变阻器的滑片 P 到某一位置,电流表和电压表 的示数如图丙所示,此时通过小灯泡 L 的电流是 0.22 A,灯泡两端的电压是 1.8 V,
此时灯泡的电阻是 8.2 Ω ,灯泡的实际功率是 0.396 W。
为使小灯泡 L 处于额定工作状态,此时应将滑动变阻器的滑片向(左/右)移,直至 电
压表的示数为 2.5V 。
(6)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡 L 的电流和它两端的电压,根据记录 的数据,同学们画出了灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像,如图丁所示,根据图 像提供的信息,算出灯泡的额定功率为 0.625 W,灯泡的电阻随电压增大而 变大 。 (变小/不变/变大)
【分析】(1)根据电路图连接实物图,根据额定电压确定电压表的量程,计算出额定电 流,确定电流表的量程;
(2)根据欧姆定律计算出灯泡正常发光时所需滑动变阻器的阻值,选择合适的变阻器; (3)闭合开关前,应将滑片移至最大阻值处;
(4)小灯泡不亮,电流表有示数,应排除断路, 电压表无示数,说明灯泡两端无电压, 则灯泡短路;
(5)根据图丙读出电流表和电压表的示数; 由 R=计算出灯泡的电阻值;
由 P=UI 计算出灯泡的电功率;
灯泡两端的电压低于额定电压,要正常发光,需减小滑动变阻器的阻值; (6)根据图像,确定 U=2.5V 时的电流值, 由 P=UI 计算出额定电功率; 灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解:(1)灯泡的额定电压为 2.5V ,所以电压表需选择 0~3V 的量程;
灯泡的额定电流大约为:I== =0.25A ,所以电流表应选择 0~3V 量程,按电路
图连接电路,如图所示:
(2)当灯泡正常发光时,滑动变阻器的阻值:R 滑 = = =14Ω ,R1最大阻 值太小,而 R3最大阻值太大,所以应选择 R2;
(3)滑动变阻器的下面接了左边的 A 接线柱,所以在闭合开关前,应将滑片移至最右端, 即 B 端,使其阻值最大;
(4)闭合开关 S 后,小灯泡 L 不亮,电流表有示数,电压表无示数,则与电压表并联的 灯泡被短路;
(5) 由图丙知, 电流表的量程应为 0~0.6A ,分度值为 0.02A ,示数为 0.22A;
电压表的量程为 0~3V ,分度值为 0. 1V ,示数为 1.8V;
则 R== ≈8.2Ω;
P=UI=1.8V×0.22A=0.396W;
此时灯泡两端的电压低于额定电压,为使灯泡正常发光,应减小滑动变阻器的阻值,将
滑片向左端滑动,直至电压表的示数为 2.5V;
(6) 由 U ﹣ I 图像可知,当 U 额=2.5V 时,I 额=0.25A ,所以小灯泡的额电功率 P 额=U 额 I 额=2.5V×0.25A=0.625W;
由 U ﹣ I 图像可知当 U1=1.5V 时,I1=0.2A ,所以 R1= = =7.5Ω; 当 U2=2.5V 时,I2=0.25A ,所以 R2== =10Ω,
故小灯泡灯丝电阻随电压增大而增大;在该过程中,灯泡中的电流越来越大,故其 温度 越来越高,故是电压增大时,灯丝温度升高, 电阻增大造成的。
故答案为:(1)见上图;(2)R2;(3)B ;(4)灯泡 L 处短路;(5)0.22;1.8 ;8.2;0.396; 左; 电压表的示数为 2.5V;(6)0.625;变大。
【点评】本题考查了用伏安法测灯泡电功率的实验中电压表、 电流表、滑动变阻器的正 确使用方法。对于电表量程的选择,应尽量使在不超过电表量程的前提下,使电表指针 偏转幅度尽量大些,以保证可以多测几组数据,从而归纳出普遍结论。
30 .如图所示电路,电源电压恒为 12V ,电阻 R1 的阻值为 5Ω ,滑动变阻器 R 上标有“10Ω
3A”的字样,小灯泡 L 上标有“12V 6W”的字样, 电流表的量程为 0~3A。
(1)当开关 S1 ,S2 ,S 都闭合时,求小灯泡 L 在 5min 内产生的热量。
(2)当开关 S1 ,S2 ,S 都闭合, 电流表的示数为 2A 时,求 R2消耗的电功率。
(3)当开关 S1 ,S2都断开,S 闭合时,为了确保测量准确,要求电流表示数不小于其量 程的 ,求滑动变阻器 R2接入电路的最大阻值。
【分析】(1)当开关 S1 ,S2 ,S 都闭合时, 电路为 L 、R2 的并联电路, 由于电源电压等 于灯泡的额定电压,所以灯泡正常工作,根据 Q=W=Pt 求产生的热量;
(2)当开关 S1 ,S2 ,S 都闭合,电流表测量干路电流,利用P=UI 求出总功率,减去灯 泡的实际功率就是 R2消耗的电功率。
(3)当开关 S1 ,S2都断开,S 闭合时,电路为 R1与 R1 串联;然后根据电流表的量程确
定通过滑动变阻器的最小电流,从而进一步求出滑动变阻器接入电路的最大阻值。
【解答】解:(1)当开关 S1 ,S2 ,S 都闭合时,电路为 L 、R2 的并联电路,
∵U=UL=UL 额=12V,
∴灯泡正常工作,则 PL=PL 额=6W,
Q=W=Pt=6W×5×60s=1800J。
(2)当开关 S1 ,S2 ,S 都闭合, 电流表测量干路电流,
总功率 P=UI=12V×2A=24W,
∵灯泡正常工作,则 PL=6W,
∴R2消耗的电功率 P2=P ﹣ PL=24W ﹣ 6W=18W。
(3)当开关 S1 ,S2都断开,S 闭合时, 电路为 R1与 R2 串联;
由串联电路的总阻值等于各电阻之和可知:
当 R2 最大时;Rmax=R1+R2=5Ω+ 10Ω=15Ω;
根据欧姆定律可得:此时电流为 I′= = =0.8A,
∵为了确保测量准确,要求电流表示数不小于其量程的 ,
∴I″min=×3A=1A>0.8A,
∴最小电流为 Imin=1A,
由欧姆定律可得:U1=IminR1=1A×5Ω=5V;
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以 R2两端的电压:U2=U ﹣ U1=12V ﹣ 5V=7V,
由欧姆定律可得:R2== =7Ω。
答:(1)当开关 S1 ,S2 ,S 都闭合时,小灯泡 L 在 5min 内产生的热量为 1800J。
(2)当开关 S1 ,S2 ,S 都闭合, 电流表的示数为 2A 时,R2 消耗的电功率为 18W。
(3)当开关 S1 ,S2都断开,S 闭合时,为了确保测量准确,要求电流表示数不小于其量 程的 ,滑动变阻器 R2接入电路的最大阻值为 7Ω。
【点评】本题考查了学生对串并联电路的特点、欧姆定律、焦耳定律、 电功率公式的掌 握和运用,能分析电路图得出电路组成是本题的突破口,灵活选用公式计算是关键。
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