2022年云南省昆明市中考物理一模试卷(word版含答案)
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这是一份2022年云南省昆明市中考物理一模试卷(word版含答案),共27页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022年云南省昆明市中考物理一模试卷
一、单选题(本大题共8小题,共24.0分)
1. 你认为以下估测数据最符合实际的是( )
A. 梵净山顶的大气压约为1.5×105Pa
B. 一名中学生的体重约为200kg
C. 从地上捡起物理书放在课桌上做功接近2J
D. 人的正常体温是39℃
2. 安全是人民生活和工农业生产的重要保障。如图所示的情景符合安全用电原则的有( )
A. B.
C. D.
3. 下列四种现象中,其物态变化过程与霜形成相同的是( )
A. 河流中冰雪消融
B. 深秋草上冰花剔透
C. 冰冻的海面
D. 草叶间露珠晶莹
4. 物理学习过程中,对物理知识的正确认识是非常重要的。以下说法正确的是( )
A. 电动机工作时消耗的电能主要转化成机械能
B. 磁场和磁感线都是真实存在的
C. 物体的运动速度越大,惯性越大
D. 热机工作的实质是把机械能转化为内能
5. 下列说法正确的是( )
A. 凸透镜是很厚的透镜,而凹透镜是很薄的透镜
B. 人在照镜时,人离镜近时所成的像特别大
C. 汽车的观后镜是用凸透镜做成的
D. 王伯伯戴的老花镜对光有会聚作用
6. 图所示四个装置中工作原理与发电机相同的是( )
A. 电磁起重机 B. 司南
C. 话筒 D. 扬声器
7. 在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是( )
A. 体温越高,R的阻值越大 B. 体温越高,电压表的示数越大
C. 体温越低,R两端的电压越小 D. 体温越低,通过R0的电流越大
8. 底面积相同的甲、乙、丙三个容器内装有质量相等的三种液体,放入三个完全相同的正方体A、B、C后静止如图所示。则( )
A. 三个正方体受到的浮力F浮A>F浮B>F浮C
B. 三个正方体底部受到的压强pA>pB=pC
C. 三个容器底部受到的压力F甲>F乙>F丙
D. 桌面受到的压力关系为F甲'>F乙'>F丙'
二、填空题(本大题共11小题,共23.0分)
9. 为庆祝建党一百周年,师生合唱《我和我的祖国》,歌声是由于声带______而产生的;某智能手机有“智慧语音”的功能,它可以通过识别声音实现对手机解锁,该系统辨别声音主要依据的是声音的______(选填“音调”、“响度”和“音色”)。
10. 如果用酒精炉烧水泡茶,将质量为5kg、温度为10℃的水加热(1个标准大气压下),需完全燃烧42g酒精,42g酒精完全燃烧放出的热量为______。若酒精炉效率为70%,水升高到的温度是______[已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q酒精=3.0×107J/kg]。
11. 中国有名的鲜花交易市场——斗南花市,处处鲜花绽放,香气扑鼻,走进花市就能闻到各种花香,这是分子的______现象。采摘后的鲜花放在阳光下容易干瘪,为了让采摘后的鲜花保鲜时间长一些,不要让阳光直接照射鲜花,将鲜花放在阴凉的地方,这是主要通过______方式减慢鲜花内水分蒸发的。
12. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上能接到烛焰清晰的像,此时所成的像是一个倒立、______(填“放大”“等大”或“缩小”)的像;在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,光屏上烛焰的清晰像变模糊了,若想在光屏上重新得到清晰烛焰的像,他可将光屏______(填“靠近”或“远离”)凸透镜。
13. 2022年3月23日,中国航天员在中国空间站进行第二次“太空”授课,授课期间与地面第二课堂进行视频通话。“天空”课堂与地面课堂进行视频通话是用______(选填“电磁波”“超声波”或“次声波”)联系的;在“天空”课堂上,王亚平在课堂上做了液桥演示实验如图所示,向同学们演示失重环境下水的表面张力作用,说明分子间存在______。
14. 如图,某家用电子式电能表的表盘,若关闭其他所有用电器,只让某用电器单独正常工作10min,电能表指示灯闪烁了80次,则电流通过用电器做功为______kW⋅h,用电器的功率为______W。
15. 如图所示,重量为4N的金属小球从导轨的a处自由滑下,依次经过b处、c处,到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中,重力做功为______J;在整个运动过程中,小球克服导轨摩擦消耗的机械能为______J,减少的那部分能量转化成了______能。
16. 在2022北京冬奥会开幕式上,400名演员挥动发光杆,发光杆一会发出绿光代表绿草,随后又发出白光组成蒲公英。发光杆中的光源是LED,它发出的白光其实是由红、______、蓝三种光混合而成的。LED材料是______(选填“半导体”或“超导体”)
17. 小波班上有一台饮水机,加热功率为550W,保温功率为50W,工作电路如图所示,S是温控开关,可以自动控制饮水机的加热或保温状态。问:保温10min,饮水机产生的热量为______J;电阻R1阻值是______Ω;电阻R2阻值是______Ω。
18. 如图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示,图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在ab两位置时相对应,电源电压为______V;滑动变阻器消耗的最大电功率为______W。
19. 如图所示,被测物体的长度是______cm。
三、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
20. 请在图中画出折射光线对应的入射光线及反射光线的大致光路图;
21. 如图OAB轻质杠杆,O为支点,请在图中B点处画出能使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
四、实验探究题(本大题共3小题,共22.0分)
22. 如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
(1)实验时要固定斜面,并将小车从斜面上______(选填“同一”或“不同”)位置由静止释放;
(2)分析图中小车运动情况可知,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越______,由此推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车将在水平面上______,说明运动的物体______力来维持(选填“需要”“不需要”);
(3)如图,若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,是否需要重做本实验以获取可靠的证据?答:______(选填“需要”或“不需要”);
(4)不考虑空气阻力,三次实验中小车克服摩擦力所做的功______(选填“相等”或“不相等”),在小车凹槽中放入质量不同的砝码,从同一斜面的同一高度处由静止释放,撞击放置在水平面上的同一位置处的木块,可探究物体的______大小与质量的关系。
23. 如图甲,在比较“不同液体吸热本领大小”的实验中,小华将两支相同的试管(分别盛有初温相同的甲、乙两种液体)放入同一个红外加热器中,两个温度传感器的探头部分与两试管内的液体接触良好,并通过数据采集线与计算机相连接。利用红外加热器对两试管内的液体加热,在其沸腾前,计算机上得到图乙所示的温度-时间图象。根据图象可知:
(1)红外加热器利用了红外线______(选填“传递信息“或“具有能量”)的特点工作;
(2)实验时,应使两试管中分别装有质量______(选填“相同”或“不同”)的甲,乙两种液体;
(3)如果加热时间相同,甲液体吸收的热量______(选填“大于““等于”或“小于”)乙液体吸收的热量;
(4)如果升高相同的温度,甲液体吸收的热量______(选填“大于”“等于“或“小于”)乙液体吸收的热量,说明______液体的比热容大;
(5)通过测量液体的质量并读取红外加热器释放的热量计算出液体的比热容______(选填“大于““等于”或“小于“)其真实值;
(6)如图丙是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线,从图象可知曲线a表示的是______(选填“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线(c陆FB=FC,由于三个正方体完全相同,根据p=FS可知:正方体底部受到的压强pA>pB=pC,故B正确;
C、由于三个容器内装有质量相等的三种液体,则液体的重力相等,根据容器的形状可知:容器底部受到液体的压力F甲G液,F丙=G液,所以,F乙>F甲>F丙,故C错误;
D、桌面受到的压力等于容器及容器内液体和物体的总重力,由于三个容器完全相同,三个正方体完全相同,则液体的重力相同,所以,桌面受到的压力关系为F甲'=F乙'=F丙',故D错误。
故选:B。
(1)当物体漂浮或悬浮时,其浮力等于自身的重力;
(2)由于A悬浮,B、C漂浮,则A受到向下的压力,B、C没有受到向下的压力,所以根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下即可判断正方体底部受到的压力,然后即可判断压强的大小;
(3)由于三个容器内装有质量相等的三种液体,则液体的重力相等;根据容器的形状可知容器底部受到液体的压力与液体的重力之间的关系,据此即可判断;
(3)根据容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和,可判断三容器对桌面的压力大小。
此题考查阿基米德原理、液体压强公式的应用等,是一道综合性较强的题目,关键是知道容器的形状影响容器底部受到液体的压力。
9.【答案】振动 音色
【解析】解:歌声是由于声带振动而产生的;
不同物体发出的声音的音色是不同的,智能手机的“智慧语音”,可以通过识别声音实现对手机解锁,该系统主要是根据声音的音色这一特征来工作的。
故答案为:振动;音色。
声音是由物体的振动产生的;
声音的三个特征分别是: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;音色是由发声体本身决定的一个特性。
本题主要考查了声音的产生、声音的三要素及影响因素,属基础知识的考查。
10.【答案】1.26×106 52℃
【解析】解:(1)酒精的质量m酒精=42g=0.042kg,
42g酒精完全燃烧放出的热量为:Q放=q酒精m酒精=0.042kg×3.0×107J/kg=1.26×106J;
(2)由η=Q吸Q放可得水吸收的热量为:Q吸=ηQ放=70%×1.26×106J=8.82×105J,
由Q吸=cm(t-t0)可得水升高到的温度为:t=t0+Q吸c水m水=10℃+8.82×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg=52℃。
故答案为:1.26×106;52℃。
(1)酒精的质量和热值已知,根据Q放=qm可得酒精完全燃烧放出的热量;
(2)由题可知酒精炉的效率为70%,则水吸收的热量Q吸=70%Q放,根据Q吸=cm(t-t0)可得水升高到的温度。
本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式以及效率公式的掌握和应用,注意对升高了的温度与升高到的温度(末温)的理解。
11.【答案】扩散 降低液体温度的
【解析】解:(1)走进花市就能闻到各种花香,这是分子的扩散现象,扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动;
(2)为了让采摘后的鲜花保鲜时间长一些,不要让阳光直接照射鲜花,将鲜花放在阴凉的地方,这是主要通过降低液体温度的方式减慢鲜花内水分的蒸发。
故答案为:扩散;降低液体温度的。
(1)不同物质的分子,彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明了一切物体的分子都在不停地做无规则运动;
(2)影响液体蒸发快慢的因素:液体的温度、液体的表面积和液体表面的空气流速。
本题考查分子动理论的内容、影响蒸发快慢的因素,是一道基础题。
12.【答案】放大 靠近
【解析】解:(1)由图知,当蜡烛、凸透镜位于图中刻度对应的位置时,像距大于物距,此时凸透镜能成倒立放大的实像,投影仪是根据这个原理制成的‘;
(2)远视镜片是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片后,使光线会聚,使像成在光屏的前方,像距增小,在光屏上要得到清晰的像,光屏要靠近凸透镜即向左移动。
故答案为:放大;靠近。
(1)像距大于物距时,成倒立放大实像的原理进行分析,投影仪或幻灯机就是根据这个原理制成的;
(2)远视镜片是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,据此分析。
本题考查凸透镜成像的规律、凸透镜对光线的作用,能根据物距和像距的关系判断像的性质是解题的关键。
13.【答案】电磁波 引力
【解析】解:电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,所以,而超声波和次声波不能在真空中传播,所以,地面和中国空间站通过电磁波进行信息传递的,即“天空”课堂与地面课堂进行视频通话是用电磁波联系的。
水球由水分子构成,水滴被拉成水桥时,没有脱离液桥板,演示了失重环境下水的表面张力作用,说明分子间存在引力的作用。
故答案为:电磁波;引力。
(1)地面和中国空间站通过电磁波进行信息传递的;
(2)分子间存在引力的作用。
本题主要考查了电磁波、分子的相互作用,是一道基础题。
14.【答案】0.05 300
【解析】解:1600imp/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h电能,电能表的指示灯闪烁1600次,
则电能表指示灯闪烁了80次,电流通过用电器所做的功:W=80imp1600imp/(kW⋅h)=0.05kW⋅h;
用电器的功率:P=Wt=0.05kW⋅h1060h=0.3kW=300W。
故答案为:0.05;300。
1600imp/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h电能,电能表的指示灯闪烁1600次,据此可求出电能表指示灯闪烁了80次,电流通过用电器所做的功;利用P=Wt计算出用电器的功率。
本题考查对电能表参数的理解和掌握、电功率的计算,知道1600imp/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h电能,电能表的指示灯闪烁1600次是解题的关键。
15.【答案】2 1.2 内
【解析】解:
(1)由图知,从a处到b处下降的高度:
h=50cm=0.5m,
重力做功:
W=Gh=4N×0.5m=2J;
(2)在a处小球静止,动能为0,重力势能Ea=Gh=4N×0.5m=2J;
在d处小球静止,动能为0,重力势能Ed=mghd=Gh=4N×0.2m=0.8J;
小球克服导轨摩擦消耗的机械能:
△E=Ea-Ed=2J-0.8J=1.2J。
由于摩擦和阻力的缘故,减少的那部分能量转化成了内能;
故答案为:2;1.2;内。
(1)求出小球从a处到b处下降的高度h,利用W=Gh求重力做功;
(2)小球从导轨的a处自由滑下,在a处的动能为0,利用E=mgh求出小球在a处的重力势能;在d处恰好停下,动能为0,利用E=Gh求出小球在d处的重力势能;小球克服导轨摩擦消耗的机械能等于a、d两处的重力势能之差。
本题考查了小球动能、重力势能、机械能的计算,物体的速度为0、动能为0;物体的重力势能利用E=Gh计算;机械能等于动能和重力势能之和。计算时注意单位统一。
16.【答案】绿 半导体
【解析】解:红、绿、蓝是色光的三原色,白光是复合光,白光是由红、绿、蓝三种单色光复合而成;
LED灯即半导体发光二极管,它可以直接把电能转化为光能,LED是由半导体材料制成。
故答案为:绿;半导体。
红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色;
根据导电性的不同,材料可分为导体,半导体,绝缘体三大类,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。
此题考查的是色光的三原色、不同材料的导电性及其应用,是一道基础题。
17.【答案】3×104 88 880
【解析】解:(1)保温10min,饮水机产生的热量:
Q=W=P保温t=50W×10×60s=3×104J;
(2)当温控开关S闭合时,电路为R1的简单电路,此时电阻最小,电路消耗的功率最大,为加热状态;
电阻R1阻值:R1=U2P加热=(220V)2550W=88Ω;
(3)当温控开关S断开时,R1和R2串联,此时电阻最大,电路消耗的功率最小,为保温状态,
此时的总电阻为:
R=U2P保温=(220V)250W=968Ω;
在串联电路中,R=R1+R2,且R1=88Ω,
则电阻R2阻值:R2=R-R1=968Ω-88Ω=880Ω。
故答案为:3×104;88;880。
根据公式W=Pt求出饮水机放出的热量;
首先判定电路的连接状态,然后根据公式R=U2P和串联电路的电阻关系求出电阻的大小。
本题考查了学生对吸热公式、电功率的公式的掌握和运用,是一道电学与热学的综合应用题,与生活实际相联系,属于中考常见题型。
18.【答案】12 3.6
【解析】解:由电路图可知,闭合开关,R0与R串联。
(1)由图乙可知,当滑片在a、b两点时,电路中的电流Ia=0.8A、Ib=0.4A,变阻器消耗的电功率均为PR=3.2W,
由P=UI=I2R可得,滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值:Ra=PRIa2=3.2W(0.8A)2=5Ω,Rb=PRIb2=3.2W(0.4A)2=20Ω;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=UR可得,电源的电压U=IR总=I(R0+R),
滑片在a、b两点时有:
U=Ia(R0+Ra)=0.8A×(R0+5Ω)---------①
U=Ib(R0+Rb)=0.4A×(R0+20Ω)--------②
由①②可得:R0=10Ω,U=12V;
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻为R时,电路中的电流:I=UR总=UR+R0,
滑动变阻器消耗的电功率:
PR'=I2R=(UR+R0)2R=U2(R+R0)2R=U2R2-2RR0+R02+4RR0R=U2(R-R0)2R+4R0,
当R=R0=10Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,
则PR大=U24R0=(12V)24×10Ω=3.6W。
故答案为:12;3.6。
由电路图可知,闭合开关,R0与R串联。
(1)根据图乙读出滑片在a、b两点时电路中的电流和变阻器消耗的电功率,利用P=UI=I2R求出滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值;
根据电阻的串联和欧姆定律分别表示出滑片在a、b两点时电源的电压,然后联立等式即可求出R0的阻值和电源的电压;
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻为R时,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,利用P=UI=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率,根据表达式得出滑动变阻器消耗的电功率最大接入电路中的电阻,进一步求出其最大值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用,正确判断出滑动变阻器消耗的电功率最大时接入电路中的电阻是关键。
19.【答案】3.80
【解析】解:
如图所示,刻度尺的分度值为0.1cm,物体左端读数为6.00cm,右端读数为9.80cm,被测物体的长度是:
L=9.80cm-6.00cm=3.80cm。
故答案为:3.80。
(1)我们在读取刻度尺所示的长度时,要首先观察该刻度尺的分度值;
(2)在读数过程中,我们还要注意测量时是否是从0刻度线开始测量的,要估读到分度值的下一位。
在用刻度尺测量物体的长度时,测出的结果包括准确值、估读值和单位。
20.【答案】解:因为折射光线在水中,所以入射光线在空气中,并且入射角大于折射角;再根据反射角等于入射角,在法线右侧作出反射光线,如图所示:
【解析】反射和折射是在两种介质的界面上同时发生的现象,反射遵从反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;折射遵从折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,光由空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;据此画图。
在作光的折射光路图时要注意:不管光从哪种介质斜射向哪种介质,在光疏质(密度比较小的物质)里面的角(入射角或折射角)较大;在光密质(密度比较大的物质)里面的角(入射角或折射角)较小,即“疏大密小”。角度越小,光线越靠近法线。
21.【答案】解:(1)由O点到杆顶端的距离是最长的力臂,所以动力应作用在杠杆的顶端B处;
(2)根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡,动力方向垂直于杆向上,据此可画出最小的动力,如图所示:
。
【解析】(1)根据杠杆平衡的条件可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。
(2)在通常情况下,连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,依此为动力臂,最省力。
杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行:
(1)确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;
(2)连接支点与动力作用点,得到最长的线段;
(3)经过动力作用点做出与该线段垂直的直线;
(4)根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向。
22.【答案】同一 远 做匀速直线运动 不需要 不需要 相等 动能
【解析】解:(1)为使小车到达水平面时具有相同的速度,实验时要固定斜面,并将小车从斜面上同一位置由静止释放;
(2)由图得,小车在毛巾、棉布和木板上运动时受的摩擦力依次减小,滑行距离依次变远。所以小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,由此推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车将在水平面上做匀速直线运动。说明了物体在不受力时仍可运动,进而也说明运动的物体不需要力来维持;
(3)如图,若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,已经可以说明阻力越小,物体运动距离越远,从而得出阻力对物体运动状态的影响,所以不需要重做本实验;
(4)考虑空气阻力,小车到达水平面时速度相同,动能相同,小车最终都静止,动能为零,动能减小量相同。所以三次实验中小车克服摩擦力所做的功都等于小车的动能的减少量,故三次实验中小车克服摩擦力所做的功相等;
在小车凹槽中放入质量不同的砝码,从同一斜面的同一高度处由静止释放,到达水平面的速度相同,物体的质量发生变化,撞击放置在水平面上的同一位置处的木块移动的距离不同,可探究物体的动能大小与质量的关系。
故答案为:(1)同一;(2)远;做匀速直线运动;不需要; (3)不需要;(4)相等;动能。
(1)在本实验中,探究阻力对物体运动的影响时,应控制小车到达水平面的初速度相同;
(2)从实验现象可知,小车在越光滑上的水平面上运动的距离越远,若水平面绝对光滑,则运动的小车将在水平面上做匀速直线运动;
力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因;
(3)小车滑行的距离越大,表明阻力对运动的影响越小;
(4)不考虑空气阻力,小车的机械能全部用来克服摩擦力做功;动能的大小与速度和质量有关。
本题是探究阻力对物体运动的影响实验,要掌握实验的现象及结论,知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容。
23.【答案】具有能量 相同 等于 小于 乙 大于 内陆
【解析】解:(1)由于红外线具有热效应,所以红外加热器利用了红外线具有能量的特点工作;
(2)比较“不同液体吸热本领大小”的实验中,采用的是控制变量法,需要控制两种液体的质量是相同的;
(3)实验中用相同的加热器加热,如果加热时间相同,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量;
(4)由图可知,升高相同的温度,乙的加热时间长,则甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量,说明乙液体的比热容大;
(5)在实验的过程中,燃料放出的热量不可能全部被物质吸收,通过测量液体的质量并读取红外加热器释放的热量计算出液体的比热容时,热量结果偏大,根据Q=cm△t可知,测量值要大于真实值;
(6)由图丙气温变化曲线得出,a城市最高、最低气温差比b所示的城市的大;沙石的比热容比水小,在吸收或放出相同的热量时,温度变化值比较大,所以曲线a表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
故答案为:(1)具有能量;(2)相同;(3)等于;(4)小于;乙;(5)大于;(6)内陆。
(1)红外线具有热效应;
(2)比较“不同液体吸热本领大小”的实验中,需要控制两种液体的质量是相同的;
(3)用相同的加热器加热,在相同时间内,物质吸收的热量是相同的;
(4)升高相同的温度,加热时间越长的,吸收的热量越多,比热容越大;
(5)在加热的过程中有能量的散失;
(6)沿海地区和内陆地区相比,沿海地区水多,水的比热容较大,白天,在相同的吸热条件下,水的温度升高的少;夜晚,在相同的放热条件下,水降低的温度少,昼夜温差小;而在内陆地区,沙石的比热容较小,白天,在相同的吸热条件下,沙石的温度升高的多;夜晚,在相同的放热条件下,沙石降低的温度多,昼夜温差大。
本题比较“不同液体吸热本领大小”,考查控制变量法、转换法的应用和水的比热容大的运用,为热学中的重要实验。
24.【答案】A 小灯泡断路 B 0.75 8.3 闭合开关S和S2,断开S1,滑片的位置保持不变 U额(U-U额)R
【解析】解:
(1)分析电路图可知,测量小灯泡额定功率的实验电路为简单的串联电路,滑动变阻器在电路中起到调节小灯泡两端电压的作用,由滑动变阻器滑片P向右移灯泡变亮可知,此时电路中的电流变大,由欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,即滑动变阻器接入电路中的电阻在变小,所以根据滑动变阻器“一上一下”接线规则,下接线柱接在B点,电路图的连接如下
(2)为保证电路中各用电器安全使用,闭合开关前,滑动变阻器的滑片要置于最大阻值处,即A点。
闭合开关后,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,电压表示数接近6V。由小灯泡不亮以及电流表无示数可知,电路的故障类型为断路,又由电压表示数接近6V,近似等于电源电压可知,与电压表并联的小灯泡断路。
(3)电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V;依题意得,小灯泡的额定电压为2.5V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向右移动,使滑动变阻器接入电路中的电阻变小,使滑动变阻器分到的电压变小,使小灯泡的电压增大为2.5V。
(4)由I-U图像可知,当灯泡的电压为2.5V时,灯泡的电流为0.3A,灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
由欧姆定律得,灯泡正常发光时的电阻为R=UI=2.5V0.3A≈8.3Ω;
(5)图丁中,开关S、S1闭合,S2断开,实验电路是串联电路,电压表测小灯泡两端的电压,调节变阻器的滑片使电压表示数为小灯泡的额定电压U额,然后闭合开关S、S2,断开S1,电压表测定值电阻及小灯泡的总电压,这个过程中滑片的位置保持不变,则小灯泡仍然正常发光。定值电阻R两端的电压U1=U-U额,
电路中的电流为I=U1R=U-U额R,
则小灯泡的额定电功率为P额=U额I=U额×(U-U额)R=U额(U-U额)R。
故答案为:(1)如图;(2)A;小灯泡断路;(3)B;(4)0.75;8.3;(5)闭合开关S和S2,断开S1,滑片的位置保持不变;U额(U-U额)R。
(1)分析电路图可知,测量小灯泡额定功率的实验电路为简单的串联电路,滑动变阻器在电路中起到调节小灯泡两端电压的作用,由滑动变阻器滑片P向右移灯泡变亮可知,此时电路中的电流变大,由欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,即滑动变阻器接入电路中的电阻在变小,所以根据滑动变阻器“一上一下”接线规则,下接线柱接在B点,据此分析。
(2)为保证电路中各用电器安全使用,闭合开关前,滑动变阻器的滑片要置于最大阻值处。
闭合开关后,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,电压表示数接近6V。由小灯泡不亮以及电流表无示数可知,电路的故障类型为断路,又由电压表示数接近6V,近似等于电源电压可知,据此分析。
(3)电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V;依题意得,小灯泡的额定电压为2.5V,若要测量小灯泡的额定功率,根据串联分压特点确定滑动变阻器的滑片的移动方向。
(4)由I-U图像可知,当灯泡的电压为2.5V时灯泡的电流,根据P=UI得出灯泡的额定功率,由欧姆定律得灯泡正常发光时的电阻;
(5)图丁中,开关S、S1闭合,S2断开,实验电路是串联电路,电压表测小灯泡两端的电压,调节变阻器的滑片使电压表示数为小灯泡的额定电压U额,然后闭合开关S、S2,断开S1,电压表测定值电阻及小灯泡的总电压,这个过程中滑片的位置保持不变,则小灯泡仍然正常发光,根据串联分压特点得出定值电阻R两端的电压,根据欧姆定律得出电路中的电流,根据P=UI得出小灯泡的额定电功率。
本题为“测量小灯泡额定功率”的实验,考查电路连接、故障分析、注意事项、电功率和电阻的计算。实验步骤等知识,综合性强,难度较大。
25.【答案】解:(1)从一楼匀速提升至五楼的高度为四层楼的高度,即上升的高度:
h=3m×4=12m,
由图知道,n=3,则绳端移动的距离:
s=nh=3×12m=36m,
由v=st知道,小明所用的时间:
t=sv=36m0.3m/s=120s,
(2)拉力所做的总功
W总=Fs=360N×36m=12960J,
拉力的功率:
P=Wt=12960J120s=108W,
(3)此过程所做的有用功
W有=Gh=900N×12m=10800J
因总功等于有用功加上额外功,额外功的大小
W额外=W总-W有=12960J-10800J=2160J
(4)滑轮组的机械效率:
η=W有用W总×100%=10800J12960J×100%≈83.3%。
答:(1)小明提升物体所用的时间是120s;
(2)拉力的功率是108W;
(3)所做的额外功是2160J;
(4)滑轮组的机械效率是83.3%。
【解析】(1)已知每层楼的高度可求物体上升的高度,根据滑轮组的组装图可求绳子自由端移动距离,然后根据速度公式可求时间;
(2)知道绳子自由端移动距离和拉力的大小,根据W=Fs求出总功,根据P=Wt求出拉力的功率;
(3)知道物体的重力和上升的距离,根据W=Gh求出有用功,总功减去有用功即为所做的额外功;
(4)利用η=W有用W总×100%可求滑轮组的机械效率。
本题考查了功率和额外功、机械效率的理解,正确理解物体上升的高度是解题的关键。
26.【答案】解:
(1)由题知,加热至40℃时,控制电路中的弹簧会将衔铁拉起来,自动进入保温模式,由图乙知,此时工作电路中只有R1接入电路;
当温度降低时,控制电路中的电磁铁会将衔铁吸下来,进入加热模式,由图乙知,此时工作电路中R1和R2并联接入电路;
所以R2的功率:P2=P加热-P保温=2100W-100W=2000W;
根据P=U2R知R2的阻值:
R2=U2P2=(220V)22000W=24.2Ω;
(2)根据P=Wt知,
加热5min消耗的电能:W=P加热t=2100W×5×60s=6.3×105J;
根据Q=cm△t知水升高的温度:
△t=Qcm=6.3×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg=30℃;
(3)温度加热至40℃时,此时电磁继电器线圈的电流达到30mA,由图丙知,此时热敏电阻Rx的阻值为40Ω,
根据I=UR知电路的总电阻:
R=U'I'=6V0.03A=200Ω,
滑动变阻器的电阻:R滑=R-Rx=200Ω-40Ω=160Ω;
(4)若想温度加热到45℃时,自动进入保温状态,即要提高恒温箱的设定温度,从图丙可知,要提高恒温箱的设定温度,就要增大热敏电阻的阻值,但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA,根据欧姆定律就要减小滑动变阻器的电阻。
答:(1)R2的阻值为24.2Ω。
(2)在一次使用过程中,加热时间为5min,则加热过程中耗的电能是6.3×105J;
不计热损失,这些热量可使5kg的水温度升高30℃;
(3)为使温度加热至40℃时,自动进入保温模式,滑动变阻器的电阻需要调到160Ω;
(4)若想温度加热到45℃时,自动进入保温状态,应该减小滑动变阻器的电阻。
【解析】(1)在工作电路两电阻并联,同时工作时为加热模式,保温模式只有R1接入电路中,根据甲中参数,先计算R2的功率,再根据P=U2R计算R2的阻值;
(2)由W=Pt计算加热过程消耗的电能;
根据Q=cm△t算出水升高的温度;
(3)根据I=UR算出电路的总电阻,根据串联电路电阻的规律算出滑动变阻器的电阻;
(4)从图丙可知,要提高恒温箱的设定温度,就要增大热敏电阻的阻值;但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA,根据欧姆定律就要减小滑动变阻器的电阻。
本题考查了电磁继电器的认识、串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功和电功率公式的应用,很好的体现物理知识在生活中的应用。
27.【答案】解:(1)A漂浮时受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1-25)×1000×10-6m3=6N;
(2)若A恰好完全浸没,则液面上升高度应为:
△h=V露S容=1000cm3×25300cm2≈1.3cm,所以物体A已经完全浸没;
此时A受到的浮力为:
F浮'=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10-6m3=10N;
因为A漂浮时受到的浮力为6N,所以G=F浮=6N;
对A进行受力分析,如图所示:
则F压=F浮'-G=10N-6N=4N。
根据相互作用力的特点,A对B的支持力等于B对A的压力,则F支=F压=4N。
答:(1)物块A漂浮在水面上时受到的浮力为6N;
(2)物块A对物块B的支持力为4N。
【解析】(1)根据F浮=ρ水gV排计算物体受到的浮力;
(2)根据物体A完全浸没时求出液面上升的高度,与1.7cm比较,判断A是否完全浸没,若完全浸没,则A对B的支持力应等于其受到的压力,然后根据受力分析结合阿基米德原理计算便可,若未完全浸没,根据阿基米德原理计算出增大的浮力,从而可计算出B对它的压力,即等于A对B的支持力。
本题主要考查了阿基米德原理的应用,关键熟练掌握公式,利用好各力之间的关系,能够正确分析B放入后A的状态是解决此题的关键。
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