2022年云南省玉溪市中考物理模拟试卷(word版含答案)
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一、单选题(本大题共8小题,共24.0分)
1. 下列关于光现象的说法正确的是( )
A. 图甲中,手影是光的反射形成的
B. 图乙中,通过潜望镜观察到F的像是倒立缩小的
C. 图丙中,用绿光照射在穿红色衣服的演员身上,观众看到演员穿的是绿衣服
D. 图丁中,铅笔“错位”是光的折射形成的
2. 下列说法正确的是( )
A. 同种材料制成的实心物体,体积大的质量也一定大
B. 地磁场南极在地埋南极附近
C. 物体受平衡力作用时,一定做匀速直线运动
D. 电能是广泛使用的一次能源
3. 下列关于热现象的说法中,正确的是( )
A. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容大的性质
B. 60℃的水一定比30℃的水含有的热量多
C. 疫情期间同学们在长时间佩戴口罩后,其内侧会逐渐出现小水珠,这是水蒸气液化形成的
D. 炎热的夏天,水中比岸上凉爽,是由于水汽化放热温度降低
4. 如图所示是2022年北京举办第24届冬季奥林匹克运动会上运动员比赛时的场景。关于图中的项目,下列说法正确的是( )
A. 跳台滑雪运动员在下落过程中,重力势能转化为动能
B. 短道速滑运动员在转弯滑行过程中,运动状态不变
C. 花样滑冰运动员所穿的冰刀鞋,利用了增大受力面积,减小压强的原理
D. 冰壶比赛中,刷冰员不停地刷冰面,是为了增大冰壶所受的摩擦力
5. 如图所示的电路中,电源电压3V不变,灯L1标有“3V3W”字样,灯L2标有“3V1.5W”字样。若使L1、L2都正常发光,不考虑灯丝电阻的变化,应( )
A. S1、S2断开,S3闭合
B. S1、S2、S3都闭合
C. S2、S3闭合,S1断开
D. S1、S2闭合,S3断开
6. 同学们在初中物理的学习中,常会用到一些科学研究方法,如:“转换法”、“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”等,下列实验中运用了相同研究方法的是( )
①在探究动能与速度关系时,控制质量相同;
②研究光的传播时,引入“光线”的概念
③研究串联电路的电阻时,引入“总电阻”的概念
④探究压力对滑动摩擦力大小的影响时,保持接触面粗糙程度不变,改变压力
A. ①② B. ①④ C. ③④ D. ②③
7. 歼20是我国目前最强的国产战斗机,其飞行性能优良,机动灵活,火力强大,其中涉及到许多物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 飞机急速下降时,飞机的惯性将消失
B. 飞机的机翼上凸下平,机翼上方空气流速大压强大,从而获得向上的升力
C. 飞机在不同高度飞行时,受到的大气压力不同
D. 飞机着陆时,地面对飞机没有施加力的作用
8. 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10小题,共20.0分)
9. 2020年4月4日,全国鸣响防空警报,表达全国人民对抗击新冠肺炎疫情斗争牺牲烈士和逝世同胞的深切哀悼。用警报声表达人们的哀悼之情,这说明声音可以传递______;图中的扬声器工作原理与______(选填“发电机”或“电动机”)相同。
10. 2021年12月3日,作为“一带一路”、中老友谊标志性工程的中老铁路全线开通运营,它连接昆明和万象,全长1035km,大约10h可到达,列车全程的平均速度大约是______km/h,如图所示,列车行驶时,相对于路边的树木是______的。
11. 2021年10月14日,神舟十三号与中国空间站成功对接,翟志刚、王亚平和叶光富三位航天员顺利进入空间站开展工作。王亚平老师太空授课一直倍受青少年喜欢,其间信息的传递是依靠______实现的,她表演的太空扎染让同学们一饱眼福的同时也更加了解祖国的传统文化,如图所示,染料把白布染成了蓝白相间的图案,说明在太空中,分子也在______。
12. 2021年3月,云南野象群集体北迁,象群所到之处破坏性极大,但大家都对大象保持了极大的爱护与宽容,绘就了一幅人与野生动物和谐相处的美好画卷。据所学知识可知,大象用______进行交流;如图所示,无人机拍下了小象窝在象妈妈身边酣睡的时刻,无人机拍下的像是倒立、______(填“放大”“缩小”或“不变”)的实像。
13. 每年6月6日是“爱眼日”,如图1所示中的______ 图(选填“甲”或“乙”)是近视眼的成像示意图;CCTV“广而告之”栏目曾播放过一段公益广告(如2图所示),图中通过插座接入电路的用电器同时工作时,很有可能烧断保险丝,这说明电路中电流过大的原因之一是______ 。
14. 如图所示是四冲程汽油机的某一冲程,该冲程的能量转化是______;清明,是我国传
统节日,为了提高人们的环保意识,做到文明祭祀,相关部门倡导市民把“香、纸”换成鲜花。在远处就能闻到花的香味,这是______现象。
15. 如图甲是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置。用毛皮摩擦过的橡胶棒接触如图乙所示验电器金属球瞬间,电流方向由______(选填“a到b”或“b到a”)。
16. 为节能环保,玉溪市引进大量新能源电动公交车,新能源电动公交车充电的导线较粗是为了减小导线的______,若充电过程中充电电流为120A,充电电压为380V,则新能源电动公交车充电3h消耗的电能为______kW⋅h。
17. 如图甲所示是电阻R和灯泡L的I-U图象。由图可知,电阻R的阻值是______Ω.将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.3A,则电源电压为______V。
18. 如图甲所示,一物体放在水平面上,在水平力F1=7N和F2=3N作用下,物体处于静止状态。若撤去F1,物体所受合力为______N;如图乙所示,工人用相同的滑轮按照不同的方式组装成A、B两种滑轮组,提起等重的建筑材料,若不计摩擦和绳重,则两组滑轮的机械效率ηA______ηB(选填“>”、“<”或“=”)。
三、作图题(本大题共1小题,共2.0分)
19. 画出图中光从水中射入空气中折射光线的大致方向,并标出折射角γ。
四、实验探究题(本大题共3小题,共22.0分)
20. (1)如图(1),在“探究光的反射规律”时,爱丽进行了如图甲所示的实验。
①她将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持______,爱丽让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上不能看到反射光线,此时,反射光______(选填“存在”或“不存在”);为了进一步确定此时反射光线的位置,爱丽将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的______(选填“上部”或“下部”)会看到反射光线。说明反射光线、入射光线和法线______。
(2)利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验中,已知每个钩码重0.5N。
①杠杆静止时如图(2)甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,则应将左端平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;如图乙所示,在A点挂4个钩码,在B点挂______个钩码,仍可使其在水平位置平衡。
②用弹簧测力计代替钩码,如图丙所示,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的关系图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的矩形面积______(选填“相等”或“不等”)。
21. (1)用如图甲所示装置做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
酒精
-117
78
水银
-39
357
①在安装器材确定B铁圈位置时______(填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。由上表中数据可知,本次实验应选用测温物质为______的温度计。
②调整好器材后,用酒精灯加热,这是通过______(填“做功”或“热传递”)的方式增加水的内能。
③水沸腾时,烧杯上方会出现大量“白气”,“白气”和______(从“冰”、“霜”、“露”、“雪”自然现象中选填)的形成过程中发生了相同的物态变化。
(2)用稳定的热源(即单位时间内放出的热量相等)给一种物质均匀加热,加热过程中,物质的质量不变,得到它的熔化图象如图乙所示,则:
①这种物质是______(选填“晶体”或“非晶体”),它熔化过程用了______min。
②该物质第5min末的内能______第6min末的内能(选填“小于”、“等于”或“大于”),固态时的比热容与液态时的比热容之比是______。
22. 用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为10Ω。
(1)用笔画线表示导线,选好电流表量程,将图甲中电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最左端,目的是______。
(3)当开关闭合后,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数为3V,产生该现象的原因可能是______。
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为______V,若要测量小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“C”或“D”)端移动,根据该同学实验得到的如图丙所示的I-U图象,小灯泡的额定功率为______W。
(5)小韩还想用标有“3600r/(kW⋅h)”的电能表测出一个电热水壶的电功率。测量时关闭其他用电器,只让电热水壶单独工作,发现20min电能表的转盘转过1800r,则电热水壶的功率为______W。
五、计算题(本大题共3小题,共25.0分)
23. 如图所示,是我国自主研制的第一艘载人潜水器“蛟龙号”,曾在世界最深的马里亚纳海沟进行了一年内4次下潜的实验,图中是“蛟龙号”第4次下潜的情景,当地时间7时03分开始下潜,10时21分抵达预定6700m深处,近距离在该深度处拍摄到了狮子鱼游弋的影像,已知“蛟龙号”的总体积为84m3(ρ水=1.0×103kg/m3),据此计算:
(1)“蛟龙号”潜水器下潜的平均速度为多大?
(2)“蛟龙号”潜水器未向水舱充水时的总质量为22t,并且漂浮于海面上,求此时它排开海水的体积是多少?
(3)狮子鱼头部上表面1×10-4m2的面积上受到的海水压力是多大?
24. 为响应“光盘行动”反对浪费,小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。重为1N的餐盘放在载盘台上,若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值,人一且离开餐桌,提示器就会发出提示音,其原理图如图甲所示。电源电压3V不变,提示器的电阻R0恒为50Ω,传感器R1的阻值随载盘台所受压力变化的关系如图乙所示。开关S闭合后,问:
(1)由图乙可知,R1的阻值随着压力的增大而______ (选填“增大”或“减小“)。
(2)根据图乙,当载盘台上的餐盘不放食物时,图甲电路中的电流是多少?
(3)在第(2)问的基础上,通电5min,电流通过R1产生的热量多少?此时电路消耗的总功率为多少W?
(4)当电路中的电流达到0.03A时,提示器会发出提示音,此“光盘仪”内剩余食物的质量应小于多少克?
25. 如图是我国的一种国产混合动力汽车,其动力装置由一台内燃机和一台电机组成,它既可以用电机工作,也可以用内燃机工作,还可以电机和内燃机同时工作。当需要高速行驶或蓄电池储存电能时,启动内燃机,这样既可以向车轮输送能量,也可以同时给蓄电池充电。在某次测试中,由内燃机提供能量,汽车重为1.5×104N,轮胎与地面的总接触面积为0.1m2,在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶了30min,消耗了5kg的汽油,同时蓄电池的电能增加了2.0×107J,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示,汽油的热值为4.0×107J/kg。
问:
(1)汽车静止在水平路面上时对地面的压强是多少?
(2)该车在测试过程中内燃机的牵引力所做的功是多少?
(3)该汽车内燃机的效率是多少?
六、综合题(本大题共1小题,共7.0分)
26. (1)如图甲所示,弹簧测力计下所挂物体的重力为______N。
(2)如图乙所示,悬挂在天花板下的“冰墩墩”处于静止状态,画出“冰墩墩”所受力的示意图。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、手影属于影子,是光的直线传播形成的,故A错误;
B、用潜望镜观察物体是利用平面镜能反射光线,看到的是正立、等大的虚像,故B错误;
C、因为红衣服只能反射红光,其他的色光被它吸收,所以用绿光照射在穿红衣服的演员身上,观众看到的演员穿的是黑衣服,故C错误;
D、铅笔好像在水面处折断了,是折射现象,是由光的折射形成的,故D正确。
故选:D。
(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
(4)不透明物体的颜色由物体反射的色光决定,不透明物体只能反射和它相同的色光,其他的色光被它吸收。
一般来说:见到影子、日月食、小孔成像就联系到光的直线传播原理;见到镜子、倒影、潜望镜就联系到光的反射原理;见到水中的物体,隔着玻璃或透镜看物体就联系到光的折射原理。
2.【答案】A
【解析】解:A、同种材料制成的实心物体,其密度一定,由ρ=mv可知,密度一定时,体积越大,质量越大,故A正确;
B、地磁场的南极在地球地理的北极附近,故B错误;
C、物体受到平衡力的作用时,其运动状态不变,可能是静止,也可能是匀速直线运动,故C错误;
D、我们所使用的电能是经过消耗煤炭、风能等一次能源获得的,属于二次能源故D错误。
故选:A。
(1)由ρ=mv可知物质的密度一定时,若质量越大,则体积越大;若体积越大,则质量越大;
(2)地球本身是一个大磁体,地磁南(S)极在地理北极附近,地磁北(N)极在地理南极附近,由于地磁场的作用,指南针静止时,它的南(S)极指向地理南方,它的北(N)极指向地理北方;
(3)物体受到平衡力,其运动状态不变;
(4)一次能源是指能从自然界直接获取的能源。
本题考查了对密度概念、地磁场、平衡力以及能源等知识的理解,属于基础题,难度不大。
3.【答案】C
【解析】解:
A、因水蒸发有致冷作用,使周围空气温度降低,所以夏天洒水是利用了蒸发吸热的道理,故A错误;
B、热量是过程量,不能说含有热量,故B错误;
C、在长时间佩戴口罩后,内侧会蒙上一层小水珠,这是水蒸气遇冷液化而成的,故C正确;
D、炎热的夏天,在同样吸热的情况下,水的比热容大,水升高的温度低,所以水中比岸上凉爽,故D错误。
故选:C。
(1)水蒸发要从周围空气吸热,使周围的空气温度降低,达到降温的目的;
(2)热量是在热传递过程中转移的内能的多少,是过程量;
(3)物质由气态变为液态的过程叫做液化;
(4)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,据此分析。
本题主要考查学生对水的比热容大的特点、物态变化、热量等知识的了解和掌握,属于基础题。
4.【答案】A
【解析】解:A、运动员下落过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小;质量不变,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,故A正确;
B、短道速滑运动员在转弯滑行过程中,运动方向发生了变化,所以运动状态会发生改变,故B错误;
C、花样滑冰运动员所穿的冰刀鞋,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C错误;
D、刷冰员不停地刷冰面,冰和冰刷之间摩擦生热,冰熔化,冰壶和冰面之间有水,使接触面脱离,冰壶和冰面之间的摩擦力减小,故D错误。
故选:A。
(1)动能的大小与质量、速度有关,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能的大小与质量、高度有关,质量越大,高度越大,重力势能越大;
(2)物体保持静止或匀速直线运动时,运动状态保持不变;
(3)在压力大小不能改变的情况下,增大受力面积可以减小压强,减小受力面积可以增大压强;
(4)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
本题考查了动能和势能的转化、物体运动状态的判断、增大压强的方法、减小摩擦了的方法,难度不大。
5.【答案】D
【解析】解:由题可知,两灯泡的额定电压相等,且等于电源电压,所以,要使两灯同时正常发光,需要将两灯泡并联,由图知,应只闭合开关S1、S2,S3断开。
故选:D。
两灯泡的额定电压等于电源电压,若使两灯都正常发光,需将两灯并联,据此判断开关闭合情况。
本题考查了电路的基本连接方式,属于基础题。
6.【答案】B
【解析】解:①在探究动能与速度关系时,控制质量相同,采用的是控制变量法;
②研究光的传播时,引入“光线”,采用的是模型法;
③探究串联电路的电阻时,引入“总电阻”的概念,采用的是等效替代法;
④探究滑动摩擦力与压力大小的关系时,保持接触面的粗糙程度不变,改变压力,采用的是控制变量法。
故选:B。
对每个选项中的探究过程进行分析,明确各自采用的探究方法,确定符合题意的选项。
控制变量法、转换法、类比法、模型法、推理法、等效法等是物理探究常用的方法,在解决实际问题时,我们要注意识别和应用。
7.【答案】C
【解析】解:A、飞机急速下降时,飞机的质量不变,惯性不会消失,故A错误;
B、飞机的机翼上凸下平,使机翼上方空气流速大、压强小,机翼下方空气的流速小、压强大,从而获得向上的升力,故B错误;
C、大气压随海拔高度的升高而减小,所以飞机在不同高度飞行时,受到的大气压力不相同,故C正确;
D、飞机着陆时,地面对飞机有支持力的作用,地面对飞机还会施加阻力的作用,故D错误。
故选:C。
(1)惯性的大小只与质量有关;
(2)流体压强与流速有关,流速越快,压强越小;
(3)大气压随海拔高度的升高而减小;
(4)飞机着陆时,地面对飞机有支持力、摩擦力。
本题主要考查了惯性、大气压、摩擦力、流体压强与流速的关系,考查知识点较多,但难度不大,属基础题。
8.【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 。
9.【答案】信息 电动机
【解析】解:人们听到警报声表达人们的哀悼之情,属于声音传递信息;
扬声器的原理与电动机的原理相同,在工作时利用磁场对电流的作用,将电能转化为机械能。
故答案为:信息;电动机。
声音可以传递信息,也可以传递能量;扬声器的原理与电动机的原理是相同的,都是把电能转化为机械能。
本题考查了声音传递信息、电动机的工作原理,属于基础知识。
10.【答案】103.5 运动
【解析】解:
(1)全程的平均速度:
v=st=1035km10h=103.5km/h;
(2)列车行驶时,列车相对于路边的树木来说位置发生变化,所以说列车相对于树木是运动的;
故答案为:103.5;运动。
(1)由v=st计算列车平均速度;
(2)运动和静止是相对的,相对于参照物来说物体位置发生变化则是运动的,否则是静止的。
本题考查了速度计算、运动和静止的相对性,常见题目。
11.【答案】电磁波 不停地做无规则运动
【解析】解:电磁波可以传递信息,王亚平老师太空授课一直倍受青少年喜欢,其间信息的传递是依靠电磁波实现的;
染料把白布染成了蓝白相间的图案,说明在太空中,分子也在不停地做无规则运动。
故答案为:电磁波;不停地做无规则运动。
电磁波可以传递信息;分子在不停地做无规则运动。
本题考查电磁波和分子热运动的知识,属于对基础知识的考查,难度不大。
12.【答案】次声波 缩小
【解析】解:大象是利用次声波交流的;无人机的镜头是一个凸透镜,成倒立、缩小的实像。
故答案为:次声波;缩小。
声音可以传递信息;物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像。
本题考查了凸透镜成像规律的应用、声音的利用,属于基础题。
13.【答案】乙 总功率过大
【解析】解:甲图将光线会聚在视网膜后方,因此甲图表示远视眼;乙图将光线会聚在视网膜前方,因此乙图表示近视眼;
通过插座接入电路的用电器同时工作时,总功率过大,由P=UI可知,干路电流会过大,根据焦耳定律可知,电流过大时,保险丝会产生过多的热量,容易烧断保险丝。
故答案为:乙;总功率过大。
正常的眼睛可以将光线会聚在视网膜上。近视眼会将物体的像呈在视网膜之前,应该佩戴凹透镜进行矫正。远视眼会将物体的像呈在视网膜之后,应该佩戴凸透镜进行矫正。
家庭电路中电流过大的原因有两个:短路和用电器的总功率过大。
本题考查了近视眼的成因及造成家庭电路电流过大的原因,属于基础题。
14.【答案】内能转化为机械能 扩散
【解析】解:(1)由图可知,两气门关闭,活塞向下运动,火花塞点火,为汽油机的做功冲程,这一冲程中,将内能转化为机械能;
(2)在远处能闻到花香,属于扩散现象,是分子无规则运动的结果。
故答案为:内能转化为机械能;扩散。
(1)判断冲程可以看气阀门的开关情况和活塞运动情况,结合规律总结进行判断内燃机的冲程;在做功冲程中,内能转化为机械能,在压缩冲程中,机械能转化为内能;
(2)两种物质接触时,其分子彼此进入对方的现象叫扩散,扩散表明一切物质的分子都是不停地做无规则的运动。
本题考查了对汽油机冲程的认识和对扩散现象的了解,属基础题,难度不大。
15.【答案】电流 由b到a
【解析】解:(1)甲装置中,两电阻阻值相同,通电时间相同,但电流不同,故可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电流大小的关系;
(2)用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,将该橡胶棒接触不带电的验电器金属球时,橡胶棒上的负电荷移动到了金属箔上,因负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,故产生的瞬间电流方向是从金属箔流向橡胶棒,即由b到a。
故答案为:(1)电流;由b到a。
(1)电流通过电阻丝产生的热量与电流大小、通电时间和电阻大小有关,根据控制变量法分析;
(2)正电荷定向移动的方向为电流的方向。
本题考查了电流的方向和电流产生的热量的相关因素的探究实验,难度不大。
16.【答案】电阻 136.8
【解析】解:在材料、长度和温度相同时,导体的横截面积越大,即导线越粗,电阻越小;
新能源电动公交车充电3h消耗的电能:
W=UIt=380V×120A×3h=1.368×105W⋅h=136.8kW⋅h。
故答案为:电阻;136.8。
(1)导体电阻的大小与温度、材料、长度和横截面积有关;
(2)根据W=UIt求出电池消耗的电能。
本题考查电阻的影响因素、电能的计算,注意计算过程中单位的统一,是一道基础题。
17.【答案】10 4
【解析】解:
(1)根据图象,由I=UR可得,电阻R的阻值:R=URIR=6V0.6A=10Ω;
(2)由电路图可知,电阻R和灯泡L串联,电流表测电路中的电流,
串联电路中各处的电流相等,由图象可知,电流I=0.3A时,UL=1V,UR=3V,
则电源电压:U=UL+UR=1V+3V=4V;
故答案为:10;4。
由图示图象求出电阻两端电压与对应的电流,然后由欧姆定律求出电阻阻值;
由图示图象求出电流对应的电阻与灯泡两端电压,然后由串联电路特点求出电源电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的应用,关键是能从图象中得出正确的信息。
18.【答案】0 =
【解析】解:(1)因为物体在水平力F1=7N和F2=3N的作用时,物体静止,所以物体受平衡力作用,则摩擦力f=7N-3N=4N;
4N的合力都不能推动物体,如果将F1撤去,物体受到3N水平向左的力,物体仍然静止,此时物体受到3N水平向右的摩擦力作用,故合力为0。
(2)由图知,承担物重的绳子股数nA=3,nB=2,
不计摩擦及绳重,提升动滑轮做的功为额外功,滑轮组的机械效率η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动,
因为动滑轮的重力相同、提起物体的重力相同,所以机械效率ηA=ηB。
故答案为:0;=。
(1)解决此题的关键是知道当物体受到大小相等、方向相反、作用在同一条直线上的两个力的作用时,其合外力为0,物体处于平衡状态。
(2)不计摩擦及绳重,提升动滑轮做的功为额外功,滑轮组的机械效率η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动,据此比较机械效率的大小;
本题考查力的合成和机械效率的知识,综合性强,难度适中。
19.【答案】解:过入射点作法线,根据光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,在法线右侧的空气中画出折射光线,如图所示:
【解析】发生折射时,折射光线和入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居在法线两侧,光从其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。由此作图即可。
本题考查根据光的折射规律作图,掌握发生折射时折射角与入射角的大小关系是关键,注意作图要规范。
20.【答案】与镜面垂直 存在 下部 在同一平面 左 6 相等
【解析】解:(1)如果纸板没有与平面镜垂直放置,由于法线与镜面垂直,且反射光线、入射光线、法线在同一平面内,因此,当光贴着纸板沿EO入射时,不能在纸板上看到反射光,故硬纸板放在平面镜上时,要保持与镜面垂直;
反射角等于入射角,若此时移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿顺时针方向转动;
光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以将纸板面绕轴ON向后折,此时反射光线没有随纸板向后折转,故在NOF面上看不到反射光线,反射光线仍然在原来位置,即反射光线仍然存在;
光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的下部会看到反射光线,此实验现象说 明反射光线、入射光线和法线在同一平面;
(2)①实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,要使其在水平位置平衡,应将杠杆平衡螺母向左调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响;
设一个钩码的重力为G,杠杆的一个小格为L,
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知,
4G×3L=nG×2L
解得:n=6,即在B位置挂上6个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
②由于此题中的阻力和阻力臂不变,利用图象中任意一组数据都能得出,F2l2=F1l1=3N×0.02m=2N×0.03cm=0.06N⋅m,图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等,其原因是阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力与动力臂的乘积保持不变。
故答案为:(1)与镜面垂直;存在;下部;在同一平面;(2)①左;6;②相等。
(1)只有硬纸板和平面镜垂直,才能保证法线和平面镜垂直;反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角;
(2)①实验前没有挂钩码和弹簧测力计时,发现杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,要使其在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向左调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响;根据已知条件,由杠杆的平衡条件求出在B位置挂上几个钩码;
②由于此题中的阻力和阻力臂不变,由图中提供数据,根据杠杆的平衡条件分析即可求得。
本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力,就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力;
本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算,有一定难度。
21.【答案】需要 水银 热传递 露 晶体 6 小于 1:4
【解析】解:(1)①由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据点燃的酒精灯外焰的高度固定B的高度;水的沸点高于酒精的沸点,故酒精温度计不能用,而水银的沸点高于水的沸点,即可判断选用的是水银温度计;
②用酒精灯加热,水吸收热量,通过热传递的方式增加水的内能;
③我们看到的“白气”是由大量小水珠组成的,这些小水珠是由水蒸气遇冷液化而来的;冰是凝固现象;霜、雪是凝华现象,露是液化现象;
(2)①从图象知,物质在熔化过程中吸收热量温度保持不变,此物质是晶体;此物质从2min开始熔化,到8min熔化完成,它熔化过程用了8min-2min=6min;
②晶体熔化时,不断吸收热量,内能增加,温度保持不变,故该物质第5min 末的内能小于第6min 末的内能;从图上可以看出,在质量不变的前提下,AB段温度升高40℃,CD段温度升高20℃,CD段加热时间是AB段加热时间的2倍,吸收热量之比为1:2,温度升高之比为2:1,根据Q=cmΔt计算可知该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是1:4。
故答案为:(1)①需要;水银;②热传递;③露;(2)①晶体;6;②小于;1:4。
(1)使用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,但不能碰到容器底,所以要从下向上进行调节;通过比较水与水银和酒精的沸点,即可判断选用的是水银温度计;
做功和热传递可以改变物体的内能;
液化是物质由气态变为液态的过程;
(2)固体分晶体和非晶体,晶体有一定的熔化温度(图象中温度不变的时刻),非晶体没有,用熔化完成的时间减去开始熔化的时间;
晶体熔化时,不断吸收热量,内能增加,温度保持不变。
从图上可以看出,在质量不变的前提下,AB段温度升高40℃,CD段温度升高20℃,CD段加热时间是AB段加热时间的2倍,吸收热量之比为1:2,所以利用吸热公式Q=cmΔt得出比热容的大小关系。
本题考查晶体熔化和水的沸腾实验,考查水沸腾的特点,比热容相关计算等于,属于综合题。
22.【答案】为了保护电路 小灯泡断路 2.2 D 0.5 1500
【解析】解:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯正常发光时的电流约为:
I=UR=2.5V10Ω=0.25A;故电流表选用小量程与灯串联,如下所示:
;
(2)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的C端;
(3)闭合开关后,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数为3V,产生该现象的原因可能是小灯泡断路;
(4)图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V;
灯在额定电压下正常发光,2.2V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D移动,直到电压表示数为额定电压;
根据该同学实验得到的如图2所示的I-U图象知,灯在额定电压下的电流为0.2A,小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(5)转盘转动1800转,电热水壶消耗的电能:
W=1800×13600kW⋅h=0.5kW⋅h;
电热水壶的功率:
P= Wt=0.5kW⋅h2060h=1.5kW=1500W。
故答案为:(1)见上图;(2)为了保护电路;(3)小灯泡断路;(4)2.2;D;0.5;(5)1500。
(1)根据小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为10Ω,由欧姆定律得出灯正常发光时的电流确定电流表选用小量程与灯串联,滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中;
(2)为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处;
(3)若灯泡短路,则电压表示数为0,电路为通路,灯泡发光,电流表有示数;若灯泡断路,灯泡不发光,则电流表示数为0,电压表串联在电路中测电源电压,有示数;故闭合开关后,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数为3V,产生该现象的原因可能是小灯泡断路;
(4)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
根据I-U图象知灯在额定电压下的电流,由P=UI求出小灯泡的额定功率。
(5)3600r/(kW⋅h)表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转3600r,求出转盘转1800r电路中消耗的电能,然后根据P=Wt求出电灶的功率。
本题测量小灯泡的电功率,考查电路连接、故障分析、注意事项、操作过程、电压表的读数、电功率的计算和利用电能表测量功率的方法,这些都是电学实验中的重要知识,要掌握。
23.【答案】解:
(1)下潜所用的时间t=10:21-7:03=3h18min=3.3h,
下潜的深度s=6700m=6.7km,
“蛟龙号”潜水器下潜的速度为:
v=st=6.7km3.3h≈2.03km/h;
(2)“蛟龙号”潜水器未充海水时,因“蛟龙号”潜水器漂浮于海面上,
其受到的浮力和自身的重力相等,则F浮=G=mg=22×103kg×10N/kg=2.2×105N,
由F浮=ρ海水gV排可得此时它排开海水的体积:
V排=F浮ρ水g=2.2×105N1.0×103kg/m3×10N/kg=22m3;
(3)狮子鱼头部上表面受到的压强:
p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×6700m=6.7×107pa;
狮子鱼头部上表面受到的压力:
F=pS=6.7×107pa×1×10-4m2=6700N。
答:(1)“蛟龙号”潜水器下潜的平均速度为2.03km/h;
(2)此时它排开海水的体积是22m3;
(3)狮子鱼头部上表面1×10-4m2的面积上受到的海水压力是6700N。
【解析】(1)由v=st可求速度;
(2)知道潜水器的质量,根据G=mg求出重力;利用平衡条件求出潜水器受到的浮力,然后利用浮力的计算公式求出排开海水的体积;
(3)知道深度,利用p=ρgh求潜艇潜到6700m时受到海水的压强,再计算出压力。
本题考查了速度公式、物体浮沉条件和阿基米德原理以及液体压强的特点,要求灵活运用公式进行计算。
24.【答案】减小
【解析】解:(1)传感器R1的阻值随载盘台所受压力变化的关系如图乙所示,为一条斜向下的直线,可知R1的阻值随着压力的增大而减小;
(2)根据图乙,当载盘台上的餐盘不放食物时,载盘台所受压力为1N,R1此时的电阻为100Ω,传感器和提示器串联,
根据欧姆定律可知电路中的电流为I=UR总=3V100Ω+50Ω=0.02A;
(3)在第(2)问的基础上,通电5min,电流通过R1产生的热量Q=I2R1t=(0.02A)2×100Ω×5×60s=12J,
此时电路消耗的总功率为P=UI=3V×0.02A=0.06W。
(4)当电路中的电流达到0.03A时,总电阻R总=UI'=3V0.03A=100Ω,
R1的阻值R1'=R总'-R0=100Ω-50Ω=50Ω,
从图乙可知载盘台所受压力为1.5N,
则“光盘仪”内剩余食物的重力为G=1.5N-1N=0.5N,
“光盘仪”内剩余食物的重力m=Gg=0.5N10N/kg=0.05kg=50g,
故此“光盘仪”内剩余食物的质量应小于50克。
故答案为:(1)减小;
(2)根据图乙,当载盘台上的餐盘不放食物时,图甲电路中的电流是0.02A;
(3)在第(2)问的基础上,通电5min,电流通过R1产生的热量是12J,此时电路消耗的总功率为0.06W;
(4)当电路中的电流达到0.03A时,提示器会发出提示音,此“光盘仪”内剩余食物的质量应小于50克。
(1)传感器R1的阻值随载盘台所受压力变化的关系如图乙所示,为一条斜向下的直线,据此分析;
(2)根据图乙,当载盘台上的餐盘不放食物时,载盘台所受压力为1N,R1此时的电阻为100Ω,传感器和提示器串联,
根据欧姆定律可知电路中的电流;
(3)在第(2)问的基础上,通电5min,根据Q=I2Rt计算电流通过R1产生的热量,根据P=UI计算此时电路消耗的总功率;
(4)当电路中的电流达到0.03A时,根据欧姆定律的变形式得出总电阻,根据电阻串联的规律得出R1的阻值,从图乙可知载盘台所受压力,
进而得出剩余食物的重力,根据G=mg得出剩余食物的质量,进而得出此“光盘仪”内剩余食物的质量应小于多少克。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律应用、热量的计算、电功率的计算等问题,考查范围广,有一定难度。
25.【答案】解:(1)该汽车静止在水平路面上时,对路面的压力F压=G=1.5×104N,
所以汽车静止在水平路面上时对地面的压强:p=FS=1.5×104N0.1m2=1.5×105Pa;
(2)由题可知,汽车行驶的路程
s=vt=50km/h×3060h=25km=25000m,
由图可知,车速为50km/h时,阻力f=2000N,因汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以F=f=2000N,
则汽车发动机的牵引力做的功
W牵=Fs=2000N×25000m=5×107J;
(3)5kg燃油放出的热量:Q放=mq=5kg×4.0×107J/kg=2.0×108J;
电池储存的最大电能:W电=2.0×107J,
有效利用的能量:W有=W牵+△W电=5×107J+2.0×107J=7.0×107J,
内燃机的效率:η=W 有用Q放×100%=7.0×107J2.0×108 J×100%=35%。
答:(1)该汽车静止在水平路面上时对地面的压强是1.5×105Pa;
(2)该车在测试过程中内燃机的牵引力所做的功是5.0×107J;
(3)该汽车内燃机的效率是35%。
【解析】(1)根据p=FS算出汽车静止在水平路面上时对地面的压强;
(2)已知汽车以50km/h做匀速直线运动时受到的阻力,再根据二力平衡条件求出牵引力的大小;根据速度公式求出行驶的路程,利用W=Fs求出引力做的功;
(3)知道内燃机消耗燃油的质量和燃油的热值,根据Q放=mq求出完全燃烧释放的热量;
已知蓄电池组储存的最大电能,这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和,根据η=W 有用Q放×100%求出内燃机的效率。
本题综合考查了热量的计算以及热机的效率,也是一道生活中的物理题,有其实用价值。对公式的把握和运用是基础,只要读好题,总体来说本题难度不大。在计算内燃机的效率时,要注意不要忘记转化成的电能的能量。
26.【答案】2.4
【解析】解:(1)实验中钩码保持静止时,钩码受力平衡,弹簧测力计的示数等于钩码所受拉力的大小,且大小与钩码的重力相等;一大格表示1N,且中间有5条刻度线,所以两条相邻的刻度线的长度表示0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N,此时的示数为2.4N;
(2)此时“冰墩墩”受重力和绳子的拉力作用,重力的方向是竖直向下的,从“冰墩墩”的重心O画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,从“冰墩墩”的重心O画一条带箭头的竖直向上的有向线段,用F表示,如图所示:
故答案为:(1)2.4;(2)如图所示。
(1)明确弹簧测力计的量程与分度值,可根据指针位置读出示数。
(2)画力的示意图,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。
本题考查了弹簧测力计的读数和力的示意图,属于基础题。
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