2023年陕西省西安高新第一中学中考物理三模试卷(含答案)
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这是一份2023年陕西省西安高新第一中学中考物理三模试卷(含答案),共27页。
2023年陕西省西安市高新一中中考物理三模试卷一.选择题(共10小题,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)1.(2分)编钟是我国瑰宝,如图,敲M处发出的声音音调比敲N处的高,比敲P处的低,则( )A.编钟发出的声音频率只与其质量有关 B.敲P处发出的声音频率高于敲N处的 C.敲P处时,钟的振幅一定比敲M处时大 D.敲N处时,发出的声音响度一定比敲M处时大2.(2分)目前家庭汽车保有量越来越高,以下跟汽车有关的热现象中说法错误的是( )A.汽车水箱中加入适量酒精降低了水的凝固点,防止水结冰胀破水箱 B.汽车玻璃内表面起“雾”影响行车安全,是车内水蒸气液化形成的 C.冬天排气管冒出的“白气”,是水蒸气凝华成的小冰晶 D.空调制冷时,制冷剂汽化吸热、液化放热,将车内的“热”“搬”到车外3.(2分)光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理。如图是汤勺放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列现象与原理相对应的是( )A.水中弯折的“汤勺”——光的折射 B.平面镜中的“杯子”——光沿直线传播 C.灯光下玻璃杯的影子——光的折射 D.水中放大的“勺头”——光的反射4.(2分)小敏在家中做凸透镜成像实验,墙上出现一个倒立缩小清晰的像。下列说法正确的是( )A.凸透镜成像大小与蜡烛距透镜的距离无关 B.若透镜不动,蜡烛远离透镜,手和透镜的影子大小不变 C.墙上所成的烛焰像是虚像 D.若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,能再次呈现清晰的烛焰像5.(2分)如图重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,设斜面长为s,高为h,拉力为F,物体受到的摩擦力为f,所需时间为t。下列说法中正确的是( )A.拉力F做功的功率是 B.斜面是一种费力机械 C.斜面的机械效率是 D.拉力做的功为Gh+Fs6.(2分)蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动,身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下,假定空气阻力忽略不计,则下列说法正确的是( )A.运动员到达最低点时的速度最大 B.蹦极过程中,运动员的机械能守恒 C.蹦极绳伸至原长后的下落过程中,运动员重力做功的功率不变 D.蹦极绳伸至原长后的下落过程中,弹性绳的弹性势能一直变大7.(2分)我国的空间站命名为“天宫”,作为核心舱的“天和号”是空间站的主控舱段,也是航天员生活的主要场所,下列说法中正确的是( )A.电磁波在真空中的传播速度是3×108km/s B.“天和号”的太阳能“帆板”接收的太阳能来自于太阳内部的裂变反应释放的能量 C.“天和号”的太阳能“帆板”可将机械能转化为电能 D.“天和号”核心舱升入太空后与地面通过电磁波联系8.(2分)两款温控开关k1和k2,当温度低于50℃时,k1保持闭合,k2保持断开;当温度高于50℃时,k1保持断开,k2保持闭合。某保温水壶用其中一款开关检测水温,其加热电阻R在水温低于50℃时工作,在水温高于50℃时不工作。下列电路图中符合用电安全且能实现该保温水壶功能的是( )A. B. C. D.9.(2分)如图所示电路,电源电压恒为6V,小灯泡L上标有“4.5V 0.3A”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”滑动变阻器R规格为“30Ω 1A”。闭合开关S,为保证电路安全。在移动滑片P的过程中,下列选项错误的是( )A.电压表的示数变化范围是2~3V B.小灯泡的最大电功率是1.35W C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是15~30Ω D.该电路的最大总功率是1.2W10.(2分)如图所示是有关电与磁实验的装置图,以下说法错误的是( )A.图甲中闭合开关小磁针顺时针偏转 B.图乙可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 C.图丙中改变电流方向导体运动方向不变 D.图丁实验过程原理与动圈式话筒原理相同二、填空与作图题(共8小题,计22分)11.(3分)在天官课堂中,航天员王亚平课前整理仪容时距离平面镜1m,若以0.5m/s速度远离平面镜,在这过程中人的像 (选填“变大”、“变小”、“不变”),像相对人移动的速度为 m/s。上课时她将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示,其中球心O与入射点O1的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为 (选填①、②、③、④)。12.(2分)在学校假期的模型设计比赛中,小华制作的如图斜拉索大桥模型,她用长30cm、重5N的质地均匀分布的木条OA做桥面,立柱GH做桥塔。OA可绕O点转动,A端用细线与GH上的B点相连,若保持桥面水平,细线对OA的拉力F= N;将细线一端的固定点由B点改至C点,拉力F的大小变化情况是 ,由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处。13.(3分)如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器线圈接通交流电源之后,该线圈就会产生一个变化的磁场,当手机放在充电器上的时候,手机中的线圈就会产生感应电流实现无线充电。(1)手机线圈中产生电流是利用 现象。(2)当充电器线圈中某一时刻的电流方向(俯视沿逆时针方向)如图所示,则图中充电线圈中心处B点的磁场方向是 (选填“向上”或“向下”)。(3)与传统方式相比,这种充电方式的优点是: 。14.(3分)某学校开展了主题为“安全用电,珍惜生命”的主题活动,下列是活动的部分内容。如图a所示,火线应该与插头的 (填“A”、“B”或“C”)相连接;如图b、c所示,两种使用测电笔的方法中,正确的是图 ;如图d、e所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因,图e所示情况的原因是 (填“用电器的总功率过大”或“短路”)。15.(4分)2022年第24届冬季奥林匹克运动会在“一起向末来”的愿景里取得圆满成功。(1)北京冬奥会采用二十四节气进行倒计时,华夏大地的魅力风光和冰雪键儿的运动场景交相辉映。“霜降”节气,霜的形成是 现象(填物态变化名称),该过程 (填“吸收”或“放出”)热量。(2)如图所示,冬奥会开幕式上惊艳的一幕,一重3t的奥运五环“破冰而出”。奥运五环被匀速升至13m高,拉力对奥运五环所做的功的功率为1×104W。则拉力对五环做功时间为 秒。奥运五环上升过程中机械能的增加量 (填“小于”、“等于”或“大于”)重力势能的增加量(g=10N/kg)。 16.(3分)某同学两眼的视力分别是远视和近视,她取出一只红色铅笔来探究两个镜片的成像特点,铅笔呈现红色的原因是铅笔 (选填“发出”,“折射”或“反射”)的红光进入眼睛。她将这只铅笔放在她的眼镜后面1cm处时,透过取镜看到铅笔的形状如图所示,则图中右侧的镜片所矫正的是 (选填“近视”或“远视”)眼;左侧镜片对光具有 (选填“会聚”或“发散”)作用。17.(2分)如图所示凸透镜主光轴与水面相平,F是凸透镜的焦点,一束与水面平行的光射到凸透镜上,经凸透镜折射后在水面发生反射和折射。请大致画出经过透镜后的折射光线和进入水中的折射光线。 18.(2分)如图为一种电磁仪表的部分装置,闭合开关后,磁铁N极向上转动(如箭头所示)。请在括号中标出电池的“+”“﹣”极。 三.实验探究题(共4小题,计22分)19.(4分)根据下列图片回答问题:(1)如图甲所示的冲程中发生的能量转化是 (选填“内能转化为机械能”或“机械能转化为内能”)。(2)在逐渐抽出玻璃罩内空气的过程,闹钟的声音逐浙变小,这说明 。(3)图丙中甲、乙是两个完全相同的物体,如图实验是为了探究重力势能大小与 的关系。(4)图丁为自制电磁铁,这是利用电流的 工作的。20.(4分)小明在探究物态变化的实验中,设计了如图甲、乙所示的两种探究“碘的升华”实验方案。 (1)已知酒精灯外焰的温度约为510℃,标准大气压下,碘的熔点为113.5℃。上述设计更合理的方案是 (选填“甲”或“乙”);这可以保证碘的温度没有达到 就看到了碘蒸气。(2)为了进一步探究此类现象,小明在玻璃杯中放入适量的水,向水中放入一小块干冰,观察中很快有大量气泡产生,同时水面有大量白气,如图丙所示。实验中,水中大量的气泡是 (填物态变化名称)形成的,水面上看到的白气会 (选填“上升”或“下沉”)。21.(8分)小杰利用图一和图二的装置“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。图一在两个透明容器中密封等量的空气,各放置一段电阻丝,并连接一个装水的U形管,通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少,装置的密封性能良好。(1)小杰猜想电流产生的热量与电阻大小有关,下列能支持她猜想的现象是 (选填字母)。A.正常工作时,“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮B.接线板上接入的用电器越多,导线越容易发热C.电熨斗工作时发热明显,而与之相连的导线却不怎么热(2)图一装置中如果R3发生了断路,在通电时间相同的情况下,与R3未发生断路之前相比较,左侧U形管中液面的高度差将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(3)小杰利用图二装置探究电阻大小和产生热量的关系(Ra>Rb),在a、b两瓶内加入质量和初温都相同的煤油。闭合开关一段时间后,他发现a烧瓶中温度计的示数大,表明电流和通电时间相同时,电阻越大,电流通过导体产生的热量越 。根据上述规律,小杰得出电烤箱低温挡接入电路电阻丝的阻值要比高温挡电阻丝的阻值小,此结论是 (填“正确”或“错误”)的。(4)小杰把图二装置改成探究物质吸热能力的实验装置,需要进行一些改进:①在a、b两瓶内换用质量、初温都相同的 (选填“相同”或“不同”)液体,电阻丝的阻值Ra Rb(填“=”“<“或“>”)。②一段时间后,小杰观察到b瓶内液体温度高一些,可判断a、b两瓶内液体吸收的热量Qa Qb(填“=”“<”或“>”),a的吸热能力 (填“强”或“弱”)。 22.(6分)太阳能作为一种新能源,已被人类广泛使用。例如太阳能路灯,其核心部件是太阳能电池板(即光电板)。某兴趣小组提出了一个问题:影响光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关呢?他们对这个问题有如下猜想:猜想1:光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的光照时间有关;猜想2:光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积有关;猜想3:光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的颜色有关。根据以上猜想他们完成了如表的多次试验,光电板吸收的能量对小灯泡供电直至熄灭。序号光电板的面积/(m2)光照时间(min)光电板表面所涂颜色小灯泡发光时间/(s)10.110黑色18020.110绿色12030.110白色3040.210黑色36050.310黑色54060.120黑色36070.130黑色540请回答下列问题:(1)每次实验所选用的小灯泡的规格应该 (填“相同”或“不同”)的,实验中是通过比较 来比较光电板吸收太阳能的多少。(2)要验证猜想二,需要分析表中 (填表中的序号)三组数据;分析表中1、6、7三组数据,我们可以得出结论:在光电板面积和表面颜色相同时, ,光电板吸收的太阳能越多。(3)如果把小灯泡换成同样亮度但电光转换效率更高的LED灯,LED灯的发光时间将 (填“增加”“不变”或“减少”)。(4)根据生活经验,我们猜想光电板吸收太阳能的多少还可能与 因素有关。 四、综合题(共2小题,计16分)23.(8分)我市有些学校配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热,挤出热熔的塑胶,然后在空气中迅速冷却,最后固化成稳定的形状,此打印笔有快慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印4min,电能表指示灯闪烁16次,刚好将30g的塑胶从20℃加热到276℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为0.022kW,R1、R2用于发热的定值电阻,塑胶的比热容为2×103J/(kg•℃)求:(1)开关接到 (选填:“0和1”,“1和2”或“2和3”)位置时是慢挡;(2)3D打印笔快挡打印4min所消耗的电能;(3)3D打印笔快挡打印时的热效率;(4)R1的阻值。24.(8分)安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯,其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录,从1楼到118楼只需短短55s。电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机安全装置和信号操级系统等,如图甲所示,是某种升降电梯工作原理图,电动机和配重通过钢丝绳分别给轿刚施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反,电动机通过切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。(1)图甲中电动机的原理是 (选填“电磁感应”,“电磁铁”或“磁场对电流的作用”),B滑轮 (填“能”或“不能”)省力;上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯,在载重一定的情况下,下列最能体现该电梯运行特点的是 (选填字母);A.做功多B.功率大C.安全可靠D.机械效率高(2)如图乙所示是某次电梯满载上升时的v﹣t图像,若配重的质量为500kg,空轿厢的质量是550kg,额定载荷是1100kg,电梯匀速运行阶段,配重的重力做功多少焦耳?(g取10N/kg)(3)不计钢丝绳重和一切摩擦,该电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为多少瓦?
参考答案与试题解析一.选择题(共10小题,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)1.【分析】音调:声音的高低,由发声体的振动频率决定;响度:声音的大小,与发声体的振动幅度、与发声体的距离有关。【解答】解:A、编钟发出的声音频率与编钟的位置等因素有关,故A错误;B、敲P比敲N处时,编钟振动的体积小,振动的频率大,音调高,故B正确;CD、响度的大小与振幅有关,振幅的大小与敲击的力的大小有关,所以敲P处时,钟的振幅不一定比敲M处时大;敲N处时,发出的声音响度不一定比敲M处时大,故CD错误。故选:B。2.【分析】(1)物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。【解答】解:A、液体混合后,凝固点会降低,所以汽车水箱中加入适量酒精降低了水的凝固点,防止水结冰胀破水箱,故A说法正确。B、汽车玻璃起“雾”影响行车安全,是车内水蒸气遇到玻璃液化形成的,故B说法正确。C、冬天排气管冒出的“白气”,是水蒸气液化形成的小水滴,故C说法错误。D、空调制冷时,制冷剂汽化吸热、液化放热将车内的“热”,“搬”到车外,实现了制冷作用,故D说法正确。故选:C。3.【分析】(1)光线从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射,由此形成的现象有:雨后彩虹、池水变浅、水中筷子折断、海市蜃楼等;(2)光在同种均匀介质中沿直线传播,如:激光准直、小孔成像、影子的形成、日食和月食的形成等;(3)光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是具体应用。【解答】解:A、水中弯折的“汤勺”,是由于汤勺反射的光线从水中斜射入空气中是发生折射形成的,故A正确;B、平面镜中的“杯子”,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B错误;C、灯光下玻璃杯的影子,是由光的直线传播形成的,故C错误;D、水中放大的“勺头”,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的,故D错误。故选:A。4.【分析】(1)凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;(2)光在同种均匀介质中沿直线传播;(3)凸透镜成实像时,若蜡烛、光屏的位置不变,改变凸透镜的位置,光屏上能两次成像。【解答】解:AC、由题意可知,墙上出现一个倒立缩小清晰的像,根据凸透镜成像规律可知应得到倒立缩小的实像,凸透镜成像大小与蜡烛距透镜的距离(物距)有关,故AC错误;B、手和透镜的影子是光的直线传播形成的,若透镜不动,蜡烛远离透镜,手和透镜的影子变小,故B错误;D、图中,蜡烛经凸透镜成倒立缩小的实像,此时物距u>2f,若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,在f<u<2f还能成倒立放大的实像,即能再次呈现清晰的烛焰像,故D正确。故选:D。5.【分析】(1)知道物体重力、斜面高,利用W=Gh求拉力做的有用功;知道物体受到的摩擦力、斜面长,利用W=fs求拉力做的额外功;知道拉力大小、斜面长,利用W=Fs求拉力做的总功,也可以为W总=W有+W额;利用P=求拉力做功功率,注意:总功有两种表示方法,功率也有两种表示方法;(2)使用斜面可以省力,但费距离,属于省力机械;(3)斜面的机械效率等于有用功与总功之比,注意:总功有两种表示方法,机械效率也有两种表示方法。【解答】解:(1)拉力做的有用功:W有=Gh,拉力做的额外功:W额=fs,拉力做的总功:W总=Fs,或W总=W有+W额=Gh+fs,拉力做功功率:P==,或P==,故A正确、D错误;(2)使用斜面可以省力,但费距离,属于省力机械,故B错误;(3)斜面的机械效率:η==,或η==,故D错误。故选:A。6.【分析】(1)根据运动员到达最低点时的运动状态分析;(2)运动员的机械能会转化为弹性绳的弹性势能;(3)根据P===Gv分析重力做功的功率的变化;(4)弹性势能的大小与弹性形变程度的大小有关。【解答】解:A、运动员到达最低点时的速度为0,是最小的,故A错误;B、蹦极过程中,运动员的机械能会转化为弹性绳的弹性势能,所以运动员的机械能不守恒,故B错误;C、蹦极绳伸至原长后的下落过程中,运动员的速度发生了变化,根据P===Gv可知,运动员重力做功的功率发生了变化,故C错误;D、蹦极绳伸至原长后的下落过程中,弹性绳的弹性形变程度一直变大,所有弹性势能一直变大,故D正确。故选:D。7.【分析】(1)电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s;(2)原子核裂变、聚变都能释放出惊人的能量;太阳内部时刻发生的是核聚变反应;(3)太阳能“帆板”可将太阳能转化为电能;(4)电磁波的传播不需要任何介质;我国的空间站上的宇航员与地面通过电磁波联系。【解答】解:A、电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s,故A错误;B、太阳内部时刻发生的是核聚变反应,故B错误;C、“天和号”的太阳能“帆板”可将太阳能转化为电能,故C错误;D、“天和号”核心舱升入太空后,与地面通过电磁波联系,故D正确。故选:D。8.【分析】分析电路图,根据两个开关的特点、保温水壶的要求,选择正确选项。【解答】解:A、当k1保持闭合时,电源会被短路,故A错误;B、当k2保持闭合时,电源会被短路,故B错误;C、由图可知,开关k1与R串联在电路中,当温度低于50℃时,k1保持闭合,当温度高于50℃时,k1保持断开,使得加热电阻R在水温低于50℃时工作,在水温高于50℃时不工作,故C正确;D、由图可知,开关k2与R串联在电路中,当温度低于50℃时,k2保持断开,当温度高于50℃时,k2保持闭合,使得加热电阻R在水温高于50℃时工作,在水温低于50℃时不工作,故D错误。故选:C。9.【分析】(1)开关不合后,灯泡L与变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出灯泡的额定电流,利用欧姆定律求出灯泡的电阻,根据电压表的量程确定灯泡两端的最高电压;根据串联电路的电阻规律和欧姆定律,计算电路中的最小电流,根据欧姆定律计算灯泡两端的最小电压;(2)根据灯泡两端的最大电压,由P=UI=计算灯泡的最大功率;(3)由灯泡两端的最大电压,根据欧姆定律计算电路的最大电流,根据串联电路的电流规律和欧姆定律计算变阻器接入电路的最小电阻,结合变阻器的最大电阻确定变阻器的变化范围;(4)由电路中的最大电流,根据P=UI求出电路消耗的最大功率。【解答】解:由电路图可知,灯泡与变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。A、因串联电路中各处的电流相等,且变阻器R允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,灯泡的额定电流为0.3A,由I=可得,灯泡的电阻:RL===15Ω,电压表量程0~3V,灯泡的额定电压为4.5V,则灯泡两端最大电压为 UL大=3V,电路中的最小电流:I小===A,灯泡两端的最小电压(电压表的最小示数):UL小=I小RL=A×15Ω=2V,所以电压表示数变化范围为2V~3V,故A正确;B、小灯泡的最大电功率是PL大===0.6W,故B错误;C、由题意可知,灯泡的电压最大3V,此时电流最大为:I大===0.2A,此时变阻器接入电路的阻值最小,根据串联电路分压规律可知,此时滑动变阻器两端的最小电压,最小电压:U滑小=U﹣UL大=6V﹣3V=3V,则滑动变阻器接入电路的最小阻值:R滑小===15Ω,当滑动变阻器接入电路的阻值最大为30Ω时,电路中电流最小,故滑动变阻器阻值变化范围为15Ω~30Ω,故C正确;D、由“C”可知,电路中最大电流:I大=0.2A,则电路的最大功率:P大=UI大=6V×0.2A=1.2W,故D正确。故选:B。10.【分析】(1)根据安培定则和磁极间的相互作用规律分析;(2)电磁铁磁性强弱跟电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关;(3)通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向有关;(4)动圈式话筒是利用了电磁感应现象。【解答】解:A.闭合甲图中的开关,根据安培定则,螺线管的右端为N极、左端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针顺时针偏转,故A正确;B.两个电磁铁串联在电路中,电流相同,线圈的匝数不同,可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故B正确;C.通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关,改变电流方向导体运动方向改变,故C错误;D.动圈式话筒是利用了电磁感应现象,丁图也是电磁感应现象,两者关系对应,故D正确。故选:C。二、填空与作图题(共8小题,计22分)11.【分析】(1)根据平面镜的成像特点来填空,平面镜所成的像与物体大小相同,像与物到镜面的距离相等,成虚像;(2)根据光的折射规律可知光从水中斜射入空气中,会发生折射,折射角大于入射角,对于球体而言,入射点与球心所在的直线即法线,入射光线和折射光线分别位于法线两侧,据此判断进入气泡球的折射光线。【解答】解:(1)根据平面镜成像时,像与物大小相同,与人到镜的距离无关,当王亚平以0.5m/s速度远离平面镜时,在这过程中人的像将不变;若以0.5m/s的速度远离平面镜,像也以0.5m/s的速度远离平面镜,则像远离她的速度为0.5m/s+0.5m/s=1m/s;(2)光从水中斜射入空气中,会发生折射,折射角大于入射角,对于球体而言,入射点与球心所在的直线即法线,入射光线和折射光线分别位于法线两侧,就图而言,OO2所在的直线即法线,进入气泡球的折射光线可能为①。故答案为:不变;1;①。12.【分析】(1)可以绕固定点转动的硬棒是杠杆;(2)力臂是从支点到力的作用线的距离,过支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂;根据杠杆平衡条件结合数学知识求解;将细线一端的固定点由B点改至C点,动力臂增大,阻力臂和阻力不变,根据杠杆平衡条件进行判断。【解答】解:由图可知,OA可绕O点转动,A端用细线与GH上的B点相连,所以桥面OA实质是一种杠杆;过支点向拉力的作用线作垂线,这条垂线段就是拉索对桥面拉力F的力臂L,如图所示:在RtΔAOB中,∠A=30°,则L=OA=0.15m根据杠杆的平衡条件,FL=G×OA,则F===5N;将细线一端的固定点由B点改至C点,动力臂增大,阻力臂和阻力不变,根据杠杆平衡条件可知,动力减小。故答案为:5;减小。13.【分析】(1)电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流;(2)根据电流方向,利用安培定则去判断磁极;(3)和传统方式相比,无线充电不需要数据线,避免了多种充电接口,所以充电方便、兼容性强、可以一对多进行充电。【解答】解:(1)电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流。所以手机线圈中产生电流是利用电磁感应现象。(2)电流从上往下看是逆时针转动,利用安培定则判断B点磁场方向是向上;(3)和传统充电相比,无线充电不需要数据线,避免了多种充电接口,所以充电方便、可以兼容多种充电接口的手机充电、可以一对多进行充电。故答案为:(1)电磁感应;(2)向上;(3)使用方便、兼容性强、可以一对多进行充电。14.【分析】三孔插座的正确接法是“左零右火上接地”;测电笔在使用时手必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体;家庭电路中电流过大的原因有:一是短路,二是用电器的总功率过大。【解答】解:根据三孔插座的接法左零右火,可知火线应该与插头的C相连接;如图b、c所示,两种使用测电笔的方法中,正确的是图b;如图d、e所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因,其中图e所示情况的原因是:短路。故答案为:C;b;短路。15.【分析】(1)物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,该过程放出热量。(2)先算出奥运五环重力G,根据P=的变形式t=计算出拉力对五环做功的时间;奥运五环上升过程中质量不变,速度不变,故动能不变,高度增加,故重力势能增加,动能和势能统称机械能,据此判断机械能的增加量和重力势能的增加量的关系。【解答】解:(1)“霜降”节气,霜的形成是凝华现象,该过程放出热量;(2)奥运五环重力为:G=mg=3t×10N/kg=3000kg×10N/kg=3×104N;拉力对奥运五环所做的功是:W=Gh=3×104N×13m=3.9×105J;根据P=得,拉力对五环做功时间为:t==39s;奥运五环上升过程中质量不变,速度不变,故动能不变,高度增加,故重力势能增加,动能和势能统称机械能,因此机械能的增加量等于重力势能的增加量。故答案为:(1)凝华;放出;(2)39;等于。16.【分析】不透明物体的颜色是由其反射的色光决定的;凹透镜对光有发散作用,凸透镜对光线具有会聚作用;当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像。【解答】解:铅笔呈现红色的原因是铅笔反射了红光,吸收了其它颜色的光;由题意可知,透过眼镜看到铅笔的形状,左侧是正立缩小的虚像,右侧是正立放大的虚像,根据凸透镜成像规律可知,右侧的镜片是凸透镜,左侧的镜片是凹透镜,凸透镜可以矫正远视眼,所以右侧的镜片所矫正的是远视眼;左侧镜片对光线具有发散作用。故答案为:反射;远视;发散。17.【分析】(1)由图示可知,入射光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜折射后过焦点;(2)凸透镜右侧的焦点为入射点,过入射点画出法线,根据光的折射规律画出折射光线。【解答】解:(1)平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;(2)过入射点画出法线,根据折射角小于入射角在法线右侧的水中画出折射光线,如图所示:18.【分析】根据磁铁N极的转向,利用根据磁极间的相互作用规律来判断通电螺线管的磁极;利用右手螺旋定则判断电池的正负极。【解答】解:闭合开关后,磁铁N极向上转动,根据同名磁极相互排斥可知,通电螺线管上端为N极、下端为S极;根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指弯曲且与螺线管中电流方向一致,则电流从螺线管下端流入,故电源左端为正极,右端为负极。如图所示:三.实验探究题(共4小题,计22分)19.【分析】(1)根据内燃机气门开关情况和活塞运动情况判断出是哪一个冲程,据此分析冲程中发生的能量转化;(2)声音的传播需要介质;(3)物体的重力势能与质量和所处的高度有关,物体的质量越大、高度越大,物体的重力势能越大;(4)电流流过导体时导体周围产生磁场,这种现象是电流的磁效应。【解答】解:(1)如图甲所示的冲程中,内燃机进气门和排气门都关闭,火花塞打出电火花,活塞向下运动,说明内燃机处在做功冲程,此冲程中发生的能量转化是内能转化为机械能;(2)在逐渐抽出玻璃罩内空气的过程,闹钟的声音逐浙变小,这说明声音的传播需要介质;(3)物体的重力势能与质量和所处的高度有关,图丙中甲、乙两个物体的质量相同,下落时所处的高度不同,根据控制变量法可知,图中实验是为了探究重力势能大小与高度的关系;(4)自制电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。故答案为:(1)内能转化为机械能;(2)声音的传播需要介质;(3)高度;(4)磁效应。20.【分析】(1)物质从固态直接变为气态的过程叫升华,物质从气态直接变为固态的过程叫凝华;(2)物质从气态变为液态的过程叫做液化。【解答】解:(1)探究“碘的升华”的实验方案最合理的是方案乙,因为热水的温度不会超过碘的熔点,可以防止碘发生熔化现象,保证碘的温度没有达到熔点就看到了碘蒸气,避免碘因熔化对实验产生影响;(2)向水中放入一小块干冰,干冰发生升华现象,产生大量的二氧化碳气体,所以水中大量的气泡是干冰升华形成的;水面上大量的白雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,由于水的密度大于空气的密度,故水面上看到的白气会下沉。故答案为:(1)乙;熔点;(2)升华;下沉。21.【分析】(1)电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合选项分析;(2)电阻丝产生的热量不易直接观察,可给等质量的空气加热,气体吸热越多,气体膨胀程度越大,U形管内的液面高度差越大,采用了转换法;根据串联、并联电阻的规律及欧姆定律,结合焦耳定律分析左侧电阻产生热量的变化情况,从而确定左侧U形管中液面的高度差的变化情况;(3)电阻丝产生的热量不易直接观察,由转换法,可使等质量初温相同的液体吸收热量,由温度变化确定产生的热量多少;在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多;低温挡时功率小,根据P=来进行分析电阻大小;(4)使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;根据Q=I2Rt分析。【解答】解:(1)猜想电流产生的热量与电阻大小有关,需要控制电流、通电时间相同,导体的电阻不同;A.正常工作时,“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮,根据I=可知,此时两个灯泡的电流是不同的,故A错误;B.接线板上接入的用电器越多,导线中的电流越大,没有控制电流相同,故B错误;C.电熨斗工作时发热明显,此时电熨斗的电流、通电时间相同,电阻不同,符合控制变量法,故C正确;故选:C;(2)在乙实验中,电阻R3断路后,根据串联、并联电阻的规律,电路中的总电阻变大,在电源电压一定时,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,即通过R1的电流变小,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同的时间内,电阻R1产生的热量变小,由转换法,左侧U形管中液面的高度差的变小;(3)闭合开关,通电一段时间后,小明发现a烧瓶中温度计的示数大,根据转换法,这表明:电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,电流产生的热量越多;电烤箱工作时电源电压不变,低温挡功率小,由P=可知,此时电阻大,即接入电路电阻丝的阻值要比高温挡电阻丝的阻值大,则小明的结论是错误的;(4)①图二中,两电阻串联,通过两电阻的电流相等,通电时间也相等,根据比较吸热能力的方法,在a、b两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,为控制相同时间吸热相同,根据Q=I2Rt,电阻丝的阻值Ra=Rb;②一段时间后,小杰观察到b瓶内液体温度高一些,根据Q=I2Rt,因时间相同,故可知a、b两瓶内液体吸收的热量Qa=Qb;根据比较吸热能力的方法,a的吸热能力强。故答案为:(1)C;(2)变大;(2)甲;(3)越多;错误;(4)①不同;=;②=;强。22.【分析】(1)根据控制变量法分析解答;实验中通过小灯泡发光时间来反映光电板吸收太阳能多少,这是转换法;(2)光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积的有关,应该控制光照时间和光电板表面所涂颜色,改变光电板的面积,比较小灯泡发光时间;分析表中1、6、7三组数据可知,光电板的面积和光电板表面所涂颜色相同,光照时间不同,小灯泡的发光时间不同,根据控制变量法得出结论;(3)根据P=分析解答;(4)光电板吸收太阳能的多少还可能与光照强度和光照角度有关。【解答】解:(1)根据控制变量法可知,每次实验所选的小灯泡的规格应该相同;实验中通过比较小灯泡发光时间来反映光电板吸收的太阳能的多少;(2)要验证光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积的有关,根据控制变量法可知,应该控制光照时间和光电板表面所涂颜色,改变光电板的面积,比较小灯泡发光时间,由表格数据可知,需要分析表中1、4、5三组数据;分析表中1、6、7三组数据可知,光电板的面积和光电板表面所涂颜色相同,光照时间不同,小灯泡的发光时间不同,我们可以得出结论:在光电板面积和表面颜色相同时,光照时间越长,光电板吸收的太阳能越多;(3)同样亮度的LED灯比小灯泡的电光转换效率更高,则亮度相同的LED灯比小灯泡的电功率更小,根据P=的变形公式t=可知,LED灯的发光时间将增加;(4)光电板吸收太阳能的多少还可能与光照强度、光照角度以及光电板表面的清洁程度有关。故答案为:(1)相同;小灯泡发光时间;(2)1、4、5;光照时间越长;(3)增加;(4)光照强度。四、综合题(共2小题,计16分)23.【分析】(1)由图乙可知,当开关接到0和1,电路开路,当开关接到1和2时,R1、R2串联,当开关接到2和3时,只有R2工作;根据串联电路的电阻特点和P=可知打印笔快慢挡的电路连接;(2)3000imp/(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3000次;据此求出电能表指示灯闪烁16次,打印笔消耗的电能;(3)根据Q吸=cm(t﹣t0)求出塑胶吸收的热量,根据效率公式求出打印笔快挡打印时的热效率;(4)根据P=求出快挡的功率,根据P=求出R2的阻值;根据慢挡功率和P=求出R1、R2的串联总电阻,根据串联电路的电阻特点求出R1的阻值。【解答】解:(1)由图乙可知,当开关接到0和1,电路开路,当开关接到1和2时,R1、R2串联,当开关接到2和3时,只有R2工作;根据串联电路的电阻特点可知,当开关接到1和2时,R1、R2串联,电路中的总电阻最大,根据P=可知,电路中的总功率最小,打印笔处于慢挡状态;当开关接到2和3时,只有R2工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,打印笔处于快挡状态;(2)3000imp/(kW•h)是指电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表指示灯闪烁3000次,指示灯闪烁16次,3D打印笔消耗的电能:W==kW•h=19200J;(3)30g的塑胶从20℃加热到276℃吸收的热量为:Q吸=cm(t﹣t0)=2×103J/(kg•℃)×30×10﹣3kg×(276℃﹣20℃)=15360J,3D打印笔快挡打印时的热效率为:η=×100%=×100%=80%;(4)3D打印笔快挡打印时的电功率为:P快===80W,当开关接2、3时,电路为R2的简单电路,由P=UI=知,此时电路中R2的电阻:R2===605Ω,当开关接1、2时,R1与R2串联,此时电路中的总电阻:R总===2200Ω,根据串联电路的电阻特点可知,R1的阻值:R1=R总﹣R2=2200Ω﹣605Ω=1595Ω。答:(1)1和2;(2)3D打印笔快挡打印4min所消耗的电能为19200J;(3)3D打印笔快挡打印时的热效率为80%;(4)R1的阻值为1595Ω。24.【分析】(1)电动机是利用磁场对电流的作用来工作的;定滑轮不能省力;做功快的物体功率大。(2)根据W=Fs计算重力所做的功。(3)根据计算功率。【解答】解:(1)图甲中电动机的原理是磁场对电流的作用,B滑轮是定滑轮,不能省力;上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯,在载重一定的情况下,功率最大,因为功率是描述物体做功快慢的物理量,故B正确,ACD错误;(2)从图乙可知:匀速运动的速度为v=2m/s,时间为t=8s﹣2s=6s;该时间内电梯运行的路程为:s=vt=2m/s×6s=12m;配重的重力为:G=mg=500kg×10N/kg=5000N;配重的重力做功为:W=Fs=Gs=5000N×12m=6×105J;(3)空轿厢和满载时的总重为:G'=m'g=(550kg+1100kg)×10N/kg=16500N;根据力的平衡分析可知:钢丝绳受到的拉力为:F=G'﹣G=16500N﹣5000N=11500N;该电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为:。故答案为:(1)磁场对电流的作用;不能;B;(2)配重的重力做功6×105J;(3)该电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为23000W。
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