2023年重庆市万州区中心城区十校联考中考物理模拟试卷(含答案)
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这是一份2023年重庆市万州区中心城区十校联考中考物理模拟试卷(含答案),共33页。试卷主要包含了选择题,填空作图题,实验探究题,论述计算题等内容,欢迎下载使用。
2023年重庆市万州区中心城区十校联考中考物理模拟试卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分。)
1.(3分)下列物理量的估计,最接近实际的是( )
A.家用空调的额定功率约为100W
B.重庆市夏季平均气温约为50℃
C.普通中学生的身高约为160dm
D.一个鸡蛋的质量约为50g
2.(3分)如图所示的现象中,由光的折射形成的是( )
A.神奇手影 B.水中“楼阁”
C.空中日食 D.海市蜃楼
3.(3分)疫情期间,居家隔离的小赵同学在网上购买了自热小火锅(如图),上下包装被分为两层,通过向下层加水,使发热包膨胀升温,加热上层食物,一段时间后便可食用。下列说法正确的是( )
A.已加热的鸭血有内能,未加热的虾饺无内能
B.发热包是通过做功改变小火锅里食物的内能
C.刚开始加热的藕片温度升高,内能可能不变
D.闻到火锅的香味是因为分子在做无规则运动
4.(3分)如图所示,关于电和磁,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电的实质是产生了多余的电荷
B.利用如图的原理,人们制造了发电机
C.图中螺线管上方小磁针静止时a端是S极
D.如图装置可研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
5.(3分)为加强疫情防控、保护师生安全,经开区要求学校在校门口设立红外人脸识别测温系统。若人脸识别通过,开关S1闭合;若红外测温数值在正常范围内,开关S2闭合。只有两个条件都满足时,系统才会启动电动机打开闸门放行。则电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.(3分)如图是2022年北京冬奥会运动员比赛的场景。关于图中的项目,下列说法正确的是( )
A.跳台滑雪运动员在空中划出一条完美弧线,运动员到达最高点时受非平衡力
B.运动员脚着短道速滑冰刀鞋加速向前滑动时,运动员的惯性增大
C.花样滑冰运动员静止站立在冰面时,运动员受到的重力和地面对运动员的支持力是一对相互作用力
D.冰壶向前运动过程中,运动员不断摩擦冰面是为了增大冰壶与冰面的摩擦
7.(3分)\某学习小组设计了如图甲所示的输液报警器,电路如图乙所示,希望能适当缓解新冠疫情期间医护人员工作疲劳的问题。报警器内有一可变电阻R,阻值随药液量的减少而变小,当药液输完时,电铃发出声音而报警。闭合开关,下列分析正确的是( )
A.电阻R与电铃并联
B.输液过程中,电流表的示数将变小
C.开始输液时,电阻R两端的电压最小
D.输完药液时,电压表的示数最大,发出声音
8.(3分)如图所示,两个质量相同的均质圆柱体甲、乙静止在水平地面上,其底面积之比为2:1,高度h甲和h乙之比为2:1,将乙沿水平方向切去厚度为Δh的部分,并放到甲物体上,此时甲与乙剩余部分对地面的压强相等,则下列判断正确的是( )
A.Δh:h乙=1:2
B.甲、乙两物体的密度之比为1:2
C.未切割时,甲、乙对地面的压强之比为1:1
D.乙剩下的质量与甲物体原来的质量之比为2:3
二、填空作图题(本题共6个小题,第14小题作图2分,其余每空1分,共15分。)
9.(2分)北京2022年冬奥会开幕式上,在国旗传递时,小男孩用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》响彻全场。小号是由空气柱 发声的,“嘹亮”主要是用来描述声音的 。
10.(2分)如图所示为“无叶电风扇”,它的底座有一台电动机吸入空气,空气经过加压后被送入环形的出风口,从宽度只有1.3毫米的缝隙中向外喷出,这部分喷射空气因流速大,压强 ,使周围空气 (选填“靠近”或“远离”)这部分喷射空气,带动周围空气流动,使风量可以增加到原来的15倍。
11.(4分)如图所示是小明欲将一袋粮食从地面抬到楼顶上。在不计绳重和摩擦的情况下,小明用动滑轮把重40N的一袋粮食匀速提高10m,他所用的拉力为25N,则整个过程中小明所做有用功是 J,总功是 J,动滑轮的机械效率是 ;如果把重100N一袋粮食的匀速提升相同高度,则这个动滑轮的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.(3分)如图甲所示的电路中,电源电压U0保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a端向b端移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则R1的阻值= Ω,电源电压U0= V,滑片P移至滑动变阻器的中点时在10s内电流通过R1所做的功为 J。
13.(2分)在寒冷的冬季最适合用艾叶水泡脚,能有效的祛虚火、寒火,小明用热效率为50%的燃气灶将2kg的水由10℃加热到60℃,水需要吸收 J的热量,该过程需要完全燃烧 m3天然气。(c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=8.4×107J/m3)
14.(2分)如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,请作出力F的的力臂。
三、实验探究题(本题共3个小题,共21分。)
15.(6分)在研究“平面镜成像特点”的实验中,实验器材有:平面镜、带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺,两支完全相同的墙烛A和B,如图甲所示:
(1)实验中选择玻璃板而不选择平面镜,主要是为了便于 ;
(2)在实验中,为了使实验的效果更好实验室内光线应 (选填“较亮”或“较暗”)一些;实验中刻度尺的作用是便于比较像与物到镜面的 是否相等;
(3)在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的 (选填“前”或“后”)侧观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,说明像和物体的大小 ,这种确定像与物大小关系的方法是 。(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(4)小汽车挡风玻璃为什么要倾斜安装呢?老师引导小明做了如图乙所示的实验:使玻璃板与水平面成45°角放置,则蜡烛的像为图乙中的 (选填“A”、“B”或“C”),如果把蜡烛看成司机,则司机所成的像不会遮挡司机的视线而影响司机驾驶。
16.(7分)小明同学在“用天平和量筒测矿石的密度”的实验中,选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水,进行了如下实验操作:
A.把天平放在水平桌面上
B.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡
C.将小矿石用细线系好后浸没在量筒内的水中,此时液面示数为V2
D.将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡
E.在量筒中倒入适量的水,此时液面示数为V1(如图丙所示)
(1)正确的实验操作顺序是 (只填字母序号);
(2)在实验过程中,调节天平横梁平衡时,发现指针在分度标尺的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (填“左”“右”)调节;
(3)用调节好的天平测矿石的质量,天平平衡时,所用的砝码和游码的位置如图乙所示,则矿石的质量为 g;
(4)测矿石密度的原理是 。量筒内水的体积V1为 cm3,若所测矿石的体积是16cm3,则该矿石的密度为 kg/m3,把该矿石切掉一半,剩下一半的密度将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
17.(8分)在实验室做“测量定值电阻Rx的阻值”实验,所使用的电源电压恒为3V,
(1)图甲电路中存在导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的实物电路连接图,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 端(填“左”或“右”);
(2)正确连接电路后,闭合开关S,小南发现电压表指针几乎未偏转,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针发生转动,但电压表依旧没有示数,则故障原因可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,记录电压表的示数如图乙所示为 V,电流表的读数为0.3A,并算出Rx的阻值约为 Ω(保留一位小数);
(4)小南同学直接把图甲的电阻Rx换成小灯泡L进行测量小灯泡的功率,其实验原理为: ;
(5)丙图是小南绘制的小灯泡的I﹣U图象,其中表示小灯泡的是图像 (选填“a”或“b”),分析图象中A、B、C三点电阻RA、RB、RC,其中电阻最大的点是 。
四、论述计算题(本题共3个小题,共20分,解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分。)
18.(6分)如图所示是某医院的导诊机器人——“小医”,它可以提供防疫科普、疾病分诊、问路指路等各项服务。“小医”在水平地前沿直线匀速行驶1min,行走了36m,已知该过程中受到的阻力为120N。求:
(1)“小医”行驶的速度为多少m/s?
(2)牵引力对“小医”做功的功率为多少W?
19.(7分)如图甲是家用电暖器,利用电热给煤油加热取暖。图乙为其简化的电路原理图,已知电阻R1>R2,铭牌见下表。在电暖器跌倒时,跌倒开关S自动断开,切断电源,保证安全。电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位,解答下列问题:
电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
高温挡
1650W
频率
50Hz
(1)在高温挡时,电暖气正常工作时的电流为多少?
(2)R1的电阻是多少?
(3)在用电高峰时,家庭电路中往往电压偏低,使用的电器功率变低,若用电高峰时家庭电路中实际电压为198V,则中温挡的实际功率为多少?
20.(7分)如图甲所示,底面积为0.75m2的柱形容器中盛有深度为1.1m的水,将一形状规则的金属块在钢绳拉力的作用下在水面上方以恒定的速度下降,直至全部浸没水中。若容器深度足够且不计水的阻力,水未溢出,忽略钢绳的形变,整个过程中钢绳的拉力F随金属块下降的高度h变化关系的图像如图乙所示。求:
(1)金属块全部浸没水中时受到的浮力是多少?
(2)金属块的密度是多少?
(3)金属块刚好全部浸没时,容器底受到水的压力是多少?
2023年重庆市万州区中心城区十校联考中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分。)
1.(3分)下列物理量的估计,最接近实际的是( )
A.家用空调的额定功率约为100W
B.重庆市夏季平均气温约为50℃
C.普通中学生的身高约为160dm
D.一个鸡蛋的质量约为50g
【考点】质量的估测;长度的估测;摄氏温度.版权所有
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、家用空调的额定功率在1000W以上,故A不符合实际;
B、重庆市夏季最高气温接近40℃,所以平均气温不高于40℃,故B不符合实际;
C、成年人的身高在170cm左右,中学生的身高略小于此数值,在160cm=16dm左右,故C不符合实际;
D、10个鸡蛋的质量约1斤,而1斤=500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右,故D符合实际。
故选:D。
【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.(3分)如图所示的现象中,由光的折射形成的是( )
A.神奇手影 B.水中“楼阁”
C.空中日食 D.海市蜃楼
【考点】光的折射现象及其应用.版权所有
【分析】(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、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、神奇手影,是由于光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播形成的现象,故A 不符合题意;
B、水中“楼阁”,是光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,故B不符合题意;
C、空中日食是由于月球挡住了太阳光的直线传播而形成的,故C不符合题意;
D、海市蜃楼是由于光的折射形成的,是光的折射现象,故D符合题意。
故选:D。
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。
3.(3分)疫情期间,居家隔离的小赵同学在网上购买了自热小火锅(如图),上下包装被分为两层,通过向下层加水,使发热包膨胀升温,加热上层食物,一段时间后便可食用。下列说法正确的是( )
A.已加热的鸭血有内能,未加热的虾饺无内能
B.发热包是通过做功改变小火锅里食物的内能
C.刚开始加热的藕片温度升高,内能可能不变
D.闻到火锅的香味是因为分子在做无规则运动
【考点】热传递改变物体内能;分子的热运动;内能的概念;温度、热量与内能的关系.版权所有
【分析】(1)任何物体在任何情况下都具有内能;
(2)改变内能的方法有:做功和热传递;
(3)物体的内能与温度有关,温度越高,物体内部分子的无规则运动越剧烈,物体的内能就越大;
(4)构成物质的分子总在做永不停息的无规则运动,生活中的扩散现象就说明了分子的运动。
【解答】解:A、任何物体在任何情况下都具有内能,则未加热的虾饺也有内能,故A错误;
B、发热包是通过热传递的方式改变小火锅里食物的内能,故B错误;
C、温度越高,物体内部分子的无规则运动越剧烈,物体的内能就越大,所以刚开始加热的藕片温度升高,内能变大,故C错误;
D、闻到火锅的香味是因为分子在做无规则运动,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了热传递改变物体的内能、分子动理论的基础知识,是一道热学综合题,难度不大。
4.(3分)如图所示,关于电和磁,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电的实质是产生了多余的电荷
B.利用如图的原理,人们制造了发电机
C.图中螺线管上方小磁针静止时a端是S极
D.如图装置可研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
【考点】摩擦起电的实质;安培定则;影响电磁铁磁性强弱的因素;发电机的构造和原理.版权所有
【分析】(1)由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同,在摩擦的过程中束缚本领强的得电子带负电,束缚本领弱的失电子带正电。摩擦起电的实质是电子的转移,因为电子是带负电的,所以失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。
(2)电磁感应现象的内容是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流。
(3)根据安培定则和磁极间的相互作用进行判断。
(4)影响电磁铁磁性强弱的因素。知道电磁铁的磁性与电流的大小和线圈匝数有关。
【解答】解:A、摩擦起电过程是得到和失去电子的过程,因此其实质是电子的转移,不是产生了多余的电荷,故A错误;
B、发电机是利用电磁感应现象工作的,故B正确;
C、由安培定则可知,螺线管的右端为N极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,小磁针的a端为N极,故C错误;
D、图中两电磁铁的电流相同,匝数不同,研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故D错误。
故选:B。
【点评】本题综合考查了发电机原理、奥斯特实验、摩擦起电的实质等知识,属于基础知识的考查。
5.(3分)为加强疫情防控、保护师生安全,经开区要求学校在校门口设立红外人脸识别测温系统。若人脸识别通过,开关S1闭合;若红外测温数值在正常范围内,开关S2闭合。只有两个条件都满足时,系统才会启动电动机打开闸门放行。则电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【考点】串、并联电路的设计与应用.版权所有
【分析】由题意可知,只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时,系统才会启动电动机打开闸门,说明开关S1、S2相互影响、不能独立工作即为串联,据此进行解答。
【解答】解:
由题知,只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时,系统才会启动电动机打开闸门,当人脸识别不通过或体温不正常时,闸门就不会打开,这说明两个开关是相互影响的,所以两个开关是串联的,由选项图可知B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了电路的设计,正确分析两开关的连接方式是关键。
6.(3分)如图是2022年北京冬奥会运动员比赛的场景。关于图中的项目,下列说法正确的是( )
A.跳台滑雪运动员在空中划出一条完美弧线,运动员到达最高点时受非平衡力
B.运动员脚着短道速滑冰刀鞋加速向前滑动时,运动员的惯性增大
C.花样滑冰运动员静止站立在冰面时,运动员受到的重力和地面对运动员的支持力是一对相互作用力
D.冰壶向前运动过程中,运动员不断摩擦冰面是为了增大冰壶与冰面的摩擦
【考点】增大或减小摩擦的方法;惯性与惯性现象;平衡状态的判断;平衡力与相互作用力的辨别.版权所有
【分析】(1)对运动员进行受力分析,根据二力平衡条件判断;
(2)惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系;
(3)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(4)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【解答】解:A、跳台滑雪运动员在空中划出一条完美弧线,运动员到达最高点时在水平方向上速度不为零,此时运动员受到重力和空气阻力的作用,这两个力不在一条直线上,不是一对平衡力,所以受非平衡力,故A正确;
B、惯性只与物体的质量有关,与运动状态无关,运动员脚着短道速滑冰刀鞋加速向前滑动时,运动员的质量不变,则惯性不变,故B错误;
C、花样滑冰运动员静止站立在冰面时,运动员受到的重力和地面对运动员的支持力都作用在运动员上,不是一对相互作用力,故C错误;
D、冰壶向前运动过程中,运动员不断摩擦冰面可使冰面迅速熔化成水,形成一层水膜,是为了减小冰壶与冰面的摩擦,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了减小摩擦的方法、惯性大小的影响因素、平衡状态的判断、平衡力和相互作用力的区分,具有一定的综合性,但难度不大,掌握基础知识即可顺利解答。
7.(3分)\某学习小组设计了如图甲所示的输液报警器,电路如图乙所示,希望能适当缓解新冠疫情期间医护人员工作疲劳的问题。报警器内有一可变电阻R,阻值随药液量的减少而变小,当药液输完时,电铃发出声音而报警。闭合开关,下列分析正确的是( )
A.电阻R与电铃并联
B.输液过程中,电流表的示数将变小
C.开始输液时,电阻R两端的电压最小
D.输完药液时,电压表的示数最大,发出声音
【考点】电路的动态分析;串、并联电路的概念与辨别.版权所有
【分析】由电路图可知,可变电阻与电铃串联,电压表测电铃两端的电压,电流表测电路中的电流,由R的阻值随药液量减少而变小,开始输液时R的阻值最大,输完药液时R的阻值最小,然后结合串联电路的特点和欧姆定律进行解答。
【解答】解:
A、由电路图可知,可变电阻与电铃串联,电压表测电铃两端的电压,电流表测电路中的电流,故A错误;
B.由R的阻值随药液量减少而变小可知,输药液时,R的阻值最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故B错误;
C、由R的阻值随药液量减少而变小可知,开始输液时(药液量最多),R的阻值最大,其分担的电压最大,故C错误;
D、输完药液时,R的阻值最小,由串联电路的分压规律可知,此时R两端的电压最小,则电铃两端的电压最大,即电压表示数最大,电铃响的原因是其两端电压最大,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查了欧姆定律的应用,要掌握欧姆定律的公式,能够根据题干判断出R阻值的变化,根据电阻的变化判断出电路中电流的变化。
8.(3分)如图所示,两个质量相同的均质圆柱体甲、乙静止在水平地面上,其底面积之比为2:1,高度h甲和h乙之比为2:1,将乙沿水平方向切去厚度为Δh的部分,并放到甲物体上,此时甲与乙剩余部分对地面的压强相等,则下列判断正确的是( )
A.Δh:h乙=1:2
B.甲、乙两物体的密度之比为1:2
C.未切割时,甲、乙对地面的压强之比为1:1
D.乙剩下的质量与甲物体原来的质量之比为2:3
【考点】压强的计算.版权所有
【分析】(1)乙为均质圆柱体,将乙沿水平方向切去厚度为Δh的部分,并放到甲物体上,则乙剩余部分对地面的压力为:F乙﹣×F乙,
根据p=分别表示两物体此时对地面的压强,甲与乙剩余部分对地面的压强相等,得出Δh:h乙的比值关系;
(2)已知两物体的底面积和高度之比,根据V=Sh分析体积比,甲、乙质量相同,则根据ρ=算出甲、乙两物体的密度之比;
(3)根据两物体质量相同可分析两物体对地面的压力之比,已知两物体的底面积之比,根据p=可分析两物体对地面的压强之比;
(4)乙为均质圆柱体,由(A)已知Δh:h乙,甲乙质量相同,设为m,则乙剩余的质量为:(1﹣)m,据此分析乙剩下的质量与甲物体原来的质量之比。
【解答】解:A.乙为均质圆柱体,将乙沿水平方向切去厚度为Δh的部分,则剩余部分对地面的压力为:
F乙剩=F乙﹣×F乙,
放到甲物体上,此时甲对地面的压强为:
p甲′=p乙′
则=,
因为S甲:S乙=2:1,F甲=F乙
整理可得:Δh:h乙=1:3,故A错误;
B.两个质量相同的均质圆柱体甲、乙,其底面积之比为2:1,高度h甲和h乙之比为2:1,
则两物体的体积之比为:
===,
甲、乙质量相同,则根据ρ=可知,甲、乙两物体的密度之比为:
===,故B错误;
C.甲、乙两个质量之比为1:1,根据G=mg可知,两物体的重力之比为1:1,未切割时,甲、乙对地面的压力大小等于重力大小,则甲、乙对地面的压力之比为1:1,由p=可知,两物体对地面的压强之比为:
===,故C错误;
D.甲、乙质量相同,则设甲、乙的质量均为m,则乙剩余的质量为(1﹣)m=m,
乙剩下的质量与甲物体原来的质量之比为:
m:m=,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查密度公式及其应用,及压强的计算问题,有一定难度。
二、填空作图题(本题共6个小题,第14小题作图2分,其余每空1分,共15分。)
9.(2分)北京2022年冬奥会开幕式上,在国旗传递时,小男孩用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》响彻全场。小号是由空气柱 振动 发声的,“嘹亮”主要是用来描述声音的 响度 。
【考点】声音的产生;音调、响度、与音色的区分.版权所有
【分析】(1)声音由物体的振动产生。
(2)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。
【解答】解:小号是空气柱振动发声的;小号前端外形做成喇叭状,可以减少声音的分散,可以增大声音的响度,“嘹亮”主要是用来描述声音的响度。
故答案为:振动;响度。
【点评】理解声音的产生条件,能正确区分声音的三个特征,可解答此题。
10.(2分)如图所示为“无叶电风扇”,它的底座有一台电动机吸入空气,空气经过加压后被送入环形的出风口,从宽度只有1.3毫米的缝隙中向外喷出,这部分喷射空气因流速大,压强 小 ,使周围空气 靠近 (选填“靠近”或“远离”)这部分喷射空气,带动周围空气流动,使风量可以增加到原来的15倍。
【考点】流体压强与流速的关系.版权所有
【分析】液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体的流速越大,压强越小;流体的流速越小,压强越大。
【解答】解:根据流体压强和流速的关系可知,空气从宽度只有1.3毫米的缝隙中向外喷出,这部分喷射空气因流速大,压强小,在压强差的作用下,周围空气向这部分喷射空气靠近,带动周围空气流动,使风量可以增加到原来的15倍。
故答案为:小;靠近。
【点评】本题考查了流体压强和流速的关系,是一道基础题。
11.(4分)如图所示是小明欲将一袋粮食从地面抬到楼顶上。在不计绳重和摩擦的情况下,小明用动滑轮把重40N的一袋粮食匀速提高10m,他所用的拉力为25N,则整个过程中小明所做有用功是 400 J,总功是 500 J,动滑轮的机械效率是 80% ;如果把重100N一袋粮食的匀速提升相同高度,则这个动滑轮的机械效率将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【考点】滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功.版权所有
【分析】动滑轮是个机械,对机械来说,给予机械动力、使机械运转的功就是总功,所以人所做的功就是总功;而机械对重物做的功就是有用功,这里就是把粮食提到楼顶。
【解答】解:小明做的有用功W=Gh=40N×10m=400J;
总功W'=FS=25N×20m=500J;
所以机械效率:η==80%;
如果把重100N一袋粮食的匀速提升相同高度,则这个动滑轮的机械效率将变大,因为额外功没变,而有用功增大。
故本题答案为:400,500,80%,变大
【点评】本题主要考查学生对:滑轮组机械效率的算法的了解和掌握,是一道中档题。
12.(3分)如图甲所示的电路中,电源电压U0保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a端向b端移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则R1的阻值= 10 Ω,电源电压U0= 6 V,滑片P移至滑动变阻器的中点时在10s内电流通过R1所做的功为 9 J。
【考点】电功与电能的计算;欧姆定律的应用.版权所有
【分析】由图知,闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流;
(1)当滑动变阻器滑片在b端时,是只有定值电阻的基本电路,此时电路电流最大;
当滑片在a端时,滑动变阻器全部接入电路,由图象知此时滑动变阻器两端电压和通过的电流,利用I=可以得到滑动变阻器最大阻值;
根据滑片在a、b两点电源电压一定及两种情况下的电流,列方程得到定值电阻的阻值,电源电压;
(2)已知滑动变阻器最大阻值,可以得到滑片在中点时滑动变阻器接入电路的阻值;
已知R1、滑动变阻器接入电路的阻值,可以得到串联电路的总电阻;
已知电源电压和电路总电阻,可以得到电路电流;
已知R1阻值、通过的电流及通电时间,利用公式W=UIt得到电流做的功。
【解答】解:(1)由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,当滑片移至b端时,电路只有R1工作,电压表示数为0;
由图乙可知,此时电路中的电流I=0.6A,由I=可知,则电源电压:U0=IR1=0.6A×R1①;
(2)当滑片移至a端时,R1、R2串联,且电路此时阻值最大;
根据欧姆定律结合图乙可知,此时的电流最小I′=I2=0.2A,电压表测量R2两端的电压U2=4V,则电源电压:U0=U1+U2=0.2A×R1+4V②;
联立①②可得:R1=10Ω,U0=6V;
由I=可知,滑动变阻器的最大阻值:R2===20Ω;
(3)当滑动变阻器滑片移至滑动变阻器的中点时,滑动变阻器接入电路的阻值R2′=10Ω;
根据串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻R总=R1+R2′=10Ω+10Ω=20Ω;
此时电路中的总电流I总===0.3A;
根据串联电路的电流特点可知,通过R1的电流I1=I总=0.3A;
电流通过R1所做的功:W1=U1I1t=R1t=(0.3A)2×10Ω×10s=9J。
故答案为:10;6;9。
【点评】本题考查欧姆定律及串联电路规律的灵活运用,解题的关键是明确图象表示的点与滑片移动位置对应的关系。
13.(2分)在寒冷的冬季最适合用艾叶水泡脚,能有效的祛虚火、寒火,小明用热效率为50%的燃气灶将2kg的水由10℃加热到60℃,水需要吸收 4.2×105 J的热量,该过程需要完全燃烧 0.01 m3天然气。(c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=8.4×107J/m3)
【考点】燃料的热值及其计算;热量的计算.版权所有
【分析】将2kg的水由10℃加热到60℃,根据Q吸=c水m(t−t0)得出水吸收的热量;由Q放=得出天然气完全燃烧需要放出的热量,由Q放=Vq可知完全燃烧天然气的体积。
【解答】解:将2kg的水由10℃加热到60℃,水吸收的热量Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(60℃﹣10℃)=4.2×105J;
由η=可知,天然气完全燃烧需要放出的热量Q放===8.4×105J;
由Q放=Vq可知,完全燃烧天然气的体积V===0.01m3。
故答案为:4.2×105;0.01。
【点评】本题考查热值、比热容、效率的计算,综合性强,难度适中。
14.(2分)如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,请作出力F的的力臂。
【考点】力臂的画法.版权所有
【分析】力臂即支点到力的作用线的距离。找到支点向力的作用线作垂线即可。
【解答】解:反向延长动力F的作用线,从支点O向F的作用线作垂线段,并标出力臂L。如图所示:
【点评】本题考查了力臂的作法,属于基本技能的考查。关键是要作出支点到力所在的直线的垂线段。
三、实验探究题(本题共3个小题,共21分。)
15.(6分)在研究“平面镜成像特点”的实验中,实验器材有:平面镜、带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺,两支完全相同的墙烛A和B,如图甲所示:
(1)实验中选择玻璃板而不选择平面镜,主要是为了便于 确定像的位置 ;
(2)在实验中,为了使实验的效果更好实验室内光线应 较暗 (选填“较亮”或“较暗”)一些;实验中刻度尺的作用是便于比较像与物到镜面的 距离 是否相等;
(3)在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的 前 (选填“前”或“后”)侧观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,说明像和物体的大小 相等 ,这种确定像与物大小关系的方法是 等效替代法 。(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(4)小汽车挡风玻璃为什么要倾斜安装呢?老师引导小明做了如图乙所示的实验:使玻璃板与水平面成45°角放置,则蜡烛的像为图乙中的 A (选填“A”、“B”或“C”),如果把蜡烛看成司机,则司机所成的像不会遮挡司机的视线而影响司机驾驶。
【考点】探究平面镜成像的特点.版权所有
【分析】(1)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
(2)探究平面镜成像实验时,成像物体和环境的对比度越大,并且物体越亮,物体成像会越清晰;要比较像与物的位置关系,需用刻度尺测出两支蜡烛到玻璃板的距离便可得出像和物体到平面镜的距离相等;
(3)等效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法;等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一;
(4)根据平面镜成像特点分析解答:像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、虚像、左右相反,即像与物关于平面镜对称。
【解答】解:(1)实验中用透明的玻璃板代替平面镜,在物体的一侧能看到物体的像,同时透过玻璃板也能观察到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置;而平面镜只能反射光线,不能透过光线,所以选择玻璃板;
(2)实验时,蜡烛点燃,环境较黑暗时,成像的蜡烛和环境对比度比较大,并且蜡烛比较亮,蜡烛在玻璃板中成像会更清晰;
在实验中用到刻度尺,是用来测量像到镜的距离和物到镜的距离,从而得出二者到平面镜的距离关系;
(3)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这表明像与物体大小相等,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法;
(4)像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直,则蜡烛与像关于平面镜对称,可知在实验中如果把平板玻璃向左倾斜(如图乙),观察到蜡烛的像的位置在图中的A处;小轿车前面的挡风玻璃是倾斜的,目的就是为了使车内物体所成的虚像位于玻璃的上方,不妨碍司机视线。
故答案为:(1)确定像的位置;(2)较暗;距离;(3)前;相等;等效替代法;(4)A。
【点评】本题考查学生实际动手操作实验的能力,并能对实验中出现的问题正确分析,探究平面镜成像特点的实验是中考出题的一个热点,本题围绕这个探究过程可能遇到的问题,解决办法,合理的思考和解释来考查同学的。
16.(7分)小明同学在“用天平和量筒测矿石的密度”的实验中,选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水,进行了如下实验操作:
A.把天平放在水平桌面上
B.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡
C.将小矿石用细线系好后浸没在量筒内的水中,此时液面示数为V2
D.将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡
E.在量筒中倒入适量的水,此时液面示数为V1(如图丙所示)
(1)正确的实验操作顺序是 ABDEC (只填字母序号);
(2)在实验过程中,调节天平横梁平衡时,发现指针在分度标尺的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 右 (填“左”“右”)调节;
(3)用调节好的天平测矿石的质量,天平平衡时,所用的砝码和游码的位置如图乙所示,则矿石的质量为 52 g;
(4)测矿石密度的原理是 ρ= 。量筒内水的体积V1为 30 cm3,若所测矿石的体积是16cm3,则该矿石的密度为 3.25×103 kg/m3,把该矿石切掉一半,剩下一半的密度将 不变 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【考点】固体的密度测量实验.版权所有
【分析】(1)排水法测固体密度的步骤:
把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度。
调节天平横梁的平衡螺母,使指针指到分度盘的中央位置。
把固体放在天平的左盘,往天平的右盘增加砝码或移动游码,使天平的横梁重新平衡。
量筒中倒入适量的水,记下水的体积。
把固体浸没在水中,记下水和固体的总体积,求出固体的体积。
整理实验器材。
(2)调节天平的横梁平衡时,指针指向分度盘的右侧说明天平的左端下沉,平衡螺母应向相反的方向,即向右调节。
(3)小矿石的质量等于砝码的质量与游码示数之和。
(4)知道小矿石的质量和体积,根据密度公式求出小矿石的密度,密度是物质本身的特性,物质体积和质量变化时,它的密度不变。
【解答】解:(1)用天平和量筒测矿石的密度时,应先用天平测量矿石的质量,再用量筒通过排水法测量矿石的体积。故正确的实验顺序是ABDEC。
(2)在调节天平横梁平衡时,发现指针向左偏,说明左边重,故应将平衡螺母向右调节。
(3)矿石的质量为m=m游+m砝=0g+52g=52g。
(4)由密度的定义可知,测量矿石密度的原理是ρ=。
由图丙可知,量筒的分度值为2mL,读数为30mL,即量筒内水的体积为30cm3。
若所测矿石的体积是16cm3,则该矿石的密度为:ρ===3.25g/cm3=3.25×103kg/m3;
密度是物质的一种物理属性,不随物体的质量的改变而改变。故把该矿石切掉一半,剩下一半的密度将不变。
【点评】(1)本题考查了天平的使用方法,天平是物理学中最基本的测量工具,在使用天平称量物质质量时要严格按照天平的使用规则,天平平衡的调节在称量物质的前后有不同的方法,需要同学们特别注意。
(2)本题的解题关键是熟悉测量固体密度的基本实验程序,注意在密度公式的计算时,单位的转化容易出错。
17.(8分)在实验室做“测量定值电阻Rx的阻值”实验,所使用的电源电压恒为3V,
(1)图甲电路中存在导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的实物电路连接图,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 左 端(填“左”或“右”);
(2)正确连接电路后,闭合开关S,小南发现电压表指针几乎未偏转,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针发生转动,但电压表依旧没有示数,则故障原因可能是定值电阻 短路 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,记录电压表的示数如图乙所示为 2.2 V,电流表的读数为0.3A,并算出Rx的阻值约为 7.3 Ω(保留一位小数);
(4)小南同学直接把图甲的电阻Rx换成小灯泡L进行测量小灯泡的功率,其实验原理为: P=UI ;
(5)丙图是小南绘制的小灯泡的I﹣U图象,其中表示小灯泡的是图像 a (选填“a”或“b”),分析图象中A、B、C三点电阻RA、RB、RC,其中电阻最大的点是 B 。
【考点】实验 伏安法测电阻.版权所有
【分析】(1)电流表应与待测电阻Rx串联,电压表与待测电阻Rx并联,且电压表和电流表均采用“正进负出”的连接方式,分析错误导线并进行正确连接;闭合电路前,使滑动变阻器接入阻值最大,起保护电路作用;
(2)电路中若出现电阻短路故障,则电压表无示数,电流表有示数;
(3)根据电压表的读数,根据欧姆定律计算电阻;
(4)测量小灯泡电功率的原理为P=UI;
(5)小灯泡的电阻受温度的影响,随着温度的升高而增大,不是一个定值,据此判断小灯泡的I﹣U图象。B、C两点相比,当电压相同时,比较电流大小,由欧姆定律R=分析RB与RC大小;A、C两点相比,根据灯的电阻随温度的升高而变大分析;综上得出RA、RB、RC大小关系。
【解答】解:(1)由图可知,电压表与电流表串联,应该是未知电阻与电流表串联,电压表与未知电阻并联,如图所示:
闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于最左边,使滑动变阻器接入阻值最大,起保护电路作用。
(2)若定值电阻断路,则电路为断路,电压表串联在电路中,则电压表有示数,且几乎等于电源电压,电流表示数为0;若定值电阻短路,电压表与灯泡并联,也被短路,电压表无示数,闭合开关,电路为通路,电流表有示数,调节滑片,滑动变阻器阻值变化,电路总电阻也变化,所以电流表指针转动,所以电路的故障是定值电阻短路。
(3)电压表的示数如图乙所示,接入小量程,分度值为0.1V,读数为2.2V。
电流表的读数为0.3A,并算出Rx的阻值Rx===7.3Ω;
(4)测灯泡功率时,利用电流表和电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压,所以测量的原理是P=UI。
(5)由于小灯泡的阻值会随温度的升高而增大,因此在I﹣U图象中,其图象是曲线,如a所示。
如图丙所示,A、B电流相等,但B所对应电压值更大,根据欧姆定律变形式R=可知RA<RB,
B、C电压相等,B所对应电流值更小,根据欧姆定律变形式式R=可知RB>RC,
所以RB最大,电阻最大的点是B。
故答案为:(1)见解析;左;(2)短路;(3)2.2;7.3;(4)P=UI;(5)a;B。
【点评】本题是“伏安法测量电阻”的实验,考查了有关电压表读数,同时考查了电路连接和欧姆定律的应用,考查得比较全面。
四、论述计算题(本题共3个小题,共20分,解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分。)
18.(6分)如图所示是某医院的导诊机器人——“小医”,它可以提供防疫科普、疾病分诊、问路指路等各项服务。“小医”在水平地前沿直线匀速行驶1min,行走了36m,已知该过程中受到的阻力为120N。求:
(1)“小医”行驶的速度为多少m/s?
(2)牵引力对“小医”做功的功率为多少W?
【考点】功率的计算及公式的应用;速度的计算和公式的应用.版权所有
【分析】(1)利用速度公式得出“小医”行驶的速度;
(2)“小医”在水平地面沿直线匀速行驶,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,根据F=f得出牵引力大小,根据W=Fs得出牵引力对“小医”做的功,根据P=得出牵引力对“小医”做功的功率。
【解答】解:(1)“小医”行驶的速度v===0.6m/s;
(2)“小医”在水平地面沿直线匀速行驶,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力大小为F=f=120N,
牵引力对“小医”做的功W=Fs=120N×36m=4320J,
牵引力对“小医”做功的功率P===72W。
答:(1)“小医”行驶的速度为0.6m/s。
(2)牵引力对“小医”做功的功率为72W。
【点评】本题考查速度、功、功率的计算,综合性强,难度适中。
19.(7分)如图甲是家用电暖器,利用电热给煤油加热取暖。图乙为其简化的电路原理图,已知电阻R1>R2,铭牌见下表。在电暖器跌倒时,跌倒开关S自动断开,切断电源,保证安全。电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位,解答下列问题:
电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
高温挡
1650W
频率
50Hz
(1)在高温挡时,电暖气正常工作时的电流为多少?
(2)R1的电阻是多少?
(3)在用电高峰时,家庭电路中往往电压偏低,使用的电器功率变低,若用电高峰时家庭电路中实际电压为198V,则中温挡的实际功率为多少?
【考点】电功率与电压、电流的关系;额定功率与实际功率.版权所有
【分析】(1)在高温挡时,根据P=UI求出电暖气正常工作时的电流;
(2)分析开关闭合、断开时电路的连接方式,根据电阻的并联和R1>R2比较三种情况下的总电阻关系,根据P=UI=可知,电源电压一定时,电路的总功率最大时,电暖气处于高温挡,功率最大时处于低温挡,否则处于中温挡,根据P=UI=求出R1的电阻;
(3)中温挡的功率等于高温挡的功率减去低温挡的功率,利用P=UI=求出R2的电阻,用电高峰时家庭电路中实际电压为198V,根据P=UI=求出中温挡的实际功率。
【解答】解:(1)由P=UI可得,在高温挡时电暖气正常工作时的电流:
I===7.5A;
(2)只闭合S、S1时电路为R1的简单电路,闭合S、S1、S2时R1、R2并联,只闭合S、S2时电路为R2的简单电路,
因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,且R1>R2,
所以,只闭合S、S1时电路的总电阻最大,闭合S、S1、S2时电路的总电阻最小,
电源电压一定时,由P=UI=可知,只闭合S、S1时,电路的总功率最小,电暖器处于低温挡,
同理可知,闭合S、S1、S2时电暖器处于高温挡,只闭合S、S2时电暖气处于中温挡,
则R1的电阻:
R1===88Ω;
(3)中温挡的功率:
P中=P高﹣P低=1650W﹣550W=1100W,
只闭合S、S2时,电路为R2的简单电路,电暖气处于中温挡,
R2===44Ω,
用电高峰时家庭电路中实际电压为198V,则中温挡的实际功率:
P中′===891W。
答:(1)在高温挡时,电暖气正常工作时的电流为7.5A;
(2)R1的电阻是88Ω
(3)用电高峰时家庭电路中实际电压为198V,则中温挡的实际功率为891W。
【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率公式的灵活应用,分清电暖气处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
20.(7分)如图甲所示,底面积为0.75m2的柱形容器中盛有深度为1.1m的水,将一形状规则的金属块在钢绳拉力的作用下在水面上方以恒定的速度下降,直至全部浸没水中。若容器深度足够且不计水的阻力,水未溢出,忽略钢绳的形变,整个过程中钢绳的拉力F随金属块下降的高度h变化关系的图像如图乙所示。求:
(1)金属块全部浸没水中时受到的浮力是多少?
(2)金属块的密度是多少?
(3)金属块刚好全部浸没时,容器底受到水的压力是多少?
【考点】浮力大小的计算;压强的计算;液体压强的计算以及公式的应用;阿基米德原理的应用.版权所有
【分析】(1)分析钢绳拉力随时间t变化的图象,金属块以恒定的速度下降,当金属块没有浸入水中时,拉力等于重力;当金属块完全浸入后,浮力等于重力减去拉力,据此求出金属块受到的浮力;
(2)根据阿基米德原理求金属块排开水的体积(金属块的体积),再由ρ==求出金属块的密度;
(3)金属块刚好全部浸没时,根据h=求出水面升高的高度,然后求出金属块刚好全部浸没时水的深度,根据p=ρgh可求出容器底受到水的压强,根据F=pS求出容器底受到水的压力。
【解答】解:(1)由图乙所示可知,当金属块没有浸入水中时,拉力等于重力,即:F1=G=8100N,当金属块完全浸入后,拉力F2=5100N,
金属块全部没入水中时受到的浮力:F浮=G﹣F2=8100N﹣5100N=3000N;
(2)由F浮=ρ水gV排可得:V排===0.3m3,
因为金属块完全浸没,则金属块的体积:V=V排=0.3m3;
则金属块的密度为:ρ====2.7×103kg/m3;
(3)金属块刚好全部浸没时,水面升高的高度Δh===0.4m,
则此时水的深度为:h=h0+Δh=1.1m+0.4m=1.5m,
容器底受到水的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg∕m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa,
容器底受到水的压力:F=pS=1.5×104Pa×0.75m2=1.125×104N。
答:(1)金属块全部浸没水中时受到的浮力是3000N;
(2)金属块的密度是2.7×103kg/m3;
(3)金属块刚好全部浸没时,容器底受到水的压力是1.125×104N。
【点评】解决本题的关键是通过图乙确定金属块的重力及钢丝绳受到的拉力,并会利用称重法计算出金属块受到的浮力。
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