2023年湖南省常德市澧县中考物理三模试卷(含答案)
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这是一份2023年湖南省常德市澧县中考物理三模试卷(含答案),共24页。试卷主要包含了选择题,填空与作图题,实验探究题,论述与计算题等内容,欢迎下载使用。
2023年湖南省常德市澧县中考物理三模试卷
一、选择题(18×3分=54分)
1.(3分)对于下列物理量估测正确的是 ( )
A.只有低于220V的电压才是安全的
B.一名中学生的重力约为450N
C.一只鸡的质量约为0.2kg
D.人正常步行速度约为5m/s
2.(3分)已知琴弦A在5s钟内振动了200次,琴弦B的频率是60Hz,则下列说法正确的是( )
A.琴弦A比琴弦B发出声音的音调高,两个声音都属次声波频率范围
B.琴弦A比琴弦B发出声音的音调低,两个声音都可传递信息和能量
C.琴弦A比琴弦B发出声音的响度大,两个声音的传播速度都与温度有关
D.琴弦A比琴弦B发出声音的响度小,两个声音都不能在真空中传播
3.(3分)如图是生活中常见的现象,以下描述正确的是( )
A.三峡船闸是利用了连通器的原理,直接打开上游闸门船可进入闸室
B.塑料吸盘能挂餐具,说明吸盘的“吸力”大于餐具受到的重力
C.客机在飞行时,机翼上方的空气流速小压强大
D.用吸管喝饮料时,是利用大气压的作用使饮料上升到口中的
4.(3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
5.(3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.太阳能“帆板”接收的太阳能来自于太阳内部裂变反应释放的能量
C.“天和号”太阳能“帆板”可以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
6.(3分)下列现象中,能用光的直线传播规律解释的是( )
A.雨后天空的彩虹
B.水中的“月亮”
C.阳光下人在地上的影子
D.斜插入水中“变弯”的筷子
7.(3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
8.(3分)一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,以下说法正确的是( )
A.木板发生形变是由于足球重力的作用
B.足球受到的支持力是足球发生弹性形变产生的
C.足球既是施力物体也是受力物体
D.木板受到足球竖直向下的压力就是足球的重力
9.(3分)本届冬奥会女子冰球比赛中,深圳有16名运动员代表国家出战。如图为比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.冰球离开球杆后能继续滑行,是由于受到球杆的推力
B.击球时,球杆对冰球的作用力与人对球杆的作用力是一对相互作用力
C.冰球滑行时,冰球所受重力与冰面对冰球的摩擦力是一对平衡力
D.运动员匀速转弯时,运动状态发生改变
10.(3分)2020年6月23日,我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星!收官之星,组网圆梦。长征系列火箭使用液态氢作燃料,主要是由于该燃料( )
A.比热容大 B.热值大 C.所含热量多 D.内能大
11.(3分)如图所示,是A、B两个城市日气温变化曲线,且两城市面积、纬度等地理情况基本相同,通过对图象分析,下列所得结论正确的是( )
A.图中A城市日气温变化较小
B.图中B城市的水域面积大于A城市
C.图中A城市人居住比较舒适
D.图中B城市人容易患感冒
12.(3分)用如图甲所示的滑轮组提升物体M,已知物体M所受的重力为550N,卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20s内沿竖直方向匀速提升10m,拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示,忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力F为350N
B.绳子自由端移动的速度为0.5m/s
C.动滑轮重为50N
D.该滑轮组的机械效率为83.3%
13.(3分)关于导体、半导体和超导体,下列说法正确的是( )
A.中考实行网上阅卷,条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B.橡胶、碳棒、塑料都是很好的绝缘材料
C.导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定
D.超导体材料因为其电阻特性,可用于制作电热丝
14.(3分)如图所示,电源电压不变,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.6V.那么下列说法中不正确的是( )
A.电源电压为6V,L1两端电压为2.4V
B.灯泡L1和L2串联,V1测量电源电压
C.将电压表V2换成电流表,闭合开关后L1亮,L2不亮
D.将电压表都换成电流表,闭合开关后L1与L2并联
15.(3分)在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等
B.水和木块的密度之比为5:2
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2:5
D.甲图中容器对桌面的压力小于乙图中容器对桌面的压力
16.(3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
17.(3分)如图为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验装置。电源电压不变,R1、R2为阻值恒定的电热丝且R1:R2=3:1。下列说法正确的是( )
A.容器中电阻丝内能的增大方式和空气内能的增大方式是相同的
B.若闭合S1、S2,可探究电流产生的热量与电阻大小的关系
C.若闭合S1、断开S2,可探究电流产生的热量与电流大小的关系
D.若闭合S1、断开S2,经过相同时间,R1与R2产生的热量之比为3:1
18.(3分)在如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中,滑动变阻器R1的电功率P随其自身阻值的变化关系如图乙所示。下列相关说法中,正确的是( )
A.R2的阻值为8Ω
B.电源电压为6V
C.R1的最大功率为9W
D.电流表示数的变化范围为0.75~1.5A
二、填空与作图题(5×4分=20分)
19.(4分)如图所示,是2022年第24届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)。
20.(4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。
21.(4分)在天宫课堂中,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”)。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乙所示,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)。
22.(4分)学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动,本期活动的主题是“安全用电,珍惜生命”,下列是活动的部分内容。如图a所示,接地导线应该与三孔插座的 (填“E”、“N”或“L”)孔相连接;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,其中图d所示情况的原因是 ,图e所示情况的原因是 (填“用电器的总功率过大”、“短路”或“断路”)。
23.(2分)如图所示,物体A沿斜面向下做匀速直线运动,请在图中作出斜面对物体A所施加的力的示意图。
24.(2分)如图所示,平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜一侧焦点上,请把光路补充完整。
三、实验探究题(4分+5分+6分=15分)
25.(4分)请看图完成下列问题:
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,说明声音是由物体 产生的;
(2)如图乙所示,是探究平面镜成像特点的实验装置,选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 关系;
(3)如图丙所示,a为某次水沸腾实验的温度﹣时间图像,若其他条件不变,仅增加烧杯中水的质量,则“温度﹣时间”图线应为图丙中 (选填“b”或“c”)所示;
(4)在探究重力方向时,实验装置如图丁所示,操作如下:将该装置放在水平桌面上,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向 (选填“变化”或“不变”)。
26.(5分)为了测量盐水密度,小方同学进行了如下实验:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调,使横梁平衡。
(2)先测出烧杯和盐水的总质量为123.2g,然后将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,如图乙所示,按a的方向读数,使得测量结果偏 。
(3)把烧杯和剩余盐水放在天平左盘中称量,当横梁平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则烧杯和剩余盐水的总质量为 g。
(4)盐水的密度为 kg/m3。
(5)某同学利用如图甲所示的器材探究液体内部压强的特点,若图丁中U形管左右两侧红墨水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 Pa。(ρ红墨水≈1.0×103kg/m3)
27.(6分)小华用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。她使用如下器材:学生电源(电压恒为4.5V不变),5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻,电压表,电流表,开关,导线等。
(1)用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)连接好电路后,闭合开关前。小华发现电流表的指针如图乙所示,其原因可能是 。
(3)小华解决了上面的问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,但电压表有示数,此故障的原因可能是 。
(4)故障排除后,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,使电压表示数不变,记录电流表示数;再分别改接15Ω、20Ω的电阻,重复上述实验,得到了表中的实验数据:
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.4
0.2
0.14
0.1
(5)为了让选用的所有定值电阻都能顺利完成实验,且操作更方便,下列提供的滑动变阻器应选择 。
A.10Ω,1A
B.25Ω,0.2A
C.40Ω,2A
D.500Ω,1A
(6)小华分析实验数据,得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比。
四、论述与计算题(4分+7分=11分)
28.(4分)如图所示为某型号电动车(参数如表所示)。
整车
整车质量
40kg
最大车速
26km/h
最大噪声
≤30dB
电速
电压
40V
容量
10Ah
电动机
额定功率
180W
(1)电动车行驶过程中主要将电能转化为 能。整车产生的最大噪声小于30dB,这是从 (选填“声源处”或“传播途中”)处减弱噪声。
(2)该车采用了能量密度大的锂电池,其能量密度达200W•h/kg,能量密度为存储能量与电池质量的比值。这款车的锂电池的质量为多少kg?
(3)某次测试中质量为60kg的骑行者在平直的公路上,以最大车速骑行,最多可以行驶2.4×104m。已知骑行时的阻力为总重力的0.05倍。本次测试过程,电动机的效率是多少?(g=10N/kg)
29.(7分)如图所示的电路中,电源电压为18V且不变,灯泡L上标有“15V 5W”字样(灯泡电阻不随温度变化),电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2上标有“45Ω 1A”字样,电压表选用“0~3V”量程,电流表选用“0~3A”量程。求:
(1)开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时,求小灯泡的电阻、滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)开关S、S2闭合,S1断开,当电压表示数为2V时,电阻R1的电功率;
(3)电压表量程改为“0~15V”,要使电路的总功率最小,开关和滑动变阻器应如何调整,并求出最小功率。
2023年湖南省常德市澧县中考物理三模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(18×3分=54分)
1.【解答】解:A.只有不高于36V的电压才是安全的,故A错误;
B.中学生的质量在45kg左右,受到的重力大约为G=mg=45kg×10N/kg=450N左右,故B正确;
C.一只鸡的质量约为2kg,故C错误;
D.人正常步行速度约为1m/s,故D错误。
故选:B。
2.【解答】解:AB、琴弦A的频率为=40Hz,比琴弦B振动频率低,琴弦A的音调低,琴弦AB振动频率都大于20Hz,都不是次声波,故A错误、B正确;
CD、琴弦AB的振幅不确定,不能判断琴弦AB的响度,故CD错误。
故选:B。
3.【解答】解:A.三峡船闸是利用了连通器的原理,当打开阀门A时,根据连通器的原理,闸室和上游液面保持相平后,此时打开上游闸门,船才可以进入闸室,故A错误;
B.塑料吸盘能挂餐具是因为一压吸盘,把吸盘内的气体排出,内部形成真空,外界大气压将吸盘紧紧地压在墙面上,是利用了大气压,并不是吸盘的“吸力”,故B错误;
C.飞机机翼上凸下平,飞机在飞行时,机翼上方的空气流速大于下方的空气流速,由于流体压强与流速的关系可知,机翼上方的空气压强小于下方的空气压强,机翼的上下方形成向上的压强差从而获得向上的升力,故C错误;
D.人喝饮料时,嘴内的气压小于嘴外部的大气压,饮料在大气压力的作用下,被吸入嘴中,故D正确。
故选:D。
4.【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。
5.【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、太阳能“帆板”接收的太阳能来自于太阳内部聚变反应释放的能量,故B错误;
C、天和号”太阳能“帆板”可以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。
6.【解答】解:A、雨后天空的彩虹,是阳光经过天空中的小水珠发生折射形成,是由光的折射形成的;
B、水中的“月亮”是平面镜成像,是光的反射现象;
C、阳光下人在地上的影子是由光的直线传播形成的,能用光的直线传播规律解释;
D、斜插入水中“变弯”的筷子是光由水斜射入空气时发生折射形成的,是光的折射现象;
故选:C。
7.【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。
8.【解答】解:A、木板的形变是由于足球产生的弹力造成的,故A错误;
B、足球受到的支持力是由木板发生弹性形变而产生的,故B错误;
C、由于物体间力的作用是相互的,所以足球既是施力物体也是受力物体,故C正确;
D、足球对木板的压力属于弹力,与足球受到的重力的性质不相同,只是压力的大小与足球受到的重力大小相等,故D错误。
故选:C。
9.【解答】解:A、冰球离开球杆后能继续滑行,是由于冰球具有惯性,而此时冰球不再受到球杆的推力,故A错误;
B、击球时,球杆对冰球的作用力与人对球杆的作用力不是发生在一对相互作用的物体之间,不是一对相互作用力,故B错误;
C、冰球滑行时,冰球所受重力与冰面对冰球的摩擦力不是作用在一条直线上,不是一对平衡力,故C错误;
D、运动员匀速转弯时,运动方向不断改变,所以运动状态发生改变,故D正确。
故选:D。
10.【解答】解:
运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
故选:B。
11.【解答】解:A、据图象可知,B城市中温差变化比较小,故该选项错误;
B、据水的比热容较大大的特点可知,B城市中温差变化比较小,即水域面积大,故正确;
C、B城市中温差变化比较小,B城市人居住比较舒适,故错误;
D、B城市中温差变化比较小,B城市人不易感冒,故错误;
故选:B。
12.【解答】解:
A.由图乙可知,在20s内拉力F做的功:W总=6000J,
由图甲可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,
则物体M沿竖直方向匀速提升10m时,绳子自由端移动的距离:s=nh=2×10m=20m,
由W总=Fs可得,拉力:F===300N,故A错误;
B.绳子自由端移动的速度:v===1m/s,故B错误;
C.忽略绳重及摩擦,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动=nF﹣G=2×300N﹣550N=50N,故C正确;
D.拉力做的有用功:W有=Gh=550N×10m=5500J,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%≈91.7%,故D错误。
故选:C。
13.【解答】解:A、半导体常见的应用有:二极管光敏电阻、热敏电阻、气敏电阻等,中考实行网上阅卷,条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料,故A正确;
B、橡胶、塑料是绝缘材料,碳棒是导体,故B错误;
C、电阻是导体本身的性质,由材料、长度、横截面积、温度决定,与电压、电流无关,故C错误;
D、超导体电阻为零,当电阻为零时,不会产生电热,所以不能利用超导体用于电热器,故D错误。
故选:A。
14.【解答】解:
AB、由图可知,L1和L2串联,电压表V1测量的是灯泡L1和L2两端的总电压,电压表V1的示数为6V,即电源电压为6V,电压表V2的示数为3.6V,因此L1两端电压为U1=U﹣U2=6V﹣3.6V=2.4V,故AB正确;
C、将电压表V2换成电流表,则灯泡L2被短路,因此灯泡L1亮,L2不亮,故C正确;
D、将电压表都换成电流表,由于电流表相当于导线,所以此时电源发生短路,故D错误。
故选:D。
15.【解答】解:A、乙图容器内水的深度小,由p=ρgh可知,甲中水对容器底部的压强大于乙,故A错误;
B、将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,则木块受到的浮力为:F浮=G木=m木g=ρ木V木g,
由阿基米德原理可知,F浮=ρ水gV排=ρ水g(1﹣)V=ρ水gV,
联立解得:ρ水:ρ木=5:3,故B错误;
C、因木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以木块的重力:G木=F浮乙=ρ水gV,
图甲中绳子的拉力:F拉=F浮甲﹣G=ρ水gV﹣ρ水gV=ρ水g×V,
则甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比:
F拉:F浮甲=ρ水gV:ρ水gV=2:5,故C正确;
D、将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,容器和容器内水、木块的总重力不变,对桌面的压力仍等于总重力,故甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力,故D错误。
故选:C。
16.【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。
17.【解答】解:A、容器中电阻丝内能的增大是电流做功转化为内能实现的,即做功的方式,空气内能的增大是通过热传递方式实现的,故A错误;
B、若闭合S1、S2,R2短路,电路为R1的简单电路,无法探究电流产生的热量与电阻大小的关系,故B错误;
C、若闭合S1、断开S2,两电阻串联,通过的电流相等,通电时间相同,两电阻大小不同,可探究电流产生的热量与电阻大小的关系,故C错误;
D、若闭合S1、断开S2,两电阻串联,通过的电流相等通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,在电流和通电时间相同时,产生热量与电阻成正比,因R1:R2=3:1,故经过相同时间,R1与R2产生的热量之比为3:1。故D正确。
故选:D。
18.【解答】解:由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)由图乙可知,当R1接入电路的阻值为2Ω时,变阻器的电功率为2W,
由P=UI=I2R可知,此时电路中的电流:I1===1A,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电源电压:
U=I1(R1+R2)=1A×(2Ω+R2)﹣﹣﹣﹣﹣①
当R1接入电路的阻值为8Ω时,变阻器的电功率为2W,
此时电路中的电流:I2===0.5A,
电源电压:U=I2(R1′+R2)=0.5A×(8Ω+R2)﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:R2=4Ω,U=6V,故A错误、B正确;
(2)滑动变阻器R1消耗的电功率:P=I2R1=()2R1===,
所以,当R1=R2=4Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大;
则滑动变阻器消耗电功率的最大值:P最大===2.25W,故C错误;
(3)当变阻器接入电路的电阻为零时,电路中的电流最大,
由欧姆定律可知,电路中的最大电流:I最大===1.5A,
当变阻器接入电路的电阻最大为8Ω时,电路中的电流最小,由(1)可知,最小电流:I最小=I2=0.5A,
因此电流表示数的变化范围为0.5A~1.5A,故D错误。
故选:B。
二、填空与作图题(5×4分=20分)
19.【解答】解: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:39;等于。
20.【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。
21.【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;
(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。
22.【解答】解:(1)根据“左零右火、中间接地”的原则可知,插孔“E”是接地的;
(2)使用测电笔时,手使用测电笔时,笔尖接触要检测的导线,手接触笔尾金属体,才能辨别出火线或零线,故b图是正确的,c图是错误的;
(3)从图d中可以看出,用电器较多,并且还有大功率的电炉,因此是用电器的总功率过大而造成的;从图e中可以看出导线直接将火线和零线相连,因此是短路造成的。
故答案为:E;b;用电器的总功率过大;短路。
23.【解答】解:
物体A沿斜面向下做匀速直线运动时,受到斜面对物体A沿斜面向上的摩擦力和垂直斜面向上的支持力,力的作用点可都标在A的重心上,由此作图如图所示:
24.【解答】解:
(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点;
(2)射向焦点的光线入射到平面镜上,入射点为F,根据反射角等于入射角,画出反射光线;该反射光线是从凸透镜焦点发出的,经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出,如图所示:
三、实验探究题(4分+5分+6分=15分)
25.【解答】解:(1)用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,说明声音是由物体振动产生的。
(2)在探究平面镜成像特点的实验中,选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的大小关系。
(3)若其他条件不变,仅增加烧杯中水的质量,则“温度﹣时间”图线应为图丙中b所示,水的沸点不变,加热时间延长。
(4)逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向不变,因为重力的方向始终是竖直向下的。
故答案为:(1)振动;(2)大小;(3)b;(4)不变。
26.【解答】解:(1)由图甲知,指针向左偏,说明左侧较重,应该向右调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央;
(2)量筒读数时既不能仰视,也不能俯视,读数时视线应与液面齐平,如图乙所示,按a的方向读数,使得测量结果偏大,做法正确的是b;量筒中盐水的体积为V=60mL=60cm3;
(3)由图乙知,砝码的质量为50g,游码标尺的分度值是0.2g,示数为4.2g,烧杯和剩余盐水的总质量为:m总=50g+4.2g=54.2g;
(4)量筒中盐水的质量为123.2g﹣54.2g=69g,盐水的密度为:ρ==1.15g/cm3=1.15×103kg/m3;
(5)若图丁中U形管左右两侧红墨水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
故答案为:(1)右;(2)大;(3)54.2:(4)1.15×103;(5)1000。
27.【解答】解:(1)电压表与待测电路并联,如下所示:
(2)闭合开关前,小华发现电流表的指针如图乙所示,指针没有正对零刻度线,其原因可能是电流表没有调零;
(3)小华解决了上面的问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,电路可能断路,但电压表有示数,电压表与电源连通,此故障的原因可能是R断路;
(4)将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表示数不变;
(5)根据表中数据知,考虑到误差因素,电阻的电流与电阻之积为:
UV=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω≈0.14A×15Ω=2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=U﹣UV=4.5V﹣2V=2.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的1.25倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=1.25×20Ω=25Ω;
因0.2A小于0.4A,为了让选用的所有定值电阻都能顺利完成实验,且操作更方便,故选:C。
(6)根据①,因电流与电阻之积为一定值,得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)见解析中的图;(2)电流表没有调零;(3)R断路;(4)左;(5)C;(6)反。
四、论述与计算题(4分+7分=11分)
28.【解答】解:(1)电动车行驶过程中消耗了电能,主要将电能转化为机械能;整车产生的最大噪声小于30dB,这是从声音处减弱噪声;
(2)根据能量密度的定义,由能量密度达200W•h/kg可得,锂电池的质量:m==2kg;
(3)锂电池最多所储存的电能是W=UIt=40V×10Ah=400Wh=400W×3600s=1.44×106J;
由于电动车在平直路面上连续匀速行驶,则牵引力为:F=f=0.05F′=0.05(G车+G人)=0.05(m车g+m人g)=0.05×(40kg×10N/kg+60kg×10N/kg)=50N,
电动机所做的功W1=Fs1=50N×2.4×104m=1.2×106J;
则电动机的效率η=×100%=×100%≈83.3%。
故答案为:(1)机械;声源处;(2)锂电池的质量为2kg;(3)效率为83.3%。
29.【解答】解:(1)开关S、Sl闭合,S2断开,灯泡L与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且小灯泡正常发光,
所以,滑动变阻器两端的电压:U2=U﹣UL=18V﹣15V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI可得,电路中的电流:I=IL===A,
由I=可得,小灯泡的电阻:RL===45Ω,
滑动变阻器接入电路的阻值:R2===9Ω;
(2)开关S、S2闭合,Sl断开时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
当电压表的示数为2V时,R1两端的电压:U1=U﹣U2'=18V﹣2V=16V,
则电阻R1的电功率:P1===12.8W;
(3)电压表改为“0~15V”量程,由R1<RL=R2大可知,当R2的最大阻值与灯泡L串联时,电路的总电阻最大,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,此时电路中的电流:I′====0.2A,
此时电压表的示数:U2″=I′R2大=0.2A×45Ω=9V,电路安全,
即当开关S、Sl闭合,S2断开,且R2接入电路中的电阻最大时,电路的总功率最小,
则电路的最小总功率:P小=UI′=18V×0.2A=3.6W。
答:(1)开关S、S1闭合,S2断开,当小灯泡正常发光时,小灯泡的电阻为45Ω、滑动变阻器接入电路的阻值为9Ω;
(2)开关S、S2闭合,S1断开,当电压表示数为2V时,电阻R1的电功率为12.8W;
(3)当开关S、Sl闭合,S2断开,且R2接入电路中的电阻最大时,电路的总功率最小,最小总功率为3.6W。
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