2023年山西省忻州市多校联考中考物理模拟试卷(含答案)
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第Ⅰ卷选择题(共30分)一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该项涂黑。)
1.(3分)2023年世界泳联跳水世界杯首站比赛4月14日在西安奥体中心游泳跳水馆举行。揭幕战女子双人10米跳台的比赛中,中国跳水队陈芋汐/全红婵组合稳定发挥,为中国队赢得开门红。如图是二人领奖时的情景,根据图片信息,请你估测冠军手中的“吉祥物”的高度约为( )
A.3mm B.3dm C.3cm D.3m
2.(3分)电线杆上常安装着如图所示的绝缘子,起到绝缘、防止电火花产生的作用,下列可用来制作这种绝缘子的材料是( )
A.钢铁 B.陶瓷 C.铝 D.石墨
3.(3分)如图所示,是中国人民革命军事博物馆陈列的一把军号,它的号声曾指挥中国人民志愿军在抗美援朝中冲锋杀敌。下列分析正确的是( )
A.军号发出的声音是由号管振动产生
B.军号发出的声音只能在空气中传播
C.“号声嘹亮”主要是指军号发出的声音响度大
D.号声能指挥志愿军杀敌说明声音可以传递能量
4.(3分)在2023年全国中小学生安全教育日,我校举办了“我为安全用电写标语”主题教育活动。下列标语中,符合安全用电要求的是( )
A.若发现有人触电,应先断电后救人
B.有金属外壳的用电器,可以不接地
C.多个大功率用电器,可以同时使用
D.维修家用电器时,可以不切断电源
5.(3分)山西陶寺古观象台是世界最早的观象台,由13根夯土柱组成,呈半圆形(如图甲),结构示意图(如图乙)所示。人们从观测点通过土柱间狭缝观测日出方位,就可以确定季节、节气。下列成语所描述的现象中,与其利用的光学原理相同的是( )
A.杯弓蛇影 B.一叶障目 C.水中捞月 D.海市蜃楼
6.(3分)端午节吃粽子是我国的传统习俗。小明在端午节与妈妈一起包粽子、煮粽子、吃粽子,体会到劳动的快乐。关于该过程中所涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
A.包粽子时,感到粽叶较凉,是由于粽叶含有的热量少
B.煮粽子时,粽子的内能增大是通过做功的方式实现的
C.煮粽子时,粽香四溢,说明分子在不停地做无规则运动
D.剥粽子时,粽叶与糯米粘在一起,说明分子间存在斥力
7.(3分)滑草是一项时尚的运动,可以让运动者在风一般速度中领略到大自然的美好。如图所示,是滑草者随滑草板加速下滑的情景,下列说法正确的是( )
A.以加速下滑的滑草板为参照物,滑草者是静止的
B.滑草者随滑草板加速下滑是因为受到惯性的作用
C.滑草者的重力与他对滑草板的压力是一对平衡力
D.滑草板下滑时所受摩擦力方向与其运动方向相同
8.(3分)夏天到了,小明用自己的零花钱为奶奶买了一个充电式电风扇,下列与该电风扇工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
9.(3分)如图所示,小亮在一支平底试管内装入适量铁粉,制成了一个简易密度计,先后放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中。下列分析正确的是( )
A.密度计在乙烧杯的液体中所受浮力较大
B.甲烧杯中液体比乙烧杯中液体的密度大
C.甲烧杯底部所受液体压强大
D.密度计在两烧杯中排开液体所受重力相等
10.(3分)适当补充光照可以提高蛋鸡的产蛋率,如图所示是实践小组的同学们为鸡场设计的补光装置电路原理图。控制电路中,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小。当光照强度低于标准值时,大功率灯泡L自动发光,光照强度达到标准值后,灯泡L自动熄灭。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,电磁铁的下端应当是N极
B.当光照强度增大时,电压表的示数增大
C.当光照强度减小时,控制电路总功率将减小
D.若R1的阻值增大时,光照强度标准值将减小
第Ⅱ卷非选择题(共70分)二、实验探究题(本大题共5个小题,11小题6分,12小题10分,13小题7分,14小题6分,15小题5分,共34分)
11.(6分)在探究“平面镜成像的特点”实验中
(1)为了便于观察,该实验最好在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,此现象既确定了像的位置,又说明 。
(3)移去蜡烛B,在其位置竖立光屏,观察光屏上能不能承接到A的像,其目的是: 。
12.(10分)母亲节到了,小明买了一块玉石吊坠准备送给妈妈,该吊坠是否是真玉呢?他用天平和量筒进行鉴定。
(1)把天平放在水平桌面上,调节平衡螺母(如图甲),这一操作中的错误是 。改正错误后,小明发现指针的位置如图乙所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到天平平衡。
(2)将带挂绳的吊坠放在天平左盘中,向右盘加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时,砝码和游码的位置如图丙所示,则吊坠的质量是 g。往量筒中倒入50mL水,将带挂绳的吊坠浸没在水中,液面位置如图丁所示,则吊坠的密度是 kg/m3。
(3)小明网上查阅资料得知:玉石的密度在2.45g/cm3~3.36g/cm3之间,由此初步判断该吊坠可能是 (选填“真玉”或“假玉”),同组的小亮认为小明的测量结果不可靠,理由是: 。
13.(7分)在“伏安法”测电阻的实验中:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中未完成的电路补充完整。(要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,导线不得交叉)
(2)请你为实验需要测量和计算的物理量,设计一个记录实验数据的表格。
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表有示数,电压表始终无示数,其故障原因可能是: 。
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.8V时,电流表示数如图乙所示,为 A,根据这次实验数据可初步求得定值电阻R= Ω。
14.(6分)医学认为:人体健康与空气湿度有着紧密关系,小明对室内白天湿度进行了探究:
①网上查阅资料:湿度是空气中水蒸气含量的一种度量,在一定的温度下,水蒸气越多,空气湿度越大。
②用如图甲所示的两个相同的温度计并列组成,放入室内,一支用来测量气温,称为干球温度计,另一支温度计的玻璃泡由一块浸满水的纱布覆盖,称为湿球温度计。
③从早晨7时开始,每隔2小时,对两温度计读数一次,记录数据如表:
时间t/h
7
9
11
13
15
17
19
干球温度计示数t1/℃
18.8
21.7
23.9
25.3
24.2
22.3
19.5
湿球温度计示数t2/℃
16.0
16.8
17.4
18.0
17.3
16.7
15.8
(1)实验中可根据干球温度计与湿球温度计的 反映室内湿度的大小。
(2)湿球温度计的温度﹣时间图象如图乙,请你根据表中数据,在图乙中描点作出干球温度计温度﹣时间图象,对比分析两组图象可知:小明家室内白天 时湿度最小。
15.(5分)临近中考体育测试,小明想从自己的A、B两双运动鞋中选出防滑性能较好的一双,请你帮他设计实验,并完成以下内容。
(1)实验器材: ;
(2)实验步骤: ;
(3)实验结论: 。
三、综合应用(本大题共8个小题,16、17、18小题各4分,19小题8分,20小题4分,21小题2分,22小题4分、23小题6分,共36分)
16.(4分)在森林中旅游时,请不要随意丢弃饮料瓶。因为饮料瓶内进入水后,相当于一个 镜,对太阳光有 作用,容易引发火灾。
17.(4分)中国科幻大片《流浪地球》中有一段情节:将来某一天,由于太阳辐射减少,北京地表气温达﹣84℃,这里人们呼出的“白气”是一些小冰晶,该冰晶的形成是 现象(填物态变化名称),在这个过程中要 热。
18.(4分)小明是个太空迷,他说自己如果能登上太空,就可以实现推着千斤巨石去跑步的梦想。如果小明登上太空,他的梦想可以实现吗? ,理由是: 。
19.(8分)阅读短文,回答问题。
超导体
2018年12月,世界顶尖学术期刊英国《自然》杂志发布了2018年度科学人物,位居榜首的是1996年出生、在美国麻省理工学院攻读博士的中国学生曹原。曹原发现了让石墨烯实现超导的方法。
什么是超导体?人类对超导体的认识又经历了怎样的过程呢?金属导体在传导电流的过程中对电流也有一定的阻碍作用,称为电阻。1911年,荷兰莱顿大学的卡茂林•昂内斯发现,将水银冷却到4.2K(﹣268.8℃)时,水银的电阻突然消失,他将材料的这种特殊导电性称为超导态。超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的临界温度,用符号TC表示。一般金属或合金的临界温度都很低,例如铅的临界温度是7.2K(﹣265.8℃)。要维持这么低的温度是很困难的,因此科学家一直在寻找能够在更高的温度下工作的超导材料,称为高温超导体。1986年高温超导体的研究取得了重大的突破,科学家们发现,液氮比液氯更适合作超导制冷剂,从而获得超导体。液氮制冷机的效率高、价格低廉、制冷设备简单。液氮制冷技术为超导技术的实际应用展开了广阔的前景,被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一。
2009年10月10日,美国科学家合成物质(T14Ba),将超导体的临界温度提高到254K。2018年3月5日,《自然》发表了两篇以曹原为第一作者的石墨烯重磅论文。曹原发现当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度,就会产生神奇的超导效应,而他也成为以第一作者身份在该杂志上发表论文的最年轻的中国学者。
【热力学温度是国际单位制七个基本物理量之一。其表示符号为T,单位为开尔文,简称开,其表示符号为K。绝对零度指的便是0K,对应摄氏温度为零下273摄氏度,因此热力学温度T与摄氏温度t的关系是T(K)=273+t(℃)】
(1)许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性,这种现象称为 现象。
(2)对合成物质(T14Ba)来说,TC=254k对应的摄氏温度是 ℃。
(3)高温超导体使用液氮冷却,是利用了液氮的 较低的特点。
A.熔点
B.沸点
C.热值
D.比热容
(4)若常温下超导体研制成功,则超导体不适合做 。
A.电炉丝
B.输电线
C.电动机线圈
20.(4分)妈妈在厨房用电饭锅煮上米饭,准备用电磁炉炒菜时,建议小明把客厅的空调先关一会,否则空气开关容易跳闸,请你用所学的物理知识解释其中的道理。
21.(2分)如图甲所示是一种新式的下开式窗户,乙图为该窗户的示意图,O为转动轴,画出将窗扇向外推开的推力F的力臂L。
22.(4分)如图所示,是王叔叔乘坐一款可以爬楼梯的电动轮椅上楼时的情景。该轮椅平路用轮胎,爬楼用履带,为老年人、残疾人的出行带来了便捷。王叔叔的质量为70kg,该电动轮椅质量为80kg,轮胎与地面的总接触面积为50cm2。求:(g取10N/kg,一层的高度3m)
(1)空载轮椅静止在水平地面上,轮胎着地时,地面受到的压强;
(2)王叔叔乘轮椅从一层到三层的家中,电动轮椅做的功。
23.(6分)小明家购买了一台电热饮水机,内部由两个电热丝、两个开关和导线组成,有加热和保温两个挡,其铭牌如表。该饮水机在加热挡正常工作5min,可将热水箱中的水温度升高50℃。请你结合提供的相关信息解决下列问题。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
水桶容量
20L
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热功率
880W
保温功率
40W
(1)在虚线框内画出该电热饮水机的内部电路图;
(2)求该电热饮水机加热时,电路中的电流;
(3)求该电热饮水机的加热效率。
2023年山西省忻州市多校联考中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
第Ⅰ卷选择题(共30分)一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该项涂黑。)
1.【分析】根据生活经验和对长度的认识进行分析。
【解答】解:人的肘部到手掌的虎口处大约30cm即3dm,在图中冠军手中的“吉祥物”的高度与人的肘部到手掌虎口处的长度接近,故ACD错误,B正确。
故选:B。
2.【分析】容易导电的物体叫导体,如金属、人体、大地等;不容易导电的物体叫绝缘体,如塑料、橡胶、陶瓷等;导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。
【解答】解:根据材料的导电性判断,在通常情况下,钢铁、铝、石墨是容易导电的物体,是导体;而陶瓷是不容易导电的物体,是绝缘体。而题中说明了绝缘子是起到绝缘的作用,故用来制作这种绝缘子的材料是陶瓷。
故选:B。
3.【分析】(1)声音是由物体的振动产生,管乐器是由空气柱振动发声。
(2)声音的传播需要介质,固体、液体、气体均可以传声。
(3)声音的大小叫响度,响度与发声体的振幅和距离声源的远近有关。
(4)声音可以传递信息和能量。
【解答】解:A、军号发出的声音是由空气柱振动产生的,故A错误;
B、军号发出的声音可以在空气中传播,也可以在固体、液体中传播,故B错误;
C、“号声嘹亮”主要是指军号发出的声音响度大,故C正确;
D、号声能指挥志愿军杀敌说明声音可以传递信息,故D错误。
故选:C。
4.【分析】(1)触电原因是直接或间接接触火线;
(2)有金属外壳的用电器必须使用三孔插座,使外壳与大地相连;
(3)多个大功率用电器同时使用一个插座易造成电流过大,引发火灾;
(4)更换灯泡或维修电器时,为了安全,应断开电源。
【解答】解:A、发现有人触电应先断开电源再救人,故A正确;
B、有金属外壳的家用电器,金属外壳必须接地,否则一旦金属外壳带电,则会发生触电事故,故B错误;
C、多个大功率用电器同时使用一个插座会造成电流过大而引发火灾,故C错误;
D、维修电路时若不断开电源,容易引发触电事故,故D错误。
故选:A。
5.【分析】(1)光射到物体的表面会改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射。
(2)光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
(3)光从一种介质斜射到另一种介质时,传播方向通常会发生改变,这种现象叫光的折射。
【解答】解:人们从观测点通过土柱间狭缝观测日出方位,就可以确定季节、节气。该现象说明光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
A、杯弓蛇影是由于光的反射形成的,与观象台利用的光学原理不同,故A不符合题意;
B、一叶障目是由于光的直线传播形成的,与观象台利用的光学原理相同,故B符合题意;
C、水中捞月是由于光的反射形成的,与观象台利用的光学原理不同,故C不符合题意;
D、海市蜃楼是由于光的折射形成的,与观象台利用的光学原理不同,故D不符合题意。
故选:B。
6.【分析】(1)热量是过程量,不能说含有多少热量,只能说吸收或放出热量;
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能;
(3)组成物质的分子在不停地做无规则运动;
(4)分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:A、包粽子时,感到粽叶较凉,是由于粽叶的温度较低,内能较少,故A错误;
B、煮粽子时,粽子吸收热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递的方式增大粽子的内能,故B错误;
C、煮粽子时,粽香四溢,是由于香味分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D、剥粽子时,粽叶与糯米粘在一起,说明分子间存在引力,故D错误。
故选:C。
7.【分析】(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(3)平衡力的条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(4)摩擦力的方向阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势;摩擦力的方向是与物体相对运动的方向相反。
【解答】解:A、以加速下滑的滑草板为参照物,滑草者与滑草板之间的位置没有改变,是静止的,故A正确;
B、惯性是物体的性质,不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C、滑草者的重力与他对滑草板的压力方向都是向下,且作用在不同物体上,故不是一对平衡力,故C错误;
D、摩擦力的方向是与物体相对运动的方向相反,滑草板下滑时所受摩擦力方向与其运动方向相反,故D错误。
故选:A。
8.【分析】电风扇是利用电动机来工作的,其原理是通电导体在磁场中受到力的作用。对照选项中的装置,明确其原理即可判断。
【解答】解:电风扇的核心部件是电动机,其原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A.图中是奥斯特实验的装置,证明了电流可以产生磁场,故A不符合题意;
B.该图是探究影响电磁铁磁性强弱的因素,故B不符合题意;
C.图中没有电源,是电磁感应现象的实验装置,故C不符合题意;
D.该图有电源,是电动机的原理图,即通电导体在磁场中受力运动,故D符合题意。
故选:D。
9.【分析】(1)同一支装入适量的铁砂的平底试管在两液体中都漂浮,受到的浮力相等、都等于自身重力;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排判断排开液体的重力关系;
(3)而排开液体的体积不同,根据公式F浮=ρgV排可判断两液体密度的大小;
(4)根据p=ρ液gh比较试管底部所受压强的大小关系。
【解答】解:
A、由于同一支装入适量的铁砂的平底试管在两液体中都漂浮,则试管受到的浮力:F甲=F乙=G;故A错误;
D、根据阿基米德原理可知F浮=G排,所以,密度计在两烧杯中排开液体所受重力相等,故D正确;
B、由图可知排开的液体体积V甲>V乙,且F甲=F乙,则根据F浮=ρ水V排g可知:ρ甲<ρ乙,故B错误;
C、两烧杯内液面相平,则h甲=h乙,根据p=ρ液gh可得:p甲<p乙,故C错误。
故选:D。
10.【分析】由图知,在控制电路中定值电阻R1和光敏电阻R2串联,电压表测量光敏电阻R2两端的电压;
(1)根据安培定则判定电磁铁的极性;
(2)R2的阻值随光照强度的增大而减小,根据光照强度的变化判定光敏电阻的阻值变化;根据串联分压的规律可知R2两端电压的变化(即电压表示数的变化);
(3)当光照强度减小时,R2的阻值变大,根据I=判断出电路中电流的变化,根据P=UI判断出控制电路总功率的变化;
(4)由于控制电路的电源电压不变,衔铁被吸合的电流不变,根据R=可知,控制电路的总电阻不变,若R1的阻值增大,则R2的阻值变小,进而分析得出光照强度标准值的变化。
【解答】解:由图知,在控制电路中定值电阻R1和光敏电阻R2串联,电压表测量光敏电阻R2两端的电压;
A、由图可知,电流从电磁铁的上端流入、下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,其下端为S极,故A错误;
B、已知R2的阻值随光照强度的增大而减小,则当光照强度增大时,R2的阻值减小,根据串联分压的规律可知,R2两端的电压减小,即电压表示数减小,故B错误;
C、当光照强度减小时,R2的阻值变大,根据I=可知,电路中的电流变小,根据P=UI可知控制电路的总功率变小,故C正确;
D、由于控制电路的电源电压不变,衔铁被吸合的电流不变,根据R=可知,衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变,若R1的阻值增大(即将R1换成阻值较大的电阻),则R2的阻值变小,根据题意可知此时光照强度增强,所以光照强度标准值将增大,故D错误。
故选:C。
第Ⅱ卷非选择题(共70分)二、实验探究题(本大题共5个小题,11小题6分,12小题10分,13小题7分,14小题6分,15小题5分,共34分)
11.【分析】(1)为使蜡烛A的像比较清晰,该实验最好在较暗的环境中进行,
(2)若蜡烛B也点燃,则A的像不清晰,不易确定A的像的位置;根据实验操作及A、B蜡烛外形相同分析回答;
(3)实像能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上。
【解答】解:(1)为了便于观察,该实验最好在较暗的环境中进行,蜡烛A的像比较清晰;
(2)若蜡烛B也点燃,则A的像不清晰,故把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同未点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,此现象既确定了像的位置,又说明像与物大小相等。
(3)实像能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上。移去蜡烛B,在其位置竖立光屏,观察光屏上能不能承接到A的像,其目的是:研究平面镜成的像是实像还是虚像。
故答案为:(1)较暗;
(2)未点燃;像与物大小相等;
(3)研究平面镜成的像是实像还是虚像。
12.【分析】(1)天平在调平衡前,把天平放在水平桌面上,必须将游码拨到零刻度线;
若指针往左偏则向右移动平衡螺母,指针往右偏则向左移动平衡螺母;
(2)用天平来测量物体的质量时,物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
吊坠的体积等于量筒中增加水的体积,根据密度的计算公式ρ=即可求出吊坠的密度;
(3)根据计算出的吊坠的密度与和玉石的密度进行比较可知该吊坠是否是玉石;
吊坠放入水中时,根据测得水和吊坠的总体积变化,由密度公式判断测得吊坠的密度变化。
【解答】解:(1)天平在调平衡前,把天平放在水平桌面上,必须将游码拨到零刻度线;由图可知,其做法错误之处是没有把游码移至标尺左端的零刻度线处;
图乙中指针向左偏,应把平衡螺母向右调,直到使指针指在分度盘的中央,横梁水平平衡;
(2)由图甲可知,吊坠的质量:
m=20g+10g+1.2g=31.2g;
吊坠的体积等于量筒中水增加的体积:
V=62mL﹣50mL=12mL=12cm3,
吊坠的密度:
ρ===2.6g/cm3=2.6×103kg/m3;
(3)由于吊坠的密度在2.45g/cm3~3.36g/cm3之内,所以该吊坠是真玉石;
根据题意当吊坠放入量筒中的水时,吊坠中间的孔可能会有部分气泡,挂绳(浸在水中的部分)也有一定的体积,使测量的总体积V偏大,测得吊坠的体积偏大,由密度公式ρ=可知测得吊坠的密度将偏小。
故答案为:(1)没有把游码移至标尺左端的零刻度线处;右;(2)31.2;2.6×103;(3)真玉;当吊坠放入量筒中的水时,吊坠中间的孔可能会有部分气泡,挂绳(浸在水中的部分)也有一定的体积,使测量的总体积V偏大,测得吊坠的体积偏大,由密度公式ρ=可知测得吊坠的密度将偏小。
13.【分析】(1)根据电源电压确定电压表量程,将电压表并联在电阻两端;滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)根据实验原理R=,要测量电阻的电压和电流,为减小误差,要多次测量取平均值作为测量结果,据此设计记录表格;
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表有示数,说明电路是通路;电压表始终无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路;
(4)根据电流表选用量程确定分度值读数,利用R=求出定值电阻的阻值。
【解答】解:(1)由图甲可知,电源为两节干电池串联,即3V,故电压表选用小量程并联在电阻两端;滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
;
(2)根据实验原理R=,要测量电阻的电压和电流,为减小误差,要多次测量取平均值作为测量结果,实验数据记录表格如下所示:
物理量
1
2
3
U/V
I/A
R/Ω
R平均/Ω
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表有示数,说明电路是通路;电压表始终无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,即其故障原因可能是:电阻R短路(或电压表短路或电压表断路);
(4)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.8V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.1A,则定值电阻的阻值为:
R===8Ω。
故答案为:(1)见解答图;(2)见解答内容;(3)电阻R短路(或电压表短路或电压表断路);(4)0.1;8。
14.【分析】(1)实验中可根据干球温度计与湿球温度计的示数差反映室内湿度的大小,这是转换法;
(2)根据表格数据描点、连线作图,
水的蒸发快慢与空气的相对湿度有关,在其他条件相同的情况下,相对湿度越小,即空气越干燥,水的蒸发越快,而水蒸发越快,从周围环境中吸取热量的速度越快,这就会导致周围环境的温度降低得越多,湿球温度计的示数越低。所以一定气温下,干湿球温度计示数差值越大,就表明对湿度越小,空气越干燥,据此分析图象可知小明家室内白天何时湿度最小。
【解答】解:(1)实验中可根据干球温度计与湿球温度计的示数差反映室内湿度的大小;
(2)根据表格数据描点、连线,如图:
,
水的蒸发快慢与空气的相对湿度有关,在其他条件相同的情况下,相对湿度越小,即空气越干燥,水的蒸发越快,而水蒸发越快,从周围环境中吸取热量的速度越快,这就会导致周围环境的温度降低得越多,湿球温度计的示数越低。所以一定气温下,干湿球温度计示数差值越大,就表明对湿度越小,空气越干燥,分析图象可知小明家室内白天13时湿度最小。
故答案为:(1)示数差;(2)13。
15.【分析】滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,要探究接触面的粗糙程度,需要控制压力大小相同;可以把两只鞋叠放在一起,即可控制压力相等,让一只鞋与木板接触,用弹簧测力计拉动鞋,读出弹簧测力计大小,根据弹簧测力计示数大小,然后测出结论。
【解答】解:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,要探究接触面的粗糙程度,需要控制压力大小相同;
(1)只有用弹簧测力计沿水平方向拉着运动鞋做匀速直线运动,运动鞋在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小。
实验器材:弹簧测力计;
(2)实验步骤:
a:把B放在A上面,用弹簧测力计水平拉动A使鞋匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F1;
b:把A放在B上面,用弹簧测力计水平拉动B使鞋匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F2;
(3)实验结论:
若F1>F2,则A鞋防滑性能更好;若F1<F2,则B鞋防滑性能更好;若F1=F2,则A、B鞋防滑性能一样。
故答案为:(1)a:把B放在A上面,用弹簧测力计水平拉动A使鞋匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F1;b:把A放在B上面,用弹簧测力计水平拉动B使鞋匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F2;(2)如上表;(3)若F1>F2,则A鞋防滑性能更好;若F1<F2,则B鞋防滑性能更好;若F1=F2,则A、B鞋防滑性能一样。
故答案为:(1)弹簧测力计;
(2)a:把B放在A上面,用弹簧测力计水平拉动A使鞋匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F1;
b:把A放在B上面,用弹簧测力计水平拉动B使鞋匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F2;
(3)若F1>F2,则A鞋防滑性能更好;若F1<F2,则B鞋防滑性能更好;若F1=F2,则A、B鞋防滑性能一样。
三、综合应用(本大题共8个小题,16、17、18小题各4分,19小题8分,20小题4分,21小题2分,22小题4分、23小题6分,共36分)
16.【分析】透明圆塑料瓶装水后,中间后而边缘薄,类似于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。
【解答】解:因为瓶中进入水之后,瓶中的水形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,对光线有会聚作用,如果热量集中,会造成树叶燃烧,造成火灾;
故答案为:凸透;会聚。
17.【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,凝华放热。
【解答】解:人们呼出的“白气”是一些小冰晶,这些小冰晶是由水蒸气发生凝华形成的,在此过程中要放出热量。
故答案为:凝华;放。
18.【分析】在太空中的物体处于失重状态,我们用一个较小的力就可以改变它的运动状态。
【解答】解:小明的梦想可以实现,因为太空中的物体处于失重状态,失重状态人不能跑步,会飘起来。
故答案为:不可以实现;太空中的物体处于失重状态。失重状态人不能跑步,会飘起来。
19.【分析】(1)某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象。发生超导现象时的温度叫”临界温度”;
(2)热力学温度与摄氏度的换算公式是:热力学温度=摄氏度+273,把对应的数据代入公式,计算即可;
(3)液氮的沸点低,沸腾时要吸热;
(4)假设导体没有电阻,当用电器通电时,用电器不会产生电热,利用电流的热效应工作的家用电器将不能工作。
【解答】解:(1)某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象。发生超导现象时的温度叫“临界温度”;
(2)热力学温度=摄氏度+273,故254K的对应的摄氏温度为﹣19℃;
(3)高温超导体使用液氮冷却,是利用了液氮的沸点较低的特点,在很低的温度下可以沸腾,从金属导体上吸收热量,使金属的温度降低,达到超导的目的,故B正确;
(4)电炉丝是利用电流的热效应工作的,如果导体没有电阻,通电时,电炉丝不会产生电热,滑动变阻器不能分压;
导体有电阻时,输电线会产生热量,把部分电能转化为内能浪费掉;如果没有电阻,输电线不会产生热量,不需要浪费电能;
导体有电阻时,电动机工作过程中把电能转化为机械能和内能,假设导体没有电阻,当电动机通电时,电动机不会产生电热,电能全部转化为机械能,效率更高更好。所以超导体适合做输电线和电动机线圈,故选A。
故答案为:(1)超导;(2)﹣19:(3)B:(4)A。
20.【分析】空气开关跳闸是电流过大,造成家庭电路中电流过大的原因有两个:一是短路,二是用电器的总功率过大,据此分析。
【解答】答:家庭电路中空气开关跳闸是电流过大引起的,造成电流过大的原因可能是短路,也可能是用电器的总功率过大;本题中,电磁炉和空调都属于大功率用电器,因此,同时工作时总功率过大,从而造成电路中电流过大导致空气开关容易跳闸,因此妈妈建议小明把客厅的空调先关一会,是避免大功率用电器同时工作。
21.【分析】力臂的画法:首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点,确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线,从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
【解答】解:从支点向动力作用线作垂线,垂线段的长度即为动力臂,如下图所示:
22.【分析】(1)空载轮椅静止在水平地面上,根据G=mg得到空载轮椅的重力,根据F=G得到地面受到的压力,根据p=得到地面受到的压强;
(2)根据G=mg得到王叔叔的重力,求出总重力,由一层楼的高度得到一层到三层的高度,根据W=Gh得到电动轮椅做的功。
【解答】解:(1)空载轮椅的重力:G轮椅=m轮椅g=80kg×10N/kg=800N,
地面受到的压力:F=G轮椅=800N,
空载轮椅静止在水平地面上,轮胎着地时,地面受到的压强:p==1.6×105Pa;
(2)王叔叔的重力:G人=m人g=70kg×10N/kg=700N,
总重力:G=G轮椅+G人=800N+700N=1500N,
一层的高度3m,一层到三层的高度:h=2×3m=6m,
电动轮椅做的功:W=Gh=1500N×6m=9000J。
答:(1)空载轮椅静止在水平地面上,轮胎着地时,地面受到的压强是1.6×105Pa;
(2)王叔叔乘轮椅从一层到三层的家中,电动轮椅做的功是9000J。
23.【分析】(1)(1)若将两电阻串联接入电路,开关S2和电阻R2并联接入电路,闭合开关S1、S2,电路为R1的简单电路,据此判断出电路的连接;
若将两电阻并联接入电路,只闭合开关S1时只有一个电阻接入电路,闭合开关S1、S2,两电阻并联接入电路,据此判断出电路的连接;
(2)根据P=UI求出该电热饮水机加热时,电路中的电流;
(3)根据ρ=求水的质量,根据Q吸=cmΔt求出水吸收的热量,根据P=求出电热饮水机消耗的电能,根据η=×100%求出电热饮水机的加热效率。
【解答】解:(1)若将两电阻串联接入电路,开关S2和电阻R2并联接入电路,串联电路总电阻大于任一分电阻,闭合开关S1、S2,电路为R1的简单电路,电路中的电阻较小,根据P=UI=可知,此时电路的电功率较大,饮水机处于加热状态,S1闭合,S2断开时,两电阻串联接入电路,电路中的电阻较大,根据P=UI=可知,此时电路的电功率较小,饮水机处于保温状态,如下图所示:
;
若将两电阻并联接入电路,只闭合开关S2时只有电阻R2接入电路,电阻较大,根据P=UI=可知,电路中的功率较小,饮水机处于保温状态;
闭合开关S1、S2,两电阻并联接入电路,电阻较小,根据P=UI=可知,电路中的功率较大,饮水机处于加热状态,如下图所示:
;
(2)由P=UI可知,该电热饮水机加热时,电路中的电流:I===4A;
(3)由ρ=可知,水的质量为:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,
水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×50℃=2.1×105J,
由P=可知,电热饮水机加热消耗的电能:W=P加热t=880W×5×60s=2.64×105J,
电热饮水机加热效率为:η=×100%=×100%≈79.5%。
答:(1)见解答图;
(2)该电热饮水机加热时,电路中的电流为4A;
(3)该电热饮水机的加热效率为79.5%。
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