2023年吉林省实验中学中考物理三模试卷(含答案)
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这是一份2023年吉林省实验中学中考物理三模试卷(含答案),共29页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2023年吉林省实验中学中考物理三模试卷
一、选择题(本题共10小题,每小题只有一个选项最符合题目要求,每小题2分,共20分)
1.(2分)下列物体中,空间尺度最小的是( )
A.原子 B.太阳 C.篮球 D.电子
2.(2分)吉剧是我省特有的戏曲剧种。观看演出时,人们能分辨出锣、鼓的声音是依据声音的( )
A.音调 B.频率 C.响度 D.音色
3.(2分)以下发明发现与科学家不对应的是( )
A.地磁偏角——墨子
B.杠杆平衡条件——阿基米德
C.电磁感应现象——法拉第
D.电能生磁——奥斯特
4.(2分)下列现象中由于光的反射形成的是( )
A.透镜成像
B.水中倒影
C.手影游戏
D.池水变浅
5.(2分)如图所示,“人游泳之后刚从水中出来,会感觉特别冷”,以下生活现象与这个现象的物态变化及吸放热情况相同的是( )
A.炎热的夏天气温高,吃冰淇淋感觉凉爽
B.手背擦上酒精后,擦酒精的位置感到凉
C.做饭时,被水蒸气烫伤比热水烫伤严重
D.干旱地区向云层喷洒干冰进行人工降雨
6.(2分)如图所示是环保低碳的“共享单车”,下列关于它的说法正确的是( )
A.在骑行过程中,以该车为参照物路边树木是静止的
B.车胎上带有花纹,可以减小车胎与地面之间的摩擦
C.停止蹬车,车没有立即停下来,因为物体具有惯性
D.单车的车座做成马鞍形,可以减小臀部所受的压力
7.(2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B.保险丝烧断后可以用铜丝代替
C.试电笔可以检测物体是带正电还是负电
D.电灯的开关应该接在电灯与火线之间
8.(2分)图中的吉林丰满水电站是东北电网中的一座骨干电站,电站不仅为系统提供大量电能,还兼有防洪、供水、灌溉、水产养殖与旅游等综合利用效益。下列说法不正确的是( )
A.水能是一种清洁能源,属于可再生能源
B.水电站的发电效率较高,但一定低于100%
C.水奔涌而下过程中,动能转化为重力势能
D.水库周围昼夜温差小,因为水的比热容大
9.(2分)把两种不同的金属片分别插入一个土豆中,制成“土豆电池”,接入如图所示的电路,闭合开关后,发光二极管发光,电流表有示数。下列说法正确的是( )
A.金属片A是“土豆电池”的正极
B.“土豆电池”将电能转化为化学能
C.二极管发光较暗,它的两端没有电压
D.把发光二极管引脚对调连接,二极管仍然发光
10.(2分)图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景,吊篮可在电动机的作用下实现升降,其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为40kg,两名工人及工具的总质量为200kg,某次吊升过程中,吊蓝在30s内匀速上升了6m,不计滑轮重、绳重和摩擦,关于该过程的分析正确的是( )
A.电动机对绳子的拉力为800N
B.电动机拉动绳子的功率为480W
C.克服吊篮做的额外功是240J
D.吊篮的机械能守恒
二、非选择题(本题共12小题,第11至21题每空、每图各1分,第22题7分,共50分)
11.(3分)2022空军航空开放活动暨长春航空展上,歼20战斗机升空表演。该机最大载油量12吨,航程大概5500公里,它使用的航空煤油密度适宜、 高,能迅速稳定连续完全燃烧;飞机机翼截面上凸下平,是利用流速越大的位置,压强 的原理产生升力;机长与地面联络是利用 (选填“电磁波”或“超声波”)。
12.(2分)小明一家五一假期自驾游,在高速公路上匀速行驶时,小明发现路边有确认车距的标志牌,从确认标志牌0m到200m,车行驶只用了8秒钟,则车行驶的速度为 m/s;小明发现前面一辆汽车排出“黑烟”,这时汽车发动机的效率 。
13.(4分)2023年贺岁大片《流浪地球2》,有网友概括为“太阳要完了,地球要跑了”!在太阳内部,发生 (选填“核裂变”或“核聚变”)产生光和热;太空中人造卫星的太阳能电池板的制作原料是硅,它是 (选填“半导体”或“超导”)材料;我们在电影院里能闻到爆米花的香味是 现象;电影院银屏发生的是 反射。
14.(3分)某段导体的电阻为20Ω,若通过它的电流是0.3A,则导体两端的电压为 V;若流过该导体的电流为零,则导体的电阻是 Ω;若将导体的长度拉长到原来的两倍,则导体电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.(5分)如图所示是“探究水沸腾时温度变化特点”的实验装置及实验现象。
(1)在图甲装置中,存在的错误是: 。烧杯的纸盖上有一个小孔,若将这个小孔堵住,水的沸点将 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
(2)纠正错误后继续进行实验,如图乙是某时刻温度计的示数,此时的水温是 ℃。
(3)图丙所示是根据实验数据作出的水的温度随时间变化的图象。由此可知,当地气压比标准大气压 ,液体沸腾的特点是吸热温度 。
16.(5分)在探究“凸透镜成像的规律”实验中,小明所用的A、B两个凸透镜的材料相同、口径也相同,但是厚度不同,如图甲所示。
(1)图甲中,两个凸透镜的焦距分别是10cm、25cm,则透镜 的焦距应该是25cm。若光具座长度为90cm,则小明应该选择焦距是 cm的凸透镜完成实验。
(2)实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示时,光屏上得到烛焰清晰的像,此像是倒立、 的实像。接着小明又找来一个透镜,把它放在蜡烛和凸透镜之间,此时光屏上的像变模糊了,使光屏远离凸透镜,又能在光屏上得到烛焰清晰的像,则该透镜是 (选填“凸”或“凹”)透镜,用它制成的眼镜片可用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼)。
17.(4分)小明利用小桌、海绵及砝码“探究影响压力的作用效果的因素”,实验探究过程如图所示。
(1)小明通过观察 来比较压力的作用效果,这里应用的科学方法是 。
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论: 相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)能解释在积雪中人抬起一只脚时另一只脚会陷得更深的是 两图。
18.(4分)探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)比较甲、乙两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与 有关
(2)为探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应比较甲图和 图
(3)如图丁所示,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,此过程中,木块处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
19.(5分)用5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻探究电流与电阻的关系,实验所用电源电压为6V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整(滑动变阻器的滑片向右移动时电阻变大);
(2)将10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻 路;
(3)排除故障后继续进行实验,将10Ω的定值电阻换成另一定值电阻,闭合开关后滑动变阻器的滑片直到定值电阻两端的电压和上一次相同都为2V,再观察电流表的示数如图乙所示,则本实验中所使用的定值电阻的阻值为 Ω,实验中将10Ω的定值电阻换成这个定值电阻后,闭合开关应向 (选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;
(4)分析实验数据可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
20.(4分)科学家发现:在电磁感应现象中,感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线运动的方向有关。图甲所示a、b导体由导线连接成闭合回路,全部器材均处于静止状态。
第1次实验:将磁铁E水平向左抽出时,发现导体b会受到水平向右的磁场力而向右运动。
第2次实验:仅取走磁铁F后,再进行和第1次实验相同的操作,导体b保持静止。
(1)在 (选填“第1次”、“第2次”或“两次”)实验中,电路中产生感应电流,利用这个原理制成了 (选填“发电机”或“电动机”)。
(2)第3次实验:如图乙所示,使导体a水平向左运动,与第1次实验相比:
①感应电流方向 (选填“相同”或“相反”)。
②导体b受到水平向 (选填“左”或“右”)的磁场力。
21.(4分)科学兴趣小组的同学进行了一次课后实验,将轻质杠杆的中点支在支架上,调节平衡螺母,使其在水平位置平衡,然后两侧分别挂钩码和一块匀质条形磁体,每个钩码重0.5N,平衡时如图甲所示。
(1)设左侧钩码对杠杆的拉力为阻力,右侧磁体对杠杆的拉力为动力,则此杠杆为 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
(2)将右侧条形磁体完全浸没在大烧杯的水中(悬挂位置不变,磁体不接触容器),需将左侧钩码去掉一个并向右移动一格后,杠杆方可在水平位置再次平衡,则匀质条形磁体材料的密度为 kg/m3。
(3)将(2)中磁体从水中取出擦干,将连接好的电磁铁放在条形磁体下方,闭合开关并调节滑动变阻器的滑片位置,使杠杆再次平衡(如图乙所示),则电路A端应与电源的 极相连。
(4)若要杠杆在图丙的情况下平衡,以下措施可行的有 。
①断开开关后,只将条形磁体悬挂位置向右移动一格
②将电源两极连线对调,保持(3)中变阻器滑片位置不变
③将电源两极连线对调,适当改变(3)中变阻器滑片位置
22.(7分)如图甲所示的储水容器底有质量0.5kg、底面积100cm2的长方体浮桶,桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻R的轻质绝缘片A相连,距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示,其电源电压U=12V,R0=10Ω,当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如表所示(弹簧均在弹性限度内)。
压力F/N
2
4
…
12
15
电阻R/Ω
110
70
…
16
10
(1)浮桶的重力是 N。(g取10N/kg)
(2)未加水时,力敏电阻所受压力为2N,控制电路总功率是 W。
(3)当双控阀门打开排水时,容器底受到水的压强是多少?(写出必要的计算过程及文字说明)
2023年吉林省实验中学中考物理三模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共10小题,每小题只有一个选项最符合题目要求,每小题2分,共20分)
1.(2分)下列物体中,空间尺度最小的是( )
A.原子 B.太阳 C.篮球 D.电子
【分析】太阳周围有八颗行星,地球是其中的一个;地球及一切天体都是由物质组成的,物质是由分子或原子构成;分子是由原子构成,原子是由位于中心的原子核和核外电子构成。
【解答】解:太阳是太阳系中的一个恒星,地球是太阳的一个行星,物质是由分子或原子组成的,分子是由原子组成的,原子是由原子核和电子组成的,所以空间尺度最小的是电子。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对宏观、微观世界的了解,是一道基础性题目。
2.(2分)吉剧是我省特有的戏曲剧种。观看演出时,人们能分辨出锣、鼓的声音是依据声音的( )
A.音调 B.频率 C.响度 D.音色
【分析】不同的物体发出的声音,即使音调和响度相同,我们还是能分辨出它们的不同,依靠的就是它们的音色。
【解答】解:锣和鼓即使它们发声的音调和响度相同,但它们的音色是不同的,我们根据音色的不同就能分辨出来。
故选:D。
【点评】音调、响度、音色是声音的三个特征,知道它们分别与哪些因素有关,能正确理解音调和响度的不同。
3.(2分)以下发明发现与科学家不对应的是( )
A.地磁偏角——墨子
B.杠杆平衡条件——阿基米德
C.电磁感应现象——法拉第
D.电能生磁——奥斯特
【分析】根据对物理学家及其成就的了解作答。
【解答】解:A、第一个发现磁偏角的是中国宋代的沈括,故A错误;
B、杠杆的平衡条件是阿基米德发现的,故B正确;
C、电磁感应现象是法拉第首先发现的,故C正确;
D、奥斯特实验证明了通电导线周围存在磁场,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对物理学家及物理学史的了解情况,在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献,在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的重要贡献。
4.(2分)下列现象中由于光的反射形成的是( )
A.透镜成像
B.水中倒影
C.手影游戏
D.池水变浅
【分析】(1)光的折射是指光线从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变的现象,比如透镜成像、水变浅了、水中的筷子折断了等;
(2)光的反射是指光线在传播的过程中遇到障碍物被反射出去的现象,比如平面镜成像;
(3)要掌握光沿直线传播现象,知道影子、日月食、小孔成像都是光沿直线传播形成的。
【解答】解:
A、透镜成像的原理是光的折射现象,故A错误;
B、平静的水面相当于平面镜,水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B正确;
C、手影游戏,由于光的直线传播,光被手挡住后,在手后面就会呈现出阴影区域,即影子,故C错误;
D、从池底反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是池底的虚像,比实际位置偏高,属于光的折射现象,故D错误。
故选:B。
【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。
5.(2分)如图所示,“人游泳之后刚从水中出来,会感觉特别冷”,以下生活现象与这个现象的物态变化及吸放热情况相同的是( )
A.炎热的夏天气温高,吃冰淇淋感觉凉爽
B.手背擦上酒精后,擦酒精的位置感到凉
C.做饭时,被水蒸气烫伤比热水烫伤严重
D.干旱地区向云层喷洒干冰进行人工降雨
【分析】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;六种物态变化中,熔化、汽化、升华是吸热的;凝固、液化、凝华是放热的。
【解答】解:游泳后刚从水里出来,感觉特别冷,是由于身上的水蒸发吸热造成的;
A.吃冰淇淋感觉凉爽,是冰淇淋熔化吸热,故A不符合题意;
B.手背擦上酒精后,擦酒精的位置感到凉是因为酒精蒸发,蒸发吸热,故B符合题意;
C.水蒸气液化为同温度的水时,要放出大量的热,所以被水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重,故C不符合题意;
D.人工降雨的原理是:干冰升华吸热,空气中的水蒸气遇冷由气态直接凝华成为固态小冰粒,这些小冰粒在下落过程中吸收热量由固态变成液态熔化形成雨,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
6.(2分)如图所示是环保低碳的“共享单车”,下列关于它的说法正确的是( )
A.在骑行过程中,以该车为参照物路边树木是静止的
B.车胎上带有花纹,可以减小车胎与地面之间的摩擦
C.停止蹬车,车没有立即停下来,因为物体具有惯性
D.单车的车座做成马鞍形,可以减小臀部所受的压力
【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)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(4)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:A、在骑行过程中,以该车为参照物,路边树木与该车之间有位置变化,所以路边树木是运动的,故A错误。
B、车胎上带有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大车胎与地面之间的摩擦,故B错误。
C、停止蹬车,车没有立即停下来,因为物体具有惯性,故C正确。
D、单车的车座做成马鞍形,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小臀部所受的压强,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查运动和静止的相对性、增大摩擦的方法、惯性、减小压强的方法等,涉及到的知识点多,综合性强,但总体难度不大,熟练掌握基础知识即可正确作答。
7.(2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B.保险丝烧断后可以用铜丝代替
C.试电笔可以检测物体是带正电还是负电
D.电灯的开关应该接在电灯与火线之间
【分析】(1)电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故;
(2)保险丝在电流过大时发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用,采用电阻率大,熔点较低的材料制作;
(3)试电笔是辨别火线和零线的仪器,当试电笔的笔尖接触零线和地线时,氖管不会发光;
(4)在家庭电路中,开关接在用电器和火线之间。
【解答】解:A、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故,故A错误;
B、当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,由于铜丝的熔点较高,铜丝不会熔化,就起不到保护作用了,故B错误;
C、试电笔是辨别火线和零线的仪器,不能检测物体是带正电还是负电,故C错误;
D、为了用电安全,电灯的开关应该接在电灯与火线之间,故D正确。
故选:D。
【点评】知道并理解家庭电路的组成与正确连接方法是解决该题的关键。
8.(2分)图中的吉林丰满水电站是东北电网中的一座骨干电站,电站不仅为系统提供大量电能,还兼有防洪、供水、灌溉、水产养殖与旅游等综合利用效益。下列说法不正确的是( )
A.水能是一种清洁能源,属于可再生能源
B.水电站的发电效率较高,但一定低于100%
C.水奔涌而下过程中,动能转化为重力势能
D.水库周围昼夜温差小,因为水的比热容大
【分析】(1)化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;而风能、水能、太阳能、生物质能,可以在自然界里源源不断的得到补充,所以它们属于可再生能源;
(2)水电站的发电效率一定小于100%;
(3)水奔涌而下的过程中,重力势能转化为动能;
(4)由于水的比热容较大大,故相同质量的水和其它物质相比较,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小。
【解答】解:A、水能和风能也可以从自然界里源源不断的得到,是可再生能源,故A正确;
B、水电站的发电效率较高,但一定低于100%,故B正确;
C、水奔涌而下的过程中,重力势能转化为动能,故C错误;
D、水库中水量多,水的比热容较大,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,因此可以降低周围昼夜温差,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了能量分类、发电效率、能量转化、比热容等,属于比较基础的习题。
9.(2分)把两种不同的金属片分别插入一个土豆中,制成“土豆电池”,接入如图所示的电路,闭合开关后,发光二极管发光,电流表有示数。下列说法正确的是( )
A.金属片A是“土豆电池”的正极
B.“土豆电池”将电能转化为化学能
C.二极管发光较暗,它的两端没有电压
D.把发光二极管引脚对调连接,二极管仍然发光
【分析】(1)电流表在使用是让电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;
(2)“土豆电池”将化学能转化为电能;
(3)用电器有电流通过时,其两端一定有电压;
(4)二极管具有单向导电性。
【解答】解:A、闭合开关,发光二极管发光,电流表有示数,说明电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,金属片A是“土豆电池”的正极,故A正确;
B、“土豆电池”将化学能转化为电能,故B错误;
C、发光二极管工作时在电路中属于用电器,其两端有电压,故C错误;
D、二极管具有单向导电性,把发光二极管引脚对调连接,二极管不再发光,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了半导体的特点、电源及其能量转化、电流表的使用、电压的概念等内容,难度不大,要熟练掌握。
10.(2分)图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景,吊篮可在电动机的作用下实现升降,其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为40kg,两名工人及工具的总质量为200kg,某次吊升过程中,吊蓝在30s内匀速上升了6m,不计滑轮重、绳重和摩擦,关于该过程的分析正确的是( )
A.电动机对绳子的拉力为800N
B.电动机拉动绳子的功率为480W
C.克服吊篮做的额外功是240J
D.吊篮的机械能守恒
【分析】(1)不计滑轮重、绳重和摩擦,根据F=G总求出电动机对绳子的拉力;
(2)根据连接动滑轮绳子的段数求出绳子自由端移动的距离,根据速度公式求出绳子自由端移动的速度,根据P==Fv求出拉力的功率;
(3)根据G=mg可求出吊篮的重力,根据W=Gh可求出克服吊篮做的额外功;
(4)动能的大小与质量、速度有关;重力势能的大小与质量、高度有关;机械能为动能与势能的和;
【解答】解:A、由图可知,有4段绳子拉着动滑轮,不计滑轮重、绳重和摩擦,电动机对绳子的拉力为:F=G总=m总g=×(40kg+200kg)×10N/kg=600N,故A错误;
B、绳子自由端移动的距离为:s=4h=4×6m=24m,绳子自由端移动的速度为:v==0.8m/s;
根据P==Fv可知,电动机拉动绳子的功率为:P=Fv=600N×0.8m/s=480W,故B正确;
C、吊篮的重力为:G吊篮=m吊篮g=40kg×10N/kg=400N,
克服吊篮做的额外功为:W吊篮=G吊篮h=400N×6m=2400J,故C错误;
D、吊篮匀速上升,质量不变,速度不变,动能不变;同时高度变大,其重力势能变大;因动能不变,重力势能变大,且机械能为动能与势能的和,所以机械能增大,即机械能不守恒,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了动能和机械能的大小变化、功率的计算、速度公式的应用、额外功的计算等,难度不大。
二、非选择题(本题共12小题,第11至21题每空、每图各1分,第22题7分,共50分)
11.(3分)2022空军航空开放活动暨长春航空展上,歼20战斗机升空表演。该机最大载油量12吨,航程大概5500公里,它使用的航空煤油密度适宜、 热值 高,能迅速稳定连续完全燃烧;飞机机翼截面上凸下平,是利用流速越大的位置,压强 越小 的原理产生升力;机长与地面联络是利用 电磁波 (选填“电磁波”或“超声波”)。
【分析】(1)航空煤油,主要是因为航空煤油的燃烧区域小,积碳量少,不易结焦,热值高,燃烧性能好,能迅速、稳定、连续、完全燃烧;
(2)根据飞机机翼上下形状不同,空气经过时,上下空气流动速度不同,根据流速越大压强越小,产生压强差,飞机机翼受到压力差,产生向上的升力作用;
(3)电磁波能够传递信息。
【解答】解:该机使用的航空煤油密度适宜、热值高,能迅速稳定连续完全燃烧;
飞机机翼截面上凸下平,是利用流速越大的位置,压强越小的原理产生升力;
机长与地面联络是利用电磁波。
故答案为:热值;越小;电磁波。
【点评】本题考查了热值、流体的压强与流速的关系、电磁波的应用,属于基础题。
12.(2分)小明一家五一假期自驾游,在高速公路上匀速行驶时,小明发现路边有确认车距的标志牌,从确认标志牌0m到200m,车行驶只用了8秒钟,则车行驶的速度为 25 m/s;小明发现前面一辆汽车排出“黑烟”,这时汽车发动机的效率 降低 。
【分析】(1)从交通标志牌上可以看出通过的距离,已知通过的时间,根据公式v=可求开车的速度;
(2)热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比,据此结合现象可分析对效率的影响。
【解答】解:汽车的速度:
v===25m/s;
汽车发动机工作时将内能转化为机械能,冒“黑烟”说明燃烧不充分,说明消耗相同的燃料,做的有用功少,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值变小,所以效率降低。
故答案为:25;降低。
【点评】本题考查速度公式的应用以及影响机械效率的因素等知识,是一道综合题,但难度不大。
13.(4分)2023年贺岁大片《流浪地球2》,有网友概括为“太阳要完了,地球要跑了”!在太阳内部,发生 核聚变 (选填“核裂变”或“核聚变”)产生光和热;太空中人造卫星的太阳能电池板的制作原料是硅,它是 半导体 (选填“半导体”或“超导”)材料;我们在电影院里能闻到爆米花的香味是 扩散 现象;电影院银屏发生的是 漫 反射。
【分析】(1)太阳内部时刻发生着核聚变;
(2)阳能电池板的制作原料是半导体硅;
(3)扩散现象:不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;
(4)漫反射,是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。
【解答】解:在太阳内部,发生核聚变产生光和热;
太空中人造卫星的太阳能电池板的制作原料是硅,它是半导体材料;
我们在电影院里能闻到爆米花的香味是扩散现象;
电影院银屏发生的是漫反射。
故答案为:核聚变;半导体;扩散;漫。
【点评】本题考查了太阳的核聚变、半导体材料、扩散、漫反射等,是一道基础性综合题目。
14.(3分)某段导体的电阻为20Ω,若通过它的电流是0.3A,则导体两端的电压为 6 V;若流过该导体的电流为零,则导体的电阻是 20 Ω;若将导体的长度拉长到原来的两倍,则导体电阻 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】已知某段导体的电阻和通过导体的电流,根据I=计算导体两端的电压;
电阻是导体本身的一种性质,影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积和温度,与电压和电流的大小无关;在其他条件相同时,电阻与长度成正比,与横截面积成反比。
【解答】解:根据I=可得导体两端的电压为:U=IR=0.3A×20Ω=6V;
因为导体的电阻与导体两端的电压、通过的电流无关,所以流过该导体的电流为零时,导体的电阻不变,仍为20Ω,
若将导体的长度拉长到原来的两倍,长度变长、横截面积减小,由于电阻与长度成正比,与横截面积成反比,所以导体的电阻变大。
故答案为:6;20;变大。
【点评】本题考查了由欧姆定律的公式计算电阻,要知道导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关。
15.(5分)如图所示是“探究水沸腾时温度变化特点”的实验装置及实验现象。
(1)在图甲装置中,存在的错误是: 温度计玻璃泡碰到烧杯侧壁了 。烧杯的纸盖上有一个小孔,若将这个小孔堵住,水的沸点将 升高 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
(2)纠正错误后继续进行实验,如图乙是某时刻温度计的示数,此时的水温是 96 ℃。
(3)图丙所示是根据实验数据作出的水的温度随时间变化的图象。由此可知,当地气压比标准大气压 低 ,液体沸腾的特点是吸热温度 不变 。
【分析】(1)根据用温度计测量液体温度时的使用方法,判断图中存在的错误;液体沸点随气压的增大而升高;
(2)根据图乙温度计读示数时要先弄清分度值;
(3)根据沸点与气压的关系,分析即可;液体沸腾的规律是吸热温度不变。
【解答】解:
(1)甲图中存在的错误是温度计玻璃泡碰到烧杯侧壁了;若将这个小孔堵住,杯内气压增大,水的沸点将升高;
(2)由图乙可知,温度计的分度值是1℃,示数为96℃;
(3)由图丙可知,水的沸点为98℃,低于标准大气压下水的沸点100℃,所以当地气压比标准大气压低;液体沸腾的规律是吸热温度不变。
故答案为:(1)温度计玻璃泡碰到烧杯侧壁了;升高;(2)96;(3)低;不变。
【点评】本题考查了液体沸腾实验的做法、液体沸腾规律、沸点与气压的关系等,属于基础题。
16.(5分)在探究“凸透镜成像的规律”实验中,小明所用的A、B两个凸透镜的材料相同、口径也相同,但是厚度不同,如图甲所示。
(1)图甲中,两个凸透镜的焦距分别是10cm、25cm,则透镜 A 的焦距应该是25cm。若光具座长度为90cm,则小明应该选择焦距是 10 cm的凸透镜完成实验。
(2)实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示时,光屏上得到烛焰清晰的像,此像是倒立、 缩小 的实像。接着小明又找来一个透镜,把它放在蜡烛和凸透镜之间,此时光屏上的像变模糊了,使光屏远离凸透镜,又能在光屏上得到烛焰清晰的像,则该透镜是 凹 (选填“凸”或“凹”)透镜,用它制成的眼镜片可用来矫正 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼)。
【分析】(1)根据凸透镜的成像特点,凸透镜越厚对光线的会聚能力越强,焦距越短,要探究成像规律光具座的长度应大于4f;
(2)物距小于焦距成正立放大虚像。应用是放大镜。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距。
物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距。
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距。
【解答】解:(1)根据凸透镜的成像特点,凸透镜越厚对光线的会聚能力越强,焦距越短,所以A的焦距应该是25cm,要探究成像规律光具座的长度应大于4f,即90cm>4f,f<22.5cm,小明应该选择焦距是10cm的凸透镜实验;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示时,u>v,此时物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距;
小明又找来一个透镜,把它放在蜡烛和凸透镜之间,此时光屏上的像变模糊了,使光屏远离凸透镜,又能在光屏上得到烛焰清晰的像,说明该透镜将光线发散了,所以应该是凹透镜,凹透镜用来矫正近视眼;
故答案为:(1)A;10;(2)缩小;凹;近视眼。
【点评】本题考查凸透镜成像规律实验,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
17.(4分)小明利用小桌、海绵及砝码“探究影响压力的作用效果的因素”,实验探究过程如图所示。
(1)小明通过观察 海绵的凹陷程度 来比较压力的作用效果,这里应用的科学方法是 转换法 。
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论: 受力面积 相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)能解释在积雪中人抬起一只脚时另一只脚会陷得更深的是 乙、丙 两图。
【分析】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;
(2)(3)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析。
【解答】解:(1)小明通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这里应用的科学方法是转换法。
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)乙、丙中压力相同,乙中受力面积小,压力的作用效果越明显,能解释在积雪中人抬起一只脚时(压力相同,受力面积变小)另一只脚会陷得更深的是乙、丙两图。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;转换法;(2)受力面积;(3)乙、丙。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
18.(4分)探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)比较甲、乙两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与 压力大小 有关
(2)为探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应比较甲图和 丙 图
(3)如图丁所示,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,此过程中,木块处于 平衡 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【分析】(1)(2)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,测力计大小才等于摩擦力的大小;影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(3)物体处于静止状态或匀速直线运动,则物体处于平衡状态。
【解答】解:
(1)比较甲、乙两图的实验可知,接触面粗糙程度相同,而乙中压力大,测力计示数大,滑动摩擦力也大,故滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(2)为探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,故应比较甲图和丙图;
(3)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示,此过程中,木块处于平衡状态(因拉力与摩擦力不在同一直线,弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力不是一对平衡力)。
故答案为:(1)压力大小;(2)丙;(3)平衡。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
19.(5分)用5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻探究电流与电阻的关系,实验所用电源电压为6V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整(滑动变阻器的滑片向右移动时电阻变大);
(2)将10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻 断 路;
(3)排除故障后继续进行实验,将10Ω的定值电阻换成另一定值电阻,闭合开关后滑动变阻器的滑片直到定值电阻两端的电压和上一次相同都为2V,再观察电流表的示数如图乙所示,则本实验中所使用的定值电阻的阻值为 5 Ω,实验中将10Ω的定值电阻换成这个定值电阻后,闭合开关应向 左 (选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;
(4)分析实验数据可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 30 Ω。
【分析】(1)变阻器上下接线柱各接一个接入电路中,要滑动变阻器的滑片向右移动时电阻变大,由此判断滑动变阻器下端应接入的部分,据此完成电路图的连接;
(2)闭合开关,电流表没有示数,说明电路为断路,根据电压表有示数分析故障的具体位置;
(3)根据图甲知电流表的量程和分度值读出电流表的示数,由欧姆定律算出本实验中所使用的定值电阻的阻值;当换上小电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(4)由串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压,根据分压原理得出当接入15Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,确定滑动变阻器的最大阻值应不小于多少。
【解答】解:(1)变阻器上下接线柱各接一个接入电路中,要滑动变阻器的滑片向右移动时电阻变大,则滑动变阻器的左下接线柱接入电路,如下所示:
;
(2)闭合开关,发现电流表没有示数,说明电路为断路,电压表有示数,说明电压表与电源的两端相连,所以故障可能是定值电阻发生了断路;
(3)由图甲可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,图乙中电流表的示数为0.4A,
本实验中所使用的定值电阻的阻值为:
R===5Ω;
根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成5Ω的电阻,电阻机械,其分得的电压减少;
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减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为保持不变;
(4)由串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=U﹣UV=6V﹣2V=4V;
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=2×15Ω=30Ω,故为了完成整个实验,所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于30Ω。
故答案为:(1)见解答图;(2)断;(3)5;左;(4)30。
【点评】本题探究导体中电流跟电阻的关系,考查电路连接、电路故障分析、数据分析、欧姆定律的应用及操作过程和对器材的要求,是一道综合题,难度较大。
20.(4分)科学家发现:在电磁感应现象中,感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线运动的方向有关。图甲所示a、b导体由导线连接成闭合回路,全部器材均处于静止状态。
第1次实验:将磁铁E水平向左抽出时,发现导体b会受到水平向右的磁场力而向右运动。
第2次实验:仅取走磁铁F后,再进行和第1次实验相同的操作,导体b保持静止。
(1)在 两次 (选填“第1次”、“第2次”或“两次”)实验中,电路中产生感应电流,利用这个原理制成了 发电机 (选填“发电机”或“电动机”)。
(2)第3次实验:如图乙所示,使导体a水平向左运动,与第1次实验相比:
①感应电流方向 相反 (选填“相同”或“相反”)。
②导体b受到水平向 右 (选填“左”或“右”)的磁场力。
【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理制成的。
(2)感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁场方向有关;通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】解:(1)在两次实验中,电路中产生感应电流,因为两次实验都切割了磁感线,利用这个原理制成了发电机。
(2)第3次实验:如图乙所示,使导体a水平向左运动,与第1次实验相比:导体a这边的磁场方向不变,导体切割磁感线方向改变所以:
①感应电流方向相反。
②导体b受到水平向右的磁场力。因为与甲图比较,b中的电流方向和磁场方向同时改变,所以受到磁场力方向不变。
故答案为:(1)两次;发电机;(2)①相反;②右。
【点评】本题考查了电磁感应的实验探究,关键是知道感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
21.(4分)科学兴趣小组的同学进行了一次课后实验,将轻质杠杆的中点支在支架上,调节平衡螺母,使其在水平位置平衡,然后两侧分别挂钩码和一块匀质条形磁体,每个钩码重0.5N,平衡时如图甲所示。
(1)设左侧钩码对杠杆的拉力为阻力,右侧磁体对杠杆的拉力为动力,则此杠杆为 费力 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
(2)将右侧条形磁体完全浸没在大烧杯的水中(悬挂位置不变,磁体不接触容器),需将左侧钩码去掉一个并向右移动一格后,杠杆方可在水平位置再次平衡,则匀质条形磁体材料的密度为 1.5×103 kg/m3。
(3)将(2)中磁体从水中取出擦干,将连接好的电磁铁放在条形磁体下方,闭合开关并调节滑动变阻器的滑片位置,使杠杆再次平衡(如图乙所示),则电路A端应与电源的 负 极相连。
(4)若要杠杆在图丙的情况下平衡,以下措施可行的有 ② 。
①断开开关后,只将条形磁体悬挂位置向右移动一格
②将电源两极连线对调,保持(3)中变阻器滑片位置不变
③将电源两极连线对调,适当改变(3)中变阻器滑片位置
【分析】(1)力臂是支点到力的作用线的垂直距离,先确定支点,然后把动力臂与阻力臂相比较判断杠杆的类型;
(2)设杠杆每一格的长度为L,G钩码=0.5N,在甲图中,根据杠杆平衡条件求出条形磁铁的重力G磁,根据G=mg求出条形磁体的质量m磁,
将右侧条形磁体完全浸没在大烧杯的水中(悬挂位置不变,磁体不接触容器),需将左侧钩码去掉一个并向右移动一格后,杠杆方可在水平位置再次平衡,
根据杠杆平衡条件求出F浮,再根据阿基米德原理求出磁体的体积V磁=V排,根据密度公式可求出条形磁体材料的密度;
(3)由(2)知,杠杆平衡时磁体受到了水对其向上的浮力,如果按乙图使杠杆再次平衡,则电磁铁应对条件磁体产生向上的磁力作用,
根据同名磁极相互排斥,则电磁铁的上端应为S极,根据右手定则,电磁铁的电流方向;
(4)图丙中,分别写出左端、右端力乘以力臂的表达式,比较左端、右端的大小,
①断开开关后,只将条形磁体悬挂位置向右移动一格,写右端的表达式,如左端等于右端,则可行;
②③闭合开关后,则此时电磁铁应对条件磁体产生向下的磁力作用,将电源两极连线对调,适当改变(3)中变阻器滑片位置,改变磁力的大小,可使杠杆平衡,由此判断②③是否可行。
【解答】解:(1)设左侧钩码对杠杆的拉力为阻力,右侧磁体对杠杆的拉力为动力,由甲图可知,此时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
(2)设杠杆每一格的长度为L,G钩码=0.5N,在甲图中,根据杠杆平衡条件得,2G钩码×3L=G磁×2L,解得,G磁=3G钩码=3×0.5N=1.5N,
根据G=mg得,磁体的质量为:m磁==0.15kg,
将右侧条形磁体完全浸没在大烧杯的水中(悬挂位置不变,磁体不接触容器),需将左侧钩码去掉一个并向右移动一格后,杠杆方可在水平位置再次平衡,
根据杠杆平衡条件得,G钩码×2L=(G磁﹣F浮)×2L,解得,F浮=1N,
根据阿基米德原理得,磁体的体积V磁=V排===1×10﹣4m3,
条形磁体材料的密度为:=1.5×103kg/m3;
(3)由(2)知,杠杆平衡时磁体受到了水对其向上的浮力,如果按乙图使杠杆再次平衡,则电磁铁应对条件磁体产生向上的磁力作用,
根据同名磁极相互排斥,则电磁铁的上端应为S极,根据右手定则,电磁铁的电流方向应是上出下进,则电路A端应与电源的负极相连;
(4)图丙中,左端=3G钩码×4L,右端=G磁×3L=3G钩码×3L,左端大于右端,
①断开开关后,只将条形磁体悬挂位置向右移动一格,右端=G磁×4L=3G钩码×4L,左端等于右端,可行;
②③闭合开关后,则此时电磁铁应对条件磁体产生向下的磁力作用,将电源两极连线对调,适当改变(3)中变阻器滑片位置,改变磁力的大小,故②不可行,③可行。
故答案为:(1)费力;(2)1.5×103;(3)负;(4)②。
【点评】本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程,浮力和磁力的参与增加了题 的难度,解决本题的关键会灵活应用杠杆的平衡条件。
22.(7分)如图甲所示的储水容器底有质量0.5kg、底面积100cm2的长方体浮桶,桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻R的轻质绝缘片A相连,距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示,其电源电压U=12V,R0=10Ω,当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如表所示(弹簧均在弹性限度内)。
压力F/N
2
4
…
12
15
电阻R/Ω
110
70
…
16
10
(1)浮桶的重力是 5 N。(g取10N/kg)
(2)未加水时,力敏电阻所受压力为2N,控制电路总功率是 1.2 W。
(3)当双控阀门打开排水时,容器底受到水的压强是多少?(写出必要的计算过程及文字说明)
【分析】(1)知道浮桶的质量,根据G=mg求出重力。
(2)力敏电阻所受压力为2N时,从表格中找到对应的电阻,根据欧姆定律求出电流,根据P=UI计算控制电路总功率。
(3)当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,开始排水,利用欧姆定律求出电路总电阻,求出力敏电阻R的阻值,在表格中找到力,然后对浮桶进行受力分析求出浮桶的浮力,求出浮桶排开水的体积,求出水的深度,再加上浮桶运动的距离,根据p=ρ水gh计算容器底受到水的压强。
【解答】解:(1)浮桶的重力:G=mg=0.5kg×10N/kg=5N。
(2)由表格数据知,力敏电阻所受压力为2N时,力敏电阻的阻值为110Ω,
电路的总电阻:R总=R0+R=10Ω+110Ω=120Ω,
电流表的示数:I===0.1A;
电路的总功率P=UI=12V×0.1A=1.2W;
(3)当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水,
此时电路中的总电阻:R总′===20Ω,
此时力敏电阻的阻值:R′=R总′﹣R0=20Ω﹣10Ω=10Ω,
由表格数据知,此时力敏电阻所受压力为15N,根据物体间力的作用是相互的,所以弹簧给浮桶向下的压力也是15N,
浮桶受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力,这三个力平衡,
则此时浮桶受到的浮力:F浮=G+F=5N+15N=20N,
根据阿基米德原理原理知,F浮=ρ水gV排=F浮=ρ水gSh1;
即20N=1×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣4m2×h1;
解得浮桶浸入水中的深度为:h1=0.2m,
当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水,
所以此时容器内水的深度:h=h1+h2=0.2m+0.4m=0.6m。
此时容器底受到水的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.6m=6000Pa。
答:(1)5N;(2)1.2;
(3)当双控阀门打开排水时,容器底受到水的压强是6000Pa。
【点评】本题综合性强,涉及到浮力、重力、液体压强、欧姆定律与电功率等,浮力问题一般进行受力分析,这是解决浮力的关键。
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