2023年山东省聊城市莘县中考物理三模试卷
展开这是一份2023年山东省聊城市莘县中考物理三模试卷,共27页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1. 以下估测数据最符合实际的是( )
A. 救护车在市区行驶的速度约为60m/s
B. 一枚鸡蛋受到的重力约为0.5N
C. 珠穆朗玛峰顶的大气压约为1.5×105Pa
D. 家用电视机正常工作的电流约为10A
2. 谚语是劳动人民智慧的结晶,下列对谚语中涉及的的物态变化分析正确的是( )
A. “雷打立春节,惊蛰雨不歇”——雨的形成是升华现象,需要吸热
B. “大雪河封住,冬至不行船”——冰的形成是凝固现象,需要吸热
C. “春分前后怕春霜,一见春霜麦苗伤”——霜的形成是凝华现象,需要放热
D. “今冬麦盖三层被,来年枕着馒头睡”——雪的形成是液化现象,需要放热
3. 将甲、乙两种固体物质加热,它们的温度随时间的变化图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲物质是非晶体
B. 甲物质两段斜率不同,是因为比热容不同
C. 甲的温度达到50℃时,不断吸热,内能不变
D. 在第5min时,甲和乙两种物质的状态都是固液共存态
4. 中国的古诗词中蕴含了丰富的物理学知识,下列说法不正确的是( )
A. “两岸青山相对出,孤帆一片日边来”,青山相对出是以船为参照物
B. “姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,钟声是由物体振动产生的
C. “八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,狂风使屋顶茅草的重力变小了
D. “花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”,花气袭人是分子热运动的结果
5. 下列叙述与图中情景相符的是( )
A. 铅笔在水面处“折断”是光的反射形成的
B. 图中为远视眼的成因,应配戴凸透镜纠正
C. 电视机遥控器利用超声波实现对电视机的控制
D. 光反射定律实验,将右侧纸板沿ON 向后折,光线AO 将不发生反射
6. 2022年2月4日—2月20日,北京、河北张家口将举办第24届冬季奥林匹克运动会,如图所示是我国运动健儿在冰雪赛场上的英姿。下列有关说法中正确的是( )
A. 甲图中速度滑冰运动员在加速滑行的过程中,受到的摩擦力逐渐增大
B. 乙图中自由滑雪空中技巧运动员在空中加速下落过程中,他的机械能将增大
C. 丙图中运动员将冰壶推出后,冰壶继续滑行,是因为冰壶具有惯性
D. 丁图中运动员站在最高领奖台上,运动员对领奖台的压力和领奖台对运动员的支持力是一对平衡力
7. 水平桌面上放有甲、乙两个相同的容器,容器里装有适量的水,现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中,当物体静止时,两容器中水面刚好相平,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 两物体受到浮力相等B. 甲容器底部所受液体压强大
C. 两物体的质量不相等D. 乙容器中物体密度大
8. 如图甲是一款可控挡位的电暖吹风,为探究“影响电流热效应的因素”设计实验装置如乙图所示,电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中,且R1
B. 闭合开关后,装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
C. 实验中,通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D. 此实验烧瓶中用水实验更好,原因是水温度变化明显
9. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电灯变暗
B. 电压表V1的示数不变
C. 电压表V2的示数变小
D. 电压表V1与电流表示数的比值变小
10. 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、多选题(本大题共3小题,共12.0分)
11. 下列有关说法中正确的是( )
A. 图甲中,将两个底面干净的铅块紧压在一起,下面吊一个重物也不能将它们拉开,这说明分子间只存在引力
B. 图乙中,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内空气温度升高,这是通过做功改变物体内能
C. 图丙中,开关闭合后,两个小灯泡都能发光,当用导线将小灯泡L2的两个接线柱连在一起,小灯泡L1的发光亮度不变
D. 图丁中,利用水果制成电池给LED 灯供电,若其中任意一个LED 灯断路,则其它的灯也不亮了,说明这些LED灯之间是串联的
12. 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,吊篮在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600NB. 电动机拉动绳子的功率为480W
C. 克服吊篮做的额外功是240JD. 吊篮的质量增加,则吊篮机械效率变小
13. 小杨在网上购买了一种“智能家居照明灯”,其内部结构如图乙所示(电磁继电器线圈的电阻不计)。该“智能家居照明灯”的特点是在天暗时自动点亮,天亮时自动熄灭。保持光照强度不变,闭合开关S后,滑片P由a端向b端移动过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图丙所示。以下分析正确的是( )
A. 导线B连接家庭电路中的零线
B. 光敏电阻R1的大小的阻值随光照强度的增加而增大
C. 控制电路消耗的最大功率为7.2W
D. 滑动变阻器的最大阻值为120Ω
三、填空题(本大题共5小题,共10.0分)
14. 新型材料和能源掀起热潮,如图是“光导纤维照明系统”,让太阳光先通过可过滤部分紫外线的玻璃球罩,再通过透镜将光会聚到光导纤维里,将太阳光导入室内不同的地方,此系统具有安全性能高、能使植物进行光合作用的特点。光通过光导纤维时,在其内部发生的是______ (选填“反射”、“折射”)现象。2022年11月,全球最大“人造太阳”核心部件“防火墙”在中国取得重大进展,“人造太阳”利用核______ (选填“聚变”或“裂变”)。
15. 如图所示,用水平拉力F拉动物体A在水平地面上匀速运动,物体B静止不动,弹簧测力计的示数为4N,则物体B所受摩擦力的大小为______ N,方向______ (不计绳和弹簧测力计重)
16. 如图甲所示的“自动给水装置”:是用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中,瓶口刚好被水浸没,瓶中水面能高于盆内水面,主要是由于 的作用。图乙中是一艘载满货物的巨轮从重庆开往广州过程中从长江上游顺流而下通过船闸的示意图,其中闸室与 (选填“上游”或“不游”)构成了连通器。
17. 如图所示,是探究动能的大小跟______ 关系的实验示意图。若木板表面光滑且足够长则利用该装置______ (选填“能”或“不能”)探究出小球的动能大小与哪些因素有关。
18. 小明家的电能表如图所示,关闭其他用电器,只留下电热水器正常工作。他观察到在5min的时间内,电能表转了100圈,则这段时间内,电热水器消耗的电能为______ J,该电热水器的功率为______ W。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
19. 图中画出了入射光线或折射光线,请完成光路图。
20. 如图所示,木块a放在粗糙水平桌面上,木块b放在木块a上面,在水平拉力F作用下ab一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,请画出b的受力示意图。
五、实验探究题(本大题共3小题,共17.0分)
21. 小莉同学用焦距为10.0cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、______的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至______cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16.0cm刻度线处,则人眼在______(选填A、B、C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的______(选填“1、2、3、4”)。
(3)实验完成之后,小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏______凸透镜。(选填“靠近”或“远离”)
22. 如图所示,小李利用刻度均匀的轻质杠杆“探究杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时杠杆处于______ (选填“平衡”或“非平衡”)状态,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______ 调节;
(2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的一端会下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变钩码悬挂位置和右侧钩码数量的前提下,只需将______ 即可;
(3)如图丙所示,已知每个钩码重0.5N,用弹簧测力计在图示位置施加一个竖直向上的力,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为______ N;
(4)如图丁所示,若弹簧测力计改为竖直向下拉动,使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材:三节新的干电池(总电压为4.5V不变)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω,2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。
(1)请按图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的器材连接成完整的电路(要求:滑片向左移动时电流变大);
(2)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则故障原因可能是______ ;
A.滑动变阻器Rp断路
B.定值电阻R断路
C.定值电阻R短路
(3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向______ (选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变;
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I−R图象,其中阴影部分面积代表的物理量是______ ,其数值为______ ;
(5)实验中,在接入50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,下列措施不可行的是______ ;
A.再串联一个10Ω的电阻
B.调高电源电压
C.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
六、计算题(本大题共3小题,共27.0分)
24. 如图所示是电辅热式太阳能热水器的主机,它外接太阳能真空管,既可以通过太阳能加热水,也可以通过电加热水。其主机容量是100L,装满水,晴天时太阳照射8h可以将水温从20℃升高到60℃。日照8h太阳能真空管吸收的太阳能是4.2×107J;阴天时,只使用电加热,电功率是4000W。[水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]求:
(1)水从20℃升高到60℃吸收的热量;
(2)太阳能转化内能的效率;
(3)不考虑热量损失,单独使用电加热让水从20℃升高到60℃,所需要的时间。
25. 某地在湖面上修建一座大桥,图甲是使用吊车向湖底投放圆柱形石料的示意图,在整个投放过程中,石料以恒定速度v=0.1m/s下降至石料刚好接触湖底,图乙是这一过程中钢丝绳的拉力F随时间t变化的图象。(忽略水的阻力)求:
(1)在第30s至120s之间时,石料所受的浮力;
(2)圆柱形石料的密度;
(3)湖底受到水的压强。
26. 如图甲所示的电路,电源电压为4.5V保持不变,小灯泡L标有“2.5V,0.25A”字样,滑动变阻器R1的最大阻值为30Ω,R2为定值电阻,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。只闭合S、S2和S3,将滑动变阻器R1的滑片P调到中点时,电流表示数为0.45A;只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L的I—U图象如图乙所示。
求:(1)定值电阻R2的阻值;
(2)只闭合S、S2和S3时,电路的最大功率;
(3)只闭合S和S1,在各元件安全的情况下,滑动变阻器R1的取值范围。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、救护车在市区行驶的正常速度约为60km/h,故A错误;
B、一枚鸡蛋的质量约为50g=0.05kg,受到的重力约为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,故B正确;
C、大气压强随高度的升高而降低,海平面标准大气压为1.01×105Pa,所以珠穆朗玛峰顶的大气压低于这个值,故C错误;
D、电视机通过的电流I=PU=200W220V≈1A,故D错误。
故选:B。
新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
本题考查了对速度、质量、压强、电流的估测,注重理论与实际差异的应变能力的培养,体现新课程的基本理念。
2.【答案】C
【解析】解:A、“雷打立春节,惊蛰雨不歇”,雨的形成是由于高空的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故A错误;
B、物体由液态变成固态的过程叫凝固,冰是水凝固形成的,凝固过程需要放热,故B错误;
C、“春分前后怕春霜,一见春霜麦苗伤”,霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华放热,故C正确;
D、“今冬麦盖三层被,来年枕着馒头睡”,雪是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华放热,故D错误。
故选:C。
(1)物质从固态变为液态的过程叫做熔化,物质从液态变为固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态的过程叫做汽化,物质从气态变为液态的过程叫做液化;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)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。
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。
3.【答案】B
【解析】解:由图可知:A甲物质熔化时有固定的熔点,所以它是晶体,故A错误。
B、甲物质两段斜率不同,是因为比热容不同,比热容不同的物质,在其他条件相同,吸收相同热量时,变化的温度不一样,故B正确。
C、甲的温度达到50℃时,不断吸热,内能增加,故C错误。
D、在第5min时,甲物质的状态是固液共存态,乙不是,故D错误。
故选:B。
(1)晶体熔化有固定的熔点,熔化时温度不变,继续吸热。
(2)比热容不同的物质,在其他条件相同,吸收相同热量时变化的温度不一样。
(3)非晶体熔化时没有固定的熔点,熔化阶段不断吸热,温度不断升高。
本题考查了晶体和非晶体熔化的特点和学生对比热容的理解,属于基础题。
4.【答案】C
【解析】解:
A、小船行驶过程中距离青山越来越近,所以以小船为参照物,“青山”迎面而来,青山相对出是以船为参照物,故A正确;
B、钟声是由钟振动产生的,故B正确;
C、风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内空气流动速度小,压强大,屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到的向上的压力大于向下的重力,产生一个向上的压力差,所以将茅草吸上去,而不是狂风使屋顶茅草的重力变小了,故C错误;
D、“花气袭人知骤暖”说明温度越高分子无规则运动越剧烈,可知花气袭人是分子热运动的结果,故D正确。
故选:C。
(1)判断一个物体是运动还是静止,就看它相对于另一个物体的位置是否发生变化;
(2)声音是由物体振动产生的;
(3)流体的压强跟流速有关,流速越大压强越小。比较屋顶上下的空气流动速度,比较屋顶上下受到的压强,再比较屋顶受到向上和向下的压力;
(4)物质是由大量分子或原子组成的,分子在永不停息地做无规则运动;温度越高,分子无规则运动越剧烈。
此题借助诗句描述的现象考查了运动和静止的判断、分子运动、利用流体流速与压强的关系解释生活中的现象、声音的产生等知识,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。
5.【答案】B
【解析】解:A.铅笔在水面处“折断”,是由光的折射形成的,故A错误;
B、由图可知,眼球晶状体的曲度过小,近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方,形成远视眼,远视眼需要配戴凸透镜将光线会聚一些,这样像可以成在视网膜上,故B正确;
C.电视机的遥控器可以发出不同频率的红外线来实现对电视机的遥控,红外线不属于声音,故C错误;
D.研究光的反射定律实验中,将右侧纸板沿FO向后折,在纸板上都不能看到反射光线,但反射光线仍然存在,故D错误。
故选:B。
(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、凸透镜成像等;
(2)远视眼的晶状体将光线会聚在视网膜之后,应该配戴凸透镜进行矫正;
(3)红外线可用在遥控器上,实现对电视机等的控制;
(4)根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析,使光屏不在一个平面内,观察现象,得出结论。
本题考查学生对红外线、光的折射和凸透镜成像特点的掌握,是一道基础题。
6.【答案】C
【解析】解:A.影响滑动摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度,和物体的运动速度无关,所以速度滑冰运动员在加速滑行的过程中,受到的摩擦力大小不变,故A错误;
B.自由滑雪空中技巧运动员在空中加速下落过程中与空气摩擦,机械能转化成内能,机械能减小,故B错误;
C.一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫做惯性。运动员将冰壶推出后,冰壶之所以继续滑行,就是因为冰壶具有惯性,故C正确;
D.丁图中运动员站在最高领奖台上,运动员对领奖台的压力作用在奖台上,领奖台对运动员的支持力作用在运动员上,两个力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
(1)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与其它因素无关;
(2)运动员在空中加速下落过程中与空气摩擦,机械能转化成内能,机械能减小;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性;
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一个物体上。
本题考查摩擦力影响因素的认识、惯性的认识以及平衡力的判断,考查知识点多,综合性强。
7.【答案】C
【解析】解:
A、甲、乙两个容器中的两个物体,形状和体积都相同,由图可知:甲容器中的物体排开水的体积大于乙容器中的物体排开水的体积,根据F浮=ρgV排可知,甲受的浮力大于乙所受的浮力;故A错误;
B、由于两杯中液体高度相同,液体密度相同,所以据p=ρgh可知,两杯中杯底所受液体的压强相同,故B错误;
CD、甲悬浮,说明甲的密度等于水的密度,乙漂浮,即乙的密度小于水的密度;所以甲的密度大于乙的密度,由于两个物体的体积相同,据ρ=mV可知m=ρV,故两物体的质量不相等,甲的质量大于乙的质量,故C正确,D错误;
故选:C。
(1)根据F浮=ρgV排判断浮力大小;
(2)根据p=ρgh分析判断两杯中杯底所受液体的压强;
(3)甲悬浮,乙漂浮,根据浮沉条件可知甲、乙的密度关系,已知两物体形状和体积都相同,然后利用密度公式分析判断甲、乙的质量关系。
本题考查阿基米德原理、浮沉条件和液体压强公式的应用,关键是由图得出物体排开水的体积不同。
8.【答案】C
【解析】解:A、由图可知,两电阻丝串联,电流相同,通电时间也相同,但电阻不同,故该实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系,故A错误;
B、由焦耳定律Q=I2Rt可知,电流和通电时间相同时,电阻越大,放出的热量越多,由于R1
D、水的比热容大,吸收相同的热量,水的温度变化量较小,变化不明显,故D错误。
故选:C。
(1)根据装置中的相同点、不同点,利用控制变量法分析;
(2)由焦耳定律Q=I2Rt分析放出热量的多少;
(3)通过观察烧瓶中温度计示数的变化来判断电阻丝发热的多少属于转换法;
(4)结合水的比热容大的特点分析。
本题考查控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用,注意两导体串联时电流和通电时间相等,导体产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映的。
9.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,闭合开关后,电灯L与滑动变阻器R串联,电压表V1测变阻器R两端的电压,电压表V2测灯泡L两端的电压,电流表A测电路中的电流。
将滑动变阻器的滑片向左移动过程中,变阻器R接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,
电源电压保持不变,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,
由串联电路的分压特点可知,变阻器R两端分得的电压变小,即电压表V1的示数变小,故B错误;
则电压表V1与电流表示数的比值变小,故D正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电灯两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故C错误;
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=UI可知,电灯的实际功率变大,电灯变亮,故A错误。
故选:D。
由电路图可知,闭合开关后,电灯L与滑动变阻器R串联,电压表V1测变阻器R两端的电压,电压表V2测灯泡L两端的电压,电流表A测电路中的电流。根据滑片的移动可知变阻器R接入电路中的电阻变化,进一步得出电路的总电阻变化,电源电压保持不变,根据欧姆定律可知电路中的电流变化,利用串联电路的分压特点可知变阻器R两端分得的电压变化,然后得出电压表V1与电流表示数的比值变化,根据串联电路的电压特点可知电灯两端的电压变化,再根据P=UI可知电灯的实际功率的变化,进一步得出电灯亮暗的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的结构和电表所测的电路元件是关键,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
10.【答案】C
【解析】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。
(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。
本题考查了学生对电磁学几个重要实验的掌握情况,理解相关的知识是解题的基础。
11.【答案】BD
【解析】解:A、图甲中,将两个底面干净的铅块紧压在一起,下面吊一个重物也不能将它们拉开,这说明分子间存在引力,不能用“只”修饰,故A错误;
B、图乙中,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度会升高,这是通过做功改变物体内能的,故B正确;
C、图丙中,开关闭合后,两个小灯泡都能发光,当用导线将小灯泡L2的两个接线柱连在一起,L2被短路,电路中电阻变小,电流变大,小灯泡L1的发光亮度变亮,故C错误;
D、图丁中,利用水果制成电池给LED灯供电,若其中任意一个LED灯断路,则其它的灯也不亮了,说明这些LED灯之间是串联的,故D正确。
故选:BD。
(1)分子间存在相互作用的引力和斥力。
(2)对物体做功,内能增大,温度升高。
(3)灯泡的亮度由实际功率决定,串联电路中的一个灯泡被短路后,另一个灯泡会变亮。
(4)串联电路的各个用电器相互影响;并联电路的各个用电器互不影响。
本题考查了分子间的作用力、改变物体内能的两种方式、串联电路和并联电路的特点等内容。
12.【答案】ABD
【解析】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=14G总=14m总g=14×(40kg+200kg)×10N/kg=600N,故A正确;
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=st=24m30s=0.8m/s;
根据P=Wt=Fst=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,
不计滑轮重、绳重和摩擦,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、根据η=W有用W总=W有用W有用+W额=11+W额W有用知,由于克服吊篮重力做的功为额外功,所以当吊篮的质量增加时,额外功增加,机械效率降低,故D正确。
故选:ABD。
(1)不计滑轮重、绳重和摩擦,根据F=1nG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=Wt=Fst=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)提升吊篮做的功为额外功,根据效率公式判断出吊篮的质量增加时机械效率的变化。
本题考查了拉力的计算、功率的计算、速度公式的应用、额外功的计算以及机械效率公式的应用等,难度不大。
13.【答案】AC
【解析】解:A.根据安全用电的原则可知,当灯泡不工作时其两端应无电压,所以导线B应连接家庭电路中的零线,导线A应连接家庭电路中的火线,故A正确;
B.天亮时(光照强度增加)照明灯自动熄灭,说明此时照明电路断开即衔铁被吸下,则此时电磁铁的磁性增强,根据电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系可知控制电路中的电流变大,根据R=UI可知控制电路中的电阻变小,即此时光敏电阻的阻值变小,所以光敏电阻R1的阻值应随光照强度的增加而减小,故B错误;
C.当滑片位于b端时,控制电路为光敏电阻的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大,由图丙可知电源电压为12V,通过电路的最大电流为0.6A,则控制电路消耗的最大功率为P大=U0I大=12V×0.6A=7.2W,故C正确;
D.当滑片位于a端时,滑动变阻器的最大阻值与光敏电阻串联,电压表测光敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小,由图象可知此时通过电路的电流为0.1A,电压表示数为2V,
则此时电路中的总电阻R总=U0I′=12V0.1A=120Ω,
光敏电阻的阻值R光敏=U光敏I′=2V0.1A=20Ω,
滑动变阻器的最大阻值Rab=R总−R光敏=120Ω−20Ω=100Ω,故D错误。
故选:AC。
(1)根据安全用电的原则结合电路图判断导线B是连接火线还是连接零线;
(2)天亮时(光照强度增加)照明灯自动熄灭,说明此时照明电路断开即衔铁被吸下,由图可知此时电磁铁磁性变强,进一步判断控制电路中电流的变化,根据欧姆定律判断控制电路中电阻的变化,即可判断光敏电阻的阻值随光照强度增加时如何变化;
(3)当滑片位于b端时,控制电路光敏电阻的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大,由图象可知电源电压和通过电路的最大电流,根据P=UI计算控制电路消耗的最大功率;
当滑片位于a端时,滑动变阻器的最大阻值与光敏电阻串联,电压表测光敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时通过电路的电流最小,由图象读出此时两表的示数,根据欧姆定律求出电路中的总电阻和光敏电阻的阻值,根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电磁铁磁性与电流的关系、安全用电等知识,涉及的知识点较多,关键是会分析电路图结合所学知识进行解决实际问题。
14.【答案】反射 聚变
【解析】解:光通过光导纤维时,在其内部发生的是反射现象。“人造太阳”利用核聚变获得核能的。
故答案为:反射;聚变。
(1)光导纤维是利用光的反射来传输信息的。
(2)“人造太阳”利用核聚变反应来获取巨大的能量的。
本题主要考查了光纤通信的特点和核聚变。
15.【答案】4 水平向右
【解析】解:由题意和图示可知,A在水平地面上向右做匀速直线运动,由于B相对于A向左滑动,所以A对B的摩擦力方向水平向右;
物体B受水平向左的拉力、A对B向右的摩擦力,由于物体B静止不动,所以这两个力是一对平衡力,大小相等,即弹簧测力计的示数等于A对B的摩擦力,为4N。
故选:4;水平向右。
滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力作用,据此分析解答。
此题主要考查了二力平衡条件的应用及摩擦力方向的判断;易错点是根据运动情况分析滑动摩擦力的方向。
16.【答案】大气压 上游水
【解析】解:(1)在一个标准大气压下,大气压可以支持约10.3m高的水柱。瓶中水面能高于盆内水面不会流出来,正是因为盆景中的水与大气相通,是大气压支持着瓶内的水不会流出来;
(2)船在闸室内,所有的阀门与闸门中,只有阀门A是打开的,此时闸室与上游组成连通器,当闸室水面和上游水面相平后,船就可以由上游水道驶入闸室。
故答案为:大气压;上游水。
(1)本题可以类比托里拆利实验中玻璃管内外液面高度差产生的原因;
(2)船闸是利用连通器的原理来工作的,当连通器中的液体不流动时,液面会保持相平,船闸工作过程中,闸室分别跟上游和下游形成连通器,用来调节水面落差,使船通行。
本题考查大气压以及连通器的应用,难度不大。
17.【答案】速度 不能
【解析】解:由图可知,相同的小球从斜面的不同高度自由滚下,质量相同,速度不同,所以探究的是动能与速度的关系;
在研究动能大小与什么因素有关时,我们是通过观察小球推动木块移动的距离来反映小球动能大小的,采用的是转换法的思想;
若木板表面光滑且足够长,则木块被撞击后做匀速直线运动,不能通过距离的大小来判定动能的大小。
故答案为:速度;不能。
探究动能大小与速度的关系时,要控制小球的质量相同,速度不同;
该实验采用了转换法,通过比较小球推动木块移动的距离来反映小球动能的大小;
根据牛顿第一定律分析。
本题考查探究影响动能大小因素实验,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
18.【答案】6×105 2000
【解析】解:电能表每转1r,电路中消耗1600kW⋅h的电能,电能表每转100r,电路中消耗电能为:W=100×1600kW⋅h=16kW⋅h=6×105J;
t=5min=112h,
所以用电器的功率为:P=Wt=16kW⋅h112h=2kW=2000W。
故答案为:6×105;2000。
600r/kW⋅h表示的是电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转600r,或者表示电能表每转1r,电路中消耗1600kW⋅h的电能,求出转盘转100r电路中消耗的电能,然后用P=Wt求出用电器的功率。
本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法以及电功率的计算,属于基础题。
19.【答案】解:根据图示可知,该透镜为凹透镜;过凹透镜光心的光线,其传播方向不变;入射光线的延长线经过凹透镜另一侧的虚焦点,经凹透镜折射后,折射光线与主光轴平行。如图所示:
【解析】根据入射光线或折射光线的特点,利用凹透镜的三条特殊光线作图。
凹透镜的特殊光线有三条:过光心的光线其传播方向不变,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。
20.【答案】解:a受竖直向下的重力、b对a的支持力,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,是一对平衡力,作用点可以画在物体a的重心上,支持力方向竖直向上,重力方向竖直向下,如图所示:
【解析】对a由受力分析得,a受竖直向下的重力、b对a的支持力,因水平方向物体做匀速直线运动,水平方向上不受拉力,故a不受b的摩擦力,故a只受两个力,然后根据力的示意图的画法画出木块a受力示意图。
解答本题应注意a只受重力与支持力,水平向上不受摩擦力;如不理解可用假设法进行判断,假设a受摩擦力,则a将会做变速运动。
21.【答案】(1)放大;40.0;
(2)B;4;
(3)远离
【解析】解:(1)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10.0cm处,u=15.0cm,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像,v=55.0cm−25.0cm=30.0cm,根据折射中光路可逆可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当u=30.0cm时,即凸透镜移动至40.0cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;
(2)u
故答案为:(1)放大;40.0;(2)B;4;(3)远离。
本题考查了凸透镜成像规律的探究实验,包括焦点的测量、成像规律的总结与应用,实验中遇到问题的分析与对策等,综合性较强。
22.【答案】平衡 右 左侧钩码去掉一个 2 变小
【解析】解:(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态;由图甲可知,此时杠杆左低右高,根据“杠杆平衡螺母左高左调,右高右调”的原则平衡螺母应向右调,让杠杆在水平位置平衡的原因是为了消除杠杆自重对实验产生的影响。
(2)根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。所以图乙要想杠杆重新恢复平衡应将左侧钩码去掉一个。
(3)根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。图丙所示,已知每个钩码重0.5N,所以阻力为1.5N得F×3l=1.5N×4l,
求得F为2N。
(4)根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。图丁,将弹簧测力计改为竖直向下拉动后,动力臂将变大,所以动力会变小。
故答案为:(1)平衡;右;(2)左侧钩码去掉一个;(3)2;(4)变小。
(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态;在调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)(3)用杠杆平衡条件可对两侧的力的力臂的乘积进行分析,最后做出判断;
(4)当弹簧测力计斜着拉时,其力臂小于杠杆长,根据杠杆平衡条件分析出答案。
探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。
23.【答案】B 右 电压 3V B
【解析】解:(1)滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中,要求滑片向右移动时电阻变大,确定滑动变阻器的左下接线柱接入电路,如下图所示:
;
(2)若电流表没有示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明故障为与电压表并联的定值电阻断路,故选B;
(3)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中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,所以滑片应向右端移动,使电压表示数保持不变;
(4)根据画出I−R图象(如图乙)知,图中阴影面积为长方形,其面积等于IR,由欧姆定律得,U=IR,阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压,其数值为U=IR=0.6A×5Ω=3V;
(5)B、设电源电压为U,定值电阻两端的电压为UV,当接入50Ω的定值电阻时,则U−UVR滑=UVR,
即U−3V20Ω=3V50Ω,
解得电源电压为:U=4.2V,
所以降低电源电压可以完成这次实验,故B错误;
AC、为了能完成这次实验,滑动变阻器最大电阻满足关系式:U′−UVR滑大=UVR,
即4.5V−3VR滑大=3V50Ω,
解得滑动变阻器的最大电阻为:R滑大=25Ω,
所以更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器可以完成这次实验,故C正确;
再串联一个电阻的阻值可以为:30Ω−20Ω=10Ω,故A正确。
故选:B。
故答案为:(1)见解答;(2)B;(3)右;(3)电压;3V;(5)B。
(1)滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中,按照甲电路图连接实物图;
(2)若电流表没有示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源相连,据此判断出故障;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,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)根据画出I−R图象(如图乙)知图中阴影面积为长方形,由欧姆定律分析;
(5)由欧姆定律求出在接入50Ω的电阻进行实验时,滑动变阻器连入电路中的电阻与和电源电压,据此分析。
本题探究电流与电阻的关系,考查电路连接、故障分析、数据分析、控制变量法。
24.【答案】解:(1)水的体积为:
V=100L=0.1m3;
100L水的质量为:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg;
水从20℃升高到60℃吸收的热量为:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(60℃−20℃)=1.68×107J;
(2)太阳能转化内能的效率为:
η=Q吸Q=1.68×107J4.2×107J=40%;
(3)不考虑热量损失,单独使用电加热让水从20℃升高到60℃,所需要的时间为:
t=WP=Q吸P=1.68×107J4000W=4200s。
答:(1)水从20℃升高到60℃吸收的热量为1.68×107J;
(2)太阳能转化内能的效率为40%;
(3)不考虑热量损失,单独使用电加热让水从20℃升高到60℃,所需要的时间为4200s。
【解析】(1)根据公式m=ρV求出100L水的质量,再利用公式Q吸=cmΔt求出水从20℃升高到60℃吸收的热量;
(2)利用公式η=Q吸Q求出太阳能转化内能的效率;
(3)利用公式t=WP求出不考虑热量损失,单独使用电加热让水从20℃升高到60℃所需要的时间。
本题考查太阳能的利用,掌握密度公式、热量的有关计算、能量转化效率的计算、功率公式的计算是解答本题的关键,属于中考热点考题。
25.【答案】解:
(1)由图象可知,在第30s至120s之间时,石料已经完全浸没,石料所受的拉力为F=900N,石料重力G=1400N,
则由力的平衡条件可得,浸没后石料所受的浮力:F浮=G−F=1400N−900N=500N;
(2)根据F浮=ρgV排得,石料的体积:
V石=V排=F浮ρ水g=500N1×103kg/m3×10N/kg=0.05m3,
石料质量:m石=G石g=1400N10N/kg=140kg,
石料密度:ρ石=m石V石=140kg0.05m3=2.8×103kg/m3;
(3)由图乙可知石料从接触水面到沉入水底所用的时间t=120s−20s=100s,
由v=st得湖水的深度为:
h=s=vt=0.1m/s×100s=10m,
湖底受到水的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa。
答:(1)在第30s至120s之间时,石料所受的浮力500N;
(2)圆柱形石料的密度2.8×103kg/m3;
(3)湖底受到水的压强1×105Pa。
【解析】(1)当石块全浸入后,拉力等于重力减去浮力,据此求出石料受到的浮力。
(2)由图乙可知石料的重力为1400N,石料浸没后钢丝绳的拉力为900N,可求出石料受到的浮力大小,然后利用阿基米德原理求排开水的体积,因全部浸没,故V石=V排;根据石料的重力为1400N,利用G=mg求其质量,再利用密度公式求石料的密度;
(3)由图乙可知石料从接触水面到沉入水底所用的时间为120s−20s=100s,然后根据速度公式变形s=vt可求得此处海水的深度,利用p=ρ水gh可求得此处海底受到水的压强。
本题为力学综合题,考查了重力公式、密度公式、液体压强公式、阿基米德原理和浮力计算公式的应用,能从钢丝绳的拉力F随时间t变化的图象得出相关信息是关键。
26.【答案】解:(1)只闭合开关S、S2和S3,将变阻器R1的滑片P调到中点时,由图可知,L短路,滑动变阻器R1与R2并联,则U1=U2=U=4.5V,
I1=U112R1=4.5V12×30Ω=0.3A,通过R2的电流为I2=I−I1=0.45A−0.3A=0.15A,
根据欧姆定律得,R2=U2I2=Ω;
(2)由题意可知,电流表所选量程为0~0.6A,当电流表示数I′=0.6A时,
电路消耗的电功率最大,最大功率P大=UI′=4.5V×0.6A=2.7W;
(3)闭合开关S、S1,灯泡L与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压;电压表所选量程为0~3V,当电压表示数最大为3V时,R1的阻值最大,即R1两端的最大电压U1大=3V,
此时小灯泡两端的电压为UL′=U−U1大=4.5V−3V=1.5V,由图乙可知电路中最小电流:I小=0.2A,
所以R1连入电路的最大电阻:R1大=U1大I小=3V0.2A=15Ω,
因灯泡的额定电流为0.25A,则可知电路中的最大电流:I大=IL=0.25A,
由图乙可知,此时UL=2.5V,此时R1两端的电压为:U′=U−UL=4.5V−2.5V=2V,
则R1连入电路的最小电阻:R1小=U1′I大=2V0.25A=8Ω
所以,在保证各元件安全的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围是8Ω~15Ω。
答:(1)定值电阻R2的阻值是30Ω;
(2)只闭合S、S2和S3时,电路的最大功率是2.7W;
(3)只闭合S和S1,在各元件安全的情况下,滑动变阻器R1的取值范围是8Ω~15Ω。
【解析】(1)只闭合开关S、S2和S3,将变阻器R1的滑片P调到中点时,由图可知,L短路,滑动变阻器R1与R2并联,则U1=U2=U=4.5V,根据欧姆定律可求出其电路电流,根据并联分流特点,
可求出通过R2的电流,根据欧姆定律求出R2;
(2)由题意可知,电流表所选量程为0~0.6A,当电流表示数I′=0.6A时,电路消耗的电功率最大,根据P=UI求出最大功率;
(3)闭合开关S、S1,灯泡L与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压;电压表所选量程为0~3V,当电压表示数最大为3V时,R1的阻值最大,即R1两端的最大电压U1大=3V,根据串联分压原理可求出此时小灯泡两端的电压为UL′,由图乙可知电路中最小电流I小,根据欧姆定律可求出R1连入电路的最大电阻,因灯泡的额定电流为0.25A,则可知电路中的最大电流:I大=IL=0.25A,由图乙可知,此时UL=2.5V,此时R1两端的电压为:U′=U−UL,根据欧姆定律可求出R1连入电路的最小电阻。
本题考查串联、并联电路的规律和欧姆定律及电功率公式的运用,难度较大,关键是正确识别电路,从图像中获取有效的信息。
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