2023年辽宁省盘锦市兴隆台区多校联考中考物理二模试卷
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1. “停课不停学”期间,同学们使用智能手机进行空中课堂学习。下列数据符合一般智能手机实际的是( )
A. 智能手机的厚度约为3cm B. 手机的质量约200g
C. 手机通话时的温度约为80℃ D. 一般智能手机的功率约为220W
2. 诗词是中华文化的瑰宝之一,许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述,也与物理知识有着紧密联系,下列诗词与对应的物理知识正确的是( )
A. “掬水月在手,弄花香满衣”中的“月”,是由光的折射形成的虚像
B. “山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”中“霜”的形成是凝华现象,需要放热
C. “孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪”中的“孤舟”漂浮在水面是因为船受到的浮力大于重力
D. “不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高
3. 如图是航天员王亚平在天宫中利用太空自行车锻炼的情景,太空自行车在锻炼时可以发电并利用蓄电池将电能储存起来。下列说法中正确的是( )
A. 王亚平蹬自行车发电时将电能转化为机械能
B. 自行车发电时利用了奥斯特实验原理
C. 给蓄电池充电的过程中蓄电池相当于用电器
D. 王亚平进入太空后,漂浮了起来,她的质量变小了
4. 辽宁男篮以出色的表现获得CBA本赛季的总冠军,如图是比赛的情景。以下有关比赛中的物理知识的阐述正确的是( )
A. 赵继伟远投三分球时,篮球离开手后仍继续向前运动,因为受到惯性力的作用
B. 郭艾伦在运球时,篮球从地面上弹起的过程中,是篮球的重力势能转化为弹性势能
C. 韩德君将要与对手发生身体冲撞时,他会放低身体,降低重心,通过增大摩擦力的方式使自己不易被撞倒
D. 张镇麟扣篮时,脚用力蹬地后高高跳起,利用了力的作用是相互的
5. 如图所示的家庭电路中安装有灯泡、电风扇和一个插座。闭合开关S1和S2,灯泡正常发光,电风扇转动。一段时间后,突然电风扇停止转动,灯泡依然正常发光。开关均闭合,用试电笔测试a、b两点,氖管都发光。若电路中只有一处故障,下列说法中正确的是( )
A. 插座安装的位置不正确,会造成电路故障
B. 电路故障的原因是bc间断路
C. 用试电笔测试c点,氖管发光
D. 用试电笔测试插座的两个孔,只有左孔发光
6. 如图所示是一款可通过手机远程操控的智能电动轮椅,其刹车系统能够高效反应制动,即便在坡路上也能保证驻停原地不后滑。同时,还具有后视摄像的功能。下列说法正确的是( )
A. 手机通过电磁波实现远程操控
B. 在坡路上驻停时车轮不受摩擦力
C. 后视摄像头形成的像是倒立、缩小的实像
D. 匀速直线运动时,地面对车的支持力不做功
7. 水平面上放有甲、乙两个完全相同的容器,容器中装有质量相等的不同液体,现把质量相等的A、B两球放入甲容器中后,A漂浮、B沉底;用线把A、B两球系在一起放入乙容器中(线的质量和体积不计),静止后的状态如图所示,两容器中液面恰好相平。下列说法正确的是( )
A. A球在甲中所受浮力小于在乙中所受浮力
B. 甲容器底所受液体压强大于乙容器底所受液体压强
C. 甲容器对水平面压强等于乙容器对水平面压强
D. 将乙容器的细线剪断,并将A球取出,待液面和B球静止时,液体对容器底减小的压强大于容器对桌面减小的压强
8. 如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法正确的是( )
A. F2的功率为0.6W B. 弹簧测力计读数为9N
C. 物体B对物体A的摩擦力向左,大小为6N D. 如果增大F2物体A可能向左运动
9. 如图甲所示,电源电压为5V,电流表量程为0∼0.6A,电压表量程为0∼15V。在保证所有元件安全的情况下,只闭合开关S、S1,最大范围移动滑动变阻器滑片,绘制出电流表示数与电压表示数关系的图象,如图乙所示。只闭合开关S、S2,最大范围移动滑动变阻器滑片,绘制出电压表示数与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图象,如图丙所示。下列判断正确的是( )
A. 滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω
B. 灯泡的额定功率为1.5W
C. 以上两种情况,电路最大功率为2.5W
D. 只闭合开关S、S2,灯泡正常发光时R2连入电路的阻值是10Ω
10. 如图所示为路面汽油磨光机,打开汽车油箱盖子,会闻到浓烈的汽油味。这是属于______ 现象;汽油机在工作过程中,压缩冲程将______ 能转化为内能,该冲程是通过______ 的方式改变气缸内混合气体的内能。
11. 如图甲所示是一款机械鼠标,它的按键相当于一个杠杆,图乙是鼠标左键的简易构造图,A为按键,O是支点,按键下有一个复位弹簧,复位弹簧对按键的阻力为F2,此杠杆属于______ (填“省力”或“费力”)杠杆;按下按键时,复位弹簧被压缩,它的弹性势能将______ (填“变大”“不变”或“变小”)。
12. 如图所示为车库积水自动报警器原理图,图中A、B位置可以安装电铃或LDE灯,要求车库没有积水时,LED灯亮,车库有积水时,电铃响。电铃工作时利用了电流的______ 效应;它应该安装在图中的______ (选填“A“或“B”)位置;LDE灯是利用______ (选填“半导体”或“超导体”)材料制成的。
13. 如图所示,甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气,研究电流通过导体产生的热量与电流的关系,本实验通过空气的热胀冷缩反映电流产生的热量多少;若R1=5Ω,则乙容器中电阻丝R2=______ Ω,在相同时间内,R1、R2产生的热量之比为______ 。
14. 氢燃料新能源公交车已经投入使用,如图所示。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。请完成下列问题。【c水=4.2×103J/(kg⋅℃);q氢=1.4×108J/kg】
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量全部被质量为200kg、温度为15℃的水吸收,水升高的温度是多少?
(3)若某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶,0.3kg的氢燃料完全燃烧释放的能量能使该公交车匀速行驶3min,则氢能源公交车动力系统的效率是多少?
15. 随着科技创新教育在全市广泛开展,有些学校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热,挤出热熔的塑胶,然后在空气中迅速冷却,最后固化成稳定的形状。此打印笔有快慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min,电能表指示灯闪烁8次。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W,R1、R2是用于发热的定值电阻。求:
(1)3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能是多少J;
(2)R2的阻值;
(3)R1的阻值。
16. 在“探究水沸腾时的温度变化的特点”实验中:
(1)小明组装的实验装置如图1所示,其中的错误之处是:______ 。
(2)小红观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图2中的(a)、(b)所示,则图______ [填“(a)”或“(b)”]是水沸腾时的情况。
(3)小明和小红虽然选用的实验装置相同,但加热到水开始沸腾的时间不同,他们绘制的水的温度随时间变化图象如图3所示,a、b两种图象不同的原因是水的______ 不同。
(4)取走酒精灯,将装有海波的大试管放入上面实验的热水中(如图4)。根据温度计 A和B的示数,绘制了海波和热水的温度随时间变化的图象(如图5)。
由图象可知,在第8min时,大试管内的海波处于______ 态(选填“固”、“液”或“固液共存”)。
(5)如图所示,大试管和小试管里都装有水,将三支大试管中的水加热,使之保持沸腾,则大试管中的水不断沸腾的过程中,小试管中的水会沸腾的是______ 。(填字母)
17. 小明利用如图甲所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验中,将蜡烛A向玻璃板靠近3cm,同时将蜡烛B移到A像的位置,通过测量发现,蜡烛A到它在玻璃板中像的距离变化了______ cm,此过程像的大小______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)将玻璃板向左倾斜如图乙所示,则______ (选填“①”或“②”)处应是蜡烛A像的大致位置。
(3)请你在图乙中画出入射光线BO的反射光线。
18. 如图甲所示为我国研制的某款智能防疫机器人,它具有自主测温、移动、避障等功能。机器人利用镜头中的螺纹透镜将人体辐射的红外线会聚到探测器上,通过处理系统转变为热图像,实现对人群的体温检测。当发现超温人员时,系统会自动语音报警。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度,控制驱动电机运转,如图乙所示为控制电机运转的部分电路,U为输入电压,R1为定值电阻,RM为磁敏电阻,其阻值随外加磁场强弱的变化而变化。
(1)机器人为了有效避障,在移动过程中会发射、接收超声波(或激光)来侦测障碍物信息,当感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行驶路线。若以移动的机器人为参照物,障碍物是______(选填“运动”或“静止”)的。
(2)下列关于机器人的说法正确的是______。(选填正确选项前的字母)
A.螺纹透镜的作用相当于凹透镜
B.螺纹透镜接收的是人体辐射出的红外线,但红外线不属于电磁波
C.图乙中电磁铁的上端为S极
D.机器人发现体温38℃的人会自动语音报警
(3)机器人是利用电动机来驱动的,驱动电机的输入总功率为400W,电能转化为机械能的效率为60%,它的移动速度范围为0.1∼1.0m/s。若机器人以最大速度沿水平路面做匀速直线运动,则此过程中机器人受到的阻力为______ N。
(4)控制驱动电机运转的磁敏电阻RM的阻值随磁场强弱变化的图象如图丙所示,若某时刻磁敏电阻RM的阻值与磁场强弱变化为点c所对应位置,如果保持输入电压U不变,如图所示,在线圈中加入铁芯的短时间内,磁敏电阻RM的阻值将会______(选填“变大”或“变小”);驱动电机的工作原理与______(选填“扬声器”或“动圈式话筒”)相似。
19. 小林和小亮在电学实验室进行如下实验。
(1)探究“电流与电阻的关系”。
①小林利用四个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),学生电源、电压表、规格为“50Ω,1A”的滑动变阻器、电流表、导线等实验器材,按图甲所示的电路进行连接。检查发现电路中有一根导线连接错误,请你把接错的那根导线上打“×”,并画出正确的连线。
②电路改正后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,其故障是定值电阻______ (选填“断路”或“短路”)。
③排除故障后,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑片到适当位置,电流表示数如图乙所示,其示数为______ A。
④要使定值电阻单独接入电路都能完成实验,电源电压不能高于______ V。
(2)测量“小灯泡的额定功率”
小亮在只有一只电压表的情况下,连接了如图丙所示电路,测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率(已知电阻R1的阻值为20Ω,电源电压为4.5V)。
请你将实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将开关S1接b,调节R2的滑片,使电压表的示数为______ V时,小灯泡正常发光;
②保持R2的滑片位置不动,闭合开关S,将开关S1接a,此时电压表的示数为3V;
③小灯泡L的额定功率P额=______ W。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、智能手机的厚度约为0.5cm,故A不符合实际;
B、智能手机的质量约为200g,故B符合实际;
C、手机通话时感觉不到烫,温度不会达到80℃,故C不符合实际;
D、一般智能手机正常使用时的功率比较小,在1W以内,故D不符合实际。
故选:B。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
物理学中,对各种物理量的估算能力,也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.【答案】B
【解析】解:A、“掬水月在手,弄花香满衣”中的“月”是月亮的虚像,是通过手中的水面反射形成的像,故A错误;
B、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,需要放热,故B正确;
C、“孤舟”漂浮在水面是因为船受到的浮力等于重力,故C错误;
D、“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的响度大,故D错误;
故选:B。
(1)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来的现象是光的反射,例如:平面镜成像、水中倒影都是由光的反射形成的;
(2)霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,需要放热;
(3)物体漂浮时,所受浮力等于重力;
(4)响度与振幅和距离发声体的远近有关。
本题考查光现象、声现象、物态变化和浮力等知识,是一道综合题。
3.【答案】C
【解析】解:
A、王亚平蹬自行车发电时消耗了机械能,转化为了电能,将机械能转化为电能,故A错误;
B、自行车发电时利用的是电磁感应现象的原理,故B错误;
C、蓄电池在充电时,将电能转化为蓄电池的化学能,蓄电池相当于是用电器,故C正确;
D、王亚平进入太空后,漂浮了起来,她的质量不会发生改变,故D错误。
故选:C。
(1)判断能量的转化,我们主要看哪种能量增加,哪种能量减少,因为总是减少的能量转化为增加的能量;
(2)发电机的工作原理是电磁感应现象;
(3)用电器会消耗电能;
(4)质量不会随着状态、位置、形状的改变而改变。
本题考查了能量的转化、电路的构成、电磁感应现象和质量的变化,属于基础题。
4.【答案】D
【解析】解:A、远投三分球时,篮球离开手后仍继续向前运动,是因为篮球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故A错误;
B、篮球从地面上弹能起的过程中,是篮球的弹性势能转化为动能,再转化为重力势能,故B错误;
C、放低身体,降低重心来增加稳度,可使自己不易被撞倒,而不是通过增大摩擦力的方式达到目的,故C错误;
D、扣篮时,脚用力蹬地,给地一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,地给运动员一个向上的力,运动员能高高跳起,故D正确。
故选:D。
(1)惯性是一切物体都有的保持原来运动状态不变的性质;
(2)根据重力势能、弹性势能的影响因素做出分析;
(3)增大稳度的方法有降低重心和增大支撑面;
(4)物体间力的作用是相互的。
本题以篮球运动中的场景为内容,考查了惯性、力的作用的相互性、能量的转化、增加稳度的方法等,属力学综合题。
5.【答案】B
【解析】解:A、由图可知,两孔插座接在火线零线之间,与电灯和电风扇并联,安装在图中位置不会造成电路故障,故A错误;
B、闭合开关S1和S2,灯泡正常发光,电风扇转动;一段时间后,突然电风扇停止转动,灯泡依然正常发光;由于家庭电路中的用电器是并联的,灯泡发光,说明电路不是短路,是电动机所在支路出现了断路故障;
开关均闭合,用试电笔测试a、b两点,氖管都发光,说明a、b与火线接通且b点与零线未接通;灯泡发光,说明c与零线之间是接通的,所以故障是bc之间出现了断路现象,故B正确;
C、用试电笔测试c点,c点与零线接通,所以氖管不会发光,故C错误;
D、由于bc之间断路,开关均闭合,所以插座右孔通过电风扇与火线相连且与进户零线断开,所以插座的两孔与火线都是接通的,用试电笔测试插座的两个孔,两孔都发光,故D错误。
故选:B。
两孔插座和家庭电路中的用电器是并联的;氖管发光,说明氖管接触的是火线,根据用电器的工作情况、氖管的发光情况分析电路故障。
本题考查了用试电笔检测电路的故障。在正常情况下,试电笔测火线应亮,测零线应不亮。
6.【答案】ACD
【解析】解:A.手机是利用电磁波进行远程信息传递的,故A正确;
B.停在斜坡上的轮椅有下滑的趋势,因此受到静摩擦力的作用,故B错误;
C.摄像头的镜头是一个凸透镜,物体在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,故C正确;
D.汽车在水平地面上匀速运动时,地面对车的支持力方向上没有移动距离,支持力不做功,故D正确。
故选:ACD。
手机是利用电磁波进行远程信息传递的。
物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件:第一:两物体相互接触;第二:接触面粗糙;第三:两物体发生相对运动或相对运动趋势。
物体在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
此题考查的知识点较多,但难度不大。
7.【答案】ACD
【解析】解:A、由图可知,A在甲液体中漂浮,根据漂浮条件可知:FA浮甲=GA-------①
A和B在乙液体中一起悬浮,则A球的受力情况是:FA浮乙=GA+F-------②,
由①②可知,FA浮甲
已知容器中的液体质量相等,根据ρ=mV可知:ρ甲<ρ乙,已知两容器中液面恰好相平,即液体的深度相同,根据p=ρgh可知:p甲 C、容器对水平面的压力等于容器的总重力,即F压=G液+G容+GA+GB;
由于容器和液体质量均相等,A、B两球的质量不变,所以,F甲=F乙,即两容器对水平面的压力相等,
由于甲、乙两个完全相同的容器,则水平面的受力面积相等,根据p=FS可知:p甲'=p乙',即两容器对水平面的压强相等,故C正确;
D、A在甲液体中漂浮,ρA<ρ甲,ρ甲<ρ乙,所以ρA<ρ乙,故A球在乙中的浮力大于A球的重力,将乙容器的细线剪断,A球将漂浮,受到的浮力等于A的重力,将A球取出,容器对桌面减小的压力等于A球的重力,液体对容器底减小的压力等于A球排开液体的重力,即A球在乙中受到的浮力,故液体对容器底减小的压力大于容器对桌面减小的压力,根据p=FS可知液体对容器底减小的压强大于容器对桌面减小的压强,故D正确。
故选:ACD。
(1)根据A球在甲乙容器液体中的受力情况即可判断;
(2)已知两容器中液面恰好相平,根据A、B两球在甲、乙两容器中排开液体的体积判断得出甲乙液体的体积大小,由于容器中装有质量相等的不同液体,根据ρ=mV即可判断液体的密度大小关系,已知两容器中液面恰好相平,根据p=ρgh即可判断容器底所受液体压强的大小;
(3)求出容器对水平面压力,由于甲、乙两个完全相同的容器,则底面积相等,根据p=FS可判断容器对水平面压强;
(4)根据A在甲液体中漂浮和ρ甲<ρ乙判断出A球的密度与乙液体密度的关系,进而判断出A球在乙液体中的浮沉,由A的浮沉情况判断出A球受到的浮力与重力的关系;将乙容器的细线剪断,并将A球取出,容器对桌面减小的压力等于A球的重力,液体对容器底减小的压力等于A球排开液体的重力,即A球在乙中受到的浮力,根据A球浮力与重力的关系判断出液体对容器底减小的压力乙容器对桌面减小压力的关系,根据p=FS判断出液体对容器底减小的压强与容器对桌面减小压强的关系。
此题通过分析小球在液体中的浮沉情况,考查了对阿基米德原理、浮沉条件的应用,同时考查了密度知识的应用,综合性强,难度较大。
8.【答案】ABC
【解析】解:A、由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s,根据P=Wt=Fst=Fv可知F2的功率P=F2v=3N×0.2m/s=0.6W,故A正确;
B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,由力的平衡条件可得,弹簧测力计的示数F=3F2=3×3N=9N,故B正确;
C、由图知,水平使用滑轮组,n=2,fB=2F2=2×3N=6N,根据B向左做匀速直线运动可知物体A对B的摩擦力的方向向右,根据力的作用是相互的可知物体B对物体A的摩擦力向左,大小为6N,故C正确;
D、如果增大F2,B将做加速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,A受力不变,同理可知,A受到地面的摩擦力也不变,即A的受力情况不变,还是处于静止状态,故D错误。
故选:ABC。
(1)由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度等于物体B移动速度的2倍,由P=Wt=Fst=Fv可求得F2的功率;
(2)不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,弹簧测力计的示数,即定滑轮受到向左的拉力等于拉力F2的3倍;
(3)一个物体在另一个物体表面上有相对运动或相对运动的趋势时,则两物体之间就产生摩擦力;根据运动趋势判断出摩擦力的方向,根据力的作用是相互的判断物体B对物体A的摩擦力和方向;
(4)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,先分析A受到B的摩擦力的大小变化,再确定A的运动状态是否变化。
本题考查了功率公式的应用、影响滑动摩擦力的因素、物体受力分析等知识点,要求认真审题,利用好水平使用滑轮组的特点是关键。
9.【答案】ABC
【解析】解:A、只闭合开关S、S1,灯泡与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,根据串联电路的分压原理可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,由图乙可知,滑动变阻器两端的最大电压为:U1大=4V,通过的最小电流为:I1小=0.2A,由欧姆定律可知,滑动变阻器R1的最大阻值:R1大=U1大I1小=4V0.2A=20Ω,故A正确;
B、只闭合开关S、S1,当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,由图乙可知此时电路中电流为:I1大=0.5A,即灯泡的额定电流为:I额=I1大=0.5A;
只闭合开关S、S2,灯泡与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,当灯泡正常发光时电路中的电流最大,由欧姆定律可知,此时滑动变阻器R2接入电路的电阻最小,由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器R2两端电压最小,由图丙可知此时滑动变阻器R2两端的电压为U2=2V,由串联电路的电压特点可知,灯泡额定的电压:U额=U-U2=5V-2V=3V,所以灯泡的额定功率:P额=U额I额=3V×0.5A=1.5W,故B正确;
C、由P=UI可知,电源电压一定时,电路中的电流最大时,电路的电功率最大,由题意可知,两次电路中灯泡正常发光时电路中的电流最大,因此两次电路中的最大电流都等于灯泡的额定电流,所以两次电路消耗的最大功率:P=UI额=5V×0.5A=2.5W,故C正确;
D、只闭合开关S、S2,灯泡正常发光时,由图丙可知此时滑动变阻器R2两端的电压为U2=2V,通过R2的电流:I2=I1大=0.5A,由欧姆定律可知,R2的接入电阻:R2=U2I2=2V0.5A=4Ω,故D错误。
故选:ABC。
(1)只闭合开关S、S1,灯泡与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,根据串联电路的分压原理可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,根据图乙可知,滑动变阻器两端的最大电压和通过的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器R1的最大阻值;
(2)当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,根据图乙可知此时电路中电流即小灯泡的额定电流;
只闭合开关S、S2,灯泡与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,当灯泡正常发光时电路中的电流最大,由欧姆定律可知,此时滑动变阻器R2接入电路的电阻最小,由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器R2两端电压最小,由图丙可知此时滑动变阻器R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时的电压,根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(3)由P=UI可知,电源电压一定时,电路中的电流最大时,电路的电功率最大,根据题目条件分析出两次电路中的最大电流,根据P=UI求出电路中的最大功率;
(4)知道R2两端的电压和通过R2的电流,根据欧姆定律计算R2的接入电阻。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率公式的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
10.【答案】扩散 机械 做功
【解析】解:打开汽车油箱盖子,会闻到浓烈的汽油味,说明汽油分子运动到空气中,这是扩散现象;
在压缩冲程中,活塞压缩气缸内的气体,该冲程通过做功的方式,将机械能转化为内能,从而改变气缸内混合气体的内能。
故答案为:扩散;机械;做功。
(1)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;
(2)热机的压缩冲程中,活塞上升压缩气缸内的气体,使气体内能增大,即机械能转化为内能。
此类题目考查知识了内燃机的四个冲程、扩散现象、改变内能的方式,要结合相关知识点进行分析解答。
11.【答案】省力 变大
【解析】解:(1)由图可知,AO为按键,O是支点,复位弹簧对按键的阻力为F2,作用在A点的力为动力,此时动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,故此杠杆为省力杠杆;
(2)按下按键时,复位弹簧被压缩,弹性形变变大,它的弹性势能变大。
故答案为:省力;变大。
(1)根据其结构可判断其相当于何种类型的杠杆;
(2)影响弹性势能的因素是弹性形变的大小,弹性形变越大、弹性势能越大。
本题考查了机械鼠标的结构特点与应用,涉及到杠杆的应用以及影响弹性势能的因素,认真阅读材料,获得有用的信息,是解答的关键。
12.【答案】磁 B 半导体
【解析】解:车库没有积水时,电磁铁不具有磁性,不会吸引衔铁,LED灯亮,说明A为LED灯;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,电磁铁会具有磁性,能吸引衔铁,使得B的电路接通,电铃发出声音,所以电铃应安装在图中的B位置;LED灯是由半导体材料制成的。
故答案为:磁;B;半导体。
电磁继电器的实质是一个间接开关,它连接两个电路,是通过控制电路的通断来控制工作电路的通断的开关。此题中的控制电路的通断是由水位的变化来控制的。分析时要从控制电路入手;二极管具有单向导电性,是由半导体材料制成的。
本题中的问题都是对电磁继电器电路的工作过程进行分析,一般的思路是,先明确控制电路与工作电路,再从控制电路入手,看电磁铁磁性的有无对工作电路触点连接情况的影响,最后确定工作电路中的工作情况。
13.【答案】5 4:1
【解析】解:为了研究电流产生的热量与电流的关系,需要控制电阻和通电时间相同,通过的电流不同,所以R1、R2的阻值应该是相同的,即R2=5Ω;
(3)在乙装置中一个5Ω的电阻与R2并联后再与甲容器内电阻串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,
两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I2+I3,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I2=I3,
所以甲容器中的通过电阻的电流是乙容器中电阻通过电流的一半,即I1=2I2,
R1、R2产生的热量之比:Q1Q2=I12R1tI22R2t=4:1。
故答案为:5;4:1。
探究电热与电流大小的关系时,需要控制电阻和通电时间相同,通过的电流不同;
乙容器外面的电阻起到了分流的作用,由于R1=R2=5Ω,所以通过R1的电流是通过R2的电流的2倍,根据公式Q=I2Rt就可以求得产生的热量比。
本题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用。
14.【答案】解:(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:Q放=q氢m=1.4×108J/kg×0.3kg=4.2×107J;
(2)由题可知水吸收的热量:Q吸=Q放=4.2×107J,
由Q吸=c水m'Δt可知水升高的温度:Δt=Q吸c水m'=4.2×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×200kg=50℃;
(3)已知公交车的功率P=140kW=1.4×105W,行驶时间t=3min=180s,
则公交车的机械能为:W=Pt=1.4×105W×180s=2.52×107J,
则公交车的效率:η=WQ放=2.52×107J4.2×107J=60%。
答:(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是4.2×107J;
(2)水升高的温度是50℃;
(3)氢能源公交车动力系统的效率是60%。
【解析】(1)已知氢的热值和消耗氢的质量,根据Q放=q氢m可求出氢完全燃烧放出的热量;
(2)由题可知水吸收的热量,根据Q吸=c水m'Δt可求出水升高的温度;
(3)已知公交车的功率和行驶时间,根据W=Pt可求出公交车的机械能,再根据η=WQ放求出公交车的效率。
本题考查了热值、比热容、功和效率的相关计算,属于基本计算题,难度不大。
15.【答案】解:(1)3000imp/(kW⋅h)是指电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表指示灯闪烁3000次,
指示灯闪烁8次,3D打印笔消耗的电能:
W=83000kW⋅h=1375kW⋅h=9600J;
(2)根据电路图可知,当开关接1、2时,R1与R2串联,电路中电阻较大;当开关接2、3时,电路为R2的简单电路,电路中电阻较小,根据P=U2P可知,总电阻越大,功率越小,故开关接1、2时为低温挡,接2、3时为高温挡;
3D打印笔快挡打印时的电功率为:
P快=Wt=9600J2×60s=80W,
由P=U2R知,当开关接2、3时,电路为R2的简单电路,此时电路中R2的电阻:
R2=U2P快=(220V)280W=605Ω;
(3)当开关接1、2时,R1与R2串联,此时电路中的总电阻:
R总=U2P慢=(220V)222W=2200Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R1=R总-R2=2200Ω-605Ω=1595Ω。
答:(1)3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能为9600J;
(2)R2的阻值为605Ω;
(3)R1的阻值为1595Ω。
【解析】(1)3000imp/(kW⋅h),是指电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能,电能表指示灯闪烁了3000次,据此求指示灯闪烁8次,打印笔消耗的电能。
(2)(3)根据P=Wt计算快挡电功率,当开关接1、2时,R1与R2串联,利用P=U2R求此时电路中的总电阻,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,可求R1的阻值。
本题考查了电功率公式和电功公式的应用,关键是打印笔不同挡位时电路连接方式的判断。
16.【答案】温度计的玻璃泡触到烧杯底 (a)质量 固液共存 C
【解析】解:(1)由图可知:温度计的玻璃泡接触了容器底部;
(2)水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小,所以b图是水沸腾前的现象;
水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大,所以a图是沸腾时的现象。
烧瓶中的水沸腾后,停止对水加热,水停止沸腾,这说明沸腾时要吸热;
(3)不同质量或体积的水,达到沸腾时所需时间不同;
(4)由图象可知第8分钟时,海波正处于熔化阶段,故海波处于固液共存态;海波在熔化过程中吸热,但温度不变,是晶体;
(5)A图中:当大试管中的水沸腾后,温度不再升高,小试管中的水虽能达到沸点,却不能继续通过大试管中的水吸热,所以不能沸腾;B图中:大、小试管都处于密封的环境下,其沸点都会升高,但当大、小试管的水温相同时,小试管无法通过大试管吸收热量,故不能沸腾;C 图中:大试管密封,内部气压高,沸点高,水的温度高于一标准大气压下的沸点,因此,可以继续向小试管传递热量,故小试管中的水可以沸腾;故选C。
故答案为:(1)温度计的玻璃泡触到烧杯底;(2)(a);(3)质量;(4)固液共存;(5)C。
(1)温度计的玻璃泡不能接触容器底;
(2)掌握水沸腾前和沸腾时的现象区别:沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小;沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大;
(3)不同质量或体积的水,达到沸腾时所需时间不同;
(4)由图象可知第8分钟时,海波正处于熔化阶段,故海波处于固液共存态,到第10分钟,海波的熔化将停止;
(5)沸腾的条件:达到沸点,继续吸热;液体沸点与气压有关,气压越大,液体的沸点越高。
此题“探究水的沸腾”实验,考查了有关实验仪器的调节,考查了温度计的读数、影响水沸腾时间的因素及液体沸腾条件的分析。
17.【答案】6 不变 ②
【解析】解:(1)将蜡烛A向玻璃板靠近3cm,蜡烛A的像也向玻璃板靠近3cm;因此,再将蜡烛B移到A像的位置,通过测量,发现蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了6cm;平面镜所成的像与物体等大,此过程像的大小不变;
(2)平面镜成像中像与物体关于平面镜对称,因此玻璃板向左倾斜之后,其像会出现在位置②;
(3)从B点发出的光线照射到O处会发生反射,人眼逆着光线看去,感觉光线是从发光点的像发出的,据此作图,如下所示:
故答案为:(1)6;不变;(2)②;(3)见题图。
(1)平面镜成像,像物到镜面距离相等,像大小跟物体的大小相等;
(2)根据像与物体关于镜面对称分析像的位置;
(3)根据平面镜成像的特点作图。
本题主要考查探究平面镜成像规律,属于基础实验题,难度不大。
18.【答案】运动 D 240 变大 扬声器
【解析】解:(1)以移动的机器人为参照物,障碍物和移动机器人的位置在不断变化,障碍物是运动的。
(2)A.螺纹透镜的作用相当于凸透镜,故A错误;
B.螺纹透镜接收的是人体辐射出的红外线,但红外线也属于电磁波,故B错误;
C.根据安培定则,图乙中电磁铁的上端为N极,故C错误;
D.机器人发现体温38℃的人会自动语音报警,故D正确。
故选D。
(3)根据题意,电能转化为机械能的功率为:P机=ηP电=60%×400W=240W;
功率P=Fv,所以拉力为:F=P机v=240W1m/s=240N。
(4)根据图丙可知,磁敏电阻的阻值随磁场的增强而增大,所以在线圈中加入铁芯的短时间内,磁场增强,磁敏电阻RM的阻值将会变大;驱动电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,和扬声器的原理相似。
答案:(1)运动;(2)D;(3)240;(4)变大;扬声器。
(1)物体与参照物的位置变化了,物体就是运动的,物体与参照物的位置不变,物体就是静止的。
(2)螺纹透镜的作用相当于凸透镜;红外线也是电磁波。
(3)根据安培定则可以判断通电螺线管的磁极。
(4)功率的计算公式为:P=Wt=Fv,电动机的原理和扬声器的原理相似;发电机和动圈式话筒的原理相似。
本题以智能防疫机器人为背景,综合了力学、光学、电磁学的相关知识点,体现了物理走向生活、走向社会的理念。
19.【答案】短路 0.472.50.5
【解析】解:(1)①原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表应与电阻并联,如下所示:
②改正后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,电路为通路,发现电压表无示数,其故障是定值电阻短路;
③排除故障后,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑片到适当位置,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.4A;
④由③知,根据欧姆定律,电阻的电压为:
UV=IR=0.4A×5Ω=2V
由串联电路的规律及分压原理有:U-UVUV=R滑R定,
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,变阻器的电压最大,电源电压最大,即U-2V2V=50Ω20Ω,
U=7V,故电源电压不能高于7V;
(2)测量“小灯泡额定功率”:
小亮在只有一只电压表的情况下,连接了如图丙所示的电路,测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。(已知电阻的阻值为20Ω,电源电压为4.5V)。
①闭合开关S,将开关S1接b,调节变阻器的滑片使电压表的示数为2.5Ⅴ时,小灯泡正常发光;
②保持R2的滑片不动,闭合开关S,将开关S1接a,此时电压表的示数为3V;
③在①中,R1短路,电压表测灯的电压,电压表的示数为2.5Ⅴ时,小灯泡正常发光;
在②中,L短路,电压表定值电阻的电压,由欧姆定律,I1=U1R1=3V20Ω=0.15A,由串联电路的规律,变阻器连入电路的电阻:R2=U-U1I1=4.5V-3V0.15A=10Ω,
在①中,由串联电路的规律和欧姆定律可求出灯的额定电流:IL=U-ULR2=4.5V-2.5V10Ω=0.2A,
灯的额定功率:PL=UL×IL=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为:(1)①见解析;②短路;③0.4;④7;(2)①2.5;③0.5。
(1)①原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表应与电阻并联;
②改正后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,电路为通路,根据电压表无示数分析;
③根据电流表选用小量程确定分度值读数;
④由③知,根据欧姆定律得出电阻的电压;由串联电路的规律及分压原理求出电源电压最大值;
(2)若该电路中没有电流表,电压表和定值电阻应起到测量电流的作用,故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联;要测灯的额定功率,首先使灯正常发光;
先将电压表与灯并联,故S1接b,定值电阻短路,电压表测灯的电压,移动滑片使电压表的示数为2.5Ⅴ时,小灯泡正常发光;
保持R2的滑片不动,闭合开关S,将开关S1接a,灯短路,电压表测定值电阻的电压,由欧姆定律可知电路的电流,根据串联电路电压的规律及欧姆定律可知变阻器连入电路的电阻,在①中,根据串联电路电压的规律及欧姆定律可知灯的额定功率,根据P=UI求出灯的额定功率。
本题探究“电流与电阻的关系”,考查电路连接、故障分析、电流表读数、操作过程、控制变量法和对器材的要求及影响电阻大小的因素,同时考查了在没有电流表的条件下设计方案测小灯泡额定功率的能力,难度较大。
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