2023年广西贵港市平南县中考物理四模试卷
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一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1-13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14-16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1.(2分)历史上最先测出大气压数值的科学家是( )
A.欧姆 B.安培 C.托里拆利 D.牛顿
2.(2分)控制噪声是城市环保主要项目之一,下列哪种措施不能减弱噪声( )
A.市区内禁止机动车鸣笛
B.在街道里安装噪声检测仪
C.在汽车的排气管上装消声器
D.在城市街道两旁种草植树
3.(2分)夏天,如果我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加上冰块,这是因为( )
A.水凝固吸热 B.水凝固放热
C.冰块熔化吸热 D.冰块熔化放热
4.(2分)如图所示的光学现象中,属于光的折射的是( )
A.图①中雨后天空中的“彩虹”
B.图②中水中的“倒影”
C.图③中“手影”的形成
D.图④中树荫下圆形的“光斑”
5.(2分)我国自主研究生产的碳纤维无人机,它具有自动化、轻量化等特点,采用碳纤维材料的优点是( )
A.密度小 B.弹性小 C.体积小 D.硬度小
6.(2分)近年来重大火灾多数跟电路故障有关,下列情形不会引起火灾的是( )
A.电路接线处接触不良
B.局部电路发生短路
C.同时使用多个大功率用电器
D.装修时选用了更粗的导线
7.(2分)2023年5月28日国产大飞机C919商业客机首航,从上海飞到北京,如图是飞机在空中飞行的情形,下列关于该飞机的说法中正确的是( )
A.飞机上机长与地面塔台人员联系的信息是通过声波传播的
B.飞机能够升空是利用了大气对飞机的浮力
C.飞机机翼的横截面形状是上凸下平的
D.飞机正常水平飞行时,机翼上空流速大压强大
8.(2分)摩擦后的气球能“吸”起头发,下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.拔火罐时罐子“吸”在皮肤
B.干燥的冬天,化纤衣服容易“吸”附灰尘
C.厨房中的抽油烟机能将油烟“吸”走
D.两表面削平的铅柱压紧后会“吸”在一起
9.(2分)下列家用电器中,正常工作时电流约为5A的是( )
A.手电筒 B.电冰箱 C.空调 D.家用节能灯
10.(2分)如图所示,某款智能手机有无线充电功能。其工作原理是当交变电流通过充电底座中的线圈时会产生变化的磁场,带有金属线圈的手机靠近磁场能产生电流,从而通过“磁生电”来充电。下面实验装置与手机无线充电的原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
11.(2分)某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象。下列结论与图象相符的是( )
A.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
12.(2分)太空水球实验不断上新,如图是我国航天员王亚平在太空授课的情景,在微重力环境下,水滴收缩成一个接近完美球体的水球。下列说法正确的是( )
A.所成的像是虚像
B.水球相当于凹透镜
C.图中成像原理与照相机相同
D.要使所成的像变大,应将水球远离宇航员
13.(2分)为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,安全带控制开关S2断开,仪表盘上的指示灯将亮起;当系上安全带时,安全带控制开关S2闭合,指示灯熄灭。如图所示电路图设计最合理的是( )
A. B.
C. D.
(多选)14.(3分)关于家用小汽车,下列说法正确的是( )
A.发动机用水作冷却剂,是因为水的热值大
B.加油时能闻到汽油味,这是扩散现象
C.刹车时刹车片变热,是做功改变了刹车片的内能
D.采用汽油机,是由于汽油机的效率一般比柴油机高
(多选)15.(3分)如图,这是货物计数装置简化电路图,电源电压不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,有光照时其阻值变小,计数器由电压表改装而成。当开关闭合,有货物通过传送带遮挡激光时,下列说法正确的是( )
A.通过R0的电流变大 B.R0与R的电流之比不变
C.电压表示数变小 D.电路的总功率变小
(多选)16.(3分)如图所示,两个实心的均匀正方体A、B静止放置在水平地面上,已知A的边长小于B的边长,它们对水平地面的压强相等。则下列说法不正确的是( )
A.若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强 pA<pB
B.若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强 pA=pB
C.若均沿图中所示虚线截去上面的一半,则剩余部分对水平地面的压强 pA=pB
D.若将A叠放在B的正上方,则B对水平面的压强是原来的二倍
二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
17.(2分)北京冬奥会期间,科研人员为运动员、教练员及志愿者们提供了带电源的智能恒温加热手套,该手套应用了电流的 效应;“北斗+5G”技术则利用 实时传输各项赛事信息。
18.(2分)2023年5月30日神舟十六号载人飞船顺利发射升空,航天员乘组由景海鹏、朱杨柱、桂海潮3名航天员组成。在火箭加速升空的过程中,载人飞船的机械能 (选填“不变”“增大”或“减小”),航天员景海鹏相对于 是静止的。
19.(2分)“端午节”是中华文明最具代表性的“文化符号”之一,煮粽子的过程是利用 的方式增大了粽子的内能;小明爸爸在磨刀石上磨菜刀时,要用力压在菜刀上,这是通过增大 的方式来增大摩擦,使刀更容易磨锋利。
20.(2分)如图所示是某人脸识别测温系统终端,人通过摄像头成一个倒立、 的实像,并利用 (选填“红外线”或者“紫外线”)实时测量人体温度,从而达到监测体温的目的。
21.(2分)如图所示,电源电压保持不变,灯泡L上标有“3V,0.6W”的字样,定值电阻R的阻值为10Ω,当开关S闭合,灯泡L恰好正常发光,电压表V的示数为 V,电流表A1、A2的示数之比为 。
22.(2分)如图甲所示,正方体A、B质量均匀分布,将A叠放在B上并置于水平地面,若将重叠体AB沿水平方向从上方切去一定高度h,剩余部分对地面的压强p随切去高度h变化的图象如图乙所示,已知ρB=1×103kg/m3,则正方体B的边长为 m,正方体A的密度为 kg/m3。
三、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
23.(2分)一物体沿斜面匀速向上运动,请画出物体所受重力和摩擦力的示意图。
24.(2分)通电螺线管的磁感线方向如图,根据磁感线方向标出电源的正极和静止小磁针的N极。
四、实验与探究题(共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
25.(5分)小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前,应调节平衡螺母使杠杆在 位置平衡。
(2)调节平衡后,在杠杆B点处挂6个钩码,如图所示,要使杠杆仍在水平位置平衡,可在A点处挂 个同样的钩码。若同时将A、B处下方各减少一个钩码,则杠杆 (选填“左”或“右”)端下沉。
(3)本实验要多次实验得到多组数据,这主要是为了 。
A.取平均值减小误差
B.得出杠杆平衡的一般规律
(4)实验得到的结论是: 。
26.(6分)(1)如图甲所示为“探究水和煤油吸热能力”的实验装置,选择两个相同的酒精灯进行实验的目的是使水和煤油在相同时间内 相同;水和煤油吸收热量的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;
(2)如图乙所示为“探究光的折射规律”实验装置,当光从空气斜射入水中时,折射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角,实验过程中还发现在水面处发生光的折射现象的同时还伴有光的 现象;
(3)如图丙所示为“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验装置,右边电磁铁吸引的大头针数量更多,说明电磁铁磁性强弱与 有关;如果向左移动滑动变阻器的滑片,两个电磁铁的磁性都将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
27.(7分)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N,石块排开的水所受的重力可由 (填字母代号)两个步骤测出,由以上步骤可初步得出结论:浸没在液体中的物体所受浮力的大小 排开液体所受重力;
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 ;
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(4)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论;
(5)小芳同学进一步探究,她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中,如图E、F,桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,设水的密度为ρ,则另一液体的密度表达式为 。(用题中所给和所测物理量的字母表示)。
28.(7分)在课外活动中,老师给出了下列器材:电源(电压为6V)、一个定值电阻(10Ω、一个滑动变阻器(最大阻值是30Ω)、电压表、电流表、开关和导线若干。活动中小明同学设计的电路如图甲所示,在正确连接电路后闭合开关并调节滑片,小明测出的数据如下表一所示。
表一:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
电压表示数(V)
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
电流表示数(A)
0.15
0.20
0.25
0.30
0.40
0.45
0.50
功率(W)
0.68
0.80
0.88
0.88
0.80
0.68
0.50
(1)连接电路时,开关应 ,现在请你用笔画线代替导线将图乙中的元件按照图甲所示的电路进行正确的连接(导线不能交叉);
(2)数据记录表一中的“功率”是元件 的功率;
(3)第4次实验时,电流表示数如图丙所示,请把表一中的数据补充完整:电流表示数为 A,功率为 W;
(4)小明通过分析数据提出了一个猜想:“在电源电压不变的情况下,图甲中的定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时,滑动变阻器的功率最大”。为了验证猜想是否正确,小明用一个阻值为15Ω的电阻把原来电路中的定值电阻换下,进行了一次验证,数据记录如下表二,你认为小明这次验证实验 (选填“能”或“不能”)验证其猜想,理由是: 。
表二:
实验次数
1
2
3
4
电压表示数(V)
4.5
4.0
3.5
3.0
电流表示数(A)
0.1
0.12
0.16
0.2
功率(W)
0.45
0.48
0.56
0.6
五、综合应用题(共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分,答案必须明确写出数值和单位。)
29.(6分)北京冬奥会上有多台氢燃料公交车投入运营,氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。若公交车以80kW的恒定功率在0.05h内水平匀速行驶了1000m(q氢=1.44×108J/kg)。求:
(1)公交车行驶的速度;
(2)公交车牵引力做的功;
(3)若公交车发动机的效率为50%,此过程中需要消耗多少kg氢燃料。
30.(8分)为了检验飞船舱门的密封性能,科研人员将待检验的舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中(如图)。先对舱体M充入压强为1×105Pa的空气,然后把空腔N抽成真空,若舱门漏气,一段时间后便会有气体从舱体M进空腔N中,舱体M中的压强将减小,空腔N中的压强将增大。其中RM、RN是两个完全相同的压敏电阻,整个过程温度不变。电路中R0的阻值为20Ω,电源电压为12V,压敏电阻RM、RN的阻值随气压变化的关系如表:
压敏电阻受到气压(×105Pa)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
压敏电阻对应的电阻值(Ω)
100
80
60
44
30
25
20
16
12
10
8
(1)若舱门不漏气,单刀双掷开关S接b时,R0两端电压为多少V?
(2)若空气从舱体M中逸出,经过一段时间后,M、N中的压强相等,为0.5×105Pa。若开关S接在a处,此时整个电路消耗的总功率是多少W?
(3)在检验过程中的某时刻,开关接a时压敏电阻RM两端电压为4.5V;开关接b时压敏电阻RN两端电压为9V,则此时舱体M内外气压差是多少Pa?
31.(10分)如图所示,均匀实心圆柱体甲和薄壁轻质(不计质量)圆柱形容器乙置于水平地面,甲的重力为10N,底面积为S甲=5×10﹣3m2,若在甲物体上,沿水平方向截取一段长为x的物体A,将物体A平稳浸没在容器乙中(液体无溢出),截取后,甲、乙对桌面的压强随截取长度x的变化关系如图丙所示,求:
(1)甲对地面的压强p甲;
(2)乙容器内水面下3cm深处的压强;
(3)容器乙中未放入物体A时,水的深度;
(4)容器乙的底面积。
2023年广西贵港市平南县中考物理四模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1-13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14-16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1.(2分)历史上最先测出大气压数值的科学家是( )
A.欧姆 B.安培 C.托里拆利 D.牛顿
【分析】首先测出大气压值的物理学家是托里拆利。
【解答】解:意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,即76厘米,这也就是后来规定的1个标准大气压的大小,其具体数值是p=ρ水银gh=13.6×103 千克/米3×9.8 牛/千克×0.76 米=1.013×105 帕。
故选:C。
【点评】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,所以考试中也时有涉及,在学习中应注意。
2.(2分)控制噪声是城市环保主要项目之一,下列哪种措施不能减弱噪声( )
A.市区内禁止机动车鸣笛
B.在街道里安装噪声检测仪
C.在汽车的排气管上装消声器
D.在城市街道两旁种草植树
【分析】减弱噪声的途径有三种:在声源处减弱;在传播过程中减弱;在人耳处减弱。噪声检测仪只能监测噪声的大小,不能减弱噪声。
【解答】解:A、市区内禁止机动车鸣笛,是在噪声的产生处减弱噪声,故A不符合题意;
B、在街道里安装噪声检测仪,只能监测噪声的大小,不能减弱噪声,故B符合题意;
C、在汽车的排气管上装消声器可以在声源处减弱噪声,故C不符合题意;
D、城市街道两旁种草植树可以在传播过程中减弱噪声,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】解决此类题目要结合防治噪声的途径进行解答,并注意题目要求是选择不能减弱噪声的措施。
3.(2分)夏天,如果我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加上冰块,这是因为( )
A.水凝固吸热 B.水凝固放热
C.冰块熔化吸热 D.冰块熔化放热
【分析】首先要明确凝固是物质由液态直接变成固态的过程,熔化是物质由固态变成液态的现象,汽化是物质由液态变成气态的过程,液化是物质由气态变成液态的过程。由此就可对四个选项做出判断。
【解答】解:加在饮料中的冰块化成水,是冰吸热由固态变成液态的过程,故此物态变化为熔化,熔化吸热。
故选:C。
【点评】此题主要考查的是学生对熔化概念的理解和掌握,属于识记性内容,比较简单。
4.(2分)如图所示的光学现象中,属于光的折射的是( )
A.图①中雨后天空中的“彩虹”
B.图②中水中的“倒影”
C.图③中“手影”的形成
D.图④中树荫下圆形的“光斑”
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的等;
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解:A.雨后彩虹是光的色散现象,其实质是光的折射形成的,故A符合题意;
B.水中“倒影”是平面镜成像,是光的反射现象形成的,故B不符合题意;
C.“手影”是光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.树荫下圆形的“光斑”是小孔成像现象,小孔成像是光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了对生活中的光现象的分析,搞清几种重要的光现象的特点是解答的关键。
5.(2分)我国自主研究生产的碳纤维无人机,它具有自动化、轻量化等特点,采用碳纤维材料的优点是( )
A.密度小 B.弹性小 C.体积小 D.硬度小
【分析】体积相同时,物质的密度越小,质量越小。
【解答】解:根据ρ=可得m=ρV,体积相同时,物质的密度越小,质量越小。由题知碳纤维无人机具有轻量化的特点,所以无人机采用碳纤维材料的优点是碳纤维材料的密度较小,相同体积的前提下能够减小质量,便于飞行。
故选:A。
【点评】本题考查密度的应用与物质鉴别,属于常考题目,难度不大。
6.(2分)近年来重大火灾多数跟电路故障有关,下列情形不会引起火灾的是( )
A.电路接线处接触不良
B.局部电路发生短路
C.同时使用多个大功率用电器
D.装修时选用了更粗的导线
【分析】引起火灾是因为该处的产生的热量较多造成的,根据Q=I2Rt分析即可。
【解答】解:A、电路连接处接触不良,会使该处的电阻很大,由Q=I2Rt得,在电流和通电时间相同的情况下,产生热量较多,容易发生火灾,故A不符合题意;
B、电路发生短路时,电路中的电流很大,由Q=I2Rt得,在电阻和通电时间相同的情况下,产生的热量较多,容易发生火灾,故B不符合题意;
C、同时使用多个大功率的用电器,由I=得,电路中的电流会很大,由Q=I2Rt得,在电阻和通电时间相同的情况下,产生的热量较多,容易发生火灾,故C不符合题意;
D、使用更粗的导线,只是可以减少电能的损耗,不会造成电流的更大变化,不会发生火灾,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了焦耳定律的应用,关键要掌握影响电热大小的因素,分析几种情况对电流和电阻的变化。
7.(2分)2023年5月28日国产大飞机C919商业客机首航,从上海飞到北京,如图是飞机在空中飞行的情形,下列关于该飞机的说法中正确的是( )
A.飞机上机长与地面塔台人员联系的信息是通过声波传播的
B.飞机能够升空是利用了大气对飞机的浮力
C.飞机机翼的横截面形状是上凸下平的
D.飞机正常水平飞行时,机翼上空流速大压强大
【分析】(1)电磁波能够传递信息;
(2)流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小;
【解答】解:A、飞机上机长与地面塔台人员联系的信息是通过电磁波传播的,故A正确;
BCD、飞机机翼上凸下平,飞机起飞时,机翼上下方空气流速大小不同,且上方流速大于下方流速,上方压强小于下方压强,形成向上的压力差,这个压力差是飞机升空的升力,故BD错误,C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了电磁波的应用、飞机的升力、流体压强与流速的关系,难度不大。
8.(2分)摩擦后的气球能“吸”起头发,下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.拔火罐时罐子“吸”在皮肤
B.干燥的冬天,化纤衣服容易“吸”附灰尘
C.厨房中的抽油烟机能将油烟“吸”走
D.两表面削平的铅柱压紧后会“吸”在一起
【分析】(1)由于大气有重力且具有流动性,故大气会对地球表面的物体产生压强;大气压在生活中有很广泛的应用,如:吸饮料、钢笔吸墨水、吸盘式挂钩等等;
(2)由于摩擦而使物体带电叫摩擦起电,带电体具有吸引轻小物体的性质;
(3)在流体中,流速越大的位置压强越小;
(4)分子之间存在着引力和斥力。
【解答】解:摩擦后的气球能“吸”起头发,是因为带电体能够吸引轻小物体。
A、拔火罐时罐子“吸”在皮肤,是大气压的作用,故A不符合题意;
B、干燥的冬天,化纤衣服容易因摩擦而带电,会吸引轻小的灰尘,故B符合题意;
C、抽油烟机能将油烟“吸”走,是利用的空气流动速度越快,压强越小,故C不符合题意;
D、削平的铅柱压紧后能“吸”在一起,是因为分子间有引力的作用,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题利用了大气压的存在、摩擦起电、流体压强与流速关系及分子间的作用力来解释一些现象,一个“吸”字,包含不同的物理规律,要注意区分。
9.(2分)下列家用电器中,正常工作时电流约为5A的是( )
A.手电筒 B.电冰箱 C.空调 D.家用节能灯
【分析】结合对生活中用电器工作电流的了解得出正确选项。
【解答】解:A、手电筒的工作电流约0.2A,故A不符合题意;
B、电冰箱的工作电流约1A,故B不符合题意;
C、空调的工作电流较大,在5A左右,故C符合题意;
D、家用电风扇的工作电流约0.2A,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】常识性了解用电器的工作电流,可解答此题。
10.(2分)如图所示,某款智能手机有无线充电功能。其工作原理是当交变电流通过充电底座中的线圈时会产生变化的磁场,带有金属线圈的手机靠近磁场能产生电流,从而通过“磁生电”来充电。下面实验装置与手机无线充电的原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】由题知,无线充电的工作原理是当交变电流通过充电底座中的线圈时会产生变化的磁场,带有金属线圈的手机靠近磁场能产生电流,从而通过“磁生电”来充电,即无线充电利用了电磁感应原理;分析各图中实验原理分析解答。
【解答】解:由题知,无线充电的工作原理是电磁感应现象;
A.图中无电源,闭合电路的一部分导体ab做切割磁感线运动时,能够产生感应电流,是电磁感应现象,故A符合题意;
B.图中有电源,该实验说明通电线圈在磁场中受力而转动,是电动机的原理图,故B不符合题意;
C.图中实验是探究影响电磁铁磁性强弱的因素,故C不符合题意;
D.图中是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题主要考查了学生对电磁学中几个实验的掌握情况,知道无线充电的原理是解题的关键。
11.(2分)某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象。下列结论与图象相符的是( )
A.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
【分析】由图象可以得到是一个反比例函数图象,即规律是“在电压一定时,电流与电阻成反比”。
【解答】解:(1)图象的横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,因此得到的是电流和电阻的关系;
(2)图象是个反比例函数图象,因此说明电流与电阻成反比,即电流随电阻的增大而减小;
(3)在探究电流与电阻的关系时,应控制电压不变;
综上,由图象可得出的结论是:电压一定时,电流随电阻的增大而减小。
故选:A。
【点评】本题是电流﹣﹣电阻图象,要明白横纵坐标表示的物理量,然后根据图象的函数关系得出结论,重点考查学生的图象分析能力。
12.(2分)太空水球实验不断上新,如图是我国航天员王亚平在太空授课的情景,在微重力环境下,水滴收缩成一个接近完美球体的水球。下列说法正确的是( )
A.所成的像是虚像
B.水球相当于凹透镜
C.图中成像原理与照相机相同
D.要使所成的像变大,应将水球远离宇航员
【分析】凸透镜成实像时,物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像;凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大。
【解答】解:图中所成的像为倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同;水球具有中间厚,边缘薄的特点,因此水球相当于一个凸透镜,此时王亚平到水球的距离大于2倍焦距;要使所成的像变大,需要增大像距、减小物距,应将水球靠近宇航员;故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查凸透镜成像的规律以及物距、像距和像之间的关系。
13.(2分)为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,安全带控制开关S2断开,仪表盘上的指示灯将亮起;当系上安全带时,安全带控制开关S2闭合,指示灯熄灭。如图所示电路图设计最合理的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题意知,只有坐在座位上时,指示灯才亮,故S1可控制灯,当开关S2闭合时,灯又不亮了,说明指示灯被S2短路了。
【解答】解:A、两开关串联,只有乘客坐下,系上安全带时指示灯才会发光,不符合题意;
B、两开关并联,无论乘客坐下,还是系上安全带,指示灯都会发光,不符合题意;
C、指示灯与S1串联,与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,系上安全带时,指示灯被短路熄灭,但出现电源短路,不符合题意;
D、指示灯与S1串联,与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,系上安全带时,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源短路,符合题意。
故选:D。
【点评】本题利用了对用电器短路时,用电器将不工作设计电路,注意不能出现对电源短路的情况,电阻是保护电阻,可使电路对电源不被短路。
(多选)14.(3分)关于家用小汽车,下列说法正确的是( )
A.发动机用水作冷却剂,是因为水的热值大
B.加油时能闻到汽油味,这是扩散现象
C.刹车时刹车片变热,是做功改变了刹车片的内能
D.采用汽油机,是由于汽油机的效率一般比柴油机高
【分析】(1)发动机利用水的比热容较大作冷却剂;
(2)加油时能闻到汽油味,这是汽油分子无规则运动的结果,属于扩散现象;
(3)刹车时刹车片摩擦生热,是通过做功的方式改变内能的;
(4)柴油机的效率一般比汽油机的高。
【解答】解:A、发动机用水作冷却剂,是因为水的比热容大,故A错误;
B、加油时能闻到汽油味,这是汽油分子无规则运动的结果,属于扩散现象,故B正确;
C、刹车时刹车片摩擦生热,是做功改变了刹车片的内能,故C正确;
D、柴油机的效率一般比汽油机的高,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查了比热容、扩散、改变内能的方式、热机的效率等知识,属于基础题,要求掌握。
(多选)15.(3分)如图,这是货物计数装置简化电路图,电源电压不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,有光照时其阻值变小,计数器由电压表改装而成。当开关闭合,有货物通过传送带遮挡激光时,下列说法正确的是( )
A.通过R0的电流变大 B.R0与R的电流之比不变
C.电压表示数变小 D.电路的总功率变小
【分析】两电阻串联,计数器(电压表)测R两端的电压,已知当有光照射时电阻变小,据此分析激光被遮挡瞬间电阻R的阻值变化;由串联电阻的规律和欧姆定律分析电路的电流变化;根据串联电路的电流规律可知通过两电阻的电流之比变化情况;根据U=IR确定R0两端的电压的变化,由串联电路电压的规律分析计数器两端的电压变化;根据P=UI分析总功率的变化。
【解答】解:根据电路图可知,两电阻串联,计数器(电压表)测R两端的电压;
AB、已知当有光照射时电阻变小,故激光被遮挡瞬间电阻R的阻值变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,通过电路的电流变小,通过R0的电流变小,由串联电路电流的规律可知通过两个电阻的电流相等,R0与R的电流之比不变,故A错误、B正确;
C、根据U=IR可知,R0两端的电压变小,由串联电路电压的规律可知光敏电阻两端的电压变大;电压表示数变大,即计数器的示数变大,故C错误;
D、通过电路的电流变小,电源电压不变时,根据公式P=UI可知整个电路消耗的总功率变小,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是电路的分析。
(多选)16.(3分)如图所示,两个实心的均匀正方体A、B静止放置在水平地面上,已知A的边长小于B的边长,它们对水平地面的压强相等。则下列说法不正确的是( )
A.若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强 pA<pB
B.若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强 pA=pB
C.若均沿图中所示虚线截去上面的一半,则剩余部分对水平地面的压强 pA=pB
D.若将A叠放在B的正上方,则B对水平面的压强是原来的二倍
【分析】(1)柱形物体对支持面的压力大小等于物体重力大小,根据p=,推导出柱形物体对支持面的压强大小只与物体的密度和高度有关;
(2)根据p=,比较剩余部分对水平地面的压强大小关系;
(3)根据p=,先由A的受力面积与B的受力面积,比较两物体的重力大小,再比较若将A叠放在B的正上方,则B对水平面的压强和原来的压强的关系。
【解答】解:AB:柱形物体对支持面的压力大小等于重力F=G,对支持面的压强大小:
p======ρgh,
即柱形物体对支持面的压强大小只与物体的密度和高度有关,
故若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强与原来相等,它们对水平地面的仍压强相等;故A错误;
若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强为均为原来的二分之一相等,它们对水平地面的压强相等,故B正确;
CD、若均沿图中所示虚线截去上面的一半,重力减小一半,压力减小一半,受力面积不变,根据p=,
则剩余部分对水平地面的压强为原来的一半,故剩余部分对水平地面的压强相等;故C正确;
根据p=,因A的受力面积小于B的受力面积,故GA<GB,若将A叠放在B的正上方,B对支持面的压力:
F′=GA+GB<2GB,
此时B对水平面的压强:
p′=<=2×=2pB,即p′<2pB,故D错误。
故选:AD。
【点评】本题考查压强公式的灵活运用,比较柱形物体对支持面的压强大小可借用p=ρgh来判断。关键是选择合适的公式。
二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
17.(2分)北京冬奥会期间,科研人员为运动员、教练员及志愿者们提供了带电源的智能恒温加热手套,该手套应用了电流的 热 效应;“北斗+5G”技术则利用 电磁波 实时传输各项赛事信息。
【分析】(1)电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播。
(2)当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。
【解答】解:科研人员为运动员、教练员及志愿者们提供了带电源的智能恒温加热手套,该手套消耗电源时会产生热量,故该手套应用了电流的热效应;电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,“北斗+5G”技术利用电磁波传递信息。
故答案为:热;电磁波。
【点评】本题考查了电流的热效应和电磁波的利用,属于基础图。
18.(2分)2023年5月30日神舟十六号载人飞船顺利发射升空,航天员乘组由景海鹏、朱杨柱、桂海潮3名航天员组成。在火箭加速升空的过程中,载人飞船的机械能 增大 (选填“不变”“增大”或“减小”),航天员景海鹏相对于 载人飞船 是静止的。
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;
机械能等于动能和势能之和。
(2)研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化。
【解答】解:在火箭加速升空的过程中,载人飞船的质量不变,速度变大,动能变大,高度不断增大,重力势能增大,故它的机械能增大;航天员景海鹏相对于载人飞船的位置没有发生变化,所以航天员景海鹏相对于载人飞船是静止的。
故答案为:增大;载人飞船。
【点评】本题考查机械能大小的变化、运动和静止的相对性,属于基础题,难度不大。
19.(2分)“端午节”是中华文明最具代表性的“文化符号”之一,煮粽子的过程是利用 热传递 的方式增大了粽子的内能;小明爸爸在磨刀石上磨菜刀时,要用力压在菜刀上,这是通过增大 压力 的方式来增大摩擦,使刀更容易磨锋利。
【分析】(1)改变物体内能的方式是做功和热传递;
(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。
【解答】解:
(1)煮粽子的过程是利用热传递的方式增大了粽子的内能;
(2)在磨刀石上磨菜刀时,要用力压在菜刀上,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力的方式来增大摩擦,使刀更容易磨锋利。
故答案为:热传递;压力。
【点评】本题考查了改变内能的方式、增大摩擦的方法,要记住改变物体内能有且只有两种方式:做功和热传递,不能出现其它答案。
20.(2分)如图所示是某人脸识别测温系统终端,人通过摄像头成一个倒立、 缩小 的实像,并利用 红外线 (选填“红外线”或者“紫外线”)实时测量人体温度,从而达到监测体温的目的。
【分析】(1)凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像头;凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大;
(2)一切物体都会向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多。
【解答】解:(1)摄像镜头实际上是一个凸透镜,人在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像;
(2)由于人能发出红外线,摄像头利用红外线对人体进行测温的。
故答案为:缩小;红外线。
【点评】本题考查了凸透镜成像的应用、红外线的应用,属于综合性题目。
21.(2分)如图所示,电源电压保持不变,灯泡L上标有“3V,0.6W”的字样,定值电阻R的阻值为10Ω,当开关S闭合,灯泡L恰好正常发光,电压表V的示数为 3 V,电流表A1、A2的示数之比为 5:3 。
【分析】由图可知,电阻R与灯L并联,电流表A1测通过干路的电流,电流表A2测通过电阻R的电流,电压表测电源两端电压U,当开关S闭合时,灯泡L恰好正常发光,根据并联电路的电压规律可知电源电压的大小,即电压表V的示数;
根据欧姆定律分别得得出通过电阻的电流和通过灯泡的电流,根据并联电路的电流特点得出电流表A1、A2的示数之比。
【解答】解:由图可知,电阻R与灯L并联,电流表A1测通过干路的电流,电流表A2测通过电阻R的电流,电压表测电源两端电压U,当开关S闭合时,灯泡L恰好正常发光,
由并联电路的电压规律可知,电源电压:U=UL=3V,即电压表示数为3V;
通过电阻的电流IR===0.3A,
通过灯泡的电流IL===0.2A,
电流表A1、A2的示数之比为:===5:3。
故答案为:3;5:3。
【点评】本题考查欧姆定律的应用,是一道综合题。
22.(2分)如图甲所示,正方体A、B质量均匀分布,将A叠放在B上并置于水平地面,若将重叠体AB沿水平方向从上方切去一定高度h,剩余部分对地面的压强p随切去高度h变化的图象如图乙所示,已知ρB=1×103kg/m3,则正方体B的边长为 0.1 m,正方体A的密度为 16 kg/m3。
【分析】(1)由图乙知,当A全部切除后,只剩B,此时物体B对地面的压强变为1000Pa,根据p======ρgh计算物体B的边长;
(2)由图乙知当物体没有切时,对地面的压强为3000Pa,根据面积公式计算物体B的底面积,静止在水平面上的物体对水平面的压力等于自身重力,根据G=F=pS计算A、B物体的总重力和B物体的重力,进一步计算物体A的重力,根据m=计算物体A的质量;由图知A、B的总高度为0.6m,进一步计算物体A的边长,根据体积公式计算物体A的体积,根据密度公式计算物体A的密度。
【解答】解:(1)由图乙知,当A全部切除后,只剩B,此时物体B对地面的压强变为1000Pa,
根据p======ρgh可知,物体B的长度为:hB===0.1m;
(2)由图乙知,当物体没有切时,对地面的压强为3000Pa,物体B的底面积为:SB==(0.1m)2=0.01m2,
A、B物体的总重力为:G总=F总=p′S=3000Pa×0.01m2=30N,
B物体的重力为:GB=FB=pBSB=1000Pa×0.01m2=10N,
物体A的重力为:GA=G总﹣GB=30N﹣10N=20N,
由G=mg可知,物体A的质量为:mA===2kg;
由图乙可知,A、B的总高度为0.6m,B的高度为0.1m,物体A的高度为:hA=0.6m﹣0.1m=0.5m,
物体A的体积为:VA==(0.5m)3=0.125m3,
物体A的密度为:ρA===16kg/m3。
故答案为:0.1;16。
【点评】本题考查压强公式、重力公式、密度公式的灵活运用,有一定难度,正确读取图中信息是解题的关键。
三、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
23.(2分)一物体沿斜面匀速向上运动,请画出物体所受重力和摩擦力的示意图。
【分析】物体沿斜面向上滑动,木块受到平行斜面向下的摩擦力作用,重力的方向竖直向下。在受力分析的基础上,再按画图要求画出力的示意图。
【解答】解:重力作用在物体的重心,方向竖直向下,用G表示;
摩擦力的方向与物体运动方向相反,方向沿斜面向下,作用点可画在重心上,摩擦力用f表示,如图所示:
【点评】本题考查了力的示意图的画法。力的示意图要表示出力的作用点和力的方向。此题中摩擦力的方向与物体运动方向相反。
24.(2分)通电螺线管的磁感线方向如图,根据磁感线方向标出电源的正极和静止小磁针的N极。
【分析】由磁感线的方向可知电磁铁的极性,则由安培定则可求得电流方向及电源的正负极,由小磁针所在位置的磁感线方向可知小磁针的极性。
【解答】解:因磁体外部磁感线方向由N极指向S极,故螺线管右侧为N极,左侧为S极;
因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故可知小磁针左侧为S极,右侧为N极;
由安培定则可知电流由左侧流入螺线管,即电源左侧为正极;如图所示:
【点评】安培定则不但可以由电流方向和线圈绕向判断磁极,也可根据磁极和线圈的绕向判断电流方向。
四、实验与探究题(共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
25.(5分)小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前,应调节平衡螺母使杠杆在 水平 位置平衡。
(2)调节平衡后,在杠杆B点处挂6个钩码,如图所示,要使杠杆仍在水平位置平衡,可在A点处挂 4 个同样的钩码。若同时将A、B处下方各减少一个钩码,则杠杆 右 (选填“左”或“右”)端下沉。
(3)本实验要多次实验得到多组数据,这主要是为了 B 。
A.取平均值减小误差
B.得出杠杆平衡的一般规律
(4)实验得到的结论是: 动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2) 。
【分析】(1)实验前,杠杆没在水平平衡时,调节两端平衡螺母使杠杆处于水平平衡,这样支点到力的作用点的距离就是力臂。
(2)根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂)进行求解;
(3)探究实验时,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出一般的物理规律;
(4)分别求出力与相应力臂的乘积进行比较可得出杠杆的平衡条件。
【解答】解:(1)实验前,为了直接读出力臂,要将杠杆调到水平位置平衡;
(2)假设一个钩码重为G,杠杆一小格代表L,
则6G×2L=nG×3L,解得n=4;
若同时将A、B处下方各减少一个钩码,则
5G×2L>3G×3L,右边大于左边,故杠杆右端下沉;
(3)实验中,多次改变支点两侧的钩码位置和个数,是为了寻找杠杆平衡的一般规律,故选:B;
(4)计算每一次实验力与相应力臂的乘积,得到的结论是:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)。
答案为:(1)水平;(2)4;右;(3)B;(4)动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)。
【点评】杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡。
26.(6分)(1)如图甲所示为“探究水和煤油吸热能力”的实验装置,选择两个相同的酒精灯进行实验的目的是使水和煤油在相同时间内 吸收热量 相同;水和煤油吸收热量的多少是通过 加热时间 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;
(2)如图乙所示为“探究光的折射规律”实验装置,当光从空气斜射入水中时,折射角 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角,实验过程中还发现在水面处发生光的折射现象的同时还伴有光的 反射 现象;
(3)如图丙所示为“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验装置,右边电磁铁吸引的大头针数量更多,说明电磁铁磁性强弱与 线圈匝数 有关;如果向左移动滑动变阻器的滑片,两个电磁铁的磁性都将会 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】(1)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法,
(2)结合图乙中现象得到结论;光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;
(3)电磁铁磁性的强弱和线圈的匝数、电流大小有关。
【解答】解:(1)实验中用两个相同的酒精灯同时进行加热,相同时间内酒精灯放出的热量相同,水和煤油在相同时间内吸收的热量相同,加热时间长放出的热量多,液体吸收的热量也多,所以实验中通过加热时间的长短来比较吸热多少;
(2)由图乙可知:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角;
光从空气斜射到水面时,水面会反射光线,将同时发生反射和折射现象;
(3)由图丙知,右边吸引大头针的个数较多,说明右边的磁性较强,两大头针串联,电流相等,右边的线圈匝数大于左边的线圈匝数,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;
如果向左移动滑动变阻器的滑片,接入电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,两个电磁铁的磁性都将会变大。
故答案为:(1)吸收热量;加热时间;(2)小于;反射;(3)线圈匝数;变大。
【点评】本题考察了比较不同物质吸热的情况、探究光折射的特点、影响电磁铁磁性强弱的实验。
27.(7分)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 3.8 N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 1.4 N,石块排开的水所受的重力可由 AD (填字母代号)两个步骤测出,由以上步骤可初步得出结论:浸没在液体中的物体所受浮力的大小 等于 排开液体所受重力;
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 A ;
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(4)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 能 (选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论;
(5)小芳同学进一步探究,她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中,如图E、F,桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,设水的密度为ρ,则另一液体的密度表达式为 。(用题中所给和所测物理量的字母表示)。
【分析】(1)根据平衡力和相互力判断出石块的重力;
(2)物体没有浸入液体中时弹簧测力计的示数等于物体的重力;物体重力与物体完全浸入液体后弹簧测力计示数之差是物体在液体中受到的浮力;液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力;分析实验现象得出实验结论;
(3)探究性实验多次测量找普遍规律,测量型实验多次测量求平均值减小误差;
(4)浮力大小与排开液体所受重力大小根据力的分析进行解答;
(5)设桶A的横截面积为S,已知桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,根据F浮水=ρ水gV排水=ρ水gSh1得出桶A和沙子在水中受到的浮力桶A和沙子在液体中受到的浮力,因装有沙子的桶A在水中和在液体中都处于漂浮状态,所以两次受到的浮力相等,根据ρ水gSh1=ρ液gSh2,得出另一液体的密度表达式。
【解答】解:(1)由图B可知,弹簧测力计的示数为3.8N,即物体对弹簧测力计的拉力为3.8N,
因为物体间力的作用是相互的,弹簧测力计对物体的拉力也为3.8N;
因为物体处于平衡状态,受拉力和重力是一对平衡力,大小相等,故物体的重力是3.8N;
(2)由称重法:知:F浮=G﹣F示=3.8N﹣2.4N=1.4N;
液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力,由图中AD两个步骤测出;
排开液体的重力:G排=F桶和水﹣F桶=2.6N﹣1.2N=1.4N,故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力,即F浮=G排;
(3)本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验,多次测量找普遍规律。
A.测量型实验多次测量取平均值减小误差,此实验为探究型,不能求平均值,故A不合理;
B.用原来的方案将水换成酒精进行多次实验,找出普遍规律,故B合理;
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验,找出普遍规律,故C合理;
故选A;
(4)只将石块的一部分浸入水中,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍能得出;F浮=G排。
(5)设桶A的横截面积为S,已知桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,则桶A和沙子在水中受到的浮力F浮水=ρ水gV排水=ρ水gSh1,
桶A和沙子在液体中受到的浮力F浮液=ρ液gV排液=ρ液gSh2,
因装有沙子的桶A在水中和在液体中都处于漂浮状态,所以两次受到的浮力相等,即ρ水gSh1=ρ液gSh2
解得ρ液=。
故答案为:(1)3.8;(2)1.4;AD;等于;(3)A;(4)能;(5)。
【点评】题主要考查探究浮力大小与排开液体所受重力的关系的实验,由称重法具体考查阿基米德原理,是一道实验操作题。
28.(7分)在课外活动中,老师给出了下列器材:电源(电压为6V)、一个定值电阻(10Ω、一个滑动变阻器(最大阻值是30Ω)、电压表、电流表、开关和导线若干。活动中小明同学设计的电路如图甲所示,在正确连接电路后闭合开关并调节滑片,小明测出的数据如下表一所示。
表一:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
电压表示数(V)
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
电流表示数(A)
0.15
0.20
0.25
0.30
0.40
0.45
0.50
功率(W)
0.68
0.80
0.88
0.88
0.80
0.68
0.50
(1)连接电路时,开关应 断开 ,现在请你用笔画线代替导线将图乙中的元件按照图甲所示的电路进行正确的连接(导线不能交叉);
(2)数据记录表一中的“功率”是元件 滑动变阻器 的功率;
(3)第4次实验时,电流表示数如图丙所示,请把表一中的数据补充完整:电流表示数为 0.34 A,功率为 1.02 W;
(4)小明通过分析数据提出了一个猜想:“在电源电压不变的情况下,图甲中的定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时,滑动变阻器的功率最大”。为了验证猜想是否正确,小明用一个阻值为15Ω的电阻把原来电路中的定值电阻换下,进行了一次验证,数据记录如下表二,你认为小明这次验证实验 不能 (选填“能”或“不能”)验证其猜想,理由是: 滑动变阻器的功率一直变大,没有变小 。
表二:
实验次数
1
2
3
4
电压表示数(V)
4.5
4.0
3.5
3.0
电流表示数(A)
0.1
0.12
0.16
0.2
功率(W)
0.45
0.48
0.56
0.6
【分析】(1)电路连接时,开关要断开,由电路图可知,电压表与滑动变阻器并联,注意正负接线柱的连接,根据表一中的电压表示数确定电压表的量程;
(2)定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表测量的是整个电路中的电流、电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,根据公式P=UI判断;
(3)由图丙可知,电流表的示数,根据P=UI,求出滑动变阻器此时的功率;
(4)看结论是否正确,就看一下定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时,比较一下定值电阻消耗的电功率和滑动变阻器消耗的电功率,是不是滑动变阻器的功率最大即可。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路过程中,开关应断开;
由图甲可知,电压表与滑动变阻器并联,电流从正接线柱流入负接线柱流出,由表一中电压表的示数可知,电压表应选0~15V量程,如图所示
(2)定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表测量的是整个电路中的电流、电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,由公式P=UI可知,表中电功率的数值等于电压表与电流表示数的相乘的积,说明电功率是滑动变阻器的电功率;
(3)由图丙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.34A,
由P=UI可得,滑动变阻器此时的功率P=UI=3V×0.34A=1.02W。
(4)不能。为了验证定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时,滑动变阻器的功率最大,应该保持定值电阻和滑动变阻器的阻值相同,同为15Ω,而滑动变阻器的阻值一直在变化,滑动变阻器的功率一直变大,滑动变阻器的阻值没有调到大于定值电阻。
故答案为:(1)断开;(2)滑动变阻器(3)0.34;1.02(4)不能;滑动变阻器的功率一直变大,没有变小。
【点评】本题考查了电压表和滑动变阻器的正确连接,电功率公式的应用,侧重考查了学生的实验分析能力,是一道较难的习题
五、综合应用题(共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分,答案必须明确写出数值和单位。)
29.(6分)北京冬奥会上有多台氢燃料公交车投入运营,氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。若公交车以80kW的恒定功率在0.05h内水平匀速行驶了1000m(q氢=1.44×108J/kg)。求:
(1)公交车行驶的速度;
(2)公交车牵引力做的功;
(3)若公交车发动机的效率为50%,此过程中需要消耗多少kg氢燃料。
【分析】(1)根据v=计算公交车行驶的速度;
(2)根据W=Pt计算公交车牵引力做的功;
(3)根据Q放=计算燃料完全燃烧放出的热量,根据m=计算需要消耗氢燃料的质量。
【解答】解:(1)公交车行驶的速度v===20km/h;
(2)公交车牵引力做的功W=Pt=80×103W×0.05×3600s=1.44×107J;
(3)此过程中消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放===2.88×107J,
消耗氢燃料的质量m氢===0.2kg。
答:(1)公交车行驶的速度为20km/h;
(2)公交车牵引力做的功为1.44×107J;
(3)此过程中需要消耗0.2kg氢燃料。
【点评】本题考查了速度、功的计算和热机效率计算公式的应用,属于基础题,要求掌握。
30.(8分)为了检验飞船舱门的密封性能,科研人员将待检验的舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中(如图)。先对舱体M充入压强为1×105Pa的空气,然后把空腔N抽成真空,若舱门漏气,一段时间后便会有气体从舱体M进空腔N中,舱体M中的压强将减小,空腔N中的压强将增大。其中RM、RN是两个完全相同的压敏电阻,整个过程温度不变。电路中R0的阻值为20Ω,电源电压为12V,压敏电阻RM、RN的阻值随气压变化的关系如表:
压敏电阻受到气压(×105Pa)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
压敏电阻对应的电阻值(Ω)
100
80
60
44
30
25
20
16
12
10
8
(1)若舱门不漏气,单刀双掷开关S接b时,R0两端电压为多少V?
(2)若空气从舱体M中逸出,经过一段时间后,M、N中的压强相等,为0.5×105Pa。若开关S接在a处,此时整个电路消耗的总功率是多少W?
(3)在检验过程中的某时刻,开关接a时压敏电阻RM两端电压为4.5V;开关接b时压敏电阻RN两端电压为9V,则此时舱体M内外气压差是多少Pa?
【分析】(1)由电路图可知,当单刀双掷开关S接b时,RN与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流;
由表中数据可知,N为真空时RN的电阻值,根据欧姆定律可知,电路中的电流和R0两端电压;
(2)已知M、N中的气压值,由表格数据可知此时RM、RN的电阻值,当开关S接在a处时,RM与R0串联,根据电阻的串联和P=此时整个电路消耗的总功率;
(3)根据串联电路电压规律和欧姆定律可求出两电阻的阻值,然后根据表格数据可知M、N中的气压大小,从而计算出舱体M内外受到的气压差。
【解答】解:(1)由电路图可知,当单刀双掷开关S接b时,RN与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,由表中数据可知,N为真空时,RN=100Ω,根据欧姆定律可得,
电路中的电流为Ib====0.1A,
R0两端电压U0=IbR0=0.1A×20Ω=2V;
(2)查表可知,M、N中的气压值均为0.5×105Pa时,RM、RN的电阻值均为25Ω,
开关S接在a处时,RM与R0串联,电路中的总电阻R=RM+R0=25Ω+20Ω=45Ω,
整个电路消耗的总功率:P===3.2W;
(3)开关接a,且压敏电阻RM两端电压为4.5V时,
根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知:
R0两端电压:U0a=U﹣UM=12V﹣4.5V=7.5V,
此时电路中电流为:Ia===0.375A,
RM的阻值为:RM===12Ω,
查表可知,M中的气压值为0.8×105Pa,
开关接b,且压敏电阻RN两端电压为9V时,
R0两端电压:U0b=U﹣UN=12V﹣9V=3V,
此时电路中电流为:Ib===0.15A,
RN的阻值为:RN===60Ω,
查表可知,N中的气压值为0.2×105Pa,
所以,此时舱体M内外的气压差为:Δp=PM﹣PN=0.8×105Pa﹣0.2×105Pa=6×104Pa。
答:(1)若舱门不漏气,且单刀双掷开关S接b时,R0两端电压为2V;
(2)若开关S接在a处,此时整个电路消耗的总功率是3.2W;
(3)此时舱体M内外气压差是6×104Pa。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算等知识,题量大,考查的知识点多,关键是能正确分析电路的动态变化,难度较大。
31.(10分)如图所示,均匀实心圆柱体甲和薄壁轻质(不计质量)圆柱形容器乙置于水平地面,甲的重力为10N,底面积为S甲=5×10﹣3m2,若在甲物体上,沿水平方向截取一段长为x的物体A,将物体A平稳浸没在容器乙中(液体无溢出),截取后,甲、乙对桌面的压强随截取长度x的变化关系如图丙所示,求:
(1)甲对地面的压强p甲;
(2)乙容器内水面下3cm深处的压强;
(3)容器乙中未放入物体A时,水的深度;
(4)容器乙的底面积。
【分析】(1)甲对桌面的压力等于其重力,已知底面积,利用p=可求得甲对桌面的压强p甲;
(2)已知水深,根据p=ρgh可求得乙容器内水面下3cm深处的压强;
(3)由图可知截取前甲对桌面的压强为4p0,由(1)可知4p0的值,进一步计算p0的值,由图可知容器乙中未放入物体A时,水对桌面的压强为p0,由p=ρgh可知容器乙中未放入物体A时水的深度;
(4)由图可知当x=10cm时,甲对桌面的压强变为2p0,此时甲对桌面的压强为原来的一半,由p=可知截取部分A的重力为甲原来重力的一半,容器乙中未放入物体A时,水对桌面的压强为p0,根据F=pS计算容器中的水的重力,将物体A平稳浸没在容器乙中,此时乙对桌面的压强变为2p0,即=2p0,
代入数据可解得容器乙的底面积。
【解答】解:(1)甲对桌面的压力等于其的重力大小,F甲=G=10N,甲对地面的压强:
p甲===2×103Pa;
(2)乙容器内水面下3cm深处的压强:
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa;
(3)由图可知截取前甲对桌面的压强为4p0,则4p0=2×103Pa,解得:p0=5×102Pa;
由图可知容器乙中未放入物体A时,水对桌面的压强为p0,由p=ρgh可知容器乙中未放入物体A时,水的深度:
h′===0.05m;
(4)由图可知当x=10cm时,甲对桌面的压强变为2p0,此时甲对桌面的压强为原来的一半,
由p=可知截取部分A的重力为甲原来重力的一半,即GA=G=10N=5N,
容器乙中未放入物体A时,水对桌面的压强为p0,容器中的水的重力:G′=p0S′,
将物体A平稳浸没在容器乙中,此时乙对桌面的压强变为2p0,即=2p0,
代入数据得:=2×5×102Pa,
解得:S′=0.01m2。
答:(1)甲对地面的压强p甲为2×103Pa;
(2)乙容器内水面下3cm深处的压强为300Pa;
(3)容器乙中未放入物体A时,水的深度为0.05m;
(4)容器乙的底面积为0.01m2。
【点评】本题主要考查压强公式和液体压强公式的灵活应用,能从图像上找出有用的信息即可正确解题,有一定的难度。
2023年广西贵港市平南县中考一模物理试题(含解析): 这是一份2023年广西贵港市平南县中考一模物理试题(含解析),共25页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,作图题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
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