2023年江苏省苏州高新区第二中学中考物理二模试题(含解析)
展开2023年江苏省苏州高新区第二中学中考物理二模试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示的四种工具,在正常使用中属于费力杠杆的是( )
A. 核桃夹
B. 钢丝钳
C. 筷子
D. 托盘天平
2.下列热现象,描述正确的是( )
A.“结气而成露”,露是液化形成的 B.“滴水可成冰”,水凝固成冰,内能不变
C.“凝气而成霜”,霜是凝固形成的 D.“融雪自成溪”,雪熔化吸热,温度升高
3.下列诗句中蕴含一定的物理知识,其中说法正确的是( )
A.“花气袭人知昼暖”,“花气袭人”说明分子在做无规则运动
B.“飞流直下三千尺”,“飞流直下”的水势能在增加
C.“轻舟已过万重山”,以船上乘客为参照物,“轻舟”是运动的
D.“夜半钟声到客船”,人们是通过音调辨别出钟声的
4.如图所示的四种现象中,属于光的反射现象的是( )
A.手影游戏
B.铅笔好像在水面处折断了
C.透过放大镜观察树叶
D.光纤传输信号
5.关于能源、材料和粒子,下列说法中正确的是( )
A.超导材料可以制成电热器
B.汤姆生发现了电子,说明原子是可分的
C.用手捏面包,面包的体积变小了,说明分子间有空隙
D.摩擦起电使物体产生了电子,带上了正、负两种电荷
6.如图所示的家庭电路中,下列说法正确的是( )
A.使用试电笔辨别火线和零线时,要注意安全,手不能触碰试电笔任何金属部位
B.灯泡L1、L2同时熄灭,保险丝却完好,用试电笔检测插座的两孔,发现氖管均发光,说明插座短路
C.把台灯插头插入插座后,室内电灯全部熄灭,可能是因为插头短路
D.用灯泡L0取代保险丝接入电路,只闭合S1,若L0正常发光而L1不亮,说明电路正常
7.如图所示,水平桌面上两个相同的玻璃缸装满水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭。两只玩具鸭的质量关系:m大>m小。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p1′和p2′,两只玩具鸭受到的浮力分别为F1 和F2。以下判断:①p1
A.①③ B.③④ C.②③ D.②④
8.共享单车已经成为人们的重要交通工具(如图),下列有关自行车结构及使用的说法中正确的是( )
A.自行车的把手做得凹凸不平是为了减小摩擦力
B.上坡前加紧用力蹬车是为了增大惯性,使车上坡更轻松
C.将坐垫做得较宽,是为了减小人对坐垫的压力,从而减小压强
D.用力捏刹车闸可增大摩擦力
9.如图所示,木块从斜面上A处由静止滑下,经水平木板表面上的 B 处,最终停在C处。(不计空气阻力)。下列说法正确的是( )
A.木块在从B处到C处运动状态没有发生改变
B.木块能在A处由静止滑下,是因为受到的力是非平衡力
C.木块在C处受到的重力与木板的支持力是一对相互作用力
D.木块在B处对木板的压力是由于木板形变而产生的
10.小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合,发声器S发出声音,但不开锁;第二次识别成功时S2闭合,有电流通过电动机M,开锁成功。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
11.如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持4.5V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2的规格为“15Ω 1A”。闭合开关S,随着水流速度的改变,下列说法正确的是( )
A.当水流速度增大时,电压表的示数变大
B.当水流速度减小时,电压表与电流表的示数之比变小
C.滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω~10Ω
D.电路消耗总电功率的变化范围为1.35W~4.05W
12.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为10V,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下,先只闭合开关S、S1,将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点。再断开开关S1,闭合开关S2,将滑片P从a点向右移动到最右端。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像。下列说法正确的是( )
A.电源电压为10V
B.滑动变阻器的最大阻值为40Ω
C.只闭合开关S、S2,滑片P在a点时,定值电阻R2在10s内产生的热量为8J
D.只闭合开关S、S1,灯泡L的功率变化范围为1W~5W
二、填空题
13.如图所示,物体的长度为 cm,秒表的示数是 s。
14.救护车在新冠疫情的救护中作用突出:车内消毒灯是利用 (选填“红外线”或“紫外线”)进行消毒的,车载导航系统是通过 波来传递信息的,这种波在真空中传播的速度为 m/s。
15.能源家族中,有①煤、②天然气、③风能、④水能、⑤核能、⑥太阳能等,其中属于不可再生的能源有 (填序号);核能是目前被广泛应用的新能源,我国已经建成十余座核电站,它们是利用 (选填“核裂变”或“核聚变”)反应所释放的能量来发电的。
16.随着生活水平的提高,汽车已经进入百姓家庭,它应用了许多物理知识,请你解答:
(1)汽油机是汽车的“心脏”。一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800r/min,此汽油机每秒钟完成 个做功冲程,其中 冲程将机械能转化为内能;
(2)汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂,这是利用了水的 较大的性质;如果汽车散热器中装有5kg的水,在温度升高10℃的过程中,水吸收的热量是 J[c水=4.2×103J/(kg·℃)];
(3)有一款太阳能汽车,太阳光照射到该车电池板上的总功率为8×103W时,电池产生的电压是120V,该电压对车上电动机提供的电流是8A,该电动机的机械效率为80%。电动机的工作原理是 ,此时电动机每分钟消耗的电能是 J;该电动机线圈电阻为 Ω。(机械摩擦忽略不计)
17.如图甲所示,将一根弹簧和一个质量为1kg的金属球(球上有小孔)套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手,小球的高度随时间变化情况如图乙所示,弹簧原来的长度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)40cm,在0~t1过程中,小球的动能 (选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“不变”),此过程中小球动能的变化量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)重力势能变化量。
18.如图甲所示。一个底面积为0.04m2的薄壁柱形容器放在电子秤上,容器中放着一个高度为0.1m的均匀实心柱体A,向容器中缓慢注水,停止注水后,容器中水的深度为0.1m,电子秤的示数与容器中水的深度关系如图乙所示。实心圆柱体A的密度为 kg/m3 ;当柱体A对容器底部压力恰好为0时,容器对电子秤的压强为 Pa;停止注水后,将A竖直提高0.01m,A静止时受到向上的拉力为 N。
19.如图甲所示,用滑轮组提升600N的重物,物体在拉力F的作用下20s匀速上升了8m。此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。在此过程中,拉力F的功率 W;滑轮组的机械效率 %,若克服动滑轮重力所做的额外功占总额外功的三分之二,则动滑轮的重力为 N。
20.如图所示,是小明为学校楼道口设计的智能照明电路,L为“220V 22W”的照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭,控制电路电源为蓄电池,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值会随着光强的变化而变化。电路中的阻值随光照强度的增大而 (选填“增大”、“不变”或“减小”),的电功率随之 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。为了节约能源,照明灯L要晚一些打开,需要 的阻值(选填“增大”或“减小”)。
三、作图题
21.请画出物体AB在平面镜中所成的像AˊBˊ。
22.请画甲出静止在斜面上的物体所受力的示意图
23.在图中标出磁体A端的磁极,磁感线方向(任选一根标出即可)和电源“+”极。
24.O为轻质杠杆的支点,杠杆在图示位置平衡,作出阻力臂L2和最小动力F1的示意图。
四、计算题
25.如图甲电路所示,电源电压为10V且保持不变,小灯泡标有“6V 6W“的字样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙。求:
(1)小灯泡正常发光时电阻为多少欧?
(2)当电流表的示数为0.7A时,小灯泡的电功率为多少瓦?
(3)要想使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路的电阻多大?
26.在新能源汽车展览会上,各款车型争奇斗艳,参展的新能源汽车大部分为电动汽车。下表为某款电动汽车的参数(g=10N/kg):
整车质量
960kg
电池额定输出电压
150V
单个轮胎与地接触面积
200cm2
电池额定输出电流
80A
轮胎个数
4
(1)电动汽车空载静止在水平地面上时,对地面的压强多大?
(2)若电动机工作时把80%的电能转化为机械能,电动汽车在额定功率下以72km/h匀速行驶时,所受平均阻力是多少?
(3)若普通汽车行驶时平均阻力与电动汽车相同,汽油燃烧的能量转化为机械能的效率为20%。普通汽车以72km/h的速度匀速行驶80km,需要消耗多少千克汽油?(汽油的热值是4.8×107J/kg)
27.小明家电热饮水机有加热和保温两种工作状态,它的简化电路图如图所示,R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝,饮水机部分参数如表所示。
额定电压
220V
额定功率
加热功率
880W
保温功率
242W
容量
2.5L
(1)求该饮水机加热时的电流;
(2)分别求出电阻R1、R2的阻值;
(3)某一天,小明断开家中其它用电器,使饮水机处于加热状态,发现家中标着“3000r/(kW·h)”字样的电能表转盘在3min内转了120转,求此饮水机加热的实际功率。
五、实验题
28.在探究凸透镜成像规律的实验中,小王同学所在的实验小组画出了如图甲所示的物距u和像距v对应关系图像。
(1)小王实验小组所用凸透镜的焦距是 cm;
(2)他们认真总结了凸透镜成像的规律,发现在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是 (选填“A、B、C、D”中的一个选项);
(3)小组中小李同学,把自己的眼镜放在了蜡烛和凸透镜之间,如图丙,发现光屏上的像变模糊了,小李将光屏远离凸透镜移动时,像又变清晰了,他戴的是 眼镜。小组同学讨论,如果开始放上眼镜后,不移动光屏和凸透镜,只移动蜡烛,要想在光屏上成清晰的像,应将蜡烛 凸透镜(选填“远离”或“靠近”)。
29.小华利用烧杯、天平、细绳、水,测量一块形状不规则小石块的密度。请将他的步骤补充完整并完成相关问题:
(1)把托盘天平放在水平台上,将标尺上的游码移到标尺左端零刻度线处,再调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)用天平测量小石块的质量,天平再次平衡时,砝码和标尺上的游码如图,则小石块的质量m= g;
(3)如图乙所示;
方案一:步骤A:往烧杯中加入适量的水,把小石块缓慢浸没在水中,在水面到达位置做上标记,然后测得烧杯、小石块和水的总质量m1=164g ;
步骤B:取出水中的小石块,再向烧杯中缓慢加水,直到标记处,如图C,然后测得烧杯和水的总质量m2=142g;根据数据m、m1和m2,算得小石块密度是 g/cm3;
方案二:步骤A:往烧杯中加入适量的水,把小石块缓慢浸没在水中,在水面到达的位置做上标记;
步骤B:取出水中的小石块,取一只量筒,在量筒中装入水的体积V1=150mL,将量筒中的水缓慢倒入烧杯,直到标记处,如图C,读出量筒中剩余水的体积为V2=129mL。根据数据m,V1和V2,算得小石块密度是 g/cm3;
不计细绳的影响,上述两种计算方案中,误差相差较小的方案是 (选填“方案一”或“方案二”),原因是: ;
(4)学习了弹簧测力计后,小华又设计的一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验装置图,该实验的主要步骤和实验记录如下:
①如图(a)将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下,将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下,向溢水杯中加入一定量的水,使水满过溢水口流入空杯中;
②当水不再流出时,读出弹簧测力计的读数G1=2.0N和G2=0.4N;
③如图(b)将小金属块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中,此时溢出的水全部流入另一杯中,当水不再流出时,读出弹簧测力计的读数G3=4.4N和G4=1.2N;
根据以上数据,可知小金属块的体积是 cm3,小金属块的密度是 kg/m3。
30.在测小灯电阻的实验中,周周设计了如图1所示电路,电源电压为6V(滑动变阻器的规格为“*Ω 1A”,最大电阻模糊不清):
(1)周周将滑动变阻器的滑片移到最右端,闭合开关S,发现电压表指针 (选填“几乎不动”或“偏转很大”),电流表示数如图2所示,为 A,则滑动变阻器的最大阻值为 Ω,周周发现自己的连线有问题,请你帮助他在连接错误的一条导线上打“×”,并将电路连接正确;( )
(2)电路改正后,周周进行了实验,他选用的小灯泡的额定电压为3.8V,调节滑片到某一位置,此时电压表示数为3V,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,他应该向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,根据图3,该灯正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数);
(3)隔壁小组的天天还利用下图所示的电路测出了标有0.5A字样的小灯泡L正常发光时的电阻。请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R0(阻值已知)这三个元件的符号,使电路完整,实验操作方便。 ( )
31.小阳同学利用如图的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“0~50Ω”。
(1)为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持 V不变;
(2)小阳同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图乙中的数据分析,阻值为 Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,小阳选取的是阻值为 Ω的定值电阻。正确实验后,他得出的本实验结论是: 。
六、综合题
32.阅读短文,回答文后的问题.
电磁流量计
电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的用来检测导电液体流量(液体在单位时间内通过某横截面的体积)和流速的仪表。
如图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计(又称电磁血流计)。其原理如图乙所示,使用时将血管放置于两磁极之间,金属电极A、B与血管壁接触,仪表与电极A、B相连。血液在血管中流动时A、B间就会有电压,电流通过仪表从而显示出血流速度和流量。
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n(病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值)的关系,测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表:
血管横截面积的比值n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
血液流动的速度v( m/s)
0.180
0.200
0.255
0.240
0.300
研究表明,当血液在管内匀速流动时,受到的阻力f与血液的流速v成正比,即f=kv (其中k为常数),血管横截面积越小,血液流速越大,受到的阻力越大,心脏的负担就越重.
(1)电磁流量计上的仪表是由 改装的(选填“电压表”或“电流表”);
(2)测得某液体的流速为0. 2m/s,流量为10- 4m3/s,则管子的横截面积为 m2;
(3)根据表中数据可知,当n=0.5时,v= m/s;
(4)心脏主动脉血管的横截面积变化时,心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化,若当n=1时,心脏推动血液流动的功率P=P0,则当n=0.5时,心脏推动血液流动的功率P= P0。
参考答案:
1.C
【详解】A.在使用核桃夹时,动力臂大于阻力臂,所以核桃夹是省力杠杆,故A不符合题意;
B.在使用钢丝钳时,动力臂大于阻力臂,所以钢丝钳是省力杠杆,故B不符合题意;
C.在使用筷子时,动力臂小于阻力臂,所以筷子是费力杠杆,故C符合题意;
D.在使用托盘天平时,动力臂等于阻力臂,所以托盘天平是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选C。
2.A
【详解】A.露是由水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A正确;
B.液态水凝固成固态冰,对外放热,内能变小,故B错误;
C.霜是由水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故C错误;
D.雪是晶体,在熔化过程中吸热,但温度不变,故D错误。
故选A。
3.A
【详解】A.“花气袭人”说明花香味分子在不停地做无规则运动,故A正确;
B.“飞流直下”的水的质量不变,高度降低,所以重力势能在减小,故B错误;
C.以船上乘客为参照物,“轻舟”的位置不发生变化,所以是静止的,故C错误;
D.由于不同的发声体的材料和结构不同,所以发出声音的音色不同,所以人们可以通过音色辨别出钟声的,故D错误。
故选A。
4.D
【详解】A.影子是光沿直线传播形成的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故A不符合题意;
B.从水中铅笔上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,看到的是铅笔的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故B不符合题意;
C.用放大镜看树叶时,树叶的叶脉变大了,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的,故C不符合题意;
D.光纤传输是利用光的反射原理,故D符合题意。
故选D。
5.B
【详解】A.超导体的材料的电阻为零,电热器使用时,电能转化为内能,故超导体不能用来做电热器的材料,故A错误;
B.根据物理学史可知,汤姆生发现了电子,说明原子是可分的,从而揭示了原子的结构,故B正确;
C.用手捏面包,面包的体积变小了,是因为面包有很多空隙,但不能说明分子间有空隙,故C错误;
D.摩擦起电使物体转移了电子,使相互摩擦的物体分别带上了正、负两种电荷,而不能说产生了电子,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】A.用试电笔时,手必须接触笔尾的金属体,故A错误;
B.两盏电灯全部熄灭但保险丝完好,说明电路中干路上有断路,测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只可能是零线断了,故B错误;
C.由生活常识可知,台灯的功率一般比较小,因此造成保险丝熔断的原因不会是因台灯的功率过大;由台灯插头插入插座,闭合开关,室内电灯全部熄灭可知,是台灯的插头处有短路,故C正确;
D.用灯泡L0取代保险丝接入电路,只闭合开关S1,L0与L1是串联,若L0正常发光而L1不亮,说明L0接通且电压为220V,说明L1短路,故D错误。
故选C。
7.D
【详解】①两个相同的玻璃缸装满水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭,则玻璃缸中水的深度相同,由p=ρgh可知,水对缸底的压强相同,故①错误;
②③由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,所以两只玩具鸭的重力等于排开水的重力,故两个玻璃缸对桌面的压力相等,故p1′=p2′,故②正确,③错误;
④两只玩具鸭的质量关系:m大>m小,由G=mg可知,G大>G小,两只玩具鸭都处于漂浮状态,由沉浮条件可知,漂浮时浮力等于重力,所以F1>F2,故④正确;
综上所述,正确的有②④,故D正确,ABC错误。
故选D。
8.D
【详解】A.自行车把手做得凹凸不平,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误;
B.骑自行车上坡前加紧用力蹬车是为了增大速度、增大动能,从而在爬坡时得到更多的重力势能,从而爬到更高,而惯性不变,故B错误;
C.自行车的座垫做的较宽,是通过增大受力面积来减小压强,故C错误;
D.用力捏刹车,是通过增大压力的方式增大摩擦,D正确。
故选D。
9.B
【详解】A.木块在从B处到C处,由运动到静止,速度不断变小,运动状态发生改变。故A错误;
B.木块能在A处由静止滑下,速度越来越大,处于非平衡状态,是因为受到的力是非平衡力。故B正确;
C.木块在C处受到的重力与木板的支持力是作用在同一个物体上的两个力,不是一对相互作用力。故C错误;
D.根据压力的产生定义可知,木块在B处对木板的压力是由于木块形变而产生的。故D错误。
故选B。
10.A
【详解】根据题意可知,闭合开关S1,只有发声器工作;两个开关都闭合时,有电流通过电动机,这说明两个开关都闭合时,电动机才会工作。
A.由图可知,闭合开关S1,只有发声器接入电路,发声器工作,再闭合S2,电动机和发声器并联接入电路中,有电流通过电动机,故A符合题意;
B.由图可知,闭合开关S1,发声器没有接入电路,发声器不工作,两个开关都闭合,发声器和电动机都工作,故B不符合题意;
C.由图可知,发声器和电动机并联接入电路中,两个开关并联,只要闭合任意一个开关,发声器和电动机都工作,故C不符合题意;
D.由图可知,闭合开关S1,只有电动机接入电路,电动机工作,再闭合S2,电动机和发声器并联接入电路中,有电流通过发声器,故D不符合题意。
故选A。
11.C
【详解】由题图可知,两电阻串联,电压表测的是滑动变阻器R2的两端电压,电流表测的是电路电流。
A.流体的压强跟流速有关,流速越大的位置,压强越小。水流速度增大时,机翼状的探头上下表面的压强不同,下表面压强大于上表面压强,R2滑片上移,接入电路的阻值减小,R1与R2串联,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可得,电路的电流变大,R1的两端电压变大,根据串联分压可知,R2的两端电压变小,即电压表示数减小;故A错误;
B.机翼状的探头上下表面的压强不同,下表面压强大于上表面压强,水流速度减小时,上下表面的压强差减小,R2滑片下移,接入电路的阻值增大,电压表与电流表的示数之比就是R2的阻值,因此电压表与电流表的示数之比变大,故B错误;
C.串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以电路中的最大电流为Imax=0.6A,根据欧姆定律可得,此时电路的总电阻为
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为
根据电压表量程可知,滑动变阻器接入电路中的电阻两端的电压最大为3V,即U2=3V,根据串联电路的电压特点,此时R1的两端电压为
根据欧姆定律可得,此时电路中的电流最小为
滑动变阻器接入电路中的最大阻值为
滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω~10Ω。故C正确;
D.根据P=UI可得,电路消耗总电功率的最小功率为
电路消耗总电功率的最大功率为
所以电路消耗总电功率的变化范围为1.35W~2.7W。故D错误。
故选C。
12.D
【详解】AB.只闭合开关S、S1,R1与L串联,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,由题意可知,滑片P在a点时,电路的总电阻最小,根据欧姆定律可知,电路的电流最大,由图像可知最大电流为0.5A,此时滑动变阻器两端的电压为2V,滑动变阻器的最小电阻为
滑片P在b端时,电路的总电阻最大,根据欧姆定律知电路的电流最小,由图像可知最小电流为0.25A,滑动变阻器两端的电压为8V,则滑动变阻器的最大电阻为
只闭合开关S、S1,滑片从最右端b向左移动到a点,保证电路元件安全,当变阻器连入电路的阻值最小(即滑片在a点时),电路的总电阻最小,电路中电流最大,由图乙知,电路的最大电流
Imax =0.5A<0.6A
说明灯泡的额定电流为0.5A,则此时灯泡两端的电压等于其额定电压,此时滑动变阻器的两端电压为2V,由串联电路的电压特点可得,电源电压为
故AB错误;
C.只闭合开关S、S2,滑片P在a点时,因电压表相当于开路,则可知R1的最大阻值与R2串联,电路中的电流恒为I1=0.3A,由欧姆定律可得,此时R1 两端的电压为
此时R2两端的电压为
则定值电阻R2在10s内产生的热量为
故C错误;
D.只闭合开关S、S1,滑片P在a点时,滑动变阻器连入电路的电阻最小,此时电路的电流最大为0.5A,根据串联分压原理可知,灯泡L的两端电压最大,即为其额定电压10V,因此此时灯泡的电功率最大,即为
滑片P在b点时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,此时电路的电流最小为Imin=0.25A,根据串联分压原理可知,灯泡L的两端电压最小,即为
因此此时灯泡的电功率最小,即为
因此,灯泡L的功率变化范围为1W~5W。故D正确。
故选D。
13. 3.80 228.7
【详解】[1]刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与6.00cm对齐,物体右侧与9.80cm对齐,所以物体的长度为
L=9.80cm-6.00cm=3.80cm
[2]机械停表小盘的分度值是0.5min,指针在3min和4min之间,偏向4min一侧;大盘的分度值是0.1s,大盘指针在48.7s,因此机械停表读数为3min48.7s=228.7s。
14. 紫外线 电磁 3×108
【详解】[1]由于紫外线具有杀菌消毒的作用,所以车内消毒灯用紫外线消毒。
[2]由于电磁波传播速度快,传播范围广,所以车载导航系统是通过电磁波来传递信息的。
[3]电磁波在真空中传播的速度等于光在真空中传播的速度,为3×108m/s。
15. ①②⑤ 核裂变
【详解】[1]由于煤、天然气是化石能源,短期内不能得到补充,所以是不可再生能源;核能是矿产资源,短期内也不能得到补充,所以也是不可再生能源;风能、水能、太阳能能源源不断的得到补充,所以是可再生能源,故不可再生的能源有①②⑤。
[2]由于目前人类掌握可控的核裂变技术,所以核电站是利用可控的核裂变反应所释放的能量来发电的。
16. 15 压缩 比热容 2.1×105 通电线圈在磁场中受力转动 5.76×104 3
【详解】(1)[1]一台四冲程汽油机工作时,曲轴转速是1800r/min =30r/s;曲轴每转两圈对外做一次功,则该汽油机每秒钟完成15个做功冲程。
[2]根据能量转化可知,汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程是将内能转化为机械能。
(2)[3]因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车散热器常用水作为冷却剂。
[4]根据可得,水吸收的热量为
(3)[5]根据电动机的结构特点可知,电动机的工作原理:通电线圈在磁场中受力转动。
[6]电动机每分钟消耗的电能是
[7]电动机线圈每分钟产生的热量为
根据可得,该电动机线圈电阻为
17. 大于 增大 小于
【详解】[1]由图乙可知,小球最终会静止在弹簧上,此时弹簧受到了小球向下的压力的作用,且此时小球的高度为40cm,故弹簧的原长要大于40cm。
[2]在质量不变时,速度越大,物体的动能越大。由图像可知,小球最终会静止在40cm高的弹簧上,小球在这一位置受平衡力,即小球的重力和弹簧对小球的弹力相等,说明小球在0~t1过程中,受力不平衡,合力方向向下,向下做加速运动,小球质量不变,小球的动能增大。
[3]由图像可知,小球每次弹起的最大高度减小,说明小球运动时受到阻力的作用,在0~t1过程中小球重力势能转化为弹簧的弹性势能、小球的动能和内能,故在0~t1过程中小球动能的变化量小于重力势能变化量。
18. 0.6×103 625 12
【详解】[1]由图乙可知,没有注入水中,柱形容器的总质量m0=1.9kg,当h=0.06m时,容器内水的质量为
m水=m1-m0=2.5kg-1.9kg=0.6kg
水的体积为
由
V水=(S容-SA)h1
可得,A的底面积为
此时A受到的浮力为
F浮=ρ水gSAh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m2×0.06m=18N
因物体漂浮后再注入水时,A排开水的体积不变,所以,停止注水后,A所受的浮力仍为18N;因为物体A处于漂浮状态,浮力等于重力,即
GA=F浮=18N
物体A的质量为
物体A的体积为
VA=SAhA=0.03m2×0.1m=0.003m3
圆柱体A的密度为
[2]当h=0.06m时,A对容器底部压力恰好为零,即物体漂浮,此时容器的总质量m1=2.5kg,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,容器对电子秤的压强为
[3]停止注水后,将A竖直提高0.01m后,设水下降的高度为Δh,由
SA(0.01m+Δh)=S容Δh
0.03m2×(0.01m+Δh)=0.04m2×Δh
解得Δh=0.03m,A没入水中的高度为
h2=0.06m-0.01m-0.03m=0.02m
排开水的体积为
V排′=SAh2=0.03m2×0.02m=0.0006m3
此时的浮力为
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0006m3=6N
A静止时受到向上的拉力为
F=G-F浮′=18N-6N=12N
19. 300 80 100
【详解】[1]由图乙可知,20s拉力做的总功W总=6000J,所以拉力F的功率
[2]克服重物做的有用功
W有=Gh=600N×8m=4800J
滑轮组的机械效率
[3]额外功
W额=W总-W有=6000J-4800J=1200J
由题可知,克服动滑轮重力所做的额外功占总额外功的三分之二,所以
动滑轮的重力
20. 减小 增大 减小
【详解】[1]天暗时,智能电灯亮,说明此时照明电路闭合,即衔铁断开,由图可知,此时电磁铁的磁性减弱,即电路中的电流变小,根据欧姆定律可知,电路中的电阻变大,即此时光敏电阻的阻值变大,反之,天亮时光敏阻值变小,所以光敏阻值大小应随光照强度的增大而减小。
[2]电路中光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,即光照强电阻小,电流大,根据可知,的电功率随之增大。
[3]由于控制电路的电源电压不变,衔铁被吸合的电流不变,根据可知,衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变;当照明灯L晚一些打开时,光照强度变弱,光敏电阻的阻值增大,根据串联电路电阻的规律知,应减小的阻值。
21.
【详解】由平面镜成像规律可知,像与物关于平面镜对称,所以做出A、B点关于平面镜的对称点Aˊ、Bˊ,连接AˊBˊ,即为物体AB在平面镜中所成的像AˊBˊ,如下图所示:
22.如图所示
【详解】静止在斜面上的物体受到竖直向下的重力和垂直斜面向上的支持力作用,由于物体有沿斜面向下的运动趋势,所以受到沿斜面向上的静摩擦力的作用,物体所受力的示意图:
23.
【详解】由图中磁感线分布可知,磁极相排斥,由同名磁极相排斥可知,A端与电磁铁右端磁极相同为N极;由于磁感线方向从N极出发,回到S极,所以磁感线方向从N极向外;图中电磁铁右端磁极为N极,由安培定则判断,则大拇指指向N极,四指指向电流方向,所以电流从左端流入,从右端流出,故电源左端为“+”极,如下图所示:
24.
【详解】图中重物对杠杆的拉力为阻力,支点到阻力的距离为阻力臂L2,OB的连线为最长的力臂,垂直于OB向下的力的最小的动力F1,如下图所示:
25.(1)6;(2)2.1;(3)4Ω
【详解】解:开关闭合后,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端电压,电流表测量电路中的电流。
(1)已知小灯泡标有“6V 6W”的字样,根据可知,小灯泡正常发光时电阻为
(2)由图乙可知,当电流表的示数为0.7A时,小灯泡两端的电压为3V,小灯泡的电功率为
P1=U1I1=3V×0.7A=2.1W
(3)当小灯泡正常发光时,电路中的电流为
电源电压为10V且保持不变,滑动变阻器两端电压为
U滑=U-U额=10V-6V=4V
由欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的电阻为
答:(1)小灯泡正常发光时电阻为6欧;
(2)当电流表的示数为0.7A时,小灯泡的电功率为2.1瓦;
(3)要想使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω。
26.(1)1.2×105Pa;(2)480N;(3)4kg
【详解】解:(1)电动汽车空载静止在水平地面上时,对地面的压力为
受力面积为
根据可得,电动汽车空载静止在水平地面上时,对地面的压强为
(2)电动汽车匀速行驶的速度为
在一段时间t内,电动汽车消耗的电能为
在这段时间内牵引力所做的功,即电能转化为的机械能为
根据题意有
则汽车的牵引力为
由于电动汽车匀速行驶,电动汽车受到的牵引力、阻力是一对平衡力,大小相等,则所受平均阻力是
(3)若普通汽车行驶时平均阻力与电动汽车相同,则普通汽车匀速行驶时的牵引力为
根据W=Fs可得,牵引力所做的功为
由可得,汽油完全燃烧放出的热量为
由可得,需要消耗汽油的质量为
答:(1)电动汽车空载静止在水平地面上时,对地面的压强是1.2×105Pa;
(2)若电动机工作时把80%的电能转化为机械能,电动汽车在额定功率下以72km/h匀速行驶时,所受平均阻力是480N;
(3)需要消耗4kg汽油。
27.(1)4A;(2)55Ω,145Ω;(3)800W
【详解】解:(1)根据P=UI可得,该饮水机加热时的电流为
(2)当开关S接到a时,只有R1工作,此时电路中的电阻最小,根据可知,电功率最大,为加热状态,则电阻R1的阻值为
当开关S接到b时,R1、R2串联在电路中,此时电路中的电阻最大,根据可知,电功率最小,为保温状态,则电阻R1、R2的总阻值为
则电阻R2的阻值为
(3)3000r/(kW·h)表示电路中每消耗1kW·h的电能时,电能表的转盘转过3000r,电能表转盘在3min内转了120转,则饮水机消耗的电能为
根据可得,此饮水机加热的实际功率为
答:(1)该饮水机加热时的电流为4A;
(2)电阻R1的阻值为55Ω,R2的阻值为145Ω;
(3)此饮水机加热的实际功率为800W。
28. 8 B 近视 远离
【详解】(1)[1]当u=2f 时,成倒立、等大的实像,此时像距v=2f,由图甲可知
u=v=2f=16cm
所以焦距为
(2)[2]A.根据凸透镜成像规律可知,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,故选项A不符合题意;
B.凸透镜所成的实像都是倒立的,虚像都是正立的,在什么情况下也不能成正立、缩小的实像,故选项B符合题意。
C.根据凸透镜成像规律可知,当f D.根据凸透镜成像规律可知,当u
(3)[3]小李把自己的眼镜放在了蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像变模糊了,将光屏远离凸透镜移动时,像又变清晰了,说明小李的眼镜对光有发散作用,由凹透镜对光有发散作用,且用凹透镜制成近视镜,所以他戴的眼镜是近视镜。
[4]若将近视镜放在光蜡烛和凸透镜之间,像会远离凸透镜,所以将光屏向远离凸透镜的方向移动,才能使蜡烛的像变清晰;若不移动光屏,在光屏上仍成清晰的像,则相当于像距减小,所以需要增大物距,故将蜡烛远离凸透镜。
29. 42 2.1 2 方案一 方案二中石块取出时会沾水,体积偏大 80 4×103
【详解】(2)[1]由图甲可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为2g,则小石块的质量
m=20g+20g+2g=42g
(3)[2]小石块缓慢浸没在水中,烧杯、小石块和水的总质量m1=164g,则烧杯和水的总质量
m3=164g-42g=122g
再向烧杯中缓慢加水,直到标记处,测得烧杯和水的总质量m2=142g,则后来加入的水的质量
m4=142g-122g=20g
则小石块的体积等于后来加入的水的体积
则小石块的密度
[3]在量筒中装入水的体积V1=150mL,将量筒中的水缓慢倒入烧杯,直到标记处,读出量筒中剩余水的体积为V2=129mL,则小石块的体积等于后来加入的水的体积
V石1=V水1=V1-V2=150mL-129mL=21mL=21cm3
算得小石块密度
[4][5]由于方案一中,石块取出时会沾水,通过质量相减,将石块上沾的水的体积减去,测得的石块的体积比较精确,所以误差相差较小;方案二中,石块取出时会沾水,量筒中两次测量的水的体积相减,没有减去石块上沾的水的体积,所以测得的石块的体积误差较大,所以方案二中误差较大;故误差相差较小的方案是方案一。
(4)[6]将小金属块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中,溢出的水的体积,即为小金属块的体积,右侧小烧杯的重力由G2=0.4N变成G4=1.2N,增大的重力即为溢出的水的重力,则小金属块的体积
[7]将小金属块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中,如果水不溢出,则溢水杯、水和小金属块的重力
G5=G3+G4-G2=4.4N+1.2N-0.4N=5.2N
则小金属块的重力
G6=G5-G1=5.2N-2.0N=3.2N
所以小金属块的密度
30. 几乎不动 0.2 30 左 12.7
【详解】(1)[1]由实物图可知,电压表和灯泡被短路,所以电压表示数为0,故电压表指针几乎不动。
[2]由图2可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.2A。
[3]电源电压为6V,由于电压表指针几乎不动,所以灯泡两端电压为0,滑动变阻器两端电压为6V,电流表示数为0.2A,则滑动变阻器的最大阻值
[4]由于电压表和灯泡被短路,所以电流表接灯泡的导线连接错误,将电流表接灯泡左端的导线改接到右端,使灯泡与电流表串联,如下图所示:
(2)[5]选用的小灯泡的额定电压为3.8V,此时电压表示数为3V,则小灯泡两端电压为3V,需要增大灯泡两端电压,由串联分压特点可知,需要减小滑动变阻器两端电压,所以需要减小滑动变阻器接入电路中电阻,故将滑动变阻器的滑片向左滑。
[6]由图3可知,当灯泡两端电压为3.8V时,通过灯泡的电流为0.3A,则该灯正常发光时的电阻
(3)[7]由于串联电路中处处电流相等,器材中没有电流表,所以将小灯泡和定值电阻串联,所以小灯泡和定值电阻在上面两个虚线框内,电压表测量定值电阻两端电压,当电路中电流达到小灯泡正常发光时的0.5A时,定值电阻两端电压达到0.5AR0,所以上面左边虚线框内为定值电阻,下面虚线框内为电压表,如下图所示:
31. 1.5 20 10 电压不变时,电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]滑动变阻器的最大阻值为50Ω,当滑动变阻器的阻值最大时,定值电阻两端电压最小,当定值电阻两端的电压最小时,至少保证25Ω定值电阻能完成实验,则定值电阻两端的电压
(2)[2]由乙图可知,定值电阻两端的电压保持
U1=IR=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=3V
当电阻为20Ω时,电流为0.18A,则定值电阻两端的电压
U2=I1R1=0.18A×20Ω=3.6V
与保持不变电压不同,所以未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定时,定值电阻为20Ω。
[3]当定值电阻两端的电压为3.6V时,滑动变阻器两端电压
U滑=U电源-U2=4.5V-3.6V=0.9V
则滑动变阻器接入电路中的电阻
则这次实验之前的那一次实验,滑动变阻器接入电路中的电阻为5Ω,所以实验中,利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压保持3V,所以定值电阻两端的电压为3V,则定值电阻阻值
[4]观察图乙发现,电流随电阻增大而减小,且电流与电阻的乘积不变,所以得出的本实验结论是:电压不变时,电流与电阻成反比。
32. 电流表 0.36 4
【详解】(1)[1]电磁流量计上的仪表,串联在电路中,所以为电流表改装而成的。
(2)[2]已知v=0.2m/s,血流量为10−4 m3/s,所以血管的横截面积
(3)[3]根据表中数据可知,n与v的乘积不变,因此n与v成反比,即nv=0.18;
当n=0.5时,流速为
(4)[4]由f=kv和P=Fv可知,心脏推动血液流动的功率P=kv2,故P与速度的平方成正比,而n与v成反比,因此P与n的平方成反比;故n=1时,心脏推动血液流动的功率P=P0,则当n=0.5时,心脏推动血液流动的功率
。
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