14,2021年山东省泰安市东平县实验中学中考物理模拟试卷(6月份)
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这是一份14,2021年山东省泰安市东平县实验中学中考物理模拟试卷(6月份),共33页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)下列说法最接近实际情况的是 ( )
A.两个鸡蛋的质量约200g
B.家用电热水壶的电功率为100W
C.乒乓球台的高度约为80cm
D.按照相关规定,夏天公共场所内的空调温度应控制在17℃上下
2.(2分)清明假期,罗庄区万城春暖花开公园游人如织,热闹非凡,附近路段拥堵严重,车辆鸣笛不断,严重扰民。为提醒游客安全,公园工作人员用大喇叭在公园内播放安全知识。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.工作人员调节大喇叭的音量,是为了改变声音的音调
B.城区禁止机动车鸣喇叭,是在声源处减弱噪声
C.声音在空气中的传播速度是3×108m/s
D.大喇叭发出的声音是超声波
3.(2分)如图所示是2020年6月21日云南大部分地区都能观测到的日偏食现象。四幅图中形成原因和图形成原因相同的是( )
A.天空出现的彩虹B.水面处“折断”的铅笔
C.树在水中的“倒影”D.阳光下树的影子
4.(2分)关于自然现象对应的物态变化及吸放热过程,下列说法正确的是( )
A.雾生成一液化放热B.水结冰一凝固吸热
C.露产生一汽化吸热D.霜形成一升华放热更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 5.(2分)如图所示是与压强相关的实验,下列分析错误的是( )
A.甲图中,帕斯卡裂桶实验证明液体压强随深度的增加而增大
B.乙图中,大小相同的铁块和木块放在海绵上的现象说明压力作用效果与压力大小有关
C.丙图中,测出拉开吸盘的拉力和吸盘的面积可以估测大气压强
D.丁图中,伯努利发现流体在流速大的地方压强大
6.(2分)北斗导航系统最后一颗组网卫星﹣﹣“北斗三号”卫星在西昌基地发射成功后定位于地球同步轨道。我国提前半年全面完成“北斗三号”全球卫星导航系统部署,扬了国威,长了志气。下列说法正确的是( )
A.点火后,在火箭加速上升的过程中,卫星的动能增加,重力势能减少
B.点火升空过程中,运载火箭的惯性越来越大
C.卫星进入地球同步轨道后,将处于平衡状态
D.卫星进入地球同步轨道后,不受空气阻力作用,机械能守恒
7.(2分)商场和超市出口处的报警器由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在结账后,会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁。若商品的软标签未经消磁而经过检测通道,检测天线便检测到商品上标签的磁性,从而将机械运动转化为电流,显示在仪表上。由此可见,报警器的原理与下列图中原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
8.(2分)常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则图中符合要求的模拟电路是( )
A.
B.
C.
D.
9.(2分)小梦利用同一方块鉴别出不同液体密度大小关系(如图),当方块静止时两容器中液面恰好相平。下列分析正确的是( )
A.方块在乙液体中受到的浮力大
B.方块两次排开液体的质量一样大
C.甲液体的密度比乙液体的密度大
D.甲液体对容器底部的压强较大
10.(2分)关于如图所示有关家庭电路的说法正确的是( )
A.图甲所示的插座,孔3应该连接火线
B.图乙所示,在使用测电笔时手不能接触测电笔尾部的金属体
C.图丙所示的电路,若将开关和灯互换位置,仍然符合安全用电原则
D.图丁所示,发现用电器着火应立即用水去浇灭
11.(2分)物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等方法,下面是初中物理中的几个研究实例:
①研究一个物体受几个力的作用时,引入合力的概念;
②用光线表示光的传播方向;
③研究电流时把它与水流相比;
④利用磁感线来描述磁场;
上述几个实例中,采用了相同研究方法的是( )
A.①③B.②③C.②④D.①④
12.(2分)如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现在缓慢的向容器中注水,直到将容器注满为止,在此过程容器始终保持静止,则下列说法正确的是( )
①容器受到的摩擦力逐渐增大
②容器受到的摩擦力可能不变
③水平力F可能不变
④水平力F必须逐渐增大
A.①④B.①③C.②③D.②④
13.(2分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的是( )
①该凸透镜的焦距是20cm
②保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏位置对换,在光屏上能观察到像
③将蜡烛移动到10cm刻度处,调节光屏位置可在光屏上得到倒立、缩小的实像
④将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向左移动光屏
A.①④B.①③C.②③D.②④
14.(2分)体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m,此时该滑轮组的机械效率为80%(不计绳重与摩擦),小明对此工作过程及装置作出了以下论断:
①动滑轮重为200N;
②此过程中,工人对绳的拉力做功为1000J;
③重物匀速上升过程中,重物的机械能不变;
④若增大重物A的质量,该工人用此滑轮组匀速拉起重物时,机械效率可以超过90%;
关于小明的以上论断,请选择( )
A.只有①②正确B.只有②③正确
C.只有③④正确D.只有①②④正确
15.(2分)如图所示电路,电源电压不变,灯泡规格为“6V 1.8W”,滑动变阻器R2规格为“50Ω 1.5A”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,闭合开关S1、S2,滑动变阻器滑片P移至a端,电流表示数为0.5A,灯泡L正常发光,为了保证电路安全,只闭合开关S1,移动滑动变阻器滑片过程中,下列物理量变化范围错误的是( )
①滑动变阻器R2阻值的变化范围0~20Ω
②电流表的示数变化范围为0.15A~0.2A
③电阻R2消耗电功率变化范围为0.3W~1.2W
④电路消耗总电功率变化范围为0.6W~1.2W
A.①②③B.②③C.③④D.①②④
二、填空题(共4小题,每空1分,总计4分)
16.(1分)如图所示,骑马是古人最便捷的出行方式。“春风得意马蹄疾,一日看尽长安花。”当诗人孟郊骑马看到百花纷纷向后退去,是以 为参照物。
17.(1分)如图所示是四冲程汽油机工作时的 冲程,气缸内燃料混合物的内能 (选填“增大”或“减小”)。
18.(1分)体育训练时,同学用力将足球踢出。如图所示,关于足球在水平地面上滚动过程中的受力示意图,正确的是 (选填“甲”或“乙”)图。
19.(1分)用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块P,若撬棒C点受到石块P的压力F是1800N,如图所示,且AB=1.2m,BD=0.6m,CD=0.4m,则在A点施加最小动力F1为 N。
三、作图题(共2小题,每题2分,总计4分)
20.(2分)按要求作图:如图所示,点S表示天空中的一只小鸟,点S′表示潜水员在水面以下看到的小鸟的像。请画出潜水员在水面以下能看到小鸟的一条入射光线和对应的折射光线(保留必要的作图痕迹)。
21.(2分)如图所示,请根据安全用电原则将三孔插座、螺口灯泡、控制灯泡的开关接入家庭电路中。
四、实验题(共2题,22题7分,23题8分,总计15分)
22.(7分)用不同的方法测量小石块和小瓷杯的密度。
(1)测小石块的密度
①天平放置于 工作台上,将游码移到标尺 处,调节平衡螺母使横梁平衡;
②用此天平测量小石块的质量,右盘所加砝码和游码位置如图甲所示,则小石块的质量为 g.在量筒内放入适量的水,用细线绑好小石块,缓慢放入水中,如图乙所示,则小石块的密度为 kg/m3;
(2)测小瓷杯的密度
如图丙所示,先在量筒内放入适量的水,液面刻度为V1;再将小瓷杯浸没于水中,液面刻度为V2;最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒,使其浮于水面(水未损失),液面刻度为V3,小瓷杯密度的表达式ρ杯= (用V1、V2、V3和ρ水表示)。实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净,则所测结果 (选填“偏大”、偏小”或“不变”)。
23.(8分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,已知阻值的定值电阻R0。
(1)图为小聪未连接完的电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整,要求滑片P向左移动时,能使电流表的示数变大;
(2)连接电路时,必须 开关;
(3)正确连接电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片P,灯泡都不发光,电流表和电压表均无示数,小聪用导线将定值电阻R0的一端接在电源负极上,另一端依次触碰接线柱 A、B、C,只有触碰到C时,灯泡才发光,若导线无断路,且导线和器材连接均完好,电路只有一处故障,则故障是 ;
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,电流表示数如图甲所示,为 A,则小灯泡的额定功率为 W;
(5)小芳的电压表坏了,她利用定值电阻R0,重新设计了电路如图乙所示,测量已知额定电压为U额的小灯泡的额定功率。请把下列步骤补充完整:
①把电流表串联在电阻R0支路,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,使电流表读数为;
②断开开关S,取下电流表,把电流表串联在干路上;
③闭合开关S, (选填“改变”或“不改变”)滑动变阻器滑片的位置,记录此时电流表读数为I;
④小灯泡额定功率的表达式P额= 。[用第(5)小题的已知符号表示]
五、计算题(共2道大题,24题7分,25题10分)
24.(7分)在探究浮力规律时,实验小组设计了如图所示的实验,用细绳通过固定在容器底部的定滑轮将木块拉至液面下。已知木块的重力为1.8N,体积为3×10﹣4m3,且不吸收液体。图中在木块静止时弹簧测力计的示数1.5N,容器底面积为100cm2,不计绳重和摩擦。求:
(1)木块受到的浮力;
(2)液体的密度;
(3)剪断细绳,木块再次静止时,容器底部所受液体压强减小多少?
25.(10分)科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路,它包括控制电路和受控电路两部分,用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中控制电路电源电压为36V,R为可变电阻,Rt为热敏电阻(置于恒温箱内),热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示,继电器线圈电阻R0为50Ω.已知当控制电路的电流达到0.04A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到0.036A时,衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”,恒温箱内部空间大小是2m3,空气的密度是1.30kg/m3,比热容是103J/(kg•℃)。
(1)如图甲所示状态,通过加热器的电流多大?
(2)加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能,若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃,加热器需正常工作多长时间?
(3)若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”,当可变电阻R调节到多大?
(4)如果需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”,则应将可变电阻R调节为多大?这时“恒温”的上限温度约是多少?
2021年山东省泰安市东平县实验中学中考物理模拟试卷(6月份)
(参考答案)
一、选择题(共15小题,每题2分,总计30分)
1.(2分)下列说法最接近实际情况的是 ( )
A.两个鸡蛋的质量约200g
B.家用电热水壶的电功率为100W
C.乒乓球台的高度约为80cm
D.按照相关规定,夏天公共场所内的空调温度应控制在17℃上下
【解答】解:
A、10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右,两个鸡蛋的质量约100g.不符合实际;
B、家用电热水壶正常工作的电流在5A左右,额定功率在P=UI=220V×5A=1100W左右。不符合实际;
C、课桌的高度在80cm左右,乒乓球台的高度与课桌高度差不多,在80cm左右。符合实际;
D、按照相关规定,夏天公共场所内的空调温度应控制在26℃上下。不符合实际。
故选:C。
2.(2分)清明假期,罗庄区万城春暖花开公园游人如织,热闹非凡,附近路段拥堵严重,车辆鸣笛不断,严重扰民。为提醒游客安全,公园工作人员用大喇叭在公园内播放安全知识。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.工作人员调节大喇叭的音量,是为了改变声音的音调
B.城区禁止机动车鸣喇叭,是在声源处减弱噪声
C.声音在空气中的传播速度是3×108m/s
D.大喇叭发出的声音是超声波
【解答】解:A、调节大喇叭的音量,是为了改变声音的响度,故A错误;
B、禁止机动车鸣喇叭,是在声源处减弱噪声,故B正确;
C、声音在空气(15℃)中的传播速度为340m/s,故C错误;
D、大喇叭发出的声音不是超声波,人的听力范围:20Hz——20000Hz,故D错误。
故选:B。
3.(2分)如图所示是2020年6月21日云南大部分地区都能观测到的日偏食现象。四幅图中形成原因和图形成原因相同的是( )
A.天空出现的彩虹B.水面处“折断”的铅笔
C.树在水中的“倒影”D.阳光下树的影子
【解答】解:日偏食现象是由光的直线传播形成的;
A、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故A与题意不符。
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与题意不符;
C、平静水面上树的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C与题意不符;
D、影子的形成说明光是沿直线传播的,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D符合题意。
故选:D。
4.(2分)关于自然现象对应的物态变化及吸放热过程,下列说法正确的是( )
A.雾生成一液化放热B.水结冰一凝固吸热
C.露产生一汽化吸热D.霜形成一升华放热
【解答】解:
A、雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的水滴,需要放热,故A正确;
B、水结冰由液态变为固态叫凝固,需要放热,故B错误;
C、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的水滴,需要放热,故C错误;
D、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,需要放热,故D错误。
故选:A。
5.(2分)如图所示是与压强相关的实验,下列分析错误的是( )
A.甲图中,帕斯卡裂桶实验证明液体压强随深度的增加而增大
B.乙图中,大小相同的铁块和木块放在海绵上的现象说明压力作用效果与压力大小有关
C.丙图中,测出拉开吸盘的拉力和吸盘的面积可以估测大气压强
D.丁图中,伯努利发现流体在流速大的地方压强大
【解答】解:A、液体压强随深度的增加而增大,帕斯卡裂桶实验能证明液体压强的这一特点,故A正确;
B、大小相同的铁块和木块放在海绵上,受力面积相同,铜块的密度大,由G=mg=ρVg可知,铜块的压力大,海绵上的凹陷程度大,说明压力作用效果与压力的大小有关,故B正确;
C、测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,根据压强公式求出压强可估测大气压强的值,故C正确;
D、液体和气体统称流体,流速越大的位置其压强越小,流速越小的地方压强越大,故D错误。
故选:D。
6.(2分)北斗导航系统最后一颗组网卫星﹣﹣“北斗三号”卫星在西昌基地发射成功后定位于地球同步轨道。我国提前半年全面完成“北斗三号”全球卫星导航系统部署,扬了国威,长了志气。下列说法正确的是( )
A.点火后,在火箭加速上升的过程中,卫星的动能增加,重力势能减少
B.点火升空过程中,运载火箭的惯性越来越大
C.卫星进入地球同步轨道后,将处于平衡状态
D.卫星进入地球同步轨道后,不受空气阻力作用,机械能守恒
【解答】解:
A、点火后,在加速上升的过程中,卫星质量不变,但是高度增加,速度增大,所以重力势能和动能都增大,故A错误;
B、点火升空过程中,忽略燃料消耗,运载火箭的质量不变,其惯性大小不变,故B错误;
C、卫星进入地球同步轨道后,运动方向不断改变,则卫星的运动状态在不断改变,不是平衡状态,故C错误;
D、卫星进入地球同步轨道后,在大气层外运行,不受空气阻力,则卫星的机械能守恒,故D正确。
故选:D。
7.(2分)商场和超市出口处的报警器由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在结账后,会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁。若商品的软标签未经消磁而经过检测通道,检测天线便检测到商品上标签的磁性,从而将机械运动转化为电流,显示在仪表上。由此可见,报警器的原理与下列图中原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:
根据题意“从而将机械运动转化为电流,显示在仪表上”可知,该过程是有感应电流产生,所以报警器的工作原理为电磁感应现象;
A、该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,故A不符合题意;
B、图中导体通电后能在磁场中运动,将电能转化为机械能,反映了电动机的工作原理,故B不符合题意;
C、该实验说明了同名磁极相互排斥,故C不符合题意;
D、话筒中的线圈振动时会切割磁感线,有感应电流产生,是电磁感应现象,与报警器工作原理相同,故D符合题意;
故选:D。
8.(2分)常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则图中符合要求的模拟电路是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:由题意可知,指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁,锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能,则指纹开关S1和密码开关S2可以独立工作、互不影响即为并联,且锁定开关S3位于干路,然后与灯泡、电源组成电路,结合选项电路图可知,选项B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
9.(2分)小梦利用同一方块鉴别出不同液体密度大小关系(如图),当方块静止时两容器中液面恰好相平。下列分析正确的是( )
A.方块在乙液体中受到的浮力大
B.方块两次排开液体的质量一样大
C.甲液体的密度比乙液体的密度大
D.甲液体对容器底部的压强较大
【解答】解:AC、物体在乙中漂浮,浮力等于重力,ρ乙>ρ物,在甲中悬浮,浮力等于重力,ρ甲=ρ物,可知乙容器中的液体密度较大,方块在甲、乙液体中受到的浮力相同,故AC错误;
B、甲容器中物块漂浮,F浮甲=G排甲=G;乙容器中物块悬浮,则F浮乙=G排乙=G,可知G排甲=G排乙,根据G=mg可知,方块两次排开液体的质量一样大,故B正确;
D、乙的密度大,由p=ρ液gh可知,乙液体对容器底的压强大,故D错误。
故选:B。
10.(2分)关于如图所示有关家庭电路的说法正确的是( )
A.图甲所示的插座,孔3应该连接火线
B.图乙所示,在使用测电笔时手不能接触测电笔尾部的金属体
C.图丙所示的电路,若将开关和灯互换位置,仍然符合安全用电原则
D.图丁所示,发现用电器着火应立即用水去浇灭
【解答】解:
A、图甲中,插座的孔1应接地线,使用电器的金属外壳与大地相连,若用电器的外壳万一漏电,电流会通过地线导入大地,可防止触电事故的发生;孔2接零线,孔3接火线,故A正确;
B、测电笔在使用时,手应接触测电笔尾部的金属体,使导线、人体、大地之间形成通路,这样才能正确辨别火线和零线,故B错误。
C、若将开关和灯泡位置互换,则容易使人触电,不符合安全用电原则,故C错误。
D、生活用水是导体,家用电器失火时用水浇灭,易发生触电事故,故D错误;
故选:A。
11.(2分)物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等方法,下面是初中物理中的几个研究实例:
①研究一个物体受几个力的作用时,引入合力的概念;
②用光线表示光的传播方向;
③研究电流时把它与水流相比;
④利用磁感线来描述磁场;
上述几个实例中,采用了相同研究方法的是( )
A.①③B.②③C.②④D.①④
【解答】解:①研究一个物体受几个力的作用时,引入合力的概念,采用的是“等效替代法”;
②用光线表示光的传播方向,采用的是“模型法”;
③研究电流时把它与水流相比,采用的是“类比法”;
④利用磁感线来描述磁场,采用的是“模型法”;
故选:C。
12.(2分)如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现在缓慢的向容器中注水,直到将容器注满为止,在此过程容器始终保持静止,则下列说法正确的是( )
①容器受到的摩擦力逐渐增大
②容器受到的摩擦力可能不变
③水平力F可能不变
④水平力F必须逐渐增大
A.①④B.①③C.②③D.②④
【解答】解:
①②、由题知容器始终保持静止状态,受力平衡,所受的摩擦力等于容器和水的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,故①正确,②错误;
③④、水平方向上受力平衡,若最大静摩擦力大于重力时,力F可能不变,若最大静摩擦力小于等于重力时F要增大,故③正确,④错误。
故选:B。
13.(2分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的是( )
①该凸透镜的焦距是20cm
②保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏位置对换,在光屏上能观察到像
③将蜡烛移动到10cm刻度处,调节光屏位置可在光屏上得到倒立、缩小的实像
④将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向左移动光屏
A.①④B.①③C.②③D.②④
【解答】解:①、由图可知,此时的物距等于像距,为20.0cm,成的是倒立、等大的实像,则u=2f,故f=10.0cm,故①错误;
②、保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏位置对换,物距与像距仍均等于凸透镜的2倍焦距,所以仍在光屏上成倒立等大的实像,故②正确;
③、将蜡烛移动到10cm刻度处时,物距为40.0cm>2f,成的是倒立、缩小的实像,故③正确;
④、将蜡烛移动到35cm刻度处,u=50cm﹣35cm=15cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距应大于二倍焦距,故应向右移动光屏,才能在光屏上呈现清晰的像,故④错误。
故选:C。
14.(2分)体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m,此时该滑轮组的机械效率为80%(不计绳重与摩擦),小明对此工作过程及装置作出了以下论断:
①动滑轮重为200N;
②此过程中,工人对绳的拉力做功为1000J;
③重物匀速上升过程中,重物的机械能不变;
④若增大重物A的质量,该工人用此滑轮组匀速拉起重物时,机械效率可以超过90%;
关于小明的以上论断,请选择( )
A.只有①②正确B.只有②③正确
C.只有③④正确D.只有①②④正确
【解答】解:
①重物A的重力:
GA=mAg=80kg×10N/kg=800N,
不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%,
解得:动滑轮重力G动=200N,故①正确;
②此过程中,工人对绳的拉力做功:
W总=(GA+G动)h=(800N+200N)×1m=1000J,故②正确;
③重物匀速上升过程中,质量不变和速度不变,而高度增大,
则重物的动能不变,重力势能增大,其机械能增大,故③错误;
④若增大重物A的质量,重物的重力增大,滑轮组的机械效率增大,同时工人的拉力增大,工人的最大拉力:
F最大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N,
由图知,n=3,不计绳重和摩擦,最大拉力F最大=(G最大+G动),
则提升的最大物重:
G最大=nF最大﹣G动=3×600N﹣200N=1600N,
滑轮组的最大机械效率:
η最大=×100%=×100%≈88.9%,
所以,该工人用此滑轮组匀速拉起重物时,机械效率不可以超过90%,故④错误。
综上可知,只有①②正确。
故选:A。
15.(2分)如图所示电路,电源电压不变,灯泡规格为“6V 1.8W”,滑动变阻器R2规格为“50Ω 1.5A”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,闭合开关S1、S2,滑动变阻器滑片P移至a端,电流表示数为0.5A,灯泡L正常发光,为了保证电路安全,只闭合开关S1,移动滑动变阻器滑片过程中,下列物理量变化范围错误的是( )
①滑动变阻器R2阻值的变化范围0~20Ω
②电流表的示数变化范围为0.15A~0.2A
③电阻R2消耗电功率变化范围为0.3W~1.2W
④电路消耗总电功率变化范围为0.6W~1.2W
A.①②③B.②③C.③④D.①②④
【解答】解:①闭合开关S1、S2,滑片P滑至a端,电路为R1、L的并联电路,电流表测量干路电流;
由于灯泡L正常发光,则电源电压U=U额=6V;
根据P=UI可知灯泡正常工作的电流:
IL===0.3A,
根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:
通过R1的电流I1=I﹣IL=0.5A﹣0.3A=0.2A,
根据I=可得:
R1===30Ω;
(2)只闭合开关S1,由于电压表量程为“0~3V”,则当电压表示数为3V时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,电路中电流最小;
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得:
R1两端的电压为U1=U﹣U2=6V﹣3V=3V,
此时电路中的最小电流为:I最小=I1′===0.1A,
电路的最小电功率为:
P最小=UI最小=6V×0.1A=0.6W;
滑动变阻器的最大电阻为:
R2大===30Ω;
(3)当滑动变阻器的电阻最小(为0)时电路的电流最大,
最大电流为:I大===0.2A<0.6A,没有超过电流表的量程,
所以滑动变阻器R2阻值的变化范围0~30Ω,电流表的示数变化范围为0.1A~0.2A,故①②错误;
电路的最大电功率为:
P最大=UI最大=6V×0.2A=1.2W,
电路消耗总电功率变化范围为0.6W~1.2W,故④正确;
(4)因为滑动变阻器的最小电阻为零,此时滑动变阻器的功率为0,
因为滑动变阻器接入电路中的最大电阻和定值电阻的阻值相同,此时滑动变阻器的电功率最大,即当滑动变阻器的电阻最大为30Ω时,滑动变阻器的电功率最大,最大为:
P2大=I最大2R2=(0.1A)2×30Ω=0.3W,
所以电阻R2消耗电功率变化范围为0W~0.3W,故③错误;
错误的是①②③。
故选:A。
二、填空题(共4小题,每空1分,总计4分)
16.(1分)如图所示,骑马是古人最便捷的出行方式。“春风得意马蹄疾,一日看尽长安花。”当诗人孟郊骑马看到百花纷纷向后退去,是以 马(或自己) 为参照物。
【解答】解:诗人孟郊骑在马上以马(或自己)为参照物,百花与马(或自己)之间的位置发生了变化,所以百花是运动的,即看到百花纷纷向后退去。
故答案为:马(或自己)。
17.(1分)如图所示是四冲程汽油机工作时的 压缩 冲程,气缸内燃料混合物的内能 增大 (选填“增大”或“减小”)。
【解答】解:图中两气门关闭,活塞向上运动,是汽油机的压缩冲程;在这一冲程中,活塞压缩燃料混合物,对其做功,使燃料混合物的内能增大、温度升高。
故答案为:压缩;增大。
18.(1分)体育训练时,同学用力将足球踢出。如图所示,关于足球在水平地面上滚动过程中的受力示意图,正确的是 乙 (选填“甲”或“乙”)图。
【解答】解:
足球离开脚后,在水平地面上滚动过程中,足球不受脚的力,在水平方向上速度越来越慢,是因为足球在水平方向上受到摩擦力f的作用,摩擦力f的方向与足球运动的方向相反;在竖直方向上,受到重力G和支持力F支的作用,二力是一对平衡力,如图乙所示。
故答案为:乙。
19.(1分)用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块P,若撬棒C点受到石块P的压力F是1800N,如图所示,且AB=1.2m,BD=0.6m,CD=0.4m,则在A点施加最小动力F1为 300 N。
【解答】解:
①若以D点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂,CD为阻力臂,如图:
②若以B点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时AB为动力臂,BC为阻力臂,如图:
由图知,AD<AB,CD>BC,所以②更省力;
如上图,以B为支点,动力臂AB=1.2m,阻力臂BC=BD﹣CD=0.6m﹣0.4m=0.2m,
由杠杆的平衡条件:F1×AB=F2×BC,得:
F1×1.2m=1800N×0.2m,
解得,F1=300N。
故答案为:300。
三、作图题(共2小题,每题2分,总计4分)
20.(2分)按要求作图:如图所示,点S表示天空中的一只小鸟,点S′表示潜水员在水面以下看到的小鸟的像。请画出潜水员在水面以下能看到小鸟的一条入射光线和对应的折射光线(保留必要的作图痕迹)。
【解答】解:由题知,点S′表示游泳者在水下看到的小鸟,则直接连接眼睛与S′,与分界面的交点为入射点O,连接SO即为入射光线,眼睛与O点的连线为折射光线,逆着折射光线看上去,看到了小鸟的像S′,如图所示:
21.(2分)如图所示,请根据安全用电原则将三孔插座、螺口灯泡、控制灯泡的开关接入家庭电路中。
【解答】解:由图知,三根电线分别为火线、零线和地线。
灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;
安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:
四、实验题(共2题,22题7分,23题8分,总计15分)
22.(7分)用不同的方法测量小石块和小瓷杯的密度。
(1)测小石块的密度
①天平放置于 水平 工作台上,将游码移到标尺 零刻线 处,调节平衡螺母使横梁平衡;
②用此天平测量小石块的质量,右盘所加砝码和游码位置如图甲所示,则小石块的质量为 17.4 g.在量筒内放入适量的水,用细线绑好小石块,缓慢放入水中,如图乙所示,则小石块的密度为 3.48×103 kg/m3;
(2)测小瓷杯的密度
如图丙所示,先在量筒内放入适量的水,液面刻度为V1;再将小瓷杯浸没于水中,液面刻度为V2;最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒,使其浮于水面(水未损失),液面刻度为V3,小瓷杯密度的表达式ρ杯= (用V1、V2、V3和ρ水表示)。实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净,则所测结果 不变 (选填“偏大”、偏小”或“不变”)。
【解答】解:(1)天平调平之前,应先放在水平面上,并将游码归零,然后根据指针偏转方向,调节平衡螺母,左偏右旋、右偏左旋。
天平分度值是0.2g,右盘砝码质量是20g,游码左侧指在标尺上2g后面第2个小格上,所以小石块的质量为m=10g+5g+2.4g=17.4g;
量筒中原有30mL水,放入石块后,量筒液面上升到35mL,因此石块体积V=35ml﹣30ml=5ml=5cm3;
小石块的密度为ρ===3.48g/cm3=3.48×103kg/m3;
(2)先在量筒内放入适量的水,液面刻度为V1;再将小瓷杯浸没于水中,液面刻度为V2;则陶瓷的体积V=V2﹣V1,
瓷杯处于漂浮时,则G=F浮,
根据阿基米德原理可知:F浮=G排;
所以,G=G排,则瓷杯质量m=m排=ρ水(V3﹣V1);
所以小瓷杯密度:ρ瓷==。
瓷杯内的水受到的浮力等于自身重力,排开水的体积也等于自身体积。在杯内和杯外,量筒内水的液面都不会变化。所以,所测结果不会变化。
故答案为:(1)①水平;零刻线;②17.4;3.48×103;(2);不变。
23.(8分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,已知阻值的定值电阻R0。
(1)图为小聪未连接完的电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整,要求滑片P向左移动时,能使电流表的示数变大;
(2)连接电路时,必须 断开 开关;
(3)正确连接电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片P,灯泡都不发光,电流表和电压表均无示数,小聪用导线将定值电阻R0的一端接在电源负极上,另一端依次触碰接线柱 A、B、C,只有触碰到C时,灯泡才发光,若导线无断路,且导线和器材连接均完好,电路只有一处故障,则故障是 电流表断路 ;
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,电流表示数如图甲所示,为 0.26 A,则小灯泡的额定功率为 0.65 W;
(5)小芳的电压表坏了,她利用定值电阻R0,重新设计了电路如图乙所示,测量已知额定电压为U额的小灯泡的额定功率。请把下列步骤补充完整:
①把电流表串联在电阻R0支路,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,使电流表读数为;
②断开开关S,取下电流表,把电流表串联在干路上;
③闭合开关S, 不改变 (选填“改变”或“不改变”)滑动变阻器滑片的位置,记录此时电流表读数为I;
④小灯泡额定功率的表达式P额= U额×(I﹣) 。[用第(5)小题的已知符号表示]
【解答】解:(1)变阻器按一上一下的串联在电路中,且滑片P向左移动时,能使电流表的示数变大,滑动变阻器的电阻减小,所以滑动变阻器接左下接线柱,如下图所示:
(2)为了保护电路,连接电路时,必须断开开关;
(3)闭合开关,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,电流表和电压表均无示数。小组成员找来一个两端接有导线的定值电阻R0,一端接在电源负极接线柱上,另一端依次触碰接线柱A、B、C,只有触碰到C时,灯泡才发光,则说明A、变阻器、电流表之间有断路,因导线无断路,且导线和器材连接均完好,电路只有一处故障,则故障是电流表断路;
(4)小灯泡额定电压为2.5V,排除故障后,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.26A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(5)①把电流表串联在电阻R0支路,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,使电流表读数为,
②断开开关S,取下电流表,把电流表串联在干路上;
③闭合开关S,不改变滑动变阻器滑片的位置,记录此时电流表读数为I;
④根据并联电路电流的规律,灯的额定电流:I额=I﹣I1=I﹣,
则小灯泡的额定功率:P额=U额×I额=U额×(I﹣)。
故答案为:(1)如上所示;(2)断开;(3)电流表断路;(4)0.26;0.65;(5)不改变;U额×(I﹣)。
五、计算题(共2道大题,24题7分,25题10分)
24.(7分)在探究浮力规律时,实验小组设计了如图所示的实验,用细绳通过固定在容器底部的定滑轮将木块拉至液面下。已知木块的重力为1.8N,体积为3×10﹣4m3,且不吸收液体。图中在木块静止时弹簧测力计的示数1.5N,容器底面积为100cm2,不计绳重和摩擦。求:
(1)木块受到的浮力;
(2)液体的密度;
(3)剪断细绳,木块再次静止时,容器底部所受液体压强减小多少?
【解答】解:(1)由图可知,测力计的示数为1.5N,则细线对木块的拉力:F拉=1.5N,
木块浸没在水中时受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力作用,处于静止状态,
根据力的平衡可知,浮力等于重力与拉力之和,
则木块受到的浮力:F浮=G+F拉=1.8N+1.5N=3.3N;
(2)木块浸没时,排开液体的体积:V排=V=3×10﹣4m3,
由F浮=ρ液gV排得,液体的密度:ρ液===1.1×103kg/m3;
(3)由(1)知,木块完全浸没时所受的浮力大于自身的重力,所以剪断细绳后木块将上浮,最终漂浮在液面上。
即再次静止时,受到的浮力等于木块自身的重力,即F浮′=G=1.8N,
由F浮=ρgV排可得,此时排开液体的体积:
V排′===×10﹣4m3,
木块排开液体的体积减少量:
ΔV排=V排﹣V排′=3×10﹣4m3﹣×10﹣4m3=×10﹣4m3,
容器内液面下降的高度:
Δh===m,
容器底部所受液体压强减小量:
Δp=ρ液gΔh=1.1×103kg/m3×10N/kg×m=150Pa。
答:(1)木块受到的浮力为3.3N;
(2)液体的密度为1.1×103kg/m3;
(3)剪断细绳,木块再次静止时,容器底部所受液体压强减小150Pa。
25.(10分)科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路,它包括控制电路和受控电路两部分,用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中控制电路电源电压为36V,R为可变电阻,Rt为热敏电阻(置于恒温箱内),热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示,继电器线圈电阻R0为50Ω.已知当控制电路的电流达到0.04A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到0.036A时,衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”,恒温箱内部空间大小是2m3,空气的密度是1.30kg/m3,比热容是103J/(kg•℃)。
(1)如图甲所示状态,通过加热器的电流多大?
(2)加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能,若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃,加热器需正常工作多长时间?
(3)若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”,当可变电阻R调节到多大?
(4)如果需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”,则应将可变电阻R调节为多大?这时“恒温”的上限温度约是多少?
【解答】解:
(1)根据P=UI可得,通过加热器的电流:
I===4.55A;
(2)由ρ=得,空气质量:
m=ρV=1.30kg/m3×2m3=2.6kg,
空气吸收的热量:
Q=cm(t﹣t0)=103J/(kg•℃)×2.6kg×(65℃﹣25℃)=1.04×105J,
加热器消耗的电能:
W===1.3×105J,
由W=Pt得,加热时间:
t===130s;
(3)由图知t1=100℃,Rt1=400Ω,此时通过线圈电流I1=0.04A,
根据欧姆定律可得,控制电路的总电阻:
R总===900Ω,
可变电阻R的阻值:
R=R总﹣Rt1﹣R0=900Ω﹣400Ω﹣50Ω=450Ω;
(4)当温度下限t2=50℃时,Rt2=800Ω,通过线圈电流I2=0.036A,
根据欧姆定律可得,此时控制电路的总电阻:
R总′===1000Ω,
此时可变电阻R的阻值:
R′=R总′﹣Rt2﹣R0=1000Ω﹣800Ω﹣50Ω=150Ω;
由题意可知,温度升高到上限时,控制电路的电流达到0.04A,则控制电路的总电阻仍然为R总=900Ω,
设此时温度升高到上限时,热敏电阻值为Rt3,
则此时热敏电阻的阻值:Rt3=R总﹣R′﹣R0=900Ω﹣150Ω﹣50Ω=700Ω,
由图象可知热敏电阻的阻值和温度成反比,这时“恒温”的上限温度约为
t3=≈57.1℃。
答:(1)通过加热器的电流4.55A;
(2)加热器需正常工作130s;
(3)可变电阻R调节到450Ω;
(4)应将可变电阻R调节为150Ω;这时“恒温”的上限温度约是57.1℃。
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