2024年山东省聊城市阳谷县中考物理一模试卷(含解析)
展开1.如图所示,天舟六号货运飞船距离天和核心舱19m,正以相对核心舱0.2m/s的速度向核心舱匀速直线运行。下列说法中正确的是( )
A. 9.5s后天舟六号到达天和核心舱
B. 以天和核心舱为参照物,天舟六号是静止的
C. 以天舟六号为参照物,天和核心舱是静止的
D. 以天舟六号为参照物,天和核心舱是运动的
2.水是万物之源,亦是生命之源。斗转星移,岁月更迭,水的形态会发生变化。关于自然界水的物态变化及吸放热,下列说法正确的是( )
A. 寒冬,堆好的雪人,过了几天发现变小了,是因为雪吸热后熔化
B. 洗热水澡后,卫生间玻璃变得模糊,是因为水吸热后汽化
C. 游泳上岸后,身上感觉冷是因为水吸热后升华
D. 滴水成冰,是因为水放热后凝固
3.利用如图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点,通过两次实验得到如图乙所示的温度随时间变化的图像。下列说法错误的是( )
A. 纸板上的小孔是为了使烧杯内外气压相等
B. 沸腾前,水的内能增加是通过热传递的方式
C. 沸腾过程中,水不断吸热,温度不变
D. 由图乙可知第一次实验用水质量较大
4.如图所示,是某学习小组在做“测量固体密度”实验时的部分场景。下列选项正确的是( )
A. 天平使用前指针位置如图甲所示,为使天平平衡,平衡螺母应向右调
B. 天平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,该固体的质量为27.4g
C. 放入固体前后量筒的示数如图丙所示,该固体的体积为40cm3
D. 多次测量后绘制m−V图像如图丁所示,该固体的密度为2.7g/cm3
5.如图所示,物体A放在粗糙程度相同的水平桌面上,用平行于桌面的细线通过定滑轮与小桶B相连。逐渐向小桶B中加入细沙,当小桶和细沙的总质量为m时,物体A恰好沿水平桌面匀速向右运动(忽略绳重和滑轮摩擦)。下列判断正确的是( )
A. 物体A受到的重力与桌面对它的支持力是一对相互作用力
B. 小桶对细线的拉力与细线对小桶的拉力是一对平衡力
C. 物体A向右运动过程中,受到水平向左的滑动摩擦力,大小为mg
D. 向小桶中加入细沙,物体A没有被拉动的过程中,A所受摩擦力的大小不变
6.掷实心球是通辽中考体育测试项目之一,如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹,O点是实心球刚离开手的位置,A点是实心球运动到最高点的位置,B点是实心球落地前瞬间的位置,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 实心球在最高点A时,动能为零
B. 实心球从O点运动到A点时,动能转化为重力势能
C. 实心球从O点运动到B点的动能先增大后减小
D. 实心球在O点的机械能大于在B点的机械能
7.如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,OB=2BA,在B点悬挂一个10N的重物G,在A点施加竖直向上的动力F1使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是( )
A. 在A点施加竖直向上的力F1时,该杠杆是费力杠杆
B. 作用在A点的力F1的大小为5N
C. 如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,F1应变小
D. 若将作用于A点的力F1变为图中F2,要使杠杆水平平衡,F2应小于F1
8.如图是喷气式飞机,它利用燃料燃烧后产生的高温、高压气体提供动力。下列有关该飞机说法正确的是( )
A. 发动机属于热机
B. 在升空的过程中,飞机周围的大气压逐渐变大
C. 加速升空时,飞机所受的力为平衡力
D. 飞机水平飞行时,机翼上方的气体流速大,压强大
9.如图所示是电阻R1、R2的电压−电流关系图像,下列说法正确的是( )
A. 电阻 R1两端电压为4V时,通过R1的电流是0.3A
B. 电阻 R1、R2串联,当电流为0.2A时,R1、R2两端总电压为3V
C. 电阻 R1、R2并联到2V电压下,干路中的电流是0.3A
D. 电阻 R1和R2的阻值之比是1:2
10.物理课上老师展示了一款磁悬浮地球仪,如图(a)所示,闭合开关,地球仪悬浮在空中。经过研究发现地球仪底部有一块磁铁,底座内部有电磁铁。莉莉画出了如图(b)所示的电路原理图,下列判断不正确的是( )
A. b图中用虚线代表的地球仪的A端是S极
B. 底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应
C. a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理
D. 闭合开关后,向左移动P能增大地球仪的悬浮高度
11.在探究凸透镜成像规律的实验中,光源、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到清晰的像。下列判断正确的是( )
A. 此时光屏上出现倒立、放大的实像,生活中的照相机就是利用这一原理制成的
B. 若保持光源和透镜位置不动,在凸透镜前面放一个适当的凹透镜,将光屏在光具座上向右移动,光屏上又会出现清晰的实像
C. 若只向左移动凸透镜,不改变光源和光屏的位置,光屏上能再次出现清晰的像
D. 实验中使用LED制成的“F”形光源比使用点燃的蜡烛成像稳定,且便于探究像与物的大小关系
12.工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体在5秒内匀速提升2m,其中动滑轮重100N(不计绳重和摩擦),下列判断正确的是( )
A. 绳端移动的距离为8m
B. 此滑轮组的机械效率为80%
C. 拉力做功的功率为360W
D. 若工人对绳子最大拉力为500N,则他最多可提起重为1400N的物体
13.如图甲所示,电源电压保持不变,R1=10Ω。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. R1的最小电功率为1.6W
C. 滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D. 当滑片P位于中点时,R1与R2的电功率之比为2:3
二、非选择题(共58分)
14.如图所示是战国时期的曾侯乙编钟,它由多个青铜制成的钟按大小编组悬挂。用相同力度敲击,大钟声音低沉、浑厚,小钟声音高昂、清脆,这是因为声音的______不同。(填写声音特性名称)
15.抽取式餐巾纸表面有花纹,对折成形,交错叠放,封装在纸盒里。使用时打开封口,闻到餐巾纸淡淡的香味,这是______现象。抽出一张就会带出下一张,主要依靠餐巾纸之间的______力。
16.小明在科技博览阅读中,查阅了不同星球上重力与质量的关系,如图所示。通过图象可知,在甲、乙两个星球上,重力与质量都成______。一物体质量为10kg,它在甲星球上受到的重力为______N。
17.中国航天科技集团研发的太阳能无人机已完成临近空间飞行实验,飞行高度超过2万米,是中国制造的又一经典之作。地面指挥系统利用______(选填“超声波”或“电磁波”)控制无人机,无人机搭载的电动机与图中的______(选填“甲”或“乙”)装置原理相同。
18.如图所示的家庭电路中,开关闭合后,保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的,甲图中的原因是______;乙图中的原因是______。
19.在图甲所示电路中,电源电压不变,R为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如图乙所示,R0是定值电阻,闭合开关S,则:
①温度升高时,电压表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
②温度降低时,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20.为测量容器中水的深度,一同学将刻度尺竖直插入水中,如图所示。从A处向水中看去,看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点,同时看到水中D点的像也位于C点。请据此:
(1)用虚线画出水面位置;
(2)完成看到D点的光路图。
21.如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
22.某小组的同学用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜目的是:便于确定像的______。
(2)实验中应选择与蜡烛①外形相同且______(选填“已点燃”或“未点燃”)的蜡烛②,移动蜡烛②发现其恰好能与蜡烛①的像完全重合,说明像与物______。
(3)将蜡烛①远离玻璃板,像的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将______(选填“仍然”或“不再”)与蜡烛①关于镜面对称。
23.某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力G1和G2。
(1)此装置中定滑轮的作用是改变力的______(填“大小”或“方向”)。
(2)本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是______(填“①”或“②”)。
①水平传送带必须匀速运转
②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平
(3)开启电源,应使皮带轮上方的传送带向______(填“左”或“右”)运动,此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向______(填“左”或“右”)。读出电子秤的示数G3,此时滑块所受滑动摩擦力大小F= ______(用测得的物理量表示)。
24.小明学习了电功率的知识后,在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡,为了测定该小灯泡的额定功率,他在学校的实验室找到了相关器材,并进行了如下实验,已知电源电压恒为8V。
(1)请用笔画线代替导线,帮他连接好实物图。要求闭合开关后,滑片向右移,灯泡变亮。
(2)小明在实际操作中发现灯泡很暗,电流表和电压表示数均很小,无论怎样移动滑片,电表的示数几乎不变,你认为出现此现象的原因是______(选填字母)。
A.滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B.灯泡的电阻太小
C.滑动变阻器的最大阻值太小
(3)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,接下来他应该将滑动变阻器的滑片向______移动,同时眼睛注意观察______(选填“电流表”、“电压表”或“灯泡”),直到灯泡正常发光。
(4)经过多次测量,小明绘制了小灯泡的I−U图象,如图丙所示,则该小灯泡的额定功率为______W。
(5)若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用,于是他向老师请教,老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率,你认为老师的方案可能是______(选填字母)。
A.只将电源电压减小
B.只更换一个其他规格的滑动变阻器
C.将该电压表并联到滑动变阻器的两端
(6)小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻Rx的阻值,于是他设计了如图丁所示的电路图,操作步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,闭合S、S2,断开S1,电压表示数为4.5V;则Rx= ______Ω。
25.一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km,所用时间为1ℎ,消耗汽油10kg,汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N(汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg)。求:
(1)汽车行驶的速度;
(2)牵引力的功率;
(3)汽车发动机的效率。
26.一棱长为0.2m的正方体物块放在盛有40L水的薄壁圆柱形容器中,容器重为10N。底面积为0.1m2。现用竖直向下大小为20N的力F作用在物体上,物体刚好浸没于水中静止,如图所示(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)物块下表面受到水的压强;
(2)物块受到的浮力;
(3)容器底部对水平地面的压强。
27.如图所示,小灯泡L标有“6V 3W”的字样,不考虑灯丝电阻的变化,滑动变阻器的最大阻值R为24Ω,定值电阻R0阻值为24Ω,电源电压保持不变。当S闭合,S1、S2断开,滑片P滑到中点时,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)小灯泡正常发光时的电流。
(2)电源电压。
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,电路消耗总功率的最小值。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、天舟六号到达天和核心舱所用的时间:t=sv=19m0.2m/s=95m/s,故A错误;
B、以天和核心舱为参照物,天舟六号的位置发生了变化,是运动的,故B错误;
CD、以天舟六号为参照物,天和核心舱的位置发生了变化,是运动的,故C错误,D正确。
故选:D。
(1)根据t=sv求出天舟六号到达天和核心舱所用的时间;
(2)判断一个物体是静止还是运动的,看被研究的物体与参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;反之就是静止的。
此题考查了速度公式的应用、运动和静止的相对性,比较简单,属基础题。
2.【答案】D
【解析】解:A、寒冬,堆好的雪人,过了几天发现变小了,是因为雪吸热后发生了升华,直接变成了气态,故A错误;
B、洗热水澡后,卫生间玻璃变得模糊,是因为水蒸气发生了液化,液化放热,故B错误;
C、游泳上岸后,身上感觉冷是因为水吸热后发生了汽化,故C错误;
D、滴水成冰,是因为水放热后凝固,从液态变为固态,故D正确。
故选:D。
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。
六种物态变化过程中,放热的有: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】D
【解析】解:A.实验中若在烧杯上加盖密闭,气压升高,水的沸点会升高,所以设计一个小孔是为了使杯内外气压平衡,故A正确;
B.沸腾前,水吸收热量,温度升高,水的内能增加,是通过热传递的方式改变水的内能,故B正确;
C.水在沸腾前,水不断吸热,水的温度上升,沸腾过程中,水不断吸热,水的温度不变,故C正确;
D.由图乙可知,两次水的初温和末温相同,两次的比热容和升高的温度相同,第一次实验水加热到沸腾的时间较短,第一次水吸收的热量较少,由Q=cmΔt可知第一次实验用水质量较小,故D错误。
故选:D。
水沸腾时,继续加热,温度不变,内能增加;沸点与气压的关系:沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低;只减少水的质量,只是从开始加热到沸腾的时间变短,不会改变水的沸点。
本题主要考查了物态变化、水沸腾的特点以及能量转化,难度不大。
4.【答案】D
【解析】解:A、图甲中指针偏右,说明右侧质量大,因此应向左移动平衡螺母,故A错误;
B、固体的质量为:m=20g+5g+2g=27g,故B错误;
C、固体放入前,量筒中水的体积为V1=30mL=30cm3,固体放入水中浸没,量筒中的体积为V2=40mL=40cm3,则固体的体积为:V=V2−V1=40cm3−30cm3=10cm3,故C错误;
D、根据图示可知,m−V图像为一条过原点的斜线,则固体的密度为:ρ=mV=81g30cm3=2.7g/cm3,故D正确。
故选:D。
(1)调节天平时,应将平衡螺母向指针偏转的对侧移动;
(2)天平在读数时应将砝码的质量与游码的示数相加;
(3)根据量筒示数计算固体体积的大小;
(4)根据密度公式计算密度的大小。
本题考查了天平的调节和读数、量筒的使用、密度的计算,难度不大。
5.【答案】C
【解析】解:A、物块A的重力与桌面对它的支持力是作用在同一物体上的两个力,不是一对相互作用力,故A错误;
B、小桶对细线的拉力与细线对小桶的拉力,作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、沙桶与沙的总重力为G=mg,使用定滑轮不能改变力的大小(忽略滑轮的摩擦),则物块受到的拉力大小为mg;因为物块做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以滑动摩擦力的大小为mg,方向水平向左,故C正确;
D、继续向小桶中加入沙子,拉力增大,物体A没有被拉动的过程中,处于静止状态,受力平衡,摩擦力等于拉力,则A所受摩擦力的变大,故D错误。
故选:C。
(1)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
本题考查了平衡力和相互作用力的的区分、摩擦力的大小的影响因素,平衡力和相互作用力容易混淆,注意区分:相同点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.不同点:平衡力是一个受力物体,发生在两个物体之间;相互作用力是两个受力物体,发生在两个物体之间。
6.【答案】B
【解析】解:A、由图可知,小球在A位置速度不为零,动能不为零,故A错误;
B、实心球从O运动到A,质量不变,速度变小,动能减小;高度增加,重力势能增大,动能转化为重力势能,故B正确;
C、由B可知,实心球从O点运动到A点过程中,其动能减小;而实心球从A点运动到B点过程中,质量不变,速度增大,动能增大,所以整个过程中,实心球的动能先减小后增大,故C错误;
D、不计空气阻力,实心球在O点的机械能等于在B点的机械能,故D错误。
故选:B。
(1)动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度;机械能包括动能和重力势能;
(2)物体只有处于静止状态或匀速直线运动状态时,才称为平衡状态;
(3)机械能守恒的条件:只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功,机械能才守恒。
本题的综合性较强,包括平衡状态的判断、动能与重力势能的转化等,要注意机械能守恒的条件。
7.【答案】C
【解析】解:A.在A点施加竖直向上的力F1时,动力臂是OA,阻力臂是OB,动力臂大于阻力臂,该杠杆是省力杠杆,故A错误;
B.由杠杆的平衡条件可知,F1×OA=G×OB,且OA=OB+BA=3BA,即F1×3BA=G×2BA,F1=23G=23×10N≈6.7N,故B错误;
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,则OB变小,由F1×OA=G×OB可知,OA与G大小不变,要使杠杆水平平衡,F1应变小,故C正确;
D.将作用于A点的力F1变为图中F2,动力臂会变小,由杠杆的平衡条件可知,在OB与G不变情况下,F2应大于F1,故D错误。
故选:C。
(1)动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆;
(2)根据杠杆的平衡条件计算;
(3)根据杠杆的平衡条件F1×OA=G×OB分析;
(4)将作用于A点的力F1变为图中F2,动力臂会变小,据此分析。
本题考查了杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用,难度不大。
8.【答案】A
【解析】解:A.喷气式发动机属于热机的一种,故A正确;
B.大气压随高度的增加而减小,故B错误;
C.物体受平衡力时,所受合力为零,将保持静止或匀速运动状态,飞机加速说明其受到的合力不为零,所受的力不是平衡力,故C错误。
D.流体在流速大的地方压强小,故D错误。
故选:A。
(1)喷气式发动机属于热机的一种;
(2)大气压随高度的增加而减小;
(3)物体受平衡力时,所受合力为零,将保持静止或匀速运动状态。
(4)流体在流速大的地方压强小。
本题考查了热机的类别、流体压强与流速的关系、大气压强与高度的关系等知识点,难度不大。
9.【答案】B
【解析】解:A.由图可知当电阻R1两端电压为4V时,通过其电流为0.4A,故A错误;
B.由图像可知,若电阻 R1、R2串联,当电流为0.2A时,R1、R2两端电压分别为2V、1V,R1、R2两端总电压:U=U1+U2=2V+1V=3V,故B正确;
C.由图像可知,电阻 R1、R2并联到2V电压下时,通过R1、R2的电流分别为0.2A、0.4A,干路中的电流:I=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A,故C错误;
D.由图像可知,R1、R2为定值电阻,若电阻 R1、R2串联,当电流为0.2A时,R1、R2两端电压分别为2V、1V,根据欧姆定律可得:
R1=U1I′=2V0.2A=10Ω,
R2=U2I′=1V0.2A=5Ω,
电阻 R1和R2的阻值之比:
R1:R2=10Ω:5Ω=2:1,故D错误。
故选:B。
(1)由图可知当电阻R1两端电压为4V时,通过的电流;
(2)由图像可知,若电阻 R1、R2串联,当电流为0.2A时,R1、R2两端的电压,根据串联电路电压特点可求R1、R2两端总电压;
(3)由图像可知,电阻 R1、R2并联到2V电压下时,通过R1、R2的电流,由并联电路中电流特点可求干路中的电流;
(4)由图像可知,R1、R2为定值电阻,若电阻 R1、R2串联,由图象可知当电流为0.2A时,R1、R2两端的电压,利用欧姆定律求R1和R2的阻值,进而得出阻值之比。
本题考查了串并联电路特点、欧姆定律的应用,分析图像、从中得出相关信息是关键。
10.【答案】D
【解析】解:A、根据安培定则,电磁铁的上端是S极,同名磁极互相排斥,地球仪的A端是S极,故A正确;
B、底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应,故B正确;
C、a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理,故C正确;
D、闭合开关后,向左移动P,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,会减小地球仪的悬浮高度,故D错误。
故选:D。
(1)根据安培定则确定电磁铁的磁极。
(2)底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应。
(3)同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引。
(4)电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,根据欧姆定律分析电流的变化。
本题考查的是影响电磁铁磁性强弱的因素和磁极间相互作用规律,会根据安培定则判断电磁铁的磁极。
11.【答案】BCD
【解析】解:A、如图所示,在光屏上得到清晰的像,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的,故A错误;
B、若保持光源和透镜位置不动,在凸透镜前面放一个适当的凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会推迟光线会聚成像,所以将光屏在光具座上向右移动,光屏上又会出现清晰的实像,故B正确;
C、若向左移动凸透镜,当物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上能再次出现清晰的像;
D、“F”形光源与烛焰相比,不受风的影响,成像更稳定,且便于比较像与物的大小关系,故D正确。
故选:BCD。
(1)根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
(2)凹透镜对光线具有发散作用;
(3)在光的折射中,光路是可逆的;
(4)在凸透镜成像实验中,烛焰的形状会受风的影响,并且烛焰和像的大小关系不容易确定。
此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
12.【答案】CD
【解析】解:
A、由图知,n=3,则有绳端移动的距离s绳=nℎ=3×2m=6m,故A错误;
B、不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率η=W有W有+W额×100%=G物ℎG物ℎ+G动ℎ×100%=G物G物+G动×100%=800N800N+100N×100%≈88.9%,故B错误;
C、物体上升的速度v物=ℎt=2m5s=0.4m/s,绳子自由端移动的速度v绳=nv物=3×0.4m/s=1.2m/s,
不计绳重和摩擦时,拉力F=G物+G动n=800N+100N3=300N,拉力做功的功率P=Fv绳=300N×1.2m/s=360W,故C正确;
D、若工人对绳子最大拉力为500N时,由于不计绳重和摩擦,则最多可提起的最大物重G大=nF大−G动=3×500N−100N=1400N,故D正确。
故选:CD。
(1)根据S绳=nℎ计算绳端移动的距离;
(2)不计绳重和摩擦时,利用η=W有W有+W额×100%=G物ℎG物ℎ+G动ℎ×100%=G物G物+G动×100%计算滑轮组的机械效率;
(3)先利用速度公式计算出物体上升的速度,再利用v绳=nv物计算出绳子自由端移动的速度,最后利用P=Fv绳计算拉力做功的功率;
(4)不计绳重和摩擦时,利用G大=nF大−G动计算出最多可提起的最大物重。
本题考查了使用滑轮组绳子拉力及通过距离、功率、滑轮组的机械效率、最大物重的计算,要求学生熟练掌握和应用公式及其变形式。
13.【答案】ACD
【解析】解:A、由图可知,当滑动变阻器的滑片位于a端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,为0.8A,则电源电压:U=I最 大R1=0.8A×10Ω=8V,故A正确;
BC、由图可知,当滑动变阻器的滑片位于b端时,两电阻串联,滑动变阻器全部接入电路,阻值为30Ω,此时电路中电流最小为0.2A,R1的电功率最小,则P最小=I最小2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W,故B错误、C正确;
D、当滑片P位于中点时,变阻器接入电路的阻值为15Ω,则R1与R2的电功率之比为:P1P2=I2R1I2R2=R1R2=10Ω15Ω=23,故D正确。
故选:ACD。
闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,滑动变阻器的阻值从最大的30Ω,到接入为零,电流从最小的0.2A,到最大值为0.8A,据此可根据欧姆定律得出电源电压,根据电功率的公式计算R1的最小功率;当滑片P位于中点时,明确R1与R2的电阻值,根据P=I2R可求它们电功率的比值。
本题中,明确两电阻的串联关系,能根据滑动变阻器的变化,从图像中找出相关的信息,并熟练运用欧姆定律和电功率的公式,是解答的关键。
14.【答案】音调
【解析】解:用相同力度敲击编钟,编钟的大小不同,振动频率不同;大钟声音低沉、浑厚,小钟声音高昂、清脆,这是因为声音的音调不同。
故答案为:音调。
(1)音调:声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率越高,音调越高;
(2)响度:人耳感觉到的声音的大小,它跟发声体的振幅有关;振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小;
(3)音色:发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定.是区别声音的重要标志。
本题考查声音的特征,属于基础性题目。
15.【答案】扩散 摩擦
【解析】解:打开塑料袋封口,闻到面巾纸淡淡的香味,这是扩散现象,是分子在不停地做无规则运动的结果;
抽出一张就会带出下一张,主要依靠餐巾纸之间的摩擦力。
故答案为:扩散;摩擦。
不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象是扩散,说明了分子在永不停息地做无规则运动;
物体之间有相对运动或相对运动趋势时,且接触面粗糙、存在压力会产生摩擦力。
本题考查扩散现象和摩擦力,属于基础题。
16.【答案】正比 150
【解析】解:不同星球上重力与质量的关系是过原点的直线,因而重力与质量都成正比;
由图知,由G=mg得在甲星球上重力与质量的比值为:
g甲=G甲m甲=120N8kg=15N/kg,
一物体质量为10kg,它在甲星球上受到的重力G甲=mg甲=10kg×15N/kg=150N。
故答案为:正比;150。
由重力G与其质量m的关系图像得到两者的关系,由图可得出在甲星球上重力与质量的比值,从而质量为10kg,它在甲星球上受到的重力。
本题考查了重力的计算和根据图象分析问题的能力。
17.【答案】电磁波 乙
【解析】解:地面指挥系统利用电磁波控制无人机,无人机搭载的电动机与图中的乙装置原理相同,甲是电磁感应的实验装置,发电机是利用该原理制成的,乙是通电导体在磁场中受到力的作用,电动机是利用该原理制成的。
故答案为:电磁波;乙。
(1)电磁波可以传递信息。
(2)电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的。
知道电磁波的特点及应用;知道电动机和发电机的基本原理。
18.【答案】用电器的总功率过大 短路
【解析】解:甲图中开关闭合后,所有用电器都工作,导致电路中用电器的总功率过大,根据P=UI可知,电压一定时,功率越大,电流越大;乙图中开关闭合后,电流不经过用电器造成短路。
故答案为:用电器的总功率过大;短路。
家庭电路电流过大的原因:短路;用电器的总功率过大。
本题考查家庭电路电流过大的原因,相对比较简单,属于基础题。
19.【答案】变大 不变
【解析】解:由电路图可知,热敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
由图乙可知,温度升高时R的阻值变小,由串联电路的分压特点可知,R两端的电压变小,由串联电路电压的规律知定值电阻R0两端的电压变大,即电压表的示数变大;
由图甲可知,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值等于R0的阻值,由于R0的阻值不变,则该比值不变。
故答案为:变大;不变。
由电路图可知,热敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据图乙得出温度升高时R的阻值变化,根据串联电路的分压特点得出热敏电阻两端电压的变化,由串联电路电压的规律判断出电压表示数变化;
(2)根据欧姆定律结合R0的阻值判断温度降低时电压表与电流表示数变化量的比值变化。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取有用的信息是关键,难度不大。
20.【答案】解:为测量容器中水的深度,一同学将刻度尺竖直插入水中,如图所示。从A处向水中看去,看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点,
根据平面镜成像时,像与物到镜面的距离相等,则水面在BC的中点处,根据BC长度为30.0cm−10.0cm=20.0cm,则水面在20.0cm刻度处,如图所示,同时看到水中D点的像也位于C点,连接AC与水面相交点O是入射点,连接DO是入射光线,OA是折射光线,如图所示:
【解析】平面镜成像时,像与物到镜面的距离相等,据此确定水面位置;
同时看到水中D点的像也位于C点,连接AC与水面相交点是入射点,据此画出入射光线和折射光线。
本题考查平面镜成像的应用、光的折射光路,属于中档题。
21.【答案】解:失控车辆冲入避险车道减速滑行时受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的牵引力和沿斜面向下的阻力;四个力的作用点可画在车的重心上,沿四个力的方向分别画一条带箭头的线段,并分别在线段末尾标上相关字母,如图所示:
【解析】(1)先对车辆进行受力分析,并确定各力的作用点和方向,然后按照力的示意图作图;
(2)画力的示意图的一般步骤为:一画简图,二定点,三画线,四画箭头,五把力的符号标箭头边.按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
22.【答案】位置和大小 未点燃 大小相同 不变 仍然
【解析】解:(1)因为玻璃板是透明的,能在观察到A蜡烛像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面的B蜡烛,便于确定像的位置和大小;
(2)实验中,用另一支未点燃的蜡烛②代替点燃蜡烛①的像;平面镜所成的像是虚像,人眼一直应该在蜡烛①这一侧观察,直至蜡烛②与蜡烛①的像完全重合,说明像与物大小相同;
(3)平面镜成的像与物大小相同,与物体到镜面的距离无关,所以将蜡烛远离玻璃板,像的大小将不变;
(4)将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将仍然与蜡烛①关于镜面对称。
故答案为:(1)位置和大小;(2)未点燃;大小相同;(3)不变;(4)仍然。
(1)平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等,根据成像的特点分析实验操作的要求;
(2)为了比较像和物的大小关系,选取两个相同的蜡烛,用未点燃的蜡烛②,在玻璃板后面移动,与蜡烛①的像完全重合;平面镜所成的像是虚像,人眼应该透过玻璃板观察蜡烛①的像;
(3)平面镜成的像与物大小相同,和物到镜的距离无关;
(4)平面镜成像时,像与物关于镜面对称。
本题考查探究平面镜成像的一些细节要求,培养学生动手操作实验的能力并能根据实验现象得出正确结论,动手操作实验时,能根据实验现象得出正确的结论,提高实验能力。
23.【答案】方向 ② 左 左 G2−G3
【解析】解:(1)定滑轮的作用是改变力的方向;
(2)本实验中,要保证压块在电子秤上保持静止,还需保证滑块所受的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,则二力应该在水平方向上,所以还需控制的条件是定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平,故选②;
(3)皮带轮上的传送带应向左运动,滑块相对于传送带向右运动,滑块受到的摩擦力水平向左;
滑块相对于地面静止,故拉力大小等于摩擦力大小,对压块受力分析,拉力等于压块的重力减去电子秤的示数,即F=G2−G3。
故答案为:(1)方向;(2)②;(3)左;左;G2−G3。
(1)定滑轮不能省力和省距离,能改变力的方向;
(2)测量滑动摩擦力的大小,利用二力平衡,摩擦力大小等于拉力大小,故要保持拉力始终水平拉;
(3)滑块受到的拉力方向只能是水平向右,故摩擦力的方向需水平向左,摩擦力的方向与相对运动的方向相反;
根据二力平衡,拉力大小等于摩擦力的大小;对压块受力分析可得拉力大小。
本题考查测量滑动摩擦力大小的改进实验,基本原理是二力平衡。
24.【答案】A 右 电压表 3 C 5
【解析】解:(1)滑片向右移,灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
;
(2)小明在实际操作中发现灯泡很暗,电流表和电压表示数均很小,说明电路是通路,且电路中电阻较大;无论怎样移动滑片,电表的示数几乎不变,说明滑动变阻器失去了变阻的作用,即出现此现象的原因是滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱,故选:A;
(3)闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,电压表选用大量程,分度值0.5V,其示数为4V,小于灯泡额定电压6V,为了使灯泡正常发光,即灯泡两端电压为6V,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故接下来他应该将滑动变阻器的滑片向右移动,同时眼睛注意观察电压表,直到灯泡正常发光;
(4)由小灯泡的I−U图象可知,当灯泡两端电压为6V时,通过灯泡的额定电流为0.5A,则小灯泡额定功率为:
PL=ULIL=6V×0.5A=3W;
(5)电源电压为8V,灯泡和滑动变阻器串联在电路中,灯泡额定电压为6V,要让灯泡正常工作,滑动变阻器的电压为8V−6V=2V<3V,可以用电压表0~3V量程,并联在滑动变阻器两端,当滑动变阻器的电压为2V时,灯泡正常工作,故选:C;
(6)实验步骤:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,闭合S、S2,断开S1,电压表示数为4.5V;
在步骤①中,滑动变阻器、灯泡和未知电阻Rx串联,电压表测灯泡两端电压,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3V;
在步骤②中,电压表测灯泡和未知电阻Rx的总电压,电路的连接方式不变,且各电阻的大小和电压不变,灯泡两端的电压仍为3V,根据串联电路电压的规律,未知电阻Rx两端的电压为Ux=U−U1=4.5V−3V=1.5V;
由图丙可知,当灯泡两端电压为3V时,通过灯泡的电流为I1=0.3A,根据串联电路电流特点可知,通过未知电阻Rx的电流为Ix=I1=0.3A,
则Rx=UxIx=Ω。
故答案为:(1)见解答图;(2)A;(3)右;电压表;(4)3;(5)C;(6)5。
(1)滑片向右移,灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)小明在实际操作中发现灯泡很暗,电流表和电压表示数均很小,说明电路是通路,且电路中电阻较大;无论怎样移动滑片,电表的示数几乎不变,说明滑动变阻器失去了变阻的作用,据此分析;
(3)根据电压表选用的量程确定分度值读数,比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;
(4)根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用P=UI求出灯泡的额定功率;
(5)根据串联电路电压规律,当灯泡正常工作时,求出滑动变阻器两端电压,若滑动变阻器两端电压小于3V,将电压表并联在滑动变阻器两端,间接得到灯泡的额定功电压;
(6)没有电流表,电压表和灯泡应起到间接测量电流的作用,故将灯与未知电阻Rx串联后再与滑动变阻器串联;
要测未知电阻Rx,先将电压表与灯泡并联,通过移动滑片的位置,使灯泡两端的电压为3V,保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与未知电阻Rx两端的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯泡两端的电压仍为3V,根据串联电路电压的规律,可求出此时未知电阻Rx两端的电压,根据图丙得到电路中的电流,利用R=UI求出未知电阻Rx的阻值。
本题测定小灯泡的额定功率实验,考查了电路连接、故障分析、实验操作、功率的计算及设计实验方案测电阻的能力。
25.【答案】解:(1)汽车行驶的速度v=st=108km1ℎ=108km/ℎ;
(2)汽车沿平直公路匀速行驶,受力平衡,根据二力平衡条件可知,牵引力F=f=1380N,
牵引力做的功W=Fs=1380N×108×103m=1.4904×108J,
牵引力的功率为P=Wt=1.4904×108J1×3600s=41400W;
(3)消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J,
汽车发动机的效率η=WQ放×100%=1.4904×108J4.6×108J×100%=32.4%。
答:(1)汽车行驶的速度为108km/ℎ;
(2)牵引力的功率为41400W;
(3)汽车发动机的效率为32.4%。
【解析】(1)根据v=st计算汽车行驶的速度;
(2)汽车沿平直公路匀速行驶,受力平衡,牵引力等于阻力,根据W=Fs计算牵引力做的功,根据P=Wt计算牵引力的功率;
(3)根据Q=mq计算消耗的汽油完全燃烧放出的热量,根据η=WQ放×100%计算汽车发动机的效率。
本题考查了速度、功率和效率的计算,要求学生能够灵活运用所学的知识,解决实际问题。
26.【答案】解:(1)水对物块下表面的压强为:
p=ρ水gℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)物块排开水的体积为:
V排=V物=(0.2m)3=8×10−3m3,
物块受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10−3m3=80N;
(3)水的体积为:V水=40L=40×10−3m3,
水的质量为:m水=ρ水V水=1×103kg/m3×40×10−3m3=40kg;
水的重力G水=m水g=40kg×10N/kg=400N,
物块处于平衡状态,竖直方向上三力平衡,即有:G物+F=F浮,
所以G物=F浮−F=80N−20N=60N,
容器底部对水平地面的压力为:
F压=G水+G容+G物+F=400N+10N+60N+20N=490N,
容器底部对水平地面的压强为:
p=FS=490N0.1m2=4900Pa。
答:(1)物块下表面受到水的压强为2000Pa;
(2)物块受到的浮力为80N;
(3)容器底部对水平地面的压强为4900Pa。
【解析】(1)根据p=ρgℎ可求出物块下表面受到水的压强;
(2)根据阿基米德原理可求出物块受到的浮力;
(3)根据m=ρV和G=mg可求出水的重力,根据力的平衡可求出物体的重力,根据F压=G水+G容+G物+F可求出容器底部对水平地面的压力,根据p=FS可求出容器底部对水平地面的压强。
本题考查了密度公式、液体压强公式、阿基米德原理公式以及漂浮条件的应用,有一定难度。
27.【答案】解:(1)由P=UI可得,小灯泡正常工作时的电流:IL=PLUL=3W6V=0.5A;
(2)当S闭合,S1、S2断开,滑片P滑到中点时,L与12R串联,
由I=UR可得,灯泡的电阻:RL=ULIL=6V0.5A=12Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电路中各处的电流相等,
所以,电源的电压:U=I(RL+12R)=IL(RL+12R)=0.5A×(12Ω+12×24Ω)=12V;
(3)保持滑片P的位置不变,开关S、S1、S2都闭合时,R0与R并联,
通过定值电阻R0的电流:I0=UR0=12V24Ω=0.5A,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过R0的电流不变,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小,
通过滑动变阻器的电流:I滑′=UR=12V24Ω=0.5A,
干路电流:I′=I0+I滑′=0.5A+0.5A=1A,
电路消耗的最小功率:P=UI′=12V×1A=12W。
答:(1)小灯泡正常发光时的电流为0.5A;
(2)电源电压为12V;
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,电路消耗总功率的最小值12W。
【解析】(1)已知小灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出小灯泡正常发光时的电流;
(2)当S闭合,S1、S2断开,滑片P滑到中点时,L与12R串联,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源的电压;
(3)保持滑片P的位置不变,开关S、S1、S2都闭合时,R0与R并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过通过R0的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R0的电流不变,根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流,利用P=UI求出电路消耗的最小功率。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、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。
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