信息必刷卷04(苏州专用)-2024年中考物理考前信息必刷卷(江苏苏州专用)
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物 理(苏州专用)
苏州中考物理试卷的试题题型相对稳定(单选题)+(填空题)+(简答题)三大部分。12道单选和9-10个填空题大部分考察学生的基本知识,注重从日常生活实际情境中选取素材,填空题最后一题基本固定为材料阅读类型,结合给定材料内容,融合书本知识点。简答题包括画图、计算、实验题、创新题四个小部分,基本上都是4个作图题(包含光学、受力分析、杠杆作图、电磁学、家庭电路),2—3个计算题(计算涉及机械效率、电学在生活中的计算、热学相关的比热容、热值等),实验中高频实验包括,一般情况热学、光学、力学、电学各一个。最后近两年以创新题收尾,难度稍有,但也不是很大,要求学生研读材料,从题中找到解题方法,对学生的考场自学能力和当场应用能力有一定的要求,这就需要学生平时一定的积累和培养。
总体来说四本课本知识融合到整个试卷中。命题依然根据苏州市大纲要求,注重从日常生活实际情境中选取素材,考查考生对基本概念和规律的物理本质的理解;考查考生分析并解决原始问题、实际问题的能力;考查考生发现问题、表述问题、分析论证并解决问题的能力。
考法1:第5题、第6题都是结合生活中的情景选取的素材,从去年亚残运会到火热的广西“小沙糖桔”宝宝,挖取其中可以结合考察的力与运动关系问题,涉及生活常识问题;
考法2:第12题、第17题、第22题都是比较经典的电学题型,涉及电学动态问题,家庭电路功率的计算,高低温问题;
考法3:第27题创新题收尾,卡门涡街现象,要求研读材料,从题中找到解题方法。
此外,在平时学习中要特别关注基础性(一般选择填空的前5-6题直接考查基础知识,容易拿分)、画图和计算都比较中规中矩,也是务必拿分的地方,实验题中关于基本实验的考察也是基础内容。
第I卷(选择题)
注意事项:
1.本试卷选择题共24分,非选择题共76分,全卷满分100分;考试时间100分钟。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、考点名称、考场号、座位号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡的相应位置上;并认真核对条形码上的准考号、姓名是否与本人的相符合。
3.答客观题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;答主观题须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡上指定的位置上,不在答题区域内的答案一律无效;不得用其他笔答题。
4.考生答题必须答在答题卡上,答在试卷和草稿纸上一律无效。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.2024年新年第一天,在北京天安门广场举行了隆重庄严的升国旗仪式。国旗护卫队步伐整齐,雄壮的国歌声响彻天安门广场,伴随着新年第一缕阳光,鲜艳的五星红旗冉冉升起。下列说法正确的是( )
A.图中以护旗手为参照物,国旗是运动的
B.雄壮的国歌声响彻天安门广场说明声音的音调高
C.温暖大地的太阳不是光源
D.现场群众能从各个不同角度看到鲜艳的五星红旗,是因为发生了漫反射
【答案】D
【详解】A.国旗相对于护旗手的位置没有改变,则图中以护旗手为参照物,国旗是静止的,故A错误;
B.雄壮的国歌声响彻天安门广场,是指声音的响度大,而不是音调高,故B错误;
C.温暖大地的太阳自身正在发光,是光源,故C错误;
D.不同角度的人看到鲜艳的五星红旗,是因为光照在红旗上发生了漫反射,反射光线射向各个方向,故D正确。
故选D。
2.水是万物之源,亦是生命之源。下列说法正确的是( )
A.洗热水澡后,卫生间的镜子变得模糊,这是液化现象,需要吸热
B.夏天游泳后,从泳池出来感到凉快,这是因为身上的水蒸发时吸热
C.深秋的清晨,地上的草叶上结了霜,这是凝华现象,需要吸热
D.冬天,河里的水结冰了,这是凝华现象,需要放热
【答案】B
【详解】A.洗热水澡后,卫生间镜子变得模糊,是因为水蒸气发生了液化,液化放热,故A错误;
B.夏天游泳后,从泳池出来感到凉快,这是因为身上的水蒸发时吸热,使得体表温度降低,故B正确;
C.深秋的清晨,我们会发现地上的草叶上结了霜,这是凝华现象,需要放热,故C错误;
D.寒冬,河里的水结冰了,这是凝固现象,此过程会放出热量,故D错误。
故选B。
3.微晶格材料在外形上它呈三维开放蜂窝聚合物结构,内部是迷你网格形成纵横交错的管道和空隙,正因如此,该材 料是迄今为止最坚固及最轻的材料。该材料最理想的用途是( )
A.航天工业B.隔热材料
C.化学物品的容器D.潜水设备
【答案】A
【详解】微晶格材料的密度小,是迄今为止最坚固及最轻的材料,是理想的航空工业材料,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.如图是熬制麦芽糖的情景,在熬制过程中,麦芽糖香气四溢。请你在下列论述中找出合理的论述( )
A.燃料燃烧放出的热量全部传递给了麦芽糖
B.人能闻到香味是分子不停的无规则运动的结果
C.液体麦芽糖变成固体后,分子间的距离变大
D.拉起的麦芽糖能被拉长,是麦芽糖分子变大的结果
【答案】B
【详解】A.燃料燃烧放出的热量不可能全部传递给麦芽糖,有一部分热量散失在了空气中,故A不符合题意;
B.人能闻到香味是是扩散现象,是分子不停的无规则热运动的结果,故B符合题意;
C.液体麦芽糖变成固体后,分子间的距离变小,故C不符合题意;
D.拉起的麦芽糖能被拉长,是因为力可以改变物体的形状,麦芽糖分子大小不变,故D不符合题意。
故选B。
5.2024年1月,广西“小沙糖桔”宝宝、四川“小熊猫”宝宝、河南“小豫米”宝宝,分别组团游学大东北,行万里路,体验风俗民情,增加阅历。下列说法正确的是( )
A.看冰雕,冰在熔化过程中,温度不变,内能不变
B.玩滑雪,滑雪板宽大,是为了减小压强,滑雪杖的端部尖细,是为了增大压强
C.泡澡堂,澡堂里热气腾腾,是水池里的热水汽化形成的白色水蒸气
D.烤肉串,木炭燃烧的越旺,木炭的热值就越大
【答案】B
【详解】A.冰在熔化过程中,吸收热量,其温度不变,内能会增大,故A错误;
B.玩滑雪,滑雪板宽大,其受力面积大,这是为了减小压强,滑雪杖的端部尖细,受力面积小,这是为了增大压强,故B正确;
C.泡澡堂,澡堂里热气腾腾,是由于水池里的热水上升过程中遇冷液化形成的小水滴,故C错误;
D.热值只与物质的种类有关,故木炭燃烧的越旺,木炭的热值也不变,故D错误。
故选B。
6.亚残运会女子400米T11级决赛上,靠着一根10厘米长的牵引绳,刘翠青和领跑员陈圣明完成了默契的合作。据了解,领跑员在比赛中会带着运动员一路奔跑,但他不能先于运动员冲线,所以领跑员会在最后时刻降速,以保证运动员率先撞线。下列关于此过程的相关描述正确的是( )
A.运动员穿的跑鞋底部有很多花纹是为了增大摩擦力
B.运动员起跑前没有惯性,起跑后才获得惯性
C.领跑员会在最后时刻降速,降速后机械能保持不变
D.运动员撞线获胜时与领跑员相对静止
【答案】A
【详解】A.运动员穿的跑鞋底部有很多花纹是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正确;
B.一切物体都具有惯性,与运动是否起跑无关,故B错误。
C.领跑员会在最后时刻降速,速度减小,动能减小,因此机械能减小,故C错误;
D.运动员撞线获胜时,运动员与领跑员之间距离发生改变,运动员是运动的,故D错误。
故选A。
7.如图所示为水位测量仪的示意图,从A点发出的一束与水平面成45°角且方向不变的激光,经水面反射后,在光屏PQ上形成一个光斑B,光斑位置随水位变化而发生变化,下列说法正确的是( )
A.从A点发出的激光与水面的夹角即为入射角
B.若水位上升,入射角也会随之增大
C.若水位下降了1m,则光屏上光斑B会右移2m
D.若入射光线逆时针转动10°,反射光线也逆时针转10°
【答案】C
【详解】A.入射角是入射光线与法线之间的夹角,故A错误;
B.当水面升高时,入射光与水面的夹角不变,则入射光线与法线的夹角不变,入射角不变,故B错误;
C.若水位下降了1m,画出光路如图所示
图中
从A点发出的一束与水平面成45°角,则
则
光屏上光斑B会右移2m,故C正确;
D.若将入射光线逆时针旋转10°,则入射角增加10°,根据反射角等于入射角,反射角也增加10°,则反射光线顺时针转10°,故D错误。
故选C
8.物理兴趣小组的同学对如图所示的实验现象进行了讨论,下列说法正确的是( )
A.图甲所示,压强计的U形管左右液面高度差可以准确测出液体压强的大小
B.图乙所示,杯口的纸片和杯中的水不会掉下的原因是纸片受到了大气压的作用
C.图丙所示,通过比较手指上的凹痕可以得出压力的作用效果与受力面积有关
D.图丁所示,往纸片中间吹气,纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越大
【答案】B
【详解】A.测量液体压强的工具叫压强计,它是根据 U形管两边液面的高度差来判断液体内部压强的大小的,但不能准确测出液体压强的大小;故A错误;
B.装满水的杯子倒置后,纸片和杯中水不掉下来,是因为大气压向上压纸片,使其处于平衡状态,即利用了大气压强,故B正确;
C.压力的作用效果与压力大小和受力面积的大小有关;在探究压力的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力相等,图丙所示,因铅笔自身重力的影响,铅笔对两手指的压力不同,无法得出压力的作用效果与受力面积有关,故C错误;
D.向两张纸的中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越小,故D错误。
故选B。
9.关于能源、材料和技术,下列说法中正确的是( )
A.物理学家麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B.数码相机的图像传感器与处理芯片是由超导材料制成的
C.核能是一种可再生能源,它是未来理想能源的一个重要发展方向
D.地球上除核能、地热能、潮汐能以外,几乎所有能源都来自太阳
【答案】D
【详解】A.英国物理学家麦克斯韦认为:变化的磁场能产生电场,德国物理学家赫兹用实验成功证实了电磁波的存在,故A错误;
B.数码相机中的图像传感器和处理芯片都是用半导体材料制成的,故B错误;
C.核能主要依赖核裂变反应,使用的是像铀这样的放射性元素。这些元素在地球上的储量是有限的,属于不可再生能源,而可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向,故C错误;
D.地球上除核能、地热能和潮汐能以外,几乎所有能源都直接或间接来自太阳,故D正确。
故选D。
10.下面对相关物理知识解释正确的是( )
A.热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体
B.80°C的水一定比0°C的水内能大
C.一杯水全部凝固成冰后质量变小,比热容也变小
D.一杯水全部凝固成冰后质量不变,密度变小
【答案】D
【详解】A.热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体,故A错误;
B.物体的内能与物体的质量、温度状态有关,只根据物体的温度无法比较物体的内能大小,故B错误;
C.一杯水全部凝固成冰后质量不变,比热容变小,故C错误
D.一杯水全部凝固成冰后质量不变,体积变大,密度变小,故D正确。
故选D。
11.如图所示的脚踏车风筝让人惊艳,似乎是有一个人在空中骑着自行车,当风筝(重力忽略不计)静止在空中的某一位置时,下列说法中正确的是( )
A.空气给风筝一个力,这个力和线对风筝的拉力是一对平衡力
B.人对线的拉力和线对风筝的拉力是一对相互作用力
C.风筝受到线的拉力和人对线的拉力是一对平衡力
D.人对线的拉力和风筝对线的拉力大小不相等
【答案】A
【详解】A.风筝面受到空气一个力,同时受到线的拉力,风筝保持静止,所以这个力和线对它的拉力是一对平衡力,故A正确;
B.人对线的拉力和线对风筝的拉力方向相同,不是一对相互作用力,故B错误;
C.风筝受到线的拉力,风筝是受力物体;人对线的拉力,线是受力物体,二力不是作用在同一物体上的力,不是一对平衡力,故C错误;
D.人对线的拉力和风筝对线的拉力作用在线上,线静止,二力是一对平衡力,大小相等,故D错误。
故选A。
12.如图甲所示,电源电压保持不变,灯泡L的额定电流为0.3A,闭合开关S。调节滑动变阻器的滑片P从一端滑至另一端的过程中,电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示,在此过程中灯泡不会烧坏,下列说法中正确的有( )
①电源电压为12V
②灯泡正常发光时,滑动变阻器和定值电阻的功率相等
③灯泡L的额定功率为0.9W
④某一时刻将电流表与定值电阻的位置对调后,只有两个电表的示数不变
A.②④B.①④C.②③D.①③
【答案】A
【详解】闭合开关S,滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联接入电路,电压表V1测量L的电压,电压表V2测量R0和L的总电压,电流表测通过电路的电流。
①滑动变阻器的滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路阻值为0,此时R0和灯泡L串联接入电路。根据欧姆定律可知此时电路中电流最大,根据乙图可知此时通过电路的电流为0.4A,电压表V1测量L的电压,示数为4V,电压表V2测量R0和L的总电压,示数为8V,所以电源电压为8V,故①错误;
②由图乙a、b点的数据可知,滑动变阻器接入电路阻值为0时,定值电阻的阻值为
灯泡L的额定电流为0.3A,由图乙可知灯泡正常发光时,R0和L的总电压为5V,故灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为
此时定值电阻两端的电压为
滑动变阻器两端的电压和定值电阻两端的电压相等,根据可知滑动变阻器和定值电阻R0的功率相等,故②正确;
③灯泡正常发光时的电压为
则灯泡L的额定功率为
故③错误;
④将电流表与定值电阻R0的位置对调后,滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联接入电路,电压表V1和电压表V2都测灯泡L两端的电压,电流表测通过电路的电流。对调后,由于电源电压和串联的总电阻不变,根据可知,电流表示数不变。电压表V1仍然测灯泡L两端的电压,故示数不变。电压表V2由测量R0和L的总电压变为测量灯泡L两端的电压,示数变小,故④正确。
综上所述,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
第II卷(非选择题)
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共27分)
13.英歌舞是潮汕地区集戏剧、舞蹈、武术于一体的传统艺术,被列入国家级非物质文化遗产英歌舞表演的鼓声是由鼓面的 产生的:要艺人两棒相击固转,边走边舞,敲击的力度越大, (选填“音调”、“响度”或“音色”)就越大,表演者与观众是相对 的(选填“静止”或“运动”),
【答案】 振动 响度 运动
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,鼓声是鼓面的振动而产生的。
[2]敲击的力度越大,振动的幅度越大,声音的响度越大。
[3]表演者与观众的位置发生改变,它们是相对运动的。
14.如图为掷出的实心球的运动轨迹,实心球离开手后还能够继续在空中飞行(不计空气阻力),是因为实心球具有 ,经过最高点时,实心球处于 (选填“平衡状态”或“非平衡状态”),若此时实心球所受力全部消失,实心球将 。
【答案】 惯性 非平衡状态 沿水平方向做匀速直线运动
【详解】[1]实心球离开手后还能够继续在空中飞行,是因为实心球具有惯性,仍要保持原来的运动状态。
[2]不计空气阻力,实心球经过最高点时只受重力作用,受到的是非平衡力作用,所以实心球经过最高点时处于非平衡状态。
[3]当实心球运动到最高点时,在竖直方向速度是零,但由于惯性,在水平方向仍然运动,若此时所受的外力全部消失,据牛顿第一运动定律可知,实心球将沿水平方向做匀速直线运动。
15.如图所示是二氧化碳灭火器,打开阀门,按下手柄,会有大量的“白气”喷出,此时瓶内二氧化碳内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。为了安全,灭火器应存放在阴凉干燥之处,因为灭火器在烈日下温度会 (选填“升高”或“降低”),这是通过 方式使内能增加,具有一定的危险性。
【答案】 减小 升高 热传递
【详解】[1]打开阀门,按下手柄,“出气”时,瓶内液态二氧化碳气体膨胀,对外做功,内能转化为机械能,其内能减小。
[2][3] 灭火器在烈日下温度会升高,灭火器吸收热量、内能增加,这是通过热传递的方式使内能增加。
16.大气压随着海拔升高而 (选填“增大”或“减小”)。航天员须穿上舱外航天服出舱作业,航天服上的照明灯与控制它的开关之间是 的(选填“串联”或“并联”)。由于航天员无法低头辨认胸前航天服的照明灯开关,为此工程师设计了图所示部件,这主要利用“像与物体关于平面镜 ”的特点。
【答案】 减小 串联 对称
【详解】[1]大气压强是大气层受到重力的作用而产生的,海拔越高,大气越稀薄,故大气压随海拔高度的增加而减小。
[2]航天服上的照明灯与开关之间是串联的,这样才可以控制照明灯。
[3]由图可知,该部件用到了平面镜成像的特点,平面镜成像时,像与物体关于平面镜对称,因此可以通过平面镜来进行观察。
17.如图所示的电能表,其示数为 kW•h;为测量一只“220V 10W”的节能灯的额定功率,除需要该电能表外,还需要的测量工具是 。为此,某同学设计了一个方案:将该灯接入220V的测量电路中,关闭其他用电器,测量出电能表显示消耗1kW·h电能所用的时间,经过小组讨论发现上述方案不合理,原因是 。
【答案】 1285.6 秒表 所需时间太长
【详解】[1]电能表示数的最后一位为小数点后第一位,单位为kW•h,示数为1285.6kW·h。
[2]根据可知,除需要该电能表外,还需要的测量工具是秒表。
[3]将该灯接入220V的测量电路中,关闭其他用电器,测量出电能表显示消耗1kW•h电能所用的时间
所需时间太长,不合理。
18.如图所示是探究“电流通过导体产生的热量和 大小的关系”的实验。若通过的电流为1A,则通电42min后,产生的热量为 J,若这些热量完全被0.2kg、初温为20℃的水吸收后,水的温度升高 ℃[]。
【答案】 电流 3150 3.75
【详解】[1]图中右侧两个5Ω电阻并联后再和左侧5Ω的电阻串联,由串并联电路电流的规律可知通过两个容器内电阻的电流不同,探究电流通过导体产生的热量和电阻大小的关系。
[2]根据串联电路的电流特点、并联电路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,右侧两个电阻并联,阻值相等,通过它们的电流相等,所以
I右=I左
2I2=I1
通电42min后,产生的热量为
[3]若这些热量完全被0.2kg、初温为20℃的水吸收后,水吸收的热量
Q吸=Q=3150J
水升高的温度
19.阅读短文,回答问题。
多功能喷洒车
某款喷洒车的主要结构如图甲所示,配置的四冲程柴油机不仅要牵引喷洒车前行,还要带动雾炮机电气箱里的发电机发电,然后发电机供电给风机、转向机、水泵和液压泵,水泵和液压泵可独立工作。机械结构上,喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心;工作时水泵通过水管将水箱中的水直接压到喷嘴处,然后被风机产生的强风喷射出去;转向机可带动喷雾炮筒左右水平旋转,液压泵撑杆可支撑并带动喷嘴上下转动,达到有效控制喷洒射程和面积的作用。
喷洒车的部分参数如下表所示,喷水最大流量:单位时间内最大喷水体积;最大能效:以最大射程和流量工作时,最大射程和最大流量的乘积与发电机输出功率的比值。
(1)喷洒车沿水平路面水平匀速前进时,所受重力对它 (选填“做功”或“不做功”);在喷水的过程中,其动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);若一直以最大流量喷水,注满一箱水最多可喷洒 min;
(2)下列关于雾炮机的说法正确的是 ;
A.风机、转向机都是将机械能转化为电能;
B.水泵和液压泵串联在电路中;
C.雾炮机可利用家中的插座直接供电工作;
D.喷水时,喷雾炮筒相当于省力杠杆。
(3)如图乙是水箱内自动测定水量的模拟电路图,R是滑动变阻器,水量表是由 (选填“电压表”或“电流表”)改装而成;若要求喷水过程中水量表的示数变小,则图中电源负极应连接R的 (选填“A”或“B”)端;
(4)某次喷洒车以36km/h匀速行驶执行喷洒任务,柴油机以3000r/min的转速运行,提供4000N牵引力的同时还实现发电机输出功率24kW,使得雾炮机以最大射程和最大流量工作,已知柴油热值为4.2×107J/kg,求该过程中:
①柴油机每秒完成 个做功冲程;
②该雾炮机的最大射程为 m,喷洒车工作5min消耗柴油 kg。
【答案】 不做功 变小 100 D 电流表 B 25 60 1
【详解】(1)[1][2]喷洒车沿水平路面水平匀速前进时,没有在重力的方向上移动距离,故重力不做功;喷洒车在水平路面匀速前进喷水的过程中,喷洒车内的水不断减少,水的质量不断减小,速度不变,动能变小。
[3]若一直以最大流量喷水,注满一箱水1.2×104L最多可喷洒的时间
(2)[4]A.“发电机给风机、转向机、水泵和液压泵供电”,发电机是将机械能转化为电能,风机、转向机、水泵和液压泵是将电能转化为机械能的,故A错误;
B.“水泵和液压泵可独立工作”,则液压泵和水泵并联在电路中,故B错误;
C.家庭电路的供电电压为220V,雾炮机的工作电压为发电机的输出电压380V,所以雾炮机不能利用家中的插座直接供电工作,故C错误;
D.“机械结构上,喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心”,喷水工作时,动力臂大于阻力臂,则喷雾炮筒相当于省力杠杆,故D正确。
故选D。
(3)[5]由图乙可知,水量表串联在电路中,所以该水量表是电流表改装而成。
[6]喷水过程中水量减小,滑动变阻器R的滑片向上滑动,要求水量表(电流表)示数变小,根据欧姆定律可知电路中的电阻变大,所以图中电源负极应连接R的B端。
(4)[7]四冲程柴油机的飞轮转速3000r/min=50r/s,即飞轮每秒转50圈,由于柴油机每一个工作循环飞轮转两圈,完成四个冲程,做一次功,所以该柴油机在每秒钟内完成的100个冲程,完成25个做功冲程,对外做功25次。
[8]最大能效的定义为:当以最大射程和流量工作时,最大射程s和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值,即:最大能效=最大射程s和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值,喷水最大流量120L/min=2L/s,发电机输出功率
P电=24kW=24×103W
最大能效5L•m/kJ=5×10﹣3L•m/J,所以
解得最大射程s=60m。
[9]发电机输出功率:P电=24×103W,工作时间
t=5min=300s
则发电机输出的电能
W电=P电t=24×103W×300s=7.2×106J
由η=×100%得,发电机消耗的机械能
洒水车运动速度
v=36km/h=10m/s
运动时间
t=5min=300s
洒水车运动的路程
s车=vt=10m/s×300s=3×103m
则洒水车牵引力做的功
W=F牵s车=4000N×3×103m=1.2×107J
柴油机输出的机械能
W有用=W机械1+W=9×106J+1.2×107J=2.1×107J
由η=×100%可得,柴油燃烧放出的热量
由Q放=qm可知,消耗的柴油的质量
三、解答题(本题共8小题,共49分.解答21、22题时应有解题过程)
20.(8分)按要求作答:
(1)请在图中画出入射光线经凸透镜后的折射光线。
(2)如图所示,物块在粗糙水平面上向左滑动并压缩弹簧,请在O点画出弹簧对物块的弹力和物块受到摩擦力的示意图。
(3)如图所示画出动力臂L1和阻力F2。
(4)完成图中家庭电路的连接(保险丝是三孔插座中的保险装置,开关只控制灯泡)。
(1)【答案】
【详解】经过凸透镜焦点的光线,经凸透镜折射后,折射光线平行于凸透镜的主光轴,故作图如下:
(2)【答案】
【详解】物块在粗糙水平面上向左滑动并压缩弹簧,弹簧产生一个对物块向右的弹力,物块受到的摩擦力向右,如图所示
(3)【答案】
【详解】反向延长F1的作用线,过支点(连接杠杆与墙壁的点)作力的作用线的连线即为动力臂L1;过力臂的端点作力臂L2的垂线,即为阻力F2,阻力作用点在杠杆上,阻力阻碍杠杆向上旋转,所以F2方向向下,如图所示
(4)【答案】
【详解】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,保险装置控制火线。如图:
21.(6分)中国某新能源汽车,汽车质量为1940kg,轮胎与地面接触的总面积为。质量为60kg的小许驾驶它在平直的公路上匀速行驶2.7km,用时3min。求:
(1)该次行驶的平均速度;
(2)行驶时,该车对水平地面的压强;
(3)若汽车受到的阻力为车重的0.2倍,牵引力的功率。
【答案】(1)15m/s;(2)1×105Pa;(3)6×104W
【详解】解:(1)该次行驶的平均速度
(2)车和人的总质量
车和人的总重力
水平道路上行驶时,地面受到的压力等于汽车与人的总重力,则该车对水平地面的压强
(3)因为水平匀速直线运动,所以汽车的牵引力等于受到的阻力
匀速直线运动是平衡状态,牵引力的功率
答:(1)该次行驶的平均速度15m/s;
(2)行驶时,该车对水平地面的压强1×105Pa;
(3)若汽车受到的阻力为车重的0.2倍,牵引力的功率6×104W。
22.(6分)如图甲是一款便携式电火锅,图乙是其简化电路图。R1、R2均为电热丝,电火锅有加热和保温两个挡,加热功率为440W,保温功率为110W。
(1)保温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)电热丝R1的阻值是多少?
(3)若不计热量损失,该电火锅正常工作,把质量为0.55kg初温为20℃的水加热到100℃,需要多少秒?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】(1)0.5A;(2)110Ω;(3)420s
【详解】(1)电火锅保温时的功率
由可得,保温挡工作时电流
(2)由图知,当开关S闭合,S1接2时,两电阻串联,电路中的总电阻最大;当开关S1接1时,电路中只有R1时,此时电路中电阻最小,由可知,电路消耗的功率最大,电火锅处于加热状态,由可得,R1的阻值
(3)将0.55kg、初温20℃的水加热至100℃时水吸收的热量
不计热量损失,则电热水器消耗的电能
由可得,需要的加热时间
23.(6分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,蜡烛在光屏上恰好成清晰的像。
(1)此时恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特点可制成 (选填“照相机”或“投影仪”);若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上 (选填 “能”或“不能”)看到清晰的像;
(2)根据图中信息,可以推断本实验所使用凸透镜的焦距的范围是 ;
(3)把蜡烛向右移动一段距离, 光屏上的像模糊了,可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的 (选填 “凸透镜”或“凹透镜”)镜片,使光屏上再次呈现烛焰清晰的像,该操作可以用来模拟 (选填“近视眼”或“远视眼”)的矫正;
(4)如果从蜡烛的一侧观察凸透镜的表面, 也会看到一个蜡烛的像,这个像是由光的 (选填 “折射”或“反射”)形成的。
【答案】 投影仪 不能 凸透镜 远视眼 反射
【详解】(1)[1][2]由题意可得,此时像距大于物距,利用这个原理可以制成投影仪;将蜡烛和光屏的位置互换后,不能在光屏上得到清晰的像。
(2)[3]由图可得,像距大于物距时,要想成清晰的像,物距应该在一倍焦距与二倍焦距之间,此时物距为30cm,即
(3)[4][5]把蜡烛向右移动一段距离,物距变小了,想要再次得到清晰的像,应该移动光屏或者减小凸透镜的焦距,所以应该在凸透镜和蜡烛之间再放一个凸透镜片,从而达到减小焦距的目的,这种方法与远视眼矫正类似。
(4)[6]从蜡烛的一侧观察凸透镜的表面, 也会看到一个蜡烛的像,这是应为透镜表面反射光线形成的。
24.(6分)小金同学在做“探究阻力对物体运动影响”的实验时,依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让同一小车从斜面上由静止滑下,观察、比较小车在水平面上滑行的距离,实验情景如图所示。请你帮他完成下列内容。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的 (选填“不同”或“相同”)高度滑下。
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越 (选填“远”或“近”),说明小车运动的速度改变得越 (选填“快”或“慢”)。由此推理得出:若小车在水平面上所受的阻力为零,它将保持 运动状态,说明物体的运动 力来维持(选填“需要”或“不需要”)。
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 (填写字母)。
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
【答案】 相同 远 慢 匀速直线 不需要 C
【详解】(1)[1]每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等。
(2)[2][3][4][5]根据图中运动情况可知:小车在木板表面上滑行的距离最长,说明木板表面最光滑,阻力最小,小车运动的距离就越远,速度减小得越慢;进一步推测:如果水平面光滑,小车在水平面上所受的阻力为零,它将保持匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持;
(3)[7]牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不是用实验直接得出的,故AB错误,C正确。
故选C。
25.(7分)在学习浮力时,小聪在家里做了一些有趣的外实验。
(1)把鸡蛋放入清水中,发现它会沉在水底,不断在清水中加盐,下沉的鸡蛋会浮到水面上。根据这个现象,我们可以猜想,物体受到的浮力大小可能跟 有关;
(2)将浮于水面的盆子向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多(如图乙),针对这一现象,小明做了如下猜想:“物体在水中所受浮力大小可能与 有一定关系”;
(3)经过进一步思考后发现,盆子浸入水中的部分越多,盆子排开的水就越多,排开水的重力就越大。浮力大小与排开水的重力有什么关系呢?在老师的帮助之下,小明又继续进行了实验。图丙是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的情景。请根据图示完成下面的填空
①石块排开的水所受的重力G排= N;
②实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)物体排开水所受到的重力;
③在实验中,小明发现石块排开水的重力明显小于所受的浮力,排除测量误差因素的影响,造成这种结果的原因可能是: (写出一种即可);
(4)这次实验完成后,还应 才能得出普遍性结论;
(5)小明从图丁中的实验数据得到:没在水中的物体受到的浮力随物体浸入液体的深度有关,你认为小明的结论是 的。
【答案】 液体密度 排开液体的体积 1.2 等于 溢水杯中没装满水,石块开始进入水中时排开的水没有溢出来 换用不同种类的液体,重复实验 错误
【详解】(1)[1]把鸡蛋放入清水中,发现它会沉在水底,此时浮力小于重力。不断在清水中加盐,盐水的密度逐渐增大,下沉的鸡蛋会浮到水面上,此时浮力等于重力,重力不变,故这个过程中浮力变大,根据这个现象,我们可以猜想,物体受到的浮力大小可能跟液体密度有关。
(2)[2]将浮于水面的盆子向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多时,手感受到的反作用力越大,故猜想物体所受浮力可能与物体排开液体的体积有关。
(3)[3]由图丙可知,空桶的重力为1N,桶与排开水的重力之和为2.2N,则排开水的重力为1.2N。
[4]物体在水中所受浮力
F浮=G-F拉=3N-1.8N=1.2N
所以,浮力等于排开水所受重力。
[5]小明发现石块排开水的重力明显小于所受的浮力,可能是因为溢水杯中没装满水,石块开始进入水中时排开的水没有溢出来。
(4)[6]为了避免偶然性,得出普遍性结论,还应换用不同种类的液体,重复实验。
(5)[7]根据控制变量法,由图丁可知,随着物体浸没深度的改变,物体排开液体的体积也在变化,因此小明的结论是错误的。
26.(6分)在“测量小灯泡的额定功率”实验中,电源电压恒定不变,灯泡上标有“3.8V”字样。
(1)闭合开关前,请指出图1电路中存在的问题 。
(2)闭合开关后,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视 的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图2所示,则灯泡的额定功率为 W。
(3)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图3所示的电路,也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:
①闭合开关,将拨到触点 (选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为 V;
②再将开关拨到另一触点,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数;
③灯泡额定功率的表达式为= (用已知量和测量量表示)。
【答案】 滑动变阻器的滑片没有移至阻值最大处 电压表 1.52 2 3.8
【详解】(1)[1]滑动变阻器在电路中的作用之一是保护电路,闭合开关实验前应使滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,图中滑片位于阻值最小处。
(2)[2] [3]测量小灯泡的额定功率时,闭合开关后,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视电压表的示数,示数等于灯泡的额定电压,灯泡就正常发光了,再测出此时的电流,由P=UI就可计算出灯泡的额定功率,图2中电流表的示数为0.4A,则灯泡的额定功率为
P=UI=3.8V×0.4A=1.52W
(3)①[4] [5]闭合开关Sl,将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为3.8V,使灯正常发光。
②再将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U。
③[6]由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡正常发光时,定值电阻R0两端的电压为U-3.8V,由欧姆定律可得,此时通过灯泡的电流
I=
灯泡额定功率的表达式
P额=UI=
27.(4分)阅读短文,回答问题:
卡门涡街现象
2020年5月5日,虎门大桥的桥体异常振动引发了大家的关注,专家认为这是由卡门涡街现象引起的。如图甲所示,在一定条件下,流体流过阻碍物时,会在阻碍物上下两侧先后交替产生有规则的反向旋涡①、②、③、④……,这一现象叫卡门涡街现象。产生旋涡的一侧流速快,另一侧流速慢,交替形成大小不同的压力,使阻碍物产生有规律的振动,即涡振。涡振频率f与阻碍物的特征宽度d和流体流速v有关,其关系(k为常数)据分析,桥体异常振动是由于桥面上安装了1.4m高的防撞板后,在特定风环境条件下产生了振幅较大的涡振现象。
工业上常用的流量计也是利用卡门涡街现象制成的。在管道中放入装有电子设备的阻碍物,当流体通过时,装有电子设备的阻碍物发生涡振,输出与涡振频率相同的电压信号,通过频率公式得到流速大小,最终输出流体的流量,流量为单位时间内流体通过管道横截面的体积。
(1)下列过程不可能产生卡门涡街现象的是 ;
A.河水流过礁石 B.空气通过树木 C.篮球撞击篮板 D.云层飘过山峰
(2)流体流过阻碍物,当上侧产生涡旋时,阻碍物 侧受到压力大;
(3)安装防撞板后,使得相同风速下桥体的涡振频率 (增大/减小);
(4)某水管的横截面积为S,阻碍物的特征宽度为d,水流通过阻碍物时输出的电压信号如图乙所示。如不考阻碍物对流速的影响,则管道中水的流量Q和t0之间的关系图像为 。
A. B.
【答案】 C 下 减小 B
【详解】(1)[1]卡门涡街现象是在一定条件下,流体流过阻碍物时,会在阻碍物上下两侧先后交替产生有规则的反向旋涡。水、空气和云层都属于流体,能产生卡门涡街现象,篮球不属于流体,不能产生卡门涡街现象,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)[2]由题意知,流体流过阻碍物,当上侧产生涡旋时,上侧流速快,压强小,受到压力小,下侧流速慢,压强大,受到压力大。
(3)[3]涡振频率f与阻碍物的特征宽度d和流体流速v的关系是(k为常数),安装防撞板后,增大了桥体的特征宽度d,相同风速v时,涡振频率f减小。
(4)[4]根据图乙可知:图中出现了电压3个循环图像,则每个循环的时间为,即周期为,周期和频率互为倒数,则频率,假设管道的横截面积为S,因为(k为常数),所以流量为单位时间内流体通过管道横截面的体积,管道内流过的距离h=vt
水柱的体积
V=Sh=Svt
管道中水的流量Q为
由此可以看出流量Q与时间t0成反比例函数关系,B图像正确。
故选B。
发电机输出电压
380V
柴油机效率
50%
最大能效
5L·m/kJ
发电机效率
80%
水箱容积
1.2×104L
喷水最大流量
120L/min
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