2024年山东省临沂市兰陵县中考一模物理试题(原卷版+解析版)
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本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分。时长90min。
注意事项:
1.答题前先在答题纸上将自己的姓名、班级、准考证号及座位号填写清楚,并用2B铅笔将准考证号对应涂好。
2.请将答案涂写在答题纸上!
I卷选择题(每题2分,共40分)
1. 物理来源于生活又服务于生活,下列物理量最接近生活实际的是( )
A. 中学生立定跳远的距离约为4mB. 电脑正常工作时的电功率约为2kW
C. 教室内比较舒适的温度为37℃D. 一个普通苹果的质量约为150g
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据常见物体的长度可知,中学生立定跳远的距离约为2m,故A不符合题意;
B.根据常见用电器工作时的功率可知,电脑正常工作时的电功率约为200W,故B不符合题意;
C.人体正常体温是37℃,变化幅度小,教室内比较舒适的温度为23℃,故C不符合题意;
D.一个普通苹果的质量约为150~200g,大苹果质量可达600g,故D符合题意。
故选D。
2. “滥竽充数”是一个由寓言故事演化而来的成语,最早出自《韩非子•内储说上》,比喻没有真才实学的人混在内行之中,如图所示。下列关于竽的说法正确的是( )
A. 竽发出的声音是由管内空气柱振动产生的
B. 改变吹奏时的力度能够改变竽所发出声音的音调
C. 竽发出的声音是以超声波的形式向外传播的
D. 正在学习的小红听到竽声后用棉球堵住耳朵是在传播过程中减弱噪声
【答案】A
【解析】
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,竽发出的声音是由管内空气柱振动产生的。故A正确;
B.响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;改变力度改变的是物体的振幅,故能够改变竽所发出声音的响度。故B错误;
C.竽发出的声音是以波的形式向外传播的,人耳能听见,不是超声波,故C错误;
D.正在学习的小红听到竽声后用棉球堵住耳朵是在人耳处减弱噪声。故D错误。
故选A。
3. 皮影戏是一种民间戏剧,已成为国家非物质文化遗产,用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”,屏幕上便出现影子。下列现象中,与皮影戏原理相同的是( )
A. 空中的彩虹B. 有趣的倒影
C. 海市蜃楼D. 古代的日晷
【答案】D
【解析】
【详解】皮影戏中的皮影是不透明的,当光源发出的光在同种均匀介质中沿直线传播时,会被皮影挡住,在皮影的后面屏幕上形成与皮影形状完全相同的影子,从而完成各种造型和场景的表演。因此皮影戏利用的原理是光的直线传播。
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。属于光的折射,故A不符合题意;
B.有趣的倒影是平面镜成像,利用的是光的反射,故B不符合题意;
C.海市蜃楼是光在沿直线方向传播时,在密度不均匀的空气层中,经过折射造成的结果,因此属于光的折射,故C不符合题意;
D.日晷,是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器,其原理是光的直线传播,故D符合题意。
故选D。
4. 2024年2月受寒潮影响,兰陵县降“霰”(xiàn),又称雪丸或软雹,是在高空中的水蒸气遇到冷空气凝结成的小冰粒,是一种白色不透明的圆锥形或球形的颗粒固态降水。下列现象成因与其相同的是( )
A. 大蒜塔的露B. 塔山公园的雨
C. 蒙山的雾凇D. 蒙山烟雾缭绕
【答案】C
【解析】
【详解】霰,又称雪丸或软雹,是在高空中的水蒸气遇到冷空气凝结成的小冰粒,属于凝华现象。
ABD.大蒜塔的雾、塔山公园的雨和蒙山的烟雾,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故ABD不符合题意;
C.蒙山的雾凇,是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故C符合题意。
故选C。
5. 如图所示是婷婷在家做的色香味美的蛋炒饭,其制作过程中所涉及的物理知识下列说法正确的是( )
A. 炒鸡蛋时会产生油烟,说明分子在做无规则运动
B. 蛋炒饭成金黄色,是因为油的比热容比水的比热容大
C. 蛋炒饭主要是通过热传递的方式增加内能
D. 刚炒熟的蛋炒饭冒“白气”是因为它含有的热量多
【答案】C
【解析】
【详解】A.油烟不是分子,炒鸡蛋时会产生油烟,这是油烟的机械运动,不能说明分子在做无规则运动,故A错误;
B.油的比热容比水的比热容小,吸收相同的热量,升温较快,能使蛋炒饭炒成金黄色,故B错误;
C.凉蛋炒饭被加热,温度升高,内能增大,通过热传递的方式增加内能,故C正确;
D.刚炒熟的蛋炒饭冒“白气”是水蒸气液化形成的,热量是过程量,不能说含有热量,故D错误。
故选C。
6. 兰陵县兰溪湿地两岸建设了一些体育主题公园。下列运动项目涉及到的物理知识描述错误的是( )
A. 羽毛球运动到最高点时,羽毛球受力不平衡
B. 投出的篮球会落回地面,因为篮球受到重力作用
C. 踢出去的足球在草地上越滚越慢,因为足球的惯性越来越小
D. 引体向上时,手对单杠拉力与单杠对手的拉力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.羽毛球运动到最高点时,羽毛球只受重力作用,受力不平衡,故A正确,不符合题意;
B.投出的篮球会落回地面,因为篮球受到重力作用,重力的方向总是竖直向下的,故B正确,不符合题意;
C.惯性大小与物体运动状态无关,踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来,惯性是不变的,是因为受到摩擦力的作用,故C错误,符合题意;
D.人拉着单杠身体上升时,单杠对手的拉力与手对单杠的拉力,是一对相互作用力,大小相等,故D正确,不符合题意。
故选C。
7. 在物理实践活动中,“创新”实验小组的同学设计并组装了一个“感应数字时钟”。这种时钟在闭合数显开关后屏幕上能显示当前时间,在光线暗(光敏开关闭合)时还会自动发光。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.如图,当只闭合数显开关时,数显模块工作显示当前时间;当再把光敏开关闭合时,灯泡发光,故A符合题意;
B.当只闭合数显开关时,数显模块和灯泡都工作,故B不符合题意;
CD.当只闭合数显开关时,数显模块不工作,故CD不符合题意
故选A。
8. 关于能源、信息和材料,下列说法错误的是( )
A. 插电式新能源汽车充电时使用的电能是二次能源
B. 核电站核反应堆中发生的是可控核裂变
C. 为降低电能的损耗,可利用超导材料制造电饭煲的电热丝
D. 5G和4G通讯信号的电磁波在真空中的传播速度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.电能需通过消耗一次能源才能获得,是二次能源,故A正确,不符合题意;
B.核电站是核裂变的应用,核反应堆中发生的链式反应,是可以控制的,故B正确,不符合题意;
C.超导体的电阻为0,若用超导材料制造电饭煲的电热丝,电热丝不能发热,因此不能用该电热丝制成电饭煲,故C错误,符合题意;
D.5G和4G信号都是利用电磁波传播信息的,所以它们在真空中的传播速度相同,都是3×108m/s,故D正确,不符合题意。
故选C。
9. 电磁炮是利用磁场对通电导体的作用制成的一种新型武器,具有速度快,命中率高等特点。下列电磁实验中与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】电磁炮是利用磁场对通电导体的作用制成的一种新型武器,其原理是通电导线在磁场中受到了力的作用,将电能转化为机械能。
A.是电动机的原理图,是通电导线在磁场中受到了力的作用,将电能转化为机械能,故A符合题意;
B.是奥斯特实验,是电流的磁效应,是通电导线周围存在磁场,故B符合题意;
C.是发电机原理,是闭合电路的一部分导体切割磁感线产生感应电流,故C不符合题意;
D.是电磁铁磁性强弱的影响因素,故D不符合题意。
故选A。
10. 如图所示,下列有关电和磁现象的说法中正确的是( )
A. 甲图中,毛皮摩擦过的橡胶棒带正电
B. 乙图中,指南针的南极指向地磁场的北极
C. 丙图中,该实验的原理是电磁感应现象
D. 丁图中,电线的绝缘皮破损容易造成断路
【答案】B
【解析】
【详解】A.毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮得到电子带负电,故A错误;
B.地球是个大磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。根据同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引可知,指南针南极指向地磁北极,即地理位置的南方,故B正确;
C.丙图中,通电导体附近的小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,不是电磁感应现象,故C错误;
D.家庭电路中电线的绝缘皮破损容易造成短路,故D错误。
故选B。
11. “低碳出行,骑行天下”,骑行越来越受到人们的青睐。下列有关自行车的结构及使用的说法中正确的是( )
A. 上坡前加快蹬车是为了增大惯性
B. 自行车的刹车把手是一个费力杠杆
C. 自行车在水平路面快速行驶过程中,人和重力都做了功
D. 自行车轮胎做得凹凸不平是为了增大摩擦
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性是物体本身具有的一种性质。惯性大小只跟物体的质量大小有关,与物体是否运动、运动的快慢、是否受力等外界因素无关,故A错误;
B.使用自行车的刹车手闸,动力臂大于阻力臂,人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上,是一个省力杠杆,故B错误;
C.自行车在水平路面上前进了一段距离,没有在重力方向上通过距离,则重力没有做功,故C错误;
D.自行车轮胎做得凹凸不平,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D正确。
故选D。
12. 利用如图所示的装置探究平面镜成像的特点,下列说法正确的是( )
A. 用玻璃板做实验是因为玻璃板成像更清晰
B. 应该选用较厚的玻璃板做实验
C. 为了成像清晰,玻璃板后面的蜡烛B应该点燃
D. 将蜡烛A远离玻璃板,它的像大小不变,像到镜面的距离变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.探究平面镜成像实验时,用透明的玻璃板是为了便于确定像的位置,比较像的大小,故A错误;
B.因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板,故B错误;
C.为了成像清晰,实验时可以用手电筒对着蜡烛照,但不能将两支蜡烛都点燃。若都点燃,使得玻璃后面太亮,更不容易发生反射,所以像会更不清晰,故C错误;
D.当蜡烛A远离玻璃板时,根据像和物体到平面镜距离相等,所以像远离玻璃板,根据像和物体大小相等,物体大小不变,像的大小也不变,故D正确。
故选D。
13. 如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是( )
A. 在下沉过程中,苹果的运动状态不改变
B. 在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C. 在水面漂浮时,苹果受到的浮力等于它受到的重力
D. 苹果的密度大于水的密度
【答案】C
【解析】
【详解】A.在下沉的过程中,受到水的阻力,速度越来越小,所以苹果的运动状态不断改变,故A错误;
B.根据阿基米德原理
F浮=G排=ρ液gV排
可知,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,苹果在下沉的过程中,液体的密度和排开液体的体积都没有发生变化,所以受到水的浮力不变,故B错误;
C.在水面漂浮时,苹果保持静止,受力平衡,受到的浮力等于它受到的重力,故C正确;
D.苹果最终漂浮在水面上,说明苹果的密度小于水的密度,故D错误。
故选C。
14. 对下列安全教育内容进行分析,所用物理知识错误的是( )
A. 遇险自救:用破窗锤破窗逃生——牛顿第一定律
B. 交通安全:驾车要系好安全带——防范惯性危害
C. 用电安全:断开电源再更换灯泡——安全用电原则
D. 出行安全:等候列车不越安全线——流体压强与流速的关系
【答案】A
【解析】
【详解】A.用破窗锤破窗逃生中,破窗锤的前端受力面积小,增大了压强,不是利用牛顿第一定律分析,故A错误,符合题意;
B.驾车要系好安全带是防止紧急刹车时,由于人具有惯性,继续向前运动,造成事故,所以是防止惯性带来的危害,故B正确,不符合题意;
C.更换灯泡时,为了防止发生触电事故,应先断开电源,故C正确,不符合题意;
D.由于流体流速大的位置,压强小,所以等候列车不越安全线,是防止列车进站时,列车周围空气流速大,压强小,造成事故,故D正确,不符合题意。
故选A。
15. 如图所示的工具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是( )
A. 食品夹子B. 筷子
C. 核桃夹D. 镊子
【答案】C
【解析】
【详解】A.食品夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B不符合题意;
C.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C符合题意;
D.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
16. 2024年1月11日11时52分,酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲运载火箭,成功将天行一号02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。下列说法正确的是( )
A. 升空过程中,火箭加速升空,动能转化为重力势能
B. 火箭升空的过程中,是靠超声波和控制中心取得联系的
C. 火箭在向下喷气时向上运动,说明物体间力的作用是相互的
D. 火箭燃料在燃烧过程中,热值不断减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.火箭加速升空时,卫星质量不变,而速度增大,所以动能增大;因为高度增大,所以重力势能增大;不是动能转化为重力势能,而是火箭内的燃料燃烧时将化学能转化为内能,内能再转化为火箭的机械能,故A错误;
B.电磁波可以传递信息,且传播不需要介质,因此火箭升空的过程中,是靠电磁波和控制中心取得联系的,故B错误;
C.火箭在向下喷气时,给空气一个向下的力,空气给火箭一个向上的力使其向上运动,说明物体间力的作用是相互的,故C正确;
D.热值是燃料的一种特性,因此火箭燃料在燃烧过程中,热值不变,故D错误。
故选C。
17. 如图所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A,下列说法正确的是( )
A. L1与L2串联
B. 开关S只控制L1
C. L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A
D. L1、L2的电流分别是0.5A、0.3A
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图中可知,电流从电源正极流出后,有两条流经路径,一条经过电流表A1、小灯泡L1、电流表A、开关S回到电源负极,一条经过小灯泡L2、电流表A、开关S回到电源负极,故可知L1与L2并联,开关S控制干路,电流表A1测流过L1的电流,电流表A测干路电流,故AB错误;
CD.由题意可知,干路电流为I=0.5A,流过L1的电流为I1=0.3A,故由并联电路的电流规律可得,流过L2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
故C正确,D错误。
故选C。
18. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数不变
B. 电流表A1的示数变小
C. 电压表V的示数变大
D. 电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图知,两个电阻并联在电路中,电流表A1测通过变阻器R2的电流,A测量干路的电流。电压表测电源电压。
AB.滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的阻值变大,电源电压不变,据欧姆定律知,通过变阻器的电流变小,即电流表A1的示数变小,R1支路不受影响,通过的电流不变,据并联电路的电流特点知,通过干路的电流变小,A的示数变小,故A错误,B正确;
C.电源电压不变,电压表示数不变,故C错误;
D.电压表示数不变,干路电流变小,即电流表A的示数变小,则两者的比值变大,故D错误。
故选B。
19. 三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,以下判断正确的是( )
A. 液体的密度关系是
B. 液体对容器底部的压强关系是
C. 容器对桌面的压强关系是
D. 小球受到的浮力大小关系是
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由于小球在丙中悬浮,故;在乙容器中漂浮,故;在甲中下沉,故;三种液体密度关系
故A错误;
B.静止时三个容器的液面恰好相平,深度h相等,由于乙液体的密度最大,甲液体
密度最小,根据可知,乙容器底受到的液体压强
故B错误;
C.开始时,液体的体积
V甲=V乙=V丙
放入小球后,甲、丙溢出相同体积的液体,则剩余液体体积V'甲=V'丙,由于,故m甲
根据 得
故C正确;
D.由图知,小球在丙容器中悬浮,在乙容器中漂浮,所以小球所受的浮力与自身的重力相等;在甲中下沉,浮力小于其重力,故小球受到的浮力大小关系是
故D错误。
故选C
20. 一物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻R的阻值,电源电压恒定,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,把每次实验中得到的电压表和电流表示数点在U-I图象中,然后连接这些点得到如图乙所示的U-I图象,则由图可知( )
A. 定值电阻R的阻值为20Ω
B. 当电压表示数为2V时,电路中消耗的总功率为0.4W
C. 若将R均匀拉长两倍以后,再重新进行实验,则描出的图线应在U-I图象中的I区
D. 当滑片P向左移时,电路总功率变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电路图知,电压表测电阻R两端的电压,所以所描的U-I图象是电阻R的,由图乙知
故A不符合题意;
B.由图乙知,电压表的示数为2V时,电路中的电流为0.2A,则电阻R的电功率
P1=U1I1=2V×0.2A=0.4W
那么电路中消耗的总功率
P总=P1+P滑=0.4W+P滑>0.4W
故B不符合题意;
C.将R均匀拉长后,其材料不变,长度变长、横截面积变小,其电阻会变大,由得,若电压相同时,电阻变大,其电流会变小,所以重新进行实验时,描出的图线应该在U- I图象中的I区,故C符合题意;
D.滑片P左移,滑动变阻器连入电路的电阻值会变小,电路的总电阻变小,由可知,电路总功率会变大,故D不符合题意。
故选C。
Ⅱ卷(非选择题)(共60分)
二、填空题(每空1分,共18分)
21. 甲辰龙年的央视春晚,一首《上春山》广为传唱,这首歌巧妙化用了14首古诗词。
(1)白敬亭、魏大勋、魏晨三人齐唱时能区分出三人的声音是由于他们的__________不同(选填“音调”“响度”或“音色”);活动现场直播的歌声是通过__________传递给电视机前的观众的;
(2)“二月天杨柳醉春烟”出自“草长莺飞二月天,拂堤杨柳醉春烟”,杨柳随风摆动,说明力能改变物体的__________;
(3)“一江春水绿如蓝”出自“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝”,“花红”是因为太阳光中的红光被__________(选填“吸收”或“反射”)而呈现的;
(4)“春色闹人眠不得”出自“春色恼人眠不得,月移花影上栏杆”,花影是由于光的_________形成的,月亮___________(选填“是”或“不是”)光源;
(5)“春雨涨满池塘唤睡莲”出自“春水春池满,春时春草生”,随着春雨的落下,水对水池底部的压强逐渐__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。埋在池底泥沙中的石子__________(选填“受”或是“不受”)浮力;
(6)“春风得意正少年”出自“春风得意马蹄疾,一日看尽长安花”,当诗人孟郊骑着马看到百花纷纷向西退去,此时孟郊正骑马向__________运动。西安到洛阳的路程约为360km,若古人骑马走完此路段,平均速度5m/s,则大约需要__________h;
(7)“山上儿童放纸鸢”出自“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢。”线对风筝的拉力__________风筝对线的拉力。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 音色 ②. 电磁波 ③. 运动状态 ④. 反射 ⑤. 直线传播 ⑥. 不是 ⑦. 变大 ⑧. 不受 ⑨. 东 ⑩. 20 ⑪. 等于
【解析】
【详解】(1)[1]不同的发声体发出声音的音色不同,因此白敬亭、魏大勋、魏晨三人齐唱时能区分出三人的声音是由于他们的音色不同。
[2]电视机信号的发射和接收,是利用电磁波,因此活动现场直播的歌声是通过电磁波传递给电视机前的观众的。
(2)[3]杨柳随风摆动,杨柳枝在风的作用力下摆动,运动状态发生改变,说明力能改变物体的运动状态。
(3)[4]不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,所以“花红”是因为太阳光中的红光被反射而呈现的。
(4)[5]由于光在同一均匀介质中是沿直线传播的,因此会在不透明的物体后面留下影子,故花影是由于光的直线传播形成的。
[6]月亮本身不发光,它反射的是太阳光,因此不是光源。
(5)[7]随着春雨的落下,水池的水的体积增大,水面升高,水的深度增大,根据p=ρgh可知,水对水池底部的压强逐渐变大。
[8]埋在池底泥沙中的石子,石子下表面没有受到水的压力,根据浮力产生的原因可知,埋在池底泥沙中的石子不受浮力。
(6)[9]当诗人孟郊骑着马看到百花纷纷向西退去,以孟郊骑行的马为参照物,路边的花向西运动,说明孟郊正骑马向东运动。
[10]古人骑马的速度为
v=5m/s=18km/h
根据可得,需要的时间大约为
(7)[11]线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是一对相互作用力,其大小相等、方向相反、在同一直线上,在两个物体上,所以线对风筝的拉力等于风筝对线的拉力。
22. 如图是工人师傅从车上卸桶装水
(1)桶从斜梯上滑下后会继续向前运动,是因为桶具有__________,下滑过程由__________能转化为__________能;
(2)在卸桶的过程中,汽车对地面的压强__________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)桶装水的容积是18L,车厢底部离地面约为0.8m,斜梯长约2m,桶装水由车厢到地面,重力做功__________J。(g=10N/kg)
【答案】 ①. 惯性 ②. 重力势 ③. 动 ④. 变小 ⑤. 144
【解析】
【详解】(1)[1]惯性是物体保持运动状态不变的性质,桶从斜梯上滑下后会继续向前运动,是因为桶具有惯性。
[2][3]下滑过程中,桶的速度增大,动能增大,高度减小,重力势能减小,因此是重力势能转化为动能。
(2)[4]在卸桶的过程中,汽车对地面的压力变小,根据可知,汽车对地面的压强变小。
(3)[5]桶装水的体积为
根据可得,桶装水的质量为
桶装水的重力为
重力做功为
23. 如图甲所示的电路中,电源电压为9V,灯泡L和定值电阻R的I-U图像如图乙所示,定值电阻R的电阻为___________Ω,闭合开关S,灯泡L和R消耗的功率之比P1:P2=___________。
【答案】 ①. 15 ②. 1∶2
【解析】
【详解】[1] 由图甲可知,灯牌L和定值电阻R串联,根据串联电路电流处处相等及串联电路电压特点可知,当电流为0.4A时,灯泡L两端的电压为3V,电阻R两端的电源为6V,已知电源电压为9V,则
即串联电路总电压等于各用电器电压之和,故定值电阻R的阻值为
[2] 根据公式
可知,灯泡L和R消耗的功率之比为
三、作图与实验探究(24题2分,25题4分,26题5分,27题6分,28题7分,共24分)
24. 图为小孩放风筝的情景,请画出风筝所受的重力和线对风筝拉力的示意图。(重心已标出)
【答案】
【解析】
【详解】风筝所受重力作用点在风筝的重心O点上,方向竖直向下,用G来表示;风筝线对风筝的拉力作用风筝上,方向为沿风筝线向下,用F来表示,如下图所示:
25. 晓丽同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏、光具座等器材,探究凸透镜的成像规律。
(1)如图甲所示,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑,该凸透镜的焦距为__________cm;
(2)实验前,小东发现所成像在光屏上的位置如图乙所示,则应向__________(选填“上”或“下”)调整光屏,使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度;
(3)如图丙所示,当蜡烛移至35cm刻度线处时,移动光屏(图中光屏未画出)到某一位置时,光屏上成一清晰像,生活中的__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个原理制成的;
(4)图丙中凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏的位置调换,光屏上仍能呈现烛焰清晰的像,该像是__________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的。
【答案】 ①. 10.0 ②. 上 ③. 投影仪 ④. 缩小
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑,此点为凸透镜的焦点。凸透镜焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,由图可知凸透镜的焦距是
f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
(2)[2]为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度,故应向上调整光屏。
(3)[3]当蜡烛移至35cm刻度线处,此时物距
2f>u=50.0cm-35.0cm=15.0cm>f
物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的。
(4)[4]图丙中凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏的位置调换,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,在光的折射现象中,光路是可逆的,因此光屏上仍能呈现烛焰清晰的像;因此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律,该像是缩小的。
26. 在“探究水在沸腾前后温度变化特点”的实验中:
(1)除温度计外,还需要的测量工具是___________;
(2)如图甲所示,该实验装置中存在错误的地方是___________;
(3)如图乙所示是实验时水中气泡的上升情况,其中___________(选填“a”或“b”)是沸腾前的现象,气泡上升过程中不断减小除了是因为热胀冷缩以外还可能是因为_________________;
(4)由实验数据绘制出温度随时间变化的图像,如图丙所示,分析图像可知:水沸腾时吸收热量,温度___________。
【答案】 ①. 秒表 ②. 温度计的玻璃泡碰到容器侧壁 ③. b ④. 水蒸气遇冷液化 ⑤. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]由图丙得,实验中需要记录温度与时间,除温度计外,还需要的测量工具是测量时间的秒表。
(2)[2]由图甲得,该实验装置中存在错误的地方是温度计的玻璃泡碰到容器侧壁,可能会导致测得的温度出现偏差。
(3)[3]图乙中a气泡上升过程中,气泡不断减小,是沸腾前的现象。
[4]沸腾前气泡上升过程中不断减小除了是因为热胀冷缩以外,还可能是因为沸腾前,烧杯底部往上水温逐渐降低,气泡内的水蒸气上升过程中遇冷液化成水珠。
(4)[5]由图像可知:水沸腾时吸收热量,温度保持98℃不变
27. “兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光”这两句诗表现了“兰陵酒”之“美”。晓丽想知道兰陵美酒的密度,于是利用如图所示的器材进行实验。
(1)图甲是小明调节天平平衡时的情景,请你指出了他操作上的错误之处是__________,更正错误后,发现指针指在分度盘的__________侧,应将平衡螺母向__________调,使天平横梁平衡;
(2)接下来小明按照如下操作测量兰陵美酒的密度:
A.用天平测出空烧杯的质量记为m1=21g;
B.将酒全部倒入量筒中(图乙),用量筒测出酒精的体积记为V;
C.将酒全部倒入烧杯中(图丙),用天平测出烧杯和酒的总质量记为m2;
在上述步骤B中,量筒示数如图乙所示,则量筒中酒体积为__________mL;酒的密度为__________kg/m3,测得的酒密度比真实值偏小的主要原因是__________。
【答案】 ①. 没有将游码移至标尺左端的零刻度线处 ②. 左 ③. 右 ④. 40 ⑤. ⑥. 将量筒中的酒倒入烧杯中时,烧杯壁上会附着一定量的酒,使得测量酒的质量偏小
【解析】
【详解】(1)[1]根据天平的使用方法可知,天平放在水平台面上且将游码移至标尺左端的零刻度线处,如图甲所示,在调节平衡螺母时,并没有将游码移至标尺左端的零刻度线处,这就是错误之处。
[2][3]如图甲所示,此时游码不在零刻度线处,指针指向分度盘中央,说明此时天平横梁在水平位置平衡。根据左盘质量等于右盘质量加上游码对应的读数可知,当把游码移至零刻度线处时(即更正错误),指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,由“右偏左调,左偏右调”的规则可知,应将平衡螺母向右调节,使指针对准分度盘中央的刻度线,直到横梁在水平位置平衡。
(2)[4]如图乙所示,量筒的分度值为2mL,量筒酒的体积V=40mL。
[5]由图丙知,标尺的分度值为0.2g,游码所对应的质量为2.0g,烧杯和酒的总质量为
酒的质量为
根据密度公式可得,酒的密度为
[6]将量筒中的酒倒入烧杯中时,烧杯壁上会附着一定量的酒,使得测量酒的质量偏小,根据密度公式可知,测得的酒密度比真实值偏小。
28. 实验小组利用实验“探究电流与电阻的关系”,实验室提供的器材有:电压恒为6V的电源一个,定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲实物电路连接完整_________;(导线不能交叉)
(2)先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是__________;
(3)排除故障后,移动滑片P,适当调节滑片P的位置,电流表的示数如图乙所示,其示数为__________A;
(4)保持滑片P不动,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,再次闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片P向__________(选填“左”或“右”)端移动,直到__________为止;
(5)依次接入15Ω和20Ω的电阻继续实验,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________比;
(6)当把20Ω的电阻换成25Ω的电阻后,若无论怎样调节滑动变阻器滑片P都无法使电压表示数达到控制值,说明__________。
【答案】 ①. ②. 定值电阻R短路 ③. 0.4 ④. 右 ⑤. 电压表示数为2V ⑥. 反 ⑦. 滑动变阻器最大电阻太小
【解析】
【详解】(1)[1]在探究“探究电流与电阻的关系”的实验中,要控制定值电阻两端的电压不变。电源电压为6V,电压表并联在定值电阻R两端,为了让电压表指针偏转角度尽量大一些,应该用电压表3V量程测量定值电阻R两端的电压,且注意电压表的正负接线柱不要接反,如图所示:
(2)[2]电压表无示数,说明电压表两端接线柱到电源两极出现了断路或定值电阻短路,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是电阻R被短路。
(3)[3]电流表的示数如图乙所示,量程是0~0.6A,分度值是0.02A,其示数为0.4A。
(4)[4][5]保持滑片P不动,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,接入电路中的电阻变大,根据分压原理可知,电阻两端分到的电压变大,根据实验目的可知,要控制电阻两端电压和之前的一样,则要减小定值电阻分的电压,那么滑动变阻器分的电压变大,所以滑动变阻器接入电路的电阻要变大,滑片P向右端移动,直到与之前一样为止,即电压表示数是
(5)[6]如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象中有如下关系
所以可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)[7]当把20Ω的电阻换成25Ω的电阻后,调节滑动变阻器滑片P使电压表示数达到控制值时,电流表示数应为
此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
如果滑动变阻器最大电阻太小,分的电压不够大,则无论怎样调节滑动变阻器滑片P都无法使电压表示数达到控制值。
四、计算题(29题8分,30题10分,共18分)
29. 如图甲所示是晓丽设计的监测环境温度的电路原理图,电源电压为18V不变,定值电阻R0标有“12V 6W”。热敏电阻Rt的阻值随环境温度变化关系如图乙。求:
(1)定值电阻R0正常工作时,电流表的示数是多少?
(2)定值电阻R0的阻值是多少?
(3)环境温度为25℃时,电流表的示数是多少?
(4)环境温度为25℃时,通电100s,整个电路消耗的电能是多少?
【答案】(1)0.5A;(2)24Ω;(3)0.3A;(4)540J
【解析】
【详解】解:(1)由甲图可知,两电阻串联,电流表测的是电路电流,电压表测的是热敏电阻的两端电压。定值电阻R0正常工作时,根据P=UI可得,通过定值电阻的电流为
即为电流表此时的示数。
(2)根据可得,定值电阻R0的阻值是
(3)环境温度为25℃时,由图乙可知,热敏电阻的阻值为36Ω,电路的总电阻为
根据欧姆定律可得,此时的电路电流为
即为电流表此时的示数。
(4)环境温度为25℃时,由(3)可知,此时的电路电流为0.3A,通电100s,整个电路消耗的电能是
答:(1)定值电阻R0正常工作时,电流表的示数是0.5A;
(2)定值电阻R0的阻值是24Ω;
(3)环境温度为25℃时,电流表的示数是0.3A;
(4)环境温度为25℃时,通电100s,整个电路消耗的电能是540J。
30. 随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的纯电动汽车,其质量为1.8t,车轮与路面接触的总面积为0.075m2,该车在水平路面上匀速直线行驶12km,用时10min。这一过程中汽车发动机的功率恒为22kW。(汽油热值q=4.5×107J/kg,g取10N/kg)求;
(1)该车静止在水平路面上对路面的压强是多少?
(2)在这一过程中汽车受到的阻力是多少?
(3)该车百公里消耗电能1.8×108J,若这些能量完全由燃烧汽油来获得,相当于完全燃烧汽油多少千克?
【答案】(1)2.4×105Pa;(2)1100N;(3)4kg
【解析】
【详解】解:(1)电动汽车的重力
G=mg=1.8×1000kg×10N/kg=1.8×104N
车静止在水平路面上对路面的压力
F=G=1.8×104N
该车静止在水平路面上对路面的压强
(2)汽车所做的有用功
W=Pt=22×103W×10×60s=1.32×107J
由W=Fs可知,汽车的牵引力
F牵==1100N
汽车匀速行驶时,汽车受到的阻力
f=F牵=1100N
(3)根据题意可知,汽油完全燃烧放出的热量:Q放=1.8×108J,由Q放=mq可知,相当于完全燃烧汽油的质量
m=
答:(1)该车静止在水平路面上对路面的压强是2.4×105Pa;
(2)在这一过程中汽车受到的阻力是1100N;
(3)该车百公里消耗电能1.8×103J,若这些能量完全由燃烧汽油来获得,相当于完全燃烧汽油4kg。
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