辽宁省抚顺市顺城区中考三模物理试卷(解析版)
展开(满分:120分 理化时间:150分钟 )
注意事项 考生答题时,必须将答案写在答题卡上,答案写在试卷上无效
第一部分 选择题(共28分)
一、选择题(本题共12小题,共28分。1~8题为单选题,每题2分;9~12题为多选题,每题3分,漏选得2分,错选得0分)
1. 如图所示,小玉家新买了一辆小汽车,她将印有“人人学雷锋,共创文明城”的车贴贴在汽车后面玻璃上,全家坐上汽车去游玩。小玉估测的下列数据最接近实际的是( )
A. 车贴长约为B. 汽车的质量约为
C. 夏天车内气温约为D. 学校门口限速约为
【答案】D
【解析】A.一辆汽车宽度约为1.8米,车贴的长度大约是车的宽度的一半,约为0.9米,故A不符合题意;
B.一辆汽车的质量在2t=2000kg,不可能为15kg,故B不符合题意;
C.炎热的夏天车内气温比较高,可以达到40℃,故C不符合题意;
D.汽车经过学校门口时要减速,最大车速不能超过30km/h,故D符合题意。
故选D。
2. 2022年北京冬奥会赛道上雪是人工制造的,利用造雪机将液态的水粉碎成雾状的小液滴并喷到寒冷的外部空气中,小液滴在落地前会变成小冰晶。有关人工造雪与自然降雪,下列说法正确的是( )
A. 人工造雪是凝华现象B. 自然降雪是液化现象
C. 人工造雪需要放热D. 自然降雪需要吸热
【答案】C
【解析】AC.人工造雪是小液滴遇冷凝结成小冰晶,属于凝固,凝固需要放出热量,故A错误,C正确;
BD.自然降雪是空气中水蒸气遇冷凝华形成的,凝华需要放出热量,故BD错误。
故选C。
3. 关于“雨过天晴,彩虹高挂”所包含的光学知识,下列说法中正确的是( )
A. 蓝天中高挂的彩虹是光的色散现象
B. 通过地面积水看到的“白云”是光的折射现象
C. 看到地面上积水的深度比实际的深
D. 太阳光是复色光,由红、绿、蓝三种色光组成
【答案】A
【解析】A.彩虹是属于光的色散现象,是由光的折射形成的,故A正确;
B.通过地面积水看到的“白云”是白云在水中形成的虚像,是光的反射现象,故B错误;
C.由于光的折射,看到地面上积水的深度比实际的浅,故C错误;
D.太阳光是复色光,由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光组成的,故D错误。
故选A。
4. 下列各图对应的描述正确的是( )
A. 甲图:地磁场的磁感线方向从地理北极指向地理南极
B. 乙图:通电螺线管外部的磁场形状与蹄形磁铁周围的磁场形状相似
C. 丙图:ab边和cd边受力方向相反,是因为电流方向和磁场方向均不同
D. 丁图:发电机和动圈式话筒利用了该实验原理
【答案】D
【解析】A.地理南北极与地磁南北极相反,地磁场的磁感线是从地磁的北极出来,即地理南极附近出来,从地理北极附近进入地球,故 A错误;
B.通电螺线管外部的磁场形状与条形磁铁周围的磁场形状相似,故B错误;
C.通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关;ab边和cd边在同一磁场中,磁场方向相同,电流方向相反,受力方向也相反,故C错误;
D.如图,导体AB在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流;发电机利用线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流,动圈式话筒把声音信号转化成电信号,动力用了电磁感应的原理,故D正确。
故选D。
5. WTT(世界乒乓球职业大联盟)2023年球星挑战赛曼谷站鸣金收兵,中国队包揽五项冠军,如图所示是队员发球时的精彩瞬间,下列说法正确的是( )
A. 球拍的手柄较粗是为了减小握拍时对手的压力
B. 球拍的手柄上缠有胶带是为了减小对手的摩擦力
C. 发出的旋转球沿弧线飞行利用了流速越大的位置压强小
D. 球离开球拍能继续运动,说明球拍仍然对它做功
【答案】C
【解析】A.在压力一定时,羽毛球拍的手柄做得较粗,是通过增大受力面积的方法来减小压强的,故A错误;
B.在球拍的手柄上捆上表面凹凸不平的手胶,目的是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大手与球拍手柄的摩擦力,故B错误;
C.旋转的球沿弧线运动,说明了流体在流速大的位置压强小,发出的旋转球沿弧线飞行利用了这一原理,故C正确;
D.球离开球拍后继续向前的运动过程中,不再受到球拍施加的力,所以球拍对它不再做功,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,小明用此滑轮组提升重的物体,他以的速度向右匀速行走,滑轮组的机械效率为。若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 动滑轮重
B. 此过程物体升高了
C. 拉力的功率为
D. 若小明以的速度向右匀速行走,滑轮组机械效率将变大
【答案】A
【解析】A.不计绳重和摩擦,根据
动滑轮的重力为
G动=180N
故A正确;
B.由图可知,动滑轮上绳子的股数n=3,人行走的路程即绳子自由端移动的距离为
s=vt=0.2m/s×6s=1.2m
物体升高的高度为
故B错误;
C.有用功为
W有=Gh=720N×0.4m=288J
总功为
拉力的功率为
故C错误;
D.若小明以0.4m/s的速度向右匀速行走6s,物体重力不变,动滑轮重力不变,不计绳重和摩擦,根据
可知,机械效率不变,故D错误。
故选A。
7. 如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移到最右端,在保证电路元件安全的前提下。下列说法正确的是( )
A. 先闭合S,再闭合,灯泡亮度变暗
B. 先闭合S,再闭合,电流表示数变大,电压表V示数不变
C. S、闭合,滑片向左移动,电流表示数不变,电流表示数变大
D. S、闭合,滑片向右移动,电压表V与电流表示数之比变大
【答案】B
【解析】AB.先闭合S,电路中只有小灯泡工作,两个电流表都测量通过小灯泡的电流,电压表测量电源电压,再闭合S1,滑动变阻器与小灯泡并联,电流表A1示数测量通过干路的电流,电流表A2仍测量通过小灯泡的电流,电压表仍测量电源电压,所以电压表的示数不变,由于并联电路各个支路互不影响,所以通过小灯泡的电流不变,电流表A2示数不变,小灯泡的亮度不变,由于并联电路干路电流等于各支路电流的和,所以电流表A1示数变大,故A错误,故B正确;
C.S、S1闭合,滑片向左移动,滑动变阻器连入电路的电阻变小,由可知,通过滑动变阻器的电流变大,由于并联电路各个支路互不影响,通过小灯泡的电流不变,电流表A2示数不变,由于并联电路干路电流等于各支路电流的和,所以电流表A1示数变大,故C错误;
D.S、S1闭合,滑片向右移动时,由于并联电路各个支路互不影响,通过小灯泡的电流不变,电流表A2示数不变,电压表的示数不变,所以电压表V与电流表A2示数之比不变,故D错误。
故选B。
8. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 只要有人接触火线,漏电保护器就会切断电路
B. 控制灯泡的开关应接在灯和火线之间
C. 使用试电笔能辨别零线和地线
D. 同时使用多个大功率用电器会造成电路短路
【答案】B
【解析】A.漏电保护器一般在流入的电流与流出的电流不相等时才会跳闸,当人分别接触火线和零线时,不会跳闸,故A错误;
B.控制灯泡的开关应接在灯和火线之间,当断开开关时,灯泡不会带电,故B正确;
C.当测电笔接触零线与地线时,测电笔均不发光,故使用试电笔不能辨别零线和地线,故C错误;
D.同时使用多个大功率用电器会造成电路总电流过大,可能会引发火灾,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,我国“天问一号”火星探测器从距离火星表面的高度,经过三个减速阶段,并在距离火星表面时,处于悬停状态,再缓速下降,历时,成功登陆火星。以下说法正确的是( )
A. 减速下降阶段,探测器的动能不断减少
B. 探测器处于悬停状态时,受到平衡力的作用
C. 探测器登陆火星后,它的质量减小
D. 探测器依靠电磁波向地面传递信息
【答案】ABD
【解析】A.减速下降阶段,探测器的质量不变,速度减小,动能不断减少,故A正确;
B.静止状态和匀速直线运动状态统称为平衡状态,故探测器处于悬停状态时,受到平衡力的作用,故B正确;
C.质量指物体所含物质的多少,与物体的形状、状态、位置、温度无关,故探测器登陆火星后,它的质量不变,故C错误;
D.电磁波的传播不需要介质,故探测器依靠电磁波向地面传递信息,故D正确。
故选ABD。
10. 如图所示的某品牌混动版全球首款“太阳能动力”量产汽车首发上市。混动汽车是电动机和发动机联合工作。下列说法正确的是( )
A. 太阳能是不可再生能源
B. 车顶太阳能电池可将太阳能转化为电能
C. 车辆行驶使轮胎发热,是通过做功的方式使其内能增加的
D. 太阳能汽车动力系统与内燃机工作原理完全相同
【答案】BC
【解析】A.太阳能可以源源不断从自然界得到,是可再生能源,故A错误;
B.根据能量转化可知,太阳能电池可将太阳能直接转化为电能,故B正确;
C.车轮在地面上摩擦,克服摩擦做功,并将机械能转化为内能,因此轮胎发热是通过做功的方法使其内能增加的,故C正确;
D.太阳能汽车动力系统是将电能转化为机械能;内燃机是将内能转化为机械能,二者的原理不同,故D错误。
故选BC。
11. 如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等体积的液体,物块A与B完全相同,将物块A放在甲容器的液体中,用一根不计质量的细杆压住物块A,使其浸没,且不与容器接触;用一根不计质量的细线将物块B系好,使其浸没在乙容器的液体中,且不与容器接触。细杆、细线与相应物体间的作用力均不为零,忽略细杆、细线浸入液体中的体积,下列说法正确的是( )
A. 甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
B. 甲、乙容器中液体对容器底的压强相等
C. 物块A与物块B受到的浮力相等
D. 若撤去细杆、剪断细线,物块A、B静止时,甲容器对桌面的压力变小,乙容器对桌面的压力变大
【答案】AD
【解析】AC.因为物块A与B完全相同,物块A放在甲容器的液体中,用一根不计质量的细杆压住物块A,使其浸没,且不与容器接触,说明:A浸没时,即;用一根不计质量的细线将物块B系好,使其浸没在乙容器的液体中,且不与容器接触,说明:B浸没时,即,因排开液体的体积相同,由可知,甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度;物块A受到的浮力大于物块 B受到的浮力,故A正确,C错误;
B.因为甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,根据可知,甲容器中液体对容器底的压强大于乙容器中液体对容器底的压强,故B错误;
D.撤去细杆前,物体A受到竖直向下细杆的压力和重力的作用以及竖直向上浮力,可知物体A受到浮力大于重力,故撤去细杆物体A上浮,最终漂浮,可知A排开液体的体积变小,所以甲容器对桌面的压力变小;剪断细线前,物体B受到竖直向上的细线拉力和浮力以及竖直向下的重力作用,可知物体B受到浮力小于重力,故剪断细线物体B下沉,物体重力全部压在容器底,所以乙容器对桌面的压力变大,故D正确。
故选AD。
12. 如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器标有“”的字样,将滑片置于最右端后,闭合开关,电流表、的示数分别为、,在电路安全的情况下移动滑片,下列说法正确的是( )
A. 通过电流为B. 电源电压为
C. 的阻值为D. 消耗的功率范围为
【答案】ACD
【解析】B.根据电路图分析电路连接情况可知R1、R2并联,A1测量干路电流,A2测量通过R2的电流,则
I=0.8A
I2=0.3A
将滑片置于最右端,R2的阻值最大,为 20Ω,根据欧姆定律以及并联电路电压特点可知
U =I2R2=0.3A ×20Ω= 6V
故B错误;
AC.根据并联电路电压特点,各支路两端电压相等且等于电源电压,并联电路电流特点,干路电流等于各支路电流之和;由此可以得出流过R1的电流为
I1=I-I2=0.8A -0.3A =0.5A
则电阻R1的阻值为
故AC正确;
D.当R2全部接入时,流过R2的电流最小,为0.3A,R2的电功率最小,则
P2 min= UI2= 6V × 0.3A = 1.8W
根据滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”的字样可知
IR2max= 1A
此时R2的电功率最大,即
故D正确。
故选ACD。
第二部分 非选择题(共92分)
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共26分)
13. 小汽车的倒车雷达系统是靠发射和接收超声波发现障碍物,这说明声可以传递___________。在汽车的排气管处加有消音装置,这是为了在___________处减弱噪声。汽车的鸣笛声是由喇叭___________产生的。
【答案】 信息 声源 振动
【解析】声音可以传递信息,也可以传递能量,小汽车靠超声波发现障碍物,其采用的方法叫做回声定位,这说明声波可以传递信息。
减弱噪声的途径有三种:即在声源处减弱、在人耳处减弱、在传播过程中减弱。在汽车的排气管处加有消音装置,属于在声源处减弱噪声。
声音是由物体振动产生的,因此汽车的鸣笛声是由喇叭振动产生的。
14. 2022年11月30日,神舟十五号飞船自主快速交会对接于天和核心舱前向端口。它们之间的力是一对___________(填“平衡力”或“相互作用力”)。对接后,以核心舱为参照物,神州十五号飞船是___________(填“运动的”或“静止的”)。在轨运行时,它们的运动状态___________(填“改变”或“不改变”)。
【答案】 相互作用力 静止的 改变
【解析】神舟十五号飞船自主快速交会对接于天和核心舱前向端口,它们之间的力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在两个相互的物体上,是一对相互作用力。
对接后,核心舱与神州十五号飞船得相对位置没有发生改变,以核心舱为参照物,神州十五号飞船是静止的。
在轨运行时,它们的运动方向不断改变,运动状态改变。
15. 晴朗的冬日,空气比较干燥,当用塑料梳子梳干燥的头发时,头发会越梳越蓬松,这是发生了___________现象,头发丝之间由于带___________(填“同种”或“异种”)电荷互相排斥而显得蓬松,头发丝带电的实质是___________在物体间发生了转移。
【答案】 摩擦起电 同种 电子
【解析】当用塑料梳子梳干燥的头发时,头发会越梳越蓬松,这是头发与梳子摩擦,带上了同种电荷,同种电荷互相排斥而显得蓬松。
头发丝带电的实质是电子在物体间发生了转移,得到电子带负电,失去电子带正电。
16. 如图是杂技表演的“中华彩灯大世界”,兔子灯是由很多个LED组成,具有___________性。小张拿出手机准备留影纪念,发现通过黑屏状态下的手机屏幕能看到身后游人的像,这个像是___________(填“虚”或“实”)像;当身后游人靠近时,像的大小___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 单向导电 虚 不变
【解析】兔子灯是由很多个LED组成,LED是由半导体做成的器件,具有单向导电性。
通过黑屏状态下的手机屏幕看到身后游人的像相当于平面镜成像,平面镜成像的特点是“等大、等距、虚像”,则通过黑屏状态下的手机屏幕看到身后游人的像是虚像;当身后游人靠近时,像的大小不变。
17. 如图是一款吸盘式吹风机架,使用时将吹风机架上的吸盘用力按在竖直墙上,排出其中的空气,在___________的作用下使吸盘“吸”在墙上。将电吹风放到架子上后,吸盘受到墙面的摩擦力会___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 大气压 变大
【解析】把吸盘紧压在竖直墙上,把吸盘内的空气挤出,外界大气压大于内部气压,吸盘在外界大气压的作用下被紧压在墙上。
当吸盘静止在墙上时,吸盘处于平衡状态,吸盘受到竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力是一对平衡力,大小相等,当电吹风放到架子上后,吸盘仍然静止,此时摩擦力等于吸盘和吹风机重力之和,故摩擦力变大。
18. 如图为小明家的电能表,将“”的电热水器单独接入电路中,电热水器正常工作一段时间,电能表转盘转过150转,则热水器耗电___________J,工作了___________ min;若家中允许同时接入用电器的功率不超过,则该电能表的额定最大电流为___________A。
【答案】 3.6×105 3 40
【解析】电能表标有,共转了150转,消耗的电能为
用电器正常工作,额定功率为2000W,故工作的时间为
允许接入用电器的最大功率为8800W,电压为220V,根据公式
P=UI
可知,电能表的额定最大电流为
19. 如图是一个香炉,点燃炉内的蜡烛,加热香薰液,香薰液汽化后房间充满了香气,这是______现象。蜡烛熔化产生的蜡液会向下流动,是由于受向下的______力作用,蜡液凝固后会粘在炉上,是因为分子间存在______。
【答案】 扩散 重 引力
【解析】香薰液汽化后房间充满了香气,这是香薰液分子运动到了房间的空气中,是扩散现象。
由于受重力作用,蜡烛熔化产生的蜡液会向下流动。
由于分子间存在相互的引力,所以蜡液凝固后会粘在炉上。
20. 如图所示为一款水下无人机,用于拍摄水下世界的奇妙。无人机体积只有5dm3,最大下潜深度为20m。当无人机在水中下潜到最大深度时,受到的浮力为______N,受到水的压强为______Pa。从浸没水中开始下潜过程中,其排开液体所受的重力______(填“变大”、“变小”或“不变”)。(,g=10N/kg)
【答案】 50 2×105 不变
【解析】无人机体积为5dm3,合5×10-3m3,当无人机在水中下潜到最大深度时,排开水的体积等于自身体积,则受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3 ×10N/kg×5×10-3m3=50N
无人机在水中下潜到最大深度时,受到水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa
从浸没水中开始下潜过程中,其排开液体的体积不变,受到的浮力不变,根据阿基米德原理可知,其排开液体所受的重力不变。
21. 如图甲所示电路,电流表量程为,电压表量程为,在保证所有元件安全的情况下,第一次只闭合开关S和,将滑动变阻器的滑片由最右端向左最大范围移动;第二次只闭合开关S和,将滑片由最左端向右移动到某处时灯泡恰好正常发光,两次滑片移动过程中电压表与电流表的示数关系图像如图乙,则小灯泡的额定功率为___________W;滑动变阻器的最大阻值为___________;第一次调节中,电阻最多产生的热量为___________J。
【答案】 3 20 216
【解析】由第一次图像可知,电压表示数恒为9V,即电源电压为9V;第二次只闭合S合S2,滑动变阻器与灯泡串联,滑片在最左端,接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,为0.3A;当滑片逐渐向右移动到某一位置时,此时滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中的电流增大,电压表测量灯泡两端的电压,灯泡刚好正常发光,由图像可知,此时灯泡两端的电压为6V,电流为0.5A,故此时灯泡的电功率为
P=UI=6V×0.5A=3W
电源电压为9V,如图所示,当滑动变阻器滑到最左端时,其阻值最大,电路中的电流最小为0.3A,灯泡两端的电压为3V,则滑动变阻器两端的电压为
故滑动变阻器的最大阻值为
第一次调节过程中,滑片在最右边时,R1与R2的最大电阻串联,此时电路中的电流最小为0.3A,根据串联电路的特点和欧姆定律可知,电路中的总电阻为
定值电阻R1的阻值为
要使电阻R1产生的热量最多,由图可知,此时电路中的电流最大,为0.6A,故1min 电阻 R1 最多产生的热量为
三、作图题(本题共3小题,每小题3分,共9分)
22. 如图甲所示是一台金属切割机,小王师傅拾起切割轮时,机器ABO部分可绕O点转动,其简化图如图乙所示。请在乙图中画出阻力臂,小王师傅作用在A点的最小动力及其力臂。
【答案】
【解析】从支点O向阻力F2的作用线作垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2;由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,动力作用在A点,因此OA作为动力臂L1时最长,过O点作垂直于 OA向上的力,即为最小动力F1的示意图,如图
23. 如图所示,S′是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。要求:(1)画出点光源S;(2)补充入射光线;(3)画出反射光线经过凸透镜的折射光线。
【答案】
【解析】通过平面镜作出S′的对称点S,即为光源S的位置,连接S与反射光线和平面镜交点E,则SE即为反射光线EF的入射光线;由图可知,光线EF过凸透镜左侧焦点F,则该光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出,如图所示
24. 如图所示的电路,闭合开关,小磁针静止在图中位置时,右端所指的方向为该点的磁场方向,请在括号中标出:
(1)电源右侧“”或“”极;
(2)左侧电磁铁上端“N”或“S”极;
(3)电流表上端“”或“”接线柱。
【答案】
【解析】根据题意可知,小磁针静止在图中位置时,右端所指的方向为该点的磁场方向,所以小磁针的右端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,左侧电磁铁上端为N极;根据安培定则可知,电流从左侧电磁铁的上端流入、下端流出,所以电源的右端为正极;电流从电流表的正极线柱流入,从负接线柱流出,所以电流表上端为负接线柱,如图下所示:
四、简答题(本题3分)
25. 如图所示为生活中常见的家用电动米糊机,内有加热管、电动机和防止米糊撒到外面的金属筒。加热管和电动机的额定电压均为。请回答以下问题:
(1)加热管和电动机是串联还是并联?
(2)电动机转动时,米糊为什么会被甩出?
(3)电动米糊机为什么要使用三脚插头?
【答案】(1)并联;(2)见解析;(3)见解析
【解析】(1)加热管和电动机互不影响,独立工作,它们是并联的。
(2)电动机转动时,米糊由于惯性被甩出。
(3)电动米糊机有金属外壳,使用时将金属外壳接地,防止漏电时发生触电危险。
五、计算题(本题共2小题,共18分。要求写出必要的文字说明、公式、计算过程、数值、单位和答)
26. 如图所示是我国自主研制的移动检测车,提供了关键技术平台。该车的质量为,当它以的速度在水平地面上匀速直线行驶时,消耗燃油,发动机的效率为。(已知,)求:
(1)检测车静止时对水平地面的压强为,它与地面的总接触面积为多少?
(2)检测车在水平地面上匀速直线行驶的过程中,所受到的阻力是多少N?
(3)检测车在水平地面上匀速直线行驶的过程中,牵引力做功的功率是多少W?
【答案】(1)0.25 m2;(2)800N;(3)1.6×104W
【解析】解:(1)该汽车在水平地面上匀速直线行驶,对地面的压力为
F=G=mg=2000kg×10N/kg=2×104 N
根据公式
可知,汽车与地面的总接触面积为
(2)汽车以72km/h的速度在水平地面上匀速直线行驶30min,行驶的路程为
s=vt=72km/h×0.5h=36km=3.6×104m
2.4kg燃油完全燃烧放出的热量为
Q放=mq柴油=2.4kg×4×107J/ kg=9.6×107J
发动机的效率为30%,汽车所做的总功为
W = Q放η=9.6×107 J ×30%=2.88×107J
根据公式
W=Fs
可知,因为检测车做匀速直线运动,所以它所受到的阻力等于牵引力,即
(3)汽车以72km/h,即20m/s的速度在水平地面上匀速直线行驶,根据公式可知,汽车的功率为
答:(1)检测车静止时对水平地面的压强为 8×104Pa ,它与地面的总接触面积为多少0.25 m2;
(2)检测车在水平地面上匀速直线行驶过程中,所受到的阻力是多少800N;
(3)检测车在水平地面上匀速直线行驶的过程中,牵引力做功的功率是多少1.6×104W。
27. 如图所示为一种家用调温式电熨斗工作电路。电熨斗金属底板质量为,发热部分由调温电阻R和定值电阻组成(电阻值均不受温度影响)。调温电阻最大阻值为,预热时电熨斗以最大功率正常工作,假设电熨斗发热体放出的热量全部被金属底板吸收,可使金属底板的温度由升高到。[金属底板的比热容为]则:
(1)预热时金属底板吸收的热量是多少J?
(2)定值电阻的阻值是多少?
(3)电熨斗以最小功率工作时电路中的电流是多少A?
【答案】(1)4.4×104 J;(2);(3)1A
【解析】解:(1)金属底板吸收的热量
Q吸=cmΔt=0.44×103 J/(kg· ℃)×0.5 kg×(220 ℃-20 ℃)=4.4×104 J
(2)电熨斗发热体放出的热量全部被金属底板吸收,即电能全部转化为内能,则
电熨斗的最大功率
当调温电阻接入电路中的电阻为零时,只有定值电阻R0连入电路,电熨斗的功率最大,定值电阻
(3)当调温电阻接入电路中的电阻
R=110 Ω
时,电熨斗的功率最小,总阻值
R总=R+R0=110 Ω+110 Ω=220 Ω
电路中的电流
答:(1)预热时金属底板吸收的热量是多少4.4×104J;
(2)定值电阻R0的阻值是多少110Ω;
(3)电熨斗以最小功率工作时电路中的电流是多少1A。
六、实验、探究题(本题共5小题,共36分)
28. 小胜和小利在同一地点分别做了观察水沸腾实验。
(1)小胜用甲图装置做实验,某时刻温度计的示数如图甲所示,其温度是___________。此时小胜看到水底产生气泡,上升变小直至消失,此时水___________(填“已经”或“没有”)沸腾,气泡消失是因为气泡上升过程温度降低,气泡内的水蒸气发生了___________(填物态变化名称)现象;
(2)小利用乙图装置进行实验,两人分别根据实验数据绘制了如图丙所示温度随时间变化的图像,其中图像___________(填“a”或“b”)是小利绘制的。根据图像可知水沸腾时的特点是:持续吸热;___________。在两位同学的实验中,所用的热源相同,水升温速度不同的原因是水的___________不同。
【答案】 (1)93 没有 液化 (2)a 温度不变 质量
【解析】(1)如图甲所示,温度计的分度值为1℃,故其温度是93℃。
水底产生气泡,气泡上升过程温度降低,气泡内的水蒸气发生了液化现象,气泡上升变小直至消失,表明此时水没有沸腾。
(2)水的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,小利同学用图乙的实验装置,在烧杯上面加了一个盖子,增大了水面上方的气压,水的沸点稍微提高,所以图a是小利绘制的。
根据图丙可知,当水温到达一定温度后不发生变化,故说明水沸腾时,持续吸热,温度不变
在两人实验中,所用的热源相同,说明相同时间水吸收的热量相同,而水升温速度不同则说明水的质量不同。
29. 在探究凸透镜成像规律的实验中,凸透镜的焦距为10cm。
(1)在如图所示的位置时,光屏上恰好得到烛焰清晰的像,此像是___________(填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,___________(填“望远镜”或“显微镜”)的物镜就是根据该原理工作的。此时沿垂直于光具座方向吹动烛焰,光屏上的像的晃动方向与烛焰的晃动方向___________(填“相同”或“相反”);
(2)保持上述实验中凸透镜位置不变,将蜡烛移动到10cm刻度线处,应该向___________(填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到烛焰清晰的像;如果不移动光屏,可在蜡烛和透镜之间放一个度数合适的___________(填“近视”或“远视”)眼镜也能再次得到烛焰清晰的像;
(3)保持图中光屏在90cm位置不动,将凸透镜移到85cm刻度线处,再将蜡烛从图中位置缓慢地向右移动到75cm刻度线处,在光屏上得到烛焰清晰像的次数是___________(填“0”“1”“2”或“3”)。
【答案】 (1)放大 显微镜 相反 (2)左 近视 (3)0
【解析】(1)在如图所示的位置时,光屏上恰好得到烛焰清晰的像,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像特点,物距小于像距,成倒立放大的实像,显微镜的物镜就是利用此原理制成的。
此时沿垂直于光具座方向吹动烛焰,根据凸透镜成实像时,像和物体的移动方向恰好相反,故光屏上的像的晃动方向与烛焰的晃动方向相反。
(2)保持上述实验中凸透镜位置不变,将蜡烛移动到10cm刻度线处,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,应该向左移动光屏,才能再次得到烛焰清晰的像。
如果不移动光屏,可在蜡烛和透镜之间放一个度数合适的近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会推迟光线会聚成像,也能再次得到烛焰清晰的像。
(3)当凸透镜和光屏分别固定在85cm和90cm刻度线处,即像距为5cm,小于1倍焦距,在光屏上不能得到烛焰清晰像,故将蜡烛从图中位置缓慢地向右移动到75cm刻度线处的过程中,在光屏上得到烛焰清晰像的次数是为0。
30. 为了模拟研究超载和超速带来的安全隐患,小红同学设计了如图所示的探究实验:将A、B、C三个小球()从同一装置高度分别为、、的位置由静止滚下,推动小木块运动一段距离后停止,根据生活经验和所学的物理探究方法,回答:
(1)小球的动能是由___________能转化而来的,甲、乙两图所示的实验,模拟的___________(填“超载”或“超速”);
(2)甲、乙、丙三次实验,通过比较___________可得结论:___________越大,___________越大,动能越大;由此联想高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样,___________(填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是;
(3)若平面绝对光滑,将会___________(填“无法完成实验探究”或“实验现象更显”)。
【答案】 (1)重力势 超速 (2)推动小木块运动的距离 速度 质量 大客车 (3)无法完成实验探究
【解析】(1)实验中,小球从高处滑下,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,所以小球动能是由重力势能转化来的;甲、乙两图中的小球质量相同,从斜面的不同高度滚下,速度不同,该实验是研究超速带来的危害。
(2)甲、乙、丙三次实验,通过比较推动小木块运动的距离可得结论:速度越大,质量越大,动能越大;因速度相同时,质量越大,动能越大,克服摩擦力做功的越多,越不容易刹车,因大客车的质量更大,故限制的速度要越小,大客车的限速应该是100km/h。
(3)若水平面光滑,木块不受摩擦力,由牛顿第一定律可知木块都做匀速直线运动,将永远运动下去,木块通过的距离无法确定,做功的多少也无法确定,所以小球动能的大小就无法比较。
31. 学习了密度的测量知识后,小明同学想自己做实验测量家中一个小石球的密度,于是从实验室借来仪器进行实验:
(1)用调平的天平进行测量时,当他将最小砝码放入右盘中时,指针偏向分度盘中线右侧,取下最小砝码,指针偏向分度盘中线左侧,则此时应___________(填字母);
A.向右调节平衡螺母 B.取下最小砝码后移动游码
(2)天平平衡时,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,则小石球的质量为___________g;
(3)用细线将小石球系住,慢慢放入如图乙所示的量筒内,发现水面上升到处,小石球的体积为___________,则小石球的密度为___________;
(4)小明又想利用小石球的信息(质量为m,体积为V,密度为)、弹簧测力计和一个带梁的小桶测量洗衣液的密度,步骤如下:
①先将小桶里倒入适量的洗衣液,悬挂在测力计下,如图丙所示,测力计示数记为;
②再用手提着系着小石球的细线一端,将小石球缓慢地浸没在洗衣液中,但要保证石球___________,如图丁所示,测力计示数记为;
洗衣液密度的表达式:___________(用小石球的部分物理量和步骤中的字母表示)。
【答案】 (1)B (2)63 (3)30 2.1 (4)不碰触小桶底部和侧壁
【解析】(1)取出最小的砝码后,指针偏左,说明左端的质量大,将处在零刻度位置的游码向右调,相当于往右盘增加更小的砝码,能使天平的横梁平衡,且测量过程中不能再调节平衡螺母,故A不符合题意,B符合题意,故选B。
(2)由图甲可知,标尺的分度值为0.2g,砝码的质量是60g,游码所对的刻度值为3g,故石球的质量为
m=50g+10g+3g=63g
(3)由图乙可知,量筒的分度值为1mL,量筒内原来水的体积是15mL,放入小石球后总体积是45mL,石球的体积为
V=45mL-15mL=30mL=30cm3
小石球的密度为
(4)②将小石球缓慢地浸没入悬挂着的小桶内的水中,但要保证石球不碰触小桶底部和侧壁,否则测得石球所受的浮力就不准确了。
③小石球在洗衣液中受到浮力,根据力的作用是相互的,小石球对洗衣液有向下的压力,使得测力计示数增大,则石球在洗衣液中受到的浮力为
F浮=F2-F1
根据阿基米德原理石球浸没在洗衣液中受到的浮力
F浮=F2-F1=ρgV
可得洗衣液密度
32. 小明和小华在实验室做如下两个电学实验:
(1)在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小明所用的器材有:新干电池两节,、、的定值电阻各一个,电流表、电压表、“”的滑动变阻器、开关各一个及导线若干;
①实验中小明将的电阻接入电路中,连接的电路如图甲所示,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,___________表无示数。经检查发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;___________
②改正错误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至某一位置,电流表的示数如图乙所示,为___________A,将此时滑片的位置标记为M;
③接着将的电阻换为,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为___________V,读出对应电流表的示数并记录,此时滑片的位置在M的___________(填“左侧”或“右侧”)
④最后小明换用的电阻继续进行实验并记录电流表的示数;分析表中数据,可得到的结论是:电压一定时,导体中的电流和电阻成___________;
⑤小明更换了电源,实验中保持电压表的示数为不变,为保证三个定值电阻单独接入电路都能完成实验,电源电压的最大值是___________V;
(2)小华利用电源(电压恒定且未知)、电压表、滑动变阻器、开关、阻值为的定值电阻及导线若干,设计了如图丙所示电路,测出了额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻。请你帮助小华补全实验方案:
①先将小灯泡和定值电阻分别连入图丙的虚线框内,其中“甲”处连接的是___________(填“小灯泡”或“定值电阻”),闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光;②断开开关,变阻器滑片的位置保持不动,将小灯泡和___________(填“定值电阻”或“滑动变阻器”)的位置对调,再闭合开关,读出电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式为:___________(用已知量和所测物理量的符号表示)。
【答案】 (1)电压表 0.32 1.6 右侧 反比 4 (2)小灯泡 定值电阻
【解析】(1)①由图甲得,定值电阻被短路,电压表并联在定值电阻两端,因此闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,电压表无示数。
实验探究中,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻电压,电路修改如图所示:
②由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.32A。
③探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中,要控制电阻的电压不变,由欧姆定律得,定值电阻的电压控制为
因此将的电阻换为,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为1.6V。
由图甲得,电源电压为2节4干电池组成,为3V。由串联电路电流处处相等与欧姆定律得
因此接入电路中得定值电阻的阻值变大时,滑动变阻器接入电路中的电阻也变大,此时滑片的位置在M的右侧。
④由表中数据得,定值电阻阻值与电流的乘积为一定值,可得结论:电压一定时,导体中的电流和电阻成反比。
⑤当定值电阻为20Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大为20Ω时,电源电压最大,由由串联电路电流处处相等与欧姆定律得
电源电压的最大值是
(2)①先将小灯泡和定值电阻分别连入图丙的虚线框内,由图丙得,灯泡、定值电阻R0串联,其中“甲”处连接的是定值电阻,电压表测量定值电阻R0的电压,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,当电路电流为I额时,灯泡正常发光,此时电压表的示数为
②断开开关,变阻器滑片的位置保持不动,将小灯泡和定值电阻的位置对调,此时电路中灯泡仍然正常发光,电压表测量灯泡电压,再闭合开关,读出电压表的示数为U;
③[10]由欧姆定律得,小灯泡正常发光时电阻的表达式为
实验次数
电阻
电流
1
5
0.32
2
10
0.16
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