![2021年山东省临沂市郯城县中考物理一模试卷(解析版)第1页](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/16540232/0-1734676582747/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
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2021年山东省临沂市郯城县中考物理一模试卷(解析版)
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这是一份2021年山东省临沂市郯城县中考物理一模试卷(解析版),共25页。试卷主要包含了单项选择题,填空题,作图题与实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.现在的你正在考场中完成物理试卷,下列数据中最接近实际的是( )
A.你现在所在考场的温度约为50℃
B.你答题所用2B铅笔的质量约为50g
C.考场内小广播音箱的工作电流约为1A
D.平放在桌面的试卷(无其它附加物)对桌面的压强约为1Pa
2.如图是一辆汽车做直线运动的s﹣t图像,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是( )
A.AB段汽车处于匀速直线运动状态
B.前3小时内,汽车运动的平均速度为30km/h
C.BC段汽车处于变速直线运动状态
D.CD段汽车运动的速度为22.5km/h
3.下列说法正确的是( )
如图甲,台上的“小娃娃”在音乐响起后翩翩起舞,说明声音是由物体的振动产生的
B.如图乙,逐渐抽出罩中的空气,会听见闹钟的声音越来越大
C.如图丙,探究音调和频率的关系时,需要控制钢尺伸出桌边的长度相同
D.如图丁,音叉发出声音的音调越高,乒乓球被弹开的幅度越大
4.2021年3月4日,国家航天局发布了3幅由我国天问一号探测器拍摄的高清火星影像图,图中这幅黑白图像是由天问一号上的高分辨率相机在距离火星表面300多公里高度拍摄的,分辨率约0.7米,是我国获取的清晰度最高的火星影像,下列有关说法正确的是( )
A.该相机的镜头为凹透镜
B.天问一号与地面指挥部是通过超声波来实现联络的
C.火星表面经过该相机镜头时成正立、缩小的实像
D.其他条件不变,当天问一号靠近火星时,火星表面所成的像会变大
5.小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中,分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置,以下说法正确的是( )
A.甲、乙均不能成像 B.甲、乙均不能看到像
C.甲、乙都能成像且均能看到像 D.只有甲既能成像也能看到像
6.下列实验仪器使用正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示,物体G静止在粗糙的水平地面上,用水平向左的拉力F去拉物体。第一次F1=10N,物体未被拉动;第二次F2=15N,物体恰好能向左做匀速直线运动;第三次F3=20N,物体向左运动。下列说法正确的是( )
A.第一次物体不受摩擦力作用
B.第二次物体受到的摩擦力大小为15N
C.第三次物体受到的摩擦力方向向左
D.第三次物体受到的摩擦力大小为20N
8.2021年2月4日北京冬奥会正式进入1周年倒计时,如图所示是某滑雪运动员训练时从山上滑下的情景,下列有关说法中正确的是( )
A.运动员穿上滑雪板,因增大了与雪地的受力面积,从而减小了压力
B.滑雪板的底面做得很光滑,这是为了增大摩擦
C.运动员下滑过程中,若一切外力都消失,他将立即停止运动
D.运动员从坡顶加速下滑过程中重力势能越来越小,动能越来越大
9.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球,把它们投入水中静止后的情况如图所示。它们中所受浮力最小的是( )
A.甲B.乙C.丙D.丁
10.如图所示,用不变的拉力F与匀速拉动重为G的物体A沿水平方向移动一段距离s,在此过程中,拉力F做功为( )
A.3FsB.GsC.2FsD.(G+F)s
11.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为零
B.温度高的物体含有的热量多
C.汽油机压缩冲程中,机械能转化为内能
D.反复弯折铁丝,铁丝温度升高,这是通过热传递的方式增加了铁丝的内能
12.如图所示,为保证驾驶员的安全,轿车上设有安全带提示系统。当驾驶员坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合、S2断开,指示灯L亮起;当驾驶员系上安全带时,开关S2闭合,指示灯L熄灭。在如图所示的各电路中,符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
13.如图所示,电源电压为6V,闭合开关后发现电流表的指针几乎不偏转,电压表的示数为6V,两表接法均正确,可能出现的故障是( )
A.灯L2开路 B.开关接触不良 C.灯L1被短路 D.电流表被烧毁
14.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻值保持10Ω不变
B.乙的电阻值保持20Ω不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W
15.如图所示的电路,电源电压一定,闭合开关,滑动变阻器的滑片P从最左端向右移动的过程中(保证各元件均安全),下列分析正确的是( )
A.电压表V示数变小,灯光亮度变亮
B.电流表A1示数变大,电流表A2示数不变
C.电压表V示数与电流表A2示数的比值变小
D.电流表A1示数与电流表A2示数的差值变大
16.下列有关电与磁的图片,分析正确的是( )
A.如图装置研究的是电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系
B.如图装置展示的是著名的奥斯特实验
C.如图装置研究的是电磁感应现象
D.如图中动圈式话筒应用了磁场对电流的作用
17.有些物理量的大小不易直接观测,但它变化时引起其他量的变化却容易直接观测,用易观测的量显示不易观测的量是研究物理问题的一种方法。例如:发声的音叉的振动可以通过激起水花来体现。以下实例中采用的研究方法与上述方法相同的是( )
A.引入光线用来描述光的传播路径和方向
B.液体温度计利用不同温度时液柱长度的变化来显示温度的高低
C.研究平面镜成像时,为了比较像与物体的大小,选用两支相同的蜡烛
D.研究蒸发现象时,探究影响蒸发快慢与液体温度的关系
18.世界上最轻固态材料,在浙大诞生,实验室里称它为“碳海绵”。检测结果显示“碳海绵”还有超强的储电能力;对有机溶剂具有超快、超高的吸附力,是已报出的吸油力最高的材料;放在温度为﹣196℃的液氮中,弹性活力依然;“碳海绵”有很多空隙,可以填充保温材料等物质;它能达到的最小密度为0.16毫克/立方厘米(不包括该物质空隙间的气体):下列关于“碳海绵”的说法不正确的是( )
A.在将来的某一天,手机电池带电时间能充分满足人们的需求
B.若海上发生漏油事件,则可以把“碳海绵”撤在海面上迅速吸油
C.若用此材料做成宇航服能抵抗月球晚上零下一百多度的低温
D.相同体积“碳海绵”的质量远小于密度为0.09千克/米3的氢气的质量
19.如图所示,水平桌面上两只相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种不同液体,两个相同的物块在液体中恰好静止,此时两烧杯液面相平,则( )
A.物块在液体中所受浮力F甲>F乙 B.物块在液体中所受浮力F甲<F乙
C.液体的密度ρ甲>ρ乙 D.液体对杯底的压强p甲<p乙
20.如图所示,电源电压为6V,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω 1A”,小灯泡标有“3V 1.8W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证电路各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是( )
A.小灯泡的额定电流是0.5A
B.电流表的示数变化范围是0~0.6A
C.电压表的示数变化范围是2~3V
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~10Ω
二、填空题(每空1分,共18分)
21.(2分)2021年4月13日,日本正式决定将福岛第一核电站的核废水进行“海排”,举世哗然。我们知道,核电站是利用 (选填“核裂变”或“核聚变”)将核能变成电能服务人类的,通常采用水冷却,是因为水的 。但核废水具有核辐射,需要安全处理,保护环境,国国有责。
22.(2分)蜂鸟能够在空中悬停和倒飞。如图所示是一只蜂鸟正在吸食花蜜,此时,以 为参照物,蜂鸟是静止的,空气对蜂鸟的作用力的方向 。
23.(3分)如图是明代画家吴伟的饮驴图,画配诗《题老人饮驴图》中有两句诗:“岸上蹄踏蹄,水中嘴对嘴”。“水中嘴对嘴”是光的 现象。骑驴老人看河底的位置比实际位置要 (填“深”或“浅”)一些,这是光的 现象。
24.(2分)将大量物质集中于一“点”,该点周围存在一个界面,一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱,这种天体被命名为“黑洞”。基于你的物理素养,试分析:进入该界面的物体对“黑洞” (选填“有”或“没有”)力的作用,你的依据是 。
25.(3分)2021年3月12日,长征七号改遥二运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射。它采用了我国研制的大推力液氧煤油发动机。若煤油的热值为4.6×107J/kg,完全燃烧100t煤油放出的热量为 J,如图所示,发射塔周围产生大量“白气”,发生的物态变化是先 后 。(填“物态变化名称”)
26.(1分)如图为冬天人们常用的一种电热暖手宝。为了使用时更加安全,它的内部采用了双重温控保护开关,两个温控开关是 (选填“串联”或“并联”)起来使用的。
27.(2分)某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,当开关S接触点2时,该电饭煲处于 (选填“保温”或“加热”)状态;如图乙是该电饭煲工作时一次做饭过程中电功率与时间的关系图像,第15分钟时,该电饭煲的工作电流为 A。(保留小数点后两位数字)
28.(3分)小明借助如图所示的实验装置探究“磁场对通电导体的作用”,闭合开关,原本静止的轻质铜棒ab水平向左运动,这说明磁场对通电导体有 的作用,利用该原理可制成 (选填“发电机”或“电动机”)。若将一束带负电的电子沿着ab方向飞入磁场,电子的运动方向将发生改变,你认为电子会偏向 (选填“左”或“右”)侧运动。
三、作图题与实验探究题(第29题5分,第30题4分,第31题4分,第32题5分,第33题6分,共24分)
29.(2分)按要求作图(请保留作图痕迹):
在图甲中,画出光线AB的折射光线和OC的入射光线
30.(1分)在图中,用羊角锤拔铁钉,画出在A点施加最小动力F的示意图。
31.(2分)在图中,根据磁感线方向,标出小磁针的N极和电源正极。
32.(4分)物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验,凸透镜的焦距是10cm。
(1)如图甲,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(2)保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图乙所示刻度线处,则人眼应该在图中 (选填”“A”“B”或“C”)处且朝着相应方向,才能观察到烛焰的像。
(3)图丙中,点燃蜡烛,经过凸透镜在光屏上成清晰的、倒立缩小的实像,在放大镜、照相机和投影仪中,成像原理与其相同的是 ;接着小明把自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间,大家发现光屏上的像变模糊了。若不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是: (以透镜为参照物,写一条即可)。
33.(4分)小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾。
(1)小明在准备实验时,测出水的初温如图乙所示,于是他将烧杯中的水换成了温度更高的热水,他这样做的目的是 。
(2)在水温升高到90℃后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表中,直至水沸腾,如此持续3min后停止读数:第7min小明观察的数据未记录在表格中,此时的水温应为 ℃,你推断的理由是 。
(3)小明观察到沸腾时水中气泡的情形为图丙中 图(选填“a”或“b”)。
(5分)如图,小红同学在“测量盐水的密度”实验中,操作步骤如下:
(1)把天平放在水平桌面上,游码放在零刻度线,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡。
(2)已知空烧杯的质量为28g,现将适量盐水装入烧杯,并放在天平的左盘,测量其质量,待天平平衡时,如图乙所示。此时盐水和烧杯的总质量为 。然后将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图丙所示盐水的体积为 ,由此计算出盐水的密度为 kg/m3。
(3)小红同学此次实验操作测得的盐水密度将偏 (填“大”或“小”)。
35.(6分)在测量小灯泡的电阻的实验中,小明设计的电路如图所示,电源电压恒为3V。
(1)请你用笔画线代替导线,按乙图的电路图把甲图中的实物图电路连接完整,使滑片P向右端移动时灯的亮度变暗。
(2)实验中当他连好最后一根导线时,灯泡就发出了耀眼的光,出现这一现象的原因可能是 。
(3)当电压表的示数为2.6V时,电流表的示数如图丙所示,此时灯丝的电阻为 Ω。
(4)一系列操作后,小明在丁图中绘制了小灯泡的U﹣I图线后,而后小明又用一个定值电阻替换小灯泡。进行同样的操作,又在图丁中绘制定值电阻的U﹣I图像。试分析:在丁图中,能反映小灯泡电阻的图像是 (选填“a”或者“b”),理由是小灯泡的电阻与灯丝的 有关。
(5)爱思考的同学们又设计了如下的电路来测定值电阻Rx的阻值(电源电压不变),其中不能测出Rx阻值的电路是 。
四、计算题(第36题8分,第37题10分,共18分)
36.(8分)聪明的小明发现:使用弹簧测力计和一杯水不但可以测量浮力,还可以测出石块等物体的密度。如图甲所示,用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况如图乙所示(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),求:
(1)圆柱体受的最大浮力;
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强;
(3)圆柱体的密度?(保留小数点后一位数字)
37.(10分)小明同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶,如图表所示,接通电热水壶控制开关,小电动机在额定电压下用5s时间将2kg水从下方水桶中提升0.8m至电热水壶中,满刻度时自动停止加水,此时显示水温为20℃,接着电热水壶开始在额定电压下烧水至水温为100℃时自动断开电路停止工作,用时360s。(ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),g=10N/kg)。求:
(1)小电动机一次提升水做的有用功;
(2)电热水壶的内置加热电阻的阻值;
(3)烧开这壶水,水吸收的热量;
(4)这把电热水壶的加热效率?(保留小数点后一位数字)
2021年山东省临沂市郯城县中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(共20小题,每小题2分,共40分.每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2分)现在的你正在考场中完成物理试卷,下列数据中最接近实际的是( )
A.你现在所在考场的温度约为50℃
B.你答题所用2B铅笔的质量约为50g
C.考场内小广播音箱的工作电流约为1A
D.平放在桌面的试卷(无其它附加物)对桌面的压强约为1Pa
【分析】温度是表示物体冷热程度的物理量;
生活中常见物体质量的估测是命题关键;
物理学中用每秒通过导体任一横截面的电荷量来表示电流.每秒内通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大(强);
压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量。
【解答】解:A.人体感觉舒适的温度在23℃左右,考场内温度感觉舒适,应该在23℃左右,故A错误;
B.一支2B铅笔的质量约为5g左右,故B错误;
C.考场内小广播音箱的工作电流约为0.5A,故C错误;
D.试卷的面积约为0.5m×0.25m=0.125m2,其质量约为12g=0.012kg,重力为0.12N,根据压强公式p=可得对桌面的压强约为1Pa,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查对生活常见物理现象物理量的估算,通过多种实际操作活动,如掂一掂、估一估、称一称等来进行感知,把不熟悉的单位转化成常用熟悉的单位。
2.(2分)如图是一辆汽车做直线运动的s﹣t图像,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是( )
A.AB段汽车处于匀速直线运动状态
B.前3小时内,汽车运动的平均速度为30km/h
C.BC段汽车处于变速直线运动状态
D.CD段汽车运动的速度为22.5km/h
【分析】(1)根据速度的变化得出AB段汽车的运动特点;
(2)利用v=即可求出平均速度的大小;
(3)由图得出BC段汽车运动的路程和时间成正比;
(4)由图像得出汽车CD段通过路程,可得出时间1h的路程,然后根据速度公式求出速度。
【解答】解:A.AB段汽车的路程不随时间而变化,则汽车处于静止状态,故A错误;
B.前3小时内,汽车运动的路程为90km,平均速度v===30km/h,故B正确;
C.由图可知,在BC段,汽车通过的路程与时间成正比,故做的是匀速直线运动,故C错误;
D.BC段的平均速度是vCD===90km/h,故D错误。
故选:B。
【点评】本题是图像分析,考查学生的基本识图能力和速度公式的运用。
3.(2分)下列说法正确的是( )
A.如图,台上的“小娃娃”在音乐响起后翩翩起舞,说明声音是由物体的振动产生的
B.如图,逐渐抽出罩中的空气,会听见闹钟的声音越来越大
C.如图,探究音调和频率的关系时,需要控制钢尺伸出桌边的长度相同
D.如图,音叉发出声音的音调越高,乒乓球被弹开的幅度越大
【分析】(1)一切正在发声的物体都在振动;
(2)声音的传播需要介质,一切固体、液体、气体都能传声;
(3)探究音调和频率的关系时,需要控制拨动钢尺的力度相同;
(4)音叉发出的声音的响度越大,乒乓球被弹开得越远,说明响度与振幅有关,该实验将音叉的振动转换为乒乓球的跳动。
【解答】解:A、台上的小“人“在音乐声中翩翩起舞,说明发声的物体在振动,即声音是由物体的振动产生的,故A正确;
B、声音传播需要介质,真空不能传声,逐渐抽去直空罩中的空气,会听到闹钟的声音越来越小,故B错误;
C、钢尺伸出桌边的长度变化,振动时声音音调变化,因此探究音调和频率的关系时,需要控制拨动钢尺的力度相同,改变钢尺伸出桌边的长度,故C错误;
D、音叉发出声音的响度越大,乒乓球弹开的幅度越大,将音叉振动的幅度转换成乒乓球被弹开的幅度,这里用到的物理方法是转换法,故D错误。
故选:A。
【点评】本题重点考查了声音的产生、传播以及响度与振幅的关系,把音叉的振动转换成乒乓球的跳动,体现了转换法的思想。
4.(2分)2021年3月4日,国家航天局发布了3幅由我国天问一号探测器拍摄的高清火星影像图,图中这幅黑白图像是由天问一号上的高分辨率相机在距离火星表面300多公里高度拍摄的,分辨率约0.7米,是我国获取的清晰度最高的火星影像,下列有关说法正确的是( )
A.该相机的镜头为凹透镜
B.天问一号与地面指挥部是通过超声波来实现联络的
C.火星表面经过该相机镜头时成正立、缩小的实像
D.其他条件不变,当天问一号靠近火星时,火星表面所成的像会变大
【分析】(1)摄像机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的,当u>2f时,凸透镜才成倒立、缩小的实像。
(2)电磁波可以传递信息。
(3)凸透镜成实像时,物近像远像变大。
【解答】解:A、该相机镜头相当于凸透镜,对光起会聚作用,故A错误;
B、天问一号与地面指挥部是通过电磁波来实现联络的,故B错误;
C、火星表面经过该镜头时成倒立、缩小的实像,故C错误;
D、当天问一号靠近火星时,物距减小,像距变大,所成的像会变大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用,要掌握凸透镜成像的规律,搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律,学着将所学知识与生活实际联系起来。
5.(2分)小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中,分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置,以下说法正确的是( )
A.甲、乙均不能成像
B.甲、乙均不能看到像
C.甲、乙都能成像且均能看到像
D.只有甲既能成像也能看到像
【分析】实像和虚像的区别:实像能用光屏承接,虚像不能;实像是实际光线会聚而成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的。
【解答】解:
平面镜所成的像是虚像;由图可知,蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;因为虚像是光的反射延长线相交得到的,光屏不能承接虚像,因此凸透镜和平面镜所成的虚像都不能呈现在光屏上,所以在图中甲、乙两处放置木板都对看到虚像不产生影响,所以烛焰的像不会发生变化。
故选:C。
【点评】本题考查了平面镜和凸透镜成像,掌握实像和虚像的区别是解题的关键。
6.(2分)下列实验仪器使用正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据每种仪器的使用方法、注意事项分析各个选项,得出正确答案。
【解答】解:
A、温度计的玻璃泡接触了容器壁,故A错误;
B、使用刻度尺时,视线要与刻度垂直,故B错误;
C、读取量筒中液体的体积时,视线应与凹面的底部相平,故C正确;
D、使用天平测量质量时,在测量过程中不能移动平衡螺母,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了相关基本测量仪器的使用,要掌握仪器的使用方法,属基础知识的考查。
7.(2分)如图所示,物体G静止在粗糙的水平地面上,用水平向左的拉力F去拉物体。第一次F1=10N,物体未被拉动;第二次F2=15N,物体恰好能向左做匀速直线运动;第三次F3=20N,物体向左运动。下列说法正确的是( )
A.第一次物体不受摩擦力作用
B.第二次物体受到的摩擦力大小为15N
C.第三次物体受到的摩擦力方向向左
D.第三次物体受到的摩擦力大小为20N
【分析】(1)前两次物体都处于平衡状态,它所受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,所以摩擦力与拉力的大小相等;
(2)物体受到摩擦力的方向与物体相对运动或发生相对运动趋势的方向相反;
(3)影响滑动摩擦力大小的因素:压力和接触面的粗糙程度。
【解答】解:A、向左拉物体时,物体没有被拉动但有向左运动的趋势,所以此时静摩擦力的方向与物体相对运动的趋势相反,方向向右,物体处于静止状态,它受到水平向右的摩擦力与水平向左的拉力是一对平衡力,所以此时摩擦力f=F1=10N,故A错误;
B、向第二次F2=15N,物体恰好能向左做匀速直线运动,仍处于平衡状态,物体发生了相对运动,此时属于滑动摩擦力,它受到水平向右的摩擦力与水平向左的拉力是一对平衡力,故f=F=15N;摩擦力的方向与拉力方向相反,即摩擦力方向水平向右,故B正确;
CD、第三次F3=20N,物体向左运动,因为影响滑动摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度没有发生变化,因此当把拉力F增大为20N时,则物体受到的摩擦力仍为15N,受到的摩擦力方向没变,还是向右,故CD错误。
故选:B。
【点评】此题主要考查学生对摩擦力这一知识点的理解,关键是明确“摩擦力的方向总是与物体运动或相对运动的趋势的方向相反”,初中阶段判断摩擦力大小主要利用力的平衡条件,属于常考题。
8.(2分)2021年2月4日北京冬奥会正式进入1周年倒计时,如图所示是某滑雪运动员训练时从山上滑下的情景,下列有关说法中正确的是( )
A.运动员穿上滑雪板,因增大了与雪地的受力面积,从而减小了压力
B.滑雪板的底面做得很光滑,这是为了增大摩擦
C.运动员下滑过程中,若一切外力都消失,他将立即停止运动
D.运动员从坡顶加速下滑过程中重力势能越来越小,动能越来越大
【分析】(1)影响压强大小的因素是压力大小和受力面积的大小,据此分析;
(2)在压力一定时,减小接触面的粗糙程度可以减小摩擦力;
(3)一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
(4)重力势能的影响因素是质量和高度;动能大小的影响因素是质量和速度。
【解答】解:A、运动员穿上滑雪板,增大了与雪地的受力面积,可以减小对雪地的压强,但不能减小压力,故A错误;
B、滑雪板的底面做得很光滑,这是为了在压力一定时,减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故B错误;
C、运动员下滑过程中,若一切外力都消失,由牛顿第一定律可知,他将做匀速直线运动,故C错误;
D、运动员从坡顶加速下滑过程中,其质量不变,高度变小,速度变大,所以重力势能越来越小,动能越来越大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了减小压强的实例、减小摩擦力的应用、牛顿第一定律的理解、动能与势能大小的判断等,有一定综合性,但难度不大。
9.(2分)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球,把它们投入水中静止后的情况如图所示。它们中所受浮力最小的是( )
A.甲B.乙C.丙D.丁
【分析】由题知,四个小球的体积相同,根据图示得出四个小球排开水的体积的大小关系,根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系。
【解答】解:已知四个小球的体积相同,
由图知,四个球排开水的体积关系为:V甲排<V乙排=V丙排=V丁排,
由F浮=ρ水V排g可知,四个球受到的浮力关系为:F甲<F乙=F丙=F丁,
即所受浮力最小的是甲。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,能从图中得出四个球排开水的体积关系是本题的关键。
10.(2分)如图所示,用不变的拉力F与匀速拉动重为G的物体A沿水平方向移动一段距离s,在此过程中,拉力F做功为( )
A.3FsB.GsC.2FsD.(G+F)s
【分析】由图可以看出,该滑轮组绳子的有效股数n=2,则绳子自由端移动2s,已知拉力为F,由功的公式可以计算拉力所做的功。
【解答】解:由图可知,该滑轮组绳子的有效股数n=2,
则绳子自由端移动距离是2s;
由功的公式得:W=2Fs。
故选:C。
【点评】本题考查功的计算,难点是判断拉力方向上移动的距离。
11.(2分)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为零
B.温度高的物体含有的热量多
C.汽油机压缩冲程中,机械能转化为内能
D.反复弯折铁丝,铁丝温度升高,这是通过热传递的方式增加了铁丝的内能
【分析】①温度是物体冷热程度的标志,温度越高,组成物质的分子运动越剧烈,分子的总动能越大;内能是所有分子运动的动能和分子势能的总和,同一物体,温度越高,内能越大,温度升高,内能增加;热量是热传递过程中,传递的内能,离开了热传递,就没有热量这个概念;
②汽油机压缩冲程是将机械能转化为内能的过程,属做功使物体的内能改变;
③做功和热传递都可以改变物体的内能。
【解答】解:A、一切物体都具有内能,温度为0℃的冰块也有内能,故A错误;
B、热量是一个过程量,不能说含有或具有热量,故B错误;
C、汽油机在压缩冲程中把机械能转化为内能,使燃气的内能增加,温度升高,故C正确;
D、用手快速弯折铁丝,铁丝温度升高,这是通过做功的方式增加了铁丝的内能,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了内能与热量、温度的关系及改变内能的方法。内能是状态量,热量是过程量,内能的改变可通过做功或热传递来实现。
12.(2分)如图所示,为保证驾驶员的安全,轿车上设有安全带提示系统。当驾驶员坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合、S2断开,指示灯L亮起;当驾驶员系上安全带时,开关S2闭合,指示灯L熄灭。在如图所示的各电路中,符合上述要求的是( )
A.B.
C.D.
【分析】由题意知,只有坐在座位上时,指示灯才亮,故S1可控制灯,当开关S2闭合时,灯又不亮了,说明指示灯被S2短路了。
【解答】解:A、两开关串联,只有乘客坐下,系上安全带时指示灯才会发光,故A错误;
B、指示灯与S1串联后再与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,系上安全带时,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源短路,故B正确;
C、指示灯与S1串联后再与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,系上安全带时,指示灯被短路熄灭,但出现电源短路,故C错误;
D、两开关并联,无论乘客坐下,还是系上安全带,指示灯都会发光,故D错误。
故选:B。
【点评】本题结合生活实际考查电路的设计,逐一分析每个选项,找出符合题意的答案即可。
13.(2分)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后发现电流表的指针几乎不偏转,电压表的示数为6V,两表接法均正确,可能出现的故障是( )
A.灯L2开路B.开关接触不良
C.灯L1被短路D.电流表被烧毁
【分析】根据电路图可知,两灯泡串联,电压表测量L2两端电压,电流表测量电路中电流;电流表指针几乎不动,说明电路为断路;电压表指针偏转,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,据此解答。
【解答】解:根据电路图可知,两灯泡串联,电压表测量L2两端电压,电流表测量电路中电流;
当开关S闭合时,电流表的指针几乎不动,说明电路是开路;电压表的示数为6V,说明电压表通过电流表、L1、开关与电源两极相连,则电流表、L1、开关都没有问题,因此L2处出现开路。
故选:A。
【点评】本题考查了利用电流表、电压表来判断电路故障,平时做实验时多试一试,多积累这方面的经验。
14.(2分)如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻值保持10Ω不变
B.乙的电阻值保持20Ω不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W
【分析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比,据此分析图像甲乙电阻的变化;
(2)根据并联电路的电压特点结合图像读出对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流;
(3)根据串联电路的电流特点读出图像中对应的电压,根据P=UI求出甲的功率。
【解答】解:(1)由图像可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化;
且当U甲=2V时,对应的电流为0.1A,故R甲==20Ω;故AB不正确。
(2)甲、乙并联在2V电源时,电阻两端的电压为2V,
由图像可知,I甲=0.1A,I乙=0.2A,故干路电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;
(3)甲、乙串联在电路中时,通过两电阻的电流相等,由图可知U甲=4V,
故甲的功率为P甲=U甲I=4V×0.2A=0.8W,故D不正确。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是根据图像得出相关的信息。
15.(2分)如图所示的电路,电源电压一定,闭合开关,滑动变阻器的滑片P从最左端向右移动的过程中(保证各元件均安全),下列分析正确的是( )
A.电压表V示数变小,灯光亮度变亮
B.电流表A1示数变大,电流表A2示数不变
C.电压表V示数与电流表A2示数的比值变小
D.电流表A1示数与电流表A2示数的差值变大
【分析】分析清楚电路结构,根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后用应用并联电路特点与欧姆定律分析答题。
【解答】解:
(1)由电路图可知,灯泡和滑动变阻器并联,电流表A2测通过变阻器的电流,电流表A1测干路电流,电压表测电源两端电压;
因电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故A错误;
(2)由于电阻L两端的电压与其阻值都不变,则通过L的电流不变,
当滑片P从最左端向右移动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流增大,即A2的示数变大,
根据并联电路的电流规律可知,干路电流增大,即电流表A1示数变大,故B错误;
(3)由电压表V的示数不变和电流表A2的示数变大可知,电压表的示数和电流表A2的示数的比值变小,故C正确;
(4)根据并联电路电流的规律,电流表A1示数与电流表A2示数的差值等于通过灯泡L的电流,则该差值不变,故D错误。
故选:C。
【点评】本题是一道电路动态分析题,分析清楚电路结构、应用并联电路特点、欧姆定律的运用,分析清楚电路结构是正确解题的关键。
16.(2分)下列有关电与磁的图片,分析正确的是( )
A.如图装置研究的是电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系
B.如图装置展示的是著名的奥斯特实验
C.如图装置研究的是电磁感应现象
D.如图中动圈式话筒应用了磁场对电流的作用
【分析】(1)电磁铁磁性强弱跟电流大小、线圈匝数有关;
(2)奥斯特实验,表明电流周围存在着磁场;
(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象;
(4)动圈式话筒是应用了电磁感应原理工作的。
【解答】解:A、电磁铁磁性强弱跟电流大小、线圈匝数有关,图中两个电磁铁串联,电流相等,线圈匝数不同,吸引大头针多少不同,磁性强弱不同,故A正确;
B、如图是电动机的原理图,电动机是根据导体在磁场中受力而运动,不是奥斯特实验,故B错误;
C、该图没有电池,验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电磁感应现象实验图,故C正确。
D、当人对着话筒讲话时,产生的声音使膜片以及与之相连的线圈一起振动,线圈在磁场中振动能产生随着声音变化的电流,这是电磁感应现象,故D错误;
故选:AC。
【点评】对于电与磁部分,要掌握电动机的原理图、发电机的原理图、奥斯特实验图、探究电磁铁磁性强弱图、电磁继电器原理图等等。并且明白每一个原理图相对应的知识点。
17.(2分)有些物理量的大小不易直接观测,但它变化时引起其他量的变化却容易直接观测,用易观测的量显示不易观测的量是研究物理问题的一种方法。例如:发声的音叉的振动可以通过激起水花来体现。以下实例中采用的研究方法与上述方法相同的是( )
A.引入光线用来描述光的传播路径和方向
B.液体温度计利用不同温度时液柱长度的变化来显示温度的高低
C.研究平面镜成像时,为了比较像与物体的大小,选用两支相同的蜡烛
D.研究蒸发现象时,探究影响蒸发快慢与液体温度的关系
【分析】物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】解:发声的音叉的振动通过激起水花来体现,采用的是转换法。
A、研究光现象时,引入光线用来描述光的传播路径和方向,采用的是模型法,故A不符合题意;
B、液体温度计利用液柱长度的变化来显示温度高低,采用的是转换法。故B符合题意;
C、研究平面镜成像时,为了比较像与物体的大小,选用两支相同的蜡烛,采用的是等效替代法。故C不符合题意;
D、研究蒸发现象时,探究影响蒸发快慢与液体温度的关系,采用的是控制变量法。故D不符合题意。
故选:B。
【点评】所谓“转换法”,主要是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
18.(2分)世界上最轻固态材料,在浙大诞生,实验室里称它为“碳海绵”。检测结果显示“碳海绵”还有超强的储电能力;对有机溶剂具有超快、超高的吸附力,是已报出的吸油力最高的材料;放在温度为﹣196℃的液氮中,弹性活力依然;“碳海绵”有很多空隙,可以填充保温材料等物质;它能达到的最小密度为0.16毫克/立方厘米(不包括该物质空隙间的气体):下列关于“碳海绵”的说法不正确的是( )
A.在将来的某一天,手机电池带电时间能充分满足人们的需求
B.若海上发生漏油事件,则可以把“碳海绵”撤在海面上迅速吸油
C.若用此材料做成宇航服能抵抗月球晚上零下一百多度的低温
D.相同体积“碳海绵”的质量远小于密度为0.09千克/米3的氢气的质量
【分析】结合“碳海绵”的物理性质和化学性质,对选项中的描述可逐一做出判断。
【解答】解:A、因为“碳海绵”有超强的储电能力,所以我们相信将来的某一天,手机电池带电时间能充分满足人们的需求,故A正确;
B、因为“碳海绵”具有很强的吸附性,所以若海上发生漏油事件,可以把“碳海绵”撒在海面上迅速吸油,故B正确;
C、由题意知,“碳海绵”有很多空隙,可以填充保温材料等物质;做成宇航服能抵抗月球晚上零下一百多度的低温,故C正确;
D、“碳海绵”的最小密度为0.16mg/cm3,氢气密度为0.09kg/m3=0.09mg/cm3,所以碳海绵的密度大于氢气密度,根据m=ρV可知:相同体积“碳海绵”的质量大于密度为0.09千克/米3的氢气的质量,故D错误。
故选:D。
【点评】以“碳海绵”这种新型的材料为考查内容,主要考查了我们对其相关特性及应用的理解,结合题干中的材料找出有用的信息是解答的关键。
19.(2分)如图所示,水平桌面上两只相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种不同液体,两个相同的物块在液体中恰好静止,此时两烧杯液面相平,则( )
A.物块在液体中所受浮力F甲>F乙
B.物块在液体中所受浮力F甲<F乙
C.液体的密度ρ甲>ρ乙
D.液体对杯底的压强p甲<p乙
【分析】(1)根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系;
(2)根据液体的深度和密度,利用p=ρgh判断对杯底的压强关系。
【解答】解:AB、物块在甲液体中沉底,物块受到的浮力小于物块的重力,物块在乙液体中悬浮,物块受到的浮力等于小球的重力,所以甲液体中物块受到的浮力小于乙液体中物块受到的浮力,故B正确,A错误;
C、物块在甲液体中沉底,物块的密度大于甲液体的密度,物块在乙液体中悬浮,物块的密度等于乙液体的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故C错误;
D、两个杯中的液面恰好相平,甲液体的密度小于乙液体的密度,由p=ρgh可知,甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题主要考查了浮沉条件的应用,一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系,同时要搞清不同状态下(漂浮、悬浮)物体所受重力与浮力的大小关系。
20.(2分)如图所示,电源电压为6V,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω 1A”,小灯泡标有“3V 1.8W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证电路各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是( )
A.小灯泡的额定电流是0.5A
B.电流表的示数变化范围是0~0.6A
C.电压表的示数变化范围是2~3V
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~10Ω
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由P=UI求出灯泡的额定电流,然后与电流表的量程和变阻器允许通过的最大电流相比较判断出电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电压表的示数最小,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,然后得出滑动变阻器连入电路的阻值变化范围,利用串联电路的电压特点求出电压表的最小示数;
(2)根据欧姆定律求出灯泡的电阻,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流,然后得出电流表示数变化范围,根据欧姆定律求出电压表的最大示数,然后求出电压表的示数变化范围。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流:IL===0.6A,故A错误;
因串联电路中各处的电流相等相等,且电流表的量程为0~0.6A,变阻器允许通过的最大电流为1A,
所以,电路中的最大电流I大=0.6A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电压表的示数最小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和可知,电压表的最小示数:UR=U﹣UL=6V﹣3V=3V;
由I=可得,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R小===5Ω,
则滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5Ω~10Ω,故D正确;
(2)灯泡的电阻:RL===5Ω,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的最小电流I小===0.4A,
所以,电流表示数变化范围是0.4A~0.6A,故B错误;
电压表的最大示数UR′=I小R大=0.4A×10Ω=4V,则电压表的示数变化范围是3V~4V,故C错误。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流,并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
二、填空题(每空1分,共18分)
21.(2分)2021年4月13日,日本正式决定将福岛第一核电站的核废水进行“海排”,举世哗然。我们知道,核电站是利用 核裂变 (选填“核裂变”或“核聚变”)将核能变成电能服务人类的,通常采用水冷却,是因为水的 比热容大 。但核废水具有核辐射,需要安全处理,保护环境,国国有责。
【分析】(1)核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的;
(2)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少。
【解答】解:(1)核电站是利用原子核发生可控制的裂变释放出的核能来发电的;
(2)因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以发动机采用水冷却。
故答案为:核裂变;比热容大。
【点评】本题考查了对核能利用、水的比热容大的应用的了解,属于基础题目。
22.(2分)蜂鸟能够在空中悬停和倒飞。如图所示是一只蜂鸟正在吸食花蜜,此时,以 花 为参照物,蜂鸟是静止的,空气对蜂鸟的作用力的方向 竖直向上 。
【分析】(1)如果物体位置相对于参照物位置不变,则物体是静止的;如果物体位置相对于参照物的位置不断变化,则物体是运动的;
(2)蜂鸟受到的空气作用力和重力是一对平衡力。
【解答】解:(1)以花为参照物,蜂鸟相对于花的位置没有发生变化,则蜂鸟是静止的;
(2)蜂鸟受到的空气作用力和重力是一对平衡力,重力方向竖直向下,所以空气对蜂鸟作用力方向竖直向上。
故答案为:花;竖直向上。
【点评】本题考查参照物的选择及力的方向,是一道基础题。
23.(3分)如图是明代画家吴伟的饮驴图,画配诗《题老人饮驴图》中有两句诗:“岸上蹄踏蹄,水中嘴对嘴”。“水中嘴对嘴”是光的 反射 现象。骑驴老人看河底的位置比实际位置要 浅 (填“深”或“浅”)一些,这是光的 折射 现象。
【分析】当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,例如:平面镜成像、水中倒影等。
光从空气斜射如水中时,折射角小于入射角,折射光线靠近法线;
【解答】解:古诗中的“水中嘴对嘴”,是指驴在岸边饮水,水面上就会出现驴子嘴的像,这是光的反射形成的虚像,与平面镜成像原理是相同的。
河底反射的光线从水中斜射到空气中发生折射,折射光线远离法线,向下偏折,所以骑驴老人看河底的位置比实际位置要浅;
故答案为:反射;浅;折射。
【点评】此题将物理知识与古诗结合在一起,能够体现学科的整合性,同时也考查了学生的综合能力,是一道典型的好题。
24.(2分)将大量物质集中于一“点”,该点周围存在一个界面,一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱,这种天体被命名为“黑洞”。基于你的物理素养,试分析:进入该界面的物体对“黑洞” 有 (选填“有”或“没有”)力的作用,你的依据是 物体间力的作用是相互的 。
【分析】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
【解答】解:“黑洞”是将大量物质集中于一“点”,该点周围存在一个界面,一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱,这说明物体进入黑洞时受到了力的作用,由于物体间力的作用是相互的,所以物体对黑洞也有力的作用;
故答案为:有;物体间力的作用是相互的。
【点评】本题考查了学生对力的相互性的掌握,注重了物理和生活的联系,是力学简单知识的考查。
25.(3分)2021年3月12日,长征七号改遥二运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射。它采用了我国研制的大推力液氧煤油发动机。若煤油的热值为4.6×107J/kg,完全燃烧100t煤油放出的热量为 4.6×1012 J,如图所示,发射塔周围产生大量“白气”,发生的物态变化是先 汽化 后 液化 。(填“物态变化名称”)
【分析】(1)由Q放=mq计算100t的液氧煤油完全燃烧放出的热量;
(2)物质从液态变成气态的过程称为汽化,物质从汽态变成液态的过程称为液化。
【解答】解:(1)由题知,液氧煤油的热值是4.6×107J/kg,
则100t的液氧煤油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=100×103kg×4.6×107J/kg=4.6×1012J;
(2)发射台附近产生了大量“白气”,这是导流槽内的水在高温火焰下,先发生汽化,变成水蒸气,而后水蒸气遇到外面的相对温度较低的环境,又发生液化形成小水珠。
故答案为:4.6×1012;汽化;液化。
【点评】本题考查了热量的计算以及物态变化,属于识记性内容,比较简单。
26.(1分)如图为冬天人们常用的一种电热暖手宝。为了使用时更加安全,它的内部采用了双重温控保护开关,两个温控开关是 串联 (选填“串联”或“并联”)起来使用的。
【分析】为了更安全,电热暖手宝采用双重温控保护开关,只要有一处温度过高就自动切断电路,两个开关应该是串联。
【解答】解:电热暖手宝采用双重温控保护开关,两个开关相互影响的,只要有一个开关断开,就能切断电路,故应该是串联。
故答案为:串联。
【点评】本题考查了串联电路的辨别,属于基础知识。
27.(2分)某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,当开关S接触点2时,该电饭煲处于 保温 (选填“保温”或“加热”)状态;如图乙是该电饭煲工作时一次做饭过程中电功率与时间的关系图像,第15分钟时,该电饭煲的工作电流为 0.91 A。(保留小数点后两位数字)
【分析】(1)由图知,开关S接触点1时,只有R1连入电路中,S接触点2时,两电阻串联,根据P=分析电饭煲的工作状态;
(2)根据图乙可知,第15分钟时,该电饭煲的处于保温状态,根据P=UI求出工作电流。
【解答】解:(1)由甲图可知,开关S接触点1时,只有R1连入电路中,S接触点2时,两电阻串联,
电源电压一定,开关接触点2时,电路的电阻较大,由P=可知,电路消耗的功率较小,电饭煲处于保温状态;
开关接触点1时,电路的电阻较小,由P=可知,电路消耗的功率较大,电饭煲处于加热状态。
(2)根据图乙可知,第15分钟时,该电饭煲的处于保温状态,功率P保温=200W,
根据P=UI可得,工作电流:I保温==≈0.91A。
故答案为:保温;0.91。
【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用,要能正确分析开关在不同状态电路结构,关键是能看懂图像,将图像与所学知识联系起来,是一道好题。
28.(3分)小明借助如图所示的实验装置探究“磁场对通电导体的作用”,闭合开关,原本静止的轻质铜棒ab水平向左运动,这说明磁场对通电导体有 力 的作用,利用该原理可制成 电动机 (选填“发电机”或“电动机”)。若将一束带负电的电子沿着ab方向飞入磁场,电子的运动方向将发生改变,你认为电子会偏向 右 (选填“左”或“右”)侧运动。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用;电子带负电,电子定向移动的方向与电流的方向是相反的。
【解答】解:轻质铜棒ab中有电流通过时,在磁场中受到力的作用而运动,说明磁场对通电导体有力的作用;利用该原理可以制成电动机;
电子沿着ab方向飞入磁场,电子的定向移动会形成电流,其运动方向与电流方向是相反的,则电流的方向是b向a,与导体中ab的电流方向是相反的,电子受力方向与导体ab受力方向相反,磁场方向不变,所以电子会向右侧运动。
故答案为:力;电动机;右。
【点评】本题考查了电动机的制作原理、电流的方向,知道负电荷定向移动的方向和电流的方向相反是解题的关键。
三、作图题与实验探究题(第29题5分,第30题4分,第31题4分,第32题5分,第33题6分,共24分)
29.(2分)按要求作图(请保留作图痕迹):
在图甲中,画出光线AB的折射光线和OC的入射光线
【分析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。如图所示:
【点评】凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
30.(1分)在图中,用羊角锤拔铁钉,画出在A点施加最小动力F的示意图。
【分析】由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力。连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小。
【解答】解:根据杠杆平衡条件可知,动力臂越长越省力,最长的动力臂即支点与作用点的连线,然后根据力臂的画法,过A点作垂直于力臂的作用力,要能拔铁钉,动力的方向应向左方,如下图所示
【点评】求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂。
31.(2分)在图中,根据磁感线方向,标出小磁针的N极和电源正极。
【分析】根据磁感线的方向确定螺线管的N、S极,然后根据磁体间的相互作用确定磁针的N、S极,再利用安培定则确定电源的正负极。
【解答】解:因为磁体周围的磁感线总是从N极出发,回到S极,所以螺线管的左端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的右端为S极,根据安培定则可以判断出电源的右端为正极,左端为负极,如图所示。
【点评】此题主要考查学生会根据磁感线的方向和磁极间的相互作用规律判断出磁体的N、S极,会熟练应用安培定则。
32.(4分)物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验,凸透镜的焦距是10cm。
(1)如图甲,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、 放大 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(2)保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图乙所示刻度线处,则人眼应该在图中 (选填”“A”“B”或“C”)处且朝着相应方向,才能观察到烛焰的像。
(3)图丙中,点燃蜡烛,经过凸透镜在光屏上成清晰的、倒立缩小的实像,在放大镜、照相机和投影仪中,成像原理与其相同的是 照相机 ;接着小明把自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间,大家发现光屏上的像变模糊了。若不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是: 光屏远离透镜 (以透镜为参照物,写一条即可)。
【分析】(1)当2f>u>f,成倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的;
(2)u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,我们应透过凸透镜去观察这个像;
(3)幻灯机、投影仪是根据凸透镜能成倒立放大实像的原理制成的,照相机是根据凸透镜能成倒立缩小实像的原理制成的,放大镜是根据凸透镜成正立放大虚像的原理制成的;
凹透镜对光线有发散作用,能使光线的会聚点推迟延后,可以用来矫正近视眼;根据凹透镜的作用和物远像近小的特点可判断应进行的操作。
【解答】解:(1)由图甲知,当蜡烛在刻度尺的10.0cm处,u=15.0cm,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的;
(2)u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,眼睛透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察;
(3)图丙中,经过凸透镜在光屏上成清晰的、倒立缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的;
近视眼镜的镜片为凹透镜,对光有发散作用,可使光线的会聚点推迟延后。因此,不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是光屏远离透镜。
故答案为:(1)放大;(2)B;(3)照相机;光屏远离透镜。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的探究实验,包括成像规律的总结与应用,实验中遇到问题的分析与对策等,综合性较强。
33.(4分)小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾。
(1)小明在准备实验时,测出水的初温如图乙所示,于是他将烧杯中的水换成了温度更高的热水,他这样做的目的是 缩短加热时间 。
(2)在水温升高到90℃后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表中,直至水沸腾,如此持续3min后停止读数:第7min小明观察的数据未记录在表格中,此时的水温应为 99 ℃,你推断的理由是 水在沸腾过程中温度保持不变 。
(3)小明观察到沸腾时水中气泡的情形为图丙中 a 图(选填“a”或“b”)。
【分析】(1)为了节省做实验的时间,可以提高水的初温;
(2)水在沸腾过程中不断吸热,温度保持不变;
(3)沸腾前,气泡在上升过程中体积逐渐减小,到水面消失;沸腾时,有大量气泡产生,气泡在上升过程中体积逐渐增大,最后破裂。
【解答】解:(1)提高水的初温,是为了缩短加热时间;
(2)由于水在沸腾过程中,不断吸热,温度保持不变,所以第7min的温度应该为99℃;
(3)a图气泡在上升过程中气泡体积增大,所以是沸腾时的情况;b图气泡在上升过程中,体积逐渐减小,所以是沸腾前的情况。
故答案为:(1)缩短加热时间;(2)99;水在沸腾过程中温度保持不变;(3)a。
【点评】本题考查水的沸腾实验,知道水沸腾的特点以及沸腾前后的气泡变化情况。
34.(5分)如图,小红同学在“测量盐水的密度”实验中,操作步骤如下:
(1)把天平放在水平桌面上,游码放在零刻度线,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 左 (填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡。
(2)已知空烧杯的质量为28g,现将适量盐水装入烧杯,并放在天平的左盘,测量其质量,待天平平衡时,如图乙所示。此时盐水和烧杯的总质量为 94g 。然后将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图丙所示盐水的体积为 60cm3 ,由此计算出盐水的密度为 1.1×103 kg/m3。
(3)小红同学此次实验操作测得的盐水密度将偏 偏大 (填“大”或“小”)。
【分析】(1)天平使用前的调节:若指针左偏,向右调平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
(2)天平测物体质量时,物体质量等于砝码质量与游码读数之和;
(3)由于烧内壁粘有液体所以体积V偏小,由此分析所测密度变化。
【解答】解:(1)把天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处后,由图甲知,指针偏右,此时应将右端的平衡螺母向左调节,直到指针对准分度盘中央的刻度线;
(2)由图乙知,天平标尺的分度值为0.2g,盐水和烧杯的总质量=50g+20g+20g+4g=94g,盐水的质量为94g﹣28g=66g;盐水的体积V=60ml=60cm3,
盐水的密度ρ===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
(3)把烧杯中的盐水全部倒入量筒中测体积时,由于烧杯内壁粘有盐水,所以测得体积V偏小,根据ρ=可知,所测盐水密度偏大。
故答案为:(1)左;(2)94g;60cm3;1.1×103;(3)偏大。
【点评】用天平和量筒来测液体的密度,是实验室中最常用的方法,重点应掌握天平的调节与使用方法、量筒的读数、密度公式的运用、实验步骤的合理安排等。
35.(6分)在测量小灯泡的电阻的实验中,小明设计的电路如图所示,电源电压恒为3V。
(1)请你用笔画线代替导线,按乙图的电路图把甲图中的实物图电路连接完整,使滑片P向右端移动时灯的亮度变暗。
(2)实验中当他连好最后一根导线时,灯泡就发出了耀眼的光,出现这一现象的原因可能是 ①连接电路时,没有断开开关;
②闭合开关前,没有将滑片移到阻值最大处 。
(3)当电压表的示数为2.6V时,电流表的示数如图丙所示,此时灯丝的电阻为 10 Ω。
(4)一系列操作后,小明在丁图中绘制了小灯泡的U﹣I图线后,而后小明又用一个定值电阻替换小灯泡。进行同样的操作,又在图丁中绘制定值电阻的U﹣I图像。试分析:在丁图中,能反映小灯泡电阻的图像是 (选填“a”或者“b”),理由是小灯泡的电阻与灯丝的 温度 有关。
(5)爱思考的同学们又设计了如下的电路来测定值电阻Rx的阻值(电源电压不变),其中不能测出Rx阻值的电路是 。
【分析】(1)根据滑片P向右端移动时灯变暗确定滑动变阻器的连接;
电源电压恒为3V,最大电压不超过3V确定电压表选用小量程与灯泡并联;
(2)连接电路时,开关要断路;闭合开关前,滑片在阻值最大处使电路中的电流最小,起保护电路的作用;
(3)根据电流表的量程和分度值读出其正常工作的电流,由欧姆定律计算其电阻;
(4)定值电阻电流与电压成正比,由此分析知灯泡的电流与电压关系图像;灯泡电阻与温度有关;
(5)结合四个图示,根据欧姆定律分析。
【解答】解:(1)滑片P向右端移动时灯变暗,所以滑动变阻器左下接线柱连入电路;
电源电压恒为3V,最大电压不超过3V,故电压表选用小量程与灯泡并联测其两端电压,如图所示:
(2)实验中当他连好最后一根导线时,灯泡就发出了耀眼的光,出现这一现象的原因主要是:
①连接电路时,没有断开开关;
②闭合开关前,没有将滑片移到阻值最大处;
(3)由图丙可知,电流表的量程0﹣0.6A,分度值0.02A,灯泡正常工作时的电流为0.26A,由欧姆定律,小灯泡的电阻:R===10Ω;
(4)由图知,a是一条直线,说明电流与电压成正比,电压与电流比值一定,所以它是定值电阻阻值的电流与电压关系图像;
那么灯泡电流与电压图线是b,是一条曲线,并且电流增大的程度小于电压,说明其电阻是变化的,并且随电压的增大而增大,原因是电压越高,灯泡越亮,温度越高,电阻越大;
(5)A、电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律可求出总电阻,根据电阻的串联可得出待测电阻;能够测出Rx阻值;
B、电压表测电源电压,电流表测定值电阻的电流,不知通过待测电阻的电流,故不可行;
C、S闭合时,两电阻并联,电流表A1测干路电流,A2测通过R的电流,由欧姆定律可定值电阻的电压,即电源电压,由并联电路电流的规律可得出待测电阻的电流,由欧姆定律可求出待测电阻的大小;
D、电压表测变阻器的电压,电流表测电路中的电流,对于电阻来说:
RX==,
设RX===k,则===k=RX,
即RX=,根据串联电路电压的规律有:
RX==﹣﹣﹣①
故通过移动P,记录电压表和电流示数变化,即可根据①求出待测电阻,
故选B。
故答案为:(1)见上图;(2)①连接电路时,没有断开开关;②闭合开关前,没有将滑片移到阻值最大处;(3)10;(4)b;温度;(5)B。
【点评】本题测量小灯泡的电阻,考查电路连接、注意事项、电流表读数、电阻计算、影响电阻的因素及测量电阻的特殊方法。
四、计算题(第36题8分,第37题10分,共18分)
36.(8分)聪明的小明发现:使用弹簧测力计和一杯水不但可以测量浮力,还可以测出石块等物体的密度。如图甲所示,用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况如图乙所示(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),求:
(1)圆柱体受的最大浮力;
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强;
(3)圆柱体的密度?(保留小数点后一位数字)
【分析】(1)由F﹣h图像可知,当h=0(圆柱体没有浸入水),弹簧测力计的示数为圆柱体重;当h≥10cm(圆柱体浸没在水中),根据称量法求出圆柱体受到的最大浮力;
(2)由图知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度为10cm,利用液体压强公式p=ρgh求此时圆柱体下表面受到的水的压强;
(3)圆柱体浸没在水中时,排开水的体积等于圆柱体的体积,利用F浮=ρ液gV排求圆柱体的体积,利用G=mg求出圆柱体的质量,再利用ρ=求圆柱体的密度。
【解答】解:
(1)由图乙可知,当h=0(圆柱体没有浸入水),弹簧测力计的示数为圆柱体重,即圆柱体的重G=F=8N;
当圆柱体浸入水中的深度为10cm时,圆柱体恰好浸没在水中,此时弹簧测力计的示数为F′=2N,
则圆柱体受到的最大浮力(浸没时):F浮=G﹣F′=8N﹣2N=6N;
(2)圆柱体刚浸没时,下表面所处的深度为:h=10cm=0.1m,
圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(3)由F浮=ρ液gV排可得,圆柱体的体积:
V=V排===6×10﹣4m3,
由G=mg可得,圆柱体的质量:m===0.8kg,
则圆柱体的密度:ρ==≈1.3×103kg/m3。
答:(1)圆柱体受的最大浮力为6N;
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强为1000Pa;
(3)圆柱体的密度为1.3×103kg/m3。
【点评】本题考查了称量法计算浮力、液体压强的计算、阿基米德原理和重力公式的应用、密度的计算,会识图并从中得出相关信息是解题的关键。
37.(10分)小明同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶,如图表所示,接通电热水壶控制开关,小电动机在额定电压下用5s时间将2kg水从下方水桶中提升0.8m至电热水壶中,满刻度时自动停止加水,此时显示水温为20℃,接着电热水壶开始在额定电压下烧水至水温为100℃时自动断开电路停止工作,用时360s。(ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),g=10N/kg)。求:
(1)小电动机一次提升水做的有用功;
(2)电热水壶的内置加热电阻的阻值;
(3)烧开这壶水,水吸收的热量;
(4)这把电热水壶的加热效率?(保留小数点后一位数字)
【分析】(1)根据W有=Gh求出有用功;
(2)根据P=算出电热水壶的内置加热电阻的阻值;
(3)根据Q吸=c水m△t算出烧开这壶水,水吸收的热量;
(4)根据W=P加热t算出电热水壶消耗的电能;
根据η=×100%算出电热水壶的加热效率。
【解答】解:(1)水的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N;
有用功:W有=Gh=20N×0.8m=16J;
(2)根据P=得电热水壶的内置加热电阻的阻值:
R===22Ω;
(3)烧开这壶水,水吸收的热量为:
Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J;
(4)电热水壶消耗的电能为:
W=P加热t=2200W×360s=7.92×105J,
电热水壶的加热效率为:
η=×100%=×100%≈84.8%。
答:(1)小电动机一次提升水做的有用功为16J;
(2)电热水壶的内置加热电阻的阻值为22Ω;
(3)烧开这壶水,水吸收的热量为6.72×105J;
(4)这把电热水壶的加热效率为84.8%。
【点评】本题考查了重力、功、吸热公式、电功公式、吸热公式以及热效率公式的应用,知识点多、联系实际生活,属于中考常见题型。
时间/min
0
1
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温度/℃
90
92
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98
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99
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型号
MH﹣200
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定加热功率
2200W
小电动机额定功率
5W
一次加水量
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型号
MH﹣200
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定加热功率
2200W
小电动机额定功率
5W
一次加水量
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