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初三中考物理模拟卷4(带答案)
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初三中考物理模拟卷4
一.选择题(共12小题)
1.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.集中精力时我们可以听到次声波 B.歌声越大时声音的音调越高
C.在月球上字航员可以直接利用声音传递信息 D.长期在地铁列车上用耳机听音乐易导致听力下降
2.夏天天气炎热,为了防止食物腐烂,下列做法及其解释正确的是( )
A.在运输车辆上放干冰,利用干冰汽化吸热给食品降温
B.商场里将鱼放在冰块上,利用冰块熔化吸热给鱼降温
C.给盛食品盒子盖上湿毛巾,利用水的升华吸热使食品降温
D.把食物放入冰箱内,利用冷凝剂液化吸热,使冰箱内部的温度降低
3.对生活中有关光现象的描述正确的是( )
A.道路拐弯处的反光镜是利用光的反射,能会聚光线
B.教学中常用的投影屏幕上的像是利用凸透镜,经折射形成虚像
C.自行车的尾灯本身不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置,利用了光的折射
D.树荫下的圆形光斑是太阳经过小孔而形成的太阳的像,与小孔形状无关
4.滑板是青少年比较喜欢的一种运动,以下分析合理的是( )
A.人和滑板滑行的速度越快,惯性越大
B.滑板底部安装有滚轮,是为了增大对地面的压强
C.在水平面上匀速滑动时,人的重力和滑板对人的支持力是一对平衡力
D.人和滑板从运动到静止的过程说明了滑动摩擦力与速度有关
5.下列说法正确的是( )
A.马德堡半球实验测出了大气压的数值
B.100米赛跑中,跑到终点不能立刻停止,是因为受到了惯性力
C.深海鱼被打捞出水后,因鱼鳔胀破而死亡,是因为外界压强减小
D.大气压强是由于大气有重力而产生的,所以它的方向总是竖直向下的
6.下列说法中不正确的是( )
A.在空中下落的排球,运动的越来越快,排球增加的动能是由重力势能转化来的
B.在水平路面上向右运动的物体,所受摩擦力的方向有可能水平向右
C.加速运动的皮球,其机械能可能在不断减少
D.在平衡力作用下运动的物体机械能一定保持不变
7.火锅是以麻、辣、鲜、香吸引众多食客的。以下说法正确的是( )
A.锅内汤料煮沸后香气四溢说明分子在做无规则运动
B.火锅上方有大量的“白气”,是火锅中的汤发生了汽化现象
C.给火锅不断加热直至沸腾,增大火力会使汤的温度继续升高
D.煮熟的鱼丸漂浮在汤面,其受到的浮力大于重力
8.家用小汽车是一种运输工具,关于汽车的知识下列说法正确的是( )
A.汽车发动机的做功冲程将内能转化为机械能
B.汽油只有在高温时才会蒸发
C.汽车行驶时,汽油的热值不断减小
D.随着技术的提高,汽油机的效率可以达到100%
9.如图为一款具有防倾倒功能的新型落地扇,当其电源开关S1闭合后电动机就能正常工作;其内部的防倾倒开关S2处于常闭状态,当落地扇倾斜时才会自动断开,使电动机停止工作。下列电路图中满足上述要求的是( )
A.B. C. D.
10.汽车超载是发生交通事故的重要原因之一,为了交通安全,很多路段上设置了汽车超载监测站。如图是某监测站称重秤的模拟装置图,下列说法正确的是( )
A.称重表既可用电压表,也可用电流表
B.当车辆越轻时,通过定值电阻R0的电流越小
C.当车辆越重时,电路消耗的电功率越大
D.当车辆越重时,称重表的示数越大
11.关于电与磁的各图中说法正确的是( )
A.甲图的装置是研究电磁感原理的实验装置
B.乙图中的开关闭合后铜块将受到水平向右的吸引力
C.丙图研究发电机工作原理的实验装置图
D.丁图中电源的b端是电源的正极
12.水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB),按如图两种方式放入两种液体中,待静止后B刚好浸没在甲液体中,A刚好浸没在乙液体中,两杯中液面恰好相平。下列说法正确的是( )
A.甲液体密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的容器对水平桌面的压力小于装乙液体的容器对水平桌面的压力
二.填空题(共5小题)
13.如图所示,置于水平地面的一重为100N的木箱,当用水平向右F=40N的推力推木箱时,木箱静止在地面不动,则此时木箱受到摩擦力为 N,当推力增大到50N时木箱刚好做匀速运动,则此时木箱受到摩擦力为 N。
14.重200N物体,在50N水平拉力作用下,沿水平地面以0.3m/s的速度匀速运动5s,在这个过程中,重力所做的功是 J,拉力做功的功率大小是 。
15.核潜艇利用核反应堆发生核裂变提供动力,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;潜水艇在海面下一定范围内可上浮和下潜,主要是通过 来实现的。
16.一台柴油机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占25%,废气带走的能量占30%,摩擦等机械损耗占15%,当该柴油机完全燃烧2kg柴油时,放出的热量为 J,这些热量通过该柴油机的转化,能对外做有用功 J.(柴油的热值为3.3×107J/kg)
17.如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V 5W字样,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω,当只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示,当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时,定值电阻R0的电功率变化了5.4W,则灯泡L正常发光时通过的电流是 A,电阻R0的阻值为 ,只闭合S和S1,在保电路安全的情况下,滑动变阻器R的取值范围是 。
三.实验探究题(共4小题)
18.如图所示是小明探究光的反射规律的实验装置,在平面镜上放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成。
(1)实验时,小明先将E、F两部分位于同一平面内,让一束光贴着纸板E射到平面镜上,但是在纸板F上没有看到反射光的径迹,原因可能是 。
(2)改正错误后,入射光和反射光的径迹同时在纸板上出现,如图所示。同学们能从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上反生了 反射。
(3)小明让一束光贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上可看到反射光的径迹。三次改变入射角的大小,实验所测得数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 。
(4)实验中使用可折转的硬纸板,除了能呈现光路外,另一个目的是探究 。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
19.(1)如图所示,图甲木块的长度为 cm;图乙秒表的读数是 s。
(2)测量温度的工具是温度计,常用温度计是根据液体 的规律制成的。某时刻温度计示数如图丙所示,则此时的温度计示数为 ℃。
(3)如图所示,在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中,用天平测出空烧杯的质量为29g,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图丙所示,则盐水的质量为 g.再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图丁所示,盐水的密度为 kg/m3,此测量结果比真实值偏 (选填“大”或“小”)。
20.如图所示为“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)三次实验中用弹簧测力计要 拉动木块A,分别读出弹簧测力计的示数为F1、F2和F3,其中最大的是 ;
(2)比较甲、乙两次实验,得出的结论是: ,比较乙、丙两次实验,得出的结论是 ;
(3)在丙图中,匀速拉动时弹簧测力计示数F3为1.6N,若弹簧测力计示数增大到2N,此时木块A所受滑动摩擦力为 N。
21.在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,六个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、45Ω、50Ω)、滑动变阻器(规格是“20Ω,2A”),导线若干。
(1)如图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于最 端 (选填“左”或“右”)。
(3)接着闭合开关,两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路故障是 。
A.电阻断路
B.电流表断路
C.滑动变阻器短路
D.开关断路
(4)排除故障后进行实验,当10Ω电阻换成15Ω的电阻后,应把变阻器滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,移动滑片时要观察 (选填“电流表”或“电压表”)才能达到实验目的。
(5)通过实验得到如图(乙)所示的电流Ⅰ随电阻R变化的图象,由图象可得出结论 。
四.解答题(共1小题)
22.阅读《共享单车》回答。
共享单车
骑自行车出行有很多益处,不仅可以节能减排、缓解交通压力,而且骑车时,人需要消耗体能,可以强身健体。一个成年人在水平路面上骑车时所受阻力大约20N。
近年来,我国多个城市推出了多种新型共享单车,北京市的许多街道旁也随处可见,如图所示。这种单车外观结构简单,单车的质量约25kg,比普通自行车质量要大些。
单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS定位模块和SIM卡等,便于监控单车的具体位置和状态,其工作原理如图所示。用户可使用手机下载单车APP,查看并找到单车的位置,然后用手机扫描车身上的二维码,通过手机网络发送电磁波到云端请求解锁,云端收到请求后识别该车辆并发云铃系统送解锁指令,单车执行解锁指令自动开锁,用户便可以开始骑行,手机APP就显示计时、计价等信息。
此外,此种单车的第一代,当用户在骑行过程中踩动状态和定位上报脚踏板,可将机械能转化为电能,为车内蓄电池充电,以满足单车定位和自动开锁等过程中的用电需要。
请根据上述材料,回答下列问:
(1)此种单车和手机之间是利用 传递信息的。若此早种单车使用的GPS信号的频率是1800GHz,而手机中蓝牙通信信号(电磁波)的频率2.4GHz,则该GPS信号的波长 手机蓝牙通信信号的波长。(选填“大于”或“小于”)
(2)此种单车的第一代,在骑行过程中可将机械能转化为电能,是利用 现象实现的。
(3)当手机扫描二维码时,下列说法正确的是 。
A.扫描时手机接收到的信号时利用了次声波 B.二维码位于摄像头的一倍焦距以内
C.二维码是光源 D.摄像头相当于凸透镜
(4)一个成年人在水平路面上以正常的速度保持匀速骑行半小时,消耗的能量最接近 。
A.2×103JB.2×105JC.2×107JD.2×109J
(5)李嘉轩放学回家途中把自行车骑得飞快,妈妈看见后警告他说“以后骑自行车慢点,不然很危险”,用所学物理知识解释: 。
五.计算题(共2小题)
23.新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,R1阻值大小为110Ω,S1是温度自动控制开关,低温档的额定功率模糊不清,高温档的额定功率见表。求:(1)高温工作30min消耗多少千瓦时的电能;
(2)低温档额定功率;
(3)电热丝R2的电阻(结果保留一位小数)。
额定电压
220V
额定
功率
低温档
XXXW
高温档
1100W
24.A、B、C是由密度为ρ=3.0×103kg/m3的某种合金制成的三个实心球,A球的质量mA=90g;甲和乙是两个完全相同的木块,其质量m甲=m乙=340g;若把B和C挂在轻质杠杆两端,平衡时如图1所示,其中MO:ON=3:1.若用细线把球和木块系住,放入底面积为400cm2的圆柱形容器中,在水中静止时如图2所示。在图2中,甲有一半体积露出水面,乙浸没水中(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,杠杆、滑轮与细线的质量以及它们之间的摩擦忽略不计)。
(1)求A球体积和甲木块的体积、密度?
(2)求B和C的质量各为多少kg?
(3)若将A球与甲相连的细线以及B球与乙相连的细线都剪断,甲和乙重新静止后,水对容器底部的压强变化了多少?
初三中考物理模拟卷4
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.集中精力时我们可以听到次声波
B.歌声越大时声音的音调越高
C.在月球上字航员可以直接利用声音传递信息
D.长期在地铁列车上用耳机听音乐易导致听力下降
【分析】(1)超声波和次声波都是人耳听不到的声音;
(2)响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;
(3)声音可以传递信息和能量;声音的传播需要介质;
(4)长期在地铁列车上用耳机听音乐易导致听力下降。
【解答】解:
A、超声波和次声波都是人耳听不到的声音,集中精力时我们也听不到次声波,故A错误;
B、唱歌时的歌声越大,所发声音的响度越大,故B错误;
C、声音的传播需要介质,所以在月球上字航员不可以直接利用声音传递信息,故C错误;
D、用耳机听音乐声音响度会增大,会损伤耳膜,长期在地铁列车上用耳机听音乐,易导致听力下降,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查声音的综合利用,知识点较多,属于基础知识,要熟记这些知识点。
2.夏天天气炎热,为了防止食物腐烂,下列做法及其解释正确的是( )
A.在运输车辆上放干冰,利用干冰汽化吸热给食品降温
B.商场里将鱼放在冰块上,利用冰块熔化吸热给鱼降温
C.给盛食品盒子盖上湿毛巾,利用水的升华吸热使食品降温
D.把食物放入冰箱内,利用冷凝剂液化吸热,使冰箱内部的温度降低
【分析】利用下列知识分析判断:
(1)物质由液态变成气态叫汽化,由固态直接变成气态叫升华。汽化和升华都需要吸收热量;
(2)物质由固态变成液态是熔化,熔化过程中吸收热量;
(3)物质由气态变为液态是液化,液化过程中放出热量。
【解答】解:
A、干冰在常温常压下很容易由固态直接升华为气态的二氧化碳,同时吸收大量的热。所以在运输车上放干冰,利用干冰升华吸热给食品降温,故A错误;
B、冰块熔化过程要吸收热量。所以把鱼放在冰块上,是利用冰块熔化吸热给鱼降温,故B正确;
C、物质由液态变成气态叫汽化,给放食品的盒子上盖上湿毛巾,利用水的汽化吸热给食材降温,故C错误;
D、把食物放入冰箱内,利用的是冷凝剂汽化吸热,使冰箱内部温度降低,故D错误。
故选:B。
【点评】此题是一道联系实际的应用题,考查了物态变化及吸放热情况的判断和应用。把握不同物态变化的概念、知道各种物态变化过程的吸放热情况,是解答此类问题的关键。
3.对生活中有关光现象的描述正确的是( )
A.道路拐弯处的反光镜是利用光的反射,能会聚光线
B.教学中常用的投影屏幕上的像是利用凸透镜,经折射形成虚像
C.自行车的尾灯本身不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置,利用了光的折射
D.树荫下的圆形光斑是太阳经过小孔而形成的太阳的像,与小孔形状无关
【分析】(1)道路拐弯处的反光镜是凸面镜;
(2)投影仪成倒立、放大的实像;
(3)自行车尾灯本身不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置;
(4)光斑是小孔成像现象,影子是光的直线传播时遇到不透明的物体而在物体后面出现的光射不到的区域。
【解答】解:
A、道路拐弯处的反光镜是凸面镜,能够扩大视野,故A错误;
B、投影屏幕上的像的成像原理是凸透镜成像,投影仪成倒立、放大的实像,故B错误;
C、自行车尾灯本身不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置,利用的是光的反射,故C错误;
D、树荫下的圆形光斑是太阳经过小孔而形成的像,与小孔形状无关,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了凸透镜成像的特点、光的反射、光的直线传播,属于基础知识,要掌握。
4.滑板是青少年比较喜欢的一种运动,以下分析合理的是( )
A.人和滑板滑行的速度越快,惯性越大
B.滑板底部安装有滚轮,是为了增大对地面的压强
C.在水平面上匀速滑动时,人的重力和滑板对人的支持力是一对平衡力
D.人和滑板从运动到静止的过程说明了滑动摩擦力与速度有关
【分析】(1)惯性是物体保持运动状态不变的性质,其大小取决于物体的质量,而与物体是否运动、是否受力、运动速度大小无关。
(2)减小摩擦的方法之一:滚动摩擦代替滑动摩擦。
(3)从平衡力的四个条件进行分析。
(4)滑动摩擦力大小取决于压力和接触面的粗糙程度,而与运动速度大小无关。
【解答】解:
A、惯性大小只跟物体的质量有关;人和滑板滑行的速度越快,但人和滑板的质量不变,其惯性不变,故A错误。
B、滑板底部安装有滚轮,是用滚动代替滑动来减小摩擦,安装滚轮时对地面的压强也增大了,但这不是安装滑轮的目的,故B错误。
C、在水平面上匀速滑动时,人的重力和滑板对人的支持力,符合二力平衡的四个条件,是平衡力,故C正确。
D、人和滑板从运动到静止的过程说明了力可以改变物体的运动状态,滑动摩擦力与速度无关,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了惯性、平衡力的判定、减小摩擦力的方法,难度不大,要熟记这些知识。
5.下列说法正确的是( )
A.马德堡半球实验测出了大气压的数值
B.100米赛跑中,跑到终点不能立刻停止,是因为受到了惯性力
C.深海鱼被打捞出水后,因鱼鳔胀破而死亡,是因为外界压强减小
D.大气压强是由于大气有重力而产生的,所以它的方向总是竖直向下的
【分析】(1)最早测出大气压的实验是托里拆利实验;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大;
(3)深水鱼在深水处生活,它的体内压强和深水处的压强差不多,压强差过大时,鱼会由于不适应而死亡;
(4)由于空气有重力且具有流动性,所以大气会对浸入其中的物体有压强。
【解答】解:A、最早测出大气压的实验是托里拆利实验,马德堡半球实验证明大气压的存在,故A错误;
B、100米赛跑中,跑到终点不能立刻停止,是因为运动员具有惯性,惯性不是力,故B错误;
C、水的压强随深度的增加而增加,深水鱼为了抵抗深水水压,它的鳔内就有一个相应的压力;一旦深水鱼上岸,那个外在的水压没有了,它的体内压强大于外界气压,因此会因鱼鳔胀破并死亡,故C正确;
D、由于空气有重力且具有流动性,故空气对浸入其中的物体向各个方向都有压强,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查气体压强、液体压强、以及惯性现象,是一道综合题。
6.下列说法中不正确的是( )
A.在空中下落的排球,运动的越来越快,排球增加的动能是由重力势能转化来的
B.在水平路面上向右运动的物体,所受摩擦力的方向有可能水平向右
C.加速运动的皮球,其机械能可能在不断减少
D.在平衡力作用下运动的物体机械能一定保持不变
【分析】(1)动能和势能之间可以相互转化;
(2)摩擦力并不全是阻碍物体运动的,有时也为物体的运动提供必不可少的动力,因此,在判断摩擦力的方向时应具体问题、具体分析;
(3)皮球下落过程中,皮球和空气之间存在摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能;
(4)机械能是指动能和重力势能的和,动能与物体的速度有关,重力势能与物体的高度有关。
【解答】解:
A、球抛出从空中下落的过程,高度减小,重力势能减小,排球的重力势能转化为动能,故A正确;
B、人在水平路面上向右行驶的汽车,驱动轮相对于地面有向后的运动趋势,因此驱动轮所受的摩擦力的方向与汽车的前进方向相同,所以驱动轮的摩擦力方向向右,故B正确;
C、排球下落过程中,排球和空气之间存在摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减少,内能增大,故C正确;
D、在竖直方向上匀速运动的物体,动能不变,重力势能在改变,故它的机械能在改变,故D错误。
故选:D。
【点评】本题就是考查学生对机械能、动能、重力势能这三者之间的关系的理解,以及能的转化和摩擦力的方向,是一道综合性题目。
7.火锅是以麻、辣、鲜、香吸引众多食客的。以下说法正确的是( )
A.锅内汤料煮沸后香气四溢说明分子在做无规则运动
B.火锅上方有大量的“白气”,是火锅中的汤发生了汽化现象
C.给火锅不断加热直至沸腾,增大火力会使汤的温度继续升高
D.煮熟的鱼丸漂浮在汤面,其受到的浮力大于重力
【分析】(1)物体是由大量分子组成的,分子永不停息地做无规则运动;
(2)“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的;
(3)液体沸腾时的特点:继续吸热,温度保持不变;
(4)物体漂浮时,受到的浮力等于重力。
【解答】解:A、火锅中的香气分子在做不停息地做无规则运动,进入到空气中,所以香气四溢,故A正确;
B、火锅上方的大量“白气”,是水蒸气在上升过程中遇冷形成的小水滴,是液化现象,故B错误;
C、因为液体沸腾时,吸热但是温度保持不变,所以给火锅不断加热直至沸腾,増大火力汤的温度不变,故C错误;
D、漂浮时,浮力等于重力,煮熟的鱼丸漂浮在汤面,其受到的浮力等于重力,故D错误。
故选:A。
【点评】本题体现了物理知识联系生活实际,考查了学生对于热学知识以及物体的浮沉条件的应用,具有综合性,需要学生认真分析。
8.家用小汽车是一种运输工具,关于汽车的知识下列说法正确的是( )
A.汽车发动机的做功冲程将内能转化为机械能
B.汽油只有在高温时才会蒸发
C.汽车行驶时,汽油的热值不断减小
D.随着技术的提高,汽油机的效率可以达到100%
【分析】(1)在内燃机的四个冲程中做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;压缩冲程压缩气体的过程中,将机械能转换为内能;
(2)蒸发在任何温度下都能进行;
(3)热值是燃料的一种特性,其大小与燃料的种类有关,而与燃料的质量大小无关;
(4)热机工作时,要散失热量、要克服摩擦做功,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫热机的效率。
【解答】解:
A.汽车发动机的做功冲程中将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,故A正确;
B.蒸发在任何温度下都能发生,所以汽油在任何温度下都能蒸发,故B错误;
C.热值是燃料的一种特性,与燃料的质量无关,所以汽车行驶时,汽油的热值不变,故C错误;
D.热机工作时,要散失热量、要克服摩擦做功,使得燃料完全燃烧放出的热量并不能全用来做有用功,所以热机的效率总小于100%,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对热机工作过程中能量的转化、蒸发、热值、热机效率的了解与掌握,是一道基础题目。
9.如图为一款具有防倾倒功能的新型落地扇,当其电源开关S1闭合后电动机就能正常工作;其内部的防倾倒开关S2处于常闭状态,当落地扇倾斜时才会自动断开,使电动机停止工作。下列电路图中满足上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题意可知,只有电源开关S1和防倾倒开关S2均闭合时电动机才正常工作,说明两开关不能独立工作,应为串联,且共同控制电动机,据此进行解答。
【解答】解:经分析可知,只有电源开关S1、防倾倒开关S2同时闭合时,电动机才工作,所以两开关串联同时控制电动机,由选项可知ABD错误、C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了串并联电路的设计,根据题意得出两开关的连接方式是关键。
10.汽车超载是发生交通事故的重要原因之一,为了交通安全,很多路段上设置了汽车超载监测站。如图是某监测站称重秤的模拟装置图,下列说法正确的是( )
A.称重表既可用电压表,也可用电流表
B.当车辆越轻时,通过定值电阻R0的电流越小
C.当车辆越重时,电路消耗的电功率越大
D.当车辆越重时,称重表的示数越大
【分析】(1)根据图中电表的连接方式分析;
(2)当车辆越轻时,对弹簧的压力越小,根据滑片移动的方向判定电阻的变化,根据欧姆定律判定电流的变化;
(3)(4)当车辆越重时,滑动变阻器的滑片向下移动的距离越大,根据滑动变阻器电阻的变化判定电流的变化,根据P=UI判定总功率的变化;根据串联电路的分压规律判定称重表的示数变化。
【解答】解:
A、由图可知,称重表并联在滑动变阻器的两端,所以该表为电压表,故A错误;
B、当车辆越轻时,对弹簧的压力越小,滑片会向上滑动,滑动变阻器接入电路的电阻越小,总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,则通过定值电阻R0的电流越大,故B错误;
CD、当车辆越重时,滑片向下移动的距离越大,滑动变阻器接入电路的电阻越大,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压越大,即称重表示数越大;变阻器接入电路的电阻越大,总电阻越大,根据欧姆定律可知,电路中的电流越小,由P=UI可知,电路消耗的电功率越小,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的动态分析,解题的关键是根据汽车重力的大小判定滑片的移动方向,难度不大。
11.关于电与磁的各图中说法正确的是( )
A.甲图的装置是研究电磁感原理的实验装置
B.乙图中的开关闭合后铜块将受到水平向右的吸引力
C.丙图研究发电机工作原理的实验装置图
D.丁图中电源的b端是电源的正极
【分析】A、由图甲可知,此装置是研究电磁感应的装置;
B、磁铁对铜块不产生力的作用;
C、丙图是电动机原理装置图;
D、根据磁极间的相互作用,判断螺线管的极性,然后由安培定则判断电源的极性。
【解答】解:A、由图可知,电路的一部分导体位于磁场中,电路中没有电源,有电流表,这是研究电磁感应的实验装置,故A正确;
B、由于铜块不受磁场力作用,开关闭合后,铜块不会受到水平向右的吸引力,故B错误;
C、图示是研究通电导线在磁场中受力的装置图,是电动机的工作原理的装置图,故C错误;
D、图中小磁针N向右,则螺线管左端是S极,由安培定则可知,a端是电源的正极,b端是电源的负极,故D错误。
故选:A。
【点评】本题是一道基础题,分析清楚图示装置、知道各装置的作用、原理即可正确解题。
12.水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB),按如图两种方式放入两种液体中,待静止后B刚好浸没在甲液体中,A刚好浸没在乙液体中,两杯中液面恰好相平。下列说法正确的是( )
A.甲液体密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的容器对水平桌面的压力小于装乙液体的容器对水平桌面的压力
【分析】(1)把A、B两物体作为一个整体,该整体在两液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知所受浮力的大小关系;结合题意和图示判断V排的关系,根据F浮=ρ液gV排可比较两种液体的密度关系;
(2)根据p=ρgh分析液体对杯底的压强;
(3)根据漂浮条件、浮力产生的原因以及p=分析液体对物体下表面的压强关系;
(4)先比较两种液体的体积关系和重力关系,再根据”整个容器对水平桌面的压力等于物体和液体的总重力“进行分析。
【解答】解:
A、把A、B两物体作为一个整体,由图知,该整体在两液体中都处于漂浮状态,
由漂浮条件可知F浮=GA+GB,所以该整体在两液体中受到的浮力相等;
由图知V排甲=VB,V排乙=VA,且VA<VB,
所以V排甲>V排乙;
因整体在两液体中受到的浮力相等,且排开甲液体的体积较大,
所以,由F浮=ρ液gV排可知,两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,故A错误;
B、已知两液体的深度h相同,且ρ甲<ρ乙,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B错误;
C、因整体受到的浮力相等(即甲液体中B物体受到的浮力等于乙液体中A物体受到的浮力),且两物体上表面没有受到液体的压力,
所以,由浮力产生的原因可知,甲液体中B物体与乙液体中A物体的下表面受到的液体压力相等,
由图知B的底面积更大,由p=可知,甲液体对B下表面的压强小于乙液体对A下表面的压强,故C错误;
D、两容器中液面恰好相平且容器相同,则液体与物块排开液体的体积之和相同,但V排甲>V排乙,所以甲液体的体积较小,又知ρ甲<ρ乙,则根据G液=m液g=ρ液gV液可知,甲液体的重力较小;
整个容器水平桌面的压力F=G容+GA+GB+G液,因容器相同、其重力相同,且A、B两物体的重力不变,甲液体的重力较小,所以,装甲液体的容器对水平桌面的压力较小,故D正确。
故选:D。
【点评】本题综合考查了阿基米德原理、漂浮条件、液体压强公式和压强定义式的综合应用,知识点多,属于难题;本题的难点是C项的判断,由于ρ甲<ρ乙,但B物体浸入甲液体的深度较大,则不能用液体压强公式判断,需结合浮力产生的原因和压强定义式进行分析。
二.填空题(共5小题)
13.如图所示,置于水平地面的一重为100N的木箱,当用水平向右F=40N的推力推木箱时,木箱静止在地面不动,则此时木箱受到摩擦力为 40 N,当推力增大到50N时木箱刚好做匀速运动,则此时木箱受到摩擦力为 50 N。
【分析】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据平衡力条件判断静摩擦力和滑动摩擦力。
(2)滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟其它因素没有关系。
【解答】解:(1)木箱受到40N的推力,木箱处于静止状态,木箱水平方向上受到水平向前的推力和水平向后的静摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是40N,静摩擦力是40N。
(2)木箱受到50N水平推力时,木箱恰好作匀速直线运动,木箱水平方向上受到水平向前的推力和水平向后的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是50N,滑动摩擦力是50N。
故答案为:40;50。
【点评】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据平衡力的条件判断力的大小和力的方向,是很常用的一种方法。
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度和接触面积大小没有关系。
14.重200N物体,在50N水平拉力作用下,沿水平地面以0.3m/s的速度匀速运动5s,在这个过程中,重力所做的功是 0 J,拉力做功的功率大小是 15W 。
【分析】已知在重力方向上没有移动距离,所以重力做功为0;
已知拉力的大小和物体的运动速度,根据公式P=Fv可求拉力所做功的功率。
【解答】解:
由题知,物体沿水平地面匀速运动,物体在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0J;
拉力所做功的功率:P===Fv=50N×0.3m/s=15W。
故答案为:0;15W。
【点评】本题考查做功满足的条件和功率的计算,关键是知道影响做功的因素是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离。
15.核潜艇利用核反应堆发生核裂变提供动力,核能属于 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;潜水艇在海面下一定范围内可上浮和下潜,主要是通过 改变自身重力 来实现的。
【分析】(1)像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;
(2)潜水艇所受浮力不变,故要想下潜应通过水仓进水而增大自身的重力。
【解答】解:
(1)核能短期内不能从自然界得到补充,它属于不可再生能源;
(2)潜水艇在海面下上浮,应通过水仓排水而减小自身的重力,由于重力小于浮力故潜水艇会上浮;潜水艇要潜入水中,应通过水仓进水而增大自身的重力,由于重力大于浮力故潜水艇会下沉;所以潜水艇在海面下一定范围内可上浮和下潜,主要是通过改变自身重力来实现的。
故答案为:不可再生;改变自身重力。
【点评】本题考查知识了能源的分类、以及物体的浮沉条件及其应用,要结合相关知识点进行分析解答,属于基本内容,比较简单。
16.一台柴油机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占25%,废气带走的能量占30%,摩擦等机械损耗占15%,当该柴油机完全燃烧2kg柴油时,放出的热量为 6.6×107 J,这些热量通过该柴油机的转化,能对外做有用功 1.98×107 J.(柴油的热值为3.3×107J/kg)
【分析】根据公式Q放=qm计算2kg柴油完全燃烧放出的热量(总能量);
用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。
用来做有用功的那部分能量与气缸散热损失的能量、废气带走的能量、摩擦等机械损耗的能量之和等于燃料燃烧释放的能量。
求出2kg柴油完全燃烧放出的热量(总能量),知道柴油机的效率,利用效率公式求有用功。
【解答】解:
完全燃烧2kg柴油放出的热量:Q放=qm=3.3×107J/kg×2kg=6.6×107J;
由题意可知,柴油机运行时各种能量损耗的总和:25%+30%+15%=70%,
所以该柴油机的热机效率为:η=100%﹣70%=30%。
该柴油机对外做的有用功:W有=η×Q放=30%×6.6×107J=1.98×107J。
故答案为:6.6×107;1.98×107。
【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的应用以及对热机效率的概念和公式的理解,因条件已给出,难度不大。
17.如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V 5W字样,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω,当只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示,当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时,定值电阻R0的电功率变化了5.4W,则灯泡L正常发光时通过的电流是 0.5 A,电阻R0的阻值为 20Ω ,只闭合S和S1,在保电路安全的情况下,滑动变阻器R的取值范围是 10Ω~100Ω 。
【分析】(1)灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=求出灯泡的电阻,利用欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流;
(2)当只闭合S和S1时,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律分别表示出变阻器接入电路中的为R1和4R1时电路中的电路中的电流,再根据欧姆定律表示出电压表的示数,根据图乙可知两次电压表的示数,据此求出R0与R1之间的关系,根据P=I2R表示出定值电阻R0的电功率变化可求R0的阻值;
(3)当电流表的示数最大时变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值;当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出变阻器接入电路中的最大阻值,然后得出滑动变阻器R的取值范围。
【解答】解:(1)由P=可得,灯泡正常发光时的电阻:
RL===20Ω,
灯泡L正常发光时的电流:
IL===0.5A;
(2)当只闭合S和S1时,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
则变阻器接入电路中的为R1和4R1时,电路中的电路中的电流分别为:
I1==,I2==,
由图乙可知,变阻器接入电路中的为R1和4R1时对应电压表的示数分别为U、2U,
则两次电压表的示数之比:
==×=×=×==,
解得:R1=R0,
由P=I2R可得,定值电阻R0的电功率:
△P0=I12R0﹣I22R0=()2R0﹣()2R0=()2R0﹣()2R0=5.4W,
解得:R0=20Ω;
(3)当电流表的示数I大=0.6A时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,
则电路中的总电阻:
R总===30Ω,
滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R小=R总﹣R0=30Ω﹣20Ω=10Ω,
当电压表的示数UR大=15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R0两端的电压:
U0=U总﹣UR大=18V﹣15V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I′==,即=,
解得:R大=100Ω,
所以,滑动变阻器R的取值范围为10Ω~100Ω。
故答案为:0.5;20Ω;10Ω~100Ω。
【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,根据题意求出定值电阻R0的阻值是解题的关键和难点。
三.实验探究题(共4小题)
18.如图所示是小明探究光的反射规律的实验装置,在平面镜上放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成。
(1)实验时,小明先将E、F两部分位于同一平面内,让一束光贴着纸板E射到平面镜上,但是在纸板F上没有看到反射光的径迹,原因可能是 纸板未与平面镜垂直 。
(2)改正错误后,入射光和反射光的径迹同时在纸板上出现,如图所示。同学们能从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上反生了 漫 反射。
(3)小明让一束光贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上可看到反射光的径迹。三次改变入射角的大小,实验所测得数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 将反射光线与镜面的夹角当成反射角 。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
(4)实验中使用可折转的硬纸板,除了能呈现光路外,另一个目的是探究 反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内 。
【分析】(1)探究光的反射现象时,需要把平面镜放到水平桌面上,纸板应竖直放置;
(2)在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里;
(3)由光的反射定律可知,反射角应等于入射角,由表中数据可知,他所测量的角不是反射角,而是反射光线与镜面的夹角;
(4)硬纸板可以显示光路,同时当把纸板向后缓慢旋转时,反射光线将会消失,所以证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内。
【解答】解:(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必须垂直;所以在纸板F上没有看到反射光的径迹,原因可能是纸板未与平面镜垂直;
(2)在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光的漫反射的缘故;
(3)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,反射光线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,不是70°,60°、50°,而70°,60°,40°正好是反射光线与镜面的夹角;
(4)实验中使用可折转的硬纸板,除了能呈现光路外,通过向后折硬纸板,观察现象来探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。
故答案为:(1)纸板未与平面镜垂直;(2)漫;(3)将反射光线与镜面的夹角当成反射角;(4)反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。
【点评】本题考查了探究光的反射的实验。光的反射遵循反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。
19.(1)如图所示,图甲木块的长度为 2.80 cm;图乙秒表的读数是 337.5 s。
(2)测量温度的工具是温度计,常用温度计是根据液体 液体热胀冷缩 的规律制成的。某时刻温度计示数如图丙所示,则此时的温度计示数为 ﹣12 ℃。
(3)如图所示,在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中,用天平测出空烧杯的质量为29g,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图丙所示,则盐水的质量为 33 g.再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图丁所示,盐水的密度为 1.1×103 kg/m3,此测量结果比真实值偏 大 (选填“大”或“小”)。
【分析】(1)使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
秒表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和;
(2)常用液体温度计是利用测温液体的热胀冷缩原理制成的;使用温度计测量液体温度时,先要弄清楚温度计的量程和分度值,并注意区分温度是零上还是零下。
(3)天平读数时应将砝码的质量与游码的示数相加;盐水的质量为烧杯和盐水的总质量与空烧杯的质量之差;读出量筒中的体积,利用量筒读数时,视线应与凹液面的底部相平;利用密度公式可计算出盐水的密度;向量筒中倒入盐水的过程中,烧杯中残留有盐水。
【解答】解:(1)刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体的长度为L=5.80cm﹣3.00cm=2.80cm;
在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“5”和“6”之间,偏向“6”一侧,所以分针指示的时间为5min;
在秒表的大表盘上,一个小格代表0.1s,指针在37.5s处,所以秒针指示的时间为337.5s,即秒表的读数为5min37.5s=337.5s;
(2)我们常用的液体温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的;由图可知,温度计上0℃至10℃之间有10个小格,所以一个小格代表的温度是1℃,即此温度计的分度值为1℃,20在10的下面,说明温度低于0℃,因此该温度计的示数是﹣12℃;
(3)由图甲知,烧杯和盐水的总质量为50g+10g+2g=62g,
盐水的质量m=62g﹣29g=33g,
由乙图知,盐水的体积V=30cm3,
盐水的密度ρ===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
向量筒中倒入盐水的过程中,烧杯中残留有盐水,使得测量的体积偏小,根据密度公式可知,密度偏大。
故答案为:(1)2.80;337.5;(2)液体热胀冷缩;﹣12;(3)33;1.1×103;大。
【点评】本题考查了液体密度的测量、长度和时间的读数,难度不大,要掌握这些基础知识。
20.如图所示为“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)三次实验中用弹簧测力计要 匀速直线 拉动木块A,分别读出弹簧测力计的示数为F1、F2和F3,其中最大的是 F3 ;
(2)比较甲、乙两次实验,得出的结论是: 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 ,比较乙、丙两次实验,得出的结论是 接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 ;
(3)在丙图中,匀速拉动时弹簧测力计示数F3为1.6N,若弹簧测力计示数增大到2N,此时木块A所受滑动摩擦力为 1.6 N。
【分析】(1)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(2)根据二力平衡分析物体受到摩擦力的大小,结合压力大小和接触面粗糙程度不变进行分析;
【解答】解:
(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小;
压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,因丙图中压力最大、接触面最粗糙,所以丙图中木块受到的滑动摩擦力越大,则三次实验中测力计示数最大的是F3;
(2)比较甲、乙两次实验,压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;得出的结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
比较乙、丙两次实验知,接触面粗糙程度相同,丙中压力大,滑动摩擦力大,故得出的结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)在丙图中,弹簧测力计示数F3为1.6N,因木块做匀速直线运动,则根据二力平衡条件可知,物体受到的滑动摩擦力为1.6N,若弹簧测力计示数增大到2N,因压力大小和接触面粗糙程度不变,此时木块A所受滑动摩擦力不变,仍然为1.6N;
故答案为:(1)匀速直线;F3; (2)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大; 接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大; (3)1.6。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
21.在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,六个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、45Ω、50Ω)、滑动变阻器(规格是“20Ω,2A”),导线若干。
(1)如图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于最 右 端 (选填“左”或“右”)。
(3)接着闭合开关,两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路故障是 D 。
A.电阻断路
B.电流表断路
C.滑动变阻器短路
D.开关断路
(4)排除故障后进行实验,当10Ω电阻换成15Ω的电阻后,应把变阻器滑片P向 右 (选填“左”或“右”)端移动,移动滑片时要观察 电压表 (选填“电流表”或“电压表”)才能达到实验目的。
(5)通过实验得到如图(乙)所示的电流Ⅰ随电阻R变化的图象,由图象可得出结论 电压一定时,电流与电阻成反比 。
【分析】(1)原电路中,电压表与电阻都短路了,电阻应与电流表串联,电压表与电阻并联;
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路中的电阻最大;
(3)电流表无示数,说明电路故障为断路;如果电压有示数,说明与电压表串联的元件是完好的;如果无示数,说明与电压表串联的元件有断路,或与电压表并联的元件短路或电路中无电源,据此判断故障所在;
(4)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
当换接较大的电阻时,根据分压原理,定值电阻的电压增大,为保持电压表示数不变,应增加变阻器分得的电压,所以应增大为变阻器连入电路中的阻值大小,即滑片向右端移动;移动滑片时要观察电压表才能达到实验目的;
(5)由乙图求出电流与电阻之积,据此分析得出结论。
【解答】解:
(1)原电路中,电阻和电压表短路了,电流表应与电阻串联,电压表与电压并联,如下所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于阻值最大处,即最右端;
(3)闭合开关,两电表均无示数,则此电路有断路故障;
在开关闭合状态下,将电压表接在变阻器两端时无示数,说明电压表与电源不相连,是变阻器以外的部分有断路;
接在开关两端时有示数,说明电压表和电源相连,是开关以外没有断路,故电路故障是开关处断路,选D;
(4)当换接较大的电阻时,根据分压原理,定值电阻的电压增大,为保持电压表示数不变,应增加变阻器分得的电压,所以应增大变阻器连入电路中的阻值大小,即滑片向右端移动,移动滑片时要观察电压表才能达到实验目的;
(5)由乙图可知,UV=IR=0.3A×10Ω=﹣﹣﹣﹣=0.1A×30Ω=3V,即在电压不变时,电流与电阻成反比。
故答案为:(1)如上图所示;
(2)右;
(3)D;
(4)右;电压表;
(5)电压不变时,电流与电阻成反比。
【点评】本题探究导体的电流跟电阻的关系,考查电路连接、注意事项、操作过程、控制变量法、数据分析等知识,为中考的热点问题。
四.解答题(共1小题)
22.阅读《共享单车》回答。
共享单车
骑自行车出行有很多益处,不仅可以节能减排、缓解交通压力,而且骑车时,人需要消耗体能,可以强身健体。一个成年人在水平路面上骑车时所受阻力大约20N。
近年来,我国多个城市推出了多种新型共享单车,北京市的许多街道旁也随处可见,如图所示。这种单车外观结构简单,单车的质量约25kg,比普通自行车质量要大些。
单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS定位模块和SIM卡等,便于监控单车的具体位置和状态,其工作原理如图所示。用户可使用手机下载单车APP,查看并找到单车的位置,然后用手机扫描车身上的二维码,通过手机网络发送电磁波到云端请求解锁,云端收到请求后识别该车辆并发云铃系统送解锁指令,单车执行解锁指令自动开锁,用户便可以开始骑行,手机APP就显示计时、计价等信息。
此外,此种单车的第一代,当用户在骑行过程中踩动状态和定位上报脚踏板,可将机械能转化为电能,为车内蓄电池充电,以满足单车定位和自动开锁等过程中的用电需要。
请根据上述材料,回答下列问:
(1)此种单车和手机之间是利用 电磁波 传递信息的。若此早种单车使用的GPS信号的频率是1800GHz,而手机中蓝牙通信信号(电磁波)的频率2.4GHz,则该GPS信号的波长 小于 手机蓝牙通信信号的波长。(选填“大于”或“小于”)
(2)此种单车的第一代,在骑行过程中可将机械能转化为电能,是利用 电磁感应 现象实现的。
(3)当手机扫描二维码时,下列说法正确的是 D 。
A.扫描时手机接收到的信号时利用了次声波 B.二维码位于摄像头的一倍焦距以内
C.二维码是光源 D.摄像头相当于凸透镜
(4)一个成年人在水平路面上以正常的速度保持匀速骑行半小时,消耗的能量最接近 B 。
A.2×103JB.2×105JC.2×107JD.2×109J
(5)李嘉轩放学回家途中把自行车骑得飞快,妈妈看见后警告他说“以后骑自行车慢点,不然很危险”,用所学物理知识解释: 质量一定时,速度越大,动能越大,行驶中危险性大 。
【分析】(1)单车系统中,通过GPS定位确定位置;根据c=λf可比较出电磁波的波长;
(2)机械能转化为电能是指用来发电的装置,根据电磁感应原理;
(3)凸透镜成像时,物距u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;
(4)车匀速行驶时,受重力、支持力、牵引力和阻力,根据平衡条件,牵引力等于阻力,根据W=Fs可求半小时消耗的能量;
(5)物体的动能大小与质量和速度有关,据此答题。
【解答】解:
(1)由短文内容可知,此种单车和手机之间是利用电磁波传递信息的;
由c=λf得,电磁波的波长:λ=,由于电磁波传播速度不变,即频率越高,波长越小,
因为1800GHz>2.4GHz,该GPS信号的波长小于手机蓝牙通信信号的波长;
(2)此种单车的第一代,在骑行过程中可将机械能转化为电能,是利用电磁感应现象实现的;
(3)A、扫描二维码是光现象的应用,与声现象无关,故A错误;
BD、照相机是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的规律制成的,因此,“扫入”二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距,故B错误,D正确;
C、二维码本身不发光,不是光源,故C错误。
故选D;
(4)一个成年人在水平路面上骑车时的速度大约是4m/s,
由v=可得,速骑行半小时行驶的路程:s=vt=4m/s×0.5×3600s=7200m,
已知成年人在水平路面上骑车时所受阻力大约 20N,
成人在水平路面上骑车时,每秒钟平均消耗的能量等于人克服阻力所做的功,
即半小时消耗的能量为:W=fs=20N×7200m=144000J=1.44×105J,与2×105J 比较接近,故选B;
(5)质量一定时,速度越大,动能越大,行驶中危险性大。
故答案为:(1)电磁波;小于;(2)电磁感应;(3)D;(4)B;(5)质量一定时,速度越大,动能越大,行驶中危险性大。
【点评】本题考查了卫星中继通信和电磁波的波长、波速、频率之间关系的理解和掌握,属于基础知识。
五.计算题(共2小题)
23.新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,R1阻值大小为110Ω,S1是温度自动控制开关,低温档的额定功率模糊不清,高温档的额定功率见表。求:
(1)高温工作30min消耗多少千瓦时的电能;
(2)低温档额定功率;
(3)电热丝R2的电阻(结果保留一位小数)。
额定电压
220V
额定
功率
低温档
XXXW
高温档
1100W
【分析】由电路图可知,闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,由P=可知,电饭锅功率较小,处于低温档;
闭合开关S、S1时,R1与R2并联;由P=可知,电饭锅功率较大,处于高温档;
(1)根据P=求出高温档工作30min消耗的电能;
(2)根据P=求出电饭锅低温档额定功率;
(3)根据高温档和低温档功率求出电热丝R2的电功率,再利用P=的应用求出电热丝R2的电阻。
【解答】解:(1)由P=可得,高温档工作30min消耗的电能为:W=Pt=1100×10﹣3kW×h=0.55kW•h;
(2)电饭锅低温档额定功率为:P1===440W;
(3)电热丝R2的电功率为:P2=P﹣P1=1100W﹣440W=660W,
由P=可得电热丝R2的电阻为:R2===73.3Ω。
答:(1)高温工作30min消耗多少千瓦时的电能为0.55kW•h;
(2)低温档额定功率为660W;
(3)电热丝R2的电阻为73.3Ω。
【点评】本题考查了电功率公式和电功公式的应用,关键是分清油汀处于不同档位时电路的连接方式。
24.A、B、C是由密度为ρ=3.0×103kg/m3的某种合金制成的三个实心球,A球的质量mA=90g;甲和乙是两个完全相同的木块,其质量m甲=m乙=340g;若把B和C挂在轻质杠杆两端,平衡时如图1所示,其中MO:ON=3:1.若用细线把球和木块系住,放入底面积为400cm2的圆柱形容器中,在水中静止时如图2所示。在图2中,甲有一半体积露出水面,乙浸没水中(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,杠杆、滑轮与细线的质量以及它们之间的摩擦忽略不计)。
(1)求A球体积和甲木块的体积、密度?
(2)求B和C的质量各为多少kg?
(3)若将A球与甲相连的细线以及B球与乙相连的细线都剪断,甲和乙重新静止后,水对容器底部的压强变化了多少?
【分析】(1)知道A求的质量和密度,根据ρ=求出A球的体积,把甲木块和A求出看作整体、整体漂浮,根据漂浮条件得出等式即可求出甲木块的体积,根据ρ=求出甲球的密度;
(2)根据杠杆平衡条件结合动滑轮的特点列出关系式;根据图2,将乙、B、C看做一个整体,根据悬浮时浮力与重力相等,列出关系式;将两个关系式联立并代入已知条件便可求出;
(3)将A球与甲相连的细线剪断,A沉底,甲上浮后漂浮,水面下降,根据物体浮沉条件和阿基米德原理求出甲木块排开水的体积,然后求出甲引起水体积的变化量,将B球与乙相连的细线剪断,B、C沉底,乙先上浮后漂浮,水面下降,此时乙排开水的体积与甲相同,进一步求出乙引起水体积的变化量,根据V=Sh求出水面下降的高度,根据p=ρgh求出水对容器底部的压强变化量。
【解答】解:(1)由ρ=可得,A球的体积:
VA===3×10﹣5m3,
因甲木块与A球整体漂浮,
所以,G甲+GA=F浮总,
即m甲g+mAg=ρ水g(0.5V甲+VA)
则V甲=2(﹣VA)=2(﹣3×10﹣5m3)=8×10﹣4m3,
甲球的密度:
ρ甲===0.425×103kg/m3;
(2)由图1知,杠杆平衡条件:
2mBg•ON=mCg•OM,
因MO:ON=3:1
所以,mB=mC=1.5mC,
由图2知,乙、B、C悬浮在水中,将乙、B、C看做一个整体,则:
ρ水g(V乙+VB+VC)=G乙+GB+GC
即:1.0×103kg/m3×10N/kg×(8.0×10﹣4m3++)=3.4N+mB×10N/kg+mC×10N/kg
则:1.0×103kg/m3×(8.0×10﹣4m3++)=0.34kg+1.5mC+mC
解得:mC=0.276kg,
mB=1.5mC=1.5×0.276kg=0.414kg;
(3)将A球与甲相连的细线剪断,A沉底,甲上浮后漂浮,水面下降,
因甲木块漂浮,
所以,G甲=F浮甲,
即m甲g=ρ水gV排甲
则V排甲===340cm3=3.4×10﹣4m3,
甲引起水体积的变化量:
△V甲=V甲﹣V排甲=×8×10﹣4m3﹣3.4×10﹣4m3=6×10﹣5m3,
将B球与乙相连的细线剪断,B、C沉底,乙先上浮后漂浮,水面下降,此时乙排开水的体积与甲相同,
则乙引起水体积的变化量:
△V乙=V乙﹣V排乙=V甲﹣V排甲=8×10﹣4m3﹣3.4×10﹣4m3=4.6×10﹣4m3,
容器内水下降的体积:
△V=△V甲+△V乙=6×10﹣5m3+4.6×10﹣4m3=5.2×10﹣4m3,
容器内水下降的深度:
△h===0.013m,
水对容器底部的压强变化量:
p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.013m=130Pa。
答:(1)A球体积为3×10﹣5m3,甲木块的体积为8×10﹣4m3、密度为0.425×103kg/m3;
(2)B和C的质量依次为0.414kg、0.276kg;
(3)若将A球与甲相连的细线以及B球与乙相连的细线都剪断,甲和乙重新静止后,水对容器底部的压强变化了130Pa。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用及浮力公式的应用,解决此题的关键是掌握杠杆平衡条件,将图2中的物体作为一个整体,根据浮力和重力相等的关系列出关系式,同时涉及到了密度的知识。
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日期:2020/6/10 10:59:22;用户:htxywl;邮箱:542392839@qq.com;学号:12870256
一.选择题(共12小题)
1.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.集中精力时我们可以听到次声波 B.歌声越大时声音的音调越高
C.在月球上字航员可以直接利用声音传递信息 D.长期在地铁列车上用耳机听音乐易导致听力下降
2.夏天天气炎热,为了防止食物腐烂,下列做法及其解释正确的是( )
A.在运输车辆上放干冰,利用干冰汽化吸热给食品降温
B.商场里将鱼放在冰块上,利用冰块熔化吸热给鱼降温
C.给盛食品盒子盖上湿毛巾,利用水的升华吸热使食品降温
D.把食物放入冰箱内,利用冷凝剂液化吸热,使冰箱内部的温度降低
3.对生活中有关光现象的描述正确的是( )
A.道路拐弯处的反光镜是利用光的反射,能会聚光线
B.教学中常用的投影屏幕上的像是利用凸透镜,经折射形成虚像
C.自行车的尾灯本身不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置,利用了光的折射
D.树荫下的圆形光斑是太阳经过小孔而形成的太阳的像,与小孔形状无关
4.滑板是青少年比较喜欢的一种运动,以下分析合理的是( )
A.人和滑板滑行的速度越快,惯性越大
B.滑板底部安装有滚轮,是为了增大对地面的压强
C.在水平面上匀速滑动时,人的重力和滑板对人的支持力是一对平衡力
D.人和滑板从运动到静止的过程说明了滑动摩擦力与速度有关
5.下列说法正确的是( )
A.马德堡半球实验测出了大气压的数值
B.100米赛跑中,跑到终点不能立刻停止,是因为受到了惯性力
C.深海鱼被打捞出水后,因鱼鳔胀破而死亡,是因为外界压强减小
D.大气压强是由于大气有重力而产生的,所以它的方向总是竖直向下的
6.下列说法中不正确的是( )
A.在空中下落的排球,运动的越来越快,排球增加的动能是由重力势能转化来的
B.在水平路面上向右运动的物体,所受摩擦力的方向有可能水平向右
C.加速运动的皮球,其机械能可能在不断减少
D.在平衡力作用下运动的物体机械能一定保持不变
7.火锅是以麻、辣、鲜、香吸引众多食客的。以下说法正确的是( )
A.锅内汤料煮沸后香气四溢说明分子在做无规则运动
B.火锅上方有大量的“白气”,是火锅中的汤发生了汽化现象
C.给火锅不断加热直至沸腾,增大火力会使汤的温度继续升高
D.煮熟的鱼丸漂浮在汤面,其受到的浮力大于重力
8.家用小汽车是一种运输工具,关于汽车的知识下列说法正确的是( )
A.汽车发动机的做功冲程将内能转化为机械能
B.汽油只有在高温时才会蒸发
C.汽车行驶时,汽油的热值不断减小
D.随着技术的提高,汽油机的效率可以达到100%
9.如图为一款具有防倾倒功能的新型落地扇,当其电源开关S1闭合后电动机就能正常工作;其内部的防倾倒开关S2处于常闭状态,当落地扇倾斜时才会自动断开,使电动机停止工作。下列电路图中满足上述要求的是( )
A.B. C. D.
10.汽车超载是发生交通事故的重要原因之一,为了交通安全,很多路段上设置了汽车超载监测站。如图是某监测站称重秤的模拟装置图,下列说法正确的是( )
A.称重表既可用电压表,也可用电流表
B.当车辆越轻时,通过定值电阻R0的电流越小
C.当车辆越重时,电路消耗的电功率越大
D.当车辆越重时,称重表的示数越大
11.关于电与磁的各图中说法正确的是( )
A.甲图的装置是研究电磁感原理的实验装置
B.乙图中的开关闭合后铜块将受到水平向右的吸引力
C.丙图研究发电机工作原理的实验装置图
D.丁图中电源的b端是电源的正极
12.水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB),按如图两种方式放入两种液体中,待静止后B刚好浸没在甲液体中,A刚好浸没在乙液体中,两杯中液面恰好相平。下列说法正确的是( )
A.甲液体密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的容器对水平桌面的压力小于装乙液体的容器对水平桌面的压力
二.填空题(共5小题)
13.如图所示,置于水平地面的一重为100N的木箱,当用水平向右F=40N的推力推木箱时,木箱静止在地面不动,则此时木箱受到摩擦力为 N,当推力增大到50N时木箱刚好做匀速运动,则此时木箱受到摩擦力为 N。
14.重200N物体,在50N水平拉力作用下,沿水平地面以0.3m/s的速度匀速运动5s,在这个过程中,重力所做的功是 J,拉力做功的功率大小是 。
15.核潜艇利用核反应堆发生核裂变提供动力,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;潜水艇在海面下一定范围内可上浮和下潜,主要是通过 来实现的。
16.一台柴油机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占25%,废气带走的能量占30%,摩擦等机械损耗占15%,当该柴油机完全燃烧2kg柴油时,放出的热量为 J,这些热量通过该柴油机的转化,能对外做有用功 J.(柴油的热值为3.3×107J/kg)
17.如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V 5W字样,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω,当只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示,当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时,定值电阻R0的电功率变化了5.4W,则灯泡L正常发光时通过的电流是 A,电阻R0的阻值为 ,只闭合S和S1,在保电路安全的情况下,滑动变阻器R的取值范围是 。
三.实验探究题(共4小题)
18.如图所示是小明探究光的反射规律的实验装置,在平面镜上放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成。
(1)实验时,小明先将E、F两部分位于同一平面内,让一束光贴着纸板E射到平面镜上,但是在纸板F上没有看到反射光的径迹,原因可能是 。
(2)改正错误后,入射光和反射光的径迹同时在纸板上出现,如图所示。同学们能从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上反生了 反射。
(3)小明让一束光贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上可看到反射光的径迹。三次改变入射角的大小,实验所测得数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 。
(4)实验中使用可折转的硬纸板,除了能呈现光路外,另一个目的是探究 。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
19.(1)如图所示,图甲木块的长度为 cm;图乙秒表的读数是 s。
(2)测量温度的工具是温度计,常用温度计是根据液体 的规律制成的。某时刻温度计示数如图丙所示,则此时的温度计示数为 ℃。
(3)如图所示,在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中,用天平测出空烧杯的质量为29g,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图丙所示,则盐水的质量为 g.再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图丁所示,盐水的密度为 kg/m3,此测量结果比真实值偏 (选填“大”或“小”)。
20.如图所示为“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)三次实验中用弹簧测力计要 拉动木块A,分别读出弹簧测力计的示数为F1、F2和F3,其中最大的是 ;
(2)比较甲、乙两次实验,得出的结论是: ,比较乙、丙两次实验,得出的结论是 ;
(3)在丙图中,匀速拉动时弹簧测力计示数F3为1.6N,若弹簧测力计示数增大到2N,此时木块A所受滑动摩擦力为 N。
21.在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,六个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、45Ω、50Ω)、滑动变阻器(规格是“20Ω,2A”),导线若干。
(1)如图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于最 端 (选填“左”或“右”)。
(3)接着闭合开关,两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路故障是 。
A.电阻断路
B.电流表断路
C.滑动变阻器短路
D.开关断路
(4)排除故障后进行实验,当10Ω电阻换成15Ω的电阻后,应把变阻器滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,移动滑片时要观察 (选填“电流表”或“电压表”)才能达到实验目的。
(5)通过实验得到如图(乙)所示的电流Ⅰ随电阻R变化的图象,由图象可得出结论 。
四.解答题(共1小题)
22.阅读《共享单车》回答。
共享单车
骑自行车出行有很多益处,不仅可以节能减排、缓解交通压力,而且骑车时,人需要消耗体能,可以强身健体。一个成年人在水平路面上骑车时所受阻力大约20N。
近年来,我国多个城市推出了多种新型共享单车,北京市的许多街道旁也随处可见,如图所示。这种单车外观结构简单,单车的质量约25kg,比普通自行车质量要大些。
单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS定位模块和SIM卡等,便于监控单车的具体位置和状态,其工作原理如图所示。用户可使用手机下载单车APP,查看并找到单车的位置,然后用手机扫描车身上的二维码,通过手机网络发送电磁波到云端请求解锁,云端收到请求后识别该车辆并发云铃系统送解锁指令,单车执行解锁指令自动开锁,用户便可以开始骑行,手机APP就显示计时、计价等信息。
此外,此种单车的第一代,当用户在骑行过程中踩动状态和定位上报脚踏板,可将机械能转化为电能,为车内蓄电池充电,以满足单车定位和自动开锁等过程中的用电需要。
请根据上述材料,回答下列问:
(1)此种单车和手机之间是利用 传递信息的。若此早种单车使用的GPS信号的频率是1800GHz,而手机中蓝牙通信信号(电磁波)的频率2.4GHz,则该GPS信号的波长 手机蓝牙通信信号的波长。(选填“大于”或“小于”)
(2)此种单车的第一代,在骑行过程中可将机械能转化为电能,是利用 现象实现的。
(3)当手机扫描二维码时,下列说法正确的是 。
A.扫描时手机接收到的信号时利用了次声波 B.二维码位于摄像头的一倍焦距以内
C.二维码是光源 D.摄像头相当于凸透镜
(4)一个成年人在水平路面上以正常的速度保持匀速骑行半小时,消耗的能量最接近 。
A.2×103JB.2×105JC.2×107JD.2×109J
(5)李嘉轩放学回家途中把自行车骑得飞快,妈妈看见后警告他说“以后骑自行车慢点,不然很危险”,用所学物理知识解释: 。
五.计算题(共2小题)
23.新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,R1阻值大小为110Ω,S1是温度自动控制开关,低温档的额定功率模糊不清,高温档的额定功率见表。求:(1)高温工作30min消耗多少千瓦时的电能;
(2)低温档额定功率;
(3)电热丝R2的电阻(结果保留一位小数)。
额定电压
220V
额定
功率
低温档
XXXW
高温档
1100W
24.A、B、C是由密度为ρ=3.0×103kg/m3的某种合金制成的三个实心球,A球的质量mA=90g;甲和乙是两个完全相同的木块,其质量m甲=m乙=340g;若把B和C挂在轻质杠杆两端,平衡时如图1所示,其中MO:ON=3:1.若用细线把球和木块系住,放入底面积为400cm2的圆柱形容器中,在水中静止时如图2所示。在图2中,甲有一半体积露出水面,乙浸没水中(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,杠杆、滑轮与细线的质量以及它们之间的摩擦忽略不计)。
(1)求A球体积和甲木块的体积、密度?
(2)求B和C的质量各为多少kg?
(3)若将A球与甲相连的细线以及B球与乙相连的细线都剪断,甲和乙重新静止后,水对容器底部的压强变化了多少?
初三中考物理模拟卷4
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.集中精力时我们可以听到次声波
B.歌声越大时声音的音调越高
C.在月球上字航员可以直接利用声音传递信息
D.长期在地铁列车上用耳机听音乐易导致听力下降
【分析】(1)超声波和次声波都是人耳听不到的声音;
(2)响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;
(3)声音可以传递信息和能量;声音的传播需要介质;
(4)长期在地铁列车上用耳机听音乐易导致听力下降。
【解答】解:
A、超声波和次声波都是人耳听不到的声音,集中精力时我们也听不到次声波,故A错误;
B、唱歌时的歌声越大,所发声音的响度越大,故B错误;
C、声音的传播需要介质,所以在月球上字航员不可以直接利用声音传递信息,故C错误;
D、用耳机听音乐声音响度会增大,会损伤耳膜,长期在地铁列车上用耳机听音乐,易导致听力下降,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查声音的综合利用,知识点较多,属于基础知识,要熟记这些知识点。
2.夏天天气炎热,为了防止食物腐烂,下列做法及其解释正确的是( )
A.在运输车辆上放干冰,利用干冰汽化吸热给食品降温
B.商场里将鱼放在冰块上,利用冰块熔化吸热给鱼降温
C.给盛食品盒子盖上湿毛巾,利用水的升华吸热使食品降温
D.把食物放入冰箱内,利用冷凝剂液化吸热,使冰箱内部的温度降低
【分析】利用下列知识分析判断:
(1)物质由液态变成气态叫汽化,由固态直接变成气态叫升华。汽化和升华都需要吸收热量;
(2)物质由固态变成液态是熔化,熔化过程中吸收热量;
(3)物质由气态变为液态是液化,液化过程中放出热量。
【解答】解:
A、干冰在常温常压下很容易由固态直接升华为气态的二氧化碳,同时吸收大量的热。所以在运输车上放干冰,利用干冰升华吸热给食品降温,故A错误;
B、冰块熔化过程要吸收热量。所以把鱼放在冰块上,是利用冰块熔化吸热给鱼降温,故B正确;
C、物质由液态变成气态叫汽化,给放食品的盒子上盖上湿毛巾,利用水的汽化吸热给食材降温,故C错误;
D、把食物放入冰箱内,利用的是冷凝剂汽化吸热,使冰箱内部温度降低,故D错误。
故选:B。
【点评】此题是一道联系实际的应用题,考查了物态变化及吸放热情况的判断和应用。把握不同物态变化的概念、知道各种物态变化过程的吸放热情况,是解答此类问题的关键。
3.对生活中有关光现象的描述正确的是( )
A.道路拐弯处的反光镜是利用光的反射,能会聚光线
B.教学中常用的投影屏幕上的像是利用凸透镜,经折射形成虚像
C.自行车的尾灯本身不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置,利用了光的折射
D.树荫下的圆形光斑是太阳经过小孔而形成的太阳的像,与小孔形状无关
【分析】(1)道路拐弯处的反光镜是凸面镜;
(2)投影仪成倒立、放大的实像;
(3)自行车尾灯本身不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置;
(4)光斑是小孔成像现象,影子是光的直线传播时遇到不透明的物体而在物体后面出现的光射不到的区域。
【解答】解:
A、道路拐弯处的反光镜是凸面镜,能够扩大视野,故A错误;
B、投影屏幕上的像的成像原理是凸透镜成像,投影仪成倒立、放大的实像,故B错误;
C、自行车尾灯本身不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置,利用的是光的反射,故C错误;
D、树荫下的圆形光斑是太阳经过小孔而形成的像,与小孔形状无关,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了凸透镜成像的特点、光的反射、光的直线传播,属于基础知识,要掌握。
4.滑板是青少年比较喜欢的一种运动,以下分析合理的是( )
A.人和滑板滑行的速度越快,惯性越大
B.滑板底部安装有滚轮,是为了增大对地面的压强
C.在水平面上匀速滑动时,人的重力和滑板对人的支持力是一对平衡力
D.人和滑板从运动到静止的过程说明了滑动摩擦力与速度有关
【分析】(1)惯性是物体保持运动状态不变的性质,其大小取决于物体的质量,而与物体是否运动、是否受力、运动速度大小无关。
(2)减小摩擦的方法之一:滚动摩擦代替滑动摩擦。
(3)从平衡力的四个条件进行分析。
(4)滑动摩擦力大小取决于压力和接触面的粗糙程度,而与运动速度大小无关。
【解答】解:
A、惯性大小只跟物体的质量有关;人和滑板滑行的速度越快,但人和滑板的质量不变,其惯性不变,故A错误。
B、滑板底部安装有滚轮,是用滚动代替滑动来减小摩擦,安装滚轮时对地面的压强也增大了,但这不是安装滑轮的目的,故B错误。
C、在水平面上匀速滑动时,人的重力和滑板对人的支持力,符合二力平衡的四个条件,是平衡力,故C正确。
D、人和滑板从运动到静止的过程说明了力可以改变物体的运动状态,滑动摩擦力与速度无关,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了惯性、平衡力的判定、减小摩擦力的方法,难度不大,要熟记这些知识。
5.下列说法正确的是( )
A.马德堡半球实验测出了大气压的数值
B.100米赛跑中,跑到终点不能立刻停止,是因为受到了惯性力
C.深海鱼被打捞出水后,因鱼鳔胀破而死亡,是因为外界压强减小
D.大气压强是由于大气有重力而产生的,所以它的方向总是竖直向下的
【分析】(1)最早测出大气压的实验是托里拆利实验;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大;
(3)深水鱼在深水处生活,它的体内压强和深水处的压强差不多,压强差过大时,鱼会由于不适应而死亡;
(4)由于空气有重力且具有流动性,所以大气会对浸入其中的物体有压强。
【解答】解:A、最早测出大气压的实验是托里拆利实验,马德堡半球实验证明大气压的存在,故A错误;
B、100米赛跑中,跑到终点不能立刻停止,是因为运动员具有惯性,惯性不是力,故B错误;
C、水的压强随深度的增加而增加,深水鱼为了抵抗深水水压,它的鳔内就有一个相应的压力;一旦深水鱼上岸,那个外在的水压没有了,它的体内压强大于外界气压,因此会因鱼鳔胀破并死亡,故C正确;
D、由于空气有重力且具有流动性,故空气对浸入其中的物体向各个方向都有压强,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查气体压强、液体压强、以及惯性现象,是一道综合题。
6.下列说法中不正确的是( )
A.在空中下落的排球,运动的越来越快,排球增加的动能是由重力势能转化来的
B.在水平路面上向右运动的物体,所受摩擦力的方向有可能水平向右
C.加速运动的皮球,其机械能可能在不断减少
D.在平衡力作用下运动的物体机械能一定保持不变
【分析】(1)动能和势能之间可以相互转化;
(2)摩擦力并不全是阻碍物体运动的,有时也为物体的运动提供必不可少的动力,因此,在判断摩擦力的方向时应具体问题、具体分析;
(3)皮球下落过程中,皮球和空气之间存在摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能;
(4)机械能是指动能和重力势能的和,动能与物体的速度有关,重力势能与物体的高度有关。
【解答】解:
A、球抛出从空中下落的过程,高度减小,重力势能减小,排球的重力势能转化为动能,故A正确;
B、人在水平路面上向右行驶的汽车,驱动轮相对于地面有向后的运动趋势,因此驱动轮所受的摩擦力的方向与汽车的前进方向相同,所以驱动轮的摩擦力方向向右,故B正确;
C、排球下落过程中,排球和空气之间存在摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减少,内能增大,故C正确;
D、在竖直方向上匀速运动的物体,动能不变,重力势能在改变,故它的机械能在改变,故D错误。
故选:D。
【点评】本题就是考查学生对机械能、动能、重力势能这三者之间的关系的理解,以及能的转化和摩擦力的方向,是一道综合性题目。
7.火锅是以麻、辣、鲜、香吸引众多食客的。以下说法正确的是( )
A.锅内汤料煮沸后香气四溢说明分子在做无规则运动
B.火锅上方有大量的“白气”,是火锅中的汤发生了汽化现象
C.给火锅不断加热直至沸腾,增大火力会使汤的温度继续升高
D.煮熟的鱼丸漂浮在汤面,其受到的浮力大于重力
【分析】(1)物体是由大量分子组成的,分子永不停息地做无规则运动;
(2)“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的;
(3)液体沸腾时的特点:继续吸热,温度保持不变;
(4)物体漂浮时,受到的浮力等于重力。
【解答】解:A、火锅中的香气分子在做不停息地做无规则运动,进入到空气中,所以香气四溢,故A正确;
B、火锅上方的大量“白气”,是水蒸气在上升过程中遇冷形成的小水滴,是液化现象,故B错误;
C、因为液体沸腾时,吸热但是温度保持不变,所以给火锅不断加热直至沸腾,増大火力汤的温度不变,故C错误;
D、漂浮时,浮力等于重力,煮熟的鱼丸漂浮在汤面,其受到的浮力等于重力,故D错误。
故选:A。
【点评】本题体现了物理知识联系生活实际,考查了学生对于热学知识以及物体的浮沉条件的应用,具有综合性,需要学生认真分析。
8.家用小汽车是一种运输工具,关于汽车的知识下列说法正确的是( )
A.汽车发动机的做功冲程将内能转化为机械能
B.汽油只有在高温时才会蒸发
C.汽车行驶时,汽油的热值不断减小
D.随着技术的提高,汽油机的效率可以达到100%
【分析】(1)在内燃机的四个冲程中做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;压缩冲程压缩气体的过程中,将机械能转换为内能;
(2)蒸发在任何温度下都能进行;
(3)热值是燃料的一种特性,其大小与燃料的种类有关,而与燃料的质量大小无关;
(4)热机工作时,要散失热量、要克服摩擦做功,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫热机的效率。
【解答】解:
A.汽车发动机的做功冲程中将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,故A正确;
B.蒸发在任何温度下都能发生,所以汽油在任何温度下都能蒸发,故B错误;
C.热值是燃料的一种特性,与燃料的质量无关,所以汽车行驶时,汽油的热值不变,故C错误;
D.热机工作时,要散失热量、要克服摩擦做功,使得燃料完全燃烧放出的热量并不能全用来做有用功,所以热机的效率总小于100%,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对热机工作过程中能量的转化、蒸发、热值、热机效率的了解与掌握,是一道基础题目。
9.如图为一款具有防倾倒功能的新型落地扇,当其电源开关S1闭合后电动机就能正常工作;其内部的防倾倒开关S2处于常闭状态,当落地扇倾斜时才会自动断开,使电动机停止工作。下列电路图中满足上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题意可知,只有电源开关S1和防倾倒开关S2均闭合时电动机才正常工作,说明两开关不能独立工作,应为串联,且共同控制电动机,据此进行解答。
【解答】解:经分析可知,只有电源开关S1、防倾倒开关S2同时闭合时,电动机才工作,所以两开关串联同时控制电动机,由选项可知ABD错误、C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了串并联电路的设计,根据题意得出两开关的连接方式是关键。
10.汽车超载是发生交通事故的重要原因之一,为了交通安全,很多路段上设置了汽车超载监测站。如图是某监测站称重秤的模拟装置图,下列说法正确的是( )
A.称重表既可用电压表,也可用电流表
B.当车辆越轻时,通过定值电阻R0的电流越小
C.当车辆越重时,电路消耗的电功率越大
D.当车辆越重时,称重表的示数越大
【分析】(1)根据图中电表的连接方式分析;
(2)当车辆越轻时,对弹簧的压力越小,根据滑片移动的方向判定电阻的变化,根据欧姆定律判定电流的变化;
(3)(4)当车辆越重时,滑动变阻器的滑片向下移动的距离越大,根据滑动变阻器电阻的变化判定电流的变化,根据P=UI判定总功率的变化;根据串联电路的分压规律判定称重表的示数变化。
【解答】解:
A、由图可知,称重表并联在滑动变阻器的两端,所以该表为电压表,故A错误;
B、当车辆越轻时,对弹簧的压力越小,滑片会向上滑动,滑动变阻器接入电路的电阻越小,总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,则通过定值电阻R0的电流越大,故B错误;
CD、当车辆越重时,滑片向下移动的距离越大,滑动变阻器接入电路的电阻越大,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压越大,即称重表示数越大;变阻器接入电路的电阻越大,总电阻越大,根据欧姆定律可知,电路中的电流越小,由P=UI可知,电路消耗的电功率越小,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的动态分析,解题的关键是根据汽车重力的大小判定滑片的移动方向,难度不大。
11.关于电与磁的各图中说法正确的是( )
A.甲图的装置是研究电磁感原理的实验装置
B.乙图中的开关闭合后铜块将受到水平向右的吸引力
C.丙图研究发电机工作原理的实验装置图
D.丁图中电源的b端是电源的正极
【分析】A、由图甲可知,此装置是研究电磁感应的装置;
B、磁铁对铜块不产生力的作用;
C、丙图是电动机原理装置图;
D、根据磁极间的相互作用,判断螺线管的极性,然后由安培定则判断电源的极性。
【解答】解:A、由图可知,电路的一部分导体位于磁场中,电路中没有电源,有电流表,这是研究电磁感应的实验装置,故A正确;
B、由于铜块不受磁场力作用,开关闭合后,铜块不会受到水平向右的吸引力,故B错误;
C、图示是研究通电导线在磁场中受力的装置图,是电动机的工作原理的装置图,故C错误;
D、图中小磁针N向右,则螺线管左端是S极,由安培定则可知,a端是电源的正极,b端是电源的负极,故D错误。
故选:A。
【点评】本题是一道基础题,分析清楚图示装置、知道各装置的作用、原理即可正确解题。
12.水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB),按如图两种方式放入两种液体中,待静止后B刚好浸没在甲液体中,A刚好浸没在乙液体中,两杯中液面恰好相平。下列说法正确的是( )
A.甲液体密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的容器对水平桌面的压力小于装乙液体的容器对水平桌面的压力
【分析】(1)把A、B两物体作为一个整体,该整体在两液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知所受浮力的大小关系;结合题意和图示判断V排的关系,根据F浮=ρ液gV排可比较两种液体的密度关系;
(2)根据p=ρgh分析液体对杯底的压强;
(3)根据漂浮条件、浮力产生的原因以及p=分析液体对物体下表面的压强关系;
(4)先比较两种液体的体积关系和重力关系,再根据”整个容器对水平桌面的压力等于物体和液体的总重力“进行分析。
【解答】解:
A、把A、B两物体作为一个整体,由图知,该整体在两液体中都处于漂浮状态,
由漂浮条件可知F浮=GA+GB,所以该整体在两液体中受到的浮力相等;
由图知V排甲=VB,V排乙=VA,且VA<VB,
所以V排甲>V排乙;
因整体在两液体中受到的浮力相等,且排开甲液体的体积较大,
所以,由F浮=ρ液gV排可知,两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,故A错误;
B、已知两液体的深度h相同,且ρ甲<ρ乙,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B错误;
C、因整体受到的浮力相等(即甲液体中B物体受到的浮力等于乙液体中A物体受到的浮力),且两物体上表面没有受到液体的压力,
所以,由浮力产生的原因可知,甲液体中B物体与乙液体中A物体的下表面受到的液体压力相等,
由图知B的底面积更大,由p=可知,甲液体对B下表面的压强小于乙液体对A下表面的压强,故C错误;
D、两容器中液面恰好相平且容器相同,则液体与物块排开液体的体积之和相同,但V排甲>V排乙,所以甲液体的体积较小,又知ρ甲<ρ乙,则根据G液=m液g=ρ液gV液可知,甲液体的重力较小;
整个容器水平桌面的压力F=G容+GA+GB+G液,因容器相同、其重力相同,且A、B两物体的重力不变,甲液体的重力较小,所以,装甲液体的容器对水平桌面的压力较小,故D正确。
故选:D。
【点评】本题综合考查了阿基米德原理、漂浮条件、液体压强公式和压强定义式的综合应用,知识点多,属于难题;本题的难点是C项的判断,由于ρ甲<ρ乙,但B物体浸入甲液体的深度较大,则不能用液体压强公式判断,需结合浮力产生的原因和压强定义式进行分析。
二.填空题(共5小题)
13.如图所示,置于水平地面的一重为100N的木箱,当用水平向右F=40N的推力推木箱时,木箱静止在地面不动,则此时木箱受到摩擦力为 40 N,当推力增大到50N时木箱刚好做匀速运动,则此时木箱受到摩擦力为 50 N。
【分析】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据平衡力条件判断静摩擦力和滑动摩擦力。
(2)滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟其它因素没有关系。
【解答】解:(1)木箱受到40N的推力,木箱处于静止状态,木箱水平方向上受到水平向前的推力和水平向后的静摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是40N,静摩擦力是40N。
(2)木箱受到50N水平推力时,木箱恰好作匀速直线运动,木箱水平方向上受到水平向前的推力和水平向后的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是50N,滑动摩擦力是50N。
故答案为:40;50。
【点评】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据平衡力的条件判断力的大小和力的方向,是很常用的一种方法。
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度和接触面积大小没有关系。
14.重200N物体,在50N水平拉力作用下,沿水平地面以0.3m/s的速度匀速运动5s,在这个过程中,重力所做的功是 0 J,拉力做功的功率大小是 15W 。
【分析】已知在重力方向上没有移动距离,所以重力做功为0;
已知拉力的大小和物体的运动速度,根据公式P=Fv可求拉力所做功的功率。
【解答】解:
由题知,物体沿水平地面匀速运动,物体在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0J;
拉力所做功的功率:P===Fv=50N×0.3m/s=15W。
故答案为:0;15W。
【点评】本题考查做功满足的条件和功率的计算,关键是知道影响做功的因素是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离。
15.核潜艇利用核反应堆发生核裂变提供动力,核能属于 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;潜水艇在海面下一定范围内可上浮和下潜,主要是通过 改变自身重力 来实现的。
【分析】(1)像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;
(2)潜水艇所受浮力不变,故要想下潜应通过水仓进水而增大自身的重力。
【解答】解:
(1)核能短期内不能从自然界得到补充,它属于不可再生能源;
(2)潜水艇在海面下上浮,应通过水仓排水而减小自身的重力,由于重力小于浮力故潜水艇会上浮;潜水艇要潜入水中,应通过水仓进水而增大自身的重力,由于重力大于浮力故潜水艇会下沉;所以潜水艇在海面下一定范围内可上浮和下潜,主要是通过改变自身重力来实现的。
故答案为:不可再生;改变自身重力。
【点评】本题考查知识了能源的分类、以及物体的浮沉条件及其应用,要结合相关知识点进行分析解答,属于基本内容,比较简单。
16.一台柴油机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占25%,废气带走的能量占30%,摩擦等机械损耗占15%,当该柴油机完全燃烧2kg柴油时,放出的热量为 6.6×107 J,这些热量通过该柴油机的转化,能对外做有用功 1.98×107 J.(柴油的热值为3.3×107J/kg)
【分析】根据公式Q放=qm计算2kg柴油完全燃烧放出的热量(总能量);
用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。
用来做有用功的那部分能量与气缸散热损失的能量、废气带走的能量、摩擦等机械损耗的能量之和等于燃料燃烧释放的能量。
求出2kg柴油完全燃烧放出的热量(总能量),知道柴油机的效率,利用效率公式求有用功。
【解答】解:
完全燃烧2kg柴油放出的热量:Q放=qm=3.3×107J/kg×2kg=6.6×107J;
由题意可知,柴油机运行时各种能量损耗的总和:25%+30%+15%=70%,
所以该柴油机的热机效率为:η=100%﹣70%=30%。
该柴油机对外做的有用功:W有=η×Q放=30%×6.6×107J=1.98×107J。
故答案为:6.6×107;1.98×107。
【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的应用以及对热机效率的概念和公式的理解,因条件已给出,难度不大。
17.如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V 5W字样,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω,当只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示,当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时,定值电阻R0的电功率变化了5.4W,则灯泡L正常发光时通过的电流是 0.5 A,电阻R0的阻值为 20Ω ,只闭合S和S1,在保电路安全的情况下,滑动变阻器R的取值范围是 10Ω~100Ω 。
【分析】(1)灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=求出灯泡的电阻,利用欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流;
(2)当只闭合S和S1时,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律分别表示出变阻器接入电路中的为R1和4R1时电路中的电路中的电流,再根据欧姆定律表示出电压表的示数,根据图乙可知两次电压表的示数,据此求出R0与R1之间的关系,根据P=I2R表示出定值电阻R0的电功率变化可求R0的阻值;
(3)当电流表的示数最大时变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值;当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出变阻器接入电路中的最大阻值,然后得出滑动变阻器R的取值范围。
【解答】解:(1)由P=可得,灯泡正常发光时的电阻:
RL===20Ω,
灯泡L正常发光时的电流:
IL===0.5A;
(2)当只闭合S和S1时,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
则变阻器接入电路中的为R1和4R1时,电路中的电路中的电流分别为:
I1==,I2==,
由图乙可知,变阻器接入电路中的为R1和4R1时对应电压表的示数分别为U、2U,
则两次电压表的示数之比:
==×=×=×==,
解得:R1=R0,
由P=I2R可得,定值电阻R0的电功率:
△P0=I12R0﹣I22R0=()2R0﹣()2R0=()2R0﹣()2R0=5.4W,
解得:R0=20Ω;
(3)当电流表的示数I大=0.6A时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,
则电路中的总电阻:
R总===30Ω,
滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R小=R总﹣R0=30Ω﹣20Ω=10Ω,
当电压表的示数UR大=15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R0两端的电压:
U0=U总﹣UR大=18V﹣15V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I′==,即=,
解得:R大=100Ω,
所以,滑动变阻器R的取值范围为10Ω~100Ω。
故答案为:0.5;20Ω;10Ω~100Ω。
【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,根据题意求出定值电阻R0的阻值是解题的关键和难点。
三.实验探究题(共4小题)
18.如图所示是小明探究光的反射规律的实验装置,在平面镜上放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成。
(1)实验时,小明先将E、F两部分位于同一平面内,让一束光贴着纸板E射到平面镜上,但是在纸板F上没有看到反射光的径迹,原因可能是 纸板未与平面镜垂直 。
(2)改正错误后,入射光和反射光的径迹同时在纸板上出现,如图所示。同学们能从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上反生了 漫 反射。
(3)小明让一束光贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上可看到反射光的径迹。三次改变入射角的大小,实验所测得数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 将反射光线与镜面的夹角当成反射角 。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
(4)实验中使用可折转的硬纸板,除了能呈现光路外,另一个目的是探究 反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内 。
【分析】(1)探究光的反射现象时,需要把平面镜放到水平桌面上,纸板应竖直放置;
(2)在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里;
(3)由光的反射定律可知,反射角应等于入射角,由表中数据可知,他所测量的角不是反射角,而是反射光线与镜面的夹角;
(4)硬纸板可以显示光路,同时当把纸板向后缓慢旋转时,反射光线将会消失,所以证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内。
【解答】解:(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必须垂直;所以在纸板F上没有看到反射光的径迹,原因可能是纸板未与平面镜垂直;
(2)在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光的漫反射的缘故;
(3)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,反射光线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,不是70°,60°、50°,而70°,60°,40°正好是反射光线与镜面的夹角;
(4)实验中使用可折转的硬纸板,除了能呈现光路外,通过向后折硬纸板,观察现象来探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。
故答案为:(1)纸板未与平面镜垂直;(2)漫;(3)将反射光线与镜面的夹角当成反射角;(4)反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。
【点评】本题考查了探究光的反射的实验。光的反射遵循反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。
19.(1)如图所示,图甲木块的长度为 2.80 cm;图乙秒表的读数是 337.5 s。
(2)测量温度的工具是温度计,常用温度计是根据液体 液体热胀冷缩 的规律制成的。某时刻温度计示数如图丙所示,则此时的温度计示数为 ﹣12 ℃。
(3)如图所示,在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中,用天平测出空烧杯的质量为29g,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图丙所示,则盐水的质量为 33 g.再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图丁所示,盐水的密度为 1.1×103 kg/m3,此测量结果比真实值偏 大 (选填“大”或“小”)。
【分析】(1)使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
秒表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和;
(2)常用液体温度计是利用测温液体的热胀冷缩原理制成的;使用温度计测量液体温度时,先要弄清楚温度计的量程和分度值,并注意区分温度是零上还是零下。
(3)天平读数时应将砝码的质量与游码的示数相加;盐水的质量为烧杯和盐水的总质量与空烧杯的质量之差;读出量筒中的体积,利用量筒读数时,视线应与凹液面的底部相平;利用密度公式可计算出盐水的密度;向量筒中倒入盐水的过程中,烧杯中残留有盐水。
【解答】解:(1)刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体的长度为L=5.80cm﹣3.00cm=2.80cm;
在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“5”和“6”之间,偏向“6”一侧,所以分针指示的时间为5min;
在秒表的大表盘上,一个小格代表0.1s,指针在37.5s处,所以秒针指示的时间为337.5s,即秒表的读数为5min37.5s=337.5s;
(2)我们常用的液体温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的;由图可知,温度计上0℃至10℃之间有10个小格,所以一个小格代表的温度是1℃,即此温度计的分度值为1℃,20在10的下面,说明温度低于0℃,因此该温度计的示数是﹣12℃;
(3)由图甲知,烧杯和盐水的总质量为50g+10g+2g=62g,
盐水的质量m=62g﹣29g=33g,
由乙图知,盐水的体积V=30cm3,
盐水的密度ρ===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
向量筒中倒入盐水的过程中,烧杯中残留有盐水,使得测量的体积偏小,根据密度公式可知,密度偏大。
故答案为:(1)2.80;337.5;(2)液体热胀冷缩;﹣12;(3)33;1.1×103;大。
【点评】本题考查了液体密度的测量、长度和时间的读数,难度不大,要掌握这些基础知识。
20.如图所示为“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)三次实验中用弹簧测力计要 匀速直线 拉动木块A,分别读出弹簧测力计的示数为F1、F2和F3,其中最大的是 F3 ;
(2)比较甲、乙两次实验,得出的结论是: 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 ,比较乙、丙两次实验,得出的结论是 接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 ;
(3)在丙图中,匀速拉动时弹簧测力计示数F3为1.6N,若弹簧测力计示数增大到2N,此时木块A所受滑动摩擦力为 1.6 N。
【分析】(1)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(2)根据二力平衡分析物体受到摩擦力的大小,结合压力大小和接触面粗糙程度不变进行分析;
【解答】解:
(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小;
压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,因丙图中压力最大、接触面最粗糙,所以丙图中木块受到的滑动摩擦力越大,则三次实验中测力计示数最大的是F3;
(2)比较甲、乙两次实验,压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;得出的结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
比较乙、丙两次实验知,接触面粗糙程度相同,丙中压力大,滑动摩擦力大,故得出的结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)在丙图中,弹簧测力计示数F3为1.6N,因木块做匀速直线运动,则根据二力平衡条件可知,物体受到的滑动摩擦力为1.6N,若弹簧测力计示数增大到2N,因压力大小和接触面粗糙程度不变,此时木块A所受滑动摩擦力不变,仍然为1.6N;
故答案为:(1)匀速直线;F3; (2)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大; 接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大; (3)1.6。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
21.在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,六个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、45Ω、50Ω)、滑动变阻器(规格是“20Ω,2A”),导线若干。
(1)如图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于最 右 端 (选填“左”或“右”)。
(3)接着闭合开关,两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路故障是 D 。
A.电阻断路
B.电流表断路
C.滑动变阻器短路
D.开关断路
(4)排除故障后进行实验,当10Ω电阻换成15Ω的电阻后,应把变阻器滑片P向 右 (选填“左”或“右”)端移动,移动滑片时要观察 电压表 (选填“电流表”或“电压表”)才能达到实验目的。
(5)通过实验得到如图(乙)所示的电流Ⅰ随电阻R变化的图象,由图象可得出结论 电压一定时,电流与电阻成反比 。
【分析】(1)原电路中,电压表与电阻都短路了,电阻应与电流表串联,电压表与电阻并联;
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路中的电阻最大;
(3)电流表无示数,说明电路故障为断路;如果电压有示数,说明与电压表串联的元件是完好的;如果无示数,说明与电压表串联的元件有断路,或与电压表并联的元件短路或电路中无电源,据此判断故障所在;
(4)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
当换接较大的电阻时,根据分压原理,定值电阻的电压增大,为保持电压表示数不变,应增加变阻器分得的电压,所以应增大为变阻器连入电路中的阻值大小,即滑片向右端移动;移动滑片时要观察电压表才能达到实验目的;
(5)由乙图求出电流与电阻之积,据此分析得出结论。
【解答】解:
(1)原电路中,电阻和电压表短路了,电流表应与电阻串联,电压表与电压并联,如下所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于阻值最大处,即最右端;
(3)闭合开关,两电表均无示数,则此电路有断路故障;
在开关闭合状态下,将电压表接在变阻器两端时无示数,说明电压表与电源不相连,是变阻器以外的部分有断路;
接在开关两端时有示数,说明电压表和电源相连,是开关以外没有断路,故电路故障是开关处断路,选D;
(4)当换接较大的电阻时,根据分压原理,定值电阻的电压增大,为保持电压表示数不变,应增加变阻器分得的电压,所以应增大变阻器连入电路中的阻值大小,即滑片向右端移动,移动滑片时要观察电压表才能达到实验目的;
(5)由乙图可知,UV=IR=0.3A×10Ω=﹣﹣﹣﹣=0.1A×30Ω=3V,即在电压不变时,电流与电阻成反比。
故答案为:(1)如上图所示;
(2)右;
(3)D;
(4)右;电压表;
(5)电压不变时,电流与电阻成反比。
【点评】本题探究导体的电流跟电阻的关系,考查电路连接、注意事项、操作过程、控制变量法、数据分析等知识,为中考的热点问题。
四.解答题(共1小题)
22.阅读《共享单车》回答。
共享单车
骑自行车出行有很多益处,不仅可以节能减排、缓解交通压力,而且骑车时,人需要消耗体能,可以强身健体。一个成年人在水平路面上骑车时所受阻力大约20N。
近年来,我国多个城市推出了多种新型共享单车,北京市的许多街道旁也随处可见,如图所示。这种单车外观结构简单,单车的质量约25kg,比普通自行车质量要大些。
单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS定位模块和SIM卡等,便于监控单车的具体位置和状态,其工作原理如图所示。用户可使用手机下载单车APP,查看并找到单车的位置,然后用手机扫描车身上的二维码,通过手机网络发送电磁波到云端请求解锁,云端收到请求后识别该车辆并发云铃系统送解锁指令,单车执行解锁指令自动开锁,用户便可以开始骑行,手机APP就显示计时、计价等信息。
此外,此种单车的第一代,当用户在骑行过程中踩动状态和定位上报脚踏板,可将机械能转化为电能,为车内蓄电池充电,以满足单车定位和自动开锁等过程中的用电需要。
请根据上述材料,回答下列问:
(1)此种单车和手机之间是利用 电磁波 传递信息的。若此早种单车使用的GPS信号的频率是1800GHz,而手机中蓝牙通信信号(电磁波)的频率2.4GHz,则该GPS信号的波长 小于 手机蓝牙通信信号的波长。(选填“大于”或“小于”)
(2)此种单车的第一代,在骑行过程中可将机械能转化为电能,是利用 电磁感应 现象实现的。
(3)当手机扫描二维码时,下列说法正确的是 D 。
A.扫描时手机接收到的信号时利用了次声波 B.二维码位于摄像头的一倍焦距以内
C.二维码是光源 D.摄像头相当于凸透镜
(4)一个成年人在水平路面上以正常的速度保持匀速骑行半小时,消耗的能量最接近 B 。
A.2×103JB.2×105JC.2×107JD.2×109J
(5)李嘉轩放学回家途中把自行车骑得飞快,妈妈看见后警告他说“以后骑自行车慢点,不然很危险”,用所学物理知识解释: 质量一定时,速度越大,动能越大,行驶中危险性大 。
【分析】(1)单车系统中,通过GPS定位确定位置;根据c=λf可比较出电磁波的波长;
(2)机械能转化为电能是指用来发电的装置,根据电磁感应原理;
(3)凸透镜成像时,物距u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;
(4)车匀速行驶时,受重力、支持力、牵引力和阻力,根据平衡条件,牵引力等于阻力,根据W=Fs可求半小时消耗的能量;
(5)物体的动能大小与质量和速度有关,据此答题。
【解答】解:
(1)由短文内容可知,此种单车和手机之间是利用电磁波传递信息的;
由c=λf得,电磁波的波长:λ=,由于电磁波传播速度不变,即频率越高,波长越小,
因为1800GHz>2.4GHz,该GPS信号的波长小于手机蓝牙通信信号的波长;
(2)此种单车的第一代,在骑行过程中可将机械能转化为电能,是利用电磁感应现象实现的;
(3)A、扫描二维码是光现象的应用,与声现象无关,故A错误;
BD、照相机是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的规律制成的,因此,“扫入”二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距,故B错误,D正确;
C、二维码本身不发光,不是光源,故C错误。
故选D;
(4)一个成年人在水平路面上骑车时的速度大约是4m/s,
由v=可得,速骑行半小时行驶的路程:s=vt=4m/s×0.5×3600s=7200m,
已知成年人在水平路面上骑车时所受阻力大约 20N,
成人在水平路面上骑车时,每秒钟平均消耗的能量等于人克服阻力所做的功,
即半小时消耗的能量为:W=fs=20N×7200m=144000J=1.44×105J,与2×105J 比较接近,故选B;
(5)质量一定时,速度越大,动能越大,行驶中危险性大。
故答案为:(1)电磁波;小于;(2)电磁感应;(3)D;(4)B;(5)质量一定时,速度越大,动能越大,行驶中危险性大。
【点评】本题考查了卫星中继通信和电磁波的波长、波速、频率之间关系的理解和掌握,属于基础知识。
五.计算题(共2小题)
23.新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,R1阻值大小为110Ω,S1是温度自动控制开关,低温档的额定功率模糊不清,高温档的额定功率见表。求:
(1)高温工作30min消耗多少千瓦时的电能;
(2)低温档额定功率;
(3)电热丝R2的电阻(结果保留一位小数)。
额定电压
220V
额定
功率
低温档
XXXW
高温档
1100W
【分析】由电路图可知,闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,由P=可知,电饭锅功率较小,处于低温档;
闭合开关S、S1时,R1与R2并联;由P=可知,电饭锅功率较大,处于高温档;
(1)根据P=求出高温档工作30min消耗的电能;
(2)根据P=求出电饭锅低温档额定功率;
(3)根据高温档和低温档功率求出电热丝R2的电功率,再利用P=的应用求出电热丝R2的电阻。
【解答】解:(1)由P=可得,高温档工作30min消耗的电能为:W=Pt=1100×10﹣3kW×h=0.55kW•h;
(2)电饭锅低温档额定功率为:P1===440W;
(3)电热丝R2的电功率为:P2=P﹣P1=1100W﹣440W=660W,
由P=可得电热丝R2的电阻为:R2===73.3Ω。
答:(1)高温工作30min消耗多少千瓦时的电能为0.55kW•h;
(2)低温档额定功率为660W;
(3)电热丝R2的电阻为73.3Ω。
【点评】本题考查了电功率公式和电功公式的应用,关键是分清油汀处于不同档位时电路的连接方式。
24.A、B、C是由密度为ρ=3.0×103kg/m3的某种合金制成的三个实心球,A球的质量mA=90g;甲和乙是两个完全相同的木块,其质量m甲=m乙=340g;若把B和C挂在轻质杠杆两端,平衡时如图1所示,其中MO:ON=3:1.若用细线把球和木块系住,放入底面积为400cm2的圆柱形容器中,在水中静止时如图2所示。在图2中,甲有一半体积露出水面,乙浸没水中(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,杠杆、滑轮与细线的质量以及它们之间的摩擦忽略不计)。
(1)求A球体积和甲木块的体积、密度?
(2)求B和C的质量各为多少kg?
(3)若将A球与甲相连的细线以及B球与乙相连的细线都剪断,甲和乙重新静止后,水对容器底部的压强变化了多少?
【分析】(1)知道A求的质量和密度,根据ρ=求出A球的体积,把甲木块和A求出看作整体、整体漂浮,根据漂浮条件得出等式即可求出甲木块的体积,根据ρ=求出甲球的密度;
(2)根据杠杆平衡条件结合动滑轮的特点列出关系式;根据图2,将乙、B、C看做一个整体,根据悬浮时浮力与重力相等,列出关系式;将两个关系式联立并代入已知条件便可求出;
(3)将A球与甲相连的细线剪断,A沉底,甲上浮后漂浮,水面下降,根据物体浮沉条件和阿基米德原理求出甲木块排开水的体积,然后求出甲引起水体积的变化量,将B球与乙相连的细线剪断,B、C沉底,乙先上浮后漂浮,水面下降,此时乙排开水的体积与甲相同,进一步求出乙引起水体积的变化量,根据V=Sh求出水面下降的高度,根据p=ρgh求出水对容器底部的压强变化量。
【解答】解:(1)由ρ=可得,A球的体积:
VA===3×10﹣5m3,
因甲木块与A球整体漂浮,
所以,G甲+GA=F浮总,
即m甲g+mAg=ρ水g(0.5V甲+VA)
则V甲=2(﹣VA)=2(﹣3×10﹣5m3)=8×10﹣4m3,
甲球的密度:
ρ甲===0.425×103kg/m3;
(2)由图1知,杠杆平衡条件:
2mBg•ON=mCg•OM,
因MO:ON=3:1
所以,mB=mC=1.5mC,
由图2知,乙、B、C悬浮在水中,将乙、B、C看做一个整体,则:
ρ水g(V乙+VB+VC)=G乙+GB+GC
即:1.0×103kg/m3×10N/kg×(8.0×10﹣4m3++)=3.4N+mB×10N/kg+mC×10N/kg
则:1.0×103kg/m3×(8.0×10﹣4m3++)=0.34kg+1.5mC+mC
解得:mC=0.276kg,
mB=1.5mC=1.5×0.276kg=0.414kg;
(3)将A球与甲相连的细线剪断,A沉底,甲上浮后漂浮,水面下降,
因甲木块漂浮,
所以,G甲=F浮甲,
即m甲g=ρ水gV排甲
则V排甲===340cm3=3.4×10﹣4m3,
甲引起水体积的变化量:
△V甲=V甲﹣V排甲=×8×10﹣4m3﹣3.4×10﹣4m3=6×10﹣5m3,
将B球与乙相连的细线剪断,B、C沉底,乙先上浮后漂浮,水面下降,此时乙排开水的体积与甲相同,
则乙引起水体积的变化量:
△V乙=V乙﹣V排乙=V甲﹣V排甲=8×10﹣4m3﹣3.4×10﹣4m3=4.6×10﹣4m3,
容器内水下降的体积:
△V=△V甲+△V乙=6×10﹣5m3+4.6×10﹣4m3=5.2×10﹣4m3,
容器内水下降的深度:
△h===0.013m,
水对容器底部的压强变化量:
p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.013m=130Pa。
答:(1)A球体积为3×10﹣5m3,甲木块的体积为8×10﹣4m3、密度为0.425×103kg/m3;
(2)B和C的质量依次为0.414kg、0.276kg;
(3)若将A球与甲相连的细线以及B球与乙相连的细线都剪断,甲和乙重新静止后,水对容器底部的压强变化了130Pa。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用及浮力公式的应用,解决此题的关键是掌握杠杆平衡条件,将图2中的物体作为一个整体,根据浮力和重力相等的关系列出关系式,同时涉及到了密度的知识。
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日期:2020/6/10 10:59:22;用户:htxywl;邮箱:542392839@qq.com;学号:12870256
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