2021年江苏省苏州市姑苏区中考一模物理试题(word版 含答案)
展开一、单选题
1.历史上许多科学家因其卓越的科学成就而被人们永远铭记,他们的名字被命名为某一物理量的单位.那么,下列哪个物理觉的单位不是以科学家的名字命名的
A.质量B.力C.电压D.能量
2.下列有关物理量的估计符合实际的是( )
A.一只鸭子漂浮在水面上受到的浮力约500N
B.中学生正常行走的速度约为5km/h
C.教室里一盏日光灯的工作电流约为2A
D.体育中考使用的单人跳绳的长度约为0.8m
3.如图所示是一款新型的折叠导盲杖,使用时导盲杖会持续发出超声波,若前进方向上遇到障碍物,导盲杖会接收到反射信号并产生提示音,离障碍物越近提示音越尖锐,提醒盲人绕开障碍物。关于导盲杖发出的超声波与提示音进行比较,下列叙述正确的是( )
A.前者不是由物体振动产生的B.前者的传播不需要介质
C.前者的频率比后者高D.只有前者遇到障碍物才会反射回来
4.如图所示,罐装液化石油气在长时间使用时,罐体外部在某些特定的气温条件下凝结出厚厚的一层霜,此时在罐体内部和外部发生的主要物态变化是( )
A.熔化和凝华B.汽化和凝华C.汽化和液化D.熔化和液化
5.小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考,正确的是( )
A.煤气燃烧越充分,其热值越大
B.加热过程中水的比热容变大
C.壶内水温度升高的过程中内能增大
D.水沸腾过程中吸收热量,温度不断升高
6.将毛皮与橡胶棒摩擦这一过程中,涉及的物理知识说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒摩擦起电是创造了电荷
B.橡胶棒能带上电荷,说明橡胶棒是导体
C.毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带负电的物体会互相吸引
D.毛皮摩擦过的橡胶棒能够吸引轻小物体
7.如图所示,一束光在空气和玻璃的分界面上同时发生反射和折射,其光路如图所示,则下列判断正确的是( )
A.AO是入射光线,入射角为67.5°
B.AO是入射光线,反射角为45°
C.CO是入射光线,折射角为22.5°
D.CO是入射光线,反射角为45°
8.如图所示,完全相同的小球以同样的速度v向右做匀速直线运动,分别通过长度相同的凹面a、凸面b,不计摩擦和空气阻力,比较两者通过的时间( )
A.通过凹面a时间较短
B.通过凸面b时间较短
C.通过凹面a和通过凸面b的时间相同
D.无法判断
9.如图所示,一个物体静止在斜面上,如果重力消失,则物体将( )
A.沿方向①做匀速直线运动
B.沿方向②做匀速直线运动
C.沿方向③做匀速直线运动
D.保持静止
10.在水平桌面上有一个盛有水的容器,密度为0.6×103kg/m3的木块用细线系住浸没在水中,如图甲所示。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5∶2
B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2∶5
D.甲图中容器对水平桌面的压力大于乙图中容器对水平桌面的压力
11.如图甲所示是交通部门用来检测车速的超声波测速仪。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车辆反射回来的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离(假设超声波传播速度为340m/s且保持不变)则下列说法中正确的是( )
A.第一次超声波信号与车相遇时,汽车距测速仪61.2m
B.第二次超声波信号比第一次超声波信号延迟0.3s发出
C.测速仪接收到两次信号之间汽车行驶了10.2m
D.汽车的行驶速度为24.3m/s
12.如图甲所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关,滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.R0阻值为10Ω
B.电源电压为6V
C.电路消耗的最大功率为3.6W
D.滑片打到中点时,R的功率最大为1.6W
二、填空题
13.如图所示是一款电热灭蚊液,它正常工作时的电压为______V;它是利用电流的______效应工作的;工作时,灭蚊液汽化后通过______可到达室内的各个角落,起到良好的灭蚊效果。
14.手机无线充电是比较新颖的充电方式,通过磁场共振实现能量的传递。充电端的硅胶吸盘利用______紧紧吸附在手机外壳上;工作时,在手机内部利用______原理产生电能并储存在电池中。
15.2022年北京﹣张家口冬季奥运会将在2022年02月4日~20日在中华人民共和国北京市和张家口市联合举行。其中一个项目“单板滑雪”是以一块滑雪板为工具,在规定的山坡线路上快速回转滑降,运动员滑降时,以滑板为参照物,运动员是______(选填“运动”或“静止”)的;比赛结束后,滑板微微发热,是因为机械能转化为______能,这是通过______方式改变的。
16.一只鸽子以1m/s的速度在平静湖面上水平飞过时,在湖面上形成鸽子的“倒影”,“倒影”是由于光的______形成的______(选填“实”、“虚”)像,鸽子“倒影”相对于鸽子的速度为______m/s。当鸽子往高处飞时,该“倒影”的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.“小度在家”是百度AI首款智能视频音箱,如图所示,通过连接Wi﹣Fi和利用______以无线的方式让用户通过语音实现影音娱乐、信息查询等多功能的操作。它可以直接根据用户的语音指令来完成指定操作,说明声音可以传递______(选填“能量”或“信息”);显示屏上的图像是由红、蓝三种色光混合而成的。
18.用如图所示的滑轮组将重20N的货物匀速提升1m,用时5s,所用拉力F=12.5N。不计绳重及摩擦,则动滑轮重为______N,拉力做功的功率为______W,滑轮组的机械效率为______%。
19.如图所示,物体A、B放在物体C上,在3N水平向右的拉力F作用下,使A、B、C一起向右做匀速直线运动,此时物体C受到地面对它的摩擦力为______N,物体B受到物体C对它的摩擦力为______N。
20.一台四冲程的汽油机飞轮转速为2400r/min,若在做功冲程中,每次做功460J,这台汽油机的功率是______W,若汽油机的效率为40%,每分钟消耗汽油的质量为______kg(q汽油=4.6×107J/kg)。
21.小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中:杠杆质地均匀,支点恰好在杠杆的中心,并且不计支点处摩擦,如图甲所示当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,始终使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______。当杠杆由图甲位置变成图乙位置静止时,弹簧测力计的示数将______。(选填“变大”“变小”或“不变”)
22.如图甲所示为一恒温箱温控电路,包括控制电路和加热电路两部分,控制电路电源电压为12V,线圈电阻忽略不计,电热丝和热敏电阻R均置于恒温箱内,热敏电阻R的阻值随温度变化关系如图乙所示。恒温箱温控电路工作原理是:当电流小于0.3A时,电热丝通电加热:当电流大于0.4A时,电热丝停止加热,则加热电路电源应接在______(选填“a、b”“c、d”或“e、f”)两端:当滑动变阻器R'=20Ω时,恒温箱内的温控范围为______℃。
三、作图题
23.如图所示,一条光线经平面镜反射后,过凸透镜的焦点F射向凸透镜。请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线。
24.玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来,请在图甲中画出水平桌面对“不倒翁”的支持力和“不倒翁”所受重力的示意图。(为不倒翁的重心)
(____)
25.请将图中的开关和三孔插座正确接入家庭电路,使开关能控制插座的通、断电。
26.根据图中通电螺线管的 N 极,标出磁感线方向,并在括号内标出电源的正、负极.
(________)
四、计算题
27.我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min,消耗燃油0.3kg,汽车发动机的牵引力是1000N.已知燃油的热值为4.5×107J/kg。试求:
(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)发动机的效率是多少?
28.如图所示,工人师傅利用斜面把重物搬运到汽车上,汽车车厢底板高度h=1m,斜面长度s=4m,现用力F沿着斜面把重力G=2400N的重物匀速拉到车上,拉力F=800N。
(1)工人做的有用功;
(2)斜面的机械效率;
(3)物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力。
29.如图甲为新型电饭锅,它能智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示,R1和R2均为电热丝,S1和S2为温控开关,其中S2有A、B两个触点,可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换。当S1闭合,S2连接触点A时,处于高温挡,高温挡功率为1100W。已知R1=55Ω。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)当S1断开,S2连接触点B时,处于低温挡,求此时电路的总功率;
(3)如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像,求本次煮饭过程中电饭锅在中温挡产生的热量。
五、实验题
30.小明想测量一枚生鸡蛋的密度,他的方案是:先使鸡蛋在盐水中悬浮,然后测出盐水的密度ρ盐水比水即可知道鸡蛋的密度。
(1)小明使鸡蛋在盐水中悬浮的操作步骤如下:
步骤一:如图a,将鸡蛋放入空烧杯,慢慢加水,浸没沉在杯底的鸡蛋;
步骤二:如图b,向水中加盐,用玻璃棒慢慢搅拌,使鸡蛋逐渐上浮,直至漂浮在盐水面上;
步骤三:如图c,用胶头滴管滴加水,用玻璃棒慢慢搅拌,使漂浮的鸡蛋逐渐下沉,直至悬浮在盐水中。
对上述实验中鸡蛋所受浮力大小的分析,正确的是______;
A.步骤一中鸡蛋所受的浮力始终不变
B.鸡蛋处于图c状态时所受的浮力等于重力
C.鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时大
D.鸡蛋从图b状态变为图c状态的过程中,所受浮力增大
(2)小明取来天平、量筒和小烧杯,测量图c烧杯中盐水的密度。他将天平放在水平台面上,如图乙,此时应______,使指针对准分度盘中央的刻度线,天平调节好后,测量步骤如下;
步骤一:如图丙,在小烧杯中倒入适量盐水,用天平测出小烧杯和盐水的总质量为m1;
步骤二:如图丁,把小烧杯中一部分盐水倒入量筒,测出量筒中盐水的体积为V;
步骤三:测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量m2=38.8g;
则量筒中盐水质量m=______g,小明所测鸡蛋的密度ρ鸡蛋=______kg/m3。
31.在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲,让平行光正对着凸透镜照射,调节光屏到凸透镜的距离,直至光屏上出现一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为______cm;实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们均位于凸透镜的______上;
(2)实验过程中,当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、______的实像,生活中利用这个规律制成的是______;
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向______(选填“上”或“下”)方移动;
(4)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜方向移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是______(选填“近视”或“远视”)眼镜。
32.在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明依次选用阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻进行实验。
(1)图甲是实验的实物连线图,其中有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”并画出正确连线______;
(2)改正错误后闭合开关,电流表有示数而电压表无示数,电路故障可能是______;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电流表的示数如图乙所示,此时通过5Ω定值电阻的电流为______A;
(4)断开开关将10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻后闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动以便完成本实验;
(5)上表是实验中记录的数据,分析数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比。
六、综合题
33.阅读短文《超市电动搬运车》,回答问题。
如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车,用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。下表是其相关参数,其电路工作原理示意图如图乙。当闭合开关S1时,提升电动机M1工作,将货物提升到指定高度。当闭合开关S2时,进退电动机M2工作,驱动搬运车前进或后退。电源是电压为36V的蓄电池组,当电池容量低于满容量的10%时会报警提醒,返回充电座充电。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。(g取10N/kg)
(1)搬运车既能前进又能后退,是通过改变电动机中的______(选填“电流方向”或“磁场方向”)来改变电动机转动方向的;
(2)下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是______;
A.蓄电池充足电一次,储存的电能约3.6×105J
B.蓄电池组充电时,电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中,蓄电池相当于用电器
D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)利用搬运车将1×103kg的货物放至货架,闭合开关______(选填“S1”或“S2”),货物向上匀速竖直提升15s,则消耗的电能为______J,货物被提升了______m;
(4)搬运车上有显示所载货物质量的仪表,其电路如图丙所示,电源电压24V,电流表(0~0.6A),滑动变阻器R2(60Ω 1A),压敏电阻R1的阻值与所受压力F的关系如图丁所示,由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最______(选填“左”或“右”)边是最大值,为了确保此电路能安全工作,R2的阻值应至少调至______Ω,若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大,那么“质量表”显示的所载货物质量比实际值偏______(选填“大”或“小”);
(5)搬运车检测到电池容量低至10%时,会报警提示返回充电。若返回过程中受到的阻力为车自重的0.3倍,剩余电池容量20%的能量可供搬运车克服阻力做功,为确保搬运车能顺利返回充电,需要充电时,搬运车离充电座最远______m。
实验次数
1
2
3
定值电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.2
0.1
型号
自重
最大载货量
蓄电池电压
蓄电池容量
进退电机额定电压额定功率
提升电机额定电压额定功率
电机效率
PTE20X
4×102kg
2×103kg
36V
80A•h
36V 900W
36V 800W
80%
参考答案
1.A
【解析】
历史上许多科学家因其卓越的科学成就而被人们永远铭记,他们的名字被命名为某一物理量的单位,力的单位为牛顿,电压的单位为伏特,能量的单位为焦耳.所以物理量的单位不是以科学家的名字命名的是A,A符合题意为答案.
2.B
【详解】
A.一只鸭子的质量在3kg左右,受到的重力大约为
G=mg=3kg×10N/kg=30N
左右。鸭子漂浮在水面上受到的浮力等于重力,浮力大小是30N,故A不符合题意;
B.中学生正常行走的速度约为
1.3m/s≈5km/h
故B符合题意;
C.教室里一盏日光灯的功率为40W,工作电流约
I=≈0.2A
故C不符合题意;
D.中考体育使用的单人跳绳,长度约为2m,故D不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】
A.一切正在发声的物体都在振动,超声波也是声,也是由物体振动产生的,故A错误;
B.超声波与提示音的传播都需要介质,真空不能传声,故B错误;
C.超声波的频率在20000Hz以上,高于提示音的频率,故C正确;
D.提示音是声波,超声波与提示音都是属于声音,遇到障碍物都会反射回来,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】
罐装液化石油气在长时间使用时,罐体外部在某些特定的气温条件下凝结出厚厚的一层霜,是由于罐内液体的液化气汽化吸热,造成罐体的温度降低,空气中的水蒸气遇冷凝华为小冰晶。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.C
【详解】
分析:要解答本题需掌握:
(1)热值是物质的某种特性,与物质的种类和状态有关,同种燃料的密度、比热容、热值一般不变;
(2)比热容是物质本身的一种属性,与温度无关.
(3)温度对内能的影响;描述热量的物理术语;影响内能大小的因素;
(4)根据水的沸腾特点分析.
解答:A、热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,故A错误;
B、比热容是物质本身的一种属性,与温度无关,故B错误;
C、物体温度升高,分子运动加剧,内能增大,故C正确;
D、水沸腾过程中吸收热量,温度保持不变,故D错误;
故选C.
【点睛】此题主要考查学生对物质概念的理解和掌握,明确各个物理量的真正含义后,可顺利解决此题.
6.D
【详解】
A.毛皮与橡胶棒摩擦起电是电荷在毛皮与橡胶棒间的转移,并不是创造了电荷,故A错误;
B.橡胶棒虽然能带上电荷,但橡胶棒是绝缘体,故B错误;
C.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,由于同种电荷相互排斥,故靠近带负电的物体会互相排斥,故C错误。
D.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,带电体能够吸引轻小物体,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】
解:
AB.若AO是入射光线,OC是反射光线时,OB为折射光线,此时的入射角为135°=67.5°,反射角为67.5°,如图
;
则OA和OB在法线的同侧,不符合光的折射规律;OB是反射光线时,OC为折射光线,此时的入射角为90°=45°,反射角为45°,此时折射光线OC与法线重合了,不符合光的折射规律,故AB错误;
CD.若CO是入射光线,OA是反射光线时,OB为折射光线,此时的入射角为135°=67.5°,反射角为67.5°,则OB和OC在法线的异侧,符合光的折射、反射规律,如图
;
由图可知MN是法线,PQ是界面;折射角为∠BON
∠AOQ=∠MOQ﹣∠AOM=90°﹣67.5°=22.5°
∠BOQ=∠AOB﹣∠AOQ=90°﹣22.5°=67.5°
所以折射角为
∠BON=∠NOQ﹣∠BOQ=90°﹣67.5°=22.5°
由图可知
∠COB=360°﹣135°﹣90°=135°
∠COA和∠COB相等,则OB为反射光线时的情形与OA是反射光线时的情形相同,此时的反射角为67.5°,故C正确,D错误。
故选C。
8.A
【详解】
在凹形滑道运动的小球,在运动到最低点的过程中,要将重力势能转化为动能,运动速度大于初速度;在下落过程中不计滑道的摩擦,机械能守恒,上升过程中动能再全部转化为重力势能,速度等于初速度;在凸形滑道运动的小球,在运动到最高点的过程中,要将动能转化为重力势能,运动速度小于初速度;在下落过程中不计滑道的摩擦,机械能守恒,重力势能再全部转化为动能,速度等于初速度;因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的速度,由 可知,通过b滑道用的时间tb大于通过a滑道用的时间ta;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.D
【详解】
物体静止在斜面上,若此时重力突然消失,则物体对斜面的压力、斜面对物体的支持力、摩擦力都会同时消失,由牛顿第一定律知道,此物体不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10.C
【详解】
A.甲图中木块浸没,故浮力
F浮甲=ρ水gV
乙图中木块漂浮
F浮乙=G=ρ木gV
则木块受到水的浮力之比
故A错误;
B.甲图中木块浸没,V甲排=V,乙图中木块漂浮,V乙排<V,所以,将细线剪断后木块排开水的体积小,水的液面降低,根据p=ρgh可知水对容器底部的压强变小,故B错误;
C.甲图中,木块受重力、浮力和细绳的拉力作用,则拉力
F=F浮甲﹣G=ρ水gV﹣ρ木gV
故
故C正确;
D.以整体为研究对象,甲、乙对桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力,所以,甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力,故D错误。
故选C。
11.C
【详解】
A.由图乙知,第一次超声波信号与车相遇时,经过的时间为t1=0.09s,汽车距测速仪
x1=s1=v声t1=340m/s×0.09s=30.6m
故A错误;
B.由图乙知,第二次超声波信号比第一次超声波信号延迟0.48s发出,故B错误;
CD.由图知,汽车收到第二次信号时,经过的时间为t2=0.06s,汽车距测速仪
x2=s1=v声t2=340m/s×0.06s=20.4m
测速仪接收到两次信号之间汽车行驶的距离
s=x1﹣x2=30.6m﹣20.4m=10.2m
汽车两次遇到信号的时间差为
Δt=0.54s﹣0.09s=0.45s
汽车的速度
v=≈22.7m/s
故C正确,D错误。
故选C。
12.B
【详解】
由电路图可知,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。
AB.由图2可知,当滑动变阻器的电阻为5Ω时,其两端的电压为3V,通过电路的电流为
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压为
U=U1+I1R0=3V+0.6A×R0①
滑动变阻器的电阻为10Ω时,其两端的电压为4V,通过电路的电流为
则电源电压为
U=U2+I2R0=4V+0.4A×R0②
联立①②得
R0=5Ω,U=6V
故A错误,B正确;
C.当滑动变阻器的电阻为零时电路消耗的功率最大,电路消耗的最大功率为
故C错误;
D.R0与R串联接入电路,电路的总功率等于各部分功率之和,则R的功率为
PR=P﹣P0=UI﹣I2R0
即
PR=6V×I﹣I2×5Ω
当电路中R0与R相等时,此时电路中的电流
I
此时电路的R的功率最大,最大值为
P=U1I1=3V0.6A=1.8W
由图可知滑动变阻器的最大阻值为20Ω,则此时滑动变阻器的滑片不在中点,故D错误。
故选B。
13.220 热 扩散
【详解】
[1][2]电热灭蚊液接在家庭电路中,它正常工作时的电压为220V;它是利用电流的热效应工作的,将电能转化为内能。
[3]工作时,灭蚊液受热汽化后发生扩散现象,分子通过无规则运动可到达室内的各个角落,起到良好的灭蚊效果。
14.大气压 电磁感应
【详解】
[1]吸盘要固定在手机壳上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了手机壳上,利用了大气压。
[2]手机无线充电是利用电磁感应原理工作的。
15.静止 内 做功
【详解】
[1]在规定的山坡线路上快速回转滑降,运动员滑降时,以滑板为参照物,运动员相对于滑板的位置不发生变化,故以滑板为参照物,运动员是静止的。
[2][3]比赛结束后,滑板微微发热,是由于摩擦生热,是机械能转化为内能,这是通过做功方式改变的。
16.反射 虚 0 不变
【详解】
[1][2]平静的湖面相当于平面镜,在湖面上形成鸽子的“倒影”属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像。
[3]鸽子“倒影”相对于鸽子之间没有发生位置的变化,所以鸽子“倒影”相对于鸽子的速度为0m/s。
[4]由平面镜成像特点,平面镜成像与物体等大,可知,当鸽子往高处飞,则“倒影”大小不变。
17.电磁波 信息
【详解】
[1][2]智能视频音箱利用电磁波与用户之间交流信息。它可以直接根据用户的语音指令完成指定操作,说明此时声音传递的是信息。
18.5 5 80
【详解】
[1]由图知,动滑轮上绳子的有效段数n=2,不计绳重及摩擦,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力
G动=2F﹣G=2×12.5N﹣20N=5N
[2]将重20N的货物匀速提升1m,则做的有用功
W有用=Gh=20N×1m=20J
绳端移动的距离
s=2h=2×1m=2m
拉力做的总功
W总=Fs=12.5N×2m=25J
拉力做功的功率
P===5W
[3]滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=80%
19.3 0
【详解】
[1]以A、B、C整体为研究对象,在拉力F的作用下向右匀速运动,整体处于平衡状态,所受合外力为0,则地面对C有向左的摩擦力,摩擦力等于拉力,拉力为3N,摩擦力为3N。
[2]B与C之间没有发生相对滑动或没有相对滑动的趋势,所以物体B受到物体C对它的摩擦力为0N。
20.9200 0.03
【详解】
[1]因为飞轮每转两圈,对外做功一次,1min飞轮转动2400周,所以1min做功1200次,因为每次做功460J,所以1min做功
这台汽油机的功率
[2]由可得汽油完全燃烧放出的热量
每分钟消耗汽油的质量
21.变大 不变
【详解】
[1]如图甲所示,弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大。
[2]做实验时,如图乙所示的杠杆已达到平衡。当杠杆由图甲的位置变成图乙的位置时,其动力臂、阻力臂的比值是不变的,所以在阻力不变的情况下,动力是不变的,即弹簧测力计的示数将不变。
22.a、b 20~50
【详解】
[1]由“恒温箱温控电路工作原理是:当电流小于0.3A时,电热丝通电加热:当电流大于0.4A时,电热丝停止加热”知道,加热电路中电源应接在ab两端,若接“c、d”则电热丝一直通电加热:若接“e、f”则电热丝一直不能通电加热。
[2]滑动变阻器R'=20Ω时,当电流I1=0.3A时,由知道,电路的总电阻
此时热敏电阻的阻值
R1=R总﹣R'=40Ω﹣20Ω=20Ω
由图像知道,热敏电阻的阻值为20Ω时,对应的温度为20℃,即温度为20℃时,电热丝通电加热;
当电流I2=0.4A时,由知道,电路的总电阻
此时热敏电阻的阻值
R1'=R总'﹣R'=30Ω﹣20Ω=10Ω
由图像知,热敏电阻的阻值为10Ω时,对应的温度为50℃,即温度为50℃时,电热丝停止加热;所以恒温箱内的温控范围为20~50℃。
23.
【详解】
过平面镜的反射点垂直镜面作出法线,因为反射光线与镜面的夹角为30°,则反射角为
90°﹣30°=60°
则入射角也为60°,根据入射角等于60°在法线右侧作出入射光线。
过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;如图所示。
24.
【详解】
支持力的作用点在不倒翁与地面的接触点上,方向竖直向上;重力的作用点在重心上,方向竖直向下,如下图所示。
25.
【详解】
根据安全用电原则,三孔插座的右孔通过开关与火线相连,上孔接地线,左孔接零线,如下图所示:
26.
【详解】
螺线管的右端为N极,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,所以可以确定螺线管周围磁场的方向是从右向左的.根据螺线管的右端为N极,以及线圈的绕向利用安培定则可以确定螺线管中电流是从螺线管的左端流入右端流出,根据电流方向与电源正负极之间的关系:在电源外部电流从正极流出,回到负极,可以确定电源的正负极:右端为负极,左端为正极.如下图所示
27.(1)1.35×107J;(2)5.4×106J;(3)40%
【详解】
解:(1)汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.3kg×4.5×107J/kg=1.35×107J
(2)汽车匀速行驶的时间
t=5min=300s
汽车运动的距离
s=vt=18m/s×300s=5400m
汽车发动机所做的有用功
W=Fs=1000N×5400m=5.4×106J
(3)汽油机的效率
答:(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量是1.35×107J;
(2)汽车牵引力所做的功是5.4×106J;
(3)发动机的效率是40%。
28.(1)2400J;(2)75%;(3)200N
【详解】
(1)工人做的有用功
W有=Gh=2400×1m=2400J
(2)所做总功为
W总=Fs=800N×4m=3200J
斜面的机械效率为
(3)此过程的额外功为
W额=W总﹣W有=3200J﹣2400J=800J
由W额=fs知道,摩擦力为
答:(1)工人做的有用功为2400J;
(2)斜面的机械效率为75%;
(3)物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为200N。
29.(1)220Ω;(2)176W;(3)7.92×105J
【详解】
解:(1)由电路图知,当S1闭合,S2连接触点A时,处于高温挡,电阻R1、R2并联,高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流
I==5A
通过R1的电流
I1==4A
通过R2的电流
I2=I﹣I1=5A﹣4A=1A
R2的阻值
R2==220Ω
(2)由电路图知,当S1断开,S2连接触点B时,处于低温挡,电阻R1和R2串联,电路的总电阻
R总=R1+R2=55Ω+220Ω=275Ω
此时电路消耗的功率
P低==176W
(3)由电路图知,闭合开关S1、S2接b时,只有电阻R1接入电路,处于中温挡。此时电路消耗的功率
P中==880W
结合丙图,本次煮饭过程中电饭锅在中温挡产生的热量为
W=P中t=880W×15×60s=7.92×105J
答:(1)电阻R2的阻值是220Ω;
(2)低温挡时电路的总功率为176W;
(3)本次煮饭过程中电饭锅在中温挡产生的热量为7.92×105J。
30.B 游码拨到零刻度,再调节平衡螺母 41.6 1.04×103
【详解】
(1)[1]A.根据F浮=ρ液V排g知在鸡蛋浸没前所受浮力增大,浸没后所受浮力不变,故A错误;
B.鸡蛋在图c处于悬浮状态,所受的浮力等于重力,故B正确;
C.鸡蛋处于图a沉底时,浮力小于重力,处于图b漂浮状态时,浮力等于重力,重力不变,故鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时小,故C错误;
D.鸡蛋从图b漂浮状态变为图c悬浮状态的过程中,浮力都等于重力,故所受浮力不变,故D错误。
故选B。
(2)[2]使用天平前先将天平放在水平台上,将游码归零,再调节平衡螺母来天调节平平衡。
[3]天平读数时:右盘中所有砝码的质量与游码所对应的刻度值之和即为左盘中物体的质量;由图丙可知,标尺的分度值为0.2g,小烧杯和盐水的总质量
m1=50g+20g+10g+0.4g=80.4g
盐水的质量
m=m1﹣m2=80.4g﹣38.8g=41.6g
[4]图丁知,量筒的分度傎为2mL,盐水的体积
V=40mL=40cm3
故盐水的密度
ρ盐水= = =1.04g/cm3=1.04×103kg/m3
31.10.0 主光轴 放大 投影仪 上 远视
【详解】
(1)[1]由图甲知,焦点到凸透镜的距离为
20.0cm﹣10.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。
[2] 为了使像成在光屏中心,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们均位于凸透镜的主光轴上。
(2)[3][4]由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,则
u=25cm﹣10cm=15cm
当2f>u>f时,凸透镜成倒立放大的实像,利用这个规律制成的光学仪器是投影仪。
(3)[5]凸透镜成倒立的实像,蜡烛由于燃烧逐渐变短,相对于凸透镜向下移动,所以像逐渐向上移动。
(4)[6]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向透镜方向移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,说明像提前会聚了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
32. 电阻短路 0.4 右 反
【详解】
(1)[1]原电路中,电阻和电压表短路了,应该改成电阻串联在电路中,电压表与电阻并联,如下所示
(2)[2]改正错误后闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路,而电压表无示数,电路故障可能是电阻短路。
(3)[3]排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A。
(4)[4]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大。探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变。
(5)[5]横向分析表中数据,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,故当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
33.电流方向 B S1 1.2×104 0.96 右 32 小 172.8
【详解】
(1)[1]电动汽车的前进和倒车时,要改变电动机的转动方向,而电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关,而改变电流方向更为方便,所以是通过改变电动机中的电流方向来改变电动机转动方向的。
(2)[2]A.由表中数据可知,蓄电池电压是36V,蓄电池容量是80A•h,这个单位是电流的单位乘上时间的单位,这个80A•h的数据代表着物理量电流乘上时间,即,充足电一次,消耗的电能
消耗的电能是,故A错误;
B.蓄电池组充电时,消耗电能转化为化学能,此时蓄电池相当于用电器,故B正确;
C.蓄电池放电的过程中,化学能转化为电能,此时蓄电池相当于电源,故C错误;
D.由表格数据知蓄电池电压为36V,根据串、并联电路电压规律可知,是由多节电池串联而成的,故D错误。
故选B。
(3)[3]根据题意知,当闭合开关S1时,提升电动机M1工作,将货物提升到指定高度。
[4]由表格数据可知,提升电动机额定功率,15s内电动机消耗的电能
15s内电动机消耗的电能是1.2×104J。
[5]此时电机的效率为80%,则电能转化为机械能的大小
这些货物的重力
由可知,货物被提升的高度
货物被提升的高度是0.96m。
(4)[6]由图丁可知,载重量越大时,托盘受到的压力越大,R1的阻值越小;
由丙中电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,当托盘受到的压力越大,R1的阻值越小,根据知,电路的电流越大,电流表的示数越大,电流表的指针从左向右偏转越明显,所以由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最右边是最大值。
[7]由表格数据可知,最大载货量,则托盘受到的最大压力
由图丁可知,此时压敏电阻R1=8Ω;因电流表量程为0~0.6A,变阻器允许通过的最大电流为1A,且串联电路中电流处处相等,所以当电流表的示数最大为I=0.6A时,载重量最大,R2接入电路中的阻值最小,电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值
即为了确保此装置能安全运行,R2的阻值应至少调至32Ω。
[8]由前面(4)可知,货物的质量越大,电流表的示数越大;若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大,导致电路中的总电阻增大,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流减小,此时电流表(质量表)指针对应的质量比实际值偏小。
(5)[9]车的质量为,车的重力
车受到的阻力
由题意知,克服摩擦力做的功
由得,需要充电时搬运车离充电座的最远距离
需要充电时搬运车离充电座最远的距离是172.8m。
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