云南省2022年中考物理试卷解析版
展开云南省2022年中考物理试卷
一、单选题
1.下列对物理量大小的估测符合实际的是( )
A.教室门的高度约为2.2m
B.正常人心脏跳动一次的时间约为3s
C.一个篮球的质量约为50g
D.中学生步行的速度约为5m/s
【答案】A
【知识点】质量及其特性;时间的估测;长度的估测;速度与物体运动
【解析】【解答】A.中学生高度约为1.6m,教室门比初中生高60cm左右,故教室门的高度约为2.2m,A符合题意;
B.正常人1min心脏跳动70次,跳一次需要t=60s70次=0.86s/次
B不符合题意;
C.一个篮球的质量约为600g,C不符合题意;
D.中学生步行的速度约为1m/s,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据常见物体的长度、质量、时间和速度,结合数据解答。
2.世界因光而变得五彩缤纷,图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A. 冬奥会大跳台在水中的倒影
B. 树荫下的圆形光斑
C. 人透过水球成的像
D. 光通过水杯形成的彩色光带
【答案】A
【知识点】光的反射
【解析】【解答】A.水中形成“倒影”,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,A符合题意;
B.树荫下的圆形光斑属于小孔成像,是由于光的直线传播形成的,B不符合题意;
C.透过水球成像属于凸透镜成像,利用的是光的折射,D不符合题意;
D.光经过玻璃杯后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,形成彩色光带,这是光的色散现象,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光在遇到障碍物反射回来,是反射现象;平面镜成像是根据光的反射现象形成的。
3.关于图所示的热现象,说法正确的是( )
A.图甲中炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能
B.图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C.图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D.图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
【答案】C
【知识点】内能的概念;做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.不管物体温度高低,都具有内能,一切物体都具有内能,A不符合题意;
B.冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能,此过程中将机械能转化为内能,B不符合题意;
C.用湿毛巾冷敷降温,湿毛巾从人体吸收热量,使人体降温,内能减小,所以是通过热传递的方式减小人体的内能,C符合题意;
D.向下压活塞,对筒内空气做功,空气内能增加,温度升高,将机械能转化为内能;汽油机做功冲程是将内能转化为机械能,二者能量转化不同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】温度不同的物体间,通过热传递改变内能;内能转化为机械能,是做功改变内能。
4.电给我们的生活带来了极大便利,但错误用电也会带来很大危害。关于安全用电,如图所示的做法中正确的是( )
A.使用绝缘皮破损的电线
B.在高压线下钓鱼
C.多个大功率用电器使用同一插座
D.发现有人触电立刻切断电源
【答案】D
【知识点】家庭电路电流过大的原因;安全用电原则
【解析】【解答】A.电线的绝缘皮破损老化后应当及时更换,否则容易发生触电事故或短路(即火线和零线直接接通),容易带来危害,不符合安全用电,A不符合题意;
B.高压线下钓鱼,鱼线很容易接触到高压线,会发生触电事故,不符合安全用电,B不符合题意;
C.家用电器是并联的,多个大功率用电器使用同一个插线板,使得线路中总电阻减小,电路中会出现过大电流,使保险盒自动切断电路,甚至引发事故,不符合安全用电,C不符合题意;
D.发现有人触电后,不能直接用手把触电者拉离电源,因人是导体,可能使救助者间接发生触电事故,应先切断电源,符合安全用电,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电线的绝缘皮破损老化后应当及时更换;高压线下不能钓鱼;多个大功率用电器不能同时使用一个插座;发生触电事故时,先断开电源。
5.2021年10月16日,神舟十三号载人飞船发射升空后与中国空间站完成交会对接,航天员翟志刚、王亚平、叶光富从载人飞船进入核心舱。2022年3月23日,他们以天地交互的方式开启了“天宫课堂”第二课,如图所示是空间站的结构及航天员授课时的情景。下列说法正确的是( )
A.对接完成后,以核心舱为参照物载人飞船是运动的
B.航天员与学生互动是通过电磁波传递信息的
C.中国空间站绕地球运行时受到平衡力的作用
D.从地面带到空间站的实验器材质量变为零
【答案】B
【知识点】参照物及其选择;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.完成对接后,核心舱和宇宙飞船合二为一,所以以核心舱为参照物载人飞船是静止的的,A不符合题意;
B.太空中没有空气,声音不能在真空中传播,所以航天员与学生互动只能通过电磁波传递信息,B符合题意;
C.中国空间站绕地球运行时没有做匀速直线运动,所以没有受到平衡力的作用;
D.质量是物质的一种属性不会随位置的变化而发生变化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】航天员和地面联系,利用电磁波传递信息;相对于参照物,没有物体变化,物体是静止的;质量是物体的属性,和空间位置无关。
6.白鹤滩水电站位于云南省巧家县和四川省宁南县境内,是中国第二大水电站,如图所示,它的建设对促进西部开发、实现“西电东送”、促进经济发展等具有重要的意义。下列说法错误的是( )
A.水能属于可再生能源
B.水电站将水的机械能转化为电能
C.水坝建造成上窄下宽依据了流体压强与流速的关系
D.水库可以降低周围昼夜温差,是因为水的比热容较大
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.水能是一种清洁、无污染的可再生能源,A正确,不符合题意;
B.水电站工作时,主要是利用流动的水带动叶轮转动,叶轮又带动发电机里的转子转动,使发电机发电,在整个工作过程中,将水的势能和动能转化为电能,B正确,不符合题意;
C.液体压强随深度的增加而增大,当水位上升时,坝底受到的压强越大,水坝建成上窄下宽是为了防止大坝被水压垮,C错误,符合题意;
D.因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜温差小,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
7.如图所示,工人利用滑轮组将质量为57kg的建筑材料匀速提升,绳子自由端移动的速度为0.4m/s,动滑轮的质量为3kg,忽略绳重和摩擦,则( )
A.经过10s建筑材料被提升4m
B.工人对绳子的拉力为300N
C.经过10s工人做的有用功为2280J
D.此过程中该滑轮组的机械效率为90%
【答案】B
【知识点】机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.两根绳子分担动滑轮重,故建筑材料移动的速度为v物=12v绳=12×0.4m/s=0.2m/s
经过10s建筑材料被提升h=vt=0.2m/s×10s=2m
A不符合题意;
B.工人对绳子的拉力为F=12(G物+G动)=12×(57kg×10N/kg+3kg×10N/kg)=300N
B符合题意;
C.经过10s工人做的有用功为W=Fs=300N×2×2m=1200J
C不符合题意;
D.此过程中该滑轮组的机械效率为η=W有W总×100%=GhFs×100%=57kg×10N/kg×2m300N×2×2m=95%
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据物体的重力和动滑轮的重力,结合绳子股数计算拉力;根据力和距离的乘积计算做功多少;有用功和总功的比值, 计算机械效率。
8.如图所示,电源电压恒定,灯丝电阻不变,闭合开关S,当滑片P向右滑动时,下列说法错误的是( )
A.电流表A的示数变大
B.电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
C.电压表V1的示数与电流表A的示数乘积增大,灯泡变亮
D.当滑片滑到最右端时,电压表V2的示数接近电源电压
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测灯泡L两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压。
A.当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据I=UR可知,当电源电压不变时,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,A正确,不符合题意;
B.电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于滑动变阻器接入的电阻大小,由于滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入的电阻变小,所以电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小,B正确,不符合题意;
C.由于滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入的电阻变小,根据正比分压可知,滑动变阻器R分得的电压变小,则灯泡L分得的电压变大,又由于灯丝电阻不变,所以根据P=U2R可知,灯泡的功率变大,灯泡变亮,而电压表V1的示数与电流表A的示数乘积即为灯泡的功率,所以电压表V1的示数与电流表A的示数乘积增大,灯泡变亮,C正确,不符合题意;
D.当滑片滑到最右端时,滑动变阻器接入阻值为零,所以电压表V2的示数为零,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,电阻减小,分压减小,电流变大;各用电器电压和等于电源电压。
二、填空题
9.图所示的编钟是我国春秋战国时代的乐器,用相同的力敲击大小不同的钟,它们发出声音的 不同(选填“音调”或“音色”)。生活中,可以用超声波清洗眼镜等,这说明超声波能传递 。
【答案】音调;能量
【知识点】音调及音调与频率的关系;声与能量
【解析】【解答】用相同大小的力敲击大小不同的钟,编钟的质量不同(体积不同),振动的快慢不同,即振动频率不同,所以发出声音的音调不同。
超声波清洗眼镜,利用声音去除眼镜上的污物,说明声音能够传递能量。
【分析】声音的高低指音调;超声波可以传递能量和信息。
10.1831年,英国物理学家法拉第发现了 现象,该发现进一步解释了电与磁的联系,开辟了人类的电气化时代。如图所示,通电螺线管右端为N极,可判定电源右端是 极(选填“正”或“负”)。
【答案】电磁感应现象;负
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】 法拉第发现了电磁感应现象,进一步揭示了电和磁的联系,导致了发电机的发明。
根据螺线管的N极和线圈的绕向,利用右手螺旋定则可以确定电流是从螺线管的左端流入、右端流出。从而可以确定电源的右端为负极。
【分析】法拉第发现了电磁感应现象;根据安培定则,结合磁极位置判断通断螺线管的电流方向。
11.丽丽帮妈妈用同一把剪刀剪鸡脚时,有如图所示的三种情形。你认为图 的方式最容易把鸡脚剪断。烹饪鸡肉的过程中,能闻到阵阵香味,这是 现象。
【答案】甲;扩散
【知识点】杠杆的分类;分子热运动
【解析】【解答】对比甲、乙、丙,发现阻力臂不同,阻力臂依次增大,阻力大小相同,动力臂大小相同,故根据杠杆平衡原理可知,F1l1=F2l2,阻力大小相同,阻力臂越短,阻力与阻力臂的乘积越小,动力与动力臂的乘积也越小,而动力臂一定,故动力越小,越省力,故选图甲。
能闻到阵阵香味,是香味分子在做无规则运动,是扩散现象。
【分析】减小阻力臂,可以使动力减小;闻到气味,说明分子在运动,形成扩散现象。
12.梳过头发的塑料梳子,由于摩擦会带电,摩擦起电的本质是 (选填“电荷的转移”或“创造了电荷”),将带电的 梳子接触验电器的金属小球后金属箔片张开,金属箔片张开的原因是 。
【答案】电荷的转移;同种电荷相互排斥
【知识点】电荷间的相互作用规律;电流的形成
【解析】【解答】不同物质原子的原子核对核外电子的束缚能力不同,物体摩擦时,对电子束缚能力强的得到电子,对电子束缚能力若的失去电子,故摩擦起电的本质是电荷的转移。
带电的梳子接触验电器的金属小球后,金属箔片带同种电荷,同种电荷相互排斥而导致金属箔片张开。
【分析】不同物体摩擦时,实现电子转移使物体带电;带电体中同种电荷相互排斥。
13.2021年8月5日,中国14岁的全红婵以创奥运纪录的高分夺得东京奥运会10米跳台冠军,如图甲所示,在下落过程中忽略空气阻力,她的重力势能转化为 能。2022年2月16日、中国运动员齐广璞在北京冬奥会男子自由滑雪空中技巧赛上获得冠军,如图乙所示,他离开大跳台后由于 ,仍能在空中继续“飞行”。
【答案】动;惯性
【知识点】动能和势能的大小变化;惯性及其现象
【解析】【解答】全红婵在下落过程中忽略空气阻力,高度降低,质量不变,所以重力势能减小;而速度增大,质量不变,所以动能增大,故全红婵在下落过程中重力势能转化为动能。
齐广璞在离开大跳台时是运动的,由于惯性,他离开大跳台后仍保持原来的运动状态,在空中继续“飞行”。
【分析】加速下落的物体,重力势能转化为动能;惯性使运动的物体继续运动。
14.如图是颇具名气的云南建水紫砂陶茶壶,壶盖上有一个小孔,小孔的作用是使壶内液面上方的压强 大气压强(选填“大于”“小于”或“等于”)。若茶壶和水的总质量为0.5kg,壶底与桌面的接触面积为5cm2,壶对水平桌面的压强为 Pa。
【答案】等于;104
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强的特点
【解析】【解答】壶盖上留有一个小孔,作用是使壶内与壶外的大气相通,液面上方的压强等于大气压强,这样水在重力和大气压力的作用下就容易倒出。
茶壶和水的总质量为0.5kg,总重力为G=mg=0.5kg×10N/kg=5N
壶对水平桌面的压力为F=G=5N
壶底与桌面的接触面积为S=5cm2=5×10-4m2
所以壶对水平桌面的压强为p=FS=5N5×10−4m2=104Pa
【分析】液体密度和深度相同时,液体压强相等;根据物体的质量计算重力;利用压力和受力面积比值,计算压强。
15.2021年12月3日,“一带一路”的标志性工程“中老铁路”开通运营,该线路全长1035千米,乘坐动车从中国昆明到达老挝万象仅需10小时,该动车运行的平均速度为 km/h。铁轨下面铺设枕木是通过增大受力面积的方式来 压强。
【答案】103.5;减小
【知识点】速度公式及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】该动车运行的平均速度为v=st=1035km10h=103.5km/h
根据p=FS可知,铁轨下面铺设枕木,压力一定,通过增大受力面积的方式减小压强。
【分析】根据路程和时间的比值, 计算速度;当压力一定时,增大受力面积可以减小压强。
16.某小组利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像,该像是倒立、 的实像(选填“放大”或“缩小”),该成像特点是 的成像原理(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
【答案】缩小;照相机
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】如图所示,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像,物距u=30.0cm,像距v=15.0cm,可知物距大于像距,根据凸透镜成像规律,此时u>2f,f
17.如图是今年“3·15”晚会上曝光的劣质导线,不良商家为了降低成本,将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根,导致导线横截面积减小。对于长度相等的标准导线和劣质导线,劣质导线的电阻 (选填“较大”或“较小”),若在通有相同电流的情况下,相同时间内劣质导线产生的热量 (选填“较多”或“较少”)。
【答案】较大;较多
【知识点】影响电阻大小的因素;焦耳定律的应用
【解析】【解答】导体电阻的大小不仅跟材料有关,还与其长度和横截面积有关。在材料相同时,导体的横截面积越大、长度越短,电阻越小。对于材料相等、长度相等的标准导线和劣质导线,由于劣质导线横截面积减小,所以电阻较大。
根据Q=I2Rt可知,在通有相同电流的情况下,相同时间内劣质导线由于电阻大,所以产生的热量较多。
【分析】导体电阻的大小不仅跟材料有关,还与其长度和横截面积有关;电流和时间相同时,电阻越大, 产生的热量越多。
18.某教室共有20盏“220V 40W”的普通照明灯泡,一盏灯泡的电阻为 Ω;如果改用20盏“20V 13W”的LED灯,不仅亮度相当、而且可以省电,若该教室平均每天用电5h,则一天可节约 度电。
【答案】1210;2.7
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】一盏灯泡的电阻为R=U2P=(220V)240W=1210Ω
20盏“220V 40W”的普通照明灯泡照明5h,消耗的电能为W总1=20W0=20P1t=20×40×10−3kW×5h=4kW⋅h
改用20盏“20V 13W”的LED灯,消耗的电能为W总2=20WL=20P2t=20×13×10−3kW×5h=1.3kW⋅h
则一天可节约电能为ΔW=W总1-W总2=4kW⋅h−1.3kW⋅h=2.7kW⋅h
【分析】根据电压和电功率,可以计算电阻大小;根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能。
19.如图所示,使用托盘天平称量一物块的质量,该物块的质量为 g。
【答案】158
【知识点】质量的测量与天平的使用
【解析】【解答】物体的质量等于砝码的质量加上游码的示数,标尺上一大格表示1g,则每一小格是0.2g,所以物体的质量为m=100g+50g+5g+3g=158g
【分析】根据天平上砝码和游码的位置,测量质量。
三、作图题
20.如图所示,“冰墩墩”单脚站在水平地面上向右滑行,请在O点作出它所受摩擦力f的示意图;
【答案】解:如图所示:
【知识点】摩擦力的示意图
【解析】【解答】“冰墩墩”单脚站在水平地面上向右滑行过程中,受到的摩擦力总是阻碍它的相对运动,所以摩擦力的方向水平向左,作用点为O点,故过O点水平向左画线段,在线段的末尾画箭头表示力的方向,并标出f,作图如下:
【分析】物体受到的摩擦力方向和物体相对运动方向相反。
21.如图所示,请根据两条形磁体磁感线分布情况,在括号中标出磁体的N极和S极。
【答案】解:如图所示:
【知识点】磁场;磁感线及其特点
【解析】【解答】根据磁感线方向的规定,磁体外部的磁感线是从N极出发,回到S极,故左端为N极,右端为S极,如图所示:
【分析】磁场方向从北极回到南极。
四、实验题
22.如图甲是小亮设计的能做“探究冰熔化时温度的变化规律”和“探究水沸腾时温度变化的特点”实验的装置。
(1)是小亮设计的能做“探究冰熔化时温度的变化规律”和小亮利用如图甲所示的装置进行实验,其中存在两处错误,请找出一处并说明原因: ;
(2)改正错误后重新实验,观察并记录温度计A的示数,作出如图乙所示的图像。通过图乙分析可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)图乙中,t1~t2阶段试管中的物质处于 状态,此过程中温度不变,内能 ;
(4)观察并记录温度计B的示数,绘制出图丙的图像,根据图像可知水的沸点为 ℃,说明当地的大气压 1个标准大气压;
(5)观察到烧杯中的水已沸腾,且A、B两温度计示数相同,此时试管中的水 沸腾(选填“会”或“不会”)。
【答案】(1)B温度计的感温泡碰到了容器底(或A温度计的感温泡没有埋没在碎冰块中)
(2)晶体
(3)固液共存;增大
(4)95;小于
(5)不会
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)根据温度计的使用方法,由甲图可知,存在的错误是:一是B温度计的感温泡碰到了容器底;要测碎冰块的温度,将A温度计的感温泡埋没在碎冰块中,所以第二个错误是A温度计的感温泡没有埋没在碎冰块中。
(2)通过图乙可知,冰t1~t2阶段,冰吸收热量,温度保持不变,符合晶体熔化特点,所以冰是晶体。
(3)由乙图可知,t1~t2阶段冰处于熔化过程中,物质处于固液共存状态,此过程吸收热量,温度不变,内能增大。
(4)由丙图图像可知,水升高到95℃就不再升高,说明水已经沸腾了,所以水的沸点为95℃;由于1标准大气压下,水的沸点为100℃,并且沸点随气压的升高而升高,而此时水的沸点为95℃,小于100℃,说明当地的大气压小于1个标准大气压。
(5)烧杯中的水已沸腾,且A、B两温度计示数相同,说明试管和烧杯中水温度相同,不存在温度差,所以试管中的水不能从烧杯中吸收热量,所以试管中的水不会沸腾。
【分析】(1)使用温度计时,温度计的液泡要完全进入液体中;
(2)晶体在熔化时,温度保持不变;
(3)晶体熔化时,吸收热量,内能增大;熔化时固液共存;
(4)根据液体沸腾时,温度不变,判断沸点;液体的沸点和大气压有关;
(5)沸腾的条件是到达沸点,继续吸热。
23.小明用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程;
(2)闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到 端;
(3)电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示为 A,可算出电阻R的阻值为 Ω;
(4)他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值,算出对应的电阻值及电阻的平均值,计算电阻的平均值的目的是 ;
(5)测出电阻R的阻值后,小明还对标有2.5V的小灯泡的电阻进行了测量,他测量了多组数据,如下表所示
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.1
1.7
0.9
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.19
0.05
电阻R/Ω
8.93
8.08
7.08
4.74
2.00
小灯泡亮度
亮度越来越暗
小明发现5次测量的电阻值相差较大,和其他小组交流发现都存在类似情况,且小灯泡的电阻随电压减小而减小,亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的,而是小灯泡电阻受 影响;亮度越来越暗,是小灯泡两端电压越来越小,实际功率变 的缘故。
【答案】(1)
(2)B
(3)0.3;5
(4)减小误差
(5)温度;小
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器串联接入电路,且导线应连接一上一下接线柱,要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大,故接入的是左下端接线柱,由于电源电压是两节干电池,电源电压为3V,故电压表的量程选择小量程,如图所示:
(2)闭合开关前,为了保护电路,需要将滑动变阻器移到最大阻值处,故需要将滑片移动B端。
(3)电流表的示数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.02A,故读数为0.3A;电阻R的阻值为R=UI=1.5V0.3A=5Ω
(4)由于测量时存在误差,故需要多测测量,取平均值,以减小误差。
(5)电灯泡的电阻受温度影响,温度越高,电阻越大。
亮度越来越暗,是因为小灯泡两端电压越来越小,实际功率变小,电流做功变慢,电能转化为光能和内能也变慢,故灯泡的亮度变暗。
【分析】(1)测量电阻时,电压表和电阻并联,滑动变阻器一上一下串联在电路中;
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;利用电压和电流的比值计算电阻;
(4)根据多次测量的平均值,可以减小误差;
(5)灯泡的电阻受温度影响;灯泡的亮度和实际电功率有关。
24.小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
(1)他想光斜射时才发生偏折,才会出现“池底变浅”的现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗?上述过程在科学探究中做 (选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”)。
(2)①联想到“平面镜成像”找像位置的方法,于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上,标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体(观察盒上的条形码)。当看到物体经玻璃砖成的像时,前后移动小卡片,使小卡片与像在同一个平面上,将小卡片此时的位置标记在白纸上,这样就找到了放置一块玻璃砖时 的位置。
②随后,他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察,发现像的位置不变,说明玻璃砖与物体的距离 影响成像位置(选填“会”或“不会”)。
(3)为了观察不同厚度玻璃的成像情况,他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面,如图丙所示,观察并记录像的位置;他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面,如图丁所示,观察并记录像的位置。记录数据如图戊所示:
①分析图的数据可知,用一块玻璃砖观察时,像与物体的距离是 cm;
②三次实验都说明了光在垂直入射时,像的位置会 观察者(选填“靠近”或“远离”)。
(4)从图戊的实验数据还可以得出:玻璃的厚度越厚,像与物的距离越 。
(5)从以上探究可知,从竖直方向看到的池底比它的实际位置 (选填“浅”或“深”)。
【答案】(1)提出问题
(2)像;不会
(3)2.13;靠近
(4)大
(5)浅
【知识点】光的折射现象及其应用;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗?这是在提出问题,所以该过程在科学探究中属于提出问题。
(2)①当看到物体经玻璃砖成的像时,前后移动小卡片,使小卡片与像在同一个平面上,将小卡片此时的位置标记在白纸上,这样用小卡片的位置代替了像的位置,所以找到了放置一块玻璃砖时像的位置。
②移动玻璃砖,像的位置不变,说明玻璃砖与物体的距离不会影响成像位置。
(3)①由图中的数据可知,用一块玻璃砖观察时,像与物体的距离是2.13cm。
②一块玻璃砖时像到物的距离是l1=2.13cm
两块玻璃砖时像到物的距离的增加量Δl2=2.15cm>l1,
三块玻璃砖时像到物的距离的增加量Δl3=2.35cm>Δl2,
随着玻璃砖的增多,像到物的距离的增加量逐渐增大,但是像到观察者的距离在靠近,三次实验都说明了光在垂直入射时,像的位置会靠近观察者。
(4)从图示的实验数据还可以得出:随着玻璃砖厚度的增加,像距增加的更多,说明玻璃的厚度越厚,像与物体之间的距离越大。
(5)从以上探究可知,从竖直方向看,看到的池底比它的实际位置浅。
【分析】(1)探究过程中,首先提出问题;
(2)探究平面镜成像时,利用小卡片确定像的位置;平面镜成像时,距离不影响成像情况;
(3)根据平面镜成像实验的数据,判断距离;根据光的垂直入射,判断像的位置;
(4)玻璃的厚度越厚,像与物体之间的距离越大;
(5)根据探究数据可得。
五、计算题
25.如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,当S闭合,S1断开时,电流表的示数为0.2A;当S、S1都闭合时,电流表的示数为0.5A。求
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)S、S1都闭合时,通电1min电流通过R2做的功。
【答案】(1)解:当S闭合,S1断开时,只有R1接入电路,此时电流表的示数为0.2A,电源电压为U=U1=I1R1=0.2A×30Ω=6V
答:电源电压为6V;
(2)解:当S、S1都闭合时,R1与R2并联,电流表测量电路总电流,电流表的示数为0.5A,则通过R2的电流为I2=I−I1=0.5A−0.2A=0.3A
则R2的阻值为R2=UI2=6V0.3A=20Ω
答:R2的阻值为20Ω;
(3)解:当S、S1都闭合时,R1与R2并联,通电1min电流通过R2做的功为W=UI2t=6V×0.3A×60s=108J
答:S、S1都闭合时,通电1min电流通过R2做的功为108J。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)利用电流和电阻的乘积计算电压;
(2)利用并联电路电流规律,计算支路电流;根据电压和电流的比值,计算电阻;
(3)根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能。
26.顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”,生动的呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若将2.5kg的水加热到沸腾,水温升高了80℃,[c水=4.2×103J/(kg·℃),q煤=3×107J/kg],在此过程中,求:
(1)水吸收的热量;
(2)采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,煤燃烧放出的热量;
(3)需要完全燃烧煤的质量。
【答案】(1)解:根据Q=cmΔt可知,水吸收的热量Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2.5kg×80℃=8.4×105J
答:水吸收的热量为8.4×105J;
(2)解:采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,根据η=Q吸Q放×100%可知,煤燃烧放出的热量为Q放=Q吸η=8.4×105J10%=8.4×106J
答:采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,煤燃烧放出的热量为8.4×106J;
(3)解:根据Q放=mq可知,需要完全燃烧煤的质量为m煤=Q放q=8.4×106J3×107J/kg=0.28kg
答:需要完全燃烧煤的质量为0.28kg。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算吸收的热量;
(2)根据吸收的热量和热效率的比值, 计算总热;
(3)根据热量和热值的比值, 计算燃料的质量。
27.在研究物体的沉浮条件时,一实验小组将一质量为54g的橡皮泥放入盛水的水槽中,橡皮泥下沉。老师请大家思考能否让橡皮泥漂浮在水面上呢?他们经过思考后将橡皮泥捏成了如图所示的厚度均匀的半球状“小碗”,将碗口朝上轻轻放在水面上,小碗漂浮。(ρ泥=1.2g/cm3,ρ水=1.0g/cm3,半球的体积公式是V=23πR3,π取3,34.5取1.65)
(1)橡皮泥放入水槽前,水的深度是0.1m,求水对水槽底部的压强;
(2)求橡皮泥的体积;
(3)橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力是多少?
(4)橡皮泥“小碗”的厚度d要满足什么条件,才能够漂浮在水面上?
【答案】(1)解:水的深度h=0.1m,水对水槽底部的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
答:水的深度是0.1m,水对水槽底部的压强为1000Pa;
(2)解:橡皮泥的质量m=54g,橡皮泥的密度ρ泥=1.2g/cm3,所以橡皮泥的体积为V=mρ泥=54g1.2g/cm3=45cm3=4.5×10−5m3
答:橡皮泥的体积为4.5×10−5m3;
(3)解:根据物体的浮沉条件可知,橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力为F浮=G=mg=54×10−3kg×10N/kg=0.54N
答:橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力是0.54N;
(4)解:当小碗的上表面恰好与水面相平时,此时的厚度d满足漂浮时的最大厚度,此时排开水的体积为V排=F浮ρ水g=0.54N1×103kg/m3×10N/kg=5.4×10−5m3
则整个半球的半径为R=33V排2π=33×5.4×10−5m32×3=0.03m=3cm
空心部分体积为V空=V排−V=5.4×10−5m3−4.5×10−5m3=0.9×10−5m3
则空心部分半径为r=33V空2π=33×0.9×10−5m32×3=34.5×10−6m3=1.65×10−2m=1.65cm
则厚度d为d=R-r=3cm-1.65cm=1.35cm
故厚度d<1.35cm,才能够漂浮在水面上。
答:橡皮泥“小碗”的厚度d<1.35cm,才能够漂浮在水面上。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据液体密度和深度,可以计算液体压强;
(2)利用物体的质量和密度的比值, 计算体积;
(3)根据质量可以计算物体的重力;
(4)根据浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积;结合球体的体积,计算半径。
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