2023年陕西省西安交通大学附属中学分校中考物理三模试卷
展开2023年陕西省西安交通大学附属中学分校中考物理三模试卷
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)我国在城市建设和乡村振兴计划中,重视环境保护和能源的开发利用。下面列举的项目中,属于可再生能源的是( )
A.天然气 B.太阳能 C.核能 D.煤
2.(2分)2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空。“极目一号”Ⅲ型浮空艇最外层包裹白色外衣,内部上层充满氦气(氦气的密度比空气小),中间隔开,下层是空气。随着高度升高,通过排出下面部分的空气,调节整个浮空艇的压差在安全范围内。下列说法正确的是( )
A.浮空艇最外的白色层通过反射太阳光中的紫外线,避免艇内气体温度剧烈变化
B.艇体材料具有高强度、密度大的特性
C.要使浮空艇下降到地面,可采取的办法是排出部分氦气
D.“极目一号”匀速上升时所受浮力等于重力
3.(2分)中华古诗文蕴含着丰富的物理知识。下列对古诗文中涉及的物态变化分析正确的是( )
A.“雾里山疑失,雷鸣雨未休。”雾的形成是升华现象
B.“年年端午风兼雨,似为屈原陈昔冤。”雨的形成是汽化现象
C.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”霜的形成是凝固现象
D.“蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明。”蜡烛“流泪”是熔化现象
4.(2分)如图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机的镜头相当于一个凸透镜,下列说法正确的是( )
A.投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.屏幕到镜头的距离应该大于透镜2倍焦距
C.画面经投影机镜头成的是正立放大的实像
D.屏幕上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成
5.(2分)为了揭示大自然的奥秘,人类进行了不懈的探索,下列说法正确的是( )
A.地球绕太阳运动,太阳是宇宙的中心
B.汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是具有结构的
C.“新冠病毒”的直径约为10﹣7m与分子的尺度大小相当
D.玻璃棒与丝绸摩擦后能带电,说明通过摩擦可制造电荷
6.(2分)人的前臂相当于一根杠杆,对于这根杠杆在提起重物的过程中,下列分析合理的是( )
A.前臂杠杆的支点O在肘关节处
B.肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C.重物给前臂的力F2是动力
D.前臂是一根省力杠杆
7.(2分)关于力和运动,下列说法中不正确的是( )
A.物体运动速度改变的过程中,一定要受到力的作用
B.物体的惯性越大,其运动状态就越难改变
C.做圆周运动的物体,当它所受外力同时消失,物体将做匀速直线运动
D.我国C919大型运输机在空投物资时,应在目的地正上方进行空投
8.(2分)两位同学在做“用电流表测量电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。分析在电流表的使用上,分别存在的问题是( )
A.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表短路了
B.甲表选接的量程小了,乙表+、﹣接线柱接反了
C.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表选接的量程小了
D.甲表断路了,乙表短路了
9.(2分)由于热胀冷缩,户外的导线在夏天会变得松弛,冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F,配重水泥块(重为G)被匀速拉升的高度为h(不考虑滑轮自重,绳重及摩擦)。下列说法中正确的是( )
A.M是动滑轮
B.拉力F=2G
C.拉力F做的功为2Fh
D.拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同
10.(2分)在如图所示的电路中,有四个电磁继电器,相关参数标注在图上,其中电源电压1.5V且和一个1Ω的电阻串在一起(图中把它们画在一起),灯泡电阻8Ω,刚闭合开关后,下列说法错误的是( )
A.若滑片位于最左边,三个灯泡从左往右依次点亮
B.若滑片位于最左边,当最后一个继电器闭合后,三个灯泡从左往右依次熄灭
C.若滑片位于最右边,三个灯泡从左往右依次点亮
D.若滑片位于最右边,当最后一个继电器闭合后,三个灯泡从左往右依次熄灭
二、填空与作图题(共8小题,计22分)
11.(3分)屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转实现室内换气的装置,如图所示。它不用电,无噪声,节能环保。只要速度为0.2m/s的微风即可让其轻盈运转。风帽转动时其内部空气流速变大、压强变 ,室内的污浊气体在 作用下被排出。水平方向的风,从不同方位吹来,风帽的转动方向 。
12.(3分)观众通过电视收看2022年北京冬奥会开幕式,电视收到的卫星信号属于 波。朱德恩用小号吹响《我和我的祖国》,悠扬的号声是 产生的,吹号时用手按压不同键位是为了改变声音的 (填“音色”“响度”或“音调”)。
13.(3分)如图为某款儿童用的驱蚊手环,刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道,这是 现象。温度越高气味越明显,是因为温度越高,分子无规则运动越 。用力撕开包装袋说明力可以改变物体的 。
14.(3分)2022年6月5日,我国在酒泉卫星发射中心成功将搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F运载火箭发射升空。长征二号F运载火箭是用液态氢作为燃料,因为液态氢具有较高的 ;长征二号F运载火箭搭载神舟十四号载人飞船加速升空过程中,飞船中宇航员的重力势能 (选填“变大”、“不变”或“变小”);升空后,神舟十四号载人飞船与长征二号F运载火箭成功分离前,飞船相对于火箭是 的。
15.(3分)2022年6月17日,我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰一福建舰下水仪式在江南造船厂举行。该舰满载排水量约80000t,吃水深度约为13m,则其满载时受到的浮力为 N,舰底13m处受到海水的压强为 Pa(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)。该舰从密度小的海域驶入密度大的海域后受到海水的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.(3分)如图所示,电源电压不变,定值电阻R1=20Ω,小灯泡L标有“8V 4W”字样(灯丝电阻不变),电流表量程为0﹣3A。当只闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时,变阻器连入电路中的阻值减小了16Ω,电流表示数增大了0.2A,此时小灯泡恰好正常发光。则电源电压为 V;R2的最大阻值为 Ω;在保证电路安全的情况下,开关都闭合时,R2的最大功率为 W。
17.(2分)完成图中经过凸透镜后的两条折射光线。
18.(2分)学校劳动实践基地南瓜挂满藤,请你在图中画出南瓜所受力的示意图。
三、实验与探究题(共5小题,计22分)
19.(2分)如图所示,缓慢向两侧移动铁架,保持物块A与B位置不动,整个装置静止后,木块A所受摩擦力fA的方向水平向 ,大小应该等于弹簧测力计 的示数。
20.(2分)如图所示,在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中:液体压强的大小是由U形管两侧液面 来反映的:通过比较A、B、C三个图,可得到结论:液体内部某一点,来自 的压强大小相等。
21.(7分)如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图,小灯泡L的额定电压为2.5V,电源电压恒为3V。实验中:
(1)在连接电路时,开关S应处于 状态;连接完电路后,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数始终为零,电压表示数始终为3V。假定电路中只有一处故障,则产生这一现象的原因可能是 。
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(2)排除故障后,继续实验,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则此时流过灯泡的电流是 A,小灯泡的额定功率为 W。
(3)如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V,应该把滑动变阻器的滑片向 滑动(选填“左”、“右”)。
(4)根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像,如图丙所示。当电压表示数增大时,灯丝电阻将 ,其原因是小灯泡电阻随 而增大。
22.(4分)某实验小组测量盐水的密度。
(1)实验前,把天平放在 桌面上,并将游码移到标尺左端的零刻度线处。静止时,天平的指针如图甲所示,应将平衡螺母向 调节,直至天平平衡。
(2)由于天平砝码损坏,实验小组借助标有刻度的注射器、两个完全相同的烧杯、水等进行了如下操作:
①用注射器向两个烧杯中分别注入20mL盐水和20mL水;
②将上述装有盐水和水的烧杯分别放在天平的左盘和右盘,天平不平衡;
③用注射器向装水的烧杯中缓慢注水,当注入的水为2mL时,天平恰好平衡,如图乙所示。
则平衡时右盘烧杯中水的质量为 g(水的密度为1g/cm3),盐水的密度为 g/cm3。
23.(7分)小明学习了浮力的知识后,用吸管、蜡、小钢珠制作了一支简易密度计。如图所示。
(1)为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:
a.将其放入水中,竖直漂浮后,在密度计上与水面相平处标上;
b.将其放入密度植物油中,用同样的方法在密度计上标上;
c.接着他以两刻度线间的长度表示,将整个饮料吸管均匀标上刻度;
d.将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在刻度处。
①在密度计中加入适量的小钢珠,一是为了使密度计在液体中能 漂浮,二是可以方便改变密度计的 。
②在测量液体密度时,密度计受到的浮力 密度计的重力。
(2)为了探究自制密度计刻度特点,小明制作了A、B、C三支不同的密度计,A、B粗细相同而质量不同,A、C质量相同而粗细不同。将密度计放入密度不同的液体中,得到了下表中的数据:
密度计
浸入液体的深度h/cm
密度计/g•cm﹣3
A
B
C
0.8
12.5
15.0
18.6
0.9
11.1
13.3
16.7
1
10.0
12.0
15.0
1.1
9.1
10.9
13.6
1.2
8.3
10.0
12.5
①比较A、B、C三支密度计,它们的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
②如果A、B、C三支密度计分度值相同,测量精度最高的是 。
③分析上表数据可知,为了让测量结果更准确,想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,可采取的方法是 、 (写出两种方法)。
四、综合题(共2小题,计16分)
24.(7分)电动清扫车以其环保、高效等优点,在创建卫生城市中大显身手。如图为一电动清扫车正在工作时的情景。
(1)电动清扫车的主要部件是电动机,其工作原理是 。
(2)清扫车停在水平路面上,总质量为800kg,清扫刷与路面不接触,车对路面的压强为多少(g取10N/kg)?
(3)清扫车完成任务后,在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶,经10min到达垃圾处理站,行驶过程中车所受阻力大小恒为400N,则牵引力做的功和功率分别为多少?
质量m/kg
40
行驶过程中每个轮胎与地面接触的面积S/m2
4×10﹣3
电能转化为机械能的效率η
75%
工作电压U/V
48
规定行驶速度v/km•h﹣1
≤36
25.(9分)小明家新装修的房子的两个卫生间里分别安装了燃气热水器和电热水器,两种热水器的部分参数和相关物理量如下表所示。
(1)若每次洗澡时间为10min,进出水温分别为20℃和40℃,用燃气热水器加热,需要消耗的天然气为多少m3?
(2)若用电热水器加热,达到同样的进出水温度,消耗的电能为多少?需要加热多长时间?
(3)通过进一步计算,小明知道了平时使用 热水器洗澡更划算。天然气的热值约为 J/kg。(不要求写计算过程)
热水器种类
参数
燃气热水器
电热水器
(L/min)
5
5
效率(%)
40
70
电热水器额定功率(W)
3000
天然气热值(J/m3)
8.4×107
天然气价格(元/m3)
2.1
天然气密度(kg/m3)
2.1
电价(元/kW•h)
0.5
2023年陕西省西安交通大学附属中学分校中考物理三模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)我国在城市建设和乡村振兴计划中,重视环境保护和能源的开发利用。下面列举的项目中,属于可再生能源的是( )
A.天然气 B.太阳能 C.核能 D.煤
【分析】可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源.例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源.例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
【解答】解:天然气、核能、煤属于不可再生能源,太阳能属于可再生能源,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【点评】本题考查能源的分类,属于基础内容,难度不大。
2.(2分)2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空。“极目一号”Ⅲ型浮空艇最外层包裹白色外衣,内部上层充满氦气(氦气的密度比空气小),中间隔开,下层是空气。随着高度升高,通过排出下面部分的空气,调节整个浮空艇的压差在安全范围内。下列说法正确的是( )
A.浮空艇最外的白色层通过反射太阳光中的紫外线,避免艇内气体温度剧烈变化
B.艇体材料具有高强度、密度大的特性
C.要使浮空艇下降到地面,可采取的办法是排出部分氦气
D.“极目一号”匀速上升时所受浮力等于重力
【分析】(1)红外线具有热效应,能使物体快速升温,所以白色层反射太阳光中的红外线,避免温度剧烈变化;
(2)艇体材料除了高强度外,还需要耐腐蚀性、低密度、耐高温等特点;
(3)从较小浮空艇自身重力的方面分析;
(4)根据浮空艇的运动状态分析浮力和重力的大小关系。
【解答】解:A、红外线能使物体升温,所以白色层反射太阳光中的红外线,避免温度剧烈变化,故A错误;
B、艇体材料除了高强度外,还需要耐腐蚀性、低密度、耐高温等特点;
C、要使浮空艇下降到地面,通过增加自身重力或者减小浮力,当排除部分氦气的时候,浮空艇体积变小,浮力就变小了,故C正确;
D、“极目一号”匀速上升时,受到竖直向下的空气的阻力的作用,此时的阻力与重力的和等于浮力,所以浮力不等于重力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用、物体浮沉条件的应用、物体的受力分析,难度不大。
3.(2分)中华古诗文蕴含着丰富的物理知识。下列对古诗文中涉及的物态变化分析正确的是( )
A.“雾里山疑失,雷鸣雨未休。”雾的形成是升华现象
B.“年年端午风兼雨,似为屈原陈昔冤。”雨的形成是汽化现象
C.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”霜的形成是凝固现象
D.“蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明。”蜡烛“流泪”是熔化现象
【分析】物质由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固;由液态变为气态叫汽化,由气态变为液态叫液化;由固态直接变为气态叫升华,由气态直接变为固态叫凝华。
【解答】解:A、雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故A错误;
B、雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故B错误;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,故C错误;
D、蜡烛“流泪”是固态的蜡熔化为液态的蜡,故D正确。
故选:D。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
4.(2分)如图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机的镜头相当于一个凸透镜,下列说法正确的是( )
A.投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.屏幕到镜头的距离应该大于透镜2倍焦距
C.画面经投影机镜头成的是正立放大的实像
D.屏幕上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成
【分析】投影仪是利用凸透镜成倒立、放大、实像的原理进行工作的;光的三原色是红、绿、蓝。
【解答】解:ABC、投影仪的镜头相当于一个凸透镜,物距在二倍焦距和一倍焦距之间时,像距大于2倍焦距,即屏幕到镜头的距离应该大于透镜2倍焦距,成倒立放大的实像;近视眼镜是凹透镜,故AC错误,B正确;
D、屏幕上的丰富色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了凸透镜成像情况和应用以及光的三原色,熟练掌握。
5.(2分)为了揭示大自然的奥秘,人类进行了不懈的探索,下列说法正确的是( )
A.地球绕太阳运动,太阳是宇宙的中心
B.汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是具有结构的
C.“新冠病毒”的直径约为10﹣7m与分子的尺度大小相当
D.玻璃棒与丝绸摩擦后能带电,说明通过摩擦可制造电荷
【分析】(1)地球绕太阳运动不能说明太阳是宇宙的中心。
(2)原子由原子核和电子组成。
(3)分子的直径约为10﹣10m。
(4)摩擦起电的实质是电子的转移。
【解答】解:A、地球绕太阳运动不能说明太阳是宇宙的中心,故A错误;
B、汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是具有结构的,故B正确。
C、“新冠病毒”的直径约为10﹣7m,比分子的尺度大,故C错误。
D、玻璃棒与丝绸摩擦后能带电,说明通过摩擦可转移电荷,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了太阳系、原子、分子和摩擦起电,属于基础题。
6.(2分)人的前臂相当于一根杠杆,对于这根杠杆在提起重物的过程中,下列分析合理的是( )
A.前臂杠杆的支点O在肘关节处
B.肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C.重物给前臂的力F2是动力
D.前臂是一根省力杠杆
【分析】(1)能绕固定点转动的硬棒叫杠杆,使杠杆转动的力叫动力,阻碍杠杆转动的力叫阻力;
(2)可依据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系:若动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;若动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;若动力臂等于阻力臂,则为等臂杠杆。
【解答】解:ABC、用手提起重物时,人的前臂相当于一个杠杆,肱二头肌给桡骨的力F1是动力,重物给前臂的力F2是阻力,杠杆围绕肘关节转动,因此支点O在肘关节处,故A正确、BC错误;
D、用手向上举物体时,动力臂小于阻力臂,因此前臂是一根费力杠杆,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查杠杆的五要素,省力杠杆,费力杠杆的判断,属于基础知识考查,难度不大。
7.(2分)关于力和运动,下列说法中不正确的是( )
A.物体运动速度改变的过程中,一定要受到力的作用
B.物体的惯性越大,其运动状态就越难改变
C.做圆周运动的物体,当它所受外力同时消失,物体将做匀速直线运动
D.我国C919大型运输机在空投物资时,应在目的地正上方进行空投
【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因,维持物体运动不需要力,如果一个物体的运动状态发生了改变,那它一定是受到了力的作用;
(2)(4)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都有惯性;
(3)牛顿第一定律指物体在不受任何外力的情况下,总保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】解:A、力是改变物体运动状态的原因,物体运动速度改变时,一定受到了力的作用,故A正确;
B、惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,物体的惯性越大,其运动状态就越难改变,故B正确;
C、因为物体在运动,当物体所受的一切外力都消失时,物体将保持原来的速度,沿着此时切线的方向做匀速直线运动,故C正确;
D、投下物资时,救灾物资由于惯性,保持原来的运动状态不变,继续向前飞行,救灾物资在下落过程中,都是以原来的速度向前运动,所以投掷点应选在接近目标的正上方提前投掷物体才会掉在目标区,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了力和运动的关系、惯性的利用,是力学的基础知识,力与运动的关系是力学中的一个重点和难点,正确理解力与运动的关系是学好力学的关键。
8.(2分)两位同学在做“用电流表测量电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。分析在电流表的使用上,分别存在的问题是( )
A.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表短路了
B.甲表选接的量程小了,乙表+、﹣接线柱接反了
C.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表选接的量程小了
D.甲表断路了,乙表短路了
【分析】电流表的正确使用方法:电流表和被测电路串联;让电流从“+”接线柱流入电表,从“﹣”极接线柱流出电表;不能超出电流表的量程;绝对不能把电流表直接连在电源的两极上。根据电流表的指针偏转情况,判断出现的问题。
【解答】解:(1)甲图中的指针反转,说明出现的问题是:正负接线柱接反了;
(2)乙图中的指针偏转角度太大,说明出现的问题是:量程太小了。
故选:C。
【点评】本题考查了学生分析判断电路故障的能力、对电流表的指针偏转情况作出相应的判断的能力,属于考查基本能力的题目。
9.(2分)由于热胀冷缩,户外的导线在夏天会变得松弛,冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F,配重水泥块(重为G)被匀速拉升的高度为h(不考虑滑轮自重,绳重及摩擦)。下列说法中正确的是( )
A.M是动滑轮
B.拉力F=2G
C.拉力F做的功为2Fh
D.拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同
【分析】(1)轴随物体一起移动的滑轮是动滑轮,轴固定不动的滑轮是定滑轮;
(2)由图可知n=2,利用不计绳重和摩擦时G=F求轴端拉力F;
(3)由图可知,轴端拉力F移动的距离s=h,利用W=Fs求轴端拉力F做的功;
(4)由图可知,轴端拉力F移动的速度v=v物。
【解答】解:A、由图可知,M的轴固定不动是定滑轮,故A错误;
B、由图可知n=2,因为不计绳重和摩擦时G=F,所以轴端拉力:F=nG=2G,故B正确;
C、由图可知,轴端拉力F移动的距离s=h=h,则轴端拉力F做的功:W=Fs=F×h=Fh,故C错误;
D、由图可知,轴端拉力F移动的速度v=v物,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查定滑轮和动滑轮的定义、水平使用滑轮组时滑轮组的特点、轴端拉力的计算、功的计算,注意题中物体挂在绳端,拉力作用在轴端。
10.(2分)在如图所示的电路中,有四个电磁继电器,相关参数标注在图上,其中电源电压1.5V且和一个1Ω的电阻串在一起(图中把它们画在一起),灯泡电阻8Ω,刚闭合开关后,下列说法错误的是( )
A.若滑片位于最左边,三个灯泡从左往右依次点亮
B.若滑片位于最左边,当最后一个继电器闭合后,三个灯泡从左往右依次熄灭
C.若滑片位于最右边,三个灯泡从左往右依次点亮
D.若滑片位于最右边,当最后一个继电器闭合后,三个灯泡从左往右依次熄灭
【分析】本题是一个并联电路,甲电磁铁的工作电路是乙的控制电路,乙的工作电路是丙的控制电路,丙的工作电路是丁的控制电路,丁的工作电路又和甲的控制电路是并联的,从甲乙丙丁依次分析。
【解答】解:如图,当开关K闭合时,甲的控制电路电压是1.5V,电池电阻是1Ω,甲线圈的电阻是1Ω,所以总电阻为R甲=1Ω+1Ω=2Ω,所以甲控制电路电流:I甲===0.75A,0.75A>0.1A,所以甲的工作电路即乙的控制电路接通,乙电路中有电流,左边第一个灯发光。
在乙控制电路中,乙控制电路电压是1.5V,电池电阻是1Ω,乙线圈的电阻是1Ω,左端第一个灯的电阻是8Ω,所以总电阻为R乙=1Ω+1Ω+8Ω=10Ω,所以乙控制电路电流:I乙===0.15A,0.15A>0.1A,所以乙的工作电路即丙的控制电路接通,丙电路中有电流,中间灯发光。
在丙控制电路中,丙控制电路电压是1.5V,电池电阻是1Ω,丙线圈的电阻是1Ω,中间灯的电阻是8Ω,所以总电阻为R丙=1Ω+1Ω+8Ω=10Ω,所以丙控制电路电流:I丙===0.15A,0.15A>0.1A,所以丙的工作电路即丁的控制电路接通,丁电路中有电流,最右面灯发光。
在丁控制电路中,丁控制电路电压是1.5V,电池电阻是1Ω,丁线圈的电阻是1Ω,最右面灯的电阻是8Ω,所以总电阻为R丁=1Ω+1Ω+8Ω=10Ω,所以丁控制电路电流:I丁===0.15A,0.15A>0.1A,所以丁的工作电路即戊电路接通,戊电路中有电流,戊电路和甲电路是并联的,当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器的电阻是1Ω,戊电路和甲电路并联,此时整个电路三个灯都能工作。当滑动变阻器的滑片在最左端时,滑动变阻器的电阻是0Ω,戊电路和甲电路并联,此时把甲电路短路,甲电路中无电流,灯泡从左到右依次熄灭。
综合分析后,当滑动变阻器无论滑片在什么位置,灯泡都是从左到右依次点亮的,但是当滑动变阻器在最左端时,当最后一个继电器闭合时,点亮的灯又从左到右依次熄灭,当滑动变阻器在最右端时,当最后一个继电器闭合时,所有的灯依然发光。故选项D是错误的。
故选:D。
【点评】本题中涉及到五个电路,甲和乙是相关联的,乙和丙是相关联的,丙和丁是相关联的,丁和戊是相关联的,戊和甲又是并联的,弄清这几个电路的关系才能解题。
二、填空与作图题(共8小题,计22分)
11.(3分)屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转实现室内换气的装置,如图所示。它不用电,无噪声,节能环保。只要速度为0.2m/s的微风即可让其轻盈运转。风帽转动时其内部空气流速变大、压强变 小 ,室内的污浊气体在 大气压 作用下被排出。水平方向的风,从不同方位吹来,风帽的转动方向 相同 。
【分析】流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大;根据风帽的叶轮方向判断转动方向。
【解答】解:风帽转动时其内部空气流速变大、压强变小,所以室内的污浊气体在大气压的作用下被排出;由图的叶轮方向可知,当水平方向的风,从不同方位吹来,风帽的转动方向都是顺时针,故风帽的转动方向相同。
故答案为:小;大气压;相同。
【点评】本题考查流体压强与流速的关系,难度不大。
12.(3分)观众通过电视收看2022年北京冬奥会开幕式,电视收到的卫星信号属于 电磁 波。朱德恩用小号吹响《我和我的祖国》,悠扬的号声是 振动 产生的,吹号时用手按压不同键位是为了改变声音的 音调 (填“音色”“响度”或“音调”)。
【分析】电视收到的卫星信号属于电磁波;
声音是由物体振动产生的;
声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。
【解答】解:电视收到的卫星信号属于电磁波;
声音是由物体振动产生的;
吹奏过程中,演员不断调整手指在小号上的按压位置是通过改变振动的空气柱长度来改变振动的频率,从而改变声音的音调。
故答案为:电磁;振动;音调。
【点评】本题主要考查了电磁波、声音的传播以及声音的特性,虽综合性较强,但难度不大。
13.(3分)如图为某款儿童用的驱蚊手环,刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道,这是 扩散 现象。温度越高气味越明显,是因为温度越高,分子无规则运动越 剧烈 。用力撕开包装袋说明力可以改变物体的 形状 。
【分析】(1)物质是由分子或原子组成的,分子都是不停地做无规则的运动;物体温度越高,分子运动越剧烈;分子间存在相互作用的引力和斥力;两种物质接触时,彼此进入对方的现象叫扩散,扩散表明一切物质的分子都是不停地做无规则的运动;
(2)力可以改变物体的形状。
【解答】解:刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道,是由于分子在永不停息地做无规则运动,属于扩散现象;
温度越高气味越明显,是因为温度越高,分子无规则运动越剧烈;
用力撕开包装袋说明力可以改变物体的形状。
故答案为:扩散;剧烈;形状。
【点评】本题考查分子动理论内容、力的作用效果,是一道基础题。
14.(3分)2022年6月5日,我国在酒泉卫星发射中心成功将搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F运载火箭发射升空。长征二号F运载火箭是用液态氢作为燃料,因为液态氢具有较高的 热值 ;长征二号F运载火箭搭载神舟十四号载人飞船加速升空过程中,飞船中宇航员的重力势能 变大 (选填“变大”、“不变”或“变小”);升空后,神舟十四号载人飞船与长征二号F运载火箭成功分离前,飞船相对于火箭是 静止 的。
【分析】(1)热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量,燃料的热值越大,在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多,所以在选择航天器燃料时首先应该考虑燃料热值的大小;
(2)影响重力势能大小的因素有:质量、高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
(3)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止
【解答】解:(1)火箭一般使用液态氢作为燃料,原因是液态氢具有较大的热值,与质量相同的其它燃料相比,液态氢完全燃烧,可以释放出更多的热量;
(2)飞船加速升空过程中,飞船中宇航员的质量不变,高度增加,重力势能变大;
(3)分离前,以运载火箭为参照物,飞船相对于运载火箭的位置没有发生改变,因此是静止的。
故答案为:热值;变大;静止。
【点评】本题通过搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F运载火箭发射升空综合考查了热值、力的作用效果及机械能,需要考生熟练掌握基础知识,属于中考热点。
15.(3分)2022年6月17日,我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰一福建舰下水仪式在江南造船厂举行。该舰满载排水量约80000t,吃水深度约为13m,则其满载时受到的浮力为 8×108 N,舰底13m处受到海水的压强为 1.3×105 Pa(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)。该舰从密度小的海域驶入密度大的海域后受到海水的浮力 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)排水量是指满载时排开水的质量,根据F浮=G排=m排g求出福建舰满载时所受的浮力;
(2)根据p=ρ液gh计算出舰底部受到海水的压强;
(3)福建舰漂浮时,受到的浮力等于总重力,对航空母舰进行受力分析,可得到浮力的变化情况。
【解答】解:福建舰满载时的排水量m排=80000t=8×107kg,
福建舰满载时所受浮力为:F浮=G排=m排g=8×107kg×10N/kg=8×108N;
舰底部受到海水的压强为:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×13m=1.3×105Pa;
该舰从密度小的海域驶入密度大的海域后,仍然处于漂浮状态,自身的重力不变,由于物体漂浮时浮力等于自身的重力,所以受到的浮力不变。
故答案为:8×108;1.3×105;不变。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强、物体的漂浮条件的掌握和运用,难度不大。
16.(3分)如图所示,电源电压不变,定值电阻R1=20Ω,小灯泡L标有“8V 4W”字样(灯丝电阻不变),电流表量程为0﹣3A。当只闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时,变阻器连入电路中的阻值减小了16Ω,电流表示数增大了0.2A,此时小灯泡恰好正常发光。则电源电压为 12 V;R2的最大阻值为 24 Ω;在保证电路安全的情况下,开关都闭合时,R2的最大功率为 28.8 W。
【分析】(1)当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路最大阻值,R与L串联接入电路,此时通过电路的电流为I1,
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时,滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω,电流表示数变化了0.2A,此时小灯泡恰好正常发光,此时通过电路的电流为I2,
根据电功率公式的变形计算灯泡正常发光时通过电路的电流,进一步计算滑动变阻器的滑片P在b端时通过电路的电流,根据欧姆定律计算灯泡的电阻,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示电源电压,列出方程可得电源电压及R2的最大阻值;
(2)当开关都闭合时,滑动变阻器和定值电阻并联接入电路,灯泡被短路,根据欧姆定律计算通过定值电阻的电流,根据并联电路的电流规律计算电流表示数最大时通过滑动变阻器的电流,此时通过滑动变阻器的电流最大,根据电功率公式计算滑动变阻器的最大功率。
【解答】解:(1)当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路最大阻值,R与L串联接入电路,此时通过电路的电流为I1,
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时,滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω,由欧姆定律可知,此时电路中的电流变大,电流表示数变化了0.2A,电路中的电流增加0.2A,此时小灯泡恰好正常发光,此时通过电路的电流为I2,
则I2=IL===0.5A,
所以滑动变阻器的滑片P在b端时电路的电流为:
I1=I2﹣ΔI=0.5A﹣0.2A=0.3A,
灯泡的电阻为:RL===16Ω,
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,
由欧姆定律可知,滑动变阻器的滑片P在b端时电源电压为:
U=I1(R2最大+RL)=0.3A×(R2最大+16Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时电源电压为:
U=I2(R2′+RL)=0.5A×(R2最大﹣16Ω+16Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
①②两式联立,解得:R2最大=24Ω,U=12V;
(2)当开关都闭合时,滑动变阻器和定值电阻并联接入电路,灯泡被短路,并联电路各支路两端电压相等,
通过定值电阻R1的电流为:I0===0.6A,
因为并联电路干路电流等于各支路电流之和,电流表测干路电流,电流表量程为0~3A,当电流表示数达到最大时,通过滑动变阻器的电流最大,则通过滑动变阻器的最大电流为:
I′=I﹣I0=3A﹣0.6A=2.4A,
所以滑动变阻器的最大功率为:P=UI′=12V×2.4A=28.8W;
故答案为:12;24;28.8。
【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用,综合性强。
17.(2分)完成图中经过凸透镜后的两条折射光线。
【分析】在作凸透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的三条特殊光线来作图。
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;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过凸透镜光心的光线传播方向不改变。
18.(2分)学校劳动实践基地南瓜挂满藤,请你在图中画出南瓜所受力的示意图。
【分析】处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,据此对物体进行受力分析,然后按照力的示意图的画法作图。
【解答】解:图中南瓜静止,处于平衡状态,受到平衡力的作用。南瓜受到的竖直向下的重力和竖直向上的拉力是一对平衡力,如图所示:
【点评】此题考查力的示意图的画法,基础题目。
三、实验与探究题(共5小题,计22分)
19.(2分)如图所示,缓慢向两侧移动铁架,保持物块A与B位置不动,整个装置静止后,木块A所受摩擦力fA的方向水平向 左 ,大小应该等于弹簧测力计 D 的示数。
【分析】一般情况下,滑动摩擦力的方向与物体运动的方向相反;对物体受力分析,利用二力平衡条件和力的相互作用判断测力计的示数情况;
【解答】解:
由图知,因为A受到向右的拉力,因此A受到向左的摩擦力;A受弹簧测力计D的拉力和B对A的摩擦力,故B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计D的示数。
故答案为:左;D。
【点评】本题考查摩擦力的方向,难度不大。
20.(2分)如图所示,在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中:液体压强的大小是由U形管两侧液面 高度差 来反映的:通过比较A、B、C三个图,可得到结论:液体内部某一点,来自 各个方向 的压强大小相等。
【分析】(1)液体压强大小通过U形管内液面的差来反映的,液面高度差越大,液体的压强越大,这是一种转换法的运用;
(2)同种液体在同一深度向各个方向的压强相等。
【解答】解:(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。液面高度差越大,液体的压强越大;
(2)A、B、C三个图,液体的深度和密度均相同,橡皮膜的方向不相同,但U形管的高度差相同,可得结论:同种液体在同一深度向各个方向的压强相等。
故答案为:高度差;各个方向。
【点评】掌握液体压强大小的影响因素,利用控制变量法和转换法探究液体压强大小的影响因素是本题考查的重点。
21.(7分)如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图,小灯泡L的额定电压为2.5V,电源电压恒为3V。实验中:
(1)在连接电路时,开关S应处于 断开 状态;连接完电路后,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数始终为零,电压表示数始终为3V。假定电路中只有一处故障,则产生这一现象的原因可能是 B 。
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(2)排除故障后,继续实验,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则此时流过灯泡的电流是 0.24 A,小灯泡的额定功率为 0.6 W。
(3)如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V,应该把滑动变阻器的滑片向 左 滑动(选填“左”、“右”)。
(4)根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像,如图丙所示。当电压表示数增大时,灯丝电阻将 变大 ,其原因是小灯泡电阻随 温度升高 而增大。
【分析】(1)在连接电路时,应断开开关;无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数始终为零,电路有断路,再根据电压表示数情况分析判断故障的原因;
(2)由图乙知,电流表选用小量程,确定分度值再读数,根据P=UI计算小灯泡的额定功率;
(3)灯两端电压要小于灯泡额定电压,应增大滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的分压原理分析判断;
(6)灯丝的电阻随温度升高而变大。
【解答】解:(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态;
无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数始终为零,电路有断路,电压表示数始终为3V,说明电压表两接线柱到电源间是通路,并且故障只有一处,产生这一现象的原因可能是灯泡断路,故选B;
(2)当电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光,由图乙知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时通过小灯泡的电流为0.24A,
小灯泡的额定功率:P额=U额I=2.5V×0.24A=0.6W;
(3)如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V,调节滑片应使滑动变阻器分得电压增大,由串联电路的分压原理知,应增大滑动变阻器连入电路的阻值,由电路图知,应把滑动变阻器的滑片向左滑动;
(4)当电压表的示数增大时,通过灯的电流也变大,根据P=UI,灯的功率变大,灯的温度升高,灯丝的电阻增大。
故答案为:(1)断开;B;(2)0.24;0.6;(3)左;(4)变大;温度升高。
【点评】本题是测灯泡电功率的实验,考查了实验的操作、故障分析、电流表读数、电功率计算以及灯泡电阻与温度关系等,难度适中。
22.(4分)某实验小组测量盐水的密度。
(1)实验前,把天平放在 水平 桌面上,并将游码移到标尺左端的零刻度线处。静止时,天平的指针如图甲所示,应将平衡螺母向 右 调节,直至天平平衡。
(2)由于天平砝码损坏,实验小组借助标有刻度的注射器、两个完全相同的烧杯、水等进行了如下操作:
①用注射器向两个烧杯中分别注入20mL盐水和20mL水;
②将上述装有盐水和水的烧杯分别放在天平的左盘和右盘,天平不平衡;
③用注射器向装水的烧杯中缓慢注水,当注入的水为2mL时,天平恰好平衡,如图乙所示。
则平衡时右盘烧杯中水的质量为 22 g(水的密度为1g/cm3),盐水的密度为 1.1 g/cm3。
【分析】(1)实验前,把天平放在水平桌面上,测量前平衡螺母的调节是左偏右调,右偏左调;
(2)由于天平平衡,说明20mL盐水与22mL水的质量相等,即m盐水=m水,ρ盐水V盐水=ρ水V水,ρ盐水=ρ水V水/V盐水,据此可求盐水的密度。
【解答】解:(1)将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处。由图甲知,指针静止时偏左,则应将平衡螺母向右调节使横梁平衡;
(2)由ρ=可得,右盘烧杯中水的质量:
m=ρV=1g/cm3×22cm3=22g,
由于天平平衡,说明20mL盐水与22mL水的质量相等,即m盐水=m水,
ρ盐水V盐水=ρ水V水,ρ盐水===1.1g/cm3,
故答案为:(1)水平;右;(2)22;1.1。
【点评】测量液体密度的实验是初中物理重要的实验,属于常规考题;要用到等质量法,学生要理解液体的体积固定为20mL,水的体积为22 mL,它们的质量相等,考查学生灵活应用知识的能力;对于学生来说有一定难度。
23.(7分)小明学习了浮力的知识后,用吸管、蜡、小钢珠制作了一支简易密度计。如图所示。
(1)为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:
a.将其放入水中,竖直漂浮后,在密度计上与水面相平处标上;
b.将其放入密度植物油中,用同样的方法在密度计上标上;
c.接着他以两刻度线间的长度表示,将整个饮料吸管均匀标上刻度;
d.将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在刻度处。
①在密度计中加入适量的小钢珠,一是为了使密度计在液体中能 竖直 漂浮,二是可以方便改变密度计的 重力 。
②在测量液体密度时,密度计受到的浮力 等于 密度计的重力。
(2)为了探究自制密度计刻度特点,小明制作了A、B、C三支不同的密度计,A、B粗细相同而质量不同,A、C质量相同而粗细不同。将密度计放入密度不同的液体中,得到了下表中的数据:
密度计
浸入液体的深度h/cm
密度计/g•cm﹣3
A
B
C
0.8
12.5
15.0
18.6
0.9
11.1
13.3
16.7
1
10.0
12.0
15.0
1.1
9.1
10.9
13.6
1.2
8.3
10.0
12.5
①比较A、B、C三支密度计,它们的刻度是 不均匀 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
②如果A、B、C三支密度计分度值相同,测量精度最高的是 C 。
③分析上表数据可知,为了让测量结果更准确,想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,可采取的方法是 增大密度计的重力 、 换用更细的密度计 (写出两种方法)。
【分析】(1)①在密度计中加入适量的小钢珠,增加底部的重力,降低了重心,可以使密度计在液体中能竖直漂浮;
②在测量液体密度时,密度计漂浮在液体中,受到的浮力等于密度计的重力;
(2)①由表格数据判断出密度计的刻度值每变化0.1g/cm3时,密度计浸入液体的深度变化是否相同,从而判断出它们的刻度是否均匀;
②如果A、B、C三支密度计分度值相同,由表格数据判断出密度计的刻度值每变化0.1g/cm3,浸入液体的深度变化最大的,就是测量精度最高的;
③根据表格数据和A、B粗细相同而质量不同、A、C质量相同而粗细不同分析出密度计的质量和粗细对密度计两条刻度线之间距离的影响,进而得出增大简易密度计上两条刻度线之间距离的方法。
【解答】解:(1)①在密度计中加入适量的小钢珠,增加底部的重力,降低了重心,一是为了使密度计在液体中能竖直漂浮,二是可以方便改变密度计的重力;
②在测量液体密度时,密度计漂浮在液体中,受到的浮力等于密度计的重力;
(2)①由表格数据知,密度计的刻度值每变化0.1g/cm3,A、B、C三支密度计浸入液体的深度变化都不相同,所以它们的刻度是不均匀的;
②如果A、B、C三支密度计分度值相同,由表格数据知C密度计的刻度值每变化0.1g/cm3,浸入液体的深度变化最大,所以测量精度最高的是C;
③A、B粗细相同而质量不同,若把密度计A、B放在同种液体中,由表格数据知B浸入液体的深度大,由于A、B粗细相同,所以B排开液体的体积更大,由F浮=ρ液gV排知B受到的浮力更大,由漂浮条件知B的重力更大,即密度计越重,两条刻度线之间的距离越大;
A、C质量相同而粗细不同,A、C密度计的重力相同,由于密度计漂浮,浮力等于重力,所以A、C密度计受到的浮力相同,若把密度计A、C放在同种液体中,由F浮=ρ液gV排知A、C排开液体的体积相同,由表格数据知C浸入液体的深度大,说明C更细,即密度计越细,两条刻度线之间的距离越大;
所以为了让测量结果更准确,想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,可采取的方法是增大密度计的重力、换用更细的密度计。
故答案为:(1)①竖直;重力;②等于;(2)①不均匀;②C;③增大密度计的重力;换用更细的密度计。
【点评】本题考查了浮沉条件的应用,密度计是物体的沉浮条件的实际应用,要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题,有一定的难度。
四、综合题(共2小题,计16分)
24.(7分)电动清扫车以其环保、高效等优点,在创建卫生城市中大显身手。如图为一电动清扫车正在工作时的情景。
(1)电动清扫车的主要部件是电动机,其工作原理是 通电线圈在磁场中受力转动 。
(2)清扫车停在水平路面上,总质量为800kg,清扫刷与路面不接触,车对路面的压强为多少(g取10N/kg)?
(3)清扫车完成任务后,在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶,经10min到达垃圾处理站,行驶过程中车所受阻力大小恒为400N,则牵引力做的功和功率分别为多少?
质量m/kg
40
行驶过程中每个轮胎与地面接触的面积S/m2
4×10﹣3
电能转化为机械能的效率η
75%
工作电压U/V
48
规定行驶速度v/km•h﹣1
≤36
【分析】(1)电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的;
(2)清扫车停在水平路面上,水平路面受到的压力等于其重力,根据F=G=mg即可求出压力,再根据p=求出车对路面的压强;
(3)先根据速度公式求出清扫车10min通过的路程,然后根据清扫车匀速直线行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力可知牵引力的大小,再根据W=Fs求出牵引力做的功,根据求出功率。
【解答】解:(1)电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的;
(2)清扫车停在水平路面上,对水平路面的压力:F压=G=mg=800kg×10N/kg=8000N,
车对路面的压强:p===5×105Pa;
(3)由v=可得,清扫车10min内通过的路程:s=vt=5m/s×10×60s=3000m,
由于清扫车做匀速直线运动,所以牵引力和阻力是一对平衡力,即F=f=400N,
牵引力做的功:W=Fs=400N×3000m=1.2×106J,
牵引力做的功的功率:==2×103W。
答:(1)通电线圈在磁场中受力转动;
(2)车对路面的压强为5×105Pa;
(3)牵引力做的功为1.2×106J,功率为2×103W。
【点评】本题综合考查了电动机的原理、压强和功、功率的计算,涉及知识点较多,但都属于基础知识考查范围,难度不大。
25.(9分)小明家新装修的房子的两个卫生间里分别安装了燃气热水器和电热水器,两种热水器的部分参数和相关物理量如下表所示。
(1)若每次洗澡时间为10min,进出水温分别为20℃和40℃,用燃气热水器加热,需要消耗的天然气为多少m3?
(2)若用电热水器加热,达到同样的进出水温度,消耗的电能为多少?需要加热多长时间?
(3)通过进一步计算,小明知道了平时使用 燃气 热水器洗澡更划算。天然气的热值约为 4×107 J/kg。(不要求写计算过程)
热水器种类
参数
燃气热水器
电热水器
(L/min)
5
5
效率(%)
40
70
电热水器额定功率(W)
3000
天然气热值(J/m3)
8.4×107
天然气价格(元/m3)
2.1
天然气密度(kg/m3)
2.1
电价(元/kW•h)
0.5
【分析】(1)每次洗澡时间为10min,求出用水的体积,根据密度公式的变形式m=ρV可求出用水的质量,由Q吸=c水mΔt可计算出水吸收的热量,
根据η=计算出天然气燃烧放出的热量Q放,根据Q放=Vq求出需要消耗的天然气的体积;
(2)若用电热水器加热,达到同样的进出水温度,根据η=计算出电热水器工作时放出的热量Q放',
W=Q放',根据P=可求出需要加热时间;
(3)计算同等情况下,用天然气的费用和用电的费用,比较可知,平时使用哪种热水器洗澡更划算;转换为质量,天然气的热值约为:q'=。
【解答】解:(1)每次洗澡时间为10min,用水的体积为:V=5L/min×10min=50L=0.05m3,
根据密度公式得,用水的质量为:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg,
水吸收的热量为:Q吸=c水mΔt=4200J/(kg•℃)×50kg×(40℃﹣20℃)=4.2×106J,
根据η=得,Q放==1.05×107J,
根据Q放=Vq得,V天然气==0.125m3;
(2)若用电热水器加热,达到同样的进出水温度,
根据η=得,Q放'==6×106J≈1.67kW•h;
W=Q放'=1.67kW•h,
根据P=得,需要加热时间为:t==2000s≈33.3min;
(3)同等情况下,用天然气的费用为:0.125m3×2.1元/m3≈0.26元,用电的费用为:1.67kW•h×0.5元/kW•h≈0.84元,平时使用燃气热水器洗澡更划算;
转换为质量,天然气的热值约为:q'==4×107J/kg。
答:(1)若每次洗澡时间为10min,进出水温分别为20℃和40℃,用燃气热水器加热,需要消耗的天然气为0.125m3;
(2)若用电热水器加热,达到同样的进出水温度,消耗的电能为6×106J,需要加热时间为33.3min;
(3)燃气;4×107J/kg。
【点评】本题考查了吸热公式和电功率公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用,是一道电学和热学的综合题。
2022年陕西省西安工业大学附属中学中考物理三模卷: 这是一份2022年陕西省西安工业大学附属中学中考物理三模卷,共8页。
陕西省西安交通大学附属中学分校2023-2024学年九年级上学期物理期中考试卷: 这是一份陕西省西安交通大学附属中学分校2023-2024学年九年级上学期物理期中考试卷,共34页。试卷主要包含了选择题,填空与作图题,实验探究题,综合题等内容,欢迎下载使用。
2023年陕西省西安市交通大学附属中学中考一模物理试题: 这是一份2023年陕西省西安市交通大学附属中学中考一模物理试题,共6页。