2023年广东省梅州市中考物理一模试题
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这是一份2023年广东省梅州市中考物理一模试题,共21页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验题,计算题,综合能力题等内容,欢迎下载使用。
2023年广东省梅州市中考物理一模试卷
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(3分)下列关于生活中常见物理量的估测,符合实际的是( )
A.一个人正常散步的速度约为1m/s
B.一个普通中学生的重力为5000N
C.一个鸡蛋的质量约为200g
D.一台家用空调的额定功率为100W
2.(3分)噪声是严重影响我们生活的污染之一。下列措施中属于在产生环节控制噪声的是( )
A.在学校周围植树
B.教室安装隔音玻璃
C.晚上十点后在家听音乐戴上耳机
D.在靠近学校的道路旁安装隔声板
3.(3分)北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统,目前已经具备全球导航、定位和授时功能。关于北斗卫星导航系统,下列说法正确的是( )
A.北斗卫星导航系统传输信息的速度与光速相同
B.北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传输信息
C.北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航
D.北斗卫星导航系统在传输大量信息时,其传输频率较低
4.(3分)关于四季常见的自然现象,下面说法正确的是( )
A.生活中,水被加热到沸腾时,锅上方冒的“白气”是汽化现象
B.夏天清晨,荷叶上的露珠是液化现象
C.深秋早晨,草地上的霜是凝固现象
D.严冬时节,大雪是升华现象
5.(3分)如图所示,闭合开关后,灯泡L1比L2亮,且均正常发光,电压表V2示数为12V,下列说法正确的是( )
A.灯泡L1的额定电压较大 B.灯泡L2的实际功率较小
C.V1表的示数大于12V D.V表的示数等于24V
6.(3分)如图所示,线圈abcd位于磁场中,开关S与触点1接通时,ab段导线受磁场力F的方向向上,以下说法正确的是( )
A.该模型为发电机
B.开关S和触点1接通后,线圈可以一直顺时针转动下去
C.将磁极N、S对调位置后,ab导线受到的磁场力会增大
D.当开关S改为与触点2接通时,ab段导线受磁场力方向向下
7.(3分)如图所示,两个相同的烧杯中装有不同的液体,把同种材料制成的小球甲和乙分别放入后均处于沉底状态,两液体液面相平,已知甲、乙两小球排开液体的重力相等,则甲、乙所受浮力相比( )
A.甲所受浮力较大
B.乙所受浮力较大
C.甲、乙所受浮力一样大
D.两个小球均和容器底部接触,所以都不受浮力
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.(3分)在2023年2月26日举行的国家青少年足球锦标赛决赛中,梅州客家U14队以3﹣0比分战胜对手获得冠军。比赛过程中,足球在重力的作用下在空中划过一道弧线,此过程中对足球的施力物体是 ,这个力的方向为 ,假设此过程中一切外力都消失,足球将保持 状态。(不计空气阻力)
9.(3分)如图所示,一位体重为600N的学生,利用定滑轮提起重力为200N的物件,定滑轮本质上是 杠杆(选填“等臂”、“省力”或“费力”),该学生利用此装置能提起最大物件的重力为 N,他向右行走时,物件匀速上升,绳子拉力F将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),绳子不断裂,不计绳重和滑轮摩擦。
10.(3分)我们现代生活离不开太阳能,它是 (选填“一次”或者“二次”)能源。若手机正常工作时的功率为0.2W,则连续工作100s,消耗的电能为 J。利用太阳能给手机电池充电将会成为可行方式。手机在充电过程中,电池相当于电路结构中的 (选填“电源”或“用电器”)。
11.(3分)一只燕子在平静的湖面上飞过,湖水深度约4m,当燕子距水面6m时,它的“倒影”距水面 m,它在湖面的“倒影”是 (填“实”或“虚”)像,当燕子与水面的距离变大时,它在湖面所成的像将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.(3分)煤气是生活中常见的燃料,它是通过 的方式变成液态装瓶的;一瓶装满的煤气用去一半时,瓶内煤气的平均密度将 (选填“变大”、“变小”或者“不变”);发射航天器时会选用固态氢作为燃料,主要是因为它的 较大。
13.(3分)在家庭电路中:保险丝的主要成分是 (选填“铅锑合金”或“镍铬合金”);电能表的铭牌上标注有“***rves/(kW•h)”的字样,其中“***”的数据看不清楚,于是在电路中仅接通额定功率为1kW的电水壶,正常工作4min后发现电能表转盘转动160转,则带“***”部分数据应该为 ;如果电路中总功率过大, (选填“空气开关”或“漏电保护器”)会切断电路,起到保护电路的作用。
14.(3分)如图所示电路,是一个玩具汽车上的控制电路,电动机的线圈电阻为1Ω,保护电阻R为5Ω,当闭合开关S时,两电压表的示数分别为15V和5V,则电路中的电流为 A,电动机的功率为 W。若玩具汽车行驶1min,则电动机线圈产生的热量是 J。
三、作图题:本题共3小题,其中第(1)、(2)小题各2分,第(3)小题3分,共7分。
15.(2分)如图所示,人站在匀速向上运动的电梯上,不计空气阻力,请画出人所受力的示意图(O点为作用点)。
16.(2分)在如图所示的光路图中,分别补充合适的透镜(直接画出透镜)。
17.(3分)如图所示,请根据通电螺线管周围磁感线的方向,判断电源的“+”、“﹣”极和小磁针的S极,并在图中标出。
四、实验题:本大题共3小题,第16小题7分,第17小题6分,第18小题7分,共20分。
18.(7分)(1)请完成以下物理实验仪器的读数:图1中秒表的读数为 s;图2中温度计的示数为 ℃;图3物体的长度是 cm。
(2)在物理实验过程中,要以严谨科学的态度来完成实验的每个步骤。例如,在连接电路时,开关应该保持 (选填“断开”或“闭合”)状态;在未知电路中电流大小时,应该将电流表首选 (选填“较大”或“较小”)量程;当电路正式工作之前,应该把滑动变阻器的滑片移到离已连线的下接线柱最 (选填“近”或“远”)的位置;最后采用 的方法来初步判断电路各部分是否工作正常。
19.(6分)某班学生在实验课上进行分组实验,用如图1所示的电路来测量定值电阻的阻值,电源电压为3V。
表1
次数
1
2
3
4
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
(1)该实验的原理是: (用公式表示),实验方法是 法.
(2)表1是第一小组同学的实验数据,则该电阻的阻值为 Ω,实验中移动滑动变阻器的滑片获得多组电压值和电流值,此操作的目的是 。
(3)第二小组同学按照图1连接好电路后,闭合开关进行实验时,发现无论如何移动滑片P,电压表和电流表都有较大的示数,但始终没有变化,他们连接的电路(部分)如图2所示,则该同学把滑动变阻器接入电路中的方式可能是 (填写代号)。
A.G与C相连,F与H相连
B.G与C相连,D与H相连
C.G与E相连,F与H相连
D.G与E相连,D与H相连
(4)第三小组在完成规定实验后,又进行了“探究电流和电阻的关系”的实验。他们更换了一批实验器材,其中电源电压为24V,再按照图1连接好电路,获得实验数据如表2所示,则滑动变阻器的最大阻值理论上应不小于 Ω。
表2
次数
1
2
3
4
R/Ω
3
6
9
12
I/A
3.00
1.50
1.00
0.75
20.(7分)某实验小组进行了“探究影响浮力大小的因素”和“利用浮力测量盐水密度”的实验。如图1所示,进行了甲、乙、丙、丁、戊五次实验,每次弹簧测力计的示数F都已经标注在测力计旁。请回答以下问题:(假设金属块缓慢下降,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)根据实验过程可知,图乙中金属块受到的浮力为 N。
(2)由丙、丁两图可知:金属块浸没后,所受的浮力大小与 无关;由丙、戊两图可知:金属块所受的浮力大小与 有关。
(3)金属块的体积是 m3。
(4)根据实验过程,最终测得戊图中盐水的密度为 kg/m3。
(5)设烧杯的底面积为100cm2,从乙步骤到丙步骤时,烧杯底部受到水的压强增大了 Pa。
(6)小组成员结合液体压强的知识,设计了测量盐水密度的方案,请将实验步骤补充完整:
①用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,如图2A所示;
②在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜变成平整状态,即不再向下凸出也不向上凹入,水面到下管口的距离记为h1,盐水面到下管口的距离记为h2,如图2B所示;
③则盐水的密度表达式:ρ盐水= (利用ρ水、h1、h2表示)。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。
21.(6分)一辆重力为4000N的汽车在平直路面匀速运动了100s,它所受阻力为1500N,汽车牵引力功率为9kW,其汽油发动机效率为20%,已知汽油热值是4.5×107J/kg,g=10N/kg,求:
(1)牵引力做的功。
(2)汽车通过的距离。
(3)发动机消耗汽油的质量。
22.(7分)航天员在飞船中通常要检验舱体的气密性。小宇同学设计如图甲所示的气压监测模拟电路,电源电压保持12V不变,开关S1一直处于闭合状态,R为气压敏感电阻,其阻值随气压的变化如图乙所示。当舱体内气压为正常值1.0×103Pa时,灯泡正常发光,电流表示数为0.6A;当舱体气压低至0.8×103Pa,电流表示数为0.5A时,开关S2就会自动闭合,气压稳定系统开始提升舱内气压,直到舱内气压恢复到正常,然后继续工作30min(此过程为稳压过程),开关S2又自动断开,已知气压稳定系统阻值为24Ω。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻。
(2)当舱体气压为0.8×103Pa时,灯泡L的功率。
(3)在稳压过程中,电路消耗的电能为多少J。
六、综合能力题:本大题共3小题,第21、22、23小题各6分,共18分。
23.(6分)如图所示,小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像规律”的实验。已知凸透镜的焦距为10cm。
(1)如图所示,此时的物距为 cm,光屏恰好承接到一个清晰的像,日常生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。
(2)实验过程中,如果飞来一只小昆虫落在凸透镜上,光屏上 (选填“会”或“不会”)出现小昆虫的像。
(3)实验过程中,应该把烛焰、透镜和光屏三者中心调节到 ,当蜡烛向凸透镜靠近时,应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜才能使像变清晰。
(4)如图所示,保证蜡烛和光屏位置不变,仅将凸透镜向右移动,当凸透镜在光屏的左侧另一刻度上,光屏也能接到一个清晰的像,此时凸透镜应该在 cm的刻度上。
24.(6分)阅读短文,回答问题。
民航飞机是人们出行的重用交通工具,火箭则是卫星飞向太空的常用搭载工具。那么,民航客机为什么不能像火箭那样飞向太空呢?首先,我们要明白飞机主要靠发动机提供推进力,飞机在前进的过程中机翼通过空气产生的压强差和压力差提供向上的升力,因此一般的民航客机都不允许飞到空气极为稀薄的高空。火箭通过燃料燃烧时产生的作用力和反作用力脱离地球,燃料中加了助燃剂,即使是在空气极为稀薄的高空,火箭的运行也不会受到影响,这是飞机做不到的。现在我国对科技的发展越来越重视,各种飞行器、航天器的性能已经处于世界前列,如“嫦娥五号”飞行器成功采回月球土壤、大型客机C919的成功交付、我们的空间站里实现有航天员正常生活、轮流值班等。
(1)飞机起飞获得的升力原理是流体流速越大的地方压强越 ,火箭获得上升的推力原理是:力的作用是 的。
(2)火箭发射台下水池中的水起冷却发射底座作用,这主要是利用水的 大的原理,火箭在上升过程中,助推器和各级发动机会依次关机且分离,火箭的惯性将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)我国“神舟十五号”航天员费俊龙、邓清明和张陆在空间站里进行语言交流时 (选填“需要”或“不需要”)借助无线电设备,“嫦娥五号”飞行器降落月球表面过程中,在接近降落月球表面时 (选填“能”或“不能”)通过打开降落伞的方式来达到软着陆的目的。
25.(6分)小明购物时,发现收银台上有自动传送带会把商品自动送到收银员手中扫码结账,如图1所示。他发现传送带的末端两侧挡板上有两个相对的小孔,当物体送到两个小孔的中间时,传送带就会停止运动,取走物体后,传送带又会重新运动。小明设计了一个“自动传送带”,如图2所示,传送带由工作电路中的电动机带动,A、B是传送带末端两侧挡板上的小孔,A孔处有一激光源S,控制电路中的光敏电阻R2刚好位于B孔处。当物体送到A、B之间时,B孔受到的光照强度迅速减小,R2阻值迅速增大,控制电路中电流迅速减小,从而使电动机停止工作,传送带停止运动。已知保护电阻R1阻值固定,控制电路的电源电压为10V,电磁铁线圈的电阻不计。
(1)如图2所示,当有商品传送到B孔时,由于光在均匀空气中沿 传播,B孔几乎接收不到光线,会导致电磁铁的磁性 (选填“增强”、“减弱”或“不变”),电动机开关断开,传送带停止运动。
(2)图2中电磁继电器的衔铁在工作时相当于一个 (选填一种简单机械的名称),其中OP=0.1m,OQ=0.3m,当衔铁恰好可以被电磁铁吸下来时,吸引力大小为4.5N,则此时弹簧对P的拉力大小为 N。(衔铁为轻质材料制作,不计O点摩擦)
(3)传送带静止时,保护电阻R1的电功率为0.2W,若在0~10s的时间内有两个物体依次到达A、B之间,电压表的示数随时间变化规律如图3所示,求:
①保护电阻R1= Ω。
②这0~10s控制电路消耗的电能为 J。
2023年广东省梅州市中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A.一个人正常散步的速度约为1m/s;故A正确;
B.一个普通中学生的重力为500N,故B错误;
C.一个鸡蛋的质量约为50g,故C错误;
D.家用空调属于大功率用电器,一台家用空调的额定功率在1000W以上,故D错误。
故选:A。
2.【分析】减弱噪声主要从三种途径入手,一是在声源处减弱,二是在传播过程中减弱,三是在接收处减弱,据此分析。
【解答】解:A、在学校周围植树,是在噪声传播过程中减弱噪声,故A错误;
B、教室安装隔音玻璃,是在噪声传播过程中减弱噪声,故B错误;
C、晚上十点后在家听音乐戴上耳机,是在噪声产生环节减弱噪声,故C正确;
D、在靠近学校的道路旁安装隔声板,是在噪声传播过程中减弱噪声,故D错误。
故选:C。
3.【分析】(1)电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播;迅速变化的电流周围产生电磁波,且电磁波在真空中的传播速度和光速相等,都是3×108m/s;电磁波能够传递信息;
(2)光纤通信抗干扰能力强,信号衰减小,传递的信息量大,保密性好,通信质量高。
【解答】解:A、北斗卫星导航系统传输信息的速度与光速相同,故A正确;
B、北斗卫星导航系统的空间段采用电磁波传输信息,故B错误;
C、北斗卫星导航系统采用电磁波为汽车导航,故C错误;
D、北斗卫星导航系统在传输大量信息时,其传输频率不变,故D错误。
故选:A。
4.【分析】物质由固态变成液态的过程叫熔化,由液态变成固态的过程叫凝固;
物质由液态变成气态的过程叫汽化,由气态变成液态的过程叫液化;
物质由固态直接变成气态的过程叫升华,由气态直接变成固态的过程叫凝华。
【解答】解:A.锅上方冒的“白气”,实际是水蒸气遇冷液化而成的小水珠,故A错误;
B.夏天清晨荷叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷会变为液态小水滴,是液化现象,故B正确;
C.深秋的早晨,草地上的霜是空气中的水蒸气凝华而成的,故C错误;
D.雪是空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶,故D错误。
故选:B。
5.【分析】闭合开关后,两灯泡并联,三个电压表均测量电源电压,已知电压表V2示数为12V,可得出V、V1的示数;
实际功率较大,灯泡越亮;
根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压相等,两灯均正常发光,则两灯的额定电压均等于实际电压。
【解答】解:CD、闭合开关后,两灯泡并联,三个电压表均测量电源电压。
电压表V2示数为12V,则V、V1的示数均为12V,故CD错误;
AB、灯泡L1比I2亮,则L1的实际功率较大,灯泡L2的实际功率较小,故B正确;
根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压相等,两灯均正常发光,则两灯的额定电压均等于实际电压,且两灯的额定电压相等,故A错误。
故选:B。
6.【分析】(1)电动机模型有电源,发电机模型没有电源;
(2)线圈越过了平衡位置以后,受到磁场的力的方向与运动方向相反,据此分析;
(3)(4)改变电流的方向或磁场的方向都可以改变线圈的受力方向,从而使其转动方向不同,若电流的方向和磁场的方向都同时改变,不会改变线圈的受力方向。
【解答】解:A、该模型有电源,为电动机,故A错误;
B、开关S和触点1接通后,由图知,ab边受到向上的力,线圈越过了平衡位置以后,受到磁场的力的方向不变,要阻碍线圈的转动,使得线圈转动方向相反,线圈不会一直顺时针转动下去,故B错误;
C、将磁极N、S对调位置后,ab导线受到的磁场力方向改变,但大小不变,故C错误;
D、当开关S改为与触点2接通时,线圈abcd中电流方向改变,ab段导线受磁场力方向向下,故D正确。
故选:D。
7.【分析】浸入水中的物体会受到竖直向上的浮力,由题意可知,甲、乙排开液体的重力相等,根据阿基米德原理F浮=G排可知,甲、乙在液体中受到的浮力的大小关系
【解答】解:浸入水中的物体会受到竖直向上的浮力,由题意可知,甲、乙排开液体的重力相等,根据阿基米德原理F浮=G排可知,甲、乙在液体中受到的浮力等于它们各自排开的液体的重力,因此甲、乙两球受到的浮力相等。
故选:C。
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.【分析】(1)重力的施力物体是地球,方向是竖直向下的;
(2)据牛顿第一运动定律知,一切物体在没有受到任何外力时,总是保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:足球受到重力的施力物体是地球,方向是竖直向下的;
足球在重力的作用下在空中划过一道弧线,此过程中足球是运动的,假设此过程中一切外力都消失,据牛顿第一运动定律知,足球将保持匀速直线运动状态。
故答案为:地球;竖直向下;匀速直线运动。
9.【分析】定滑轮不省力,也不省距离,可以改变力的方向;定滑轮实质上是一个等臂杠杆。
【解答】解:定滑轮本质上是等臂杠杆,该学生利用此装置能提起最大物件的重力等于他自身的重力,为600N,他向右行走时,物件匀速上升,绳子拉力F将不变。
故答案为:等臂;600;不变。
10.【分析】(1)可以从自然界直接获取的能源叫一次能源;不能从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源;
(2)根据P=求出手机消耗的电能;
(3)电路的组成:电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成,缺少或不完整都会影响电路的正常工作。
【解答】解:我们现代生活离不开太阳能,太阳能可以从自然界直接获取,故它是一次能源;
若手机正常工作时的功率为0.2W,则连续工作100s,则手机消耗的电能为:
W=Pt=0.2W×100s=20J;
手机在充电过程中消耗电能,故电池相当于电路结构中的用电器。
故答案为:一次;20;用电器。
11.【分析】倒影是平面镜成像,是由光的反射形成的,平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,上下(或左右)相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等。
【解答】解:一只燕子在平静的湖面上飞过,湖水深度是3m,当燕子距水面6m时,像距与物距相等,燕子的“倒影”距水面 6m,平面镜所成的像是虚像,所以它在湖面的“倒影”是 虚像,它是由于光的反射形成的。像和物体的大小相等,当燕子与水面的距离变大时,它在湖面所成的像将不变。
故答案为:6;虚;不变。
12.【分析】(1)使气体液化的方法有两种:一是降低温度,二是压缩体积;
(2)煤气瓶的容积不变,剩余煤气的体积和瓶的容积相等,根据密度公式判断剩余氧气密度的变化;
(3)燃料的热值是燃料本身的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,热值大的燃料,在相同条件下,完全燃烧放出的热量比其他燃料更多。
【解答】解:(1)要在常温下让煤气从气态变为液态,我们可采取加压的方法使其在常温下液化,这一过程要放出热量;
(2)煤气瓶的容积不变,用去一半,则瓶内剩余煤气的质量减小,而剩余煤气的体积不变,由ρ=可知,剩余煤气的密度变小;
(3)燃料的热值是燃料本身的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,热值大的燃料,在相同条件下,完全燃烧放出的热量比其他燃料更多,所以长征系列运载火箭一般用热值大的液态氢作燃料。
故答案为:压缩体积;变小;热值。
13.【分析】保险丝的主要成分是铅锑合金;
根据W=Pt求出电水壶消耗的电能,根据电能的大小和转盘转动的数目分析;
电路短路或用电器总功率过大,会使电路中电流过大;当电路中的电流过大时,保险丝熔断或空气开关自动断开。
【解答】解:家用保险丝是由电阻大、熔点低的铅锑合金制成;
额定功率为1kW的电水壶,正常工作4min后消耗的电能为:W=Pt=1kW×h=kW•h;此时电能表转盘转动160转,则消耗1kW•h的电能,电能表表盘转过的数目为:n=×160转=2400转,即:带“***”部分数据应该为2400;
用电器的总功率过大,根据P=UI可知,会造成家庭电路中的总电流过大,空气开关会自动断开,对电路起到保护作用。
故答案为:铅锑合金;2400;空气开关。
14.【分析】由电路图可知,电动机与保护电阻串联,电压表V1测量电源电压;电压表V2测量保护电阻R两端的电压;
①已知保护电阻两端的电压和保护电阻的大小,根据公式I=可求电路电流;
②根据公式P=UI可求电动机的功率;
③根据公式Q=I2Rt可求1分钟在电动机线圈上产生的热量。
【解答】解:由电路图可知,电动机与保护电阻串联,电压表V1测量电源电压;电压表V2测量保护电阻R两端的电压。
已知两表示数分别为15V和5V,即电源电压U=15V,R两端的电压为UR=5V。
①串联电路中的电流处处相等,所以电路中的电流为I=IR===1A;
②串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,
所以电动机的功率为P=UMI=(U﹣UR)I=(15V﹣5V)×1A=10W;
③1分钟电动机线圈产生的热量Q=I2RMt=(1A)2×1Ω×60s=60J。
故答案为:1;10;60。
三、作图题:本题共3小题,其中第(1)、(2)小题各2分,第(3)小题3分,共7分。
15.【分析】先对此人进行受力分析,然后确定此人的重心,最后根据力的示意图的画法表示出此人所受的力。
【解答】解:因为此人站在匀速上升的电梯上,所以此人受重力和支持力的作用;然后过此人的重心作竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,如图所示;
16.【分析】凸透镜对光线具有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用。据此分析判断。
【解答】解:光线经过左边虚线框内的透镜后变发散了,左边虚线框内的透镜为凹透镜;
光线经过右边虚线框内的透镜后变会聚了,右边虚线框内的透镜为凸透镜;如图所示:
17.【分析】根据图中磁感线的方向,先判断通电螺线管的N、S极,根据磁极间的相互作用再判断小磁针的磁极,最后根据安培定则判断螺线管中电流的方向,标出电源的正负极。
【解答】解:在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极发出,最后回到S极,所以螺线管的下端为N极、上端为S极;
根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的上端为N极、下端为S极;
根据安培定则,伸出右手,使右手大拇指指示通电螺线管的N极(右端),则四指弯曲所指的方向为电流的方向,即电流是从螺线管的上端流入的、下端流出,所以电源的上端为正极、下端为负极。如图所示:
四、实验题:本大题共3小题,第16小题7分,第17小题6分,第18小题7分,共20分。
18.【分析】(1)停表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,停表读数是两个表盘的示数之和;
液体温度计的原理是液体的热胀冷缩,读数时应看清分度值,根据液柱对应的刻度进行读数;
使用刻度尺测量物体长度之前,要明确其分度值;测量物体长度时,要观察是否从0刻度线量起,起始端从0刻度线开始,读出末端刻度值即为物体长度;起始端没从0刻度线开始,要以某一刻度当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去前面的刻度即为物体长度,读数时视线要与物体末端所对刻度相垂直,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应该断开;电压表和电流表在使用时都不能超过它们的量程,为了安全,在使用前要用大量程进行试触;当电路正式工作之前,应将滑动变阻器滑片处于阻值最大处。
【解答】解:(1)由图1可知,停表小表盘的分度值是0.5min,指针在3min和4min之间且偏向4,所以分针所示的时间为3min,大盘的分度值为0.1s,指针所在位置为51s,所以秒针所示的时间为51s,故秒表读数为3min51s=231s;
图2所示的温度计上10℃之间有5个小格,所以一个小格代表的温度是2℃,即此温度计的分度值为1℃;温度计中液柱的液面在0℃以下两格处,示数为﹣4℃;
由图3可知,此刻度尺的分度值为1cm,物体左侧与0刻度线对齐,右侧与4.3cm刻度线对齐,故物体的长度为4.3cm;
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应该断开;
若不能预先估计被测电流的大小,则应先用电流表较大的量程进行试触;
当电路正式工作之前,应将滑动变阻器滑片处于阻值最大处,即将滑片移到离已连线的下接线柱最远的位置;最后采用试触的方法来初步判断电路各部分是否工作正常。
故答案为:(1)231;﹣4;4.3;(2)断开;较大;远;试触。
19.【分析】(1)该实验的原理是欧姆定律的变形公式R=,实验方法叫伏安法;
(2)根据表1第1组数据由欧姆定律得出待测电阻,同理得出第2、3、4次的电阻,为减小误差,取平均值作为测量结果;
(3)发现无论如何移动滑片P,电压表和电流表都有较大的示数,电路的电阻较小,但始终没有变化,则变阻器没有了变阻的作用,据此分析;
(4)根据表中最后一组数据,根据欧姆定律和串联电阻的规律得出变阻器连入电路的电阻分析。
【解答】解:(1)该实验的原理是:R=,实验方法是伏安法;
(2)根据表1第1组数据,待测电阻为:
R1=;
同理,第2、3、4次的电阻均为5Ω,取平均值作为测量结果,则该电阻的阻值为5Ω,实验中移动滑动变阻器的滑片获得多组电压值和电流值,此操作的目的是求平均值,减小误差;
(3)第二小组同学按照图1连接好电路后,闭合开关进行实验时,发现无论如何移动滑片P,电压表和电流表都有较大的示数,电路的电阻较小,但始终没有变化,则变阻器没有了变阻的作用,则他该同学把滑动变阻器接入电路中的方式可能将变阻器上面两个接线柱连入电路中,故选:B;
(4)根据表中最后一组数据,根据欧姆定律和串联电阻的规律,变阻器连入电路的电阻为:
R滑=,
则滑动变阻器的最大阻值理论上应不小于20Ω。
故答案为:(1)R=;伏安
(2)5;求平均值,减小误差;
(3)B;
(4)20。
20.【分析】(1)根据图甲乙读出弹簧测力计的示数;根据称重法求出金属块在水中受到的浮力;
(2)分析丙、丁两图,找出相同量和不同量,根据控制变量法分析出影响浮力的因素;分析丙、戊两图,找出相同量和不同量,根据控制变量法分析出影响浮力的因素;
(3)比较图甲、丁求出金属块浸没在水中受到的浮力,根据阿基米德原理可求出金属块的体积;
(4)由图甲、戊求出金属块浸没在盐水中受到的浮力,根据阿基米德原理可求出盐水的密度;
(5)应用压强公式求出压强的增加量;
(6)③测量盐水密度的方案是利用水和盐水产生的压强相等,借助液体压强计算公式,求出盐水的密度。
【解答】解:(1)图甲中物体的重力为10N,图乙中弹簧测力计的示数为8N,金属块在水中受到的浮力为:F浮=G﹣F乙=10N﹣8N=2N;
(2)比较图丙、丁知,排开液体的体积相同,而液体的密度相同,物体在液体中的深度不同,两图中,测力计示数相同,根据称重法,可知金属块受到的浮力相同,故由实验数据可得到的结论是:金属块浸没后,所受的浮力大小与深度无关;
比较图丙、戊知,排开液体的体积相同,而液体的密度不同,两图中,测力计示数不同,根据称重法,可知金属块受到的浮力不同,故由实验数据可得到的结论是:浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有关;
(3)比较图甲、丁知,金属块浸没在水中受到的浮力:F浮水=G﹣F丙=10N﹣6N=4N,
根据阿基米德原理得,金属块的体积V=V排==4×10﹣4m3;
(4)由图甲、戊知,金属块浸没在盐水中受到的浮力:F浮盐水=G﹣F戊=10N﹣5.8N=4.2N,
根据阿基米德原理得,盐水的密度为:
ρ盐水=ρ液==1.05×103kg/m3;
(5)当金属块浸没在水中后,如图丙,水给金属块一向上的浮力,根据力的作用是相互的可知,金属块也会给水一向下的压力,所以烧杯中的水对烧杯底部增大的压力ΔF=F乙﹣F丙=8N﹣6N=2N,金属块完全浸没在水中,烧杯中的水对烧杯底部的压强增大了:Δp==200Pa;
(6)③因为橡皮水平,说明盐水与水产生的压强相等,即:ρ盐水gh2=ρ水gh1,
得盐水的密度表达式:ρ盐水=ρ水。
故答案为:(1)2;(2)深度;液体密度;(3)4×10﹣4;(4)1.05×103;(5)200;(6)ρ水。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。
21.【分析】(1)已知牵引力的功率和运动时间,利用公式W=Pt得到牵引力做的功;
(2)已知牵引力做的功和牵引力的大小,利用功变形公式得到汽车通过的距离;
(3)已知牵引力做的功和发动机的效率,可以得到汽油放出的热量;已知汽油放出的热量和汽油的热值,利用公式m=得到汽油的质量。
【解答】解:(1)w=pt=9×103w×100s=9×105J;
(2)因为汽车做匀速直线运动,
所以F牵=F阻=1500N,
s==600m;
(3)汽油放出的热量:
Q放==4.5×106J
发动机消耗汽油的质量:
m==0.1kg。
答:(1)牵引力做功为9×105J;
(2)汽车通过的距离为600m;
(3)发动机消耗的汽油质量为0.1kg。
22.【分析】(1)当舱体内气压为正常值1.0×103Pa时,灯泡正常发光,电流表示数为0.6A;根据欧姆定律计算灯泡的电阻;
(2)当舱体气压为0.8×105Pa时,由乙图压敏电阻,灯泡L和压敏电阻R串联,根据欧姆定律计算电路中的总电阻,根据串联电阻电路的特点知小灯泡的电阻;小由PL=R'L计算灯泡的功率;
(3)稳压过程中,压敏电阻R=0Ω,开关S2闭合,稳定电阻和灯泡并联;根据欧姆定计算通过稳定电阻的电流,根据并联电流特点知电路中的总电流;由W=UI总t计算稳压过程中电路消耗的电能。
【解答】解:(1)当舱体气压为1.0×105Pa时,压敏电阻R=0Ω,
此时通过灯泡的电流:I=0.6A
灯泡正常发光时的电阻:RL===20Ω;
(2)当舱体气压为0.8×105Pa时,压敏电阻R=10Ω,灯泡L和压敏电阻R串联,
此时电路中的总电阻:R总===24Ω;
小灯泡的电阻R'L=R总﹣R=24Ω﹣10Ω=14Ω;
小灯泡的功率PL=R'L=(0.5A)2×14Ω=3.5W;
(3)稳压过程中,压敏电阻R=0Ω,开关S2闭合,稳定电阻和灯泡并联
此时通过稳定电阻的电流:I2===0.5A;
电路中的总电流:I总=I+I2=0.6A+0.5A=1.1A;
稳压过程中电路消耗的电能:W=UI总t=12V×1.1A×30×60s=23760J。
答:(1)灯泡正常发光点电阻为20Ω;
(2)当舱体气压为0.8×105Pa时,灯泡L的功率为3.5w;
(3)稳压过程中电路消耗的电能为23760J。
六、综合能力题:本大题共3小题,第21、22、23小题各6分,共18分。
23.【分析】(1)物体到凸透镜光心的距离叫做物距;当物距位于一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,应用为投影仪;
(2)当物距u<f时,成正立、放大的虚像,应用于放大镜;
(3)为使像能成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处;凸透镜成实像时,物近像远像变大;
(4)根据光的可逆性。
【解答】解:(1)如图所示,此时的物距为u=50.0cm﹣35.0cm=15.0cm,光屏恰好承接到一个清晰的像,物距位于一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,日常生活中投影仪就是利用这一原理制成的。
(2)实验过程中,飞来一只小昆虫落在凸透镜上,此时物距小于焦距,成正立、放大的虚像,所以光屏上不会出现小昆虫的像;
(3)在实验前,应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,其目的是为了使像能成在光屏的中央;
当蜡烛向凸透镜靠近时,此时物距变小,像距变大,所以应将光屏向远离凸透镜才能使像变清晰;
(4)保证蜡烛和光屏位置不变,仅将凸透镜向右移动,当凸透镜在光屏的左侧另一刻度上,光屏也能接到一个清晰的像,根据光的可逆性,u′=v=75cm﹣50cm=25cm,此时凸透镜应该在60.0cm.
故答案为:(1)15.0;投影仪;(2)不会;(3)同一高度;远离;(4)60.0。
24.【分析】(1)流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大;当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的;
(2)因为水的比热容较大:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,据此分析;惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;
(3)声的传播需要介质,空间站中有空气,声音可以在空气中传播;月球上没有空气。
【解答】解:(1)飞机起飞获得的升力原理是流体流速越大的地方压强越小;火箭通过燃料燃烧时产生的作用力和反作用力脱离地球,原理是:力的作用是相互的;
(2)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,起到对发射台降温的作用;
由于惯性只与物体的质量有关,火箭在上升过程中,助推器和各级发动机会依次关机且分离,火箭的质量变小,则惯性变小;
(3)声的传播需要介质,空间站中有空气,声音可以在空气中传播,所以航天员在空间站里进行语言交流时不需要借助无线电设备;降落伞是利用空气的阻力来工作的,由于月球上没有空气,所以“嫦娥五号”飞行器降落月球表面过程中,在接近降落月球表面时不能通过打开降落伞的方式来达到软着陆的目的。
故答案为:(1)小;相互;(2)比热容;变小;(3)不需要;不能。
25.【分析】(1)光在均匀空气中沿直线传播,电磁铁的电流减小,磁性减弱;
(2)绕固定点转动的硬棒是杠杆;根据杠杆的平衡条件计算;
(3)由图1知,R1与R2串联,电压表测R1两端电压:
当物体送到A、B之间时,根据已知条件和串联电阻的规律及欧姆定律和影响电电磁铁磁性强弱的因素分析电动机停止工作的原理,由图2可知电压表示数,根据P=UI求出R1的电流,由欧姆定律求出R1;
由图2可知,当无物体通过时电压表示数为8V,得出此时电路的电流;
在0~10s的时间内,根据W=UIt求出有物体通过时电路消耗的电能和无物体通过时电路消耗的电能,从而得出在0~10s的时间内电路消耗的电能;
(3)若某物体的透明度过大,光敏电阻比正常情况下要偏大,由欧姆定律和串联电阻的规律分析回答。
【解答】解:(1)光在均匀空气中沿直线传播,B孔受不到光照,R2阻值迅速增大,控制电路中电流迅速减小,电磁铁的电流减小,磁性减弱;
(2)绕固定点转动的硬棒是杠杆;
根据杠杆的平衡条件由FP•OP=F•OQ;即4.5N×0.3m=F×0.1m;
解得F=13.5N;
(3)由图1知,R1与R2串联,电压表测R1两端电压:
当物体送到A、B之间时,B孔受到的光照强度迅速减小,由光敏电阻的阻值R1随光照强度的增大而减小可知,此时R1的阻值变大,由电阻的串联,电路的总电阻变大,由欧姆定律,控制电路的电流减小(由欧姆定律U=IR,电压表示数变小),电磁铁磁性减弱,在弹簧拉力的作用下,衔铁向上运动,工作电路断开,从而使电动机停止工作,传送带停止运动,此时保护电阻R1的电功率为0.2W,
由图2可知,3s~5s和8s~10s间有物体通过,每次通过时间为2s,对应的电压1V,即有物体通过时,R1两端的电压:U1=1V,光敏电阻R2两端的电压:U2=U﹣U1=10V﹣1V=9V,
因保护电阻R1的电功率为0.1瓦,根据P=UI,故电路的电流:
I1===0.2A,由欧姆定律,R1===5Ω,
由图2可知,当无物体通过时电压表示数为8V,即:U1′=8V,
光敏电阻R2两端的电压:U'2=U﹣U'1=10V﹣8V=2V,
此时电路的电流:
I2===1.6A;
在0~10s的时间内,有物体通过时电路消耗的电能:
W1=UI1t1=10V×0.2A×2×2s=8J;
在0~10s的时间内,无物体通过的时间:
t2=t﹣t1=10s﹣4s=6s,
电路消耗的电能:
W2=UI2t2=10V×1.6A×6s=96J,
在0~10s的时间内电路消耗的电能:
W=W1+W2=8J+96J=104J;
故答案为:(1)直线;减弱;(2)杠杆;13.5;(3)①5; ②104。
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