2023年广东省汕头市潮南区陈店镇中考物理三模试卷(含答案)
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这是一份2023年广东省汕头市潮南区陈店镇中考物理三模试卷(含答案),共24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年广东省汕头市潮南区陈店镇中考物理三模试卷
一、选择题(每题只有一个正确选项)
1.(3分)针对下面的四幅图,下列说法中正确的是( )
A.甲图中,敲鼓时用力越大鼓面所发声音的音调越高
B.乙图中,把石块放在水中敲击能听到石块发出的声音,说明水能传播声音
C.丙图中,改变小卡片在梳齿上划动的速度,可以改变发声的音色
D.丁图中,住宅区道路两旁安装隔音板,是为了减小声音的音调
2.(3分)如图表示某晶体的物态变化过程,其中甲、乙、丙分别是固、液、气三种物态。下列分析正确的是( )
A.甲→乙的过程需要放热
B.乙→丙的过程是升华过程
C.BC段对应的状态是固液共存态
D.DE段对应的温度为该晶体的熔点
3.(3分)如图所示,下列叙述错误的是( )
A.如图①,将瓶子拿到高处,外界气压减小,细管内水柱上升
B.如图②,三峡船闸利用了连通器原理
C.如图③,此冲程将内能转化为机械能
D.如图④,验电器应用了同名磁极相互排斥的原理来检验物体是否带电
4.(3分)潜望镜、老花镜、近视镜、汽车的观后镜,依次用的是( )
A.凹透镜、凹透镜、凸透镜、凸面镜
B.平面镜、凸透镜、凹透镜、凸面镜
C.平面镜、凸透镜、凹透镜、凸透镜
D.平面镜、凹透镜、凸透镜、凸透镜
5.(3分)如图所示,M、N两个物体叠放在水平面上,同时有F=5N的两个水平力分别作用于M、N两物体上,使两个物体都处于静止状态,下列分析正确的是( )
A.M和N之间摩擦力为0
B.地面对N的摩擦力为0
C.地面对N的摩擦力为5N,方向水平向左
D.地面对N的摩擦力为5N,方向水平向右
6.(3分)如图所示,电路中打“×”处表示断路之处,若开关闭合后,用测电笔测试电路中a、b、c、d四点时,能使测电笔的氖管发光的点是( )
A.a B.a、b C.a、b、c D.a、b、c、d
7.(3分)如图所示,电路中电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从b端移向中点的过程中(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.灯泡的亮度不变,电路总功率变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变小
D.滑动变阻器R的电功率变小
二、填空题
8.(3分)目前,我国已经具备了风光水核电等清洁能源设备的产业链制造能力。其中,水力发电、风力发电消耗的能源——水能、风能都属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站是利用原子核 (填“裂变”或“聚变”)释放的能量来发电的。从发电站到用电地区,通常都有一段相当长的距离。为减少远距离输电中的电能损失, (填“纳米材料”、“半导体材料”或“超导材料”)的出现,为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
9.(3分)一款智能感应小夜灯(如图甲)在感应模式工作时,通过内置的光和 (选填“红外线”或“紫外线”)人体传感器的双重感应,自动实现点亮或熄灭。底座与灯球之间(如图乙)通过 (选填“同名”或“异名”)磁极间的磁力吸附,可实现分离式设计。该灯正常发光时的功率为2W,充满一次电储存0.04kW•h的电能可供它正常发光 h。
10.(3分)小明某天从早上8:00开始分别对室外工地的气温和公园人工湖的水温进行了测量,如图是他们根据记录的数据绘成温度t1随时间t2变化的图线。据图可以判断:
(1)表示公园人工湖的水温变化的是图线 (选填“甲”、“乙”);
(2)质量为10kg的水在太阳光的照射下,温度升高了2℃,水吸收的热量为 J,这是通过 的方式改变水的内能。[水的比热容为c=4.2×103J/(kg•℃)]
11.(3分)当今世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥,如图1所示,全长55km,其中主桥29.6km,桥面设计了双向六车道的高速公路,汽车限速100km/h。
(1)汽车行驶在中间车道过程中,司机发现大桥上的桥墩向后运动,是以 为参照物;
(2)按交通规则行驶,汽车通过主桥至少需要 h;
(3)一辆汽车由静止开始驶入大桥。假设速度与时间的关系如图2所示,经15s行驶0.3km后,开始做匀速直线运动,求在这30s整个过程中,汽车的平均速度是 km/h。
12.(3分)如图所示,容器底面积为200cm2,一根细线下吊着物体,容器开始是空的,现在往容器中以200cm3/min的恒定速度注水,绳子的拉力随注水时间变化如图乙所示,物体的质量为 g,物体下表面离容器底部的距离 cm,物体的密度为 kg/m3。
13.(3分)“悬浮灯泡”能够悬浮发光,如图甲所示,图甲中的基座内有一个电磁铁,而悬浮的灯泡内部装有用闭合线圈连接的LED灯和条形磁铁,其内部结构如图乙所示。当基座内电路接通电源后,灯泡能克服重力悬浮在空中是因为 。某时刻基座内电流方向如图乙所示,此时基座内电磁铁的上端为 极。若要使灯泡悬浮的高度增加,应向 (选填“右”或“左”)调节滑动变阻器的滑片或 (选填“增加”或“减少”)电磁铁线圈的匝数。
14.(3分)如图所示,质量为m=60kg的人站在轻质木板的O点上,木板可以绕B端上下转动,OA=2OB。人受到的重力为 N,要使木板静止于水平位置,人拉轻绳的力为 N,人对木板AB的压力为 N(摩擦阻力不计,g取10N/kg)。
三、作图题
15.(2分)在防溺水教育活动中,老师告诉学生,池塘里水的实际深度比看起来的深度要大,不能贸然下水游泳。如图为解释这一现象的情景,其中A为水底的物体,A′是岸边儿童看到的A的像。请你在图中作出过O点的入射光线和折射光线。
16.(2分)按要求作图(请保留作图痕迹):
如图所示,用螺丝刀撬图钉,请画出在A点处所用最小力F1的示意图,并画出力F2的力臂。
17.(3分)某款售水机可通过刷卡(闭合“感应”开关)或投币(闭合“投币”开关)接通供水电机取水;光线较暗时“光控”开关自动闭合,提供照明。用给出的元件符号画出符合要求的电路图。
四、实验题
18.(6分)(1)如图甲所示,温度计的读数为 ℃。常见的温度计是利用液体 的性质制成的。
(2)如图乙所示是做“探究光的反射规律”实验的装置。实验中,从纸板前不同的方向都能看到纸板上光的径迹,是因为光在纸板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;入射光线AO靠近法线ON时,反射光线OB将 (选填“靠近”或“远离”)法线ON。
(3)使用如图丙所示的装置可探究滑轮组的机械效率,某次实验数据记录如表:
序号
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
机械效率η
1
6
0.10
2.5
实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计,此次实验的机械效率为 %。
19.(6分)同学们在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验所用压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是 (选填“A”或“B”)。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)该实验通过U形管两侧液面的 来比较液体压强的大小,这种实验方法叫做 。
(4)分析A、B两图的实验现象,得出的结论是: 。
(5)要探究液体压强与液体密度的关系,应选用图乙中的 两图进行对比。
(6)若将U形管压强计进行改造用于测量未知液体的密度,如图丙所示,将两完全相同探头分别放在A、B容器内,A容器中为待测液体ρ1,B容器中为水;当两探头所处的深度均为h时,U形管压强计中左右水面高度差为Δh,忽略橡皮膜形变,则待测液体ρ1= (用ρ水、h、Δh表示);若橡皮膜形变不能忽略不计,但不计其对h测量的影响,则测量值 。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)(注:始终忽略橡胶软管气体被压缩带来的影响)
20.(7分)某班级同学猜想电流通过导体产生的热量与电流的大小、导体的电阻和通电时间有关,某同学为了“探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关”。所用的器材有:电压为6V的稳压电源、开关、电流表、50Ω的滑动变阻器、秒表、装有煤油的烧瓶,温度计和电阻丝通过胶塞固定在烧瓶中。
(1)烧瓶中加热电阻丝的阻值为10Ω,请分析连接电路时电流表的量程应该选择0~ A。
(2)同学们设计的记录实验数据的表格如下:
次数
电阻R/Ω
①
电流I/A
②
热量Q
1
相同
相同
小
2
中
3
大
表中①、②应该填写的是:① ;② 。
(3)另一名同学为了“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻是否有关”,找来了三个装有相等质量煤油的相同烧瓶,温度计和三个阻值不同的电阻丝通过胶塞固定在烧瓶中,采用了如图2所示的电路,利用这个方案能否得出结论 ,理由是 。
五、计算题
21.(6分)张老师买了一辆电动自行车,如图所示,该电动自行车整车质量为30kg,可以电动骑,也可以脚踏骑行,电动骑车最高速度为25km/h。(g=10N/kg)
(1)张老师的质量为50kg,电动自行车每个车轮与地面的接触面积为40cm2,当张老师在水平路面上骑电动自行车时对水平地面的压强有多大?
(2)张老师在水平路面上骑着该自行车做直线运动的v﹣t图像如图乙所示,若电动自行车在匀速运动过程中动力的功率为360W,匀速骑行5min过程中,电动自行车的动力做了多少功?动力为多大?
22.(7分)在中学生创新大赛中,我市某初中参赛小组设计了一种测定风力的装置(如图甲),迎风板与压敏电阻R0连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化,其阻值R0与风力F关系如图乙所示。已知电源电压恒为5V,定值电阻R=3Ω。
(1)开关闭合后,风力增加时,电压表的示数是增大还是减小?(不用说明理由)
(2)求无风时,压敏电阻的功率?
(3)如果电压表的量程为0~3V,求该装置所能测量的最大风力?
六、综合能力题
23.(6分)(1)将某单向导电的LED(导通状态如图1)接入图2电路,线圈先后发光经过甲、乙位置,可判断电源的左端为 极(选填“正”,“负”),两位置导线a所受磁场力的方向 (选填“相同”,“相反”),理由是 。把线圈、换向器和电刷整体用符号M表示,请在方框中画出图2甲对应的电路图(LED已画出)。
(2)图3中能体现发电机原理是图 (选填“丙”,“丁”),图4表示导体棒(露出一端)垂直于直面运动时产生了感应电流。则它的运动方向可能是图中的哪些选项? 。
24.(6分)某兴趣小组在“自制水膜透镜”活动中,如图所示,将内径4mm的细铁丝圆环在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如透镜。实验过程中,小军和小华发现该透镜的观察范围太小,想制作更大的水膜透镜,但又易破裂。为研究液膜的增大与哪些因素有关,他们做出如下猜想:
猜想一:可能与制作圆环的材料有关。
猜想二:可能与液体的种类有关。
(1)为了验证猜想一,小华选用细铁丝、细塑料片、细铝条制成圆环,改变圆环的直径后,分别浸入水中获取液膜,测量出液膜即将破裂时的最大直径。实验前,他应该控制三种材料横截面的 和 相同。这里用到的实验方法是 法。
(2)为了验证猜想二,小军找来比水粘稠的透明的色拉油、胶水,将细铁丝圆环分别浸入两种液体中,重复上述实验,记录的数据如表:
液体
色拉油
胶水
圆环的最大直径/mm
9
10
小军分析数据得出结论:液体越粘稠,液膜的最大直径越大。请对小军的做法进行评价: ,改进方法是 。
(3)实验中,将大小相同的胶水膜和水膜,放在书本前相同距离处,发现透过胶水膜观察到的正立的字更大一些,说明胶水的对光线的折射程度 (选填“更大”或“更小”),此时书本上的字透过水膜透镜成的是 像。
25.(7分)阅读短文,回答问题。
“天梦一号”迫梦之旅
ㅤㅤ火星是太阳系中与地球最相似的行星,有大气,温差很大。自转周期和地球相近,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一,人类对火星的探测具有重大的科学意义。
ㅤㅤ2020年7月23日,长征五号运较火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”,在中国文昌航天基地成功发射升空,于2021年2月10日被火星捕获,进入环绕火星轨道,“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料——新型镁锂合金,该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能,同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半。控制“天问一号”探测器在飞离地球约120万千米处回望地球,利用光学导航敏感器对地球、月球成像,获取了地月合影,并将其传回地面。
ㅤㅤ2021年5月15日,经历了十个月的太空飞行,“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。5月22日,“祝融号”火星车安全驶离“天问一号”,到达火星表面,开始巡视探测。“祝融号”火星车如图2,总质量240kg,总高1.85米,6轮驱动。
(1)如图1火星探测器进入环火轨道,在火星引力作用下做环绕火星的运动,运动轨道上有一个近火点(距离火星最近的点)和远火点(距离火星最远的点)。那么火星探测器在 (填“近”或“远”)火点的动能较大;从近火点到远火点的运动过程中,火星探测器的机械能 (填“增大”、“减少”或“守恒”);
(2)天问一号探测器从地球运动到火星的过程中,其惯性 (填“增大”、“不变”或“减小”);“祝融号”火里车成功实现软着陆后,网状轮子与火星表面接触的总面积为400cm2,火星车静止时对火星水平表面的压强为 Pa;(g火=5N/kg)
(3)关于新型镁锂合金,下列说法错误的是 ;
A.该材料对电磁波有屏蔽作用
B.该材料密度较大
C.该材料可有效的降低卫星发射时的噪音
D.镁锂合金材料大幅减轻了卫星重量,显著提高有效载荷
(4)“天问一号”探测器是利用 (填“电磁波”、“次声波”或“超声波”),向地球传递信息;同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,在火星上滑行的距离会比地球上 (填“长”或“短”)。
2023年广东省汕头市潮南区陈店镇中考物理三模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题只有一个正确选项)
1.【解答】解:A、甲图中,敲鼓时用力越大,鼓面振动的振幅越大,故所发声音的响度即越大;故A错误;
B、乙图中,把石块放在水中敲击能听到石块发出的声音,说明水(液体)能传播声音;故B正确;
C、丙图中,改变小卡片在梳齿上划动的速度,卡片的振动频率就发生变化,即可以改变发声的音调;故C错误;
D、丁图中,住宅区道路两旁安装隔音板,是为了在传播过程中减弱噪声;故D错误;
故选:B。
2.【解答】解:由图知,甲图中分子相距最近,分子排列规则,分子间的作用力最大,既不易被压缩,也不容易被拉伸,所以是固态分子的排列方式;
乙图中分子相距较近,分子排列杂乱,分子间的作用力较弱,是液态分子的排列方式;
丙图中分子相距最远,分子无固定排列,分子间的作用力最弱,是气态分子的排列方式。
A、甲→乙是固态变为液态的熔化过程,需要吸收热量,故A错误;
B、乙→丙是液态变成气态的汽化过程,故B错误;
C、BC段表示物体吸热或放热的温度保持不变,状态发生改变的晶体熔化(或凝固)过程,此时的温度叫晶体的熔点(或凝固点),故C正确;
D、DE段对应的温度为该晶体的沸点,故D错误。
故选:C。
3.【解答】解:A、将瓶子拿到高处,外界气压减小,细管内水柱在瓶内气压的作用下升高,故A正确;
B、三峡船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,利用了连通器原理,故B正确;
C、由图可知,内燃机的进气门、排气门关闭,活塞向下运动,为内燃机的做功冲程,做功冲程中将内能转化为机械能,故C正确;
D、验电器应用了种电荷相互排斥的原理来检验物体是否带电,故D错误。
故选:D。
4.【解答】解:潜望镜利用平面镜改变光路;老花镜利用凸透镜对光线的会聚作用,使像呈在视网膜上;近视镜利用凹透镜对光线有发散作用,使像呈在视网膜上;汽车观后镜利用凸面镜对光线的发散作用,发散光线的反向延长线会聚成像;所以依次用的是平面镜、凸透镜、凹透镜、凸透镜。
故选:B。
5.【解答】解:A、对M分析,M在水平方向上受水平向左的拉力F和N对M向右的静摩擦力,因为M处于静止状态,受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以f1=F=5N,故A错误;
BCD、把MN看成一个整体,处于静止状态,受到平衡力的作用,在水平方向上受向左的拉力F和向右的拉力F,由于两力拉力大小相等,所以整体在水平方向上只受两个拉力,地面对N没有摩擦力,故B正确,CD错误
故选:B。
6.【解答】解:将验电笔的笔尖接触a处,直接接在火线上,氖管发光;将验电笔的笔尖接触b处,通过闭合的开关和导线接在火线上,氖管发光;将验电笔的笔尖接触c处,通过灯丝、闭合的开关和导线接在火线上,氖管发光;将验电笔的笔尖接触d处,下面是断路,直接接在零线上,氖管不发光。
故选:C。
7.【解答】解:
ABD、由图可知,滑动变阻器R与灯泡L并联,电流表测量通过灯泡的电流,电压表测量电源的电压;
由于电源电压不变,滑动变阻器滑片移动时,电压表的示数不变;
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从b端滑到中点过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大,根据P=UI可知,滑动变阻器消耗的功率变大;由于并联电路各支路互不影响,则通过灯泡的电流不变,电流表示数不变,灯泡的亮度不变;
根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故B正确,AD错误;
C.电压表示数不变,电流表示数不变,电压表示数与电流表示数的比值不变,故C错误。
故选:B。
二、填空题
8.【解答】解:水力发电、风力发电消耗的能源——水能、风能可以在自然界里源源不断地得到,都属可再生能源,核电站是利用原子核裂变释放的能量来发电的。超导材料电阻为零,有电流通过时不会发热,为减少远距离输电中的电能损失,超导材料的出现,为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
故答案为:可再生;裂变;超导材料。
9.【解答】解:人体感应式小夜灯是利用了人所产生的热红外线辐射,在感应模式工作时,通过内置的光和红外线人体传感器的双重感应,自动实现点亮或熄灭。
底座与灯球之间是由两块磁体组成,它们利用异名磁极相互吸引的原理“吸”在一起;
由P=可得正常发光时间:
t===20h。
故答案为:红外线; 异名; 20。
10.【解答】解:(1)湖内的水和陆地在同样吸放热条件下,因为水的比热容大,在其它条件相同时,水的温度变化小,所以温度变化较小的乙图线是水温的图线,温度变化较大的甲图线是气温的图线;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×2℃=8.4×104J;
这是通过热传递的方式改变水的内能的。
故答案为:(1)乙;(2)8.4×104;热传递。
11.【解答】解:(1)汽车行驶过程中,以汽车为参照物,大桥上的桥墩是向后运动的;
(2)按交通规则行驶,汽车通过主桥至少需要的时间:t===0.296h;
(3)由图像知匀速行驶的速度:v2=15m/s,
匀速行驶的时间:t2=t总﹣t1=30s﹣15s=15s,
匀速行驶的路程:s2=v2t2=15m/s×15s=225m,
汽车行驶的总路程:s总=s1+s2=0.3×103m+225m=525m;
则在这30s整个过程中,汽车的平均速度:v平均===17.5m/s=63km/h。
故答案为:(1)汽车;(2)0.296;(3)63。
12.【解答】解:(1)由图乙可知,当容器中没有水时,细线的拉力等于物体的重力,即:
G=F0=2.4N,
由G=mg可知,物体的质量:
m===0.24kg;
(2)由图乙可知,当t=4min时,物体的下表面刚好接触到水面,
此时容器中水的体积:
V水=200cm3/min×4min=800cm3,
由V=Sh可知,此时物体的下表面到容器底部的距离:
h===4cm;
(3)由图乙可知,物体浸没时细线的拉力为0.4N,由力的平衡条件可知,物体浸没时的浮力:
F浮'=G﹣F1=2.4N﹣0.4N=2N,
由F浮=ρ液gV排可知,物体排开水的体积:
V排'===2×10﹣4m3,
因为此时物体浸没在水中,所以物体的体积:
V=V排'=2×10﹣4m3,
因此物体的密度:
ρ===1.2×103kg/m3。
故答案为:240;4;1.2×103。
13.【解答】解:(1)当基座内电路接通电源后,灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互排斥;
(2)某时刻基座内电流方向如图乙所示(此时电流从电磁铁上端流入、下端流出),由安培定则可知,此时基座内电磁铁的下端为N极,其上端为S极;
(3)要使灯泡悬浮的高度增加,就要增大电磁铁的磁性,可以向左调节滑动变阻器的滑片(减小变阻器接入电路的电阻以增大电流),还可以增加电磁铁线圈的匝数。
故答案为:同名磁极相互排斥;S;左;增加。
14.【解答】解:(1)人的重力:
G=mg=60kg×10N/kg=600N;
人拉绳子的力等于绳子对木板的拉力F;
人对杠杆的力:
Fo=G﹣F,
(2)∵Fo×OB=F×BA,
即:(G﹣F)×OB=F×BA;
∴F====150N;
人对木板的压力F压=G﹣F=600N﹣150N=450N;
故答案为:600;150;450。
三、作图题
15.【解答】解:水底的物体A反射出的光,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,人认为光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的是A′点,连接眼睛与O点即为折射光线,连接AO即为入射光线,如图所示:
16.【解答】解:由杠杆平衡条件F1 L1=F2 L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向下,过A点垂直于OA向下作出最小力的示意图;
过O点向力F2的作用线作垂线,即为阻力F2的力臂l2,如图所示:
17.【解答】解:由题知,售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”,也可以通过投币闭合“投币开关”,来接通供水电机取水,这说明刷卡和投币互不影响,故感应开关和投币开关应是并联的,然后与电动机串联;
光线较暗时“光控开关”自动闭合,接通灯泡提供照明,这说明灯泡能独立工作,故灯泡与电动机是并联的;如图所示:
四、实验题
18.【解答】解:(1)由图可知,温度计的分度值为1℃,示数为97℃;常用温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的;
(2)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故;
入射光线AO靠近法线ON时,入射角变小,由于反射角等于入射角,所以反射光线OB将靠近法线ON;
(3)此实验拉力方向向上,为了能准确测量绳端拉力,需拉着测力计匀速竖直向上运动;
由图示可知,滑轮组承重绳子有效股数n=3,第3次测量中弹簧测力计移动的距离s=3h=3×0.10m=0.30m;
有用功:W有=Gh=6N×0.10m=0.60J;
做功:W总=Fs=2.5N×0.30m=0.75J;
机械效率为:η==×100%=80%。
故答案为:(1)97;热胀冷缩;(2)漫;靠近;(3)匀速;80。
19.【解答】解:(1)实验所用的压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好,这样橡皮膜的形变会明显;
(2)使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,为了使U形管左右两侧的液面相平,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B;
(3)该实验通过U形管两侧液面的高度差来比较液体压强的大小,这种实验方法叫做转换法;
(4)分析A、B两图的实验现象,液体都是水,金属盒的深度不同,U形管两侧的液面高度不同,故可得出的结论是:同一液体中,深度越深,压强越大;
(5)要探究液体压强与液体密度的关系,应控制金属盒在液体中的深度相同,只改变液体的密度,故应选用图乙中的B、C两图进行对比;
(6)由丙图可知,压强计的探头在两种液体中的深度相同,而U形管中液面的高度左边小于右边,说明左边探头受到液体压强大于右边探头受到液体压强,
又知道U形管压强计中左右水面高度差为Δh,则中间液柱高度差产生的压强为:p差=ρ水gΔh,
两侧压强的关系为:p左=p右+p差,则:ρ1gh=ρ水gh+ρ水gΔh,
解得:ρ1=;
实验中,橡皮膜受到液体的压强会发生形变,这部分压强被橡皮膜的弹性形变抵消掉,使得传递给U形管中的压强变小,因此,利用压强计测液体压强时,测量值比实际值偏小。
故答案为:(1)薄;(2)B;(3)高度差;转换法;(4)同一液体中,深度越深,压强越大;(5)B、C;(6);偏小。
20.【解答】解:(1)烧瓶中加热电阻丝的阻值为10Ω,即电路的最大电阻,由欧姆定律可知电路的最大电流为:
I=,
故连接电路时电流表的量程应该选择0~0.6A;
(2)探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关,要控制电阻和通电时间相同,根据转换法,根据煤油升高的温度确定产生热量多少,故表中①、②应该填写的是:①通电时间;②温度计升高的示数。
(3)另一名同学为了“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻是否有关”,要控制电流和通电时间相同,只改变电阻的大小,如图2所示的电路,三个电阻并联,并联电路的电压相同,因三个电阻不同,故通过的电流不同,故利用这个方案不能得出结论,理由是没有控制电流相同。
故答案为:(1)0.6; (2)①通电时间; ②温度计升高的示数;(3)没有控制电流相同。
五、计算题
21.【解答】解:(1)张老师骑电动自行车时对路面的压力
F=G总=(m人+m车)g=(50kg+30kg)×10N/kg=800N
对水平地面的压强为p==1×105Pa;
(2)匀速骑行5min过程中,电动自行车的动力做功
W=Pt=360W×5×60s=1.08×105J,
由图可知匀速骑行时的速度为24km/h,5min行驶的路程为
s=vt=24km/h×=2km=2000m
电动自行车的动力为F动==54N。
答:(1)当张老师在水平路面上骑电动自行车时对水平地面的压强是1×105Pa;
(2)电动自行车的动力做的功是1.08×105J,动力为54N。
22.【解答】解:(1)由甲电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,
由图乙可知,风力增大时,R0的阻值减小,电路中的总电阻减小,
由I=可知,电路中的电流增大,
由U=IR可知,R两端的电压增大,即电压表的示数增大;
(2)由图象可知,当无风时,电阻R0=7Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I===0.5A,
压敏电阻R0消耗的电功率:
P0=I2R0=(0.5A)2×7Ω=1.75W;
(3)当所测风力最大时,R0的阻值最小,电路中电流最大,则电压表的示数UR=3V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﹣UR=5V﹣3V=2V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I′===1A,
则压敏电阻的阻值:
R0′===2Ω,
由图象可知,该装置所能测量的最大风力为500N。
答:(1)开关闭合后,风力增加时,电压表的示数是增大;
(2)无风时,压敏电阻的功率1.75W;
(3)该装置所能测量的最大风力500N。
六、综合能力题
23.【解答】解:(1)因为图中LED具有单向导电的特性,电流方向由A到B,因此与B脚相连的为电源正极,即电源的左端为负极,右端为正极;
由于电流从电源的正极出发,故图甲中a位置导线的电流方向是由内到外;在图乙中,a位置导线中的电流方向是由外到内,与图甲的电流方向相反;由于磁场方向不变,导线中的电流方向改变,则a位置导线的受力方向改变,a位置导线所受磁场力的方向相反;
根据图甲实物图可知,电流从电源正极流出,先经过LED,再经电动机模型过开关流入电源负极,据此绘制电路图如下:
(2)读图可知,丙图中给线圈通电,使其在磁场中受力转动,是通电导体在磁场中受力,是电动机的原理,图丁中没有电源,是闭合线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流,使电流表指针偏转,是发电机的原理;
电路中能产生感应电流,说明导体做切割磁感线运动,ACD中的导体都做切割磁感线运动,而B中的导体运动方向与磁感线方向相反,没有切割磁感线,不会产生感应电流。故选:ACD。
故答案为:(1)负;相反;磁场方向不变,导线中的电流方向改变了;见上图;
(2)丁;ACD。
24.【解答】解:
(1)由题可知,将3个圆环分别浸入水中获取液膜,液体种类相同;为研究液膜的增大与制作圆环的材料的关系,根据控制变量法,应只改变圆环的材料,需要控制三种材料横截面的直径和形状相同,这是控制变量法的应用;
(2)实验中只选用胶水和水两种物质做实验,实验次数只做了一次,得出的结论有偶然性;改进方法:选用不同的液体多次实验;
(3)将大小相同的胶水膜和水膜,放在书本前相同距离处,因胶水的对光线的折射程度大,即焦距小一些,在物距相同的情况下,透过胶水膜观察到的正立的“字”更大一些;此时物距小于焦距,书本上的字透过水膜透镜成的是虚像。
故答案为:(1)直径;形状;控制变量;(2)实验次数太少、选用的液体种类太少;选用不同的液体多次实验;(3)更大;虚。
25.【解答】解:(1)火星探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化,故探测器的机械能保持不变。在近火点,探测器的高度最小,重力势能最小,故探测器的动能最大;
(2)惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大,天问一号探测器从地球运动到火星的过程中,质量不变,所以惯性不变;
火星车对火星表面的压力为:
F=G=mg火=240kg×5N/kg=1200N;
火星车对火星表面的压强为:
p==3×104Pa,
火星车静止时对火星水平表面的压强为3×104Pa。
(3)A、由文中信息可知,该合金具有抗电磁干扰性能,故该材料对电磁波有屏蔽作用,故A正确;
B、“目前最轻的金属结构材料——新型镁锂合金”,由此可知,该材料的密度较小,故B错误;
C、由文中信息可知,该合金具有消噪的特点,可有效的降低卫星发射时的噪音,故C正确;
D、由文中信息可知,该合金是世界上目前最轻的金属结构材料,能大幅减轻卫星重量,显著提高有效载荷,故D正确。
故选:B;
(4)声波不能在真空中传播,故探测器是利用电磁波,把图像等信息传递回地球;
物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一,说明相同质量的物体,与地球上相比,其在火星上的重力更小,从而可知对水平面的压力更小,则物体与接触面间的摩擦力更小,因此,同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,在火星上滑行的距离会比地球上长。
故答案为:(1)近;守恒;(2)不变;3×104;(3)B;(4)电磁波;长。
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