2023年河南省南阳市镇平县六校联考中考物理二模试卷(含解析)
展开2023年河南省南阳市镇平县六校联考中考物理二模试卷
一、单选题(本大题共6小题,共12.0分)
1. 下列有关能源和信息的说法正确的是( )
A. 太阳能电池板将太阳能转化为化学能
B. 核能、地热能、风能都属于可再生能源
C. 利用电磁波传递信息不可以没有介质
D. “5G通信”、光纤通信都是利用电磁波传递信息的
2. 图甲是小明制作的简易照相机模型,图乙是该模型相机毛玻璃片上所成的像。关于照相机模型及其所成的像,下列说法正确的是( )
A. 利用该模型所用的镜头可以制成一个近视眼镜
B. 该模型相机所成的像是缩小的虚像
C. 让镜头伸长同时拉长暗箱可使像变小
D. 让镜头缩短同时缩短暗箱可使像变小
3. 同学们在操场上训练运球,关于正在水平地面上向右滚动的足球,下列说法中正确的是( )
A. 足球能够在水平地面上向右滚动是因为受到了踢力的作用
B. 足球滚动过程中水平方向上受力是平衡的
C. 足球受到的重力和地面对球的支持力是一对平衡力
D. 足球在水平方向上受到的阻力水平向右
4. 如图所示小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组,用这两个滑轮组在相同时间内分别将同一物体匀速提高到相同的高度,测得两个滑轮组的机械效率分别为η1,η2。不计摩擦和绳重,绳端所用拉力分别为F1、F2,绳端移动的速度分别是v1,v2,做功功率分别是P1、P2,下列说法正确的是( )
A. F1>F2 η1>η2
B. F1>F2 η1<η2
C. v1
A. 可以在不断开开关的情况下更换灯泡 B. 用电器的金属外壳应该接地
C. 不允许用铁丝或铜丝代替熔丝 D. 使用测电笔时,手不能接触它的笔尖
6. 关于电与磁及其应用,下列说法正确的是( )
A. 奥斯特发现了电磁感应现象
B. 电动机是利用电磁感应的原理工作的
C. 将带有磁条的银行卡在POS机的线圈中刷一下,POS机便通过产生的微弱电流读出银行卡的信息
D. 如图所示,当导体沿水平方向向左和向右运动时,灵敏电流计的指针都向同一方向偏转
二、多选题(本大题共2小题,共4.0分)
7. 为了加深对浮沉条件的理解,小强做了如图所示的实验。三个完全相同的容器内装有适量的水后,在乙容器内放入木块漂浮在水面上,丙容器内放一个小球悬浮在水中,此时,甲、乙、丙三个容器内水面高度相同,你认为小强的下列说法中正确的是( )
A. 三个容器中,水对容器底的压强相等
B. 三个容器中,水对容器底的压力不相等
C. 如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力不变
D. 如果向丙容器中加入酒精,小球将上浮
8. 如图甲所示的电路图,从最左端向最右端移动滑动变阻器的滑片,两电表示数间的关系如图乙所示,则在移动滑片的过程中,下列说法正确的是( )
A. P向右移动时两电表的示数都变小
B. 电路中定值电阻R1的电功率的变化量ΔP是1.8W
C. 电路的最大电功率是5W
D. R2的最大电阻是30Ω
三、填空题(本大题共6小题,共14.0分)
9. 如图所示的是中国空间站的宇航员在舱内生活的场景。宇航员在太空中不受地球的重力的作用,飘在空中,随便轻轻地推一下舱内的固定物件,宇航员就能飘出去,这说明力能改变宇航员的______ ;首次系统总结出运动和力的关系的物理学家是______ 。一切物体都具有保持运动状态不变的性质叫______ 。
10. 在2023年的央视春节联欢晚会上,正在执行任务的神舟十五号乘组的三名航天员在中国空间站里给全国人民视频拜年,这来自遥远的祝福声是由声带的______ 发出的,用______ 传到我们面前的播放设备,再经过空气传入我们的耳朵。
11. 2023年1月22日7时,黑龙江省大兴安岭地区漠河市阿木尔镇劲涛气象站实测最低温度突破漠河市最低气温的历史极值−52.3℃(1969年出现),打破我国有气象记载以来的历史最低气温记录。该气象站当时的温度计示数如图所示,此温度为______ ℃。气温极低时,空气的比热容会______ (选填“降低”“不变”或“升高”)。
12. 亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法。进入冬季,每天晚上,小明睡觉前脱毛衣时都会听到电击声且有电击感,这种现象出现的原因是不同材料的衣服相互摩擦时,导致衣服带______ (选填“同种”或“异种”)电荷。产生这种现象的本质是两种材料的原子的原子核对核外电子的束缚能力不同,通过摩擦两种材料间______ (选填“产生电子”或“电子发生了转移”)。
13. 小灯泡中的电流随它两端电压变化的图像如图甲所示。将此小灯泡接如图乙所示的电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为1W;电源电压等于______ V;再闭合开关S后,电流表的示数变化了0.2A,此时小灯泡的亮度______ (选填“变亮”“变暗”或“不变”),电路的总功率为______ W。
14. 小明在公园游玩时乘坐了如图所示的过山车,过山车盘旋着下降,直到最后平稳地停在水平轨道上。就上述情景,仿照示例提出一个和物理学有关的问题,并解释原因。
【示例】问题:该车从最高处向最低处运动的过程中,能的转化情况是什么?
解释:不计摩擦与空气阻力时,重力势能转化为动能。
问题:______ ?
解释:______ 。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
15. 图甲所示的是高铁行李架,为了方便旅客能观察到行李架上的物品是否有遗留,设计人员在行李架的上方安装了一长条的平面镜,旅客通过平面镜可以很方便地看到行李架上的物品,图乙是其原理图,请在图乙中画出旅客看到物品的光路图。(PQ为不透明的行李架,MN为平面镜,A是物品,B为旅客眼睛的位置
)
16. 如图1所示,嫦娥五号正在采集月壤样品。物体在月球表面会因受到的月球的吸引力而产生月重力(G月),请在图2中画出嫦娥五号在某水平区域的月面上静止时受到的力的示意图。(图2的正方形表示嫦娥五号
)
五、实验探究题(本大题共3小题,共18.0分)
17. 某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同规格的电加热器对水和食用油加热,如图所示,得到如表数据:
物质
体积/mL
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
300
20
21
42
食用油
300
22
10
44
(1)根据表中数据可知:该实验______ (选填“能”或“不能”)得出水的吸热能力比食用油强,原因是______ 。
(2)在改进实验后,为了比较水和食用油的吸热能力的大水小,该同学采用的方法是加热质量相同的水和食用油,使它们______ ,比较加热时间的长短。
(3)为了验证结论是否具有普遍性,接下来的操作是______ 。
18. 老师让各个学习小组的同学们自主探究“动能的大小与什么因素有关”时,小明和同学们提出了如下猜想:
猜想一:动能的大小可能与物体的密度有关;
猜想二:动能的大小可能与物体的运动速度有关;
猜想三:动能的大小可能与物体的质量有关。
为了验证同学们的猜想,老师提供如下器材:刻度尺、四个金属球(100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球)、小木块和长木板。
(1)同学们组装了如图所示的实验装置,让小球从斜面上由静止滚下,通过木块被推动距离的大小,说明小球对木块做功的多少,从而判断小球动能的大小,这种常用的实验方法是______ 法。实验中让同一小球从斜面上相同的高度由静止滑下的目的是:______ 。
(2)写出探究“猜想一”的实验方案:______ 。
(3)设计出探究“猜想二”的记录数据表格。
(4)回想大街上因大雪而引发了的交通事故,结合这次探究的结果,小明明白了减小这类事故的方法和措施之一是限速,小明还看到很多工人在冰雷道路上撒盐,工人撒盐的目的是为了______ 。
19. 在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中,小亮根据实验目的,连接的实验器材如图所示。已知所用电源的电压为12V。滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)图中有一处不妥,请在不妥的导线上画×,并改正过来。
(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到______ 端(选填“A”或“B”);
(3)在实验中,当电阻箱(一种可以改变电阻阻值且能够读出电阻值的元件)接入电路的阻值改变后,移动滑动变阻器的滑片P,可使电阻箱两端的电压保持6V不变。当小亮将电阻箱的阻值由30Ω调为20Ω时,为保持电阻箱两端电压不变,应将滑动变阻器的滑片向______ (选填“A”或“B”)端移动;本实验采用电阻箱的好处是______ 。
(4)在实验中,不断改变电阻箱的阻值,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数如表格所示,请根据表格中的数据归纳出通过导体(即电阻箱)的电流跟导体电阻的关系为______ 。
U/V
6
6
6
6
6
6
R/Ω
10
12
15
20
30
60
I/A
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
(5)完成实验后,小明把电阻箱替换成未知定值电阻Rx,去掉电流表,他所用的滑动变阻器的最大阻值R0,已知,当滑片P在最右端时,电压表的读数U,当滑片P在最左端时,电压表的读数是U1;利用这些已知量可以测出Rx的值,请写出结果的表达式______ 。
六、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
20. 郑州市四环快速路全线建成通车,一辆汽车行驶在其中一段长15km的高架桥上。汽车的总质量为1.8(包括车、车上的人和物品等),轮胎与地面的总接触面积为0.2m2,汽车以100km/h的速度匀速通过这一段路段,行驶过程中受到的阻力为900N。(g取10N/kg)。
(1)汽车高速行驶的过程中,对地面的压力______ 汽车的重力(选填“大于”“小于”或“等
于”)。求汽车静止在水平地面时对地面的压强;
(2)求此过程中汽车牵引力所做的功率;
(3)小明想知道这辆汽车的效率,结合本题已知的或求出的物理量,请你说明还要测量的物理量,并写出效率的表达式(已知量和所求量都用符号表示)。
21. 小明家添置了一台家用豆浆机,小明研究发现豆浆机工作时,打浆和加热总是交替进行的,其中用到了许多物理知识:
额定电压
220V
频率
50Hz
电动机额定功率
220W
电热器额定功率
1210W
(1)电加热的原理是______ 。
(2)豆浆机铭牌上的部分参数如表所示。豆浆机在额定电压下打浆时,通过电动机的电流是多少?
(3)小明想粗略测算一下豆浆机电热器的加热效率大约是多少。于是,他把200g大豆和1800g清水放入豆浆机中,测出其初温为20℃。豆浆机在额定电压下工作,当电热器加热的总时间为10min时混合物沸腾,测其温度为100℃。混合物的比热容c=4.0×103J/(kg⋅℃),豆浆机电热器的加热效率是多少?
(4)若在用电高峰时候,电压是200V,则豆浆机电热器工作时的实际功率是多少?(假设电热器的电阻值不随温度的变化而变化
)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、太阳能电池板将太阳能转化为电能,故A错误;
B、核燃料会越用越少,因此核能属于不可再生能源,故B错误;
C、电磁波可以在真空中传播,故C错误;
D、“5G通信”、光纤通信都是利用电磁波传递信息的,故D正确。
故选:D。
(1)太阳能电池板将太阳能转化为电能的装置;
(2)不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的一次能源,例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能;
(3)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;
(4)“5G通信”、光纤通信都是利用电磁波传递信息的。
本题考查了能源的分类、太阳能和电磁波应用等,属于基础性题目。
2.【答案】D
【解析】解:A.照相机的镜头是凸透镜,凸透镜用于矫正远视眼,故A错误;
B.照相机成像特点是倒立,缩小,实像,故B错误;
CD.照相机是凸透镜成实像的一种应用,是光的折射现象。u>2f时,成倒立、缩小的实像,要使像变小,应该增大物距,减小像距即镜头缩短一些,暗箱拉短一些,故C错误,D正确。
故选:D。
1.照相机的镜头是凸透镜,凸透镜用于矫正远视眼;
2.照相机成像特点是倒立,缩小,实像;
3.凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像减小;物距减小,像距增大,像增大。
掌握凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大;注意物距是透镜和人之间的距离,像距是透镜与底片之间的距离,要注意区分。
3.【答案】C
【解析】解:A、踢出去的足球,还能继续向前滚动,是由于踢出去的足球具有惯性,还要保持原来的运动状态,故A错误。
B.足球滚动过程中,足球减速,运动状态改变,水平方向上受力是非平衡力;故B错误;
C、地面对球的支持力和足球受到的重力是一对平衡力,故C正确;
D、足球在水平方向上受到的阻力与运动方向相反,水平向左,故D错误。
故选:C。
(1)一切物体都有保持原来运动状态的性质,即为惯性。
(2)二力平衡条件是:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(3)地球附近的一切物体都受重力作用,处于平衡状态的物体受平衡力作用。
本题通过踢出去的足球,考查了平衡力的辨别、惯性以及力可以改变物体的运动状态等知识点,属于基础知识。
4.【答案】C
【解析】解:A、B:如图所示,左图滑轮组绳子段数是2段,F1=12(G+G动),右图中绳子段数为3段,F2=13(G+G动),故F 1>F2,不计摩擦和绳重,根据η=W有W总=GhFs=GG+G动,可知当物重和轮重都相同时,两滑轮组机械效率相同,A、B项错误;
C、D:绳子自由端的速度v1是物体上升速度的2倍,绳子自由端的速度v2是物体上升速度的3倍,两图中物体上升的速度相等,所以v1
故选:C。
根据图示,先确定绳子的有效段数n,不计摩擦和绳重,得出拉力的大小F=1n(G+G动)比较拉力大小,机械效率η=W有W总比较效率大小,绳子自由端的速度v是物体上升速度的倍数关系比较速度大小,根据总功和时间相同,得出功率相同。
本题考查滑轮组中的相关计算,是一道综合题。
5.【答案】A
【解析】解:A、当灯泡出现故障时,需要进行更换时,要先断开开关,以免电路中有电流,发生触电事故。故A选项错误;
B、用电器的金属外壳与地线相连,防止金属外壳漏电,避免发生触电事故。故B选项正确;
C、当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铁丝或铜丝代替保险丝后,就起不到保护作用了。故C选项正确;
D、使用测电笔时,手要与笔尾金属体接触,不能接触笔尖。故D选项正确。
故选:A。
(1)当人体直接或间接接触火线并形成电流通路的时候,就会有电流流过人体,从而造成触电;
(2)对于金属外壳的家用电器,金属外壳一定接地,防止外壳漏电,发生触电事故;
(3)家庭电路要安装符合安全要求的保险丝,不能用铁丝或铜丝代替保险丝;
(4)测电笔的正确使用是:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触零线或火线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线。
本题考查安全用电的常识,解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答。为防止因电带来的伤害,不能违反。
6.【答案】C
【解析】解:A、奥斯特发现了电流的磁效应,故A错误;
B、电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作,故B错误;
C、将带有磁条的银行卡在POS机中的线圈中刷一下,POS机便通过产生的电流读出银行卡的信息,刷卡实际上是让导线在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流的过程,故C正确;
D、当导体沿水平方向向左和右运动时,产生的感应电流应方向是相反的,电流计的指针会向相反的方向偏转,故D错误。
故选:C。
(1)奥斯特实验说明了电流的磁效应;
(2)电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作;
(3)将带有磁条的银行卡在POS机中的线圈中刷一下,POS机便通过产生的电流读出银行卡的信息,利用了电磁感应原理;
(4)感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的运动方向有关。
在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点。要在理解的基础上,记住这些基础知识。
7.【答案】AC
【解析】解:
A、三个容器水面高度相同,根据p=ρgh可知水对容器底的压强相等,故A正确;
B、水对容器底的压强相等,底面积相同,根据F=pS可知容器底受到的压力相等,故B错误;
C、木块漂浮在乙容器中,所以向乙容器中加入盐水,液体密度增大,木块仍然漂浮在液面上,那么木块受到的浮力等于木块的重力,木块的重力没变,所以木块受到的浮力不变,故C正确;
D、小球悬浮在丙容器中,V排=V球,如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,根据F浮=ρ液gV排可知小球受到的浮力变小,小球将下沉,故D错误。
故选:AC。
(1)三个相同的容器内水面高度相同,根据p=ρgh可知其对容器底的压强;
(2)根据p=FS,判定水对容器底的压力大小关系;
(3)根据物体漂浮条件即可判断,物体漂浮时受到的浮力都等于物体重。
(4)根据液体密度的变化,利用阿基米德原理即可判断浮力的变化。
本题考查了学生对液体压强公式、物体浮沉条件的掌握和运用,本题关键:一是知道物体密度小于液体密度时物体漂浮,物体密度等于液体密度时物体悬浮,当物体的密度大于液体的密度时,物体下沉;二是影响液体压强的因素是液体密度和液体深度。
8.【答案】CD
【解析】解:根据电路图可知,两个电阻串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流;
A、P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大;根据U=IR可知,R1两端电压变大,电压表示数变大,故A错误;
B、根据图乙可知,电路中的最大电流为0.5A,最小电流为0.2A;
定值电阻R1的最大电功率为:P大=U1I大=10V×0.5A=5W;定值电阻R1的最小电功率为:P小=U2I小=4V×0.2A=0.8W;
电路中定值电阻R1的电功率的变化量为:ΔP=P大−P小=5W−0.8W=4.2W,故B错误;
C、当滑动变阻器滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路中的电流最大,电压表测量的是电源电压,根据图乙可知,电源电压为U=10V;
电路消耗的最大功率为:P=UI大=10V×0.5A=5W,故C正确;
D、当滑动变阻器全部接入电路中时,电路中的电流最小,则滑动变阻器的最大阻值为:R2=U−U1I小=10V−4V0.2A=30Ω,故D正确。
故选:CD。
根据电路图可知,两个电阻串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流;
P向右移动时,根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化分析总电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化和电压表示数的变化;
根据电路中的最大电流和最小电流,利用P=UI求出定值电阻R1的最大和最小电功率,然后求出电功率的变化量;
根据P=UI求出电路的最大功率;
滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,根据R=UI求出滑动变阻器的最大电阻。
本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、电功率计算公式的应用,考查的较全面。
9.【答案】运动状态 牛顿 惯性
【解析】解:(1)宇航员随便轻轻地推一下舱内的固定物件,宇航员就能飘出去,这说明力能改变宇航员的运动状态;
(2)牛顿总结了伽利略等前人的研究成果,在实验的基础上,进一步推理、归纳、概括得出一条重要物理定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一定律;
一切物体都具有保持运动状态不变的性质叫惯性。
故答案为:运动状态;牛顿;惯性。
(1)力的作用效果是改变物体的运动状态和改变物体的形状;
(2)根据牛顿第一定律的内容进行解答,牛顿第一定律又叫惯性定律。
本题考查了力的作用效果、牛顿第一定律的内容,是一道基础题目。
10.【答案】振动 电磁波
【解析】解:三名航天员的祝福声是由声带的振动产生的;用电磁波传到我们面前的播放设备,再经过空气传入我们的耳朵。
故答案为:振动;电磁波。
声音是物体的振动产生的;电磁波的传播不需要介质。
本题考查了声音的产生和电磁波的运用,属于基础题。
11.【答案】−53 不变
【解析】解:温度计的分度值是0.1℃,示数为5−3℃;空气的比热容是空气本身的一种性质,不随温度的变化而变化。
故答案为:−53;不变。
(1)在使用温度计以前,应该观察它的量程、分度值、以及0℃的位置;
(2)比热容是物质本身的一种特性,其大小是由物质决定的,与是否吸热、放热、温度、质量等因素无关。
此题考查的是温度计的使用和读数方法、比热容的特点等,属于基础性题目。
12.【答案】异种 电子发生了转移
【解析】解:进入冬季,每天晚上,小明睡觉前脱毛衣时都会听到电击声且有电击感,这种现象出现的原因是不同材料的衣服相互摩擦时,导致衣服带异种电荷。产生这种现象的本质是两种材料的原子的原子核对核外电子的束缚能力不同,通过摩擦两种材料间电子发生了转移。
故答案为:异种;电子发生了转移。
摩擦起电不是创造了电荷,是电子从一个物体转移到另一个物体。得到电子的物体带负电,失去电子的物体到正电。
本题考查了摩擦起电现象,关键是知道摩擦起电的实质是电子的转移。
13.【答案】2 不变 1.4
【解析】解:只闭合开关S,只有小灯泡工作,小灯泡的功率为1W,根据图像知道此时小灯泡两端的电压为2V,通过小灯泡的电流为0.5A,故电源电压为2V;
再闭合开关S1,小灯泡和电阻并联,由于并联电路各用电器之间互不影响,故小灯泡的亮度不变,电流表测干路电流,电流表示数变化了0.2A,说明通过电阻R的电流为0.2A,故此时电路的总电流为I=0.5A+0.2A=0.7A,电路的总功率:P=UI=2V×0.7A=1.4W。
故答案为:2;不变;1.4。
(1)由小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象可知,当U=2V时,IL=0.5A,此时灯的电功率为1W,由此可知电源电压U;
(2)当再闭合开关S1后,因为灯与电阻并联,电流表示数变化值就是此时通过电阻R的电流IR,利用欧姆定律求R的大小;
(3)求出干路电流,利用P=UI得到消耗的电功率。
本题考查并联电路的特点、欧姆定律和电功,属于中档题。
14.【答案】过山车在最高点时受力平衡吗 过山车在贺形轨道上运动时,运动的速度大小和方向时刻都在变化,运动状态也在不断地变化,在最高点时受力不平衡
【解析】解:问题:过山车在最高点时受力平衡吗?
解释:过山车在贺形轨道上运动时,运动的速度大小和方向时刻都在变化,运动状态也在不断地变化,在最高点时受力不平衡。
故答案为:过山车在最高点时受力平衡吗;过山车在贺形轨道上运动时,运动的速度大小和方向时刻都在变化,运动状态也在不断地变化,在最高点时受力不平衡。
认真阅读材料,结合所学的物理知识进行解答。
本题是开放性题目,考查了学生灵活应用所学物理知道解决生活实际问题的能力,难度不大。
15.【答案】解:先通过平面镜作出点A的对称点A′,连接A′B交平面镜于点O,AO为入射光线,OB为反射光线,如下图所示:
【解析】根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称,作出反射光线并完成光路图。
利用对称法做光路图,是利用了在光的反射现象中,反射光线反向延长一定通过发光点的像点的性质。
16.【答案】解:嫦娥五号在某水平区域的月面上静止时,嫦娥五号在某水平区域的月面上静止时,受到的重力和支持力是一对平衡力,二者大小相等,方向相反。从嫦娥五号的重心开始,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段,并分别在线段末尾标上字母G和F,应注意两条线段长度要相等,如图所示:
【解析】(1)嫦娥五号在某水平区域的月面上静止时,受到平衡力的作用,据此对其进行受力分析,然后按照力的示意图的画法作图;
(2)画力的示意图的一般步骤为:一画简图,二定点,三画线,四画箭头,五把力的符号标箭头边.按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
此题考查力的示意图的画法,属于常考题目,难度不大。作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,是平衡力的长度要相等。
17.【答案】不能 没有控制水和食用油的质量相同 升高相同的温度 换用不同物质多次实验
【解析】解:(1)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,根据表中数据可知,水和食用油的体积相同,根据m=ρV,体积相同的两种物质质量不同,故该实验不能得出水的吸热能力比食用油强,原因是没有控制水和食用油的质量相同。
(2)在改进实验后,为了比较水和食用油的吸热能力的大小,该同学采用的方法是加热质量相同的水和食用油,使它们升高相同的温度,比较加热时间的长短;
(3)为了验证结论是否具有普遍性,接下来的操作是换用不同物质多次实验。
故答案为:(1)不能;没有控制水和食用油的质量相同;(2)升高相同的温度;(3)换用不同物质多次实验。
(1)(2)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(3)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法的运用,为热学中的重要实验。
18.【答案】转换 让小球到达水平面时的速度相同 将100g的铁球和100g的铝球分别从同一斜面的相同高度由静止滚下,撞击水平面上同一位置的小木块,用刻度尺分别测量小木块被撞出的距离 撒盐可以降低雪的熔点,加速雪的熔化
【解析】解:(1)实验中采用转换法,通过比较钢球对木块做功的多少,判断钢球动能的大小;
让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,小球的质量不变,改变高度,改变了小球的运动速度,可以探究钢球动能的大小与运动速度的关系;
(2)探究动能大小与物体密度的关系时,需要控制小球的质量相同、到达水平面时的速度相同,小球的密度不同,故实验方案为:将100g的铁球和100g的铝球分别从同一斜面的相同高度由静止滚下,撞击水平面上同一位置的小木块,用刻度尺分别测量小木块被撞出的距离;
(3)探究动能的大小可能与物体的运动速度有关时,需要控制小球的质量相同,滚下的高度不同,通过木块移动的距离分析动能的大小,故实验表格如下所示:
实验次数
小球释放的高度h/cm
木块移动的距离s/cm
实验结论
1
2
3
(4)工人在冰雪道路上撒盐,冰雪的熔点变低,加速雪的熔化。
故答案为:(1)转换;让小球到达水平面时的速度相同;(2)将100g的铁球和100g的铝球分别从同一斜面的相同高度由静止滚下,撞击水平面上同一位置的小木块,用刻度尺分别测量小木块被撞出的距离;(3)见解析;(4)撒盐可以降低雪的熔点,加速雪的熔化。
(1)(2)(3)动能大小和物体的质量、运动速度有关,实验中采用控制变量法,研究动能和运动速度的关系时,控制质量不变;
实验中采用转换法,通过比较钢球对木块做功的多少,判断钢球动能的大小;
(4)晶体中含有杂质,晶体的熔点由于杂质的存在或外界压强的变化而变化,含有杂质、外加压强变大,都会使晶体的熔点降低。
此题主要考查的是学生对动能的大小与哪些因素有关实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法在实验中的应用。
19.【答案】A B 操作方便 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 Rx=U1R0U−U1
【解析】解:(1)根据上表中电流大小不超过0.6A,故电流表选用小量程串联在电路中,如下所示:
(2)开关S闭合前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处A端;
(3)当小亮将电阻箱的阻值由30Ω调为20Ω时,根据串联分压原理可知,其分得的电压变小;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减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为6V;
当电阻箱是一种可以改变电阻阻值且能够读出电阻值的元件,故本实验采用电阻箱的好处是操作方便;
(4)根据表中数据可知,电阻增大为原来的几倍,电流减小为原来的几分之一,归纳出通过导体(即电阻箱)的电流跟导体电阻的关系为:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)当滑片P在最右端时,电路为待测电阻的简单电路,电压表的读数U,即电源电压为U,当滑片P在最左端时,电压表测待测电阻的电压,电压表的读数是U1;根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:
Ux=U−U1;
根据分压原理有:
U−U1U1=R0Rx;
Rx的为:
Rx=U1R0U−U1。
故答案为:(1)见解析中的图;(2)A;(3)B;操作方便;(4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)Rx=U1R0U−U1。
(1)根据上表中电流大小不超过0.6A,确定电流表选用小量程串联在电路中;
(2)开关S闭合前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上小电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
当电阻箱是一种可以改变电阻阻值且能够读出电阻值的元件,从操作的方便回答;
(4)根据表中数据得出结论;
(5)分析滑片P在最右端和最左端时电路的连接及电压表测量的电压,根据串联电路电压的规律得出变阻器的电压,根据分压原理得出Rx的表达式。
本题探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验,考查电路连接、注意事项、数据分析及在没有电流表的条件下设计方案测电阻的方法。
20.【答案】小于
【解析】解:(1)汽车高速行驶时,由于上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,会产生向上的升力,所以对地面的压力小于汽车的重力;
汽车质量m=1.8t=1.8×103kg,
其重力:G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N,
汽车静止时对地面的压力:F=G=1.8×104N,
汽车静止时对地面的压强:
p=FS=1.8×104N0.2m2=9×104Pa;
(2)汽车牵引力做功的功率:P=Wt=F′st=F′v=900N×1003.6m/s=2.5×104W;
(3)汽车发动机的效率等于牵引力做的功与燃烧汽油释放的能量之比,
已知牵引力和行驶的距离,根据公式W=Fs可求牵引力做的功:W=F′s;
还需要测出汽车行驶15km所消耗的汽油质量m,汽油的热值q,则燃烧汽油释放的能量Q=mq,
所以汽车发动机的效率η=WQ=F′smq。
答:(1)小于;
汽车静止在水平地面时对地面的压强为9×104Pa;
(2)求此过程中汽车牵引力所做的功率为2.5×104W;
(3)需要测出汽车行驶15km所消耗的汽油质量m,汽油的热值q;η=F′smq。
(1)根据流体压强与流速的关系可判断汽车高速行驶时对地面压力与重力的关系;
知道汽车质量,利用G=mg求其重力,汽车静止时对地面的压力等于其重力,知道受力面积,利用p=FS求汽车静止时对地面的压强;
(2)利用P=Wt=Fst=Fv算出汽车牵引力做功的功率;
(3)汽车发动机的效率等于牵引力做的功与燃烧汽油释放的能量之比,据此分析即可。
本题考查了重力公式、压强定义式、功的公式、功率公式的应用,关键是知道汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力。对于这类综合题目,要快速联想选择相对应的公式进行求解,在计算过程中注意单位要统一。
21.【答案】焦耳定律
【解析】解:(1)电加热时,将电能转化为内能,因此电加热的原理是焦耳定律;
(2)由P=UI可知,豆浆机在额定电压下打浆时,通过电动机的电流:IM=PMU=220W220V=1A;
(3)由P=Wt可知,电热器消耗的电能:W=P加热t=1210W×10×60s=7.26×105J,
混合物吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.0×103J/(kg⋅℃)×(200×10−3kg+1800×10−3kg)×(100℃−20℃)=6.4×105J,
豆浆机电热器的加热效率:η=Q吸W×100%=6.4×105J7.26×105J×100%≈88.2%;
(4)由P=UI=U2R可知,电热器的电阻:R=U2P加热=(220V)21210W=40Ω,
则电压为200V豆浆机电热器工作时的实际功率:P实=U实2R=(200V)240Ω=1000W。
答:(1)焦耳定律;
(2)豆浆机在额定电压下打浆时,通过电动机的电流是1A;
(3)豆浆机电热器的加热效率是88.2%;
(4)豆浆机电热器工作时的实际功率是1000W。
(1)电加热时,将电能转化为内能,据此分析电加热的原理;
(2)根据P=UI求出豆浆机在额定电压下打浆时,通过电动机的电流;
(3)根据P=Wt求出电热器消耗的电能,根据Q吸=cmΔt求出混合物吸收的热量,根据η=Q吸W×100%求出电热器的加热效率;
(4)根据P=UI=U2R求出电热器的电阻,再根据P=UI=U2R求出电压为200V豆浆机电热器工作时的实际功率。
本题考查焦耳定律、电功率公式、热量公式和效率公式的应用,关键是根据表格读出相关的信息。
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