2023年江苏省常州市天宁区正衡中学中考物理一模试题(含解析)
展开2023年江苏省常州市天宁区正衡中学中考物理一模试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.物理上常通过声波的波形图来反映声波的特点。如图所示,根据甲、乙两个音叉振动时发出声音的波形图,下列判断正确的是( )
A.甲音叉比乙音叉振动得快 B.甲音叉比乙音叉发声的音调低
C.甲、乙两音叉发声的频率相同 D.甲音叉发声的响度比乙音叉发声的响度大
2.古诗词是中华民族文化的瑰宝,我们在欣赏的时候,经常发现与物理知识息息相关。下列说法中正确的是( )
A.“以铜为镜,可以正衣冠”,镜子的工作原理是光的直线传播
B.“明月几时有,把酒问青天”中的“明月”是光源
C.“安得五彩虹,驾车作长桥”,彩虹的形成原理是光的反射
D.“一道残阳铺水中,半江瑟瑟半江红”,“残阳铺水中”是由于光的反射形成的
3.下列利用不可再生能源发电的是( )
A.山东白沙口潮汐发电站 B.山东济南黄台火力电厂
C.山东沿海海上风电基地 D.山东潍坊海边光伏电场
4.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏,如图所示,此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像(像未画出),则下列说法不正确的是( )
A.光屏上得到倒立、放大的像,投影仪就是利用此原理工作的
B.若凸透镜位置不变,把蜡烛、光屏的位置对调,则光屏上仍能成清晰的像
C.实验时用手指遮挡住凸透镜的下半部分,光屏上不能得到烛焰完整的像
D.若在蜡烛与凸透镜之间放一个近视眼镜镜片,则要把光屏向右移动适当位置才能得到清晰的像
5.如图所示,沿直线行驶的两辆车,小明所乘甲车桌面上的水杯和小红所乘乙车经历了图1到图2的情景,则( )
A.乙车一定静止 B.甲车一直静止
C.甲车向西减速 D.甲车相对乙车向东运动
6.在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m-V图像,下列说法正确的是( )
A.量杯质量为40g
B.40cm3的该液体质量为40g
C.该液体密度为1.25g/cm3
D.该液体密度为22g/cm3
7.如图甲所示,水平向右的推力F将重为5N的物体压在竖直的粗糙程度相同的墙面上,墙面足够大。F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示,则( )
A.在0~4s时间内物体做加速运动
B.当t=1s时,物体受到的摩擦力为f1为12N
C.物体在t=1s时与t=5s时受到的摩擦力大小相等
D.在2~6s时间内,物体受到的滑动摩擦力大小相等
8.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体.下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有③和④
9.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两个物体。物体提升相同高度,不计绳重和摩擦,下列说法一定正确的是( )
A.若GA=GB,则η甲<η乙 B.若FA>FB,则GA
10.如图所示是甲、乙两同学对物体做功的情况,下列说法正确的是( )
A.甲做功为500J,乙做功为1500J
B.甲做功为500J,乙做功为1000J
C.甲做功为零,乙做功为零
D.甲做功为零,乙做功为500J
11.同学们在体育课进行实心球投掷训练,如图所示:B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A.实心球到达最高点C时,动能为零
B.实心球从B→C→D过程中,没有力对它做功
C.实心球从B→C过程中,动能减小,重力势能增大
D.不论是否考虑空气阻力,实心球在空中运动时机械能守恒
12.用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失),如图是甲和乙的温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.甲的比热容与乙的比热容之比为2:3
B.甲的比热容与乙的比热容之比为1:2
C.甲和乙都加热10分钟,甲吸收热量比乙吸收热量多
D.甲和乙升高相同的温度,甲吸收热量较多
13.以下是研究电和磁的四个实验装置图,下列有关从发现到发明的描述错误的是( )
A.甲图:发现通电导体周围存在磁场,发明了通电螺线管
B.乙图:发现插入铁芯的通电螺线管磁性更强,动圈式话筒
C.丙图:发现通电导体在磁场中受到力的作用,发明了电动机
D.丁图:发现闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时产生电流,发明了发电机
14.如图甲电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,在滑片P从a端向b端移动过程中,电压表和电流表示数变化情况如图乙所示,则( )
A.电源电压为8V
B.R1的阻值为20Ω
C.P在中点时,两电表示数对应于乙图的B点
D.P在中点时,两电表示数对应于乙图的C点
15.小明在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图甲所示。电源电压恒为4V,电压表量程选择“0~3V”,电流表量程选择“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,灯泡L标有“2V 0.8W”字样,图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。在不损坏电路元件的情况下,下列判断不正确的是( )
A.该电路的最大功率是2.4W
B.电路中电流变化的范围是0.3~0.4A
C.灯泡的最小功率是0.3W
D.滑动变阻器阻值变化的范围是5~10Ω
二、填空题
16.2022年北京冬奥会于2月4日在国家体育场“鸟巢”开幕,如图所示,开幕式第一个节目《立春》,节目中的“小草”是一根根近10米的长杆,为了表现小草随风摆动的柔美,制作长杆的材料应具有较好的 (选填“磁性”“弹性”或“导热性”),运动员的衣服应使用导热性能 (选填“好”或“差”)的保温材料。
17.如图甲所示,是某同学在测量物体长度时的两种情况,读数时视线正确的是 (甲/乙/丙),物体的长度为 cm。图乙中秒表读数为 s。
18.2022年北京冬季奥运会,其中70%的雪上项目都是使用人造雪。造雪机将压缩空气与冷水混合喷出水雾,在与空气的接触中,水雾体积膨胀,释放了热量,使水雾形成冰晶,继而变成雪花!水雾形成冰晶的物态变化是 ,需要 (选填“吸收”或“放出”)热量;自然雪形成的物态变化是 。
19.2022年6月5日10时44分,“长征2F”火箭载着带有3名航天员的“神舟十四号”飞船,从大漠深处的酒泉卫星发射中心拔地而起,飞赴苍穹,与中国空间站会合。加速上升过程中,飞船的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),飞船外面的整流罩因与大气产生强烈摩擦温度升高,这是以 的方式改变了整流罩的内能。
20.汽油机是热机的一种,如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在 冲程。某台汽油机功率2000W,一次循环对外做功200J,则飞轮的转速为 r/min。
21.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,细线恰好断开,则小球将沿 (选填“BE”“BD”或“BC”)方向运动。
22.某轮船的排水量是3×107kg,则该船满载货物漂浮在水面上受到的浮力是 N;轮船从海里驶到河里,它受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”),它排开河水的体积 (选填“大于”、“等于”或“小于”)它排开海水的体积。
23.如图所示,轻质杠杆OA的中点处悬挂重为110N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小为 N。保持F的方向始终与OA垂直,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F的力臂将 (选填“变大”“变小”或“不变”,下同),力F的大小将 。
24.周末晚上,小明来到卧室准备复习功课,闭合开关后,发现自己卧室内的电灯不亮了,换上新电灯,还是不能发光。于是他闭合开关,用测电笔分别在图中a、b、c、d四个位置进行测量,测电笔在a、b、c处能发光,在d不能发光。则电路故障是 (选填“a点与b点之间断路”、“d点与零线之间断路”或“c点与d点之间断路”)。
25.实验小组利用如图甲所示的电路,做了三次实验操作:
(1)只闭合S1,将滑动变阻器R2的滑片移至最左端时,电流表示数为0.3A,R1的功率为P1;
(2)闭合开关S1和S2,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A;
(3)只闭合S1,将滑动变阻器R2的滑片移至最右端时,小灯泡功率为0.3125W,R2的功率为P2;
已知:电源电压不变,灯泡L的电流随电压变化图像如图乙。则R1的阻值为 Ω,电源电压为 V,实验③中,电流表的示数为 A,P1:P2= 。
三、作图题
26.如图所示,学校楼梯拐角的墙上装有平面镜,既方便同学们整理仪容,晚上又能利用光的反射对楼道进行照明。请在图中准确画出灯S发出的光经平面镜反射后到达A 点的光路图。
27.如图是一辆汽车沿平直公路向右行驶,车顶A处滴落的水滴最终落在B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。请画出木箱C的受力示意图。
四、计算题
28.有一个边长为10cm的正方体物块漂浮在水中,静止时物块上表面与水面平行,露出水面的高度为5cm,如图甲所示,求:
(1)物块受到水的浮力;
(2)物块的密度;
(3)若要使物块完全浸没在水中(如图乙所示),需要施加的最小压力F。
29.如图所示,某家庭太阳能热水器阳光照射时,平均每小时吸收7.0×106J的太阳能,若热水器吸收8h的太阳能,可以使质量为100kg的水温度升高50℃。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)该太阳能热水器的效率。
30.小刘家购置了一款空气炸锅(如图甲所示),该空气炸锅具有精细烹饪、营养量化等功能。如图乙所示是它的简化电路图,电阻R2=55Ω,开关S2可以接A、接B,下表是该空气炸锅名牌上的部分参数。
项目
额定电压V
低温挡功率/W
中温挡功率/W
高温挡功率/W
参数
220
275
400
P高
(1)空气炸锅处于低温挡工作时,电路中的电流大小;
(2)高温档的功率;
(3)一天小刘断开家中其它用电器,只接通空气炸锅且处于中温档,他发现家中标有“3000r/(kW·h)”的电能表在300s内闪烁了81次,则此时家庭电路的实际电压为多少V?
五、实验题
31.如图所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)实验中用半透明玻璃板替代平面镜 放置在水平桌面上,是因为半透明玻璃板既能看到蜡烛A的像,又能看到另一侧的物体,便于确定 ;
(2)将蜡烛A竖直放在玻璃板的前面并点燃,拿 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板 (选填“蜡烛A”或“蜡烛B”)这一侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。为了便于观察实验应选在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行;
(3)为了让右座的同学也能够看清蜡烛A的像,小明只将玻璃板向右平移,则蜡烛A像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”);
(4)该实验用到了等效替代法,是用 等效替代了 (两空均选填“蜡烛A”、“蜡烛B”、“蜡烛A的像”、“蜡烛B的像”)。
32.现有下列器材:学生电源,电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干;
(1)利用这些器材探究“电流与电阻的关系”:
①请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路 ;
②连接好电路,检查无误后,闭合开关,发现电压表和电流表无示数,出现这种现象的原因可能是 ;
A.定值电阻断路
B.定值电阻短路
C.变阻器短路
D.变阻器断路
③实验中依次接入定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论: ;
④在上述实验中当接入的定值电阻为10Ω时,滑动变阻器和该电阻的功率之比为k1,若接入20Ω电阻时该比值为k2,则k1 k2(选填“>”“=”或“<”);
(2)完成上述实验后小明想利用上述器材测量额定电压为2.5V灯泡的额定功率,小明确认电路连接无误后,按正确的操作闭合开关记录了第一组数据,然后通过实验依次填写了其他实验数据如下表所示;
序号
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
2.0
2.5
3.0
6.0
电流表示数/A
0.2
0.22
0.24
0.26
0
灯泡的亮度
不亮
微亮
正常发光
很亮
熄灭
灯泡功率/W
①根据表中数据,算出小灯泡的额定功率为 W,滑动变阻器的最大阻值为 Ω;
②现将与小明实验中规格相同的两个灯泡串联接入电源电压为2.5V的电路中,则两灯泡的总功率 0.5W(选填“>”“=”或“<”);
(3)完成上述实验后,小敏设计了如图丁所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下:请续写完成主要的步骤(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R1,滑动变阻器R2最大阻值未知);
①按电路图连接电路;
②只闭合开关S1,调节R1使电流表的示数为I额,灯泡正常发光;
③断开开关S1,闭合开关S2,调节 的滑片(填“R1”、“R2”),使电流表的示数为I额;
④保持其中一个滑动变阻器滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最右端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最左端,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额= (用I额,I1,I2,R1表示);
(4)若小灯泡的额定电流为I额=2I1,以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系,你认为最有可能的是 。
A.P0=2P1
B.P0=3P1
C.P0=4P1
D.P0=5P1
参考答案:
1.A
【详解】A.声音是由发声体振动产生的,由波形图可知,相同的时间内甲音叉振动的次数多,甲音叉振动快,故A正确;
B.振动越快,音调就越高,甲音叉振动快,甲音叉发声的音调高,故B错误;
C.发声的频率表示发声体振动的快慢,甲音叉振动快,甲音叉发声的频率高,故C错误;
D.响度是由发声体的振幅决定的,两个音叉振动幅度相同,所以响度相同,故D错误。故选A。
2.D
【详解】A.“以铜为镜,可以正衣冠”,铜镜相当于平面镜,属于光的反射,故A错误;
B.自身能发光的物体称为光源,月亮自身不能发光,靠反射太阳光,所以月亮不是光源,故B错误;
C.“安得五彩虹,驾天作长桥”句中的“彩虹”是由于光透过空中的小水滴,折射后发生光的色散形成的,故C错误;
D.“一道残阳铺水中,半江瑟瑟半江红”,半江红是水面反射阳光形成的,因此属于光的反射现象,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】潮汐、光能、风能都可以从自然界短时间内获得,属于可再生资源;而煤炭在自然界不可以短时间获得。因此火力发电是利用不可再生能源发电。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.C
【详解】A.由图得,像距大于物距,光屏上得到倒立、放大的像,投影仪就是利用此原理工作的,故A正确,不符合题意;
B.由光路可逆得,若凸透镜位置不变,把蜡烛、光屏的位置对调,则光屏上仍能成清晰缩小的实像,故B正确,不符合题意;
C.实验时用手指遮挡住凸透镜的下半部分,剩下的凸透镜仍能成像,光屏上能得到烛焰完整的像,但是成像的光变少,像变暗,故C错误,符合题意;
D.近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,会使像距变大,若在蜡烛与凸透镜之间放一个近视眼镜镜片,则要把光屏向右移动适当位置才能得到清晰的像,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.D
【详解】由图可知,小明所乘甲车上的水杯中的水向东洒出,由惯性的知识分析可知,甲车可能向东减速或向西加速;从图1到图2,小明与小红的相对距离变小,说明甲车相对乙车向东运动,而乙车可能向西运动,可能静止,也可能向东运动,但车速比甲车慢,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.B
【详解】ACD.设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和量杯的总质量为
m总1=m1+m杯=40g
则由m=ρV可得
ρ×20cm3+m杯=40g……①
当液体体积为V2=80cm3时,此时液体和量杯的总质量为
m总2=m2+m杯=100g
由m=ρV可得
ρ×80cm3+m杯=100g ……②
联立①②解得液体的密度ρ=1g/cm3、m杯=20g,故ACD错误;
B.当液体的体积V3=40cm3,则液体的质量为
m3=ρV3=1g/cm3×40cm3=40g
故B正确。
故选B。
7.C
【详解】A.由v-t图象可知,0~2s时物体运动的速度为0,物体处于静止状态,2~4s内物体向下做加速运动,故A不符合题意;
B.由v-t图象可知,当t=1s时,物体处于静止状态,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,摩擦力为
f1=G=5N
故B不符合题意;
C.由v-t图象可知,4~6s内物体运动的速度4m/s不变,做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,二力大小相等,物体受到的滑动摩擦力为5N,即在t=1s时与t=5s时受到的摩擦力大小相等,故C符合题意;
D.2~4s内物体向下做加速运动,摩擦力小于重力,4~6s内物体运动做匀速直线运动,受到的摩擦力等于重力,物体的重力不变,故在2~6s时间内,物体受到的滑动摩擦力大小不相等,故D不符合题意。
故选C。
8.D
【详解】①容器质量相等,容器内的液体质量也相等,所以总重相等,即容器对桌面的压力相等:F甲=F乙,故①错误;
②液体的质量相等,由图知,乙容器越往上,口径越大,所以乙中液体体积大,根据可知,乙的密度小,故ρ甲>ρ乙,故②错误;
③因为ρ甲>ρ乙,且液面相平,根据可知,液体对容器底部的压强为:p甲>p乙,故③正确;
④总重相等,容器的底面积相等,根据得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故④正确;
故选D.
点睛:关键是判断出两液体密度大小的关系,根据图可知,乙液体体积大,而两液体质量相等,所以根据密度公式可判断密度大小,再判断其它就没有难度了.
9.D
【详解】由图可知:甲滑轮组绳子的股数n甲=3,乙滑轮组绳子的股数n乙=2。
A.不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
若GA=GB,由题意可知动滑轮重力相等,则η甲=η乙;故A错误;
B.不计绳重和摩擦,提升的物体的重力
G=nF﹣G动
A的重力
GA=3FA﹣G动
B的重力
GB=2FB﹣G动
若
FA>FB
则
GA>GB
故B错误;
C.滑轮组的机械效率
物体的重力
G=nF﹣G动
滑轮组的机械效率
已知n甲=3,n乙=2,若
FA
D.若FA=FB,由
G=nF﹣G动
可知两个物体的重力
GA>GB
由公式
得到滑轮组的机械效率
η甲>η乙
故D正确。
故选D。
10.D
【详解】甲同学提着物体水平方向走了10m,有力作用在物体上,但是力的方向是竖直向上,方向和移动的距离,是垂直的,这力不做功;而乙同学推着物体在水平方向走了10m,有水平方向的力,大小为50N,推力做功,重力不做功,根据可知,乙做功为
综上所述,甲做功为零,乙做功为500J,故ABC错误,D正确。
故选D。
11.C
【详解】A.实心球在上升过程中,因为质量不变,速度减小,所以实心球的动能减小,到达最高点C时,竖直方向的速度为0,但水平方向有速度,所以动能不为零,故A错误;
B.实心球从B→C→D过程中,因重力作用而下降,重力对其做功,故B错误;
C.实心球从B→C过程中,在上升过程中,速度减小,动能减小,高度增加,重力势能增大,动能转化为重力势能,故C正确;
D.不计空气阻力,则实心球在空中运动时的机械能是守恒的,如果考虑空气阻力,实心球与空气摩擦,一部分机械能转化为内能,机械能不守恒,故D错误;
故选C。
12.B
【详解】AB.由图像知道,吸收热量相同时(即加热时间相同),甲的温度变化为
乙的温度变化为
由知道,因Q吸、m均相同,则
故A错误、B正确;
C.用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热时,在相同的时间10min内电热器产生的热量相等,不计热量损失,则甲、乙吸收的热量相等,故C错误;
D.由图像知道,甲、乙升高相同的温度,加热乙的时间长,则乙吸收的热量多,故D错误。
故选B。
13.B
【详解】A.图甲是奥斯特实验,这个实验证明通电导体的周围存在磁场,在奥斯特的发现的基础上发明了磁场更强的通电螺线管,故A正确,不符合题意;
B.图乙是证明插入铁芯的通电螺线管磁性会更强的实验,在这个基础上发明了电磁铁,而动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象,故B错误,符合题意;
C.图丙是证明通电导体在磁场中受到力的作用的实验,在这个基础上发明了电动机,故C正确,不符合题意;
D.图丁是电磁感应现象的原理图,这个实验发现闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,在这个基础上发明了发电机,故D正确,不符合题意。
故选B。
14.C
【详解】由电路图可知,闭合开关S,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.当滑片P位于a端时,变阻器接入电路中的电阻为零,电路中总电阻最小,由欧姆定律可知此时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流I大=0.6A,由欧姆定律可得,电源的电压
U=I大R1=0.6A×R1---①
当滑片P位于b端,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中总电阻最大,由欧姆定律可知此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.2A,此时电压表的示数U2=4V,则滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压
U=I小R=I小(R1+R2)=0.2A×(R1+20Ω)---②
由①②可得
R1=10Ω,U=6V
故AB不符合题意;
CD.P在中点时,电路中的电流,即电流表的示数
电压表的示数
所以P在中点时,两电表示数对应于乙图的B点,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
15.A
【详解】A.要求该电路的最大功率,根据电功率的公式可知,电源电压恒为4V,则求出电路的最大电流即可,题中灯泡L标有“2V 0.8W”字样,即灯泡的额定电压为2V,电压值是最大的,对比图乙可知,此时流过灯泡的电流为0.4A,这也是最大电流值,不能再大,否则烧坏灯泡,图甲是串联电路,串联电路处处相等,流过滑动变阻器的电流为0.4A,没有超过变阻器的最大电流值1A,流过电流表的电流为0.4A,没有超过电流表的量程0.6A,灯泡的电压为2V,电源电压恒为4V,根据串联电路的电压规律,变阻器的电压为2V,电压表的示数为2V,没有超过电压表的量程3V,则电路的电流为0.4A,没有损坏电路元件,这为最大电流值,根据电功率的公式可知,该电路的最大功率为
该电路的最大功率为1.6W,故A错误,符合题意;
B.由A解析可知,电路的最大电流为0.4A;而电路的最小电流值,根据欧姆定律的变换式,电路的总电阻最大,变阻器接入电路的阻值最大,这是一个串联电路,根据串联电路的分压特点,变阻器的电压也最大,而电压表的量程为0~3V,最大电压值为3V,假设电压表的示数为3V,则灯泡的电压为1V,对照图乙可知,流过小灯泡的电流为0.3A,串联电路的电流处处相等,流过变阻器的电流也为0.3A,则这时接入电路的变阻器阻值为
电压表的示数为3V,没有超过电压表的量程0~3V,电流表的示数为0.3A,没有超过电流表的量程0~0.6A,变阻器接入电路的阻值为10Ω,没有超过变阻器的最大阻值20Ω,流过变阻器的电流为0.3A,没有超过变阻器的最大电流1A,灯泡的电压为1V,没有超过灯泡的额定电压,这四个电路元件是安全的,故电路的最小电流为0.3A;综上所述,电路中电流变化的范围是0.3~0.4A,故B正确,不符合题意;
C.由B解析可知,电路中电流变化的范围是0.3~0.4A,也就是小灯泡的电流变化范围是0.3~0.4A,观察图乙可知,对应的电压分别为1V、2V,灯泡的最小功率为
灯泡的最小功率是0.3W,故C正确,不符合题意;
D.由B解析可知,电路中电流变化的范围是0.3~0.4A,当电路的电流最小为0.3A,根据可知,电路的总电阻最大,变阻器接入电路的阻值最大,为10Ω,当电路的电流最大为0.4A时,根据可知,电路的总电阻最小,变阻器接入电路的阻值最小,观察图乙可知,灯泡的电压为2V,变阻器的电压为2V,变阻器的阻值为
变阻器接入电路的阻值最小,为5Ω,综上所述,滑动变阻器阻值变化的范围是5~10Ω,故D正确,不符合题意。
故选A。
16. 弹性 差
【详解】[1]为了表现小草随风摆动的柔美,制作长杆的材料应不容易折断且受力后能够恢复原来的形状,具有较好的弹性。
[2]运动员的衣服要保暖,应使用导热性能差的保温材料,使热量不容易被导出。
17. 乙 3.50 338.5
【详解】[1][2]刻度尺读数时,视线要与尺面垂直,由图可知,读数时乙视线与尺面垂直,是正确的,甲和丙视线没有与尺面垂直,是错误的;刻度尺的分度值是1mm;起始位置对应的刻度值是0.00cm,末端对应的刻度值是3.50cm,物体的长度是3.50cm。
[3]秒表中间表盘的分度值为0.5min,分针在5min与6min之间偏向6min一侧,大表盘的分度值为0.1s,秒表的指针在38.5s处,所以时间为
5min38.5s=338.5s
18. 凝固 放出 凝华
【详解】[1][2]水雾是液态小水珠,而冰晶是固态,水雾形成冰晶,是从液态变为固态,为凝固,凝固需要放热。
[3]自然雪的形成,是由空气中的水蒸气遇冷直接凝华为固态小冰晶,气态直接变为固态,是凝华。
19. 增大 做功
【详解】[1]飞船的质量不变,速度变大,动能增大;高度增大,重力势能增大,故机械能增大。
[2]飞船外面的整流罩因与大气产生强烈摩擦温度升高,这是以做功的方式改变了整流罩的内能。
20. 做功 1200
【详解】[1]从图中可以看出,两个气门关闭,火花塞点火,活塞向下移动,可以判断这个冲程是做功冲程。
[2]汽油机1min做的功
W=Pt=2000W×60s=120000J
1min对外做功的次数
1个工作循环中对外做功1次,1min共有600个工作循环,1个工作循环飞轮转2转,1min飞轮转1200转,则飞轮的转速为1200r/min。
21.BE
【详解】小球由静止从A点开始运动,由于不计摩擦,机械能守恒,所以小球到达B点时与A点等高,此时小球的速度恰好为0,若小球摆到B点时,细线恰好断开,那么小球在重力作用下将会竖直下落,故小球将沿BE方向运动。
22. 3×108 不变 大于
【详解】[1]轮船漂浮,满载时受到的浮力
F浮=G排=m排g=3×107kg×10N/kg=3×108N
[2][3]若该轮船从海里驶到河里,船自重不变,且船漂浮,受到的浮力等于重力,所以轮船故受到的浮力大小不变,因
ρ河水<ρ海水
根据F浮=ρ液V排g可知轮船排开河水的体积大于排开海水的体积。
23. 55 不变 变小
【详解】[1]假设杠杆中间处为C点,杠杆在A位置时,,由杠杆平衡条件可知
则力F的大小为
[2]力F的力臂为支点O到力F的垂线段,因为杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,保持F的方向始终与OA垂直,那么力F的力臂都是LOA,因此力F的力臂将不变。
[3]杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,动力臂不变,阻力等于物体的重力,重力不变,阻力不变,从A位置匀速提升到B位置,阻力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,,LOA不变,G不变,LOC变小,因此F变小。
24.c点与d点之间断路
【详解】假设故障是a点与b点之间断路,那么闭合开关后,测电笔接触a点,火线、人体和大地构成回路,测电笔能发光,接触b点,由于a点与b点之间的断路,没有电流流过测电笔,测电笔不能发光,与题意不符合,假设不成立,电路故障不是a点与b点之间断路;假设故障是d点与零线之间断路,那么闭合开关后,测电笔接触d点,有电流流过测电表,在d能发光,与题意不符合,假设不成立,电路故障不是d点与零线之间断路;假设故障是c点与d点之间断路,测电笔在a、b、c处,都有电流流过测电笔,笔能发光,在d时,没有电流流过测电笔,笔不能发光,与题意符合,假设成立,电路故障为c点与d点之间断路。
25. 5 4 0.25 6:5
【详解】[1][2]当只闭合S1,并将滑动变阻器R2的滑片移至最左端时,R2被短路,L与R1串联,此时R1的功率为
由乙图知此时灯两端电压,根据欧姆定律可知,有如下关系式成立
------①
当闭合开关S1和S2,移动滑片至某一位置时,L被短路,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,根据欧姆定律可知,有如下关系式成立
------②
由①②可得
[3][4]当只闭合S1,将滑动变阻器R2的滑片移至最右端时,R2的阻值达到最大值。此时R1与R2、L串联,电压表测R2两端电压,小灯泡功率为0.3125W,由图乙可知,此时,,故此时电流表的示数为0.25A,此时R1两端电压为
根据串联电路电压规律知滑动变阻器R2两端电压为
R2的功率为
R1的功率为
则
26.
【详解】首先根据平面镜成像的特点,作出点S关于镜面的对称点S′,即S在平面镜中的像点。因为逆着反射光线看去就像是从像点S′发出来的一样,所以我们可以连接S′点和A点,交平面镜与O点,OA即为反射光线;连接S与入射点O便可得到入射光线。如图所示:
27.
【详解】由题意可知,汽车沿平直公路向右行驶,车顶A处水滴下落,最终落在B处,B处的位置相对于A处,更加靠前,水滴在A处下降时,水平方向的速度不变,最后落在B处,说明这过程汽车在水平方向上减速,车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止,车厢减速,木箱C由于惯性相对车厢有向右倾的趋势,则木箱C有受到车厢地板向左摩擦力的作用,作用点在木箱的重心,木箱C受到的力,还有自身的重力,作用点在重心,车厢地板对它的支持力,作用点也在重心,并且支持力大小等于重力大小,木箱C的受力示意图,如下所示:
28.(1)5N;(2)0.5×103kg/m3;(3)5N
【详解】解:(1)正方体物块的边长为
a=10cm=0.1m
露出水面的高度为
h=5cm=0.05m
物块受到水的浮力为
F浮=ρ水gV排=ρ水gSh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×0.05m=5N
(2)木块漂浮在水中,受到的浮力等于其自身的重力,即F浮=G,根据F浮=ρ水gV排和G=mg=ρ物gV得
ρ水gV排=ρ物gV
则物块的密度为
(3)物块完全浸没在水中受到的浮力为
F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N
此时,物体受到竖直向下的重力、压力和竖直向下上的浮力的作用处于平衡,需要施加的最小压力F为
F=F浮′-G=F浮′-F浮=10N-5N=5N
答:(1)物块受到水的浮力为5N;
(2)物块的密度为0.5×103kg/m3;
(3)若要使物块完全浸没在水中(如图乙所示),需要施加的最小压力F为5N。
29.(1)2.1×107J;(2)37.5%
【详解】解:(1)水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×50℃=2.1×107J
(2)热水器吸收8h太阳的太阳能
E=8h×7.0×106J/h=5.6×107J
该太阳能热水器的效率
答:(1)水吸收的热量为2.1×107J;
(2)该太阳能热水器的效率为37.5%。
30.(1)1.25A;(2)1280W;(3)198
【详解】解:(1)已知低温挡的功率,根据P=UI可知空气炸锅处于低温挡工作时,电路中的电流
(2)根据可知,电阻越小,功率越大,电阻越大,功率越小。根据串联电路总电阻比任一分电阻大,并联电路总电阻比任一分电阻小。可知,开关S1断开,S2接A时,两电阻串联,电阻最大,功率最小,为低温挡;开关S1闭合,S2接B时,两电阻并联,电阻最小,功率最大,为高温挡;当闭合S1时,S2接A时,只有电阻R1接入电路,此时处于中温挡。且已知中温挡的功率,根据可得电阻R1的阻值
则高温挡的功率
(3)电能表在300s内闪烁了81次消耗的电能
则消耗的实际功率
因中温挡时,只有电阻R1接入电路,根据可得此时家庭电路的实际电压
答:(1)空气炸锅处于低温挡工作时,电路中的电流大小是1.25A;
(2)高温档的功率是1280W;
(3)此时家庭电路的实际电压为198V。
31. 垂直 像的位置 未点燃 蜡烛A 较暗 不变 蜡烛B 蜡烛A的像
【详解】(1)[1][2]实验中用半透明玻璃板替代平面镜垂直放置在水平桌面上,否则成的像偏高或偏低,导致实验无法完成;半透明玻璃板有透光性,既能看到蜡烛A的像,又能看到另一侧的物体,便于确定像的位置。
(2)[3][4][5]将蜡烛A竖直放在玻璃板的前面并点燃,为使成的像清晰,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动;因平面镜成像属于光的反射,故人眼一直在玻璃板蜡烛A这一侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合;像与环境亮度差别越大,像越清晰,为了便于观察实验应选在较暗的环境中进行。
(3)[6]平面镜成的像与物关于镜面对称,为了让右座的同学也能够看清蜡烛A的像,小明只将玻璃板向右平移,因对称面的位置不变,蜡烛A像的位置不变。
(4)[7][8]根据实验操作过程,用蜡烛B等效替代了蜡烛A的像,该实验用到了等效替代法。
32. D 当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 = 0.6 25 > R2 D
【详解】(1)①[1]在探究“电流与电阻的关系”实验中,由甲图知电压表并联在定值电阻两端,如下图所示
②[2] A.若定值电阻断路,电流表无示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,故A不符合题意;
B.若定值电阻短路,电压表无示数,电路为通路,电流表有示数,故B不符合题意;
C.若变阻器短路,电流表有示数,电压表测电源电压,有示数,故C不符合题意;
D.若变阻器断路,整个电路断路,两表都没有示数,故D符合题意。
故选D。
③[3]由图丙可知,电流与电阻的乘积
为一定值,故可以得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
④[4]本实验中,控制电阻的电压不变,由串联电路电压的规律,滑动变阻器两端的电压也为一定值,即滑动变阻器和该电阻的电压之比也为一定值。根据P=I2R,滑动变阻器和该电阻的功率之比等于滑动变阻器连入电路的电阻和该电阻的大小之比,根据分压原理,即为滑动变阻器和该电阻的电压之比,故在上述实验中当接入的定值电阻为10Ω时,滑动变阻器和该电阻的功率之比为k1,若接入20Ω电阻时该比值为k2,则k1=k2。
(2)①[5]灯在额定电压下的功率为额定功率,灯在额定电压下的电流为0.24A,小灯泡的额定功率为
[6]在第5次实验中,灯不发光,电流表示数为0,说明这时灯泡断路,电压表串联在电路中测电源电压了,故电源电压为6V,根据表中第1组数据,由串联电路的规律及欧姆定律,滑动变阻器连入电路的最大电阻为
故滑动变阻器的最大阻值为25Ω。
②[7]现将与小明实验中规格相同的两个灯泡串联接入电源电压为2.5V的电路中,由分压原理,两灯的电压相等,由串联电路电压的规律,每个灯的电压为1.25V,因通过灯电流随电压的增大而变大,由表中数据,通过灯的实际电流大于0.2A,故每个灯的实际功率大于
则两灯泡的总功率将大于
即两灯泡的总功率>0.5W。
(3)③[8]仅闭合开关S2,R1与R2串联,电流表测电路中的电流;保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额,因为电路中电流仍为I额,根据等效替代法,此时R2=RL。
⑤[9]在中④保持R2滑片位置不动,将滑动变阻器R1滑片移到最右端,电流表的示数为I1,再将滑动变阻器R1的滑片移到最左端,电流表的示数为I2,由串联电路特点和欧姆定律可得
解得
小灯泡额定功率的表达式为
(4)[10]若小灯泡的额定电流为I额=2I1,假设灯泡的阻值不变,则
由于灯泡的阻值不是定值,会随温度的升高而变大,所以,当灯泡在正常工作时,灯泡的阻值变大,则额定功率
所以最有可能的额定功率值
综上分析知,故ACB不符合题意,D符合题意。
故选D。
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