2024年辽宁省鞍山市铁西区、经开区中考物理模拟试卷
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这是一份2024年辽宁省鞍山市铁西区、经开区中考物理模拟试卷,共33页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)下列估计中最接近实际的是( )
A.白炽灯正常工作时的电流约为5A
B.一节干电池的电压约为220V
C.空调制冷时的功率约为1000W
D.家用电热水壶烧水时的电阻约为2000Ω
2.(2分)春节期间,学校开展了“寻根同源,记住年味”的活动,下列描述正确的是( )
A.图甲中,玉润饱满的粘豆包温度升高时,内能不变
B.图乙中,刚出锅的回头入嘴时很烫,是因为回头含有的热量很高
C.图丙中,制作“糖画”时糖粘在玻璃板上,说明分子之间只有引力
D.图丁中,刚煮好的豆浆我们在厨房以外的房间可以闻到香味,这是扩散现象
3.(2分)防盗门智能锁最常用的解锁方式有两种,分别为指纹解锁(S1)和密码解锁(S2),采用任意一种解锁方式开锁时,该解锁开关立即闭合( )
A.B.
C.D.
4.(2分)如图所示电路中,只闭合开关S1时,电压表,电流表均无示数1、S2时,电流表有示数,电压表无示数( )
A.R3断路B.R2断路C.R2短路D.R1断路
5.(2分)如图是浴室使用的带防护罩的插座,其外壳上标有“10A”。下列有关该插座的使用及安全用电说法正确的是( )
A.插座与照明灯之间是串联的
B.三孔插座的右孔与家庭电路的零线相连
C.插座允许接入两个任意大功率用电器同时使用
D.防护罩能防止进水所引起的安全事故
6.(2分)下列关于能量的说法中,正确的是( )
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B.电水壶工作时是将内能转化为电能
C.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移
D.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
(多选)7.(2分)如图所示是探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置,两个透明容器密封着等量的空气。下列说法正确的是( )
A.U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B.图中通电一段时间后,左侧容器中电阻产生的热量更少
C.通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是4:1
D.通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是2:1
(多选)8.(2分)将扬声器、电池和电流表等元件连成如图电路。断开S2,反复快速闭合、断开开关S1,扬声器发出咔咔声,断开S1,闭合开关S2,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动。下列有关说法正确的是( )
A.扬声器发声的原理与发电机发电的原理相同
B.扬声器发声时,将电能转化为机械能
C.扬声器发电的原理与动圈式话筒工作的原理相同
D.电流表指针左右摆动,是因为磁场方向发生变化
(多选)9.(2分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,当只闭合开关S1、S2时,滑动变阻器的滑片从一端滑向另一端的过程中,电压表、随电流表变化的关系图像分别如图乙b、a所示(不考虑温度对灯丝电阻的影响),电流表选择的量程是0~0.6A,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为4V
B.电阻R1的阻值为10Ω
C.只闭合开关S2、S3时,滑动变阻器R2的阻值变化范围为6Ω~20Ω
D.该电路的最大功率是3.6W
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10.(2分)为了节能环保,禁止野外焚烧秸秆,将秸秆回收再利用,又可产生肥料。100kg秸秆可产生沼气1m3,完全燃烧这部分沼气可产生热量为 J,如果这些热量40%被质量50kg,25℃的水吸收 ℃。[气压为一个标准大气压,已知c水=4.2×103J/(kg•℃),沼气热值为4.2×107J/m3]
11.(2分)汽油机是热机的一种,如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出 (选填“乙”或“丙”)图相同,如果此汽油机每秒内对外做功20次,飞轮的转速为 r/min。
12.(2分)如图所示,开关S闭合时,灯L1和L2是 联的,电流表A1测量的是 中的电流。(选填“L1”、“L2”或“干路”)
13.(2分)西晋时张华撰写的《博物志》中有这样的记载:“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,也有叱声”。这段话描述的是 现象;如果飞机飞行时与空气摩擦会发生同样的现象,这会严重干扰飞机无线电设备的正常工作,它是用 (填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)材料制成的。
14.(2分)如图所示情景中,不会发生触电事故的是图 ,发生触电事故时漏电保护器不会跳闸的是图 (以上两空填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
15.(2分)太阳能是通过太阳内部的核 (选填“裂变”或“聚变”)产生的;太阳能既是清洁能源,又是 (选填“可”或“不可”)再生能源。
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
16.(2分)现在许多宾馆都利用房卡取电,它相当于一个开关。只有房卡插入卡槽里,房间内的电灯和插座才能工作。如图所示是房间内已经连好的部分电路图,S1是房卡开关,S2是控制电灯的开关。为使电灯和插座都正常工作,请将电路图补充完整。
17.(2分)如图,将铜丝、铁丝插入菠萝中,便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕制成螺线管,螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。
(1)标出电池正、负极(在图中横线上填“+”或“﹣”符号);
(2)画出纸筒A上导线的绕向并形成闭合电路。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18.(6分)在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中,实验装置如图甲所示,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体。
(1)要完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和 ;
(2)本实验选择有两个规格相同的电加热器做热源,原因是相同时间两电热器 相同;
(3)本实验是通过比较 来比较两种液体吸收热量多少的,这种研究方法叫 ;
(4)根据实验测得的数据,分别描绘出A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示 (选填“A”或“B”)的吸热能力更强,若加热过程中无热量损失,则A、B两种液体的比热容之比cA:cB= 。
19.(6分)兴趣小组的同学们进行“探究影响电阻大小因素”的实验,设计了如图所示的实验电路,电源电压不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路,得到表格中的数据。
(1)该实验装置中滑动变阻器的作用是 。
(2)实验中通过 间接比较电阻丝阻值的大小。
(3)实验中,分别将电阻丝a、b接入电路,是为了探究电阻的大小与导体 的关系,根据表格中的数据可知电阻丝a的阻值 (选填“大于”“等于”或“小于”)电阻丝b的阻值。
(4)选用编号b、c的两根电阻丝进行实验,结合表中数据可以得到结论:同种材料制成的导体,长度一定时,电阻越 。
(5)本实验采用的探究方法是 法。
20.(5分)如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后,铜棒ab、灵敏电流计和开关组成闭合电路。
(1)若使铜棒ab沿竖直方向运动,则灵敏电流计的指针 (选填“会”或“不会”)发生偏转:若使ab沿水平方向左右运动,则灵敏电流计的指针 (选填“会”或“不会”)发生偏转,根据这一发现人们发明了 机。
(2)要使灵敏电流计指针偏转的方向发生改变,可以采取的两种方法:
① ;
② 。
21.(7分)某同学用下列器材测量定值电阻的阻值:
(1)他连接了如图甲所示的电路,接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片调到 。(选填“最左端”或“最右端”)
(3)他按正确步骤进行了3次实验,记录数据如表,此定值电阻的阻值为 Ω(结果保留一位小数)。
(4)他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时,电流表的示数为0.10A,电流表的示数为0.30A;则电压表的示数为2.0V时 (选填“0.20A”、“0.25A”、“0.28A”或“0.30A”)。
(5)完成上述实验后,又找来了最大阻值未知的滑动变阻器R0,设计了如图乙所示电路,在没有电流表的情况下,来测量这个小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压为U1的最大阻值为R,请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式;
①只闭合S和S1,调节R1的滑片,使电压表示数为 V,此时小灯泡正常发光;
②只闭合S和S2,保持R1的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数与第①步时相同;
③只闭合S和S2,保持R0的滑片位置不动, ,记录电压表的示数U';
④小灯泡正常发光时的电阻RL= 。(用已知和测量的物理量的符号表示)
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22.(7分)新能源纯电动汽车充满电后,在水平路面上进行性能测试,汽车以90km/h的速度在水平路面上匀速行驶1h时受到的阻力是800N7J/kg)。求:
(1)该电动汽车电动机的效率是多少?(结果保留到小数点后一位)
(2)若该电动汽车以上述行驶状态行驶1h消耗的电能由效率为30%的汽油机提供,则要消耗多少千克的汽油?
23.(9分)随着科技创新教育在全市广泛开展,有些学校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热,挤出热熔的塑胶,最后固化成稳定的形状。此打印笔有快慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,电能表指示灯闪烁8次,刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W,R1、R2是用于发热的定值电阻,塑胶的比热容为2×103J/(kg•℃)。求:
(1)3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能;
(2)3D打印笔快挡打印时的热效率;
(3)R1的阻值。
24.(6分)阅读短文,回答问题。
智能电动汽车
ㅤㅤ某款智能电动汽车,电池是电动汽车的核心,衡量电池性能的一个重要参数是能量密度,快充45min即可将电池容量由20%充至80%;慢充5小时即可将电池容量由20%充至90%,否则该款智能电动汽车拒绝接受充电。
该款智能电动汽车的部分参数如表所示:
ㅤㅤ能量回收系统是该款智能电动汽车的智慧功能,当司机高速行车过程中松开油门减速时,能量回收系统自行启动,此时驱动电机就能够给汽车的电池充电,实现能量回收的同时具有辅助刹车制动功能,能量回收系统将自行关闭。
(1)关于能量回收系统,下列判断不正确的是 。
A.能量回收系统可提高汽车的续航里程;
B.能量回收系统可有效延长刹车片的寿命;
C.能量回收系统启动时,驱动电机将机械能转化为电能;
D.汽车加速,速度超过“设定速度”时,能量回收系统开始启动。
(2)该款智能电动汽车充电时,其电池相当于 (选填“电源”或“用电器”),无论哪种充电方式都需要供电系统中提供良好的接地线,这是为了 (填字母)。
A.避免漏电;
B.防止触电;
C.减少充电时间;
D.节约电能。
(3)该车的动力电池最多能储存 kW•h的能量。
(4)该车慢充时的平均充电功率为 kW,在一段时间内充电电流为20A,则当时的充电桩输出电压为 V(不计充电时的能量损失)。
2024年辽宁省鞍山市铁西区、经开区中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。其中1~6题为单选题;7~9题为多选题,多选题漏选得1分,错选得0分)
1.(2分)下列估计中最接近实际的是( )
A.白炽灯正常工作时的电流约为5A
B.一节干电池的电压约为220V
C.空调制冷时的功率约为1000W
D.家用电热水壶烧水时的电阻约为2000Ω
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
【解答】解:A、家用白炽灯正常工作时的电流约为0.15A~0.6A;
B、一节干电池的电压约为1.5V;
C、空调制冷时的功率约为1000W;
D、家用电水壶额定功率会在1000W左右==48.4Ω。
故选:C。
【点评】本题考查了对电流、电压、电功率、热值的估测,注重理论与实际差异的应变能力的培养,体现新课程的基本理念。
2.(2分)春节期间,学校开展了“寻根同源,记住年味”的活动,下列描述正确的是( )
A.图甲中,玉润饱满的粘豆包温度升高时,内能不变
B.图乙中,刚出锅的回头入嘴时很烫,是因为回头含有的热量很高
C.图丙中,制作“糖画”时糖粘在玻璃板上,说明分子之间只有引力
D.图丁中,刚煮好的豆浆我们在厨房以外的房间可以闻到香味,这是扩散现象
【分析】(1)影响内能的因素:质量、温度、状态;物体吸收热量,内能增大;
(2)热量是在热传递的过程中内能改变的多少,是一个过程量;
(3)分子间存在着相互作用的引力和斥力;
(4)扩散是指不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象。表明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解:A、煮汤圆时,温度升高,故A错误;
B、热量是一个过程量,故B错误;
C、制作“糖画”时糖粘在玻璃板上,此时分子间的斥力同样存在,故C错误;
D、刚煮好的豆浆我们在厨房以外的房间可以闻到香味,故D正确。
故选:D。
【点评】本题是一道热学综合题,主要考查了改变物体内能方法、热量和内能的区别、扩散等知识,难度不大。
3.(2分)防盗门智能锁最常用的解锁方式有两种,分别为指纹解锁(S1)和密码解锁(S2),采用任意一种解锁方式开锁时,该解锁开关立即闭合( )
A.B.
C.D.
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式,然后选出正确的电路图。
【解答】解:根据题意可知,采用任意一种解锁方式开锁时,门锁芯里面的电动机就会启动工作,然后与电动机串联。
故选:B。
【点评】本题考查了串、并联电路的设计,根据题意得出两个开关的位置和连接方式是关键。
4.(2分)如图所示电路中,只闭合开关S1时,电压表,电流表均无示数1、S2时,电流表有示数,电压表无示数( )
A.R3断路B.R2断路C.R2短路D.R1断路
【分析】电路故障有两种:断路和短路,根据电流表、电压表的示数分析故障的原因。
【解答】解:只闭合开关S1时,该电路为串联电路,电压表测量R2两端的电压;电流表无示数;电压表无示数,所以故障可能是R3断路或R1断路;
同时闭合S1、S4时,只有R3接入电路中,电流表测量电路中的电流,说明R3是通路,电压表被短路,所以故障是电阻R4断路。
故选:D。
【点评】电路故障短路和断路的判断,短路时电路中有电流,断路时电路中无电流。特别是电压表所测的用电器断路,电压表与电路串联。要会辨别不同故障所出现的不同情况。
5.(2分)如图是浴室使用的带防护罩的插座,其外壳上标有“10A”。下列有关该插座的使用及安全用电说法正确的是( )
A.插座与照明灯之间是串联的
B.三孔插座的右孔与家庭电路的零线相连
C.插座允许接入两个任意大功率用电器同时使用
D.防护罩能防止进水所引起的安全事故
【分析】(1)家用电器是并联的;
(2)三孔插座的连接方法是:左零右火上接地;
(3)大功率用电器不能同时使用;
(4)防护罩能防止进水所引起的安全事故。
【解答】解:A、插座与照明灯之间是并联的;
B、三孔插座的右孔与家庭电路的火线相连;
C、由题知;如果两个任意大功率用电器同时使用该插座,所以该插座不允许接入两个任意大功率用电器同时使用;
D、防护罩能防止进水所引起的安全事故。
故选:D。
【点评】本题考查了生活用电,属于基础题。
6.(2分)下列关于能量的说法中,正确的是( )
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B.电水壶工作时是将内能转化为电能
C.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移
D.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
【分析】(1)判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量;
(2)改变内能的方法是做功和热传递;
(3)能量在转化和转移的过程中,能量的总量会保持不变。
【解答】解:A、洗衣机工作时,产生机械能,故A错误;
B、电水壶工作时消耗电能,故是将电能转化为内能的过程;
C、用热水泡脚,身体的内能会增加,说明内能可以转移;
D、根据能量守恒知,能量的总量会保持不变。
故选:C。
【点评】能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳是解决这一类问题的关键,例如燃料燃烧都是将化学能转化为内能,该类题目比较简单,要掌握做题的思路与方法。
(多选)7.(2分)如图所示是探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置,两个透明容器密封着等量的空气。下列说法正确的是( )
A.U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B.图中通电一段时间后,左侧容器中电阻产生的热量更少
C.通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是4:1
D.通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是2:1
【分析】(1)电流通过导体产生热量的多少不易直接观察,甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气,电阻丝产生热量越多,气体膨胀程度越大,故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少,采用了转换法;
(2)电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合串联电路、并联电路电流的规律和欧姆定律分析。
【解答】解:
A、根据转换法,故A正确;
B、乙装置中,两电阻大小相等,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,根据Q=I2Rt可知,图中通电一段时间后;故B错误;
CD、右侧两电阻相等,通过右侧两电阻的电流相等,通过左侧容器内电阻的电流是右侧容器内电阻电流的2倍4Rt可知,在电流和通电时间相同的条件下,通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是4:1,D错误。
故选:AC。
【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”,考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律、欧姆定律及焦耳定律的运用。
(多选)8.(2分)将扬声器、电池和电流表等元件连成如图电路。断开S2,反复快速闭合、断开开关S1,扬声器发出咔咔声,断开S1,闭合开关S2,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动。下列有关说法正确的是( )
A.扬声器发声的原理与发电机发电的原理相同
B.扬声器发声时,将电能转化为机械能
C.扬声器发电的原理与动圈式话筒工作的原理相同
D.电流表指针左右摆动,是因为磁场方向发生变化
【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的。
(2)通电导体在磁场中要受到力的作用,电动机、扬声器就是利用该原理制成的。
【解答】解:A、扬声器发声是利用通电导体在磁场中受到力的作用,故A错误;
B、扬声器发声时,故B正确;
C、扬声器发电的原理是利用电磁感应现象来工作的,故C正确;
D、电流表指针左右摆动,磁场方向不变。
故选:BC。
【点评】本题考查的是电磁感应现象和通电通电在磁场中受到力的作用;知道发电机与电动机、扬声器与动圈式话筒的原理。
(多选)9.(2分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,当只闭合开关S1、S2时,滑动变阻器的滑片从一端滑向另一端的过程中,电压表、随电流表变化的关系图像分别如图乙b、a所示(不考虑温度对灯丝电阻的影响),电流表选择的量程是0~0.6A,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为4V
B.电阻R1的阻值为10Ω
C.只闭合开关S2、S3时,滑动变阻器R2的阻值变化范围为6Ω~20Ω
D.该电路的最大功率是3.6W
【分析】(1)由电路图可知,当只闭合开关S1、S2时,电阻R1、滑动变阻器R2串联在电路中,电压表V1测量R2两端的电压,电压表V2测量变阻器R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。根据串联电流相等,任取一组数据根据串联电路电压规律和欧姆定律可计算电源电压和定值电阻的阻值;
(2)只闭合开关S2、S3时,灯泡和滑动变阻器R2串联在电路中,根据图像中电流最小值计算滑动变阻器的最大值,根据灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流,根据欧姆定律计算滑动变阻器允许的最小电阻;
(3)根据电流表的量程和电阻R1的阻值确定电路中的最大电流,根据P=UI可求出电路中的最大电功率。
【解答】解:AB、电路图可知1、S2时,电阻R7、滑动变阻器R2串联在电路中,电压表V1测量R7两端的电压,电压表V2测量变阻器R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。
当电流为8.2A时,定值电阻的电压U1=8V,变阻器的电压U2=4V,则
根据串联电压特点可知,电源电压U=U2+U2=2V+4V=6V;
由欧姆定律I=得,定值电阻R1===10Ω;B正确;
C、滑动变阻器的最大值R2===20Ω;
只闭合开关S6、S3时,灯泡和滑动变阻器R2串联在电路中,当灯泡正常发光时,
电流I==3.5A,
滑动变阻器的电压U'=U﹣UL=6V﹣7V=3V,
滑动变阻器接入电路的最小电阻R2'==6Ω;
故变阻器允许接入电路的电阻范围是6Ω﹣20Ω;故C正确;
D、当三个开关都闭合,电路干路中电流最大,
I=IL+I1=3.5A+=6.8A>0.5A,故最大电流只能为0.6A;
该电路的最大功率P=UI=2V×0.6A=5.6W,故D正确;
故选:BCD。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是分析图像得出有用信息。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10.(2分)为了节能环保,禁止野外焚烧秸秆,将秸秆回收再利用,又可产生肥料。100kg秸秆可产生沼气1m3,完全燃烧这部分沼气可产生热量为 4.2×107 J,如果这些热量40%被质量50kg,25℃的水吸收 100 ℃。[气压为一个标准大气压,已知c水=4.2×103J/(kg•℃),沼气热值为4.2×107J/m3]
【分析】根据Q放=Vq得出1m3的沼气完全燃烧产生的热量。
根据Q吸=40%×Q放得出水吸收的热量;根据t=+t0得出吸收热量后,水的温度,结合此时大气压为一个标准大气压,水的沸点为100℃,确定水的温度。
【解答】解:1m3的沼气完全燃烧产生的热量为Q放=Vq=7m3×4.6×107J/m3=2.2×107J。
水吸收的热量为Q吸=40%×Q放=40%×3.2×107J=3.68×107J,吸收热量后+t0=+25℃=105℃,水的沸点为100℃,由于105℃>100℃。
故答案为:7.2×107;100。
【点评】本题考查热值、比热容和效率的有关计算,是一道较为简单的计算题。
11.(2分)汽油机是热机的一种,如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出 乙 (选填“乙”或“丙”)图相同,如果此汽油机每秒内对外做功20次,飞轮的转速为 2400 r/min。
【分析】(1)如图甲为汽油机的做功冲程,内能转化为机械能,图乙中,试管中的水蒸气对塞子做功,将内能转化为机械能,
图丙中,向下压活塞,对筒内气体做功,机械能转化为内能,据此分析。
(2)热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,根据这个比例关系可以求出答案;
【解答】解:(1)如图甲为汽油机的做功冲程,内能转化为机械能,试管中的水蒸气对塞子做功,
图丙中,向下压活塞,机械能转化为内能。
(2)如果此汽油机每秒内对外做功20次,则每秒完成20个工作循环,所以。
故答案为:乙;2400。
【点评】本题主要考查了改变物体内能的方法以及内燃机的工作过程和原理,属于对基础知识的考查。
12.(2分)如图所示,开关S闭合时,灯L1和L2是 并 联的,电流表A1测量的是 干路 中的电流。(选填“L1”、“L2”或“干路”)
【分析】基本的电路连接形式有两种:一种是串联,串联电路中电流只有一条流通路径;另一种是并联,并联电路中电流有多条流通路径。
在分析判断时可从电源的正极开始,按照电流的流向逐步分析判断。
【解答】解:当开关S闭合时,电流从电源的正极出来,一条经过电流表A2、L2;另一条经过L4;后两条支路汇聚后再经过电流表A1,最后回到电源的负极,故灯泡L1、L3 并联;电流表A1接在干路中,测量的是干路的电流。
故答案为:并;干路。
【点评】此题主要考查了电路连接形式的判断和电流表的测量对象,在分析时可根据电流的走向进行分析,难度一般。
13.(2分)西晋时张华撰写的《博物志》中有这样的记载:“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,也有叱声”。这段话描述的是 摩擦起电 现象;如果飞机飞行时与空气摩擦会发生同样的现象,这会严重干扰飞机无线电设备的正常工作,它是用 导体 (填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)材料制成的。
【分析】(1)通过摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电;
(2)容易导电的物体叫做导体,例如:石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液;不容易导电的物体叫做绝缘体,如:橡胶、玻璃、塑料等。
【解答】解:人们梳头、穿衣时,外衣与里面的衣服摩擦,电荷放电,属于摩擦起电现象;
在飞机两侧机翼尖及飞机的尾部都装有放电刷,可以放掉飞机在空中摩擦所产生的静电,所以它是用导体制成的。
故答案为:摩擦起电:导体。
【点评】本题考查了摩擦起电现象和导体等知识,属于基础知识考查。
14.(2分)如图所示情景中,不会发生触电事故的是图 乙 ,发生触电事故时漏电保护器不会跳闸的是图 甲 (以上两空填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
【分析】家庭电路中的触电事故,都是人直接或间接接触火线引起的;触电有两种:①当人体的不同部位分别接触火线和零线时,②站在地上,身体的某一部位与火线接触,据此分析。
漏电保护器原理是当火线电流比零线电流大太多的话就说明电路的某个地方可能接地漏电,电流从大地导走了,从而切断电路。当电路中的电流过大时,空气开关会断开电路。
【解答】解:人体触电,原因是有电流流过。人体为导体,一边与零线相接或与大地相接,图甲中有电流流过人体;图乙中没有电流流过人体;图丙中有电流流过人体;图丁中有电流流过人体;
甲中火线和零线上的电流相同,所以漏电保护器不会跳闸;丙,所以漏电保护器会跳闸;
故答案为:乙;甲。
【点评】本题主要考查了学生对家庭电路中触电类型的区分及漏电保护器的工作原理。
15.(2分)太阳能是通过太阳内部的核 聚变 (选填“裂变”或“聚变”)产生的;太阳能既是清洁能源,又是 可 (选填“可”或“不可”)再生能源。
【分析】(1)太阳能是通过太阳内部的氢核聚变产生的;
(2)像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
【解答】解:太阳能是通过太阳内部的氢核聚变产生的;
太阳能可从自然界不断获得且可重复利用,属于可再生能源。
故答案为:聚变;可。
【点评】本题考查能源的分类以及太阳内部进行的核反应类型,是一道基础题。
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
16.(2分)现在许多宾馆都利用房卡取电,它相当于一个开关。只有房卡插入卡槽里,房间内的电灯和插座才能工作。如图所示是房间内已经连好的部分电路图,S1是房卡开关,S2是控制电灯的开关。为使电灯和插座都正常工作,请将电路图补充完整。
【分析】宾馆房间内的灯和插座可以独立工作、互不影响即为并联,S2是控制灯L的开关说明两者串联;只有房卡(开关S1)插入卡槽里,房间内的灯和插座才能工作,说明房卡开关S1位于干路,由安全用电常识可知开关S1控制火线,据此进行解答。
【解答】解:开关S1是房卡开关相当于总开关,灯泡应与插座并联接入电路,S2是控制灯L的开关;火线先连接S6然后连接插座与开关S2、灯泡,最后连在零线上
【点评】本题考查了家庭电路的连接以及安全用电的常识,根据题意得出两开关的位置和灯泡与插座的连接方式是关键。
17.(2分)如图,将铜丝、铁丝插入菠萝中,便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕制成螺线管,螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。
(1)标出电池正、负极(在图中横线上填“+”或“﹣”符号);
(2)画出纸筒A上导线的绕向并形成闭合电路。
【分析】(1)由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极,再由安培定则可知通电螺线管的电流方向,然后可知电池正,负极;
(2)根据螺线管的NS极,由安培定则可知通电螺线管的绕向。
【解答】解:(1)图中标的是电子移动的方向,则电流方向与之相反,左端为正极,
(2)由磁极间的相互作用可知螺线管的左端为N极,右端为S极,可知电流从左前方流入,据安培定则可画出线圈的绕法
【点评】本题考查安培定则及磁极间的相互作用,要求学生能熟练应用右手螺旋定则判断磁极或电流方向。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18.(6分)在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中,实验装置如图甲所示,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体。
(1)要完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和 天平 ;
(2)本实验选择有两个规格相同的电加热器做热源,原因是相同时间两电热器 放出的热量 相同;
(3)本实验是通过比较 加热时间 来比较两种液体吸收热量多少的,这种研究方法叫 转换法 ;
(4)根据实验测得的数据,分别描绘出A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示 B (选填“A”或“B”)的吸热能力更强,若加热过程中无热量损失,则A、B两种液体的比热容之比cA:cB= 1:2 。
【分析】(1)探究不同物质吸热能力时,要控制两种液体的质量相等,需要用天平测质量,测量加热时间的工具停表;
(2)实验中为了保证单位时间内产生的热量相同,选择两个相同的电加热器;
(3)物质吸热的多少是通过加热时间来反映的;
(4)相同质量的不同物体吸收相同的热量,温度变化越小的,比热容越大,吸热能力越强;根据图象和QA=QB=cmΔt即可求出比热容之比。
【解答】解:(1)要完成该探究实验,需要测量质量的工具和时间的工具,还需要的测量工具有天平和秒表。
(2)实验中为了保证单位时间内产生的热量相同,选择两个相同的电加热器,且放热较稳定。
(3)用相同的电加热器加热,加热相同的时间,则甲和乙吸收的热量也就相等,这是转换法的应用。
(4)由图乙可知,相同质量的A,被加热相同的时间,A液体升温快,说明B液体的吸热本领强。
根据图乙可知,A、B都加热5minA=50℃﹣10℃=40℃,
B温度变化量为ΔtB=30℃﹣10℃=20℃,
由QA=QB可得cAmΔtA=cBmΔtB,
则。
故答案为:(1)天平;(2)放出的热量;转换法;1:2。
【点评】本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容(吸热能力)的大小,本题有一定的难度,解题时要注意控制变量法的应用。
19.(6分)兴趣小组的同学们进行“探究影响电阻大小因素”的实验,设计了如图所示的实验电路,电源电压不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路,得到表格中的数据。
(1)该实验装置中滑动变阻器的作用是 保护电路 。
(2)实验中通过 电流表示数 间接比较电阻丝阻值的大小。
(3)实验中,分别将电阻丝a、b接入电路,是为了探究电阻的大小与导体 材料 的关系,根据表格中的数据可知电阻丝a的阻值 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)电阻丝b的阻值。
(4)选用编号b、c的两根电阻丝进行实验,结合表中数据可以得到结论:同种材料制成的导体,长度一定时,电阻越 小 。
(5)本实验采用的探究方法是 控制变量法和转换 法。
【分析】(1)实验中,滑动变阻器可以保护电路;
(2)电流表串联在电路中,电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小;
(3)(4)(5)导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关,实验中采用的是控制变量法;在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。
【解答】解:(1)该实验装置中滑动变阻器的作用是保护电路;
(2)根据转换法可知,实验中是通过观察电流表示数的大小间接比较导线电阻大小的;
(3)在MN间分别接入a、b导体,长度和横截面积相同,故探究的是电阻跟导体的材料的关系;
通过a的电流大于通过b的电流,则a的电阻要小于b的电阻;
(4)选用编号为b、c的两根电阻丝进行实验,b,横截面积不同,通过的电流越大,可得出结论:其他因素相同时,电阻越小;
(5)实验中采用了控制变量法和转换法。
故答案为:(1)保护电路;(2)电流表示数;小于;(5)控制变量法和转换。
【点评】在探究影响导体电阻大小因素的实验中,注意转换法和控制变量法的应用。
20.(5分)如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后,铜棒ab、灵敏电流计和开关组成闭合电路。
(1)若使铜棒ab沿竖直方向运动,则灵敏电流计的指针 不会 (选填“会”或“不会”)发生偏转:若使ab沿水平方向左右运动,则灵敏电流计的指针 会 (选填“会”或“不会”)发生偏转,根据这一发现人们发明了 发电 机。
(2)要使灵敏电流计指针偏转的方向发生改变,可以采取的两种方法:
① 导体运动方向不变,改变磁场方向 ;
② 保持磁体不动,改变铜棒ab的运动方向 。
【分析】(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。当电路通电时,由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。
发电机就是利用电磁感应现象来工作的。
(2)感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
【解答】解:(1)若使铜棒ab沿竖直方向运动,此时导体不切割磁感线,灵敏电流计的指针不会发生偏转:
若使ab沿水平方向左右运动,此时导体在磁场中做切割磁感线运动,则灵敏电流计的指针会发生偏转。
(2)感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向和磁场方向有关,所以改变感应电流的方向采取的方法有:
①导体运动方向不变,改变磁场方向;
②保持磁体不动,改变铜棒ab的运动方向。
故答案为:(1)不会:会:发电(2)导体运动方向不变,改变磁场方向,改变铜棒ab的运动方向。
【点评】本题考查的是探究电磁感应现象的实验;知道感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
21.(7分)某同学用下列器材测量定值电阻的阻值:
(1)他连接了如图甲所示的电路,接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片调到 最右端 。(选填“最左端”或“最右端”)
(3)他按正确步骤进行了3次实验,记录数据如表,此定值电阻的阻值为 12.2 Ω(结果保留一位小数)。
(4)他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时,电流表的示数为0.10A,电流表的示数为0.30A;则电压表的示数为2.0V时 0.28A (选填“0.20A”、“0.25A”、“0.28A”或“0.30A”)。
(5)完成上述实验后,又找来了最大阻值未知的滑动变阻器R0,设计了如图乙所示电路,在没有电流表的情况下,来测量这个小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压为U1的最大阻值为R,请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式;
①只闭合S和S1,调节R1的滑片,使电压表示数为 2.5 V,此时小灯泡正常发光;
②只闭合S和S2,保持R1的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数与第①步时相同;
③只闭合S和S2,保持R0的滑片位置不动, 将R1的滑片调至最右端 ,记录电压表的示数U';
④小灯泡正常发光时的电阻RL= 。(用已知和测量的物理量的符号表示)
【分析】(1)分析电路连接,根据电表使用分析回答;
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片调到阻值最大处;
(3)根据表中数据利用R=求出三次实验电阻值,然后求平均值作为定值电阻的阻值;
(4)由于灯的亮度即实际功率随灯两端电压的增大而增大,灯丝的温度不断升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以当灯两端电压为2.0V,其电阻应小于2.4V时灯丝的电阻,由欧姆定律可求得其相应的电流可能是多少;
(5)没有电流表测量小灯泡的电阻,利用三个开关和一个最大电阻为R的滑动变阻器R1来代替电流表;此实验用到了等效替代法,测量出与小灯泡并联的滑动变阻器的电阻就可以得出小灯泡的电阻。
【解答】解:(1)原电路图中,电流表和电阻并联,在测量定值电阻的阻值实验中、滑动变阻器和电流表串联,如下图所示:
;
(2)为了保护电路,闭合开关前,即最右端;
(3)由表中数据可知,三次实验的电阻为:
R1===12Ω,
R2===12Ω,
R3===12.2Ω,
定值电阻的阻值为:
R==≈12.2Ω;
(4)由于灯的亮度即实际功率随灯两端电压的增大而增大,灯丝的温度不断升高,所以当灯两端电压为2.2V;
当电压表的示数为2.4V,电流表的示数为6.30A时
R'===8Ω,
当电压表的示数为2.5V时,若电流表的示数为0.25A
R''===8Ω,
故当灯两端电压为6.0V时,通过它的电流可能为0.28A;
(5)①只闭合S和S3,调节R1的滑片,使电压表的示数为2.4V,小灯泡正常发光;
②只闭合S和S2,保持R1的滑片位置不动,调节R7的滑片,使电压表的示数与第①步时相同0两端的电压就是小灯泡两端的电压,R0的电阻就是小灯泡的电阻,这用到了等效替代法;
③只闭合S和S5,保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最右端,此时滑动变阻器R6的电阻最大,记录电压表的示数U′;
④电源电压用U表示,将R1的滑片调至最右端时,R1两端的电压为U﹣U′,电路的电流为:I=,
此时滑动变阻器的R2接入电路的电阻为:R0===,
所以小灯泡正常发光时的电阻RL=R0=。
故答案为:(1)见解答图;(2)最右端;(4)8.28A;③将R1的滑片调至最右端;④。
【点评】本题测量定值电阻的阻值实验,考查了电路连接、注意事项、电阻的计算、影响电阻大小因素及设计实验方案测电阻的能力。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22.(7分)新能源纯电动汽车充满电后,在水平路面上进行性能测试,汽车以90km/h的速度在水平路面上匀速行驶1h时受到的阻力是800N7J/kg)。求:
(1)该电动汽车电动机的效率是多少?(结果保留到小数点后一位)
(2)若该电动汽车以上述行驶状态行驶1h消耗的电能由效率为30%的汽油机提供,则要消耗多少千克的汽油?
【分析】(1)根据二力平衡条件可知牵引力的大小,根据速度公式求出汽车1h行驶的路程,根据W=Fs求出牵引力所做的有用功,根据W=Pt求出电动机消耗的电能,根据效率公式求出该电动汽车电动机的效率;
(3)利用η=×100%求出汽油完全燃烧释放的热量,再利用Q放=mq求出需要消耗汽油的质量。
【解答】解:(1)汽车匀速行驶时,汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力,
根据二力平衡条件可知,汽车的牵引力F=f=800N,
由v=可知4m×100%
则汽车牵引力所做的有用功:W有用=Fs=800N×9×107m=7.2×105J;
由P=可知8J,
该电动汽车电动机的效率:η=×100%=;
(2)由η=可得放===4.6×108J,
由Q=mq可得,消耗汽油的质量:m==。
答:(1)该电动汽车电动机的效率是66.7%;
(2)要消耗8kg的汽油。
【点评】本题考查了功率公式、效率公式、电功公式和燃料完全燃烧释放热量公式的综合应用,有一定的难度。
23.(9分)随着科技创新教育在全市广泛开展,有些学校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热,挤出热熔的塑胶,最后固化成稳定的形状。此打印笔有快慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,电能表指示灯闪烁8次,刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W,R1、R2是用于发热的定值电阻,塑胶的比热容为2×103J/(kg•℃)。求:
(1)3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能;
(2)3D打印笔快挡打印时的热效率;
(3)R1的阻值。
【分析】(1)3000imp/(kW•h),是指每消耗1kW•h的电能,电能表指示灯闪烁了3000次,据此求指示灯闪烁8次,打印笔消耗的电能。
(2)根据Q吸=cmΔt算出15g的塑料条从20℃加热到260℃吸收的热量,由效率公式η=算出3D打印笔快挡打印时的热效率。
(3)当开关接1、2时,R1与R2串联,利用P=求此时电路中的总电阻,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,可求R1的阻值。
【解答】解:(1)3000imp/(kW•h)是指电路中每消耗1 kW•h的电能,
指示灯闪烁8次,7D打印笔消耗的电能:
W=kW•h=;
(2)15g的塑胶从20℃加热到260℃吸收的热量为:
Q吸=cmΔt=5.0×103J/(kg•℃)×15×10﹣6kg×(260℃﹣20℃)=7200J,
由效率公式η=知,3D打印笔快挡打印时的热效率为:
η==×100%=75%;
(3)根据电路图可知,当开关接1,R8与R2串联,电路中电阻较大、3时6的简单电路,电路中电阻较小可知,功率越小、2时为低温挡、5时为高温挡;
3D打印笔快挡打印时的电功率为:
P快===80W,
由P=知,当开关接2,电路为R2的简单电路,此时电路中R3的电阻:
R2==605Ω,
当开关接1、2时,R3与R2串联,此时电路中的总电阻:
R总==2200Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R1=R总﹣R2=2200Ω﹣605Ω=1595Ω。
答:(1)6D打印笔快挡打印2min所消耗的电能为9600J;
(2)3D打印笔快挡打印时的热效率为75%;
(3)R5的阻值为1595Ω。
【点评】本题考查了电功率公式和电功公式的应用,关键是打印笔不同挡位时电路连接方式的判断。
24.(6分)阅读短文,回答问题。
智能电动汽车
ㅤㅤ某款智能电动汽车,电池是电动汽车的核心,衡量电池性能的一个重要参数是能量密度,快充45min即可将电池容量由20%充至80%;慢充5小时即可将电池容量由20%充至90%,否则该款智能电动汽车拒绝接受充电。
该款智能电动汽车的部分参数如表所示:
ㅤㅤ能量回收系统是该款智能电动汽车的智慧功能,当司机高速行车过程中松开油门减速时,能量回收系统自行启动,此时驱动电机就能够给汽车的电池充电,实现能量回收的同时具有辅助刹车制动功能,能量回收系统将自行关闭。
(1)关于能量回收系统,下列判断不正确的是 D 。
A.能量回收系统可提高汽车的续航里程;
B.能量回收系统可有效延长刹车片的寿命;
C.能量回收系统启动时,驱动电机将机械能转化为电能;
D.汽车加速,速度超过“设定速度”时,能量回收系统开始启动。
(2)该款智能电动汽车充电时,其电池相当于 用电器 (选填“电源”或“用电器”),无论哪种充电方式都需要供电系统中提供良好的接地线,这是为了 B (填字母)。
A.避免漏电;
B.防止触电;
C.减少充电时间;
D.节约电能。
(3)该车的动力电池最多能储存 30 kW•h的能量。
(4)该车慢充时的平均充电功率为 4.2 kW,在一段时间内充电电流为20A,则当时的充电桩输出电压为 210 V(不计充电时的能量损失)。
【分析】(1)根据短文内容判断各选项内容的正误;
(2)用电器是将电能转换为其他形式能,电源将其他形式能转化为电能;金属外壳的家用电器的外壳一定要接地,这样可以避免触电事故的发生;
(3)根据W=UIt计算该车的动力电池最多能储存电能;
(4)根据P=计算该电动车慢充时(电池电能从20%充到90%)的平均充电功率,根据功率公式计算输出电压。
【解答】解:(1)当司机高速行车过程中松开油门减速时,能量回收系统就自行启动,此时驱动电机就能够给汽车的电池充电,当车速降到“设定速度”时,故ABC正确;
(2)该款智能电动汽车充电时,电池相当于用电器;电动车的外壳有大量的金属材料,是为了防止因漏电使外壳带电而造成触电事故;
(3)该车的动力电池最多能储存电能是W=UIt=30V×100Ah=1.08×108J=30kW•h;
(4)该电动车慢充时(电池电能从20%充到90%)的平均充电功率:P===4200W=4.5kW;
由P=UI可知U===210V。
故答案为:(1)D;(2)用电器;B;(4)4.2。
【点评】本题以新能源纯电动汽车为情景考查了安全用电、电功率公式应用等,充分体现了物理与实际生活的联系,是中考的热点。
导体
序号
导体长度
L/m
横截面积
S/mm2
材料
电流I/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
数据序号
1
2
3
电压U/V
1.2
1.8
2.5
电流I/A
0.10
0.15
0.20
项目
参数
电池能量密度
0.15(kW•h)/kg
电池容量(Ah)
100
电池电压(V)
300
导体
序号
导体长度
L/m
横截面积
S/mm2
材料
电流I/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
数据序号
1
2
3
电压U/V
1.2
1.8
2.5
电流I/A
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