2024年广东省揭阳市榕城区初中学业水平考试第一次模拟考试物理科试卷(原卷版+解析版)
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一、单项选择题:(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1. “月在云中行”、“鱼戏莲叶间”,诗句中“行”和“戏”所选的参照物分别是( )
A. 云、鱼B. 云、莲叶C. 月亮、鱼D. 星星、水
【答案】B
【解析】
【详解】以云为参照物,月与云之间的位置发生了变化,月是运动的,所以“月在云中行”;以莲叶为参照物,鱼与莲叶之间的位置发生了变化,鱼是运动的,所以“鱼戏莲叶间”,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 如图所示,在甲、乙、丙、丁4个相同的玻璃瓶中,装入不同高度的水,则( )
A. 吹瓶口,是空气在发声,且甲瓶声音的音调最高
B. 吹瓶口,是瓶和水在发声,且丁瓶声音的音调最高
C. 敲打瓶身,是空气在发声,且甲瓶声音的音调最高
D. 敲打瓶身,是瓶和水在发声,且丁瓶声音的音调最低
【答案】D
【解析】
【详解】AB.用嘴依次吹瓶口时,是瓶内的空气柱振动发声,水量越多,空气柱越短,振动越快,音调越高,故丁瓶产生的声音的音调最高,故AB不符合题意;
CD.用筷子依次敲打瓶口时,是瓶和水在振动产生声音,水量越少,瓶和水振动越快,音调越高,故丁瓶产生的声音的音调最低,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. 如图所示的实例中利用大气压的是( )
A. 紧固锤头B. U型“反水弯”
C. 塑料吸盘挂钩挂物体D. 潜水艇的浮沉
【答案】C
【解析】
【详解】A.紧固锤头,锤头与锤柄一起向下运动,当锤头撞击到物体时,锤头停止运动,锤柄由于惯性继续向下运动,则锤头与锤柄紧紧套在一起,是惯性的利用,故A不符合题意;
B.U型“反水弯”,利用连通器原理工作,故B不符合题意;
C.塑料吸盘挂钩挂物体,吸盘大气压作用下紧紧贴在墙壁上,故C符合题意;
D.潜水艇的浮沉,利用改变自身重力实现浮沉,故D不符合题意。
故选C。
4. 小明同学利用一段绝缘铜导线按照一定的顺序缠绕在大铁钉上并与滑动变阻器、电源和开关连接成如图所示的电路。闭合开关后,发现小磁针静止时,其N指向如图所示。下列说法正确的是( )
A. 钉帽位置是N极
B. 小磁针所在位置磁场的方向向右
C. 螺线管内部磁感线的方向向右
D. 将滑动变阻器的滑片向左移动小磁针所受的磁场力变大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向,由图得,小磁针所在位置磁场的方向向右,磁场外部方向从N极指向S极,则钉帽位置是S极,故A错误,B正确;
C.螺线管的左端为N极,右端为S极,则内部磁感线从S极到N极,即方向向左,故C错误;
D.将滑动变阻器的滑片向左移动,变阻器接入电路中电阻变大,变阻器与螺线管串联,则此时通过螺线管的电流减小,则小磁针所受的磁场力变小,故D错误。
故选B
5. 小乔设计的质量测量仪如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,下列说法中正确的是( )
A. 不放重物时,小灯泡L的亮度最暗B. 不放重物时,电流表的示数最大
C. 重物的质量越小,电压表示数越大D. 重物的质量越大,电路消耗的总功率越大
【答案】B
【解析】
【详解】根据电路图可知,R与L串联接入电路中,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流。
AB.不放重物时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时电路中总电阻最小,根据欧姆定律可知,电路中电流最大,根据P=I2R可知,小灯泡的功率最大,故A错误,B正确;
C.重物的质量越小,滑动变阻器接入电路的电阻越小,此时电路中总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中电流越大,则灯泡两端电压越大,根据串联电路的分压规律可知,R两端越小,所以电压表示数越小,故C错误;
D.重物的质量越大,此时电路的总电阻变大,电路中的电流变小,根据P=UI可知,电路消耗的总功率越小,故D错误。
故选B。
6. 小明利用如图所示的滑轮组将重为280N的物体匀速提升了2m。已知他自身重为500N,对绳子施加的拉力F=200N,两脚与地面接触的总面积S=400cm2。则此过程中( )
A. 物体的动能变大
B. 图中定滑轮可以看成省力杠杆
C. 小明对地面的压强为75Pa
D. 滑轮组的机械效率为70%
【答案】D
【解析】
【详解】A.动能大小与质量和速度有关,物体匀速上升过程中质量和速度均不变,故动能不变,故A不符合题意;
B.图中定滑轮不省力也不费力,其作用是改为力的方向,可以看成等臂杠杆,故B不符合题意;
C.小明对地面的压力为
压强为
故C不符合题意;
D.如图所示,2段绳子承担重物,滑轮组的机械效率为
故D符合题意。
故选D。
7. 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. 该模型所用的镜头是凹透镜
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. 若小明不小心在镜头上沾了一小滴墨汁,用该“照相机”仍可成完整的像
【答案】D
【解析】
【详解】AB.照相机的镜头是凸透镜,所成的像是倒立、缩小的实像,故AB错误;
C.照相机是凸透镜成实像的一种应用,当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,暗箱缩短一些,故C错误;
D.虽然镜头上沾了一小滴墨汁,但物体反射的光线经过透镜的其他部分仍然能成一个完整的像,故D正确。
故选D。
二、填空题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
8. 2024年1月17日,长征七号遥八运载火箭携带天舟七号货运飞船成功发射。在加速升空过程中,飞船相对于地面是_________的;由于高速运动,飞船的外壳温度会比较高,为了给外壳降温,在飞船外壳上有特殊的涂层,该涂层可以瞬间_________(填写物态变化名称)为气体,达到_________温度的目的。
【答案】 ①. 运动 ②. 升华 ③. 降温
【解析】
【详解】[1]在飞船加速升空过程中,飞船相对于地面位置发生了改变,是运动的。
[2][3]科学家为保证火箭在高温下的安全运行,在表面覆盖了特殊涂层,涂层中的氧化硒、硫化汞等物质,会在高温时发生升华从而带走部分热量,从而从返回舱外壳吸收热量,使得舱内的温度正常。
9. 夏季,当你在河岸边漫步时,有时候会看到“湖畔垂柳成荫,水面倒影如镜”,也有时会看到“鱼在云中游”的美景,从物理学角度看“垂柳成荫”是由于光的 ___________形成;你看到“鱼在云中游”的鱼是由光的 ___________形成,成像为 ___________像(选填“实”或“虚”)。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 折射 ③. 虚
【解析】
【详解】[1]“垂柳成荫”指的是柳树的影子,影子的形成是由于光沿直线传播。
[2][3]光线射入水中照到鱼身上,反射光线经过水面进入空气,此时光线发生折射,由光的折射规律可知,入射角小于折射角,人眼逆着折射光线方向看去会看到鱼的变浅的虚像。
10. 为了方便航天员在太空失重条件下进食,一般把航天食品加工成一口大小,也就是所谓的“一口吃”食品。地球上一块质量是40g的航天食品,运送到太空后质量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)40g;小明把一块航天食品切成四块,则每一块与原来比,密度______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。航空工业经常要用钛合金作为材料,它的密度是4.5×103kg/m3,表示的物理意义是______。
【答案】 ①. 等于 ②. 不变 ③. 1m3钛合金质量为4.5×103kg
【解析】
【详解】[1]质量不随空间位置的变化而变化,即地球上一块质量是40g的航天食品,运送到太空后,质量不变,等于40g。
[2]密度是物质本身的一种特性,与质量和体积无关,故小明把一块航天食品切成四块,则每一块的质量为原来的,体积为原来的,根据密度公式可知,密度不变。
[3]由密度公式可知,密度表示单位体积的质量,已知钛合金的密度是4.5×103kg/m3,表示的物理意义为1m3钛合金质量为4.5×103kg。
11. 铅垂线是利用重力方向是__________的原理制成的。如图所示的水平仪可以检验一个平面是否水平,若把它东西方向放置,铅垂线锥体偏在水平仪中央刻度线的左方,说明此桌面__________侧的边高(选填“东”或“西”)。如图所示为王亚平出舱活动时的情境,图中__________能表示她受到的重力的方向。
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 东 ③. ③
【解析】
【详解】[1]铅垂线是利用重力的方向是竖直向下的原理制成的。
[2]因为重力的方向总是竖直向下的,而水平仪就是利用重力的方向竖直向下制成的,因此把它东西方向放置,铅垂线锥体偏在水平仪中央刻度线的左方,说明此桌面的东边高。
[3]由重力的方向是竖直向下的可知,图中③能表示她受到的重力方向。
12. 天宫课堂中,航天员王亚平将一只冰墩墩在空间站中抛出,冰墩墩由于具有______继续向前运动。冰墩墩沿着抛出的方向近似匀速直线前进到航天员叶光富手中,这和______定律的描述基本相同,说明物体的运动______(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
【答案】 ①. 惯性 ②. 牛顿第一 ③. 不需要
【解析】
【详解】[1]航天员王亚平将一只冰墩墩在空间站中抛出,冰墩墩由于具有惯性,保持原来的运动状态,继续向前运动。
[2][3]冰墩墩沿着抛出的方向近似匀速直线前进到航天员叶光富手中,这和牛顿第一定律的描述基本相同,即物体在不受任何力作用时,保持匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。
13. 一个苹果的质量为150g、体积为200cm3,用手将其浸没在水中,此时苹果受到的浮力为______N;松手后苹果将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),苹果静止后,浸入水中的体积为______。
【答案】 ①. 2 ②. 上浮 ③. 150
【解析】
【详解】[1][2]当苹果完全浸没时,苹果所受的浮力为
苹果的重力为
由于苹果受到的浮力比重力大,所以松手后苹果将上浮。
[3]苹果漂浮时受到的浮力为
苹果浸入水中的体积为
14. 如图所示是四冲程汽油机工作时的___________冲程,此过程中通过做功方式使气缸内燃料混合物的内能___________(选填“增大”或“减小”),若其工作时,曲轴转速为,此汽油机1s内完成___________个排气冲程。
【答案】 ①. 压缩 ②. 增大 ③. 10
【解析】
【详解】[1]如图,两气门关闭,活塞上行,是压缩冲程。
[2]在压缩冲程中,活塞压缩缸内气体,对气体做功,将机械能转化为内能,通过做功方式使气缸内燃料混合物的内能增大,温度升高。
[3]汽油机的一个工作循环包含四个冲程,只有一个排气冲程,飞轮、曲轴转两周。若汽油机工作时,曲轴转速为
此汽油机1s内完成10个排气冲程。
三、作图题(2分+2分+3分=7分)
15. 现有两根“220V 400W”电热管R、开关及导线,如图所示,要求电路的功率为200W,设计恒温电路,完成电路连接。
【答案】
【解析】
【详解】电源电压不变,根据可知,两根“220V 400W”电热管串联,电阻变为原来的2倍,电功率变为原来的一半,即为200W,电路图如图所示:
16. 如图是一束光线从空气斜射入水中,经过镜面AB反射照到了P点,请画出对应的光路。
【答案】
【解析】
【详解】一束光线从空气斜射入水中时,在水面上的入射点是F,则进入水中经过镜子反射时,满足光的反射定律,此时找到镜中与F对称的点,即为F的虚像,连接和P点,该连线与镜子AB的交点即为光在水中反射时的入射点O,连接FO,即为入射光线,连接OP,即为反射光线,故光路图如下:
17. 如图甲所示的桌上书架由L型的书台和支架构成,可缓解颈椎压力。图乙是它的简易结构图,若L型的书台的表面绝对光滑,请以O为作用点,画出书所受的力。
【答案】
【解析】
【详解】书本受到自身竖直向下的重力G、垂直书台向上的支持力F1、沿书台向上的支持力F2作用,三个力的作用点都在书本的重心O点,过O点画三条有箭头的线段,书所受的力示意图如下所示:
四、实验探究题(每空1分,共20分)
18. 小张同学利用如图甲所示实验装置探究海波熔化时温度的变化规律。实验中将温度计插入试管中,待温度升至40℃左右,每隔0.5min记录一次温度。
(1)图甲中加热方式叫水浴法,水浴法加热的好处是___________;
(2)图乙中小张同学关于温度计读数的方法不当之处是___________;
(3)某时刻温度计示数如图丙所示,此时海波的温度是___________℃;
(4)小张同学根据实验过程判断海波是晶体,依据是___________;
(5)小张同学绘制出海波温度随时间变化的图像如图丁所示,由图像可知,此海波的熔点是___________℃,此温度与课本中列出的海波熔点略有不同,原因可能是___________。
【答案】 ①. 受热均匀 ②. 视线未与液面相平 ③. 46 ④. 海波有固定的熔点 ⑤. 47 ⑥. 海波中存在杂质
【解析】
【详解】(1)[1]图甲中用水浴法加热海波,可以使海波受热均匀,温度波动不大,便于读取温度。
(2)[2]图乙中,小张同学对温度计俯视读数,视线未与液面相平,读出的温度值不准确。
(3)[3]由图丙可知,温度计一个小格表示1℃,即分度值为1℃,故此时温度计的示数为46℃,即此时海波的温度是46℃。
(4)[4]区分晶体和非晶体的方法是看该物质在熔化过程中温度是否变化,若变化,则为非晶体;若不变,则为晶体。海波在熔化的过程中温度不变,有固定的熔点,是晶体。
(5)[5]由图丁可知,海波在6~12min温度保持47℃不变,所以海波的熔点为47℃。
[6]因为晶体中含有其他物质可能会影响晶体的熔点,故此温度与课本中列出的海波熔点略有不同,即可能是海波中存在杂质,熔点降低。
19. 照照在测量未知液体密度时,实验步骤如下:
(1)如图甲,把天平放在___________工作台上,将游码归零后分度盘指针偏左,为使天平水平平衡,应将平衡螺母向___________调节(选填“左”或“右”);
(2)调节天平平衡后,实验操作步骤顺序如下:
①测出烧杯的质量m0=33.4g;
②向烧杯中倒入适量待测液体,测出烧杯和液体的总质量m1,如图乙所示,m1=___________g;
③将液体全部倒入量筒中,测出液体体积V,如图丙所示;
④待测液体的密度ρ=___________g/cm3;
(3)爱思考的小何指出烧杯中会残留部分液体导致所测密度___________(选填“偏小”“偏大”或“不变”)。为使测量结果更准确,实验操作步骤合理的顺序是___________(用序号表示);
(4)照照借用小何的自制密度计来检验结果。如图丁、戊所示,她将自制密度计竖立放入装有适量水的烧杯中,测得密度计浸入深度为H;再将密度计竖立放入装有适量待测液体的烧杯中,测得密度计浸入深度为h。已知水的密度为ρ水,则待测液体密度为___________(用ρ水、H、h表示)。在密度计与液面相平的位置标记刻度,则越靠近底部配重的刻度所对应的密度值越___________(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 水平 ②. 右 ③. 66.4 ④. 1.1 ⑤. 偏大 ⑥. ②③④① ⑦. ⑧. 大
【解析】
【详解】(1)[1]在使用天平时,需要将其放在水平的工作台上。
[2]游码归零后,分度盘中指针偏左,应向右调节平衡螺母,才能让天平在水平位置平衡。
(2)②[3]由图乙知,烧杯和液体的总质量
m1=50g+10g+5g+1.4g=66.4g
④[4]由图丙知,量筒的分度值为1mL,示数为30mL=30cm3。液体的质量
m=m1-m0=66.4g=33.4g=33g
液体的密度
(3)[5]由于烧杯中残留部分液体,导致所测的液体体积偏小,而质量测量是准确值,据知,测得的密度偏大。
[6]为了避免烧杯中残留液体对实验的影响,应先测出烧杯和液体的总质量,将液体倒入量筒后,再测空烧杯的质量,合理的顺序为②③①④。
(4)[7]密度计漂浮在水中,所受的浮力等于自身的重力,所以密度计的重力
密度计在待测液体中也处于漂浮,所以有
解得,待测液体的密度
[8]在密度计与液面相平的位置标记刻度,越靠近底部配重的刻度所对应的密度值越大,因为此时排开液体的体积较小,而密度计所受的浮力不变等于自身的重力,据阿基米德原理知,所测液体的密度较大。
20. 物理兴趣小组的同学在学习《电阻》时发现,有的电阻会随温度、压力等外界因素的改变而发生变化。那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢?为此他们在实验室找来如图甲所示的热敏电阻进行探究:
(1)热敏电阻由______(选填“导体”、“超导体”或“半导体”)材料制成。经过讨论,同学们组装了如图乙所示的装置进行实验,实验中通过______反映电阻的大小;为了使现象更明显,烧杯中的液体应该选择______(选填“食盐水”或“煤油”);
(2)点燃酒精灯,闭合开关进行实验,电源电压不变,记录的数据如下表所示。分析实验数据可知该热敏电阻的阻值随温度升高而______(选填“增大”或“减小”);
(3)为了得到这个热敏电阻在不同温度下的具体阻值,实验还需要增加的器材是______;
(4)实验结束后,大家一起动手用这个热敏电阻和一个电压表改装成了一个指针式温度计,设计的电路如图丙所示,若要使电压表示数随温度升高而增大,则应在图中______(选填“ab”、“bc”或“ac”)两端接入电压表。
【答案】 ①. 半导体 ②. 电流表示数 ③. 煤油 ④. 减小 ⑤. 电压表 ⑥. ab
【解析】
【详解】(1)[1][2]热敏电阻是由半导体材料制成的;根据转换法可知,实验中通过电流表示数反映电阻的大小。
[3]实验中,液体吸收相同的热量时,液体的温差变化较大,热敏电阻阻值变化较大,电流表示数变化明显,根据可知,实验中应该选用比热容较小的煤油。
(2)[4]根据表格中的数据可知,温度升高时,通过热敏电阻的电流变大,电源电压不变,由可知,热敏电阻的阻值变小,所以热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
(3)[5]因为电路中已经有一个电流表,想知道这个热敏电阻在不同温度下的具体阻值,由欧姆定律可知,需要测量电阻两端的电压,需要增加一个电压表。
(4)[6]由前面分析可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以温度升高时,电流增大,定值电阻两端的电压变大,热敏电阻两端的电压变小,要使电压表的示数增大,因此电压表应该并联在定值电阻两端,即ab两端。
五、计算题(6分+7分=13分)
21. 超限超载运输被称为头号“公路杀手”和“事故元凶”,整治超限超载刻不容缓。国家规定,载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内。有一辆自重2000kg的6轮货车,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2。该货车某次实际装货10t,在水平路面上行驶的v﹣t图像如图所示。若该货车在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是货车装货后的总重力的0.05倍,g取10N/kg,求:
(1)该货车装货后的总重力是多少?
(2)7∼12s内,该货车受到的水平牵引力是多大?
(3)该货车装货后对路面的压强是否符合国家规定?
【答案】(1)1.2×105N;(2)6×103N;(3)对路面的压强是1×106Pa,超过国家规定标准
【解析】
【详解】解:(1)该货车所装货物的质量为
货车与所装货物的总质量为
该货车装货后的总重力为
(2)分析v﹣t图像可知,货车在7∼12s内,该货车做匀速直线运动,则此时货车受到的水平牵引力与货车受到的阻力平衡,则
(3)6轮货车,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2,则整个货车与地面的接触面积为
货车对地面的压强为
对路面的压强是1×106Pa,超过国家规定标准的7×105Pa,所以不符合国家规定。
答;(1)该货车装货后的总重力是1.2×105N;
(2)7∼12s内,该货车受到的水平牵引力是6×103N;
(3)该货车装货后对路面的压强不符合国家规定。
22. 节能减排是当今社会的主题,充分利用太阳能是当今社会发展的需要。太阳能热水器已经走进千家万户,如图所示是小明家的太阳能热水器。它在晴天利用太阳能集热,则用标有“220V 2000W”字样的电热管对水加热。该太阳能热水器的容积为0.12m3,求:[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),水的密度ρ水=1.0×103kg/m3]
(1)该热水器电热管正常工作时的电阻;
(2)利用太阳能将满箱水的温度从25℃加热到75℃,水吸收的热量;
(3)与上述水吸收热量相当的电能可供“220V 40W”的电灯正常工作时间。
【答案】(1)24.2Ω;(2)2.52×107J;(3)175h
【解析】
【详解】解:(1)由可得热水器电热管正常工作时的电阻为
(2)由可得热水器满箱水的质量为
m=ρ水V=1.0×107kg/m3×0.12m3=120kg
水吸收的热量为
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×120kg×(75℃-25℃)=2.52×107J
(3)由题知水吸收热量相当的电能,W=Q吸,水吸收热量相当的电能可供“220V 40W”的电灯正常工作的时间
答:(1)该热水器电热管正常工作时的电阻是24.2Ω;
(2)利用太阳能将满箱水的温度从25℃加热到75℃,水吸收的热量是2.52×107J;
(3)这些电能可供“220V 40W”的电灯正常工作175h。
六、综合能力题(每空1分,共18分)
23. 小吴家的电能表的表盘如图所示,电能表的读数为______kW·h。小陈家中用电器正常使用的总功率不能超过______W,一个22Ω的电阻当通过电流为2A,10s内产生的热量为______J;
【答案】 ①. 2017.6 ②. 8800 ③. 880
【解析】
【详解】[1]由图可知,电能表的示数为。
[2]220V表示电能表的工作电压为220V,10(40)A表示电能表的标定电流为10A,额定最大电流为40A.,家中用电器正常使用的最大总功率
[3]一个22Ω的电阻当通过电流为2A,10s内产生的热量
24. 如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成,其中,弹簧上的金属片B相当于_________(选填“电源”、“开关”、“用电器”),当把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开,这时灯_________(选填“亮”或“不亮”),电铃_________(选填“响”或“不响”)。
【答案】 ①. 开关 ②. 亮 ③. 响
【解析】
【详解】[1]由图中可知,弹簧上的金属片B可以控制电路的通断状态,故金属片B相当于开关。
[2][3]当把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开,此时灯与电铃串联接入电路,故这时灯会亮,电铃会响。
25. 细心的小明同学会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种:一种台阶式(甲图),一种斜坡式(乙图)
(1)它们表面都有凸出的条纹,这是通过增大___________来增大摩擦;当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时___________(选填“受”或“不受”)摩擦力,当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时,受到的摩擦力的方向是沿电梯斜坡___________(选填“向上”或“向下”);
(2)小明与妈妈站在图乙的电梯上上楼购物,妈妈让小明推一辆购物车,小明一看,车下有四个轮子,这是利用___________来减小摩擦;当小明推着购物车在乙电梯上楼时发现,如果不稍用力推购物车,购物车会从斜坡上滑下来,于是小明对购物车施加一个沿着斜面向上的推力,使自己、购物车与电梯一起匀速上升,此时以电梯为参照物,购物车是___________的(选填“运动”或“静止”),小明所受购物车的反作用力与所受摩擦力___________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】 ①. 接触面粗糙程度 ②. 不受 ③. 向上 ④. 滚动代替滑动 ⑤. 静止 ⑥. 不是
【解析】
【详解】(1)[1]电梯表面有凸出的条纹,这是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
[2]当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时,人与电梯之间没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力。
[3]当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时,人有向下运动的趋势,所以受到的摩擦力的方向是沿电梯斜坡向上。
(2)[4]购物车安装轮子,是用滚动代替滑动,减小摩擦力。
[5]由于自己、购物车与电梯一起匀速上升,与电梯的位置不发生变化,所以,以电梯为参照物,购物车是静止的。
[6]小明对购物车施加一个沿着斜面向上的推力时,受到重力、电梯的支持力、摩擦力和购物车的反作用力而平衡,所以小明所受购物车的反作用力与所受摩擦力不是一对平衡力。
26. 阅读短文,回答问题。
无链条电动自行车,被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点如:省力、耐用、安静、灵便、结构简单等,因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。如图甲所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电池动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量;也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能,可转化为电能,存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进,使骑行者骑得更省力,同时也能减少对环境的污染,为保持电池的使用寿命,行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80%。为了保证电动车的续航能力,该车采用了能量密度(能量密度为存储能量与电池质量的比值)为的锂电池供电。
(1)电动车行驶时极为安静,在______(选填“声源处”或“传播途中”)减弱噪声,与汽车相比,除减弱噪声外,电动自行车还有______等优点;
(2)骑行时,仅靠锂电池驱动,在平直路面上,以最大车速可匀速行驶1.5h,此时自行车所受阻力为32N,则自行车的效率为______%,骑行时,如同时利用踩脚踏板混合动力提供能量,可使车连续匀速行驶2h,则混合动力驱动时人所提供的能量与仅以电力驱动时锂电池提供的能量之比为______;
(3)如图乙所示为充电器过热保护的模拟控制装置,电源电压恒定,为定值电阻,L为阻值不计的线圈,是热敏电阻,其电流与电压的关系如图丙所示。闭合开关S、时,电路中的电流为40mA;闭合开关S、断开,的功率为0.08W,则控制电路的电源电压为______V,______Ω。
【答案】 ①. 声源处 ②. 污染小 ③. 83.3 ④. ⑤. 8 ⑥. 200
【解析】
【详解】(1)[1][2]电动自行车行驶时本身发出的声音极为安静,这是在声源处减弱噪声的;与汽车相比,除减弱噪声外,电动自行车还有污染小的特点。
(2)[3]自行车以最大车速匀速行驶的路程为
自行车匀速行驶时,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,自行车的牵引力
自行车所做的功为
为保持电池的使用寿命,行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80%,所以锂电池提供的电能
则电动机的效率
[4]骑行时,如同时利用踩脚踏板混合动力提供能量,可使车连续匀速行驶2h,利用踩脚踏板混合动力行驶的路程为
混合动力驱动时提供的能量
“混合动力驱动”时人所提供的能量
“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比
(3)[5][6]由图丙可知,闭合S、S1时,电路中只有R连入,电路中的电流
电源电压
①
闭合S、断开S1时,R1与R2串联连入,由于 R2的功率为0.08W,由图像可知,R2两端的电压为4V,电路中的电流为20mA,电源电压
②
联立①②可解得
,温度t/℃
10
20
30
40
50
60
70
电流I/A
0.13
0.16
0.21
0.27
0.34
0.43
0.55
整车
整车质量
40kg
最大车速
24km/h
最大噪声
锂电池
电压
48V
质量
3kg
电动机
额定功率
180W
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