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2024年四川省成都市郫都区中考物理一诊试题(原卷版+解析版)
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考试时间:90分钟满分105分(A卷85分,B卷20分)
A卷
一、单项选择题(每小题2分,共26分)
1. “天宫课堂”在充满趣味的教育中,让我们掌握科学知识,树立航天强国的梦想。我国航天员在“天宫课堂”向我们传递信息是通过( )
A. 超声波B. 电磁波C. 次声波D. 红外线
【答案】B
【解析】
【详解】AC.超声波、次声波属于声音,而声音的传播需要介质,太空中没有空气,不能传声,所以不能利用超声波或次声波来传递航天员与地面的信息。故AC不符合题意;
B.电磁波可以在真空中传播,航天员与地面的互动利用电磁波来传递信息,故B符合题意;
D.红外线与紫外线属于不可见光,虽然可以在真空中传播,但不是用来传递信息的,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列现象中,属于凝华现象是( )
A. 雪在太阳光照射下融化成水
B. 冬天室外水桶里的水结成冰
C. 冬天房间窗户玻璃内表面结有冰花
D. 冰冻衣服在0℃以下的环境中也会变干
【答案】C
【解析】
【详解】A.雪在太阳光照射下融化成水,属于熔化现象,故A不符合题意;
B.冬天室外水桶里的水结成冰,属于凝固现象,故B不符合题意;
C.冬天房间窗户玻璃内表面结有冰花,是水蒸气凝华形成的,故C符合题意;
D.冰冻衣服在0℃以下的环境中也会变干,冰直接变成了水蒸气,是升华现象,故D不符合题意。
故选C。
3. 在火箭推动飞船上升阶段,航天员是被固定在飞船座舱内的,相对下列哪个参照物航天员是静止的( )
A. 太阳B. 地球C. 月球D. 飞船
【答案】D
【解析】
【详解】A.以太阳为参照物,航天员和太阳之间的位置发生了变化,航天员是运动的,故A不符合题意;
B.以地球为参照物,航天员离地球越来越远,位置发生了变化,航天员是运动的,故B不符合题意;
C.以月球为参照物,航天员和月球之间的位置也发生了变化,航天员是运动的,故C不符合题意;
D.以飞船为参照物,因为航天员固定在舱内,与飞船之间的位置没有发生变化,所以航天员是静止的,故D符合题意。
故选D。
4. 我国高铁采用了能量回收制动方式:列车到站前停止动力供电,继续向前运行,内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流,把机械能转化为电能进行回收。以下与其工作原理相同的是( )
A. 手摇发电机B. 扬声器
C. 电磁起重机D. 电风扇
【答案】A
【解析】
【详解】A.内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流,把机械能转化为电能,这是电磁感应现象,手摇发电机是利用电磁感应原理发电的,故A符合题意;
B.扬声器原理是通电导体在磁场中受力运动,故B不符合题意;
C.电磁起重机原理是电流磁效应,故C不符合题意;
D.电风扇原理是通电导体在磁场中受力运动,故D不符合题意。
故选A。
5. 寓言故事《龟兔赛跑》说的是兔子和乌龟比赛,两者同时从同一地点出发,兔子开始跑得很快,但途中睡了一觉,醒来再追,发现乌龟先到达终点取得了胜利。下列说法正确的是( )
A. 乌龟始终比兔子跑得快B. 兔子比赛的平均速度比乌龟大
C. 比赛胜负根据相同时间比路程D. 比赛胜负根据相同路程比时间
【答案】C
【解析】
【详解】A.在兔子睡觉之前,兔子和乌龟运动的时间相同,乌龟通过的路程少,所以兔子跑的快,故A错误;
B.在整个过程中,兔子和乌龟通过的路程相同,乌龟用的时间短,所以乌龟的平均速度比兔子大,故B错误;
CD.在整个过程中,兔子和乌龟运动的时间相同,乌龟先到达终点,乌龟通过的路程大,乌龟取得了胜利,所以是根据相同时间比路程,故C正确,D错误。
故选C。
6. 赛龙舟是端午节的一项传统活动,比赛中队员们喊着号子,和着鼓点,场面非常热闹。关于赛龙舟活动中与声现象有关的说法正确的是( )
A. 鼓声是由鼓面振动产生的
B. 震耳欲聋的鼓声属于超声波
C. 鼓声在空气中的传播速度比水中大
D. 岸上观众是通过音调分辨出鼓声和号子声的
【答案】A
【解析】
【详解】A. 物体振动产生声音。故鼓声是由鼓面振动产生的,故A正确;
B. 震耳欲聋的鼓声,人能够听见,不属于超声波,超声波人听不见,故B错误;
C.声音在水中的传播速度大于空气中,故C错误;
D.观众是通过音色分辨出鼓声和号子声的,故D错误。
故选A。
7. 为了安全用电。我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少。下列有关常见电压值的表述,正确的是( )
A. 一节新干电池的电压约为2VB. 对人体的安全电压是36V
C. 手机充电器的输出电压为50VD. 我国照明电路的电压是220V
【答案】D
【解析】
【详解】A.一节新干电池电压为1.5V,故A错误;
B.对人体安全的电压是不高于36V,故B错误;
C.手机充电器的输出电压约为5V,故C错误;
D.根据规定,我国照明电路的电压是220V,故D正确。
故选D。
8. 如图为建筑工地上常用的挖掘机,下列说法正确的是( )
A. 铲斗前端成齿状,可增大压力
B. 装上宽大的履带,可增大压强
C. 铲斗前端成齿状,可增大压强
D. 履带凹凸不平是为了减小摩擦
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.铲斗前端成齿状,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;装上宽大的履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故AB错误,C正确;
D.履带凹凸不平是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D错误。
故选C。
9. 如图,建成后的成都锦城湖公园为城市提供了更充足的“绿肺”空间,是市民休闲健身的好去处。下列说法正确的是( )
A. 闻到湖边青草芳香是分子不停做无规则运动的结果
B. 阳光下湖水温度升高,内能增加,是通过做功方式
C. 烈日下,湖水比岸上石头凉,是因为水的比热容小
D. 气温降低时,湖水分子运动变慢,含有热量减少
【答案】A
【解析】
【详解】A.闻到湖边青草芳香属于扩散现象,这是分子不停做无规则运动的结果,故A正确;
B.阳光下湖水吸收热量,温度升高,内能增加,是通过热传递改变内能,故B错误;
C.烈日下,湖水比岸上石头凉,是因为水的比热容大,根据,吸收相同的热量,水的温度升高得少,故C错误;
D.温度越高,分子热运动越剧烈,气温降低时,湖水分子运动变慢,热量是过程量,不能说“含有的热量”,故D错误。
故选A。
10. 摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动(摩天轮转动的速度大小不变),当摩天轮中的游客从最低点向最高点运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 游客的机械能不变B. 游客的重力势能不变
C. 游客的机械能增大D. 游客的动能减小
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可得,在上升的过程中,摩天轮转动的速度大小不变,游客的动能不变,重力势能增大,所以机械能增大,故ABD错误,C正确。
故选C。
11. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 家庭电路中的保险丝熔断,一定是发生了短路
B. 家中用电器一旦起火,应先切断电源再将火扑灭
C. 使用测电笔辨别火线或零线时,手不能接触笔尾金属体
D. 电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器也可以接在两孔插座中使用
【答案】B
【解析】
【详解】A.家庭电路中的保险丝熔断说明电路中电流过大,导致电流过大的原因有两个,一个是电路发生短路,另一个是总功率过大,故A错误;
B.家中用电器一旦起火,应先切断电源,防止放生触电,故B正确;
C.使用测电笔辨别火线或零线时,手指需要接触笔尾金属体,故C错误;
D.电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器需要使用三孔插座,把金属外壳与大地相连,故D错误。
故选B。
12. 如图为运动员进行撑杆跳的简化图,根据该情景,下列分析错误的是( )
A. 撑杆给人作用力时人也给撑杆作用力
B. 弹力的大小、方向和作用点变化都会影响弹力的作用效果
C. 撑杆受到人的压力发生形变,说明力可使物体发生形变
D. 运动员和撑杆接触后才受到弹力,说明物体需要接触才会有力
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体间力的作用是相互的,撑杆给人作用力时人也给撑杆作用力,故A正确,不符合题意;
B.力的作用效果与力的三要素有关,故弹力的大小、方向和作用点变化都会影响弹力的作用效果,故B正确,不符合题意;
C.因为力可使物体发生形变,所以撑杆受到人的压力发生形变,故C正确,不符合题意;
D.运动员和撑杆接触后才受到弹力,说明物体需要接触才会有弹力,但不接触也会产生别的力,如重力,故D错误,符合题意。
故选D。
13. 如图所示电路中,是定值电阻,闭合开关S后,向右调节滑动变阻器的滑片,则( )
A. 甲、丙表示数变大,乙表示数变小B. 甲、丙表示数变小,乙表示数变大
C. 甲表示数不变,乙、丙表示数变大D. 甲、丙表示数不变,乙表示数变小
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与滑动变阻器R2串联,电压表甲测R1两端的电压,电压表乙测R2两端的电压,电流表丙测电路中的电流;闭合开关S后,向右调节滑动变阻器的滑片,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表丙的示数变大;由U=IR可知,R1两端的电压变大,甲表示数变大;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以变阻器两端的电压变小,即乙电压表的示数变小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题(每空2分,共28分)
14. 人眼的功能类似于照相机。来自物体的光在视网膜上形成一个__________(选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像;当眼睛患有近视时,远处物体的像成在视网膜前,近视眼镜对光起__________(选填“会聚”或“发散”)作用,可将像的位置矫正到视网膜上。
【答案】 ①. 倒立 ②. 发散
【解析】
【详解】[1]人眼的功能类似于照相机,晶状体相当于凸透镜,物体处于晶状体的二倍焦距以外,来自物体的光在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。
[2]近视眼镜为凹透镜,对光起发散作用,可使光线延迟会聚,将像的位置矫正到视网膜上。
15. 运动场上若运动员突然受伤,医护人员实施急救时,常常会对着受伤部位喷一种雾状的药剂。这是一种叫作氯乙烷的有机物,它的沸点只有12.5℃,所以在常温常压下是______态。通常它以液态形式被储存在金属罐中,则常温下氯乙烷是采用______的方法被液化后储存。
【答案】 ①. 气 ②. 压缩体积
【解析】
【详解】[1] 氯乙烷沸点低于常温,只有12.5℃,所以在常温常压下是气态。
[2] 将气体液化的方式有两种,降温和压缩体积,常温下的氯乙烷是采用压缩体积的方法液化后储存的。
16. 如图所示是悬停在空中的无人机,无人机重为50N,它受到的升力_________(选填“小于”、“大于”或“等于”)50N。若此时一切外力都消失,无人机将保持__________(选填“静止”、“匀速直线下降”或“匀速直线上升”)状态。
【答案】 ①. 等于 ②. 静止
【解析】
【详解】[1]无人机重50N,当它悬停在空中时处于平衡状态,无人机受到的重力和升力是一对平衡力,大小相等,则受到的升力等于50N。
[2]当无人机处于悬停状态时的速度为0,一切外力都消失,根据牛顿第一定律可知,无人机将会保持静止。
17. 如图所示,重12N的小球静止在水中,弹簧测力计的示数为4N,则小球受到的浮力为_________N;继续增大小球浸入水中的深度,它受到的浮力__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 8 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]根据力的平衡可知,小球受到的浮力为
[2]由可得,继续增大小球浸入水中的深度,排开液体的体积不变,液体的密度不变,它受到的浮力不变。
18. 如图,将白炽灯灯丝接入电路,闭合开关后小灯泡发光,通过白炽灯灯丝和小灯泡的电流______(选填“相等”或“不相等”);加热灯丝,小灯泡变暗,说明温度越高导体电阻越______。
【答案】 ①. 相等 ②. 大
【解析】
【详解】[1]根据图可知,白炽灯灯丝和小灯泡串联,根据串联电路电流特点可知,通过白炽灯灯丝和小灯泡电流相等。
[2]根据题意可知,加热灯丝,温度升高,小灯泡变暗,说明电流变小、电阻变大,进而说明温度越高,导体电阻越大。
19. 1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了通电导体周围存在__________,据此人们研制出了电磁继电器。如图所示是一个水位自动报警器的原理图,水位上升到金属块A之后,__________(选填“红”或“绿”)灯亮。
【答案】 ①. 磁场 ②. 红
【解析】
【详解】[1]丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,即发现了通电导线周围存在磁场。
[2]由图可知,当水位上升到金属块A时,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,衔铁被吸下,与下触点接触,使红灯接通电源,则红灯亮。
20. 图甲是办公室常见的便携式养生壶,正常工作电压为220V,其底座的加热器有加热和保温两个挡位,其简化电路图如图乙,已知R1的电阻为220Ω。当双触点开关S接触1和2时为保温挡,正常工作1分钟电流产生的热量为______J;当调节到加热挡时,电阻R1和R2______联接入电路。
【答案】 ①. 1.32×104 ②. 并
【解析】
【详解】[1]由图可知,当开关S接1和2时,电路为R1的简单电路;该电路是纯电阻电路,所以正常工作1分钟电流产生的热量为
[2]由图可知,当开关S接1和2时,电路为R1的简单电路;当开关S接2和3时,R1、R2并联,此时电路总电阻小于R1单独工作时的电阻,根据公式可知,此时功率较大,为加热挡。
三、作图题与计算题(17分。计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
21. 如图,画出点光源S通过右侧窗口照亮的范围。
【答案】
【解析】
【详解】根据光的直线传播原理可知,从点光源S过右侧窗户的最上端和最下端分别作出边缘的两条光线,两条光线之间即为光线能到达的范围,如图所示
22. 图甲是小明自行车的手闸,其中ABO可视为一种杠杆,简化示意图如图乙,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件F1l1=F2l2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l1最长;动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图,如图所示:
23. 如图是全球首款无人驾驶巴士“阿波龙”,其空车重力为30000N,静止时轮胎与地面接触的总面积为0.2m2。车满载时在水平路面以36km/h的速度匀速直线行驶时,受到的阻力为1500N。求:
(1)“阿波龙”空车静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)“阿波龙”满载时在水平路面以36km/h的速度匀速直线行驶1min,牵引力做的功。
【答案】(1);(2)9×105J
【解析】
【详解】解:(1)由题意可得,空车静止在水平地面上时,车对地面的压力为
F压=G=3×104N
由可得,车对地面的压强为
(2)由题意可得,车的速度为
v=36km/h=10m/s
1min行驶的路程为
s=vt=10m/s×60s=600m
匀速行驶时,汽车处于平衡状态,汽车牵引力大小等于阻力大小,即
F=f=1500N
由可得,牵引力做的功为
W=Fs=1500N×600m=9×105J
答:(1)对地面的压强为1.5×105Pa;
(2)牵引力做的功为9×105J。
24. 某同学选用规格为“12V; 6W”的灯泡L、定值电阻R1(阻值为12Ω)及滑动变阻器R2(规格为“24Ω; 2A”)等元件设计了如图所示的电路。闭合开关S、S2,滑动变阻器的滑片移至a端时,灯泡L正常发光。电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化,求:
(1)当三个开关都闭合,滑动变阻器的滑片移至a端时,电流表的示数是多大?
(2)该电路在通电的状态下,消耗的最小功率是多大?
【答案】(1)1.5A;(2)3W
【解析】
【详解】解:(1)当闭合开关S、S2,且滑动变阻器的滑片移至a端时,电路为灯泡L接在电源上的简单电路,灯L正常发光,电源电压等于灯泡两端的电压
三个开关都闭合时,滑动变阻器滑片滑到a端时,电阻R1与L并联,电流表的示数是
(2)灯泡的电阻
由于,当闭合S和S2,滑动变阻器滑片滑到b端时,灯L和变阻器的最大阻值串联此时电路中的电阻最大,电流最小,电路消耗的电功率最小
R总=RL+R0=24Ω+24Ω=48Ω
消耗的最小功率是
答:(1)当三个开关都闭合,滑动变阻器的滑片移至a端时,电流表的示数是1.5A;
(2)该电路在通电的状态下,消耗的最小功率是3W。
四、实验与探究题(共14分)
25. 在“连接串联电路”实验中,实验电路如图所示。
(1)在连接电路时,开关应该处于___________状态;
(2)连接好电路后闭合开关S,发现L1、L2两只灯泡都不亮。用手按一下灯泡L1时,L1、L2仍然都不亮;按一下灯泡L2时,两灯都亮,松开手两灯又不亮。则故障可能是___________ ;
A.L1灯丝断了 B.L2灯丝断了 C.L1短路 D.L2与灯座接触不良
(3)闭合开关时,观察到灯L1比L2亮些。有同学认为这是因为L1比L2更靠近电源的正极。在不增加其他器材的条件下,能判断这种观念是否正确的做法是___________ 。
【答案】 ①. 断开 ②. D ③. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路安全,在连接电路时,开关应该处于断开状态。
(2)[2]连接好电路后,两灯串联,闭合开关S,L1、L2两只灯泡都不亮,电路可能为断路或接触不良;当用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,说明断路故障可能不在L1;按一下灯泡L2,两灯都亮,则断路故障在L2;松开手两灯又不亮,说明故障可能是L2与灯座接触不良,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)[3]在不增加其他器材的条件下,断开开关,将两只灯泡交换位置,再比较两灯的亮度,会发现交换位置后,原先较亮的灯泡依然较亮,说明灯泡的亮度与是否靠近电源的正极无关。
26. 小晨同学买了一个小吊坠(如图甲)作为母亲节的礼物送给妈妈,她利用托盘天平和量筒测量小吊坠的密度进行鉴定。
(1)将天平放在水平桌面上,拨动游码至标尺左端零刻度线,此时指针偏向分度盘中线左侧,她应该将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)移动,直到天平平衡;
(2)将解去挂绳的小吊坠放在左盘,往右盘加减砝码,当最后放入5g的砝码时,发现指针指在分度盘中线的右侧,则她下一步的操作是_________;
A.向右移动游码 B.向左移动平衡螺母 C.取出5g的砝码
(3)天平再次平衡后,砝码和游码的位置如图乙所示,则该小吊坠的质量为________g;
(4)先向量筒中加入30mL的水,用细线系好小吊坠轻放入量筒中,水面上升位置如图丙所示,则小吊坠的密度为___________kg/m3。
【答案】 ①. 右 ②. C ③. 24 ④. 3×103
【解析】
【详解】(1)[1]使用天平测量物质质量时,要先将天平调平。先将游码归零,再观察指针是否指示分度盘中央,指针偏左,说明左侧偏重,应将平衡螺母向右调,直至指针指示分度盘中央。
(2)[2]天平平衡后,把小吊坠放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘的右侧,说明右盘重,需要将最小的砝码取下来,再向右移动游码,直至天平平衡。
故选C。
(3)[3]天平的读数等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值。由图乙知,标尺的分度值为0.2g,此时游码对应的刻度值为4g,所以吊坠的质量为
m=20g+4g=24g
(4)[4]由图丙知,加入小吊坠后,量筒内液体的示数为38mL,量筒中加入30mL的水,则吊坠的体积为
由可得,吊坠的密度为
B卷(共20分)
一、选择题(每小题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对得分。有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
27. 人类的发展离不开能源,“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源,下列说法中正确的是( )
A. 现代生活离不开电,电力是一次能源
B. 提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一
C. 新能源的开发和利用技术难、成本高,无实用价值
D. 能量既不能创造,也不会消灭,所以不用节约能源
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.电能是二次能源,是消耗一次能源得到的,故A错误;
B.消耗能量时,有相当部分没有被利用,所以提高能量转化效率的重要措施之一是节能减排,故B正确;
C.有些新能源存在开发技术难、成本高问题,但新能源安全、清洁,不会严重影响环境的优点,故C错误;
D.能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,但其消耗具有方向性,所以一定得节约能源,故D错误。
故选B
28. 如图,是一张大厦的照片,关于下列说法正确的是( )
A. 照相机的镜头对光线有发散作用B. 照相机成倒立放大的虚像
C. 水中的像是光的反射造成的D. 在太阳下的大楼是光源
【答案】C
【解析】
【详解】A.照相机的镜头是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,故A错误;
B.使用照相机时,物距大于二倍焦距,所以成倒立缩小的实像,故B错误;
C.水中的像是平面镜成像现象,是光的反射造成的,故C正确;
D.光源能自己发光,大楼反射太阳光,大楼自己不会发光,所以大楼不是光源,故D错误。
故选C。
29. 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加热时间变化的图像,已知,,下列说法正确的是( )
A. 甲的比热容表示甲的温度升高1℃吸收的热量是
B. 乙的比热容为
C. 都加热时间t1,乙吸收热量比甲吸收热量多
D. 因甲和乙的沸点相同,故甲和乙的吸热能力相同
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.甲的比热容表示1kg的甲的温度升高(或者降低)1℃吸收(或者放出)的热量是 ,故A错误;
B.质量相等的甲和乙,升高相同温度,乙所用时间是甲的一半,即吸收的热量是甲的一半,根据 可知,乙的比热容是甲的一半,即为,故B正确;
C.用相同的加热器进行加热,都加热时间t1,乙吸收热量和甲吸收热量一样多,故C错误;
D.沸点不能反映物质的吸热能力,比较容是用来反映物质吸热能量的物理量,故D错误。
故选B。
30. 某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件。已知工件的体积为30dm3,密度为3×103kg/m3。已知每个滑轮的重力为60N,水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,不计滑轮转轴处的摩擦、绳重及水的阻力,工件提离水面后忽略上面所沾的水。下列计算结果正确的是( )
A. 工件受到的重力为9000N
B. 工件浸没在水中时所受的浮力为300N
C. 工件在水中上升6m的过程中,工人做功3600J
D. 工件提离水面后匀速上升的过程,滑轮组的机械效率为93.75%
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题意及可得,工件受到的质量为
工件受到的重力为
故A错误;
B.由可得,工件浸没在水中时所受的浮力为
故B正确;
C.动滑轮上有两股绳,人的拉力是物体和滑轮重力之和减去物体所受浮力之差的二分之一,所以绳子的拉力为
绳子自由端移动的距离为物体移动距离的两倍,即
s=2×6m=12m
则工人做功为
故C错误;
D.工件提离水面后匀速上升的过程中,设物体移动的距离为h,绳子上的拉力为物体和滑轮重力之和的二分之一,此时拉力为
拉力所做的功为
物体所做的有用功为
滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选BD。
31. 如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片至某一位置时,定值电阻R1消耗的功率为P1,电路中的电流为I1;再次将滑动变阻器滑片至另一位置时,R1消耗的功率为P2,电路中的电流为I2,电压表示数为5V,已知P1:P2=1:4,滑动变阻器第一次接入电路的阻值为20Ω,前后两次滑动变阻器消耗的功率相同。则下列说法中正确的是( )
A. I1:I2=2:1
B. 电源电压为10V
C. R1=10Ω
D. 两次滑动变阻器消耗功率均为5W
【答案】CD
【解析】
【详解】闭合开关S,两电阻串联,电压表测量变阻器两端电压,定值电阻R1消耗的功率为P1,电路中的电流为I1,R1消耗的功率为P2时电路中的电流为I2,已知P1:P2=1:4,则由可知
则
前后两次滑动变阻器消耗的功率分别为
由可知
即
又由
可知
,
两次滑动变阻器消耗的功率为
两种情况下的电源电压为
联立可得
则
,
故AB错误,CD正确。
故选CD。
二、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
32. 如图所示是某拉力器设计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起,电压表量程为0~3V,电源电压U=6V,电阻R0=10,均匀电阻丝MN长为10cm,阻值为20。弹簧受到的拉力每增加100N,弹簧伸长1cm。P与MN间的摩擦不计,在弹性限度内使用弹簧。
(1)闭合开关S,当作用在拉环上的力越大时,电压表的示数就越___________;
(2)当拉环不受拉力时,滑片P处于M端。闭合开关S,拉动拉环使弹簧伸长2.5cm,则电压表示数为_________V;
(3)若将电压表改装成拉力表,则拉力表的测量范围是_________N;
(4)若要增大拉力表的测量范围,保证电阻丝MN不变,只允许改动电路中的一个元件,则你采取的措施是_________________。
【答案】 ①. 大 ②. 1 ③. 0~750 ④. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]由题意可得,闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测电阻滑动变阻器左端的电压,当作用在拉环上的力越大时,电压表并联部分电阻越大,所测滑动变阻器左端的电压越大。
(2)[2]由题可得,电路中的电流为
拉动拉环使弹簧伸长2.5cm,则电压表所测滑动变阻器左侧的电阻为
则电压表所测滑动变阻器左侧的电压为
(3)[3]当弹簧伸长为0时,弹簧所受的拉力为0N,由于电压表所测电压最大为3V,即电压表所测滑动变阻器左侧的电阻最大为
此时所测电阻丝的长度为
弹簧受到的拉力每增加100N,弹簧伸长1cm可得,拉力表所测的最大拉力为750N,故拉力表的测量范围是0~750N。
(4)[4]由上述分析可得,拉力表的测量范围与电压表所能测的最大电压有关,所以要增大拉力表的测量范围,只需要用量程更大的电压表替换实验中所用电压表即可。
33. 如图所示,薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器的底面积S=8×10﹣3m2,容器高0.2m,内盛0.17m深的水.A1和A2为两个均匀实心立方体物块(不吸水),A1的质量为0.185kg,A2的体积为3.2×10﹣4m3,(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg).
(1)水对容器底部的压力为多少?
(2)将A1释放,沉浸在水中,静止后受到容器底对它的支持力为0.6N,求A1的体积.
(3)只将A2缓慢浸入在水中,当水对容器底部的压强最大时,A2的密度至少为多少?
【答案】(1)13.6N;(2 1.25×10﹣4m3;(3)0.75×103kg/m3
【解析】
【详解】(1)水对容器底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.17m=1.7×103Pa;
容器底部受到的压力为:
F=pS=1.7×103Pa×8×10﹣3m2=13.6N;
(2)A1的重力为:
G1=m1g=0.185kg×10N/kg=1.85N;
A1浸没在水中,A1受到三个力的共作用:竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F和浮力F浮;根据力的平衡条件可得:
G=F+F浮,
则A1受到的浮力为:
F浮=G﹣F=1.85N﹣0.6N=1.25N;
由阿基米德原理可知,A1排开的水的体积即A1的体积为:
V1=V排==1.25×10﹣4m3;
(3)A2在水中的状态可能有三种情况:漂浮、悬浮或下沉;A2漂浮时其密度小于水的密度,悬浮时其密度等于水的密度,下沉时其密度大于水的密度;由于本题求的是A2的最小密度,故A2在水中处于漂浮状态时,其密度最小;将A2缓慢浸入在水中,当水面上升至0.2m时,水对容器底部的压强是最大的;水面上方的体积即排开的水的体积为:
V2排=Sh'=8×10﹣3m2×(0.20cm-0.17cm)=2.4×10﹣4m3<3.2×10﹣4m3,
此时A2漂浮,A2受到的浮力为:
F'浮=G2,
即
ρ水gV2排=ρ2gV2,
代入数据得:
1.0×103kg/m3×10N/kg×2.4×10﹣4m3=ρ2×10N/kg×3.2×10﹣4m3,
解得A2的最小密度:
ρ2=0.75×103kg/m3.
考试时间:90分钟满分105分(A卷85分,B卷20分)
A卷
一、单项选择题(每小题2分,共26分)
1. “天宫课堂”在充满趣味的教育中,让我们掌握科学知识,树立航天强国的梦想。我国航天员在“天宫课堂”向我们传递信息是通过( )
A. 超声波B. 电磁波C. 次声波D. 红外线
【答案】B
【解析】
【详解】AC.超声波、次声波属于声音,而声音的传播需要介质,太空中没有空气,不能传声,所以不能利用超声波或次声波来传递航天员与地面的信息。故AC不符合题意;
B.电磁波可以在真空中传播,航天员与地面的互动利用电磁波来传递信息,故B符合题意;
D.红外线与紫外线属于不可见光,虽然可以在真空中传播,但不是用来传递信息的,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列现象中,属于凝华现象是( )
A. 雪在太阳光照射下融化成水
B. 冬天室外水桶里的水结成冰
C. 冬天房间窗户玻璃内表面结有冰花
D. 冰冻衣服在0℃以下的环境中也会变干
【答案】C
【解析】
【详解】A.雪在太阳光照射下融化成水,属于熔化现象,故A不符合题意;
B.冬天室外水桶里的水结成冰,属于凝固现象,故B不符合题意;
C.冬天房间窗户玻璃内表面结有冰花,是水蒸气凝华形成的,故C符合题意;
D.冰冻衣服在0℃以下的环境中也会变干,冰直接变成了水蒸气,是升华现象,故D不符合题意。
故选C。
3. 在火箭推动飞船上升阶段,航天员是被固定在飞船座舱内的,相对下列哪个参照物航天员是静止的( )
A. 太阳B. 地球C. 月球D. 飞船
【答案】D
【解析】
【详解】A.以太阳为参照物,航天员和太阳之间的位置发生了变化,航天员是运动的,故A不符合题意;
B.以地球为参照物,航天员离地球越来越远,位置发生了变化,航天员是运动的,故B不符合题意;
C.以月球为参照物,航天员和月球之间的位置也发生了变化,航天员是运动的,故C不符合题意;
D.以飞船为参照物,因为航天员固定在舱内,与飞船之间的位置没有发生变化,所以航天员是静止的,故D符合题意。
故选D。
4. 我国高铁采用了能量回收制动方式:列车到站前停止动力供电,继续向前运行,内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流,把机械能转化为电能进行回收。以下与其工作原理相同的是( )
A. 手摇发电机B. 扬声器
C. 电磁起重机D. 电风扇
【答案】A
【解析】
【详解】A.内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流,把机械能转化为电能,这是电磁感应现象,手摇发电机是利用电磁感应原理发电的,故A符合题意;
B.扬声器原理是通电导体在磁场中受力运动,故B不符合题意;
C.电磁起重机原理是电流磁效应,故C不符合题意;
D.电风扇原理是通电导体在磁场中受力运动,故D不符合题意。
故选A。
5. 寓言故事《龟兔赛跑》说的是兔子和乌龟比赛,两者同时从同一地点出发,兔子开始跑得很快,但途中睡了一觉,醒来再追,发现乌龟先到达终点取得了胜利。下列说法正确的是( )
A. 乌龟始终比兔子跑得快B. 兔子比赛的平均速度比乌龟大
C. 比赛胜负根据相同时间比路程D. 比赛胜负根据相同路程比时间
【答案】C
【解析】
【详解】A.在兔子睡觉之前,兔子和乌龟运动的时间相同,乌龟通过的路程少,所以兔子跑的快,故A错误;
B.在整个过程中,兔子和乌龟通过的路程相同,乌龟用的时间短,所以乌龟的平均速度比兔子大,故B错误;
CD.在整个过程中,兔子和乌龟运动的时间相同,乌龟先到达终点,乌龟通过的路程大,乌龟取得了胜利,所以是根据相同时间比路程,故C正确,D错误。
故选C。
6. 赛龙舟是端午节的一项传统活动,比赛中队员们喊着号子,和着鼓点,场面非常热闹。关于赛龙舟活动中与声现象有关的说法正确的是( )
A. 鼓声是由鼓面振动产生的
B. 震耳欲聋的鼓声属于超声波
C. 鼓声在空气中的传播速度比水中大
D. 岸上观众是通过音调分辨出鼓声和号子声的
【答案】A
【解析】
【详解】A. 物体振动产生声音。故鼓声是由鼓面振动产生的,故A正确;
B. 震耳欲聋的鼓声,人能够听见,不属于超声波,超声波人听不见,故B错误;
C.声音在水中的传播速度大于空气中,故C错误;
D.观众是通过音色分辨出鼓声和号子声的,故D错误。
故选A。
7. 为了安全用电。我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少。下列有关常见电压值的表述,正确的是( )
A. 一节新干电池的电压约为2VB. 对人体的安全电压是36V
C. 手机充电器的输出电压为50VD. 我国照明电路的电压是220V
【答案】D
【解析】
【详解】A.一节新干电池电压为1.5V,故A错误;
B.对人体安全的电压是不高于36V,故B错误;
C.手机充电器的输出电压约为5V,故C错误;
D.根据规定,我国照明电路的电压是220V,故D正确。
故选D。
8. 如图为建筑工地上常用的挖掘机,下列说法正确的是( )
A. 铲斗前端成齿状,可增大压力
B. 装上宽大的履带,可增大压强
C. 铲斗前端成齿状,可增大压强
D. 履带凹凸不平是为了减小摩擦
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.铲斗前端成齿状,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;装上宽大的履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故AB错误,C正确;
D.履带凹凸不平是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D错误。
故选C。
9. 如图,建成后的成都锦城湖公园为城市提供了更充足的“绿肺”空间,是市民休闲健身的好去处。下列说法正确的是( )
A. 闻到湖边青草芳香是分子不停做无规则运动的结果
B. 阳光下湖水温度升高,内能增加,是通过做功方式
C. 烈日下,湖水比岸上石头凉,是因为水的比热容小
D. 气温降低时,湖水分子运动变慢,含有热量减少
【答案】A
【解析】
【详解】A.闻到湖边青草芳香属于扩散现象,这是分子不停做无规则运动的结果,故A正确;
B.阳光下湖水吸收热量,温度升高,内能增加,是通过热传递改变内能,故B错误;
C.烈日下,湖水比岸上石头凉,是因为水的比热容大,根据,吸收相同的热量,水的温度升高得少,故C错误;
D.温度越高,分子热运动越剧烈,气温降低时,湖水分子运动变慢,热量是过程量,不能说“含有的热量”,故D错误。
故选A。
10. 摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动(摩天轮转动的速度大小不变),当摩天轮中的游客从最低点向最高点运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 游客的机械能不变B. 游客的重力势能不变
C. 游客的机械能增大D. 游客的动能减小
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可得,在上升的过程中,摩天轮转动的速度大小不变,游客的动能不变,重力势能增大,所以机械能增大,故ABD错误,C正确。
故选C。
11. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 家庭电路中的保险丝熔断,一定是发生了短路
B. 家中用电器一旦起火,应先切断电源再将火扑灭
C. 使用测电笔辨别火线或零线时,手不能接触笔尾金属体
D. 电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器也可以接在两孔插座中使用
【答案】B
【解析】
【详解】A.家庭电路中的保险丝熔断说明电路中电流过大,导致电流过大的原因有两个,一个是电路发生短路,另一个是总功率过大,故A错误;
B.家中用电器一旦起火,应先切断电源,防止放生触电,故B正确;
C.使用测电笔辨别火线或零线时,手指需要接触笔尾金属体,故C错误;
D.电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器需要使用三孔插座,把金属外壳与大地相连,故D错误。
故选B。
12. 如图为运动员进行撑杆跳的简化图,根据该情景,下列分析错误的是( )
A. 撑杆给人作用力时人也给撑杆作用力
B. 弹力的大小、方向和作用点变化都会影响弹力的作用效果
C. 撑杆受到人的压力发生形变,说明力可使物体发生形变
D. 运动员和撑杆接触后才受到弹力,说明物体需要接触才会有力
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体间力的作用是相互的,撑杆给人作用力时人也给撑杆作用力,故A正确,不符合题意;
B.力的作用效果与力的三要素有关,故弹力的大小、方向和作用点变化都会影响弹力的作用效果,故B正确,不符合题意;
C.因为力可使物体发生形变,所以撑杆受到人的压力发生形变,故C正确,不符合题意;
D.运动员和撑杆接触后才受到弹力,说明物体需要接触才会有弹力,但不接触也会产生别的力,如重力,故D错误,符合题意。
故选D。
13. 如图所示电路中,是定值电阻,闭合开关S后,向右调节滑动变阻器的滑片,则( )
A. 甲、丙表示数变大,乙表示数变小B. 甲、丙表示数变小,乙表示数变大
C. 甲表示数不变,乙、丙表示数变大D. 甲、丙表示数不变,乙表示数变小
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与滑动变阻器R2串联,电压表甲测R1两端的电压,电压表乙测R2两端的电压,电流表丙测电路中的电流;闭合开关S后,向右调节滑动变阻器的滑片,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表丙的示数变大;由U=IR可知,R1两端的电压变大,甲表示数变大;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以变阻器两端的电压变小,即乙电压表的示数变小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题(每空2分,共28分)
14. 人眼的功能类似于照相机。来自物体的光在视网膜上形成一个__________(选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像;当眼睛患有近视时,远处物体的像成在视网膜前,近视眼镜对光起__________(选填“会聚”或“发散”)作用,可将像的位置矫正到视网膜上。
【答案】 ①. 倒立 ②. 发散
【解析】
【详解】[1]人眼的功能类似于照相机,晶状体相当于凸透镜,物体处于晶状体的二倍焦距以外,来自物体的光在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。
[2]近视眼镜为凹透镜,对光起发散作用,可使光线延迟会聚,将像的位置矫正到视网膜上。
15. 运动场上若运动员突然受伤,医护人员实施急救时,常常会对着受伤部位喷一种雾状的药剂。这是一种叫作氯乙烷的有机物,它的沸点只有12.5℃,所以在常温常压下是______态。通常它以液态形式被储存在金属罐中,则常温下氯乙烷是采用______的方法被液化后储存。
【答案】 ①. 气 ②. 压缩体积
【解析】
【详解】[1] 氯乙烷沸点低于常温,只有12.5℃,所以在常温常压下是气态。
[2] 将气体液化的方式有两种,降温和压缩体积,常温下的氯乙烷是采用压缩体积的方法液化后储存的。
16. 如图所示是悬停在空中的无人机,无人机重为50N,它受到的升力_________(选填“小于”、“大于”或“等于”)50N。若此时一切外力都消失,无人机将保持__________(选填“静止”、“匀速直线下降”或“匀速直线上升”)状态。
【答案】 ①. 等于 ②. 静止
【解析】
【详解】[1]无人机重50N,当它悬停在空中时处于平衡状态,无人机受到的重力和升力是一对平衡力,大小相等,则受到的升力等于50N。
[2]当无人机处于悬停状态时的速度为0,一切外力都消失,根据牛顿第一定律可知,无人机将会保持静止。
17. 如图所示,重12N的小球静止在水中,弹簧测力计的示数为4N,则小球受到的浮力为_________N;继续增大小球浸入水中的深度,它受到的浮力__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 8 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]根据力的平衡可知,小球受到的浮力为
[2]由可得,继续增大小球浸入水中的深度,排开液体的体积不变,液体的密度不变,它受到的浮力不变。
18. 如图,将白炽灯灯丝接入电路,闭合开关后小灯泡发光,通过白炽灯灯丝和小灯泡的电流______(选填“相等”或“不相等”);加热灯丝,小灯泡变暗,说明温度越高导体电阻越______。
【答案】 ①. 相等 ②. 大
【解析】
【详解】[1]根据图可知,白炽灯灯丝和小灯泡串联,根据串联电路电流特点可知,通过白炽灯灯丝和小灯泡电流相等。
[2]根据题意可知,加热灯丝,温度升高,小灯泡变暗,说明电流变小、电阻变大,进而说明温度越高,导体电阻越大。
19. 1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了通电导体周围存在__________,据此人们研制出了电磁继电器。如图所示是一个水位自动报警器的原理图,水位上升到金属块A之后,__________(选填“红”或“绿”)灯亮。
【答案】 ①. 磁场 ②. 红
【解析】
【详解】[1]丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,即发现了通电导线周围存在磁场。
[2]由图可知,当水位上升到金属块A时,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,衔铁被吸下,与下触点接触,使红灯接通电源,则红灯亮。
20. 图甲是办公室常见的便携式养生壶,正常工作电压为220V,其底座的加热器有加热和保温两个挡位,其简化电路图如图乙,已知R1的电阻为220Ω。当双触点开关S接触1和2时为保温挡,正常工作1分钟电流产生的热量为______J;当调节到加热挡时,电阻R1和R2______联接入电路。
【答案】 ①. 1.32×104 ②. 并
【解析】
【详解】[1]由图可知,当开关S接1和2时,电路为R1的简单电路;该电路是纯电阻电路,所以正常工作1分钟电流产生的热量为
[2]由图可知,当开关S接1和2时,电路为R1的简单电路;当开关S接2和3时,R1、R2并联,此时电路总电阻小于R1单独工作时的电阻,根据公式可知,此时功率较大,为加热挡。
三、作图题与计算题(17分。计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
21. 如图,画出点光源S通过右侧窗口照亮的范围。
【答案】
【解析】
【详解】根据光的直线传播原理可知,从点光源S过右侧窗户的最上端和最下端分别作出边缘的两条光线,两条光线之间即为光线能到达的范围,如图所示
22. 图甲是小明自行车的手闸,其中ABO可视为一种杠杆,简化示意图如图乙,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件F1l1=F2l2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l1最长;动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图,如图所示:
23. 如图是全球首款无人驾驶巴士“阿波龙”,其空车重力为30000N,静止时轮胎与地面接触的总面积为0.2m2。车满载时在水平路面以36km/h的速度匀速直线行驶时,受到的阻力为1500N。求:
(1)“阿波龙”空车静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)“阿波龙”满载时在水平路面以36km/h的速度匀速直线行驶1min,牵引力做的功。
【答案】(1);(2)9×105J
【解析】
【详解】解:(1)由题意可得,空车静止在水平地面上时,车对地面的压力为
F压=G=3×104N
由可得,车对地面的压强为
(2)由题意可得,车的速度为
v=36km/h=10m/s
1min行驶的路程为
s=vt=10m/s×60s=600m
匀速行驶时,汽车处于平衡状态,汽车牵引力大小等于阻力大小,即
F=f=1500N
由可得,牵引力做的功为
W=Fs=1500N×600m=9×105J
答:(1)对地面的压强为1.5×105Pa;
(2)牵引力做的功为9×105J。
24. 某同学选用规格为“12V; 6W”的灯泡L、定值电阻R1(阻值为12Ω)及滑动变阻器R2(规格为“24Ω; 2A”)等元件设计了如图所示的电路。闭合开关S、S2,滑动变阻器的滑片移至a端时,灯泡L正常发光。电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化,求:
(1)当三个开关都闭合,滑动变阻器的滑片移至a端时,电流表的示数是多大?
(2)该电路在通电的状态下,消耗的最小功率是多大?
【答案】(1)1.5A;(2)3W
【解析】
【详解】解:(1)当闭合开关S、S2,且滑动变阻器的滑片移至a端时,电路为灯泡L接在电源上的简单电路,灯L正常发光,电源电压等于灯泡两端的电压
三个开关都闭合时,滑动变阻器滑片滑到a端时,电阻R1与L并联,电流表的示数是
(2)灯泡的电阻
由于,当闭合S和S2,滑动变阻器滑片滑到b端时,灯L和变阻器的最大阻值串联此时电路中的电阻最大,电流最小,电路消耗的电功率最小
R总=RL+R0=24Ω+24Ω=48Ω
消耗的最小功率是
答:(1)当三个开关都闭合,滑动变阻器的滑片移至a端时,电流表的示数是1.5A;
(2)该电路在通电的状态下,消耗的最小功率是3W。
四、实验与探究题(共14分)
25. 在“连接串联电路”实验中,实验电路如图所示。
(1)在连接电路时,开关应该处于___________状态;
(2)连接好电路后闭合开关S,发现L1、L2两只灯泡都不亮。用手按一下灯泡L1时,L1、L2仍然都不亮;按一下灯泡L2时,两灯都亮,松开手两灯又不亮。则故障可能是___________ ;
A.L1灯丝断了 B.L2灯丝断了 C.L1短路 D.L2与灯座接触不良
(3)闭合开关时,观察到灯L1比L2亮些。有同学认为这是因为L1比L2更靠近电源的正极。在不增加其他器材的条件下,能判断这种观念是否正确的做法是___________ 。
【答案】 ①. 断开 ②. D ③. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路安全,在连接电路时,开关应该处于断开状态。
(2)[2]连接好电路后,两灯串联,闭合开关S,L1、L2两只灯泡都不亮,电路可能为断路或接触不良;当用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,说明断路故障可能不在L1;按一下灯泡L2,两灯都亮,则断路故障在L2;松开手两灯又不亮,说明故障可能是L2与灯座接触不良,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)[3]在不增加其他器材的条件下,断开开关,将两只灯泡交换位置,再比较两灯的亮度,会发现交换位置后,原先较亮的灯泡依然较亮,说明灯泡的亮度与是否靠近电源的正极无关。
26. 小晨同学买了一个小吊坠(如图甲)作为母亲节的礼物送给妈妈,她利用托盘天平和量筒测量小吊坠的密度进行鉴定。
(1)将天平放在水平桌面上,拨动游码至标尺左端零刻度线,此时指针偏向分度盘中线左侧,她应该将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)移动,直到天平平衡;
(2)将解去挂绳的小吊坠放在左盘,往右盘加减砝码,当最后放入5g的砝码时,发现指针指在分度盘中线的右侧,则她下一步的操作是_________;
A.向右移动游码 B.向左移动平衡螺母 C.取出5g的砝码
(3)天平再次平衡后,砝码和游码的位置如图乙所示,则该小吊坠的质量为________g;
(4)先向量筒中加入30mL的水,用细线系好小吊坠轻放入量筒中,水面上升位置如图丙所示,则小吊坠的密度为___________kg/m3。
【答案】 ①. 右 ②. C ③. 24 ④. 3×103
【解析】
【详解】(1)[1]使用天平测量物质质量时,要先将天平调平。先将游码归零,再观察指针是否指示分度盘中央,指针偏左,说明左侧偏重,应将平衡螺母向右调,直至指针指示分度盘中央。
(2)[2]天平平衡后,把小吊坠放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘的右侧,说明右盘重,需要将最小的砝码取下来,再向右移动游码,直至天平平衡。
故选C。
(3)[3]天平的读数等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值。由图乙知,标尺的分度值为0.2g,此时游码对应的刻度值为4g,所以吊坠的质量为
m=20g+4g=24g
(4)[4]由图丙知,加入小吊坠后,量筒内液体的示数为38mL,量筒中加入30mL的水,则吊坠的体积为
由可得,吊坠的密度为
B卷(共20分)
一、选择题(每小题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对得分。有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
27. 人类的发展离不开能源,“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源,下列说法中正确的是( )
A. 现代生活离不开电,电力是一次能源
B. 提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一
C. 新能源的开发和利用技术难、成本高,无实用价值
D. 能量既不能创造,也不会消灭,所以不用节约能源
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.电能是二次能源,是消耗一次能源得到的,故A错误;
B.消耗能量时,有相当部分没有被利用,所以提高能量转化效率的重要措施之一是节能减排,故B正确;
C.有些新能源存在开发技术难、成本高问题,但新能源安全、清洁,不会严重影响环境的优点,故C错误;
D.能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,但其消耗具有方向性,所以一定得节约能源,故D错误。
故选B
28. 如图,是一张大厦的照片,关于下列说法正确的是( )
A. 照相机的镜头对光线有发散作用B. 照相机成倒立放大的虚像
C. 水中的像是光的反射造成的D. 在太阳下的大楼是光源
【答案】C
【解析】
【详解】A.照相机的镜头是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,故A错误;
B.使用照相机时,物距大于二倍焦距,所以成倒立缩小的实像,故B错误;
C.水中的像是平面镜成像现象,是光的反射造成的,故C正确;
D.光源能自己发光,大楼反射太阳光,大楼自己不会发光,所以大楼不是光源,故D错误。
故选C。
29. 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加热时间变化的图像,已知,,下列说法正确的是( )
A. 甲的比热容表示甲的温度升高1℃吸收的热量是
B. 乙的比热容为
C. 都加热时间t1,乙吸收热量比甲吸收热量多
D. 因甲和乙的沸点相同,故甲和乙的吸热能力相同
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.甲的比热容表示1kg的甲的温度升高(或者降低)1℃吸收(或者放出)的热量是 ,故A错误;
B.质量相等的甲和乙,升高相同温度,乙所用时间是甲的一半,即吸收的热量是甲的一半,根据 可知,乙的比热容是甲的一半,即为,故B正确;
C.用相同的加热器进行加热,都加热时间t1,乙吸收热量和甲吸收热量一样多,故C错误;
D.沸点不能反映物质的吸热能力,比较容是用来反映物质吸热能量的物理量,故D错误。
故选B。
30. 某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件。已知工件的体积为30dm3,密度为3×103kg/m3。已知每个滑轮的重力为60N,水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,不计滑轮转轴处的摩擦、绳重及水的阻力,工件提离水面后忽略上面所沾的水。下列计算结果正确的是( )
A. 工件受到的重力为9000N
B. 工件浸没在水中时所受的浮力为300N
C. 工件在水中上升6m的过程中,工人做功3600J
D. 工件提离水面后匀速上升的过程,滑轮组的机械效率为93.75%
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题意及可得,工件受到的质量为
工件受到的重力为
故A错误;
B.由可得,工件浸没在水中时所受的浮力为
故B正确;
C.动滑轮上有两股绳,人的拉力是物体和滑轮重力之和减去物体所受浮力之差的二分之一,所以绳子的拉力为
绳子自由端移动的距离为物体移动距离的两倍,即
s=2×6m=12m
则工人做功为
故C错误;
D.工件提离水面后匀速上升的过程中,设物体移动的距离为h,绳子上的拉力为物体和滑轮重力之和的二分之一,此时拉力为
拉力所做的功为
物体所做的有用功为
滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选BD。
31. 如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片至某一位置时,定值电阻R1消耗的功率为P1,电路中的电流为I1;再次将滑动变阻器滑片至另一位置时,R1消耗的功率为P2,电路中的电流为I2,电压表示数为5V,已知P1:P2=1:4,滑动变阻器第一次接入电路的阻值为20Ω,前后两次滑动变阻器消耗的功率相同。则下列说法中正确的是( )
A. I1:I2=2:1
B. 电源电压为10V
C. R1=10Ω
D. 两次滑动变阻器消耗功率均为5W
【答案】CD
【解析】
【详解】闭合开关S,两电阻串联,电压表测量变阻器两端电压,定值电阻R1消耗的功率为P1,电路中的电流为I1,R1消耗的功率为P2时电路中的电流为I2,已知P1:P2=1:4,则由可知
则
前后两次滑动变阻器消耗的功率分别为
由可知
即
又由
可知
,
两次滑动变阻器消耗的功率为
两种情况下的电源电压为
联立可得
则
,
故AB错误,CD正确。
故选CD。
二、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
32. 如图所示是某拉力器设计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起,电压表量程为0~3V,电源电压U=6V,电阻R0=10,均匀电阻丝MN长为10cm,阻值为20。弹簧受到的拉力每增加100N,弹簧伸长1cm。P与MN间的摩擦不计,在弹性限度内使用弹簧。
(1)闭合开关S,当作用在拉环上的力越大时,电压表的示数就越___________;
(2)当拉环不受拉力时,滑片P处于M端。闭合开关S,拉动拉环使弹簧伸长2.5cm,则电压表示数为_________V;
(3)若将电压表改装成拉力表,则拉力表的测量范围是_________N;
(4)若要增大拉力表的测量范围,保证电阻丝MN不变,只允许改动电路中的一个元件,则你采取的措施是_________________。
【答案】 ①. 大 ②. 1 ③. 0~750 ④. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]由题意可得,闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测电阻滑动变阻器左端的电压,当作用在拉环上的力越大时,电压表并联部分电阻越大,所测滑动变阻器左端的电压越大。
(2)[2]由题可得,电路中的电流为
拉动拉环使弹簧伸长2.5cm,则电压表所测滑动变阻器左侧的电阻为
则电压表所测滑动变阻器左侧的电压为
(3)[3]当弹簧伸长为0时,弹簧所受的拉力为0N,由于电压表所测电压最大为3V,即电压表所测滑动变阻器左侧的电阻最大为
此时所测电阻丝的长度为
弹簧受到的拉力每增加100N,弹簧伸长1cm可得,拉力表所测的最大拉力为750N,故拉力表的测量范围是0~750N。
(4)[4]由上述分析可得,拉力表的测量范围与电压表所能测的最大电压有关,所以要增大拉力表的测量范围,只需要用量程更大的电压表替换实验中所用电压表即可。
33. 如图所示,薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器的底面积S=8×10﹣3m2,容器高0.2m,内盛0.17m深的水.A1和A2为两个均匀实心立方体物块(不吸水),A1的质量为0.185kg,A2的体积为3.2×10﹣4m3,(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg).
(1)水对容器底部的压力为多少?
(2)将A1释放,沉浸在水中,静止后受到容器底对它的支持力为0.6N,求A1的体积.
(3)只将A2缓慢浸入在水中,当水对容器底部的压强最大时,A2的密度至少为多少?
【答案】(1)13.6N;(2 1.25×10﹣4m3;(3)0.75×103kg/m3
【解析】
【详解】(1)水对容器底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.17m=1.7×103Pa;
容器底部受到的压力为:
F=pS=1.7×103Pa×8×10﹣3m2=13.6N;
(2)A1的重力为:
G1=m1g=0.185kg×10N/kg=1.85N;
A1浸没在水中,A1受到三个力的共作用:竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F和浮力F浮;根据力的平衡条件可得:
G=F+F浮,
则A1受到的浮力为:
F浮=G﹣F=1.85N﹣0.6N=1.25N;
由阿基米德原理可知,A1排开的水的体积即A1的体积为:
V1=V排==1.25×10﹣4m3;
(3)A2在水中的状态可能有三种情况:漂浮、悬浮或下沉;A2漂浮时其密度小于水的密度,悬浮时其密度等于水的密度,下沉时其密度大于水的密度;由于本题求的是A2的最小密度,故A2在水中处于漂浮状态时,其密度最小;将A2缓慢浸入在水中,当水面上升至0.2m时,水对容器底部的压强是最大的;水面上方的体积即排开的水的体积为:
V2排=Sh'=8×10﹣3m2×(0.20cm-0.17cm)=2.4×10﹣4m3<3.2×10﹣4m3,
此时A2漂浮,A2受到的浮力为:
F'浮=G2,
即
ρ水gV2排=ρ2gV2,
代入数据得:
1.0×103kg/m3×10N/kg×2.4×10﹣4m3=ρ2×10N/kg×3.2×10﹣4m3,
解得A2的最小密度:
ρ2=0.75×103kg/m3.
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