云南省昆明市五华区云南师范大学附属中学2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
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这是一份云南省昆明市五华区云南师范大学附属中学2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题,共27页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
1.(3分)“估测”是物理学中常用的一种方法,下列估测最符合实际的是( )
A.1名普通中学生的重力约为500N
B.成年人正常步行的速度为10km/h
C.体育中考时跑100m用时4s
D.小军家电视机正常工作时电流约为5A
2.(3分)如图所示的声现象中,下列说法不正确的是( )
A.甲图中用相同的力度敲击瓶身,瓶子中的水越多,发出声音的音调越低
B.乙图中在居民区的道路旁装隔音墙是在传播过程中减弱噪声
C.丙图中的倒车雷达是利用次声波的回声定位来传递能量
D.丁图中水下的运动员能根据音乐声完成相应的动作,说明水能传声
3.(3分)如图所示,下列光现象描述不正确的是( )
A.甲图,光的色散现象可以说明太阳光是复色光
B.乙图,眼睛看远处的物体时像成在视网膜前方——需配戴凸透镜矫正
C.丙图,小猫叉不到鱼——它看到的是鱼变浅的虚像
D.丁图,人们能从不同角度看到冰墩墩——冰墩墩发生的是漫反射
4.(3分)在如图所示的情景中,下列说法正确的是( )
A.甲图中活塞压缩气体做功,活塞的机械能减小,空气的内能增大,温度升高
B.乙图是汽油机的做功冲程,该冲程使汽车获得动力
C.丙图中试管内的水蒸气推动塞子冲出时,是通过热传递改变塞子的内能
D.丁图中的永动机能够永远不停地工作下去
5.(3分)下列关于电和磁的四幅图中,说法错误的是( )
A.图甲是发电机的原理图
B.图乙可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
C.图丙中电磁起重器是利用电流的磁效应工作的
D.图丁中同时改变电流方向和磁场方向反向,导体运动的方向不发生改变
6.(3分)如图所示,在水平拉力F的作用下,使物体在水平桌面上以0.3m/s的速度匀速运动(不计绳重和绳与绳之间的摩擦力、动滑轮重),则F及其功率的大小分别为( )
A.90N,81WB.90N,27WC.60N,54WD.60N,18W
7.(3分)核电站发电流程如图所示,下列说法正确的是( )
A.核能是可再生能源
B.汽轮机属于热机
C.发电机将内能转化为电能
D.进入我国居民家庭的是220V的直流电
(多选)8.(3分)WTT新乡冠军赛于2023年4月9日至15日在中国内地举行,如图是孙颖莎在比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.大力扣杀时,乒乓球受到球拍的力大于球拍受到乒乓球的力
B.乒乓球落到球台反弹后上升的过程中,受到弹力和重力的作用
C.改变击球时力的大小、方向和作用点,都会产生不同的发球效果
D.击球时,球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的形状和运动状态
(多选)9.(3分)置于水平桌面上的两个完全相同的容器内分别装有深度相同的甲、乙两种液体,现将同一只密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时如图所示。下列判断正确的是( )
A.密度计在两种液体中受到的浮力相等
B.密度计在乙液体中受到的浮力较大
C.甲液体的密度ρ甲大于乙液体的密度ρ乙
D.甲、乙两种液体对容器底部的压强相等
(多选)10.(3分)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表A与电压表V1的示数关系如图乙所示,当电流表示数为0.4A时,两电压表示数恰好相等。下列判断正确的是( )
A.电源电压是6V
B.滑动变阻器滑片移动过程中阻值变化范围是2~25Ω
C.滑动变阻器滑片P向右移动时,小灯泡L的阻值变大
D.小灯泡的阻值最大时,电流通过它1min内做的功为12J
二、填空题(本大题共6小题,11~15题每小题2分,16题4分,共14分)
11.(2分)将20cm3的水和20cm3的酒精注入同一个量杯中,摇晃后发现,水和酒精的总体积小于40cm2,这现象说明了分子间有 。把两块表面很平且干净的铅压紧,两块铅就结合在一起,甚至下面吊一个重物都不能把它拉开 。
12.(2分)制作傣味食物调料的柠檬夹如图甲所示,其工作原理如图乙。其中AB=3OB,当F2=8N时,F1= N,它属于 杠杆(不计柠檬夹自重)。
13.(2分)为寻找清洁能源,科学家在地球上模仿太阳内部的核反应制造出“人造太阳”,核反应过程如图1所示 (填“核聚变”或“核裂变”)。引发“人造太阳”的核反应,温度高达上亿摄氏度,科学家只能通过强大的磁场让“人造太阳”悬浮于空中,“人造太阳”悬浮在空中是利用了同名磁极 的原理。
14.(2分)如图所示,当开关S、S1闭合时,滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表V的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);当开关S闭合、S1断开时,滑动变阻器的滑片P向右移动,灯泡L的实际功率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.(2分)如图所示,底面积为1m2的圆柱形容器装满水,一光束沿AO射向水面,方向保持不变,水流出,水位下降 移动,当光点移动了20cm时,容器中的水已流出 kg。
16.(4分)我国的三峡水电站和白鹤滩水电站分别位居世界第一、第二大水力发电站。自2022年12月20日白鹤滩水电站全面竣工,我国长江成为了世界最大的清洁能源走廊。水力发电利用天然水流蕴藏着的巨大能量,通过发电机转化为电能。如图甲所示,水轮机带动发电机转动发出电能。因此,水电站要修建在水资源丰富且水流落差较大的河道之上,三峡电站共有单机70万千瓦发电机32台,是我国“西电东送”的骨干电源点。
(1)我国长江上修建有多个水电站,却能成为世界最大清洁能源走廊的原因是:水力发电 (填“会”或“不会”)污染水资源,它仅利用天然水流蕴藏着的巨大能量通过发电机转化为电能。
(2)建造水力发电站时,要修建拦河大坝人为改变水位落差来提高水的 能。
(3)一台单机70万千瓦的发电机正常工作24h,可以发电 kW•h。
(4)如图乙所示为远距离输电示意图:发电厂发出的交流电需要用升压变压器升高到几百千伏的高压,送到高压输电线路上传输到用电地区的变电站,再进行一至两次降压后才能送到工厂或居民区。采取高压输电的目的是为了减少因电流热效应在输送过程中 的损失。
三、作图题(本大题共2小题,共4分)
17.(2分)物体在光滑的斜面上正在下滑,画出此时物体所受到重力和支持力的示意图。
18.(2分)如图所示,开关闭合后,位于螺线管左侧的小磁针顺时针旋转90°
四、实验探究题(本大题共4小题,第19题8分,第20题4分,第21题8分,第22题4分)
19.(8分)在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中:
(1)小红把两个灯泡L1、L2串联起来(如图甲所示),闭合开关后发现指针偏向如图乙所示位置,其原因是 。正确连接电路后,再次闭合开关S,发现灯L1亮度较亮,灯L2亮度较暗。此时通过灯L1中的电流 (填“大于”、“小于”或“等于”)通过灯L2中电流。
(2)当把电流表接入电路中C点时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数。为了找出故障原因,小红用电压表进行检测,AC间电压为3V,BC间电压为0。则电路故障可能是 。
A.L1断路
B.L1短路
C.L2断路
D.L2短路
(3)排除故障后继续实验,分别测得通过A、B、C各点的电流值,为了验证结论的普遍性 。
(4)接着小红继续探究并联电路中干路的电流与各支路电流之间的关系,她用三个完全相同的电流表设计了如丙所示的电路。
①闭合开关后,电流表A、A2的示数分别如图丁所示,则灯L1中的电流为 A,灯L2中的电流为 A。
②在某次操作中,小红闭合开关后,发现电流表的指针都能偏转2指针偏转角度相同,此时,L1、L2的电阻之比为 ,功率之比 。
20.(4分)小明用长方体木块(各表面粗糙程度相同)、弹簧测力计、长木板、斜面、两个质量不同的钢球,进行了如图所示的两组实验。
(1)如图甲所示,把木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动;依据 知识可知,弹簧测力计的拉力等于木块受到的摩擦力。
(2)再把木块立放在长木板上,重复上述实验,读出弹簧测力计的示数,则说明摩擦力大小与 无关。
(3)如图乙所示,在探究动能大小与质量的关系时,用质量不同的钢球在同一斜面的同一高度由静止滚下,观察木块被撞击的距离;
①该实验研究的是 (填“钢球”或“木块”)动能的大小与质量的关系;
②比较图乙两次实验得出的结论,小明联想到高速公路限速牌上分别标明有“120”和“100”字样,其中“100”字样是针对 (填“大客车”或“小轿车”)的限速。
21.(8分)小成同学根据已学知识设计了如下两个实验。
实验1:小成用细线拴住一个乒乓球,将细线的一端固定在容器底,向容器内倒入适量水后,之后他又用另一根细线拴住一个重物挂在容器侧壁上,重物静止时,如图1所示。
(1)乒乓球受到的浮力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)重力,浮力的方向是 ;
实验2:小成还探究了浮力的大小与哪些因素有关,分别做了如图2所示的实验。(细线的质量和体积均忽略不计,小石块不吸水)
(2)在使用弹簧测力计测量力前,要将它的指针调节在 位置;
(3)图2中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4、F5、F6,用测得的示数写出石块浸没在水中时受到的浮力F浮= ;
(4)小成发现F1﹣F3>F4﹣F2,由此得出浸入水中的物体所受浮力大于物体排开水的重力,这一结论是 的,原因是 ;
(5)小成继续实验,他将石块浸没在装满煤油的溢水杯中,如图丙所示5>F3,说明物体受到的浮力大小与 有关;除了用水和煤油外,他还用其它液体进行了实验 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
22.(4分)如图所示是小明“探究光的反射规律”的实验装置,在平面镜上竖直放置一块白色硬纸板,纸板由可以绕接缝ON转折的E、F两部分组成。当一束光线沿图中AO方向入射时,具体的实验操作是 ,如果观察到 现象,则能初步说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)要求:(1)语言表述简练、准确;(2)写出必要的运算和推理过程;(3)带单位计算;(4)计算结果若有近似,均保留两位小数。
23.(9分)小明家新买的电煲锅如图甲所示,它有加热和保温两种功能,图乙是其简化电路图。已知:电源电压为220V,R1=55Ω,保温功率176W。(c米饭=4×103J/(kg•℃))求:
(1)若电煲锅内装有1kg米饭,从12℃加热到100℃,米饭吸收多少热量?
(2)电阻R2的阻值为多少?
(3)若加热这些米饭需要500s,则电煲锅的效率是多少?
24.(9分)如图所示,重为8N,边长为10cm的不吸水正方体A和底面积为400cm2的薄壁圆柱形容器静置于水平地面上;现将A用一根体积可以忽略的细线拉住固定在装有水的薄壁圆柱形容器中。已知水的密度,求:
(1)正方体A静置时对水平地面的压强;
(2)正方体A固定在水中时细线对A的拉力;
(3)将图中与正方体A相连的细线剪断,当正方体A静止时,水对容器底的压强较细线剪断前减小多少?
2024-2025学年云南师大附中八年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.(3分)“估测”是物理学中常用的一种方法,下列估测最符合实际的是( )
A.1名普通中学生的重力约为500N
B.成年人正常步行的速度为10km/h
C.体育中考时跑100m用时4s
D.小军家电视机正常工作时电流约为5A
【答案】A
【解答】解:A.1名普通中学生的重力约为500N;
B.成年人正常步行的速度约为4km/h;
C.100米比赛世界冠军的成绩约为10s,故C错误;
D.电视机正常工作时电流约为4.5A。
故选:A。
2.(3分)如图所示的声现象中,下列说法不正确的是( )
A.甲图中用相同的力度敲击瓶身,瓶子中的水越多,发出声音的音调越低
B.乙图中在居民区的道路旁装隔音墙是在传播过程中减弱噪声
C.丙图中的倒车雷达是利用次声波的回声定位来传递能量
D.丁图中水下的运动员能根据音乐声完成相应的动作,说明水能传声
【答案】C
【解答】解:A、以相同力度敲击瓶身,水的质量越多,频率越低,故A正确;
B、在居民区的道路旁装隔音墙是在传播过程中减弱噪声;
C、倒车雷达是利用超声波的回声定位来传递信息;
D、水下的运动员能根据音乐声完成相应的动作,故D正确。
故选:C。
3.(3分)如图所示,下列光现象描述不正确的是( )
A.甲图,光的色散现象可以说明太阳光是复色光
B.乙图,眼睛看远处的物体时像成在视网膜前方——需配戴凸透镜矫正
C.丙图,小猫叉不到鱼——它看到的是鱼变浅的虚像
D.丁图,人们能从不同角度看到冰墩墩——冰墩墩发生的是漫反射
【答案】B
【解答】解:
A、光的色散实验说明太阳光是一种复色光、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光混合而成的;
B、近视眼所成的像在视网膜的前方,应使光线推迟会聚,所以应佩戴发散透镜,故B错误;
C、水中鱼反射的光,折射角大于入射角,所以逆着折射光线看去,故C正确;
D、人们能从不同角度看到冰墩墩,是光在冰墩墩上发生了漫反射现象。
故选:B。
4.(3分)在如图所示的情景中,下列说法正确的是( )
A.甲图中活塞压缩气体做功,活塞的机械能减小,空气的内能增大,温度升高
B.乙图是汽油机的做功冲程,该冲程使汽车获得动力
C.丙图中试管内的水蒸气推动塞子冲出时,是通过热传递改变塞子的内能
D.丁图中的永动机能够永远不停地工作下去
【答案】A
【解答】解:A、下压活塞时,活塞机械能转化为空气的内能、温度升高;
B、乙图是汽油机的压缩冲程,故B错误;
C、丙图中试管内的水蒸气推动塞子冲出时,故C错误;
D、抽水机在此过程中,即机械能会逐渐减少,他设想的机械装置不能实现,故D错误。
故选:A。
5.(3分)下列关于电和磁的四幅图中,说法错误的是( )
A.图甲是发电机的原理图
B.图乙可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
C.图丙中电磁起重器是利用电流的磁效应工作的
D.图丁中同时改变电流方向和磁场方向反向,导体运动的方向不发生改变
【答案】B
【解答】解:A、甲图中导体棒AB在磁场中做切割磁感线运动时,故演示了电磁感应现象,故A正确;
B、乙图中,通过的电流相同,右边吸引大头针的个数多,故B错误;
C、图丙中电磁起重器是利用电流的磁效应工作的;
D、图中有电源,其受力的方向与电流方向,若同时改变电流方向和磁场方向,故D正确。
故选:B。
6.(3分)如图所示,在水平拉力F的作用下,使物体在水平桌面上以0.3m/s的速度匀速运动(不计绳重和绳与绳之间的摩擦力、动滑轮重),则F及其功率的大小分别为( )
A.90N,81WB.90N,27WC.60N,54WD.60N,18W
【答案】C
【解答】解:物体匀速运动,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,即F拉=f=180N,
从图可知,此滑轮组有三股绳子承担对物体的拉力,所以绳子自由端的水平拉力为:F=;
拉力端移动速度:v=3v物=2×0.3m/s=7.9m/s,
水平拉力的功率:P==Fv=60N×0.5m/s=54W、C正确。
故选:C。
7.(3分)核电站发电流程如图所示,下列说法正确的是( )
A.核能是可再生能源
B.汽轮机属于热机
C.发电机将内能转化为电能
D.进入我国居民家庭的是220V的直流电
【答案】B
【解答】解:A、核能是不可再生能源;
B、汽轮机属于热机,故B正确;
C、发电机将机械能转化为电能;
D、进入我国居民家庭的是220V的交流电。
故选:B。
(多选)8.(3分)WTT新乡冠军赛于2023年4月9日至15日在中国内地举行,如图是孙颖莎在比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.大力扣杀时,乒乓球受到球拍的力大于球拍受到乒乓球的力
B.乒乓球落到球台反弹后上升的过程中,受到弹力和重力的作用
C.改变击球时力的大小、方向和作用点,都会产生不同的发球效果
D.击球时,球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的形状和运动状态
【答案】CD
【解答】解:A、物体间力的作用是相互的,乒乓球受到球拍的力等于球拍受到乒乓球的力;
B、乒乓球在上升的过程中,不再受弹力的作用;
C、力的三要素都影响力的作用效果、方向和作用点,故C正确;
D、力的作用效果有两个:一是可以改变物体的形状,击球时,故D正确。
故选:CD。
(多选)9.(3分)置于水平桌面上的两个完全相同的容器内分别装有深度相同的甲、乙两种液体,现将同一只密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时如图所示。下列判断正确的是( )
A.密度计在两种液体中受到的浮力相等
B.密度计在乙液体中受到的浮力较大
C.甲液体的密度ρ甲大于乙液体的密度ρ乙
D.甲、乙两种液体对容器底部的压强相等
【答案】AC
【解答】解:
ABC、同一个密度计放在两种液体中都漂浮浮水=F浮液=G,由图可知甲<V乙,由F浮=ρ液gV排可知,ρ甲>ρ乙,故AC正确、B错误;
D、已知ρ甲>ρ乙,两烧杯的液面相平,则液体的深度相同,甲烧杯底比乙烧杯底受到的压强大。
故选:AC。
(多选)10.(3分)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表A与电压表V1的示数关系如图乙所示,当电流表示数为0.4A时,两电压表示数恰好相等。下列判断正确的是( )
A.电源电压是6V
B.滑动变阻器滑片移动过程中阻值变化范围是2~25Ω
C.滑动变阻器滑片P向右移动时,小灯泡L的阻值变大
D.小灯泡的阻值最大时,电流通过它1min内做的功为12J
【答案】ABC
【解答】解:A、由图甲可知,电压表V1测小灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,当电流表示数为6.4A时1示数为4V,此时两电压表的示数相等,电源电压为U=3V×2=2V;
B、由图乙可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小1=5V,
滑动变阻器此时电压为:U6小=6V﹣5V=7V,
则滑动变阻器接入电路的最小阻值为:
R滑小===2Ω;
由图乙可知,电路中的电流最小为8.2A,此时灯泡两端电压为U1′=5V,
滑动变阻器此时电压为:U2大=6V﹣7V=5V,
则滑动变阻器接入电路的最大阻值为:
R滑大===25Ω,
所以滑动变阻器滑片移动过程中阻值变化范围是6~25Ω,故B正确;
C、由图知滑动变阻器滑片P向右移动时,电路的总电阻变小知电路的电流变大,小灯泡的灯丝温度升高,故C正确;
D、当小灯泡的电流最大时,灯丝的温度最高,由图乙知此时小灯泡两端的电压为5V,电流通过它1min内做的功为:W=UIt=3V×0.5A×60s=150J。
故选:ABC。
二、填空题(本大题共6小题,11~15题每小题2分,16题4分,共14分)
11.(2分)将20cm3的水和20cm3的酒精注入同一个量杯中,摇晃后发现,水和酒精的总体积小于40cm2,这现象说明了分子间有 间隙 。把两块表面很平且干净的铅压紧,两块铅就结合在一起,甚至下面吊一个重物都不能把它拉开 引力 。
【答案】间隙;引力
【解答】解:
将20cm3的水和20cm3的酒精注入同一个量杯中,摇晃后发现,水和酒精的总体积小于40cm4,即液体的总体积变小,这说明分子间有间隙。
把两块表面很平且干净的铅压紧,两块铅就结合在一起,这一现象说明分子之间存在引力。
故答案为:间隙;引力。
12.(2分)制作傣味食物调料的柠檬夹如图甲所示,其工作原理如图乙。其中AB=3OB,当F2=8N时,F1= 2 N,它属于 省力 杠杆(不计柠檬夹自重)。
【答案】2;省力。
【解答】解:由图可知,支点是O点,F1为动力,F2为阻力,OA=7OB,
根据杠杆的平衡条件:F1L1=F5L2得,F1×OA=F4×OB,解得,F1====2N,
由题知,该杠杆的动力臂大于阻力臂。
故答案为:2;省力。
13.(2分)为寻找清洁能源,科学家在地球上模仿太阳内部的核反应制造出“人造太阳”,核反应过程如图1所示 核聚变 (填“核聚变”或“核裂变”)。引发“人造太阳”的核反应,温度高达上亿摄氏度,科学家只能通过强大的磁场让“人造太阳”悬浮于空中,“人造太阳”悬浮在空中是利用了同名磁极 相互排斥 的原理。
【答案】核聚变;相互排斥。
【解答】解:(1)由图1知:核聚变是指由质量小的原子,在一定条件下,生成中子和氦;
(2)磁场是指传递实物间磁力作用的场,是看不见,东方超环就是利用通过强大电流所产生的强大磁场把等离子体约束。
故答案为:核聚变;相互排斥。
14.(2分)如图所示,当开关S、S1闭合时,滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表V的示数 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”);当开关S闭合、S1断开时,滑动变阻器的滑片P向右移动,灯泡L的实际功率 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】不变;不变
【解答】解:(1)当开关S、S1闭合时,滑动变阻器与灯泡L串联;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,所以电压表示数不变;
(2)当开关S闭合、S1断开时,滑动变阻器和灯泡L串联;
因电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,滑片移动时变阻器接入电路中的电阻不变,由I=,电路中的电流不变,滑片右侧电阻丝的阻值变小,滑片右侧电阻丝两端的电压变小,则滑片右侧电阻丝和灯泡L两端电压之和变小,灯泡亮度不变。
故答案为:不变;不变。
15.(2分)如图所示,底面积为1m2的圆柱形容器装满水,一光束沿AO射向水面,方向保持不变,水流出,水位下降 右 移动,当光点移动了20cm时,容器中的水已流出 100 kg。
【答案】右;100。
【解答】解:
入射光线AO射到水面,水面将光线反射到Q点,入射角为45°;
当水面下降时,入射光线AO保持不变,如下图,入射角也没变,仍为45°,
则在O′点反射的光线O′Q′∥OQ右移,O′Q′与原来的水面交于P点
根据几何关系,QQ′∥OP,四边形OPQ′Q为平行四边形,
因为入射角为45°,所以ΔOO′P,所以O′M=MP=,
所以当光斑在EF上向右移动s=20cm时,
水面将下降h=s=,
由ρ=得流出水的质量:
m水=ρ水V水=ρ水Sh=1.0×108kg/m3×1m5×0.1m=100kg。
故答案为:右;100。
16.(4分)我国的三峡水电站和白鹤滩水电站分别位居世界第一、第二大水力发电站。自2022年12月20日白鹤滩水电站全面竣工,我国长江成为了世界最大的清洁能源走廊。水力发电利用天然水流蕴藏着的巨大能量,通过发电机转化为电能。如图甲所示,水轮机带动发电机转动发出电能。因此,水电站要修建在水资源丰富且水流落差较大的河道之上,三峡电站共有单机70万千瓦发电机32台,是我国“西电东送”的骨干电源点。
(1)我国长江上修建有多个水电站,却能成为世界最大清洁能源走廊的原因是:水力发电 不会 (填“会”或“不会”)污染水资源,它仅利用天然水流蕴藏着的巨大能量通过发电机转化为电能。
(2)建造水力发电站时,要修建拦河大坝人为改变水位落差来提高水的 机械 能。
(3)一台单机70万千瓦的发电机正常工作24h,可以发电 1.68×107 kW•h。
(4)如图乙所示为远距离输电示意图:发电厂发出的交流电需要用升压变压器升高到几百千伏的高压,送到高压输电线路上传输到用电地区的变电站,再进行一至两次降压后才能送到工厂或居民区。采取高压输电的目的是为了减少因电流热效应在输送过程中 电能 的损失。
【答案】(1)不会;(2)机械;(3)1.68×107;(4)电能。
【解答】解:(1)水力发电是急速流动的水冲击水轮机,水轮机带动发电机转动将机械能转化为电能;
(2)修拦河大坝是为了提高上游水位,水的质量不变,重力势能增大,重力势能转化为动能,从而带动发电机发电;
(3)根据P=得一台单机70万千瓦的发电机正常工作24h发电量为:
W=Pt=70×104kW×24h=1.68×102kW•h;
(4)在发电厂输出的电功率是一定的,根据P=UI,那么线路中的电流I会减小2Rt知在相同时间内减少了因电流热效应在输送过程中电能的损失。
故答案为:(1)不会;(2)机械7;(4)电能。
三、作图题(本大题共2小题,共4分)
17.(2分)物体在光滑的斜面上正在下滑,画出此时物体所受到重力和支持力的示意图。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:物体在斜面上受到的重力方向竖直向下,作用点(重心)在其几何中心上。
斜面对物体的支持力方向垂直斜面向上,作用点也在物体的几何中心上。
答案如下图所示。
18.(2分)如图所示,开关闭合后,位于螺线管左侧的小磁针顺时针旋转90°
【答案】见试题解答内容
【解答】解:小磁针顺时针旋转90°,说明小磁针S极与通电螺线管左端相互排斥,右端为N极,通电螺线管正面导线的电流方向是向下的,右端为正极
四、实验探究题(本大题共4小题,第19题8分,第20题4分,第21题8分,第22题4分)
19.(8分)在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中:
(1)小红把两个灯泡L1、L2串联起来(如图甲所示),闭合开关后发现指针偏向如图乙所示位置,其原因是 电流表正负接线柱接反了 。正确连接电路后,再次闭合开关S,发现灯L1亮度较亮,灯L2亮度较暗。此时通过灯L1中的电流 等于 (填“大于”、“小于”或“等于”)通过灯L2中电流。
(2)当把电流表接入电路中C点时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数。为了找出故障原因,小红用电压表进行检测,AC间电压为3V,BC间电压为0。则电路故障可能是 A 。
A.L1断路
B.L1短路
C.L2断路
D.L2短路
(3)排除故障后继续实验,分别测得通过A、B、C各点的电流值,为了验证结论的普遍性 换用不同规格的灯泡多次测量 。
(4)接着小红继续探究并联电路中干路的电流与各支路电流之间的关系,她用三个完全相同的电流表设计了如丙所示的电路。
①闭合开关后,电流表A、A2的示数分别如图丁所示,则灯L1中的电流为 0.54 A,灯L2中的电流为 0.46 A。
②在某次操作中,小红闭合开关后,发现电流表的指针都能偏转2指针偏转角度相同,此时,L1、L2的电阻之比为 1:4 ,功率之比 4:1 。
【答案】(1)电流表正负接线柱接反了;等于;(2)A;(3)换用不同规格的灯泡多次测量;(4)①0.54;0.46;②1:4;4:1。
【解答】解:(1)小红把两个灯泡L1,L2串联起来(如图甲所示),闭合开关发现指针偏向如图乙所示的位置,说明电流表正负接线柱接反了;
串联电路各处的电流都相等,再次闭合开关S5中的电流等于通过灯L2中电流;
(2)闭合开关后发现L1和L4均不发光,电流表无示数;小红用电压表进行检测,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,即电路故障可能是L1断路,故选:A;
(3)排除故障,继续实验,B,C各点的电流的数值,下一步他的操作是换用不同规格的灯泡多次测量;
(4)①由丙图可知,电流表A1测灯泡L4的电流,电流表A2测灯泡L2的电流,电流表A测的是干路电流,
闭合开关后,电流表A、A6的示数如图丁所示,由并联电路的电流特点可知2的示数,但图中电流表A的偏转角度较小,电流表A2的量程是7~0.6A,
则由丁图可知电流表A的示数(干路电流)是4A,电流表A2的示数(灯L2中的电流)是2.46A,则灯L1中的电流为I1=I﹣I5=1A﹣0.46A=2.54 A;
②因为并联电路的干路电流等于各支路电流之和,即干路中的电流要大于支路的电流、A2的指针偏转角度相同,则电流表A所选的是大量程,且干路电流是支路电流的5倍4,
则通过灯泡L1的电流为:I1=I﹣I5=5I2﹣I2=4I2,
则通过L3和L2的电流之比为:==,
因为并联电路中电流与电阻成反比,则灯L8、L2的电阻之比为:
=,
根据P=UI可知,灯L7、L2的功率之比为:
==。
故答案为:(1)电流表正负接线柱接反了;等于;(3)换用不同规格的灯泡多次测量;0.46;3:1。
20.(4分)小明用长方体木块(各表面粗糙程度相同)、弹簧测力计、长木板、斜面、两个质量不同的钢球,进行了如图所示的两组实验。
(1)如图甲所示,把木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动;依据 二力平衡 知识可知,弹簧测力计的拉力等于木块受到的摩擦力。
(2)再把木块立放在长木板上,重复上述实验,读出弹簧测力计的示数,则说明摩擦力大小与 接触面积 无关。
(3)如图乙所示,在探究动能大小与质量的关系时,用质量不同的钢球在同一斜面的同一高度由静止滚下,观察木块被撞击的距离;
①该实验研究的是 钢球 (填“钢球”或“木块”)动能的大小与质量的关系;
②比较图乙两次实验得出的结论,小明联想到高速公路限速牌上分别标明有“120”和“100”字样,其中“100”字样是针对 大客车 (填“大客车”或“小轿车”)的限速。
【答案】(1)二力平衡;(2)接触面积;(3)①钢球;②大客车。
【解答】解:(1)由于物体的摩擦力无法直接测量,实验中需要用到转换法,使木块处于平衡状态,此时木块受到的弹簧测力计的拉力等于摩擦力,即木块受到的摩擦力;
(2)比较甲图中的两次实验可知,实验中被控制的变量是接触面的粗糙程度和木块对长木板的压力大小相等,两次实验弹簧测力计的读数相等,因此可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关;
(3)①根据转换法,通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较钢球到达水平面时动能的大小;
②比较图乙两次实验可知,用质量不同的钢球在同一斜面的同一高度由静止滚下,质量大的钢球将木块撞击的距离更远,因此可以得出结论:速度一定时,物体的动能越大;
因速度相同时,质量越大,刹车时需要克服摩擦力做的功越多,因大客车的质量更大,大客车的限速应该是100km/h。
故答案为:(1)二力平衡;(2)接触面积;②大客车。
21.(8分)小成同学根据已学知识设计了如下两个实验。
实验1:小成用细线拴住一个乒乓球,将细线的一端固定在容器底,向容器内倒入适量水后,之后他又用另一根细线拴住一个重物挂在容器侧壁上,重物静止时,如图1所示。
(1)乒乓球受到的浮力 大于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)重力,浮力的方向是 竖直向上 ;
实验2:小成还探究了浮力的大小与哪些因素有关,分别做了如图2所示的实验。(细线的质量和体积均忽略不计,小石块不吸水)
(2)在使用弹簧测力计测量力前,要将它的指针调节在 0刻度 位置;
(3)图2中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4、F5、F6,用测得的示数写出石块浸没在水中时受到的浮力F浮= F1﹣F3 ;
(4)小成发现F1﹣F3>F4﹣F2,由此得出浸入水中的物体所受浮力大于物体排开水的重力,这一结论是 错误 的,原因是 溢水杯中没有装满水 ;
(5)小成继续实验,他将石块浸没在装满煤油的溢水杯中,如图丙所示5>F3,说明物体受到的浮力大小与 液体的密度 有关;除了用水和煤油外,他还用其它液体进行了实验 寻找普遍规律 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
【答案】(1)大于;竖直向上;(2)0刻度;(3)F1﹣F3;(4)错误;溢水杯中没有装满水;(5)液体的密度;寻找普遍规律。
【解答】解:(1)用细线拴住一个乒乓球,将细线的一端固定在容器底,看到乒乓球将细线拉直后静止在水里、向下的拉力和浮力而平衡,根据细线的方向总是和重垂线平行知;
(2)在使用弹簧测力计测量力前要调零,即将它的指针调节在0刻度位置;
(3)根据称重法测量浮力知,F浮=G﹣F,簧测力计的示数F1测量的是物体的重力,石块浸没在水中时拉力是F8;故石块浸没在水中时受到的浮力F浮=F1﹣F3;
(4)根据阿基米德原理,浸入水中的物体所受浮力等于排开水的重力,实验中F5﹣F3>F4﹣F2,此时是浸入水中的物体所受浮力大于溢出水的重力,只有当溢水杯装满水时,形成错误的原因是溢水杯中没有装满水;
(5)小成继续实验,他将石块浸没在装满煤油的溢水杯中,发现F5>F3,两种液体的密度不同,浮力不同;除了用水和煤油外,他这样做的目的是排除偶然性。
故答案为:(1)大于;竖直向上;(3)F5﹣F3;(4)错误;溢水杯中没有装满水;寻找普遍规律。
22.(4分)如图所示是小明“探究光的反射规律”的实验装置,在平面镜上竖直放置一块白色硬纸板,纸板由可以绕接缝ON转折的E、F两部分组成。当一束光线沿图中AO方向入射时,具体的实验操作是 将纸板NOF前后翻转,观察纸板NOF是否有反射光线 ,如果观察到 纸板NOF上不能看到反射光线 现象,则能初步说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
【答案】将纸板NOF前后翻转,观察纸板NOF是否有反射光线;纸板NOF上不能看到反射光线。
【解答】解:为了证明反射光线,入射光线,将纸板NOF前后翻转;
如果观察到纸板NOF上不能看到反射光线的现象,则能初步说明反射光线、法线在同一平面内。
故答案为:将纸板NOF前后翻转,观察纸板NOF是否有反射光线。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)要求:(1)语言表述简练、准确;(2)写出必要的运算和推理过程;(3)带单位计算;(4)计算结果若有近似,均保留两位小数。
23.(9分)小明家新买的电煲锅如图甲所示,它有加热和保温两种功能,图乙是其简化电路图。已知:电源电压为220V,R1=55Ω,保温功率176W。(c米饭=4×103J/(kg•℃))求:
(1)若电煲锅内装有1kg米饭,从12℃加热到100℃,米饭吸收多少热量?
(2)电阻R2的阻值为多少?
(3)若加热这些米饭需要500s,则电煲锅的效率是多少?
【答案】(1)米饭吸收的热量为3.52×105J;
(2)电阻R2的阻值为220Ω;
(3)电煲锅的效率是80%。
【解答】解:(1)米饭吸收的热量:
Q吸=c米饭m(t﹣t0)=4×106J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣12℃)=3.52×102J;
(2)当开关S接a时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电路电阻较小可知,电饭煲处于加热状态,
当开关S接接b时,两电阻串联,根据P=,电功率较小;
由P=可得
R===275Ω,
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,
所以,电阻R2的阻值:
R6=R﹣R1=275Ω﹣55Ω=220Ω;
(3)电煲锅加热米饭消耗的电能:
W=t=5J,
则电煲锅的效率是:
η=×100%=。
故答案为:(1)米饭吸收的热量为7.52×105J;
(2)电阻R2的阻值为220Ω;
(3)电煲锅的效率是80%。
24.(9分)如图所示,重为8N,边长为10cm的不吸水正方体A和底面积为400cm2的薄壁圆柱形容器静置于水平地面上;现将A用一根体积可以忽略的细线拉住固定在装有水的薄壁圆柱形容器中。已知水的密度,求:
(1)正方体A静置时对水平地面的压强;
(2)正方体A固定在水中时细线对A的拉力;
(3)将图中与正方体A相连的细线剪断,当正方体A静止时,水对容器底的压强较细线剪断前减小多少?
【答案】(1)正方体A静置时对水平地面的压强为800Pa;
(2)正方体A固定在水中时细线对A的拉力为2N;
(3)将图中与正方体A相连的细线剪断,当正方体A静止时,水对容器底的压强较细线剪断前减小50Pa。
【解答】解:(1)正方体A对水平地面的压力F=G=8N,
正方体A静置时对水平地面的压强为:
p===800Pa;
(2)正方体A的体积:V=L5=(0.1m)5=1×10﹣3m5,
A用细线拉住固定在装有水的薄壁圆柱形容器中,V排=V=1×10﹣3m3,
正方体A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×108kg/m3×10N/kg×1×10﹣2m3=10N,
正方体A固定在水中时细线对A的拉力为:
F′=F浮﹣G=10N﹣8N=6N;
(3)剪断细线,正方体A静止时,所受浮力F′浮=G=8N,
由F浮=ρ水gV排可得,此时排开水的体积:
V′排===8×10﹣4m3,
则水面下降的高度Δh===0.005m,
水对容器底部压强变化量Δp=ρ水gh=6.0×103kg/m7×10N/kg×0.005m=50Pa。
答:(1)正方体A静置时对水平地面的压强为800Pa;
(2)正方体A固定在水中时细线对A的拉力为2N;
(3)将图中与正方体A相连的细线剪断,当正方体A静止时。
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