2020年江苏省常州市中考物理试卷 word版含解析
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一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分)每小题只有一个选项符合题意.
1.(2分)2020年6月30日,随着最后一颗组网卫星成功定点于地球同步轨道,中国建成世界领先的“北斗”导航系统。这里的“同步”是指卫星( )
A.相对太阳静止 B.相对火星静止
C.相对地球静止 D.相对月球静止
2.(2分)百灵鸟是散居型蝗虫的天敌,但蝗灾爆发时,聚集型蝗虫会大量分泌苯乙腈,其刺激性气味使百灵鸟放弃捕食,百灵鸟闻到苯乙腈的气味是因为( )
A.分子体积很小
B.分子间有引力
C.分子间有斥力
D.分子永不停息地做无规则运动
3.(2分)夏夜,溧阳萤火虫生态园内,月光皎洁,草丛里飞舞着亮莹莹的萤火虫,颇有“含明终不息,夜月空徘徊”的意境。此情景中( )
A.月亮不是光源,萤火虫是光源
B.月亮不是光源,萤火虫不是光源
C.月亮是光源,萤火虫是光源
D.月亮是光源,萤火虫不是光源
4.(2分)“握手礼”是中华传统礼节之一,“新冠”疫情期间,为更符合卫生防疫要求,某班同学倡导“夸赞礼”并绘制成宣传画如图所示,图中行“夸赞礼”两位同学的面部间距d约为( )
A.0.5m B.1.5m C.3m D.4.5m
5.(2分)如图所示,我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石。下列措施中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是( )
A.在衣服的拉链上涂些蜡
B.自行车转轴处装有滚珠轴承
C.用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字
D.汽车在冰雪路面行驶,车轮上绕有铁链
6.(2分)下列情景中,没有利用大气压强的是( )
A.杯中水不流出 B.用吸管吸饮料
C.用吸盘吊起玻璃板 D.堤坝上窄下宽
7.(2分)如图所示是海波温度随时间变化的图象,已知海波的熔化温度是48℃,则( )
A.海波在AB段处于固态
B.海波在BC段既不吸热也不放热
C.海波在BC段内能逐渐变小
D.海波在CD段吸收热量
8.(2分)如图所示,闭合开关S1、S2两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是( )
A.相斥,A端为N极,B端为N极
B.相斥,A端为S极,B端为S极
C.相吸,A端为S极,B端为N极
D.相吸,A端为N极,B端为S极
9.(2分)2020年5月19日,为抢救濒危病人,常州医生朱鼎暴露在X光(电磁波的一种)下近1小时,之后才穿上铅制防护服继续抢救直至病人转危为安。朱鼎事后流了鼻血,好在身体未受其它严重伤害。铅制防护服能阻碍X光传播,下列现象同样是阻碍电磁波传播的是( )
①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号
②放在密闭金属盒内的收音机,不能接收到电台信号
③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网,可以防止微波泄漏
④用导线时断时续地连接旧干电池的两极,附近的收音机发出咔啦咔啦的声音
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
10.(2分)小明在家进行趣味物理实验“竖辣椒”,通过不断调节,最终把一根辣椒竖立在桌面上。下列关于辣椒的受力示意图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(2分)北方寒冬,为制作冰雕所需的冰块,艺术家找来如图所示的长方体箱子,箱内空腔长1m、宽0.6m、高0.5m。在箱内加深度为h0的水,一夜之后水完全结冰,且冰块恰好与空腔形状完全一致。已知ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3,则h0为( )
A.0.5m B.0.45m C.0.4m D.0.35m
12.(2分)英国科学家切断番茄植株的茎,用人耳倾听没有引起任何听觉。但在靠近茎的切口处放置录音机录音,然后用超大音量、超低速度播放,居然能清晰地听到“尖叫”声。这说明,番茄植株遭受伤害后,会发出( )
A.响度很小的超声波 B.响度很大的超声波
C.响度很小的次声波 D.响度很大的次声波
13.(2分)劳技小组在实验室用1份体积的水和3份体积的纯酒精充分混合而成消毒液。已知ρ水=1×103kg/m3.ρ酒精=0.8×103kg/m3.则该消毒液的密度( )
A.恰好等于0.8×103kg/m3
B.略微小于0.85×103kg/m3
C.恰好等于0.85×103kg/m3
D.略微大于0.85×103kg/m3
14.(2分)一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙.甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙.则( )
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙 B.F浮甲<F浮乙,ρ甲<ρ乙
C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙 D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
15.(2分)如图甲所示的电路中电源电压恒定,小灯泡L的灯丝电阻不变,R1是定值电阻。闭合开关S.将滑动变阻器的滑片P由A端移到B端,两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示。下列分析中正确的是( )
A.电源电压U=10.8V
B.定值电阻R1=8Ω
C.灯泡的最大功率为2.52W
D.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
二、填空作图题(每空格1分,每图2分,共25分)
16.(2分)2020年5月27日11点,我国珠穆朗玛峰高度测量登山队成功登顶。队员脚穿布满尖钉的登山鞋,通过 的方法 冰雪受到的压强,保障行走安全。
17.(2分)某市中考,要求体温小于37.3℃的考生在常规考场考试,体温大于等于37.3℃的考生在备用考场考试。某考生的体温测量结果如图所示,他应在 考场考试,该体温计的工作原理是 。
18.(3分)2020年1月18日,第十届江苏“台湾灯会”在常州恐龙城开幕。如图所示为展会中的“走马灯”,点燃底部蜡烛,热空气上升驱动扇叶转动,观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为 ,这与四冲程汽油机的 冲程相同。
19.(2分)利用如图所示的滑轮组,小明在50s内将重450N的物体匀速吊起10m高,已知动滑轮重50N,不计绳重及摩擦,绳端处拉力F做功的功率为 W,滑轮组的机械效率为 。
20.(4分)N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布,熔喷布能过滤比自身空隙小得多、直径仅为0.3μm即 m的颗粒物,原因是:在生产过程中通过处理,使熔喷布得到大量电子而带 (正/负)电,具有 的作用。由于熔喷布有很好的 性,所以能长时间保留静电,但放在自来水龙头下冲洗晾干后,熔喷布对细微颗粒物的过滤效果严重下降,原因是: 。
21.(2分)某校刚刷完地坪漆的地下室内。弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体,兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是 。在讨论时,物理老师指出该方案的不足:每当线圈平面转过与磁感线相 (平行/垂直)的位置时,换向器自动改变线圈中电流的方向,电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态,极易激发电火花,成为火灾隐患。
22.(2分)2019年9月30日,位于乌蒙山区的赤水河红军大桥全面建成。工程师以1.6m/s的速度走过大桥,用时1250s,桥长 m.驾驶员驾驶工程车以40km/h的速度在桥上行驶,看到桥栏杆向西运动,可知大桥是 (东西/南北)走向的,工程车驶过大桥用时 min。
23.(2分)如图所示的电路中,电源电压恒定,R0是定值电阻。闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,三个电表示数的变化情况为:电流表A1的示数 ,电流表A2的示数 ,电压表V的示数 。
24.(2分)如图所示,AB、CD是点光源S发出的光,经平面镜MN反射后的两条反射光线,请在图中作出点光源S。(保留作图痕迹)
25.(2分)请以笔画线代替导线,将三线插座、开关控制的电灯接入电路。
三、解答探究题(第26题7分,第27题6分,第28题9分,第29题5分,第30题9分,第31题9分,共45分)计算型问题解答时要有必要的文字说明公式和运算过程,直接写出结果的不能得分,
26.(7分)如图甲所示,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上呈现彩色光带。
(1)这种现象叫做光的 现象。
(2)把温度计放在色散光带红光的外侧,发现其示数变大,表明该处存在人眼看不见的 。
(3)将蓝底、红字的小纸片放在光屏上蓝光区域,小纸片呈现 底、 字。
(4)由上述实验现象可推知:红光照射下某凸透镜的焦距 (小于/等于/大于)蓝光照射下该凸透镜的焦距。
(5)如图乙所示,当用红光照亮物体E时,在光屏上恰好呈倒立、等大的实像:若改用蓝光照亮物体E时,应将光屏适当向 (左/右)移,才能呈现清晰的 (缩小/等大/放大)的像。
27.(6分)疫情期间,伊朗一度流传“甲醇可治新冠”的谣言,导致多人中毒。本着国际主义精神,我国支援伊朗乙醇(即酒精)等大量医疗物资,并外派专家指导民众科学抗疫。甲醇、乙醇是不同物质,属性如表格所示:
物质/属性
毒性
可燃性
密度(kg/m3)
沸点(℃)
比热容[J/(kg•℃)]
热值(J/kg)
甲醇
毒性大
易燃
0.8×103
64.7
2.5×103
2.3×107
乙醇
毒性低
易燃
0.8×103
78
2.4×103
3×107
实验室两个相同容器内分别装有甲醇、乙醇,但标签污损,为准确鉴别,同学们对这两种液体分别用字母A、B标识,并设计如图所示的三种实验方案,展开可行性、安全性论证。
方案甲
方案乙
方案丙
(1)方案甲可测量A、B液体的 ,但无法鉴别。
(2)方案乙可根据A、B液体的 不同进行鉴别,当把两同规格烧杯内的水由常温都加热至90℃,同规格燃料瓶内剩余较多的液体是 。
(3)方案丙:用两盏相同的酒精灯同时加热同规格烧杯内初温相等的A、B液体,一段时间后(液体都未沸腾)温度较高的液体是 ;继续加热,直至两烧杯内液体都沸腾,温度较高的液体是 。从安全性考虑,由于 ,该方案被明令禁止。
28.(9分)小组同学探究“欧姆定律”。
(一)小明探究“电流与电压的关系”。实验器材为:6V蓄电池开关S、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 2A)、未知阻值的定值电阻R0。
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接,要求:滑动变阻器此时接入电路的电阻最大。
(2)闭合开关S,发现电流表有示数、电压表无示数,则电路故障不可能是 。
A.R0处发生短路
B.R0处发生断路
C.导线EG断路
(3)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,得到多组数据。实验③时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表格内。
实验序号
①
②
③
④
U/V
1
2
4
I/A
0.1
0.2
0.4
(4)分析实验数据可得探究结论: 。
(5)本实验还可测得定值电阻R0的阻值为 Ω。
(二)小华利用图甲所示电路,以及阻值不同的四个定值电阻,探究“电流与电阻的关系”。
实验序号
①
②
③
④
R/Ω
5
10
15
25
I/A
0.6
0.3
0.2
(6)实验④时,小华无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电压表虽有示数、但无法达到她想要的 V,原因是 (写出一点即可)。
(7)根据已测数据可得探究结论: 。
29.(5分)为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染,小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”,借助杠杆按动按钮,如图所示,已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm,当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时,按钮触发、大门打开,
(1)请在图中作出动力F1的示意图。
(2)该杠杆属于哪种类型?(直接回答)
(3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2,有多大?
30.(9分)小明家住偏远山区。家庭电路电压达不到220V,他借助电能表电热水壶探究家中的实际电压;将装有额定容积水的电热水壶单独接入电路,发现初温20℃的水被加热至100℃恰好沸腾,通电时间为7min,电能表的转盘转动280圈。电能表表盘、电热水壶的铭牌如图甲、表格乙所示,电热水壶的阻值不变,c水=4.2×103/(kg•℃),ρ水=1×103kg/m3,问:
常热牌电热水壶
型号
QLR2020
额定电压
220V
额定功率
2420W
额定容积
2L
(1)电热水壶的实际功率有多大?
(2)小明家电路的实际电压有多大?
(3)此过程中,电热水壶的烧水效率为多大?
(4)随着山区电路升级改造工程的推进,小明猜想:若在220V电压下重复刚才的探究,那么,加热时间会 (变小/不变/变大),电热水壶的烧水效率会 (变小/不变/变大)。
31.(9分)创新小组自制简易“浸没式液体密度计”,过程为:
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;
②将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示;
③将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示;
已知ρ水=1×103kg/m3,取10N/kg,问:
(1)该小球的密度有多大?
(2)未知液体的密度有多大?
(3)该密度计的最大测量值是 kg/m3
(4)在测量范围内,某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为 ,则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布 (均匀/不均匀)。
2020年江苏省常州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分)每小题只有一个选项符合题意.
1.(2分)2020年6月30日,随着最后一颗组网卫星成功定点于地球同步轨道,中国建成世界领先的“北斗”导航系统。这里的“同步”是指卫星( )
A.相对太阳静止 B.相对火星静止
C.相对地球静止 D.相对月球静止
【解答】解:地球“同步”卫星是指以地球为参照物处于静止状态的卫星。因此,这里的“同步”是指卫星相对地球静止。
故选:C。
2.(2分)百灵鸟是散居型蝗虫的天敌,但蝗灾爆发时,聚集型蝗虫会大量分泌苯乙腈,其刺激性气味使百灵鸟放弃捕食,百灵鸟闻到苯乙腈的气味是因为( )
A.分子体积很小
B.分子间有引力
C.分子间有斥力
D.分子永不停息地做无规则运动
【解答】解:
闻到苯乙腈的气味,说明苯乙腈的分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
故选:D。
3.(2分)夏夜,溧阳萤火虫生态园内,月光皎洁,草丛里飞舞着亮莹莹的萤火虫,颇有“含明终不息,夜月空徘徊”的意境。此情景中( )
A.月亮不是光源,萤火虫是光源
B.月亮不是光源,萤火虫不是光源
C.月亮是光源,萤火虫是光源
D.月亮是光源,萤火虫不是光源
【解答】解:
月亮是反射的太阳光而看起来很亮的,不是自身发光,月亮不是光源;
萤火虫是自身发光,是光源,故A正确,BCD错误。
故选:A。
4.(2分)“握手礼”是中华传统礼节之一,“新冠”疫情期间,为更符合卫生防疫要求,某班同学倡导“夸赞礼”并绘制成宣传画如图所示,图中行“夸赞礼”两位同学的面部间距d约为( )
A.0.5m B.1.5m C.3m D.4.5m
【解答】解:人的一只胳膊伸直了约0.5m,所以由图可知两人的脸相隔约3×0.5m=1.5m。
故选:B。
5.(2分)如图所示,我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石。下列措施中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是( )
A.在衣服的拉链上涂些蜡
B.自行车转轴处装有滚珠轴承
C.用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字
D.汽车在冰雪路面行驶,车轮上绕有铁链
【解答】解:用滚木巧妙地移动巨石是变滑动为滚动来减小摩擦。
A、在衣服的拉链上涂些蜡,减小接触面的粗糙程度减小摩擦,故A不符合题意。
B、自行车转轴处装有滚珠轴承,用滚动代替滑动减小摩擦,故B符合题意。
C、用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力增大摩擦,故C不符合题意。
D、汽车在冰雪路面行驶,车轮上绕有铁链是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦,故D不符合题意。
故选:B。
6.(2分)下列情景中,没有利用大气压强的是( )
A.杯中水不流出 B.用吸管吸饮料
C.用吸盘吊起玻璃板 D.堤坝上窄下宽
【解答】解:A、覆杯实验,是大气压强托住了纸片,故A不合题意;
B、用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,上升通过吸管进入口中,利用大气压强,故B不合题意;
C、用吸盘吊起玻璃板,先把吸盘内的空气排尽,是大气压强托住玻璃把玻璃吊起,故是利用大气压强,故C不合题意;
D、堤坝上窄下宽,是利用液体压强随深度的增加而增大,没有利用大气压,故D符合题意。
故选:D。
7.(2分)如图所示是海波温度随时间变化的图象,已知海波的熔化温度是48℃,则( )
A.海波在AB段处于固态
B.海波在BC段既不吸热也不放热
C.海波在BC段内能逐渐变小
D.海波在CD段吸收热量
【解答】解:AB段属于凝固前降温过程,液态,故B项错误;BC段属于凝固段,放热,温度不变,内能减少,故B项错误、C项正确;CD段属于凝固后的降温阶段,固态,放热,故D项错误。
故选:C。
8.(2分)如图所示,闭合开关S1、S2两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是( )
A.相斥,A端为N极,B端为N极
B.相斥,A端为S极,B端为S极
C.相吸,A端为S极,B端为N极
D.相吸,A端为N极,B端为S极
【解答】解:两个通电螺线管中的电流都是向下,根据安培定则可知,A端为S极,B端为N极,因此它们相互靠近的两端是异名磁极相互吸引,故C项正确。
故选:C。
9.(2分)2020年5月19日,为抢救濒危病人,常州医生朱鼎暴露在X光(电磁波的一种)下近1小时,之后才穿上铅制防护服继续抢救直至病人转危为安。朱鼎事后流了鼻血,好在身体未受其它严重伤害。铅制防护服能阻碍X光传播,下列现象同样是阻碍电磁波传播的是( )
①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号
②放在密闭金属盒内的收音机,不能接收到电台信号
③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网,可以防止微波泄漏
④用导线时断时续地连接旧干电池的两极,附近的收音机发出咔啦咔啦的声音
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【解答】解:①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号,推理可得电磁波可以在真空中传播,不合题意;
②放在密闭金属盒内的收音机,不能接收到电台信号,说明密闭金属盒可以屏蔽电磁波,符合题意;
③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网,可以防止微波泄漏,说明密闭金属盒可以屏蔽电磁波,符合题意;
④用导线时断时续地连接旧干电池的两极,附近的收音机发出咔啦咔啦的声音,说明变化的电流可以产生电磁波,不合题意。
故②③符合题意。
故选:B。
10.(2分)小明在家进行趣味物理实验“竖辣椒”,通过不断调节,最终把一根辣椒竖立在桌面上。下列关于辣椒的受力示意图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
由题知,辣椒在竖直方向上保持静止状态,辣椒在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力。
A、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,二力方向相反、作用在一条直线上,都作用在辣椒上(作用点也可以都画在重心上),故A正确;
B、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,二力不在一条直线上,故B错误;
C、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,重力的作用点不在重心、二力不在一条直线上,故C错误;
D、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,重力的作用点不在重心、二力方向不相反、二力不在一条直线上,故D错误。
故选:A。
11.(2分)北方寒冬,为制作冰雕所需的冰块,艺术家找来如图所示的长方体箱子,箱内空腔长1m、宽0.6m、高0.5m。在箱内加深度为h0的水,一夜之后水完全结冰,且冰块恰好与空腔形状完全一致。已知ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3,则h0为( )
A.0.5m B.0.45m C.0.4m D.0.35m
【解答】解:
在箱内加深度为h0的水,水的体积:
V水=1m×0.6m×h0,
水结冰,冰的体积:
V冰=1m×0.6m×0.5m,
水结冰,状态变化、质量不变,可得:
m水=m冰,
由ρ=可得:
ρ水V水=ρ冰V冰,
1×103kg/m3×1m×0.6m×h0=0.9×103kg/m3×1m×0.6m×0.5m,
解得:h0=0.45m。
故ACD错误、B正确。
故选:B。
12.(2分)英国科学家切断番茄植株的茎,用人耳倾听没有引起任何听觉。但在靠近茎的切口处放置录音机录音,然后用超大音量、超低速度播放,居然能清晰地听到“尖叫”声。这说明,番茄植株遭受伤害后,会发出( )
A.响度很小的超声波 B.响度很大的超声波
C.响度很小的次声波 D.响度很大的次声波
【解答】解:用超大音量播放表示原来的响度小;
超低速度播放表示原来的音调高,番茄植株遭受伤害后,会发出响度很小的超声,故A正确,BCD错误。
故选:A。
13.(2分)劳技小组在实验室用1份体积的水和3份体积的纯酒精充分混合而成消毒液。已知ρ水=1×103kg/m3.ρ酒精=0.8×103kg/m3.则该消毒液的密度( )
A.恰好等于0.8×103kg/m3
B.略微小于0.85×103kg/m3
C.恰好等于0.85×103kg/m3
D.略微大于0.85×103kg/m3
【解答】解:设一份的体积为V,
因为ρ=,
所以水的质量为m水=ρ水V,
酒精的质量为m酒精=3ρ酒精V,
所以混合液体的总质量为m合=m水+m酒精=ρ水V+3ρ酒精V,
混合液体的总体积为V合=V+3V=4V,
混合液体的密度为ρ合=====0.85×103kg/m3,
由于分子间存在间隙,所以两种液体混合后的总体积略小于4V,
因此混合液体的密度略大于0.85×103kg/m3。
故选:D。
14.(2分)一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙.甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙.则( )
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙 B.F浮甲<F浮乙,ρ甲<ρ乙
C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙 D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
【解答】解:由于饮料瓶漂浮,则F浮=G,所以,饮料瓶在两种液体中受到的浮力相等,都等于饮料瓶受到的重力G,即F浮甲=F浮乙=G,
由图知,饮料瓶排开液体的体积:V甲排<V乙排,根据F浮=ρ液gV排可知液体的密度:ρ甲>ρ乙。
故选:C。
15.(2分)如图甲所示的电路中电源电压恒定,小灯泡L的灯丝电阻不变,R1是定值电阻。闭合开关S.将滑动变阻器的滑片P由A端移到B端,两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示。下列分析中正确的是( )
A.电源电压U=10.8V
B.定值电阻R1=8Ω
C.灯泡的最大功率为2.52W
D.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
【解答】解:ABD、灯与变阻器串联后再与R1串联,电压表V1测灯的电压,V2测灯与变阻器的电压,电流表测电路的电流,将滑动变阻器的滑片P由A端移到B端,变阻器连入电路的电阻变小,由串联电阻的规律,电路的总电阻变小,根据欧姆定律I=,电路的电流变大,根据U=IR,故V1示数变大,故乙中下面的图线表示电流随V1的示数的变化规律,则乙中上面的图线表示电流随V2的示数的变化规律,可知,当变阻器连入电路的电阻最大时,灯的电压为UL=2.4V,灯和变阻器的电压为8.4V,电流为0.3A,
由欧姆定律,I=,
0.3A=﹣﹣﹣﹣①,
I=,
即0.3A=﹣﹣﹣﹣﹣②,
对R1来说,根据串联电路的规律及欧姆定律,I=,
即0.3A=﹣﹣﹣③
由①②③得:RL=8Ω,RP=20Ω,故D正确;
变阻器连入电路的电阻最小时,灯的电压U′L=4.8V,灯的电流为I′=0.6A,
由串联电路的规律及欧姆定律有:
I′=,即0.6A=﹣﹣﹣④,
由③④得:
U=12V,R1=12Ω,故AB错误;
C、当变阻器连入电路的电阻为0时,电路中的电流最大,根据P=UI,即灯的功率最大时,通过灯的电流为0.6A时,最大功率为:
PL大=I大2RL=(0.6A)2×8Ω=2.88W,C错误。
故选:D。
二、填空作图题(每空格1分,每图2分,共25分)
16.(2分)2020年5月27日11点,我国珠穆朗玛峰高度测量登山队成功登顶。队员脚穿布满尖钉的登山鞋,通过 减小受力面积 的方法 增大 冰雪受到的压强,保障行走安全。
【解答】解:队员脚穿布满尖钉的登山鞋,在压力相同的情况下,减小受力面积来增大压强鞋对冰雪的压强。
故答案为:减小受力面积; 增大。
17.(2分)某市中考,要求体温小于37.3℃的考生在常规考场考试,体温大于等于37.3℃的考生在备用考场考试。某考生的体温测量结果如图所示,他应在 常规 考场考试,该体温计的工作原理是 液体的热胀冷缩 。
【解答】解:体温计的一个大格是1℃,一个小格是0.1℃,所以温度计的示数是37.1℃;此时他的体温为37.1℃,因此应该在常规考场考试;
体温计是根据液体热胀冷缩的原理工作的。
故答案为:常规;液体的热胀冷缩。
18.(3分)2020年1月18日,第十届江苏“台湾灯会”在常州恐龙城开幕。如图所示为展会中的“走马灯”,点燃底部蜡烛,热空气上升驱动扇叶转动,观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为 内能转化为机械能 ,这与四冲程汽油机的 做功 冲程相同。
【解答】解:点燃蜡烛时,气体温度升高,气体的密度变小,热空气就会向上运动,运动的热空气推动扇叶转动,运动的热空气对外做功,将内能转化为机械能,该冲程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
故答案为:内能转化为机械能;做功。
19.(2分)利用如图所示的滑轮组,小明在50s内将重450N的物体匀速吊起10m高,已知动滑轮重50N,不计绳重及摩擦,绳端处拉力F做功的功率为 100 W,滑轮组的机械效率为 90% 。
【解答】解:
(1)由图可知,n=2,不计绳重及摩擦,拉力:
F=(G+G动)=×(450N+50N)=250N,
由图可知,n=2,拉力端端移动的距离:
s=nh=2×10m=20m,
小明做的总功:
W总=Fs=250N×20m=5000J,
拉力做功功率:
P===100W;
(2)小明做的有用功:
W有用=Gh=450N×10m=4500J,
滑轮组的机械效率:
η==×100%=90%。
故答案为:100;90%。
20.(4分)N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布,熔喷布能过滤比自身空隙小得多、直径仅为0.3μm即 3×10﹣7 m的颗粒物,原因是:在生产过程中通过处理,使熔喷布得到大量电子而带 负 (正/负)电,具有 吸引轻小物体 的作用。由于熔喷布有很好的 绝缘 性,所以能长时间保留静电,但放在自来水龙头下冲洗晾干后,熔喷布对细微颗粒物的过滤效果严重下降,原因是: 水是导体 。
【解答】解:
(1)因为1μm=10﹣6m,所以0.3μm=0.3×10﹣6m=3×10﹣7m;
(2)N95口罩在生产过程中通过处理,使熔喷布得到大量电子而带负电荷,由于带电体能吸引轻小物体,进而吸附一些粒径较小的污染物,甚至病毒这种纳米级的物质也会被吸附;
(3)因为N95口罩外层隔离层和内层亲肤层的无纺布属于绝缘材料,不容易导电,使熔喷布上的静电不会很快消失;
(4)N95口罩在自来水龙头下冲时会失去静电,洗晾干后不能恢复成带电的状态,吸附能力降低,所以防护能力降低。
故答案为:3×10﹣7; 负;吸引轻小物体;绝缘;水是导体。
21.(2分)某校刚刷完地坪漆的地下室内。弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体,兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受力转动 。在讨论时,物理老师指出该方案的不足:每当线圈平面转过与磁感线相 垂直 (平行/垂直)的位置时,换向器自动改变线圈中电流的方向,电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态,极易激发电火花,成为火灾隐患。
【解答】解:直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动;换向器是在线圈转过平衡位置的一瞬间改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使得线圈能够持续转动,平衡位置即为线圈平面与磁感线垂直的位置。
故答案为:通电线圈在磁场中受力转动;垂直。
22.(2分)2019年9月30日,位于乌蒙山区的赤水河红军大桥全面建成。工程师以1.6m/s的速度走过大桥,用时1250s,桥长 2000 m.驾驶员驾驶工程车以40km/h的速度在桥上行驶,看到桥栏杆向西运动,可知大桥是 东西 (东西/南北)走向的,工程车驶过大桥用时 3 min。
【解答】解:
由v=可得桥长:
s=vt=1.6m/s×1250s=2000m;
开动的车子中的驾驶员看到桥栏杆向西运动,说明车子向东运动,即大桥是东西走向;
工程车驶过大桥用时为:
t===0.05h=3min。
故答案为:2000;东西;3。
23.(2分)如图所示的电路中,电源电压恒定,R0是定值电阻。闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,三个电表示数的变化情况为:电流表A1的示数 变小 ,电流表A2的示数 变小 ,电压表V的示数 不变 。
【解答】解:
电阻R0、R′并联,A1表测干路电流,A2表测R′电流,电压表测电源电压,故电压表V的示数大小不变;
滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据I=可知,通过R′电流变小,电流表A2的示数变小,根据并联电路各支路互不影响,通过R0支路的电流不变,由并联电路电流的规律,所以干路电流变小,即电流表A1的示数变小,即三个电表示数的变化情况为:电流表A1的示数变小,电流表A2的示数变小,电压表V的示数不变。
故答案为:变小; 变小; 不变。
24.(2分)如图所示,AB、CD是点光源S发出的光,经平面镜MN反射后的两条反射光线,请在图中作出点光源S。(保留作图痕迹)
【解答】解:
方法1:先过A点垂直镜面作出法线,在法线右侧指向入射点画出入射光线,注意反射角要等于入射角,同理画出反射光线CD的入射光线,两条入射光线的交点S即为发光点的位置,如图所示:
方法2:先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S′,在通过平面镜作出S′的对称点S,即为发光点的位置,并连接SA、SC画出入射光线,如图所示:
25.(2分)请以笔画线代替导线,将三线插座、开关控制的电灯接入电路。
【解答】解:
灯泡接法:开关要接在火线和灯之间,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。如图所示:
三、解答探究题(第26题7分,第27题6分,第28题9分,第29题5分,第30题9分,第31题9分,共45分)计算型问题解答时要有必要的文字说明公式和运算过程,直接写出结果的不能得分,
26.(7分)如图甲所示,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上呈现彩色光带。
(1)这种现象叫做光的 色散 现象。
(2)把温度计放在色散光带红光的外侧,发现其示数变大,表明该处存在人眼看不见的 红外线 。
(3)将蓝底、红字的小纸片放在光屏上蓝光区域,小纸片呈现 蓝 底、 黑 字。
(4)由上述实验现象可推知:红光照射下某凸透镜的焦距 大于 (小于/等于/大于)蓝光照射下该凸透镜的焦距。
(5)如图乙所示,当用红光照亮物体E时,在光屏上恰好呈倒立、等大的实像:若改用蓝光照亮物体E时,应将光屏适当向 左 (左/右)移,才能呈现清晰的 缩小 (缩小/等大/放大)的像。
【解答】解:(1)太阳光经过三棱镜被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光的现象叫作光的色散;
(2)红外线具有热效应,处于其中的物体温度会升高;
(3)不透明物体的蓝色部分能够反射蓝光,看起来是蓝色,红色部分不能反射蓝光,看起来是黑色;
(4)由甲图可知,红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光经过三棱镜后折射角依次变大,因此平行于凸透镜主光轴的这些光线经过凸透镜后,折射角大的光线的先出现会聚点,即焦点,因此焦距短;
(5)红光照射时光屏上成倒立等大的实像,说明此时的物距等于2f,换蓝光照射时,根据(4)中结论可知,此时凸透镜的焦距变小,因此相当于物距变大,即u>2f,像距变小,所以像向透镜移动,我们此时要将光屏向左移动才能再次得到清晰的倒立缩小的像。
故答案为:(1)色散; (2)红外线;(3)蓝; 黑;(4)大于;(5)左; 缩小。
27.(6分)疫情期间,伊朗一度流传“甲醇可治新冠”的谣言,导致多人中毒。本着国际主义精神,我国支援伊朗乙醇(即酒精)等大量医疗物资,并外派专家指导民众科学抗疫。甲醇、乙醇是不同物质,属性如表格所示:
物质/属性
毒性
可燃性
密度(kg/m3)
沸点(℃)
比热容[J/(kg•℃)]
热值(J/kg)
甲醇
毒性大
易燃
0.8×103
64.7
2.5×103
2.3×107
乙醇
毒性低
易燃
0.8×103
78
2.4×103
3×107
实验室两个相同容器内分别装有甲醇、乙醇,但标签污损,为准确鉴别,同学们对这两种液体分别用字母A、B标识,并设计如图所示的三种实验方案,展开可行性、安全性论证。
方案甲
方案乙
方案丙
(1)方案甲可测量A、B液体的 密度 ,但无法鉴别。
(2)方案乙可根据A、B液体的 热值 不同进行鉴别,当把两同规格烧杯内的水由常温都加热至90℃,同规格燃料瓶内剩余较多的液体是 乙醇 。
(3)方案丙:用两盏相同的酒精灯同时加热同规格烧杯内初温相等的A、B液体,一段时间后(液体都未沸腾)温度较高的液体是 ;继续加热,直至两烧杯内液体都沸腾,温度较高的液体是 乙醇 。从安全性考虑,由于 甲、乙极易汽化燃烧 ,该方案被明令禁止。
【解答】解:(1)方案甲可以用量筒可以测量液体的体积,用天平可以测量出液体的质量,根据密度公式ρ=可以测量出液体的密度,但是它们的密度相等,所以不能鉴别这两种物质;
(2)方案乙是燃烧这两种物质加热水,这样可以比较出它们的热值大小,可以鉴别出来这两种物质;把两相同规格烧杯内的水由常温加热到90℃时同规格燃料瓶内的液体剩余越多,说明它的热值越大,是乙醇;
(3)方案丙中是比较两种物质的比热容,相同情况吸收相同的热量升温越高的物质比热容越小,是乙醇;继续加热至两种液体沸腾测出沸点,沸点高的是乙醇;因为甲、乙两种液体极易汽化燃烧,所以很危险,这种方案被明令禁止。
故答案为:(1)密度;(2)热值;乙醇; (3)乙醇; 乙醇;甲、乙极易汽化燃烧。
28.(9分)小组同学探究“欧姆定律”。
(一)小明探究“电流与电压的关系”。实验器材为:6V蓄电池开关S、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 2A)、未知阻值的定值电阻R0。
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接,要求:滑动变阻器此时接入电路的电阻最大。
(2)闭合开关S,发现电流表有示数、电压表无示数,则电路故障不可能是 。
A.R0处发生短路
B.R0处发生断路
C.导线EG断路
(3)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,得到多组数据。实验③时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表格内。
实验序号
①
②
③
④
U/V
1
2
3
4
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
(4)分析实验数据可得探究结论: 电阻一定时,电流与电压成正比 。
(5)本实验还可测得定值电阻R0的阻值为 10 Ω。
(二)小华利用图甲所示电路,以及阻值不同的四个定值电阻,探究“电流与电阻的关系”。
实验序号
①
②
③
④
R/Ω
5
10
15
25
I/A
0.6
0.3
0.2
(6)实验④时,小华无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电压表虽有示数、但无法达到她想要的 3 V,原因是 变阻器的最大电阻太小 (写出一点即可)。
(7)根据已测数据可得探究结论: 电压一定时,电流与电阻成反比 。
【解答】解:
(一)探究“电流与电压的关系”:
(1)要求滑动变阻器此时接入电路的电阻最大,故应将变阻器左下接线柱连入电路中,C或D再连入电路中与电阻串联,如下所示:
(2)A.若R0处发生短路,电压表没有示数,电路为通路,电流表有示数,A可能;
B.若R0处发生断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,B不可能;
C.导线EG断路,电路为通路,电流表有示数,电压表没有连入电路中,电压表没有示数,C可能;
故选B;
(3)实验③时,电压表、电流表的示数如图乙所示,电压表选用大量程,分度值为0.5V,电压为3V;
电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,如下表所示:
实验序号
①
②
③
④
U/V
1
2
3
4
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
(4)由实验数据可知,电压与电流之比为:
R====﹣﹣﹣﹣=10Ω,为一定值,故探究结论:电阻一定时,电流与电压成正比;
(5)本实验还可测得定值电阻R0的阻值为10Ω;
(二)探究“电流与电阻的关系”时,要控制电阻的电压不变,
由第二个表知,电阻两端的电压始终保持:
UV=IR=0.6A×5Ω=﹣﹣﹣﹣﹣=0.2A×15Ω=3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=6V﹣3V=3V,变阻器分得的电压为电压表示数的1倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=1×25Ω=25Ω>20Ω,即大于变阻器的最大电阻,故实验④时,小华无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电压表虽有示数、但无法达到她想要的3V,原因是变阻器的最大电阻太小;
(7)因电流与电阻之积为一定值,故根据已测数据可得探究结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
故答案为:(1)如上所示;(2)B;(3)3;0.3;(4)电阻一定时,电流与电压成正比;(5)10;(6)3; 变阻器的最大电阻太小; (7)电压一定时,电流与电阻成反比。
29.(5分)为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染,小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”,借助杠杆按动按钮,如图所示,已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm,当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时,按钮触发、大门打开,
(1)请在图中作出动力F1的示意图。
(2)该杠杆属于哪种类型?(直接回答)
(3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2,有多大?
【解答】解:(1)小明脚对木杆的压力F1垂直作用的木杆上,如图。
(2)木杆是一个杠杆,O 为支点,小明的脚施加的力是动力F1,动力臂为OC,按钮对木杆的压力为阻力F2,阻力臂为OD,动力臂OC小于阻力臂OD,所以木杆是费力杠杆。
(3)根据杠杆平衡条件得,F1×OC=F2×OD,
按钮对木杆的压力水平向左,所以OD=AB,
所以,20N×15cm=F2×80cm,
解得,F2=3.75N。
答:(1)F1的示意图如上图。
(2)该杠杆属于费力杠杆。
(3)此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2是3.75N。
30.(9分)小明家住偏远山区。家庭电路电压达不到220V,他借助电能表电热水壶探究家中的实际电压;将装有额定容积水的电热水壶单独接入电路,发现初温20℃的水被加热至100℃恰好沸腾,通电时间为7min,电能表的转盘转动280圈。电能表表盘、电热水壶的铭牌如图甲、表格乙所示,电热水壶的阻值不变,c水=4.2×103/(kg•℃),ρ水=1×103kg/m3,问:
常热牌电热水壶
型号
QLR2020
额定电压
220V
额定功率
2420W
额定容积
2L
(1)电热水壶的实际功率有多大?
(2)小明家电路的实际电压有多大?
(3)此过程中,电热水壶的烧水效率为多大?
(4)随着山区电路升级改造工程的推进,小明猜想:若在220V电压下重复刚才的探究,那么,加热时间会 变小 (变小/不变/变大),电热水壶的烧水效率会 变大 (变小/不变/变大)。
【解答】解:
(1)根据参数1200r/(kW•h)知,每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转动1200次;
电能表的转盘转动280圈,电热水壶消耗的电能:
W==kW•h,
电热水壶的实际功率:
P===2kW=2000W;
(2)由P=公式变形可得热水壶的电阻:
R===20Ω,
由P=公式变形可得,实际电压:
U===200V;
(3)由ρ=可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg,
将这壶水加热到100℃吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J,
消耗的电能:
W=kW•h=×3.6×106J=8.4×105J,
电热水壶的烧水效率:
η==×100%=80%;
(4)由W=t,W相等,R不变,U变大,则t变小;因为t变小,所以散失到空气中的热量变少,而有用热量相同,额外散失的热量减少,电热水壶的烧水效率变大。
答:(1)电热水壶的实际功率有2000W;
(2)小明家电路的实际电压有200V;
(3)此过程中,电热水壶的烧水效率为80%;
(4)变小;变大。
31.(9分)创新小组自制简易“浸没式液体密度计”,过程为:
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;
②将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示;
③将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示;
已知ρ水=1×103kg/m3,取10N/kg,问:
(1)该小球的密度有多大?
(2)未知液体的密度有多大?
(3)该密度计的最大测量值是 5×103 kg/m3
(4)在测量范围内,某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为 ρ待测液体= ,则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布 均匀 (均匀/不均匀)。
【解答】解:(1)由图甲可知:金属球的重力G=5N,则小球的质量m===0.5kg;
由图乙可知:弹簧测力计的示数为F1=4N,
根据称重法可知小球在水中受到的浮力F浮1=G﹣F1=5N﹣4N=1N;
由于小球处于浸没状态,则根据F浮=ρ液gV排可得:
小球的体积V=V排1===1×10﹣4m3,
小球的密度ρ===5×103kg/m3;
(2)由图丙可知:弹簧测力计的示数为F2=3N,
根据称重法可知小球在液体中受到的浮力F浮2=G﹣F2=5N﹣3N=2N;
由于小球处于浸没状态,则根据F浮=ρ液gV排可得:
液体的密度ρ液===2×103kg/m3;
(3)当测力计的示数为零时,所测的液体密度最大,则小球在密度最大的液体中受到的浮力F浮最大=G﹣0=5N﹣0N=5N;
则根据F浮=ρ液gV排可得:
液体的最大密度ρ液最大===5×103kg/m3;
(4)在测量范围内,根据F浮=G﹣F和F浮=ρ液gV排可得:
液体的密度表达式:ρ待测液体===;
因ρ待测液体与F成一次函数,所以该“浸没式液体密度计”的刻度值分布均匀。
答:(1)该小球的密度为5×103kg/m3;
(2)未知液体的密度为2×103kg/m3;
(3)5×103;
(4)ρ待测液体=;均匀。
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