2020年河南省安阳市中考物理一模试卷_(带答案解析).docx
展开试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:120分钟;命题人:xxx
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
1. 2020年初,湖北省武汉市爆发了新型冠状病毒疫情。为了做好防护,出门一定要戴口罩。如图所示,医用外科口罩内含有一层带静电的无纺布,其利用带电体能______的性质吸附空气中的飞沫和尘粒;佩戴口罩时,用手按压鼻夹(细铁条)可使其贴合面部,说明力可以改变物体的______。
2. 如图所示,飞行员在驾驶飞机时都要佩戴一种耳机,耳机兼有与地面塔台通信和降噪的功能。从声学角度讲,耳机降噪属于在______处减弱了噪声;飞机发动机声浪巨大,如果不佩戴耳机,人的耳膜很有可能被击穿,这说明声音可以传递______。
3. 第五代移动通信系统5G已经来到你我身边,使我们的互联生活日新月异。5G通信芯片需要用到碳化钢、氮化镓等新材料,这些材料都是______;光纤通信使用的光导纤维在常温下是______(两空均选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)。
4. 中国的茶文化在古代借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时,茶杯温度会升高,茶杯的内能是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式改变的;人们能闻到茶水散发的清香,是由于分子______,属于______现象。
5. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡L1、L2都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为3:5,则灯泡L1、L2的额定功率之比为______;若开关S断开后,两电表同时换成______(选填“电流表”或“电压表”),灯泡L1、L2也能发光,此时甲、乙两只电表的示数之比为______。
6. 如图所示,鸡蛋在重力和浮力作用下悬浮在水中。某时刻若重力突然消失,则鸡蛋______(选填“仍悬浮”、“上浮”或“下沉”),请简要说明一下你的推理过程______。
7. 物理兴趣小组的同学们对身边的物理量进行了估测,你认为下列估测数据明显不符合实际的是()
A.一个鸡蛋的质量约为45g
B.洗澡水的温度约为40℃
C.教室里的课桌高度约为80cm
D.百米赛跑的运动员速度可达54km/ℎ
8. 如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆自身重力,同时在A、B两点增加质量为m的重物,下列选项正确的是()
A.A端下沉B.B端下沉C.保持不变D.无法判断
9. 新能源汽车越来越普及,纯电动汽车发动机的动力装置是电动机,在下列实验中,符合其工作原理是()
A.
B.
C.
D.
10. 2019年12月17日,我国第一艘国产航空母舰“山东号”正式交付中国人民解放军海军。如图所示,一舰载飞机正从“山东号”航母上起飞,下列说法中正确的是()
A.飞机在航空甲板上起飞前滑行时,对甲板的压力逐渐减小
B.飞机腾空而起的原因是机翼上方空气流速小于下方,从而获得升力
C.飞机飞离航母后,航母仍然漂浮,航母所受浮力大小不变
D.飞机飞离航母后,航母实际排水量增大
11. 关于温度、内能和热量的关系,下列说法中正确的是()
A.物体温度高,说明它含有的热量多
B.煤气燃烧越充分,其热值越大
C.物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增加
D.烧开水时,壶盖被水蒸气顶起,是水蒸气做功的缘故
12. 如图所示,用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力GA>GB,滑轮组的机械效率η甲<η乙.忽略绳重和摩擦,下列判断正确的是()
A.甲滑轮组的动滑轮比乙的重B.甲滑轮组的总功率比乙的小C.甲滑轮组的有用功比乙的少D.两滑轮组绳端移动的距离相等
13. 关于家庭电路,下列说法中正确的是()
A.在家庭电路中,同时工作的用电器总功率越大,总电阻越小
B.控制用电器的开关应该接在零线和用电器之间
C.如果家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D.使用测电笔时,手不要接触笔尖金属体,以免触电
14. 如图是某同学投掷实心球时的情景(空气阻力不计),以下说法正确的是()
A.球被抛出,说明力可以改变物体的运动状态
B.抛出去的球在上升时,受到平衡力的作用
C.球在上升过程中,机械能不变
D.抛出去的球最终落地,是由于球具有惯性
15. 凸透镜的焦点F处有一点光源S,请在图中画出点光源S在平面镜中所成的像及光线SA的折射光线。
16. 如图所示,在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体,闭合开关S,条形磁体静止后,滑片P向右滑动时弹簧伸长。请用箭头标出磁感线的方向,并用“+”“-”在括号内标出电源正负极。
17. 如图所示,半圆形纸板ENF竖直放置在水平的平面镜上,激光笔将一束较粗的红色激光贴着左侧纸板入射,当激光笔始终对着O点,贴着纸板从EO位置顺时针旋转到CO、AO位置时,发现右侧纸板上有一束红色光从OF位置同步逆时针旋转到OD、OB位置,且A、B关于ON对称,C、D也关于ON对称。
(1)为了使纸板上能清晰地显示出光路,应该选用较为______(选填“粗糙”或“光滑”)的纸板,实验中多次改变入射点位置的目的______。
(2)将激光贴着纸板沿AO方向射入时,将右侧纸板绕ON向后转动,此时在右侧纸板上不能看到反射光,由此可以得出反射光线、入射光线和法线______的结论。
(3)将激光贴着纸板沿BO方向射入时,光沿OA方向射出,这说明______。
18. 大宇同学想用如图甲所示的电路研究“电流和电阻的关系”,需要你和大宇同学合作完成实验。
(1)请你用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整(导线不能交叉)。
(2)完成电路连接后,大宇同学在开关闭合前,先将变阻器的滑片P置于了______(选填“A”或“B”)端,但闭合开关后发现电流表有示数,电压表无示数,随后将滑片P向中点移动的过程中,发现了电流表示数变大,但电压表仍无示数,则发生此现象的原因你认为可能是______(写出一种即可)。
(3)大宇同学接入5Ω的电阻,移动变阻器的滑片,使电压表示数达到某值时,电流表示数如图乙所示,记录此时电流值;接下来更换成10Ω电阻后,大宇同学闭合开关并直接记录电流表示数,此时你会提醒大宇同学,先将滑动变阻器的滑片向______(选填“A”、“B”)端移动,使电压表的示数等于______V后再记录电流表示数。
(4)大宇同学又将电阻更换为阻值20Ω的电阻,但无论如何调整,电压表的示数都偏大,无法达到预定值。为完成后续实验,你们共同思考、讨论后认为下列方案可行的有______(填写选项字母)。
A.在电路中串联接入一个15Ω电阻
B.更换电压为2V的蓄电池
C.在更换的20Ω定值电阻两端并联一个20Ω定值电阻
D.更换最大阻值更小的滑动变阻器
19. 小明自制土密度计并测定盐水的密度。实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
(1)实验步骤:
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计。
②用刻度尺测出竹筷的长度L。
③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度ℎ1(如图所示)。
④______。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:
(2)竹筷一端缠上铅丝,是为了______。
(3)密度计是利用______条件工作的,被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积______(选填“越小”或“越大”)。测量不同液体的密度时,同一密度计所受浮力______(选填“相同”或“不相同”)。
(4)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=______(不计铅丝体积,水的密度用ρ水表示)。
(5)小明计算得出盐水的密度为1.05g/cm3,已知烧杯中盐水的体积为400cm3,假设盐水体积为盐的体积和水的体积之和,盐的密度为2.6g/cm3,水的密度为1.0g/cm3,则盐水中含盐______g。
(6)竹筷的密度表达式:ρ竹筷=______(不计铅丝体积和质量,水的密度用ρ水表示)。
20. 我国自主研制的某新型战斗机,具备超音速巡航、电磁隐身、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量为10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系如表:
飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.求:
(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦?
(2)当飞机以300m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少千瓦?
(3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约是2.6×103km,则飞机发动机的效率是多少?
21. 如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图,已知电源电压为12V,定值电阻R的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。则在电路安全工作的前提下,请分析:
(1)湿敏电阻R的阻值随湿度的增大而______(填“增大”或“减小”)
(2)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值?
(3)当电压表示数为9V时,通过R0的电流?
(4)装置能监测湿度最大值是多少?
参考答案及解析
一、 填空题
1. 【答案】吸引轻小物体 形状
【解析】解:(1)带电体具有吸引轻小物体的性质,带电的无纺布能够吸附空气中的飞沫和尘粒;
(2)佩戴口罩时,用手按压鼻夹(细铁条)可使其贴合面部,说明力可以改变物体的形状。
故答案为:吸引轻小物体;形状。
(1)带电体具有吸引轻小物体的性质;
(2)力可以改变物体的运动状态;力可以改变物体的形状。
本题考查带电体的性质和力的作用效果,难度不大。
2. 【答案】人耳 能量
【解析】解:从声学角度讲,耳机降噪属于在人耳处减弱了噪声;
飞机发动机产生的巨大噪声,能把人的耳膜振破,这说明声音可以传递能量。
故答案为:人耳;能量。
(1)减弱噪声的途径有三种:在声源处减弱噪声;在传播过程中减弱噪声;在人耳处减弱噪声。
(2)声音可以传递信息,也可以传递能量。
本题考查了减弱噪声的途径和声音的作用,属于基础题,理解相关的知识点即可正确答题。
3. 【答案】半导体 绝缘体
【解析】解:(1)手机芯片是由半导体制成的;
(2)光导光纤是很细的玻璃丝,是绝缘体;
故答案为:半导体;绝缘体。
(1)导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体,芯片是半导体制成的;
(2)光纤通信利用激光传递信号,激光在光导纤维中经多次反射向前传播,激光的频率高,传输的信息量大;光导纤维:很细的玻璃丝,它有内、外两层,光导纤维是绝缘体;
本题考查手机芯片和光纤的材料,属于基础题。
4. 【答案】热传递 在不停地做无规则运动 扩散
【解析】解:用热水泡茶时,茶杯温度会升高,茶杯的内能是通过热传递的方式改变的。人们能闻到茶水散发的清香,是由于分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
故答案为:热传递;在不停地做无规则运动;扩散。
(1)改变内能的方法有:做功和热传递。
(2)构成物质的分子总在不停地做无规则运动,从而产生扩散现象。
知道改变内能的两种方法,理解分子动理论的内容,可解答此题。
5. 【答案】2:3电流表5:2
【解析】解:
(1)由电路图可知,开关S闭合后,如果乙为电流表,将会造成电源短路;如果甲为电流表,则L2被短路、不能工作,
所以,甲、乙均为电压表,此时灯L1、L2串联,电压表甲测L2两端电压,电压表乙测电源电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两灯泡两端的电压之比:
U1U2=U乙−U甲U甲=5−33=23,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡L1、L2都能正常发光,
所以,由P=UI可得,两灯泡的额定功率之比:
P1P2=U1IU2I=U1U2=23,
由I=UR可得,两灯泡的电阻之比:
R1R2=U1IU2I=U1U2=23;
(2)若开关S断开后,两电表同时换成电流表,两灯泡并联,均能发光,甲电流表测干路电流,乙电流表测L2支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过两灯泡的电流之比:
I1I2=UR1UR2=R2R1=32,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,此时甲、乙两只电表的示数之比:
I甲I乙=I1+I2I2=3+22=52。
故答案为:2:3; 电流表;5:2。
(1)根据电压表并联在电路中、电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类,根据串联电路的电压特点求出两灯泡两端的电压之比,根据串联电路的电流特点和P=UI求出两灯泡的额定功率之比,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻之比;
(2)若开关S断开后,两电表同时换成电流表,两灯泡并联,均能发光,甲电流表测干路电流,乙电流表测L2支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过两灯泡的电流之比,根据并联电路的电流特点求出此时甲、乙两只电表的示数之比。
本题考查了电压表和电流表在电路中的作用、串并联电路的特点、欧姆定律、电功公式的应用,关键是明确甲乙仪表的种类和测量对象。
6. 【答案】仍悬浮 当重力消失后,浮力也消失
【解析】解:浮力是由于物体受到的液体产生的向上的压力大于向下的压力;假设某时刻若重力突然消失,则水也不受重力作用,液体对浸在其中的物体不存在压力,即在水中的鸡蛋不再受浮力;
所以,鸡蛋受到重力和浮力都会同时消失,根据牛顿第一定律我们知道,物体不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变,所以鸡蛋原来悬浮在水中,若重力突然消失,则鸡蛋仍悬浮。
故答案为:仍悬浮;当重力消失后,浮力也消失。
根据牛顿第一定律进行分析,即物体在不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
本题考查浮力产生的原因和牛顿第一定律,会根据牛顿第一定律判断物体的状态,关键是明确浮力产生的原因,知道重力消失后,浮力也消失。
二、 单选题
7. 【答案】D
【解析】解:A、一斤(500g)鸡蛋可称10个左右,一个鸡蛋的质量约为50g,小的一个鸡蛋的质量约为45g,故A符合实际。
B、洗澡水的温度比体温稍高,约为40℃,故B符合实际。
C、教室内课桌高度约为80cm,故C符合实际。
D、百米赛跑的运动员成绩在13s左右,故速度约:v=st=100m13s=7.7m/s,7.7m/s=7.7×3.6km/ℎ=27.7km/ℎ,故D不符实际。
故选:D。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
8. 【答案】A
【解析】解:根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2可知,力与相应的力臂成反比关系,它们的杠杆示意图如右,因为AO=BO,
所以LOA>LOB';同时在A、B两点增加质量为m的重物,即增加的力相同,则增加的力与力臂的乘积的关系是:mgLOA>mgLOB',所以左端的力与力臂的乘积大,A端下沉。
故选:A。
从题知,OA处于水平位置,GA对杠杆的拉力为竖直向下,所以G1对杠杆拉力的力臂即为杠杆AO的长度,G2对杠杆拉力的方向也是竖直向下,但OB不是处于水平,所以GB对杠杆拉力的力臂OB'小于OB的长度,根据杠杆的平衡条件分析,即可得出两个物体重力的大小。
本题考查了学生对杠杆的平衡条件掌握和运用,能找到各自力的力臂、确定其大小关系是本题的关键。
9. 【答案】C
【解析】解:电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用;
A、图中没有电源,是电磁感应的实验图,属于发电机的原理,故A不符合题意;
B、图中是研究电磁铁的原理,是根据电流的磁效应制成的,故B不符合题意;
C、电路中有电源,通电线圈或导体受到磁场力的作用运动,是电动机的工作原理,故C符合题意;
D、是奥斯特实验图,小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场,故D不符合题意。
故选:C。
电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用
本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置是不同的,前者外部没有电源,后者外部有电源
10. 【答案】A
【解析】解:
A、飞机在航空甲板上起飞前滑行时,由于机翼上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,产生向上的升力,所以飞机对甲板的压力逐渐减小,故A正确;
B、飞机腾空而起的原因是机翼上方空气流速大于下方,从而获得升力,故B错误;
C、飞机飞离航母后,航母仍然漂浮,因为漂浮时浮力等于重力、航母的总重力变小,所以航母受到的浮力变小,故C错误;
D、飞机飞离航母后,其浮力变小,由F浮=G排=m排g可知航母实际排水量(排开水的质量)减小,故D错误。
故选:A。
(1)流体中流速越大的地方、压强越小,流速越小的地方、压强越大,据此分析飞机对甲板压力的变化;
(2)流体中流速越大的地方、压强越小,流速越小的地方、压强越大,据此分析升力产生的原因;
(3)漂浮物体的浮力始终等于自身重力,先确定重力的变化情况,再得出浮力如何变化;
(4)知道了浮力变化,利用阿基米德原理判断航母实际排水量(排开水的质量)的变化。
本题以航母为背景,考查了对流体压强与流速关系、物体漂浮条件的应用,属基础知识的应用,难度不大。
11. 【答案】D
【解析】解:A、热量是一个过程量,所以不能说物体含有多少热量,故A错误;
B、燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度、质量都无关,故B错误;
C、物体吸收热量,温度不一定升高,例如晶体的熔化过程,故C错误;
D、水烧开以后,水蒸气膨胀对壶盖做功,把壶盖顶起来,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,故D正确。
故选:D。
(1)热量是指热传递过程中传递能量的多少,是一个过程量;
(2)热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关;
(3)物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高;
(4)改变内能的方式有两种:热传递和做功;水蒸气膨胀对壶盖做功,本身的内能减少,转化成了机械能。
本题考查对内能、热量、热值、利用内能做功等知识的理解以及内能、温度与热量三者之间的关系的掌握,是中考的热点。
12. 【答案】A
【解析】解:
A、忽略绳重和摩擦,由η=W有用W总=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动可得,η甲=GAGA+G动,η乙=GBGB+G动,
因为GA>GB,η甲<η乙,所以甲滑轮组的动滑轮比乙的重,故A正确。
BC、已知物体受到的重力GA>GB、上升的高度相同,根据W有=Gℎ可知,甲滑轮组的有用功比乙的多,即W有甲>W有乙;已知滑轮组的机械效率η甲<η乙,由η=W有用W总可得,甲滑轮组的总功比乙的大,已知时间相同,由P=Wt可知,甲滑轮组的总功率比乙的大,故BC错误;
D、由图可知,滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,则s甲=2ℎ,s乙=3ℎ,则两滑轮组绳端移动的距离不相等,故D错误;
故选:A。
(1)不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率η=W有用W总=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动,据此分析动滑轮的重力大小关系。
(2)根据W=Gℎ比较有用功的大小;滑轮组的机械效率η甲<η乙(忽略绳重和摩擦),由此可知总功大小,然后利用P=Wt分析其功率大小关系。
(3)由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,利用s=nℎ比较拉力端移动距离的大小关系。
本题考查了功公式、功率公式、机械效率公式的应用,关键是η=W有用W总=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动的灵活运用。
三、 多选题
13. 【答案】AD
【解析】解:
A、家庭电路中同时工作的用电器总功率越大,电源电压一定,由P=U2R可知电路总电阻越小,故A正确;
B、控制用电器的开关应该接在火线和用电器之间,这样在开关断开时,用电器不带电,不会造成触电事故,故B错误;
C、家庭电路中各用电器之间是并联关系,如果家庭电路中不安装保险丝,当发生短路时,没有电流通过用电器,不会烧毁用电器,而是烧坏供电线路,故C错误;
D、测电笔可以辨别家庭电路中的火线和零线,手接触笔尾金属体,手不要接触笔尖金属体,故D正确。
故选:AD。
(1)家庭电路中,各用电器是并联的,同时工作的用电器总功率越大,电源电压一定,利用P=U2R分析电路中电阻变化。
(2)开关控制用电器或插座时,开关和用电器是串联的,且开关应接在火线和用电器之间。
(3)家庭电路中,各用电器之间、用电器和插座之间都是并联的。
(4)测电笔是用来辨别家庭电路中的火线和零线的。使用试电笔时,手接触笔尾金属体,笔尖接触被检测部分,氖管发光说明接触的是火线或与火线连通的部分。
本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,不能违反。
14. 【答案】AC
【解析】解:A、球被抛出,球由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态,故A正确。
B、抛出去的球在上升时,其速度和运动方向均变化,说明其运动状态变化,故受到非平衡力的作用。故B错误。
C、球在上升过程中,其动能转化为重力势能,由于空气阻力不计,故机械能不变,故C正确。
D、抛出去的球最终落地,是由于球受到重力的作用,故D错误。
故选:AC。
(1)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
(2)物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态。物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生变化,体现在速度大小及方向的变化。
(3)机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关;重力势能大小与质量和高度有关。
(4)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
理解受力情况与运动状态的关系,力的作用效果,知道动能与势能转化过程中机械能的变化情况,可解答此题。
四、 作图题
15. 【答案】解:
平面镜成像时,像与物关于平面镜对称,由此作出S关于平面的对称点即为S的像点S",如图所示:
经过焦点的光线,经凸透镜折射后平行于主光轴,由此作出SA的折射光线,如图所示:
【解析】
根据平面镜所成像与物体关于平面镜对称作S的像点;
在作凸透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
本题综合考查平面镜成像以及凸透镜对光线作用的作图,注意作图要规范。
16. 【答案】解:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,磁铁的磁性变强,此时弹簧伸长,根据同名磁极相互排斥可知,通电螺线管上端为N极,下端为S极;
右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指指向电流的方向,则电流从螺线管的上后端流出,下前端流入,则电源右端为负极,左端为正极。
磁体周围的磁感线都是从N极出来,回到S极,如图所示:
【解析】
(1)首先要明确电磁铁磁性强弱的影响因素:有无铁芯、电流大小、线圈匝数的多少。
根据滑动变阻器的滑片P向右移动时弹簧缩短,确定电磁铁磁性强弱的变化,根据磁体间的相互作用规律,从而可以判断出电磁铁的磁极极性。
由安培定则可判断出图中电源的正负极。
(2)根据磁体周围的磁感线都是从N极出来,回到S极,进行判断。
本题考查了学生对电磁铁磁性强弱的影响因素、磁体间的相互作用规律、安培定则的理解和应用,都是基础内容,要想很好的解决此题,就需要学生很好地掌握这些基础知识。
五、 实验探究题
17. 【答案】粗糙 寻找规律,使结论更具普遍性 在同一平面内 光反射时光路是可逆的
【解析】解:(1)白色硬纸板的表面应尽量粗糙,让光线发生漫反射,从不同的角度都能够观察到光线;
多次改变入射角的大小去测反射角大小的目的是为了得出反射角与入射角的大小关系,来寻求实验的普遍规律。
(2)由于反射光线,入射光线和法线是在同一平面上,所以当将激光贴着纸板沿AO方向射入,右侧纸板绕ON转动时,在右侧纸板上不能看到反射光;
(3)将激光贴着纸板沿BO方向射入时,光沿OA方向射出,这说明在光的反射现象中,光路具有可逆性。
故答案为:(1)粗糙;寻找规律,使结论更具普遍性;(2)在同一平面内;(3)光反射时光路是可逆的。
(1)我们能从不同角度观察到光线,是因此光在光屏上发生了漫反射;只有硬纸板和平面镜垂直,才能保证法线和平面镜垂直;多次实验可以多测量几组数据,得到的规律更具有说说服力。
(2)在发生反射时,反射光线,入射光线和法线是在同一平面上的;
(3)在光的反射现象中,光路是可逆的。
本题考查了研究光的反射定律的实验;理解和掌握光的反射定律以及实验过程是解题此题的关键。
18. 【答案】B电压表开路(或电阻R短路)B1.4A、B
【解析】解:
(1)变阻器按一上一下接入电路中,如下所示:
(2)完成电路连接后,大宇同学在开关闭合前,先将变阻器的滑片P置于阻值最大处的B端;
但闭合开关后发现电流表有示数,电压表无示数,随后将滑片P向中点移动的过程中,发现了电流表示数变大,则说明电路为通路,变阻器有变阻的作用,但电压表仍无示数,则发生此现象的原因你认为可能是 电压表开路(或电阻R短路);
(3)大宇同学接入5Ω的电阻,移动变阻器的滑片,使电压表示数达到某值时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A;
由欧姆定律,电阻的电压为:UV=I1R1=0.28A×5Ω=1.4V;
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数等于1.4V后再记录电流表示数;
(4)AD、电阻两端的电压始终保持:
UV=IR=0.28A×5Ω=1.4V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=U−UV=3V−1.4V=1.6V,变阻器分得的电压为电压表示数的=87倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=87×20Ω=22.9Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少22.9Ω的滑动变阻器,但无论如何调整,电压表的示数都偏大,无法达到预定值,说明变阻器的最大电阻小于22.9Ω,故更换最大阻值更小的滑动变阻器,D不可行;
用10Ω实验时,变阻器连入电路的电阻为:87×10Ω≈11.4Ω,
由串联电阻的规律,串联的电阻大小为:22.9Ω−11.4Ω=11.5Ω<15Ω,A可行;
B.更换电压为2V的蓄电池,则变阻器的电压为2V−1.4V=0.6V,由分压原理,变阻器连入电路的电阻:
R滑=×20Ω≈8.6Ω<11.4Ω,B可行;
C.在更换的20Ω定值电阻两端并联一个20Ω定值电阻,由并联电阻的规律,R并=10Ω,与题中10Ω的定值电阻阻值相同,没有意义,C不可行;
故选A、B。
故答案为:(1)如上图;(2)B;电压表开路(或电阻R短路);(3)B;1.4;(4)A、B。
(1)变阻器按一上一下接入电路中;
(2)为保护电路,在开关闭合前,先将变阻器的滑片P置于阻值最大处;
移动变阻器的滑片,电流表示数变化,则说明电路为通路,变阻器有变阻的作用,根据电压表仍无示数分析;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数;由欧姆定律得出电阻的电压;
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(4)AD、已得出电阻两端的电压,根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压,根据分压原理求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻;
从而确定“无论如何调整,电压表的示数都偏大,无法达到预定值”的原因;
用10Ω实验时,由分压原理可知变阻器连入电路的电阻,由串联电阻的规律得出串联的电阻大小;
B.更换电压为2V的蓄电池由串联电路电压的规律及分压原理求出变阻器连入电路的电阻与第2次实验变阻器连入的电阻比较;
C.在更换的20Ω定值电阻两端并联一个20Ω定值电阻,由并联电阻的规律,R并=10Ω,据此分析。
本题研究“电流和电阻的关系”,考查电路连接、注意事项、故障分析、操作过程、控制变量法、对器材的要求等知识。
19. 【答案】把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度ℎ2使竹筷能够竖直漂浮在液体中 漂浮 越小 相同L−ℎ1L−ℎ2⋅ρ水32.5ρ水(L−ℎ1)L
【解析】解:实验步骤:
④把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度ℎ2;
(1)铅丝的密度比较大,在液体中能够浸没,并且密度计重心偏低越稳定,使密度计能够竖直漂浮在液体中;
(2)根据漂浮条件,密度计在液体中处于漂浮状态,浮力与重力相等,因此密度计在水中与在液体中所受的浮力相等,即:F浮=ρ液gV排,当液体密度越大时,V排会越小;
(3)在水中时:F浮=ρ水gV排1=ρ水gS(L−ℎ1);
在盐水中时:F浮=ρ盐水gV排2=ρ盐水gS(L−ℎ2);
因为浮力等于重力,因此两次浮力相等,即ρ水gS(L−ℎ1)=ρ盐水gS(L−ℎ2),化简后可得:ρ盐水=L−ℎ1L−ℎ2⋅ρ水;
(5)盐水质量m=ρ盐水V=1.05g/cm3×400cm3=420g;
根据题意可知:m=m水+m盐;V=V水+V盐;
由ρ=mV可知,m=ρ水(V−V盐)+ρ盐V盐;
即420g=1g/cm3×(400cm3−V盐)+2.6g/cm3×V盐;
解之:V盐=12.5cm3;
故盐的质量:m盐=ρ盐V盐=2.6g/cm3×12.5cm3=32.5g;
(6)自制密度计在水中处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮'=G竹筷,
即ρ水gS(L−ℎ1)=ρ竹筷gSL,
所以ρ竹筷=ρ水(L−ℎ1)L。
故答案为:(1)④把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度ℎ2;
(2)使竹筷能够竖直漂浮在液体中;(3)漂浮;越小;相同;(4)L−ℎ1L−ℎ2⋅ρ水;(5)32.5;(6)ρ水(L−ℎ1)L。
将水的密度作为已知条件,根据密度计的工作原理:漂浮条件,浮力与重力相等,列出浮力表达式F浮=ρ液gV排,通过数学中的分式运算写出盐水的密度式、计算出盐的质量。
考查了液体密度的测量与计算,密度计的使用与浮力的知识有关,需要学生能够灵活得将密度与浮力联系起来,本题难度较大。
六、 计算题
20. 【答案】解:
(1)燃油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=1×104kg×5×107J/kg=5×1011J;
(2)由表中数据可知,飞机以300m/s的速度巡航时,所受阻力f=2.7×104N,
牵引力F=f=2.7×104N,
则飞机发动机的输出功率为:P=Fv=2.7×104N×300m/s=8.1×106W=8100kW;
(3)由(1)可知Q放=5×1011J,
根据表格查出500m/s时的阻力f′=7.5×104N,
牵引力F′=f′=7.5×104N,
则有用功为:
W有=F′s=7.5×104N×2.6×106m=1.95×1011J,
所以飞机发动机的效率:
η==×100%=39%。
答:(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是5×1011J;
(2)当飞机以300m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是8100kW;
(3)飞机发动机的效率是39%。
【解析】
(1)知道燃油的质量,根据Q=mq求出燃油完全燃烧放出的热量,即飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量;
(2)由表中数据可知,飞机以300m/s的速度巡航时,所受阻力,而牵引力等于阻力,再根据P=Fv求出飞机发动机的输出功率;
(3)根据W=Fs求出克服阻力做的有用功,利用效率公式求出飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率。
此题主要考查了完全燃烧放热公式、功率公式、二力平衡条件、效率公式的应用,综合性较强,有一定难度。
21. 【答案】增大
【解析】解:由图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)由图丙可知,湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大,即湿敏电阻R的阻值随湿度的增大而增大;
(2)当电流表的示数为0.2A时,由I=UR可得此时的总电阻:
R总=UI=12V0.2A=60Ω,
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,
则此时R接入电路中的阻值为:
R=R总−R0=60Ω−30Ω=30Ω;
(3)当电压表示数为9V时,由串联电路的电压特点可得,R0两端的电压:
U0=U−UR=12V−9V=3V,
此时通过R0的电流:
I'=U0R0=3V30Ω=0.1A;
(4)由图丙可知,湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大,由串联分压规律可知,湿敏电阻两端的电压也越大(即电压表示数越大),由于电压表量程为0~9V,所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时监测的湿度最大;
由(3)可知,湿敏电阻R两端的电压最大为9V,电路中的电流:I最小=I'=0.1A,
根据欧姆定律可得,湿敏电阻R接入电路中的最大电阻为:
R最大=UR最大I最小=9V0.1A=90Ω;
由图乙可知,装置能监测湿度的最大值为80%。
答:(1)增大;
(2)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值为30Ω;
(3)当电压表示数为9V时,通过R0的电流为0.1A;
(4)装置能监测湿度最大值为80%。
由图可知:定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)根据图丙分析湿敏电阻R的阻值与湿度的关系;
(2)当电流表的示数为0.2A时,利用欧姆定律即可求出此时电路中的总电阻,然后根据串联电路的电阻特点求出R接入电路中的阻值;
(3)当电压表示数为9V时,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压;利用欧姆定律求出通过R0的电流;
(4)由于串联电路中电阻两端的电压随电阻值的增大而变大,所以根据电压表的最大示数,求出此时R的电阻。
本题是一道信息给予题,认真审题、根据题意获取所需信息,应用串联电路特点、欧姆定律即可正确解题。题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
评卷人
得分
一、 填空题(共6题)
评卷人
得分
二、 单选题(共6题)
评卷人
得分
三、 多选题(共2题)
评卷人
得分
四、 作图题(共2题)
评卷人
得分
五、 实验探究题(共3题)
评卷人
得分
六、 计算题(共2题)
速度v(m/s)
100
200
300
400
500
阻力f/N
0.3×104
1.2×104
2.7×104
4.8×104
7.5×104
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