重庆市长寿一中2021年中考物理模拟试卷(含答案)
展开1.下列对物理量的估测,最符合实际的是( )
A.课桌的质量约为200g
B.人正常步行的平均速度约为1.2m/s
C.教室内日光灯的额定电压为36V
D.珠穆朗玛峰山脚今天的大气压约为1.5×105Pa
2.如图所示,下列光现象中与日晷仪的原理相同的是( )
A. 皮影戏B. 河中倒影
C. 雨后彩虹D. 海市蜃楼
3.如图所示的四种现象中,其物态变化属于液化的是( )
A.护目镜上的“水雾”B.玻璃上的冰花
C.湿衣服晾干D.冰雪消融
4.如图所示,雷神山医院的医疗机器人正式上岗,一台机器人可以完成楼上楼下两层的病区消毒和配送医疗物资的任务,尽可能地减少交叉感染。下列说法正确的是( )
A.机器人的轮子上刻有粗糙的花纹,是为了减小摩擦
B.机器人不能瞬间制动,是因为受到了惯性的作用
C.机器人受到的重力和地面对机器人的支持力一定是一对平衡力
D.机器人载着配送物资匀速上坡,它的机械能增加
5.关于力,下列说法正确的是( )
A.铅球运动员投出铅球后,铅球在空中会下落,说明铅球具有惯性
B.投出去的篮球受到手的推力和重力的作用
C.跳水运动员踩踏跳板,身体向上跳起,说明物体间力的作用是相互的
D.力的作用可以只有施力物体而没有受力物体
6.如图中的电加热眼罩,可以缓解上网课时间较长的眼睛疲劳,它有两个发热电阻。当开关S1闭合时,只有R2工作,为低温状态;再闭合S2,R1、R2同时工作,为高温状态;若断开S1,眼罩停止发热。下面电路图符合以上要求的是( )
A.B.
C.D.
7.如图所示,在大小为500N的拉力F作用下,滑轮组在2s内将800N的重物匀速提升了1m,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动速度为0.5m/s
B.动滑轮的重为200N
C.滑轮组的机械效率是62.5%
D.若用该滑轮组提升所受重力更小的物体,该装置的机械效率会提高
8.某同学所做电学实验的电路如图所示,电源电压恒为4.5V,定值电阻R1标有“5Ω 0.5A”,滑动变阻器R2规格“20Ω 1A”,电压表量程“0~3V”,在不损坏电路元件的情况下,下列判断不正确的是( )
A.R1的最小功率是0.45W
B.该电路的最大功率是2.25W
C.电路中电流变化的范围是0.18A~0.5A
D.滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω
二、填空题。(本题共7小题,作图每题1分,其余每空1分,共12分)
9.(3分)妈妈在厨房炒菜时,在客厅里也能闻到香味,这属于 现象;在科学规划和建设城市时,大量增加水面面积,以达到降低环境温度的目的,是利用水的 大的特性。
10.(3分)(1)在今年抗击“新冠肺炎”战役中,无接触式体温计(如图甲)被广泛使用,它是依靠感知人体发出的 (选填“红外线”或“紫外线”)来测量温度的;
(2)疫情期间,小明在线上学习时长期不注意用眼卫生,视力急剧下降。经医生检查,小明晶状体变厚,使来自远处的光线会聚在视网膜的前面。如图所示的乙丙两幅示意图中,能正确矫正小明视力的是 (选填“乙”或“丙”)。
11.(3分)为全力打赢新冠肺炎疫情防控阻击战,2020年2月2日凌晨,空军出动8架大型运输机,分别从沈阳、兰州、广州、南京起飞,向武汉紧急空运医疗队员和物资。运输机从机场起飞时,以地面为参照物,运输机是 (选填“静止”或“运动”)的;使运输机起飞获取的升力是利用了流体流速大的位置压强 的原理。
12.(3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的颗粒物,原因是:在生产过程中通过处理,使熔喷布带上电荷,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。
13.(3分)小宇用如图甲所示电路对一只标有“0.8A”字样的小灯泡L进行了测试,电源电压恒为9V,电阻箱R0的阻值可在0﹣9999Ω之间调节,根据所测数据作出了灯丝的I﹣U图象(如图乙所示),根据图象可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;如果将电阻箱R0的阻值调为10Ω,通电10s电流通过R0所做的功为 J。
14.(3分)在图中入射光线平行于主光轴。画出它经凸透镜折射后的光线。
15.(3分)在图中力F作用在杠杆的A端,画出它的力臂L。
三、试验与探究题。(本题共3题,15题5分,16题9分,17小题8分,共22分)
16.(1)图甲是“探究冰熔化的特点”的实验装置。用酒精灯对烧杯加热,当试管中的冰完全熔化后,继续加热一段时间,图乙是冰的温度随时间变化的图像,由图像可知:冰的熔化过程是 段(选填“BC”或“DE”)。t1到t2这段时间冰处于固液共存状态,温度不变,内能 ,t3到t4这段时间内试管内的水 沸腾(选填“在”或“不在”)。
(2)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。如图丙所示,此时在光屏上得到一个清晰的像,这个像是倒立,
(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是根据这一原理制成的。
17.小丽手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不变。
(1)闭合开关前,老师发现小丽连接的电路有导线没有连接,请你在图甲中用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因可能是 。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,小灯泡正常工作时的电阻是 Ω.考虑到两电表并不是理想电表(电压表电阻不是无穷大、电流表有内阻),小亮所测的小灯泡的电阻偏 (选填“大”或“小”)。
(4)完成上述实验后,小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路,测出了小灯泡的额定功率,请你帮她完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点 (选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为 V。
②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点 (选填“1”或“2”),读出电压表的示数为U。
③小灯泡额定功率的表达式为P额= (用已知量和测量表示)。
18.小华同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较 来判断的,这种方法在科学上叫做“转换法”。下面的四个研究实例中也采用这种方法的是
A.学习电压时,我们可以通过对比水压来认识它
B.探究串联电路电阻的关系时,通过分析总电阻与各导体电阻在电路中产生的效果来认识
C.通过电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁磁性的强弱
D.探究电流与电压、电阻关系时,控制电阻(电压)不变,研究电流与电压(电阻)关系
(2)小华把金属盒分别浸入到甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小,他判断图甲中的液体是酒精,其结论不可靠,原因是没有控制金属盒在液体中的 ;他改变图乙中金属盒的深度如图丙所示,比较甲、丙两图可知,在同一深度,不同液体的压强与液体的 有关。
(3)小华应该比较图 ,得出金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体的压强就越大。
(4)小华发现在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明在同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强 。
(5)U形管压强计 连通器(是或不是)。
(6)图甲中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 Pa。
四、计算题。(本题共3小题,18小题6分,18小题8分,20小题8分,共22分;解答过程应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不得分)
19.在水平地面上,用50N的水平拉力拉着重为200N的木箱沿拉力的方向匀速直线前进20m,用时10s,木箱与地面的接触面积为0.2m2。求:
(1)木块移动的速度?
(2)木块对地面的压强?
(3)拉力做的功?
20.如图是小明家新购买的可折叠电热水壶,相关参数如表(电热丝电阻不变)。小明关闭家中其他用电器,使用热水壶将一满壶20℃的水加热至沸腾(标准大气压)共用了7min,同时发现标有3600imp/(kW•h)的电能表的指示灯共闪烁了210次。求:
(1)电热水壶正常工作时的电流;
(2)电热水壶加热的效率;
(3)上述烧水过程中热水壶的实际电压。
21.如图所示是小川同学设计的一台浮力电子秤,其结构由浮力秤和电路两部分组成,原理如图所示,小筒底面积为10cm2,高20cm,大桶底面积为60cm2,装有适量水。P为金属滑片固定在托盘下面(滑片质量和滑片受到的摩擦力均忽略不计),并随托盘一起自由滑动,定值电阻R0=5Ω,AB是一根长为10cm均匀电阻丝,其阻值为10Ω,电源电压为6V,电流表量程0~0.6A。当托盘不放物体时,P位于R最上端,小筒浸入水中5cm深(称量过程中大桶水未溢出)。求:
(1)托盘和小筒的总质量;
(2)开关S闭合,此时电路中电流表的示数;
(3)若要保证电路安全,则浮力秤的最大称量为多少g?
2021年重庆市长寿一中中考物理模拟试卷(4月份)
参考答案与试题解析
一、选择题。(本题共8小题,每题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分)
1.(3分)下列对物理量的估测,最符合实际的是( )
A.课桌的质量约为200g
B.人正常步行的平均速度约为1.2m/s
C.教室内日光灯的额定电压为36V
D.珠穆朗玛峰山脚今天的大气压约为1.5×105Pa
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、课桌的质量在10kg=10000g左右。故A不符合实际;
B、人正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.2m/s左右。故B符合实际;
C、我国照明电路的电压都是220V,所以教室中日光灯正常工作时的电压,也就是额定电压为220V.故C不符合实际;
D、大气压强随海拔高度的增加而减小,在海平面处的气压接近1.0×105Pa,珠穆朗玛峰山脚处海拔较高,所以气压远小于1.5×105Pa.故D不符合实际。
故选:B。
【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.(3分)如图所示,下列光现象中与日晷仪的原理相同的是( )
A. 皮影戏B. 河中倒影
C. 雨后彩虹D. 海市蜃楼
【分析】解答此题的关键是首先要明确古代测日影定时刻的仪器,然后再根据光在同种均匀介质中沿直线传播解释其原理即可。
【解答】解:由于光沿直线传播,当光遇到不透光障碍物后,被障碍物挡住,于是在障碍物后就形成影子;日晷就是利用光沿直线传播。
A、皮影戏是由于光沿直线传播,故A正确;
B、河中倒影是反射现象,故B错误;
C、雨后彩虹是折射现象,故C错误;
D、海市蜃楼是折射现象,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了光的直线传播的应用,这种利用太阳光的投影来计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明,我们应该向古代劳动人民学习,善于思考,善于发现问题,解决问题。
3.(3分)如图所示的四种现象中,其物态变化属于液化的是( )
A.护目镜上的“水雾”B.玻璃上的冰花
C.湿衣服晾干D.冰雪消融
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
【解答】解:
A、护目镜上的水雾是口中呼出的水蒸气遇冷的镜片变成的小水珠,是液化现象,故A正确。
B、玻璃上的冰花是室内的水蒸气遇冷直接变成的固体,是凝华现象,故B错误。
C、湿衣服晾干是水变成水蒸气,是汽化现象,故C错误。
D、冰雪消融是冰变成水,是熔化现象,故D错误。
故选:A。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
4.(3分)如图所示,雷神山医院的医疗机器人正式上岗,一台机器人可以完成楼上楼下两层的病区消毒和配送医疗物资的任务,尽可能地减少交叉感染。下列说法正确的是( )
A.机器人的轮子上刻有粗糙的花纹,是为了减小摩擦
B.机器人不能瞬间制动,是因为受到了惯性的作用
C.机器人受到的重力和地面对机器人的支持力一定是一对平衡力
D.机器人载着配送物资匀速上坡,它的机械能增加
【分析】(1)减小摩擦力的方法有:减小接触面的粗糙程度;减小压力;使接触面脱离接触;变滑动为滚动;
(2)惯性是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性;
(3)二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上;
(4)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;机械能等于动能+势能。
【解答】解:
A、机器人的轮子上刻有粗糙的花纹,即通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦力,故A项错误;
B、惯性是物体本身固有的一种性质,不能用“受惯性作用”这样的词语表达,故B错误;
C、在水平地面上时机器人受到的重力和地面对机器人的支持力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,二力是一对平衡力;若机器人不在水平地面上,其受到的重力和支持力不在同一条直线上,大小也不相等,此时二力不是平衡力,故C错误;
D、机器人载着配送物资匀速上坡,质量不变,速度不变,同时高度增大,所以其动能不变,重力势能增大,则机械能也增大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查增大摩擦的方法、惯性、平衡力以及机械能的有关知识,是一道综合题。
5.(3分)关于力,下列说法正确的是( )
A.铅球运动员投出铅球后,铅球在空中会下落,说明铅球具有惯性
B.投出去的篮球受到手的推力和重力的作用
C.跳水运动员踩踏跳板,身体向上跳起,说明物体间力的作用是相互的
D.力的作用可以只有施力物体而没有受力物体
【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,惯性是物体的一种属性;
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。
【解答】解:
A、铅球运动员投出铅球后,铅球最终会落向地面的原因就是由于铅球受到竖直向下的重力作用,这表明力可以改变物体的运动状态,故A错误;
B、若不计空气阻力,投出去的篮球在空中只受重力的作用,不受手的推力,篮球继续飞行是因为惯性的缘故,故B错误;
C、跳水运动员踩踏跳饭,给踏板施加了一个力,由于物体间力的作用是相互的,踏板也会给人的身体一个向上的力,身体向上跳起,故C正确;
D、力的作用是相互的,施力物体和受力物体同时存在,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了学生对惯性和力作用的相互性的了解与掌握,属于基础题目。
6.(3分)如图中的电加热眼罩,可以缓解上网课时间较长的眼睛疲劳,它有两个发热电阻。当开关S1闭合时,只有R2工作,为低温状态;再闭合S2,R1、R2同时工作,为高温状态;若断开S1,眼罩停止发热。下面电路图符合以上要求的是( )
A.B.
C.D.
【分析】由题意可知,只闭合S1时,R2工作,为低温状态,再闭合S2后,R1、R2同时工作,为高温状态,说明R2可以独立工作、R1和R2可以同时工作,即两电阻并联;断开S1时,眼罩停止发热,说明开关S1位于干路,开关S2位于R1支路,结合并联电阻的规律及P=分析回答。
【解答】解:经分析可知,R1、R2并联,开关S1位于干路,开关S2位于R1支路上。
A、由电路图可知,开关S1闭合时,R1与R2同时工作,再闭合S2后,R1短路,只有R2工作,故A不符合题意;
B、由电路图可知,开关S1闭合时,R1与R2同时工作,再闭合S2后,R2短路,只有R1工作,故B不符合题意;
C、由电路图可知,开关S1闭合时,只有R2工作,再闭合S2后,R1、R2同时工作(两电阻并联),因并联电阻小于其中任一电阻,根据P=,故开关S1闭合时,功率较小,为低温状态;
再闭合S2后,功率较大,为高温状态,故C符合题意;
D、由电路图可知,开关S1闭合时,只有R1工作;再闭合S2后,R1、R2并联同时工作,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了电路图的设计及并联电阻的规律及电功率公式的运用,根据题意得出两电阻的连接方式和开关的位置是关键。
7.(3分)如图所示,在大小为500N的拉力F作用下,滑轮组在2s内将800N的重物匀速提升了1m,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动速度为0.5m/s
B.动滑轮的重为200N
C.滑轮组的机械效率是62.5%
D.若用该滑轮组提升所受重力更小的物体,该装置的机械效率会提高
【分析】(1)由图知,n=2,绳子自由端移动距离s=2h,利用速度公式求绳子自由端移动速度;
(2)不计绳重及摩擦,拉力F=(G+G轮),据此求动滑轮所受的重力;
(3)利用W=Fs求拉力做的总功,利用W=Gh求有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比;
(4)增大滑轮组机械效率的方法:一是增大提升的物重,二是减小摩擦、减小动滑轮重。
【解答】解:
A、由图知,n=2,绳子自由端移动距离s=2h=2×1m=2m,
绳子自由端移动速度v===1m/s,故A错;
B、不计绳重及摩擦,拉力F=(G+G轮),可得动滑轮所受的重力G动=2F﹣G=2×500N﹣800N=200N,故B正确;
C、拉力做的功W总=Fs=500N×2m=1000J,
有用功:W有用=Gh=800N×1m=800J,
滑轮组的机械效率:
η==×100%=80%,故C错;
D、若用该滑轮组提升所受重力更小的物体,额外功不变,有用功减小,有用功在总功中所占的比例减小,机械效率减小,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、绳子自由端移动速度、有用功、总功和机械效率的计算,还考查了物体重力对机械效率的影响,根据题图确定n的大小是本题的突破口。
8.(3分)某同学所做电学实验的电路如图所示,电源电压恒为4.5V,定值电阻R1标有“5Ω 0.5A”,滑动变阻器R2规格“20Ω 1A”,电压表量程“0~3V”,在不损坏电路元件的情况下,下列判断不正确的是( )
A.R1的最小功率是0.45W
B.该电路的最大功率是2.25W
C.电路中电流变化的范围是0.18A~0.5A
D.滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据欧姆定律求出当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流,然后与定值电阻允许通过的最大电流和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较得出电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路的电功率最大,根据欧姆定律求出此时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,根据P=UI求出该电路的最大功率;
(2)当电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,R1的功率最小,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的最小电流和滑动变阻器接入电路中的最大阻值,利用P=UI求出R1的最小功率。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流:
I===0.9A,
因串联电路中各处的电流相等,且定值电阻允许通过的最大电流为0.5A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,
所以,为了不损坏电路元件,电路中的最大电流为0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路的电功率最大,
此时电路中的总电阻:
R===9Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R2小=R﹣R1=9Ω﹣5Ω=4Ω,
该电路的最大功率:
P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,故B正确;
(2)当电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,R1的功率最小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V,
电路中的最小电流:
I小===0.3A,
则电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A,故C错误;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R2大===10Ω,
则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω,故D正确;
R1的最小功率:
P1小=U1I小=1.5V×0.3A=0.45W,故A正确。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的确定电路中的最大电流和电路中的最小电流是关键。
二、填空题。(本题共7小题,作图每题1分,其余每空1分,共12分)
9.(3分)妈妈在厨房炒菜时,在客厅里也能闻到香味,这属于 扩散 现象;在科学规划和建设城市时,大量增加水面面积,以达到降低环境温度的目的,是利用水的 比热容 大的特性。
【分析】(1)物质是由分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则运动,分子间存在着相互作用的引力和斥力;
(2)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:
(1)由于一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,所以妈妈在厨房炒菜时,在客厅里也能闻到香味,这是扩散现象;
(2)大量增加水面面积,因为水的比热容比较大,在升高相同的温度时可以吸收更多的热量,在降低相同的温度时可以放出更多的热量,可以减小城市的昼夜温差。
故答案为:扩散;比热容。
【点评】本题主要考查学生对:分子运动和水的比热容大的特点的应用和掌握,是一道基础题。
10.(3分)(1)在今年抗击“新冠肺炎”战役中,无接触式体温计(如图甲)被广泛使用,它是依靠感知人体发出的 红外线 (选填“红外线”或“紫外线”)来测量温度的;
(2)疫情期间,小明在线上学习时长期不注意用眼卫生,视力急剧下降。经医生检查,小明晶状体变厚,使来自远处的光线会聚在视网膜的前面。如图所示的乙丙两幅示意图中,能正确矫正小明视力的是 丙 (选填“乙”或“丙”)。
【分析】(1)无接触式体温计工作原理:通过感知人体辐射的红外线来工作的;
(2)近视眼的晶状体太厚,使像成在视网膜的前方,应佩戴凹透镜进行矫正。
【解答】解:
(1)人体会向外辐射红外线,温度越高,辐射红外线的本领越强,红外线体温计是根据感知人体发出的红外线来测量温度的;
(2)小明晶状体变厚,使来自远处的光线会聚在视网膜的前面,这是近视眼,需要佩戴凹透镜进行矫正,故选丙。
故答案为:(1)红外线;(2)丙。
【点评】本题考查了红外线体温计的工作原理、近视眼的成因及矫正,难度不大。
11.(3分)为全力打赢新冠肺炎疫情防控阻击战,2020年2月2日凌晨,空军出动8架大型运输机,分别从沈阳、兰州、广州、南京起飞,向武汉紧急空运医疗队员和物资。运输机从机场起飞时,以地面为参照物,运输机是 运动 (选填“静止”或“运动”)的;使运输机起飞获取的升力是利用了流体流速大的位置压强 小 的原理。
【分析】(1)首先确定被研究的物体,然后判断被研究的物体和参照物之间是否发生了位置的变化,如果发生位置的变化,被研究的物体就是运动的,否则被研究物体是静止的。
(2)流体在流速越大的地方,压强越小;流体在流速越小的地方,压强越大。
【解答】解:
(1)运输机从机场起飞时,运输机和地面之间发生了位置的变化,所以,以地面为参照物,运输机是运动的。
(2)运输机从机场起飞时,其机翼上方空气流速大、压强小,机翼下方空气流速小、压强大,从而产生向上的升力,所以使运输机起飞获取的升力是利用了流体流速大的位置压强小原理工作的。
故答案为:运动;小。
【点评】本题考查了运动的相对性和流体压强跟流速的关系,学习过程中一定注意情景在变,知识不变。
12.(3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的颗粒物,原因是:在生产过程中通过处理,使熔喷布带上电荷,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。
【分析】自由电子带负电荷,带电体能吸引轻小物体;不容易导电的物体叫做绝缘体,如:橡胶、玻璃、塑料等,据此进行分析。
【解答】解:
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;熔喷布有很好的绝缘性,所以能长时间保留静电。
故答案为:吸引轻小物体;绝缘。
【点评】此题以“口罩”为载体,考查带电体的性质和绝缘体的应用等,与实际生活联系紧密,是一道好题。
13.(3分)小宇用如图甲所示电路对一只标有“0.8A”字样的小灯泡L进行了测试,电源电压恒为9V,电阻箱R0的阻值可在0﹣9999Ω之间调节,根据所测数据作出了灯丝的I﹣U图象(如图乙所示),根据图象可知小灯泡正常发光时的电阻为 10 Ω;如果将电阻箱R0的阻值调为10Ω,通电10s电流通过R0所做的功为 36 J。
【分析】(1)由图象读灯泡电流0.8A时,灯两端的电压,根据欧姆定律公式I=计算此时灯泡电阻;
(2)由图象找到通过某一电流时,灯泡与R0电压和恰好为电源电压9V,根据W=UIt计算通电10s电流通过R0所做的功。
【解答】解:
(1)由图象可知:当灯泡正常发光时电流I=0.8A,灯泡两端电压U=8V,
所以灯泡正常发光时的电阻:R===10Ω;
(2)由甲图L与R0串联,
观察图象,当时通过L电流I′为0.6A时,L两端电压U′=3V,
此时R0两端电压:U0=I′R0=0.6A×10Ω=6V,
满足U′+U0=9V,
所以通电10s电流通过R0所做的功:W=U0I′t=6V×0.6A×10s=36J。
故答案为:10;36。
【点评】本题考查对I﹣U图象的认识和理解以及串联电路特点和欧姆定律的应用,关键是从图象中找到有用的信息。
14.(3分)在图中入射光线平行于主光轴。画出它经凸透镜折射后的光线。
【分析】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。
【解答】解:
平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,由此作出折射后的光线,如图所示:
【点评】凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
15.(3分)在图中力F作用在杠杆的A端,画出它的力臂L。
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离,由此作出力F的力臂L。
【解答】解:
由图知,O为支点,由O点向F的作用线作垂线,则垂线段长即为其力臂L,如图所示:
【点评】本题考查了力臂的画法,注意作图要规范。
三、试验与探究题。(本题共3题,15题5分,16题9分,17小题8分,共22分)
16.(1)图甲是“探究冰熔化的特点”的实验装置。用酒精灯对烧杯加热,当试管中的冰完全熔化后,继续加热一段时间,图乙是冰的温度随时间变化的图像,由图像可知:冰的熔化过程是 BC 段(选填“BC”或“DE”)。t1到t2这段时间冰处于固液共存状态,温度不变,内能 增加 ,t3到t4这段时间内试管内的水 不在 沸腾(选填“在”或“不在”)。
(2)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。如图丙所示,此时在光屏上得到一个清晰的像,这个像是倒立,
缩小 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像, 照相机 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是根据这一原理制成的。
【分析】(1)根据晶体在熔化过程中,不断吸收热量,温度保持不变,内能增大;沸腾的条件:达到沸点,不断吸热;
(2)要知道凸透镜成像规律,当u>2f时,成倒立、缩小的实像。对应应用如照相机。
【解答】解:(1)冰吸收热量温度升高,达到熔点,冰在熔化过程中,继续吸收热量,温度保持不变,处于固液共存状态,故BC为熔化过程,冰在t1到t2时刻为固液共存态;t1到t2时刻,是冰的熔化过程,不断吸收热量,温度不变,内能增大;
沸腾的条件;达到沸点,不断吸热。图像中的t3到t4这段时间,试管中的水达到沸点,虽然继续加热,因试管内外温度相同,不能继续吸热,所以不会沸腾。
(2)由图可知,此时物距大于像距,即物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时物体成倒立的、缩小的实像。生活中的照相机就是利用凸透镜的这种成像情况制成的。
故答案为:(1)BC;增加;不在;(2)缩小;照相机。
【点评】本题是探究“冰熔化过程的规律”的实验,考查了加热的方法、晶体熔化过程的特点、沸腾特点及对熔化图像的分析。学生分析物质熔化的图像,是本实验中应该掌握的基本技能之一,从图像中获取有效的信息,也是物理实验中经常运用的。
17.小丽手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不变。
(1)闭合开关前,老师发现小丽连接的电路有导线没有连接,请你在图甲中用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因可能是 灯泡短路(或电压表短路) 。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,小灯泡正常工作时的电阻是 10 Ω.考虑到两电表并不是理想电表(电压表电阻不是无穷大、电流表有内阻),小亮所测的小灯泡的电阻偏 小 (选填“大”或“小”)。
(4)完成上述实验后,小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路,测出了小灯泡的额定功率,请你帮她完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点 2 (选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为 3.8 V。
②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点 1 (选填“1”或“2”),读出电压表的示数为U。
③小灯泡额定功率的表达式为P额= 3.8V× (用已知量和测量表示)。
【分析】(1)根据灯的额定电压确定电压表选用的量程,实验中滑动变阻器应一上一下串联入电路中,由此连接实物并画出电路图;
(2)电流表有示数说明电路通路,电压表无示数且灯泡不亮,说明电压表(灯泡)并联部分短路;
(3)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻;
(4)由丙图可知:没有电流表的情况下,利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联,首先使灯泡两端的电压等于3.8V,然后测出此时定值电阻两端的电压,便可求出电路中的电流,根据P=UI计算出灯泡的额定电功率。
【解答】解:(1)灯的额定电压为3.8V,故电压表选用大量程与灯并联,测小灯泡电阻的实验中,应将滑动变阻器应一上一下串联入电路中,如下所示:
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡始终不亮,电压表无示数,说明电压表(灯泡)并联部分短路,即灯泡短路(或电压表短路);
(3)灯泡正常发光时的电压为3.8V,电流表示数为0.38A,由欧姆定律可得,则灯泡的电阻:
R===10Ω;
(4)①根据电路图连接电路,闭合开关S1、S2接2,调节滑动变阻器,使电压表示数为3.8V。
②保持滑动变阻器滑片位置不变,S2接1,读出电压表示数U。
③在②中,电压表测灯与电阻的电压,因各电阻的大小和电压大小不变,根据串联电路的规律和欧姆定律,
通过灯泡的电流:
I=I0==,
灯泡额定功率:
P=U额I=3.8V×。
故答案为:(1)如上;
(2)灯泡短路(或电压表短路);
(3)10;小;
(4)①2;3.8;②1;3.8V×。
【点评】本题测灯的功率,考查了实物的连接、电路故障的判断、电流表的读数、欧姆定律的应用等和设计实验方案的能力。最后一问是本题的难点,知道实验原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
18.小华同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较 U形管两端液面的高度差 来判断的,这种方法在科学上叫做“转换法”。下面的四个研究实例中也采用这种方法的是 C
A.学习电压时,我们可以通过对比水压来认识它
B.探究串联电路电阻的关系时,通过分析总电阻与各导体电阻在电路中产生的效果来认识
C.通过电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁磁性的强弱
D.探究电流与电压、电阻关系时,控制电阻(电压)不变,研究电流与电压(电阻)关系
(2)小华把金属盒分别浸入到甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小,他判断图甲中的液体是酒精,其结论不可靠,原因是没有控制金属盒在液体中的 深度相同 ;他改变图乙中金属盒的深度如图丙所示,比较甲、丙两图可知,在同一深度,不同液体的压强与液体的 密度 有关。
(3)小华应该比较图 乙丙 ,得出金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体的压强就越大。
(4)小华发现在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明在同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强 相等 。
(5)U形管压强计 不是 连通器(是或不是)。
(6)图甲中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 500 Pa。
【分析】(1)液体压强大小通过U形管内液面的差来反映的,液面高度差越大,液体的压强越大。这是一种转换法的运用;
对每个选项分析,找出符合题意的选项。
(2)(4)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,在探究与其中的一个因素时,就要控制另一个因素一定;
(3)探究液体压强与液体深度的关系时,应控制液体的密度相同,改变液体的深度;
(5)上端开口,底部相互连通的容器是连通器;
(6)根据p=ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差。
【解答】解:(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。液面高度差越大,液体的压强越大。 这种方法叫做转换法。
A、学习电压时,我们可以通过对比水压来认识它,这是应用了类比法
B、探究串联电路电阻的关系时,通过分析总电阻与各导体电阻在电路中产生的效果来认识 应用了等效法。
C、通过电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁磁性的强弱,应用了转换法;
D、探究电流与电压、电阻关系时,控制电阻(电压)不变,研究电流与电压(电阻)关系,应用了控制变量法;
故选C。
(2)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,实验中没有控制金属盒浸入的深度相同,因此无法得出正确结论。
改变图乙中金属盒的深度如图丙所示,比较甲、丙两图可知,在同一深度,不同液体的压强与液体的密度有关;
(3)研究液体压强与深度的关系时应控制液体密度相同,改变深度,小华应该比较图乙、丙,金属盒离液面的距离越深,压强越大,U形管两边液柱的高度差就越大;
(4)在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明在同种液体的同一深度处(或在相同条件下),液体内部向各个方向的压强相等。
(5)U形管本身是一个连通器,但与压强计的探头连接后,一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”这一特点,因此,不是连通器;
(6)图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa。
故答案为:(1)U形管两端液面的高度差;C;(2)深度相同;密度;(3)乙丙;(4)相等;(5)不是;(6)500。
【点评】本题考查了探究液体压强的特点实验,在此实验中控制变量法的运用非常关键,只有这样,所探究的结论才具有说服力和科学性。
四、计算题。(本题共3小题,18小题6分,18小题8分,20小题8分,共22分;解答过程应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不得分)
19.在水平地面上,用50N的水平拉力拉着重为200N的木箱沿拉力的方向匀速直线前进20m,用时10s,木箱与地面的接触面积为0.2m2。求:
(1)木块移动的速度?
(2)木块对地面的压强?
(3)拉力做的功?
【分析】(1)根据v=算出木块移动的速度;
(2)木箱对水平地面的压力和自身的重力相等,根据p=求出木箱对水平地面的压强;
(3)根据W=Fs求出拉力做的功。
【解答】解:(1)木块移动的速度为:
v===2m/s;
(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,木箱对水平地面的压强:
p====1000Pa;
(3)拉力做的功:
W=Fs=50N×20m=1000J。
答:(1)木块移动的速度为2m/s;
(2)木块对地面的压强为1000Pa;
(3)拉力做的功为1000J。
【点评】本题考查了速度公式的应用和做功公式、压强公式的应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
20.如图是小明家新购买的可折叠电热水壶,相关参数如表(电热丝电阻不变)。小明关闭家中其他用电器,使用热水壶将一满壶20℃的水加热至沸腾(标准大气压)共用了7min,同时发现标有3600imp/(kW•h)的电能表的指示灯共闪烁了210次。求:
(1)电热水壶正常工作时的电流;
(2)电热水壶加热的效率;
(3)上述烧水过程中热水壶的实际电压。
【分析】(1)根据P=UI求电热水壶正常工作时的电流;
(2)根据ρ=得求出水的质量,再根据Q=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
3600imp/(kW•h)的含义是:电路中每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁3600次,可求指示灯闪烁了210次消耗的电能,利用公式η=计算出饮水机的热效率;
(3)根据P=得电热丝的电阻值;
由W=t求出实际电压。
【解答】解:(1)根据P=UI可得,电热水壶正常工作时的电流:
I===2.75A;
(2)水的体积V=0.5L=0.5dm3=0.5×10﹣3m3,
由ρ=得水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×0.5×10﹣3m3=0.5kg,
水吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×105J;
由“标有3600imp/(kW•h)的电能表的指示灯共闪烁了210次”可得,电热水壶消耗的电能:
W=kW•h=kW•h=×3.6×106J=2.1×105J,
电热水壶加热的效率为:
η=×100%=×100%=80%;
(3)由P=得电热丝的电阻值:
R===80Ω,
由W=t可得,实际电压:
U实===200V。
答:(1)电热水壶正常工作时的电流为2.75A;
(2)电热水壶加热的效率为80%;
(3)上述烧水过程中热水壶的实际电压为200V。
【点评】本题是一道电学与热学的综合题,考查了质量、热量的计算、电水壶的效率、电功率和电功计算公式的理解和掌握,能从实验数据表中得出相关信息是解本题的关键。
21.如图所示是小川同学设计的一台浮力电子秤,其结构由浮力秤和电路两部分组成,原理如图所示,小筒底面积为10cm2,高20cm,大桶底面积为60cm2,装有适量水。P为金属滑片固定在托盘下面(滑片质量和滑片受到的摩擦力均忽略不计),并随托盘一起自由滑动,定值电阻R0=5Ω,AB是一根长为10cm均匀电阻丝,其阻值为10Ω,电源电压为6V,电流表量程0~0.6A。当托盘不放物体时,P位于R最上端,小筒浸入水中5cm深(称量过程中大桶水未溢出)。求:
(1)托盘和小筒的总质量;
(2)开关S闭合,此时电路中电流表的示数;
(3)若要保证电路安全,则浮力秤的最大称量为多少g?
【分析】(1)当托盘不放物体时,P位于R最上端,小筒浸入水中5cm深,根据V=Sh求出小桶排开水的体积,利用F浮=ρgV排求出此时小筒受到的浮力,物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据F浮=G=mg求出秤盘和小筒的总质量;
(2)开关S闭合,滑动变阻器R和定值电阻R0串联接入电路,滑动变阻器接入电路的是最大阻值,根据串联电路特点和欧姆定律可计算此时电路中电流表的示数;
(3)当秤盘上放的物体越重时,滑片下移得越多,变阻器接入电路的阻值越小,电路的总电阻越小,电流越大,根据电流表的量程可知电路中的最大电流,根据欧姆定律求出此时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出电阻丝接入电路中的电阻,从而得出滑片下降的距离即为小筒下降的距离,秤盘上放置物体后,小筒处于漂浮状态,根据体积的变化关系和漂浮条件,结合浮力计算公式可得被测物体的重力,根据G=mg的变形公式求出浮力秤的最大称量。
【解答】解:(1)当托盘不放物体时,P位于R最上端,小筒浸入水中5cm深,
此时小桶排开水的体积:
V排=S小筒h浸=10cm2×5cm=50cm3=5×10﹣5m3,
此时小筒受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.5N,
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,由F浮=G=mg可得,秤盘和小筒的总质量:
m0===0.05kg=50g;
(2)开关S闭合,滑动变阻器R和定值电阻R0串联接入电路,滑动变阻器接入电路的是最大阻值,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以此时电路总电阻:R总=R+R0=10Ω+5Ω=15Ω,
电流表测通过电路的电流,由欧姆定律可知通过电路的电流:I===0.4A,即电流表示数为0.4A;
(3)当秤盘上放的物体越重时,滑片下移得越多,变阻器接入电路的阻值越小,电路的总电阻越小,电流越大,
由电流表的量程为0~0.6A可知,当电路中的电流为0.6A时,浮力秤达到最大称量,
由I=可得,此时电路中的总电阻:
R总===10Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电阻丝接入电路中的电阻:
R′=R总﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω,
AB是一根长为10cm均匀电阻丝,其阻值为10Ω,即1cm长的电阻丝的阻值为1Ω,
所以滑动变阻器接入电路的电阻最小为5Ω时,其接入电路的电阻丝的长度l=5cm,此时滑片下移的距离:d0=10cm﹣5cm=5cm,
秤盘上放置物体后,滑片下移5cm,小筒向下移动的距离:d=d0=5cm,
由于小筒向下移动,大筒中的水面上升,设水面升高△h,则小筒浸入水中的深度会增加:△h浸=△h+d,
则△V排=S大△h=S小△h浸,即S大△h=S小(△h+d),
化简可得水面上升的高度:△h===1cm,
所以小筒排开水的体积变化量:△V排=S大△h=60cm2×1cm=60cm3,
秤盘上放置物体后,小筒处于漂浮状态,由漂浮条件可得,被测物体的重力等于增加的浮力,
所以G=△F浮=ρ水g△V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×60×10﹣6m3=0.6N,
由G=mg可得浮力秤的最大称量:m===0.06kg=60g。
答:(1)秤盘和小筒的总质量为50g;
(2)开关S闭合,此时电路中电流表的示数为0.4A;
(3)若要保证电路安全,则浮力秤的最大称量为60g。
【点评】本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件、串联电路的特点以及欧姆定律的应用等,正确得出小筒浸入水中的深度和其下移之间的关系是关键。
产品型号
NSH0607
最大容量
0.5L
额定电压
220V
额定功率
605W
适用电压
100﹣240V
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