2022年山东省临沂市费县二中中考物理诊断试卷(含答案)
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一、选择题(每题所列出的四个选项中,只有一项最符合要求,每题2分,共40分)
1.(2分)下列估测,最接近生活实际的是( )
A.中学生课桌的高度约80dm
B.人正常步行的速度约18km/h
C.九年级物理课本重约10N
D.中学生上一层楼做功约1800J
2.(2分)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.只要物体振动,人就能听见声音
B.教室内学生听到老师的讲课声是靠空气传播的
C.分辨出合奏中的各种乐器主要是依据音调的不同
D.剧院内墙的吸音材料是在声源处减弱噪声的
3.(2分)如图所示,下列四幅图片与其对应的说法,正确的是( )
A.甲图摩托车的消音器是在传播过程中减弱噪声的
B.乙图蝙蝠的导航系统在太空中依然可能发挥作用
C.丙图正在发声的音叉把小球反复弹开,说明发声的音叉在振动
D.丁图自制橡皮筋吉他的橡皮筋张紧程度相同时,细的橡皮筋是低音弦
4.(2分)当光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是10cm
B.光屏上像的特点与照相机相同
C.仅将凸透镜移至60cm刻度线处,光屏上可再次成清晰的像
D.仅将蜡烛移至20cm刻度线处,光屏上模糊成像类似远视眼
5.(2分)下列光现象,由于光的折射形成的是( )
A.小孔成像 B.鹦鹉照镜子
C.手影游戏 D.放大镜
6.(2分)我市滨河景区湿地公园是全国最大的城市湿地公园,大量珍稀水禽在此迁徙繁殖。如图所示,一只白鹭正在平静的水面上展翅起飞。关于白鹭在水中所成的像,下列说法正确的是( )
A.水中的像是光的折射形成的
B.白鹭飞得越高,水中的像越小
C.河水越深,水中的像离水面越远
D.水中的像与白鹭关于水面对称
7.(2分)图(a)所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,如图(b)所示,则杠杆( )
A.右端下沉
B.左端下沉
C.要保持平衡应将左端的物体向右移动
D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体
8.(2分)如图所示的简单机械,正常使用时费距离的是( )
A.筷子 B.食品夹
C.定滑轮 D.动滑轮
9.(2分)将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图所示。下列判断正确的是( )
A.两小球所受浮力大小相等
B.乙烧杯中液体的密度大
C.乙烧杯中小球排开的液体质量大
D.甲烧杯底部受到液体的压强小
10.(2分)飞机匀速下降的过程中( )
A.失去了惯性 B.重力不做功 C.动能减小 D.机械能减小
11.(2分)2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”(如图)在海南三亚某军港交付海军。下列说法正确的是( )
A.停在静止航母上的舰载机受力平衡
B.相对航母,起飞的舰载机是静止的
C.舰载机起飞时,空气浮力大于重力
D.舰载机起飞后,航母所受浮力增大
12.(2分)如图所示,单摆中的小球在ABC间不停地往复运动,如果不考虑阻力的影响,以下说法错误的是( )
A.小球在A、C处的势能最大
B.小球在B处只受重力作用
C.小球由A到B过程中,重力势能转化为动能
D.小球运动到C处时,如果受到的外力全部消失,将保持静止
13.(2分)关于足球运动,下列说法正确的是( )
A.运动员鞋底的花纹可以减小与草地的摩擦
B.踢球时脚疼说明物体间力的作用是相互的
C.在空中运动到最高点的足球受到平衡力作用
D.在草地上滚动的足球因不受力而逐渐停下
14.(2分)第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目,下列分析正确的是( )
A.被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B.短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C.滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D.冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的
15.(2分)下列自然现象中,属于凝华现象的是( )
A.春天,冰雪消融
B.夏天,薄雾缥缈
C.秋天,露珠晶莹
D.冬天,雾凇簇簇
16.(2分)临沂的城市公用自行车(如图)已遍及市区的各个地方,解决了群众出行“最后一公里”问题,下列有关公共自行车的说法中,正确的是( )
A.车座宽大柔软是为了增大对人体的压强
B.轮胎的花纹是为了减小车轮与地面的摩擦
C.用车闸刹车时,车闸相当于一个费力杠杆
D.骑自行车匀速下坡时,阻力对自行车做功
17.(2分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为零
B.温度高的物体含有的热量多
C.热传递的方向由内能大小决定
D.物体吸收热量温度不一定升高
18.(2分)如图所示,在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中,下列说法正确的是( )
A.实验所用斜面和水平面都必须是光滑的
B.木块向前滑行的过程中机械能保持不变
C.小球质量越大,到达斜面底端的速度越大
D.木块被撞击后滑行的越远,说明小球的动能越大
(多选)19.(2分)对下面各图的解释正确的是( )
A.图中冰凌的形成过程是凝固,需要放热
B.图中雾凇的形成过程是升华,需要吸热
C.图中露珠的形成过程是液化,需要放热
D.图中湿衣服变干过程是汽化,需要放热
20.(2分)下列与热现象有关的说法,正确的是( )
A.固体很难被压缩说明分子间没有间隙
B.0℃的物体也有内能,但一定很小
C.物体吸收热量后,温度不一定升高
D.汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
二、填空题(每空1分,共20分)
21.(7分)茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界,2020年5月21日是联合国确定的首个“国际茶日”,农业农村部与联合国粮农组织开展系列宣传活动,国家主席习近平致信表示热烈祝贺。
(1)如图所示的茶壶利用了 原理,方便倒水饮茶。
(2)用电热壶将1kg初温为15℃的水烧至95℃,水吸收的热量为 J.[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(3)用热水冲泡茶叶时,茶叶随水而动,说明力可以改变物体的 ;茶叶的温度升高,内能增加,这是通过 的方式改变了茶叶的内能。
(4)茶香四溢说明分子 。
(5)悬浮在水中的茶叶受到的重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)浮力。
(6)透过透明的玻璃茶壶看到茶叶“变大了”,这是光的 造成的。
22.(3分)大连舰满载时排水量是12300t,则其满载时受到的浮力为 N(g取10N/kg);舰载直升机起飞后,大连舰受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);两只舰艇不能近距离高速并排航行,是由于两舰艇间水的流速越大,压强越 ,容易相撞。
23.(3分)(1)如图甲是运梁车运箱梁的场景,该运梁车有64个宽大的轮胎,其目的是 (选填“增大”或“减小”)车对地面的压强。
(2)如图乙所示,转体梁转动时,在上转盘和下承台的空隙内填满黄油的目的是 (选填“增大”或“减小”)转盘与承台间的摩擦;转体梁转动过程中用到的液压千斤顶的工作原理是 。
24.(3分)当舰载机在甲板上着陆时,由于 会继续向前滑行,需要借助阻拦索的拉力才能尽快停止,说明力的作用效果是 。甲板上的工作人员要佩带有耳罩的头盔是为了在 防治噪声。
25.(2分)小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶,动滑轮重20N(不计绳重和摩擦),小明拉绳子的动力为 N;如果向水桶内再加入40N的水,提起时动滑轮的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
26.(2分)新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功 J,功率为 kW.(g=10N/kg)
三、作图与实验题(第27题3分,第28题5分,第29题5分,第30题6分,第31题4分,第32题4分,共27分)
27.(1分)图中的小球静止在斜面上,请画出小球所受重力的示意图;
28.请在图中画出反射光线对应的入射光线;
29.图中,O是杠杆OA的支点,请画出拉力F的力臂。
30.(5分)如图甲所示,是小明“探究物质熔化规律”的实验装置。
(1)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管,目的是 。
(2)实验中某时刻温度计示数如图乙所示,该物质此时的温度为 ℃。
(3)实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态,并记录数据,作出温度随时间变化的规律图像,如图丙所示。由图像可知:该物质在熔化过程中吸收热量,温度 ,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)比较图像中AB段与CD段可知:该物质在 (选填“AB”或“CD”)段吸热能力强。
31.(5分)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是 ;
(2)加热10min,水吸收的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是 ℃,煤油的比热容是 J/(kg•℃)【c水=4.2×103J/(kg•℃)】
(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是 J.(q酒=3.0×107J/kg)
32.(6分)小明在滨河阳光沙滩游玩时捡到一块鹅卵石,并对该鹅卵石的密度进行了测量。
(1)将天平放在水平桌面上,并将游码移至称量标尺左端的零刻度线后,分度标尺的指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡。
(2)测量鹅卵石质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度标尺的指针如图乙所示,接下来的操作是 ,直至天平横梁平衡。
(3)天平平衡时,所用砝码和游码在称量标尺上的位置如图丙所示,该鹅卵石的质量是 g。
(4)如图丁所示,鹅卵石的体积是 cm3。
(5)由以上数据可知,该鹅卵石的密度为 g/cm3。
(6)将该鹅卵石挂在弹簧测力计下并浸没在某液体中静止时,测力计的示数如图戊所示,鹅卵石所受浮力为
N.(g取10N/kg)
33.(6分)小明洗漱时感觉离镜子越近镜中的像越大,这与课本中描述的平面镜成像特点不相符。于是,他用带支架的玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸、光屏、火柴、铅笔等实验器材进行了探究。
(1)实验探究应在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行。
(2)用玻璃板代替平面镜,既能成像又便于确定 。
(3)点燃玻璃板前的蜡烛A,将蜡烛B放在玻璃板后并移动至适当位置,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合,如图所示,多次改变蜡烛A距玻璃板的距离,相应移动蜡烛B后总能与A的像完全重合,这说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 (选填“有关”或“无关”)。
(4)小明继续探究平面镜成像的其他特点,他将光屏放在蜡烛B的位置,光屏承接不到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 像。
34.(4分)在“探究凸透镜成像特点”的实验中,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图所示位置时,光屏上承接到清晰的像。
(1)该凸透镜的焦距为 cm。
(2)将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置,此时应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,才能再次承接到清晰的像。
(3)取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,应将光屏移至 (选填序号)范围内才能承接到清晰的像。
A.50~65cm B.65~80cm C.80~95cm
(4)将蜡烛移到37cm刻度线上,观察到的像是 (选填“倒立”或“正立”)的。
四、计算题(第33题9分,第34题4分,共13分)
35.(9分)新冠肺炎肆虐,武汉封城,全国各地纷纷伸出援助之手。2020年1月29日,我市兰陵县捐赠的首批200t优质大蒜由10辆货车运往武汉(如图),其中一辆货车装满大蒜后总重为3.0×105N,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,该货车在某段平直高速公路上以108km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为5.0×103N,30min内消耗柴油24L,已知柴油的密度ρ=0.85×103kg/m3.热值q=4.3×107J/kg,求:
(1)该货车静止时对水平路面的压强;
(2)24L柴油完全燃烧放出的热量;
(3)30min内该货车牵引力所做的功。
36.(4分)轮船漂浮在水面上,排开水的质量为46t,此时轮船受到的重力是多少?舱底某处距水面1.5m,水对该处产生的压强是多少?(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
2022年山东省临沂市费县二中中考物理诊断试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题所列出的四个选项中,只有一项最符合要求,每题2分,共40分)
1.(2分)下列估测,最接近生活实际的是( )
A.中学生课桌的高度约80dm
B.人正常步行的速度约18km/h
C.九年级物理课本重约10N
D.中学生上一层楼做功约1800J
【分析】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。
【解答】解:A、中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm=8dm左右,故A不符合实际;
B、人正常步行的速度在1.1m/s=1.1×3.6km/h≈4km/h左右,故B不符合实际;
C、九年级物理课本的质量约300g=0.3kg,受到的重力为G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,故C不符合实际;
D、中学生的体重约G=600N,一层楼的高度约h=3m,中学生上一层楼做功约W=Gh=600N×3m=1800J,故D符合实际。
故选:D。
【点评】估测是一种科学的近似计算,对于这类题,解题思路是首先要对一些物理量的单位及单位换算要有正确的认识,要对物理量的计算公式熟悉,要对常见的一些量要有数据、数量级的认识。
2.(2分)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.只要物体振动,人就能听见声音
B.教室内学生听到老师的讲课声是靠空气传播的
C.分辨出合奏中的各种乐器主要是依据音调的不同
D.剧院内墙的吸音材料是在声源处减弱噪声的
【分析】(1)人耳能听到的声音的频率范围是20Hz~20000Hz,不在这个范围内的声音是人耳听不到;
(2)声音的传播需要介质;
(3)音色反映的是声音的品质与特色,它跟发声体的材料和结构有关;
(4)防治噪声的途径有:在声源处减弱;在人耳处减弱;在传播过程中减弱。
【解答】解:A、物体振动能够产生声音,但是产生的声音不一定被人听到,只有频率在人耳听觉范围内的声音才能被人耳听到,故A错误;
B、教室内学生听到老师的讲课声是靠空气传播的,故B正确;
C、分辨出合奏中的各种乐器主要是依据音色的不同,故C错误;
D、剧院内墙用吸音材料装饰,属于在传播过程中减弱噪声,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查声音的传播条件、音色及防治噪声的途径和人耳听到声音的条件,属于基础题。
3.(2分)如图所示,下列四幅图片与其对应的说法,正确的是( )
A.甲图摩托车的消音器是在传播过程中减弱噪声的
B.乙图蝙蝠的导航系统在太空中依然可能发挥作用
C.丙图正在发声的音叉把小球反复弹开,说明发声的音叉在振动
D.丁图自制橡皮筋吉他的橡皮筋张紧程度相同时,细的橡皮筋是低音弦
【分析】(1)防治噪声可以从噪声的产生、噪声的传播及噪声的接收三个环节进行;
(2)声音的传播需要介质,真空不能传声;
(3)声音是由物体振动产生的;
(4)音调的高低与发声体的振动快慢有关,橡皮筋振动快慢与其松紧、长短和粗细有关。
【解答】解:A、摩托车安装有消声器,是在声源处减弱噪声,故A错误;
B、蝙蝠的回声定位是利用声波的传播,声波在真空中无法传播,所以在太空中不能够发挥作用,故B错误;
C、正在发声的音叉把小球反复弹开,说明发声的音叉在振动,故C正确;
D、在橡皮筋的松紧、长度相同时,其越细振动越快,音调越高,细的橡皮筋是高音弦,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了减弱噪声的途径、声音的产生和传播,乐音的特征等知识的应用,这类题目是中考声学知识点的重点题目。
4.(2分)当光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是10cm
B.光屏上像的特点与照相机相同
C.仅将凸透镜移至60cm刻度线处,光屏上可再次成清晰的像
D.仅将蜡烛移至20cm刻度线处,光屏上模糊成像类似远视眼
【分析】(1)当物距小于像距时,成倒立、放大的实像;
(2)凸透镜成实像时,像距大于物距,成的是倒立、放大的实像;
(3)光折射时,光路是可逆的;
(4)像成在视网膜的前方为近视眼,像成在视网膜的后方为远视眼。
【解答】解:
A、由图可知,此时的物距为u=20.0cm,像距为v=30.0cm,像距大于物距,成倒立、放大的实像,f<20cm<2f,30cm>2f,解得10cm<f<15cm,故A错误;
B、由图可知,此时的像距大于物距,成的是倒立、放大的实像,其应用是投影仪或幻灯机,故B错误;
C、将凸透镜移至60cm刻度线处,此时的物距为u=30.0cm,像距为v=20.0cm,根据光路可逆可知,此时成倒立、缩小的实像,故C正确;
D、仅将蜡烛移至20cm刻度线处,此时的物距变大,像距变小,像变小,像会成在光屏的前方,与近视眼的成因是相同的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查凸透镜成像规律,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
5.(2分)下列光现象,由于光的折射形成的是( )
A.小孔成像 B.鹦鹉照镜子
C.手影游戏 D.放大镜
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、小孔成像是由光沿直线传播形成的,故A错误;
B、鹦鹉照镜子属于平面镜成像,是由光反射形成的,故B错误;
C、手影游戏是由于光的直线传播造成的。故C错误;
D、放大镜成像,属于凸透镜成像,利用了光的折射,故D正确;
故选:D。
【点评】本题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,考查了学生理论联系实际的能力,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
6.(2分)我市滨河景区湿地公园是全国最大的城市湿地公园,大量珍稀水禽在此迁徙繁殖。如图所示,一只白鹭正在平静的水面上展翅起飞。关于白鹭在水中所成的像,下列说法正确的是( )
A.水中的像是光的折射形成的
B.白鹭飞得越高,水中的像越小
C.河水越深,水中的像离水面越远
D.水中的像与白鹭关于水面对称
【分析】平面镜成像是由光的反射形成的,平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等。
【解答】解:
A、平静的水面相当于平面镜,白鹭在水面所成的像属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B、白鹭飞离水面的过程中像的大小与白鹭大小相同,所以像的大小不变,故B错误;
C、物距是白鹭到水面的距离,像距是白鹭所成的像到水面的距离,二者始终相等,与水的深度无关,故C错误;
D、根据平面镜成像的特点可知,白鹭在水中的像与白鹭关于水面对称,故D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查学生对平面镜成像特点的了解和掌握,紧扣平面镜成像原理和成像特点去分析即可比较容易地进行解答。
7.(2分)图(a)所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,如图(b)所示,则杠杆( )
A.右端下沉
B.左端下沉
C.要保持平衡应将左端的物体向右移动
D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体
【分析】(a)图杠杆是平衡的,原因是两边的力和力臂的乘积相等,(b)图分别加挂一个等重的物体后,分析两边的力和力臂的乘积是否还相等,据此判断丁图的杠杆是否还平衡。
【解答】解:
AB、设一个钩码重为G,杠杆一格长为L,(a)图杠杆平衡是因为:2G×2L=G×4L;
(b)图分别加挂一个等重的物体后(为便于研究,设物体的重也为G),
左边力与力臂的乘积:3G×2L,
右边力与力臂的乘积:2G×4L,
因为3G×2L<2G×4L,即右边力与力臂的乘积较大,
所以杠杆不能平衡,右端下沉;故A正确,B错误;
CD、若想让杠杆能够平衡,可以将左端的物体向左移动,从而增大左边的力臂,使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积,故C错误;
若想让杠杆能够平衡,可以在左端再加挂一个物体,左边的力变大,使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了杠杆平衡的条件的应用,注意杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂的应用。
8.(2分)如图所示的简单机械,正常使用时费距离的是( )
A.筷子 B.食品夹
C.定滑轮 D.动滑轮
【分析】结合图片和生活经验,先判断机械在使用过程中的特点,或动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它们的省力情况,据省力一定费距离的特点分析即可判断。
【解答】解:A、根据图示可知,使用筷子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,即费力省距离,故A错误;
B、根据图示可知,使用食品夹时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,即费力省距离,故B错误;
C、定滑轮是一个等臂杠杆,即动力臂等于阻力臂,即不省距离,也不费距离,故C错误;
D、动滑轮是一个省力杠杆,即省力但一定费距离,故D正确;
故选:D。
【点评】知道省力杠杆省力、一定费距离是解决该题的关键。
9.(2分)将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图所示。下列判断正确的是( )
A.两小球所受浮力大小相等
B.乙烧杯中液体的密度大
C.乙烧杯中小球排开的液体质量大
D.甲烧杯底部受到液体的压强小
【分析】(1)根据物体浮沉条件判断小球在两种液体中所受浮力与其重力的关系,进而得出小球在两种液体中所受浮力的大小关系。
(2)根据小球在甲、乙两杯中的状态判断两种液体与小球的密度关系,进而得出两种液体的密度关系;
(3)根据阿基米德原理即可判断排开的液体质量;
(4)根据液面的高度关系,利用p=ρ液gh比较甲、乙两烧杯底受到液体的压强大小。
【解答】解:
A、因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,故A正确;
B、由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知,ρ甲液>ρ球,ρ乙液=ρ球.所以ρ甲液>ρ乙液,故B错误;
C、由于两球漂浮或悬浮,排开液体的重力等于球的重力,则小球排开的液体质量等于球的质量,故C错误;
D、由于两杯中液面相平,所以根据p=ρ液gh可知,烧杯底受到液体的压强:p甲液>p乙液.故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了物体浮沉条件和压强公式的应用,一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系,同时要搞清不同状态下(漂浮、悬浮)物体所受重力与浮力的大小关系。
10.(2分)飞机匀速下降的过程中( )
A.失去了惯性 B.重力不做功 C.动能减小 D.机械能减小
【分析】(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(2)做功的两个必要条件是:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;
(3)动能的影响因素是质量和速度;
(4)动能和势能统称机械能。
【解答】解:A、一切物体都有惯性,飞机匀速下降的过程中仍有惯性,故A错误;
B、飞机匀速下降的过程中,在重力的方向上通过了距离,所以重力做功,故B错误;
C、飞机匀速下降的过程中,质量不变,速度减小,所以动能减小,故C错误;
D、飞机匀速下降的过程中,质量不变,高度降低,所以重力势能减小,同时由于动能也减小,则机械能减小,故D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查对惯性的理解,重力是否做功的判断,动能与机械能大小的判断等,有一定综合性,但难度不大。
11.(2分)2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”(如图)在海南三亚某军港交付海军。下列说法正确的是( )
A.停在静止航母上的舰载机受力平衡
B.相对航母,起飞的舰载机是静止的
C.舰载机起飞时,空气浮力大于重力
D.舰载机起飞后,航母所受浮力增大
【分析】(1)处于平衡状态的物体受到的合力为零;
(2)判断物体运动还是静止的,关键看研究对象相对于参照物的位置是否变化,若相对于参照物位置在改变,则运动;若相对于参照物位置没有发生改变,则静止;
(3)流体的压强与流速有关,流速越大,压强越小;
(4)根据物体的浮沉条件分析浮力的变化。
【解答】解:
A、停在静止航母上的舰载机处于静止状态,受到的合力为0,受力平衡,故A正确;
B、相对航母,起飞的舰载机与航母之间有位置的变化,是运动的,故B错误;
C、起飞时,由于机翼的特殊形状,机翼上面的空气流动速度快,压强小,产生向上的升力,此升力大于重力,飞机才能够上升;飞机不是利用浮力升空的,故C错误;
D、航母静止在水面上,处于漂浮状态,浮力等于重力;舰载机起飞后,航母的重力减小,则所受浮力减小,故D错误。
故选:A。
【点评】本题以山东舰为背景,考查了与流体压强和流速的关系、物体浮沉条件等相关的多个知识点,体现了物理知识在生活实际中的应用。
12.(2分)如图所示,单摆中的小球在ABC间不停地往复运动,如果不考虑阻力的影响,以下说法错误的是( )
A.小球在A、C处的势能最大
B.小球在B处只受重力作用
C.小球由A到B过程中,重力势能转化为动能
D.小球运动到C处时,如果受到的外力全部消失,将保持静止
【分析】(1)(3)根据影响动能、重力势能大小的因素分析;
(2)根据小球的运动状态分析受力情况;
(4)根据牛顿第一定律,物体不受力或者受平衡力时,一定处于静止或者运动直线运动状态。
【解答】解:
A、小球的质量不变,在A、C处的高度最高,重力势能最大,故A正确;
B、小球在B处受到重力和绳子的拉力的共同作用,故B错误;
C、小球由A到B过程中,不计阻力,机械能守恒,高度减小,速度增加,重力势能减小,动能变大,重力势能转化为动能,故C正确;
D、小球运动到C处时,速度为0,如果受到的外力全部消失,小球仍然会静止,故D正确。
故选:B。
【点评】本题通过单摆运动考查力和运动的关系,属于基础知识的考查,较简单。
13.(2分)关于足球运动,下列说法正确的是( )
A.运动员鞋底的花纹可以减小与草地的摩擦
B.踢球时脚疼说明物体间力的作用是相互的
C.在空中运动到最高点的足球受到平衡力作用
D.在草地上滚动的足球因不受力而逐渐停下
【分析】A、根据增大和减小摩擦的方法分析;
B、物体间力的作用是相互的;
C、二力平衡的条件是两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上;
D、力是改变物体运动状态的原因。
【解答】解:A、运动员鞋底的花纹,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故A错误;
B、踢球时脚给球作用力,球也给脚反作用力,所以脚感到疼,说明物体间力的作用是相互的,故B正确;
C、足球运动到最高点时受到重力和空气阻力的作用,它们的大小不同,方向也不在一条直线上,此时受力不平衡,故C错误;
D、在草地上滚动的足球停下来是因为受到了摩擦力的缘故,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查力作用的相互性,力与运动的关系及增大或减小摩擦的方法等多个知识点,是一道综合性较强的题目。
14.(2分)第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目,下列分析正确的是( )
A.被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B.短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C.滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D.冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的
【分析】(1)物体在平衡力的作用下会保持静止状态或匀速直线运动状态;
(2)运动状态包括运动的方向和速度,其中一个改变则运动状态改变;
(3)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,其大小只与质量有关;
(4)物体间力的作用是相互的。
【解答】解:A、被推出的冰壶在水平冰面上滑行时做减速运动,处于非平衡状态,所以受力不平衡。故A错误;
B、短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向发生改变,所以运动状态改变,故B错误;
C、滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为运动员具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用;故C错误;
D、物体间力的作用是相互的,冰球运动员向后蹬冰面,冰面同时给运动员一个反作用,所以运动员就会前进,故D正确。
故选:D。
【点评】以冬奥会部分比赛项目的场景为内容,考查了与力学相关的多个知识点,都是较基础的力学知识,应熟练掌握。
15.(2分)下列自然现象中,属于凝华现象的是( )
A.春天,冰雪消融
B.夏天,薄雾缥缈
C.秋天,露珠晶莹
D.冬天,雾凇簇簇
【分析】(1)在一定条件下,物体的三种状态(固态、液态、气态)之间会发生相互转化,这就是物态变化;
(2)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、河面上冰雪消融,物质由固态变成液态,属于熔化现象,故A不符合题意;
B、雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故B不符合题意;
C、露水是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故C不符合题意;
D、雾凇是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故D符合题意。
故选:D。
【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。
16.(2分)临沂的城市公用自行车(如图)已遍及市区的各个地方,解决了群众出行“最后一公里”问题,下列有关公共自行车的说法中,正确的是( )
A.车座宽大柔软是为了增大对人体的压强
B.轮胎的花纹是为了减小车轮与地面的摩擦
C.用车闸刹车时,车闸相当于一个费力杠杆
D.骑自行车匀速下坡时,阻力对自行车做功
【分析】(1)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
(2)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(3)先判断有手闸在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
(4)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
【解答】解:
A、车座宽大柔软,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A错误;
B、轮胎表面的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故B错误;
C、刹车时,人施加一个很小的力,就可以对车轮产生一个很大的摩擦力,应用了省力杠杆,故C错误;
D、骑自行车匀速下坡时,自行车克服阻力运动了距离,即阻力对自行车做功,符合做功的两个必要因素,故D正确。
故选:D。
【点评】自行车是日常生活中最常见的交通工具,从自行车的结构和使用来看,应用了非常多的物理知识,包括力学、声现象、光现象、大气压强、杠杆及简单机械等方面,平时多注意观察,将学到的知识与实际应用结合起来。
17.(2分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为零
B.温度高的物体含有的热量多
C.热传递的方向由内能大小决定
D.物体吸收热量温度不一定升高
【分析】①任何物体都有内能。
②热量是过程量,应该用“吸收”或“放出”来修饰。
③热传递的条件是物体之间有温度差,高温物体将能量向低温物体传递,直至各物体温度相同。
④物体内能改变了,可能表现在温度的变化,也可能表现在物态的变化。
【解答】解:A、任何物体都有内能,0℃的冰块也具有内能,故A错误;
B、热量是过程量,不能说物体具有热量,故B错误;
C、发生热传递的条件是存在温度差,热量总是从高温物体传向低温物体,跟内能多少无关,故C错误;
D、物体吸收了热量,内能一定增加,但温度不一定升高,例如晶体的熔化过程;故D正确;
故选:D。
【点评】要正确理解温度、热量与内能的关系。要知道:物体吸热(对外不做功)或温度升高,内能一定增大;但物体的内能增大,不一定是由物体吸热或温度升高引起的。
18.(2分)如图所示,在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中,下列说法正确的是( )
A.实验所用斜面和水平面都必须是光滑的
B.木块向前滑行的过程中机械能保持不变
C.小球质量越大,到达斜面底端的速度越大
D.木块被撞击后滑行的越远,说明小球的动能越大
【分析】(1)影响动能大小的因素:速度和质量;
(2)根据机械能影响因素即可判断;
(3)小球到达斜面底端的速度取决于小球在斜面上的高度;为了保证小球到达斜面底端具有相同的速度,可以让小球从同一高度落下。
(4)通过小球对木块做功,来探究小球的动能大小,利用了转换法。
【解答】解:A、由于影响动能大小的因素是速度和质量;所以所用斜面和水平面是相同的即可,不一定必须是光滑,故A错误;
B、木块向前滑行的过程中,速度减小,由于木块在水平面上,质量不变,则机械能减小,故B错误;
C、小球到达斜面底端的速度取决于小球在斜面上的高度,滚下的高度越高小球到达斜面底端的速度越大,故C错误;
D、根据转换法,将木块推得越远,说明小球撞击木块前的动能很大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对影响动能大小的因素的掌握,注重了控制变量法应用的考查,是中考的热点。
(多选)19.(2分)对下面各图的解释正确的是( )
A.图中冰凌的形成过程是凝固,需要放热
B.图中雾凇的形成过程是升华,需要吸热
C.图中露珠的形成过程是液化,需要放热
D.图中湿衣服变干过程是汽化,需要放热
【分析】(1)物质从液态变成固态是凝固,凝固放出热量。
(2)物质从气态直接变成固态是凝华,凝华放出热量。
(3)物质从气态变成液态是液化,液化放出热量。
(4)物质从液态变成气态是汽化,汽化吸收热量。
【解答】解:A、冰凌是雪熔化后,雪水在下落过程中变成的冰,是凝固过程,凝固放出热量,故A正确。
B、雾凇是空气中的水蒸气降温时直接变成的小冰晶,是凝华现象,凝华放出热量,故B错误。
C、露珠是空气中的水蒸气降温时变成的小水珠,是液化现象,液化放出热量,故C正确。
D、湿衣服变干是衣服上的水变成水蒸气,是汽化现象,汽化吸收热量,故D错误。
故选:AC。
【点评】对于物态变化的问题,要明确物质现在的状态和原来的状态,根据物态变化定义进行判断。
20.(2分)下列与热现象有关的说法,正确的是( )
A.固体很难被压缩说明分子间没有间隙
B.0℃的物体也有内能,但一定很小
C.物体吸收热量后,温度不一定升高
D.汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
【分析】(1)物体的分子间同时存在相互作用的引力和斥力,分子间存在间隙;
(2)内能是指物体内部所有分子无规则运动的分子动能和分子势能的总和,物体内能的大小与物体的质量、温度、所处的状态有关;
(3)在液体沸腾、晶体熔化时,吸收热量、温度不变;
(4)在汽油机的压缩冲程中将机械能转化为内能,在做功冲程中将内能转化为机械能。
【解答】解:
A、固体很难被压缩是由于分子间存在斥力,不是因为分子间没是间隙,故A错误;
B、0℃的物体有内能,但内能除了与温度有关外,还与质量、所处的状态有关,所以其内能不一定很小,故B错误;
C、晶体熔化时,吸收热量、温度不变,所以物体吸收热量后,温度不一定升高,故C正确;
D、汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了固体很难被压缩的原因、物体内能大小的影响因素、热量与温度的关系、汽油机四冲程中的能量转化,属于基础题目。
二、填空题(每空1分,共20分)
21.(7分)茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界,2020年5月21日是联合国确定的首个“国际茶日”,农业农村部与联合国粮农组织开展系列宣传活动,国家主席习近平致信表示热烈祝贺。
(1)如图所示的茶壶利用了 连通器 原理,方便倒水饮茶。
(2)用电热壶将1kg初温为15℃的水烧至95℃,水吸收的热量为 3.36×105 J.[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(3)用热水冲泡茶叶时,茶叶随水而动,说明力可以改变物体的 运动状态 ;茶叶的温度升高,内能增加,这是通过 热传递 的方式改变了茶叶的内能。
(4)茶香四溢说明分子 在不停地做无规则运动 。
(5)悬浮在水中的茶叶受到的重力 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)浮力。
(6)透过透明的玻璃茶壶看到茶叶“变大了”,这是光的 折射 造成的。
【分析】(1)上端开口、下部相连通的容器叫连通器,生活中常见的连通器:茶壶、锅炉水位计、过路涵洞、船闸等。
(2)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量。
(3)力可以改变物体的运动状态;热传递可以改变物体的内能。
(4)分子处于永不停息的无规则运动中。
(5)悬浮在水中的物体所受的浮力等于自身的重力。
(6)光从一种介质到另一种介质,会发生光的折射现象;透明物质可以制成中间厚边缘薄的凸透镜,物体置于凸透镜的焦点以内,成正立、放大的虚像。
【解答】解:
(1)茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,水不流动时,液面就是相平的;因此对茶壶的设计,应使壶嘴高度做得等于壶盖。
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(95℃﹣15℃)=3.36×105J;
(3)热水冲泡茶叶时,水给茶叶力的作用,茶叶由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态;茶叶吸收热量,温度升高,内能增加,这是通过热传递的方式改变了茶叶的内能。
(4)茶香四溢,说明分子在不停地做无规则运动。
(5)根据物体的悬浮条件可知,茶叶悬浮在水中,是因为茶叶受到的浮力等于重力;
(6)圆柱形玻璃杯盛满水,圆柱形玻璃杯中的水中间厚、边缘薄,形成水凸透镜,茶叶处于水凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,这是茶叶反射的光线经水和玻璃斜射入空气发生折射造成的。
故答案为:(1)连通器;
(2)3.36×105;
(3)运动状态;热传递;
(4)在不停地做无规则运动;
(5)等于;
(6)折射。
【点评】本题综合考核了连通器的原理、热量公式、力的作用效果、改变物体内能的方式、分子运动、浮沉条件、光的折射等知识的理解和应用,体现了物理知识与生活的密切联系,要多观察、多思考。
22.(3分)大连舰满载时排水量是12300t,则其满载时受到的浮力为 1.23×108 N(g取10N/kg);舰载直升机起飞后,大连舰受到的浮力 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”);两只舰艇不能近距离高速并排航行,是由于两舰艇间水的流速越大,压强越 小 ,容易相撞。
【分析】根据阿基米德原理,船满载时受到的浮力等于其排开水的重力;物体漂浮时浮力等于重力,根据物体重力的变化可知浮力大小的变化;
流体压强与流速的关系是:流速越大的地方压强越小;流速越小的地方压强越大。
【解答】解:满载排水量m排=12300t=1.23×107kg,
由阿基米德原理可得其满载时受到的浮力:F浮=G排=m排g=1.23×107kg×10N/kg=1.23×108N;
舰载直升机起飞后,大连舰自重变小,因大连舰仍然漂浮,所以根据物体浮沉条件可知,大连舰受到的浮力变小;
并排快速前进的两艘舰艇之间距离不能太近,否则容易发生碰撞,其原因是舰艇之间水的流速变大,压强变小,在外部大气压强作用下,导致舰艇相撞。
故答案为:1.23×108;变小;小。
【点评】本题考查阿基米德原理的应用、物体浮沉条件及其应用、流体压强与流速的关系,正确理解排水量的含义是解答此题关键。
23.(3分)(1)如图甲是运梁车运箱梁的场景,该运梁车有64个宽大的轮胎,其目的是 减小 (选填“增大”或“减小”)车对地面的压强。
(2)如图乙所示,转体梁转动时,在上转盘和下承台的空隙内填满黄油的目的是 减小 (选填“增大”或“减小”)转盘与承台间的摩擦;转体梁转动过程中用到的液压千斤顶的工作原理是 帕斯卡原理 。
【分析】(1)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
(2)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
帕斯卡定律:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递。
【解答】解:(1)运梁车有64个宽大的轮胎,其目的是是在压力一定时,通过增大受力面积来减小车对地面的压强。
(2)转体梁转动时,在上转盘和下承台的空隙内填满黄油,是通过使接触面脱离的方式来减小摩擦力;
液压千斤顶是根据小活塞加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体传递到大活塞上而工作的,即根据帕斯卡定律工作的。
故答案为:(1)减小;(2)减小;帕斯卡原理。
【点评】本题考查压强和摩擦力大小的影响因素,以及帕斯卡原理及其应用,压强和摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
24.(3分)当舰载机在甲板上着陆时,由于 惯性 会继续向前滑行,需要借助阻拦索的拉力才能尽快停止,说明力的作用效果是 改变物体的运动状态 。甲板上的工作人员要佩带有耳罩的头盔是为了在 人耳处 防治噪声。
【分析】(1)一切物体都有惯性,与物体的运动状态无关;
(2)力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态;
(3)减弱噪声的途径有三种:在声源处减弱噪声、阻断噪声的传播、在人耳处减弱噪声。
【解答】解:(1)舰载机降落在航母甲板上,舰载机原来处于运动状态,由于惯性还会继续向前滑行;
(2)阻拦索的拉力使舰载机由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态;
(3)甲板上的工作人员要佩带有耳罩的头盔是为了人耳处减弱噪声。
故答案为:惯性;改变物体的运动状态;人耳处。
【点评】此题考查了惯性的应用、力的作用效果、减弱噪声的途径,是一道综合题,难度不大。
25.(2分)小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶,动滑轮重20N(不计绳重和摩擦),小明拉绳子的动力为 80 N;如果向水桶内再加入40N的水,提起时动滑轮的机械效率 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】不计绳重和摩擦,人拉绳子自由端的拉力F=(G+G动);用同一个滑轮组提升物体时,物重越大,效率越高。
【解答】解:由图可知,该滑轮为动滑轮,有两段绳子拉着动滑轮,
不计绳重和摩擦,则拉绳子的动力:F=(G+G动)=(140N+20N)=80N;
使用同一滑轮组,在提升高度相同时,所做的额外功不变,增加水的重力,增大了有用功,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大。
故答案为:80;变大。
【点评】本题考查了滑轮组绳子拉力的计算、机械效率的变化,属于基础知识。
26.(2分)新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功 9.6×106 J,功率为 16 kW.(g=10N/kg)
【分析】根据行驶中阻力为车重的0.05倍求出阻力;由于车做匀速直线运动,则牵引力等于阻力;根据W=Fs求出功的大小,根据P=求出功率。
【解答】解:由于车做匀速直线运动,则牵引力等于阻力,则牵引力:
F=f=0.05G=0.05mg=0.05×1.6×103kg×10N/kg=800N;
汽车做的功为:W=Fs=800N×12000m=9.6×106J;
汽车的功率为:P===16000W=16kW;
故答案为:9.6×106;16。
【点评】本题考查了功、功率的计算,属于基础知识。
三、作图与实验题(第27题3分,第28题5分,第29题5分,第30题6分,第31题4分,第32题4分,共27分)
27.(1分)图中的小球静止在斜面上,请画出小球所受重力的示意图;
【分析】根据重力的方向是竖直向下的,过重心做竖直向下的力即可。
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
【点评】本题考查了重力的示意图的作法。不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
28.请在图中画出反射光线对应的入射光线;
【分析】光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。
【解答】解:图中法线已经画出,根据反射角等于入射角,在法线下侧作出入射光线,如图所示:
【点评】此题考查光的反射光路图的画法,作图时极易出错的细节:①法线是虚线,②法线垂直镜面,所以要画垂直号,③注意角度是相等的,所以画的时候不要使两角的大小差异太过明显,尽量使用量角器,④注意标出光线上的箭头和箭头的方向。
29.图中,O是杠杆OA的支点,请画出拉力F的力臂。
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离,由此画出F的力臂。
【解答】解:从支点作力F作用线的垂线,支点到垂足的距离就是F力臂。如图所示:
【点评】力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点;
②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线;
③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
30.(5分)如图甲所示,是小明“探究物质熔化规律”的实验装置。
(1)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管,目的是 使物质均匀受热 。
(2)实验中某时刻温度计示数如图乙所示,该物质此时的温度为 2 ℃。
(3)实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态,并记录数据,作出温度随时间变化的规律图像,如图丙所示。由图像可知:该物质在熔化过程中吸收热量,温度 不变 ,该物质是 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)比较图像中AB段与CD段可知:该物质在 CD (选填“AB”或“CD”)段吸热能力强。
【分析】(1)探究晶体和非晶体的熔化和凝固实验时,一般都采用水浴法,物体的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度。
(2)根据温度计的分度值读数;
(3)根据晶体熔化的特点分析;
(4)运用公式Q吸=cm△t可以知道,当质量和吸收的热量相同时,比热容和升高的温度△t成反比。
【解答】解:
(1)将装有固体的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法,固体的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度;
(2)由图可知,温度在0℃以上,分度值为1℃,故示数为2℃;
(3)由图可知,该物质在熔化过程中,吸收热量,温度不变,故该物质是晶体;
(4)根据公式Q吸=cm△t可以知道,当质量和吸收的热量相同时,比热容和升高的温度△t成反比。AB段的冰温度升高的快,是因为该物质固态时的比热容比液态时的比热容小,AB段的吸热能力小于CD段的吸热能力;
故答案为:(1)使物质均匀受热;(2)2;(3)不变;晶体;(4)CD。
【点评】此题涉及到晶体熔化过程中,不断吸收热量,内能不断增大,温度保持不变;Q=cm△t的灵活运用等;是一道综合性较强的题目。
31.(5分)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是 控制不同物质的质量相同 ;
(2)加热10min,水吸收的热量 等于 (填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是 98 ℃,煤油的比热容是 2.1×103 J/(kg•℃)【c水=4.2×103J/(kg•℃)】
(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是 6.0×105 J.(q酒=3.0×107J/kg)
【分析】(1)(2)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(3)根据沸点回答;由图乙知,升高相同的温度,水用的时间是煤油的2倍,即吸收的热量是煤油的2倍,根据c=在质量、升温相同的情况下,比热容与Q成正比,求出煤油的比热容;
(4)已知质量和热值,根据Q放=mq酒求放出的热量。
【解答】解:(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是:控制不同物质的质量相同;
(2)加热10min,水吸收的热量 等于煤油吸收的热量;
(3)水沸腾时保持不变的温度叫沸点,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是98℃,
由图乙知,升高相同的温度,水用的时间是煤油的2倍,即吸收的热量是煤油的2倍,根据c=,在质量、升温相同的情况下,比热容与Q成正比,故煤油的比热容是:
×4.2×103J/(kg•℃=2.1×103J/(kg•℃)。
(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是:
Q放=mq酒=0.02kg×3.0×107J/kg=6.0×105J。
故答案为:(1)控制不同物质的质量相同;(2)等于;(3)98;2.1×103J/(kg•℃);(4)6.0×105。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比热公式、热值公式的应用,为热学中的重要实验。
32.(6分)小明在滨河阳光沙滩游玩时捡到一块鹅卵石,并对该鹅卵石的密度进行了测量。
(1)将天平放在水平桌面上,并将游码移至称量标尺左端的零刻度线后,分度标尺的指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡。
(2)测量鹅卵石质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度标尺的指针如图乙所示,接下来的操作是 取下5g砝码并向右移动游码 ,直至天平横梁平衡。
(3)天平平衡时,所用砝码和游码在称量标尺上的位置如图丙所示,该鹅卵石的质量是 54 g。
(4)如图丁所示,鹅卵石的体积是 20 cm3。
(5)由以上数据可知,该鹅卵石的密度为 2.7 g/cm3。
(6)将该鹅卵石挂在弹簧测力计下并浸没在某液体中静止时,测力计的示数如图戊所示,鹅卵石所受浮力为
0.2 N.(g取10N/kg)
【分析】(1)使用天平测量物体质量之前要进行调平,先调节平衡螺母,后调节游码,平衡螺母相对于指针的调节规律是“左偏右调,右偏左调”;
(2)物体放在天平的左盘,游码放在天平的右盘,通过加减砝码和调节游码在标尺上的位置使天平平衡;
(3)左盘中物体的质量等于右盘中砝码的质量加上游码的示数;
(4)量筒中两次液面的体积差就是物体的体积进行计算;
(5)密度的计算公式ρ=计算出鹅卵石的密度;
(6)读出弹簧测力计示数,由称重法计算浮力。
【解答】解:(1)由图甲知,测量前天平放在水平桌面上,并将游码移至称量标尺左端的零刻度线后,指针偏左,应将平衡螺母向右调节,使横梁平衡;
(2)由图乙知,测量质量时加入最小的5g砝码后,指针偏向右侧,说明砝码的总质量较大,即这时石块的质量小于右盘中砝码的总质量;接下来的下来的操作是:取下5g砝码并向右移动游码,直至天平平衡;
(3)图丙中天平标尺的分度值为0.2g,鹅卵石的质量:m=50g+4g=54g;
(4)由图丁知,量筒中水的体积V水=50mL=50cm3,图丙中鹅卵石和水的总体积V总=70mL=70cm3,
故鹅卵石的体积:V=V总﹣V水=70cm3﹣50cm3=20cm3;
(5)鹅卵石的密度:ρ===2.7g/cm3;
(6)由图戊知,弹簧测力计分度值为0.02N,鹅卵石挂在弹簧测力计下并浸没静止时,测力计的示数为0.34N,
鹅卵石所受浮力:F浮=G﹣F示=mg﹣F示=0.054kg×10N/kg﹣0.34N=0.2N。
故答案为:(1)右;(2)取下5g砝码并向右移动游码;(3)54;(4)20;(5)2.7;(6)0.2。
【点评】本题是固体密度测量的实验,主要考查了天平和量筒的使用、密度的计算以及称重法计算浮力,要熟练掌握天平、量筒以及弹簧测力计的使用及读数。
33.(6分)小明洗漱时感觉离镜子越近镜中的像越大,这与课本中描述的平面镜成像特点不相符。于是,他用带支架的玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸、光屏、火柴、铅笔等实验器材进行了探究。
(1)实验探究应在 较暗 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行。
(2)用玻璃板代替平面镜,既能成像又便于确定 像的位置 。
(3)点燃玻璃板前的蜡烛A,将蜡烛B放在玻璃板后并移动至适当位置,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合,如图所示,多次改变蜡烛A距玻璃板的距离,相应移动蜡烛B后总能与A的像完全重合,这说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(4)小明继续探究平面镜成像的其他特点,他将光屏放在蜡烛B的位置,光屏承接不到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 虚 像。
【分析】(1)物体射出的光线对人眼刺激越强,人眼感觉物体越亮,物体经过平面镜反射,反射光线进入人眼的光线越多,人眼感到物体的像越亮。在比较亮的环境中,很多物体射出光都对眼睛有刺激,干扰人的视线;
(2)探究平面镜成像实验中,要用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰 但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置;
(3)平面镜成像的大小与物体大小相同,与物体到镜面的距离无关;
(4)实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接。
【解答】解:(1)在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮。所以应在比较黑暗的环境中进行实验;
(2)因为玻璃板是透明的,能在观察到A蜡烛像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛,便于确定像的位置;
(3)改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离无关;
(4)因为虚像不能用光屏承接,所以光屏放在蜡烛B的位置上,发现光屏上不能承接到像,说明平面镜成的像是虚像。
故答案为:(1)较暗;(2)像的位置;(3)无关;(4)虚。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及操作相关问题,这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
34.(4分)在“探究凸透镜成像特点”的实验中,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图所示位置时,光屏上承接到清晰的像。
(1)该凸透镜的焦距为 15 cm。
(2)将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置,此时应将光屏向 左 (选填“左”或“右”)移动,才能再次承接到清晰的像。
(3)取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,应将光屏移至 B (选填序号)范围内才能承接到清晰的像。
A.50~65cm B.65~80cm C.80~95cm
(4)将蜡烛移到37cm刻度线上,观察到的像是 正立 (选填“倒立”或“正立”)的。
【分析】(1)根据u=2f时,成倒立、等大的实像,可求得焦距;
(2)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用;近视眼用凹透镜矫正,远视眼用凸透镜矫正。
(3)根据成像特点及物距、像距与焦距的关系分析;
(4)u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜。
【解答】解:(1)根据图可知,烛焰距凸透镜50cm﹣20cm=30cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,说明此时满足80cm﹣50cm=30cm=u=2f,所以f=15cm;
(2)将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置,对光线能够起到提前会聚的作用,此时应将光屏向左移动,才能再次承接到清晰的像。
(3)取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,此时物距大于2倍焦距,像距应在2倍焦距与1倍焦距之间,凸透镜在50cm处,应将光屏移至65~80cm 范围内才能承接到清晰的像。故选B。
(4)将蜡烛移到37cm刻度线上,u′=50cm﹣37cm=13cm<f,凸透镜成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜。
故答案为:(1)15;(2)左;(3)B;(4)正立。
【点评】此题主要考查凸透镜成像规律,关键是熟记凸透镜成像特点,并能从图中读出物距与像距的关系。
四、计算题(第33题9分,第34题4分,共13分)
35.(9分)新冠肺炎肆虐,武汉封城,全国各地纷纷伸出援助之手。2020年1月29日,我市兰陵县捐赠的首批200t优质大蒜由10辆货车运往武汉(如图),其中一辆货车装满大蒜后总重为3.0×105N,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,该货车在某段平直高速公路上以108km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为5.0×103N,30min内消耗柴油24L,已知柴油的密度ρ=0.85×103kg/m3.热值q=4.3×107J/kg,求:
(1)该货车静止时对水平路面的压强;
(2)24L柴油完全燃烧放出的热量;
(3)30min内该货车牵引力所做的功。
【分析】(1)已知一辆货车装满大蒜后总重和车轮与地面的总接触面积,根据p=求出该货车静止时对水平路面的压强;
(2)已知消耗柴油的体积同,由ρ=可得消耗柴油的质量,根据Q放=m柴油q求出这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量;
(3)根据v=求出30min通过的距离,该货车在某段平直高速公路上匀速行驶时受到的阻力,根据二力平衡可知汽车的牵引力,根据W=Fs得出这段路程内牵引力做的功。
【解答】解:
(1)一辆货车装满大蒜后总重为3.0×105N,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,
该货车静止时对水平路面的压强:
p===6×105Pa;
(2)消耗柴油的体积:
V=24L=24dm3=0.024m3,
由ρ=可得,消耗柴油的质量:
m柴油=ρV=0.85×103kg/m3×0.024m3=20.4kg,
这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量:
Q放=m柴油q=20.4kg×4.3×107J/kg=8.772×108J;
(3)30min通过的距离:s=vt=108km/h×0.5h=54km=5.4×104m;
该货车在某段平直高速公路上以108km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为5.0×103N,因该货车在某段平直公路上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,汽车的牵引力:
F=f=5.0×103N,
这段路程内牵引力做的功:
W=Fs=5.0×103N×5.4×104m=2.7×108J。
答:(1)该货车静止时对水平路面的压强为6×105Pa;
(2)24L柴油完全燃烧放出的热量为8.772×108J;
(3)30min内该货车牵引力所做的功为2.7×108J。
【点评】本题考查压强公式、热值公式、密度公式及速度公式、二力平衡的条件和功公式的运用,涉及的知识较多,注意单位换算。
36.(4分)轮船漂浮在水面上,排开水的质量为46t,此时轮船受到的重力是多少?舱底某处距水面1.5m,水对该处产生的压强是多少?(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【分析】(1)知道排开水的质量,利用阿基米德原理求轮船受到的浮力;而轮船漂浮在水面上,受到的浮力等于轮船受到的重力,据此求轮船受到的重力;
(2)知道舱底某处的深度、水的密度,利用p=ρgh求水对该处产生的压强。
【解答】解:
(1)轮船受到的浮力:
F浮=G排=m排g=46×103kg×10N/kg=4.6×105N,
因为轮船漂浮在水面上,
所以轮船受到的重力:
G=F浮=4.6×105N;
(2)舱底某处的深度h=1.5m,
水对该处产生的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa。
答:轮船受到的重力是4.6×105N;水对该处产生的压强是1.5×104Pa。
【点评】本题考查了重力公式、阿基米德原理、物体漂浮条件、液体压强公式的应用,属于基础题目。
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