2021-2022学年广西玉林市九年级(下)期中物理试卷(含解析)
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2021-2022学年广西玉林市九年级(下)期中物理试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共15小题,共45.0分)
1. 在国际单位制中,长度的基本单位是( )
A. m B. A C. N D. V
2. 下列科学家中,第一个发现电和磁之间的联系的是( )
A. 牛顿 B. 欧姆 C. 伽利略 D. 奥斯特
3. 我国家庭电路的电压为( )
A. 6伏 B. 24伏 C. 110伏 D. 220伏
4. 计算机芯片中有大量用硅、锗等材料制成的电路元件,硅和锗属于下列哪些材料( )
A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 超导体
5. 用如图所示的装置来研究阻力对物体运动的影响,小车从斜面顶端由静止滑下,第一次在木板上铺上棉布,第二次去掉棉布,发现小车在木板表面运动了更远的距离才停下来,下列说法正确的是( )
A. 让小车两次从斜面的同一高度处沿斜面从静止开始运动,目的是使小车到达水平面时的速度相同
B. 小车在水平面上时第一次实验中受到阻力小于第二次实验中受到的阻力
C. 小车从斜面顶端滑下过程中是动能转化为重力势能
D. 由此实验可以直接得出结论:一切运动物体在不受外力时,它将以恒定的速度永远运动下去
6. 如图所示,建筑工人在砌墙时,常常利用铅垂线来检验墙是否竖直(g取10N/kg),下列说法正确的是( )
A. 这是利用了重力方向是垂直向下的
B. 铅锤受到的重力的施力物体是地球
C. 铅锤受到的重力与绳子对它的拉力是一对相互作用力
D. 若铅锤的质量为0.1kg,则它受到的重力是0.1N
7. 下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A. 雷雨天气可以在大树底下避雨
B. 更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关
C. 使用绝缘皮破损的导线
D. 手潮湿时触碰通电的插座
8. 关于信息传递,下列说法正确的是( )
A. 电视机是利用超声波来传递图像信号和声音信号
B. 微波炉中能使用金属容器,它不会损坏微波炉
C. 用数字信号传输图像信息比模拟信号容易失真
D. 要实现全球通信,在地球周围至少要均匀地配置3颗同步通信卫星
9. 全国新型冠状病毒疫情十分严峻,为了尽可能避免交叉感染,利用无人机对重点疫区输送生活物资,如图所示,当无人机加速下降过程中,下列说法正确的是( )
A. 动能不变,重力势能减小 B. 动能增加,重力势能减小
C. 动能减小,重力势能增加 D. 机械能保持不变
10. 如图所示,学校在常态化疫情防控中,都配置了全自动红外线摄像测温系统,当同学们通过测温道时,该系统就能自动、快速、准确地测量体温,并对检测出发烧的同学发出报警,下列判断中正确的是( )
A. 人体温度越高,辐射出的红外线越强
B. 红外线肉眼看不见,不是光
C. 摄像系统的镜头是一个凹透镜
D. 当某同学体温为36.5℃时,系统会报警
11. 如图所示与汽车相关现象中说法正确的是( )
A. 打开车头盖看见冒出的“白气”,是空气汽化形成的
B. 打开除雾功能,汽车玻璃上的“雾”很快消失,是升华现象
C. 冬天,汽车水箱中加入适量酒精可以降低水的凝固点
D. 汽车刹车时,由于摩擦有部分机械能转化成了轮胎、地面和空气的内能,这些消耗的能量还能再自动地用来驱动汽车
12. 下列各图如图所示,与相关知识分析正确的是( )
A. 图甲:对着B管吹气,A管内液柱升高,说明空气流速越大的地方压强越大
B. 图乙:在铁轨下面铺枕木是为了增大对地面的压强
C. 图丙:用吸管吸饮料时主要利用大气压强
D. 将图丁的器材从山顶移到山脚,管内液柱逐渐下降,说明外界气压变小
13. 在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示,闭合开关S后,对该电路分析正确的是( )
A. 体温越高,R的阻值越大 B. 体温越高,电压表的示数越大
C. 体温越低,电路总功率越大 D. 体温越低,通过R0的电流越大
14. 2021年4月23日,海军三型主战舰艇—一长征18号艇,大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。如图所示的大连舰满载排水量是12300t(g取10N/kg),下列说法正确的是( )
A. 其满载时受到的浮力为1.23×105N
B. 舰载直升机起飞后,大连舰受到的浮力不变
C. 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,压强越大
D. 大连舰静止在海面上时,它受到的重力与它受到的浮力是一对平衡力
15. 仅将一电热水壶接入如图所示电能表所在的电路,正常工作5min,电能表的转盘转过了60r,就可把质量为1kg、初温为25℃的水加热到100℃(水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量电路电流的测量仪器
B. 这一过程中电热水壶消耗的电能为0.1kW⋅h
C. 这一过程中电热水壶消耗的电功率是1.2W
D. 电热水壶热效率是90%
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
16. 中国女足在2022年亚洲杯比赛中荣获冠军,如图所示是女足队员踢球时的情景,踢出去的足球能继续向前滚动是因为足球具有______;运动鞋的底部凹凸不平,这样可以______(选填“增大”或“减小”)摩擦力。
17. 如图所示,是医生正在用B超查看胎儿的发育情况,“B型”诊断仪向人体内发射______波,然后接收体内脏器的反射波,反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上,这利用了声音可以传递______。
18. 在太阳内部,每时每刻都在发生核______(选填“裂变”或“聚变”),并释放出巨大的能量,太阳能电池板把太阳能转化为电能供人们使用的。电能是______(选填“一次”或“二次”)能源。
19. 人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个______(选填“凸”或“凹”)透镜;小明由于平时不注意用眼,造成了眼睛近视,他应通过配戴______(选填“凸”或“凹”)透镜的眼镜来矫正视力。
20. 合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下,1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,假如玉林市每天产生10t生活垃圾,则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为______J;在一个标准大气压下,这些热量的30%被500m3、30℃的水吸收,则水温能升高______℃。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
21. 如图所示,已知R1:R2=3:1,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=______;当开关断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比I甲:I乙=______。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
22. 如图所示,一个小球停放在水平地面的墙角处,请画出小球的受力示意图
23. 请在图中将折射光线补画完整(F是凸透镜的焦点,O是凸透镜的光心,光线SP平行于主光轴)。
四、实验探究题(本大题共3小题,共15.0分)
24. 在“探究光的反射规律”实验中。
(1)实验前如图甲所示,应将纸板______放置于平面镜上;
(2)多次改变入射角的大小进行实验,可以得出结论:反射角______入射角;
(3)如图乙,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线与法线______同一平面内(选填“在”或“不在”);
(4)在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了______(选填“漫”或“镜面”)反射。
25. 测量物质的密度。
(1)将天平放在水平台上,使游码归零。指针指在分度盘中线右侧,应向______ (填“左”或“右”)侧调节天平的平衡螺母,使天平平衡。
(2)小明测量石块密度的过程:
①在量筒中倒入适量的水,测出水的体积为54cm3。
②如图甲所示,用细线系住石块并将其浸没在量筒的水中,读出水面对应的刻度为______ mL。
③用天平测出石块质量如图乙所示。
计算出石块的密度为______ g/cm3。小明发现按照上面的实验顺序会使测量的石块密度偏______ ,合理的排序应为______ (填序号)。
(3)小明测量家中一个蜡块的密度,他用一个梯形桶和一个圆柱形薄壁玻璃杯、水、油和刻度尺完成了测量(已知蜡块的密度大于油的密度,小于水的密度)。
①如图丙在梯形桶中加入适量的______ (填“水”或“油”),在圆柱形薄壁玻璃杯中加入适量的另一种液体,将其放入桶中漂浮。用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h1,玻璃杯浸入桶中液体的深度为h2;
②将蜡块放入玻璃杯的液体中,玻璃杯仍然漂浮,用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h3,玻璃杯浸入桶中液体的深度为h4;
③蜡块密度的表达式为:ρ蜡= ______ (水的密度为ρ水)。
26. 如图所示,在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接电路时,开关应______(选填“断开”或“闭合”);
(2)图甲中有一根导线连接错误,请你把它找出来并打上“×”(表示不要),并用笔重新画一根正确连接的导线;
(3)实验时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障可能是______(选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良;
(4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数是2.5V,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W;
(5)某实验小组设计了如图丙所示的电路测量额定电压为U0的小灯泡额定功率,(R0为已知的定值电阻,R为滑动变阻器)。
A、断开开关S1,闭合开关S2,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数为______时,小灯泡恰好正常发光;
B、保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S1,断开开关S2,记下电流表示数为I;
C、推导出小灯泡L的额定功率表达式P额=______(用物理量U0、R0和I表示)。
五、计算题(本大题共3小题,共24.0分)
27. 如图所示为一辆无人驾驶清扫车,它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体,可自主作业。该空车质量为400kg,与地面总受力面积为200cm2,空车行驶时牵引力的功率为810W,在10s内匀速行驶12m,(g取10N/kg)。求:
(1)该空车停在水平地面上对地面的压强;
(2)车的速度;
(3)车受到的阻力;
(4)若某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号,经3×10-7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号(该时间内汽车行驶的距离忽略不计)。求:该空车匀速行驶到障碍物处进行清扫垃圾这一过程中牵引力所做的功。(光速为3×108m/s)
28. 如图甲所示,现用电动机带动钢丝绳自由端通过滑轮组将一体积为1m3的物体缓慢放入底面积为2m2水井中,当物块刚好完全浸没后松开物体上的绳子让物块下沉并最终静止在水井底部。在放入过程中,物块始终以恒定速度v=0.1m/s下降。图乙是电动机对钢丝绳的拉力F随时间变化的图像,从t=0时开始到物块刚好接触井底部过程,忽略水的阻力。在0-3s过程中滑轮组的机械效率是96%(g取10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3),求:
(1)物体浸没在水中时受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)物体浸没在水中时它受到绳子的拉力;
(4)动滑轮的重力;
(5)求物块最终静止在水井底部时水对井底的压强。
29. 小明在乘飞机时了解到,商务舱乘客的免费托运行李限重30kg,而经济舱的乘客允许携带更轻的免费托运行李。如图是小明设计的模拟飞机行李超重的报警装置,杠杆OP始终处于水平位置,电源电压恒为15V,R0是阻值为6Ω的定值电阻,Rx是力敏电阻,它的阻值随压力变化的关系如表;当电压表的示数U0大于或等于3V时,电路外的检测装置会自动报警。(取g=10N/kg)求:
压力F/N
50
100
150
200
250
300
阻值Rx/Ω
50
30
24
20
17
16
(1)商务舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力为多少N;
(2)小明把检测装置恰好报警时的电学物理量标在如图中,请帮他计算此时Rx的电阻为多少Ω;
(3)如图杠杆上有两个行李托盘,A、B是杠杆上的两个承重点,已知PB=0.6m,OA=0.9m,小明闭合开关,将30kg的模拟行李放在某一个托盘上时,检测装置恰好报警,当他将模拟经济舱乘客的行李放在另一个托盘上时,检测装置也恰好报警,模拟经济舱乘客的行李限重为多少kg;(杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计)
(4)小明在某次检修装置时对电源进行了更换,更换电源后发现商务舱的乘客所放行车达20kg时就开始报警了。求没更换电源前电路最大总电功率P1与更换电源后电路最大总电功率P2之比。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:在国际单位制中,长度的基本单位是米(m),电流的单位是安培(A),电压的单位是伏特(V),力的单位是牛顿(N),故A正确、BCD错误。
故选A。
根据我们对于长度、电流、力、电压的单位及其符号的了解选择正确选项。
本题考查了对于国际单位制中常见物理量的基本单位的了解,属于基础题目。
2.【答案】D
【解析】解:A、牛顿主要是力学、光学方面的贡献,特别是总结概括出力学的牛顿三大定律,故A不合题意;
B、欧姆的主要贡献是总结出了描述电流与电压、电阻关系的欧姆定律,故B不合题意;
C、伽利略主要是力学方面的贡献,比如通过实验证明物体的运动不需要力来维持,故C不合题意;
D、奥斯特第最早发现电和磁之间的联系,故D合题意。
故选:D。
根据我们对物理学家及其成就的掌握作答。
物理学史一直是考试中的热点,了解相关的物理学史可以使我们了解科学家的贡献,激发我们学习物理的兴趣。
3.【答案】D
【解析】解:在我国,正常情况下家庭电路的电压是220V。
故选:D。
在我国,家用电器正常工作的电压220V,为保证它们正常工作,与之配套的家庭电路电压也是220V。
本题考查了家庭电路的电压,属于基础题。
4.【答案】B
【解析】解:计算机芯片中的一种重要材料是半导体,硅和锗都属于半导体。
故选:B。
导体容易导电、绝缘体不容易导电,半导体的导电性在导体和绝缘体之间。
本题考查学生对材料的掌握情况,属于基础内容的考查,比较简单。
5.【答案】A
【解析】解:A、实验中,应将小车从同一斜面的同一高度自由下滑,目的是让小车每次到达水平面时的速度都相同,便于利用控制变量法来探究阻力对物体运动的影响,故A正确;
B、由实验现象可知,小车在棉布表面(即第1次实验)运动的距离近,在木板表面(即第2次实验)运动的距离远,据此可得出小车在水平面上时第一次实验中受到阻力大于第二次实验中受到的阻力,故B错误;
C、小车从斜面滚下的过程中,质量不变,高度降低,所以重力势能减小,速度增加,动能增加,重力势能转化为动能,故C错误;
D、由实验知“阻力越小,运动速度减小得越慢”,假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动,所以结论是在大量实验的基础上经过科学推理而得出的,故D错误。
故选:A。
(1)实验中要求小车从同一斜面的同一高度自由下滑,是为了保证小车到达水平面的速度相同;
(2)水平面越光滑,阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小得越慢,据此判断;
(3)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;
(4)小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,阻力越小小车运动的距离越远;据此推理出阻力为零时的运动情况。
本题考查阻力对物体运动的影响,考查了学生分析实验现象的能力以及严谨的科学观,这就要求我们在平常的试验中多注意分析实验的方法。
6.【答案】B
【解析】解:A、建筑工人常用铅垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是竖直向下的原理,故A错误;
B、铅锤受到的重力的施力物体是地球,故B正确;
C、铅锤受到的重力与绳子对它的拉力,受力物体是同一个物体,不是一对互为相互作用的力,故C错误;
D、若铅锤的质量为0.1kg,则它受到的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故D错误。
故选:B。
(1)重力的方向在任何情况下都是竖直向下的,铅垂线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器;
(2)重力的实力物体是地球;
(3)一对相互作用力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在不同的物体上、作用在同一直线上;
(4)根据G=mg计算重力即可。
本题考查重力的相关知识,解答此题的关键是知道重力的方向特点。
7.【答案】B
【解析】解:A、在大树下避雨,因为大树和人体都是电的良导体,雷电极易通过突起物——大树传向人体,而造成雷电灾害,故A错误;
B、更换灯泡、搬动电器之前必须断开开关,否则可能引起触电,故B正确;
C、使用绝缘皮破损的导线容易短路,或引起人触电,故C错误;
D、生活用水是导体,手潮湿时触碰通电的插座,可能会因生活用水导电而发生触电事故,故D错误。
故选:B。
(1)雷雨天,树作为地面上的“凸出物”,雷电电流通过树干就会传下来,再传下来的过程中电弧放电打在人的头上,又通过人体一直传到地下去,而这样就造成了雷电灾害;
(2)更换灯泡、搬动电器之前必须断开开关,因为当人体直接或间接接触火线并形成电流通路的时候,就会造成触电;
(3)使用绝缘皮破损的导线容易短路、发生触电事故;
(4)生活用水属于导体,手潮湿时触碰正在工作的用电器非常容易发生触电事故。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,只要同学们牢记安全用电常识,并正确规范操作,就不会有危险发生。
8.【答案】D
【解析】解:
A、电视机是利用电磁波来传递图像信号和声音信号的,故A错误;
B、微波炉中不能使用金属容器,它会损坏微波炉,故B错误;
C、用模拟信号传输图像信息比数字信号容易失真,故C错误;
D、要实现全球通信,在地球周围至少要均匀地配置3颗同步通信卫星,故D正确。
故选:D。
(1)电视机是利用电磁波来传递图像信号和声音信号的;
(2)由于电磁感应现象,微波能在金属中产生强大的电流,损坏微波炉;
(3)分立、不连续的信号是数字信号,随时间连续变化的信号是模拟信号;数字信号的特点:传播距离长、可同时传递大容量的信号、抗干扰能力强、不失真、能加密、易储存等优点;模拟信号的特点:传播距离较短,传递容量小,保真性较差,抗干扰能力弱;
(4)用通信卫星作微波中继站,在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星,就覆盖了几乎全部地球表面,不但通信质量高,而且覆盖范围广,可以实现全球通信。
本题是一道综合题,主要考查学生对信息传递的途径、电磁波的应用、卫星通信等原理的了解,要求学生具备广泛的科研究知识。
9.【答案】B
【解析】解:当无人机加速下降过程中,质量不变,速度增大,其动能增大;同时高度减小,重力势能减小;由于克服空气阻力做功,机械能会变小,故B正确,ACD错误。
故选:B。
影响动能的因素有物体质量和速度;影响重力势能的因素有质量和高度;机械能等于动能和势能的总和。
对于机械能的考查中考中会常出现,熟知各能量的影响因素是解题关键。
10.【答案】A
【解析】解:A、人体的温度越高,辐射出的红外线越强,故A正确;
B、红外线人的肉眼看不见,属于不可见光,故B错误;
C、摄像系统的镜头是一个凸透镜,利用了凸透镜成像的原理,故C错误;
D、人的正常体温在37℃左右,当同学的体温为36.5℃时,系统不会报警,故D错误。
故选:A。
(1)温度越高的物体,辐射出的红外线越强;
(2)光分为可见光和不可见光,不可见光有红外线、紫外线等;
(3)摄像系统的镜头是利用凸透镜成像的原理来工作的;
(4)人的正常体温在37℃左右,据此判断。
本题通过全自动红外线摄像测温系统,考查了对红外线的了解,对人的体温的认识和对凸透镜成像的应用,是综合性比较强的题目,但难度不大。
11.【答案】C
【解析】解:A、打开车头盖看见冒出的“白气”,水蒸气液化形成的,故A错误;
B、打开除雾功能,汽车玻璃上的“雾”很快消失,由液态变为气态,是汽化现象,故B错误;
C、酒精的凝固点为-117℃,比水的凝固点低,水和酒精相溶后,混合液的凝固点会变低,所以汽车水箱中加入适量酒精可以降低水的凝固点,防止水结冰胀破水箱,故C正确;
D、汽车制动时,由于摩擦,动能转化成了轮胎、地面和空气的内能,这些消耗的能量不能再自动用来驱动汽车,说明能量的转化和转移过程是有方向性的,故D错误。
故选:C。
(1)物质从气态变为液态的过程叫做液化;物质从液态变为气态的过程叫做汽化;
(2)水中加入酒精,可以降低凝固点;
(3)汽车刹车时,机械能转化为内能,这些能量无法再转化利用,说明能量转化和转移有方向性。
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。
12.【答案】C
【解析】解:A、向吸管口吹气时,管口上方空气流速大,大气压强变小,管内的液柱在大气压力作用下上升,故A错误;
B、铁轨铺在枕木上,是为了在压力一定时,增大受力面积来减小铁轨对路基的压强,故B错误;
C、吸管吸饮料时,用力吸气时,管内压强减小,饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里,故C正确;
D、从山顶到山脚的过程中,大气压变大,在大气压的作用下,管内液柱高度降低,故D错误。
故选:C。
(1)流体流速越大的地方,流体压强越小;
(2)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;
(3)用吸管吸饮料,是利用大气压的作用把饮料压入嘴里;
(4)大气压与高度有关,其大小随高度的增加而减小。
本题考查了大气压及大气压与高度的关系、液体压强与流速关系以及减小压强的方法等,是一道综合性很强题目但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
13.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,闭合开关S后,定值电阻R0与红外线热敏电阻R串联,电压表测R0两端的电压。
由图丙可知,体温越高时,热敏电阻R的阻值越小,电路中的总电阻越小,
由I=UR可知,电路中的电流越大,定值电阻R0两端的电压越大,即电压表的示数越大,故A错误、B正确;
同理可知,体温越低时,电路中的电流越小,通过R0的电流越小,由P=UI可知,电路总功率越小,故C、D错误。
故选:B。
由电路图可知,闭合开关S后,定值电阻R0与红外线热敏电阻R串联,电压表测R0两端的电压。根据图丙可知体温变化时热敏电阻R的阻值变化,从而得出电路中的总电阻变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻R0两端的电压变化,利用P=UI可知电路总功率的变化。
本题考查了电路的动态分析,正确得出热敏电阻R的阻值与人体温度的关系是关键。
14.【答案】D
【解析】解:A、满载时受到的浮力为:F浮=G排=m排g=12300×103kg×10N/kg=1.23×108N,故A错误;
B、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,故B错误;
C、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,在两侧水压作用下,导致舰艇相撞,故C错误;
D、大连舰静止在海面上时,处于漂浮状态,它受到的重力与它受到的浮力是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
(1)根据F浮=G排=m排g求出满载时受到的浮力;
(2)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;
(3)流体压强与流速的关系是:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
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。
15.【答案】B
【解析】解:A、电能表是测量用电器在某一段时间内消耗电能的仪表,故A错误;
B、这一过程中电能表的转盘转过了60r,消耗的电能为:W=60r600r/(kW⋅h)=0.1kW⋅h,故B正确;
C、这一过程中电热水壶消耗的电功率为:P=Wt=0.1kW⋅h560h=1.2kW,故C错误;
D、水吸收的热量为:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃-25℃)=3.15×105J,
则电热水壶热效率为:η=Q吸W×100%=3.15×105J0.1×3.6×106J×100%=87.5%,故D错误。
故选:B。
(1)电能表是测量用电器在某一段时间内消耗电能的仪表;
(2)600r/(kW⋅h)表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转600r,据此求出转盘转了60r消耗的电能;
(3)根据P=Wt可求出电热水壶消耗的电功率;
(4)根据Q吸=cmΔt求出水吸收的热量;根据η=Q吸W可求出电热水壶热效率。
本题考查了吸热公式、电功率公式、效率公式的应用,是一道基础题。
16.【答案】惯性 增大
【解析】解:踢出去的足球能继续向前滚动,是因为足球具有惯性还要保持原来的运动状态;
运动鞋的底部凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
故答案为:惯性;增大。
(1)物体都有保持原来运动状态的性质,称之为惯性;
(2)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力、增大摩擦力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度、增大摩擦力。
本题结合体育运动的场景考查了蕴含的力学知识,具有一定的综合性,知识点较多,注重了物理和生活的联系,是中考的热点。
17.【答案】超声 信息
【解析】解:利用“B超”可帮助医生确定人内脏器官的健康情况,“B超”就是向人体内发射超声波,同时接收内脏器官的回声,将其携带的信息反映在屏幕上。
故答案为:超声;信息。
声音能够传递信息,声音也能够传递能量。
本题考查了回声定位原理以及应用、超声波传递信息和能量的特性,体现了“物理知识应用于生活”的理念,有意义。
18.【答案】聚变 二次
【解析】解:太阳内部发生的是核聚变反应,并释放出巨大的能量;
电能无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到,属于二次能源。
故答案为:聚变;二次。
(1)在太阳内部,每时每刻相当于无数的氢弹在爆炸,即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能;
(2)一次能源是指可以从自然界直接获取的能源;二次能源是指无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到的能源。
本题主要考查了对太阳能量的释放方式的了解和能源的分类,属基础题。
19.【答案】凸 凹
【解析】解:人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。近视眼是因为晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,来自远处点的光会聚在视网膜前,对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行矫正。
故答案为:凸;凹。
人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。近近视眼是因为晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,来自远处点的光会聚在视网膜前,对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行矫正。
了解人眼的视物原理,知道近视眼的成因及矫正方法可顺利解答,属基础知识,难度不大。
20.【答案】5.6×1010 8
【解析】解:(1)10t生活垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量:
Q放=mq=10×140kg×4.0×107J/kg=5.6×1010J;
(2)由ρ=mV得,水的质量:
m'=ρ水V=1.0×103kg/m3×500m3=5×105kg,
水吸收的热量:
Q吸=ηQ放=30%×5.6×1010J=1.68×1010J,
由Q吸=cmΔt得,水升高的温度:
Δt=Q吸c水m'=1.68×1010J4.2×103J/(kg⋅℃)×5×105kg=8℃。
故答案为:5.6×1010;8。
(1)根据Q放=mq求出燃料油完全燃烧释放出的热量;
(2)根据ρ=mV求出水的质量,再根据Q吸=ηQ放求出水吸收的热量,根据Q吸=cmΔt求出水升高的温度;因1标准大气压沸水的温度是100℃。
此题主要考查的是学生对热值计算公式、热量计算公式和密度计算公式的理解和掌握,综合性较强,难度不大。
21.【答案】4:1 3:4
【解析】解:当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表,R1与R2串联,电压表甲测电源电压、乙测R2两端电压,
串联电路总电阻等于各分电阻之和,串联电路各处电流相等,
由欧姆定律可知:U甲U乙=I(R1+R2)IR2=3+11=41;
若甲、乙两表都是电流表,当开关S断开时,R1与R2并联,电流表甲测R2电流,乙测干路电流,
并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律可得:I1I2=UR1UR2=R2R1=13,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以I甲I乙=I2I1+I2=31+3=34。
故答案为:4:1;3:4。
当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,R1与R2串联,电压表甲测电源电压、乙测R2两端电压,根据串联电路电阻、电流特点结合欧姆定律可得两表示数之比;
若甲、乙两表都是电流表,当开关S断开时,R1与R2并联,电流表甲测R2电流,乙测干路电流,根据并联电路电压、电流特点结合欧姆定律可得两表示数之比。
本题考查串、并联电路的特点和电压表和电流表示数的比值,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,应用串、并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
22.【答案】解:小球停放在水平地面的墙角处,小球的重力G与地面对它的支持力FN是一对平衡力,其大小相等、方向相反;以球的重心为起点竖直向下作重力G的示意图,竖直向上作支持力FN的示意图,如图所示:
【解析】分析小球受到的力的情况,用二力平衡的条件判断;二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。小球静止在与水平地面垂直的墙角,没有受到挤压,因此墙壁对球没有作用力。
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,是平衡力的长度要相等。
23.【答案】解:
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,由此作出对应的折射光线,如图所示:
【解析】先确定所给的入射光线的特点,然后根据凸透镜的光学特点(三条特殊光线)作图。
凸透镜三条特殊光线的作图: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。
24.【答案】垂直 等于 在 漫
【解析】解:
(1)纸板应垂直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在硬纸板上呈现;
(2)光反射时,反射角总是等于入射角;
(3)如图乙,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时,在NOF上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。此时,反射光依然存在;
(4)光在纸板上发生漫反射时,反射光线会向各个方向传播,使我们从各方向都能看到。
故答案为:(1)垂直;(2)等于;(3)在;(4)漫。
(1)实验中应将硬纸板垂直置于平面镜上;
(2)光反射时,反射角总是等于入射角;
(3)根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析,使光屏不在一个平面内,观察现象,得出结论;
(4)漫反射与镜面反射的区别之一是:发生漫反射时,反射光线向各个方向传播。
本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力,锻炼学生的动手、动脑的能力。
25.【答案】左 64 2.12 大 ③①② 水 h4-h2h3-h1ρ水
【解析】解:(1)调节天平横梁平衡时,发现指针指在分度盘中线右侧,说明天平的右端下沉,平衡螺母向上翘的左端移动;
(2)由图甲可知,量筒的分度值为0.2mL,水面对应的刻度为:V总=64mL=64cm3;
石块的体积为:V=V总-V水=64cm3-54cm3=10cm3,
由图乙可知,石块质量为:m=20g+1.2g=21.2g,
石块的密度为:ρ=mV=21.2g10cm3=2.12g/cm3;
按照上面的实验顺序进行测量,由于石块从水中取出时会沾水,导致所测量的质量偏大,利用密度公式ρ=mV求出石块的密度会偏大;
所以为了减小误差,合理的测量步骤为:用天平测出石块质量;在量筒中倒入适量的水,测出水的体积为54cm3;用细线系住石块并将其浸没在量筒的水中,读出水面对应的刻度;所以合理的实验顺序是③①②;
(3)①已知蜡块的密度大于油的密度,小于水的密度,所以蜡块放入水中会漂浮,放入油中会沉底,即蜡块放入油中时排开油的体积等于蜡块的体积,所以应在圆柱形薄壁玻璃杯中装油,则在梯形桶中加入的是水;
③设圆柱形薄壁玻璃杯的底面积为S,蜡块的体积为:V蜡=V排油=S(h3-h1),
在圆柱形薄壁玻璃杯中加入适量的另一种液体(油),将其放入桶中漂浮,根据漂浮条件,受到的浮力等于重力,G容器+G油=F浮=ρ水gSh2------①式,
将蜡块放入玻璃杯的液体中,玻璃杯仍然漂浮,根据漂浮条件,受到的浮力等于总重力,G容器+G油+G蜡=F浮'=ρ水gSh4------②式,
②式-①式得蜡块的重力为:G蜡=ρ水gSh4-ρ水gSh2=ρ水gS(h4-h2),
由G=mg得,蜡块的质量为:m蜡=G蜡g=ρ水gS(h4-h2)g=ρ水S(h4-h2),
蜡块的密度为:ρ蜡=m蜡V蜡=ρ水S(h4-h2)S(h3-h1)=h4-h2h3-h1ρ水。
故答案为:(1)左;(2)64;2.12;大;③①②;(3)水;h4-h2h3-h1ρ水。
(1)调节天平横梁水平平衡时,指针偏向分度盘中线的右侧,说明天平的右端下沉,平衡螺母向上翘的左端移动;
(2)读取量筒中液体的体积时,首先要明确量筒的分度值,根据液面对应的刻度读数,读数时视线与液面最凹处相平;
石块的体积等于石块和水的总体积减去水的体积,石块的质量由乙图读出,等于砝码的质量加游码对应的刻度值,根据密度公式ρ=mV求出石块的密度;
由于石块从水中取出时会沾水,导致所测量的质量偏大,利用密度公式ρ=mV求出石块的密度会偏大;
为了减小误差,应该先测石块质量;后测石块的体积;
(3)已知蜡块的密度大于油的密度,小于水的密度,所以蜡块放入水中会漂浮,放入油中会沉底,即蜡块放入油中时排开油的体积等于蜡块的体积,所以应在圆柱形薄壁玻璃杯中装油,则在梯形桶中加入水;
根据蜡块放入油中时排开油的体积求出蜡块的体积,将蜡块放入玻璃杯的液体中,玻璃杯仍然漂浮,根据阿基米德原理求出增加的浮力即蜡块的重力,根据G=mg求出蜡块的质量,利用ρ=mV计算蜡块的密度。
本题是测物质密度的基本方法以及利用浮力测物体密度的实验,考查了天平和量筒的使用、密度公式的应用、阿基米德原理的理解和应用等,考查知识点多,综合性强。
26.【答案】断开 灯泡与灯座 0.85 U0R0 U0×(I-U0R0)
【解析】解:(1)连接电路时,为保护电路,开关应断开;
(2)电流表和灯泡串联,电压表并联在灯泡两端,故灯泡右端和电流表“0.6”接线柱相连的导线错误,应将灯泡的右接线柱和电压表的“-”接线柱相连,如图:
(3)实验时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电流表示数几乎为零,则电路可能断路,电压表有示数,则电压表和电源接通,则故障可能是灯泡与灯座接触不良;
(4)电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.34A,根据P=UI可知小灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.34A=0.85W;
(5)①断开开关S1,闭合开关S2,此时灯泡L与定值电阻R0并联后再与滑动变阻器串联,所以灯泡与定值电阻两端电压相同。
移动滑动变阻器滑片P,当灯泡两端的电压为额定电压U0时,R0两端的电压也为U0,根据欧姆定律可知当电流表的示数为U0R0时,小灯泡恰好正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S1,断开开关S2,记下电流表示数为I,此时通过灯泡的电流I额=I-U0R0;
③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额=U额I额=U0×(I-U0R0)。
故答案为:(1)断开;(2)如图;(3)灯泡与灯座;(4)0.85;(5)A、U0R0;C、U0×(I-U0R0)。
(1)连接电路时,为保护电路,开关应断开;
(2)电流表和灯泡串联,电压表并联在灯泡两端,故灯泡右端和电流表“0.6”接线柱相连的导线错误,应将灯泡的右接线柱和电压表的“-”接线柱相连;
(3)实验时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电流表示数几乎为零,则电路可能断路,电压表有示数,则电压表和电源接通,据此分析;
(4)电流表选用小量程,分度值为0.02A,得出电流表的示数,根据P=UI可知小灯泡的额定功率;
(5)已知灯的额定电压,根据P=UI,求出灯正常发光时的电流即可,
①分析断开开关S1,闭合开关S2时电路的连接,首先使灯正常发光;
②分析保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S1,断开开关S2时电路的连接,得到灯正常发光时的电流大小;
③根据P=UI写出灯的额定功率表达式。
本题为测定“小灯泡电功率”的实验,考查注意事项、电路连接、故障分析、电功率计算、实验步骤等知识。
27.【答案】解:(1)该空车停在水平地面上对地面的压力:
F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N,
对地面的压强:
p=FS=4000N200×10-4m2=2×105Pa;
(2)车的速度:
v=st=12m10s=1.2m/s;
(3)因空车匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以,由P=Wt=Fst=Fv可得,车受到的阻力:f=F'=Pv=810W1.2 m/s=675N;
(4)光束到达障碍物的时间:
t'=12×3×10-7s=1.5×10-7s,
车头到障碍物的距离:
s'=v't'=3×108m/s×1.5×10-7s=45m,
该空车匀速行驶到障碍物处进行清扫垃圾这一过程中牵引力所做的功:
W=F's'=675N×45m=30375J。
答:(1)该空车停在水平地面上对地面的压强为2×105Pa;
(2)车的速度为1.2m/s;
(3)车受到的阻力为675N;
(4)该空车匀速行驶到障碍物处进行清扫垃圾这一过程中牵引力所做的功为30375J。
【解析】(1)该空车停在水平地面上对地面的压力等于自身的重力,根据F=G=mg求出其大小,利用p=FS求出对地面的压强;
(2)知道空车匀速行驶的路程和时间,根据v=st求出车的速度;
(3)空车匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,根据P=Wt=Fst=Fv求出牵引力即为车受到的阻力;
(4)根据题意求出光束到达障碍物的时间,利用s=vt求出车头到障碍物的距离,根据W=Fs求出该空车匀速行驶到障碍物处进行清扫垃圾这一过程中牵引力所做的功。
本题考查了重力公式和压强公式、速度公式、功率公式、做功公式以及二力平衡条件的应用等,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
28.【答案】解:(1)物体浸没在水中时排开水的体积:V排=V=1m3,
则物体浸没在水中时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m3=1×104N;
(2)由图乙可知,在0~3s过程中,物体位于水面以上,电动机对钢丝绳的拉力F=5×103N,
由图甲可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,
则滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=GhFs×100%=GhF×nh×100%=GnF×100%=G3×5×103N×100%=96%,
解得:G=1.44×104N,
由G=mg可得,物体的质量:m=Gg=1.44×104N10N/kg=1.44×103kg,
则物体的密度:ρ=mV=1.44×103kg1m3=1.44×103kg/m3;
(3)物体浸没在水中时它受到绳子的拉力F拉=G-F浮=1.44×104N-1×104N=4.4×103N;
(4)动滑轮的重力为G动,由力的平衡可得3F=G+G动,G动=3F-G=3×5×103N-1.44×104N=600N;
(5)物体没入水中,排开水的体积为1m3,水井的底面积为2m2,则水面升高的高度h=VS=1m32m2=0.5m,从图乙可知,放入过程为3s到11s,共计8s,物块始终以恒定速度v=0.1m/s下降,则水的原始深度H=vt=0.1m/s×8s=0.8m,故物块最终静止在水井底部时水的深度为(H+h),水对井底的压强p水=ρ水g(H+h)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.8m+0.5m)=1.3×104Pa。
答:(1)物体浸没在水中时受到的浮力为1×104N;
(2)物体的密度为1.44×103kg/m3;
(3)物体浸没在水中时它受到绳子的拉力为4.4×103N;
(4)动滑轮的重力为600N;
(5)物块最终静止在水井底部时水对井底的压强为1.3×104Pa。
【解析】(1)物体浸没在水中时受到的浮力为排开水的重力;
(2)物体0到3s时匀速下降,受平衡力作用,根据题设条件结合滑轮组的机械效率,可以计算出物体重力,即可求得物体的密度;
(3)物体浸没在水中时它受到绳子的拉力为物体重力减去物体受到的浮力;
(4)根据滑轮组的特点和力的平衡可求动滑轮的重力;
(5)求物块最终静止在水井底部时水的深度,即可得水对井底的压强。
本题为力学综合题,考查了重力公式、密度公式、滑轮组、机械效率、液体压强公式和阿基米德原理的应用,能从钢丝绳的拉力F随时间t变化的图象得出相关信息是关键。
29.【答案】解:(1)商务舱乘客行李的最大重力为:GB=mBg=30kg×10N/kg=300N;
(2)由图可知两电阻串联接入电路,串联电路各处电流相等,
根据欧姆定律可得报警时通过Rx的电流为:I=U0R0=3V6Ω=0.5A,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则Rx两端的电压为:Ux=U-U0=15V-3V=12V,
报警时Rx的阻值为:Rx=UxI=12V0.5A=24Ω;
(3)行李对水平托盘的压力等于行李的重力大小,由杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂“可得:FPlP=G行l行,在FP,lP一定时,G行越大,l行就要越小,由装置图示可知,A托盘离支点远,应为经济舱乘客的行李托盘,B托盘离支点近,为商务舱乘客的行李托盘。由表中数据可知,报警时P处杠杆对Rx的压力为150N,由力的相互作用可知,P处受到的支持力FP=150N,当两次杠杆水平平衡时根据杠杆平衡条件可得:
FP⋅OP=GA⋅OA=GB⋅OB,
即:150N×(0.9m+0.6m-AB)=300N×(0.9m-AB)……①
150N×(0.9m+0.6m-AB)=GA×0.9m ……②
由①②两式可得:GA=200N,AB=0.3m,
经济舱乘客行李的最大质量为:m=GAg=200N10N/kg=20kg;
(4)由表格可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知报警时通过电路的电流最大,根据P=UI可知此时电路的电功率最大,
更换电源后商务舱的乘客所放行车达20kg时就开始报警,
此时行李的重力:GB'=mB'g=20kg×10N/kg=200N,
根据杠杆平衡条件可得此时压敏电阻受到的压力:FP'=OB×GB'OP=(0.9m-0.3m)×200N0.9m+0.6m-0.3m=100N,
由表格可知此时压敏电阻的阻值为30Ω,
此时压敏电阻两端的电压:Ux'=IRx'=0.5A×30Ω=15V,
此时的电源电压:U'=Ux'+U0=15V+3V=18V,
更换电源前电路最大总电功率P1与更换电源后电路最大总电功率P2之比:P1P2=UIU'I=UU'=15V18V=56。
答:(1)商务舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力为300N;
(2)此时Rx的电阻为24Ω;
(3)经济舱乘客的行李限重为20kg;
(4)更换电源前电路最大总电功率P1与更换电源后电路最大总电功率P2之比为5:6。
【解析】(1)根据公式G=mg可求得商务舱免费托运行李的最大重力;
(2)由图可知两电阻串联接入电路,根据串联电路特点结合欧姆定律可得报警时通过Rx的电流,根据串联电路电压规律结合欧姆定律计算报警时Rx的阻值;
(3)根据Rx的报警阻值可知P处杠杆对Rx的压力,由力的相互作用可知,P处受到的支持力大小,再根据杠杆平衡条件分析两种行李的托盘位置,根据杠杆平衡条件列方程组可得经济舱乘客行李的最大质量;
(4)由表格可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知报警时通过电路的电流最大,根据P=UI可知此时电路的电功率最大,
更换电源后商务舱的乘客所放行车达20kg时就开始报警,根据重力公式计算此时行李的重力,根据杠杆平衡条件计算此时压敏电阻受到的压力,由表格可知此时压敏电阻的阻值,根据串联电路电压规律结合欧姆定律计算此时的电源电压,根据P=UI计算更换电源前电路最大总电功率P1与更换电源后电路最大总电功率P2之比。
本题综合考查杠杆平衡条件、电功率公式及欧姆定律在串联电路中的应用,难度大。
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