2023年四川省成都市双流区中考物理适应性试卷(含答案)
展开2023年四川省成都市双流区中考物理适应性试卷
一、单项选择题(每小题2分,共26分)
1.(2分)通电导体在磁场中会受到力的作用,这一知识的重要应用是( )
A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电热器
2.(2分)下列与生活有关的一些数据,最符合实际的是( )
A.人正常眨一次眼用时约1min
B.一个鸡蛋的重力约为3N
C.家用空调制冷时的工作电流约为5A
D.九年级物理课本的厚度约1dm
3.(2分)在一次活动中,无人机群接收到地面指挥系统的指令,在空中编织出美丽的图案。如图所示,地面指挥系统向无人机群发出编队指令的“传递使者”是( )
A.探照灯光 B.电磁波 C.超声波 D.光纤
4.(2分)物理来源于生活,又走向社会。下列说法中正确的是( )
A.吸盘挂钩能牢牢吸在墙壁上,说明分子间有引力
B.汽车发动机用水作冷却剂利用了水的沸点高的特点
C.端午节煮粽子,粽子内能增加是通过做功实现的
D.阳春三月,走进棠湖公园,闻到花香是属于扩散现象
5.(2分)为贯彻落实“双减”,双流区某中学在课后服务中开展了“厨艺”兴趣活动。如图所示学生煮菜后提起锅盖,发现锅上方“烟雾缭绕”,该“烟雾”的形成是哪种物态变化( )
A.升华 B.液化 C.沸腾 D.凝华
6.(2分)如图所示是市场上某品牌AI智能蓝牙音箱,它可在一定距离内与手机无线连接进行音乐播放。下列说法正确的是( )
A.能听出刀郎的声音是因为他音色与其他歌手不同
B.AI智能蓝牙音箱不振动也能发声
C.音箱播放的音乐是乐音,不可能成为噪声
D.用手机可以调节音箱的音量,改变了声音的音调
7.(2分)如图所示是小红用同一个木块在探究“影响滑动摩擦力大小因素”时的四个实验操作,甲、乙、丙、丁四幅图中弹簧秤的示数分别为F甲、F乙、F丙、F丁。以下说法中正确的是( )
A.弹簧秤在使用前要在竖直方向调零
B.实验中用到的科学方法只有转换法
C.保持其他条件不变,水平匀速拉动木块,则F甲大于F丁
D.用甲、丙可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
8.(2分)“珍爱生命,规范用电”。小红在课外活动中设计了如图所示的部分家庭电路,下列关于这部分家庭电路及安全用电的说法中正确的是( )
A.闭合开关灯泡不亮,一定是发生了短路
B.可以用湿抹布将灯座上的灰尘擦去
C.图中的保险盒可以用空气开关替代
D.图中三孔插座的设计安装是正确的
9.(2分)课堂上张老师将一个鸡蛋,放入装有浓盐水的圆柱形杯子中,如图所示,鸡蛋处于悬浮状态。下列说法正确的是( )
A.鸡蛋受到重力、浮力、盐水压力的作用处于平衡
B.向杯子中加一些清水,鸡蛋会下沉
C.鸡蛋表面不同位置受到盐水的压强是相同的
D.盐水对杯底的压力等于盐水的重力
10.(2分)物理知识在生产生活中的应用极大地激发了同学们学习物理的兴趣,同学们课后找到一些生活中与物理相关的情景,如图所示。以下解释中正确的是( )
A.甲图中,在轨道上铺枕木是为了减小火车对地面的压力
B.乙图中,锅炉水位计能够显示水位利用了大气压的作用
C.丙图中,小华爸爸使用钓鱼竿钓鱼时,钓鱼竿是一个费力杠杆
D.丁图中,动车进站时,车体附近空气流速大压强大,易发生危险
11.(2分)2023年2月25日,由我国航空工业自主研制的第四架大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600M在广东珠海首次飞行成功。如图所示,飞行中AG600逐步降低高度,减小速度,平稳入水。飞机在此过程中( )
A.动能减小,动能转化为重力势能
B.动能增大,重力势能转化为动能
C.动能增大,机械能变大
D.动能减小,机械能减小
12.(2分)黄龙溪古镇有一种出名的美食“一根面”,制作“一根面”的表演很精彩,吸引了很多游客驻足观看。如图,师傅先把面团揉搓成手指粗细的面条盘在一口锅里,而后师傅将面条挥舞出优美的曲线抛入锅中,中途保持着“一根面”不断。以下关于“一根面”制作过程的说法中正确的是( )
A.揉搓面团时,手对面团的力大于面团对手的力
B.面团被揉搓成面条,其含有的面粉变少了
C.面条在空中拉出“弧线圈”,力对面条做了功
D.师傅利用惯性的作用把面条抛入大锅中
13.(2分)小刚放学回家进入小区时,观察小区大门车辆进出的情况。发现凡是内部车辆均可通过车牌号识别感应,自动打开门禁系统进入;而外来车辆需要经过核查、登记后,由小区保安手动打开门禁,外来车辆才能进入。小刚由此推测该门禁系统的控制电路可能是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(每空2分,共28分)
14.(4分)神舟飞船带着航天员经常“出差”,航天员们的“天宫课堂”让我们回味无穷。如图所示,王亚平所做“水球成像”实验的原理与 (填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)的工作原理相同;中国古代发明的“日晷”利用了光的 来计时。
15.(4分)小刚设计了如图甲所示的装置来“探究水沸腾时温度变化的特点”。他根据实验数据绘制了温度﹣时间图像,某时刻图乙中温度计的示数是 ℃,由图丙知水沸腾时吸收热量,温度不变。小刚还推断出活动当地的大气压 1标准大气压。
16.(4分)小满同学善于思考、积极探究。一次物理课中,他把自己文具盒里的部分物品(塑料尺、中性笔芯、橡皮擦、铅笔芯)分别接入如图所示电路,接入 时小灯泡会发光,此时小灯泡中电流的方向是 (用图中字母表示方向)。
17.(4分)如图1所示,磁性黑板刷吸附在竖直悬挂的磁性黑板上静止不动。黑板刷受到的重力与黑板对它的 力是一对平衡力。小明在棠湖公园拾到一块漂亮的小石块,他到学校实验室用天平测量小石块的质量。如图2,他操作中的错误是 。
18.(4分)在2023年成都市体考排球垫球项目考试中,小红将排球向上垫起,如图所示,排球离开手臂后由于 继续向上运动,以排球为参照物,小红是 的。
19.(4分)如图所示是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S,将滑片P向左移动,通电螺线管的磁性会 ,使静止在水平桌面的条形磁体向左滑动,从而打开门锁。条形磁体左端是 极。
20.(4分)小张家买了一台电烤炉,他查看说明书后得知:电烤炉有“低温”和“高温”两个挡位,如图所示为电烤炉的简化电路图,电路中R1、R2均为电热丝,R1=22Ω,R2=88Ω。忽略温度对电热丝电阻的影响。开关S1、S2都闭合时,电烤炉处于 档,此挡位下通电1min,电流通过电阻产生的热量为 J。
三、作图与计算题(共17分。计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
21.(2分)小明的座位挨着教室前门,上课时黑板面反射的光有时会“晃”着他的眼睛,看不清黑板上的字。如图所示,用C点表示小明的眼睛,OC是发生这种现象时的一条反射光线。请画出:①OC对应的入射光线;②标出入射角的度数。
22.(2分)如图所示,小红妈妈喜欢晚饭后在小区楼下遛狗,按照社区物业管理条例,为了安全,遛狗时必须要拴狗绳,狗绳系在项圈上的O点。请画出:①狗绳对项圈拉力F拉的示意图;②小红妈妈前脚对地面压力F压的示意图。
23.(6分)2023年3月25日,中国•成都天府绿道国际公路自行车赛(青蒲站)在细雨中拉开帷幕,徐兆亮最终获得冠军。如图所示,徐兆亮所骑自行车重120N,比赛中他沿直线匀速通过一段长400m的水平绿道,用时40s,骑行中自行车轮与地面的接触总面积为2×10﹣3m2,徐兆亮体重680N。求:
(1)徐兆亮在长400m的水平绿道上的骑行速度;
(2)徐兆亮骑行时自行车对水平绿道的压强。
24.(7分)如图,电源电压U=12V,R1=10Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω,1A”,电压表量程为0﹣15V,电流表量程为0﹣3A。断开S1、S3,闭合S2,移动滑片到某一位
置时,灯泡恰好正常发光,此时电压表示数为3V,电流表示数为0.5A。求:
(1)灯泡的额定电压和正常发光时的电阻;
(2)闭合S1、S2、S3时,电路消耗的最大电功率。
四、实验与探究题(每空2分,共14分)
25.(6分)小强设计了如图甲所示的电路来探究“串联电路中电流的特点”。
(1)按设计的电路图连接电路时,开关应 ;
(2)小强将电流表接入图中B位置,闭合S,发现灯L1、L2均不亮,电流表没有示数,他用电压表去判断电路故障,将电压表接在L1两端时,电压表无示数;将电压表接在L2两端时,电压表有示数,由此可以判断故障可能是 ;
A.L1短路
B.L1断路
C.L2短路
D.L2断路
(3)排除故障后,再次闭合开关,电流表示数如图乙所示,则通过B处的电流为 A。
26.(8分)小曼所在物理小组利用微小压强计探究“液体内部的压强特点”。
(1)用手挤压微小压强计探头上的橡皮膜,U形管两边的液面会出现 ;
(2)如图所示,小曼将探头放入水中进行实验,根据A、B、C三图的现象,可探究得出:液体内部的压强与 有关;
(3)某次实验中小曼同学把底部扎有橡皮膜的玻璃管竖直插入水中12cm处,橡皮膜向上凸出,如图D所示,然后向管内缓慢倒入酒精,当管内酒精高度为 cm时,橡皮膜就会变平;(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(4)实验中另一组的小刚发现,他们组的微小压强计的探头还没有放入水中,U形管液面就出现了图F所示的现象,这样的压强计需要更换吗?小组内展开了激烈的讨论,各自发表了不同意见。你认为其中合理的说法是 。
A.必须更换压强计,才能完成探究实验,得出合理结论
B.不需更换压强计,但必须使U形管液面相平,才能完成探究实验,得出合理结论
C.不需更换压强计,不需使U形管液面相平,也能完成探究实验,得出合理结论
一、选择题(每题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,选错或者不答的得0分)
27.(2分)中国近年来在科技方面发展迅猛,特别是能源方面取得了骄人成绩。关于能源、能量及其转化,下列说法中正确的是( )
A.被称为“海上幽灵”的“096”核潜艇利用核裂变产生的能量来驱动
B.中国能源数字化战略就是通过先进技术使能源实现无限循环使用
C.传统的汽油机在压缩冲程中将内能转化为机械能,从而实现动力输出
D.能量既不会创造也不会消灭,总量是不会变的,所以不需节约能源
28.(2分)阳春三月,阳光明媚。星期天小明去凤翔湖公园玩耍,发现了很多与光有关的现象,其中说法正确的是( )
A.树荫下地上的圆形光斑是光直线传播形成的太阳虚像
B.小明走进湖边,远处高楼在水中的“倒影”会变大
C.小明将视线由远处高楼移到近处湖面时,他眼睛的晶状体要变厚
D.小明看见小孩穿的衣服是红色的,是因为衣服吸收了红色的光
(多选)29.(2分)小满同学采用了如图甲所示的装置来“探究海波在不同状态下的吸热能力”,并将实验数据绘制成如图乙所示的图像。加热时,酒精灯每分钟完全燃烧0.2g酒精,已知试管内所装海波的质量是200g。固态海波的比热容为1.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3.0×107J/kg。下列与该过程有关的说法中正确的是( )
A.第8min 时海波已处于液态
B.固态海波的吸热能力大于液态海波的吸热能力
C.前2min内海波吸收的热量是2.88×106J
D.第10﹣11min内酒精灯的加热效率为24%
(多选)30.(2分)小红看见邻居正在修建楼房,她通过交流了解到:质量为80kg的工人站在水平地面上,利用如图所示的滑轮组,在20s的时间内将重900N的红砖匀速提升到6m高的地方供砌墙用,滑轮组中大滑轮重120N,小滑轮重60N。忽略绳重和机械之间的摩擦。小红计算的结果中正确的是( )
A.工人对水平地面的压力为800N
B.绳子端运动的速度为0.6m/s
C.20s内工人做的额外功为720J
D.若提升重240N的红砖,滑轮组的机械效率为80%
31.(2分)如图甲所示,电源电压为9V,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0﹣15V。在保证所有元件安全的情况下:(1)闭合开关S、S1,断开S2,最大范围移动滑动变阻器滑片,绘出电流表示数I与电压表示数U关系的图像如图乙所示,此过程中小灯泡消耗的最大功率与最小功率分别用P大、P小表示;(2)断开S1,闭合开关S、S2,最大范围移动滑动变阻器滑片,绘出电压表示数U与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图像如图丙所示。下列结论正确的是( )
A.P大:P小=4:1
B.R1接入电路的最大阻值为16Ω
C.图丙中横轴上Rx=4Ω
D.两种情况中电路总功率可能为4.8W
二、综合题(共10分。)
32.(4分)在一次实践活动中,小军发现新上市的电动汽车很多都带有“快充”接口,充电时将接口接在直流充电桩上,可实现快速充电,如图甲所示。直流充电桩能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池,通常情况下,直流充电桩(快充)比交流充电桩(慢充)的充电电压更高、电流更大。
(1)用充电桩给电动汽车动力电池充电时,电能转化为 能;
(2)直流充电桩能实现“快充”的主要原因是直流充电桩比交流充电桩的 更大;(填“充电电压”“充电电流”或“充电功率”)
(3)设动力电池当前储能占充满状态储能的百分比为D,即D=×100%,某次充电测试开始充电后,充电桩的充电功率P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理)。当D=70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表,则D=70%时,充电电压为 V;
充电电压(V)
充电电流(A)
充电时长(min)
充电度数(kW•h)
充电费用(元)
100
45
24.00
36.00
(4)这次测试中假定充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前D=30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用均显示0,充满后立即停止充电。若充电过程中充电电费单价不变,则充满时显示屏中充电费用应显示 元。
33.(6分)如图所示,一个边长为10cm、重9N的立方体物块,水平静止放置在一个足够高的薄壁方柱形容器中,容器底面积为300cm2。现以恒定速度向容器内缓慢注水,注水过程中物块上表面始终与水面平行,物块不吸水。忽略液体扰动等次要因素。求:
(1)物块的密度;
(2)容器内注入的水质量m=1.6kg时,水对容器底部的压强;
(3)通过分析,写出水对容器底部的压强p(Pa)与注入水的质量m(kg)之间的函数关系式,并绘制出p﹣m图像。
2023年四川省成都市双流区中考物理适应性试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题2分,共26分)
1.(2分)通电导体在磁场中会受到力的作用,这一知识的重要应用是( )
A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电热器
【分析】通电导体在磁场中会受到力的作用,即通电能动,所以利用该原理制成的电动机;
【解答】解:A、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的,故正确;
B、发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,故错误;
C、电磁铁是利用电流的磁效应的原理,故错误;
D、电热器是利用电流的热效应的原理工作的,故错误;
故选:A。
【点评】磁场对通电导体有力的作用,人类根据这一原理制造了电动机,而电动机在生活中应用广泛。
2.(2分)下列与生活有关的一些数据,最符合实际的是( )
A.人正常眨一次眼用时约1min
B.一个鸡蛋的重力约为3N
C.家用空调制冷时的工作电流约为5A
D.九年级物理课本的厚度约1dm
【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、人正常眨一次眼用时约1s,故A不符合题意;
B、一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,受到的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,故B不符合题意;
C、空调制冷时的工作电流在5A左右。故C符合题意;
D、八年级上册物理课本的厚度约1cm,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了对时间、重力、电流和长度的估测,注重理论与实际差异的应变能力的培养,体现新课程的基本理念。
3.(2分)在一次活动中,无人机群接收到地面指挥系统的指令,在空中编织出美丽的图案。如图所示,地面指挥系统向无人机群发出编队指令的“传递使者”是( )
A.探照灯光 B.电磁波 C.超声波 D.光纤
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
【解答】解:无人机群接收到地面指挥系统的指令,在空中编织出美丽的图案。无人机是通过电磁波接收到信号的,故ACD错误,B正确;
故选:B。
【点评】本题考查了电磁波的应用,属于基础题。
4.(2分)物理来源于生活,又走向社会。下列说法中正确的是( )
A.吸盘挂钩能牢牢吸在墙壁上,说明分子间有引力
B.汽车发动机用水作冷却剂利用了水的沸点高的特点
C.端午节煮粽子,粽子内能增加是通过做功实现的
D.阳春三月,走进棠湖公园,闻到花香是属于扩散现象
【分析】(1)大气有压强。
(2)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少。
(3)改变内能的方式包括做功和热传递。
(4)分子在不停地做无规则运动。
【解答】解:A、吸盘式挂钩能吸在墙壁上是因为受到大气压强的作用,故A错误;
B、水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水作冷却剂,故B错误;
C、端午节煮粽子,粽子内能的增加是通过热传递的方式实现的,故C错误;
D、阳春三月,走进棠湖公园,闻到花香是香气分子无规则运动扩散到空气中,属于扩散现象,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查对大气压、比容较、改变内能的方式和分子动理论的理解和应用,属于综合题。
5.(2分)为贯彻落实“双减”,双流区某中学在课后服务中开展了“厨艺”兴趣活动。如图所示学生煮菜后提起锅盖,发现锅上方“烟雾缭绕”,该“烟雾”的形成是哪种物态变化( )
A.升华 B.液化 C.沸腾 D.凝华
【分析】物质由气态转变为液态的过程叫做液化,液化是放热过程。
【解答】解:锅上方“烟雾缭绕”是锅内汽化的水蒸气上升时遇冷液化而成的小水珠。故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了生活中常见的物态变化﹣﹣液化,分析时注意是哪里的水蒸气液化。
6.(2分)如图所示是市场上某品牌AI智能蓝牙音箱,它可在一定距离内与手机无线连接进行音乐播放。下列说法正确的是( )
A.能听出刀郎的声音是因为他音色与其他歌手不同
B.AI智能蓝牙音箱不振动也能发声
C.音箱播放的音乐是乐音,不可能成为噪声
D.用手机可以调节音箱的音量,改变了声音的音调
【分析】(1)根据音色可以分辨出不同歌手的声音;
(2)声音是物体的振动产生的;
(3)从环境保护角度看,凡是影响人们正常的生活、休息、和学习的声音都是噪声。
(4)调节音箱音量大小是改变声音的响度。
【解答】解:A、根据音色可以分辨出不同歌手的声音,故A正确;
B、音箱发声需要振动,故B错误;
C、蓝牙音箱播放的音乐如果影响了大家的学习、工作,也是噪声,故C错误;
D、调节音箱音量大小是改变声音的响度,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了声音的有关知识,属于基础题。
7.(2分)如图所示是小红用同一个木块在探究“影响滑动摩擦力大小因素”时的四个实验操作,甲、乙、丙、丁四幅图中弹簧秤的示数分别为F甲、F乙、F丙、F丁。以下说法中正确的是( )
A.弹簧秤在使用前要在竖直方向调零
B.实验中用到的科学方法只有转换法
C.保持其他条件不变,水平匀速拉动木块,则F甲大于F丁
D.用甲、丙可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
【分析】(1)弹簧测力计在使用之前要在拉力的方向上调零;
(2)影响滑动摩擦力大小的因素是:压力、接触面的粗糙程度,应利用控制变量法进行研究。
【解答】解:A、根据弹簧秤的使用方法可知,弹簧秤在使用之前要在拉力的方向上调零,图中的拉力在水平方向上,所以弹簧秤使用前必须在水平方向校零,故A错误;
B、滑动摩擦力大小与压力、接触面的粗糙程度有关,应利用控制变量法进行研究,因此,本实验除了应用转换法,还有控制变量法之外,故B错误;
C、甲、丁两图,压力相同,接触面的粗糙程度相同,甲、丁两图中木块所受的滑动摩擦力相同,故C错误;
D、甲、丙两图,压力相同,接触面的粗糙程度不同,根据控制变量法,用甲、丙可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响,故D正确。
故选D。
【点评】本题研究影响滑动摩擦力大小的因素,增大摩擦力的方法,是一道综合题。
8.(2分)“珍爱生命,规范用电”。小红在课外活动中设计了如图所示的部分家庭电路,下列关于这部分家庭电路及安全用电的说法中正确的是( )
A.闭合开关灯泡不亮,一定是发生了短路
B.可以用湿抹布将灯座上的灰尘擦去
C.图中的保险盒可以用空气开关替代
D.图中三孔插座的设计安装是正确的
【分析】(1)灯泡不亮,可能是发生了短路,也可能开路;
(2)生活用水是导体;
(3)空气开关与保险盒的作用相同;
(4)三孔插座的接线方法是左零、右火、上地。
【解答】解:A、闭合开关,线路正常,若灯泡不亮,可能是灯泡短路,也可能是灯泡断路,故A错误;
B、生活用水是导体,用湿抹布擦拭灯座上的灰尘,容易发生触电事故,故B错误;
C、在家庭电路中,空气开关与保险盒的作用相同,因此保险盒可以用空气开关替代,故C正确;
D、插座的左孔接地线,中间的孔接的零线,右孔接火线,不符合于三孔插座“左零右火上地”接法,故D错误。
故选:C。
【点评】对生活中常见的安全用电规则和现象,要有适当的应对方法,这样才能做到安全用电。
9.(2分)课堂上张老师将一个鸡蛋,放入装有浓盐水的圆柱形杯子中,如图所示,鸡蛋处于悬浮状态。下列说法正确的是( )
A.鸡蛋受到重力、浮力、盐水压力的作用处于平衡
B.向杯子中加一些清水,鸡蛋会下沉
C.鸡蛋表面不同位置受到盐水的压强是相同的
D.盐水对杯底的压力等于盐水的重力
【分析】(1)鸡蛋处于悬浮状态,只受到重力和浮力的作用;
(2)鸡蛋浸没在盐水中,向杯子中加一些清水,盐水密度逐渐减小,排开盐水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知受到的浮力变化,然后根据浮沉条件判断鸡蛋的运动状态;
(3)根据p=ρgh即可判断鸡蛋表面受到盐水的压强;
(4)根据p=ρgh和F=pS得出盐水对容器底的压力,根据G=mg=ρVg得出盐水的重力,然后比较即可。
【解答】解:A、由图可知,鸡蛋处于悬浮状态,只受到重力和浮力的作用,故A错误;
B、鸡蛋浸没在盐水中,向杯子中加一些清水,盐水密度逐渐减小,由于排开盐水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知受到的浮力变小,由于鸡蛋的重力不变,所以鸡蛋会下沉,故B正确;
C、鸡蛋表面不同位置所处的深度不一样,根据p=ρgh可知受到盐水的压强不同,故C错误;
D、因为容器是圆柱形杯子,盐水对容器底的压强为p=ρ盐水gh,则盐水对容器底的压力:F=pS=ρ盐水ghS,
盐水的重力G=ρ盐水V盐水g,因V盐水<hS,所以,盐水对杯底的压力大于盐水的重力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件以及密度公式的应用,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
10.(2分)物理知识在生产生活中的应用极大地激发了同学们学习物理的兴趣,同学们课后找到一些生活中与物理相关的情景,如图所示。以下解释中正确的是( )
A.甲图中,在轨道上铺枕木是为了减小火车对地面的压力
B.乙图中,锅炉水位计能够显示水位利用了大气压的作用
C.丙图中,小华爸爸使用钓鱼竿钓鱼时,钓鱼竿是一个费力杠杆
D.丁图中,动车进站时,车体附近空气流速大压强大,易发生危险
【分析】(1)当压力一定时,受力面积越小,压强越大;受力面积越大,压强越小;
(2)上端开口,底部相连通的容器,叫连通器;
(3)动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
(4)流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。
【解答】解:A.铁路的钢轨铺在枕木上是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B.上端开口、底部相连通的容器,叫连通器,锅炉水位计是利用连通器原理工作的,故B错误;
C.钓鱼竿在使用时,动力臂远远小于阻力臂,是一种费力杠杆,故C正确;
D.动车进站时,车体附近空气流速大压强小,人离进站的列车比较近时,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车而发生事故,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了减小压强的方法、连通器、杠杆的分类和流体压强与流速的关系,综合性强,难度不大。
11.(2分)2023年2月25日,由我国航空工业自主研制的第四架大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600M在广东珠海首次飞行成功。如图所示,飞行中AG600逐步降低高度,减小速度,平稳入水。飞机在此过程中( )
A.动能减小,动能转化为重力势能
B.动能增大,重力势能转化为动能
C.动能增大,机械能变大
D.动能减小,机械能减小
【分析】动能大小的影响因素:物体的质量、物体的速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:物体的质量、物体的高度,质量越大,所处的位置越高,重力势能越大;
机械能是动能和势能的总和。
【解答】解:AG600逐步降低高度,减小速度,平稳入水的过程中,质量不变,速度变小,动能变小,高度变小,重力势能变小,不是动能和重力势能之间的相互转化;动能和重力势能都减小,机械能减小,故D正确。
故选:D。
【点评】知道动能和重力势能大小的影响因素是解决该题的关键。
12.(2分)黄龙溪古镇有一种出名的美食“一根面”,制作“一根面”的表演很精彩,吸引了很多游客驻足观看。如图,师傅先把面团揉搓成手指粗细的面条盘在一口锅里,而后师傅将面条挥舞出优美的曲线抛入锅中,中途保持着“一根面”不断。以下关于“一根面”制作过程的说法中正确的是( )
A.揉搓面团时,手对面团的力大于面团对手的力
B.面团被揉搓成面条,其含有的面粉变少了
C.面条在空中拉出“弧线圈”,力对面条做了功
D.师傅利用惯性的作用把面条抛入大锅中
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)物体的质量跟形状无关;
(3)做功的必要条件:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致),二者缺一不可;
(4)惯性是任何物体都有保持原来运动状态的性质,惯性不是力,不能说受到惯性的作用。
【解答】解:A、物体间力的作用是相互的,手对面团的力等于面团对手的力,故A错误;
B、物体的质量跟形状无关,面团被揉搓成面条,其含有的面粉多少不变,故B错误;
C、师傅拉出“呼啦圈”,对面条施加了力,并且面条在力的方向上通过了距离,力对面条做了功,故C正确;
D、师傅利用惯性把面条抛入大锅,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查力的概念、质量、功和惯性,属于综合题。
13.(2分)小刚放学回家进入小区时,观察小区大门车辆进出的情况。发现凡是内部车辆均可通过车牌号识别感应,自动打开门禁系统进入;而外来车辆需要经过核查、登记后,由小区保安手动打开门禁,外来车辆才能进入。小刚由此推测该门禁系统的控制电路可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据题意确定两开关的连接方式;开关控制电动机时,应与电动机串联。
【解答】解:小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,若将门禁系统看做一个自动开关,按钮看做一个手动开关,则两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机、保护电阻串联,故B正确。
故选:B。
【点评】本题结合生活实际考查根据要求设计电路图,关键是确定两开关的连接。
二、填空题(每空2分,共28分)
14.(4分)神舟飞船带着航天员经常“出差”,航天员们的“天宫课堂”让我们回味无穷。如图所示,王亚平所做“水球成像”实验的原理与 照相机 (填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)的工作原理相同;中国古代发明的“日晷”利用了光的 直线传播 来计时。
【分析】物距大于二倍焦距时凸透镜成倒立缩小实像,其应用是照相机;光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
【解答】解:根据图示可知,水球相当于一个凸透镜,成的是倒立、缩小的实像,该实验原理与照相机的工作原理相同;
中国古代发明的“日晷”利用了光的直线传播来计时。
故答案为:照相机;直线传播。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用、光的直线传播的应用,属于基础题。
15.(4分)小刚设计了如图甲所示的装置来“探究水沸腾时温度变化的特点”。他根据实验数据绘制了温度﹣时间图像,某时刻图乙中温度计的示数是 97 ℃,由图丙知水沸腾时吸收热量,温度不变。小刚还推断出活动当地的大气压 低于 1标准大气压。
【分析】(1)温度计读数时一看量程二看分度值;
(2)液体沸点和大气压的关系是气压高(与标准大气压相比)沸点高(与标准大气压下的沸点相比)
【解答】解:(1)这个温度计分度值是1℃,所以读数为97℃;(2)由图丙可知水的沸点为98℃,低于100℃,说明当地大气压低于标准大气压。
故答案为:97,低于。
【点评】本题考查的是温度计读数、水的沸点与大气压的关系,难度不大,属于基础性题目。
16.(4分)小满同学善于思考、积极探究。一次物理课中,他把自己文具盒里的部分物品(塑料尺、中性笔芯、橡皮擦、铅笔芯)分别接入如图所示电路,接入 铅笔芯 时小灯泡会发光,此时小灯泡中电流的方向是 B﹣A (用图中字母表示方向)。
【分析】(1)不容易导电的物体是绝缘体;容易导电的物体是导体;
(2)在电源外部,电流从电源正极出发,流回负极。
【解答】解:塑料尺、中性笔芯、橡皮擦不容易导电,是绝缘体,铅笔芯容易导电,是导体,因此图示电路接入铅笔芯时小灯泡会发光;在电源外部,电流从电源正极出发,流回负极,因此此时小灯泡中电流的方向是B﹣A。
故答案为:铅笔芯;B﹣A。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的辨析、电路中电流的方向,难度不大,属基础题目。
17.(4分)如图1所示,磁性黑板刷吸附在竖直悬挂的磁性黑板上静止不动。黑板刷受到的重力与黑板对它的 摩擦 力是一对平衡力。小明在棠湖公园拾到一块漂亮的小石块,他到学校实验室用天平测量小石块的质量。如图2,他操作中的错误是 用手拿砝码 。
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
(2)天平的注意事项中,砝码应该用镊子夹取。
【解答】解:(1)磁性黑板刷吸附在竖直悬挂的磁性黑板上静止不动,处于平衡状态,黑板刷的重力与黑板对黑板刷的摩擦力,符合二力平衡的条件,是一对平衡力。
(2)在测量物体质量时要用镊子夹取砝码,不能直接用手拿砝码,所以图中用手直接拿取砝码是错误的。
故答案为:摩擦;用手拿砝码。
【点评】本题主要考查学生对平衡力和相互作用力的辨别、天平的使用,学习中特别要注意平衡力和相互作用力的区别:是否作用于同一物体。
18.(4分)在2023年成都市体考排球垫球项目考试中,小红将排球向上垫起,如图所示,排球离开手臂后由于 惯性 继续向上运动,以排球为参照物,小红是 运动 的。
【分析】(1)任何物体都具有惯性,惯性即物体保持原来运动状态不变的性质;
(2)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
【解答】解:(1)击出的排球虽不再受手的力,但能在空中继续飞行,是由于排球具惯性,即保持原来的运动状态;
(2)排球向上运动时,小红与排球之间有位置的变化,所以以排球为参照物,小红是运动的。
故答案为:惯性;运动。
【点评】此题考查的是我们对机械运动的理解和对惯性现象的认识,属于基础题,难度较小,容易解答。
19.(4分)如图所示是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S,将滑片P向左移动,通电螺线管的磁性会 增强 ,使静止在水平桌面的条形磁体向左滑动,从而打开门锁。条形磁体左端是 N 极。
【分析】(1)通电螺线管的磁性与线圈中的电流大小和线圈匝数多少有关;
(2)根据安培定则可判断通电螺线管的磁性,再根据磁极间的相互作用规律可判断条形磁体左端的磁极。
【解答】解:闭合开关S,电源电压不变,滑动变阻器的滑片P向左端移动,电阻变小,电流变大,故电磁铁的磁性变强;根据安培定则可知,通电螺线管的b端为S极,闭合开关S,滑片P向左移动,使静止在水平桌面的条形磁体滑动,打开门锁,说明电磁铁的b端与条形磁体的左端相互吸引,因此条形磁体左端是N极。
故答案为:增强;N。
【点评】此题考查了影响电磁铁磁性强弱的因素、安培定则、磁极间的相互作用规律,难度不大,属基础题目。
20.(4分)小张家买了一台电烤炉,他查看说明书后得知:电烤炉有“低温”和“高温”两个挡位,如图所示为电烤炉的简化电路图,电路中R1、R2均为电热丝,R1=22Ω,R2=88Ω。忽略温度对电热丝电阻的影响。开关S1、S2都闭合时,电烤炉处于 高温 档,此挡位下通电1min,电流通过电阻产生的热量为 1.32×105 J。
【分析】由P=UI=可知,当电源电压一定时,电路电阻越大,功率越小,根据电路图分析电路结构,结合串并联电路电阻规律和P=UI=可知各挡位时电路的连接,根据Q=t算出通电1min,电流通过电阻产生的热量。
【解答】解:当S1闭合,S2断开,R1、R2串联;当S1、S2闭合时,R2被短路,电路为R1的简单电路;
因串联电路中的总电阻大于任一分电阻,所以由P=UI=可知,电路为R1的简单电路时,电路中的电阻最小,电功率最大,电烤炉为高温挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电烤炉为低温挡;
当S1、S2闭合时,电烤炉处于高温挡时,电路为R1的简单电路,此挡位下通电1min,电流通过电阻产生的热量为:
Q=I2Rt=t=×60s=1.32×105J。
故答案为:高温;1.32×105。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率和电功公式的灵活运用,正确的判断电烤炉处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
三、作图与计算题(共17分。计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
21.(2分)小明的座位挨着教室前门,上课时黑板面反射的光有时会“晃”着他的眼睛,看不清黑板上的字。如图所示,用C点表示小明的眼睛,OC是发生这种现象时的一条反射光线。请画出:①OC对应的入射光线;②标出入射角的度数。
【分析】根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出入射光线并标出入射角及其度数。
【解答】解:过入射点做反射面的垂线即为法线,反射光线和法线间的夹角即为反射角,则反射角为90°﹣40°=50°,
根据反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线下侧作出入射光线,入射角为50°,如图所示:
【点评】本题考查了光的反射定律作图,在用光的反射定律作图时,注意一些技巧:反射角等于入射角、法线垂直反射面、法线为入射光线和反射光线夹角的角平分线等;求反射角的大小,注意用平面几何角度关系。
22.(2分)如图所示,小红妈妈喜欢晚饭后在小区楼下遛狗,按照社区物业管理条例,为了安全,遛狗时必须要拴狗绳,狗绳系在项圈上的O点。请画出:①狗绳对项圈拉力F拉的示意图;②小红妈妈前脚对地面压力F压的示意图。
【分析】(1)先明确拉力的作用点、方向,再根据力的示意图的画法作图;
(2)压力的方向总是垂直于接触面,并且指向接触面;根据压力的作用点在接触面上,确定出压力的作用点,然后过作用点表示压力的方向。
【解答】解:狗绳对项圈拉力作用点在狗绳与项圈的接触点O,方向沿绳子向上,从拉力的作用点,沿绳子向上画一条带箭头的线段,用F表示,
小红妈妈前脚对地面压力,受力物体是地面,作用点在地面上,方向垂直地面向下,如图所示:
【点评】作力的示意图,就是用一条带箭头的线段把力的三要素表示出来,长短表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,作图的关键是力的方向和作用点。
23.(6分)2023年3月25日,中国•成都天府绿道国际公路自行车赛(青蒲站)在细雨中拉开帷幕,徐兆亮最终获得冠军。如图所示,徐兆亮所骑自行车重120N,比赛中他沿直线匀速通过一段长400m的水平绿道,用时40s,骑行中自行车轮与地面的接触总面积为2×10﹣3m2,徐兆亮体重680N。求:
(1)徐兆亮在长400m的水平绿道上的骑行速度;
(2)徐兆亮骑行时自行车对水平绿道的压强。
【分析】(1)根据速度公式得出徐兆亮在长400m的水平绿道上的骑行速度;
(2)根据p==得出徐兆亮骑行时自行车对水平绿道的压强。
【解答】解:(1)徐兆亮在长400m的水平绿道上的骑行速度v===10m/s;
(2)徐兆亮骑行时自行车对水平绿道的压强p====4×105Pa。
答:(1)徐兆亮在长400m的水平绿道上的骑行速度为10m/s;
(2)徐兆亮骑行时自行车对水平绿道的压强为4×105Pa。
【点评】本题考查速度和压强的有关计算,是一道综合题。
24.(7分)如图,电源电压U=12V,R1=10Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω,1A”,电压表量程为0﹣15V,电流表量程为0﹣3A。断开S1、S3,闭合S2,移动滑片到某一位
置时,灯泡恰好正常发光,此时电压表示数为3V,电流表示数为0.5A。求:
(1)灯泡的额定电压和正常发光时的电阻;
(2)闭合S1、S2、S3时,电路消耗的最大电功率。
【分析】(1)断开S1、S3,闭合S2,灯泡与滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,
移动滑片到某一位置时,灯泡恰好正常发光,此时电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,根据串联电路电压规律计算灯泡的额定电压,根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算灯泡正常发光时的电阻;
(2)闭合S1、S2、S3时,两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,
根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算通过定值电阻的电流,根据滑动变阻器的规格可知通过滑动变阻器的最大电流,根据并联电路电流规律计算干路最大电流,根据P=UI计算电路消耗的最大电功率。
【解答】解:(1)断开S1、S3,闭合S2,灯泡与滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,
移动滑片到某一位置时,灯泡恰好正常发光,此时电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则灯泡的额定电压:UL=U﹣UP=12V﹣3V=9V,
串联电路各处电流相等,灯泡正常发光时的电阻:RL===18Ω;
(2)闭合S1、S2、S3时,两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流:I1===1.2A,
根据滑动变阻器的规格可知通过滑动变阻器的最大电流为1A,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则干路电流最大为I=I1+IP=1.2A+1A=2.2A<3A,
电路消耗的最大电功率:P=UI=12V×2.2A=26.4W。
答:(1)灯泡的额定电压为9V,正常发光时的电阻为18Ω;
(2)闭合S1、S2、S3时,电路消耗的最大电功率为26.4W。
【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用。
四、实验与探究题(每空2分,共14分)
25.(6分)小强设计了如图甲所示的电路来探究“串联电路中电流的特点”。
(1)按设计的电路图连接电路时,开关应 断开 ;
(2)小强将电流表接入图中B位置,闭合S,发现灯L1、L2均不亮,电流表没有示数,他用电压表去判断电路故障,将电压表接在L1两端时,电压表无示数;将电压表接在L2两端时,电压表有示数,由此可以判断故障可能是 D ;
A.L1短路
B.L1断路
C.L2短路
D.L2断路
(3)排除故障后,再次闭合开关,电流表示数如图乙所示,则通过B处的电流为 0.4 A。
【分析】(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)根据灯泡的发光情况以及电压表的示数分析电路故障的原因;
(3)电流表读数时,应先根据电流表选用的量程确定分度值,然后根据指针位置读数。
【解答】解:(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)小强将电流表接入图中B位置,闭合S,发现灯L1、L2均不亮,电流表没有示数,电路中出现了断路现象;他用电压表去判断电路故障,将电压表接在L1两端时,电压表无示数,说明电压表并联以外的电路断路;将电压表接在L2两端时,电压表有示数,说明电压表并联部分断路,即灯泡L2断路了;故选D;
(3)电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,根据串联电路的电流规律,通过B处的电流为0.4A。
故答案为:(1)断开;(2)D;(3)0.4。
【点评】本题考查了电路连接的注意事项、电流表的读数和电压表判断电路故障的方法,难度不大。
26.(8分)小曼所在物理小组利用微小压强计探究“液体内部的压强特点”。
(1)用手挤压微小压强计探头上的橡皮膜,U形管两边的液面会出现 高度差 ;
(2)如图所示,小曼将探头放入水中进行实验,根据A、B、C三图的现象,可探究得出:液体内部的压强与 深度 有关;
(3)某次实验中小曼同学把底部扎有橡皮膜的玻璃管竖直插入水中12cm处,橡皮膜向上凸出,如图D所示,然后向管内缓慢倒入酒精,当管内酒精高度为 15 cm时,橡皮膜就会变平;(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(4)实验中另一组的小刚发现,他们组的微小压强计的探头还没有放入水中,U形管液面就出现了图F所示的现象,这样的压强计需要更换吗?小组内展开了激烈的讨论,各自发表了不同意见。你认为其中合理的说法是 C 。
A.必须更换压强计,才能完成探究实验,得出合理结论
B.不需更换压强计,但必须使U形管液面相平,才能完成探究实验,得出合理结论
C.不需更换压强计,不需使U形管液面相平,也能完成探究实验,得出合理结论
【分析】(1)压强计用来探究液体内部压强的大小,采用转换法,观察U形管两边的液面高度差来反映液体内部压强的大小;
(2)金属盒在同种液体中,所处液体深度不同时,结合U形管中液柱的高度差来分析实验结论;
(3)橡皮膜受向上水的压强和向下酒精的压强,当这两个压强相等时,橡皮膜恢复水平状态,列出等式求出酒精的深度;
(4)U形管两边的液面高度差来反映液体内部压强的大小。
【解答】解:(1)若用手按压金属盒上的橡皮膜,两管中液面将会出现高度差;
(2)图A、B、C所示,金属盒在同种液体中,所处液体深度不同时,U形管两侧的液面高度差不同,说明液体内部压强不同,可得出结论:液体内部压强与液体的深度有关,同种液体深度越大,液体内部压强越大;
(3)当水和酒精对橡皮膜产生的压强相等时,橡皮膜恢复水平状态,即ρ水gh水=ρ酒精gh酒精
h酒精===0.15m=15cm;
(4)U形管两边的液面高度差来反映液体内部压强的大小,所以.不需更换压强计,不需使U形管液面相平,也能完成探究实验,得出合理结论,故C正确。
故选:C。
故答案为:(1)高度差;(2)深度;(3)15;(4)C。
【点评】此题主要考查的是压强计的应用及采用转换法来观察液体内部压强的大小,同时也考查了学生对液体内部压强特点的了解。属于中考常见题型。
一、选择题(每题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,选错或者不答的得0分)
27.(2分)中国近年来在科技方面发展迅猛,特别是能源方面取得了骄人成绩。关于能源、能量及其转化,下列说法中正确的是( )
A.被称为“海上幽灵”的“096”核潜艇利用核裂变产生的能量来驱动
B.中国能源数字化战略就是通过先进技术使能源实现无限循环使用
C.传统的汽油机在压缩冲程中将内能转化为机械能,从而实现动力输出
D.能量既不会创造也不会消灭,总量是不会变的,所以不需节约能源
【分析】(1)核能分为核裂变和核聚变两种,核裂变分为两种:可控链式反应和不可控链式反应,前者主要应用在核反应堆中,后者应用在原子弹中;核聚变主要应用在氢弹上;
(2)云计算、移动互联网、大数据技术、区块链技术、5G技术融合发展,正在改变整个能源的生产、运行、传输模式,通过数字化赋能,可以提升管理效率和生产效率,促进绿色低碳转型;
(3)在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气缸内的燃气做功,将活塞的机械能转化为燃气的内能;
(4)有些能量使用以后不可能再被利用,据此分析。
【解答】解:A、被称为“海上幽灵”的“096”核潜艇利用核裂变产生的能量来驱动,故A正确;
B、中国能源数字化战略就是通过先进技术可以提升管理效率和生产效率,但不能使能源实现无限循环使用,故B错误;
C、传统的汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能,故C错误;
D、有些能量使用以后不可能再被利用,所以要节约资源,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查能源的有关知识,属于基础知识,难度不大。
28.(2分)阳春三月,阳光明媚。星期天小明去凤翔湖公园玩耍,发现了很多与光有关的现象,其中说法正确的是( )
A.树荫下地上的圆形光斑是光直线传播形成的太阳虚像
B.小明走进湖边,远处高楼在水中的“倒影”会变大
C.小明将视线由远处高楼移到近处湖面时,他眼睛的晶状体要变厚
D.小明看见小孩穿的衣服是红色的,是因为衣服吸收了红色的光
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播,利用这一特点,人们可以看到许多自然现象,例如日食、月食等等;
(2)平面镜所成的像与物体大小相等;
(3)眼睛相当于一个照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,正常人的眼睛通过改变晶状体的厚度可以使不同远近的物体成像在视网膜上;
(4)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
【解答】解:
A、大树上的树叶很多,树叶与树叶之间会形成很多小的缝隙,太阳光从这些小缝隙中照射下来,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,所以在地面上会形成太阳的像,像的形状和太阳一样,而且是倒立的实像,故A错误;
B、远处高楼在水中的“倒影”属于平面镜成像,像的大小始终与物体大小相等,故B错误;
C、小明将视线由远处高楼移到近处湖面时,此时的物距变小,像距变大,要使像成在视网膜上,则他眼睛的晶状体要变厚,对光的折射能力变强,故C正确;
D、我们看到小明的衣服是红色的,是因为小明的衣服吸收了其它色光,反射了红光,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了光的直线传播、平面镜成像的特点、凸透镜成像规律的应用、物体的颜色,属于光学综合题。
(多选)29.(2分)小满同学采用了如图甲所示的装置来“探究海波在不同状态下的吸热能力”,并将实验数据绘制成如图乙所示的图像。加热时,酒精灯每分钟完全燃烧0.2g酒精,已知试管内所装海波的质量是200g。固态海波的比热容为1.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3.0×107J/kg。下列与该过程有关的说法中正确的是( )
A.第8min 时海波已处于液态
B.固态海波的吸热能力大于液态海波的吸热能力
C.前2min内海波吸收的热量是2.88×106J
D.第10﹣11min内酒精灯的加热效率为24%
【分析】(1)由图象可知第8分钟时,海波正处于熔化阶段,故海波处于固液共存态;
(2)根据图丙分析海波熔化前后相同时间内升高的温度,比较不同状态时吸热能力的强弱;
(3)由图象知,在最初的2min内物质处于固体状态,知道固态下的比热容,又知道物体的质量,可利用吸热公式Q吸=c1mΔt可以求出吸收的热量;
(3)先求出1min海波吸收的热量,再求第10﹣11min内海波吸收的热量,然后求酒精完全燃烧放出的热量,最后根据η=×100%计算酒精灯的加热效率。
【解答】解:A、由图象可知,熔化经历了9min﹣3min=6min,第8分钟时,海波正处于熔化阶段,故海波处于固液共存态,故A错误;
B、由图丙可知,加热相同时间,海波熔化前温度变化快,熔化后温度变化慢,即液态海波吸热能力比固态海波强,因此熔化后的海波在相同的加热时间内温度升高比熔化前少,故B错误;
C、在最初2min内,物体处于固态的升温吸热过程,
因m=0.2kg,c1=1.2×103J/(kg•℃),Δt1=42℃﹣30℃=12℃,
所以,物质吸收的热量:Q吸=c1mΔt1=1.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×12℃=2.88×103J,故C正确;
D、1min海波吸收的热量:Q吸=c1m(t﹣t0)=1.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(36℃﹣30℃)=1.44×103J;
而相同时间内吸收的热量相同,则第10﹣11min内海波吸收的热量:Q吸′=2×1.44×103J=2.88×103J,
第10﹣11min内酒精完全燃烧放出的热量:
Q放=m酒精q酒精=2×0.2×10﹣3kg×3.0×107J/kg=1.2×104J,
酒精灯的效率:
η=×100%=×100%=24%,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题主要考查了熔化和凝固实验以及燃料完全燃烧放热公式Q放=mq、Q吸=cmΔt=cm(t﹣t0)和效率公式的掌握和运用,要仔细解答,避免出错。
(多选)30.(2分)小红看见邻居正在修建楼房,她通过交流了解到:质量为80kg的工人站在水平地面上,利用如图所示的滑轮组,在20s的时间内将重900N的红砖匀速提升到6m高的地方供砌墙用,滑轮组中大滑轮重120N,小滑轮重60N。忽略绳重和机械之间的摩擦。小红计算的结果中正确的是( )
A.工人对水平地面的压力为800N
B.绳子端运动的速度为0.6m/s
C.20s内工人做的额外功为720J
D.若提升重240N的红砖,滑轮组的机械效率为80%
【分析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,忽略绳重和机械之间的摩擦,根据F=(G+G动)求出绳子自由端的拉力,工人受到竖直向上的支持力和绳子的拉力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,根据工人受到的合力为零列出等式即可求出工人受到的支持力;工人对水平地面的压力和受到的支持力是一对相互作用力,二力大小相等,据此求出工人对水平地面的压力;
(2)根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,利用v=求出绳子端运动的速度;
(3)忽略绳重和机械之间的摩擦,克服动滑轮重力所做的功为额外功,根据W额=G动h求出20s内工人做的额外功;
(4)忽略绳重和机械之间的摩擦,克服物体重力所做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力所做的功为总功,根据η===求出提升重240N的红砖时滑轮组的机械效率。
【解答】解:
A.由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,已知小滑轮重(即动滑轮的重力)为60N,
忽略绳重和机械之间的摩擦,绳子自由端的拉力:F=(G+G动)=×(900N+60N)=480N,
工人受到竖直向上的支持力和绳子的拉力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,
由工人受到的合力为零可得:F支持+F=G人,
则工人受到的支持力:F支持=G人﹣F=m人g﹣F=80kg×10N/kg﹣480N=320N,
因工人对水平地面的压力和受到的支持力是一对相互作用力,
所以,工人对水平地面的压力:F压=F支持=320N,故A错误;
B.绳子自由端移动的距离:s=nh=2×6m=12m,
则绳子端运动的速度:v===0.6m/s,故B正确;
C.忽略绳重和机械之间的摩擦,克服动滑轮重力所做的功为额外功,
则20s内工人做的额外功:W额=G动h=60N×6m=360J,故C错误;
D.忽略绳重和机械之间的摩擦,克服物体重力所做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力所做的功为总功,
则提升重240N的红砖时,滑轮组的机械效率:η====×100%=80%,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了使用滑轮组时绳子自由端拉力公式、力的平衡条件、力作用的相互性、速度公式、做功公式、机械效率公式的应用等,明确有用功、总功、额外功的含义是关键。
31.(2分)如图甲所示,电源电压为9V,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0﹣15V。在保证所有元件安全的情况下:(1)闭合开关S、S1,断开S2,最大范围移动滑动变阻器滑片,绘出电流表示数I与电压表示数U关系的图像如图乙所示,此过程中小灯泡消耗的最大功率与最小功率分别用P大、P小表示;(2)断开S1,闭合开关S、S2,最大范围移动滑动变阻器滑片,绘出电压表示数U与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图像如图丙所示。下列结论正确的是( )
A.P大:P小=4:1
B.R1接入电路的最大阻值为16Ω
C.图丙中横轴上Rx=4Ω
D.两种情况中电路总功率可能为4.8W
【分析】(1)闭合开关S、S1,断开S2,灯泡与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,根据串联电路的分压原理可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,根据图乙可知,滑动变阻器两端的最大电压和通过的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器R1的最大阻值,此时灯泡有最小功率也可计算出来;当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,根据图乙可知此时电路中电流即小灯泡的额定电流,此时灯泡有最大功率;
只闭合开关S、S2,灯泡与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,当灯泡正常发光时电路中的电流最大,由欧姆定律可知,此时滑动变阻器R2接入电路的电阻最小,由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器R2两端电压最小,由图丙可知此时滑动变阻器R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时的电压,根据P=UI求出灯泡的额定功率即为灯泡的最大功率,从而计算出P大:P小;根据R2最小电压和电路中的最大电流可以滑动变阻器连入的阻值即Rx的值;
(2)由P=UI可知,电源电压一定,当电路中的电流最大时,电路的电功率最大,根据题目条件分析出两次电路中的最大电流,根据P=UI计算出电路中的最大功率。
【解答】解:ABC、只闭合开关S、S1,灯泡与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,根据串联电路的分压原理可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,由图乙可知,滑动变阻器两端的最大电压为4V,通过的最小电流为0.2A,由于电压表没有达到量程,故滑动变阻器接入电路的电阻最大,由欧姆定律可知,滑动变阻器R1的最大阻值:R1大===20Ω,此时灯泡的最小功率P小=UL小I=(9V﹣4V)×0.2A=1W;当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,由图乙可知此时电路中电流为0.5A,即灯泡的额定电流为0.5A,此时灯泡的最大功率为P大;
只闭合开关S、S2,灯泡与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,当灯泡正常发光时电路中的电流最大是0.5A,由欧姆定律可知,此时滑动变阻器R2接入电路的电阻最小,由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器R2两端电压最小,由图丙可知此时滑动变阻器R2两端的电压为2V,则滑动变阻器R2==,即图丙中横轴上Rx=4Ω;由串联电路的电压特点可知,灯泡额定电压:U额=9V﹣2V=7V,所以灯泡的额定功率:P额=U额I额=7V×0.5A=3.5W,即灯泡的最大功率为P大=3.5W,则P大:P小=3.5W:1W=7:2,故AB错误,C正确;
D、由P=UI可知,电源电压一定时,电路中的电流最大时,电路的电功率最大,由题意可知,两次电路中灯泡正常发光时电路中的电流最大,因此两次电路中的最大电流都等于灯泡的额定电流,所以两次电路消耗的最大功率:P=UI额=9V×0.5A=4.5W,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查串联电路的电压和电流的特点、欧姆定律的应用和电功率公式的应用,解题关键是弄清电路状态和从图象中获取有用信息。
二、综合题(共10分。)
32.(4分)在一次实践活动中,小军发现新上市的电动汽车很多都带有“快充”接口,充电时将接口接在直流充电桩上,可实现快速充电,如图甲所示。直流充电桩能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池,通常情况下,直流充电桩(快充)比交流充电桩(慢充)的充电电压更高、电流更大。
(1)用充电桩给电动汽车动力电池充电时,电能转化为 化学 能;
(2)直流充电桩能实现“快充”的主要原因是直流充电桩比交流充电桩的 充电功率 更大;(填“充电电压”“充电电流”或“充电功率”)
(3)设动力电池当前储能占充满状态储能的百分比为D,即D=×100%,某次充电测试开始充电后,充电桩的充电功率P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理)。当D=70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表,则D=70%时,充电电压为 400 V;
充电电压(V)
充电电流(A)
充电时长(min)
充电度数(kW•h)
充电费用(元)
100
45
24.00
36.00
(4)这次测试中假定充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前D=30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用均显示0,充满后立即停止充电。若充电过程中充电电费单价不变,则充满时显示屏中充电费用应显示 42 元。
【分析】(1)蓄电池充电时将电能转化为化学能;
(2)根据直流充电桩(快充)比交流充电桩(慢充)的充电电压更高、电流更大分析结论;
(3)由表中数据知,D达到70%时的充电电压,由图乙知此时的充电功率,由P=UI计算出充电电压;
(4)由表中数据知,D达到70%时的充电度数和充电费用,可计算电费的单价;
充电前,D为30%,根据电池当前储能占充满状态储能的百分比为D,可计算充满时的充电度数,从而计算测试全过程的充电费用。
【解答】解:(1)蓄电池充电时将电能转化为化学能;
(2)根据直流充电桩(快充)比交流充电桩(慢充)的充电电压更高、电流更大,根据P=UI知,充电的功率更大;
(3)当D达到70%时,充电功率为40kW=40000W,
由表中数据知,D达到70%时,充电充电电流为100A,
由P=UI可知充电电压为:
U===400V;
(4)由表中数据知,从30%充电到D达到70%时,即充入充满状态储能的40%时,充电度数为24.0kW•h,充电费用24元,
电费单价为:=1.00元/kW•h,
则充满电还需充入30%,需消耗的电能为:
W′=×30%=18kW•h,
测试全过程的充电费用为(24+18)kW•h×1.00元/kW•h=42元。
故答案为:(1)化学能;(2)充电功率;(3)400;(4)42。
【点评】本题以直流充电桩为情景主要考查了电能的转化、电功率公式的灵活应用,理解题意并能从图像和表格中获取有用数据是关键,本题很好的体现物理知识在生活中的应用。
33.(6分)如图所示,一个边长为10cm、重9N的立方体物块,水平静止放置在一个足够高的薄壁方柱形容器中,容器底面积为300cm2。现以恒定速度向容器内缓慢注水,注水过程中物块上表面始终与水面平行,物块不吸水。忽略液体扰动等次要因素。求:
(1)物块的密度;
(2)容器内注入的水质量m=1.6kg时,水对容器底部的压强;
(3)通过分析,写出水对容器底部的压强p(Pa)与注入水的质量m(kg)之间的函数关系式,并绘制出p﹣m图像。
【分析】(1)根据G=mg求出物块的质量,求出物块的体积,再根据ρ=求出物块的密度;
(2)假设物块沉底,根据密度和体积公式计算出水的深度,再利用公式p=ρgh可得水对容器底的压强;
(3)根据F浮=G物,先计算漂浮时注入水的深度及质量,分情况:一是从开始加水到物体恰好漂浮时;二是当物体漂浮后继续注水的过程,分别求出两种情况下水的深度表达式,最后根据p=ρgh得到压强与水质量的关系式。
【解答】解:(1)已知物块的边长为10cm=0.1m,则物块的体积V=(0.1m)3=1×10﹣3m3,
由公式G=mg得物块的质量m===0.9kg,
则物块的密度ρ===0.9×103kg/m3;
(2)物块的底面积S物=10cm×10cm=100cm2,容器内注入的水质量m=1.6kg时,假设物块沉底,
则水的深度为h===0.08m,
物块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×0.08m=8N<G物=9N,所以假设成立,
水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(3)设注水质量为m0时,物块恰好漂浮,此时水的深度为h0,
由漂浮条件可知:F浮=G物,即ρ水gS物h0=9N,
解得h0=0.09m,
则注入水的质量m0=ρ水g(S容﹣S物)h0=1.0×103kg/m3×10N/kg×(300﹣100)×10﹣4m2×0.09m=1.8kg,
当注水的质量0≤m≤1.8kg时,水对容器底部的压强p(Pa)与注入水的质量m(kg)之间的函数关系式是
p=ρ水gh=ρ水g×===500mPa;
当注水的质量m≥1.8kg时,物体已经漂浮,
所以水的深度h′=h0+=0.09m+=m,
则水对容器底部的压强p(Pa)与注入水的质量m(kg)之间的函数关系式是
p=ρ水gh′=ρ水g=(300+m)Pa,
所以水对容器底的压强与注入水的质量m之间的关系式是:①p=500mPa(0≤m≤1.8kg);
②p=(300+m)Pa(m≥1.8kg)。
p﹣m图像如图所示:
。
答:(1)物块的密度是0.9×103kg/m3;
(2)水对容器底部的压强是800Pa;
(3)①p=500mPa(0≤m≤1.8kg);
②p=(300+m)Pa(m≥1.8kg)。
p﹣m图像如图所示:
。
【点评】本题考查了阿基米德原理公式、压强公式以及密度公式的综合运用,是一道综合题,有一定的难度。
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