2023年四川省资阳市安岳县中考物理适应性试卷(含答案)
展开2023年四川省资阳市安岳县中考物理适应性试卷
第Ⅰ卷(选择题共28分)
一、选择题(本大题包括7小题,共28分;每小题只有1个选项符合题意)
1.(4分)疫情过后,小雨同学去音乐厅听一场音乐演奏会,当她听到优美动听的音乐时,联想到初中学习过的有关声现象的知识。下列说法正确的是( )
A.小提琴发出的声音是由琴弦振动产生的
B.听众可以通过音调分辨出不同乐器发出的声音
C.悠扬的琴声在空气中的传播速度是3×108m/s
D.音乐厅的门窗在演奏时关闭是为了防止噪声产生
2.(4分)2022年“新冠”疫情在我国多地点状发生,配戴医用口罩可以有效阻止病毒传播,使用含氯消毒剂能有效杀死病毒。已知“新冠病毒”的直径约为10﹣7m,原子的直径约为1nm,下列说法正确的是( )
A.医用口罩可以有效阻止病毒传播,是因为口罩材料分子之间没有空隙,病毒无法通过
B.微粒按照由大到小排列顺序为:新冠病毒—原子—质子—原子核
C.喷洒过含氯消毒剂的场所会有刺鼻的气味,是因为分子永不停息地做无规则运动
D.病毒在空气中传播是扩散现象
3.(4分)下列现象中,由于光的折射而形成的是( )
A.对着镜子画脸谱 B.利用太阳灶烧水
C.渔民看到水中的鱼 D.小孔成像
4.(4分)神舟13号返回舱在空中高速下降到适当位置时打开降落伞,返回舱和伞开始做减速运动,空气阻力随速度的减小而减小,下降一段高度后,开始匀速下降直到地面附近。以返回舱和伞为研究对象,下列说法不正确的是( )
A.减速下降过程中受力不平衡
B.减速下降过程中减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量
C.匀速下降过程中机械能减小
D.减速下降过程中重力做功的功率小于匀速下降时重力做功的功率
5.(4分)关于磁现象,下列说法正确的是( )
A.图甲:通电时小磁针发生明显偏转说明通电导体周围存在地磁场
B.图乙:利用此装置可说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
C.图丙:利用此装置可说明发电机的工作原理
D.图丁:利用此装置可说明电动机的工作原理
6.(4分)安全用电是每一位中学生应有的常识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.湿手拔用电器的插头
B.断开电源开关后再更换灯泡
C.通电电线起火时立即泼水救火
D.在一个插线板上同时使用多个大功率用电器
7.(4分)近年来,我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就,下列说法正确的是( )
A.量子计算机中的电子器件都是由超导体制成
B.水力、风力、火力发电是不可再生能源的利用
C.新能源汽车的动力部件是蓄电池,其工作原理与内燃机的工作原理相同
D.光纤通信,是利用光在纤维材料中多次反射传输信息的
第Ⅱ卷(非选择题共72分)二、图示题(本大题4个小题,共15分)
8.(4分)(1)小明发现夏天汽车从阴凉的地下车库开出后,车窗玻璃常会上雾,可以擦车窗玻璃的外侧除雾,雾是由水蒸气液化形成的,此过程要放出热量;如图1所示车辆开出时,车库门口道闸缓慢升起,道闸属于 杠杆(选填“省力”或“费力”)。如图2是洒水车的工作场景。当增大罐内气压后,水就可以洒向更远处,此时罐体与出水管 (填“是”或“不是”)连通器。
(2)在探究某种物质熔化特点的实验中,根据实验数据做出了该物质熔化过程中温度随时间变化的图象,由图3可知,该物质熔点是 ℃。如图4所示,体温计的示数为 ℃。
9.(3分)如图所示,S是发光点,请画出S在平面镜中的像S′的位置,并画出由S点发出经平面镜反射后通过A点的光路图。
10.(4分)图甲是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一种杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出:
(1)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1;
(2)阻力F2的力臂l2。
11.(4分)通电螺线管左侧放一条形磁体,闭合开关后,小磁针静止在如图所示的位置。请标出:
(1)电源右侧的极性(用“+”或“﹣”表示);
(2)a点磁感线方向;
(3)小磁针静止时右端的磁极(用“N”或“S”表示)。
三、实验题(本大题2个小题,共20分)
12.(12分)学习了“测量物质的密度”之后,物理兴趣小组的同学们,尝试用不同的方法测量盐水的密度。
(1)①测量盐的质量,如图甲所示,盐的质量为 g。
②用量筒取60mL水,全部倒入烧杯中,再将盐倒入烧杯,搅拌至其完全溶解。再将盐水倒入量筒中,如图乙所示。
③盐水的密度,ρ盐水= kg/m3。
(2)小然的方法如图丙所示:
①用天平测量烧杯和盐水的总质量m1。
②将盐水倒入量筒中一部分,读出量筒中盐水的体积V。
③测量烧杯和剩余盐水的总质量m2。
④盐水密度的表达式,ρ盐水= (用字母m1、m2、V表示)。
分析以上两种方法, (填“小浩”或“小然”)的方法测量误差更小。
(3)小玉使用密度已知的铁块(ρ铁)进行如下操作:
①用天平测量铁块的质量m1。
②把铁块放在杯中,向杯中加满盐水,将铁块取出(忽略铁块带出的盐水),测量烧杯和盐水的质量m2。
③ ,测量其总质量m3。
④盐水密度的表达式ρ盐水= (用字母m1、m2、m3、ρ铁表示)。
13.(8分)某小灯泡的额定电压为2.5V,图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将电压表正确接入电路;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 端(选填“左”或“右”);
(3)当电压表示数调至2.5V时,电流表示数如图2所示,小灯泡的额定功率为 W;
(4)用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率;
①仅闭合S1,调节滑动变阻器R2滑片至某一位置,使电压表示数为4V;
②在保持滑动变阻器R2滑片不动的情况下,仅闭合S2,调节电阻箱R1使电压表示数为4V,此时R1接入电路的阻值为20Ω;
③该小灯泡的额定功率为 W。
四、计算题(本大题3个小题,共37分)
14.(10分)新能源汽车正逐步取代传统燃油车。如图是一款无人驾驶智能电动车。电动车静止在水平地面上,对地面的压强为1.2×105Pa,车胎与地面接触总面积为1000cm2。最高时速可达180km/h,此时车的功率为90kW。(q汽油=4.6×107J/kg,g取10N/kg)。求:
(1)电动车的质量;
(2)若电动车以最高时速在平直公路上进行测试,匀速行驶时所受的阻力;
(3)在(2)的条件下,车的电动机效率为90%,匀速行驶4.6km,消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油所释放的能量。
15.(12分)为了建设精致城市,每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草,为城市增添一抹绿色。如图所示,工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平,与栏杆M接触点为O;用沙袋将木棒B端压在栏杆N上,在木棒A端吊装滑轮组。OA:OB=1:2,每个沙袋重300N,每个滑轮重24N。(木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计)
(1)若A点受到竖直向下的拉力为1000N,为了保持木棒水平平衡,在B端至少需要放置几个沙袋?
(2)若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子,将重为376N的花架匀速提升5m。求:
①滑轮组的机械效率。
②滑轮组对绳AC的拉力。
16.(15分)如图甲所示为小明家的电饭锅,铭牌上附有中国能效标识,从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级,额定电压为220V,加热功率为1210W。电饭锅的简化电路图如图乙所示,有加热和保温两挡,由开关S调节,其中R1和R2均为发热电阻,且阻值不随着温度的变化而改变。求:
(1)小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率,他关闭家里的其它用电器,让电饭锅处于“保温”状态下正常工作,观察到电能表转盘在5min内转了22圈。则该电饭锅的保温功率为多少?
(2)电阻R1、R2的阻值分别为多少?
(3)小明上网查询了解,国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时,三级能效的热效率值(电热转化效率)范围为81%≤η<86%。他用学过的知识对电饭锅进行测试:在加热状态下,将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃,电饭锅正常工作用时700s。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
2023年四川省资阳市安岳县中考物理适应性试卷
参考答案与试题解析
第Ⅰ卷(选择题共28分)一、选择题(本大题包括7小题,共28分;每小题只有1个选项符合题意)
1.(4分)疫情过后,小雨同学去音乐厅听一场音乐演奏会,当她听到优美动听的音乐时,联想到初中学习过的有关声现象的知识。下列说法正确的是( )
A.小提琴发出的声音是由琴弦振动产生的
B.听众可以通过音调分辨出不同乐器发出的声音
C.悠扬的琴声在空气中的传播速度是3×108m/s
D.音乐厅的门窗在演奏时关闭是为了防止噪声产生
【考点】声音的产生;声音在不同介质中的传播速度;音色;防治噪声的途径.版权所有
【分析】(1)声音是物体的振动产生的;
(2)声音的三个特性:音调、响度和音色。音调指声音的高低;响度指声音的大小;通过音色能辨别不同的发声体;
(3)声在空气中(15℃)的传播速度是340m/s;
(4)减弱噪声有三条途径,即在三个不同的位置﹣﹣声源处、传播过程中、人耳处。
【解答】解:A、琴弦的振动产生声音,故A正确;
B、由于不同乐器发出的声音音色不同,因此依据声音的音色可以分辨出不同乐器发出的声音,故B错误;
C、声在空气(15℃)中的传播速度是340m/s,故C错误;
D、音乐厅的门窗在演奏时关闭是为了在传播过程中减弱噪声,故D错误。
故选:A。
【点评】声音的特征有音调、响度、音色;三个特征是从三个不同角度描述声音的,且影响三个特征的因素各不相同;减弱噪声的途径是在三个不同的位置进行的。
2.(4分)2022年“新冠”疫情在我国多地点状发生,配戴医用口罩可以有效阻止病毒传播,使用含氯消毒剂能有效杀死病毒。已知“新冠病毒”的直径约为10﹣7m,原子的直径约为1nm,下列说法正确的是( )
A.医用口罩可以有效阻止病毒传播,是因为口罩材料分子之间没有空隙,病毒无法通过
B.微粒按照由大到小排列顺序为:新冠病毒—原子—质子—原子核
C.喷洒过含氯消毒剂的场所会有刺鼻的气味,是因为分子永不停息地做无规则运动
D.病毒在空气中传播是扩散现象
【考点】从微观到宏观的尺度;分子的热运动;扩散现象.版权所有
【分析】(1)分子之间存在间隙;
(2)物质是由分子构成的,分子由原子构成的,原子是由位于原子中央的原子核和核外电子组成,原子核是由带正电的质子与不带电的中子组成;
(3)一切物体的分子都在不停地做无规则运动;
(4)扩散现象:不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象叫扩散现象。
【解答】解:
A、医用口罩可以有效阻止病毒传播,是因为口罩材料分子之间的空隙较小,故A错误;
B、“新冠病毒”的直径约为10﹣7m,原子的直径约为10﹣9m,其中原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的,而原子核是由质子和中子构成的。所以微粒由大到小排列正确的是新冠病毒、原子、原子核、质子,故B错误;
C、喷洒过含氯消毒剂的场所会有浓浓的气味,是因为分子在永不停息地做无规则运动,故C正确;
D.病毒不是分子,所以病毒在空气中传播不属于扩撒现象,故D错误。
故选C。
【点评】本题考查了分子动理论、扩散现象、宇宙结构等,所考查内容均为物理中的常见知识点,要求学生熟练掌握。
3.(4分)下列现象中,由于光的折射而形成的是( )
A.对着镜子画脸谱 B.利用太阳灶烧水
C.渔民看到水中的鱼 D.小孔成像
【考点】光的折射现象及其应用.版权所有
【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、对着镜子画脸谱是平面镜成像,平面镜成像属于光的反射原理,故A错误。
B、太阳灶是利用凹面镜会聚光线的能力,将太阳能转化为水的内能,是利用光的反射,故B错误;
C、我们看到的水中的鱼,是由光的折射形成的虚像,故C正确;
D、小孔成像是由光的直线传播形成的,故D错误。
故选:C。
【点评】此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,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。
4.(4分)神舟13号返回舱在空中高速下降到适当位置时打开降落伞,返回舱和伞开始做减速运动,空气阻力随速度的减小而减小,下降一段高度后,开始匀速下降直到地面附近。以返回舱和伞为研究对象,下列说法不正确的是( )
A.减速下降过程中受力不平衡
B.减速下降过程中减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量
C.匀速下降过程中机械能减小
D.减速下降过程中重力做功的功率小于匀速下降时重力做功的功率
【考点】机械能的转化;平衡状态的判断;比较功率的大小.版权所有
【分析】(1)物体受到两个或两个以上的力的作用时,物体处于静止状态或匀速直线运动状态,我们说这几个力平衡,此时物体处于平衡状态;若物体处于非平衡状态,则它受力不平衡;
(2)减速下降的过程中,要克服空气阻力做功,减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量;
(3)根据动能和重力势能的影响因素,分析动能和重力势能的变化情况,可知机械能的变化情况(机械能等于动能与势能之和);
(4)结合题中条件,由公式P===Gv可比较重力做功的功率大小。
【解答】解:A、减速下降过程中,返回舱和伞处于非平衡状态,所以它受力不平衡,故A项说法正确;
B、减速下降的过程中,要克服空气阻力做功,则减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量,故B项说法正确;
C、返回舱和伞匀速下降的过程中,质量不变、速度不变,但高度减小,则动能不变,重力势能减少,则机械能总量减少,故C项说法正确;
D、返回舱和伞的重力大小不变,由题意可知返回舱和伞减速下降时的速度大于匀速下降时的速度,根据公式P===Gv可知,减速下降中重力做功的功率大于匀速下降中重力做功的功率,故D项说法错误。
故选:D。
【点评】本题考查了平衡状态的判断、功率大小的比较以及能量的转化,难度适中。
5.(4分)关于磁现象,下列说法正确的是( )
A.图甲:通电时小磁针发生明显偏转说明通电导体周围存在地磁场
B.图乙:利用此装置可说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
C.图丙:利用此装置可说明发电机的工作原理
D.图丁:利用此装置可说明电动机的工作原理
【考点】电流的磁效应;影响电磁铁磁性强弱的因素;直流电动机的原理;发电机的构造和原理.版权所有
【分析】分析图示实验,确定实验原理或现象,然后结合相关知识分析答题。
【解答】解:
A、该图是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,不是地磁场,故A错误;
B、图中两个电磁铁串联,通过的电流相同,线圈匝数不同,吸起大头针的数目不同,说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关,故B正确;
C、图中实验研究的是通电导体在磁场中受力运动,能说明电动机工作原理,故C错误;
D、图中闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,会产生感应电流,这是电磁感应现象,该实验说明机械能可以转化为电能,利用此装置可说明发电机的工作原理,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电流的磁效应、发电机的工作原理、通电导体在磁场中受力运动、影响电磁铁磁性强弱的因素,难度不大。
6.(4分)安全用电是每一位中学生应有的常识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.湿手拔用电器的插头
B.断开电源开关后再更换灯泡
C.通电电线起火时立即泼水救火
D.在一个插线板上同时使用多个大功率用电器
【考点】安全用电原则.版权所有
【分析】(1)生活用水是导体;
(2)在更换灯泡时,应先断开开关;
(3)发现有人触电或电引起的火灾,首先切断电源;
(4)家庭电路中各用电器是并联的,一个插座上同时使用多个大功率用电器,会造成干路电流过大,引起火灾。
【解答】解:A、因为水是导体,当用湿手接触带电体时,可能会使电源通过人体与大地形成通路,发生触电,故A不符合安全用电原则;
B、在断开电源开关的情况下更换灯泡,灯泡处不带电,这样才安全,故B符合安全用电原则;
C、用电器或电线失火时,用水去灭火,生活用水是导体,会造成间接触电事故,故C不符合安全用电原则;
D、家庭电路中各用电器是并联的,一个插座上同时使用多个大功率用电器,会造成干路电流过大,容易引起火灾,故D不符合安全用电原则。
故选:B。
【点评】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、积累,加强安全意识,学好电、用好电!
7.(4分)近年来,我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就,下列说法正确的是( )
A.量子计算机中的电子器件都是由超导体制成
B.水力、风力、火力发电是不可再生能源的利用
C.新能源汽车的动力部件是蓄电池,其工作原理与内燃机的工作原理相同
D.光纤通信,是利用光在纤维材料中多次反射传输信息的
【考点】新能源;半导体材料的特点与作用;光纤通信;能源及其分类.版权所有
【分析】A、计算机中的电子器件主要是由半导体材料制成的;
B、水力、风力、利用的是水能、风能,火力发电利用的化石能源;
C、新能源汽车用的电能,内燃机利用的汽油的内能;
D、光纤通信,利用光在光纤中的反射。
【解答】解:A、计算机中的电子器件主要是由半导体材料制成的,故A错误;
B、水力、风力、利用的是水能、风能,属于可再生能源,火力发电利用的是煤炭的内能,属于不可再生资源,故B错误;
C、新能源汽车的动力部件是蓄电池,用的电能,内燃机利用的汽油的内能,故C错误;
D、光纤通信,是利用了光在纤维材料中多次反射传输信息,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查能源的基础知识,属于基础题目。
第Ⅱ卷(非选择题共72分)二、图示题(本大题4个小题,共15分)
8.(4分)(1)小明发现夏天汽车从阴凉的地下车库开出后,车窗玻璃常会上雾,可以擦车窗玻璃的外侧除雾,雾是由水蒸气液化形成的,此过程要放出热量;如图1所示车辆开出时,车库门口道闸缓慢升起,道闸属于 费力 杠杆(选填“省力”或“费力”)。如图2是洒水车的工作场景。当增大罐内气压后,水就可以洒向更远处,此时罐体与出水管 不是 (填“是”或“不是”)连通器。
(2)在探究某种物质熔化特点的实验中,根据实验数据做出了该物质熔化过程中温度随时间变化的图象,由图3可知,该物质熔点是 80 ℃。如图4所示,体温计的示数为 37.9 ℃。
【考点】连通器原理;杠杆的分类;体温计的使用及其读数;熔化和凝固的温度—时间图像;液化及液化的放热特点.版权所有
【分析】(1)根据动力臂和阻力臂的大小关系分析杠杆的种类;连通器是两端开口,底部连通的容器;
(2)图中有一段时间物质吸热但温度不变,说明这是晶体熔化的图象,此时对应的温度点,就是它的熔点;在对体温计进行读数时,一定要先认清该体温计的量程和分度值,然后再根据液面位置进行读数。
【解答】解:(1)车库门口道闸,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
连通器是两端开口,底部连通的容器,洒水车的罐体是密封的,只有水管一端开口,故不是连通器;
(2)图象中BC段吸热但温度不变,说明这是晶体熔化的图象;BC段所对应的纵轴的温度为80℃,这就是这种物质的熔点;
由图4可知,体温计的分度值是0.1℃,示数为37.9℃。
故答案为:(1)费力;不是;(2)80;37.9。
【点评】本题考查了杠杆的分类、连通器、晶体的熔点、温度计的读数,属于基础题。
9.(3分)如图所示,S是发光点,请画出S在平面镜中的像S′的位置,并画出由S点发出经平面镜反射后通过A点的光路图。
【考点】平面镜成像的相关作图.版权所有
【分析】根据反射光线好像是从发光点的虚像上发出的作图,先作发光点S关于平面镜的对称点S′,然后连接S′A,与镜面的交点即入射点O,连接SO即可。
【解答】解:先作发光点S关于平面镜的对称点S′,然后连接S′A,与镜面的交点即入射点O,连接SO即可。如图所示:
【点评】知道平面镜成像的特点,会根据反射光线好像是从发光点的虚像上发出的完成光路。
10.(4分)图甲是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一种杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出:
(1)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1;
(2)阻力F2的力臂l2。
【考点】杠杆中最小力的问题;力臂的画法.版权所有
【分析】(1)根据杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;
(2)阻力臂是指从支点到阻力的作用线的距离。
【解答】解:(1)由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂l1最长;动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向右作出最小动力F1的示意图;
(2)从支点O作阻力F2作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂l2,如图所示:
。
【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论。
11.(4分)通电螺线管左侧放一条形磁体,闭合开关后,小磁针静止在如图所示的位置。请标出:
(1)电源右侧的极性(用“+”或“﹣”表示);
(2)a点磁感线方向;
(3)小磁针静止时右端的磁极(用“N”或“S”表示)。
【考点】磁感线及其特点;通电螺线管的磁场;安培定则.版权所有
【分析】(1)由条形磁体与通电螺线管间的磁感线呈排斥状可知通电螺线管的NS极,然后利用安培定则可知电源右端的极性。
(2)在磁体外部,磁感线方向从N极指向S极;
(3)由磁极间的相互作用规律可知小磁针左端的磁极,
【解答】解:(1)由图可以看出,条形磁体与通电螺线管间的磁感线呈排斥状,说明通电螺线管的左端为S极,右端为N极;
利用安培定则可以确定电源的右端为负极,右端为正极;
(2)在磁体外部,磁感线方向从N极指向S极,据此标出a点磁感线的方向;
(3)由磁极间的相互作用规律可知小磁针左端为S极,右端为N极;
如图所示:
故答案为:见上图。
【点评】本题考查磁极间的相互作用及安培定则,要求学生熟练应用安培定则进行判断螺线管的磁极或电流方向。
三、实验题(本大题2个小题,共20分)
12.(12分)学习了“测量物质的密度”之后,物理兴趣小组的同学们,尝试用不同的方法测量盐水的密度。
(1)①测量盐的质量,如图甲所示,盐的质量为 13.6 g。
②用量筒取60mL水,全部倒入烧杯中,再将盐倒入烧杯,搅拌至其完全溶解。再将盐水倒入量筒中,如图乙所示。
③盐水的密度,ρ盐水= 1.15×103 kg/m3。
(2)小然的方法如图丙所示:
①用天平测量烧杯和盐水的总质量m1。
②将盐水倒入量筒中一部分,读出量筒中盐水的体积V。
③测量烧杯和剩余盐水的总质量m2。
④盐水密度的表达式,ρ盐水= (用字母m1、m2、V表示)。
分析以上两种方法, 小然 (填“小浩”或“小然”)的方法测量误差更小。
(3)小玉使用密度已知的铁块(ρ铁)进行如下操作:
①用天平测量铁块的质量m1。
②把铁块放在杯中,向杯中加满盐水,将铁块取出(忽略铁块带出的盐水),测量烧杯和盐水的质量m2。
③ 继续向杯中加满盐水 ,测量其总质量m3。
④盐水密度的表达式ρ盐水= (用字母m1、m2、m3、ρ铁表示)。
【考点】液体的密度测量实验.版权所有
【分析】(1)①读处标尺的分度值,盐的质量等于砝码质量加游码在标尺上所对的刻度值;
②读出水的体积,计算出水的质量,求出盐水的质量;
③根据图乙读出盐水的体积,由公式ρ=计算出盐水的密度;
(2)根据盐水和烧杯的总质量及剩余盐水和烧杯的质量求出倒入量筒中盐水的质量,由密度公式求出盐水的密度;
通过分析小浩和小然在操作过程中引起的误差进行分析;
(3)利用等量替代的方法,使盐水和铁块的体积相等,测量出与铁块相等的盐水质量,根据密度公式便可计算出盐水的密度。
【解答】解:(1)①由图甲知,标尺的分度值为0.2g,则盐的质量为10g+3.6g=13.6g;
②倒入量筒中水的体积为60mL=60cm3,根据ρ=可知倒入水的质量为m水=ρ水V水=1g/cm3×60cm3=60g,则盐水的质量为m=m水+m盐=60g+13.6g=73.6g;
③由图乙知,量筒的分度值为2mL,则盐水的体积为64mL=64cm3,则盐水的密度为:
ρ===1.15×103kg/m3;
(2)倒入量筒中盐水的质量m=m1﹣m2;
则盐水的密度为:ρ==;
小浩在测量过程中将盐水从烧杯倒入量筒中时,烧杯内壁会沾有盐水,造成计算盐水的体积误差大,小然的方法盐水的质量和体积测量都准确,故小然的更精确一些;
(3)由题意知,加入盐水的体积与铁块的体积相等,则V=V铁=;
③要得到与铁块相同体积盐水的质量,需将铁块捞出后,向杯中加满盐水,测出此时盐水和烧杯的总质量m3,则加入盐水的质量为m3﹣m2;
④盐水的密度为:ρ===。
故答案为:(1)①13.6;③1.15×103;(2);小然;(3)③继续向杯中加满盐水;④。
【点评】本题主要考查了液体密度的测量,应用了三种方法,测量不可避免地存在误差,在实验条件允许的前提下,应该对实验过程进行选择优化,最大可能减小误差。
13.(8分)某小灯泡的额定电压为2.5V,图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将电压表正确接入电路;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 右 端(选填“左”或“右”);
(3)当电压表示数调至2.5V时,电流表示数如图2所示,小灯泡的额定功率为 0.75 W;
(4)用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率;
①仅闭合S1,调节滑动变阻器R2滑片至某一位置,使电压表示数为4V;
②在保持滑动变阻器R2滑片不动的情况下,仅闭合S2,调节电阻箱R1使电压表示数为4V,此时R1接入电路的阻值为20Ω;
③该小灯泡的额定功率为 0.8 W。
【考点】实验 测量小灯泡的电功率.版权所有
【分析】(1)电压表与灯泡并联接入电路;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处;
(3)根据电流表接入电路的量程和分度值读数,根据电功率公式计算灯泡的额定功率;
(4)用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率。
①仅闭合S1,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,调节滑动变阻器R2滑片至某一位置,使电压表示数为4V,此时灯泡正常发光,
②在保持滑片位置不动的情况下,仅闭合S2,滑动变阻器和电阻箱串联接入电路,调节电阻箱R1使电压表示数为4V,此时电阻箱相当于正常发光的灯泡,此时R1接入电路的阻值为20Ω,
③根据P=计算该小灯泡的额定功率。
【解答】解:(1)电压表与灯泡并联接入电路,如图:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最右端;
(3)电流表接入电路的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率。
①仅闭合S1,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,调节滑动变阻器R2滑片至某一位置,使电压表示数为4V,此时灯泡正常发光,
②在保持滑片位置不动的情况下,仅闭合S2,滑动变阻器和电阻箱串联接入电路,调节电阻箱R1使电压表示数为4V,此时电阻箱相当于正常发光的灯泡,此时R1接入电路的阻值为20Ω。
③该小灯泡的额定功率为P′===0.8W。
故答案为:(1)如图;(2)右;(3)0.75;(4)0.8。
【点评】本题考查电路的连接、滑动变阻器的使用、电功率公式的灵活运用以及等效代替法。
四、计算题(本大题3个小题,共37分)
14.(10分)新能源汽车正逐步取代传统燃油车。如图是一款无人驾驶智能电动车。电动车静止在水平地面上,对地面的压强为1.2×105Pa,车胎与地面接触总面积为1000cm2。最高时速可达180km/h,此时车的功率为90kW。(q汽油=4.6×107J/kg,g取10N/kg)。求:
(1)电动车的质量;
(2)若电动车以最高时速在平直公路上进行测试,匀速行驶时所受的阻力;
(3)在(2)的条件下,车的电动机效率为90%,匀速行驶4.6km,消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油所释放的能量。
【考点】压强的计算;功率的计算及公式的应用;燃料的热值及其计算;热机的效率.版权所有
【分析】(1)由p=可求电动汽车对地面的压力,而汽车对水平地面的压力等于汽车重力,可求汽车的重力,再由G=mg可求汽车的质量;
(2)匀速运动时牵引力和阻力相等,依据P=即可求解;
(3)牵引力做功为有用功,消耗的电能为总功,根据η=可求消耗的电能,再由Q放=W电=mq可求燃烧汽油的质量。
【解答】解:(1)由题意和p=可得电动汽车对地面的压力F=pS=1.2×105Pa×0.1m2=1.2×104N;
汽车静止在水平地面上时,对地面的压力等于自身重力的大小,所以G车=F=1.2×104N;
又由G=mg可得,汽车的质量m车==1.2×103kg;
(2)因为P=,P=90kW=90000W,v=180km/h=50m/s,则汽车的牵引力F牵==1800N;
汽车做匀速运动时所受牵引力和阻力相等,所以汽车所受阻力f=1800N;
(3)电动汽车行驶s=4.6km=4600m时牵引力做功为有用功,则W有=Fs=1800N×4600m=8.28×106J;
由η=可知,W电==9.2×106J;
相当于燃烧汽油释放的热量时,需消耗汽油的质量为m油,则有:Q放=W电=m油q油;
m油==0.2kg。
答:(1)电动车的质量为1.2×103kg;
(2)电动汽车所受的阻力为1800N;
(3)消耗的电能相当于完全燃烧0.2kg的汽油所释放的能量。
【点评】本题考查压强大小的计算、功率的计算公式及其应用、燃料的热值及其计算、热机的效率等,属于综合题,掌握基本公式是解答本题的关键。
15.(12分)为了建设精致城市,每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草,为城市增添一抹绿色。如图所示,工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平,与栏杆M接触点为O;用沙袋将木棒B端压在栏杆N上,在木棒A端吊装滑轮组。OA:OB=1:2,每个沙袋重300N,每个滑轮重24N。(木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计)
(1)若A点受到竖直向下的拉力为1000N,为了保持木棒水平平衡,在B端至少需要放置几个沙袋?
(2)若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子,将重为376N的花架匀速提升5m。求:
①滑轮组的机械效率。
②滑轮组对绳AC的拉力。
【考点】滑轮(组)的机械效率;杠杆的平衡条件;滑轮组中的相关计算.版权所有
【分析】(1)根据杠杆平衡条件求出B点所需的压力,进而求出沙袋的个数;
(2)①利用不计绳重和摩擦时η====求滑轮组的机械效率;
②由图可知n=2,利用不计绳重和摩擦时F=(G+G动)求绳子自由端的拉力,滑轮组对绳AC的拉力等于定滑轮的重力加上3股绳子的拉力。
【解答】解:(1)由图可知,O为杠杆AB的支点,
由杠杆平衡条件可得:
FA×OA=FB×OB,
解得:
FB=×FA=×1000N=500N,
因为杠杆始终保持水平,所以B点的压力大小等于沙袋的重力,
则沙袋的总重力:
G总=FB=500N,
因此所需沙袋的个数:
n==≈2;
(2)①因为不计绳重和摩擦,所以滑轮组的机械效率:
η=====×100%=94%;
②由图可知n=2,因为不计绳重和摩擦,所以绳子自由端的拉力:
F=(G+G动)=×(376N+24N)=200N,
滑轮组对绳AC的拉力:
FA=3F+G定=3×200N+24N=624N。
答:(1)为了保持木棒水平平衡,在B端至少需要放置2个沙袋;
(2)①滑轮组的机械效率为94%;
②滑轮组对绳AC的拉力为624N。
【点评】本题考查杠杆平衡条件、绳子的拉力、机械效率的计算和力的平衡条件的应用,利用好不计绳重和摩擦时F=(G+G动)是解题的关键。
16.(15分)如图甲所示为小明家的电饭锅,铭牌上附有中国能效标识,从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级,额定电压为220V,加热功率为1210W。电饭锅的简化电路图如图乙所示,有加热和保温两挡,由开关S调节,其中R1和R2均为发热电阻,且阻值不随着温度的变化而改变。求:
(1)小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率,他关闭家里的其它用电器,让电饭锅处于“保温”状态下正常工作,观察到电能表转盘在5min内转了22圈。则该电饭锅的保温功率为多少?
(2)电阻R1、R2的阻值分别为多少?
(3)小明上网查询了解,国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时,三级能效的热效率值(电热转化效率)范围为81%≤η<86%。他用学过的知识对电饭锅进行测试:在加热状态下,将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃,电饭锅正常工作用时700s。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
【考点】电功与电热的综合计算.版权所有
【分析】(1)根据电能表的转数求出电饭锅处于“保温”状态下正常工作消耗的电能,再根据P=得出实际功率;
(2)由电路图知,S断开时两电阻串联,电路中电阻较大,功率较小,为保温状态,
当S闭合时,只有R1接入电路中,电阻较小,功率较大,为加热状态,
由P=算出R1的电阻,由P=可得R1、R2的总电阻,由串联电路电阻的规律算出R2的电阻;
(3)根据Q吸=c水mΔt算出水吸收的热量,由W′=P加热t′算出用时700s消耗的电能,由η=×100%算出该电饭锅的热效率,进而判断出该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
【解答】解:(1)“3000r/(kW•h)”表示每消耗1kW•h电能,电能表转盘转3000圈,只让电饭煲在“保温”状态下工作,转盘在5min内转了22转,消耗的电能为:
W==kW•h,
电饭锅处于“保温”状态时的功率为:
P保温===0.088kW=88W;
(2)由电路图知,S断开时两电阻串联,电路中电阻较大,功率较小,为保温状态,
当S闭合时,只有R1接入电路中,电阻较小,功率较大,为加热状态,
由P=可得R1的电阻:
R1===40Ω,
由P=可得R1、R2的总电阻为:
R总===550Ω,
R2的电阻为:
R2=R总﹣R1=550Ω﹣40Ω=510Ω;
(3)水吸收的热量为:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2.2kg×(100℃﹣23℃)=7.1148×105J;
用时700s消耗的电能为:
W′=P加热t′=1210W×700s=8.47×105J,
该电饭锅的热效率为:
η=×100%=×100%=84%,故该电饭锅的热效率值达到三级能效。
答:(1)该电饭锅的保温功率为88W;
(2)电阻R1、R2的阻值分别为40Ω、510Ω;
(3)该电饭锅的热效率值达到三级能效。
【点评】本题考查了串联电路特点、电能的计算、电功率计算公式的应用以及效率公式的应用,对电能表参数的理解和运用是本题的关键。
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