2023年辽宁省朝阳市中考物理一模试卷
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一、选择题(1-8单选,每题2分;9-10多选,每题3分,共22分)
1.(2分)下列估测数据中最接近实际的是( )
A.人的正常体温约为38.6℃
B.中学生百米赛跑的速度约为15m/s
C.中学生课桌的高度约为80cm
D.液晶电视机的电功率约为500W
2.(2分)下列说法正确的是( )
A.只要是闭合电路的一部分导体在磁场中运动,导体中就会产生电流
B.通电导体在磁场中一定会受到力的作用
C.小磁针静止时N极指北,是因为地磁的北极在地理北极附近
D.大量使用化石能源会因产生的酸性气体而形成的酸雨造成危害
3.(2分)下列说法正确的是( )
A.1L水的质量是1kg,所以lL=1kg
B.利用照相机照相时,被拍摄的物体应处于镜头一倍焦距和二倍焦距之间
C.人工湖的冰面熔化是一个吸热的过程
D.电动机工作时的电压为3V,通过线圈的电流为0.6A,则线圈电阻是5Ω
4.(2分)如图所示是小明设计的部分家庭电路,下列说法正确的是( )
A.灯泡与开关的连接符合安全用电要求
B.若保险丝熔断,可以用铜丝替换
C.闭合开关,若灯泡不亮,一定是灯泡短路
D.三孔插座的连接符合安装要求
5.(2分)如图(甲)所示,重为80N的物体在大小为10N方向向左的拉力F1的作用下,在水平面上以0.3m/s的速度做匀速直线运动,滑轮与绳子质量及摩擦均不计。当撤去拉力F1物体静止后,改用拉力为水平向右大小为30N的拉力F2使物体在相同的水平面上向右运动10m,如图乙所示,则下列说法不正确的是( )
A.拉力F2做的功是300J
B.在拉力F2作用下物体运动时,其受到的合力大小为10N
C.物体与地面之间的摩擦力为30N
D.拉力F1的功率为6W
6.(2分)下列现象中,能说明分子在做无规则运动的是( )
A.春天柳枝摇曳 B.夏天荷花飘香
C.秋天落叶纷飞 D.冬天瑞雪飘飘
7.(2分)下列光现象中,与“金边”日环食形成原理相同的是( )
A.匡衡凿壁偷光 B.洞庭水月一色
C.沙漠海市蜃楼 D.雨后七色彩虹
8.(2分)下列各实验能反映电动机原理的是( )
A.
B.
C.
D.
(多选)9.(3分)两个质量相等、底面积相同的容器置于水平桌面上,分别有质量相等的甲、乙两种液体,四个体积相等的实心小球A、B、C、D。其中C、D球完全相同。如图所示,将它们分别放入两容器中,B球悬浮在甲液体中,A球漂浮在乙液体中,C球、D球在两种液体中沉到底部,则下说法中正确的是( )
A.四个球中A球的密度最小
B.C、D两球在两种液体中受到的浮力相等
C.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
D.甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
(多选)10.(3分)如图(a)所示电路,电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 0.5A”字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示。则( )
A.小灯泡的额定功率为2W
B.电源电压为4V
C.定值电阻R2的阻值为12Ω
D.只闭合开关S和S2,移动滑片P,小灯泡L的I﹣U图象如图(c)所示,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围为2~7.5Ω
二、填空题(每空1分,共19分)
11.(2分)电影《独行月球》中为了返回基地,袋鼠“金刚”拉着脚踏滑板独孤月在月球上飞跃大坑的画面催人泪目,在月面上脚踏宽大的滑板滑行可以 (“增大”或“减小”)对月面的压强,袋鼠拉车加速奔跑说明力可以改变物体的 。
12.(2分)人站在北京天坛回音壁圆形围墙内说话,声音经过多次 ,可在围墙的任何位置听到。编钟是我国春秋时代的乐器,敲击大小不同的钟能发出不同的 (选填“音调”、“响度”或“音色”)。
13.(2分)如图所示,在小车内有一轻质弹簧,一端固定在车前壁上,另一端连着小球,不考虑小球与小车底板间的摩擦。当小车沿水平方向匀速运动时,小球 (选填“受”或“不受”)弹簧弹力作用。当小车突然停止运动时,小球将使弹簧 (选填“压缩”或“拉长”)。
14.(2分)使用消毒机器人消毒。为了减轻机器人的自重,机器人的外壳一般采用强度高、密度 的材料制作。其屏幕上的彩色画面是由红、绿、 三种色光混合而成的。
15.(3分)油电混合动力汽车在行驶过程中,发动机提供动力的同时,也给蓄电池组充电。充电过程中,蓄电池组相当于 (选填“电源”或“用电器”);汽车发动机用水来冷却,是利用了水 大的特点。如图所示是汽车汽油机的 冲程。
16.(2分)2022年5月,全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为 N,船上的无人机起飞后,船身受到的浮力将 (填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
17.(2分)河水看起来比真实的要浅,这是光的 缘故,所以不要贸然下河游泳。小军眼睛近视了,医生会给他配戴合适的 (选填“凸”或“凹”)透镜。
18.(2分)如图,小明利用标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2进行实验。如图甲所示:OA和OB分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示的电路中,要使其中一个灯泡正常发光,则电路消耗的总功率为 W;若将灯泡L1和L2串联接入电路中,要使其中一只灯泡正常发光,则电路的电源电压是 V。
19.(2分)如图,竖放在水平地面上的均匀长方体木块,重为G、高为3a、底面是边长为a的正方形。将其由竖放改为平放,木块对地面的压力 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。木块平放时对地面的压强是 。
三、作图题(每题2分,共4分)
20.(2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)。
21.(2分)如图所示,光线经过平面镜反射后射向凹透镜,请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线,并在图中标出入射角的度数。
四、综合题
22.(6分)如图甲所示,小鹏用相同的酒精灯分别给相同质量的水和煤油进行加热,探究“不同物质吸收热量的能力”,实验过程中所使用的仪器规格完全相同。
(1)实验中石棉网的作用是 ;在实验时只要控制 相同就可以确定水和煤油吸收了相同的热量。
(2)根据实验数据,小鹏作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。根据图像,加热10min,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,煤油的温度变化 水的温度变化,由此可知, 的吸热能力更强。
(3)通过图像还可以得出,煤油的比热容为 J/(kg•℃)。【c水=4.2×103J/(kg•℃)】
23.(7分)在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示,将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像。由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图象如图乙所示;接着他保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图丙所示。
(1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断:凸透镜A的焦距是 cm,凸透镜A的焦距 凸透镜B的焦距(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)在甲图中,保持凸透镜不动,把蜡烛向右移动5cm,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离,像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)图丙所示的实验现象可以说明 的成像特点(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”);若保持透镜位置不动,将光屏和蜡烛对调,在光屏上 (选填“能”或“不能”)成像。
(4)实验丙中,若把蜡烛向右移动一段距离s1,则光屏需向右移动一段距离s2才能再次出现清晰地放大的像,则s1 s2(填“>”、“<”或“=”)。
24.(5分)小明通过实验测量金属块的密度。
(1)使用天平和量筒时,应将其放在 台面上。
(2)用调好的天平测金属块的质量。天平平衡时,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,则金属块的质量为 g。
(3)如图乙所示,金属块的体积为 cm3,计算出金属块的密度为 g/cm3。
(4)向量筒中放入金属块时,若操作不当使水溅出,将导致密度测量值 (填“偏大”或“偏小”)。
25.(6分)在探究“阻力对物体运动的影响”时,让小车从斜面相同高度由静止滑下,在三个不同的水平面上运动情况如图所示。
(1)实验中让小车从相同高度滑下,是为了使小车在水平面上开始运动时的速度大小 。小车下滑过程重力势能转化为 能。
(2)分析图中运动情况可知:小车受到阻力越小,小车运动的路程 。
(3)在不增加任何器材的情况下,若要探究“速度对动能大小的影响”,可将小车从斜面的 高度由静止滑下,比较小车在 (选填“相同”或“不同”)水平面上滑行的距离即可。
(4)从能量转化的角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功 (选填“在毛巾上更多”、“在棉布上更多”、“在木板上更多”或“三次一样多”)。
26.(5分)小明做“测小灯泡的电功率”实验时,所用器材有:电压为6V的电源,额定电压为U额=2.5V的小灯泡,标有“60Ω 1A”的滑动变阻器以及电压表(量程0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关和导线。
1
2
3
4
电压U/V
0.7
1.5
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.18
0.25
0.28
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的导线。
(2)小明改正错误后,将滑片移至最右端,闭合开关,小明通过移动滑片P,分别记下多组对应的电压表和电流表的示数如表格所示,请你根据表中数据画出灯泡的U﹣I图象,并得出小灯泡的额定功率是 W。
(3)小明在完成几组实验后,电流表发生故障无法使用,于是他利用一个定值电阻R0接在原电路中电流表的位置,设计了如图丙所示电路,来测量小灯泡的额定功率。首先调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额,然后接着保持滑片的位置不变,将电压表 点的接线改到c点,观察并记录电压表的示数为U,则小灯泡的额定功率可表示为P额= (用R0、U额、U等物理量表示)。
五、计算题
27.(8分)某汽车整车质量为1300kg,汽油消耗量为百公里7.5L,如果该车是油电混合动力的车型,其百公里耗油量为3.0L。(ρ油=0.8×103kg/m3,q油=4.5×107J/kg)
(1)则每百公里可节省油多少kg?
(2)如果汽车匀速直线运动时其阻力为1000N,所节省的汽油在30%的效率下可运行多少m?
(3)如果每个轮胎与地面的接触面积为0.02m2,该车对地面的压强为多少?
28.(8分)如表是某家用电热壶的部分铭牌参数,假设电热壶电阻丝电阻不随温度的变化而改变,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。
(1)电热壶电阻丝的电阻多大?
(2)电热壶正常工作时,把1L水从20℃加热到100℃所用时间为6min,则此电热壶正常工作时的加热效率是多少?(计算结果保留小数点后一位)
(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率是多少?
产品型号
DYH﹣2100D
额定电压
220V
额定功率
1000W
频率
50Hz
容量
1.2L
2023年辽宁省朝阳市中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(1-8单选,每题2分;9-10多选,每题3分,共22分)
1.(2分)下列估测数据中最接近实际的是( )
A.人的正常体温约为38.6℃
B.中学生百米赛跑的速度约为15m/s
C.中学生课桌的高度约为80cm
D.液晶电视机的电功率约为500W
【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、人体正常体温在37℃左右,变化幅度很小,故A不符合实际;
B、男子百米世界纪录略小于10s,平均速度略大于10m/s;一般中学生百米速度在7m/s左右,故B不符合实际;
C、中学生的身高约160cm,课桌高度略小于中学生身高的一半,在80cm左右,故C符合实际;
D、一般液晶电视机的电功率在200W左右,故D不符合实际。
故选:C。
【点评】估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。
2.(2分)下列说法正确的是( )
A.只要是闭合电路的一部分导体在磁场中运动,导体中就会产生电流
B.通电导体在磁场中一定会受到力的作用
C.小磁针静止时N极指北,是因为地磁的北极在地理北极附近
D.大量使用化石能源会因产生的酸性气体而形成的酸雨造成危害
【分析】(1)产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生感应电流;将机械能转化为电能;
(2)通电导体在磁场中,若与磁感线平行则不会受到磁场对它的作用力;
(3)地球周围存在着磁场,这个磁场就是地磁场,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近;
(4)根据形成酸雨的主要气体进行分析。
【解答】解:A、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生感应电流,如果电路不是闭合的,则不会产生感应电流,故A错误;
B、当通电导体与磁感线平行时,磁场对通电导体没有力的作用,故B错误;
C、地球本身是一个巨大的磁体,小磁针静止时N极指北,地磁北极在地理南极附近、地磁南极在地理的北极附近,故C错误;
D、大量使用化石能源会因产生的酸性气体而形成的酸雨造成危害,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对电磁感应现象和磁场对电流的作用及对地磁场的理解和掌握,属于基本内容,比较简单。
3.(2分)下列说法正确的是( )
A.1L水的质量是1kg,所以lL=1kg
B.利用照相机照相时,被拍摄的物体应处于镜头一倍焦距和二倍焦距之间
C.人工湖的冰面熔化是一个吸热的过程
D.电动机工作时的电压为3V,通过线圈的电流为0.6A,则线圈电阻是5Ω
【分析】(1)由m=ρV计算1L水的质量,但不能说lL=1kg;
(2)照相机照相时镜头和物体间的距离大于二倍焦距,成倒立缩小的实像;
(3)掌握物质在熔化过程中是吸热过程;
(4)电动机工作过程中,不是纯电阻电路,欧姆定律不能适用。
【解答】解:
A、由m=ρV计算1L水的质量:m=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,但不能说lL=1kg,故A错误;
B、利用照相机照相时,被拍摄的物体应处于镜头二倍焦距以外,故B错误;
C、人工湖的冰面熔化是一个吸热的过程,故C正确;
D、电动机工作过程中,不是纯电阻电路,欧姆定律不能适用,不能用R=计算电阻,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查密度、凸透镜成像、熔化过程以及欧姆定律等相关知识,是一道综合题。
4.(2分)如图所示是小明设计的部分家庭电路,下列说法正确的是( )
A.灯泡与开关的连接符合安全用电要求
B.若保险丝熔断,可以用铜丝替换
C.闭合开关,若灯泡不亮,一定是灯泡短路
D.三孔插座的连接符合安装要求
【分析】(1)火线首先过开关进灯泡顶端的金属点是最安全的;
(2)保险丝是用电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成的,当电流过大时,它会因温度过高而熔断,保护电路;
(3)灯泡不亮,可能是发生了短路,也可能开路;
(4)三孔插座的接线方法是左零、右火、上地。
【解答】解:A、开关接在火线和灯泡之间,这样开关能控制灯泡,故A正确;
B、组成保险丝的材料是电阻率较大而熔点较低的铅锑合金,在电流过大时熔断,自动切断电路,起到保护作用;铜导线的熔点很高,当电流过大时,不能熔断起不到保护作用,容易引起火灾,故B错误;
C、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C错误;
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:A。
【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。
5.(2分)如图(甲)所示,重为80N的物体在大小为10N方向向左的拉力F1的作用下,在水平面上以0.3m/s的速度做匀速直线运动,滑轮与绳子质量及摩擦均不计。当撤去拉力F1物体静止后,改用拉力为水平向右大小为30N的拉力F2使物体在相同的水平面上向右运动10m,如图乙所示,则下列说法不正确的是( )
A.拉力F2做的功是300J
B.在拉力F2作用下物体运动时,其受到的合力大小为10N
C.物体与地面之间的摩擦力为30N
D.拉力F1的功率为6W
【分析】A、由拉力F2的大小和在拉力F2方向上通过的距离。由W=Fs可求出拉力F2做的功。
C、如图甲中物体做匀速直线运动,物体受的拉力和地面对它的摩擦力是一对平衡力。动滑轮省一半的力。所以摩擦力是F1的两倍。
B、如图乙中物体在水平方向上受到摩擦力和拉力F2的作用。因为两个力方向相反,所以合力大小是两力之差。
D、由拉力F1的大小和绳子自由端的速度,由公式P===Fv可求出功率。
【解答】解:A、拉力F2做的功:W=F2s=30N×10m=300J.故A正确。
B、如图乙中物体在水平方向上受到摩擦力和拉力F2的作用。因为两个力方向相反,所以合力大小是两力之差。
F合=F2﹣f=30N﹣20N=10N.故B正确。
C、如图甲中物体做匀速直线运动,物体受的拉力和地面对它的摩擦力是一对平衡力。动滑轮省一半的力。所以摩擦力是F1的两倍。f=2F1=20N.故C错误。
D、拉力F1的功率:P=P===F1v=10N×2×0.3m/s=6W.故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了功和功率的计算以及力的合成等。需要对公式W=Fs和P=Fv真正的理解,算功时距离必须是在力的方向上通过的距离。算功率时,速度必须是力F的受力物体运动的速度。
6.(2分)下列现象中,能说明分子在做无规则运动的是( )
A.春天柳枝摇曳 B.夏天荷花飘香
C.秋天落叶纷飞 D.冬天瑞雪飘飘
【分析】根据分子的运动和扩散现象进行分析解答。
【解答】解:A、春天柳枝摇曳,属于机械运动,不符合题意;
B、夏天荷花飘香,是荷花的芳香分子做无规则运动,符合题意;
C、秋天落叶纷飞,属于机械运动,不符合题意;
D、冬天瑞雪飘飘,属于机械运动,不符合题意。
故选:B。
【点评】考查了物质的分子运动和扩散现象的知识点。
7.(2分)下列光现象中,与“金边”日环食形成原理相同的是( )
A.匡衡凿壁偷光 B.洞庭水月一色
C.沙漠海市蜃楼 D.雨后七色彩虹
【分析】光在自然界中存在三种光现象:光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;
当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
【解答】解:日环食是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的。
A、匡衡凿壁偷光利用的是光沿直线传播的原理,故A符合题意;
B、洞庭水月一色属于平面镜成像,其原理是光的反射,故B不符合题意;
C、海市蜃楼是光经过不均匀的大气层发生折射造成的,故C不符合题意;
D、雨后彩虹是光的色散现象,其实质是光的折射,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查光的直线传播的具体生活实例,需要利用生活和物理之间的联系进行判断;能否区分三种光现象:光的直线传播、光的反射、光的折射,是本题的解题关键。
8.(2分)下列各实验能反映电动机原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】电动机是将电能转化为机械能的机械,是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。
【解答】解:电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,或者说通电线圈在磁场中受力转动。
A、这是研究通电螺线管的磁场,利用的是电流的磁效应,故A不符合题意;
B、这是研究电磁铁电路图,利用的是电流的磁效应,故B不符合题意;
C、此实验探究的是通电导体在磁场中受力运动的现象,是电动机的原理图,故C符合题意;
D、这是研究电磁感应现象的实验,是发电机的原理图,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题涉及的实验内容较多,解题时首先要弄清四个选项所研究的是哪些实验或现象,再进行判断。
(多选)9.(3分)两个质量相等、底面积相同的容器置于水平桌面上,分别有质量相等的甲、乙两种液体,四个体积相等的实心小球A、B、C、D。其中C、D球完全相同。如图所示,将它们分别放入两容器中,B球悬浮在甲液体中,A球漂浮在乙液体中,C球、D球在两种液体中沉到底部,则下说法中正确的是( )
A.四个球中A球的密度最小
B.C、D两球在两种液体中受到的浮力相等
C.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
D.甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
【分析】A、从图中可知,甲液体的体积小于乙液体的体积,且甲、乙液体的质量相等,根据ρ=可知两液体的密度大小关系;C球沉底,故ρC>ρ甲,B球悬浮,故ρB=ρ甲;D球沉底,故ρD>ρ乙,A球漂浮,故ρA<ρ乙;综上可知,四个球中密度最小的小球;
B、C、D两球完全相同,且都全部浸没在液体中,故排开液体的体积相同,已知两液体的密度大小关系,根据F浮=ρ液gV排可知C球受到的浮力与D球受到的浮力的大小关系;
C、四个小球的体积相等,从图中可知B球排开液体的体积大于A球排开液体的体积,已知两液体的密度大小关系,根据F浮=ρ液gV排可知B球受到的浮力与A球受到的浮力的大小关系,且两球分别处于悬浮和漂浮状态,根据F浮=G可知两球的重力的大小关系,C、D两球完全相同,两容器的质量相同,根据F压=G总可知甲容器对桌面的压力与乙容器对桌面的压力的大小关系,根据p=分析桌面受到的压强的大小关系;
D、已知甲容器对桌面的压力与乙容器对桌面的压力的大小关系,且容器的重力相等,据此得出甲液体对容器底的压力与乙液体对容器底的压力的大小关系,容器的底面积相同,根据p=可知甲液体对容器底的压强与乙液体对容器底的压强的大小关系。
【解答】解:A、从图中可知,甲液体的体积小于乙液体的体积,且甲、乙液体的质量相等,根据ρ=可知ρ甲>ρ乙;
C球沉底,故ρC>ρ甲,B球悬浮,故ρB=ρ甲;
D球沉底,故ρD>ρ乙,A球漂浮,故ρA<ρ乙;
综上可知,四个球中A球的密度最小,故A正确;
B、C、D两球完全相同,且都全部浸没在液体中,故排开液体的体积相同,已知ρ甲>ρ乙,根据F浮=ρ液gV排可知C球受到的浮力大于D球受到的浮力,故B错误;
C、四个小球的体积相等,从图中可知B球排开液体的体积大于A球排开液体的体积,已知ρ甲>ρ乙,根据F浮=ρ液gV排可知B球受到的浮力大于A球受到的浮力,且两球分别处于悬浮和漂浮状态,根据F浮=G可知,GB>GA,C、D两球完全相同,两容器的质量相同,根据F压=G总可知甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力;受力面积相同,跟p=可知,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,故C错误;
D、已知甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,且容器的重力相等,故甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力,容器的底面积相同,根据p=可知甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强,故D正确。
故选:ACD。
【点评】本题考查压强、压力、浮力和密度的有关知识,难度较大。
(多选)10.(3分)如图(a)所示电路,电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 0.5A”字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示。则( )
A.小灯泡的额定功率为2W
B.电源电压为4V
C.定值电阻R2的阻值为12Ω
D.只闭合开关S和S2,移动滑片P,小灯泡L的I﹣U图象如图(c)所示,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围为2~7.5Ω
【分析】(1)小灯泡L标有“4V 0.5A”字样,根据P=UI算出灯泡的额定功率;
(2)只闭合开关S、S1,定值电阻R2和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,根据图乙中的两组数据表示出电源电压,根据两次电源电压不变列等式算出电源电压和定值电阻的阻值;
(3)只闭合开关S和S2,灯泡L和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
当电压表示数为3V时,R1接入电路的电阻最大;此时小灯泡两端电压为:UL=U﹣U3大=5V﹣3V=2V,
由图(c)可知电路中最小电流,根据欧姆定律算出最大电阻;
根据小灯泡的额定电流判断出电路的最大电流,根据欧姆定律算出R1接入电路的最小电阻。
【解答】解:A、小灯泡L标有“4V 0.5A”字样,由P=UI可知,P额=U额I额=4V×0.5A=2W,故A正确;
BC、只闭合开关S、S1,定值电阻R2和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流,调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示。
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压:U=U1+IR2,
在图(b)中取两组数据代入公式,可得:
U=3.0V+0.2A×R2﹣﹣﹣﹣①
U=1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得U=5V,R2=10Ω,故B、C错误;
D、只闭合开关S和S2,灯泡L和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
由串联电路的分压规律可知,当电压表示数最大为3V时,R1接入电路的电阻最大,
此时小灯泡两端电压为:UL=U﹣U1大=5V﹣3V=2V,
由图(c)可知电路中最小电流:I最小=0.4A,
则R1接入电路的最大电阻:R1大===7.5Ω;
灯泡L正常工作时电流:I最大=0.5A<0.6A(电流表安全),灯泡L正常工作时的电压为4V,
此时滑动变阻器两端的电压:U1小=U﹣UL额=5V﹣4V=1V,
则R1接入电路的最小电阻:R1小===2Ω,
所以R1允许的取值范围是2Ω~7.5Ω,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查串联电路的规律和欧姆定律及电功率公式的运用,关键是正确识别电路,从图象中获取有效的信息。
二、填空题(每空1分,共19分)
11.(2分)电影《独行月球》中为了返回基地,袋鼠“金刚”拉着脚踏滑板独孤月在月球上飞跃大坑的画面催人泪目,在月面上脚踏宽大的滑板滑行可以 增大 (“增大”或“减小”)对月面的压强,袋鼠拉车加速奔跑说明力可以改变物体的 运动状态 。
【分析】(1)压力一定时,增大受力面积可以减小压强;
(2)力可以改变物体的运动状态。
【解答】解:在月面上脚踏宽大的滑板滑行是在压力一定时,增大受力面积,减小对月面的压强;
袋鼠拉车加速奔跑说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:减小;运动状态。
【点评】本题将现代科技与物理知识联系在了一起,突出了物理的作用,激发了学生的学习热情,是道好题。
12.(2分)人站在北京天坛回音壁圆形围墙内说话,声音经过多次 反射 ,可在围墙的任何位置听到。编钟是我国春秋时代的乐器,敲击大小不同的钟能发出不同的 音调 (选填“音调”、“响度”或“音色”)。
【分析】(1)回声是声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来的现象;
(2)音调是指声音的高低,音调跟频率有关,频率越大,音调越高;频率越小,音调越低;质量大、体积大的物体难振动,频率小,音调低。
【解答】解:站在天坛回音壁的围墙附近说话,声音遇到障碍物会反射回来,声音经过多次反射,故可以在围墙的任何位置听到;
用相同的力度敲击大小不同的钟,编钟的质量不同、体积不同的钟,振动的难易不同,频率不同,音调不同。
故答案为:反射;音调。
【点评】本题考查了声音的基础知识,考查了物理知识在生活中的应用,体现了古代劳动人民的智慧。
13.(2分)如图所示,在小车内有一轻质弹簧,一端固定在车前壁上,另一端连着小球,不考虑小球与小车底板间的摩擦。当小车沿水平方向匀速运动时,小球 不受 (选填“受”或“不受”)弹簧弹力作用。当小车突然停止运动时,小球将使弹簧 压缩 (选填“压缩”或“拉长”)。
【分析】物体受到平衡力的作用时一定处于平衡状态;
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,一切物体都有惯性。
【解答】解:由题知,当小车沿水平方向匀速运动时,弹簧处于原长,此时小球不受弹簧弹力作用;
当小车突然停止运动时,弹簧随小车一起停止运动,而小球由于具有惯性,仍要保持向右的运动状态,所以,弹簧在小球的推动下被压缩。
故答案为:不受;压缩。
【点评】由于物体具有惯性而表现出来的惯性现象,在生活中随处可见。要多观察,多思考,多体会。
14.(2分)使用消毒机器人消毒。为了减轻机器人的自重,机器人的外壳一般采用强度高、密度 小 的材料制作。其屏幕上的彩色画面是由红、绿、 蓝 三种色光混合而成的。
【分析】由G=mg=ρVg分析为了减轻机器人的自重应选择外壳材料的密度大小;色光的三原色是红、绿、蓝。
【解答】解:由G=mg=ρVg知,为了减轻机器人的自重应选择密度小的材料制作;
其屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
故答案为:小;蓝。
【点评】本题考查色光三原色认识和密度知识的应用,属于一道基础题。
15.(3分)油电混合动力汽车在行驶过程中,发动机提供动力的同时,也给蓄电池组充电。充电过程中,蓄电池组相当于 用电器 (选填“电源”或“用电器”);汽车发动机用水来冷却,是利用了水 比热容 大的特点。如图所示是汽车汽油机的 压缩 冲程。
【分析】电源是提供电能的装置,用电器是消耗电能的装置;
水的比热容较大,与其它物质相比,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量较多;
汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程,根据进气门和排气门的开关情况和活塞的运动方向来判断冲程的类型。
【解答】解:充电过程中,蓄电池组消耗电能,相当于用电器;
与其它液体相比较,水的比热容较大,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量较多,冷却效果较好;
由图可知,两个气门都关闭,活塞上行,为压缩冲程。
故答案为:用电器;比热容;压缩。
【点评】本题考查了电路的组成、内燃机的工作过程、水的比热容大的应用,难度不大。
16.(2分)2022年5月,全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为 2×107 N,船上的无人机起飞后,船身受到的浮力将 变小 (填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【分析】(1)知道船的排水量(满载时排开水的质量),利用阿基米德原理求船满载时受到的浮力;
(2)船上的无人机起飞后,航母仍处于漂浮状态,根据物体漂浮条件即可判断;
【解答】解:(1)船满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N;
(2)船上的无人机起飞后,航母仍处于漂浮状态,浮力仍等于重力,由于重力减小,故船受到的浮力减小。
故答案为:2×107;变小。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体的漂浮条件的了解和掌握,知道航母满载时排水量就是满载时排开水的质量是本题的关键。
17.(2分)河水看起来比真实的要浅,这是光的 折射 缘故,所以不要贸然下河游泳。小军眼睛近视了,医生会给他配戴合适的 凹 (选填“凸”或“凹”)透镜。
【分析】(1)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,例如河水看起来比真实的要浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的;
(2)近视眼的成因:晶状体变厚或眼球前后径太长,看远处物体时,像成在视网膜的前方;矫正近视眼需要使光线发散一些,使像成在视网膜上;凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解:
(1)光线由水中进斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得水变浅了;
(2)小军的眼睛近视了,是因为晶状体变厚,对光线的会聚能力增强,看远处物体时,像成在视网膜的前方,要矫正近视眼需要使光线发散一些,使光线推迟会聚,使像成在视网膜上;由于凹透镜对光线有发散作用,故他应配戴凹透镜来矫正。
故答案为:折射;凹。
【点评】本题考查光的折射现象,以及透镜的应用,难度不大。
18.(2分)如图,小明利用标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2进行实验。如图甲所示:OA和OB分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示的电路中,要使其中一个灯泡正常发光,则电路消耗的总功率为 9 W;若将灯泡L1和L2串联接入电路中,要使其中一只灯泡正常发光,则电路的电源电压是 8 V。
【分析】(1)由图乙可知,两灯泡并联,根据并联电路的电压特点和灯泡的额定电压分析出电源电压,根据图甲图象找到小灯泡正常发光时的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,利用P=UI求出电路消耗的总功率;
(2)由甲图象可知,正常发光时,通过L1的电流大于通过L2的电流,而两灯串联电流相等,故只能让L2正常发光;
再根据图甲找出此时电流对应的L1、L2两端的电压,根据串联电路两端电压等于各部分电压之和即可求出电源电压。
【解答】解:(1)由图乙可知,两灯泡并联联,由题意可知,两灯泡的额定电压相等都为6V,由并联电路的电压特点可知,电源电压为6V时两端均能正常发光;
由甲图象可知,L1正常发光的电流为1A,L2的正常发光电流为0.5A,
由并联电路的电流特点可知,干路电流:I=I1+I2=1A+0.5A=1.5A,
所以电路消耗的总功率为:P=UI=6V×1.5A=9W;
(2)由甲图象可知,正常发光时,通过L1的电流大于通过L2的电流,而两灯串联电流相等,故只能让L2正常发光,此时电路中的电流I'=0.5A,
由图甲可知,此时L1两端的电压U1=2V,L2两端的电压U2=6V,
由串联电路的电压特点可知,电源电压U'=U1+U2=2V+6V=8V。
故答案为:9;8。
【点评】本题考查了串、并联电路的特点和电功率公式的应用;关键是根据图像找出电流对应的电压和电压对应的电流进行求解。
19.(2分)如图,竖放在水平地面上的均匀长方体木块,重为G、高为3a、底面是边长为a的正方形。将其由竖放改为平放,木块对地面的压力 不变 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。木块平放时对地面的压强是 。
【分析】置于水平面上的物体,其对水平面的压力等于其重力;
利用面积公式求出块平放时的受力面积,然后利用p=计算压强。
【解答】解:水平地面上的均匀长方体木块无论竖放,还是平放,木块对地面的压力不变,都等于其重力,即F=G,
平放时,受力面积S=3a×a=3a2,
故对地面的压强p==。
故答案为:不变;。
【点评】此题考查压强的大小计算,难度不大,关键是知道置于水平面上的物体,其对水平面的压力等于其重力。
三、作图题(每题2分,共4分)
20.(2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)。
【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。
21.(2分)如图所示,光线经过平面镜反射后射向凹透镜,请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线,并在图中标出入射角的度数。
【分析】(1)先求出反射角、入射角,再根据反射角等于入射角画出入射光线。
(2)根据“延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴”作出折射光线。
【解答】解:
(1)因为反射光线与镜面的夹角为60°,则反射角为90°﹣60°=30°,则入射角也为30°,根据入射角等于30°在法线上侧作出入射光线,并标出入射角的度数30°;
(2)延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴;如图所示:
【点评】(1)凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变;
(2)熟记反射定律的内容:射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,并会作图。
四、综合题
22.(6分)如图甲所示,小鹏用相同的酒精灯分别给相同质量的水和煤油进行加热,探究“不同物质吸收热量的能力”,实验过程中所使用的仪器规格完全相同。
(1)实验中石棉网的作用是 使烧杯底部受热均匀 ;在实验时只要控制 加热时间 相同就可以确定水和煤油吸收了相同的热量。
(2)根据实验数据,小鹏作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。根据图像,加热10min,水吸收的热量 等于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,煤油的温度变化 大于 水的温度变化,由此可知, 水 的吸热能力更强。
(3)通过图像还可以得出,煤油的比热容为 2.1×103 J/(kg•℃)。【c水=4.2×103J/(kg•℃)】
【分析】(1)石棉网可以使烧杯受热均匀,不会炸裂;
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;
(2)比较吸热能力的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(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(3)由图中数据可以得出温度升高30℃水和煤油升高的加热时间,根据c=,在质量和升高温度相同的情况下,比热容与吸收的热量成正比得出煤油比热容。
【解答】解:(1)石棉网的作用是使烧杯底部受热均匀;
实验中使用相同的加热器,使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同,所以在实验时只要控制加热时间相同就可以确定水和煤油吸收的相同热量;
(2)加热10min,即加热时间相同,水吸收的热量等于煤油吸收的热量,由图像知煤油的温度变化大于水的温度变化,根据比较吸热能力的第2种方法知,水吸热能力更强;
(3)由图像可以看出,升高相同的温度,水的加热时间为煤油加热时间的2倍,根据c=,在质量和升高温度相同的情况下,比热容与吸收的热量成正比,
所以,煤油比热容为:c=c水=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)使烧杯底部受热均匀;加热时间;(2)等于;大于;水;(3)2.1×103。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法、数据分析等知识,为热学中的重要实验。
23.(7分)在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示,将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像。由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图象如图乙所示;接着他保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图丙所示。
(1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断:凸透镜A的焦距是 10 cm,凸透镜A的焦距 小于 凸透镜B的焦距(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)在甲图中,保持凸透镜不动,把蜡烛向右移动5cm,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向 右 (选填“左”或“右”)移动一段距离,像将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)图丙所示的实验现象可以说明 幻灯机 的成像特点(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”);若保持透镜位置不动,将光屏和蜡烛对调,在光屏上 能 (选填“能”或“不能”)成像。
(4)实验丙中,若把蜡烛向右移动一段距离s1,则光屏需向右移动一段距离s2才能再次出现清晰地放大的像,则s1 < s2(填“>”、“<”或“=”)。
【分析】(1)①根据凸透镜成像的规律:物距等于二倍焦距成倒立等大实像,然后通过图象分析出该凸透镜的焦距;
②根据物距和凸透镜的焦距关系,求出两个凸透镜的焦距,比较焦距大小。
(2)凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大;
(3)2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪。利用光路的可逆性分析解答;
(4)结合凸透镜成像的特点分析。
【解答】解:(1)由图乙知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等。所以2f=20cm,则f=10cm。
甲图,凸透镜成倒立、缩小的实像,u=35cm﹣5cm=30cm,30cm>2f,所以,15cm>fA。
丙图,凸透镜成倒立、放大的实像,u=35cm﹣5cm=30cm,2f>30cm>f,所以,30cm>fB>15cm。
故A的焦距小于B的焦距;
(2)在甲图中,保持凸透镜不动,原来蜡烛距离凸透镜30cm,蜡烛右移5cm后,物距变为25cm,根据凸透镜成像特点,物距变小,像距变大,所以光屏应向右移动,像距比原来更大,所以像将变大;
(3)由图丙可知,此时成的是倒立、放大的实像,其应用是幻灯机;将光屏和蜡烛对调,利用光路的可逆性可知在光屏上能成像;
(4)实验丙中,凸透镜成实像的动态规律:成实像时,物距变小,像距变大,像变大可知,若把蜡烛向右移动一段距离s1,则光屏需向右移动一段距离s2才能再次出现清晰地放大的像,且s1<s2。
故答案为:(1)10;小于;(2)右;变大;(3)幻灯机;能;(4)<。
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据,一定要掌握。
24.(5分)小明通过实验测量金属块的密度。
(1)使用天平和量筒时,应将其放在 水平 台面上。
(2)用调好的天平测金属块的质量。天平平衡时,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,则金属块的质量为 54 g。
(3)如图乙所示,金属块的体积为 20 cm3,计算出金属块的密度为 2.7 g/cm3。
(4)向量筒中放入金属块时,若操作不当使水溅出,将导致密度测量值 偏大 (填“偏大”或“偏小”)。
【分析】(1)使用天平和量筒时,应将其放在水平台面上;
(2)在天平读数时,被测物体的质量=砝码的质量+游码的示数;
(3)金属块的体积应等于水和金属块的总体积减去水的体积;读数时以凹液面的底部为准;根据密度公式得出金属块的密度;
(4)量筒中的水溅出,所测水和金属块的总体积变小,可得金属块的体积测量偏小,由密度公式分析密度的测量误差。
【解答】解;(1)使用天平和量筒时,应将其放在水平台面上;
(2)由甲图可知砝码的质量是50g,游码指示的刻度值为4g,故金属块的质量m=50g+4g=54g;
(3)由乙图可知,放入金属块前水的体积为20mL,放入后总体积为40mL,故金属块的体积为V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3,
金属的密度ρ===2.7g/cm3=2.7×103kg/m3;
(4)量筒中的水溅出,所测水和金属块的总体积变小,可得金属块的体积测量偏小,由ρ=可知,密度测量偏大。
故答案为:(1)水平;(2)54;(3)20;2.7;(4)偏大。
【点评】测固体的密度是初中物理比较基本的实验,本题考查用天平和量筒的读数以及密度的计算,考查了学生的实验能力。
25.(6分)在探究“阻力对物体运动的影响”时,让小车从斜面相同高度由静止滑下,在三个不同的水平面上运动情况如图所示。
(1)实验中让小车从相同高度滑下,是为了使小车在水平面上开始运动时的速度大小 相等 。小车下滑过程重力势能转化为 动 能。
(2)分析图中运动情况可知:小车受到阻力越小,小车运动的路程 越远 。
(3)在不增加任何器材的情况下,若要探究“速度对动能大小的影响”,可将小车从斜面的 不同 高度由静止滑下,比较小车在 相同 (选填“相同”或“不同”)水平面上滑行的距离即可。
(4)从能量转化的角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功 三次一样多 (选填“在毛巾上更多”、“在棉布上更多”、“在木板上更多”或“三次一样多”)。
【分析】(1)探究“阻力对物体运动的影响”时需要控制小车的初速度是相同的;小车下滑时速度越来越大,高度减小,据此分析解答;
(2)小车所受阻力越小,滑行距离越长;
(3)探究“速度对动能大小的影响”时需要改变速度的大小,实验中通过小车运动的距离来表示动能的大小;
(4)小车下滑到水平面的速度相同,最终静止,小车的速度为0,动能减小量是相同的,据此分析。
【解答】解:(1)探究“阻力对物体运动的影响”时,采用的是控制变量法,需要控制小车的初速度相同,所以应使小车从相同高度滑下;小车下滑时速度越来越大,动能增大,高度越来越小,重力势能减小,重力势能转化为动能;
(2)由图可知,小车受到的阻力越小,小车运动的路程越远;
(3)若要探究“速度对动能大小的影响”,需要改变小车的速度,即可将小车从斜面的不同高度由静止滑下,高度越高,速度越大;比较小车在相同水平面上滑行的距离即可;
(4)小车下滑到水平面的速度相同,最终静止,小车的速度为0,动能减小量是相同的,克服阻力做的功是相同的,从能量转化的角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功三次一样多。
故答案为:(1)相等;动;(2)越远;(3)不同;相同;(4)三次一样多。
【点评】本题主要考查阻力对物体运动的影响,在探究阻力对物体运动的影响实验中,所用到的实验方法是控制变量法,知道动能和重力势能的影响因素。
26.(5分)小明做“测小灯泡的电功率”实验时,所用器材有:电压为6V的电源,额定电压为U额=2.5V的小灯泡,标有“60Ω 1A”的滑动变阻器以及电压表(量程0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关和导线。
1
2
3
4
电压U/V
0.7
1.5
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.18
0.25
0.28
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的导线。
(2)小明改正错误后,将滑片移至最右端,闭合开关,小明通过移动滑片P,分别记下多组对应的电压表和电流表的示数如表格所示,请你根据表中数据画出灯泡的U﹣I图象,并得出小灯泡的额定功率是 0.625 W。
(3)小明在完成几组实验后,电流表发生故障无法使用,于是他利用一个定值电阻R0接在原电路中电流表的位置,设计了如图丙所示电路,来测量小灯泡的额定功率。首先调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额,然后接着保持滑片的位置不变,将电压表 b 点的接线改到c点,观察并记录电压表的示数为U,则小灯泡的额定功率可表示为P额= U额• (用R0、U额、U等物理量表示)。
【分析】(1)在测小灯泡的电功率实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端;
(2)根据描点法作图;根据P=UI算出小灯泡的额定功率;
(3)在没有电流表的情况下,电压表和定值电阻应起到测量电流的作用,灯在额定电压下正常发光,保持滑片位置不变,根据电流从电压表正接柱流入,将电压表的b接线改接到c点,并记录电压表示数U,因各电阻的大小和电压大小都不改变,根据串联电路电压的规律求出定值电阻的电压,由欧姆定律得出通过定值电阻的电流,即为灯的额定电流,根据P=UI求小灯泡的额定功率。
【解答】解:(1)原电路图中,灯泡没有接入电路中,电压表与电流表串联在电路中是错误的,在测小灯泡的电功率实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
;
2)根据表格中的电流值和电压值描点连线,如下图所示:
;
小灯泡的额定电压为U额=2.5V,对应的额定电流为I额=0.25A,则小灯泡的额定功率为:
P=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W;
(3)电压表测灯的电压,当灯电压为U额时,灯正常发光;接着保持滑片位置不变,根据电流从电压表正接柱流入,将电压表的b点的接线改接到c点,观察并记录电压表示数U。
因各电阻的大小和电压大小都不改变,根据串联电路电压的规律,定值电阻的电压为:U0=U﹣U额,
由欧姆定律,通过定值电阻的电流:I0==,
根据串联电路电流的规律,灯的额定电流等于定值的电阻的电流,即:I额=I0==,
则小灯泡的额定功率可表示为:P额=U额I额=U额•。
故答案为:(1)见解答图;(2)见解答图;0.625;(3)b;U额•。
【点评】本题测小灯泡的电功率,考查电路的连接、额定功率的计算及设计实验方案的能力。
五、计算题
27.(8分)某汽车整车质量为1300kg,汽油消耗量为百公里7.5L,如果该车是油电混合动力的车型,其百公里耗油量为3.0L。(ρ油=0.8×103kg/m3,q油=4.5×107J/kg)
(1)则每百公里可节省油多少kg?
(2)如果汽车匀速直线运动时其阻力为1000N,所节省的汽油在30%的效率下可运行多少m?
(3)如果每个轮胎与地面的接触面积为0.02m2,该车对地面的压强为多少?
【分析】(1)根据题意可求每百公里可节省油的体积,然后利用ρ=计算每百公里可节省油的质量;
(2)利用Q放=m油q油求出每百公里可节省油完全燃烧产生的热量,然后利用η=求出牵引力做的功,根据二力平衡条件得出牵引力,再利用W机=F牵s计算汽车行驶的距离:
(3)汽车匀速直线运动时对地面的压力等于汽车的重力,利用F=G=mg求出压力,受力面积是4个轮胎与地面的接触面积,利用p=计算该车对地面的压强。
【解答】解:(1)每百公里可节省油的体积:
V=7.5L﹣3.0L=4.5L=4.5×10﹣3m3,
根据ρ=可得,每百公里可节省油的质量:
m油=ρ油V=0.8×103kg/m3×4.5×10﹣3m3=3.6kg;
(2)每百公里可节省油完全燃烧产生的热量:
Q放=m油q油=3.6kg×4.5×107J/kg=1.62×108J,
由η=可得,牵引力做的功:
W机=ηQ放=30%×1.62×108J=4.86×107J,
汽车匀速直线运动时,F牵=F阻=1000N,
由W机=F牵s可得,汽车行驶的距离:
s===4.86×104m;
(3)汽车对地面的压力:
F=G=mg=1300kg×10N/kg=13000N,
受力面积:S=4×0.02m2=0.08m2,
该车对地面的压强:
p===1.625×105Pa。
答:(1)每百公里可节省油3.6kg;
(2)所节省的汽油在30%的效率下可运行4.86×104m;
(3)该车对地面的压强为1.625×105Pa。
【点评】此题为力学和热学综合题目,考查了学生对压强、重力、密度、做功与热量公式的理解和掌握,属于中考压轴题,应知道汽车匀速直线运动时对地面的压力等于汽车的重力。
28.(8分)如表是某家用电热壶的部分铭牌参数,假设电热壶电阻丝电阻不随温度的变化而改变,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。
(1)电热壶电阻丝的电阻多大?
(2)电热壶正常工作时,把1L水从20℃加热到100℃所用时间为6min,则此电热壶正常工作时的加热效率是多少?(计算结果保留小数点后一位)
(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率是多少?
产品型号
DYH﹣2100D
额定电压
220V
额定功率
1000W
频率
50Hz
容量
1.2L
【分析】(1)知道电热壶的额定功率和额定电压,利用P=求出电热壶电阻丝的电阻;
(2)利用密度公式求出1L水的质量,利用Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量,利用W=Pt求出电热壶消耗的电能,利用效率公式求出电热壶正常工作时的加热效率;
(3)利用P=求出当电压为198V时,电热壶的实际功率。
【解答】解:(1)由P=可知,电热壶电阻丝的电阻:R===48.4Ω;
(2)水的体积:V=1L=1dm3=1×10﹣3m3,
由ρ=可知,水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,
水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J,
电热壶消耗的电能:W=Pt=1000W×6×60s=3.6×105J,
电热壶正常工作时的加热效率:η==≈93.3%;
(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率:P实===810W。
答:(1)电热壶电阻丝的电阻为48.4Ω;
(2)电热壶正常工作时的加热效率是93.3%;
(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率是810W。
【点评】本题是一道电热综合题,主要考查电功公式、电功率公式、吸热公式以及效率公式的应用,难度不大。
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