2023年内蒙古通辽市科尔沁区中考物理模拟试卷
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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。
1. 如图所示的情景中,关于声现象的描述和分析,正确的是( )
A. 弹奏吉他时,我们听到优美的琴声是来自琴弦的振动
B. 在汽车的排气管上安装消声器是为了在传播过程中减弱噪声
C. 停止对真空罩抽气,让空气重新进入玻璃罩中,听到的铃声会逐渐变小
D. 改变直尺伸出桌面的长度,用相同的力拨动直尺,声音的响度会发生变化
2. 中华诗词蕴藏着丰富的物理知识,下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是( )
A. “山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”——霜的形成是凝固现象
B. “可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”——露的形成是液化现象
C. “夜阑卧听风吹雨,铁马冰河入梦来”——冰的形成是凝华现象
D. “天接云涛连晓雾,星河欲转千帆舞”——雾的形成是汽化现象
3. 水星凌日是一种天文现象,平均每100年发生约13次,时间在5月或11月初。当水星运行到太阳和地球之间时,如果三者能连成直线,便会发生“水星凌日”现象,其道理和日食类似。如图所示,水星如一颗小黑痣从太阳“脸上”缓慢爬过。它的形成与下列光现象原理相同的是( )
A. 海市蜃楼 B. 水中倒影
C. 墙上手影 D. 杯中铅笔
4. 如图所示,北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是( )
A. 如图甲所示,武大靖蹬地匀速通过弯道,他的运动状态没有改变
B. 如图乙所示,苏翊鸣完成单板转体,他上升时速度减小,惯性减小
C. 如图丙所示,谷爱凌夺冠决赛中从高空加速下降时重力势能转化为动能,机械能保持不变
D. 如图丁所示,自由滑雪空中技巧运动员从空中向下落的过程中,重力做功越来越快
5. 如图所示是火车站的自动检票闸机,乘客只需刷一下身份证,然后面对摄像头进行人脸识别,两种信息都确认后系统就会提示检票通过,闸机门自动打开。若身份证和人脸识别系统各相当于一个开关,信息符合为开关闭合状态,则下列模拟电路中,符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示。木块和小车以相同的速度一起向右做匀速直线运动。关于木块和小车的受力分析。在不考虑空气阻力的情况下,下列说法正确的是( )
A. 木块和小车向右运动,木块不受摩擦力
B. 小车所受到压力和小车受到的支持力是一对平衡力
C. 以小车为参照物地面是静止的
D. 地面所受的压力与木块所受的支持力是一对相互作用力
7. 关于如图四幅图,描述正确的是( )
A. 图①中,甲站在干燥的木桌上,乙站在地上,则甲、乙都会触电
B. 图②中,司南的勺柄指南,表示指向地磁的南极
C. 图③中,环卫工人用扫帚打扫街道时,既不能省力,也不能省距离
D. 图④中,神舟十三号航天员首次出舱活动,他们的质量不变
8. 如图所示,关于甲、乙、丙、丁四幅图,下列说法正确的是( )
A. 甲图装置的原理与扬声器的原理相同
B. 乙图中闭合电路的部分导体在磁场中运动就会产生电流
C. 丙图中滑动变阻器的滑片向右移动电磁铁吸引铁钉的个数会增加
D. 丁图中照明电路的连接方式正确
9. 建筑工人用如图所示的滑轮组,在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动了2m,所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中,下列说法错误的是( )
①绳子自由端沿水平方向移动的速度为1.5m/s
②物体受到的拉力为750N
③拉力F的功率为375W
④滑轮组的机械效率为80%
A. 只有①和② B. 只有②和③ C. 只有③和④ D. 只有①和④
10. 如图甲所示电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端的过程中,变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列有关说法中正确的是( )
A. 当滑片自左向右滑动时,电压表、电流表示数都增大
B. 当滑片自左向右滑动时,电压表、电流表示数都减小
C. 电源电压为9V
D. 整个过程中电路总功率变化了2.4W
11. 水平桌面上两个底面积相同的容器,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,A球有一半体积露出液面,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A. 两小球排开液体的质量mA排
C. 两个容器对水平桌面的压强可能p甲=p乙
D. 两种液体的密度ρ甲=2ρ乙
12. 如图,电源电压为6V保持不变,灯泡L上标有“4V2W”字样,滑动变阻器R2上标有“20Ω1A”字样,定值电阻R1阻值为10Ω,电流表量程为0~3A.电压表量程为0~3V,不计温度对灯丝电阻的影响。则下列说法正确的是( )
A. 灯泡正常工作时的电阻是8Ω
B. 当S、S1、S2闭合,S3断开,R2滑片处于最右端时,电流表示数为0.9A
C. 当S、S1、S2闭合,S3断开,R2滑片处于最右端时,电路总功率为18W
D. 当S、S3闭合,S1、S2断开时,为确保元件安全,R2的取值范围为4~8Ω
13. 如图所示,太阳能充电宝同时为两部手机充电;充电时,电能转化为______ 能,利用手机接收微信消息时是通过______ 传递信息的。
14. 很多生活小常识都蕴涵着物理学原理:用水作为冷却剂是因为水的______ 比较大的缘故;加油前我们需要触摸加油机上的静电消除器(如图)避免因静电引起火灾。若瞬间电流方向是由静电消除器流向人体,则人体带的是______ (选填“正”或“负”)电荷。
15. 如图所示,闭合电磁铁开关S,条形磁铁静止在水平桌面上,它所受的摩擦力方向为______,当滑片向左移动时,静止的条形磁铁所受到的摩擦力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16. 如图所示。用电吹风对着玻璃管上口吹风,发现乒乓球会被吸入玻璃管中并从上口飞出。原因是玻璃管上口空气流速大,压强______ (填“大”“小”或“不变”);关闭家里其他用电器,让电吹风单独工作一段时间,电能表的转盘转过600转,则该电吹风在上述时间内消耗的电能是______ J。
17. 如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.1A,则电源电压为______ V。将S1、S2、S3都闭合,移动滑片位置,使电流表的示数为0.6A,工作5min滑动变阻器产生的热量为______ J。
18. 如图所示,平面镜前一发光点S发出的光线,经平面镜反射后恰好通过凸透镜的焦点F,再经凸透镜折射,请完成这一现象的光路图。
19. 如图,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,l1为力F1的力臂。在图中画出力F1和F2的力臂l2。
20. 用如图甲装置,探究平面镜成像的特点:
(1)为了便于确定像的位置,玻璃板应竖直放置在水平桌面的白纸上。将蜡烛1放在A位置,可看到它在玻璃板后面的像。拿一支完全相同的蜡烛2竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛1的像______ 时,该位置记为A′;
(2)改变蜡烛1的位置,重复步骤(1),可得像与物位置的对应关系如图乙,可知平面镜成像时,像与物关于镜面______ ;
(3)将图乙中C处的蜡烛沿直线CC‘向玻璃板方向移动1cm,此时像的大小的变化情况是______ ;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)小聪选择平面镜进行实验。他想用如图丙所示的方法,把刻度尺贴在平面镜上测出像的高度,你同意他的方法吗?为什么?______ 。
21. 国庆节期间,小华和妈妈一起回老家去体验秋季土豆的采摘过程,他还和妈妈一起制作了狼牙土豆美食。在制作过程中爱研究的小华还借助于带回家的实验器材箱测出了土豆的密度,以下是他的实验步骤:
(1)将天平放在桌面上,并将游码移动至标尺零刻度线处。
(2)称量前,若指针静止时位置如图1甲所示,则应将平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)端调节。
(3)用调节平衡后的天平测量一块切成了条状的土豆条A的质量,当天平再次平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图1乙所示,其质量为______ g。
(4)将量筒中倒入适量清水并记下此时读数为30mL,将该土豆条放入量筒中浸没,量筒读数如图1丙所示,则该土豆的体积为______ mL,密度是______ kg/m3。
(5)研无止境的小华,还想用同一个土豆切成的另一块土豆条B去测量制作狼牙土豆的食用油密度。他找来电子秤,用图2所示的方法测出食用油的密度。
①将一碗装有适量的食用油的碗,放在厨房里的家用电子秤上,这时的读数为m1=250g;
②用细线将土豆条B浸没在食用油中(未触底),电子秤上读数为m2=255.4g;
③将土豆条沉在碗底,电子秤上的读数为m3=257.2g;
④则土豆条B的质量为______ g,食用油的密度为______ g/cm3。
⑤实验结束后,小华取下电子秤上的碗,却发现电子秤示数并没有显示为“0.00g”,而是显示为“0.20g”,电子秤在使用前没有校零,则他所测得的食用油的密度与实际密度相比______ (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
22. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验器材有:电压表、电流表、额定电压为2.5V的小灯泡,开关、电压为6V的电源和滑动变阻器等。
(1)“测量小灯泡的电功率”的实验原理是______ ;
(2)根据图1连接电路,闭合开关前,应将滑片移至最______ 端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数。经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了______ (选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,当电压表的示数为2.5V时,对应电流表的示数如图2所示,则小灯泡的额定电功率是______ W;
(5)小明完成上述实验后,想测量一个额定电压为U0的小灯泡的额定功率,在连接电路时发现电流表的接线柱松动无法使用,于是他找到了一个最大阻值为R0的滑动变阻器R2,利用原有的滑动变阻器R1、电压表等设计了如图3所示的电路,测出了小灯泡的额定功率。请你帮助他完善测量过程;(考虑小灯泡电阻会随通过温度的变化而变化)
①电路连好后,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P移到左端,调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为U0;
②保持滑动变阻器R1的滑片位置不变,滑动变阻器R2的滑片______ (补充变阻器R2滑片的调节情况),读出电压表的示数U;
③小灯泡的额定功率P额= ______ 。(用U0、U、R0表示)
23. 随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的纯电动汽车,其质量为1.8t,车轮与路面接触的总面积为750cm2。该车在水平路面上匀速直线行驶12km,用时10min,这一过程中汽车发动机的功率恒为24kW。(汽油热值q=4.5×107J/kg,g取10N/kg)求:
(1)该车静止在水平路面上对路面的压强是多少?
(2)在这过程中汽车受到的阻力是多少?
(3)该车百公里消耗电能1.8×108J,若这些能量完全由燃烧汽油来获得,相当于完全燃烧汽油多少千克?
24. 有一种具有保温功能的电热水壶如图甲,其额定电压为220V,原理图如图乙,R1和R2是电热丝,该电热水壶有加热挡和保温挡,其中的保温功率为242W。图丙是一种新型插座,它能即时显示用电器的工作电压和所耗电费等。将电热水壶单独插在该插座上,用加热挡加热一段时间后,屏幕两次显示如图丁。
(电费单价:0.5元/kW⋅h;电热丝R1和R2阻值定不变,图丙的新型插座在使用过程中,插座的输出电压稳定不变。)求:
(1)电热水壶的实际加热功率;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)若电热水壶的加热效率为80%,在电压为220V时,将质量为1.21kg的养生茶从18℃加热至98℃,至少需要多长时间。[已知养生茶的比热容c=4×103J/(kg⋅℃)]
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、优美的琴声是来由琴弦的振动产生的,故A正确;
B、在汽车的排气管上安装消声器是为了在声源处控制噪声的产生,故B错误;
C、当空气重新进入玻璃罩中,听到的铃声会逐渐变大,故C错误;
D、改变直尺伸出桌面的长度,用相同的力拨动直尺,声音的音调会发生变化,响度不变,故D错误。
故选:A。
(1)声音是由物体的振动产生的;
(2)减弱噪声的途径有三种:即在声源处减弱、在人耳处减弱、在传播过程中减弱;
(3)声音的传播需要介质,气体、液体和固体都能够传播声音;
(4)声音的特性有三个:音调、响度和音色。音调是指声音的高低,响度是指声音的大小,音色是指声音的感觉特性。
此题主要考查了声音的产生、声音的传播、声音的特征及减弱噪声的途径,难度不大。
2.【答案】B
【解析】解:A.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的固态小冰晶,故A错误;
C.冰是水凝固形成的,故C错误;
BD.露和雾是空气中的水蒸气遇冷液化而形成的小水滴,故B正确、D错误。
故选:B。
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。
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。
3.【答案】C
【解析】解:当水星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时,在地球上看到水星从太阳面上移过,这就是“金星凌日”现象,成因是光的直线传播;
A、海市蜃楼是光的折射现象,故A不符合题意;
B、水中倒影是光的反射现象,故B不符合题意;
C、墙上手影是光沿直线传播形成的,故C符合题意;
D、杯中铅笔变弯是光的折射现象,故D不符合题意;
故选:C。
解答此题要明确发生“水星凌日”现象时,太阳、水星和地球三者在同一条直线上,并且,水星在太阳和地球之间。
一般来说:见到影子、日月食、小孔成像就联系到光的直线传播原理;见到镜子、倒影、潜望镜就联系到光的反射原理;见到水中的物体,隔着玻璃或透镜看物体就联系到光的折射原理。“水星凌日”的天文奇观,很少见,它的产生和日食的道理相同。
4.【答案】D
【解析】解:A.武大靖蹬地匀速通过弯道,方向发生变化,则他的运动状态发生变化,故A错误;
B.苏翊鸣完成单板转体时质量不变,惯性不变,故B错误;
C.谷爱凌从高空加速下降时,要克服空气阻力做功,机械能减小,故C错误;
D.运动员从空中向下落的过程中,速度越来越大,根据公式P=Gv可知,重力做功的功率越来越大,重力做功越来越快,故D正确。
故选:D。
(1)速度大小变化或运动方向变化都是运动状态变化。物体由静到动、由动到静、由慢到快、由快到慢都是速度大小的变化;圆周运动、拐弯运动都是运动方向的变化;
(2)我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性,惯性代表了物体运动状态改变的难易程度,惯性的大小只与物体的质量有关;
(3)机械能等于动能和势能之和。动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;机械能转化过程中,有摩擦等阻力,机械能的总量减小;
(4)根据公式P=Gv分析。
此题以冬奥会项目为背景,考查了增大压强的方法、力是否做功的判断、力与运动的关系的关系以及平衡力和相互作用力的辨别等知识点,体现了物理关注社会热点的特点。
5.【答案】C
【解析】解:根据题意可知,只有两个开关都闭合的情况下,闸机门自动打开,这说明两个开关相互影响,是串联的,然后与电动机串联,故C正确。
故选:C。
根据题意分析两个开关的连接方式,从而得出正确的电路图。
本题考查根据要求设计电路,逐一对每个电路进行分析,找出与题中条件相符合的电路图即可。
6.【答案】A
【解析】解:A.木块随小车一起做匀速直线运动,没有相对运动的趋势,相对小车静止,木块不受摩擦力,故A正确;
B.小车所受到压力和小车受到的支持力大小不相等,不是平衡力,故B错误;
C.以小车为参照物,地面的位置发生了变化,是运动的,故C错误;
D.地面所受的压力与木块所受的支持力大小不相等,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:A。
(1)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个个物体上;
平衡力的判断,两个力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。缺一不可。
(2)摩擦力的产生条件,是物体之间要发生或已经发生相对运动。
(3)物体处于匀速直线运动状态或静止状态称平衡状态,处于平衡状态的物体受到的力是平衡力。
此类题考查二力平衡的条件、摩擦力产生的条件等多方面的知识,是一道综合性较强的题目。
7.【答案】D
【解析】解:A.图①中,甲站在干燥的木桌上接触火线,由于木桌是绝缘体,不能形成通路,所以甲不会触电,故A错误;
B.地磁场的南北极与地理的南北极相反,司南的勺柄指南,表示指向地磁的北极,故B错误;
C.环卫工人用扫帚打扫街道,扫帚属于费力杠杆,费力但可以省距离,故C错误;
D.质量与物体的空间位置没有关系,航天员首次出舱活动,他们的质量不变,故D正确。
故选:D。
(1)人体触电是由于人体直接和间接与火线连通造成的。
(2)地理的南北极和地磁的南北极不重合;指南针指南是指向地理的南极。
(3)扫帚的动力臂比阻力臂短,是费力杠杆、省距离。
(4)质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关。
知道人体触电的原因;知道指南针指示南北的原因;知道杠杆的分类;知道真空不能传声,电磁波可以传递信息。
8.【答案】A
【解析】解:A.甲图是探究磁场对通电导体的作用,与扬声器原理相同,故A正确;
B.乙装置中没有电源,即线圈转动时,电路中就会产生感应电流,即电磁感应现象,该过程是将机械能转化为电能的过程,导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生电流,故B错误;
C.丙图中滑动变阻器的滑片向右移动,连入电路的阻值变大,通过电路的电流变小,电磁铁磁性减弱,吸引铁钉的个数会减少,故C错误;
D.丁图中开关应接在火线与用电器之间,故D错误。
故选:A。
(1)奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场;
(2)在电磁感应现象中,首先要通过外力使导体运动起来,这样就消耗了机械能,电路中产生了感应电流即得到了电能;
(3)通电线圈在磁场中受力转动是电动机的原理;
(4)为了安全,开关应接在火线与用电器之间。
物理学是以观察和实验为主的实验学科,很多的物理知识都来源于实验,在学习中应重视实验的学习,要牢记一些重要实验装置图。
9.【答案】A
【解析】解:①由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=ns物=2×2m=4m,
速度为v=st=4m4s=1m/s,故①错误;
②由题意可知,物体受到的摩擦力:f=0.4G=0.4×1500N=600N,
因为物体在水平方向上做匀速直线运动,所以物体受到的拉力:F拉=f=600N,故②错误;
③拉力做的总功:W总=Fs=375N×4m=1500J,
拉力做功的功率:P=W总t=1500J4s=375W,故③正确;
④克服地面摩擦力做的有用功:W有=fs物=600N×2m=1200J,
故滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=1200J1500J×100%=80%,故④正确。
故选:A。
(1)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=ns物;利用速度公式求绳子自由端移动的速度;
(2)根据物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍求出物体受到的摩擦力,根据二力平衡条件求出物体受到的拉力;
(3)利用W总=Fs求拉力做的总功,利用P=W总t求拉力做功的功率;
(4)利用W有=fs物求有用功,利用η=W有W总×100%求滑轮组的机械效率。
本题考查了二力平衡条件的应用、使用滑轮组时有用功、总功、功率和机械效率的计算,明确有用功和总功是关键。
10.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB、当滑片自左向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变小,电压表示数变小;此时电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大,故AB错误;
C、由图乙可知,当R=10Ω时,P1=0.9W,当R′=20Ω时,P1′=0.8W,
因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流分别为:I1= P1R= 0.9W10Ω=0.3A,I2= P′1R′= 0.8W20Ω=0.2A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,
所以,由I=UR可得,电源的电压:
U=I1(R+R0)=I2(R+R0′),即0.3A×(R+10Ω)=0.2A×(R+20Ω),
解得:R=10Ω,
电源的电压U=I1(R+R0)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V,故C错误;
D、当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,整个电路的总功率最大,则P大=U2R0=(6V)210Ω=3.6W,
当R′=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,整个电路的总功率最小,则P小=UI2=6V×0.2A=1.2W,
所以,整个电路功率变化了:△P=P大−P小=3.6W−1.2W=2.4W,故D正确。
故选:D。
由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)(2)根据滑片的移动方向判定滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化;根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化;
(3)根据图乙读出两组变阻器的阻值和对应的电功率,根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律结合电源的电压不变得出等式即可求出R的阻值,进一步求出电源的电压;
(4)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,整个电路的总功率最大,根据P=UI=U2R求出其大小;当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,整个电路的总功率最小,根据P=UI求出其大小,然后求出整个电路功率变化量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用,从图像中获取有用的信息和利用好电源的电压不变是关键。
11.【答案】BCD
【解析】解:A.A球在甲液体中漂浮,F浮=GA;根据阿基米德原理,F浮=G排A,所以GA=G排A,则mA=m排A;B球在乙液体中悬浮,mB=m排B,因为mA=mB,所以mA排=mB排,故A错误;
BD.A球在甲液体中漂浮,有一半体积露出液面,则ρ球=12ρ甲;B球在乙液体中悬浮,ρ球=ρ乙,那么ρ甲=2ρ乙;两容器内液面相平,根据公式p=ρ液gh可知,两种液体对容器底部的压强p甲=2p乙,容器底面积相同,根据公式p=FS可知,两种液体对容器底部的压力F甲=2F乙,故BD正确;
C.容器对水平桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力,两个小球重力相同,两个容器和液体的重力可能相同,则两个容器对水平桌面的压力可能相等,又因为容器底面积相等,根据公式p=FS可知,两个容器对水平桌面的压强可能p甲=p乙,故C正确。
故选:BCD。
(1)利用浮沉条件求出两个小球所受的浮力,比较其大小即可得出结论;
(2)根据题意求出两次排开液体体积的关系,利用阿基米德原理即可求出;
(3)深度相同,利用液体压强公式即可求出;底面积相同,利用压强公式变形式F=pS求出容器对桌面的压强关系。
此题综合考查了阿基米德原理、物体浮沉条件及其应用、压强的大小比较等知识点,是一道综合性较强的题目,本题也可以利用物体浮沉条件比较两种液体的密度关系。
12.【答案】ABD
【解析】解:(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,由P=U2R可知,灯泡正常工作时的电阻:RL=UL2PL=(4V)22W=8Ω,故A正确;
(2)由实物图可知,当S、S1、S2闭合,S3断开,R2滑片处于最右端时,定值电阻R1和滑动变阻器的最大阻值并联,电流表测量干路电流;
通过定值电阻R1的电流:I1=UR1=6V10Ω=0.6A,
通过滑动变阻器R2的电流:I2=UR2=6V20Ω=0.3A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数:I=I1+I2=0.6A+0.3A=0.9A,故B正确;
电路总功率:P=UI=6V×0.9A=5.4W,故C错误;
(3)由实物图可知,当S、S3闭合,S1、S2断开时,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流;
灯泡的额定电流:IL=ULRL=4V8Ω=0.5A,
已知滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表允许的最大电流为3A,所以此时电路的最大电流为0.5A,
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以此时滑动变阻器两端电压:U2=U−UL=6V−4V=2V,
由I=UR可得,滑动变阻器接入电路最小阻值:R2小=U2I大=2V0.5A=4Ω;
当电压表示数为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时灯泡两端电压:UL′=U−U2′=6V−3V=3V,
由于不计温度对灯丝电阻的影响,所以电路最小电流:I小=UL′RL=3V8Ω=38A,
则滑动变阻器接入电路的最大阻值:R2大=UVI小=3V38A=8Ω;
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为4Ω~8Ω,故D正确。
故选:ABD。
(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据P=U2R求出灯泡正常工作时的电阻;
(2)由实物图可知,当S、S1、S2闭合,S3断开,R2滑片处于最右端时,定值电阻R1和滑动变阻器的最大阻值并联,电流表测量干路电流,根据欧姆定律求出各支路电流,再根据并联电路电流规律求出电流表的示数;根据P=UI求出电路总功率;
(3)由实物图可知,当S、S3闭合,S1、S2断开时,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流;
根据欧姆定律求出灯泡的额定电流,再结合滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程确定电路最大电流,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,根据串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路最小阻值;
当电压表示数为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据串联电路电压规律求出灯泡两端电压,再根据欧姆定律求出电路最小电流,进一步求出滑动变阻器接入电路的最大阻值,综合上述计算结果得出滑动变阻器接入电路的阻值范围。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,会确定通过滑动变阻器的电流范围和对应滑动变阻器电阻的变化是关键。
13.【答案】化学 电磁波
【解析】解:在电池充电的过程中,消耗电能,转化为化学能,电池相当于电路中的用电器;
电磁波能在真空中传播,可以传递信息,所以手机接收微信消息时是通过电磁波传递信息的。
故答案为:化学;电磁波。
手机电池在对外供电的过程中是电源,将化学能转化成电能;而在充电过程中,消耗电能转化为化学能,是用电器;电磁波可以传递信息。
本题考查了能量的转化、电磁波的应用,都属于基础知识,要掌握。
14.【答案】比热容 负
【解析】解:因为水的比热容比较大,相同质量、升高相同的温度吸收的热量较多,降温效果好,可以作为冷却剂使用。
瞬间电流方向由静电消除器流向人体,电流方向与负电荷的定向移动方向相反,说明负电荷从人体定向移动到静电消除器,人体带的是负电荷。
故答案为:比热容;负。
(1)水的比热容较大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多;吸收或放出相同的热量时,温度变化较小,因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等;
(2)正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,负电荷定向移动的方向和电流的方向相反。
本题考查的知识点比较多,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
15.【答案】向右 变大
【解析】解:根据安培定则可知,通电螺线管的左端为S极,而条形磁体的右端为S极,根据同名磁极相排斥的特点,条形磁体会向左运动,故摩擦力的方向向右;当滑片向左移动时,通电螺线管的磁性变强,静止的条形磁铁受到的排斥力变大,因为条形磁体静止,它受力平衡,摩擦力等于排斥力,故摩擦力变大。
故答案为:向右;变大。
(1)根据安培定则判断条形磁体的磁极;磁极间的相互作用规律是:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。
(2)摩擦力的方向与物体运动趋势和相对运动的方向相反;物体静止时,物体受力平衡,摩擦力大小与排斥力相等。
本题考查了安培定则、磁极间相互作用和摩擦力的有关知识,属于基础题。
16.【答案】小 7.2×105
【解析】解:流体流速越大,压强越小。用电吹风对着玻璃管上口吹风,上口空气流速较大,压强较小,下口空气流速小,压强大。上下的压强差把乒乓球压上去。
电吹风消耗的电能为W=6003000kW⋅h=0.2kW⋅h=7.2×105J。
故答案为:小;7.2×105。
流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
3000r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h电能,电能表的转盘转过3000转,据此可以计算出电能表的转盘转过600转,电吹风消耗的电能。
本题考查电能的计算及流体压强与流速的关系,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是理解电能表参数的物理意义,解题过程中还要注意单位的换算。
17.【答案】3 270
【解析】解:当只闭合开关S1时,电阻R1、R2串联,电流表测量电路的电流,
电源电压为U=IR总=I(R1+R2)=0.1A×(10Ω+20Ω)=3V;
当S1、S2、S3都闭合时,R1、R3并联,R2被短路,电流表测量干路电流。通过R1的电流为I1=UR1=3V10Ω=0.3A,
通过滑动变阻器的电流为I3=I−I1=0.6A−0.3A=0.3A,
工作5min滑动变阻器产生的热量为Q=W=UIt=3V×0.3A×5×60s=270J。
故答案为:3;270。
(1)由电路图可知,只闭合开关S1时,电阻R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压,根据电阻的串联和欧姆定律求得电源电压;
(2)S1、S2、S3都闭合时,R2短路,R1与R3并联,电流表测量干路中的电流,根据并联电路的电压规律和欧姆定律求得通过R1的电流,根据并联电路的电流规律求得通过变阻器R3的电流,利用Q=W=UIt求得工作5min滑动变阻器产生的热量。
本题考查欧姆定律的应用,明确电路在不同开关状态下的电路连接方式是关键。
18.【答案】解:
先作出发光点S关于平面镜的对称点S′即为S点的像,像S′和F点的连线与平面镜的交点便是入射点O,从而做出平面镜的入射光线和反射光线;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,如图所示:
【解析】先根据平面镜成像的特点找出光源的像点,然后根据反射光线的反向延长线过像点,又过凸透镜的焦点F点确定反射光线的位置,补充上入射光线;根据过焦点的光线经过凸透镜后平行射出作出经过凸透镜的折射光线。
本题考查了光的反射定律、平面镜成像的特点的应用以及凸透镜的三条特殊光线,利用好经平面镜的反射光线好像是从虚像上发出的。
19.【答案】解:过力臂l1的下端,作垂直于l1的直线,与杠杆OA的交点为力F1的作用点,方向斜向右上方,即为F1;
作F2的反向延长线,过支点O作F2的垂线,垂线段即为F2的力臂l2,如图所示:
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离,由此作出F2的力臂;力的作用线与力臂垂直,由此作出作用在杠杆上的力F1的示意图。
本题考查了力的示意图和力臂的作法。当杠杆平衡时,动力和阻力对杠杆的影响是:使杠杆的运动趋势是相反的。
20.【答案】完全重合 对称 不变 不同意小聪的做法。因为像到平面镜有一定的距离,把刻度尺贴在平面镜上,刻度尺距离蜡烛的像较远,不能准确测量出像的高度。
【解析】解:(1)本实验利用等效替代法,用完全相同的蜡烛2代替蜡烛1,在玻璃板的后面移动,直到看上去跟蜡烛1的像完全重合,则蜡烛2的位置就是蜡烛1的像的位置,且像与物大小相等。
(2)由图乙可知,像与物位于玻璃板两侧,像与物的连线与玻璃板垂直,像与物到玻璃板的距离相等,可知平面镜成像时,像与物关于镜面对称。
(3)平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离无关。蜡烛沿直线CC‘向玻璃板方向移动1cm,所成像的大小不变。
(4)不同意小聪的做法。因为像到平面镜有一定的距离,把刻度尺贴在平面镜上,刻度尺距离蜡烛的像较远,不能准确测量出像的高度。
故答案为:(1)完全重合;(2)对称;(3)不变;(4)不同意小聪的做法。因为像到平面镜有一定的距离,把刻度尺贴在平面镜上,刻度尺距离蜡烛的像较远,不能准确测量出像的高度。
(1)(3)实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以确定像的位置,同时也可以比较物像大小关系;
(2)平面镜成像时,像与物关于镜面对称;
(4)刻度尺的刻度线应紧贴被测物体。
掌握平面镜成像实验中各器材选择和操作的目的,例如为什么选择薄透明玻璃板、为什么选择两个完全相同的蜡烛、玻璃板为什么要竖直放置、刻度尺的作用等,属于常考命题点。
21.【答案】右 12 10 1.2×103 7.2 0.9 不受影响
【解析】解:(2)指针左偏说明应该将平衡螺母向右调节,直到天平横梁平衡;
(3)土豆条A的质量为:m=10g+2g=12g;
(4)土豆条A的体积:V=40mL−30mL=10mL=10cm3,
土豆条A的密度:ρ=mV=12g10cm3=1.2g/cm3=1.2×103kg/m3;
(5)④将土豆条B沉在碗底,电子秤上的读数为m3=257.2g,
则土豆条B的质量:m′=m3−m1=257.2g−250g=7.2g,
土豆条A的体积:V′=m′ρ=7.2g1.2g/cm3=6cm3,
用一丝线将土豆条B浸没在食用油中时,电子秤的示数会增大,是因为食用油给土豆条B一个向上的浮力,物体间力的作用是相互的,土豆条B给食用油一个向下的力作用在电子秤上,所以土豆条B受到的浮力为:F浮=m2g−m1g,
由F浮=ρ油V排g可得土豆条B的体积:ρ油=F浮V′ g=m2g−m1gV′ g=m2−m1V′ =255.4g−250g6cm3=0.9g/cm3。
⑤电电子秤没有调零对m1、m2和m3的影响抵消,求出的土豆条B的质量是准确的,根据质量变化量求出的浮力没有受到影响,所以测得的食用油的密度与实际密度相比不受影响。
故答案为:(2)右;(3)12;(4)10;1.2×103;(5)④7.2;0.9;⑤不受影响。
(2)天平的调节原则:指针右偏左调(平衡螺母),左偏右调;
(3)物体的质量等于砝码质量加游码所对刻度;
(4)土豆条A的体积等于土豆条A浸没水前后水面对应的刻度值的差,知道土豆条A的质量和体积,根据密度公式求出土豆条A的密度;
(5)④由图2中的第1、3幅图可求出土豆条B的质量,由第1、2幅图结合浮力知识可求出土豆条B的体积,利用密度公式求出土豆条B的密度。
⑤电子秤没有调零对m1、m2和m3的影响抵消,根据质量变化量求出的浮力没有受到影响,据此可判断。
本题考查了天平的调节、量筒读数、天平的读数、密度计算以及误差的分析、浮力的运用,误差的分析时主要考虑质量和体积测量的差异情况。
22.【答案】P=UI 右 断路 0.75 移到最右端 U0⋅U−U0R0
【解析】解:(1)根据公式P=UI可知,用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过灯泡的电流,就可以计算出灯泡的电功率。
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的阻值应调到最大,即应将滑片移至最右端。
(3)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,可能是电路发生了断路;电压表有示数,说明电压表到电源两极之间没有断路,则电路故障可能是小灯泡发生了断路。
(4)由图2可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.3A,则小灯泡的额定电功率是P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
(5)①电路连好后,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P移到左端,电压表测量小灯泡两端的电压,调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为额定电压U0;
②保持滑动变阻器R1的滑片位置不变,滑动变阻器R2的滑片移到最右端,电压表测量小灯泡和R2两端的电压,读出电压表的示数U;
③根据串联电路电压特点可知,滑动变阻器R2两端的电压为U2=U−U0,
根据欧姆定律及串联电路电流特点可知,小灯泡的额定电流I额=I2=U2R0=U−U0R0,
小灯泡的额定功率P额=U额I额=U0⋅U−U0R0
故答案为:(1)P=UI;(2)右;(3)断路;(4)0.75;(5)移到最右端; U0⋅U−U0R0。
(1)用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过灯泡的电流,利用P=UI就可以计算出灯泡的电功率;
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器阻值应调至最大;
(3)电流表无示数,可能是电路发生了断路;电压表有示数,说明电压表到电源两极之间没有断路,据此分析;
(4)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI求出该小灯泡的额定功率;
(5)要测灯泡的额定功率,应先使灯正常发光,在没有电流表的情况下,电压表与定值电阻应起到电流表的测量作用,故将灯与最大阻值为R0的滑动变阻器R2串联后再与变阻器R1串联;
将R2的滑片滑到最左端,此时R2接入电路的阻值为0,电压表与灯泡并联,测量的是灯泡两端的电压,调节R1的滑片,使电压表的示数为灯泡的额定电压时小灯泡正常发光;保持滑动变阻器R1的滑片位置不变,将变阻器R2的滑片移到最右端,由于电压表接在变阻器R2的滑片上,因此R2的滑片移动过程中,电路中的总电阻不变,由欧姆定律可知,电路中的电流不变,灯仍正常发光,此时电压表测灯泡和滑动变阻器R2两端的总电压,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器R2两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI求出灯泡的额定功率。
本题测量标有“2.5V”字样的小灯泡额定功率的实验,考查注意事项、故障分析、电流表读数及功率计算和设计方案测额定功率的能力。
23.【答案】解:(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力:
F压=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N,
对地面的压强:
p=F压S=1.8×104N750×10−4m2=2.4×105Pa;
(3)汽车在该路段的速度:
v=st=12000m10×60s=20m/s;由P=Wt=Fst=Fv可得汽车的牵引力:
F=Pv=24×103W20m/s=1200N,
因汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,
所以,在这一过程中汽车受到的阻力f=F=1200N;
(3)由题意知,Q放=W总=1.8×108J,
根据Q=mq可得,汽油的质量:
m=Q放q汽油=1.8×108J4.5×107J/kg=4kg。
答:(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强为2.4×105Pa;
(2)在这一过程中汽车受到的阻力为1200N;
(3)该车百公里消耗电能1.8×108J,若这些能量完全由燃烧汽油来获得,相当于完全燃烧汽油4.5千克。
【解析】(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,根据p=FS求出对地面的压强;
(2)根据P=Wt=Fst=Fv求出汽车的牵引力,汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,据此求出阻力;
(3)利用Q=mq计算汽油的质量。
本题是力学和热学的综合题,考查了学生对重力公式、压强公式、燃料完全燃烧放热公式、功率公式以及热量公式,是一道综合题。
24.【答案】解:(1)S接b时只有电阻R1工作,电阻较小,根据P=UI=U2R知此时为加热状态;
由丁图得,电热水壶实际电压U实=200V,加热时间t=18:12−18:00=12min=0.2h,所耗电费0.1元。
因此电热水壶消耗的电能:
W=0.1元0.5元/(kW⋅h)=0.2kW⋅h,
电热水壶的实际加热功率:
P加热=Wt加热=0.2kW⋅h0.2h=1kW=1000W;
(2)由P=UI=U2R得,R1的阻值:
R1=U实2P加热=(200V)21000W=40Ω;
电热水壶的额定加热功率:
P额加热=U额2R1=(220V)240Ω=1210W;
S接a时,R1和R2串联,电阻较大,根据P=UI=U2R可知,此时为保温状态;
由P=UI=U2R可知,此时电路中的总电阻:
R串=U额2P保温=(220V)2242W=200Ω,
由串联电路的电阻特点可知,电热丝R2的阻值:
R2=R串−R1=200Ω−40Ω=160Ω;
(3)养生茶从18℃加热至98℃吸收的热量:
Q吸=c液m(t−t0)=4×103J/(kg⋅℃)×1.21kg×(98℃−18℃)=3.872×105J,
由η=Q吸W×100%可知,所以电热水壶消耗的电能:
W电=Q吸η=3.872×105J80%=4.84×105J
由P=Wt得,需要时间:
t需要=W电P额加热=4.84×105J1210W=400s。
答:(1)电热水壶的实际加热功率为1000W;
(2)电热丝R2的阻值为160Ω;
(3)若电热水壶的加热效率为80%,在电压为220V时,将质量为1.21kg的养生茶从18℃加热至98℃,至少需要400s。
【解析】(1)分析开关转换时电路连接,根据P=UI=U2R分析确定不同挡位电路的连接,根据所交电费求得消耗的电能,根据P=Wt求实际加热功率;
(2)由P=UI=U2R的变形公式可得R1的阻值;根据P=UI=U2R求电热水壶的额定加热电功率;电热水壶处于保温挡时,根据P=UI=U2R求出电路中的总电阻,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,从而求R2的阻值;
(3)根据Q吸=c液m(t−t0)求出养生茶从18℃加热至98℃吸收的热量;由η=Q吸W×100%求出水壶消耗的电能,根据W=Pt得出将1.21kg的养生茶从18℃加热至98℃需要的时间。
本题为电热综合题,考查电功率公式、串联电阻的规律及吸热公式的运用,关键是确定挡位电路的连接。
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