2023年江苏省连云港重点学校中考物理三模试卷
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一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
1. 在2022年央视元宵节晚会上,神舟十三号航天员王亚平在空间站用古筝弹奏了一曲《茉莉花》,如图所示,关于王亚平的这次太空演出,下列说法正确的是( )
A. .弹奏古筝时,手指越用力,发出声音的音调越高
B. .古筝发出的声音是通过声波直接传播到地球的
C. .古筝琴弦长短不同,发出声音的响度不同
D. 人们能根据声音的音色分辨出古筝
2. 如图,北京冬奥会开幕式上二十四节气倒计时惊艳全场。“二十四节气”是中华智慧的结晶,下列有关节气的谚语说法正确的是( )
A. “小寒大寒,滴水成冰”——冰的形成是熔化现象需要放热
B. “霜降有霜,米谷满仓”——霜的形成是凝华现象需要放热
C. “白露,露珠遍路”——露的形成是汽化现象需要吸热
D. “雨水有雨,一年多雨”——雨的形成是液化现象需要吸热
3. 下面四幅图的光学现象与日食形成原理相同的是( )
A. 对镜梳妆 B. 筷子“弯折”
C. 日晷计时 D. 水中倒影
4. “估测”是物理学中常用的一种方法,下面是某同学对一些物理量的估测,其中与实际接近的是( )
A. 一支新2B铅笔的质量约为120g B. 洗澡水适宜温度约为60℃
C. 人体的密度约为1×103g/cm3 D. 教室里日光灯工作时的电流约为0.2A
5. 下列做法不符合安全用电要求的是( )
A. 用电器金属外壳接地
B. 人同时接触火线和零线
C. 使用测电笔时手要接触笔尾的金属电极
D. 发现有人触电应立即切断电源,若无法切断电源,应用干木棍等绝缘体挑开电线
6. 石墨烯是目前世界上最薄最坚硬的纳米材料,它的熔点超过3000℃,它具有优良的导电性和导热性,根据石墨烯的性质,你认为石墨烯不适合用来制成( )
A. 高压输电线 B. 航天飞机 C. 隔热手套 D. 电脑散热片
7. 下列关于热现象的说法,正确的是( )
A. 物体的内能增加,一定是吸收了热量
B. 0℃的水变成0℃的冰,温度不变,内能不变
C. 热量可以从内能小的物体向内能大的物体传递
D. 火箭用液态氢作燃料,是因为液态氢含有的热量多
8. 2020年,我市在红绿灯路口安装了违法闯红灯的高清自动识别抓拍系统。如果行人指示信号灯为红灯(开关S1闭合)时,仍有行人在斑马线上过马路,这套系统会使开关S2闭合,自动将行人的图像拍摄下来,曝光违法行人。下列电路图符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 为对中国天眼(FAST)的4450块厚度仅为1mm的反射面板进行健康体检,FAST调试组研制了“微重力蜘蛛人系统”。设各最主要部分是一个直径超7m的氮气球,下面悬吊着“蜘蛛人”,人靠浮力达到在“大锅内”“行走”的平衡,下列有关说法正确的是( )
A. 由于氦气球受到了很大的浮力,所以减小了人的重力
B. 当人静止在反射面板上时,人受到的支持力和重力是一对平衡力
C. 蜘蛛人的手脚上都有宽大的轻质板,这是为了减小人对反射面板的压强
D. 氦气球受到的浮力大小等于其重力的大小
10. 如图所示,铅球由a处向右上方推出,在空中划出一道弧线后落到地面b处。铅球在飞行过程中,不断改变的是( )
A. 惯性的大小 B. 运动的方向 C. 受到重力的大小 D. 受到力的个数
二、填空题(本大题共7小题,共20.0分)
11. 北京时间2023年4月7日,全国首枚以地级市名字命名的“连云港号”双曲线一号固体商业运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射。“连云港号”是通过______ (选填“电磁波”、“超声波”或“红外线”)向地球传回遥感成像照片的。4月12日素有“人造太阳”之称的中科院等离子研究所EAST装置,实现了403s稳态运行。它有类似太阳核______ (填“裂变”或“聚变”)的反应机制,是探索终极能源的利器。目前被人类广泛运用的核能是______ 能源(选填“可再生”或“不可再生”)。
12. 如图所示,用钢尺快速击打下面的一颗棋子,可以发现这颗棋子被击飞而上面的那些棋子仍然留在原处落在正下方,上面的那些棋子没有飞出是因为这些棋子具有______。下面的那颗棋子被击后飞出去,说明力可以改变物体的______。
13. 如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方即可产生电能。产生的电能储存于魔方内并通过USB端口给移动设备充电。
(1)此魔方根据______ 的原理发电,这个过程______ 能转化为电能;
(2)给移动设备充电时,魔方相当于电路中的______ (选填“电源”或“用电器”)。
14. 图甲所示是汽油机的______ 冲程,该冲程中燃气的内能是通过______ 方式改变的。某汽车发动机的能量流向如图乙所示,完全燃烧0.7kg的汽油,废气带走的能量最多能使______ g的水升高10℃。[q汽油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
15. 如图甲是疫情期间,无锡学校在“停课不停学”情况下,老师直播上课的场景。教师到摄像头的距离应满足______ 的条件;如图乙所示,蜡烛恰好在光屏上成清晰的像,这个像是倒立______ 的实像;若将光屏向靠近透镜方向移动一小段距离,保持透镜和蜡烛位置不变,在蜡烛前面放置度数合适的______ 眼镜(选填“近视”或“远视”),光屏上也能再次成清晰的像。
16. 小华家6月底电能表的示数如图所示,7月底表盘的示数为,则她家7月份用电器消耗的电能为______ kW⋅h。关掉家里其他用电器,让电热水器单独工作3min,电能表表盘转了150r,热水器的实际功率为______ W,该电路还允许功率不超过______ W的用电器同时工作。
17. 小灯泡的I−U图像如图甲所示,将它与定值电阻R并联,如图乙所示,闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数为0.45A。则电源电压为 V;定值电阻的阻值为 Ω;此时小灯泡的电功率为 W。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
18. 在图中画出光从空气进入水中时的入射光线。
19. 如图所示,地面上工人利用滑轮组向下拉绳提升重物,请画出滑轮组绳子绕法。
四、实验探究题(本大题共2小题,共22.0分)
20. 某实验小组在做“观察水的沸腾”实验时,用到的器材有铁架台、烧杯、温度计、秒表、硬纸板、石棉网等。
(1)安装实验器材,应按照______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(2)实验时用温度计测出不同时刻水的温度,并记录在下表中,其中第3min时温度计的示数如图甲所示,示数______℃;
(3)分析图乙中的图线可知,第一次实验和第二次实验所用水的质量之比是______;
(4)小王将碘锤放入热水中,如图丙所示,观察到碘锤中固态碘逐渐消失,紫色的碘蒸气充满碘锤,固态碘发生的物态变化是______。在此实验中,固态碘没有先变成液体,再变成气体,原因是______(已知碘的熔点是113.5℃,碘的沸点是184.4℃)。
21. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源是新干电池两节,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)电学兴趣小组的同学连接好如图甲所示的电路后,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应置于______ 端(选填“M”或“N”);
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近3V,则电路故障原因可能是______ ;
(3)小明移动滑动变阻器的滑片过程中,测量出了4组实验数据,描点并绘制出了通过滑动变阻器的电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示。当电压表示数为______ V时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的功率为______ W;
(4)同组的小丽通过计算指出曲线上所标出的五个点中,______ 点并不是实验直接测得的数据,她的理由是______ 。
五、计算题(本大题共2小题,共16.0分)
22. 一辆小货车运货,满载后总质量是6×10³kg,轮胎与地面总接触面积为0.5m²。在平直的公路上以60km/h的速度匀速行驶10min,货车受到的阻力是总重力的0.05倍,(g=10N/kg)。求:
(1)满载后小货车的总重;
(2)静止时满载后小货车对路面的压强;
(3)小货车匀速行驶过程中牵引力做的功。
23. 如图是小明家使用的两档电取暖器内部简化电路图,R1、R2为电热丝,且电阻不变,高温档位功率为1100W,低温档位功率为440W,家庭电路电压U=220V,求:
(1)电取暖器处于高温档位时电路中的电流;
(2)电路中R1的阻值;
(3)计算用低温档位取暖R1两端的电压;
(4)若此电取暖器安装在小明家的客厅里,客厅内空气的质量约为80kg,计算此电取暖器将客厅内空气从10℃加热到20℃至少需要多长时间。[空气的比热容取1100J/(kg⋅℃)]
六、综合题(本大题共1小题,共8.0分)
24. 阅读材料,回答问题。
航拍无人机 2021年,某公司发布了一款航拍无人机(如图甲所示)。该无人机最大上升速度可达8m/s,最大下降速度可达6m/s,让航拍变得高效。该无人机通过减小风阻和增大电池容量增强了续航能力,供电电压为14V的电池容量从3.85A⋅h提高到5A⋅h,并支持80W的充电功率,充电电压为20V,续航时间提升到了46分钟,真正突破了30分钟的桎梏,实现了“鱼跃”式的提升。
(1)“比值定义法”是物理学中常用的定义新物理量的方法,我们可以用速度变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值来描述速度变化的快慢。若无人机从静止开始直线上升,至达到最大上升速度,用时10s,则该无人机的速度变化快慢为______ m/s2;
(2)如图乙是该无人机在某次飞行时做功的情况,请据此在图丙中画出其0~4s的功率−时间(P−t)图像;
(3)现在的锂电池容量有两种标注方式。一种是mA⋅h:表示充满电后以该电流持续对外供电1h就把电池的电能释放完;另一种是W⋅h:表示充满电后以该功率对外供电1h就把电池的电能释放完。该无人机的电池如果用W⋅h来标注,应该为______ W⋅h;
(4)理论证明,电池充电时间t、电池容量和充电电流存在以下关系:t=1.2×电池容量÷充电电流,若把无电状态的该无人机电池充满电,需要______ h。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、弹奏古筝时,手指越用力,发出声音的响度越大,故A错误;
B、太空没有空气,不能传播声音,故B错误;
C、改变弦的长短,从而改变弦振动的频率,改变了发声的音调,故C错误;
D、不同发声体的结构不同,发出声音的音色不同,人们能根据声音的音色分辨出古筝,故D正确。
故选:D。
(1)响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关;
(2)声音的传播需要介质,真空不能传声;固体、液体、气体都可作为传播声音的介质;
(3)音调指声音的高低,与振动频率有关;
(4)音色是由发声体本身决定的一个特性。
本题考查声音的传播以及声音的特性,难度不大。
2.【答案】B
【解析】解:A、冰是水的凝固现象,需要放热,故A错误;
B、霜是水蒸气直接变为固态的小冰晶,是凝华现象,需要放热,故B正确;
C、露水是水蒸气液化为小水珠,需要放热,故C错误;
D、雨的形成是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,需要放热,故D错误。
故选:B。
(1)物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,物质由固态直接变为气态的过程叫升华;由气态变为液态的过程叫液化,由液态变为气态的过程叫汽化;由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固。
(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
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:日食是由光的直线传播形成的;
A、对镜梳妆,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B、筷子“弯折”,是由光的折射形成的,故B错误;
C、日晷利用影子计时,影子是由光的直线传播形成的,故C正确;
D、水中倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D错误。
故选:C。
(1)光在同种均匀介质中沿直线传播,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、水中筷子看起来变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
本题考查了光的直线传播、光的反射和折射,属于基础知识。
4.【答案】D
【解析】解:A、一枚一元硬币的质量约6g,一支2B铅笔质量略大于此数值,约为10g,故A不符合实际;
B、人的正常体温为37℃左右,洗澡水的适宜温度约为40℃,故B不符合实际;
C、水的密度是1.0×103kg/m3=1g/cm3,人体的密度接近于水的密度,约为1g/cm3,故C不符合实际;
D、日光灯的功率较小,正常工作时的电流约为0.2A,故D符合实际。
故选:D。
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。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
5.【答案】B
【解析】解:A.家用电器的金属外壳接地是以防外壳带电危及人身安全,故A符合安全用电要求;
B.人同时接触火线和零线,形成双线触电,电流通过人体流向零线,形成回路,会触电,故B不符合安全用电要求;
C.使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,不能用手触及测电笔前端的金属探头,否则会造成人身触电事故,故C符合安全用电要求;
D.发现有人触电应立即切断电源或用干木棍等绝缘体挑开电线,故D符合安全用电要求。
故选:B。
(1)金属外壳的用电器外壳一定要接地,当外壳带电时,人体接触外壳,容易造成触电事故;
(2)触电的实质是当有一定大小的电流通过人体,就会引起人体触电。家庭电路中的触电事故都是人体直接或间接与火线相连造成的;
(3)使用测电笔时,用要接触笔尾的金属体,不能接触笔尖的金属体;
(4)当人触电时,应先切断电源或使人尽快脱离带电体。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。值得注意的是:本来不带电的物体带了电;本来不导电的物体导电了。
6.【答案】C
【解析】解:A、高压输电线利用了石墨烯导电性好的特点,故A不符合题意;
B、航天飞机利用了石墨烯最薄最坚硬的特点,故B不符合题意;
CD、石墨烯具有优良的导热性,能做电脑散热片,不能做隔热手套,故C符合题意,D不符合题意。
故选:C。
石墨烯是一种新发现的材料,它的物理性质是导电性和导热性好、硬度大、熔点高等,根据它的这些特性我们就能知道它的用途。
此题是一道关心科技发展的一道较简单的基础题,解题时一定要从题目中给出的材料的特性入手。
7.【答案】C
【解析】解:A、物体内能增大可能是吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故A错误;
B、0℃的水变成0℃的冰,需要放出热量,温度不变,内能减小,故B错误;
C、内能小的物体的温度可能比内能大的物体温度高,所以热量可以从内能小的物体向内能大的物体传递,故C正确;
D、火箭使用液态氢作燃料,是因为它的热值大,热量是个过程量不能含有,故D错误。
故选:C。
(1)改变物体内能的方法有做功和热传递;
(2)水结冰时,放出热量、内能减小、温度不变;
(3)热传递的条件:存在温度差;热量总是从高温物体传递给低温物体或者从物体的高温部分传递给低温部分;
(4)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
本题综合考查了热值、内能、热机等知识,正确理解相关的知识点是解题的关键。
8.【答案】D
【解析】解:由题意可知,指示灯和电控相机并联,S1控制干路,开关S2控制电控相机;
A.由电路图可知,只有红灯且有行人在斑马线上过马路时,电控照相机才工作,故A不符合题意;
B.由电路图可知,指示信号灯为红灯时,电控照相机就工作,故B不符合题意;
C.由电路图可知,指示信号灯为红灯时,电控照相机工作,否则不工作,故C不符合题意;
D.由电路图可知,指示信号灯为红灯时,仍有行人在斑马线上过马路时电控照相机才工作,否则不工作,故D符合题意。
故选:D。
由题意可知,如果行人指示信号灯为红灯(开关S1闭合)时,仍有行人在斑马线上过马路,这套系统会(开关S2闭合)自动将人的图像拍摄下来,曝光违法行人,
说明红灯和电控照相机并联,根据开关的位置分析即可。
本题考查了电路图的设计,此类题目解答时可以根据题意分析选项中的电路图,只有一处不符合的即为错误,完全符合的即为正确。
9.【答案】C
【解析】解:
A.由G=mg可知,人所受的重力与人的质量有关,而与人所受的浮力无关,故A错误;
B.当人静止在反射面板上时,会受到氦气球对人向上的浮力,所以人受到的支持力和重力不相等,故B错误;
C.蜘蛛人的手脚上都有宽大的轻质板,这是通过增大接触面积来减小人对反射面板的压强,故C正确;
D.把气球和人看作是一个整体,整体处于悬浮状态,受到的浮力等于气球和人的总重力,故D错误。
故选:C。
(1)物体所受的重力G=mg,则重力的大小与质量有关,据此分析;
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、同一直线、同一物体;
(3)压力不变时,增大受力面积可以减小压强;
(4)根据物体的浮沉条件分析浮力的大小。
本题考查了重力、平衡力的辨别、减小压强的方法、浮沉条件的应用,难度不大,要掌握。
10.【答案】B
【解析】解:A、整个过程中,小球的位置改变,但质量不变,所以惯性不变,故A错误;
B、小球的运动轨迹为弧线,所以运动方向不断改变,故B正确;
C、小球的质量不变,所受重力不变,故C错误;
D、小球始终受重力和空气阻力作用,所以受力的个数不变,故D错误。
故选:B。
(1)惯性是物体的一种属性,决定于物体的质量;
(2)曲线运动的物体运动方向时刻改变;
(3)物体的重力G=mg,在同一位置G只与m有关;
(4)根据题目中给出的情况对物体进行受力分析,从而得出正确答案;
明确惯性、曲线运动的特点及重力的概念,会根据物体的运动情况做出判断,同时还要会对物体的受力情况进行分析。
11.【答案】电磁波 聚变 不可再生
【解析】解:(1)“连云港号”是通过电磁波向地球传回遥感成像照片的;
(2)太阳内部发生的是核聚变,EAST装置就是研究核聚变的装置;
(3)核能消耗后短期内无法得到补充,属于不可再生能源。
故答案为:电磁波;聚变;不可再生。
(1)电磁波能够传递信息;
(2)太阳内部发生的是核聚变;
(3)不可再生能源是指一旦消耗就很难再获得的能源。
本题考查了电磁波的应用、核能、能源的分类,属于基础题。
12.【答案】惯性 运动状态
【解析】解:(1)快速击打最下面的棋子,上面的棋子由于惯性仍然留在原处;
(2)最下面的棋子被击后飞出去,是在力的作用下改变了运动状态。
故答案为:惯性;运动状态。
(1)物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,一切物体都具有惯性;
(2)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。
本题考查了惯性现象和力的作用效果,属于基础知识的考查,比较简单。
13.【答案】电磁感应 机械 电源
【解析】解:(1)转动魔方时,闭合电路的导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,利用的是电磁感应现象;在发电的过程中,电能转化为机械能;
(2)魔方给移动设备充电时,魔方提供电能,相当于电路中的电源。
故答案为:(1)电磁感应;机械;(2)电源。
(1)(2)利用电磁感应现象可以产生感应电流;在电磁感应现象中机械能转化为电能;在对外供电的过程中,电源会提供电能。
发电机的原理是利用电磁感应现象,而电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,它们的能量转化分别是:机械能转化电能,电能转化为机械能。
14.【答案】压缩 做功 253
【解析】解:图甲中,两个气门都关闭,活塞向上运动,故为压缩冲程;
该冲程中燃气的内能是通过做功方式改变的;
完全燃烧0.7kg的汽油放出的热量Q=m汽油q汽油=0.7kg×4.6×107J/kg=3.22×107J,
由图乙可知输出的有用功在释放的总热量中所占的百分比即效率η=100%−33%−30%−7%=30%,则输出的有用功W有用=ηQ=30%×3.22×107J=9.66×106J;
废气带走的热量Q气=33%×3.22×107J=1.0626×107J,由题意可知,水吸收的热量Q吸=1.0626×107J,已知Δt=10℃,根据公式Q吸=cmΔt可得m=Q吸c水Δt=1.0626×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×10℃=253kg;
故答案为:压缩;做功;253。
(1)内燃机的一个工作循环有四个冲程,即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;压缩冲程即进气门和排气门都关闭,活塞由下向上运动,压缩空气做功,使气缸内气体内能增加,温度升高;对于做功冲程,即气缸内的混合物被引燃,导致气缸内产生高温高压燃气,这些燃气推动活塞做功,使活塞由上向下运动;
(2)改变内能有两种方式:即做功和热传递;
(3)先根据公式Q=mq计算出完全燃烧0.7kg汽油放出的热量,再根据有用功所占的百分比计算有用功;
(4)计算出废气带走的热量即水吸收的热量,根据Q吸=cmΔt可以求出水的质量。
本题以汽车为背景中,考查了多个物理知识点,包括能量的转化、效率的公式、吸热的公式等,综合性很强,有一定的难度,值得我们关注。
15.【答案】大于二倍焦距 缩小 远视
【解析】解:
(1)摄像头相当于一个凸透镜;摄像头成倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律可知物距应大于二倍焦距,所以教师到摄像头的距离应满足大于二倍焦距的条件;
(2)如图乙所示,蜡烛恰好在光屏上成清晰的像(实像),且u=30.0cm,v=15.0cm,根据凸透镜成像规律可知,当u>v时,凸透镜成的像是倒立、缩小的实像;
若将光屏向靠近透镜方向移动一小段距离,保持透镜和蜡烛位置不变,要使光屏上再次成清晰的像,即要使像距变小,可在蜡烛与凸透镜之间放置一个对光有会聚作用的凸透镜(能使光线提前会聚成像),即放一个远视眼镜可达到目的。
故答案为:大于二倍焦距;缩小;远视。
(1)摄像头相当于一个凸透镜;摄像头成倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律可知物距的范围;
(2)根据凸透镜成像规律可知,当物距大于像距时,凸透镜成的像是倒立、缩小的实像;
若将光屏向靠近透镜方向移动一小段距离,保持透镜和蜡烛位置不变,要使光屏上再次成清晰的像,即要使像距变小,光线提前会聚成像,根据凸透镜和凹透镜对光线的作用以及对近视眼镜、远视眼镜的了解进行解答。
此题考查了凸透镜成像规律的应用,同时考查凸透镜和凹透镜对光线的作用,难易程度适中。
16.【答案】140 1000 2300
【解析】解:小华家7月份用电器消耗的电能为:W=6387.2kW⋅h−6247.2kW⋅h=140kW⋅h;
热水器的时间功率为:P=Wt=1kW⋅h3000r×150r360h=1kW=1000W;
该电能表所能允许的最大负载为:P总=UI=220V×15A=3300W;
还能允许接入电路的用电器的功率为:P′=P总−P=3300W−1000W=2300W。
故答案为:140;1000;2300。
(1)电能表上某段时间内前后两次读数之差就是用电器消耗的电能,单位是千瓦时;电能表的最后一位是小数点。
(2)根据电能表的参数和公式P=Wt计算热水器的实际功率。
(3)根据P=UI计算该电路允许的最大功率。
知道电能表上各个参数的含义;会根据电功率的公式进行简单的计算。
17.【答案】2 10 0.5
【解析】解:如图乙所示,闭合开关S1,此时电路为只有R的简单电路,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,此时电路为R与小灯泡的并联电路。
由并联电路电流特点可知,电流表的示数增加的电流为灯泡的电流,
IL=I−IR=0.45A−0.2A=0.25A,则通过小灯泡的电流为0.25A,由图甲可知,此时小灯泡两端的电压为2V,根据并联电路的电压特点可知,电源电压为2V,定值电阻两端的电压为2V;
由欧姆定律可知,定值电阻的阻值为:R=UI=2V0.2A=10Ω,
小灯泡功率为:PL=UIL=2V×0.25A=0.5W。
故答案为:2;10;0.5。
闭合开关S1,为R的简单电路,电流表测R的电流,
再闭合开关S2,灯与R并联,根据并联电路各支路互不影响,可知通过灯的电流,
由图甲知灯两端的电压,根据并联电路的电压特点可知R两端的电压和电源电压;
已知R两端的电压和电流,根据欧姆定律计算R的电阻;
用电功率公式计算小灯泡的功率。
本题考查欧姆定律的应用、并联电路的特点和电功率的应用,有一定综合性。
18.【答案】解:当光从空气斜射入水中时在水面处会发生折射现象,折射角小于入射角,据此画出入射光线,如图所示:
【解析】在折射现象中,当光从空气斜射入水或玻璃等透明介质中时,折射角小于入射角;当光从水或玻璃等透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角
本题考查了光的折射规律的应用,属于基础题。
19.【答案】解:对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有两股和三股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有三股绕线的方法拉力方向向上;有两股绕线的方法拉力方向向下,根据题意要用向下的力提升重物可知,是用两股绕线的这种方法。如图所示:
【解析】滑轮组绳子的绕法有两种:
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上,依次反复绕,这种绕法有偶数段绳子承担物重;
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后再绕过上面的定滑轮再向下,依次反复绕,这种绕法有奇数段绳子承担物重。
此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数,滑轮组的绕线方法不同,拉力的方向不同,达到省力程度也不同。关键是知道绳子最后通过动滑轮不能改变力的方向,通过定滑轮可以改变的力的方向。
20.【答案】自下而上 96 5:3 升华 碘的熔点高于水的沸点
【解析】解:(1)安装实验器材,应按照自下而上的顺序进行;
(2)第3min时温度计的示数如图甲所示,分度值是1℃,液柱在零上,所以温度计示数是96℃;
(3)根据图乙可知,相同时间吸收了相同的热量,即Q1=Q2,cm1△t1=cm2△t2,m1m2=△t2△t1=10℃6℃=53;
(4)小王将碘锤放入热水中,如图丙所示,观察到碘锤中固态碘逐渐消失,紫色的碘蒸气充满碘锤,固态碘发生的物态变化是升华,在此实验中,固态碘没有先变成液体,再变成气体,原因是碘的熔点高于水的沸点;
故答案为:(1)自下而上;(2)96;(3)5:3;(4)升华;碘的熔点高于水的沸点。
(1)组装实验器材时遵循从左到右,自下而上的顺序;
(2)温度计读数时应看清量程和分度值;
(3)比热容是物质特性,相同状态的同种物质吸热能力一般是相同的,根据Q=cm△t计算;
(4)根据物质状态变化解答;
本题考查探究水沸腾实验,关键是将实验操作步骤及结论掌握清楚,仔细分析不难做出。
21.【答案】N 滑动变阻器断路 0.5 0.625 E E点滑动变阻器接入电路的电阻25Ω大于滑动变阻器的最大阻值20Ω
【解析】解:(1)为了保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的N端;
(2)电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的滑动变阻器开路了;
(3)由图甲可知,电压表测滑动变阻器两端的电压,由串联电路的电压特点可知,小灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压:U滑=3V−2.5V=0.5V,
由图乙可知,此时通过小灯泡的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率是:
P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W;
(4)由串联电路的电压特点可知,五个点中滑动变阻器两端的电压分别为:UA=0.5V,UB=1V,UC=1.5V,UD=2V,UE=2.5V,
对应的电流分别为:IA=0.25A,IB=0.23A,IC=0.2A,ID=0.15A,IE=0.1A,
由欧姆定律可知,五个点中滑动变阻器接入电路的电阻:
RA=UAIA=0.5V0.25A=2Ω;同理RB≈4.3Ω;RC=7.5Ω;RD≈13.3Ω;RE=25Ω;
则五个点中E点滑动变阻器接入电路的电阻RE=25Ω>20Ω,超过了滑动变阻器的最大阻值,因此E点并不是实验直接测得的数据。
故答案为:(1)N;(2)滑动变阻器断路;(3)0.5;0.625;(4)E;E点滑动变阻器接入电路的电阻25Ω大于滑动变阻器的最大阻值20Ω。
(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(2)电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的支路开路了;
(3)由图甲可知,电压表测滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压特点求出小灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压,由图丙中的图象得出额定电压下的电流,根据P=UI可求出灯泡的额定功率;
(4)根据欧姆定律求出五个点中滑动变阻器接入电路的电阻,结合滑动变阻器的最大阻值分析不是实验直接测得的数据。
本题测量小灯泡电功率,考查注意事项、故障分析、实验操作、串联电路的特点、电功率的计算和欧姆定律的应用。
22.【答案】解:(1)货车的总重力:
G=mg=6.0×103kg×10N/kg=6×104N;
(2)货车对水平路面的压力:
F=G=6×104N,
则货车对路面的压强:
p=FS=6×104N0.5m2=1.2×105Pa;
(3)因为货车做匀速直线运动,所以牵引力:
F=f=0.05G=0.05×6×104N=3000N,
货车10min通过的路程:
s=vt=60km/h×1060h=10km=1×104m,
则牵引力做的功:
W=Fs=3000N×1×104m=3×107J。
答:(1)满载后小货车的总重为6×104N;
(2)静止时满载后小货车对路面的压强为1.2×105Pa;
(3)小货车匀速行驶过程中牵引力做的功为3×107J。
【解析】(1)利用G=mg求货车的重力;
(2)利用p=FS求货车对路面的压强;
(3)货车受到的阻力是总重力的0.05倍结合二力平衡条件求出牵引力,利用W=Fs求牵引力做的功。
本题考查了重力、压强、速度和功的计算,是一道基础题。
23.【答案】解:(1)当S1、S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻最小,根据P=U2R可知,此时电路中的电功率最大,即为高温档位;
已知P高温=1100W,根据P=UI可知,此时电路中的电流:I=P高温U=1100W220V=5A;
(2)根据P=U2R可得,电路中R1的阻值:R1=U2P高温=(220V)21100W=44Ω;
(3)当S2闭合S1断开时,R1、R2串联,为低温档,P低温=440W
由P=UI可得,电路中的电流:I低温=P低温U=440W220V=2A;
由I=UR得:R1两端的电压:U1=I低温R1=2A×44Ω=88V;
(4)当电取暖器以高档加热且不考虑热量散失时加热时间最短。
客厅内空气吸收的热量:Q吸=cm(t2−t1)=1100J/(kg⋅℃)×80kg×(20℃−10℃)=8.8×105J;
电流做功:W=Q吸=8.8×105J,
由P=Wt得:需要的时间:t=WP高温=8.8×105J1100W=800s。
答:(1)电取暖器处于高温档位时电路中的电流强度为5A;
(2)电路中R1的阻值是44Ω;
(3)低温档位取暖R1两端的电压为88V;
(4)至少需要加热800s。
【解析】(1)当S1、S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻最小,根据P=U2R可知电热丝的电功率最大,据此确定电取暖器为高温档;知道档位的功率和电压,根据P=UI求出此时电路中的电流;
(2)知道高温档的功率和电压,根据P=U2R求出R1的阻值;
(3)当S2闭合S1断开时,R1、R2串联,为低温档,根据P=UI求出电路电流,再根据欧姆定律的应用求出R1两端的电压;
(4)当电取暖器以高档加热且不考虑热量散失时加热时间最短;先根据Q吸=cm(t2−t1)求出空气吸收的热量,然后根据W=Q吸可知消耗的电能,再利用P=Wt求出至少需要的时间。
本题考查了欧姆定律、热量的计算、电功率公式和电功公式的灵活应用,会判断高温档和低温档时电路的结构是关键。
24.【答案】0.8 70 1.5
【解析】解:(1)无人机从静止开始,直线上升到最大上升速度8m/s,用时10s,所以10s内速度变化量为8m/s;所以速度的变化快慢为ΔvΔt=8m/s10s=0.8m/s2;
(2)由图乙可知,0−2s的W−t图像为一条斜线,这说明功率是一个定值,功率为:P=Wt=100J2s=50W,2−4s的W−t图像也为一条斜线,这说明此时功率也是一个定值,功率为:P’=W’t′=140J−100J4s−2s=20W,功率−时间(P−t)图像如图所示:
(3)电池存储的电能W=UIt=14V×5A⋅h=70W⋅h;
(4)该无人机充电时的电流I=P″U′=80W20V=4A,
则把无电状态的该无人机电池充满电,需要的时间t=1.2×5A⋅h4A=1.5h。
故答案为:(1)0.8;(2)见解答图;(3)70;(4)1.5。
(1)根据比值定义法求出速度变化的快慢;
(2)根据图像,利用公式P=Wt求出功率的大小,然后画图;
(3)根据锂电池容量两种标注方式的物理意义,利用W=UIt得到该无人机应该用多少W⋅h来标注;
(4)利用给出的电池充电时间t、电池容量和充电电流间的关系,得到充满电需要的时间。
本题考查了电功公式和电功率公式的应用,解答本题的关键是能够根据题中给出的条件进行运算,在学习时要注意培养这种根据题中给出的定义或关系式进行运算的能力。
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