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2023年广东省珠海市香洲区凤凰中学中考物理三模试卷
展开2023年广东省珠海市香洲区凤凰中学中考物理三模试卷
1. 我国科研人员研发了第二代高温超导材料,使中国跻身该技术领域国际先进行列。假如在下列用电器和用电工程中用到超导体,哪种应用是正确的( )
A. 白炽灯灯丝 B. 输电线 C. 电饭锅发热体 D. 保险丝
2. 下列有关图片的说法正确的是( )
A. 甲图--注射器中的液体很难被压缩,说明液体分子之间存在引力
B. 乙图--新疆棉花质地柔软、形状蓬松,说明其分子间间隙较大
C. 丙图--长征系列运动火箭采用的燃料为液态氢,是由于其热值较大
D. 丁图--锂电池的应用将极大改变现在能源缺乏的现状,使能源利用效率达到100%
3. 如图所示,2022年北京冬奥会国家速滑馆“冰丝带”,是全球首个使用二氧化碳制冰技术的冬奥速滑场馆。这种技术的原理是:在冰面下布满制冰管,液态二氧化碳在制冰管中流动并迅速变为气态,使水结冰。下列有关这一过程中主要的物态变化有( )
A. 熔化 升华 B. 汽化 凝固 C. 升华 液化 D. 凝华 凝固
4. 已知甲图装置是通电螺线管,右侧放有小磁针,通电后小磁针如图所示。乙图装置是条形磁铁。两装置正上方均有一根垂直于纸面的导线,它是闭合电路的一部分。导线均以速度v按箭头方向做切割磁感线运动,下列说法正确的是( )
A. 两图中获得的感应电流方向相同 B. 两图中获得的感应电流方向相反
C. 两图中都不能获得感应电流 D. 无法判断
5. 2023年大年初一上映了一部科幻片《流浪地球2》,人工智能MOSS在影片中起了至关重要的作用。下列关于“MOSS摄像头”的说法正确的是( )
A. “摄像头”上成的像是放大的像
B. “MOSS”的摄像头是凹透镜
C. 当物体靠近“摄像头”时,所成的像变小
D. 在拍摄录像时,物体在“MOSS”摄像头的二倍焦距之外
6. 分析下面四个力学实验,其中说法正确的是( )
A. 如图中,用木块A替换小车B完成实验,是为了减小摩擦力对实验结果的影响
B. 如图中,右边海绵形变程度更大,说明物体所受压力越大,压力作用效果越明显
C. 如图中,对比可得结论:同种液体、同一深度,液体内部向各个方向压强都相等
D. 如图中,杠杆平衡的基础上,A、B两点的钩码同时向外移动一格,杠杆仍平衡
7. 已知发光二极管L1与小灯泡L2的额定电压均为2.5V。把它们分别接在图甲、乙所示的电路中,闭合开关调节滑动变阻器使电压表的示数均为2.5V,发现L1比L2亮。用数显电流表测得通过L1的电流远小于通过L2的电流,下列说法正确的是( )
A. L1 的实际功率比 L2 大
B. 若把 L1 调到亮度和 L2 相当,两灯的实际功率相同
C. L1 的额定功率比 L2 大
D. 若把 L1 调到亮度和 L2 相当,L2 的实际功率比 L1 大
8. 如图是我国自主研发的世界上最大口径的射电望远镜,被誉为中国的“天眼”。它由许多个反射面组成,其外形相当于______(选填“凸面镜”或“凹面镜”),它对光有______(选填“会聚”或“发散”)作用,“天眼”其实不是“看”,而是主要用以接收天体射电波段的辐射,它的观察范围超过了137亿光年,光年是表示______(选填“距离”或“时间”)的单位。
9. 如图所示,汽车前方的盲区是由于车身设计的缘故,阻挡了驾驶员视线而形成的。盲区的形成是由于光的______;现在汽车的排气管上都安装有消声器,消声器的作用是在______处减弱噪声;汽车的倒车雷达是利用______(填“超声波”或“次声波”)来工作的。
10. “嫦娥一号”卫星“刹车制动”减速时,沿运动方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力,这说明力的作用是______ 的。在绕月球做匀速圆周运动时,卫星的运动状态______ (选填“改变”或“不变”)。“嫦娥一号”收到地面工作人员发出的指令,发动机点火工作,喷射高温燃气实现加速。此时,“嫦娥一号”获得的动力的施力物体是______ (选填“月球”“高温燃气”或“空气”)。
11. 如图所示,在天花板的O点处用细线悬挂一个金属小球(细线无弹性),将小球在A点由静止释放。由A到C(最低点)的过程中,小球的动能______ (选填“增大”“减小”或“不变”),机械能______ (选填“守恒”或“不守恒”)。若小球运动至D点时(不是最高点)细线断裂,你认为小球接下来的运动轨迹与曲线______ (选填“a”、“b”或“c”)最接近。
12. 如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,轮子可以使在拉动时______(选填“减小”或“增大”)与地面的摩擦,使用时它相当于一个______杠杆(选填“省力”或“费力”)。若旅行箱内装满物体且质量分布均匀,其总重为210N,轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一,要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡,则竖直向上的拉力F为______。
13. 中国自主研发的“海斗一号”无人潜水器(如图),其在下潜的过程中,海水对它的压强______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。已知海水的密度1.03×103kg/m3,在10000米深处,海水对潜水器的压强大小为______ Pa。“海斗一号”在完成了岩石状物体的抓取和其他工作后,抛载上浮,假定潜水器在上浮的过程中体积保持不变,则未露出水面前,它所受浮力______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g=10N/kg)
14. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,定值电阻R1的I-U关系图象是图乙中两条斜线中的______ (填“A”或“B”);电压表V2的示数______ (填“变大”、“不变”或“变小”);可求得电源电压为______ V。
15. 如图中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
16. 如图,投影仪灯泡功率很大,所以需要风扇散热,使用后,应先关闭灯泡L,再关闭风扇M;请用笔画线表示导线在图中把电路连接完整,要求实现:先断开开关S1,灯泡熄灭,风扇继续转动,再断开开关S2,风扇才停止转动;若只闭合开关S1,灯泡不亮。
17. 如图所示,站在A处的小慧用一根绳子和滑轮组拉斜面的物体B,请画出滑轮组的正确绕线、物体B的重力和物体B对斜面的压力的示意图。
18. 如图所示,在“长度、时间、及温度的测量”实验中。
(1)图甲所示圆的直径是______ cm。
(2)图乙所示停表测量的时间是______ s。
(3)图丙所示温度计的读数为______ ℃。
19. 利用如图所示器材,探究平面镜的成像特点。
(1)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将完全相同未点燃的蜡烛B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,观察到B与A的像完全重合,由此可得结论:______ 。
(2)实验中,为了探究“平面镜成的像是实像还是虚像”,移去后面的蜡烛B,并在B原来位置上放一个光屏,在A这边透过玻璃板______ (选填“可以”或“不可以”)观察到光屏上蜡烛A的像,这种判断方法是______ (选填“正确”或“错误”)的。
(3)如图2,生活中的平面镜是在一块平板玻璃的一面均匀地镀上一层金属膜(以前是银,现在多用铝等),在金属膜外面漆上一层起保护作用的漆即可形成。光射到平面镜上,发生反射,反射光主要是从______ 发生的(填“玻璃”或者“金属膜”)。
20. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)如图甲所示的四个实验步骤,合理的实验顺序是______ 。
(2)石块排开的水所受的重力可由______ (填代号)两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于______ 。
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是______ 。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成盐水进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤甲的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则______ (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
(6)小凰同学将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧秤挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图乙所示,在铝块刚进入水到刚好完全浸没的过程中,电子秤的读数将______ (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
21. 小启做测量定值电阻Rx阻值的实验,现有器材:待测电阻Rx、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请按图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整。(要求滑动变阻器往右移电路中的电流变小)。
(2)闭合开关S,发现电压表示数接近3V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是______ 。
(3)排除故障后,闭合开关S,小启改变电阻Rx两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如表。
实验次数
1
2
3
4
电压表示数U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流表示数I/A
0.10
0.26
0.20
0.24
分析数据可得:Rx=______ Ω。(结果保留一位小数)
(4)在此实验中改变电阻Rx两端的电压是通过改变______ 来实现的。
(5)此实验中多次测量的目的与下面的______ (选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
A.探究电流与电阻的关系
B.测量物体的长度
C.测量小灯泡的电阻
(6)上述实验完成后,他想测量另一个铭牌模糊不清的定值阻器Rx的阻值,在保证电路安全的情况下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定但未知,滑动变阻器R最大阻值为R0),请将他的实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电流表的示数为I1。
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最右端,读出电流表的示数为I2。
③电阻阻值Rx=______ (用I1、I2和R0表示)。
22. 运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为80kg,只考虑人受到重力和空气阻力,下降时的速度-时间图线如图所示,求:(g=10N/kg)
(1)人在前50s内下落2100m,求这段时间内人的平均速度。
(2)人在第20s-30s时,所受空气阻力是多少?
(3)人在前30s内下落了1500m,求这段时间内人所受重力做的功和功率。
23. 如图1为某款电热桌垫,小明查阅说明书知道其原理电路如图2所示,发热部分由R1和R2组成,通过调温按钮控制不同电功率,铭牌如下表。不考虑温度对电阻的影响,求:
XX牌电热桌垫
额定电压
24V
额定
功率
高温挡
60W
低温挡
12W
(1)高温挡时,通电5min消耗的电能?
(2)低温挡时,通过R1的电流是多少?
(3)R1和R2的电阻分别是多少?
24. 汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图,其中h1
(1)三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中,动能的大小是通过______ 来反映的;
(2)甲、乙两次实验探究的是动能与______ 的关系;
(3)进行图丙实验时,木块被撞后滑出木板掉落,由此可推断A、B两球的质量关系是:mA______ mB,与乙图实验进行比较,可以得出:______ 相同时,质量越大,动能越大。为了实验安全,需改进丙图实验,再与乙图实验对比,在不改变木板长度的情况下,以下可行的方法是______ (填写正确选项前的字母)。
A.换用质量更小的钢球
B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低钢球B的高度
D.换用一个较重的木块
(4)善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案:用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,两次实验弹簧具有的弹性势能______ (填“相同”或“不同”)。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同,从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度,放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块,这样做______ (填“能”或“不能”)验证动能与质量的关系。
25. “碳中和”是指生产生活中通过各种方式来抵消自身产生的CO2(二氧化碳)排放量,达到CO2的相对“零排放”,是当今共同应对气候变暖问题的全球行动。
2022年北京冬奥会是全球第一个实现了“碳中和”的冬奥会。冬奥会使用了氢燃料电池大巴,行驶时只排放水而无其它任何有害物质。大巴使用的氢燃料电池相当于发电机,电池工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应后,放出的电子通过外部工作电路到达阴极,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板。
(1)氢燃料电池工作时将燃料的______ 能转化为电能。
(2)图甲是氢燃料电池工作原理图,则电池正常工作时电池内部电流的方向为______ (选填“向左”或“向右”)。
(3)如图乙,驾驶位有通风和加热两种功能,且能独立控制,以下简化电路可达到此要求的是______ (填字母)。
(4)氢燃料电池大巴可实现CO2的零排放,而柴油动力大巴每燃烧1kg柴油排放的CO2约3kg。某柴油动力大巴行驶100km耗油25L,这25L柴油完全燃烧可释放热量______ J;如改用氢燃料电池大巴行驶100km可减少约______ kg的CO2排放。(ρ柴油=0.8×103kg/m3,q柴油=4.3×107J/kg)
(5)请你为“低碳生活”给出一条合理的出行建议:______ 。
26. 阅读短文,回答下列问题。
极目一号2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300米的科考营地顺利升空。凌晨4点40分,达到9032米,超过珠峰8848.86米的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
据介绍,执行此次观测任务所使用的浮空艇,是我国自主研发的系留浮空器,长55米、高19米,浮空艇体积为9000立方米,艇自身总质量(不含气体)为2.625吨,地面锚泊车重90吨,通过地面锚泊设备系缆控制升空和驻空(如图甲)。浮空艇有两个气囊,一个是主气囊,里面充氦气(氦气密度比空气小很多),下边腹部还有一个小的副气囊,里面充空气,通过调节副气囊的空气垫就可以调节压力(如图乙)。
(1)浮空艇的整体外形呈现白色,因为在白天使用时,白色可以反射光线,减少______ (选填“红外线”或“紫外线”)的吸收,使浮空艇内部气体升温不会过快。
(2)因为大气压随海拔升高而______ ,所以在升空过程浮空艇为了保持内外气压差处在安全范围,副气囊需要______ (选填“排出”或“注入”)空气。
(3)若浮空艇携带的科研器材质量175kg,囊内气体的总质量为4t,则未升空前,浮空艇受到空气的浮力为______ N,系留缆绳对浮空艇在竖直方向的拉力为______ N。(不同海拔下大气压和空气密度见表,g取10N/kg)
海拔/m
4000
4300
4500
5000
6000
7000
8000
9000
大气压/kPa
57.6
55
53.4
50
43.2
36.7
30.9
26.8
空气密度/(kg/m3)
0.82
0.8
0.78
0.74
0.66
0.59
0.53
0.47
(4)在升空过程中,忽略浮空艇形状的变化,则浮空艇所受的浮力将______ (填“变大”、“变小”或者“不变”)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:ACD、白炽灯、电饭锅、保险丝都是利用电流热效应工作的,根据焦耳定律Q=I2Rt知,没有电阻就不能产生电热,所以用超导体材料制成的电热器不能工作,故A、C、D不正确。
B、输电导线采用超导材料,可减少导线因发热而损失的电能,故B正确。
故选:B。
超导体是零电阻,所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作。
本题主要考查学生对:超导材料的特点、电流热效应,以及应用的了解和掌握,是一道基础题。
2.【答案】C
【解析】解:A.甲图——分子之间同时存在相互作用的引力和斥力,注射器中的液体很难被压缩,说明液体分子之间存在斥力,故A错误;
B.乙图——新疆棉花质地柔软、形状蓬松,是因为棉花内有空隙,不能说明分子间有间隙,故B错误;
C.丙图——长征系列运动火箭采用的燃料为液态氢,是由于其热值较大,燃烧时能放出更多的热量,故C正确;
D.丁图——锂电池的应用将极大改变现在能源缺乏的现状,但使用时总有能量损耗,故不能使能源利用效率达到100%,故D错误。
故选:C。
(1)分子之间存在相互作用的引力和斥力;
(2)因为分子很小,人肉眼看不到,看到的间隙不是分子之间的间隙;
(3)热值是燃料一种特性,热值越大的燃料,在完全燃烧相同质量的燃料时,放出的热量越多,在选择火箭燃料时首先要考虑燃料的热值大小;
(4)在使用能源时,总存在能量损耗,能源利用效率不会达到100%。
本题考查了对分子动理论、热值、能源利用率的认识,属于基础题目。
3.【答案】B
【解析】解:这种技术的原理是:在冰面下布满制冰管,使液态二氧化碳在制冰管中流动,当液态二氧化碳汽化为气态二氧化碳时,会从周围吸热,使水凝固成冰,并且使冰面保持一定的温度。
故B正确,ACD错误。
故选:B。
物质由液态变成气态的过程叫汽化,汽化吸热;物质从液体变为固态的过程叫凝固,凝固放热。
本题考查了汽化和凝固的概念以及吸放热特点,属于基础题。
4.【答案】A
【解析】解:根据安培定则和小磁针N极的方向,左图中通电螺线管左端为N极;可见两图中磁场方向相同,在磁体上部,磁感线都是从左向右方向,当闭合电路一部分导体向上运动时,切割磁感线,所以会产生感应电流;因为磁场方向和切割磁感线方运动向相同,所以产生感应电流的方向相同。故A正确,BCD错误。
故选:A。
(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象。
(2)感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
(3)根据安培定则来判断通电螺线管的磁极。
知道电磁感应现象;会根据安培定则来判断通电螺线管的磁极;知道感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
5.【答案】D
【解析】解:“MOSS摄像头”成像原理与照相机相同,摄像头是凸透镜,物体在凸透镜二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像;当物体靠近凸透镜,即物距变小时,所成的实像远离摄像头,同时像变大,故D正确,ABC错误。
故选:D。
摄像头的成像规律和我们生活中的照相机的原理是一样的,当物体在透镜的2倍焦距之外时,物体经透镜能成倒立、缩小的实像;
凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大。
本题考查了凸透镜成像规律的应用,要求学生会用学过的知识分析日常生活中的相关现象,平时多注意观察,将知识活学活用。
6.【答案】C
【解析】解:A.图甲中,用小车B替换木块A,滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力对实验结果的影响,故A错误;
B.图乙中,没有控制受力面积相同,不能得到压力作用效果与压力大小的关系,故B错误;
C.图丙中,液体的密度相同,橡皮膜的深度相同,橡皮膜的方向不同,U形管液面的高度差相同,液体的压强相同,说明同种液体、同一深度,液体内部向各个方向压强都相等,故C正确;
D.设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格的长度为L,A、B两点的钩码同时向外移动一格,左边3G×5L=15GL,右边4G×4L=16GL,左端力和力臂的乘积小于右端力和力臂的乘积,故右端下沉,故D错误。
故选:C。
(1)同等情况下滚动摩擦小于滑动摩擦,在探究二力平衡条件时,应尽量减小摩擦力对实验的影响;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,据此利用控制变量法分析解答;
(3)液体内部压强与液体的深度和密度有关,据此利用控制变量法分析解答;
(4)根据杠杆平衡条件分析解答。
此题为综合实验题,凸显了物理学科的特点,可提高学生的实验分析能力,对学生要求较高,是一道好题。
7.【答案】D
【解析】解:(1)甲图中发光二极管L1与滑动变阻器串联接入电路,乙图中小灯泡L2与滑动变阻器串联接入电路,闭合开关调节滑动变阻器使电压表的示数均为2.5V,发光二极管L1与小灯泡L2的额定电压均为2.5V,此时发光二极管L1与小灯泡L2的实际功率等于额定功率,用数显电流表测得通过L1的电流远小于通过L2的电流,根据P=UI可知发光二极管L1实际功率小于小灯泡L2的实际功率,即发光二极管L1额定功率小于小灯泡L2的额定功率,故AC错误;
(2)发光二极管L1实际功率小于小灯泡L2的实际功率,但L1比L2亮,说明发光二极管L1的光电转化率较大,若把 L1调到亮度和 L2相当,则需调小发光二极管L1的实际功率,则L2的实际功率比 L1大,故B错误,D正确。
故选:D。
(1)甲图中发光二极管L1与滑动变阻器串联接入电路,乙图中小灯泡L2与滑动变阻器串联接入电路,闭合开关调节滑动变阻器使电压表的示数均为2.5V,此时发光二极管L1与小灯泡L2的实际电压等于额定电压,发光二极管L1与小灯泡L2的实际功率等于额定功率,根据P=UI判断两者实际功率和额定功率的大小;
(2)由(1)知发光二极管L1实际功率小于小灯泡L2的实际功率,但L1比L2亮,说明发光二极管L1的光电转化率较大,若把 L1调到亮度和 L2相当,则需调小发光二极管L1的实际功率,据此判断。
本题考查学生对额定功率、实际功率、光电转化效率电功率公式的理解和运用,有一定难度。
8.【答案】凹面镜 会聚 距离
【解析】解:由图可知,“中国天眼”相当于一个巨大凹面镜,凹面镜可以反射光线,能使光线会聚在中心公共焦点处;
光年是指光在一年内传播的距离,是距离单位。
故答案为:凹面镜;会聚;距离。
根据天眼的形状判定属于什么面镜;凹面镜对光线具有会聚作用;
光年是指光在一年内传播的距离。
本题考查了凹面镜的特点和应用,属于基础题目。
9.【答案】直线传播 声源 超声波
【解析】解:
(1)光在同种均匀介质中沿直线传播;故盲区的形成是由于光的直线传播;
(2)给摩托车安装消声器是在声源处减弱噪声;
(3)倒车雷达利用反射的超声波来区分障碍物的距离,是利用了超声波传递信息。
故答案为:直线传播;声源;超声波。
(1)光在同种均匀介质中沿直线传播;
(2)防治噪声可以从噪声的产生、噪声的传播及噪声的接收这三个途径进行防治;
(3)现代汽车广泛利用了倒车雷达,它在工作时会发出超声波,这些声波遇到障碍物时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定障碍物的位置。
此题考查了声音的产生和传播条件,有一定的综合性,但难度不大,强化对课本基础知识的记忆是解决识记性题目的基础。
10.【答案】相互 改变 高温燃气
【解析】解:(1)卫星用力喷射高温气体时被喷射的气体对卫星也有力的作用,说明物体间力的作用是相互的。
(2)卫星在绕月球做匀速圆周运动时,速度方向不断改变,运动状态不断改变。
(3)“嫦娥一号”卫星对喷射高温燃气有向下的力,同时气体对“嫦娥一号”卫星产生了向上巨大的推力,故施力物体是高温燃气,受力物体是卫星。
故答案为:相互;改变;高温燃气。
(1)物体间力的作用是相互的,卫星喷气的同时,气体对卫星也有力的作用。
(2)卫星在绕月做圆周过程中,速度不断变化,运动状态不断改变;
此题主要考查力的作用的相互性、物体运动状态变化的判断,重点考查学生利用用物理原理来解释科技现象的能力。在物理学习中,要注意勤于思考,学以致用。
11.【答案】增大 不守恒 c
【解析】解:由A到C的过程中,小球的质量不变,速度变大,动能增大;
因为空气对小球的摩擦阻力的影响,小球的一部分机械能转化为内能,机械能不守恒;
小球运动至D点时细线断裂,此时小球的速度与运动曲线相切并向上,又由于机械能减小,所以运动轨迹与曲线c最接近。
故答案为:增大;不守恒;c。.
(1)动能的影响因素是物体的质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能的影响因素是物体的质量和高度,质量越大,位置越高,重力势能越大。
(2)考虑空气阻力,小球克服摩擦做功,机械能减小,机械能不守恒。
本题考查了机械能的转化和守恒知识的应用,要认真分析,避免出错。
12.【答案】减小 省力 70
【解析】解:(1)拉杆式旅行箱的轮子可以变滑动摩擦为滚动摩擦,可以减小与地面的摩擦力;
(2)竖直向上的力F为动力,箱体的重力为阻力,支点在箱体中心,故动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆;
(3)当旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡时,如图所示:
由题意知,L1=3L2,
因为F1L1=F2L2,
所以竖直向上的拉力为:F=GL2L1=13G=13×210N=70N。
故答案为:减小;省力;70。
(1)变滑动为滚动可以减小摩擦力的大小;
(2)由示意图分析动力和阻力,然后看动力臂和阻力臂的大小,确定杠杆种类;
(3)根据杠杆的平衡条件进行计算求出竖直向上的力。
此题考查的是减小摩擦力的方法、杠杆的分类及平衡条件的应用,明确阻力臂的大小是解答此题的关键。
13.【答案】变大 1.03×108 不变
【解析】解:“海斗一号”在下潜的过程中,深度不断增大,根据p=ρgh可知,它受到海水的压强变大;
在10000米深处,海水对潜水器的压强大小为:p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa;
在上浮的过程中未露出水面前,排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,在海水密度不变的情况下,它受到浮力不变。
故答案为:变大;1.03×108;不变。
(1)“海斗一号”在下潜的过程中,深度增大,根据p=ρgh可知它受到海水的压强变化情况。
(2)在10000米深处,根据p=ρgh可知水对潜水器的压强大小;
(3)在上浮的过程中未漏出水面前,排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知它受到浮力的变化情况。
本题考查阿基米德原理、液体压强的特点,是一道基础题。
14.【答案】B 变小 9
【解析】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。根据I=UR知,定值电阻的电流与电压成正比,故定值电阻R1的I-U关系图像是B。
当滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中电阻变小,根据串联电阻规律知,电路总电阻变小,根据欧姆定律I=UR知,电路中的电流变大,而定值电阻的电压U1=IR1,是变大的,根据串联电路的总电压等于各用电器电压之和,电压表V2的示数U2=U-U1,电源电压不变,U1变大,则U2变小。
当电路中电流为0.2A时,两个电阻的电压分别为4V和5V,则电源电压U=U2+U1=4V+5V=9V。
故答案为:B;变小;9。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。根据定值电阻的电流与电压成正比确定图像,滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中电阻变小,根据串联电阻规律判断总电阻的变化,根据欧姆定律判断电流变化和定值电阻的电压变化,根据串联电压规律得出电压表V2的示数变化;任取一组电流值,找出两个电阻的电压,根据串联电压规律得出电源电压。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用,关键是欧姆定律的应用,要明白电路各个用电器的连接情况,还要会看“U-I”关系图象。
15.【答案】解:先作出牙齿A关于平面镜的对称点A',即像的位置,连接像A'和眼睛B与平面镜交于O点,即为入射点,连接AO为入射光线,OB为反射光线,如图所示:
【解析】由于光在平面镜发生镜面反射,所以牙齿和在平面镜形成的像关于平面镜对称,先确定像的位置,连接像与人的眼睛确定入射点,可得反射光线,进一步得出入射光线即可完成光路。
本题用到了光的反射定律、反射光线反向延长过像点,考查的是我们对生活中光的反射现象的应用,这是光现象中的重点。
16.【答案】解:
由题知,先断开开关S1,灯泡熄灭,风扇继续转动,再断开开关S2,风扇才停止转动;若只闭合开关S1,灯泡不亮,说明灯泡和风扇可以单独工作,因此它们是并联的,若只闭合开关S1,灯泡不亮,说明S2在干路上,S1和灯泡串联,只控制灯泡,如下图所示:
【解析】先分析题意,得出灯、电风扇的连接方式,以及两个开关的位置,据此连接电路,注意开关要接在火线和用电器之间。
本题考查了电路的连接,分析题意确定两个开关的位置是关键。
17.【答案】解:(1)由图可知,小慧站在A处用一根绳子和滑轮组拉斜面的小车,相当于人站在地面上,拉力方向向下,所以从人的手开始,先绕过定滑轮,然后再依次绕过动滑轮和定滑轮的框架钩,如图所示:
(2)从物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,符号为G,如图所示:
(3)在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,从压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F,如图所示:
【解析】(1)在使用滑轮组提升重物时,既要考虑到它的省力情况,还应注意动力的施力方向;
(2)重力是物体受到的力,因此根据规则物体的重心在物体的几何中心,重力的方向总是竖直向下的,从物体的重心表示出重力的方向即可;
(3)压力是接触面受到的力,因此压力的作用点在接触面上,即物体与接触面的中点;然后根据压力的方向垂直于受力面,并从压力作用点表示出压力的方向即可。
此题主要考查滑轮组的设计与组装、力的示意图的画法,本题的关键是确定压力和重力的作用点和方向,并会用力的示意图表示力的三要素。注意物体对斜面的压力要小于物体所受重力。
18.【答案】1.5532-4
【解析】解:①刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与1.00cm对齐,右侧在2.5cm和2.6cm中间,估读为2.55cm,所以物体的长度为L=2.55cm-1.00cm=1.55cm;
②在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“0”和“1”之间,偏向“1”一侧,所以分针指示的时间为0min;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在32.0s处,所以秒针指示的时间为32.0s,即秒表的读数为32.0s;
③图中温度计10℃又分成10个小刻度,故分度值为1℃,温度计的液柱在零刻度以下,表示零下,所以读数为-4℃。
故答案为:(1)1.55;(2)32;(3)-4。
①结合刻度尺的分度值读数,从而得出物体的长度;
②停表的中间的表盘代表分钟,大表盘代表秒,停表读数是两个表盘的示数之和;
③根据温度计的分度值读数。
本题考查刻度尺、秒表和温度计的读数方法,属于基础知识。
19.【答案】像与物的大小相同 可以 错误 金属膜
【解析】解:(1)实验时观察到B与A的像完全重合,因为蜡烛A、B大小完全相同,则说明像与物的大小相同。
(2)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放个光屏,此时透过玻璃板观察光屏,由于“透过玻璃板观察”不影响成像,可以发现光屏上有一个蜡烛的像,会认为平面镜成实像,会得出错误的结论,故该做法错误。
(3)金属膜不像玻璃是透明的,更容易反射光线,故光射到平面镜上,发生反射,反射光主要是从金属膜发生的。
故答案为:(1)像与物的大小相同;(2)可以;错误;(3)金属膜。
(1)实验的目的是确定像的位置,而若是点燃后方蜡烛则无法分辨像与后方蜡烛的真实火焰。点燃蜡烛A后,其发出的光线较强,成像较清晰;另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等,平面镜成像的特点:物像等大;
(2)用光屏是否能承接到像是判断实像和虚像的最佳方法,但是观察光屏时,要直接观察,不能透过玻璃板来观察;
(3)较厚的玻璃板两面,都可以成像,会出现了两个不重合的像,金属膜的一面成像更清晰。
本题考查学生动手操作实验的能力并能合理解决实验中出现的问题。只要熟练掌握平面镜的成像特点,解答此类题目就很容易。
20.【答案】DBAC CD 排开液体所受的重力 A 能 不变
【解析】解:(1)本实验是探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系,为减小实验误差,先测量空桶的重力,然后测量完小石块重力后将小石块放入溢水杯中,最后测溢出水的重力,所以该实验步骤DBAC。
(2)石块排开水的重力等于桶与水的总重力减去空桶的重力,所以石块排开水的重力由CD两个步骤可测出。
(3)由图B知,测力计的分度值为0.2N,示数为3.8N。石块的重力为3.8N。据称重法可知,石块所受浮力F浮=G-F示=3.8N-2.4N=1.4N,
由图CD得,石块排开的水的重力G排=G总-G桶=2.6N-1.2N=1.4N,
石块排开水的重力等于石块所受的浮力。所以水中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力。
(4)为了避免实验的偶然性,应该用不同的液体或用不同的物体进行实验,以得到普遍性的实验结论。通过同样的方案及器材进行多次测量,不能避免实验的偶然性,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(5)石块部分浸入或全部浸没,排开水的体积不同,所受的浮力不同,排开水的重力总等于石块所受的浮力,所以另一小组也能得到相同的结论。
(6)铝块浸入水前,溢水杯底所受的压力等于水的重力。铝块浸入水中后,排开水的重力等于铝块所受的浮力,相当于溢水杯中的水的重力保持不变;电子秤的读数是溢水杯及水的质量,而杯中水的重力不变,溢水杯的重力不变,所以两者的总质量不变,读数不变。
故答案为:(1)DBAC;(2)CD;(3)排开液体所受的重力;(4)A;(5)能;(6)不变。
(1)验证阿基米德原理时,为了减小误差应先测量空桶重力和物体的重力;
(2)(3)根据漂浮条件求出桶A受到的浮力,再根据G排=G总-G桶B计算排开水的重力,比较即可;
(4)探究性实验多次测量找普遍规律,测量型实验多次测量求平均值减小误差;
(5)浮力大小仍等于排开液体所受重力大小;
(6)铝块浸没在水中静止时,铝块受到重力、浮力以及拉力的作用。根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重,铝块对水的压力大小与浮力相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变。
本题浮力的大小与排开液体所受重力的关系,考查称重法测浮力、实验过程、数据分析、归纳法和阿基米德原理的运用。
21.【答案】待测电阻断路 10.1滑动变阻器的阻值 BI2R0I1-I2
【解析】解:(1)根据滑动变阻器接线时“一上一下”的原则知道,将滑动变阻器的左下接线柱接入电路,这样滑动变阻器往右移时,接入电路中的阻值变大,电路中的电流变小,故电路如图所示:
(2)电流表示数没有,说明电路断开,电压表示数接近电源电压,说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两极连通,所以电路故障可能是待测电阻断路。
(3)分析实验数据知道,在误差范围内,由欧姆定律知道,
Rx1=U1I1=1.0V0.1A=10Ω,
Rx2=U2I2=1.5V0.26A≈5.8Ω,
Rx3=U3I3=2.0V0.2A=10Ω,
Rx4=U4I4=2.5V0.24A=10.4Ω,
由于R2与其他值相差太多,应是错误,故舍去,故电阻Rx的阻值约是:
Rx=Rx1+Rx3+Rx43=10Ω+10Ω+10.4Ω3≈10.1Ω,
(4)根据题意知道,在此实验中改变电阻Rx两端的电压是通过改变滑动变阻器的阻值来实现的。
(5)本次实验多次改变滑动变阻器两端的电压,是为了多次测量求平均值减小误差。
A.探究电流与电阻的关系时多次测量是为了找普遍规律;故A不符合题意;
B.测量物体的长度多次测量是为了求平均值减小误差;故B符合题意;
C.测量小灯泡的电阻时多次测量是为了找出灯泡电阻随温度的变化规律。故C不符合题意。
故选B:。
(6)实验步骤:①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电流表的示数为I1;
②将滑动变阻器的滑片移至最右端,读出电流表的示数为I2;
③在步骤①中,电路为只有Rx的简单电路,则此时电源电压:
U=I1Rx,
在步骤②中,Rx与变阻器最大阻值R串联,而则此时电源电压:
U=I2(Rx+R0),
根据两次实验电压相等可得:I1Rx=I2(Rx+R0),
故电阻阻值Rx=I2R0I1-I2。
故答案为:(1)见解答;(2)待测电阻断路;(3)10.1;(4)滑动变阻器的阻值;(5)B;(6)I2R0I1-I2。
(1)由甲电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,滑片P向右移动,电路中电流变小,即向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,据此画图。
(2)故障分析,当电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则故障通常是与电压表并联的用电器断路造成;
(3)根据测量数据算出每次测量的电阻值,剔除错误数据,然后求平均值;
(4)此实验中,通过移动变阻器的滑片可改变电路的电阻大小,从而改变电阻R两端的电压;
(5)本次实验多次改变滑动变阻器两端的电压,是为了多次测量求平均值减小误差;
(6)由图丙可知:当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时电路是关于定值电阻的阻值为R0的简单电路,读出电流表的示数为I1,则此时可根据欧姆定律表示出电源电压大小;
②当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时电路是关于定值电阻的阻值为R0和滑动变阻器的串联电路,读出电流表的示数为I2,同样可根据欧姆定律表示出电源电压大小。
根据两次实验操作电源电压相等可求出待测滑动变阻器的最大阻值Rx大小。
本题主要考查了测量定值电阻Rx阻值的实验,涉及了电路图的连接、电路故障分析、数据的处理,同时还考查了在电表不全的情况下如何测电阻的实验设计,有较大综合性,有一定难度。
22.【答案】解:
(1)人在前50s内的平均速度:v=st=2100m50s=42m/s;
(2)人和装备的总重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N,
人在第20s-30s时,做匀速直线运动,处于平衡状态,所受空气阻力f=G=800N;
(3)人在前30s内人所受重力做的功:W=Gh=800N×1500m=1.2×106J,
人在前30s内人所受重力做的功率:P=Wt'=1.2×106J30s=4×104W。
答:(1)这段时间内人的平均速度为42m/s。
(2)所受空气阻力是800N;
(3)这段时间内人所受重力做的功和功率分别为1.2×106J、4×104W。
【解析】(1)根据速度公式算出人在前50s内的平均速度;
(2)根据G=mg算出人的重力,人在第20s-30s时,做匀速直线运动,处于平衡状态,根据f=G得出所受空气阻力;
(3)根据W=Gh和P=Wt算出人在前30s内做的功和功率;
本题考查了平均速度、重力、功、功率的计算以及平衡力的应用等知识,是一道综合题,但难度不大。
23.【答案】解:当只闭合S1时,电路中只有R1,电路中电阻较大,电源电压一定,由P=U2R可知,此时电功率较小,为低温挡;
当同时闭合S1、S2时,R1、R2并联,电路中电阻较小,电源电压一定,由P=U2R可知,此时电功率较大,为高温挡;
(1)根据公式P=Wt可知,高温挡时,通电5min消耗的电能为:W=P高t=60W×5×60s=18000J;
(2)根据P=UI可知,低温挡时,通过R1的电流为:I=P低U=12W24V=0.5A;
(3)在低温挡下根据P=U2R可知R1的阻值为;R1=U2P低=(24V)212W=48Ω,
在高温挡下根据P=U2R可知R1和R2并联后的阻值为:R总=U2P高=(24V)260W=9.6Ω,
在并联电路中:1R总=1R1+1R2,即19.6Ω=148Ω+1R2,解得R2=12Ω。
故答案为:(1)高温挡时,通电5min消耗的电能为18000J;
(2)低温挡时,通过R1的电流是0.5A;
(3)R1的阻值为48Ω;R2的电阻为12Ω。
【解析】当只闭合S1时,电路中只有R1,电路中电阻较大,电源电压一定,由P=U2R可知,此时电功率较小,为低温挡;
当同时闭合S1、S2时,R1、R2并联,电路中电阻较小,电源电压一定,由P=U2R可知,此时电功率较大,为高温挡;
(1)根据公式P=Wt进行计算;
(2)根据P=UI进行计算;
(3)在低温挡下根据P=U2R求出R1的阻值;
在高温挡下根据P=U2R求出R1和R2并联后的阻值,从而求出R2的电阻。
本题综合性较强,考查的内容较多。会辨别串、并联,会用欧姆定律计算,会用电功率公式计算。
24.【答案】木块移动的距离 速度 <速度 A 不同 不能
【解析】解:(1)实验中,动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的,用到了转换法。
(2)甲、乙两次实验,小球的质量不变,而滚下的高度不同,到达水平面的速度不同,探究动能与速度的关系。
(3)由图乙和图丙可知,两个小球的质量不同,小球滚下的高度相同,到达水平面的速度相同,图丙实验时,木块被撞后滑出木板掉落,说明丙图中B球的动能较大,B球的质量较大,可以得到速度相同时,质量越大,动能越大。
A.换用质量更小的钢球,在速度不变的情况下,动能更小,推动木块移动的距离变小,故A符合题意;
B.给水平木板铺上毛巾,不能与乙控制相同的接触面,故B不符合题意;
C.适当降低钢球B的高度,钢球的速度发生了变化,无法完成探究,故C不符合题意;
D.换用一个较重的木块,木块与木块受到的摩擦力不同,不能完成探究,故D不符合题意。
故选A。
(4)用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,弹簧的弹性形变不同,两次实验弹簧具有的弹性势能不同。
若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧势能相同,转化出的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验的。
故答案为:(1)木块移动的距离;(2)速度;(3)<;速度;A;(4)不同;不能。
(1)将小球动能的大小通过木块移动的距离来反映,是一种转换的思想,做功越多,动能越大;
(2)(3)实验中,小球到达水平面时的速度由小球的高度决定,通过调整高度可调整其速度,从而改变动能;
(4)用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,弹簧的弹性形变不同,两次实验弹簧具有的弹性势能不同。若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧势能相同,转化出的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验的。
本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法,反映动能多少时运用了转换法。
25.【答案】(1)化学;
(2)向右;
(3)B;
(4)8.6×108;60;
(5)绿色出行。
【解析】(1)氢燃料电池工作时将燃料的化学能转化为电能。
(2)图甲氢燃料电池工作原理图中,电池正常工作时带正电的氢离子向右定向移动,因此电池正常工作时电池内部电流的方向为向右。
(3)如图乙,驾驶位有通风和加热两种功能,且能独立控制,因此电动机和电热丝应该是并联关系,且都有各自的控制开关,因此简化电路可达到此要求的是B。
(4)V=25L=0.025m3;
25L柴油的质量为:
m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg;
25L柴油完全燃烧可释放的热量为:
Q=qm=4.3×107J/kg×20kg=8.6×108J;
如改用氢燃料电池大巴行驶100km,可减少CO2排放的质量约为:
m气=3×20kg=60kg。
(5)“低碳生活”出行建议:绿色出行。
故答案为:(1)化学;
(2)向右;
(3)B;
(4)8.6×108;60;
(5)绿色出行。
(1)氢燃料电池工作时消耗了化学能,得到了电能。
(2)物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
(3)通风和加热两种功能互不影响,且能独立控制,因此电动机和电热丝应该是并联关系,且都有各自的控制开关。
(4)根据公式m=ρV计算出25L柴油的质量,再利用公式Q=qm计算出25L柴油完全燃烧可释放的热量;
根据柴油动力大巴行驶100km耗油质量,计算出可减少CO2排放的质量约。
(5)“低碳生活”出行建议:绿色出行。
此题考查了能量的转化、电流的方向、串并联电路的判断、密度公式及其计算、燃料的热值及其计算,难度不算太大。
26.【答案】红外线 减小 排出 7.2×104 30250 变小
【解析】解:(1)红外线具有热效应,能使物体升温,浮空艇的整体外形呈现白色,白色可以反射光线、减少红外线的吸收,使浮空艇内部气体升温不会过快。
(2)因为大气压强随海拔升高而减小,所以在升空过程浮空艇为了保持内外气压差处在安全范围,副气囊需要排出空气。
(3)由表中数据可知,4300米的科考营地的空气密度为0.8kg/m3,浮空艇在营地升空前受到空气浮力为F浮=ρ空gV=0.8kg/m3×10N/kg×9000m3=7.2×104N,
浮空艇的总重力为G总=m总g=(4×1000kg+175kg)×10N/kg=41750N,
此时浮空艇受到的竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力平衡,所以系留缆绳对浮空艇在竖直方向的拉力为F=F浮-G总=7.2×104N-41750N=30250N;
(4)在升空过程中,忽略浮空艇形状的变化,根据F浮=ρ空gV可知,在浮空艇体积一定时,由于空气密度变小,所以浮空艇所受的浮力将变小。
故答案为:(1)红外线;(2)减小;排出;(3)7.2×104;30250;(4)变小。
(1)红外线具有热效应,能使物体快速升温,所以白色层反射太阳光中的红外线,避免温度升高过快;
(2)大气压强随海拔升高而减小,据此分析解答;
(3)由F浮=ρ空gV可得浮空艇从科考营地升空时所受空气浮力;未升空前,浮空艇受到竖直向上的浮力与竖直向下的重力及拉力平衡,据此分析计算系留缆绳对浮空艇在竖直方向的拉力;
(4)根据F浮=ρ空gV可知浮力变化情况。
本题考查了物体的颜色、大气压与高度的认识和理解,还考查了浮力的计算以及平衡力知识的应用等,理解题意是关键。
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