2023年辽宁省锦州市中考物理二模试卷
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一、单选题(本大题共7小题,共14.0分)
1. 下列数据中最接近实际的是( )
A. 演奏一遍国歌的时间约为46s B. 中学生的体重约为500kg
C. 教室内的气温约为50℃ D. 家庭电路的电压约为380V
2. 下列物体中用半导体材料制成的是( )
A. 橡胶手套 B. 双掷开关
C. LED灯珠 D. 导线
3. 许多意境优美的古诗中涉及了物理现象。下列说法中正确的是( )
A. “孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪”,小船能浮在水面上是因为浮力大于重力
B. “海上生明月,天涯共此时”,明月说明太阳光在月球表面发生镜面反射
C. “清风不识字,何故乱翻书”,风能翻书是因为纸张上方空气压强变大了
D. “南国汤沟酒,开坛十里香”,香味扩散是因为分子的热运动
4. 下列物理现象中会吸收热量的是( )
A. 干冰升华 B. 热水降温
C. 河水结冰 D. 摩擦生热
5. “生活处处有物理,留心观察皆学问”。下列说法中正确的是( )
A. 卫生间内的防滑地砖可以减小摩擦
B. 塑料吸盘能贴在墙面的瓷砖上,是因为吸盘有磁性
C. 锋利的菜刀是通过减小受力面积来减小压强的
D. 洗手池下方排水管的“U形反水弯”是一个连通器
6. 下列设备中,利用电磁感应原理工作的是( )
A. 扬声器 B. 电动机 C. 发电机 D. 电磁起重机
7. 如图是一台单缸四冲程汽油机工作过程中某一时刻的示意图,若该汽油机的转速为1200r/min,则下列说法中正确的是( )
A. 图中所示是汽油机的做功冲程
B. 该冲程中通过做功的方法增加缸内气体的内能
C. 该汽油机每秒做功60次
D. 用水做汽油机的冷却剂是由于水的比热容较小
二、多选题(本大题共3小题,共6.0分)
8. 体育比赛中蕴含着许多物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 蹦床运动员起跳以后还会向上运动,是因为受到一个向上的力
B. 游泳运动员向后划水可以向前运动,说明物体间力的作用是相互的
C. 接力比赛交接棒时,同队的两个运动员应尽量保持相对静止
D. 跳水运动员在空中下落过程中,重力势能转化为动能
9. 水平桌面上放置甲、乙两个容器,底面积之比为S甲:S乙=4:5,分别加入等质量的水和某种液体后液面恰好相平。再将A、B两个体积相同的正方体分别放入两个容器中,静止时的情况如图所示,已知A恰好有一半的体积浸在水中,B对容器底的压力恰好等于A受到的浮力,则下列说法中正确的是(ρ水=1.0×103kg/m3)( )
A. 正方体B的密度为1.3×103kg/m3
B. A、B两个正方体受到的浮力之比 FA:FB=5:8
C. 放入正方体前,两种液体对容器底的压力相同
D. 放入正方体前后,两容器对水平桌面压强的变化量相同
10. 如图所示电路中,电源电压恒定为10V,滑动变阻器上标有“40Ω 1A”字样,R0为定值电阻。闭合开关后调节滑片,当灯泡L正常发光时,电压表的示数为8V。过了一会儿,由于电路中出现一处故障,导致灯泡熄灭,电压表的示数变为6V,电流表的示数增加了0.2A。以下说法中正确的是( )
A. 电路中的故障可能为灯泡L被短路
B. 灯泡L的额定电压为5V
C. 定值电阻R0的阻值为20Ω
D. 故障后,将滑片调至最右端时电压表的示数为8V
三、填空题(本大题共7小题,共17.0分)
11. 教学楼的大厅中有一面大镜子,当小明靠近镜子时,他在镜子中的像会______ (填“变大”、“变小”或“不变”);他在大厅中说话时能听见回声,是因为周围的墙壁将声音______ (填“反射”或“吸收”)形成的。
12. 我国的5G技术世界领先。当我们用手机观看直播时,手机接收到的信号是通过______ (填“电磁波”或“超声波”)传播的;手机发出的声音是由扬声器______ 产生的;屏幕上的彩色画面都是由______ 、绿、蓝三种色光混合而成的。
13. 《流浪地球2》讲述了“太阳危机”来临时人类如何面对挑战的故事。太阳的巨大能量来源于内部发生的______ (选填“核聚变”或“核裂变”);现实世界中的太阳能属于______ (填“可再生”或“不可再生”)能源。
14. 如图所示是一种“网红产品”——迷你型爆米花锅。将少量玉米放入锅内,扣紧锅盖,用酒精灯加热,通过______ 的方式增加物体内能,待锅内达到一定气压后,打开锅盖,玉米花会瞬间爆出,同时锅内气体对外做功,温度______ (填“升高”、“降低”或“不变”),水蒸气______ 产生许多“白气”。
15. 如图是空气开关的简化原理图。当电流方向如图所示时,电磁铁的右端为______ (填“N”或“S”)极。该电路中再接入一个大功率用电器时,电磁铁的磁性会______ (填“增强”或“减弱”)。当电流过大时开关S会在弹簧拉力的作用下被拉起,在弹簧拉起开关S的过程中,拉力的力臂______ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
16. 如图甲所示的电路中电源电压恒定,R为定值电阻,灯泡L上标有“6V 3W”字样,且灯泡L的I-U关系图像如图乙所示。当开关S断开,甲、乙均为电流表时,灯泡L恰好正常发光,两电表示数之比I甲:I乙=6:11,则定值电阻R的阻值为______ Ω;当开关S闭合,甲、乙均为电压表时,灯泡L的实际功率为______ W。
17. 小明同学利用图甲的装置探究滑轮组机械效率,当拉力F=4N时,恰好能将物体G匀速提升10cm,则拉力F做功______ J;图乙是滑轮组机械效率随物体G重力变化图像(不计绳重和摩擦)。图像中η1和η2相差20%,由此可知该动滑轮重______ N。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
18. 如图所示是一种水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时,浮标带动杠杆压住进水口,自动停止上水。请你画出:浮标所受浮力的示意图和浮力的力臂。
19. 如图甲所示是小雨家墙壁上的一个“一开三孔”的插座,上面的开关同时控制墙壁上的两盏灯(额定电压均为220V),三孔插座不受开关控制,有些导线已经按规范连接好了,请你用笔画线代替导线将图乙中的电路补充完整。
五、实验探究题(本大题共4小题,共24.0分)
20. 小明做探究“凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图所示,将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上。为了使像成在光屏的中央。应该将______ 适当向下调整;
(2)调整高度后,光屏上恰好得到一个清晰的像,可知该像的性质为倒立、______ (填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,且该凸透镜的焦距为______ cm;
(3)如图所示,将蜡烛移动到光具座的10cm刻度处,光屏上原本清晰的像变模糊了,为了让光屏上呈现一个清晰的缩小实像,可以分别采取以下方法;
①将光屏适当向______ (填“左”或“右”)移动;
②在蜡烛和凸透镜之间放置一个合适的______ (填“近视”或“远视”)眼镜;
③将凸透镜适当向______ (填“左”或“右”)移动。
21. 物理实验小组的同学们要探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前发现杠杆如图甲所示,应将杠杆两侧的平衡螺母适当向______ (填“左”或“右”)调节,使杠杆在______ 位置平衡;
(2)杠杆调节好以后,同学们将多次测量得到的数据记录在表格中,根据数据可以得出杠杆的平衡条件为:______ (用F1、F2、L1、L2表示),本实验进行多次测量的目的是______ ;
次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
2.0
30
3.0
20
2
1.0
40
2.0
20
3
2.5
20
2.0
25
(3)随后,同学们又设计了一种测量石块密度的方案:
①如图乙所示,将石块浸没在装满水的溢水杯中,用轻质小桶(质量忽略不计)收集溢出的水;
②如图丙所示,将小桶和石块悬挂在A、B处,杠杆能在水平位置平衡;
③如图丁所示,用总质量为m1的钩码,替换A处的小桶,杠杆仍能保持平衡,则石块的体积可表示为______ (水的密度用ρ水表示);
④如图戊所示,将石块悬挂在A位置,需要在B位置悬挂总质量为m2的钩码,才能让杠杆保持平衡,则石块密度的表达式为______ (用m1、m2、ρ水表示)。
22. 小红用如图甲所示的装置探究“不同物质的吸热能力”。
(1)两个烧瓶内应分别装入______ (填“等质量”或“等体积”)的水和煤油,并将两段阻值______ (填“相同”或“不同”)的电阻丝串联接入电路;
(2)第三分钟时煤油中的温度计如图乙所示,此时煤油的温度为______ ℃;
(3)实验过程中两支温度计示数随时间变化的图像如图丙所示,可以判断______ (填“a”或“b”)是煤油的温度变化图像;由图像可知______ (填“煤油”或“水”)的吸热能力更强。
23. 在“伏安法测电阻”的实验中,实验器材有“20Ω 1A”的滑动变阻器、待测电阻、干电池组、电流表、电压表各一个,开关和导线若干。
(1)小明连接了如图甲所示的电路,若闭合开关,______ 表会没有示数。经检查发现少了一根导线,请你将电路补充完整;
(2)排除故障后,小明进行了多次测量,记录数据如下表:
实验次数
一
二
三
四
五
电压U/V
1.5
2.5
3.0
4.5
电流I/A
0.16
0.26
0.30
0.36
0.44
图乙为第四次实验时电压表的示数,读数为______ V,小明发现此时滑片大致在滑动变阻器的中点位置,由此可知该电池组至少由______ 节干电池组成;
(3)老师看到小明的数据后指出:利用本实验器材一定无法得出第______ 组的数据;
(4)上述实验结束后,小明又设计了如图丙所示的电路,测量一只额定电流为0.4A的小灯泡的额定功率和定值电阻Rx的阻值。电源电压恒定,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。实验步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,直至小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑片位置不动,电流表的示数为0.30A;
③保持开关状态不变,将滑片调到滑动变阻器的a端,电流表的示数为0.20A;将滑片调到滑动变阻器的b端,电流表的示数为0.45A;
则定值电阻的阻值Rx= ______ Ω,小灯泡的额定功率P额= ______ W。
六、简答题(本大题共1小题,共3.0分)
24. 交规要求儿童乘车必须使用安全座椅,在发生意外时可以最大程度的保护儿童。如图所示的是一种带有加热功能的安全座椅。请回答下列问题:
(1)急刹车时,儿童的身体为什么会向前倾?
(2)安全座椅的安全带为什么要设计得十分宽大?
(3)安全座椅加热功能是利用电流的哪种效应实现的?
七、计算题(本大题共2小题,共12.0分)
25. 如图所示是实验室中常用的加热装置,已知烧杯质量为20g,烧杯内盛有300mL的水,烧杯与石棉网的接触面积为320cm2。某次加热过程中将水从20℃加热到70℃,期间恰好消耗2.4g酒精。求:[g取10N/kg,q酒精=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg⋅℃)](1)水吸收了多少热量?
(2)烧杯对石棉网的压强有多大?
(3)该装置的加热效率为多少?
26. 某学校科技小组的同学们设计了一款家用充电式电吹风,其简化电路图如图甲所示。蓄电池的电压恒定,电动机的规格为“24V 12W”,定值电阻R的阻值为12Ω。当开关S闭合,S1断开时,电动机恰好正常工作,电吹风吹冷风;闭合开关S、S1时,电吹风吹热风。家里的电能表如图乙所示,将完全没电的蓄电池单独接入电路充电直到充满,发现电能表的铝盘恰好转了30圈,求:(忽略温度对导体电阻的影响)
(1)电吹风吹热风时,定值电阻R的发热功率是多少瓦?
(2)若充电过程中消耗的电能有80%被储存在蓄电池中,则蓄电池能存储多少能量?
(3)充满一次电,电吹风可吹热风多少分钟?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、完整演奏一遍国歌的时间约为46s,故A正确;
B、中学生的体重约为500N,故B错误;
C、教室内气温约为25℃,故C错误;
D、家庭电路的电压约为220V,故D错误。
故选:A。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】C
【解析】解:A、橡胶手套是绝缘体,故A不符合题意;
B、双掷开关,金属部分是导体,故B不符合题意;
C、LED灯珠是二极管,是由半导体材料制成的,故C符合题意;
D、导线,金属部分是导体,故D不符合题意。
故选:C。
根据导电性的不同,材料可分为导体,半导体,绝缘体三大类,容易导电的物体叫导体;不容易导电的物体叫绝缘体;导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体,常见半导体有:锗、硅、砷化镓等。
本题考查了半导体材料及特性,属于基础性题目。
3.【答案】D
【解析】解:
A、小船能漂浮在水面是因为船受到的浮力等于重力,故A错误;
B、月亮自身不能发光,不是光源,太阳光在其表面发生了漫反射,反射光线射向四面八方,这样天下人才能共赏一轮明月,故B错误;
C、风吹过书页的上表面时,使书表面上空气流动速度增大,而导致书上表面压强减小,而书页下表面的压强不变,在上下压强差的作用下,书页会向上翻,造成风能翻书的现象,故C错误;
D、能在很远处闻到酒香,是香气分子在不停地做无规则热运动造成的,故D正确。
故选:D。
(1)根据浮沉条件可知,物体漂浮时,所受浮力等于重力;
(2)平行光射向平而光滑的反射面,反射光线平行射出,这种反射是镜面反射;平行光射向凹凸不平的反射面,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射;
(3)流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大;
(4)物质是由大量分子组成的,分子在永不停息地做无规则热运动。
本题考查了物体的浮沉条件、光的镜面反射和漫反射、流体流速与压强的关系以及分子热运动的认识,考查较综合,难度一般。
4.【答案】A
【解析】解:A、干冰升华要吸热,故A符合题意;
B、热水降温时,热水会放出热量,故B不符合题意;
C、河水结冰是凝固现象,此现象要放热,故C不符合题意;
D、摩擦生热是能量之间的转化,故D不符合题意。
故选:A。
(1)升华指物质由固态直接转变成气态,升华要吸热;
(2)热水降温时,热水会放出热量;
(3)凝固指物质由液态转变成固态,凝固要放热。
(4)能量之间可以相互转化。
本题考查了升华、汽化和能量之间的转化,属于基础题。
5.【答案】D
【解析】解:A、卫生间内的防滑地砖比较粗糙,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦,故A错误。
B、使用塑料吸盘时,先挤出里边的空气,使其内部的气体压强减小,在外界大气压的作用就把它压在了光滑的墙面上,故B错误。
C、锋利的菜刀是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,故C错误。
D、洗手池下方排水管的U形“反水弯”上端开口,底部连通,利用了连通器原理,故D正确。
故选:D。
(1)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(2)塑料吸盘是大气压在生活中应用的实例。塑料吸盘内部的气体压强小于外界的大气压强,是大气压强把吸盘压在墙面上的。
(3)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
(4)上端开口,底部连通的仪器叫做连通器。
此题考查力学的多个知识点,具有较强的综合性,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
6.【答案】C
【解析】解:A、扬声器把电信号转化为声信号,利用通电导体在磁场中受力原理;
B、电动机的前提是供电,结果是产生运动,利用通电导体在磁场中受力的原理;
C、发电机的前提是运动,结果是产生电流,利用电磁感应现象原理;
D、主要部件是电磁铁,利用电流的磁效应原理。
故选:C。
电磁感应现象的内容是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流。
记住:发电机、动圈式话筒利用电磁感应现象原理,带电动机的用电器、扬声器利用通电导体在磁场中受力原理,带电磁铁的仪器利用是电流的磁效应原理。
7.【答案】B
【解析】解:A.由图可知,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,为汽油机的压缩冲程,故A错误;
B.该冲程中把机械能转化为内能,是通过做功的方式增加缸内气体的内能,故B正确;
C.该汽油机的转速恒定为1200r/min=20r/s,所以此汽油机每秒钟转20圈,可完成10个工作循环,对外做10次功,故C错误;
D.水做汽油机的冷却剂是由于水的比热容较大,在同等情况下可以吸收更多的热量,故D错误。
故选:B。
(1)由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体;
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能;
(3)热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,据此分析;
(4)水的比热容较大,在同等情况下可以吸收更多的热量,所以常用来做冷却剂。
本题考查汽油机工作的四个冲程、改变内能的方法,是一道热学积基础题。
8.【答案】BCD
【解析】解:A、蹦床运动员起跳以后还会向上运动,是因为运动员具有惯性,故A错误;
B、游泳运动员向后划水,给水一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水给运动员一个向前的力,运动员可以向前运动,故B正确;
C、为了保证交接棒的顺利进行,两个运动员尽可能的做到速度相同,也就是尽可能做到相对静止,故C正确;
D、跳水运动员在空中下落过程中,质量不变,速度变大,动能变大,高度变小,重力势能变小,是重力势能转化为动能,故D正确。
故选:BCD。
(1)物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性;
(2)力的作用是相互的;
(3)当两个物体同向同速行驶时,这两个物体就保持相对静止状态,相对静止时,可以保证交接棒的顺利进行;
(4)影响动能的因素是质量和速度,影响重力势能的因素是质量和高度。
此题通过各种比赛项目的分析,考查了对能量的转化、惯性、相互作用力、相对静止的理解和应用。
9.【答案】ABC
【解析】解:由于A、B的体积相等,设体积为V;
A、已知A恰好有一半的体积浸在水中,即V排=12V,由图可知A漂浮,则A受到的浮力等于其重力,即ρ水gV排=ρAgV,则ρA=12ρ水=12×1.0×103kg/m3=0.5×103kg/m3;已知甲、乙两个容器底面积之比为S甲:S乙=4:5,h水=h液,又m水=m液,则ρ水gS甲h=ρ液gS乙h,得ρ液=ρ水S甲S乙=1.0×103kg/m3×45=0.8×103kg/m3,B对容器底的压力恰好等于A受到的浮力,B对容器底的压力等于容器底对B的支持力,即F=FA浮,则GB-FB浮=FA浮,ρBgV-ρ液gV=ρ水g×12V,解得:ρB=ρ液+12ρ水=0.8×103kg/m3+12×1.0×103kg/m3=1.3×103kg/m3,故A正确;
B、A正方体受到的浮力 FA=ρ水g×12V,B正方体受到的浮力 FB=ρ液gV,则A、B两个正方体受到的浮力之比 FA:FB=12ρ水:ρ液=0.5×103kg/m3:0.8×103kg/m3=5:8,则B正确;
C、放入正方体前,两种液体对容器底的压力等于液体的重力,因为分别加入等质量的水和某种液体,根据公式G=mg,可知重力相同,故压力相同,故C正确;
D、对于甲:放入正方体前,p甲=G容+G水S甲,放入正方体后,p甲'=G容+G水+GAS甲,则甲容器对水平桌面压强的变化量Δp甲=p甲'-p甲=G容+G水+GAS甲-G容+G水S甲=GAS甲=ρAgVS甲;
对于乙:放入正方体前,p乙=G容+G液S乙,放入正方体后,p乙'=G容+G液+GBS乙,则甲容器对水平桌面压强的变化量Δp乙=p乙'-p乙=G容+G液+GBS乙-G容+G液S乙=GBS乙=ρBgVS乙;
则放入正方体前后,两容器对水平桌面压强的变化量之比Δp甲Δp乙=ρAS乙ρBS甲=0.5×103kg/m3×51.3×103kg/m3×4=2552,故D错误。
故选:ABC。
根据A恰好有一半的体积浸在水中,利用A漂浮时,FA浮=GA=ρ水gV排求出A的密度;已知甲、乙两个容器的底面积比,水和某种液体的质量相等,液面相平,根据ρ水gV水=ρ液gV液,可以求出液体的密度;根据B对容器底的压力恰好等于A受到的浮力,则F=GB-FA浮,可以求出B的密度;根据浮力公式F浮=ρ液gV排,可以求出两个正方体的浮力关系;放入正方体前,两种液体对容器底的压力等于液体的重力;分别计算放入正方体前后的压强,进一步可知压强的变化量的关系。
本题考查了压强和阿基米德原理的理解和应用,理清题意,分析清楚各种情况的状态是解决该题的关键,其难度较大。
10.【答案】ABD
【解析】解:由电路图可知,定值电阻R0、灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测量灯泡与滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中电流。
A、电路中出现一处故障后电流表的示数增加了0.2A,据此可知电路是通路,且电路中的总电阻变小,则故障可能为灯泡L被短路,故A正确;
BC、当灯泡正常发光时,灯泡与滑动变阻器两端的电压为U1=8V,根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压为:
U=IR0+U1,即:10V=IR0+8V------------①
电路中出现故障后,电流表的示数增加了0.2A,则此时电路中的电流为:I'=I+0.2A,
根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压为:
U=I'R0+U2,即:10V=(I+0.2A)R0+6V------------②
解①②可得:R0=10Ω,I=0.2A,故C错误,
则I'=I+0.2A=0.2A+0.2A=0.4A,
根据I=UR可得滑动变阻器连入电路的阻值为:R滑=U2I'=6V0.4A=15Ω,
当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为:U滑=IR滑=0.2A×15Ω=3V,
根据串联电路总电压等于各部分电压之和可知,灯泡L的额定电压:
U额=UL=U1-U滑=8V-3V=5V,故B正确;
D、故障后,将滑片调至最右端时,定值电阻R0与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表V测量滑动变阻器两端的电压,
则总电阻R总=R0+R滑大=10Ω+40Ω=50Ω,
电路中的电流I″=UR总=10V50Ω=0.2A,
根据I=UR可得电压表的示数为:U滑=I″R滑大=0.2A×40Ω=8V,故D正确。
故选:ABD。
由电路图可知,定值电阻R0、灯泡与滑动变阻器串联,电压表V测量灯泡与滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中电流。
(1)电路中出现一处故障后电流表的示数增加了0.2A,据此可知电路是通路,且电路中的总电阻变小,据此可知故障原因;
(2)灯泡正常发光时根据串联电路的特点和欧姆定律得出电源电压的表达式;
电路中出现故障后,电流表的示数增加了0.2A,则此时电路中的电流为:I'=I+0.2A,根据串联电路的特点和欧姆定律得出电源电压的表达式;
联立方程即可求出R0的阻值和电路中电流;
根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的阻值,然后根据串联电路的电压特点求出灯泡的额定电压;
(3)故障后,根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出电压表的示数。
本题主要考查了对电学知识的应用,从欧姆定律到电功率的计算,用到的公式变化多样,关键是能够正确分析电路。
11.【答案】不变 反射
【解析】解:由平面镜成像特点,像与物大小相等,可知,当小明靠近镜子时,像的大小不变;
小明在大厅中说话时能听见回声,是因为周围的墙壁将声音反射形成的。
故答案为:不变;反射。
(1)平面镜所成的像,像与物大小相等,像与物到镜面距离相等;
(2)声音在传播过程中遇到障碍物可以发生反射,形成回声。
本题主要考查回声和平面镜的成像特点,要结合成像规律进行分析解答,是一道基础题。
12.【答案】电磁波 振动 红
【解析】解:手机接收到的信号是通过电磁波传播的;手机发出的声音是由扬声器振动产生的;屏幕上的彩色画面都是是由红、绿、蓝三种色光合成的。
故答案为:电磁波;振动;红。
(1)电磁波能传递信息;
(2)声音是由物体的振动产生的;
(3)光的三原色是红、绿、蓝。
本题考查了电磁波的应用、光的三原色、声音的产生。
13.【答案】核聚变 可再生
【解析】解:太阳的巨大能量来源于内部发生的核聚变;现实世界中的太阳能属于可再生能源。
故答案为:核聚变;可再生。
(1)获得核能的两种途径:核裂变和核聚变,太阳的巨大能量来源于内部发生的核聚变;
(2)可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源,例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
本题考查了核能的利用以及能源的分类,属于基础性题目。
14.【答案】热传递 降低 液化
【解析】解:将少量玉米放入锅内,扣紧锅盖,用酒精灯加热,玉米吸收热量,温度升高,这是通过热传递的方式改变了玉米粒的内能;
待锅内达到一定气压后,打开锅盖,玉米花会瞬间爆出,同时锅内气体对外做功,温度降低,水蒸气遇冷液化形成白气。
故答案为:热传递;降低;液化。
改变物体内能的方法:一是做功,二是热传递。对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,物体的内能减少;
物质由气态变成液态的过程叫液化。
本题考查内能的改变和液化现象,属于基础题。
15.【答案】N 增强 变大
【解析】解:(1)根据图示可知,电流由电磁铁的左侧流入,故四指从电流流入的方向去握住电磁铁,此时会发现大拇指指向该电磁铁的右边,故该电磁铁的右边是N极,左边是S极;
(2)该电路中再接入一个大功率用电器时,干路中的电流变大,通过电磁铁的电流变大,磁性增强;
(3)在弹簧拉起开关S的过程中,O点到拉力的作用线的距离变大,所以拉力的力臂变大。
故答案为:N;增强;变大。
(1)安培定则内容为:用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的方向为螺线管N极方向;故由电流的方向结合右手螺旋定则可判出通电螺线管的磁极;
(2)电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数有关;
(3)根据力臂的定义分析力臂的大小变化。
本题考查了安培定则的应用、影响电磁铁的磁性强弱的因素、力臂的大小变化;要学会读图分析电磁继电器的工作过程。
16.【答案】10 0.8
【解析】解:(1)当开关S断开,甲、乙均为电流表时,R与灯泡并联,电流表甲测通过R的电流,电流表乙测干路电流,
由灯泡正常发光可知,电源电压:U=UL=U额=6V,
由图乙可知,此时通过灯泡的电流IL=0.50A,
由两电表示数之比I甲:I乙=6:11可知,干路电流:I乙=116I甲,
由并联电路的电流特点可知,通过R的电流:I甲=I乙-IL=116I甲-IL,
解得:I甲=65IL=65×0.50A=0.60A
由欧姆定律可知,R的阻值:R=UI甲=6V0.60A=10Ω;
(2)当开关S闭合,甲、乙均为电压表时,R与灯泡串联,
由串联电路的电流特点可知,此时通过R和灯泡的电流相等,由图乙可知,当电路中的电流为0.40A时,灯泡两端的电压为2V,
由欧姆定律可知,此时R两端的电压:UR串=I串R=0.40A×10Ω=4V,
由串联电路的电压特点可知,电源电压:U=UR串+UL串=4V+2V=6V,符合题意,
灯泡的实际功率:PL串=UL串I串=2V×0.40A=0.8W。
故答案为:10;0.8。
(1)当开关S断开,甲、乙均为电流表时,R与灯泡并联,电流表甲测通过R的电流,电流表乙测干路电流,根据灯泡正常发光可知电源电压和通过灯泡的电流,根据两电表示数之比I甲:I乙=6:11求出干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过R的电流,根据欧姆定律求出R的阻值;
(2)当开关S闭合,甲、乙均为电压表时,R与灯泡串联,根据串联电路的电流特点和电压特点求出灯泡两端的电压,根据P=UI求出灯泡的实际功率。
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用,关键是根据图像读出相关的信息。
17.【答案】1.2 4
【解析】解:根据图甲可知,有三段绳子拉着动滑轮,则绳子自由端移动的距离是物体上升高度的3倍,则s=3h=3×10cm=30cm=0.3m;
拉力所做的功为:W=Fs=4N×0.3m=1.2J;
根据η=W有W总=Gh(G+G动)h=GG+G动可知,不计绳重和摩擦,物体越重,机械效率越高,图像中η1和η2相差20%,则:η2-η1=20%,即:G'G'+G动-GG+G动=20%;
代入数据得:16N16N+G动-6N6N+G动=20%,解得:G动=4N。
故答案为:1.2;4
根据图甲可知,有三段绳子拉着动滑轮,则绳子自由端移动的距离是物体上升高度的3倍,根据W=Fs求出拉力F所做的功;
不计绳重和摩擦,根据η=W有W总=Gh(G+G动)h=GG+G动得出物重不同时的机械效率的表达式,根据机械效率的差值求出动滑轮的重力。
本题考查了功的计算、机械效率计算公式的应用,明确不计绳重和摩擦时,η=W有W总=Gh(G+G动)h=GG+G动是解题的关键。
18.【答案】解:浮标与杠杆相连且静止浮在水中,杠杆受到浮力的作用,浮力的方向是竖直向上的,浮力的作用点在浮标的重心上,浮力的示意图如图所示:
从支点O做浮力作用线的垂线段,用L表示浮力的力臂,如图所示:
【解析】根据浮标浸浮水中,受到竖直向上的浮力的作用,据此画图。
从支点O画浮力作用线的垂线,则支点到垂足的距离为该力的力臂。
本题考查了力的示意图、力臂的画法,画力臂关键要画出支点到力的作用线的垂线段。
19.【答案】解:由题知,“一开三孔”的插座,上面的开关控制墙壁上两盏220V的壁灯,三孔插座单独工作,则火线先进开关,再接入灯泡的顶端金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上,两灯泡并联;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如下图所示:
【解析】电灯的接法:火线首先接入开关,再接入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套;
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性。
20.【答案】凸透镜 等大 15.0 左 近视 右
【解析】解:(1)为了使像成在光屏的中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调到同一高度,故应该将凸透镜适当向下调整;
(2)调整高度后,光屏上恰好得到一个清晰的像,此时u=v=30.0cm,根据u=v=2f,成倒立等大的实像,即2f=30.0cm,故该凸透镜的焦距为15.0cm;
(3)①将蜡烛移动到光具座的10cm刻度处,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,应将光屏适当向左移动,光屏上呈现一个清晰的缩小实像;
②在蜡烛和凸透镜之间放置一个合适的近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会推迟光线会聚成像,光屏上呈现一个清晰的缩小实像;
③根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,将凸透镜适当向右移动,此时物距增大,像距减小,光屏上可能呈现一个清晰的缩小实像。
故答案为:(1)凸透镜;(2)等大;15.0;(3)①左;②近视;③右。
(1)为了使像成在光屏的中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调到同一高度;
(2)根据u=v=2f,成倒立等大的实像,据此求出焦距;
(3)①③根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析回答;
②近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用。
此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
21.【答案】左 水平 F1×L1=F2×L2 为了得出的结论更具有普遍性 m1ρ水 m1m2m1⋅ρ水
【解析】解:(1)如图甲所示,杠杆右端下沉,应将平衡螺母向左端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)分析表格中的数据可得出杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1×L1=F2×L2);
多次改变力和力臂的大小,得到了多组实验数据,得出了杠杆平衡条件。该实验测多组数据的目的是为了得出的结论更具有普遍性;
(3)由丙、丁可知,轻质小桶水的质量为m1,
由ρ=mV知,石块的体积:V=V水=m1ρ水;
设石块的质量为m,根据杠杆平衡条件得,
如图丁,m1×OA=m×OB⋅⋅⋅⋅⋅⋅①,
如图戊,m×OA=m2×OB⋅⋅⋅⋅⋅⋅②,
由①②得,m= m1m2,
石块密度的表达式为ρ=mV= m1m2m1ρ水= m1m2m1⋅ρ水。
故答案为:(1)左;水平;(2)F1×L1=F2×L2;为了得出的结论更具有普遍性;(3)m1ρ水; m1m2m1⋅ρ水。
(1)调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向上翘的一端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1×L1=F2×L2);
实验中为得出杠杆平衡条件的普遍规律,需多测几组数据进行分析;
(3)利用ρ=mV求出石块的体积,设石块的质量为m,根据杠杆平衡条件,用m1、m2表示出m,最后利用密度公式求出石块的密度。
本题考查了杠杆平衡条件的应用,同时还固体密度的测量是初中物理的重要实验,一定要熟练掌握。有一定的综合性。
22.【答案】等质量 相同 74 a 水
【解析】解:(1)根据比较吸热能力的方法,分别在两个烧瓶内装入等质量的水和煤油,因通过两个电阻丝的电流相等,通电时间也一定相同,为控制相同时间不同物质吸热相同,根据Q=I2Rt,要求两电阻的阻值R1=R2;
(2)乙图中温度计分度值为1℃,温度计读数为74℃;
(3)加热相同的时间,水和煤油吸收的热量相同,水的温度变化小,煤油的温度变化大,所以a是煤油的温度变化图像;
由图像可知吸收相同的热量,水的温度变化小,水的吸热能力更强。
故答案为:(1)等质量;相同;(2)74;(3)a;水。
(1)使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;结合Q=I2Rt分析;
(2)根据温度计分度值读数;
(3)比较物质吸热能力的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。
本题研究比较不同物质的吸热能力的实验,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法。
23.【答案】电流 3.5 5 1 16 0.96
【解析】解:(1)由图甲可知,电压表串联在电路中,电压表测电源电压,因此电压表示数为电源电压,由于电压表在电路中相当于断路,因此电流表没有示数;
电压表应与定值电阻并联,如图所示:
;
(2)由图乙可知,电压表选用0~15V的量程,分度值为0.5V,示数为3.5V;
由此时滑片大致在滑动变阻器的中点位置可知,滑动变阻器接入电路的电阻为R滑中=12R=12×20Ω=10Ω,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压:U大致=U4+U滑4=U4+I4R滑中=3.5V+0.36A×10Ω=7.1V,
因为一节新干电池的电压为1.5V,所以电池组中干电池的节数:n=7.1V1.5V≈4.7,取5节;
(3)电池组的电压:U=5×1.5V=7.5V,
由欧姆定律可知,当电路中的电流最小时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,由表中数据可知第一组数据中电流最小,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的最大电阻:R滑最大=U-U1IL=7.5V-1.5V0.16A=37.5Ω>20Ω,因此利用本实验器材一定无法得出第一组的数据;
(4)由图丙可知,闭合开关S、S2,断开S1,滑动变阻器与Rx串联,电流表测电路中的电流,
将滑片调到滑动变阻器的a端,滑动变阻器接入电路的电阻最大为20Ω,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电源电压:UE=Ia(R+Rx)=0.20A×(20Ω+Rx)……①
将滑片调到滑动变阻器的b端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,
由欧姆定律可知,电源电压:UE=IbRx=0.45A×Rx……②
由①②可知,Rx=16Ω,UE=7.2V;
闭合开关S、S2,断开S1,保持滑片位置不动,滑动变阻器滑片右侧电阻丝与Rx串联,电流表测电路中的电流,
由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器右侧电阻丝的电阻:R右=R总-Rx=UEI右-Rx=7.2V0.30A-16Ω=8Ω,
则滑片左侧电阻丝的电阻:R左=R-R右=20Ω-8Ω=12Ω,
闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器滑片左侧电阻丝与灯泡L串联,
由灯泡正常发光可知,此时电路中的电流为0.4A,
由欧姆定律可知,此时滑动变阻器两端的电压:U左=IR左=0.4A×12Ω=4.8V,
由串联电路的电压特点可知,灯泡两端的电压:UL=UE-U左=7.2V-4.8V=2.4V,
则灯泡的额定功率:PL=ULI=2.4V×0.4A=0.96W。
故答案为:(1)电流;见解答图;(2)3.5;5;(3)1;(4)16;0.96。
(1)由图甲可知,电压表串联在电路中,根据电压表在电路中相当于断路分析两电表的示数;电压表应与定值电阻并联;
(2)根据电压表选用大量程确定分度值读出示数,根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源电压,进而确定电池的节数;
(3)由欧姆定律可知,当电路中的电流最小时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,由表中数据可知电流最小的数据,串联电路的电压特点和欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的最大电阻,与滑动变阻器的最大阻值进行比较,进而分析出利用本实验器材一定无法得出的数据;
(4)由图丙可知,闭合开关S、S2,断开S1,滑动变阻器与Rx串联,电流表测电路中的电流,将滑片调到滑动变阻器的a端,滑动变阻器接入电路的电阻最大为20Ω,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出电源电压;将滑片调到滑动变阻器的b端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,根据欧姆定律表示出电源电压,解方程求出Rx的阻值和电源电压;
闭合开关S、S2,断开S1,保持滑片位置不动,滑动变阻器滑片右侧电阻丝与Rx串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出滑动变阻器右侧电阻丝的电阻,进而求出滑片左侧电阻丝的电阻;
闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器滑片左侧电阻丝与灯泡L串联,根据灯泡正常发光可知电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据P=UI求出灯泡的额定功率。
本题“伏安法测电阻”,考查电路连接、电压表读数、串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用以及特殊方案测电阻和电功率。
24.【答案】答:(1)儿童原来随车一起向前运动,当急刹车时,儿童的下半身由于座椅的摩擦停止运动,而儿童身体的上部由于惯性会保持原来的运动状态,仍向前运动,因而向前倾;
(2)安全座椅的安全带要做得比较宽大的原因是在压力一定的情况下,通过增大受力面积减小压强;
(3)安全座椅加热功能是利用电流的热效应。
【解析】(1)根据惯性知识分析解答:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,即为惯性,任何物体都有惯性;
(2)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强;
(3)当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。
本题综合考查了惯性、减小压强的方法和电流的热效应,难度不大。
25.【答案】解:(1)烧瓶内水的体积为:V水=300mL=300cm3,
根据密度公式得,烧瓶内水的质量为:m水=ρ水V水=1.0g/cm3×300cm3=300g=0.3kg,
水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.3kg×(70℃-20℃)=6.3×104J;
(2)由题意知,G总=m总g=(m杯+m壶)g=(0.02kg+0.3kg)×10N/kg=3.2N,
则对石棉网的压力F=G总=32N,
烧杯对石棉网的压强:p=FS=3.2N320×10-6m3=1×104Pa;
(3)酒精完全燃烧放出的热量:
Q放=m酒精q酒精=2.4×10-3kg×3.0×107J/kg=7.2×104J,
该装置的加热效率:
η=Q吸Q放×100%=6.3×104J7.2×104J×100%=87.5%。
答:(1)水吸收了6.3×104J热量;
(2)烧杯对石棉网的压强有1×104Pa;
(3)该装置的加热效率为87.5%。
【解析】(1)根据公式m=ρV可求水的质量,利用Q吸=c水m(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)装满水后对石棉网的压力等于水的重力与烧杯的总重力之和,根据公式p=FS可求装满水后桌面受到的压强;
(3)利用Q放=mq求出2.4g酒精完全燃烧放出的热量,这是总能量,被水吸收的为有用能量,再利用效率公式求酒精灯的效率。
本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,明白酒精灯的加热效率是关键。
26.【答案】解:(1)由题知,蓄电池的电压恒定,电动机的规格为“24V12W”,则U电源=24V,电吹风吹热风时,定值电阻R的发热功率是:P=U2R=(24V)212Ω=48W;
(2)将完全没电的蓄电池单独接入电路充电直到充满,消耗的电能为:W=1kW⋅h3000r×30r=0.01kW⋅h=3.6×104J,
则蓄电池能存储的能量为:W存=3.6×104J×80%=2.88×104J;
(3)电吹风吹热风时,电机和R同时工作,总功率为:P总=P+P电机=48W+12W=60W,
根据P=Wt得,充满一次电,电吹风可吹热风的时间为:t=W存P总=2.88×104J60W=480s=8min。
答:(1)电吹风吹热风时,定值电阻R的发热功率是48瓦;
(2)若充电过程中消耗的电能有80%被储存在蓄电池中,则蓄电池能存储的能量为2.88×104J;
(3)充满一次电,电吹风可吹热风8分钟。
【解析】(1)根据P=U2R可求出定值电阻R的发热功率;
(2)求出将完全没电的蓄电池单独接入电路充电直到充满时消耗的电能,再根据充电过程中消耗的电能有80%被储存在蓄电池中,计算出蓄电池能存储的能量;
(3)电吹风吹热风时,电机和R同时工作,总功率为:P总=P+P电机,根据P=Wt可求出充满一次电,电吹风可吹热风的时间。
本题考查了电功率公式的应用、电能的计算等,属于基础性题目。
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