2023年广西贺州市昭平县中考物理三模试卷
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一、选择题(本大题共16小题,共35分。在给出的四个选项中,第1~13题只有一个选项符合题目要求,选对的得2分,选错的得0分。第14~16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上选定的答案标号涂黑。)
1.(2分)下面物体中属于导体的是( )
A.橡胶 B.铜 C.陶瓷 D.塑料
2.(2分)如图所示,关于声现象的说法错误的是( )
A.图甲中,小“人”会随音乐起舞,说明一切发声的物体都在振动
B.图乙中,波形图显示的是乐音的波形
C.图丙中,从玻璃罩里向外抽气的过程中铃声逐渐减小,说明声的传播需要介质
D.图丁中,8个相同玻璃瓶装不同高度的水,敲击它们时发出声音的音色不同
3.(2分)夏天清晨,在公园经常看到如图所示的植物叶上有晶莹剔透的露珠,透过露珠可以看到清晰的叶脉,下列说法中正确的是( )
A.露珠相当于一个凹透镜
B.露珠相当于一个平面镜
C.看到的“叶脉”是倒立、放大的实像
D.看到的“叶脉”是正立,放大的虚像
4.(2分)2023年3月22日是第三十一届“世界水日”,乌鲁木齐市属严重缺水城市。了解地球的水循环知识,提高节水意识,是我们每个公民的义务和责任。关于地球的水循环,下列说法正确的是( )
A.海水吸热,汽化成水蒸气
B.水蒸气遇冷空气,熔化成小水滴
C.小水滴遇冷气流,凝华成小冰珠
D.小冰珠在降落过程中液化成雨水
5.(2分)如图所示,关于静电现象,说法正确的是( )
A.如图甲所示,验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理
B.如图乙所示,丝绸摩擦玻璃棒,使玻璃棒和丝绸都带上正电
C.如图丙所示,头发竖起是因为同种电荷相互吸引
D.如图丁所示,细线悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
6.(2分)如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,当滑片P向a移动时,电压表、电流表示数变化情况为( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变小
C.电压表示数变小,电流表示数变大
D.电压表示数变大,电流表示数变大
7.(2分)如图所示,是一种铡刀切甘蔗时的示意图,下列说法正确的是( )
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.把甘蔗放在b点比放在a点更容易切断
D.手沿F2方向用力比沿F1方向时更省力
8.(2分)如图是某固体物质熔化的温度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.该物质属于非晶体
B.第1min时,该物质处于液态
C.该固体物质的熔点是48℃,属于晶体
D.熔化过程继续吸热,物质内能不变
9.(2分)如图所示,A、B是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,比较这两段导体的电阻及通过它们的电流,正确的是( )
A.RA<RB、IA<IB B.RA<RB、IA=IB
C.RA>RB、IA=IB D.RA=RB、IA<IB
10.(2分)对下列物理量的估测中,符合实际的是( )
A.正常人的体温约为38℃
B.初中物理教科书的长度约为26cm
C.一名普通中学生的重力约为50N
D.一名中学生参加百米赛跑用时约为5s
11.(2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.我国家庭电路的电压是36V
B.热水器的导线破损后继续使用
C.在家庭电路中安装空气开关或保险丝
D.工作中的用电器发生火灾时立即用水将火扑灭
12.(2分)车站广场上,常常看到人们将旅行包平放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B一起在水平推力F推的作用下向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.拉杆箱A的重力和地面对拉杆箱 A的支持力是一对平衡力
B.旅行包B的重力和拉杆箱A 对旅行包B的支持力是一对平衡力
C.旅行包 B对拉杆箱A的压力和地面对拉杆箱A的支持力是一对相互作用力
D.拉杆箱A 对旅行包B的摩擦力和旅行包B对拉杆箱A的压力是一对相互作用力
13.(2分)在新冠肺炎疫情期间,为加强对进校人员的管控,学校对电动门控制系统进行了改造:进校人员在体温正常且配戴口罩的情况下,电动机方可工作开启电动门。用S1闭合表示体温正常,用S2闭合表示配戴了口罩,则符合改造要求的电路是( )
A.
B.
C.
D.
(多选)14.(3分)关于力与运动,下列说法正确的是( )
A.地球上做上抛运动的物体不受重力
B.静止的物体一定不受力的作用
C.受到平衡力作用的物体可能做匀速直线运动
D.匀速转弯的物体一定受到力的作用
(多选)15.(3分)下列说法中正确的是( )
A.奥斯特通过实验首先发现了电流周围存在磁场
B.能自由转动的小磁针静止时N极指向地理南极附近
C.磁场中某点的磁场方向是由放在该点处的小磁针决定的
D.电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
(多选)16.(3分)如图所示是四个实验情景,关于每个实验的结果预测正确的是( )
A.甲中木块与小车一起向右匀速运动,当小车受阻力停止时,木块一定也跟着小车停止
B.乙中橡皮膜探头竖直向下移动,U形管的液面高度差会增大
C.丙中向玻璃管中吹风,U形管A管中的水面上升,B管中水面下降
D.丁中容器侧壁的塞子同时拔出,水从a孔喷射最远,从c孔喷射最近
二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
17.(2分)古筝是中华民族古老的民族乐器,演奏时拨动琴弦的力度越大,琴弦发声的 就越大;小明中午在别人午休时候弹古筝,对于需要休息的邻居来说,此时的琴声是 (选填“噪声”或“乐音”)。
18.(2分)端出一碗刚出笼的粉蒸肉,浓浓的粉蒸肉香味扑鼻而来,这是 现象;端碗时感到烫手,这是通过 的方式增加了手的内能。
19.(2分)核能是一种 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过可控 (选填“核裂变”或“核聚变”)反应释放核能的设备。
20.(2分)2022年北京冬奥会中,苏翊鸣从如图所示的大跳台高处滑下时,苏翊鸣的重力势能 (选填“增大”“不变”或“减小”);以苏翊鸣为参照物,看台上的观众是 (选填“运动”或“静止”)的。
21.(2分)小明家中浴室防滑垫表面有防滑纹理,背面有强力吸盘,如图所示。表面粗糙的防滑纹理是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦。背面强力吸盘,是利用 增大对地面的压力,增大摩擦,从而达到理想的防滑效果。
22.(2分)A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为pA,由图像可知B的重力为 N,当L=2.5cm时,pA:pB等于 。
三、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
23.(2分)如图是足球在空中飞行过程,请画出其所受重力的示意图。(重力标注为G)
24.(2分)图中的A′B′是物体AB经过平面镜M后所成的像,请在图中画出该物体。
四、实验探究题(共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
25.(5分)将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的紫外线,每逢夏季,很多人总会为防止晒黑采取各种手段,穿防晒服是其中的一种,不同衣服的防晒效果是不一样的,小丽想知道衣服的防晒效果跟什么有关;为此,同学们收集了若干衣服进行讨论交流猜想:
猜想一:衣服的防晒效果可能与衣服的材质有关;
猜想二:衣服的防晒效果可能与衣服的厚度有关;
同学们根据猜想进行了如下探究:
首先,用光纤探头和计算机测算阳光中紫外线的强度;接着,把衣服挡在光纤探头上测算透射到光纤探头上的紫外线强度;然后,利用前后两次测得的紫外线的强度计算出紫外线的透过率,实验数据如下表所示:
实验序号
衣服材质
衣服厚度(布料层数)
紫外线透过率
1
纯棉
1
7%
2
桑蚕丝
1
13%
3
2
8%
4
聚酯纤维
1
29%
5
2
14%
(1)该实验是通过比较 来分析衣服的防晒效果的。
(2)通过比较实验 (填序号)可以验证猜想一,应用的研究方法是 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(3)比较实验2、3或4、5得到的结论是 。
(4)根据测量结果,请提出一条夏季户外活动时的着装建议: 。
26.(6分)
(1)如图甲所示,尺子的分度值为 mm,物体A的长度为 cm。
(2)常用的温度计是根据液体 的规律制成的。如图乙所示,温度计的示数为 ℃。
(3)如图丙所示,将一束平行光射向凸透镜,则该透镜的焦距为 cm;凸透镜对光线有 (选填“会聚”或“发散”)的作用。
27.(7分)小明用图甲的实验装置测量小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为3.8V。
(1)连接电路时开关应 ;滑动变阻器滑片移动至最 (选填“左”或“右”)端。
(2)电路连接正确后,闭合开关,无论怎样移动滑片发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路)。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流大小为 A,它的阻值是 Ω。
(4)小明还设计了如图丙所示的电路,测出了另一小灯泡的额定功率,已知定值电阻的阻值为R0,小灯泡的额定电压为U额,请将以下实验步骤补充完整:
①只闭合开关S、S1接2,移动R1的滑片,使电压表示数为U额;
②接着 ,记电压表的示数为U1;
③写出小灯泡额定功率的表达式:P额= (用R0、U额、U1表示)。
28.(7分)小明利用以下器材设计甲和乙两种方案测量金属球的密度,如图示完成以下步骤。
方案甲器材:天平、量筒、水、细线(质量和体积均不计)。
(1)他首先将天平放在 桌面上,分度盘如图(A)所示,此时应将平衡螺母向 端移动,直至天平平衡。
(2)接着他按如图(B)所示的方法来称量金属球的质量,其中有两个错误:
①物体和砝码分别放在了右盘和左盘;② 。
(3)改正错误后,正确测出金属球的质量和体积,如图(C)和(D)所示;金属球的体积是 cm3,密度的测量值是 g/cm3。
方案乙器材:电子秤、溢水杯、水、细线(质量和体积均不计)。
①用电子秤测出金属球的质量,如图(E)所示。
②将金属球放入溢水杯中,然后向溢水杯中注满水,测出总质量,如图(F)所示。
③缓慢取出金属球,再向溢水杯中补满水,测出此时总质量,如图(G)所示。
(4)金属球密度的测量值是 g/cm3。实验中取出金属球时会带出一些水,则金属球密度的测量值将 (选填偏大、不变或偏小)。
(5)评估:在所有操作均正确的情况下,同学发现两种方案测量结果依然有差异,进一步分析发现产生差异的原因是 。
五、综合应用题(共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分案必须明确写出数值和单位。)
29.(6分)如图所示,总质量为2500kg的小汽车。该车以72km/h的速度,由小明家沿水平直路匀速行驶到小明奶奶家用了1.5h。已知汽车在速行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍,求:
(1)汽车受到的重力;
(2)汽车行驶过程中受到的阻力;
(3)小明从家行驶到奶奶家汽车牵引力做的功。
30.(8分)图示是李华家新装的天然气热水器,其铭牌如表所示。国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率值不低于88%。李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标,于是他将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为6kg/min,洗澡用时15min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为165.5m3和165.3m3。已知进入热水器的冷水温度为5℃[水的比热容。c=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值q=7.0×107J/m3],求:
(1)求消耗的天然气完全燃烧放出的热量。
(2)该款热水器的额定产热水能力是指每分钟最多让6kg的水升高50℃。当水的初温和花洒出水量与李华测试时相同,求从热水器中流出的水能达到的最高温度。
(3)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标。
型号
JSQ25﹣HT1pro
气源
天然气
额定产热水
6kg/min(Δt=50℃)
能效等级
2级
31.(10分)“疯狂物理杯”创新大赛中,评委对小杨的量水仪进行评审检测,其内部简化结构如图所示。一根轻质绝缘细杆将木块A与轻质滑片P固定在一起,底面积为0.01m2的木块A放在圆柱形容器内,当容器中注入水时,滑片P随A的浮动在滑动变阻器R1上滑动。评委检测发现滑动变阻器ab一段发生短路,滑动变阻器的电功率P、电压表示数U与水深H的关系分别如图甲和乙所示。已知电源电压U0恒定不变,R2为定值电阻,R1的阻值与自身长度成正比(容器足够高,不计绝缘杆、滑片的体积和自重及滑片处的摩擦)。求:
(1)当水深H=5cm时,水对容器底的压强;
(2)木块A的重力;
(3)图甲和乙中对应H0的值。
2023年广西贺州市昭平县中考物理三模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共16小题,共35分。在给出的四个选项中,第1~13题只有一个选项符合题目要求,选对的得2分,选错的得0分。第14~16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上选定的答案标号涂黑。)
1.(2分)下面物体中属于导体的是( )
A.橡胶 B.铜 C.陶瓷 D.塑料
【分析】不容易导电的物体叫绝缘体;容易导电的物体叫导体。
【解答】解:橡胶、陶瓷、塑料不容易导电,属于绝缘体;铜容易导电,属于导体。故ACD错误,B正确。
故选:B。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的辨析,难度不大,属基础题目。
2.(2分)如图所示,关于声现象的说法错误的是( )
A.图甲中,小“人”会随音乐起舞,说明一切发声的物体都在振动
B.图乙中,波形图显示的是乐音的波形
C.图丙中,从玻璃罩里向外抽气的过程中铃声逐渐减小,说明声的传播需要介质
D.图丁中,8个相同玻璃瓶装不同高度的水,敲击它们时发出声音的音色不同
【分析】(1)声音的产生靠物体的振动,物体的振动可借助其它物体(如纸屑)的跳动来体现,这是一种转换的思想;
(2)从物理学的角度看,振动规则的声音属于乐音;
(3)声的传播需要介质,真空不能传声;
(4)声音的高低叫音调,影响因素是频率;声音的特点和品质叫音色,影响因素是发声体的材料和结构。
【解答】解:A、小“人”会随音乐起舞,说明一切发声的物体都在振动,故A正确;
B、图乙中波形振动规则,显示的是乐音的波形,故B正确;
C、当空气被不断抽出后,听到的铃声逐渐减弱,说明声音的传播需要介质,由此推理可知真空不能传声,故C正确;
D、8个相同玻璃瓶装不同高度的水,敲击它们时发出声音的频率不同,音调不同,故D错误。
故选:D。
【点评】本题通过不同的物理情景考查了声音的产生、声音的传播、声音的特性、噪声的概念,属基础题目。
3.(2分)夏天清晨,在公园经常看到如图所示的植物叶上有晶莹剔透的露珠,透过露珠可以看到清晰的叶脉,下列说法中正确的是( )
A.露珠相当于一个凹透镜
B.露珠相当于一个平面镜
C.看到的“叶脉”是倒立、放大的实像
D.看到的“叶脉”是正立,放大的虚像
【分析】透明的物体都可以制成凸透镜,只要是凸透镜,材料不同,但是对光线的作用和成像情况都是相同的。
露珠是一个凸透镜,露珠看叶脉跟放大镜的原理是相同的。
【解答】解:AB.露珠中间厚,边缘薄,相当于一个水凸透镜,故AB错误;
CD.叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】透明材料制成的凸透镜和凹透镜,虽然材料不同,但是对光线的作用和成像情况是相同的。
4.(2分)2023年3月22日是第三十一届“世界水日”,乌鲁木齐市属严重缺水城市。了解地球的水循环知识,提高节水意识,是我们每个公民的义务和责任。关于地球的水循环,下列说法正确的是( )
A.海水吸热,汽化成水蒸气
B.水蒸气遇冷空气,熔化成小水滴
C.小水滴遇冷气流,凝华成小冰珠
D.小冰珠在降落过程中液化成雨水
【分析】(1)物质由液态变为气态,吸收热量,属于汽化;
(2)物质由气态变为液态,放出热量,属于液化;
(3)物质由液态变为固态,放出热量,属于凝固;
(4)物质由固态变为液态,吸收热量,属于熔化。
【解答】解:A、海水吸热,物质由液态变为气态,吸收热量,属于汽化,故A正确;
B、水蒸气变为小水滴,放出热量,属于液化,故B错误;
C、小水滴变为小冰珠,放出热量,属于凝固,故C错误;
D、小冰珠变为雨水,属于熔化,故D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查了物态变化的相关知识,属于基础题。
5.(2分)如图所示,关于静电现象,说法正确的是( )
A.如图甲所示,验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理
B.如图乙所示,丝绸摩擦玻璃棒,使玻璃棒和丝绸都带上正电
C.如图丙所示,头发竖起是因为同种电荷相互吸引
D.如图丁所示,细线悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(2)摩擦起电的实质是电子的转移;
(3)排斥的物体一定是带有同种电荷,吸引的物体可能带有异种电荷,也可能是带电体吸引不带电体。
【解答】解:A、验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的,故A正确;
B、用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒失去电子而带正电,丝绸获得电子而带负电,故B错误;
C、头发竖起是因为头发带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,故C错误;
D、如图所示细线悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球可能带有异种电荷,也可能是一个带电,另一个不带电,故D错误。
故选:A。
【点评】本题综合考查验电器的原理、电荷间的相互作用规律等,属于必须掌握的内容。
6.(2分)如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,当滑片P向a移动时,电压表、电流表示数变化情况为( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变小
C.电压表示数变小,电流表示数变大
D.电压表示数变大,电流表示数变大
【分析】由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,利用串联电路的电压规律可知可知R1两端的电压变化。
【解答】解:由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
当滑片P向a端移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
由U=IR可知,R0两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小,故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意R1两端的电压变化应利用串联电路的电压特点和欧姆定律进行判断。
7.(2分)如图所示,是一种铡刀切甘蔗时的示意图,下列说法正确的是( )
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.把甘蔗放在b点比放在a点更容易切断
D.手沿F2方向用力比沿F1方向时更省力
【分析】(1)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;
(2)根据动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆类型;
(3)在阻力、动力臂不变的情况下,阻力臂越小,动力越小、越省力;
(4)在阻力、阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力越小、越省力。
【解答】解:
A、刀刃很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B、铡刀在使用时动力臂大于阻力臂,所以铡刀实质上是一种省力杠杆,故B错误;
C、由图知,甘蔗放在b点比a点时的阻力臂更大,而甘蔗对铡刀的阻力一定,此时动力臂一定,根据杠杆的平衡条件可知,动力会更大,会更费力,故C错误;
D、由图知,手沿F2方向用力比沿F1方向用力时的动力臂要大,而阻力、阻力臂一定,根据杠杆平衡条件可知,动力越小(即更省力),故D正确。
故选:D。
【点评】本题利用生活中某一实例(铡刀的应用),较全面地考查了物理知识的应用,揭示了物理来源于生活又应用于生活的物理意识,是中考的常见题型。
8.(2分)如图是某固体物质熔化的温度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.该物质属于非晶体
B.第1min时,该物质处于液态
C.该固体物质的熔点是48℃,属于晶体
D.熔化过程继续吸热,物质内能不变
【分析】要解决此题,需要掌握晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中吸热温度不变;非晶体在熔化过程中温度不断升高;
根据图象结合熔化过程中的温度变化判断晶体和非晶体;
同时能从图象中判断晶体的熔点;
知道晶体从开始熔化到完全熔化完为熔化过程;
知道晶体在熔化过程中吸热温度不变,内能增大。
【解答】解:ADC、从图象可以看出,该物质在3min﹣7min该物质温度保持48℃不变,所以该物质为晶体,故该物质熔点为48℃,熔化过程温度不变,内能增大,故AD错误,C正确;
B、第1min时该物质在吸热,没有熔化,故为固态,故B错误。
故选:C。
【点评】此题主要考查了晶体熔化图象的分析,要从图象中获得信息:晶体还是非晶体、熔点、熔化过程、熔化过程的特点、熔化过程所需时间、整个过程物体的状态。
9.(2分)如图所示,A、B是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,比较这两段导体的电阻及通过它们的电流,正确的是( )
A.RA<RB、IA<IB B.RA<RB、IA=IB
C.RA>RB、IA=IB D.RA=RB、IA<IB
【分析】(1)电阻是导体本身的一种性质,其大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,故在分析时用控制变量的思维来考虑;
(2)对于串联电路,电流是处处相等的。
【解答】解:对于A和B是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由于B段的横截面积小,A段的横截面积大,故B段的电阻大于A段的电阻;且此两段电阻串联,据串联电流处处相等的关系可知,这两段导体中的电流是相等的。
故选:B。
【点评】本题考查串联电路的电流规律及影响电阻大小的因素,应熟记电阻大小与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比。
10.(2分)对下列物理量的估测中,符合实际的是( )
A.正常人的体温约为38℃
B.初中物理教科书的长度约为26cm
C.一名普通中学生的重力约为50N
D.一名中学生参加百米赛跑用时约为5s
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,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。
【解答】解:A.正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小,故A不正确;
B.一根筷子的长度约25cm,初中物理教科书的长度略大于此数值,在26cm左右,故B正确;
C.成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg左右,根据G=mg可知,普通中学生的重力约为500N,故C不正确;
D.男子百米世界纪录略小于10s,中学生百米成绩不可能小于10s,一般在15s左右,故D不正确。
故选:B。
【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
11.(2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.我国家庭电路的电压是36V
B.热水器的导线破损后继续使用
C.在家庭电路中安装空气开关或保险丝
D.工作中的用电器发生火灾时立即用水将火扑灭
【分析】(1)我国家庭电路的电压为220V;
(2)导线破损后要及时更换;
(3)家为防止电流过大造成的破坏,家庭电路中必须安装保险丝或空气开关;
(4)家用电器或电线着火时,应先切断电源,再进行灭火。
【解答】解:A、我国家庭电路的电压为220V,故A错误;
B、热水器的导线破损后继续使用,容易发生触电事故,故B错误;
C、为防止因为干路电流过大引起火灾,家庭电路中必须安装保险丝或空气开关,故C正确;
D、家用电器或电线着火时,应先切断电源,再进行灭火,若用水来直接灭火,容易引发触电,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,不能违反。
12.(2分)车站广场上,常常看到人们将旅行包平放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B一起在水平推力F推的作用下向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.拉杆箱A的重力和地面对拉杆箱 A的支持力是一对平衡力
B.旅行包B的重力和拉杆箱A 对旅行包B的支持力是一对平衡力
C.旅行包 B对拉杆箱A的压力和地面对拉杆箱A的支持力是一对相互作用力
D.拉杆箱A 对旅行包B的摩擦力和旅行包B对拉杆箱A的压力是一对相互作用力
【分析】二力平衡的条件是两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上。
相互作用力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上。
【解答】解:A.拉杆箱A的重力和地面对拉杆箱A的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.旅行包B的重力和拉杆箱A 对旅行包B的支持力符合二力平衡的条件,是一对平衡力,故B正确;
C.旅行包 B对拉杆箱A的压力和地面对拉杆箱A的支持力,大小不相等,不是一对相互作用力,故C错误;
D.拉杆箱A和旅行包B一起向右做匀速直线运动,它们之间没有发生相对运动或相对运动趋势,它们之间没有摩擦力,拉杆箱A对旅行包B的摩擦力和旅行包B对拉杆箱A压力不是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了平衡力和相互作用力的辨别,两者的区别是看作用点是否在同一物体上,这也是学生容易出错的地方。
13.(2分)在新冠肺炎疫情期间,为加强对进校人员的管控,学校对电动门控制系统进行了改造:进校人员在体温正常且配戴口罩的情况下,电动机方可工作开启电动门。用S1闭合表示体温正常,用S2闭合表示配戴了口罩,则符合改造要求的电路是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据进校人员在体温正常且配戴口罩的情况下,电动机方可工作开启电动门可确两开关的连接方式,从而确定正确选项。
【解答】解:进校人员在体温正常且配戴口罩的情况下,电动机方可工作开启电动门,即两个开关同时闭合电路才能接通电路,只闭合其中任一开关,电路不能连通,故两开关串联后再与电动机串联,只有D正确。
故选:D。
【点评】本题考查根据要求设计电路图,关键是根据“进校人员在体温正常且配戴口罩的情况下,电动机方可工作开启电动门“确定两开关串联。
(多选)14.(3分)关于力与运动,下列说法正确的是( )
A.地球上做上抛运动的物体不受重力
B.静止的物体一定不受力的作用
C.受到平衡力作用的物体可能做匀速直线运动
D.匀速转弯的物体一定受到力的作用
【分析】(1)地球附近的一切物体都受到重力的作用;
(2)物体不受力或受平衡力时处于静止或匀速直线运动状态;
(3)受平衡力作用的物体可能做匀速直线运动,也可能静止;
(4)物体的运动状态包括速度大小和运动方向两个方面。
【解答】解:A、地球上做上抛运动的物体也受重力作用,故A错误。
B、静止的物体可能受平衡力,也可能不受力,故B错误。
C、受平衡力作用的物体,处于平衡状态,可能静止也可能做匀速直线运动,故C正确;
D、匀速转弯的物体,速度大小不变,但运动方向时刻在变即运动状态发生改变,故物体一定受到力的作用,故D正确。
故选:CD。
【点评】此题考查了学生对力与运动的关系、重力的理解和应用,正确、全面理解概念和规律,是避免解答错误的关键。
(多选)15.(3分)下列说法中正确的是( )
A.奥斯特通过实验首先发现了电流周围存在磁场
B.能自由转动的小磁针静止时N极指向地理南极附近
C.磁场中某点的磁场方向是由放在该点处的小磁针决定的
D.电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
【分析】(1)奥斯特实验最早证明了电流周围存在磁场;
(2)地磁的两极与地理的两极相反,再根据磁极间的相互作用进行判断;
(3)利用小磁针可以间接判断磁场中某点的方向;
(4)根据电磁继电器的实质进行判断。
【解答】解:A、由物理学史可知,奥斯特通过实验首先发现了电流周围存在磁场,故A正确;
B、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理北极附近,而地理北极正好在地磁南极附近,故B错误;
C、磁场中某点的磁场方向可以通过小磁针来判断,但磁场方向不是由放在该点处的小磁针决定的,故C错误;
D、电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查了对电流周围磁场的发现、地磁场的特点、磁场方向的判断、电磁继电器的实质等的理解与掌握,有一定综合性,但难度不大。
(多选)16.(3分)如图所示是四个实验情景,关于每个实验的结果预测正确的是( )
A.甲中木块与小车一起向右匀速运动,当小车受阻力停止时,木块一定也跟着小车停止
B.乙中橡皮膜探头竖直向下移动,U形管的液面高度差会增大
C.丙中向玻璃管中吹风,U形管A管中的水面上升,B管中水面下降
D.丁中容器侧壁的塞子同时拔出,水从a孔喷射最远,从c孔喷射最近
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性;
(2)液体密度一定时,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)当向管中吹风时,相同时间内,风经过A管上方和B管上方的空气流动速度不同,压强不同,液柱上升的高度不同。
【解答】解:A、木块与小车一起向右做匀速运动,当小车受阻力停止时,木块由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以木块向前运动,故A错误;
B、液体密度一定时,液体内部压强随深度的增加而增大,越深的位置其压强越大,U形管两边的液面高度差也越大,故B正确;
C、A管上面的玻璃管比较细,风经过A管上方的流动速度大于B管上方的空气流动速度,A管上方的压强小于B管上方的压强,水被压向A管,所以A管水面上升,B管水面下降,故C正确;
D、液体密度一定时,液体内部压强随深度的增加而增大,越深的位置其压强越大;图中a最浅,所以水的压强最小,水喷射最近;c最深,所以水的压强最大,水喷射最远,故D错误。
故选:BC。
【点评】透过现象去分析本质,要寻找出问题的相似性,正确理解各种物理方法在实验中的应用。
二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
17.(2分)古筝是中华民族古老的民族乐器,演奏时拨动琴弦的力度越大,琴弦发声的 响度 就越大;小明中午在别人午休时候弹古筝,对于需要休息的邻居来说,此时的琴声是 噪声 (选填“噪声”或“乐音”)。
【分析】(1)声音的大小叫响度,响度与发声体的振幅和距离声源的远近有关。
(2)从环境保护角度看,凡是影响人们正常的生活、休息、和学习的声音都是噪声。
【解答】解:古筝是中华民族古老的民族乐器,演奏时拨动琴弦的力度越大,琴弦发声的响度就越大;听众听到的乐音是通过空气传播到人耳的。
小明中午在别人午休时候弹古筝,影响了需要休息的邻居,对邻居来说属于噪声。
故答案为:响度;噪声。
【点评】本题考查的是响度和噪声的定义,基础题。
18.(2分)端出一碗刚出笼的粉蒸肉,浓浓的粉蒸肉香味扑鼻而来,这是 扩散 现象;端碗时感到烫手,这是通过 热传递 的方式增加了手的内能。
【分析】(1)不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象,叫扩散,扩散现象说明:分子在不停地做无规则运动;
(2)改变物体内能的方式有热传递和做功。
【解答】解:端出一碗刚出笼的粉蒸肉,浓浓的粉蒸肉香味扑鼻而来,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;端碗时很烫手,手从碗上吸收了热量,是通过热传递方式增加了手的内能。
故答案为:扩散;热传递。
【点评】本题考查了扩散现象及热传递改变物体内能,相对比较简单,属于基础题。
19.(2分)核能是一种 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过可控 核裂变 (选填“核裂变”或“核聚变”)反应释放核能的设备。
【分析】(1)可再生能源的概念:像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到,把它们称为可再生能源。不可再生能源的概念:化石能源、核能等能源会越用越少,不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源。
(2)核电站的核反应堆工作原理是利用核裂变释放的核能。
【解答】解:核能是不可再生能源。核反应堆是通过可控核裂变反应释放核能的设备。
故答案为:不可再生;核裂变。
【点评】区分常见的能源,知道核电站的工作原理,可解答此题。
20.(2分)2022年北京冬奥会中,苏翊鸣从如图所示的大跳台高处滑下时,苏翊鸣的重力势能 减小 (选填“增大”“不变”或“减小”);以苏翊鸣为参照物,看台上的观众是 运动 (选填“运动”或“静止”)的。
【分析】影响重力势能大小的因素:物体的质量和物体所处的高度.物体的质量越大,所处的高度越高,物体的重力势能就越大。
在研究物体的运动情况时,要先选取一个标准作为参照物,物体和参照物之间的位置如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
【解答】解:苏翊鸣从如图所示的大跳台高处滑下时,质量不变,高度降低,苏翊鸣的重力势能减小。
看台上的观众与苏翊鸣的相对位置发生改变,以苏翊鸣为参照物,看台上的观众是运动。
故答案为:减小;运动。
【点评】此题考查了重力势能的影响因素及参照物的选取,属于基础知识。
21.(2分)小明家中浴室防滑垫表面有防滑纹理,背面有强力吸盘,如图所示。表面粗糙的防滑纹理是为了 增大 (选填“增大”或“减小”)摩擦。背面强力吸盘,是利用 大气压 增大对地面的压力,增大摩擦,从而达到理想的防滑效果。
【分析】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;用滑动代替滚动。
【解答】解:表面粗糙的防滑纹理是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,为了增大摩擦;
背面强力吸盘,是利用大气压增大对地面的压力,达到增大摩擦的目的。
故答案为:增大;大气压。
【点评】本题考查了对增大和减小摩擦的方法在生活中的应用,同时涉及到大气压的应用,能将知识与实际应用相结合,是解答的关键。
22.(2分)A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为pA,由图像可知B的重力为 200 N,当L=2.5cm时,pA:pB等于 8:11 。
【分析】(1)由乙图可知L的最大值为10cm,所以正方体A的边长为10cm=0.1m,正方体B的边长是A的2倍,则B的边长为20cm=0.2m,进一步计算B的底面积,当L=0时,B对地面的压强为5000Pa,根据压强公式列方程可得B的重力,当L=10cm时,B对地面的压强为6000Pa,根据压强公式列方程可得A的重力,根据压强公式计算A切去一半后A对地面的压强;
(2)根据压强公式计算当L=5cm时,A对地面的压强和B对地面的压强,进一步计算pA:pB的值。
【解答】解:由乙图可知L的最大值为10cm,所以正方体A的边长为10cm=0.1m。
正方体B的边长是A的2倍,则B的边长为20cm=0.2m,当L=0时,B对地面的压强为5×103Pa,
物体对地面的压力等于自身重力,根据压强公式可得,即=5000Pa,解得GB=200N。
当L=10cm时,B对地面的压强为6000Pa,根据压强公式可得=6000Pa,即=6000Pa,
解方程可得GA=40N,
当L=5cm时,A对地面的压强pA===4000Pa,
B对地面的压强pB=,
则pA:pB=4000Pa:5500Pa=8:11。
故答案为:200;8:11。
【点评】本题考查压强公式的灵活运用,正确读取图中信息是解题的关键。
三、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
23.(2分)如图是足球在空中飞行过程,请画出其所受重力的示意图。(重力标注为G)
【分析】根据重力的方向总是竖直向下的,并过重心表示出重力的作用点和方向。
【解答】解:从重心沿竖直向下方向画一条有向线段,重力的方向总是竖直向下的,如下图所示:
【点评】本题考查了重力的示意图和画法,牢记重力的方向总是竖直向下的。
24.(2分)图中的A′B′是物体AB经过平面镜M后所成的像,请在图中画出该物体。
【分析】平面镜成像的特点是:成虚像、像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像物关于平面镜对称,利用这一对称性作出物体AB。
【解答】解:分别作出像A′B′端点A′、B′关于平面镜的对称点A、B,用实线连接A、B即为物体AB.如图:
【点评】平面镜成像时像与物关于平面镜对称,要注意先作出端点或关键点的像点,再用虚线连接得到物体的像,用实线连接即为物体。
四、实验探究题(共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
25.(5分)将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的紫外线,每逢夏季,很多人总会为防止晒黑采取各种手段,穿防晒服是其中的一种,不同衣服的防晒效果是不一样的,小丽想知道衣服的防晒效果跟什么有关;为此,同学们收集了若干衣服进行讨论交流猜想:
猜想一:衣服的防晒效果可能与衣服的材质有关;
猜想二:衣服的防晒效果可能与衣服的厚度有关;
同学们根据猜想进行了如下探究:
首先,用光纤探头和计算机测算阳光中紫外线的强度;接着,把衣服挡在光纤探头上测算透射到光纤探头上的紫外线强度;然后,利用前后两次测得的紫外线的强度计算出紫外线的透过率,实验数据如下表所示:
实验序号
衣服材质
衣服厚度(布料层数)
紫外线透过率
1
纯棉
1
7%
2
桑蚕丝
1
13%
3
2
8%
4
聚酯纤维
1
29%
5
2
14%
(1)该实验是通过比较 紫外线透过率 来分析衣服的防晒效果的。
(2)通过比较实验 1、2、4 (填序号)可以验证猜想一,应用的研究方法是 控制变量法 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(3)比较实验2、3或4、5得到的结论是 同种材质的衣服,层数越多防晒效果越好 。
(4)根据测量结果,请提出一条夏季户外活动时的着装建议: 最好穿纯棉长袖衣服 。
【分析】(1)根据表格所测物理量,该实验中是通过紫外线透过率来体现防晒效果的;
(2)在科学实验中,当实验结果会受到多种因素影响时,必须采用控制变量法进行探究实验。在进行检测若干衣服的防晒效果实验中,影响实验结果的因素中衣服材质、衣服的颜色、衣服布料的层数等都会对实验结果产生影响,因此,探究其中的一个影响因素的影响时,必须控制其它变量不变。
【解答】解:(1)根据题干中的检测方法可知,该实验是通过比较紫外线透过率来分析衣服的防晒效果。
(2)探究防晒效果与材质关系,必须控制厚度相同,分析实验1、2、4或3、5数据可知,衣服的材质不同,紫外线透过率不同,说明防晒效果与材质有关,这是控制变量法;
(3)比较实验2、3或4、5可知,衣服的材质和颜色不变,改变的是厚度,长波紫外线透过率随衣服布料层数的增加而降低,即防晒效果好;
故可得结论:同种材质的衣服,层数越多防晒效果越好。
(3)从表格中看出,全棉的防晒效果最好,而且黑色的效果比白色好,因而夏季户外活动时着装的建议:穿全棉长袖衣服;穿颜色较深的衣服;穿较厚的衣服等。
故答案为:(1)紫外线透过率;控制变量法;(2)1、2、4(或3、5);(3)同种材质的衣服,层数越多防晒效果越好(或同种材质的衣服,衣服越厚,防晒效果越好);(4)最好穿纯棉长袖衣服(合理即可)。
【点评】在物理学中研究一个量与多个变量的关系时,必须要使用控制变量法,这样才能保证所得出结论的可靠性。本题的解答中,首先要明确变量有哪些,再根据题目要求看哪个变化,哪个需控制,并逐一分析表中数据。
26.(6分)
(1)如图甲所示,尺子的分度值为 1 mm,物体A的长度为 3.40 cm。
(2)常用的温度计是根据液体 热胀冷缩 的规律制成的。如图乙所示,温度计的示数为 ﹣34 ℃。
(3)如图丙所示,将一束平行光射向凸透镜,则该透镜的焦距为 10.0 cm;凸透镜对光线有 会聚 (选填“会聚”或“发散”)的作用。
【分析】(1)刻度尺的使用要注意其量程和分度值,由于刻度尺起始端从“0”开始,注意刻度尺的读数要估读到分度值的下一位;
(2)常用温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的;读取温度计示数时,观察温度计的分度值,注意分清零上和零下,视线与温度计内液柱上表面相平;
(3)根据凸透镜的焦距定义进行判断;凸透镜对光线具有会聚作用。
【解答】解:(1)图1中刻度尺的分度值为1mm,由于刻度尺起始端从“0”开始,物体A的长度为3.40cm;
(2)常用温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的;
在温度计上,10℃之间有10个小格,一个小格代表1℃,所以此温度计的分度值为1℃;“10”在“0”下方,说明温度在0℃以下,示数为﹣34℃;(3)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是10.0cm;凸透镜对光线具有会聚作用。
故答案为:(1)1;3.40;(2)热胀冷缩;﹣34;(3)10.0;会聚。
【点评】本题考查长度和焦距的测量、温度计的原理和温度的测量,难度不大。
27.(7分)小明用图甲的实验装置测量小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为3.8V。
(1)连接电路时开关应 断开 ;滑动变阻器滑片移动至最 左 (选填“左”或“右”)端。
(2)电路连接正确后,闭合开关,无论怎样移动滑片发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是小灯泡 断路 (选填“短路”或“断路)。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流大小为 0.38 A,它的阻值是 10 Ω。
(4)小明还设计了如图丙所示的电路,测出了另一小灯泡的额定功率,已知定值电阻的阻值为R0,小灯泡的额定电压为U额,请将以下实验步骤补充完整:
①只闭合开关S、S1接2,移动R1的滑片,使电压表示数为U额;
②接着 保持滑片的位置不变,将S1接1 ,记电压表的示数为U1;
③写出小灯泡额定功率的表达式:P额= (用R0、U额、U1表示)。
【分析】(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片放在阻值最大处;
(2)电路故障判断,当电流表无示数,电压表有示数且示数为电源电压值,故障一定是断路故障,且电压表测谁的电压,即谁断路;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律得出它的阻值;
(4)电路中没有电流表,电压表和定值电阻应起到测量电流的作用,故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联;要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻两端的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻两端的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据P=U可求出灯的额定功率。
【解答】解:(1)为了保护电路,在连接电路时,开关必须断开,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处,即最左端;
(2)分析电路可知为串联电路,电压表测小灯泡两端的电压,发现电流表始终无示数,则一定发生断路故障;同时电压表有示数,说明此时电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源连通,故故障为小灯泡断路;
(3)电流表接“0~0.6A”量程,指针指在0.38A处,则电流为0.38A,由欧姆定律I=得电阻为:
R===10Ω;
(4)实验步骤:
①只闭合开关S、S1接2,移动R1的滑片,使电压表示数为U额;
②保持滑片的位置不动,将S1接1,读出此时电压表示数为U1;
③在①中,灯与定值电阻串联后再与变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额,此时灯泡正常发光;
在②中,电压表测灯与定值电阻两端的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压:
U0=U1﹣U额,
根据串联电路电流特点,灯的额定电流为:
IL==,
则小灯泡额定功率:
P额=U额IL=。
故答案为:(1)断开;左;(2)断路;(3)0.38;10;(4)②保持滑片的位置不变,将S1接1;③。
【点评】本题测量小灯泡的电阻,考查注意事项、故障分析、电流表读数及电阻计算和设计方案测额定功率的能力,最后一问难度较大。
28.(7分)小明利用以下器材设计甲和乙两种方案测量金属球的密度,如图示完成以下步骤。
方案甲器材:天平、量筒、水、细线(质量和体积均不计)。
(1)他首先将天平放在 水平 桌面上,分度盘如图(A)所示,此时应将平衡螺母向 右 端移动,直至天平平衡。
(2)接着他按如图(B)所示的方法来称量金属球的质量,其中有两个错误:
①物体和砝码分别放在了右盘和左盘;② 用手拿砝码 。
(3)改正错误后,正确测出金属球的质量和体积,如图(C)和(D)所示;金属球的体积是 10 cm3,密度的测量值是 8.4 g/cm3。
方案乙器材:电子秤、溢水杯、水、细线(质量和体积均不计)。
①用电子秤测出金属球的质量,如图(E)所示。
②将金属球放入溢水杯中,然后向溢水杯中注满水,测出总质量,如图(F)所示。
③缓慢取出金属球,再向溢水杯中补满水,测出此时总质量,如图(G)所示。
(4)金属球密度的测量值是 8.75 g/cm3。实验中取出金属球时会带出一些水,则金属球密度的测量值将 不变 (选填偏大、不变或偏小)。
(5)评估:在所有操作均正确的情况下,同学发现两种方案测量结果依然有差异,进一步分析发现产生差异的原因是 电子秤测量的体积比量筒测量体积时更精确 。
【分析】(1)调节横梁平衡时,根据指针静止在分度盘中央的位置,“左偏右调,右偏左调”,如图A所示,则平衡螺母应向右调节;
(2)调节平衡螺母使天平平衡后,根据左物右码测出物体的质量;
(3)天平平衡时,物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值,注意标尺的分度值;
在进行量筒的读数时,注意其分度值;
根据公式ρ=计算金属球的密度;
(4)通过排开的水的体积与金属球的体积相等来得知金属球的体积,用到等效替代法,由密度公式求出金属球的密度;
(5)据电子秤和量筒的特点分析解答。
【解答】解:(1)将天平放在水平桌面上,调节横梁平衡时,图A中指针静止在分度盘中央的左侧,则平衡螺母应向右调节;
(2)调节平衡螺母使天平平衡后,根据左物右码测出物体的质量,图中物体放在右盘、游码放在左盘了,且用手拿砝码;
(3)图甲中标尺的分度值为0.2g,金属球的质量m=50g+20g+10g+4g=84g;
由图知,量筒的分度值为1mL,水的体积:V1=20mL,水和金属球的体积为V2=30mL,
则金属球体积:V=V2﹣V1=30mL﹣20mL=10mL=10cm3;
金属球的密度:
ρ===8.4g/cm3;
(4)排开水的质量为:
m排=84.0g+25.6g﹣100.0g=9.6g,
排开水的体积为:
V排水===9.6cm3,
金属球的体积等于排开水的体积,即V球=V排水=9.6cm3,
金属球密度为:
ρ球===8.75g/cm3;
实验中取出金属球时会带出一些水,再往溢水杯中加满水,总质量不变,排开水的质量不变,则金属球密度的测量值将不变;
(5)在所有操作均正确的情况下,小明同学发现两种方案测量结果依然有差异,产生差异的原因是电子秤测量的体积比量筒测量体积时更精确。
故答案为:(1)水平;右;(2)用手拿砝码;(3)10;8.4;(4)8.75;不变;(5)电子秤测量的体积比量筒测量体积时更精确。
【点评】本题考查了固体密度的测量实验,是初中物理重要的实验,从天平的使用、物体质量的测量、体积的测量、密度的计算等方面进行考查,当缺少量筒时,采用等效代替的方法测量物体的体积是比较常用的方法。
五、综合应用题(共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分案必须明确写出数值和单位。)
29.(6分)如图所示,总质量为2500kg的小汽车。该车以72km/h的速度,由小明家沿水平直路匀速行驶到小明奶奶家用了1.5h。已知汽车在速行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍,求:
(1)汽车受到的重力;
(2)汽车行驶过程中受到的阻力;
(3)小明从家行驶到奶奶家汽车牵引力做的功。
【分析】(1)根据G=mg求小汽车的重力;
(2)根据汽车受到的阻力和车重的关系求出阻力;
(3)利用二力平衡条件得出汽车的牵引力;利用速度公式求出汽车通过的路程,再利用W=Fs计算牵引力做功。
【解答】解:(1)汽车受到的重力:
G=mg=2500kg×10N/kg=2.5×104N;
(2)汽车行驶过程中受到的阻力f=0.05G=0.05×2.5×104N=1250N;
(3)汽车沿水平直路匀速行驶,处于平衡状态,则牵引力F=f=1250N,
根据v=可得,汽车通过的路程s=vt=72km/h×1.5h=108m=1.08×105m,
所以牵引力做功W=Fs=1250N×1.08×105m=1.35×108J。
答:(1)汽车受到的重力为2.5×104N;
(2)汽车行驶过程中受到的阻力为1250N;
(3)小明从家行驶到奶奶家汽车牵引力做的功为1.35×108J。
【点评】此题考查重力和功的计算,同时涉及到二力平衡条件、速度公式的应用等,具有一定的综合性,但难度不大。
30.(8分)图示是李华家新装的天然气热水器,其铭牌如表所示。国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率值不低于88%。李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标,于是他将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为6kg/min,洗澡用时15min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为165.5m3和165.3m3。已知进入热水器的冷水温度为5℃[水的比热容。c=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值q=7.0×107J/m3],求:
(1)求消耗的天然气完全燃烧放出的热量。
(2)该款热水器的额定产热水能力是指每分钟最多让6kg的水升高50℃。当水的初温和花洒出水量与李华测试时相同,求从热水器中流出的水能达到的最高温度。
(3)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标。
型号
JSQ25﹣HT1pro
气源
天然气
额定产热水
6kg/min(Δt=50℃)
能效等级
2级
【分析】(1)根据洗澡前后燃气表的余气量计算消耗燃气的体积,由Q放=Vq计算天然气完全燃烧放出的热量;
(2)根据题意额定产热水能力时水吸收热量等于测试时水吸收热量时流出水温最高,由此根据吸热公式计算从热水器中流出水的最高温度;
(3)他家所用的花洒出水量为6kg/min,洗澡用时15min,由此计算出用水的质量;根据Q吸=cm水Δt计算洗澡水吸收的热量,再由效率公式计算天然气的热效率,与二级标准比较判断。
【解答】解:(1)由洗澡前后燃气表显示的余气量可得,消耗天然气的体积:
V=165.5m3﹣165.3m3=0.2m3,
所以消耗的天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=0.2m3×7.0×107J/m3=1.4×107J;
(2)热水器的额定产热水能力为6kg/min,即每分钟流出热水质量m额=6kg,
当热水器在额定出水时,水吸收的热量:
Q额=cm额Δt额=4.2×103J/(kg•℃)×6kg×50℃=1.26×107J,
由Q=cm(t﹣t0)可得测试时,水从热水器中流出的最高温度:
t=+t0=+5℃=55℃;
(3)由题知,洗澡时花洒出水量6kg/min,用时15min,所以洗澡用水的质量:
m水=6kg/min×15min=90kg;
洗澡时进入热水器的水吸收的热量:
Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×90kg×(40℃﹣5℃)=1.323×107J,
热水器的热效率:
η===94.5%>88%,
所以这款天然气热水器达到能效二级标准。
答:(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量为1.4×107J;
(2)从热水器中流出的水能达到的最高温度为55℃;
(3)该款热水器能效等级已达标。
【点评】本题以天然气热水器为情景考查了密度、燃料放热、吸热以及效率公式的应用,考查知识点多,综合性强,有一定难度。
31.(10分)“疯狂物理杯”创新大赛中,评委对小杨的量水仪进行评审检测,其内部简化结构如图所示。一根轻质绝缘细杆将木块A与轻质滑片P固定在一起,底面积为0.01m2的木块A放在圆柱形容器内,当容器中注入水时,滑片P随A的浮动在滑动变阻器R1上滑动。评委检测发现滑动变阻器ab一段发生短路,滑动变阻器的电功率P、电压表示数U与水深H的关系分别如图甲和乙所示。已知电源电压U0恒定不变,R2为定值电阻,R1的阻值与自身长度成正比(容器足够高,不计绝缘杆、滑片的体积和自重及滑片处的摩擦)。求:
(1)当水深H=5cm时,水对容器底的压强;
(2)木块A的重力;
(3)图甲和乙中对应H0的值。
【分析】(1)已知水的密度和水的深度,根据p=ρgH算出当水深H=5cm时,水对容器底的压强;
(2)分析图2可知,当水深超过5cm时,电压表开始有示数,表明此时木块A刚好开始离开容器底,处于漂浮状态,根据漂浮条件G=F浮=ρ水gSH可求出木块A的重力;
(3)根据图2可知,当R1两端的电压分别为1.5V、3.0V时R1消耗的电功率,根据I=分别求出电路中的电流,再根据串联电路的电压规律和欧姆定律分别列出电源电压的表达式,联立方程组求出电源电压、R2的阻值,当水深为10cm时根据欧姆定律求出此时R1的阻值,求出滑片上移的距离,进而求出滑动变阻器每1cm的电阻为1Ω,由图2可知,当水位到达H0后,电压表示数不再增加,表明此时滑片处于最上端即最大阻值处,根据图2确定此时变阻器消耗的电功率,根据P2=I2R大求出滑动变阻器的最大阻值,求出对应的电阻丝的长度,由图2可知,当水位在10~13cm时,电压表示数不变,表明接入电阻不变,求出短路部分的长度,即可解答。
【解答】解:(1)根据液体压强公式p=ρgh可得当水深H=5cm时,水对容器底的压强为:;
(2)根据图2可知,当水深超过5cm时,电压表开始有示数,表明此时木块A刚好开始离开容器底,处于漂浮状态,根据物体沉浮条件可知木块A的重力为:;
(3)由图2可知,当R1两端电压U1=1.5V时,功率为P1=1.125W,由P=UI可知此时电路中的电流为:I1===0.75A,
则电源电压为:U=U1+I1R2=1.5V+0.75A×R2……①
当R1两端电压U2=3.0V时,功率为P2=1.8W,由P=UI可知此时的电流为:
I2===0.6A,
则电源电压为:U=U2+I2R2=3.0V+0.6A×R2……②
联立①②可得:U=9V,R2=10Ω,
当水深为10cm时,R1接入的电阻为:R1===5Ω,
此时滑片向上移动的距离为:h=10cm﹣5cm=5cm,
则滑动变阻器每1cm的电阻为1Ω,当水位到达H0后,电压表示数不再增加,表明此时滑片处于最上端即最大阻值处,此时的R1的功率也为1.8W,则:
P2=I2R大===1.8W,
解方程可得:R大=5Ω或20Ω,
因为当水深为10cm时,R1接入的电阻为5Ω,则滑动变阻器最大阻值应为20Ω,
对应的电阻丝的长度为:L=1cm/Ω×20Ω=20cm,
由图2可知,当水位在10~13cm时,电压表示数不变,表明接入电阻不变,
即短路部分的长度为:l=13cm﹣10cm=3cm,
所以图2中对应H0的值为:H0=H+L+l=5cm+20cm+3cm=28cm。
答:(1)当水深H=5cm时,水对容器底的压强为500Pa;
(2)木块A的重力5N;
(3)图甲和乙中对应H0的值为28cm。
【点评】本题主要考查的是液体压强的计算、漂浮条件、电功率公式的应用及欧姆定律的应用,解答本题的关键是要会分析图像。
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