山东省德州市第五中学2023-2024学年九年级下学期第一次月考物理试题
展开1.(2.5分)生活中处处有物理,下列估测符合实际情况的是( )
A.中学生大拇指指甲的宽度约为1dm
B.德州市一年的平均气温约为30℃
C.人体的密度约为1g/cm3
D.家用液晶电视正常工作时的功率约为1000W
2.(2.5分)鸟鸣清脆如玉,琴声宛转悠扬,下列关于声现象的说法正确的是( )
A.声音是由物体振动产生的,但振动不一定发声
B.拨动不同粗细、长短的琴弦,发出声音的响度不同
C.超声碎结石是利用了声能够传递能量
D.美妙的琴声不可能是噪声
3.(2.5分)毛泽东诗词“千里冰封,万里雪飘”,描绘了冬季中华大地的北国风光( )
A.用干冰冷却食物
B.深秋大雾弥漫
C.冬天窗玻璃上的冰花
D.夏天剥去包装纸的冰棒周围冒出“白气”
4.(2.5分)四季更替,岁月变迁,二十四节气是中华民族智慧的结晶( )
A.冰雪消融B.露珠晶莹
C.霜挂枝头D.千里冰封
5.(2.5分)在如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A. 日食B. 山的倒影
C. 小孔成像D. 筷子弯折
6.(2.5分)中华文化博大精深,有些古诗词中蕴含着丰富的物理知识。下列诗句中的情境能用光的折射原理解释的是( )
A.起舞弄清影B.潭清疑水浅
C.风吹草低见牛羊D.楼台倒影入池塘
7.(2.5分)近视是影响青少年健康的重大问题,保护视力、科学用眼已成为社会共识。下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.物体在正常眼睛的视网膜上成倒立缩小的虚像
B.近视眼看远处的物体时,像成在视网膜的前方
C.矫正近视眼的方法是配戴合适度数的凸透镜
D.矫正近视眼前,像离视网膜越近配戴眼镜的度数越高
8.(2.5分)已知某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,若将物体移动到距离凸透镜30厘米处,则此时成( )
A.放大的虚像B.正立的虚像
C.放大的实像D.缩小的实像
9.(2.5分)如图所示,小红用相机拍下了石桥与它在水中倒影交相辉映的照片,下列说法正确的是( )
A.桥在水中的倒影与海市蜃楼成像原理相同
B.我们能看到本身不发光的桥,原理是光的反射
C.若相机镜头焦距为f,拍摄此照片时镜头到底片的距离要大于2f
D.桥在相机的底片上成的像是虚像
10.(2.5分)在某次测试中,甲、乙两车都向东做直线运动,它们的s﹣t图象如图所示,则( )
A.甲、乙两车都做加速直线运动
B.两车出发前相距20m,甲比乙晚出发5s
C.在第10s时两车速度相等
D.5~10s内乙车相对于甲车向东运动
11.(2.5分)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.物体的速度越大,惯性越大,动能越大
B.物体的运动需要力来维持,汽车关闭发动机后逐渐停下来是因为不受力的作用
C.物体受到力的作用时,运动状态一定改变
D.物体的运动状态改变,一定受到力的作用
12.(2.5分)2023年5月30日,我国神舟十六号载人飞船成功发射,以下说法正确的是( )
A.火箭升空利用了力的作用是相互的
B.神舟十六号进入预定轨道后受到平衡力的作用
C.宇航员在空间站中不受地球引力的作用
D.太阳能帆板打开后接收的太阳能是不可再生能源
13.(2.5分)如图所示,A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上,用F=10N的水平向左的力作用在A物块上,经过4s,两个物块一起移动了40cm的距离。下列说法中( )
①物块B受到的重力和地面对物块B的支持力是一对平衡力
②物块A对B的摩擦力大小是10N,方向水平向左
③地面对B的摩擦力大小是10N,方向水平向左
④物块A对B的摩擦力的功率为1W
A.只有②④正确B.只有③④正确
C.只有②③正确D.只有①④正确
14.(2.5分)能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,关于它们下列说法正确的是( )
A.太阳能、风能、天然气是可再生能源
B.光纤通讯主要利用电信号传递信息
C.超导体材料可以应用于任何电器并使其效率提高
D.大亚湾核电站利用核裂变释放的能量来发电
15.(2.5分)关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( )
A.对人体安全的电压不高于36V,家庭电路中插座和电灯是串联的
B.新建楼房中的供电线路不再使用保险丝,而用起保险作用的空气开关代替
C.家庭电路中总电流过大就是短路造成的
D.正确使用电笔辨别火线时,试电笔氖管发光,没有电流通过人体
16.(2.5分)如图所示,轮滑鞋深受孩子们的喜爱。它的轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光,选项中与此工作原理相同的是( )
A.电风扇B.电磁起重机
C.扬声器D.动圈式话筒
二、填空题(本大题共6小题,每个空1分,共12分)
17.(1分)小明用刻度尺和三角板按图测一枚纽扣的直径,纽扣的直径是 cm。
18.(3分)探究“水的沸腾”的实验。(请将实验报告中空缺的部分填写完整)
19.(2分)“导弹灭火”技术可解决高楼灭火难题,如图所示,探测器上有两只眼:“红外线”和“激光”。当高楼内火源不明时 发现火源,再用 精确测量到火源距离(选填“激光”或“红外线”)。
20.(2分)小强关闭家中其他用电器,只用一个电水壶烧水,使质量为1kg、初温为20℃的水被烧开(1个标准大气压下),如图所示的电能表刚好转过300r,则水吸收的热量是 J,电水壶的实际电功率为 W。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
21.(2分)甲、乙两位同学分别骑自行车沿平直公路自西向东行驶,他们运动的s﹣t图像如图所示。则甲同学骑行的速度为 m/s;以甲为参照物,乙运动的方向为 。
22.(2分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时,小强用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块在水平桌面上做匀速直线运动,则木块受到的摩擦力为 N,当水平拉力增大到3N时,木块受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、作图与实验题:本大题包括6个小题,作图题6分,实验每空1分、共28分。
23.(3分)如图所示,请画出入射光线经过凸透镜折射后的折射光线和这条折射光线再经平面镜MN反射后的反射光线。
24.(3分)如图所示,在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体,闭合开关S,滑片P向右滑动时弹簧伸长。请用箭头标出磁感线的方向,并用“+”“﹣”在括号内标出电源正负极。
25.(4分)如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,确保了行人和车辆的出行安全,为了弄清其中缘由
(1)如图乙,在组装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示。
(2)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图象,由此可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”),其在熔化过程中内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热;
(4)再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源加热。得到丁图中C图象;由以上实验可知 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
26.(2分)在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小强有如下猜想:
A.滑动摩擦力大小与压力大小有关:
B.滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。为此小强进行了如图所示实验:
实验数据如表:
(1)实验1、2、3中,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动 知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)由实验1、2可验证猜想 (填“A”或“B”)正确。
27.(5分)某小组的同学用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜目的是:便于确定像的 。
(2)实验中应选择与蜡烛①外形相同且 (选填“已点燃”或“未点燃”)的蜡烛②,移动蜡烛②发现其恰好能与蜡烛①的像完全重合,说明像与物 。
(3)将蜡烛①远离玻璃板,像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛①关于镜面对称。
28.(6分)小强同学在做测量小石块密度的实验中,操作如下:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,此时指针如图甲所示 (选填“左”或“右”)调节,直至天平横梁平衡。
(2)用调节好的天平测小石块的质量,小强在加减砝码时添加最小砝码后,指针所指位置如图甲所示 (填字母序号)
A.将横梁上的平衡螺母向左调
B.将处在零刻度位置的游码向右移
C.取出最小的砝码,将横梁上的平衡螺母向右调
D.取出最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右移
(3)按照正确的实验步骤操作后,用天平测得小石块的质量如图乙所示,小石块的质量为 g;用量筒测得小石块的体积如图丙所示,小石块的体积为 cm3,由此可算出小石块的密度为 kg/m3。
(4)若他先测小石块体积,再测小石块的质量,则测得的密度 真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
29.(5分)小张同学在探究“凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图甲所示,一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑 cm;将此凸透镜固定在光具座上并调整实验器材,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 ;
(2)如图乙所示,若将蜡烛移动至10cm刻度处,此时光屏上成一清晰的像 (选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”)。若在凸透镜左侧附近放置一凹透镜(图中未画出),此时应将蜡烛向 (左/右)移动才能在光屏上成清晰的像;
(3)乙图中光屏上出现烛焰清晰的像,此时如果用遮光板靠近透镜,并挡住透镜的上半部分 。
A.烛焰下半部分的像
B.烛焰上半部分的像
C.烛焰完整的像,像的亮度变暗
D.烛焰完整的像,像的亮度不变
五、计算题:本大题包括3小题,共20分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
30.(8分)如图为我国自主研制的两栖战车,整车质量为26.5t,每条履带与地面的接触面积为7.5m2,水上最快航速可达30km/h,达到世界先进水平,某次任务中它以最快航速匀速穿过一宽为66km的水域。已知ρ燃油=0.85×103kg/m3、q燃油=4.3×107J/kg、g=10N/kg、,求:
(1)该战车的重力;
(2)该战车停在水平地面时对地面的压强;
(3)此次任务中该战车穿过该水域需要多长时间;
(4)该战车在此次任务中消耗燃油600L,这些燃油完全燃烧放出的热量是多少。
31.(6分)如图甲所示,有一个边长为0.1m,质量为3kg的正方体物块,速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示,已知物块在2~4s的运动距离为2m。求:
(1)物块的密度;
(2)在前6s内,物体通过的距离;
(3)在2~4s物块受到的摩擦力。
32.(6分)小明家的电热水壶电热丝断了,他想用一根新电热丝R0替换,但不知道阻值,于是他用伏安法进行了测量0的U﹣I图象,如图所示。在老师的安全指导下,小明利用R0重新组装好电热水壶,接在220V家庭电路中能正常工作,忽略温度对电阻的影响。求:
(1)R0的阻值。
(2)新电热水壶的额定功率。
(3)新电热水壶工作400s,把质量为1kg的水从20℃加热到100℃,其加热效率是多少。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题包括16小题,每小题2.5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2.5分)生活中处处有物理,下列估测符合实际情况的是( )
A.中学生大拇指指甲的宽度约为1dm
B.德州市一年的平均气温约为30℃
C.人体的密度约为1g/cm3
D.家用液晶电视正常工作时的功率约为1000W
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
【解答】解:A、中学生大拇指指甲的宽度约为1cm;
B、德州在山东省,故B错误;
C、人体的密度约为1g/cm4,故C正确;
D、家用液晶电视正常工作时的功率约为150W。
故选:C。
【点评】本题考查了对长度、温度、密度、功率的估测,注重理论与实际差异的应变能力的培养,体现新课程的基本理念。
2.(2.5分)鸟鸣清脆如玉,琴声宛转悠扬,下列关于声现象的说法正确的是( )
A.声音是由物体振动产生的,但振动不一定发声
B.拨动不同粗细、长短的琴弦,发出声音的响度不同
C.超声碎结石是利用了声能够传递能量
D.美妙的琴声不可能是噪声
【分析】(1)声音是由物体的振动产生的。
(2)声音的高低叫音调,音调与发声体振动的频率有关。
(3)声可以传递能量。
(4)从环境保护的角度看,乐音影响人们学习、休息或者工作时以及对人们要听的声音起干扰作用时就是噪声。
【解答】解:A、声音是由物体振动产生的,故A错误;
B、拨动不同粗细,发出声音的音调不同;
C、超声碎结石是利用了声能够传递能量;
D、美妙的琴声也会变成噪声。
故选:C。
【点评】本题考查的是声音产生和传播的条件;知道噪声、音调和响度;知道声可以传递信息和能量。
3.(2.5分)毛泽东诗词“千里冰封,万里雪飘”,描绘了冬季中华大地的北国风光( )
A.用干冰冷却食物
B.深秋大雾弥漫
C.冬天窗玻璃上的冰花
D.夏天剥去包装纸的冰棒周围冒出“白气”
【分析】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。
【解答】解:“雪”是由空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的小冰晶,是凝华现象;
A、用干冰冷却食物,属于升华过程;
B、“雾”是由空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水滴,是液化现象;
C、冬天窗玻璃上的冰花,是凝华现象;
D、夏天剥去包装纸的冰棒周围冒出“白气”,属于液化现象。
故选:C。
【点评】判断物态变化,关键是分清物质变化前后的状态,是中考热学知识考查的热点内容。
4.(2.5分)四季更替,岁月变迁,二十四节气是中华民族智慧的结晶( )
A.冰雪消融B.露珠晶莹
C.霜挂枝头D.千里冰封
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化,物质从液态变为固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态的过程叫做汽化,物质从气态变为液态的过程叫做液化;物质从固态直接变为气态的过程叫升华,物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
【解答】解:A、冰雪消融,属于熔化现象;
B、露是水蒸气遇冷液化形成的;
C、霜是水蒸气遇冷凝华形成的;
D、千里冰封,属于凝固现象。
故选:B。
【点评】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。
5.(2.5分)在如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A. 日食B. 山的倒影
C. 小孔成像D. 筷子弯折
【分析】①光的折射是指光线从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变的现象,比如透镜成像、水变浅了、水中的筷子折断了等;
②光的反射是指光线在传播的过程中遇到障碍物被反射出去的现象,比如平面镜成像;
③要掌握光沿直线传播现象,知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的。
【解答】解:A、日食是由于光沿直线传播形成的、地球,月亮在中间挡住了全部的或部分太阳光便为日食。
B、平静的水面相当于平面镜,故属于光的反射。
C、小孔成像,像之所以是倒立的,所以C不符合题意。
D、斜插水中的筷子看起来弯折了是由于光从水中通过空气进入人的眼睛时,故属于光的折射现象。
故选:B。
【点评】此题主要考查了光的反射、光的折射、光的直线传播现象,平时要注意各个现象的形成原因。
6.(2.5分)中华文化博大精深,有些古诗词中蕴含着丰富的物理知识。下列诗句中的情境能用光的折射原理解释的是( )
A.起舞弄清影B.潭清疑水浅
C.风吹草低见牛羊D.楼台倒影入池塘
【分析】(1)光的反射现象,平面镜成像是由于光的反射形成的。
(2)光的折射现象,水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像、彩虹等都是光的折射。
(3)光沿直线传播现象,如日食、月食、影子、小孔成像等现象都是由光沿直线传播形成的。
【解答】解:A、“起舞弄清影”,故A错误。
B、“潭清疑水浅”是由于池底的光从水中斜射入空气中时发生折射,故B正确。
C、“风吹草低见牛羊”是由于光沿直线传播而形成的。
D、“楼台倒影入池塘”属于平面镜成像,故D错误。
故选:B。
【点评】此题通过诗句考查了光的反射、光的直线传播、光的折射现象,平时要注意区分。在平时学习中注意将所学知识与自然现象联系起来。
7.(2.5分)近视是影响青少年健康的重大问题,保护视力、科学用眼已成为社会共识。下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.物体在正常眼睛的视网膜上成倒立缩小的虚像
B.近视眼看远处的物体时,像成在视网膜的前方
C.矫正近视眼的方法是配戴合适度数的凸透镜
D.矫正近视眼前,像离视网膜越近配戴眼镜的度数越高
【分析】正常眼睛成倒立、缩小的实像;近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体是因为晶状体太厚或眼球太长,使像成在视网膜的前方;近视眼戴凹透镜使光线发散一些,使像成在视网膜上。
【解答】解:
A、人的眼睛相当于一架照相机,故A错误;
BCD、近视眼看不清楚远处的物体,但是我们可用发散作用的凹透镜矫正,能使像成在视网膜上;矫正近视眼前,这说明人眼的近视程度越小,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了近视眼的成因和矫正方法,本题与学生的实际生活联系密切,能够体现从物理走向生活的理念。
8.(2.5分)已知某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,若将物体移动到距离凸透镜30厘米处,则此时成( )
A.放大的虚像B.正立的虚像
C.放大的实像D.缩小的实像
【分析】根据像的性质、像距的大小判定焦距的大小,然后根据物距和焦距的关系分析成像的性质。
【解答】解:某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,此时的像是倒立,则25cm>2f;
若将物体移动到距离凸透镜30厘米处,30cm>2f、缩小的实像。
故选:D。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,属于基础题。
9.(2.5分)如图所示,小红用相机拍下了石桥与它在水中倒影交相辉映的照片,下列说法正确的是( )
A.桥在水中的倒影与海市蜃楼成像原理相同
B.我们能看到本身不发光的桥,原理是光的反射
C.若相机镜头焦距为f,拍摄此照片时镜头到底片的距离要大于2f
D.桥在相机的底片上成的像是虚像
【分析】(1)桥在水中的倒影应用的是平面镜成像的原理(即光的反射),海市蜃楼成像原理是光的折射。
(2)看见不发光的物体是由于光的反射进入人眼;
(3)照相机的成像原理:物距u>2f,凸透镜成倒立、缩小的实像,像距是f<v<2f。
【解答】解:
A.桥在水中的倒影是平面镜成像,海市蜃楼成像原理是光的折射,故A错误;
B.看见不发光的物体是由于光的反射进入人眼,原理是光的反射;
CD.照相机的镜头相当于凸透镜,凸透镜成倒立,f<v<2f,则拍摄此照片时镜头到底片的距离要大于f,故CD错误;
故选:B。
【点评】此题考查光的反射现象、光的折射现象、凸透镜成像规律及其应用等知识点,是一道综合性较强的题目。
10.(2.5分)在某次测试中,甲、乙两车都向东做直线运动,它们的s﹣t图象如图所示,则( )
A.甲、乙两车都做加速直线运动
B.两车出发前相距20m,甲比乙晚出发5s
C.在第10s时两车速度相等
D.5~10s内乙车相对于甲车向东运动
【分析】s﹣t图像表示的是物体的路程随时间的变化图,图像为倾斜直线,表示的是物体的路程随时间均匀变化,即物体做匀速直线运动;与纵坐标的交点表示起始位置,与横坐标的交点表示起始时间,图像交点表示到达同一位置,即两物体相遇。
【解答】解:A.图像为s﹣t图像,图像是倾斜的直线,根据路程公式s=vt可知,所以是匀速直线运动;
B.甲车与横坐标相交,表明开始运动时,运动的开始时刻是5s,表示开始运动的时刻是0时刻,所以开始运动时,甲,乙车先运动,故B正确;
C.s﹣t图像相交的点表示的是两车在同一位置,即两车相遇,故C错误;
D.2~10s内,由图像可知甲车的速度更快,而乙车在甲车前方20m处,所以距离在缩小,则乙车相对甲车向西运动。
故选B。
【点评】本题考查的是运动的s﹣t图像的分析,属于常见题型,难度一般。
11.(2.5分)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.物体的速度越大,惯性越大,动能越大
B.物体的运动需要力来维持,汽车关闭发动机后逐渐停下来是因为不受力的作用
C.物体受到力的作用时,运动状态一定改变
D.物体的运动状态改变,一定受到力的作用
【分析】(1)一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
(2)力是改变物体的运动状态的原因,一切物体都有惯性,惯性大小取决于物体质量大小,与速度大小无关。
【解答】解:
A、惯性大小取决于物体质量大小,惯性越大,速度大动能大,故A错误;
BD、力是改变物体运动状态的原因,一定是受到力的作用,故B错误;
C、力可以改变物体的运动状态,则物体的运动状态就不发生变化。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对惯性、牛顿第一定律、力与运动的关系的理解,应知道:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因;惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,惯性大小取决于物体质量大小。
12.(2.5分)2023年5月30日,我国神舟十六号载人飞船成功发射,以下说法正确的是( )
A.火箭升空利用了力的作用是相互的
B.神舟十六号进入预定轨道后受到平衡力的作用
C.宇航员在空间站中不受地球引力的作用
D.太阳能帆板打开后接收的太阳能是不可再生能源
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)处于静止或匀速直线运动状态的物体,受力平衡;
(3)物体由于地球的吸引而使得物体受到力称为重力,它是万有引力的一部分。地面附近的一切物体都受到地球的吸引力的作用;
(4)使用之后可以在短时间内从自然界中再次产生的能源是可再生能源,使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源。
【解答】解:A、火箭向下喷气获得向上的推力,故A正确;
B、神舟十六号载人飞船进入预定轨道后,运动状态改变,故B错误;
C、飞船进入轨道后沿椭圆轨道运行,但由于万有引力的作用,故C错误;
D、太阳能在短时间内可以再次产生,故D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查了力的作用的相互性、物体运动状态变化以及太阳能的利用等知识,属于综合性题目。
13.(2.5分)如图所示,A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上,用F=10N的水平向左的力作用在A物块上,经过4s,两个物块一起移动了40cm的距离。下列说法中( )
①物块B受到的重力和地面对物块B的支持力是一对平衡力
②物块A对B的摩擦力大小是10N,方向水平向左
③地面对B的摩擦力大小是10N,方向水平向左
④物块A对B的摩擦力的功率为1W
A.只有②④正确B.只有③④正确
C.只有②③正确D.只有①④正确
【分析】①平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
②③以B为研究对象,对其进行受力分析,然后做出判断;
④利用W=Fs求出功,然后利用P=计算功率。
【解答】解:①地面对B的支持力等于A和B的重力之和,故物块B受到的重力和地面对B的支持力大小不等,故①错误。
②以B为研究对象,B做匀速直线运动,受到平衡力的作用,方向水平向右,大小是10N。
③A、B一起向左做匀速直线运动,根据二力平衡可得大小是10N。
④物块A对B的摩擦力做的功:W=fs=Fs=10N×0.4m=3J,
功率为P===5W。
故选:A。
【点评】此题考查平衡力的辨别、摩擦力的大小和方向、功和功率的计算,对物体进行正确的受力分析是解答此题关键。
14.(2.5分)能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,关于它们下列说法正确的是( )
A.太阳能、风能、天然气是可再生能源
B.光纤通讯主要利用电信号传递信息
C.超导体材料可以应用于任何电器并使其效率提高
D.大亚湾核电站利用核裂变释放的能量来发电
【分析】(1)像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
(2)光纤通讯主要利用激光信号传递信息;
(3)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;
(4)核裂变和核聚变都能释放能量,但是又有区别,对于核裂变是可控的;
【解答】解:A、太阳能,天然气是不可再生能源;
B、光纤通讯主要利用激光信号传递信息;
C、“超导材料”由于没有电阻,例如电饭锅,故C错误;
D、由于裂变是可控的,故D正确;
故选:D。
【点评】本题综合考查了超导、电磁波、能源的分类的相关知识,属于基础内容的考查,比较简单。
15.(2.5分)关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( )
A.对人体安全的电压不高于36V,家庭电路中插座和电灯是串联的
B.新建楼房中的供电线路不再使用保险丝,而用起保险作用的空气开关代替
C.家庭电路中总电流过大就是短路造成的
D.正确使用电笔辨别火线时,试电笔氖管发光,没有电流通过人体
【分析】(1)我国家庭电路电压是220v,开关和它控制的电器串联,各电器之间,插座和电器之间是并联的;
(2)新建楼房的供电线路已经不再使用保险丝,而用空气开关来代替;
(3)电路电流过大的原因有短路或用电器总功率过大;
(4)正确使用测电笔:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线。手千万不要接触笔尖金属体。
【解答】解:A、我国家庭电路中的插座和电灯是并联的,故A不正确;
B、新建楼房的供电线路已经不再使用保险丝,这样更安全,故B正确;
C、用电器的总功率过大是造成电路中电流过大的一个原因,故C不正确;
D、在正确使用试电笔辨别火线时,电流需要经过人体形成回路,因此电阻需要很大,故D不正确。
故选:B。
【点评】掌握家庭电路中家用电器的连接方法、电路电流过大的原因、掌握安全用电常识、掌握测电笔的正确使用,只要同学们牢记安全用电常识,并正确规范操作,就不会有危险发生。
16.(2.5分)如图所示,轮滑鞋深受孩子们的喜爱。它的轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光,选项中与此工作原理相同的是( )
A.电风扇B.电磁起重机
C.扬声器D.动圈式话筒
【分析】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,发电机就是利用该原理制成的。
【解答】解:轮滑鞋的轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光,转动产生电。
A、电风扇中的电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理来工作的;
B、电磁起重机是利用电流的磁效应来工作的;
C、扬声器和电动机的原理相同,故C不符合题意;
D、动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的。
故选:D。
【点评】本题考查的是电磁感应现象、电流的磁效应、通电导体在磁场中受力作用;知道发电机、电动机、电磁起重机等的基本原理。
二、填空题(本大题共6小题,每个空1分,共12分)
17.(1分)小明用刻度尺和三角板按图测一枚纽扣的直径,纽扣的直径是 1.10 cm。
【分析】刻度尺的最小刻度值为相邻的刻度线表示的长度;起始端没从0开始,把2.00cm处当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去2.00cm即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
【解答】解:图中刻度尺1cm又分为10个小刻度,故最小刻度值为1mm,物体长度为6.10cm﹣2.00cm=1.10cm。
故答案为:6.10。
【点评】此题主要考查刻度尺的分度值和读数,属于基本操作技能,应当掌握。
18.(3分)探究“水的沸腾”的实验。(请将实验报告中空缺的部分填写完整)
【分析】(1)液体沸腾的特点是:沸腾过程中吸收热量但温度保持不变;沸腾时的温度为该液体的沸点;
(2)该实验中用加热时间的长短表示吸热的多少,所运用的方法是转换法。
【解答】解:根据表格信息可知水沸腾过程中,吸收热量但温度保持不变;用加热时间的长短表示吸热多少。
故答案为:不变;99。
【点评】此题考查学生关于液体沸腾实验的理解和掌握,抓住沸腾时的特点分析解答。
19.(2分)“导弹灭火”技术可解决高楼灭火难题,如图所示,探测器上有两只眼:“红外线”和“激光”。当高楼内火源不明时 红外线 发现火源,再用 激光 精确测量到火源距离(选填“激光”或“红外线”)。
【分析】(1)红外线具有热效应,可利用红外线来发现火灾源。
(2)可以利用激光的反射探测距离。
【解答】解:当高楼内火源不明时,可用红外线发现火源。
故答案为:红外线;激光。
【点评】知道红外线、激光在生活中的应用,可解答此题。
20.(2分)小强关闭家中其他用电器,只用一个电水壶烧水,使质量为1kg、初温为20℃的水被烧开(1个标准大气压下),如图所示的电能表刚好转过300r,则水吸收的热量是 3.36×105 J,电水壶的实际电功率为 1200 W。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
【分析】(1)1标准大气压下水的沸点是100℃,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)“3000r/(kW•h)”表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,据此求出转过300r时电水壶消耗的电能,根据P=求出该电热水壶的实际功率,根据η=×100%算出电水壶的效率。
【解答】解:(1)1标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=6.2×103J/(kg•℃)×7kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
(2)电能表的转盘转过300转消耗的电能:
W==8.1kW•h=3.4×105J,
所用时间t=5min=h,
该电热水壶的实际功率:
P实===1.2kW=1200W。
故答案为:2.36×105;1200。
【点评】本题考查了学生对电功率公式、吸热公式和电功公式的掌握和运用,关键是公式及其变形的灵活运用,还要学会从题目所给信息中找到有用的数据。
21.(2分)甲、乙两位同学分别骑自行车沿平直公路自西向东行驶,他们运动的s﹣t图像如图所示。则甲同学骑行的速度为 4 m/s;以甲为参照物,乙运动的方向为 向西 。
【分析】(1)由图像读出甲15s通过的路程,利用速度公式计算甲骑行的速度;
(2)比较相同时间内甲、乙通过的路程,得出甲、乙的速度大小关系,然后根据运动和静止的相对性判断以甲为参照物,乙的运动方向。
【解答】解:由图像可知,甲、乙做匀速直线运动,t甲=15s时,通过的路程s甲=60m,所以甲同学骑行的速度v甲===4m/s;
由图像可知,相同时间内,所以乙骑行的速度小于甲骑行的速度,
因为甲、乙两位同学分别骑自行车沿平直公路自西向东行驶,v甲>v乙,
所以甲为参照物,乙向西运动。
故答案为:4;向西。
【点评】本题考查速度的计算、参照物的选取,掌握物体间的相对位置的变化判断物体的运动是解答本题的易错点。
22.(2分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时,小强用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块在水平桌面上做匀速直线运动,则木块受到的摩擦力为 1.8 N,当水平拉力增大到3N时,木块受到的摩擦力 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】二力平衡的条件是:两个力作用在一个物体上,大小相等、方向相反、在一条直线上;根据弹簧测力计的分度值读数;摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:该测力计的每一个大格是1N,每一个小格是0.3N;沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,
根据二力平衡的条件可知,拉力大小等于摩擦力的大小;
当拉力增大后,因为木块对桌面的压力大小仍等于重力,而且接触面的粗糙程度也不变。
故答案为:1.8;不变。
【点评】本题考查二力平衡的条件及影响影响滑动摩擦力大小的因素,为基础题,关键要理解。
三、作图与实验题:本大题包括6个小题,作图题6分,实验每空1分、共28分。
23.(3分)如图所示,请画出入射光线经过凸透镜折射后的折射光线和这条折射光线再经平面镜MN反射后的反射光线。
【分析】(1)根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点来作出入射光线;
(2)反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角来作;根据反射定律作出反射光线,反射光线与法线的夹角为反射角。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;
(2)过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,根据反射角等于入射角;如图所示:
【点评】(1)凸透镜有三条特殊光线:过光心的光线其传播方向不变;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;
(2)熟记反射定律的内容:射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,并会作图。
24.(3分)如图所示,在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体,闭合开关S,滑片P向右滑动时弹簧伸长。请用箭头标出磁感线的方向,并用“+”“﹣”在括号内标出电源正负极。
【分析】(1)首先要明确电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小、线圈匝数的多少;
根据滑动变阻器的滑片P向右移动时弹簧缩短,确定电磁铁磁性强弱的变化,根据磁体间的相互作用规律,从而可以判断出电磁铁的磁极极性,根据磁体周围的磁感线都是从N极出来,回到S极,进行判断;
(2)由安培定则可判断出图中电源的正负极;.
【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,此时弹簧伸长,通电螺线管上端为N极,磁体周围的磁感线都是从N极出来,如下图所示:
(2)右手握住螺线管,大拇指指向N极,则电流从螺线管的上后端流出,则电源右端为负极,如下图所示:
【点评】本题考查欧姆定律、影响因素电磁铁磁性强弱的、磁体间的相互作用规律、安培定则等知识。
25.(4分)如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,确保了行人和车辆的出行安全,为了弄清其中缘由
(1)如图乙,在组装实验器材时,应按照 自下而上 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示。
(2)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图象,由此可知冰是 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”),其在熔化过程中内能 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热;
(4)再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源加热。得到丁图中C图象;由以上实验可知 降低 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【分析】(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;
(2)熔化过程中有固定熔化温度的物质为晶体;晶体熔化过程中吸收热量但温度保持不变,内能增加;当晶体完全熔化后吸收热量温度上升;
(4)分析图表得出结论。
【解答】解:(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,则应先放好烧杯后,所以组装实验器材时;
(2)由图象可知,冰有固定的熔化温度;熔化过程中吸收热量,内能增大;
(3)分析图丁可知,加入食盐后冰的熔点将会降低。
故答案为:(1)自下而上;(2)晶体;(4)降低。
【点评】本题考查固体熔化时温度的变化规律,掌握晶体熔化的特点是解答本题的关键。
26.(2分)在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小强有如下猜想:
A.滑动摩擦力大小与压力大小有关:
B.滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。为此小强进行了如图所示实验:
实验数据如表:
(1)实验1、2、3中,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动 二力平衡 知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)由实验1、2可验证猜想 B (填“A”或“B”)正确。
【分析】(1)弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,二力大小相等;
(2)分析实验的相同量和不同量,利用控制变量法得出结论。
【解答】解:
(1)用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力;
(2)由实验1、2可知,接触面的材料不同,弹簧测力计的示数不同即受到的摩擦力不同,可验证猜想B,接触面越粗糙。
故答案为:(1)二力平衡;(2)B。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用以及利用控制变量法分析实验数据得出结论,难度不大。
27.(5分)某小组的同学用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜目的是:便于确定像的 位置 。
(2)实验中应选择与蜡烛①外形相同且 未点燃 (选填“已点燃”或“未点燃”)的蜡烛②,移动蜡烛②发现其恰好能与蜡烛①的像完全重合,说明像与物 大小相同 。
(3)将蜡烛①远离玻璃板,像的大小将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将 仍然 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛①关于镜面对称。
【分析】(1)平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等,根据成像的特点分析实验操作的要求;
(2)为了比较像和物的大小关系,选取两个相同的蜡烛,用未点燃的蜡烛②,在玻璃板后面移动,与蜡烛①的像完全重合;平面镜所成的像是虚像,人眼应该透过玻璃板观察蜡烛①的像;
(3)平面镜成的像与物大小相同,和物到镜的距离无关;
(4)平面镜成像时,像与物关于镜面对称。
【解答】解:(1)因为玻璃板是透明的,能在观察到A蜡烛像的同时,便于确定像的位置;
(2)实验中,用另一支未点燃的蜡烛②代替点燃蜡烛①的像,人眼一直应该在蜡烛①这一侧观察,说明像与物大小相同;
(3)平面镜成的像与物大小相同,与物体到镜面的距离无关,像的大小将不变;
(4)将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将仍然与蜡烛①关于镜面对称。
故答案为:(1)位置;(2)未点燃;(3)不变。
【点评】本题考查探究平面镜成像的一些细节要求,培养学生动手操作实验的能力并能根据实验现象得出正确结论,动手操作实验时,能根据实验现象得出正确的结论,提高实验能力。
28.(6分)小强同学在做测量小石块密度的实验中,操作如下:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,此时指针如图甲所示 左 (选填“左”或“右”)调节,直至天平横梁平衡。
(2)用调节好的天平测小石块的质量,小强在加减砝码时添加最小砝码后,指针所指位置如图甲所示 D (填字母序号)
A.将横梁上的平衡螺母向左调
B.将处在零刻度位置的游码向右移
C.取出最小的砝码,将横梁上的平衡螺母向右调
D.取出最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右移
(3)按照正确的实验步骤操作后,用天平测得小石块的质量如图乙所示,小石块的质量为 54 g;用量筒测得小石块的体积如图丙所示,小石块的体积为 20 cm3,由此可算出小石块的密度为 2.7×103 kg/m3。
(4)若他先测小石块体积,再测小石块的质量,则测得的密度 大于 真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【分析】(1)天平在使用前要调节平衡:将天平放在水平台上,将游码归零,平衡螺母向指针偏转的反方向调节(左偏右调,右偏左调),使横梁平衡;
(2)天平使用时先添加大砝码,最后添加小砝码,若添加最小砝码后,指针向右偏,说明右盘的砝码过重,则接下来应该取出最小砝码,向右调节游码,直到横梁平衡;
(3)天平的读数原则是右盘的砝码质量加上游码示数;量筒读数要注意量筒的分度值,放入小石块前后两次量筒的示数之差就是小石块的体积;利用可求出小石块的密度;
(4)先用排水法测小石块的体积,再测小石块的质量,则测质量时小石块表面会附着水分,这样测出的质量会偏大,再利用可分析出密度的误差变化。
【解答】解:(1)天平在使用前要调节平衡:将天平放在水平台上,将游码归零,右偏左调),则需要向左调节平衡螺母直到横梁平衡;
(2)用调节好的天平测小石块的质量,小强在加减砝码时添加最小砝码后,说明右盘的砝码过重,向右调节游码,故D正确;
(3)天平的读数原则是右盘的砝码质量加上游码示数,则由图乙可知,
由图丙可知小石块的体积为:V=80mL﹣60mL=20mL=20cm3,
则小石块的密度为:=6.7×103kg/m6;
(4)若先测小石块的体积,再测质量时,则测得的小石块的质量会偏大可知在体积一定的情况下,密度也会偏大。
故答案为:(1)左;(2)D;203;(4)大于。
【点评】本题主要考查有关固体密度的测量实验,学生需要掌握实验原理以及天平和量筒的使用,分析密度误差的时候要从质量和体积的测量过程中去分析。
29.(5分)小张同学在探究“凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图甲所示,一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑 10.0 cm;将此凸透镜固定在光具座上并调整实验器材,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 同一高度 ;
(2)如图乙所示,若将蜡烛移动至10cm刻度处,此时光屏上成一清晰的像 投影仪 (选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”)。若在凸透镜左侧附近放置一凹透镜(图中未画出),此时应将蜡烛向 左 (左/右)移动才能在光屏上成清晰的像;
(3)乙图中光屏上出现烛焰清晰的像,此时如果用遮光板靠近透镜,并挡住透镜的上半部分 C 。
A.烛焰下半部分的像
B.烛焰上半部分的像
C.烛焰完整的像,像的亮度变暗
D.烛焰完整的像,像的亮度不变
【分析】(1)凸透镜能把平行光线会聚一点,由图甲可知,光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点,得出焦点到光心的距离,进而得出凸透镜的焦距;
为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度;
(2)当2f>u>f,光屏上成倒立放大实像,应用是投影仪;
若在凸透镜左侧附近放置一凹透镜,使光线发散,清晰的像会聚在光屏的右侧,若光屏不动,根据“凸透镜成实像时物距增大、像距减小”进行分析;
(3)当光屏上出现蜡烛清晰的像时,当用遮光板挡住透镜的某一部分时,由于通过凸透镜会聚的光线数量减少,所以像会比原来变暗,但仍成完整的像。
【解答】解:(1)凸透镜能把平行光线会聚一点,由图甲可知,焦点到光心的距离为f=20.0cm﹣10.0cm=10.3cm。
为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、光屏的高度、凸透镜;
(2)由图乙可知,物距u=25.0cm﹣10.0cm=15.5cm,光屏上成倒立放大实像;
若在凸透镜左侧附近放置一凹透镜,因凹透镜对光具有发散作用,所以清晰的像成在光屏的右侧,要在光屏上成清晰的像,根据凸透镜成实像时的动态变化规律可知;
(4)如果用遮光板挡住透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,所以像比原来变暗。
故答案为:(1)10.0;同一高度;左;(3)C。
【点评】本题为探究“凸透镜成像规律”的实验,主要考查凸透镜成像规律的应用,有一定难度。
五、计算题:本大题包括3小题,共20分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
30.(8分)如图为我国自主研制的两栖战车,整车质量为26.5t,每条履带与地面的接触面积为7.5m2,水上最快航速可达30km/h,达到世界先进水平,某次任务中它以最快航速匀速穿过一宽为66km的水域。已知ρ燃油=0.85×103kg/m3、q燃油=4.3×107J/kg、g=10N/kg、,求:
(1)该战车的重力;
(2)该战车停在水平地面时对地面的压强;
(3)此次任务中该战车穿过该水域需要多长时间;
(4)该战车在此次任务中消耗燃油600L,这些燃油完全燃烧放出的热量是多少。
【分析】(1)根据G=mg得出战车的重力;
(2)战车停在水平地面时对地面的压力和自身的重力相等,根据p=求出对地面的压强;
(3)根据速度公式求出该战车穿过该水域需要的时间;
(4)根据密度公式求出消耗燃油的质量,利用Q放=mq求出这些燃油完全燃烧放出的热量。
【解答】解:(1)该战车的重力G=mg=26.5×103kg×10N/kg=5.65×105N;
(2)战车停在水平地面时对地面的压力:F=G=2.65×103N;
战车对地面的压强:p==≈6.8×104Pa;
(3)根据v=,该战车穿过此水域所用时间:
t===4.2h;
(4)根据密度公式ρ=得,消耗燃油的质量:
m燃油=ρ燃油V=0.85×103kg/m3×600×10﹣3m8=510kg;
燃油完全燃观放出的热量为:
Q放=m燃油q燃油=510kg×4.3×106J/kg=2.193×1010J。
答:(1)该战车的重力为2.65×105N;
(2)该战车停在水平地面时对地面的压强为1.8×105Pa;
(3)此次任务中该战车穿过该水域需要2.2h;
(4)这些燃油完全燃烧放出的热量是5.193×1010J。
【点评】本题考查了重力、压强的计算、速度公式的应用、密度公式的应用、燃料的热值及其计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,要注意从题干中得出有用的信息。
31.(6分)如图甲所示,有一个边长为0.1m,质量为3kg的正方体物块,速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示,已知物块在2~4s的运动距离为2m。求:
(1)物块的密度;
(2)在前6s内,物体通过的距离;
(3)在2~4s物块受到的摩擦力。
【分析】(1)正方体V=a3;根据密度计算密度,
(2)根据s=vt计算运动的路程,得出总路程;
(3)由图丙的v﹣t图象可以判断物体在不同时刻的运动情况;由图乙的F﹣t图象可以得出物体在不同时刻所受到的推力大小,由二力平衡条件求出物体所受摩擦力大小;
【解答】解:(1)有一个边长为0.1m,质量为2kg的正方体V=a3=(0.5m)3=0.001m7;
密度=3×103kg/m8;
(2)由丙图知,0﹣2s,3﹣4s加速运动的路程为2m,
路程s=vt=6m/s×(6s﹣4s)=6m;
则在前6s内,物体通过的距离s'=2m+5m=6m;
(3)由图象可知,物块在4~7s做匀速直线运动摩与拉力F大小相等,即F摩=F=6N;
由v﹣t图象可知在2~2s物块做加速运动,但物块对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以2~4s物块受到的摩擦力F摩′=F摩=8N。
答:(1)物块的密度为3×103kg/m7;
(2)在前6s内,物体通过的距离为6m;
(3)在3~4s物块受到的摩擦力是6N。
【点评】本题考查运动图像、摩擦力大小与速度的计算,属于中档题。
32.(6分)小明家的电热水壶电热丝断了,他想用一根新电热丝R0替换,但不知道阻值,于是他用伏安法进行了测量0的U﹣I图象,如图所示。在老师的安全指导下,小明利用R0重新组装好电热水壶,接在220V家庭电路中能正常工作,忽略温度对电阻的影响。求:
(1)R0的阻值。
(2)新电热水壶的额定功率。
(3)新电热水壶工作400s,把质量为1kg的水从20℃加热到100℃,其加热效率是多少。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【分析】(1)由图读出电压值和对应的电流值,根据R=算出R0的阻值;
(2)根据P=算出新电热水壶的额定功率;
(3)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
根据W=Pt求出消耗的电能,利用η=×100%求出电热水壶的加热效率。
【解答】解:(1)由图知当电压为11V时对应的电流为0.25A,
根据I=得R0的阻值为:
R4===44Ω;
(2)新电热水壶的额定功率为:
P===1100W,
(3)水吸收的热量:
Q吸=c水m( t﹣t0)=5.2×103J/(kg•℃)×6kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
由P=可得消耗的电能:
W=P加热t=1100W×400s=5.4×105J,
电热水壶的加热效率:
η=×100%=。
答:(1)R8的阻值为44Ω;
(2)新电热水壶的额定功率为1100W;
(3)新电热水壶工作400s,把质量为1kg的水从20℃加热到100℃。
【点评】本题考查了欧姆定律公式、电功率公式和吸热公式、电功公式、效率公式的应用,能熟练应用公式是解题的关键。
数据表格
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
…
温度/
83
87
91
95
99
99
99
99
…
结论
水沸腾过程中,不断吸热,但温度 ,这个温度叫做水的沸点,实验中水的沸点为 ℃
方法
实验中用加热时间的长短来表示水吸收热量的多少,运用了 法。
序号
压力/N
接触面种类
弹簧测力计示数/N
1
6
木板
1.5
2
6
毛巾
2.8
3
12
毛中
5.6
4
12
毛巾
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时间/min
0
1
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6
7
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温度/
83
87
91
95
99
99
99
99
…
结论
水沸腾过程中,不断吸热,但温度 不变 ,这个温度叫做水的沸点,实验中水的沸点为 99 ℃
方法
实验中用加热时间的长短来表示水吸收热量的多少,运用了 转换 法。
序号
压力/N
接触面种类
弹簧测力计示数/N
1
6
木板
1.5
2
6
毛巾
2.8
3
12
毛中
5.6
4
12
毛巾
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