资料中包含下列文件,点击文件名可预览资料内容






还剩8页未读,
继续阅读
江苏省无锡市蠡园中学2023-2024学年九年级物理下学期3月月考卷(原卷版+解析版)
展开
这是一份江苏省无锡市蠡园中学2023-2024学年九年级物理下学期3月月考卷(原卷版+解析版),文件包含江苏省无锡市蠡园中学2023-2024学年九年级物理下学期3月月考卷原卷版docx、江苏省无锡市蠡园中学2023-2024学年九年级物理下学期3月月考卷解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共35页, 欢迎下载使用。
1. “蛟龙号”是由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器,它的研制无锡功不可没。蛟龙号具有先进的水声通信和海底微貌探测能力,是其利用了( )
A. 超声波B. 红外线C. 可见光D. 次声波
【答案】A
【解析】
【详解】ACD.声音可传递信息,声呐是利用超声波传递信息的,利用声呐可进行海底微貌探测,故A符合题意,CD不符合题意。
B.红外线属于不可见光,其热作用比较强,可制成红外线夜视仪、红外线体温计等,故B不符合题意。
故选A。
2. Hempcrete(汉麻混凝土)是一种新型建筑材料,这种材料完全固化后,同体积的质量誉为普通混凝土的,可用于墙、屋顶和地板的隔热层,是一种可再生、低污染的建筑环保材料,下列关于该材料的描述正确的是( )
A. 熔点低B. 延展性好C. 导热性好D. 密度小
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意知道“这种材料完全固化后,同体积的质量誉为普通混凝土的”,即具有相同体积质量小的特点,所以,说明该材料的密度小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理;如图是汤勺放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景,下列现象与原理相对应的是( )
A. 灯光下玻璃杯的影子——光的折射B. 水中放大的“勺头”——光的反射
C. 水中弯折的“汤勺”——光的折射D. 平面镜中的“杯子”——光沿直线传播
【答案】C
【解析】
【详解】A.灯光下玻璃杯的影子是光的直线传播形成的,因为光被挡住了,没有光的区域才变暗,这就是影子的成因,故A不符合题意;
B.水中放大的“勺头”是凸透镜成像现象,是光的折射现成的,故B不符合题意;
C.水中弯折的“汤勺”是汤勺斜插入盛水的玻璃杯里时,从上面看上去,水中的部分比实际位置高了,所以看起来像折断了,这是由于光的折射现象引起的,故C符合题意;
D.平面镜中的“杯子”是平面镜成像现象,是光的反射形成的,故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示的现象中,下列分析错误的是( )
A. 甲图:弹奏古筝时,手在不同位置按弦,目的是为了改变发出声音的音调
B. 乙图:发声的音叉轻触系在绳上的乒乓球,球多次被弹开,说明发声体在振动
C. 丙图:医生用B超检查胎儿的发育情况,说明声音可以传递信息
D. 丁图:摩托车上装有消声器,是为了在传播过程中控制噪声
【答案】D
【解析】
【详解】A.古筝是琴弦振动发出声音的,手在不同位置按弦,弦振动部分的长短会不一样,弦振动的快慢会不一样,所以声音的音调就会发生变化,故A正确,A不符合题意;
B.发声的音叉靠近乒乓球,球多次被弹开,说明发声体在振动,声音是由物体的振动产生的。故B正确,B不符合题意;
C.声音可以传递信息和能量。医生用B超检查胎儿的发育情况,说明声音可以传递信息,故C正确,C不符合题意;
D.摩托车上装有消声器,是在声源处减弱噪声,故D错误,D符合题意。
故选D。
5. 下列场景与所蕴含的物理知识对应完全正确的是( )
A. 春季,小卉体育训练后满头大汗,回到教室不停扇风——提高液体温度加快蒸发
B. 夏季,小弃手拿着一瓶冰冻矿泉水,一段时间后冰减少,手感到凉——熔化吸热
C. 秋季,小卉发现清晨操场边的双杠上铺满了一层霜——霜是水蒸气凝固形成的
D. 冬季,戴眼镜的小卉从教室外走进温暖的教室内,眼镜镜片模糊不清——汽化放热
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.回到教室不停扇风,提高液体上方空气流动加快蒸发,故A错误;
B.矿泉水瓶中的冰块熔化吸收热量,故B正确;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故C错误;
D.镜片模糊不清,是因为水蒸气遇冷液化成小液滴,故D错误。
故选B。
6. 下列关于光现象的描述, 正确的是( )
A. 五星红旗是红色的, 因为国旗发出红光
B. 透过蓝色玻璃片看红色花朵,看到的是蓝花
C. 验钞机利用紫外线来显示钞票上隐藏的标记, 因为紫外线能使荧光物质发光
D. 鸟飞近水面, 水中倒影会变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.不透明物体反射与自身颜色相同的色光,吸收与自身颜色不同的色光,五星红旗是红色的, 因为国旗发反射红光,故A错误;
B.透明物体能透过与自身颜色相同的色光,吸收与自身颜色不同的色光,透过蓝色玻璃片看红色花朵,看到的是黑花,故B错误;
C.紫外线是在太阳光谱紫光外看不见的光,紫外线能使荧光物质发光,验钞机是利用紫外线的这一性质工作的,故C正确;
D.鸟在水面的倒影是平面镜成像,所成的是正立等大的虚像。鸟飞近水面, 水中倒影大小不变,故D错误。
故选C。
7. 如图是一种环保型按压式手电筒,使用时只要按压手柄,齿轮就带动磁铁转动,灯泡就会发光。如图所示与它工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】按压手柄,齿轮就带动磁铁转动,灯泡就会发光,这是电磁感应现象。
A.闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,与手压电筒的工作原理相符合,故A符合题意;
B.图中导体通电后,在磁场中受到力的作用,说明磁场对电流有力的作用,故B不符合题意;
C.该实验为奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,与手压电筒的工作原理无关,故C不符合题意;
D.此图反映了司南在地磁场中受到力的作用,与手压电筒的工作原理无关,故D不符合题意。
故选A。
8. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
B. 冰熔化成水, 温度不变, 内能增大
C. 用锯条锯木板,锯条的温度升高, 是由于锯条从木板吸收了热量
D. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤, 是因为汤含有的热量较多
【答案】B
【解析】
【详解】A.夏天在室内洒水降温是因为水汽化时会吸收热量,与水的比热容无关,故A错误;
B.冰是晶体,熔化时温度不变, 熔化吸热,物体吸收热量时,内能增大,故B正确;
C.用锯条锯木板,克服摩擦做功,机械能转化为内能,使锯条的温度升高,故C错误。
D.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高,热量是一个过程量,不能说含有热量,故D错误。
故选B。
9. 对于图中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的质量减少
B. 图乙:瓶内的空气推动塞子跳起时,瓶口白雾的形成是汽化现象
C. 图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D. 图丁:该过程为内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能
【答案】C
【解析】
【详解】A.质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度都没有关系。图甲中,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的体积变小,但其质量不变,故A错误;
B.图乙,瓶内气体膨胀时会对外做功,内能转化为机械能,气体的内能减小,温度降低;空气中的水蒸气遇冷会发生液化现象,变成小水珠形成白雾现象,故B错误;
C.由图丙知,当试管内的水蒸气将塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,故C正确;
D.如丙图所示,内燃机进气门和排气门都关闭,活塞下行,是属于做功冲程,该过程中内能转化为机械能,故D错误。
故选C。
10. 甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图象如图所示。下列说法正确的是( )
①内乙做匀速直线运动
②第4s时甲、乙两物体的速度相等
③内乙的平均速度为2m/s
④第3s时甲在乙的后方
A. 只有③④B. 只有①②C. 只有①③D. 只有②④
【答案】A
【解析】
【详解】图中乙的s﹣t图像前2s为一条倾斜直线说明乙在这段时间内做匀速直线运动,2s以后乙的s﹣t图像为水平直线说明此时乙静止,则第3s时乙的路程为8m,第4s时乙的速度为0,由图可知乙的平均速度为
故①错误,③正确;
甲的s﹣t图像是一条倾斜直线说明甲始终做匀速直线运动,由图可知甲的平均速度为
第3s时甲的路程为
故②错误,④正确,故BCD错误,A正确。
故选A。
11. 实验室有一容积是400mL的烧杯,小海利用此烧杯、一些密度已知的液体绘制出m-ρ图像,如图所示,纵坐标m是烧杯和所装液体的总质量,横坐标ρ是所装液体的密度。当烧杯中装有某种液体,烧杯和液体的总质量是480g时,液体密度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设烧杯的质量为m杯,液体的密度为ρ液,烧杯和液体的总质量
m总=m杯+m液
液体的质量为
m液=ρ液V
所以总质量
m总=m杯+ρ液V液
由图可知,当烧杯和液体的质量为460g时,液体的密度为,总质量
①
当烧杯和液体的质量为540g时,液体的密度为ρ,总质量
②
②-①得
ρV=240g
m杯=300g
根据m=ρV可知,体积一定时,质量与密度成正比,所以
故选A。
12. 规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两杯中的液体每分钟吸收的热量之比为1∶1。
B. 甲杯液体每分钟吸收的热量为2.52×105J
C. 加热相同的时间,甲、乙两杯液体升高的温度之比为3∶2
D. 将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.由图丙的甲图线可知,加热 2min 时,甲容器中水升高的温度
由图象还可知,水的温度变化随时间的增加而均匀升高,所以,加热1min时,甲容器中水升高的温度
此时甲容器中的水吸收热量
由图丙可知,水的温度从20℃升高到40℃时,乙的加热时间为3min;此时乙容器中的水吸收热量
乙容器中的水每分钟吸收热量为
由于忽略散热损失,所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同,则加热器每分钟放出的热量之比为
故AB错误;
C.根据B可知相同时间内,加热器放出热量之比为9:4,则相同时间内,两杯水吸收的热量之比为9:4,根据可得两杯水升高的温度之比为
故C正确;
D.根据
可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比
所用时间之比为
故D正确。
故选CD。
二、填空题(本题共12小题, 每空1分, 共36分)
13. 2023年5月28 日, 我国C919大型客机完成了首次商业飞行, 抵达北京首都机场,发动机的轰鸣声是通过_________传入现场观众耳朵,飞机着陆过程中, 观众听到发动机声音的_________(选填“响度”或“频率”) 越来越大。
【答案】 ①. 空气 ②. 响度
【解析】
【详解】[1]声音的传播需要介质,发动机的轰鸣声是通过空气传入现场观众耳朵。
[2]响度与振幅和距离有关,飞机着陆过程中,飞机离地面越来越近, 观众听到发动机声音的响度越来越大。
14. 如图甲所示是神奇的冰晕,严寒天气下, 太阳光穿过悬浮在空气中的小冰晶时发生了偏折,具有彩虹的颜色, 这是_________现象; 如图乙是“泼水成冰”,在室外极低温度时泼出较高温度的热水,部分水滴首先_________成为水蒸气(填物态变化名称, 下同), 细小水蒸气_________成冰晶或者液化成小水滴,就出现了图中的壮观场景。
【答案】 ①. 光的色散 ②. 汽化 ③. 凝华
【解析】
【详解】[1]太阳光穿过悬浮在空气中的小冰晶时传播方向改变,发生了折射,这是光的色散现象。
[2][3]物体由液态变为气态的过程叫汽化;物体由气态直接变为固态的过程叫凝华。在温度极低的室外泼洒出去的较高温度的水,部分水滴首先由液态汽化为气态的水蒸气,当水蒸气遇到温差较大的环境时,会迅速地放热降温凝华为小冰晶。
15. 在“探究光的反射规律”时, 小李进行了如图甲所示实验:
①把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持_________,用激光笔让一束光EO紧贴着左侧硬纸板射到平面镜上; 将右侧纸板沿PQ剪开, 将纸板的上半部分向后折, 如图乙,发现在纸板右侧的_________部看不到反射光线;
②将图甲中纸板沿ON对折,发现反射光线OF与入射光线EO完全重合, 说明:反射角_________(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;
③若入射光沿着FO入射,发现反射光沿着OE轨迹射出,说明_________
【答案】 ①. 垂直 ②. 上半 ③. 等于 ④. 在反射现象中光路是可逆的
【解析】
【详解】①[1]探究光反射时的规律时,为了在纸板上显示光路,把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直。
[2]光的反射规律:反射光线和法线和入射光线在同一平面,将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图乙,发现在纸板右侧的上半部分看不到光线。
②[3]反射光线OF与入射光线EO完全重合,说明反射角等于入射角。
③[4]若入射光沿着FO入射,发现反射光沿着OE轨迹射出,说明在反射现象中光路是可逆的。
16. 在“观察水的沸腾”实验中,小明按图甲安装器材时,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将______(选填“A向上”或“B向下”)调整,以便实验。小明用同一装置进行了两次实验,并根据实验数据汇出了如图乙所示的图像。由图像可知,水的沸点为______℃。两次实验,前6分钟内水吸收的热量______(选填“相同”或“不同”);先后两次所用水的质量分别为m1、m2,则关于m1、m2的大小关系是m1______m2。
【答案】 ①. A向上 ②. 98 ③. 相同 ④. >
【解析】
【详解】[1]温度计使用时不能碰到容器的底部,可以把B向下调整或把A向上调整,由于B的高度有酒精灯的限制,所以应把A向上调整。
[2]由图乙可知,水的温度升高到98℃不再变化,所以水的沸点是98℃。
[3]使用同一酒精灯加热,相同的时间酒精灯放出的热量相同,则两次实验,前6分钟内水吸收的热量相同。
[4]两次实验,前6分钟内水吸收的热量相同,质量为m1的水升高
Δt1=98℃-92℃=6℃
质量为m2的水升高
Δt2=98℃-88℃=10℃
Δt1<Δt2,根据公式
可知,m1>m2。
17. 在“探究冰熔化”的实验时,为了方便观察和记录数据,最好选用_________图的实验装置。根据实验图像丙可知,冰是_________(填“晶体”或“非晶体”),熔化过程持续_________min。观察图像发现,冰在熔化前升温比熔化后升温快,原因是_________。
【答案】 ①. 乙 ②. 晶体 ③. 4 ④. 冰的比热容比水的比热容小
【解析】
【详解】[1]图乙中装置将装有冰块的试管放入热水中,这样冰块的受热面大,受热均匀,且水温低于火焰温度,熔化的速度慢,有利于观察冰熔化的现象和记录时间。
[2]观察丙图可知,冰的温度升高到0℃后,持续吸热温度保持不变,符合晶体熔化的特征,所以冰是晶体。
[3]冰从第3min开始熔化,到第7分钟温度开始升高,意味着熔化结束,所以冰熔化过程持续了4min。
[4]因为同一个装置加热冰,在相同的时间内装置放出的热量相同,冰或者水在相同的时间内吸收的热量相同,且冰变成水的过程中,质量不改变,又因为冰的比热容小于水的比热容,根据公式可知,相同的时间冰温度升高的更多,表现出冰升温快,所以冰在熔化前升温比熔化后升温快是因为冰的比热容小于水的比热容。
18. 《论衡》中记载:“司南之杓、投之于地,其柢指南”,如图甲所示,“柢”即握柄,是磁体的_________(选填“N”或“S”)极,静止时指向地磁场的_________(选填“南”或“北”)极,如图乙所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段内有一小块磁铁的密闭的空心塑料管,管外缠绕着线圈,戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动,磁铁在管内往返运动时线圈中会产生电流,液晶上就会显示出运动的步数,此过程利用了_________原理。
【答案】 ①. S ②. 北 ③. 电磁感应
【解析】
【详解】[1][2]司南放在地上,它的握柄静止时指向S极,地磁场的南北极与地理南北极相反,所以握柄静止时指向地磁场的北极。
[3]根据“运动手环”的特点可知,管外缠绕着线圈,当塑料管运动时,磁铁在管中反复运动,线圈切割磁感线而产生电流。因此,运动手环的基本原理是电磁感应,产生电流的过程中将机械能转化为电能。
19. 如图所示小球在水平面上向右做直线运动,A到F 点是每隔0.2s记录一次小球的运动位置,从D点运动到 F 点的路程为_________ cm,该过程的平均速度为_________ cm/s。
【答案】 ①. 8.00 ②. 20.00
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,小球从D点运动到F点的路程为
s=12.50cm-4.50cm=8.00cm
所用时间为
t=2×0.2s=0.4s
该过程的平均速度为
20. 已知铜的密度为8.9×103kg/m3,一根体积是100cm3的铜棒,质量为_________ kg。截断一半后,剩下铜棒的密度是_________ kg/m3,若截下来的那一半在火中均匀加热,则加热的铜棒密度_________未加热的铜棒密度。(填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 ①. 0.89 ②. 8.9×103 ③. 小于
【解析】
【详解】[1][2]根据密度公式可知,铜棒质量为
密度是铜本身的一种特性,与质量、体积大小无关,截断一半后,质量和体积都减小,留下一半的铜的密度不变,仍为8.9×103kg/m3。
[3]若截下来的那一半在火中均匀加热,质量不变,而体积变大,由密度公式得出密度将变小,即加热的铜棒密度小于未加热的铜棒密度。
21. 一个玩具车使用的电动机,其原理是_________。当把它接入1V电压的电路时,不让电动机转动,测得流过电动机的电流是2A, 那么该电动机线圈的电阻是_________Ω; 若把它接入电源电压为 2.5V的电路中, 电动机正常工作,测得此时流过电动机的电流是 1A,电动机正常工作时消耗的电功率为_________ W。线圈发热功率为_________ W。
【答案】 ①. 通电线圈磁场中受力转动 ②. 0.5 ③. 2.5 ④. 0.5
【解析】
【详解】[1]电动机的工作原理是:通电线圈在磁场中受力转动。
[2]由欧姆定律可得,电动机线圈的电阻为
[3]当电机正常工作时,电路中消耗的总功率为
P=U'I'=2.5V×1A=2.5W
[4]线圈中发热功率为
22. 在图所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,此时会观察到___________的现象;制药时为了在不超过80℃的温度下从溶液中除去水分而提取抗菌素,采用的方法是__________。(选填“升高”或“降低”)容器内的气压,使水的沸点低于80℃。
【答案】 ①. 烧瓶内的水再次沸腾 ②. 降低
【解析】
【详解】[1]向瓶底浇冷水后,瓶内气体遇冷收缩,使得瓶内大气压强减小,使液体沸点降低,液体重新沸腾起来。所以可以看到烧瓶内的水再次沸腾。
[2]要通过加热去掉药液中的水分,可以通过沸腾的方式将水分汽化为水蒸气,但水的沸点是100℃,要求药液要求温度不能超过80℃,由于液体的沸点随气压的降低而降低,所以我们可以减小液面上的气压,气压降低,水的沸点就会降低。
23. 2023 年 2月哈工大宣布突破EUV 光刻机关键技术,光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投到涂有光刻胶的硅片上,在硅片上成像越小芯片制程越小。
(1)由原理图可知, 掩膜在硅片上成倒立、_________(选填“缩小”或“放大”)的实像,缩图透镜的焦点在硅片的 _________(选填“上方”或“下方”);
(2)这次我国直接从90nm突破到了 22nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,则要将掩膜向_________(选填“上方”或“下方”) 移动。
【答案】 ①. 缩小 ②. 上方 ③. 上方
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图和题意可知,该缩图透镜为凸透镜,且要制造出含有众多元件的集成电路,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像;此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以缩图透镜的焦点在硅片的上方。
(2)[3]从90nm突破到了22nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,物体大小不变,物距变大了,则像距应变小,像变小,则要将掩膜向上移动。
24. 用两套如图甲所示的相同装置, 完成课本实验①“探究不同物质吸热升温现象”和实验②“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。实验①②中燃料点燃直至燃尽,烧杯内液体的温度随时间变化的图像均如图乙所示(不计热损失 )。若图像一、二为实验②的数据所绘, 则两种燃料的热值之比为_________。若图像一、二为实验①的数据所绘,则两种物质比热容之比为_________。
【答案】 ①. 2∶1 ②. 1∶4
【解析】
【详解】[1]若图像一、二为实验②“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的数据所绘,且实验中燃料点燃直至燃尽,(不计热损失 )。完全燃烧两种燃料放出的热量之比为
根据可知,两种燃料的热值之比为
[2]若图像一、二为实验①“探究不同物质吸热升温现象”的数据所绘,则当温度都从30℃加热到40℃时,液体1加热10min,液体2加热40min,由于吸收的热量之比等于加热时间之比,所以两种物质比热容之比为
三、解答题(本题共8小题, 共40分。 其中28、32题应写出必要的解题过程)
25. 在图中根据给出的入射光线,画出相应的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知,平行于主光轴的光线经过凹透镜后,反向延长线过焦点(虚焦点);穿过光心的光线,传播方向不变,如图所示:
26. 磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示,请在括号中标出磁体的磁极,并标出图中磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】根据磁极之间的相互作用规律可知,小磁针左侧磁体为N极,右侧磁体为S极,磁感线从N极指向S极,如图所示:
27. 如图, 物体 AO放在平面镜前,画出物体AO在平面镜中所成的像。
【答案】
【解析】
【详解】先作出端点A、O关于平面镜的对称点A'、O',用虚线连接A'、O'即为物体AO的像,如图所示
28. 为了倡导低碳生活,太阳能热水器被广泛应用于现代生活,某太阳能热水器容量为100L,太阳能转换为水内能的效率为50%,在10h的太阳照射下水温升高60℃。(已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)热水器中水需要吸收的热量;
(2)辐射至热水器上的太阳能功率;
(3)若通过燃烧天然气将水温升高相同温度,至少需要完全燃烧多少质量的天然气?(天然气的热值q=4.2×107J/kg)
【答案】(1)2.52×107J;(2)1400W;(3)0.6kg
【解析】
【详解】解:(1)由得,水的质量
水吸收的热量
(2)由得,热水器平均10h所接收的太阳能
辐射至热水器上的太阳能功率
(3)由题意可知,天然气放出的热量
由得,天然气的质量为
答:(1)热水器中水需要吸收的热量为2.52×107J;
(2)辐射至热水器上的太阳能功率为1400W;
(3)若通过燃烧天然气将水温升高相同温度,至少需要完全燃烧0.6kg的天然气。
29. 小诤学习了密度知识后,分别进行了液体和固体密度的测量。
(1)小诤在实验室测量盐水密度。
①把天平放在水平桌面上,游码移到标尺_________处,指针静止时如甲图,则应将平衡螺母向_________调节,使天平平衡;
②将装有适量盐水的烧杯放在左盘,调节天平,当天平平衡时砝码和游码位置如乙图,则烧杯和盐水的总质量为_________g;
③将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,如丙图,量筒中盐水的体积为__________;
④用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为79.4g,计算出盐水的密度为__________g/cm3;
(2)小诤想测量爷爷把玩的牛角健身球的密度,他利用电子秤、玻璃杯和水设计了如下步骤:
①玻璃杯中加入适量的水,测得杯和水的总质量为420g;
②将健身球缓慢放入水中(水未溢出),静止时在水面处做标记,并测得总质量为500.6g;
③取出健身球,加水至标记处,测得杯和水的总质量为485g,则健身球的密度为___________g/cm3;
④实验中,取出健身球带出少许水_________(选填“会”或“不会”)影响测量结果
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 左 ③. 121.4 ④. 40 ⑤. 1.05 ⑥. 1.24 ⑦. 不会
【解析】
【详解】(1)[1][2]根据天平的使用规则,测量前应将游码放到标尺左端的零刻度线处,如图甲指针向右偏,说明横梁左面高右面低,此时应将平衡螺母向左调节。
[3]由图乙可知,砝码的质量是
100g+20g=120g
游码标尺的分度值为0.2g,读数时看游码左端所对应的刻度为1.4g,所以烧杯和盐水的总质量为
120g+1.4g=121.4g
[4]由图丙可知,量筒的分度值为1mL,液面在40 mL的位置,所以量筒中液体体积为40 mL,即40cm3。
[5]量筒中盐水的质量为
盐水的密度为
(2)[6]球的质量为
根据等体积法,球的体积等于现在杯中水的体积与原来杯中水的体积之差,因此球的体积为
则球的密度为
[7]实验中,取出健身球带出少许水,再加水仍达到标记处时,球和原来水的体积之和等于现在水的体积,球的体积等于现在杯中水的体积与原来杯中水的体积之差,球带出水对其体积的测量不产生影响,根据可知,质量一定,密度不变,因此不会影响测量结果。
30. 如图甲, 某小组同学探究“平面镜成像的特点”。
(1) 用玻璃板代替平面镜的目的是_________, 两段相同的蜡烛是为了_________关系;
(2)为了确定蜡烛 B是否与A 的像完全重合,眼睛应该在_________(填“A侧”或“B侧”, 下同)观察; 为判断平面镜所成的像是虚像还是实像, 移走蜡烛B, 在像所在的位置放置光屏,眼睛应该在_________观察;
(3)小英在实验中记录的蜡烛、镜面、像的位置如图乙, 他依次将蜡烛 A 放在甲、乙、丙三个位置,并依次记录其对应的像的位置①②③,其中有一组实验数据有问题, 造成问题数据的原因可能是_________;
A.蜡烛离玻璃板太远
B.玻璃板未与桌面垂直
C.记录完蜡烛A 的位置后,不小心向右推动了蜡烛, 蜡烛与记录的位置不重合
D.记录完蜡烛 A 的位置后,不小心向右推动了玻璃板,玻璃板与记录的位置不重合。
(4) 实验中小英从蜡烛 A 一侧透过玻璃板看到像有“重影”,她将蜡烛B放到玻璃板后, 与较清晰的像重合, 在白纸上沿蜡烛A和B的边缘画图, 如图丙所示:
①测量 A 的右端到 MM'的距离lA,测量B 的左端到NN' 的距离为 lB;
②改变 A 的位置,并记录B的位置, 比较lA和lB,发现lA总是_________(选填“小于”、“等于”、”大于”)lB。
【答案】 ①. 确定像的位置 ②. 比较物像的大小 ③. A侧 ④. B侧 ⑤. C ⑥. 大于
【解析】
【详解】(1)[1][2]为了确定像的位置,让蜡烛B蜡烛和A的像重合,所以要求既能观察到A蜡烛的像,同时也能观察到B蜡烛,故实验中要使用透明的玻璃板;选用大小相同的两个蜡烛,是为了用蜡烛B代替蜡烛A,来比较物像的大小关系。
(2)[3][4]平面镜成像属于光的反射,为了确定蜡烛B是否与A的像完全重合,眼睛应该在A侧观察;虚像不能成在光屏上,为了判断平面镜所成的像是虚像还是实像,移走蜡烛B,在像所在的位置放置光屏,眼睛应该在B侧观察。
(3)[5]由图乙可知,蜡烛A分别放在甲、乙两位置时,其像分别在①、②两位置,即像与物体关于镜面对称;而蜡烛A放在丙位置时,其像在③位置,此时像与物体关于镜面不是对称的,所以这一组实验数据有错;
AD.若蜡烛离玻璃板太远,或记录完蜡烛A的位置后,不小心向右推动了玻璃板,此时蜡烛的像与蜡烛A仍然是关于镜面对称的,不会造成数据有问题,故AD不符合题意;
B.若玻璃板未与桌面垂直,会使蜡烛B无法与蜡烛A的像完全重合,但不会造成像和物体的位置在左右方向上相差较大,故B不符合题意;
C.若记录完蜡烛A的位置后,不小心向右推动了蜡烛,此时蜡烛A的像也向右移动,导致像的位置与物体的位置不对应(即像与物体关于镜面不对称),故C符合题意。
故选C。
(4)[6]因为玻璃板有一定的厚度,蜡烛A是通过玻璃板的左侧面MM′成像,故应测量物体和像到玻璃板的左侧面MM′的距离,实验中发现lB总是小于lA,出现差别的原因是测量的是像到玻璃板的右侧面NN′的距离。
31. 如图甲,小明利用水透镜来探究凸透镜的成像规律,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。
(1) 小丽将点燃的蜡烛、光屏放在水透镜的两侧, 并将烛焰中心和光屏的中心调整到______,目的是______;
(2) 图甲中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。保持蜡烛和光屏的位置不变, 将水透镜移至______ cm刻度,光屏上又会得到清晰的像,这与______(选填“照相机”、“投影仪”和“放大镜”)的成像特点相同;当两支点燃的蜡烛、水透镜和光屏分别置于如图乙所示的位置时, 光屏上C、D 两处会得到清晰的像,用一厚纸板挡住A 处的烛焰,在光屏______处仍能得到一个清晰的像;
(3) 如图甲所示, 将蜡烛靠近水透镜,光屏上的像模糊,不移动蜡烛和水透镜, 应在水透镜中______(选填“注水”、“抽水”),或者将______眼镜放在蜡烛和水透镜之间,才能在光屏上再次得到清晰的像;
(4) 小丽和小明又尝试用焦距为 10cm的凸透镜观看对方,当他们相距2m,小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像, 如图丙, 此时小丽从凸透镜中______(选填“能”或“不能)看到小明清晰的像。
【答案】 ①. 凸透镜的主光轴 ②. 使烛焰的像成在光屏的中央 ③. 40 ④. 投影仪 ⑤. C ⑥. 注水 ⑦. 远视 ⑧. 不能
【解析】
【详解】(1)[1][2]为使烛焰的像始终成在光屏的中央,应将烛焰中心和光屏的中心调整到凸透镜的主光轴上。
(2)[3]由图甲可知此时的物距为50cm,像距为20cm,凸透镜成像光路是可逆的,当物距为20cm,则像距就为50cm,所以当水透镜移至40cm处时,光屏上又得到清晰的像。
[4] 这时的像距大于物距,光屏得到倒立、放大的实像,与投影仪成像特点相同。
[5]通过凸透镜光心的光线传播方向不变,由图乙可知,用一厚纸板挡住A处的烛焰,光屏上D处没有像,C处仍能得到一个清晰的像。
(3)[6] 蜡烛靠近水透镜,此时像成在光屏的右侧,要使像向前移,应增大水透镜的会聚能力,即向其中注水。
[7]在水透镜前加一个凸透镜,即加一个远视眼镜镜片,增大对光的会聚能力,使像向前移。
(4)[8] 小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像,说明小丽的眼睛在凸透镜一倍焦距以内,如图丙所示,小明在凸透镜两倍焦距以外,通过凸透镜成的像在一倍焦距以外,而小丽的眼睛在凸透镜一倍焦距以内,所以小丽不能看到小明清晰的像。
32. 科技小组为灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示, 控制电路电压 U1恒为 12V,继电器线圈的电阻R0为20Ω,定值电阻R1为40Ω,热敏电阻 R2的阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路电压U2恒为220V,安装两只标有“220V 275W”的灯泡。闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时, 继电器的衔铁被吸合, 工作电路断开。
(1)闭合开关S,继电器线圈 R0上端的磁极是_________极,A 端应与_________(选填“B”或“C”)端相连;
(2) 工作电路工作时的总电流为多大?( )
(3) 浴室里控制的温度t0为多高?( )
(4)为使浴室的最高温度 t0降低,可以通过以下哪些方式进行改进_________
A.减小控制电路电压 U1 B.增大工作电路电压U2 C.增大R1 D.减小R1
【答案】 ①. N ②. B ③. 2.25 ④. 38 ⑤. D
【解析】
【详解】(1)[1]闭合开关S,电流从螺线管的上后方流入,下前方流出,根据安培定则可知,继电器线圈 R0上端的磁极是N极。
[2]当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开,反之,衔铁被释放时,工作电路工作,则由图甲可知此时A端应与B端相连。
(2)[3]安装两只标有“220V 275W”的灯泡,工作时,两灯并联,总功率为
工作电路工作时的总电流为
(3)[4]当继电器线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开,I1=50mA,由欧姆定律得
根据串联电阻的规律得
由图乙知,控制的温度。
(4)[5]ACD.为使浴室的最高温度降低,说明热敏电阻的阻值增大,由于吸合电流不变,根据欧姆定律可知,在控制电路总电阻不变的情况下可以减小其它电阻;当热敏电阻的阻值增大,控制电路总电阻增大,电路电流要保持不变,可以提高控制电路的电源电压,故D符合题意,AC不符合题;
B.增大工作电路电压U2不会影响热敏电阻的阻值,故B不符合题意。
故选D。
1. “蛟龙号”是由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器,它的研制无锡功不可没。蛟龙号具有先进的水声通信和海底微貌探测能力,是其利用了( )
A. 超声波B. 红外线C. 可见光D. 次声波
【答案】A
【解析】
【详解】ACD.声音可传递信息,声呐是利用超声波传递信息的,利用声呐可进行海底微貌探测,故A符合题意,CD不符合题意。
B.红外线属于不可见光,其热作用比较强,可制成红外线夜视仪、红外线体温计等,故B不符合题意。
故选A。
2. Hempcrete(汉麻混凝土)是一种新型建筑材料,这种材料完全固化后,同体积的质量誉为普通混凝土的,可用于墙、屋顶和地板的隔热层,是一种可再生、低污染的建筑环保材料,下列关于该材料的描述正确的是( )
A. 熔点低B. 延展性好C. 导热性好D. 密度小
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意知道“这种材料完全固化后,同体积的质量誉为普通混凝土的”,即具有相同体积质量小的特点,所以,说明该材料的密度小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理;如图是汤勺放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景,下列现象与原理相对应的是( )
A. 灯光下玻璃杯的影子——光的折射B. 水中放大的“勺头”——光的反射
C. 水中弯折的“汤勺”——光的折射D. 平面镜中的“杯子”——光沿直线传播
【答案】C
【解析】
【详解】A.灯光下玻璃杯的影子是光的直线传播形成的,因为光被挡住了,没有光的区域才变暗,这就是影子的成因,故A不符合题意;
B.水中放大的“勺头”是凸透镜成像现象,是光的折射现成的,故B不符合题意;
C.水中弯折的“汤勺”是汤勺斜插入盛水的玻璃杯里时,从上面看上去,水中的部分比实际位置高了,所以看起来像折断了,这是由于光的折射现象引起的,故C符合题意;
D.平面镜中的“杯子”是平面镜成像现象,是光的反射形成的,故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示的现象中,下列分析错误的是( )
A. 甲图:弹奏古筝时,手在不同位置按弦,目的是为了改变发出声音的音调
B. 乙图:发声的音叉轻触系在绳上的乒乓球,球多次被弹开,说明发声体在振动
C. 丙图:医生用B超检查胎儿的发育情况,说明声音可以传递信息
D. 丁图:摩托车上装有消声器,是为了在传播过程中控制噪声
【答案】D
【解析】
【详解】A.古筝是琴弦振动发出声音的,手在不同位置按弦,弦振动部分的长短会不一样,弦振动的快慢会不一样,所以声音的音调就会发生变化,故A正确,A不符合题意;
B.发声的音叉靠近乒乓球,球多次被弹开,说明发声体在振动,声音是由物体的振动产生的。故B正确,B不符合题意;
C.声音可以传递信息和能量。医生用B超检查胎儿的发育情况,说明声音可以传递信息,故C正确,C不符合题意;
D.摩托车上装有消声器,是在声源处减弱噪声,故D错误,D符合题意。
故选D。
5. 下列场景与所蕴含的物理知识对应完全正确的是( )
A. 春季,小卉体育训练后满头大汗,回到教室不停扇风——提高液体温度加快蒸发
B. 夏季,小弃手拿着一瓶冰冻矿泉水,一段时间后冰减少,手感到凉——熔化吸热
C. 秋季,小卉发现清晨操场边的双杠上铺满了一层霜——霜是水蒸气凝固形成的
D. 冬季,戴眼镜的小卉从教室外走进温暖的教室内,眼镜镜片模糊不清——汽化放热
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.回到教室不停扇风,提高液体上方空气流动加快蒸发,故A错误;
B.矿泉水瓶中的冰块熔化吸收热量,故B正确;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故C错误;
D.镜片模糊不清,是因为水蒸气遇冷液化成小液滴,故D错误。
故选B。
6. 下列关于光现象的描述, 正确的是( )
A. 五星红旗是红色的, 因为国旗发出红光
B. 透过蓝色玻璃片看红色花朵,看到的是蓝花
C. 验钞机利用紫外线来显示钞票上隐藏的标记, 因为紫外线能使荧光物质发光
D. 鸟飞近水面, 水中倒影会变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.不透明物体反射与自身颜色相同的色光,吸收与自身颜色不同的色光,五星红旗是红色的, 因为国旗发反射红光,故A错误;
B.透明物体能透过与自身颜色相同的色光,吸收与自身颜色不同的色光,透过蓝色玻璃片看红色花朵,看到的是黑花,故B错误;
C.紫外线是在太阳光谱紫光外看不见的光,紫外线能使荧光物质发光,验钞机是利用紫外线的这一性质工作的,故C正确;
D.鸟在水面的倒影是平面镜成像,所成的是正立等大的虚像。鸟飞近水面, 水中倒影大小不变,故D错误。
故选C。
7. 如图是一种环保型按压式手电筒,使用时只要按压手柄,齿轮就带动磁铁转动,灯泡就会发光。如图所示与它工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】按压手柄,齿轮就带动磁铁转动,灯泡就会发光,这是电磁感应现象。
A.闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,与手压电筒的工作原理相符合,故A符合题意;
B.图中导体通电后,在磁场中受到力的作用,说明磁场对电流有力的作用,故B不符合题意;
C.该实验为奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,与手压电筒的工作原理无关,故C不符合题意;
D.此图反映了司南在地磁场中受到力的作用,与手压电筒的工作原理无关,故D不符合题意。
故选A。
8. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
B. 冰熔化成水, 温度不变, 内能增大
C. 用锯条锯木板,锯条的温度升高, 是由于锯条从木板吸收了热量
D. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤, 是因为汤含有的热量较多
【答案】B
【解析】
【详解】A.夏天在室内洒水降温是因为水汽化时会吸收热量,与水的比热容无关,故A错误;
B.冰是晶体,熔化时温度不变, 熔化吸热,物体吸收热量时,内能增大,故B正确;
C.用锯条锯木板,克服摩擦做功,机械能转化为内能,使锯条的温度升高,故C错误。
D.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高,热量是一个过程量,不能说含有热量,故D错误。
故选B。
9. 对于图中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的质量减少
B. 图乙:瓶内的空气推动塞子跳起时,瓶口白雾的形成是汽化现象
C. 图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D. 图丁:该过程为内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能
【答案】C
【解析】
【详解】A.质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度都没有关系。图甲中,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的体积变小,但其质量不变,故A错误;
B.图乙,瓶内气体膨胀时会对外做功,内能转化为机械能,气体的内能减小,温度降低;空气中的水蒸气遇冷会发生液化现象,变成小水珠形成白雾现象,故B错误;
C.由图丙知,当试管内的水蒸气将塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,故C正确;
D.如丙图所示,内燃机进气门和排气门都关闭,活塞下行,是属于做功冲程,该过程中内能转化为机械能,故D错误。
故选C。
10. 甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图象如图所示。下列说法正确的是( )
①内乙做匀速直线运动
②第4s时甲、乙两物体的速度相等
③内乙的平均速度为2m/s
④第3s时甲在乙的后方
A. 只有③④B. 只有①②C. 只有①③D. 只有②④
【答案】A
【解析】
【详解】图中乙的s﹣t图像前2s为一条倾斜直线说明乙在这段时间内做匀速直线运动,2s以后乙的s﹣t图像为水平直线说明此时乙静止,则第3s时乙的路程为8m,第4s时乙的速度为0,由图可知乙的平均速度为
故①错误,③正确;
甲的s﹣t图像是一条倾斜直线说明甲始终做匀速直线运动,由图可知甲的平均速度为
第3s时甲的路程为
故②错误,④正确,故BCD错误,A正确。
故选A。
11. 实验室有一容积是400mL的烧杯,小海利用此烧杯、一些密度已知的液体绘制出m-ρ图像,如图所示,纵坐标m是烧杯和所装液体的总质量,横坐标ρ是所装液体的密度。当烧杯中装有某种液体,烧杯和液体的总质量是480g时,液体密度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设烧杯的质量为m杯,液体的密度为ρ液,烧杯和液体的总质量
m总=m杯+m液
液体的质量为
m液=ρ液V
所以总质量
m总=m杯+ρ液V液
由图可知,当烧杯和液体的质量为460g时,液体的密度为,总质量
①
当烧杯和液体的质量为540g时,液体的密度为ρ,总质量
②
②-①得
ρV=240g
m杯=300g
根据m=ρV可知,体积一定时,质量与密度成正比,所以
故选A。
12. 规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两杯中的液体每分钟吸收的热量之比为1∶1。
B. 甲杯液体每分钟吸收的热量为2.52×105J
C. 加热相同的时间,甲、乙两杯液体升高的温度之比为3∶2
D. 将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.由图丙的甲图线可知,加热 2min 时,甲容器中水升高的温度
由图象还可知,水的温度变化随时间的增加而均匀升高,所以,加热1min时,甲容器中水升高的温度
此时甲容器中的水吸收热量
由图丙可知,水的温度从20℃升高到40℃时,乙的加热时间为3min;此时乙容器中的水吸收热量
乙容器中的水每分钟吸收热量为
由于忽略散热损失,所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同,则加热器每分钟放出的热量之比为
故AB错误;
C.根据B可知相同时间内,加热器放出热量之比为9:4,则相同时间内,两杯水吸收的热量之比为9:4,根据可得两杯水升高的温度之比为
故C正确;
D.根据
可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比
所用时间之比为
故D正确。
故选CD。
二、填空题(本题共12小题, 每空1分, 共36分)
13. 2023年5月28 日, 我国C919大型客机完成了首次商业飞行, 抵达北京首都机场,发动机的轰鸣声是通过_________传入现场观众耳朵,飞机着陆过程中, 观众听到发动机声音的_________(选填“响度”或“频率”) 越来越大。
【答案】 ①. 空气 ②. 响度
【解析】
【详解】[1]声音的传播需要介质,发动机的轰鸣声是通过空气传入现场观众耳朵。
[2]响度与振幅和距离有关,飞机着陆过程中,飞机离地面越来越近, 观众听到发动机声音的响度越来越大。
14. 如图甲所示是神奇的冰晕,严寒天气下, 太阳光穿过悬浮在空气中的小冰晶时发生了偏折,具有彩虹的颜色, 这是_________现象; 如图乙是“泼水成冰”,在室外极低温度时泼出较高温度的热水,部分水滴首先_________成为水蒸气(填物态变化名称, 下同), 细小水蒸气_________成冰晶或者液化成小水滴,就出现了图中的壮观场景。
【答案】 ①. 光的色散 ②. 汽化 ③. 凝华
【解析】
【详解】[1]太阳光穿过悬浮在空气中的小冰晶时传播方向改变,发生了折射,这是光的色散现象。
[2][3]物体由液态变为气态的过程叫汽化;物体由气态直接变为固态的过程叫凝华。在温度极低的室外泼洒出去的较高温度的水,部分水滴首先由液态汽化为气态的水蒸气,当水蒸气遇到温差较大的环境时,会迅速地放热降温凝华为小冰晶。
15. 在“探究光的反射规律”时, 小李进行了如图甲所示实验:
①把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持_________,用激光笔让一束光EO紧贴着左侧硬纸板射到平面镜上; 将右侧纸板沿PQ剪开, 将纸板的上半部分向后折, 如图乙,发现在纸板右侧的_________部看不到反射光线;
②将图甲中纸板沿ON对折,发现反射光线OF与入射光线EO完全重合, 说明:反射角_________(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;
③若入射光沿着FO入射,发现反射光沿着OE轨迹射出,说明_________
【答案】 ①. 垂直 ②. 上半 ③. 等于 ④. 在反射现象中光路是可逆的
【解析】
【详解】①[1]探究光反射时的规律时,为了在纸板上显示光路,把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直。
[2]光的反射规律:反射光线和法线和入射光线在同一平面,将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图乙,发现在纸板右侧的上半部分看不到光线。
②[3]反射光线OF与入射光线EO完全重合,说明反射角等于入射角。
③[4]若入射光沿着FO入射,发现反射光沿着OE轨迹射出,说明在反射现象中光路是可逆的。
16. 在“观察水的沸腾”实验中,小明按图甲安装器材时,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将______(选填“A向上”或“B向下”)调整,以便实验。小明用同一装置进行了两次实验,并根据实验数据汇出了如图乙所示的图像。由图像可知,水的沸点为______℃。两次实验,前6分钟内水吸收的热量______(选填“相同”或“不同”);先后两次所用水的质量分别为m1、m2,则关于m1、m2的大小关系是m1______m2。
【答案】 ①. A向上 ②. 98 ③. 相同 ④. >
【解析】
【详解】[1]温度计使用时不能碰到容器的底部,可以把B向下调整或把A向上调整,由于B的高度有酒精灯的限制,所以应把A向上调整。
[2]由图乙可知,水的温度升高到98℃不再变化,所以水的沸点是98℃。
[3]使用同一酒精灯加热,相同的时间酒精灯放出的热量相同,则两次实验,前6分钟内水吸收的热量相同。
[4]两次实验,前6分钟内水吸收的热量相同,质量为m1的水升高
Δt1=98℃-92℃=6℃
质量为m2的水升高
Δt2=98℃-88℃=10℃
Δt1<Δt2,根据公式
可知,m1>m2。
17. 在“探究冰熔化”的实验时,为了方便观察和记录数据,最好选用_________图的实验装置。根据实验图像丙可知,冰是_________(填“晶体”或“非晶体”),熔化过程持续_________min。观察图像发现,冰在熔化前升温比熔化后升温快,原因是_________。
【答案】 ①. 乙 ②. 晶体 ③. 4 ④. 冰的比热容比水的比热容小
【解析】
【详解】[1]图乙中装置将装有冰块的试管放入热水中,这样冰块的受热面大,受热均匀,且水温低于火焰温度,熔化的速度慢,有利于观察冰熔化的现象和记录时间。
[2]观察丙图可知,冰的温度升高到0℃后,持续吸热温度保持不变,符合晶体熔化的特征,所以冰是晶体。
[3]冰从第3min开始熔化,到第7分钟温度开始升高,意味着熔化结束,所以冰熔化过程持续了4min。
[4]因为同一个装置加热冰,在相同的时间内装置放出的热量相同,冰或者水在相同的时间内吸收的热量相同,且冰变成水的过程中,质量不改变,又因为冰的比热容小于水的比热容,根据公式可知,相同的时间冰温度升高的更多,表现出冰升温快,所以冰在熔化前升温比熔化后升温快是因为冰的比热容小于水的比热容。
18. 《论衡》中记载:“司南之杓、投之于地,其柢指南”,如图甲所示,“柢”即握柄,是磁体的_________(选填“N”或“S”)极,静止时指向地磁场的_________(选填“南”或“北”)极,如图乙所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段内有一小块磁铁的密闭的空心塑料管,管外缠绕着线圈,戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动,磁铁在管内往返运动时线圈中会产生电流,液晶上就会显示出运动的步数,此过程利用了_________原理。
【答案】 ①. S ②. 北 ③. 电磁感应
【解析】
【详解】[1][2]司南放在地上,它的握柄静止时指向S极,地磁场的南北极与地理南北极相反,所以握柄静止时指向地磁场的北极。
[3]根据“运动手环”的特点可知,管外缠绕着线圈,当塑料管运动时,磁铁在管中反复运动,线圈切割磁感线而产生电流。因此,运动手环的基本原理是电磁感应,产生电流的过程中将机械能转化为电能。
19. 如图所示小球在水平面上向右做直线运动,A到F 点是每隔0.2s记录一次小球的运动位置,从D点运动到 F 点的路程为_________ cm,该过程的平均速度为_________ cm/s。
【答案】 ①. 8.00 ②. 20.00
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,小球从D点运动到F点的路程为
s=12.50cm-4.50cm=8.00cm
所用时间为
t=2×0.2s=0.4s
该过程的平均速度为
20. 已知铜的密度为8.9×103kg/m3,一根体积是100cm3的铜棒,质量为_________ kg。截断一半后,剩下铜棒的密度是_________ kg/m3,若截下来的那一半在火中均匀加热,则加热的铜棒密度_________未加热的铜棒密度。(填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 ①. 0.89 ②. 8.9×103 ③. 小于
【解析】
【详解】[1][2]根据密度公式可知,铜棒质量为
密度是铜本身的一种特性,与质量、体积大小无关,截断一半后,质量和体积都减小,留下一半的铜的密度不变,仍为8.9×103kg/m3。
[3]若截下来的那一半在火中均匀加热,质量不变,而体积变大,由密度公式得出密度将变小,即加热的铜棒密度小于未加热的铜棒密度。
21. 一个玩具车使用的电动机,其原理是_________。当把它接入1V电压的电路时,不让电动机转动,测得流过电动机的电流是2A, 那么该电动机线圈的电阻是_________Ω; 若把它接入电源电压为 2.5V的电路中, 电动机正常工作,测得此时流过电动机的电流是 1A,电动机正常工作时消耗的电功率为_________ W。线圈发热功率为_________ W。
【答案】 ①. 通电线圈磁场中受力转动 ②. 0.5 ③. 2.5 ④. 0.5
【解析】
【详解】[1]电动机的工作原理是:通电线圈在磁场中受力转动。
[2]由欧姆定律可得,电动机线圈的电阻为
[3]当电机正常工作时,电路中消耗的总功率为
P=U'I'=2.5V×1A=2.5W
[4]线圈中发热功率为
22. 在图所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,此时会观察到___________的现象;制药时为了在不超过80℃的温度下从溶液中除去水分而提取抗菌素,采用的方法是__________。(选填“升高”或“降低”)容器内的气压,使水的沸点低于80℃。
【答案】 ①. 烧瓶内的水再次沸腾 ②. 降低
【解析】
【详解】[1]向瓶底浇冷水后,瓶内气体遇冷收缩,使得瓶内大气压强减小,使液体沸点降低,液体重新沸腾起来。所以可以看到烧瓶内的水再次沸腾。
[2]要通过加热去掉药液中的水分,可以通过沸腾的方式将水分汽化为水蒸气,但水的沸点是100℃,要求药液要求温度不能超过80℃,由于液体的沸点随气压的降低而降低,所以我们可以减小液面上的气压,气压降低,水的沸点就会降低。
23. 2023 年 2月哈工大宣布突破EUV 光刻机关键技术,光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投到涂有光刻胶的硅片上,在硅片上成像越小芯片制程越小。
(1)由原理图可知, 掩膜在硅片上成倒立、_________(选填“缩小”或“放大”)的实像,缩图透镜的焦点在硅片的 _________(选填“上方”或“下方”);
(2)这次我国直接从90nm突破到了 22nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,则要将掩膜向_________(选填“上方”或“下方”) 移动。
【答案】 ①. 缩小 ②. 上方 ③. 上方
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图和题意可知,该缩图透镜为凸透镜,且要制造出含有众多元件的集成电路,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像;此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以缩图透镜的焦点在硅片的上方。
(2)[3]从90nm突破到了22nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,物体大小不变,物距变大了,则像距应变小,像变小,则要将掩膜向上移动。
24. 用两套如图甲所示的相同装置, 完成课本实验①“探究不同物质吸热升温现象”和实验②“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。实验①②中燃料点燃直至燃尽,烧杯内液体的温度随时间变化的图像均如图乙所示(不计热损失 )。若图像一、二为实验②的数据所绘, 则两种燃料的热值之比为_________。若图像一、二为实验①的数据所绘,则两种物质比热容之比为_________。
【答案】 ①. 2∶1 ②. 1∶4
【解析】
【详解】[1]若图像一、二为实验②“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的数据所绘,且实验中燃料点燃直至燃尽,(不计热损失 )。完全燃烧两种燃料放出的热量之比为
根据可知,两种燃料的热值之比为
[2]若图像一、二为实验①“探究不同物质吸热升温现象”的数据所绘,则当温度都从30℃加热到40℃时,液体1加热10min,液体2加热40min,由于吸收的热量之比等于加热时间之比,所以两种物质比热容之比为
三、解答题(本题共8小题, 共40分。 其中28、32题应写出必要的解题过程)
25. 在图中根据给出的入射光线,画出相应的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知,平行于主光轴的光线经过凹透镜后,反向延长线过焦点(虚焦点);穿过光心的光线,传播方向不变,如图所示:
26. 磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示,请在括号中标出磁体的磁极,并标出图中磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】根据磁极之间的相互作用规律可知,小磁针左侧磁体为N极,右侧磁体为S极,磁感线从N极指向S极,如图所示:
27. 如图, 物体 AO放在平面镜前,画出物体AO在平面镜中所成的像。
【答案】
【解析】
【详解】先作出端点A、O关于平面镜的对称点A'、O',用虚线连接A'、O'即为物体AO的像,如图所示
28. 为了倡导低碳生活,太阳能热水器被广泛应用于现代生活,某太阳能热水器容量为100L,太阳能转换为水内能的效率为50%,在10h的太阳照射下水温升高60℃。(已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)热水器中水需要吸收的热量;
(2)辐射至热水器上的太阳能功率;
(3)若通过燃烧天然气将水温升高相同温度,至少需要完全燃烧多少质量的天然气?(天然气的热值q=4.2×107J/kg)
【答案】(1)2.52×107J;(2)1400W;(3)0.6kg
【解析】
【详解】解:(1)由得,水的质量
水吸收的热量
(2)由得,热水器平均10h所接收的太阳能
辐射至热水器上的太阳能功率
(3)由题意可知,天然气放出的热量
由得,天然气的质量为
答:(1)热水器中水需要吸收的热量为2.52×107J;
(2)辐射至热水器上的太阳能功率为1400W;
(3)若通过燃烧天然气将水温升高相同温度,至少需要完全燃烧0.6kg的天然气。
29. 小诤学习了密度知识后,分别进行了液体和固体密度的测量。
(1)小诤在实验室测量盐水密度。
①把天平放在水平桌面上,游码移到标尺_________处,指针静止时如甲图,则应将平衡螺母向_________调节,使天平平衡;
②将装有适量盐水的烧杯放在左盘,调节天平,当天平平衡时砝码和游码位置如乙图,则烧杯和盐水的总质量为_________g;
③将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,如丙图,量筒中盐水的体积为__________;
④用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为79.4g,计算出盐水的密度为__________g/cm3;
(2)小诤想测量爷爷把玩的牛角健身球的密度,他利用电子秤、玻璃杯和水设计了如下步骤:
①玻璃杯中加入适量的水,测得杯和水的总质量为420g;
②将健身球缓慢放入水中(水未溢出),静止时在水面处做标记,并测得总质量为500.6g;
③取出健身球,加水至标记处,测得杯和水的总质量为485g,则健身球的密度为___________g/cm3;
④实验中,取出健身球带出少许水_________(选填“会”或“不会”)影响测量结果
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 左 ③. 121.4 ④. 40 ⑤. 1.05 ⑥. 1.24 ⑦. 不会
【解析】
【详解】(1)[1][2]根据天平的使用规则,测量前应将游码放到标尺左端的零刻度线处,如图甲指针向右偏,说明横梁左面高右面低,此时应将平衡螺母向左调节。
[3]由图乙可知,砝码的质量是
100g+20g=120g
游码标尺的分度值为0.2g,读数时看游码左端所对应的刻度为1.4g,所以烧杯和盐水的总质量为
120g+1.4g=121.4g
[4]由图丙可知,量筒的分度值为1mL,液面在40 mL的位置,所以量筒中液体体积为40 mL,即40cm3。
[5]量筒中盐水的质量为
盐水的密度为
(2)[6]球的质量为
根据等体积法,球的体积等于现在杯中水的体积与原来杯中水的体积之差,因此球的体积为
则球的密度为
[7]实验中,取出健身球带出少许水,再加水仍达到标记处时,球和原来水的体积之和等于现在水的体积,球的体积等于现在杯中水的体积与原来杯中水的体积之差,球带出水对其体积的测量不产生影响,根据可知,质量一定,密度不变,因此不会影响测量结果。
30. 如图甲, 某小组同学探究“平面镜成像的特点”。
(1) 用玻璃板代替平面镜的目的是_________, 两段相同的蜡烛是为了_________关系;
(2)为了确定蜡烛 B是否与A 的像完全重合,眼睛应该在_________(填“A侧”或“B侧”, 下同)观察; 为判断平面镜所成的像是虚像还是实像, 移走蜡烛B, 在像所在的位置放置光屏,眼睛应该在_________观察;
(3)小英在实验中记录的蜡烛、镜面、像的位置如图乙, 他依次将蜡烛 A 放在甲、乙、丙三个位置,并依次记录其对应的像的位置①②③,其中有一组实验数据有问题, 造成问题数据的原因可能是_________;
A.蜡烛离玻璃板太远
B.玻璃板未与桌面垂直
C.记录完蜡烛A 的位置后,不小心向右推动了蜡烛, 蜡烛与记录的位置不重合
D.记录完蜡烛 A 的位置后,不小心向右推动了玻璃板,玻璃板与记录的位置不重合。
(4) 实验中小英从蜡烛 A 一侧透过玻璃板看到像有“重影”,她将蜡烛B放到玻璃板后, 与较清晰的像重合, 在白纸上沿蜡烛A和B的边缘画图, 如图丙所示:
①测量 A 的右端到 MM'的距离lA,测量B 的左端到NN' 的距离为 lB;
②改变 A 的位置,并记录B的位置, 比较lA和lB,发现lA总是_________(选填“小于”、“等于”、”大于”)lB。
【答案】 ①. 确定像的位置 ②. 比较物像的大小 ③. A侧 ④. B侧 ⑤. C ⑥. 大于
【解析】
【详解】(1)[1][2]为了确定像的位置,让蜡烛B蜡烛和A的像重合,所以要求既能观察到A蜡烛的像,同时也能观察到B蜡烛,故实验中要使用透明的玻璃板;选用大小相同的两个蜡烛,是为了用蜡烛B代替蜡烛A,来比较物像的大小关系。
(2)[3][4]平面镜成像属于光的反射,为了确定蜡烛B是否与A的像完全重合,眼睛应该在A侧观察;虚像不能成在光屏上,为了判断平面镜所成的像是虚像还是实像,移走蜡烛B,在像所在的位置放置光屏,眼睛应该在B侧观察。
(3)[5]由图乙可知,蜡烛A分别放在甲、乙两位置时,其像分别在①、②两位置,即像与物体关于镜面对称;而蜡烛A放在丙位置时,其像在③位置,此时像与物体关于镜面不是对称的,所以这一组实验数据有错;
AD.若蜡烛离玻璃板太远,或记录完蜡烛A的位置后,不小心向右推动了玻璃板,此时蜡烛的像与蜡烛A仍然是关于镜面对称的,不会造成数据有问题,故AD不符合题意;
B.若玻璃板未与桌面垂直,会使蜡烛B无法与蜡烛A的像完全重合,但不会造成像和物体的位置在左右方向上相差较大,故B不符合题意;
C.若记录完蜡烛A的位置后,不小心向右推动了蜡烛,此时蜡烛A的像也向右移动,导致像的位置与物体的位置不对应(即像与物体关于镜面不对称),故C符合题意。
故选C。
(4)[6]因为玻璃板有一定的厚度,蜡烛A是通过玻璃板的左侧面MM′成像,故应测量物体和像到玻璃板的左侧面MM′的距离,实验中发现lB总是小于lA,出现差别的原因是测量的是像到玻璃板的右侧面NN′的距离。
31. 如图甲,小明利用水透镜来探究凸透镜的成像规律,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。
(1) 小丽将点燃的蜡烛、光屏放在水透镜的两侧, 并将烛焰中心和光屏的中心调整到______,目的是______;
(2) 图甲中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。保持蜡烛和光屏的位置不变, 将水透镜移至______ cm刻度,光屏上又会得到清晰的像,这与______(选填“照相机”、“投影仪”和“放大镜”)的成像特点相同;当两支点燃的蜡烛、水透镜和光屏分别置于如图乙所示的位置时, 光屏上C、D 两处会得到清晰的像,用一厚纸板挡住A 处的烛焰,在光屏______处仍能得到一个清晰的像;
(3) 如图甲所示, 将蜡烛靠近水透镜,光屏上的像模糊,不移动蜡烛和水透镜, 应在水透镜中______(选填“注水”、“抽水”),或者将______眼镜放在蜡烛和水透镜之间,才能在光屏上再次得到清晰的像;
(4) 小丽和小明又尝试用焦距为 10cm的凸透镜观看对方,当他们相距2m,小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像, 如图丙, 此时小丽从凸透镜中______(选填“能”或“不能)看到小明清晰的像。
【答案】 ①. 凸透镜的主光轴 ②. 使烛焰的像成在光屏的中央 ③. 40 ④. 投影仪 ⑤. C ⑥. 注水 ⑦. 远视 ⑧. 不能
【解析】
【详解】(1)[1][2]为使烛焰的像始终成在光屏的中央,应将烛焰中心和光屏的中心调整到凸透镜的主光轴上。
(2)[3]由图甲可知此时的物距为50cm,像距为20cm,凸透镜成像光路是可逆的,当物距为20cm,则像距就为50cm,所以当水透镜移至40cm处时,光屏上又得到清晰的像。
[4] 这时的像距大于物距,光屏得到倒立、放大的实像,与投影仪成像特点相同。
[5]通过凸透镜光心的光线传播方向不变,由图乙可知,用一厚纸板挡住A处的烛焰,光屏上D处没有像,C处仍能得到一个清晰的像。
(3)[6] 蜡烛靠近水透镜,此时像成在光屏的右侧,要使像向前移,应增大水透镜的会聚能力,即向其中注水。
[7]在水透镜前加一个凸透镜,即加一个远视眼镜镜片,增大对光的会聚能力,使像向前移。
(4)[8] 小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像,说明小丽的眼睛在凸透镜一倍焦距以内,如图丙所示,小明在凸透镜两倍焦距以外,通过凸透镜成的像在一倍焦距以外,而小丽的眼睛在凸透镜一倍焦距以内,所以小丽不能看到小明清晰的像。
32. 科技小组为灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示, 控制电路电压 U1恒为 12V,继电器线圈的电阻R0为20Ω,定值电阻R1为40Ω,热敏电阻 R2的阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路电压U2恒为220V,安装两只标有“220V 275W”的灯泡。闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时, 继电器的衔铁被吸合, 工作电路断开。
(1)闭合开关S,继电器线圈 R0上端的磁极是_________极,A 端应与_________(选填“B”或“C”)端相连;
(2) 工作电路工作时的总电流为多大?( )
(3) 浴室里控制的温度t0为多高?( )
(4)为使浴室的最高温度 t0降低,可以通过以下哪些方式进行改进_________
A.减小控制电路电压 U1 B.增大工作电路电压U2 C.增大R1 D.减小R1
【答案】 ①. N ②. B ③. 2.25 ④. 38 ⑤. D
【解析】
【详解】(1)[1]闭合开关S,电流从螺线管的上后方流入,下前方流出,根据安培定则可知,继电器线圈 R0上端的磁极是N极。
[2]当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开,反之,衔铁被释放时,工作电路工作,则由图甲可知此时A端应与B端相连。
(2)[3]安装两只标有“220V 275W”的灯泡,工作时,两灯并联,总功率为
工作电路工作时的总电流为
(3)[4]当继电器线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开,I1=50mA,由欧姆定律得
根据串联电阻的规律得
由图乙知,控制的温度。
(4)[5]ACD.为使浴室的最高温度降低,说明热敏电阻的阻值增大,由于吸合电流不变,根据欧姆定律可知,在控制电路总电阻不变的情况下可以减小其它电阻;当热敏电阻的阻值增大,控制电路总电阻增大,电路电流要保持不变,可以提高控制电路的电源电压,故D符合题意,AC不符合题;
B.增大工作电路电压U2不会影响热敏电阻的阻值,故B不符合题意。
故选D。