2024年河南省实验中学中考物理二模试卷附解析
展开1.(2分)2022年11月30日,神舟十五号飞船自主快速交会对接于天和核心舱前向端口。太空中轻轻一“吻”,宣告了中国空间站首次形成“三舱三船”组合体。对接后,以天和核心舱为参照物,神舟十五号飞船是 (选填“运动”或“静止”)的,飞船处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
2.(2分)歌曲《早安,阳光》响彻在2023年春晚的舞台上,演员优美的歌声是由声带 产生的,通过 传入了现场观众的耳朵。
3.(3分)“二月休把棉衣撇,三月还有桃花雪”,2023年3月16日的郑州桃花雪如约而至,如图所示。雪主要是由 凝华形成的,该过程 热量(选填“吸收”或“放出”)。我们能从不同的方向看到桃花是因为光发生了 现象。
4.(2分)如图甲所示,将水加热至沸腾后,水蒸气将塞子冲出,水蒸气对外 ,内能减少。图 (选填“乙”或“丙”)的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
5.(3分)在如图甲所示的电路中,灯泡L1标有“6V,3W”,灯泡L2标有“6V,6W”两灯泡的U﹣I图像如图乙所示。在a、b间接入电源,为保证两灯均不损坏,则允许接入的最大电源U﹣I图像如图乙所示。在a、b间接入电源,为保证两灯均不损坏,则允许接入的最大电源电压为 V,此时灯L2的电阻为 Ω,电路消耗的总功率为 W。
6.(2分)如图所示,甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和支架构成,导体棒ab和cd由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移动,若向左移动ab,cd会随之向 移动,你判断的依据是 。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7.(2分)根据初中所学的物理知识,分析小明整理的笔记中正确的是( )
A.1L=1kg
B.电能和电功的单位都是焦耳,是同一物理量
C.1cm3=1×10﹣6m3=10﹣6m3
D.人感觉舒适而温暖的室内温度约37℃
(多选)8.(2分)光让我们的世界五彩缤纷。下列有关光的描述中正确的是( )
A.甲图,工人师傅带着面罩进行焊接,是为了防止红外线灼伤眼睛
B.乙图,透过水球看到了王亚平一正一反两个像,是光的折射现象
C.丙图,烛焰经凸透镜在光屏上成一清晰的像,若挡住烛焰的一部分,则屏上的像仍然完整,只是变暗
D.丁图,将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上清晰的像变模糊,将光屏适当靠近凸透镜,屏上可再次看到清晰的像
9.(2分)甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,如图所示,则( )
A.A的体积小于B的体积
B.A受的重力大于B受到的重力
C.A排开液体的质量小于B排开液体的质量
D.甲杯和乙杯对桌面的压强相等
10.(2分)如图所示是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”。下面有关运动员滑雪过程说法正确的是( )
A.加速滑下时,运动员的重力势能全部转化为自身的动能
B.加速滑下的过程中,运动员机械能减小
C.在重力和惯性力的作用下,运动员的运动状态发生了改变
D.运动员加速滑下的过程中没有力对运动员做功
11.(2分)如图所示,开瓶器开启瓶盖时,可看作是( )
A.以A为支点的费力杠杆
B.以A为支点的杠杆,但费距离
C.以B为支点的省力杠杆
D.以B为支点的杠杆,但省距离
12.(2分)使用空气炸锅时发现:同时闭合定时开关和温控开关产生热风,仅闭合定时开关产生冷风,不会只发热不吹风。则其电路可能是( )
A.B.
C.D.
(多选)13.(2分)如图是家庭电路中常见的元件和用电器,下列说法不正确的是( )
A.图甲中洗衣机金属外壳与图中字母E的导线相连,目的是洗衣机漏电时保护人的安全
B.图乙中的空气开关能在家庭电路中电流过大时切断电路,对电路起到保护作用
C.图丙中的测电笔可以用来检验物体表面是否带有电荷,以免因误触发生触电事故
D.图丁中断开开关,手接触点M时不会触电
(多选)14.(2分)观看了《流浪地球2》,小明认识到了信息、能源和材料的重要性,并收集了以下信息,其中说法正确的是( )
A.目前,核反应堆通过可控核聚变反应释放核能,核废水不可以直接倒入大海
B.芯片就是手机的大脑和神经系统,它是由半导体材料制成的
C.5G信号在15℃空气中的传播速度为340m/s
D.能量的转化和转移具有方向性,在转化和转移过程中能量的总量保持不变
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)请在图中画出物体ABC在平面镜中所成的像。
16.(2分)2023年4月2日,天龙二号遥一运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功首飞,请在图点A处画出火箭斜向上加速飞行时的受力示意图。(不计空气阻力)
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17.(4分)物理兴趣小组进行“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
(1)需要安装的实验器材有:A.烧杯和水;B酒精灯;C纸板和温度计;D.铁圈和石棉网装置。如图甲所示,安装的顺序是 (填写器材前的字母);
(2)在不增加新的实验器材的情况下,为了缩短加热至沸腾的时间,除了给烧杯上加纸板盖和使用热水外还可以 ;
(3)实验中,小明记录的实验数据如表,小明观察到第3min时温度计的示数如图乙所示,此时的水温是 ℃;
(4)为了探究水在沸腾的过程中是否需要吸热,下一步操作应该是 ,观察水是否继续沸腾。
18.(6分)下面是小明探究“阻力对物体运动的影响”的实验过程。让小车自斜面顶端从静止开始滑下,比较小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,三次实验现象如图所示。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 (选填“相等”或“不相等”);
(2)在实验中,平面越光滑,小车运动的距离越远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
(3)推理:如果小车在水平面上滑行时不受力,小车将做 ;
(4)三次实验中,小车在水平面上克服阻力做功的大小 (选填“相同”或“不同”);
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律告诉我们:物体的运动 力来维持,一切物体都有保持原来 不变的性质。
19.(9分)下面是小明探究电流与电阻的关系的实验过程。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)小明根据实验目的连接了如图1所示的实物电路,其中只有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线;
(2)改正图1电路后,闭合开关前,小明应检查 ;
(3)闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,为了查找出电路故障,小明断开开关,将一根导线并联在滑动变阻器两端,再次闭合开关,电流表和电压表都有示数,你认为电路的故障可能是 ;
(4)排除故障后的实验步骤如下:
①先把5Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V,记录电流表示数;
②将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关后,发现电压表示数大于1.5V,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为 V时,记录电流表示数;
③将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关后发现:当滑动变阻器的滑片移动到最左端时,电流表和电压表的示数如图2甲所示,出现上述情况的原因可能是滑动变阻器 造成的,为了使题中5个定值电阻均能完成上述实验,他应该选择 规格的滑动变阻器(选填“0﹣25Ω”、“0﹣50Ω”或“0﹣100Ω”);
(5)更换部分实验器材,继续完成实验,用测得的数据绘制了如图2乙的图象,根据该图象可以得出的结论是: ;
(6)本实验中移动滑片多次测量的目的是 。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20.(8分)如图所示,为了更好的保证在校学生的饮水安全,学校新购进了一批纳滤净水机。每台净水机拥有4个出水口,1开3温,投入使用后可满足约140﹣200人用水需求。该净水机的加热功率为3000W,求:
(1)该净水机的加热元件正常工作时的电流是多少?(结果保留一位小数)
(2)若加热胆内装有35L、初温20℃的水,将其全部加热至90℃,则水吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),密度为1×103kg/m3]
(3)该净水机的加热效率为98%,则加热这些水,该净水机的加热元件需要正常工作多长时间?
21.(9分)如图所示,学校购进了一辆云端旅游汽车,WIFI无线网络等先进科技的配置,让这台车科技感十足。
(1)WIFI无线网络利用 传递信息,绝佳的静音效果使车内的噪声低于50 ,清净如影随形。
(2)汽车配有6个轮胎,每个轮胎与地面的接触面积为0.02m2,空载质量约为17700kg,求该车空载静止在水平地面上时,对地面的压强?(g=10N/kg)
(3)若汽车输出功率为250kW,阻力为9000N,匀速直线行驶3min,消耗燃油1.6kg,求:
①该过程燃油完全燃烧放出的热量?
②汽车在3min内行驶的路程?(燃油的热值为4×107J/kg)
2023年河南省实验中学中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.(2分)2022年11月30日,神舟十五号飞船自主快速交会对接于天和核心舱前向端口。太空中轻轻一“吻”,宣告了中国空间站首次形成“三舱三船”组合体。对接后,以天和核心舱为参照物,神舟十五号飞船是 静止 (选填“运动”或“静止”)的,飞船处于 非平衡 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【解答】解:神舟十五号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱后,以天和核心舱为参照物,神舟十五号飞船与核心舱的位置没有发生变化,是静止的;
飞船绕地球做圆周运动,方向时刻发生变化,即运动状态发生改变,受到非平衡力的作用,因而处于非平衡状态。
故答案为:静止;非平衡。
2.(2分)歌曲《早安,阳光》响彻在2023年春晚的舞台上,演员优美的歌声是由声带 振动 产生的,通过 空气 传入了现场观众的耳朵。
【解答】解:歌曲《早安,阳光》响彻在2023年春晚的舞台上,演员优美的歌声是由声带振动产生的,通过空气传入现场观众的耳朵。
故答案为:振动;空气。
3.(3分)“二月休把棉衣撇,三月还有桃花雪”,2023年3月16日的郑州桃花雪如约而至,如图所示。雪主要是由 水蒸气 凝华形成的,该过程 放出 热量(选填“吸收”或“放出”)。我们能从不同的方向看到桃花是因为光发生了 漫反射 现象。
【解答】解:雪花是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,这个过程要放出热量;
漫反射时反射光线射向各个方向,我们能从不同方向看到桃花,是因为桃花对照射到其上的光线产生了漫反射。
故答案为:水蒸气;放出;漫反射。
4.(2分)如图甲所示,将水加热至沸腾后,水蒸气将塞子冲出,水蒸气对外 做功 ,内能减少。图 丙 (选填“乙”或“丙”)的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
【解答】解:在试管中装些水,用酒精灯加热的过程中,酒精的化学能转化内能,这些内能传递给试管中的水;使得水的内能增加,产生大量的水蒸气,试管内的气体压强增大,大于外界的大气压,水蒸气就会将塞子冲出,即对塞子做功。将水的内能转化为塞子的机械能。
图乙中的气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,此时机械能转化为内能;图丙中的气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,且上端的火花塞发出电火花,是做功冲程,在这一过程中,内能是转化为机械能的;图丙的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
故答案为:做功;丙。
5.(3分)在如图甲所示的电路中,灯泡L1标有“6V,3W”,灯泡L2标有“6V,6W”两灯泡的U﹣I图像如图乙所示。在a、b间接入电源,为保证两灯均不损坏,则允许接入的最大电源U﹣I图像如图乙所示。在a、b间接入电源,为保证两灯均不损坏,则允许接入的最大电源电压为 8 V,此时灯L2的电阻为 4 Ω,电路消耗的总功率为 4 W。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联接入电路,电压表V1测电源电压,电流表V2测灯泡L1两端的电压,电流表测电路中的电流;
灯泡L1标有“6V 3W”,灯泡L2标有“6V 6W”,由图乙可知灯泡L1的额定电流为0.5A,灯泡L2的额定电流为1A,
因串联电路中各处电流相等,所以为了保证电路的安全,电路的最大电流为0.5A,由乙图可知,此时灯泡L1两端的电压为6V,灯泡L2两端的电压为2V,
因串联电路总电压等于各部分电压之和,则允许接入的最大电源电压为:U=U1+U2=6V+2V=8V。
此时灯L2阻值:R2===4Ω;
电路消耗的总功率:P=UI=8V×0.5A=4W;
故答案为:8;4;4。
6.(2分)如图所示,甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和支架构成,导体棒ab和cd由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移动,若向左移动ab,cd会随之向 左 移动,你判断的依据是 ab向左运动时,磁场方向不变,感应电流的方向改变,通过cd的电流方向改变,磁场方向不变,则cd受力方向改变,运动的方向会改变 。
【解答】解:闭合开关,导体ab和cd组成一个闭合电路,闭合电路的一部分导体ab在磁场中进行切割磁感线运动,闭合电路中有了感应电流,这种现象是电磁感应现象,发电机是利用电磁感应现象工作的,所以甲装置相当于发电机,电路中有了感应电流之后,感应电流经过导体cd,导体cd成为通电导体在磁场中受力而运动,这是电动机的工作原理,所以乙装置相当于电动机;
闭合开关并向右移动ab、cd也会随之向右运动,ab向左运动时,磁场方向不变,感应电流的方向改变,通过cd的电流方向改变,磁场方向不变,则cd受力方向改变,运动的方向会改变,向左运动。
故答案为:左;ab向左运动时,磁场方向不变,感应电流的方向改变,通过cd的电流方向改变,磁场方向不变,则cd受力方向改变,运动的方向会改变。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7.(2分)根据初中所学的物理知识,分析小明整理的笔记中正确的是( )
A.1L=1kg
B.电能和电功的单位都是焦耳,是同一物理量
C.1cm3=1×10﹣6m3=10﹣6m3
D.人感觉舒适而温暖的室内温度约37℃
【解答】解:A、质量和容积是两个不同的物理量,不能直接相等,故A错误;
B、电能和电功的单位都是焦耳;电流做功的过程就是电能转化为其它形式能量的过程,电能是一种状态量,是物体具有的,电功是一个过程量,电流做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能量,故B错误;
C、1cm3=1×10﹣6m3=10﹣6m3,故C正确;
D、人的正常体温为37℃,感觉舒适而温暖的室内温度约24℃左右,故D错误。
故选:C。
(多选)8.(2分)光让我们的世界五彩缤纷。下列有关光的描述中正确的是( )
A.甲图,工人师傅带着面罩进行焊接,是为了防止红外线灼伤眼睛
B.乙图,透过水球看到了王亚平一正一反两个像,是光的折射现象
C.丙图,烛焰经凸透镜在光屏上成一清晰的像,若挡住烛焰的一部分,则屏上的像仍然完整,只是变暗
D.丁图,将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上清晰的像变模糊,将光屏适当靠近凸透镜,屏上可再次看到清晰的像
【解答】解:
A、电焊弧光中有强烈的紫外线,过强的紫外线能伤害人的眼睛和皮肤,因此电焊工在工作时必须穿好工作服,并戴上防护眼罩,防护眼罩能避免飞溅的火星灼伤眼睛,能降低电焊时的亮度,使焊接点看得更清楚;防护眼罩不能避免红外线,故A错误;
B、透过水球看到了王亚平一正一反两个像,这是透镜成像,是光的折射现象,故B正确;
C、挡住透镜上半部分,下半部分仍能折射光线成像,所以光屏上所成的像是完整的,只是会聚光线比原来变少,像变暗了,像仍然是完整的,且大小不变,故C正确;
D、将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用,将光屏适当远离凸透镜,屏上可再次看到清晰的像,故D错误。
故选:BC。
9.(2分)甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,如图所示,则( )
A.A的体积小于B的体积
B.A受的重力大于B受到的重力
C.A排开液体的质量小于B排开液体的质量
D.甲杯和乙杯对桌面的压强相等
【解答】解:AB、甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,
将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,
则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和,
由图可知,A漂浮,排开液体的体积小于物体的体积,B悬浮,排开液体的体积等于物体的体积,
所以A的体积大于B的体积,故A错误;
实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,
根据ρ=可知A的质量大于B的质量,
根据G=mg可知,A的重力大于B的重力,故B正确;
C、由图可知,A漂浮,受到的浮力等于其重力,B悬浮,受到的浮力等于其重力,
因为A的重力大于B的重力,所以A受的浮力大于B受到的浮力,A排开液体的重力大于B排开液体的重力,由G=mg得A排开液体的质量大于B排开液体的质量,故C错误;
D、由图可知,A漂浮,A的密度小于甲液体的密度,B悬浮,B的密度等于乙液体的密度,
实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,
所以,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度;
甲、乙杯中液体的体积相同,根据m=ρV可知,甲液体的质量大于乙液体的质量,
根据G=mg可知,甲液体的重力大于乙液体的重力,
因容器对桌面的压力等于容器、液体和物体的重力之和,
所以,甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力,根据p=知甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强,故D错误。
故选:B。
10.(2分)如图所示是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”。下面有关运动员滑雪过程说法正确的是( )
A.加速滑下时,运动员的重力势能全部转化为自身的动能
B.加速滑下的过程中,运动员机械能减小
C.在重力和惯性力的作用下,运动员的运动状态发生了改变
D.运动员加速滑下的过程中没有力对运动员做功
【解答】解:
A、加速滑下时,运动员需要克服摩擦做功,一部分重力势能会转化为内能,所以重力势能没有全部转化为自身的动能,故A错误;
B、加速滑下的过程中,运动员需要克服摩擦做功,则运动员的机械能减小,故B正确;
C、运动员下滑过程中,在重力和摩擦力的作用下,使运动员的运动状态发生了改变;惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故C错误;
D、运动员加速滑下的过程中,在重力的方向上通过了距离,则重力对运动员做了功,故D错误。
故选:B。
11.(2分)如图所示,开瓶器开启瓶盖时,可看作是( )
A.以A为支点的费力杠杆
B.以A为支点的杠杆,但费距离
C.以B为支点的省力杠杆
D.以B为支点的杠杆,但省距离
【解答】解:用开瓶器开启瓶盖时,手向上施力,绕A点转动,A点为支点,并且动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;故B正确、ACD错误。
故选:B。
12.(2分)使用空气炸锅时发现:同时闭合定时开关和温控开关产生热风,仅闭合定时开关产生冷风,不会只发热不吹风。则其电路可能是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:根据题意可知,同时闭合定时开关和温控开关产生热风,仅闭合定时开关产生冷风,不会只发热不吹风,这说明电动机和电吹风可以独立工作、互不影响即为并联,且定时开关在干路中,温控开关在发热管的支路中,故A正确。
故选:A。
(多选)13.(2分)如图是家庭电路中常见的元件和用电器,下列说法不正确的是( )
A.图甲中洗衣机金属外壳与图中字母E的导线相连,目的是洗衣机漏电时保护人的安全
B.图乙中的空气开关能在家庭电路中电流过大时切断电路,对电路起到保护作用
C.图丙中的测电笔可以用来检验物体表面是否带有电荷,以免因误触发生触电事故
D.图丁中断开开关,手接触点M时不会触电
【解答】解:A、三脚插头的插头E与用电器的外壳相连,使用中与地线相接避免触电,故A正确;
B、家庭电路中空气开关的作用是保护电路,当电路中发生短路或用电器总功率过大时会引起家庭电路电流过大,空气开关跳闸,故B正确;
C、测电笔是辨别家庭电路中火线和零线的,不是检验物体是否带电的,故C错误;
D、断开开关,手接触点M时,M点与火线相通,接触时会触电,故D错误。
故选:CD。
(多选)14.(2分)观看了《流浪地球2》,小明认识到了信息、能源和材料的重要性,并收集了以下信息,其中说法正确的是( )
A.目前,核反应堆通过可控核聚变反应释放核能,核废水不可以直接倒入大海
B.芯片就是手机的大脑和神经系统,它是由半导体材料制成的
C.5G信号在15℃空气中的传播速度为340m/s
D.能量的转化和转移具有方向性,在转化和转移过程中能量的总量保持不变
【解答】解:A、核反应堆是通过可控核裂变反应释放核能,核废水不可以直接倒入大海,故A错误;
B、芯片就是手机的大脑和神经系统,它是由半导体材料制成的,故B正确;
C、5G信号属于电磁波,在15℃空气中的传播速度为3×108m/s,故C错误;
D、能量的转化和转移具有方向性,在转化和转移过程中能量的总量保持不变,故D正确。
故选:BD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)请在图中画出物体ABC在平面镜中所成的像。
【解答】解:①作A点关于镜面的对称点A′;(做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号)
②作B点关于镜面的对称点B′;
③作C点关于镜面的对称点C′;
④用虚线连接A′B′,B′C′,A′C′,ΔA′B′C′就是物体ABC在平面镜中的像。
作图如下:
16.(2分)2023年4月2日,天龙二号遥一运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功首飞,请在图点A处画出火箭斜向上加速飞行时的受力示意图。(不计空气阻力)
【解答】解:不计空气阻力,火箭斜向上加速升空的过程中受到的重力和燃气对它的作用力,从火箭重心开始,分别沿竖直向下和斜向上的方向画一条带箭头的线段,并分别标明字母G和F,如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17.(4分)物理兴趣小组进行“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
(1)需要安装的实验器材有:A.烧杯和水;B酒精灯;C纸板和温度计;D.铁圈和石棉网装置。如图甲所示,安装的顺序是 BDAC (填写器材前的字母);
(2)在不增加新的实验器材的情况下,为了缩短加热至沸腾的时间,除了给烧杯上加纸板盖和使用热水外还可以 适当减少水的质量 ;
(3)实验中,小明记录的实验数据如表,小明观察到第3min时温度计的示数如图乙所示,此时的水温是 96 ℃;
(4)为了探究水在沸腾的过程中是否需要吸热,下一步操作应该是 停止加热 ,观察水是否继续沸腾。
【解答】解:(1)本实验器材的安装应按照自下而上的顺序,故顺序是BDAC;
(2)为了缩短加热至沸腾的时间,除了给烧杯上加纸板盖和使用热水外还可以适当减少水的质量;
(3)由图知,该温度计的分度值为1℃,所以温度计的示数为96℃;
(4)为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应停止加热(或撤去酒精灯)观察水是否继续沸腾。
故答案为:(1)BDAC;(2)适当减少水的质量;(3)96;(4)停止加热。
18.(6分)下面是小明探究“阻力对物体运动的影响”的实验过程。让小车自斜面顶端从静止开始滑下,比较小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,三次实验现象如图所示。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 相等 (选填“相等”或“不相等”);
(2)在实验中,平面越光滑,小车运动的距离越远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 慢 (选填“快”或“慢”);
(3)推理:如果小车在水平面上滑行时不受力,小车将做 匀速直线运动 ;
(4)三次实验中,小车在水平面上克服阻力做功的大小 相同 (选填“相同”或“不同”);
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律告诉我们:物体的运动 不需要 力来维持,一切物体都有保持原来 运动状态 不变的性质。
【解答】解:
(1)为了研究小车运动的距离与阻力的关系,应使小车运动到斜面底端时的速度相等,则应使小车从斜面的同一高度处滑下;
(2)在实验中,平面越光滑,小车运动的距离越远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(3)三次实验中,小车在木板表面运动的距离最远,这是因为木板表面比较光滑,小车所受摩擦力较小的缘故,由此我们可以推理得出:若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做匀速直线运动;
(4)因小车达到水平面时初速度相同,小车的动能相同,最终速度为0,小车的动能全部转化为内能,大小等于克服阻力做的功,故小车在水平面上克服阻力做功的大小相同;
(5)牛顿第一定律告诉我们:物体的运动不需要力来维持,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
故答案为:(1)相等;(2)慢;(3)匀速直线运动;(4)相同;(5)不需要;运动状态。
19.(9分)下面是小明探究电流与电阻的关系的实验过程。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)小明根据实验目的连接了如图1所示的实物电路,其中只有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线;
(2)改正图1电路后,闭合开关前,小明应检查 滑动变阻器的滑片是否位于阻值最大处 ;
(3)闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,为了查找出电路故障,小明断开开关,将一根导线并联在滑动变阻器两端,再次闭合开关,电流表和电压表都有示数,你认为电路的故障可能是 滑动变阻器断路 ;
(4)排除故障后的实验步骤如下:
①先把5Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V,记录电流表示数;
②将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关后,发现电压表示数大于1.5V,应将滑动变阻器的滑片向 左 (选填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为 1.5 V时,记录电流表示数;
③将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关后发现:当滑动变阻器的滑片移动到最左端时,电流表和电压表的示数如图2甲所示,出现上述情况的原因可能是滑动变阻器 最大阻值太小 造成的,为了使题中5个定值电阻均能完成上述实验,他应该选择 “0﹣100Ω” 规格的滑动变阻器(选填“0﹣25Ω”、“0﹣50Ω”或“0﹣100Ω”);
(5)更换部分实验器材,继续完成实验,用测得的数据绘制了如图2乙的图象,根据该图象可以得出的结论是: 当电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比 ;
(6)本实验中移动滑片多次测量的目的是 得出普遍性的规律 。
【解答】解:(1)原电路图中,电压表和定值电阻没有接入电路是错误的,在探究电流与电阻的关系的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
;
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移动阻值最大处,故闭合开关前,小明应检查滑动变阻器的滑片是否位于阻值最大处;
(3)闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,说明电路可能断路;将一根导线并联在滑动变阻器两端,再次闭合开关,电流表和电压表都有示数,此时电路是通路,说明滑动变阻器断路;
(4)②实验中,当把10Ω的电阻换成15Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左移动,当观察到电压表示数为1.5V时,记录电流表示数;
③由图2甲可知,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.12A,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.8V;
将10Ω电阻换成15Ω电阻、滑片移动到最左端时电压表的示数大于1.5V,说明定值电阻分得的电压仍然太大,即滑动变阻器的最大阻值太小;
实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=1.5V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=6V﹣1.5V=4.5V,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的=3倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=3×25Ω=75Ω,即所选择的变阻器的最大阻值不能小于75Ω,故变阻器应选“0﹣100Ω”;
(5)由图2乙可知,电流与电阻的乘积UV=IR=0.3A×5Ω=……=0.1A×15Ω=1.5V,为一定值,由此可得:当电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比;
(6)探究电流与电阻的关系的实验中多次测量的目的是得出普遍性的规律。
故答案为:(1)见解答图;(2)滑动变阻器的滑片是否位于阻值最大处;(3)滑动变阻器断路;(4)②1.5;③最大阻值太小;“0﹣100Ω”;(5)当电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比;(6)得出普遍性的规律。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20.(8分)如图所示,为了更好的保证在校学生的饮水安全,学校新购进了一批纳滤净水机。每台净水机拥有4个出水口,1开3温,投入使用后可满足约140﹣200人用水需求。该净水机的加热功率为3000W,求:
(1)该净水机的加热元件正常工作时的电流是多少?(结果保留一位小数)
(2)若加热胆内装有35L、初温20℃的水,将其全部加热至90℃,则水吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),密度为1×103kg/m3]
(3)该净水机的加热效率为98%,则加热这些水,该净水机的加热元件需要正常工作多长时间?
【解答】解:(1)由P=UI可知,正常工作时通过加热管R的电流:I==≈13.6A;
(2)饮水机内水的体积V=1000mL=1000cm3,
由ρ=可得水的质量为:
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×35×10﹣3m3=35kg,
水吸收的热量为:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×35kg×(90℃﹣20℃)=1.029×107J;
根据η=×100%知,
该饮水机工作时消耗的电能W===1.05×107J;
根据P=知,加热时间t===3.5×103s。
答:(1)该净水机的加热元件正常工作时的电流是13.6A;
(2)水吸收的热量是1.029×107J;
(3)该净水机的加热效率为98%,则加热这些水,该净水机的加热元件需要正常工作3.5×103s。
21.(9分)如图所示,学校购进了一辆云端旅游汽车,WIFI无线网络等先进科技的配置,让这台车科技感十足。
(1)WIFI无线网络利用 电磁波 传递信息,绝佳的静音效果使车内的噪声低于50 dB ,清净如影随形。
(2)汽车配有6个轮胎,每个轮胎与地面的接触面积为0.02m2,空载质量约为17700kg,求该车空载静止在水平地面上时,对地面的压强?(g=10N/kg)
(3)若汽车输出功率为250kW,阻力为9000N,匀速直线行驶3min,消耗燃油1.6kg,求:
①该过程燃油完全燃烧放出的热量?
②汽车在3min内行驶的路程?(燃油的热值为4×107J/kg)
【解答】解:(1)WIFI无线网络利用电磁波传递信息,响度大小的单位是分贝,符号dB,所以绝佳的静音效果使车内的噪声低于50dB,清净如影随形;
(2)该车空载静止在水平地面上时,对地面的压力:
F=G=mg=17700kg×10N/kg=1.77×105N,
该车空载静止在水平地面上时,对地面的压强:
p===1.475×106Pa;
(3)①该过程燃油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=1.6kg×4×107J/kg=6.4×107J,
②已知汽车输出功率为250kW,阻力为9000N,汽车匀速直线行驶,水平方向上二力平衡,F=f=9000N,根据P===Fv,可得:
v==≈27.8m/s,
汽车在3min内行驶的路程:s=vt=27.8m/s×3×60s=5004m。
故答案为:(1)电磁波;dB;
(2)该车空载静止在水平地面上时,对地面的压强为1.475×106Pa;
(3)①该过程燃油完全燃烧放出的热量为6.4×107J;
②汽车在3min内行驶的路程为5004m。
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