2024年江苏省常州市中考物理模拟试卷(二)(含详细答案解析)
展开1.小朋友从滑梯滑下后出现了如图所示“怒发冲冠”的情景。用与丝绸摩擦后的玻离棒靠近头发时发现可以吸引,关于这个现象,下列有关说法正确的是( )
A. 头发带正电B. 滑梯带负电
C. 头发与头发之间带同种电荷D. 头发与滑梯之间带同种电荷
2.芯片是指含有集成电路的硅片。制造芯片的主要材料是( )
A. 超导材料B. 半导体材料C. 磁性材料D. 绝缘材料
3.劳动课上,同学们尝试制作美味的炒大栗:在一口大锅中放入大栗和一些细小的砂石,下面点上炉火,并在锅内不断地翻炒,香气四溢!下列有关说法正确的是( )
A. 往锅中放入一些细小的砂石,因为砂石的比热容大,升温快
B. 增加大栗内能的方式是做功
C. 燃料燃烧是把内能转化为化学能
D. 香气四溢说明温度越高,分子运动越剧烈
4.将盛水的烧瓶加热,水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开,迅速塞上瓶塞后倒置,向瓶底浇冷水,如图所示,下列分析正确的是( )
A. 离开火焰后瓶内的水一直沸腾,浇上冷水时,瓶内的水就停止沸腾
B. 瓶内的水先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会再次沸腾
C. 因没有继续加热,浇上冷水时,瓶内的水不会沸腾
D. 瓶内的水先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾
5.江苏首条彩色公路亮相无锡环太湖公路。当夜晚汽车尾灯发出的红光照射到有红、黄、绿三种颜色的路面上时,我们看到的颜色分别是( )
A. 红、黄、绿B. 绿、黄、红C. 红、黑、黑D. 黄、绿、红
6.如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b处时( )
A. 在a处体积较大
B. 在b处体积较大
C. 在两处体积一样大
D. 大小不能确定
7.小明用一架焦距不变的照相机给小刚拍一张二寸的半身照,小刚在原地不动,小明又要给他拍一张二寸的全身照,正确的操作是( )
A. 小明往前移,并使镜头往里缩B. 小明往前移,并使镜头往外伸
C. 小明往后移,并使镜头往里缩D. 小明往后移,并使镜头往外伸
8.如图,小刚在做家务劳动时,用平行于水平地面的力推沙发,但没有推动,以下说法正确的是( )
A. 地面对沙发没有摩擦力的作用
B. 人对沙发的推力小于地面对沙发的摩擦力
C. 人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
D. 沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力
9.路驼的体重比马大不了一倍,而它的脚掌面积是马蹄的三倍,这为它在沙漠行走提供了有利条件。如图所示,站立在水平地面上的骆驼和马,下列说法正确的是( )
A. 骆驼对地面的压力就是它受到的重力
B. 马对地面的压力小于它受到的重力
C. 骆驼对地面的压强小于马对地面的压强
D. 骆驼对地面的压力的作用效果大于马对地面的压力的作用效果
10.2021年4月,中国女足通过奋勇拼搏,晋级奥运会。如图所示,是足球落地后又弹起的示意图,不计空气阻力。则足球( )
A. 在A点的机械能大于B点的机械能B. 在B点的机械能大于C点的机械能
C. 在A点的机械能等于C点的机械能D. 在B点的重力势能小于D点的重力势能
11.如图所示的手摇电筒,沿图中箭头方向来回摇动手电筒时,灯泡发光。下列实验中,与手摇电筒工作原理一致的是( )
A.
B.
C.
D.
12.小敏同学按如图电路连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后,灯泡能正常发光,用测电笔检测插座的两孔,氖管均不发光。针对该模拟电路,下列说法正确的是( )
A. 保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B. 灯泡能正常发光,所以灯泡所在支路的连接是安全、合理的
C. 插座无法正常工作,原因可能是cd间断路
D. 插座无法正常工作,原因可能是ab间断路
13.有一架飞机水平向右做匀速直线运动,每隔1秒钟从飞机上轻轻释放一只小球,当三只小球落下但均未落至地面时,若不计空气阻力,则这三只小球在空中的排列情况应是图中的( )
A. B. C. D.
14.体积相同的铝球、铁块和木块,没在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力( )
A. 铝球受到的浮力最大
B. 铝球受到的浮力最小
C. 铁块受到的浮力最大
D. 它们受到的浮力一样大
15.如图甲所示,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中,R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A. 电源的电压为10VB. 滑片P在a端时电流表示数为1.2A
C. 滑片P在b端时电压表示数为4VD. R1电功率最大时电流表示数0.2A
二、填空题:本大题共7小题,共21分。
16.向塑料管吹气,因为空气柱的______而产生声音;用相同的力吹奏粗细相同但长度不同的塑料管,导致发出声音的______不同。
17.如图所示,一只水鸟站在水中觅食,图中的黑影是由于光的______形成的,倒影是因光的______形成的像,且倒影看起来要“暗”一些,是因为有一部分光在水面处发生了______而进入水中。
18.探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中,闭合开关,小磁针发生偏转,说明______,图中小磁针静止时______极所指方向是该点的磁场方向,调换电源正负极,小磁针偏转方向改变,说明磁场方向与螺线管中的______有关。
19.图甲是混合动力汽车的动力结构示意图,由汽油机和电机组成,该种汽车启动时,汽油机并不工作,蓄电池对电机供电,电机向车轮输送动力;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,汽油机启动,向车轮输送动力,并通过电机给蓄电池充电。请回答下列问题:
(1)图乙中的冲程是利用______的方式改变高温燃气内能的,若曲轴转速是2400r/min,则汽油机每个气缸每分钟对外做功______次。
(2)踩刹车时,可以通过车轮带动电机发电,再将产生的电能转化为______能储存在蓄电池中。
(3)假设一辆发动机效率为30%的汽车一年消耗燃油400kg,将发动机的效率从30%提高到40%,每年可以节省汽油______ kg。
20.学校食堂准备采购一批餐桌,在试坐一款一体式餐桌时,瘦小的小王一坐上凳板时就发生了倾倒,为研究其原因,他和同学们一起进行了测试,发现在凳板上放上25kg的物体时,餐桌的另一头就刚好翘起,同时测量到AB间的距离为50cm,CD间的距离为140cm,桌面距离地面70cm,AC、BD为桌脚和凳板的连接杆。若物体放在C处,餐桌翘起时,支点是______(A/B)。若不计凳板的质量,餐桌的质量为______ kg;为防止倾倒,请你给厂方提出一条可行的建议:______。
21.地球一小时是世界自然基金会应对全球气候变化所提出的一项倡议:在每年3月最后一个星期六20:30−21:30熄灯1小时。我市某建筑物外墙装有80W的景观灯200盏,为响应号召,决定熄灯1小时,在此期间,可节约______电能kW⋅h。若一个额定功率为1000W的电饭锅完成一次煮饭(大米质量为500g)用时40min,则节约的这些电能可煮熟______ kg大米。
22.如图为某电阻触摸屏的内部电路结构简化图,其中AB为电阻膜片,触摸点P将电阻膜片分为AP、PB两部分,这两部分是______(串联/并联)的。P点左右滑动时AP、PB两端电压发生变化。电源电压不变,当触摸点P水平向右滑动时,通过AP段电阻膜片的电流______(变大/不变/变小),其两端的电压______(变大/不变/变小)。当AP两端的电压为3V时,通过的电流为0.1A;滑动触摸点P,使AP两端的电压变为4V,则此时AP段电阻膜片消耗的电功率为______ W。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
23.如图所示,光从水中斜射入空气,请作出反射光线和折射光线。
24.请根据图中磁感线的方向,在虚线方框中标出电流的方向,并标出小磁针静止时的N极。
四、实验探究题:本大题共3小题,共21分。
25.如图甲、乙所示是小东探究“不同物质吸热升温现象”的实验装置。
(1)拟使用如图甲装置实验,实验前,在调节铁圈和石棉网的位置时,酒精灯______(需要/不需要)点燃。加热完成后,正确熄灭酒精灯的方法是______(A/B/C)。
A.直接用灯帽盖灭
B.先取出酒精灯,再用灯帽盖灭
C.吹灭后再盖上灯帽
(2)该实验是通过______来反映烧杯中液体吸收热量多少的,这里用到的实验方法是转换法,故选择如图______(甲/乙)所示的实验装置更好。
(3)实验中应选用相同的加热装置分别给初温相同且______相同的水、煤油两种液体进行加热,并记录实验数据。
(4)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图丙所示)。由图丙可知,加热4min,煤油吸收的热量______(大于/等于/小于)水吸收的热量。
(5)为了进一步探究,给一定质量的冰加热,利用实验数据画出冰的温度随时间变化的图像如图丁所示,分析图像可知,物质吸热升温的快慢还与该物质的______有关。
26.小明骑自行车上学途中经过一段下坡路。他思考:物体从粗糙程度相同的斜坡下来后滑行的最大距离与哪些因素有关?
(1)他发现物体越高,物体冲下斜坡后滑行的最大距离就越大。从能量角度分析,物体越高,重力势能也越大,到达坡底时的______能就越大,从而滑行得越远。
(2)接着小明又提出两个猜想。
猜想一:可能与物体的质量有关;
猜想二:可能与斜坡和水平面间的夹角有关。
为验证猜想,他设计了图甲所示的装置,将A、B两个木槽在O点处平滑连接。实验中多次改变并测出夹角α、θ,然后将甲、乙两滑块从木槽A上由静止释放,测量出滑块冲上木槽B的距离(滑块中心到O点的距离)分别为s甲和s乙,数据如表:
①实验中甲、乙两滑块质量______(相同/不相同),每次应将两滑块从______处释放。
②第2次实验中测量s甲时刻度尺和滑块的位置如图乙,则表格中应填入______(O点在“20”处)。
③分析上表数据,可知猜想一是______的。
④用上表数据分析猜想二,序号为______的数据为无用数据,分析其余数据,可得出的探究结论是:当物体的高度一定时,斜坡和水平面间的夹角越大,物体滑行距离越远。
(3)进一步分析,你认为在初速度和粗糙程度相同的情况下,斜面与水平面夹角越大,滑块滑得越远的原因可能与______有关。
27.图甲是小明利用来测量未知定值电阻Rx阻值的电路。电源由两节新干电池串联组成,滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω,1A”的字样。
方法一:
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)闭合开关,两电表均无示数;将电压表并联在变阻器两端时,两电表也均无示数;将电压表并联在开关两端时,电压表有示数,电流表无示数。则电路故障可能是______。
(3)排除故障后,测得数据如表,表格中有杜撰嫌疑的是第______(填序号)次的数据。
方法二:
(4)小明经过独立思考后想利用图乙电路测量未知电阻Rx的阻值,图中R为电阻箱,步骤如下:
①S接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片至适当位置,记下电流表示数和电阻箱阻值R1。
②S接b,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱,使电流表示数仍为I,记下电阻箱阻值R2;
计算未知电阻Rx=______(用实验中所测物理量表示)。
若实验中,小明将S接b时,不小心将滑动变阻器的滑片向右移动了少许,其它操作正确,则未知电阻Rx的测量值______(大于/小于/等于)真实值。
方法三:
(5)小明又想利用图甲电路测量另一未知电阻Rk,将Rx正确接入电路,但发现无论怎样移动滑片,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,经判断得知Rx阻值较大,利用该电路无法测出R1的阻值。小明设计了如图丙所示的电路,电源电压恒为3V,R0的阻值为2kΩ。闭合开关S,并进行了如下操作:
①S1接a时,记录电压表示数为2.5V;
②S1接b时,记录电压表示数为2V;
计算未知电阻Rx′=______Ω。
五、计算题:本大题共3小题,共24分。
28.小宇走到刚下的积雪上面,感觉很松软。小宇用一个带有刻度的容器收集了1600mL积雪,用电子秤测得该容器装雪前后质量之差为400g。问:
(1)小宇采集的积雪的密度是多少?
(2)若组成雪花的冰晶密度为0.8g/cm3,则小宇采集的积雪中,空气的体积占了多少?(用百分比表示)
29.小明家新买的房子准备装修,为了将水泥从地面运送上楼,他安装了一个滑轮组,小明站在楼下每次用300N的力将一袋50kg的水泥提升5m,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。问:
(1)小明用此滑轮组运送一袋水泥上楼时的机械效率多大?
(2)若小明的体重为600N,小明每次最多能运送几袋水泥?此时滑轮组的机械效率最大可以达到多少?(计算结果精确到0.1%)
30.建造桥梁时,经常需将长百米、重千余吨的预制件从江中吊起,施工时采用了将预制件与水面成一定倾角出水的起吊方案,为了探究该方案的合理性,某研究性学习小组做了以下两个模拟实验。水平桌面上放置一个装有适量水的烧杯,将小金属板用细线吊着,然后将其浸没在烧杯内的水中,杯中的水没有溢出。将同一小金属板分别与水面平行和与水面成一定倾角两种方案(如图乙、图丙所示)从水下缓慢拉出。在这两个实验中测力计所受拉力的变化情况如图丁所示。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)问:
(1)根据实验数据,实验2中的最大拉力比实验1中的最大拉力减小了多少?
(2)小金属板的密度多大?
(3)图乙方案所需最大拉力比丙大的原因是:乙方案在金属板离水时受到的______力比丙大。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:因为与丝绸摩擦后的玻璃棒带正电,因此当用与丝绸摩擦后的玻璃棒靠近头发时发现可以吸引,结合同种电荷相互排斥,“怒发冲冠”的情景是因为头发带同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引可知头发带负电,说明滑梯在与头发摩擦后失去电子带正电,且摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移,故ABD错误、C正确。
故选:C。
(1)用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒失去电子而带正电,丝绸得到电子而带负电;摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移;
(2)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
本题考查了摩擦起电的实质和电荷间的作用规律,难度不大。
2.【答案】B
【解析】解:题干中提到了集成电路的材料是硅片,硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是半导体材料,所以B正确,ACD错误。
故选:B。
题干中提到了集成电路的材料是硅片,根据电阻一节中的知识点,我们可以知道硅和锗是半导体材料,它们的导电性介于导体和绝缘体之间。
熟记半导体知识点即可解答,基础题
3.【答案】D
【解析】解:A、用细小的砂石和板栗同炒能提高效率是因为细小的砂石比热容小,升温快,热量损失较少,故A错误;
B、糖炒板栗,热量总是从高温的铁锅向低温的板栗转移,板栗吸收热量,是通过热传递的方式增大板栗的内能,故B错误;
C、燃料燃烧是将化学能转化为内能,故C错误;
D、香气四溢,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选:D。
(1)对于比热容小的物质来讲,同样吸收热量,其温度升高很快,这也是我们利用的主要特点之一;
(2)热传递发生的条件是存在温度差异,热量由高温物体传递给低温物体,或者由同一个物体上的高温部分传递给低温部分;
(3)燃料燃烧是将化学能转化为内能;
(4)组成物质的分子永不停息地做无规则的运动。
这是一个有趣的例子,源于生活,体现了简单的物理原理,值得我们关注。
4.【答案】D
【解析】解:A、离开火焰后瓶内的水一直沸腾,浇上冷水时,瓶底气压变低,水的沸点变低,瓶内的水会继续沸腾,故A错误;
B、内的水先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾,故B错误;
C、浇上冷水时,瓶底气压变低,瓶内的水会沸腾,故C错误;
D、瓶内的水先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾,故D正确。
故选:D。
(1)沸腾的条件:达到沸点,继续吸热;
(2)气压越高,沸点越高;
本题考查了气压与沸点的关系,属于基础题。
5.【答案】C
【解析】解:夜晚汽车尾灯发出的红色光线照射到红色路面上时,红光被反射,红光进入我们的眼睛,我们看到路面是红色的;夜晚汽车尾灯发出的红色光线照射到黄、绿色路面上时,红光被路面吸收,没有光线被反射,我们看到路面是黑色的。
故选:C。
不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
本题考查了物体的颜色,属于基础题目。
6.【答案】B
【解析】解:由于圆形水管左粗右细,当水经过a、b两点时,b点的流速大,压强小,所以气泡经过b点时的体积大于a点时体积,故B正确、ACD错误。
故选:B。
流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方、压强小,在流速小的地方、压强大。
本题考查流体压强与流速的关系,难度不大,属于基础题目。
7.【答案】C
【解析】解:照了某人一张2寸的半身照之后,小刚在原地不动,小明又要给他拍一张2寸的全身照,所成的像变小了,故像距变小,物距变大,所以人应远离照相机,同时使镜头往里缩。
故选:C。
根据凸透镜成像的规律分析。像变大时,像距也变大,而物距变小。
本题考查了凸透镜的成像规律。照相机是利用了凸透镜能成倒立缩小的实像的原理制成的。
8.【答案】D
【解析】解:AB、人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力是一对平衡力,其大小相等,故AB错误,
C、人对沙发的推力与沙发对人的推力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、沙发静止,受力平衡,受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
(1)两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力;
(2)一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上;
(3)处于静止和匀速直线运动状态的物体,受到平衡力的作用。
本题考查平衡力和相互作用力,理解摩擦力概念,理解平衡力和相互作用力的特点。
9.【答案】C
【解析】解:
A、骆驼对地面的压力大小等于它受到的重力,但骆驼所受重力是由于地球的吸引而产生的,受力物体是骆驼,而骆驼对地面的压力的受力物体是地面,它们不是同一个力,故A错误;
B、在水平面上马对地面压力的大小等于它受到的重力,故B错误;
C、一般情况下,路驼的体重比马大不了一倍,说明其对地面的压力相差不大,但骆驼的脚掌面积是马蹄的3倍,所以根据p=FS可知,骆驼对地面的压强比马对地面的压强小,故C正确。
D、压强是表示压力作用效果的物理量,由C知骆驼对地面的压强比马对地面的压强小,所以骆驼对地面的压力的作用效果小于马对地面的压力的作用效果,故D错误。
故选:C。
(1)垂直于物体表面的力叫压力,重力是由于地球吸引而使物体受到的力;
(2)在水平面上马对地面压力的大小等于它受到的重力;
但压力不是重力;
(3)压强与压力和受力面积有关;
(4)压强是表示压力作用效果的物理量。
本题考查重力与压力的关系、压强公式的应用以及对压强的理解等,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
10.【答案】A
【解析】解:A、由图可知,足球落地后又弹起,越弹越低,但不计空气阻力,故可知,足球落地与地面接触碰撞时,有部分能量损失,转化为内能,足球由A点落地后经过B、C点,因此A点机械能大于B、C点的机械能,故A正确、C错误;
B、由B点到C点的过程中,没有与地面碰撞即没有能量的损失,因此在B点的机械能能等于在C点的机械能,故B错误;
D、由图可知,足球在B点的位置比D点高,根据重力势能大小的影响因素可知,质量相同时,被举起的高度越高,重力势能越大,所以足球在B点的重力势能大于D点的重力势能,故D错误。
故选:A。
图中足球的高度越来越小,即说明有机械能的损失;重力势能大小的影响因素:质量、被举起的高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;机械能包括动能和势能,据此判断动能和势能的变化。
本题中,首先确定机械能是减小的,再根据机械能包括动能和势能,并根据它们的不同影响因素做出分析与判断。
11.【答案】A
【解析】解:来回摇动手电筒时,灯泡发光,其工作原理是电磁感应现象;
A、闭合电路的一部分导体AB在磁场中做切割磁感线运动,灵敏电流计指针偏转,说明导体中产生感应电流,这是电磁感应现象,故A符合题意;
B、导线中有电流通过,小磁针发生偏转,说明电流周围产生磁场,故B不符合题意;
C、闭合开关,通电导体ab在磁场中受力而运动,说明磁场对电流有力的作用,故C不符合题意;
D、图中实验研究影响电磁铁磁性强弱因素,故D不符合题意。
故选:A。
来回摇动手电筒时,灯泡就能发光,说明由于运动产生电流,这是电磁感应现象,电磁感应是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流。
此题考查了电磁感应、通电导体在磁场中受力、奥斯特实验等知识点;明确出手摇电筒的制成原理是解决此题的关键。
12.【答案】C
【解析】解:A、保险丝用电阻大、熔点低的材料制成的,这样才能保证在电流过大时及时熔断,对电路起保护作用,故A错误;
B、根据图示可知,开关接在了灯泡与零线之间,当灯泡开关断开时,灯泡与火线接触,这种接法是不安全的,故B错误;
CD、用测电笔检测插座的两孔,氖管均不发光,这说明插座的右孔与火线之间是断开的,所以故障可能是cd间断路;若ab之间断路,则灯泡不会发光,故C正确、D错误。
故选:C。
(1)保险丝用电阻大、熔点低的材料制成;
(2)在家庭电路中,开关应接在用电器和火线之间;
(3)测电笔接触火线时,氖管会发光,若不发光说明火线是断路的,再根据灯和插座的工作情况,判断断路的位置。
本题考查家庭电路中保险丝的作用,电路故障的分析,相对比较简单,属于基础题。
13.【答案】C
【解析】解:飞机沿水平向右做匀速直线运动时,从飞机上轻轻释放一只小球,小球由于惯性,保持原来的运动状态不变,继续向前飞行,三个小球在下落过程中,都是以原来的速度向前运动,小球受地球引力的作用下,同时向下做自由落体运动,故三个小球下落时,在同一铅垂线上。所以C符合题意,A、B、D均不符合题意,
故选:C。
需要知道,牛顿第一定律,又称惯性定律,一切物体都有保持原来运动状态不变的属性,即惯性,三个小球脱离飞机后,因为惯性,以原来的速度向前运动。
考查了牛顿第一定律的知识点,惯性在日常生活中随时可见。
14.【答案】D
【解析】解:由图可知,铝球、铁块和木块均浸没在同种液体中,因物体浸没时排开液体的体积与物体体积相等,
所以,体积相同的铝球、铁块和木块排开液体的体积相等,
由F浮=G排=ρ液gV排可知,它们受到的浮力一样大。
故选:D。
根据阿基米德原理的推导公式F浮=G排=ρ液gV排可知三个物体受到的浮力大小关系。
本题考查了阿基米德原理的应用,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
15.【答案】B
【解析】解:由图甲可知,R0与R1串联,电压表测量R1端的电压,电流表测量电路中的电流;
A、闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中,
由图乙可知,当滑动变阻器R1的阻值为10Ω,R1消耗的电功率为3.6W,
由P=I2R可知,此时电路中的电流:I1= P1R1= 3.6W10Ω=0.6A;
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压:U=I1R0+I1×10Ω=0.6A×R0+0.6A×10Ω……①
由图乙可知,当滑动变阻器R1的滑片移动b端时,阻值最大为50Ω,R1消耗的电功率为2W,
由P=I2R可知,此时电路中的电流:I2= P2R1′= 2W50Ω=0.2A;
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压:U=I2R0+I2×50Ω=0.2A×R0+0.2A×50Ω……②
联立①②两式解得:电源电压U=12V,R0的阻值:R0=10Ω,故A错误;
B、滑片P在a端时,电路为R0的简单电路,此时电流为:Ia=UR0=12V10Ω=1.2A,即此时电流表示数为1.2A,故B正确;
C、滑片P置于b端时,电流I2=0.2A,R1两端的电压:U2=P2I2=2W0.2A=10V,即电压表的示数为10V,故C错误;
D、因为R1电功率为:P=UI−I2R0,所以当I=U2R0=12V2×10Ω=0.6A时,R1电功率最大为:P大=U24R0=(12V)24×10Ω=3.6W,故D错误。
故选:B。
由图甲可知,R0与R1串联,电压表测量R1端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)由图乙可知,当滑动变阻器R1的阻值为10Ω,R1消耗的电功率为3.6W,根据P=I2R求出此时电路中的电流;根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源电压;当滑动变阻器R1的阻值为50Ω,R1消耗的电功率为2W,根据P=I2R求出此时电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源电压;两式联立可解得电源电压和R0的阻值;
(2)滑片P在a端时,电路为R0的简单电路,根据欧姆定律可求出此时电路中的电流;
(3)滑片P置于b端时,知道电路中的电流和R1的消耗的电功率,根据P=UI求出R1两端的电压,即电压表示数;
(4)因为R1电功率为P=UI−I2R0,由二次函数可求出R1电功率最大时的电流。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用,能从图中获取相关信息是解题的关键。
16.【答案】振动 音调
【解析】解:声音是由振动产生的,向长度不同的塑料管吹气,管内空气柱振动会发出声音。
用相同力度吹奏粗细相同但长度不同的塑料管,由于空气柱的长度不同,振动的频率不同,发出声音的音调不同。
故答案为:振动;音调。
声音是由物体振动产生的;声音的音调和物体振动频率有关。
本题考查学生对声音的产生和声音的特性的理解和掌握,难度不大。
17.【答案】直线传播 反射 折射
【解析】解:影子是由光的直线传播形成的;
水鸟水中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的;
倒影看起来要“暗”一些,是因为有一部分光在水面处发生了折射进入水中,反射到人眼的光线变少。
故答案为:直线传播;反射;折射。
(1)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光在同一均匀介质中沿直线传播,光沿直线传播的例子有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等。
本题考查了光的直线传播、光的反射和折射,属于基础知识。
18.【答案】通电螺线管周围存在磁场 N 电流方向
【解析】解:如图所示的实验,闭合开关前,小磁针静止且能指向南北,这是因为地磁场的作用;闭合开关后,导线下方的小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场;小磁针静止时N极的指向为该点磁场的方向;
调换电源正负极,即改变螺线管中的电流方向,发现小磁针静止时N极所指方向与原来相反,说明磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
故答案为:通电螺线管周围存在磁场;N;电流方向。
①通电螺线管周围存在磁场;
②小磁针在地磁场的作用下指示南北;
③当电流方向改变时,产生的磁场方向也改变,所以小磁针的偏转方向也改变;
通电螺线管周围存在磁场,磁场的方向与电流的方向有关,在物理学习中不能只注重了结论的学习,还要注意过程的学习。
19.【答案】做功 1200 化学 100
【解析】解:(1)由图知进气门与排气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,把内能转化为机械能,所以是通过做功的方式改变了燃气的内能;
由飞轮转速为2400r/min可知,飞轮1min转动2400圈;四冲程汽油机的每个工作循环中,飞轮转动2圈,对外做功1次,因此,1min对外做功1200次;
(2)驾驶员踩刹车踏板时,可以通过车轮带动发电机发电,机械能转化为电能,再将产生的电能转化为化学能储存在蓄电池中;
(3)设每年可以节省汽油x%,有用功相同,根据W有=Q放η和Q放=mq,
则有mq×30%=m×(1−x%)q×40%,
解得x%=25%,即可以节省25%的汽油,所以节省的汽油的质量为:
Δm=25%×400kg=100kg。
故答案为:(1)做功;1200;(2)化学;(3)100。
(1)根据气门的关闭情况和活塞的运动方向判断是哪一个冲程;
已知飞轮的转速,四冲程汽油机的每个工作循环中,飞轮转动2圈,对外做功1次,据此求出每分钟对外做功的次数;
(2)驾驶员踩刹车踏板时,可以通过车轮带动发电机发电,机械能转化为电能,再将产生的电能转化为化学能储存在蓄电池中;
(3)设每年可以节省汽油x%,有用功相同,根据W有=Q放η和Q放=mq得出节省汽油的比例,进而得出节省的汽油的质量。
本题考查热机效率的有关知识,是一道综合题。
20.【答案】A 45 增大AB间的距离,同时适当减小CD间的距离或增加餐桌自身的重力
【解析】解:(1)由图可知,若物体放在C处,餐桌翘起时,绕A点转动,根据支点的定义可知,A点为支点;
(2)由图可知,一体式餐桌左右对称,因此餐桌重心在对称轴上,
假设物体放在左侧凳板C上,此时作用在餐桌上的力和对应的力臂如图所示:
由图可知,L1=12CD−12AB=12×140cm−12×50cm=45cm,L2=12AB=12×50cm=25cm;
由杠杆平衡可知:G物×L1=G桌×L2,即m物g×L1=m桌×L2,则桌的质量m桌=L1L2×m物=45cm25cm×25kg=45kg;
(3)由杠杆平衡条件可知,物体的重力和餐桌的重力一定时,通过减小凳板侧物体重力的力臂、增加餐桌重力的力臂可以防止餐桌倾倒,因此可以增大AB间的距离,同时适当减小CD间的距离或增加餐桌自身的重力。
答:(1)A;
(2)餐桌的质量为45kg;
(3)增大AB间的距离,同时适当减小CD间的距离或增加餐桌自身的重力。
(1)由图可知,若物体放在C处,餐桌翘起时绕A点转动,据此确定支点;
(2)根据一体式餐桌左右对称可知餐桌重心的位置,根据力臂的定义确定动力臂和阻力臂,根据杠杆平衡条件结合G=mg求出餐桌的质量;
(3)根据杠杆平衡条件提出防止倾倒的建议。
本题考查杠杆的定义和杠杆平衡条件的应用,正确判断各力的力臂是解题的关键。
21.【答案】16 12
【解析】解:80W的景观灯200盏,总功率P=200×80W=16000W=16kW;
熄灯1小时,可节约W=Pt=16kW×1h=16kW⋅h。
额定功率为1000W的电饭锅完成一次煮饭(大米质量为500g)用时40min,消耗的电能W′=P′t′=1000W×40min=1kW×4060h=23kW⋅h;
可供的次数为n=WW′=16kW⋅h23kW⋅h=24次,每次煮500g=0.5kg,
可煮熟24×0.5kg=12kg大米。
故答案为:16;12。
根据W=Pt计算节约的电能;
根据每次的工作时间计算消耗的电能,根据总电能计算质量。
本题考查电能的计算,属于基础题。
22.【答案】串联 不变 变大 0.4
【解析】解:由图可知该电路为电阻膜片AB的简单电路,触摸点P将电阻膜片分为AP、PB两部分,这两部分是串联的;
P点左右滑动时,电路电阻不变,根据欧姆定律可知通过电路的电流不变,所以当触摸点P水平向右滑动时,通过AP段电阻膜片的电流不变,但AP段电阻变大,根据U=IR可知其两端的电压变大;
当AP两端的电压为3V时,通过的电流为0.1A;滑动触摸点P,使AP两端的电压变为4V,此时通过电路的电流仍为0.1A,
则此时AP段电阻膜片消耗的功率为:P=UI=4V×0.1A=0.4W。
故答案为:串联;不变;变大;0.4。
由图可知该电路为电阻膜片AB的简单电路,AP、PB两部分串联接入电路,P点左右滑动时,电路电阻不变,所以当触摸点P水平向右滑动时,通过AP段电阻膜片的电流不变,但AP段电阻变大,根据U=IR可知其两端的电压变化;
根据P=UI计算AP两端的电压变为4V时AP段电阻膜片消耗的功率。
本题考查欧姆定律和电功率公式的灵活运用。
23.【答案】解:过界面的折射点垂直界面作出法线NN′,根据反射角等于入射角,作出关于法线与入射光线对称的反射光线;在空气介质中法线的右边大致作出折射光线,注意折射角大于入射角。如下图所示:
【解析】根据光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出准确的反射光线;
根据光的折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,作出大致的折射光线。
本题的易错点在作折射光线上,不知道折射角与入射角的关系,而作出的折射角小于入射角。
24.【答案】解:由图可知,磁感线从左指向右,说明通电螺线管的左端为N极,右端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极;
根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,则虚线框内电流方向向下,如图所示:
【解析】由磁感线方法可知螺线管的极性,根据安培定则可判断电流的方向,再根据磁极间的相互关系可得出小磁针的极性。
本题考查磁极间的相互作用及安培定则的运用,要求能熟练应用安培定则由磁极方向判断电流方向,或由电流方向判断磁极方向。
25.【答案】需要 B 加热时间 乙 质量 等于 状态
【解析】解:(1)因要用酒精灯的外焰加热,实验前,在调节铁圈和石棉网的位置时,酒精灯类需要点燃。加热完成后,正确熄灭酒精灯的方法是先取出酒精灯,再用灯帽盖灭,故选:B;
(2)根据转换法,该实验是通过加热时间来反映烧杯中液体吸收热量多少的,这里用到的实验方法是转换法,因乙图用功率相同的电加热器加热,相同时间更易控制吸热相同,故选择如图乙所示的实验装置更好;
(3)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验中应选用相同的加热装置分别给初温相同且质量相同的水、煤油两种液体进行加热;(4)根据转换法,加热4min,煤油吸收的热量等于水吸收的热量;
(5)1标准大气压下,冰的熔点是0℃,由图丁可知,0∼2min是冰,升高的温度为10C∘;2∼5min是熔化过程,第5−7min(为水)升高的温度小于10C∘;水和冰在2分钟内吸收相同的热量,而冰和水升高的温度不同,故物质吸热能力还与物质的状态有关。
故答案为:(1)需要;B;(2)加热时间;乙;(3)质量;(4)等于;(5)状态。
(1)根据用酒精灯的外焰加热,结合化学知识分析;
(2)根据转换法,本实验是通过加热时间来反映烧杯中液体吸收热量多少的,根据Q=W=Pt分析;
(3)(4)比较物质吸热能力的2种方法: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;或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;
(5)分析丁图分析0∼2min(固态)和第5−7min(水)升高的温度不同,据此分析回答。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法的运用,为热学中的重要实验。
26.【答案】动 不同 同一高度 28.0错误 1和3 摩擦力
【解析】解:(1)车子冲下斜坡时将重力势能转化为动能,物体越高,重力势能也越大,从而有更多的重力势能转化为动能,从而滑行得越远。
(2)①为了验证猜想一,依据控制变量法需要改变质量,控制斜坡和水平面间的夹角、滑块滑到底端的速度不变;为了保证不同滑块到达底端的速度相同,所以要滑块滑动的初始点的高度相同,即让滑块在轨道同一高度由静止释放。
②因为用毫米刻度尺测量,估读到分度值的下一位,故滑块所在位置读数为48.0cm,起点O所在读数为20.0cm,所以:
s甲=48.0cm−20.0cm=28.0cm;
③由于不同质量的滑块以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大距离在误差范围内均相同。所以滑块冲上斜坡的最大距离可能与滑块的质量大小无关,故说明猜想一是错误的。
④验证猜想二:可能与斜坡和水平面间的夹角有关。依据控制变量法需要改变斜坡和水平面间的夹角,控制其余变量相同,再结合结论中“斜坡的角度越大,物体滑行距离越远”可知:序号为1和3的数据为无用数据。
(3)进一步分析知,导致斜面夹角越大滑块滑行距离越远的原因是斜面夹角越大物体下滑时所受摩擦力越小,克服摩擦力做功越小,到达底部的动能越大,从而滑行距离越远。
故答案为:(1)动;(2)①不同;同一高度;②28.0;③错误;④1和3;(4)摩擦力。
(1)车子下滑的过程中,是重力势能转化为动能,据此分析;
(2)①探究所研究的量与物体的质量的关系,就要改变质量的大小,控制其它的量不变;
②从刻度尺上读出滑块所处的位置和O点的位置,二者之差就是滑块滑过的距离;
③根据表中数据,分析滑行距离与滑块质量的关系,得出结论;
④研究滑行距离与斜坡和水平面间的夹角关系时,应改变夹角的度数,控制其它的量相同,据此找出无用的数据;
(3)可以从夹角大小对滑块与斜面间摩擦力大小的影响方面分析原因。
本题从生活中的现象引发思考,考查了对“物体从粗糙程度相同的斜坡下来后滑行的最大距离可能与哪些因素有关”这一现象的探究,包括了物理探究的多个环节,运用了控制变量法等,综合性强,值得我们关注。
27.【答案】开关断路 1R1−R2 大于 5000
【解析】解:(1)电源由两节新干电池串联组成,即3V,故电压表选用小量程并联在定值电阻Rx两端,电流表与定值电阻Rx串联在电路中,如下图所示:
;
(2)闭合开关,两电表均无示数,说明电路可能断路;将电压表接在变阻器两端时也无示数,说明变阻器之外的电路存在断路,但接在开关两端时有示数,则说明开关的之外的电路为通路,即电路故障可能是开关断路;
(3)由表中数据可知,当电阻Rx两端电压为0.8V时,通过电阻Rx的电流为0.08A,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压为U滑=U−U1=3V−0.8V=2.2V,
根据串联电路电流规律和欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值为:
R滑=U滑I1=Ω>20Ω,故表格中有杜撰嫌疑的是第1次的数据;
(4)在步骤①中,电阻箱与滑动变阻器串联,电流表测电路的电流;
在步骤②中,待测电阻、电阻箱和滑动变阻器串联,因保持滑动变阻器滑片位置不变,即滑动变阻器连入的电阻不变,且电流表示数不变,由等效替代法可得R1=R2+Rx,则未知电阻Rx=R1−R2;
若开关接b时,滑动变阻器滑片不小心向右移动了少许,即增大了滑动变阻器接入电路中电阻,则为了保证电流表示数仍为I,调节电阻箱接入电路中的电阻比R2更小,所以测出的待测电阻值将偏大,即未知电阻Rx的测量值大于真实值;
(5)在步骤①中,闭合开关S,S1接a时,定值电阻R0与定值电阻R1串联,电压表测R1两端的电压,电压表示数为2.5V;
串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得UVR1=U−UVR0,
即2.5VR1=3V−2.5V2000Ω,解得:R1=10000Ω;
在步骤②中,S1接b时,待测电阻与定值电阻R1串联,电压表测R1两端的电压,电压表示数为2V,
根据欧姆定律可得UV′R1=U−UV′Rx′,
即2V10000Ω=3V−2VRx′,解得:Rx′=5000Ω。
故答案为:(1)见解答图;(2)开关断路;(3)1;(4)R1−R2;大于;(5)5000。
(1)根据电源电压确定电压表量程,将电压表并联在定值电阻Rx两端,电流表串联在电路中;
(2)闭合开关,两电表均无示数,说明电路可能断路;将电压表接在某超元件两端时,若有示数,则这个元件是断路的,若无示数,则电压表之外的电路有断路;
(3)根据表中第1组数据利用串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值,据此分析;
(4)①开关接a,电阻箱、滑动变阻器串联;②开关接b,电阻Rx、电阻箱、滑动变阻器串联;由于电源电压不变,电路中的电流不变,所以,根据欧姆定律可知两次电路中的总电阻不变;而且滑片位置不变,根据等效替代法可知电阻Rx的表达式;滑动变阻器滑片不小心向右移动了少许,即滑动变阻器的阻值变大了,由于总电阻相等,串联电路的特点可知待测电阻值的变化情况;
(5)闭合开关S,S1接a时,定值电阻R0与定值电阻R1串联,电压表测R1两端的电压,电压表示数为2.5V;
根据串联电路电流特点、串联电路电压规律结合欧姆定律可得UVR1=U−UVR0,代入数据解方程可得R1的值;
S1接b时,待测电阻与定值电阻R1串联,电压表测R1两端的电压,电压表示数为2V,
根据串联电路电流特点、串联电路电压规律结合欧姆定律可得UVR1=U−UVRx,代入数据解方程可得Rx的值。
本题测电阻阻值实验,考查了电路连接、电路故障、数据分析及设计实验方案测电阻的能力。
28.【答案】解:(1)用电子秤测得该容器装雪前后质量之差为400g,则积雪的质量为:m=400g;
积雪体积为:V=1600mL=1600cm3,
则积雪的密度为:ρ=mV=400g1600cm3=0.25g/cm3;
(2)积雪样品中冰晶的体积为:
V冰=mρ冰=400g0.8g/cm3=500cm3,
则小宇采集的积雪中,空气的体积为:
V空气=V−V冰=1600cm3−500cm3=1100cm3,
占比为:V空气V=1100cm31600cm3×100%=68.75%。
答:(1)小宇采集的积雪的密度是0.25g/cm3;
(2)若组成雪花的冰晶密度为0.8g/cm3,则小宇采集的积雪中,空气的体积占了68.75%。
【解析】(1)根据密度公式可求出小宇采集的积雪的密度;
(2)根据密度公式可求出积雪样品中冰晶的体积,从而可求出空气体积的占比。
本题考查了的是密度计算公式的应用,难度不大。
29.【答案】解:(1)一袋水泥所受的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
由图可知n=2,滑轮组的机械效率:η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF=500N2×300N×100%≈83.3%;
(2)因为不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动),则动滑轮的重力:G动=nF−G=2×300N−500N=100N;
小明的体重为600N,则绳子自由端的拉力最大为F′=G人=600N,
此滑轮组能提升的最大物重:G′=nF′−G轮=2×600N−100N=1100N;
小明每次最多能运送水泥的袋数:n′=G′G=1100N500N≈2;
此时滑轮组的最大机械效率:η′=W有用′W总′=G ′ ′hG″h+G动h=G ′ ′G″+G动=2×500N2×500N+100N×100%≈90.9%。
答:(1)小明用此滑轮组运送一袋水泥上楼时的机械效率为83.3%;
(2)若小明的体重为600N,小明每次最多能运送2袋水泥,此时滑轮组的机械效率最大可以达到90.9%。
【解析】(1)利用G=mg求一袋水泥所受的重力;由图可知n=2,利用η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF求出滑轮组的机械效率;
(2)利用不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)求动滑轮的重力和此滑轮组能提升的最大物重;根据n′=G′G算出小明每次最多能运送水泥的袋数,根据η′=W有用′W总′=G ′ ′hG″h+G动h=G ′ ′G″+G动算出此时滑轮组的最大机械效率。
本题考查了使用滑轮组时绳子拉力、有用功、总功和机械效率的计算,利用不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)是解题的关键。
30.【答案】分子引
【解析】解:(1)根据丁图中实验1和实验2的图象可知,实验2中的最大拉力与实验1中的最大拉力分别是9N、12N,则实验2中的最大拉力比实验1中的最大拉力减小了12N−9N=3N;
(2)由丁图中实验1图象可知,小金属板浸没水中时弹簧测力计的示数F=6N,小金属板离开水面后弹簧测力计的示数为9N,即小金属板的重力G=9N,则小金属板浸没时受到的浮力F浮=G−F=9N−6N=3N;
因为小金属板浸没水中,所以小金属板体积V=V排=F浮ρ水g=3N1×103kg/m3×10N/kg=3×10−4m3;
小金属板的质量m=Gg=9N10N/kg=0.9kg;
小金属板的密度ρ=mV=0.9kg3×10−4m3=3×103kg/m3;
(3)钢板即将出水时,钢板与水面的接触面积大,分子之间存在引力,使得实验1中最大拉力明显增大。
答:(1)根据实验数据,实验2中的最大拉力比实验1中的最大拉力减小了3N;
(2)小金属板的密度为3×103kg/m3;
(3)分子引。
(1)根据丁图找到实验1和实验2中最大拉力的值,再求两次最大拉力的差值;
(2)由丁图中的实验1的图象可知:小金属板浸没水中时弹簧测力计的示数为6N,小金属板离开水面后弹簧测力计的示数为9N,即小金属板的重力为9N。利用称重法计算出小金属板浸没水中时的浮力,再由浮力求出浸没时排开水的体积,即为小金属板的体积;由重力公式求出小金属板的质量,最后利用密度公式计算小金属板的密度;
(3)钢板分子与水分子之间存在引力,据此分析。
本题考查了弹簧测力计的读数、称重法测浮力、阿基米德原理、密度公式、分子动理论的相关知识,知识点多,能从图丙中得出相关信息是本题的关键。实验序号
1
2
3
4
5
夹角α
30∘
30∘
30∘
40∘
50∘
夹角θ
20∘
30∘
53∘
30∘
30∘
s甲/cm
37.9
19.8
30.0
32.8
s乙/cm
38.1
28.1
19.5
30.1
32.4
序号
电压U/V
电流I/A
1
0.8
0.08
2
1.6
0.15
3
2.5
0.24
4
3
0.3
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