2024年江西省九江市永修三中中考物理模拟试卷(一)(含详细答案解析)
展开1.小明同学对一些防疫物品进行了估测,其中最符合实际的是( )
A. 一张展开的消毒湿巾纸的厚度约为20mm
B. 一瓶100mL的医用消毒酒精的质量约为2kg
C. 一个常见的成人医用外科口罩的面积约为170cm2
D. 一只手持式电子测温枪的正常工作电压为220V
2.如图为某汽车上四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 使汽车获得动力的冲程是丁
B. 甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能
C. 在一个工作循环中,工作过程依次是乙、甲、丁、丙
D. 飞轮转速3000r/min,则该汽油机1s能做功25次
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由闭合变为断开时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A1、A2的示数都变小
B. 电流表A1的示数不变,A2的示数变大
C. 灯泡L1亮度变暗,电路消耗的总功率变小
D. 灯泡L1亮度不变,电路消耗的总功率变小
4.如图所示,电源电压一定,关于电路工作情况,下列说法中正确的是( )
A. 只闭合S1时,两只灯泡是串联的
B. 若先闭合S1,再闭合S2,电压表、电流表的读数均变小
C. 若先闭合S1,再闭合S2,两只灯泡是串联的
D. 若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
二、多选题:本大题共2小题,共6分。
5.如图所示,是小明同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后继续运动到d点停止。下列说法正确的是( )
A. 球从a点上升到b点过程中,重力势能增大
B. 球在b点时动能为零
C. 球在运动过程中,机械能始终不变
D. 球从c点运动到d点过程中,摩擦力做了功
6.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A. 物体受到的浮力大小关系为FA
C. 容器底部受到水的压力大小关系为F甲=F乙=F丙
D. 容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
三、填空题:本大题共8小题,共16分。
7.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒a去接触不带电的验电器金属球b后,验电器的两片金属箔张开,则a、b接触时,电子转移的方向为______。
8.人们现在的生活已经越来越离不开智能手机,手机中的声音是由喇叭______产生的;智能手机可以声纹解锁,该功能是通过识别声音的______(选填“音调”、“响度”或“音色”)这一特征来工作的。
9.在黑暗的房间,紧贴白色的竖直墙壁挂着一平面镜,用手电筒正对着镜子和墙照射,从旁边看时,会发现______(选填“墙壁”或“平面镜”)显得更暗,这是因为光照到这里发生的是______反射。
10.起重机在2min内把重为30000N的物体提升25m高,再用2min使物体在水平方向平移30m,则起重机吊物体的钢丝绳所做的功是______ J,钢丝绳4min内对物体做功的功率是______ W。
11.甲、乙两个带电的气球,悬挂在天花板上的同一个点上,静止时呈现如图所示情形。这两个气球带的是______(选填“同”或“不同”)种电荷,其中甲球对乙球的力记为F1,乙球对甲球的力记为F2,可以判断F1______F2(选填“>”、“<”或者“=”)
12.工人用如图所示的装置搬运石块A。已知A重1200N,在20s内沿水平方向匀速移动3m,工人所用拉力F为120N,那么A移动过程中拉力F做功为______ J;如果此装置机械效率为75%,则石块A受到的摩擦力为______ N。
13.※※将标有“220V,100W”和“220V,40W”的甲乙两盏灯并联在220V的电路中,则______比较亮。由此可以得到的结论是:并联电路中,电阻比较大的灯,它比较______(填写亮暗程度)
14.如图甲所示,A点磁场比B点磁场______(选填“强”或“弱”)。______(选填“扬声器”或“话筒”)工作时利用的是如图乙所示的原理。
四、实验探究题:本大题共4小题,共28分。
15.小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中:
(1)如图甲所示,小明利用斜面、钢球、木块等器材进行实验,该实验中物体的动能是指______(选填“钢球”或“木块”)的动能;实验中通过观察______来反映物体动能的大小;
(2)由甲图可以得出的结论是:在物体质量一定时,______越大,物体的动能越大;
(3)甲图实验中,若水平面绝对光滑,则______(选填“能”或“不能”)完成实验;
(4)甲图实验中,木块在水平面上滑动的过程中,克服摩擦力做功的功率______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)如图乙所示,有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C,球A、C离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放,球落到沙地上的状态如图乙中虚线球所示。比较球A、C可得出重力势能大小与______的关系;比较球 A、B可得出重力势能大小与______的关系。
16.小志同学利用图示装置来研究“凸透镜成像规律”。
(1)实验前,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______;
(2)如图1所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像,成的是______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像。蜡烛燃烧一段时间后,烛焰的像将位于光屏中心的______方;
(3)小志同学多次改变物距,移动光屏直到光屏上得到清晰像时,记录并绘制了像距v和物距u之间关系的图象,如图3所示。该凸透镜的焦距是______cm;
(4)在保持(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),光屏上再次成清晰的像;
(5)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,如图2所示。则该透镜焦距f______L(选填“>”、“<”或“=”),透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=______(用L0、L表示)。
(6)若小志同学在图−1所示的凸透镜和蜡烛之间放了一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,为了使像仍然清晰,他将光屏向靠近凸透镜的方向移动了适当的距离,那么,这副眼镜是______(选填“近视”或“远视”)眼镜。
17.某实验小组“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验过程如图甲、乙、丙、丁所示。
(1)若压强计的气密性很差,则用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,U形管两边液面的高度差变化______(选填“大”或“小”)。把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该______(选填“相平”或“不相平”)。实验中通过U形管两边液面的高度差比较液体压强大小,这种科学探究方法称为______;
(2)比较图乙和图丙,可以得到:液体的压强与______有关;
(3)实验小组的小天和小红利用压强计来鉴别水和酒精,现有两只相同的烧杯A和B,分别盛有体积相同的水和酒精。
①如图戊所示,小红先后将调节好的压强计的金属盒没入两种液体中,发现烧杯A的U形管两边液面的高度差较大,于是认为烧杯A装的是水,你认为她的结论是______(选填“可靠”或“不可靠”)的,理由是______;
②如图己所示,小天用自己改装并调试好的压强计进行实验,将压强计的两个金属盒分别没入两种液体中,从而判断出图己中装水的是______(选填“A”或“B”)烧杯。
18.伏安法测电阻。
【实验目的】测量未知电阻。
【实验器材】电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、开关各一个,导线若干。
【实验原理】根据欧姆定律I=UR,可知R=UI,只要能测出电阻R两端的______和通过 R的______,即可计算出待测电阻 R。
【实验步骤】
(1)请根据图甲用笔画线代替导线将图乙实物电路图连接完整(要求:向右移动滑动变阻器的滑片P时,电流表示数变小;导线不能交叉)。在连接电路前,小明发现电压表的三个接线柱中,箭头所指的接线柱标识模糊不清。他尝试连接好了电路,闭合开关试触后,发现电压表和电流表均正常偏转。由此说明这个接线柱是______(选填“+”或“-”)接线柱。
(2)闭合开关S,调节滑片P至某位置时,电流表的示数如图丙所示,并记录在如表的第1次实验数据中,此时的电流值为______ A。接着他移动滑动变阻器的滑片,测出多组电压和电流的值,算出对应的电阻值及电阻的平均值,则电阻Rx的测量值为______Ω,计算电阻的平均值的目的是______。
五、计算题:本大题共3小题,共22分。
19.2022年第14届中国航展首日,我国自主研制的大型水陆两栖灭火机“鲲龙”号进行低空投水表演,如图。若航行20min,飞机消耗航空燃油900kg,发动机的平均功率为1.5×107W,航空燃油的热值为4×107J/kg。求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。
(2)发动机的效率。
20.如图,电源电压恒定R1、R2是定值电阻,R1=15Ω,电流表的量程为0∼3A,滑动变阻器R3标有“50Ω0.5A”字样。只闭合开关S1,电流表的示数为0.6A;再闭合开关S2、S3,电流表的示数变为1.5A。求:
(1)电源电压;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,R2的阻值以及在10s内电流通过R2做的功;
(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片,当变阻器R3接入电路的阻值最小时,电路中的总功率。
21.如图甲为某一款多挡位电热水器,内部简化电路如图乙所示,电热水器的加热功率可以实现低挡位、中挡位、高挡位三个挡位工作,已知U=220V、R1=44Ω,R2=88Ω、c水=4.2×103J/(kg⋅℃)。
(1)将50kg的水从20℃加热到60℃,水吸收的热量是多少;
(2)求该电热水器低挡位工作时的功率是多少?
(3)当电热水器用高挡位加热,将50kg的水从20℃加热到60℃用时1.5h,求电热水器此挡位的加热效率。(保留一位小数)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、一张展开的消毒湿巾纸的厚度约为2mm,故A不符合实际;
B、酒精的密度是0.8g/cm3,一瓶100mL=100cm3的酒精的质量在m=ρV=0.8g/cm3×100cm3=80g左右,故B不符合实际;
C、一只一次性医用口罩的长、宽约20cm、9cm,面积约为S=ab=20cm×9cm=180cm2,接近170cm2,故C符合实际;
D、手持式电子测温枪一般由4节干电池提供电压,正常工作电压为6V,故D不符合实际。
故选:C。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,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。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.【答案】D
【解析】解:C、甲图中两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;
乙图中进气门开启,排气门关闭,气体流入汽缸,是吸气冲程;
丙图中排气门开启,进气门关闭,气体流出汽缸,是排气冲程;
丁图中两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;
所以正确的排序是乙、丁、甲、丙,故C错误;
A、内燃机的一个工作循环有四个冲程,只有在做功冲程中使机器获得动力,即甲,故A错误;
B、甲图是做功冲程,做功冲程中内能转化为机械能,故B错误;
D、四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该飞轮1s转50圈,因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以1s飞轮转50圈,共25个工作循环,共100个冲程,共做功25次,故D正确。
故选:D。
(1)一个工作循环有四个冲程,只有在做功冲程中使机车获得动力,内能转化为机械能,其它三个冲程均为辅助冲程,依靠飞轮惯性完成;
(2)内燃机工作过程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能;
(3)内燃机的工作过程:在一个工作循环中有四个冲程,活塞往复运动两次,曲轴和飞轮转动2周,做功一次;
(4)内燃机的四个冲程在一个工作循环中工作过程依次是吸气、压缩、做功和排气冲程;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。
本题综合考查内燃机的工作过程及能量转化等知识,综合性较强;知道四冲程汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈、飞轮转2周、做功一次是解决该题的关键。
3.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,开关闭合时,两灯泡并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测干路电流。
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,当开关S由闭合变为断开时,L1两端电压和通过的电流不变,即电流表A1的示数不变,L1亮暗不变;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,开关断开后,只有L1发光,干路电流变小,即电流表A2的示数变小;
由P=UI可知,电路消耗的总功率变小,综上所述,D正确。
故选:D。
由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测干路电流。根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知当开关S由闭合变为断开时L1两端电压、通过的电流不变,进一步判断实际功率的变化和亮暗的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,根据P=UI可知电路消耗总功率的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和电功率公式的应用,分清开关闭合、断开时电路的变化是关键。
4.【答案】D
【解析】解:只闭合S1时,电路为上面灯泡的简单电路,电流表测电路中的电流,电压表测电源的电压;
再闭合S2时,两灯泡并联,电流表测干路电流,电压表测电源的电压,则电压表的示数不变;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表的示数变大;
综上所述,D正确。
故选:D。
由电路图可知,只闭合S1时,电路为上面灯泡的简单电路,电流表测电路中的电流,电压表测电源的电压;再闭合S2时,两灯泡并联,电流表测干路电流,电压表测电源的电压,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式和电表所测电路元件是关键。
5.【答案】AD
【解析】解:A.重力势能和质量和高度有关,球从a点上升到b点过程中,质量不变,高度变高,重力势能增大,故A符合题意;
B.动能和质量和速度有关,球在b点时,质量没变,有向右的速度,动能不为零,故B不符合题意;
C.球在运动过程中,与空气发生摩擦,机械能转化为内能,机械能减小,故C不符合题意;
D.球从c点运动到d点过程中,受到摩擦力且沿着摩擦力的方向移动了距离,最后停止下来,所以摩擦力做了功,故D符合题意。
故选:AD。
重力势能的大小与质量、高度有关;
动能的大小与质量、速度有关;
球在运动过程中,将机械能转化为内能;
做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。
本题考查了重力势能、动能的变化和做功的条件等,属于基础题。
6.【答案】ACD
【解析】解:A、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排
A由图可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,
则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,
由于FA
所以根据ρ=mV=GgV可知,物体密度的大小关系:ρA<ρB<ρC,故B错误;
CD、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙;因为容器的底面积S相等,故容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙,故CD正确。
故选:ACD。
(1)由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系;
(2)由图得出A、B、C三个正方体所处的状态,利用浮沉条件判断物体密度与水的密度大小关系;
(3)(4)利用p=ρgh判断容器底受到水的压强关系;再根据p=FS判断容器底部受到水的压力大小和容器对桌面的压强大小。
此题考查阿基米德原理、液体压强公式和密度公式的应用等,是一道综合性较强的题目,但难度不是很大。
7.【答案】由b到a
【解析】解:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒a失去电子带正电,去接触不带电的验电器金属球b,b上的电子转移到a上,使两片金箔都带上了相同的正电荷,同种电荷互相排斥,验电器的两片金属箔张开。
故答案为:由b到a。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,当接触验电器上端的金属球时,会发生电荷的转移。
本题考查了电子转移情况,属于基础知识,比较简单。
8.【答案】振动 音色
【解析】解:一切正在发声的物体都在振动,手机中的声音是由喇叭振动产生的;
不同物体发出的声音的音色是不同的,智能手机可以声纹解锁,该功能是通过识别声音的音色这一特征来工作的。
故答案为:振动;音色。
声音是由物体的振动产生的;声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距声源距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。
本题主要考查了声音的产生、声音的三要素及影响因素,属基础知识的考查。
9.【答案】平面镜 镜面
【解析】解:当用手电筒正对着镜子和墙照射时,镜子表面很平,表面会发生镜面反射,反射光线逆着手电筒的光线反射回,而人是从镜子的侧面看去,并没有反射光线进入人眼,故人看到的镜子是暗的;
墙面凹凸不平,手电筒光照射时发生漫反射,反射光线射向四面八方,人从侧面看去,会有一部分光线进入人眼,所以看到的墙是亮的。
故答案为:平面镜;镜面。
镜面反射和漫反射都是光的反射,
一束平行光射到光滑物体表面时,反射光束仍然是平行的,这种反射就叫做镜面反射;
一束平行光射到粗糙的物体表面时,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射。
本题主要考查学生对镜面反射和漫反射区别的认识和了解。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,在生活中都有重要的应用。
10.【答案】7.5×105 3125
【解析】解:(1)由做功的两个必要因素可知,起重机将物体在水平方向平移30m过程中,物体没有在拉力的方向上移动距离,故水平移动时钢丝绳对物体不做功;
提升重物过程中,起重机钢丝绳拉力所做的功:W=Gh=30000N×25m=7.5×105J;
(2)钢丝绳4min内对物体做功的功率:P=Wt=7.5×105J4×60s=3125W。
故答案为:7.5×105;3125。
(1)根据做功的两个必要因素分析钢丝绳做功情况;根据W=Gh求出钢丝绳对物体做的功;
(2)由功率公式P=Wt求出钢丝绳4min内对物体做功的功率。
本题考查做功的两个必要因素、功和功率的计算,根据做功的两个必要因素判断物体是否做功是解题的关键。
11.【答案】同 =
【解析】解:
由图知:两个气球相互排斥,根据电荷间相互作用规律知:两个气球都带电,并且带的是同种电荷;
甲球对乙球的力F1与乙球对甲球的力F2,是一对相互作用力,两者大小相等,方向相反。
故答案为:同;=。
①电荷间相互作用的规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
②力的作用是相互的,作用力与反作用力大小相等、方向相反,作用在一条直线上,同时产生,同时消失。
此题考查的是我们对电荷间相互作用规律及力的作用相互性的理解和应用,属于基本规律的考查。需要清楚的是:作用力与反作用力是同时产生,同时消失的,并且两者大小相等,方向相反,作用在两个物体上。
12.【答案】1080 270
【解析】解:
已知石块A在20s内沿水平方向匀速移动3m,
由图可知,滑轮组中与动滑轮相连的有三段绳子,即n=3;
石块移动3m,则绳子自由端移动的距离:s=nsA=3×3m=9m;
拉力F做功:W=Fs=120N×9m=1080J。
水平滑轮组的机械效率η=W有用W总=fsAFs=fsAF×nsA=fnF,
则石块A受到的摩擦力:
f=nFη=3×120N×75%=270N。
故答案为:1080;270。
石块A在20s内沿水平方向匀速移动3m,数出滑轮组中与动滑轮相连的是几段绳子,根据s=nsA可求绳子自由端通过的距离,W=Fs可求拉力F做功,然后利用机械效率公式的变形式求出摩擦力的大小。
本题考查了学生对滑轮组的特点、功和机械效率公式的掌握情况,是一道常见题。
13.【答案】甲灯 暗
【解析】解:已知甲乙两盏灯的额定电压都为220V,由P=U2R可知,则100W甲灯泡的电阻小于40W的乙灯泡的电阻;
当两灯泡并联在220V的电路中,则两个灯泡都能正常工作,
所以灯泡实际功率与额定功率相等,“220V,100W”的甲灯比较亮。
由此可以得到的结论是:并联电路中,电阻比较大的灯,它比较暗;
故答案为:甲灯;暗。
知道两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=U2R比较两灯泡的电阻关系;两灯泡并联在220V的电路中,则两个灯泡都能正常工作,灯泡实际功率与额定功率相等,据此即可判断灯泡的亮暗。
本题考查了并联电路的电压特点以及电功率公式的应用,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
14.【答案】强 扬声器
【解析】解:由图可知,A点的磁感线比B点密集,所以A点的磁场强;
由图乙可知,该图说明通电导体在磁场中会受到力的作用,是扬声器的原理;
故答案为:强;扬声器。
磁感线越密集的地方,磁性越强;
扬声器的原理为:通电导体在磁场中会受到力的作用。
本题考查了磁感线的理解以及扬声器的原理,属于基础题目,难度较小。
15.【答案】钢球 木块移动的距离 速度 不能 变小 质量 高度
【解析】解:(1)如图甲,控制了木块的距离不变,将钢球从不同的高度静止滑下,这是研究钢球的动能,根据转换法可知,实验中通过观察木块移动的距离来反映钢球动能的大小。
(2)由甲图可知,钢球的质量不变,从不同高度静止滑下,使得钢球到达水平面的速度不同,撞击木块移动的距离也就不同,动能大小不同,所以可以得到结论,在物体质量一定时,速度越大,物体的动能越大。
(3)根据牛顿第一定律可知,若水平面绝对光滑,物体将一直做匀速直线运动,不能通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,所以,不能完成实验。
(4)如图甲,由于水平面滑动摩擦力作用,木块在水平面上运动时的速度越来越小,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度保持不变,滑动摩擦力的大小也保持不变,则根据功率P=Wt=Fst=Fv可知,克服摩擦力做功的功率变小。
(5)比较球A、C可知道,球A、C的质量不同,从相同的高度静止释放,铁球A的质量大,落到沙地的坑越深,说明重力势能大,可以探究出重力势能大小与质量的关系。
比较球A、B可得,球的质量相同,但静止释放的高度不同,高度高的,落到沙地的坑越深,说明重力势能大,可以探究出重力势能大小与高度的关系。
故答案为:(1)钢球;木块移动的距离;(2)速度;(3)不能;(4)变小;(5)质量;高度。
(1)动能的大小与物体的质量、速度有关;重力势能的大小与物体的质量、高度有关;在甲、乙两实验中,观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小,用到了转换法。
(2)根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定动能与变化量之间的关系。
(3)若水平面绝对光滑,则水平面对木块没有摩擦力,根据牛顿第一定律知,物体将一直做匀速直线运动。
(4)由于水平面滑动摩擦力作用,木块在水平面上运动时的速度越来越小,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度保持不变,滑动摩擦力的大小也保持不变,则根据功率P=Wt=Fst=Fv可知,克服摩擦力做功的功率变化情况;
(5)重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关,注意控制变量法的运用,结合实验现象进行分析即可得出结论。
本题是探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验,考查了控制变量法和转换法的应用,从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键。
16.【答案】同一高度;放大;上;10;<;L0−2L;远视
【解析】解:
(1)实验前,首先应调节凸透镜、光屏和烛焰,使它们的中心大致在同一高度。这样烛焰的像才可以成在光屏的中央;
(2)蜡烛到凸透镜的距离小于光屏到凸透镜的距离,因此蜡烛到凸透镜的距离大于一倍焦距小于二倍焦距,即光屏上得到倒立、放大的实像,应用于投影仪;蜡烛燃烧一段时间后高度减小,由于所成像是倒立的,烛焰的像将位于光屏中心的上方;
(3)根据图象可知,当物距等于二倍距时成倒立等大实像,物距等于像距,都等于二倍焦距。分析图可知物距等于20cm时像距等于20cm,所以二倍焦距等于20cm,则焦距为10cm。
(4)在保持(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),相当于增大物距,减小像距,当光屏上再次成清晰的像时,此时应该物距大于二倍焦距,则所成像应该为倒立缩小的实像。
(5)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,成倒立放大实像条件是f(6)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像。说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
故答案为:(1)同一高度;(2)放大;上;(3)10;(4)缩小;(5)<;L0−2L;(6)远视。
(1)要使烛焰的像成在光屏的中央,在实验前应调节光屏、凸透镜、蜡烛的高度,使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心大致在同一高度处;
(2)凸透镜成像的规律:当u>2f时,成倒立、缩小的实像。应用:照相机。
当u=2f时,成倒立、等大的实像。
当f当u=f时,无像。经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点。
当u
(3)根据凸透镜成像规律可知,当物距等于二倍焦距时成倒立等大实像,物距等于像距,都等于二倍焦距。
(4)当物距大于像距成实像时,应该成倒立缩小实像;
(5)据光路的可逆性分析即可判断;
(6)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使会聚的光线错后会聚。
此题主要考查学生对于凸透镜成像规律的理解和掌握,熟记成像条件,灵活运用是解决实际问题的关键。
17.【答案】小 相平 转换法 液体的深度 不可靠 没有控制金属盒在液体中的深度相同 A
【解析】解:(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小;调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平;实验中通过U形管两边液面的高度差比较液体压强大小,运用了转换法;
(2)比较图乙和图丙知,液体的密度相同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部的压强越大,故可以得出液体的压强与液体的深度有关;
(3)①液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,而小红在实验时两杯中的液体密度、金属盒的浸没深度均不相同,因此,其结论是不可靠的;所以要想用压强计将它们区别开来,根据控制变量法的要求,应该控制金属盒浸入的深度相同。
②压强计两金属盒分别浸入两种液体中的深度是A故答案为:(1)小;相平;转换法;(2)液体的深度;(3)①不可靠;没有控制金属盒在液体中的深度相同;②A。
(1)液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的,压强越大,U形管液面高度差越大;
压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面变化很小,甚至不会变化;调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该相平;
(2)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,在探究与其中的一个因素时,就要控制另一个因素一定;
(3)①液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,在实验中,应控制其中的一个量保持不变,才能观察压强与另一个量的关系,从控制变量法的角度可判断此题的实验过程;
②根据p=ρgh可知深度相同时,密度大的液体产生的压强大。
这是一道综合实验题,此题考查了学生理论联系生活实际的能力,及液体压强计的有关知识及,我们要了解压强计的原理,知道液体压强计的操作要求等。
18.【答案】电压 电流 −0.229.1减小误差
【解析】解:【实验原理】根据欧姆定律I=UR,可知R=UI,只要能测出电阻R两端的电压和通过R的电流,即可计算出待测电阻R;
解:(1)向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小,说明滑动变阻器的滑片P在向右移动过程中接入电路的有效电阻在增大,故应接A端;如图所示:
如图甲所示的实物图,闭合开关后,发现电压表和电流表均正常偏转,说明电表的接线柱连接正确,箭头所指的电压表的接线柱靠近电源的负极,由此说明这个接线柱是“-”接线柱;
(2)第1次实验时电流表的读数如图丙所示,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.1A,示数为0.22A;即此时通过电阻的电流为0.22A;
根据欧姆定律得,R1=U1I1=≈9.1Ω,Rx=R1+R2+R33=9.1Ω+9.2Ω+9.0Ω3=9.1Ω,
计算平均值的目的是减小误差。
故答案为:【实验原理】电压;电流;(1)见解答;-;(2)0.22;9.1;减小误差。
【实验原理】根据欧姆定律进行解答;
(1)滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中,下接线柱接A或B要根据题目要求或与电路图一致的原则;如图甲所示的实物图,闭合开关后,发现电压表和电流表均正常偏转,说明电表的接线柱连接正确,箭头所指的电压表的接线柱靠近电源的正极;
(2)根据电流表所选量程确定分度值,根据指针位置读数;
根据欧姆定律,分别计算出实验的电阻值,并求出其平均值即可;
为了实验数据的精确度可以多测几组数据求平均值,从而减小误差;
本题是“伏安法测电阻”,考查了实验原理、电路连接、电流表读数、计算电阻、数据分析等内容。
19.【答案】解:(1)航空燃油完全燃烧放出的热量:Q放=m燃油q=900kg×4×107J/kg=3.6×1010J;
(2)根据P=Wt得,飞机发动机做的功:W=Pt=1.5×107W×20×60s=1.8×1010J,
发动机的效率:η=WQ放×100%=1.8×1010J3.6×1010J×100%=50%。
答:(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为3.6×1010J;
(2)发动机的效率为50%。
【解析】(1)利用Q放=m燃油q求航空燃油完全燃烧放出的热量;
(2)根据W=Pt求出飞机发动机做的功,根据η=WQ放求出发动机的效率。
本题为力学和热学的综合题,考查了燃料完全燃烧放热公式、热机效率公式的掌握和运用,属于基础性题目。
20.【答案】解:(1)由图可知,只闭合开关S1,电路中只有R1工作,
由I=UR可知,电源电压为:
U=U1=I1R1=0.6A×15Ω=9V;
(2)由图可知,开关S1、S2、S3都闭合时,R1、R2并联,R3被短路,电流表测量干路电流I=1.5A,
根据并联电路的电压特点可知,R1、R2电路的电压相等,都等于电源电压,即U2=U1=U=9V,
根据并联电路的电流特点可知,通过R2的电流:I2=I−I1=1.5A−0.6A=0.9A,
由I=UR可知,R2的阻值:R2=U2I2=9V0.9A=10Ω;
在10s内电流通过R2产生的热量:Q=I22R2t=(0.9A)2×10Ω×10s=81J;
(3)由图可知,只闭合开关S3,R1、R3串联,
根据电流表量程和滑动变阻器的规格可知,电流中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,电路中的总功率为:
P=UI大=9V×0.5A=4.5W。
答:(1)电源电压为9V;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,R2的阻值为10Ω;在10s内电流通过R2产生的热量是81J;
(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片,当变阻器R3接入电路的阻值最小时,电路中的总功率为4.5W。
【解析】(1)由图可知,只闭合开关S1,电路中只有R1工作,知道电路中的电流和R1的阻值,利用欧姆定律求出电源电压;
(2)由图可知,开关S1、S2、S3都闭合时,R1、R2并联,R3被短路,根据并联电路特点可知通过R2的电流和R2两端的电压,利用欧姆定律求出R2的阻值;利用焦耳定律公式Q=I2Rt求出在10s内电流通过R2产生的热量;
(3)由图可知,只闭合开关S3,R1、R3串联,根据滑动变阻器R3的规格可知通过电路中的最大电流,利用P=UI算出当变阻器R3接入电路的阻值最小时,电路中的总功率。
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律的应用以及焦耳定律的应用,能正确分析电路连接是解题的关键。
21.【答案】解:(1)水吸收的热量:Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×50kg×(60℃−20℃)=8.4×106J;
(2)已知R1
(3)由图可知,当S1和S2均闭合时,R1和R2并联,由并联电路的电阻特点可知,此时电路总电阻最小,由P=U2R可知此时电功率最大,即高挡位;
高挡位的电路总电阻:R=R1R2R1+R2=44Ω×88Ω44Ω+88Ω=883Ω,
则高挡位的功率为:P高=U2R=(220V)2883Ω=1650W,
高挡位工作1.5h消耗的电能为:W=p高t′=1650W×1.5×3600s=8.91×106J;
由(1)知水吸收的热量:Q吸=8.4×106J,
则电热水器此挡位的加热效率:η=Q吸W×100%=8.4×106J8.91×106J×100%≈94.3%。
答:(1)将50kg的水从20℃加热到60℃,水吸收的热量是8.4×106J;
(2)该电热水器低挡位工作时的功率是550W;
(3)当电热水器用高挡位加热,将50kg的水从20℃加热到60℃用时1.5h,电热水器此挡位的加热效率为94.3%。
【解析】(1)已知水的质量、水的比热容、水的初温和末温,根据Q吸=c水m(t−t0)可求出水吸收的热量;
(2)由图可知,该电路有三种情况,分别是只含R1的简单电路,只含R2的简单电路和R1、R2的并联电路,并联电路的总电阻小于其中任一用电器的电阻;
已知R1
(3)由P=U2R可知高挡位工作时,电路总电阻最小,即两个电阻并联时,根据R=R1R2R1+R2求出两电阻并联时的总电阻,根据P=U2R求出高挡位的电功率,再根据W=Pt求出高挡位工作1.5h消耗的电能,最后根据η=Q吸W×100%求出电热水器此挡位的加热效率。
本题考查了比热容、电功率、电能和热效率的相关计算,分析清楚电热水器何时为低挡位,何时为中挡位,何时为高挡位是解题的关键。实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
2.4
2.7
电流I/A
0.26
0.30
电阻R/Ω
9.2
9.0
电阻的平均值R/Ω
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