2024年江苏省扬州市邗江区中考二模物理试题(原卷版+解析版)
展开注意事项:本试卷g取10N/kg,答案请写到答题卡上。
一、选择题(共12题,每小题2分,共计24分,每小题只有一个选项正确)
1. “估测”是物理学中常用的一种重要方法。在参加市初中学业水平考试体育测试过程中,某同学对自己及身边一些事物的相关物理量进行了估测,其中最合理的是( )
A. 跑800m的速度约为10m/sB. 跑完800m后人体体温约为36.0℃
C. 考试用跳绳的长度约为2.6mD. 考试用跳绳的质量约为3kg
【答案】C
【解析】
【详解】A.中学生跑800m的时间在200s左右,速度在
左右,故A不符合题意;
B.正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小,故B不符合题意;
C.跳绳的长度通常能够覆盖使用者的身高,并留出一定的额外长度以供跳跃时使用。因而跳绳的长度约为2.6m是合理的,故C符合题意;
D.考试用跳绳的质量较小,约为0.3kg,故D不符合题意。
故选C。
2. 扬州古筝同扬州评话、淮扬菜系一样属于人类非物质文化遗产,扬州在上世纪九十年代被文化部授予“古筝之乡”的美誉,关于琴声说法正确的是( )
A. 演奏古筝时,声音是通过空气的振动而产生的
B. 琴弦的长短不同,发出声音的音色不同
C. 用同样的力拨动琴弦,粗弦比细弦音调高
D. 拨动同一琴弦的力度越大,发出声音的响度越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.演奏古筝时,声音是通过琴弦振动而产生的,故A错误;
B.琴弦的长短不同,琴弦的振动快慢不同,发出声音的音调不同,故B错误;
C.用同样的力拨动琴弦,粗弦比细弦振动慢,音调低,故C错误;
D.拨动同一琴弦的力度越大,琴弦振动幅度较大,发出声音的响度越大,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,在“天宫课堂”第二课中,王亚平老师用沾了结晶核的毛根触碰过饱和乙酸钠溶液形成的液体球,液体球迅速变成“冰球”。下列判断正确的是( )
A. 这一“液体球”变“冰球”的过程需要吸热
B. 冬季“滴水成冰”现象与上述物态变化相同
C. 秋天草木上露珠的形成与上述物态变化相同
D. 冰箱内壁上白霜的形成与上述物态变化相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.液体球迅速变成冰球,液态变成固态,是凝固现象,凝固放热,故A错误;
B.冬季滴水成冰,是水凝固成冰,与上述物态变化相同,都是凝固,故B正确;
C.露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,与上述物态变化不相同,故C错误;
D.冰箱内壁上白霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,与上述物态变化不相同,故D错误。
故选B。
4. 下列关于光现象的描述或解释正确的是( )
A. 小孔成像原理是光沿直线传播
B. 我们能看见水中的铅笔是因为光从空气进入水中发生了折射
C. 白云青山在水中的倒影是利用光的反射成实像
D. 验钞机是利用红外线能使荧光物质发光来辨别纸币的真伪
【答案】A
【解析】
【详解】A.小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,故A正确;
B.我们能看见水中的铅笔是因为铅笔在水中部分反射的光从水中进入空气发生了折射,故B错误;
C.白云青山在水中的倒影是平面镜成像现象,利用光的反射成虚像,故C错误;
D.验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光来辨别纸币的真伪,故D错误。
故选A。
5. 下列关于家庭电路及安全用电的说法,正确的是( )
A. 家庭电路中的空气开关跳闸一定是发生了短路
B. 发现有人触电时,应该迅速用手将其拉开
C. 可以用湿抹布擦拭正在使用的电视机
D. 控制用电器的开关应该串联在火线与用电器之间
【答案】D
【解析】
【详解】A.空气开关跳闸说明电路中电流过大,可能是电路短路了,也有可能是使用用电器的总功率过大,故A错误;
B.发现有人触电后,应立即切断电源,再进行施救,故B错误;
C.生活用水属于导体,所以用湿抹布擦拭正在使用的电视机,可能会发生触电事故,故C错误;
D.家庭电路中,控制用电器的开关应该串联在火线与用电器之间,这样切断时,用电器不带电,故D正确。
故选D。
6. 杠杆在生活中无处不在,如图所示工具在使用过程中属于费力杠杆的是( )
A. 铁皮剪B. 定滑轮
C. 起瓶器D. 镊子
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁皮剪在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.定滑轮在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B不符合题意;
C.起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
7. 为方便居民日常生活,滨海县城多个小区配备了自动售货机,可通过手机扫码(闭合S1)或投币(闭合S2)两种方法启动电动机完成自动售货。当光线较暗时,光控开关S3自动闭合,灯泡开始照明。符合上述情境的电路设计是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】开关与被控制的用电器并联,由题意可知,通过手机扫码使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货,说明两开关并联共同控制电动机;由题知,在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明,由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,则灯泡与电动机并联能独立工作,且只由光控开关S3控制,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. 下列由做饭所联想到的物理知识中,正确的是( )
A. 炒菜用的锅铲正常使用时属于省力杠杆
B. 抽油烟机能将油烟排到室外,是利用流速越大压强越小的原理
C. 高压锅是利用水的沸点随气压增大而降低的原理制成的
D. 菜刀手柄上的花纹是通过增大压力的方法增大摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.炒菜用的锅铲正常使用时,阻力臂大于动力臂,所以该杠杆属于费力杠杆,故A错误;
B.抽油烟机能将油烟排到室外,是利用流速越大压强越小的原理,通过大气压将油烟压出室外,故B正确;
C.高压锅是利用水的沸点随气压增大而增大的原理制成的,故C错误;
D.菜刀手柄上的花纹是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦力,故D错误。
故选B。
9. 如图所示的无线智能手机充电运用了Qi技术,其原理是电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时就会产生电流,图中四个实验能反映受电线圈工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,手机背面的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的。
A.图A是奥斯特实验,说明通电直导线周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图B中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,故B符合题意;
C.图C中有电源,给线圈通电,线圈会转动,说明通电导体受到磁场力的作用,故C不符合题意;
D.图D中铁钉上的线圈匝数不同,吸引的小铁钉数量不同,是探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系,故D不符合题意。
故选B。
10. 甲、乙、丙图分别是“探究不同物质的吸热能力”、“比较不同燃料燃烧放热的本领”和“探究电流产生热量多少与电阻的关系”的实验装置。对比三个实验有以下判断,其中正确的是( )
A. 甲、乙、丙实验都是通过观察温度计升高的示数来比较容器中物质吸热多少
B. 甲、乙、丙中除了图中的器材,还都要用到的测量工具是天平和秒表
C. 甲、乙、丙中被加热物质的质量都要相同
D. 把丙图中的一个烧瓶里的液体换成等质量的另一种液体,就可以完成图甲实验
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图比较水和沙子的吸热能力,是通过加热时间来反映物体吸收热量的多少;乙图是比较酒精和碎纸片热值的大小,通过温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少,故A错误;
BC.甲中控制沙子和水质量相同、吸收的热量相同,同时记录温度升高的数值,吸收相同的热量通过相同的酒精灯火焰加热相同的时间实现,故需要天平和秒表;乙中控制酒精和碎纸片的质量相同、烧杯中的水的质量相同,需要天平,通过温度计温度升高的多少表示燃料放出的热量多少,两种燃料必须燃烧干净,不需要秒表;丙中控制电流相同、被加热液体的种类和质量相同,由于两电阻串联加热时间相同必相同,故需要天平,不需要秒表,故B错误,C正确;
D.把丙图中的一个烧瓶里的液体换成等质量的另一种液体,还需要将两个电阻换成同一阻值的电阻才可以完成图甲实验,故D错误。
故选C。
11. 物理综合实践活动中利用电子式电能表及秒表,下列课题不能开展的是( )
A. 节能灯与白炽灯耗能情况的比较
B. 研究电能表指示灯闪烁快慢与电路电流的关系
C. 电视机处于待机状态时的耗能情况研究
D. 夏天,将空调的制冷温度调高2℃对耗能的影响
【答案】B
【解析】
【详解】A.利用电子式电能表及秒表,可以测量在一定时间内用电器消耗电功率的大小,测量节能灯、白炽灯的电功率,研究节能灯与白炽灯耗能情况,故A不符合题意;
B.电能表指示灯闪烁快说明电路一定时间内消耗的电能多,即电路中用电器的总电功率大,但是电功率与电压和电流都有关系,所以不能利用电子式电能表及秒表开展与电路电流的关系,故B符合题意;
C.利用电子式电能表及秒表,可以测量在一定时间内用电器消耗电功率的大小,测量电视机处于待机状态时的电功率,研究电视机处于待机状态时的耗能情况,故C不符合题意;
D.利用电子式电能表及秒表可以测量夏天将空调的制冷温度调高2℃时的电功率和原来电功率,比较将空调的制冷温度调高2℃对耗能的影响,故D不符合题意。
故选B。
12. 综合实践活动中,兴趣小组的同学设计了一种烟雾报警装置,如图所示是其结构原理图。电源电压为9V且保持不变,报警仪表的量程为0~300mA,R0为定值电阻,阻值为60Ω,R为光敏电阻,其阻值随光强变化如下表,其中“光强(E)”是表示光强弱程度的物理量,单位为坎德拉(cd)。当电路中的电流减小至100mA时,报警器开始报警。下列说法正确的是( )
A. 当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,光敏电阻R的阻值将减小
B. 当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,电路消耗的总功率变大
C. 当报警仪表报警时,光敏电阻R的实际功率为0.6W
D. 若要使该烟雾报警器在烟雾浓度更低时也能报警,R0应选用更大的电阻
【答案】D
【解析】
【详解】A.当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,光强减弱,由表格中数据可知,光敏电阻R的阻值将变大,故A错误;
B.当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,光敏电阻R的阻值将变大,电路的总电阻变大,电源电压不变,根据公式可知,电路消耗的总功率变小,故B错误;
C.当报警仪表报警时,电路中的电流为100mA=0.1A,根据公式可知,此时电路的总电阻为
光敏电阻R的阻值为
R=R总-R0=90Ω-60Ω=30Ω
则光敏电阻R的实际功率为
P实=I2R=(0.1A)2×30Ω=0.3W
故C错误;
D.烟雾浓度更低时,光强强度更强,光敏电阻阻值更小,报警时电流不变,总电阻不变,则R0应选用更大的电阻,故D正确。
故选D。
二、填空题(共8题,每空1分,共计27分)
13. 在制茶过程中,通过加热能使新鲜茶叶中的水分快速_________(填物态变化名称),这便是制茶工序中的“杀青”,用开水能很快泡出茶香、茶色,这是因为温度越高,分子_________越剧烈,夏日荷塘荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴,这表明分子间存在_________。
【答案】 ①. 汽化 ②. 运动 ③. 引力
【解析】
【详解】[1]在制茶过程中,提高液体的温度可以加快汽化,使茶叶变干的更快。
[2]分子运动的剧烈程度和温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
[3]因为分子间存在引力,所以两滴露珠靠近时会融合为一滴。
14. 细心的小明同学发现路边电线杆上有橘红色的“小风车”,他回家用妈妈手机百度:原来鸟类经常衔回铁丝等导电物质筑巢,一旦铁丝搭在线路上,很容易引起事故,放置小风车是用来驱鸟的。铁丝搭在线路上引起的事故可能是 _____(选填“短路”,或“断路”);驱鸟器以风为动力源,风能是____(可再生/不可再生)能源;风轮上加装镜片,它在反复转动时利用光的____(反射/折射)原理在一定区域内形成一个散光区,使鸟类惧光不敢靠近。
【答案】 ①. 短路 ②. 可再生 ③. 反射
【解析】
【详解】[1]铁是电的两导体,铁丝搭在线路上可能会导致两根电线直接相连发生短路,从而引发更严重的事故。
[2]风能在自然界中可以循环再生,是取之不尽、用之不竭的能源,符合可再生能源的特点,所以是可再生能源。
[3]阳光照在镜片上发生镜面反射,随着风轮的反复转动形成散光区。
15. 如图1所示,素有“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”(EAST)取得重大突破,实现了403s稳态运行,创造世界新纪录。它的反应原理与太阳类似,通过________(填“核裂变”或“核聚变”)释放巨大的核能。如图2为核电站发电流程图,在核电站的发电过程中,核电站能量转化是核能→内能→ ________→电能。由于能量转化具有________性,而我们所能利用的能源是有限的,所以需要节约能源。在远距离输送电能时,通常采用________输电的办法减小电能在输送过程中的损耗。
【答案】 ①. 核聚变 ②. 机械能 ③. 方向性 ④. 高压
【解析】
【详解】[1]“东方超环”的反应原理与太阳类似,太阳获得能量的原理是核聚变,则“东方超环”的原理是核聚变。
[2]由图2可知,核电站的能量流程为:核反应堆将核能转化为内能,内能通过汽轮机转化为机械能,再通过发电机转化为电能。
[3]由于能量转化具有方向性,而我们所能利用的能源是有限的,所以我们需要节约能源。
[4]远距离输送电能时,为了减小电能在输送过程中的损耗,根据焦耳定律可知可以通过减小电流的方法。由可知,在输电功率一定时,要减小电流,可以提高电压,所以远距离输电通常采用高压输电的办法。
16. 知识梳理是学习的重要方法,如图是某同学整理的二力平衡知识结构图,请补充完整。
①_____
②_____
③轻质物体A在甲、乙两只弹簧秤的作用下向右做匀速直线运动,乙弹簧秤的示数如图所示,则甲弹簧秤的示数为 __牛。
【答案】 ①. 同一直线上 ②. 静止 ③. 1.6
【解析】
【详解】[1]物体处于平衡状态,此时向右的拉力与向左的拉力是一对平衡力,这两个力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。
[2]当物体处于静止或者匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态。
[3]由图乙,可知弹簧测力计0∼2.5N间有5个格,其分度值为0.5N,读数为1.6N,根据二力平衡可得,甲弹簧秤的示数为1.6N。
17. 探究平面镜成像的特点时,为了便于得到像和物的对称关系。应选用如图所示中的_____(填“a”、“b”或“c”)棋子进行实验;实验分析可得像与物到平面镜的距离_____ 。在上述实验完成后,小明在玻璃板背面粘贴一张不透光的白纸,将玻璃板背面完全遮挡住,小明_______(填“能”或“不能”)看到蜡烛在玻璃板后面的像。
【答案】 ①. a ②. 相等 ③. 能
【解析】
【详解】[1]若像与物出现左右颠倒(左右不对称)现象用a易于发现,用b、c不能辨别。
[2]平面镜所成像与物体大小相等,像与物的连线垂直于镜面,像与物到镜面的距离相等。
[3]平面镜所成的是反射形成的虚像,故在玻璃板背面粘贴一张不透光的白纸,将玻璃板背面完全遮挡住,还能看到蜡烛在玻璃板后面的像。
18. 利用矿泉水瓶做几个小实验
(1)如图1透过装水的瓶子可以看到商标背面的文字被放大了,此时装水的瓶子相对于一个凸透镜,成正立、放大的______(实/虚)像;
(2)如图2将刚喝完的矿泉水瓶盖上盖子扭转加压,然后比谁的瓶盖飞得远。瓶盖飞出时会有“白气”从瓶口冒出,扭转瓶身的目的是对______(填“瓶身”或“瓶内气体”)做功,它的内能会增加,其能量转化情况与单缸四冲程汽油机的______冲程相同;
(3)如图3,将矿泉水瓶注满水并拧紧瓶盖,用圆规的针在瓶身上A处开个小孔,则小孔内______(会/不会)有水喷出。
【答案】 ①. 虚 ②. 瓶内气体 ③. 压缩 ④. 不会
【解析】
【详解】(1)[1] 如图1透过装水的瓶子可以看到商标背面的文字被放大了,此时装水的瓶子相对于一个一个凸透镜,成正立、放大的虚像,应用是放大镜。
(2)[2][3] 扭转瓶身的目的是压缩瓶内的气体,对瓶内气体做功,气体的内能会增加,其能量转化情况与单缸四冲程汽油机的压缩冲程相同,均是机械能转化为内能。
(3)[4] 如图3,将矿泉水瓶注满水并拧紧瓶盖,用圆规的针在瓶身上A处开个小孔,则小孔内的水在大气压的作用下不会有水喷出。
19. 为了方便广大市民和保障学生人身安全,目前扬州市区已有部分校车投入使用。如图所示为某一学校专用校车,车的总质量为4×103kg,车轮胎与地面的总接触面积为0.2m2,则该车对地面的压强是____Pa,这辆校车以20m/s的速度在一段平直公路上匀速行驶5min,消耗柴油2kg,则这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量为_______J;若校车所受阻力约为车重的0.1倍,那么校车发动机的效率为_______。(q柴油=3.0×107J/kg)
【答案】 ①. 2×105 ②. 6×107 ③. 40%
【解析】
【详解】[1]车对地面的压力
F=G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
车对地面的压强
[2]柴油完全燃烧放出的热量
Q放=m'q=2kg×3.0×107J/kg=6×107J
[3]校车匀速行驶,则牵引力
F=f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N
校车行驶的路程
s=vt=20m/s×5×60s=6000m
牵引力做的功
W=Fs=4×103N×6000m=2.4×107J
校车发动机的效率
20. 如图甲,灯泡L标有“220V 100W”字样,闭合开关后,发现灯泡不亮,是什么原因呢?小明和爸爸经过思考后分别用不同的方法进行了检测;
(1)小明找来一标有“220V 25W”的白炽灯作为检验灯替换熔断器(如图乙),闭合开关发现两盏灯均不亮,则故障是_____(短路/断路);
(2)接着小明爸爸找来测电笔,用测电笔测试A、B、C、D四处时,发现只有B处氖管不发光,其他三处氖管均发光,则进一步得出故障情况是_______;
(3)排除故障后重新闭合开关,小明发现两盏灯发光亮度不同,则较亮的灯是______,若不考虑温度对灯泡电阻的影响,则灯泡L的实际功率是______W。
【答案】 ①. 断路 ②. BC断路 ③. 220V 25W ④. 4
【解析】
【详解】(1)[1]闭合开关后,将电路中的其他支路断开,然后断开断路器,将一盏正常的小灯泡接在断路器两端作为检验灯(如图乙),检验灯与灯L串联,发现两盏灯均不亮,说明电路发生断路。
(2)[2]发现电灯L不亮用测电笔测试时,发现在A、C、D四处时,氖管都发光,说明A、C、D都与火线连通,在B处时,氛管不发光,说明B处不与火线连通,则故障可能是BC之间发生了开路。
(3)[3]灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大灯泡越亮。排除故障后重新闭合开关,小明发现两盏灯发光亮度不同,根据知灯L的电阻为
检验灯的电阻为
检验灯与灯L串联,通过两灯电流相等,根据知电阻大的功率大,灯泡亮,故则较亮的灯是检验灯“220V 25W”。
[4]若不考虑温度对灯泡电阻的影响,检验灯与灯L串联后的总电阻为
电路中的电流为
则灯泡L的实际功率是
三、解答题(共9题,共计49分)
21. 如图所示,请画出静止的重锤所受重力的示意图
【答案】
【解析】
【详解】物体受到的重力方向竖直向下,作用点在重心,故画重力的示意图如下
22. 如图,物体AB经凸透镜后在光屏上成像A′B′,F为透镜的焦点,请作出两条入射光线的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】从A点发出的光线经凸透镜折射后,都过A的像点A',据此作出两条入射光线的折射光线,如图所示:
23. 如图是汽车启动装置电路简图,当钥匙插入钥匙孔并转动时(相当于闭合开关),电动机M就启动。试在图括号中标出通电时电磁铁下端的极性并将电动机正确连入电路。
【答案】
【解析】
【详解】由电路图可知,当钥匙插入钥匙孔并转动时,电磁铁中由电流通过,产生磁性,吸引拨片向下运动,带动竖直摆杆转动触碰右侧触电,所以要想达到钥匙插入钥匙孔并转动时电动机M就启动的目的,须将电动机与竖直摆杆相连接;由图可知电路接通时电流从电磁铁的上端流入螺线管中,由安培定则可知电磁铁的上端是N极,下端是S极。如图所示:
24. 如图,小明的爸爸用600N的拉力使重1140N的物体在10s内匀速上升1m,不计绳重和摩擦,则:
(1)小明的爸爸拉绳做功的功率为多少?
(2)若体重为500N的小明也用此滑轮组提升不同物体时,则该滑轮组的机械效率最大为多少?
【答案】(1)120W;(2)96%
【解析】
【详解】解:(1)由题意可得,动滑轮上有2股绳,拉力端的移动距离为
s=2h=2×1m=2m
拉力端移动的速度为
小明的爸爸拉绳做功的功率
(2)不计绳重和摩擦时,由题意可得,拉力为
由题意有
G动=60N
体重为500N的小明也用此滑轮组提升不同物体时,最大的拉力为自身重力,即
F最大=G人=500N
由此可得,提升最大的物重为
则提升物体的有用功为
总功为
滑轮组的机械效率最大为
答:(1)拉绳做功的功率为120W;
(2)最大机械效率为96%。
25. 额定功率为1200W的电热水壶正常工作时,在标准大气压下,把质量为1kg的水从10℃加热到100℃,用时420s,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收热量;
(2)电热水壶的效率;
(3)烧开这壶水可使标有“1200r/(kW•h)”字样的电能表转盘转动多少圈。
【答案】(1)3.78×105J;(2)75%;(3)168
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)由得,加热水过程中,消耗的电能为
电热水壶的效率
(3)烧开这壶水可使标有“1200r/(kW•h)”字样的电能表转盘转动
答:(1)水吸收的热量3.78×105J;
(2)电热水壶的效率75%;
(3)烧开这壶水可使标有“1200r/(kW•h)”字样的电能表转盘转动168圈。
26. 如图所示的三个实验中:
(1)如图是探究小球动能与小球速度关系,实验中是通过观察______________来判断动能大小的;
(2)如图是研究“短路引起熔丝熔断”的实验,应将导线接在_______两点间,闭合开关,造成短路,可引起熔丝熔断;
(3)如图是探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系时,实验中,他们将开关S从a换到b上时,调节滑动变阻器的滑片P,观察电磁铁吸引的小铁钉数目,此时调节滑动变阻器目的是为了使电流_______(保持不变/发生改变)。
【答案】 ①. 木块移动的距离 ②. BD ③. 保持不变
【解析】
【详解】(1)[1]实验中通过观察木块被推动的距离来比较小球动能的大小,木块移动的距离越远,动能越大。这是转换法的运用。
(2)[2]短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路。研究“短路引起熔丝熔断”的实验,应将导线接在小灯泡的两端,即BD两点间,小灯泡被短路,电路中没有用电器,导线直接将电源两极相连。闭合开关,造成短路,电路中电流过大,可引起熔丝熔断。
(3)[3]探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系时,应控制电流相同,改变线圈匝数。实验中,他们将开关S从a换到b上时,接入电路中的线圈匝数变少,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数不变,观察电磁铁吸引的小铁钉数目。此时调节滑动变阻器目的是为了使电流保持不变。
27. 小华同学利用如图所示带容积刻度的试管和矿泉水瓶设计了一种密度计,他测量某液体密度的过程如下:
①在矿泉水瓶中倒入适量的水,将试管放入矿泉水瓶,读出试管浸入水中的体积V0;
②在试管中倒入适量的水,读出此时试管浸入水中的体积V1和试管中水的体积V水;
③将试管中的水倒出擦净重新放入矿泉水瓶,缓缓倒入被测液体,直至试管浸入水中的体积为V1,读出此时试管中液体的体积V液;
④改变 V1重复②③步得到多组 V水、V液值;
⑤根据各次测量值分别计算液体密度,然后求平均值得到液体的密度。
请结合你对该实验的理解,回答下列问题:
(1)根据漂浮的知识,小华推出密度的表达式ρ液=_____(用ρ水、V水、V液表示),补全表格数据,最终测得的液体密度是______;
(2)小华读得空试管浸在液体中的体积V0=12mL,请计算试管的质量为____,考虑试管厚度,判断你算得的质量与真实质量相比是____(“偏大”或“偏小”)。
【答案】 ①. ②. 0.792 ③. 12g ④. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]将试管放入矿泉水瓶时,试管漂浮,则此时试管所受的浮力大小等于重力大小,因此可得
在试管中倒入适量的水后,该试管仍处于漂浮状态,则
在试管中倒入被测液体后,可得
综合可得
[2]此时在第2组数据中,由浮沉条件可得
则最终测得的液体密度为
(2)[3]将空试管浸在液体中时处于漂浮状态,则
则试管的质量为
[4]考虑到试管厚度,则空试管在液体中的体积将比示数显示的体积偏小,则由可知此时算出的试管质量比真实值偏小。
28. 如图所示,小明和同学们在做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)在挑选透镜时,小明把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图1所示的光斑,则应选______(选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验。实验前安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使烛焰、光屏中心位于凸透镜的______上;
(2)实验操作过程中,小明调节蜡烛、光屏至图2位置时,光屏上刚好成清晰的像,则此时光屏上的像应该是倒立、______、实像,利用这个成像原理人们制成了_______(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);
(3)同组的小华只将蜡烛移至0刻度线位置时,发现光屏上像消失了,在不改变蜡烛位置的情况下,为了在光屏上重新看到清晰的像,下列方法不可行的是( )
A. 将光屏向左移 B. 将凸透镜向右移
C. 在凸透镜左边戴上合适的远视眼睛 D. 换一个焦距更大的凸透镜
【答案】 ①. 乙 ②. 主光轴 ③. 缩小 ④. 照相机 ⑤. C
【解析】
【详解】(1)[1]由图1可看出甲透镜使太阳光发散是凹透镜,乙能使太阳光会聚是凸透镜,故应选乙。
[2]为使像呈现在光屏中央,实验开始前应调节烛焰中心、透镜光心、光屏中心在同一高度,即在透镜的主光轴上。
(2)[3][4]根据凸透镜的成像规律,由图2发现,物距大于像距,则物比像大,此时成倒立、缩小的实像,生活中的照相机就是利用这一成像原理工作的。
(3)[5]凸透镜成实像时,物远像近像变小,在原来成像的条件下,将蜡烛移至0刻度线位置时,成像位置在光屏的左侧,将光屏向左移或将凸透镜向右移均可在光屏上得到清晰的像,若换一个焦距更大的凸透镜,则光线成像会聚点会远离透镜,光屏上也可能得到清晰的像,若在光屏的左侧戴上一个远视眼镜,远视眼镜是凸透镜,对光线有会聚作用,会使成像会聚点更靠近凸透镜,光屏上不能得到清晰的像。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
29. 小明利用如图甲所示的装置测量本地大气压的大小,其中弹簧测力计和注射器的自重可忽略不计。
(1)具体实验操作步骤如下:
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
步骤二:如图甲所示安装好器材,不断增加钩码的数量,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为4.6N;
步骤三:如图乙所示用刻度尺测出注射器所有刻度的长度为_________cm;
步骤四:算出大气压强值为__________Pa;
(2)同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是___________;
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,当在右端挂上2N的钩码时活塞开始滑动,此时弹簧测力计示数为0.6N,则活塞与针筒间的摩擦力为______N,若继续增加钩码的数量,则弹簧测力计的示数将_____(选填“增大”、“不变”或“减小”);
③小华根据改进后测得的数据,重新计算大气压的值为________Pa。
【答案】 ①. 5.00 ②. 1.15×105 ③. 排尽气体 ④. 0.6 ⑤. 不变 ⑥. 1.0×105
【解析】
【详解】(1)[1]如图乙所示用刻度尺的分度值为0.1cm,测出注射器所有刻度的长度为
[2]当注射器中的活塞刚开始滑动时,大气压力等于此时的拉力,记下弹簧测力计的示数为4.6N,即大气压力为4.6N。注射器的横截面积为
大气压强值为
(2)[3]将步骤一改为:先将注射器内抽满水,可以将针筒内全部的空气排出,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是时针筒内为真空状态,避免针筒内空气对实验的影响。
[4]取下橡皮帽,重复步骤二的操作,当在右端挂上2N的钩码时活塞开始滑动,此时弹簧测力计示数为0.6N,则活塞与针筒间的摩擦力与活塞受到的摩擦力为平衡力,大小相等,为1.4N。
[5]若继续增加钩码的数量,活塞与针筒间的压力不变,接触面粗糙程度不变,则活塞与针筒间的摩擦力不变,则弹簧测力计的示数将不变。
[6]大气压力为
大气压的值为
30. 小明在学习了伏安法测电阻之后想到,人体也是一种导体,能否用伏安法测量人体的电阻呢?小明设计了如图(a)所示的电路图,并按电路图连接了电路,闭合开关后发现电压表示数很大,但电流表几乎无示数,调节滑动变阻器,电流表、电压表示数几乎不变,根据现象小明猜想有可能:
①滑动变阻器连接了两个上方接线柱或者短路
②电源电压太小,导致电路中的电流过小
③人体的电阻太大,导致电路中电流太小
④人体与电路连接处接触不良发生断路
(1)小明找来朋友小超讨论电路的问题,他们按下列步骤排除电路故障:
步骤一:用一根导线连接在电压表两端,电压表示数突然减小,电流表示数明显增大,滑动变阻器滑动,发现电流表有明显示数变化,可以排除猜想______;(填序号)
步骤二:将滑动变阻器更换为 0~9999Ω变阻箱,当调节变阻箱在 1000~9000 欧姆范围内变化时,观察到电压表示数有了明显的变化,可以排除猜想_______;(填序号)
(2)小超认为只要换用电压更大的电源,就可以顺利完成本实验了,小明不同意,小明作出判断的理由是:____________(只要提出一条理由即可);
(3)最终小明和小超采用了如图(b)所示的方案。选用了分度值更小的灵敏电流计来替换电流表,去掉了电压表和滑动变阻器,以一节新干电池为电源,将自己串联接入电路。如下图灵敏电流计指针有明显偏转。该电流计电流单位μA,此时灵敏电流计的读数是 ______μA;
(4)小明和小超改变电池节数又做了两次试验,记录数据如下:
请你补齐第一组数据____,分析表格中数据可以看出电压越高越危险,因为 ___________ 。你认为该结论的得出是否可靠,说明原因:_________ 。
【答案】 ①. ① ②. ④ ③. 当电压超过人体安全电压,人体会有危险 ④. 40 ⑤. 1.5,0.0004,37500 ⑥. 电压越高,人体电阻越小 ⑦. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]由图(a)得,人体与变阻器串联,电压表测量人体电压,电流表测量电路电流。闭合开关后发现电压表示数很大,但电流表几乎无示数,调节滑动变阻器,电流表、电压表示数几乎不变,
步骤一:用一根导线连接在电压表两端,电压表与人体被短路,电压表示数突然减小,电流表示数明显增大,滑动变阻器滑动,发现电流表有明显示数变化,说明变阻器的连线正确,故可以排除猜想①。
[2]步骤二:将滑动变阻器更换为 0~9999Ω的变阻箱,当调节变阻箱在 1000~9000 欧姆范围内变化时,观察到电压表示数有了明显的变化,说明人体与电路连接处接触正常,即可以排除猜想④。
(2)[3]若电源电压过大,人体两端的电压超过安全电压,会导致人体有危险。
(3)[4]由图得,时灵敏电流计的分度值为10μA,此时灵敏电流计的读数是40μA。
(4)[5]由图(b)得,人体连接在电源两端,灵敏电流计测量电路电流。一节干电池的电压为1.5V,此时电路电流为
由欧姆定律得,人体电阻
即第一组数据的电压为1.5V,电流为0.00004A,电阻为37500Ω。
[6]电压越高,人体的电阻越小,流过人体的电流越大,当电流超过人体的安全电流时,人体会出现危险。
[7]实验中为了得到普遍规律,应换用不同人体进行多次实验,而只通过改变人体两端的电压进行实验,只能得到同一人体的电阻随电压的改变情况,不具有普遍意义。
31. 阅读短文,回答问题。
未来的空中“的士”——飞行汽车
“飞行汽车”之梦正照进现实,3月8日在广州某品牌飞行汽车缓缓升空,飞越广州塔等地标性景观后平稳落地,预计两三年内量产。据悉该产品全机身采用碳纤维材料打造,碳纤维材料是一种比普通钢硬度高10倍的超硬材料,仅次于金刚石的硬度,兼顾安全性和轻量化。该飞行汽车不仅可以地面高速行驶,还可以像直升机一样电动垂直起降,实现空中飞行,不需要超长跑道,灵活性高,可远程驾驶或自动驾驶。该飞行汽车采用10个容量“72V 20A•h”的电池作为动力源,充电半小时,续航时间为35分钟。
如图是该型号飞行汽车,下表是它的部分参数。升阻比是指飞行器在飞行过程中,升力与飞行阻力的比值,当飞行器受到的升力大于或等于总重时才能飞行,飞行器飞行时受到的空气阻力f与迎风面积S、飞行速度v的平方均成正比。
该飞行汽车由8台相同的旋翼电机组成,旋翼电机的转速可通过“电子调速器”(不计阻值)来改变,从而提供竖直方向和水平方向的多档风力。每台旋翼电机产生竖直方向的升力与风叶转速成正比,对应关系如表二;产生的升力与风叶转速之比叫做“动率”。
表一:飞行汽车
表二:每台旋翼电机
(1)碳纤维材料打造全机身,是因为碳纤维具有____小的物理特性;纯电动汽车行驶时极为安静,它减弱噪声的途径是在______(选填“声源处”或“传播途中”);电动汽车的电池是把很多小电池______(选填“串联”或“并联”)在一起来提高驱动电动机的电压;该款飞行汽车“北斗星”定位模块利用_______ 来传递信息。
(2)下列关于该款飞行汽车的说法,正确的是( )
A.旋翼电机与电子调速器应并联接入电路
B.当飞行汽车飞行过程中受平衡力,则它所受升力一定不做功
C.飞行汽车匀速垂直上升过程中,机械能不变
D.飞行汽车在空中飞行时突然沿水平方向加速,其升阻比将变小
(3)如下图是飞行汽车上的平衡警示局部电路图,其中S为重力开关,金属片M可绕O点自由转动,当飞行汽车水平时,M在a、b中间。当它严重左倾时绿灯亮;当它严重右倾时红灯亮。请根据要求补全电路图。____
(4)分析表二数据,当风叶转速为1200r/min时,每台旋翼机动率为___N•min/r。
(5)当该飞行汽车以108km/h的水平速度飞行时,载重为100kg,升阻比为30,则它受到的阻力为___N。充满一次电,70%能量用来水平飞行,最远能飞____km。
【答案】 ①. 密度 ②. 声源处 ③. 串联 ④. 电磁波 ⑤. D ⑥. ⑦. 0.3 ⑧. 140 ⑨. 259.2
【解析】
【详解】(1)[1]碳纤维材料打造全机身,是因为碳纤维具有密度小的物理特性,以减轻飞行器自身的质量,提高飞行器的载重量。
[2]纯电动汽车行驶时极为安静,是在声源处减弱噪声。
[3]要提高驱动电动机的电压,应把很多小电池串联在一起来,提高电压。
[4]飞行汽车“北斗星”定位模块是利用电磁波来传递信息的。
(2)[5]A.旋翼电机与电子调速器是串联接入电路的,故A错误;
B.当飞行汽车飞行过程中受平衡力,则它处于平衡状态,可能静止或匀速直线运动,若匀速直线上升,则升力对飞行汽车做功,故B错误;
C.飞行汽车匀速垂直上升过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度增大,重力势能增大,机械能增大,故C错误;
D.飞行汽车在空中飞行时突然沿水平方向加速,速度增大,根据可知,阻力增大,升阻比将变小,故D正确。
故选D。
(3)[6]当飞行汽车水平时,M在a、b中间,当它严重左倾时M与a接通,绿灯亮,说明绿灯接入电路;当它严重右倾时M与a接通,红灯亮,说明红灯接入电路;电路图如下:
(4)[7]由表格数据可知,当风叶转速为1000r/min时,升力为300N,则动率
当风叶转速为1200r/min时,升力
则动率
(5)[8][9]飞行汽车以108km/h的水平速度飞行时
飞行汽车的总重
由升阻比可知,升力为
由二力平衡条件可知,阻力的大小为
充满一次电,70%能量用来水平飞行,则
最远能飞
光强E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
36
18
12
9
7.2
6
实验次数
V1/mL
V水/mL
V液/mL
ρ/g/cm3
1
15
5.5
7
0.786
2
17.5
8
10
3
20
11
14
0.786
4
22.5
13.5
17
0.794
实验次数
电压U/V
电流I/A
人体电阻R/Ω
1
2
3
0.00012
25000
3
4.5
0.00022
20455
自重/kg
320
最大飞行速度km/h
130
升阻比
20~40
飞行高度/km
1km以下
最大载重/kg
400
旋翼电机总数/台
8
风叶转速(r/min)
1000
升力/N
300
额定电压/V
72
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