2024年内蒙古呼和浩特市中考物理试卷(含详细答案解析)
展开1.光,给人类带来光明。下列生活中的光现象,属于光的直线传播的是( )
A. 手影B. 水中倒影
C. 直筷变弯D. 雨后彩虹
2.关于3D打印,其过程是:将固态材料在高温下变成液态材料,喷头按照3D图纸设计轨迹运动,将液态材料喷出,材料迅速冷却后形成立体实物。以上描述的打印过程中,涉及到的物态变化和吸放热,下列表述正确的是( )
A. 先熔化放热,后凝固吸热B. 先升华放热,后液化吸热
C. 先熔化吸热,后凝固放热D. 先液化吸热,后凝华放热
3.瑞瑞是呼和浩特市一名普通初三学生。自从学习初中物理后,他对与人体有关的各项数据产生了浓厚的兴趣。以下是他总结出的自己身体的各项常用数据,其中正确的是( )
A. 他的体温在42.5℃左右B. 身高170cm左右
C. 体重约为1500ND. 百米赛跑的成绩约为5s
4.徐伟同学发现,日常生活中妈妈有很多不规范的用电行为,很容易造成危险。于是他对妈妈的某些用电行为进行了总结,以便及时纠正:①空气开关跳闸后,立即合上;②边给手机充电边用手机打电话;③用湿布擦拭用电器前断开开关;④在不断开电路的情况下,更换日光灯;⑤将三线插头变为两线插头使用;⑥家里电路定期检查,老旧线路及时更换。妈妈的这些行为中不符合安全用电原则的是( )
A. ①②③④B. ②③④⑤C. ①②④⑤D. ③④⑤⑥
5.如图所示是马恒同学在公园里玩滑板车的情形。他站在滑板车上不断蹬地,使滑板车沿水平方向前进,关于此情形,下列说法正确的是( )
A. 不断蹬地使滑板车向前,说明物体的运动需要力来维持
B. 停止蹬地滑板车就会停下来,是因为受到了惯性的作用
C. 运动中的滑板车如果所受外力全部消失,它将做匀速直线运动
D. 当滑板车停下来时,它的惯性将会消失
6.关于电与磁,下列说法正确的是( )
A. 在探究磁生电的实验中,需要用到电源
B. 电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数有关
C. 电磁波与声波的传播都需要介质
D. 风能、水能、太阳能、核能,均为可再生能源
7.每年的3月3日,既是世界听力日,也是全国爱耳日。关于人耳听音:①听歌时,调节音量;②隔着墙能分辨熟悉的声音。分析这两种声现象,其声音特性,下列判断正确的是( )
A. 响度与音调B. 音色与音速C. 响度与音色D. 音调与音速
8.现代科技迅猛发展,不断改变着我们的生活。梁伟同学观察到扫地机器人有这样的特点:(1)闭合S1,扫地机器人开始扫地;(2)同时闭合S1和S2,开启拖地功能(扫拖同时进行)。扫地功能由电动机M完成,拖地功能相当于电阻R。其等效电路图正确的是( )
A. B.
C. D.
9.为了强身健体,泽轩同学每天都要用哑铃锻炼。如示意图所示,泽轩同学平举手臂,静止拿着哑铃。以下受力分析正确的是( )
A. 当感觉肌肉酸软时,是因为哑铃给手的摩擦力大小增大了
B. 哑铃所受重力和手对哑铃的摩擦力是一对相互作用力
C. 哑铃所受重力和手对哑铃的作用力是一对相互作用力
D. 哑铃所受重力和手对哑铃的作用力是一对平衡力
10.晚自习时,教室中正常发光的某一盏灯突然熄灭了;新年联欢会上,一串正常发光的彩灯,某一盏灯灯丝烧断,其他灯正常发光。关于前灯熄灭原因,后灯与其他彩灯连接方式,下列判断正确的是( )
A. 前灯短路 后灯串联B. 前灯短路 后灯并联
C. 前灯断路 后灯串联D. 前灯断路 后灯并联
11.如图所示,海天同学将小球由a点静止释放,小球在管道内沿abcd运动,ab段和bc段内壁光滑,cd段内壁粗糙,a点略高于c点,b点与d点等高。下列说法正确的是( )
A. 从a到c的过程中,小球重力势能不变
B. 小球在c、d两点的动能可能相等
C. 从a到d的过程中,小球运动到d点时,动能最大
D. 从a到d的过程中,小球机械能守恒
12.如图所示电路,R1是不为零的定值电阻,R2是滑动变阻器。电源电压恒定,开关S1、S2、S3处于断开状态。下列判断正确的是( )
A. 只闭合S1和S3,向右移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数变大
B. 只闭合S2,向左移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数减小
C. 只闭合S1和S3,电流表读数为I1;只闭合S2,电流表读数为I2。则I2≥4I1
D. 只闭合S3,电压表读数为U1;只闭合S2,电压表读数为U2,此时,无论如何调节滑动变阻器,U2总是小于U1
二、实验探究题:本大题共4小题,共12分。
13.小邵同学用如图乙所示的实验装置,探究冰熔化时,温度的变化规律。
(1)某一时刻温度计的示数如图甲所示,此时的温度为______ C;
(2)下列措施中能使冰均匀受热的是______(选坝序号);
A.用酒精灯外焰加热;
B.通过水浴法来加热试管中的物质;
(3)根据实验数据绘出冰的温度-时间图像,老师发现小邵和小高两位同学的图像略有不同,如图丙所示,不可能造成这种情况的原因是______(选填序号)。
A.冰的质量不同;
B.酒精灯火焰不同;
C.烧杯中水的质量不同;
D.冰的初温不同。
14.小时候,赫仑同学常常听姥爷说,“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”,当他学完光学后,回去给姥爷演示了如下实验。为让实验更准确,请完成下列问题:(1)如图所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把______(选填“薄”或“厚”)玻璃板竖直地架立于白纸上;
(2)将两个完全相同的跳棋棋子A和B分别立于玻璃板前后,并移动B直至与A的像重合,测量并记录相关数据。多次改变A的前后位置,重复以上实验。他多次实验的目的是______(选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”);
(3)分析相关数据,发现平面镜所成的像是虚像,像与实物等大,像距等于物距。“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”,这种说法是______(选填“正确”或“错误”)的。
15.小迪同学利用弹簧测力计、烧杯、水(ρ水=1.0×103kg/m3)、未知密度的小石块、咸奶茶和不吸水的细线,巧妙地设计实验,完成了:
①浮力相关内容的复习;
②测量内蒙古风味美食或奶茶的密度。
请完成下列问题:
(1)要测量小石块浸没在水中的浮力,最合适的实验顺序是______(选填“A→B”或“B→A”);
(2)根据上述实验数据计算出小石块的密度是______kg/m3;
(3)咸奶茶的密度表达式ρ茶=______(用F1、F2、F3、ρ水)。
16.为了测量一个标有“3V”字样的小灯泡的电阻,小伟同学用两节干电池、标有“20Ω,2A”字样的滑动变阻器,以及开关、电压表和电流表设计了如图1所示的电路。
(1)小伟连接好电路后,检查发现电路中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的导线;
(2)再次连接电路时,小伟又发现电压表无法正常使用。无奈、思考、创新,小伟用剩余实验仪器,重新设计了如图2所示的电路。并按照如下步骤操作:
①将滑动变阻器调到最右端,闭合开关,读出此时电流表示数为0.12A;
②再将滑动变阻器调到最左端,闭合开关,读出此时电流表示数为0.30A;
(3)如果认为灯丝电阻不变,根据以上数据,小伟顺利地计算出了灯泡的电阻值为______;
(4)小伟操作后反思,认为灯丝的电阻受到温度的影响,电阻值会发生变化,因此测出的灯泡的电阻值并不准确,与真实值相比,应该比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
三、简答题:本大题共1小题,共4分。
17.(1)一个圆形铁片由“冷若冰霜”,变成“炙手可热”。甲同学认为一定是通过加热方式实现的,乙同学认为不一定是通过加热方式实现的,还有其他的实现方式。你认为哪位同学正确?请简要说明理由。
(2)丙同学认为:热量只能是由高温物体向低温物体传递,但是,丁同学却认为,只要条件合适,热量也可能由低温物体向高温物体传递。你认为哪位同学正确?请举例说明。
四、计算题:本大题共7小题,共30分。
18.骑自行车,去呼和浩特市东郊的大青山山顶看日出,是一件非常美好的事情。某天早晨,骑行爱好者小高,沿某段平直公路骑行时,看了两次码表(如表所示)。小高和自行车总质量60kg,其所受阻力恒为总重力的0.05倍。求:
(1)小高这段骑行的平均速度;
(2)某段小高匀速骑行,此时牵引力的大小。
19.如图甲所示,是L1、L2两个灯泡的I−U图象,请根据图像所给信息进行计算:
(1)若两灯泡串联在电路中(如图乙所示),此时电流表的示数为0.3A。求此时两灯泡的电阻;
(2)保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图丙所示),求此时电流表的示数。
20.杠杆是一种让人类突破自身力量极限的简单机械。如图所示,OA长20cm,OB长120cm,张宇同学竖直下压B端,重物被竖直匀速顶起10cm,已知重物质量为270kg,求:
(1)若不计杆重和摩擦,上述过程在B端施加多大的力;
(2)若实际使用600N的力,则这个过程的机械效率。
21.丹妮在姥姥家发现了一个多功能养生壶(如图甲)。该品牌养生壶的电路原理图,如图乙所示。其中R1、R2都为阻值不变的电阻丝,且R1=R2,S1、S2为温度控制开关,该养生壶通过S1的通断和S2的接A或B,来实现高、中、低三个挡位的变化。求:
(1)若让该养生壶在低温挡下工作,则S1须______(选填“通”或“断”),且S2须______(选填“接A”或“接B”或“不接”);
(2)该养生壶高温挡标有“220V,800W”,此挡下正常工作10分钟,计算养生壶让图丙电能表指示灯闪烁的次数和电阻R1的大小。
22.(1)如图1所示,是玉伟同学自制的一个昆虫观察罐,盖子是一个透明的光学镜头。通过盖子可以看到罐底的小昆虫成一个正立、放大的像,则盖子相当于______(选填“凸透镜”或“凹透镜”),盖子到罐底的距离______(选填“大于”、“小于”或“等于”)焦距,当昆虫靠近瓶盖,则看上去昆虫______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)如图2所示,一束光从水中斜射入空气,请大致画出其折射光线(画出法线)。
23.为了保证设备能够正常运转,某大型实验室设计了如图所示的应急供电线路系统。其中发电机为柴油发电机,输出电压为260V,发电机到实验室的距离为200m,每条输电线每千米电阻为0.5Ω,实验室得到的电压为220V,则:
(1)发电机发电的过程是将燃料的______转化为电能(选填“机械能”或“化学能”);
(2)求输电线路上的电流大小;
(3)求实验室中所有用电器的总功率;
(4)若该发电机的效率为40%,则应急供电1h消耗柴油多少kg。(柴油的热值为4.0×107J/kg)
24.子英同学在青城公园看到,工人们正从湖中打捞一个圆台型石墩。示意图如图所示。图1为石墩,图2为打捞简图。已知湖深2m,石墩高0.3m,体积0.07m3,密度ρ石=2.8×103kg/m3。把石墩从水底上拉的过程中,汽车一直向右匀速运动,速度大小为1.5m/s。(不计水的阻力、绳重和滑轮的摩擦,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)上升的过程中,石墩未露出水面前所受的浮力大小;
(2)打捞前,石墩上表面受到的水产生的压强;
(3)石墩从水底到将要露出水面的过程中,汽车拉力所做的功;
(4)整个打捞过程,汽车拉力做功的最大功率。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、阳光下的手影是由光的直线传播形成的,故A符合题意;
B、水中倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C、水中筷子反射的光是从水中斜射入空气中,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线看时,看到的是折射光线反向延长线形成的筷子的虚像,比筷子的实际位置要浅些,所以感觉水中的筷子向上折断了,故C不符合题意;
D、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选:A。
(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;
(2)光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、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理的理念。
2.【答案】C
【解析】解:将固态材料在高温下先变成液态材料,属于熔化过程,需要吸热,将液态材料喷出,材料迅速冷却后形成立体实物,是凝固过程,需要放热,故先熔化吸热,后凝固放热。
故选:C。
物质由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。熔化吸热,凝固放热。
分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3.【答案】B
【解析】解:A.人体正常体温在37℃左右,故A错误;
B.中学生的身高在170cm左右,故B正确;
C.中学生的重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故C错误;
D.中学生百米赛跑的成绩约为15s,故D错误。
故选:B。
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。
4.【答案】C
【解析】解:①空气开关跳闸后,必须检修后才能合闸,故①错误;
②手机在充电时使用,容易引发事故,手机充电结束后,应该直接拔掉充电器,充电器长时间通电易发热而引发火灾,故②错误;
③生活用水是导体,用湿布擦拭用电器前,防止触电,必须断开开关故③正确;
④更换灯泡、搬动家用电器前应先断开电源开关,在不断开电路的情况下,更换日光灯容器触电,故④错误;
⑤将三线插头变为两线插头使用,金属外壳不能接地,容易触电,故⑤错误;
⑥家里电路定期检查,老旧线路及时更换,故⑥正确。
综上可知,这些行为中不符合安全用电原则的是①②④⑤。
故选:C。
(1)空气开关跳闸后,必须检修后才能合闸;
(2)生活用水是导体;
(4)更换灯泡、搬动家用电器前应先断开电源开关;
(5)三脚插头是用来将用电器的金属外壳与地线连接。
本题考查安全用电的常识,解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答,为防止因电带来的伤害,要注意安全用电原则。
5.【答案】C
【解析】解:A、停止蹬地后,运动的滑板车受阻力而停下来,不断蹬地使滑板车向前是为了与摩擦力平衡,不能说明物体的运动需要力来维持,故A错误;
B、停止蹬地滑板车就会停下来,是因为受到了阻力作用,改变其运动状态,故B错误;
C、若在滑行过程中,人和车受到的外力突然全部消失,滑板车会保持原来的速度做匀速直线运动,故C正确;
D、惯性是物体的属性,任何时候都具有惯性,故D错误。
故选:C。
(1)力可以改变物体的运动状态;
(2)一切物体都具有惯性;
(3)一切物体在不受力时总保持静止或匀速直线运动状态。
本题考查了牛顿第一定律等知识,是一道基础题,掌握课本知识即可解答。
6.【答案】B
【解析】A.在探究磁生电的实验中,需要用到电流计,不需要电源,故A错误;
B.电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数有关,电流越大、线圈匝数越多,磁性越强,故B正确;
C.电磁波的传播不需要介质;声波的传播需要介质,故C错误。
D.风能、水能和太阳能属于可再生能源;核能短期内很难再生,属于不可再生能源,故D错误。
故选B。
①探究电磁感应现象需用电流计指针是否偏转,判断是否产生感应电流;
②影响电磁铁磁性的强弱因素:电流的大小、线圈的匝数;
③电磁波的传播不需要介质;声波的传播需要介质;
④可长期提供能量的、短期再生的能源是可再生能源;短期内很难再生的能源是不可再生能源。
本题考查电磁感应、影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁波和声波的传播、能的分类,综合性强,难度不大。
7.【答案】C
【解析】听歌时,调节音量大小是指声音的响度。
不同人发出声音主要是音色不同,所以分辨出熟悉人的声音是依据音色不同。
故选:C。
声音有三个特征,即音调、响度、音色,音调是指声音的高低,响度是指声音的大小或强弱,音色是指声音的品质和特色。
掌握声音的三个特征,包括定义、影响因素,在实际生活中能区分开,属于基础知识的考查。
8.【答案】A
【解析】解:根据题意可知:当开关S1闭合时,电动机M开始工作,说明开关S1控制电动机M;同时闭合S1和S2,开启拖地功能(扫拖同时进行),这说明S2控制电阻R;S1在干路上,S2在电阻R的支路上,电动机M与电阻R并联,故A正确,BCD错误。故选:A。
根据题意分析两个开关的连接方式,然后选择合适的电路图。
会根据要求设计串、并联电路,同时会根据已知电路分析出符合要求的电路是解决本题的关键。
9.【答案】D
【解析】解:A、泽轩同学平举手臂,静止拿着哑铃,竖直方向哑铃受到的重力和手对哑铃的摩擦力平衡,当感觉肌肉酸软时,哑铃的重力没有增加,摩擦力不变,故A错误;
BCD、哑铃处于平衡状态,受力平衡,在竖直方向上,手对哑铃的摩擦力与哑铃所受重力是一对平衡力,故BC错误,D正确。
故选:D。
(1)根据二力平衡条件分析摩擦力的大小变化;
(2)相互作用力的条件:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(3)二力平衡的条件:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上
本题的关键:静止的物体受到平衡力作用,根据二力平衡条件进行判断。
10.【答案】D
【解析】解:教室中正常发光的某一盏灯突然熄灭了,其他灯不受影响,由于是并联电路,故灯泡的故障是断路;新年联欢会上,一串正常发光的彩灯,某一盏灯灯丝烧断,其他灯仍能正常发光,它们之间互不影响,则它们的连接方式是并联,故ABC错误,D正确。
故选:D。
串联电路中只有一条电路路径,用电器之间相互影响;并联电路由两条或两条以上电流路径,用电器之间互不影响。
本题考查了串、并联电路的辨别,属于基础题目。
11.【答案】B
【解析】解:A.从a到c的过程中,高度先降低后增大,小球重力势能先变小后变大,故A错误;
B.小球在c、d两点的动能可能相等,由于存在摩擦阻力,故可能做匀速运动,动能可能相等,故B正确;
C.从a到d的过程中,ac过程机械能不变,b点的动能最大,cd过程有摩擦力,故d动能小于b,因而小球运动到b点时,动能最大,故C错误;
D.从a到c的过程中,小球机械能守恒,cd过程机械能转化为内能而减小,故D错误。
故选:B。
(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)动能与势能转化过程,存在摩擦阻力,机械能转化为内能。
本题考查动能与势能的转化及其有关因素,属于中档题。
12.【答案】D
【解析】解:A.只闭合开关S1和S3定值电阻和滑动变阻器并联,它们的电压都等于电源电压,向右移动R2的滑片,R2接入的电阻变大,电流变小,电压表示数不变,故A错误;
B.只闭合开关S2,滑动变阻器和定值电阻串联,向左移动R2的滑片,滑动变阻器接入的阻值变小,总电阻变小,根据I=UR,电流表示数变大,电压表示数U1=U−IR1,电压表示数变小,故B错误;
C.闭合开关S1和S3时,电流表示数I1=UR1+UR2,只闭合开关S2,电流表示数I2=UR1+R2
所以 I1>I2,故C错误;
D.只闭合开关S3,电压表示数为U1即为电源电压,只闭合开关S2,滑动变阻器的和定值电阻串联,电压表示数为U2是滑动变阻器两端电压,在串联电路中,电源电压大于分电压,故D正确;
故选:D。
A.只闭合开关S1和S3定值电阻和滑动变阻器并联,它们的电压都等于电源电压,向右移动R2的滑片,滑动变阻器接入的电阻变大,支路电流变小,另一支路电流不变;
B.只闭合开关S2,滑动变阻器和定值电阻串联,向左移动R2的滑片,滑动变阻器接入的阻值变小,电流变大,电压表的示数变小;
C.只闭合开关S1和S3定值电阻和滑动变阻器并联,电流表示数等于两支路电流之和,只闭合S2定值电阻和滑动变阻器串联,电流等于电源电压处于它们的电阻之和;
D.只闭合开关S3,电压表示数为U1即为电源电压,只闭合开关S2,滑动变阻器和定值电阻串联,电压表示数为U2为滑动变阻器的电压,在串联电路中分电压小于总电压;
本题考查了滑动变阻器的工作原理,串并两电路分电压和总电压的关系,并联电路中总电流和支路电流的关系。
13.【答案】−14BD
【解析】解:(1)该温度计的分度值为1℃,示数在0℃以下,所以温度计的示数为−14℃;
(2)实验时,为了使物质均匀受热,可以使用水浴加热法,故选:B;
(3)由图像可知:初温相同,小高实验达到熔点所需时间更长,所以小高可能用的冰比小邵多,小高可能用酒精灯火焰较大;烧杯内水的质量不影响冰熔化时间,故CD不可能。
故答案为:(1)−14;(2)B;(3)CD。
(1)对温度计进行读数时,要先观察温度计的量程和分度值;
(2)实验中,使用水浴加热法,可以保证使物质均匀受热;
(3)两次实验熔化所需时间不同,分析影响实验时间的因素即可。
本题考查“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验,难度稍微有点大。
14.【答案】薄 得到普遍规律 错误
【解析】解:(1)蜡烛A透过玻璃板中成的像有重影,是因为玻璃板较厚,蜡烛通过前后板都能成像,所以应用较薄的玻璃板进行实验;
(2)在“探究平面将成像特点”的实验时,多次改变A的前后位置,重复以上实验,目的是使实验结论具有普遍性,避免结论的偶然性。
(3)物近像大,那是视觉的差异,不符合平面镜成像的特点.故这种说法是错误的。
故答案为:(1)薄;(2)得到普遍规律;(3)错误。
(1)玻璃板太厚,两个面分别当作反射面而出现两个像,造成重像,影响到实验效果;
(2)探究规律实验,应多次测量,避免偶然性;
(3)平面镜所成像与物的大小相等。
本题探究“平面镜成像特点”,考查对器材的要求、操作过程及成像规律的运用。
15.【答案】A→B2.8×103 F1−F3F1−F2×ρ水。
【解析】解:(1)因为物体完全浸没在水中时所受的浮力等于空气中弹簧测力计的示数减去水中弹簧测力计的示数,所以应先测石块在空气中弹簧测力计的示数,再测石块在水中弹簧测力计的示数,合理的测量顺序是A→B;
(2)由图A可知,石块的重力为:G=F1=2.8N,图B可知石块浸没在水中时受到的拉力为:F2=1.8N,
石块浸没在水中时受到的浮力为F浮1=G−F2=2.8N−1.8N=1N,
由F浮=ρ液gV排可知石块的体积为:V=V排1=F浮1ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=10−4m3,
由G=mg=ρVg可知,石块的密度为:ρ=GVg=2.8N10−4m3×10N/kg=2.8×103kg/m3;
(3)由图C可知石块浸没在咸奶茶中时受到的拉力为:F2=1.7N,
石块浸没在咸奶茶中时受到的浮力为F浮2=G−F3=F1−F3,
由F浮=ρ液gV排可知,咸奶茶的密度表达式ρ茶=F浮2V排2g=F1−F3Vg=F1−F3F浮1ρ水g×g=F1−F3F1−F2×ρ水。
故答案为:(1)A→B;(2)2.8×103;(3)F1−F3F1−F2×ρ水。
(1)物体完全浸没在水中时所受的浮力等于空气中弹簧测力计的示数减去水中弹簧测力计的示数;
(2)(3)根据称重法分别求得在水中和在咸奶茶中的浮力,利用F浮=ρ液gV排计算出石块的体积,根据F浮=ρ液gV排计算出咸奶茶的密度。结合G=mg及密度计算公式求得石块的密度。
本题主要考查学生科学猜想和控制变量法的应用以及应用到了称重法浮力的计算、阿基米德原理公式的应用,学生应该学会控制变量法的应用,提高分析问题的能力。
16.【答案】13.3Ω偏小
【解析】解:(1)
(3)滑动变阻器滑到最右端时,电流为I1滑动变阻器的最大值R大,I1(R大+R灯)为电源电压,当滑动变阻器调到最左端时电流为I2,I2R灯也是电源电压,所以
I1(R大+R灯)=I2R灯,
R灯=I1R大I2−I10.12A×20Ω0.30A−0.12A≈13.3Ω,
(4)若考虑灯电阻的变化,设滑动变阻器调到最右端时,灯泡的电阻为R灯−ΔR,
电源电压U=I1(R大+R灯−ΔR)=I2R灯
R灯=I1R大−I1ΔRI2−I1
(1)滑动变阻器接上面两个接线柱时,滑动变阻器短路;
(2)当滑动变阻器滑到最右端时,I1(R大+R灯)为电源电压,当滑动变阻器调到最左端时,电流I2R灯也是电源电压;
(3)若R灯两种状态下不变,可求出R灯
(4)设当滑动变阻器滑到最左端时,灯的电阻还是R灯,I2R灯为电源电压,当滑动变阻器滑片调到最右端时,此时灯的电阻为R灯−ΔR,I1(R大+R灯−ΔR)也为电源电压,求出R灯和(3)的结果比较,得出答案
本题考查了电路连接故障分析,根据不同要求小灯泡电阻的计算方法。
17.【答案】答:(1)铁片由“冷若冰霜”,变成“炙手可热”,铁片的温度升高,内能变大,而改变内能的方式除了热传递还有做功,所以还可以通过做功的方式来实现铁片的温度升高,如摩擦铁片,将机械能转化为内能,铁片的温度也会升高,故乙同学的说法正确;
(2)热量自发的从高温物体向低温物体传递,不能自发的从低温物体向高温物体传递。在适当条件下,如机械做功,可以热量也可以由低温物体向高温物体传递。如,冰箱工作时,通过电流做功,将热量从温度较低的内部传递到温度较高的外部,从而保持冰箱内部的低温,故丁同学的说法正确。
【解析】(1)热传递和做功都能改变物体的内能,在改变内能上,两种方式是等效的;
(2)热量自发的从高温物体向低温物体传递,不能自发的从低温物体向高温物体传递。在适当条件下,热量也可以由低温物体向高温物体传递。
本题考查改变内能的方式和热量的传递方向,难度适中。
18.【答案】解:(1)运动的路程s=22km−13km=9km;时间t=5:40−5:10=30min=0.5h;
运动的速度v=st=9km0.5h=18km/h;
(2)小高和自行车总质量60kg,总重力G=mg=60kg×10N/kg=600N;
阻力恒为总重力的0.05倍,f=0.05G=0.05×600N=30N;
匀速骑行受力平衡,牵引力等于阻力大小,F=f=30N。
答:(1)小高这段骑行的平均速度是18km/h;
(2)某段小高匀速骑行,此时牵引力的大小为30N。
【解析】(1)根据表格信息确定路程和时间,结合速度公式计算;
(2)根据G=mg计算重力,结合二力平衡和阻力恒为总重力的0.05倍确定牵引力。
本题考查速度的计算与二力平衡条件的应用,属于中档题。
19.【答案】解:(1)在图乙中,两灯串联,电流表测电路中的电流。
已知电流表的示数为0.3A,即电路中的电流为I=0.3A,由于串联电路中的电流处处相等,
所以通过两灯的电流均为0.3A,根据图甲可知两灯两端的电压分别为:U1=1.8V、U2=4.2V,
根据欧姆定律可得,两灯的电阻分别为:R1=U1I=Ω、R2=U2I=Ω;
(2)在图乙中,根据串联电路的电压规律可得,电源电压:U=U1+U2=1.8V+4.2V=6V;
在图丙中,两灯并联,电流表测干路中的电流,电源电压不变,
由于并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,
所以两灯两端的电压均为6V,根据图甲可知通过两灯的电流大小分别为:I1=0.5A、I2=0.35A,
根据并联电路的电流规律可得,干路中的电流,即电流表的示数为:I=I1+I2=0.5A+0.35A=0.85A。
答:(1)此时两灯泡的电阻分别为6Ω和14Ω;
(2)此时电流表的示数为0.85A。
【解析】(1)在图乙中,两灯串联,电流表测电路中的电流,已知电流表的示数,根据串联电路的电流规律可知通过两灯的电流大小,根据图甲可知两灯两端的电压大小,根据欧姆定律求两灯的电阻;
(2)在图乙中,根据串联电路的电压规律求电源电压;在图丙中,两灯并联,电流表测干路中的电流。根据并联电路的电压规律可知两灯两端的电压,根据图甲可知通过两灯的电流大小,根据并联电路的电流规律可知干路中的电流大小,即电流表的示数大小。
本题考查串、并联电路的电流、电压规律和欧姆定律的应用,根据图像得出相关信息是关键。
20.【答案】解:(1)图中的动力与阻力都在竖直方向,力臂都是水平方向,根据相似的知识知,动力臂与阻力臂之比等于OB与OA的比,LOA:LBO=OA:OB;若不计杆重和摩擦,根据杠杆平衡条件可得:
G⋅LOA=F⋅LBO,即270kg×10N/kg×20cm=F×120cm;
解得:F=450N;
(2)若不计杆重和摩擦,F=450N做功都是有用功,
η=W有用W总=FhF′h=450N×h600N×h×100%=75%。
答:(1)若不计杆重和摩擦,上述过程在B端施加450N的力;
(2)若实际使用600N的力,则这个过程的机械效率是75%。
【解析】(1)根据数学知识分析力臂之比,结合杠杆平衡条件解答;
(2)根据有用功与总功的比值分析解答。
本题考查杠杆平衡条件与机械效率的计算,属于中档题。
21.【答案】断 A
【解析】解:(1)由图乙可知,当开关S1断开,S2接A时,两电阻串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由P=U2R可知,电路中的总功率最小,养生壶处于低温挡;
当开关S1闭合,S2接B时,两电阻并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,总功率最大,养生壶处于高温挡;
当开关S1闭合,S2接A时,电路为R1的简单电路,养生壶处于中温挡;
(2)养生壶高温挡正常工作10min消耗的电能:W=P高t=800W×10×60s=4.8×105J=215kW⋅h,
图丙中1200imp/kW⋅h表示电路中用电器每消耗1kW⋅h电能,电能表的指示灯闪烁1200次,
则养生壶工作10min,电能表指示灯闪烁的次数:n=215kW⋅h×1200imp/kW⋅h=160次;
由P=U2R可知,养生壶高温挡工作时电路中的总电阻:R=U2P高=(220V)2800W=60.5Ω,
由于R1=R2,根据并联电路的电阻特点可知,R=R1R2R1+R2=R1R1R1+R1=R12=60.5Ω,
所以R1=121Ω。
答:(1)断;A;
(2)养生壶让图丙电能表指示灯闪烁的次数为160次;电阻R1的阻值为121Ω。
(1)由图乙可知,当开关S1断开,S2接A时,两电阻串联,当开关S1闭合,S2接B时,两电阻并联,当开关S1闭合,S2接A时,电路为R1的简单电路,根据串并联电路的特点和P=U2R可知养生壶低温挡、中温挡和高温挡的电路连接;
(2)根据W=Pt求出养生壶消耗的电能;图丙中1200imp/kW⋅h表示电路中用电器每消耗1kW⋅h电能,电能表的指示灯闪烁1200次,据此求出养生壶工作10min,电能表指示灯闪烁的次数;
根据P=U2R可求出高温挡工作时电路中的总电阻,根据R1、R2的阻值关系以及并联电路的电阻特点求出R1的阻值。
本题考查串并联电路的特点、电功公式、电功率多挡位问题以及电功率公式的应用,能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。
22.【答案】凸透镜 小于 变小
【解析】解:(1)通过盖子可以看到罐底的小昆虫成一个正立、放大的像,相当于放大镜,则盖子相当于凸透镜,盖子到罐底的距离小于焦距,当昆虫靠近瓶盖,凸透镜成虚像时,物近像近像变小;则看上去昆虫变小;
(2)如图2所示,一束光从水中斜射入空气,过入射点画出法线,根据折射角大于入射角在水面上方画出折射光线,如图所示:
故答案为:(1)凸透镜;小于;变小;(2)见解答。
(1)物体位于凸透镜焦点以内成正立放大的虚像,相当于放大镜;凸透镜成虚像时,物近像近像变小;
(2)光从水中斜射入空气,折射角大于入射角。
本题考查凸透镜成像规律的应用与光的折射,属于基础题。
23.【答案】化学能
【解析】解:(1)发电机发电的过程是将燃料的化学能转化为电能;
(2)发电机到实验室的距离为200m,每条输电线每千米电阻为0.5Ω,输电线的总电阻为:
R线=2×0.2km×0.5Ω/km=0.2Ω,
柴油发电机输出电压为260V,实验室得到的电压为220V,根据串联电路电压规律可知,输电线两端电压为U线=U−U实=260V−220V=40V,
则输电线路上的电流大小为:
I线=U线R线=40V0.2Ω=200A;
(3)根据串联电路电流特点,实验室电路中电流为I=I线=200A,
则实验室中所有用电器的总功率为:
P=U实I=220V×200A=44000W;
(4)若应急供电1小时,发动机输出的电能W=UIt=260V×200A×3600s=1.872×108J,
由η=WQ放×100%可得,消耗柴油完全燃烧释放的热量为:
Q放=Wη=1.872×108J40%=4.68×108J,
由Q放=mq可得,需要消耗柴油的质量为:
m=Q放q=4.68×108J4.0×107J/kg=11.7kg。
答:(1)化学能;
(2)输电线路中的电流为200A;
(3)实验室中所有用电器的总功率为44000W;
(4)应急供电1h消耗柴油11.7kg。
(1)根据能量的转化进行分析;
(2)发电机到实验室的距离为200m,每条输电线每千米电阻为0.5Ω,据此求出输电线的总电阻;根据串联电路电压规律求出输电线分得的电压,利用欧姆定律求出输电线路上的电流大小;
(3)根据串联电路电流特点结合P=UI求出实验室中所有用电器的总功率;
(4)若应急供电1小时,根据W=UIt求出发动机输出的电能,利用η=WQ放×100%求出消耗柴油完全燃烧释放的热量,再根据Q放=mq求出需要消耗柴油的质量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,理清电路中的电压和电流关系是关键,体现了高中物理和初中的联系,有一定的难度。
24.【答案】解:(1)石墩体积V=0.07m3,由阿基米德原理知,浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.07m3=700N;
(2)石墩上表面的深度h=H−h′=2m−0.3m=1.7m;
压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×1.7m=1.7×104Pa;
(3)石墩的重力G=mg=ρgV=2.8×103kg/m3×10N/kg×0.07m3=1960N;
水的拉力F=G−F浮=1960N−700N=1260N;
从水底到将要露出水面的过程中,汽车拉力所做的功W=Fs=1260N×1.7m=2142J;
(4)根据P=Fv,拉力最大时,功率最大,露出水面后,拉力F′=G=1960N;
功率P=Wt=Fst=Fv=1960N×1.5m/s=2940W。
答:(1)上升的过程中,石墩未露出水面前所受的浮力大小为700N;
(2)打捞前,石墩上表面受到的水产生的压强是1.7×104Pa;
(3)石墩从水底到将要露出水面的过程中,汽车拉力所做的功2142J;
(4)整个打捞过程,汽车拉力做功的最大功率是2940W。
【解析】(1)根据阿基米德原理计算浮力;
(2)根据石墩上表面的深度结合p=ρgh计算压强;
(3)根据重力与浮力计算拉力,根据上升的高度计算功;
(4)根据P=Wt=Fst=Fv,拉力最大时,功率最大,据此解答。
本题考查浮力、压强、功和功率的计算,属于中档题。上午5:10
里程13km
上午5:40
里程22km
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