2022年黑龙江省龙东地区中考物理适应性考试试卷(三)(含答案)
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这是一份2022年黑龙江省龙东地区中考物理适应性考试试卷(三)(含答案),共43页。试卷主要包含了单项选择题,双项选择题,填空题,探究与实验题,分析与交流题,综合与应用题等内容,欢迎下载使用。
2022年黑龙江省龙东地区中考物理适应性考试试卷(三)
一、单项选择题(每小题2分,共24分。每小题只有一个正确选项)
1.(2分)下列数据中最接近实际的是( )
A.人体的电阻约为50Ω
B.人正常骑自行车的速度约为50km/h
C.对人体的安全电压一般不高于220V
D.中学生正常上楼时克服自身重力做功的功率约为100W
2.(2分)下列关于声现象的说法中,正确的是( )
A.车间工人佩戴耳罩,是在声源处减弱噪声
B.弹吉他时,增大拨动同一根弦的力度可以增大声音的音调
C.抽出罩内空气,听到闹钟声音变小,说明发声体振动减弱
D.把塑料桶底钻个圆孔,用厚塑料膜蒙住桶口,圆孔正对几米远处叠放的纸杯,拍打塑料膜,在听到拍打声的同时,看到纸杯纷纷落下。纸杯被击落的现象说明声可以传递能量
3.(2分)“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,对下列有关节气的诗句或谚语分析正确的是( )
A.霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜的形成是凝华现象
B.清明:“清明时节雨纷纷”,雨的形成是汽化现象
C.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是液化现象
D.“惊蛰云不停,寒到五月中”,云的形成是升华现象
4.(2分)看电视转播的百米赛跑时,我们常常感觉运动员跑得很快,但实际上他们始终处在屏幕内。其中“感觉运动员跑得很快”的参照物是( )
A.看电视的人 B.运动员
C.电视机屏幕 D.运动员所在的跑道
5.(2分)描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A.“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳的影子是光的折射形成的
B.“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的实像
C.“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
D.“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光
6.(2分)如图所示是与压强知识相关的现象及应用,其中分析不正确的是( )
A.对着B管吹气,A管内液柱升高,说明空气流速越大的地方压强越小
B.将自制气压计从山顶移到山脚,管内液柱逐渐下降,说明外界气压变大
C.关闭下游阀门B,打开上游阀门A,闸室和上游水道构成连通器
D.塑料挂钩的吸盘能贴在玻璃表面挂住毛巾等物品,是因为玻璃对吸盘的摩擦力大于吸盘和毛巾的总重力
7.(2分)下列说法正确的是( )
A.物体放出热量,温度一定降低
B.物体的温度不变,其内能就一定不变
C.发生热传递的两个物体一定存在温度差
D.物体的内能增加一定是吸收了热量
8.(2分)如图所示是我国运动员在2022年北京冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿,下列说法中正确的是( )
A.花样滑冰运动员在水平冰面上以某一姿势沿曲线匀速滑行,其运动状态不变
B.速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,其机械能增加
C.自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,重力做功越来越慢
D.冰壶运动员将冰壶推出后,水平冰面上的冰壶在竖直方向上受非平衡力作用
9.(2分)如图所示是一种指甲刀的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.ABC是一个费力杠杆
B.D处刀刃较薄,可以增大压力
C.杠杆ABC上有粗糙的花纹,可以减小摩擦
D.指甲刀有三个杠杆,一个省力杠杆,两个费力杠杆
10.(2分)现在城市的供水系统一般采用变频供水系统,当水压增大时,传感器R阻值变大,电机保持在一个较低转速;一旦用水量加大,水压减小,传感器就会通过提高电机两端的电压来提高转速弥补压力不足。现要求电机转速越高,电表的示数就越大。下列电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
11.(2分)下列说法正确的是( )
A.冬季雪花飞舞是分子热运动现象
B.5G时代的万物互联是利用电磁波来传递信息的
C.彩虹是光的色散现象,验钞机利用了红外线的荧光效应
D.核聚变可提供大量的能量,目前已经被用来进行核电站发电
12.(2分)数码录音笔在录音时,声音使话筒中产生随声音而变化的音频电流,音频电流经放大电路放大后,转变为模拟信号,再通过对模拟信号的采样、编码将模拟信号通过数模转换器转换为数字信号,并进行一定的压缩后进行存储,下图中能和数码录音笔声音录入原理相同的是( )
A. 电磁起重机
B. 扬声器
C. 小小电动机
D. 手摇发电机
二、双项选择题(每小题3分,共9分。每小题有两个正确选项,选项不全但正确得1分,有错误选项不得分)
(多选)13.(3分)如图a所示为汽油机的两个冲程,关于图b所示的四个热学实验,下列说法不正确的是(
A.实验A与汽油机的乙冲程能量转化一致,内能转化为机械能
B.实验B与汽油机的甲冲程能量转化一致,机械能转化为内能
C.实验C所示装置中,一瓶装有空气,另一瓶装有二氧化氮气体(密度比空气大),为说明两种气体混合均匀是由于分子热运动造成的,应将装二氧化氮气体的瓶子放在下面
D.实验D是将两个铅块的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,这说明固体分子之间只有引力作用
(多选)14.(3分)如图所示,用滑轮组提升重物时,若将500N的重物匀速提升1m,所用时间3s,作用在绳子自由端的拉力F为200N(不计绳重及摩擦),则提升重物的过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端被拉下4m
B.做的有用功是500J
C.滑轮组的机械效率为62.5%
D.拉力F的功率为200W
(多选)15.(3分)如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电压表接入电路的量程为0~3V,电流表接入电路的量程为0~0.6A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中,在保证电压表和电流表安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A.电压表示数与电流表示数的比值变大
B.电流表的示数变化范围为0.2~0.3A
C.滑动变阻器R2两端的电压由4V减小到3V
D.电路总功率的变化范围为0.4~0.9W
三、填空题(每空1分,每小题2分,共24分)
16.(2分)利用微信“扫一扫”功能,通过智能手机的摄像头扫描如图所示的健康码可快速获取健康信息,手机摄像头相当于一个 透镜。健康码图案通过手机摄像头成 (填“实”或“虚”)像。
17.(2分)小刚将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后.就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”(如图所示)。这一现象说明用摩擦的方法可以使 (填“电子”或“分子”)发生转移。同时还说明两只气球带的是 (填“同种”或“异种”)电荷。
18.(2分)体积和质量都相等的铁球、铜球和铅球(ρ铁<ρ铜<ρ铅),则三个球一定是空心的是 ,可能是空心的是 。
19.(2分)如图是我国古代发明的指南针﹣﹣司南,能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场,指南针静止时它的南极指向地理的 极附近。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,是因为 产生了磁场。
20.(2分)某品牌汽车的总质量是1800kg,车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2m2。当汽车以输出功率60kW在市区外水平路面上做匀速直线运动时,运动速度v1=72km/h;当汽车将要进入市区时,司机减小了油门,使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶。汽车的速度与时间关系如图所示,设运动过程中汽车所受阻力不变。该汽车静止时对水平地面的压强是 Pa。t2时间后汽车运动的速度v2大小是 m/s。
21.(2分)如图所示,闭合开关S1、S3,断开S2,若此时电流表A1和A2的示数之比为2:3,则R1与R2的电阻之比为 ,R1与R2消耗的电功率之比为 。
22.(2分)若一辆小汽车一年行驶两万公里,消耗2t汽油,这些汽油完全燃烧放出 J的热量,某次行驶过程中,该汽车所用单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3000r/min,在1s内汽油机对外做功 次。(已知汽油的热值大约为4.6×107J/kg)
23.(2分)小明在家中进行综合实践活动“对家庭用电的调查研究”。
(1)在观察供电箱时看到如图甲所示的情景,其中A、B分别为漏电保护器和空气开关,它们的作用是不同的。当电路中电流过大时, (填“A”“B”或“A和B都”)能自动断开。
(2)在观察插座时看到如图乙所示的三孔插座,其中①孔应与 相连。
24.(2分)把一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后漂浮在水面上且有5.7N的水溢出;将其取出擦干后,轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,物块沉入烧杯底部且有4.8N的酒精溢出。则物块在水中受到的浮力是 N,物块的密度是 kg/m3。(物块不吸水,不吸酒精,ρ酒精=0.8g/cm3)
25.(2分)甲、乙两地相距50km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路,为了确定短路的位置,检修员在甲地将电压表、电流表和电源接入如图所示的电路进行测量。
(1)电压表应接到图中的 (填“A、B”、“A、D”或“B、C”)之间。
(2)电压表连接正确后,若电压表和电流表的示数分别为4V和0.5A、则短路位置到甲地的距离是 km。
26.(2分)一个标有“6V 3W”的小灯泡接在9V的电源上,若使灯泡正常发光,应该给它 联一个 Ω的电阻。若小灯泡两端的实际电压是3V,则小灯泡的实际功率是 W。(不考虑灯丝电阻的变化)
27.(2分)如图所示是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与 的关系”的实验装置图。若电路中的电流为0.5A,则电阻丝R1在2min内产生的热量是 J.
四、探究与实验题(28题8分,29题6分,30题6分,共20分)
28.(8分)小亮用如图1甲所示的装置探究海波的熔化规律。
(1)组装器材时,应先固定 (填“A”、“B”或“C”)装置。
(2)下列措施不能使海波受热均匀的是 。
A.加热过程中不断搅拌
B.通过水给试管加热
C.温度计的玻璃泡全部插入海波中
(3)根据实验数据绘制出海波温度﹣时间图象如图1乙所示.t0时刻后试管内出现液态海波,由图象可知,海波熔化时吸热,温度 。
(4)若液态海波的沸点与水的沸点相同,继续加热到水沸腾时,试管里的液态海波 (填“能”或“不能”)沸腾。
(5)如图2所示是探究平面镜成像特点的实验装置图。
①用玻璃板代替平面镜的目的是 。
②在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A.拿与蜡烛A完全相同的未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板前观察,直至它与蜡烛A与像完全重合。这说明像与物大小 。
③移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放置一光屏。光屏上不能接收到蜡烛A的像。说明平面镜所成的像是 像。
④某同学在做实验时无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B都无法使它与前面的蜡烛A的像完全重合,出现这种现象的原因是玻璃板与桌面 。
29.(6分)小明同学家里有一块盆景石(盆景石可吸水),他想用天平和量筒测量这块盆景石的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码移到标尺左端的 处,分度盘的指针如图甲所示,应将平衡螺母向 端调节,使横梁平衡。
(2)从盆景石上取下一小块作为样品,用调节好的天平称其质量,天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则样品的质量为 g。
(3)在量筒中装入适量的水,量筒中的液面位置如图丙所示,用细线系着样品,使它浸没在水中,量筒中液面位置如图丁所示。盆景石的密度为 kg/m3。
(4)小明同学认为:因为盆景石吸水,上述实验中测得盆景石的密度会偏 (填“大”或“小”),理由是 。
30.(6分)如图甲所示是某同学探究电流与电阻的关系的实验电路。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω。
(1)该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中有一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根导线打上“×”,并补画出正确的连线。
(2)电路改接正确后,闭合开关并移动滑片,发现电流表有示数,电压表示数始终为“0”,电路发生的故障可能是定值电阻 。
(3)排除故障后,先用5Ω定值电阻进行实验。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表示数如图丙所示,则电路中的电流为 A。断开开关,保持滑片位置不动,将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,向 (填“左”或“右”)移动滑片直至电压表的示数为 V,并记录此时电流表的示数。
(4)该同学还想多测量几组数据,但是他不能选用的定值电阻是 。
五、分析与交流题(每小题4分,共8分)
31.(4分)2021年10月16日,神舟十三号载人飞船成功发射。如图所示是火箭发射升空时的情景。在火箭点火时,高温的燃气向下喷射,同时火箭底部的水池中涌出大量的“白气”,火箭和飞船就逐渐加速向上腾空而起,场面蔚为壮观。火箭在上升过程中,其头部表面的温度急剧升高。
根据上面提供的信息,请你回答下列问题。
(1)问题:水池中涌出的大量“白气”是怎样形成的?
回答: 。
(2)问题:火箭向下喷射高温燃气,为什么能腾空而起?
回答: 。
(3)请你再提出一个与情景有关的问题并回答。
问题: ?
回答: 。
32.(4分)如图所示,行驶中的公交车在遇到紧急情况刹车时,乘客会向前倾,请你利用初中所学的物理知识解释这种现象形成的原因。
六、综合与应用题(33题7分,34题8分,共15分)
33.(7分)钓鱼岛自古以来就是中国固有领土,早在1373年我国渔民就已经发现了钓鱼岛,如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛附近巡航。
(海水密度取1.02×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)若该船的声呐探头距海面深度为10m,则该声呐探头受到海水的压强是多少?
(2)该船满载时排开海水体积为3000m3,此时船受到的浮力和重力各是多少?
(3)该公务船以36km/h的速度匀速航行5h,若航行时受到阻力为船重的0.05倍,则这一过程中动力所做的功是多少?
34.(8分)如图1所示的养生壶是指一种用于进行养生保健的可以烹饮的容器,类似于电热水壶,装满水时水的质量是1.8kg,有加热和保温两挡,简化的工作电路如图2所示。某次该养生壶装满初温为20℃的水,接在家庭电路中,它正常工作时的功率和时间关系如图3所示(外界大气压为1个标准大气压,电阻不随温度发生改变)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)电阻R2的阻值是多少?
(2)若通电后正常加热10min恰好将一满壶水烧开,养生壶的加热效率是多少?(结果保留到0.1%)
(3)若关闭家里其他用电器,只让“保温”状态的养生壶工作,发现电能表(如图4所示)的转盘在5min内转了100转,则此时养生壶的实际保温功率为多少?
2022年黑龙江省龙东地区中考物理适应性考试试卷(三)(解析版)
一、单项选择题(每小题2分,共24分。每小题只有一个正确选项)
1.(2分)下列数据中最接近实际的是( )
A.人体的电阻约为50Ω
B.人正常骑自行车的速度约为50km/h
C.对人体的安全电压一般不高于220V
D.中学生正常上楼时克服自身重力做功的功率约为100W
【分析】首先要对选项中涉及的几种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。
【解答】解:A、正常情况下,人体电阻在104Ω~105Ω之间,故A不符合实际;
B、人正常骑自行车的速度在5m/s=5×3.6km/h=18km/h左右,故B不符合实际;
C、人体安全电压为不高于36V,故C不符合实际;
D、普通中学生的体重约为G=500N,如果登上三楼,其上升的高度约为h=(3﹣1)×3m=6m,时间约为t=30s,克服自己的重力做的功W=Gh=500N×6m=3000J,做功的功率约为P===100W,故D符合实际。
故选:D。
2.(2分)下列关于声现象的说法中,正确的是( )
A.车间工人佩戴耳罩,是在声源处减弱噪声
B.弹吉他时,增大拨动同一根弦的力度可以增大声音的音调
C.抽出罩内空气,听到闹钟声音变小,说明发声体振动减弱
D.把塑料桶底钻个圆孔,用厚塑料膜蒙住桶口,圆孔正对几米远处叠放的纸杯,拍打塑料膜,在听到拍打声的同时,看到纸杯纷纷落下。纸杯被击落的现象说明声可以传递能量
【分析】(1)减弱噪声的方法:在声源处减弱;在传播过程中减弱;在人耳处减弱;
(2)响度与发声体的振幅和距离发声体的远近有关,振幅不同,响度不同;
(3)声音的传播需要介质,真空不能传声;
(4)声音既能传递信息,又能传递能量。
【解答】解:A、车间工人佩戴耳罩,是在人耳处减弱噪声,故A错误;
B、用不同的力度弹吉他,发声体的振幅不同,从而发出声音的响度不同,故B错误;
C、抽出罩内空气,听到闹钟声音变小,说明声音不能在真空中传播,故C错误;
D、把塑料桶底钻个圆孔,用厚塑料膜蒙住桶口,圆孔正对几米远处叠放的纸杯,拍打塑料膜,在听到拍打声的同时,看到纸杯纷纷落下,纸杯被击落的现象说明声可以传递能量,故D正确。
故选:D。
3.(2分)“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,对下列有关节气的诗句或谚语分析正确的是( )
A.霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜的形成是凝华现象
B.清明:“清明时节雨纷纷”,雨的形成是汽化现象
C.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是液化现象
D.“惊蛰云不停,寒到五月中”,云的形成是升华现象
【分析】从六种物态变化定义进行判断:
物质从固态变为液态是熔化现象;物质从液体变为固态是凝固现象;物质从气态变为液态是液化现象;物质从液态变为气态是汽化现象;物质从固态直接变为气态是升华现象;物质从气态直接变为固态是凝华现象。
【解答】解:A、霜是空气中的水蒸气温度降低直接变成小冰晶,是凝华现象,故A正确。
BD、云是空气中的水蒸气温度降低液化的小水珠或直接凝华成的小冰晶,当小水珠和小冰晶重力大于浮力时,小水珠和小冰晶下落,小冰晶下落过程中和空气摩擦生热又熔化变成水,就形成了雨,故BD错误。
C、河水结冰是水变成冰,是凝固现象,故C错误。
故选:A。
4.(2分)看电视转播的百米赛跑时,我们常常感觉运动员跑得很快,但实际上他们始终处在屏幕内。其中“感觉运动员跑得很快”的参照物是( )
A.看电视的人 B.运动员
C.电视机屏幕 D.运动员所在的跑道
【分析】解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
【解答】解:
运动员相对于比赛场上跑道的位置发生了改变,所以说运动员相对于比赛场上跑道是运动的,并且运动速度很快,
而屏幕中的运动员相对于电视屏幕、运动员本身、看电视的人的位置没有发生改变,所以说运动员相对于电视屏幕、运动员本身、看电视的人都是静止的,故ABC错误、D正确。
故选:D。
5.(2分)描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A.“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳的影子是光的折射形成的
B.“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的实像
C.“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
D.“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光
【分析】(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、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(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、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故A错误;
B、长篙在水中的倒影属于平面镜成像,是等大的虚像,不是实像,故B错误;
C、湖面波光粼粼是光的反射形成的,故C错误;
D、看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光,反射什么样的光,就是什么颜色的云彩,故D正确。
故选:D。
6.(2分)如图所示是与压强知识相关的现象及应用,其中分析不正确的是( )
A.对着B管吹气,A管内液柱升高,说明空气流速越大的地方压强越小
B.将自制气压计从山顶移到山脚,管内液柱逐渐下降,说明外界气压变大
C.关闭下游阀门B,打开上游阀门A,闸室和上游水道构成连通器
D.塑料挂钩的吸盘能贴在玻璃表面挂住毛巾等物品,是因为玻璃对吸盘的摩擦力大于吸盘和毛巾的总重力
【分析】(1)流体流速越大的地方,流体压强越小。
(2)大气压与高度有关,其大小随高度的增加而减小。
(3)上端开口,底部连通的容器叫连通器,当连通器内为同种液体时,在液体不流动时,各容器内液面相平。
(4)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,一对平衡力大小相等。
【解答】解:A、向吸管口吹气时,管口上方空气流速大,大气压强变小,管内的液柱在大气压力作用下上升,说明空气流速越大的地方压强越小,故A正确;
B、从山顶到山脚的过程中,外界大气压变大,在大气压的作用下,管内液柱逐渐下降,故B正确;
C、图中关闭下游阀门B,打开上游阀门A,闸室和上游上端开口,底部连通,构成连通器,故C正确;
D、塑料挂钩的吸盘能贴在玻璃表面挂住毛巾等物品,说明吸盘和毛巾处于静止状态,此题玻璃对吸盘的摩擦力与吸盘和毛巾的总重力是一对平衡力,二者大小相等,故D错误。
故选:D。
7.(2分)下列说法正确的是( )
A.物体放出热量,温度一定降低
B.物体的温度不变,其内能就一定不变
C.发生热传递的两个物体一定存在温度差
D.物体的内能增加一定是吸收了热量
【分析】(1)物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化。
(2)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度、状态有关。
(3)发生热传递的条件是存在温度差。
(4)改变物体内能的两种方式:做功和热传递。
【解答】解:A、物体放热时温度可能不变,比如:晶体在凝固过程中放热但温度不变,故A错误;
B、物体的内能与物体的质量、温度以及状态有关,因此当物体的温度不变时,状态发生改变,内能将发生改变,比如冰块熔化时,温度不变,但内能增加,故B错误;
C、发生热传递的两个物体一定存在温度差,热量从温度高的物体传递到温度低的物体,故C正确;
D、物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故D错误。
故选:C。
8.(2分)如图所示是我国运动员在2022年北京冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿,下列说法中正确的是( )
A.花样滑冰运动员在水平冰面上以某一姿势沿曲线匀速滑行,其运动状态不变
B.速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,其机械能增加
C.自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,重力做功越来越慢
D.冰壶运动员将冰壶推出后,水平冰面上的冰壶在竖直方向上受非平衡力作用
【分析】A、物体由静止开始运动或由运动变为静止、物体运动的快慢或方向发生改变,都叫做物体运动状态发生了变化;
B、根据动能和重力势能的影响因素,判断动能和重力势能的变化;
C、功率表示做功的快慢;
D、分析冰壶在竖直方向上受力情况。
【解答】解:A、运动员做曲线运动,速度的方向时刻改变,则运动员的运动状态时刻变化,故A错误;
B、速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,运动员的质量不变,速度变大,动能变大;高度不变,重力势能不变,因此机械能增加,故B正确;
C、自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,运动员的重力不变,速度越来越快,由P=Fv=Gv可知重力做功越来越快,故C错误;
D、冰壶运动员将冰壶推出后,水平冰面上的冰壶在竖直方向上受重力和支持力作用,受力平衡,故D错误。
故选B。
9.(2分)如图所示是一种指甲刀的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.ABC是一个费力杠杆
B.D处刀刃较薄,可以增大压力
C.杠杆ABC上有粗糙的花纹,可以减小摩擦
D.指甲刀有三个杠杆,一个省力杠杆,两个费力杠杆
【分析】(1)对于杠杆类型的判断可从动力臂与阻力臂的大小关系上入手;
(2)压强的大小与压力的大小和受力面积的大小有关;
(3)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:A、对于ABC,在使用时,它的动力臂大于阻力臂,所以它是省力杠杆,故A错误;
B、在相同的压力下,D处刀刃较薄,受力面积小,产生的压强大,压力的作用效果明显,并不是压力增大了,故B错误;
C、杠杆ABC上有粗糙的花纹,增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦,故C错误;
D、指甲刀中有三个杠杆:ABC、OBD、0ED,其中ABC是省力杠杆,其它两个都是费力杠杆,故D正确。
故选:D。
10.(2分)现在城市的供水系统一般采用变频供水系统,当水压增大时,传感器R阻值变大,电机保持在一个较低转速;一旦用水量加大,水压减小,传感器就会通过提高电机两端的电压来提高转速弥补压力不足。现要求电机转速越高,电表的示数就越大。下列电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】传感器R阻值变大,电机转速较低,说明电机两端电压变小了,电机转速越高,其两端电压越大,由此分析解答。
【解答】解:
由题意,传感器R阻值变大,电机转速较低,说明传感器与电机串联;传感器R阻值变大,传感器分压增加,则电机分压减小,反之电机转速越高,其两端电压越大,要求电表的示数就越大,所以电压表应测电机两端电压。由各选项图可知,ACD不符合要求,B符合要求。
故选:B。
11.(2分)下列说法正确的是( )
A.冬季雪花飞舞是分子热运动现象
B.5G时代的万物互联是利用电磁波来传递信息的
C.彩虹是光的色散现象,验钞机利用了红外线的荧光效应
D.核聚变可提供大量的能量,目前已经被用来进行核电站发电
【分析】(1)物质是由分子组成的,组成物质的分子在永不停息地做无规则运动;
(2)电磁波可以传递信息;
(3)紫外线能使荧光物质发光;
(4)核裂变和核聚变都能释放能量,但是又有区别,对于核裂变是可控的,如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的;对于核聚变过程不可控,如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量。
【解答】解:A.雪花是固体小颗粒,雪花飞舞,是物体的机械运动,不是分子运动,故A错误;
B.5G通讯技术是利用电磁波来传递信息的,故B正确;
C.彩虹是光的色散现象;验钞机利用了紫外线的荧光效应,故C错误;
D.目前人类已建成的核电站,都是利用核裂变发电,故D错误;
故选:B。
12.(2分)数码录音笔在录音时,声音使话筒中产生随声音而变化的音频电流,音频电流经放大电路放大后,转变为模拟信号,再通过对模拟信号的采样、编码将模拟信号通过数模转换器转换为数字信号,并进行一定的压缩后进行存储,下图中能和数码录音笔声音录入原理相同的是( )
A. 电磁起重机
B. 扬声器
C. 小小电动机
D. 手摇发电机
【分析】题目中说:录音时,声音使话筒产生随声音变化的音频电流,而能够产生电流的是电磁感应,或者说是发电机的原理;
【解答】解:根据题目可知:录音笔的原理和发电机的原理是相同的;
A、电磁起重机利用的是电流的磁效应,电磁铁通电后有磁性,故A错误;
B、扬声器是将电信号转化成声信号的装置,即将电能转化为机械能,电动机也是将电能转化为机械能的装置,故B错误;
C、电动机是通电导体在磁场中受力的作用的实验,故C错误;
D、摇动手柄时,导体会切割磁感线,会产生电流,是发电机的原理,故D正确;
故选:D。
二、双项选择题(每小题3分,共9分。每小题有两个正确选项,选项不全但正确得1分,有错误选项不得分)
(多选)13.(3分)如图a所示为汽油机的两个冲程,关于图b所示的四个热学实验,下列说法不正确的是(
A.实验A与汽油机的乙冲程能量转化一致,内能转化为机械能
B.实验B与汽油机的甲冲程能量转化一致,机械能转化为内能
C.实验C所示装置中,一瓶装有空气,另一瓶装有二氧化氮气体(密度比空气大),为说明两种气体混合均匀是由于分子热运动造成的,应将装二氧化氮气体的瓶子放在下面
D.实验D是将两个铅块的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,这说明固体分子之间只有引力作用
【分析】(1)(2)做功可以改变物体的内能,在内燃机的压缩冲程中,活塞对气体做功,将机械能转化为内能;在做功冲程中,燃气对外做功,将内能转化为机械能。
(3)分子在永不停息地做无规则运动。
(4)分子之间同时存在相互作用的引力和斥力。分子间作用力表现为引力的条件是:分子间的距离大于平衡距离。
【解答】解:
A、由图可知,甲中排气门打开,为排气冲程,没有能量转化,故A错误;
B、活塞对气体做功,将机械能转化为内能,甲冲程是排气冲程,没有能量的转化,故B错误;
C、二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大,因此必须放在下面的瓶子中。将两个瓶口对在一起,二氧化氮气体分子会向空气中运动,所以下面瓶内的气体颜色会变淡,上瓶内的气体颜色会变红,故C正确;
D、将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一个钩码都不能把它们拉开,说明分子间存在引力,故D错误。
故选:ABD。
(多选)14.(3分)如图所示,用滑轮组提升重物时,若将500N的重物匀速提升1m,所用时间3s,作用在绳子自由端的拉力F为200N(不计绳重及摩擦),则提升重物的过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端被拉下4m
B.做的有用功是500J
C.滑轮组的机械效率为62.5%
D.拉力F的功率为200W
【分析】(1)由图可知,通过动滑轮绳子段数n=3,拉力端移动距离s=3h;
(2)利用W=Gh求拉力做的有用功;
(3)利用W=Fs求拉力做的总功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比;
(4)知道做功时间,利用P=求拉力做功功率。
【解答】解:
A、由图可知,通过动滑轮绳子段数n=3,拉力端移动距离s=3h=3×1m=3m,故A错误;
B、拉力做的有用功W有用=Gh=500N×1m=500J,故B正确;
C、拉力做的总功W总=Fs=200N×3m=600J,滑轮组的机械效率η==×100%≈83.3%,故C错误;
D、拉力做功功率P===200W,故D正确。
故选:BD。
(多选)15.(3分)如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电压表接入电路的量程为0~3V,电流表接入电路的量程为0~0.6A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中,在保证电压表和电流表安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A.电压表示数与电流表示数的比值变大
B.电流表的示数变化范围为0.2~0.3A
C.滑动变阻器R2两端的电压由4V减小到3V
D.电路总功率的变化范围为0.4~0.9W
【分析】由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流;
根据滑动变阻器的移动可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律求出电路中电流的变化,再根据串联电路的分压特点和串联电路电压的规律求出电压表的示数变化;
根据P=UI求出电路消耗的功率的变化范围。
【解答】解:
A、由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流;根据R=可知,电压表与电流表示数的比值为定值电阻的阻值,保持不变,故C错误。
BCD、当滑片在b端时,R1、R2串联,电路的总电阻为R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,
电路中的电流为I===0.2A;
电压表的示数为U1=IR1=0.2A×10Ω=2V;
因电压表接入电路的量程为 0~3V,所以电压表的最大示数为3V,
此时电路中的电流为I′===0.3A,
故滑片由b端移到a端的过程中,在保证电压表和电流表安全的情况下,电流表的示数变化范围是0.2A~0.3A;
电压表的示数变化范围是2V~3V,根据串联电路电压的规律,电阻R2的两端电压由6V﹣2V=4V减小到6V﹣3V=3V;
电路消耗的最大功率为:P最大=UI'=6V×0.3A=1.8W;电路消耗的最小功率为:P最小=UI=6V×0.2A=1.2W;所以电路总功率的变化范围为1.2~1.8W;
故D错误、BC正确。
故选:BC。
三、填空题(每空1分,每小题2分,共24分)
16.(2分)利用微信“扫一扫”功能,通过智能手机的摄像头扫描如图所示的健康码可快速获取健康信息,手机摄像头相当于一个 凸 透镜。健康码图案通过手机摄像头成 实 (填“实”或“虚”)像。
【分析】摄像头的镜头是一个凸透镜,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像。
【解答】解:手机摄像头相当于一个凸透镜,当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像;二维码图案通过手机镜头成倒立的实像。
故答案为:凸;实。
17.(2分)小刚将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后.就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”(如图所示)。这一现象说明用摩擦的方法可以使 电子 (填“电子”或“分子”)发生转移。同时还说明两只气球带的是 同种 (填“同种”或“异种”)电荷。
【分析】(1)同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
(2)摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果。
【解答】解:由于各物体束缚电子的能力不同,故摩擦起电实质是电子的转移,这两气球相互排斥,说明带的是同种电荷。
故答案为:电子;同种。
18.(2分)体积和质量都相等的铁球、铜球和铅球(ρ铁<ρ铜<ρ铅),则三个球一定是空心的是 铜球和铅球 ,可能是空心的是 铁球 。
【分析】已知三球质量和体积均相等,且ρ铁<ρ铜<ρ铅,根据ρ=可知三球中铁、铜、铅的体积大小关系,从而可知三球的空心情况。
【解答】解:已知三球质量相等,且ρ铁<ρ铜<ρ铅,根据ρ=可知,三球中铁、铜、铅的体积大小关系为:V铁>V铜>V铅,
因为三球的体积相等,所以铜球和铅球一定是空心的,铁球可能是空心的,也可能是实心的。
故答案为:铜球和铅球;铁球。
19.(2分)如图是我国古代发明的指南针﹣﹣司南,能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场,指南针静止时它的南极指向地理的 南 极附近。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,是因为 电流 产生了磁场。
【分析】(1)地球是一个大磁体,司南是一个小磁体,根据磁极间的作用判断地磁场的磁极,根据地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,判断指南针指向。
(2)指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,说明受到磁场作用力,可以判断电流周围存在磁场。
【解答】解:(1)指南针受到地磁场作用,静止时它的南极指向地磁场的北极,地磁场北极在地理南极附近。
(2)指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,说明指南针受到磁场作用,说明通电导体周围存在磁场,说明电流周围存在磁场。
故答案为:南;电流。
20.(2分)某品牌汽车的总质量是1800kg,车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2m2。当汽车以输出功率60kW在市区外水平路面上做匀速直线运动时,运动速度v1=72km/h;当汽车将要进入市区时,司机减小了油门,使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶。汽车的速度与时间关系如图所示,设运动过程中汽车所受阻力不变。该汽车静止时对水平地面的压强是 9×105 Pa。t2时间后汽车运动的速度v2大小是 8 m/s。
【分析】(1)该汽车静止时对水平路面的压力等于车和物品的总重力,又知受力面积,利用p=可求压强;
(2)根据P===Fv求出汽车以v1速度匀速行驶时牵引力的大小,然后根据二力平衡的条件求出受到的阻力,然后根据P=Fv计算t2时间后汽车运动的速度v2的大小。
【解答】解:(1)该汽车静止时对水平路面的压力:
F=G总=m总g=1800kg×10N/kg=1.8×104N,
对水平路面的压强:
p===9×105Pa;
(2)v1=72km/h=20m/s,
根据P===Fv得当汽车以v1速度匀速行驶时汽车受到的牵引力为:
F1===3000N,
因为汽车做匀速直线运动,所以汽车受到的阻力:
F阻=F1=3000N;
由题知运动过程中汽车所受阻力不变,当汽车以v2速度匀速行驶时,汽车受到的牵引力F2=F阻=3000N,
则t2时间后汽车运动的速度:
v2===8m/s。
故答案为:9×105;8。
21.(2分)如图所示,闭合开关S1、S3,断开S2,若此时电流表A1和A2的示数之比为2:3,则R1与R2的电阻之比为 1:2 ,R1与R2消耗的电功率之比为 2:1 。
【分析】闭合开关S1、S3,断开S2,R1与R2并联,根据并联电路特点和欧姆定律得出电阻之比;
根据P=UI判断R1与R2的电功率之比。
【解答】解:闭合开关S1、S3,断开开关S2,R1与R2组成并联电路;
电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量干路上电流,
因为,电流表A1和A2的示数之比为2:3,且并联电路干路上电流等于各支路电流之和,
所以,通过R1和R2的电流之比为2:1,
根据并联电路中电流与电阻成反比的规律,
则R1与R2的电阻之比为1:2;
因为并联电路中各支路两端电压相等,
根据P=UI可知,R1与R2的电功率之比等于其电流之比,
故R1与R2的电功率之比为2:1。
故答案为:1:2;2:1。
22.(2分)若一辆小汽车一年行驶两万公里,消耗2t汽油,这些汽油完全燃烧放出 9.2×1010 J的热量,某次行驶过程中,该汽车所用单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3000r/min,在1s内汽油机对外做功 25 次。(已知汽油的热值大约为4.6×107J/kg)
【分析】(1)知道汽油的质量和热值,利用Q放=mq求出汽油完全燃烧放出的热量;
(2)四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次。
【解答】解:汽油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=2×1000kg×4.6×107J/kg=9.2×1010J;
单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3000r/min=50r/s,即汽油机的飞轮每秒转50圈,
由于四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以在1s内该汽油机对外做功25次。
故答案为:9.2×1010;25。
23.(2分)小明在家中进行综合实践活动“对家庭用电的调查研究”。
(1)在观察供电箱时看到如图甲所示的情景,其中A、B分别为漏电保护器和空气开关,它们的作用是不同的。当电路中电流过大时, B (填“A”“B”或“A和B都”)能自动断开。
(2)在观察插座时看到如图乙所示的三孔插座,其中①孔应与 地线 相连。
【分析】(1)漏电保护器相当于一个开关,进户线中流入的电流和流出的电流的差值达到一定值时会切断电路;电路短路或总功率过大,会使电路中电流过大。当电路中的电流过大时,保险丝熔断或空气开关自动断开;
(2)三孔插座中,左孔接零线,右孔接火线、上端的孔接地线。
【解答】解:(1)当电路中电流过大时,空气开关B能自动断开,起到保险的作用;
(2)在三孔插座中,上面的①孔应与地线相连。
故答案为:(1)B;(2)地线。
24.(2分)把一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后漂浮在水面上且有5.7N的水溢出;将其取出擦干后,轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,物块沉入烧杯底部且有4.8N的酒精溢出。则物块在水中受到的浮力是 5.7 N,物块的密度是 0.95×103 kg/m3。(物块不吸水,不吸酒精,ρ酒精=0.8g/cm3)
【分析】把一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后漂浮在水面上且有5.7N的水溢出,根据F浮=G排得出物块在水中受到的浮力;根据G=F浮得出物块的重力,根据m=得出物块的质量;
将其取出擦干后,轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,物块沉入烧杯底部且有4.8N的酒精溢出,根据V=V排′==得出物块的体积,根据密度公式得出物块的密度。
【解答】解:把一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后漂浮在水面上且有5.7N的水溢出,根据阿基米德原理可知,物块在水中受到的浮力F浮=G排=5.7N,
物块的重力G=F浮=5.7N,
物块的质量m===0.57kg;
将其取出擦干后,轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,物块沉入烧杯底部且有4.8N的酒精溢出,
则物块的体积V=V排′====6×10﹣4m3,
物块的密度ρ===0.95×103kg/m3。
故答案为:5.7;0.95×103。
25.(2分)甲、乙两地相距50km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路,为了确定短路的位置,检修员在甲地将电压表、电流表和电源接入如图所示的电路进行测量。
(1)电压表应接到图中的 AB (填“A、B”、“A、D”或“B、C”)之间。
(2)电压表连接正确后,若电压表和电流表的示数分别为4V和0.5A、则短路位置到甲地的距离是 20 km。
【分析】(1)图中CD为短路位置,若电压表接在CD两点之间,则电压表也被短路,电压表示数为0,不能确定短路的位置;要确定短路位置,需要测出AC、BD两输电线串联的总电阻,电压表应测总电压,所以电压表应接在AB两点之间;
(2)知道电表的示数,根据欧姆定律求出导线的总电阻,又知道每千米导线的电阻值,可求导线的长度,然后除以2即可求出短路位置离甲地的距离。
【解答】解:(1)图中CD为短路位置,若电压表接在CD两点之间,则电压表也被短路,电压表示数为0,不能确定短路的位置;要确定短路位置,需要测出AC、BD两输电线串联的总电阻,电压表应测总电压,所以电压表应接在AB两点之间;
(2)由I=可得,导线电阻:R===8Ω,
则导线的长度:L==40km,
因两条输电线是并排架设的,
所以短路位置离甲地的距离:s=L=×40km=20km。
故答案为:(1)AB;(2)20。
26.(2分)一个标有“6V 3W”的小灯泡接在9V的电源上,若使灯泡正常发光,应该给它 串 联一个 6 Ω的电阻。若小灯泡两端的实际电压是3V,则小灯泡的实际功率是 0.75 W。(不考虑灯丝电阻的变化)
【分析】(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流,利用欧姆定律求出串联电阻的阻值;
(2)不考虑灯丝电阻的变化,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,再根据P=求出小灯泡两端的实际电压是3V时的实际功率。
【解答】解:(1)灯泡正常发光时电压UL=6V,功率PL=3W,
灯泡接在9V的电源上,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以应串联一个电阻,
则电阻R两端的电压:UR=U总﹣UL=9V﹣6V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,所以由P=UI可得,灯泡L正常发光时的电流:
I=IL===0.5A,
由I=可得,电阻R的阻值:
R===6Ω;
(2)由I=可得,灯泡的电阻:
RL===12Ω,
小灯泡两端的实际电压是3V时的实际功率:
P实===0.75W。
故答案为:串;6;0.75。
27.(2分)如图所示是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与 电阻 的关系”的实验装置图。若电路中的电流为0.5A,则电阻丝R1在2min内产生的热量是 150 J.
【分析】(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;
(2)利用焦耳定律Q=I2Rt计算电阻丝R1在2min内产生的热量。
【解答】解:
(1)由图可知,R1、R2串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,根据控制变量法可知,可以探究在相同时间内电流通过导体产生的热量与电阻的关系;
(2)电阻丝R1在2min内产生的热量:Q1=I2R1t=(0.5A)2×5Ω×2×60s=150J。
故答案为:电阻;150。
四、探究与实验题(28题8分,29题6分,30题6分,共20分)
28.(8分)小亮用如图1甲所示的装置探究海波的熔化规律。
(1)组装器材时,应先固定 C (填“A”、“B”或“C”)装置。
(2)下列措施不能使海波受热均匀的是 C 。
A.加热过程中不断搅拌
B.通过水给试管加热
C.温度计的玻璃泡全部插入海波中
(3)根据实验数据绘制出海波温度﹣时间图象如图1乙所示.t0时刻后试管内出现液态海波,由图象可知,海波熔化时吸热,温度 不变 。
(4)若液态海波的沸点与水的沸点相同,继续加热到水沸腾时,试管里的液态海波 不能 (填“能”或“不能”)沸腾。
(5)如图2所示是探究平面镜成像特点的实验装置图。
①用玻璃板代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 。
②在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A.拿与蜡烛A完全相同的未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板前观察,直至它与蜡烛A与像完全重合。这说明像与物大小 相等 。
③移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放置一光屏。光屏上不能接收到蜡烛A的像。说明平面镜所成的像是 虚 像。
④某同学在做实验时无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B都无法使它与前面的蜡烛A的像完全重合,出现这种现象的原因是玻璃板与桌面 不垂直 。
【分析】(1)在此实验中,酒精灯及温度计的使用都有特殊的规定:使用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,但不能碰到容器底,所以要从下向上进行调节;
(2)实验中,使用水浴加热法,对物质不断搅拌,都可以保证使物质均匀受热;
(3)晶体熔化的特点是持续吸热,温度保持不变;
(4)晶体熔化的条件是:持续吸热,达到熔点;热传递发生的条件是需要两接触的物体存在温度差;
(5)①验时选择透明的玻璃板,在物体的一侧,既能看到物体的像,也能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置;
②平面镜所成的像与物体大小相等;
③平面镜所成的像为虚像;
④无论怎样调节后面的蜡烛,都不能与蜡烛的像重合,可能玻璃板和水平面不垂直。
【解答】解:(1)由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯固定C的高度;
(2)实验时,为了使物质均匀受热,可以对物质不断进行搅拌,使用水浴加热法,把海波磨成颗粒状,故不能使海波受热均匀的为C;
(3)晶体熔化的特点是持续吸热,温度保持不变;
(4)晶体熔化的条件是:持续吸热,达到熔点;热传递发生的条件是需要两接触的物体存在温度差。若海波和水的沸点相同,使用水浴加热法,烧杯中的水到达沸点后,会从酒精灯的火焰处持续吸热,所以水可以沸腾,但是水沸腾的过程中温度保持不变,与试管内的海波温度相同,无法发生热传递,所以试管中的海波无法持续吸热,故无法沸腾;
(5)①实验时选择透明的玻璃板,能同时观察到像和代替蜡烛A的蜡烛B,便于确定像的位置;
②当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,可以得知像与物大小相同;
③平面镜所成的像是虚像,虚像不会出现在光屏上;
④在做实验时无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B都无法使它与前面的蜡烛A的像完全重合,出现这种现象的原因是玻璃板与桌面不垂直。
故答案为:(1)C;(2)C;(3)不变;(4)不能;(5)①便于确定像的位置;②相等;③虚;④不垂直。
29.(6分)小明同学家里有一块盆景石(盆景石可吸水),他想用天平和量筒测量这块盆景石的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码移到标尺左端的 零刻度线 处,分度盘的指针如图甲所示,应将平衡螺母向 左 端调节,使横梁平衡。
(2)从盆景石上取下一小块作为样品,用调节好的天平称其质量,天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则样品的质量为 22 g。
(3)在量筒中装入适量的水,量筒中的液面位置如图丙所示,用细线系着样品,使它浸没在水中,量筒中液面位置如图丁所示。盆景石的密度为 2.2×103 kg/m3。
(4)小明同学认为:因为盆景石吸水,上述实验中测得盆景石的密度会偏 大 (填“大”或“小”),理由是 因盆景石吸水,使得盆景石的体积偏小,由ρ=知密度偏大 。
【分析】(1)将天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,天平使用之前要调平,根据指针的偏转方向判断天平哪端下沉,调节过程中,平衡螺母向下沉的反方向移动;
(2)天平在读数时应将砝码质量与游码示数相加。
(3)盆景石的体积等于量筒中液面的两次读数之差。用公式ρ=算出盆景石的密度。
(4)因盆景石吸水,使得盆景石的体积偏小,由此分析测得体积引起密度的变化情况。
【解答】解:(1)将天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,天平使用之前要调平,游码移到标尺的零刻线上,图中指针偏向分度盘右侧,所以要向左移动平衡螺母,直到指针指在分度盘的中央。
(2)天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码质量的和,由甲图可知盆景石的质量:m=20g+2g=22g。
(3)由图乙、丙可知量筒的分度值1mL,马铃薯块的体积V=30mL﹣20mL=10mL=10cm3,
盆景石的密度ρ===2.2g/cm3=2.2×103kg/m3。
(4)因盆景石吸水,使得盆景石的体积偏小,由ρ=知密度偏大。
故答案为:(1)零刻度线处;左;(2)22;(3)2.2×103;(4)大;因盆景石吸水,使得盆景石的体积偏小,由ρ=知密度偏大。
30.(6分)如图甲所示是某同学探究电流与电阻的关系的实验电路。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω。
(1)该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中有一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根导线打上“×”,并补画出正确的连线。
(2)电路改接正确后,闭合开关并移动滑片,发现电流表有示数,电压表示数始终为“0”,电路发生的故障可能是定值电阻 断路 。
(3)排除故障后,先用5Ω定值电阻进行实验。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表示数如图丙所示,则电路中的电流为 0.4 A。断开开关,保持滑片位置不动,将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,向 右 (填“左”或“右”)移动滑片直至电压表的示数为 2.0 V,并记录此时电流表的示数。
(4)该同学还想多测量几组数据,但是他不能选用的定值电阻是 20Ω、25Ω、30Ω 。
【分析】(1)实验过程中,应注意将电压表与电阻并联,变阻器串联在电路中;
(2)电流表无示数,可以判断出电路中出现了断路,然后根据电压表有示数确定出断路的位置;
(3)确定电流表的量程和分度值,读出电流表的示数;
探究电流与电阻的关系,需保持电阻两端的电压不变,根据U=IR可计算出电阻两端的电压值;由串联电路电压的规律和分压原理确定滑片移动的方向;
(4)定值电阻的阻值越大,所需变阻器的阻值越大,由串联电路电压的规律和分压原理,求定值电阻的最大阻值,据此分析。
【解答】解:(1)由图知,变阻器与电阻并联,且电压表串联在电路中了,应将电压表与电阻并联,可将电阻右侧的导线接在电压表的负接线柱上,如图所示:
(2)电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻断路了;
(3)由图丙知,电流表的量程为0~0.6A,示数为0.4A;
电阻两端的电压为U=IR=0.4A×5Ω=2V,将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,由分压原理,电压表示数增大,根据串联电压的规律,应增大变阻器分得的电压,由分压原理,变阻器连入电路中的电阻要增大,故向右移动滑片直至电压表示数为2V;
(4)由以上分析知,实验中,应保持定值电阻两端的电压为2V不变,变阻器分得的电压U滑=4.5V﹣2V=2.5V,根据分压原理,=,即=,
解得R=16Ω<20Ω、25Ω、30Ω,所以不能选用的定值电阻是20Ω、25Ω、30Ω。
故答案为:(1)见上图;(2)断路;(3)0.4;右;2.0;(4)20Ω、25Ω、30Ω。
五、分析与交流题(每小题4分,共8分)
31.(4分)2021年10月16日,神舟十三号载人飞船成功发射。如图所示是火箭发射升空时的情景。在火箭点火时,高温的燃气向下喷射,同时火箭底部的水池中涌出大量的“白气”,火箭和飞船就逐渐加速向上腾空而起,场面蔚为壮观。火箭在上升过程中,其头部表面的温度急剧升高。
根据上面提供的信息,请你回答下列问题。
(1)问题:水池中涌出的大量“白气”是怎样形成的?
回答: 水池内的水汽化形成高温的水蒸气,然后水蒸气遇冷液化形成大量的小水滴(即“白气”)。 。
(2)问题:火箭向下喷射高温燃气,为什么能腾空而起?
回答: 火箭向下喷射燃气,对燃气有向下的作用力,根据力作用的相互性可知,燃气对火箭有向上的作用力,所以火箭能向上运动,腾空而起 。
(3)请你再提出一个与情景有关的问题并回答。
问题: 火箭点火时燃料燃烧时能量转化是怎样的 ?
回答: 火箭点火时燃料的化学能转化为内能 。
【分析】(1)物质由气态变成液态的现象叫做液化;
(2)物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施力的同时,也受到另一个物体对它的作用;
(3)火箭点火时燃料的化学能转化为内能。
【解答】解:(1)火箭发射时,高温的火焰向下喷射,大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出,这些“白气”产生的原因是:水池内的水汽化形成高温的水蒸气,然后水蒸气遇冷液化形成大量的小水滴(即“白气”)。
(2)火箭向下喷射燃气,对燃气有向下的作用力,根据力作用的相互性可知,燃气对火箭有向上的作用力,所以火箭能向上运动,腾空而起;
(3)问题:火箭点火时燃料燃烧时能量转化是怎样的?
回答:火箭点火时燃料的化学能转化为内能。
故答案为:(1)水池内的水汽化形成高温的水蒸气,然后水蒸气遇冷液化形成大量的小水滴(即“白气”);
(2)火箭向下喷射燃气,对燃气有向下的作用力,根据力作用的相互性可知,燃气对火箭有向上的作用力,所以火箭能向上运动,腾空而起;
(3)火箭点火时燃料燃烧时能量转化是怎样的;火箭点火时燃料的化学能转化为内能。
32.(4分)如图所示,行驶中的公交车在遇到紧急情况刹车时,乘客会向前倾,请你利用初中所学的物理知识解释这种现象形成的原因。
【分析】一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或者静止状态的性质就是惯性。
【解答】答:公交车行驶时,乘客随车一起向前运动,急刹车时人下半身随车停下,人的上半身由于惯性仍保持向前运动的状态,所以乘客会向前倾倒。
六、综合与应用题(33题7分,34题8分,共15分)
33.(7分)钓鱼岛自古以来就是中国固有领土,早在1373年我国渔民就已经发现了钓鱼岛,如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛附近巡航。
(海水密度取1.02×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)若该船的声呐探头距海面深度为10m,则该声呐探头受到海水的压强是多少?
(2)该船满载时排开海水体积为3000m3,此时船受到的浮力和重力各是多少?
(3)该公务船以36km/h的速度匀速航行5h,若航行时受到阻力为船重的0.05倍,则这一过程中动力所做的功是多少?
【分析】(1)已知海水的密度和声呐探头的深度,利用p=ρgh求出该声呐探头受到海水的压强;
(2)知道该船满载时排开海水体积,根据阿基米德原理求出受到的浮力,再根据漂浮条件求出船受到的重力;
(3)已知船行驶的速度和时间,根据s=vt求出行驶的路程,轮船匀速航行时处于平衡状态,动力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,根据W=Fs求出这一过程中动力所做的功。
【解答】解:(1)该声呐探头受到海水的压强:
p=ρgh=1.02×103kg/m3×10N/kg×10m=1.02×105Pa;
(2)船受到的浮力:
F浮=ρgV排=1.02×103kg/m3×10N/kg×3000m3=3.06×107N,
因船处于漂浮状态,
所以,船的重力:
G=F浮=3.06×107N;
(3)由v=可得,船行驶的路程:
s=vt=36km/h×5h=180km=1.8×105m,
因船匀速行驶时动力和阻力是一对平衡力,
所以,船的动力:
F=f=0.05G=0.05×3.06×107N=1.53×106N,
动力所做的功:
W=Fs=1.53×106N×1.8×105m=2.754×1011J;
答:(1)该声呐探头受到海水的压强是1.02×105Pa;
(2)船受到的重力和浮力都是3.06×107N;
(3)这一过程中动力所做的功是2.754×1011J。
34.(8分)如图1所示的养生壶是指一种用于进行养生保健的可以烹饮的容器,类似于电热水壶,装满水时水的质量是1.8kg,有加热和保温两挡,简化的工作电路如图2所示。某次该养生壶装满初温为20℃的水,接在家庭电路中,它正常工作时的功率和时间关系如图3所示(外界大气压为1个标准大气压,电阻不随温度发生改变)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)电阻R2的阻值是多少?
(2)若通电后正常加热10min恰好将一满壶水烧开,养生壶的加热效率是多少?(结果保留到0.1%)
(3)若关闭家里其他用电器,只让“保温”状态的养生壶工作,发现电能表(如图4所示)的转盘在5min内转了100转,则此时养生壶的实际保温功率为多少?
【分析】(1)由图﹣2电路可知,当开关S1、S2均闭合时,只有电阻R2接入电路;当只闭合S1时,R1、R2串联;根据串联电路特点和P=可知加热挡和保温挡的电路连接;由图﹣3可知加热挡和保温挡的功率,利用P=可求出R2阻值;
(2)利用P=求出养生壶正常加热10min消耗的电能;利用Q吸=cm(t﹣t0)求出满壶水吸收的热量;利用效率公式求出养生壶的加热功率;
(3)电能表表盘上的3000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过3000r,据此求出电能表转盘转过100r养生壶消耗的电能,利用P=求出养生壶的实际保温功率。
【解答】解:(1)由图﹣2电路可知,当开关S1、S2均闭合时,只有电阻R2接入电路;当只闭合S1时,R1、R2串联;
根据串联电路的电阻特点可知,串联电路的总电阻大于任一分电阻,
所以当开关S1、S2均闭合时,只有电阻R2接入电路,电路中的总最小,根据P=可知,总功率最大,养生壶处于加热状态;
由图﹣3可知,P加热=1100W,
由P=可知,电阻R2的阻值:R2===44Ω;
(2)由P=可知,养生壶10min消耗的电能:W=P加热t=1100W×10×60s=6.6×105J,
1个标准大气压水的沸点是100℃,
水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0 )=4.2×103J/(kg•℃)×1.8kg×(100℃﹣20℃)=6.048×105J,
养生壶的加热效率:η=×100%=×100%≈91.6%;
(3)电能表表盘上的3000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过3000r,
则电能表转盘转过100r养生壶消耗的电能:W′==kW•h,
养生壶的实际保温功率:P实===0.4kW=400W。
答:(1)电阻R2的阻值是44Ω;
(2)若通电后正常加热10min恰好将一满壶水烧开,养生壶的加热效率是91.6%;
(3)养生壶的实际保温功率为400W。
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