2022年山东省枣庄市滕州市北辛中学中考物理模拟试卷(含答案)
展开2022年山东省枣庄市滕州市北辛中学中考物理模拟试卷
一、单选题(本大题共11小题,共33.0分)
1. 自然界中有许多奇妙的声音,声音是人们交流信息的重要渠道,是日常生活中经常接触的物理现象之一。关于声现象,下列说法中正确的是( )
A. 只要物体在振动,人就能听到声音
B. 辨别不同类型的乐器声,主要是靠它们的响度不同
C. 公路旁安装隔音墙,是为了在传播路径上减弱噪声
D. 利用超声波击碎人体内的结石,说明声波可以传递信息
2. 下面四个有关生活实例的分析正确的是( )
A. 夏天打开冰箱有“白气”产生是汽化现象
B. 衣柜内的卫生球变小是汽化现象
C. 炒菜前滴入热锅的小水滴很快不见了,是升华现象
D. 北方寒冷的冬季玻璃窗上会产生冰花,是凝华现象
3. 小虎用如图所示装置探究凸透镜成像规律,此时光屏上恰好出现清晰的像。下列说法中正确的是( )
A. 光屏上成的是倒立、缩小的实像
B. 利用此时的成像规律可以制成投影仪
C. 生活中利用这种透镜可以矫正近视眼
D. 透镜不动,蜡烛和光屏同时适当向左移动,光屏能成清晰放大的实像
4. 分别用不同物质a、b、c做成的三个实心体,它们的质量和体积的关系如图,以下说法中正确的是( )
A. b物质的密度是1kg/m3
B. 若三个实心体体积相同,由a物质做的实心体的质量最小
C. 若三个实心体质量相同,由a物质做的实心体的体积最大
D. 若用三种材料做成三个质量和体积相同的空心球,在空心部分灌满水后,a物质做的球总重力最大
5. 如图所示是中国乒乓球队队员马龙比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A. 球在空中运动时,受到平衡力作用
B. 乒乓球速度越大,惯性越大
C. 扣杀时,球拍对球的力和球对球拍的力大小相等
D. 球在空中飞行时,若球受到的力全部消失,球将保持静止状态
6. 小明同学在家做实验,他把一枚鸡蛋放在一个透明玻璃杯中,加入清水后发现鸡蛋沉在杯底(如图甲);他向图甲水里加盐并搅拌最后鸡蛋漂浮(如图乙)。下列关于甲、乙两种状态的说法正确的是( )
A. 甲图中,鸡蛋排开液体的质量等于鸡蛋自身质量
B. 甲图中鸡蛋受到的浮力大小等于乙图中鸡蛋排开水的重力大小
C. 乙图中,从加盐开始到鸡蛋静止在液面处,鸡蛋所受浮力一直增大
D. 乙图中,鸡蛋所受浮力与鸡蛋自身重力平衡
7. 如图所示,一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B、C、D三点,已知B、C两点间的距离等于C、D两点间的距离,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小球在整个下落过程中,动能的增加量小于重力势能的减小量
B. 小球在 B 点的机械能小于在 C 点时的机械能
C. 小球所受的重力在 BC 段做的功小于在 CD 段做的功
D. 小球所受的重力在 BC 段做功的功率小于在 CD 段做功的功率
8. 小叶同学用如图所示的滑轮组提升重物A,不计绳重和机械之间的摩擦,每个滑轮的重力均为10N,与地面固定的细绳a的拉力F2=105N,他通过细绳b用F1的拉力将重物A匀速提升1.5m,所用时间10s。下列说法中正确的是( )
A. 物体A的重力为210N
B. 细绳b的拉力为315N
C. 拉力F1做功的功率为32.5W
D. 该滑轮组在使用过程中的机械效率为80%
9. 小欣使用了一种可以自动加湿的电风扇。空气湿度下降到一定程度时,湿度开关S1自动闭合,加湿系统自动运行;断开总开关S2,风扇和加湿系统同时不工作。下列图中电路符合的是( )
A.
B.
C.
D.
10. 小蒙在今年科技节探究活动中,做了如下几条记录:
①发光的灯泡放到U形磁体中间,灯丝晃动是由于磁场对电流的作用;
②接好电路,闭合开关两灯都亮,拆下一根导线,发现两灯都熄灭,判断两灯一定是串联的;
③电饭煲铭牌上标有“220V 100W”等字样;
④使用试电笔时,手须接触笔尾的金属体;
⑤家庭电路中的空气开关突然跳闸,说明电路中一定出现短路现象。
你认为小蒙的记录完全正确的是( )
A. ①③④
B. ①②④
C. ①④
D. ①④⑤
11. 某品牌养生锅具有加热和保温两挡,额定电压为220V,图甲是其电路原理图,S为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变)。此养生锅在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图乙所示,下列说法错误的是( )
A. 开关S接触点2时,养生锅处于加热状态
B. 养生锅处于加热状态时的功率是800W
C. P-t图像与坐标轴围成的面积表示电功
D. R2的阻值为181.5Ω
二、填空题(本大题共6小题,共18.0分)
12. 甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东开始运动,它们运动的图像如图所示,由图像可知:若以乙车为参照物,则丙车______;若以甲车为参照物,则乙车______(以上两空选填“静止”、“向东运动”或“向西运动”)。
13. 如图是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同,某汽油机飞轮转速为1800r/min,每秒对外做功______次,汽油机是汽车的“心脏”,气缸外面有“水套”,汽车行驶时水的温度会升高,内能会增大,这是通过______的方式改变水的内能,选择水作为发动机的冷却液,是利用水的______较大的特点。
14. 如图所示,为了探究力与运动的关系,实验班的同学先后三次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放,分别运动到表面铺有毛巾、棉布和木板的水平面上,这样做的目的是研究在阻力______时,小车在水平面上运动距离的情况,观察到的现象是水平面越光滑,小车运动的距离越远。由此推理可得:运动的物体如果不受力,将保持______。
15. 今年初,国内某汽车企业宣布自2022年3月起停止燃油汽车的整车生产,成为全球首个正式宣布停产燃油汽车的企业,引发了对汽车发动机的全民大讨论。传统燃油汽车用水冷却汽车发动机是因为水的______大;发动机工作一段时间后,水箱中水温升高,这是利用______(选填“做功”或“热传递”)的方式改变了水的内能;若水箱中有5kg的水,温度升高了10℃,吸收的热量为______J。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
16. 如图所示,验电器A带负电,B不带电。拿一根带绝缘手柄的金属棒把A、B两个验电器的金属球连接起来,在连接瞬间,电流的方向是由______(选填“A到B”或“B到A”)。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。其中甲球带的电与用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电相同,则乙气球带的是______电,若甲球对乙球的力为F1,乙球对甲球的力为F2,可以判断F1______F2。(选填“>”、“<”或者“=”)
17. 如图甲所示,电源电压不变,R1=15Ω,变阻器R2规格为“5Ω1A”,图乙是灯泡的I-U图像。当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S1时,电流表的示数为0.3A,则电源电压为______V,R1在10s内产生的热量为______J;当R2的滑片P在a端且同时闭合S、S1、S2时,灯泡的电阻是______Ω。
三、作图题(本大题共1小题,共2.0分)
18. 如图所示,小球漂浮在静止于斜面上的杯内液体中,请画出小球所受的力。
四、实验探究题(本大题共3小题,共18.0分)
19. 如图是某小组同学在“探究平面镜成像特点”的实验情景,在竖立的玻璃板前点燃A蜡烛,可以看到玻璃板后有A蜡烛的像。
(1)该实验采用透明玻璃板代替平面镜,目的是______。
(2)点燃A蜡烛,如果在桌面上无论怎样移动玻璃板后面的B蜡烛都无法与A蜡烛的像完全重合,你推断其原因是______。解决上面的问题后,蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,说明______。
(3)图乙是他们经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置,他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论______。
20. 如图所示为某兴趣小组“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计沿水平方向拉着物块A,应做______运动,此时物块A所受滑动摩擦力的大小______(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)比较______(选填“甲乙”、“甲丙”或“乙丙”)两次实验,得出的结论是:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;在拔河比赛中,老师向同学们强调了以下三个技巧,其中______应用了此结论。(选填序号)
①挑选体重大的同学参赛
②穿较新的有花纹的橡胶底运动鞋
③发力时,绳子一定要拉直,听到口号一起用力往后拉
(3)同学们还发现,汽车速度越快,越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此,该小组改进探究实验的装置,如图丁A所示,当电动传送带做匀速运动,木块相对地面静止时,弹簧测力计的示数如图丁B所示;(忽略滑轮的摩擦)
①木块相对地面静止时,木块受到的滑动摩擦力大小为______N;
②改变传送带速度,根据实验数据绘制出物块相对于传送带的速度与时间(v-t)和物块所受拉力与时间(F-t)的关系图象,如图丁C、D所示,分析图象可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小______(选填“有关”或“无关”)。
21. 用图甲电路测量小灯泡电功率,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电流为0.2A,额定电压小于3V。
(1)连接电路时,开关应处于______状态;
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,使变阻器接入电路的阻值最大;
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是______;
(4)问题解决后,某时刻电流表示数如图乙所示,示数为______A,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______(左/右)端移动。记录多组数据,绘制成I-U图像如图丙所示,则小灯泡的额定功率是______W;
(5)对实验现象分析可知:小灯泡的实际功率越大,其亮度越强,但小马发现:“220V 8.5W”LED灯与“220V 60W”白炽灯都正常发光时,亮度几乎相当,这是因为______。
五、计算题(本大题共2小题,共16.0分)
22. 体重为550N的小宇使用如图甲所示的滑轮组匀速提升底面积为0.01m2的重物A。从水中到空气中时拉力F与时间t关系图象如图乙,绳子自由端移动的距离s与时间t的关系图象如图丙所示。已知小宇的鞋底与地面的总接触面积为400cm2,动滑轮的重为100N。不计绳重和摩擦,求:
(1)重物A的高度h。
(2)A出水后小宇做功的功率P。
(3)将重物A拉出水面后放在水平地面上,A对地面的压强p。
23. 如图所示电路中,电源电压为9V,且保持不变,电阻R2上标有“12Ω2A”的字样,电流表所选的量程为0-3A,不考虑灯丝电阻的变化。当S闭合,S1、S2断开,滑片P滑到中点时,电流表的示数为0.5A,小灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变,闭合S、S1、S2,电流表的示数变为2A。求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,在保证电路安全的情况下,电路消耗总功率的最大值。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A只有振动频率在20Hz~20000Hz之内,人才能够听到,故A错误;
B、音色是声音的特色,一般不同人的音色不同,因此“闻其声而知其人”是根据声音的音色来判断的,故B错误;
C、公路旁安装隔音墙,是为了在传播路径上减弱噪声,故C正确;
D、利用超声波击碎人体内的结石,是利用超声波来传递能量,故D错误。
故选:C。
(1)人的听觉范围20Hz~20000Hz;
(2)音色是声音的特色,与发声体的材质和结构有关,一般不同的发声体音色不同;
(3)防治噪声可以从噪声的产生、噪声的传播及噪声的接收这三个环节进行防治。
(4)利用声音可以传递信息和能量。
本题考查了对声音的产生、声音的利用、声音的特性以及减弱噪声的途径,属于基础题,难度不大。
2.【答案】D
【解析】解:A、夏天,打开冰箱的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B、卫生球是固态的,变小因为变成气态消散在空气中,属于升华现象,故B错误;
C、炒菜前滴入热锅的小水滴很快不见了,是汽化现象,故C错误;
D、北方寒冷的冬季玻璃窗上会产生冰花,是水蒸气遇冷凝华形成的,故D正确。
故选:D。
物质从固态变为液态的过程是熔化,物质从液态变为固态的过程是凝固;物质从液态变成气态称为汽化,物质从气态变成液态称为液化;物质直接从固态变成气态的现象称为升华,物质直接从气态变为固态是凝华。
该题通过生活中的各种现象考查了学生对物态变化的理解情况,解题的关键是先搞清楚变化前后物体的状态,再确定物态变化名称。
3.【答案】B
【解析】解:A、由图可知,物距小于像距,光屏上成实像,因此可知此时凸透镜成像规律为2f>u>f,成倒立、放大的实像,故A错误;
B、利用此时的成像规律:2f>u>f,成倒立、放大的实像,制成投影仪,故B正确;
C、近视眼成像在视网膜前,应将成像推后,故应佩戴具有发散作用的凹透镜,故C错误;
D、透镜不动,蜡烛和光屏同时适当向左移动的过程中,物距增大,像距减小,当物距等于移动之前的像距时,还可以成倒立、缩小的实像,故D错误。
故选:B。
物距小于像距,所成的像是倒立放大的实像,利用此成像规律可以制成投影仪;
近视眼成像在视网膜前,应将成像推后,故应佩戴具有发散作用的凹透镜;
凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小。
本题考查凸透镜成像规律,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
4.【答案】D
【解析】解:图象的横坐标表示体积,纵坐标表示质量。
A、由图象可知,当Vb=2m3时,mb=2×103kg,
则b物质的密度为:ρb=mbVb=2×103kg2m3=1×103kg/m3,故A错误。
B、由图象可知,三个实心体体积相同,由a物质做的实心体的质量最大,由b物质做的实心体的质量次之,由c物质做的实心体的质量最小,故B错误。
C、由图象可知,三个实心体质量相同,由a物质做的实心体的体积最小,故C错误。
D、由B项解答结合密度公式可知,a、b、c三种物质的密度关系为ρa>ρb>ρc,
由题知,三个球的质量相等,即:ma=mb=mc,
由公式V=mρ可知,实心部分的体积关系为Va实
若在空心部分注满水后,由m=ρV可知,a物质做的球内水的质量最大,所以a物质做的球总重力最大,故D正确。
故选:D。
(1)密度是质量与体积的比值,从图象中找出一组对应的数据然后根据密度公式ρ=mV求出b物质的密度;
(2)根据图象判断若三个实心体体积相同,或若三个实心体质量相同时三物质做的实心体的质量和体积关系。
(3)根据图象得出a、b、c三种物质的密度关系,结合a、b、c三种物质制成的三个质量、体积都相等,由密度公式变形可分别算出三个球所含物质的体积,从而比较出三球的空心体积大小,然后即可知若在空心部分注满水后,总重力的大小。
本题考查密度计算和密度公式的应用,重点考查学生根据物理知识分析图象的能力,这类题在试题中经常出现,一定要掌握解答此类题的方法,注意图象中的单位。
5.【答案】C
【解析】解:
A、球在空中运动时,球的运动状态发生了变,受到非平衡力作用,故A错误;
B、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体运动速度没有关系,故B错误;
C、扣杀时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对相互作用力,大小相等,故C正确;
D、球在空中飞行时,若球受到的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,球将做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时受力平衡;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大;
(3)相互作用力的大小是相同的;
(4)当物体不受力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
本题考查了平衡力的辨别、惯性的大小、相互作用力的大小、牛顿第一定律的应用,难度不大。
6.【答案】D
【解析】解:
A、鸡蛋在甲中沉入水底,则F浮甲=G排甲
当鸡蛋露出液面后,则处于漂浮,根据漂浮条件可知,鸡蛋受到的浮力与重力相等,所以浮力保持不变,即鸡蛋所受浮力先增大后不变,故C错误;
D、乙图中,鸡蛋最后处于漂浮,鸡蛋只受到的浮力和重力的作用,则浮力与重力相平衡,故D正确;
故选:D。
(1)甲图中,鸡蛋沉底,利用物体的浮沉条件即可判断鸡蛋所受浮力与重力之间的关系,由G=mg可知鸡蛋排开液体的质量与鸡蛋自身质量的关系;
(2)同一只鸡蛋的重力不变,根据鸡蛋在图甲中沉底、图乙中漂浮,利用物体的浮沉条件即可判断两种情况下鸡蛋所受浮力之间的关系,然后根据阿基米德原理可判断鸡蛋排开液体的重力关系;
(3)乙图中,鸡蛋漂浮,从加盐开始到鸡蛋静止在液面处,根据F浮=ρ盐水gV排和物体的浮沉条件即可判断鸡蛋所受浮力的变化;
(4)乙图中,鸡蛋漂浮,根据受力平衡即可判断。
此题考查学生对阿基米德原理和物体浮沉条件应用,能应用控制变量的方法进行大小比较是解题的关键之一。
7.【答案】D
【解析】解:
A、不计空气阻力,小球在下落过程中机械能是守恒的,保持不变;小球从A点由静止开始下落,质量不变,高度降低、速度变大,所以小球的重力势能变小,动能变大,是重力势能转化为动能,由于机械能守恒,动能的增加量等于重力势能的减小量,故A错误;
B、在下落的过程中,机械能守恒,所以小球在C点的机械能等于在B点的机械能,故B错误;
C、已知CD段和BC段的距离相等,且小球的重力一定,根据W=Gh可知,在AB段和BC段重力做的功相同,故C错误;
D、由题意知,小球在BC段的平均速度小于在CD段的平均速度,BC和CD的距离相等,所以在CD段所用的时间小于在BC段所用时间,根据P=Wt可知,重力做功相同的情况下,CD段的时间短,所以CD段重力做功的功率大,故D正确。
故选:D。
(1)(2)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度;影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度;不计空气阻力,小球的机械能是守恒的;
(3)根据W=Gh判断出做功的多少;
(4)根据P=Wt判断出功率的大小。
本题考查了动能和势能的转化、机械能的守恒、功和功率计算公式的应用,难度不大。
8.【答案】C
【解析】解:
A、如图所示,与地面固定的细绳a的拉力F2=105N,每个滑轮的重力均为10N,承担下面动滑轮绳子的股数n=2,
因为不计绳重和摩擦时拉力F2=1n(GA+G动),所以物体A的重力为:GA=2F2-G动=2×105N-10N=200N,故A错误;
B、以中间的动滑轮为研究对象,根据力的平衡条件可知,细绳b的拉力等于下面3股绳子的拉力加上中间滑轮的重力,则拉力F1的大小为:F1=3F2+G轮=3×105N+10N=325N,故B错误;
C、重物A匀速提升的高度hA=1.5m,由动滑轮的特点可知绳子a移动的距离:sa=2hA,
由图可知,中间的滑轮受到3股绳子向下的拉力,而细绳b的拉力F1作用在该滑轮的挂钩上,此时费力但省距离,
因此绳子b移动的距离:s=13sa=23hA=23×1.5m=1m,
拉力F1做的总功:W总=F1s=325N×1m=325J,
拉力F1做功的功率:P=W总t=325J10s=32.5W,故C正确;
D、使用滑轮组时,所做的有用功:W有=GAhA=200N×1.5m=300J,
该滑轮组在使用过程中的机械效率为:η=W有W总×100%=300J325J×100%≈92.3%,故D错误。
故选:C。
(1)如图所示,与地面固定的细绳a的拉力F2=105N,每个滑轮的重力均为10N,承担下面动滑轮绳子的股数n=2,不计绳重和摩擦,根据F2=1n(GA+G动)求物体A的重力;
(2)以中间的动滑轮为研究对象,根据力的平衡条件可知,细绳b的拉力等于下面3股绳子的拉力加上中间滑轮的重力,即F1=3F2+G轮,据此求出拉力F1的大小;
(3)重物A匀速提升1.5m,由动滑轮的特点可知绳子a移动的距离:sa=2hA;由图可知,中间的滑轮受到3股绳子向下的拉力,而细绳b的拉力F1作用在该滑轮的挂钩上,此时费力但省距离,因此绳子b移动的距离s=13sa,据此求出绳子b移动的距离,根据W总=F1s求出拉力F1做的总功,根据P=W总t求拉力F1做功的功率;
(4)先根据W有=GAhA求出有用功,然后根据η=W有W总×100%求出该滑轮组在使用过程中的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时拉力、功、功率和机械效率的计算,关键是求出绳子b移动的距离,有一定难度。
9.【答案】A
【解析】解:由题意可知,湿度开关S1闭合时加湿系统运行,断开总开关S2,风扇和加湿系统同时不工作,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,加湿系统和风扇的连接方式是并联,故CD错误;
又因并联电路中干路上的开关控制整个电路,支路上的开关只控制本支路,
所以,湿度开关S1位于加湿系统所在支路,总开关S2位于干路,故A正确、B错误。
故选:A。
由题意可知,湿度开关S1闭合时加湿系统运行,断开总开关S2,风扇和加湿系统同时不工作,说明加湿系统和风扇可以独立工作、互不影响即为并联,且湿度开关S1控制加湿系统,总开关S2位于干路,据此进行解答。
本题考查了串并联电路的设计,根据题意得出各电路元件的连接方式和位置是关键。
10.【答案】C
【解析】解:
①发光的灯泡放到U形磁体中间,通电的灯丝在磁场中受到力的作用,所以灯丝会晃动,故①正确;
②若两灯泡串联时,拆下一根导线,电路断路,两灯泡都熄灭;
若两灯泡并联时,拆下干路中的一根导线,两灯泡也会同时熄灭,故②错误;
③由物理常识可知,电饭煲的额定功率较大,约为800W,故③错误;
④使用试电笔时,手须接触笔尾的金属体,故④正确;
⑤家庭电路中的空气开关突然跳闸,说明电路中电流过大,可能是电路出现短路,也可能是电路中用电器的总功率过大,故⑤错误。
故选:C。
①通电导体在磁场中会受到力的作用;
②串联电路中,一处断开整个电路都断路;并联电路中一条支路断开,另一支路不受影响,干路断开则整个电路断路;
③根据对电饭煲的额定功率的了解进行判断;
④使用试电笔时,手要接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体;
⑤家庭电路中电流过大原因:电路短路或用电器总功率过大。
本题考查了磁场对电流作用、串并联电路的识别、用电器的额定功率、试电笔的使用、家庭电路中电流过大的原因的认识和理解,涉及的知识点多,综合性强,都属于基础知识。
11.【答案】A
【解析】解:A、开关S接触点2时,两电阻串联,总电阻较大,电源电压不变,根据P=U2R可知总功率较小,养生锅处于保温状态;开关S接触点1时,电路为R1的简单电路,总电阻较小,电源电压不变,根据P=U2R可知总功率较大,养生锅处于加热状态。故A错误;
B、养生锅的加热功率大于保温功率,从图中可知养生锅处于加热状态时的功率是800W,故B正确;
C、根据W=Pt可知P-t图像与坐标轴围成的面积表示电功,故C正确;
D、养生锅处于加热状态时,根据P=U2R可知R1=U2P加热=(220V)2800W=60.5Ω;
养生锅处于保温状态时,根据P=U2R可知R总=U2P保温=(220V)2200W=242Ω;
根据电阻串联的特点可知R2=242Ω-60.5Ω=181.5Ω,故D正确。
故答案为:A。
A、开关S接触点2时,两电阻串联,总电阻较大,电源电压不变,根据P=U2R可知总功率较小,养生锅处于保温状态;开关S接触点1时,电路为R1的简单电路,总电阻较小,电源电压不变,根据P=U2R可知总功率较大,养生锅处于加热状态;
B、养生锅的加热功率大于保温功率,从图中可知养生锅处于加热状态时的功率;
C、根据W=Pt可知P-t图像与坐标轴围成的面积所表示的物理量;
D、养生锅处于加热状态时,根据P=U2R可知R1的阻值,养生锅处于保温状态时,根据P=U2R可知串联电路的总电阻,根据电阻串联的特点可知R2的阻值。
本题考查电功率的计算和电路分析,综合性强,难度较大。
12.【答案】向西运动 静止
【解析】解:根据题意和图像判断三车均做匀速直线运动,
甲图像是v-t图像,速度不随时间的变化而变化,是一个定值,速度大小v甲=4m/s;
由图乙知,当t乙=2s时,s乙=8m,则v乙=s乙t乙=8m2s=4m/s,
由图丙知,当t丙=4s时,s丙=4m,则v丙=s丙t丙=4m4s=1m/s,
因为甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东运动,丙的速度最小,因此,以乙车为参照物,丙车向西运动;速度相同的是甲和乙,以甲车为参照物,乙车静止。
故答案为:向西运动;静止。
根据三个图像,分别分析出甲、乙、丙三辆小车的运动情况,并得出它们各自的运动速度加以比较;
在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
本题主要考查学生对于图像的分析能力,在进行物理实验中经常要画出测得数据的关系图像,分析图像从而得出结论。
13.【答案】做功 15 热传递 比热容
【解析】解:(1)点燃盒内酒精,盒盖被打出去,是将内能转化为机械能的过程,这与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同;
汽油机飞轮的转速为1800r/min=30r/s,即1s内汽油机的飞轮转过30周。在一个工作循环中,飞轮转动2周,对外做功1次,所以该汽油机每秒对外做功15次;
(2)气缸外有一个水套,气缸被水包围着,水从气缸吸收热量,温度升高,水的内能会增大,这是通过热传递的方式改变水的内能。
(3)由于水比热容大,所以相同质量的水和其他液体相比较,在升高相同的温度的情况下,水吸收的热量多,故选择水作为发动机的冷却液。
故答案为:做功;15;热传递;比热容。
(1)点燃盒内酒精,盒盖被打出去时,是内能转化为机械能的过程;汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程中将机械能转化为内能;在汽油机1个工作循环中,完成4个冲程,曲轴和飞轮转运2周,对外做功1次;
(2)改变内能的方式有做功和热传递,热传递是能量的转移过程,做功是能量的转化过程,两种方式是等效的;
(3)由于水的比热容大,所以在相同的受冷和受热的情况下,同质量的水的温度变化小。
本题考查了汽油机工作时四冲程的特点和能量转化、改变物体内能的方法以及水的比热容的应用,属于基础题目。
14.【答案】不同 匀速直线运动
【解析】解:先后三次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放,分别运动到表面铺有毛巾、棉布和木板的水平面上,这样做的目的是研究在阻力不同时,小车在水平面上运动距离的情况;
通过分析实验现象可得出结论:表面越光滑,小车运动的距离越远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,进一步推理可以得出:如果运动物体不受力,它将做匀速直线运动。
故答案为:不同;匀速直线运动。
(1)水平面上铺有不同材料的毛巾、棉布、木板的目的是:使小车在不同的平面上阻力不同;
(2)经过科学推理得出物体不受力时的运动状态。
在本题的实验中,要注意控制变量法的运用、实验现象与实验推论的辨别、能对实验现象进行正确的分析并进行科学的推理,从而得出正确的结论是解答的关键。
15.【答案】比热容 热传递 2.1×105
【解析】解:(1)汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作,由公式Q=cmΔt知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热最大,所以吸收的热量最多,冷却效果最好;
(2)汽车散热器是通过水等冷却液的循环使得温度降低,内能减小,它的内能变化实质是通过热传递的方式改变的;
(3)5kg的水温升高了10℃吸收的热量为:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg×10℃=2.1×105J。
故答案为:比热容;热传递;2.1×105。
(1)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
(2)做功和热传递可以改变物体的内能;
(3)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量。
本题考查了改变物体内能的方式、水的比热容的特点以及应用,热量的计算需要学生牢固掌握热量的计算公式。
16.【答案】B到A 正 =
【解析】解:(1)验电器A带负电,B不带电。拿一根带绝缘手柄的金属棒把A、B两个验电器的金属球连接起来,在连接瞬间,负电荷(电子)由A移动到B,所以电流的方向是由B到A。
(2)图中两个气球相互排斥,根据电荷间相互作用规律可知两个气球都带电,并且带的是同种电荷;由于甲球带的电与用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电(带正电)相同,所以乙气球也带正电;
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:B到A;正;=。
(1)规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,电子(负电荷)的定向移动方向与电流方向相反。
(2)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。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
此题考查的是我们对电流的方向、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。
17.【答案】6 13.5 7.5
【解析】解:(1)由图甲所示电路图可知,当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S1时,两电阻串联接在电源两端,电流表的示数为0.3A,此时电路中电流I1=0.3A,电源电压:U=I1(R1+R2)=0.3A×(15Ω+5Ω)=6V;
R1在10s内产生的热量:
Q1=(I1)2R1t=(0.3A)2×15Ω×10s=13.5J;
(2)由图甲所示可知,当R2的滑片P在a端且同时闭合S、S1、S2,灯与R1并联接在电源上,UL=U=6V,由图乙可知,电压为6V时,通过灯泡的电流为0.8A,
由I=UR可知,灯泡灯丝电阻:
RL=ULIL=6V0.8A=7.5Ω。
故答案为:6;13.5;7.5。
(1)当滑片P在b端且只闭合开关S、S1时,R1与滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;利用焦耳定律求R1在10s内产生的热量;
(2)当滑片P在a端且同时闭合S、S1、S2时,R1与灯泡L并联,根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压等于额定电压可知灯泡的额定电压,根据图像读出通过灯泡的电流,利用欧姆定律求出灯泡的电阻。
本题考查了欧姆定律、焦耳定律、串联和并联电路特点的应用,分析清楚电路结构是正确解题的关键。
18.【答案】解:
因为小球漂浮在液体中,所以F浮=G,从小球的球心(重心)作竖直向下有向线段,用G表示小球的重力,作竖直向上的有向线段,用表示F浮浮力,如图所示:
【解析】物体漂浮时,浮力等于重力,重力的方向总是竖直向下和浮力的方向总是竖直向上,从重心表示出重力和浮力的大小和方向。
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点;注意浮力和重力的线段长度相等。
19.【答案】便于确定像的位置 玻璃板与桌面不垂直 像和物的大小相等 连接对应的像点和物点,测出各点到平面镜的距离并比较大小,同时判断连线与镜面是否垂直
【解析】解:(1)透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧。即在观察到A蜡烛像的同时。也能观察到蜡烛B,确定像的位置和大小;
(2)玻璃板竖直放在水平桌面上,像在水平桌面上,玻璃板没有垂直放置时,像会偏上或偏下,所以如果无论在桌面上怎样移动蜡烛都无法与像完全重合,原因可能是:玻璃板未能垂直桌面;
蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,说明像和物的大小相等;
(3)本实验是探究、验证平面镜成像的特点,所成的像是虚像;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等,所以他们下一步应该是连接对应的像点和物点,测出各点到平面镜的距离并比较大小,同时判断连线与镜面是否垂直。
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)玻璃板与桌面不垂直;像和物的大小相等;(3)连接对应的像点和物点,测出各点到平面镜的距离并比较大小,同时判断连线与镜面是否垂直。
(1)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
(2)若玻璃板没有竖直放置,则所成的像和物体不在同一水平面上,无论如何在桌面上移动蜡烛都不能使蜡烛与像重合;
(3)从实验的目的:探究、验证平面镜成像的特点的角度分析即可。
本题考查学生动手操作实验的能力并能合理解决实验中出现的问题。只要熟练掌握平面镜的成像特点,解答此类题目就很容易,探究平面镜成像特点的实验过程,在近年中考题中较为热点。
20.【答案】匀速直线 等于 甲乙 ① 4 无关
【解析】解:
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,原理是二力平衡条件;
(2)要探究滑动摩擦力与压力大小的关系,需要控制接触面的粗糙程度相同,改变压力的大小,图甲、乙符合题意;
①挑选体重大的同学参赛,是通过增大压力来增大滑动摩擦力,故①符合题意;
②穿较新的有花纹的橡胶底运动鞋是在压力一定时通过增加接触面的粗糙程度来增大滑动摩擦力,故②不符合题意;
③发力时,绳子一定要拉直,听到口号一起用力往后拉是通过力的合成来增大拉力的大小,与滑动摩擦力没有关系,故③不符合题意;
(3)①木块相对地面静止时,木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力、水平向左的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为4.0N,所以此时木块受到的摩擦力大小为4N;
②根据图像可知,在速度不同时,摩擦力的大小是相同的,即滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关。
故答案为:(1)匀速直线;等于;(2)甲乙;①;(3)①4;②无关。
(1)用弹簧测力计水平匀速拉动物块,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于测力计的示数;
(2)影响滑动摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,根据控制变量法分析解答;
(3)①对木块受力分析,根据二力平衡得出滑动摩擦力的大小;
②根据图像判定摩擦力与速度的关系。
本题考查了实验现象分析,知道实验原理、应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可解题,熟练应用控制变量法是正确解题的关键。
21.【答案】断开 向左移动滑动变阻器滑片 0.1 左 0.3 LED的能量转化效率更高
【解析】解:
(1)连接电路时避免短路造成危险,需将开关处于断开状态。
(2)测量小灯泡电功率时需测量小灯泡的电压和电流大小,小灯泡与滑动变阻器串联接入电路,使变阻器接入电路中的阻值最大,如甲图所示位置时则需将滑片左侧电阻丝接入电路,如图所示:
;
(3)闭合开关,电流表有示数说明电路中有电流,小灯泡不亮说明此时电路中电流太小,需将滑动变阻器滑片P向左移动,减小接入电路中电阻,增大电流。
(4)由乙图可知电流表量程为0~0.6A,则对电流表读数时读刻度盘下方数值,可知分度值为0.02A,指针指向第五格,则示数为0.1A。
小灯泡额定电流为0.2A,此时电路中电流为0.1A,小于小灯泡额定电流,需增大电流,由欧姆定律可知应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,则应将滑片P向左移动。
[6]由丙图可知,小灯泡电流为额定电流I额=0.2A时,电压大小约为U额=1.5V,可知小灯泡的额定功率为:
P额=U额I额=1.5V×0.2A=0.3W;
(5)LED灯的功率为8.5W,即每秒钟消耗的电能为8.5J,白炽灯功率为60W,即每秒钟消耗的电能为60J,两灯亮度几乎相当可知两灯相同时间转化出的光能相同,白炽灯工作时灯丝处于高温状态,可知白炽灯将电能一部分转化为灯丝的内能,而LED灯工作时不发热,可知LED灯将电能转化为光能的效率更高。
故答案为:(1)断开;(2);(3)向左移动滑动变阻器滑片;(4)0.1;左;0.3;(5)LED的能量转化效率更高。
(1)连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)根据滑动变阻器的滑片P应位于右端时接入电路中阻值最大确定滑动变阻器连接方式;
(3)电路连接完毕,闭合开关S,发现电流表有示数,说明电路是通路,根据小灯泡不亮,分析故障可能的原因;
(4)根据电流表选用量程确定分度值读数;小灯泡额定电流为0.2A,此时电路中电流为0.1A,小于小灯泡额定电流,需增大电流,减小滑动变阻器接入电路的阻值;根据P=UI可求小灯泡额定功率;
(5)白炽灯将电能一部分转化为灯丝的内能,LED灯工作时不发热,LED灯将电能转化为光能的效率更高。
本题探究测量小灯泡电功率的实验,考查注意事项、电路连接、电路故障、电流表读数、数据分析、欧姆定律的运用以及控制变量法的运用。
22.【答案】解:
(1)由图丙可知,绳子自由端移动速度:
v=st=0.6m30s=0.02m/s,
由图乙知物体从开始出水面到全部露出水面用了30s-20s=10s,
绳子自由端移动的距离为:
s'=vt=0.02m/s×10s=0.2m,
由图甲知,使用的滑轮组n=2,则物体的高度为:
h=s'2=0.2m2=0.1m;
(2)由图知,A出水后小宇的拉力F=200N,
拉力做功的功率:
P=Wt=Fst=Fv=200N×0.02m/s=4W;
(3)A出水后,不计摩擦和绳重,F=12(G+G轮),
200N=12×(G+100N),
物体重力:
G=300N,
将重物A拉出水面后放在水平地面上,A对地面的压力:
F压=G=300N,
对地面的压强:
p=F压S=300N0.01m2=30000Pa。
答:(1)重物A的高度h为0.1m;
(2)A出水后小宇做功的功率P为4W;
(3)将重物A拉出水面后放在水平地面上,A对地面的压强p为30000Pa。
【解析】(1)由图丙和v=st算出绳子自由端移动速度;
由图乙知物体从开始出水面到全部露出水面的时间,由s=vt算出绳子自由端移动的距离;
由图甲知,使用的滑轮组n=2,根据h=s'2算出物体的高度;
(2)由图知,使用的滑轮组n=2,不计绳重和摩擦,知道A出水后小宇的拉力,利用P=Wt=Fst=Fv求拉力做功功率;
(3)A出水后,不计摩擦和绳重,根据F=12(G+G轮)算出物体重力,根据在水平面上压力等于重力算出A对地面的压力,由p=F压S算出物体A对地面的压强。
本题为力学综合题,考查了速度公式、压强公式的应用以及使用滑轮组时拉力的计算,分析题图得出相关信息是关键。
23.【答案】(1)当闭合S,断开S1、S2,滑动变阻器滑片P滑到滑动变阻器中点时,小灯泡L和R2串联,R1断开,小灯泡正常发光,
由I=UR可知,R2两端电压:
U2=IA1R21=0.5A×12×12Ω=3V;
小灯泡的两端电压:
UL=U-U2=9V-3V=6V,
由I=UR可知,小灯泡的电阻:
RL=ULIA1=6V0.5A=12Ω;
(2)小灯泡的额定功率:
PL=ULIA1=6V×0.5A=3W;
(3)闭合S、S1、S2都闭合,保持滑片P的位置不变时,L短路,R1和R2并联,
R2中的电流:
I21=UR21=9V12×12Ω=1.5A,
则通过R1的电流:
I1=IA2-I21=2A-1.5A=0.5A,
由P=UI可知,电压一定时,电流越大,功率越大,
当电路的电流达到电流表允许通过的最大电流3A时,通过R2的电流为:
I22=IA大-I1=3A-0.5A=2.5A>2A,
超过了R2允许通过的电大电流,故为保证电路安全,电路的最大电流为:
I大=I1+I2大=0.5A+2A=2.5A,
故电路的最大功率:
P大=UI大=9V×2.5A=22.5W。
答:(1)小灯泡的电阻为12Ω;
(2)小灯泡的额定功率为3W;
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,在保证电路安全的情况下,电路消耗总功率的最大值为22.5W。
【解析】(1)当闭合S,断开S1、S2,滑动变阻器滑片P滑到滑动变阻器中点时,小灯泡L和R2串联,R1断开,小灯泡正常发光,根据欧姆定律求出电阻R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出小灯泡两端的电压,根据欧姆定律求出小灯泡电阻;
(2)根据P=UI求出小灯泡的额定功率;
(3)闭合S、S1、S2都闭合,保持滑片P的位置不变时,L短路,R1和R2并联,根据欧姆定律求出R2中的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流,根据电流表的量程和R2允许通过的电大电流确定电路中的最大电流,根据P=UI求出电路消耗总功率的最大值。
本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,关键是电路的分析,最后一问是难点。
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