2022年云南省西双版纳景洪市中考物理模拟试卷
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一、选择题。(本大题共8小题,每小题只有一个是正确选项,每小题3分,满分24分)
1.(3分)下图所示实例是通过减小受力面积来增大压强的是( )
A.压路机的滚筒非常重 B.书包背带做得较宽
C.在铁轨下面铺枕木 D.菜刀磨得很锋利
2.(3分)下图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.猫在镜中的像 B.水中的筷子折断
C.日食现象 D.雨后彩虹
3.(3分)下列关于材料、信息和能源的说法,正确的是( )
A.电磁波的频率越高,传播的速度就越快
B.目前的核电站都是利用核聚变释放的核能来发电的
C.半导体材料制成的二极管由于具有单向导电性而被广泛应用于电子仪器
D.因为能量在转化过程中是守恒的,所以不会有能源危机
4.(3分)如图所示是小学生在踢足球时的情景,下列说法正确的是( )
A.球被脚踢出去时,只有球才受到力的作用
B.踢出去的足球能继续滚动,是因为足球具有惯性
C.滚动的足球最终会停下来,说明运动需要力来维持
D.足球在空中时所受重力和空气阻力是一对平衡力
5.(3分)下列说法正确的是( )
A.小磁针与磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,移走小磁针,磁场消失
B.小孔成像中所成像的形状与孔的形状无关
C.在流体中,流速越快的地方压强越大
D.物体的内能与温度有关,温度低的物体没有内能
6.(3分)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上出现了清晰的像(图中未画出),下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距可能为25cm
B.该成像原理与照相机的成像原理相同
C.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜片,为再次得到清晰的像,需将光屏向右移动
D.随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像也会向下移动
7.(3分)随着天气逐渐变热,小明买了一个小电风扇,电风扇的核心部件是电动机,下列四幅图中能反映出电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
8.(3分)如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置,两个透明容器中封闭着等量的空气,下列说法错误的是( )
A.图中的U形管不属于连通器
B.实验中是通过观察U形管中液面高度差的变化来反映容器内产生热量的多少的
C.若图甲中装置两端的电压为3V,则通电10min左边电阻丝产生的热量为240J
D.图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
二、填空题。(本大题共10小题,每小题2分,满分20分)
9.(2分)为了使学生们加强对新冠病毒的认知,增强自身防护,某校开展了一期专题讲座,老师们在讲台上讲话的声音是通过 传播到学生们耳朵的;同学们能区别出每个老师讲话的声音,这主要是根据声音的 来辨别的。
10.(2分)如图甲所示,在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面倒扣一个装着空气的瓶子,使两个瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,抽掉玻璃板,一段时间后,发现二氧化氮气体会慢慢进入上瓶中,这属于 现象;如图乙所示,小朋友从滑梯上滑下会感觉到屁股发烫,这是通过 的方式改变内能的。
11.(2分)如图所示是四冲程汽油机的某个冲程,由图可以看出它正处于 冲程:在生活中我们经常用水做冷却剂,这主要是由于水的比热容较 (选填“大”或“小”)。
12.(2分)如图所示,用一带电体去接触验电器的金属球,验电器的两片金属箔片会张开,这是因为两片金属箔片带 (选填“同种”或“异种”)电荷;用与毛皮摩擦过的橡胶棒去接触验电器的金属球,发现它两片金属箔片之间的张角变大,则原来验电器带 (选填“正”或“负”)电荷。
13.(2分)小明起床后去洗手间洗漱,他站在镜子前发现脸上好像有一点脏东西,为了看得更清楚,他选择靠近镜子观察,在靠近镜子的过程中,他的脸在镜中的像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”);洗漱完毕后,他用吸管喝牛奶,这是利用了 的作用。
14.(2分)小明的爸爸在闲暇时候很喜欢钓鱼,如图所示是小明在爸爸钓鱼时用手机给他拍的照片,手机屏幕上的彩色画面实际是由红、绿、 三种色光混合而成的:图中的钓鱼竿在使用时属于 杠杆。
15.(2分)如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,卫星在大气层外运行不受空气阻力,只有动能和势能的相互转化,因此机械能 (选填“守恒”或“不守恒”);当卫星从近地点向远地点运行时,动能会 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
16.(2分)如图所示,条形磁体静止放置在光滑的水平桌面上,闭合电磁铁开关S,条形磁体将向 (选填“左”或“右”)移动:在家庭电路中使用试电笔 (选填“能”或“不能”)区别出零线和地线。
17.(2分)一名建筑工人用如图所示的滑轮组将一个重为400N的货物匀速提升,该过程中滑轮组的机械效率为80%,则建筑工人所用拉力大小为 N,若用这个滑轮组将重为1000N的物体竖直提升3m,该过程拉力做的功为 J。(不计绳重和摩擦)
18.(2分)如图甲所示的调温型电烤箱有高温和低温两个挡位,其简化电路如图乙所示,它的额定电压为220V,R1、R2均为加热元件,其中R2=55Ω,当电烤箱处于低温挡时的额定功率为440W,则电阻R1的阻值为 Ω;当电烤箱处于高温挡时,正常工作1min消耗的电能为 J。
三、作图、实验和探究题。(本大题共4个小题,满分31分)
19.(3分)用托盘天平测量物体的质量,当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图所示,则被测物体的质量为 kg。
20.(3分)如图所示,一束光线AB射向竖直的平面镜,并最终在水底O点处形成一个光斑,请作出完整的光路图,并画出必要的辅助线。
21.(3分)如图所示,请作出小球所受重力和支持力的示意图。
22.(8分)小明同学用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(I)如图甲所示是小明连接好的电路图,经老师检查后说有一根导线连错了,请你在错误的连线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(2)改正电路后,闭合开关,发现电压表示数较大,而电流表指针几乎不发生偏转,则电路中的故障可能是 。
(3)排除故障后,正常进行实验,测量的数据记录如表所示,在第2次测量时电流表的示数如图乙所示,其值为 A,则该定值电阻的阻值为 Ω,在完成第2次实验后,要继续进行第3次实验,应将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)端移动。
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
0.15
2
2.0
3
2.5
0.25
(4)将上述实验中的定值电阻更换为标有“2.5V”字样的小灯泡,用同样的方法测量小灯泡的电阻,根据记录的数据绘制了如图丙所示的U﹣I图象,分析图象可知,小灯泡的额定功率为 W,他还发现小灯泡两端的电压越高,小灯泡的电阻越大,出现这种情况的原因是 。
23.(7分)如图甲是探究水沸腾时温度变化特点的实验装置。
(1)在安装如图甲所示的装置时应先固定 (选填“N”或“M”)的高度。
(2)实验中,某次温度计的示数如图乙所示,为 ℃。
(3)根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图象如图丁所示,由图可知,本实验中水的沸点为 ℃,水沸腾时的特点是 。
(4)如图丙所示是同学们拍摄的水在加热过程中的画面,则 (选填“A”或“B”)图表示水沸腾时水中气泡的情形。
(5)同学们发现实验中水的沸点低于标准大气压下水的沸点,他们想提高水的沸点,小李说换用火力更大的酒精灯加热,小刚说用高压锅加热水,应选择 同学的方法才是合理的,这是因为水的沸点与 有关。
24.(7分)小刚为了验证滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,他设计了如图所示实验过程。
(1)实验时用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知滑动摩擦力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计示数。
(2)在实验过程中,小刚发现,在木块还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐_ (选填“增大”、“减小”),直到被拉动为止,该现象表明:物体在静止时也可能受到静摩擦力的作用,且该力的大小与 的大小有关。
(3)小刚通过比较甲、乙两图可以得出,在其它条件相同时,物体所受摩擦力大小与 有关:比较 两图可以得出,在其它条件相同时,物体所受摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(4)在实验后,同桌小芳猜想,摩擦力的大小是否与接触面面积有关呢?为了验证这个猜想,他们设计了如图丁所示的实验,他们得出滑动摩擦力大小与接触面面积大小有关的结论,小明说他们的结论是错误的,理由是 。
(5)下列现象中应用了由实验甲、乙所得的结论的是 。
A.自行车链条上加润滑油
B.足球守门员戴着手套.
C.用力压住橡皮,擦去写错的字
四、综合题。(本大题共3个小题,满分25分)
25.(8分)小明家新买来一台燃气热水器,如图所示,该燃气热水器主要是利用天然气燃烧来加热水的,假设该燃气热水器每秒能放出100mL、末温为50℃的热水,水的初温为15℃,某次洗漱时小明放了10s的水,该过程消耗了0.014m3的天然气(只有有水流出时,该热水器才会工作)[q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。求:
(1)10s内放出的水吸收的热量;
(2)该过程中热水器加热水的效率;(假设该过程中天然气完全燃烧)
(3)若天然气完全燃烧产生的热量全部由干木柴来提供,需要完全燃烧0.049kg干木柴,则干木柴的热值。
26.(8分)如图所示,电阻R2的阻值为20Ω,当只闭合开关S1、S2时,电流表示数为0.3A;当只闭合开关S2时,电流表示数为0.2A:当只闭合开关S3时,电流表示数为0.1A.求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)开关均闭合时电流表的示数。
27.(9分)一边长为0.1m的正方体物块A底部连一根细绳,此时物块A上表面刚好与液面相平,容器内水的深度为30cm,容器底面积为300cm2,如图所示,细绳所受力的大小为5N。(细绳的自重和体积以及细绳所受浮力忽略不计,假设物块A不吸水)求:
(1)当物块A全部浸没在水中时受到水的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)打开出水口放水,当细绳刚好不受力时停止放水,水面静止时(物块A上下表面与水面平行)容器内水对容器底部的压强。
2022年云南省西双版纳景洪市中考物理模拟试卷
(参考答案)
一、选择题。(本大题共8小题,每小题只有一个是正确选项,每小题3分,满分24分)
1.(3分)下图所示实例是通过减小受力面积来增大压强的是( )
A.压路机的滚筒非常重 B.书包背带做得较宽
C.在铁轨下面铺枕木 D.菜刀磨得很锋利
【解答】解:A、压路机的滚筒非常重,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故A不符合题意;
B、书包带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C、在铁轨下面铺枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D、菜刀磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D符合题意。
故选:D。
2.(3分)下图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.猫在镜中的像 B.水中的筷子折断
C.日食现象 D.雨后彩虹
【解答】解:
A、猫在镜中的像属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A正确;
B、从水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是筷子的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故B错误;
C、日全食是由于太阳、地球、月亮在同一直线上,月亮在中间挡住了全部的太阳光便为日全食,即日全食是由于光沿直线传播形成的,故C错误;
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,故D错误。
故选:A。
3.(3分)下列关于材料、信息和能源的说法,正确的是( )
A.电磁波的频率越高,传播的速度就越快
B.目前的核电站都是利用核聚变释放的核能来发电的
C.半导体材料制成的二极管由于具有单向导电性而被广泛应用于电子仪器
D.因为能量在转化过程中是守恒的,所以不会有能源危机
【解答】解:A.所有电磁波的波速是一定的,故A错误;
B、核电站是通过核裂变来发电的,故B错误;
C、半导体材料制成的二极管由于具有单向导电性而被广泛应用于电子仪器,故C正确;
D、能源在转化过程中虽然守恒,但并不是所有的能源都能够被人类所利用,目前作为人类主要能源的化石能源正逐渐被消耗,故D错误。
故选C。
4.(3分)如图所示是小学生在踢足球时的情景,下列说法正确的是( )
A.球被脚踢出去时,只有球才受到力的作用
B.踢出去的足球能继续滚动,是因为足球具有惯性
C.滚动的足球最终会停下来,说明运动需要力来维持
D.足球在空中时所受重力和空气阻力是一对平衡力
【解答】解:
A、由于力的作用是相互的,球被脚踢出去的同时,脚受到球的反作用力,故A错误;
B、足球被踢出后仍能继续运动,是因为足球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故B正确;
C、地上滚动的足球停下来是因为受到了摩擦力的缘故,说明力改变了物体的运动状态,故C错误;
D、足球在空中时所受重力和空气阻力,这两个的方向不在同一直线上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
5.(3分)下列说法正确的是( )
A.小磁针与磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,移走小磁针,磁场消失
B.小孔成像中所成像的形状与孔的形状无关
C.在流体中,流速越快的地方压强越大
D.物体的内能与温度有关,温度低的物体没有内能
【解答】解:A、磁体间的相互作用是通过磁场发生的,磁场是客观存在的,移走小磁针,磁场仍然存在,故A错误。
B、小孔成像中像的形状与孔的形状无关,故B正确。
C、流体中流速越快的地方压强越小,故C错误。
D、物体的内能与温度有关,任何物体都有内能,温度低的物体也有内能,故D错误。
故选:B。
6.(3分)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上出现了清晰的像(图中未画出),下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距可能为25cm
B.该成像原理与照相机的成像原理相同
C.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜片,为再次得到清晰的像,需将光屏向右移动
D.随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像也会向下移动
【解答】解:AB、由图可知,u<v时,由凸透镜成像规律可知,此时在光屏上成倒立、放大的实像,符合投影仪的工作原理,故B错误;
由图可知,物距u=50cm﹣25cm=25cm,像距v=90cm﹣50cm=40cm,则40cm>2f,f<25cm<2f,解得12.5cm<f<20cm,故A错误;
C、在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜片,近视镜片为凹透镜,对光线有发散作用,为再次得到清晰的像,需将光屏向右移动,故C正确;
D、根据穿过光心的光线不变可知,随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动,故D错误。
故选:C。
7.(3分)随着天气逐渐变热,小明买了一个小电风扇,电风扇的核心部件是电动机,下列四幅图中能反映出电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动。
A、该实验是探究电磁感应现象,是发电机的工作原理,与电动机的工作原理不相同,故A不符合题意;
B、此实验是探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关,是根据电流的磁效应制成的,与电动机的工作原理不相同,故B不符合题意;
C、该实验是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,与电动机的工作原理不相同,故C不符合题意;
D、该实验中,当给导体中通电时,通电导体在磁场中受力的作用而运动,与电动机的工作原理相同,故D符合题意。
故选:D。
8.(3分)如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置,两个透明容器中封闭着等量的空气,下列说法错误的是( )
A.图中的U形管不属于连通器
B.实验中是通过观察U形管中液面高度差的变化来反映容器内产生热量的多少的
C.若图甲中装置两端的电压为3V,则通电10min左边电阻丝产生的热量为240J
D.图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
【解答】解:A、由图知,U形管有一端开口,另一端上端不开口,下端连通,所以不属于连通器,故A正确;
B、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,根据转换法,实验中通过观察U形管液面高度的变化来反映电阻产生热量的多少,故B正确;
C、图甲中两电阻串联接入电路,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,装置两端的电压为3V,根据欧姆定律可得通过电路的电流:I===0.2A,
根据焦耳定律可得通电10min左边电阻丝产生的热量为:Q=I2R1t=(0.2A)2×5Ω×10×60s=120J,故C错误;
D、图乙装置中,三个电阻的阻值相等,其中右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路,容器内两电阻的通电时间相同,根据并联电路的电流关系可知,通过这两个电阻的电流是不同的,所以图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系,故D正确。
故选:C。
二、填空题。(本大题共10小题,每小题2分,满分20分)
9.(2分)为了使学生们加强对新冠病毒的认知,增强自身防护,某校开展了一期专题讲座,老师们在讲台上讲话的声音是通过 空气 传播到学生们耳朵的;同学们能区别出每个老师讲话的声音,这主要是根据声音的 音色 来辨别的。
【解答】解:(1)声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以传声。同学们能听见老师的讲课声,这时声音是通过空气这种介质传播到同学们的耳朵;
(2)音色由发声体的材料和结构决定,不同的人的音色不同。同学们能区别出每个老师讲话的声音,这主要是根据声音的音色来判断的。
故答案为:空气;音色;
10.(2分)如图甲所示,在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面倒扣一个装着空气的瓶子,使两个瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,抽掉玻璃板,一段时间后,发现二氧化氮气体会慢慢进入上瓶中,这属于 扩散 现象;如图乙所示,小朋友从滑梯上滑下会感觉到屁股发烫,这是通过 做功 的方式改变内能的。
【解答】解:(1)抽掉玻璃板后,下方玻璃瓶中二氧化氮气体会进入到上面装着空气的玻璃瓶中,下方玻璃瓶中的气体颜色变浅,上方玻璃瓶的气体颜色变深,两个瓶子内的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀。这种现象叫做扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
(2)小朋友从滑梯上滑下会感觉到屁股发烫,是因为滑梯摩擦力做功的原因,使内能增加,因此会有一部分机械能转化为内能,这是通过做功的方式改变内能的。
故答案为:扩散;做功。
11.(2分)如图所示是四冲程汽油机的某个冲程,由图可以看出它正处于 压缩 冲程:在生活中我们经常用水做冷却剂,这主要是由于水的比热容较 大 (选填“大”或“小”)。
【解答】解:(1)由图可知,汽油机两气门都关闭、活塞向上移动,这是汽油机的压缩冲程;
(2)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环流动水进行冷却。
故答案为:压缩;大。
12.(2分)如图所示,用一带电体去接触验电器的金属球,验电器的两片金属箔片会张开,这是因为两片金属箔片带 同种 (选填“同种”或“异种”)电荷;用与毛皮摩擦过的橡胶棒去接触验电器的金属球,发现它两片金属箔片之间的张角变大,则原来验电器带 负 (选填“正”或“负”)电荷。
【解答】解:用一带电体去接触验电器的金属球,验电器的两片金属箔片会张开,这是因为同种电荷相互排斥,所以两片金属箔片带同种电荷;
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电(有多余的电子),用它去接触验电器的金属球时,发现它两片金属箔片之间的张角变大,是橡胶棒上多余的电子会转移到验电器上,则原来验电器带负电荷。
故答案为:同种;负。
13.(2分)小明起床后去洗手间洗漱,他站在镜子前发现脸上好像有一点脏东西,为了看得更清楚,他选择靠近镜子观察,在靠近镜子的过程中,他的脸在镜中的像的大小 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”);洗漱完毕后,他用吸管喝牛奶,这是利用了 大气压 的作用。
【解答】解:(1)平面镜所成的像与物体是等大的,当人逐渐靠近平面镜时,视觉上感觉像在变大,但实际上像的大小并没有变。所以他在平面镜中像的大小不变;
(2)用吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,管内气压减小,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,是利用了大气压的作用。
故答案为:不变;大气压。
14.(2分)小明的爸爸在闲暇时候很喜欢钓鱼,如图所示是小明在爸爸钓鱼时用手机给他拍的照片,手机屏幕上的彩色画面实际是由红、绿、 蓝 三种色光混合而成的:图中的钓鱼竿在使用时属于 费力 杠杆。
【解答】解:手机屏幕上的彩色画由红、绿、蓝三种色光混合而成。由图可知,钓鱼竿在使用过程中,动力小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离。
故答案为:蓝;费力。
15.(2分)如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,卫星在大气层外运行不受空气阻力,只有动能和势能的相互转化,因此机械能 守恒 (选填“守恒”或“不守恒”);当卫星从近地点向远地点运行时,动能会 减小 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【解答】解:(1)卫星在大气层外运动,不受空气阻力作用,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒;
(2)由近地点向远地点运动过程中,卫星的质量不变,高度变大,其重力势能变大,由于机械能守恒,所以卫星的动能会减小。
故答案为:守恒;减小。
16.(2分)如图所示,条形磁体静止放置在光滑的水平桌面上,闭合电磁铁开关S,条形磁体将向 右 (选填“左”或“右”)移动:在家庭电路中使用试电笔 不能 (选填“能”或“不能”)区别出零线和地线。
【解答】解:电流从螺线管的右端流入,左端流出,由安培定则得,螺线管右端为N极,左端为S极,则与条形磁铁的异名磁极相对,相互吸引,条形磁铁受到电磁铁向右的吸引力,将向右移动;
零线、地线和大地间的电压都是0V,用测电笔分别接触零线与地线时,氖管都不发光,所以测电笔不能辨别零线与地线,但测电笔可以辨别火线和零线。
故答案为:右;不能。
17.(2分)一名建筑工人用如图所示的滑轮组将一个重为400N的货物匀速提升,该过程中滑轮组的机械效率为80%,则建筑工人所用拉力大小为 250 N,若用这个滑轮组将重为1000N的物体竖直提升3m,该过程拉力做的功为 3300 J。(不计绳重和摩擦)
【解答】解:从图中可知n=2,不计绳重和摩擦,该过程中滑轮组的机械效率为80%,
则η======80%,故拉力F=250N;
根据F=(G+G动)可知动滑轮的重力G动=nF﹣G=2×250N﹣400N=100N;
若用这个滑轮组将重为1000N的物体竖直提升3m,
根据F=(G+G动)可知拉力F′=×(G′+G动)=×(1000N+100N)=550N,
绳子自由端移动的距离s′=2h′=2×3m=6m,
该过程拉力做的功W=F′s′=550N×6m=3300J。
故答案为:250;3300。
18.(2分)如图甲所示的调温型电烤箱有高温和低温两个挡位,其简化电路如图乙所示,它的额定电压为220V,R1、R2均为加热元件,其中R2=55Ω,当电烤箱处于低温挡时的额定功率为440W,则电阻R1的阻值为 55 Ω;当电烤箱处于高温挡时,正常工作1min消耗的电能为 52800 J。
【解答】解:当只闭合S1时,R1、R2串联,总电阻较大,同时闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,总电阻较小;根据P=可知,当只闭合S1时,总功率较小,电烤箱处于低温挡,当同时闭合开关S1、S2时,电烤箱处于高温挡,
则低温挡电路的总电阻为:R===110Ω;
根据串联电路的电阻关系可知,发热电阻R1的阻值:R1=R﹣R2=110Ω﹣55Ω=55Ω,
当电烤箱处于高温挡时正常工作1min消耗的电能为:W=UIt=t=×60s=52800J。
故答案为:55;52800。
三、作图、实验和探究题。(本大题共4个小题,满分31分)
19.(3分)用托盘天平测量物体的质量,当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图所示,则被测物体的质量为 51.4 kg。
【解答】解:使用天平称量物体时,物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度,且图示中标尺的分度值为0.2g。
则物体的质量为:m=20g+20g+10g+1.4g=51.4g。
故答案为:51.4。
20.(3分)如图所示,一束光线AB射向竖直的平面镜,并最终在水底O点处形成一个光斑,请作出完整的光路图,并画出必要的辅助线。
【解答】解:过入射点作出法线,根据反射光线和入射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角,在法线的下侧作出反射光线.然后根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,画出折射光线,如图所示:
21.(3分)如图所示,请作出小球所受重力和支持力的示意图。
【解答】解:小球静止,处于平衡状态,受到重力G的方向是竖直向下、支持力F的方向是垂直墙壁向右,作用点都在小球的球心,如图所示:
22.(8分)小明同学用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(I)如图甲所示是小明连接好的电路图,经老师检查后说有一根导线连错了,请你在错误的连线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(2)改正电路后,闭合开关,发现电压表示数较大,而电流表指针几乎不发生偏转,则电路中的故障可能是 定值电阻Rx断路 。
(3)排除故障后,正常进行实验,测量的数据记录如表所示,在第2次测量时电流表的示数如图乙所示,其值为 0.2 A,则该定值电阻的阻值为 10 Ω,在完成第2次实验后,要继续进行第3次实验,应将滑动变阻器滑片向 左 (选填“左”或“右”)端移动。
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
0.15
2
2.0
3
2.5
0.25
(4)将上述实验中的定值电阻更换为标有“2.5V”字样的小灯泡,用同样的方法测量小灯泡的电阻,根据记录的数据绘制了如图丙所示的U﹣I图象,分析图象可知,小灯泡的额定功率为 0.75 W,他还发现小灯泡两端的电压越高,小灯泡的电阻越大,出现这种情况的原因是 灯丝电阻随温度升高而增大 。
【解答】解:(1)原电路图中,待测电阻与电压表串联且待测电阻和电压表被导线短路,这样连接是错误的,电压表应并联在待测电阻两端,如下图所示:
;
(2)改正电路后,闭合开关,发现电流表指针几乎不发生偏转,电路可能断路,电压表示数较大,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,即电路中的故障可能是定值电阻Rx断路;
(3)在第2次测量时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A,由表可知,此时定值电阻两端电压为2V,则定值电阻的阻值为:
R===10Ω;
由表可知,第2次定值电阻两端电压小于第3次定值电阻两端电压,要想增大定值电阻两端电压,需减小变阻器两端电压,根据串联分压原理,应减小滑动变阻器的阻值,故应将滑动变阻器滑片向左端移动;
(4)由图像可知,灯正常发光的电压为2.5V、电流为0.3A,其额定功率为:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
分析图像可知,电压与电流的比值即灯丝电阻随电压的增大而增大,原因是灯的实际功率随着电压的增大而增大,灯的亮度越来越亮,温度越来越高,灯丝电阻就越来越大,即灯丝电阻随温度升高而增大。
故答案为:(1)如上图所示;(2)定值电阻Rx断路;(3)0.2;10;左;(4)0.75;灯丝电阻随温度升高而增大。
23.(7分)如图甲是探究水沸腾时温度变化特点的实验装置。
(1)在安装如图甲所示的装置时应先固定 N (选填“N”或“M”)的高度。
(2)实验中,某次温度计的示数如图乙所示,为 96 ℃。
(3)根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图象如图丁所示,由图可知,本实验中水的沸点为 98 ℃,水沸腾时的特点是 继续吸热,温度保持不变 。
(4)如图丙所示是同学们拍摄的水在加热过程中的画面,则 A (选填“A”或“B”)图表示水沸腾时水中气泡的情形。
(5)同学们发现实验中水的沸点低于标准大气压下水的沸点,他们想提高水的沸点,小李说换用火力更大的酒精灯加热,小刚说用高压锅加热水,应选择 小刚 同学的方法才是合理的,这是因为水的沸点与 气压 有关。
【解答】解:(1)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,应先固定N装置;
(2)温度计的分度值为1℃,读数为96℃;
(3)由图像看出,水沸腾时的温度为98℃,故沸点为98℃,并且水在沸腾时,不断吸热,温度保持不变;
(4)沸腾时,由于此时整个容器内的水温相同,气泡不断升高,深度不断减小,水压不断减小,并且有大量水蒸气进入气泡,气泡逐渐变大,图丙中,表示水在沸腾时的现象是其中的A图;
(5)液体的沸点随气压的增大而增大,换用了火力更大的酒精灯加热,不能使气压增大,不能提高水的沸点,故此方法不可行;应该选小刚同学的方法才是合理的,这是因为水的沸点与气压有关。
故答案为:(1)N;(2)96;(3)98;继续吸热,温度保持不变;(4)A;(5)小刚;气压。
24.(7分)小刚为了验证滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,他设计了如图所示实验过程。
(1)实验时用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知滑动摩擦力 等于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计示数。
(2)在实验过程中,小刚发现,在木块还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐_ 增大 (选填“增大”、“减小”),直到被拉动为止,该现象表明:物体在静止时也可能受到静摩擦力的作用,且该力的大小与 拉力 的大小有关。
(3)小刚通过比较甲、乙两图可以得出,在其它条件相同时,物体所受摩擦力大小与 压力 有关:比较 乙、丙 两图可以得出,在其它条件相同时,物体所受摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(4)在实验后,同桌小芳猜想,摩擦力的大小是否与接触面面积有关呢?为了验证这个猜想,他们设计了如图丁所示的实验,他们得出滑动摩擦力大小与接触面面积大小有关的结论,小明说他们的结论是错误的,理由是 实验中没有保持压力不变 。
(5)下列现象中应用了由实验甲、乙所得的结论的是 C 。
A.自行车链条上加润滑油
B.足球守门员戴着手套.
C.用力压住橡皮,擦去写错的字
【解答】解:(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小,故实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡知识,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)在木块还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,原因是:物体虽然处于静止状态,但有运动趋势,受到静摩擦力的作用,物体受平衡力,静摩擦力与弹簧测力计的拉力相等,且随拉力的增大而增大;
(3)甲、乙接触面的粗糙程度相同,压力不同,可知接触面粗糙程度相同,压力越大,摩擦力越大,在其它条件相同时,物体所受摩擦力大小与压力有关;
要探究摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系,要保证压力一定,乙和丙符合条件;
(4)将图丁中的物块A沿竖直方向截去一半后,这样压力大小也会变为一半,没有保持压力大小不变,所以得出的结论是错误的;
(5)甲、乙两个图,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,摩擦力不同,说明摩擦力大小与压力大小有关;
A.自行车链条上加润滑油,是通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦力的,A不符合题意;
B.足球守门员戴着手套,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,B不符合题意;
C.用力压住橡皮,擦去写错的字,是通过改变压力的方法来改变摩擦力的,C符合题意。
故答案为:(1)等于;(2)增大;拉力;(3)压力;乙、丙;(4)实验中没有保持压力不变;(5)C。
四、综合题。(本大题共3个小题,满分25分)
25.(8分)小明家新买来一台燃气热水器,如图所示,该燃气热水器主要是利用天然气燃烧来加热水的,假设该燃气热水器每秒能放出100mL、末温为50℃的热水,水的初温为15℃,某次洗漱时小明放了10s的水,该过程消耗了0.014m3的天然气(只有有水流出时,该热水器才会工作)[q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。求:
(1)10s内放出的水吸收的热量;
(2)该过程中热水器加热水的效率;(假设该过程中天然气完全燃烧)
(3)若天然气完全燃烧产生的热量全部由干木柴来提供,需要完全燃烧0.049kg干木柴,则干木柴的热值。
【解答】解:(1)燃气热水器10s内放出水的体积:V=100mL/s×10s=1000mL=1L=1×10﹣3m3;
由ρ=可知,燃气热水器10s内放出水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg;
10s内放出的水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(50℃﹣15℃)=1.47×105J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq天然气=0.014m3×4.2×107J/m3=5.88×105J;
该过程中热水器加热水的效率:η===25%;
(3)由题意可知,干木柴完全燃烧放出的热量Q干木柴=Q放=5.88×105J;
则干木柴的热值:q===1.2×107J/kg。
答:(1)10s内放出的水吸收的热量为1.47×105J;
(2)该过程中热水器加热水的效率为25%;
(3)干木柴的热值为1.2×107J/kg。
26.(8分)如图所示,电阻R2的阻值为20Ω,当只闭合开关S1、S2时,电流表示数为0.3A;当只闭合开关S2时,电流表示数为0.2A:当只闭合开关S3时,电流表示数为0.1A.求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)开关均闭合时电流表的示数。
【解答】解:(1)只闭合开关S1、S2时,只有R2接入电路中,根据欧姆定律可知,电源电压为:U=I1R2=0.3A×20Ω=6V;①
(2)当只闭合开关S2时,R1、R2串联接入电路中,根据欧姆定律可知:U=I2(R1+R2),即:6V=0.2A×(R1+20Ω),解得:R1=10Ω;
(3)当只闭合开关S3时,R1、R3串联接入电路中,根据欧姆定律可知:U=I3(R1+R3),即:6V=0.1A×(10Ω+R3),解得:R3=50Ω;
开关都闭合时,R2、R3并联接入电路中,电流表测量干路中的电流,根据欧姆定律和并联电路中的电流规律可知,电流表示数为:
I=+=+=0.42A。
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R1的阻值为10Ω;
(3)开关均闭合时电流表的示数为0.42A。
27.(9分)一边长为0.1m的正方体物块A底部连一根细绳,此时物块A上表面刚好与液面相平,容器内水的深度为30cm,容器底面积为300cm2,如图所示,细绳所受力的大小为5N。(细绳的自重和体积以及细绳所受浮力忽略不计,假设物块A不吸水)求:
(1)当物块A全部浸没在水中时受到水的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)打开出水口放水,当细绳刚好不受力时停止放水,水面静止时(物块A上下表面与水面平行)容器内水对容器底部的压强。
【解答】解:
(1)物块A刚好完全浸没在水中,则V排=VA=(0.1 m)3=1×10﹣3m3,
物块A受到水的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
(2)物块A的重力:G=F浮﹣F拉=10N﹣5N=5N,
由G=mg可得,物体A的质量:m===0.5kg,
物块A的密度:ρ===0.5×103kg/m3;
(3)当细绳刚好不受力时物块A处于漂浮状态,由F浮′=G=5N,
则浮力的变化量:ΔF浮=F浮﹣F浮′=10N﹣5N=5N,
该过程中排开水的体积变化量:ΔV排===5×10﹣4m3,
水面下降的高度:Δh===0.05m=5cm,
此时水的深度:h′=h﹣Δh=30cm﹣5cm=25cm=0.25m,
则容器内水对容器底部的压强:p=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2500Pa。
答:(1)当物块A全部浸没在水中时受到水的浮力为10N;
(2)物块A的密度为0.5×103kg/m3;
(3)打开出水口放水,当细绳刚好不受力时停止放水,水面静止时(物块A上下表面与水面平行)容器内水对容器底部的压强为2500Pa。
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