2023年山东省东营市垦利区中考物理一模试卷(含答案)
展开2023年山东省东营市垦利区中考物理一模试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 课桌的高度约为800cm B. 人正常步行的速度约为10m/s
C. 一个鸡蛋的质量约50g D. 家用液晶电视机的电功率约2000W
2. 中国的古诗词中蕴含了丰富的物理学知识,下列说法不正确的是( )
A. “举杯邀明月,对影成三人”,李白在地上的影子是由光的反射形成的
B. “姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,钟声是由物体振动产生的
C. “两岸青山相对出,孤帆一片日边来”,青山相对出是以船为参照物
D. “花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”,花气袭人是分子热运动的结果
3. 在科学发展的历程中,许多物理学家做出了杰出的贡献,下列叙述正确的是( )
A. 牛顿通过实验验证了牛顿第一定律
B. 托里拆利最早通过实验测量出了大气压的值
C. 伽利略最早发现了杠杆原理
D. 法拉第最早发现了电与磁的关系
4. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连 B. 保险丝烧断后可以用铜丝代替
C. 试电笔可以检测物体是带正电还是负电 D. 电灯的开关应该接在电灯与火线之间
5. 关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A. 白糖制成棉花糖之后质量变大了
B. 氧气罐中的氧气用去一半,密度不变
C. 水结冰之后质量不变,密度变大
D. 嫦娥五号返回舱把月球土壤样品带回地球,样品质量不变
6. 对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B. 乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C. 丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D. 丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
7. 如图是我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具——桔槔,它前端用绳系一木桶,后端系一质量适当的配重物。木桶盛满水后,为了减小人向上提水时所需的拉力,下列操作可行的是( )
A. 将配重远离支点
B. 将水桶远离支点
C. 将支点远离地面
D. 适当地减小配重
8. 如图所示,甲、乙两个相同的圆柱形容器中盛有不同的液体A和B,液体A、B对两个容器底的压强相等,若将两个完全相同的小球分别放入液体A、B中,静止时一个漂浮,一个悬浮,且液体均不溢出,则放入小球后( )
A. 两小球所受的浮力相等
B. 液体A的密度小于液体B的密度
C. 液体A对容器底的压力大于液体B对容器底的压力
D. 液体A中小球处于悬浮状态,液体B中小球处于漂浮状态
9. 我国航母采用自行研制的电磁弹射器,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力。如图中,与电磁弹射器工作原理一致的是( )
A.
B.
C.
D.
10. 在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是( )
A. 体温越高,R的阻值越大 B. 体温越高,电压表的示数越大
C. 体温越低,R两端的电压越小 D. 体温越低,通过R0的电流越大
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共7小题,共14.0分)
11. 2022年11月,全球最大“人造太阳”核心部件“防火墙”在中国取得重大进展,“人造太阳”利用核______ (选填“聚变”或“裂变”),这种方式释放的核能有不产生高放射性核废料的优点,属于______ (选填“不可再生”或“可再生”)能源。
12. 《百鸟归巢》是我国南音四大名谱之一,在乐曲中,用洞箫以花舌吹法模拟鸟啼声,这主要是模拟鸟啼声的______ (填声音的特性名称),听众在乐声中感受到百鸟归巢的轻快活泼气氛,这说明声音能够传递______ 。
13. 寒冷的冬天,戴眼镜的同学进入教室后,眼镜的镜片会变得模糊,这是因为空气中的水蒸气在镜片上发生了______ (填物态变化名称),这个过程会______ (选填“吸收”或“放出”)热量。
14. 中国第三艘航空母舰福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,满载排水量8万余吨。当航母在平静的水面航行时,它所受的浮力______ 它的总重力(选填“<”或“=”或“>”)。当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积______ (选填“增大”或“减小”或“不变”)。
15. 如图所示,用完全相同的滑轮和细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端施加大小
分别为F1和F2的拉力,将重物G1和G2分别缓慢提升相同的高度(不计绳重和一切摩擦).若物重相等,则拉力F1 ______ F2;机械效率η1______η2.(选填“>”、“=”或“<”)
16. 法国科学家阿尔贝⋅费尔和德国科学家彼得⋅格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应(某些材料的电阻在磁场中急剧减小)荣获了2007年诺贝尔物理学奖,如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图,闭合S1、S2后,电磁铁右端为______ (选填“N”或“S”)极,滑片P向左滑动过程中,指示灯变______ (选填“亮”或“暗”)。
17. 电炉丝通过导线连接到电路里,电炉丝和导线通过的电流相同,请你利用所学知识解释为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不热:______ 。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
18. 如图所示,物体正随水平传送带一起向右做匀速直线运动,画出物体所受力的示意图。
19. 如图所示是一条经水面反射后的光线,在图中画出其入射光线的准确方向及对应的折射光线的大致方向。
四、实验探究题(本大题共3小题,共30.0分)
20. 在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,该凸透镜的焦距是______ cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到清晰的像,请你指出其中一条可能的原因:______ 。
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、______ 的实像(填写像的性质);______ (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。
(4)如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,光屏应向______ (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动才能得到清晰的像。
21. 如图是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)在实验中应用弹簧测力计拉着木块做______ 运动。
(2)在图a、b、c三图中,拉力分别是F1=2N,F2=3N,F3=2.5N。分析______ 两图可得:压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。下列现象中应用了此结论的是______ 。(选填字母)
A.打羽毛球时用力握紧球拍
B.足球守门员戴有防滑手套
C.骑自行车刹车时用力捏车闸
(3)将物块切去一半后重复a实验,如图d所示,发现此时弹簧测力计的示数减小。小明由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。其他同学认为他的结论是错误的,原因是______ 。
22. 在做“伏安法”测量小灯泡电阻的实验时,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路补充完整,要求:滑片P向右移动时,电流表示数变小;连线不能交叉。
(2)电路连接完成后,当闭合开关时,发现电流表无示数,电压表指针偏转明显,其原因可能是小灯泡______ (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,滑动变阻器的滑片应向______ (选填“左”或“右”)移动。
(4)某小组进行实验,记录的实验数据如表:
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
根据实验数据,小张求出小灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻,你认为他的做法合理吗,你的理由是______ 。
(5)另一小组想测出某小灯泡的额定功率,但发现电流表烧坏了,在实验室找来定值电阻R0和单刀双掷开关各一个,设计了如图丙所示的电路(电源电压不变)。
请你帮他们完成下列实验步骤:
①闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U1,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S,______ ,滑动变阻器的滑片位置保持不变,此时电压表示数为U2;
则小灯泡的额定功率为P额= ______ (用R0、U1、U2表示)。
五、计算题(本大题共2小题,共22.0分)
23. AG600水陆两栖飞机,是中国为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,首次研制的大型特种用途飞机。在某次试飞中,AG600的起飞质量为50t,求:(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)如图所示,飞机平稳降落漂浮在海上时,飞机所受浮力多大?
(2)该飞机静止在水面时,底部距离水面2m处受到海水的压强是多少?
(3)若该飞机在空中飞行时获得1.6×105N的水平推力,以500km/h的速度沿水平方向匀速航行1h,需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg。则该飞机发动机的效率为多大?
24. 如图所示,如表、图甲分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图,R1和R2为发热丝,S1为总开关,S2为温控开关,1、2分别为开关的两个接触点,图乙为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像,已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg⋅℃)。求:
(1)这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量;
(2)本次工作过程共消耗的电能;
(3)R1和R2的阻值。
型号
SDS-15X05
容量
1L
额定电压
220V
额定频率
50Hz
加热功率
1210W
保温功率
40W
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、课桌的高度约为80cm,故A不符合实际;
B、人正常步行的速度约为1.2m/s,故B不符合实际;
C、一个鸡蛋的质量约50g,故C符合实际;
D、家用液晶电视机的电功率约100W,故D不符合实际。
故选:C。
不同物理量的估测,有的需要生活经验,有的需要换算单位,有的需要简单计算,最后判断哪个选项符合实际。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数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。
2.【答案】A
【解析】解:A、李白在地上的影子是由光的直线传播形成的,故A错误;
B、钟声是由钟振动产生的,故B正确;
C、小船行驶过程中距离青山越来越近,所以以小船为参照物,“青山”迎面而来、“青山相对出”,故C正确;
D、“花气袭人知骤暖”说明温度越高分子无规则运动越剧烈,故D正确。
故选:A。
(1)在地面上形成人的影子,它是沿直线传播的光被不透明的人挡住,在人后面的地面上光照不到的地方形成的影子。
(2)声音是由物体振动产生的。
(3)判断一个物体是运动还是静止,就看它相对于另一个物体的位置是否发生变化。
(4)物质是由大量分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动;温度越高,分子无规则运动越剧烈。
此题借助诗句描述的现象考查了运动和静止的判断、分子运动、光的直线传播、声音的产生等知识,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。
3.【答案】B
【解析】解:A、牛顿总结前人的研究,通过实验+推理的方法提出了牛顿第一定律,故A错误;
B、托里拆利最早通过实验测量出了大气压的值,故B正确;
C、阿基米德发现了杠杆原理,故C错误;
D、奥斯特最早发现了电与磁的关系,故D错误。
故选:B。
根据学过的物理学史,记住一些物理学家及他们的贡献,可逐一对题中各选项的描述做出判断。
物理学史是物理考试中经常出现的一类题型,要求学生熟记著名科学家的贡献,平时应注意积累。
4.【答案】D
【解析】解:A、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故,故A错误;
B、当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,由于铜丝的熔点较高,铜丝不会熔化,就起不到保护作用了,故B错误;
C、试电笔是辨别火线和零线的仪器,不能检测物体是带正电还是负电,故C错误;
D、为了用电安全,电灯的开关应该接在电灯与火线之间,故D正确。
故选:D。
(1)电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故;
(2)保险丝在电流过大时发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用,采用电阻率大,熔点较低的材料制作;
(3)试电笔是辨别火线和零线的仪器,当试电笔的笔尖接触零线和地线时,氖管不会发光;
(4)在家庭电路中,开关接在用电器和火线之间。
知道并理解家庭电路的组成与正确连接方法是解决该题的关键。
5.【答案】D
【解析】解:A、白糖热化抽丝制成棉花糖后,质量不变,故A错误;
B、氧气罐中的氧气用去一半,质量变小,体积不变,根据ρ=mV可知,密度变小,故B错误;
C、水结冰之后质量不变,体积变大,根据ρ=mV可知,密度变小,故C错误;
D、嫦娥五号返回舱把月球土壤样品带回地球,样品位置发生变化,质量不变,故D正确。
故选:D。
(1)物体所含物质的多少叫质量,质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关。
(2)单位体积的某种物质的质量叫密度,决定密度大小的因素有:物质的种类、温度和状态;分析物质的质量和体积变化,根据ρ=mV判断密度的变化。
此题考查了质量、密度的性质,属于基本概念的考查,正确、全面理解概念是解答的关键。
6.【答案】B
【解析】解:A、甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能减少,故A错误;
B、乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力,故B正确;
C、丙图中活塞向上运动时,进气门关闭,排气门打开,是内燃机的排气冲程,故C错误;
D、丁图中小朋友下滑时,机械能转化为内能,故D错误。
故选:B。
(1)物体对外做功,内能减小,温度降低;
(2)分子间既有引力也有斥力;
(3)在做功冲程中,燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能;压缩冲程机械能转化为内能;
(4)改变物体内能的方式:做功和热传递。
本题考查的知识点比较多,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
7.【答案】A
【解析】解:
如下图所示,O为支点,配重A对杠杆的拉力作用在C点,水桶对杠杆的拉力作用在D点,且F配重=G配重,F水桶=G水桶,人的向上拉力作用在B处,
如果杠杆平衡,则有G配重L配重=(G水桶-F人)L水桶------①
木桶盛满水后,水桶的重力不变;
A、将配重远离支点时,G配重、G水桶和L水桶均不变,但L配重变大,根据①式可知,人在B处施加的拉力变小,故A正确;
B、将水桶远离支点,G配重、G水桶和L配重均不变,但L水桶变大,根据①式可知,人在B处施加的拉力变大,故B错误;
C、将支点远离地面,G配重、G水桶、L水桶和L配重都不变,所以人的拉力不变,故C错误;
D、适当地减小配重,G水桶、L水桶和L配重都不变,G配重减小,根据①式可知,人在B处施加的拉力变大,故D错误。
故选:A。
根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂判断。
本题考查了杠杆平衡的条件的应用,有一定难度。
8.【答案】A
【解析】解:A、由将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时一个漂浮,另一个悬浮(液体均无溢出),由于两物体重力相等都为G,所受的浮力相等,故A正确;
B、根据两种液体对容器底的压强相等,由图知hA
C、因为原来两容器中液体产生的压强相等,且SA=SB,由p=FS可知,FA=FB,故C错误;
D、若将两个完全相同的小球分别放入液体A、B中,静止时一个漂浮,一个悬浮,且ρA>ρB,由物体沉浮条件可知,小球在液体A中漂浮,在液体B中悬浮,故D错误。
故选:A。
(1)根据物体沉浮条件可判断两小球所受浮力的关系;
(2)根据p=ρgh可判断两液体密度关系;
(3)根据p=FS可判断液体对容器底的压力关系;
(4)根据物体沉浮条件可判断小球在两种液体中的状态。
此题考查学生对于液体压强的理解和掌握,注意题目中结合压力的变化,以及浮力一定要抓住要点。
9.【答案】C
【解析】解:由题意可知,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A.该实验为奥斯特实验,说明了电流周围存在着磁场,故A不符合题意;
B.图中没有电源,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,为电磁感应实验,故B不符合题意;
C.图中有电源,通电导体棒在磁场中受力而运动,即与电磁弹射器工作原理相同,故C符合题意;
D.该实验是电磁铁的实验,是利用电流的磁效应工作的,故D不符合题意。
故选:C。
根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。
对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应实验区分要注意条件。
10.【答案】B
【解析】解:由图可知,两个电阻串联,电压表测定电阻R0两端的电压;
A、体温越高,由图丙知,热敏电阻R的阻值越小,故A错误;
BCD、体温越高,热敏电阻R的阻值减小,由串联分压原理可知,热敏电阻R分得的电压越小,根据串联电路电压的规律,定值电阻两端R0的电压越大,即电压表示数越大;故B正确;
相反,体温越低,热敏电阻R的阻值越大,总电阻越大,根据欧姆定律I=UR可知,电路中的电流越小,即通过R0的电流越小;由串联分压原理可知,热敏电阻R的电压越大,故CD错误。
故选:B。
由图可知,两电阻串联,电压表测定值电阻R0两端的电压;由图丙知,体温越高,热敏电阻的阻值越小;由分压原理分析热敏电阻的电压变化,根据串联电路电压的规律确定电压表示数变化,利用欧姆定律可知电路中电流的变化。
本题为动态电路分析题,考查了串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是明确体温越高,热敏电阻的阻值越小。
11.【答案】聚变 不可再生
【解析】解:“人造太阳”利用核聚变的原理工作的;核能不能源源不断从自然界获得,是不可再生能源。
故答案为:聚变;不可再生。
核能的利用有两种:核聚变和核裂变;能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
本题考查了核能的利用、能源的分类,属于基础题。
12.【答案】音色 信息
【解析】解:在乐曲中,用洞箫以花舌吹法模拟鸟啼声,这主要是模拟鸟啼声的音色,听众在乐声中感受到百鸟归巢的轻快活泼气氛,这说明声音能够传递信息。
故答案为:音色;信息。
(1)音色由发声体的材料和结构决定。
(2)声音可以传递信息。
知道音色的影响因素;知道声音可以传递信息。
13.【答案】液化 放出
【解析】解:寒冷的冬天,小明戴着眼镜在室外时,眼睛是冰冷的,当走进教室时,由于室内温暖的水蒸气遇到冷的眼镜片发生了液化现象,该过程中放出热量,液化形成的小水珠覆盖在镜片上,所以眼镜片模糊了。
故答案为:液化;放出。
要正确判断物态变化过程,首先要弄清水是以怎样的物态形式出现,结合液化是由气态变为液态的过程和汽化是由液态变为气态的过程。
本题主要考查学生对液化现象的理解和掌握,难度不大。
14.【答案】= 减小
【解析】解:当航母在平静的水面航行时,处于漂浮状态,它所受的浮力=它的总重力。
当航空母舰上舰载飞机起飞后,它的重力减小,仍处于漂浮状态,所受的浮力等于自身的重力,故所受的浮力变小,根据V排=F浮ρ水g可知它排开水的体积减小。
故答案为:=;减小
当航母在平静的水面航行时,处于漂浮状态,它所受的浮力等于它的总重力。
当航空母舰上舰载飞机起飞后,它的重力减小,仍处于漂浮状态,所受的浮力等于自身的重力,据此得出所受的浮力的变化情况,根据V排=F浮ρ水g可知它排开水的体积的变化情况。
本题考查浮沉条件和阿基米德原理的应用,难度不大。
15.【答案】< =
【解析】解:
(1)由图可知:绳子的股数分别为n1=3,n2=2,
不计绳重及摩擦,根据拉力F=1n(G+G动)可知:
绳子受到的拉力分别为:F1=13(G1+G动),F2=12(G2+G动),
由于G1=G2,所以F1
利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同;
所以根据η=W有用W总×100%可知,机械效率相同,即:η1=η2。
故答案为:<;=。
(1)由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,由F=1nG比较F1、F2的大小;
(2)把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
此题考查了定滑轮、动滑轮的工作特点及功的原理的应用,解题关键是知道使用动滑轮要克服动滑轮重力做功,在有用功相同的情况下,使用动滑轮所做的总功多。本题是一道基础性题目,也是容易出错的题目。
16.【答案】S 亮
【解析】解:利用安培定则可知,电磁铁的左端为N极、右端为S极;
滑片P向左滑动过程中,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强;
由右图可知,巨磁电阻和灯泡串联,因巨磁电阻在磁场中急剧减小,所以,此时巨磁电阻的阻值会变小,右侧电路中的总电阻变小,由I=UR可知,右侧电路中的电流变大,通过灯泡的电流变大,因P=I2R,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮。
故答案为:S;亮。
(1)利用安培定则可判定电磁铁右端的极性;
由左图可知,滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步根据影响电磁铁磁场的因素可知其磁场变化,据此可知右图巨磁电阻的变化;
(2)由右图可知,巨磁电阻和灯泡串联,先判断巨磁电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,进一步判断亮暗的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到电磁铁磁性与电流的关系和电功率公式的应用等,判读出巨磁电阻的变化是解题的关键。
17.【答案】电炉丝和导线的电流和通电的时间相同,电炉丝的电阻远大于导线的电阻,由公式Q=I2Rt知,相同时间电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量,所以电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热
【解析】解:电炉丝和连接的导线串联在电路中,电炉丝和导线的电流和通电的时间相同,导线的电阻很小,电炉丝的电阻很大,由公式Q=I2Rt知,相同时间电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量,所以电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。
故答案为:电炉丝和导线的电流和通电的时间相同,电炉丝的电阻远大于导线的电阻,由公式Q=I2Rt知,相同时间电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量,所以电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。
由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比。电炉丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等),通电时间是相同的,而电炉丝的电阻比导线的电阻大得多,由此根据焦耳定律分析解答。
本题主要考查串联电路特点和焦耳定律的应用,知道电炉丝和相连接的导线为串联是本题的关键。
18.【答案】解:物体在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上受重力和支持力作用,这两个力是一对平衡力,所以支持力等于重力。物体和传送带间没有相对运动也没有相对运动趋势,物体和传送带间没有摩擦力,所以瓶子在水平方向不受力,据此画出物体受力如图所示:
【解析】根据物体随水平传送带一起向右做匀速直线运动,据此分析物体受到的力,再画出物体受力的示意图。
本题考查了力的示意图的作图,学生容易错误认为还有一个向右的力,能否正确分析物体在水平和竖直方向上的受力情况,是本题的解题关键所在。
19.【答案】解:根据图示的反射光线和法线,确定了反射角的大小以及反射光线在法线的右侧,利用光的反射规律可以做出入射光线:位于法线的左侧,且入射角等于反射角;
根据做出的入射光线,在法线的左侧,以及入射角的大小,根据光的折射规律可以做出对应的折射光线:位于法线的右侧,由于是从水中斜射入空气,所以折射角大于入射角,答案如下图所示;
【解析】图中告诉的反射光线。根据光的反射规律做出对应的入射光线;根据做出的入射光线,利用光的折射规律做出对应的折射光线。
在作光的折射光路图时要注意:不管光从哪种介质斜射向哪种介质,在光疏质(密度比较小的物质)里面的角(入射角或折射角)较大;在光密质(密度比较大的物质)里面的角(入射角或折射角)较小,即“疏大密小”。角度越小,光线越靠近法线。
20.【答案】11.0 物距小于焦距,成虚像 放大 幻灯机 靠近
【解析】解:(1)由图甲知,凸透镜的焦距f=41.0cm-30.0cm=11.0cm;
(2)不能在光屏上得到像,可能是物距小于焦距,成虚像;可能是物距等于焦距,不成像;也可能是烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度处;
(3)把烛焰放在距凸透镜16cm处,物距处于f和2f之间,成倒立放大的实像,幻灯机或投影仪都是根据这个原理制成的;
(4)将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,即物距增大,根据凸透镜成像规律可知,像距会变小,因此光屏应向靠近透镜的方向移动。
故答案为:(1)11.0;(2)物距小于焦距,成虚像;(3)放大;幻灯机;(4)靠近。
(1)焦距是从焦点到凸透镜光心的距离;
(2)在光屏上得不到像的原因:物距小于焦距成虚像;物距等于焦距,不成像;烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度处;
(3)物距处于f和2f之间时,成倒立放大的实像,幻灯机或投影仪都是根据这个原理制成的;
(4)凸透镜成实像时,物体离透镜越远,像离透镜越近。
此题是探究凸透镜成像的实验,考查了学生对实验操作的要求,一定要注意实验前的调整工作,为使像成在光屏的中央,应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处,同时还考查了凸透镜成像的规律及应用,要注意理解应用。
21.【答案】匀速直线 a、c B 没有控制压力相同
【解析】解:(1)在实验中应用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小;
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,分析a、c两图,因2N小于2.5N,可得:压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;
A.打羽毛球时用力握紧球拍,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力增大摩擦力,不符合题意;
B.足球守门员戴有防滑手套,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力,符合题意;
C.骑自行车刹车时用力捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力增大摩擦力,不符合题意;
故选:B;
(3)研究滑动摩擦力大小与接触面积的大小的关系时,要控制压力相同,将物块切去一半后压力变小了,小明由此得出结论是错误的,原因是没有控制压力相同。
故答案为:(1)匀速直线;(2)a、c;B;(3)没有控制压力相同。
(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;
分析每个选项,找出符合题意的答案;
(3)根据控制变量法分析。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
22.【答案】断路 左 灯的电阻随温度的变化而变化,所以求出小灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻是不合理的 S1接a U1×U2-U1R0
【解析】解:
(1)滑片P向右移动时灯泡变暗,说明电路中电流表变小,变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器的左下接线柱应连入电路中,如下图所示:
;
(2)电路连接完成后,当闭合开关时,发现电流表无示数,说明电路发生了断路故障,而电压表指针偏转明显,说明与电压表并联之外的电路是通路,由此判断电路发生的故障可能是小灯泡断路;
(3)小灯泡在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.3V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压;
(4)求出小灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻,这种做法不合理,因为灯的电阻随温度的变化而变化,即平均值没有意义;
(5)实验步骤:
①闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U1,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S,S1接a,滑动变阻器的滑片位置保持不变,此时电压表示数为U2;
在②中,电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为:U0=U2-U1,
由欧姆定律可求出灯的额定电流:
I0=IL=U0I0=U2 -U1R0,
则小灯泡的额定功率为:
P额=U1×U2-U1R0。
故答案为:(1)见上图;(2)断路;(3)左;(4)灯的电阻随温度的变化而变化,所以求出小灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻是不合理的;(5)U1×U2-U1R0。
(1)滑片P向右移动时灯泡变暗,说明电路中电流变小,变阻器接入电路的电阻变大,据此确定滑动变阻器所接的接线柱;
(2)电路连接完成后,当闭合开关时,发现电流表无示数,说明电路发生了断路故障,而电压表指针偏转明显,说明与电压表并联之外的电路是通路,由此判断电路发生的故障;
(3)小灯泡在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
(4)因为灯的电阻随温度的变化而变化,即求平均值没有意义;
(5)若该电路中没有电流表,电压表和定值电阻应起到测量电流的作用,故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联;
要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据P=UI可求出灯的额定功率。
本题用伏安法”测量小灯泡电阻的实验,考查电路连接、电路故障分析、操作过程、数据和电路分析、影响电阻大小的因素及设计方案测额定功率的能力,综合性较大,有一定难度。
23.【答案】解:(1)飞机漂浮在海面上时飞机所受浮力等于飞机的重力,飞机的质量为m=50t=5×104kg,
它受到的浮力大小为:
F浮=G=mg=5×104kg×10N/kg=5×105N;
(2)该飞机底部距离水面2m处受到海水的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa;
(3)已知飞机飞行的速度v=500km/h,
则1h内飞机在空中飞行的距离为:s=vt=500km/h×1h=500km;
已知煤油的热值q=4×107J/kg,燃烧煤油的质量m=4000kg,
则煤油放出的热量为:Q放=qm=4×107J/kg×4000kg=1.6×1011J;
已知飞机飞行中获得的水平推力F=1.6×105N,飞机飞行的路程s=500km,
则飞机在空中飞行时水平推力做的功为:W=Fs=1.6×105N×500×103m=8×1010J,
则发动机的效率为:η=WQ放×100%=8×1010J1.6×1011J×100%=50%。
答:(1)飞机所受浮力为5×105N;
(2)底部距离水面2m处受到海水的压强是2×104Pa;
(3)该飞机发动机的效率为50%。
【解析】(1)根据漂浮条件即可求出所受的浮力;
(2)根据p=ρgh算出飞机底部距离水面2m处受到海水的压强;
(3)已知飞机飞行的速度和飞行时间,利用s=vt可求出飞机飞行的距离;
已知煤油的热值和消耗燃油的质量,利用Q放=qm可求出煤油放出的热量;
已知飞机飞行中的推力和飞行的路程,利用W=Fs可求出飞机飞行时推力做的功,再利用η=WQ放求出飞机发动机的效率。
本题考查物体的漂浮条件、压强的计算、热机效率、功、燃料燃烧放热以及速度公式的运用,解题关键是熟练掌握相关的计算公式。
24.【答案】解:
(1)由ρ=mV可得,满壶水的质量:
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg;
此过程加热满壶水吸收的热量为:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃-25℃)=3.15×105J;
(2)由图可知,加热时间:
t加=5min=300s,
保温时间:t保=t总-t加=15min-5min=10min=600s,
本次工作消耗电能:
W总=W加+W保=P加t加+P保t保=1210W×300s+40W×600s=3.87×105J,
(3)当S1闭合,S2接1时电路只有R2接入电路,电路处于加热状态
由P2=U22R2得,R2=U22P2=(220V)21210W=40Ω,
当S1闭合,S2接2时电路中R1与R2串联接入电路,电路处于保温状态,同理可得
R总=U2P保=(220V)240W=1210Ω,
R1=R总-R2=1210Ω-40Ω=1170Ω。
答:(1)这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量为 3.15×105J;
(2)本次工作过程共消耗的电能3.87×105J;
(3)R1的阻值1170Ω,R2的阻值40Ω。
【解析】(1)根据密度公式求出满壶水的质量;根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)先根据图丙读出加热功率、保温功率以及加热时间和保温时间,然后根据W=Pt分别求出保温消耗的电能和加热消耗的电能,两者之和为消耗的总电能;
(3)当开关S1闭合时,S2与1连接时,电路为R2的简单电路,电路中的总电阻最小,根据P=U2R可知烧水壶处于加热状态,根据加热功率和电压求出R2电阻;
当开关S1闭合时,S2与2连接时,该电路为串联电路,总电阻最大,根据P=U2R可知烧水壶处于保温状态,根据保温功率和电压求出电路的电阻,根据串联电路的电阻关系求出R1的电阻值。
本题考查了热量的计算、电功和电功率公式的运用、串联电路的规律,利用好电功率的计算公式是解题的关键。
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