2023年江苏省连云港市东海县西部五校联考中考物理三模试卷(含答案)
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一、单项选择题(本大题有10小题,每小题2分,共20分)
1.(2分)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )
A.吹着的哨子
B. 真空罩中响铃的闹钟
C.关闭的收音机
D. 敲击的水瓶琴
2.(2分)如图所示的四种现象中,其物态变化属于液化过程的是( )
A.冰冻的衣服晾干 B.冰雪消融
C.玻璃窗户上水滴 D.干手器烘干手
3.(2分)下列现象与小孔成像原理相同的是( )
A.拱桥“倒影” B.放大镜放大字
C.汽车“后视镜” D.日食的形成
4.(2分)人们在生产、生活实践中有很多物理知识的应用,下列说法中错误的是( )
A.螺栓与螺母间的垫圈是为了增大压力
B.水桶一般用上大下小的造型是为了减小水对桶底的压力
C.把书包带做得宽些,是为了减小书包对人体的压强
D.下水管上设计出一段弯曲成U的部分,可防止污水沟的臭气经过下水管往上蹿
5.(2分)如图是运动员顶足球时的情景,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.球被顶出,说明力可以改变物体的运动状态
B.顶出去的球在上升过程中,受到平衡力的作用
C.球在上升过程中,受到一个向上的力
D.顶出去的球最终落地,是由于球具有惯性
6.(2分)如图所示的四个实例中,在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是( )
A.搓手取暖 B.烧煮食物
C.屁股感觉发热 D.瓶塞冲出
7.(2分)在科学实验中,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行多次实验:
①在“测量物体的长度”时,多次测量
②在“探究重力的大小跟质量的关系”时,改变钩码的个数,多次测量
③在研究“串、并联电路中电流的规律”时,换用不同定值电阻,多次测量
④在“伏安法测电阻”的实验中,多次测量导体两端电压和通过导体的电流值
上述实验属于减少误差而进行多次实验的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
8.(2分)有关家庭电路,下列做法中符合安全用电要求的是( )
A.手机充电器不使用时,可以继续留在通电的插座上
B.长时间不看电视时,不切断电源,用遥控器关闭电视
C.开关可以接在用电器和零线之间,只要能控制电路的通断即可
D.带有金属外壳的用电器,需要使用三脚插头
9.(2分)如图是一款小电风扇,图中能说明其工作原理的实验装置是( )
A.
B.
C.
D.
(多选)10.(2分)5月初,小明家中的电能表示数为,电能表的部分参数及6月初的示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B.小明家5月初至6月初消耗的电能是120kW•h
C.小明家所有用电器同时工作,总功率不得超过4.4kW
D.若电能表转盘在10min内转过300转,则用电器的总功率为1kW
二、填空题(本大题有7小题,每空1分,共20分)
11.(2分)如图,卫星从远地点向近地点运行时,重力势能在 (选填“增大”、“减小”或“不变”);卫星是通过 波传递信息的。
12.(3分)南京长江五桥将于2020年底全线通车,如图所示。
(1)五桥全长约10.33 (填单位)。
(2)以江面航行的船为参照物,桥上路灯是 的。
(3)通车后,一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶5min,通过的路程为 m。
13.(3分)“蛟龙”号载人潜水器在海面航行时排水量为8×106kg,当向潜艇充入2×106kg海水后潜艇悬浮在100m深的海水中,此时潜艇受到的浮力是 N;潜艇在下潜过程中受到海水的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”),此时的重力 (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力。
14.(3分)如图所示,用80N的拉力,将重120N的木箱匀速提升1.5m,所用的时间为30s。则有用功是 J,滑轮组的机械效率是 ,拉力的功率是 W。
15.(3分)如图所示电路,电源电压为6V保持不变,电阻R1的阻值5Ω,电阻R2的阻值20Ω。闭合开关S,则电流表示数是 A,电阻R1的电功率是 W,通电100s电流做的总功 J。
16.(3分)如图是家电饭煲的模拟电路图,已知R1=44Ω,R2=2376Ω,有“加热”和“保温”两个挡位。闭合开关S1、断开S2时,电饭煲处于 挡位,功率是 W;闭合开关S1、S2时,该挡位10min产生的热量是 J。
17.(3分)如图所示电路,电源电压恒为9V,R1=20Ω,R2=30Ω,只闭合开关S1时,电压表示数是6V,则R1两端的电压是 V,电阻R3的电功率是 W;再闭合开关S2、S3,通电50s,电路消耗的总电能 J。
三、解答题(本大题有6小题,18-21题每图、每空2分,22-23题每题9分,共50分)
18.(2分)根据平面镜成像特点,画出图中物体AB在平面镜MN中所成的像。
19.(2分)如图所示,请在图中括号内分别标出螺线管的N、S极和电源的+、﹣极。
20.(8分)今年李明家的花生丰收并榨了一部分花生油,李明想知道花生油的密度,于是就取适量花生油样品带到学校,用天平和量筒进行了相关的实验。
(1)将天平放在水平台上,把游码移到零刻度线处,发现指针在分度盘的左侧,应将平衡螺母向 调,直到天平横梁水平平衡;
(2)用天平测出空烧杯的质量为29.6g;在烧杯中倒入适量的花生油样品,测出烧杯和花生油的总质量为66.4g;
(3)将烧杯中的花生油全部倒入量筒中,花生油的体积如图乙所示,则花生油的密度为 g/cm3;
(4)李明测出的花生油的密度要比真实值 (选填“偏大”或“偏小”);
(5)李明又用家里如图丙所示的电子秤和没喝完的半瓶纯净水,继续做了下列实验:
①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;
②把瓶中的水全部倒掉,然后将瓶吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2;
③把花生油慢慢倒入空瓶中,直至液面与标记A处相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3;
④花生油的密度表达式为 (水的密度用ρ水表示)。
21.(10分)下面小彤同学探究“平面镜成像特点”的实验情景。
(1)实验时小彤用玻璃板代替平面镜,原因是玻璃板透光,便于 ;
(2)为了便于比较像与物的大小关系,蜡烛A、B应选择外形 (选填“相同”或“不相同”)的;
(3)小彤将白纸平铺在水平桌面上,将所选玻璃板垂直于桌面放在白纸中央:将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,将 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面,并移动到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像重合,在白纸上记录两支蜡烛的位置;
(4)当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小 (选填“变小”、“不变”或“变大”);
(5)将光屏竖立在像的位置,但光屏上无法呈现蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
22.(10分)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的电路。其中电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)用笔画线代替导线,将图甲实物电路连接完整,要求:滑片向左移动灯泡变亮;
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路中只有一处故障,则故障原因可能是 ;
(3)根据实验数据,绘制出小灯泡的电流随电压变化的关系图像如图乙所示,由图像可知:小灯泡的额定功率为 W;
(4)完成上面实验后,小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经坏,于是他又找来了两个开关和一定值电阻,设计了如图丙所示的电路。已知:电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R0。请你完成下面实验步骤:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ;
②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;
③灯泡额定功率的表达式为P额= 。
23.(9分)如图为江苏八达重工机械有限公司所研制的“大型双动力智能型双臂手抢险救援机器人”,具有燃油和电力双动力交替驱动。履带为双节,前进的时候,实行轮履复合切换行驶,能实现500米内的远程遥控操作。该机器人在某次地震救援现场进行作业,1min内行驶了32m,停顿10秒后继续前行40m用了50秒,若该机器人的质量为30t,两条履带与地面接触的总有效面积为4m2,在行进中受到地面的摩擦力阻力大小恒为3×104N.(g取10N/kg)
(1)机器人在作业时对地面的压强。
(2)机器人在本次作业中的平均速度。
(3)若机器人在某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动,计算机器人在该时间内牵引力的功率。
24.(9分)如图甲所示是小明设计的调光电路图。他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U关系图像如图乙所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化)求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电阻丝AB的阻值;
(3)当AB连入电路的阻值为2.5Ω时,灯泡消耗的功率为3.2W,此时灯丝的阻值。
2023年江苏省连云港市东海县西部五校联考中考物理三模试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题有10小题,每小题2分,共20分)
1.(2分)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )
A.吹着的哨子
B. 真空罩中响铃的闹钟
C.关闭的收音机
D. 敲击的水瓶琴
【分析】声音的产生条件是振动。
【解答】解:A、吹着的哨子,空气柱在振动,产生声音。
B、真空罩里响铃的闹钟在振动,尽管听不见,但声音已经产生了。
C、收音机可以产生声音,但关闭了,所以不振动了。
D、敲击水瓶琴,瓶子在振动,产生声音
故选:C。
【点评】(1)振动是产生声音的条件,判断是否产生声音就要看物体是否在振动;
(2)产生声音和听到声音是两件事,不要误以为听不到声音就是没有产生声音;
(3)能产生声音的物体,如果没有振动,那么也不产生声音。
2.(2分)如图所示的四种现象中,其物态变化属于液化过程的是( )
A.冰冻的衣服晾干 B.冰雪消融
C.玻璃窗户上水滴 D.干手器烘干手
【分析】物质由气态变为液态的过程叫液化;物质由固态直接变为气态的过程叫升华;物质由固态变为液态的过程叫熔化;物质由液态变为气态的过程叫汽化。
【解答】解:A、冰冻的衣服晾干是物质由固态直接变为气态,是升华现象,故A错误;
B、冰雪消融是物质由固态变为液态,是熔化现象,故B错误;
C、玻璃窗户上水滴是水蒸气发生液化形成的,故C正确;
D、干手器烘干手是物质由液态变为气态,是汽化现象,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了生活中的液化、升华、熔化、汽化现象,难度不大,属基础题目。
3.(2分)下列现象与小孔成像原理相同的是( )
A.拱桥“倒影” B.放大镜放大字
C.汽车“后视镜” D.日食的形成
【分析】(1)水中的倒影是由于光的反射形成的;
(2)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、海市蜃楼等都是光的折射形成的;
(3)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;
(4)日食是由于光的直线传播形成。
【解答】解:小孔成像是由于光的直线传播形成。
A、拱桥“倒影”是由于光的反射形成的,故A不符合题意;
B、用放大镜放大字属于凸透镜成像,是由光的折射形成的,故B不符合题意;
C、汽车后视镜是凸面镜,汽车后视镜中景象是由光的反射形成的,故C不符合题意;
D、天空中的日食是由于光的直线传播形成,与小孔成像的原理相同,故D符合题意。
故选:D。
【点评】此题考查了光在同种均匀介质中沿直线传播、光的折射、光的反射,属基础题目。
4.(2分)人们在生产、生活实践中有很多物理知识的应用,下列说法中错误的是( )
A.螺栓与螺母间的垫圈是为了增大压力
B.水桶一般用上大下小的造型是为了减小水对桶底的压力
C.把书包带做得宽些,是为了减小书包对人体的压强
D.下水管上设计出一段弯曲成U的部分,可防止污水沟的臭气经过下水管往上蹿
【分析】利用以下知识分析解答:
(1)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
(2)重力方向竖直向下,若形状为上大下小,则液体的重力部分作用在容器壁上,对容器底的压力小于液体的重力。
(3)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
(4)连通器是上端开口,底部连通的容器,卫生间的下水管的构造就属于连通器。
【解答】解:A、螺栓与螺母间的垫圈,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A错误;
B、水桶做成上大下小的形状,这样水的重力没有全部作用在桶底,可减小水对桶底的压力,故B正确;
C、把书包带做得宽些,这是在压力一定时,通过增大人体与坐垫的接触面积来减小压强。故C正确;
D、卫下水管上设计出一段弯曲成U的部分,这部分就是连通器,U形管总是会有水的,这样可以防止污水沟的臭气经过下水管往上蹿。故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查减小压强的方法、压力及重力与压力的区别、连通器原理的应用等,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
5.(2分)如图是运动员顶足球时的情景,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.球被顶出,说明力可以改变物体的运动状态
B.顶出去的球在上升过程中,受到平衡力的作用
C.球在上升过程中,受到一个向上的力
D.顶出去的球最终落地,是由于球具有惯性
【分析】(1)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;
(2)物体只有处于静止或者匀速直线运动状态时,受到的力才是平衡力;
(3)忽略空气阻力,只受重力;
(4)地面及其附近的一切物体都受到重力的作用。
【解答】解:
A、球被顶出,球的运动速度和方向都发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态;故A正确;
BC、顶出去的球在上升时,不是在做匀速直线运动,忽略空气阻力,只受重力,因此受到的力不是平衡力,故BC错误;
D、顶出去的球最终会落向地面,是因为受到重力的作用,故D错误。
故选:A。
【点评】本题结合运动员顶球考查蕴含的力学知识,具有一定的综合性,知识点较多,注重了物理和生活的联系,是中考的热点。
6.(2分)如图所示的四个实例中,在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是( )
A.搓手取暖 B.烧煮食物
C.屁股感觉发热 D.瓶塞冲出
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,做功过程是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程。
【解答】解:A、搓手过程中,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变内能;
B、烧煮食物时,食物吸收热量,是热传递改变物体内能;
C、从滑梯上滑下时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能;
D、塞子飞出的过程中,气体对活塞做功,将内能转化为机械能,属于做功改变内能;
所以,在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是B。
故选:B。
【点评】做功和热传递都可以改变物体的内能,在效果上是等效的,但其实质不同,做功属于能量的转化、热传递属于能量的转移。
7.(2分)在科学实验中,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行多次实验:
①在“测量物体的长度”时,多次测量
②在“探究重力的大小跟质量的关系”时,改变钩码的个数,多次测量
③在研究“串、并联电路中电流的规律”时,换用不同定值电阻,多次测量
④在“伏安法测电阻”的实验中,多次测量导体两端电压和通过导体的电流值
上述实验属于减少误差而进行多次实验的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【分析】测量性实验为了减小误差或者寻找规律进行多次测量,如果物理量是个恒量,多次测量求平均值可以减小实验误差;如果不是测量具体的物理量,而是寻找规律也采取多次测量,寻找普遍性。
【解答】解:①“测量物体的长度”时,由于测量工具或测量方法等会产生实验误差,为了减小误差采取多次测量求平均值的方法;
②在“探究重力的大小跟质量的关系”时,改变钩码的个数,多次测量,是为了获得普遍的规律;
③“研究串、并联电路的电流特点”时,尤其是探究并联电路的电流特点时,如果两个电阻阻值相同,测量的电流也会相同,就会得出“并联电路各支路电流相等”的错误结论,因此为了寻找普遍规律,换用不同电阻多次测量。
④“用电压表和电流表测导体的电阻”时,测量的是定值电阻的阻值,测量值是个定值,多次测量可以比较测量值减小误差。
故选:B。
【点评】物理实验中,以“测量”二字开头的课题一般是减小误差;以“探究”二字开头的课题,多次测量的目的一般是发现规律。
8.(2分)有关家庭电路,下列做法中符合安全用电要求的是( )
A.手机充电器不使用时,可以继续留在通电的插座上
B.长时间不看电视时,不切断电源,用遥控器关闭电视
C.开关可以接在用电器和零线之间,只要能控制电路的通断即可
D.带有金属外壳的用电器,需要使用三脚插头
【分析】(1)根据手机充电器的安全知识,进行分析判断;
(2)不看电视时及时切断电源,减少待机时间可以避免不必要的浪费;
(3)开关与用电器串联,并且接在火线上;
(4)有金属外壳的家用电器,外壳与三脚插头的第三个脚相连,三孔插座的第三个孔与地线相连,用电器的插头插入插座时,就把用电器的外壳接地,这样防止人触电。
【解答】解:A、手机充电器不使用时应及时拔下,不能长时间插在插座上,以防止发生危险,故A不符合安全用电要求;
B、长时间不看电视时,不切断电源,只用遥控器关闭电视,电视仍然消耗电能,不符合节约用电原则,故B不符合安全用电要求;
C、开关应接在火线和用电器之间。这样,断开开关时,用电器与火线不连通,人再接触用电器时不会发生触电事故,故C不符合安全用电要求;
D、正确使用三脚插头,可使用电器外壳接地,当漏电时,电流从地线直接流入大地,不经过人体,不会使人触电,故D符合安全用电要求。
故选:D。
【点评】对生活中常见的安全用电规则和现象,要有适当的应对方法,这样才能做到安全用电。安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
9.(2分)如图是一款小电风扇,图中能说明其工作原理的实验装置是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】电动机的原理是通电导体在磁场中受力,或者说通电线圈在磁场中受力转动。
【解答】解:A、图A验证了通电导体周围存在磁场,这是奥斯特的实验,说明了电流的磁效应,故A错误;
B、图B通电螺线管周围存在磁场,说明了电流的磁效应,故B错误;
C、图C没有电池,验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电磁感应现象实验,故C错误;
D、图D有电池,验证通电导体在磁场中受力的实验,利用此装置原理制造了电动机,故D正确。
故选:D。
【点评】电动机是将电能转化为机械能的机械,它在工作时要消耗电能,因此解题时观察图形中有无电源是此题的解题关键。
(多选)10.(2分)5月初,小明家中的电能表示数为,电能表的部分参数及6月初的示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B.小明家5月初至6月初消耗的电能是120kW•h
C.小明家所有用电器同时工作,总功率不得超过4.4kW
D.若电能表转盘在10min内转过300转,则用电器的总功率为1kW
【分析】(1)电能表是用于测量电能的仪表;
(2)读出5月和6月份电能表的示数,而后计算出电能多少即可;
(3)据公式P=UI计算即可;
(4)1200r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转1200转,据此求出10min内消耗的电能,再根据P=求出该电能表上用电器的总功率。
【解答】解:A、电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;
B、6月初的示数1342.8kW•h,5月初,小明家中的电能表示数1222.8kW•h,故小明家5月初至6月初消耗的电能是W=1342.8﹣1222.8=120kW•h,故B正确;
C、结合表盘的参数可知,此时总功率不得超过P=UI=220V×20A=4400W=4.4kW,故C正确;
D、电能表的转盘转300转消耗的电能为:
W=kW•h=0.25kW•h,
该电能表上用电器的总功率:
P===1.5kW,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查了电能表的作用和消耗电能的计算,关键是电能表参数含义的理解与掌握。
二、填空题(本大题有7小题,每空1分,共20分)
11.(2分)如图,卫星从远地点向近地点运行时,重力势能在 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”);卫星是通过 电磁 波传递信息的。
【分析】(1)物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能,影响重力势能大小的因素:物体的质量和物体所处的高度;
(2)电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播,电磁波能够传递信息。
【解答】解:卫星从远地点运行到近地点时,质量不变,相对高度减小,所以势能减小;电磁波可以在真空中传播,卫星是通过电磁波来传递信息的。
故答案为:减小;电磁。
【点评】本题以卫星为背景,考查了电磁波的应用、影响重力势能大小的因素及参照物的选择等,属于基础性题目,比较简单。
12.(3分)南京长江五桥将于2020年底全线通车,如图所示。
(1)五桥全长约10.33 千米 (填单位)。
(2)以江面航行的船为参照物,桥上路灯是 运动 的。
(3)通车后,一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶5min,通过的路程为 6000 m。
【分析】(1)根据生活经验和题目中所给的数字解答;
(2)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。
(3)根据速度公式v=可求汽车通过的路程。
【解答】解:(1)根据生活经验和题目中所给的数字可知,南京长江五桥约10.33千米。
(2)以江面航行的船为参照物,桥上路灯与江面航行的船之间发生了位置变化,所以桥上路灯是运动的。
(3)v=72km/h=20m/s,t=5min=300s,
则根据v=可得,汽车通过的路程为:s=vt=20m/s×300s=6000m。
故答案为:(1)千米;(2)运动;(3)6000。
【点评】此题考查运动和静止的相对性、速度公式及其应用,在判断物体运动和静止时,关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
13.(3分)“蛟龙”号载人潜水器在海面航行时排水量为8×106kg,当向潜艇充入2×106kg海水后潜艇悬浮在100m深的海水中,此时潜艇受到的浮力是 1×108 N;潜艇在下潜过程中受到海水的压强 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”),此时的重力 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力。
【分析】(1)根据F浮=G排=m排g得出此时潜艇受到的浮力;
(2)潜艇下潜过程中,重力大于浮力,海水的密度不变,所处深度增加,根据p=ρ海水gh知,潜艇受到海水的压强的变化情况。此时的重力大于浮力。
【解答】解:(1)此时潜艇受到的浮力F浮=G排=m排g=(8×106kg+2×106kg)×10N/kg=1×108N
(2)艇下潜潜过程中,重力大于浮力,海水的密度不变,所处深度增加,根据p=ρ海水gh知,潜艇受到海水的压强变大。
故答案为:1×108;变大;大于。
【点评】此题考查浮力的计算,物体浮沉条件和液体压强公式的应用,解题的关键是明白排水量的含义。
14.(3分)如图所示,用80N的拉力,将重120N的木箱匀速提升1.5m,所用的时间为30s。则有用功是 180 J,滑轮组的机械效率是 75% ,拉力的功率是 8 W。
【分析】根据W有=Gh计算有用功;由图知,通过动滑轮的绳子段数n=2,根据s=nh和W总=Fs计算总功,根据η=和P=计算滑轮组的机械效率和拉力的功率。
【解答】解:克服物体重力做的有用功:
W有=Gh=120N×1.5m=180J;
由图知,通过动滑轮的绳子段数n=2,
由s=nh和W总=Fs可得,拉力做的总功:
W总=Fnh=80N×2×1.5m=240J,
滑轮组的机械效率:
η===75%;
拉力的功率:
P===8W。
故答案为:180;75%;8。
【点评】本题考查了滑轮组特点、有用功、功率以及机械效率的计算,难度适中。
15.(3分)如图所示电路,电源电压为6V保持不变,电阻R1的阻值5Ω,电阻R2的阻值20Ω。闭合开关S,则电流表示数是 1.5 A,电阻R1的电功率是 7.2 W,通电100s电流做的总功 900 J。
【分析】根据电路图可知两电阻并联,电流表测干路电流,根据欧姆定律求出通过两电阻的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,即为电流表的示数,根据P=UI=求出电阻R1的电功率;根据W=UIt求出通电100s电流做的总功。
【解答】解:由电路图可知两电阻并联,电流表测干路电流,
通过电阻R1的电流:I1===1.2A,
通过电阻R2的电流:I2===0.3A,
由并联电路的电流特点可知,干路电流:I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A;
电阻R1的电功率:P1===7.2W;
通电100s电流做的总功:W=UIt=6V×1.5A×100s=900J。
故答案为:1.5;7.2;900。
【点评】本题考查并联电路的特点、欧姆定律、功和功率公式的应用,难度不大。
16.(3分)如图是家电饭煲的模拟电路图,已知R1=44Ω,R2=2376Ω,有“加热”和“保温”两个挡位。闭合开关S1、断开S2时,电饭煲处于 保温 挡位,功率是 20 W;闭合开关S1、S2时,该挡位10min产生的热量是 6.6×105 J。
【分析】(1)由图可知,当闭合开关S1、断开S2时,R1、R2串联,当闭合开关S1、S2时,只有R1工作,根据串联电路的特点和P=可知电饭煲加热挡和保温挡的电路连接;根据串联电路的电阻特点求出R1、R2的串联总电阻,根据P=可求出电饭锅的电功率;
(2)根据Q=W=t求出闭合开关S1、S2时,该挡位10min产生的热量。
【解答】解:由图可知,当闭合开关S1、断开S2时,R1、R2串联,当闭合开关S1、S2时,只有R1工作,
根据串联电路的电阻特点可知,当闭合开关S1、断开S2时,R1、R2串联,电路中的总电阻最大,由P=可知,电路中的总功率最小,电饭锅处于保温挡;
此时电路中的总电阻:R=R1+R2=44Ω+2376Ω=2420Ω,
电饭锅的保温功率:P保===20W;
当闭合开关S1、S2时,只有R1工作,该挡位10min产生的热量:Q=W=t=×10×60s=6.6×105J。
故答案为:保温;20;6.6×105。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式以及焦耳定律的应用,能正确分析电路是解题的关键。
17.(3分)如图所示电路,电源电压恒为9V,R1=20Ω,R2=30Ω,只闭合开关S1时,电压表示数是6V,则R1两端的电压是 3 V,电阻R3的电功率是 0.9 W;再闭合开关S2、S3,通电50s,电路消耗的总电能 236.25 J。
【分析】(1)由图可知,只闭合S1,R1和R3串联,电流表测电路中的电流,电压表测R3两端的电压;已知电压表的示数,即R3两端的电压,已知电源电压,串联电路的电源电压等于各个用电器两端的电压之和,据此求出R1两端的电压;
(2)已知R1两端的电压和R1的阻值,根据欧姆定律求出通过R1的电流,即电路中的电流,根据P=UI得出电阻R3的电功率;再根据欧姆定律可求出R3的阻值;
(3)再闭合S2、S3,R1被短路,R2和R3并联,电流表测干路的电流,电压表测电源电压;根据欧姆定律求出通过R2和R3的电流,并联电路的总电流等于各个支路的电流之和,据此求出干路电流,根据W=UIt得出通电50s,电路消耗的总电能。
【解答】解:(1)由图可知,只闭合S1,R1和R3串联,电流表测电路中的电流,电压表测R3两端的电压;
已知电压表示数为6V,即R3两端的电压为U3=6V,已知电源电压U=9V,
由串联电路的电压特点可知R1两端的电压为:U1=U﹣U3=9V﹣6V=3V;
(2)此时电路中的电流为:I=I1===0.15A,
电阻R3的电功率P3=U3I=6V×0.15A=0.9W;
R3的阻值为:R3===40Ω;
(3)再闭合S2、S3,R1被短路,R2和R3并联,电流表测干路的电流,电压表测电源电压;
由欧姆定律可知通过R2的电流:I2===0.3A,
通过R3的电流为:I3===0.225A,
由并联电路的电流特点可知干路的电流为:I′=I2+I3=0.3A+0.225A=0.525A,
电路消耗的总电能W=UI′t=9V×0.525A×50s=236.25J。
故答案为:3;0.9;236.25。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用,熟练掌握串、并联电路的电流和电压特点是解题的关键。
三、解答题(本大题有6小题,18-21题每图、每空2分,22-23题每题9分,共50分)
18.(2分)根据平面镜成像特点,画出图中物体AB在平面镜MN中所成的像。
【分析】平面镜成像的特点是:像和物体的大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、是虚像,即像与物关于平面镜对称,利用这一对称性作出AB在镜中所成的像。
【解答】解:分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′B′即为AB在平面镜中所成的像。如图所示:
【点评】在作物体在平面镜中所成的像时,要先根据像与物关于平面镜对称,先作出端点和关键点的像点,再用虚线连接各点即为物体的像。
19.(2分)如图所示,请在图中括号内分别标出螺线管的N、S极和电源的+、﹣极。
【分析】根据磁极间的相互作用规律分析螺线管的极性;根据安培定则螺线管中电流的方向,从而判定出电源的正负极。
【解答】解:由小磁针的位置可知,则通电螺线管左端为S极,右端为N极,根据安培定则可以判定出,通电螺线管正面导线的电流方向是向下的,则电源左端为负极,右端为正极,如图所示:
【点评】安培定则共涉及三个方向:电流方向、磁场方向、线圈绕向,告诉其中的两个方向可以确定第三个的方向。
20.(8分)今年李明家的花生丰收并榨了一部分花生油,李明想知道花生油的密度,于是就取适量花生油样品带到学校,用天平和量筒进行了相关的实验。
(1)将天平放在水平台上,把游码移到零刻度线处,发现指针在分度盘的左侧,应将平衡螺母向 右 调,直到天平横梁水平平衡;
(2)用天平测出空烧杯的质量为29.6g;在烧杯中倒入适量的花生油样品,测出烧杯和花生油的总质量为66.4g;
(3)将烧杯中的花生油全部倒入量筒中,花生油的体积如图乙所示,则花生油的密度为 0.8 g/cm3;
(4)李明测出的花生油的密度要比真实值 偏大 (选填“偏大”或“偏小”);
(5)李明又用家里如图丙所示的电子秤和没喝完的半瓶纯净水,继续做了下列实验:
①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;
②把瓶中的水全部倒掉,然后将瓶吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2;
③把花生油慢慢倒入空瓶中,直至液面与标记A处相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3;
④花生油的密度表达式为 •ρ水 (水的密度用ρ水表示)。
【分析】(1)使用前的调节:放:把天平放到水平桌面上;移;把游码移到标尺左端零刻线处;调:调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处。
(3)将天平右盘中所有砝码的质量与游码所对应的示数相加即为待测物体的质量,而后据密度的公式计算即可;
(4)据该过程中,烧杯中的水不能全部倒出,判断出测量体积的情况,进而分析测量密度是偏大还是偏小即可;
(5)据题意可知,此题是通过计算水的体积而得出花生油的体积,即用到了转换法,即将花生油的体积转换为水的体积。
【解答】解:(1)①将天平放在水平桌面上,先将游码放在标尺左端的零刻度线处,若发现指针在分度盘中央的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向右调节;
(3)花生油的质量是:m=66.4g﹣29.6g=36.8g;
根据图乙可知,花生油的体积为:V=46mL=46cm3;
所以花生油的密度是:ρ===0.8g/cm3;
(4)小薇用这种方法测量时,花生油的质量是准确的,但是测量花生油的体积时,由于烧杯中的花生油不能全部倒出,所以测得花生油的体积偏小,故据ρ=可知,测得密度偏大;
(5)据上面的分析可知,此题是通过计算水的体积而得出花生油的体积,即
①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;
②把瓶中的水全部倒出,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2;故此时的水的质量是:m水=m1﹣m2;故水的体积是:V'==;
③把花生油慢慢倒入空瓶中,直至液面与标记A处相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3;
故此时花生油的质量是:m′=m3﹣m2;
则花生油的密度表达式ρ'===•ρ水。
故答案为:(1)右;(3)0.8;(4)偏大;(5)•ρ水。
【点评】此题考查了天平的正确使用、密度的测量及转换法在测量密度过程中的应用,是一道综合性的实验题。
21.(10分)下面小彤同学探究“平面镜成像特点”的实验情景。
(1)实验时小彤用玻璃板代替平面镜,原因是玻璃板透光,便于 确定像的位置 ;
(2)为了便于比较像与物的大小关系,蜡烛A、B应选择外形 相同 (选填“相同”或“不相同”)的;
(3)小彤将白纸平铺在水平桌面上,将所选玻璃板垂直于桌面放在白纸中央:将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,将 未点燃 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面,并移动到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像重合,在白纸上记录两支蜡烛的位置;
(4)当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小 不变 (选填“变小”、“不变”或“变大”);
(5)将光屏竖立在像的位置,但光屏上无法呈现蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是 虚 (选填“虚”或“实”)像。
【分析】(1)实验时用透明玻璃代替平面镜,在观察到蜡烛的像的同时,也能观察到另一侧的蜡烛,便于确定像的位置;
(2)实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以确定像的位置,同时也可以比较物像大小关系;此实验运用了等效替代法;
(3)探究平面镜成像实验时,成像物体和环境的对比度越大,并且物体越亮,物体成像会越清晰;物体在平面镜中成的像与物大小相等;
(4)根据物像大小相等分析解答;
(5)平面镜成的像是虚像。
【解答】解:(1)实验时用透明玻璃代替平面镜,在观察到蜡烛的像的同时,也能观察到另一侧的蜡烛,便于确定像的位置;
(2)为了比较像与物的大小关系,实验中应选择两支完全相同的蜡烛;
(3)实验时,蜡烛点燃,环境较暗时,成像的蜡烛和环境对比度比较大,并且蜡烛比较亮,蜡烛在玻璃板中成像会更清晰,将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,将未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面,并移动到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像重合,在白纸上记录两支蜡烛的位置;
(4)由于平面镜所成像与物体大小相等,当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小不变;
(5)将光屏竖立在像的位置,但光屏上无法呈现蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是虚像,。
故答案为:(1)确定像的位置;(2)相同;(3)未点燃;(4)不变;(5)虚。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用。这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
22.(10分)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的电路。其中电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)用笔画线代替导线,将图甲实物电路连接完整,要求:滑片向左移动灯泡变亮;
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路中只有一处故障,则故障原因可能是 小灯泡断路 ;
(3)根据实验数据,绘制出小灯泡的电流随电压变化的关系图像如图乙所示,由图像可知:小灯泡的额定功率为 0.625 W;
(4)完成上面实验后,小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经坏,于是他又找来了两个开关和一定值电阻,设计了如图丙所示的电路。已知:电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R0。请你完成下面实验步骤:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 U﹣U额 ;
②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;
③灯泡额定功率的表达式为P额= 。
【分析】(1)本实验中,电流表、灯泡、滑动变阻器应串联,由滑片向左移动时灯泡变亮确定变阻器的接线柱,根据灯泡的额定电压判定电压表的量程;
(2)电流表无示数,说明电路可能断路,再从电压表示数情况分析判断故障原因;
(3)由图像读出额定电压下的电流,根据P=UI求出额定功率;
(4)由丙图可知:没有电流表的情况下,利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联,首先使灯泡两端的电压为U额,然后测出此时定值电阻两端的电压,便可求出电路中的电流,根据P=UI计算出灯泡的额定电功率。
【解答】解:(1)测定小灯泡的电功率实验中,电流表、灯泡、滑动变阻器应串联,滑片向左移动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,电阻变小,所以应将变阻器的左下接线柱接入电路中,灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程为小量程,实物连接如下图:
;
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电流表无示数,电路可能有断路发生,但电压表有示数,说明电压表到电源间是通路,所以电路的故障原因是灯泡断路了;
(3)由图像可知,电压为2.5V时的电流为0.25A,所以小灯泡的额定功率P=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W;
(4)分析实验的原理可以得出其具体的步骤为:
①闭合开关S、S1,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U﹣U额;
②闭合开关S、S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,读出电压表示数为U1;
③通过灯泡的电流:I=I0=,
灯泡的额定功率的表达式为P额=U额I=U额×=。
故答案为:(1)如图;(2)小灯泡断路;(3)0.625;(4)U﹣U额;。
【点评】本题考查了实物电路的连接、电表的使用、故障的判断以及功率的计算。属于常见题型,难度不大。
23.(9分)如图为江苏八达重工机械有限公司所研制的“大型双动力智能型双臂手抢险救援机器人”,具有燃油和电力双动力交替驱动。履带为双节,前进的时候,实行轮履复合切换行驶,能实现500米内的远程遥控操作。该机器人在某次地震救援现场进行作业,1min内行驶了32m,停顿10秒后继续前行40m用了50秒,若该机器人的质量为30t,两条履带与地面接触的总有效面积为4m2,在行进中受到地面的摩擦力阻力大小恒为3×104N.(g取10N/kg)
(1)机器人在作业时对地面的压强。
(2)机器人在本次作业中的平均速度。
(3)若机器人在某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动,计算机器人在该时间内牵引力的功率。
【分析】(1)机器人对地面压力等于重力,根据F=G=mg即可求出压力,根据p=求出机器人对地面的压强;
(2)根据平均速度等于总路程除以总时间可求出机器人在本次作业中的平均速度;
(3)机器人做匀速直线运动,处于平衡状态,根据二力平衡的知识求出机器人受到的牵引力,利用P=Fv求出功率。
【解答】解:(1)机器人对地面压力:F=G=mg=30×103kg×10N/kg=3×105N,
机器人在作业时对地面的压强:p===7.5×104Pa;
(2)机器人在本次作业中的平均速度:v===0.6m/s;
(3)因为机器人做匀速直线运动,所以牵引力与阻力平衡,则F牵=f=3×104N,
机器人在该时间内牵引力的功率:P=F牵v′=3×104N×0.5m/s=1.5×104W。
答:(1)机器人在作业时对地面的压强为7.5×104Pa;
(2)机器人在本次作业中的平均速度0.6m/s;
(3)机器人在该时间内牵引力的功率为1.5×104W。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用、压强、速度以及功率的计算,熟练运用公式是关键,计算中要注意各物理量的单位要统一。
24.(9分)如图甲所示是小明设计的调光电路图。他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U关系图像如图乙所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化)求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电阻丝AB的阻值;
(3)当AB连入电路的阻值为2.5Ω时,灯泡消耗的功率为3.2W,此时灯丝的阻值。
【分析】(1)小灯泡的额定电压为6V,从图乙可知此时通过灯泡的电流为1A,根据P=UI可知灯泡的额定功率;
(2)闭合开关,灯泡和电阻丝接入电路的部分串联,电压表测量电阻丝两端的电压。
当滑片在最右端时,电阻丝接入电路的阻值为0,此时泡两端的电压为6V,可知电源电压为6V,
当滑片在最左端时,电阻丝接入电路的阻值最大,此时电路中电流为0.5A,灯泡两端的电压为1.5V,根据串联电路的特点可知此时电阻丝两端的电压,根据欧姆定律可知电阻丝AB的阻值;
(3)当AB连入的阻值为2.5Ω时,小灯泡的功率为3.2W,设此时电路中电流为I′,此时灯丝的电阻为RL′,
根据欧姆定律可知表示电路中的电流,根据P=UI=I2R可表示灯泡的功率,联立得出此时灯丝的电阻。
【解答】解:(1)小灯泡的额定电压为6V,从图乙可知此时通过灯泡的电流为1A,根据P=UI可知灯泡的额定功率PL=ULIL=6V×1A=6W;
(2)闭合开关,灯泡和电阻丝接入电路的部分串联,电压表测量电阻丝两端的电压。
当滑片在最右端时,电阻丝接入电路的阻值为0,此时泡两端的电压为6V,可知电源电压为6V,
当滑片在最左端时,电阻丝接入电路的阻值最大,此时电路中电流为0.5A,灯泡两端的电压为1.5V,
根据串联电路的特点可知此时电阻丝两端的电压UR=6V﹣1.5V=4.5V,
根据欧姆定律可知电阻丝AB的阻值R===9Ω;
(3)当AB连入的阻值为2.5Ω时,小灯泡的功率为3.2W,设此时电路中电流为I′,此时灯丝的电阻为RL′,
根据欧姆定律可知:I′==...........①
灯泡的功率PL′=I′2RL′=3.2W...........②
由①②得:灯丝的电阻RL′=5Ω。
答:(1)小灯泡的额定功率为6W;
(2)电阻丝AB的阻值为9Ω;
(3)当AB连入电路的阻值为2.5Ω时,灯泡消耗的功率为3.2W,此时灯丝的阻值为5Ω。
【点评】本题考查电功率的计算和欧姆定律的应用,第(3)问难度较大。
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