2024年广东省深圳外国语学校初中部中考物理模拟试卷(七)
展开1.(2分)“估测”是物理学中常用的一种重要方法,下列估测中符合生活实际的是( )
A.普通华为手机的长度约为16cm
B.大气压最多能支持760mm高的水柱
C.一个矿泉水瓶的容积约为500L
D.家用液晶电视机的额定功率约为1000W
2.(2分)中国古典诗词源远流长,是中华民族杰出的艺术创造和丰富的情感记录,是我们代代传承的文化瑰宝,下列解释正确的是( )
A.“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”是指声音的响度没变
B.“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由笛子的振动产生的
C.“不敢高声语,恐惊天上人”,诗句中的“高”是指声音的音调高
D.“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,鸟叫声是通过空气传入人耳的
3.(2分)如图所示,青藏铁路两旁插着一根根高达2m的“铁棒”,其数量多达1.5万根。这些“铁棒”也叫无芯重力热管或两相封闭式虹吸管,防止以冻土为路基的铁路在运行时的反复冻胀和融沉。下列关法正确的是( )
A.冻土层熔化过程中放出热量
B.土壤中的水分凝固过程中吸收热量
C.“铁棒”底部液态导热物质变成气流是汽化现象
D.“铁棒”顶部气态导热物质变成液态是凝华现象
4.(2分)2023年5月13日,武汉上空惊现美丽的日晕现象,太阳旁边出现一圈彩虹光环。这个美丽的奇观是由于在5000到6000米的高空中,云层中冰晶含量较大,阳光产生折射后形成的。下列现象与日晕形成原因相同的是( )
A.手影游戏
B.对镜化妆
C.海市蜃楼
D.塔式太阳能电站
5.(2分)随着济南轨道交通在建里程的增加,市民的出行也更加方便快捷,车厢内的吊环拉手可有效地保障乘车人员的安全。如图所示是小明乘车时看到地铁从某一站点向右直线行驶,列车拉手所处的不同状态。在这一过程中他看到的先后顺序应该是( )
A.③②①②B.③②③②C.①②①②D.①②③②
6.(2分)塔吊是建筑工地上最常用的一种设备,如图是塔吊的简化示意图。下列说法正确的是( )
A.A处配重是为了确保塔吊不会翻转
B.塔吊所用滑轮组中的定滑轮可以省力
C.塔吊匀速吊起物料时,物料的机械能不变
D.减小起吊物料的质量可以提高滑轮组的机械效率
7.(2分)搭载神舟十八号载人飞船的火箭,于2024年4月25日在酒泉卫星发射中心发射,神舟十八号乘组26日顺利到达空间站( )
A.火箭加速升空的过程中,以宇航员为参照物,飞船是运动的
B.航天员进驻空间站后通过超声波与地面指挥中心传递信息
C.火箭使用的氢燃料燃烧时将内能转化为化学能
D.火箭升空过程中向下喷出气体而向上运动,说明力的作用是相互的
8.(2分)新能源汽车逐渐进入人们的生活,相应的新能源汽车充电桩也大量出现,关于充电桩的安装及其安全使用( )
A.充电桩在安装时,必须安装配套漏电保护器
B.排列成串的充电桩有可能是相互串联安装的
C.充电桩输出功率越大,与之配套的导线越细
D.接了漏电保护器,充电桩就不用再接地线了
9.(2分)如图是某同学正在利用电动取水器从水桶中取水时的情景。已知此时桶中水的重力为80N,水面到桶底的距离为30cm,桶底面积为300cm2,水中A点距桶底12cm。下列说法正确的是( )
A.取水器是利用自身的吸力将水从桶中吸出来的
B.桶底受到水的压力为80N
C.水中A点水的压强为1.8×103Pa
D.水桶和水杯二者构成了连通器
10.(2分)深圳已进入龙舟水季节,降雨量大,导致河流水位上涨。某科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示,R0为定值电阻,R是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置(最大阻值40Ω),浮子可带动金属滑杆AP滑片竖直上下移动(25cm),R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A.当水位升高时,电压表的示数增大
B.定值电阻R0为40Ω
C.达警戒水位时,电压表的示数为4V
D.水位变化过程中,R0最大功率为1.8W
四、作图题(本大题共2小题,共4分)
11.(2分)为了练习绘画,妈妈给小明从网上购买了如图甲所示的“绘图投影仪”,它主要由支架和光学镜片(透明有机玻璃板),如图乙所示是小明利用该“绘画投影仪”练习画画时的情景,A′是手机画面上A点的像的位置,请画出小明的眼睛(P点)在玻璃板中看到A点光路图。
12.(2分)磁流体是一种新型的功能材料,它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。磁流体周围如果存在磁场,就会“模拟”出磁感线的形状。如图所示,左侧为电磁铁A,右侧为永磁体B,请在括号内标出电源左端的极性(“+”或“﹣”)、B的磁极(“N”和“S”)。
五、填空题(本大题共2小题,每空1分,共6分)
13.(3分)(1)根据图甲,该凸透镜的焦距是f= cm。
(2)如果把图乙体温计直接夹到一个实际体温是36.5℃的人的腋下,则体温计的示数为 ℃。
(3)如图丙铜块静止时受到的摩擦力为 N。
14.(3分)小勇想自制一个可以通过充电宝供电的电加热座垫。他找来了长度相同,横截面积为1mm2的铜丝和一种合金丝(其中每米的铜丝电阻为0.017Ω,每米的合金丝电阻为0.5Ω),选取其中的一种作为发热丝,并将其接入如图甲所示的坐垫中
(1)请你判断,小勇应该选取 作为发热丝,你的理由是 。发热垫制作成功后,小勇发现发热垫的功率较低,请你帮助小勇提出一种改进方法 。
六、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共16分)
15.(4分)小明学习了比热容知识后,想比较A、B两种未知液体的比热容大小,进行如下实验:
(1)用两个相同的带有保温层和显示温度的电热杯,不计与外界发生热传递,如图所示。
(2)将 相等的A、B两种液体分别倒入两个电热杯中,然后将两种液体均加热到60℃,这是通过 方式来增大液体的内能。
(3)将处于室温的两个完全相同的铜块,分别浸没在两种液体中,盖好盖子。经过一段时间,B液体温度降为53℃。
(4)分析可知,铜块在 (选填“A”或“B”)液体中吸收的热量多, 液体的比热容较大。
16.(6分)兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究:
(提出问题)汽车的动能大小跟什么因素有关?
(1)(猜想假设)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟 有关;由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能跟 有关。
(2)(进行实验)他们做了如图所示的三次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,将物块撞出一段距离。物块被撞得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越大 (填序号)。
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块前瞬间的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击后的动能
(3)(分析论证)分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是: ;
(4)(实践应用)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因;
(5)(知识拓展)木块在水平面上运动时,木块所受的重力与水平面对木块的支持力是一对 (选填“相互作用力”或“平衡力”)。
17.(6分)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材有:三节新干电池,电流表,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器(30Ω,1A),小红根据提供的实验器材连成如图甲所示的电路。
(1)闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片移动至最 (选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关后该小组成员发现电流表无示数,电压表超量程,那么可能的故障是: 。
(3)先接入阻值为5Ω的定值电阻R,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录电流表的示数I;再由小到大接入其它的定值电阻R,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数均为U,并依次记录电流表的示数I。根据测得的实验数据描绘出如图乙所示的,实验过程中电压表的示数U= V。本次实验中,为保证电压表的示数均为U,滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值之比为 。
(4)小明发现图像中A、B、C、D、E五个描点的数据中,有四个描点的数据是由实验测得的,描点 的数据不能由实验测得。如果想要通过实验测出该点对应的数据,请你利用现有器材提出解决方案 (写出具体做法)。
七、计算题(本大题共2小题,第34题7分,每35题8分,共15分)
18.(7分)如图所示,为安装有雾化器的机器人。工作时,雾化器将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为机器人的部分参数,g取10N/kg,消毒液的密度为0.9×103kg/m3。当机器人满载消毒液,请计算:
(1)机器人静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(2)机器人以0.5m/s匀速直线运动,消毒液刚好全部雾化时,机器人行驶的最短路程是多少?
(3)消毒液雾化完后,机器人又匀速行驶100m,受到的阻力恒为300N
19.(8分)如图所示,甲是某型号电热水壶内部电路原理图(具有加热和保温功能),乙则是其正常工作时电功率与时间的关系图像
(1)电水壶加热水后,求正常保温10min消耗的电能;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)某次用电高峰时,使用电水壶加热5min电能表转162转,求此时电热水壶的实际功率。
八、综合能力题(本题每空1分,共9分)
20.(9分)
“南鲲”号波浪能浮动发电装置
2023年6月14日全球首台中国自主研发的兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲”号在广东珠海投入运行,如图甲所示该装置外形呈三角形,整体采用半潜式船体,最大程度地吸收和利用波浪能。波浪能作为一种清洁能源,它是从海浪中提取波浪上下运动以及往复运动的能量。“南鲲”号利用半潜平台“吸收”波浪,从而实现从波浪能到液压能再到电能的三级能量转换。“南鲲”号在满负荷的条件下每天工作24h最多可产生2.4万千瓦时电,2023年11月通过海底电缆连接使用端
如图乙所示是利用海洋波浪发电的原理图,液压缸、水轮机固定在海水中,浮子、活塞通过连杆相连。当浮子随着海浪上下波动时,驱使缸内的油液流动,流动的油液冲击水轮机使其转动,自动阀门只能向上打开,发电机只在浮子上升时才发电,发电机不发电。
浮子随波浪从最低点到最高点的竖直平均高度为2m,波浪每次上下波动的速度不变。浮子随海浪向上波动的过程中浸在海水中的体积始终为其体积的。已知每个浮子的质量为200kg3,活塞、连杆的重量和体积均不计,忽略摩擦阻力,海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)此发电机的工作原理是 。
(2)“南鲲号”并入的电网结构中,相当于电路中的 。
A.电源
B.用电器
C.开关
D.导线
(3)装机容量是体现发电系统的发电能力的重要参数,指该系统实际安装的发电机组的满负荷工作时的总功率,“南鲲”号装机容量为 kW。若每个家庭每月的用电量为300度,则“南鲲号”最多可保障 个家庭的用电(每月30天)。
(4)浮子的体积浸在海水中时,受到的浮力是 N;浮子带动活塞向上运动, 对油液施加向上的压力是 N。
(5)若发电机的发电功率P与时间t的关系如图乙所示,则浮子带动活塞每次推动油液做的功为 J,该波浪发电系统的效率是 %(保留一位小数)。
(6)实验表明,增大活塞对油液的压力可以增大发电功率,为了提高发电功率 。
2024年广东省深圳外国语学校初中部中考物理模拟试卷(七)
参考答案与试题解析
三、单选题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2分)“估测”是物理学中常用的一种重要方法,下列估测中符合生活实际的是( )
A.普通华为手机的长度约为16cm
B.大气压最多能支持760mm高的水柱
C.一个矿泉水瓶的容积约为500L
D.家用液晶电视机的额定功率约为1000W
【答案】A
【解答】解:A、普通华为手机的长度约为16cm;
B、1标准大气压能支持10.3m高的水柱;
C、一个矿泉水瓶的容积约为500mL;
D、家用液晶电视机的额定功率约为100W。
故选:A。
2.(2分)中国古典诗词源远流长,是中华民族杰出的艺术创造和丰富的情感记录,是我们代代传承的文化瑰宝,下列解释正确的是( )
A.“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”是指声音的响度没变
B.“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由笛子的振动产生的
C.“不敢高声语,恐惊天上人”,诗句中的“高”是指声音的音调高
D.“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,鸟叫声是通过空气传入人耳的
【答案】D
【解答】解:A、由于不同的人发出声音的音色不同,故A错误;
B、笛声是由空气柱的振动产生的;
C、诗句中的“高”是指声音的响度大;
D、鸟叫声是通过空气传入人耳的。
故选:D。
3.(2分)如图所示,青藏铁路两旁插着一根根高达2m的“铁棒”,其数量多达1.5万根。这些“铁棒”也叫无芯重力热管或两相封闭式虹吸管,防止以冻土为路基的铁路在运行时的反复冻胀和融沉。下列关法正确的是( )
A.冻土层熔化过程中放出热量
B.土壤中的水分凝固过程中吸收热量
C.“铁棒”底部液态导热物质变成气流是汽化现象
D.“铁棒”顶部气态导热物质变成液态是凝华现象
【答案】C
【解答】解:A、冻土层熔化过程中吸收热量;
B、土壤中的水分凝固过程中放出热量;
C、“铁棒”底部液态导热物质变成气流是汽化现象;
D、“铁棒”顶部气态导热物质变成液态是液化现象。
故选:C。
4.(2分)2023年5月13日,武汉上空惊现美丽的日晕现象,太阳旁边出现一圈彩虹光环。这个美丽的奇观是由于在5000到6000米的高空中,云层中冰晶含量较大,阳光产生折射后形成的。下列现象与日晕形成原因相同的是( )
A.手影游戏
B.对镜化妆
C.海市蜃楼
D.塔式太阳能电站
【答案】C
【解答】解:由题干信息可知,日晕是日光经过冰晶的折射形成;
A、手影是光的直线传播形成的;
B、对镜化妆是平面镜成像现象,故B不符合题意;
C、海市蜃楼是因为地球上的物体的反射出来的光,故C符合题意;
D、塔式太阳能电站利用的是光的反射。
故选:C。
5.(2分)随着济南轨道交通在建里程的增加,市民的出行也更加方便快捷,车厢内的吊环拉手可有效地保障乘车人员的安全。如图所示是小明乘车时看到地铁从某一站点向右直线行驶,列车拉手所处的不同状态。在这一过程中他看到的先后顺序应该是( )
A.③②①②B.③②③②C.①②①②D.①②③②
【答案】D
【解答】解:当地铁启动时,吊环拉手上方速度增大,向左运动,吊环拉手竖直方向,吊环拉手上方速度减小,向右运动,吊环拉手竖直方向。
故选:D。
6.(2分)塔吊是建筑工地上最常用的一种设备,如图是塔吊的简化示意图。下列说法正确的是( )
A.A处配重是为了确保塔吊不会翻转
B.塔吊所用滑轮组中的定滑轮可以省力
C.塔吊匀速吊起物料时,物料的机械能不变
D.减小起吊物料的质量可以提高滑轮组的机械效率
【答案】A
【解答】解:A、塔吊的横梁相当于杠杆,在塔吊的A处安装较重的配重物,使塔吊在吊运重物时不会翻倒;
B、塔吊所用滑轮组中的定滑轮可以改变作用力方向,故B错误;
C、塔吊匀速吊起物料时,速度不变;高度增加,机械能增大;
D、减小起吊物料的质量,做的有用功就变小,因此机械效率变小。
故选:A。
7.(2分)搭载神舟十八号载人飞船的火箭,于2024年4月25日在酒泉卫星发射中心发射,神舟十八号乘组26日顺利到达空间站( )
A.火箭加速升空的过程中,以宇航员为参照物,飞船是运动的
B.航天员进驻空间站后通过超声波与地面指挥中心传递信息
C.火箭使用的氢燃料燃烧时将内能转化为化学能
D.火箭升空过程中向下喷出气体而向上运动,说明力的作用是相互的
【答案】D
【解答】解:A、火箭加速升空的过程中,飞船和宇航员的位置不变,故A错误;
B、航天员进驻空间站后通过电磁波与地面指挥中心传递信息;
C、火箭使用的氢燃料燃烧时将化学能转化为内能;
D、火箭升空过程中向下喷出气体而向上运动,故D正确。
故选:D。
8.(2分)新能源汽车逐渐进入人们的生活,相应的新能源汽车充电桩也大量出现,关于充电桩的安装及其安全使用( )
A.充电桩在安装时,必须安装配套漏电保护器
B.排列成串的充电桩有可能是相互串联安装的
C.充电桩输出功率越大,与之配套的导线越细
D.接了漏电保护器,充电桩就不用再接地线了
【答案】A
【解答】解:A、充电桩在安装时,故A正确;
B、排列成串的充电桩互不影响,故B错误;
C、充电桩输出功率越大,故C错误;
D、接了漏电保护器,故D错误。
故选:A。
9.(2分)如图是某同学正在利用电动取水器从水桶中取水时的情景。已知此时桶中水的重力为80N,水面到桶底的距离为30cm,桶底面积为300cm2,水中A点距桶底12cm。下列说法正确的是( )
A.取水器是利用自身的吸力将水从桶中吸出来的
B.桶底受到水的压力为80N
C.水中A点水的压强为1.8×103Pa
D.水桶和水杯二者构成了连通器
【答案】C
【解答】解:A、抽水机利用大气压工作的;
B、由于容器是柱形3kg/m3×10N/kg×4.3m×300×10﹣4m6=90N;故B错误;
C、水面到桶底的距离为30cm,A点的深度h=30cm﹣12cm=18cm=0.18m;
水中A点水的压强为p=ρgh=1.2×103kg/m3×10N/kg×6.18m=1.8×104Pa,故C正确;
D、水桶和水杯上端开口,不是连通器。
故选:C。
10.(2分)深圳已进入龙舟水季节,降雨量大,导致河流水位上涨。某科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示,R0为定值电阻,R是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置(最大阻值40Ω),浮子可带动金属滑杆AP滑片竖直上下移动(25cm),R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A.当水位升高时,电压表的示数增大
B.定值电阻R0为40Ω
C.达警戒水位时,电压表的示数为4V
D.水位变化过程中,R0最大功率为1.8W
【答案】D
【解答】解:A、闭合开关0串联,电压表测R两端的电压,由图甲可知当水位升高时,根据串联电路的分压原理可知,即电压表示数变小;
B、当R接入电路的电阻为0时,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大,电源电压U=IR2=0.3A×R6;
由图丙可知通过电路的最小电流为0.1A,电压表的示数为6V0=4V+2.1A×R0;
解得R5=20Ω,U=6V;
C、设R=kh+b
0Ω=k×30cm+b……②,
由①②解得:k=﹣8Ω/cm,b=60Ω,
则接入电路的阻值随水位的变化关系为R=﹣2Ω/cm×h+60Ω,
当水位达到警戒水位25cm时,R接入电路的电阻为R=﹣2Ω/cm×25cm+60Ω=10Ω,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得,
通过电路的电流:I″==0.8A,
串联电路的电流相等,R两端的电压,故C错误。
D、水位变化过程中,此时R0消耗的功率最大,
R0消耗的最大功率:P2=I2R0=(2.3A)2×20Ω=6.8W,故D正确。
故选:D。
四、作图题(本大题共2小题,共4分)
11.(2分)为了练习绘画,妈妈给小明从网上购买了如图甲所示的“绘图投影仪”,它主要由支架和光学镜片(透明有机玻璃板),如图乙所示是小明利用该“绘画投影仪”练习画画时的情景,A′是手机画面上A点的像的位置,请画出小明的眼睛(P点)在玻璃板中看到A点光路图。
【答案】
【解答】解:A′是手机画面上A点的像的位置,据平面镜的成像特点,与玻璃板相交于O点,连接AO即为入射光线
12.(2分)磁流体是一种新型的功能材料,它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。磁流体周围如果存在磁场,就会“模拟”出磁感线的形状。如图所示,左侧为电磁铁A,右侧为永磁体B,请在括号内标出电源左端的极性(“+”或“﹣”)、B的磁极(“N”和“S”)。
【答案】
【解答】解:已知A左端为N极,根据安培定则,从右端流出来,根据磁流体的磁感线的形状知,所以B的左端是N极,如图所示:
五、填空题(本大题共2小题,每空1分,共6分)
13.(3分)(1)根据图甲,该凸透镜的焦距是f= 15.0 cm。
(2)如果把图乙体温计直接夹到一个实际体温是36.5℃的人的腋下,则体温计的示数为 37.8 ℃。
(3)如图丙铜块静止时受到的摩擦力为 2.2 N。
【答案】(1)15.0;(2)37.8;(3)2.2。
【解答】解:(1)平行光线经凸透镜折射后在光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处,焦点到凸透镜的距离为65.0cm﹣50.0cm=15.3cm;
(2)体温计的分度值为0.1℃,示数为37.6℃,由于体温计只升不降;
(3)丙图所示,拉弹簧测力计,示数为2.2N,根据二力平衡的条件,即为8.2N。
故答案为:(1)15.0;(2)37.4。
14.(3分)小勇想自制一个可以通过充电宝供电的电加热座垫。他找来了长度相同,横截面积为1mm2的铜丝和一种合金丝(其中每米的铜丝电阻为0.017Ω,每米的合金丝电阻为0.5Ω),选取其中的一种作为发热丝,并将其接入如图甲所示的坐垫中
(1)请你判断,小勇应该选取 合金丝 作为发热丝,你的理由是 充电宝提供的外电压一定,电热丝与连接导线串联,根据串联分压可知,电阻越大,发热功率越大 。发热垫制作成功后,小勇发现发热垫的功率较低,请你帮助小勇提出一种改进方法 将电热丝并联 。
【答案】合金丝;充电宝提供的外电压一定,电热丝与连接导线串联,根据串联分压可知,电阻越大,发热功率越大;将电热丝并联。
【解答】解:由每米的铜丝电阻为0.017Ω,每米的合金丝电阻为0.2Ω可知、长度相同时;取其中的一种作为发热丝,则两个金属丝串联,由Q=I2Rt可得,当电流和通电时间相同时;
电压一定,根据P=,将电热丝并联,使功率变大。
故答案为:合金丝;充电宝提供的外电压一定,根据串联分压可知,发热功率越大。
六、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共16分)
15.(4分)小明学习了比热容知识后,想比较A、B两种未知液体的比热容大小,进行如下实验:
(1)用两个相同的带有保温层和显示温度的电热杯,不计与外界发生热传递,如图所示。
(2)将 质量 相等的A、B两种液体分别倒入两个电热杯中,然后将两种液体均加热到60℃,这是通过 热传递 方式来增大液体的内能。
(3)将处于室温的两个完全相同的铜块,分别浸没在两种液体中,盖好盖子。经过一段时间,B液体温度降为53℃。
(4)分析可知,铜块在 A (选填“A”或“B”)液体中吸收的热量多, A 液体的比热容较大。
【答案】(2)质量;热传递;(4)A;A。
【解答】解:(2)比较A、B两种未知液体的比热容大小;这是通过热传递方式来增大液体的内能;
(4)由(3)可知A液体温度降为56℃,则A液体则铜块的末温为56℃,则B液体中铜块的末温为53℃,根据Q=cmΔt可知A液体中铜块吸收的热量较多;
即cAmΔtA>cBmΔtB,代入数据可得cAm(60℃﹣56℃)>cBm(60℃﹣53℃),整理可得cA>cB,所以A液体的比热容较大。
故答案为:(2)质量;热传递;A。
16.(6分)兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究:
(提出问题)汽车的动能大小跟什么因素有关?
(1)(猜想假设)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟 速度 有关;由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能跟 质量 有关。
(2)(进行实验)他们做了如图所示的三次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,将物块撞出一段距离。物块被撞得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越大 B (填序号)。
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块前瞬间的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击后的动能
(3)(分析论证)分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是: 质量一定时,速度越大,动能越大 ;
(4)(实践应用)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 超载 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因;
(5)(知识拓展)木块在水平面上运动时,木块所受的重力与水平面对木块的支持力是一对 平衡力 (选填“相互作用力”或“平衡力”)。
【答案】(1)速度;质量;(2)B;(3)质量一定时,速度越大,动能越大;(4)超载;(5)平衡力。
【解答】解:(1)十次车祸九次快的快说的是速度,则汽车的动能可能跟速度有关,则汽车的动能可能跟质量有关。
(2)实验中通过木块被撞击的距离去比较小球撞击木块前具有的动能的大小,故ACD不符合题意。
故选:B。
(3)图甲、丙中,下落高度不同,小球的速度不同,则说明:质量相同时,且速度越大。
(4)图甲、乙中,则小球下滑到水平面时的速度相同,撞击后,则说明:速度一定时,物体的动能越大,危险性大。
(5)木块运动时,木块所受的重力与地面对木块的支持力作用在同一物体上、方向相反,是一对平衡力。
故答案为:(1)速度;质量;(3)质量一定时,动能越大;(5)平衡力。
17.(6分)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材有:三节新干电池,电流表,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器(30Ω,1A),小红根据提供的实验器材连成如图甲所示的电路。
(1)闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片移动至最 左 (选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关后该小组成员发现电流表无示数,电压表超量程,那么可能的故障是: 电阻R断路 。
(3)先接入阻值为5Ω的定值电阻R,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录电流表的示数I;再由小到大接入其它的定值电阻R,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数均为U,并依次记录电流表的示数I。根据测得的实验数据描绘出如图乙所示的,实验过程中电压表的示数U= 2 V。本次实验中,为保证电压表的示数均为U,滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值之比为 5:4 。
(4)小明发现图像中A、B、C、D、E五个描点的数据中,有四个描点的数据是由实验测得的,描点 A 的数据不能由实验测得。如果想要通过实验测出该点对应的数据,请你利用现有器材提出解决方案 将5Ω电阻串联在电路中 (写出具体做法)。
【答案】(1)左;(2)电阻R断路;(3)2;5:4;(4)A;将5Ω电阻串联在电路中。
【解答】解:(1)为了保护电路,闭合开关前,即最左端;
(2)闭合开关后该小组成员发现电流表无示数,说明电路可能断路,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路断路了;
(3)由已知的5个阻值为5Ω、10Ω、20Ω,分别算出其对应的﹣1、0.8Ω﹣1、Ω﹣4、0.5Ω﹣4、0.04Ω﹣1,其对应的电流值分别为8.4A、0.2A、A、0.04AV=IR=8Ω×0.4A=10Ω×3.2A=……=25Ω×0.08A=7V,即实验过程中电压表的示数U=2V;
电源电压为三节干电池,即电源电压为3×6.5V=4.5VV=2V,根据串联电路电压规律可得出滑动变阻器两端的为U滑=U﹣UV=4.3V﹣2V=2.4V,由串联分压原理可知
===;
(4)实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=3V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,滑动变阻器连入电路中的电阻为:R滑=1.25×25Ω=31.25Ω>30Ω,故描点A的数据不能由实验测得;
如果想要通过实验测出该点对应的数据,根据电阻的串联可知。
故答案为:(1)左;(2)电阻R断路;5:3;将5Ω电阻串联在电路中。
七、计算题(本大题共2小题,第34题7分,每35题8分,共15分)
18.(7分)如图所示,为安装有雾化器的机器人。工作时,雾化器将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为机器人的部分参数,g取10N/kg,消毒液的密度为0.9×103kg/m3。当机器人满载消毒液,请计算:
(1)机器人静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(2)机器人以0.5m/s匀速直线运动,消毒液刚好全部雾化时,机器人行驶的最短路程是多少?
(3)消毒液雾化完后,机器人又匀速行驶100m,受到的阻力恒为300N
【答案】(1)机器人静止在水平地面时,对地面的压强是5.9×104Pa;
(2)机器人以0.5m/s匀速直线运动,消毒液刚好全部雾化时,机器人行驶的最短路程是3600m;
(3)消毒液雾化完后,机器人又匀速行驶100m,受到的阻力恒为300N,此过程中机器人受到牵引力做的功是3×104J。
【解答】解:(1)消毒液的质量:,
消毒液的重力:G液=m液g=18kg×10N/kg=180N,
机器人对地面的压力:F=G液+G=180N+1000N=1180N,
机器人对地面的压强:;
(2)机器人行驶的最短时间:,
机器人行驶的最短路程:s=vt=3.5m/s×7200s=3600m;
(3)由于机器人匀速直线运动,由二力平衡可知:F牵=F阻=300N,
牵引力做的功:。
答:(1)机器人静止在水平地面时,对地面的压强是5.9×104Pa;
(2)机器人以6.5m/s匀速直线运动,消毒液刚好全部雾化时;
(3)消毒液雾化完后,机器人又匀速行驶100m,此过程中机器人受到牵引力做的功是3×108J。
19.(8分)如图所示,甲是某型号电热水壶内部电路原理图(具有加热和保温功能),乙则是其正常工作时电功率与时间的关系图像
(1)电水壶加热水后,求正常保温10min消耗的电能;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)某次用电高峰时,使用电水壶加热5min电能表转162转,求此时电热水壶的实际功率。
【答案】(1)电水壶加热水后,求正常保温10min消耗的电能为1.2×105J;
(2)电阻R2的阻值为181.5Ω;
(3)此时电热水壶的实际功率为648W。
【解答】解:(1)由图乙可知,保温功率P保温=0.2kW,
由P=可得电水壶正常保温10min消耗的电能为:
W=P保温t=3.2×1000W×10×60s=1.6×105J;
(2)由图乙可知,加热功率为P加热=0.7kW,
开关S接1时,电路为R1的简单电路,总电阻最小,根据P=,电烧水壶处于加热状态可得R1的阻值:
R6===60.5Ω;
开关S接4时,R1、R2串联,总电阻最大,根据P=,电烧水壶处于保温状态可得R1、R7串联总电阻:
R串===242Ω,
R2的阻值:
R8=R串﹣R1=242Ω﹣60.5Ω=181.8Ω;
(3)3000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转动3000r,
电能表的转盘转162r时,电热水壶消耗的电能:
W=kW•h=0.054kW•h,
电热水壶的电功率:
P===0.648kW=648W。
答:(1)电水壶加热水后,求正常保温10min消耗的电能为4.2×105J;
(2)电阻R7的阻值为181.5Ω;
(3)此时电热水壶的实际功率为648W。
八、综合能力题(本题每空1分,共9分)
20.(9分)
“南鲲”号波浪能浮动发电装置
2023年6月14日全球首台中国自主研发的兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲”号在广东珠海投入运行,如图甲所示该装置外形呈三角形,整体采用半潜式船体,最大程度地吸收和利用波浪能。波浪能作为一种清洁能源,它是从海浪中提取波浪上下运动以及往复运动的能量。“南鲲”号利用半潜平台“吸收”波浪,从而实现从波浪能到液压能再到电能的三级能量转换。“南鲲”号在满负荷的条件下每天工作24h最多可产生2.4万千瓦时电,2023年11月通过海底电缆连接使用端
如图乙所示是利用海洋波浪发电的原理图,液压缸、水轮机固定在海水中,浮子、活塞通过连杆相连。当浮子随着海浪上下波动时,驱使缸内的油液流动,流动的油液冲击水轮机使其转动,自动阀门只能向上打开,发电机只在浮子上升时才发电,发电机不发电。
浮子随波浪从最低点到最高点的竖直平均高度为2m,波浪每次上下波动的速度不变。浮子随海浪向上波动的过程中浸在海水中的体积始终为其体积的。已知每个浮子的质量为200kg3,活塞、连杆的重量和体积均不计,忽略摩擦阻力,海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)此发电机的工作原理是 电磁感应 。
(2)“南鲲号”并入的电网结构中,相当于电路中的 A 。
A.电源
B.用电器
C.开关
D.导线
(3)装机容量是体现发电系统的发电能力的重要参数,指该系统实际安装的发电机组的满负荷工作时的总功率,“南鲲”号装机容量为 103 kW。若每个家庭每月的用电量为300度,则“南鲲号”最多可保障 2400 个家庭的用电(每月30天)。
(4)浮子的体积浸在海水中时,受到的浮力是 7.5×103 N;浮子带动活塞向上运动, 活塞 对油液施加向上的压力是 5.5×103 N。
(5)若发电机的发电功率P与时间t的关系如图乙所示,则浮子带动活塞每次推动油液做的功为 1.1×104 J,该波浪发电系统的效率是 21.8 %(保留一位小数)。
(6)实验表明,增大活塞对油液的压力可以增大发电功率,为了提高发电功率 增大浮子浸在海水中的体积,可以增大发电功率 。
【答案】(1)电磁感应;(2)A;(3)103;2400;(4)7.5×103;活塞;5.5×103;(5)1.1×104;21.8;(6)增大浮子浸在海水中的体积,可以增大发电功率。
【解答】解:(1)发电机是根据电磁感应现象制成的,将机械能转化为电能;
(2)“南鲲号”能够提供电能,相当于电路中的电源;
(3)由装机容量的定义知“南鲲”号装机容量P===103kW,
若每个家庭每月的用电量为300度,可知每个家庭每天的用电量为10度=2400;
(4)浮子随海浪向上波动过程中浸在海水中的体积为V排=V=3=0.75m5,
则浮子所受浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×107kg/m3×10N/kg×0.75m2=7.5×106N;
浮子重力G=mg=200kg×10N/kg=2×103N;
所以,浮子带动活塞向上运动浮﹣G=8.5×103N﹣5×103N=5.7×103N;
(5)浮子起伏一次做的功(总功):W总=Fh=5.7×103N×2m=2.1×104J,
产生的电能(有用功):W有用=Pt=600W×5s=2400J;
则该波浪发电系统的效率η=×100%=;
(6)由于增大活塞对油液的压力可以增大发电功率,活塞对油液的压力是浮力与重力的差,增大浮子浸在海水中的体积即可增大浮力。
故答案为:(1)电磁感应;(2)A2;2400;(4)7.5×107;活塞;5.5×104;(5)1.1×108;21.8;(6)增大浮子浸在海水中的体积。消毒液箱容积
雾化量
自身重力
履带与地面总接触面积
20L
0~10L/h
1000N
200cm2
消毒液箱容积
雾化量
自身重力
履带与地面总接触面积
20L
0~10L/h
1000N
200cm2
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