江苏省南京市玄武区2023年中考二模物理试题
一、单选题
1.关于能源与可持续发展,下列说法正确的是( )
A.风能、水能、太阳能等清洁能源可以转化为电能
B.石油、天然气、煤炭等都属于可再生能源
C.核电站使用过的核废料无放射性,不会污染环境
D.地热能、风能、潮汐能都是来自于太阳的能量
【答案】A
【知识点】能源及其分类;能源与可持续发展;风能和水能
【解析】【解答】A.风能、水能、太阳能等使用时无污染物产生,是清洁能源,可以转化为电能,A符合题意;
B.石油、天然气、煤炭等,不能短时间内获得,属于不可再生能源,B不符合题意;
C.核电站使用过的核废料具有放射性,会污染环境,需要妥善处理,C不符合题意;
D.风能来自于太阳的能量,地热能是地球内部具有的能量、潮汐能是地球和月球间相互吸引时产生的能量,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】风能、水能、太阳能可再生,使用时无污染;石油、天然气、煤炭等属于不可再生能源;地热能、潮汐能与地球自身能源有关,不是来自于太阳。
2.下列四幅图中的物态变化,需要吸热的是( )
A. 高压锅喷出的“白气”
B. 干冰逐渐变小
C. 草叶上的露珠
D.铁丝网上的白霜
【答案】B
【知识点】液化及液化放热;升华及升华吸热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.“白气”是水蒸气液化形成的,放出热量,A不符合题意;
B.干冰逐渐变小,固体变为了气体,是升华现象,吸收热量,B符合题意;
C.草叶上的露珠,是液化形成的,放出热量,C不符合题意;
D.铁丝网上的白霜,是气体直接变为固体,是凝华现象,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】气体变为液体是液化现象,放热,气体变为固体是凝华现象,放热,固体变为气体是升华现象,吸收热量。
3.下列图片所反映的情景与描述不相符的是( )
A.甲图中,给气球打气,球上的小塑料粒互相远离,用来模拟宇宙在膨胀
B.乙图中,剪断细线,小球竖直下落,说明重力方向竖直向下
C.丙图中,为了使金属盘底有更多水珠形成,可在盘内加入适量开水
D.丁图中,用导线的一端断续触碰旧电池的一极,听到“咔咔”声,可验证电磁波的存在
【答案】C
【知识点】液化及液化放热;重力的方向;电磁波的产生;宇宙
【解析】【解答】A.给气球打气,通过球上的小塑料粒互相远离,模拟宇宙在膨胀,正确,A不符合题意;
B.小球竖直下落,受到的竖直向下的重力,说明重力方向竖直向下,正确,B不符合题意;
C.金属盘底有水珠形成,是水蒸气遇冷发生了液化现象,若液化发生更多,盘内加冷水,C符合题意;
D.用导线的一端断续触碰旧电池的一极,听到收音机里的“咔咔”声,产生了电磁波,可验证电磁波的存在,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】气球膨胀时,颗粒远离反应宇宙膨胀;重力方向竖直向下;水蒸气遇冷发生液化现象;变化的电流能产生电磁波。
4.南京文化底蕴深厚。下列与南京有关的古诗句中涉及的物理现象解释正确的是( )
①“满目荷花千万顷”,“满目荷花”——荷花反射光线进入人眼
②“千寻铁锁沉江底”,“锁沉江底”——铁锁受到浮力大于重力
③“六朝如梦鸟空啼”,“鸟空啼”——鸟的鸣膜振动发声
④“风吹柳花满店香”,“满店香”——分子无规则运动
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①③④
【答案】D
【知识点】光的反射;浮力及其产生原因;声音的产生;分子热运动
【解析】【解答】①人看到荷花,是光线在荷花上发生反射,反射光线进入人眼,正确;②铁锁沉江底,是受到的浮力小于重力,错误;③鸟啼声,是鸟的鸣膜振动发声产生声音,正确;④满店香,闻到香味是分子无规则运动形成的,正确,正确的有①③④,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】看到不发光的物体,是光线在物体上发生了反射;沉底的物体受到的浮力小于重力;声音是物体振动产生的;闻到气味是分子不停的无规则运动形成的。
5.关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.电子的发现,说明原子核是可分的
B.汤姆生建立的原子核式结构模型认为电子围绕原子核高速转动
C.丝绸与玻璃棒摩擦,丝绸因得到电子而带负电
D.地心说认为地球绕太阳运行,太阳是宇宙的中心
【答案】C
【知识点】两种电荷;原子结构;宇宙
【解析】【解答】A.原子分为原子核和核外电子,电子的发现,说明原子是可分的,A不符合题意;
B.建立的原子核式结构模型的是卢瑟福,他认为电子围绕原子核高速转动的,B不符合题意;
C.丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒失去电子带正电,丝绸因得到电子而带负电,C符合题意;
D.地心说认为绕太阳地球运行,太阳只是太阳系的中心,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】原子分为原子核和核外电子,卢瑟福建立的原子核式结构模型的;丝绸和玻璃棒摩擦,玻璃棒失去电子,丝绸得到电子;太阳只是太阳系的中心。
6.如图所示,利用水透镜探究凸透镜成像规律,在光屏上恰好成清晰的像,下列说法正确的是( )
A.水透镜的焦距范围为
B.透镜注水后,仅右移光屏,能在屏上成清晰的像,可模拟远视眼的成因
C.实验过程中,光屏上的像将缓慢向下移动
D.向透镜外抽水后,在水透镜左侧放合适凸透镜能在屏上成清晰的像,可模拟远视眼的矫正
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.根据图像,像距为90cm-70cm=20cm,此时像距范围为f
C.实验时,像和物体上下颠倒,蜡烛变短,光屏上的像向上移动,C不符合题意;
D.向透镜外抽水后,凸透镜的折射能力变弱,加凸透镜使会聚能力变大,可成清晰的像,模拟了远视眼的矫正,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据物距和像距范围,可以计算凸透镜的焦距大小;近视眼的折光能力强,像靠近凸透镜,远视眼的折光能力弱,像远离凸透镜。
7.如图所示,水平面AC由粗糙程度相同的铁面AB和铜面BC拼接而成,AB=BC,磁铁M在水平拉力作用下从A到C做匀速直线运动,M在AB和BC段运动的时间分别为t1、t2,拉力做的功分别为W1、W2。则( )
A. t1=t2W1=W2 B. t1
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法;磁现象;功的计算及应用
【解析】【解答】磁铁M通过AB和BC的速度相同,AB=BC,根据,时间相同t1=t2;磁铁M在铁面上受到磁力作用,和铁面相互吸引,压力大于磁铁的重力,在铜面上没有磁力,对铜面的压力等于重力,当接触面的粗糙程度相同时,在铁面上压力越大, 产生的摩擦力越大, 根据二力平衡,此时的拉力越大,根据W=Fs,距离相同时,拉力越大,做功越多,则W1>W2,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据,可以判断时间关系;磁铁具有吸引铁钴镍的性质,水平面上产生磁力时,压力大于重力;接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大; 根据W=Fs,计算做功多少。
8.无线充电的原理如图所示。电流通过“送电”线圈产生磁场,当“受电”线圈靠近该磁场时就会产生感应电流来对外供电。下列实验中,与无线充电时“送电”线圈技术工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】根据图像,电流通过送电线圈产生磁场,是电流周围有磁场的现象,是电流的磁效应,
A.是电磁感应现象,是机械能转化为电能的现象,A不符合题意;
B.通电线圈在磁场中受力,是电能转化为机械能的现象,B不符合题意;
C.是通电导体周围有磁场,是电流产生磁场的现象,C符合题意;
D.是通电导线在磁场中受力的现象,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】导体切割磁感线产生感应电流,是电磁感应现象;通电导体在磁场中受力,是磁场对电流作用;通电导体产生磁场,是电流的磁效应。
9.如图所示,将轻质弹簧竖直固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,则小球( )
A.在A点时受到弹簧的弹力是由于小球发生形变产生的
B.从A点向上运动过程中,动能先增大后减小
C.从A点运动到O点过程中,弹簧的弹性势能仅转化为小球的重力势能
D.到达最高点时处于平衡状态
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;弹力
【解析】【解答】A.弹簧的弹力是弹簧发生形变,在恢复原状时产生的力,A不符合题意;
B.在A点时,弹簧被压缩到最短,此时的弹力大于小球的重力,向上运动过程中,弹力逐渐减小,小球加速运动,动能变大,直到弹力等于小球的重力,后小于小球的重力,小球受到的合力向下,速度减小,动能减小,所以动能先增大后减小,B符合题意;
C.从A点运动到O点过程中,小球的动能先变大,则弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能,C不符合题意;
D.到达最高点时处于,只受重力作用,受到非平衡力,是非平衡状态,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】物体发生弹性形变产生弹性势能;物体受到非平衡力,运动状态会改变;物体的动能和质量、速度有关,重力势能和高度、质量有关。
10.某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,其阻值与光照强度大小成反比。激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表)。闭合开关,激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A.电阻R1的阻值变小 B.通过R2的电流变大
C.电阻R1两端的电压变大 D.电阻R2消耗的功率变大
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据阻值和光照强度成反比,光敏电阻被遮挡时,光照减弱,其电阻变大,A不符合题意;根据图像,电阻串联,电压表做的计数器测量光敏电阻的分压,当电阻R1变大时,分压变大,C符合题意;R1两端的电压变大,电路中的电流减小,B不符合题意;R2的定值电阻,根据P=I2R2判断,电功率减小,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】在串联电路中,电阻变大,分压变大,电流减小;根据P=I2R2,分析电功率变小。
11.盛有甲、乙两种液体的相同烧杯放在水平桌面上。将两个完全相同的物体A、B放入杯中,静止时如图所示,液面刚好相平。A、B所受浮力分别为和,液体对烧杯底部的压强分别为和,桌面受到压强分别为和。则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】物体A、B完全相同,在不同液体中均漂浮,根据二力平衡,受到的浮力等于物体的重力,由于AB重力相同,则F浮A=F浮B;在浮力相同时,A在甲中排开液体甲的体积小,根据F浮=ρ液gV排,排开的体积越小,液体密度越大,则ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh判断,当液面深度相同时,密度较大的甲,对容器底的压强大,p甲>p乙;水平桌面受到的压力等于水平面上物体的总重力,由于物体AB相同,容器相同,液体甲、乙中,甲的密度大,液体体积大,所以甲对水平面的压力大,根据,p甲'>p乙',B符合题意。
故答案为:B.
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;根据F浮=ρ液gV排,浮力相同时,排开液体的体积越大,液体密度越小;根据p=ρgh,可以判断液体压强的大小;水平面受到的压力等于物体的总重力,利用,判断水平面受到的压强的大小关系。
12.图甲电路中,电源电压U不变,灯泡L标有“”字样,忽略灯泡电阻变化。电流表量程,电压表量程。只闭合开关S、,滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光;在保障电路安全的前提下,移动滑片P,电流表示数与关系如图乙a所示;当断开闭合S、、时,电流表示数与的关系如图乙b所示,电路总功率的最大值为P,则( )
A. B.I1=0.45A C. D.P=1.8W
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.只闭合开关S、S1,滑动变阻器和灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,滑片P位于最右端,接入电阻为0,小灯泡恰好正常发光,电源电压即灯泡正常工作时电压6V,A不符合题意;
BC.根据灯泡规格,计算灯泡的电阻:;
由乙图a可知,滑动变阻器的电阻为R时,电流最小,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据电压表量程0~3V,可知电压表示数为3V,此时通过电路的电流:,滑动变阻器接入电路的电阻为;当断开S1,闭合S、S2、S3时,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测干路电流,由乙图可知,滑动变阻器接入电阻为R时,通过电路的电流最大,根据电流表的量程,通过电路的最大电流为0. 6A,并联电路干路电流等于各支路电流之和,,R1的电流为0.6A-0.3A=0.3A,R1的电阻为,C不符合题意;滑动变阻器接入电路的电阻为2R时,通过电路的电流;B符合题意;
D.当断开S1,闭合S、S2、S3时,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测干路电流,电路总功P=UI,当电流表量程达到最大值0.6A时,电路总功率的最大,为P=UI=6V×0.6A=3.6W,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据灯泡连接在电源两端正常发光,根据灯泡的电压判断电源电压;利用,可以计算电阻;根据电路安全时电压表的示数,结合串联分压判断灯泡的分压,结合和电阻计算电流;根据滑动变阻器的分压和电流,计算电阻;根据并联电路电流规律,计算支路电流;利用,计算电阻;根据并联电路的最大电流,利用P=UI,计算最大电功率。
二、填空题
13.写出以下三种仪器的读数。
(1)图甲中,该物体长度为 cm。
(2)图乙中,此时秒表的示数为 s。
(3)图丙中,电能表示数为 kW·h,为保证安全,使用该电能表的电路最大总功率不能超过 W。
【答案】(1)3.00
(2)307.5
(3)2023.6;4400
【知识点】时间及其测量;长度及其测量;电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】(1)图甲中,根据物体对应刻度尺的位置,测量长度为3.50cm-0.50cm=3.00cm;
(2)图乙中,分钟指针在5后未超半格,秒钟读取小于30的范围,未7.5s,示数为60s×5+7.5s=307.5s;
(3)图丙中,读取电能表窗口示数时,最后的数字是小数位,单位是kW·h,为2023.6kW h,该电能表承载的最大总功率不能超过P=UI=220V×20A=4400W。
【分析】(1)根据物体对应刻度尺的位置,测量长度;
(2)根据停表分钟指针位置判断秒针读数范围,根据分钟数和秒钟数,计算时间;
(3)根据电能表窗口示数,测量消耗的电能;根据P=UI,计算电功率。
14.汽车涉及很多物理知识。
(1)车上安装了“北斗卫星导航”,它是通过 来传递信息的;
(2)四冲程汽油机的 冲程的能量转化与图甲相同,该冲程中 能转化为 能;
(3)如图乙,加装了尾翼(气流偏导器,截面如图丙所示),汽车在高速行驶过程中对路面的压力增大,这是由于尾翼上方空气流速较 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)电磁波
(2)做功;内;机
(3)小
【知识点】内燃机的四个冲程;能量的转化或转移;流体压强与流速的关系;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)电磁波可以通过真空环境,北斗卫星导航时,通过电磁波传递信息的;
(2)图甲中,内能对外做功,将塞子喷出,内能转化为机械能,在四冲程汽油机中,做功冲程的能量转化与图甲相同,同样将内能转化为机械能;
(3)尾翼形状如图丙,下面凸起,上方平齐,汽车在高速行驶过程中下方空气流速大,压强小,上方流速小,压强大,从而增大对路面的压力,行车更安全。
【分析】(1)北斗卫星利用电磁波传递信息;
(2)汽油机的做功冲程将内能转化为机械能;
(3)凸起的位置流速大,压强小,流体在流速大的地方压强小。
15.小明参加中考体检时,了解到医疗设备中蕴含丰富物理知识。
(1)图甲是红外线医疗烤灯,主要利用红外线 效应显著的特点;将烤灯的三线插头插入插座中,烤灯工作时,其金属外壳也与 线相连。
(2)医用氧气瓶中的氧是通过 方法储存的。
(3)图乙(B超图像)、图丙(X光图像)是医院中两种常见的成像诊断方式,其成像原理 (填“相同”或“不同”)
【答案】(1)热;地
(2)压缩体积
(3)不同
【知识点】液化及液化放热;红外线;超声波与次声波;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】(1)红外线医疗烤灯,利用红外线的热效应;将烤灯的三线插头插入插座中,烤灯的金属外壳通过接地线与大地相连,确保人体安全;
(2)医用氧气瓶中的氧气是液态的,气体变为液体有降温和压缩体积两种方法,氧气瓶的温度没有降低,是通过压缩体积方法液化的;
(3)图乙的B超图像,是利用超声波传递信息,图丙的X光图像,是利用电磁波传递信息,成像原理不同。
【分析】(1)红外线具有热效应;有金属外壳的用电器,金属外壳要接地;
(2)气体变为液体,有降温和压缩体积两种方法;
(3)B超利用超声波传递信息,X光利用电磁波传递信息。
16.如图所示是某款咖啡的制作过程,在装有咖啡粉的铜壶中放入冷水,然后将铜壶放到滚烫的沙子上,待水沸腾后得到一杯浓郁的咖啡。铜壶内的水是通过 的方式增大内能的,选择铜作为材质,可使咖啡快速沸腾,是利用铜的 好。在标准大气压下,若改用酒精灯将壶中100g,初温为10℃的水加热至沸腾,水需要吸收热量为 J,若此过程中消耗酒精4.2g,则热效率为 %。[c水=4.2×103 J/(kg ℃),q酒精=3×107 J/kg]
【答案】热传递;导热性;3.78×10 ;30
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】有冷水的铜壶放到滚烫的沙子上,由于温度不同,可以通过热传递的方式增大内能;因为铜的导热性好,选择铜作为材质,可使水快速沸腾;计算水的吸收热量时,Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(100℃-10℃)=3.78×104J,酒精燃烧放出的热量Q放=mq=0.0042kg×3×107J/kg=1.26×105J,热效率为。
【分析】温度不同的物体间,通过热传递改变内能;导热性强的物体,易进行热传递;根据Q吸=cmΔt,计算物体吸收的热量,根据Q放=mq,计算燃料放出的热量,利用,计算热效率。
17.工人用如图所示滑轮组提升重物,物重G=900N ,拉力F=400N,不计绳重和摩擦,重物匀速提升2m。此过程中,拉力F做功 J,滑轮组的机械效率为 %;若将该滑轮组的机械效率提高5%,需要用此滑轮组提升 N的重物。
【答案】2400;75;1200
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据图像,滑轮组绳子股数n=3,物体匀速上升2m,绳子拉长s=3h=3×2m=6m;拉力做功W=Fs=400N×6m=2400J;根据拉力和物体的重力,计算机械效率为;动滑轮的重力G动=nF-G=3×400N-900N=300N;机械效率提高5%,则η'=75%+5%=80%,根据,物体的重力G'=1200N。
【分析】根据W=Fs,可以计算拉力做功多少;根据,计算滑轮组的机械效率;利用G动=nF-G,计算动滑轮的重力;利用,结合机械效率和动滑轮重力,计算物体的重力。
18.如图所示,电源电压不变,灯泡L上标有“6V 3W”字样,忽略灯泡电阻变化,。当只闭合S、S2时,移动滑动变阻器的滑片P至距a端处,灯泡刚好正常发光;当只闭合S、S1时,保持滑动变阻器滑片不变,电流表示数变化了。则电源电压为 V,滑动变阻器最大阻值Rb ;只闭合S、S2,变阻器R的电功率和电路总功率的最大比值为 。
【答案】12;48;0.8
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据灯泡的规格,灯泡的电流为,计算电阻为;只闭合S、S2时,灯泡和滑动变阻器串联,灯泡正常发光时,总电压为:U=IR总=0.5A×(12Ω+Ra);只闭合S、S1时,滑动变阻器和R0=8Ω串联,滑片位置不变,电路中的灯泡电阻变为R0的电阻大小,电阻变小,电流表变大0.1A,此时的电流I'=0.5A+0.1A=0.6A,电源电压U=I'R总'=0.6A×(8Ω+Ra);由于电源电压不变,计算Ra=12Ω;电源电压U=IR总=0.5A×(12Ω+12Ω)=12V;滑动变阻器的电阻为Rb=4×12Ω=48Ω;滑片在b端时,电阻最大,此时滑动变阻器电功率和总电功率比为。
【分析】根据,计算电流,根据,计算电阻;利用电源电压不变,利用U=IR,计算未知电阻;再计算电源电压;根据P=I2R,计算电功率及比值。
19.如图甲可测量水流对物体的冲击力,电源电压恒为3V,电流表量程为0 0.6A,电阻丝MN长10cm、阻值为,其阻值与长度成正比;水平光滑杆AB上套有弹簧、滑块,弹簧每受到1N的拉力伸长1cm;弹簧左端固定,右端连接滑块,滑块与滑片P、物体Q通过竖直硬杆相连,滑片P与电阻丝接触良好。水流冲击力为零时,P与M端接触,电流表刚好满偏,此时电阻R0消耗的电功率为 W;当电流表示数为时,水流的冲击力为 N;小明设计了如图乙所示的电路,电压表接“”的量程,若把电压表的刻度盘改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”,则该“冲力表”的分度值为 N。
【答案】1.8;5;0.5
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】在甲图中,滑片在M处时,电阻丝MN未接入电路,只R0接入电路,若电流表满偏,电流为0.6A,R0阻值为;当电流为0.3A时,总电阻为,电阻丝接入电阻RM=10Ω-5Ω=5Ω,电阻丝长度规格为,滑片被向右推动,由于弹簧每受到1N的力伸长1cm,此时伸长5cm,说明受到的力为5N;
乙图中,滑片上连接电压表,改变滑片位置,电压表测量的范围改变,电阻和电流不变,电路中的总电阻:R总'=R0+R=5Ω+10Ω=15Ω,电路中的电流:;因为电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,当电压表示数为0.1V时,对应电阻丝的阻值:;电阻丝MN长10cm、阻值为10Ω,阻值与长度成正比,电阻丝接入电路的长度:,弹簧每受到1N的拉力伸长1cm,此时水流的冲击力:F=1N/cm×LP=1N/cm×0.5cm=0.5N。
【分析】根据电源电压和最大电流,利用计算电阻;根据串联电路电阻规律,计算部分电阻;结合电阻丝的规格,结合电阻,计算长度;根据弹簧的伸长和受力关系,判断受力大小;根据,计算电流;利用电压表的分度值和电流,计算电阻;利用电阻规格计算长度,判断力的大小。
三、作图题
20.如图,画出反射光线OB对应的入射光线并标出折射角。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】已知OB是反射光线,反射角等于入射角,入射光线和反射光线同在水中,光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,折射光线和法线的夹角是折射角,如图 。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角;光从水中斜射入空气中,折射光线远离法线偏折。
21.(2023·兰州模拟)小琪站在电动扶梯的水平台阶上,随着扶梯匀速向上运动,请在图中画出小琪的受力示意图。(O点为小琪的重心)
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】小琪站在自动扶梯上随扶梯匀速向上运动,因此他相对于扶梯静止,受平衡力的作用,在竖直方向上受到重力和支持力的作用,二力平衡。过重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力),如图所示:
【分析】物体受到的重力竖直向下;物体受到的支持力和支撑面垂直。
22.如图,将图中电磁铁、滑动变阻器接入电路,使开关闭合后电磁铁与条形磁铁相互吸引,且滑片P向右移动时吸引力变小。
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图;通电螺线管的磁场
【解析】【解答】根据图像,磁铁的右侧是S极,若与电磁铁相互吸引,电磁铁的左侧是N极,根据安培定则判断,电流从右侧向后绕,根据电池的正极判断,电池的正极和电磁铁的右侧连接;滑片P向右移动,磁性变小,说明电流减小了,滑动变阻器的电阻变大,滑片远离下面的接线柱,连接电阻丝的左下接线柱,如图 。
【分析】根据磁极间的相互作用判断磁极位置;利用安培定则判断电磁铁的电流方向;滑动变阻器滑片远离下面的接线柱,电阻变大;电磁铁的电流越大,磁性越强。
四、实验题
23.用图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。
(1)某时刻温度计的示数如图甲所示,此时的水温为 ℃; (填“乙”或“丙”)图表示水沸腾前的情况;
(2)图丁为用相同装置加热a、b两杯水得到的温度与时间的关系图像,则两杯水质量的大小关系为ma mb;实验时气压 (填“大于”、“小于”或“等于”)标准大气压。
【答案】(1)93;乙
(2)>;小于
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】探究水的沸腾实验时,
(1)根据图甲,温度计的分度值为1℃,液柱在90上3格,温度为93℃,水温为93℃;水在沸腾前,气泡上升时,在上升时遇冷液化,气泡变小,乙图表示水沸腾前的情况;
(2)根据图丁,相同的酒精灯对a、b两杯水加热时,在相同时间,a的温度差小,根据Q=cmΔt,质量关系为:ma>mb;水的沸点为98℃,由于沸点随大气压的降低而降低,则实验时的气压小于标准大气压。
【分析】(1)根据温度计液柱位置,测量温度;水沸腾前,水底的气泡上升变小;
(2)当水吸收热量相同,温度差越大, 水的质量越小;液体的沸点受到大气压的影响。
24.用鸡蛋做以下实验。
(1)如图甲,将鸡蛋放进茶叶水中煮较长时间,剥开发现蛋白变色,这是 现象;
(2)如图乙,用尺子快速水平击打杯口的硬纸片,鸡蛋由于 未随纸片飞出,最终落入杯内是因为受到 的作用;
(3)如图丙,在瓶中放入点燃的酒精棉,用剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口,过了一会儿发现鸡蛋在 的作用下进入瓶中;
(4)如图丁,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,脚穿软底鞋站在鸡蛋上,鸡蛋并没有破裂,这是通过 减小对鸡蛋的压强。
【答案】(1)扩散
(2)惯性;重力
(3)大气压
(4)增大受力面积
【知识点】重力及其大小的计算;惯性及其现象;减小压强的方法及其应用;大气压强的存在;分子热运动
【解析】【解答】(1)如图甲,煮茶叶蛋时,蛋白变色,是分子运动形成的,是扩散现象;
(2)如图乙,快速击打杯口的硬纸片,纸片受力飞出,鸡蛋由于具有惯性保持原来的静止状态,未随纸片飞出,失去纸片的支持力,鸡蛋受到重力而下落到杯内水中;
(3)如图丙,鸡蛋堵住瓶口,瓶中酒精棉燃烧,消耗氧气,瓶内气压减小,小于外界大气压,鸡蛋在大气压的作用下进入瓶中;
(4)如图丁,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,脚穿软底鞋站在鸡蛋上,脚和鸡蛋的接触面积大,在压力一定时,通过增大受力面积,减小对鸡蛋的压强。
【分析】(1)分子在不停的无规则运动,形成扩散现象;
(2)物体具有惯性,保持原来的状态;物体受到重力竖直下落;
(3)密闭瓶中的气体减少,气压减小;
(4)压力一定时,受力面积越大, 压强越小。
25.用图甲所示的实验装置做“探究平面镜成像特点”实验。
(1)选择两支完全相同的蜡烛目的是 ;
(2)在蜡烛B位置放光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 像;
(3)如图乙,将平面镜在竖直平面内绕M点逆时针转过一定的角度,则蜡烛A所成像____ (填字母);
A.逆时针转过一定的角度
B.位置保持不变
C.反方向转过相同的角度
(4)如图丙,将玻璃板与水平桌面成45°角固定,让蜡烛水平向右做直线运动,将看到蜡烛的像 (填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”)运动。
【答案】(1)便于比较像与物的大小关系
(2)虚
(3)B
(4)竖直向下
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】探究平面镜成像特点的实验中,
(1)探究平面镜成像时,利用玻璃板后面蜡烛和前面蜡烛的像重合,需要两支完全相同的蜡烛,便于比较像与物的大小关系;
(2)虚像不能成在光屏上,在蜡烛B位置放光屏,直接观察光屏,不能呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚像;
(3)如图乙,将平面镜绕M点逆时针转动,蜡烛A到平面镜所在直线的距离不变,物距不变,像距不变,即蜡烛A所成像位置保持不变,B符合题意;
(4)如图丙,玻璃板与水平桌面成45°角,当蜡烛水平向右做直线运动,由于像和蜡烛关于平面镜对称,将看到蜡烛的像竖直向下运动。
【分析】(1)选择大小相等的蜡烛,便于探究像和物体的大小关系;
(2)平面镜成像是虚像,不能成在光屏上;
(3)物体到平面镜的距离不变,像的位置不变;
(4)平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称。
26.如图所示,用甲、乙、丙三套装置完成实验。
实验一:探究不同物质吸热升温的现象;实验二:比较不同燃料燃烧放出的热量;三种供选择的液体分别用a、b、c表示,三种燃料分别用1、2、3表示。
(1)实验一是通过比较 反映液体吸收热量的多少;
(2)为了能完成两个实验,对图中器材进行以下几种调整,其中可行的是____ (填字母);
A.将甲图中的燃料换成3 B.将乙图中的液体换成a
C.将乙图中的液体换成c D.将丙图中的燃料换成3
(3)在实验一中根据所测数据画出如图丁图像(不计热量的损失),则由此可知,实验一中①、②两种物质的比热容之比为 。
【答案】(1)加热时间
(2)B;C
(3)1∶4
【知识点】燃料的热值;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】实验一:;实验二:比较不同燃料燃烧放出的热量;
(1)探究不同物质吸热升温的现象时,利用相同的热源加热不同的液体,加热时间不同,反应吸收热量的不同,通过加热时间反映液体吸收热量的多少;
(2)探究物质吸热升温现象时,利用相同燃料加热不同液体,探究不同燃料燃烧放出热量时,需要不同燃料加热相同液体,
A.将甲图中的燃料换成3,和其他图没有相同量,不能进行实验,A不符合题意;
B.将乙中的液体换成a,甲、乙液体相同,燃料不同,选取甲、乙可以探究燃料放热特点,B符合题意;
C.将乙中的液体换成c,乙、丙液体相同,燃料不同,可以探究燃料燃烧放热特点,C符合题意;
D.将丙中的燃料换成3,甲、丙燃料相同,液体不同,可以研究不同液体吸热升温现象,D符合题意;
(3)根据图丁,升高10℃,①对应物质的加热时间为10分钟;②对应物质的加热时间为40分钟;加热时间反应吸收热量的关系,两种物质吸收热量之比为10min:40min=1:4;根据Q=cmΔt,在质量和温度差相同时,吸收热量的比值,等于比热容的比值,①、②两种物质的比热容之比为1∶4。
【分析】(1)利用相同的加热器,加热时间相同,表示吸收热量相等;
(2)探究物质吸热升温现象时,燃料相同,被加热物质不同,探究不同燃料燃烧放出热量时,需要不同燃料加热相同液体;
(3)的那个质量和温度差相同时,物体吸收热量的关系,反应比热容的关系。
27.某实验小组“探究影响浮力大小的因素”实验。
(1)分析B、C可知,浮力的大小与 有关;由甲实验可知,酒精的密度为 kg/m3;
(2)如图乙所示,小明用粗细均匀的吸管制成简易密度计,放到水和另一液体中,测得浸入水和另一液体中的长度分别为H和h,已知水的密度为ρ水,则ρ液= (用字母表示);
(3)小华根据液体密度ρ与浸入液体中的长度h的对应关系作出ρ-h图像,如图丙所示。据此分析,这种简易密度计的刻度线分布是不均匀的,且密度值越大,相邻刻度线之间的距离越 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)物体排开液体的体积;
(2)
(3)小
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究影响浮力大小的因素的实验中,
(1)在图B、C中,物体进入水中的体积不同,进入水中的体积越大, 测力计拉力越小,说明浮力越大,可知,浮力的大小与物体排开液体的体积 有关;由甲实验可知,物体在水中浸没时,排开水的体积为,在酒精中浸没,排开的体积和水中相同,计算酒精的密度为;
(2)如图乙,密度计在水中和未知液体中漂浮,受到的浮力等于密度计的重力,根据F浮=ρ液gV排,ρ水gSH=ρ液gSh,液体密度为;
(3)根据图丙,是液体密度ρ与浸入液体中的长度h的图像,其中液面密度和深度h成反比,液面密度越大, 进入在液体中的深度h越小,且乘积不变,所以刻度线分布是不均匀的,且密度值越大,相邻刻度线之间的距离越小。
【分析】(1)液体密度相同时,排开液体的体积越大, 物体受到的浮力越大;根据,可以计算物体排开液体的体积,根据,可以计算液体密度;
(2)漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;根据浮力相等,结合已知液体密度,可以计算未知液体的密度大小;
(3)密度计在漂浮时,受到的浮力一定,液面密度越大, 排开液体的体积越小。
28.如图甲所示“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)图甲中有一根导线接错了,在错的那根导线上画“×”,并画出正确的电路连接;( )
(2)排除故障后,小明将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路,接下来的操作是,调节滑动变阻器滑片, ;多次实验的数据记录在下表中,分析数据可得出结论 ;
实验序号 ① ② ③ ④
电阻R/Ω 5 10 20 25
电流I/A 0.40 0.20 0.10 0.08
(3)小明将定值电阻换成小灯泡L1,测出了几组电流和电压值,并绘制了L1的U-I图像如图乙所示,该图像不是直线的原因是 ;
(4)小华想测量额定电流为I0的灯泡L2正常发光时的电阻大小,利用灯泡L1和绘制的乙图,设计了如图丙所示的电路(电源电压为U)。请将她的实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将开关S0接1、调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为 ,此时L2正常发光;
②将开关S0由1改接到2,滑动变阻器的滑片P ,若此时电流表的示数为I1(I1小于灯泡L1的额定电流);
③灯泡L2正常发光时的电阻RL2= (用字母表示)。
【答案】(1)
(2)使电压表示数保持不变,并记录此时电流表示数;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3)灯丝电阻随温度的升高而增大
(4)I0;保持不动;
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】探究电流和电阻关系的实验中,
(1)探究电流和电阻关系时,电压表和电阻并联,电流表和电阻串联,图中,将电阻的右接线柱连接到电压表的负接线柱上,实验电压表并联,电流表串联的目的,如图 ;
(2)当5Ω电阻换为10Ω电阻时,由于电阻变大,电压表示数变大,为使电压表示数不变,滑动变阻器的电阻变大,滑片远离下面接线柱,并记录电流表示数;根据实验数据,5Ω×0.4A=10Ω×0.2A=20Ω×0.1A=25Ω×0.08A,各组数据的乘积相同,电阻变大时,电流减小,可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比;
(3)根据乙图,灯泡的电流和电压图像,不是直线,说明灯丝电阻发生改变,是受到了温度的的影响;
(4)根据图丙,利用灯泡L1测量额定电流为I0的灯泡的电阻大小,
①闭合开关S,将开关S0接1,L1短路,灯泡L2和滑动变阻器串联,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为I0,此时L2正常发光;
②将开关S0由1改接到2,L2短路,滑动变阻器和L1串联,滑动变阻器的滑片P保护不动,若此时电流表的示数为I1;
③由图丙知,L1对应的电压为U1,根据串联电路的规律和欧姆定律,滑动变阻器接入电路的阻值:,在①中,滑动变阻器两端的电压为:;根据串联电压的规律,L2的额定电压为:;灯泡L2正常发光的电阻为:。
【分析】(1)探究电流与电阻的关系时,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表和定值电阻并联;
(2)探究电流与电阻的关系时,通过调节滑片,控制定值电阻两端的电压不变;根据表中数据分析得出结论;
(3)灯丝电阻随温度的升高而增大;
(4)求额定电流为I0的小灯泡L2正常发光时的电阻,根据,关键是得出灯的额定电压;先将灯L2与滑动变阻器串联在电路中,调节滑动变阻器的滑片P,使灯L2正常发光;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使灯L1与滑动变阻器串联在电路中,记下电流表的示数,根据图乙可知灯L1对应的电压,根据串联电路的规律和欧姆定律可求出滑动变阻器连入电路中的电阻大小;根据得出灯泡L2正常发光时的电阻。
五、计算题
29.我国从远古时代就开始利用浮力了。据考古工作者发现,在距今7500年前的新石器时期,我国古代劳动人民就制造出了独木舟,如下图所示。该独木舟外形可看成一个长方体,它长2m、宽0.6m、高40cm,质量为60kg。求:
(1)独木舟放在水平地面上时对地面的压强;
(2)独木舟能承载的最大货物的质量。
【答案】(1)解:独木舟放在水平地面上时,对地面的压力等于独木舟的重力,即
独木舟与地面的接触面积为
根据可得,独木舟对水平地面的压强为
答:独木舟放在水平地面上时对地面的压强是500Pa;
(2)解:当承载的最大货物时独木舟恰好浸没,此时独木舟排开水的体积为
根据阿基米德原理可得,独木舟受到水的浮力为
由于独木舟仍为漂浮,则总重力为
故总质量为
则承载的最大货物的质量为
答:独木舟能承载的最大货物的质量是420kg。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)水平面受到的压力等于物体的重力,利用F=G=mg,计算压力,根据,计算压强;
(2)根据F浮=ρ液gV排,计算物体受到的浮力,漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;根据,计算质量。
30.为模仿“钢梁承重后的下垂量h”的测试,兴趣小组用钢尺模拟桥梁,图甲是“钢尺承重后的下垂量h”测试仪,图乙是其原理图;已知压力F与下垂量h关系为,。电源电压不变,当电压表的示数为4V时,电流表示数为0.4A;当压力时,电路中的电流为I1,此时R的功率为P1;当压力时,电路中的电流为I2;且I1与I2相差0.1A。压敏电阻R与压力F的关系如图丙所示,忽略传感器与钢尺自重产生的影响。求:
(1)R0的阻值;
(2)R的功率P1;
(3)当电流表示数为0.48A时,钢尺的下垂量是多少cm?
【答案】(1)解:由图乙知道,电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测R0两端的电压;
由欧姆定律知道,R0的阻值
答:R0的阻值是10Ω;
(2)解:由图丙知道,压敏电阻R的阻值与压力的关系为一次函数,因此可设
当时,,则
解得
当,时,,则
解得
因此压敏电阻R的阻值与压力的关系式为
当压力时,压敏电阻的阻值
当压力时,压敏电阻的阻值
由串联电路的电阻特点知道,当压力时,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律知道,此时电路中的电流变大,因此
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,当压力时,电源电压①
当压力时,电源电压②
由①②解得
则R的功率
答:R的功率P1是3.5W;
(3)解:由欧姆定律知道,电流表示数为0.48A时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知,此时压敏电阻R的阻值
由于
此时的压力
由知道
答:当电流表示数为0.48A时,钢尺的下垂量是3cm。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】由图乙可知,电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测R0两端的电压;
(1)根据欧姆定律推导公式,求出R的阻值;
(2)根据图丙,求出压敏电阻R的阻值与压力的关系式,进而求出已知压力下,压敏电阻的阻值,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压,解方程求出电路中的电流为I以及电源电压,根据P=UI=I2R求出R的功率;
(3)根据欧姆定律,计算电路中的总电阻,根据串联电路的电阻特点求出此时压敏电阻R的阻值,进而求出压力,根据求出钢尺的下垂量。
江苏省南京市玄武区2023年中考二模物理试题
一、单选题
1.关于能源与可持续发展,下列说法正确的是( )
A.风能、水能、太阳能等清洁能源可以转化为电能
B.石油、天然气、煤炭等都属于可再生能源
C.核电站使用过的核废料无放射性,不会污染环境
D.地热能、风能、潮汐能都是来自于太阳的能量
2.下列四幅图中的物态变化,需要吸热的是( )
A. 高压锅喷出的“白气”
B. 干冰逐渐变小
C. 草叶上的露珠
D.铁丝网上的白霜
3.下列图片所反映的情景与描述不相符的是( )
A.甲图中,给气球打气,球上的小塑料粒互相远离,用来模拟宇宙在膨胀
B.乙图中,剪断细线,小球竖直下落,说明重力方向竖直向下
C.丙图中,为了使金属盘底有更多水珠形成,可在盘内加入适量开水
D.丁图中,用导线的一端断续触碰旧电池的一极,听到“咔咔”声,可验证电磁波的存在
4.南京文化底蕴深厚。下列与南京有关的古诗句中涉及的物理现象解释正确的是( )
①“满目荷花千万顷”,“满目荷花”——荷花反射光线进入人眼
②“千寻铁锁沉江底”,“锁沉江底”——铁锁受到浮力大于重力
③“六朝如梦鸟空啼”,“鸟空啼”——鸟的鸣膜振动发声
④“风吹柳花满店香”,“满店香”——分子无规则运动
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①③④
5.关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.电子的发现,说明原子核是可分的
B.汤姆生建立的原子核式结构模型认为电子围绕原子核高速转动
C.丝绸与玻璃棒摩擦,丝绸因得到电子而带负电
D.地心说认为地球绕太阳运行,太阳是宇宙的中心
6.如图所示,利用水透镜探究凸透镜成像规律,在光屏上恰好成清晰的像,下列说法正确的是( )
A.水透镜的焦距范围为
B.透镜注水后,仅右移光屏,能在屏上成清晰的像,可模拟远视眼的成因
C.实验过程中,光屏上的像将缓慢向下移动
D.向透镜外抽水后,在水透镜左侧放合适凸透镜能在屏上成清晰的像,可模拟远视眼的矫正
7.如图所示,水平面AC由粗糙程度相同的铁面AB和铜面BC拼接而成,AB=BC,磁铁M在水平拉力作用下从A到C做匀速直线运动,M在AB和BC段运动的时间分别为t1、t2,拉力做的功分别为W1、W2。则( )
A. t1=t2W1=W2 B. t1
A.
B.
C.
D.
9.如图所示,将轻质弹簧竖直固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,则小球( )
A.在A点时受到弹簧的弹力是由于小球发生形变产生的
B.从A点向上运动过程中,动能先增大后减小
C.从A点运动到O点过程中,弹簧的弹性势能仅转化为小球的重力势能
D.到达最高点时处于平衡状态
10.某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,其阻值与光照强度大小成反比。激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表)。闭合开关,激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A.电阻R1的阻值变小 B.通过R2的电流变大
C.电阻R1两端的电压变大 D.电阻R2消耗的功率变大
11.盛有甲、乙两种液体的相同烧杯放在水平桌面上。将两个完全相同的物体A、B放入杯中,静止时如图所示,液面刚好相平。A、B所受浮力分别为和,液体对烧杯底部的压强分别为和,桌面受到压强分别为和。则( )
A.
B.
C.
D.
12.图甲电路中,电源电压U不变,灯泡L标有“”字样,忽略灯泡电阻变化。电流表量程,电压表量程。只闭合开关S、,滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光;在保障电路安全的前提下,移动滑片P,电流表示数与关系如图乙a所示;当断开闭合S、、时,电流表示数与的关系如图乙b所示,电路总功率的最大值为P,则( )
A. B.I1=0.45A C. D.P=1.8W
二、填空题
13.写出以下三种仪器的读数。
(1)图甲中,该物体长度为 cm。
(2)图乙中,此时秒表的示数为 s。
(3)图丙中,电能表示数为 kW·h,为保证安全,使用该电能表的电路最大总功率不能超过 W。
14.汽车涉及很多物理知识。
(1)车上安装了“北斗卫星导航”,它是通过 来传递信息的;
(2)四冲程汽油机的 冲程的能量转化与图甲相同,该冲程中 能转化为 能;
(3)如图乙,加装了尾翼(气流偏导器,截面如图丙所示),汽车在高速行驶过程中对路面的压力增大,这是由于尾翼上方空气流速较 (填“大”或“小”)。
15.小明参加中考体检时,了解到医疗设备中蕴含丰富物理知识。
(1)图甲是红外线医疗烤灯,主要利用红外线 效应显著的特点;将烤灯的三线插头插入插座中,烤灯工作时,其金属外壳也与 线相连。
(2)医用氧气瓶中的氧是通过 方法储存的。
(3)图乙(B超图像)、图丙(X光图像)是医院中两种常见的成像诊断方式,其成像原理 (填“相同”或“不同”)
16.如图所示是某款咖啡的制作过程,在装有咖啡粉的铜壶中放入冷水,然后将铜壶放到滚烫的沙子上,待水沸腾后得到一杯浓郁的咖啡。铜壶内的水是通过 的方式增大内能的,选择铜作为材质,可使咖啡快速沸腾,是利用铜的 好。在标准大气压下,若改用酒精灯将壶中100g,初温为10℃的水加热至沸腾,水需要吸收热量为 J,若此过程中消耗酒精4.2g,则热效率为 %。[c水=4.2×103 J/(kg ℃),q酒精=3×107 J/kg]
17.工人用如图所示滑轮组提升重物,物重G=900N ,拉力F=400N,不计绳重和摩擦,重物匀速提升2m。此过程中,拉力F做功 J,滑轮组的机械效率为 %;若将该滑轮组的机械效率提高5%,需要用此滑轮组提升 N的重物。
18.如图所示,电源电压不变,灯泡L上标有“6V 3W”字样,忽略灯泡电阻变化,。当只闭合S、S2时,移动滑动变阻器的滑片P至距a端处,灯泡刚好正常发光;当只闭合S、S1时,保持滑动变阻器滑片不变,电流表示数变化了。则电源电压为 V,滑动变阻器最大阻值Rb ;只闭合S、S2,变阻器R的电功率和电路总功率的最大比值为 。
19.如图甲可测量水流对物体的冲击力,电源电压恒为3V,电流表量程为0 0.6A,电阻丝MN长10cm、阻值为,其阻值与长度成正比;水平光滑杆AB上套有弹簧、滑块,弹簧每受到1N的拉力伸长1cm;弹簧左端固定,右端连接滑块,滑块与滑片P、物体Q通过竖直硬杆相连,滑片P与电阻丝接触良好。水流冲击力为零时,P与M端接触,电流表刚好满偏,此时电阻R0消耗的电功率为 W;当电流表示数为时,水流的冲击力为 N;小明设计了如图乙所示的电路,电压表接“”的量程,若把电压表的刻度盘改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”,则该“冲力表”的分度值为 N。
三、作图题
20.如图,画出反射光线OB对应的入射光线并标出折射角。
21.(2023·兰州模拟)小琪站在电动扶梯的水平台阶上,随着扶梯匀速向上运动,请在图中画出小琪的受力示意图。(O点为小琪的重心)
22.如图,将图中电磁铁、滑动变阻器接入电路,使开关闭合后电磁铁与条形磁铁相互吸引,且滑片P向右移动时吸引力变小。
四、实验题
23.用图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。
(1)某时刻温度计的示数如图甲所示,此时的水温为 ℃; (填“乙”或“丙”)图表示水沸腾前的情况;
(2)图丁为用相同装置加热a、b两杯水得到的温度与时间的关系图像,则两杯水质量的大小关系为ma mb;实验时气压 (填“大于”、“小于”或“等于”)标准大气压。
24.用鸡蛋做以下实验。
(1)如图甲,将鸡蛋放进茶叶水中煮较长时间,剥开发现蛋白变色,这是 现象;
(2)如图乙,用尺子快速水平击打杯口的硬纸片,鸡蛋由于 未随纸片飞出,最终落入杯内是因为受到 的作用;
(3)如图丙,在瓶中放入点燃的酒精棉,用剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口,过了一会儿发现鸡蛋在 的作用下进入瓶中;
(4)如图丁,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,脚穿软底鞋站在鸡蛋上,鸡蛋并没有破裂,这是通过 减小对鸡蛋的压强。
25.用图甲所示的实验装置做“探究平面镜成像特点”实验。
(1)选择两支完全相同的蜡烛目的是 ;
(2)在蜡烛B位置放光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 像;
(3)如图乙,将平面镜在竖直平面内绕M点逆时针转过一定的角度,则蜡烛A所成像____ (填字母);
A.逆时针转过一定的角度
B.位置保持不变
C.反方向转过相同的角度
(4)如图丙,将玻璃板与水平桌面成45°角固定,让蜡烛水平向右做直线运动,将看到蜡烛的像 (填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”)运动。
26.如图所示,用甲、乙、丙三套装置完成实验。
实验一:探究不同物质吸热升温的现象;实验二:比较不同燃料燃烧放出的热量;三种供选择的液体分别用a、b、c表示,三种燃料分别用1、2、3表示。
(1)实验一是通过比较 反映液体吸收热量的多少;
(2)为了能完成两个实验,对图中器材进行以下几种调整,其中可行的是____ (填字母);
A.将甲图中的燃料换成3 B.将乙图中的液体换成a
C.将乙图中的液体换成c D.将丙图中的燃料换成3
(3)在实验一中根据所测数据画出如图丁图像(不计热量的损失),则由此可知,实验一中①、②两种物质的比热容之比为 。
27.某实验小组“探究影响浮力大小的因素”实验。
(1)分析B、C可知,浮力的大小与 有关;由甲实验可知,酒精的密度为 kg/m3;
(2)如图乙所示,小明用粗细均匀的吸管制成简易密度计,放到水和另一液体中,测得浸入水和另一液体中的长度分别为H和h,已知水的密度为ρ水,则ρ液= (用字母表示);
(3)小华根据液体密度ρ与浸入液体中的长度h的对应关系作出ρ-h图像,如图丙所示。据此分析,这种简易密度计的刻度线分布是不均匀的,且密度值越大,相邻刻度线之间的距离越 (填“大”或“小”)。
28.如图甲所示“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)图甲中有一根导线接错了,在错的那根导线上画“×”,并画出正确的电路连接;( )
(2)排除故障后,小明将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路,接下来的操作是,调节滑动变阻器滑片, ;多次实验的数据记录在下表中,分析数据可得出结论 ;
实验序号 ① ② ③ ④
电阻R/Ω 5 10 20 25
电流I/A 0.40 0.20 0.10 0.08
(3)小明将定值电阻换成小灯泡L1,测出了几组电流和电压值,并绘制了L1的U-I图像如图乙所示,该图像不是直线的原因是 ;
(4)小华想测量额定电流为I0的灯泡L2正常发光时的电阻大小,利用灯泡L1和绘制的乙图,设计了如图丙所示的电路(电源电压为U)。请将她的实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将开关S0接1、调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为 ,此时L2正常发光;
②将开关S0由1改接到2,滑动变阻器的滑片P ,若此时电流表的示数为I1(I1小于灯泡L1的额定电流);
③灯泡L2正常发光时的电阻RL2= (用字母表示)。
五、计算题
29.我国从远古时代就开始利用浮力了。据考古工作者发现,在距今7500年前的新石器时期,我国古代劳动人民就制造出了独木舟,如下图所示。该独木舟外形可看成一个长方体,它长2m、宽0.6m、高40cm,质量为60kg。求:
(1)独木舟放在水平地面上时对地面的压强;
(2)独木舟能承载的最大货物的质量。
30.为模仿“钢梁承重后的下垂量h”的测试,兴趣小组用钢尺模拟桥梁,图甲是“钢尺承重后的下垂量h”测试仪,图乙是其原理图;已知压力F与下垂量h关系为,。电源电压不变,当电压表的示数为4V时,电流表示数为0.4A;当压力时,电路中的电流为I1,此时R的功率为P1;当压力时,电路中的电流为I2;且I1与I2相差0.1A。压敏电阻R与压力F的关系如图丙所示,忽略传感器与钢尺自重产生的影响。求:
(1)R0的阻值;
(2)R的功率P1;
(3)当电流表示数为0.48A时,钢尺的下垂量是多少cm?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】能源及其分类;能源与可持续发展;风能和水能
【解析】【解答】A.风能、水能、太阳能等使用时无污染物产生,是清洁能源,可以转化为电能,A符合题意;
B.石油、天然气、煤炭等,不能短时间内获得,属于不可再生能源,B不符合题意;
C.核电站使用过的核废料具有放射性,会污染环境,需要妥善处理,C不符合题意;
D.风能来自于太阳的能量,地热能是地球内部具有的能量、潮汐能是地球和月球间相互吸引时产生的能量,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】风能、水能、太阳能可再生,使用时无污染;石油、天然气、煤炭等属于不可再生能源;地热能、潮汐能与地球自身能源有关,不是来自于太阳。
2.【答案】B
【知识点】液化及液化放热;升华及升华吸热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.“白气”是水蒸气液化形成的,放出热量,A不符合题意;
B.干冰逐渐变小,固体变为了气体,是升华现象,吸收热量,B符合题意;
C.草叶上的露珠,是液化形成的,放出热量,C不符合题意;
D.铁丝网上的白霜,是气体直接变为固体,是凝华现象,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】气体变为液体是液化现象,放热,气体变为固体是凝华现象,放热,固体变为气体是升华现象,吸收热量。
3.【答案】C
【知识点】液化及液化放热;重力的方向;电磁波的产生;宇宙
【解析】【解答】A.给气球打气,通过球上的小塑料粒互相远离,模拟宇宙在膨胀,正确,A不符合题意;
B.小球竖直下落,受到的竖直向下的重力,说明重力方向竖直向下,正确,B不符合题意;
C.金属盘底有水珠形成,是水蒸气遇冷发生了液化现象,若液化发生更多,盘内加冷水,C符合题意;
D.用导线的一端断续触碰旧电池的一极,听到收音机里的“咔咔”声,产生了电磁波,可验证电磁波的存在,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】气球膨胀时,颗粒远离反应宇宙膨胀;重力方向竖直向下;水蒸气遇冷发生液化现象;变化的电流能产生电磁波。
4.【答案】D
【知识点】光的反射;浮力及其产生原因;声音的产生;分子热运动
【解析】【解答】①人看到荷花,是光线在荷花上发生反射,反射光线进入人眼,正确;②铁锁沉江底,是受到的浮力小于重力,错误;③鸟啼声,是鸟的鸣膜振动发声产生声音,正确;④满店香,闻到香味是分子无规则运动形成的,正确,正确的有①③④,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】看到不发光的物体,是光线在物体上发生了反射;沉底的物体受到的浮力小于重力;声音是物体振动产生的;闻到气味是分子不停的无规则运动形成的。
5.【答案】C
【知识点】两种电荷;原子结构;宇宙
【解析】【解答】A.原子分为原子核和核外电子,电子的发现,说明原子是可分的,A不符合题意;
B.建立的原子核式结构模型的是卢瑟福,他认为电子围绕原子核高速转动的,B不符合题意;
C.丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒失去电子带正电,丝绸因得到电子而带负电,C符合题意;
D.地心说认为绕太阳地球运行,太阳只是太阳系的中心,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】原子分为原子核和核外电子,卢瑟福建立的原子核式结构模型的;丝绸和玻璃棒摩擦,玻璃棒失去电子,丝绸得到电子;太阳只是太阳系的中心。
6.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.根据图像,像距为90cm-70cm=20cm,此时像距范围为f
C.实验时,像和物体上下颠倒,蜡烛变短,光屏上的像向上移动,C不符合题意;
D.向透镜外抽水后,凸透镜的折射能力变弱,加凸透镜使会聚能力变大,可成清晰的像,模拟了远视眼的矫正,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据物距和像距范围,可以计算凸透镜的焦距大小;近视眼的折光能力强,像靠近凸透镜,远视眼的折光能力弱,像远离凸透镜。
7.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法;磁现象;功的计算及应用
【解析】【解答】磁铁M通过AB和BC的速度相同,AB=BC,根据,时间相同t1=t2;磁铁M在铁面上受到磁力作用,和铁面相互吸引,压力大于磁铁的重力,在铜面上没有磁力,对铜面的压力等于重力,当接触面的粗糙程度相同时,在铁面上压力越大, 产生的摩擦力越大, 根据二力平衡,此时的拉力越大,根据W=Fs,距离相同时,拉力越大,做功越多,则W1>W2,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据,可以判断时间关系;磁铁具有吸引铁钴镍的性质,水平面上产生磁力时,压力大于重力;接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大; 根据W=Fs,计算做功多少。
8.【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】根据图像,电流通过送电线圈产生磁场,是电流周围有磁场的现象,是电流的磁效应,
A.是电磁感应现象,是机械能转化为电能的现象,A不符合题意;
B.通电线圈在磁场中受力,是电能转化为机械能的现象,B不符合题意;
C.是通电导体周围有磁场,是电流产生磁场的现象,C符合题意;
D.是通电导线在磁场中受力的现象,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】导体切割磁感线产生感应电流,是电磁感应现象;通电导体在磁场中受力,是磁场对电流作用;通电导体产生磁场,是电流的磁效应。
9.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;弹力
【解析】【解答】A.弹簧的弹力是弹簧发生形变,在恢复原状时产生的力,A不符合题意;
B.在A点时,弹簧被压缩到最短,此时的弹力大于小球的重力,向上运动过程中,弹力逐渐减小,小球加速运动,动能变大,直到弹力等于小球的重力,后小于小球的重力,小球受到的合力向下,速度减小,动能减小,所以动能先增大后减小,B符合题意;
C.从A点运动到O点过程中,小球的动能先变大,则弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能,C不符合题意;
D.到达最高点时处于,只受重力作用,受到非平衡力,是非平衡状态,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】物体发生弹性形变产生弹性势能;物体受到非平衡力,运动状态会改变;物体的动能和质量、速度有关,重力势能和高度、质量有关。
10.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据阻值和光照强度成反比,光敏电阻被遮挡时,光照减弱,其电阻变大,A不符合题意;根据图像,电阻串联,电压表做的计数器测量光敏电阻的分压,当电阻R1变大时,分压变大,C符合题意;R1两端的电压变大,电路中的电流减小,B不符合题意;R2的定值电阻,根据P=I2R2判断,电功率减小,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】在串联电路中,电阻变大,分压变大,电流减小;根据P=I2R2,分析电功率变小。
11.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】物体A、B完全相同,在不同液体中均漂浮,根据二力平衡,受到的浮力等于物体的重力,由于AB重力相同,则F浮A=F浮B;在浮力相同时,A在甲中排开液体甲的体积小,根据F浮=ρ液gV排,排开的体积越小,液体密度越大,则ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh判断,当液面深度相同时,密度较大的甲,对容器底的压强大,p甲>p乙;水平桌面受到的压力等于水平面上物体的总重力,由于物体AB相同,容器相同,液体甲、乙中,甲的密度大,液体体积大,所以甲对水平面的压力大,根据,p甲'>p乙',B符合题意。
故答案为:B.
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;根据F浮=ρ液gV排,浮力相同时,排开液体的体积越大,液体密度越小;根据p=ρgh,可以判断液体压强的大小;水平面受到的压力等于物体的总重力,利用,判断水平面受到的压强的大小关系。
12.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.只闭合开关S、S1,滑动变阻器和灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,滑片P位于最右端,接入电阻为0,小灯泡恰好正常发光,电源电压即灯泡正常工作时电压6V,A不符合题意;
BC.根据灯泡规格,计算灯泡的电阻:;
由乙图a可知,滑动变阻器的电阻为R时,电流最小,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据电压表量程0~3V,可知电压表示数为3V,此时通过电路的电流:,滑动变阻器接入电路的电阻为;当断开S1,闭合S、S2、S3时,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测干路电流,由乙图可知,滑动变阻器接入电阻为R时,通过电路的电流最大,根据电流表的量程,通过电路的最大电流为0. 6A,并联电路干路电流等于各支路电流之和,,R1的电流为0.6A-0.3A=0.3A,R1的电阻为,C不符合题意;滑动变阻器接入电路的电阻为2R时,通过电路的电流;B符合题意;
D.当断开S1,闭合S、S2、S3时,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测干路电流,电路总功P=UI,当电流表量程达到最大值0.6A时,电路总功率的最大,为P=UI=6V×0.6A=3.6W,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据灯泡连接在电源两端正常发光,根据灯泡的电压判断电源电压;利用,可以计算电阻;根据电路安全时电压表的示数,结合串联分压判断灯泡的分压,结合和电阻计算电流;根据滑动变阻器的分压和电流,计算电阻;根据并联电路电流规律,计算支路电流;利用,计算电阻;根据并联电路的最大电流,利用P=UI,计算最大电功率。
13.【答案】(1)3.00
(2)307.5
(3)2023.6;4400
【知识点】时间及其测量;长度及其测量;电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】(1)图甲中,根据物体对应刻度尺的位置,测量长度为3.50cm-0.50cm=3.00cm;
(2)图乙中,分钟指针在5后未超半格,秒钟读取小于30的范围,未7.5s,示数为60s×5+7.5s=307.5s;
(3)图丙中,读取电能表窗口示数时,最后的数字是小数位,单位是kW·h,为2023.6kW h,该电能表承载的最大总功率不能超过P=UI=220V×20A=4400W。
【分析】(1)根据物体对应刻度尺的位置,测量长度;
(2)根据停表分钟指针位置判断秒针读数范围,根据分钟数和秒钟数,计算时间;
(3)根据电能表窗口示数,测量消耗的电能;根据P=UI,计算电功率。
14.【答案】(1)电磁波
(2)做功;内;机
(3)小
【知识点】内燃机的四个冲程;能量的转化或转移;流体压强与流速的关系;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)电磁波可以通过真空环境,北斗卫星导航时,通过电磁波传递信息的;
(2)图甲中,内能对外做功,将塞子喷出,内能转化为机械能,在四冲程汽油机中,做功冲程的能量转化与图甲相同,同样将内能转化为机械能;
(3)尾翼形状如图丙,下面凸起,上方平齐,汽车在高速行驶过程中下方空气流速大,压强小,上方流速小,压强大,从而增大对路面的压力,行车更安全。
【分析】(1)北斗卫星利用电磁波传递信息;
(2)汽油机的做功冲程将内能转化为机械能;
(3)凸起的位置流速大,压强小,流体在流速大的地方压强小。
15.【答案】(1)热;地
(2)压缩体积
(3)不同
【知识点】液化及液化放热;红外线;超声波与次声波;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】(1)红外线医疗烤灯,利用红外线的热效应;将烤灯的三线插头插入插座中,烤灯的金属外壳通过接地线与大地相连,确保人体安全;
(2)医用氧气瓶中的氧气是液态的,气体变为液体有降温和压缩体积两种方法,氧气瓶的温度没有降低,是通过压缩体积方法液化的;
(3)图乙的B超图像,是利用超声波传递信息,图丙的X光图像,是利用电磁波传递信息,成像原理不同。
【分析】(1)红外线具有热效应;有金属外壳的用电器,金属外壳要接地;
(2)气体变为液体,有降温和压缩体积两种方法;
(3)B超利用超声波传递信息,X光利用电磁波传递信息。
16.【答案】热传递;导热性;3.78×10 ;30
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】有冷水的铜壶放到滚烫的沙子上,由于温度不同,可以通过热传递的方式增大内能;因为铜的导热性好,选择铜作为材质,可使水快速沸腾;计算水的吸收热量时,Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(100℃-10℃)=3.78×104J,酒精燃烧放出的热量Q放=mq=0.0042kg×3×107J/kg=1.26×105J,热效率为。
【分析】温度不同的物体间,通过热传递改变内能;导热性强的物体,易进行热传递;根据Q吸=cmΔt,计算物体吸收的热量,根据Q放=mq,计算燃料放出的热量,利用,计算热效率。
17.【答案】2400;75;1200
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据图像,滑轮组绳子股数n=3,物体匀速上升2m,绳子拉长s=3h=3×2m=6m;拉力做功W=Fs=400N×6m=2400J;根据拉力和物体的重力,计算机械效率为;动滑轮的重力G动=nF-G=3×400N-900N=300N;机械效率提高5%,则η'=75%+5%=80%,根据,物体的重力G'=1200N。
【分析】根据W=Fs,可以计算拉力做功多少;根据,计算滑轮组的机械效率;利用G动=nF-G,计算动滑轮的重力;利用,结合机械效率和动滑轮重力,计算物体的重力。
18.【答案】12;48;0.8
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据灯泡的规格,灯泡的电流为,计算电阻为;只闭合S、S2时,灯泡和滑动变阻器串联,灯泡正常发光时,总电压为:U=IR总=0.5A×(12Ω+Ra);只闭合S、S1时,滑动变阻器和R0=8Ω串联,滑片位置不变,电路中的灯泡电阻变为R0的电阻大小,电阻变小,电流表变大0.1A,此时的电流I'=0.5A+0.1A=0.6A,电源电压U=I'R总'=0.6A×(8Ω+Ra);由于电源电压不变,计算Ra=12Ω;电源电压U=IR总=0.5A×(12Ω+12Ω)=12V;滑动变阻器的电阻为Rb=4×12Ω=48Ω;滑片在b端时,电阻最大,此时滑动变阻器电功率和总电功率比为。
【分析】根据,计算电流,根据,计算电阻;利用电源电压不变,利用U=IR,计算未知电阻;再计算电源电压;根据P=I2R,计算电功率及比值。
19.【答案】1.8;5;0.5
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】在甲图中,滑片在M处时,电阻丝MN未接入电路,只R0接入电路,若电流表满偏,电流为0.6A,R0阻值为;当电流为0.3A时,总电阻为,电阻丝接入电阻RM=10Ω-5Ω=5Ω,电阻丝长度规格为,滑片被向右推动,由于弹簧每受到1N的力伸长1cm,此时伸长5cm,说明受到的力为5N;
乙图中,滑片上连接电压表,改变滑片位置,电压表测量的范围改变,电阻和电流不变,电路中的总电阻:R总'=R0+R=5Ω+10Ω=15Ω,电路中的电流:;因为电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,当电压表示数为0.1V时,对应电阻丝的阻值:;电阻丝MN长10cm、阻值为10Ω,阻值与长度成正比,电阻丝接入电路的长度:,弹簧每受到1N的拉力伸长1cm,此时水流的冲击力:F=1N/cm×LP=1N/cm×0.5cm=0.5N。
【分析】根据电源电压和最大电流,利用计算电阻;根据串联电路电阻规律,计算部分电阻;结合电阻丝的规格,结合电阻,计算长度;根据弹簧的伸长和受力关系,判断受力大小;根据,计算电流;利用电压表的分度值和电流,计算电阻;利用电阻规格计算长度,判断力的大小。
20.【答案】
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】已知OB是反射光线,反射角等于入射角,入射光线和反射光线同在水中,光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,折射光线和法线的夹角是折射角,如图 。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角;光从水中斜射入空气中,折射光线远离法线偏折。
21.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】小琪站在自动扶梯上随扶梯匀速向上运动,因此他相对于扶梯静止,受平衡力的作用,在竖直方向上受到重力和支持力的作用,二力平衡。过重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力),如图所示:
【分析】物体受到的重力竖直向下;物体受到的支持力和支撑面垂直。
22.【答案】
【知识点】根据实物图画电路图;通电螺线管的磁场
【解析】【解答】根据图像,磁铁的右侧是S极,若与电磁铁相互吸引,电磁铁的左侧是N极,根据安培定则判断,电流从右侧向后绕,根据电池的正极判断,电池的正极和电磁铁的右侧连接;滑片P向右移动,磁性变小,说明电流减小了,滑动变阻器的电阻变大,滑片远离下面的接线柱,连接电阻丝的左下接线柱,如图 。
【分析】根据磁极间的相互作用判断磁极位置;利用安培定则判断电磁铁的电流方向;滑动变阻器滑片远离下面的接线柱,电阻变大;电磁铁的电流越大,磁性越强。
23.【答案】(1)93;乙
(2)>;小于
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】探究水的沸腾实验时,
(1)根据图甲,温度计的分度值为1℃,液柱在90上3格,温度为93℃,水温为93℃;水在沸腾前,气泡上升时,在上升时遇冷液化,气泡变小,乙图表示水沸腾前的情况;
(2)根据图丁,相同的酒精灯对a、b两杯水加热时,在相同时间,a的温度差小,根据Q=cmΔt,质量关系为:ma>mb;水的沸点为98℃,由于沸点随大气压的降低而降低,则实验时的气压小于标准大气压。
【分析】(1)根据温度计液柱位置,测量温度;水沸腾前,水底的气泡上升变小;
(2)当水吸收热量相同,温度差越大, 水的质量越小;液体的沸点受到大气压的影响。
24.【答案】(1)扩散
(2)惯性;重力
(3)大气压
(4)增大受力面积
【知识点】重力及其大小的计算;惯性及其现象;减小压强的方法及其应用;大气压强的存在;分子热运动
【解析】【解答】(1)如图甲,煮茶叶蛋时,蛋白变色,是分子运动形成的,是扩散现象;
(2)如图乙,快速击打杯口的硬纸片,纸片受力飞出,鸡蛋由于具有惯性保持原来的静止状态,未随纸片飞出,失去纸片的支持力,鸡蛋受到重力而下落到杯内水中;
(3)如图丙,鸡蛋堵住瓶口,瓶中酒精棉燃烧,消耗氧气,瓶内气压减小,小于外界大气压,鸡蛋在大气压的作用下进入瓶中;
(4)如图丁,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,脚穿软底鞋站在鸡蛋上,脚和鸡蛋的接触面积大,在压力一定时,通过增大受力面积,减小对鸡蛋的压强。
【分析】(1)分子在不停的无规则运动,形成扩散现象;
(2)物体具有惯性,保持原来的状态;物体受到重力竖直下落;
(3)密闭瓶中的气体减少,气压减小;
(4)压力一定时,受力面积越大, 压强越小。
25.【答案】(1)便于比较像与物的大小关系
(2)虚
(3)B
(4)竖直向下
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】探究平面镜成像特点的实验中,
(1)探究平面镜成像时,利用玻璃板后面蜡烛和前面蜡烛的像重合,需要两支完全相同的蜡烛,便于比较像与物的大小关系;
(2)虚像不能成在光屏上,在蜡烛B位置放光屏,直接观察光屏,不能呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚像;
(3)如图乙,将平面镜绕M点逆时针转动,蜡烛A到平面镜所在直线的距离不变,物距不变,像距不变,即蜡烛A所成像位置保持不变,B符合题意;
(4)如图丙,玻璃板与水平桌面成45°角,当蜡烛水平向右做直线运动,由于像和蜡烛关于平面镜对称,将看到蜡烛的像竖直向下运动。
【分析】(1)选择大小相等的蜡烛,便于探究像和物体的大小关系;
(2)平面镜成像是虚像,不能成在光屏上;
(3)物体到平面镜的距离不变,像的位置不变;
(4)平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称。
26.【答案】(1)加热时间
(2)B;C
(3)1∶4
【知识点】燃料的热值;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】实验一:;实验二:比较不同燃料燃烧放出的热量;
(1)探究不同物质吸热升温的现象时,利用相同的热源加热不同的液体,加热时间不同,反应吸收热量的不同,通过加热时间反映液体吸收热量的多少;
(2)探究物质吸热升温现象时,利用相同燃料加热不同液体,探究不同燃料燃烧放出热量时,需要不同燃料加热相同液体,
A.将甲图中的燃料换成3,和其他图没有相同量,不能进行实验,A不符合题意;
B.将乙中的液体换成a,甲、乙液体相同,燃料不同,选取甲、乙可以探究燃料放热特点,B符合题意;
C.将乙中的液体换成c,乙、丙液体相同,燃料不同,可以探究燃料燃烧放热特点,C符合题意;
D.将丙中的燃料换成3,甲、丙燃料相同,液体不同,可以研究不同液体吸热升温现象,D符合题意;
(3)根据图丁,升高10℃,①对应物质的加热时间为10分钟;②对应物质的加热时间为40分钟;加热时间反应吸收热量的关系,两种物质吸收热量之比为10min:40min=1:4;根据Q=cmΔt,在质量和温度差相同时,吸收热量的比值,等于比热容的比值,①、②两种物质的比热容之比为1∶4。
【分析】(1)利用相同的加热器,加热时间相同,表示吸收热量相等;
(2)探究物质吸热升温现象时,燃料相同,被加热物质不同,探究不同燃料燃烧放出热量时,需要不同燃料加热相同液体;
(3)的那个质量和温度差相同时,物体吸收热量的关系,反应比热容的关系。
27.【答案】(1)物体排开液体的体积;
(2)
(3)小
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究影响浮力大小的因素的实验中,
(1)在图B、C中,物体进入水中的体积不同,进入水中的体积越大, 测力计拉力越小,说明浮力越大,可知,浮力的大小与物体排开液体的体积 有关;由甲实验可知,物体在水中浸没时,排开水的体积为,在酒精中浸没,排开的体积和水中相同,计算酒精的密度为;
(2)如图乙,密度计在水中和未知液体中漂浮,受到的浮力等于密度计的重力,根据F浮=ρ液gV排,ρ水gSH=ρ液gSh,液体密度为;
(3)根据图丙,是液体密度ρ与浸入液体中的长度h的图像,其中液面密度和深度h成反比,液面密度越大, 进入在液体中的深度h越小,且乘积不变,所以刻度线分布是不均匀的,且密度值越大,相邻刻度线之间的距离越小。
【分析】(1)液体密度相同时,排开液体的体积越大, 物体受到的浮力越大;根据,可以计算物体排开液体的体积,根据,可以计算液体密度;
(2)漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;根据浮力相等,结合已知液体密度,可以计算未知液体的密度大小;
(3)密度计在漂浮时,受到的浮力一定,液面密度越大, 排开液体的体积越小。
28.【答案】(1)
(2)使电压表示数保持不变,并记录此时电流表示数;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3)灯丝电阻随温度的升高而增大
(4)I0;保持不动;
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】探究电流和电阻关系的实验中,
(1)探究电流和电阻关系时,电压表和电阻并联,电流表和电阻串联,图中,将电阻的右接线柱连接到电压表的负接线柱上,实验电压表并联,电流表串联的目的,如图 ;
(2)当5Ω电阻换为10Ω电阻时,由于电阻变大,电压表示数变大,为使电压表示数不变,滑动变阻器的电阻变大,滑片远离下面接线柱,并记录电流表示数;根据实验数据,5Ω×0.4A=10Ω×0.2A=20Ω×0.1A=25Ω×0.08A,各组数据的乘积相同,电阻变大时,电流减小,可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比;
(3)根据乙图,灯泡的电流和电压图像,不是直线,说明灯丝电阻发生改变,是受到了温度的的影响;
(4)根据图丙,利用灯泡L1测量额定电流为I0的灯泡的电阻大小,
①闭合开关S,将开关S0接1,L1短路,灯泡L2和滑动变阻器串联,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为I0,此时L2正常发光;
②将开关S0由1改接到2,L2短路,滑动变阻器和L1串联,滑动变阻器的滑片P保护不动,若此时电流表的示数为I1;
③由图丙知,L1对应的电压为U1,根据串联电路的规律和欧姆定律,滑动变阻器接入电路的阻值:,在①中,滑动变阻器两端的电压为:;根据串联电压的规律,L2的额定电压为:;灯泡L2正常发光的电阻为:。
【分析】(1)探究电流与电阻的关系时,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表和定值电阻并联;
(2)探究电流与电阻的关系时,通过调节滑片,控制定值电阻两端的电压不变;根据表中数据分析得出结论;
(3)灯丝电阻随温度的升高而增大;
(4)求额定电流为I0的小灯泡L2正常发光时的电阻,根据,关键是得出灯的额定电压;先将灯L2与滑动变阻器串联在电路中,调节滑动变阻器的滑片P,使灯L2正常发光;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使灯L1与滑动变阻器串联在电路中,记下电流表的示数,根据图乙可知灯L1对应的电压,根据串联电路的规律和欧姆定律可求出滑动变阻器连入电路中的电阻大小;根据得出灯泡L2正常发光时的电阻。
29.【答案】(1)解:独木舟放在水平地面上时,对地面的压力等于独木舟的重力,即
独木舟与地面的接触面积为
根据可得,独木舟对水平地面的压强为
答:独木舟放在水平地面上时对地面的压强是500Pa;
(2)解:当承载的最大货物时独木舟恰好浸没,此时独木舟排开水的体积为
根据阿基米德原理可得,独木舟受到水的浮力为
由于独木舟仍为漂浮,则总重力为
故总质量为
则承载的最大货物的质量为
答:独木舟能承载的最大货物的质量是420kg。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)水平面受到的压力等于物体的重力,利用F=G=mg,计算压力,根据,计算压强;
(2)根据F浮=ρ液gV排,计算物体受到的浮力,漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;根据,计算质量。
30.【答案】(1)解:由图乙知道,电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测R0两端的电压;
由欧姆定律知道,R0的阻值
答:R0的阻值是10Ω;
(2)解:由图丙知道,压敏电阻R的阻值与压力的关系为一次函数,因此可设
当时,,则
解得
当,时,,则
解得
因此压敏电阻R的阻值与压力的关系式为
当压力时,压敏电阻的阻值
当压力时,压敏电阻的阻值
由串联电路的电阻特点知道,当压力时,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律知道,此时电路中的电流变大,因此
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,当压力时,电源电压①
当压力时,电源电压②
由①②解得
则R的功率
答:R的功率P1是3.5W;
(3)解:由欧姆定律知道,电流表示数为0.48A时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知,此时压敏电阻R的阻值
由于
此时的压力
由知道
答:当电流表示数为0.48A时,钢尺的下垂量是3cm。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】由图乙可知,电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测R0两端的电压;
(1)根据欧姆定律推导公式,求出R的阻值;
(2)根据图丙,求出压敏电阻R的阻值与压力的关系式,进而求出已知压力下,压敏电阻的阻值,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压,解方程求出电路中的电流为I以及电源电压,根据P=UI=I2R求出R的功率;
(3)根据欧姆定律,计算电路中的总电阻,根据串联电路的电阻特点求出此时压敏电阻R的阻值,进而求出压力,根据求出钢尺的下垂量。
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