上海市黄浦区2023年中考物理二模试卷
一、单选题
1.(2023·黄浦模拟)“皓月当空”中的月球是( )
A.恒星 B.行星 C.卫星 D.彗星
2.(2023·黄浦模拟)写字时笔尖与纸面间的摩擦属于滚动摩擦的是( )
A.铅笔 B.毛笔 C.水彩笔 D.圆珠笔
3.(2023·黄浦模拟)在嘈杂环境中戴上耳塞,可以降低接收到噪声的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
4.(2016·上海)在四冲程汽油机工作过程中,将内能转化成机械能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
5.(2023·黄浦模拟)已知某物体透过凸透镜,在距离透镜20厘米的光屏上成缩小的像,若将物体移动到距离凸透镜10厘米处,则此时成( )
A.放大的虚像 B.放大的实像 C.等大的实像 D.缩小的实像
6.(2023·黄浦模拟)甲、乙两小车沿同一直线同向而行,其图像如图1所示。当甲经过P点时,乙刚好经过Q点,再过4秒,甲、乙两车相距3米,则P、Q两点间的距离( )
A.可能为1米 B.可能为2米 C.一定为5米 D.一定为11米
二、填空题
7.(2023·黄浦模拟)上海家庭用电器的正常工作电压为 伏。标有“”字样的电视机,连续正常工作2小时消耗的电能为 度。发电站通过 输电线路传送电能(选填“高压”或“低压”)。
8.(2023·黄浦模拟)无人机加速升空的过程中,其惯性 ,重力势能 (前两空均选填“变大”、“变小”或“不变”);以地面为参照物,无人机是 的(选填“运动”或“静止”)。
9.(2023·黄浦模拟)由于受到吸引,地球绕太阳运行,说明力可以改变物体的 。太阳光是一种 色光(选填“单”或“复”)。光从空气斜射入水中,折射角 入射角(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
10.(2023·黄浦模拟)在10秒内通过导体横截面的电荷量为5库,则通过导体的电流为 安;通电后,导体温度升高,这是通过 的方式改变了其内能。在如图所示的通电螺线管中,电源的左端为 极(选填“正”或“负”)。
11.(2023·黄浦模拟)体积为米的物块悬浮在水中时,受到浮力的大小为 牛,方向 ;其所受合力的大小为 牛。
三、实验题
12.(2023·黄浦模拟)在如图所示的电路中,电源电压为保持不变,闭开开关S,电压表示数为。已知电路中仅有一处故障;且只发生在电阻或上。若用完好的电阻替换电阻或判断故障,则可行的是 。
A.用替换 B.用替换
请写出替换后的操作、电表的示数情况及对应的故障。
四、填空题
13.(2023·黄浦模拟)如图(a)是学校里常用的移动指示牌,其侧视图如图(b)所示,其中为指示牌的牌面,和为支架,且的长度可以伸缩。
(1)如图(c)所示,当有风吹过,指示牌恰好未被吹倒时,它可看作杠杆,动力为、阻力为G,此时支点是 (填字母)。
(2)当风力增大时,可以增大支架的长度,使指示牌不易被风吹倒,试依据所学的杠杆知识,解释其原因。
五、作图题
14.(2023·黄浦模拟)重为30牛的物体,静止在水平地面上,用力的图示法在图中画出物体所受的支持力F。
15.(2023·黄浦模拟)在图中,根据给出的入射光线画出反射光线,并标出反射角及其度数。
六、计算题
16.(2021·长宁模拟)质量为2千克的水温度升高10℃,求水吸收的热量Q吸。[c水= 4.2 × 103焦/(千克·℃)]
17.(2018·黄浦模拟)用如图所示机械在5秒内将重为10牛的物体匀速提升2米,不计摩擦,求此过程中拉力F做的功W及其功率P。
18.(2023·黄浦模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为10欧。闭合开关S,电流表示数为0.6安。
(1)求电源电压U;
(2)在电路中再接入一个标有“”字样的滑动变阻器,闭合开关S,在电路安全工作的情况下,移动变阻器的滑片,电流表示数的最大变化量为0.4安。求变阻器的最大阻值。
七、综合题
19.(2023·黄浦模拟)如图所示,薄壁轻质柱形容器放在水平面上,容器内装有密度为的液体。
(1)若容器中装有质量为2千克的水。求容器中水的体积 和容器对水平面的压力F ;
(2)将不同的小球分别浸没在容器内的液体中,液体不溢出,测得放入小球前、后容器底部所受液体压强的增加量,并将数据记录在下表中;
小球 甲 乙 丙
(千克/米)
(米)
(帕) 200 200 200
(a)分析比较表中与的关系,可知:当小球浸没在同种液体中, ;
(b)求放入小球丙前、后,容器对水平面压强的变化量 。
八、实验题
20.(2023·黄浦模拟)小明做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电源电压为2伏的整数倍)、待测小灯泡(标有“0.3安”字样)、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、开关、滑动变阻器(标有“20欧1安”字样)各一个、以及导线若干。他正确连接电路,并将滑片移到最大阻值处,闭合开关时观察到电表的示数如图(a)、(b)所示,小灯发光较暗,移动滑片P,发现电压表示数超出了量程。为了测出小灯的额定功率,他改变了电压表接入的位置,并调整了电源电压,然后闭合开关,移动滑片,又进行两次实验,数据如下表所示。
实验序号 电流表(A) 电压表(V)
1 0.30 2.5
2 0.32 2.2
(1)判定小灯正常发光的依据是 ;
(2)小灯正常发光时,电压表并联在 两端;
(3)说明小明对电源电压作出的调整,并求出小灯的额定功率。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】宇宙
【解析】【解答】由于月球围绕地球旋转,则可知月球是卫星。
故答案为:C。
【分析】月球是地球唯一的天然卫星,并且是太阳系中第五大的卫星。
2.【答案】D
【知识点】摩擦力的种类
【解析】【解答】ABC.铅笔、毛笔、水彩笔在写字的过程中,笔尖在纸面上滑动,在接触面产生阻碍运动的滑动摩擦力,ABC不符合题意;
D.圆珠笔写字时,笔尖处有一个小滚珠,在纸面上滚动,所以圆珠笔的笔尖与纸面间产生摩擦力属于滚动摩擦力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物体与接触面之间并未直接接触,中间隔有可滚动的物体,如滚珠、圆柱或滚针等,或一个物体在另一个物体上自由滚动,这种摩擦称为滚动摩擦。
3.【答案】B
【知识点】响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】B.在嘈杂环境中戴上耳塞,使听到的声音变小声,可以降低接收到噪声的响度,B符合题意;
AD.声音振动的频率不变,音调不变,AD不符合题意;
C.声音的发声体不变,音色不变,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】响度是指声音的强弱,即我们常说的声音的大小,它与声源振动的振幅有关,振幅越大,响度越大。
4.【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解:在做功冲程中,两个气门关闭,活塞下行带动曲轴转动做功,气体的内能转化为机械能;
故选:C.
【分析】汽油机的四个冲程中只两个冲程伴随能量的转化.压缩冲程中活塞向上运动,汽油和空气的混合物被压缩,内能增大,温度升高,活塞运动的动能转化为混合气体的内能;做功冲程中,火花塞冒出电火花,将混合气体点燃,混合气体剧烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞运动,燃气的内能转化为活塞运动的动能.内燃机属于热机,热机就是利用内能来工作的机械,将内能转化为机械能.内燃机中涉及到的能量转化是经常考查的知识点,需要引起注意.
5.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】某物体透过凸透镜在距离透镜20厘米的光屏上成缩小的像,此时的像是倒立、缩小的实像,则2f>20cm>f, 10cm<f<20cm,若将物体移动到距离凸透镜10厘米处,10cm<f 成正立放大的虚像。BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据像的性质,像距的大小判定焦距的大小,然后根据物距和焦距的关系分析成像的性质。
6.【答案】A
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】由图像可知:4s后,两车行驶的路程分别为s甲=8m,s乙=6m,当两车同向行驶,甲追乙且两车没有相遇时,则PQ间距离为s1=s甲-s乙+3m=8m-6m+3m=5m,当两车相遇后,又继续行驶,则PQ间距离为s2=s甲-s乙-3m=8m-6m-3m=-1m,当两车同向行驶,乙追甲且两车没有相遇时,则PQ间距离为s3= s乙+3m- s甲=6m+3m-8m=1m,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】由图像可以直接读出4s内甲乙的路程;分两种情况进行讨论:一是两车没有相遇时,二 两车相遇后,又继续行驶。会正确分析图像中提供的信息,分两种情况是解答此题的关键。
7.【答案】220;0.2;高压
【知识点】电能的输送;电功计算公式的应用;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】家庭电路的正常工作电压是220V。据题目信息可知,此时消耗的电能是W=Pt=0.1kW×2h=0.2kW h=0.2度,在输送功率一定时,电压越高,电流越小,输送过程中能量损失越小,所以从发电站采用高压输电。
【分析】用电器的额定电压是220V; 据题目中的信息,结合公式W=Pt分析即可。根据P=UI,在输送功率一定时,电压越高,电流越小,根据Q=I2Rt,电阻一定,通电时间一定时,电流越小,电热越少,输送过程中能量损失越小。
8.【答案】不变;变大;运动
【知识点】势能大小的比较;惯性及其现象;参照物及其选择
【解析】【解答】无人机加速升空的过程中,质量不变,其惯性不变。无人机加速升空的过程中,质量不变,高度升高,重力势能变大。无人机加速升空的过程中,相对于地面的位置发生改变,以地面为参照物,无人机是运动的。
【分析】惯性的大小只与物体的质量有关。重力势能的影响因 是物体的质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。看被研究的物体与照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
9.【答案】运动状态;复;小于
【知识点】光的折射规律;光的色散;力的作用效果
【解析】【解答】运动状态包括物体的运动速度与运动方向,当地球围绕太阳运动时,运动方向发生了变化,故运动状态发生了改变,则力可以改变物体的运动状态。当太阳光经过三棱镜后,可产生红、橙、黄、绿、靛、蓝、紫七色光,所以太阳光属于复色光。由光的折射定律可知,光从空气斜射入水或其它介质中,折射光线、入射光线、法线在同一平面上(即三线共面),折射光线与入射光线分居法线两侧(两线分居),折射角小于入射角。
【分析】运动状态包括物体的运动速度与运动方向。太阳光属于复色光。
10.【答案】0.5;做功;负
【知识点】做功改变物体内能;电量及其计算;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】通过导体的电流为,通电后,电流做功,将电能转化为内能,导体温度升高,这是通过做功的方式改变了其内能。磁感线方向从N极向S极,由图得,螺线管的左端为N极,由安培定则得,电流从螺线管右端进入,左端流出,电流方向从电源正极流向电源负极,所以电源左端为负极。
【分析】根据公式,可求出电流;内能和机械能之间的相互转化,属于做功改变内能;磁感线方向从N极向S极,磁感线方向从N极向S极。
11.【答案】10;竖直向上;0
【知识点】力的合成与应用;浮力及其产生原因;阿基米德原理
【解析】【解答】根据阿基米德原理可知,悬浮在水中的物块受到的浮力为,由于物体悬浮在水中,则物体受力平衡,故物块受到的浮力和重力大小相等,方向相反,又因为重力的方向竖直向下,则浮力的方向竖直向上。由题意可知,物体悬浮在水中,则物体受力平衡,即物体的合外力为零,其所受合力的大小为0N。
【分析】根据阿基米德原理求得悬浮在水中的物块受到的浮力;物体悬浮在水中,则物体受力平衡,浮力的方向竖直向上,合力为0。
12.【答案】B;用替换后,闭合开关,若电压表的示数小于U0,则说明R2断路,若电压表的示数还是为U0,则R1短路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】根据题意可知,电压表的示数等于U0,则电压表与电源两极是通路,故故障是R2断路或者R1短路,用完好的电阻替换电阻或判断故障,则可行的是用替换。用替换后,闭合开关,若电压表的示数小于U0,则说明R2断路,若电压表的示数还是为U0,则R1短路。
【分析】闭合开关后,电压表的指针反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了;电压表有示数,用电器不能正常工作,说明与电压表并联的部分断路或与串联的部分短路。
13.【答案】(1)C
(2)增大CD的长度时,阻力臂会变大,指示牌更不容易被风吹倒
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据题意可知,指示牌的模型可以看作杠杆模型,当指示牌的D端被吹离地面时,支点为C点,如下图:
根据杠杆平衡条件可得G CE=F L,因此若增大CD的长度,阻力臂会变大,更不容易被风吹倒。
【分析】(1)使用杠杆时,杠杆绕着转动的点叫支点;
(2)根据杠杆平衡条件G CE=F L,力臂越大力越小。
14.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】物体静止在水平面上,处于平衡状态,所以受到的重力和桌面的支持力是一对平衡力,两者大小相等,所以支持力等于重力等于30N,支持力的方向与重力方向相反,竖直向上,由此可以用力的图示法表示出物体受到的支持力。如图所示:
【分析】重力和桌面的支持力是一对平衡力,两者大小相等,方向相反,支持力方向竖直向下。
15.【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】由题意得,入射角为30°,则反射角也为30°,再根据反射角等于入射角,在法线的另一侧画出反射光线,并标出反射角的大小,如图所示:
【分析】在反射现象中,反射角等于入射角。
16.【答案】解:水吸收的热量Q放=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×10℃=8.4×104J
答:水吸收的热量Q吸为8.4×104J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】结合水的质量和温度的变化量,利用比热容公式求解水吸收的热量即可。
17.【答案】解:如图滑轮为定滑轮,不计滑轮重及摩擦,则拉力F=G=100N,拉力做功:W=Fs=10N×2m=200J;
拉力的功率:P= =4W
【知识点】功率的计算;动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】使用定滑轮不省力;不计摩擦,可利用W=Gh和P=求出拉力做的功和功率.
18.【答案】(1)解:由图得,电路中只有电阻工作,电流表此电路电流,则由欧姆定律得,电源电压
答:电源电压U为6V;
(2)解:若电阻R1与滑动变阻器并联,则电阻R1的电压不变,电流不变,则变化的最大电流为滑动变阻器的电流,此时滑动变阻器接入电路中电流最小,无法得到滑动变阻器的最大阻值,故应采用串联方式,当滑动变阻器接入电路中电阻最大时,电路中电流最小,所以此时电路电流为
由欧姆定律得,电阻R1电压
滑动变阻器R2的电压
由欧姆定律得,滑动变阻器R2电阻为
答:变阻器的最大阻值20Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式U=IR,可求出电源电压;
(2)根据公式,可求出电阻。
19.【答案】(1)2×10-3m3;19.6N
(2)与无关;600Pa
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】(1) 由得容器中水的体积, 薄壁轻质柱形容器不考虑质量,所以容器对水平面的压力F为F=G水=m水g=2kg×9.8N/kg=19.6N
(2)(a) 将不同的小球分别浸没在容器内的液体中,液体不溢出,由表格知,小球体积相等,故液面上升的高度相等,由可知压强的增加量相等,所以与无关。
(b)由F=G=ρVg得,放入小球丙后的压力变化为 F=3ρ球g,由得放入丙球前、后压强的变化量为(1),由(a)知 (2),由(1)(2)式解得 p=3 p液=600Pa
【分析】(1)根据公式及F=G水=m水g,可求出压力;
(2)根据公式,可比较压强;根据公式,可求出压强变化。
20.【答案】(1)电流表示数为0.3A
(2)滑动变阻器
(3)如图,电流表的示数为0.26A,电压表的示数为2.8V,原来的电源电压U=UL+U变=2.8V+0.26A×20Ω=8V,此时,电路中的电流为0.26A<0.3A,
又小灯两端此时的电压为2.8V,调整滑动变阻器,电压表超量程可知小灯正常工作电压大于3V;
调整电源和改接电压表的位置后,得到的数据入表格所示,则2.5V+3V <6V,
又电源电压为2伏的整数倍,故调整后的电源电压为6V,
小灯的额定电压为,
故小灯的额定功率
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)待测小灯泡标有“0.3安”的字样为灯泡的额定电流,即正常工作时的电流,所以当与小灯泡串联的电流表示数为0.3A时,小灯泡就正常发光了。
(2)他正确连接电路,并将滑片移到最大阻值处,闭合开关时观察到电压表的示数如图(b)所示,小灯发光较暗,移动滑片P,电流增大,发现电压表示数超出了量程,说明电压表测量的是灯泡;后来他改变了电压表接入的位置,调整电源才正常实验的,所以小灯正常发光时,电压表并联在滑动变阻器的两端。
(3)如图,电流表的示数为0.26A,电压表的示数为2.8V,原来的电源电压U=UL+U变=2.8V+0.26A×20Ω=8V,此时,电路中的电流为0.26A<0.3A,又小灯两端此时的电压为2.8V,调整滑动变阻器,电压表超量程可知小灯正常工作电压大于3V;调整电源和改接电压表的位置后,得到的数据入表格所示,则2.5V+3V <6V,又电源电压为2伏的整数倍,故调整后的电源电压为6V,小灯的额定电压为,故小灯的额定功率
【分析】(1)小灯泡在额定电流下正常发光;
(2)实验中,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,开始时滑动变阻器在阻值最大处,电路中的电流较小,移动滑片,使滑动变阻器的电阻减小,电路中的电流变大,此时电压表超过了量程,据此判断出电压表的位置;
(3)根据串联申路电压和规律和欧姆定律算出原先的电源电压;电路中的电流小于小灯泡的额定电流,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变大,电压表的示数超过了量程,根据表格数据和串联电路电压的规律算出电源电压的数值以及小灯泡的额定电压,由P=UI算出小灯泡的额定功率。
上海市黄浦区2023年中考物理二模试卷
一、单选题
1.(2023·黄浦模拟)“皓月当空”中的月球是( )
A.恒星 B.行星 C.卫星 D.彗星
【答案】C
【知识点】宇宙
【解析】【解答】由于月球围绕地球旋转,则可知月球是卫星。
故答案为:C。
【分析】月球是地球唯一的天然卫星,并且是太阳系中第五大的卫星。
2.(2023·黄浦模拟)写字时笔尖与纸面间的摩擦属于滚动摩擦的是( )
A.铅笔 B.毛笔 C.水彩笔 D.圆珠笔
【答案】D
【知识点】摩擦力的种类
【解析】【解答】ABC.铅笔、毛笔、水彩笔在写字的过程中,笔尖在纸面上滑动,在接触面产生阻碍运动的滑动摩擦力,ABC不符合题意;
D.圆珠笔写字时,笔尖处有一个小滚珠,在纸面上滚动,所以圆珠笔的笔尖与纸面间产生摩擦力属于滚动摩擦力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物体与接触面之间并未直接接触,中间隔有可滚动的物体,如滚珠、圆柱或滚针等,或一个物体在另一个物体上自由滚动,这种摩擦称为滚动摩擦。
3.(2023·黄浦模拟)在嘈杂环境中戴上耳塞,可以降低接收到噪声的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【答案】B
【知识点】响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】B.在嘈杂环境中戴上耳塞,使听到的声音变小声,可以降低接收到噪声的响度,B符合题意;
AD.声音振动的频率不变,音调不变,AD不符合题意;
C.声音的发声体不变,音色不变,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】响度是指声音的强弱,即我们常说的声音的大小,它与声源振动的振幅有关,振幅越大,响度越大。
4.(2016·上海)在四冲程汽油机工作过程中,将内能转化成机械能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解:在做功冲程中,两个气门关闭,活塞下行带动曲轴转动做功,气体的内能转化为机械能;
故选:C.
【分析】汽油机的四个冲程中只两个冲程伴随能量的转化.压缩冲程中活塞向上运动,汽油和空气的混合物被压缩,内能增大,温度升高,活塞运动的动能转化为混合气体的内能;做功冲程中,火花塞冒出电火花,将混合气体点燃,混合气体剧烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞运动,燃气的内能转化为活塞运动的动能.内燃机属于热机,热机就是利用内能来工作的机械,将内能转化为机械能.内燃机中涉及到的能量转化是经常考查的知识点,需要引起注意.
5.(2023·黄浦模拟)已知某物体透过凸透镜,在距离透镜20厘米的光屏上成缩小的像,若将物体移动到距离凸透镜10厘米处,则此时成( )
A.放大的虚像 B.放大的实像 C.等大的实像 D.缩小的实像
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】某物体透过凸透镜在距离透镜20厘米的光屏上成缩小的像,此时的像是倒立、缩小的实像,则2f>20cm>f, 10cm<f<20cm,若将物体移动到距离凸透镜10厘米处,10cm<f 成正立放大的虚像。BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据像的性质,像距的大小判定焦距的大小,然后根据物距和焦距的关系分析成像的性质。
6.(2023·黄浦模拟)甲、乙两小车沿同一直线同向而行,其图像如图1所示。当甲经过P点时,乙刚好经过Q点,再过4秒,甲、乙两车相距3米,则P、Q两点间的距离( )
A.可能为1米 B.可能为2米 C.一定为5米 D.一定为11米
【答案】A
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】由图像可知:4s后,两车行驶的路程分别为s甲=8m,s乙=6m,当两车同向行驶,甲追乙且两车没有相遇时,则PQ间距离为s1=s甲-s乙+3m=8m-6m+3m=5m,当两车相遇后,又继续行驶,则PQ间距离为s2=s甲-s乙-3m=8m-6m-3m=-1m,当两车同向行驶,乙追甲且两车没有相遇时,则PQ间距离为s3= s乙+3m- s甲=6m+3m-8m=1m,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】由图像可以直接读出4s内甲乙的路程;分两种情况进行讨论:一是两车没有相遇时,二 两车相遇后,又继续行驶。会正确分析图像中提供的信息,分两种情况是解答此题的关键。
二、填空题
7.(2023·黄浦模拟)上海家庭用电器的正常工作电压为 伏。标有“”字样的电视机,连续正常工作2小时消耗的电能为 度。发电站通过 输电线路传送电能(选填“高压”或“低压”)。
【答案】220;0.2;高压
【知识点】电能的输送;电功计算公式的应用;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】家庭电路的正常工作电压是220V。据题目信息可知,此时消耗的电能是W=Pt=0.1kW×2h=0.2kW h=0.2度,在输送功率一定时,电压越高,电流越小,输送过程中能量损失越小,所以从发电站采用高压输电。
【分析】用电器的额定电压是220V; 据题目中的信息,结合公式W=Pt分析即可。根据P=UI,在输送功率一定时,电压越高,电流越小,根据Q=I2Rt,电阻一定,通电时间一定时,电流越小,电热越少,输送过程中能量损失越小。
8.(2023·黄浦模拟)无人机加速升空的过程中,其惯性 ,重力势能 (前两空均选填“变大”、“变小”或“不变”);以地面为参照物,无人机是 的(选填“运动”或“静止”)。
【答案】不变;变大;运动
【知识点】势能大小的比较;惯性及其现象;参照物及其选择
【解析】【解答】无人机加速升空的过程中,质量不变,其惯性不变。无人机加速升空的过程中,质量不变,高度升高,重力势能变大。无人机加速升空的过程中,相对于地面的位置发生改变,以地面为参照物,无人机是运动的。
【分析】惯性的大小只与物体的质量有关。重力势能的影响因 是物体的质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。看被研究的物体与照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
9.(2023·黄浦模拟)由于受到吸引,地球绕太阳运行,说明力可以改变物体的 。太阳光是一种 色光(选填“单”或“复”)。光从空气斜射入水中,折射角 入射角(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】运动状态;复;小于
【知识点】光的折射规律;光的色散;力的作用效果
【解析】【解答】运动状态包括物体的运动速度与运动方向,当地球围绕太阳运动时,运动方向发生了变化,故运动状态发生了改变,则力可以改变物体的运动状态。当太阳光经过三棱镜后,可产生红、橙、黄、绿、靛、蓝、紫七色光,所以太阳光属于复色光。由光的折射定律可知,光从空气斜射入水或其它介质中,折射光线、入射光线、法线在同一平面上(即三线共面),折射光线与入射光线分居法线两侧(两线分居),折射角小于入射角。
【分析】运动状态包括物体的运动速度与运动方向。太阳光属于复色光。
10.(2023·黄浦模拟)在10秒内通过导体横截面的电荷量为5库,则通过导体的电流为 安;通电后,导体温度升高,这是通过 的方式改变了其内能。在如图所示的通电螺线管中,电源的左端为 极(选填“正”或“负”)。
【答案】0.5;做功;负
【知识点】做功改变物体内能;电量及其计算;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】通过导体的电流为,通电后,电流做功,将电能转化为内能,导体温度升高,这是通过做功的方式改变了其内能。磁感线方向从N极向S极,由图得,螺线管的左端为N极,由安培定则得,电流从螺线管右端进入,左端流出,电流方向从电源正极流向电源负极,所以电源左端为负极。
【分析】根据公式,可求出电流;内能和机械能之间的相互转化,属于做功改变内能;磁感线方向从N极向S极,磁感线方向从N极向S极。
11.(2023·黄浦模拟)体积为米的物块悬浮在水中时,受到浮力的大小为 牛,方向 ;其所受合力的大小为 牛。
【答案】10;竖直向上;0
【知识点】力的合成与应用;浮力及其产生原因;阿基米德原理
【解析】【解答】根据阿基米德原理可知,悬浮在水中的物块受到的浮力为,由于物体悬浮在水中,则物体受力平衡,故物块受到的浮力和重力大小相等,方向相反,又因为重力的方向竖直向下,则浮力的方向竖直向上。由题意可知,物体悬浮在水中,则物体受力平衡,即物体的合外力为零,其所受合力的大小为0N。
【分析】根据阿基米德原理求得悬浮在水中的物块受到的浮力;物体悬浮在水中,则物体受力平衡,浮力的方向竖直向上,合力为0。
三、实验题
12.(2023·黄浦模拟)在如图所示的电路中,电源电压为保持不变,闭开开关S,电压表示数为。已知电路中仅有一处故障;且只发生在电阻或上。若用完好的电阻替换电阻或判断故障,则可行的是 。
A.用替换 B.用替换
请写出替换后的操作、电表的示数情况及对应的故障。
【答案】B;用替换后,闭合开关,若电压表的示数小于U0,则说明R2断路,若电压表的示数还是为U0,则R1短路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】根据题意可知,电压表的示数等于U0,则电压表与电源两极是通路,故故障是R2断路或者R1短路,用完好的电阻替换电阻或判断故障,则可行的是用替换。用替换后,闭合开关,若电压表的示数小于U0,则说明R2断路,若电压表的示数还是为U0,则R1短路。
【分析】闭合开关后,电压表的指针反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了;电压表有示数,用电器不能正常工作,说明与电压表并联的部分断路或与串联的部分短路。
四、填空题
13.(2023·黄浦模拟)如图(a)是学校里常用的移动指示牌,其侧视图如图(b)所示,其中为指示牌的牌面,和为支架,且的长度可以伸缩。
(1)如图(c)所示,当有风吹过,指示牌恰好未被吹倒时,它可看作杠杆,动力为、阻力为G,此时支点是 (填字母)。
(2)当风力增大时,可以增大支架的长度,使指示牌不易被风吹倒,试依据所学的杠杆知识,解释其原因。
【答案】(1)C
(2)增大CD的长度时,阻力臂会变大,指示牌更不容易被风吹倒
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据题意可知,指示牌的模型可以看作杠杆模型,当指示牌的D端被吹离地面时,支点为C点,如下图:
根据杠杆平衡条件可得G CE=F L,因此若增大CD的长度,阻力臂会变大,更不容易被风吹倒。
【分析】(1)使用杠杆时,杠杆绕着转动的点叫支点;
(2)根据杠杆平衡条件G CE=F L,力臂越大力越小。
五、作图题
14.(2023·黄浦模拟)重为30牛的物体,静止在水平地面上,用力的图示法在图中画出物体所受的支持力F。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】物体静止在水平面上,处于平衡状态,所以受到的重力和桌面的支持力是一对平衡力,两者大小相等,所以支持力等于重力等于30N,支持力的方向与重力方向相反,竖直向上,由此可以用力的图示法表示出物体受到的支持力。如图所示:
【分析】重力和桌面的支持力是一对平衡力,两者大小相等,方向相反,支持力方向竖直向下。
15.(2023·黄浦模拟)在图中,根据给出的入射光线画出反射光线,并标出反射角及其度数。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】由题意得,入射角为30°,则反射角也为30°,再根据反射角等于入射角,在法线的另一侧画出反射光线,并标出反射角的大小,如图所示:
【分析】在反射现象中,反射角等于入射角。
六、计算题
16.(2021·长宁模拟)质量为2千克的水温度升高10℃,求水吸收的热量Q吸。[c水= 4.2 × 103焦/(千克·℃)]
【答案】解:水吸收的热量Q放=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×10℃=8.4×104J
答:水吸收的热量Q吸为8.4×104J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】结合水的质量和温度的变化量,利用比热容公式求解水吸收的热量即可。
17.(2018·黄浦模拟)用如图所示机械在5秒内将重为10牛的物体匀速提升2米,不计摩擦,求此过程中拉力F做的功W及其功率P。
【答案】解:如图滑轮为定滑轮,不计滑轮重及摩擦,则拉力F=G=100N,拉力做功:W=Fs=10N×2m=200J;
拉力的功率:P= =4W
【知识点】功率的计算;动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】使用定滑轮不省力;不计摩擦,可利用W=Gh和P=求出拉力做的功和功率.
18.(2023·黄浦模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为10欧。闭合开关S,电流表示数为0.6安。
(1)求电源电压U;
(2)在电路中再接入一个标有“”字样的滑动变阻器,闭合开关S,在电路安全工作的情况下,移动变阻器的滑片,电流表示数的最大变化量为0.4安。求变阻器的最大阻值。
【答案】(1)解:由图得,电路中只有电阻工作,电流表此电路电流,则由欧姆定律得,电源电压
答:电源电压U为6V;
(2)解:若电阻R1与滑动变阻器并联,则电阻R1的电压不变,电流不变,则变化的最大电流为滑动变阻器的电流,此时滑动变阻器接入电路中电流最小,无法得到滑动变阻器的最大阻值,故应采用串联方式,当滑动变阻器接入电路中电阻最大时,电路中电流最小,所以此时电路电流为
由欧姆定律得,电阻R1电压
滑动变阻器R2的电压
由欧姆定律得,滑动变阻器R2电阻为
答:变阻器的最大阻值20Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式U=IR,可求出电源电压;
(2)根据公式,可求出电阻。
七、综合题
19.(2023·黄浦模拟)如图所示,薄壁轻质柱形容器放在水平面上,容器内装有密度为的液体。
(1)若容器中装有质量为2千克的水。求容器中水的体积 和容器对水平面的压力F ;
(2)将不同的小球分别浸没在容器内的液体中,液体不溢出,测得放入小球前、后容器底部所受液体压强的增加量,并将数据记录在下表中;
小球 甲 乙 丙
(千克/米)
(米)
(帕) 200 200 200
(a)分析比较表中与的关系,可知:当小球浸没在同种液体中, ;
(b)求放入小球丙前、后,容器对水平面压强的变化量 。
【答案】(1)2×10-3m3;19.6N
(2)与无关;600Pa
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】(1) 由得容器中水的体积, 薄壁轻质柱形容器不考虑质量,所以容器对水平面的压力F为F=G水=m水g=2kg×9.8N/kg=19.6N
(2)(a) 将不同的小球分别浸没在容器内的液体中,液体不溢出,由表格知,小球体积相等,故液面上升的高度相等,由可知压强的增加量相等,所以与无关。
(b)由F=G=ρVg得,放入小球丙后的压力变化为 F=3ρ球g,由得放入丙球前、后压强的变化量为(1),由(a)知 (2),由(1)(2)式解得 p=3 p液=600Pa
【分析】(1)根据公式及F=G水=m水g,可求出压力;
(2)根据公式,可比较压强;根据公式,可求出压强变化。
八、实验题
20.(2023·黄浦模拟)小明做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电源电压为2伏的整数倍)、待测小灯泡(标有“0.3安”字样)、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、开关、滑动变阻器(标有“20欧1安”字样)各一个、以及导线若干。他正确连接电路,并将滑片移到最大阻值处,闭合开关时观察到电表的示数如图(a)、(b)所示,小灯发光较暗,移动滑片P,发现电压表示数超出了量程。为了测出小灯的额定功率,他改变了电压表接入的位置,并调整了电源电压,然后闭合开关,移动滑片,又进行两次实验,数据如下表所示。
实验序号 电流表(A) 电压表(V)
1 0.30 2.5
2 0.32 2.2
(1)判定小灯正常发光的依据是 ;
(2)小灯正常发光时,电压表并联在 两端;
(3)说明小明对电源电压作出的调整,并求出小灯的额定功率。
【答案】(1)电流表示数为0.3A
(2)滑动变阻器
(3)如图,电流表的示数为0.26A,电压表的示数为2.8V,原来的电源电压U=UL+U变=2.8V+0.26A×20Ω=8V,此时,电路中的电流为0.26A<0.3A,
又小灯两端此时的电压为2.8V,调整滑动变阻器,电压表超量程可知小灯正常工作电压大于3V;
调整电源和改接电压表的位置后,得到的数据入表格所示,则2.5V+3V <6V,
又电源电压为2伏的整数倍,故调整后的电源电压为6V,
小灯的额定电压为,
故小灯的额定功率
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)待测小灯泡标有“0.3安”的字样为灯泡的额定电流,即正常工作时的电流,所以当与小灯泡串联的电流表示数为0.3A时,小灯泡就正常发光了。
(2)他正确连接电路,并将滑片移到最大阻值处,闭合开关时观察到电压表的示数如图(b)所示,小灯发光较暗,移动滑片P,电流增大,发现电压表示数超出了量程,说明电压表测量的是灯泡;后来他改变了电压表接入的位置,调整电源才正常实验的,所以小灯正常发光时,电压表并联在滑动变阻器的两端。
(3)如图,电流表的示数为0.26A,电压表的示数为2.8V,原来的电源电压U=UL+U变=2.8V+0.26A×20Ω=8V,此时,电路中的电流为0.26A<0.3A,又小灯两端此时的电压为2.8V,调整滑动变阻器,电压表超量程可知小灯正常工作电压大于3V;调整电源和改接电压表的位置后,得到的数据入表格所示,则2.5V+3V <6V,又电源电压为2伏的整数倍,故调整后的电源电压为6V,小灯的额定电压为,故小灯的额定功率
【分析】(1)小灯泡在额定电流下正常发光;
(2)实验中,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,开始时滑动变阻器在阻值最大处,电路中的电流较小,移动滑片,使滑动变阻器的电阻减小,电路中的电流变大,此时电压表超过了量程,据此判断出电压表的位置;
(3)根据串联申路电压和规律和欧姆定律算出原先的电源电压;电路中的电流小于小灯泡的额定电流,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变大,电压表的示数超过了量程,根据表格数据和串联电路电压的规律算出电源电压的数值以及小灯泡的额定电压,由P=UI算出小灯泡的额定功率。
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