山东省济宁市兖州区2022-2023年物理中考冲刺模拟试题
一、单选题
1.(2023·兖州模拟)四种剪刀中,最适用于剪开铁皮的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】适用于剪铁皮的剪刀,剪头短,柄长,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】使用杠杆时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
2.(2023·兖州模拟)下列说法正确的是( )
A.固体分子之间只有引力,气体分子之间只有斥力
B.当物体的温度为时,组成物体的分子就停止热运动了,物体的内能就等于零
C.固体分子只能在各自的平衡位置附近做微振动,而气体分子可以在空间中到处移动
D.“摩擦生热”和“钻木取火”这两种方式,从能量转化的角度来看,本质是不同的
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.分子之间存在引力和斥力,A不符合题意;
B.当物体的温度为0℃时,内能不为零,B不符合题意;
C.固体分子只能在各自的平衡位置附近做微振动,而气体分子可以在空间中到处移动,C符合题意;
D.“摩擦生热”和“钻木取火”这两种方式,从能量转化的角度来看,都是做功改变内能,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】子之间存在引力和斥力;一切物体都有内能;“摩擦生热”和“钻木取火”都是做功改变内能。
3.(2023·兖州模拟)如图所示是习近平主席在祖国边疆的阿尔山,冒着零下的严寒,顶风踏雪慰问在边防线上巡逻执勤的官兵,下列判断正确的是( )
A.习主席和战士说话时嘴里呵出的“白气”是汽化现象,需要吸热
B.战士们防寒面罩上的霜花是空气中的水蒸气凝华形成的,需要吸热
C.这里“泼水成冰”随处可见,“泼水成冰”是凝固现象,需要放热
D.战士们需要用高压锅才能煮熟食物,因为高压锅内气压越高,沸点越低
【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点;液化及液化放热;凝华及凝华放热;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.“白气”是液化现象,需要放热,A不符合题意;
B.霜花是空气中的水蒸气凝华形成的,需要放热,B不符合题意;
C.“泼水成冰”是凝固现象,需要放热,C符合题意;
D.高压锅内气压越高,沸点越高,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】“白气”是液化现象;霜是凝华形成的;液体变为固体是凝固现象;大气压越高,沸点越高。
4.(2023·兖州模拟)小丑鱼是生活在热带的一种颜色艳丽的小鱼,因为它的体积太小,水族馆将它放入如图所示的球形鱼缸中,我们才能看到他们。以下说法中正确的是( )
A.静止的小丑鱼不具有惯性
B.球形鱼缸起到了凸面镜的作用
C.我们看到它身上的红色条纹,是因为有红光射入我们的眼睛
D.我们看到的小丑鱼是它通过球形鱼缸形成的正立、放大的实像
【答案】C
【知识点】物体的颜色;透镜及其特点与分类;惯性及其现象
【解析】【解答】A.静止的小丑鱼同样具有惯性,A不符合题意;
B.球形鱼缸起到了凸透镜的作用,B不符合题意;
C.我们看到它身上的红色条纹,是因为有红光射入我们的眼睛,C符合题意;
D.我们看到的小丑鱼是它通过球形鱼缸形成的正立、放大的虚像,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】一切物体都具有惯性;中间厚边缘薄的透镜是凸透镜;物体的颜色有它反射的色光决定;放大镜成像时,是正立放大的虚像。
5.(2023·兖州模拟)在一张硬纸上挖一个很小的三角形小孔,正对太阳,那么在地面上看到的光斑是( )
A.是三角形,它是太阳的虚像 B.是圆形,它是太阳的虚像
C.是三角形,它是太阳的实像 D.是圆形,它是太阳的实像
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】在一张硬纸上挖一个很小的三角形小孔,正对太阳,那么在地面上看到的光斑是太阳能的像,和太阳的形状相同,是太阳的实像,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】小孔成像是光的直线传播形成的,像和物体形状相同,与孔形状无关。
6.(2023·兖州模拟)如图所示的四个装置,关于它们分别用来演示哪个物理现象的描述,不正确的是( )
A.图a可用来演示磁场对通电导线的作用
B.图b可用来演示电流的磁效应
C.图c可用来演示电荷间的相互作用
D.图d可用来演示通电导线在磁场中受到力的作用
【答案】A
【知识点】磁现象;通电螺线管的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A.图a可用来演示电磁感应现象,错误,A符合题意;
B.图b可用来演示电流的磁效应,正确,B不符合题意;
C.图c可用来演示电荷间的相互作用,正确,C不符合题意;
D.图d可用来演示通电导线在磁场中受到力的作用,正确,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】导线切割磁感线时,产生电流,是电磁感应现象;通电导体周围有磁场,是电流的磁现象;磁极间同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
7.(2023·兖州模拟)如图是四冲程汽油机工作原理示意图,下列说法正确的是( )
A.甲图是吸气冲程,吸入汽缸的物质是汽油
B.乙图冲程是通过做功使燃料混合物内能增加
C.丙图冲程中,燃气的内能增加、温度升高
D.甲、丙、丁是辅助冲程,靠飞轮惯性完成
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A.甲图是吸气冲程,吸入汽缸的物质是汽油和空气的混合物,A不符合题意;
B.乙图冲程是压缩冲程,通过做功使燃料混合物内能增加,B不符合题意;
C.丙图冲程是做功冲程,燃气的内能减小、温度降低,C不符合题意;
D.甲、乙、丁是辅助冲程,靠飞轮惯性完成,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】汽油机的吸气冲程,吸入汽油和空气的混合物;压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能。
8.(2023·兖州模拟)小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问题.某天,他用一块较长的木板N与木块M及弹簧测力计,按如下方法研究滑动摩擦力有关的因素.先将长木板N平放,用弹簧测力计拉着木块M在N上做匀速直线运动,如图甲,此时木块M所受滑动摩擦力为f甲;然后再将N支起,仍然用弹簧测力计拉着木块M沿N斜向上做匀速直线运动,如图乙,此时木块M所受滑动摩擦力为f乙.请你判断这两种情况下,木块M受到滑动摩擦力大小关系是( )
A.f甲>f乙 B.f甲<f乙 C.f甲=f乙 D.f甲≤f乙
【答案】A
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】根据甲图,M放在水平面上做匀速直线运动,水平面受到的压力等于物体M的重力,摩擦力为f甲,当物体M在斜面上匀速直线运动时,斜面受到的压力小于M的重力,此时的摩擦力为f乙,斜面的粗糙程度一定,压力减小,摩擦力变小,则f甲>f乙,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】斜面的粗糙程度一定时,压力越大, 摩擦力越大。
9.(2023·兖州模拟)如图甲电源电压为且保持不变,闭合开关后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示,下列判断不正确的是( )
A.电路消耗的最小功率为 B.滑动变阻器的最大电阻为
C.电路消耗的最大功率为 D.的电阻为
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据电路图判断,电阻串联,电压表测量滑动变阻器的分压,当滑动变阻器的电阻最大时,电流最小,根据图乙,最小电流为0.2A,最小电功率为P小=UI小=3V×0.2A=0.6W,错误,A符合题意;
B.滑动变阻器的最大电阻时,分压最大,电流最小,则最大电阻为,正确,B不符合题意;
C.电路的电流最大时,为0.6A,最大电功率为P大=UI大=3V××0.6A=1.8W,正确,C不符合题意;
D.电流最大时,滑动变阻器电阻为零,在电阻R1的阻值为,正确,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据电阻的分压和电流的比值, 计算电阻;利用电压和电流的乘积计算电功率。
10.(2023·兖州模拟)有些居民楼的楼道灯电路中含有有两个开关,一个是利用“光敏”材料制成的“光控开关”,它的作用是天黑时自动闭合,天亮时自动断开;一个是利用“声敏”材料制成“声控开关”,它的作用是当有人走动发出声音时自动闭合,无声时自动断开,如图3所示各电路中,能实现上述效果的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】声光控灯泡,需要两个开关都闭合,灯泡才能发光,所以两个开关需要串联连接,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】多个开关共同控制用电器,开关串联。
二、填空题
11.(2023·兖州模拟)敲击音叉,将叉股插入水中,观察到溅起了水花,这说明声音是由物体 而产生的。如果宇航员在月球上敲击音叉,他 (选填“能”或“不能”)听到音叉发出的声音。
【答案】振动;不能
【知识点】声音的产生;声音的传播条件
【解析】【解答】溅起了水花,这说明声音是由物体振动而产生的;宇航员在月球上敲击音叉,由于月球是真空环境,不能传播声音,他不能听到音叉发出的声音。
【分析】声音是由物体振动而产生的;真空不能传声。
12.(2023·兖州模拟)在热机的各种热损失中,不仅 带走的能量最多,而且它也给环境带来了污染;汽车尾部的浓烟是由于燃料在气缸内部 燃烧造成的。
【答案】废气;不完全
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】在热机的各种热损失中,不仅废气带走的能量最多,而且它也给环境带来了污染;汽车尾部的浓烟是由于燃料在气缸内部不完全燃烧造成的。
【分析】热机的废气会污染环境,燃料燃烧不充分时,热机效率更低。
13.(2023·兖州模拟)如图是一束太阳光射向三棱镜后,在光屏的b区域出现了彩色的光带。
(1)这种现象叫光的 现象。
(2)把温度计放在图中的a区域一段时间,发现温度计的示数变大,表明该处存在人眼看不见的光,我们称它为 ;区域 (选填“a”、“b”或“c”)的光能使钞票上的荧光物质发光。
(3)将蓝底、红字的小纸片放在光屏上蓝光区域,小纸片呈现 底、 字。
【答案】(1)色散
(2)红外线;c
(3)蓝;黑
【知识点】光的色散;物体的颜色;红外线
【解析】【解答】(1)一束太阳光射向三棱镜后,在光屏的b区域出现了彩色的光带,这种现象叫光的色散现象,复色光分解为单色光;
(2)b区光带的排序为:红橙黄绿蓝靛紫,红光上方a区是红外线,紫光下方c区是紫外线;
(3)将蓝底、红字的小纸片放在光屏上蓝光区域,小纸片反射蓝色光,呈现蓝底;红字吸收蓝色光,呈现黑字。
【分析】(1)太阳光经过三棱镜分解为多种色光,是色散现象;
(2)红光外有红外线;紫光外有紫外线,紫外线使荧光物质反光;
(3)物体的颜色由它反射的色光决定。
14.(2023·兖州模拟)有一粗细均匀的原木,重,微微抬起它的一端用力
【答案】300
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】粗细均匀的原木,重心在中间位置,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,计算用力为;
【分析】根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上的拉力。
三、简答题
15.(2023·兖州模拟)如图,这是由河南三门峡制造的,为北京冬奥会赛场提供消杀服务的消毒机器人。该机器人身高1.4m,圆圆的底盘上有个胖乎乎的“小肚子”,长颈鹿一样的脖子上还顶着一个“小风扇”,走起路来呼呼往外喷雾。给该机器人的电池充满电一次,就可工作4到5小时。写出上述情景中涉及到的物理现象和对应的物理知识。
【示例】物理现象:机器人能够向前行走。
物理知识:机器人受到地面对它向前的摩擦力。
物理现象: 。
物理知识: 。
【答案】机器人使用一段时间需要充电;充电的过程中,是把电能转化为化学能
【知识点】摩擦力的大小;电源及其能量转化
【解析】【解答】分析阅读材料可知,
物理现象:机器人使用一段时间需要充电,
物理知识:充电的过程中,是把电能转化为化学能。
【分析】为电池充电时,电能转化为化学能。
四、填空题
16.(2023·兖州模拟)太阳能LED照明路灯,它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管,发光二极管主要由 材料制造。太阳能清洁无污染,属于 能源(选填“一次”或“二次”),是在太阳内部氢原子核发生 (选填“裂变”或“聚变”)时释放出的核能。
【答案】半导体;一次;聚变
【知识点】能源及其分类;核聚变;半导体特点及作用
【解析】【解答】LED是一种发光二极管,发光二极管主要由半导体材料制造。太阳能清洁无污染,属于一次能源,是在太阳内部氢原子核发生聚变时释放出的核能。
【分析】LED灯是半导体材料制成的;太阳能是一次能源,是核聚变释放能量的。
五、作图题
17.(2023·兖州模拟)通常居民楼道的电灯是通过光控开关和声控开关来控制的。光控开关在天黑时,自动闭合,天亮时,自动断开;声控开关在有人走动发出声响时,自动闭合,无声响时,自动断开。为了达到节约电能的目的,请将如图所示的原理图连接完整,使电灯只有在光线昏暗并且有人经过时才发光。
【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】声光控开关和灯泡是串联连接的,在家庭电路中,灯泡的开关连接在火线一侧, 如图 。
【分析】声光控开关和灯泡是串联连接的;灯泡的开关连接在火线一侧。
18.(2023·兖州模拟)在图中画出力F的力臂。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】使用杠杆时,从支点到的作用线的垂线,是杠杆上的力臂,如图 。
【分析】支点到的作用线的垂线是杠杆上的力臂。
六、实验题
19.(2023·兖州模拟)探究动能大小与哪些因素。(A、B质量不同;水平面放置木块)
(1)实验通过观察 判断动能大小,这种方法称为 ,如果水平面绝对光滑,则 (选填“能”“不能”)完成本实验;
(2)分析比较甲乙两次实验,初步得出的结论: ;
(3)分析比较 两次实验,初步得出的结论:速度相同的物体,质量越大,动能越大;
(4)实验结束后,收集到甲、乙、丙过程相关数据在下表中:
物体 质量/kg 速度/m/s 动能/J
A 20 20 4000
A 20 10 1000
B 10 20 2000
你认为在影响物体动能的因素中,更关键的因素是质量还是速度? 理由是 ;
(5)根据实验得出的结论尝试简述交通部门为什么对车辆限速和限载?理由是 。
【答案】(1)木块被推动的距离;转换法;不能
(2)在质量相同时,速度越快,动能越大
(3)甲丙
(4)速度;甲乙比较,在质量相同,甲的速度是乙的2倍,动能是乙的4倍,甲丙比较,在速度相同,甲的质量是丙的2倍,动能是乙的2倍,因此,速度对动能的影响比质量要大,故在影响物体动能的因素中,更关键的因素是速度。
(5)动能大小与物体的质量与速度有关,速度越快,质量越大,汽车的动能越大,出现事故时破坏更严重,故要对车辆限速和限载。
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究动能大小与哪些因素,
(1)通过观察木块被推动的距离判断动能大小,这种方法称为转换法,如果水平面绝对光滑,运动的木块匀速直线运动,则不能完成本实验;
(2)分析比较甲乙两次实验,质量相同,速度不同,得出结论:在质量相同时,速度越快,动能越大;
(3)分析比较甲、丙两次实验速度相同,物体的质量不同,初步得出的结论:速度相同的物体,质量越大,动能越大;
(4)实验结束后,收集到甲、乙、丙过程相关数据在下表中:
在影响物体动能的因素中,更关键的因素是速度,因为:甲乙比较,在质量相同,甲的速度是乙的2倍,动能是乙的4倍,甲丙比较,在速度相同,甲的质量是丙的2倍,动能是乙的2倍,因此,速度对动能的影响比质量要大,故在影响物体动能的因素中,更关键的因素是速度;
(5)动能大小与物体的质量与速度有关,速度越快,质量越大,汽车的动能越大,出现事故时破坏更严重,故要对车辆限速和限载。
【分析】(1)通过木块被推动的距离反应动能大小,是转换法;
(2)质量一定时,速度越大,动能越大;
(3)速度一定时,质量越大,动能越大;
(4)影响动能的因素中,速度对动能的影响更大;
(5)物体的质量越大,速度不能过大,否则动能太大,会有危害。
20.(2023·兖州模拟)两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化”情况。提供的器材有:两个实验室用小灯泡(甲组灯泡上标有“2V”,乙组灯泡上字迹模糊)、两种规格滑动变阻器(“0~20Ω”、“0~25Ω”),电源(电压相等且保持不变)、电流表和电压表、开关、导线若干。两组同学连接好电路后调节滑片过程中,电表示数和灯的亮度都发生变化,当滑动变阻器滑片位置都恰好在中点时,电压表示数均为2V,电流表示数也相同(如图a所示),此时甲组的灯泡比乙组的灯泡暗。
(1)请将乙组同学的实物图连接完整;
(2)甲组同学在实验过程中突然小灯泡熄灭,且电流表示数变为0,但电压表有示数,则电路出现的故障可能是 ;
(3)两组同学所使用的电源电压是 V,乙组同学所测灯泡的电功率为 W。
【答案】(1)
(2)灯泡断路
(3)4.5;0.5
【知识点】电功率的计算;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】研究“灯泡亮度改变时电功率的变化”情况时,
(1)根据图a可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;
根据题意“电流表示数也相同,此时甲组的灯泡比乙组的暗”可知,乙组灯泡的实际功率较大,因P=UI,乙组灯泡的实际电压较大,根据串联分压的知识可知,乙组滑动变阻器分得电压较小,由欧姆定律,则乙组的滑动变阻器接入电路的阻值较小,且滑片均在中点,说明乙组同学所选用的滑动变阻器最大阻值较小,乙组同学所选用的滑动变阻器规格为0~20Ω,则甲组所选用的滑动变阻器规格为0~25Ω;当滑片在中点时,甲组滑动变阻器两端电压为:;
乙组滑动变阻器两端电压为:;
由于电压表示数均为2V,故甲组同学是把电压表并联在小灯泡的两端,乙组同学是把电压表并联在滑动变阻器的两端,乙组同学设计的电路图如下图所示: ;
(2)甲组同学在实验过程中突然小灯泡熄灭,且电流表示数变为0,电路可能断路,但电压表有示数,电压表与电源连通,则电路出现的故障可能是灯泡断路;
(3)因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,并且电源电压不变,根据甲组数据可知,因此两组同学所使用的电源电压:U=UL+U1=2V+2.5V=4.5V;此时乙组所测灯泡的电压:UL'=U-U2=4.5V-2V=2.5V,乙组同学所测灯泡的电功率: P乙=UL'I=2.5V×0.2A=0.5W。
【分析】(1)根据电流和电阻的乘积计算电压;结合电压表的示数变化,判断电压表测量的位置;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;
(3)根据串联电路电压规律,计算电路的总电压;根据电压和电流的乘积计算电功率。
七、计算题
21.(2023·兖州模拟)小超研究了家里的智能电热马桶盖(如图甲),设计出如图乙所示的便座加热电路,R1和R2是两个定值电阻(表示两个电热丝),单刀双掷开关S2可接a或b,该电路通过开关S1和S2的不同接法组合,实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能(见下表)。求:
S1 断开 断开 闭合 闭合
S2 接b 接a 接a 接b
功率 P0=0 P1=24.2W P2=48.4W P3
(1)R1的阻值是多少?
(2)表中的P3是多少?
(3)不使用其他用电器,只让便座加热电路以高温挡工作5min,标有“3000imp/kW h”的电能表指示灯闪烁了20次,电路两端实际电压是多少?
【答案】(1)解:由电路图和表格可知,当开关S1闭合、S2接a时,电路为R1的简单电路,此时P2=48.4W,
由可得,R1的阻值
答:R1的阻值为1000Ω;
(2)解:当开关S1断开、S2接a时,R1和R2串联,此时P1=24.2W
此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值R2=R-R1=2000Ω-1000Ω=1000Ω
由图可知,当开关S1闭合、S2接b时,R1与R2并联,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,由等值电阻并联的规律可得,此时电路中的总电阻
则P3的大小
答:表中的P3=96.8W;
(3)解:由(2)和上表中数据知,当开关S1闭合、S2接b时,R1与R2并联,此时功率为96.8W,为高温挡,电能表上标有“3000imp/kW h”的字样,表示电能表每闪烁3000次耗电1kW h,则电能表指示灯闪烁了20次,消耗的电能为W=kW h×20=kW h=×3.6×106J=2.4×104J
以高温挡工作5min,则实际功率为
因电阻丝电阻可认为不变,根据得,所以
故电路中实际电压
答:不使用其他用电器,只让便座加热电路以高温挡工作5min,标有“3000imp/kW h”的电能表指示灯闪烁了20次,电路中实际电压为200V。
【知识点】电功的测量;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电功率,可以计算电阻的大小;
(2)根据串联电路电阻规律,计算部分电阻;结合电压和电阻,计算电功率;
(3)利用电能表指示灯闪烁次数计算消耗的电能;根据电能和时间的比值,计算电功率;结合实际电功率,计算电压大小。
22.(2023·兖州模拟)如图是我国自主研发的先进第五代隐身战机歼,它对我国国防建设具有重要意义。歼有3个轮子,与地面总接触面积约为在某次演习中,它的起飞重量为求:
(1)该机的最大速度约为2000km/h,从杭州到钓鱼岛的距离大约为600km,该机从杭州飞到钓鱼岛至少需要多长时间?
(2)该机静止在水平跑道上时对地面的压强约为多少?
(3)该机从地面花100s飞到l0000米的高空,此时该机的功率约为多少?(g取10N/kg)
【答案】(1)解:从杭州到钓鱼岛的路程s=600km,飞机的最大速度v=2000km/h,该机从杭州飞到钓鱼岛至少需要时间
答:该机从杭州飞到钓鱼岛至少需要时间0.3h;
(2)解:该机对水平面的压力F=G=mg=33000kg×10N/kg=330000N
该机与地面的总接触面积S′= 0.5m2,该机在水平跑道上对地面的压强
答:该机在水平跑道上对地面的压强为6.6×105Pa;
(3)解:该机飞到10000米所做的功W=Gh=mgh= 33000kg×10N/kg×10000m= 3.3×109J
该机的功率
答:该机的功率是3.3×107W。
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)利用路程和速度的比值,计算时间;
(2)根据物体的质量计算重力;根据压力和受力面积的比值,计算压强;
(3)根据物体的重力和高度的乘积计算功;功和时间的比值,计算功率。
山东省济宁市兖州区2022-2023年物理中考冲刺模拟试题
一、单选题
1.(2023·兖州模拟)四种剪刀中,最适用于剪开铁皮的是( )
A. B.
C. D.
2.(2023·兖州模拟)下列说法正确的是( )
A.固体分子之间只有引力,气体分子之间只有斥力
B.当物体的温度为时,组成物体的分子就停止热运动了,物体的内能就等于零
C.固体分子只能在各自的平衡位置附近做微振动,而气体分子可以在空间中到处移动
D.“摩擦生热”和“钻木取火”这两种方式,从能量转化的角度来看,本质是不同的
3.(2023·兖州模拟)如图所示是习近平主席在祖国边疆的阿尔山,冒着零下的严寒,顶风踏雪慰问在边防线上巡逻执勤的官兵,下列判断正确的是( )
A.习主席和战士说话时嘴里呵出的“白气”是汽化现象,需要吸热
B.战士们防寒面罩上的霜花是空气中的水蒸气凝华形成的,需要吸热
C.这里“泼水成冰”随处可见,“泼水成冰”是凝固现象,需要放热
D.战士们需要用高压锅才能煮熟食物,因为高压锅内气压越高,沸点越低
4.(2023·兖州模拟)小丑鱼是生活在热带的一种颜色艳丽的小鱼,因为它的体积太小,水族馆将它放入如图所示的球形鱼缸中,我们才能看到他们。以下说法中正确的是( )
A.静止的小丑鱼不具有惯性
B.球形鱼缸起到了凸面镜的作用
C.我们看到它身上的红色条纹,是因为有红光射入我们的眼睛
D.我们看到的小丑鱼是它通过球形鱼缸形成的正立、放大的实像
5.(2023·兖州模拟)在一张硬纸上挖一个很小的三角形小孔,正对太阳,那么在地面上看到的光斑是( )
A.是三角形,它是太阳的虚像 B.是圆形,它是太阳的虚像
C.是三角形,它是太阳的实像 D.是圆形,它是太阳的实像
6.(2023·兖州模拟)如图所示的四个装置,关于它们分别用来演示哪个物理现象的描述,不正确的是( )
A.图a可用来演示磁场对通电导线的作用
B.图b可用来演示电流的磁效应
C.图c可用来演示电荷间的相互作用
D.图d可用来演示通电导线在磁场中受到力的作用
7.(2023·兖州模拟)如图是四冲程汽油机工作原理示意图,下列说法正确的是( )
A.甲图是吸气冲程,吸入汽缸的物质是汽油
B.乙图冲程是通过做功使燃料混合物内能增加
C.丙图冲程中,燃气的内能增加、温度升高
D.甲、丙、丁是辅助冲程,靠飞轮惯性完成
8.(2023·兖州模拟)小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问题.某天,他用一块较长的木板N与木块M及弹簧测力计,按如下方法研究滑动摩擦力有关的因素.先将长木板N平放,用弹簧测力计拉着木块M在N上做匀速直线运动,如图甲,此时木块M所受滑动摩擦力为f甲;然后再将N支起,仍然用弹簧测力计拉着木块M沿N斜向上做匀速直线运动,如图乙,此时木块M所受滑动摩擦力为f乙.请你判断这两种情况下,木块M受到滑动摩擦力大小关系是( )
A.f甲>f乙 B.f甲<f乙 C.f甲=f乙 D.f甲≤f乙
9.(2023·兖州模拟)如图甲电源电压为且保持不变,闭合开关后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示,下列判断不正确的是( )
A.电路消耗的最小功率为 B.滑动变阻器的最大电阻为
C.电路消耗的最大功率为 D.的电阻为
10.(2023·兖州模拟)有些居民楼的楼道灯电路中含有有两个开关,一个是利用“光敏”材料制成的“光控开关”,它的作用是天黑时自动闭合,天亮时自动断开;一个是利用“声敏”材料制成“声控开关”,它的作用是当有人走动发出声音时自动闭合,无声时自动断开,如图3所示各电路中,能实现上述效果的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.(2023·兖州模拟)敲击音叉,将叉股插入水中,观察到溅起了水花,这说明声音是由物体 而产生的。如果宇航员在月球上敲击音叉,他 (选填“能”或“不能”)听到音叉发出的声音。
12.(2023·兖州模拟)在热机的各种热损失中,不仅 带走的能量最多,而且它也给环境带来了污染;汽车尾部的浓烟是由于燃料在气缸内部 燃烧造成的。
13.(2023·兖州模拟)如图是一束太阳光射向三棱镜后,在光屏的b区域出现了彩色的光带。
(1)这种现象叫光的 现象。
(2)把温度计放在图中的a区域一段时间,发现温度计的示数变大,表明该处存在人眼看不见的光,我们称它为 ;区域 (选填“a”、“b”或“c”)的光能使钞票上的荧光物质发光。
(3)将蓝底、红字的小纸片放在光屏上蓝光区域,小纸片呈现 底、 字。
14.(2023·兖州模拟)有一粗细均匀的原木,重,微微抬起它的一端用力
三、简答题
15.(2023·兖州模拟)如图,这是由河南三门峡制造的,为北京冬奥会赛场提供消杀服务的消毒机器人。该机器人身高1.4m,圆圆的底盘上有个胖乎乎的“小肚子”,长颈鹿一样的脖子上还顶着一个“小风扇”,走起路来呼呼往外喷雾。给该机器人的电池充满电一次,就可工作4到5小时。写出上述情景中涉及到的物理现象和对应的物理知识。
【示例】物理现象:机器人能够向前行走。
物理知识:机器人受到地面对它向前的摩擦力。
物理现象: 。
物理知识: 。
四、填空题
16.(2023·兖州模拟)太阳能LED照明路灯,它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管,发光二极管主要由 材料制造。太阳能清洁无污染,属于 能源(选填“一次”或“二次”),是在太阳内部氢原子核发生 (选填“裂变”或“聚变”)时释放出的核能。
五、作图题
17.(2023·兖州模拟)通常居民楼道的电灯是通过光控开关和声控开关来控制的。光控开关在天黑时,自动闭合,天亮时,自动断开;声控开关在有人走动发出声响时,自动闭合,无声响时,自动断开。为了达到节约电能的目的,请将如图所示的原理图连接完整,使电灯只有在光线昏暗并且有人经过时才发光。
18.(2023·兖州模拟)在图中画出力F的力臂。
六、实验题
19.(2023·兖州模拟)探究动能大小与哪些因素。(A、B质量不同;水平面放置木块)
(1)实验通过观察 判断动能大小,这种方法称为 ,如果水平面绝对光滑,则 (选填“能”“不能”)完成本实验;
(2)分析比较甲乙两次实验,初步得出的结论: ;
(3)分析比较 两次实验,初步得出的结论:速度相同的物体,质量越大,动能越大;
(4)实验结束后,收集到甲、乙、丙过程相关数据在下表中:
物体 质量/kg 速度/m/s 动能/J
A 20 20 4000
A 20 10 1000
B 10 20 2000
你认为在影响物体动能的因素中,更关键的因素是质量还是速度? 理由是 ;
(5)根据实验得出的结论尝试简述交通部门为什么对车辆限速和限载?理由是 。
20.(2023·兖州模拟)两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化”情况。提供的器材有:两个实验室用小灯泡(甲组灯泡上标有“2V”,乙组灯泡上字迹模糊)、两种规格滑动变阻器(“0~20Ω”、“0~25Ω”),电源(电压相等且保持不变)、电流表和电压表、开关、导线若干。两组同学连接好电路后调节滑片过程中,电表示数和灯的亮度都发生变化,当滑动变阻器滑片位置都恰好在中点时,电压表示数均为2V,电流表示数也相同(如图a所示),此时甲组的灯泡比乙组的灯泡暗。
(1)请将乙组同学的实物图连接完整;
(2)甲组同学在实验过程中突然小灯泡熄灭,且电流表示数变为0,但电压表有示数,则电路出现的故障可能是 ;
(3)两组同学所使用的电源电压是 V,乙组同学所测灯泡的电功率为 W。
七、计算题
21.(2023·兖州模拟)小超研究了家里的智能电热马桶盖(如图甲),设计出如图乙所示的便座加热电路,R1和R2是两个定值电阻(表示两个电热丝),单刀双掷开关S2可接a或b,该电路通过开关S1和S2的不同接法组合,实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能(见下表)。求:
S1 断开 断开 闭合 闭合
S2 接b 接a 接a 接b
功率 P0=0 P1=24.2W P2=48.4W P3
(1)R1的阻值是多少?
(2)表中的P3是多少?
(3)不使用其他用电器,只让便座加热电路以高温挡工作5min,标有“3000imp/kW h”的电能表指示灯闪烁了20次,电路两端实际电压是多少?
22.(2023·兖州模拟)如图是我国自主研发的先进第五代隐身战机歼,它对我国国防建设具有重要意义。歼有3个轮子,与地面总接触面积约为在某次演习中,它的起飞重量为求:
(1)该机的最大速度约为2000km/h,从杭州到钓鱼岛的距离大约为600km,该机从杭州飞到钓鱼岛至少需要多长时间?
(2)该机静止在水平跑道上时对地面的压强约为多少?
(3)该机从地面花100s飞到l0000米的高空,此时该机的功率约为多少?(g取10N/kg)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】适用于剪铁皮的剪刀,剪头短,柄长,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】使用杠杆时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
2.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.分子之间存在引力和斥力,A不符合题意;
B.当物体的温度为0℃时,内能不为零,B不符合题意;
C.固体分子只能在各自的平衡位置附近做微振动,而气体分子可以在空间中到处移动,C符合题意;
D.“摩擦生热”和“钻木取火”这两种方式,从能量转化的角度来看,都是做功改变内能,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】子之间存在引力和斥力;一切物体都有内能;“摩擦生热”和“钻木取火”都是做功改变内能。
3.【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点;液化及液化放热;凝华及凝华放热;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.“白气”是液化现象,需要放热,A不符合题意;
B.霜花是空气中的水蒸气凝华形成的,需要放热,B不符合题意;
C.“泼水成冰”是凝固现象,需要放热,C符合题意;
D.高压锅内气压越高,沸点越高,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】“白气”是液化现象;霜是凝华形成的;液体变为固体是凝固现象;大气压越高,沸点越高。
4.【答案】C
【知识点】物体的颜色;透镜及其特点与分类;惯性及其现象
【解析】【解答】A.静止的小丑鱼同样具有惯性,A不符合题意;
B.球形鱼缸起到了凸透镜的作用,B不符合题意;
C.我们看到它身上的红色条纹,是因为有红光射入我们的眼睛,C符合题意;
D.我们看到的小丑鱼是它通过球形鱼缸形成的正立、放大的虚像,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】一切物体都具有惯性;中间厚边缘薄的透镜是凸透镜;物体的颜色有它反射的色光决定;放大镜成像时,是正立放大的虚像。
5.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】在一张硬纸上挖一个很小的三角形小孔,正对太阳,那么在地面上看到的光斑是太阳能的像,和太阳的形状相同,是太阳的实像,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】小孔成像是光的直线传播形成的,像和物体形状相同,与孔形状无关。
6.【答案】A
【知识点】磁现象;通电螺线管的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A.图a可用来演示电磁感应现象,错误,A符合题意;
B.图b可用来演示电流的磁效应,正确,B不符合题意;
C.图c可用来演示电荷间的相互作用,正确,C不符合题意;
D.图d可用来演示通电导线在磁场中受到力的作用,正确,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】导线切割磁感线时,产生电流,是电磁感应现象;通电导体周围有磁场,是电流的磁现象;磁极间同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
7.【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A.甲图是吸气冲程,吸入汽缸的物质是汽油和空气的混合物,A不符合题意;
B.乙图冲程是压缩冲程,通过做功使燃料混合物内能增加,B不符合题意;
C.丙图冲程是做功冲程,燃气的内能减小、温度降低,C不符合题意;
D.甲、乙、丁是辅助冲程,靠飞轮惯性完成,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】汽油机的吸气冲程,吸入汽油和空气的混合物;压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能。
8.【答案】A
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】根据甲图,M放在水平面上做匀速直线运动,水平面受到的压力等于物体M的重力,摩擦力为f甲,当物体M在斜面上匀速直线运动时,斜面受到的压力小于M的重力,此时的摩擦力为f乙,斜面的粗糙程度一定,压力减小,摩擦力变小,则f甲>f乙,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】斜面的粗糙程度一定时,压力越大, 摩擦力越大。
9.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据电路图判断,电阻串联,电压表测量滑动变阻器的分压,当滑动变阻器的电阻最大时,电流最小,根据图乙,最小电流为0.2A,最小电功率为P小=UI小=3V×0.2A=0.6W,错误,A符合题意;
B.滑动变阻器的最大电阻时,分压最大,电流最小,则最大电阻为,正确,B不符合题意;
C.电路的电流最大时,为0.6A,最大电功率为P大=UI大=3V××0.6A=1.8W,正确,C不符合题意;
D.电流最大时,滑动变阻器电阻为零,在电阻R1的阻值为,正确,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据电阻的分压和电流的比值, 计算电阻;利用电压和电流的乘积计算电功率。
10.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】声光控灯泡,需要两个开关都闭合,灯泡才能发光,所以两个开关需要串联连接,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】多个开关共同控制用电器,开关串联。
11.【答案】振动;不能
【知识点】声音的产生;声音的传播条件
【解析】【解答】溅起了水花,这说明声音是由物体振动而产生的;宇航员在月球上敲击音叉,由于月球是真空环境,不能传播声音,他不能听到音叉发出的声音。
【分析】声音是由物体振动而产生的;真空不能传声。
12.【答案】废气;不完全
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】在热机的各种热损失中,不仅废气带走的能量最多,而且它也给环境带来了污染;汽车尾部的浓烟是由于燃料在气缸内部不完全燃烧造成的。
【分析】热机的废气会污染环境,燃料燃烧不充分时,热机效率更低。
13.【答案】(1)色散
(2)红外线;c
(3)蓝;黑
【知识点】光的色散;物体的颜色;红外线
【解析】【解答】(1)一束太阳光射向三棱镜后,在光屏的b区域出现了彩色的光带,这种现象叫光的色散现象,复色光分解为单色光;
(2)b区光带的排序为:红橙黄绿蓝靛紫,红光上方a区是红外线,紫光下方c区是紫外线;
(3)将蓝底、红字的小纸片放在光屏上蓝光区域,小纸片反射蓝色光,呈现蓝底;红字吸收蓝色光,呈现黑字。
【分析】(1)太阳光经过三棱镜分解为多种色光,是色散现象;
(2)红光外有红外线;紫光外有紫外线,紫外线使荧光物质反光;
(3)物体的颜色由它反射的色光决定。
14.【答案】300
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】粗细均匀的原木,重心在中间位置,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,计算用力为;
【分析】根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上的拉力。
15.【答案】机器人使用一段时间需要充电;充电的过程中,是把电能转化为化学能
【知识点】摩擦力的大小;电源及其能量转化
【解析】【解答】分析阅读材料可知,
物理现象:机器人使用一段时间需要充电,
物理知识:充电的过程中,是把电能转化为化学能。
【分析】为电池充电时,电能转化为化学能。
16.【答案】半导体;一次;聚变
【知识点】能源及其分类;核聚变;半导体特点及作用
【解析】【解答】LED是一种发光二极管,发光二极管主要由半导体材料制造。太阳能清洁无污染,属于一次能源,是在太阳内部氢原子核发生聚变时释放出的核能。
【分析】LED灯是半导体材料制成的;太阳能是一次能源,是核聚变释放能量的。
17.【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】声光控开关和灯泡是串联连接的,在家庭电路中,灯泡的开关连接在火线一侧, 如图 。
【分析】声光控开关和灯泡是串联连接的;灯泡的开关连接在火线一侧。
18.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】使用杠杆时,从支点到的作用线的垂线,是杠杆上的力臂,如图 。
【分析】支点到的作用线的垂线是杠杆上的力臂。
19.【答案】(1)木块被推动的距离;转换法;不能
(2)在质量相同时,速度越快,动能越大
(3)甲丙
(4)速度;甲乙比较,在质量相同,甲的速度是乙的2倍,动能是乙的4倍,甲丙比较,在速度相同,甲的质量是丙的2倍,动能是乙的2倍,因此,速度对动能的影响比质量要大,故在影响物体动能的因素中,更关键的因素是速度。
(5)动能大小与物体的质量与速度有关,速度越快,质量越大,汽车的动能越大,出现事故时破坏更严重,故要对车辆限速和限载。
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究动能大小与哪些因素,
(1)通过观察木块被推动的距离判断动能大小,这种方法称为转换法,如果水平面绝对光滑,运动的木块匀速直线运动,则不能完成本实验;
(2)分析比较甲乙两次实验,质量相同,速度不同,得出结论:在质量相同时,速度越快,动能越大;
(3)分析比较甲、丙两次实验速度相同,物体的质量不同,初步得出的结论:速度相同的物体,质量越大,动能越大;
(4)实验结束后,收集到甲、乙、丙过程相关数据在下表中:
在影响物体动能的因素中,更关键的因素是速度,因为:甲乙比较,在质量相同,甲的速度是乙的2倍,动能是乙的4倍,甲丙比较,在速度相同,甲的质量是丙的2倍,动能是乙的2倍,因此,速度对动能的影响比质量要大,故在影响物体动能的因素中,更关键的因素是速度;
(5)动能大小与物体的质量与速度有关,速度越快,质量越大,汽车的动能越大,出现事故时破坏更严重,故要对车辆限速和限载。
【分析】(1)通过木块被推动的距离反应动能大小,是转换法;
(2)质量一定时,速度越大,动能越大;
(3)速度一定时,质量越大,动能越大;
(4)影响动能的因素中,速度对动能的影响更大;
(5)物体的质量越大,速度不能过大,否则动能太大,会有危害。
20.【答案】(1)
(2)灯泡断路
(3)4.5;0.5
【知识点】电功率的计算;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】研究“灯泡亮度改变时电功率的变化”情况时,
(1)根据图a可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;
根据题意“电流表示数也相同,此时甲组的灯泡比乙组的暗”可知,乙组灯泡的实际功率较大,因P=UI,乙组灯泡的实际电压较大,根据串联分压的知识可知,乙组滑动变阻器分得电压较小,由欧姆定律,则乙组的滑动变阻器接入电路的阻值较小,且滑片均在中点,说明乙组同学所选用的滑动变阻器最大阻值较小,乙组同学所选用的滑动变阻器规格为0~20Ω,则甲组所选用的滑动变阻器规格为0~25Ω;当滑片在中点时,甲组滑动变阻器两端电压为:;
乙组滑动变阻器两端电压为:;
由于电压表示数均为2V,故甲组同学是把电压表并联在小灯泡的两端,乙组同学是把电压表并联在滑动变阻器的两端,乙组同学设计的电路图如下图所示: ;
(2)甲组同学在实验过程中突然小灯泡熄灭,且电流表示数变为0,电路可能断路,但电压表有示数,电压表与电源连通,则电路出现的故障可能是灯泡断路;
(3)因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,并且电源电压不变,根据甲组数据可知,因此两组同学所使用的电源电压:U=UL+U1=2V+2.5V=4.5V;此时乙组所测灯泡的电压:UL'=U-U2=4.5V-2V=2.5V,乙组同学所测灯泡的电功率: P乙=UL'I=2.5V×0.2A=0.5W。
【分析】(1)根据电流和电阻的乘积计算电压;结合电压表的示数变化,判断电压表测量的位置;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;
(3)根据串联电路电压规律,计算电路的总电压;根据电压和电流的乘积计算电功率。
21.【答案】(1)解:由电路图和表格可知,当开关S1闭合、S2接a时,电路为R1的简单电路,此时P2=48.4W,
由可得,R1的阻值
答:R1的阻值为1000Ω;
(2)解:当开关S1断开、S2接a时,R1和R2串联,此时P1=24.2W
此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值R2=R-R1=2000Ω-1000Ω=1000Ω
由图可知,当开关S1闭合、S2接b时,R1与R2并联,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,由等值电阻并联的规律可得,此时电路中的总电阻
则P3的大小
答:表中的P3=96.8W;
(3)解:由(2)和上表中数据知,当开关S1闭合、S2接b时,R1与R2并联,此时功率为96.8W,为高温挡,电能表上标有“3000imp/kW h”的字样,表示电能表每闪烁3000次耗电1kW h,则电能表指示灯闪烁了20次,消耗的电能为W=kW h×20=kW h=×3.6×106J=2.4×104J
以高温挡工作5min,则实际功率为
因电阻丝电阻可认为不变,根据得,所以
故电路中实际电压
答:不使用其他用电器,只让便座加热电路以高温挡工作5min,标有“3000imp/kW h”的电能表指示灯闪烁了20次,电路中实际电压为200V。
【知识点】电功的测量;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电功率,可以计算电阻的大小;
(2)根据串联电路电阻规律,计算部分电阻;结合电压和电阻,计算电功率;
(3)利用电能表指示灯闪烁次数计算消耗的电能;根据电能和时间的比值,计算电功率;结合实际电功率,计算电压大小。
22.【答案】(1)解:从杭州到钓鱼岛的路程s=600km,飞机的最大速度v=2000km/h,该机从杭州飞到钓鱼岛至少需要时间
答:该机从杭州飞到钓鱼岛至少需要时间0.3h;
(2)解:该机对水平面的压力F=G=mg=33000kg×10N/kg=330000N
该机与地面的总接触面积S′= 0.5m2,该机在水平跑道上对地面的压强
答:该机在水平跑道上对地面的压强为6.6×105Pa;
(3)解:该机飞到10000米所做的功W=Gh=mgh= 33000kg×10N/kg×10000m= 3.3×109J
该机的功率
答:该机的功率是3.3×107W。
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)利用路程和速度的比值,计算时间;
(2)根据物体的质量计算重力;根据压力和受力面积的比值,计算压强;
(3)根据物体的重力和高度的乘积计算功;功和时间的比值,计算功率。