2023-2024学年山东省青岛市中考物理检测卷
(参考答案)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D C D B D D B C B A
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分。
11 12 13 14 15
ABC BD ACD ACD AC
三、填空题:本题共5小题,每空1分,共18分。
16.电磁波;音色;并(3分)
17.(1)25.2;变速;(2)惯性;增大接触面的粗糙程度;(3)电磁感应;发电机(6分)
18.(1)比热容;无规则;(2)小;运动状态(4分)
19.)运动;机械(2分
20.并;9;1.2(3分)
四.实验探究题:本题共4小题,共28分
21.(6分)
解:(1)水沸腾前,可观察到水中产生少量的气泡,气泡上升时逐渐变小;水沸腾时,可观察到水面产生大量的气泡;
(2)①由表中数据可知,当温度上升到98℃后,水继续吸热但温度不变,这个不变的温度就是水的沸点,故水的沸点为98℃;
一标准大气压下水的沸点为100℃,此时水的沸点低于100℃,根据沸点与气压的关系可知,此时液体上方的气压低于1标准大气压;
②根据表中的数据可知,随着时间的增加,温度不变,故结论为:水沸腾时,随加热时间增加,温度不变。
故答案为:(1)是否有大量气泡冒出水面;(2)①低于;②随加热时间增加,温度不变。
22.(8分)
解:
(1)实验中采用的等效替代法,用物体排开水的体积来替代物体的体积,所以物体放入水中应该处于沉底状态;
(2)排开水的质量为:m排=m1+m2﹣m3;
物体的体积即排开水的体积:V=V排==;
物体的密度为:ρ==。
故答案为:(1)沉底;(2)见解析。
23.(8分)
解:(1)当图乙S2断开,图甲S1闭合时,即磁场强度为零,据图丙可知,此时的磁感应电阻R=100Ω,则此时图甲电路中的电流(电流表的示数):I===0.09A=90mA;
闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,变阻器接入电路的电阻变小,电流变大、磁场变强,图甲中电流表的示数逐渐减小,说明磁感应电阻R的电阻变大,据此分析可知:磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐增大;
(2)x=5cm时,由表格数据可知此时电流表示数是I′=30mA=0.03A,
由欧姆定律可得,此时磁感应电阻的阻值:R′===300Ω,由图丙可知,对应的磁感应强度B=0.5T;
(3)综合以上实验数据,分析表格数据可以得出:电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大。
故答案为:(1)90;增大;(2)0.5;(3)增大。
24.(6分)
解:(1)在该实验中,将入射光线EO向法线靠近时,会看到反射光线OB也靠近法线;
改变光束的入射方向,使入射角减小,这时反射角也减小,使入射角增大,反射角也增大;分别量出入射角和反射角的度数,发现:反射角始终等于入射角;
(2)让光线逆着OB的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这说明:在反射现象中,光路是可逆的。
(3)若将F板向后折转一定的角度,此时F板和E板不在同一平面内;则在F板上不能看到反射光线,但反射光线将仍然存在,这样做的目的是为了验证:反射光线、法线、入射光线在同一平面内。
故答案为:(1)靠近;等于;(2)可逆;(3)不能;仍然存在;在同一平面内。
五.计算题:本题共3小题,共19分
25.(4分)
解:(1)因为运动员竖直向下匀速降落,所以所受阻力和重力是一对平衡力,即f=G=1000N;
(2)下落过程中重力所做的功为:
W=Gh=1000N×20m=20000J;
重力做功的功率为:
P==4000W。
答:(1)所受阻力的大小为1000N;
(2)所受重力做功的功率为4000W。
26.(6分)
解:
(1)一个标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温t=100℃,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,即Q吸=Q放×η,
天然气完全燃烧放出的热量:
Q放===2.8×106J,
由Q放=Vq得需要天然气的体积:
V===0.08m3。
答:(1)水吸收的热量为1.68×106J;
(2)烧开这壶水需要0.08m3的天然气。
27.(9分)
解:
(1)S、S1、S2都闭合,滑动变阻器滑片移到最右端时,R1与R2并联,等效电路如图1:
则I1=,I2=,
根据I=I1+I2 可得:
+=I,
+=0.5A,
解得电源电压:
U=6V;
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡L与R2串联接入电路,等效电路如图2:
小灯泡正常发光,UL=3V,此时R2两端电压:
U2=U﹣UL=6V﹣3V=3V,
滑片P位于中点时,接入电路的阻值R2′=10Ω,
电路中的电流:
IL=I2===0.3A;
灯泡的额定功率:
PL=ULIL=3V×0.3A=0.9W。
(3)当S闭合,S1、S2都断开时,用定值电阻R0替换灯泡,等效电路如图3:
电压表的量程为0~3V,则R0两端的电压U0=3V,电路中的电流最大,此时电路的电功率最大,
R的电功率:
P0===0.9W。
答:(1)电源电压为6V;
(2)小灯泡的额定功率为0.9W;
(3)在保证电路安全的前提下,当电路总功率最大时,定值电阻R0的功率为0.9W。2023-2024学年山东省青岛市中考物理检测卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。
1.(2分)如图所示,单位为牛顿的测量工具是( )
A. B.
C. D.
2.(2分)图中所示的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A.桥在水中形成倒影
B.皮影在幕布上形成影子
C.铅笔在水面处折断
D.用圭表度量日影的长度
3.(2分)天气炎热,小明在吃冰棒时观察到一些现象,下列分析正确的是( )
A.包装纸外面的霜,是凝固造成的
B.打开冰棒包装纸,看到的“白气”是水蒸气
C.吃冰棒时感到凉爽,主要是熔化放热造成的
D.手湿时将冰棒从冰箱里拿出时,感觉到“粘”手是凝固造成的
4.(2分)如图为一自制“鸟类饮水器”,用一矿泉水瓶装满水,倒置于水盆中,瓶口刚刚被水浸没,水盆中的水被喝掉后,瓶中水流出。下列说法错误的是( )
A.瓶中的水位保持一定的高度是大气压作用的结果
B.瓶内水上方的气压大于外界大气压
C.瓶内水上方的气压小于外界大气压
D.若在瓶底开一孔,瓶中水会流出直至与盆中水面相平
5.(2分)2022年8月30日,中国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”成果正式发布,其运行于高度为517公里的太阳同步轨道,“羲和号”上搭载的望远镜可以连续对太阳进行观测。以下说法正确的是( )
A.太阳能属于不可再生能源
B.地球上所有的能量均来自太阳
C.用望远镜观测到的太阳是一个倒立放大的实像
D.太阳光是由各种色光混合而成的
6.(2分)篮球运动员有不同的投篮轨迹,某运动员用相同的初速度在相同高度分别用不同轨迹投篮,如高弧线1和平弧线2,其最高点分别记为A、B两点,若不考虑空气阻力,则以下说法正确的是( )
A.A点机械能大于B点,动能大于B点
B.A点机械能等于B点,动能大于B点
C.A点机械能大于B点,动能小于B点
D.A点机械能等于B点,动能小于B点
7.(2分)为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是( )
A. B.
C. D.
8.(2分)如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,两个相同物体分别浸入液体中,物体静止后两液面恰好相平。则物体所受浮力F甲和F乙、液体密度ρ甲和ρ乙、液体对容器底部的压强p甲和p乙的大小关系,判断正确的是( )
A.F甲>F乙,ρ甲=ρ乙 B.F甲=F乙,ρ甲<ρ乙
C.F甲=F乙,p甲>p乙 D.F甲=F乙,p甲=p乙
9.(2分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变大
B.电压表V1示数与电流表A示数的比值不变
C.电压表V示数与电流表A示数的比值不变
D.电压表V示数与电压表V2示数的差值变大
10.(2分)如图所示,是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下面关系中正确的是( )
A.U甲<U乙,Q甲<Q乙 B.U甲<U乙,Q甲>Q乙
C.U甲>U乙,Q甲=Q乙 D.U甲>U乙,Q甲<Q乙
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分。
(多选)11.(3分)如图所示,斜面长s为1.2m、高h为0.3m,现将重为12N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端,若拉力F为4N,则( )
A.拉力做的总功为4.8J
B.提升物体所做的有用功为3.6J
C.斜面的机械效率为75%
D.物体所受斜面的摩擦力为4N
(多选)12.(3分)如图是家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后,其外壳与零线相连
B.断开开关S,用试电笔接触B点氖管不会发光
C.闭合开关S,电灯不亮,一定是电灯短路
D.站在塑料凳上接触A点,人不会触电
(多选)13.(3分)甲、乙两个灯泡分别标有“220V,40W”、“220V,100W”字样,串联在220V电源上,下列说法正确的是( )
A.甲灯的电阻大
B.乙灯的电流小
C.甲灯比乙亮
D.相同时间内甲灯消耗电能多
(多选)14.(3分)工人师傅用如图所示的滑轮组将重力为600N的货物在10s内匀速提升了3m,所用拉力大小为250N,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.9m/s
B.拉力做功的功率为180W
C.滑轮组的机械效率为80%
D.动滑轮的重为150N
(多选)15.(3分)一个电热水器的铭牌如图中,把它接在家庭电路中,则( )
A.通过它的电流为4A
B.5min内消耗电能是4400J
C.它的电阻丝电阻为55Ω
D.5min内电流产生的热量是4400J
第Ⅱ卷
三、填空题:本题共5小题,每空1分,共18分。
16.(3分)我们常用的手机是靠 来传递信息的;我们能从手机中传来声音的 不同分辨出哪一位熟人的声音;充电时的手机与家里其它正在工作的用电器是 联的。
17.(6分)2023年5月21日,2023长春马拉松(全程距离约为42km)鸣枪开跑,埃塞俄比亚选手阿苏法 博基 凯碧贝以2小时11分44秒的成绩夺得金牌。
(1)据赛会统计,阿苏法 博基 凯碧贝完成前半程所用的时间约为50min,则他前半程的平均速度为 km/h,他全程做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
(2)参赛运动员到达终点后不能立即停下来是由于具有 ,他们所穿跑步鞋的鞋底都有很明显的花纹,这是通过 的方法来增大跑步时鞋底与地面间的摩擦力。
(3)选手们把RFID芯片系在鞋带上,通过设在起跑线和终点线的地垫时,芯片里的微型线圈便会切割地垫周围的磁感线而产生电流,使芯片工作并发射电磁波,发送到控制器和计算机进行阅读处理,整个赛程的起止时间便一目了然了。芯片线圈产生电流的原理是 ,生活中工作原理与之相同的是 。
18.(4分)中国古诗词蕴含许多物理知识:
(1)唐代诗人于良史的《春山夜月》中:“掬水月在手,弄花香满衣。”泉水对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的 较大。“香满衣”这一现象说明分子在不停地做 运动。
(2)清朝徐骏的《清风涛》中:“清风不识字,何故乱翻书。”“清风”能翻书是因为风使书页上方空气流速大,压强 。书页由静止变为运动说明力可以改变物体的 。
19.(2分)小明坐在行驶的公交车上,以公交车为参照物,公路旁的树是 的,公交车的内燃机在做功冲程将燃料的内能转化为 能。
20.(3分)在如图所示的电路中,L标有“3V,0.5A”字样。当S1、S3闭合,S2断开时,L正常发光,此时R与L 联;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.2A,则R的阻值为 Ω,此时灯泡L两端的电压为 V。
四.实验探究题:本题共4小题,共28分
21.(6分)小明通过实验探究水沸腾前后温度随加热时间变化的特点。
(1)他应该通过观察 判断水是否沸腾。
(2)小明测量并记录的实验数据如下表所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
温度/℃ 50 57 64 71 78 85 91 96 98 98 98 98 98 98
①由表中的实验数据可知,实验时水面上方的气压 标准大气压(选填“低于”“等于”或“高于”)。
②由表中的实验数据可得出实验结论:水在沸腾前,随加热时间增加,温度不断升高;水在沸腾过程中, 。
22.(8分)小明利用如图所示的装置测量某物体的密度(该物体的密度不等于水的密度),水的密度ρ水已知,他的实验步骤如下:
①将物块放在已调零的静止于水平桌面的电子秤上,示数稳定后读出电子秤的示数m1,将数据记录在表格中;
②将盛满水的溢水杯放在静止在水平面的电子秤上,示数稳定后读出电子秤的示数m2,将数据记录在表格中;
③将物块轻轻放入②中的溢水杯中(溢出的水用另一容器接收,不会流到电子秤上),示数稳定后读出电子秤的示数m3,将数据记录在表格中;
④利用公式计算出物体的密度,将数据记录在表格中。
(1)若想通过小明的实验方案测量出物体的密度,物体放入水中后必须处于什么样的浮沉状态(写出状态即可)?
(2)请从理论上推导密度计算公式。
23.(8分)磁感应强度B用来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉,符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关,小鹭设计了如图甲、乙所示的电路,图甲中电源电压为9伏,R为磁感应电阻,其阻值随磁感应强度变化的关系图如图丙所示。
x(厘米) 1 2 3 4 5 6
I(毫安) 10 12 15 20 30 46
B(特斯拉) 0.98 0.73 0.66 0.61 0.32
(1)当图乙中S2断开,图甲S1闭合时,电流表的示数为 毫安。闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,图甲中电流表示数逐渐减小,说明磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐 。
(2)闭合S1和S2,滑片P不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻R,测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I,算出R处磁感应强度B的数值如表。请计算x=5厘米时,B= 特斯拉。
(3)综合实验数据可以得出:电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而 。
24.(6分)如图所示,探究光的反射规律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成.让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB。
(1)将入射光线AO靠近法线,反射光线OB (选填“靠近”或“远离”)法线。改变入射角的大小,反射角也随之改变,但反射角始终 入射角。
(2)让光线沿着BO射向镜面,发现光线沿着OA射出,这说明在反射现象中光路是 的。
(3)将F板向后折转,则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线将 (选填“仍然存在”或“消失”)。这样做的目的是为了验证:反射光线、法线、入射光线 。
五.计算题:本题共3小题,共19分
25.(4分)今年“五一”节,小澜在某景点观看了精彩的跳伞表演,如图所示,运动员在5s的时间内竖直向下匀速降落了20m。若运动员和降落伞作为整体受到的重力为1000N,求这个整体在该过程中:
(1)所受阻力的大小;
(2)所受重力做功的功率。
26.(6分)天然气灶使用方便、经济环保。如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为5kg、温度为20℃的水加热至沸腾。
已知:水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),天然气的热值为3.5×107J/m3。
求:(1)水吸收的热量;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气。
27.(9分)如图所示,电源电压恒定不变,R1=30Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,灯泡的额定电压为3V(忽略灯丝电阻的变化),电压表的量程为0~3V.当S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片移到最右端时,电流表的示数为0.5A;当闭合S,断开S1、S2,滑片P位于中点时,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)当S闭合,S1、S2都断开时,用阻值为10Ω的定值电阻R0替换灯泡,移动滑片P,在保证电路安全的前提下,当电路总功率最大时,定值电阻R0的功率为多大?
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)2023-2024 学年山东省青岛市中考物理检测卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
B. 皮影在幕布上形成影子
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证
号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用 2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用
C. 铅笔在水面处折断
橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 D. 用圭表度量日影的长度
一、选择题:本题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。 3.(2分)天气炎热,小明在吃冰棒时观察到一些现象,下列分析正确的是( )
1.(2分)如图所示,单位为牛顿的测量工具是( ) A.包装纸外面的霜,是凝固造成的
B.打开冰棒包装纸,看到的“白气”是水蒸气
C.吃冰棒时感到凉爽,主要是熔化放热造成的
D.手湿时将冰棒从冰箱里拿出时,感觉到“粘”手是凝固造成的
4.(2分)如图为一自制“鸟类饮水器”,用一矿泉水瓶装满水,倒置于水盆中,瓶口刚刚被水浸没,水盆
A. B.
中的水被喝掉后,瓶中水流出。下列说法错误的是( )
C. D. A.瓶中的水位保持一定的高度是大气压作用的结果
2.(2 分)图中所示的光现象中,由于光的折射形成的是( ) B.瓶内水上方的气压大于外界大气压
C.瓶内水上方的气压小于外界大气压
D.若在瓶底开一孔,瓶中水会流出直至与盆中水面相平
5.(2 分)2022 年 8 月 30 日,中国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”成果正式发布,其运行于高
A. 桥在水中形成倒影
度为 517 公里的太阳同步轨道,“羲和号”上搭载的望远镜可以连续对太阳进行观测。以下说法正确的
是( )
试题 第 1页(共 12页) 试题 第 2页(共 12页)
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
C. D.
8.(2 分)如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,两个相同物体分别浸入液体中,物体
静止后两液面恰好相平。则物体所受浮力 F 甲和 F 乙、液体密度ρ甲和ρ乙、液体对容器底部的压强 p 甲和
A.太阳能属于不可再生能源 p 乙的大小关系,判断正确的是( )
B.地球上所有的能量均来自太阳
C.用望远镜观测到的太阳是一个倒立放大的实像
D.太阳光是由各种色光混合而成的
6.(2 分)篮球运动员有不同的投篮轨迹,某运动员用相同的初速度在相同高度分别用不同轨迹投篮,如
高弧线 1 和平弧线 2,其最高点分别记为 A、B两点,若不考虑空气阻力,则以下说法正确的是( ) A.F 甲>F 乙,ρ甲=ρ乙 B.F 甲=F 乙,ρ甲<ρ乙
C.F 甲=F 乙,p 甲>p 乙 D.F 甲=F 乙,p 甲=p 乙
9.(2分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键 S,当滑动变阻器 R2的滑片 P 向右移动时,
下列说法正确的是( )
A.电流表 A 的示数变大
A.A 点机械能大于 B点,动能大于 B 点 B.电压表 V1示数与电流表 A示数的比值不变
B.A 点机械能等于 B点,动能大于 B 点 C.电压表 V 示数与电流表 A 示数的比值不变
C.A 点机械能大于 B点,动能小于 B 点 D.电压表 V 示数与电压表 V2示数的差值变大
D.A 点机械能等于 B点,动能小于 B 点 10.(2 分)如图所示,是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通
7.(2 分)为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开 电后两根电阻丝各自两端的电压 U 甲、U 乙以及它们在相同时间内分别产生的热量 Q 甲、Q 乙的大小,下面
关 S1闭合,若未系安全带,则开关 S2断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关 S2闭合, 关系中正确的是( )
指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是( )
A. B.
A.U 甲<U 乙,Q 甲<Q 乙 B.U 甲<U 乙,Q 甲>Q 乙
试题 第 3页(共 12页) 试题 第 4页(共 12页)
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此 卷 只 装 订 不 密 封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
C.U 甲>U 乙,Q 甲=Q 乙 D.U 甲>U 乙,Q 甲<Q 乙
二、多项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分。每题给出的四个选项中,有 2~3 个选项符合题目
要求,全选对得 3 分,漏选得 2 分,错选或不选得 0 分。
(多选)11.(3 分)如图所示,斜面长 s 为 1.2m、高 h 为 0.3m,现将重为 12N 的物体沿斜面向上从底端
匀速拉到顶端,若拉力 F 为 4N,则( )
A.绳子自由端移动的速度为 0.9m/s
B.拉力做功的功率为 180W
C.滑轮组的机械效率为 80%
A.拉力做的总功为 4.8J D.动滑轮的重为 150N
B.提升物体所做的有用功为 3.6J (多选)15.(3分)一个电热水器的铭牌如图中,把它接在家庭电路中,则( )
C.斜面的机械效率为 75%
D.物体所受斜面的摩擦力为 4N
(多选)12.(3分)如图是家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.通过它的电流为 4A
B.5min 内消耗电能是 4400J
C.它的电阻丝电阻为 55Ω
D.5min 内电流产生的热量是 4400J
A.电冰箱接入三孔插座后,其外壳与零线相连
B.断开开关 S,用试电笔接触 B 点氖管不会发光 第Ⅱ卷
C.闭合开关 S,电灯不亮,一定是电灯短路 三、填空题:本题共 5 小题,每空 1 分,共 18 分。
D.站在塑料凳上接触 A 点,人不会触电 16.(3 分)我们常用的手机是靠 来传递信息的;我们能从手机中传来声音的 不同分
(多选)13.(3分)甲、乙两个灯泡分别标有“220V,40W”、“220V,100W”字样,串联在 220V 电源上, 辨出哪一位熟人的声音;充电时的手机与家里其它正在工作的用电器是 联的。
下列说法正确的是( ) 17.(6 分)2023 年 5 月 21 日,2023 长春马拉松(全程距离约为 42km)鸣枪开跑,埃塞俄比亚选手阿苏法
A.甲灯的电阻大 博基 凯碧贝以 2 小时 11 分 44 秒的成绩夺得金牌。
B.乙灯的电流小 (1)据赛会统计,阿苏法 博基 凯碧贝完成前半程所用的时间约为 50min,则他前半程的平均速度为
C.甲灯比乙亮 km/h,他全程做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
D.相同时间内甲灯消耗电能多 (2)参赛运动员到达终点后不能立即停下来是由于具有 ,他们所穿跑步鞋的鞋底都有很明
(多选)14.(3分)工人师傅用如图所示的滑轮组将重力为 600N 的货物在 10s 内匀速提升了 3m,所用拉 显的花纹,这是通过 的方法来增大跑步时鞋底与地面间的摩擦力。
力大小为 250N,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( ) (3)选手们把 RFID 芯片系在鞋带上,通过设在起跑线和终点线的地垫时,芯片里的微型线圈便会切割
地垫周围的磁感线而产生电流,使芯片工作并发射电磁波,发送到控制器和计算机进行阅读处理,整个
试题 第 5页(共 12页) 试题 第 6页(共 12页)
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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赛程的起止时间便一目了然了。芯片线圈产生电流的原理是 ,生活中工作原理与之相同的 22.(8 分)小明利用如图所示的装置测量某物体的密度(该物体的密度不等于水的密度),水的密度ρ水已
是 。 知,他的实验步骤如下:
18.(4 分)中国古诗词蕴含许多物理知识: ①将物块放在已调零的静止于水平桌面的电子秤上,示数稳定后读出电子秤的示数 m1,将数据记录在表
(1)唐代诗人于良史的《春山夜月》中:“掬水月在手,弄花香满衣。”泉水对周围气温起到很好的调 格中;
节作用,这是由于水的 较大。“香满衣”这一现象说明分子在不停地做 运动。 ②将盛满水的溢水杯放在静止在水平面的电子秤上,示数稳定后读出电子秤的示数 m2,将数据记录在表
(2)清朝徐骏的《清风涛》中:“清风不识字,何故乱翻书。”“清风”能翻书是因为风使书页上方空气 格中;
流速大,压强 。书页由静止变为运动说明力可以改变物体的 。 ③将物块轻轻放入②中的溢水杯中(溢出的水用另一容器接收,不会流到电子秤上),示数稳定后读出
19.(2 分)小明坐在行驶的公交车上,以公交车为参照物,公路旁的树是 的,公交车的内燃机 电子秤的示数 m3,将数据记录在表格中;
在做功冲程将燃料的内能转化为 能。
④利用公式 计算出物体的密度,将数据记录在表格中。
20.(3 分)在如图所示的电路中,L标有“3V,0.5A”字样。当 S1、S3闭合,S2断开时,L 正常发光,此时
R 与 L 联;当 S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为 0.2A,则 R 的阻值为 Ω,此时灯泡 (1)若想通过小明的实验方案测量出物体的密度,物体放入水中后必须处于什么样的浮沉状态(写出
L 两端的电压为 V。 状态即可)?
(2)请从理论上推导密度计算公式 。
四.实验探究题:本题共 4 小题,共 28 分
21.(6 分)小明通过实验探究水沸腾前后温度随加热时间变化的特点。
23.(8 分)磁感应强度 B 用来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉,符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线
(1)他应该通过观察 判断水是否沸腾。
上磁感应强度的大小与哪些因素有关,小鹭设计了如图甲、乙所示的电路,图甲中电源电压为 9 伏,R
(2)小明测量并记录的实验数据如下表所示。
为磁感应电阻,其阻值随磁感应强度变化的关系图如图丙所示。
加热 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
时间
/min
温度 50 57 64 71 78 85 91 96 98 98 98 98 98 98
/℃
①由表中的实验数据可知,实验时水面上方的气压 标准大气压(选填“低于”“等于”或“高
于”)。
②由表中的实验数据可得出实验结论:水在沸腾前,随加热时间增加,温度不断升高;水在沸腾过程
中, 。
试题 第 7页(共 12页) 试题 第 8页(共 12页)
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此 卷 只 装 订 不 密 封
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x(厘米) 1 2 3 4 5 6 五.计算题:本题共 3 小题,共 19 分
I(毫安) 10 12 15 20 30 46 25.(4 分)今年“五一”节,小澜在某景点观看了精彩的跳伞表演,如图所示,运动员在 5s 的时间内竖
直向下匀速降落了 20m。若运动员和降落伞作为整体受到的重力为 1000N,求这个整体在该过程中:
B(特斯拉) 0.98 0.73 0.66 0.61 0.32
(1)所受阻力的大小;
(1)当图乙中 S2断开,图甲 S1闭合时,电流表的示数为 毫安。闭合 S1和 S2,图乙中滑动变
(2)所受重力做功的功率。
阻器的滑片 P 向右移动,图甲中电流表示数逐渐减小,说明磁感电阻 R 处的磁感应强度 B 逐
渐 。
(2)闭合 S1和 S2,滑片 P 不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻 R,测出 R 离电磁铁左端的距离 x 与
对应的电流表示数 I,算出 R 处磁感应强度 B 的数值如表。请计算 x=5 厘米时,B= 特斯拉。
(3)综合实验数据可以得出:电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而 。
24.(6 分)如图所示,探究光的反射规律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏,光屏由可以绕 ON 折转
的 E、F 两块板组成.让一束光贴着光屏左侧的 E 板沿 AO 方向射到 O 点,在右侧 F 板上能看到反射光线
OB。
(1)将入射光线 AO 靠近法线,反射光线 OB (选填“靠近”或“远离”)法线。改变入射角
的大小,反射角也随之改变,但反射角始终 入射角。
26.(6 分)天然气灶使用方便、经济环保。如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为 5kg、
(2)让光线沿着 BO 射向镜面,发现光线沿着 OA 射出,这说明在反射现象中光路是 的。
温度为 20℃的水加热至沸腾。
(3)将 F板向后折转,则在 F 板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线
3 7 3
已知:水的比热容为 4.2×10 J/(kg ℃),天然气的热值为 3.5×10 J/m 。
将 (选填“仍然存在”或“消失”)。这样做的目的是为了验证:反射光线、法线、入射光
求:(1)水吸收的热量;
线 。
(2)若天然气完全燃烧放出的热量 60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气。
试题 第 9页(共 12页) 试题 第 10页(共 12页)
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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27.(9 分)如图所示,电源电压恒定不变,R1=30Ω,滑动变阻器的最大阻值为 20Ω,灯泡的额定电压为
3V(忽略灯丝电阻的变化),电压表的量程为 0~3V.当 S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片移到最右
端时,电流表的示数为 0.5A;当闭合 S,断开 S1、S2,滑片 P 位于中点时,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)当 S 闭合,S1、S2都断开时,用阻值为 10Ω的定值电阻 R0替换灯泡,移动滑片 P,在保证电路安
全的前提下,当电路总功率最大时,定值电阻 R0的功率为多大?
试题 第 11页(共 12页) 试题 第 12页(共 12页)
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此 卷 只 装 订 不 密 封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………2023-2024学年山东省青岛市中考物理检测卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。
1.(2分)如图所示,单位为牛顿的测量工具是( )
A. B.
C. D.
2.(2分)图中所示的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A.桥在水中形成倒影
B.皮影在幕布上形成影子
C.铅笔在水面处折断
D.用圭表度量日影的长度
3.(2分)天气炎热,小明在吃冰棒时观察到一些现象,下列分析正确的是( )
A.包装纸外面的霜,是凝固造成的
B.打开冰棒包装纸,看到的“白气”是水蒸气
C.吃冰棒时感到凉爽,主要是熔化放热造成的
D.手湿时将冰棒从冰箱里拿出时,感觉到“粘”手是凝固造成的
4.(2分)如图为一自制“鸟类饮水器”,用一矿泉水瓶装满水,倒置于水盆中,瓶口刚刚被水浸没,水盆中的水被喝掉后,瓶中水流出。下列说法错误的是( )
A.瓶中的水位保持一定的高度是大气压作用的结果
B.瓶内水上方的气压大于外界大气压
C.瓶内水上方的气压小于外界大气压
D.若在瓶底开一孔,瓶中水会流出直至与盆中水面相平
5.(2分)2022年8月30日,中国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”成果正式发布,其运行于高度为517公里的太阳同步轨道,“羲和号”上搭载的望远镜可以连续对太阳进行观测。以下说法正确的是( )
A.太阳能属于不可再生能源
B.地球上所有的能量均来自太阳
C.用望远镜观测到的太阳是一个倒立放大的实像
D.太阳光是由各种色光混合而成的
6.(2分)篮球运动员有不同的投篮轨迹,某运动员用相同的初速度在相同高度分别用不同轨迹投篮,如高弧线1和平弧线2,其最高点分别记为A、B两点,若不考虑空气阻力,则以下说法正确的是( )
A.A点机械能大于B点,动能大于B点
B.A点机械能等于B点,动能大于B点
C.A点机械能大于B点,动能小于B点
D.A点机械能等于B点,动能小于B点
7.(2分)为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是( )
A. B.
C. D.
8.(2分)如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,两个相同物体分别浸入液体中,物体静止后两液面恰好相平。则物体所受浮力F甲和F乙、液体密度ρ甲和ρ乙、液体对容器底部的压强p甲和p乙的大小关系,判断正确的是( )
A.F甲>F乙,ρ甲=ρ乙 B.F甲=F乙,ρ甲<ρ乙
C.F甲=F乙,p甲>p乙 D.F甲=F乙,p甲=p乙
9.(2分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变大
B.电压表V1示数与电流表A示数的比值不变
C.电压表V示数与电流表A示数的比值不变
D.电压表V示数与电压表V2示数的差值变大
10.(2分)如图所示,是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下面关系中正确的是( )
A.U甲<U乙,Q甲<Q乙 B.U甲<U乙,Q甲>Q乙
C.U甲>U乙,Q甲=Q乙 D.U甲>U乙,Q甲<Q乙
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分。
(多选)11.(3分)如图所示,斜面长s为1.2m、高h为0.3m,现将重为12N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端,若拉力F为4N,则( )
A.拉力做的总功为4.8J
B.提升物体所做的有用功为3.6J
C.斜面的机械效率为75%
D.物体所受斜面的摩擦力为4N
(多选)12.(3分)如图是家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后,其外壳与零线相连
B.断开开关S,用试电笔接触B点氖管不会发光
C.闭合开关S,电灯不亮,一定是电灯短路
D.站在塑料凳上接触A点,人不会触电
(多选)13.(3分)甲、乙两个灯泡分别标有“220V,40W”、“220V,100W”字样,串联在220V电源上,下列说法正确的是( )
A.甲灯的电阻大
B.乙灯的电流小
C.甲灯比乙亮
D.相同时间内甲灯消耗电能多
(多选)14.(3分)工人师傅用如图所示的滑轮组将重力为600N的货物在10s内匀速提升了3m,所用拉力大小为250N,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.9m/s
B.拉力做功的功率为180W
C.滑轮组的机械效率为80%
D.动滑轮的重为150N
(多选)15.(3分)一个电热水器的铭牌如图中,把它接在家庭电路中,则( )
A.通过它的电流为4A
B.5min内消耗电能是4400J
C.它的电阻丝电阻为55Ω
D.5min内电流产生的热量是4400J
第Ⅱ卷
三、填空题:本题共5小题,每空1分,共18分。
16.(3分)我们常用的手机是靠 来传递信息的;我们能从手机中传来声音的 不同分辨出哪一位熟人的声音;充电时的手机与家里其它正在工作的用电器是 联的。
17.(6分)2023年5月21日,2023长春马拉松(全程距离约为42km)鸣枪开跑,埃塞俄比亚选手阿苏法 博基 凯碧贝以2小时11分44秒的成绩夺得金牌。
(1)据赛会统计,阿苏法 博基 凯碧贝完成前半程所用的时间约为50min,则他前半程的平均速度为 km/h,他全程做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
(2)参赛运动员到达终点后不能立即停下来是由于具有 ,他们所穿跑步鞋的鞋底都有很明显的花纹,这是通过 的方法来增大跑步时鞋底与地面间的摩擦力。
(3)选手们把RFID芯片系在鞋带上,通过设在起跑线和终点线的地垫时,芯片里的微型线圈便会切割地垫周围的磁感线而产生电流,使芯片工作并发射电磁波,发送到控制器和计算机进行阅读处理,整个赛程的起止时间便一目了然了。芯片线圈产生电流的原理是 ,生活中工作原理与之相同的是 。
18.(4分)中国古诗词蕴含许多物理知识:
(1)唐代诗人于良史的《春山夜月》中:“掬水月在手,弄花香满衣。”泉水对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的 较大。“香满衣”这一现象说明分子在不停地做 运动。
(2)清朝徐骏的《清风涛》中:“清风不识字,何故乱翻书。”“清风”能翻书是因为风使书页上方空气流速大,压强 。书页由静止变为运动说明力可以改变物体的 。
19.(2分)小明坐在行驶的公交车上,以公交车为参照物,公路旁的树是 的,公交车的内燃机在做功冲程将燃料的内能转化为 能。
20.(3分)在如图所示的电路中,L标有“3V,0.5A”字样。当S1、S3闭合,S2断开时,L正常发光,此时R与L 联;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.2A,则R的阻值为 Ω,此时灯泡L两端的电压为 V。
四.实验探究题:本题共4小题,共28分
21.(6分)小明通过实验探究水沸腾前后温度随加热时间变化的特点。
(1)他应该通过观察 判断水是否沸腾。
(2)小明测量并记录的实验数据如下表所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
温度/℃ 50 57 64 71 78 85 91 96 98 98 98 98 98 98
①由表中的实验数据可知,实验时水面上方的气压 标准大气压(选填“低于”“等于”或“高于”)。
②由表中的实验数据可得出实验结论:水在沸腾前,随加热时间增加,温度不断升高;水在沸腾过程中, 。
22.(8分)小明利用如图所示的装置测量某物体的密度(该物体的密度不等于水的密度),水的密度ρ水已知,他的实验步骤如下:
①将物块放在已调零的静止于水平桌面的电子秤上,示数稳定后读出电子秤的示数m1,将数据记录在表格中;
②将盛满水的溢水杯放在静止在水平面的电子秤上,示数稳定后读出电子秤的示数m2,将数据记录在表格中;
③将物块轻轻放入②中的溢水杯中(溢出的水用另一容器接收,不会流到电子秤上),示数稳定后读出电子秤的示数m3,将数据记录在表格中;
④利用公式计算出物体的密度,将数据记录在表格中。
(1)若想通过小明的实验方案测量出物体的密度,物体放入水中后必须处于什么样的浮沉状态(写出状态即可)?
(2)请从理论上推导密度计算公式。
23.(8分)磁感应强度B用来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉,符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关,小鹭设计了如图甲、乙所示的电路,图甲中电源电压为9伏,R为磁感应电阻,其阻值随磁感应强度变化的关系图如图丙所示。
x(厘米) 1 2 3 4 5 6
I(毫安) 10 12 15 20 30 46
B(特斯拉) 0.98 0.73 0.66 0.61 0.32
(1)当图乙中S2断开,图甲S1闭合时,电流表的示数为 毫安。闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,图甲中电流表示数逐渐减小,说明磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐 。
(2)闭合S1和S2,滑片P不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻R,测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I,算出R处磁感应强度B的数值如表。请计算x=5厘米时,B= 特斯拉。
(3)综合实验数据可以得出:电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而 。
24.(6分)如图所示,探究光的反射规律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成.让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB。
(1)将入射光线AO靠近法线,反射光线OB (选填“靠近”或“远离”)法线。改变入射角的大小,反射角也随之改变,但反射角始终 入射角。
(2)让光线沿着BO射向镜面,发现光线沿着OA射出,这说明在反射现象中光路是 的。
(3)将F板向后折转,则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线将 (选填“仍然存在”或“消失”)。这样做的目的是为了验证:反射光线、法线、入射光线 。
五.计算题:本题共3小题,共19分
25.(4分)今年“五一”节,小澜在某景点观看了精彩的跳伞表演,如图所示,运动员在5s的时间内竖直向下匀速降落了20m。若运动员和降落伞作为整体受到的重力为1000N,求这个整体在该过程中:
(1)所受阻力的大小;
(2)所受重力做功的功率。
26.(6分)天然气灶使用方便、经济环保。如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为5kg、温度为20℃的水加热至沸腾。
已知:水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),天然气的热值为3.5×107J/m3。
求:(1)水吸收的热量;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气。
27.(9分)如图所示,电源电压恒定不变,R1=30Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,灯泡的额定电压为3V(忽略灯丝电阻的变化),电压表的量程为0~3V.当S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片移到最右端时,电流表的示数为0.5A;当闭合S,断开S1、S2,滑片P位于中点时,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)当S闭合,S1、S2都断开时,用阻值为10Ω的定值电阻R0替换灯泡,移动滑片P,在保证电路安全的前提下,当电路总功率最大时,定值电阻R0的功率为多大?2023-2024学年山东省青岛市市中考物理模拟检测卷
(全解全析)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。
1.(2分)如图所示,单位为牛顿的测量工具是( )
A. B.
C. D.
解:A图是游标卡尺,是测量长度的工具,长度的单位是米;
B图是压强计,是探究液体压强特点的工具,压强的国际单位是帕斯卡;
C图是天平,是测量质量的工具,质量的国际单位是千克;
D图是弹簧测力计,是测量力的工具,力的国际单位是牛顿。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
2.(2分)图中所示的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A.桥在水中形成倒影
B.皮影在幕布上形成影子
C.铅笔在水面处折断
D.用圭表度量日影的长度
解:A、桥在水中形成“倒影”,是平面镜成像,属于光的反射现象,故A错误;
B、影子是光的直线传播形成的,故B错误;
C、铅笔好像在水面处折断,属于光的折射现象,故C正确;
D、测量日影的长度利用了光的直线传播,故D错误。
故选:C。
3.(2分)天气炎热,小明在吃冰棒时观察到一些现象,下列分析正确的是( )
A.包装纸外面的霜,是凝固造成的
B.打开冰棒包装纸,看到的“白气”是水蒸气
C.吃冰棒时感到凉爽,主要是熔化放热造成的
D.手湿时将冰棒从冰箱里拿出时,感觉到“粘”手是凝固造成的
解:A、包装纸外面的霜是水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,故A错误;
B、夏天,打开冰棒的包装纸,常会看到冰棒在冒“白气”,这些“白气”是空气中的水蒸气遇到冷液化而成的小水滴,故B错误;
C、吃冰棒时感到凉爽,主要是冰棒熔化吸热造成的,故C错误;
D、手湿时将冰棒从冰箱里拿出时,感觉到“粘”手是手上的水凝固造成的,故D正确。
故选:D。
4.(2分)如图为一自制“鸟类饮水器”,用一矿泉水瓶装满水,倒置于水盆中,瓶口刚刚被水浸没,水盆中的水被喝掉后,瓶中水流出。下列说法错误的是( )
A.瓶中的水位保持一定的高度是大气压作用的结果
B.瓶内水上方的气压大于外界大气压
C.瓶内水上方的气压小于外界大气压
D.若在瓶底开一孔,瓶中水会流出直至与盆中水面相平
解:当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中流出来,此时外界大气压等于瓶内气压加上瓶内水产生的压强,所以瓶内水上方的气压小于外界大气压;当盆中的水被喝掉,当瓶口刚露出水面时,瓶中的水就要向外流,瓶内的水产生的压强会不断减小;一旦瓶口再次被水淹没,瓶中的水又停止外流,这样盆景中的水就可以保持一定高度,瓶口处的压强总是等于外界大气压;故AC正确,B错误;
若在瓶底开一孔,则瓶内外气压相平衡,则瓶中水就会流出直至瓶中水面与盆景中水面相平,故D正确。
故选:B。
5.(2分)2022年8月30日,中国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”成果正式发布,其运行于高度为517公里的太阳同步轨道,“羲和号”上搭载的望远镜可以连续对太阳进行观测。以下说法正确的是( )
A.太阳能属于不可再生能源
B.地球上所有的能量均来自太阳
C.用望远镜观测到的太阳是一个倒立放大的实像
D.太阳光是由各种色光混合而成的
解:A、太阳能取之不尽用之不竭,是可再生能源,故A错误;
B、地球上的绝大部分能量来自太阳,化石能源是贮存的亿万年前的太阳能,水能、风能也是来源于太阳能,故B错误;
C、望远镜的物镜相当于一个照相机,成倒立缩小的实像,目镜相当于一个放大镜,将物镜所成的像进行放大,为了便于观测,将目镜的像倒过来,最后观测到的太阳是一个正立、放大的虚像,故C错误;
D、太阳光是由各种色光混合而成的,通过三棱镜可以将七种单色光分解出来,故D正确。
故选:D。
6.(2分)篮球运动员有不同的投篮轨迹,某运动员用相同的初速度在相同高度分别用不同轨迹投篮,如高弧线1和平弧线2,其最高点分别记为A、B两点,若不考虑空气阻力,则以下说法正确的是( )
A.A点机械能大于B点,动能大于B点
B.A点机械能等于B点,动能大于B点
C.A点机械能大于B点,动能小于B点
D.A点机械能等于B点,动能小于B点
解:运动员用相同的初速度在相同高度投篮,因此两次的动能和势能分别相等,即机械能相等。由于不考虑空气阻力,篮球在运动过程中机械能不变,所以A点的机械能等于B点的机械能,故AC错误;
由图可知,A点的位置高于B点的位置,所以A点的势能大于B点的势能,由于机械能相等,所以A点的动能小于B点的动能,故B错误,D正确。
故选:D。
7.(2分)为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是( )
A. B.
C. D.
解:
由题知,S1闭合、开关S2断开指示灯亮,S2闭合,指示灯熄灭。
A、指示灯与S1串联,与S2并联,乘客坐下时S1闭合指示灯亮,系上安全带时S2闭合,指示灯被短路熄灭,但出现电源短路,故A不符合题意;
B、指示灯与S1串联,与S2并联,乘客坐下时S1闭合指示灯亮,系上安全带时S2闭合,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源短路,故B符合题意;
C、两开关串联,只有乘客坐下,系上安全带S2闭合时指示灯才会发光,故C不符合题意;
D、两开关并联后与指示灯串联,无论是乘客坐下时S1闭合还是系上安全带时S2闭合,指示灯都会发光,故D不符合题意。
故选:B。
8.(2分)如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,两个相同物体分别浸入液体中,物体静止后两液面恰好相平。则物体所受浮力F甲和F乙、液体密度ρ甲和ρ乙、液体对容器底部的压强p甲和p乙的大小关系,判断正确的是( )
A.F甲>F乙,ρ甲=ρ乙 B.F甲=F乙,ρ甲<ρ乙
C.F甲=F乙,p甲>p乙 D.F甲=F乙,p甲=p乙
解:(1)两个物体相同,则物体的重力相等,
因为甲中物体漂浮,所以,F甲=G物;
因为乙中物体悬浮,所以,F乙=G物;
则,F甲=F乙,故A错误;
(2)两个物体相同,则物体的密度相同,
因为甲中物体漂浮,所以,ρ甲>ρ物,
因为乙中物体悬浮,所以,ρ乙=ρ物,
所以两种液体的密度:ρ甲>ρ乙;故B错误;
又因为两容器液面等高,p=ρgh,
所以两种液体对容器底压强:
所以,p甲>p乙,故C正确,D错误。
故选:C。
9.(2分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变大
B.电压表V1示数与电流表A示数的比值不变
C.电压表V示数与电流表A示数的比值不变
D.电压表V示数与电压表V2示数的差值变大
解:A、当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路的总电阻变大;根据欧姆定律可知,电路电流变小,即电流表示数变小,故A错误;
B、因为电压表V1示数与电流表A示数的比值等于电阻R1的阻值,而R1为定值阻值,因此比值不变,故B正确;
C、电压表V示数与电流表A示数的比值等于电路总电阻,而电路的总电阻变大,因此比值变大,故C错误;
D、因为串联电路起分压作用,而滑动变阻器接入电路的阻值变大,因此滑动变阻器分得的电压变大,即电压表V2示数增大,而电压表V的示数不变,因此电压表V示数与电压表V2示数的差值变小,故D错误。
故选:B。
10.(2分)如图所示,是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下面关系中正确的是( )
A.U甲<U乙,Q甲<Q乙 B.U甲<U乙,Q甲>Q乙
C.U甲>U乙,Q甲=Q乙 D.U甲>U乙,Q甲<Q乙
解:由图可知,甲、乙电阻丝串联在电路中,根据串联电路的电流特点可知,通过甲、乙电阻丝的电流相等,
根据题意可知,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值,由I=的关系公式U=IR可知,甲电阻丝两端的电压小于乙电阻丝两端的电压,U甲<U乙;
由焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同时间内,甲电阻丝产生的热量小于乙电阻丝产生的热量,即Q甲<Q乙,故A正确、BCD错误。
故选:A。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分。
(多选)11.(3分)如图所示,斜面长s为1.2m、高h为0.3m,现将重为12N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端,若拉力F为4N,则( )
A.拉力做的总功为4.8J
B.提升物体所做的有用功为3.6J
C.斜面的机械效率为75%
D.物体所受斜面的摩擦力为4N
解:
A、拉力做的总功:W总=Fs=4N×1.2m=4.8J,故A正确;
B、提升物体所做的有用功:W有用=Gh=12N×0.3m=3.6J,故B正确;
C、斜面的机械效率:η==×100%=75%,故C正确;
D、所做的额外功:W额=W总﹣W有用=4.8J﹣3.6J=1.2J,
由W额=fs得物体所受的摩擦力:
f===1N,故D错误。
故选:ABC。
(多选)12.(3分)如图是家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后,其外壳与零线相连
B.断开开关S,用试电笔接触B点氖管不会发光
C.闭合开关S,电灯不亮,一定是电灯短路
D.站在塑料凳上接触A点,人不会触电
解:A、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故,故A错误;
B、断开开关S时,A点在火线上,用试电笔接触A点氖管发光,由于开关断开,B点与火线断路,接触B点时氖管不会发光,故B正确;
C、若闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯断路;若电灯短路,会造成干路中的电流过大,保险丝会熔断,故C错误;
D、站在塑料凳上接触A点,此时通过人体无电流,人不会触电,故D正确。
故选:BD。
(多选)13.(3分)甲、乙两个灯泡分别标有“220V,40W”、“220V,100W”字样,串联在220V电源上,下列说法正确的是( )
A.甲灯的电阻大
B.乙灯的电流小
C.甲灯比乙亮
D.相同时间内甲灯消耗电能多
解:
由题可得甲灯丝电阻:R甲===1210Ω,乙灯丝电阻:R乙===484Ω,即R甲>R乙,又因为两灯串联,流过两灯的电流相等,根据P=I2R可知此时甲灯的实际功率较大,则甲灯比乙亮;
甲灯的实际功率较大,由W=Pt可知相同时间内甲灯消耗的电能较多,故B错误,ACD正确。
故选:ACD。
(多选)14.(3分)工人师傅用如图所示的滑轮组将重力为600N的货物在10s内匀速提升了3m,所用拉力大小为250N,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.9m/s
B.拉力做功的功率为180W
C.滑轮组的机械效率为80%
D.动滑轮的重为150N
解:A、货物在10s内匀速提升了3m,货物上升的速度为:
v=;
由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,
绳子自由端移动的速度为:
v′=nv=3×0.3m/s=0.9m/s
故A正确;
B、拉力所做的总功:
W总=Fs=F×nh=250N×3×3m=2250J,
拉力的功率:
P===225W;
故B错误;
C、拉力所做的有用功:
W有=Gh=600N×3m=1800J;
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=80%。
故C正确;
D、不计绳重和摩擦,作用在绳子自由端的力:
F=;
动滑轮的重为:
G动=3F﹣G=3×250N﹣600N=150N。
故选:ACD。
(多选)15.(3分)一个电热水器的铭牌如图中,把它接在家庭电路中,则( )
A.通过它的电流为4A
B.5min内消耗电能是4400J
C.它的电阻丝电阻为55Ω
D.5min内电流产生的热量是4400J
解:
家庭电路电压220V,电热水器在家庭电路中正常工作,P=P额=880W,U=U额=220V;
A、由P=UI可知,通过它的电流I===4A,故A正确;
B、5min内消耗电能W=Pt=880W×5×60s=2.64×105J,故B错误;
C、由I=可得,它的电阻丝电阻R===55Ω,故C正确;
D、电热水器工作时将电能全部转化为内能,所以5min内电流产生的热量Q=W=2.64×105J,故D错误。
故选:AC。
三、填空题:本题共5小题,每空1分,共18分。
16.(3分)我们常用的手机是靠 电磁波 来传递信息的;我们能从手机中传来声音的 音色 不同分辨出哪一位熟人的声音;充电时的手机与家里其它正在工作的用电器是 并 联的。
解:
手机属于移动电话,它既是电磁波发射台也是电磁波接收台,所以是利用电磁波来传递信息的;
我们从电话中,可以对说话人发声的特点进行判断,依据是不同人说话时音色不同;
充电时的手机与家里其它正在工作的用电器,它们之间互不影响,所以是并联的。
故答案为:电磁波;音色;并。
17.(6分)2023年5月21日,2023长春马拉松(全程距离约为42km)鸣枪开跑,埃塞俄比亚选手阿苏法 博基 凯碧贝以2小时11分44秒的成绩夺得金牌。
(1)据赛会统计,阿苏法 博基 凯碧贝完成前半程所用的时间约为50min,则他前半程的平均速度为 25.2 km/h,他全程做 变速 (选填“匀速”或“变速”)运动。
(2)参赛运动员到达终点后不能立即停下来是由于具有 惯性 ,他们所穿跑步鞋的鞋底都有很明显的花纹,这是通过 增大接触面的粗糙程度 的方法来增大跑步时鞋底与地面间的摩擦力。
(3)选手们把RFID芯片系在鞋带上,通过设在起跑线和终点线的地垫时,芯片里的微型线圈便会切割地垫周围的磁感线而产生电流,使芯片工作并发射电磁波,发送到控制器和计算机进行阅读处理,整个赛程的起止时间便一目了然了。芯片线圈产生电流的原理是 电磁感应 ,生活中工作原理与之相同的是 发电机 。
解:(1)他前半程的平均速度为:v===25.2km/h;他在运动的过程中,运动的速度、方向会发生改变,做的是变速运动;
(2)参赛运动员到达终点后不能立即停下来,是因为运动员具有惯性,仍然要保持原来的运动状态,继续向前运动;
参赛运动员所穿跑步鞋的鞋底都有很明显的花纹,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大跑步时鞋底与地面间的摩擦力;
(3)通过设在起跑线和终点线的地垫时,芯片里的微型线圈便会切割地垫周围的磁感线而产生电流,这是电磁感应现象,发电机、动圈式话筒就是利用电磁感应现象的原理工作的。
故答案为:(1)25.2;变速;(2)惯性;增大接触面的粗糙程度;(3)电磁感应;发电机。
18.(4分)中国古诗词蕴含许多物理知识:
(1)唐代诗人于良史的《春山夜月》中:“掬水月在手,弄花香满衣。”泉水对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的 比热容 较大。“香满衣”这一现象说明分子在不停地做 无规则 运动。
(2)清朝徐骏的《清风涛》中:“清风不识字,何故乱翻书。”“清风”能翻书是因为风使书页上方空气流速大,压强 小 。书页由静止变为运动说明力可以改变物体的 运动状态 。
解:(1)因为水的比热容大,吸收或放出相同热量时,温度变化都较小,因此水可以调节气温;
“香满衣”是因为花香分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象;
(2)根据流体压强和流速的关系可知,风吹过书页的上表面时,使书表面上空气流动速度增大,而导致书上表面压强减小,而书页下表面的压强不变,在上下压强差的作用下,书页会向上翻,故有“清风不识字、何故乱翻书”之说;
清风能翻书,这主要是表明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:(1)比热容;无规则;(2)小;运动状态。
19.(2分)小明坐在行驶的公交车上,以公交车为参照物,公路旁的树是 运动 的,公交车的内燃机在做功冲程将燃料的内能转化为 机械 能。
解:(1)小明坐在行驶的公交车上,以公交车为参照物,公路旁的树与公交车之间的位置不断发生变化,则公路旁的树是运动的;
(2)公交车的内燃机在做功冲程将燃料的内能转化为机械能。
故答案为:运动;机械。
20.(3分)在如图所示的电路中,L标有“3V,0.5A”字样。当S1、S3闭合,S2断开时,L正常发光,此时R与L 并 联;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.2A,则R的阻值为 9 Ω,此时灯泡L两端的电压为 1.2 V。
解:(1)当S1、S3闭合,S2断开时,灯泡L与电阻R并列连接即为并联,电流表测干路电流,
因额定电压下灯泡正常发光,所以,电源的电压U=UL=3V。
(2)由I=可得,灯泡的电阻:
RL===6Ω,
当S2闭合,S1、S3断开时,灯泡L与电阻R串联,电流表测电路中的电流,
由欧姆定律得,此时电路中的总电阻:
R总===15Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R的阻值:
R=R总﹣RL=15Ω﹣6Ω=9Ω。
此时灯泡L两端的电压:
UL′=IRL=0.2A×6Ω=1.2V。
故答案为:并;9;1.2。
四.实验探究题:本题共4小题,共28分
21.(6分)小明通过实验探究水沸腾前后温度随加热时间变化的特点。
(1)他应该通过观察 是否有大量气泡冒出水面 判断水是否沸腾。
(2)小明测量并记录的实验数据如下表所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
温度/℃ 50 57 64 71 78 85 91 96 98 98 98 98 98 98
①由表中的实验数据可知,实验时水面上方的气压 低于 标准大气压(选填“低于”“等于”或“高于”)。
②由表中的实验数据可得出实验结论:水在沸腾前,随加热时间增加,温度不断升高;水在沸腾过程中, 随加热时间增加,温度不变 。
解:(1)水沸腾前,可观察到水中产生少量的气泡,气泡上升时逐渐变小;水沸腾时,可观察到水面产生大量的气泡;
(2)①由表中数据可知,当温度上升到98℃后,水继续吸热但温度不变,这个不变的温度就是水的沸点,故水的沸点为98℃;
一标准大气压下水的沸点为100℃,此时水的沸点低于100℃,根据沸点与气压的关系可知,此时液体上方的气压低于1标准大气压;
②根据表中的数据可知,随着时间的增加,温度不变,故结论为:水沸腾时,随加热时间增加,温度不变。
故答案为:(1)是否有大量气泡冒出水面;(2)①低于;②随加热时间增加,温度不变。
22.(8分)小明利用如图所示的装置测量某物体的密度(该物体的密度不等于水的密度),水的密度ρ水已知,他的实验步骤如下:
①将物块放在已调零的静止于水平桌面的电子秤上,示数稳定后读出电子秤的示数m1,将数据记录在表格中;
②将盛满水的溢水杯放在静止在水平面的电子秤上,示数稳定后读出电子秤的示数m2,将数据记录在表格中;
③将物块轻轻放入②中的溢水杯中(溢出的水用另一容器接收,不会流到电子秤上),示数稳定后读出电子秤的示数m3,将数据记录在表格中;
④利用公式计算出物体的密度,将数据记录在表格中。
(1)若想通过小明的实验方案测量出物体的密度,物体放入水中后必须处于什么样的浮沉状态(写出状态即可)?
(2)请从理论上推导密度计算公式。
解:
(1)实验中采用的等效替代法,用物体排开水的体积来替代物体的体积,所以物体放入水中应该处于沉底状态;
(2)排开水的质量为:m排=m1+m2﹣m3;
物体的体积即排开水的体积:V=V排==;
物体的密度为:ρ==。
故答案为:(1)沉底;(2)见解析。
23.(8分)磁感应强度B用来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉,符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关,小鹭设计了如图甲、乙所示的电路,图甲中电源电压为9伏,R为磁感应电阻,其阻值随磁感应强度变化的关系图如图丙所示。
x(厘米) 1 2 3 4 5 6
I(毫安) 10 12 15 20 30 46
B(特斯拉) 0.98 0.73 0.66 0.61 0.32
(1)当图乙中S2断开,图甲S1闭合时,电流表的示数为 90 毫安。闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,图甲中电流表示数逐渐减小,说明磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐 增大 。
(2)闭合S1和S2,滑片P不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻R,测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I,算出R处磁感应强度B的数值如表。请计算x=5厘米时,B= 0.5 特斯拉。
(3)综合实验数据可以得出:电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而 增大 。
解:(1)当图乙S2断开,图甲S1闭合时,即磁场强度为零,据图丙可知,此时的磁感应电阻R=100Ω,则此时图甲电路中的电流(电流表的示数):I===0.09A=90mA;
闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,变阻器接入电路的电阻变小,电流变大、磁场变强,图甲中电流表的示数逐渐减小,说明磁感应电阻R的电阻变大,据此分析可知:磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐增大;
(2)x=5cm时,由表格数据可知此时电流表示数是I′=30mA=0.03A,
由欧姆定律可得,此时磁感应电阻的阻值:R′===300Ω,由图丙可知,对应的磁感应强度B=0.5T;
(3)综合以上实验数据,分析表格数据可以得出:电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大。
故答案为:(1)90;增大;(2)0.5;(3)增大。
24.(6分)如图所示,探究光的反射规律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成.让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB。
(1)将入射光线AO靠近法线,反射光线OB 靠近 (选填“靠近”或“远离”)法线。改变入射角的大小,反射角也随之改变,但反射角始终 等于 入射角。
(2)让光线沿着BO射向镜面,发现光线沿着OA射出,这说明在反射现象中光路是 可逆 的。
(3)将F板向后折转,则在F板上 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线将 仍然存在 (选填“仍然存在”或“消失”)。这样做的目的是为了验证:反射光线、法线、入射光线 在同一平面内 。
解:(1)在该实验中,将入射光线EO向法线靠近时,会看到反射光线OB也靠近法线;
改变光束的入射方向,使入射角减小,这时反射角也减小,使入射角增大,反射角也增大;分别量出入射角和反射角的度数,发现:反射角始终等于入射角;
(2)让光线逆着OB的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这说明:在反射现象中,光路是可逆的。
(3)若将F板向后折转一定的角度,此时F板和E板不在同一平面内;则在F板上不能看到反射光线,但反射光线将仍然存在,这样做的目的是为了验证:反射光线、法线、入射光线在同一平面内。
故答案为:(1)靠近;等于;(2)可逆;(3)不能;仍然存在;在同一平面内。
五.计算题:本题共3小题,共19分
25.(4分)今年“五一”节,小澜在某景点观看了精彩的跳伞表演,如图所示,运动员在5s的时间内竖直向下匀速降落了20m。若运动员和降落伞作为整体受到的重力为1000N,求这个整体在该过程中:
(1)所受阻力的大小;
(2)所受重力做功的功率。
解:(1)因为运动员竖直向下匀速降落,所以所受阻力和重力是一对平衡力,即f=G=1000N;
(2)下落过程中重力所做的功为:
W=Gh=1000N×20m=20000J;
重力做功的功率为:
P==4000W。
答:(1)所受阻力的大小为1000N;
(2)所受重力做功的功率为4000W。
26.(6分)天然气灶使用方便、经济环保。如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为5kg、温度为20℃的水加热至沸腾。
已知:水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),天然气的热值为3.5×107J/m3。
求:(1)水吸收的热量;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气。
解:
(1)一个标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温t=100℃,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,即Q吸=Q放×η,
天然气完全燃烧放出的热量:
Q放===2.8×106J,
由Q放=Vq得需要天然气的体积:
V===0.08m3。
答:(1)水吸收的热量为1.68×106J;
(2)烧开这壶水需要0.08m3的天然气。
27.(9分)如图所示,电源电压恒定不变,R1=30Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,灯泡的额定电压为3V(忽略灯丝电阻的变化),电压表的量程为0~3V.当S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片移到最右端时,电流表的示数为0.5A;当闭合S,断开S1、S2,滑片P位于中点时,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)当S闭合,S1、S2都断开时,用阻值为10Ω的定值电阻R0替换灯泡,移动滑片P,在保证电路安全的前提下,当电路总功率最大时,定值电阻R0的功率为多大?
解:
(1)S、S1、S2都闭合,滑动变阻器滑片移到最右端时,R1与R2并联,等效电路如图1:
则I1=,I2=,
根据I=I1+I2 可得:
+=I,
+=0.5A,
解得电源电压:
U=6V;
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡L与R2串联接入电路,等效电路如图2:
小灯泡正常发光,UL=3V,此时R2两端电压:
U2=U﹣UL=6V﹣3V=3V,
滑片P位于中点时,接入电路的阻值R2′=10Ω,
电路中的电流:
IL=I2===0.3A;
灯泡的额定功率:
PL=ULIL=3V×0.3A=0.9W。
(3)当S闭合,S1、S2都断开时,用定值电阻R0替换灯泡,等效电路如图3:
电压表的量程为0~3V,则R0两端的电压U0=3V,电路中的电流最大,此时电路的电功率最大,
R的电功率:
P0===0.9W。
答:(1)电源电压为6V;
(2)小灯泡的额定功率为0.9W;
(3)在保证电路安全的前提下,当电路总功率最大时,定值电阻R0的功率为0.9W。