江西省萍乡市安源区2024年中考物理二模试题
一、填空题(本大题共8小题,每小题2分,每空1分,共16分)
1.(2024·安源模拟)北宋诗人、词人黄庭坚(江西诗派的开山鼻祖)的《牧童诗》中写道:“骑牛远远过前村,短笛横吹隔陇闻。”牧童的笛声是由笛中的空气柱 产生的,再通过 传播到诗人耳中。
2.(2024·安源模拟)南昌瓦罐汤远近驰名。瓦罐汤以瓦罐为器(如图),以硬质木炭火恒温煨制约六七小时,汤稠浓,醇香诱人,为赣菜一绝。煨制瓦罐汤时,是通过 的方式增加食材的内能的;瓦罐汤很烫,喝汤时小心烫嘴!这是因为汤的 (选填“内能大”、“温度高”或“热量多”)。
3.(2024·安源模拟)如图所示的插线板中,a接电源,b接台灯,c接手机,两用电器均正常工作,它们是 联的; a 、 b 、 c中电流最大的是
4.(2024·安源模拟)将一瓶矿泉水放在冰箱冷冻室里冷冻,拿出来后,发现矿泉水瓶底部膨胀起来了,如图所示。这说明水结成冰后,密度 (选填“变大”“变小”或“不变”),放置一会后,冰冻的矿泉水瓶外面有一层“水雾”,这是 现象。
5.(2024·安源模拟)如图所示,小男孩在平直路面上驱动滑板向前滑行,发现路旁的建筑往后退,这是以 (选填“地面”或“滑板”)为参照物。滑行时,他的脚不断用力向后蹬地,蹬地后双脚站在滑板上,滑板由于 向前滑行一段距离。
6.(2024·安源模拟)在卡塔尔举行的世界杯上使用了VAR(视频助理裁判技术),利用摄像机镜头跟踪运动员和足球,摄像机镜头是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),运动员射门时,足球向门框上摄像机的镜头靠近的过程中,摄像机中足球的像将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
7.(2024·安源模拟)如图所示为灯泡L和定值电阻R的图像,若将L和R并联在电源电压为6V的电路中,则L与R的电功率之比为 ;若将其串联在电源电压为9V的电路中,则L与R的阻值之比为 。
8.(2024·安源模拟)如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示,其原理类似百叶窗;只能透过一定角度的光线,结构简图如图6丙,两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的 ;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 (选填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。
甲 乙 丙
二、选择题(本大题共6小题,共14分。第9-12小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或多个正确选项,每小题3分,全部选择正确得3分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9.(2024·安源模拟)下列是某同学对生活中涉及的物理量的估测,你认为最符合实际情况的是( )
A.家用电风扇正常工作时的电流约为2A
B.中学生运动后脉搏跳动一次时间约为2s
C.中学生小拇指的长度约为6cm
D.物理书平放在水平桌面(没有露出桌子边缘),对桌面压强约
10.(2024·安源模拟)劳动课已成为中小学的一门独立课程。小明同学积极参加家务劳动,利用周末时间学做菜。关于做菜的过程中涉及的物理知识,下列判断正确的是( )
A.切菜的刀刃做得很锋利是为了增大压力
B.用铁锅烧菜,是利用铁的比热容大
C.小明在给菜加热的过程中菜的内能保持不变
D.做菜时所用的天然气在燃烧时是将化学能转化为内能
11.(2024·安源模拟)如图所示,生活中使用的很多工具的工作原理都可以用我们学过的物理知识解释,下列解释正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲中因为测电笔内有一个非常大的电阻,所以流过人体的电流非常小
B.图乙中工地上使用重垂线来辅助砌墙,是因为重力的方向垂直向下
C.图丙中地板吸盘能够把活动地砖吸住并提起来是因为吸盘表面涂有强力胶
D.图丁中使用碗夹提蒸笼里的食物时,碗夹是一个省力杠杆
12.(2024·安源模拟)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。为定值电阻,为光敏电阻,当有光照射光敏电阻时其阻值变小。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.电阻的阻值变小 B.通过的电流变大
C.电阻两端的电压变大 D.电阻消耗的电功率变小
13.(2024·安源模拟)商场内一种智能电动扶梯如图甲所示,无乘客乘坐电梯时,电动机低速运转,电梯以较小的速度上升;当有乘客乘坐电梯时,电动机高速运转,电梯以较大的速度上升。该电动扶梯内部电路如图乙所示,其中M为带动电梯运转的电动机,为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,电源两端的电压均保持不变。关于这个电路的说法正确的是( )
甲 乙
A.电磁继电器的作用相当于一个开关
B.若电源左端为正极,则电磁铁上端是S极
C.电梯上无乘客时,衔铁与触点1接触,此时电磁铁磁性较弱
D.当电梯上有乘客时,电磁铁磁性增强,吸引衔铁与触点2接触
14.(2024·安源模拟)如图甲所示,超超在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下说法正确的是( )
甲 乙 丙
A.0~3s内推力小于摩擦力
B.3s~6s内木箱处于非平衡状态
C.6s~9s内木箱所受摩擦力大小为3N
D.9s~12s内推力做功的功率大小为6W
三、计算题(本大题共3小题,第15小题7分,第16小题7分,第17小题8分,共22分)
15.(2024·安源模拟)2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车,该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍(不计驾驶员质量),在0.2h内行驶了14km的路程,消耗的氢能源为0.2kg(不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响)。求该测试过程中氢燃料电池车:(已知,g取10N/kg)
(1)该车行驶的平均速度为多少;
(2)牵引力做的功;
(3)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
16.(2024·安源模拟)某同学用实验室的器材和一个湿敏电阻R,将实验室的电压表改装成了一个可以监测湿度的湿度监测仪,如图甲所示为其内部的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图乙所示,求:
甲 乙
(1)空气湿度为0时,湿敏电阻R的阻值和电路中的电流;
(2)该湿度监测仪零刻度线所对应的电压值;
(3)电压表示数为9V时,空气的湿度。
17.(2024·安源模拟)百善孝为先,我们可以从点点滴滴的小事做起。亮亮同学将自己的压岁钱省下来给爷爷买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图所示,它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为3Ω,加热电阻阻值为48.4Ω,电源电压220V稳定不变。
(1)启动按摩功能时,电动机启动,通过电动机线圈的电流为0.1A,按摩10min,电动机线圈产生的热量是多少?
(2)加热电阻正常工作时的电功率是多少?
(3)在足浴盆中加入初温20℃,体积为4L的水,加热电阻正常工作420s,水温升高至40℃,它的电加热效率为多少?[]
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18.(2024·安源模拟)亲爱的同学,请利用你所掌握的实验操作技能解答下列问题。
甲 乙 丙 丁
(1)如图甲所示,被测物体的长度为 ;
(2)如图乙所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置静止在水平桌面上的情景,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)平衡状态,实验中调节杠杆水平平衡,目的是方便测量 。
(3)如图丙所示,秒表外圈示数的单位为 ,此时秒表的示数是 。
(4)如图丁所示,电能表的示数为 kW·h。在某段时间内,转盘转过1800转,则此段时间内用了 度电。
19.(2024·安源模拟)如图甲电路探究“电流与电压和电阻的关系”。器材有:两节新干电池,开关,滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个,电压表和电流表各一个,导线若干。
甲 乙 丙 丁
实验一:探究“电流与电压的关系”
(1)图甲中,电表1应为 表(选填“电压”或“电流”)。为了保护电路,实验开始时,滑动变阻器的滑片P应移动到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)①小堰将5Ω的电阻接入电路,检查电路无误后开始实验,移动滑动变阻器的滑片,依次记录了五组数据,并根据数据绘制如图14乙所示的图像(图中省略了横纵坐标标度),根据图像可得出结论: ;
②测量的5组数据中,滑动变阻器阻值最大的时候是图像中的 点(选填“A”“B”“C”“D”或“E”);
(3)为了使实验结论更具有普遍性,小堰换用10Ω的电阻重复前面操作,得到多组数据,根据实验数据,在相同的坐标系中画出了图像,下列a、b、c图像中,最合理的是 (选填:“a”“b”或“c”);
(a) (b) (c)
(4)实验二:探究“电流与电阻的关系”
小堰将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路,拆下5Ω电阻后,发现电压表、电流表指针偏转如图丙所示,则不规范的操作可能是:
(5)小堰用测量数据绘制图像如图14丁,为了确保实验的顺利进行,选取的滑动变阻器最大阻值至少为 Ω。
20.(2024·安源模拟)在学习了摩擦力知识后,小明和小华想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫,一个弹簧测力计和细线。
甲 乙
(1)为了准确地测量滑动摩擦力的大小,小明认为应该让运动鞋沿水平方向做匀速直线运动,根据 原理,可知拉力大小等于摩擦力,这里用到的实验方法是 法;
(2)小明将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出了弹簧测力计的示数如图甲所示为 N;若实际拉动的过程中没有做到匀速直线运动,则鞋子受到的摩擦力是 (选填“变化”或“不变”)的;
(3)小华经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示),此时鞋底受到 (选填“静”或“滑动”)摩擦力。第一次匀速拉动橡胶垫,弹簧测力计示数为,第二次加速拉出橡胶垫,示数为,则 (选填“>”“=”或“<”);
(4)若要探究不同品牌运动鞋的防滑性能,实验时应该选用 相同的不同品牌运动鞋。
21.(2024·安源模拟)一天,小明用干抹布去擦桌上的水,却很难擦干,妈妈见状拿了另外一块抹布擦,很快就将桌上的水擦干了,他感觉有些奇怪,忙问妈妈是怎么回事。妈妈告诉他说:“我拿的抹布是棉做的,你手里的抹布是涤纶做的。”他不禁想到了一个问题并进行了如下探究。
(1)提出问题: ?
(2)猜想与假设: 。
(3)实验器材:三个相同的烧杯,质量相同的棉布、麻布和涤纶布各一块,足够的水。
进行实验与收集证据:在三个烧杯中分别倒入 的水,分别将三块布放入三个烧杯中让水浸透,然后将三块布取出,从方便和准确的角度看,应观察和比较 ,将现象记录下来。
布料种类 涤纶 麻 棉
杯中所剩水量 最多 较少 最少
布块所含水量 最少 较多 最多
(4)分析与论证:抹布的吸水能力与 有关, 的吸水能力最弱。
(5)评估:炎热的夏天,如果人体皮肤被汗浸渍,会让人觉得很不舒服,因此从吸水能力这个角度来说,应尽量采用 类布料来做夏装。
答案解析部分
1.【答案】振动;空气
【知识点】声音的产生;声音的传播条件
【解析】【解答】牧童的笛声是由笛中的空气柱振动产生的,发出声音由空气传播到诗人耳中。
【分析】声音是由振动产生的;声音的传播需要介质。
2.【答案】热传递;温度高
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】通过热传递的方式可增大物体内能,烫嘴是因为汤的温度高
综上第1空为热传递;第2空为温度高
【分析】根据改变物体内能的方式有热传递和做功填空
改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能,本题目使用火做饭,属于热传递改变物体内能
3.【答案】并;a
【知识点】串、并联电路的设计;并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)根据题意可知这是家庭电路的一部分,在家庭电路中台灯和电风扇是并联的;图中a点在干路上,b、c两点在两条支路上。
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以有Ia=Ib+Ic,则a中的电流最大。
故答案为:并;a。
【分析】根据题意和图示可知,台灯和电风扇并联,a点在干路上,b、c两点在两条支路上,根据并联电路的电流特点求解。
4.【答案】变小;液化
【知识点】液化及液化放热;密度公式及其应用
【解析】【解答】水结成冰后,矿泉水瓶底部膨胀起来,即体积变大,而质量不变,根据可知密度变小了;冰冻的矿泉水瓶外面的一层“水雾”是空气中的水蒸气遇到冷液化成小水滴。
【分析】根据题意可知水反常膨胀,再根据可判断密度的变化;判断物态变化名称的关键是明确物质的初态和末态。
5.【答案】滑板;惯性
【知识点】惯性及其现象;参照物及其选择
【解析】【解答】小男孩向前运动,建筑相对于他不断后退,位置不断改变,所以以滑板为参照物,建筑是后退的;蹬地后双脚站在滑板上,滑板由于惯性,仍要保持原来的运动状态,会向前滑行一段距离。
【分析】运动的物体相对于参照物位置不断改变;一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
6.【答案】凸透镜;变大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】摄像机镜头相当于一个凸透镜,成倒立、缩小的实像;足球向门框上镜头靠近的过程中,物距变小,像距变大,像变大。
【分析】凸透镜的成像规律及应用:,成倒立缩小的实像,应用是照相机。凸透镜成实像时,物近像远像变大。
7.【答案】5:4;1:2
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】将L和R并联在电源电压为6V的电路中,根据并联电路的电压规律可知,L和R两端的电压均等于6V,由图像可知在电压为6V时,通过灯L的电流为0.5A,通过电阻R的电流为0.4A。则L与R的电功率之比为
;
若将L和R串联在电源电压为9V的电路中,根据串联电路的电流规律和电压规律,结合图像可知,当电路中的电流为0.4A时,L两端的电压为3V,R两端的电压为6V,符合串联总电压为9V的条件。则L与R的阻值之比为
。
【分析】串联分压不分流,并联分流不分压;根据图像结合电功率公式P=UI和欧姆定律进行分析。
8.【答案】直线传播;减小
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】由图丙可知,两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的直线传播;此防窥膜贴在手机屏幕上,由于屏幕正上方在可视范围内,所以不能防止上方的窥视;为了让防境效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距。
【分析】光在同种均匀的介质中沿直线传播;此防窥膜贴在手机屏幕上,由于屏幕正上方在可视范围内,所以不能防止上方的窥视;为了让防境效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距。
9.【答案】C
【知识点】时间的估测;长度的估测;压强的大小及其计算;电流的大小
【解析】【解答】A、家用电风扇正常工作时的电流约为0.2A,故A不符合题意;
B、中学生运动后脉搏跳动一次时间约为1s,故B不符合题意;
C、在日常生活中,中学生小拇指的长度约为6cm,故C符合题意;
D、物理课本的重约为2N,平放在桌面上时受力面积约400cm2=4×10-2m2,则对桌面的压强
,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
10.【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能;能量的转化或转移;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、刀刃磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B、炒锅一般用铁制造,主要利用了铁的导热性好,而不是比热容大,故B错误;
C、在炒菜过程中,菜的温度升高,内能增加,故C错误;
D、天然气燃烧是化学能转化为内能的过程,故D正确;
故答案为: D。
【分析】增大压强的方法:压力一定时,通过减小受力面积;受力面积一定时,通过增大压力;铁的导热性好,是做成铁锅的主要原因;一定质量的物体,温度升高时,内能增加;天然气燃烧释放热量,是化学能向内能的转化。
11.【答案】A
【知识点】重力的方向;大气压强的存在;杠杆的分类;测电笔的使用
【解析】【解答】A、火线和大地之间的电压是220V,人站在大地上,加在测电笔和人之间的电压是220V,测电笔和人是串联的,串联的电阻起分担电压的作用,电阻越大,分担的电压越大,测电笔的电阻很大,分担的电压很大,人分担的电压很小电流很小,电压不高于36V,不会对人造成危害,故A正确;
B、工地上使用重垂线来辅助砌墙,是因为重力的方向总是竖直向下的,故B错误;
C、图丙中地板吸盘能够把活动地砖吸住并提起来是因为大气压的作用,故C错误;
D、碗夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D错误;
故答案为:A。
【分析】测电笔的构造:笔尖金属体,阻值很大的电阻,氖管,弹簧,笔尾金属体;重力的方向总是竖直向下的;排净吸盘内的空气,使里面的大气压减小,外界大气压将吸盘压在地上;结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
12.【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】AB、由图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端电压,闭合开关,激光被遮挡瞬间,光敏电阻无光照射,R1阻值变大,总电阻变大,由得,在总电压一定时,电流变小,R1电流变小,故AB不符合题意;
C、在R2电阻一定时,电流变小,由U=IR可知R2两端电压变小,故C不符合题意;
D、电流变小,R2电压变小,由P=UI可知R2消耗的电功率变小,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端电压,闭合开关,激光被遮挡瞬间,光敏电阻无光照射,R阻值变大,总电阻变大,由分析电流变化情况;在R2电阻一定时,电流变小,由欧姆定律可知R2两端电压变化情况;由P=UI可知R2消耗的电功率变化情况。
13.【答案】A,C,D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、电磁继电器是利用低电压、弱电流,控制高电压、强电流的装置,实质相当于一个开关,故A正确;
B、如图,当闭合开关时,若电源左端为正极,电流从电磁铁的下端进入,根据安培定则可以判断电磁铁的下端是S极,上端是N极,故B错误;
C、电梯上无乘客时,压敏电阻的阻值较大,通过电磁铁的电流较小,磁性较弱,衔铁在弹簧的作用下与触点1接触,故C正确;
D、当有人走上电梯后,压敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,电磁铁磁性变强,则衔铁被吸下,衔铁上的触点与触点2接触,则电阻R1不连入电路,电动机两端电压增大为电源电压,通过电动机的电流变大,电动机转速变快,使电梯运动变快,故D正确;
故答案为: ACD。
【分析】根据电磁继电器的工作原理分析;知道电流方向根据安培定则判断电磁铁的磁极;左侧为压敏电阻与电磁铁串联的控制电路,右侧为带动电梯运动的电动机工作电路,当衔铁与触点1接触时,R与电机串联,当衔铁与触点2接触时,电阻R不连入,电动机两端电压增大;根据电梯上有无乘客分析压敏电阻阻值的变化和通过电磁铁电流的变化,从而判定衔铁的位置和电路的工作状态。
14.【答案】B,D
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;摩擦力的大小
【解析】【解答】A、由图丙可知,0~3s内木箱的速度为0,保持静止状态,由二力平衡条件可知,木箱受到的推力和摩擦力相等,故A错误;
B、由图丙可知,3s~6s内木箱的速度变大,因此木箱处于非平衡状态,故B正确;
C、由图丙可知,9s~12s内木箱做匀速直线运动,由图乙可知,此时推力大小为6N,由二力平衡条件可知,此时木箱受到推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即摩擦力:,由图丙可知,6s~9s内木箱的速度变小,但木箱仍然在运动,因此木箱仍然受到地面对它的滑动摩擦力,由于此时木箱对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,由滑动摩擦力的影响因素可知,此时木箱受到的滑动摩擦力不变,因此6s~9s内木箱所受摩擦力大小仍然为6N,故C错误;
D、由图丙可知,9s~12s内木箱的速度为1m/s,推力做功的功率:,故D正确;
故答案为:BD。
【分析】根据图丙可知0~3s内木箱的运动情况,根据二力平衡条件判断推力和摩擦力的大小关系;根据图丙可知3s~6s内木箱的运动情况,进而判断木箱所处的状态;根据图丙可知9s~12s内木箱的运动情况,根据图乙可知此时推力的大小,根据二力平衡条件求出木箱受到的滑动摩擦力大小,根据图丙可知6s~9s内木箱的运动情况分析木箱所受摩擦力情况,根据滑动摩擦力的影响因素分析6s~9s内木箱所受摩擦力大小;根据图丙可知9s~12s内木箱的运动速度大小,根据求9s ~ 12s内推力做功的功率。
15.【答案】(1)解: 该车行驶的平均速度为
答:该车行驶的平均速度为70km/h;
(2)解: 汽车做匀速直线运动,汽车的牵引力
牵引力做的功
答:牵引力做的功1.4×107J;
(3)解: 氢能源燃烧释放的能量
转化为机械能的效率
答:氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率50%。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据求出测试过程中氢燃料电池车的平均速度;
(2)根据求氢燃料电池车的总重力,根据计算出氢燃料电池车匀速行驶时受到的阻力,根据二力平衡条件求出氢燃料电池车的牵引力,根据求出牵引力做的功;
(3)根据求出氢燃料完全燃烧放出的热量,根据求出氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
16.【答案】(1)解: 由乙表可知,当空气湿度为0时,湿敏电阻R对应的阻值为10Ω;
由甲图可知,湿敏电阻R与定值电阻,空气湿度为0时,电路的总电阻为
空气湿度为0时,电路中的电流
答:空气湿度为0时,湿敏电阻R的阻值10Ω;电路中的电流0.4A;
(2)解: 该湿度监测仪零刻线所对应的电压值
答:该湿度监测仪零刻线所对应的电压值4V;
(3)解: 电压表示数为9V时,定值电阻的阻值两端的电压为
根据串联电路电流处处相等的特点,通过湿敏电阻R的电流为
则此时湿敏电阻R的阻值为
由图可知,此时空气的温度为50%。
答:电压表示数为9V时,空气的湿度50%。
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)由乙图可知空气湿度为0时湿敏电阻R的阻值;根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流;
(2)根据计算此时湿敏电阻两端的电压,即该湿度监测仪零刻线所对应的电压值;
(3)由串联电路电压的规律计算当电压表示数为9V时定值电阻的电压,根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时通过电路的电流,根据欧姆定律计算此时湿敏电阻接入电路的阻值,由乙图可知空气的湿度。
17.【答案】(1)解: 由焦耳定律可知,线圈产生的热量Q=I2RMt=(0.1A)2×3Ω×10×60s=18J
答:电动机线圈产生的热量是18J;
(2)解: 加热电阻正常工作时的功率
答:加热电阻正常工作时的功率是1000W;
(3)解: 水的体积V=4L=4×10-3m3
由密度公式可知,水的质量m=ρV=1×103kg/m3×4×10-3m3=4kg
水吸收的热量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(40℃-20℃)=3.36×105J
加热电阻所消耗的电能W=Pt'=1000W×420s=4.2×105J
则足浴盆的加热效率
答:足浴盆的电加热效率为80%。
【知识点】密度公式及其应用;比热容;热机的效率;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)由焦耳定律可求得线圈产生热量;
(2)由电功率公式可知加热电阻正常工作时的功率;
(3)由密度公式的变形式得出水的质量,根据得出水吸收的热量,根据得出加热电阻所消耗的电能,根据效率公式计算出足浴盆的加热效率。
18.【答案】(1)2.75cm
(2)是;力臂
(3)s;140s
(4)201.9;0.5
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用;探究杠杆的平衡条件实验;电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)图中刻度尺分度值为0.1cm,所以物体左端对应的刻度为4.00cm,右端对应的刻度为6.75cm,
所以物体长度为6.75cm-4.00cm=2.75cm;
(2)图中的杠杆静止,所以处于平衡状态;实验中调节杠杆水平平衡,可以使力臂在杠杆上直接读出,目的是方便测量力臂;
(3)秒表外圈示数的单位为s,内圈的单位为min,所以秒表读数为2min+20s=140s;
(4)电能表最后一位为小数,故读数为201.9kW·h;图中电表有参数“3600r/kW·h”,
所以转盘转过1800转的时间内用电量为。
【分析】(1)先明确刻度尺分度值,读出物体左端对应的刻度、右端对应的刻度,即可求出物体长度;
(2)物体静止或做匀速直线运动,则该物体就处于平衡状态;实验中调节杠杆水平平衡,便于在杠杆上直接读出力臂;
(3)秒表外圈示数的单位为s,内圈的单位为min,秒表读数为内圈示数+外圈示数;
(4)电能表最后一位为小数,据此读出电量;根据电表相关参数,可求出转盘转过1800转的时间内用电量。
19.【答案】(1)电压;左
(2)体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;A
(3)b
(4)开关在连接电路时没有断开
(5)12.5
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)电压表应与被测电路并联,电流表应与被测电路串联。由图甲中,电表1并联在电阻R两端,应为电压表。
由图甲知,为了保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,即最左端。
(2) ①由图乙知,因为绘制出电阻R的I-U图象为过原点的直线,所以可得结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
②滑动变阻器阻值最大的时候,电路中的电流最小,所以为A点。
(3)由U=IR可知,当电流一定时,电阻越大,电阻两端的电压越大,所以在I-U图像中,相同的电流下,阻值为10Ω电阻电压为阻值为5Ω电阻电压的2倍,故b符合题意。
(4)如图丙所示,电流表示数为零,表明电路中可能存在断路,电压表接近电源电压,表明电压表与电源两极是通路,则定值电阻存在断路。由题意知,拆下5Ω电阻后,电路断路,电流表示数为零,电压表示数接近电源电压(两节干电池约3V),说明此时电路是通路的,由此可知,小明不规范的操作可能是开关在连接电路时没有断开。
(6)如图丁图像所示,定值电阻两端的电压为U=IR=0.08A×25Ω=0.1A×20Ω=……=0.4A×5Ω=2V;保持不变,根据串联电压规律,变阻器分得的电压为U滑=U-UR=3V-2V=1V;定值电阻最大为25Ω,根据串联电路分压原理可得,解得R滑大=12.5Ω,即滑动变阻器的最大阻值至少为12.5Ω。
【分析】(1)电压表应与被测电路并联,电流表应与被测电路串联;连接电路时为保证电路不出现短路,保护电路安全,开关应断开,电路电阻应调到最大,滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;
(2)根据所画图像为一条过原点的直线分析得出结论,根据串联分压原理进行分析;
(3)在I-U图像中,相同的电流下,阻值为10Ω电阻电压为阻值为5Ω电阻电压的2倍,据此选出正确图像;
(4)电流表示数为零,表明电路中可能存在断路,电压表接近电源电压,表明电压表与电源两极是通路,则定值电阻存在断路,由此分析;
(5)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理分析解答滑动变阻器的最大,根据图线得出结论。
20.【答案】(1)二力平衡;转换
(2)2.6;不变
(3)滑动;=
(4)质量
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验过程中为了得到摩擦力的大小采用了转换法,即:沿水平方向拉动运动鞋做匀速直线运动,此时运动鞋水平方向受到两个力是一对平衡力,所受滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力的大小;
(2)图甲中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.6N;滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动的速度无关,则实际拉动的过程中没有做到匀速运动时,鞋子受到的摩擦力不变;
(3)弹簧测力计和鞋保持静止,拉出鞋下的橡胶垫进行测量,但鞋相对鞋垫间仍是运动的,所以此时鞋底受到是滑动摩擦力;第一次匀速拉动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,所以F1=f;第二次加速拉出橡胶垫,所以拉力F大于摩擦力f,因为压力和接触面的粗糙程度不变,故摩擦力大小不变,故此时测力计的示数 F2= f,所以可得:F1=F2;
(4)若要探究不同品牌运动鞋的防滑性能,需要控制接触面的粗糙程度不同,压力相同,根据F=G=mg可知,实验时应该选用质量相同的不同品牌运动鞋。
【分析】(1)为了获取摩擦力的大小,采用了转换法,当物体做匀速直线运动时,受平衡力,弹簧测力计的拉力与摩擦力相等;
(2)根据弹簧测力计的分度值读出图甲中的示数,滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动的速度无关;
(3)加速拉出橡胶垫时,鞋相对鞋垫间是运动的;当拉动橡胶垫的过程中,鞋子保持静止状态,根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,从而得到两次拉力的关系;
(4)滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关,根据控制变量法分析。
21.【答案】(1)抹布的吸水能力与什么因素有关?
(2)抹布的吸水能力可能与抹布布料种类有关
(3)质量相等;杯中所剩水量
(4)布料种类;涤纶
(5)棉布
【知识点】控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)根据控制变量研究问题的方法,擦干程度即吸水能力为研究内容,变量为布料种类,所以提出问题:抹布的吸水能力是否与抹布布料种类有关
(2)由实际实例提出猜想:抹布的吸水能力与布料种类有关;
(3)布料吸水的多少不易方便准确的看出,所以用转化为一定质量的水被吸收一部分后,剩余的少的,则吸收的多。所以烧杯中要有相同质量的水,看剩余水的多少;
(4)通过对表格数据的分析,能得出结论:抹布的吸水能力与布料种类有关,棉布的吸水能力最好,涤纶的吸水能力最差;
(5)物理知识的应用,结合上面的结论,从吸水能力的角度,较容易得出答案:从吸水能力这个角度来说,应尽量采用棉布类布料来做夏装。
【分析】(1)在妈妈的话里,变化的量是抹布的布料种类,关注的内容是擦干程度不同。根据控制变量研究问题的方法,擦干程度即吸水能力为研究内容,变量为布料种类,所以提出问题:抹布的吸水能力是否与抹布布料种类有关
(2)由实际实例提出猜想,猜想是有依据的,不是胡猜乱想;
(3)布料吸水的多少不易方便准确的看出,所以用转化为一定质量的水被吸收一部分后,剩余的少的,则吸收的多。所以烧杯中要有相同质量的水,看剩余水的多少;
(4)通过对表格数据的分析,能得出结论;
(5)物理知识的运用,结合上面的结论,从吸水能力的角度,较容易得出答案。
1 / 1江西省萍乡市安源区2024年中考物理二模试题
一、填空题(本大题共8小题,每小题2分,每空1分,共16分)
1.(2024·安源模拟)北宋诗人、词人黄庭坚(江西诗派的开山鼻祖)的《牧童诗》中写道:“骑牛远远过前村,短笛横吹隔陇闻。”牧童的笛声是由笛中的空气柱 产生的,再通过 传播到诗人耳中。
【答案】振动;空气
【知识点】声音的产生;声音的传播条件
【解析】【解答】牧童的笛声是由笛中的空气柱振动产生的,发出声音由空气传播到诗人耳中。
【分析】声音是由振动产生的;声音的传播需要介质。
2.(2024·安源模拟)南昌瓦罐汤远近驰名。瓦罐汤以瓦罐为器(如图),以硬质木炭火恒温煨制约六七小时,汤稠浓,醇香诱人,为赣菜一绝。煨制瓦罐汤时,是通过 的方式增加食材的内能的;瓦罐汤很烫,喝汤时小心烫嘴!这是因为汤的 (选填“内能大”、“温度高”或“热量多”)。
【答案】热传递;温度高
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】通过热传递的方式可增大物体内能,烫嘴是因为汤的温度高
综上第1空为热传递;第2空为温度高
【分析】根据改变物体内能的方式有热传递和做功填空
改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能,本题目使用火做饭,属于热传递改变物体内能
3.(2024·安源模拟)如图所示的插线板中,a接电源,b接台灯,c接手机,两用电器均正常工作,它们是 联的; a 、 b 、 c中电流最大的是
【答案】并;a
【知识点】串、并联电路的设计;并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)根据题意可知这是家庭电路的一部分,在家庭电路中台灯和电风扇是并联的;图中a点在干路上,b、c两点在两条支路上。
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以有Ia=Ib+Ic,则a中的电流最大。
故答案为:并;a。
【分析】根据题意和图示可知,台灯和电风扇并联,a点在干路上,b、c两点在两条支路上,根据并联电路的电流特点求解。
4.(2024·安源模拟)将一瓶矿泉水放在冰箱冷冻室里冷冻,拿出来后,发现矿泉水瓶底部膨胀起来了,如图所示。这说明水结成冰后,密度 (选填“变大”“变小”或“不变”),放置一会后,冰冻的矿泉水瓶外面有一层“水雾”,这是 现象。
【答案】变小;液化
【知识点】液化及液化放热;密度公式及其应用
【解析】【解答】水结成冰后,矿泉水瓶底部膨胀起来,即体积变大,而质量不变,根据可知密度变小了;冰冻的矿泉水瓶外面的一层“水雾”是空气中的水蒸气遇到冷液化成小水滴。
【分析】根据题意可知水反常膨胀,再根据可判断密度的变化;判断物态变化名称的关键是明确物质的初态和末态。
5.(2024·安源模拟)如图所示,小男孩在平直路面上驱动滑板向前滑行,发现路旁的建筑往后退,这是以 (选填“地面”或“滑板”)为参照物。滑行时,他的脚不断用力向后蹬地,蹬地后双脚站在滑板上,滑板由于 向前滑行一段距离。
【答案】滑板;惯性
【知识点】惯性及其现象;参照物及其选择
【解析】【解答】小男孩向前运动,建筑相对于他不断后退,位置不断改变,所以以滑板为参照物,建筑是后退的;蹬地后双脚站在滑板上,滑板由于惯性,仍要保持原来的运动状态,会向前滑行一段距离。
【分析】运动的物体相对于参照物位置不断改变;一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
6.(2024·安源模拟)在卡塔尔举行的世界杯上使用了VAR(视频助理裁判技术),利用摄像机镜头跟踪运动员和足球,摄像机镜头是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),运动员射门时,足球向门框上摄像机的镜头靠近的过程中,摄像机中足球的像将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】凸透镜;变大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】摄像机镜头相当于一个凸透镜,成倒立、缩小的实像;足球向门框上镜头靠近的过程中,物距变小,像距变大,像变大。
【分析】凸透镜的成像规律及应用:,成倒立缩小的实像,应用是照相机。凸透镜成实像时,物近像远像变大。
7.(2024·安源模拟)如图所示为灯泡L和定值电阻R的图像,若将L和R并联在电源电压为6V的电路中,则L与R的电功率之比为 ;若将其串联在电源电压为9V的电路中,则L与R的阻值之比为 。
【答案】5:4;1:2
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】将L和R并联在电源电压为6V的电路中,根据并联电路的电压规律可知,L和R两端的电压均等于6V,由图像可知在电压为6V时,通过灯L的电流为0.5A,通过电阻R的电流为0.4A。则L与R的电功率之比为
;
若将L和R串联在电源电压为9V的电路中,根据串联电路的电流规律和电压规律,结合图像可知,当电路中的电流为0.4A时,L两端的电压为3V,R两端的电压为6V,符合串联总电压为9V的条件。则L与R的阻值之比为
。
【分析】串联分压不分流,并联分流不分压;根据图像结合电功率公式P=UI和欧姆定律进行分析。
8.(2024·安源模拟)如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示,其原理类似百叶窗;只能透过一定角度的光线,结构简图如图6丙,两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的 ;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 (选填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。
甲 乙 丙
【答案】直线传播;减小
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】由图丙可知,两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的直线传播;此防窥膜贴在手机屏幕上,由于屏幕正上方在可视范围内,所以不能防止上方的窥视;为了让防境效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距。
【分析】光在同种均匀的介质中沿直线传播;此防窥膜贴在手机屏幕上,由于屏幕正上方在可视范围内,所以不能防止上方的窥视;为了让防境效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距。
二、选择题(本大题共6小题,共14分。第9-12小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或多个正确选项,每小题3分,全部选择正确得3分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9.(2024·安源模拟)下列是某同学对生活中涉及的物理量的估测,你认为最符合实际情况的是( )
A.家用电风扇正常工作时的电流约为2A
B.中学生运动后脉搏跳动一次时间约为2s
C.中学生小拇指的长度约为6cm
D.物理书平放在水平桌面(没有露出桌子边缘),对桌面压强约
【答案】C
【知识点】时间的估测;长度的估测;压强的大小及其计算;电流的大小
【解析】【解答】A、家用电风扇正常工作时的电流约为0.2A,故A不符合题意;
B、中学生运动后脉搏跳动一次时间约为1s,故B不符合题意;
C、在日常生活中,中学生小拇指的长度约为6cm,故C符合题意;
D、物理课本的重约为2N,平放在桌面上时受力面积约400cm2=4×10-2m2,则对桌面的压强
,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
10.(2024·安源模拟)劳动课已成为中小学的一门独立课程。小明同学积极参加家务劳动,利用周末时间学做菜。关于做菜的过程中涉及的物理知识,下列判断正确的是( )
A.切菜的刀刃做得很锋利是为了增大压力
B.用铁锅烧菜,是利用铁的比热容大
C.小明在给菜加热的过程中菜的内能保持不变
D.做菜时所用的天然气在燃烧时是将化学能转化为内能
【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能;能量的转化或转移;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、刀刃磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B、炒锅一般用铁制造,主要利用了铁的导热性好,而不是比热容大,故B错误;
C、在炒菜过程中,菜的温度升高,内能增加,故C错误;
D、天然气燃烧是化学能转化为内能的过程,故D正确;
故答案为: D。
【分析】增大压强的方法:压力一定时,通过减小受力面积;受力面积一定时,通过增大压力;铁的导热性好,是做成铁锅的主要原因;一定质量的物体,温度升高时,内能增加;天然气燃烧释放热量,是化学能向内能的转化。
11.(2024·安源模拟)如图所示,生活中使用的很多工具的工作原理都可以用我们学过的物理知识解释,下列解释正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲中因为测电笔内有一个非常大的电阻,所以流过人体的电流非常小
B.图乙中工地上使用重垂线来辅助砌墙,是因为重力的方向垂直向下
C.图丙中地板吸盘能够把活动地砖吸住并提起来是因为吸盘表面涂有强力胶
D.图丁中使用碗夹提蒸笼里的食物时,碗夹是一个省力杠杆
【答案】A
【知识点】重力的方向;大气压强的存在;杠杆的分类;测电笔的使用
【解析】【解答】A、火线和大地之间的电压是220V,人站在大地上,加在测电笔和人之间的电压是220V,测电笔和人是串联的,串联的电阻起分担电压的作用,电阻越大,分担的电压越大,测电笔的电阻很大,分担的电压很大,人分担的电压很小电流很小,电压不高于36V,不会对人造成危害,故A正确;
B、工地上使用重垂线来辅助砌墙,是因为重力的方向总是竖直向下的,故B错误;
C、图丙中地板吸盘能够把活动地砖吸住并提起来是因为大气压的作用,故C错误;
D、碗夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D错误;
故答案为:A。
【分析】测电笔的构造:笔尖金属体,阻值很大的电阻,氖管,弹簧,笔尾金属体;重力的方向总是竖直向下的;排净吸盘内的空气,使里面的大气压减小,外界大气压将吸盘压在地上;结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
12.(2024·安源模拟)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。为定值电阻,为光敏电阻,当有光照射光敏电阻时其阻值变小。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.电阻的阻值变小 B.通过的电流变大
C.电阻两端的电压变大 D.电阻消耗的电功率变小
【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】AB、由图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端电压,闭合开关,激光被遮挡瞬间,光敏电阻无光照射,R1阻值变大,总电阻变大,由得,在总电压一定时,电流变小,R1电流变小,故AB不符合题意;
C、在R2电阻一定时,电流变小,由U=IR可知R2两端电压变小,故C不符合题意;
D、电流变小,R2电压变小,由P=UI可知R2消耗的电功率变小,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端电压,闭合开关,激光被遮挡瞬间,光敏电阻无光照射,R阻值变大,总电阻变大,由分析电流变化情况;在R2电阻一定时,电流变小,由欧姆定律可知R2两端电压变化情况;由P=UI可知R2消耗的电功率变化情况。
13.(2024·安源模拟)商场内一种智能电动扶梯如图甲所示,无乘客乘坐电梯时,电动机低速运转,电梯以较小的速度上升;当有乘客乘坐电梯时,电动机高速运转,电梯以较大的速度上升。该电动扶梯内部电路如图乙所示,其中M为带动电梯运转的电动机,为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,电源两端的电压均保持不变。关于这个电路的说法正确的是( )
甲 乙
A.电磁继电器的作用相当于一个开关
B.若电源左端为正极,则电磁铁上端是S极
C.电梯上无乘客时,衔铁与触点1接触,此时电磁铁磁性较弱
D.当电梯上有乘客时,电磁铁磁性增强,吸引衔铁与触点2接触
【答案】A,C,D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、电磁继电器是利用低电压、弱电流,控制高电压、强电流的装置,实质相当于一个开关,故A正确;
B、如图,当闭合开关时,若电源左端为正极,电流从电磁铁的下端进入,根据安培定则可以判断电磁铁的下端是S极,上端是N极,故B错误;
C、电梯上无乘客时,压敏电阻的阻值较大,通过电磁铁的电流较小,磁性较弱,衔铁在弹簧的作用下与触点1接触,故C正确;
D、当有人走上电梯后,压敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,电磁铁磁性变强,则衔铁被吸下,衔铁上的触点与触点2接触,则电阻R1不连入电路,电动机两端电压增大为电源电压,通过电动机的电流变大,电动机转速变快,使电梯运动变快,故D正确;
故答案为: ACD。
【分析】根据电磁继电器的工作原理分析;知道电流方向根据安培定则判断电磁铁的磁极;左侧为压敏电阻与电磁铁串联的控制电路,右侧为带动电梯运动的电动机工作电路,当衔铁与触点1接触时,R与电机串联,当衔铁与触点2接触时,电阻R不连入,电动机两端电压增大;根据电梯上有无乘客分析压敏电阻阻值的变化和通过电磁铁电流的变化,从而判定衔铁的位置和电路的工作状态。
14.(2024·安源模拟)如图甲所示,超超在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下说法正确的是( )
甲 乙 丙
A.0~3s内推力小于摩擦力
B.3s~6s内木箱处于非平衡状态
C.6s~9s内木箱所受摩擦力大小为3N
D.9s~12s内推力做功的功率大小为6W
【答案】B,D
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;摩擦力的大小
【解析】【解答】A、由图丙可知,0~3s内木箱的速度为0,保持静止状态,由二力平衡条件可知,木箱受到的推力和摩擦力相等,故A错误;
B、由图丙可知,3s~6s内木箱的速度变大,因此木箱处于非平衡状态,故B正确;
C、由图丙可知,9s~12s内木箱做匀速直线运动,由图乙可知,此时推力大小为6N,由二力平衡条件可知,此时木箱受到推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即摩擦力:,由图丙可知,6s~9s内木箱的速度变小,但木箱仍然在运动,因此木箱仍然受到地面对它的滑动摩擦力,由于此时木箱对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,由滑动摩擦力的影响因素可知,此时木箱受到的滑动摩擦力不变,因此6s~9s内木箱所受摩擦力大小仍然为6N,故C错误;
D、由图丙可知,9s~12s内木箱的速度为1m/s,推力做功的功率:,故D正确;
故答案为:BD。
【分析】根据图丙可知0~3s内木箱的运动情况,根据二力平衡条件判断推力和摩擦力的大小关系;根据图丙可知3s~6s内木箱的运动情况,进而判断木箱所处的状态;根据图丙可知9s~12s内木箱的运动情况,根据图乙可知此时推力的大小,根据二力平衡条件求出木箱受到的滑动摩擦力大小,根据图丙可知6s~9s内木箱的运动情况分析木箱所受摩擦力情况,根据滑动摩擦力的影响因素分析6s~9s内木箱所受摩擦力大小;根据图丙可知9s~12s内木箱的运动速度大小,根据求9s ~ 12s内推力做功的功率。
三、计算题(本大题共3小题,第15小题7分,第16小题7分,第17小题8分,共22分)
15.(2024·安源模拟)2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车,该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍(不计驾驶员质量),在0.2h内行驶了14km的路程,消耗的氢能源为0.2kg(不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响)。求该测试过程中氢燃料电池车:(已知,g取10N/kg)
(1)该车行驶的平均速度为多少;
(2)牵引力做的功;
(3)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
【答案】(1)解: 该车行驶的平均速度为
答:该车行驶的平均速度为70km/h;
(2)解: 汽车做匀速直线运动,汽车的牵引力
牵引力做的功
答:牵引力做的功1.4×107J;
(3)解: 氢能源燃烧释放的能量
转化为机械能的效率
答:氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率50%。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据求出测试过程中氢燃料电池车的平均速度;
(2)根据求氢燃料电池车的总重力,根据计算出氢燃料电池车匀速行驶时受到的阻力,根据二力平衡条件求出氢燃料电池车的牵引力,根据求出牵引力做的功;
(3)根据求出氢燃料完全燃烧放出的热量,根据求出氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
16.(2024·安源模拟)某同学用实验室的器材和一个湿敏电阻R,将实验室的电压表改装成了一个可以监测湿度的湿度监测仪,如图甲所示为其内部的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图乙所示,求:
甲 乙
(1)空气湿度为0时,湿敏电阻R的阻值和电路中的电流;
(2)该湿度监测仪零刻度线所对应的电压值;
(3)电压表示数为9V时,空气的湿度。
【答案】(1)解: 由乙表可知,当空气湿度为0时,湿敏电阻R对应的阻值为10Ω;
由甲图可知,湿敏电阻R与定值电阻,空气湿度为0时,电路的总电阻为
空气湿度为0时,电路中的电流
答:空气湿度为0时,湿敏电阻R的阻值10Ω;电路中的电流0.4A;
(2)解: 该湿度监测仪零刻线所对应的电压值
答:该湿度监测仪零刻线所对应的电压值4V;
(3)解: 电压表示数为9V时,定值电阻的阻值两端的电压为
根据串联电路电流处处相等的特点,通过湿敏电阻R的电流为
则此时湿敏电阻R的阻值为
由图可知,此时空气的温度为50%。
答:电压表示数为9V时,空气的湿度50%。
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)由乙图可知空气湿度为0时湿敏电阻R的阻值;根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流;
(2)根据计算此时湿敏电阻两端的电压,即该湿度监测仪零刻线所对应的电压值;
(3)由串联电路电压的规律计算当电压表示数为9V时定值电阻的电压,根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时通过电路的电流,根据欧姆定律计算此时湿敏电阻接入电路的阻值,由乙图可知空气的湿度。
17.(2024·安源模拟)百善孝为先,我们可以从点点滴滴的小事做起。亮亮同学将自己的压岁钱省下来给爷爷买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图所示,它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为3Ω,加热电阻阻值为48.4Ω,电源电压220V稳定不变。
(1)启动按摩功能时,电动机启动,通过电动机线圈的电流为0.1A,按摩10min,电动机线圈产生的热量是多少?
(2)加热电阻正常工作时的电功率是多少?
(3)在足浴盆中加入初温20℃,体积为4L的水,加热电阻正常工作420s,水温升高至40℃,它的电加热效率为多少?[]
【答案】(1)解: 由焦耳定律可知,线圈产生的热量Q=I2RMt=(0.1A)2×3Ω×10×60s=18J
答:电动机线圈产生的热量是18J;
(2)解: 加热电阻正常工作时的功率
答:加热电阻正常工作时的功率是1000W;
(3)解: 水的体积V=4L=4×10-3m3
由密度公式可知,水的质量m=ρV=1×103kg/m3×4×10-3m3=4kg
水吸收的热量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(40℃-20℃)=3.36×105J
加热电阻所消耗的电能W=Pt'=1000W×420s=4.2×105J
则足浴盆的加热效率
答:足浴盆的电加热效率为80%。
【知识点】密度公式及其应用;比热容;热机的效率;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)由焦耳定律可求得线圈产生热量;
(2)由电功率公式可知加热电阻正常工作时的功率;
(3)由密度公式的变形式得出水的质量,根据得出水吸收的热量,根据得出加热电阻所消耗的电能,根据效率公式计算出足浴盆的加热效率。
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18.(2024·安源模拟)亲爱的同学,请利用你所掌握的实验操作技能解答下列问题。
甲 乙 丙 丁
(1)如图甲所示,被测物体的长度为 ;
(2)如图乙所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置静止在水平桌面上的情景,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)平衡状态,实验中调节杠杆水平平衡,目的是方便测量 。
(3)如图丙所示,秒表外圈示数的单位为 ,此时秒表的示数是 。
(4)如图丁所示,电能表的示数为 kW·h。在某段时间内,转盘转过1800转,则此段时间内用了 度电。
【答案】(1)2.75cm
(2)是;力臂
(3)s;140s
(4)201.9;0.5
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用;探究杠杆的平衡条件实验;电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)图中刻度尺分度值为0.1cm,所以物体左端对应的刻度为4.00cm,右端对应的刻度为6.75cm,
所以物体长度为6.75cm-4.00cm=2.75cm;
(2)图中的杠杆静止,所以处于平衡状态;实验中调节杠杆水平平衡,可以使力臂在杠杆上直接读出,目的是方便测量力臂;
(3)秒表外圈示数的单位为s,内圈的单位为min,所以秒表读数为2min+20s=140s;
(4)电能表最后一位为小数,故读数为201.9kW·h;图中电表有参数“3600r/kW·h”,
所以转盘转过1800转的时间内用电量为。
【分析】(1)先明确刻度尺分度值,读出物体左端对应的刻度、右端对应的刻度,即可求出物体长度;
(2)物体静止或做匀速直线运动,则该物体就处于平衡状态;实验中调节杠杆水平平衡,便于在杠杆上直接读出力臂;
(3)秒表外圈示数的单位为s,内圈的单位为min,秒表读数为内圈示数+外圈示数;
(4)电能表最后一位为小数,据此读出电量;根据电表相关参数,可求出转盘转过1800转的时间内用电量。
19.(2024·安源模拟)如图甲电路探究“电流与电压和电阻的关系”。器材有:两节新干电池,开关,滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个,电压表和电流表各一个,导线若干。
甲 乙 丙 丁
实验一:探究“电流与电压的关系”
(1)图甲中,电表1应为 表(选填“电压”或“电流”)。为了保护电路,实验开始时,滑动变阻器的滑片P应移动到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)①小堰将5Ω的电阻接入电路,检查电路无误后开始实验,移动滑动变阻器的滑片,依次记录了五组数据,并根据数据绘制如图14乙所示的图像(图中省略了横纵坐标标度),根据图像可得出结论: ;
②测量的5组数据中,滑动变阻器阻值最大的时候是图像中的 点(选填“A”“B”“C”“D”或“E”);
(3)为了使实验结论更具有普遍性,小堰换用10Ω的电阻重复前面操作,得到多组数据,根据实验数据,在相同的坐标系中画出了图像,下列a、b、c图像中,最合理的是 (选填:“a”“b”或“c”);
(a) (b) (c)
(4)实验二:探究“电流与电阻的关系”
小堰将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路,拆下5Ω电阻后,发现电压表、电流表指针偏转如图丙所示,则不规范的操作可能是:
(5)小堰用测量数据绘制图像如图14丁,为了确保实验的顺利进行,选取的滑动变阻器最大阻值至少为 Ω。
【答案】(1)电压;左
(2)体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;A
(3)b
(4)开关在连接电路时没有断开
(5)12.5
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)电压表应与被测电路并联,电流表应与被测电路串联。由图甲中,电表1并联在电阻R两端,应为电压表。
由图甲知,为了保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,即最左端。
(2) ①由图乙知,因为绘制出电阻R的I-U图象为过原点的直线,所以可得结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
②滑动变阻器阻值最大的时候,电路中的电流最小,所以为A点。
(3)由U=IR可知,当电流一定时,电阻越大,电阻两端的电压越大,所以在I-U图像中,相同的电流下,阻值为10Ω电阻电压为阻值为5Ω电阻电压的2倍,故b符合题意。
(4)如图丙所示,电流表示数为零,表明电路中可能存在断路,电压表接近电源电压,表明电压表与电源两极是通路,则定值电阻存在断路。由题意知,拆下5Ω电阻后,电路断路,电流表示数为零,电压表示数接近电源电压(两节干电池约3V),说明此时电路是通路的,由此可知,小明不规范的操作可能是开关在连接电路时没有断开。
(6)如图丁图像所示,定值电阻两端的电压为U=IR=0.08A×25Ω=0.1A×20Ω=……=0.4A×5Ω=2V;保持不变,根据串联电压规律,变阻器分得的电压为U滑=U-UR=3V-2V=1V;定值电阻最大为25Ω,根据串联电路分压原理可得,解得R滑大=12.5Ω,即滑动变阻器的最大阻值至少为12.5Ω。
【分析】(1)电压表应与被测电路并联,电流表应与被测电路串联;连接电路时为保证电路不出现短路,保护电路安全,开关应断开,电路电阻应调到最大,滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;
(2)根据所画图像为一条过原点的直线分析得出结论,根据串联分压原理进行分析;
(3)在I-U图像中,相同的电流下,阻值为10Ω电阻电压为阻值为5Ω电阻电压的2倍,据此选出正确图像;
(4)电流表示数为零,表明电路中可能存在断路,电压表接近电源电压,表明电压表与电源两极是通路,则定值电阻存在断路,由此分析;
(5)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理分析解答滑动变阻器的最大,根据图线得出结论。
20.(2024·安源模拟)在学习了摩擦力知识后,小明和小华想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫,一个弹簧测力计和细线。
甲 乙
(1)为了准确地测量滑动摩擦力的大小,小明认为应该让运动鞋沿水平方向做匀速直线运动,根据 原理,可知拉力大小等于摩擦力,这里用到的实验方法是 法;
(2)小明将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出了弹簧测力计的示数如图甲所示为 N;若实际拉动的过程中没有做到匀速直线运动,则鞋子受到的摩擦力是 (选填“变化”或“不变”)的;
(3)小华经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示),此时鞋底受到 (选填“静”或“滑动”)摩擦力。第一次匀速拉动橡胶垫,弹簧测力计示数为,第二次加速拉出橡胶垫,示数为,则 (选填“>”“=”或“<”);
(4)若要探究不同品牌运动鞋的防滑性能,实验时应该选用 相同的不同品牌运动鞋。
【答案】(1)二力平衡;转换
(2)2.6;不变
(3)滑动;=
(4)质量
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验过程中为了得到摩擦力的大小采用了转换法,即:沿水平方向拉动运动鞋做匀速直线运动,此时运动鞋水平方向受到两个力是一对平衡力,所受滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力的大小;
(2)图甲中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.6N;滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动的速度无关,则实际拉动的过程中没有做到匀速运动时,鞋子受到的摩擦力不变;
(3)弹簧测力计和鞋保持静止,拉出鞋下的橡胶垫进行测量,但鞋相对鞋垫间仍是运动的,所以此时鞋底受到是滑动摩擦力;第一次匀速拉动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,所以F1=f;第二次加速拉出橡胶垫,所以拉力F大于摩擦力f,因为压力和接触面的粗糙程度不变,故摩擦力大小不变,故此时测力计的示数 F2= f,所以可得:F1=F2;
(4)若要探究不同品牌运动鞋的防滑性能,需要控制接触面的粗糙程度不同,压力相同,根据F=G=mg可知,实验时应该选用质量相同的不同品牌运动鞋。
【分析】(1)为了获取摩擦力的大小,采用了转换法,当物体做匀速直线运动时,受平衡力,弹簧测力计的拉力与摩擦力相等;
(2)根据弹簧测力计的分度值读出图甲中的示数,滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动的速度无关;
(3)加速拉出橡胶垫时,鞋相对鞋垫间是运动的;当拉动橡胶垫的过程中,鞋子保持静止状态,根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,从而得到两次拉力的关系;
(4)滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关,根据控制变量法分析。
21.(2024·安源模拟)一天,小明用干抹布去擦桌上的水,却很难擦干,妈妈见状拿了另外一块抹布擦,很快就将桌上的水擦干了,他感觉有些奇怪,忙问妈妈是怎么回事。妈妈告诉他说:“我拿的抹布是棉做的,你手里的抹布是涤纶做的。”他不禁想到了一个问题并进行了如下探究。
(1)提出问题: ?
(2)猜想与假设: 。
(3)实验器材:三个相同的烧杯,质量相同的棉布、麻布和涤纶布各一块,足够的水。
进行实验与收集证据:在三个烧杯中分别倒入 的水,分别将三块布放入三个烧杯中让水浸透,然后将三块布取出,从方便和准确的角度看,应观察和比较 ,将现象记录下来。
布料种类 涤纶 麻 棉
杯中所剩水量 最多 较少 最少
布块所含水量 最少 较多 最多
(4)分析与论证:抹布的吸水能力与 有关, 的吸水能力最弱。
(5)评估:炎热的夏天,如果人体皮肤被汗浸渍,会让人觉得很不舒服,因此从吸水能力这个角度来说,应尽量采用 类布料来做夏装。
【答案】(1)抹布的吸水能力与什么因素有关?
(2)抹布的吸水能力可能与抹布布料种类有关
(3)质量相等;杯中所剩水量
(4)布料种类;涤纶
(5)棉布
【知识点】控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)根据控制变量研究问题的方法,擦干程度即吸水能力为研究内容,变量为布料种类,所以提出问题:抹布的吸水能力是否与抹布布料种类有关
(2)由实际实例提出猜想:抹布的吸水能力与布料种类有关;
(3)布料吸水的多少不易方便准确的看出,所以用转化为一定质量的水被吸收一部分后,剩余的少的,则吸收的多。所以烧杯中要有相同质量的水,看剩余水的多少;
(4)通过对表格数据的分析,能得出结论:抹布的吸水能力与布料种类有关,棉布的吸水能力最好,涤纶的吸水能力最差;
(5)物理知识的应用,结合上面的结论,从吸水能力的角度,较容易得出答案:从吸水能力这个角度来说,应尽量采用棉布类布料来做夏装。
【分析】(1)在妈妈的话里,变化的量是抹布的布料种类,关注的内容是擦干程度不同。根据控制变量研究问题的方法,擦干程度即吸水能力为研究内容,变量为布料种类,所以提出问题:抹布的吸水能力是否与抹布布料种类有关
(2)由实际实例提出猜想,猜想是有依据的,不是胡猜乱想;
(3)布料吸水的多少不易方便准确的看出,所以用转化为一定质量的水被吸收一部分后,剩余的少的,则吸收的多。所以烧杯中要有相同质量的水,看剩余水的多少;
(4)通过对表格数据的分析,能得出结论;
(5)物理知识的运用,结合上面的结论,从吸水能力的角度,较容易得出答案。
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