第Ⅰ卷(选择题36分)
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1.下列物理量中,以科学家的名字焦耳作为单位的是( )
A.压强 B.密度 C.功率 D.功
2.光线从空气斜射入水中,若入射角为45 °,则折射角可能为
A.0° B.45° C.60° D.32°
3.下列做法中,目的是为了加快蒸发的是( )
A.用地膜覆盖农田 B.将湿衣服展开后晾在向阳、通风处
C.将蔬菜用保鲜袋装好后放入冰箱 D.用管道输水代替沟渠输水进行农田灌溉
4. 在下列四种情境中,人对物体做功的是( )
A.提着水桶在水平地面上匀速前进 B.举着杠铃原地不动
C.用力推汽车,汽车没动 D.扛着米袋慢慢爬上楼梯
5.下列估测中,最接近实际情况的是( )
A.一位普通中学生的鞋子的长度约为5cm
B.普通中学生课桌的高度约为0.8m
C.一支普通铅笔的质量约为0.5kg
D.一本初中物理教科书的质量约为18g
6.人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。物体经视力正常人眼睛的“凸透镜”成像于视网膜上。对于近视眼患者而言,远处物体经眼睛的“凸透镜”成像的位置和相应的矫正方式是( )
A.像成在视网膜的前方,需配戴凹透镜矫正
B.像成在视网膜的前方,需配戴凸透镜矫正
C.像成在视网膜的后方,需配戴凸透镜矫正
D.像成在视网膜的后方,需配戴凹透镜矫正
7.下列实例中,属于扩散现象的是( )
A.春天的沙尘暴天气,飞沙满天 B.夏天,荷花飘香
C.秋天,落叶缤纷 D.冬天,雪花纷飞
8.图1所示的四种情景中,物体所受重力对物体做功的是( )
9.下列有关力、运动、能的说法中,正确的是( )
A.当物体所受的合力为零时,运动速度一定为零
B.当物体运动速度为零时,物体所受到的合力一定为零
C.当物体运动速度为零时,物体的动能一定为零
D.当物体所受的合力为零时,物体的动能一定为零
10.如图2所示事例中,不属于利用大气压工作的是( )
11.图3所示的电路中,电源两端的电压保持不变,当开关S闭合后,灯L不发光,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,对于此电路可能故障的判断,下列说法中不正确的是( )
A.灯L短路 B.灯L断路
C.滑动变阻器R2断路 D.定值电阻R1断路
12.如图4所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,滑轮组端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连。此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动,此时测力计的示数为450N;在物体B下加挂重为60N的物体C后,用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动,此时物体B上升的速度大小为5cm/s。已知每个滑轮重均为50N,若不计绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.物体A所受滑动摩擦力大小为100N
B.水平向右的力F的大小为400N
C.物体B所受重力为400N
D.拉力F做功的功率为63W
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共12分,每小题3分。每小题选项全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选的不得分)
13.关于内能,下列说法中正确的是( )
A.冬天用热水袋暖手是用热传递的方式改变内能的
B.物体的机械能增加,其内能也一定增加
C.0℃的冰熔化成0℃的水,由于温度不变,所以它的内能不变
D.0℃的物体也具有内能
14.用滑轮组把物体从地面匀速提升h高度,机械效率为。对滑轮组进行处理后,还将该物体从地面匀速提升h高度,机械效率为,发现。则对滑轮组的处理方式( )
A.把动滑轮换轻一些的 B.换粗一点的绳子拉
C.在绳和轮之间加润滑油 D.在轮与轴之间加润滑油
15.下列说法中正确的是( )
A.蹦床运动员由空中下落与蹦床接触后,继续向下运动,到运动员达最低点时其所受合力为零
B.实心球在空中下落的过程中,若不计空气阻力,则其减小的重力势能全部转化为动能
C.踢出去的足球还能在水平地面上继续运动一段距离,是因为足球具有惯性
D.加速运动的物体,其机械能一定增加
16.如图5所示,若x轴表示时间,y轴表示路程,则该图像反映了甲、乙两物体做匀速直线运动路程与时间的关系。若x轴和y轴分别表示其它的物理量,则该图像又可以反映在某种情况下,相应的物理量之间的关系。根据表一、表二所提供的几种物质的比热容和密度,判断下列说法中正确的是( )
物质 比热容/J·(kg·℃)-1 物质 比热容/J·(kg·℃)-1 物质 密度/kg·m-3 物质 密度/kg·m-3
水 4.2×103 冰 2.1×103 纯水 1.0×103 冰 0.9×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103 硫酸 1.8×103 干松木 2.7×103
水银 0.14×103 铁 0.46×103 水银 13.6×103 铜 8.9×103
A.x轴表示物体升高的温度,y轴表示物体吸收的热量,在描绘出等质量的水和冰吸收热量和升高温度关系的图像中,甲应为水的关系图像
B. x轴表示物体升高的温度,y轴表示物体吸收的热量,在描绘出等质量的砂石和铁吸收热量和升高温度关系的图像中,甲应为砂石的关系图像
C.x轴表示体积,y轴表示质量,在描绘出硫酸和冰的质量和体积关系的图像中,甲应为冰的关系图像
D.x轴表示体积,y轴表示质量,在描绘出纯水和干松木的质量和体积关系的图像中,甲应为纯水的关系图像
第Ⅱ卷(非机读卷64分)
三、填空题(共14分,每小题2分)
17.四冲程汽油机在 冲程中,将内能转化为机械能。(选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”)
18.托里拆利实验首先测定了 值。
19.电磁波在真空中传播的速度是 m/s。
20.经验证明:对于人体来说,只有不高于 V的电压才是安全的。
21.如图6所示是飞机机翼的截面图,当飞机在高空中水平飞行时,机翼上方气流的速度 大于机翼下方气流的速度,由此可知机翼上表面所受气体的压强 机翼下表面所受气体的压强。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
22.有甲、乙两根电阻丝和一个输出电压不变的电源。如果将甲、乙两根电阻丝串联后接在这个电源两端,甲、乙两根电阻丝在时间t内产生的热量分别为Q1、Q2;将乙电阻丝单独接在这个电源两端,若不计电阻丝电阻随温度的变化,则乙电阻丝在时间t内产生的热量为 。
23.将一轻质弹簧的两端分别固定在正方体物体A、B表面的中央,把正方体物体B放在水平桌面上,当物体A、B静止时,弹簧的长度比其原长缩短了5cm,如图7甲所示。现将物体A、B 上下倒置,并将它们放入水平桌面上的平底圆柱形容器内,使物体A与容器底接触(不密合),再向容器中缓慢倒入一定量的某种液体,待物体A、B静止时,物体B上表面与液面平行,且有体积露出液面,此时容器底对物体A的支持力为1 N 。已知物体A、B的边长分别为5cm、10cm,物体A、B的密度之比为16:1,圆柱形容器的底面积为150cm2,弹簧原长为10cm,弹簧所受力F的大小与弹簧的形变量Δx(即弹簧的长度与原长的差值的绝对值)的关系如图7乙所示。上述过程中弹簧始终在竖直方向伸缩,且撤去其所受力后,弹簧可以恢复原长。不计弹簧的体积及其所受的浮力,g取10N/kg,则容器内倒入液体的质量是 kg。
四、实验与探究题(共34分,24~27、30~33、35题各2分,28题4分,29、34题各3分, 36题6分)
24.如图8所示,请画出物体A所受重力的示意图。
25.如图9所示,电能表的示数为 kW·h。
26.如图10所示,此时电阻箱接入电路中的电阻值为 Ω。
27.如图11所示,弹簧测力计的示数为 N。
28.小明同学为测定未知液体的密度,设计了下面的实验数据记录表格,表格中已经记录了最初烧杯和未知液体的总质量,图12显示的是他将烧杯中一部分液体倒入量筒后,烧杯和剩余液体的总质量,图13显示的是从烧杯中倒入量筒内未知液体的体积。请根据图中显示的情况,帮助小明完成实验数据表格的填写。
烧杯和液体的总质量m总/g 烧杯和剩余液体的总质量m1/g 倒出液体的质量m2/g 倒出液体的体积V/cm3 液体的密度ρ/g·cm-3
123
29.在探究水沸腾时具有什么特征的实验中,从水温接近90℃时开始计时,每隔1min记录一次温度,其数据如下表所示。
(1)由表中的实验数据可知:水的沸点为 ℃,当水的温度达到沸点后,继续给水加热,水的温度 。(选填“升高”、“不变”或“降低”)
(2)实验中,观察到水沸腾前和沸腾中,水中气泡在上升过程中气泡大小变化的情况不同,则图14中 图是水沸腾前气泡上升的情况示意图。(选填“甲”或“乙”)
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度/℃ 85 87 89 92 94 96 97 98 98 98 98
30.如图15所示,甲、乙是两个演示实验的示意图,甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧,可以使它们结合在一起,即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开。乙图表示的是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,硝化棉燃烧起来。甲图的演示说明分子之间存在相互作用的 (选填“引力”或“斥力”);乙图的演示说明空气被压缩时,其 增大(选填“内能”或“热量”),温度升高。
31.定值电阻R消耗的电功率P随其两端的电压U变化的图像如图16所示。请根据图像判断:当电阻R消耗的电功率P为4W时,R两端的电压U为 V。
32.在探究凸透镜成像规律时,首先将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到同一水平线上,然后将凸透镜A固定在光具座上40cm刻线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处,移动光屏,当光屏移动到100cm刻线处时,烛焰在光屏上成清晰的像,如图17所示,则该像是倒立、 的实像(选填“放大”或“缩小”)。
保持凸透镜A位置不变,先将点燃的蜡烛沿着光具座移动到光具座上35cm刻线处,再沿着光具座左右移动光屏,始终看不到烛焰的像,其原因可能是 。
33.小明想探究物体所受浮力与物体排开液体体积的关系。实验过程中,小明保持液体密度ρ液不变,然后改变物体排开液体的体积V排,分别测量出浮力F浮和排开液体的体积V排的数据如下表所示。请你根据实验条件和实验数据归纳出浮力F浮与排开液体的体积V排的关系:在 的条件下,F浮 = 。
V排/cm3 100 200 300 400 500 600
F浮/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.9 5.88
34. 小芳在家中照平面镜时,发现她在镜中的像 “近大远小”,于是她认为:物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离有关。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验,说明小芳的观点是不正确的。
(1)写出你选用的物品或实验器材;(2)简述实验过程及实验现象。
35.小明想利用一块电流表和一只电阻箱测量电阻Rx的阻值。实验中他选择了符合实验要求的电源以及滑动变阻器RP,并完成了实验电路的部分连接,如图18所示。
小明设计的实验电路的要求是:闭合开关S1、S3,断开开关S2,电流表测量通过电阻Rx的电流,调节滑动变阻器RP接入电路的阻值,使电流表的示数为合适值I;保持滑动变阻器RP接入电路的阻值不变,断开开关S3,闭合开关S1、S2,调节电阻箱接入电路的电阻值,使电流表的示数仍为I。此时电阻箱接入电路的电阻值为R0。
(1)请你根据小明的设计要求只添加两根导线完成图18所示的实验电路的连接;
(2)上述实验过程中,待测电阻Rx与R0的关系式为Rx=。
36.实验桌上有满足实验需要的如下器材:如图19所示的一套固定在铁架台上且带有刻度的杠杆、一个升降台上放有一只足够深的透明圆柱形容器,容器内装有足量的水、两块重力均为G、底面积均为S且侧面贴有刻度的长方体铁块(其上表面有可拴细线的小孔)、轻细线。
请你利用上述器材设计一个实验证明:在液体密度一定的条件下,液体内部向上的压强与液体的深度成正比。请写出实验步骤,画出实验数据记录表。
五、计算题(共16分,37题3分,38题6分,39题7分)
37.密度为4×103kg/m3、体积为5×10-4m3的合金块浸没在水中,求:
(1)合金块受到的浮力F浮。
(2)合金块所受重力与浮力的合力F的大小与方向。
38.如图20所示,电源两端电压U保持不变。当开关S1、S2闭合、S3、S4断开时,电路中仅有L2灯正常发光,电流表的示数为I1;当开关S1、S3闭合、S2、S4断开时,电路中仅有 L4灯正常发光,其两端电压为12V,此时L2灯消耗的功率为2.4W,电流表的示数为I2;当开关S1、S4闭合、S2、S3断开时,电路中仅有L1灯正常发光,电流表的示数为I3。已知U=24V,L1、L2、L3三盏灯的额定电压可能为18V、12V、6V或2.5V 。以上三种工作电路中电流由大到小的比值为6:3:2。不计灯丝电阻随温度的变化,各盏灯工作过程中均不超过其额定电压。求:
(1)I1与I2的比值;
(2)请通过计算分别确定L1、L2、L3灯的额定电压和额定功率值。
39.图21甲是某科技小组设计的滑轮组模型装置。在底面积为800cm2的圆柱形容器中装有密度为的液体,边长为20 cm的正立方体物块M完全浸没在液体中匀速竖直上升时,滑轮组的机械效率为;密度为的物块M全部露出液面后匀速竖直上升时,滑轮组的机械效率为,与之比为8:9。滑轮的质量、且,细绳的质量、滑轮与轴之间的摩擦、液体对物块M的阻力均忽略不计,液体与物块M的质量与体积关系的图像如图22乙示。(g取10N/kg)(人的质量为60kg,与地面的接触面积为300cm2)
求: (1)物块M离开液面后,液体对容器底部的压强变化了多少?
(2) 物块M露出液面前人对地面的压强P;
(3) 离开液面后如果物块M以0.1m/s的速度匀速上升时,人所提供的拉力的功率。
参考答案
一、单项选择题(共24分,每小题2分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 D D B D B A B D C A B D
二、多项选择题(共12分,每小题3分,全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选的不得分)
题 号 13 14 15 16
答 案 A D ACD BC ABD
三、填空题(共14分,每小题2分)
题号 答案 题号 答案
17 做功 18 大气压
19 3108 20 36
21 小于 22
23 4.84
四、实验与探究题(共34分,24~27、30~33、35题各2分,28题4分,29、34题各3分,36题6分)
24.如图1所示(2分)
25.8272.6 (2分)
26.2012(2分)
27.2.4(2分)
28.71,52,40,1.3(4分)
29.(1)98,不变(2分) (2)乙(1分)
30.引力,内能(2分)
31.20(2分)
32.放大,像为虚像 (2分)(其他答案正确均可得分)
33.ρ液不变(一定), V排(或V排)(2分)
34.实验器材:两段完全相同的蜡烛,薄透明平板玻璃。(1分)
实验过程及现象:将薄透明平板玻璃垂直水平桌面放置,蜡烛A放在玻璃板前,使蜡烛B与蜡烛A的像A'完全重合;改变蜡烛A到玻璃板的距离,仍然能使蜡烛B与蜡烛A的像A'完全重合。说明小芳的观点是错误的。(2分)
(说明:不点燃蜡烛同样得分;其他物品完成实验,正确均可得分。)
35.(1)见图2(说明:电流表量程选取不限。)(1分)(2)R0(1分)
36.实验步骤:
(1)调节杠杆在水平位置平衡,用轻细线拴好两铁块并做好绳套,将两个铁块分别套在杠杆两端5cm刻度处,使其保持水平平衡;(1分)
(2)使左边铁块一部分浸入升降台上透明圆柱形容器内的水中,并保持铁块上表面与水面相平(不写此条不扣分),调节右边铁块绳套在杠杆上的位置,使杠杆保持水平平衡,读出此时左、右两个铁块的绳套到杠杆0刻线的距离L0、L,以及左边铁块下底浸入水中的深度h,将L0、L、h的数据记录在实验记录表中;(1分)
(3)保持左边铁块绳套在杠杆上的位置不变,使升降台升高一段距离,增加左边铁块下底浸入水中的深度,仍然让左边铁块一部分浸入水中且保持其上表面与水面相平,调节右边铁块绳套在杠杆上的位置,使杠杆保持水平平衡,读出此时右边铁块的绳套到杠杆0刻线的距离L和左边铁块下底浸入水中的深度h,将L、h的数据记录在实验记录表中;(1分)
(4)仿照步骤(3),再做4次实验;(1分)
(5)根据分别计算出6次实验左边铁块下底所受液体的压强,并分别记录在实验记录表中。(1分)
实验记录表:(1分)
G/N
S/m2
L0/m
L/m
h/m
p/Pa
(其他答案正确均可得分)
五、计算题(共16分,37题3分,38题6分,39题7分)
37.解:(1)5N
(2)15N,竖直向下
38. 解:(1)当开关S1、S2闭合,开关S3、S4断开时,等效电路如图3甲所示;
当开关S1、S3闭合,开关S2、S4断开时,等效电路如图3乙所示;
当开关S1、S4闭合,开关S2、S3断开时,等效电路如图3丙所示。(等效电路1分)
L2在图甲中正常工作,在图乙中工作电压低于甲图,所以I1>I2,
L1在图丙中正常工作,在图甲中工作电压低于丙图,所以I3>I1,
所以工作电路的三种状态中,电流关系为I3>I1>I2, (1分)
所以I1:I2=3:2 (1分)
(2)图乙中U=24V ,UL4额=12V,根据串联电路电压关系可知U2=12V,P2=2.4W
根据P2=I2 U2,解得I2=0.2 A
由I3:I1:I2=6: 3: 2 , 解得I1=0.3A I3=0.6A (1分)
图乙中L2灯没有正常发光,所以其额定电压大于12V,则L2灯额定电压UL2额=18V。
甲图中L2灯正常发光,UL2额=18V,L1灯两端电压为U1=6V,由于此时L1灯不正常发光,所以其额定电压可能为UL1额=12V或UL1额=18V
图丙中,L1灯正常发光,若UL1额=12V,则I1: I3=1:2,若UL1额=18V,则I1: I3=1:3,此种情况不符合已知电流关系,所以L1灯的额定电压必为12V。
图丙中,L1灯正常发光,UL1额=12V,U3=12V,而L3灯不正常发光,则L3灯的额定电压必为18 V。(1分)
图甲可得R2 = = = 60Ω,R2=3R1,R1 = 20Ω,图乙中R2= R4,图丙中R1 = R3=20Ω,
根据P = 解得L1、L2、L3灯的额定功率分别为PL1额=7.2W,PL2额=5.4W,PL3额=16.2W
L1灯的额定电压和额定功率分别为12V,7.2W;
L2灯的额定电压和额定功率分别为18V, 5.4W;
L3灯的额定电压和额定功率分别为18V,16.2W。(1分)
(其他解法正确均可相应得分)
39解:由图像可知:,
(1)物块M离开液面后,容器内液面下降了
对容器底的压强变化了
………(1分)
(2)M完全浸没在液体中匀速上升时, M、滑轮D、C和人的受力情况分析如图示:M全部露出液面后匀速上升时, M、滑轮D、C和人受力情况分析如图所示………(1分)
物块M的重力
物块M在液体中受到的浮力F浮
;
┄┄┄①
┄┄┄②
设物块M露出液面前、后上升的高度均为h
┄┄┄③………(1分)
┄┄┄④
┄┄┄⑤
┄┄┄⑥………(1分)
∵,联立③⑥两式可得即,
∴解得:………(1分)
将分别代入以上各式可得,;
物块M露出液面前人对地面的压强………(1分)
(3)人所提供的拉力的功率………(1分)
(其他解法正确的,均可相应得分)
图1
B
C
D
A
苹果加速下落
汽车在水平路面上缓慢拐弯
人用力推车没有推动
赛车在水平路面上做直线运动
B
C
D
A
图2
用吸盘搬运玻璃
用离心式水泵把水抽到高处
用回水管的“水封”隔臭气
用注射器吸取药液
L
V
R2
R1
P
S
图3
图4
A
测力计
B
图5
x
y
甲
乙
图乙
2
F/N
4
6
8
0
Δx/cm
2
4
1
3
图甲
A
B
图7
图6
A
图8
1
100
1000
10
图10
图11
0
1
N
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
图9
10
20
30
40
50
mL
图13
50g 20g
0 1 2 3 4 5g
图12
图14
甲
乙
图16
P/W
U/V
0
10
20
30
40
50
60
5
10
15
20
25
30
35
图15
甲
乙
图17
A
0
c m
50
100
90
80
70
60
40
30
20
10
图18
S2
Rx
S1
RP
电阻箱
S3
R
5cm
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
金属块1
金属块2
升降台
细线
图19
容器
图20
S1
L1
L4
L2
L3
S2
S4
S3
A
M
B
C
D
图21甲 图21乙
图1
A
G
图2
S2
RX
S1
RP
电阻箱
S3
R
图3
UL2额
甲
U=24V
I1
L1
L2
乙
U=24V
I2
L2
L4
丙
U=24V
I3
L1
L3
UL4额
UL1额
U2
U1
U3
GM
M
F浮
T1
D
3FD1
GD
C
GC
2FC1
N1
G人
GM
M
T2
D
3FD2
GD
C
GC
2FC2
N2
G人
38题答图甲 38题答图乙