2025年初中学业水平考试模拟试题(三)
1.B [一中学生的质量约为50 kg,其重力约为G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N,故A不符合实际;教室里课桌高度约为80 cm,故B符合实际;中学生的步行速度约为1 m/s,故C不符合实际;标准大气压约为1.01×105 Pa,大气压与海拔高度、天气等因素有关,教室内的气压约等于1个标准大气压,肯定远大于1.01×103 Pa,故D不符合实际。故选B。]
2.C [声音的传播速度与介质和温度都有关,声音在气体中传播的最慢,在液体中传播较快,在固体中传播最快,故A错误;“轻声细语”指的声音的响度小,故B错误;声音既可以传递信息,又可以传递能量,故C正确;敲锣时锣面振动的幅度越大,响度越大,故D错误。故选C。]
3.C [物质由固态变为液态叫熔化。加热烘烤后,蜂蜡由固态变为液态,熔化后全部流失,使整个铸件模型变成空壳。故选C。]
4.A [池底反射的光线由水中斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得池底变浅了,故A正确;日食和月食是由光的直线传播形成的,故B错误;湖面上映出白云的“倒影”属于平面镜成像,利用的是光的反射原理,故C错误;教室里的同学之所以能看到黑板上的字,是因为光线在这里发生了漫反射,故D错误。故选A。]
5.A [电水壶的金属外壳必须接地,应采用三脚插头及三孔插座,可以防止外壳漏电时发生触电事故,故A符合安全用电原则;用湿手触摸开关时,生活用水属于导体,有可能使电流通过水传到人体上,使人体触电,十分危险,故B不符合安全用电原则;生活用水是导体,电线上晾衣服,易发生触电事故,故C不符合安全用电原则;插座的两个插孔分别接触火线和零线,手指触碰会发生触电事故,故D不符合安全用电原则。故选A。]
6.D [A项中两灯泡并联,电流表接在干路中,测量的是干路中的电流,不能直接测量通过灯L1的电流,故A不符合题意;B项中两灯泡并联,电流表位于L1支路,但电流表的正负接线柱接反了,不能测量通过灯L1的电流,故B不符合题意;C项中两灯泡并联,一个电流表接在干路中,量的是干路中的电流;另一个电流表串联在L2所在支路,测量通过灯L2的电流,利用并联电路的电流特点可求通过灯L1的电流,但不能直接测量通过灯L1的电流,故C不符合题意;D项中两灯泡并联,电流表位于L1支路,且电流表的正负接线柱连接正确,能直接测量通过灯L1的电流,故D符合题意。故选D。]
7.C [用钎子用力杵冰面,冰车能加速向前滑行是由于钎子给冰面的力与冰面给钎子的力是一对相互作用力,大小相同,故A错误;小明停止用力后,冰车能继续向前滑行是因为冰车具有惯性,仍要保持原来的运动状态,但惯性不是力,故B错误;扔掉钎子,冰车在滑行的过程中,人受到的重力和冰车对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上,是一对平衡力,故C正确;停止用力后,若一切物体的重力都消失,则冰车对冰面的压力、冰面对冰车的支持力消失,冰面对冰车的摩擦力消失,即冰车不受力的作用,根据牛顿第一定律可知,小明和冰车一起向前做匀速直线运动,故D错误。故选C。]
8.C [根据电路图可知,两灯泡并联,电流表A测量L2电流,电压表测量L1或L2两端电压或电源电压;闭合开关S,发现只有一盏灯亮,这说明一条支路出现了断路故障,由于电压表始终测量的是电源电压,电源电压不变,所以电压表示数不变,则电流表的示数变为0,所以故障是灯L2断路。故选C。]
9.A [火箭刚起飞时加速上升阶段,卫星的高度增加,克服重力做功越来越多,故A正确;火箭刚起飞时加速上升阶段,卫星的质量不变,高度增加,重力势能增加,速度增大,动能增大,故B错误;卫星的速度变化,卫星处于非平衡态,受非平衡力作用,故C错误;根据牛顿第一定律,若外力全部消失,运动的卫星将保持原来的运动状态,继续运动,即做匀速直线运动,故D错误。故选A。]
10.A [在“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时,保持压力不变,改变受力面积,这实验用了控制变量法。“探究物体动能的大小与速度的关系”时,让同一小车由斜面的不同高度静止滑下,控制了小车的质量相同,本实验用了控制变量法,故A正确;“探究杠杆平衡的条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量,是为了总结普遍规律,故B错误;计算高速列车由泰安到北京全程的平均速度时,忽略列车的长度,没有运用控制变量法,故C错误;认识光现象时,用光线描述光的传播路径和方向,实验用了模型法,故D错误。故选A。]
11.B [用塑料管把瓶中的饮料吸到嘴里这是利用了大气压强的原理,故①错误;给装水的试管加热,水沸腾后水蒸气将橡胶塞冲开,水蒸气的内能转化成橡胶塞的机械能,故②错误;奥斯特实验中通电导线周围小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故③正确;闭合开关后U形磁体保持静止,导线ab从题图所示位置竖直向上运动时,没有切割磁感线,灵敏电流计指针将不会发生偏转,故④错误。故选B。]
12.D [平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上的一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以该凸透镜的焦距为f=15 cm-0=15 cm,故A正确;由题图乙可知,此时物距大于像距,凸透镜成实像时,若物距大于像距,则成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理工作的,故B正确;将蜡烛靠近凸透镜,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜,故C正确;保持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用焦距更小的凸透镜,相当于增大物距,减小像距,需要将光屏向左移动才能再次出现清晰的像,故D错误。]
13.B [物体吸收热量时内能增加,但温度不一定升高,比如晶体在熔化过程中,吸热但温度不变,故①错误;在热水中滴入墨水,热水很快变色,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故②正确;古人钻木取火,是通过做功的方式使物体内能增加,故③错误;质量相同的水和沙石,如果吸收相同的热量,因水的比热容大,所以由Q=cmΔt可知,水升高的温度比沙石的小,故④正确。故选B。]
14.D [物体A对B的压力等于A的重力,物体B对桌面的压力等于AB的重力之和;两个物体都是正方体,A和B的接触面积是A的底面积,也就是A边长的平方,B和桌面的接触面积是B的底面积,也就是B边长的平方。物体A对B的压力与物体B对桌面的压力之比===,故①错误,②正确;正方体物体A对B的压强pA====,正方体物体B对桌面的压强pB====,由题意可知pB=pA,即=,解得2LA=LB,根据重力公式和密度公式可得,物体对接触面的压强p====,所以pA==ρALAg,pB==g=2ρBLAg+g,因pB=pA,所以ρALAg=2ρBLAg+g,解得=,故③错误,④正确。故选D。]
15.D [小灯泡上标有“3 V 1.5 W”字样,根据P=UI=可知,灯泡的电阻为RL===6 Ω, 当S闭合,S1、S2都断开时,灯泡与滑动变阻器Rx串联,电流表测电路中的电流,当滑片滑至中点时,电流表的示数为0.4 A,则电源电压为U=UL′+Ux=I1RL+I1×Rx=0.4 A×6 Ω+0.4 A××18 Ω=6 V,故①正确;小灯泡上标有“3 V 1.5 W”字样,根据P=UI可知,灯泡额定电流为IL===0.5 A,电流表的量程为“0~0.6 A”,故电路中最大电流为I大=0.5 A,则电路消耗的最大功率为P1=UI大=6 V×0.5 A=3 W,故②错误;当S、S1、S2都闭合时,灯泡被短路,R0与Rx并联,电流表测干路电流,通过R0的电流为I0===0.2 A,因电流表的量程为“0~0.6 A”,为保证电路元件安全,通过滑动变阻器的最大电流为I大′=I-I0=0.6 A-0.2 A=0.4 A,则滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2===15 Ω,故③正确;当滑动变阻器全部接入电路时,通过滑动变阻器的最小电流为Ix小=== A,电路中最小电流为I小=I0+Ix小=0.2 A+ A= A,此时电路消耗总功率最小为P2=UI小=6 V× A=3.2 W,故④正确。故选D。]
16.解析:题图所示刻度尺1 cm分为10个小刻度,分度值为1 mm;木块起始端对应的刻度值为0 cm,末端对应的刻度值为3.00 cm,木块长度为3.00 cm。
答案:3.00
17.解析:由于热水的温度高,分子运动剧烈,在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,会看到热水中的墨水扩散得快。这表明分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
答案:热水中的墨水扩散得快
18.解析:有些人的眼睛只能看清远处的物体而看不清近处的物体,说明此人是远视眼,需要配戴凸透镜进行矫正,利用凸透镜对光的会聚作用,把光线的会聚点移到视网膜上,呈现一个清晰的像。
答案:凸透镜 会聚
19.解析:由题知,小红同学先后用的力F大小相同,木箱分别在甲、乙两个表面上移动的距离s相同,根据W=Fs可知,力F在这两个过程中所做的功大小相等,即W甲=W乙。
答案:=
20.解析:由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,当OA作为动力臂时,动力臂最长,力F最小;由图知动力的方向应该向上,过点A垂直于OA向上作出最小动力示意图。
答案:如图所示
21.解析:过光心的入射光线经凹透镜折射后方向不变,指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。
答案:如图所示
22.解析:(1)根据温度计的使用规则,装置图中的错误是:温度计的玻璃泡碰到了烧杯的底部。
(2)水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升、体积变大,所以题图丙反映水沸腾时的情形。
(3)根据题图丁可知,沸腾前,水的温度不断上升,沸腾时,继续吸热,但水的温度保持不变。
(4)观察题图丁可知,在装置相同的情况下,a升温快、b升温慢,a组水的质量小于b组水的质量。
(5)由题图丁可知,水沸腾后温度保持在98 ℃不变,即沸点是98 ℃;标准大气压下水的沸点是100 ℃,且沸点随气压降低而降低,所以当地大气压低于1个标准大气压。
答案:(1)温度计的玻璃泡触碰到了烧杯底 (2)丙 (3)不变 (4)a (5)低于
23.解析:(1)由题意知,杠杆静止,说明杠杆受力平衡,所以处于平衡状态;题图甲中,杠杆的重力作用线过支点,将左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆仍能平衡。
(2)①由表中数据可知,每一组动力与动力臂的乘积都与其阻力与阻力臂的乘积相等,故可得出杠杆平衡的条件是F1l1=F2l2。②在右侧钩码下端加挂一个钩码,则3G×12 cm<3G×18 cm,所以杠杆右端将下沉。
(3)水桶盛满水后,阻力与阻力臂的乘积变大,根据杠杆的平衡条件,为减小人向上提水的拉力,可以增大石块的重力(质量),也可以向左移动杠杆的支点,减小阻力臂,增大动力臂,从而减小人向上提水的拉力。
答案:(1)平衡 (2)仍能 (3)F1l1=F2l2 右端下沉 (4)增大 左
24.解析:(1)小灯泡额定电压为2.5 V,电阻约为10 Ω,则小灯泡正常工作时通过电路的电流为I=IL===0.25 A,根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑===14 Ω>10 Ω,故选B滑动变阻器。
(2)为了保护电路,开关在电路连接时应处于断开状态。
(3)滑片向左滑动时,小灯泡发光变亮,说明电路中电流变大,变阻器电阻变小,故变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如图所示。
(4)由题图乙可知,当灯泡两端电压为2.5 V时,通过灯泡的额定电流为0.24 A,则小灯泡额定功率为P=UI=2.5 V×0.24 A=0.6 W。
(5)实验步骤:①闭合开关S,将开关S2接b,调节R2的滑片,使电压表的示数为2.5 V时,小灯泡正常发光;②保持R2的滑片位置不动,闭合开关S,将开关S1接a,此时电压表的示数为3 V;③在步骤①中,灯泡与滑动变阻器串联,R1被短路,电压表测灯泡两端的电压,电压表的示数为2.5 V时,小灯泡正常发光;在步骤②中,R1与滑动变阻器串联,灯泡被短路,电压表测定值电阻两端的电压,此时电路中的电流为I1===0.15 A,由串联电路的规律,滑动变阻器连入电路的电阻为R2===10 Ω,在①中,由串联电路的规律和欧姆定律可知,灯泡的额定电流为I额===0.2 A,小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5 V×0.2 A=0.5 W。
答案:(1)B (2)断开 (3)见解析图 (4)0.6
(5)①b 2.5 ③0.5
25.解析:(1)以20 m/s的速度匀速行驶了 54 km,行驶过程中汽车所用的时间为t===2 700 s,此次行驶过程中牵引力做的功W=Pt=20×103 W×2 700 s=5.4×107 J。
(2)已知汽油的热值4.5×107 J/kg,完全燃烧4 kg的汽油放出的热量Q=qm=4.5×107 J/kg×4 kg=1.8×108 J。
(3)该款汽车发动机的效率η=×100%=×100%=30%。
答案:(1)此次行驶过程中牵引力做的功为5.4×107J
(2)完全燃烧4 kg的汽油放出的热量为1.8×108 J
(3)该款汽车发动机的效率为30%
26.解析:(1)由漂浮条件可知,木块漂浮时受到的浮力F浮=G木=m木g=0.2 kg×10 N/kg=2 N。
(2)若水深为0.4 m,则容器底受到水的压强p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=4×103 Pa。
(3)当木块浸没时,木块受到的浮力最大,所需的拉力F最大,此时木块排开水的体积V排=V=1×10-3 m3,此时木块受到的浮力F浮′=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N,此时木块受到向上的浮力、向下的重力和拉力作用,而定滑轮只改变力的方向,根据力的平衡条件可得F浮′=G木+F最大,所以最大拉力F最大=F浮′-G木=10 N-2 N=8 N。
(4)木块从受到绳的拉力为0时到被细绳拉到完全浸没,即木块从漂浮到被细绳拉到完全浸没,水对容器底压力的变化量等于木块排开水的重力变化量(即木块受到的浮力变化量),则ΔF=ΔF浮=F浮′-F浮=10 N-2 N=8 N,容器底部受到水的压强的变化量Δp===200 Pa。
答案:(1)未加细绳时,木块漂浮时受到的浮力为2 N (2)若水深为0.4 m,则容器底部受到的水的压强为4×103 Pa (3)拉力F的最大值为8 N (4)木块从受到绳的拉力为0时到被细绳拉到完全浸没时,容器底部受到水的压强的变化量为200 Pa
27.解析:(1)当蓄水池处于最低水位时,水对蓄水池底部的压强为p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.5 m=5×103 Pa。
(2)分析电路可知,控制电路中R1、R2串联,电流表测电路电流,由表格数据可知,当蓄水池处于最低水位时,R2=260 Ω,此时电流表示数为0.04 A,则控制电路总电阻为R总===300 Ω,则定值电阻R1阻值为R1=R总-R2=300 Ω-260 Ω=40 Ω,则定值电阻R1在1 min内消耗的电能为W=I2R1t=(0.04 A)2×40 Ω×60 s=3.84 J。
(3)依题意可知,恰好启动电动机排水泵将水排出时,控制电路电流为60 mA,则总电阻为R总′===200 Ω,此时R1=150 Ω,则R2阻值为R2′=R总′-R1=200 Ω-150 Ω=50 Ω,根据表格数据解得R2阻值与压强p关系式为R2=-70p+610,所以当R2阻值为50 Ω时,水的压强为8×103 Pa,则蓄水池的警戒水位为h水===0.8 m。
答案:(1)水对蓄水池底部的压强为5×103 Pa (2)定值电阻R1在1 min内消耗的电能为3.84 J (3)蓄水池的警戒水位为0.8 m(共71张PPT)
2025年初中学业水平考试模拟试题(三)
一、选择题(共15题,1~10题每题2分,11~15题每题3分,共35分。每题只有一个正确答案,多选、错选均不得分)
1.根据你的生活经验判断,下列数据最接近生活实际的是( )
A.中学生的重力约50 N
B.教室里课桌高度约为80 cm
C.中学生正常步行的速度约为10 m/s
D.教室内的气压约为1.01×103 Pa
√
B [一中学生的质量约为50 kg,其重力约为G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N,故A不符合实际;教室里课桌高度约为80 cm,故B符合实际;中学生的步行速度约为1 m/s,故C不符合实际;标准大气压约为1.01×105 Pa,大气压与海拔高度、天气等因素有关,教室内的气压约等于1个标准大气压,肯定远大于1.01×103 Pa,故D不符合实际。故选B。]
2.下列关于声音的说法正确的是( )
A.声音传播的速度与传声介质无关
B.“轻声细语”指的是降低声音的音调
C.声音既可以传递信息,又可以传递能量
D.敲锣时,锣面振动的幅度越大音调就越高
√
C [声音的传播速度与介质和温度都有关,声音在气体中传播的最慢,在液体中传播较快,在固体中传播最快,故A错误;“轻声细语”指的声音的响度小,故B错误;声音既可以传递信息,又可以传递能量,故C正确;敲锣时锣面振动的幅度越大,响度越大,故D错误。故选C。]
3.中国古代青铜器铸造技术十分发达,其中制作模具时常用到“失蜡法”,具体做法是用固态蜂蜡雕刻成铸件模型,再将耐火泥料敷在其表面,加热后蜂蜡变成液体流失,模具便做好了。该过程中蜂蜡发生的物态变化是( )
A.液化 B.升华
C.熔化 D.凝固
√
C [物质由固态变为液态叫熔化。加热烘烤后,蜂蜡由固态变为液态,熔化后全部流失,使整个铸件模型变成空壳。故选C。]
4.下列现象中,属于光的折射现象的是( )
A.看到游泳池中水的深度比实际浅
B.日食和月食的形成
C.湖面上映出白云的“倒影”
D.教室里的同学能看到黑板上的字
√
A [池底反射的光线由水中斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得池底变浅了,故A正确;日食和月食是由光的直线传播形成的,故B错误;湖面上映出白云的“倒影”属于平面镜成像,利用的是光的反射原理,故C错误;教室里的同学之所以能看到黑板上的字,是因为光线在这里发生了漫反射,故D错误。故选A。]
5.“珍爱生命,安全用电”是我们必备的用电常识。下列各图中符合安全用电原则的是( )
√
A [电水壶的金属外壳必须接地,应采用三脚插头及三孔插座,可以防止外壳漏电时发生触电事故,故A符合安全用电原则;用湿手触摸开关时,生活用水属于导体,有可能使电流通过水传到人体上,使人体触电,十分危险,故B不符合安全用电原则;生活用水是导体,电线上晾衣服,易发生触电事故,故C不符合安全用电原则;插座的两个插孔分别接触火线和零线,手指触碰会发生触电事故,故D不符合安全用电原则。故选A。]
6.在图中,能直接测量通过灯L1电流的电路是( )
√
D [A项中两灯泡并联,电流表接在干路中,测量的是干路中的电流,不能直接测量通过灯L1的电流,故A不符合题意;B项中两灯泡并联,电流表位于L1支路,但电流表的正负接线柱接反了,不能测量通过灯L1的电流,故B不符合题意;C项中两灯泡并联,一个电流表接在干路中,量的是干路中的电流;另一个电流表串联在L2所在支路,测量通过灯L2的电流,利用并联电路的电流特点可求通过灯L1的电流,但不能直接测量通过灯L1的电流,故C不符合题意;D项中两灯泡并联,电流表位于L1支路,且电流表的正负接线柱连接正确,能直接测量通过灯L1的电流,故D符合题意。故选D。]
7.如图是北方的冬季,同学们在冰面上活动场景。小明在水平冰面上滑冰车时,用钎子用力杵冰面,冰车加速向前滑行,但停止用力后会慢慢停下来,不计空气阻力。对此现象分析正确的是( )
A.冰车加速向前滑行是由于钎子给冰面的力大于冰面给钎子的力
B.小明停止用力后,冰车能继续向前滑行是因为冰车受到惯性力
C.扔掉钎子,冰车继续滑行,人受到的重力和冰车对人的支持力是一对平衡力
D.停止用力后,若一切物体的重力都消失,则小明和冰车一起向前做减速直线运动
√
C [用钎子用力杵冰面,冰车能加速向前滑行是由于钎子给冰面的力与冰面给钎子的力是一对相互作用力,大小相同,故A错误;小明停止用力后,冰车能继续向前滑行是因为冰车具有惯性,仍要保持原来的运动状态,但惯性不是力,故B错误;扔掉钎子,冰车在滑行的过程中,人受到的重力和冰车对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上,是一对平衡力,故C正确;停止用力后,若一切物体的重力都消失,则冰车对冰面的压力、冰面对冰车的支持力消失,冰面对冰车的摩擦力消失,即冰车不受力的作用,根据牛顿第一定律可知,小明和冰车一起向前做匀速直线运动,故D错误。故选C。]
8.如图所示,灯L1、L2完全相同,闭合开关S,发现只有一盏灯亮,且一个电表示数正常,另一个电表几乎没有示数。若电路中只有一处故障,可能是下列说法中的( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路
C.灯L2断路 D.灯L2短路
√
C [根据电路图可知,两灯泡并联,电流表A测量L2电流,电压表测量L1或L2两端电压或电源电压;闭合开关S,发现只有一盏灯亮,这说明一条支路出现了断路故障,由于电压表始终测量的是电源电压,电源电压不变,所以电压表示数不变,则电流表的示数变为0,所以故障是灯L2断路。故选C。]
9.关于火箭刚起飞时加速上升阶段说法正确的是( )
A.卫星克服重力做的功越来越多
B.卫星重力势能增加,动能减少
C.卫星受平衡力作用
D.若外力全部消失,卫星将会保持静止
√
A [火箭刚起飞时加速上升阶段,卫星的高度增加,克服重力做功越来越多,故A正确;火箭刚起飞时加速上升阶段,卫星的质量不变,高度增加,重力势能增加,速度增大,动能增大,故B错误;卫星的速度变化,卫星处于非平衡态,受非平衡力作用,故C错误;根据牛顿第一定律,若外力全部消失,运动的卫星将保持原来的运动状态,继续运动,即做匀速直线运动,故D错误。故选A。]
10.在初中物理的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如在“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时,保持压力不变,改变受力面积。以下研究中所采用方法与此相同的是( )
A.“探究物体动能的大小与速度的关系”时,让同一小车由斜面的不同高度静止滑下
B.“探究杠杆平衡的条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量
C.计算高速列车由泰安到北京全程的平均速度时,忽略列车的长度
D.认识光现象时,用光线描述光的传播路径和方向
√
A [在“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时,保持压力不变,改变受力面积,这实验用了控制变量法。“探究物体动能的大小与速度的关系”时,让同一小车由斜面的不同高度静止滑下,控制了小车的质量相同,本实验用了控制变量法,故A正确;“探究杠杆平衡的条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量,是为了总结普遍规律,故B错误;计算高速列车由泰安到北京全程的平均速度时,忽略列车的长度,没有运用控制变量法,故C错误;认识光现象时,用光线描述光的传播路径和方向,实验用了模型法,故D错误。故选A。]
11.下列四幅图的说法中正确的是( )
①如图甲,用塑料管把瓶中的饮料吸到嘴里这是利用了流体在流速大的地方压强小的原理 ②如图乙,当水蒸气冲开橡胶塞时,橡胶塞的机械能转化为水蒸气的内能 ③如图丙,奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场 ④如图丁,闭合开关后U形磁体保持静止,导线ab从图示位置竖直向上运动时,灵敏电流计指针将发生偏转
A.①③正确 B.只有③正确
C.③④正确 D.②④正确
√
B [用塑料管把瓶中的饮料吸到嘴里这是利用了大气压强的原理,故①错误;给装水的试管加热,水沸腾后水蒸气将橡胶塞冲开,水蒸气的内能转化成橡胶塞的机械能,故②错误;奥斯特实验中通电导线周围小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故③正确;闭合开关后U形磁体保持静止,导线ab从题图所示位置竖直向上运动时,没有切割磁感线,灵敏电流计指针将不会发生偏转,故④错误。故选B。]
12.在“探究凸透镜的成像规律”的实验中,小明先粗测了凸透镜的焦距,如图甲所示。然后将蜡烛、凸透镜和光屏调整到如图乙所示的位置,烛焰在光屏上恰好成清晰的像,下列说法错误的是( )
A.该凸透镜的焦距为15 cm
B.此时符合照相机的成像原理
C.将蜡烛靠近凸透镜,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜
D.保持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用焦距更小的凸透镜,需要将光屏向右移动才能再次出现清晰的像
√
D [平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上的一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以该凸透镜的焦距为f=15 cm-0=15 cm,故A正确;由题图乙可知,此时物距大于像距,凸透镜成实像时,若物距大于像距,则成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理工作的,故B正确;将蜡烛靠近凸透镜,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜,故C正确;保持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用焦距更小的凸透镜,相当于增大物距,减小像距,需要将光屏向左移动才能再次出现清晰的像,故D错误。]
13.下列有关热现象的说法,正确的是( )
①物体吸收热量时内能增加,温度一定升高 ②在热水中滴入墨水,热水很快变色属于扩散现象 ③古人钻木取火,是通过热传递的方式使物体内能增加 ④质量相同的水和沙石,如果同样吸热,则水升温较慢
A.只有①②正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.①②③④都正确
√
B [物体吸收热量时内能增加,但温度不一定升高,比如晶体在熔化过程中,吸热但温度不变,故①错误;在热水中滴入墨水,热水很快变色,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故②正确;古人钻木取火,是通过做功的方式使物体内能增加,故③错误;质量相同的水和沙石,如果吸收相同的热量,因水的比热容大,所以由Q=cmΔt可知,水升高的温度比沙石的小,故④正确。故选B。]
14.如图所示,正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,A重5 N,B重15 N。已知A对B的压强与此时B对桌面的压强相等,A对B的压力、B对桌面的压力分别为FA和FB,A和B的密度分别是ρA和ρB,下列说法( )
①FA∶FB=1∶3 ②FA∶FB=1∶4 ③ρA∶ρB=4∶3 ④ρA∶ρB=8∶3
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
√
15.如图所示,电源电压U恒定,R0=30 Ω,滑动变阻器Rx的规格为“18 Ω 1 A”,电流表的量程为“0~0.6 A”,小灯泡上标有“3 V 1.5 W”字样(灯丝电阻不变)。当S闭合,S1、S2都断开,滑片滑至中点时,电流表的示数为0.4 A,在不损坏电路元件的前提下,若移动滑动变阻器至某一阻值时,此时电路消耗的最大功率为P1;当S、S1、S2都闭合时,为保证电路元件安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2,此时接着移动滑片,使电路消耗
总功率最小为P2,则下列说法正确的是( )
①U=6 V ②P1=3.6 W ③R2=15 Ω ④P2=3.2 W
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①②正确 D.只有①③④正确
√
二、填空题(每空2分,共10分)
16.如图所示木块的长度为________cm。
[解析] 题图所示刻度尺1 cm分为10个小刻度,分度值为1 mm;木块起始端对应的刻度值为0 cm,末端对应的刻度值为3.00 cm,木块长度为3.00 cm。
3.00
17.如图所示,分别在质量相同的冷水和热水中同时滴入等量的墨水,可以看到的现象是________________________,该现象表明扩散的快慢与温度有关。
[解析] 由于热水的温度高,分子运动剧烈,在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,会看到热水中的墨水扩散得快。这表明分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
热水中的墨水扩散得快
18.有些人的眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,这样的眼睛需配戴________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)矫正。这种透镜对光有________作用。
[解析] 有些人的眼睛只能看清远处的物体而看不清近处的物体,说明此人是远视眼,需要配戴凸透镜进行矫正,利用凸透镜对光的会聚作用,把光线的会聚点移到视网膜上,呈现一个清晰的像。
凸透镜
会聚
19.小红同学先后用同样大小的力F使一木箱分别在如图所示的甲、乙两个表面上沿力的方向移动相同的距离s,该力F在这两个过程中所做的功W甲________(选填“>”“=”或“<”)W乙。
[解析] 由题知,小红同学先后用的力F大小相同,木箱分别在甲、乙两个表面上移动的距离s相同,根据W=Fs可知,力F在这两个过程中所做的功大小相等,即W甲=W乙。
=
三、作图题(每题3分,共6分)
20.如图所示,杠杆能绕O点转动,请画出杠杆在A点所受的最小动力F1的示意图及其力臂。
[解析] 由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,当OA作为动力臂时,动力臂最长,力F最小;由图知动力的方向应该向上,过点A垂直于OA向上作出最小动力示意图。
[答案] 如图所示
21.如图所示,请分别画出两条光线经过凹透镜折射后的光线。
[解析] 过光心的入射光线经凹透镜折射后方向不变,指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。
[答案] 如图所示
四、实验题(第22题5分,第23题6分,第24题12分,共23分)
22.a、b两个实验小组用相同的酒精灯探究水沸腾前后温度变化的特点,所用实验装置如图甲所示,根据实验数据绘制的图象如图丁所示。
(1)装置图甲中有一处明显的错误,请指出错误之处:_______________________________。
(2)图________(选填“乙”或“丙”)能反映水沸腾时产生气泡的情形。
(3)由图丁可知,水沸腾前温度不断升高,沸腾时温度________。
(4)进一步分析可知,________(选填“a”或“b”)组所用水的质量较小。
(5)a、b两组所测水的沸点均不是100 ℃,这是因为当地大气压________(选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
温度计的玻璃泡触碰到了烧杯底
丙
不变
a
低于
[解析] (1)根据温度计的使用规则,装置图中的错误是:温度计的玻璃泡碰到了烧杯的底部。
(2)水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升、体积变大,所以题图丙反映水沸腾时的情形。
(3)根据题图丁可知,沸腾前,水的温度不断上升,沸腾时,继续吸热,但水的温度保持不变。
(4)观察题图丁可知,在装置相同的情况下,a升温快、b升温慢,a组水的质量小于b组水的质量。
(5)由题图丁可知,水沸腾后温度保持在98 ℃不变,即沸点是98 ℃;标准大气压下水的沸点是 100 ℃, 且沸点随气压降低而降低,所以当地大气压低于1个标准大气压。
23.同学们知道杠杆在古代有许多应用后,通过以下实验探究来解释桔槔的使用原理。
(1)实验前,杠杆水平静止如图甲所示,此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆__________(选填“仍能”或“不能”)保持水平位置静止。
平衡
仍能
(2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如下表:
次数 动力
F1/N 动力臂
l1/cm 阻力
F2/N 阻力臂
l2/cm
1 2 5.0 1 10.0
2 2 12.0 1 24.0
3 3 10.0 2 15.0
4 3 12.0 4 9.0
①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是____________(用表格中的字母表示);
②如图乙,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会__________ (选填“左端下沉”或“右端下沉”)。
F1l1=F2l2
右端下沉
(3)桔槔是我国古代的取水工具,如图丙,在井边竖一根树干,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图丁,若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以________(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向______(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点。
增大
左
[解析] (1)由题意知,杠杆静止,说明杠杆受力平衡,所以处于平衡状态;题图甲中,杠杆的重力作用线过支点,将左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆仍能平衡。
(2)①由表中数据可知,每一组动力与动力臂的乘积都与其阻力与阻力臂的乘积相等,故可得出杠杆平衡的条件是F1l1=F2l2。②在右侧钩码下端加挂一个钩码,则3G×12 cm<3G×18 cm,所以杠杆右端将下沉。
(3)水桶盛满水后,阻力与阻力臂的乘积变大,根据杠杆的平衡条件,为减小人向上提水的拉力,可以增大石块的重力(质量),也可以向左移动杠杆的支点,减小阻力臂,增大动力臂,从而减小人向上提水的拉力。
24.某实验小组用电源电压为6 V的学生电源,测量某小灯泡的额定电功率,待测小灯泡标注的额定电压为2.5 V,咨询老师得知待测小灯泡电阻约为 10 Ω。 他们找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器,A的铭牌标有“10 Ω 1 A”,B的铭牌标有 “50 Ω 2 A”。
(1)本实验中应该选择________(选填“A”或“B”)滑动变阻器。
(2)连接图甲电路时,开关S应处于________状态。
(3)图甲所示实验电路未连接完整,请你用笔画线代替导线将电路补充完整,要求:滑片向左滑动时,小灯泡发光的亮度变亮。
(4)电路连接完成并检查无误后,在接下来的实验过程中,观察电压表和电流表示数,并根据实验数据描绘出了如图乙所示图象,则小灯泡的额定功率为________W。
B
断开
见解析图
0.6
(5)老师鼓励同学们积极进行创新实验。小明在不使用电流表的情况下,设计了如图丙所示电路,测出了额定电压为2.5 V的另一个小灯泡L的额定功率(已知图丙中电源电压为4.5 V,定值电阻R1的阻值为20 Ω),请你将实验步骤补充完整:
①闭合开关S1,将开关S2接________(选填“a”或“b”),调节R2的滑片,使电压表的示数为________V时,小灯泡L正常发光;
②保持R2的滑片位置不动,闭合开关S1,将开关S2接a,此时电压表的示数为3 V;
③小灯泡L的额定功率P额=________W。
b
2.5
0.5
(3)滑片向左滑动时,小灯泡发光变亮,说明电路中电流变大,变阻器电阻变小,故变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如图所示。
(4)由题图乙可知,当灯泡两端电压为2.5 V时,通过灯泡的额定电流为0.24 A,则小灯泡额定功率为P=UI=2.5 V×0.24 A=0.6 W。
(5)实验步骤:①闭合开关S,将开关S2接b,调节R2的滑片,使电压表的示数为2.5 V时,小灯泡正常发光;②保持R2的滑片位置不动,闭合开关S,将开关S1接a,此时电压表的示数为3 V;③在步骤①中,灯泡与滑动变阻器串联,R1被短路,电压表测灯泡两端的电压,电压表的示数为2.5 V时,小灯泡正常发光;在步骤②中,R1与滑动变阻器串联,灯泡被短路,电压表测定值电阻两端的电压,此时电路
五、计算题(第25题5分,第26题8分,第27题13分,共26分)
25.汽车使人们的出行更加便捷。小明一家驾驶某款汽车周末出游,以20 m/s的速度匀速行驶了 54 km,已知该车发动机输出功率为 20 kW,此次行驶过程中完全燃烧了4 kg的汽油,已知汽油的热值4.5×107 J/kg,求:
(1)此次行驶过程中牵引力做的功;
(2)完全燃烧4 kg的汽油放出的热量;
(3)该款汽车发动机的效率。
[答案] (1)此次行驶过程中牵引力做的功为5.4×107J
(2)完全燃烧4 kg的汽油放出的热量为1.8×108 J
(3)该款汽车发动机的效率为30%
26.如图所示,水平桌面上放有一圆柱形容器,容器底面积为0.04 m2,容器中装有水,有一个质量为0.2 kg、体积为1×10-3 m3的正方体木块漂浮在水面上。现将细绳的一端绕过定滑轮后固定在木块下表面,并用竖直向上的拉力F缓慢匀速拉动细绳另一端,使木块从漂浮状态逐渐浸没入水中,木块不接触滑轮。不计摩擦与水的阻力,忽略绳的重力与体积的影响,g取10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3,求:
(1)未加细绳时,木块漂浮时受到的浮力;
(2)若水深为0.4 m,则容器底部受到的水的压强;
(3)拉力F的最大值;
(4)木块从受到绳的拉力为0时到被细绳拉到完全浸没时,容器底部受到水的压强的变化量。
[解析] (1)由漂浮条件可知,木块漂浮时受到的浮力F浮=G木=m木g=0.2 kg×10 N/kg=2 N。
(2)若水深为0.4 m,则容器底受到水的压强p=ρ水gh=1×103 kg/m3×
10 N/kg×0.4 m=4×103 Pa。
(3)当木块浸没时,木块受到的浮力最大,所需的拉力F最大,此时木块排开水的体积V排=V=1×10-3 m3,此时木块受到的浮力F浮′=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N,此时木块受到向上的浮力、向下的重力和拉力作用,而定滑轮只改变力的方向,根据力的平衡条件可得F浮′=G木+F最大,所以最大拉力F最大=F浮′-G木=10 N-2 N=8 N。
[答案] (1)未加细绳时,木块漂浮时受到的浮力为2 N (2)若水深为0.4 m,则容器底部受到的水的压强为4×103 Pa (3)拉力F的最大值为8 N (4)木块从受到绳的拉力为0时到被细绳拉到完全浸没时,容器底部受到水的压强的变化量为200 Pa
27.某物理兴趣小组设计的地下蓄水池水位监测及排水电路如图所示,已知控制电路的电源电压恒为12 V,R1为定值电阻,R2为置于池底的压敏电阻,其阻值随上方水的压强的变化关系如图表所示,已知电磁铁线圈中的电流大于等于60 mA时,蓄水池达到警戒水位,衔铁被吸合,工作电路会启动电动机排水泵将水排出,保证蓄水池的安全。已知蓄水池最低水位为50 cm,此时电流表示数为0.04 A。求:
(1)当蓄水池处于最低水位时,水对蓄水池底部的压强;
(2)当蓄水池处于最低水位时,定值电阻R1在1 min 内消耗的电能;
(3)若将电阻R1换为阻值为150 Ω的电阻,此时恰好能启动电动机排水泵将水排出,求蓄水池的警戒水位。
p/(103 Pa) 5 5.5 6 6.5 7 …
R2/Ω 260 225 190 155 120 …
[答案] (1)水对蓄水池底部的压强为5×103 Pa (2)定值电阻R1在1 min内消耗的电能为 3.84 J (3)蓄水池的警戒水位为0.8 m2025年初中学业水平考试模拟试题(三)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(共15题,1~10题每题2分,11~15题每题3分,共35分。每题只有一个正确答案,多选、错选均不得分)
1.根据你的生活经验判断,下列数据最接近生活实际的是( )
A.中学生的重力约50 N
B.教室里课桌高度约为80 cm
C.中学生正常步行的速度约为10 m/s
D.教室内的气压约为1.01×103 Pa
B [一中学生的质量约为50 kg,其重力约为G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N,故A不符合实际;教室里课桌高度约为80 cm,故B符合实际;中学生的步行速度约为1 m/s,故C不符合实际;标准大气压约为1.01×105 Pa,大气压与海拔高度、天气等因素有关,教室内的气压约等于1个标准大气压,肯定远大于1.01×103 Pa,故D不符合实际。故选B。]
2.下列关于声音的说法正确的是( )
A.声音传播的速度与传声介质无关
B.“轻声细语”指的是降低声音的音调
C.声音既可以传递信息,又可以传递能量
D.敲锣时,锣面振动的幅度越大音调就越高
C [声音的传播速度与介质和温度都有关,声音在气体中传播的最慢,在液体中传播较快,在固体中传播最快,故A错误;“轻声细语”指的声音的响度小,故B错误;声音既可以传递信息,又可以传递能量,故C正确;敲锣时锣面振动的幅度越大,响度越大,故D错误。故选C。]
3.中国古代青铜器铸造技术十分发达,其中制作模具时常用到“失蜡法”,具体做法是用固态蜂蜡雕刻成铸件模型,再将耐火泥料敷在其表面,加热后蜂蜡变成液体流失,模具便做好了。该过程中蜂蜡发生的物态变化是( )
A.液化 B.升华
C.熔化 D.凝固
C [物质由固态变为液态叫熔化。加热烘烤后,蜂蜡由固态变为液态,熔化后全部流失,使整个铸件模型变成空壳。故选C。]
4.下列现象中,属于光的折射现象的是( )
A.看到游泳池中水的深度比实际浅
B.日食和月食的形成
C.湖面上映出白云的“倒影”
D.教室里的同学能看到黑板上的字
A [池底反射的光线由水中斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得池底变浅了,故A正确;日食和月食是由光的直线传播形成的,故B错误;湖面上映出白云的“倒影”属于平面镜成像,利用的是光的反射原理,故C错误;教室里的同学之所以能看到黑板上的字,是因为光线在这里发生了漫反射,故D错误。故选A。]
5.“珍爱生命,安全用电”是我们必备的用电常识。下列各图中符合安全用电原则的是( )
A.电水壶接三孔插座 B.湿手按开关
C.电线上晾衣物 D.用手指触碰插座插孔
A [电水壶的金属外壳必须接地,应采用三脚插头及三孔插座,可以防止外壳漏电时发生触电事故,故A符合安全用电原则;用湿手触摸开关时,生活用水属于导体,有可能使电流通过水传到人体上,使人体触电,十分危险,故B不符合安全用电原则;生活用水是导体,电线上晾衣服,易发生触电事故,故C不符合安全用电原则;插座的两个插孔分别接触火线和零线,手指触碰会发生触电事故,故D不符合安全用电原则。故选A。]
6.在图中,能直接测量通过灯L1电流的电路是( )
A B
C D
D [A项中两灯泡并联,电流表接在干路中,测量的是干路中的电流,不能直接测量通过灯L1的电流,故A不符合题意;B项中两灯泡并联,电流表位于L1支路,但电流表的正负接线柱接反了,不能测量通过灯L1的电流,故B不符合题意;C项中两灯泡并联,一个电流表接在干路中,量的是干路中的电流;另一个电流表串联在L2所在支路,测量通过灯L2的电流,利用并联电路的电流特点可求通过灯L1的电流,但不能直接测量通过灯L1的电流,故C不符合题意;D项中两灯泡并联,电流表位于L1支路,且电流表的正负接线柱连接正确,能直接测量通过灯L1的电流,故D符合题意。故选D。]
7.如图是北方的冬季,同学们在冰面上活动场景。小明在水平冰面上滑冰车时,用钎子用力杵冰面,冰车加速向前滑行,但停止用力后会慢慢停下来,不计空气阻力。对此现象分析正确的是( )
A.冰车加速向前滑行是由于钎子给冰面的力大于冰面给钎子的力
B.小明停止用力后,冰车能继续向前滑行是因为冰车受到惯性力
C.扔掉钎子,冰车继续滑行,人受到的重力和冰车对人的支持力是一对平衡力
D.停止用力后,若一切物体的重力都消失,则小明和冰车一起向前做减速直线运动
C [用钎子用力杵冰面,冰车能加速向前滑行是由于钎子给冰面的力与冰面给钎子的力是一对相互作用力,大小相同,故A错误;小明停止用力后,冰车能继续向前滑行是因为冰车具有惯性,仍要保持原来的运动状态,但惯性不是力,故B错误;扔掉钎子,冰车在滑行的过程中,人受到的重力和冰车对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上,是一对平衡力,故C正确;停止用力后,若一切物体的重力都消失,则冰车对冰面的压力、冰面对冰车的支持力消失,冰面对冰车的摩擦力消失,即冰车不受力的作用,根据牛顿第一定律可知,小明和冰车一起向前做匀速直线运动,故D错误。故选C。]
8.如图所示,灯L1、L2完全相同,闭合开关S,发现只有一盏灯亮,且一个电表示数正常,另一个电表几乎没有示数。若电路中只有一处故障,可能是下列说法中的( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路
C.灯L2断路 D.灯L2短路
C [根据电路图可知,两灯泡并联,电流表A测量L2电流,电压表测量L1或L2两端电压或电源电压;闭合开关S,发现只有一盏灯亮,这说明一条支路出现了断路故障,由于电压表始终测量的是电源电压,电源电压不变,所以电压表示数不变,则电流表的示数变为0,所以故障是灯L2断路。故选C。]
9.关于火箭刚起飞时加速上升阶段说法正确的是( )
A.卫星克服重力做的功越来越多
B.卫星重力势能增加,动能减少
C.卫星受平衡力作用
D.若外力全部消失,卫星将会保持静止
A [火箭刚起飞时加速上升阶段,卫星的高度增加,克服重力做功越来越多,故A正确;火箭刚起飞时加速上升阶段,卫星的质量不变,高度增加,重力势能增加,速度增大,动能增大,故B错误;卫星的速度变化,卫星处于非平衡态,受非平衡力作用,故C错误;根据牛顿第一定律,若外力全部消失,运动的卫星将保持原来的运动状态,继续运动,即做匀速直线运动,故D错误。故选A。]
10.在初中物理的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如在“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时,保持压力不变,改变受力面积。以下研究中所采用方法与此相同的是( )
A.“探究物体动能的大小与速度的关系”时,让同一小车由斜面的不同高度静止滑下
B.“探究杠杆平衡的条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量
C.计算高速列车由泰安到北京全程的平均速度时,忽略列车的长度
D.认识光现象时,用光线描述光的传播路径和方向
A [在“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时,保持压力不变,改变受力面积,这实验用了控制变量法。“探究物体动能的大小与速度的关系”时,让同一小车由斜面的不同高度静止滑下,控制了小车的质量相同,本实验用了控制变量法,故A正确;“探究杠杆平衡的条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量,是为了总结普遍规律,故B错误;计算高速列车由泰安到北京全程的平均速度时,忽略列车的长度,没有运用控制变量法,故C错误;认识光现象时,用光线描述光的传播路径和方向,实验用了模型法,故D错误。故选A。]
11.下列四幅图的说法中正确的是( )
①如图甲,用塑料管把瓶中的饮料吸到嘴里这是利用了流体在流速大的地方压强小的原理 ②如图乙,当水蒸气冲开橡胶塞时,橡胶塞的机械能转化为水蒸气的内能 ③如图丙,奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场 ④如图丁,闭合开关后U形磁体保持静止,导线ab从图示位置竖直向上运动时,灵敏电流计指针将发生偏转
A.①③正确 B.只有③正确
C.③④正确 D.②④正确
B [用塑料管把瓶中的饮料吸到嘴里这是利用了大气压强的原理,故①错误;给装水的试管加热,水沸腾后水蒸气将橡胶塞冲开,水蒸气的内能转化成橡胶塞的机械能,故②错误;奥斯特实验中通电导线周围小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故③正确;闭合开关后U形磁体保持静止,导线ab从题图所示位置竖直向上运动时,没有切割磁感线,灵敏电流计指针将不会发生偏转,故④错误。故选B。]
12.在“探究凸透镜的成像规律”的实验中,小明先粗测了凸透镜的焦距,如图甲所示。然后将蜡烛、凸透镜和光屏调整到如图乙所示的位置,烛焰在光屏上恰好成清晰的像,下列说法错误的是( )
A.该凸透镜的焦距为15 cm
B.此时符合照相机的成像原理
C.将蜡烛靠近凸透镜,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜
D.保持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用焦距更小的凸透镜,需要将光屏向右移动才能再次出现清晰的像
D [平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上的一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以该凸透镜的焦距为f=15 cm-0=15 cm,故A正确;由题图乙可知,此时物距大于像距,凸透镜成实像时,若物距大于像距,则成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理工作的,故B正确;将蜡烛靠近凸透镜,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜,故C正确;保持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用焦距更小的凸透镜,相当于增大物距,减小像距,需要将光屏向左移动才能再次出现清晰的像,故D错误。]
13.下列有关热现象的说法,正确的是( )
①物体吸收热量时内能增加,温度一定升高 ②在热水中滴入墨水,热水很快变色属于扩散现象 ③古人钻木取火,是通过热传递的方式使物体内能增加 ④质量相同的水和沙石,如果同样吸热,则水升温较慢
A.只有①②正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.①②③④都正确
B [物体吸收热量时内能增加,但温度不一定升高,比如晶体在熔化过程中,吸热但温度不变,故①错误;在热水中滴入墨水,热水很快变色,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故②正确;古人钻木取火,是通过做功的方式使物体内能增加,故③错误;质量相同的水和沙石,如果吸收相同的热量,因水的比热容大,所以由Q=cmΔt可知,水升高的温度比沙石的小,故④正确。故选B。]
14.如图所示,正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,A重5 N,B重15 N。已知A对B的压强与此时B对桌面的压强相等,A对B的压力、B对桌面的压力分别为FA和FB,A和B的密度分别是ρA和ρB,下列说法( )
①FA∶FB=1∶3 ②FA∶FB=1∶4 ③ρA∶ρB=4∶3 ④ρA∶ρB=8∶3
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
D [物体A对B的压力等于A的重力,物体B对桌面的压力等于AB的重力之和;两个物体都是正方体,A和B的接触面积是A的底面积,也就是A边长的平方,B和桌面的接触面积是B的底面积,也就是B边长的平方。物体A对B的压力与物体B对桌面的压力之比===,故①错误,②正确;正方体物体A对B的压强pA====,正方体物体B对桌面的压强pB====,由题意可知pB=pA,即=,解得2LA=LB,根据重力公式和密度公式可得,物体对接触面的压强p====,所以pA==ρALAg,pB==g=2ρBLAg+g,因pB=pA,所以ρALAg=2ρBLAg+g,解得=,故③错误,④正确。故选D。]
15.如图所示,电源电压U恒定,R0=30 Ω,滑动变阻器Rx的规格为“18 Ω 1 A”,电流表的量程为“0~0.6 A”,小灯泡上标有“3 V 1.5 W”字样(灯丝电阻不变)。当S闭合,S1、S2都断开,滑片滑至中点时,电流表的示数为0.4 A,在不损坏电路元件的前提下,若移动滑动变阻器至某一阻值时,此时电路消耗的最大功率为P1;当S、S1、S2都闭合时,为保证电路元件安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2,此时接着移动滑片,使电路消耗总功率最小为P2,则下列说法正确的是( )
①U=6 V ②P1=3.6 W ③R2=15 Ω ④P2=3.2 W
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①②正确 D.只有①③④正确
D [小灯泡上标有“3 V 1.5 W”字样,根据P=UI=可知,灯泡的电阻为RL===6 Ω, 当S闭合,S1、S2都断开时,灯泡与滑动变阻器Rx串联,电流表测电路中的电流,当滑片滑至中点时,电流表的示数为0.4 A,则电源电压为U=UL′+Ux=I1RL+I1×Rx=0.4 A×6 Ω+0.4 A××18 Ω=6 V,故①正确;小灯泡上标有“3 V 1.5 W”字样,根据P=UI可知,灯泡额定电流为IL===0.5 A,电流表的量程为“0~0.6 A”,故电路中最大电流为I大=0.5 A,则电路消耗的最大功率为P1=UI大=6 V×0.5 A=3 W,故②错误;当S、S1、S2都闭合时,灯泡被短路,R0与Rx并联,电流表测干路电流,通过R0的电流为I0===0.2 A,因电流表的量程为“0~0.6 A”,为保证电路元件安全,通过滑动变阻器的最大电流为I大′=I-I0=0.6 A-0.2 A=0.4 A,则滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2===15 Ω,故③正确;当滑动变阻器全部接入电路时,通过滑动变阻器的最小电流为Ix小=== A,电路中最小电流为I小=I0+Ix小=0.2 A+ A= A,此时电路消耗总功率最小为P2=UI小=6 V× A=3.2 W,故④正确。故选D。]
二、填空题(每空2分,共10分)
16.如图所示木块的长度为________cm。
[解析] 题图所示刻度尺1 cm分为10个小刻度,分度值为1 mm;木块起始端对应的刻度值为0 cm,末端对应的刻度值为3.00 cm,木块长度为3.00 cm。
[答案] 3.00
17.如图所示,分别在质量相同的冷水和热水中同时滴入等量的墨水,可以看到的现象是__________,该现象表明扩散的快慢与温度有关。
[解析] 由于热水的温度高,分子运动剧烈,在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,会看到热水中的墨水扩散得快。这表明分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
[答案] 热水中的墨水扩散得快
18.有些人的眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,这样的眼睛需配戴________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)矫正。这种透镜对光有________作用。
[解析] 有些人的眼睛只能看清远处的物体而看不清近处的物体,说明此人是远视眼,需要配戴凸透镜进行矫正,利用凸透镜对光的会聚作用,把光线的会聚点移到视网膜上,呈现一个清晰的像。
[答案] 凸透镜 会聚
19.小红同学先后用同样大小的力F使一木箱分别在如图所示的甲、乙两个表面上沿力的方向移动相同的距离s,该力F在这两个过程中所做的功W甲________(选填“>”“=”或“<”)W乙。
[解析] 由题知,小红同学先后用的力F大小相同,木箱分别在甲、乙两个表面上移动的距离s相同,根据W=Fs可知,力F在这两个过程中所做的功大小相等,即W甲=W乙。
[答案] =
三、作图题(每题3分,共6分)
20.如图所示,杠杆能绕O点转动,请画出杠杆在A点所受的最小动力F1的示意图及其力臂。
[解析] 由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,当OA作为动力臂时,动力臂最长,力F最小;由图知动力的方向应该向上,过点A垂直于OA向上作出最小动力示意图。
[答案] 如图所示
21.如图所示,请分别画出两条光线经过凹透镜折射后的光线。
[解析] 过光心的入射光线经凹透镜折射后方向不变,指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。
[答案] 如图所示
四、实验题(第22题5分,第23题6分,第24题12分,共23分)
22.a、b两个实验小组用相同的酒精灯探究水沸腾前后温度变化的特点,所用实验装置如图甲所示,根据实验数据绘制的图象如图丁所示。
(1)装置图甲中有一处明显的错误,请指出错误之处:____________。
(2)图________(选填“乙”或“丙”)能反映水沸腾时产生气泡的情形。
(3)由图丁可知,水沸腾前温度不断升高,沸腾时温度________。
(4)进一步分析可知,________(选填“a”或“b”)组所用水的质量较小。
(5)a、b两组所测水的沸点均不是100 ℃,这是因为当地大气压________(选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
[解析] (1)根据温度计的使用规则,装置图中的错误是:温度计的玻璃泡碰到了烧杯的底部。
(2)水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升、体积变大,所以题图丙反映水沸腾时的情形。
(3)根据题图丁可知,沸腾前,水的温度不断上升,沸腾时,继续吸热,但水的温度保持不变。
(4)观察题图丁可知,在装置相同的情况下,a升温快、b升温慢,a组水的质量小于b组水的质量。
(5)由题图丁可知,水沸腾后温度保持在98 ℃不变,即沸点是98 ℃;标准大气压下水的沸点是 100 ℃, 且沸点随气压降低而降低,所以当地大气压低于1个标准大气压。
[答案] (1)温度计的玻璃泡触碰到了烧杯底 (2)丙 (3)不变 (4)a (5)低于
23.同学们知道杠杆在古代有许多应用后,通过以下实验探究来解释桔槔的使用原理。
(1)实验前,杠杆水平静止如图甲所示,此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆__________(选填“仍能”或“不能”)保持水平位置静止。
(2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如下表:
次数 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm
1 2 5.0 1 10.0
2 2 12.0 1 24.0
3 3 10.0 2 15.0
4 3 12.0 4 9.0
①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是____________(用表格中的字母表示);
②如图乙,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会________(选填“左端下沉”或“右端下沉”)。
(3)桔槔是我国古代的取水工具,如图丙,在井边竖一根树干,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图丁,若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以________(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向________(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点。
[解析] (1)由题意知,杠杆静止,说明杠杆受力平衡,所以处于平衡状态;题图甲中,杠杆的重力作用线过支点,将左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆仍能平衡。
(2)①由表中数据可知,每一组动力与动力臂的乘积都与其阻力与阻力臂的乘积相等,故可得出杠杆平衡的条件是F1l1=F2l2。②在右侧钩码下端加挂一个钩码,则3G×12 cm<3G×18 cm,所以杠杆右端将下沉。
(3)水桶盛满水后,阻力与阻力臂的乘积变大,根据杠杆的平衡条件,为减小人向上提水的拉力,可以增大石块的重力(质量),也可以向左移动杠杆的支点,减小阻力臂,增大动力臂,从而减小人向上提水的拉力。
[答案] (1)平衡 (2)仍能 (3)F1l1=F2l2 右端下沉 (4)增大 左
24.某实验小组用电源电压为6 V的学生电源,测量某小灯泡的额定电功率,待测小灯泡标注的额定电压为2.5 V,咨询老师得知待测小灯泡电阻约为 10 Ω。 他们找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器,A的铭牌标有“10 Ω 1 A”,B的铭牌标有 “50 Ω 2 A”。
(1)本实验中应该选择________(选填“A”或“B”)滑动变阻器。
(2)连接图甲电路时,开关S应处于________状态。
(3)图甲所示实验电路未连接完整,请你用笔画线代替导线将电路补充完整,要求:滑片向左滑动时,小灯泡发光的亮度变亮。
(4)电路连接完成并检查无误后,在接下来的实验过程中,观察电压表和电流表示数,并根据实验数据描绘出了如图乙所示图象,则小灯泡的额定功率为________W。
(5)老师鼓励同学们积极进行创新实验。小明在不使用电流表的情况下,设计了如图丙所示电路,测出了额定电压为2.5 V的另一个小灯泡L的额定功率(已知图丙中电源电压为4.5 V,定值电阻R1的阻值为20 Ω),请你将实验步骤补充完整:
①闭合开关S1,将开关S2接________(选填“a”或“b”),调节R2的滑片,使电压表的示数为________V时,小灯泡L正常发光;
②保持R2的滑片位置不动,闭合开关S1,将开关S2接a,此时电压表的示数为3 V;
③小灯泡L的额定功率P额=________W。
[解析] (1)小灯泡额定电压为2.5 V,电阻约为10 Ω,则小灯泡正常工作时通过电路的电流为I=IL===0.25 A,根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑===14 Ω>10 Ω,故选B滑动变阻器。
(2)为了保护电路,开关在电路连接时应处于断开状态。
(3)滑片向左滑动时,小灯泡发光变亮,说明电路中电流变大,变阻器电阻变小,故变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如图所示。
(4)由题图乙可知,当灯泡两端电压为2.5 V时,通过灯泡的额定电流为0.24 A,则小灯泡额定功率为P=UI=2.5 V×0.24 A=0.6 W。
(5)实验步骤:①闭合开关S,将开关S2接b,调节R2的滑片,使电压表的示数为2.5 V时,小灯泡正常发光;②保持R2的滑片位置不动,闭合开关S,将开关S1接a,此时电压表的示数为3 V;③在步骤①中,灯泡与滑动变阻器串联,R1被短路,电压表测灯泡两端的电压,电压表的示数为2.5 V时,小灯泡正常发光;在步骤②中,R1与滑动变阻器串联,灯泡被短路,电压表测定值电阻两端的电压,此时电路中的电流为I1===0.15 A,由串联电路的规律,滑动变阻器连入电路的电阻为R2===10 Ω,在①中,由串联电路的规律和欧姆定律可知,灯泡的额定电流为I额===0.2 A,小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5 V×0.2 A=0.5 W。
[答案] (1)B (2)断开 (3)见解析图 (4)0.6 (5)①b 2.5 ③0.5
五、计算题(第25题5分,第26题8分,第27题13分,共26分)
25.汽车使人们的出行更加便捷。小明一家驾驶某款汽车周末出游,以20 m/s的速度匀速行驶了 54 km,已知该车发动机输出功率为 20 kW,此次行驶过程中完全燃烧了4 kg的汽油,已知汽油的热值4.5×107 J/kg,求:
(1)此次行驶过程中牵引力做的功;
(2)完全燃烧4 kg的汽油放出的热量;
(3)该款汽车发动机的效率。
[解析] (1)以20 m/s的速度匀速行驶了 54 km,行驶过程中汽车所用的时间为t===2 700 s,此次行驶过程中牵引力做的功W=Pt=20×103 W×2 700 s=5.4×107 J。
(2)已知汽油的热值4.5×107 J/kg,完全燃烧4 kg的汽油放出的热量Q=qm=4.5×107 J/kg×4 kg=1.8×108 J。
(3)该款汽车发动机的效率η=×100%=×100%=30%。
[答案] (1)此次行驶过程中牵引力做的功为5.4×107J
(2)完全燃烧4 kg的汽油放出的热量为1.8×108 J
(3)该款汽车发动机的效率为30%
26.如图所示,水平桌面上放有一圆柱形容器,容器底面积为0.04 m2,容器中装有水,有一个质量为0.2 kg、体积为1×10-3 m3的正方体木块漂浮在水面上。现将细绳的一端绕过定滑轮后固定在木块下表面,并用竖直向上的拉力F缓慢匀速拉动细绳另一端,使木块从漂浮状态逐渐浸没入水中,木块不接触滑轮。不计摩擦与水的阻力,忽略绳的重力与体积的影响,g取10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3,求:
(1)未加细绳时,木块漂浮时受到的浮力;
(2)若水深为0.4 m,则容器底部受到的水的压强;
(3)拉力F的最大值;
(4)木块从受到绳的拉力为0时到被细绳拉到完全浸没时,容器底部受到水的压强的变化量。
[解析] (1)由漂浮条件可知,木块漂浮时受到的浮力F浮=G木=m木g=0.2 kg×10 N/kg=2 N。
(2)若水深为0.4 m,则容器底受到水的压强p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=4×103 Pa。
(3)当木块浸没时,木块受到的浮力最大,所需的拉力F最大,此时木块排开水的体积V排=V=1×10-3 m3,此时木块受到的浮力F浮′=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N,此时木块受到向上的浮力、向下的重力和拉力作用,而定滑轮只改变力的方向,根据力的平衡条件可得F浮′=G木+F最大,所以最大拉力F最大=F浮′-G木=10 N-2 N=8 N。
(4)木块从受到绳的拉力为0时到被细绳拉到完全浸没,即木块从漂浮到被细绳拉到完全浸没,水对容器底压力的变化量等于木块排开水的重力变化量(即木块受到的浮力变化量),则ΔF=ΔF浮=F浮′-F浮=10 N-2 N=8 N,容器底部受到水的压强的变化量Δp===200 Pa。
[答案] (1)未加细绳时,木块漂浮时受到的浮力为2 N (2)若水深为0.4 m,则容器底部受到的水的压强为4×103 Pa (3)拉力F的最大值为8 N (4)木块从受到绳的拉力为0时到被细绳拉到完全浸没时,容器底部受到水的压强的变化量为200 Pa
27.某物理兴趣小组设计的地下蓄水池水位监测及排水电路如图所示,已知控制电路的电源电压恒为12 V,R1为定值电阻,R2为置于池底的压敏电阻,其阻值随上方水的压强的变化关系如图表所示,已知电磁铁线圈中的电流大于等于60 mA时,蓄水池达到警戒水位,衔铁被吸合,工作电路会启动电动机排水泵将水排出,保证蓄水池的安全。已知蓄水池最低水位为50 cm,此时电流表示数为0.04 A。求:
p/(103 Pa) 5 5.5 6 6.5 7 …
R2/Ω 260 225 190 155 120 …
(1)当蓄水池处于最低水位时,水对蓄水池底部的压强;
(2)当蓄水池处于最低水位时,定值电阻R1在1 min 内消耗的电能;
(3)若将电阻R1换为阻值为150 Ω的电阻,此时恰好能启动电动机排水泵将水排出,求蓄水池的警戒水位。
[解析] (1)当蓄水池处于最低水位时,水对蓄水池底部的压强为p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.5 m=5×103 Pa。
(2)分析电路可知,控制电路中R1、R2串联,电流表测电路电流,由表格数据可知,当蓄水池处于最低水位时,R2=260 Ω,此时电流表示数为0.04 A,则控制电路总电阻为R总===300 Ω,则定值电阻R1阻值为R1=R总-R2=300 Ω-260 Ω=40 Ω,则定值电阻R1在1 min内消耗的电能为W=I2R1t=(0.04 A)2×40 Ω×60 s=3.84 J。
(3)依题意可知,恰好启动电动机排水泵将水排出时,控制电路电流为60 mA,则总电阻为R总′===200 Ω,此时R1=150 Ω,则R2阻值为R2′=R总′-R1=200 Ω-150 Ω=50 Ω,根据表格数据解得R2阻值与压强p关系式为R2=-70p+610,所以当R2阻值为50 Ω时,水的压强为8×103 Pa,则蓄水池的警戒水位为h水===0.8 m。
[答案] (1)水对蓄水池底部的压强为5×103 Pa (2)定值电阻R1在1 min内消耗的电能为 3.84 J (3)蓄水池的警戒水位为0.8 m
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