2025年江苏省苏州市工业园区星海实验中学中考物理模拟试卷(三)
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1.龙年元宵晚会精彩纷呈,《春生潇湘》节目中不同的乐器合奏出美妙的音乐。观众分辨不同乐器的声音,主要是通过声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 声速
2.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
3.如图所示,小明在湿地公园的水塘边拍到白鹤停憩的照片,a是白鹤,b是白鹤的影子,c是白鹤的倒影,下列说法中正确的是( )
A. 能看到c,是由于光沿直线传播形成
B. 能看到b,是由于光的反射形成的
C. 能看到a是因为它是光源
D. 白鹤的“倒影”比物体“暗淡”,主要是因为水面只反射了部分光
4.根据学过的物理知识,以下估测合理的是( )
A. 一间教室空气质量约30kg B. 人的心率约为70次/min
C. 人的步行速度通常为36km/h D. 家用电饭煲正常工作的电流约1A
5.如图所示,左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止。下列说法正确的是( )
A. 手指对气球的压力大于手掌对气球的压力
B. 手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
C. 手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力
D. 手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力
6.小明设计了一种晚上自动给花草浇水电路,要求浇花器仅在土壤过于干燥的夜间才开始工作,对花草进行浇水。光控开关S1在天黑时闭合,湿敏开关S2在土壤过于干燥时闭合,下列电路能满足上述条件的是( )
A. B.
C. D.
7.小敏将橙子放入水中,静止后如图甲,将该橙子剥去部分表皮后放入水中,静止后如图乙,剥去全部表皮后放入水中,静止后如图丙(不考虑实验过程中橙子吸水)。下列说法正确的是( )
A. 三种状态下橙子的密度关系:ρ甲=ρ乙=ρ丙
B. 甲图中,橙子所受浮力大于自身重力
C. 乙图中橙子的V排小于甲图中橙子的V排
D. 丙图中,橙子对容器底部压力为零
8.数形结合是物理学中经常使用到的一种方法,它可以直观地反映各物理量之间的关系。如图所示的四幅图像中能正确反映物理现象和规律的是( )
A. 图甲表示燃料燃烧时放出热量与燃料燃烧体积的关系
B. 图乙表示条形磁铁的磁性强弱与其位置的关系
C. 图丙阴影部分面积表示定值电阻消耗的电能
D. 图丁表示通过定值电阻的电流与其两端电压的关系
9.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A. 图甲,空气被压缩时,空气的内能减少
B. 图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,塞子的机械能转化为空气的内能
C. 图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,瓶口出现大量白雾,气体的内能减少
D. 图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
10.家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A. 白天、夜晚 B. 夜晚、白天 C. 白天、白天 D. 夜晚、夜晚
11.如图,两只完全相同的烧瓶中的电阻丝阻值分别为RA、RB,利用该器材不能完成的实验是( )
A. 若RA>RB且并联,烧瓶装入等质量的煤油,可以探究焦耳定律中电热与电流大小的关系
B. 若RA<RB且串联,烧瓶装入等质量的煤油,可以探究焦耳定律中电热与电阻大小的关系
C. 若RA=RB且串联,烧瓶中装入等质量的水和食用油,可以比较他们的吸热能力
D. 若RA=RB,烧瓶中装入等质量的水和食用油,可以粗略测量食用油的比热容
12.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡上标有“4V”字样,电流表的量程为0~0.6A,图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2的阻值为10Ω。当闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,小灯泡L恰好正常发光,则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. 闭合S和S1,断开S2,为保证电路安全,电阻R2的最大功率为8.1W
C. 闭合S和S2,断开S1,当小灯泡的功率为0.8W时,滑动变阻器接入电路的阻值是17.5Ω
D. 闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,用一个“4V 0.5W”的灯泡L′替换L,灯泡L′能正常发光
二、填空题:本大题共12小题,共24分。
13.鼋头渚的樱花引来大量游客,景区外面的禁鸣喇叭标志是在______控制噪声,游客们闻到花香,这是______现象,樱花呈现红色是因为樱花______(选填“反射”或“吸收”)了红光,游客在花海中穿行,樱花树相对于游客是______(选填“运动”或“静止”)的。
14.如图所示,从倒置的漏斗口向下吹气,漏斗中的乒乓球将______掉下来(选填“会”或“不会”),下列实例中所应用的物理原理与之不同的是______(选填序号)。
A.同向行驶的两艘船之间不能靠的太近
B.将吸盘吸在玻璃上
C.地铁列车站台上设置安全线
15.北京时间2024年4月30日17时46分,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。火箭发射时高温高压的燃气从尾部喷出,火箭获得向上推力,这一过程涉及的物理力学知识是______。载人飞船在轨运行时处于______(选填“平衡”或“不平衡”)状态,宇航员在太空中有效的锻炼方式是______(选填“跳绳”、“举重”或“拉力器”),与地面控制中心是通过______(选填“超声波”或“电磁波”)进行联系的。
16.某氧气瓶中氧气的密度为6kg/m3,给病人供氧用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是______kg/m3;病人需要冰块进行物理降温,720g水凝固成冰后,其体积增大了______cm3。()
17.指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式。如图甲所示,手指轻轻触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,则感应区相当于手机电路中的______;如图乙所示,充电宝给手机充电过程中,手机电池相当于______(电源/用电器);如图丙所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电,如果3部手机同时充电,那么这三部手机的连接方式是______。
18.利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。
(1)实验中选择小卡片的目的是______(填“考虑”、“不考虑”)小卡片的重力;
(2)在左右两侧细线挂上相等个数的钩码,将小卡片旋转一定角度,松手后小卡片______(选填“能”或“不能”)保持静止。
(3)用手指水平向右轻弹图示位置中静止的轻卡片,若不计一切阻力,轻卡片离开手指后将做______直线运动,直至碰上右侧滑轮或钩码接触桌面。
19.小明用图示装置在10s内将重为240N的货物匀速提升1m,拉力的功率为30W,则拉力为______N,滑轮组的机械效率是______%,动滑轮重为______N(不计绳重和摩擦)。
20.如图,某同学拿着实心球静止站立在水平地面上,该同学和实心球总重500N,双脚与地面的总接触面积为0.04m2,此时他对地面的压强为______Pa。该同学将实心球投出后,双脚站立在水平地面上保持静止,他对地面的压强与投出实心球之前相比______(填“变大”“变小”或“不变”)了。
21.如图甲是某同学家的电能表,图乙是电烤箱内部简化电路图,其额定电压为220V,高温挡功率为1500W,低温挡功率为500W。该电烤箱处于低温挡时,正常工作10min,电能表转盘转动______圈,R1与R2之比为______。
22.某品牌太阳能热水器的光热转换效率为50%,该太阳能热水器内装有100kg、温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高50℃,则热水器内的水吸收了______J的热量,这些热量由太阳能转化而来,热水器接收的总的太阳能相当于完全燃烧了______m3的天然气。(已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),天然气的热值约为8.4×107J/m3。)
23.如图所示是某单缸四冲程汽油机的______冲程;为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,用水来冷却汽缸是因为水的______较大。若该汽油机每1秒钟对外做功25次,那么该汽油机飞轮的转速为______r/min。
24.如图所示为履带式吊车将重为5×104N的挖掘机从河道内吊出的情景。OB为吊臂,CA为液压杆。当挖掘机静止时,吊臂B端受到竖直向下的总拉力为5.2×104N。
(1)静止在图示位置的吊臂可看作______杠杆;
(2)已知吊车质量为16t(不包含动滑轮、吊钩与钢丝绳),履带前后端E,F相距8m,此时吊车重心在EF正中,竖直吊绳到履带前端E的距离也为8m。为防止翻车,保持如图所示的吊臂长度和角度不变,该吊车可吊重物的最大质量为______t。以下操作可能引起翻车的是______,应避免。(填序号:A.缓缓缩短吊绳 B.缩短液压杆 C.缩短吊臂)
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
25.如图甲所示,小旭坐在一辆开着天窗的轿车里,他能通过天窗看到天空的景色。请利用光路图在图乙中画出小旭看到天窗外天空的范围。(A是小旭的眼睛)
26.如图所示,闭合开关,小磁针静止在通电螺线管正上方。请根据通电螺线管的N、S极,在图乙中标出电源左端“+”、“-”极和小磁针N极。
27.图(a)为搬花神器,用它把花盆抬起时,相当于一个绕O点转动的杠杆。请在示意图(b)图中画出花盆所受的重力、杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1。
四、实验探究题:本大题共5小题,共30分。
28.为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,小明组装了如图甲所示装置,其中木块重1N,每个钩码重0.5N。他每次在木块上增加一个钩码,向右拉动长木板,测出木块所受的摩擦力。多次实验后,他将木块上钩码的重力G和弹簧测力计示数F拉记入如表。
实验次数 1 2 3 4 5 6
钩码的重力G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 3
测力计拉力F拉/N 0.9 1.3 1.5 1.8 2.2 2.4
(1)向右拉动长木板时,______确保匀速拉动。(两空均选填“需要”或“不需要”)
(2)小明将钩码重力大小记为木块与木板之间的压力大小,将测力计示数记为木块所受摩擦力大小。在图乙所示坐标系中描点后,先后画出a、b两条f-F压图像(a为虚线,b为实线),其中数据处理合理的是______(选填“a”或“b”)。
(3)小明查询资料得知:滑动摩擦力与压力成正比,但自己所作图线并不过原点,其主要原因是______。
29.小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物,像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是______;如果在图中蜡烛的像的位置放一块不透明的白色光屏,那么直接看光屏,光屏上______看到像(填“能”或“不能”)。
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被______(选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正______(选填“近视眼”或“远视眼”)。
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为______。
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为12.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与______的成因相似(选填“近视眼”或“远视眼”),为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向______凸透镜的方向移动(选填“靠近”或“远离”)。
30.在“测量液体密度”的实验中,小红同学进行了如下操作:
(1)把天平放在水平桌面上,然后调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻度线处,如图甲所示,其做法错误之处是______;
(2)改正错误并调平衡后,小红将容器内部分液体倒入量筒并测出体积V,然后测量出容器和剩余液体的质量m,继续向量筒中倒液体,多次重复上述实验操作。如图乙所示为某次测得容器和剩余液体的质量,质量为______g;如图丙所示是根据多次测得的数据绘制的m-V图像,根据图像计算可得,液体密度为______kg/m3;
(3)小华同学利用如图丁所示带容积刻度的试管和矿泉水瓶设计了一种密度计,他测量某液体密度的过程如图丁:
①往矿泉水瓶中倒入适量的水将试管放入矿泉水瓶中,读出试管浸入水中的体积V0;
②再往试管中倒入适量的水,读出此时试管浸入水中的体积V1和试管中水的体积V水;
③将试管中的水倒出擦净重新放入矿泉水瓶缓缓倒入被测液体,直至试管浸入水中的体积为V1,读出此时试管中液体的体积V液;
④改变V1重复②③步得到多组V水、V液值;
⑤根据各次测量值分别计算液体密度,然后求平均值得到液体的密度。
请结合你对该实验的理解,回答下列问题:
a.根据漂浮的知识,小华推出液体密度的表达式ρ液= ______(用ρ水、V水、V液表示),补全表格数据,最终测得的液体密度是______g/cm3;
b.小华读得空试管浸在液体中的体积V0=11mL,请计算试管的质量为______g。
实验次数 V1/mL V水/mL V液/mL ρ/(g/cm3)
1 15 6.5 8 0.812
2 17.5 8 10
3 20 11 14 0.786
4 22.5 13.5 17 0.794
31.利用如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”,实验器材如下:学生电源(可调节电压)、电流表、电压表、开关各一个,定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω),两个滑动变阻器R1“10Ω0.6A”和R2“20Ω 1 A”,导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移至______端(选填“A”或“B”);闭合开关后,发现电流表指针无偏转,电压表指针有偏转,原因可能是R ______(选填“短路”或“断路”);
(2)在探究“电流与电压的关系”的实验中,调节电源电压为3V,将5Ω的电阻接入电路,多次改变滑动变阻器的阻值,记录电流表和电压表的示数,得到如图丙所示的电流I随电压U变化的图像。由图像可知,选择的滑动变阻器是______(选填“R1”或“R2”)。根据图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______(选填“正比”或“反比”);
(3)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,调节电源电压为4V,选用规格为“20Ω 1 A”的滑动变阻器,分别换上阻值不同的定值电阻进行研究。
①分别将5Ω、10Ω、15Ω、25Ω四个定值电阻依次接入电路,调节滑片,保持每次电压表示数不变,在表格中记录对应电流表的示数,第1次实验电流表示数如图丁所示,为______A。
实验序号 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15 25
电流I/A 0.20 0.13 0.08
②实验完成后,老师指出第______组数据是拼凑的;根据上表数据可得:电压一定时,通过导体的电流与______成反比;
③在不改变电流表、电压表量程的情况下,为了使四个定值电阻都能完成实验,以下措施中可行的是(______)
A.将滑动变阻器换为“10Ω 0.6 A”
B.在电路中再串联一个15Ω的定值电阻
C.电源电压可调范围为2V-3.6V
D.定值电阻两端电压可调范围为2.1V-4V
32.无链条电动自行车,被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统具有很多优点,如:省力、耐用、安静、结构简单等。此车既可以从锂电池获得能量,也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。该车采用能量密度为0.2kW h/kg的锂电池,能量密度是指存储能量与电池质量的比值。该车的其他主要参数如表所示(表中电池容量=放电电流×放电时间,例如,1Ah是指以1A的电流能连续工作1h)。(g取10N/kg)
整车 整车质量 40kg
最大车速 26km/h
最大噪声 30dB
锂电池 电压 40V
容量 10Ah
电动机 额定功率 180W
(1)根据上述信息可知,这款车的锂电池质量为______kg。测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,在平直路面上最多可连续匀速行驶2.7×104m,已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍,电动机的效率为______%。若骑行者同时踩脚路板辅助锂电池给车提供能量,可使车连续匀速行驶3.6×104m,则“混合动力驱动”时,人所提供的有用能量与锂电池提供的有用能量之比为______;
(2)图甲为充电器过热保护的模拟电路,电源电压恒定,R1为电阻箱,L为阻值不计的线圈,R2是热敏电阻,可感知充电器的温度,其阻值与温度的关系如图乙。此保护装置的工作原理是:当控制电路中的电流小于20mA时,衔铁释放,开始充电;当电流大于30mA时,电磁铁将吸住衔铁,停止充电,从而避免温度过高。
①若R1=80Ω,控制电路的电源电压为3.6V,则充电过程中的温度变化范围为______;
②若要适当升高充电器所能达到的最高温度,可将R1______(选填“增大”或“减小”)。
五、计算题:本大题共1小题,共8分。
33.太阳能飞机“阳光动力2号”(如图所示)进行环球航行时途经我国重庆和南京两个城市,此行的重要目的是传播新能源理念。
(1)该机自天飞行时,利用高效太阳能电池板将电磁能(太阳能)转化成电能:夜间飞行时,利用其超轻薄锂离子电池储备的______转化成电能,首次实现连昼夜飞行而不耗费一滴燃油。
(2)该机从重庆飞往南京的航程约为1260km。用时17.5h,则它的飞行速度为多少千米/小时?
(3)该机计划从南京起飞后直飞美国夏威夷,是此次环球航行中最具挑战性的一段航程,飞行时间长达120h。飞行过程中依靠平均功率为10kW的电动机提供动力,其消耗的能量全部由电池板吸收的太阳能提供,则此段航行中至少需要吸收多少太阳能?(太阳能电池板的转化效率约为30%)
1.【答案】
【解析】解:音色反映了声音的品质和特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。观众能分辨出不同乐器的声音,这是因为不同乐器发出声音的音色不同。
故选:C。
声音是由物体的振动产生的;我们常用音色来区别不同乐器发出的声音。
不同的乐器可以发出相同音调、相同响度,但音色一般不同。
2.【答案】
【解析】解:加热烘烤后,蜡模由固态变为液态,熔化后全部流失,使整个铸件模型变成空壳;故C正确;
故选:C。
物质由固态变为液态叫熔化。
本题考查了熔化现象,是基础题。
3.【答案】
【解析】解:A.“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B.影子是由光的直线传播形成的,故B错误;
C.白鹤本身不会发光,不是光源,故C错误;
D.白鹤反射的光射到水面时,一部分光发生折射进入了水中,所以倒影看起来比白鹤本身暗一些,故D正确。
故选:D。
(1)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(2)光在同种均匀介质中沿直线传播,光沿直线传播的例子有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等;
(3)本身能够发光的物体叫光源;
(4)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
本题考查了光源、光的直线传播、光的反射和折射,属于基础题目。
4.【答案】
【解析】解:A.空气的密度在1.29kg/m3左右,教室的长、宽、高分别在8m、7m、3m左右,教室中空气的质量在m=ρV=1.29kg/m3×8m×7m×3m=216.72kg,故A估测不合理;
B.根据生活常识可知,人的心率约为70次/min,符合实际,故B估测合理;
C.人正常步行速度约为1.1m/s≈4km/h,故C估测不合理;
D.家用电饭锅功率在880W左右,正常工作的电流为,故D估测不合理。
故选:B。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
5.【答案】
【解析】解:
A、手指对气球的压力和手掌对气球的压力,是作用在气球上的一对平衡力,故应当相等,A选项错误;
B、手指和手掌对气球的压力相等,但是手指对气球压力的受力面积比手掌对气球压力的受力面积小,因此手指对气球压强更大,B选项正确;
C、手掌对气球的压力与气球对手掌的压力,是一对相互作用力,C选项错误;
D、手指与手掌受到气球的压力并不是互换施力物体,故不是相互作用力,D选项错误;
故选:B。
从两手对气球的压力和压强进行区分比较即可,注意好平衡力和相互作用力概念上的区别。
本题考查了气球受力和压强比较,重点在于要会区分平衡力和相互作用力,结合压力压强的概念解答即可,难度中等。
6.【答案】
【解析】解:由题知当土壤过于干燥的夜间,浇花器才开始工作,白天,即使土壤干燥,浇花器也不工作,说明两个开关不能独立工作,即两个开关应串联,由安全用电的知识知开关与火线相连,再和浇花器串联,故A符题意。
故选:A。
由题意可知,当土壤过于干燥的夜间,电动机才开始工作,说明两开关不能独立工作即为串联,然后共同控制浇花器的工作,据此进行解答。
本题考查了串并联电路的设计,根据题意得出光控开关和湿敏开关的连接方式是关键。
7.【答案】
【解析】解:A、甲图中橙子漂浮,ρ甲<ρ水,乙中橙子悬浮,ρ乙=ρ水,丙中橙子下沉,ρ丙>ρ水,
故三种状态下橙子的密度关系:ρ甲<ρ乙<ρ丙,故A错误;
B、甲图中,橙子漂浮,橙子所受浮力等于自身重力,故B错误;
C、甲、乙两图中,橙子分别漂浮和悬浮,所受的浮力均等于自身的重力,而甲图中橙子的重力较大,故甲图中橙子所受的浮力较大,根据V排=可知乙图中橙子的V排小于甲图中橙子的 V排,故C正确;
D、丙图中,橙子沉底,所受的浮力小于自身的重力,橙子收到竖直向上的浮力和支持力及竖直向下的重力,且对容器底部压力大小等于所受的支持力大小,橙子对容器底部压力不为零,故D错误。
故选:C。
A、甲图中橙子漂浮,ρ甲<ρ水,乙中橙子悬浮,ρ乙=ρ水,丙中橙子下沉,ρ丙>ρ水,据此得出三种状态下橙子的密度关系;
B、甲图中,橙子漂浮,橙子所受浮力等于自身重力;
C、甲、乙两图中,橙子分别漂浮和悬浮,所受的浮力均等于自身的重力,而甲图中橙子的重力较大,故甲图中橙子所受的浮力较大,根据V排=可知两图中橙子的V排小大小关系;
D、丙图中,橙子沉底,所受的浮力小于自身的重力,橙子收到竖直向上的浮力和支持力及竖直向下的重力,且对容器底部压力大小等于所受的支持力大小,据此分析。
本题考查浮力的有关知识,是一道综合题。
8.【答案】
【解析】解:A、根据Q放=qV可知,即对于同一种燃料,热值不变,q=成正比,图甲表示燃料燃烧时放出热量与燃料燃烧体积的关系是过原点的一条直线,故A错误;
B、条形磁铁两端磁性最强,中间磁性最弱,图乙不能表示条形磁铁的磁性强弱与其位置的关系,故B错误;
C、根据P=UI,可知图丙阴影部分面积表示定值电阻消耗的电功率,故C错误;
D、R一定时,电流与电压的关系成正比,即R=,图丁表示通过定值电阻的电流与其两端电压的关系,故D正确。
故选:D。
Q放=qV可知,即对于同一种燃料,热值不变。
条形磁铁两端磁性最强,中间磁性最弱。
根据P=UI,图丙阴影部分面积表示定值电阻消耗的电功率。
R一定时,电流与电压的关系成正比。
本题考查数形结合是物理学中经常使用到的一种方法。
9.【答案】
【解析】解:A、图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,空气的内能增加;故A错误;
B、图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,内能转化为机械能;故B错误;
C、图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,温度降低,发生液化现象,变成小水滴,故C正确;
D、图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,内能减小;故D错误。
故选:C。
做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
本题考查内能的改变,属于基础题。
10.【答案】
【解析】解:水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风,所以白天风力发电机旋翼朝向大海,如图乙所示;
晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,所以夜晚风力发电机旋翼朝向陆地,如图丙所示。
故选:A。
根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点以及风是从高压区吹向低压区来分析海陆风的形成,进而判断风力发电机旋翼的朝向。
本题主要考查学生对水的比热容较大的应用的了解和掌握,涉及到海陆风的形成。
11.【答案】
【解析】解:
A、若RA>RB,烧瓶装入等质量的煤油,且并联。通过的电流不同,同时电阻不同,不能探究焦耳定律中电热与电流的大小关系,故A符合题意;
B、若RA<RB,烧瓶装入等质量的煤油,将两个电阻串联,如题图。这样,通过的电流相同、通电时间相同,电阻大的产生的热量多,可以探究焦耳定律中电热与电阻大小的关系,故B不符合题意;
C、若RA=RB,烧瓶中装入等质量的水和食用油,如题图。通电一定时间,两电阻相同,通过的电流相同,两电阻产生的热量相同,水和食用油吸收的热量相同,比较水和食用油温度升高值,温度升高大的比热容小,可以比较他们的吸热能力,故C不符合题意;
D、若RA=RB,烧瓶中装入等质量的水和食用油,如题图。让相同质量的水和食用油吸收相同的热量,测量二者温度变化,根据吸收热量相同解方程求出食用油的比热容,可以粗略测量食用油的比热容,故D不符合题意。
故选:A。
(1)电流通过导体产生的热量与电流的大小、电阻大小和通电时间有关,在研究电流产生的热量与其中一个因素的关系时,要利用好控制变量法;
(2)要比较不同物质的吸热能力,可以让相同质量的不同物质吸收相同的热量,观察温度变化,温度变化小的比热容大;
(3)要测量食用油的比热容,可以让相同质量的水和食用油吸收相同的热量,测量二者温度变化,根据吸收热量相同解方程求解食用油的比热容。
本题考查了探究电流产生热量、比较不同物质的吸热能力、比热容的测量方法,综合性强,利用好控制变量法和转换法是关键,易错点在D选项的判断。
12.【答案】
【解析】解:(1)闭合S和S2,断开S1,此时小灯泡和滑动变阻器是串联的,如图甲所示:
(2)闭合S和S1,断开S2,此时定值电阻和滑动变阻器是串联的,如图乙所示:
A、闭合S和S2,断开S1,此时小灯泡和滑动变阻器是串联的,此时灯泡正常发光,可以从图象上得到灯泡的额定电流是0.5A,
灯泡电阻是:RL===8Ω,
所以,串联电路的电阻:R=R1+RL=10Ω+8Ω=18Ω
所以电源电压为:U=IR=0.5A×18Ω=9V,故A错误。
B、闭合S和S1,断开S2,此时定值电阻和滑动变阻器是串联的,电路最大电流是0.6A,电阻R2的最大功率为:P=I2R=(0.6A)2×10Ω=3.6W,故B错误。
C、闭合S和S2,断开S1,当小灯泡的功率为0.8w时,由图乙知,电灯两端的电压是2V,电灯的电流是0.4A,
所以电路电阻为:R总===22.5Ω,
此时灯的电阻为:R'L===5Ω,
滑动变阻器的阻值是:R滑=22.5Ω-5Ω=17.5Ω,
D、“4V 0.5W”灯泡的电阻为:R'===32Ω,
在滑动变阻器的滑片在中点时,原来灯的电阻是8Ω,现在灯的电阻是32Ω,灯的电阻变大,分担的电压就变大,电压会超过4V,所以灯不能正常工作,故D错误。
故选:C。
分析电路图时,先简化电路,把电流表看作导线,把电压表看作开路,只分析用电器的连接方式。
(1)闭合S和S2,断开S1,此时小灯泡和滑动变阻器是串联的。
(2)闭合S和S1,断开S2,此时定值电阻和滑动变阻器是串联的。
最后根据串联电路中电压、电阻、电流的特点进行计算。
对于电学题,首先明确有几个过程,每个过程画一个电路图,然后根据串联电路中或者并联电路中电压、电流、电阻的特点进行计算,在其中一个过程中不变的电阻可以过渡到另一个过程中。
13.【答案】
【解析】解:景区外面的禁鸣喇叭标志是阻止声源发声,在声源处控制噪声。
游客们闻到花香是香味分子在不停地做无规则运动造成的,是扩散现象。
花是不透明的物体,颜色是由反射的色光决定的,所以樱花呈现红色是因为樱花反射了红光。
游客在花海中穿行,樱花树相对于游人的位置不断变化,所以樱花树相对于游客是运动的。
(1)减弱噪声的方法:在声源处减弱噪声;在传播过程中减弱噪声;在人耳处减弱噪声。
(2)不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫做扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
(3)不透明物体的颜色由物体反射的色光决定的,白色反射所有的色光,黑色吸收所有的色光,彩色物体只反射和物体相同的色光。
(4)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
此题考查了减弱噪声的方法、扩散现象、物体的颜色、运动和静止的相对性,涉及知识点较多,但难度不大。
14.【答案】
【解析】解:当向下用力吹气时,增大乒乓球上方的空气的流动速度,压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强差的作用下悬浮在漏斗中;
A、同向行驶的两艘船之间不能靠的太近,流速大的地方压强小 易发生碰撞事故;
B、将吸盘吸在玻璃上是大气压的原因;
C、地铁列车站台上设置安全线,流速大的地方压强小易发生安全事故,故原理相同的是AC,不同的是B,故选B。
故答案为:不会;B。
用力吹气,根据流体的流速增大压强减小,使乒乓球上方空气的流速增大压强减小。
本题考查流体压强与流速的关系,难度不大。
15.【答案】
【解析】解:火箭发射时高温高压的燃气从尾部喷出,火箭获得向上推力,这一过程涉及的物理力学知识是物体间力的作用是相互的。载人飞船在轨运行时处于不平衡状态,宇航员在太空中有效的锻炼方式是拉力器,因为处于失重状态时举重和跳绳不能正常进行。与地面控制中心是通过电磁波进行联系的。
故答案为:物体间力的作用是相互的;不平衡;拉力器;电磁波。
物体间力的作用是相互的;
飞船在轨道上运动时处于不平衡状态;
失重状态下与重力有关的锻炼不能进行;
电磁波可以传递信息。
本题考查的是电磁波的特点及应用;知道力作用的相互性;知道平衡状态和非平衡状态;知道重力与失重。
16.【答案】
【解析】解:氧气质量变为原来的一半,体积不变,根据可知,
氧气的密度变为原来的一半,故瓶内剩余氧气的密度为3kg/m3;
水的质量为m=720g=0.72kg,
水的体积:,
水凝固成冰后,质量不变,冰的体积:,
故水凝固成冰后,体积增大了:。
故答案为:3;80。
氧气质量变为原来的一半,体积不变,根据可知剩余氧气的密度;
水凝固成冰后,质量不变,根据可得体积的增大量。
本题考查密度公式的应用,难度一般。
17.【答案】
【解析】解:(1)手指轻轻触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,感应区相当于电路中的开关,对手机起控制作用;
(2)在给手机电池充电的过程中,电能转化为电池的化学能,则手机电池相当于用电器;
(3)如图丙所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电,如果3部手机同时充电,它们互不影响,则这三部手机的连接方式是并联的。
故答案为:开关;用电器;并联。
(1)一个完整的电路由导线、电源、开关和用电器组成;根据感应区的作用判断感应区相当于手机电路中的什么元件;
(2)充电宝给手机充电过程中,手机电池消耗了电能,并转化为化学能,据此分析其相当于什么元件;
(3)根据串联、并联电路的特点判断三部手机同时充电时的连接方式。
本题考查了电路的组成、电路元件的作用和电路连接方式的判断,属于基础题。
18.【答案】
【解析】解:(1)选择比较轻的卡片,是不考虑卡片重力对实验的影响;
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,需用手将卡片旋转一个角度,观察到小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,根据二力平衡条件可知,小卡片不能保持静止;
(3)用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片,小卡片会向右运动,手不施力之后,它受到平衡力,所以继续保持匀速直线运动状态。
故答案为:(1)不考虑;(2)不能;(3)匀速。
(1)实验中,用到了小卡片,是因为小卡片的质量很小,其重力远小于卡片受到的拉力,重力可以忽略;
(2)要验证不在同一直线上两个力是否平衡,可以将小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上;
(3)物体在平衡力的作用下保持静止或匀速直线运动状态。
此题探究的是二力平衡的条件,注意从二力平衡的四个条件进行分析;二力平衡是初中物理力学中的难点,也是一个重点需要掌握,还要注意用好控制变量法。
19.【答案】
【解析】解:由图可知,n=2,根据可知,拉力为:
;
小明用图示装置在10s内将重为240N的货物匀速提升1m,则有用功为W有=Gh=240N×1m=240J,
拉力做的总功为W总=Pt=30W×10s=300J,
则该滑轮组的机械效率为:
;
不计绳重和摩擦,克服动滑轮重做的额外功为W额=W总-W有=300J-240J=60J,
则动滑轮重为:
。
故答案为:150;80;60。
(1)根据滑轮组装置确定绳子股数,利用P===求出拉力F;
(2)根据W有=Gh求出拉力做的有用功,利用W总=Pt求出拉力做的总功,根据η=滑轮组的机械效率;
(3)不计绳重和摩擦,根据W总=W有+W额求出克服动滑轮重做的额外功,利用W额=G动h求出动滑轮重。
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算,明确有用功、总功和额外功的含义是关键。
20.【答案】
【解析】解:(1)他对地面的压力:F=G总=500N,
他对地面的压强:
p===1.25×104Pa;
(2)该同学将实心球投出后,双脚站立在水平地面上保持静止,与投出实心球之前相比,受力面积不变,对地面的压力变小,由p=可得对地面的压强变小。
故答案为:1.25×104;变小。
(1)他对地面的压力等于该同学和实心球总重,知道受力面积,利用p=计算他对地面的压强;
(2)在受力面积一定时,压力越小,由p=可得压强变化。
本题考查了压强的计算、压强的变化分析,属于基础题目。
21.【答案】
【解析】解:(1)电烤箱低温挡功率P低温=500W=0.5kW,
由P=可得电烤箱处于低温挡时,正常工作10min消耗的电能:
W=P低温t=0.5kW×h=kW h,
因为1200r/(kW h)表示电路中用电器每消耗1kW h的电能,电能表转盘转1200r,
所以电烤箱处于低温挡时,正常工作10min电能表的转数:
n=1200r/(kW h)×kW h=100r;
(2)由电路图可知,闭合S1、断开S2,R1与R2串联,电路的总电阻最大,电压一定,由P=可知,此时电路的总功率最小,电烤箱处于低温挡,P低温=500W,
由P=可得:
R串=R1+R2==;
当S1、S2均闭合时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,电压一定,由P=可知此时电路的总功率最大,电烤箱处于高温挡,P高温=1500W,
R1==;
R2=R串-R2=-=;
R1:R2=:=1:2。
故答案为:100;1:2。
(1)先利用W=Pt计算电烤箱处于低温挡时,正常工作10min消耗的电能,而1200r/(kW h)表示电路中用电器每消耗1kW h的电能,电能表转盘转1200r,据此求电烤箱处于低温挡时,正常工作10min电能表的转数;
(2)由电路图可知,闭合S1、断开S2,R1与R2串联,电路的总电阻最大,电压一定,由P=可知,此时电路的总功率最小,电烤箱处于低温挡,利用P=表示出R串(不需要计算具体值)
当S1、S2均闭合时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,电压一定,由P=可知此时电路的总功率最大,电烤箱处于高温挡,利用P=表示出R1;求出R2=R串-R2;进而求出R1:R2。
本题考查了消耗电能、电能表转盘转数的计算,以及电功率公式的应用,分析电路图,得出电烤箱处于高、低温挡时的电路组成是关键。
22.【答案】
【解析】解:热水器内的水吸收的热量:;
太阳能热水器的光热转换效率为50%,则热水器接收的总的太阳能
这些太阳能相当于完全燃烧的天然气体积为。
故答案为:2.1×107;0.5。
(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式Q吸=cmΔt求热水器内的水吸收的热量;
(2)又知道光热转换效率,利用η=求热水器接收的总的太阳能;由题知Q放=E,再利用Q放=Vq求天然气的质量。
本题考查了学生对吸热公式Q吸=cmΔt、燃料完全放热公式Q放=Vq以及效率公式的掌握和运用,计算时注意气体燃料热值的单位是J/m3。
23.【答案】
【解析】解:(1)图中两气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能;
(2)用水来冷却汽缸,是利用了水的比热容大的特点,相同条件下水吸收的热量多,冷却效果好;
(3)因为汽油机一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,
所以每秒钟对外做功15次,完成15个工作循环,飞轮转30r,则1min飞轮转1800r,即飞轮转速为1800r/min。
故答案为:压缩;比热容;1800。
(1)根据气门和活塞的运动方向分析解答;
(2)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少。
(3)汽油机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周。
本题考查了内燃机工作时的四个冲程及其能量转化、热机飞轮转速的含义、水的比热容大的应用,特别是对热机飞轮转速含义的理解是学生最容易出错的地方。
24.【答案】
【解析】解:
(1)吊臂被液压杆撑起时,液压杆提供的力为动力,吊臂B端受到竖直向下的总拉力为阻力,O为支点,根据图示可知,动力臂小于阻力臂,所以吊臂相当于费力杠杆。
(2)动滑轮、吊钩与钢丝绳的总重力,
吊车的重力,
履带前后端E、F相距8m,此时吊车重心在EF正中,竖直吊绳到履带前端E的距离也为8m,将吊车视为杠杆,E为支点,重物和动滑轮、吊钩与钢丝绳的总重力的力臂L=8m
吊车自身重力的力臂,
设吊起物体的最大重力为G物,可得(G物+G动绳)×L1=G吊×L2
代入数据有,
解得,
吊起物体的最大质量;
A,缓缓缩短吊绳,不会改变力和力臂,由杠杆平衡条件可知,该操作不会引起翻车,故A错误;
B.缩短液压杆,吊臂与水平面的夹角变小,重物和动滑轮、吊钩与钢丝绳的总重力的力臂变大,使得重物和动滑轮、吊钩与钢丝绳的总重力与其力臂的乘积大于吊车自身重力与其力臂的乘积,则吊车会向左侧翻转而引起翻车,故B正确;
C.缩短吊臂,重物和动滑轮、吊钩与钢丝绳的总重力的力臂减小,使得重物和动滑轮、吊钩与钢丝绳的总重力与其力臂的乘积小于吊车自身重力与其力臂的乘积,由杠杆平衡条件可知,该操作不会引起翻车,故C错误。
故选B。
故答案为:(1)费力;
(2)7.8;B。
(1)根据题意和图示判断吊臂在使用过程中动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它属于哪种类型的杠杆;
(2)根据吊臂B端受到竖直向下的总拉力和挖掘机的重力求出动滑轮、吊钩与钢丝绳的总重力,根据杠杆平衡条件求出吊车可吊重物的最大重力,根据G=mg求出重物的最大质量;
根据选项内容结合杠杆平衡条件分析可能引起翻车的操作。
本题考查了杠杆的分类、杠杆平衡条件的计算,综合性较强。
25.【答案】
【解析】小旭看到天窗外天空,就是因为光是沿直线传播的缘故。
本题考查光沿直线传播的应用,作图需注意表示光的传播方向的箭头都属于基础知识,难度不大。
26.【答案】
【解析】解:由图知,螺线管的右端为N极,左端为S极,由异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极,右端为S极,由安培定则可知,电流从螺线管左端流入、右端流出,电源左侧为正极、右侧为负极,如图所示:
已知通电螺线管的磁极,根据磁极间的相互作用,可判断出小磁针的磁极,再由安培定则来得出电流方向,进而确定电源的正负极。
此题主要考查对磁极间的相互作用以及安培定则的掌握情况。安培定则:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
27.【答案】
【解析】(1)重力方向竖直向下,作用点在重心;
(2)力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论。
28.【答案】
【解析】解:(1)只需要拉动木板运动就行,测力计始终处于静止状态,而滑动摩擦力大小与速度无关,所以测力计的示数会很稳定,不需要确保匀速拉动;
(2)由图可知,描点连线时,b图像经过的点数要多于a图像经过的点数,所以b图像更合理;
(3)小明发现自己所作图线不过原点,出现这种情况的原因可能时实验时忽略了物体木块自身1N的重力。
故答案为:(1)不需要;(2)b;(3)忽略了物体木块自身1N的重力。
(1)拉动木板时,木块受到向左的摩擦力,由于木块相对地面静止,则摩擦力与弹簧秤的拉力是一对平衡力;
(2)作图时,图像应过大部分的点;
(3)滑动摩擦力大小与压力大小的关系满足关系式f=μF压,即滑动摩擦力与压力成正比,该图像为一条过原点的直线。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和获取信息的能力,体现了对过程和方法的考查。
29.【答案】
【解析】(1)玻璃板可以透光,也可以成像,选择玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。
在玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,不能看到像。因为平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线会聚而成的,无法在光屏上呈现。
(2)乙图透镜中间为空气,从中间分开看,两边相当于两个凹透镜,故对光线有发散作用。故平行光线经过该透镜后将会被发散。
近视眼的晶状体较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,需戴凹透镜矫正。
(3)投影仪工作的原理是物距在1倍焦距与2倍焦距之间成倒立放大的实像,故投影片到凸透镜的距离即物距的范围应为50mm<u<100mm
(4)小明将焦距为10.0cm的凸透镜A更换成一个焦距为12.0cm的凸透镜B,相当于晶状体变薄,会聚能力变弱,此现象与远视眼的成因相似,因为远视眼是晶状体太薄,对光线的会聚能力太弱,像成在视网膜后方;由于会聚能力变弱,像延迟会聚了,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向远离凸透镜的方向移动。
故答案为:(1)便于确定像的位置;不能;(2)发散;近视眼;(3)50mm<u<100mm;(4)远视眼;远离。
(1)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
虚像不能成在光屏上;像到镜面的距离和物到镜面的距离相等;
(2)凹透镜对光线有发散作用;近视眼需戴凹透镜矫正;
(3)投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的,此时物距2f>u>f,像距v>2f;
(4)凸透镜焦距越大,会聚光的能力越弱。
本题主要考查了凸透镜成像规律、平面镜成像特点实验,这两个实验时光学中的重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。同时考查学生动手操作实验的能力,并能通过对实验现象的分析得出正确结论。
30.【答案】
【解析】(1)天平在使用时,应将天平放在水平台面上,将游码归零,然后调节平衡螺母使天平在水平位置平衡,由题意知,实验中的错误是未将游码移动到标尺左端的零刻度线;
(2)标尺的分度值是0.2g,所以游码的示数是2.6g,则被测物体的质量m=50g+20g+2.6g=72.6g;
由图乙可知,当量筒内液体体积为10mL时,容器和剩余液体的质量为80g;
当量筒内液体体积为30mL时,容器和剩余液体的质量为50g,
由此可得,倒出质量Δm=80g-50g=30g的液体的体积为ΔV=30mL-10mL=20mL=20cm3,
则液体密度:
ρ===1.5g/cm3=1.5×103kg/m3;
(3)a、将试管放入矿泉水瓶时,试管漂浮,则此时试管所受的浮力大小等于重力大小,因此可得m试g=ρ水V0g,
在试管中倒入适量的水后,该试管仍处于漂浮状态,则ρ水V1g=ρ水V0g+ρ水V水g,
在试管中倒入被测液体后,可得ρ水V1g=ρ水V0g+ρ液V液g,
综合可得,;
此时在第2组数据中,由浮沉条件可得,
ρ液===0.8g/cm3,
则最终测得的液体密度为
ρ液′==0.798g/cm3;
b、试管漂浮,故浮力等于重力,即ρ水gV0=m试g,故试管质量为m试=ρ水V0=1g/cm3×11cm3=11g。
故答案为:(1)未将游码移动到标尺左端的零刻度线;(2)72.6;1.5×103;(3)a、;0.798;b、11。
(1)天平的正确使用:把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度;调节天平的平衡螺母使天平的横梁平衡;天平的调节原则是:左偏右调、右偏左调、先快后慢;
(2)①利用天平测量物体质量时,物体质量等于砝码的质量和游码对应的刻度值之和;
②由图丙可知,当量筒内液体体积为10mL时,容器和剩余液体的质量为80g;当量筒内液体体积为30mL时,容器和剩余液体的质量为50g,由此可得,倒出质量为80g-50g=30g的液体的体积为30mL-10mL=20mL,利用密度公式求液体的密度;
(3)a、利用等质量法,即液体质量等于水的质量,再利用密度公式求密度;多次测量求平均值得最终密度;
b、利用漂浮时,浮力等于重力。
本题考查了托盘天平的使用注意事项、读数方法以及密度的测量方法,分析m-V图像、得出相关信息是关键,特别是第(3)小题,利用浮力测密度和质量,第一小问,关键液体质量等于水的质量;第二小问,关键是漂浮,浮力等于重力。
31.【答案】
【解析】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即移动到A端。
闭合开关后,发现电流表指针无偏转,说明电路是断路,而电压表指针有偏转,与电源正负极连接,故原因可能是R断路。
(2)由图丙可知,图像是过原点的直线,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
由图丙知,当电流最小时,电阻R的电压是0.6V,由串联电路电压的规律得滑动变阻器的电压为:
U滑=3V-0.6V=2.4V,
由I=得滑动变阻器的电阻为:
,选择的滑动变阻器是R2。
(3)①电流表示数如图丁所示,使用0~0.6A的量程,分度值0.02A,示数为0.4A。
②当定值电阻最大为25Ω,用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,由串联电路电阻的规律和欧姆定律知此时电路中的最小电流:,
不可能调到,故第4次数据是拼凑的,根据上表数据可得:电压一定时,电阻与电流的乘积不变,即通过导体的电流与导体的电阻成反比。
③AB、在不改变电流、电压表量程的情况下,为了使四个定值电阻都能完成实验,根据表格数据知:
UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V,
变阻器两端的电压:U滑1=U-UV=4V-2V=2V,
滑动变阻器的电压和定值电阻的电压相等,由串联分压可知两者的电阻应该相等,电阻的最大值是25Ω,变阻器的最大阻值是20Ω,应该选用阻值更大的滑动变阻器其电阻要至少25Ω,也可以在电路中再串联一个至少5Ω的定值电阻代替阻值更大的滑动变阻器,故A不符合题意,B符合题意;
C、如果降低电源电压,电源电压至少2V,滑动变阻器最大20Ω时,电压之比等于电阻之比,故2V:U''=25Ω:20Ω,
解得U''=1.6V,此时电源电压为U电=2V+1.6V=3.6V,
电源电压可调范围为2V~3.6V,故C符合题意;
D、当定值电阻两端电压设为U1,由串联分压可知U1:(4V-U1)=25Ω:20Ω,
得到U1≈2.22V,定值电阻两端电压设为2.3V~4V区间,故D不符合题意。
故选:BC。
故答案为:(1)A;断路;(2)R2;正比;(3)①0.4;②4;电阻;③BC。
(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的电路短路,据此分析电路故障;
(2)分析表中电流与电压的关系得出结论;根据最小电流计算总电阻得出滑动变阻器的最大值;
(3)根据电流表的量程和分度值读数;
结合串联电路的人特点计算最小电流,分析是否拼凑,根据数据得出结论;
根据串联分压规律分析解答。
本题考查探究电流与电压和电阻关系,属于中档题。
32.【答案】
【解析】(1)①由材料可知,锂电池的电压U=40V,容量为10Ah,ρ能量=0.2kW h/kg=200Wh/kg,
则所储存的电能为:W=UIt=40V×10Ah=400Wh=1.44×106J,
锂电池的质量m===2kg;
②电动车在平直路面上匀速行驶时,阻力为车对地面压力的0.04倍,那么
F=f=0.04F′=0.04×(G车+G人)=0.04×(m车g+m人g)=0.04×(40kg×10N/kg+60kg×10N/kg)=40N,
锂电池给车行驶提供能量:W1=Fs1=40N×2.7×104m=1.08×106J。
则电动机的效率η=×100%=×100%=75%;
③混合动力驱动时提供的能量:
W2=Fs2=40N×3.6×104m=1.44×106J,
“混合动力驱动”时人所提供的能量:
W3=W2-W1=1.44×106J-1.08×106J=0.36×106J,
“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比:
==;
(2)①由题意知当控制电路中的电流小于20mA=0.02A时,衔铁释放,开始充电,
利用欧姆定律I=得此时电路的总电阻为:
R总===180Ω,
则:R2=R总-R1=180Ω-80Ω=100Ω,
由图乙知此时对应的温度为20℃,
当电流大于30mA=0.03A时,电磁铁将吸住衔铁,停止充电,
此时电路的总电阻为:R总′===120Ω,
则:R2′=R总′-R1=120Ω-80Ω=40Ω,
由图乙知此时对应的温度为40℃,充电过程中的温度变化范围为20℃~40℃;
②若要适当升高充电器所能达到的最高温度,利用欧姆定律I==知,因为电磁继电器的吸合电流不变,增大保护电路工作的临界温度R2减小,所以应增大R1的阻值。
故答案为:(1)2;75;1:3;(2)①20℃~40℃;增大。
(1)①从材料中可以看出,该电池的电压和容量,根据公式W=UIt可求它充足电后所储存的电能;已知能量密度,根据存储能量求出电池质量;
②根据阻力的大小求出动力,利用W=Fs求出所做的机械功,利用η=×100%求出电动机的效率;
③根据“混合动力驱动”时人所提供的能量等于总能量减去“电力驱动”时锂电池提供的能量,然后即可求二者之比。
(2)①根据题中所给的数据,利用欧姆定律I=得电路总电阻,因为R1、R2串联,则R2=R总-R1,然后由图乙找出对应的温度;
②降低充电器所能达到的最高温度,则此时的热敏电阻阻值最大,电磁继电器的吸合电流不变,根据欧姆定律I=分析解题。
本题考查电磁铁、串联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道电学综合题,难度较大。
33.【答案】
【解析】解:
(1)电池板白天将太阳能转化为电能,同时对蓄电池充电,夜间飞行时,利用其超轻薄锂离子电池储备的化学能转化成电能;
(2)它的飞行速度:v===72km/h,
(3)由P=可得,飞机飞行消耗的能量:W=Pt=10000W×120×3600s=4.32×109J,
则此段航行吸收的太阳能:W′===1.44×1010J。
故答案为:(1)化学能;
(2)它的飞行速度为72千米/小时;
(3)此段航行中至少需要吸收1.44×1010J的太阳能。
(1)发电机是根据电磁感应原理制成的,判断其能量转化,要看清该过程中的初始能量和最终形成的能量,进而判断出能量的转化过程。
(2)已知飞机飞行航程约为1260千米,用时17.5小时,利用速度公式求解;
(3)已知飞机飞行过程中依靠平均功率为10千瓦的电动机提供动力,利用P=可求得其消耗的能量,已知其消耗的能量全部由电池板吸收的太阳能提供,太阳能电池板的转化效率约为30%,然后可求此段航行中至少需要吸收多少太阳能。
本题以太阳能飞机为背景,考查了能量的转化、电功的计算、速度的计算等多个知识点,是一道综合性较强的题目。
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