2025年湖北省武汉外国语中学中考物理模拟试卷(四)
一、单选题:本大题共12小题,共36分。
1.关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 女高音中的“高”指的是响度高
B. 人们利用次声波来清洗钟表等精细的机械
C. 我们听到声音是否响亮只跟发声体发声时的响度有关
D. 大自然的许多活动如地震、海啸等都伴有次声波产生,这说明声可以传递信息
2.周末,小京帮父母在厨房做饭,以下是他们的谈话记录,其中描述正确的是( )
A. ①煮饺子时,会看到饺子“变胖”,是由于饺子馅中的液体液化成水蒸气导致的
B. ②炒菜时“溅油”,是因为油的沸点低于水的沸点,水快速汽化体积膨胀带出热油
C. ③炒糖色时,等油温合适倒入白糖,白糖的熔点低于油的沸点,糖在热油中熔化
D. ④锅盖周围的“热气”、雪糕周围的“冷气”都是空气中的水蒸气液化形成的小水珠
3.《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻。”如图所示描绘了该记载中的场景。人能通过盆中水面及平面镜观察墙外情况均利用了( )
A. 光的折射 B. 光的色散 C. 光的反射 D. 光的直线传播
4.关于能源和信息,下列说法正确的是( )
A. 风能、太阳能、地热能、电能均属于一次能源
B. “华龙一号”核电站利用的是核裂变释放的能量
C. 我国电力系统提供生活用的交变电流频率为100Hz
D. 电磁波的传播需要介质
5.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。”李白这首脍炙人口的七言绝句,描绘了一幅阐述运动相对性的完美画卷,诗中的意境如图所示。从物理学的角度看,我们说舟中人是静止的,所选的参照物是( )
A. 白帝
B. 江陵
C. 两岸
D. 轻舟
6.如图是蹦极运动的简化示意图。弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,A点处弹性绳自然伸直,B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,C点是蹦极运动员到达的最低点,运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力,下列说法中错误的是( )
A. 从O点至A点运动员机械能守恒,从A点至C点运动员机械能减小
B. 从O点至C点运动员和弹性绳整体的机械能守恒
C. 从O点至A点过程中运动员速度增大,从A点至C点过程中运动员速度减小
D. 从A点至B点过程中运动员受到的重力大于弹性绳施加的弹力
7.如图所示,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离。关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 小车能从斜面滑下,是因为小车具有惯性
B. 小车最终会停下来,是因为小车没有受到推力的作用
C. 在水平面上运动的小车如果受到的阻力为零,则它的速度变化量也为零
D. 在水平木板上,小车对木板的压力与木板对小车的支持力是一对平衡力
8.把测力计上端固定在铁架台上。用粗铁丝做一个框,挂在测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个质量为240g、密度为4×103kg/m3的金属块,下端放一个底面积为20cm2的圆柱形小杯(不计厚度)。在金属块的正下方,有一个质量为100g、底面积为50cm2的装有水的溢水杯(不计厚度),溢水杯放置在铁架台的支架A上。初始时金属块有的体积浸在水中,测力计的示数为F1,溢水杯中水面恰好与溢水口相平,小杯中没有水,如图甲所示。接下来平稳地抬高支架A,当金属块刚好浸没在水中时,测力计的示数为F2,如图乙所示。已知溢水杯底到溢水口的距离为10cm,小杯能支架A全部接住从溢水杯中溢出的水,则下列说法正确的是( )
A. F1>F2 B. 图乙中,溢水杯中水的体积为460cm3
C. 图乙中,水对小杯底部的压强为200Pa D. 图乙中,溢水杯对支架A的压力为6N
9.如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为12V。开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A. 当滑动变阻器R接入电路的电阻为40Ω时,通过电阻R1的电流为0.3A
B. 当滑动变阻器R接入电路的电阻为40Ω时,总电流为1.2A
C. 当电路的总电流为1.8A时,滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω
D. 当电路的总电流为1.8A时,通过滑动变阻器的电流为0.3A
10.如图为一款无线充电式护眼灯,使用时底座内的送电线圈产生交变磁场,使灯内的受电线圈感应到电磁信号,产生感应电流给灯充电,灯就开始发光。选项中与该灯工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
11.如图所示是小汉家的电路简化图,由该图可知( )
A. 接入该电路的用电器总功率最大为2200W
B. 若将试电笔插入两孔插座左边的甲孔中,氖管发光,则可能是进户零线断路
C. 控制灯泡的开关和灯泡的位置可以互换
D. 用户保险熔断一定是因为家庭电路中使用的用电器过多,总功率过大引起的
12.某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点,其简化等效电路如图所示,此时处于空挡位置。闭合开关S,旋钮绕P转动,实现挡位转换,旋至1挡时R1、R2同时工作,洗衣机处于加热状态;旋至2挡时R2和电动机同时工作,洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R1=40Ω,主要参数如下表。
**牌智能滚筒洗衣机
额定电压 220V
注入水量 30L
加热功率 1610W
设定温度范围 30℃~90℃
电动机功率 260W
关于下列结论:
①在额定电压下连续加热,水温由20℃上升到40℃水吸收的热量为2.52×106J;
②R2的阻值为121Ω;
③保温洗涤时干路电流为3A;
④某次洗衣用时30min,加热10min,保温洗涤20min,则共消耗电能1.278×106J。
其中正确的是( )
A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ③④
二、填空题:本大题共2小题,共6分。
13.如图所示是我国新发明的一种被称为挂在墙上的“油田”——“碲化镉薄膜发电玻璃”。可在太阳光下获得电能,这种玻璃单片面积可达1.9m2,每平方米的发电玻璃每年可发电150kW h。
(1)该玻璃获得电能时发生的能量转换是______能转化为______能;
(2)如果用火力发电,每块玻璃一年的发电量相当于完全燃烧______kg煤炭放出的热量。
14.霍尔传感器是将磁信号转变成电压信号的装置,它产生的电压U随磁场强弱变化。为研究霍尔传感器的特性,设计如图电路,当开关S闭合时,电磁铁上端为______(填“N”或“S”)极,将滑动变阻器的滑片向______(填“a”或“b”)端移动,电磁铁的磁性会增强,此时检测到霍尔传感器产生的电压U变大,说明它产生的电压U随磁场减弱而______(填“变大”“不变”或“变小”)。
三、实验探究题:本大题共4小题,共18分。
15.在探究水沸腾时温度变化特点的实验中,a、b两组同学在同一间教室里,分别用如图甲所示的相同装置进行实验,当水温达到90℃时,每隔0.5min记录一次温度,并根据实验数据分别绘制了如图丙所示的图象。
(1)实验中某次温度计的示数如图乙所示,温度计的示数为______℃。
(2)沸腾是一种剧烈的______现象(填物态变化名称),水在沸腾的过程中,不断吸热,温度______。
(3)分析图丙中的图象可知,若t1:t2=2:5,a组同学烧杯中水的质量为100g,则b组同学烧杯中水的质量为______g。
16.某同学用如图所示的器材探究凸透镜成像的规律。
(1)探究前,需要先测出凸透镜的焦距,该同学的测量步骤如下:
①找到一处有阳光的地方
②在水平地面平铺一张白纸,将凸透镜水平放置在白纸上方
③调整凸透镜与白纸的距离,直到在白纸上能找到了一个很小很亮的光斑
④测出光斑到凸透镜的距离,即为该凸透镜的焦距
上述步骤中有一步存在不足,请将该步骤正确的操作过程写在横线上______。
(2)若凸透镜的焦距为10cm,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,要使烛焰在光屏上成清晰的像,光屏应______移动,此时光屏上成的像是倒立、______的实像。
(3)上述实验中,在光屏上找到蜡烛清晰的像后,不改变凸透镜和光屏的位置,改用焦距为20cm的透镜继续实验,移动蜡烛,在光屏上______(填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
17.如图甲所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,实验中用到了弹簧测力计、木块、钩码、两块材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。
(1)实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做______运动。
(2)分析b、c两次实验数据可初步得出:滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)在乙图上画出该实验中木块对长木板力的示意图。
18.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。实验中电源电压为3V,选用的定值电阻的阻值分别为4Ω、8Ω、12Ω、16Ω和20Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,2A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,先用4Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑片,此时电压表的示数如图乙所示。再将8Ω的电阻接入电路进行第2次实验,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为______V,记录电流表的示数。相对于第1次实验,第2次实验中滑动变阻器的滑片应该______移动。(选填“向左”或“向右”)
(3)继续实验,根据实验数据可得出本实验的结论是:______。
(4)不改变电表接入电路的量程,为使所有电阻都能完成实验,定值电阻两端电压的控制范围为______V。
四、综合题:本大题共1小题,共10分。
19.浮式起重机又称起重船,它可以利用船体提供的浮力和船上的起重系统来完成起吊作业。如图甲是某起重船的图片,图乙是它的简化示意图。OB是起重臂,它的底端固定在甲板的O点,顶端通过钢缆BC固定在甲板的支架上。向上提升重物时,起重臂OB保持静止,通过固定在B点的绞车(图中未画画出)回收钢缆,将重物吊起。(不计起重臂、绞车和钢缆的重力,不计摩擦)
(1)某次模拟打捞作业时,密闭长方体实验模型底部嵌入海底淤泥中,顶部到海面的距离为100m,则海水对实验模型顶部的压强为多少Pa?
(2)该实验模型的长为5m,宽为4m,高为5m,总质量为600t,起吊前,先向船舱中注入适量的水,再将钢缆紧紧地连接到绞车上。接着逐渐排出船舱中的水,排水过程中,起重船的船身稳定且吃水深度保持不变。当钢缆刚好能拉动实验模型时,停止排水。待模型脱离淤泥,船身再次稳定后,通过绞车回收钢缆BE将模型缓慢吊起,直到其完全脱离海面。为了使实验模型脱离淤泥,忽略大气压的影响,起重船至少需要向外排出多少m3的海水?
(3)若将起重臂OB视作杠杆,已知图乙中,OD⊥BC,OE⊥BE,OD:OE=2:5。
①该起重臂是一个______杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”)。
②当实验模型完全脱离海面并保持静止时,钢缆BC对起重臂的拉力为多少N?
1.【答案】
【解析】解:A.女高音中的“高”指的是发声频率高,是指音调的高低,故A错误;
B.人们利用超声波来清洗钟表等精细的机械,故B错误;
C.我们听到声音是否响亮跟发声体发声时的响度和距离声源的远近有关,故C错误;
D.大自然的许多活动如地震、海啸等都伴有次声波产生,监测到次声波,可以预测地震和海啸的发生,这说明声可以传递信息,故D正确。
故选:D。
(1)声音的高低叫音调,与发声体的振动频率有关;
(2)(4)声可以传递信息和能量;
(3)声音的大小叫响度,与发声体的振动幅度和距离发声体远近有关。
此题考查了声音的特性、声的利用,比较简单,属基础题。
2.【答案】
【解析】解:A.煮饺子时,饺子馅中的液体受热汽化成水蒸气,导致的饺子的体积膨胀,所以会看到饺子“变胖”,故A错误;
B.炒菜时,油的沸点高于水的沸点,水掉入热油中,水快速汽化成水蒸气,水蒸气的体积膨胀,带出热油,发生“溅油”,故B错误;
C.糖能在热油中熔化是因为白糖的熔点比油的沸点低,故C正确;
D.锅盖周围的“热气”是锅内的水蒸气液化形成的小水滴,不是空气中的水蒸气液化形成的;雪糕周围的“冷气”是空气中的水蒸气液化形成的小水珠,故D错误。
故选:C。
汽化指物质由液态转变成气态,汽化要吸热。
油的沸点高于水的沸点,水掉入热油中,水快速汽化成水蒸气。
白糖的熔点比油的沸点低,所以糖能在热油中熔化,
液化指物质由气态转变成液态。
本题考查汽化、液化、熔化的现象及油的沸点高于水的沸点等。
3.【答案】
【解析】解:从水盆中看到农夫属于平面镜成像,利用了光的反射,故C正确;ABD错误。
故选:C。
平面镜成像是由光的反射形成的,成的是正立、等大的虚像。
本题考查了平面镜成像的应用,属于基础题。
4.【答案】
【解析】解:A、风能、太阳能、地热能可以从自然界直接获取,属一次能源;电能是由其他形式的能转化而来的,属二次能源,故A错误;
B、目前核电站都是利用核裂变释放的能量来发电的,故B正确;
C、我国电力系统提供生活用的交变电流频率为50Hz,故C错误;
D、电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故D错误。
故选:B。
(1)能从自然界直接获取的能源叫一次能源;不能从自然界直接获取,而是需要消耗一次能源来获得的,叫二次能源;
(2)核电站利用核裂变来获得能量;
(3)我国电力系统的交流电频率为50Hz;
(4)电磁波的传播不需要介质。
本题考查了能源的分类、核能的利用、交流电的频率、电磁波的传播等,有一定综合性。
5.【答案】
【解析】解: 从物理学的角度看,我们说乘船的人是静止的,即人相对于船的位置没有改变,故是选择船(轻舟)为参照物的,故ABC不符合题意;
故选:D。
研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化。
描述同一物体的运动时,选取的参照物不同,其运动状态也一般不同,这就是运动和静止的相对性。
6.【答案】
【解析】解:AB.从O点到A点,运动员的重力势能转化为自身的动能,不计空气阻力,运动员的机械能不变;从O点至C点,只有动能与势能之间的相互转化,运动员和弹性绳整体的机械能守恒,故AB正确,不符合题意;
CD.从O点至A点的过程中,运动员只受到竖直向下的重力,故向下运动时速度逐渐增大,从A点至C点过程中运动员受到的弹性绳施加的弹力逐渐增大,B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,故从A点至B点过程中运动员受到的重力大于弹性绳施加的弹力,合力向下,此时运动员向下运动的速度逐渐增大,从B点至C点过程中运动员受到的重力小于弹性绳施加的弹力,合力向上,此时运动员向下运动的速度逐渐减小,故从A点至C点过程中运动员速度先增大后减小,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选:C。
(1)不计空气阻力,从O点到A点,运动员的重力势能转化为自身的动能,运动员的机械能不变;从A点到C点,运动员的机械能逐渐转化为弹性绳的弹性势能,运动员的机械能减小,但从O点至C点运动员和弹性绳整体的机械能守恒;
(2)从O点至A点的过程中,运动员只受到竖直向下的重力,速度逐渐增大,从A点至C点过程中,B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,此时速度最大,即从A点至B点过程中运动员受到的重力大于弹性绳施加的弹力,速度逐渐变大,从B点至C点过程中运动员受到的重力小于弹性绳施加的弹力,速度逐渐减小,故从A点至C点过程中运动员速度先增大后减小。
本题考查能之间的相互转化以及机械能是否守恒的判断,难度适中。
7.【答案】
【解析】解:A.小车沿斜面下滑,是因为小车受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的,故A错误;
B.小车在水平木板上停下来,是因为小车受到了摩擦阻力的作用,故B错误;
C.在水平面上滑动的小车,如果受到的阻力为零,其运动状态将不会改变,即小车将做匀速直线运动,所以它的速度变化量为零,故C正确;
D.在水平木板上,小车对木板的压力与木板对小车的支持力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
(1)地球附近的一切物体都受到重力的作用;
(2)力是改变物体运动状态的原因;
(3)在水平面上滑动的小车,如果受到的阻力为零,其运动状态将不会改变;
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
本题通过一个特定的场景考查蕴含的物理知识,重点考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。注重了物理和生活的联系,具有较强的综合性。
8.【答案】
【解析】解:
A.平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块慢慢浸没水中,在逐渐缓慢浸没的过程中,金属块浸在水中所受到的浮力大小与排开水的重力相等,由称重法测浮力可知,弹簧测力计示数不变,即F1=F2,故A错误;
B.根据密度公式得出金属块的体积为
溢水杯的容积
则图乙中,溢水杯中水的体积为
故B错误;
CD.从溢水杯中溢出水的体积
则图乙中,根据条件公式可知小杯内水的深度为
根据液体压强公式得出水对小杯底部的压强为
故C错误;
图乙中,根据阿基米德原理得出物体受到的浮力为
图乙中,溢水杯中水的重力为
金属块的重力为G=mg=0.24kg×10N/kg=2.4N
溢水杯重力为G溢水杯=m溢水杯g=0.1kg×10N/kg=1N
溢水杯对支架A的压力F=G溢水杯+G水+G-F拉=G溢水杯+G水+F浮=1N+4.4N+0.6N=6N
故D正确。
故选:D。
(1)根据阿基米德原理和称重法分析两次弹簧测力计的示数大小关系;
(2)根据密度公式求出金属块的体积,根据体积公式求出溢水杯的容积,进而求出图乙中,溢水杯中水的体积;
(3)根据密度公式求出图乙中,溢水杯中水的质量,根据G=mg分别求出金属块、溢水杯和图乙中,溢水杯中水的重力,根据阿基米德原理,根据F浮=ρ液gV排求出金属块浸没时的浮力,根据力的平衡条件和力的作用是相互的求出图乙中,溢水杯对支架A的压力;
根据初始时金属块有的体积浸在水中和图乙中金属块浸没求出金属块排开到小杯中水的体积,根据体积公式求出图乙中,小烧杯内水的深度,根据液体压强公式求出水对小杯底部的压强。
本题考查密度公式、重力公式、称重法测浮力、阿基米德原理和液体压强公式的应用,难度较大。
9.【答案】
【解析】解:A、由图可知,R1与R并联,电源电压U=12V,并联电路中各支路电压相等,都等于电源电压,根据欧姆定律,通过R1的电流为:,与滑动变阻器接入电阻无关,故A错误;
B、当滑动变阻器R=40Ω时,通过R的电流为:,
总电流为:I=I1+IR=1.2A+0.3A=1.5A,故B错误;
C、当总电流I'=1.8A时,I1=1.2A不变,则通过滑动变阻器的电流为:IR'=I'-I1=1.8A-1.2A=0.6A,再根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻为:,故C正确;
D、当总电流为1.8A时,通过滑动变阻器的电流为0.6A,故D错误。
故选:C。
(1)由电路图可知,R1与R2并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流;
(2)当电路的总电流为1.8A时,根据并联电路的特点可知,通过R1的电流不变,再根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流和滑动变阻器接入电路的电阻。
本题考查了并联电路的电压特点和电流特点以及欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。
10.【答案】
【解析】解:使用时底座内的送电线圈产生交变磁场,使灯内的受电线圈感应到电磁信号,产生感应电流给灯充电,灯就开始发光,是电磁感应;
A.奥斯特实验,证明通电导体周围存在磁场,是电生磁现象,故A不符合题意;
B.图是通电螺线管周围存在磁场,是电生磁现象,故B不符合题意;
C.如图所示,是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流,是电磁感应现象,故C符合题意;
D.图中通电导线在磁场中受到力的作用,是电动机原理图,故D不符合题意。
故选:C。
A.奥斯特实验,证明通电导体周围存在磁场,是电生磁现象;
B.通电螺线管周围存在磁场,是电生磁现象;
C.闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流,是电磁感应现象;
D.电导线在磁场中受到力的作用,是电动机原理图。
本题考查电磁学实验装置,学生需要熟记不同实验装置的实验结论。
11.【答案】
【解析】解:A.由图知接入该电能表的额定电压为220V,允许通过的最大电流为20A,则该电路的用电器总功率最大为P=UI=220V×20A=4400W,故A错误;
B.若将试电笔插入两孔插座左边的甲孔中,氖管发光,接零线发光,则可能是进户零线断路,故B正确;
C.控制灯泡的开关和灯泡的位置不可以互换,若互换,断开开关后,人接触到电灯可能有触电风险,故C错误;
D.用户保险熔断可能原因是家庭电路中使用的用电器过多,总功率过大引起的,也可能的原因是短路,导致干路电流过大,保险丝熔断,故D错误。
故选:B。
(1)用电能表标志的额定电压乘以允许通过的最大电流得到电路允许的最大总功率;
(2)正常情况下用试电笔接触零线时,氖管不发光,如果进户零线断路,氖管发光;
(3)为用电安全,控制灯泡的开关和灯泡的位置不可以互换;
(4)电路电流过大的原因:电路发生短路或用电器的总功率过大。
本题考查家庭电路安全用电的内容,难度不大。
12.【答案】
【解析】解:①由ρ=可知,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×30×10-3m3=30kg,
水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×30kg×(40℃-20℃)=2.52×106J,故①正确;
②旋转开关旋至1挡时R1、R2同时工作,洗衣机处于加热状态,
此时R1的电功率:P1===1210W,
加热状态时R2的电功率:P2=P加热-P1=1610W-1210W=400W,
由P=可知,R2的阻值:R2===121Ω,故②正确;
③旋至2挡时R2和电动机同时工作,洗衣机处于保温洗涤状态,因R2两端的电压不变,其电阻不变,则R2消耗的功率不变;
此时电路的总功率:P总=P2+P机=400W+260W=660W,
由P=UI可知,干路的总电流:I===3A,故③正确;
④加热10min消耗的电能:W1=P加热t1=1610W×10×60s=9.66×105J,
保温洗涤20min消耗的电能:W2=P总t2=660W×20×60s=7.92×105J,
洗衣用时30min消耗的总电能:W=W1+W2=9.66×105J+7.92×105J=1.758×106J,故④错误;
故①②③正确、④错误。
故选:A。
(1)根据密度公式求出30L水的质量,根据Q吸=cmΔt求出水吸收的热量;
(2)旋转开关旋至1挡时R1、R2同时工作,洗衣机处于加热状态,根据P=求出R1的电功率,根据P2=P加热-P1求出加热状态时R2的电功率,根据P=求出R2的阻值;
(3)旋至2挡时R2和电动机同时工作,洗衣机处于保温洗涤状态,根据并联电路的特点求出此时电路的总功率,根据P=UI求出干路的总电流;
(4)根据W=Pt分别求出加热10min消耗的电能和保温洗涤20min消耗的电能,据此求出某次洗衣用时30min消耗的总电能。
本题考查并联电路的特点、密度公式、吸热公式、电功公式以及电功率公式的应用,属于电热综合题,有一定的难度。
13.【答案】
【解析】解:(1)有太阳光的时候,才获得电能,说明了该玻璃可以将光能(太阳能)转化为电能。
(2)每块玻璃一年的发电量:
,
由题意可知完全燃烧质量为m的煤炭的热量:Q放=W电=1.026×109J,
由Q放=mq知,相当于完全燃烧的煤炭:
。
故答案为:(1)太阳;电;(2)34.2。
(1)碲化镉薄膜发电玻璃工作时将太阳能转化为电能;
(2)先求出每块玻璃一年的发电量,再利用Q放=mq可得相当于燃烧煤炭的质量。
本题考查能量转化和燃料完全燃烧放热公式的应用,是基础题。
14.【答案】
【解析】解:(1)当开关S闭合时,电流从电源正极出发,经开关,滑动变阻器,通电螺线管,再回负极,电流从螺线管的上侧流入、下侧流出,根据安培定则,电磁铁下端为N极、上端为S极。
(2)将滑动变阻器的滑片P向b端移动,接入电路电阻减小,通过螺线管的电流增大,电磁铁的磁性会增强。
(3)当滑片向b端移动,电磁铁磁性增强,检测到霍尔传感器产生的电压U变大;反之,若电磁铁磁性减弱,霍尔传感器产生的电压U会变小,说明它产生的电压U随磁场减弱而变小。
故答案为:S;b;变小。
(1)当开关S闭合时,电流从电源正极出发,从螺线管的上侧流入、下侧流出,结合螺线管的绕法利用安培定则确定电磁铁的N、S极。
(2)将滑动变阻器的滑片P向b端移动,接入电路电阻减小,通过螺线管的电流增大,电磁铁的磁性会增强。
(3)当滑片向b端移动,电磁铁磁性增强,检测到霍尔传感器产生的电压U变大,据此得出霍尔传感器产生的电压U与磁场强弱的关系。
本题考查了安培定则的应用、滑动变阻器的作用,利用好安培定则是关键:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
15.【答案】
【解析】(1)由图乙知,温度计的分度值是1℃,温度计的示数是96℃。
(2)沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象,水在沸腾的过程中,不断吸热,温度保持不变。
(3)由转换法,加热时间长短反映吸收热量的多少,a、b两组同学所用时间比为t1:t2=2:5
则a、b两组同学烧杯中水吸收的热量之比也是Q1:Q2=2:5,由图丙可知,a、b两组同学烧杯中的水升高的温度相同,根据公式Q=cmΔt可知,a、b两组同学烧杯中水的质量比为
故b组同学烧杯中水的质量为
故答案为:(1)96;
(2)汽化;保持不变;
(3)250。
(1)由图乙确定温度计的分度值读数。
(2)沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象,水在沸腾的过程中,吸热但温度保持不变。
(3)用同一热源加热,加热时间长短反映吸收热量的多少,由已知条件,根据公式Q=cmΔt得出a、b两组同学烧杯中水的质量比,从而得b组同学烧杯中水的质量。
本题探究水沸腾时温度变化特点的实验,考查温度计读数及Q=cmΔt的运用等知识。
16.【答案】
【解析】(1)为了确定凸透镜的焦距,首先要找到凸透镜的焦点,所以将凸透镜正对太阳光,改变凸透镜与白纸的距离,直到白纸上出现一个最小、最亮的点,便为焦点,测出白纸到凸透镜光心之间的距离即为该透镜的焦距;
(2)由图可知,物距u>2f,则像距f<v<2f,故光屏应向左移动,此时光屏上成的像是倒立、缩小的实像;
(3)当改用焦距为20cm的透镜继续实验,此时像距小于一倍焦距,不能成像,故在光屏上不能看到烛焰的像。
故答案为:(1)在水平地面平铺一张白纸,将凸透镜正对太阳光;(2)左;缩小;(3)不能。
(1)平行于主光轴的光线会聚于一点,此点为凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距;
(2)物距u>2f,则像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像;
(3)物体在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
本题主要考查了凸透镜成像的规律,关键要熟练掌握凸透镜成像特点与物距之间的关系以及像距与物距之间的关系、在平时的学习中要善于总结,寻找规律。
17.【答案】
【解析】(1)实验中应水平匀速拉动弹簧测力计,使木块做匀速直线运动,根据二力平衡条件知木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计示数大小;
(2)比较b、c两次实验可知,压力大小相同,改变接触面粗糙程度,摩擦力不同,故结论为:在压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)甲图中弹簧测力计拉对木块有向右的拉力,由平衡力的知识知,木块受到木板向左的滑动摩擦力,由于物体间力的作用是相互的,所以木块对木板有向右的滑动摩擦力、木块对木板还有一个垂直接触面的压力,如下图所示:
。
故答案为:(1)匀速直线;(2)接触面粗糙程度;(3)见解答图。
(1)应水平匀速拉动测力计,根据二力平衡知摩擦力与拉力平衡,大小相等;
(2)要探究摩擦力大小与压力大小的关系,需使接触面的粗糙程度相同,改变压力大小;探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,需使压力大小相同,改变接触面的粗糙程度;
(3)木块对木板有向左的滑动摩擦力、有垂直接触面的压力。
在探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”的实验中,注意控制变量法和二力平衡原理的运用,熟练掌握影响滑动摩擦力的因素,能结合实验现象进行分析,是解答本题的关键。
18.【答案】
【解析】解:(1)图中的定值电阻和电压表被短路,定值电阻和滑动变阻器需串联接入电路,如图:
(2)由图可知电压表接入电路的是小量程,分度值为0.1V,示数为2V,
探究电流与电阻的关系需控制定值电阻两端的电压不变,所以将8Ω的电阻接入电路进行第2次实验时需调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V,
根据串联分压原理可知将8Ω的电阻接入电路,电压表示数变大,为保持电压表示数不变,需增大滑动变阻器两端的电压,根据串联分压原理可知需增大滑动变阻器接入电路的阻值,所以滑动变阻器的滑片需向右移动;
(3)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(4)根据串联电路电压规律、串联分压原理可得=,
定值电阻的最大阻值为20Ω,若此时滑动变阻器接入电路最大阻值20Ω,代入数据可得=,解方程可得UV=1.5V,
电流表接入电路的是小量程,所以通过电路的最大电流为0.6A,
定值电阻的最小阻值为4Ω,此时电压表的示数UV′=IR′=0.6A×4Ω=2.4V,
所以为使所有电阻都能完成实验,定值电阻两端电压的控制范围为1.5V~2.4V。
故答案为:(1)见上图;(2)2;向右;(3)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(4)1.5~2.4。
(1)图中的定值电阻和电压表被短路,定值电阻和滑动变阻器需串联接入电路;
(2)根据电压表接入电路的量程和分度值读数,探究电流与电阻的关系需控制定值电阻两端的电压不变;
根据串联分压原理可知将8Ω的电阻接入电路时电压表示数的变化,根据串联电路电压规律可知为保持电压表示数不变,滑动变阻器两端的电压变化,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的阻值变化,据此判断滑动变阻器的滑片的移动方向;
(3)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(4)根据串联电路电压规律、串联分压原理可得=,
定值电阻的最大阻值为20Ω,若此时滑动变阻器接入电路最大阻值20Ω,代入数据解方程可得UV的最小值,
电流表接入电路的是小量程,所以通过电路的最大电流为0.6A,定值电阻的最小阻值为4Ω,根据欧姆定律计算电压表的示数的最大值,进一步确定为使所有电阻都能完成实验,定值电阻两端电压的控制范围。
探究电流与电阻的关系的实验考查电路连接、操作过程、串联电路特点、串联分压原理、欧姆定律的灵活运用。
19.【答案】
【解析】(1)密闭长方体实验模型顶部到海面的距离为100m,则海水对实验模型顶部的压强为p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×100m=1×106Pa;
(2)模型顶部的面积S=5m×4m=20m2,受到海水的压力F=pS=1×106Pa×20m2=2×107N,模型总质量m=600t=6×105kg,则重力G=mg=6×105kg×10N/kg=6×106N,当钢缆刚好能拉动实验模型时,模型受力平衡,由于模型陷入淤泥中,所以不受浮力作用,即钢缆对模型的拉力F拉=F+G=2×107N+6×106N=2.6×107N,由于起重船的船身稳定且吃水深度保持不变,则起重船受到浮力不变,则排出船舱中水的重力等于钢缆的拉力,所以G排=F拉=2.6×107N,则m排===2.6×106kg,由密度公式可知,V排===2.6×103m3;
(3)①OD为动力臂,OE为阻力臂,OD<OE,则起重臂是一个费力杠杆;
②当实验模型完全脱离海面并保持静止时,根据杠杆平衡条件可知,FBC OD=G模 OE,已知OD:OE=2:5,则钢缆BC对起重臂的拉力FBC===1.5×107N。
答:(1)海水对实验模型顶部的压强为1×106Pa;
(2)起重船至少需要向外排出2.6×103m3的海水;
(3)费力;钢缆BC对起重臂的拉力为1.5×107N。
(1)根据p=ρ水gh计算海水对实验模型顶部的压强;
(2)实验模型底部嵌入海底淤泥中,不会受到海水的浮力,钢索的拉力等于海水对模型的压力和模型自身重力之和,因此先求出压力和自身重力;由于起重船吃水深度保持不变,所以船受到的浮力不变,向外排水时,起重船受到的浮力与自身重力的差值等于钢索的拉力,即排出水的重力等于拉力,根据G=mg求出排出水的质量,最后根据密度公式ρ=求出排出水的体积;
(3)①由杠杆平衡条件:F1L1=F2L2可知,动力臂大于阻力臂时为省力杠杆,动力臂小于阻力臂时为费力杠杆;
②当实验模型完全脱离海面时,钢索的拉力等于模型的重力,根据杠杆平衡条件即可解答。
本题考查了液体的压强公式、杠杆平衡条件、密度公式应用等,考查的知识点较多,解题的关键是模型在淤泥时不受浮力作用。
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