内容正文:
2024 年春学期宜兴市初三第二次适应性考试物理试题
2024.05
本试卷分试题和答题卡两部分,答案写在答题卡上。考试时间100分钟,试卷满分100 分。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准埓证号填写在答题卡的相应位置上。
2.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的正确选项涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后再选涂。
3.答主观题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔作答,答案写在答题卡各题目指定区域内相应位置上。如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案。不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共12 小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1. 如图所示,将发声的音叉接触水面时会激起水花,这现象说明( )
A. 声音能在水中传播 B. 声音的传播需要介质
C. 声音是由物体振动产生的 D. 频率越高,声音的音调越高
【答案】C
【解析】
【详解】用发声的音叉接触水面时会激起水花,从而说明发声的音叉在振动,采用了转换法,由此现象知道,声音是由物体的振动产生的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 如图是探究平面镜成像特点实验的情景,关于探究过程中所涉及的问题分析不正确的是( )
A. 为了使烛焰的像更清晰,应将玻璃板后的蜡烛B点燃后进行实验
B. 实验中所成像的大小不会随物体位置的改变而改变
C. 实验中所成的像不可用光屏承接
D. 改变蜡烛A位置多次实验,主要是使结论更准确
【答案】A
【解析】
【详解】A.若将另一侧的蜡烛B点燃,此时蜡烛B发出的光比蜡烛A的像更亮,其发出的光会对蜡烛A的像造成干扰,则蜡烛A的像会更不清晰,故A错误,符合题意;
B.平面镜成像大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离无关,所以物体靠近平面镜时,像的大小不变,故B正确,不符合题意;
C.因为平面镜所成的像是虚像,所以实验时,移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像,故C正确,不符合题意;
D.一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,才能保证结论的正确,所以应改变蜡烛A的位置多次进行实验,故D正确,不符合题意。
故选A。
3. 如图甲所示,起初茶碗看起来是空的,但当你慢慢往茶碗中倒水时,就会发现碗中还藏着一枚硬币,如图乙所示。关于上述现象的解释,下列说法正确的是( )
A. 起初看不到硬币是由于人眼发出的光未射到硬币上
B. 后来看到了硬币是由于人眼发出的光射到了硬币上
C. 后来看到的硬币是由于光的反射形成的虚像
D. 后来看到了硬币是由于硬币反射的光在水面处发生了偏折
【答案】D
【解析】
【详解】保持眼睛和碗的位置不变,慢慢向空碗里倒水,硬币反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线沿直线看去,看到的是变高的硬币的虚像。
AB.人眼不是光源,不能发出光,只能接收到光线,故AB错误;
CD.后来看到了硬币,是人眼逆着折射光线看去看到的虚像,是硬币反射的光在水面处发生了偏折,故D正确,C错误。
故选D。
4. 如图所示,将少量液态乙醚放入注射器内,向外拉动活塞,液态乙醚消失;再向内压缩,液态乙醚又出现了。关于该过程,下列判断正确的是( )
A. 向内压缩时乙醚发生的物态变化是放热过程
B. 乙醚前后发生的物态变化分别是液化和汽化
C. 乙醚前后发生的物态变化分别是升华和凝华
D. “压缩”过程中能量转化与内燃机的做功冲程能量转化相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.推活塞,使气态乙醚的体积被压缩,变成了液态,这是液化现象,液化放热,故A正确;
BC.先向外拉动活塞时,注射器里的液态乙醚变成了气态,这是汽化现象;再推压活塞,发现注射器内又逐渐出现了液态乙醚,这是液化现象,液化放热,故BC错误;
D.压缩气体液化,对气体做功,气体内能增加,温度升高,是机械能转化为内能;内燃机的做功冲程,燃气对活塞做功,内能转化为机械能,故D错误。
故选A。
5. 放在桌面上的茶壶处于静止状态,下列属于平衡力的是( )
A. 茶壶对桌面的压力和桌面对它的支持力
B. 茶壶对桌子的压力和桌子受到的重力
C. 桌子受到的重力和地面对桌子的支持力
D. 茶壶受到重力和桌面对茶壶的支持力
【答案】D
【解析】
【详解】A.茶壶对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对相互作用力,故A不符合题意;
B.茶壶对桌子的压力和桌子受到的重力方向相同,不是平衡力,故B不符合题意;
C.地面对桌子的支持力大小等于桌子和茶壶的总重,桌子受到的重力和地面对桌子的支持力大小不相等,不是平衡力,故C不符合题意;
D.茶壶受到重力和桌面对茶壶的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故D符合题意。
故选D。
6. 一个物体所受的重力为0.5N,将它轻轻放入装满水的容器中时,从容器里溢出的水的重力为0.3N,则该物体所受的浮力( )
A. 一定是0.5N B. 一定是0.3N
C. 可能是0.2N D. 可能是0.4N
【答案】B
【解析】
【详解】根据阿基米德原理,物体所受浮力为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7. 某人将两张凳子搬上楼,可以有两种方法:一是把两张凳子一起搬上楼;二是先搬一张凳子上楼,再搬另一张凳子,假设他上楼的速度相同,则两种搬凳方法中功率和机械效率的大小关系正确的是( )
A. 第一种方法功率和机械效率均小于第二种
B. 第一种方法功率和机械效率均大于第二种
C. 第一种方法功率小于第二种,机械效率大于第二种
D. 第一种方法功率大于第二种,机械效率小于第二种
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意知道,这两张凳子的重力一定,楼的高度前后不变,所以两次所做的有用功相等;在第一种方法中,所做的额外功为克服自身重力所做的功,而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功,即方法二的额外功大于第一次的额外功,故方法二的总功大于第一次的总功,由
可知道第一次的效率大于第二次的效率;根据题意知道,上楼的速度相同,方法二需要上楼二次,方法二所用时间为方法一的2倍,而方法二所做的总功却小于方法一的2倍,所以第一种方法的功率大于第二种方法的功率。
故选B。
8. 如图所示电路,电源电压不变,闭合和,灯泡和均能正常发光,电流表和电压表均有示数。下列分析不正确的是( )
A. 只闭合,电压表可以测量出电源两端的电压
B. 先闭合,再闭合,电路中的总电流变大,亮度不变
C. 先闭合,再闭合,电路中的总电阻变小
D. 只闭合,电流表可以测量出通过的电流
【答案】D
【解析】
【详解】AD.只闭合S1,电路中只有L1接入电路,L2被断路,电流表与灯泡L1串联,能够测量出通过灯L1的电流,电压表与电源并联,可以测量出电源两端的电压,故A正确,不符合题意,D错误,符合题意;
BC.先闭合S1,再闭合S2,L1和L2并联接入电路,电路的总电阻变小,总电流变大,由于L1和L2并联互不影响,灯L1的亮度不变,故BC正确,不符合题意;
故选D。
9. 如图分别是小明家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A. 小明家电路中的干路电流不得超过10A
B. 小明家上个月消耗的电能为101.1J
C. 电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能7.2×105J
D. 电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中所接用电器功率越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.小明家电路中的干路电流不得超过40A,故A错误;
B.小明家上个月消耗的电能为
故B错误;
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能
故C正确;
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中所接用电器消耗的电能越大,而电流做功时间未知,则电路中所接用电器功率无法得到,故D错误。
故选C。
10. 为了提高行车的安全性,有的汽车装有日间行车灯,如图所示.当汽车启动时,S1闭合,日间行车灯L1立即亮起,再闭合S2,车前大灯L2也亮起.如图所示的电路图中符合这一情况的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡均不亮,故A不符合题意;
B.由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡都亮,再闭合S2时,L1不亮,故B不符合题意;
C.由电路图可知,只闭合S1时,车前大灯L2亮,再闭合S2时,日间行车灯L1亮,故C不符合题意;
D.由电路图可知,只闭合S1时,日间行车灯L1亮,再闭合S2时,车前大灯L2亮,故D符合题意.
11. 如图为一种佩戴在手腕上的“计步器”,其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁,管外绕着线圈。运动时,磁铁在管中往复运动,线圈输出不断变化的电流,从而实现计步。下列设备与“计步器”产生电流的原理相同的是( )
A. 发电机 B. 电动机 C. 电风扇 D. 电水壶
【答案】A
【解析】
【详解】读题可知,“计步器”工作原理是电磁感应现象。
A.发电机是利用电磁感应现象工作的,故A符合题意;
B.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用,故B不符合题意;
C.电风扇的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用,故C不符合题意;
D.电水壶的工作原理是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选A。
12. 如图甲所示电路,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω。在保证电路元件安全的情况下,缓慢移动滑片,R2消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为15V
B. 定值电阻R1的阻值为20Ω
C. 电路消耗总功率的最小值为3.6W
D. 滑动变阻器R2的调节范围为20Ω~50Ω
【答案】D
【解析】
【详解】由图甲可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB.由图乙可知,当R2两端的电压为13V时,R2消耗的电功率为6.5W, 由P=UI可知,此时电路中的电流
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压
①
当R2两端的电压为15V时,R2消耗的电功率为4.5W, 由P=UI可知,此时电路中的电流
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压
②
由①②解得
R1=10Ω,U=18V
故AB错误;
C.当电压表为15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大。电路中的最小电流I最小=0.3A,则电路消耗总功率的最小值
故C错误;
D.由串联电路的分压规律可知,滑动变阻器接入电路的电阻最小时,电压表的示数最小, 由欧姆定律可知,此时电路中的电流最大,因为电流表的量程为0~0.6A,所以电路中的最大电流I大=0.6A, 由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器接入电路的最小阻值
由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大, 因为电压表的量程为0~15V,因此滑动变阻器两端的最大电压U'2=15V, 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值
滑动变阻器R2的调节范围为20~50Ω,故D正确。
故选D。
二、填空题(本题共12 小题,每空1分,共36分)
13. 如图所示,随着抽气机不断向罩外抽气,小明听到罩内闹钟铃声的_________(响度/音调/音色)变低,如果罩内的空气被完全抽空则不能听到铃声,由此我们可以推理得出的结论是_________。古采中、毕小红来到公园,闻到阵阵花香,说明分子在_________:小接着她来到人工湖旁,感觉到河岸的沙滩很热,而湖水却是凉凉的,这是因为水的_________较大的缘故。
【答案】 ①. 响度 ②. 真空不能传声 ③. 不停地做无规则运动 ④. 比热容
【解析】
【详解】[1][2]抽气机不断向外抽气,罩内的空气减少,小明听到闹钟铃声的越来越小,即声音的响度减小;如果把罩内的空气完全抽空,则不能听到铃声,由此推理得出的结论:真空不能传声。
[3]闻到花香,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[4] 因为水的比热容较大,所以在阳光的照射下,河岸上的沙滩很热,而湖水却很凉。
14. 内窥镜可以直接观察人体内部器官的病变。如图所示,这是医学上常用的内窥镜,它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械。它的镜头相当于一个_________(凸/凹)透镜,这种透镜对光有_________,会聚/发散)作用,检查时,要看清患处微小的细节,医生应将内窥镜的镜头_________(靠近/远离)患处。
【答案】 ①. 凸透镜 ②. 会聚 ③. 靠近
【解析】
【14题详解】
[1][2]摄像机的镜头相当于凸透镜,成的是倒立、缩小的实像;凸透镜对光有会聚作用。
[3]检查时,要看清患处微小的细节,让观察的位置的像更大,相当于使实像变大,故应增大像距,减小物距,因此应该使内窥镜细管顶端靠近患处。
15. 将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,调节平衡螺母,直至天平在水平位置平衡,测量小石块的质量时,往右盘放入最小砝码后指针位置如图甲所示,接下来小明的操作是_________ 。天平平衡后右盘上所放的砝码和标尺上的游码位置如图乙所示,则此小石块的质量为_________克。
【答案】 ①. 见详解 ②. 33.6
【解析】
【15题详解】
[1]由题意知,在天平右盘中加上最小的砝码,指针向右偏,说明右盘的质量偏大,此时应当取下最小的砝码,并向右调节游码直至天平平衡。
[2]天平称量物体质量时,物体的质量等于砝码质量加上游码的示数,如图所示,天平标尺的分度值为0.2g,此时其对应的刻度值为3.6g,则小石块质量为
m=20g+10g+3.6g=33.6g
16. 在筷子提米的实验中,杯子和米的总质量为5N,筷子质量不计。将筷子竖直插入米中,手用10N的力握住圆柱形的筷子。整个装置呈竖直状态,在空中静止不动,则手和筷子之间的摩擦力的大小_________ N。杯子所受摩擦力的方向是竖直向_________(上/下),同学们发现这个实验不是每次都能完成,请你为同学们提供一种能帮助完成实验的方法:_________;
【答案】 ①. 5 ②. 上 ③. 多放一些米(或 将米压实;或用更粗糙的筷子)
【解析】
【详解】[1]筷子竖直插入米中,手用10N的力握住圆柱形的筷子,整个装置呈竖直状态,在空中静止不动,筷子在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以筷子和手之间的摩擦力等于筷子的重力,为5N。
[2]杯子在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以杯子所受摩擦力的方向是竖直向上的。
[3]筷子提米实验的原理是依靠摩擦力使筷子与米粒一起提起,米粒越多,质量越大,摩擦力越大,实验越容易成功,所以要想成功完成实验,可以多放一些米,或将米压实,或用更粗糙的筷子等。
17. 如图所示,静止的凳子_________(有/没有)惯性,锤头松动后,将锤柄向下撞击凳子,锤头就牢牢的套在锤柄上了,这一过程利用了_________(锤头/锤柄)的惯性。
【答案】 ①. 有 ②. 锤头
【解析】
【17题详解】
[1]由于惯性是物体的固有属性,所以一切物体都有惯性。且惯性只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,故质量越大,惯性越大,而是与否受力、运动速度大小都无关。
[2]将锤柄在石墩上撞击几下,在这个过程中,锤柄由于撞击到凳子而停止运动,锤头由于惯性会继续向下运动,这样松动的锤头就紧套在锤柄上,这是利用了锤头的惯性。
18. 4月 18 日宜兴市举行了首届中小学劳动技能大赛,初二参赛组进行了包饺子比赛,图是饺子制作过程中从揉团到压扁的过程,则面团变成面饼后对面板的压力_________(变大/变小/不变),压强_________(变大/变小/不变)。面皮被12号参赛选手捏制成图中所示的形状,说明力能_________
【答案】 ①. 不变 ②. 变小 ③. 改变物体的形状
【解析】
【18题详解】
[1][2]面团变成面饼后,其质量不变,重力不变,则对面板的压力不变,但受力面积变大,根据可知,对面板的压强变小。
[3]面团在力的作用下,被捏制成不同的形状,说明力可以改变物体的形状。
19. 如图甲所示是学校里面常用的一种质量为3kg的移动指示牌,结构示意图如图乙所示,其中AB为指示牌牌而,CD和BE为支架(AB长为80cm,BE、CE、ED长均为40cm,支架重力不计)。指示牌被风吹倒时可看作杠杆,根据图乙所示风向,则支点是_________(填图中字母),若增大BE的长度,则指示牌更_________容易/不容易)被风吹倒。假设此时指示牌重力的作用线通过E点,风的作用点可以看作在AB的中点上,根据图乙所示风向可计算出刚好把D端吹离地面这一瞬间的风力大小为_________
【答案】 ①. C ②. 容易 ③. 15N
【解析】
【详解】[1]根据题意可知,指示牌的模型可以看作杠杆模型,根据图乙所示风向可知,当指示牌的D端被吹离地面时,支点为C点。
[2]把风力看成动力,阻力是指示牌的重力,如图所示
根据杠杆平衡条件可得,在它的阻力和阻力臂都不变时,若增大BE的长度,动力臂L增大,动力减小,它更容易被风吹倒。
[3]根据杠杆平衡条件可得
刚好把D端吹离地面这一瞬间的风力大小为
20. 如图,滑轮组将重为的重物匀速吊起2m,滑轮组的机械效率为80%,提升重物做的有用功为______J,绳端的拉力为______N,若动滑轮(含吊钩)的质量为100kg,则克服摩擦和钢丝绳重所做的功为______J。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】[1]滑轮组提升重物做的有用功为
[2]如图所示,动滑轮是绕了3条绳,n=3,则绳子自由端移动的距离为
滑轮组的机械效率为80%,绳子自由端拉力做功为
绳端的拉力为
[3] 若动滑轮(含吊钩)的质量为100kg,则滑轮组对动滑轮(含吊钩)做功为
滑轮组所做的额外功为
则克服摩擦和钢丝绳重所做的功为
21. 撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落,到达最高点的过程中是动能和_________(动/重力势/弹性势,下同)能转化为_________能,下落过程中_________能逐渐增加。下落过程中,运动员以自己为参照物,发现地面是_________(静止/运动)的。
【答案】 ①. 弹性势 ②. 重力势 ③. 动 ④. 运动
【解析】
【详解】[1][2]撑杆起跳上升过程中,人的质量不变,速度减小,动能减小;高度增大,重力势能增大,是由动能和弹性势能转化为重力势能。
[3]下落过程中,重力势能转化动能,动能逐渐增大。
[4]下落过程中,运动员以自己为参照物,发现地面与自己之间的距离逐渐减小,所以地面是运动的。
22. 医疗用心肺机的结构如图所示:将线圈ab缠绕并固定在活塞一端,利用其与固定磁铁之间的相对运动,带动电动泵中的活塞,使血液定向流动;阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时,活塞将向___________(选填“左”或“右”)运动,“动力泵”处于___________(选填“送血”或“抽血”)状态。可通过改变___________从而改变活塞的运动方向。
【答案】 ①. 右 ②. 送血 ③. 电流方向
【解析】
【详解】[1][2]由安培定则可知,螺线管左端为N极,此时同名磁极相对相互排斥,故活塞右移,K2关闭,K1打开,故处于送血状态。
[3]电磁铁的磁极与电流方向有关,改变电流方向可以改变磁极,从而改变磁极间的作用而改变活塞运动方向。
23. 如图为“行星传动示意图”,中心“太阳轮”的转动轴固定,其半径为R1,周围四个“行星轮”的转动轴固定,其半径均为R2,“齿圈”的半径为R3,其中R1=1.5R2,A、B、C分别是“太阳轮”、“行星轮”和“齿圈”边缘上的点,齿轮可绕所在转动轴转动,齿轮转动过程不打滑,转动过程中A点与C点的速度之比为 _________,当C点所在齿轮旋转2周,B点所在齿轮旋转_________。
【答案】 ①. ②. 7周
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,A与B为齿轮传动,所以线速度大小相等,B与C也是齿轮传动,线速度也相等,所以A与C的线速度是相等的,A点与C点的线速度之比为1:1;由图可知
R3=2R2+R1=2R2+1.5R2=3.5R2
B与C的线速度相同,由可得
即当C点所在齿轮旋转2周,B点所在齿轮旋转7周。
24. 小丽和小红通过实验验证“阿基米德原理”,选用了以下的实验器材:弹簧测力计、小吊桶(忽略重力)、小石块、溢水杯、细线、小烧杯、铁架台、水,她们试验操作过程如图的a、b、c所示。
(1)在图a的操作中,在测力计的下方挂一个小吊桶,小吊桶的下面再挂石块弹簧测力计示数如图a所示。在b中,小丽先向空溢水杯中注水,直到溢水口_________水(流出/不流出)时停止加水。
(2)将小石块浸没溢水杯中,溢出的水全部流入烧杯中,弹簧测力计的示数如图b所示,此时小石块受到的浮力为_________ N,根据图中所测得的实验数据还可算出小石块的密度为_________ g/cm3(结果保留1 位小数)。
(3)把b图烧杯中的水全部倒入小吊桶中,此时弹簧测力计的示数如图c所示。小红把图c中的小吊桶和石块从弹簧测力计上拆下,把小石块放入装有水的小吊桶中(水不溢出),然后把小吊桶放入图c的溢水杯中,发现小吊桶处于漂浮状态,溢水杯中有水溢出,这个过程溢出的水重为_________ N。
【答案】 ①. 流出 ②. 1.4 ③. 2.1 ④. 3
【解析】
【详解】(1)[1]在图a的操作中,在测力计的下方挂一个小桶,小桶的下面再挂石块,在b中,小丽先向溢水杯中注水,若直到溢水口不流出水,则不能保证溢水杯是满的,故实验中应加水直到溢水口流出时停止加水,目的是使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。
(2)[2][3]因小桶质量不计,弹簧测力计的分度值为0.2N,图a中,测力计的示数即小石块的重力为,将小石块浸没溢水杯中,溢出的水全部流入烧杯中时,弹簧测力计的示数为,由称重法测浮力,此时小石块浸没在水中受到的浮力为
因为小石块浸没在水中,根据阿基米德原理小石块的体积即排开水的体积为
小石块的质量为
小石块的密度为
(3)[4]图c没有拆之前,小桶内的水和小石块受到的拉力为3N,小红把图c中的小吊桶和石块从弹簧测力计上拆下,把小石块放入装有水的小吊桶中(水不溢出),然后把小吊桶放入图c的溢水杯中,发现小吊桶处于漂浮状态,溢水杯中有水溢出,此时相当于小桶内的水和小石块不再受到外面对它们的拉力,即增加的浮力等于它们原来受到的拉力,所以这个过程溢出的水重为3N。
三、解答题(本题共6小题,共40分,其中26题应写出必要的解题过程)
25. 画出图中入射光经过凹透镜后的光线。
【答案】
【解析】
【详解】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,过光心的光线其传播方向不变,如图所示:
26. 生活中的很多物品中蕴含着物理道理。图甲是正在使用的核桃夹,上、下两部分都是杠杆,图乙是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出动力F1的力臂L1,在B点画出阻力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】力臂是指从支点到力的作用线的距离。从支点O向动力F1的作用线作垂线,支点到垂足的距离为动力臂L1;B点受到的核桃的弹力为阻力F,其方向过B点垂直于核桃的接触面向上,如图所示:
27. 请根据安全用电的原则,将图中的灯泡和开关正确接入家庭电路的火线和零线上。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。如下图所示:
28. 混合动力汽车(简称混动汽车)主要部件有:汽油机、蓄电池、电动机等,它们单独或组合向汽车提供动力。混动汽车有串联式和并联式两类,串联式混动汽车的工作流程如图甲所示:既可以是蓄电池单独向电动机提供电能驱动汽车,也可以是汽油机带动发电机发电,产生的电能一部分输入电动机驱动汽车,另一部分还能通过发电机向蓄电池充电。并联式混动汽车的工作流程如图乙所示:汽油机和电动机分属两套独立的工作系统,蓄电池通过电动机能单独驱动汽车,汽油机也能直接给汽车提供动力,两套系统还能同时工作驱动汽车。若某混动汽车总质量为1.5t,轮胎与地面的总接触面积为0.2m2,测试中该车匀速行驶10km用时10min,汽车受到的阻力为车重的0.2倍。(g取10N/kg,q汽油=4.6×107J/kg)
(1)测试中该汽车速度是_________ km/h,若两种方式混动汽车的质量相同,相同部件能量转化的效率相同,油电系统同时工作,蓄电池仅处于放电状态且放电情况相同。请对比甲、乙两图的工作流程分析,在汽车整体输出能量相同的情况下,_________串联/并联)式混动汽车的效率低。
(2)汽车静止时对水平路面的压强为多大?( )
(3)若该混动汽车采用并联式工作流程,测试过程共消耗汽油2kg,蓄电池提供电能0.8kW·h,已知汽油机的效率为30%,则电动机的效率为多少?(结果保留至0.1%)( )
【答案】 ①. 60 ②. 串联 ③. ④. 83.3%
【解析】
【详解】解:(1)[1]测试中该汽车速度是
[2]因为在混动汽车质量相同,转化效率相同的情况下,并联式和串联式都由蓄电池到电动机再到提供动力,这一部分转化效率相同,但是串联式在汽油机方面比并联式多了些步骤,它是先到发电机再到电动机再到提供动力,而并联式是汽油机直接提供动力,所以串联式在能量转化方面损耗更多,效率较低。
(2)[3]汽车静止时对水平路面的压力为
静止时汽车对路面压强为
(3)[4]测试中汽车匀速行驶,则
牵引力做功为
汽油完全燃烧放出的热量为
汽油燃烧提供的有用功为
电动机提供的有用功为
则电动机的效率为
29. 《墨经》中最早记载了杆秤的杠杆原理。小明所在的实践创新小组对家中使用的杆秤进行观察,并准备动手制作一个杆秤。
(1)杆秤是一种测量_________的工具。如图所示的杆秤有两个提纽,使用提纽_________(B/C)杆秤的量程更大一些。
(2)已知秤杆粗细不均匀,小明通过分析杠杆平衡原理得知,杆秤刻度是_________(均匀、不均匀)的。
(3)小明同学制作了如图所示的杆秤,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C 处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,秤砣最远可移至D点,秤陀的质量是0.5kg,此秤最大称量是_________ kg,距离B点16cm处有两个刻度,较大的为_________kg,较小的为_________ kg。
(4)若不小心秤砣掉在地上碰掉了一小块,则测量值比被测物体的真实质量要_______(偏大 、偏小)一些。
【答案】 ①. 质量 ②. B ③. 均匀 ④. 15 ⑤. 4 ⑥. 1 ⑦. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1][2]杆秤是一种测量质量的工具。根据杠杆原理,动力一定(即秤砣的质量不变),动力臂越长,阻力臂就越短,阻力就越大,也就是物体的质量就越大,即称量范围越大。因此,使用提纽B(靠近秤钩)时,杆秤的量程更大一些。
(2)[3]由
G物l物=G砣×l砣
可知,当G物均匀增大时,因l物和G砣大小不变,可知等式两边的乘积均匀变大,则l砣均匀变大,故杆秤的刻度是均匀的。
(3)[4]用手提起B处的秤纽,秤砣移至D点时杆秤的量程最大,由杠杆平衡条件得
此秤最大称量是
[5][6]距离B点16cm处有两个刻度,当用手提起B处的秤纽时
当用手提起C处的秤纽时
(4)[7]若不小心秤砣掉在地上碰掉了一小块,则秤砣的质量减小,称量时秤砣的力臂变长,此时杆秤的示数变大,因此测量值比被测物体的真实质量要偏大。
30. 小明同学在测量小灯泡电功率的实验中,如图所示,用到以下器材:额定电压为2.5V 的待测小灯泡 L₁、滑动变阻器R1“50Ω0.5A”、R2“100Ω 1A”、R3“800Ω1.5A”各一个、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、学生电源(电压恒为6V)、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整(要求滑片左移灯泡变暗,且导线不交叉);
(2)正确操作后闭合开关,小明发现小灯泡不亮,小明接下来的正确操作是_________;
(3)故障排除后,小明移动滑片P,电压表的示数为2V,则移动滑片P使得滑动变阻器连入电路的阻值_________(变大/变小),使电压表的示数达到额定电压,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_________ W;小明根据实验中获得的6组数据绘制的小灯泡的I-U图像如图丙所示,则本实验中小明对滑动变阻器的最佳选择是_________((R1/R2/R3);
(4)在实际测量中,调节滑动变阻器滑片P使其接入电路中电阻减小ΔR1,相应小灯泡的阻值变化了△R2,则ΔR1 _________△R2(>/</=);
(5)若完成对灯泡 L1额定功率测量的实验后,小明再用标有“2V,?A”的小灯泡L2替换L1,再次调节滑动变阻器让L2正常发光,若前后两次 L1与L2的功率差∆PL与滑动变阻器的功率差∆Pm相等,则L2的额定功率为_________ W。
【答案】(1) (2)移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3) ①. 变小 ②. 0.75 ③. R2
(4)> (5)0.3##0.6
【解析】
【30题详解】
在测量小灯泡的电功率时,用电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,滑动变阻器与小灯泡串联,调节其两端电压,滑片向左移动,灯泡变暗,说明电路中的电流变小,变阻器接入电路的阻值变大,其右下接线柱接入电路。作图如下:
【31题详解】
闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值,正确操作后闭合开关,小明发现小灯泡不亮,说明电路存在断路或灯泡短路或电路电流太小,灯泡实际功率太小,不足以让灯泡发光,下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光。
【32题详解】
[1]灯在额定电压下正常发光,示数为2V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压2.5V。
[2]图乙中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的额定功率为
[3]由图丙知,当电压表示数为0.5V时,通过的电流最小为0.1A。此时变阻器两端的电压
变阻器接入电路的阻值最大为
而6组数据中,电流的最大值小于0.4A,三个变阻器允许通过的电流都比0.4A大,所以变阻器的最佳选择是R2。
33题详解】
在实际测量中,调节变阻器使其接入电路的阻值减小时,电路中的电流增大,电源电压不变,电路的总电阻减小,因为灯泡的电阻随着温度的升高而变大,由串联电路的总电阻可知,当变阻器接入电路中的电阻减小量大于灯泡阻值的增加量时,才能让总电阻减小,故∆R1>∆R2。
【34题详解】
小灯泡L1正常发光时的电功率为0.75W,此时滑动变阻器的电功率
L2正常发光时,有
故可分为两种情况:一是替换之后灯泡的功率减小,变阻器的功率减小,两者功率的变化量相同,可得
解得
所以L2的额定功率
二是替换后灯泡的功率减小,变阻器的功率增大,则有
解得
所以L2的额定功率
31. 血氧仪是一种测量人体血氧饱和度的医疗设备,血氧饱和度是人体血液中的含氧血红蛋白容量占全部可结合的血红蛋白(脱氧血红蛋白与含氧血红蛋白之和)容量的百分比,正常人的血氧饱和度一般在95%以上,如果血氧饱和度低于93%,就应尽快就医。
指夹式血氧仪(如图一)带有两个发光二极管,一个红光 LED(660nm)和一个红外光 LED(910nm),其检测原理:利用手指血液中含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白对特定波长的光吸收率不同(如图二),实线条表示脱氧血红蛋白感应曲线,脱氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较强,而对910nm红外光的吸收比较弱。虚线条表示含氧血红蛋白感应曲线,含氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较弱、对910nm红外光的吸收比较强、在血氧测量时,脱氧血红蛋白和含氧血红蛋白,通过检测两种对不同波长的光吸收的区别,所测出来的数据差就是测量血氧饱和度最基本的数据。
(1)血氧仪测出某人的血氧饱和度为94%,此人血氧饱和度属于_________(正常/不正常);
(2)含氧血红蛋白越高,脱氧血红蛋白越低,则血氧饱和度越_________(高/低),检测设备检测到红光越弱,表示血氧浓度越_________(高/低);
(3)要准确检测血氧饱和度,可见光光源波长不宜选取_________ 800纳米;
A.大于或等于 B.小于或等于
(4)人的心脏跳动一次,就是一个血液循环。静息时心脏跳动一次,左心室会通过主动脉把血液射出,做功1J,右心室会通过肺动脉把血液射入肺部,做功0.2J。成年人静息时正常心跳每分钟70次,静息时心脏跳动一次做的功为_________ J。而人运动时,心脏跳动一次射出的血液的量是静息时的4倍,即运动时血液运动的距离为静息时的4倍。收缩压力也增加50%,心跳也加快一倍。则运动时心脏1分钟做功_________,功率为_________ W。
【答案】 ①. 不正常 ②. 高 ③. 低 ④. A ⑤. 1.2 ⑥. ⑦. 16.8
【解析】
【详解】(1)[1]正常人的血氧饱和度一般在95%以上,如果血氧饱和度低于93%,就应尽快就医,所以血氧仪测出某人的血氧饱和度为94%,此人血氧饱和度属于不正常。
(2)[2][3]由题意可知,含氧血红蛋白容量越高、脱氧血红蛋白容量越低血氧饱和度越高,而脱氧血红蛋白对660mm红光的吸收比较强,而对910nm红外光的吸收比较弱,含氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较弱,对910nm红外光的吸收比较强,因此检测设备检测到红光越弱时,即红光被吸收得多,表示脱氧血红蛋白容量越高、含氧血红蛋白容量越低,则血氧浓度越低。
(3)[4]图二可知,当光源波长等于800nm时,含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白吸收率相同,此时无法检测哪种血红蛋白多,无法检测血氧饱和度;当光源波长大于800nm时,含氧血红蛋白吸收率比脱氧血红蛋白吸收率强,与脱氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较强,含氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较弱相反,也无法准确检测血氧饱和度,因此可见光光源波长不能选取大于或等于800nm,故选A。
(4)[5]静息时心脏跳动一次,左心室会通过主动脉把血液射出,做功1J,右心室会通过肺动脉把血液射入肺部,做功0.2J,因此静息时心脏跳动一次做的功
[6] [7]人运动时,心脏跳动一次射出的血液的量是静息时的4倍,收缩压力也增加50%,心跳也加快一倍,运动时心脏每跳动一次做功
由成年人静息正常心跳每分钟70次,人运动时心跳加快一倍可知,运动时心脏1分钟做的功
则运动时心脏的功率
32. 现代家庭经常在家中布置水族箱,喂养一些小型鱼类达到观赏、心理解压等作用。如图甲,水族箱中配备一种用于增氧的新型 USB 充电氧气泵。增氧泵工作时,在大气压作用下,水从进水管口吸入,从出水管口快速喷出,此时进气管下端口水的流速大,空气就会通过进气管进入水中形成气泡,与水流一起从出水管口喷出。当气压低时,需要及时对鱼缸进行增氧,如图乙所示,把实验室的水银气压计进行改装,在气压计左边顶端密封一根铜导线,右边开口处也固定一根铜导线。气压计左边的水银面上方为真空,图中两边水银柱高度差为76cm。当左边水银面下降时,右边水银面将上升。当水银面高度差低于74cm时,水银柱将两边的铜导线接通,使得电磁继电器的控制电路形成通路,电磁铁将衔铁吸下,工作电路接通,增氧泵就自动工作。
增氧泵可用交直流两用锂电池供电。部分参数如表:
产品名称
双控锂电增氧泵
额定功率
2W
电池容量
3000mAh
电池电压
5V
充电电压
110-220V
排气量
15×2L/min
适容量
30-50L
声强级
≤30dB
出水管口截面积
2cm2
(1)此增氧泵的原理:通电后,内部电磁铁产生磁力,铁片吸合带动皮碗运动,内部空气被压缩内部气压比外界_________|(大/小)。气压计右边的铜导线应竖直向下伸长到右边标_________cm处;空气会通过进气管进入水中形成气泡的原因是进气管下端口水的流速大,压强_________(大/小)。
(2)增氧泵在5V电压下正常工作时,通过的电流为_________ A;家庭电路停电时,该氧气泵可进入10秒工作、10秒停止的间歇工作状态。如果间歇工作状态下,氧气泵电池对外供电时能量的转换效率为90%,试计算该泵可持续正常工作_________小时。
(3)如图丙为控制增氧泵断续工作的模拟电路,AB两端输入如图丁所示的周期性变化的电压UAB。定值电阻R=4Ω,D 为电子元件,当UAB<5V时,D两端的电压UD等于输入电压,UAB≥5V时, UD保持5V不变。当R的电功率满足PR≥9W时,增氧泵启动排气。则t=3s时电阻R的电功率为_________。该电路工作 10min,排气时间共为_________ s。
【答案】 ①. 大 ②. 11 ③. 小 ④. 0.4 ⑤. 13.5 ⑥. 25W ⑦. 160
【解析】
【详解】(1)[1]氧气泵内气体质量一定,被压缩后体积变小,压强变大
[2]由题图可知,两边水银面高度差是76cm,右边水银面已在标尺10cm处。当左边水银面下降1cm,右边水银面上升1cm时,两边水银面高度差刚好是74cm,故右边的铜导线端点应在右边标尺的11cm处。
[3]空气会通过进气管进入水中形成气泡的原因是进气管下端口水的流速大,压强小。
(2)[4]增氧泵在5V电压下正常工作时,通过的电流为
[5]电池储存的电能
电池对外供电时转换的能量为
增氧泵的工作时间为
间歇工作状态下该泵可持续正常工作时间为
(3)[6]当t=3s时,UAB=15V,此时UD=5V,根据串联电路的特点知:定值电阻两端的电压为
电阻R的电功率为
[7]当R的电功率满足PR≥9W时,增氧泵启动排气,此时R两端的电压为
所以UAB对应的电压为
由图知0~3s内AB两端的电压均匀增加,3s达到15V,故UAB达到9V对应的时间为
则在一个周期(6s)内,增氧泵的排气时间为
该电路工作 10min,排气时间共为
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2024 年春学期宜兴市初三第二次适应性考试物理试题
2024.05
本试卷分试题和答题卡两部分,答案写在答题卡上。考试时间100分钟,试卷满分100 分。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准埓证号填写在答题卡的相应位置上。
2.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的正确选项涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后再选涂。
3.答主观题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔作答,答案写在答题卡各题目指定区域内相应位置上。如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案。不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共12 小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1. 如图所示,将发声的音叉接触水面时会激起水花,这现象说明( )
A. 声音能在水中传播 B. 声音的传播需要介质
C. 声音是由物体振动产生的 D. 频率越高,声音的音调越高
2. 如图是探究平面镜成像特点实验的情景,关于探究过程中所涉及的问题分析不正确的是( )
A. 为了使烛焰的像更清晰,应将玻璃板后的蜡烛B点燃后进行实验
B. 实验中所成像的大小不会随物体位置的改变而改变
C. 实验中所成的像不可用光屏承接
D. 改变蜡烛A位置多次实验,主要是使结论更准确
3. 如图甲所示,起初茶碗看起来是空的,但当你慢慢往茶碗中倒水时,就会发现碗中还藏着一枚硬币,如图乙所示。关于上述现象的解释,下列说法正确的是( )
A. 起初看不到硬币是由于人眼发出的光未射到硬币上
B. 后来看到了硬币是由于人眼发出的光射到了硬币上
C. 后来看到的硬币是由于光的反射形成的虚像
D. 后来看到了硬币是由于硬币反射的光在水面处发生了偏折
4. 如图所示,将少量液态乙醚放入注射器内,向外拉动活塞,液态乙醚消失;再向内压缩,液态乙醚又出现了。关于该过程,下列判断正确的是( )
A. 向内压缩时乙醚发生的物态变化是放热过程
B. 乙醚前后发生的物态变化分别是液化和汽化
C. 乙醚前后发生的物态变化分别是升华和凝华
D. “压缩”过程中能量转化与内燃机的做功冲程能量转化相同
5. 放在桌面上的茶壶处于静止状态,下列属于平衡力的是( )
A. 茶壶对桌面的压力和桌面对它的支持力
B. 茶壶对桌子的压力和桌子受到的重力
C. 桌子受到的重力和地面对桌子的支持力
D. 茶壶受到重力和桌面对茶壶的支持力
6. 一个物体所受的重力为0.5N,将它轻轻放入装满水的容器中时,从容器里溢出的水的重力为0.3N,则该物体所受的浮力( )
A. 一定是0.5N B. 一定是0.3N
C. 可能是0.2N D. 可能是0.4N
7. 某人将两张凳子搬上楼,可以有两种方法:一是把两张凳子一起搬上楼;二是先搬一张凳子上楼,再搬另一张凳子,假设他上楼的速度相同,则两种搬凳方法中功率和机械效率的大小关系正确的是( )
A. 第一种方法功率和机械效率均小于第二种
B. 第一种方法功率和机械效率均大于第二种
C. 第一种方法功率小于第二种,机械效率大于第二种
D. 第一种方法功率大于第二种,机械效率小于第二种
8. 如图所示电路,电源电压不变,闭合和,灯泡和均能正常发光,电流表和电压表均有示数。下列分析不正确的是( )
A. 只闭合,电压表可以测量出电源两端的电压
B. 先闭合,再闭合,电路中的总电流变大,亮度不变
C. 先闭合,再闭合,电路中的总电阻变小
D. 只闭合,电流表可以测量出通过的电流
9. 如图分别是小明家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A. 小明家电路中的干路电流不得超过10A
B. 小明家上个月消耗的电能为101.1J
C. 电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能7.2×105J
D. 电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中所接用电器功率越大
10. 为了提高行车的安全性,有的汽车装有日间行车灯,如图所示.当汽车启动时,S1闭合,日间行车灯L1立即亮起,再闭合S2,车前大灯L2也亮起.如图所示的电路图中符合这一情况的是
A B.
C. D.
11. 如图为一种佩戴在手腕上的“计步器”,其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁,管外绕着线圈。运动时,磁铁在管中往复运动,线圈输出不断变化的电流,从而实现计步。下列设备与“计步器”产生电流的原理相同的是( )
A. 发电机 B. 电动机 C. 电风扇 D. 电水壶
12. 如图甲所示电路,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,电流表量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω。在保证电路元件安全的情况下,缓慢移动滑片,R2消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为15V
B. 定值电阻R1的阻值为20Ω
C. 电路消耗总功率的最小值为3.6W
D. 滑动变阻器R2调节范围为20Ω~50Ω
二、填空题(本题共12 小题,每空1分,共36分)
13. 如图所示,随着抽气机不断向罩外抽气,小明听到罩内闹钟铃声的_________(响度/音调/音色)变低,如果罩内的空气被完全抽空则不能听到铃声,由此我们可以推理得出的结论是_________。古采中、毕小红来到公园,闻到阵阵花香,说明分子在_________:小接着她来到人工湖旁,感觉到河岸的沙滩很热,而湖水却是凉凉的,这是因为水的_________较大的缘故。
14. 内窥镜可以直接观察人体内部器官的病变。如图所示,这是医学上常用的内窥镜,它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械。它的镜头相当于一个_________(凸/凹)透镜,这种透镜对光有_________,会聚/发散)作用,检查时,要看清患处微小的细节,医生应将内窥镜的镜头_________(靠近/远离)患处。
15. 将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,调节平衡螺母,直至天平在水平位置平衡,测量小石块的质量时,往右盘放入最小砝码后指针位置如图甲所示,接下来小明的操作是_________ 。天平平衡后右盘上所放的砝码和标尺上的游码位置如图乙所示,则此小石块的质量为_________克。
16. 在筷子提米的实验中,杯子和米的总质量为5N,筷子质量不计。将筷子竖直插入米中,手用10N的力握住圆柱形的筷子。整个装置呈竖直状态,在空中静止不动,则手和筷子之间的摩擦力的大小_________ N。杯子所受摩擦力的方向是竖直向_________(上/下),同学们发现这个实验不是每次都能完成,请你为同学们提供一种能帮助完成实验的方法:_________;
17. 如图所示,静止的凳子_________(有/没有)惯性,锤头松动后,将锤柄向下撞击凳子,锤头就牢牢的套在锤柄上了,这一过程利用了_________(锤头/锤柄)的惯性。
18. 4月 18 日宜兴市举行了首届中小学劳动技能大赛,初二参赛组进行了包饺子比赛,图是饺子制作过程中从揉团到压扁的过程,则面团变成面饼后对面板的压力_________(变大/变小/不变),压强_________(变大/变小/不变)。面皮被12号参赛选手捏制成图中所示的形状,说明力能_________
19. 如图甲所示是学校里面常用的一种质量为3kg的移动指示牌,结构示意图如图乙所示,其中AB为指示牌牌而,CD和BE为支架(AB长为80cm,BE、CE、ED长均为40cm,支架重力不计)。指示牌被风吹倒时可看作杠杆,根据图乙所示风向,则支点是_________(填图中字母),若增大BE的长度,则指示牌更_________容易/不容易)被风吹倒。假设此时指示牌重力的作用线通过E点,风的作用点可以看作在AB的中点上,根据图乙所示风向可计算出刚好把D端吹离地面这一瞬间的风力大小为_________
20. 如图,滑轮组将重为的重物匀速吊起2m,滑轮组的机械效率为80%,提升重物做的有用功为______J,绳端的拉力为______N,若动滑轮(含吊钩)的质量为100kg,则克服摩擦和钢丝绳重所做的功为______J。
21. 撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落,到达最高点的过程中是动能和_________(动/重力势/弹性势,下同)能转化为_________能,下落过程中_________能逐渐增加。下落过程中,运动员以自己为参照物,发现地面是_________(静止/运动)的。
22. 医疗用心肺机的结构如图所示:将线圈ab缠绕并固定在活塞一端,利用其与固定磁铁之间的相对运动,带动电动泵中的活塞,使血液定向流动;阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时,活塞将向___________(选填“左”或“右”)运动,“动力泵”处于___________(选填“送血”或“抽血”)状态。可通过改变___________从而改变活塞的运动方向。
23. 如图为“行星传动示意图”,中心“太阳轮”的转动轴固定,其半径为R1,周围四个“行星轮”的转动轴固定,其半径均为R2,“齿圈”的半径为R3,其中R1=1.5R2,A、B、C分别是“太阳轮”、“行星轮”和“齿圈”边缘上的点,齿轮可绕所在转动轴转动,齿轮转动过程不打滑,转动过程中A点与C点的速度之比为 _________,当C点所在齿轮旋转2周,B点所在齿轮旋转_________。
24. 小丽和小红通过实验验证“阿基米德原理”,选用了以下实验器材:弹簧测力计、小吊桶(忽略重力)、小石块、溢水杯、细线、小烧杯、铁架台、水,她们试验操作过程如图的a、b、c所示。
(1)在图a的操作中,在测力计的下方挂一个小吊桶,小吊桶的下面再挂石块弹簧测力计示数如图a所示。在b中,小丽先向空溢水杯中注水,直到溢水口_________水(流出/不流出)时停止加水。
(2)将小石块浸没溢水杯中,溢出的水全部流入烧杯中,弹簧测力计的示数如图b所示,此时小石块受到的浮力为_________ N,根据图中所测得的实验数据还可算出小石块的密度为_________ g/cm3(结果保留1 位小数)。
(3)把b图烧杯中的水全部倒入小吊桶中,此时弹簧测力计的示数如图c所示。小红把图c中的小吊桶和石块从弹簧测力计上拆下,把小石块放入装有水的小吊桶中(水不溢出),然后把小吊桶放入图c的溢水杯中,发现小吊桶处于漂浮状态,溢水杯中有水溢出,这个过程溢出的水重为_________ N。
三、解答题(本题共6小题,共40分,其中26题应写出必要的解题过程)
25. 画出图中入射光经过凹透镜后的光线。
26. 生活中的很多物品中蕴含着物理道理。图甲是正在使用的核桃夹,上、下两部分都是杠杆,图乙是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出动力F1的力臂L1,在B点画出阻力F的示意图。
27. 请根据安全用电的原则,将图中的灯泡和开关正确接入家庭电路的火线和零线上。
28. 混合动力汽车(简称混动汽车)主要部件有:汽油机、蓄电池、电动机等,它们单独或组合向汽车提供动力。混动汽车有串联式和并联式两类,串联式混动汽车的工作流程如图甲所示:既可以是蓄电池单独向电动机提供电能驱动汽车,也可以是汽油机带动发电机发电,产生的电能一部分输入电动机驱动汽车,另一部分还能通过发电机向蓄电池充电。并联式混动汽车的工作流程如图乙所示:汽油机和电动机分属两套独立的工作系统,蓄电池通过电动机能单独驱动汽车,汽油机也能直接给汽车提供动力,两套系统还能同时工作驱动汽车。若某混动汽车总质量为1.5t,轮胎与地面的总接触面积为0.2m2,测试中该车匀速行驶10km用时10min,汽车受到的阻力为车重的0.2倍。(g取10N/kg,q汽油=4.6×107J/kg)
(1)测试中该汽车速度是_________ km/h,若两种方式混动汽车的质量相同,相同部件能量转化的效率相同,油电系统同时工作,蓄电池仅处于放电状态且放电情况相同。请对比甲、乙两图的工作流程分析,在汽车整体输出能量相同的情况下,_________串联/并联)式混动汽车的效率低。
(2)汽车静止时对水平路面的压强为多大?( )
(3)若该混动汽车采用并联式工作流程,测试过程共消耗汽油2kg,蓄电池提供电能0.8kW·h,已知汽油机的效率为30%,则电动机的效率为多少?(结果保留至0.1%)( )
29. 《墨经》中最早记载了杆秤的杠杆原理。小明所在的实践创新小组对家中使用的杆秤进行观察,并准备动手制作一个杆秤。
(1)杆秤是一种测量_________的工具。如图所示的杆秤有两个提纽,使用提纽_________(B/C)杆秤的量程更大一些。
(2)已知秤杆粗细不均匀,小明通过分析杠杆平衡原理得知,杆秤刻度是_________(均匀、不均匀)的。
(3)小明同学制作了如图所示的杆秤,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C 处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,秤砣最远可移至D点,秤陀的质量是0.5kg,此秤最大称量是_________ kg,距离B点16cm处有两个刻度,较大的为_________kg,较小的为_________ kg。
(4)若不小心秤砣掉在地上碰掉了一小块,则测量值比被测物体的真实质量要_______(偏大 、偏小)一些。
30. 小明同学在测量小灯泡电功率的实验中,如图所示,用到以下器材:额定电压为2.5V 的待测小灯泡 L₁、滑动变阻器R1“50Ω0.5A”、R2“100Ω 1A”、R3“800Ω1.5A”各一个、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、学生电源(电压恒为6V)、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整(要求滑片左移灯泡变暗,且导线不交叉);
(2)正确操作后闭合开关,小明发现小灯泡不亮,小明接下来的正确操作是_________;
(3)故障排除后,小明移动滑片P,电压表的示数为2V,则移动滑片P使得滑动变阻器连入电路的阻值_________(变大/变小),使电压表的示数达到额定电压,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_________ W;小明根据实验中获得的6组数据绘制的小灯泡的I-U图像如图丙所示,则本实验中小明对滑动变阻器的最佳选择是_________((R1/R2/R3);
(4)在实际测量中,调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路中电阻减小ΔR1,相应小灯泡的阻值变化了△R2,则ΔR1 _________△R2(>/</=);
(5)若完成对灯泡 L1额定功率测量的实验后,小明再用标有“2V,?A”的小灯泡L2替换L1,再次调节滑动变阻器让L2正常发光,若前后两次 L1与L2的功率差∆PL与滑动变阻器的功率差∆Pm相等,则L2的额定功率为_________ W。
31. 血氧仪是一种测量人体血氧饱和度的医疗设备,血氧饱和度是人体血液中的含氧血红蛋白容量占全部可结合的血红蛋白(脱氧血红蛋白与含氧血红蛋白之和)容量的百分比,正常人的血氧饱和度一般在95%以上,如果血氧饱和度低于93%,就应尽快就医。
指夹式血氧仪(如图一)带有两个发光二极管,一个红光 LED(660nm)和一个红外光 LED(910nm),其检测原理:利用手指血液中含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白对特定波长的光吸收率不同(如图二),实线条表示脱氧血红蛋白感应曲线,脱氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较强,而对910nm红外光的吸收比较弱。虚线条表示含氧血红蛋白感应曲线,含氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较弱、对910nm红外光的吸收比较强、在血氧测量时,脱氧血红蛋白和含氧血红蛋白,通过检测两种对不同波长的光吸收的区别,所测出来的数据差就是测量血氧饱和度最基本的数据。
(1)血氧仪测出某人血氧饱和度为94%,此人血氧饱和度属于_________(正常/不正常);
(2)含氧血红蛋白越高,脱氧血红蛋白越低,则血氧饱和度越_________(高/低),检测设备检测到红光越弱,表示血氧浓度越_________(高/低);
(3)要准确检测血氧饱和度,可见光光源波长不宜选取_________ 800纳米;
A.大于或等于 B.小于或等于
(4)人的心脏跳动一次,就是一个血液循环。静息时心脏跳动一次,左心室会通过主动脉把血液射出,做功1J,右心室会通过肺动脉把血液射入肺部,做功0.2J。成年人静息时正常心跳每分钟70次,静息时心脏跳动一次做的功为_________ J。而人运动时,心脏跳动一次射出的血液的量是静息时的4倍,即运动时血液运动的距离为静息时的4倍。收缩压力也增加50%,心跳也加快一倍。则运动时心脏1分钟做功_________,功率为_________ W。
32. 现代家庭经常在家中布置水族箱,喂养一些小型鱼类达到观赏、心理解压等作用。如图甲,水族箱中配备一种用于增氧的新型 USB 充电氧气泵。增氧泵工作时,在大气压作用下,水从进水管口吸入,从出水管口快速喷出,此时进气管下端口水的流速大,空气就会通过进气管进入水中形成气泡,与水流一起从出水管口喷出。当气压低时,需要及时对鱼缸进行增氧,如图乙所示,把实验室的水银气压计进行改装,在气压计左边顶端密封一根铜导线,右边开口处也固定一根铜导线。气压计左边的水银面上方为真空,图中两边水银柱高度差为76cm。当左边水银面下降时,右边水银面将上升。当水银面高度差低于74cm时,水银柱将两边的铜导线接通,使得电磁继电器的控制电路形成通路,电磁铁将衔铁吸下,工作电路接通,增氧泵就自动工作。
增氧泵可用交直流两用锂电池供电。部分参数如表:
产品名称
双控锂电增氧泵
额定功率
2W
电池容量
3000mAh
电池电压
5V
充电电压
110-220V
排气量
15×2L/min
适容量
30-50L
声强级
≤30dB
出水管口截面积
2cm2
(1)此增氧泵的原理:通电后,内部电磁铁产生磁力,铁片吸合带动皮碗运动,内部空气被压缩内部气压比外界_________|(大/小)。气压计右边的铜导线应竖直向下伸长到右边标_________cm处;空气会通过进气管进入水中形成气泡的原因是进气管下端口水的流速大,压强_________(大/小)。
(2)增氧泵在5V电压下正常工作时,通过的电流为_________ A;家庭电路停电时,该氧气泵可进入10秒工作、10秒停止的间歇工作状态。如果间歇工作状态下,氧气泵电池对外供电时能量的转换效率为90%,试计算该泵可持续正常工作_________小时。
(3)如图丙为控制增氧泵断续工作的模拟电路,AB两端输入如图丁所示的周期性变化的电压UAB。定值电阻R=4Ω,D 为电子元件,当UAB<5V时,D两端的电压UD等于输入电压,UAB≥5V时, UD保持5V不变。当R的电功率满足PR≥9W时,增氧泵启动排气。则t=3s时电阻R的电功率为_________。该电路工作 10min,排气时间共为_________ s。
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