精品解析:2024年甘肃省天水市秦安县秦安县级中学中考模拟预测物理试题
2024-06-12
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内容正文:
桥南中学2023—2024学年度教学质量监测试卷(七)
物理化学
物理部分(满分80分)
一、选择题(每小题3分,共18分)
1. 下表中的物理知识与事例不相符的是( )
序号
事例
物理知识
①
砌墙时用铅垂线
重力的方向
②
鞋底刻有花纹
减小摩擦
③
乘车时系安全带
防范惯性的危害
④
远离门轴推门
力的作用点影响力的作用效果
A. ① B. ② C. ③ D. ④
2. 小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则( )
A. 反射光线与镜面的夹角是40°
B. 入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
C. 将纸板NOF向后折叠,则反射光线会消失
D. 光在纸板上发生了镜面反射
3. 《天工开物》是我国第一部关于农业和手工业全书,蕴含了大量的物理知识,下列是《天工开物》中的场景,错误的是( )
A.河池山锡
B.制糖
C.独轮推车
D.田间割稻、脱谷粒
水由高处流下是因为受到惯性作用
往桶里加水,水对桶底压强逐渐变大
独轮推车,匀速推动,此时推力等于摩擦力
把镰刀口磨锋利是为了增大压强
A. A B. B C. C D. D
4. 在科技晚会上,小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子,通过调节滑片,就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中,它的原理如图所示(磁铁固定在活塞上)闭合开关S后,移动滑片P,使小瓶子悬停在图示位置。对此,以下分析正确的是( )
A. 电磁铁的右端为S极
B. 若将滑片P向右移,小瓶子将会上浮
C. 小瓶子下沉时,小瓶子中的气体密度变小
D. 小瓶子上浮时,小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
5. 如图所示,为了测量某金属块B的密度,小形设计了如图所示的装置,金属块B未放入量筒时,水面位置如图甲所示,将金属块B完全浸没在水中时,水面升高至如图乙所示的位置。当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为220g时,A、B在图示位置达到平衡。已知每个滑轮的质量为20g,,绳重与摩擦均不计。下列说法中不正确的是( )
A. 金属块B的密度为8g/cm3
B. 金属块B的体积为10cm3
C. 金属块B所受的浮力为0.1N
D. 细绳对金属块B的拉力为0.8N
6. 如图所示电路中,电源电压6V恒定不变,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V,小灯泡上标有“2V 1W”(灯丝电阻不变),滑动变阻器标有“20Ω 1A”。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,在不损坏电路元件的前提下,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数的范围是1V~2V B. 电流表示数最大可达到0.6A
C. 滑动变阻器R允许接入电路的最小阻值为10Ω D. 电路消耗的最大功率是3.6W
二、填空题(每空1分,共18分)
7. 如图-1,将点燃的蜡烛放在正在发声的音箱前方,看到烛焰随着声音的节奏晃动,说明声波可以传递________;如图-2,用吸管在A蜡烛左侧吹气,B蜡烛的烛焰将A蜡烛点燃,这是因为气体流速越大,压强越________;如图-3,将点燃的蜡烛固定在装水的盘中,在蜡烛上方倒扣一个玻璃杯,一段时间后,蜡烛熄灭,在________的作用下,杯内水面上升。
8. “西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”是唐朝诗人张志和描写美景的诗句。如图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。当白鹭距离水面0.5m时,它的像距离水面___________m,若它飞离湖面,则白鹭在水中像的大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
9. 如图所示,有居民将电线插座从窗口悬挂至室外,给电瓶车充电。这种“飞线”充电方式存在安全隐患:①夜晚气温下降,空气中的水蒸气_________(物态变化名)成小水珠附着在插座内部,含有杂质的液态水会导致电路_________;②悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触_________线绝缘皮破损处,导致触电事故。
10. 我国新能源轻轨列车出口阿根廷,轻轨列车利用太阳能光伏发电将太阳能转化为电能存储在电池中,为列车驱动提供动力,最高运行速度可达60km/h。太阳能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源,来源于太阳内部发生的______(选填“核裂变”或“核聚变”)。
11. 小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,利用阻值相等的电阻丝R1、R2、R3,设计了如图甲所示电路,将电阻丝R3和________(填“R1”或“R2”)分别放在如图乙所示的两个相同装置中,实验通过U形管中________反映电阻丝产生热量的多少;通过实验分析可知,当电阻和通电时间相同时,通过电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越________。
12. 小勇利用如图所示的实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,在水平桌面边缘固定一个定滑轮,将弹簧测力计在竖直方向调零后如图固定。在桌面放置一块长木板,将一个长方体木块平放在长木板上,通过细线绕过定滑轮与测力计相连,并保持细线的AB段竖直、BC段水平。水平向左拉动长木板,木块相对于桌面保持静止,不计细线的重力和滑轮处的摩擦力。
(1)图中木块受到滑动摩擦力的方向为______,根据______可知弹簧测力计的示数即为木块受到滑动摩擦力的大小;
(2)拉动长木板向左运动时______(选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。
13. 如图所示是一款电火锅的简化电路图,额定电压为220V,当开关闭合后,锅内温控开关S自动控制小火和大火两种加热状态,已知的电阻为48.4Ω,小火加热功率为1000W。则电火锅大火加热的功率为______W;若忽略热量损失,,电火锅用大火将2kg清汤从20℃加热到100℃需要的时间为______s。
三、识图题、作图题(14题每空1分,15题每小题2分,共10分)
14. 请完成下列填空。
(1)如图1,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,通过观察海绵的______来比较压力的作用效果。由实验现象可知:当受力面积相同时,压力越______,压力的作用效果越明显;
(2)如图2,闭合开关,当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针发生偏转,电路中产生了感应电流。______(选填“电动机”或“发电机”)的工作原理与该现象原理相同;
(3)如图所示为小明家的电能表,现用它测量一只灯泡的实际功率。他把家中的其他用电器都与电源断开,仅让该灯泡工作,电能表转盘转过30转用时10min,该用电器的实际功率是______W。
15. 如图所示,O为支点,杠杆AB平衡时,画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图。
16. 如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。
17. 如图甲是小明家的插座面板,其内部有三孔插座,USB供电模块及开关。三孔插座和供电模块由开关控制,且可独立工作。请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。
四、实验题(每空1分,共14分)
18. 某同学利用焦距为y1的凸透镜做了三次实验,透镜、蜡烛、光屏所在位置以及光屏上得到清晰像的情况如图所示。
(1)由图所示的实验现象可知:随着物距的不断变小,像距和像的大小变化情况是______;
(2)在图乙所示的实验中,只将凸透镜换为焦距为f1的凸透镜(f1< y1),为在光屏上得到清晰的像,光屏应向______侧移动。
19. 在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想:
猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关;
猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关;
为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计;
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如下表所示:
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3
请你解答如下问题:
(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为______:根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式( );
(2)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率______(选填“越高”“越低”或“不变”);
(3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是______。
20. 利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材,探究杠杆的平衡条件;
(1)调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,如图甲所示,其目的是方便测量_________;
(2)为探究杠杆的平衡条件,小明设计了以下两种收集实验数据的方案,其中合理的是_________;
实验次数
方案一
方案二
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
3
3
3
5
2
2
2
4
3
3
1
1
2
5
(3)如图所示,在A处挂3个钩码,则应在B处挂_________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;
(4)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具,由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成,如图所示,此杆秤有两个提纽,使用它称较重的物体时,常用离秤钩较_________(选填“近”或“远”)的提纽。
21. 回归实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整):
测量小灯泡的电阻:
装置
小雨连接了如图所示的实验电路,其中有一处错误,请在错误的导线上打“×”,并重新画一根正确连接的导线;______
图像
请根据表中的数据,画出小灯泡的图像;______
次数
U/V
I/A
R/Ω
1
1.0
0.18
5.6
2
2.0
0.24
8.3
3
3.0
0.26
11.5
方法
用电压表和电流表测量电阻,运用的科学方法是______法;
问题讨论
将实验中的小灯泡换成定值电阻,为了减小误差,应______。
五、综合题(第20、21题各4分,第22、23题各6分,共20分)
22. 简答题:2023年5月28日上午10时32分,我国具有自主知识产权的商用大型客机C919执行MU9191航班,从上海虹桥机场起飞,飞往北京首都国际机场,开启这一机型全球首次商业载客飞行,飞机起飞后加速升空的过程如图所示。请利用所学的相关物理知识回答:
(1)飞机的动力来源于强大的喷气发动机,喷气发动机是热机的一种,热机工作时的能量是如何转化的?
(2)飞机在升空过程中舱外大气压强如何变化?
23. 一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了100km,所用时间为1h,消耗汽油10kg,汽车在行驶过程中所受阻力恒为1400N(汽油的热值)。求:
(1)牵引力的功率;
(2)汽车发动机的效率(结果保留一位小数)。
24. 如图甲所示,重500N、底面积为的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为300N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。求:
(1)箱子对水平地面的压强是多大?
(2)斜面的机械效率是多少?
(3)箱子受到斜面的摩擦力多大?
25. 体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,求:
(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少;
(2)当体重计示数为600N时,R0消耗的电功率为多少;
(3)此体重计所能测量的最大体重为多少。
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桥南中学2023—2024学年度教学质量监测试卷(七)
物理化学
物理部分(满分80分)
一、选择题(每小题3分,共18分)
1. 下表中的物理知识与事例不相符的是( )
序号
事例
物理知识
①
砌墙时用铅垂线
重力的方向
②
鞋底刻有花纹
减小摩擦
③
乘车时系安全带
防范惯性的危害
④
远离门轴推门
力的作用点影响力的作用效果
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】B
【解析】
【详解】A.砌墙时用铅垂线是利用重力的方向总是竖直向下的,与事例相符,故A不符合题意;
B.鞋底刻有花纹,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,与事例不符,故B符合题意;
C.乘车时系安全带,一旦突然刹车,人由于惯性会继续前进,系安全带是为了防止惯性带来的伤害,与事例相符,故C不符合题意;
D.远离门轴推门,离门轴越远,越容易推开门,说明力的作用效果与力的作用点有关,与事例相符,故D不符合题意。
故选B。
2. 小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则( )
A. 反射光线与镜面的夹角是40°
B. 入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
C. 将纸板NOF向后折叠,则反射光线会消失
D. 光在纸板上发生了镜面反射
【答案】B
【解析】
【详解】A.入射光线与平面镜成50°夹角,则入射角为
90°-50°=40°
根据光的反射规律可知,反射角为40°,则反射光线与镜面的夹角是
90°-40°=50°
故A不符合题意;
B.入射角增大10°,则反射角也增大10°,那么反射光线与入射光线的夹角增大20°,故B符合题意;
C.因为反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,将纸板NOF向后折叠,在纸板NOF上将看不到反射光线,但反射光线不会消失,故C不符合题意;
D.为了能在各个方向都能观察到光线,纸板表面比较粗糙,光在纸板上发生了漫反射,故D不符合题意。
故选B。
3. 《天工开物》是我国第一部关于农业和手工业全书,蕴含了大量的物理知识,下列是《天工开物》中的场景,错误的是( )
A.河池山锡
B.制糖
C.独轮推车
D.田间割稻、脱谷粒
水由高处流下是因为受到惯性作用
往桶里加水,水对桶底压强逐渐变大
独轮推车,匀速推动,此时推力等于摩擦力
把镰刀口磨锋利是为了增大压强
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.重力的方向是竖直向下,水由高处流下是因为受到重力作用,故A错误,符合题意;
B.往桶里加水,水的深度变大,由p=ρgh可知,水对桶底压强逐渐变大,故B正确,不符合题意;
C.独轮推车,匀速推动,此时独轮推车处于平衡状态,所受的推力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,故C正确,不符合题意;
D.把镰刀口磨锋利是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D正确,不符合题意。
故选A。
4. 在科技晚会上,小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子,通过调节滑片,就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中,它的原理如图所示(磁铁固定在活塞上)闭合开关S后,移动滑片P,使小瓶子悬停在图示位置。对此,以下分析正确的是( )
A. 电磁铁的右端为S极
B. 若将滑片P向右移,小瓶子将会上浮
C. 小瓶子下沉时,小瓶子中的气体密度变小
D. 小瓶子上浮时,小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,该电路为串联电路,电流从螺线管的右侧流入,根据安培定则可知,电磁铁的右端是N极,故A错误;
B.若将滑片P向右移,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路的电流变小,电磁铁的磁性变弱,电磁铁与磁铁排斥作用变小,活塞向左运动,大瓶内空气气压变小,小瓶子的水会挤出来,小瓶子重力变小,重力小于浮力,小瓶子将上浮,故B正确;
C.小瓶子进水重力大于浮力下沉时,故小瓶子上面的空气的体积会变小,质量不变,故密度变大,故C错误;
D.小瓶子上浮时,根据可知小瓶子的瓶口处受到水的压强变小,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,为了测量某金属块B的密度,小形设计了如图所示的装置,金属块B未放入量筒时,水面位置如图甲所示,将金属块B完全浸没在水中时,水面升高至如图乙所示的位置。当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为220g时,A、B在图示位置达到平衡。已知每个滑轮的质量为20g,,绳重与摩擦均不计。下列说法中不正确的是( )
A. 金属块B的密度为8g/cm3
B. 金属块B的体积为10cm3
C. 金属块B所受的浮力为0.1N
D. 细绳对金属块B的拉力为0.8N
【答案】A
【解析】
【详解】BC.由图甲可知量筒中水的体积是30mL,图乙中水和金属块的总体积是40mL,金属块的体积
V=40mL-30mL=10mL=10cm3
金属块受到的浮力
故BC正确,不符合题意;
AD.A的重力
GA=mAg=0.22kg×10N/kg=2.2N
每个滑轮的重力
G轮=m轮g=0.02kg×10N/kg=0.2N
滑轮组的动滑轮绕3段绳,绳重与摩擦均不计,绳子的拉力
金属块B的重力
金属块B的密度
故A错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选A。
6. 如图所示电路中,电源电压6V恒定不变,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V,小灯泡上标有“2V 1W”(灯丝电阻不变),滑动变阻器标有“20Ω 1A”。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,在不损坏电路元件的前提下,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数的范围是1V~2V B. 电流表示数最大可达到0.6A
C. 滑动变阻器R允许接入电路的最小阻值为10Ω D. 电路消耗的最大功率是3.6W
【答案】A
【解析】
【详解】由题图可知,灯泡和变阻器串联,电流表测的是电路电流,电压表测的是灯泡两端电压。
A.由于小灯泡上标有“2V 1W”,灯泡的两端电压最大为2V,即为电压表的最大示数;当变阻器连入电路的电阻最大时,根据串联分压原理可知,变阻器的两端电压最大,根据串联电路的电压特点可知,灯泡的两端电压最小,即电压表示数最小,可得
①
又因为灯泡的电阻为
根据串联电路特点可得,①可为
解得,即为电压表的最小示数,所以电压表示数的范围是1V~2V,故A正确;
B.小灯泡上标有“2V 1W”,则灯泡的额定电流为
又因为电流表的量程是0~0.6A,在不损坏电路元件的前提下,电路的最大电流为灯泡的额定电流,即0.5A,所以电流表示数最大可达到0.5A,故B错误;
C.当电路的电流最大时,电路的总电阻最小,变阻器连入电路的电阻最小,根据欧姆定律可得,此时电路的总电阻为
根据串联电路的特点可得,滑动变阻器R允许接入电路的最小阻值为
故C错误;
D.根据P=UI可得,电路消耗的最大功率是
故D错误。
故选A。
二、填空题(每空1分,共18分)
7. 如图-1,将点燃的蜡烛放在正在发声的音箱前方,看到烛焰随着声音的节奏晃动,说明声波可以传递________;如图-2,用吸管在A蜡烛左侧吹气,B蜡烛的烛焰将A蜡烛点燃,这是因为气体流速越大,压强越________;如图-3,将点燃的蜡烛固定在装水的盘中,在蜡烛上方倒扣一个玻璃杯,一段时间后,蜡烛熄灭,在________的作用下,杯内水面上升。
【答案】 ①. 能量 ②. 小 ③. 大气压强(或大气压)
【解析】
【详解】[1]如图-1,声音可以传递能量,所以,将点燃的蜡烛放在正在发声的音箱前方,看到烛焰随着声音的节奏晃动。
[2]如图-2,流速大的位置,压强小,所以,用吸管在A蜡烛左侧吹气,B蜡烛的烛焰将A蜡烛点燃。
[3]如图-3,根据题意可知,蜡烛燃烧熄灭,消耗了玻璃杯里面的空气,在大气压强(或大气压)的作用下,杯内水面上升。
8. “西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”是唐朝诗人张志和描写美景的诗句。如图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。当白鹭距离水面0.5m时,它的像距离水面___________m,若它飞离湖面,则白鹭在水中像的大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 0.5 ②. 不变
【解析】
【详解】[1] 由平面镜成像的特点可知,像和物体到平面镜距离相等,已知白鹭到水面的距离等于0.5m,则它的像距离水面也为0.5m。
[2]由平面镜成像的特点可知,像和物体大小相等,所以若它飞离湖面,则白鹭在水中的像大小不变。
9. 如图所示,有居民将电线插座从窗口悬挂至室外,给电瓶车充电。这种“飞线”充电方式存在安全隐患:①夜晚气温下降,空气中的水蒸气_________(物态变化名)成小水珠附着在插座内部,含有杂质的液态水会导致电路_________;②悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触_________线绝缘皮破损处,导致触电事故。
【答案】 ①. 液化 ②. 短路 ③. 火
【解析】
【详解】[1]物质由气态变为液态的过程叫做液化,夜晚气温下降,空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠附着在插座内部。
[2]含杂质的液态水是导体,插座进水后就会将火线与地线连接成通路造成短路。
[3]家庭电路中,人体只要接触火线破损处就会发生触电事故,若只接触零线不会发生触电,因此悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触火线绝缘皮破损处,导致触电事故。
10. 我国新能源轻轨列车出口阿根廷,轻轨列车利用太阳能光伏发电将太阳能转化为电能存储在电池中,为列车驱动提供动力,最高运行速度可达60km/h。太阳能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源,来源于太阳内部发生的______(选填“核裂变”或“核聚变”)。
【答案】 ①. 可再生 ②. 核聚变
【解析】
【10题详解】
[1]太阳能可以源源不断从自然界获得,因此属于可再生能源。
[2]在太阳内部,氢原子核在超高温作用下发生聚变,释放巨大的核能,太阳能来源于太阳内部发生的核聚变。
11. 小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,利用阻值相等的电阻丝R1、R2、R3,设计了如图甲所示电路,将电阻丝R3和________(填“R1”或“R2”)分别放在如图乙所示的两个相同装置中,实验通过U形管中________反映电阻丝产生热量的多少;通过实验分析可知,当电阻和通电时间相同时,通过电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越________。
【答案】 ①. R1 ②. 液面高度差 ③. 多
【解析】
【详解】[1]为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,应采用控制变量法,控制电阻和通电时间相同,电流不同,故应选用R3和R1进行实验,因为在电路中R2起到给R3分流的作用,使R3和R1的电流不同。
[2]实验中采用两个相同的U形管,产生的热量越多,U形管液面的高度差就越大,实验通过U形管中液面高度差来反映电阻丝产生热量的多少。
[3]电流的热效应与电阻有关,在电阻和通电时间一定时,流过电阻的电流越大,产生的热量越多。
12. 小勇利用如图所示的实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,在水平桌面边缘固定一个定滑轮,将弹簧测力计在竖直方向调零后如图固定。在桌面放置一块长木板,将一个长方体木块平放在长木板上,通过细线绕过定滑轮与测力计相连,并保持细线的AB段竖直、BC段水平。水平向左拉动长木板,木块相对于桌面保持静止,不计细线的重力和滑轮处的摩擦力。
(1)图中木块受到滑动摩擦力的方向为______,根据______可知弹簧测力计的示数即为木块受到滑动摩擦力的大小;
(2)拉动长木板向左运动时______(选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。
【答案】 ①. 水平向左 ②. 二力平衡 ③. 不需要
【解析】
【详解】(1)[1]如图所示,当水平向左拉动长木板时,木块受到绳子对它水平向右的拉力,木块有水平向右的运动趋势,所以木块受到的摩擦力的方向是水平向左。
[2]木块此时相对于地面静止,说明木块受到平衡力的作用,它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理可知,木块受到的摩擦力大小刚好等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]拉动长木板向左运动时不需要匀速直线运动,因为不管木板以什么速度被拉动,木块始终相对于地面是静止的,木块始终受平衡力作用。
13. 如图所示是一款电火锅的简化电路图,额定电压为220V,当开关闭合后,锅内温控开关S自动控制小火和大火两种加热状态,已知的电阻为48.4Ω,小火加热功率为1000W。则电火锅大火加热的功率为______W;若忽略热量损失,,电火锅用大火将2kg清汤从20℃加热到100℃需要的时间为______s。
【答案】 ①. 2000 ②. 336
【解析】
【详解】[1]由图知,只闭合开关S0时,R1单独工作,此时电路中的电阻较大(大于并联时的总电阻),由可知,此时电路的总功率较小,则电火锅处于小火加热状态;同时闭合开关S0、S时,R1、R2并联,此时电路的总电阻最小,总功率最大,则电火锅处于大火加热状态;电火锅处于大火加热状态时,R1、R2并联,电阻R2的功率为
因总功率等于各电阻消耗电功率之和,且两种状态下电阻R1的功率不变,即
则电火锅大火加热的功率为
[2]将2kg清汤从20°C加热到100℃需要吸收的热量为
不计热量损失,则电火锅消耗的电能为
根据可得,需要的时间为
三、识图题、作图题(14题每空1分,15题每小题2分,共10分)
14. 请完成下列填空。
(1)如图1,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,通过观察海绵的______来比较压力的作用效果。由实验现象可知:当受力面积相同时,压力越______,压力的作用效果越明显;
(2)如图2,闭合开关,当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针发生偏转,电路中产生了感应电流。______(选填“电动机”或“发电机”)的工作原理与该现象原理相同;
(3)如图所示为小明家的电能表,现用它测量一只灯泡的实际功率。他把家中的其他用电器都与电源断开,仅让该灯泡工作,电能表转盘转过30转用时10min,该用电器的实际功率是______W。
【答案】 ①. 凹陷程度 ②. 大 ③. 发电机 ④. 60
【解析】
【详解】(1)[1]根据转换法,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
[2](a)、(b)两图中受力面积相同,(b)图中海绵受到的压力大,海绵的凹陷程度大,说明压力的作用效果更明显。可知:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)[3]当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针发生偏转,电路中产生了感应电流,这是将机械能转化为电能,这是发电机的工作原理,而电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能。
(3)[4]“3000r/kW·h”的意义为:电路中用电器每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转过3000转,电能表转盘转过30转时,该用电器消耗的电能为
根据可得,该用电器的实际功率是
15. 如图所示,O为支点,杠杆AB平衡时,画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆的平衡条件可知,力F1的力臂最大时,力F1最小,先确定该力的作用点在杠杆上离支点最远的B点,连接OB,以这条线段为该力的力臂时,力臂最长,此时力最小,所以过B点作OB的垂线即该力的作用线,要使杠杆保持平衡,则力F1应沿力的作用线向上,如图所示:
16. 如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】由凸透镜折射的规律可知,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线经焦点射出,故平行光线经凸透镜折射后,折射光线经焦点F射出,折射光线射向水面后,会发生折射,此时的入射点为F,折射光线射向水中的平面镜后,会发生反射,反射光线经过P点,由光的反射规律可知,入射光线与反射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,故可在平面镜上找到一点Q,使得入射光线FQ与法线的夹角等于反射光线QP与法线的夹角,光路图如下图所示:
17. 如图甲是小明家的插座面板,其内部有三孔插座,USB供电模块及开关。三孔插座和供电模块由开关控制,且可独立工作。请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题知,三孔插座和供电模块可以独立工作,即两者是并联的,而三孔插座和供电模块由开关控制,说明开关在干路上,为了安全,开关要接在火线和所控制的用电器之间,如图所示:
四、实验题(每空1分,共14分)
18. 某同学利用焦距为y1的凸透镜做了三次实验,透镜、蜡烛、光屏所在位置以及光屏上得到清晰像的情况如图所示。
(1)由图所示的实验现象可知:随着物距的不断变小,像距和像的大小变化情况是______;
(2)在图乙所示的实验中,只将凸透镜换为焦距为f1的凸透镜(f1< y1),为在光屏上得到清晰的像,光屏应向______侧移动。
【答案】 ①. 都变大 ②. 左
【解析】
【详解】(1)[1]观察甲、乙、丙三个图的实验现象发现,凸透镜位置不变,蜡烛靠近凸透镜时,即物距缩短,光屏远离凸透镜,即像距变大,且光屏上成的像变大。
(2)[2]由图乙可知成的是倒立、放大的实像,此时物距大于一倍焦距且小于两倍焦距,像距大于两倍焦距,即
只将凸透镜换为焦距为f1的凸透镜(f1< y1),焦距变小了,相当于物距变大,要想在光屏上得到清晰的像,应该将光屏向左移动。
19. 在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想:
猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关;
猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关;
为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计;
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如下表所示:
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3
请你解答如下问题:
(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为______:根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式( );
(2)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率______(选填“越高”“越低”或“不变”);
(3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是______。
【答案】 ①. 80.0% ②. ③. 越高 ④. 自重不同的滑轮
【解析】
【详解】(1)[1]第3次实验中,有用功
W有=Gh=6.0N×0.1m=0.6J
通过滑轮组所做的总功
W总=Fs=2.5N×0.3m=0.75J
滑轮组的机械效率
[2]因为绳子端移动的距离是物体提升高度的3倍,所心滑轮组承重绳子的根数为3,那么滑轮组的绕线如图:
(2)[3]分析表格数据知,用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(3)[4]猜想二,要验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关,换用自重不同的动滑轮进行实验。
20. 利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材,探究杠杆的平衡条件;
(1)调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,如图甲所示,其目的是方便测量_________;
(2)为探究杠杆的平衡条件,小明设计了以下两种收集实验数据的方案,其中合理的是_________;
实验次数
方案一
方案二
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
3
3
3
5
2
2
2
4
3
3
1
1
2
5
(3)如图所示,在A处挂3个钩码,则应在B处挂_________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;
(4)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具,由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成,如图所示,此杆秤有两个提纽,使用它称较重的物体时,常用离秤钩较_________(选填“近”或“远”)的提纽。
【答案】 ①. 力臂 ②. 方案二 ③. 2 ④. 近
【解析】
【详解】(1)[1]调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,使得杠杆中心经过支点,避免杠杆自重对实验结果产生影响,便于测量力臂。
(2)[2]为探究杠杆的平衡条件,为了避免偶然性对实验结果的影响,使实验结论具有普遍性,应多次改变动力与阻力的大小,观察动力臂与阻力臂,故方案二更合理。
(3)[3]如图所示,在A处挂3个钩码,OA=2,OB=3,根据杠杆平衡原理
即
可得F2=2,即应在B处挂2个钩码。
(4)[4]使用杆秤称量较重的物体时,物体的重力变大,在秤砣的重力不变的情况下,根据杠杆的平衡条件可知,需要增大秤砣重力的力臂、减小物体重力的力臂,所以用离秤钩较近的提纽。
21. 回归实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整):
测量小灯泡的电阻:
装置
小雨连接了如图所示的实验电路,其中有一处错误,请在错误的导线上打“×”,并重新画一根正确连接的导线;______
图像
请根据表中的数据,画出小灯泡的图像;______
次数
U/V
I/A
R/Ω
1
1.0
0.18
5.6
2
2.0
0.24
8.3
3
3.0
0.26
11.5
方法
用电压表和电流表测量电阻,运用的科学方法是______法;
问题讨论
将实验中的小灯泡换成定值电阻,为了减小误差,应______。
【答案】 ①. ②. 间接测量 ③. 多次测量电压及电流的值,算出电阻,最后求出电阻的平均值
【解析】
【详解】[1]滑动变阻器一上一下连接,图中变阻器都接上面的接线柱,修改如下图所示
[2]由表中数据,利用描点法得到I-U图像,如图所示
[3]实验中不是直接测量待测电阻的阻值,而是用电压表和电流表测量电阻,运用的科学方法是间接测量法。
[4]将实验中的小灯泡换成定值电阻,为了减小误差,应多次测量电压及电流的值,算出电阻,最后求出电阻的平均值。
五、综合题(第20、21题各4分,第22、23题各6分,共20分)
22. 简答题:2023年5月28日上午10时32分,我国具有自主知识产权的商用大型客机C919执行MU9191航班,从上海虹桥机场起飞,飞往北京首都国际机场,开启这一机型全球首次商业载客飞行,飞机起飞后加速升空的过程如图所示。请利用所学的相关物理知识回答:
(1)飞机的动力来源于强大的喷气发动机,喷气发动机是热机的一种,热机工作时的能量是如何转化的?
(2)飞机在升空过程中舱外大气压强如何变化?
【答案】
(1)内能转化为机械能;(2)变小
【解析】
【22题详解】
(1)热机是将内能转化成机械能的机器,在做功冲程将内能转化成机械能。
(2)大气压随海拔高度的增加而减小,故飞机在升空过程中,故舱外大气压强变小。
23. 一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了100km,所用时间为1h,消耗汽油10kg,汽车在行驶过程中所受阻力恒为1400N(汽油的热值)。求:
(1)牵引力的功率;
(2)汽车发动机的效率(结果保留一位小数)。
【答案】(1)38888.9W;(2)30.4%
【解析】
【详解】解:(1)汽车行驶的速度为
汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,即
牵引力的功率为
(2)牵引力做的功为
10kg汽油,完全燃烧释放的热量为
发动机的效率为
答:(1)牵引力的功率为38888.9W;
(2)汽车发动机的效率为30.4%。
24. 如图甲所示,重500N、底面积为的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为300N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。求:
(1)箱子对水平地面的压强是多大?
(2)斜面的机械效率是多少?
(3)箱子受到斜面的摩擦力多大?
【答案】(1)2500Pa;(2)83.3%;(3)50N
【解析】
【详解】解:(1)箱子对水平地面的压力为
根据可得,箱子对水平地面的压强是
(2)拉力做的有用功为
拉力做的总功为
斜面的机械效率是
(3)克服箱子在斜面上受到的摩擦力做的额外功为
由可得,木箱与斜板之间的摩擦力是
答:(1)箱子对水平地面的压强是2500Pa;
(2)斜面的机械效率是83.3%;
(3)箱子受到斜面的摩擦力是50N。
25. 体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,求:
(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少;
(2)当体重计示数为600N时,R0消耗的电功率为多少;
(3)此体重计所能测量的最大体重为多少。
【答案】(1)6V;(2)0.45W;(3)1200N
【解析】
【详解】解:(1)由图甲可知,闭合开关S,定值电阻R0与压敏电阻R串联,由图乙可知当体重计空载时,R=45,I=0.12A,则电源电压为
(2)由题图乙可知,当体重计示数为600N时,压敏电阻的阻值R'=15Ω,此时电路中电流为
定值电阻R0消耗的功率为
(3)已知电流表量程为0~0.6A,当电路中的电流最大为Imax=0.6A时,体重计测量最大体重,此时压敏电阻的阻值为
由题图乙可知,所能测量的最大体重为1200N。
答:(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为6V;
(2)当体重计示数为600N时,R0消耗的电功率为0.45W;
(3)此体重计所能测量的最大体重为1200N。
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