内容正文:
2023-2024学年初中毕业班教学质量监测物理
本试卷共8页。满分100分。
全卷g取10N/kg
注意事项:
1.答题前,考生务必在试卷、答题卡规定位置填写本人准考证号、姓名等信息。考生要认真对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后, 用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时, 用0.5毫米黑色墨水签字笔将答案写在答题卡相应位置上。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共14小题, 每小题2分, 共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意。
1. 1820年,通过实验发现电流的周围存在磁场的科学家是( )
A. 安培 B. 欧姆 C. 法拉第 D. 奥斯特
2. 调节收音机的音量,是为了改变声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
3. 清澈湖面上方的鱼鹰在向下俯冲捕食过程中,关于鱼鹰在湖中所成的像,下列说法正确的是( )
A. 虚像,像变大 B. 实像,像变大
C. 虚像,像大小不变 D. 实像,像大小不变
4. 如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
5. 如果家中有人触电,无法立即切断电源时,不能借助下列哪种物品使触电者脱离带电体( )
A. 铝拖把杆 B. 橡胶手套 C. 塑料凳子 D. 木擀面杖
6. 高铁进站口的自动检票闸机上安装有摄像头,通过拍摄将人脸与证件照进行比对,信息一致就会放行。关于人脸识别的说法正确的是( )
A. 摄像头的镜头对光具有发散作用
B. 摄像镜头做成的镜片可矫正近视眼
C. 乘客刷脸应站在摄像头二倍焦距内
D. 乘客脸部通过摄像头成缩小的实像
7. “交通安全,人人有责”,下列交通规则与惯性无关的是( )
A. 靠右行驶 B. 保持车距 C. 严禁超载 D. 系安全带
8. 下列电器正常工作时的功率接近1000W的是( )
A. 电热水壶 B. 家用电风扇 C. 教室护眼灯 D. 手机
9. 体育课上,老师在操场上将一篮球抛出,落地后又弹起,篮球被抛出后的运动轨迹如图所示,分析可知该篮球( )
A. 在 D 点时受力平衡
B. 在C、D两点动能可能相等
C. 从B到D将动能转化为重力势能
D. 从C到D将重力势能能转化为动能
10. 中国首个收费自动驾驶电动公交车在重庆永川区正式上路试运营,可实现精准靠站,应对公交站场景及更加复杂的城市道路路况,满足公交车正常运营需求。乘客上下车后,公交车前后两门(电路开关)中任意一个门没有关闭好,公交车都无法行驶。下列电路中符合要求的是( )
A. B. C. D.
11. 各学科之间没有清晰的界限,化学、生物学中也融合物理知识,图中说法错误的是( )
A. 甲图中蒸馏水的制备是利用了水吸热后汽化及水蒸气放热后液化
B. 乙图中向下排空气法收集氢气利用了氢气的密度比空气的密度小
C. 丙图中桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动,可视为一种省力杠杆
D. 丁图中鱼主要是利用摆动的尾部和躯干部与水的相互作用在水中游行
12. 图甲空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能。图乙是空调扇的内部结构简化图,下列说法错误的是( )
A. 风机加速空气流动,加快水的蒸发
B. 水成帘状增大表面积,加快水的蒸发
C. 水蒸发吸热,温度降低, 内能不变
D. 空气变冷是通过热传递方式实现的
13. 图所示太阳风是太阳活动爆发期间发出的高速带电粒子流,这些粒子由质子和电子等组成;地球拥有地磁场,当太阳风中的部分带电粒子通过地球附近磁场时,其运动轨迹发生改变。下列说法错误的是( )
A. 太阳风中的带电粒子比原子要小一个层次
B. 太阳风中的电子定向移动形成了电流
C. 电子定向移动的方向与电流方向相同
D. 带电粒子运动轨迹能发生改变,是因为地磁场对电流有力的作用
14. 盛适量水的容器放置在水平桌面上,用细线系住一重为3N的木块浸没在水中,如图甲所示;将轻质细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面如图乙。下列说法正确的是( )
A. 图甲中木块受到的浮力为3N
B. 图甲中木块受到的拉力为2N
C. 图乙中容器底受到水的压力不变
D. 图乙中桌面受到的容器底的压力变大
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
15. “烧烤”是年轻人喜欢的一种美食.空气中弥漫着“肉香”味,这是分子_____的结果;食物烤熟是通过_____的方式改变其内能的.
16. 科学家计划利用空间站的激光为地球轨道上的废弃卫星减速,使之坠入大气层烧毁。如图,可以用大功率激光短暂照射卫星的______(选填“A”或“B”)面,其表面金属直接______(填物态变化的名称)成气体向外喷射而出,从而导致卫星减速。
17. 古人用成语“以卵击石”比喻不估计自己的力量,自取灭亡。“卵”击“石”后破裂,说明力能改变物体的______;撞击时“卵”受力大小一定______(选填“大于”“等于”或“小于”)“石”受力大小。
18. 如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方即可产生电能。产生的电能储存于魔方内并通过USB端口给移动设备充电,此魔方根据___________的原理发电,这个过程___________能转化为电能。
19. 如图所示,一个纸风车放在点燃的酒精灯火焰上方,风车会转动起来。在这个过程中,是因为一定质量的空气受热膨胀后,密度__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)而上升,热空气上升后,冷空气从四面八方流过来,从而形成风。应该让热风向__________(选填“上”或“下”)吹,房间内才会很快变得缓和起来。
20. 如图所示,当开关S闭合后,通过L2的电流方向为_______(选填“向左”或“向右”);其中A2的示数为3A,A3的示数为1A,交换某两个灯泡后,再次闭合开关,A2、A3的示数均不变,则电流表A1的示数为________A。
三、作图题:本题共2小题, 每小题2分, 共4分。
21. 如图,物体漂浮在水面上,请作出物体受到重力和浮力的示意图。
22. 在图的括号内标注螺线管的极性和磁感线的方向。
四、简答题:本题共1小题, 共4分。
23. 2023年冬季,闽西北地区遭遇了凝冻天气,部分路面上结了一层薄冰,影响了人们的正常出行。
(1)解释薄冰的形成。
(2)提一条在薄冰路面上安全出行的建议,并说明所依据的物理道理。
五、实验探究题:本题共5小题,每空1分,共30分。
24. 在探究光的反射定律时,小明进行如图所示的实验。
(1)当入射光线向法线靠拢时,反射光线 _________法线;
(2)让一束光EO贴着左侧纸板射到平面镜上,在右侧纸板上会看到反射光线OF。将右侧纸板沿ON向后折,在右侧纸板上 ________看到反射光线,此时反射光线是 __________(填“存在”或“不存在”)的。该现象表明:反射光线、入射光线和法线 _________同一平面内;
(3)在图甲中,如果入射光线沿FO的路径射向平面镜,观察到的现象是反射光线沿OE射出,说明光反射时光路________。
25. 物理课上,同学们分组做探究水的沸腾的实验:
(1)安装实验器材时,小亮应按照_______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。如图甲所示装置,这样测出的温度会偏____;
(2)加热一定时间后,温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为____℃。水沸腾过程中,不断吸热,但温度________,根据这一特点,家里煮鸡蛋时,当水沸腾后可以改用_______火继续煮,更加节能;
(3)实验时,从开始加热到水沸腾所用时间过长、为减少加热时间,下列做法不可行的是_____。
A.加大酒精灯火焰 B.用初温较高的水
C.增加烧杯中水量 D.给烧杯加盖
26. 为了探究液体压强与哪些因素有关,小明取四只瓶嘴相同的塑料瓶(B、C、D的粗细相同),去除瓶底后,在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置。进行如图所示的实验。
(1)A、B 两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,表明:液体的压强与液体的质量________;
(2)根据________两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同,可探究液体的压强与液体的深度的关系;
(3)D瓶比 C瓶橡皮膜鼓起的程度大,该现象表明液体的________越大,液体的压强就越_____;
(4)实验后,该同学自制如图E装置继续探究, 已知隔板在容器的中央。他再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度_______水的密度。
27. 杆秤利用了杠杆原理,历史悠久,映射着我国古代人民的智慧。在物理实践活动中,小明探究杠杆的平衡条件之后,制作了一把杆秤。
(1)将杠杆的中点悬挂,杠杆在图甲所示的位置静止,此时应将杠杆的平衡螺母向________调节,以便于直接在杠杆上读出________;
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆重新水平平衡,测得的实验数据如表。
实验次数
动力F1/N
动力臂
l2/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
3
10
①请将表格横线处的内容补充完整∶______;
②小明多次实验的目的是________________。
(3)如图乙,将弹簧测力计从D位置旋转到C位置,此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数________;
(4)实验后,小明制作了如图丙所示的杆秤,经测试发现杆秤能测的物体的最大质量太小。能增大杆秤测最大质量的办法是____________。
28. 小明要测定一个标有“6V”小灯泡正常发光时的电阻和功率,他使用的如下的实验器材,其中电压恒为8V的电源,滑动变阻器标有“20Ω,1.5A” 。
(1)如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请用“×”号标出,再用笔画线代替导线画出正确的连接。____
(2)修正连接后,闭合开关并移动滑片时,发现灯泡不亮,电流表和电压表均没有示数,则电路的故障可能______________;
(3)排除故障后,闭合开关,小灯泡微微发光,他移动滑动变阻器的滑片,同时注意观察__________(选填“电流表”“电压表”或“灯泡”),直到灯泡正常发光;此时电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω,小灯泡的额定功率为______W;
(4)完成上述实验后,小明想利用原电路探究“电流与电阻的关系”,他用5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻代替小灯泡, 进行操作如下∶
①断开开关,取下灯座两端的导线,将5Ω的定值电阻接在灯泡所在位置。
②小明想在实验中保持电压表示数为4V不变,他闭合开关,移动滑片,会发现什么不妥?________。
③他正确测量出通过5Ω的定值电阻的电流后,又测量也通过10Ω、20Ω、定值电阻的电流,为使实验数据更精确,电流表的量程应选用______。
④小明将电阻更换成30Ω的定值电阻后,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数无法达到预定的4V。请你给出一个解决方案∶______________。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29. 如图所示,是我国首艘国产大型邮轮“爱达•魔都号”,实现了国产大型邮轮制造“零的突破”。邮轮满载时的总质量约为13.6万吨,某次邮轮以10m/s的速度匀速行驶,所受阻力为船重的0.2倍,此时吃水深度为8m()求:
(1)邮轮在海面上直线行驶1min所通过的距离;
(2)邮轮底部受到海水的压强;
(3)邮轮发动机的功率。
30. 如图甲电路中, 电源电源为6V, 定值电阻R的阻值为10Ω,图乙是通过灯泡的电流与其两端电压的 I-U 图像。闭合开关S后,灯泡正常发光。求:
(1)此时电流表的示数;
(2)灯泡L的额定功率;
(3) 电路工作 1min消耗的电能。
31. 如图是小明设计的“浮力电子秤”。浮力秤中的托盘(含圆柱形塑料浮筒M、硬质滑杆)与电路连接,它漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中,且只能竖直移动。托盘的质量200g;浮筒M高20cm,底面积为100cm²;容器的底面积为300cm²。电路中R是滑线变阻器(阻值均匀),长8cm, 最大阻值16Ω; 电源电压恒为4.5V;电压表量程为0~3V。托盘的滑杆带动滑片 P上下移动。托盘中不放物体时,调节水量,使滑片 P正好位于R最上端,闭合开关S,电压表示数为0.9V (工作中水不溢出)。求:
(1) R₀的阻值;
(2)托盘中不放物体时,M浸入水中的深度;
(3)该“浮力电子秤”的最大称量。
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本试卷共8页。满分100分。
全卷g取10N/kg
注意事项:
1.答题前,考生务必在试卷、答题卡规定位置填写本人准考证号、姓名等信息。考生要认真对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后, 用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时, 用0.5毫米黑色墨水签字笔将答案写在答题卡相应位置上。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共14小题, 每小题2分, 共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意。
1. 1820年,通过实验发现电流的周围存在磁场的科学家是( )
A. 安培 B. 欧姆 C. 法拉第 D. 奥斯特
【答案】D
【解析】
【详解】奥斯特将小磁针放置在通电直导线下方,闭合开关后,发现小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁力的作用,即通电直导线周围存在磁场。
故选D。
2. 调节收音机的音量,是为了改变声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
【答案】B
【解析】
【详解】响度表示音量的大小,音调与频率有关;音色指声音的感觉特性,我们就可以通过音色的不同去分辨不同的人的说话声.所以改变音量就是改变响度的大小.
3. 清澈湖面上方的鱼鹰在向下俯冲捕食过程中,关于鱼鹰在湖中所成的像,下列说法正确的是( )
A. 虚像,像变大 B. 实像,像变大
C. 虚像,像大小不变 D. 实像,像大小不变
【答案】C
【解析】
【详解】平静的湖水相当于平面镜,来自鱼鹰的光通过湖面后发生反射,反射光线反向延长相交就形成了像,由于该像不是实际光线会聚形成的,所以该像是虚像;根据平面镜成像特点知,像和物体的大小相等,所以鱼鹰在向下俯冲过程中,其像的大小不变,故C正确,ABD错误。
故选C。
4. 如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内气体,火花塞未点火,即为压缩冲程,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5. 如果家中有人触电,无法立即切断电源时,不能借助下列哪种物品使触电者脱离带电体( )
A. 铝拖把杆 B. 橡胶手套 C. 塑料凳子 D. 木擀面杖
【答案】A
【解析】
【详解】铝是导体,容易导电,铝拖把杆是导体,若用它去救触电者,救援人员可能直接或间接接触火线,发生触电事故,所以一定先切断电源。橡胶手套、塑料凳子、木擀面杖都是绝缘体,不导电的,可以用来挑开电线,使触电者脱离电源。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 高铁进站口的自动检票闸机上安装有摄像头,通过拍摄将人脸与证件照进行比对,信息一致就会放行。关于人脸识别的说法正确的是( )
A. 摄像头的镜头对光具有发散作用
B. 摄像镜头做成的镜片可矫正近视眼
C. 乘客刷脸应站在摄像头二倍焦距内
D. 乘客脸部通过摄像头成缩小的实像
【答案】D
【解析】
【详解】A.摄像头的镜头是凸透镜,对光具有会聚作用,故A错误;
B.摄像镜头做成的镜片是凸透镜,可矫正远视眼,故B错误;
C.摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,所以乘客刷脸应站在摄像头二倍焦距以外,故C错误;
D.摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,故D正确。
故选D。
7. “交通安全,人人有责”,下列交通规则与惯性无关的是( )
A. 靠右行驶 B. 保持车距 C. 严禁超载 D. 系安全带
【答案】A
【解析】
【详解】A.靠右行驶只是一个交通规定,与惯性无关,故A符合题意;
B.保持车距是为了防止汽车由于惯性在刹车时不能立即停下来而发生交通事故,故B不符合题意;
C.当车辆超载时,由于质量增大,车辆的惯性也会增大。在紧急情况下,如需要突然刹车或避让其他车辆时,由于惯性,超载的车辆会更难改变其运动状态,即更难停下来或改变行驶方向。这可能导致车辆滑行更长的距离,增加了与其他车辆或障碍物碰撞的风险,从而增加了交通事故的发生概率,故C不符合题意;
D.系安全带是为了防止汽车急刹车时,人体由于惯性向前运动,撞击车体而对人造成伤害,故D不符合题意。
故选A。
8. 下列电器正常工作时的功率接近1000W的是( )
A. 电热水壶 B. 家用电风扇 C. 教室护眼灯 D. 手机
【答案】A
【解析】
【详解】A.电热水壶的功率在1000W左右,故A符合题意;
B.家用电风扇的功率在50W左右,故B不符合题意;
C.教室护眼灯的功率在40W左右,故C不符合题意;
D.手机的功率很小,一般在1W以内,故D不符合题意。
故选A。
9. 体育课上,老师在操场上将一篮球抛出,落地后又弹起,篮球被抛出后的运动轨迹如图所示,分析可知该篮球( )
A. 在 D 点时受力平衡
B. 在C、D两点动能可能相等
C. 从B到D将动能转化为重力势能
D. 从C到D将重力势能能转化为动能
【答案】D
【解析】
【详解】A.在D点时,篮球受到竖直向下的重力、空气的阻力的共同作用,两个力不在同一直线上,所以受力不平衡,故A不符合题意;
C.从B到D,高度降低,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,故C不符合题意;
BD.从C到D,高度降低,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
10. 中国首个收费自动驾驶电动公交车在重庆永川区正式上路试运营,可实现精准靠站,应对公交站场景及更加复杂的城市道路路况,满足公交车正常运营需求。乘客上下车后,公交车前后两门(电路开关)中任意一个门没有关闭好,公交车都无法行驶。下列电路中符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】依题意可知,两个开关均闭合,电动机才能工作,所以两个开关和电动机应该串联,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. 各学科之间没有清晰的界限,化学、生物学中也融合物理知识,图中说法错误的是( )
A. 甲图中蒸馏水的制备是利用了水吸热后汽化及水蒸气放热后液化
B. 乙图中向下排空气法收集氢气利用了氢气的密度比空气的密度小
C. 丙图中桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动,可视为一种省力杠杆
D. 丁图中鱼主要是利用摆动的尾部和躯干部与水的相互作用在水中游行
【答案】C
【解析】
【详解】A.蒸馏水的制备是利用了水吸热后发生汽化及水蒸气放热后液化成液态的水,故A正确,不符合题意;
B.因为氢气的密度比空气的密度小,所以采用向下排空气法收集氢气,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动时,动力臂小于阻力臂,可视为一种费力杠杆,故C错误,符合题意;
D.物体间力的作用是相互的,丁图中,鱼主要是利用了尾部和躯干部的摆动与水的相互作用在水中游泳,故D正确,不符合题意。
故选C。
12. 图甲空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能。图乙是空调扇的内部结构简化图,下列说法错误的是( )
A. 风机加速空气流动,加快水的蒸发
B. 水成帘状增大表面积,加快水的蒸发
C. 水蒸发吸热,温度降低, 内能不变
D. 空气变冷是通过热传递方式实现的
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.当送风电动机和加湿电动机同时 工作时,水箱中的水进入水冷网帘后,水成帘状增大表面积,不断加快水面上空气的流动,因而加快了水的蒸发,水蒸发吸收热量,温度降低,内能减小,以降低空气温度,空调扇吹出凉风,故AB正确,不符合题意;故C错误,符合题意;
D.空气变冷是因为水蒸发吸热,使空气温度降低,是通过热传递方式实现的,故D正确,不符合题意。
故选C。
13. 图所示太阳风是太阳活动爆发期间发出的高速带电粒子流,这些粒子由质子和电子等组成;地球拥有地磁场,当太阳风中的部分带电粒子通过地球附近磁场时,其运动轨迹发生改变。下列说法错误的是( )
A. 太阳风中的带电粒子比原子要小一个层次
B. 太阳风中的电子定向移动形成了电流
C. 电子定向移动的方向与电流方向相同
D. 带电粒子运动轨迹能发生改变,是因为地磁场对电流有力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子由原子核和电子构成,原子核由质子和中子构成,太阳风中的带电粒子是质子和电子,它们比原子要小一个层次,故A正确,不符合题意;
BC.正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方向相反。电子带负电,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.太阳风的部分带电粒子通过地球附近磁场时,地球磁场对太阳风的力改变了带电粒子的运动状态,故D正确,不符合题意。
故选C。
14. 盛适量水的容器放置在水平桌面上,用细线系住一重为3N的木块浸没在水中,如图甲所示;将轻质细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面如图乙。下列说法正确的是( )
A. 图甲中木块受到的浮力为3N
B. 图甲中木块受到的拉力为2N
C. 图乙中容器底受到水的压力不变
D. 图乙中桌面受到的容器底的压力变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.在图乙中,木块漂浮,此时木块受到得浮力与自身得重力相等,由此可得
木块得体积为
图甲中,木块浸没在水中,有
V排甲=V木
所以木块在图甲中受到得浮力为
故A错误;
B.受力分析可知,图甲中,木块受到向上得浮力、竖直向下得重力及绳子的拉力,所以木块受到的拉力为
F拉=F浮-G=5N-3N=2N
故B正确;
C.将细线剪短,木块最终漂浮在水面上,木块排开水的体积变小,容器内部水的深度变小,由
可知,乙中容器底部受到水的压强变小,容器的底面积不变,根据压力公式可知,容器底受到水的压力变小,故C错误;
D.图乙中,细线剪断前,容器对桌面的压力为
F=G容+G水+G木
细线剪断后,容器对桌面的压力仍为这么多,故图乙中桌面受到的容器底的压力不变,故D错误。
故选B。
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
15. “烧烤”是年轻人喜欢的一种美食.空气中弥漫着“肉香”味,这是分子_____的结果;食物烤熟是通过_____的方式改变其内能的.
【答案】 ①. 无规则运动 ②. 热传递
【解析】
【分析】(1)扩散现象,是指分子在永不停息地做无规则运动;
(2)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递.
【详解】解:空气中弥漫着“肉香”味,这是分子做无规则运动的结果;食物烤熟是通过热传递的方式改变其内能的.
【点睛】本题是一道综合题,考查了学生对分子的热运动、改变内能大小的方式的理解,是中招的热点.
16. 科学家计划利用空间站的激光为地球轨道上的废弃卫星减速,使之坠入大气层烧毁。如图,可以用大功率激光短暂照射卫星的______(选填“A”或“B”)面,其表面金属直接______(填物态变化的名称)成气体向外喷射而出,从而导致卫星减速。
【答案】 ①. B ②. 升华
【解析】
【详解】[1][2]当废弃卫星坠入大气层后,用大功率激光短暂照射该卫星的B面,其表面金属直接由固态升华成气体向外喷射而出,即产生一个向前的力,因为物体间力的作用是相互的,所以大气对卫星施加一个向后的力改变了卫星的运动状态,使卫星减速。
17. 古人用成语“以卵击石”比喻不估计自己的力量,自取灭亡。“卵”击“石”后破裂,说明力能改变物体的______;撞击时“卵”受力大小一定______(选填“大于”“等于”或“小于”)“石”受力大小。
【答案】 ①. 形状 ②. 等于
【解析】
【详解】[1]“卵”破裂是其形状发生了变化,说明力能改变物体的形状。
[2]根据力的作用是相互的规律,相互作用的两个力大小相等,撞击时“卵”与“石”之间的力是一对相互作用力,所以二者受力大小一定相等。
18. 如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方即可产生电能。产生的电能储存于魔方内并通过USB端口给移动设备充电,此魔方根据___________的原理发电,这个过程___________能转化为电能。
【答案】 ①. 电磁感应 ②. 机械
【解析】
【详解】[1][2]转动魔方即可产生电能,这是因为魔方中有线圈和磁体,线圈切割磁感线产生了感应电流,所以它是根据电磁感应的原理发电的,这个过程中消耗了机械能,获得了电能,是将机械能转化为电能。
19. 如图所示,一个纸风车放在点燃的酒精灯火焰上方,风车会转动起来。在这个过程中,是因为一定质量的空气受热膨胀后,密度__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)而上升,热空气上升后,冷空气从四面八方流过来,从而形成风。应该让热风向__________(选填“上”或“下”)吹,房间内才会很快变得缓和起来。
【答案】 ①. 变小 ②. 下
【解析】
【详解】[1][2]火焰上方空气加热后体积膨胀,质量不变,体积变大,根据可知,密度变小。热空气上升,周围冷空气填充进来,形成风,吹动风车转动;因为热空气会上升,所以冬天房间里开空调时,应该让热风向下吹,房间内才会很快变得缓和起来。
20. 如图所示,当开关S闭合后,通过L2的电流方向为_______(选填“向左”或“向右”);其中A2的示数为3A,A3的示数为1A,交换某两个灯泡后,再次闭合开关,A2、A3的示数均不变,则电流表A1的示数为________A。
【答案】 ①. 向左 ②. 3.5
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图可知,电流从电源的正极出发经过电流表A1、电流表A2、灯泡L2、电流表A3、开关回到电源的负极,通过L2的电流方向为向左。
[2]根据电路图可知,三个灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2和L3支路的电流之和,电流表A3测L1和L2支路的电流之和;因为电流表A2的示数为3A,则
IA2=I2+I3=3A
因为电流表A3的示数为1A,则
IA3=I1+I2=1A
已知交换某两个灯泡后,A2、A3的示数均不变,则若互换L1、L2的位置,电流表A2、A3的示数不变,则R1=R2,根据欧姆定律可知
I1=I2=
因为电流表A2的示数为3A,则
I3=IA2-I2=3A-0.5A=2.5A
所以,电流表A1的示数
I=I1+I 2+I 3=0.5+0.5A+2.5A=3.5A
若互换L2、L3的位置,电流表A2、A3的示数不变,则R2=R3,根据欧姆定律可知
I2=I3=
电流表A3的示数为1A,由并联电路电流的规律可知这种情况不可能;
若互换L1、L3的位置,电流表A2、A3的示数不变,那么
I3=I1
由并联电路的特点可知通过L2的电流不变,由并联电路电流的规律可知电流表A2和A3的示数相等,已知A2和A3的示数不相等,所以这种情况不可能。
三、作图题:本题共2小题, 每小题2分, 共4分。
21. 如图,物体漂浮在水面上,请作出物体受到重力和浮力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物体漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,重力方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,故作图如下:
22. 在图的括号内标注螺线管的极性和磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】电流从正极流出,从螺线管的右端流入,根据安培定则可知,螺线管右端为N极,则螺线管上方磁场方向向左。如图:
四、简答题:本题共1小题, 共4分。
23. 2023年冬季,闽西北地区遭遇了凝冻天气,部分路面上结了一层薄冰,影响了人们的正常出行。
(1)解释薄冰的形成。
(2)提一条在薄冰路面上安全出行的建议,并说明所依据的物理道理。
【答案】(1)见解析;(2)见解析。
【解析】
【详解】答:(1)凝冻天气时,空气中的水蒸气遇冷会直接变成固态的小冰粒附着在路面上形成薄冰,属于凝华现象。
(2)对人们正常出行的建议:路上结冰,穿防滑鞋;物理道理:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力。
五、实验探究题:本题共5小题,每空1分,共30分。
24. 在探究光的反射定律时,小明进行如图所示的实验。
(1)当入射光线向法线靠拢时,反射光线 _________法线;
(2)让一束光EO贴着左侧纸板射到平面镜上,在右侧纸板上会看到反射光线OF。将右侧纸板沿ON向后折,在右侧纸板上 ________看到反射光线,此时反射光线是 __________(填“存在”或“不存在”)的。该现象表明:反射光线、入射光线和法线 _________同一平面内;
(3)在图甲中,如果入射光线沿FO的路径射向平面镜,观察到的现象是反射光线沿OE射出,说明光反射时光路________。
【答案】 ①. 靠近 ②. 不能 ③. 存在 ④. 在 ⑤. 是可逆的
【解析】
【详解】(1)[1]根据光的反射定律可知,反射角等于入射角.入射光线靠近法线,入射角减小,则反射角也减小,所以反射光线也靠近法线。
(2)[2][3][4]将右侧纸板沿ON向后折,两块纸板不在同一平面上,在右侧纸板上不能看到反射光线,但此时反射光线是存在的,该现象表明:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)[5]当光逆着原来的反射光线入射时,反射光线也逆着原来的入射光线反射出去,这说明在反射现象中光路是可逆的。
25. 物理课上,同学们分组做探究水的沸腾的实验:
(1)安装实验器材时,小亮应按照_______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。如图甲所示装置,这样测出的温度会偏____;
(2)加热一定时间后,温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为____℃。水沸腾过程中,不断吸热,但温度________,根据这一特点,家里煮鸡蛋时,当水沸腾后可以改用_______火继续煮,更加节能;
(3)实验时,从开始加热到水沸腾所用时间过长、为减少加热时间,下列做法不可行的是_____。
A.加大酒精灯火焰 B.用初温较高的水
C.增加烧杯中水量 D.给烧杯加盖
【答案】 ①. 自下而上 ②. 高(大) ③. 94 ④. 不变 ⑤. 小 ⑥. C
【解析】
【详解】(1)[1][2]酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度;安装实验器材时,小亮应按照自下而上的顺序进行;温度计使用时玻璃泡要浸没在被测液体中,但不能碰到容器底和容器壁,图中温度计的玻璃泡碰到了容器底,这样测出的温度会偏高(大)。
(2)[3][4][5]温度计读数时视线与液柱最高处相平,此时水的温度为94℃;由图丙可知,水沸腾过程中,不断吸热,但温度保持在98℃不变;根据这一特点,家里煮鸡蛋时,当水沸腾后可以改用小火继续煮,可以使水保持高温,而且更加节能。
(3)[6]A.加大酒精灯火焰,可以加快水吸热,缩短加热时间,故A不符合题意;
B.用初温较高的水,可以减小水达到沸腾所吸收的热量,缩短加热时间,故B不符合题意;
C.增加烧杯中水量,会增加水达到沸腾所需要吸收的热量,,会延长加热时间,故C符合题意;
D.给烧杯加盖,可以减少热量的散失,缩短加热时间,故D不符合题意。
故选C。
26. 为了探究液体压强与哪些因素有关,小明取四只瓶嘴相同的塑料瓶(B、C、D的粗细相同),去除瓶底后,在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置。进行如图所示的实验。
(1)A、B 两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,表明:液体的压强与液体的质量________;
(2)根据________两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同,可探究液体的压强与液体的深度的关系;
(3)D瓶比 C瓶橡皮膜鼓起的程度大,该现象表明液体的________越大,液体的压强就越_____;
(4)实验后,该同学自制如图E装置继续探究, 已知隔板在容器的中央。他再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度_______水的密度。
【答案】 ①. 无关 ②. BC ③. 密度 ④. 大 ⑤. 小于
【解析】
【详解】(1)[1]A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,说明液体压强相等,而A、B两瓶子中液体的质量不同,但深度相同,故可得出结论:液体的压强与液体的质量无关。
(2)[2]要探究液体的压强与液体的深度的关系,应控制液体的密度相同,深度不同,故应选择B、C两瓶子。
(3)[3][4]D瓶比C瓶橡皮膜鼓起的程度大,说明D瓶中的液体压强大于C瓶中的液体压强,而两瓶中液体的深度相同,但D瓶中液体的密度大于C瓶中液体的密度,故可得结论:液体的密度越大,液体的压强就越大。
(4)[5]如图F所示,水对橡皮膜有向右的压强,液体对橡皮膜有向左的压强,压强相等时,橡皮膜不发生凸起,此时两侧压强相等,即
因h液>h水,所以ρ液<ρ水;此液体密度小于水的密度。
27. 杆秤利用了杠杆原理,历史悠久,映射着我国古代人民的智慧。在物理实践活动中,小明探究杠杆的平衡条件之后,制作了一把杆秤。
(1)将杠杆的中点悬挂,杠杆在图甲所示的位置静止,此时应将杠杆的平衡螺母向________调节,以便于直接在杠杆上读出________;
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆重新水平平衡,测得的实验数据如表。
实验次数
动力F1/N
动力臂
l2/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
3
10
①请将表格横线处的内容补充完整∶______;
②小明多次实验的目的是________________。
(3)如图乙,将弹簧测力计从D位置旋转到C位置,此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数________;
(4)实验后,小明制作了如图丙所示的杆秤,经测试发现杆秤能测的物体的最大质量太小。能增大杆秤测最大质量的办法是____________。
【答案】 ①. 右 ②. 力臂 ③. 15 ④. 寻找普遍规律 ⑤. 变大 ⑥. 见详解
【解析】
【详解】(1)[1][2]杠杆在图甲所示的位置静止时,左端偏低右端偏高,为使得杠杆在水平位置平衡应将右端的平衡螺母向右调节,这样做的目的是便于直接在杠杆上读出力臂。
(2)[3]由杠杆平衡条件可知,第3次实验时动力臂为
[4]实验次数少,得出的结论具有偶然性,所以小明多次实验的目的是寻找普遍规律。
(3)[5]在图2中,保持A点不变,测力计从D位置转动到C位置时,拉力F向左倾斜,此时F的力臂变短,阻力和阻力臂不变。根据杠杆的平衡条件,拉力变大,即弹簧测力计的示数变大。
(4)[6]如图3所示的杆秤,支点为b,假设动力臂为lab,阻力臂为lbc,不计杆杆自身的重力,根据杠杆的平衡条件知
所以在秤砣和杆秤长短不变时,能使杆秤所测最大质量变大的是将b点向左移。
28. 小明要测定一个标有“6V”小灯泡正常发光时的电阻和功率,他使用的如下的实验器材,其中电压恒为8V的电源,滑动变阻器标有“20Ω,1.5A” 。
(1)如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请用“×”号标出,再用笔画线代替导线画出正确的连接。____
(2)修正连接后,闭合开关并移动滑片时,发现灯泡不亮,电流表和电压表均没有示数,则电路的故障可能______________;
(3)排除故障后,闭合开关,小灯泡微微发光,他移动滑动变阻器的滑片,同时注意观察__________(选填“电流表”“电压表”或“灯泡”),直到灯泡正常发光;此时电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω,小灯泡的额定功率为______W;
(4)完成上述实验后,小明想利用原电路探究“电流与电阻的关系”,他用5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻代替小灯泡, 进行操作如下∶
①断开开关,取下灯座两端的导线,将5Ω的定值电阻接在灯泡所在位置。
②小明想在实验中保持电压表示数为4V不变,他闭合开关,移动滑片,会发现什么不妥?________。
③他正确测量出通过5Ω的定值电阻的电流后,又测量也通过10Ω、20Ω、定值电阻的电流,为使实验数据更精确,电流表的量程应选用______。
④小明将电阻更换成30Ω的定值电阻后,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数无法达到预定的4V。请你给出一个解决方案∶______________。
【答案】 ①. ②. 滑动变阻器断路或开关接触不良 ③. 电压表 ④. 12 ⑤. 3 ⑥. 电流表选的量程太小 ⑦. 0~0.6A ⑧. 串联一个电阻分压
【解析】
【详解】(1)[1]电压表应并联在灯泡两端,测量灯泡两端的电压,图中电压表与电流表串联,是错误的,应把灯泡右端接线柱与滑动变阻器接线柱之间的连线去掉,把灯泡右端接线柱与电流表负接线柱连接起来,如下图所示:
(2)[2]灯泡不亮,电流表和电压表均没有示数,说明电路中有断路,可能是灯滑动变阻器断路或开关接触不良。
(3)[3]闭合开关,小灯泡微微发光,说明电路中电流太小,电阻太大,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,使灯泡两端的电压增大,灯泡正常发光,所以应移动滑动变阻器的滑片,同时注意观察电压表,直到灯泡正常发光。
[4]由乙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,由可得,灯泡正常发光时的电阻
[5]灯泡的额定功率
P=UI=6V×0.5A=3W
(4)①断开开关,取下灯座两端的导线,将5Ω的定值电阻接在灯泡所在位置。
②③[6][7]定值电阻两端的电压为4V,通过5Ω定值电阻的电流为
所以小明会发现电流表选的量程太小,应选用0~3A的量程。他正确测量出通过5Ω的定值电阻的电流后,又测量也通过10Ω、20Ω、定值电阻的电流,此时的电流分别为0.4A、0.2A,所以电流表的量程应选用0~0.6A的量程。
④[8]定值电阻的阻值越大,两端电压越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大,当定值电阻为30Ω时,滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值20Ω,此时定值电阻两端的电压仍大于4V,为使定值电阻两端的电压减小到4V,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,但滑动变阻器的最大阻值太小,所以应串联一个电阻分压。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29. 如图所示,是我国首艘国产大型邮轮“爱达•魔都号”,实现了国产大型邮轮制造“零的突破”。邮轮满载时的总质量约为13.6万吨,某次邮轮以10m/s的速度匀速行驶,所受阻力为船重的0.2倍,此时吃水深度为8m()求:
(1)邮轮在海面上直线行驶1min所通过的距离;
(2)邮轮底部受到海水的压强;
(3)邮轮发动机的功率。
【答案】(1)600m;(2)8×104Pa;(3)2.72×109W
【解析】
【详解】解:(1)邮轮在海面上直线行驶1min所通过的距离
(2)吃水深度为8m,邮轮底部受到海水的压强为
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa
(3)邮轮匀速运动时,牵引力大小等于阻力,即
F=f=0.2mg=0.2×1.36×108kg×10N/kg=2.72×108N
故邮轮发动机的功率为
答:(1)邮轮在海面上直线行驶1min所通过的距离;
(2)邮轮底部受到海水的压强为8×104Pa;
(3)邮轮发动机的功率为2.72×109W。
30. 如图甲电路中, 电源电源为6V, 定值电阻R的阻值为10Ω,图乙是通过灯泡的电流与其两端电压的 I-U 图像。闭合开关S后,灯泡正常发光。求:
(1)此时电流表的示数;
(2)灯泡L的额定功率;
(3) 电路工作 1min消耗的电能。
【答案】(1)0.6A;(2)6W;(3) 576J
【解析】
【详解】解:闭合开关S后,灯泡L和定值电阻R并联,电流表测量定值电阻R的电流。
(1)闭合开关S后,通过定值电阻R的电流为
(2)图乙是通过灯泡的电流与其两端电压的 I-U 图像,灯泡L两端电压为6V时,通过灯泡的电流为1.0A。闭合开关S后,灯泡正常发光,灯泡L的额定功率为
(3)此时干路电流为
电路工作 1min消耗的电能
答:(1)此时电流表的示数0.6A;
(2)灯泡L的额定功率为6W;
(3) 电路工作 1min消耗的电能为576J。
31. 如图是小明设计的“浮力电子秤”。浮力秤中的托盘(含圆柱形塑料浮筒M、硬质滑杆)与电路连接,它漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中,且只能竖直移动。托盘的质量200g;浮筒M高20cm,底面积为100cm²;容器的底面积为300cm²。电路中R是滑线变阻器(阻值均匀),长8cm, 最大阻值16Ω; 电源电压恒为4.5V;电压表量程为0~3V。托盘的滑杆带动滑片 P上下移动。托盘中不放物体时,调节水量,使滑片 P正好位于R最上端,闭合开关S,电压表示数为0.9V (工作中水不溢出)。求:
(1) R₀的阻值;
(2)托盘中不放物体时,M浸入水中的深度;
(3)该“浮力电子秤”的最大称量。
【答案】(1)4Ω;(2)2cm:(3)1.05kg
【解析】
【详解】解:(1) 由电路图可知,滑片P位于R最上端时,定值电阻与滑动变阻器R串联接入电路,电压表测量定值电阻两端电压,且电压表示数为0.9V,根据串联电路电压规律,滑动变阻器R两端电压
UR=U-U0=4.5V-0.9V=3.6V
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
则定值电阻的阻值
(2)浮力秤中的托盘(含圆柱形塑料浮筒M、硬质滑杆),已知托盘的质量200g。浮筒M受到的浮力为
浮筒M浸入水中的体积
浮筒M浸入水中的深度
(3)由图可知托盘中物体的质量增加,滑片将向下移动,导致R接入电路的电阻变小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大,根据U=IR可知定值电阻两端的电压增大,所以当电压表示数变大时,托盘中物体的质量也越大,电压表量程为0~3V,电压表示数最大为3V,根据串联电路电压规律可知此时R两端的电压
UR'=U-U0'=4.5V-3V=1.5V
此时通过电路的电流
此时R接入电路的电阻
R是一根长为8cm的阻值均匀的电阻片,最大阻值为16Ω,即1cm的电阻为2Ω,电压表示数最大时
滑片向下移动7cm<8cm,即浮筒向下移动的距离d=7cm,电压表示数最大,浮筒浸入水中深度的增加量等于水面上升的高度Δh与浮筒向下移动的距离d之和,即
ΔhM=Δh+d
水面上升的高度
浮筒浸入水中深度
Δh+d+2cm=3.5cm+7cm+2cm=12.5cm<hM=20cm
即d=7cm时,电子浮力秤称出物体的质量最大,此时浮筒排开水的体积变化量
ΔV排=SMΔhM=100cm2×(3.5cm+7cm)=1050cm3=1.05×10−3m3
因为
G物=ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.05×10−3m3=10.5N
由G=mg得电子浮力秤的称量为
答:(1)R0的阻值为4Ω;
(2)托盘中不放物体时,M浸入水中的深度为2cm;
(3)该电子浮力秤的最大称量为1.05kg。
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