内容正文:
2024年河南省驻马店市新蔡县中考物理调研试卷
一、单选题:本大题共6小题,共12分。
1. 以下是一位中学生对自身情况的估测,其中合理的是( )
A. 体温约为26℃ B. 眨一次眼约用1min
C. 质量约为50kg D. 手掌宽度约为50cm
2. 中华古诗文蕴含着丰富的物理知识。下列对古诗文中涉及的物态变化分析正确的是( )
A. “蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明。”蜡烛“流泪”是熔化现象
B. “年年端午风兼雨,似为屈原陈昔冤。”雨的形成是汽化现象
C. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”霜的形成是凝固现象
D. “腾蛇乘雾,终为土灰。”雾的形成是升华现象
3. 勤劳的中华民族创造了灿烂的华夏文明,在众多领域取得了举世瞩目的成就,推动了人类社会的进步。下列关于我国科学技术的成就和应用描述完全正确的有( )
①四大发明中的“指南针”——司南能指示南北方向是受地磁场的作用
②1293年,郭守敬在通惠河上建造了船闸,这一创举利用了连通器原理
③战国时期的天平——木衡和铜环权利用了杠杆原理
④“玉兔2号”月球车在月球背面留下属于中国的第一道印记,说明力可以改变物体的形状
⑤“华龙一号”核反应堆利用核聚变进行发电,所用核燃料属于可再生能源
⑥“复兴号”动车组刷新了中国速度,动车组速度越快,它的惯性越大
A. ①②③④ B. ①②③⑤ C. ③④⑤⑥ D. ②③④⑥
4. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像.下列说法中正确的是( )
A. 光屏上成倒立、缩小的实像
B. 图中成像特点与照相机的成像特点相同
C. 透镜不动,蜡烛向左移动,光屏向右移动,可再次得到清晰的像
D. 透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上仍能得到清晰的像
5. 下列工具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤
B. 筷子
C. 瓶盖起子
D. 天平
6. 2022年女足亚洲杯决赛中,中国女足在0比2落后的情况下逆转,以3比2力克韩国队夺冠,时隔16年重登亚洲之巅,在足球比赛中,下列说法正确的是( )
A. 足球在空中飞行过程中不受力的作用
B. 足球在空中下落过程中惯性变大
C. 足球在地面上越滚越慢,说明运动需要力来维持
D. 守门员飞身扑住了飞向球门的足球,说明力可以改变物体运动状态
二、多选题:本大题共2小题,共4分。
7. 在“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示,在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,乒乓球的质量为零
B. 图甲中,水所受的重力几乎为零,因此“浮力消失”
C. 图乙中,乒乓球上浮过程中所受的浮力大于所受的重力
D. 图乙中,乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
8. 人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,如图所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼,图中是它静止时的指向。下列判断正确的是( )
A. 鱼形铁不能被磁体吸引 B. 指南鱼周围存在磁感线
C. 指南鱼鱼头应标注“N” D. 指南鱼的腹部磁性最强
三、填空题:本大题共6小题,共14分。
9. 中国茶文化源远流长,一杯冲好的茶水香气四溢,这属于__________现象;拿茶杯的手感觉很热,这是通过__________方式增加了手的内能。
10. 曾侯乙编钟是我国迄今发现数量最多、音律最全的一套编钟。演奏者敲击编钟使其发出悠长的声音,钟振动幅度越大,___________越大;钟振动频率越高,___________越高。
11. 中国空间站的建造和运营对人类太空研究具有重大意义。空间站在太空中_______(填“有”或“没有”)惯性,以空间站为参照物,考场中的小明是_______(填“运动”或“静止”)的,翟志刚在空间站出舱作业时,他看到的星星________(填“会”或“不会”)一闪一闪的“眨眼睛”。
12. 毛皮摩擦过的橡胶棒带__________(选填“正”或“负”)电荷。如图所示,将带电的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔由于带__________(选填“同种”或“异种”)电荷而张开一定的角度。
13. 如图所示,电源电压恒定不变,R1、R2为定值电阻,R1=10Ω,R1<R2,当闭合开关S2、S3,开关S1处于___________状态时,R1、R2并联,电流表示数为0.45A;当断开S2、S3,闭合S1时,电流表示数为0.1A。由以上数据可得,电源电压为___________V;R1、R2并联时,R2消耗的功率为___________W。
14. 物理是一门自然学科,物理知识已经渗透到生产生活中的各个领域,生产生活中有许多运用物理知识的工具,请仿照示例说出一种工具并指出所用到的物理知识:
【示例】工具:液体温度计;
物理知识:液体的热胀冷缩;
工具:______;
物理知识:______。
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
15. 图甲是某宾馆的房卡,它相当于一个开关,只有将房卡插入卡槽里,房间内的电灯和插座才能工作;将房卡抽出卡槽,整个房间断电。请将图乙中的电路补充完整,使电灯和插座正常工作。
16. 如图所示,当小军用力推墙时,他沿水平冰面减速向后退去,请你画出此时小军的受力示意图。(图中黑点表示重心)
五、实验探究题:本大题共3小题,共19分。
17. 某兴趣小组用如图所示的器材“探究平面镜成像的特点”.实验中蜡烛放在水平面上,玻璃板竖直放置.请回答下列问题.
(1)用透明玻璃板代替平面镜的目的是________.应选择________(选填“薄”或“厚” )玻璃板进行实验.
(2)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前5cm处,小丽沿垂直板面方向将A以5cm/s的速度远离玻璃板,2s后放稳.则未点燃的蜡烛B与A相距________cm才能与A的像完全重合.
(3)将光屏放到像的位置,光屏上________(选填“能”或“不能” )承接到像.
(4)若玻璃板上端向左倾斜(如右图),蜡烛A在玻璃板中成像的位置会____(选填“偏高”或“偏低”).
18. 在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:1与物体浸入液体中的深度有关2与物体排开液体的体积有关3与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想3的一个生活现象:______;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小______N;
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);分析______三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力______(选填“越大”或“越小”);
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为______kg/m3。(已知=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
19. 综合实践课上,小微同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5V”字样、电源电压恒为4.5V、滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
序号
U/V
I/A
R/Ω
1
1.0
0.18
5.6
2
1.5
0.22
6.8
3
2.0
0.24
8.3
4
2.5
(1)请在答图甲中用笔画线代替导线,帮小薇完成实物电路的连接;( )
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最___________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关进行实验,移动滑动变阻器的滑片P过程中,她应注视___________(选填“电压表”、“电流表”或“滑动变阻器”)的变化情况,当停止移动滑片P时,她发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因可能是___________(选填字母符号);
A.滑动变阻器接触不良 B.小灯泡短路
(4)排除故障后继续实验,她将得到的数据记录在表格中,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示为___________A,则小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω(保留一位小数)。她发现小灯泡电阻发生了变化,其原因是灯丝电阻受___________的影响;
(5)实验结束后,她看见桌面上还有一个阻值为15Ω的定值电阻,想按照表格给定的四组电压值,验证“导体中电流与电压的关系”,但使用目前已有器材无法完成,若想完成实验,她只需更换哪一个元件,并说明新元件的规格要求:___________。
六、计算题:本大题共2小题,共17分。
20. 冰雪运动越来越受到人们的喜爱,如图所示是一款雪地摩托,其净重为160kg,静止时与地面接触的总面积为500cm2,当其以最大功率72kW在水平雪地上匀速直线行驶时,最高速度可达108km/h。试问:
(1)雪地摩托前面两个“脚掌”做得比较宽大,其目的是减小对雪地的______;
(2)雪地摩托静止时对水平地面的压强;____
(3)当该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶500s发动机输出的牵引力。____
21. 某款新型电动车的性能参数如表所示,请回答下列问题。
(1)电动机是电动车的核心都件,电动机正常工作时,电能转化为______能,电动机的工作原理是______;
工作电压
400V
电动机功率
40kW
百公里耗电量
15kw·h
(2)电动机正常工作时,通过线圈的电流是多大?______
(3)同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油10L,请通过计算比较两种汽车的百公里能耗,并说明能耗不同的主要原因,汽油的密度0.7×103kg/m3,热值q=4.6×107J/kg;______
(4)汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示,当该车运动到距测速仪370m时,测速仪向该车出一超声波信号,2s后收到从车返回的信号,超声波在空气中传播速度为340m/s,求该车的速度。______
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2024年河南省驻马店市新蔡县中考物理调研试卷
一、单选题:本大题共6小题,共12分。
1. 以下是一位中学生对自身情况的估测,其中合理的是( )
A. 体温约为26℃ B. 眨一次眼约用1min
C. 质量约为50kg D. 手掌宽度约为50cm
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.体温约为37℃,故A不符合题意;
B.眨一次眼约用0.2s,故B不符合题意;
C.成年人质量约为60kg,中学生质量略小,约为50kg是合理的,故C符合题意;
D.手掌宽度约为10cm,故D不符合题意。
故选C。
2. 中华古诗文蕴含着丰富的物理知识。下列对古诗文中涉及的物态变化分析正确的是( )
A. “蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明。”蜡烛“流泪”是熔化现象
B. “年年端午风兼雨,似为屈原陈昔冤。”雨的形成是汽化现象
C. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”霜的形成是凝固现象
D. “腾蛇乘雾,终为土灰。”雾的形成是升华现象
【答案】A
【解析】
【详解】A.蜡烛“流泪”是蜡由固态变为液态,属于熔化现象,故A正确;
B.雨的形成是水蒸气由气态变为液态,属于液化现象,故B错误;
C.霜的形成是水蒸气由气态变为固态,属于凝华现象,故C错误;
D.雾的形成是水蒸气由气态变为液态,属于液化现象,故D错误。
故选A。
3. 勤劳的中华民族创造了灿烂的华夏文明,在众多领域取得了举世瞩目的成就,推动了人类社会的进步。下列关于我国科学技术的成就和应用描述完全正确的有( )
①四大发明中的“指南针”——司南能指示南北方向是受地磁场的作用
②1293年,郭守敬在通惠河上建造了船闸,这一创举利用了连通器原理
③战国时期的天平——木衡和铜环权利用了杠杆原理
④“玉兔2号”月球车在月球背面留下属于中国的第一道印记,说明力可以改变物体的形状
⑤“华龙一号”核反应堆利用核聚变进行发电,所用核燃料属于可再生能源
⑥“复兴号”动车组刷新了中国速度,动车组速度越快,它的惯性越大
A. ①②③④ B. ①②③⑤ C. ③④⑤⑥ D. ②③④⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①地球的周围存在磁场,司南能指示南北方向是受地磁场的作用。故①正确;
②船闸上方开口,下方连通,符合连通器的定义。因此1293年,郭守敬在通惠河上建造了船闸,这一创举利用了连通器原理。故②正确;
③战国时期的天平——木衡和铜环权可绕一固定点旋转,两侧分别放“权”(相当于砝码或秤锤)、“重”(被称量的重物),使其保持平衡,称量出物体的“重”,利用了杠杆原理。故③正确;
④“玉兔2号”月球车在月球背面移动时,对月壤有压力的作用,月壤受到力的作用发生了形状变化,留下属于中国的第一道印记,说明力可以改变物体的形状。故④正确;
⑤“华龙一号”核反应堆利用核裂变进行发电,所用核燃料不能重复使用,属于不可再生能源。故⑤错误;
⑥惯性是物体的一种属性,只与物体的质量有关。因此“复兴号”动车组刷新了中国速度,动车组速度越快,它的质量未变,惯性不变。故⑥错误。
综上,故A正确,BCD错误。
故选A。
4. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像.下列说法中正确的是( )
A. 光屏上成倒立、缩小的实像
B. 图中成像特点与照相机的成像特点相同
C. 透镜不动,蜡烛向左移动,光屏向右移动,可再次得到清晰的像
D. 透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上仍能得到清晰的像
【答案】D
【解析】
【详解】分析:(1)根据物距和像距的关系判断成像的特点;
(2)物近像远像变大,物远像近像变小;
解答:A、由图可知,物距小于像距,并且在光屏上得到烛焰清晰的像,所以成的是倒立、放大的实像,故A错误;
B、由A知道成的是倒立、放大的实像,与投影仪成像特点相同,故B错误;
C、根据物远像近像变小可知,透镜不动,蜡烛向左移动,光屏应该向左移动,可再次得到清晰的像,故C错误;
D、当蜡烛和光屏的位置互换时,物距大于像距,这样可以成倒立、缩小的实像,故D正确.
故选D.
【点睛】解决本题的关键是凸透镜成像的几种情况和凸透镜成实像时,物距变化,像距变化,像变化.
5. 下列工具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤
B. 筷子
C. 瓶盖起子
D. 天平
【答案】B
【解析】
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【详解】A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选B。
6. 2022年女足亚洲杯决赛中,中国女足在0比2落后的情况下逆转,以3比2力克韩国队夺冠,时隔16年重登亚洲之巅,在足球比赛中,下列说法正确的是( )
A. 足球在空中飞行过程中不受力的作用
B. 足球在空中下落过程中惯性变大
C. 足球在地面上越滚越慢,说明运动需要力来维持
D. 守门员飞身扑住了飞向球门的足球,说明力可以改变物体运动状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.足球在空中飞行过程中受到重力和空气阻力的作用,故A错误;
B.惯性大小只与物体的质量有关,与运动状态无关,足球在空中下落过程中惯性是不变的,故B错误;
C.足球在地面上越滚越慢,是因为足球受到地面摩擦力的作用,改变了足球的运动状态。说明力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D.守门员飞身扑住了飞向球门的足球,足球由运动变为静止,守门员对足球的力改变了足球的运动状态,故D正确。
故选D。
二、多选题:本大题共2小题,共4分。
7. 在“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示,在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,乒乓球的质量为零
B. 图甲中,水所受的重力几乎为零,因此“浮力消失”
C. 图乙中,乒乓球上浮过程中所受的浮力大于所受的重力
D. 图乙中,乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.质量是物体所含物质的多少,跟物体所处的位置、状态无关,则乒乓球在太空时的质量不变,故A错误;
B.在微重力环境中,水所受的重力几乎为零,根据乒乓球静止不动,则乒乓球所受浮力也几乎为零,即浮力消失,故B正确;
C.在科技馆里,乒乓球浸没在水中后去掉吸管迅速上浮,在上浮过程中,乒乓球所受浮力大于重力,故C正确;
D.乒乓球在上浮过程中,还没露出水面前,浮力不变,液面距离容器底的高度不变,由p=ρgh可知,水对容器底的压强不变;刚露出水面时,浮力仍大于重力,随着乒乓球的上升,浮力减小,则排开水的体积减小,水面距离容器底的高度减小,则水对容器底的压强减小,故D错误。
故选BC。
8. 人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,如图所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼,图中是它静止时的指向。下列判断正确的是( )
A. 鱼形铁不能被磁体吸引 B. 指南鱼周围存在磁感线
C. 指南鱼鱼头应标注“N” D. 指南鱼的腹部磁性最强
【答案】C
【解析】
【详解】A.磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质;鱼形铁是用铁制成的,能被磁体吸引,故A错误;
B.磁体周围存在磁场,故指南鱼被磁化后周围存在磁场;磁感线是为了形象描述磁场而画的一些线,磁感线实际并不存在,故B错误;
C.将做好的指南鱼放入水盆中,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,指南鱼的N极指向地磁场的南极,即地理的北极,即指南鱼鱼头应标注“N”,故C正确;
D.磁体的磁极磁性最强,指南鱼的鱼头与鱼尾磁性最强,故D错误。
故选C。
三、填空题:本大题共6小题,共14分。
9. 中国茶文化源远流长,一杯冲好的茶水香气四溢,这属于__________现象;拿茶杯的手感觉很热,这是通过__________方式增加了手的内能。
【答案】 ①. 扩散 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]茶水香气四溢,这是因为分子在不停做无规则运动,属于扩散现象。
[2]拿茶杯的手感觉很热,手从碗上吸收了热量,是通过热传递方式增加了手的内能。
10. 曾侯乙编钟是我国迄今发现数量最多、音律最全的一套编钟。演奏者敲击编钟使其发出悠长的声音,钟振动幅度越大,___________越大;钟振动频率越高,___________越高。
【答案】 ①. 响度 ②. 音调
【解析】
【详解】[1]响度与振幅有关,钟的振幅越大,响度越大。
[2]音调与频率有关,钟振动频率越高,音调越高。
11. 中国空间站的建造和运营对人类太空研究具有重大意义。空间站在太空中_______(填“有”或“没有”)惯性,以空间站为参照物,考场中的小明是_______(填“运动”或“静止”)的,翟志刚在空间站出舱作业时,他看到的星星________(填“会”或“不会”)一闪一闪的“眨眼睛”。
【答案】 ①. 有 ②. 运动 ③. 不会
【解析】
【详解】[1]一切物体在任何情况下都具有惯性,所以空间站在太空中有惯性。
[2]以空间站为参照物,考场中的小明相对于空间站有位置的变化,所以小明是运动的。
[3]出舱作业时翟志刚看到的星星由于没有大气产生的折射干扰,所以不会一闪一闪的“眨眼睛”。
12. 毛皮摩擦过的橡胶棒带__________(选填“正”或“负”)电荷。如图所示,将带电的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔由于带__________(选填“同种”或“异种”)电荷而张开一定的角度。
【答案】 ①. 负 ②. 同种
【解析】
【详解】[1]根据摩擦起电可知,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒由于得到电子而带负电。
[2]由题意可知,金属箔张开一定的角度,说明它们之间存在斥力,根据电荷间的相互作用可知,同种电荷相互排斥,所以金属箔由于带同种电荷而张开一定的角度。
13. 如图所示,电源电压恒定不变,R1、R2为定值电阻,R1=10Ω,R1<R2,当闭合开关S2、S3,开关S1处于___________状态时,R1、R2并联,电流表示数为0.45A;当断开S2、S3,闭合S1时,电流表示数为0.1A。由以上数据可得,电源电压为___________V;R1、R2并联时,R2消耗的功率为___________W。
【答案】 ①. 断开 ②. 3 ③. 0.45
【解析】
【详解】[1]由图可知,当闭合S2、S3,断开S1时,R1、R2分别在两条支路上,R1、R2并联。
[2]R1、R2并联时,电流表测干路中的电流,则干路中的电流I=0.45A,设电源电压为U,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得
代入数据得
……①
当断开S2、S3,闭合S1时,R1、R2串联,电流表测串联电路中的电流,即I串=0.1A。由串联电路电流处处相等和串联电路中的电阻关系可得
U=I串×(R1+R2)=0.1A×(10Ω+R2)……②
由①②解得
U=3V,R2=20Ω
[3]R1、R2并联时,R2消耗的功率
14. 物理是一门自然学科,物理知识已经渗透到生产生活中的各个领域,生产生活中有许多运用物理知识的工具,请仿照示例说出一种工具并指出所用到的物理知识:
【示例】工具:液体温度计;
物理知识:液体的热胀冷缩;
工具:______;
物理知识:______。
【答案】 ①. 钳子 ②. 杠杆原理
【解析】
【详解】[1][2]钳子,在使用时手对钳子的力是动力,物体对钳子的力是阻力,利用了杠杆的原理。(或吸盘式挂衣钩能吸紧在墙面上,利用了大气压原理;茶壶是两端开口,下端连通的容器,利用了连通器原理)
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
15. 图甲是某宾馆的房卡,它相当于一个开关,只有将房卡插入卡槽里,房间内的电灯和插座才能工作;将房卡抽出卡槽,整个房间断电。请将图乙中的电路补充完整,使电灯和插座正常工作。
【答案】
【解析】
【详解】房卡开关相当于总开关,在干路上。电灯与插座应并联接入电路中,电灯开关只控制电灯,在电灯所在的支路上;相线先连接房卡开关,然后分别连接插座与电灯开关、电灯,最后连入中性线,如图所示:
16. 如图所示,当小军用力推墙时,他沿水平冰面减速向后退去,请你画出此时小军的受力示意图。(图中黑点表示重心)
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】小军沿水平冰面减速向后退去时,对小军受力分析,竖直方向上受到竖直向下重力和水平冰面对他竖直向上的支持力是一对平衡力;水平方向向左减速运动,故其受到水平向右的摩擦力;这三个力的作用点可画在重心,从重心分别沿竖直向下和竖直向上画一条有向线段,用“G”表示重力,用“F”表示支持力,从重心沿水平向右画一条有向线段,用“f”表示摩擦力,如下图所示
五、实验探究题:本大题共3小题,共19分。
17. 某兴趣小组用如图所示的器材“探究平面镜成像的特点”.实验中蜡烛放在水平面上,玻璃板竖直放置.请回答下列问题.
(1)用透明玻璃板代替平面镜的目的是________.应选择________(选填“薄”或“厚” )玻璃板进行实验.
(2)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前5cm处,小丽沿垂直板面方向将A以5cm/s的速度远离玻璃板,2s后放稳.则未点燃的蜡烛B与A相距________cm才能与A的像完全重合.
(3)将光屏放到像的位置,光屏上________(选填“能”或“不能” )承接到像.
(4)若玻璃板上端向左倾斜(如右图),蜡烛A在玻璃板中成像的位置会____(选填“偏高”或“偏低”).
【答案】 ①. 确定像的位置 ②. 薄 ③. 30 ④. 不能 ⑤. 偏高
【解析】
【详解】(1)玻璃板透明,用其来代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,巧妙地解决了像的位置不易确定的问题,这种方法是等效替代法;为了减小误差,实验中应选用薄玻璃板进行实验;
(2)小丽沿垂直板面方向将A以5cm/s的速度远离玻璃板,像的大小不变,由
,
可得A蜡烛移动的距离
=5cm/s×2s=10cm,
此时A蜡烛距平面镜的距离
s′=5cm+10cm=15cm,
根据像与物体到平面镜的距离相等可得:B蜡烛应与A相距
15cm+15cm=30cm,
这样才能与A的像完全重合;
(3)因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏不能接收到的烛焰的像,从而说明平面镜成的像是虚像,由平面镜的成像特点,像物关于镜面对称可知:玻璃板如果不竖直,蜡烛A的像偏高.
18. 在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:1与物体浸入液体中的深度有关2与物体排开液体的体积有关3与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想3的一个生活现象:______;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小______N;
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);分析______三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力______(选填“越大”或“越小”);
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为______kg/m3。(已知=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 ①. 在死海里可以躺着看书 ②. 1.4 ③. 无关 ④. a、b、c ⑤. 越大 ⑥.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]死海的水密度大,在死海里可以躺着看书。
(2)[2] 序号b中物体P所受浮力大小
则b中物体P所受浮力大小为。
(3)[3][4][5] 分析c、d实验,深度变深,浮力不变,故浮力与深度无关;分析a、b、c实验,排开液体的体积变化,浮力与排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,密度变大,弹簧测力计示数变小,故浮力越大。
(4)[6] 物体P的质量为
物体的体积为
物体P的密度为
物体P的密度为。
19. 综合实践课上,小微同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5V”字样、电源电压恒为4.5V、滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
序号
U/V
I/A
R/Ω
1
1.0
0.18
5.6
2
1.5
0.22
6.8
3
2.0
0.24
8.3
4
2.5
(1)请在答图甲中用笔画线代替导线,帮小薇完成实物电路的连接;( )
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最___________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关进行实验,移动滑动变阻器的滑片P过程中,她应注视___________(选填“电压表”、“电流表”或“滑动变阻器”)的变化情况,当停止移动滑片P时,她发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因可能是___________(选填字母符号);
A.滑动变阻器接触不良 B.小灯泡短路
(4)排除故障后继续实验,她将得到的数据记录在表格中,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示为___________A,则小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω(保留一位小数)。她发现小灯泡电阻发生了变化,其原因是灯丝电阻受___________的影响;
(5)实验结束后,她看见桌面上还有一个阻值为15Ω的定值电阻,想按照表格给定的四组电压值,验证“导体中电流与电压的关系”,但使用目前已有器材无法完成,若想完成实验,她只需更换哪一个元件,并说明新元件的规格要求:___________。
【答案】 ①. ②. 右
③. 电压表 ④. A ⑤. 0.26 ⑥. 9.6 ⑦. 温度 ⑧. 更换一个最小阻值为52.5Ω的滑动变阻器
【解析】
【详解】(1)[1]电流表应串联在电路中,由图乙可知电流表使用的是小量程,如下图所示
(2)[2]为保护电路安全,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
(3)[3]测量正常发光时的电阻,必须让小灯泡在额定电压下工作,因此移动变阻滑的滑片P,眼睛应先注视电压表的示数。
[4]电表指针左右摆动,小灯泡也忽明忽暗,说明电路中存在接触不良故障,若小灯泡短路,则小灯泡根本不可能发光。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(4)[5][6]电流表接小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.26A,则小灯泡正常发光时的电阻
[7]灯泡灯丝的电阻是变化的,因为不同电压下灯泡中电流不同、灯丝的温度不同,小灯泡灯丝的电阻受温度的影响。
(5)[8]用15Ω的定值电阻,按照表格给定的四组电压值,验证“导体中电流与电压的关系”,当定值电阻两端电压为1V时,根据串联电路分压的规律可得
代入数据得
解得此时滑动变阻器接入电路的电阻值为R滑=52.5Ω,因此要完成实验,她只需更换一个最小阻值为52.5Ω的滑动变阻器。
六、计算题:本大题共2小题,共17分。
20. 冰雪运动越来越受到人们的喜爱,如图所示是一款雪地摩托,其净重为160kg,静止时与地面接触的总面积为500cm2,当其以最大功率72kW在水平雪地上匀速直线行驶时,最高速度可达108km/h。试问:
(1)雪地摩托前面两个“脚掌”做得比较宽大,其目的是减小对雪地的______;
(2)雪地摩托静止时对水平地面的压强;____
(3)当该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶500s发动机输出的牵引力。____
【答案】 ①. 压强 ②. 3.2×104Pa ③. 2400N
【解析】
【详解】(1)[1]雪地摩托前面两个“脚掌”做得比较宽大,在压力一定时,通过增大受力面积减小压强。
(2)[2]雪地摩托的重力为
G=mg=160kg×10N/kg=1600N
雪地摩托静止时对水平地面的压力
F=G=1600N
雪地摩托对水平地面的压强为
(3)[3]该雪地摩托的最高速度为
v=108km/h=30m/s
匀速直线行驶500s通过的路程为
s=vt=30m/s×500s=15000m
发动机做的功为
W=Pt=72×103W×500s=3.6×107J
发动机输出的牵引力为
21. 某款新型电动车的性能参数如表所示,请回答下列问题。
(1)电动机是电动车的核心都件,电动机正常工作时,电能转化为______能,电动机的工作原理是______;
工作电压
400V
电动机功率
40kW
百公里耗电量
15kw·h
(2)电动机正常工作时,通过线圈的电流是多大?______
(3)同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油10L,请通过计算比较两种汽车的百公里能耗,并说明能耗不同的主要原因,汽油的密度0.7×103kg/m3,热值q=4.6×107J/kg;______
(4)汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示,当该车运动到距测速仪370m时,测速仪向该车出一超声波信号,2s后收到从车返回的信号,超声波在空气中传播速度为340m/s,求该车的速度。______
【答案】 ①. 机械 ②. 通电线圈在磁场中受力转动 ③. 100A ④. 3.22×108 J,5.4×107 J,两种汽车百公里能耗不同的主要原因是燃油汽车能源的利用低、电动汽车能源的利用率高 ⑤. 30m/s
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]电动机正常工作时,将电能转化为机械能,是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的。
(2)[3]正常工作时,由P=UI可得,通过线圈的电流
(3)[4]车行驶100km消耗汽油的体积
V=10L=10dm3 =0.01m3
燃油汽车行驶100km消耗汽油的质量
m=ρV=0.7×103 kg/m3 ×0.01m3 =7kg
汽油完全燃烧释放的热量
电动汽车行驶100km消耗的电能
内燃机工作时,是燃油燃烧时将化学能转化为内能再将内能转化为机械能,能源的利用率较低,电动机正常工作时,将电能转化为机械能,能源利用率较高,所以,每百公里电动汽车消耗的能源小于燃油汽车消耗的能源。
(4)[5]车速度为v,超声测速仪发出的信号1s后与汽车相遇,在这段时间内,汽车的路程与超声波的路程关系式为
v×1s+340m/s×1s=370m
解得v=30m/s。
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