内容正文:
第三十四中学初三学年学业监测三模物理试卷
注意:
1.考试时间90分钟
2.全卷共六道大题,总分100分
3.本试卷;
一、单项选择题(每小题2分,共20分。每小题只有一个选项是正确的)
1. 评书是我国的一项传统表演艺术,折扇和醒木是其常用道具。如图所示是评书表演者手握折扇的一张照片,根据图片信息.请你估测折扇的长度约为( )
A. 32mm B. 32cm C. 45dm D. 3.2m
2. 2024年3月20日8时31分,文昌航天发射场使用“长征”八号遥三运载火箭将“鹊桥”二号中继星发射升空(如图)。鹊桥二号中继星被认为是地月通信的“新鹊桥”,将为嫦娥四号以及后续的嫦娥六号等多项月球探测任务提供至关重要的中继通信支持。关于此次发射,下列说法正确的是( )
A. 鹊桥二号利用超声波为嫦娥四号、嫦娥六号以及后续任务提供中继通信服务
B. 伴随着指挥员的口令“5、4、3、2、1,点火!”长征八号运载火箭顺利升空,说明声音可以传递能量
C. 发射基地一般选在人烟稀少的偏僻地区,原因之一是防止噪声对周围居民造成影响,这是在人耳处控制了噪声
D. “长征”八号遥三运载火箭将“鹊桥”二号中继星发射升空过程中,彼此相对静止
3. 如图所示为《天工开物》中描述的古代劳动人民铸“釜”时的场景,匠人将铁水倒入“范”(模具)中固结成形。下列古诗中描述有关现象的形成过程与此相同的是( )
A. “斜月沉沉藏海雾”,雾的形成
B. “露似真珠月似弓”,露的形成
C. “已是悬崖百丈冰”,冰的形成
D. “月落乌啼霜满天”,霜的形成
4. 图所示是体现我国古代劳动人民智慧的一些成果。关于其中所涉及的物理知识,分析不正确的是( )
A. 图甲:日晷仪能较准确地显示时间,应用了光的折射
B. 图乙:站在三音石上拍手,可以听到多次回音,利用了声音的反射
C. 图丙:司南能指示南北,利用了地磁场对磁体的作用
D. 图丁:中医用“拔火罐”治疗疾病时,应用了大气压
5. 用弹簧测力计两次水平匀速拉着同一木块由A点到 B点(如图所示),两次拉动的速度分别为v1和v2,且v2=2v1,下列说法正确的是( )
A. 若木块两次运动时弹簧测力计示数分别为 F1和F2,则 F1>F2
B. 若木块两次受到滑动摩擦力分别为f1和f2,则 f1<f2
C. 若两次运动过程中拉力对木块做的功分别为 W1和W2,则W1=W2
D. 若两次运动过程中拉力对木块做功的功率分别为P1和P2,则P1>P2
6. 放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有质量相等的不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中,静止时两物块所处的位置如图所示。则( )
A. 甲容器中的液体密度较大
B. 乙容器中的物块受到的浮力较大
C. 甲容器对水平桌面的压强较大
D. 两个容器底部受到的液体压强相等
7. 我国科技突飞猛进,发展速度振奋人心。关于图所示的四款车的说法正确的是( )
A. 甲图:氢能源公交车使用的是清洁能源
B. 乙图:磁悬浮列车使用的电能属于一次能源
C. 丙图:5G+北斗汽车使用的燃油是可再生能源
D. 丁图:月球车所用的太阳能是通过核裂变释放出来的
8. 如图所示是关于生活用电的四幅图片,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中空气开关跳闸,一定是家庭电路出现短路造成的
B. 乙图中的测电笔可以用来区分中性线和保护线
C. 丙图中三脚插头上标PE的导线与洗衣机的金属外壳相连
D. 丁图中只要人发生触电事故时,漏电保护器就会迅速切断电路
9. 一种轮滑鞋的轮子构造如右图所示:其轮周采用了透明橡胶,轮周上附有磁环;由金属线圈和发光二极管组成的闭合电路固定在轮轴上。穿轮滑鞋运动时,磁环随轮周转动,轮轴上的二极管便会不断闪烁发光。该轮滑鞋中所运用的“电、磁学”原理,与下面四个实验中相同的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动。关于该过程,下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数变小,灯泡的亮度变亮
B. 电压表V的示数不变,灯泡的亮度变暗
C. 整个电路的总功率变大
D. 电压表V的示数与电流表的示数的比值变大
二、多项选择题(每小题3分,共9分。每小题有两个或两个以上选项是正确的,请把正确选项的字母填写在题后的括号内,选项不全但都正确的得1分,有错误选项不得分)
11. 关于如图所示四个实验情景,说法正确的是( )
A. 图甲“测量物体的速度”——为了减小测量时间可能带来的误差可选择坡度较小的斜面
B. 图乙“探究压力作用效果的影响因素”——在小桌面上放一个砝码后海绵的凹陷程度会增大,说明压力的作用效果与压力的大小有关
C. 图丙“探究液体压强与哪些因素有关”——图中现象说明液体压强随液体密度的增大而增大
D. 图丁“探究通电螺线管周围磁场分布”——如果改变电流方向,铁屑的分布情况并不会改变
12. 小强使用下图所示的滑轮组,在内使重为的物体A水平向左匀速移动了。已知小强所用的拉力,物体A所受摩擦力的大小为其自身重力大小的0.3倍,则下列说法中正确的是( )
A. 绳子自由端沿水平方向移动的速度为
B. 物体A受到的拉力为
C. 拉力F做功的功率为
D. 滑轮组的机械效率为
13. 如图所示,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻的规格为“10Ω;0.5A”,滑动变阻器的规格为“20Ω;1A”。闭合开关S,为了保证电路安全,在滑动变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变化范围为0.2A~0.5A
B. 电压表示数变化范围为2V~3V
C. 变阻器R2接入电路阻值变化范围为10Ω~20Ω
D. 电路消耗总功率的变化范围为1.2W~1.8W
三、填空题(每题2分,共16分)
14. 如图所示,“黄河文化大会”上,一名学习中医的学生正在通过闻和尝分辨中药,她能闻到中药的气味是因为分子_________,拿完中药的手上依然会残留药的味道,这是因为分子之间存在_________。
15. 如图所示,公园里有一座廊桥。廊桥下水深为2m,廊桥屋顶有一彩灯距水面3m,则该彩灯的倒影距彩灯_____m;若湖中水面上涨了0.3m,则此时彩灯的“倒影”距水面 ________m。
16. 如图所示是我国古代劳动人民的智慧“取火”“用火”的两种模型图。甲图中把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这一过程的能量转化与汽油机的________冲程相同。乙图中的“艾灸”,是用点燃用艾叶制成的艾炷、艾条,熏烤人体的穴位以达到保健治病的一种自然疗法。“艾灸”是通过________的方式改变人体穴位处内能的。
17. 我国的“复兴号”动车组具有高速、平稳等运行特点。小明将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,“纹丝不动”的硬币受到的________________力与窗台对它的支持力是一对平衡力。如图小明对着硬币上方用力吹起,发现硬币跳起来,这是因为________。
18. 2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭选用液态氢作为燃料,是因为液态氢的___________(选填“热值”或“比热容”)较大;若想获得8.4×107J的热量,只需完全燃烧___________ kg的液态氢。(q氢=1.4×108J/kg)
19. 空气开关是现在家庭电路中常用的可替代闸刀开关和熔断器(保险丝)的一种电气元件,家里的空气开关安装在各用电器及插座之______(选填“前”或“后”);小红家的电子式电能表表盘上标有“3600imp/(kw·h)”的字样(imp表示电能表指示灯闪烁次数),如果某用电器单独工作10min,电能表指示灯闪烁60次,则该用电器的实际功率是______W。
20. 如图所示电路,电源电压恒定,闭合S0,当S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比;当S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比______,此时R1、R2消耗的功率之比______。
21. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b端的过程中,电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则电源电压为______V,在滑片P在滑动的过程中,R0的最小功率为______W。
四、探究与实验题(22题7分,23题7分,24题7分,25题7分,共28分)
22. 为了“探究固体熔化时温度的变化规律”,小明同学采用如图甲所示的实验装置,试管中装有适量的冰。
(1)实验中需要的测量工具除了温度计以外还需要______;
(2)图乙是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图像。由图像可知:BC段的物质处于______(选填“固态”、“固液共存态”或“液态”),冰熔化过程需要______分钟;
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,在标准大气压下将得到图像中的DE段,这段时间内试管中的水______沸腾(选填“会”或“不会”),原因是______;
(4)小华同学将图甲中试管换成碘锤做“碘的升华”实验时,如图丙所示(碘的熔点为113.7℃,碘的沸点为184.4℃,酒精灯火焰的温度可以达到500℃)。碘发生的物态变化是______,该实验采用水浴法加热的主要目的是______(选填“受热均匀”或者“控制温度”)。
23. 小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。
(1)实验过程中,蜡烛火焰的像若没能成在光屏的中央而成在了光屏的上方,则应将蜡烛向__________(填“上”或“下”)调节才能使像成在光屏中央。
(2)实验过程中,当烛焰距凸透镜20cm时,移动光屏至某一位置,能在光屏上得到一个等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是__________cm。
(3)当烛焰距凸透镜35cm时,移动光屏可在光屏上得到一个清晰、倒立、__________的实像,日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是__________(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜)。要使烛焰在光屏上所成的像变大,应保持透镜的位置不动,调节蜡烛的位置,同时将光屏__________(填“靠近”或“远离”)透镜,直至得到清晰的像。
(4)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个__________(填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
(5)实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像( )
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了
D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
24. 杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的衡量工具,是根据杠杆原理制造出来的,以方便人们买卖,映射出中国古代汉族劳动人民的聪明才智,具有悠久的历史。在物理实践活动中,小明探究杠杆的平衡条件后制作了一把杆秤;
(1)将杠杆的中点悬挂,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆________(选填“平衡”或“不平衡”)。为使杠杆在水平平衡,小明应调节杠杆的平衡螺母,这样做的目的是便于________;
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆两侧悬挂同质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
动力臂
阻力
阻力臂
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
①分析数据可得出杠杆的平衡条件是________(用字母表示);
②小明多次实验的目的是________;
(3)如图乙,小明在杠杆A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,将弹簧测力计从D竖直向下转动到沿C斜向下拉,在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________(选填“变大”“变小”或“不变”),其原因是________(每个钩码重均为0.5N,杠杆每格刻度均匀且杠杆重不计);
(4)实验结束后,小明制作了如图丙所示的杆秤,经测试发现能测的物体的最大质量太小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是________(填选项)。
A. 换一个质量较小的秤砣 B. 将b点向左移
25. 如图所示,超超在做“测量小灯泡的电功率”的实验中,使用电源电压6V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”(灯泡正常工作时灯丝电阻约为8Ω)。
(1)滑动变阻器滑片向________(选填“左”“右”)移动时小灯泡变暗;
(2)现有规格为“10Ω;2A”、“20Ω;1A”和“50Ω;0.2A”的三个滑动变阻器,超超应在其中选择规格为________的滑动变阻器接入电路;
(3)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,故障的原因可能是________;
(4)排除故障,再次闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W;
(5)完成测量小灯泡的电功率实验后,同组的欣欣同学把该电路的灯泡换成了定值电阻,电源换成了未知电压的新电源,使用规格为“40Ω;1A”的滑动变阻器,电路其它部分均不改变,继续探究电流与电阻的关系,可供选择的4个定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω;
①将5Ω电阻连入电路,立即闭合开关,此时电流表的示数为0.1A,将滑动变阻器移到适当位置,此时电流表的示数变化量,记录数据;
②断开开关,将5Ω电阻换成10Ω电阻接入电路正确操作后,读出电流表示数为________A,记录数据,此时变阻器接入电路中的电阻是________Ω;
③若要顺利完成以上4组实验,则电压表示数至少是________V。
五、分析与交流题(每题5分,共10分)
26. 2023年12月26日11时26分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级,成功发射第五十七颗、五十八颗北斗导航卫星。该组卫星属椭圆地球轨道卫星,是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的首组MEO卫星,入轨并完成在轨测试后,将接入北斗卫星导航系统。卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。卫星在工作轨道运行时,离地球最近的点叫近地点,最远的点叫远地点,卫星在大气层外运行,不受空气阻力。
(1)如图甲是火箭发射升空时的情景。火箭升空时喷气发动机喷出气体,使火箭获得上升的推力,该力的施力物体是______(填“空气”或“喷出的气体”);
(2)假如在喷气升空过程中,作用在火箭上的一切外力都消失,火箭将______(填“加速下落”或“匀速上升”、“加速上升”、“立即静止”);
(3)如图卫星沿椭圆轨道绕地球运动,由近地点向远地点运动时,卫星的动能______,机械能______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)在太空中能进行的实验是______。
A. 用握力器锻炼握力 B. 用天平测质量
C. 用重锤线校正物体是否竖直放置 D. 测杯子对水平桌面的压力
27. 南宁市地铁已开通4条线路,搭乘地铁绿色出行成为了市民的热衷方式。当客流高峰,部分乘客站立在车厢内,列车启动时容易导致乘客向后倾倒;为了防止危险发生,在车厢内的横杆上安装了握把,如图所示,可以看到在握把内侧有凹凸不平的纹理,使乘客在列车启动时能更稳地抓住握把。请用所学物理知识解释以上两种现象。
六、综合与应用题(28题8分,29题9分,共17分)
28. 解放军在一次夺岛登陆演习中,出动某型号中型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为30t,同时,该车装配有输出功率为的发动机,机动性能卓越。求:
(1)该车在水面漂浮时,所受的浮力是多大?
(2)该车在平面沙滩上行进时,两条履带与沙滩的总接触面积为,求该车对沙滩的压强;
(3)该车在陆地上匀速行驶15分钟时,若发动机的输出功率全部用于做机械功,则发动机做了多少功?
29. 图甲是某款3D打印笔,利用电加热使塑料条熔化,手动挤出热熔的塑料,最后凝固成型。该款3D打印笔内部的加热电路简化如图乙,定值电阻、为加热电阻,有高、中、低温三挡加热功能,部分技术参数如下表,高温挡加热效率为80%,塑料条的比热容为。求:
(1)打印笔处于低温挡工作时,电路的总电流。
(2)电阻的阻值。
(3)用高温挡将质量为20g的塑料条从初温为20℃加热到220℃所需的时间。
电源电压
220V
低温加热功率
22W
中温加热功率
44W
高温加热功率
88W
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第三十四中学初三学年学业监测三模物理试卷
注意:
1.考试时间90分钟
2.全卷共六道大题,总分100分
3.本试卷;
一、单项选择题(每小题2分,共20分。每小题只有一个选项是正确的)
1. 评书是我国的一项传统表演艺术,折扇和醒木是其常用道具。如图所示是评书表演者手握折扇的一张照片,根据图片信息.请你估测折扇的长度约为( )
A. 32mm B. 32cm C. 45dm D. 3.2m
【答案】B
【解析】
【详解】拳头的宽度约为10cm,所以折扇的长度在30cm左右,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 2024年3月20日8时31分,文昌航天发射场使用“长征”八号遥三运载火箭将“鹊桥”二号中继星发射升空(如图)。鹊桥二号中继星被认为是地月通信的“新鹊桥”,将为嫦娥四号以及后续的嫦娥六号等多项月球探测任务提供至关重要的中继通信支持。关于此次发射,下列说法正确的是( )
A. 鹊桥二号利用超声波为嫦娥四号、嫦娥六号以及后续任务提供中继通信服务
B. 伴随着指挥员的口令“5、4、3、2、1,点火!”长征八号运载火箭顺利升空,说明声音可以传递能量
C. 发射基地一般选在人烟稀少的偏僻地区,原因之一是防止噪声对周围居民造成影响,这是在人耳处控制了噪声
D. “长征”八号遥三运载火箭将“鹊桥”二号中继星发射升空过程中,彼此相对静止
【答案】D
【解析】
【详解】A.电磁波的传播不需要介质,所以鹊桥二号利用电磁波为嫦娥四号、嫦娥六号以及后续任务提供中继通信服务,故A错误;
B.伴随着指挥员的口令“5、4、3、2、1,点火!”长征八号运载火箭顺利升空,说明声音可以传递信息,故B错误;
C.发射基地一般选在人烟稀少的偏僻地区,原因之一是防止噪声对周围居民造成影响,这是在传播过程中减弱噪声,因为离得越远,声音的响度越小,故C错误;
D.“长征”八号遥三运载火箭将“鹊桥”二号中继星发射升空过程中,二者间的空间位置没有发生改变,所以相对静止,故D正确。
故选D。
3. 如图所示为《天工开物》中描述的古代劳动人民铸“釜”时的场景,匠人将铁水倒入“范”(模具)中固结成形。下列古诗中描述有关现象的形成过程与此相同的是( )
A. “斜月沉沉藏海雾”,雾的形成
B. “露似真珠月似弓”,露的形成
C. “已是悬崖百丈冰”,冰的形成
D. “月落乌啼霜满天”,霜的形成
【答案】C
【解析】
【详解】匠人将铁水倒入“范”(模具)中固结成形,属于凝固现象。
A.雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故A不符合题意;
B.露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故B不符合题意;
C.冰是水由液态变成固态的过程,属于凝固现象,故C符合题意;
D.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,故D不符合题意。
故选C。
4. 图所示是体现我国古代劳动人民智慧的一些成果。关于其中所涉及的物理知识,分析不正确的是( )
A. 图甲:日晷仪能较准确地显示时间,应用了光的折射
B. 图乙:站在三音石上拍手,可以听到多次回音,利用了声音的反射
C. 图丙:司南能指示南北,利用了地磁场对磁体的作用
D. 图丁:中医用“拔火罐”治疗疾病时,应用了大气压
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲:日晷仪能较准确地显示时间,应用了光的直线传播,故A错误,符合题意;
B.图乙:声音传播过程中遇到障碍物会被反射回来,形成回声,天坛的三音石、回音壁利用了声音的反射,故B正确,不符合题意;
C.图丙:地球是一个大型磁体,司南能指示南北,利用了地磁场对磁体的作用,故C正确,不符合题意;
D.图丁:先把酒精在罐内烧-下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,使罐内气体温度升高,等到罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,故D正确,不符合题意。
故选A。
5. 用弹簧测力计两次水平匀速拉着同一木块由A点到 B点(如图所示),两次拉动的速度分别为v1和v2,且v2=2v1,下列说法正确的是( )
A. 若木块两次运动时弹簧测力计示数分别为 F1和F2,则 F1>F2
B. 若木块两次受到滑动摩擦力分别为f1和f2,则 f1<f2
C. 若两次运动过程中拉力对木块做的功分别为 W1和W2,则W1=W2
D. 若两次运动过程中拉力对木块做功的功率分别为P1和P2,则P1>P2
【答案】C
【解析】
【详解】B.木块滑动过程中,对水平面的压力、接触面粗糙程度不变,木块两次受到滑动摩擦力相同,即
故B错误;
A.木块匀速移动,则木块受到的摩擦力等于拉力,则两次的测力计的示数
故A错误;
C.两次拉力移动距离相等,由得,两次运动过程中拉力对木块做的功
故C正确;
D.两次拉动的速度分别为v1和v2,且
由得,第一次木块运动时间较长,由得
故D错误。
故选C。
6. 放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有质量相等的不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中,静止时两物块所处的位置如图所示。则( )
A. 甲容器中的液体密度较大
B. 乙容器中的物块受到的浮力较大
C. 甲容器对水平桌面的压强较大
D. 两个容器底部受到的液体压强相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个物块相同,则密度相等。在甲容器悬浮,在乙容器漂浮,根据物体的浮沉体积可知,ρ甲液=ρ物,ρ乙液>ρ物,故乙容器中的液体密度较大,故A不符合题意;
B.两个相同的物块重力相同,在甲容器悬浮,在乙容器漂浮,则两个相同的物块受到的浮力关系为
F甲=F乙=G
即物块在两容器中所受浮力相等,故B不符合题意;
C.由题意可知,容器相同,盛装的液体质量相等,两个物块相同,容器放在水平桌面上,容器对水平桌面的压力为
F=G总=G容+G液+G物
则两个容器对水平桌面的压力相等,由于容器相同,则受力面积相等。由可知,两容器对水平桌面的压强相等,故C不符合题意;
D.液体对容器底的压力等于液体和物块的重力之和,两个容器底部受到的液体压力相同,由可知两个容器底部受到的液体压强相等,故D符合题意。
故选D。
7. 我国科技突飞猛进,发展速度振奋人心。关于图所示的四款车的说法正确的是( )
A. 甲图:氢能源公交车使用的是清洁能源
B. 乙图:磁悬浮列车使用的电能属于一次能源
C. 丙图:5G+北斗汽车使用的燃油是可再生能源
D. 丁图:月球车所用的太阳能是通过核裂变释放出来的
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图,氢能源公交车使用的是氢燃烧不产生污染,因此是清洁能源,故A正确;
B.乙图:磁悬浮列车使用的电能是由其他形式的能量转化来的,因此属于二次能源,故B错误;
C.丙图:5G+北斗汽车使用的燃油属于化石能源,短时间内无法再生,因此是不可再生能源,故C错误;
D.丁图:月球车所用的太阳能是通过核聚变释放出来的,故D错误。
故选A。
8. 如图所示是关于生活用电的四幅图片,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中空气开关跳闸,一定是家庭电路出现短路造成的
B. 乙图中的测电笔可以用来区分中性线和保护线
C. 丙图中三脚插头上标PE的导线与洗衣机的金属外壳相连
D. 丁图中只要人发生触电事故时,漏电保护器就会迅速切断电路
【答案】C
【解析】
【详解】A.家庭电路中空气开关跳闸的原因:可能是用电器的总功率过大,也可能是发生了短路,故A错误;
B.试电笔笔尖接触火线,手接触笔尾金属体形成闭合回路,氖管就会发光,接触中性线和保护线不会发光,试电笔不可以用来区分中性线和保护线,故B错误;
C.洗衣机的三脚插头上标PE的导线是接地线,和用电器的金属外壳相连,从而能在发生漏电时起保护作用,故C正确;
D.当发生双线触电时,电流由火线经过人体流向零线,此时通过火线与零线的电流相等,漏电保护器不会切断电路,故D错误。
故选C。
9. 一种轮滑鞋的轮子构造如右图所示:其轮周采用了透明橡胶,轮周上附有磁环;由金属线圈和发光二极管组成的闭合电路固定在轮轴上。穿轮滑鞋运动时,磁环随轮周转动,轮轴上的二极管便会不断闪烁发光。该轮滑鞋中所运用的“电、磁学”原理,与下面四个实验中相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】金属线圈相对磁环转动产生电流,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,在线圈中会产生电流,采用了电磁感应原理。
A.该图是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.该图是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验,电磁铁通电后具有磁性,这是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.该图是探究电磁感应现象的实验,反映了发电机的工作原理。故C符合题意;
D.该图是探究通电导体在磁场中受力的实验,这反映了电动机的工作原理,故D不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动。关于该过程,下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数变小,灯泡的亮度变亮
B. 电压表V的示数不变,灯泡的亮度变暗
C. 整个电路的总功率变大
D. 电压表V的示数与电流表的示数的比值变大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知该电路是R与L并联的电路,电流表A1测量R电流,电流表A2测量干路电流,电压表测量该并联电路两端的电压;当滑片从中点向右滑动时,电阻R的阻值变大,电流表A1的示数变小,但灯泡所在支路不受影响,灯泡亮度不变,电压表示数也保持不变,故AB错误;又因为干路电流等于各支路电流之和,此时总电流,即A2示数变小,根据P=UI可知总功率也变小,故C错误;电压表不变,A2示数变小,故电压表与电流表A2示数的比值变大,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(每小题3分,共9分。每小题有两个或两个以上选项是正确的,请把正确选项的字母填写在题后的括号内,选项不全但都正确的得1分,有错误选项不得分)
11. 关于如图所示四个实验情景,说法正确的是( )
A. 图甲“测量物体的速度”——为了减小测量时间可能带来的误差可选择坡度较小的斜面
B. 图乙“探究压力作用效果的影响因素”——在小桌面上放一个砝码后海绵的凹陷程度会增大,说明压力的作用效果与压力的大小有关
C. 图丙“探究液体压强与哪些因素有关”——图中现象说明液体压强随液体密度的增大而增大
D. 图丁“探究通电螺线管周围磁场分布”——如果改变电流方向,铁屑的分布情况并不会改变
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.测小车平均速度实验,若小车运动的时间较短,测量时间的误差较大,所以增选择坡度较小的斜面来增加小车运动的时间,主要目的是减小测量时间的误差,故A正确;
B.在小桌面上放一个砝码后,压力增大,受力面积相同,海绵的凹陷程度增大,则可以说明压力的作用效果与压力的大小有关,故B正确;
C.由图丙知道,压强计在液体中的深度不同,液体密度不同,U形管左右液面高度差不同,液体内部压强不同,由于没有控制变量,所以不能探究液体内部压强与液体的密度有关,故C错误;
D.改变电流方向,小明发现,铁屑的分布形状没有改变,而小磁针指向与原来相反。实验说明通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关,故D正确。
故选ABD。
12. 小强使用下图所示的滑轮组,在内使重为的物体A水平向左匀速移动了。已知小强所用的拉力,物体A所受摩擦力的大小为其自身重力大小的0.3倍,则下列说法中正确的是( )
A. 绳子自由端沿水平方向移动的速度为
B. 物体A受到的拉力为
C. 拉力F做功的功率为
D. 滑轮组的机械效率为
【答案】BD
【解析】
【详解】由图可知,与动滑轮连接的绳子段数n=3。
A.根据滑轮组物体移动距离与绳子自由端移动距离的规律可知,物体A水平向左匀速移动了,则绳子自由端移动的距离为
则绳子自由端沿水平方向移动的速度为
故A错误;
B.物体A所受摩擦力的大小为其自身重力大小的0.3倍,则物体A所受摩擦力为
物体匀速运动,则物体受力平衡,受到的拉力等于其所受的摩擦力,即
故B正确;
C.拉力F做功的功率为
故C错误;
D.拉力做的总功为
克服摩擦所做的有用功为
则滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选BD。
13. 如图所示,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻的规格为“10Ω;0.5A”,滑动变阻器的规格为“20Ω;1A”。闭合开关S,为了保证电路安全,在滑动变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变化范围为0.2A~0.5A
B. 电压表示数变化范围为2V~3V
C. 变阻器R2接入电路阻值变化范围为10Ω~20Ω
D. 电路消耗总功率的变化范围为1.2W~1.8W
【答案】BCD
【解析】
【详解】由图知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测串联电路中的电流。当R1两端电压最高为3V时,电路中的最大电流为
由题可知,定值电阻的规格为“10Ω;0.5A”,滑动变阻器的规格为“20Ω;1A”,电流表的量程为0∼0.6A。为保护电路安全,则电路中的最大电流为0.3A,此时电流表示数最大为0.3A;R2两端电压
滑动变阻器的最小阻值
电路中消耗的总功率最大值
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小为
此时R1两端的最小电压
则电压表的最小示数为2V。电路中消耗的总功率最小值
综上,电流表示数变化范围为0.2∼0.3A;电压表示数变化范围为2∼3V;变阻器R2接入电路阻值变化范围为10∼20Ω;电路消耗总功率的变化范围为1.2∼1.8W,故A错误,BCD正确。
故选BCD。
三、填空题(每题2分,共16分)
14. 如图所示,“黄河文化大会”上,一名学习中医的学生正在通过闻和尝分辨中药,她能闻到中药的气味是因为分子_________,拿完中药的手上依然会残留药的味道,这是因为分子之间存在_________。
【答案】 ①. 在不停地做无规则热运动 ②. 引力
【解析】
【详解】[1]她能闻到中药的气味,是扩散现象,是因为分子在不停地做无规则热运动而导致的。
[2]拿完中药的手上依然会残留药的味道,这是因为分子之间存在相互作用的引力,使手上有部分中药残留。
15. 如图所示,公园里有一座廊桥。廊桥下水深为2m,廊桥屋顶有一彩灯距水面3m,则该彩灯的倒影距彩灯_____m;若湖中水面上涨了0.3m,则此时彩灯的“倒影”距水面 ________m。
【答案】 ①. 6 ②. 2.7
【解析】
【详解】[1]倒影属平面镜成像现象,其原理是光的反射,根据平面镜成像特点可知像距与物距相等,已知彩灯距离湖面(物距)3m,所以该“倒影”距离湖面(像距)也为3m,则该彩灯的“倒影”距彩灯
3m+3m=6m
[2]若湖水再上涨0.3m,此时彩灯距离湖面(物距)
3m-0.3m=2.7m
该“倒影”距离湖面(像距)也为2.7m。
16. 如图所示是我国古代劳动人民的智慧“取火”“用火”的两种模型图。甲图中把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这一过程的能量转化与汽油机的________冲程相同。乙图中的“艾灸”,是用点燃用艾叶制成的艾炷、艾条,熏烤人体的穴位以达到保健治病的一种自然疗法。“艾灸”是通过________的方式改变人体穴位处内能的。
【答案】 ①. 压缩 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,所以气体内能增加,则温度升高,达到艾绒的着火点,使艾绒着火达到取火的目的,此过程中是机械能转化为内能,与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
[2]由题意知,“艾灸”是用点燃用艾叶制成的艾炷、艾条,熏烤人体的穴位以达到保健治病的一种自然疗法,因此“艾灸”是通过热传递的方式改变人体内能的。
17. 我国的“复兴号”动车组具有高速、平稳等运行特点。小明将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,“纹丝不动”的硬币受到的________________力与窗台对它的支持力是一对平衡力。如图小明对着硬币上方用力吹起,发现硬币跳起来,这是因为________。
【答案】 ①. 重力 ②. 流体流速越大的位置压强越小
【解析】
【详解】[1]小明将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,“纹丝不动”的硬币静止在车厢内,受到的平衡力,“纹丝不动”的硬币受到的重力和支持力是一对平衡力。
[2]如图小明对着硬币上方用力吹起,这是因为流体流速越大的位置压强越小,硬币受到一个瞬间向上的升力,硬币跳起来。
18. 2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭选用液态氢作为燃料,是因为液态氢的___________(选填“热值”或“比热容”)较大;若想获得8.4×107J的热量,只需完全燃烧___________ kg的液态氢。(q氢=1.4×108J/kg)
【答案】 ①. 热值 ②. 0.6
【解析】
【18题详解】
[1]火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以放出更多的热量。
[2]需要完全燃烧的液态氢的质量
19. 空气开关是现在家庭电路中常用的可替代闸刀开关和熔断器(保险丝)的一种电气元件,家里的空气开关安装在各用电器及插座之______(选填“前”或“后”);小红家的电子式电能表表盘上标有“3600imp/(kw·h)”的字样(imp表示电能表指示灯闪烁次数),如果某用电器单独工作10min,电能表指示灯闪烁60次,则该用电器的实际功率是______W。
【答案】 ①. 前 ②. 100
【解析】
【详解】[1]空气开关的作用是在电流过大时自动断开,保护电路,所以应安装在各用电器及插座之前。
[2]该用电器10min消耗的电能为
则该用电器的实际功率是
20. 如图所示电路,电源电压恒定,闭合S0,当S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比;当S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比______,此时R1、R2消耗的功率之比______。
【答案】 ①. 4∶7 ②. 3∶4
【解析】
【详解】[1][2]当闭合S0,S闭合,甲、乙两表为电压表时,电阻R1、R2串联,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量R2两端电压,两表示数之比
则电阻R1、R2两端电压之比为
根据串联分压原理可得
当S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测量R2的电流,电流表乙测量干路电流,根据并联分流原理可得
则两表示数之比
此时R1、R2消耗的功率之比
21. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b端的过程中,电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则电源电压为______V,在滑片P在滑动的过程中,R0的最小功率为______W。
【答案】 ①. 6 ②. 0.1
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,电压表测滑动变阻器的电压,电流表测电路中的电流,当滑片P位于a端时,电路为R0的简单电路,且此时电路中的电流最大;由图像可知,电路中的最大电流0.6A,根据欧姆定律可知,电源电压
U=0.6A×R0①
当滑片P位于b端时,定值电阻R0与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,由图像可知,电路中的最小电流0.1A,电压表示数为5V,根据串联电路电压特点和欧姆定律可知,电源电压
U=0.1A×R0+5V②
由①②可得
R0=10Ω,U=6V
[2]当电路中电流最小为0.1A时,R0的最小功率为
四、探究与实验题(22题7分,23题7分,24题7分,25题7分,共28分)
22. 为了“探究固体熔化时温度的变化规律”,小明同学采用如图甲所示的实验装置,试管中装有适量的冰。
(1)实验中需要的测量工具除了温度计以外还需要______;
(2)图乙是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图像。由图像可知:BC段的物质处于______(选填“固态”、“固液共存态”或“液态”),冰熔化过程需要______分钟;
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,在标准大气压下将得到图像中的DE段,这段时间内试管中的水______沸腾(选填“会”或“不会”),原因是______;
(4)小华同学将图甲中试管换成碘锤做“碘的升华”实验时,如图丙所示(碘的熔点为113.7℃,碘的沸点为184.4℃,酒精灯火焰的温度可以达到500℃)。碘发生的物态变化是______,该实验采用水浴法加热的主要目的是______(选填“受热均匀”或者“控制温度”)。
【答案】 ①. 秒表 ②. 固液共存态 ③. 3 ④. 不会 ⑤. 见解析 ⑥. 升华 ⑦. 控制温度
【解析】
【详解】(1)[1]实验过程中需要记录时间,因此还需要秒表。
(2)[2][3]由图像可知,BC段的物质处于熔化过程中,所以处于固液共存态。冰完全熔化的时间段是1min~4min,所以熔化过程的时间为3min。
(3)[4][5]水沸腾需要达到沸点且继续吸收热量。烧杯中的水沸腾后温度不变,试管中的水温到达沸点,但是因为试管内外没有温差,试管中的水无法继续吸收热量,所以不能沸腾。
(4)[6][7]因为酒精灯的火焰温度远远高于碘的熔点和沸点,所以用酒精灯直接加热碘时可能会出现熔化现象,我们只要降低加热温度,使碘在温度低于熔点时,固态碘仍可变成碘蒸气,发生升华现象,该实验水浴法加热的主要目的是控制温度。
23. 小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。
(1)实验过程中,蜡烛火焰的像若没能成在光屏的中央而成在了光屏的上方,则应将蜡烛向__________(填“上”或“下”)调节才能使像成在光屏中央。
(2)实验过程中,当烛焰距凸透镜20cm时,移动光屏至某一位置,能在光屏上得到一个等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是__________cm。
(3)当烛焰距凸透镜35cm时,移动光屏可在光屏上得到一个清晰、倒立、__________的实像,日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是__________(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜)。要使烛焰在光屏上所成的像变大,应保持透镜的位置不动,调节蜡烛的位置,同时将光屏__________(填“靠近”或“远离”)透镜,直至得到清晰的像。
(4)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个__________(填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
(5)实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像( )
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了
D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
【答案】 ①. 上 ②. 10 ③. 缩小 ④. 照相机 ⑤. 远离 ⑥. 近视眼镜 ⑦. D
【解析】
【详解】(1)[1]根据凸透镜成像的光路特点可知,当所成的像不再光屏的中心而偏上方时,应当向上调节物的位置才能使像成在光屏中心,所以应当将蜡烛向上调节。
(2)[2]由凸透镜成像的规律可知,当物体位于凸透镜的2倍焦距处时,凸透镜成倒立等大的实像,所以可知焦距为
f=0.5×20cm=10cm
(3)[3][4]因为焦距为10cm,所以物距为35cm时大于3倍焦距,根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像,照相机的镜头就是利用这一原理制成的。
[5]由凸透镜成像规律中的“物近像远像变大”的规律可知,想要使烛焰在光屏上所成的像变大,须保持透镜位置不变,将蜡烛靠近透镜移动,为了能够承接到清晰的像,应当将光屏向远离透镜的方向移动。
(4)[6]把光屏向右移动一小段距离后,光线会聚在光屏的前方,所以要想在光屏上再次得到清晰的像,需要让光线发散,凹透镜对光线由发散作用,而近视眼镜就是凹透镜,所以可以在蜡烛与凸透镜之间放一个近视眼镜。
(5)[7]用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,下半部分仍能够是光线折射而成像,但是挡住上半部分后通过的光线减少,所以成的像会变暗,故D正确。
故选D。
24. 杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的衡量工具,是根据杠杆原理制造出来的,以方便人们买卖,映射出中国古代汉族劳动人民的聪明才智,具有悠久的历史。在物理实践活动中,小明探究杠杆的平衡条件后制作了一把杆秤;
(1)将杠杆的中点悬挂,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆________(选填“平衡”或“不平衡”)。为使杠杆在水平平衡,小明应调节杠杆的平衡螺母,这样做的目的是便于________;
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆两侧悬挂同质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
动力臂
阻力
阻力臂
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
①分析数据可得出杠杆的平衡条件是________(用字母表示);
②小明多次实验的目的是________;
(3)如图乙,小明在杠杆A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,将弹簧测力计从D竖直向下转动到沿C斜向下拉,在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________(选填“变大”“变小”或“不变”),其原因是________(每个钩码重均为0.5N,杠杆每格刻度均匀且杠杆重不计);
(4)实验结束后,小明制作了如图丙所示的杆秤,经测试发现能测的物体的最大质量太小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是________(填选项)。
A. 换一个质量较小的秤砣 B. 将b点向左移
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 测量力臂
(2) ①. ②. 寻找普遍规律
(3) ①. 变大 ②. 弹簧测力计拉力的力臂变小
(4)B
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于静止态,处于平衡态,杠杆平衡的概念是静止或者匀速转动。
[2]调节至水平位置平衡,这样力就在竖直方向上,可以直接测量力臂。
【小问2详解】
[1]分析表格中的数据,发现阻力与阻力臂的乘积等于动力与动力臂的乘积,即
[2]多次测量的目的是为了寻找普遍规律,避免偶然性。
【小问3详解】
[1][2]将弹簧测力计从D竖直向下转动到沿C斜向下拉,阻力与阻力臂的乘积不变,弹簧测力计拉力的力臂变小,弹簧测力计的示数变大。
【小问4详解】
A.换一个质量较小的秤砣,动力与动力臂的乘积变小,则阻力臂不变,阻力变小,能测的物体的最大质量更小,故A不符合题意;
B.将b点向左移,减小阻力臂,增大动力臂,在动力不变的情况下,动力臂变大,阻力臂变小,则阻力需要变大,则能测的物体的最大质量变大,故B符合题意。
故选B。
25. 如图所示,超超在做“测量小灯泡的电功率”的实验中,使用电源电压6V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”(灯泡正常工作时灯丝电阻约为8Ω)。
(1)滑动变阻器滑片向________(选填“左”“右”)移动时小灯泡变暗;
(2)现有规格为“10Ω;2A”、“20Ω;1A”和“50Ω;0.2A”的三个滑动变阻器,超超应在其中选择规格为________的滑动变阻器接入电路;
(3)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,故障的原因可能是________;
(4)排除故障,再次闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W;
(5)完成测量小灯泡的电功率实验后,同组的欣欣同学把该电路的灯泡换成了定值电阻,电源换成了未知电压的新电源,使用规格为“40Ω;1A”的滑动变阻器,电路其它部分均不改变,继续探究电流与电阻的关系,可供选择的4个定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω;
①将5Ω电阻连入电路,立即闭合开关,此时电流表的示数为0.1A,将滑动变阻器移到适当位置,此时电流表的示数变化量,记录数据;
②断开开关,将5Ω电阻换成10Ω电阻接入电路正确操作后,读出电流表示数为________A,记录数据,此时变阻器接入电路中的电阻是________Ω;
③若要顺利完成以上4组实验,则电压表示数至少是________V。
【答案】(1)左 (2)20Ω;1A
(3)灯泡断路 (4)0.75
(5) ①. 0.15 ②. 20 ③. 1.5
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器滑片向左移动,滑动变阻器接入的阻值变小,总电阻变大,总电流变小,则灯泡变暗。
【小问2详解】
使用电源电压6V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V,则滑动变阻器需要分担的电压为
滑动变阻器接入的阻值与小灯泡的阻值之比为
则需要滑动变阻器的阻值为
故滑动变阻器需要选择20Ω;1A;
【小问3详解】
闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路中存在断路,电压表有示数,电压表所在的电路是通路,故障的原因可能是小灯泡断路。
【小问4详解】
电流表的示数如图乙所示,此时额定电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为
【小问5详解】
[1]将5Ω电阻连入电路,立即闭合开关,此时电流表的示数为0.1A,此时滑动变阻器全部接入,电源电压为
将滑动变阻器移到适当位置,此时电流表的示数变化量,说明电流表的示数为0.3A,则定值电阻两端的电压为
断开开关,将5Ω电阻换成10Ω电阻接入电路正确操作后,为了保证定值电阻两端的电压为1.5V,读出电流表示数为
[2]此时滑动变阻器接入的阻值为
[3]若要顺利完成以上4组实验,探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器与定值电阻的阻值之比是一个定值,当滑动变阻器全部接入时为40Ω,定值电阻也是最大值为20Ω,则电压表示数至少是
经整理可知,定值电阻两端的电压应该控制为
五、分析与交流题(每题5分,共10分)
26. 2023年12月26日11时26分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级,成功发射第五十七颗、五十八颗北斗导航卫星。该组卫星属椭圆地球轨道卫星,是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的首组MEO卫星,入轨并完成在轨测试后,将接入北斗卫星导航系统。卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。卫星在工作轨道运行时,离地球最近的点叫近地点,最远的点叫远地点,卫星在大气层外运行,不受空气阻力。
(1)如图甲是火箭发射升空时的情景。火箭升空时喷气发动机喷出气体,使火箭获得上升的推力,该力的施力物体是______(填“空气”或“喷出的气体”);
(2)假如在喷气升空过程中,作用在火箭上的一切外力都消失,火箭将______(填“加速下落”或“匀速上升”、“加速上升”、“立即静止”);
(3)如图卫星沿椭圆轨道绕地球运动,由近地点向远地点运动时,卫星的动能______,机械能______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)在太空中能进行的实验是______。
A. 用握力器锻炼握力 B. 用天平测质量
C. 用重锤线校正物体是否竖直放置 D. 测杯子对水平桌面的压力
【答案】(1)喷出的气体
(2)匀速上升 (3) ①. 变小 ②. 不变
(4)A
【解析】
【小问1详解】
火箭升空时喷气发动机喷出气体,力的作用是相互的,燃气会施加给火箭一个推力,故该推力的施力物体是燃气,即喷出的气体。
【小问2详解】
根据牛顿第一定律,假如在喷气升空过程中,作用在火箭上的一切外力都消失,火箭将匀速上升。
【小问3详解】
[1][2] 卫星在大气层外运行,不受空气阻力,则机械能守恒。由近地点向远地点运动时,卫星的速度减小,动能变小。
【小问4详解】
A.太空中虽然失重,但弹力依然存在,所以用握力器锻炼握力是可行的,故A符合题意;
B.天平是在重力作用下平衡的,太空中物体处于失重状态,因此,用天平测质量不可行,故B不符合题意;
C.用重锤线校正物体是否竖直放置利用了重力方向竖直向下的特点,而太空中物体处于失重状态,因此,这一实验无法完成,故C不符合题意;
D.杯子对水平桌面的压力是由重力引起的,没有重力,杯子对水平桌面就没有压力,因此测杯子对水平桌面的压力不可行,故D不符合题意。
故选A。
27. 南宁市地铁已开通4条线路,搭乘地铁绿色出行成为了市民的热衷方式。当客流高峰,部分乘客站立在车厢内,列车启动时容易导致乘客向后倾倒;为了防止危险发生,在车厢内的横杆上安装了握把,如图所示,可以看到在握把内侧有凹凸不平的纹理,使乘客在列车启动时能更稳地抓住握把。请用所学物理知识解释以上两种现象。
【答案】当列车启动时,人由于惯性仍要保持原来的静止状态,所以会向后倾倒,安装握把可防止惯性带来伤害;握把内侧有凹凸不平的纹理,可在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,从而增大手与握把间的摩擦,使手不易打滑。
【解析】
【详解】略。
六、综合与应用题(28题8分,29题9分,共17分)
28. 解放军在一次夺岛登陆演习中,出动某型号中型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为30t,同时,该车装配有输出功率为的发动机,机动性能卓越。求:
(1)该车在水面漂浮时,所受的浮力是多大?
(2)该车在平面沙滩上行进时,两条履带与沙滩的总接触面积为,求该车对沙滩的压强;
(3)该车在陆地上匀速行驶15分钟时,若发动机的输出功率全部用于做机械功,则发动机做了多少功?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
该车在水面漂浮时,浮力与重力二力平衡,所受浮力
【小问2详解】
该车在沙滩上行进时,对沙滩的压力等于重力,即
对沙滩的压强
【小问3详解】
发动机做功
29. 图甲是某款3D打印笔,利用电加热使塑料条熔化,手动挤出热熔的塑料,最后凝固成型。该款3D打印笔内部的加热电路简化如图乙,定值电阻、为加热电阻,有高、中、低温三挡加热功能,部分技术参数如下表,高温挡加热效率为80%,塑料条的比热容为。求:
(1)打印笔处于低温挡工作时,电路的总电流。
(2)电阻的阻值。
(3)用高温挡将质量为20g的塑料条从初温为20℃加热到220℃所需的时间。
电源电压
220V
低温加热功率
22W
中温加热功率
44W
高温加热功率
88W
【答案】(1)0.1A;(2)1100Ω;(3)85.2s
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,开关S1断开,S2放在a处,R1、R2串联;开关S1闭合,S2放在b处,R1、R2并联;由于并联后的阻值比任意一个并联电阻都小、串联后的阻值比任意一个串联电阻都大,所以,开关S1断开,S2放在a处时,电路的电阻最大,开关S1闭合,S2放在b处,电路的电阻最小,由知道,电压一定的情况下,电阻越小,消耗的电功率越大,则开关S1断开,S2放在a处时为低温挡工作,开关S1闭合,S2放在b处时为高温挡工作,只开关S1闭合,电路为R1的简单电路,是中温挡工作。开关S1断开,S2放在a处,R1、R2串联,电路中的电阻最大,电路的总功率最小,处于低温挡,此时电路中的电流
(2)由可知,电压一定时,电阻越大,电功率越小,由电路图可知,只开关S1闭合,电路为R1的简单电路,是中温挡工作,则R1的阻值
(3)塑料条吸收的热量
Q吸=cmΔt=1.5×103J/(kg⋅℃)×0.02kg×(220℃−20℃)=6×103J
由可得,消耗的电能
W=ηQ吸=80%×6×103J=7.5×103J
由可得,加热时间
答:(1)打印笔处于低温挡工作时,电路的总电流为0.1A;
(2)电阻R1的阻值为1100Ω;
(3)用高温挡将质量为20g的塑料条从初温为20∘C加热到220∘C所需的时间为85.2s。
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