内容正文:
2024年湖北省初中学业水平考试
物理模拟试卷三
(本试题共8页,满分70分,考试时间70分钟)
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共12题,每题2分,共24分,在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 图示为我国民族吹管乐器一一唢呐,用它吹奏名曲《百鸟朝凤》时,模仿的多种鸟儿叫声悦耳动听,让人仿佛置身于百鸟争鸣的森林之中,关于唢呐,下列说法正确的是( )
A. 唢呐模仿鸟儿叫声,主要是模仿鸟儿声音的音色
B. 用不同的力度吹奏,主要改变声音的音调
C. 吹奏时按压不同位置的气孔,主要改变声音的响度
D. 唢呐发出的声音悦耳动听,所以不会成为噪声
2. 真空镀膜是指在真空环境下,将金属或金属化合物通过加热由固态直接变成气态,并沉积到材料表面形成固态薄膜。关于真空镀膜,下列分析正确的是( )
A. 固态金属或金属化合物通过加热变成气态是汽化现象
B. 气态金属或金属化合物沉积到材料表面形成固态薄膜是凝华现象
C. 固态金属或金属化合物变成气态的过程中要放出热量
D. 气态金属或金属化合物沉积到材料表面形成固态薄膜的过程中要吸收热量
3. 春晚中很多节目都会使用舞台机械升降演员,来增加表演空间的层次感。如图所示,当演员在匀速升起的升降台上不动时,下列说法正确的是( )
A. 以观众为参照物,该演员是静止的
B. 以观众为参照物,升降台是静止的
C. 以该演员为参照物,升降台是运动的
D. 以该演员为参照物,观众是运动的
4. 如图所示光现象中,其成像原理不是由光的直线传播产生的( )
A. 月食 B. 山的倒影
C. 小孔成像 D. 手影
5. 关于下列四幅图的说法,正确的是( )
A. 甲图:验钞机利用红外线鉴别钞票的真伪
B. 乙图:电视机画面的颜色是由红、黄、蓝三种色光合成的
C. 丙图:白屏上可以呈现除红光以外的其他所有色光
D. 丁图:渔夫叉鱼时,看到的鱼的位置比实际鱼的位置要浅
6. 物理知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的说法正确的是( )
A. 图甲中,房间里的暖气一般都安装在窗户的下面
B. 图乙中,在我国北方,冬天要对自来水管进行包裹保护,是因为冰的密度比水的密度大
C. 图丙中,把风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来,是因为空气受热密度变大
D. 图丁中,航空器材常采用高强度、高密度的合金或新型合成材料
7. 如图为小明同学玩滑板车的情景,下列有关说法正确的是( )
A. 小明只有不断蹬地滑板车才能继续运动,说明运动需要力来维持
B. 小明蹬地使滑板车加速运动,说明力可以改变物体的运动状态
C. 运动的滑板车最终停下来是因为不再受力
D. 运动中的滑板车受到的外力突然消失时将停止运动
8. 学校饭堂营养又美味的午餐都是由食堂厨师用心制作而成,以下说法正确的是( )
A. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
B. 炒菜时主要是通过做功的方式增加菜的内能的
C. 热的饭菜从打饭窗口端到餐桌的过程,会不断向空气中释放热量,内能会增大
D. 炒菜时加盐,菜很快“入味”,说明温度越高分子运动越快
9. 图所示,下列使用中的工具,可认为是费力杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 瓶盖起子
C. 螺丝刀 D. 食品夹
10. 随着科技的发展,新能源、新材料的开发和利用以及信息技术的高速发展成为衡量国家综合国力的重要指标。关于新能源、新材料和信息的传递,下列说法正确的是( )
A. 核电站利用核聚变产生的核能
B. 北斗系统是利用超声波进行定位和导航的
C. 卫星通信、移动通信是利用电磁波来传递信息的
D. LED灯的核心元件发光二极管是由超导材料制成的
11. 如图所示,R是一个巨磁电阻,其电阻在磁场中会急剧减小,且磁场越强电阻越小,闭合开关S1、S2,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A. R变大,灯L变暗 B. A端为N极,磁性增强
C. R变小,灯L变亮 D. A端为S极,磁性减弱
12. 图甲所示电路的电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则( )
A. 电源的电压为5V
B. 定值电阻R0的阻值为20Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值为120Ω
D. 电路的最大总功率为1.5W
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13. 如图所示,同一包密封食品分别在黄冈市内(海拔300m)和青藏高原(海拔4000m)的两张照片,两地温度基本相同。图片______(选填“甲”或“乙”)是在黄冈市拍的。这包食品从黄冈带到青藏高原,它的质量______(选填“变大”“变小”或“不变”),密封包装袋______(选填“甲”或“乙”)内部气体的密度较大。
14. 秋冬季节,糖炒板栗很受人们欢迎。如图所示,在炒板栗时常要在锅中放入一些砂石,因为砂石的比热容___________、升温快,与板栗充分接触,并通过___________的方式使板栗内能增大。
15. 如图所示是一台“6V 3W”的迷你型小风扇,电动机线圈阻值为,让这台小风扇正常工作1min产生的热量为______J,该小风扇的有用功率是______W,工作效率约为______%(保留小数点后一位)。
16. 如图为学生用电流表的内部结构示意图。当电流表接入电路,有电流通过线圈时,线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理与____(选填“发电机”或“电动机”)相同;当电流表正负接线柱接反时,电流表指针反向偏转,说明受力方向与____有关。
三、探究实践题(共5题,共21分)
17. 如图甲表示运动员在北京冬奥会上沿赛道向上滑行的情景,请在图乙中以O点为力的作用点,画出运动员受到的重力和摩擦力的示意图。
18. 如图1,我国敦煌的塔式光热电站通过平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图2所示,在图2中画出平面镜的位置。(用“”表示平面镜)
19. 小明利用图甲所示装置,“探究水沸腾时温度的变化特点”实验。
(1)如图甲,器材组装应先固定_____________(选填“A”或“B”);
(2)如图乙,这样操作会导致读数_____________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)小华和小明虽然选用的实验装置相同,但加热到水开始沸腾的时间不同,他们绘制的水的温度随时间变化图像如图丙所示:实验中水的沸点低于100℃的原因是:_____________,造成a、b两种图像不同的主要原因是_____________不同。
20. 在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,目的是让木板对木块的摩擦力大小与______(选填“木块对木板的压力”或“弹簧测力计对木块的拉力”)大小相等;乙图实验中,木板对木块的摩擦力大小为______N。
(2)对比乙、丙两次实验可以得到的结论是:在______相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)某兴趣小组在进行甲图实验时,发现很难让弹簧测力计示数保持稳定,于是对实验进行改进,如图丁所示。这样改进的好处是______(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板;改进实验后,该兴趣小组在实验中发现,拉动长木板时弹簧测力计示数仍不稳定,其可能的原因是______。(填一种可能的原因即可)
21. 为了测量小灯泡的额定功率,某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路,小灯泡标有“2.5V”字样,灯泡电阻约为10Ω,电源电压6V,可供选用的滑动变阻器有.“ ”和“ ”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整(要求:滑动变阻器滑片向左移动时,灯泡变暗)。______
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路的故障可能是______(选填字母)。
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W。
(4)为了完成实验,你认为应该选用的滑动变阻器是______(选填“”或“”)。
(5)另一小组实验时发现电流表已损坏,于是找来了一个阻值为的定值电阻设计了如图丙所示电路,测出了额定电压为的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U且保持不变,请将实验步骤补充完整:
①只闭合开关S、,移动滑片P,使电压表的示数为______;
②只闭合开关______,保持滑片P不动,读出电压表的示数为;
③小灯泡的额定功率______(用U、、、表示)。
四、综合应用题(共2题,共15分)
22. 题图是全球首款无人驾驶巴士“阿波龙”,其空车质量为3000kg,静止时轮胎与地面接触的总面积为.车满载时以36km/h的速度匀速直线行驶时,发动机的输出功率为13.8kW。求:(,g取)
(1)“阿波龙”空车时受到的重力;
(2)“阿波龙”空车静止在水平地面上时,对地面的压强;
(3)“阿波龙”满载时,以36km/h的速度匀速直线行驶1km,牵引力做的功。
23. 图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图乙所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4:3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化。求:
(1)低温挡工作时,通过R1的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)处于高温挡时,通电1minR2产生的热量是多少。
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2024年湖北省初中学业水平考试
物理模拟试卷三
(本试题共8页,满分70分,考试时间70分钟)
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共12题,每题2分,共24分,在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 图示为我国民族吹管乐器一一唢呐,用它吹奏名曲《百鸟朝凤》时,模仿的多种鸟儿叫声悦耳动听,让人仿佛置身于百鸟争鸣的森林之中,关于唢呐,下列说法正确的是( )
A. 唢呐模仿鸟儿叫声,主要是模仿鸟儿声音的音色
B. 用不同的力度吹奏,主要改变声音的音调
C. 吹奏时按压不同位置的气孔,主要改变声音的响度
D. 唢呐发出的声音悦耳动听,所以不会成为噪声
【答案】A
【解析】
【详解】A.唢呐模仿不同的鸟儿的叫声有不同的特点,发出的音色不同,故A正确;
B.用不同的力度吹奏,主要发声体的振幅不同,从而发出声音的响度不同,故B错误;
C.吹奏时按压不同位置的气孔,主要改变空气柱振动的频率,即声音的音调,故C错误;
D.唢呐模仿的鸟儿叫声令人愉悦,但如果影响人们正常学习、休息和工作也是属于噪声,故D错误。
故选A。
2. 真空镀膜是指在真空环境下,将金属或金属化合物通过加热由固态直接变成气态,并沉积到材料表面形成固态薄膜。关于真空镀膜,下列分析正确的是( )
A. 固态金属或金属化合物通过加热变成气态是汽化现象
B. 气态金属或金属化合物沉积到材料表面形成固态薄膜是凝华现象
C. 固态金属或金属化合物变成气态的过程中要放出热量
D. 气态金属或金属化合物沉积到材料表面形成固态薄膜的过程中要吸收热量
【答案】B
【解析】
【详解】AC.固态金属或金属化合物通过加热,从固体直接变成气态,是升华现象,升华需要吸收热量,故AC错误;
BD.气态金属或金属化合物沉积到材料表面形成固态薄膜,是由气态直接变成固态的过程,是凝华现象,凝华需要放热,故B正确,D错误。
故选B。
3. 春晚中很多节目都会使用舞台机械升降演员,来增加表演空间的层次感。如图所示,当演员在匀速升起的升降台上不动时,下列说法正确的是( )
A. 以观众为参照物,该演员是静止的
B. 以观众为参照物,升降台是静止的
C. 以该演员为参照物,升降台是运动的
D. 以该演员为参照物,观众是运动的
【答案】D
【解析】
【详解】A.演员和观众间的空间位置发生变化,所以以观众为参照物,演员是运动的,故A错误;
B.升降台和观众间的空间位置发生变化,所以以观众为参照物,升降台是运动的,故B错误;
C.演员和升降台间的空间位置没有发生变化,所以以演员为参照物,升降台是静止的,故C错误;
D.演员和观众间的空间位置发生变化,所以以演员为参照物,观众是运动的,故D正确。
故选D。
4. 如图所示光现象中,其成像原理不是由光的直线传播产生的( )
A. 月食 B. 山的倒影
C. 小孔成像 D. 手影
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.月食、小孔成像、手影原理是光在同种均匀的介质中沿着直线传播,故ACD不符合题意;
B.山的倒影是平面镜成像现象,属于光的反射,故B符合题意。
故选B。
5. 关于下列四幅图的说法,正确的是( )
A. 甲图:验钞机利用红外线鉴别钞票的真伪
B. 乙图:电视机画面的颜色是由红、黄、蓝三种色光合成的
C. 丙图:白屏上可以呈现除红光以外的其他所有色光
D. 丁图:渔夫叉鱼时,看到的鱼的位置比实际鱼的位置要浅
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图:紫外线具有荧光效应,验钞机利用紫外线鉴别钞票的真伪,故A错误;
B.乙图:红、绿、蓝三种色光是光的三原色,电视机画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的,故B错误;
C.丙图:红色玻璃只可以透过红光,吸收其它色光,白屏上只可以呈现红光,故C错误;
D.丁图:渔夫叉鱼时,看到的鱼是鱼反射的光在水面处发生折射而形成的虚像,看到的鱼的位置比实际鱼的位置要浅,故D正确。
故选D。
6. 物理知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的说法正确的是( )
A. 图甲中,房间里的暖气一般都安装在窗户的下面
B. 图乙中,在我国北方,冬天要对自来水管进行包裹保护,是因为冰的密度比水的密度大
C. 图丙中,把风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来,是因为空气受热密度变大
D. 图丁中,航空器材常采用高强度、高密度的合金或新型合成材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.因为温度升高气体的体积膨胀,密度变小而上升,冷空气从四面八方流过来,这样可以促进整个房间的气体流动,提高室内的温度,所以房间里的暖气一般都安装在窗户的下面,故A正确;
B.北方冬天温度很低,水很容易结冰,结冰后,质量不变,密度变小,由密度的变形公式可知,结冰后体积变大,从而把水管胀裂,所以在我国北方,冬天要对自来水管进行包裹保护,故B错误;
C.点燃酒精灯,上方的空气吸收热量,温度升高,体积膨胀,密度变小,密度小的热空气上升,形成对流,气流流过纸风车扇叶时,带动扇叶转起来,故C错误;
D.为了更能适应航空环境的恶劣性,航空器材常采用密度小、强度高的合金材料或新型合成材料,故D错误。
故选A。
7. 如图为小明同学玩滑板车的情景,下列有关说法正确的是( )
A. 小明只有不断蹬地滑板车才能继续运动,说明运动需要力来维持
B. 小明蹬地使滑板车加速运动,说明力可以改变物体的运动状态
C. 运动的滑板车最终停下来是因为不再受力
D. 运动中的滑板车受到的外力突然消失时将停止运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.停止蹬地后,滑板车向前运动了一段距离后不再运动,是因为滑板车受到了摩擦力的作用。停止蹬地前,脚对地有一个力的作用,因为物体间力的作用是相互的,地对脚也有一个力的作用使滑板车前进,说明力可以改变物体的运动状态,而不是维持物体的运动状态,故A错误;
B.通过蹬地使滑板车加速运动,改变了滑板车的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.停止蹬地后,运动的滑板车最终停下来,处于静止状态,此时滑板车受到重力和地面对其的支持力作用,这两个力大小相等,方向相反,且同时作用于小车身上,是一对平衡力,故C错误;
D.若在滑行过程中,人和车受到的外力突然全部消失,滑板车会保持原来的速度做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
8. 学校饭堂营养又美味的午餐都是由食堂厨师用心制作而成,以下说法正确的是( )
A. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
B. 炒菜时主要是通过做功的方式增加菜的内能的
C. 热的饭菜从打饭窗口端到餐桌的过程,会不断向空气中释放热量,内能会增大
D. 炒菜时加盐,菜很快“入味”,说明温度越高分子运动越快
【答案】D
【解析】
【详解】A.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高;热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故A错误;
B.炒菜时,用锅铲不停翻炒是为了使菜受热均匀,菜会从烧热的铁锅中吸收热量,是通过热传递的方式增大内能,故B错误;
C.饭菜从打饭窗口端到餐桌的过程,饭菜的温度高于气温,饭菜与空气之间发生热传递,会不断向空气中释放热量,内能会减小,故C错误;
D.炒菜时加盐,菜很快“入味”,说明物体温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快,故D正确。
故选D。
9. 图所示,下列使用中的工具,可认为是费力杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 瓶盖起子
C. 螺丝刀 D. 食品夹
【答案】D
【解析】
【详解】A.核桃夹在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意
B.瓶盖起子在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.撬图钉时,螺丝刀的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.食品夹在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
10. 随着科技的发展,新能源、新材料的开发和利用以及信息技术的高速发展成为衡量国家综合国力的重要指标。关于新能源、新材料和信息的传递,下列说法正确的是( )
A. 核电站利用核聚变产生的核能
B. 北斗系统是利用超声波进行定位和导航的
C. 卫星通信、移动通信是利用电磁波来传递信息的
D. LED灯的核心元件发光二极管是由超导材料制成的
【答案】C
【解析】
【详解】A.核电站的原理是,利用核裂变产生的核能来发电的,故A错误;
B.北斗导航系统在真空中,真空不能传播声音,而是利用电磁波来传递信息的,故B错误;
C.卫星通信、移动通信都是利用电磁波进行定位和导航,传递信息的,故C正确;
D.发光二极管是LED灯的核心元件,由半导体材料制成的,故D错误。
故选C。
11. 如图所示,R是一个巨磁电阻,其电阻在磁场中会急剧减小,且磁场越强电阻越小,闭合开关S1、S2,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A. R变大,灯L变暗 B. A端为N极,磁性增强
C. R变小,灯L变亮 D. A端为S极,磁性减弱
【答案】A
【解析】
【详解】AC.滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,左边电路中的电流减小,所以电磁铁的磁性减弱,周围磁场减弱,R电阻变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由欧姆定律可知通过电路的电流变小,由P=I2R可知指示灯的实际功率变小,所以指示灯亮度变暗,故A正确,C错误;
BD.电流从螺线管的右端流入,右手握住螺线管,四指指向螺线管中的电流方向,大拇指指向电磁铁的A端为N极,B端为S极,滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,左边电路中的电流减小,所以电磁铁的磁性减弱,故BD错误。
故选A。
12. 图甲所示电路的电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则( )
A. 电源的电压为5V
B. 定值电阻R0的阻值为20Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值为120Ω
D. 电路的最大总功率为1.5W
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端的电压。滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时,滑动变阻器两端的电压为0V,此时电路电流I=0.3A,根据欧姆定律可知电源电压为
U=IR0=0.3A×R0
滑动变阻器接入电路的阻值最大时,根据串联分压特点可知滑动变阻器两端的电压最大,为5V,此时电路电流为0.05A,根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值为
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压为
U=U定+U滑=0.05A×R0+5V
联立可得
U=6V,R0=20Ω
故AC错误,B正确;
D.根据题意可知,电路的最大总功率
P=UI=6V×0.3A=1.8W
故D错误。
故选B。
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13. 如图所示,同一包密封食品分别在黄冈市内(海拔300m)和青藏高原(海拔4000m)的两张照片,两地温度基本相同。图片______(选填“甲”或“乙”)是在黄冈市拍的。这包食品从黄冈带到青藏高原,它的质量______(选填“变大”“变小”或“不变”),密封包装袋______(选填“甲”或“乙”)内部气体的密度较大。
【答案】 ①. 甲 ②. 不变 ③. 甲
【解析】
【详解】[1]从低海拔地区到高海拔地区,大气变稀薄,大气压强变小,袋内气压不变,包装袋会鼓起,因此图乙是在青藏高原拍的,图甲是在黄冈市拍的。
[2]质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关,这包零食从黄冈市带到青藏高原,它的质量不变。
[3]甲乙两图中,包装袋内气体的质量相同,甲包装袋内气体体积较小,由可知,甲中密封包装袋内部气体的密度较大。
14. 秋冬季节,糖炒板栗很受人们欢迎。如图所示,在炒板栗时常要在锅中放入一些砂石,因为砂石的比热容___________、升温快,与板栗充分接触,并通过___________的方式使板栗内能增大。
【答案】 ①. 小 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1][2]在炒板栗时,由于锅底的温度较高,很容易把板栗炒煳,所以锅中总要放些沙子,由于沙子的比热容小,沙子很容易被炒热,这样沙子被炒热后可以均匀地把热量传递给板栗,这样炒出的板栗比较好吃。
15. 如图所示是一台“6V 3W”的迷你型小风扇,电动机线圈阻值为,让这台小风扇正常工作1min产生的热量为______J,该小风扇的有用功率是______W,工作效率约为______%(保留小数点后一位)。
【答案】 ①. 15 ②. 2.75 ③. 91.7
【解析】
【详解】[1]小风扇正常工作时的电流为
让这台小风扇正常工作1min产生的热量为
Q=I2Rt=(0.5A)2×1Ω×1×60s=15J
[2]该小风扇的发热功率是
该小风扇的有用功率是
[3]工作效率约为
16. 如图为学生用电流表的内部结构示意图。当电流表接入电路,有电流通过线圈时,线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理与____(选填“发电机”或“电动机”)相同;当电流表正负接线柱接反时,电流表指针反向偏转,说明受力方向与____有关。
【答案】 ①. 电动机 ②. 电流方向
【解析】
【详解】[1]由图可知,电流表的内部主要结构由磁体、线圈组成,当电流表有电流通过时,线圈成为通电导体在磁场中受力而运动,即电流表的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。因此电流表的工作原理与电动机相同。
[2]若电流从正接线柱流入,指针会正方向偏转,若电流从负接线柱流入,指针会反方向偏转(损坏电流表),可知通电导体受力的方向跟电流方向有关。
三、探究实践题(共5题,共21分)
17. 如图甲表示运动员在北京冬奥会上沿赛道向上滑行的情景,请在图乙中以O点为力的作用点,画出运动员受到的重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】滑雪运动员受到的重力竖直向下,沿斜面向上滑行时,受到的摩擦力平行于斜面向下,从运动员重心开始,分别沿各力的方向画一条有向线段,并分别用G和f表示,如下图
18. 如图1,我国敦煌的塔式光热电站通过平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图2所示,在图2中画出平面镜的位置。(用“”表示平面镜)
【答案】
【解析】
【详解】作出入射光线和反射光线的夹角的平分线,即为法线,过O点做法线的垂线,即为平面镜,如图所示:
19. 小明利用图甲所示装置,“探究水沸腾时温度的变化特点”实验。
(1)如图甲,器材组装应先固定_____________(选填“A”或“B”);
(2)如图乙,这样操作会导致读数_____________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)小华和小明虽然选用的实验装置相同,但加热到水开始沸腾的时间不同,他们绘制的水的温度随时间变化图像如图丙所示:实验中水的沸点低于100℃的原因是:_____________,造成a、b两种图像不同的主要原因是_____________不同。
【答案】 ①. B ②. 偏大 ③. 当时的气压小于一标准大气压 ④. 水的质量
【解析】
【详解】(1)[1]实验时,要用酒精灯外焰加热,温度计的玻璃泡要浸没在液体中且不能碰到容器底部,所以,器材组装应按自下而上的顺序,先固定B。
(2)[2]温度计读数时,视线要与温度中液柱的上表面相平,图中是俯视读数,这样操作会导致读数偏大。
(3)[3]一标准大气压下,水的沸点是100℃,水的沸点随气压的减小而降低,实验中水的沸点低于100℃的原因是当时的气压小于一标准大气压。
[4]图中水的初温相同,达到沸腾所用的时间不同,造成a、b两种图像不同的主要原因是水的质量不同,水的质量越大,加热到沸腾需要吸收的热量越多,所用的时间越长。
20. 在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,目的是让木板对木块的摩擦力大小与______(选填“木块对木板的压力”或“弹簧测力计对木块的拉力”)大小相等;乙图实验中,木板对木块的摩擦力大小为______N。
(2)对比乙、丙两次实验可以得到的结论是:在______相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)某兴趣小组在进行甲图实验时,发现很难让弹簧测力计示数保持稳定,于是对实验进行改进,如图丁所示。这样改进的好处是______(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板;改进实验后,该兴趣小组在实验中发现,拉动长木板时弹簧测力计示数仍不稳定,其可能的原因是______。(填一种可能的原因即可)
【答案】(1) ①. 弹簧测力计对木块的拉力 ②. 3.6
(2)压力 (3) ①. 不需要 ②. 如果长木板的表面不平整或有瑕疵,摩擦力会在拉动过程中发生变化,导致弹簧测力计示数不稳定。
【解析】
【小问1详解】
[1]在实验中,需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,木板对木块的摩擦力大小与弹簧测力计对木块的拉力大小相等。
[2]由图乙可知弹簧测力计的示数为3.6N,根据二力平衡,则木板对木块的摩擦力大小为3.6N。
【小问2详解】
对比乙、丙两次实验,压力相同,接触面粗糙程度不同,所受滑动摩擦力不同,故可得出结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
[1]如图丁所示,拉着长木板沿水平方向运动时,木块相对于地面处于静止状态,木块所受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,所以实验时不需要拉动长木板做匀速直线运动。
[2]略。
21. 为了测量小灯泡的额定功率,某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路,小灯泡标有“2.5V”字样,灯泡电阻约为10Ω,电源电压6V,可供选用的滑动变阻器有.“ ”和“ ”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整(要求:滑动变阻器滑片向左移动时,灯泡变暗)。______
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路的故障可能是______(选填字母)。
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W。
(4)为了完成实验,你认为应该选用的滑动变阻器是______(选填“”或“”)。
(5)另一小组实验时发现电流表已损坏,于是找来了一个阻值为的定值电阻设计了如图丙所示电路,测出了额定电压为的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U且保持不变,请将实验步骤补充完整:
①只闭合开关S、,移动滑片P,使电压表的示数为______;
②只闭合开关______,保持滑片P不动,读出电压表的示数为;
③小灯泡的额定功率______(用U、、、表示)。
【答案】 ①. ②. B ③. 0.5 ④. R2 ⑤. U额 ⑥. S、S1 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1]由题意知,滑动变阻器滑片向左移动时,灯泡变暗,说明变阻器接入电路的阻值变大,故变阻器应选右下接线柱与开关串联接入电路中,如图所示:
(2)[2]由题意知,电路连接正确,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路;而小灯泡不发光,电压表无示数,说明电路可能的故障是电压表并联的支路短路或电压表短路,即小灯泡短路。
故选B。
(3)[3]由于小灯泡标有“2.5V”字样,即小灯泡的额定电压为2.5V;当小灯泡正常发光时,其电流示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A,由P=UI可得,小灯泡额定功率为
(4)[4]由串联电路的电压特点可知,小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的电流特点可知,此时电路中的电流为
由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻为
因此应该选用的滑动变阻器是R2“20Ω 1A”。
(5)①[5]由图丙知,当只闭合开关S、S2时,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端电压,调节滑动变阻器滑片P,使电压表的示数为U额,此时灯在额定电压下正常发光。
②[6]当只闭合开关S、S1时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端电压,保持滑动变阻器滑片P不动,此时电压表的示数为U1,即定值电阻两端的电压为U1。
③[7]在②中,定值电阻和滑动变阻器串联,根据串联电路电压原理可得,滑动变阻器两端的电压为
由于串联电路电流处处相等,则
可得,滑动变阻器的电阻为
在①中,灯泡与滑动变阻器串联,灯泡正常发光,根据串联电路电压原理可得,滑动变阻器两端的电压为
由于滑动变阻器的电阻不变,根据串联电路电流特点可得,灯泡的额定电流为
小灯泡的额定功率为
四、综合应用题(共2题,共15分)
22. 题图是全球首款无人驾驶巴士“阿波龙”,其空车质量为3000kg,静止时轮胎与地面接触的总面积为.车满载时以36km/h的速度匀速直线行驶时,发动机的输出功率为13.8kW。求:(,g取)
(1)“阿波龙”空车时受到的重力;
(2)“阿波龙”空车静止在水平地面上时,对地面的压强;
(3)“阿波龙”满载时,以36km/h的速度匀速直线行驶1km,牵引力做的功。
【答案】(1)3×104N;;(2)1.5×105Pa;(3)1.38×106J
【解析】
【详解】解:(1)“阿波龙”空车时受到的重力
G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N
(2)“阿波龙”空车静止在水平地面上时,对地面的压力
则对地面的压强
(3)以36km/h的速度匀速直线行驶1km所用时间
则牵引力做的功
W=Pt=13.8×103W×100s=1.38×106J
答:(1)“阿波龙”空车时受到的重力为3×104N;
(2)“阿波龙”空车静止在水平地面上时,对地面的压强为1.5×105Pa;
(3)“阿波龙”满载时,以36km/h的速度匀速直线行驶1km,牵引力做的功为1.38×106J。
23. 图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图乙所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4:3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化。求:
(1)低温挡工作时,通过R1的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)处于高温挡时,通电1minR2产生的热量是多少。
【答案】(1)1.5A;(2)9W;(3)180J
【解析】
【详解】解:(1)当只闭合开关S1,断开开关S2,只有R1工作时,电路中电阻最大,为低温挡;当两开关都闭合,两电阻并联时,电路中电阻最小,为高温挡。低温挡时通过R1的电流
(2)低温挡的功率
(3)高温挡和低温挡的功率比为4:3,则
高温挡时,、并联接入电路,因此两端的电压不变,电阻不变,则的功率不变,所以的功率
由得,产生的热量
答:(1)低温挡工作时,通过R1的电流1.5A;
(2)低温挡的功率9W;
(3)处于高温挡时,通电1minR2产生的热量是180J。
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