2024年广东省汕头市金平区中考物理二模试卷
2024-08-15
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内容正文:
2024年广东省汕头市金平区中考物理二模试卷
一.选择题:本大题共7小题,每小题9分,共21分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
【从生活走向物理】根据中学生小明生活中的相应情景,完成1~3题。
1.如图为小明在厨房劳动的场景,灶台离地高约为( )
A.0.85dm B.8.50m C.850mm D.850cm
2.小明在岸边看鱼,选项中能正确反映他看到水中“鱼”的光路图是( )
A. B.
C. D.
3.小明在商场看到如图的一种网红食品——分子冰激凌,体验了从制作到食用的过程:
①将沸点为﹣196℃的液氮倒入容器中,液氮瞬间消失不见;
②盒中的牛奶瞬间制成冰激凌;
③分子冰激凌周围“白雾缭绕”;
④吃到冰激凌感觉很凉爽。
对以上现象解释上确的是( )
A.①的形成过程属于升华现象
B.②的形成过程与霜的形成过程一致
C.③中看到的“白雾”是空气中的水蒸气
D.④中冰激凌在口中熔化吸热
4.(3分)2024央视春晚西安分会场,《山河诗长安》的演出将传统文化虚实结合,诗乐相和,下列说法正确的是( )
A.观众通过音调来分辨不同演员的声音
B.现场观众听到的声音是靠空气传播
C.齐诵《将进酒》时发出的声音在空气中的传播速度是3×108m/s
D.全国各地通过电视收看到该节目,是利用超声波传递的
5.(3分)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,以下说法正确的是( )
A.汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是:丙、甲、丁、乙
B.汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油
C.若汽油机每秒做功10次,则飞轮的转速为1200r/min
D.图丁是做功冲程,机械能转化为内能
6.(3分)一辆大卡车和一辆小汽车沿平直公路自东向西行驶,小明站在路边观察到的情景如图所示,以大卡车为参照物( )
A.小汽车向西运动 B.路边的树向西运动
C.小汽车向东运动 D.路边的树是静止的
7.(3分)如图甲,实心正方体石块在钢绳牵引下从水面上方匀速降入水中,未触及容器底部,若不计水的阻力,则可算出该石块的密度为(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)( )
A.1.8×103kg/m3 B.2.3×103kg/m3
C.2.8×103kg/m3 D.3.2×103kg/m3
二.填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.(3分)人类探索微观世界的脚步从未停止,科学家对原子的结构进行猜想和实验并提出了多种模型。如图A、B图的两种模型中,卢瑟福提出的原子模型是 (选填“A”或“B”),其中位于原子核外的粒子是 。甲、乙和丙三图形象地反映了物质气、液、固三种状态分子排列的特点,其中表示气态的是图中的 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
9.(3分)太阳能照明路灯所用的LED灯泡是一种发光二极管,由半导体材料制成,具有 导电的性质;发光过程中温度较 ,能量转换效率较高,太阳能清洁无污染,来源于太阳内部的氢原子核发生 (填“裂变”或“聚变”)释放出的巨大能量。
10.(3分)如图甲的茶壶,其壶嘴与壶身构成一个 ,壶盖上的小孔是利用 使壶里的水更容易倒出来,图乙为某小组设计的“研究流体压强与流速的关系”的装置,瓶内装有足量的水,B内的液面比C内的液面 。
11.(3分)如图,小明看到树被风刮倒,想利用所学知识把树扶正,然后绕过甲树用力拉绳子,此过程中 (选填“动”或“定”)滑轮,会 (选填“省”或“费”)距离,如不计绳重,小明朝 (选填“A”或“B”)方向拉更省力。
【电和磁】体会物理学发展对社会进步的推动作用,完成12~13题。
12.如图甲所示,是科技节上展示的一只“悬浮灯泡”,其内部结构简化如图乙所示:基座电路的电源左端为 极;接通电源后,由于同名磁极相互 而使灯泡能够悬浮空中,此时向左移动滑片,会使灯泡向 运动。
13.如图所示为电流表的内部结构示意图,接入电路,当有电流通过时,线圈带动指针偏转,其工作原理是通电导线在 中要受到力的作用,将电能转化为 能;测量时必须选择正确的接线柱,因为线圈所受力的方向与 的方向有关。
14.(3分)如图1是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象,将此灯泡接入如图2所示的电路中,只闭合开关S后;再闭合开关S1后,电流表的示数变化了0.2A,则电源电压是 V,电阻R的阻值为 Ω,此时电路消耗的总功率为 W。
三.作图题:本题7分。
15.(2分)在竖直挡板的作用下,斜面上的小球保持静止状态,请画出小球受到的重力G和挡板对小球的压力F的示意图。
16.(2分)如图是安保人员用车底检查镜(可视为一个平面镜)车辆进行检查的示意图。设A点为安保员的眼睛,请在图中画出安保员通过检查镜看到车底盘B处的光路图。
17.(3分)如图是小刚用试电笔接触b线时的场景,请你帮助小刚将照明灯和控制开关连入电路。
四.实验题:本大题共5小题,第16题8分,第17题6分,第18题6分,共20分
18.(2分)如图所示,温度计的示数为 ℃;停表读数为 s。
19.(3分)如图甲所示,测量未知电阻R的阻值。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 端;
(2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为1.6V,此时电流表的指针位置如图乙所示 A,本次测得R的阻值为 Ω。
20.(3分)小明利用“F”型光源来研究凸透镜成像。
(1)小明将“F”光源、凸透镜和光屏按照图1所示位置放置时,光屏上能成清晰的像,凸透镜的焦距为 cm;
(2)小明继续进行探究,当出现图2所示场景时,光屏上的像是清晰的 (选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”);保持光源和光屏位置不变,移动凸透镜,此时凸透镜所在位置的刻度是 cm。
21.(6分)如图所示是“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)使用前,发现压强计U形管左右两侧水面有一定的高度差,如图甲所示 ,调节的方法是 ;
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(2)选用乙、丙两图可探究液体压强与 的关系;
(3)要探究液体压强与液体密度的关系,应选用 两图进行对比;
(4)已知图丙中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa;(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(5)已知ρ水银>ρ水>ρ酒精,为了使实验现象更明显,可选 (选填“酒精”“水”或“水银”)液体装入U形管中来判断液体压强的大小。
22.(6分)小明在郊外游玩时捡到一块石头,他想知道石头的密度,将石头带回学校进行测量。
(1)实验前,小明先将天平放在 桌面上,发现天平如图甲所示,指针静止时指在分度盘中央,这样的做法会使得所测石头质量偏 ;
(2)小明用重新调好的天平测石头的质量,当右盘中所加砝码和移动后的游码位置如图乙所示时,天平横梁平衡 g;
(3)用量筒和水测出石块体积如图丙所示,可计算出该石块密度为 kg/m3;
(4)小明想用已知质量为m、密度为ρ的石头来测某种未知液体的密度,如图丁:
①将石头浸没在装有适量液体的烧杯中,在液面位置上作标记;
②将烧杯放在电子秤盘内,称出总质量为m1;
③将石头从液体中取出,向烧杯中添加液体到标记处,再用电子秤称出此时液体和烧杯的总质量为m2,则后添加液体的质量为 (用字母符号表示),该液体密度的表达式为:ρ液= (用字母m、m1、m2、ρ表示)。
五、计算题:本大题共两小题,第19小题共6分,第20小题共7分,共13分
23.(6分)人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示,某餐厅送餐机器人的质量为18kg,它与地面的总接触面积为0.25m2,将餐菜送到15m远的顾客桌上需要20s,g取10N/kg。求:
(1)送餐机器人移动的平均速度;
(2)送餐机器人托着2kg的餐菜,静止时对水平地面的压强;
(3)设楼层高3米,某次送餐后,机器人乘坐匀速下降的电梯从四楼返回一楼
24.(7分)空气炸锅(如图甲)深受广大市民青睐,图乙是其内部简化电路图,R1、R2均为发热电阻,温控开关S1在不同位置时,有“高温”“低温”两个挡位.已知空气炸锅高温挡额定功率990W,额定电压220V,R2阻值为88Ω,求:
(1)空气炸锅在高温挡正常工作时,此时电路中的总电流;
(2)空气炸锅低温挡额定功率;
(3)已知一次炸熟200g薯条需要吸收的热量为7.92×105J,空气炸锅在额定电压下,高温挡的电热转化效率为80%
六.综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。
25.(6分)“道路千万条,安全第一条”,请从物理角度回答下列交通安全问题:
(1)夜间行车,当后车灯光照射到前方自行车尾灯时可起到明显警示作用,如图甲 ;
(2)汽车在高速行驶时,一旦发生碰撞或紧急刹车,乘客由于 继续向前运动,如果不系安全带,容易造成人身伤害;
(3)汽车上的倒车雷达利用 (选填“超声波”或“电磁波”)传递障碍物的位置信息,进行回声定位防止倒车时撞到障碍物;
(4)高速行驶的汽车紧急刹车时,车轮发生抱死立即停止转动,此时轮胎与地面间存在 (选填“滑动”“滚动”或“静”)摩擦;
(5)汽车的刹车结构示意图如图乙所示,应用了杠杆知识,特点是省 ;
(6)某路段标志牌如图丙所示,同样道路上,对不同车型限制不同的最高速度 ,限速越低。
26.(6分)龙骨水车是一种古代用于农田灌溉的水车工具,它包括固定整台水车的木架、操作者脚下的大轮和踏板、连接水槽和水源的木质水槽、安装在水槽另一端的小轮,以及连接大轮和小轮的木制链条,通过操作者踩踏踏板,驱动链轮,到水槽上端将水送出,使水车能够从水源抽水灌溉田地。
(1)龙骨水车脚踏和大轮部分相当于 (填写简单机械名称),匀速刮水上行时水的 能增大;
(2)刮板的面积越大,水车旋转一周提升的水就越多,对水所做的功越 ;当踩动脚踏的速度加快时,提升水的功率会变 ;
(3)劳动课上,小明踩动龙骨水车旋转一周可将约20L水提升到离水源3m高的田地中,所用时间为60s,则该过程中做的总功为 J,机械效率为 %(g取10N/kg)。
27.(6分)阅读短文,回答问题。
手机无线充电
生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电,原理如图甲所示,交变电流通过无线充电板(送电线圈),手机(受电线圈)放在无线充电板上就能充电,这种无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%,现在很多手机都搭配了超级无线快充功能,我国某品牌智能手机使用标称电压3V,容量4400mA•h的电池,不到10min就可把电池的电量充达一半,极大地方便了人们使用。
虽然电磁感应式无线充电具有便捷、高效等优点,但充电效率也受到多种因素影响,系统的发热程度、环境干忧物,只有当线圈完全对齐时才能实现高效率的充电。
(1)给电池充电的过程中,将 转化为化学能,电池相当于 (选填“用电器”或“电源”);
(2)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生感应电流,该过程与 (选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似;
(3)如图2所示哪个选项是正确的充电方式并能提高充电的效率 ;
(4)标有“输出11V,6A”字样的充电器给电池充电,设充电器工作时输入功率保持不变,则选用该充电器将上述手机电池从零到充满电需要 min;
(5)利用USB充电电流电压显示计来实时测量充电过程中充电器输出的电流和电压,并绘制如图乙、丙所示图像,若充电的导线的阻值为0.05Ω 。
2024年广东省汕头市金平区中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一.选择题:本大题共7小题,每小题9分,共21分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
【从生活走向物理】根据中学生小明生活中的相应情景,完成1~3题。
1.如图为小明在厨房劳动的场景,灶台离地高约为( )
A.0.85dm B.8.50m C.850mm D.850cm
【答案】C
【解答】解:由图知灶台在人的腰部以下,膝盖以上,大约850mm=85cm=8.5dm=0.85m,故ABD错误,C正确。
故选:C。
2.小明在岸边看鱼,选项中能正确反映他看到水中“鱼”的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:A、图中光的传播方向从水中到空气是对的,但折射角应该大于入射角,故A错误;
B、图中光的传播方向反了,应该是从水中到空气中,故B错误;
C、图中光的传播方向反了,应该是从水中到空气中,且空气中的角应该更大,故C错误;
D、图中光从水中斜射入空气中,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,故D正确。
故选:D。
3.小明在商场看到如图的一种网红食品——分子冰激凌,体验了从制作到食用的过程:
①将沸点为﹣196℃的液氮倒入容器中,液氮瞬间消失不见;
②盒中的牛奶瞬间制成冰激凌;
③分子冰激凌周围“白雾缭绕”;
④吃到冰激凌感觉很凉爽。
对以上现象解释上确的是( )
A.①的形成过程属于升华现象
B.②的形成过程与霜的形成过程一致
C.③中看到的“白雾”是空气中的水蒸气
D.④中冰激凌在口中熔化吸热
【答案】D
【解答】解:A.①液氮瞬间消失不见,说明氮由液态变为气态是汽化现象,故A错误;
B.②冰激凌盒中的牛奶瞬间制成冰激凌是凝固现象,而霜的形成是凝华现象,故B错误;
C.③“白雾”是水蒸气液化形成的液态小水滴,不是水蒸气,故C错误;
D.④冰激凌解暑降温,冰激凌由固态变为液态是熔化现象,熔化吸热,故D正确。
故选:D。
4.(3分)2024央视春晚西安分会场,《山河诗长安》的演出将传统文化虚实结合,诗乐相和,下列说法正确的是( )
A.观众通过音调来分辨不同演员的声音
B.现场观众听到的声音是靠空气传播
C.齐诵《将进酒》时发出的声音在空气中的传播速度是3×108m/s
D.全国各地通过电视收看到该节目,是利用超声波传递的
【答案】B
【解答】解:A、观众通过声音的音色来分辨不同演员的声音;
B、现场观众听到的声音是靠空气传播的;
C、声音在15℃空气中的传播速度约为340m/s;
D、全国人民通过电视收看到该节目,故D错误。
故选:B。
5.(3分)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,以下说法正确的是( )
A.汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是:丙、甲、丁、乙
B.汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油
C.若汽油机每秒做功10次,则飞轮的转速为1200r/min
D.图丁是做功冲程,机械能转化为内能
【答案】C
【解答】解:A、甲图中两个气门都关闭,是压缩冲程,排气门关闭,是吸气冲程,排气门打开,是排气冲程,火花塞点火,是做功冲程,该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙;
B、在吸气冲程中,柴油机吸入的只是空气;
C、飞轮转速是1200r/min=20r/s,对外做功10次,故C正确;
D、图丁是做功冲程,内能转化为机械能。
故选:C。
6.(3分)一辆大卡车和一辆小汽车沿平直公路自东向西行驶,小明站在路边观察到的情景如图所示,以大卡车为参照物( )
A.小汽车向西运动 B.路边的树向西运动
C.小汽车向东运动 D.路边的树是静止的
【答案】A
【解答】解:由图可知,相对大卡车,所以是向东运动的,所以是向西运动,BCD错误。
故选:A。
7.(3分)如图甲,实心正方体石块在钢绳牵引下从水面上方匀速降入水中,未触及容器底部,若不计水的阻力,则可算出该石块的密度为(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)( )
A.1.8×103kg/m3 B.2.3×103kg/m3
C.2.8×103kg/m3 D.3.2×103kg/m3
【答案】C
【解答】解:金属块的重力:G=1400N,金属块浸没在水中,
则金属块浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F拉=1400N﹣900N=500N,
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得:500N=ρ水gV排;
物体的重力为1400N,根据G=mg=ρVg可得:1400N=ρ物gV;
浸没时V排=V,解得ρ物=2.8ρ水=5.8×103kg/m4。
故选:C。
二.填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.(3分)人类探索微观世界的脚步从未停止,科学家对原子的结构进行猜想和实验并提出了多种模型。如图A、B图的两种模型中,卢瑟福提出的原子模型是 B (选填“A”或“B”),其中位于原子核外的粒子是 电子 。甲、乙和丙三图形象地反映了物质气、液、固三种状态分子排列的特点,其中表示气态的是图中的 丙 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
【答案】B;电子;丙
【解答】解:由图知道,A是由汤姆生提出的葡萄干蛋糕模型,其中位于原子中心位置的粒子是原子核,核外是电子在绕核旋转,约束力很小,和液态分子的特点相似,约束力很大,和固态分子的特点相似,约束力几乎没有,和气态分子特点相似。
故答案为:B;电子;丙
9.(3分)太阳能照明路灯所用的LED灯泡是一种发光二极管,由半导体材料制成,具有 单向 导电的性质;发光过程中温度较 低 ,能量转换效率较高,太阳能清洁无污染,来源于太阳内部的氢原子核发生 聚变 (填“裂变”或“聚变”)释放出的巨大能量。
【答案】单向;低;聚变。
【解答】解:(1)LED是一种半导体发光二极管,二极管具有单向导电的性质;
(2)LED灯的工作过程中产生的热量较少,不像传统灯泡那样会有大量的电能转化为内能。
(3)在太阳内部,氢原子核在超高温作用下发生聚变;
故答案为:单向;低;聚变。
10.(3分)如图甲的茶壶,其壶嘴与壶身构成一个 连通器 ,壶盖上的小孔是利用 大气压 使壶里的水更容易倒出来,图乙为某小组设计的“研究流体压强与流速的关系”的装置,瓶内装有足量的水,B内的液面比C内的液面 低 。
【答案】连通器;大气压;低。
【解答】解:茶壶的结构是上端开口、下部连通。
壶盖上小孔的作用是为了将内外气体连通,维持壶内的气压等于壶外大气压,壶中的茶水可以顺利倒出来。
开关打开后,由于B下面的管子比C下面的矿泉水瓶细,压强小,压强大。
故答案为:连通器;大气压;低。
11.(3分)如图,小明看到树被风刮倒,想利用所学知识把树扶正,然后绕过甲树用力拉绳子,此过程中 动 (选填“动”或“定”)滑轮,会 费 (选填“省”或“费”)距离,如不计绳重,小明朝 A (选填“A”或“B”)方向拉更省力。
【答案】动;费;A。
【解答】解:由题意可知:将甲树看作滑轮,因把树扶正过程中,则甲树相当于动滑轮,但会费距离;
不计绳重,在绕过甲树用力拉绳子过程中,该杠杆阻力,根据杠杆平衡条件可知:小明朝A方向拉绳时,因此小明朝A方向拉更省力。
故答案为:动;费;A。
【电和磁】体会物理学发展对社会进步的推动作用,完成12~13题。
12.如图甲所示,是科技节上展示的一只“悬浮灯泡”,其内部结构简化如图乙所示:基座电路的电源左端为 负 极;接通电源后,由于同名磁极相互 排斥 而使灯泡能够悬浮空中,此时向左移动滑片,会使灯泡向 上 运动。
【答案】负;排斥;上
【解答】解:乙图中上图螺线管的下端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,下图通电螺线管上端应为S极,下端为N极,由安培定则可知,电源右端为正极,左端为负极;
灯泡悬浮停在空中时,灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互排斥;
此时向左移动滑片,电路中的电阻变小,电路增大,磁性增强,灯泡悬浮的高度增加,即灯泡将向上运动。
故答案为:负;排斥;上。
13.如图所示为电流表的内部结构示意图,接入电路,当有电流通过时,线圈带动指针偏转,其工作原理是通电导线在 磁场 中要受到力的作用,将电能转化为 机械 能;测量时必须选择正确的接线柱,因为线圈所受力的方向与 电流 的方向有关。
【答案】磁场;机械;电流
【解答】解:通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动,并且电流越大,线圈受到的力越大,其转动的角度越大。因此可以利用电流表指针的转动角度来体现电路中电流的大小,电流表在工作时,把电能转化为机械能,
通电线圈在磁场中受力转动,受力方向与电流方向有关,若线圈中电流的方向改变,指针将反向偏转,所以测量时必须选择正确的接线柱。
故答案为:磁场;机械;电流。
14.(3分)如图1是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象,将此灯泡接入如图2所示的电路中,只闭合开关S后;再闭合开关S1后,电流表的示数变化了0.2A,则电源电压是 1 V,电阻R的阻值为 5 Ω,此时电路消耗的总功率为 0.6 W。
【答案】1;5;0.6。
【解答】解:闭合开关S后,由图2知仅灯泡接入电路,由图1知灯泡I5=0.4A,U5=1V时,实际功率P1=U4I1=1V×2.4A=0.5W,则电源电压U=U1=1V;
闭合开关S6后,灯泡L和定值电阻R并联,电流表测量干路电流,根据并联电路电流规律知电流表的示数增加量即为通过定值电阻的电流2=0.4A;
电阻R==5Ω;
定值电阻的功率P5=UI2=1V×2.2A=0.3W;
电路的总功率P=P1+P2=8.4W+0.5W=0.6W。
故答案为:3;5;0.6。
三.作图题:本题7分。
15.(2分)在竖直挡板的作用下,斜面上的小球保持静止状态,请画出小球受到的重力G和挡板对小球的压力F的示意图。
【答案】
【解答】解:过物体的重心沿竖直向下的方向画一带箭头的线段表示重力G;
挡板对小球的压力的作用点在小球与挡板的接触点处,方向垂直于挡板向左
16.(2分)如图是安保人员用车底检查镜(可视为一个平面镜)车辆进行检查的示意图。设A点为安保员的眼睛,请在图中画出安保员通过检查镜看到车底盘B处的光路图。
【答案】见解答
【解答】解:平面镜成像时,像与物体关于镜面对称,作出B点关于镜面的对称点B'即为B在镜中的像,与镜面相交于一点O,连接AO,则BO是入射光线,如下图所示:
17.(3分)如图是小刚用试电笔接触b线时的场景,请你帮助小刚将照明灯和控制开关连入电路。
【答案】
【解答】解:由图可知,试电笔接触b线时,则b线为火线;螺丝口灯泡的接法:火线先进入开关,零线直接接入灯泡的螺旋套。
四.实验题:本大题共5小题,第16题8分,第17题6分,第18题6分,共20分
18.(2分)如图所示,温度计的示数为 ﹣28 ℃;停表读数为 32 s。
【答案】﹣28;32。
【解答】解:由图知:图中温度计的分度值为2℃,且液柱在零刻度线的下方;在秒表的中间表盘上,所以一个小格代表0.7min,在秒表的大表盘上,所以一个小格代表0.1s,即秒表的读数为32s。
故答案为:﹣28;32。
19.(3分)如图甲所示,测量未知电阻R的阻值。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 A 端;
(2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为1.6V,此时电流表的指针位置如图乙所示 0.16 A,本次测得R的阻值为 10 Ω。
【答案】(1)A;(2)0.16;10。
【解答】解:(1)为了保护电路,闭合开关前,即A端;
(2)当电压表示数为1.6V时,电流表示数如图乙所示,分度值8.02A,则定值电阻的电阻值:
R===10Ω。
故答案为:(1)A;(2)0.16。
20.(3分)小明利用“F”型光源来研究凸透镜成像。
(1)小明将“F”光源、凸透镜和光屏按照图1所示位置放置时,光屏上能成清晰的像,凸透镜的焦距为 5.0 cm;
(2)小明继续进行探究,当出现图2所示场景时,光屏上的像是清晰的 投影仪 (选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”);保持光源和光屏位置不变,移动凸透镜,此时凸透镜所在位置的刻度是 18.0 cm。
【答案】(1)5.0;(2)投影仪;18.0。
【解答】解:(1)使用刻度尺需要估读到分度值的下一位;由图可知,根据u=v=2f、等大的实像,故该凸透镜的焦距为f=5.5cm;
(2)由图可知,此时物距2f>u=7.3cm﹣0.0cm=7.0cm>f、放大的实像;
保持光源和光屏位置不变,移动凸透镜,根据在光的折射中,此时物距等于原来的像距,即凸透镜所在位置的刻度是18.0cm。
故答案为:(1)8.0;(2)投影仪。
21.(6分)如图所示是“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)使用前,发现压强计U形管左右两侧水面有一定的高度差,如图甲所示 相平 ,调节的方法是 B ;
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(2)选用乙、丙两图可探究液体压强与 液体深度 的关系;
(3)要探究液体压强与液体密度的关系,应选用 丙、丁 两图进行对比;
(4)已知图丙中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 1000 Pa;(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(5)已知ρ水银>ρ水>ρ酒精,为了使实验现象更明显,可选 酒精 (选填“酒精”“水”或“水银”)液体装入U形管中来判断液体压强的大小。
【答案】(1)相平;B;(2)液体深度;(3)丙、丁;(4)1000;(5)酒精。
【解答】解:
(1)使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,只需要将软管取下,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的,U形管中的液面就是相平的;
(2)比较乙、丙两图可知,而探头所处的深度不同;
(3)要探究液体压强和液体密度的关系,根据控制变量法,而液体密度不同;
(4)图丙中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为:
Δp=ρ水gh=1×103kg/m4×10N/kg×10×10﹣2m=1000Pa;
(5)在探头所受液体压强一定时(即U形管中液柱产生的压强一定),根据p=ρgh可知,产生的高度差就会越大,所以应选择密度最小的酒精装入U形管中。
故答案为:(1)相平;B;(2)液体深度、丁;(4)1000。
22.(6分)小明在郊外游玩时捡到一块石头,他想知道石头的密度,将石头带回学校进行测量。
(1)实验前,小明先将天平放在 水平 桌面上,发现天平如图甲所示,指针静止时指在分度盘中央,这样的做法会使得所测石头质量偏 大 ;
(2)小明用重新调好的天平测石头的质量,当右盘中所加砝码和移动后的游码位置如图乙所示时,天平横梁平衡 52 g;
(3)用量筒和水测出石块体积如图丙所示,可计算出该石块密度为 2.6×103 kg/m3;
(4)小明想用已知质量为m、密度为ρ的石头来测某种未知液体的密度,如图丁:
①将石头浸没在装有适量液体的烧杯中,在液面位置上作标记;
②将烧杯放在电子秤盘内,称出总质量为m1;
③将石头从液体中取出,向烧杯中添加液体到标记处,再用电子秤称出此时液体和烧杯的总质量为m2,则后添加液体的质量为 m2﹣m1+m (用字母符号表示),该液体密度的表达式为:ρ液= ρ (用字母m、m1、m2、ρ表示)。
【答案】(1)水平;大;(2)52;(3)2.6×103;(4)m2﹣m1+m;ρ。
【解答】解:(1)在调节天平水平平衡时,应先将天平放在水平台上,该同学未将游码拨到标尺左端的“零”刻度线处;
(2)如图乙所示,标尺的分度值是0.2g5=50g+2g=52g;
(3)如图丙,石块的体积:V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3,
石块的密度:ρ′===2.8g/cm3=2.5×103kg/m3;
(4)用等效替代法得到所加液体的体积等于石头的体积:
添加的液体质量m′=m7﹣m1+m;
石头质量为m,石头的密度为ρ石=;
添加的液体体积V′=V石=;
液体的密度为:ρ液===ρ。
故答案为:(1)水平;大;(2)524;(4)m2﹣m1+m;ρ。
五、计算题:本大题共两小题,第19小题共6分,第20小题共7分,共13分
23.(6分)人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示,某餐厅送餐机器人的质量为18kg,它与地面的总接触面积为0.25m2,将餐菜送到15m远的顾客桌上需要20s,g取10N/kg。求:
(1)送餐机器人移动的平均速度;
(2)送餐机器人托着2kg的餐菜,静止时对水平地面的压强;
(3)设楼层高3米,某次送餐后,机器人乘坐匀速下降的电梯从四楼返回一楼
【答案】(1)送餐机器人移动的平均速度为0.75m/s;
(2)送餐机器人托着2kg的餐菜,静止时对水平地面的压强为800Pa;
(3)重力对机器人所做的功1620J。
【解答】解:(1)送餐机器人移动的平均速度v===0.75m/s;
(2)送餐机器人的重力G=mg=18kg×10N/kg=180N,
菜的重力G'=m'g=2kg×10N/kg=20N,
送餐机器人托着5kg的餐菜,静止时对水平地面的压F=G+G'=180N+20N=200N,
送餐机器人托着2kg的餐菜,静止时对水平地面的压强p==;
(3)设楼层高3米,某次送餐后,重力对机器人所做的功W=Gh=180N×3×6m=1620J。
答:(1)送餐机器人移动的平均速度为0.75m/s;
(2)送餐机器人托着2kg的餐菜,静止时对水平地面的压强为800Pa;
(3)重力对机器人所做的功1620J。
24.(7分)空气炸锅(如图甲)深受广大市民青睐,图乙是其内部简化电路图,R1、R2均为发热电阻,温控开关S1在不同位置时,有“高温”“低温”两个挡位.已知空气炸锅高温挡额定功率990W,额定电压220V,R2阻值为88Ω,求:
(1)空气炸锅在高温挡正常工作时,此时电路中的总电流;
(2)空气炸锅低温挡额定功率;
(3)已知一次炸熟200g薯条需要吸收的热量为7.92×105J,空气炸锅在额定电压下,高温挡的电热转化效率为80%
【答案】(1)高温挡的工作电流为4.5A;
(2)空气炸锅低温挡额定功率为550W;
(3)炸熟这份薯条需要的时间为1000s。
【解答】解:(1)由电路图可知,当S置于a位置时,R1、R2并联;当S置于b位置时4接入电路;
因为并联电路的电阻小于任何一个分电阻,因此由P=知,功率较大;当S置于b位置时;
已知空气炸锅的高温挡额定功率为990W,额定电压为220V,此时电路中的电流:I==;
(2)低温挡时,S接24的简单电路,低温挡额定功率:
P低温===550W;
(3)由η=知,空气炸锅消耗的电能:
W===9.3×105J;
烹制一次薯条需要的时间:
t===1000s。
答:(1)高温挡的工作电流为4.5A;
(2)空气炸锅低温挡额定功率为550W;
(3)炸熟这份薯条需要的时间为1000s。
六.综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。
25.(6分)“道路千万条,安全第一条”,请从物理角度回答下列交通安全问题:
(1)夜间行车,当后车灯光照射到前方自行车尾灯时可起到明显警示作用,如图甲 反射 ;
(2)汽车在高速行驶时,一旦发生碰撞或紧急刹车,乘客由于 惯性 继续向前运动,如果不系安全带,容易造成人身伤害;
(3)汽车上的倒车雷达利用 超声波 (选填“超声波”或“电磁波”)传递障碍物的位置信息,进行回声定位防止倒车时撞到障碍物;
(4)高速行驶的汽车紧急刹车时,车轮发生抱死立即停止转动,此时轮胎与地面间存在 滑动 (选填“滑动”“滚动”或“静”)摩擦;
(5)汽车的刹车结构示意图如图乙所示,应用了杠杆知识,特点是省 力 ;
(6)某路段标志牌如图丙所示,同样道路上,对不同车型限制不同的最高速度 大 ,限速越低。
【答案】(1)反射;(2)惯性;(3)超声波;(4)滑动;(5)力;(6)大。
【解答】解:(1)自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,夜晚,可起到明显警示作用;
(2)汽车一旦发生碰撞或紧急刹车时会突然停止运动,乘客由于惯性要保持原来的运动状态,对人身造成伤害;
(3)现代汽车广泛利用了倒车雷达,它在工作时会发出超声波,进行回声定位防止倒车时撞到障碍物;
(4)高速行驶的汽车紧急刹车时,车轮立即停止转动;
(5)由图可知,O点为支点,脚对刹车踏板的力是动力,所以这是一个省力杠杆;
(6)在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,质量大的动能大,质量小的动能小,当制动距离相同时。
故答案为:(1)反射;(2)惯性;(4)滑动;(6)大。
26.(6分)龙骨水车是一种古代用于农田灌溉的水车工具,它包括固定整台水车的木架、操作者脚下的大轮和踏板、连接水槽和水源的木质水槽、安装在水槽另一端的小轮,以及连接大轮和小轮的木制链条,通过操作者踩踏踏板,驱动链轮,到水槽上端将水送出,使水车能够从水源抽水灌溉田地。
(1)龙骨水车脚踏和大轮部分相当于 轮轴 (填写简单机械名称),匀速刮水上行时水的 重力势能 能增大;
(2)刮板的面积越大,水车旋转一周提升的水就越多,对水所做的功越 多 ;当踩动脚踏的速度加快时,提升水的功率会变 大 ;
(3)劳动课上,小明踩动龙骨水车旋转一周可将约20L水提升到离水源3m高的田地中,所用时间为60s,则该过程中做的总功为 2400 J,机械效率为 25 %(g取10N/kg)。
【答案】(1)轮轴;重力势;(2)多;大;(3)2400;25。
【解答】解:(1)由图可知龙骨水车脚踏部分相当于简单机械中的轮轴;
匀速刮水上行时,水的质量一定,则动能不变,其重力势能增大;
(2)刮板的面积越大,水车旋转一周提升的水就越多;当工人踩动脚踏的速度加快时,根据P=Fv可知提升水的功率会变大;
(3)工人做的总功为:W总=P总t=40W×60s=2400J;
由ρ=可知提升水的质量为:m=ρV=1.0×107kg/m3×0.02m3=20kg,
水的重力为:G=mg=20kg×10N/kg=200N,
将水举到高处对水做的功为:W有=Gh=200N×3m=600J;
机械效率为:η=×100%=。
故答案为:(1)轮轴;重力势;大;(3)2400。
27.(6分)阅读短文,回答问题。
手机无线充电
生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电,原理如图甲所示,交变电流通过无线充电板(送电线圈),手机(受电线圈)放在无线充电板上就能充电,这种无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%,现在很多手机都搭配了超级无线快充功能,我国某品牌智能手机使用标称电压3V,容量4400mA•h的电池,不到10min就可把电池的电量充达一半,极大地方便了人们使用。
虽然电磁感应式无线充电具有便捷、高效等优点,但充电效率也受到多种因素影响,系统的发热程度、环境干忧物,只有当线圈完全对齐时才能实现高效率的充电。
(1)给电池充电的过程中,将 电 转化为化学能,电池相当于 用电器 (选填“用电器”或“电源”);
(2)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生感应电流,该过程与 发电机 (选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似;
(3)如图2所示哪个选项是正确的充电方式并能提高充电的效率 A ;
(4)标有“输出11V,6A”字样的充电器给电池充电,设充电器工作时输入功率保持不变,则选用该充电器将上述手机电池从零到充满电需要 15 min;
(5)利用USB充电电流电压显示计来实时测量充电过程中充电器输出的电流和电压,并绘制如图乙、丙所示图像,若充电的导线的阻值为0.05Ω 900J 。
【答案】(1)电;用电器;(2)发电机;(3)A;(4)15;(5)900J。
【解答】解:(1)给电池充电的过程中,将电转化为化学能;
(2)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生感应电流;发电机也是利用电磁感应现象来工作的。
(3)手机无线充电时只有当线圈完全对齐时才能实现高效率的充电,如图2所示正确的充电方式并能提高充电的效率的是A;
(4)充电器的输入功率为:P=U'I'=11V×6A=66W;
电池充满电所能储存的电能W=UIt=7V×4400×10﹣3A×3600s=4.752×104J;
充电器工作时输入功率保持不变,充电效率为80%,W=Pt′η==900s=15min;
(5)图丙可知,在前20min内,5~10min电流为2A;由图乙可知,
导线产生的热量为:Q=I2Rt=(6A)5×0.05Ω×5×60s+(3A)2×0.05Ω×2×60s+(2A)2×6.05Ω×10×60s=900J。
故答案为:(1)电;用电器;(3)A;(5)900J。
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