内容正文:
2024年辽宁省朝阳市初中学业水平考试物理一模试卷
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,其中第1-6小题为单选题,选对得2分;第7~9小题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
1. 2023年1月23日,亚太6E卫星与独立推进舱分离成功。发射成功10天后,亚太6E 这颗国产全电推进同步轨道通信卫星正式开启了电推变轨的旅程,该通信卫星在向地面传递信息时主要依靠( )
A. 电磁波 B. 光导纤维 C. 超声波 D. 次声波
2. 如图甲是在房子侧壁上形成的树荫,图乙是太阳光经过树叶间的缝隙在树荫中形成的月牙形亮斑。下列说法正确的是( )
A. “树荫”形成是由于光的折射 B. 树荫中的月牙形亮斑是小孔成像形成的
C. 亮斑是月牙形的是因为发生了日全食 D. 亮斑的形状和树叶缝隙的形状是一致的
3. 如图,一瓶刚从冰箱冷藏室取出的矿泉水,在温暖的室内放置一会儿瓶外壁布满水珠。下列说法正确的是( )
A. 冰箱冷藏室的温度大约为-18℃
B. 矿泉水瓶外壁上水珠的形成需要吸收热量
C. 矿泉水瓶外壁上的水珠是空气中的水蒸气液化形成的
D. 放置一会儿后矿泉水瓶外壁上的水珠消失是升华现象
4. 我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站,它可以利用风能和光能发电,获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来,如图所示。需要时,再利用水的机械能发电,从而弥补了风能、光能不稳定,转化的电能难储存等不足,堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是( )
A. 风能、光能和电能都是一次能源属于不可再生能源
B. 抽水时,消耗的电能全部转化为水的机械能
C. 发电站利用水能发电时,可将机械能转化为电能
D. 不同形式的能量可以相互转化,说明能量的转化是没有方向性的
5. 生活中的许多现象都与我们学过的物理知识相关,下列说法正确的是( )
A. 图甲,逃生锤敲击端做得很尖是为了减小压力
B. 图乙,卫生间地漏存水杯利用连通器原理防异味
C. 图丙,高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压升高,液体沸点降低
D. 图丁,风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗内
6. 如图,电源电压恒定不变,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P由中点向右滑动时。下列说法正确的是( )
A. 电流表A1示数变大,灯泡L的亮度不变
B. 电流表A1示数变小,电压表V示数变大
C. 电流表A2示数变大,电压表V示数不变
D. 电压表V的示数与电流表A1的示数之比变大
7. 如图,“复兴号”是中国自主研发、具有完全知识产权的新一代高速列车,“复兴号”持续速度可达到350km/h以上,下列说法正确的是( )
A. 列车加速前进时,其动能持续增加
B. 行驶中的列车对铁轨的压力和铁轨对它的支持力是一对平衡力
C. 列车运行速度越大,其具有的惯性也越大
D. 列车减速进站时,座位上的乘客相对于站台是运动的
8. 下列关于安全用电的说法正确的是( )
A. 图甲,站在地上的人触摸火线,会发生触电事故
B. 图乙,照明电路中开关应该串联在零线和灯之间
C. 图丙,使用冰箱时应将冰箱金属外壳接地
D. 图丁,使用试电笔时手要接触笔尾的金属体
9. 图甲是小明自制的一个实验装置,将玻璃集气瓶的瓶口密闭,U形玻璃管两侧液面相平。如果用粗绳绕在集气瓶上来回拉动,如图乙所示,则U形管中右侧液柱会升高。下列说法正确的是( )
A. 如果发现图甲中U型管左端液柱升高,则一定是因为外界的气温降低了
B. 图甲中,分别用大小不同的力挤压集气瓶,U形管两侧液柱高度差也不同,说明力可以改变物体形状
C. 将图甲中装置从1楼拿到20 楼,则U型管中右侧液面可能升高
D. 图乙中,粗绳与集气瓶摩擦生热,机械能转化为内能
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 如图甲,弹奏古琴时,手在不同位置按弦,目的是改变发出声音的_______;用B超检查胎儿的发育情况,说明声可以传递_______。
11. 如图,五月的沈阳世博园各色鲜花竞相开放,人们闻到扑鼻而来的花香,这是___________现象;人们从不同方向都能看到各色鲜花,这是光的___________(选填“镜面反射”或“漫反射”)现象。
12. 如图,盘子里水平放置一个装满水的烧杯,用手将装满盐水的易拉罐缓慢放入水中(不接触烧杯壁),感受到易拉罐越来越“轻”,则易拉罐受到的重力___________(选填“变大”“变小”或“不变”),易拉罐受到手的摩擦力的方向是___________。
13. 如图是小明拍摄的天安门城楼照片,要使所成的像更大一些,小明应______(选填“靠近”或“远离”)天安门城楼再拍摄。取景时摘下眼镜的小明看不清远处的城楼,则小明佩戴的是用______(选填“凸”或“凹”)透镜制成的近视眼镜。
14. 如图是小明家的塑料制冰模具,小明在用模具制冰时,在模具内倒满水放入冰箱冷冻室,经过一段时间后取出,发现模具盖被顶开,是因为水结冰后质量___________,密度___________而造成的。(以上两空均选填 “变大”“变小”或“不变”)
15. 小明受到沈阳“名师在线”课堂的启发,模仿老师在厨房里做起了物理小实验。他将鸡蛋分别浸没在盛有水和浓盐水的玻璃杯中,如图甲,如图乙,鸡蛋悬浮在盐水中,两种液体对烧杯底部的压强分别是、,鸡蛋受到的浮力分别是、,则_______;_______。(以上两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)
三、作图题(本题共6小题,每小题2分,共4分)
16. 如图所示,力F作用在物体A上,AB一起向右做匀速直线运动,请画出物体B的受力示意图。
17. 小明同学用激光笔照射玻璃砖时,观察到光在玻璃砖中的传播路径,如图所示。请画出入射光线AO的折射光线的大致位置。
18. 熟练使用实验仪器是物理学习中一项基本技能。
(1)如图甲所示,小斌用水银温度计测量烧杯中水的温度,请指出他在使用温度计时存在的问题:______,改正错误后,继续测量,在温度计示数上升的过程中,水银的内能______(选填“增大”或“减小”)。这是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式使其内能发生改变的;
(2)用已调好的托盘天平测量物体的质量时,应将砝码放在天平的______盘,当放入20g、10g和5g的砝码各一个,游码拨到如图乙所示的位置时,指针恰好指在分度盘的中央刻度线处,被测物体的质量为______g。
19. 小华用如图所示的器材探究凸透镜成像规律,已知凸透镜的焦距为10.0cm。
(1)组装并调整器材,使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 ________上;
(2)小华按照实验方案完成各操作步骤,将观测到的现象和数据记录在表格中,分析表中信息可得:
实验序号
物距/cm
像的大小
像的正倒
光屏到凸透镜的距离/cm
①
50.0
缩小
倒立
12.5
②
30.0
缩小
倒立
15.0
③
20.0
等大
倒立
20.0
④
15.0
放大
倒立
30.0
⑤
12.5
放大
倒立
50.0
⑥
9.0
光屏上没有像
⑦
7.0
光屏上没有像
①当物距 _________焦距时,成倒立、缩小的实像;
②成实像时,随着物距的减小,像的大小逐渐 _______;
(3)在第⑥、⑦两次实验中小华无论怎样移动蜡烛、凸透镜和光屏,都不能在光屏上观察到烛焰的像,于是她认为:“物距小于一倍焦距时,为得出正确的结论,她应该增加的一步操作是:取下光屏,____________________;
(4)将一个镜片放在烛焰和凸透镜之间后,光屏上的像变模糊了,向右移动光屏,则所加的镜片属于 _____透镜,用来矫正 ________的视力缺陷。
20. 小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系,实验装置如图甲所示。
(1)将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧,记录铁球速度减为0时弹簧的长度,整个过程涉及的能量转化情况为_________;铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映,长度越长,则说明铁球的重力势能越_________(选填“大”或“小”)。
(2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度()处由静止释放,弹簧被压缩后的长度分别为(),则你能得出的结论是_________。
(3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系,请简要写出你的设计思路:_________。
(4)结合本实验和所学知识,分析图乙所示的水坝,发电机安装在_________位置较为合理(选填“C”或“D”);你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件:_________。
21. 小明用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,电源电压有4V和6V两挡可选,Rx的阻值约为10Ω,滑动变阻器有A“15Ω 3A”和B“50Ω 2A”两种规格。
(1)图甲所示的电路有一根导线接错,请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;
(2)改好电路连线后,小明将滑片P移到最 _____端,然后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,两电表均完好,则电路故障可能是 ___________;
(3)排除故障后,小明重新按正确操作步骤进行实验,他闭合开关,电流表示数如图乙所示,据此可计算出Rx的阻值为 _______Ω;该实验选用的滑动变阻器是 _____(选填“A”或“B”);
(4)实验完成后,小明又利用现有器材测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的阻值。他连好电路后,未将滑片移至最大阻值处,发现电压表示数为3V,电流表示数为0.1A,且小灯泡较暗,则此时电源电压为______V,并可推算出小灯泡正常发光时的阻值RL的范围最接近的是______(填序号)。
A. 10Ω<RL<25Ω
B. 25Ω<RL<30Ω
C. RL>30Ω
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 沈阳地铁3号线是即将建成运营的第六条地铁线路,建成后将有利于缓解道路交通压力、优化交通结构。如图是某处地铁施工时的起重机及其滑轮组的示意图。钢丝绳拉力F由电动机提供,拉力做功的功率为3000W,利用该滑轮组在30s内将质量为0.3t的沙土匀速吊出15m深的竖井。(g取10N/kg)求:
(1)拉力移动的速度;
(2)拉力大小;
(3)该滑轮组的机械效率。
23. 近期流感多发,学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸的气体浓度,设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为6V定值电阻R0标有“2.5Ω,0.4A”字样,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ变化的关系如图所示,当过氧乙酸气体浓度ρ为0.45g/m3时,Rt阻值为5欧姆。电压表的量程为0﹣3V,电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度,请回答下列问题:
(1)按要求ρ>0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时,教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求?
(2)若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了9min,R0消耗的电能是多少?
(3)若检测仪所能测量的最大值调整为0.45g/m3,此时电压表刚好偏转到最大刻度,则需要重新选择哪种规格的定值电阻。
24. 在跨学科实践课上,小明所在小组展开了“电动车安全性”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助他们完成下列内容;
【项目分解】
(1)设计转向指示灯
(2)设计电动车骑行时的安全警示灯
(1)转向灯警示时要具备“一亮一暗”持续闪烁的功能;雾天湿度增加,能见度低。设计优化要求:雾天时仍能闪烁,需要“一亮”时灯发光比平时更亮,“一暗”时亮度无要求,从而提高警示功能。已知湿敏电阻Rs的阻值随湿度的增大而减小,线圈有电阻,衔铁电阻忽略不计,衔铁具有弹性。下列能实现设计功能的一项是 。
A. B. C.
(2)设计一种“警示灯”,要求骑行过程中灯泡会持续交替闪烁发光,以提示过往的行人和车辆。如图1所示是“警示灯”的电路图,R0为定值电阻,电磁铁线圈及弹性衔铁的电阻忽略不计。当电流通过电磁铁时,电磁铁的下端是 _____极。“警示灯”能自动进行交替发光的工作原理是:闭合开关,电磁铁与灯泡都有电流经过,灯泡发光且电磁铁产生磁性,之后电磁铁将动触点吸下,与静触点分离,电路被切断,灯_____(选填“亮”或者“灭”)且电磁铁磁性消失,弹性衔铁形变恢复,动触点与静触点接触,灯泡发光且电磁铁又具有磁性,如此反复,灯泡闪烁发光。
【项目拓展】
为了操作方便,于是想将转向指示灯和“警示灯”整合在同一个电路中,并设计了如图2所示的电路图,接通相应指示灯后,该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光,R为定值电阻,电磁铁线圈及衔铁电阻忽略不计。
(3)转向开关与触点3接触的瞬间,电磁铁 _______(填“具有”或者“不具有”)磁性;
(4)由电路图可知整合电路的工作原理是:当转向开关接触3、4或者3和4的瞬间,电磁铁中有电流经过,磁铁有磁性,并将动触点A吸下,灯泡亮度变 _____;此时电磁铁失去磁性,静触点B与动触点A分离,灯泡亮度变 _____。如此更替循环,起到转向和警示两个作用。
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2024年辽宁省朝阳市初中学业水平考试物理一模试卷
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,其中第1-6小题为单选题,选对得2分;第7~9小题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
1. 2023年1月23日,亚太6E卫星与独立推进舱分离成功。发射成功10天后,亚太6E 这颗国产全电推进同步轨道通信卫星正式开启了电推变轨的旅程,该通信卫星在向地面传递信息时主要依靠( )
A. 电磁波 B. 光导纤维 C. 超声波 D. 次声波
【答案】A
【解析】
【详解】太空是真空,真空不能传声,通信卫星是通过电磁波传递信息的,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2. 如图甲是在房子侧壁上形成的树荫,图乙是太阳光经过树叶间的缝隙在树荫中形成的月牙形亮斑。下列说法正确的是( )
A. “树荫”的形成是由于光的折射 B. 树荫中的月牙形亮斑是小孔成像形成的
C. 亮斑是月牙形的是因为发生了日全食 D. 亮斑的形状和树叶缝隙的形状是一致的
【答案】B
【解析】
【详解】A.“树荫”的形成是由于光的直线传播,故A错误;
B.树荫中的月牙形亮斑是光在同一种均匀介质中沿直线传播,是小孔成像形成的,故B正确;
C.亮斑是月牙形的是因为小孔成像,光在同种均匀介质中是沿直线传播的,不是日全食,故C错误;
D.亮斑的形状和树叶缝隙的形状是不一致的,小孔成像是由于光的直线传播形成的,所成像的形状与孔的形状无关,故D错误。
故选B。
3. 如图,一瓶刚从冰箱冷藏室取出的矿泉水,在温暖的室内放置一会儿瓶外壁布满水珠。下列说法正确的是( )
A. 冰箱冷藏室的温度大约为-18℃
B. 矿泉水瓶外壁上水珠的形成需要吸收热量
C. 矿泉水瓶外壁上的水珠是空气中的水蒸气液化形成的
D. 放置一会儿后矿泉水瓶外壁上的水珠消失是升华现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰箱冷冻室的温度大约为-18℃,冷藏室温度大约为3℃,故A错误;
B.矿泉水外壁的水珠是空气中的水蒸气液化形成的,液化要放热,故B错误;
C.从冰箱里拿出来的矿泉水瓶外壁温度低,空气中的水蒸气越冷会液化为小液滴,故C正确;
D.小水珠消失的原因是由液态变成了气态,属于汽化现象,故D错误。
故选C。
4. 我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站,它可以利用风能和光能发电,获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来,如图所示。需要时,再利用水的机械能发电,从而弥补了风能、光能不稳定,转化的电能难储存等不足,堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是( )
A. 风能、光能和电能都是一次能源属于不可再生能源
B. 抽水时,消耗的电能全部转化为水的机械能
C. 发电站利用水能发电时,可将机械能转化为电能
D. 不同形式的能量可以相互转化,说明能量的转化是没有方向性的
【答案】C
【解析】
【详解】A.风能和光能是可再生能源,电能是二次能源,故A错误;
B.在能量转化过程中,总存在一定的能量损耗。该电站抽水蓄能时,可将电能大部分转化为机械能储存起来,故B错误;
C.发电机是将机械能转化为电能,发电站利用水能发电时,可将机械能转化为电能,故C正确;
D.能量的转移和转化都有方向性,如电灯发光、汽车制动过程中产生的内能散失在空气中,不可以自动转化为电能或机械能,因此风能、光能、机械能、电能可以相互转化,不能说明能量的转化是没有方向性的,故D错误。
故选C。
5. 生活中的许多现象都与我们学过的物理知识相关,下列说法正确的是( )
A. 图甲,逃生锤敲击端做得很尖是为了减小压力
B. 图乙,卫生间地漏存水杯利用连通器的原理防异味
C. 图丙,高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压升高,液体沸点降低
D. 图丁,风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗内
【答案】B
【解析】
【详解】A.逃生锤的敲击端做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积的方式来增大压强,故A错误;
B.扣碗内外两侧均和外界空气接触,当装入水后,扣碗内外两侧的水位将保持相平,扣碗内侧的气味将无法到达扣碗外侧,故B正确;
C.沸点随气压的升高而增加,故C错误;
D.当风沿着窗外的墙面吹过时,窗外的空气流速大于窗内的空气流速,窗外压强小于窗内压强,所以窗帘会被吹向窗外,故D错误。
故选B。
6. 如图,电源电压恒定不变,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P由中点向右滑动时。下列说法正确的是( )
A. 电流表A1示数变大,灯泡L的亮度不变
B. 电流表A1示数变小,电压表V示数变大
C. 电流表A2示数变大,电压表V示数不变
D. 电压表V的示数与电流表A1的示数之比变大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,开关闭合后,滑动变阻器和灯泡并联,电压表测量电源电压,电流表A2测量通过滑动变阻器的电流, 电流表A1测量干路中的电流; 因电源电压不变,则滑片向右滑动时电压表V的示数不变; 当滑动变阻器的滑片P由中点向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变 小,即电流表A 2示数变小;因并联电路各支路互不影响,则滑片向右滑动时通过灯泡的电流不变,灯泡的亮度不变; 通过滑动变阻器的电流变小,通过灯泡的电流不变,根据并联电路的电流特点可知干路中的电流变小,即电流表A 1示数变 小,则电压表V的示数与电流表A 1的示数之比变大。 综上可知,故ABC错误,故D正确。
故选D。
7. 如图,“复兴号”是中国自主研发、具有完全知识产权的新一代高速列车,“复兴号”持续速度可达到350km/h以上,下列说法正确的是( )
A. 列车加速前进时,其动能持续增加
B. 行驶中的列车对铁轨的压力和铁轨对它的支持力是一对平衡力
C. 列车运行速度越大,其具有惯性也越大
D. 列车减速进站时,座位上的乘客相对于站台是运动的
【答案】AD
【解析】
【详解】A.影响动能的因素有速度和质量,列车加速前进时,质量不变,速度持续增加,其动能持续增加,故A正确;
B.列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.影响惯性大小的因素是物体的质量,列车的质量不变,惯性也不变,故C错误;
D.列车减速进站时,以站台为参照物,座位上的乘客与站台的位置发生改变,故乘客相对于站台是运动的,故D正确。
故选AD。
8. 下列关于安全用电的说法正确的是( )
A. 图甲,站在地上的人触摸火线,会发生触电事故
B. 图乙,照明电路中开关应该串联在零线和灯之间
C. 图丙,使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地
D. 图丁,使用试电笔时手要接触笔尾的金属体
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.人站在地上,触摸火线,会有电流通过人体,会发生触电事故,故A正确;
B.连接电路时,开关应该接在火线和用电器之间,故B错误;
C.带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全,故C正确;
D.用测电笔辨别火线和零线时,手要接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故D正确。
故选ACD。
9. 图甲是小明自制的一个实验装置,将玻璃集气瓶的瓶口密闭,U形玻璃管两侧液面相平。如果用粗绳绕在集气瓶上来回拉动,如图乙所示,则U形管中右侧液柱会升高。下列说法正确的是( )
A. 如果发现图甲中U型管左端液柱升高,则一定是因为外界的气温降低了
B. 图甲中,分别用大小不同的力挤压集气瓶,U形管两侧液柱高度差也不同,说明力可以改变物体形状
C. 将图甲中装置从1楼拿到20 楼,则U型管中右侧液面可能升高
D. 图乙中,粗绳与集气瓶摩擦生热,机械能转化为内能
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由图知道,瓶内气压不变,外界的气压升高时,将U型管内液体向内压,使得U形管左端液柱升高,故A错误;
B.图甲中,分别用大小不同的力挤压集气瓶,U形管两侧液柱高度差发生改变,说明挤压改变了集气瓶的形状,即力可以改变物体形状,故B正确;
C.大气压随高度的增加而减小,将该实验装置从1楼拿到20 楼,外界大气压减小,瓶内气压不变,瓶内气压大于外界大气压,将U型管中的液体向外压,U形管中右侧液柱一定会上升,故C正确;
D.图乙中,粗绳与集气瓶摩擦生热,瓶内气体温度升高,内能变大,机械能转化为内能,故D正确。
故选BCD。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 如图甲,弹奏古琴时,手在不同位置按弦,目的是改变发出声音的_______;用B超检查胎儿的发育情况,说明声可以传递_______。
【答案】 ①. 音调 ②. 信息
【解析】
【详解】[1]弹奏古琴时,手在不同位置按弦,改变的是琴弦振动的频率,从而改变发出声音的音调。
[2]声音可以传递信息和能量,用B超检查胎儿的发育情况,说明声音可以传递信息。
11. 如图,五月的沈阳世博园各色鲜花竞相开放,人们闻到扑鼻而来的花香,这是___________现象;人们从不同方向都能看到各色鲜花,这是光的___________(选填“镜面反射”或“漫反射”)现象。
【答案】 ①. 扩散 ②. 漫反射
【解析】
【详解】[1]五月的沈阳世博园各色鲜花竞相开放,人们闻到扑鼻而来的花香,是因为花的芳香分子扩散到空气中,使人闻到花香,这是扩散现象。
[2]人们从不同方向都能看到各色鲜花,说明反射光线射向四面八方,故光鲜花表面发生了漫反射。
12. 如图,盘子里水平放置一个装满水的烧杯,用手将装满盐水的易拉罐缓慢放入水中(不接触烧杯壁),感受到易拉罐越来越“轻”,则易拉罐受到的重力___________(选填“变大”“变小”或“不变”),易拉罐受到手的摩擦力的方向是___________。
【答案】 ①. 不变 ②. 竖直向上
【解析】
【详解】[1]盘子里水平放置一个装满水的烧杯,用手将装满盐水的易拉罐缓慢放入水中(不接触烧杯壁),感受到易拉罐越来越“轻”,是因为易拉罐受到的浮力越来越大,而易拉罐的质量不变,但其重力大小不变。
[2]由于盐水密度比水的密度大,所以,装满盐水的易拉罐的总重力大于最大排开水的重力,即总重力始终大于浮力,而易拉罐缓慢放入水中时受浮力、摩擦力和重力而处于平衡状态,因为向下的总重力大于向上的浮力,所以易拉罐有向下运动的趋势,则易拉罐受到手的摩擦力方向是竖直向上的。
13. 如图是小明拍摄的天安门城楼照片,要使所成的像更大一些,小明应______(选填“靠近”或“远离”)天安门城楼再拍摄。取景时摘下眼镜的小明看不清远处的城楼,则小明佩戴的是用______(选填“凸”或“凹”)透镜制成的近视眼镜。
【答案】 ①. 靠近 ②. 凹
【解析】
【详解】[1]用照相机拍照时,要想成的像更大,除了更换相机镜头外,还可以让相机靠近物体(减小物距),因此小明拍摄天安门城楼照片时,要使所成的像更大一些,应靠近天安门城楼再拍摄。
[2]取景时,摘下眼镜的小明看不清远处的城楼,说明小明是近视眼,近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面;为了使像正好呈在视网膜上,应使光线延迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,所以应佩戴发散透镜即凹透镜。
14. 如图是小明家的塑料制冰模具,小明在用模具制冰时,在模具内倒满水放入冰箱冷冻室,经过一段时间后取出,发现模具盖被顶开,是因为水结冰后质量___________,密度___________而造成的。(以上两空均选填 “变大”“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 不变 ②. 变小
【解析】
【详解】[1][2]水凝固过程中,物质状态发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变;发现模具盖被顶开,说明体积变大,由公式知,质量不变时,体积变大,密度变小。
15. 小明受到沈阳“名师在线”课堂的启发,模仿老师在厨房里做起了物理小实验。他将鸡蛋分别浸没在盛有水和浓盐水的玻璃杯中,如图甲,如图乙,鸡蛋悬浮在盐水中,两种液体对烧杯底部的压强分别是、,鸡蛋受到的浮力分别是、,则_______;_______。(以上两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 ①. 小于 ②. 小于
【解析】
【详解】[1][2]水的密度小于浓盐水的密度,且此时两烧杯中液面恰好相平,根据可知两种液体对甲、乙两烧杯底部的压强大小关系为
如图甲,鸡蛋沉在水底,所受浮力小于自身的重力,如图乙,鸡蛋悬浮在盐水中,所受浮力等于自身的重力,鸡蛋受到的浮力大小关系为
三、作图题(本题共6小题,每小题2分,共4分)
16. 如图所示,力F作用在物体A上,AB一起向右做匀速直线运动,请画出物体B的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】B受竖直向下的重力G、A对B的支持力F支,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,是一对平衡力,作用点可以画在物体B的重心上,支持力方向竖直向上,重力方向竖直向下,AB一起向右做匀速直线运动,则AB之间没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,所以没有摩擦力,如图所示:
17. 小明同学用激光笔照射玻璃砖时,观察到光在玻璃砖中的传播路径,如图所示。请画出入射光线AO的折射光线的大致位置。
【答案】
【解析】
【详解】先过入射点O垂直于界面作出法线,光由玻璃砖斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角,据此在空气中法线的上侧作出折射光线,如图所示:
18. 熟练使用实验仪器是物理学习中的一项基本技能。
(1)如图甲所示,小斌用水银温度计测量烧杯中水的温度,请指出他在使用温度计时存在的问题:______,改正错误后,继续测量,在温度计示数上升的过程中,水银的内能______(选填“增大”或“减小”)。这是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式使其内能发生改变的;
(2)用已调好的托盘天平测量物体的质量时,应将砝码放在天平的______盘,当放入20g、10g和5g的砝码各一个,游码拨到如图乙所示的位置时,指针恰好指在分度盘的中央刻度线处,被测物体的质量为______g。
【答案】 ①. 见解析 ②. 增大 ③. 热传递 ④. 右 ⑤. 36.6
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]如图甲所示,小斌用水银温度计测量烧杯中水的温度,读数时温度计的液泡离开了被测液体;在温度计示数上升的过程中,水银吸收热量,水银的内能增大,通过热传递的方式使其内能发生改变的。
(2)[4][5]实验室中最常用的测质量的仪器是托盘天平,在使用时左盘放物体,右盘放砝码;标尺上的分度值是0.2g,所以物体的质量
20g+10g+5g+1.6g=36.6g
19. 小华用如图所示的器材探究凸透镜成像规律,已知凸透镜的焦距为10.0cm。
(1)组装并调整器材,使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 ________上;
(2)小华按照实验方案完成各操作步骤,将观测到的现象和数据记录在表格中,分析表中信息可得:
实验序号
物距/cm
像的大小
像的正倒
光屏到凸透镜的距离/cm
①
50.0
缩小
倒立
12.5
②
30.0
缩小
倒立
15.0
③
20.0
等大
倒立
20.0
④
15.0
放大
倒立
30.0
⑤
12.5
放大
倒立
50.0
⑥
9.0
光屏上没有像
⑦
7.0
光屏上没有像
①当物距 _________焦距时,成倒立、缩小的实像;
②成实像时,随着物距的减小,像的大小逐渐 _______;
(3)在第⑥、⑦两次实验中小华无论怎样移动蜡烛、凸透镜和光屏,都不能在光屏上观察到烛焰的像,于是她认为:“物距小于一倍焦距时,为得出正确的结论,她应该增加的一步操作是:取下光屏,____________________;
(4)将一个镜片放在烛焰和凸透镜之间后,光屏上的像变模糊了,向右移动光屏,则所加的镜片属于 _____透镜,用来矫正 ________的视力缺陷。
【答案】(1)主光轴 (2) ①. 大于二倍 ②. 变大
(3)从光屏一侧透过透镜看能否观察到烛焰的像
(4) ①. 凹 ②. 近视眼
【解析】
【小问1详解】
探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,像才能呈在光屏的中心。
【小问2详解】
[1]由实验数据中物距和焦距的大小关系及成像的性质,可得到的结论是:当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像。
[2]由实验数据,可得出物距、成像大小变化规律是:凸透镜成实像时,像距变大。
【小问3详解】
物距小于焦距时,凸透镜不能成实像,成正立、放大的虚像,故他应该增加的一步操作是:取下光屏,从光屏一侧透过透镜看能否观察到烛焰的像。
【小问4详解】
[1]将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上再次出现清晰的像,说明光线被加上的透镜发散了,故为凹透镜。
[2]凹透镜可用来矫正近视眼
20. 小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系,实验装置如图甲所示。
(1)将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧,记录铁球速度减为0时弹簧的长度,整个过程涉及的能量转化情况为_________;铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映,长度越长,则说明铁球的重力势能越_________(选填“大”或“小”)。
(2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度()处由静止释放,弹簧被压缩后的长度分别为(),则你能得出的结论是_________。
(3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系,请简要写出你的设计思路:_________。
(4)结合本实验和所学知识,分析图乙所示的水坝,发电机安装在_________位置较为合理(选填“C”或“D”);你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件:_________。
【答案】 ①. 重力势能先转化为动能,动能再转化为弹性势能 ②. 小 ③. 质量相同,高度越高,重力势能越大 ④. 质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放,比较弹簧压缩后的长度 ⑤. D ⑥. 水资源丰富和地势高度差大
【解析】
【详解】(1)[1][2]铁球在斜面上滚下时重力势能转化为动能,铁球压缩弹簧时动能转化为弹性势能,所以整个过程涉及的能量转化情况为:重力势能先转化为动能,动能再转化为弹性势能;铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映,长度越长,弹簧的形变越小,弹性势能越小,则说明铁球的重力势能越小。
(2)[3]将同一铁球先后从同一斜面的不同高度()处由静止释放,弹簧被压缩后的长度分别为(),结合(1)的分析可得出的结论是:质量相同,高度越高,重力势能越大。
(3)[4]探究重力势能大小与物体质量的关系,就要控制铁球的高度相同,改变铁球的质量,设计思路为:质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放,比较弹簧压缩后的长度。
(4)[5][6]D位置与上游的高度差较大,所以应该安装在D位置;水资源丰富(或水量大)和地势高度差大,重力势能就大,转化为的动能就越大,适合建造大型水力发电站。
21. 小明用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,电源电压有4V和6V两挡可选,Rx的阻值约为10Ω,滑动变阻器有A“15Ω 3A”和B“50Ω 2A”两种规格。
(1)图甲所示的电路有一根导线接错,请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;
(2)改好电路连线后,小明将滑片P移到最 _____端,然后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,两电表均完好,则电路故障可能是 ___________;
(3)排除故障后,小明重新按正确操作步骤进行实验,他闭合开关,电流表示数如图乙所示,据此可计算出Rx的阻值为 _______Ω;该实验选用的滑动变阻器是 _____(选填“A”或“B”);
(4)实验完成后,小明又利用现有器材测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的阻值。他连好电路后,未将滑片移至最大阻值处,发现电压表示数为3V,电流表示数为0.1A,且小灯泡较暗,则此时电源电压为______V,并可推算出小灯泡正常发光时的阻值RL的范围最接近的是______(填序号)。
A. 10Ω<RL<25Ω
B. 25Ω<RL<30Ω
C. RL>30Ω
【答案】(1) (2) ①. 右 ②. 电阻Rx短路
(3) ①. 10 ②. B
(4)A
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,电压表被短路,且正负接线柱接反,应使电压表并联在电阻两端,则正确电路连接如下图所示:
【小问2详解】
[1]改好电路连线后,为了保护电路,应将滑片P移到最大阻值处,即最右端。
[2]闭合开关,电流表有示数,电路发生短路,且两电表均完好,电压表无示数,说明电压表测导线电压,则故障可能是定值电阻短路。
【小问3详解】
[1]排除故障后,重新按正确操作步骤进行实验,此时电压表示数为1V,电流表的量程为0~0.6A,示数为0.1A,则电路中的电流为0.1A,Rx的阻值为
[2]滑动变阻器与定值电阻串联,若电源电压为4V,滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的阻值为
若电源电压为6V,根据串联电路电压的特点可知,滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的阻值为
综合上述分析,滑动变阻器A的最大阻值太小,选用B滑动变阻器。
【小问4详解】
[1]小灯泡较暗,说明 灯泡两端电压小于其额定电压2.5V,而此时电压表示数为3V,说明电压表并联在滑动变阻器两端,若电源电压为4V,则此时小灯泡两端电压为
则小灯泡发光很暗;电源电压为6V,则此时小灯泡两端电压为
则小灯泡发光很亮,甚至可能被烧毁,由此可知,电源电压为4V。
[2]电压表示数为3V时,灯泡阻值
因为灯丝阻值随温度的升高而变大,所以当灯泡正常发光时阻值一定大于10Ω;当灯泡正常发光时,通过灯丝的电流一定大于0.1A,则灯泡正常发光时阻值
由此可知,灯泡正常发光时的阻值R的范围为
故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 沈阳地铁3号线是即将建成运营的第六条地铁线路,建成后将有利于缓解道路交通压力、优化交通结构。如图是某处地铁施工时的起重机及其滑轮组的示意图。钢丝绳拉力F由电动机提供,拉力做功的功率为3000W,利用该滑轮组在30s内将质量为0.3t的沙土匀速吊出15m深的竖井。(g取10N/kg)求:
(1)拉力移动的速度;
(2)拉力的大小;
(3)该滑轮组的机械效率。
【答案】(1)1.5m/s
(2)2000N (3)50%
【解析】
【小问1详解】
沙土上升的速度
由图知道,承担重物绳子的段数n=3,所以拉力移动的速度
【小问2详解】
由于
所以,拉力的大小
【小问3详解】
沙土的重力
G=mg=0.5×1000kg×10N/kg=3000N
滑轮组的机械效率
23. 近期流感多发,学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸的气体浓度,设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为6V定值电阻R0标有“2.5Ω,0.4A”字样,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ变化的关系如图所示,当过氧乙酸气体浓度ρ为0.45g/m3时,Rt阻值为5欧姆。电压表的量程为0﹣3V,电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度,请回答下列问题:
(1)按要求ρ>0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时,教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求?
(2)若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了9min,R0消耗的电能是多少?
(3)若检测仪所能测量的最大值调整为0.45g/m3,此时电压表刚好偏转到最大刻度,则需要重新选择哪种规格的定值电阻。
【答案】(1)能达到 (2)216J
(3)“5Ω 0.7A”
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,定值电阻R0与过氧乙酸气体传感器Rt串联接入电路,电压表测量定值电阻R0两端的电压,由图乙可知,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值越小,根据串联电路电阻规律可知电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,定值电阻R0两端的电压变大。当电压表的示数为U0=0.75V时,通过电阻R0的电流
电路中的电流
I=I0=0.3A
电路中的总电阻
传感器的阻值
Rt=R-R0=20Ω-2.5Ω=17.5Ω
由图乙知,此时过氧乙酸气体浓度大于0.1g/m3,故教室内达到了消毒要求。
【小问2详解】
定值电阻R0规格为“2.5Ω,0.4A”,定值电阻R0能承受的最大电压
U0max=I0maxR0=0.4A×2.5Ω=1V<3V
所以电路中最大电流为0.4A,此时传感器Rt的阻值最小,检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作9min,R0消耗的电能
W0max=U0maxI0maxt0=1V×0.4A×9×60s=216J
【小问3详解】
由题知,若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3时,传感器Rt的阻值为5Ω,电压表的量程为0~3V,即此时电压表示数为3V,所以过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压
Ut′=U-U0′=6V-3V=3V
此时通过氧乙酸气体传感器Rt的电流
通过定值电阻的电流
I0′=It′=0.6A
定值电阻的阻值
故需重新选用“5Ω,0.6A”的定值电阻。
24. 在跨学科实践课上,小明所在小组展开了“电动车安全性”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助他们完成下列内容;
【项目分解】
(1)设计转向指示灯
(2)设计电动车骑行时的安全警示灯
(1)转向灯警示时要具备“一亮一暗”持续闪烁功能;雾天湿度增加,能见度低。设计优化要求:雾天时仍能闪烁,需要“一亮”时灯发光比平时更亮,“一暗”时亮度无要求,从而提高警示功能。已知湿敏电阻Rs的阻值随湿度的增大而减小,线圈有电阻,衔铁电阻忽略不计,衔铁具有弹性。下列能实现设计功能的一项是 。
A. B. C.
(2)设计一种“警示灯”,要求骑行过程中灯泡会持续交替闪烁发光,以提示过往的行人和车辆。如图1所示是“警示灯”的电路图,R0为定值电阻,电磁铁线圈及弹性衔铁的电阻忽略不计。当电流通过电磁铁时,电磁铁的下端是 _____极。“警示灯”能自动进行交替发光的工作原理是:闭合开关,电磁铁与灯泡都有电流经过,灯泡发光且电磁铁产生磁性,之后电磁铁将动触点吸下,与静触点分离,电路被切断,灯_____(选填“亮”或者“灭”)且电磁铁磁性消失,弹性衔铁形变恢复,动触点与静触点接触,灯泡发光且电磁铁又具有磁性,如此反复,灯泡闪烁发光。
【项目拓展】
为了操作方便,于是想将转向指示灯和“警示灯”整合在同一个电路中,并设计了如图2所示的电路图,接通相应指示灯后,该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光,R为定值电阻,电磁铁线圈及衔铁电阻忽略不计。
(3)转向开关与触点3接触的瞬间,电磁铁 _______(填“具有”或者“不具有”)磁性;
(4)由电路图可知整合电路的工作原理是:当转向开关接触3、4或者3和4的瞬间,电磁铁中有电流经过,磁铁有磁性,并将动触点A吸下,灯泡亮度变 _____;此时电磁铁失去磁性,静触点B与动触点A分离,灯泡亮度变 _____。如此更替循环,起到转向和警示两个作用。
【答案】(1)C (2) ①. S ②. 灭
(3)具有 (4) ①. 亮 ②. 暗
【解析】
【小问1详解】
雾天湿度增加,湿敏电阻Rs的阻值减小。
A.闭合开关,电磁铁具有磁性,能把衔铁吸下,通过湿敏电阻有电流,由于电磁铁始终具有磁性,灯泡的发光亮度不变,不能闪烁,故A错误;
BC.这两幅图中,闭合开关,灯泡、电磁铁线圈与湿敏电阻串联,雾天湿度增加,湿敏电阻Rs的阻值减小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大(即通过电磁铁的电流变大),能把衔铁吸下,此时电磁铁被短路,灯泡两端电压增大,则灯泡变亮;衔铁被吸下后电磁铁不具有磁性(没有电流通过电磁铁),则衔铁会恢复原状(向上弹起);然后循环往复,所以灯泡能闪烁;BC两图的不同之处是湿敏电阻Rs的位置不同,B图中,不论是否是雾天,较大的电流流经电磁铁时,Rs都被短路,则平时和雾天灯在“亮”的状态时一样亮,不符合设计要求;而C图中灯在“亮”的状态时,灯和Rs串联,雾天时Rs的阻值减小,通过灯泡的电流增大,则灯发光比平时更亮;由此可知,C图符合要求,故C正确,B错误;
故选C。
【小问2详解】
[1][2]由图1可知,电流从螺线管的下端流入,上端流出,根据安培定则知电磁铁的下端是S极;闭合开关,电磁铁与灯泡都有电流经过,灯泡发光且电磁铁产生磁性;之后电磁铁将动触点吸下,与静触点分离,电路被切断,灯灭且电磁铁磁性消失;弹性衔铁变形复位,动触点与静触点接触,电路通路,灯泡发光且电磁铁又具有磁性,如此反复,灯泡交替发光。
【小问3详解】
由图可知,若转向开关与触点3接触的瞬间,电磁铁中是有电流经过的,所以电磁铁具有磁性。
【小问4详解】
[1][2]据图可知,当转向开关接触3、4或3和4的瞬间,灯泡较暗,电磁铁中有电流经过,产生磁性,之后将动触点A吸下,电路电流会经过衔铁、动触点A和指示灯回到负极,即电磁铁和定值电阻被R0短路,电路电阻变小,灯泡变亮;但此时电磁铁失去磁性,在弹簧的作用下,衔铁被拉起,使得动触点A与静触点B分离,即上面的电路会断开,电磁铁和定值电阻R0接入电路,电灯又变暗,且此时电磁铁会再具有磁性,从而使得动触点再次被吸下,灯泡再变亮,如此更替循环。
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