内容正文:
2024年第一次模拟考试理科综合题
物理部分
说明:1.本卷共四大题21小题,满分80分,与化学同场考试,两科时间合计150分钟.
2.书写单位时,均要求用字母标注,整卷三次以上未用字母标注的,最多可扣1分.
3.本卷分为试题卷和答题卷,答案要求写在答题卷上,写在试题卷上的答案不给分.
一、填空题(共16分,每空1分)
1. 阳春三月,余江平定蓝田村千亩油菜花竞相绽放.油菜花在太阳的照耀下散发出阵阵清香,这是____________现象;来赏花的人络绎不绝,他们用手机记录下了美妙的风景,手机的摄像头相当于一个____________镜。
2. 北京时间2024年4月3日06时56分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将遥感四十二号01星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功.在火箭加速升空的过程中,卫星的机械能______(选填“增大”“减小”或“不变”);卫星升空后,是通过______与地面指挥中心进行联系的。
3. 如图所示,这是小林同学使用橡胶柄开瓶器开启瓶盖时的情景。开瓶器开瓶盖时是一个 ______(选填“省力”或“费力”)杠杆,手柄上有一颗颗凸起的硅胶,使柄与手的接触面更粗糙,从而 ______摩擦力(选填“增大”或“减小”)。
4. 飞机飞行时,有时会产生一种奇观——音爆云,如图所示,这是飞机飞行时压缩周围的空气,空气中的水蒸气____________(选填“吸热”或“放热”),____________(填物态变化名称)成小水珠形成的。
5. 如图所示,在冰壶比赛中,运动员将冰壶掷出后,冰壶向前滑动过程中,冰壶的运动状态______(选填“改变”或“不变”),水平冰面对冰壶的支持力______(选填“做功”或“不做功”)。
6. 自嗨锅(如图)因其自加热的特点成为很多人追捧的一种快餐,当用发热包给食品加热时,是利用____________的方式改变了食品的内能,用水来加热,是利用了水的____________较大的特性。
7. 为了练习使用滑动变阻器,同时探究串联电路中电压、电流的规律,某实验小组设计了如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由中点向右滑动时,电流表A的示数______,电压表V的示数______(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
8. 在家庭电路中,为了防止触电,必须把用电器的开关接在用电器与____________之间。现有一个已经接入家庭电路中的一个插线板,将台灯的插头插入插线板,家里的空气开关立即跳闸了,原因可能是____________。
二、选择题(共14分.把你认为正确选项的代号填涂在答题卷的相应位置上.第9~12小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确答案,每小题3分,全部选择正确得3分.不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 下列数据中最接近实际情况的是( )
A. 一只中性笔的质量约为120g B. 洗澡水适宜的温度约为40℃
C. 妈妈骑电动车的速度为30m/s D. 小林家一个月的正常用电量约为3kW·h
10. 如图所示是同学们所画的几种情景下的示意图,其中正确的是( )
A. 从岸上看水中物体的光路图 B. 物体对斜面压力F的示意图
C. 同名磁极间的磁感线分布情况 D. 作用在杠杆上动力F的力臂L
11. 如图,电动平衡车是一种时尚的代步工具,当人驾驶平衡车在水平地面上做匀速直线运动时,关于平衡车的说法正确的是( )
A. 人受到的重力与平衡车对人的支持力是一对平衡力
B. 平衡车在水平地面上滑行,受到的摩擦是滑动摩擦
C. 关闭电机后,平衡车仍能继续前进是因为受到惯性力的作用
D. 若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车立刻停止
12. 如图 所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 由中点向右移动时,下列判断正确的是
A. 电压表和电流表的示数都增大,电路总功率变大
B. 电压表和电流表的示数都减小,电路总功率变小
C. 电流表示数增大,电压表示数变大,灯泡变亮
D. 电流表示数变小,电压表示数不变,灯泡亮度不变
13. 如图甲,将铝块挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数是,如图乙,再将铝块浸没在水中(铝块没有碰到烧杯),铝块静止时弹簧测力计的示数是,(g为常量,水的密度已知),利用以上信息能求解的物理量是( )
A. 铝块的体积
B. 铝块排开水的重力
C. 铝块的密度
D. 杯底受到的水的压强
14. 小林和小红学习完初中物理以后,对一些物理知识进行了激烈的讨论,下列说法中正确的是( )
A. 小红同学认为:手摇发电机工作时,主要能量转化是将电能转化机械能
B. 小林同学认为:利用电视遥控器调换不同电视频道利用了红外线
C. 小红同学认为:天然气热水器工作时,天然气燃烧越充分,其热值越大
D. 小林同学认为:坐在床上比平躺时,对床产生的压强更大
三、计算题(共22分.第15题7分,第16题7分,第17题8分)
15. 某型号雾炮车配备了一个高为1.2m的水箱。某日清晨,雾炮车大平路面上匀速直线行驶了1500m,用时5min,行驶过程中受到的牵引力恒为。(g取)求:
(1)雾炮车匀速行驶的速度;
(2)雾炮车装满水时,水箱底部受到水压强;
(3)牵引力对雾炮车所做的功及做功的功率。
16. 如图所示电路中,,电源电压不变,当闭合开关S1,断开开关S2、S3时,电流表的示数为0.3A,当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电流表的示数为0.12A。
求:(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(2)当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,通电10s整个电路消耗的电能。
17. 如图甲为某电热饮水机,图乙为其简化电路原理图。它有“加热”和“保温”两档,R1和R2均为发热电阻。当闭合开关S1和S2时,饮水机处于加热状态,当开关S1闭合,S2断开时,饮水机处于保温状态。该饮水机的部分参数如下表。求:
额定电压
220V
加热挡额定功率
880W
保温挡额定功率
44W
额定频率
50Hz
储水罐容积
1.76L
(1)饮水机处于加热状态时,电路中的电流;
(2)电阻R1和R2的阻值;
(3)若饮水机加热效率为80%,则将一满储水罐的水从20℃加热到80℃需多少秒?
四、实验与探究题(共28分.每小题7分)
18. 物理是一门注重实验的自然学科.请同学们根据掌握的操作技能,解答下列问题。
(1)我国古代曾用张开的大拇指与中指间的距离作为长度单位,称为“拃”,如图甲所示,小周利用直尺测量自己的“一拃”.小周的“一拃”为______;
(2)如图乙所示的手表,显示的时刻为______s;
(3)小李同学参观物理仪器室时看到一个表盘标有“”的仪表如图丙所示,它是测量______(填物理量名称)的仪表,分度值是______;
(4)如图甲所示,正确使用天平时,将天平放在水平台上,先将______取下,然后移动游码至零刻度线处,若发现天平指针仍然偏向分度盘左侧,接下来应将天平右边的平衡螺母向______调;小林用已调好的天平测量一小块鹅卵石质量时,天平平衡后,右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示,则鹅卵石的质量是______g。
19. 如图是某初二年级学生小李、小王和小郭三人所做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图.
(1)小郭将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,直至屏上呈现出____________的光斑,量出透镜到光斑的距离为,则该凸透镜的焦距为;
(2)小王在凸透镜成像实验中,把蜡烛放任该凸透镜的焦点上,凸透镜固定不动,将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是大小____________的光斑(选填“不变”、“变大”或“变小”);
(3)小李同学做实验时,发现烛焰在光屏上的像如图所示,若要使烛焰在光屏中心成像,只调节光屏,小李应将光屏向____________(选填“上”或“下”)移动,当蜡烛距离凸透镜时,无论怎么样移动光屏都得不到像,原因是____________;
A.像距过大,超过光具座的长度
B.不成像
(4)小郭将烛焰移至距凸透镜处,移动光屏,在光屏上____________(选填“能”或“不能”)得到像,____________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就应用这一原理制成;
(5)生活中凸透镜可用来矫正____________(选填“近视眼”或“远视眼”)。
20. 同学们在学校的花园里散步时,看到校工师父在用剪刀修剪树枝,发现他在修剪较粗硬的树枝时,需要把树枝夹在剪刀离轴很近的地方,手放在剪刀离轴最远的末端就会很轻松的剪断粗树枝了,看到这里,同学们就讨论起来了:为什么这样使用,就会很容易剪断树枝呢?于是大家对杠杆的特性进行了如下探究。
A:“探究杠杆的平衡条件”
(1)当杠杆静止在图甲所示的位置时,杠杆处于_____(选填“平衡”或“不平衡”)状态;此时,应将右端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量_____
(2)小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为,发现,其原因是:______
B:“探究杠杆的机械效率”
如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点(支点处摩擦忽略不计)
(3)他将2个钩码悬挂在B点,在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,拉力为,测得A、B两点上升的高度分别为、,则此次杠杆的机械效率为=______(用物理量的符号表示)
(4)他将2个钩码悬挂在C点,在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为,则弹簧测力计示数将_______,此次拉力做的功将_____第一次做的功(选填“大于”“等于”或“小于”)
21. 法拉第实验小组的同学到实验室做“测量小灯泡的电阻”实验,现有额定电压为2.5V的小灯泡以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图甲是小虎没有连接完整的电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整;______
(2)闭合开关前,小虎应将滑动变阻器的滑片P移到最______端,以避免闭合开关时电路中的电流______(选填“过大”或“过小”)损坏电路元件;
(3)实验开始时,小虎闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表指针明显偏转,电流表指针无偏转,则故障可能是______;
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)排查故障后,在实验过程中,多次移动滑动变阻器的滑片P并记录多组数据,实验数据记录如下表,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω(计算结果保留一位小数);
实验次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
小灯泡亮度
1
2.0
0.25
较暗
2
2.5
正常
3
3.0
0.3
很亮
(5)测量完小灯泡的电阻后,小虎认为利用这套实验装置还能探究“电流与电压的关系”,你同意小虎的想法吗?______,其理由是______。
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2024年第一次模拟考试理科综合题
物理部分
说明:1.本卷共四大题21小题,满分80分,与化学同场考试,两科时间合计150分钟.
2.书写单位时,均要求用字母标注,整卷三次以上未用字母标注的,最多可扣1分.
3.本卷分为试题卷和答题卷,答案要求写在答题卷上,写在试题卷上的答案不给分.
一、填空题(共16分,每空1分)
1. 阳春三月,余江平定蓝田村千亩油菜花竞相绽放.油菜花在太阳的照耀下散发出阵阵清香,这是____________现象;来赏花的人络绎不绝,他们用手机记录下了美妙的风景,手机的摄像头相当于一个____________镜。
【答案】 ①. 扩散 ②. 凸透
【解析】
【详解】[1]油菜花在太阳的照耀下散发出阵阵清香,这是扩散现象。
[2]来赏花的人络绎不绝,他们用手机记录下了美妙的风景,手机的摄像头相当于一个凸透镜,成倒立缩小的实像。
2. 北京时间2024年4月3日06时56分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将遥感四十二号01星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功.在火箭加速升空的过程中,卫星的机械能______(选填“增大”“减小”或“不变”);卫星升空后,是通过______与地面指挥中心进行联系的。
【答案】 ①. 增大 ②. 电磁波
【解析】
【详解】[1]在火箭加速升空的过程中,质量不变,速度和高度增加,动能和重力势能增大,则卫星的机械能增大。
[2]电磁波能够传递信息,卫星升空后,是通过电磁波与地面指挥中心进行联系的。
3. 如图所示,这是小林同学使用橡胶柄开瓶器开启瓶盖时的情景。开瓶器开瓶盖时是一个 ______(选填“省力”或“费力”)杠杆,手柄上有一颗颗凸起的硅胶,使柄与手的接触面更粗糙,从而 ______摩擦力(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 ①. 省力 ②. 增大
【解析】
【详解】(1)[1]开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,则动力小于阻力,是省力杠杆。
(2)[2]手柄上有一颗颗凸起的硅胶,使柄与手的接触面更粗糙,是在压力一定的情况下,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力的。
4. 飞机飞行时,有时会产生一种奇观——音爆云,如图所示,这是飞机飞行时压缩周围的空气,空气中的水蒸气____________(选填“吸热”或“放热”),____________(填物态变化名称)成小水珠形成的。
【答案】 ①. 放热 ②. 液化
【解析】
【详解】[1][2]飞机压缩周围空气,使空气中的水蒸气液化成小水珠,属于液化现象,液化会放热。
5. 如图所示,在冰壶比赛中,运动员将冰壶掷出后,冰壶向前滑动过程中,冰壶的运动状态______(选填“改变”或“不变”),水平冰面对冰壶的支持力______(选填“做功”或“不做功”)。
【答案】 ①. 改变 ②. 不做功
【解析】
【详解】[1]在冰壶比赛中,运动员将冰壶掷出后,冰壶向前滑动过程中会受到阻力,冰壶的运动状态改变。
[2]冰壶在水平冰面上滑行过程中,冰壶受到水平冰面的支持力的方向竖直向上,冰壶在力的方向上没有移动距离,不满足做功的条件,支持力不做功。
6. 自嗨锅(如图)因其自加热的特点成为很多人追捧的一种快餐,当用发热包给食品加热时,是利用____________的方式改变了食品的内能,用水来加热,是利用了水的____________较大的特性。
【答案】 ①. 热传递 ②. 比热容
【解析】
【详解】[1]用发热包给食品加热时,发热包的温度比食品的温度高,能量从发热包传递到食品上,是利用热传递的方式改变了食品的内能。
[2]用水来加热,是利用了水的比热容较大的特性,相同质量下,水可以吸收更多的热量。
7. 为了练习使用滑动变阻器,同时探究串联电路中电压、电流的规律,某实验小组设计了如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由中点向右滑动时,电流表A的示数______,电压表V的示数______(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 变小 ②. 不变
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,闭合开关S,定值电阻R1和滑动变阻器R2并联,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压。滑动变阻器R2的滑片P由中点向右滑动时,由于电源电压不变,所以电压表示数不变。滑动变阻器R2的滑片P由中点向右滑动,R2接入电路的阻值变大,由于并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,由欧姆定律可知通过R2的电流变小、通过R1的电流不变,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以干路中的电流变小,即电流表的示数变小。
8. 在家庭电路中,为了防止触电,必须把用电器的开关接在用电器与____________之间。现有一个已经接入家庭电路中的一个插线板,将台灯的插头插入插线板,家里的空气开关立即跳闸了,原因可能是____________。
【答案】 ①. 火线 ②. 台灯短路
【解析】
【详解】[1]连接家庭电路时,需要把用电器的开关接在用电器与火线之间,防止触电事故的发生。
[2]家里的空气开关立刻跳闸了,说明电路中的电流过大。而产生电流过大的原因有两个:一是用电器的总功率过大,二是电路发生了短路。台灯功率不大,所以,将台灯的插头插入插线板,闭合开关,家里的空气开关跳闸了,原因可能是台灯短路。
二、选择题(共14分.把你认为正确选项的代号填涂在答题卷的相应位置上.第9~12小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确答案,每小题3分,全部选择正确得3分.不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 下列数据中最接近实际情况的是( )
A. 一只中性笔质量约为120g B. 洗澡水适宜的温度约为40℃
C. 妈妈骑电动车的速度为30m/s D. 小林家一个月的正常用电量约为3kW·h
【答案】B
【解析】
【详解】A.一只中性笔的质量约为12g,故A不符合题意;
B.人体正常体温约为37℃,洗澡水适宜的温度约为40℃,故B符合题意;
C.妈妈骑电动车的速度为4m/s,故C不符合题意;
D.小林家一个月的正常用电量约为50kW·h,故D不符合题意。
故选B。
10. 如图所示是同学们所画的几种情景下的示意图,其中正确的是( )
A. 从岸上看水中物体的光路图 B. 物体对斜面压力F的示意图
C. 同名磁极间的磁感线分布情况 D. 作用在杠杆上动力F的力臂L
【答案】C
【解析】
【详解】A.从岸上看水中物体,水中物体反射的光从水中斜射到空气中时,光发生折射远离法线后进入眼睛,即折射角应大于入射角,故A错误;
B.物体对斜面压力F的示意图,作用点应在斜面上,故B错误;
C.磁体的外部的磁感线从磁体的N极出发回到S极;磁极间的作用规律是同名磁极相互排斥,图为同名N磁极间的磁感线分布情况,故C正确;
D.支点到动力作用线的距离叫做动力臂,故D错误。
故选C。
11. 如图,电动平衡车是一种时尚的代步工具,当人驾驶平衡车在水平地面上做匀速直线运动时,关于平衡车的说法正确的是( )
A. 人受到的重力与平衡车对人的支持力是一对平衡力
B. 平衡车在水平地面上滑行,受到的摩擦是滑动摩擦
C. 关闭电机后,平衡车仍能继续前进是因为受到惯性力的作用
D. 若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车立刻停止
【答案】A
【解析】
【详解】A.人受到的重力与平衡车对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故A正确;
B.平衡车靠轮胎的滚动前进,当它在水平地面上滑行时,受到的摩擦是滚动摩擦,故B错误;
C.关闭电机后,平衡车仍能继续前进是因为其具有惯性,而不能说受到惯性力的作用,故C错误;
D.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,根据牛顿第一定律,则平衡车将保持匀速直线运动,故D错误。
故选A。
12. 如图 所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 由中点向右移动时,下列判断正确的是
A. 电压表和电流表的示数都增大,电路总功率变大
B. 电压表和电流表的示数都减小,电路总功率变小
C. 电流表示数增大,电压表示数变大,灯泡变亮
D. 电流表示数变小,电压表示数不变,灯泡亮度不变
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图知道,滑动变阻器与灯并联,电流表测通过滑动变阻器的电流,电压表测滑动变阻两端的电压,并联电路各支路两端电压与电源电压都相等,所以移动滑片变阻器两端电压不变,即电压表示数不变;当滑片P由中点向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻R滑增大,由根据欧姆定律知道,通过它的电流减小,即电流表示数变小;两支路间互不影响,所以灯泡亮度不变;电路的总功率P总=P滑+P灯=U2/R滑+U2/R灯,因为R滑 增大,R灯不变,且灯和滑动变阻两端的电压都等于电源电压,所以电路的总功率P总变小,综上所述,只有D正确,故选D.
13. 如图甲,将铝块挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数是,如图乙,再将铝块浸没在水中(铝块没有碰到烧杯),铝块静止时弹簧测力计的示数是,(g为常量,水的密度已知),利用以上信息能求解的物理量是( )
A. 铝块的体积
B. 铝块排开水的重力
C. 铝块的密度
D. 杯底受到的水的压强
【答案】ABC
【解析】
【详解】ABC.将铝块挂在弹簧测力计下,弹簧测力计示数是F1,如图乙,再将铝块浸没在水中(铝块没有碰到烧杯),铝块静止时弹簧测力计的示数是F2,铝块排开水的重力等于浮力为
根据阿基米德原理可得
浸没时,可以计算得到物体的体积
可得物体的密度
故ABC符合题意;
D.杯中水的深度未知,由可知,条件不足,不可以计算杯底受到的压强,故D不符合题意。
故选ABC。
14. 小林和小红学习完初中物理以后,对一些物理知识进行了激烈的讨论,下列说法中正确的是( )
A. 小红同学认为:手摇发电机工作时,主要能量转化是将电能转化机械能
B. 小林同学认为:利用电视遥控器调换不同的电视频道利用了红外线
C. 小红同学认为:天然气热水器工作时,天然气燃烧越充分,其热值越大
D. 小林同学认为:坐在床上比平躺时,对床产生的压强更大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.手摇发电机的工作原理是电磁感应现象,该过程将机械能转化为电能,故A错误;
B.电视机遥控器是利用红外线来遥控电视机的,故B正确;
C.燃料的热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃烧情况无关,所以天然气燃烧更充分,其热值不变,故C错误;
D.坐在床上与平躺时压力不变,受力面积变小,对床产生的压强更大,故D正确。
故选BD。
三、计算题(共22分.第15题7分,第16题7分,第17题8分)
15. 某型号雾炮车配备了一个高为1.2m的水箱。某日清晨,雾炮车大平路面上匀速直线行驶了1500m,用时5min,行驶过程中受到的牵引力恒为。(g取)求:
(1)雾炮车匀速行驶速度;
(2)雾炮车装满水时,水箱底部受到水的压强;
(3)牵引力对雾炮车所做的功及做功的功率。
【答案】(1);(2);(3),
【解析】
【详解】(1)雾炮车匀速行驶的速度
(2)水箱底部受到水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa
(3)牵引力对雾炮车所做的功
W=Fs=2×104N×1500m=3×107J
牵引力做功的功率
答:(1)雾炮车匀速行驶的速度为5m/s;
(2)雾炮车装满水时,水箱底部受到水的压强为1.2×104Pa;
(3)牵引力对雾炮车所做功为3×107J,做功的功率为1×105W。
16. 如图所示电路中,,电源电压不变,当闭合开关S1,断开开关S2、S3时,电流表的示数为0.3A,当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电流表的示数为0.12A。
求:(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(2)当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,通电10s整个电路消耗的电能。
【答案】(1)6V;(2)30Ω;(3)30J
【解析】
【详解】解:(1)当闭合开关S1,断开开关S2、S3时,R1单独工作,此时电源电压等于R1的电压
U=I1R1=0.3A20=6V
(2)当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电路为R1和R2串联。总电阻
(3)当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,电路为R1和R2并联。
电路中的总电流为
通电10s整个电路消耗的电能
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R2的阻值为30Ω;
(3)闭合开关S1、S3,断开开关S2时,通电10s整个电路消耗的电能为30J。
17. 如图甲为某电热饮水机,图乙为其简化电路原理图。它有“加热”和“保温”两档,R1和R2均为发热电阻。当闭合开关S1和S2时,饮水机处于加热状态,当开关S1闭合,S2断开时,饮水机处于保温状态。该饮水机的部分参数如下表。求:
额定电压
220V
加热挡额定功率
880W
保温挡额定功率
44W
额定频率
50Hz
储水罐容积
1.76L
(1)饮水机处于加热状态时,电路中的电流;
(2)电阻R1和R2的阻值;
(3)若饮水机的加热效率为80%,则将一满储水罐的水从20℃加热到80℃需多少秒?
【答案】(1)4A;(2)55Ω,1045Ω;(3)630
【解析】
【详解】解:(1)由图乙知,闭合S1、S2时,电路只有R1工作,电路中电阻最小,根据知此时饮水机处于加热状态时,电路中的电流
(2)由(1)解析和欧姆定律知
只闭合开关S1为保温挡,由图乙可知,此时R1和R2串联,由可知,R1和R2串联的总电阻
根据串联电路电阻的特点知,R2的阻值
(3)一满储水罐水的质量
水吸收的热量为
由可知,饮水机消耗的电能
由可知,加热需要的时间
答:(1)饮水机处于加热状态时,电路中的电流4A;
(2)电阻R1和R2的阻值分别为55Ω和1045Ω;
(3)一满储水罐的水从20℃加热到80℃需630秒。
四、实验与探究题(共28分.每小题7分)
18. 物理是一门注重实验的自然学科.请同学们根据掌握的操作技能,解答下列问题。
(1)我国古代曾用张开的大拇指与中指间的距离作为长度单位,称为“拃”,如图甲所示,小周利用直尺测量自己的“一拃”.小周的“一拃”为______;
(2)如图乙所示的手表,显示的时刻为______s;
(3)小李同学参观物理仪器室时看到一个表盘标有“”的仪表如图丙所示,它是测量______(填物理量名称)的仪表,分度值是______;
(4)如图甲所示,正确使用天平时,将天平放在水平台上,先将______取下,然后移动游码至零刻度线处,若发现天平指针仍然偏向分度盘左侧,接下来应将天平右边的平衡螺母向______调;小林用已调好的天平测量一小块鹅卵石质量时,天平平衡后,右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示,则鹅卵石的质量是______g。
【答案】(1)18.8(均可)
(2)57 (3) ①. 电压 ②.
(4) ①. 橡胶垫圈 ②. 右 ③. 18.4
【解析】
【小问1详解】
由图可知,刻度尺上10cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是1cm,即此刻度尺的分度值为1cm;物体左侧与0.00cm对齐,右侧与19.0cm(数值在18.8~19.2均可)对齐,故小林的“一推”长度为19.0cm(数值在18.8~19.2均可)。
【小问2详解】
由图可知,电子手表,显示的时刻为10h41min57s。
【小问3详解】
[1][2]由图可知,仪器表盘上有单位mV,这是电压的单位,因此它是测量电压的仪表;再结合图中100mV之间有10个小格,则一个小格代表的是10mV,即分度值是10mV。
【小问4详解】
[1][2]图中测量前调节天平时,将天平放在水平台面上,现将橡胶垫圈取下,然后将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,根据指针左偏右调,右偏左调的原则可知当天平指针仍然偏向分度盘左侧,接下来应将天平右边的平衡螺母向右调,也可将左边的平衡螺母向右调,直到天平平衡。
[3]用天平测物体质量时,物体的质量等于砝码的质量加上游码质量,则物体的质量为
19. 如图是某初二年级学生小李、小王和小郭三人所做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图.
(1)小郭将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,直至屏上呈现出____________的光斑,量出透镜到光斑的距离为,则该凸透镜的焦距为;
(2)小王在凸透镜成像实验中,把蜡烛放任该凸透镜的焦点上,凸透镜固定不动,将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是大小____________的光斑(选填“不变”、“变大”或“变小”);
(3)小李同学做实验时,发现烛焰在光屏上的像如图所示,若要使烛焰在光屏中心成像,只调节光屏,小李应将光屏向____________(选填“上”或“下”)移动,当蜡烛距离凸透镜时,无论怎么样移动光屏都得不到像,原因是____________;
A.像距过大,超过光具座的长度
B.不成像
(4)小郭将烛焰移至距凸透镜处,移动光屏,在光屏上____________(选填“能”或“不能”)得到像,____________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是应用这一原理制成;
(5)生活中凸透镜可用来矫正____________(选填“近视眼”或“远视眼”)。
【答案】(1)最小最亮的
(2)不变 (3) ①. 上 ②. A
(4) ①. 不能 ②. 放大镜
(5)远视眼
【解析】
【小问1详解】
屏上呈现出最小、最亮的光斑,这便是凸透镜的焦点,透镜到光斑的距离为10cm。
【小问2详解】
把蜡烛放在该凸透镜的焦点上,通过凸透镜后的光线是平行的,所以将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是大小不变的光斑。
【小问3详解】
[1][2]由图知道,像偏上,所以应将光屏上移;当蜡烛距离凸透镜10.3cm时,此时物距处于f和2f之间,且稍大于焦距,所以像距远大于2f,无论怎么样移动光屏都得不到像,原因可能是因为光具座不够长造成的。
故选A。
【小问4详解】
[1][2]小郭将烛焰移至距凸透镜5cm处,此时的物距为5cm,小于1倍焦距,成正立放大的虚像,应用为放大镜,虚像不能用光屏承接,但可以用眼睛看到。
【小问5详解】
凸透镜对光线有会聚作用,可以将光线提前会聚,可用来矫正远视眼。
20. 同学们在学校的花园里散步时,看到校工师父在用剪刀修剪树枝,发现他在修剪较粗硬的树枝时,需要把树枝夹在剪刀离轴很近的地方,手放在剪刀离轴最远的末端就会很轻松的剪断粗树枝了,看到这里,同学们就讨论起来了:为什么这样使用,就会很容易剪断树枝呢?于是大家对杠杆的特性进行了如下探究。
A:“探究杠杆的平衡条件”
(1)当杠杆静止在图甲所示的位置时,杠杆处于_____(选填“平衡”或“不平衡”)状态;此时,应将右端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量_____
(2)小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为,发现,其原因是:______
B:“探究杠杆的机械效率”
如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点(支点处摩擦忽略不计)
(3)他将2个钩码悬挂在B点,在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,拉力为,测得A、B两点上升的高度分别为、,则此次杠杆的机械效率为=______(用物理量的符号表示)
(4)他将2个钩码悬挂在C点,在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为,则弹簧测力计的示数将_______,此次拉力做的功将_____第一次做的功(选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 力臂大小 ④. F1的力臂测量错误 ⑤. ×100% ⑥. 大于 ⑦. 小于
【解析】
【详解】(1)[1]图甲所示的位置时,杠杆静止,所以杠杆处于平衡状态。
[2][3]图甲中,杠杆右高左低,说明杠杆的重心偏左,应将右端的平衡螺母向右调节,使重心在支点上,让杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
(2)[4]图中,拉力的方向与水平杠杆不垂直,只有当力的方向与杠杆垂直时,力臂才能从杠杆上直接读出来,小明误把杠杆的长度L1当成了拉力的力臂,所以小明会得出错误的结论。
(3)[5]有用功为
W有=Gh2=2mgh2
总功
W总=F1h1
则机械效率的表达式
η=×100%=×100%
(4)[6]钩码的悬挂点在B点时,由杠杠的平衡条件得
F1·OA=G·OB
悬挂点移至C点时,由杠杠的平衡条件得
F 2·OA=G·OC
从图中可以看出,由OB到OC力臂变大,所以弹簧测力计的示数变大。
[7]使C点上升高度仍为,则有用功不变,但杠杆提升的高度减小,额外功减小,又因为总功等于额外功与有用功之和,因此此次拉力做的功将小于第一次做的功。
21. 法拉第实验小组的同学到实验室做“测量小灯泡的电阻”实验,现有额定电压为2.5V的小灯泡以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图甲是小虎没有连接完整的电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整;______
(2)闭合开关前,小虎应将滑动变阻器的滑片P移到最______端,以避免闭合开关时电路中的电流______(选填“过大”或“过小”)损坏电路元件;
(3)实验开始时,小虎闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表指针明显偏转,电流表指针无偏转,则故障可能是______;
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)排查故障后,在实验过程中,多次移动滑动变阻器的滑片P并记录多组数据,实验数据记录如下表,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω(计算结果保留一位小数);
实验次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
小灯泡亮度
1
2.0
0.25
较暗
2
2.5
正常
3
3.0
0.3
很亮
(5)测量完小灯泡电阻后,小虎认为利用这套实验装置还能探究“电流与电压的关系”,你同意小虎的想法吗?______,其理由是______。
【答案】 ①. ②. 左 ③. 过大 ④. B ⑤. 8.9 ⑥. 不同意 ⑦. 小灯泡的电阻会受温度的影响
【解析】
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压是2.5V,所以电压表选择小量程,电流要从电流表正接线柱流入,负接线柱流出,如下图所示:
(2)[2][3]闭合开关前,滑动变阻器要调到最大阻值,以防止电流过大。
(3)[4]小灯泡不亮,但电压表有明显偏转,电流表无示数,说明电路中有非常小的电流,所以是小灯泡断路,导致电压表串联在电路中。
(4)[5]由图乙可知,小灯泡正常发光的电流,小灯泡正常发光时的电阻
(5)[6][7]小灯泡的电阻会受温度的影响,所以不能探究实验电流与电压的关系。
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