内容正文:
2022年春剑阁县九年级诊断性监测理科综合试题
物理部分
第Ⅰ卷 选择题(共36分)
一、选择题(下列每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意,不选、错选、多选均不得分。每小题3分,共36分)
1. 如图所示,众志成城,战胜疫情。以下对卫生防疫的有关叙述,正确的是( )
A. 人体的正常体温为35℃
B. 一件医用防护服的质量约为20kg
C. 引起新冠肺炎的冠状病毒直径约为100nm
D. 非接触式测温枪是通过紫外线传感的
2. 关于如图所示的实验或现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲中用小锤敲击音叉,旁边的泡沫小球被弹开——声音的音调与振幅有关
B. 图乙中噪声监测仪测量的是声音的响度
C. 图丙中的倒车雷达是利用次声波工作的
D. 图丁中两个声波的波形图反映的声音的音色相同,但音调不同
3. 下列关于热现象的说法正确的是( )
A. 冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后熔化形成的
B. 南极的空气很湿润是因为冰可以汽化为水蒸气
C. 皮肤上涂一些酒精会感到凉爽是因为酒精蒸发时放热
D. 被水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重是因为水蒸气液化时要吸收热量
4. 小刚同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置来做“小孔成像”实验,下列知识能用来解释小孔成像的是( )
A. 光的反射 B. 平面镜成像 C. 光的直线传播 D. 光路的可逆性
5. 取两个相同的验电器A和B,使A带上负电荷,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合.用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来(如图所示),观察到A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开.下列描述错误的是
A. 金属杆是导体
B. 两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C. 实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,B验电器中的金属箔带上了负电荷
D. 实验中金属杆和金属球接触一瞬间,金属杆中电流方向是自A流向B
6. 智能手机采用的无线充电技术主要是运用电磁感应原理,无线充电场景如图所示,带有金属线圈的智能手机靠近磁场能产生电流,实现充电功能。下列设备中利用上述原理工作的是( )
A 电磁起重机 B. 动圈式话筒 C. 直流电动机 D. 电磁继电器
7. 如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液体深度相同,且A、C两球排开液体体积相同,B球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉,下列判断正确的是( )
A. 三个小球中密度最小的是A球
B. 甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强
C. A球所受浮力大于C球所受浮力
D. 如果把A、C两球对调,C球在甲液体中可能下沉
8. 一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法,拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始,每隔0.3s曝光一次,得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片,如图所示。已知运动员从a点到d点可视为沿竖直方向运动,通过ab、bc、cd的时间间隔均为0.6s,空气阻力不能忽略。对于运动员从a点到d点的下落过程,下列分析正确的是( )
A. 运动员下落过程中的速度的大小保持不变
B. 运动员所受的重力在ab段所做的功等于在cd段所做的功
C. 运动员所受的重力在ab段做功比在cd段做功快
D. 运动员下落过程中减少的重力势能大于增加的动能
9. 某同学利用如图所示的电路“探究电流与电压、电阻的关系”,下列有关说法错误的是( )
A. 实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,可以保护电路
B. 探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,可调节滑片P,使电压表的示数产生变化
C. 在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,当将由换成时,应将滑片向左移动,使电压表示数不变
D. 实验中,多次测量是为了减小实验误差
10. 如图所示为某压力传感器的原理图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连,导线位于弹簧内部,当闭合开关S,压力F增大时,下列说法正确的是( )
A. 电压表V1的示数变大
B. 电压表V2的示数变小
C. 电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
D. 电压表V1示数与电流表A的示数比值变小
11. 如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,绳子自由端受到竖直向下的拉力为350N,使物体A以0.3m/s的速度匀速上升,提升到支架过程中滑轮组的机械效率为80%。已知工人重600N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 物体的重量为560N
B. 工人对地面的压力为200N
C. 物体上升的功率为210W
D. 支架受到滑轮组的拉力为1050N
12. 如图所示的电路,电源电压恒定不变,灯泡L上标有“12V,6W”的字样,只闭合开关S1,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离,此过程中电流表示数变化了0.2A,电压表示数变化了2V;再闭合开关S2和S3,电流表示数又变化了1.1A,此时灯泡L恰好正常发光。下列说法中错误的是( )
A. 滑动变阻器R2的最大阻值为30
B. 电源电压为12V
C. 定值电阻R1的阻值为10
D. 只闭合开关S1,电路总功率变化范围为4.8W-14.4W
第Ⅱ卷 非选择题(共64分)
二、填空题(每空2分,共28分)
13. 如图所示,将试管内水加热至沸腾后,发现试管口的木塞会被冲出,四冲程汽油机的________冲程与这个原理相同;汽车的发动机常用水调制冷却液,是因为水的________较大。
14. 如图甲所示,水平桌面上的物体在拉力F的作用下做加速运动,物体在加速运动的过程中对桌面的压力_______(选填“增大”“减小”或“不变”);改变拉力的大小,物体运动的s-t图像如图乙所示,由图像可知物体做______(选填“匀速直线”或“变速直线”)运动。
15. 2021年4月29日,天和核心舱搭乘长征五号B遥二运载火箭发射升空,如图所示,这是国内首个空间站,中国也成为全球第三个独立建造空间站的国家。长征五号B火箭使用的燃料是液氢,其中芯二级液氢质量为104kg,这些燃料完全燃烧释放出的热量是________J。若这些热量有20%被水吸收,能够使________kg的水温度从20℃升高到100℃[结果保留2位有效数字,,]。
16. 小华用天平正确测量螺栓质量时,使用的砝码和游码的位置如图甲所示,所测螺栓的质量为______g;盛有20mL水的量筒置于水平桌面上,将螺栓放入后,液面位置如图乙所示,则可知螺栓的密度为______kg/m3。
17. 如图所示是正确连接的家庭电路的一部分,根据电路图可判断:a导线是___________(选填“火”或“零”)线;如图是家庭电路常见的三孔插座,当电路正常时,试电笔接触孔___________(选填图中的序号)时氖管会发光。
18. 如图所示电路,闭合开关,标有“6V 4.8W”的小灯泡正常发光,电动机线圈的电阻为1Ω,通过线圈的电流为0.5A。则干路电流为______A,2min内电动机产生的热量是______J。
19. 如图所示,斜面长s=0.5m,高h=0.2m,用平行于斜面大小为的2.5N拉力,可以将重为5N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端。则该斜面的机械效率是______;斜面对物体摩擦力为______N。
三、作图与实验探究题(每图2分,每空2分,共24分)
20. 如图所示,小红站在匀速上升的电梯上,请在图中作出她所受力的示意图.(点为其重心)
21. 在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。
22. “探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验如图所示。
(1)实验中,必须水平拉着木块做________运动,才能通过弹簧测力计的示数反映滑动摩擦力的大小;
(2)由甲、乙两次实验可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越________;
(3)在丙实验中,若将木块的侧面平放在棉布表面,拉动时木块受到的滑动摩擦力_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
23. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
(1)图中烛焰在光屏上所成的是___________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(2)若保持图中蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移动到___________cm刻度线处,光屏上会再次出现一个清晰的像;
(3)若图中将蜡烛向左移动一小段距离,光屏上的像变模糊,此时在蜡烛和透镜之间放置一个合适的___________(选填“凸透镜”或“凹透镜”),光屏上的像又变清晰。
24. 如图甲所示,小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材:电源(电压为6V不变)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R1 “10Ω,1A”和R2 “30Ω,0.5A”的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整(要求滑片右移时滑动变阻器电阻减小)_________。
(2)连接电路时,小明应选用规格为_________(选填“R1”或“R2”)的滑动变阻器。
(3)实验中通过移动滑动变阻器测出多组数据,并作出小灯泡的U-I图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_________W。
(4)小明在实验中想到一个问题:灯泡的亮度是否还与灯丝的尺寸有关?以上实验完成后,小明想通过实验对这个问题进行探究,在老师的指导下,他找来几个灯丝材质相同、大小不同的小灯泡,并借用图甲所示电路进行探究。则小明在实验中应控制__________不变。
四、解答题(解答应写出必要的文字说明、公式、演算步骤、数值和单位。25小题5分,26小题7分,共12分)
25. 我国自主研制的作业型全海深自主遥控潜水器“海斗一号”多次下潜至万米深海,完成了一系列科考任务(g取10N/kg,海水的密度近似取)。
(1)假设“海斗一号”的体积为11m3,求“海斗一号”下潜入海里时受到的浮力大小;
(2)“海斗一号”下潜至离海平面10200m深处观察摄像,观察窗面积近似取200cm2,请估算观察窗在该深度所受海水的压力;
(3)如果匀速下潜的“海斗一号”总质量为11t,当它从水面下潜到9000m深处,它所受重力做的功是多少?
26. 如图所示电路,电源电压U=6V保持不变,小灯泡标有“4V 1.6W”字样,小灯泡的阻值为R1且保持不变,定值电阻R2=20Ω,滑动变阻器R3允许通过的最大电流为2A,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~3V。
(1)只闭合开关S2,求电压表的示数;
(2)将滑动变阻器滑片滑到最左端,闭合所有开关,此时电流表A2示数为0.5A,求滑动变阻器R3的最大阻值;
(3)闭合所有开关,在电路安全的情况下,求电路总功率的变化范围。
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2022年春剑阁县九年级诊断性监测理科综合试题
物理部分
第Ⅰ卷 选择题(共36分)
一、选择题(下列每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意,不选、错选、多选均不得分。每小题3分,共36分)
1. 如图所示,众志成城,战胜疫情。以下对卫生防疫的有关叙述,正确的是( )
A. 人体的正常体温为35℃
B. 一件医用防护服质量约为20kg
C. 引起新冠肺炎的冠状病毒直径约为100nm
D. 非接触式测温枪是通过紫外线传感的
【答案】C
【解析】
【详解】A.人体的正常体温约为37℃,并且变化的幅度很小,故A错误;
B.一件医用防护服的质量约为1kg,远小于20kg,故B错误;
C.引起新冠肺炎的冠状病毒直径约为100nm,远小于100mm,故C错误;
D.非接触式测温枪是通过红外线传感的,故D错误。
故选C。
2. 关于如图所示的实验或现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲中用小锤敲击音叉,旁边的泡沫小球被弹开——声音的音调与振幅有关
B. 图乙中噪声监测仪测量的是声音的响度
C. 图丙中的倒车雷达是利用次声波工作的
D. 图丁中两个声波的波形图反映的声音的音色相同,但音调不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中用小锤敲击音叉,旁边的泡沫小球被弹开,说明声音是由物体的振动产生的,同时也说明声音可以传递能量,故A错误;
B.乙图中噪声检测仪测量的是噪声的大小,即声音的响度,故B正确;
C.回声定位是根据回声到来的时间和方位,确定目标的位置和距离,即利用超声波获得信息,故C错误;
D.丁图中两个声波的波形图,都有3个波峰、4个波谷,即它们的振动频率是相同的,说明它们的音调是相同的;从波形图中可以看出,其波的形状都不相同,说明它们的音色不同,故D错误。
故选B。
3. 下列关于热现象的说法正确的是( )
A. 冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后熔化形成的
B. 南极的空气很湿润是因为冰可以汽化为水蒸气
C. 皮肤上涂一些酒精会感到凉爽是因为酒精蒸发时放热
D. 被水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重因为水蒸气液化时要吸收热量
【答案】A
【解析】
【详解】A.冻豆腐里面的小孔,豆腐里的水先由液态变成固态,发生凝固现象,然后冰由固态变成液态,发生熔化现象,故A正确;
B.南极的空气很湿润是因为冰可以升华为水蒸气,故B错误;
C.皮肤上涂一些酒精会感到凉爽是因为酒精蒸发时吸热,故C错误;
D.被水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重是因为水蒸气液化时要放出热量,故D错误。
故选 A。
4. 小刚同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置来做“小孔成像”实验,下列知识能用来解释小孔成像的是( )
A. 光的反射 B. 平面镜成像 C. 光的直线传播 D. 光路的可逆性
【答案】C
【解析】
【详解】小孔成像是由于光的直线传播形成的,物体经过小孔成的像是倒立的实像,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 取两个相同的验电器A和B,使A带上负电荷,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合.用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来(如图所示),观察到A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开.下列描述错误的是
A. 金属杆是导体
B. 两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C. 实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,B验电器中的金属箔带上了负电荷
D. 实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,金属杆中电流方向是自A流向B
【答案】D
【解析】
【详解】金属杆容易导电是导体,故选项A正确;验电器是利用同种电荷相互排斥,所以两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷,故选项B正确;物体失去电子带正电,得到电子带负电.验电器A带上负电荷,所以得到了电子.由于金属杆是导体,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,验电器A上的电子便会通过金属棒转移到验电器B上,使电器B得到电子带负电,故选项C正确;电子带负电,实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,电子从A转移到验电器B上,我们规定正电荷定向移的方向规定为电流的方向(负电荷定向移动的反方向),所以金属杆中电流方向是自B流向A,故选项D不正确,故选D.
6. 智能手机采用的无线充电技术主要是运用电磁感应原理,无线充电场景如图所示,带有金属线圈的智能手机靠近磁场能产生电流,实现充电功能。下列设备中利用上述原理工作的是( )
A. 电磁起重机 B. 动圈式话筒 C. 直流电动机 D. 电磁继电器
【答案】B
【解析】
【详解】AD.电磁起重机和电磁继电器的工作原理是电流的磁效应,故AD不符合题意;
B.发电机和动圈式话筒的工作原理是电磁感应原理,故B符合题意;
C.电动机和扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故C不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液体深度相同,且A、C两球排开液体体积相同,B球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉,下列判断正确的是( )
A. 三个小球中密度最小的是A球
B. 甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强
C. A球所受浮力大于C球所受浮力
D. 如果把A、C两球对调,C球在甲液体中可能下沉
【答案】C
【解析】
【详解】B.B球在甲液体中悬浮,则,在乙液体中下沉,则,所以甲液体密度大于乙液体密度。两个容器中的液体深度相同,根据可知甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强,故B错误;
A.A在甲中漂浮,则,C在乙中漂浮,则。则B球的密度最大。由A、C漂浮,且两球排开液体体积相同,则有
可得,,因为甲液体密度大于乙液体密度,所以,所以三个小球中密度最小的是C球,故A错误;
C.A、C两球排开液体体积相同,甲液体密度大于乙液体密度,根据可知A球所受浮力大于C球所受浮力,故C正确;
D.综上可知
所以C球密度小于甲液体密度,所以如果把A、C两球对调,C球在甲液体中只会漂浮,故D错误。
故选C。
8. 一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法,拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始,每隔0.3s曝光一次,得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片,如图所示。已知运动员从a点到d点可视为沿竖直方向运动,通过ab、bc、cd的时间间隔均为0.6s,空气阻力不能忽略。对于运动员从a点到d点的下落过程,下列分析正确的是( )
A. 运动员下落过程中的速度的大小保持不变
B. 运动员所受重力在ab段所做的功等于在cd段所做的功
C. 运动员所受的重力在ab段做功比在cd段做功快
D. 运动员下落过程中减少的重力势能大于增加的动能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,运动员下落过程中在相同时间内通过的距离不同,且越来越大,因此他的速度的大小是变化的,故A错误;
B.由图知,运动员在ab段与cd段通过的距离不同,且运动员的重力不变,由公式W=Gh可知,其所受的重力在ab段所做的功不等于在cd段所做的功,故B错误;
C.由图知,运动员在ab段比在cd段通过的距离短,因此相同时间内做功少,即重力在ab段做功比在cd段做功慢,故C错误;
D.由于空气阻力不能忽略,所以运动员下落过程中克服空气阻力会消耗一部分机械能(会转化为内能),减少的重力势能并没有全部转化为动能,所以运动员下落过程中减少的重力势能大于增加的动能,故D正确。
故选D。
9. 某同学利用如图所示的电路“探究电流与电压、电阻的关系”,下列有关说法错误的是( )
A. 实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,可以保护电路
B. 探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,可调节滑片P,使电压表的示数产生变化
C. 在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,当将由换成时,应将滑片向左移动,使电压表示数不变
D. 实验中,多次测量是为了减小实验误差
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,可以保护电路,故A正确,不符合题意;
B.探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,要控制电阻不变,通过调节滑片,改变电压的大小,记录对应的电流大小,故B正确,不符合题意;
C.探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,将定值电阻由改接成的电阻,根据串联分压原理可知,电阻增大,其分得的电压增大;根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,故应将滑片向左移动,使电压表示数不变,故C正确,不符合题意;
D.实验中,为避免实验的偶然性,要多次测量得出具有普遍性的结论,故D错误,符合题意。
故选D。
10. 如图所示为某压力传感器的原理图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连,导线位于弹簧内部,当闭合开关S,压力F增大时,下列说法正确的是( )
A. 电压表V1的示数变大
B. 电压表V2的示数变小
C. 电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
D. 电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路的电流,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压。当压力F增大时,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电阻的规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律,电路的电流变小,根据U=IR,电压表V1的示数变小,由串联电路电压的规律,电压表V2的示数变大,故AB错误;
C D.根据欧姆定律,电压表V2的示数与电流表A的示数比值即变阻器连入电路的电阻,这个比值变大;电压表V1的示数与电流表A的示数比值即定值电阻的大小,这个比值不变,故C正确,D错误。
故选C。
【点睛】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是明确电压表测量的电压。
11. 如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,绳子自由端受到竖直向下的拉力为350N,使物体A以0.3m/s的速度匀速上升,提升到支架过程中滑轮组的机械效率为80%。已知工人重600N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 物体的重量为560N
B. 工人对地面的压力为200N
C. 物体上升的功率为210W
D. 支架受到滑轮组的拉力为1050N
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题图可知,滑轮组的绳子承重股数为n=2,不计滑轮组的绳重和摩擦,根据
可得,物体的重量为
故A正确;
B.绳子自由端受到竖直向下的拉力为350N,根据物体间力的作用是相互的可知,人受到绳子向上的拉力为350N,对工人受力分析可得
所以,工人受到的地面的支持力为
根据物体间力的作用是相互的可知,工人对地面的压力为
故B错误;
C.物体上升的功率为
故C错误;
D.根据
动滑轮重为
由于两个滑轮质量相等,根据G=mg可得
支架受到滑轮组的拉力为
故D错误。
故选A。
12. 如图所示的电路,电源电压恒定不变,灯泡L上标有“12V,6W”的字样,只闭合开关S1,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离,此过程中电流表示数变化了0.2A,电压表示数变化了2V;再闭合开关S2和S3,电流表示数又变化了1.1A,此时灯泡L恰好正常发光。下列说法中错误的是( )
A. 滑动变阻器R2的最大阻值为30
B. 电源电压为12V
C. 定值电阻R1的阻值为10
D. 只闭合开关S1,电路总功率的变化范围为4.8W-14.4W
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】B.由图可知,同时闭合开关S1、S2和S3,滑动变阻器R2被短路,R1与灯泡L并联,只闭合开关S1,R1与滑动变阻器R2串联,灯泡L恰好正常发光,故电源电压为12V,故B正确,不符合题意;
C.只闭合开关S1,R1与滑动变阻器R2串联,滑片P从最右端向左移动一段距离,阻值减小,分压减少,电压表示数变化了2V,则R1两端的电压增加了2V,电流增大0.2A,滑片P移动前电路电流I=, 滑片P移动后电路电流I′==,则有
I′-I=-=0.2A
解得
R1=10Ω
故C正确,不符合题意;
A.R1与灯泡L并联,通过灯泡L的电流
IL===0.5A
通过灯泡R1的电流
I R1===1.2A
则电流表示数为
I″= IL+ I R1=0.5A+1.2A=1.7A
由题意可知,R1与滑动变阻器R2串联,且滑片P在最右端时,电路电流为
I= I″-1.1A-0.2A=1.7A-1.1A-0.2A=0.4A
即
I===0.4A
解得
R2=20Ω
故A错误,符合题意;
D.只闭合开关S1,电路总功率最大值为
Pmax===14.4W
只闭合开关S1,电路总功率最小值为
Pmin===4.8W
故电路总功率的变化范围为4.8W-14.4W,故D正确,不符合题意。
故选A。
第Ⅱ卷 非选择题(共64分)
二、填空题(每空2分,共28分)
13. 如图所示,将试管内的水加热至沸腾后,发现试管口的木塞会被冲出,四冲程汽油机的________冲程与这个原理相同;汽车的发动机常用水调制冷却液,是因为水的________较大。
【答案】 ①. 做功 ②. 比热容
【解析】
【详解】[1]木塞被推出时,水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能转化为木塞的机械能,与内燃机做功冲程的原理相同。
[2]用水作汽车发动机的冷却液是因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比较,改变相同的温度,水可以吸收更多的热量。
14. 如图甲所示,水平桌面上的物体在拉力F的作用下做加速运动,物体在加速运动的过程中对桌面的压力_______(选填“增大”“减小”或“不变”);改变拉力的大小,物体运动的s-t图像如图乙所示,由图像可知物体做______(选填“匀速直线”或“变速直线”)运动。
【答案】 ①. 不变 ②. 匀速直线
【解析】
【详解】[1]物体在加速运动的过程中,物体对水平面的压力大小与重力大小相同,重力不变,压力大小不变。
[2]由s-t图像可知,运动图像为一条斜线,这说明物体做匀速直线运动。
15. 2021年4月29日,天和核心舱搭乘长征五号B遥二运载火箭发射升空,如图所示,这是国内首个空间站,中国也成为全球第三个独立建造空间站的国家。长征五号B火箭使用的燃料是液氢,其中芯二级液氢质量为104kg,这些燃料完全燃烧释放出的热量是________J。若这些热量有20%被水吸收,能够使________kg的水温度从20℃升高到100℃[结果保留2位有效数字,,]。
【答案】 ①. 1.4×1012 ②. 8.3×105
【解析】
【详解】[1]质量为104kg的液氢完全燃烧释放出的热量为
Q放=mq=104kg×1.4×108J/kg=1.4×1012J
[2]水吸收的热量为
Q吸=ηQ放=20%×1.4×1012J=2.8×1011J
这些热量可加热水的质量为
16. 小华用天平正确测量螺栓质量时,使用的砝码和游码的位置如图甲所示,所测螺栓的质量为______g;盛有20mL水的量筒置于水平桌面上,将螺栓放入后,液面位置如图乙所示,则可知螺栓的密度为______kg/m3。
【答案】 ①. 73 ②.
【解析】
【详解】[1]如图甲所示,横梁标尺分度值为0.2g,则所测螺栓的质量为
[2]如图乙所示,量筒的分度值为,示数为,根据排水法可知螺栓的体积为
则螺栓的密度为
17. 如图所示是正确连接的家庭电路的一部分,根据电路图可判断:a导线是___________(选填“火”或“零”)线;如图是家庭电路常见的三孔插座,当电路正常时,试电笔接触孔___________(选填图中的序号)时氖管会发光。
【答案】 ①. 火 ②. ③
【解析】
【详解】[1]家庭电路中,开关要接在火线和用电器之间,a导线是火线。
[2]右图家庭电路中常见的三孔插座,①连接的是地线,②连接的是零线,③连接的是火线,在电路正常时,试电笔接触火线即孔③时氖管会发光。
18. 如图所示电路,闭合开关,标有“6V 4.8W”的小灯泡正常发光,电动机线圈的电阻为1Ω,通过线圈的电流为0.5A。则干路电流为______A,2min内电动机产生的热量是______J。
【答案】 ①. 1.3 ②. 30
【解析】
【详解】[1][2]分析电路可知,闭合开关后灯泡和电动机并联。小灯泡正常发光,则电源电压为6V,灯泡的电流为
则干路电流为
2min内电动机产生的热量为
19. 如图所示,斜面长s=0.5m,高h=0.2m,用平行于斜面大小为的2.5N拉力,可以将重为5N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端。则该斜面的机械效率是______;斜面对物体摩擦力为______N。
【答案】 ①. 80% ②. 0.5
【解析】
【详解】[1]总功
W总=Fs=2.5N×0.5m=1.25J
有用功
W有用=Gh=5N×0.2m=1J
斜面的机械效率
[2]由W总=W有用+W额外可得,额外功
W额外=W总-W有用=1.25J-1J=0.25J
由W额外=fs得,摩擦力
三、作图与实验探究题(每图2分,每空2分,共24分)
20. 如图所示,小红站在匀速上升的电梯上,请在图中作出她所受力的示意图.(点为其重心)
【答案】
【解析】
【详解】小红站在匀速上升的电梯上,处于平衡状态,受到平衡力的作用,已知小红受竖直向下的重力的作用,用G表示,根据二力平衡条件,一定还受和重力方向相反、大小相等、在同一直线上的支持力的作用,用F表示,如图所示:
21. 在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。
【答案】或
【解析】
【分析】
【详解】O为支点,过O点做力F作用线的垂线,即为力臂,故先延长力F,过O点做力作用线的垂线,标上l,故如下图所示:
或者。
22. “探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验如图所示。
(1)实验中,必须水平拉着木块做________运动,才能通过弹簧测力计的示数反映滑动摩擦力的大小;
(2)由甲、乙两次实验可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越________;
(3)在丙实验中,若将木块侧面平放在棉布表面,拉动时木块受到的滑动摩擦力_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)匀速直线
(2)大 (3)不变
【解析】
【小问1详解】
实验中,用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,根据二力平衡条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
图甲和图乙,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,可得出:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
在丙实验中,若将木块的侧面平放在棉布表面,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,故拉动时木块受到的滑动摩擦力不变。
23. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
(1)图中烛焰在光屏上所成的是___________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(2)若保持图中蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移动到___________cm刻度线处,光屏上会再次出现一个清晰的像;
(3)若图中将蜡烛向左移动一小段距离,光屏上的像变模糊,此时在蜡烛和透镜之间放置一个合适的___________(选填“凸透镜”或“凹透镜”),光屏上的像又变清晰。
【答案】 ①. 缩小 ②. 23 ③. 凹透镜
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,此时物距大于像距,且光屏上得到了一个清晰的像,说明物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像。
(2)[2]根据折射时光路是可逆的,保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到23cm刻度线处时,此时物距等于原来的像距13cm(即此时物距处于f和2f之间),像距等于原来的物距40cm,凸透镜成倒立放大的实像。
(3)[3]将甲图中的蜡烛左移一段距离,则物距变大,像距应减小,若要成清晰像,光屏应向左移动,若不移动光屏,应使光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散作用,所以在蜡烛和透镜之间放置一个合适的凹透镜,光屏上的像又会变清晰。
24. 如图甲所示,小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材:电源(电压为6V不变)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R1 “10Ω,1A”和R2 “30Ω,0.5A”的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整(要求滑片右移时滑动变阻器电阻减小)_________。
(2)连接电路时,小明应选用规格为_________(选填“R1”或“R2”)的滑动变阻器。
(3)实验中通过移动滑动变阻器测出多组数据,并作出小灯泡的U-I图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_________W。
(4)小明在实验中想到一个问题:灯泡的亮度是否还与灯丝的尺寸有关?以上实验完成后,小明想通过实验对这个问题进行探究,在老师的指导下,他找来几个灯丝材质相同、大小不同的小灯泡,并借用图甲所示电路进行探究。则小明在实验中应控制__________不变。
【答案】(1) (2)R2
(3)0.625 (4)小灯泡两端的电压
【解析】
【小问1详解】
在“测量小灯泡电功率”的实验中,滑动变阻器应和小灯泡、电流表串联,且滑动变阻器一上一下接入电路,要求滑片右移时滑动变阻器电阻减小,滑片应靠近下面的接线柱,故滑动变阻器接B接线柱,作图如下:
【小问2详解】
小灯泡的额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Ω,电路中的电流约为
电源电压为6V,所以小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻约为
故选用规格为R2的滑动变阻器。
【小问3详解】
小灯泡的额定电压为2.5V,由乙图可知,当额定电压为2.5V时,通过小灯泡的额定电流为0.25A,故小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
【小问4详解】
灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定;灯丝的电阻与其材质、长度、横截面积和温度有关,当灯丝材质相同、大小不同的小灯泡,其电阻不同。根据可知,要探究灯泡的亮度是否还与灯丝的尺寸有关,在实验中应控制小灯泡两端的电压不变。
四、解答题(解答应写出必要的文字说明、公式、演算步骤、数值和单位。25小题5分,26小题7分,共12分)
25. 我国自主研制的作业型全海深自主遥控潜水器“海斗一号”多次下潜至万米深海,完成了一系列科考任务(g取10N/kg,海水的密度近似取)。
(1)假设“海斗一号”的体积为11m3,求“海斗一号”下潜入海里时受到的浮力大小;
(2)“海斗一号”下潜至离海平面10200m深处观察摄像,观察窗面积近似取200cm2,请估算观察窗在该深度所受海水的压力;
(3)如果匀速下潜的“海斗一号”总质量为11t,当它从水面下潜到9000m深处,它所受重力做的功是多少?
【答案】(1)1.1×105N
(2)2.04×105N
(3)9.9×108J
【解析】
【小问1详解】
“海斗一号”下潜入海里时排开水的体积
受到海水的浮力
【小问2详解】
观察窗所受海水的压强
由得,观察窗所受海水的压力
【小问3详解】
“海斗一号”的重力
潜水器重力做的功
26. 如图所示电路,电源电压U=6V保持不变,小灯泡标有“4V 1.6W”字样,小灯泡的阻值为R1且保持不变,定值电阻R2=20Ω,滑动变阻器R3允许通过的最大电流为2A,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~3V。
(1)只闭合开关S2,求电压表的示数;
(2)将滑动变阻器滑片滑到最左端,闭合所有开关,此时电流表A2示数为0.5A,求滑动变阻器R3的最大阻值;
(3)闭合所有开关,在电路安全的情况下,求电路总功率的变化范围。
【答案】(1)2V (2)30Ω
(3)3-13.8W
【解析】
【小问1详解】
由知道,小灯泡的阻值
只闭合开关时,灯泡与电阻串联,电压表测两端的电压,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以电路总电阻
此时通过电路的电流
所以两端的电压
即电压表示数为2V。
【小问2详解】
将滑动变阻器滑片滑到最左端,闭合所有开关,电阻与的最大阻值并联,电流表测干路电流,此时电流表示数为0.5A,并联电路各支路两端电压相等,通过的电流
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的电流
则滑动变阻器的最大阻值
【小问3详解】
闭合所有开关时,电阻与滑动变阻器并联,电流表测量滑动变阻器的电流,电流表测干路电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时干路中的电流最小,即,则电路消耗的最小总功率
已知电流表的量程为0~3A,滑动变阻器允许的最大电流为2A,且并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以干路最大电流
因此电路最大功率
故电路总功率变化范围为3~13.8W。
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