内容正文:
旺苍县2023年春九年级第二次诊断测试理科综合
物理部分
说明:
1.全卷满分100分,考试时间70分钟。
2.本套试题分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4个大题。
3.考生必须在答题卡上答题,写在试卷上的答案无效,选择题必须使用2B铅笔填涂答案,非选择题必须使用0.5mm黑色墨迹签字笔或钢笔答题。
4.考试结束后,将答题卡和试卷一并交回。
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1个选项最符合题意,不选、错选、多选均不得分。每小题3分,共36分。)
1. 下列对生活中一些物理观念的描述与实际相符的是( )
A. 人体的正常体温是45℃
B. 一位初中学生的身高约为16.4dm
C. 光在真空中的传播速度是340m/s
D. 我国家庭电路的电压是380V
2. 在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列说法正确的是( )
A. 光屏上成倒立、放大的实像
B. 将蜡烛靠近透镜,光屏需靠近透镜才能呈现清晰的像
C. 该透镜焦距f一定满足大于8cm
D. 近视眼镜是利用了这一成像原理
3. 每年的端午节,家家户户都要蒸粽子,对蒸粽子时出现的物理现象,下列表述不正确的是( )
A. 锅内的水逐渐减少变成水蒸气是升华现象
B. 蒸粽子时粽香飘溢,说明分子在不停地运动
C. 锅盖上方的“白气”是水蒸气液化而成
D. 蒸粽子主要是通过热传递的方式改变内能
4. 用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失),加热时间与温度的关系如图所示,c水=4.2×103J/(kg·℃),下列说法正确的是( )
A. 随着温度升高,甲液体的比热容增大
B. 甲和乙升高相同的温度,甲吸收热量较多
C. 甲比热容与乙的比热容之比为1∶2
D. 若乙是质量为1kg水,乙10min吸收的热量为1.68×105J
5. 如图中的铁块重为4N,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当拉力F为6N时,铁块以0.2m/s的速度竖直向上匀速运动。下列说法正确的是( )
A. 铁块受到三个力的作用
B. 平板对铁块的引力与铁块对平板的压力是一对平衡力
C. 当撤去拉力F时,铁块立即向下做加速运动
D. 铁块受到的摩擦力大小为2N,方向竖直向下
6. 对于如图中四幅图的说法,正确的是( )
A. 图甲:A管中水面空气流速变大,压强减小,水面下降
B. 图乙:将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度变长,高度不变
C. 图丙:把自制气压计从山下移到山顶,细管内的水柱下降
D. 图丁:盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
7. 在学习了如图甲所示的密度计后,小张在木棒的一端缠绕一些铜丝,自制了一个简易密度计。他将简易密度计分别放入盛有不同液体的乙、丙两个烧杯中,密度计都会竖立在液体中,浸入液体的深度比为5︰2,下列说法正确的是( )
A. 密度计在液体中处于悬浮状态
B. 若乙中液体为水,则丙中液体密度为2.5g/cm3
C. 乙和丙中液体密度之比为5︰2
D. 密度计下底端在乙和丙中所受液体压强之比为5︰2
8. 如图所示,用细绳将甲物体挂在轻质杠杆A端,将乙物体挂在轻质杠杆B端,已知甲物体底面积是0.1m2,乙物体的质量为3kg,杠杆水平平衡时,甲物体对地面的压强为250Pa,已知,g取10N/kg。则下列说法错误的是( )
A. 物体甲的重力为100N
B. 若将乙物体的悬挂点向左移动,甲物体对地面的压力会增大
C. 杠杆B端所挂物体的质量为4kg时,物体甲对地面压力刚好为零
D. 移动支点O的位置,使时,物体甲刚好离开地面
9. 下列关于静电学知识的说法中,正确的是( )
A. 带负电的橡胶棒吸引轻质小球,该小球可能不带电
B. 负电荷定向移动不能形成电流
C. 玻璃棒、大地在通常情况下都是绝缘体
D. 验电器的工作原理是异种电荷互相吸引
10. 下列对如图所示的现象的说法,不正确的是( )
A. 甲图的实验说明同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
B. 乙图中开关闭合后,通电螺线管左侧是S极、右侧是N极
C. 丙图的家庭照明电路中的开关安装在火线上比安装在零线上更安全
D. 丁图中,左右移动导体棒ab,灵敏电流计指针会发生偏转
11. 小熊同学在实验室连接了所示的两个电路,所有元件均完好,电源电压相等且不变,R1、R2、R3为定值电阻,R4为滑动变阻器(滑片在中点附近某位置)。小熊对这两个电路做了以下四种分析,你认为其中正确的是( )
A. 若A1与A2的示数相同,则R2短路
B. 若A1的示数变为0,则A3的示数变小
C. 若A2与A4的示数相同,则R1>R3
D. 若R4的滑片向左滑,电压表示数与A4示数的比值变小
12. 如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L标有“6V ?W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R2标有“40Ω 2A”字样,R1是定值电阻,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。将R2的滑片移至最右端,只闭合开关S3时,电压表示数为U1,R2消耗的功率为P1;向左移动滑片至某点,此时电压表示数为U2,R2消耗的功率为P2;已知U1:U2=5:6,P1:P2=25:27;只闭合开关S1、S2时,灯泡恰好正常,电流表示数为0.4A。据以上可得到四个结论:①电源电压为6V;②R1的阻值大小为20Ω;③只闭合S3,为保证电路安全,R2的阻值变化范围为20~40Ω;④在保证电路安全且电路中有电流的前提下,任意闭合或断开开关,则整个电路的最小功率为0.6W。则以上结论中正确的是( )
A. ①③ B. ②④ C. ①②③ D. ①②③④
第Ⅱ卷非选择题(共64分)
二、填空题(每空2分,本题共28分。)
13. 旺苍深入实施“绿水青山就是金山银山”发展理念,在县城旁的东河上修筑了红桥和绿桥两座水利工程,如今的东河水面上常有白鸽飞翔觅食,如图。白鸽在水中的像是由光发生________形成的,白鸽看到水中的“鱼”在鱼实际位置的________方(选填“上”或“下”)。
14. 小张同学迷上了吹笛子,如图是小张在家吹笛子的情景。吹笛子时,发声体是________,改变手指按住笛子管孔的位置,发出声音的________(选填“音调”、“响度”、“音色”)就不同。
15. 多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型(如图甲),轻轻碰倒第一张骨牌,其余的骨牌就会产生连锁反应,依次倒下(如图乙)。多米诺骨牌效应被广泛用来比喻许多社会现象。用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析:
(1)在骨牌依次击倒的过程中,骨牌的重心如何变化:________;
(2)骨牌依次击倒,其中的能量转化情况:________。
16. 我国历时13年自主研制的“F级50兆瓦重型燃气轮机”于2022年11月在四川完工,这是我国又一“大国重器”。重型燃气轮机的工作原理是通过燃料(主要为天然气)燃烧产生高温高压气体推动叶片转动来发电,工作1小时消耗6.3×103m3天然气(天然气的热值取8.0×107J/m3),能够获得2.52×1011J的电能。高温高压气体推动叶片转动,此过程和汽油机的________冲程的能量转化方式相同,重型燃气轮机的热效率约为________。
17. 如图甲所示,虚线框内是由两个相同的滑轮组装成的滑轮组,利用该滑轮组提升重为210N的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,不计绳重和摩擦,则拉力的功率为________W,该滑轮组的机械效率为________。
18. 小萌同学发现家中只让电饭煲工作时,如图所示的家用电能表的指示灯1min闪烁60次,这段时间内,电路消耗的电能为________kW·h,则电饭煲的电功率是________W。
19. 如图甲所示的电路中电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,电源电压为________V,滑动变阻器的最大阻值是________Ω。
三、作图与实验探究题(每空2分,每图2分,共24分。)
20. 质量均匀的小球a从地面冲上弧形轨道,如图所示,是小球a向上运动的某一状态,请画出此时小球所受重力及小球对弧形轨道压力的示意图.
( )
21. 如图所示,一物体AB放在平面镜前,请作出物体AB在平面镜中所成的像。
22. 小李用图甲探究水沸腾前后温度变化的特点。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
(1)实验中,从水温升到90℃开始,每1min读一次温度并记录,由表中数据可知,水的沸点是________℃;
(2)实验完成后,小李熄灭酒精灯,将烧瓶从铁架台上取下,拿橡皮塞塞紧瓶口,用冷水喷烧瓶底(如图乙),里面的水________沸腾选填(“会”或“不会”)。
23. 小燕和小王在实验室分别配制了一定量的盐水,并用如图所示的方法测量盐水的密度。
(1)小燕利用天平和量筒测量盐水的密度;
①将适量的盐水倒入烧杯中,调节天平平衡后,用天平测量烧杯和盐水的总质量,通过加减砝码,小燕将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,指针仍如图a所示,接下来她应该( );
A.向右调节平衡螺母
B.向右移动游码
C.取下最小的砝码后移动游码
②测出烧杯和盐水的总质量为106.8g后,将杯中部分盐水倒入量筒中,如图b所示;
③测量烧杯和剩余盐水的总质量,天平横梁平衡时如图c所示;
根据上述实验数据,则此盐水的密度为________g/cm3;
(2)小王按图d、e所示的方法测量自己配制的盐水的密度:
①如图d,小王在薄塑料袋(体积和质量忽略不计)中倒入适量盐水,排出空气后扎紧口并用弹簧测力计测出重力为G;
②如图e,小王向水槽中倒入水,用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水槽的水中,此时弹簧测力计的示数为F;
③由以上两步可得盐水的密度ρ=________(用测得的符号和水表示)。
24. 小赵在实验室连接了图甲所示的电路测量定值电阻R2的阻值。电源电压为6V,Rx的阻值约为10Ω,滑动变阻器有(a:“15Ω,3A”和b:“50Ω,3A”)两种规格。
(1)闭合开关,小赵发现电流表有示数,电压表无示数,则电路中存在的故障可能是________(选填“小灯泡”或“电压表”)断路;
(2)排除故障后,小赵将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关后,电压表示数为1V,电流表示数为0.1A。由此可判断电路中选用的滑动变阻器的规格是________(选填“a”或“b”);
(3)继续移动滑动变阻器的滑片P完成后续测量,第3次实验时,电流表的示数如乙图所示,请在表中填写第3次测量的Rx的值,并计算Rx的平均值;(精确到0.1Ω)
实验序号
电压Ux/V
电流Ix/A
电阻Rx/Ω
Rx平均值/Ω
①
1
0.1
10
②
25
0.24
10.4
③
2.8
________
________
(4)小赵在测出定值电阻Rx的阻值后,又测量了小灯泡的电阻,并分别绘制了如图丁所示的图像,分析图像中A、B、C三点的电阻,则电阻最大的点是________。
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,每小题各6分,本题共12分。)
25. 如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵,通过其智能微推进系统,可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为5.55cm2,内有44.4mL的药液,注射速度v0为5.55mL/h。求∶
(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是多少?
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度。
(3)若注射器内药液的质量为m,密度为,匀速推注完这些药液注射泵对水平注射器芯杆做的功为W。已知薄壁注射器横截面积为S,活塞与内壁之间摩擦力为f,活塞对药液推力不变,请推导活塞对药液压强的表达式(用字母表示)。
26. 某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图甲所示。“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。电磁铁线圈可看成阻值为20Ω的纯电阻R0,“浴霸”共安装有2盏标有“220V,440W”的灯泡,当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,使“浴霸”电路闭合。求:
(1)工作电路正常工作时,每盏灯泡在1min内产生的热量是多少?
(2)若浴室中的温度不得超过40℃,则控制电路的电源电压U1最小值是多少?
(3)若电源U1电压恒定为12V,则将此装置放在浴室内,浴室内温度可控制在多大范围内?
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旺苍县2023年春九年级第二次诊断测试理科综合
物理部分
说明:
1.全卷满分100分,考试时间70分钟。
2.本套试题分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4个大题。
3.考生必须在答题卡上答题,写在试卷上的答案无效,选择题必须使用2B铅笔填涂答案,非选择题必须使用0.5mm黑色墨迹签字笔或钢笔答题。
4.考试结束后,将答题卡和试卷一并交回。
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1个选项最符合题意,不选、错选、多选均不得分。每小题3分,共36分。)
1. 下列对生活中一些物理观念的描述与实际相符的是( )
A. 人体的正常体温是45℃
B. 一位初中学生的身高约为16.4dm
C. 光在真空中的传播速度是340m/s
D. 我国家庭电路的电压是380V
【答案】B
【解析】
【详解】A.人体的正常体温是37℃左右,故A不符合题意;
B.一位初中学生的身高约为16.4dm,即1.64m,故B符合题意;
C.光在真空中的传播速度是,故C不符合题意;
D.我国家庭电路的电压是220V,故D不符合题意。
故选B。
2. 在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列说法正确的是( )
A. 光屏上成倒立、放大的实像
B. 将蜡烛靠近透镜,光屏需靠近透镜才能呈现清晰的像
C. 该透镜焦距f一定满足大于8cm
D. 近视眼镜是利用了这一成像原理
【答案】C
【解析】
【详解】AC.物距大于像距,根据凸透镜成像的规律可知成倒立、缩小的实像,则有
解得该透镜焦距满足,故A错误,C正确;
B.将蜡烛靠近透镜,物距变小,根据凸透镜成像的规律可知像距变大,所以光屏需远离透镜才能呈现清晰的像,故B错误;
D.近视眼镜利用的是凹透镜对光线的发散作用使得成像延迟,重新成像在视网膜上,故D错误。
故选C。
3. 每年的端午节,家家户户都要蒸粽子,对蒸粽子时出现的物理现象,下列表述不正确的是( )
A. 锅内的水逐渐减少变成水蒸气是升华现象
B. 蒸粽子时粽香飘溢,说明分子在不停地运动
C. 锅盖上方的“白气”是水蒸气液化而成
D. 蒸粽子主要是通过热传递的方式改变内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.锅内的水逐渐减少变成水蒸气,水由液态转化气态,这个过程称为汽化,故A错误,符合题意;
B.蒸粽子时粽香飘溢,属于扩散现象,说明分子在不停地运动,故B正确,不符合题意;
C.锅盖上方的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小液滴,故C正确,不符合题意;
D.蒸粽子时,粽子吸收热量,温度升高,内能变大,主要是通过热传递的方式改变内能,故D正确,不符合题意。
故选A。
4. 用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失),加热时间与温度的关系如图所示,c水=4.2×103J/(kg·℃),下列说法正确的是( )
A. 随着温度升高,甲液体的比热容增大
B. 甲和乙升高相同的温度,甲吸收热量较多
C. 甲的比热容与乙的比热容之比为1∶2
D. 若乙是质量为1kg水,乙10min吸收的热量为1.68×105J
【答案】C
【解析】
【详解】A.比热容是物质的一种特性,与温度的高低无关,因此随着温度升高,甲液体的比热容不变,故A错误;
B.由题图可知,升高相同的温度,甲需要的加热时间小于乙需要的加热时间,所以,甲吸收的热量较少,故B错误;
C.由于在相同的时间内两种液体吸收的热量相同,由题图可知,当加热10min时,两种液体吸收的热量相同,甲液体温度升高40℃,乙液体温度升高20℃,根据可得
所以,甲的比热容与乙的比热容之比为
故C正确;
D.若乙是质量为1kg水,根据可得,乙10min吸收的热量为
故D错误。
故选C。
5. 如图中的铁块重为4N,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当拉力F为6N时,铁块以0.2m/s的速度竖直向上匀速运动。下列说法正确的是( )
A. 铁块受到三个力的作用
B. 平板对铁块的引力与铁块对平板的压力是一对平衡力
C. 当撤去拉力F时,铁块立即向下做加速运动
D. 铁块受到的摩擦力大小为2N,方向竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁块受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向下的摩擦力,水平向左的吸引力和水平向右的支持力,一共受到5个力的作用,故A错误;
B.平板对铁块的引力与铁块对平板的压力,受力物体不同,所以不是一对平衡力,故B错误;
C.当撤去拉力F时,铁块由于惯性将继续向上做减速运动,不会立即向下做加速运动,故C错误;
D.铁块匀速向上,受力平衡,摩擦力方向竖直向下,大小等于拉力减重力,即
故D正确。
故选D。
6. 对于如图中四幅图的说法,正确的是( )
A. 图甲:A管中水面空气流速变大,压强减小,水面下降
B. 图乙:将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度变长,高度不变
C. 图丙:把自制气压计从山下移到山顶,细管内的水柱下降
D. 图丁:盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
【答案】B
【解析】
【详解】A.A管中水面空气流速变大,压强减小,水在下方大气压的作用下被压进管内,所以管内水面上升,故A错误;
B.托里拆利实验,水银柱高度取决于大气压的大小,大气压强不变,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度变长,但高度不变,故B正确;
C.把自制气压计从山下移到山顶,山顶的大气压小于山下的大气压,即外界气压减小,瓶内气体将水压进管内,所以细管内的水柱上升,故C错误;
D.盆景中的水位能保持一定高度,是利用了大气压,瓶子上方时是封闭的,不属于连通器,所以没有利用连通器原理,故D错误。
故选B。
7. 在学习了如图甲所示的密度计后,小张在木棒的一端缠绕一些铜丝,自制了一个简易密度计。他将简易密度计分别放入盛有不同液体的乙、丙两个烧杯中,密度计都会竖立在液体中,浸入液体的深度比为5︰2,下列说法正确的是( )
A. 密度计在液体中处于悬浮状态
B. 若乙中液体为水,则丙中液体密度为2.5g/cm3
C. 乙和丙中液体密度之比为5︰2
D. 密度计下底端在乙和丙中所受液体压强之比为5︰2
【答案】B
【解析】
【详解】A.密度计有一部分体积没有浸在水中,所以密度计在液体中处于漂浮状态,故A错误;
B.密度计漂浮,浮力等于重力,所以在乙和丙中,密度计受到的浮力大小相等,浸入液体的深度比为5︰2,横截面积相同,所以排开液体的体积比为5︰2,则有
故B正确;
C.由B可知乙中液体和丙中液体的密度之比为
故C错误;
D.浮力指的是物体上下表面受到的压力差,密度计上表面没有受到水的压力,所以密度计下表面受到水的压力等于浮力,由B可知,密度计下底端在乙和丙中所受液体压力相等,密度计底面积相同,由可知,密度计下底端在乙和丙中所受液体压强相等,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,用细绳将甲物体挂在轻质杠杆A端,将乙物体挂在轻质杠杆B端,已知甲物体底面积是0.1m2,乙物体的质量为3kg,杠杆水平平衡时,甲物体对地面的压强为250Pa,已知,g取10N/kg。则下列说法错误的是( )
A. 物体甲的重力为100N
B. 若将乙物体的悬挂点向左移动,甲物体对地面的压力会增大
C. 杠杆B端所挂物体的质量为4kg时,物体甲对地面压力刚好为零
D. 移动支点O的位置,使时,物体甲刚好离开地面
【答案】D
【解析】
【详解】A.由杠杆平衡条件可得,甲受到的拉力为
代入数据,得
解得
此时甲对地面的压强为250Pa,则压力为
甲对地面的压力等于地面给甲的支持力,所以甲的重力为
故A正确,不符合题意;
B.将乙物体的悬挂点向左移动,即乙的力臂变小,而甲的力臂和乙的重力均不变,若杠杆仍平衡,由可知,甲受到的拉力将变小,甲的重力不变,所以甲对地面的压力将变大,故B正确,不符合题意;
C.杠杆B端所挂物体的质量为4kg时,物体甲受到拉力为
解得
拉力等于甲的重力,所以甲对地面的压力为0,故C正确,不符合题意;
D.移动支点O的位置,使时,则,物体甲受到的拉力为
解得
拉力小于甲的重力,所以甲不能离开地面,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 下列关于静电学知识的说法中,正确的是( )
A. 带负电的橡胶棒吸引轻质小球,该小球可能不带电
B. 负电荷定向移动不能形成电流
C. 玻璃棒、大地在通常情况下都是绝缘体
D. 验电器的工作原理是异种电荷互相吸引
【答案】A
【解析】
【详解】A.带电体具有吸引轻小物体的性质,所以轻质小球可能不带电,故A正确;
B.电荷的定向移动形成电流,包括正电荷和负电荷的移动,故B错误;
C.玻璃棒在通常情况下是绝缘体,而大地因含有能够导电的离子和电子,是导体,故C错误;
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,而不是异种电荷相互吸引,故D错误。
故选A。
10. 下列对如图所示的现象的说法,不正确的是( )
A. 甲图的实验说明同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
B. 乙图中开关闭合后,通电螺线管的左侧是S极、右侧是N极
C. 丙图的家庭照明电路中的开关安装在火线上比安装在零线上更安全
D. 丁图中,左右移动导体棒ab,灵敏电流计指针会发生偏转
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中,N极靠近N极时出现了排斥现象,N极靠近S极时出现了吸引现象,所以可说明同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故A正确,不符合题意;
B.乙图中,电源右侧是正极,根据安培定则可判断出通电螺线管左侧是N极、右侧是S极,故B错误,符合题意;
C.丙图中的开关如果接在零线上,即使断开,用电器仍带电,易发生触电事故,所以家庭照明电路中的开关安装在火线上比安装在零线上更安全,故C正确,不符合题意;
D.丁图中,左右移动导体棒ab,导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动,产生了感应电流,所以灵敏电流计指针会发生偏转,故D正确,不符合题意。
故选B 。
11. 小熊同学在实验室连接了所示的两个电路,所有元件均完好,电源电压相等且不变,R1、R2、R3为定值电阻,R4为滑动变阻器(滑片在中点附近某位置)。小熊对这两个电路做了以下四种分析,你认为其中正确的是( )
A. 若A1与A2的示数相同,则R2短路
B. 若A1的示数变为0,则A3的示数变小
C. 若A2与A4的示数相同,则R1>R3
D. 若R4的滑片向左滑,电压表示数与A4示数的比值变小
【答案】C
【解析】
【详解】由甲图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1中的电流,电流表A2测干路电流,电流表A3测R2的电流;由乙图可知,R3与R4串联,电流表A4测串联电路的电流,电压表测量R3两端的电压。
A.若A1与A2示数相同,则说明R2中没有电流通过,即R2断路,故A错误;
B.若A1的示数变为0,可能R1断路,由并联电路的特点可知A3的示数不变,故B错误;
C.由于R1与R2并联,电流表A2测干路电流,则根据并联电路的特点和欧姆定律可知
由于R3与R4串联,根据串联电路的特点和欧姆定律可知
若A2与A4示数相同,则
R并=R串
所以
R1>R3
故C正确;
D.若R4的滑片向左滑,由可知电压表示数与A4示数的比值等于R3的阻值,R3的阻值不变,所以电压表示数与A4示数的比值不变,故D错误。
故选C。
12. 如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L标有“6V ?W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R2标有“40Ω 2A”字样,R1是定值电阻,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。将R2的滑片移至最右端,只闭合开关S3时,电压表示数为U1,R2消耗的功率为P1;向左移动滑片至某点,此时电压表示数为U2,R2消耗的功率为P2;已知U1:U2=5:6,P1:P2=25:27;只闭合开关S1、S2时,灯泡恰好正常,电流表示数为0.4A。据以上可得到四个结论:①电源电压为6V;②R1的阻值大小为20Ω;③只闭合S3,为保证电路安全,R2的阻值变化范围为20~40Ω;④在保证电路安全且电路中有电流的前提下,任意闭合或断开开关,则整个电路的最小功率为0.6W。则以上结论中正确的是( )
A. ①③ B. ②④ C. ①②③ D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【详解】①②由图得,只闭合开关S3时,R1、R2串联,电压表测量R1电压,电流表测量电路电流,将R2的滑片移至最右端,变阻器接入电路中电阻最大,电路中电阻最大,电流最小,由欧姆定律得
滑片向左移动滑片至某点,变阻器接入电路中电阻变小,由欧姆定律得
则
由得
则滑片向左移动滑片至某点时,变阻器接入电路中电阻为
由欧姆定律得
,
则
即
解得
只闭合开关S1、S2时,灯泡独自工作,灯泡恰好正常,电流表示数为0.4A,则电源电压为
灯泡的额定电流为0.4A。
③只闭合S3,为了保护电路,当电压表的电压最大为3V时,R2接入电路中电阻最小,此时变阻器的电压为
由串联电路电流特点与欧姆定律得,此时变阻器接入电路中电阻
变阻器接入电路中电阻最大为40Ω,则为保证电路安全,R2的阻值变化范围为20~40Ω。
④当R1与R2最大电阻串联时,电路电阻最大,由得,此时电路电功率最小,为
故ABC错误,D正确。
故选D。
第Ⅱ卷非选择题(共64分)
二、填空题(每空2分,本题共28分。)
13. 旺苍深入实施“绿水青山就是金山银山”的发展理念,在县城旁的东河上修筑了红桥和绿桥两座水利工程,如今的东河水面上常有白鸽飞翔觅食,如图。白鸽在水中的像是由光发生________形成的,白鸽看到水中的“鱼”在鱼实际位置的________方(选填“上”或“下”)。
【答案】 ①. 反射 ②. 上
【解析】
【详解】[1]白鸽在水中的像属于平面镜成像,原理是光的反射。
[2]白鸽看到水中的“鱼”是由光的折射形成的虚像,因空气中的折射角大于水中的入射角,所以白鸽看到水中的“鱼”在鱼实际位置的上方。
14. 小张同学迷上了吹笛子,如图是小张在家吹笛子的情景。吹笛子时,发声体是________,改变手指按住笛子管孔的位置,发出声音的________(选填“音调”、“响度”、“音色”)就不同。
【答案】 ①. 空气柱 ②. 音调
【解析】
【详解】[1]吹笛子发出的声音,是由笛子内部空气柱振动产生的。
[2]用手指按住不同的孔,改变了里面空气柱的长度,空气柱振动的快慢也会发生改变,从而改变了声音的音调。
15. 多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型(如图甲),轻轻碰倒第一张骨牌,其余的骨牌就会产生连锁反应,依次倒下(如图乙)。多米诺骨牌效应被广泛用来比喻许多社会现象。用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析:
(1)在骨牌依次击倒的过程中,骨牌的重心如何变化:________;
(2)骨牌依次击倒,其中的能量转化情况:________。
【答案】(1)重心降低
(2)重力势能转化为动能
【解析】
【小问1详解】
在骨牌依次击倒的过程中,骨牌由竖直放置变为倾斜放置,直至水平放置,骨牌的重心逐渐降低。
【小问2详解】
骨牌的重心逐渐降低,骨牌的质量不变,所以重力势能减小,骨牌的由静止开始运动,速度变大,动能变大,所以骨牌依次击倒,其中的能量转化情况为:重力势能转化为动能。
16. 我国历时13年自主研制的“F级50兆瓦重型燃气轮机”于2022年11月在四川完工,这是我国又一“大国重器”。重型燃气轮机的工作原理是通过燃料(主要为天然气)燃烧产生高温高压气体推动叶片转动来发电,工作1小时消耗6.3×103m3天然气(天然气的热值取8.0×107J/m3),能够获得2.52×1011J的电能。高温高压气体推动叶片转动,此过程和汽油机的________冲程的能量转化方式相同,重型燃气轮机的热效率约为________。
【答案】 ①. 做功 ②. 50%
【解析】
【详解】[1]由题意知,燃气轮机的本质是一种通过燃料(主要为天然气)与空气燃烧产生高温高压气体推动叶片转动来发电,将内能转化为机械能,所以此过程和汽油机的做功冲程相同。
[2]天然气燃烧放出热量为
Q放=Vq=6.3×103m3×8.0×107J/kg=5.04×1011J
因此重型燃气轮机的热效率为
17. 如图甲所示,虚线框内是由两个相同的滑轮组装成的滑轮组,利用该滑轮组提升重为210N的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,不计绳重和摩擦,则拉力的功率为________W,该滑轮组的机械效率为________。
【答案】 ①. 150 ②. 70%
【解析】
【详解】[1]绳子自由端移动的距离大于物体移动的距离,由图乙可知,4s内绳子自由端移动的距离为6m,故拉力的功率为
[2]总功
有用功
机械效率
18. 小萌同学发现家中只让电饭煲工作时,如图所示的家用电能表的指示灯1min闪烁60次,这段时间内,电路消耗的电能为________kW·h,则电饭煲的电功率是________W。
【答案】 ①. 0.02 ②. 1200
【解析】
【详解】[1]由题意知,电能表每消耗1kW·h指示灯闪烁3000次,使用电饭煲时指示灯在1min内闪烁60次,这段时间内电路消耗的电能
[2]根据P=UI可知,电饭煲的电功率为
19. 如图甲所示的电路中电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,电源电压为________V,滑动变阻器的最大阻值是________Ω。
【答案】 ①. 6 ②. 20
【解析】
【详解】[1]电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端电压,串联电路电源电压等于各用电器电压之和,即
解得
[2]由串联分压的特点可知,滑动变阻器两端的电压最大时,其阻值最大,滑动变阻器的最大阻值为
三、作图与实验探究题(每空2分,每图2分,共24分。)
20. 质量均匀的小球a从地面冲上弧形轨道,如图所示,是小球a向上运动的某一状态,请画出此时小球所受重力及小球对弧形轨道压力的示意图.
( )
【答案】
【解析】
【详解】重力作用在小球的重心,方向竖直向下;压力作用在受力面上,垂直于受力面指向被压轨道,如图:
21. 如图所示,一物体AB放在平面镜前,请作出物体AB在平面镜中所成的像。
【答案】
【解析】
【详解】先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′,即为AB在平面镜中所成的像,如图所示:
22. 小李用图甲探究水沸腾前后温度变化的特点。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
(1)实验中,从水温升到90℃开始,每1min读一次温度并记录,由表中数据可知,水的沸点是________℃;
(2)实验完成后,小李熄灭酒精灯,将烧瓶从铁架台上取下,拿橡皮塞塞紧瓶口,用冷水喷烧瓶底(如图乙),里面的水________沸腾选填(“会”或“不会”)。
【答案】(1)99 (2)不会
【解析】
【小问1详解】
水在沸腾时温度保持不变,由表中数据可知,第5min开始,水温度保持在99℃不变,所以水的沸点为99℃。
【小问2详解】
用冷水喷烧瓶底,水的温度降低,但没有改变上方气体压强,所以水的沸点不变,此时水的温度低于水的沸点,所以水不会沸腾。
23. 小燕和小王在实验室分别配制了一定量的盐水,并用如图所示的方法测量盐水的密度。
(1)小燕利用天平和量筒测量盐水的密度;
①将适量的盐水倒入烧杯中,调节天平平衡后,用天平测量烧杯和盐水的总质量,通过加减砝码,小燕将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,指针仍如图a所示,接下来她应该( );
A.向右调节平衡螺母
B.向右移动游码
C.取下最小的砝码后移动游码
②测出烧杯和盐水的总质量为106.8g后,将杯中部分盐水倒入量筒中,如图b所示;
③测量烧杯和剩余盐水的总质量,天平横梁平衡时如图c所示;
根据上述实验数据,则此盐水的密度为________g/cm3;
(2)小王按图d、e所示的方法测量自己配制的盐水的密度:
①如图d,小王在薄塑料袋(体积和质量忽略不计)中倒入适量盐水,排出空气后扎紧口并用弹簧测力计测出重力为G;
②如图e,小王向水槽中倒入水,用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水槽的水中,此时弹簧测力计的示数为F;
③由以上两步可得盐水的密度ρ=________(用测得的符号和水表示)。
【答案】(1) ①. B ②. 1.1
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,指针指在分度盘左侧,说明左盘的质量大于右盘的质量,所以接着应该向右移动游码,直至指针指在分度盘中央,在测量物体质量时,不能调节平衡螺母。
故选B。
[2]由图b可知,量筒内盐水的体积为40mL。由图c可知,烧杯和剩余盐水的总质量为
盐水的密度
【小问2详解】
用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水槽的水中,此时弹簧测力计的示数为F,则盐水受到的浮力为
袋子浸没,排开水的体积等于盐水的体积,故盐水的体积为
盐水的密度为
24. 小赵在实验室连接了图甲所示的电路测量定值电阻R2的阻值。电源电压为6V,Rx的阻值约为10Ω,滑动变阻器有(a:“15Ω,3A”和b:“50Ω,3A”)两种规格。
(1)闭合开关,小赵发现电流表有示数,电压表无示数,则电路中存在故障可能是________(选填“小灯泡”或“电压表”)断路;
(2)排除故障后,小赵将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关后,电压表示数为1V,电流表示数为0.1A。由此可判断电路中选用的滑动变阻器的规格是________(选填“a”或“b”);
(3)继续移动滑动变阻器的滑片P完成后续测量,第3次实验时,电流表的示数如乙图所示,请在表中填写第3次测量的Rx的值,并计算Rx的平均值;(精确到0.1Ω)
实验序号
电压Ux/V
电流Ix/A
电阻Rx/Ω
Rx平均值/Ω
①
1
0.1
10
②
2.5
0.24
10.4
③
2.8
________
________
(4)小赵在测出定值电阻Rx的阻值后,又测量了小灯泡的电阻,并分别绘制了如图丁所示的图像,分析图像中A、B、C三点的电阻,则电阻最大的点是________。
【答案】(1)电压表 (2)b
(3) ①. 9.3 ②. 9.9
(4)B
【解析】
【小问1详解】
电流表有示数,说明小灯泡所在电路是通路,电压表无示数,则可能是电压表断路。
【小问2详解】
将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时滑动变阻器连入电路的阻值最大,电压表测量定值电阻两端电压,闭合开关后,电压表示数为1V,电流表示数为0.1A,则滑动变阻器连入电路的阻值最大值为
所以选择的是滑动变阻器b。
【小问3详解】
[1]电流表连接的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,Rx的阻值为
[2]Rx平均值
【小问4详解】
由图可知,A点和B点的电流相同,B点的电压更大,由可知,B点的阻值更大;B点和C点的电压相同,B点的电流更小,由可知,B点的阻值更大,所以三点中B点的阻值最大。
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,每小题各6分,本题共12分。)
25. 如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵,通过其智能微推进系统,可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为5.55cm2,内有44.4mL的药液,注射速度v0为5.55mL/h。求∶
(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是多少?
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度。
(3)若注射器内药液的质量为m,密度为,匀速推注完这些药液注射泵对水平注射器芯杆做的功为W。已知薄壁注射器横截面积为S,活塞与内壁之间摩擦力为f,活塞对药液推力不变,请推导活塞对药液压强的表达式(用字母表示)。
【答案】(1)44.4g;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)注射器内药液的体积为
V=44.4mL=44.4cm3
由密度公式可得,注射器内药液的质量为
(2)由于注射速度v0为5.55mL/h(即5.55cm3/h),且注射器横截面积为5.55cm2,即
则注射过程中注射器芯杆移动的速度为
(3)匀速注射时,活塞运动在推力、摩擦力与液体压力作用下平衡,即
而匀速推注完这些药液,注射泵的移动距离为
对水平注射器芯杆做的功为
则推力为
可知活塞对药液压力为
根据压强公式可知活塞对药液压强为
答:(1)注射器内药液的质量是44.4g;
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度为;
(3)活塞对药液压强的表达式为。
26. 某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图甲所示。“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。电磁铁线圈可看成阻值为20Ω的纯电阻R0,“浴霸”共安装有2盏标有“220V,440W”的灯泡,当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,使“浴霸”电路闭合。求:
(1)工作电路正常工作时,每盏灯泡在1min内产生的热量是多少?
(2)若浴室中的温度不得超过40℃,则控制电路的电源电压U1最小值是多少?
(3)若电源U1电压恒定为12V,则将此装置放在浴室内,浴室内温度可控制在多大范围内?
【答案】(1)2.64×104J;(2)10V;(3)22℃~29℃。
【解析】
【详解】(1)每盏灯泡正常工作时的功率P=440W,在1min内产生的热量
Q=W=Pt=440W×60s=2.64×104J
(2)当R1温度为40℃时,其阻值R1=180Ω;因为R1和R0串联,所以
R总=R1+R0=180Ω+20Ω=200Ω
因此,控制电路的最小电压为
U1=I1R总=0.05A×200Ω=10V
(3)取临界情况,当电流为
I=50mA=0.05A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以
则
R1=240Ω﹣R0=240Ω﹣20Ω=220Ω
由图可得对应的温度为29℃。
当电流为
I′=40mA=0.04A
因
则
R1′=300Ω﹣R0=300Ω﹣20Ω=280Ω
由图可得对应温度为22℃;所以,室内温度可控制在22℃~29℃范围内。
答:(1)每盏灯泡在1min内产生的热量是2.64×104J;
(2) 电源电压U1最小值是10V;
(3) 浴室内温度可控制在22℃~29℃范围内。
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