2024年内蒙古自治区赤峰市翁牛特旗乌丹第六中学中考三模物理试题
2024-10-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三模 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | 赤峰市 |
| 地区(区县) | 翁牛特旗 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.53 MB |
| 发布时间 | 2024-10-15 |
| 更新时间 | 2024-10-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47979638.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024年内蒙古自治区赤峰市翁牛特旗乌丹第六中学中考三模物理试题
一、单选题(每道题只有一个正确选项,每题3分,共30分)
(多选)1.(3分)物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,从而推动了科学技术的创新和革命,促进了人类文明的进度。下列说法正确的是( )
A.瓦特最先研究出热和机械功之间的关系
B.欧姆最先研究出电流与电压和电阻三者之间的关系
C.马德堡半球实验最早证明了大气的存在
D.牛顿第一定律是力学的基本定律之一,它是能够通过现代的实验手段直接验证的
2.(3分)关于智能音箱涉及的声学知识,下列说法正确的是( )
A.智能音箱是高科技产品,发声不需要振动
B.调大音箱音量,就是调高音调
C.人可以通过语音向音箱发送指令,说明声音可以传递信息
D.智能音箱播放的歌曲一定不是噪声
3.(3分)如图所示现象中,由光的反射形成的是( )
A.日食
B.镜中小猫
C.彩虹
D.海市蜃楼
4.(3分)关于物态变化,下列说法正确的是( )
A.冬天的早晨,田野里的草叶上有一层白霜,这是凝固现象
B.夏天吃冰棒时,揭开包装纸后会看见冰棒冒“白气”,这是汽化现象
C.非晶体有确定的熔点,在熔化过程中尽管不断吸热,温度却保持不变
D.炎热的夏天,小狗常把舌头伸出来,是利用汽化时需要吸热来降温的
5.(3分)如图是小红在水平地面上滑轮滑的情景,下列说法正确的是( )
A.向前滑行时,小红不用力也能保持向前运动是由于其受到了惯性的作用
B.小红滑行时停止用力,最终会停下来,说明物体的运动需要力来维持
C.小红用力向后蹬地会使她向前运动,说明力的作用是相互的
D.向前滑行时,若小红所受的力全部消失,她将处于静止状态
6.(3分)福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,配备了全球领先的电磁弹射装置。如图所示,电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接,并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时,战斗机就受到强大的推力而向前弹射飞出。下列实验中,与电磁弹射装置工作原理一致的是( )
A.
B.
C.
D.
7.(3分)如图,水平桌面上放置着一个装有水的圆柱形容器和质量相等的A、B两个实心小球。将A球放入容器内的水中,A球漂浮。取出A球后(带出的水忽略不计),再将B球放入容器内的水中,B球沉入容器底部。下列说法正确的是( )
A.A球的密度大于B球的密度
B.B球受到的浮力大于A球受到的浮力
C.放入A球后水对容器底的压强等于放入B球后水对容器底的压强
D.放入A球后容器对桌面的压强等于放入B球后容器对桌面的压强
8.(3分)赤峰某一中学科技小组为校运动会开幕式设计了一款控制灯光和国旗升降的电路原理图。其工作原理为闭合开关S1舞台灯亮,再闭合触摸开关S2,电动机控制国旗自动升降;当断开开关S1时,灯不亮,无论是否闭合S2电动机都不启动。如图所示符合上述情况的电路设计是( )
A.
B.
C.
D.
9.(3分)对如图所示实验的分析,正确的是( )
A.甲:松手后小车向相反方向运动,说明异名磁极相互排斥
B.乙:从纸条上方吹气纸条向上飘,说明流速越大的位置压强越小
C.丙:玻璃片上出现水珠,说明水是由氢元素和氧元素组成的
D.丁:将点燃的木条放入瓶内观察到木条熄灭,说明瓶内的气体为二氧化碳
10.(3分)燃气管道漏气会带来极大的危险。小明用气敏电阻设计了如图甲所示的电路,检测燃气管道是否漏气。电源电压保持不变,R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是气敏电阻。气敏电阻的阻值随燃气浓度的变化关系如图乙所示,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,燃气浓度为警戒浓度。下列说法正确的是( )
A.R1是气敏电阻
B.燃气浓度越高,电路中电流越小
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒浓度将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒浓度将变大
二、填空题(每空1分,共10分)
11.(2分)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射取得圆满成功,并与空间站组合体成功对接,对接完成后,该飞船相对空间站是 (选填“运动”或“静止”)的;当飞船进入太空后,所装载物品的质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.(2分)如图,某家庭电能表读数为 kW•h,若该家庭单独让空调工作一段时间电能表转盘转了300转,则空调此段时间内用了 度电。
13.(3分)如图,用热水泡茶,茶香四溢说明分子 ;茶叶的温度升高,内能增加,这是通过 的方式改变了茶叶的内能。标准大气压下,用电热壶将1kg初温为20℃的水烧至沸腾,水吸收的热量为 J。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
14.(3分)如题图甲所示,一质量为0.6kg的木块静止漂浮在水面上,则木块受到的重力为 N;如题图乙所示,在木块上放一个重4N的铁块,静止时木块恰好浸没在水中,则木块的体积为 m3,木块的密度为 kg/m3。(g取10N/kg,)
三、作图题(每道题2分,共6分)
15.(2分)滑雪是冬奥会比赛项目之一,如图所示是一名滑雪运动员沿斜面加速下滑时的简化图,其当中O为滑雪爱好者的重心。请你在图中画出运动员的重力G和滑雪板对雪面压力F的示意图。
16.(2分)一束平行于主光轴的光射向凹透镜,请在图中画出光线经过凹透镜后的方向。
17.(2分)如图温度自动报警器的原理图如图所示。在水银温度计中封入一段金属丝,当温度低于设定温度时,安全指示灯常亮;当温度达到设定温度时,安全指示灯熄灭,电铃发出报警信号,请在虚线框内填入电铃()和指示灯的电路元件符号。
四、实验探究题(每空1分,共28分)
18.(6分)学习完物态变化后,小明在实验室同时做“探究冰熔化和水沸腾的特点”实验,如图所示。
(1)如图甲,小明把装有碎冰的试管放入装有水的烧杯中加热,而不直接用酒精灯加热,目的是: ;图乙是小明描绘的冰熔化前后温度与时间的关系图像,冰在a点时处于 (选填“固态”“液态”或“固液共存态”);
(2)试管中的冰完全熔化为水后,小明继续加热,得到图乙中DE段,可知水的沸点为 ℃,由此判断液面上方的气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
(3)完成实验后,小明继续探究“水和某种液体沸腾时温度变化的特点”实验,如图丙所示,两个相同的试管中分别装有初温相同的水和未知液体,用同一酒精灯加热,则相同时间内两试管中的液体吸收的热量 (选填“相同”或“不相同”);图丁为试管中的未知液体和水从加热至沸腾过程中温度的变化情况,已知未知液体的质量是水的质量的2.5倍,则未知液体的比热容c= J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
19.(7分)小丁在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲安装并调节烛焰透镜、光屏,使它们三者中心大致在 ,是为了使像承接在 。
(2)通过探究,记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像,如图乙所示,则该凸透镜A的焦距f= cm;
(3)当烛焰、凸透镜A位于图甲中位置时,光屏上像的性质是 。生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的;
(4)保持蜡烛位置不变,小丁用焦距为5cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A,要使光屏上仍得到烛焰清晰的像,应该将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜B的方向移动;
(5)如图丙所示,蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜,光屏上能得到清晰的像,若取下眼镜,要在光屏上重新得到清晰的像,应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
20.(6分)“十次车祸九次快”,“安全驾驶莫超载”。某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究:
他们用钢球模拟汽车做了如图所示的实验(H>h,M>m):
(1)本实验是通过 来反映 (选填“木块”或“钢球”)的动能的大小;
(2)图乙和图丙实验中,让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止滚下,是为了使两球达到水平面时具有相同的 ;
(3)甲、乙两图探究的是物体的动能与 的关系;
(4)根据甲、丙两图, (选填“能”或“不能”)得出物体的动能大小与质量的关系,理由是 。
21.(6分)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。
(1)实验中通过观察的 变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是 (填序号)。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
(2)图中U形管 (选填“是”或“不是”)连通器,乙图中R1与R2并联,目的是使通过R1与R2的 不同。
(3)如果乙装置中电阻R1发生了断路,保证电源电压和通电时间相同,与电阻R1常工作时相比较,则左侧U形中液面的高度差将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用如图 (选填“甲”或“乙”)的实验结论来解释。
22.(3分)小华同学利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。已知电源电压为3V且保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整(要求:滑片P向右端移动时,小灯泡变亮);
(2)闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表没示数,电压表有示数,则电路中的故障可能是 (填字母);
A.小灯泡短路
B.滑片接触不良
C.小灯泡断路
D.电压表短路
(3)连接好电路,检查无误后开始实验,小华从滑动变阻器连入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡的I﹣U图像,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)实验中,记录数据如图乙,有A“15Ω 2A”、B“25Ω 2A”、C“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器供选择,小华在该实验中选用的是 (选填“A”“B”或“C”)。
五、科普阅读题(每空1分,共4分)
23.(4分)阅读短文,回答问题。
中国智造“超薄玻璃”
超薄玻璃也叫超薄电子触控玻璃,是电子信息显示产业用来做手机、电脑、电视显示屏等的基础材料。2018年4月,中国蚌埠制造出目前世界上使用浮法工艺批量生产的最薄玻璃,每个环节需要调整的参数都非常多。窑炉将制备玻璃的多种原料在炉内加热到将近1600℃,使原料熔化为一体,原料中还必须有熔点高于其他原料的金属元素。锡槽是生产超薄玻璃的关键步骤,窑炉熔化的玻璃液流入锡槽装备中,玻璃液浮在锡液表面,再用拉边机将玻璃拉薄,玻璃温度逐渐降低、变硬成型,故此工艺称为浮法工艺。
经过测试,我国用浮法工艺制造的超薄玻璃,在受到一辆小汽车以150km/h的速度撞击时仍完好无损。
(1)制造超薄玻璃 (选填“能”或“不能”)使用铁制成的窑炉;(已知铁的熔点为1538℃)
(2)浮法工艺制成的超薄玻璃是 (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)锡槽中玻璃液密度 锡液密度(选填“等于”、“大于”或“小于”);
(4)浮法工艺制成的超薄玻璃与常规的同类玻璃相比的优点: 。(任意写出一点)
六、计算题(每道大题6分,共12分)
24.(6分)中国最新一代载人深潜器“奋斗者”号是继“蛟龙号”以后的中国第二代深潜器,它的体积约为50m3,它的前端有三个观察窗,每个观察窗的表面积大约是0.2m2,下方配备有4块总质量为2t的压载铁,空载时质量约为24t(含压载铁块)。2020年11月10日在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造了中国也是全世界载人深潜的新纪录。求:(假设海水的密度不随深度变化,约为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“奋斗者”号空载漂浮在海面时排开海水的体积;
(2)“奋斗者”号在海中匀速下潜时需要提供多大的动力(不计人的重力);
(3)“奋斗者”号深潜器下潜到海面下8000m处开展作业时,每个观察窗受到海水的压力;
(4)当深潜器需要回到水面时,在深海中需要通过抛掉压载铁实现上浮,为什么不能像潜水艇那样利用压缩空气将水舱水排出的方法来实现上浮。
25.(6分)如图所示,为某挡位可调节的电热毯的简化电路图,R1R2是发热电阻,其中R2=1760Ω,当电热毯处于高温加热状态,此时的电功率为110W。通过计算回答:
(1)高温加热时,电路中的电流多大?
(2)R1的电阻值多大?
(3)保温1min,电路消耗的电能?
参考答案与试题解析
一、单选题(每道题只有一个正确选项,每题3分,共30分)
(多选)1.(3分)物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,从而推动了科学技术的创新和革命,促进了人类文明的进度。下列说法正确的是( )
A.瓦特最先研究出热和机械功之间的关系
B.欧姆最先研究出电流与电压和电阻三者之间的关系
C.马德堡半球实验最早证明了大气的存在
D.牛顿第一定律是力学的基本定律之一,它是能够通过现代的实验手段直接验证的
【分析】(1)根据掌握的物理学家在物理上的主要贡献及物理学史回答此题;
(2)物体只有在受到非平衡力作用时才改变运动状态。
【解答】解:A、首先测定了热和机械功之间当量关系的科学家是英国科学家焦耳,故A错误;
B、最先研究电流与电压、电阻并得出三者之间关系的科学家是欧姆,故B正确;
C、马德堡半球实验是奥托格里克在马德堡市进行的,验证了大气压的存在,故C正确;
D、牛顿第一定律是力学的基本定律之一,因为牛顿第一定律的内容是在物体不受任何外力的作用下,而现实生活中没有不受任何外力的物体,所以牛顿第一定律是在实验的基础上,结合推理得出来的,故D错误。
故选:BC。
【点评】此题考查了物理学史及科学家对微观世界不断探索、认识的过程。在平时我们要学习科学家勇于实践、敢为人先的创新精神。
2.(3分)关于智能音箱涉及的声学知识,下列说法正确的是( )
A.智能音箱是高科技产品,发声不需要振动
B.调大音箱音量,就是调高音调
C.人可以通过语音向音箱发送指令,说明声音可以传递信息
D.智能音箱播放的歌曲一定不是噪声
【分析】(1)声音是由物体振动产生。
(2)物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,响度的大小与声音的振幅有关,振幅越大,响度越大,振幅越小,响度越小。
(3)声音可以传递信息与能量。
(4)从环境保护的角度来说,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。
【解答】解:A.声音是由物体振动产生,智能音箱即使是高科技产品,发声也需要振动,故A错误;
B.调大音箱音量,就是调大音量,提高响度,故B错误;
C.人可以通过语音向音箱发送指令,说明声音可以传递信息,故C正确;
D.智能音箱播放的歌曲影响人们的正常工作与学习时,是噪声,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了声现象相关的知识点,属于基础知识。
3.(3分)如图所示现象中,由光的反射形成的是( )
A.日食
B.镜中小猫
C.彩虹
D.海市蜃楼
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解:A.日食是太阳光在直线传播时,被月亮挡住了,在地球上留下阴影,不是光的反射形成的,故A不正确;
B.镜中小猫,是平面镜成像现象,光的反射现象,故B正确;
C.彩虹是光的色散现象,光的折射形成的,故C不正确;
D.海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播发生折射形成的,故D不正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理的理念。
4.(3分)关于物态变化,下列说法正确的是( )
A.冬天的早晨,田野里的草叶上有一层白霜,这是凝固现象
B.夏天吃冰棒时,揭开包装纸后会看见冰棒冒“白气”,这是汽化现象
C.非晶体有确定的熔点,在熔化过程中尽管不断吸热,温度却保持不变
D.炎热的夏天,小狗常把舌头伸出来,是利用汽化时需要吸热来降温的
【分析】(1)物质由固态变成液态叫做熔化,由固态变成气态叫做汽化,由固态直接变成气态叫做升华,这三种物态变化需要吸收热量;
(2)物质由液态变成固态叫做凝固,由气态变成液态叫做液化,由气态直接变成固态叫做凝固,这三种物态变化需要放出热量。
【解答】解:A.田野里的草叶上有一层白霜,霜是固态的,是空气中的水蒸气遇冷直接凝华成的小冰晶,故A错误;
B.夏天吃冰棒时,看到冰棒冒“白气”是空气中的水蒸气遇温度低的冰棒液化成的小水珠,故B错误;
C.晶体有熔点,在熔化过程中吸热,温度不变,非晶体没有固定的熔点,在熔化过程中吸热,温度不断上升。故C错误;
D.炎热的夏天,小狗常把舌头伸出来,同时不断吸气呼气,是利用舌头表面的水汽化,吸气呼气加快水的汽化,汽化要吸热,从而可以降温,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查的是我们对于生活中物态变化的分析能力,物态变化是中考必考的一个知识点。
5.(3分)如图是小红在水平地面上滑轮滑的情景,下列说法正确的是( )
A.向前滑行时,小红不用力也能保持向前运动是由于其受到了惯性的作用
B.小红滑行时停止用力,最终会停下来,说明物体的运动需要力来维持
C.小红用力向后蹬地会使她向前运动,说明力的作用是相互的
D.向前滑行时,若小红所受的力全部消失,她将处于静止状态
【分析】(1)惯性是指一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,惯性的大小只与物体的质量有关;
(2)力可以改变物体的运动状态;
(3)物体间力的作用是相互的;
(4)一切物体在不受力时,总保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】解:A.向前滑行时,不用力也能保持向前运动,是由于具有惯性,惯性是一种性质,而不是力,不可以说惯性的作用,故A错误;
B.小红在滑行时停止用力,最终会停下来,是因为受到阻力作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C.小红用力向后蹬地,小红对地施加了一个向后的力,地面同时也对人施加一个向前的力,人向前运动,故C正确。
D.向前滑行时,小红有速度,若小红所受的力全部消失,小红将以力消失时的速度做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了平衡状态的辨别、惯性现象、牛顿第一定律等,属于基础题。
6.(3分)福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,配备了全球领先的电磁弹射装置。如图所示,电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接,并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时,战斗机就受到强大的推力而向前弹射飞出。下列实验中,与电磁弹射装置工作原理一致的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】先分析电磁弹射器的工作原理,再分析各个选项实验图反映的知识,找出符合题意的选项。
【解答】解:由题意可知,电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强大电流时,即可受到强大的推力,由此可知其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动;
A.图中是探究磁场的性质的实验,故A错误;
B.图中没有电源,是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,为电磁感应原理,故B错误;
C.图中有电源,通电导体棒在磁场中受力而运动,即与电磁弹射车的工作原理相同,故C正确;
D.图中是电磁铁,电磁铁是利用电流的磁效应工作的,故D错误。
故选:C。
【点评】对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应等实验要注意区分,属常见题型。
7.(3分)如图,水平桌面上放置着一个装有水的圆柱形容器和质量相等的A、B两个实心小球。将A球放入容器内的水中,A球漂浮。取出A球后(带出的水忽略不计),再将B球放入容器内的水中,B球沉入容器底部。下列说法正确的是( )
A.A球的密度大于B球的密度
B.B球受到的浮力大于A球受到的浮力
C.放入A球后水对容器底的压强等于放入B球后水对容器底的压强
D.放入A球后容器对桌面的压强等于放入B球后容器对桌面的压强
【分析】(1)漂浮和沉底的条件判断即可判断出浮力的关系以及物体密度的关系;
(2)据液体内部压强的特点分析判断即可;
(3)根据水平面上F=G总以及p=分析判断即可。
【解答】解:A、将A放入水中,A漂浮,A球的密度小于水的密度,B球放入水中,B沉入容器底部,B球的密度大于水的密度,所以A的密度小于B的密度,故A错误;
B、A球漂浮,A球所受的浮力等于A球所受的重力,B球沉底,说明B球受到的浮力小于B球所受的重力,已知两个小球的质量相同,由G=mg可知,两个小球所受的重力相同,故B球所受的浮力小于A球所受的浮力,故B错误;
C、B球所受的浮力小于A球所受的浮力,液体密度相同,根据F浮=ρ水gV排可知,B球排开液体的体积小于A球排开液体的体积,底面积相同,故B球容器中水面上升的高度小于A球容器中水面上升的高度,刚开始水面深度相同,根据 p=ρgh可知,放入B球后水对容器底的压强小于放入A球后水对容器底的压强,故C错误;
D、已知两个小球的质量相同,由G=mg可知,两个小球所受的重力相同,放入小球后,同一个容器装有相同质量的水,容器和水和小球的总重力相同,容器对桌面的压力相同,受力面积相同,根据p=可知,放入A球后容器对桌面的压强等于放入B球后容器对桌面的压强,故D正确。
故选:D。
【点评】该题考查了浮力的判断、液体压强的计算、密度与浮沉条件的关系等知识点,是一道综合题。
8.(3分)赤峰某一中学科技小组为校运动会开幕式设计了一款控制灯光和国旗升降的电路原理图。其工作原理为闭合开关S1舞台灯亮,再闭合触摸开关S2,电动机控制国旗自动升降;当断开开关S1时,灯不亮,无论是否闭合S2电动机都不启动。如图所示符合上述情况的电路设计是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、灯泡与电动机的连接方式,然后选出正确的电路图。
【解答】解:当闭合开关S1时,舞台灯亮起,此时电动机不工作;当按下开关S2时,电动机才能启动,说明指示灯与电动机互不影响,即两者是并联的。若舞台灯不亮,电动机也不启动,则开关S1在干路上,开关S2在电动机所在支路,故A正确。
故选:A。
【点评】本题考查了串并联电路的设计,根据题意得出各电路元件的连接方式和对应的位置是关键。
9.(3分)对如图所示实验的分析,正确的是( )
A.甲:松手后小车向相反方向运动,说明异名磁极相互排斥
B.乙:从纸条上方吹气纸条向上飘,说明流速越大的位置压强越小
C.丙:玻璃片上出现水珠,说明水是由氢元素和氧元素组成的
D.丁:将点燃的木条放入瓶内观察到木条熄灭,说明瓶内的气体为二氧化碳
【分析】磁极间的相互作用规律;
压强与流速的关系;
化学实验现象以及结论。
【解答】解:A.甲:松手后小车向相反方向运动,说明同名磁极相互排斥,故A错误;
B.乙:从纸条上方吹气纸条向上飘,说明流速越大的位置压强越小,故B正确;
C.丙:玻璃片上出现水珠,是水蒸气遇冷液化形成的,不能说明水是由氢元素和氧元素组成的,故C错误;
D.将点燃的木条放入瓶内观察到木条熄灭,说明瓶内的气体不支持燃烧,不支持燃烧的气体不一定是二氧化碳,也可能是氮气等,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了物理现象对应的结论,属于基础题,难度较小。
10.(3分)燃气管道漏气会带来极大的危险。小明用气敏电阻设计了如图甲所示的电路,检测燃气管道是否漏气。电源电压保持不变,R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是气敏电阻。气敏电阻的阻值随燃气浓度的变化关系如图乙所示,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,燃气浓度为警戒浓度。下列说法正确的是( )
A.R1是气敏电阻
B.燃气浓度越高,电路中电流越小
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒浓度将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒浓度将变大
【分析】根据电路图可知,电阻R1、R2串接入电路中,电压表测量电阻R1两端的电压;
气敏电阻的阻值随燃气浓度的增加而减小,当燃气浓度增加时,气敏电阻的阻值减小,根据串联电路的分压规律分析气敏电阻分担电压的变化,根据串联电路电压规律分析定值电阻分担的电压的变化,从而判定哪个电阻为气敏电阻;
根据电路总电阻的变化,利用欧姆定律分析电路中电流的变化。
【解答】解:根据电路图可知,电阻R1、R2串接入电路中,电压表测量电阻R1两端的电压;
AB、气敏电阻的阻值随燃气浓度的增加而减小,当燃气浓度的增加时,气敏电阻的阻值减小,根据串联电路的分压规律气敏电阻分担的电压变小;
根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端电压变大,由于电压表示数大于某一值U时,就会触发报警,所以R2是气敏电阻;
此时电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,故AB错误;
C、电压表的报警电压不变,定值电阻两端电压不变,若换用阻值更大的定值电阻,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,根据R=可知,气敏电阻的阻值变大,警戒浓度将变小,故C正确;
D、电压表的报警电压不变,若换用电压更大的电源,定值电阻两端电压变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据R=可知,气敏电阻的阻值变大,警戒浓度将变小,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用、串联电路的电压规律的应用,难度不大。
二、填空题(每空1分,共10分)
11.(2分)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射取得圆满成功,并与空间站组合体成功对接,对接完成后,该飞船相对空间站是 静止 (选填“运动”或“静止”)的;当飞船进入太空后,所装载物品的质量 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
(2)质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,如果只是改变了形状、状态、位置、温度则不会发生改变。
【解答】解:神舟十八号飞船与空间站组合体对接成功后,飞船相对空间站无位置变化,是静止的。
物体的质量与空间位置无关,不随空间位置变化而变化,所以飞船进入太空后,所装载的物品质量不变。
故答案为:静止;不变。
【点评】此题是一道联系社会热点的综合题,考查的知识点较多,难度不大。
12.(2分)如图,某家庭电能表读数为 741.4 kW•h,若该家庭单独让空调工作一段时间电能表转盘转了300转,则空调此段时间内用了 0.1 度电。
【分析】(1)电能表读数时,注意:电能表的最后一位数是小数,单位是kW•h;
(2)3000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转动3000r,据此求电能表的转盘转300r时,空调消耗的电能。
【解答】解:(1)电能表的最后一位数是小数,单位是kW•h,图中电能表读数为741.4 kW•h;
(2)3000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转动3000r,
电能表的转盘转300r时,空调消耗的电能:
。
故答案为:741.4;0.1。
【点评】本题考查了电能表的读数、消耗电能的计算,明确电能表相关参数的含义是关键。
13.(3分)如图,用热水泡茶,茶香四溢说明分子 在不停地做无规则运动 ;茶叶的温度升高,内能增加,这是通过 热传递 的方式改变了茶叶的内能。标准大气压下,用电热壶将1kg初温为20℃的水烧至沸腾,水吸收的热量为 3.36×105 J。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
【分析】(1)组成物质的分子在不停地做无规则运动;
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能;做功改变物体内能的实质是能量的转化,热传递改变物体内能的实质是能量的转移;
(3)根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量。
【解答】解:用热水泡茶,茶香四溢说明分子在不停地做无规则运动;
茶叶吸收热量,温度升高,内能增加,这是通过热传递的方式改变茶叶的内能;
一个标准的要求下,水的沸点是100℃,
水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J。
故答案为:在不停地做无规则运动;热传递;3.36×105。
【点评】本题考查分子热运动、改变物体内能的方式以及热量的计算,是一道基础题。
14.(3分)如题图甲所示,一质量为0.6kg的木块静止漂浮在水面上,则木块受到的重力为 6 N;如题图乙所示,在木块上放一个重4N的铁块,静止时木块恰好浸没在水中,则木块的体积为 1×10﹣3 m3,木块的密度为 0.6×103 kg/m3。(g取10N/kg,)
【分析】(1)根据G=mg算出木块的重力,由漂浮条件算出木块受到的浮力;
(2)木块与铁块漂浮,所以浮力等于木块与铁块的总重,从而可求出排开水的体积,即木块的体积,利用密度公式求木块的密度。
【解答】解:一质量为0.6kg的木块静止漂浮在水面上,则木块受到的重力为
G=mg=0.6kg×10N/kg=6N
依题意得,木块恰好浸没在水中时,受到的浮力为
F浮=G+G铁块=6N+4N=10N
此时木块排开水的体积等于木块的体积,则
木块的密度为
故答案为:6;1×10﹣3;0.6×103。
【点评】本题为力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮条件的掌握和运用,计算时注意单位统一。
三、作图题(每道题2分,共6分)
15.(2分)滑雪是冬奥会比赛项目之一,如图所示是一名滑雪运动员沿斜面加速下滑时的简化图,其当中O为滑雪爱好者的重心。请你在图中画出运动员的重力G和滑雪板对雪面压力F的示意图。
【分析】确定运动员受到的重力以及滑雪板对雪面压力的作用点和方向,根据力的示意图的画法作图。
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,作用点在重心上;
在斜面上选取滑雪板与接触面的中点为压力的作用点,从压力作用点画垂直于斜面,指向斜面内,符号为F,如图所示:
【点评】此题考查力的示意图的画法,难度不大。
16.(2分)一束平行于主光轴的光射向凹透镜,请在图中画出光线经过凹透镜后的方向。
【分析】在作凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解:入射光线平行于主光轴,所以该光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。连接入射光线一侧的焦点和折射点,并延长两点的连线,标出光线的方向,如图:
【点评】凹透镜三条特殊光线的作图:
①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。
②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。
③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
17.(2分)如图温度自动报警器的原理图如图所示。在水银温度计中封入一段金属丝,当温度低于设定温度时,安全指示灯常亮;当温度达到设定温度时,安全指示灯熄灭,电铃发出报警信号,请在虚线框内填入电铃()和指示灯的电路元件符号。
【分析】根据电磁继电器的结构和原理连接电路图。
【解答】解:根据题意可知,当温度低于设定温度时,控制电路断路,电磁铁无电流通过,衔铁弹起,接通指示灯,指示灯发光;当温度到达设定温度,控制电路通路,电磁铁有电流通过,衔铁被吸下,指示灯断开,熄灭,电铃接通,发出报警信号;所以工作电路中,上面的虚线框内接指示灯,下面的虚线框内接电铃,如图所示:
【点评】本题考查了电磁继电器的工作原理和过程,属于基础题。
四、实验探究题(每空1分,共28分)
18.(6分)学习完物态变化后,小明在实验室同时做“探究冰熔化和水沸腾的特点”实验,如图所示。
(1)如图甲,小明把装有碎冰的试管放入装有水的烧杯中加热,而不直接用酒精灯加热,目的是: 使冰受热更均匀 ;图乙是小明描绘的冰熔化前后温度与时间的关系图像,冰在a点时处于 固液共存态 (选填“固态”“液态”或“固液共存态”);
(2)试管中的冰完全熔化为水后,小明继续加热,得到图乙中DE段,可知水的沸点为 98 ℃,由此判断液面上方的气压 低于 (选填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
(3)完成实验后,小明继续探究“水和某种液体沸腾时温度变化的特点”实验,如图丙所示,两个相同的试管中分别装有初温相同的水和未知液体,用同一酒精灯加热,则相同时间内两试管中的液体吸收的热量 相同 (选填“相同”或“不相同”);图丁为试管中的未知液体和水从加热至沸腾过程中温度的变化情况,已知未知液体的质量是水的质量的2.5倍,则未知液体的比热容c= 1.68×103 J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【分析】(1)水浴法加热可以使冰受热更均匀;熔点是晶体熔化时的温度,晶体在熔化时,吸热保持熔点温度不变,处于固液共存状态;
(2)晶体熔化的条件是温度达到熔点继续吸热;液体的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,气压越低,沸点越低;
(3)由图可知,用同一酒精灯加热,相同时间吸收的热量相同,水与液体的温度变化量相同;根据Q吸=cmΔt可求液体的比热容。
【解答】解:(1)把装有碎冰的试管放入装有水的烧杯中加热,又称水浴法加热,可以使冰受热更均匀;冰吸收热量温度升高,达到熔点,继续吸收热量,温度保持不变,处于固液共存状态,等冰全部熔化成液态之后,吸收热量,温度不断升高。BC段冰在不断吸热,温度保持不变,属于熔化过程,熔化时处于固液共存态,故冰在a点时处于固液共存态;
(2)试管中的冰完全熔化为水后,小明继续加热,得到图乙中DE段,由图乙可知,DE段温度保持98℃不变,可知水的沸点为98℃;一个标准大气压下水的沸点为100℃,且气压越大,水的沸点越高,由此判断液面上方的气压低于1个标准大气压;
(3)由图可知,用同一酒精灯加热,相同时间吸收的热量相同,水与液体的温度变化量相同,试管中液体的质量为水的质量的2.5倍,
则有Q吸=c水m水Δt=c液m液Δt,
则未知液体的比热容c液==×4.2×103J/(kg•℃)=1.68×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)使冰受热更均匀;固液共存态;(2)98;低于;(3)相同;1.68×103。
【点评】本题考查了晶体熔化特点和水的沸腾实验、比热容的理解与运用,是一道综合题。
19.(7分)小丁在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲安装并调节烛焰透镜、光屏,使它们三者中心大致在 同一高度 ,是为了使像承接在 光屏的中心 。
(2)通过探究,记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像,如图乙所示,则该凸透镜A的焦距f= 10 cm;
(3)当烛焰、凸透镜A位于图甲中位置时,光屏上像的性质是 倒立、缩小的实像 。生活中的 照相机 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的;
(4)保持蜡烛位置不变,小丁用焦距为5cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A,要使光屏上仍得到烛焰清晰的像,应该将光屏向 靠近 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜B的方向移动;
(5)如图丙所示,蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜,光屏上能得到清晰的像,若取下眼镜,要在光屏上重新得到清晰的像,应将光屏 靠近 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
【分析】(1)为了使像能成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上;
(2)凸透镜成像时,u=v=2f 时,物体成倒立、等大的实像,根据这个特点求出凸透镜的焦距;
(3)物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像;
(4)物距不变,焦距变小,则像距会变小;
(5)近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用。
【解答】解:(1)根据实验的要求,让像成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上;
(2)由图象可知,u=v=2f=20cm,所以f=10cm;
(3)当蜡烛放在如图甲所示位置时,物距为30cm,焦距为10cm,此时的物距大于二倍焦距,调节光屏,能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
(4)用焦距为5cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A后,凸透镜对光的偏折能力增强,此时光线会聚点将位于光屏左侧,故要使光屏上仍得到烛焰清晰的像,应将光屏向靠近凸透镜B的方向移动;
(5)近视眼镜对光线具有发散作用,取下眼镜后,光线会聚点将向靠近凸透镜的方向移动,故要在光屏上重新得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜。
故答案为:(1)同一高度;光屏的中心;(2)10;(3)倒立、缩小的实像;照相机;(4)靠近;(5)靠近。
【点评】本题考查的是凸透镜焦距的确定及成像规律和实际应用,属于基本技能的考查和基本规律的应用,难度不大,熟练掌握凸透镜成像规律是解决此类问题的前提。
20.(6分)“十次车祸九次快”,“安全驾驶莫超载”。某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究:
他们用钢球模拟汽车做了如图所示的实验(H>h,M>m):
(1)本实验是通过 木块移动的距离 来反映 钢球 (选填“木块”或“钢球”)的动能的大小;
(2)图乙和图丙实验中,让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止滚下,是为了使两球达到水平面时具有相同的 速度 ;
(3)甲、乙两图探究的是物体的动能与 速度 的关系;
(4)根据甲、丙两图, 不能 (选填“能”或“不能”)得出物体的动能大小与质量的关系,理由是 没有控制钢球撞击木块时的速度相同 。
【分析】(1)掌握转换法在实验中的应用,实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;
(2)让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止滚下,是为了使两球达到水平面时具有相同的速度;
(3)动能大小跟质量和速度有关。在探究动能大小跟质量关系时,控制速度大小不变;在探究动能大小跟速度关系时,控制质量不变;
(4)影响动能大小的因素有物体的质量与速度,因此,在探究和分析结论时,一定要注意控制变量法的运用,并据此得出结论。
【解答】解:(1)实验中钢球动能的大小不易直接观察,由于水平面阻力相同,做功的多少与移动的距离有关,故本实验是通过木块移动的距离来反映钢球的动能的大小。
(2)图乙和图丙实验中,探究动能的大小与质量的关系,根据控制变量法,应保持速度一定,故让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止滚下,是为了使两球达到水平面时具有相同的速度。
(3)甲、乙两图中两球质量相同,高度不同,到达水平面的速度不同,根据控制变量法,探究的是物体的动能与速度的关系。
(4)根据甲、丙两图,质量不同,高度不同,小球到达水平面的速度不同,根据控制变量法探究物体的动能大小与质量的关系,应保持速度相同,故不能得出物体的动能大小与质量的关系结论。
故答案为:(1)木块移动的距离;钢球;(2)速度;(3)速度;(4)不能;没有控制钢球撞击木块时的速度相同。
【点评】掌握动能大小的影响因素,利用控制变量法和转换法,探究动能大小跟各因素之间的关系。
21.(6分)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。
(1)实验中通过观察的 U形管液面的高度差 变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是 ① (填序号)。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
(2)图中U形管 不是 (选填“是”或“不是”)连通器,乙图中R1与R2并联,目的是使通过R1与R2的 电流 不同。
(3)如果乙装置中电阻R1发生了断路,保证电源电压和通电时间相同,与电阻R1常工作时相比较,则左侧U形中液面的高度差将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用如图 甲 (选填“甲”或“乙”)的实验结论来解释。
【分析】(1)电流通过导体产生的热量无法直接观察到,因此运用转换法,通过观察U形管中液面高度差的变化来反映电流通过导体产生热量的多少;
(2)上端开口、底部相连通的容器为连通器;
图乙装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联,根据串联电路电流特点、并联电路电流特点可知通过容器中两电阻的电流不同,据此分析可知乙装置中的电阻R3的作用;
(3)当乙装置中R3发生了断路时,电路中只有R1和R2串联,此时电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知通过电路的电流变小,根据焦耳定律Q=I2Rt可知左侧U形中液面的高度差的变化;
(4)电热丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等),通电时间是相同的,而电炉丝的电阻比导线的电阻大,据此分析。
【解答】解:(1)实验中采用转换法,通过观察U形管液面的变化来反映电阻产生热量的多少;
①探究物体的动能跟哪些因素有关,用到控制变量法与转换法,故①符合题意;
②探究杠杆的平衡条件,采用归纳法,故②不符合题意;
(2)图中U形管一端开口,一端封闭,不是连通器;
乙图中R3与R2并联后再与R1串联,R3与R2的总电流等于R1电流,目的是使通过R1与R2的电流不同;
(3)如果乙装置中电阻R3发生了断路,电路电阻变大,由欧姆定律得,通过R1的电流变小,保证电源电压和通电时间相同,与电阻R3常工作时相比较,由Q=I2Rt得,R1产生的热量变少,则左侧U形中液面的高度差将变小;
(4)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”,说明电炉丝产生的热量大于与它相连的导线产生的热量,电炉丝与它相连的导线串联,电流与通电时间相等,由Q=I2Rt得,电炉丝的电阻大于导线电阻,说明电流与通电时间相等时,电阻越大,产生热量越多;这一现象,可用上面图甲的实验结论来解释。
故答案为:(1)U形管液面的高度差;①;(2)不是;电流;(3)变小;(4)甲。
【点评】本题考查了学生对焦耳定律的认识,注重了探究实验的考查,同时在该实验中利用了控制变量法和转换法,是中考物理常见题型。
22.(3分)小华同学利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。已知电源电压为3V且保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整(要求:滑片P向右端移动时,小灯泡变亮);
(2)闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表没示数,电压表有示数,则电路中的故障可能是 C (填字母);
A.小灯泡短路
B.滑片接触不良
C.小灯泡断路
D.电压表短路
(3)连接好电路,检查无误后开始实验,小华从滑动变阻器连入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡的I﹣U图像,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 0.75 W;
(4)实验中,记录数据如图乙,有A“15Ω 2A”、B“25Ω 2A”、C“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器供选择,小华在该实验中选用的是 B (选填“A”“B”或“C”)。
【分析】(1)滑片P向右端移动时,小灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)根据电压表和电流表有无示数判断故障;
(3)根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用P=UI求出灯泡额定功率;
(4)当灯泡两端电压最小时,滑动变阻器两端电压最大,此时滑动变阻器的阻值最大,由图乙知灯的电压和电流,根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压,由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值确定滑动变阻器的规格。
【解答】解:(1)滑片P向右端移动时,小灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电源串联在电路中,如下图所示:
;
(2)电流表无示数,故障应是断路,电压表有示数,说明与电源连通,所以小灯泡断路,故选C;
(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,则小灯泡额定功率为:
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)当灯泡两端电压最小时,滑动变阻器两端电压最大,此时滑动变阻器的阻值最大,由图乙知,UL′=0.5V时,I′=0.1A,
根据串联电路电压的规律得滑动变阻器两端的电压为:
U滑=U﹣UL′=3V﹣0.5V=2.5V;
由欧姆定律,则滑动变阻器的最大阻值:
R滑===25Ω,
所以实验中选用的滑动变阻器是B。
故答案为:(1)见解答;(2)C;(3)0.75;(4)B。
【点评】本题测量小灯泡的电功率,考查电路连接、额定功率的计算和器材的选择等知识。
五、科普阅读题(每空1分,共4分)
23.(4分)阅读短文,回答问题。
中国智造“超薄玻璃”
超薄玻璃也叫超薄电子触控玻璃,是电子信息显示产业用来做手机、电脑、电视显示屏等的基础材料。2018年4月,中国蚌埠制造出目前世界上使用浮法工艺批量生产的最薄玻璃,每个环节需要调整的参数都非常多。窑炉将制备玻璃的多种原料在炉内加热到将近1600℃,使原料熔化为一体,原料中还必须有熔点高于其他原料的金属元素。锡槽是生产超薄玻璃的关键步骤,窑炉熔化的玻璃液流入锡槽装备中,玻璃液浮在锡液表面,再用拉边机将玻璃拉薄,玻璃温度逐渐降低、变硬成型,故此工艺称为浮法工艺。
经过测试,我国用浮法工艺制造的超薄玻璃,在受到一辆小汽车以150km/h的速度撞击时仍完好无损。
(1)制造超薄玻璃 不能 (选填“能”或“不能”)使用铁制成的窑炉;(已知铁的熔点为1538℃)
(2)浮法工艺制成的超薄玻璃是 非晶体 (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)锡槽中玻璃液密度 小于 锡液密度(选填“等于”、“大于”或“小于”);
(4)浮法工艺制成的超薄玻璃与常规的同类玻璃相比的优点: 强度大、韧性强 。(任意写出一点)
【分析】(1)根据题意,多种原料在炉内加热到将近1600℃,可得出答案。
(2)晶体有固定的熔点和凝固点,非晶体没有;
(3)根据玻璃液浮在锡液表面,可知玻璃液密度与锡的密度关系;
(4)超薄玻璃的优点是强度大、硬度大等。
【解答】解:(1)窑炉将制备玻璃的多种原料在炉内加热到将近1600℃,使原料熔化为一体,如果窑炉是铁制成的话,熔点低于1600℃,铁已经熔化,故制造超薄玻璃不能使用铁制成的窑炉。
(2)从玻璃温度逐渐降低、变硬成型可知,这种玻璃没有固定的熔点,故它是非晶体。
(3)由玻璃液浮在锡液表面,可知锡槽中玻璃液密度小于锡液密度;
(4)浮法工艺制成的超薄玻璃与常规的同类玻璃相比的优点强度大、韧性强等特点。
故答案为:(1)不能;(2)非晶体;(3)小于;(4)强度大、韧性强。
【点评】此题以“超薄玻璃”考查物质的熔点、物体的浮沉条件、晶体等多个知识点,认真阅读材料即可轻松解答。
六、计算题(每道大题6分,共12分)
24.(6分)中国最新一代载人深潜器“奋斗者”号是继“蛟龙号”以后的中国第二代深潜器,它的体积约为50m3,它的前端有三个观察窗,每个观察窗的表面积大约是0.2m2,下方配备有4块总质量为2t的压载铁,空载时质量约为24t(含压载铁块)。2020年11月10日在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造了中国也是全世界载人深潜的新纪录。求:(假设海水的密度不随深度变化,约为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“奋斗者”号空载漂浮在海面时排开海水的体积;
(2)“奋斗者”号在海中匀速下潜时需要提供多大的动力(不计人的重力);
(3)“奋斗者”号深潜器下潜到海面下8000m处开展作业时,每个观察窗受到海水的压力;
(4)当深潜器需要回到水面时,在深海中需要通过抛掉压载铁实现上浮,为什么不能像潜水艇那样利用压缩空气将水舱水排出的方法来实现上浮。
【分析】(1)用物体漂浮条件:F浮=G=mg计算“奋斗者”号空载漂浮在海面时受到的浮力,再利用阿基米德原理计算排开海水的体积;
(2)先计算出下潜时受到的浮力,与重力的差值就是需要提供的动力;
(3)用p=ρgh计算海水的压强,再用F=pS观察窗受到多海水的压力;
(4)“奋斗者”号在马里亚纳海沟坐底,受到海水的压强有1000多个标准大气压,要想把舱内的水压出,压缩空气的压强必须要大于海水的压强。
【解答】解:(1)当“奋斗者”号空载漂浮在海面时,受到的浮力
;
“奋斗者”号空载漂浮在海面时排开海水的体积
;
(2)“奋斗者”号在海中下潜时受到的浮力:
,
“奋斗者”号在海中匀速下潜时需要提供的动力
;
(3)“奋斗者”号深潜器下潜到海面下8000m处开展作业时,受到海水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8000m=8×107Pa,
由得,每个观察窗受到海水的压力
F′=pS=8×107Pa×0.2m2=1.6×107N;
(4)因为奋斗者号下沉的深度非常深,受到海水的压强非常大,利用压缩空气的方法很难将水舱中的水排出,所以不能象潜水艇那么样通过压缩空气来排水的方法实现上浮。
答:(1)“奋斗者”号空载漂浮在海面时排开海水的体积24m3;
(2)“奋斗者”号在海中匀速下潜时需要提供的动力为2.6×105N;
(3)每个观察窗受到海水的压力1.6×107N;
(4)因为奋斗者号下沉的深度非常深,受到海水的压强非常大,利用压缩空气的方法很难将水舱中的水排出,所以不能象潜水艇那么样通过压缩空气来排水的方法实现上浮。
【点评】本题考查了液体压强、压力、浮力等知识,是物理知识在科技中的具体应用,体现了物理学价值及STS精神。
25.(6分)如图所示,为某挡位可调节的电热毯的简化电路图,R1R2是发热电阻,其中R2=1760Ω,当电热毯处于高温加热状态,此时的电功率为110W。通过计算回答:
(1)高温加热时,电路中的电流多大?
(2)R1的电阻值多大?
(3)保温1min,电路消耗的电能?
【分析】(1)当开关S1、S2都闭合时,R2被短路,只有R1的简单电路,电路中的电阻最小,根据可知,电路中的总功率最大,电热毯处于高温加热状态,可以求得高温加热时,电路中的电流;
(2)根据电功率公式可以求得R1的电阻值;
(3)当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,根据可知,电路中的总功率最小,电热毯处于保温状态。
【解答】解:(1)当开关S1、S2都闭合时,R2被短路,只有R1的简单电路,电路中的电阻最小,根据可知,电路中的总功率最大,电热毯处于高温加热状态,此时的电功率为110W,电热毯处于高温加热时,电路中的电流为:
;
(2)根据可以求得R1的电阻值为:
;
(3)当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,根据可知,电路中的总功率最小,电热毯处于保温状态;可以求得处于保温状态时的功率为:
;
可以求得保温1min,电路消耗的电能为:
W=P保温t=22W×60s=1320J。
答:
(1)高温加热时,电路中的电流为0.5A;
(2)R1的电阻值为440Ω;
(3)保温1min,电路消耗的电能为1320J。
【点评】本题考查欧姆定律应用,电能的计算,电路的分析能力。
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