内容正文:
2024年新疆昌吉回族自治州第四中学初中学业水平考试物理模拟卷
一、选择题(每题2分,共24分)
1. 目前智能手机的使用十分普遍,一个智能手机的长度约为( )
A. 15mm B. 15m C. 15cm D. 15dm
【答案】C
【解析】
【详解】由生活经验可知,一个智能手机的长度与手掌长度相近,约为
15cm=150mm=1.5dm=0.15m
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 小明在球场上踢足球时,听到物理老师在喊他。他判断是物理老师,是依据声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 声速
【答案】C
【解析】
【详解】不同的人发出声音的音色不同,我们可以利用音色来区分或辨别发声体,故小明判断是物理老师,是依据声音的音色,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 下列词语中涉及的光现象可以用光的直线传播解释的是( )
A. 海市蜃楼 B. 镜花水月 C. 杯弓蛇影 D. 立竿见影
【答案】D
【解析】
【详解】A.海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播时发生折射形成的,故A不符合题意;
B.镜花水月是平面镜成像,属于光的反射,故B不符合题意;
C.杯弓蛇影是平面镜成像,属于光的反射,故C不符合题意;
D.立竿见影是由于光的直线传播形成的,故D符合题意。
故选D。
4. 以下的能源属于二次能源的是( )
A. 潮汐能和地热能 B. 风能和水能
C. 电能 D. 太阳能
【答案】C
【解析】
【详解】一次能源是指可以从自然界直接获取的能源,潮汐能、地热能、风能、水能、太阳能可以从自然界直接获取,是一次能源;二次能源是指无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到的能源,电能无法从自然界直接获取,是二次能源。
故选C。
5. 世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”这一现象的科学家是( )
A. 沈括 B. 奥斯特 C. 安培 D. 欧姆
【答案】A
【解析】
【详解】A.沈括记录了地理的两极和地磁场的两极并不重合的现象,故A符合题意;
B.奥斯特提出了电流的磁效应,故B不符合题意;
C.安培提出了安培定律,故C不符合题意;
D.欧姆提出了电流、电压的电阻之间的关系,提出了欧姆定律,故D不符合题意。
故选A。
6. 每逢举办奥运会,都有取火种、传圣火的活动,火炬接力象征着传递和平与光明,可以不考虑下列哪种物质属性( )
A. 密度 B. 硬度 C. 导电性 D. 导热性
【答案】C
【解析】
【详解】A.火炬需要手持,故要选用密度小的材料制作,故A不符合题意;
B.火炬需要不易变形,因此要选用硬度大的材料制作,,故B不符合题意;
C.火炬不需要导电,因此不需考虑导电性,故C符合题意;
D.火炬在传递过程为了避免由于热传递导致对接力者的伤害,应选用导热性差的材料制作,故D不符合题意。
故选C。
7. 在学校科技周展示中,物理兴趣小组的同学用塑料瓶自制了一个火箭模型,在瓶子的侧壁安装一个电火花发生器,按下按钮会产生电火花,从瓶口喷入酒精后,盖上锥形纸筒,按下按钮,纸筒立即向上飞出。下列说法正确的是( )
A. 瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值越大
B. 纸筒飞出过程中内能转化为机械能
C. 纸筒飞出相当于热机工作时的压缩冲程
D. 瓶内出现的白雾是由水蒸气汽化而成的
【答案】B
【解析】
【详解】A.热值是燃料的特性,同种燃料的热值相同,酒精热值保持不变,不是瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值越大,故A错误;
BC.纸筒飞出过程中内能转化为机械能,而热机工作时的压缩冲程是机械能转化为内能,那么纸筒飞出不是相当于热机工作时的压缩冲程,故B正确,C错误;
D.瓶内出现的白雾是人眼能看到的,是液态小水珠,是由水蒸气液化而成的,故D错误。
故选B。
8. 如图是足球落地后又弹起的示意图,分析可知,足球( )
A. 在B点时受力平衡
B. 在A、D两点动能可能相等
C. 在运动过程中,只存在动能和势能的相互转化
D. 在小球弹起后的最高点B点,小球动能为0
【答案】B
【解析】
【详解】A.在B点时,小球受到竖直向下的重力、空气的阻力的共同作用,小球有斜向下运动的趋势,所以受力不平衡,故A不符合题意;
B.图中小球的高度越来越小,说明有机械能的损失,则D点的机械能一定小于A点的机械能;机械能等于动能与势能之和;D点比A点低,所以D点的重力势能小于A点的重力势能,则其动能有可能与A点的动能相等,故B符合题意;
C.在运动过程中,足球克服空气阻力做功,机械能转化为内能,机械能变小;足球运动过程中,向下运动时,重力势能转化为动能,向上运动时,动能转化为重力势能,存在动能和势能的相互转化,还存在机械能与内能的转化,故C不符合题意;
D.在小球弹起后的最高点B点,由于具有水平方向的速度,所以,此时小球动能不为0,故D不符合题意。
故选B。
9. 用一个动滑轮把重100N的沙袋从地面提到9m高的脚手架上,所用的力是60N,若不计摩擦及绳重,下列说法正确的是( )
A. 所做的有用功是540J B. 所做的总功是900J
C. 所做的额外功是90J D. 动滑轮的机械效率是83.3%
【答案】D
【解析】
【详解】A.动滑轮所做的有用功是
故A错误;
B.动滑轮上要绕2条绳,则绳子自由端移动的距离是
机械所做的总功是
故B错误;
C.机械所做的额外功是
故C错误;
D.动滑轮的机械效率是
故D正确。
故选D。
10. 如图,将一支用自制的简易密度计,先后放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止后竖直立在液体中,两液面相平,下列判断不正确的是( )
A. 密度计上a处的刻度数值比b处小
B. 密度计底部所受液体的压强相等
C. 密度计在两种液体中受到的浮力大小相等
D. 甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
【答案】A
【解析】
【详解】A.密度计漂浮,密度计的重力不变,根据可知密度计所受的浮力不变,密度计上a处与液面相平时排开液体的体积小于密度计上b处与液面相平时排开液体的体积,根据可知a处对应的液体密度大于b处对应的液体密度,故密度计上a处的刻度数值比b处大,故A错误,符合题意;
BC.同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,根据可知密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力相等,根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体下表面和上表面所受压力之差,密度计漂浮,其上表面受到的压力为0,所以下表面受到的压力相等,密度计底面积一定,由可知密度计底部所受液体的压强相等,故BC正确,不符合题意;
D.由图知密度计排开液体的体积
又因为浮力相等,由可知则液体的密度
因为容器中的液面相平,根据知甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小,故D正确,不符合题意。
故选A。
11. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R2为定值电阻且电阻不为零,当滑动变阻器R1阻值为30Ω时电流表示数为0.3A,调节滑动变阻器滑片使R1阻值为20Ω时,电流表的示数可能是( )
A. 0.5A B. 0.45 A C. 0.4 A D. 0.2A
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
D.将R1阻值由30Ω减小为20Ω时,由串联电路电阻的特点可知,总电阻减小,根据可知,电路中的电流增大,即此时电流表的示数应大于0.3A,故D不符合题意;
ABC.当滑动变阻器R1阻值为30Ω时,电流表示数为0.3A,设电源电压为U,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则由欧姆定律可得,电源电压
U=I(R1+R2)=0.3A×(30Ω+R2)------①
调节滑动变阻器滑片使R1阻值为20Ω时,此时电流表的示数
-------②
定值电阻R2的阻值不确定,其阻值介于0到无穷大之间;若R2的阻值接近于0,则串联电路的总电阻最小,电路中的电流最大
综上所述,电路中电流的范围为
0.3A<I′<0.45A
故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
12. 如图所示,甲乙两个质量分布均匀的实心正方体分别放置在水平地面上,他们对地面压强相等,若沿竖直方向将甲乙各切除相同厚度,再将切除部分分别放在各自剩余部分上,甲乙对地面的压强分别为p甲和p乙,下列判断正确的是( )
A. p甲>p乙 B. p甲<p乙
C. p甲=p乙 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】设最初物体甲对地面的压强为,变长为h甲,最初物体乙对地面的压强为,边长为h乙,甲乙被切去并叠加后,对水平表面的压力不变,压强都变大,设它们的增大压强分别为、,由p=可得,
===
===
因为=,由题图可知,
h甲hh
则
即增加的压强关系为
所以,切去并叠加后它们对水平面的压强关系为
故ACD错误,B正确。
故选B。
二、填空题(每空1分,共26分)
13. 2023年4月12日21时,有“人造太阳”之称的中国“环流器”实验装置,成功实现了稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,创造了新的世界纪录。核能属于 ___________(选填“常规能源”或“新能源”);该装置的线圈使用超导材料绕制,这些线圈工作在零下296摄氏度的超低温中,从而实现超导,处于超导状态时的线圈的电阻为 ___________Ω。如图所示,它的反应原理与太阳类似,通过 ___________(选填“核裂变”或“核聚变”)释放巨大的核能,原子核能又转化为 ___________,从而获得上亿度的高温。
【答案】 ①. 新能源 ②. 0 ③. 核聚变 ④. 内能
【解析】
【详解】[1]核能不是生活中常用能源,因此属于新能源。
[2]超导体的电阻为0,处于超导状态时的线圈的电阻为0Ω。
[3][4]中国环流器的反应原理与太阳类似,通过核聚变释放巨大的核能,原子核能又转化为内能,从而获得上亿度的高温。
14. 2022年5月31日,大型灭火/水上救援水陆两栖飞机“鲲龙AG600”全状态新构型灭火机在广东珠海首飞成功,如图甲所示。“鲲龙AG600”总体技术水平和性能达到当前国际同类飞机的先进水平,完全具有自主知识产权,飞机配备有4台国产涡桨—6发动机,最大起飞质量53.5吨,20秒内可一次汲水12吨,单次投水救火面积可达4000余平方米。最大航速可达500公里每小时。
(1)飞行中,飞行员相对于他驾驶的飞机是___________(填“运动”或“静止”)的。飞机能够升空,是因为机翼上表面受到的气压___________(填“大于”、“等于”或“小于”’)机翼下表面的气压;
(2)若“鲲龙AG600”以最大的航速飞行时,15min飞行的距离为___________km;
(3)若该飞机在执行某次灭火任务时,保持一定高度水平匀速飞行进行投水灭火,则在这一过程中,飞机___________(选填“受到”或“不受到”)平衡力的作用,飞机的机械能___________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)飞机飞行时,机身与空气剧烈摩擦,由于飞机表面金属材料的原子核对电子的束缚本领比空气的原子核弱,因此飞机表面会带上___________电荷。
(5)飞机的发动机选用航空煤油作为燃料,假如航空煤油的热值为4.6×107J/kg,完全燃烧50kg航空煤油放出的热量为___________J。
【答案】(1) ①. 静止 ②. 小于
(2)125 (3) ①. 受到 ②. 减小
(4)正 (5)2.3×109
【解析】
【小问1详解】
[1]飞行员相对于他驾驶的飞机相对位置不发生改变,所以是静止的。
[2]飞机飞行时上方流速大,压强小,下方流速小,压强大。
【小问2详解】
依题意飞机最大航速可达500公里每小时,即
15min飞行的距离为
【小问3详解】
[1]水平匀速飞行的飞机处于平衡态,受到平衡力作用。
[2]机械能包括动能和重力势能,动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,飞机保持一定高度水平匀速飞行进行投水灭火,质量减小,速度和高度不变,机械能减小。
【小问4详解】
飞机表面金属材料的原子核对电子的束缚本领比空气的原子核弱,因此飞机表面易失电子会带上正电荷。
【小问5详解】
完全燃烧50kg航空煤油放出的热量为
15. 智能手机是目前普遍使用的通讯工具。
(1)如图甲所示,手指轻轻触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,则感应区相当于手机电路中的 ______;
(2)如图乙所示,人们经常用手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于 ______(选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(3)华为Mate60Pro是一款近期发布的旗舰智能手机,搭载的是我国自主研发和生产的麒麟9000s芯片处理器,凭借其出色的性能和高端的配置,成为了不少消费者的首选。该手机芯片的主要材料是 ______(选填“超导体”、“半导体”、“绝缘体”);用手机进行通话时通过 ______(选填“超声波”或“电磁波”)向四周有效范围内的终端传递信息,其在空气中的传播速度约为 ______m/s;
(4)“充电五分钟,通话两小时!”这是某品牌手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为5V,充电电流为4A,电池容量是3000mAh,手机电池标有的电压为3.8V,用闪充充电器充电5min最多可以充入电能 ______J,如果要送一步提升充电速度,可以考虑提升充电器的充电电压或充电电流。若在不改变充电电流的情况下,要在30min内充满该手机电池,至少需要 ______V的充电电压。
【答案】(1)开关 (2)凸透镜
(3) ①. 半导体 ②. 电磁波 ③.
(4) ①. 6000 ②. 5.7
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,手指触碰感应区,指纹识别的感应区相当于手机电路中的开关。
【小问2详解】
如图乙所示,手机的摄像头相当于照相机,照相机的镜头是凸透镜。
【小问3详解】
[1][2][3]现今的手机芯片的主要材料是半导体;用手机进行通话时是通过电磁波向四周有效范围内的终端传递信息,电磁波在空气中的传播速度约为。
【小问4详解】
[1]由题可知5min最多可以充入电能为
[2]由题可知,充满该手机电池至少需要的电能为
在不改变充电电流的情况下,要在30min内充满该手机电池,充电器的输出电压至少需要
16. 中国深圳大疆创新科技有限公司作为全球顶尖的无人机制造商,推出的精灵系列“四旋翼”无人机备受用户欢迎。它采用4个电动机带动螺旋桨转动,对下方空气施力的同时获得升力,下表是该无人机的部分参数:
电源额定电压
电池容量
电动机工作电压
每个电动机额定功率
电动机数量
整机质量
15V
12V
50W
4
2kg
(1)无人机绕过障碍物的过程中,其运动状态 ___________(选填“发生”或“未发生”)改变。如图乙是无人机竖直向上运动的v﹣t图像,由图像可知,在0~5s内,无人机受到的升力 ___________(填“大于”“等于”或“小于”)重力;在5~10s内,无人机受到的升力等于 ___________N。该无人机通过螺旋桨转动获得升力,运用的原理是物体间力的作用是 ___________的。
(2)无人机旋翼是利用通电线圈在 ___________中受力转动的原理工作的,增大线圈中的电流,旋翼的转速会 ___________(选填“变快”或“变慢”)。
(3)电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,每一个电动机连接一个电调,那么电动机和电调的连接方式是 ___________(选填“并联”或“串联”),若电源电压全部加在某一电动机和电调的两端,则电动机和电调的电压之比为 ___________。
【答案】(1) ①. 发生 ②. 大于 ③. 20 ④. 相互
(2) ①. 磁场 ②. 变快
(3) ①. 串联 ②. 4∶1
【解析】
【小问1详解】
[1]无人机绕过障碍物的过程中,运动的方向发生了改变,其运动状态发生改变。
[2]分析图乙可知,由图像可知,在0~5s内,无人机做加速运动,则无人机处于非平衡状态,升力大于重力。
[3]在5s~10s内,无人机的速度是匀速运动,受到的力是平衡力,大小相等,所以无人机受到的升力等于重力,则
G=mg=2kg×10N/kg=20N
[4]无人机螺旋桨高速旋转向下击打空气,对空气有一个向下的力,同时空气对螺旋桨有一个向上的力使无人机获得向上的升力,这是利用物体间力的作用是相互的。
【小问2详解】
[1][2]无人机旋翼主要组成部分有电动机,是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,增大线圈中的电流,则磁力变大,旋翼的转速会变快。
【小问3详解】
[1]由题意知,每一个电动机连接一个电调,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,故电动机和电调的连接方式是串联。
[2]根据串联电路电压规律可知,电调两端的电压为
U电调=U-U电动机=15V-12V=3V
则电动机和电调的电压之比为
U电动机:U电调=12V:3V=4:1
三、作图题(每小题2分,共6分)
17. 请在图中画出入射光线通过透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】对于凸透镜,过光心的光线经凸透镜后方向不变,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,如图所示
18. 请在图中画出小球A所受浮力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球在水中静止时,所受到的浮力的作用点在重心,方向是竖直向上的,过小球重心,沿竖直向上的方向画一条有向线段,用F表示,如下图
19. 请在图中标出开关S闭合后的通电螺线管的N极。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,闭合开关,电流从螺线管左侧流入,右侧流出。用右手握住螺线管,四指指向为电流方向,则大拇指所指的方向即为N极,即通电螺线管的左端为N极。如下图所示:
四、实验与探究题(本大题共3小题,每空、图2分,共24分)
20. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)一束平行于主光轴的光线经凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,则该透镜的焦距为__________;
(2)调节各元件位置如图乙所示,可在光屏上得到一个清晰、倒立、__________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(3)保持透镜和蜡烛位置不变,在蜡烛和透镜之间加一个近视镜片,观察到光屏上的像变模糊,若使光屏上的像再次清晰,可将光屏向__________(选填“左”或“右”)移动。
【答案】 ①. 12.5 ②. 缩小 ③. 右
【解析】
【详解】(1)[1]由图示知,刻度尺的分度值为1cm,形成最小最亮光斑时,光屏与凸透镜的距离为
L=42.5cm-30.0cm=12.5cm
所以焦距为12.5cm。
(2)[2]由图乙知,物距大于像距,所以在光屏上成的是倒立、缩小的实像。
(3)[3]在光屏上能成清晰像的蜡烛与凸透镜间放入一个近视镜,光屏应右移动,才能再次承接到清晰的像,因为近视镜是凹透镜,对光有发散作用,则蜡烛发出的光线先经近视镜发散后,再经凸透镜,其会聚点会变远,所以光屏要向远离凸透镜的方向移动。
21. 小薇同学在测矿石的密度时,操作步骤如下:
(1)小薇选用了一块小矿石,用调好的天平测它的质量,当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时,天平恢复平衡,则测得的矿石质量m是 ___________g;
(2)如图乙在量筒中装入适量的水,将系了细线的矿石轻轻放入量筒,如图乙所示,测得矿石的体积V是 ___________cm3;
(3)由测出矿石的密度为 ___________g/cm3(保留一位小数);
(4)小薇回家后,想测出家里某个小饰品的密度,她找到家里的电子秤如图(最后一位为小数),称出饰品的质量是140g,又借助细线、水、玻璃杯,测出了饰品的体积,她的实验操作步骤如图丙、丁所示,则饰品的密度是 ___________kg/m3.
【答案】(1)43.4
(2)20 (3)2.2
(4)
【解析】
【小问1详解】
小矿石的质量为砝码的质量加游码的度数,小矿石的质量
【小问2详解】
矿石和水的总体积是40mL,水的体积是20lmL,所以矿石的体积
.
【小问3详解】
矿石的密度
【小问4详解】
小饰品用细线悬挂浸没在水中,小饰品受到水的浮力作用,物体间力的作用是相互的,小饰品给水一个力作用在容器的底部,使电子秤的示数增加,故电子秤示数增加量等于小饰品排开水的质量,则小饰品排开水的质量
饰品排开水的重力:,饰品受到的浮力:,所以,,
饰品浸没在水中,小饰品排开水的体积
小饰品的质量是,小饰品的密度
22. 小红同学用下列器材探究电流与电阻的关系:干电池4节,定值电阻R(10Ω、15 Ω、20Ω和25Ω),电流表A(量程0~0.6A或0~3A),电压表V(量程0~3V或0~15V),滑动变阻器,开关,导线若干。在实验中:
(1)①如图乙所示,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻R=10Ω,请根据图甲在图乙中补画2根导线,将实物电路连接完整;___________
②确认电路连接无误后,闭合开关,电压表示数如图丙所示,则电源电压是___________V;
(2)断开开关,将电压表量程改为0~3V,并联接在图甲中的A、B两点,检查电路无误后,闭合开关,向左移动滑片P,当电流表示数为0.24 A时,记下电压表的示数,设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP1;接着将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻,重做实验,当观察到电压表的示数是___________V时,记下电流表的示数,设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP2,则RP2-RP1= ___________Ω;
(3)小红同学继续进行实验,将15Ω的定值电阻更换为20Ω的定值电阻,闭合开关,发现滑片P在最右端时,电压表示数为2.7V。为了能用20Ω和25Ω的定值电阻继续完成实验,应将实物电路中的滑动变阻器更换为___________(填“25Ω 2A”“30Ω 2A”或“50Ω 1.5A”)的滑动变阻器。
【答案】 ①. ②. 6 ③. 2.4 ④. 7.5 ⑤. “50Ω 1.5A”
【解析】
【详解】(1)[1]根据图甲可知,电压表测量滑动变阻器和定值电阻R两端电压,故将电压表并联接在滑动变阻器和定值电阻R两端,如图所示:
[2]电压表示数如图丙所示,电压表分度值0.5V,故其示数为6V。
(2)[3]由题意知,滑动变阻器和定值电阻R串联,当电流表示数为0.24 A时,由可得,定值电阻两端电压为
根据串联电路分压特点可得,此时滑动变阻器两端电压为
由得,滑动变阻器此时电阻为
当定值电阻更换为15Ω时,由于电压表量程为0~3V,则移动滑动变阻器,根据控制变量法,此时应控制电压表示数为2.4V。根据串联电路电压特点可知,此时滑动变阻器两端电压为
根据得,此时电路电流为
由得,此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP2为
所以可得
(3)[4]将15Ω的定值电阻更换为20Ω的定值电阻, 滑片P在最右端时,电压表示数为2.7V,则滑动变阻器接入电路的最大电阻阻值不够,为了能继续后面的实验,控制定制电阻两端电压为2.4V,所以需跟换阻值更大的滑动变阻器,当接入定值电阻阻值为25Ω时,由得,经过定值电阻的电流为
此时需要接入滑动变阻器的电阻为
所以应选择“50Ω 1.5A”的滑动变阻器。
五、计算题(本大题共2小题,每小题5分,共10分。解题时要有必要的公式和文字说明,只写出结果不得分)
23. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的示数分别为0.9A和0.3A。求:
(1)电源电压U为多少V?
(2)电阻R2的阻值为多少?
(3)通电1min整个电路消耗的电能为多少J?
【答案】(1)6V;(2)10Ω;(3)324J
【解析】
【详解】解:由电路图可知,闭合开关S,电阻R1、R2并联,电流表A测量干路,A1测量电阻R1支路中的电流。
(1)因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以电流表A的示数为0.9A,即干路中的电流为0.9A,电流表A1的示数为0.3A,即通过电阻R1的电流为0.3A,电阻R两端的电压为
U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
因为并联电路各支路两端电压相等,且等于电源电压,所以电源电压为
U=U1=6V
此时电阻R2两端的电压为
U2=U1=6V
(2)因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过电阻R2的电流为
I2=I-I1=0.9A-0.3A=0.6A
电阻R2的阻值为
(3)通电1min整个电路消耗的电能为
W=UIt=6V×0.9A×1×60s=324J
答:(1)电源电压U为6V;
(2)电阻R2的阻值为10Ω;
(3)通电1min整个电路消耗的电能为324J。
24. 底面积为100cm2,重为3N的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为600cm3,重为2N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为10cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使A恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,g取。求:
(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积;
(2)物体B的密度;
(3)图乙比图甲中水对容器底部增大的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)600Pa
【解析】
【小问1详解】
图甲中木块A漂浮在水中,所以A受到的浮力
由公式得木块A浸入水中的体积为
【小问2详解】
图乙中,A、B共同悬浮,此时整体受到的浮力为
此时整体排开水的体积为
物体B的体积为
物体B的质量为
则B物体的密度为
【小问3详解】
图乙与图甲相比,水面升高的高度为
图乙比图甲中,水对容器底部增大的压强为
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2024年新疆昌吉回族自治州第四中学初中学业水平考试物理模拟卷
一、选择题(每题2分,共24分)
1. 目前智能手机的使用十分普遍,一个智能手机的长度约为( )
A. 15mm B. 15m C. 15cm D. 15dm
2. 小明在球场上踢足球时,听到物理老师在喊他。他判断是物理老师,是依据声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 声速
3. 下列词语中涉及的光现象可以用光的直线传播解释的是( )
A. 海市蜃楼 B. 镜花水月 C. 杯弓蛇影 D. 立竿见影
4. 以下的能源属于二次能源的是( )
A. 潮汐能和地热能 B. 风能和水能
C. 电能 D. 太阳能
5. 世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”这一现象的科学家是( )
A. 沈括 B. 奥斯特 C. 安培 D. 欧姆
6. 每逢举办奥运会,都有取火种、传圣火的活动,火炬接力象征着传递和平与光明,可以不考虑下列哪种物质属性( )
A. 密度 B. 硬度 C. 导电性 D. 导热性
7. 在学校科技周展示中,物理兴趣小组的同学用塑料瓶自制了一个火箭模型,在瓶子的侧壁安装一个电火花发生器,按下按钮会产生电火花,从瓶口喷入酒精后,盖上锥形纸筒,按下按钮,纸筒立即向上飞出。下列说法正确的是( )
A. 瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值越大
B. 纸筒飞出过程中内能转化为机械能
C. 纸筒飞出相当于热机工作时的压缩冲程
D. 瓶内出现的白雾是由水蒸气汽化而成的
8. 如图是足球落地后又弹起的示意图,分析可知,足球( )
A. 在B点时受力平衡
B. 在A、D两点动能可能相等
C. 在运动过程中,只存在动能和势能的相互转化
D. 在小球弹起后的最高点B点,小球动能为0
9. 用一个动滑轮把重100N的沙袋从地面提到9m高的脚手架上,所用的力是60N,若不计摩擦及绳重,下列说法正确的是( )
A. 所做的有用功是540J B. 所做的总功是900J
C. 所做的额外功是90J D. 动滑轮的机械效率是83.3%
10. 如图,将一支用自制的简易密度计,先后放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止后竖直立在液体中,两液面相平,下列判断不正确的是( )
A. 密度计上a处的刻度数值比b处小
B. 密度计底部所受液体的压强相等
C. 密度计在两种液体中受到的浮力大小相等
D. 甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
11. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R2为定值电阻且电阻不为零,当滑动变阻器R1阻值为30Ω时电流表示数为0.3A,调节滑动变阻器滑片使R1阻值为20Ω时,电流表的示数可能是( )
A. 0.5A B. 0.45 A C. 0.4 A D. 0.2A
12. 如图所示,甲乙两个质量分布均匀的实心正方体分别放置在水平地面上,他们对地面压强相等,若沿竖直方向将甲乙各切除相同厚度,再将切除部分分别放在各自剩余部分上,甲乙对地面的压强分别为p甲和p乙,下列判断正确的是( )
A. p甲>p乙 B. p甲<p乙
C. p甲=p乙 D. 无法确定
二、填空题(每空1分,共26分)
13. 2023年4月12日21时,有“人造太阳”之称的中国“环流器”实验装置,成功实现了稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,创造了新的世界纪录。核能属于 ___________(选填“常规能源”或“新能源”);该装置的线圈使用超导材料绕制,这些线圈工作在零下296摄氏度的超低温中,从而实现超导,处于超导状态时的线圈的电阻为 ___________Ω。如图所示,它的反应原理与太阳类似,通过 ___________(选填“核裂变”或“核聚变”)释放巨大的核能,原子核能又转化为 ___________,从而获得上亿度的高温。
14. 2022年5月31日,大型灭火/水上救援水陆两栖飞机“鲲龙AG600”全状态新构型灭火机在广东珠海首飞成功,如图甲所示。“鲲龙AG600”总体技术水平和性能达到当前国际同类飞机的先进水平,完全具有自主知识产权,飞机配备有4台国产涡桨—6发动机,最大起飞质量53.5吨,20秒内可一次汲水12吨,单次投水救火面积可达4000余平方米。最大航速可达500公里每小时。
(1)飞行中,飞行员相对于他驾驶的飞机是___________(填“运动”或“静止”)的。飞机能够升空,是因为机翼上表面受到的气压___________(填“大于”、“等于”或“小于”’)机翼下表面的气压;
(2)若“鲲龙AG600”以最大的航速飞行时,15min飞行的距离为___________km;
(3)若该飞机在执行某次灭火任务时,保持一定高度水平匀速飞行进行投水灭火,则在这一过程中,飞机___________(选填“受到”或“不受到”)平衡力的作用,飞机的机械能___________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)飞机飞行时,机身与空气剧烈摩擦,由于飞机表面金属材料的原子核对电子的束缚本领比空气的原子核弱,因此飞机表面会带上___________电荷。
(5)飞机的发动机选用航空煤油作为燃料,假如航空煤油的热值为4.6×107J/kg,完全燃烧50kg航空煤油放出的热量为___________J。
15. 智能手机是目前普遍使用的通讯工具。
(1)如图甲所示,手指轻轻触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,则感应区相当于手机电路中的 ______;
(2)如图乙所示,人们经常用手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于 ______(选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(3)华为Mate60Pro是一款近期发布的旗舰智能手机,搭载的是我国自主研发和生产的麒麟9000s芯片处理器,凭借其出色的性能和高端的配置,成为了不少消费者的首选。该手机芯片的主要材料是 ______(选填“超导体”、“半导体”、“绝缘体”);用手机进行通话时通过 ______(选填“超声波”或“电磁波”)向四周有效范围内的终端传递信息,其在空气中的传播速度约为 ______m/s;
(4)“充电五分钟,通话两小时!”这是某品牌手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为5V,充电电流为4A,电池容量是3000mAh,手机电池标有的电压为3.8V,用闪充充电器充电5min最多可以充入电能 ______J,如果要送一步提升充电速度,可以考虑提升充电器的充电电压或充电电流。若在不改变充电电流的情况下,要在30min内充满该手机电池,至少需要 ______V的充电电压。
16. 中国深圳大疆创新科技有限公司作为全球顶尖的无人机制造商,推出的精灵系列“四旋翼”无人机备受用户欢迎。它采用4个电动机带动螺旋桨转动,对下方空气施力的同时获得升力,下表是该无人机的部分参数:
电源额定电压
电池容量
电动机工作电压
每个电动机额定功率
电动机数量
整机质量
15V
12V
50W
4
2kg
(1)无人机绕过障碍物的过程中,其运动状态 ___________(选填“发生”或“未发生”)改变。如图乙是无人机竖直向上运动的v﹣t图像,由图像可知,在0~5s内,无人机受到的升力 ___________(填“大于”“等于”或“小于”)重力;在5~10s内,无人机受到的升力等于 ___________N。该无人机通过螺旋桨转动获得升力,运用的原理是物体间力的作用是 ___________的。
(2)无人机旋翼是利用通电线圈在 ___________中受力转动的原理工作的,增大线圈中的电流,旋翼的转速会 ___________(选填“变快”或“变慢”)。
(3)电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,每一个电动机连接一个电调,那么电动机和电调的连接方式是 ___________(选填“并联”或“串联”),若电源电压全部加在某一电动机和电调的两端,则电动机和电调的电压之比为 ___________。
三、作图题(每小题2分,共6分)
17. 请在图中画出入射光线通过透镜后的折射光线。
18. 请在图中画出小球A所受浮力的示意图。
19. 请在图中标出开关S闭合后的通电螺线管的N极。
四、实验与探究题(本大题共3小题,每空、图2分,共24分)
20. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)一束平行于主光轴的光线经凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,则该透镜的焦距为__________;
(2)调节各元件位置如图乙所示,可在光屏上得到一个清晰、倒立、__________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(3)保持透镜和蜡烛位置不变,在蜡烛和透镜之间加一个近视镜片,观察到光屏上的像变模糊,若使光屏上的像再次清晰,可将光屏向__________(选填“左”或“右”)移动。
21. 小薇同学在测矿石的密度时,操作步骤如下:
(1)小薇选用了一块小矿石,用调好的天平测它的质量,当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时,天平恢复平衡,则测得的矿石质量m是 ___________g;
(2)如图乙在量筒中装入适量的水,将系了细线的矿石轻轻放入量筒,如图乙所示,测得矿石的体积V是 ___________cm3;
(3)由测出矿石的密度为 ___________g/cm3(保留一位小数);
(4)小薇回家后,想测出家里某个小饰品的密度,她找到家里的电子秤如图(最后一位为小数),称出饰品的质量是140g,又借助细线、水、玻璃杯,测出了饰品的体积,她的实验操作步骤如图丙、丁所示,则饰品的密度是 ___________kg/m3.
22. 小红同学用下列器材探究电流与电阻的关系:干电池4节,定值电阻R(10Ω、15 Ω、20Ω和25Ω),电流表A(量程0~0.6A或0~3A),电压表V(量程0~3V或0~15V),滑动变阻器,开关,导线若干。在实验中:
(1)①如图乙所示,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻R=10Ω,请根据图甲在图乙中补画2根导线,将实物电路连接完整;___________
②确认电路连接无误后,闭合开关,电压表示数如图丙所示,则电源电压是___________V;
(2)断开开关,将电压表量程改为0~3V,并联接在图甲中的A、B两点,检查电路无误后,闭合开关,向左移动滑片P,当电流表示数为0.24 A时,记下电压表的示数,设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP1;接着将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻,重做实验,当观察到电压表的示数是___________V时,记下电流表的示数,设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP2,则RP2-RP1= ___________Ω;
(3)小红同学继续进行实验,将15Ω的定值电阻更换为20Ω的定值电阻,闭合开关,发现滑片P在最右端时,电压表示数为2.7V。为了能用20Ω和25Ω的定值电阻继续完成实验,应将实物电路中的滑动变阻器更换为___________(填“25Ω 2A”“30Ω 2A”或“50Ω 1.5A”)的滑动变阻器。
五、计算题(本大题共2小题,每小题5分,共10分。解题时要有必要的公式和文字说明,只写出结果不得分)
23. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的示数分别为0.9A和0.3A。求:
(1)电源电压U为多少V?
(2)电阻R2的阻值为多少?
(3)通电1min整个电路消耗的电能为多少J?
24. 底面积为100cm2,重为3N的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为600cm3,重为2N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为10cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使A恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,g取。求:
(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积;
(2)物体B的密度;
(3)图乙比图甲中水对容器底部增大的压强。
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