黄金卷08(山东专用)-【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷
2025-03-13
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内容正文:
【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(山东专用)
黄金卷08
参考答案
一、选择题(每小题2分,共40分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
B
C
D
A
A
B
D
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
C
C
C
B
D
B
B
C
C
二、填空题(共6小题,每空1分,共13分)
21. 汽车(或自己) 摩擦起电
22. 感应电流 发电机
23. 负 向北 强
24. 密度小 改变自身体积
25. 磁场对通电导线有力的作用 10
26. 6 1.2
三、实验与作图题(作图题,每题2分,共4分,实验题,每空1分,共31分。)
27.
28.
29. 质量 等于 98 2.1×103 煤油 6×105
30.(1) 等于 3.6
(2) 压力大小 甲、丙
(3) 大 a
(4)5.6
31.(1)
(2)B
(3)小灯泡断路
(4)1.14
(5)将电压表与滑动变阻器并联
(6)
32.(1)
(2)L1断路
(3) 1.4V 8∶7 L2
(4)错误
(5)
(6) 0.5 大
(7)变大
(8) 0.3 10
四、计算题(共两题,每问2分,共12分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位)
33.(1)4.3×105J
(2)1.075×104W
(3)30%
【解析】(1)完全燃烧0.01kg柴油放出的热量(2分)
(2)起重机在12s内将质量为的重物沿竖直方向匀速提升6m,起重机提升重物克服物重做功的功率(1分)
起重机提升重物克服物重做功的功率(1分)
(3)起重机的提升效率(2分)
34.(1)0.55A
(2)2.64×105J
(3)900W
【解析】(1)当开关接BC时,只有电动机接入电路,此时电吹风吹冷风,通过电动机的电流为(2分)
(2)当开关接AB,电动机和电热丝并联,此时电吹风吹热风,正常工作吹热风5min, 电热丝产生的热量为(2分)
(3)电吹风1min消耗的电能为(1分)
此时电吹风的实际功率为(1分)
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【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(山东专用)
黄金卷08
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答填空题时,请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应横线上。写在本试卷上无效。
4.回答解答题时,每题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上。写在本试卷上无效。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每小题2分,共40分)
1.下列日常生活中的数据描述合理的是( )
A.家庭常用节能灯的功率一般为500W
B.体质正常的中学生跑100米所用的时间大约为14min
C.100元人民币的长度约为15.5cm
D.人体的密度约为10kg/m3
2.如图,李白《夜宿山寺》诗云:“危楼高百尺,手可摘星辰。不敢高声语,恐惊天上人。”其中“高声语”是指声音的( )
A.音调高 B.响度大 C.音色纯 D.频率大
3.小明探究固体熔化时温度的变化规律,实验装置如图甲所示,他利用测量的实验数据绘制出温度和时间图象,如图乙所示,下列说法错误的是( )
A.打开酒精灯灯帽,会闻到酒精的气味,这是扩散现象
B.该固体熔化的时间是7min
C.该固体熔化时吸收热量温度不变
D.该固体是晶体
4.很多同学都喜欢滑轮滑,如图所示是小张穿着的一款发光轮滑鞋,轮上有磁环、金属线圈和发光二极管等元件。穿轮滑鞋滑行时,金属线圈相对磁环转动使发光二极管发光。下列图中能够反映其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电灯变暗
B.电压表V1的示数不变
C.电压表V2的示数变小
D.电压表V1与电流表示数的比值变小
6.如图是小明按物理课本“迷你实验室”提供的方法制作的作品,下列分析不正确的是( )
A. 铅笔芯变阻器工作时利用了电流的热效应
B. 铁钉电磁铁工作时能吸引大头针表明有磁性
C. 西红柿电池工作时化学能转化为电能
D. 简易电动机工作时电能转化为机械能
7.随着“双碳”政策实施,绿色能源快速发展,新能源汽车迅速进入人们的生活,下列说法正确的是( )
A.充电桩在安装时必须安装配套漏电保护器
B.排列成串的充电桩是相互串联安装的
C.充电过程中将化学能转化为电能
D.接了漏电保护器后,充电桩就不用再接地线了
8.在筷子上捆一些棉花或碎布,做一个活塞,用水蘸湿棉花后插入两端开口的竹筒中,用嘴吹管的上端,上下推拉“活塞”,可以发出悦耳的哨音。如图所示,下列说法正确的是( )
A.哨音在真空中也能传播
B.哨音是由筒内空气振动产生的
C.换用更大的力吹气改变了哨音的音调
D.吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的响度
9.如图所示,小红正在做“探究平面镜成像的特点”实验,棋子A、B完全相同关于该实验,下列说法中错误的是( )
A.选用茶色玻璃板便于确定像的位置 B.茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上
C.若B能与A的像完全重合,说明像与物等大 D.在B位置放上光屏能接收到A的像
10.如图是一个擦窗机器人,它的“腹部”有吸盘。通电后,真空泵会将吸盘内的空气向外抽出,使它就能牢牢“粘”在竖直玻璃上不掉落。下列说法错误的是( )
A.擦窗机器人通电后电能转化为机械能
B.擦窗机器人能吸在竖直玻璃上是因为分子间存在引力
C.擦窗机器人静止在竖直玻璃上时,受到竖直向上的摩擦力
D.擦窗机器人静止在竖直玻璃上时,真空泵继续向外抽气,机器人受到的摩擦力不变
11.如图,将水加至水杯的溢水口处,再将一铁块从液面开始,缓慢沉入至杯底,排出的水流入右侧烧杯,下列说法错误的是( )
A.铁块所受浮力小于铁块的重力
B.铁块放入之前与放入之后,水对容器底的压强不变
C.溢出水的质量与铁块的质量相同
D.完全浸入后,随着铁块的深度逐渐增大,排出水的重力不变
12.如图所示是在电子显微镜下观察到的2019新型冠状病毒变种——奥密克戎(英文名:Omicron)。最早于2021年11月9日在南非首次检测到,最长潜伏期是8天。该病毒一般呈球形,直径在60~140 nm之间,是由分子构成的,属于单链RNA病毒。下列关于该病毒的说法不正确的是( )
A.温度升高时,构成奥密克戎病毒的分子无规则运动更剧烈
B.温度一定时,构成奥密克戎病毒的所有分子的运动速度大小不一定相同
C.奥密克戎病毒可通过患者咳嗽或打喷嚏喷出的飞沫传播,说明分子在永不停息地运动
D.佩戴口罩可有效预防奥密克戎病毒感染是因为口罩具有吸附和过滤的作用
13.某同学用如图所示的实验装置测量滑动摩擦力的大小,实验的过程中,该同学将木块的运动状态和弹簧测力计的示数记录在表格中。第4次实验中,木块受到的摩擦力大小是( )
实验次数
1
2
3
4
木块运动状态
静止
加速
匀速
减速
弹簧测力计示数F/N
0.6
1
0.8
0.2
A.0.6N B.1N C.0.8N D.0.2N
14.德州市某中学兴趣小组用无人机进行操作技巧比赛。下列说法正确的是( )
A.无人机匀速上升时,其机械能保持不变
B.无人机起飞前停在地面,它所受的重力与它对地面的压力是一对平衡力
C.无人机的下降速度越快,它的重力的功率越大
D.无人机上升时,重力不做功
15.同学们在体育课进行实心球投掷训练,如图所示,B→C→D表示实心球离开手之后到刚好接触地面瞬间的运动轨迹。下列分析正确的是( )
A.实心球到达C点时,处于静止状态
B.实心球从B→C上升过程中机械能减小
C.实心球从C→D下降过程速度变大,惯性增大
D.地面对同学的支持力和同学对地面的压力是一对平衡力
16.三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,下列判断正确的是( )
A.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
B.液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
C.小球受到的浮力大小关系是F乙>F丙>F甲
D.容器对桌面的压强关系是p′乙>p′丙>p′甲
17.工人师傅用如图所示的滑轮沿竖直方向提升物体,物体所受重力为540N。用300N的拉力将物体匀速提升3m,用时30s,下列分析正确的是( )
A.绳自由端上升了3m B.拉力的功率为60W
C.物体移动速度为0.2m/s D.仅增加提升高度,滑轮机械效率增大
18.下列实验与对应分析正确的是( )
A.甲图,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近细小的水流,水流弯曲,说明异种电荷相互吸引
B.乙图,给电流表串联一个二极管,可以防止因接错正负接线柱而损坏电流表
C.丙图,闭合开关发现两只灯泡亮度不同,是由于电压不同导致的
D.丁图,闭合开关将滑片P向左移动,弹簧测力计的示数将变小
19.光刻技术是现代集成电路制作的关键一环,其工作原理如图所示。光源发出强紫外线光,调整镂空掩膜和缩图透镜之间的距离,使光通过二者后,恰好能在涂有光刻胶的硅片上成清晰的像,在硅片上成像越小,芯片制程越小,从而实现纳米级集成电路的“雕刻”。下列说法正确的是( )
A.由光源发出的强紫外线光不属于电磁波
B.镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内
C.镂空掩膜通过缩图透镜成倒立缩小的像
D.涂有光刻胶的硅片是用纳米材料制成的
20.道路千万条,安全第一条;开车不喝酒,喝酒不开车。为了促进司机遵守交通法规,交警经常用酒精浓度测试仪检查酒驾,如图甲所示电路图是其原理图,电源电压U为12V,定值电阻R2的阻值为20Ω,R1是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.酒精浓度越大,气敏电阻R1的阻值越大
B.酒精浓度越大,电压表示数越大
C.当酒精浓度为80mg/100mL时,电流表的示数为0.3A
D.当酒精浓度为0时,电压表示数为9V
二、填空题(共6小题,每空1分,共13分)
21.清明小长假,小丽和爸爸妈妈一起去春游,小丽坐在高速行驶的汽车里,看到窗外道路两旁的树木纷纷后退,她是以 为参照物;关闭车窗,她用塑料梳子梳理头发时,头发会随梳子飘起来,这是因为头发和塑料梳子之间发生了 现象。
22.手机无线充电是目前比较新的一门技术。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如图甲、乙所示,交流电流过送电线圈(无线充电板)产生磁场,智能手机(受电线圈)放在无线充电板上就能充电,并将电能储存到手机的锂电池内。手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生 ,无线充电工作原理是与 (选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似。
23.某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中,小磁针和螺线管放置于同水平面内,螺线管为东西朝向,小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后,小磁针的指向如图所示,则电源A端为 (选填“正”或“负”)极;当开关S断开时,小磁针N极将 (选填“不”、“向北”或“向南”)偏转;螺线管的匝数越多,磁性越 (选填“强”或“弱”)。
24.我国自行设计的水下滑翔机“海翼”成功下潜至6329米,打破世界纪录。“海翼”的外形设计成流线型,是为了减小阻力;在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”以减小重力,这是利用了碳纤维材料具有 的特性。在滑翔机的肚子里安装有一个类似于鱼鳔的油囊,而且肚子里的电池也可以前后移动,当滑翔机需要下潜的时候,“鱼鳔”就缩小,浮力减小,同时电池向前移动,使得整体重心前移,水下滑翔机就头部朝下向下滑行……当需要上浮的时候,“鱼鳔”就会鼓起来,浮力增大,同时电池向后移动,这样就会抬起头向上滑行,翅膀使得滑翔机在上浮的过程中可以向前跑,“海翼”号的上浮和下沉是通过 来实现的。
25.福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。图是它的弹射装置,弹射车处于导轨的强磁场中,给弹射车内的导体通入强电流,它会获得强大推力,并推动舰载机快速起飞。弹射车获得推力的原理是 。当一架质量为1.03t的舰载飞机弹射起飞后,福建舰排开海水的体积将减小 m3。(海水密度取1.03×103kg/m3)
26.如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。电源电压为 V,整个电路的最小功率为 W。
三、实验与作图题(作图题,每题2分,共4分,实验题,每空1分,共31分。)
27.请补全图中由于惯性冲上粗糙斜面的物体受力的示意图。
28.一束光从水斜射入空气中,其折射光线如图所示。请在图中作出此光线的入射光线(注意标出法线)。
29.小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)为了验证猜想,小明向两个同样的烧杯里分别装入初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相同的水和煤油;
(2)加热10min,水吸收的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是 ℃,煤油的比热容是 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(4)停止加热后,水和煤油中, 的温度降低的快;
(5)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是 J。
(q酒=3.0×107J/kg)
30.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。图甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。
(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,其目的是使拉力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)滑动摩擦力;图甲中,木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为 N;
(2)比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数大小,可得出的结论是滑动摩擦力大小与 有关;比较 两图中弹簧测力计的示数大小,可得出的结论是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)由此实验结果说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重较 (选填“大”或“小”)的同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中 (选填“a”、“b”或“c”)类型的鞋子;
(4)若图丙中的拉力为6N,木块加速运动,则此时木块与毛巾表面间滑动摩擦力的大小为 N。
31.某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为的待测小灯泡(电阻约为),滑动变阻器两个(A:“ ”;B:“ ”)。
(1)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路 (不能与其他导线交叉);
(2)实验中,应选用的滑动变阻器是 (选填“A”或“B”);
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是 ;
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为 W;
(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表量程已经损坏,量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,你的方法是 ;
(6)完成实验后,小明还想测量定值电阻的阻值,用替换了小灯泡,同时发现电流表损坏,于是用如图丙所示的电路完成了实验,已知滑动变阻器的最大阻值为,他的实验步骤:
①闭合开关,将滑片移至最左端,读出电压表示数为;
②将滑片移至最右端,读出电压表示数为,则电阻的阻值表达式: (用、、表示)。
32.为了探究串联电路中用电器两端的电压与电源电压的关系,小瑞同学进行实验:
(1)某次实验中小瑞正在测L2两端的电压,请加画一条线代替导线,帮助她将图1甲电路图补充完整;
(2)当使用电压表测L1两端电压时,若观察到灯L1和L2均不发光,电压表有示数,则发生的故障是 ;
(3)测得L2电压如图1乙所示,为 ,测得电源电压为3V,则L1和L2两电阻之比为 ,若两灯灯丝材料、长度相同,则 灯丝较粗(选填“L1”或“L2”);
小瑞在爷爷家发现,刚换的白炽灯泡一开始比较亮,用过一段时间会变暗一些。这是为什么呢?根据所学的知识,他提出了下面的猜想:
猜想1:白炽灯两端电压变小使实际功率变小;
猜想2:白炽灯的实际电流变小使实际功率变小;
为了验证猜想,他完成了下面的探究。
器材:蓄电池(电压未知)、小灯泡(额定电压为2.5V)、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω)、导线若干。
(4)根据家庭电路连接方式和电压特点,可以判断猜想1 (填“正确”或“错误”);
(5)图2乙是小瑞连接的部分电路,请你帮他补充完成,要求滑片P向右移时灯泡变暗;
(6)移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表示数为0.18A,继续调节滑片,当灯泡两端电压越大时,灯泡越亮。根据实验数据得到小灯泡的U-I图像如图2丁所示,根据图像提供的信息,可知小灯泡的额定功率是 W,并可归纳出:小灯泡的实际电功率越 ,灯泡越亮;
(7)经过分析,小瑞发现灯泡的电阻会随温度的升高而 ,验证了猜想二是正确的;
(8)小瑞发现实验室一个小灯泡的额定电压值已经模糊,只标有“0.3A”字样,他设计了如图2戊所示的电路,来测量灯泡正常工作时的电阻(R2最大阻值也为20Ω),请完成下列步骤:
①只闭合开关S和S2,调节R1的滑片,使电流表示数为0.3A;
②只闭合开关S和S1,保持R1滑片位置不变,调节R2的滑片,使电流表示数也为 A;
③接着将R1的滑片调至最左端,电流表的示数为0.45A,再将R1的滑片调至最右端,电流表的示数为0.15A;
④该灯泡正常发光时的电阻RL= Ω。
四、计算题(共两题,每问2分,共12分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位)
33.建筑工地上,起重机在12s内将质量为的重物沿竖直方向匀速提升6m,此过程起重机消耗柴油0.01kg。柴油的热值。求:
(1)完全燃烧0.01kg柴油放出的热量;
(2)起重机提升重物克服物重做功的功率;
(3)若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率,用字母η表示,求起重机的提升效率。
34.小明家电吹风的简化电路如图所示,主要技术参数如下表。
热风温度
50~75°C
额定功率
热风时: 1000 W
冷风时:120W
额定电压
220 V
质量
0.5 kg
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多少?
(2)正常工作吹热风5min, 电热丝产生的热量是多少?
(3)在用电高峰期,小明关闭家中其他用电器,只让电吹风通电,使其处于吹热风状态1min,家中如图所示的电能表的圆盘转了45转,求此时电吹风的实际功率。
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【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(山东专用)
黄金卷08
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答填空题时,请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应横线上。写在本试卷上无效。
4.回答解答题时,每题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上。写在本试卷上无效。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每小题2分,共40分)
1.下列日常生活中的数据描述合理的是( )
A.家庭常用节能灯的功率一般为500W
B.体质正常的中学生跑100米所用的时间大约为14min
C.100元人民币的长度约为15.5cm
D.人体的密度约为10kg/m3
【答案】C
【解析】A.家庭常用节能灯的功率一般为10W,故A不符合题意;
B.体质正常的中学生跑100米所用的时间大约为14s,故B不符合题意;
C.100元人民币的长度约为15.5cm,故C符合题意;
D.人体的密度约为,故D不符合题意。
故选C。
2.如图,李白《夜宿山寺》诗云:“危楼高百尺,手可摘星辰。不敢高声语,恐惊天上人。”其中“高声语”是指声音的( )
A.音调高 B.响度大 C.音色纯 D.频率大
【答案】B
【解析】诗中不敢高声语,即不敢大声说话,指的是声音的响度大,故只有B项符合题意。
故选B。
3.小明探究固体熔化时温度的变化规律,实验装置如图甲所示,他利用测量的实验数据绘制出温度和时间图象,如图乙所示,下列说法错误的是( )
A.打开酒精灯灯帽,会闻到酒精的气味,这是扩散现象
B.该固体熔化的时间是7min
C.该固体熔化时吸收热量温度不变
D.该固体是晶体
【答案】B
【解析】A.打开酒精灯灯帽,会闻到酒精的气味,这是因为酒精分子不停地做无规则运动散放到空气中,是扩散现象,故A正确,不符合题意;
B.该固体熔化的时间是从3min开始到7min结束,历时4min,故B错误,符合题意;
C.由图乙可知,该固体熔化时吸收热量,温度保持48℃不变,故C正确,不符合题意;
D.该固体在熔化过程中温度保持不变,符合晶体熔化特点,所以该固体是晶体,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.很多同学都喜欢滑轮滑,如图所示是小张穿着的一款发光轮滑鞋,轮上有磁环、金属线圈和发光二极管等元件。穿轮滑鞋滑行时,金属线圈相对磁环转动使发光二极管发光。下列图中能够反映其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】穿轮滑鞋滑行时,金属线圈相对磁环转动使发光二极管发光,这种现象是电磁感应现象,而A图是奥斯特实验,原理是电流的磁效应,B图原理是磁场对通电导体有力的作用,C图反映的是导体在磁场中切割磁感线产生感应电流,即电磁感应,D图是电磁铁,原理也是电流的磁效应。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电灯变暗
B.电压表V1的示数不变
C.电压表V2的示数变小
D.电压表V1与电流表示数的比值变小
【答案】D
【解析】由电路图可知,闭合开关后,电灯L与滑动变阻器R串联,电压表V1测变阻器R两端的电压,电压表V2测灯泡L两端的电压,电流表A测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片向左移动过程中,变阻器R接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,电源电压保持不变,由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由串联电路的分压特点可知,变阻器R两端分得的电压变小,即电压表V1的示数变小,则电压表V1与电流表示数的比值变小;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电灯两端的电压变大,即电压表V2的示数变大;因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,电灯的实际功率变大,电灯变亮。
故选D。
6.如图是小明按物理课本“迷你实验室”提供的方法制作的作品,下列分析不正确的是( )
A. 铅笔芯变阻器工作时利用了电流的热效应
B. 铁钉电磁铁工作时能吸引大头针表明有磁性
C. 西红柿电池工作时化学能转化为电能
D. 简易电动机工作时电能转化为机械能
【答案】A
【解析】A.铅笔芯变阻器是通过改变铅笔芯接入电路的长度来改变电路电阻,进而改变通过电路的电流来工作的,故A错误,符合题意;
B.电磁铁能吸引大头针,说明电磁铁有磁性,故B正确,不符合题意;
C.水果电池工作时把化学能转化为电能,故C正确,不符合题意;
D.电动机工作时消耗电能,获得机械能,把电能转化为机械能,故D正确,不符合题意。
故选A。
7.随着“双碳”政策实施,绿色能源快速发展,新能源汽车迅速进入人们的生活,下列说法正确的是( )
A.充电桩在安装时必须安装配套漏电保护器
B.排列成串的充电桩是相互串联安装的
C.充电过程中将化学能转化为电能
D.接了漏电保护器后,充电桩就不用再接地线了
【答案】A
【解析】A.充电桩输出功率大,充电桩在安装时,为了用电安全,必须安装配套漏电保护器,故A正确;
B.排列成串的充电桩之间互不影响,所以是并联安装的,故B错误;
C.充电过程中,消耗电能,将电能转化为化学能储存在电池里,故C错误;
D.漏电保护器是有人接入电路时断开,保护人的安全,接地线是为了防止充电桩带电带来危害,因此接了漏电保护器,充电桩还需要接地线,故D错误。
故选A。
8.在筷子上捆一些棉花或碎布,做一个活塞,用水蘸湿棉花后插入两端开口的竹筒中,用嘴吹管的上端,上下推拉“活塞”,可以发出悦耳的哨音。如图所示,下列说法正确的是( )
A.哨音在真空中也能传播
B.哨音是由筒内空气振动产生的
C.换用更大的力吹气改变了哨音的音调
D.吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的响度
【答案】B
【解析】A.真空不能传声,故A错误;
B.声音由物体振动产生,用嘴吹筒的上端,可以发出悦耳的哨声,声音是由管内空气振动产生的,故B正确;
C.吹出的哨音响度由吹管口的力度决定,故换用更大的力吹气改变了哨音的响度,故C错误;
D.吹出的哨音响度由吹管口的力度决定,若吹的力度相同则响度相同,若吹的力度不同则响度不相同,与拉动活塞无关,故D错误。
故选B。
9.如图所示,小红正在做“探究平面镜成像的特点”实验,棋子A、B完全相同关于该实验,下列说法中错误的是( )
A.选用茶色玻璃板便于确定像的位置 B.茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上
C.若B能与A的像完全重合,说明像与物等大 D.在B位置放上光屏能接收到A的像
【答案】D
【解析】A.因为玻璃板是透明的,所以能在观察到A像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B,便于确定像的位置,故A正确,不符合题意;
B.茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上,因为玻璃板如果不垂直桌面,则像和物体不在同一水平面上,找像的位置时,像与棋子不能重合,故B正确,不符合题意;
C.两个完全相同棋子,大小相同,后面的棋子又和前面棋子的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,故C正确,不符合题意;
D.验证像的虚实时,将光屏放在像的位置上,眼睛从B处直接观察光屏,通过看到光屏上没有像的现象,可知平面镜所成的像是虚像,故D错误,符合题意。
故选D。
10.如图是一个擦窗机器人,它的“腹部”有吸盘。通电后,真空泵会将吸盘内的空气向外抽出,使它就能牢牢“粘”在竖直玻璃上不掉落。下列说法错误的是( )
A.擦窗机器人通电后电能转化为机械能
B.擦窗机器人能吸在竖直玻璃上是因为分子间存在引力
C.擦窗机器人静止在竖直玻璃上时,受到竖直向上的摩擦力
D.擦窗机器人静止在竖直玻璃上时,真空泵继续向外抽气,机器人受到的摩擦力不变
【答案】B
【解析】A.擦窗机器人中真空泵工作时,将空气向外抽出,这一过程将电能转化为机械能,故A正确,不符合题意;
B.擦窗机器人能吸在竖直玻璃上是因为受到大气压的作用,而不是因为分子间存在引力,故B错误,符合题意;
C.擦窗机器人静止在竖直玻璃上时,受到的重力与摩擦力是一对平衡力,因此,摩擦力的方向竖直向上,故C正确,不符合题意;
D.擦窗机器人静止在竖直玻璃上时,受到的重力与摩擦力是一对平衡力,因此,真空泵继续向外抽气,机器人受到的摩擦力不变,故D正确,不符合题意。
故选B。
11.如图,将水加至水杯的溢水口处,再将一铁块从液面开始,缓慢沉入至杯底,排出的水流入右侧烧杯,下列说法错误的是( )
A.铁块所受浮力小于铁块的重力
B.铁块放入之前与放入之后,水对容器底的压强不变
C.溢出水的质量与铁块的质量相同
D.完全浸入后,随着铁块的深度逐渐增大,排出水的重力不变
【答案】C
【解析】A.浸入过程中,排开水的体积变大,浮力变大,由铁块的密度大于水的密度
故A正确,A不符合题意;
B.铁块放入之前与放入之后,溢水杯中水的深度没有发生变化,根据 水对容器底的压强不变,故B正确,B不符合题意;
C.铁块缓慢沉入至杯底时,=,溢出水的质量与铁块的质量
不相同,故C错误,C符合题意;
D.完全浸入后,随着铁块的深度逐渐增大,溢水杯中的水不在溢出,排出的水不再增加,排出的水的重力不变,故D正确,D不符合题意。
故选C。
12.如图所示是在电子显微镜下观察到的2019新型冠状病毒变种——奥密克戎(英文名:Omicron)。最早于2021年11月9日在南非首次检测到,最长潜伏期是8天。该病毒一般呈球形,直径在60~140 nm之间,是由分子构成的,属于单链RNA病毒。下列关于该病毒的说法不正确的是( )
A.温度升高时,构成奥密克戎病毒的分子无规则运动更剧烈
B.温度一定时,构成奥密克戎病毒的所有分子的运动速度大小不一定相同
C.奥密克戎病毒可通过患者咳嗽或打喷嚏喷出的飞沫传播,说明分子在永不停息地运动
D.佩戴口罩可有效预防奥密克戎病毒感染是因为口罩具有吸附和过滤的作用
【答案】C
【解析】A.分子做无规则运动的快慢与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈,温度升高时,构成奥密克戎病毒的分子无规则运动更剧烈,故A正确,不符合题意;
B.一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,但各分子的运动速度大小不一定相同,故B正确,不符合题意;
C.患者咳嗽或打喷嚏喷出的飞沫传播,是微粒的机械运动,不是分子的无规则运动,故C错误,符合题意;
D.口罩具有吸附和过滤的作用,可有效预防奥密克戎病毒感染,故D正确,不符合题意。
故选C。
13.某同学用如图所示的实验装置测量滑动摩擦力的大小,实验的过程中,该同学将木块的运动状态和弹簧测力计的示数记录在表格中。第4次实验中,木块受到的摩擦力大小是( )
实验次数
1
2
3
4
木块运动状态
静止
加速
匀速
减速
弹簧测力计示数F/N
0.6
1
0.8
0.2
A.0.6N B.1N C.0.8N D.0.2N
【答案】C
【解析】当木块做匀速直线运动时,拉力与木块受到的滑动摩擦力平衡,二者大小相等,此时测力计示数为0.8N,说明平面对木块的滑动摩擦力大小是0.8N。当木块减速运动时,木块与平面接触面间的压力不变,接触面的粗糙程度不变,故受到的滑动摩擦力大小不变,为0.8N。故ABD不符合题意;C符合题意。
故选C。
14.德州市某中学兴趣小组用无人机进行操作技巧比赛。下列说法正确的是( )
A.无人机匀速上升时,其机械能保持不变
B.无人机起飞前停在地面,它所受的重力与它对地面的压力是一对平衡力
C.无人机的下降速度越快,它的重力的功率越大
D.无人机上升时,重力不做功
【答案】C
【解析】A.无人机运送快递匀速上升时,质量不变,速度不变,动能不变;质量不变,高度增大,重力势能增大,所以其机械能增大,故A错误;
B.无人机起飞前停在地面,无人机受到的重力与无人机对地面的压力,没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.由
可知,无人机的重力一定,下降速度越快,它的重力的功率越大,故C正确;
D.无人机上升时,重力的方向和无人机运动的方向相反,克服重力做功,故D错误。
故选C。
15.同学们在体育课进行实心球投掷训练,如图所示,B→C→D表示实心球离开手之后到刚好接触地面瞬间的运动轨迹。下列分析正确的是( )
A.实心球到达C点时,处于静止状态
B.实心球从B→C上升过程中机械能减小
C.实心球从C→D下降过程速度变大,惯性增大
D.地面对同学的支持力和同学对地面的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A.实心球到达C点时,在水平方向仍有一定的速度,因此并不处于静止状态,故A错误;
B.实心球从B→C上升过程中与空气摩擦,将机械能转化为内能,故机械能减小,故B正确;
C.实心球从C→D下降过程,重力势能转化为动能,因此速度变大,但质量不变,所以惯性不变,故C错误;
D.地面对同学的支持力和同学对地面的压力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在两个物体上,因此是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
故选D。
16.三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,下列判断正确的是( )
A.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
B.液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
C.小球受到的浮力大小关系是F乙>F丙>F甲
D.容器对桌面的压强关系是p′乙>p′丙>p′甲
【答案】D
【解析】AC.如图,小球在甲中沉底,则密度大于甲液体,浮力小于重力;小球在乙中漂浮,则密度小于乙液体,浮力等于重力;小球在丙中悬浮,则密度等于丙液体,浮力等于重力。所以液体的密度关系是,小球受到的浮力大小关系,故AC错误;
B.液体的密度关系是,深度相同,根据可知液体对容器底部的压强关系为,故B错误;
D.由图可知,将三个完全相同的小球轻轻放入容器中后,液体的体积关系为,液体的密度关系是,所以容器中液体质量关系为,容器相同,则甲容器对桌面的压力最小,乙容器对桌面的压力最大,受力面积相同,所以容器对桌面的压强关系是p′乙>p′丙>p′甲,故D正确。
故选D。
17.工人师傅用如图所示的滑轮沿竖直方向提升物体,物体所受重力为540N。用300N的拉力将物体匀速提升3m,用时30s,下列分析正确的是( )
A.绳自由端上升了3m B.拉力的功率为60W
C.物体移动速度为0.2m/s D.仅增加提升高度,滑轮机械效率增大
【答案】B
【解析】A.图中为动滑轮,有效绳子段数为2,则绳子自由端上升距离为
故A错误;
BC.物体移动速度为
则绳子自由端移动速度为
则拉力的功率为
故B正确,C错误;
D.滑轮机械效率为
所以滑轮机械效率与提升高度无关,故D错误。
故选B。
18.下列实验与对应分析正确的是( )
A.甲图,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近细小的水流,水流弯曲,说明异种电荷相互吸引
B.乙图,给电流表串联一个二极管,可以防止因接错正负接线柱而损坏电流表
C.丙图,闭合开关发现两只灯泡亮度不同,是由于电压不同导致的
D.丁图,闭合开关将滑片P向左移动,弹簧测力计的示数将变小
【答案】B
【解析】A.用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近细小的水流,水流弯曲,说明带电体会吸引轻小物体,故A错误;
B.发光二极管具有单向导电性,将其与电流表串联,可以防止因接错正负接线柱而损坏电流表,故B正确;
C.如图丙,两灯泡并联,所以电压相等,两只灯泡亮度不同,不是由于电压导致的。故C错误;
D.如图丁,由安培定则可知,电磁铁上端为S极,所以与条形磁铁相互吸引;当滑片P向左移动时,电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强,吸引力增大,所以弹簧测力计示数变大,故D错误。
故选B。
19.光刻技术是现代集成电路制作的关键一环,其工作原理如图所示。光源发出强紫外线光,调整镂空掩膜和缩图透镜之间的距离,使光通过二者后,恰好能在涂有光刻胶的硅片上成清晰的像,在硅片上成像越小,芯片制程越小,从而实现纳米级集成电路的“雕刻”。下列说法正确的是( )
A.由光源发出的强紫外线光不属于电磁波
B.镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内
C.镂空掩膜通过缩图透镜成倒立缩小的像
D.涂有光刻胶的硅片是用纳米材料制成的
【答案】C
【解析】A.由光源发出的强紫外线光属于不可见光,属于电磁波,故A错误;
BC.依题意要成缩小的像,与照相机成像原理相同,成倒立缩小的实像,应将镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外,故B错误,C正确;
D.涂有光刻胶的硅片是用半导体材料制成的,故D错误。
故选C。
20.道路千万条,安全第一条;开车不喝酒,喝酒不开车。为了促进司机遵守交通法规,交警经常用酒精浓度测试仪检查酒驾,如图甲所示电路图是其原理图,电源电压U为12V,定值电阻R2的阻值为20Ω,R1是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.酒精浓度越大,气敏电阻R1的阻值越大
B.酒精浓度越大,电压表示数越大
C.当酒精浓度为80mg/100mL时,电流表的示数为0.3A
D.当酒精浓度为0时,电压表示数为9V
【答案】C
【解析】A.由图乙可知,酒精浓度越大,气敏电阻R1的阻值越小,故A错误;
B.由甲图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻R1两端的电压,电流表测电路的电流;酒精浓度越大,气敏电阻R1的阻值越小,根据串联分压的规律可知气敏电阻R1两端的电压越小,即电压表的示数越小,故B错误;
C.由乙图可知,当酒精浓度为80mg/100mL时,R1=20Ω,此时电路的总电阻
R=R1+R2=20Ω+20Ω=40Ω
此时电路中的电流(电流表的示数)
故C正确;
D.当酒精浓度为0时,R'1=100Ω,此时电路的总电阻
R'=R'1+R2=100Ω+20Ω=120Ω
此时电路中的电流(电流表的示数)
电压表示数为
U'=I'R'1=0.1A×100Ω=10V
故D错误。
故选C。
二、填空题(共6小题,每空1分,共13分)
21.清明小长假,小丽和爸爸妈妈一起去春游,小丽坐在高速行驶的汽车里,看到窗外道路两旁的树木纷纷后退,她是以 为参照物;关闭车窗,她用塑料梳子梳理头发时,头发会随梳子飘起来,这是因为头发和塑料梳子之间发生了 现象。
【答案】 汽车(或自己) 摩擦起电 【解析】[1]机械运动有相对性,小丽坐在高速行驶的汽车里,看到窗外道路两旁的树木纷纷后退,她是以汽车或自己为参照物的。
[2]她用塑料梳子梳理头发时,头发会随梳子飘起来,这是因为头发和塑料梳子之间发生了摩擦起电现象,电荷发生了转移。
22.手机无线充电是目前比较新的一门技术。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如图甲、乙所示,交流电流过送电线圈(无线充电板)产生磁场,智能手机(受电线圈)放在无线充电板上就能充电,并将电能储存到手机的锂电池内。手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生 ,无线充电工作原理是与 (选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似。
【答案】 感应电流 发电机
【解析】[1][2]手机在无线充电时,手机中的受电线圈靠近磁场会产生感应电流,给手机充电,原理是电磁感应,与发电机工作原理相似。
23.某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中,小磁针和螺线管放置于同水平面内,螺线管为东西朝向,小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后,小磁针的指向如图所示,则电源A端为 (选填“正”或“负”)极;当开关S断开时,小磁针N极将 (选填“不”、“向北”或“向南”)偏转;螺线管的匝数越多,磁性越 (选填“强”或“弱”)。
【答案】 负 向北 强
【解析】[1]小磁针的左端是N极,可以判断小磁针处磁感线方向指向左侧,根据磁体周围的磁感线从N极出发,回到S极,可以判断通电螺线管的左端是N极,右端是S极,根据安培定则判断电流从螺线管的右边进入,从左边流出,可以判断电源的B端是正极,A端是负极。
[2]当开关S断开时,通电螺线管无磁性,小磁针受地磁场的作用,一端指南,一端指北,指南的是S极,指北的是N极。
[3]在电流一定时,螺线管的匝数越多,它的磁性越强。
24.我国自行设计的水下滑翔机“海翼”成功下潜至6329米,打破世界纪录。“海翼”的外形设计成流线型,是为了减小阻力;在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”以减小重力,这是利用了碳纤维材料具有 的特性。在滑翔机的肚子里安装有一个类似于鱼鳔的油囊,而且肚子里的电池也可以前后移动,当滑翔机需要下潜的时候,“鱼鳔”就缩小,浮力减小,同时电池向前移动,使得整体重心前移,水下滑翔机就头部朝下向下滑行……当需要上浮的时候,“鱼鳔”就会鼓起来,浮力增大,同时电池向后移动,这样就会抬起头向上滑行,翅膀使得滑翔机在上浮的过程中可以向前跑,“海翼”号的上浮和下沉是通过 来实现的。
【答案】 密度小 改变自身体积
【解析】[1]由题意知,用碳纤维材料制成的“衣服”以减小重力,这是利用了碳纤维材料密度小的特点,在体积相同时,密度越小,其质量越轻,则其重力越小。
[2]“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,排开液体的体积增大,由F浮=ρ液V排g可知,浮力增大,使浮力大于重力,物体上浮;需要下沉时,油囊会缩小,排开液体的体积减小,由F浮=ρ液V排g可知,浮力减小,使浮力小于重力,物体下沉;因此“海翼”号的上浮和下沉是通过改变自身体积来实现的。
25.福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。图是它的弹射装置,弹射车处于导轨的强磁场中,给弹射车内的导体通入强电流,它会获得强大推力,并推动舰载机快速起飞。弹射车获得推力的原理是 。当一架质量为1.03t的舰载飞机弹射起飞后,福建舰排开海水的体积将减小 m3。(海水密度取1.03×103kg/m3)
【答案】 磁场对通电导线有力的作用 10
【解析】[1]弹射车处于导轨的强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
[2]福建舰漂浮在海面上,所受浮力等于其总重力,即
F浮=G总=m总g飞机弹射后福建舰所受总重力减少,则福建舰所受浮力也减小,且浮力的减少量等于飞机所受的重力,即
ΔF浮=G机=m机g同时,由阿基米德原理可知
ΔF浮=ΔG排=Δm排g所以福建舰排开海水的质量减少了
Δm排=m机=10.3t=1.03×104kg福建舰排开海水减小的体积为
26.如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。电源电压为 V,整个电路的最小功率为 W。
【答案】 6 1.2
【解析】[1]由电路图可知,R1与R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。由图乙可知,当R1=10Ω时,P1=0.9W,当R1'=20Ω时,P1'=0.8W,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流分别为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,所以,由可得,电源的电压
U=I1(R+ R1) =I2(R+ R1')
即
0.3A×(R+10Ω)=0.2A×(R+ 20Ω)
解得R=10Ω,电源的电压
U= I1(R+ R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V
[2]当RI'=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,整个电路的总功率最小,则
P小=UI2=6V×0.2A=1.2W
三、实验与作图题(作图题,每题2分,共4分,实验题,每空1分,共31分。)
27.请补全图中由于惯性冲上粗糙斜面的物体受力的示意图。
【答案】
【解析】物体由于惯性冲上粗糙得斜面时,受竖直向下的重力G,受到斜面给它得垂直斜面向上的支持力F,因为斜面粗糙,所以还受滑动摩擦力,摩擦力的方向与相对运动方向相反,所以摩擦力f的方向沿斜面向下,如图所示
28.一束光从水斜射入空气中,其折射光线如图所示。请在图中作出此光线的入射光线(注意标出法线)。
【答案】
【解析】首先画出法线,然后根据光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角画出入射光线。如图所示:
29.小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)为了验证猜想,小明向两个同样的烧杯里分别装入初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相同的水和煤油;
(2)加热10min,水吸收的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是 ℃,煤油的比热容是 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(4)停止加热后,水和煤油中, 的温度降低的快;
(5)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是 J。
(q酒=3.0×107J/kg)
【答案】 质量 等于 98 2.1×103 煤油 6×105
【解析】(1)[1]要比较水和煤油的吸热能力,根据控制变量法可知,应在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水。
(2)[2]实验中,是通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量,根据转换法,加热10min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(3)[3][4]由图乙可知,水的沸点是98℃。由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象,温度都升高30℃,煤油用时10min,水用时20min,即煤油吸热与水吸热之比为
根据可知,在质量和升高温度相同的情况下,比热容与吸热多少成正比,故煤油的比热容
(4)[5]煤油和水,煤油的比热容较小,所以相同质量的水和煤油放出相同的热量,食用油的温度变化更快。
(5)[6]这些酒精完全燃烧放出的热量
Q放=mq酒=0.02kg×3.0×107J/kg=6×105J
30.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。图甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。
(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,其目的是使拉力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)滑动摩擦力;图甲中,木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为 N;
(2)比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数大小,可得出的结论是滑动摩擦力大小与 有关;比较 两图中弹簧测力计的示数大小,可得出的结论是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)由此实验结果说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重较 (选填“大”或“小”)的同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中 (选填“a”、“b”或“c”)类型的鞋子;
(4)若图丙中的拉力为6N,木块加速运动,则此时木块与毛巾表面间滑动摩擦力的大小为 N。
【答案】(1) 等于 3.6
(2) 压力大小 甲、丙
(3) 大 a
(4)5.6
【解析】(1)[1]实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,应拉动木块使其做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,此时受到的滑动摩擦力等于拉力大小。
[2]图甲中弹簧测力计分度值为0.2N,弹簧测力计示数为3.6N,根据二力平衡可知木块与木板表面间滑动摩擦力大小为3.6N。
(2)[1]比较甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,压力越大,测力计示数越大,滑动摩擦力越大,所以结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关。
[2]研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系要控制压力大小相同,所以比较甲、丙两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)[1]根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙滑动摩擦力越大,故要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重大的。
[2]压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大,a鞋子花纹较深,接触面比较粗糙,摩擦力较大;b鞋子花纹较浅,接触面粗糙程度较小,摩擦力较小;c旱冰鞋变滑动为滚动可减小摩擦力,所以在比赛中选用图丁中a类型的鞋子。
(4)若图丙中的拉力为6N,木块加速运动,但压力和接触面的粗糙程度不变,木块与木板表面间滑动摩擦力不变,仍为5.6N。
31.某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为的待测小灯泡(电阻约为),滑动变阻器两个(A:“ ”;B:“ ”)。
(1)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路 (不能与其他导线交叉);
(2)实验中,应选用的滑动变阻器是 (选填“A”或“B”);
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是 ;
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为 W;
(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表量程已经损坏,量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,你的方法是 ;
(6)完成实验后,小明还想测量定值电阻的阻值,用替换了小灯泡,同时发现电流表损坏,于是用如图丙所示的电路完成了实验,已知滑动变阻器的最大阻值为,他的实验步骤:
①闭合开关,将滑片移至最左端,读出电压表示数为;
②将滑片移至最右端,读出电压表示数为,则电阻的阻值表达式: (用、、表示)。
【答案】(1)
(2)B
(3)小灯泡断路
(4)1.14
(5)将电压表与滑动变阻器并联
(6)
【解析】(1)实验中电流表要与灯泡串联,电压表与灯泡并联,作图如下:
(2)小灯泡正常发光时,根据串联分压原理则有
解得,所以应选用的滑动变阻器是B。
(3)小灯泡始终不发光,说明电路中有断路或者灯泡被短路。而电压表有示数,说明电压表与电源两极是相连的,因此,是在与电压表并联的部分出现了断路,故是与电压表并联的小灯泡断路了。
(4)如图乙所示,小灯泡电压为3.8V时,电流为0.3A,则该小灯泡的额定功率为
(5)小灯泡正常发光时,变阻器的电压为
电压表量程已经损坏,量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,可以将电压表与滑动变阻器并联,当电压表示数为2.2V时,小灯泡正常发光。
(6)①闭合开关,将滑片移至最左端,变阻器阻值为0,电压表测电源电压,读出电压表示数为,则电源电压为;
②将滑片移至最右端,和滑动变阻器的最大阻值为串联,电压表测电压,读出电压表示数为,则根据串联分压原理则有
解得电阻的阻值为
32.为了探究串联电路中用电器两端的电压与电源电压的关系,小瑞同学进行实验:
(1)某次实验中小瑞正在测L2两端的电压,请加画一条线代替导线,帮助她将图1甲电路图补充完整;
(2)当使用电压表测L1两端电压时,若观察到灯L1和L2均不发光,电压表有示数,则发生的故障是 ;
(3)测得L2电压如图1乙所示,为 ,测得电源电压为3V,则L1和L2两电阻之比为 ,若两灯灯丝材料、长度相同,则 灯丝较粗(选填“L1”或“L2”);
小瑞在爷爷家发现,刚换的白炽灯泡一开始比较亮,用过一段时间会变暗一些。这是为什么呢?根据所学的知识,他提出了下面的猜想:
猜想1:白炽灯两端电压变小使实际功率变小;
猜想2:白炽灯的实际电流变小使实际功率变小;
为了验证猜想,他完成了下面的探究。
器材:蓄电池(电压未知)、小灯泡(额定电压为2.5V)、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω)、导线若干。
(4)根据家庭电路连接方式和电压特点,可以判断猜想1 (填“正确”或“错误”);
(5)图2乙是小瑞连接的部分电路,请你帮他补充完成,要求滑片P向右移时灯泡变暗;
(6)移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表示数为0.18A,继续调节滑片,当灯泡两端电压越大时,灯泡越亮。根据实验数据得到小灯泡的U-I图像如图2丁所示,根据图像提供的信息,可知小灯泡的额定功率是 W,并可归纳出:小灯泡的实际电功率越 ,灯泡越亮;
(7)经过分析,小瑞发现灯泡的电阻会随温度的升高而 ,验证了猜想二是正确的;
(8)小瑞发现实验室一个小灯泡的额定电压值已经模糊,只标有“0.3A”字样,他设计了如图2戊所示的电路,来测量灯泡正常工作时的电阻(R2最大阻值也为20Ω),请完成下列步骤:
①只闭合开关S和S2,调节R1的滑片,使电流表示数为0.3A;
②只闭合开关S和S1,保持R1滑片位置不变,调节R2的滑片,使电流表示数也为 A;
③接着将R1的滑片调至最左端,电流表的示数为0.45A,再将R1的滑片调至最右端,电流表的示数为0.15A;
④该灯泡正常发光时的电阻RL= Ω。
【答案】(1)
(2)L1断路
(3) 1.4V 8∶7 L2
(4)错误
(5)
(6) 0.5 大
(7)变大
(8) 0.3 10
【解析】(1)连接电路图使两灯泡串联,电压表测量L2两端的电压,则应将电压表并联在L2两端,并保证电流要从电压表要正接线柱流入,负接线柱流出,如图所示:
(2)当使用电压表测L1两端电压时,若观察到灯L1和L2均不发光,说明电路中有断路;电压表有示数,说明不可能是L2断路,则发生的故障是L1断路。
(3)[1]电压表使用的是0~3V量程,分度值0.1V,示数为1.4V,即UL2=1.4V。
[2] L1两端的电压为
因串联电路中各处的电流相等,所以通过L1与L2的电流之比为1∶1;由可得,L1与L2的灯丝电阻之比为
[3]由于灯丝的材料相同,长度相同,L2电阻小于L1电阻,所以L2灯丝就较粗。
(4)家庭电路中各用电器并联,电源电压一定时,白炽灯两端的电压一定,不能确定白炽灯的实际功率是否发生变化,猜想1错误。
(5)测量小灯泡的额定功率的实验中,电压表与小灯泡并联,根据滑片向右移动时,小灯泡变暗,由此可知滑动变阻器下面的接线柱接入电路的是左下接线柱,电路连接如图所示:
(6)[1]由图2丁的U-I图像可知,当小灯泡的电压为额定电压U额=2.5V时,电流I额=0.2A,小灯泡的额定功率为
[2]由图2丁的U-I图像可知,U越大,I也越大,根据P=UI可得:小灯泡两端的实际电压越大,实际功率越大;小灯泡的实际电功率越大,灯泡越亮。
(7)灯丝在工作过程中灯丝升华,导致灯丝变细,使电阻变大,通过灯丝的电流减小故在电压不变的情况下,白炽灯的实际电流变小使实际功率变小,所以猜想2正确。
(8)①只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器R1,使电流表示数为0.3A;
②[1]只闭合开关S和S1,保持滑动变阻器R1滑片位置不变,调节滑动变阻器R2,使电流表示数仍为0.3A;此时滑动变阻器R2等效于小灯泡;
③④[2]接着将R1的滑片P调至最左端,滑动变阻器R1被短路,记下电流表的示数为0.45A,则电源电压
U源=I'R2
再将R1的滑片P调至最右端,滑动变阻器R1和滑动变阻器R2串联在电路中,滑动变阻器R1接入最大阻值,记下电流表的示数为0.15A,则电源电压
U源=I″(R1+R2)
根据电源电压不变得,则
即
解得,R2=10Ω;滑动变阻器R2等效于小灯泡,则该灯泡正常发光时的电阻RL=10Ω。
四、计算题(共两题,每问2分,共12分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位)
33.建筑工地上,起重机在12s内将质量为的重物沿竖直方向匀速提升6m,此过程起重机消耗柴油0.01kg。柴油的热值。求:
(1)完全燃烧0.01kg柴油放出的热量;
(2)起重机提升重物克服物重做功的功率;
(3)若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率,用字母η表示,求起重机的提升效率。
【答案】(1)4.3×105J
(2)1.075×104W
(3)30%
【解析】(1)完全燃烧0.01kg柴油放出的热量(2分)
(2)起重机在12s内将质量为的重物沿竖直方向匀速提升6m,起重机提升重物克服物重做功的功率(1分)
起重机提升重物克服物重做功的功率(1分)
(3)起重机的提升效率(2分)
34.小明家电吹风的简化电路如图所示,主要技术参数如下表。
热风温度
50~75°C
额定功率
热风时: 1000 W
冷风时:120W
额定电压
220 V
质量
0.5 kg
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多少?
(2)正常工作吹热风5min, 电热丝产生的热量是多少?
(3)在用电高峰期,小明关闭家中其他用电器,只让电吹风通电,使其处于吹热风状态1min,家中如图所示的电能表的圆盘转了45转,求此时电吹风的实际功率。
【答案】(1)0.55A
(2)2.64×105J
(3)900W
【解析】(1)当开关接BC时,只有电动机接入电路,此时电吹风吹冷风,通过电动机的电流为(2分)
(2)当开关接AB,电动机和电热丝并联,此时电吹风吹热风,正常工作吹热风5min, 电热丝产生的热量为(2分)
(3)电吹风1min消耗的电能为(1分)
此时电吹风的实际功率为(1分)
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