内容正文:
物 理
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.2024年2月5日,受到新年首场强寒流影响,我国华北、江淮大部分地区河流结冰、树木出现雾凇(俗称“树挂”),河流结冰与树木出现雾凇所发生的物态变化 (选填“相同”或“不同”)。
2.黄梅戏是安徽省的主要地方戏曲剧种,当表演者在舞台上表演黄梅戏时,观众坐得越靠近舞台,听到表演声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)越大。
3.西汉时期的《淮南万毕术》中,记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”其中,“影”是太阳通过“削冰”所成的 (选填“虚”或“实”)像。
4.2024年4月3日,我国使用长征二号丁运载火箭成功将遥感四十二号01星发射升空,火箭以一定速度将卫星送入预定轨道后,会与卫星分离,此后卫星由于具有 就可以一直向前飞行,不需要再加动力。
5.滑滑梯时,臀部感觉发烫,这是由于下滑的过程中,人体克服摩擦力做功,将机械能转化成了 能。
6.如图所示,在桌边依次放置一本作业本、一枚铝质硬币和一个高度约2 cm的木块,作业本与硬币厚度相当,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹气,硬币跳起并越过木块。硬币能跳起的原因是 。
7.把两块圆形磁铁分别吸在干电池的正、负极上,使两个磁铁的N极都向外,这样就制成一个简单的“电车”,将“电车”放在水平桌面的锡箔纸上,如图所示,“电车”就会在锡箔纸表面上滚动。“电车”能滚动的原理是 。
8.如图所示,某同学做“光的折射实验”,光屏ABCD垂直于水平面,一束光沿着光屏从水中斜射入空气中,此时在法线的另一侧只出现一条光线,请在图中画出该同学所看到光线的光路图。
9.小明想自制一个可以通过充电宝供电的电加热座垫。他找来了长度相同,横截面积为1 mm2的合金丝作为发热丝,其每米长的合金丝电阻为0.5 Ω,将其接入如图所示的座垫中,若接入加热座垫中的电阻丝长度为5 m,充电宝提供的电压为5 V,那么1 min加热座垫产生的热量为 J。
10.图甲为一超声波测量仪器,图乙是其使用说明书,其中s1=20 cm,液晶显示屏上显示:2.00。声速为340 m/s,则s2= cm。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个符合题意)
11.下列有关电和磁的知识中,说法正确的是 ( )
A.电动机工作时将机械能转化为电能 B.同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引
C.通电导体的周围真实存在磁感线 D.摩擦起电创造了电荷
12.2024年2月16日,我国自主研制的大飞机C919飞往新加坡樟宜国际机场,准备参加2024年新加坡航展。图示是飞机加速起飞离开机场的过程(短时间内不考虑油料质量变化),下列说法正确的是 ( )
A.动能增大,重力势能减小
B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,机械能不变
D.重力势能增大,机械能增大
13.留心生活,你会时刻从中感受到物理知识的无穷魅力。下列说法正确的是 ( )
A.运动员举重过程中,他对地面的压力等于地面对他的支持力
B.小朋友从滑梯上匀速滑下,他受到的重力与摩擦力是一对平衡力
C.人推桌子没有推动,是因为人推桌子的力小于桌子受到的摩擦力
D.运动员跳远时助跑可以增大惯性,从而提高跳远成绩
14.某同学设计了一个如图所示的家庭模拟电路,将模拟电路的插头插入家庭电路中:闭合开关S,灯泡正常发光,但连接在模拟电路插座上的用电器不能工作,用试电笔检测模拟电路插座的两孔,氖管均不发光。若电路中只有一处故障,则关于模拟电路的说法正确的是 ( )
A.模拟电路的插脚E应连接火线
B.该模拟电路可以接入三脚插座使用
C.模拟电路插座上的用电器不能工作,原因是bc间断路
D.模拟电路插座上的用电器不能工作,原因是gd间断路
15.图甲为某款磁悬浮音箱,并且通过调节底座上的旋钮来调节音箱悬浮的高度,经了解,其内部结构如图乙所示:音箱底部有一块磁体,底座内部有一个电磁铁。则 ( )
A.底座内电磁铁的上端为N极
B.底座内电源的左端为负极
C.将滑片P向右调节,音箱能悬浮的位置升高,电磁铁对磁体的作用力变大
D.将滑片P向左调节,音箱能悬浮的位置降低,电磁铁对磁体的作用力不变
16.一个暗箱外立面上装有L1、L2两盏灯,其外表面可见S1、S2两个开关。为了探究开关和暗箱内的灯泡是如何连接的,某同学进行了如下操作:先闭合S1,发现两灯都发光,再闭合S2,只有L1发光且比原来更亮一些。据此可判断出暗箱内的电路连接方式为 ( )
17.雨水探测器是一种自动检测雨水的装置,汽车刮水器的刮动速度会随着雨的大小自动调节,雨停后,刮水器自动停止工作,雨水探测器的主要部件是雨水检测金属网,如图甲所示;同时在无雨水时通过手动也能控制电动机的转动与停止,其工作电路原理如图乙所示,下列说法正确的是 ( )
A.雨天只有闭合开关S后刮水器才能自动刮雨水
B.雨水增大时,雨水检测金属网电阻变大
C.雨水检测金属网浸入雨水中的深度越深,电流表示数越大
D.雨水检测金属网浸入雨水中的深度越浅,电动机转动越快
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明进行如图实验。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。
(1)往沙桶中加减沙子的目的是改变 。
(2)实验过程中, (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
19.为了研究金矿矿石,小阳利用天平和量筒测量了一小块矿石的密度。
(1)把天平放在水平台上,调零后在称量物体质量时,当加入最小为5 g的砝码时,分度盘指针如图甲所示,此时应 ,使天平平衡,所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示。
(2)向量筒中倒入60 mL的水,用细线拴住矿石并放入量筒中后,量筒中的水面如图丙所示,则实验所测矿石的密度为 g/cm3。
20.某小组同学在测量小灯泡的电功率时,连接了如图甲所示电路,电源为两节新干电池组,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整(要求:滑片P向右端移动时,灯变亮)。
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,该示数为 A,小灯泡的额定电功率为 W。
(3)小组同学在分析实验数据时发现,小灯泡两端的电压增大到2倍时,电功率并不会增大到4倍,原因是 。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21.图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,其原理图如图乙所示,OA∶OB=3∶2,若碓头质量为5 kg,不计横木的重力和转动时的摩擦,捣谷人对B点施加竖直向下的力为F1。求:(g取10 N/kg)
(1)横木在水平位置静止时,F1的大小;
(2)使碓头匀速升高30 cm,F1所做的功。
22.地球气候变暖,冰川熔化加剧,是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识,通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积,就能推断海平面的升降。建立如图的简化模型,将一重为G的冰块漂浮在装有盐水的烧杯中,盐水的密度为ρ盐水,水的密度为ρ水,g为已知量,求:
(1)冰块排开盐水的体积V盐;
(2)冰块完全熔化为水,则熔化为水的体积V水;
(3)试推导冰完全熔化后(不考虑不同液体混合后体积变化),容器内的液体液面变化情况,据此推断海平面的升降。
23.如图甲所示的电热足浴盆,其简化工作电路图如图乙所示,闭合温度开关S1,电阻R1、R2(阻值不变)进入加热模式,当水温升高到设定温度时,温度开关S1断开,控制电动机的开关S2闭合进入按摩模式。此电热足浴盆铭牌的部分参数如下表所示。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
××牌足浴器
额定电压
220 V
额定功率
加热功率
880 W
保温功率
220 W
按摩功率
220 W
最大蓄水量
2 kg
加热效率
70%
(1)分析说明温度开关S1、S3闭合时,电热足浴盆时进入加热还是保温状态?
(2)当电热足浴盆蓄水量最大,给初温为22 ℃的水加热到设定温度44 ℃,在额定电压下至少需要加热多长时间?
(3)求加热电阻R1∶R2的值。
物理参考答案
1.不同
2.响度
3.实
4.惯性
5.内
6.流体中流速大的位置压强小
7.通电导体在磁场中受到力的作用
8.如图所示:
9.600
10.88
11.B 12.D 13.A 14.D 15.C 16.B 17.C
18.(1)压力
(2)不需要
评分标准:每空2分,共4分,有其他合理答案均可参照给分
19.(1)向右移动游码
(2)2.44
评分标准:每空2分,共4分,有其他合理答案均可参照给分
20.(1)如图所示:
(2)0.28 0.7
(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大
评分标准:作图2分,其余每空2分,共8分,有其他合理答案均可参照给分
21.解:(1)碓头的重力:
G=mg=5 kg×10 N/kg=50 N
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得脚踏B端的力:
F1====75 N (3分)
(2)方法一:
由几何知识可知:碓头升高时,L2∶L1=3∶2不变,则F1大小不变;碓头升高30 cm时,B端下降高度hB=20 cm。所以F1所做的功:
W=F1 hB=75 N×0.2 m=15 J (3分)
方法二:
杠杆A端对碓头做功:
WA=GhA=50 N×0.3 m=15 J
根据机械功原理可知,F1做的功等于杠杆A端对碓头做的功,所以F1所做的功:
W=WA=15 J
22.解:(1)由于冰块漂浮在水面上,所以,F浮=G,即ρ盐水gV排=G,
冰块排开盐水的体积:V排= (2分)
(2)当冰熔化成水之后,质量不变,所以m水=m冰,
根据密度公式得,冰块完全熔化为水的体积:
V水=== (2分)
(3)因为ρ盐水>ρ水,则V排<V水,
所以,烧杯内的液面将会上升,据此可以推断冰川熔化后海平面将会上升。 (2分)
23.解:(1)温度开关S1、S3闭合,电阻R2被短路,加热部分电阻较小,由功率公式P=可知,加热电阻越小,其加热功率越大,故电热足浴盆此时处于加热状态。 (2分)
(2)水吸收的热量:
Q=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(44 ℃-22 ℃)=1.848×105 J
电热足浴盆加热消耗的电能:
W===2.64×105 J
正常加热需要的时间:t===300 s (3分)
(3)加热状态时电阻:R1===55 Ω
保温状态时电阻R1、R2串联:R1+R2===220 Ω
电阻R2的阻值:R2=220 Ω-55 Ω=165 Ω
加热电阻R1∶R2=55 Ω∶165 Ω=1∶3。 (3分)
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