内容正文:
二〇二五年初中生学业水平模拟考试(二)
物理试题
说明:
1.试题由选择题及非选择题两部分组成,共8页,满分100分。考试时间90分钟。
2.将姓名、考场号、座号、考号填写在试题和答题卡指定的位置。
3.试题答案全部涂、写在答题卡上,完全按照答题卡中的“注意事项”答题。
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 能源利用需要考虑可持续发展。理想能源需要具备环境破坏小、足够丰富、可再生等条件,以下各种形式的能源中可作为理想能源的是( )
A. 太阳能 B. 天然气 C. 石油 D. 煤炭
2. 北宋文学家欧阳修在一首词中有这样的描写:“无风水面琉璃滑,不觉船移⋯⋯”其中“不觉船移”所选的参照物可能是( )
A. 船在水中的倒影 B. 船周围的浮萍
C. 被船惊飞的鸟 D. 船附近岸边的花草
3. 中华诗词博大精深,四字成语更是汉语言宝库中的璀璨明珠。下列四字成语中与扩散现象有关的是( )
A. 风花雪月 B. 包罗万象 C. 花香四溢 D. 山清水秀
4. 如图所示,“望舒之辇”是清华大学载人月球车的设计方案,灵感来源于古代传说中的月亮女神望舒,同时融入了秦始皇陵铜车马的关键元素,体现了中国文化的博大精深。控制中心长和载人月球车的通信,利用的是( )
A. 电磁波 B. 光导纤维 C. 超声波 D. 次声波
5. 小强学完透镜后,自制了一个照相机模型,如图所示。凸透镜对着窗外榕树,橡皮膜上呈现榕树清晰的像是( )
A. 倒立放大的实像 B. 倒立缩小的实像 C. 倒立等大的实像 D. 正立放大的虚像
6. 某新款AI(人工智能)音箱可以识别主人说出的“指令”,进而调控家庭物联网中的设施,而当别人说出同样的“指令”时,却无法调控相关设施,该功能主要依据声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 声速
7. 如图所示,篆刻是中国传统技艺的重要组成部分,为了方便篆刻,篆刻刀刀柄表面做得很粗糙。下列实例中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是( )
A. 行李箱下面装有轮子 B. 自行车轴承中装有滚珠
C. 汽车轮胎上安装防滑链 D. 骑自行车刹车时用力捏闸
8. 在我国古代就对光有了深入的研究,下列说法正确的是( )
A. 在《墨经》中记载了小孔成像现象,小孔成像的原理是光的折射
B. 我国古代使用铜镜梳妆打扮,利用了光的反射
C. 刘荆墓中出土的水晶放大镜利用了光的直线传播
D. 在《尚书》中记载了日食现象,日食的发生是光的折射现象
9. 2025年1月1日,来自东南大学科研团队自主研发的飞行汽车“东大·鲲鹏1号”惊艳亮相。当该汽车加速升空时,下列说法正确的是( )
A. 动能不变,重力势能增大,机械能增大 B. 动能增大,重力势能减小,机械能不变
C. 动能减小,重力势能不变,机械能减小 D. 动能增大,重力势能增大,机械能增大
10. 在探究平面镜成像特点的过程中,小明把四个模型分别面对玻璃直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系,其中能够达到实验目的的是( )
A. B.
C. D.
11. 下列做法中符合安全用电原则的是( )
A. 烧水壶紧靠插排 B. 用电暖气烘干衣物
C. 在规定位置充电 D. 插排要物尽其用
12. 新型智能手机无线充电技术风靡社会,当交变电流通过充电底座中的线圈时,线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场(如图所示)就能产生电流,来实现充电。下列各图能反映手机无线充电技术原理的是( )
A. B.
C. D.
13. 盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种(如图)。下列有关盐水选种的说法正确的是( )
A. 良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于重力
B. 盐水选种时所用盐水的密度要大于所有种子的密度
C. 若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
D. 若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的水
14. 建筑工人通过如图所示的装置将一件重350N的涂料从地面提起,涂料离开地面后上升了2m,工人所用的拉力为500N,这个过程中该装置( )
A. 所做的额外功是700J B. 所做的有用功是1000J
C. 所做的总功是1400J D. 机械效率是70%
15. 科技节上小明和同学合作设计了一个烟雾报警器,可用于动车、厨房等场所。其原理如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R₀的阻值为20Ω,烟敏电阻R 的阻值随烟雾浓度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A. 烟雾浓度越大,电路中的电流越小 B. 烟雾浓度越大,电压表示数越小
C. 当烟雾浓度为20%时,电压表的示数为2.4V D. 当电路中电流为0.2A时,烟雾浓度为40%
二、填空与作图题:本题共5个小题,填空每空1分,作图2分,共15分。
16. 我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总里程居世界第一。如图甲所示为高铁车厢内的破窗锤,金属端制成锥形是为了需要破窗时增大______;如图乙所示站台处设有黄色警戒区域,当列车进站时,列车与警戒区域之间的空气流速变大,压强变______。
17. 如图为某科技小组发射水火箭的过程,可乐瓶内的水向后喷出,水火箭就向上飞出,这一现象说明了力的作用是__________;从能量转化角度来看,水火箭的机械能是由高压气体的________能转化来的,这一过程的能量转化与汽油机的________冲程能量转化方式相同。
18. 如图甲所示,如果把纸风车放在点燃的酒精灯上方,风车就能转动起来。这是由于一定质量的气体受热膨胀后,密度会________,因而会上升,推动纸风车转动。一般来说,物质遵从热胀冷缩的规律,但是水这种物质比较特殊,由图象乙可知,水温低于4℃时,随着温度的降低,水的密度会________。在寒冷的冬天,湖面被冰封了,图丙中较深湖底的水温约为________℃。
19. 在“观察碘升华和凝华”的实验中,已知碘的熔点是114℃,沸点是184℃;水的沸点是100℃,酒精灯火焰温度约为400℃。有如图a、b两种加热方式,都会出现碘蒸气,应使用________(选填“a”或“b”)种加热方式,该过程中碘发生的物态变化是________。
20. 按要求填空。
(1)如图甲,用铅笔、钢尺和橡皮组成一个杠杆系统,为了使钢尺在水平位置平衡,应该将铅笔向O点________(选填“左”或“右”)侧移动一定距离;
(2)如图乙,用两只手的食指用力按压削好的铅笔两端,使铅笔保持静止,右边食指更痛,说明压力的作用效果与________有关;
(3)如图丙,将铅笔两端的木棒削掉,用鳄鱼夹夹住铅笔两端裸露的铅笔芯,闭合开关,灯泡发光,说明铅笔芯是________(选填“导体”或“绝缘体”);
(4)请在图甲中画出橡皮对钢尺压力的示意图。
三、实验探究题∶本题共4个小题,共30分。
21. 用如图所示装置探究萘熔化时温度的变化规律。请回答下列问题:
(1)将装有萘的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不但能使试管______,而且萘的温度上升速度较______(选填“快”或“慢”),便于及时记录各个时刻的温度;
(2)除图甲所示实验器材外,还需要的实验器材有火柴和______(填测量器材);
(3)萘加热一段时间后,可看到烧杯中有“白气”冒出,“白气”______(填序号);
A. 水蒸气 B. 小水珠 C. 小冰晶
(4)图乙是萘熔化时温度随时间变化的图像,根据图像可知,萘是______(选填“晶体”或“非晶体”)体,从开始熔化到完全熔化,约持续______分钟;
(5)通过探究,萘熔化时温度的变化规律是____________。
22. 实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是_________;
(2)图甲中,点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像,________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的.将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案:
方案一:仅将光屏向________(选填“左”或“右”)移动一段距离;
方案二:仅换用焦距较________(选填“大”或“小”)的凸透镜;
(3)实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图乙中①至⑤所示烛焰清晰5个像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近对5个像进行排序,正确顺序为________;
(4)如果仅仅换用焦距更小的凸透镜进行实验,不再调整其他器材,要使光屏上出现清晰的像,则应在凸透镜与蜡烛间的适当位置再放一块________(选填“凸透镜”“凹透镜”或“平面镜”),此过程可用来说明________(选填“近视”或“远视”)眼的矫正。
23. 沧海月明珠有泪,蓝田日暖玉生烟。蓝田玉是我国的四大名玉之一。物理兴趣小组的同学测量了一块蓝田玉的密度。
(1)将天平放在水平台面上,如图甲所示,是小明刚调节完天平平衡的情形。请你指出他调节过程中遗漏的操作步骤:______。补上遗漏步骤后,为使天平重新平衡,应将平衡螺母向______调节;
(2)用调好的天平测量玉石的质量,测量结果如图乙所示,则玉石的质量为______g;
(3)他在量筒中倒入20mL的水,再将玉石浸没在水中,水面位置如图丙所示,则玉石的密度为______kg/m3;
(4)如果步骤(2)和(3)顺序颠倒,玉石密度的测量值将会______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(5)受《天工开物》中桔槔汲水(图丁)启发,小组同学将一轻质杠杆改装成简易的“液体密度秤”,如图戊所示。在C位置挂上一空桶,在右侧A、B之间某一位置O(未标出)挂上一已知质量的物块,杠杆刚好在水平位置平衡。现往空桶内分别注入密度已知的等体积的不同液体,改变物块悬挂点的位置,当密度秤在水平位置平衡时,在悬挂点处标出相应液体的密度值。则密度秤上O、B之间的刻度值是______(选填“均匀”或“不均匀”)的,若增大物块的质量,密度秤的量程将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
24. 小明用图甲所示装置来测量未知电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整。要求滑片P向左移动时,电路中的电流变大;
(2)连接好电路后闭合开关,发现电流表有示数,电压表没有示数。若电路中只存在一处故障,则故障的原因可能是_______;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P,使电压表示数如图乙所示,为_______V,此时电流表示数如图丙所示,为_______A,此时未知电阻的阻值为_______;
(4)如果实验到此结束,你认为_______(选填“可行”或“不可行”),原因是_______;
(5)小明想用一个电流表和一个定值电阻测未知电阻的阻值,于是设计了如图丁所示的电路图,并进行如下的实验操作:
①闭合开关,读出电流表示数;
②______________,读出电流表示数;
③未知电阻的表达式:_______(用表示)。
四、综合应用题∶本题共3小题,共25分。
25. 如图是一种打捞沉船或沉物用的浮筒,在某次打捞沉物时,先将体积为、质量为的浮筒中充入水,让浮筒沉入水面下,潜水员将浮筒与沉物固定到一起,然后将浮筒内的水全部排出,在浮力作用下浮筒和沉物就会匀速浮上水面。(忽略水的阻力,g取)求:
(1)浮筒上表面距水面处所受水的压强;
(2)浮筒浸没时所受的浮力;
(3)当水面下浮筒内的水全部排出匀速上浮时,浮筒受到沉物的拉力。
26. 为了减少环境污染,共建绿水青山的美好生态,部分区域实现以电代煤、以气代煤。图甲是小明家的电饭锅电路原理图,该电饭锅有高温和保温两挡,由开关S进行调节。已知R0与R为电热丝,现将电饭锅接在220V的电源上,使用高温挡工作时,电饭锅功率为1000W;使用保温挡工作时,电饭锅功率为440W。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]根据相关知识,回答下列问题:
(1)饭煮熟后,开关S将 _____(选填“闭合”或“断开”)。
(2)电热丝R的阻值为多少?( )
(3)用此电饭锅高温挡将质量为1kg、温度为25℃的水加热,使锅中水温升高60℃,需用时5min,求此加热过程中电饭锅的加热效率。( )
27. 重力储能是一种新型储能方式,它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放,能量转化过程如图1所示。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。某风力发电、重力储能综合项目,单个风力发电机组的平均发电功率为1500kW。某次风能充沛时,系统利用风能发电的富余电能,将2个质量均为的重物从地面提升至30m的高度处,实现能量储存,如图2所示。根据相关信息,完成以下问题(g取10N/kg)。
(1)风能属于____________(选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kW·h的电能,单个风力发电机组发电1h产生的电能,可供该电动汽车行驶的路程是多少________?
(3)储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中,系统对重物所做的功是多少_________?
(4)储能系统将2个重物从30m高处放回地面的发电过程中,产生的电能为,则该过程的发电效率是多少_________?据某资料介绍,重力储能系统的综合效率(输出电能与输入电能之比)可达70%以上,请你通过计算,判断这一数据是否可信________?(已知系统提升重物的效率为90%)
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二〇二五年初中生学业水平模拟考试(二)
物理试题
说明:
1.试题由选择题及非选择题两部分组成,共8页,满分100分。考试时间90分钟。
2.将姓名、考场号、座号、考号填写在试题和答题卡指定的位置。
3.试题答案全部涂、写在答题卡上,完全按照答题卡中的“注意事项”答题。
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 能源的利用需要考虑可持续发展。理想能源需要具备环境破坏小、足够丰富、可再生等条件,以下各种形式的能源中可作为理想能源的是( )
A. 太阳能 B. 天然气 C. 石油 D. 煤炭
【答案】A
【解析】
【详解】以下各种形式的能源中可作为理想能源的是太阳能,因为它无污染,是清洁能源,还可以源源不断地从自然界获得;而天然气、石油、煤灰都是化石燃料,有污染,是不可再生能源;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 北宋文学家欧阳修在一首词中有这样的描写:“无风水面琉璃滑,不觉船移⋯⋯”其中“不觉船移”所选的参照物可能是( )
A. 船在水中的倒影 B. 船周围的浮萍
C. 被船惊飞的鸟 D. 船附近岸边的花草
【答案】A
【解析】
【详解】“不觉船移”的意思是感觉船没有移动。相对于船周围的浮萍、被船惊飞的鸟、船附近岸边的花草来说,船的位置都发生了变化,船是运动的,相对于船在水中的倒影来说,船的位置没有发生变化,船静止的。因此选择的参照物可能是船在水中的倒影,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 中华诗词博大精深,四字成语更是汉语言宝库中的璀璨明珠。下列四字成语中与扩散现象有关的是( )
A. 风花雪月 B. 包罗万象 C. 花香四溢 D. 山清水秀
【答案】C
【解析】
【详解】A.风花雪月属于固体的机械运动,不是分子的热运动,故A不符合题意;
BD.包罗万象和山清水秀都是肉眼能够看到的,不能说明扩散现象,故BD不符合题意;
C.花香四溢,属于扩散现象,说明花香分子在不停地做无规则运动,故C符合题意。
故选C。
4. 如图所示,“望舒之辇”是清华大学载人月球车的设计方案,灵感来源于古代传说中的月亮女神望舒,同时融入了秦始皇陵铜车马的关键元素,体现了中国文化的博大精深。控制中心长和载人月球车的通信,利用的是( )
A. 电磁波 B. 光导纤维 C. 超声波 D. 次声波
【答案】A
【解析】
【详解】控制中心与载人月球车的通信,通常利用的是电磁波。电磁波可以在真空中传播,适合用于地球与月球之间的通信。光导纤维主要用于地面或短距离的通信,而超声波和次声波在真空中无法传播,因此不适用于月球车与地球之间的通信。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
5. 小强学完透镜后,自制了一个照相机模型,如图所示。凸透镜对着窗外的榕树,橡皮膜上呈现榕树清晰的像是( )
A. 倒立放大的实像 B. 倒立缩小的实像 C. 倒立等大的实像 D. 正立放大的虚像
【答案】B
【解析】
【详解】凸透镜对着窗外的榕树,此时物距远大于凸透镜的二倍焦距,所以,橡皮膜上呈现榕树清晰的像是倒立、缩小的实像,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 某新款AI(人工智能)音箱可以识别主人说出的“指令”,进而调控家庭物联网中的设施,而当别人说出同样的“指令”时,却无法调控相关设施,该功能主要依据声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 声速
【答案】C
【解析】
【详解】每个人的声带结构不同,发出声音的音色就不同,音箱可以识别主人说出的“指令”,进而调控家庭物联网中的设施,而当别人说出同样的“指令”时,却无法调控相关设施,该功能主要依据声音的音色,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图所示,篆刻是中国传统技艺的重要组成部分,为了方便篆刻,篆刻刀刀柄表面做得很粗糙。下列实例中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是( )
A. 行李箱下面装有轮子 B. 自行车轴承中装有滚珠
C. 汽车轮胎上安装防滑链 D. 骑自行车刹车时用力捏闸
【答案】C
【解析】
【详解】刀柄的表面很粗糙,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
A.行李箱下面装有轮子,可将滑动摩擦变成滚动摩擦而减小摩擦,故A不符合题意;
B.轴承中的滚珠是为了将滑动摩擦变成滚动摩擦面减小摩擦,故B不符合题意;
C.汽车轮胎上的防滑链,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C符合题意;
D.刹车时用力捏闸,可在压力一定时,通过增大压力来增大摩擦,故D不符合题意。
故选C。
8. 在我国古代就对光有了深入的研究,下列说法正确的是( )
A. 在《墨经》中记载了小孔成像现象,小孔成像的原理是光的折射
B. 我国古代使用铜镜梳妆打扮,利用了光的反射
C. 刘荆墓中出土的水晶放大镜利用了光的直线传播
D. 在《尚书》中记载了日食现象,日食的发生是光的折射现象
【答案】B
【解析】
【详解】A.小孔成像的原理是光的直线传播,当光线通过小孔时,会在小孔后面的屏幕上形成一个倒立的实像。这个现象与光的折射无关,故A错误;
B.铜镜相当于平面镜,当光线照射到平面镜上时,它会被反射,形成物体的虚像,故B正确;
C.水晶放大镜相当于凸透镜,它利用了光的折射原理来放大物体。物体位于焦点之内,通过凸透镜可以看到物体的放大像。故C错误;
D.日食是一种天文现象,当月球运行到太阳和地球之间,并且三者几乎在同一直线上时,由于光的直线传播,月球就会挡住太阳射向地球的光,形成日食,故D错误。
故选B。
9. 2025年1月1日,来自东南大学科研团队自主研发的飞行汽车“东大·鲲鹏1号”惊艳亮相。当该汽车加速升空时,下列说法正确的是( )
A. 动能不变,重力势能增大,机械能增大 B. 动能增大,重力势能减小,机械能不变
C. 动能减小,重力势能不变,机械能减小 D. 动能增大,重力势能增大,机械能增大
【答案】D
【解析】
【详解】当该汽车加速升空时,质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大。动能与重力势能之和为机械能,所以机械能也增加。故ABC错误,D正确。
故选D
10. 在探究平面镜成像特点的过程中,小明把四个模型分别面对玻璃直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系,其中能够达到实验目的的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,四个模型分别为C、A、T、V,从模型上看,只有C左右不同,而A、T、V左右相同,因此,用于研究像与物左右位置的关系,其中能够达到实验目的的是模型C.
故答案为A.
11. 下列做法中符合安全用电原则的是( )
A. 烧水壶紧靠插排 B. 用电暖气烘干衣物
C. 在规定位置充电 D. 插排要物尽其用
【答案】C
【解析】
【详解】A.烧水壶紧靠插排,可能使插排温度过高而更快老化甚至发生火灾,故A不符合题意;
B.用电暖气烘干衣物,有可能使衣物上的水落到电暖气上而发生短路事故,故B不符合题意;
C.在规定位置充电,可以确保充电时符合安全要求,避免发生事故,故C符合题意;
D.插排如果物尽其用,可能导致插排上用电器总功率过大,有可能由于发热过多而发生事故,故D不符合题意。
故选C。
12. 新型智能手机无线充电技术风靡社会,当交变电流通过充电底座中的线圈时,线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场(如图所示)就能产生电流,来实现充电。下列各图能反映手机无线充电技术原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场,产生电流,实现充电过程,是利用电磁感应现象来工作的。
A.图中导线中有电流通过,小磁针的方向发生改变,是奥斯特实验,说明通电导体的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.该装置说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这是电磁感应现象,故B符合题意;
C.图中导体中有电流通过,导体在磁场中受到力的作用,说明通电导体在磁场中受力而运动,故C不符合题意;
D.图中探究电磁铁磁性强弱的影响因素,利用的是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选B。
13. 盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种(如图)。下列有关盐水选种的说法正确的是( )
A. 良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于重力
B. 盐水选种时所用盐水的密度要大于所有种子的密度
C. 若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
D. 若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的水
【答案】C
【解析】
【详解】A.良种下沉,所受浮力小于重力,次种漂浮,所受浮力等于重力,故A错误;
B.若盐水选种时所用盐水的密度都大于次种的密度,小于良种的密度,故B错误;
C.若良种和次种的体积相同,良种排开的盐水的体积大,由F浮=ρ液V排g可知,良种受到的浮力较大,故C正确;
D.更饱满种子的密度更大,若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐,增大盐水的密度,将次种漂浮起来,故D错误。
故选C。
14. 建筑工人通过如图所示的装置将一件重350N的涂料从地面提起,涂料离开地面后上升了2m,工人所用的拉力为500N,这个过程中该装置( )
A. 所做的额外功是700J B. 所做的有用功是1000J
C. 所做的总功是1400J D. 机械效率是70%
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.拉力做的总功为
拉力做的有用功为
拉力做的额外功为
故ABC不符合题意;
D.机械效率是
故D符合题意。
故选D。
15. 科技节上小明和同学合作设计了一个烟雾报警器,可用于动车、厨房等场所。其原理如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R₀的阻值为20Ω,烟敏电阻R 的阻值随烟雾浓度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A. 烟雾浓度越大,电路中的电流越小 B. 烟雾浓度越大,电压表示数越小
C. 当烟雾浓度为20%时,电压表的示数为2.4V D. 当电路中电流为0.2A时,烟雾浓度为40%
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图乙所示,烟雾浓度越大,烟敏电阻R 的阻值变小,总电阻变小,电源电压不变,则电路中的电流变大,故A错误;
B.烟雾浓度越大,电路中的电流变大,电压表测量定值电阻R0两端的电压,根据,定值电阻R0两端的电压变大,电压表示数变大,故B错误;
C.当烟雾浓度为20%时,烟敏电阻R的阻值为30Ω,总电阻为
电路中的电流为
电压表的示数为
故C正确;
D.当电路中电流为0.2A时,总电阻为
烟敏电阻R的阻值
烟雾浓度为60%,故D错误。
故选C。
二、填空与作图题:本题共5个小题,填空每空1分,作图2分,共15分。
16. 我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总里程居世界第一。如图甲所示为高铁车厢内的破窗锤,金属端制成锥形是为了需要破窗时增大______;如图乙所示站台处设有黄色警戒区域,当列车进站时,列车与警戒区域之间的空气流速变大,压强变______。
【答案】 ①. 压强 ②. 小
【解析】
【详解】[1]破窗锤的金属端制成锥形,是为了通过减小受力面积在需要破窗时增大压强。
[2]当列车进站时,列车与警戒区域之间的空气流速变大,压强变小,人远离列车一侧空气流速小、压强大,会产生指向列车一侧的压力差,将人压向列车,发生危险。
17. 如图为某科技小组发射水火箭的过程,可乐瓶内的水向后喷出,水火箭就向上飞出,这一现象说明了力的作用是__________;从能量转化角度来看,水火箭的机械能是由高压气体的________能转化来的,这一过程的能量转化与汽油机的________冲程能量转化方式相同。
【答案】 ①. 相互的 ②. 内 ③. 做功
【解析】
【详解】[1]可乐瓶内的水向后喷出,火箭对水施加了向下的作用力,同时,水对火箭施加了向上的作用力,水火箭就向上飞出,这一现象说明了力的作用是相互的。
[2]从能量转化角度来看,水火箭内的高压气体体积膨胀将水喷出,对水和水火箭做功,水火箭的机械能是由高压气体的内能转化来的。
[3]汽油机的做功冲程中,缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,与高压气体推动水火箭升空时的能量转化方式相同。
18. 如图甲所示,如果把纸风车放在点燃的酒精灯上方,风车就能转动起来。这是由于一定质量的气体受热膨胀后,密度会________,因而会上升,推动纸风车转动。一般来说,物质遵从热胀冷缩的规律,但是水这种物质比较特殊,由图象乙可知,水温低于4℃时,随着温度的降低,水的密度会________。在寒冷的冬天,湖面被冰封了,图丙中较深湖底的水温约为________℃。
【答案】 ①. 变小 ②. 变小 ③. 4
【解析】
【详解】[1]一定质量的气体受热膨胀后体积变大,由可得密度变小。
[2][3]水在4℃时密度最大,水温低于4℃时,随着温度的降低,体积变大,由可知,水的密度会变小;由此可知:在寒冷的冬天,湖面被冰封了,图丙中较深湖底的水密度最大,温度约为4℃。
19. 在“观察碘升华和凝华”的实验中,已知碘的熔点是114℃,沸点是184℃;水的沸点是100℃,酒精灯火焰温度约为400℃。有如图a、b两种加热方式,都会出现碘蒸气,应使用________(选填“a”或“b”)种加热方式,该过程中碘发生的物态变化是________。
【答案】 ①. a ②. 升华
【解析】
【详解】[1][2]为了观察碘升华和凝华,应使用a加热方式,因为水的沸点是100℃,低于碘的熔点114℃,采用这种方式可以避免碘发生熔化,若采用b方式,由于酒精灯火焰温度约为400℃,远高于碘的熔点114℃和沸点184℃,最后出现的碘蒸气可能是由于碘先熔化后再汽化而形成的,会对实验结果产生影响;使用a加热方式,可以避免碘发生熔化,所以,该过程中碘发生的物态变化是升华。
20. 按要求填空。
(1)如图甲,用铅笔、钢尺和橡皮组成一个杠杆系统,为了使钢尺在水平位置平衡,应该将铅笔向O点________(选填“左”或“右”)侧移动一定距离;
(2)如图乙,用两只手的食指用力按压削好的铅笔两端,使铅笔保持静止,右边食指更痛,说明压力的作用效果与________有关;
(3)如图丙,将铅笔两端的木棒削掉,用鳄鱼夹夹住铅笔两端裸露的铅笔芯,闭合开关,灯泡发光,说明铅笔芯是________(选填“导体”或“绝缘体”);
(4)请在图甲中画出橡皮对钢尺压力的示意图。
【答案】(1)右 (2)受力面积
(3)导体 (4)
【解析】
【小问1详解】
用铅笔、钢尺和橡皮组成一个杠杆系统,由图甲可知,杠杆右端低,说明右侧力和力臂的乘积大于左侧力和力臂的乘积,为了使杠杆水平位置平衡,应增大左侧力和力臂的乘积,由于左侧力的大小不变,可以增大力臂,应该将铅笔向O点右侧移动一定距离。
【小问2详解】
用两只手的食指用力按压削好的铅笔两端,使铅笔保持静止,此时两手指受到的压力大小相等,右边食指受力面积小,右边食指更痛,说明压力的作用效果与受力面积有关。
【小问3详解】
将铅笔两端的木棒削掉,用鳄鱼夹夹住铅笔两端探露的铅笔芯,闭合开关,灯泡发光,说明电路是通路,说明铅笔芯是导体。
【小问4详解】
钢尺受到压力作用点在钢尺上,方向垂直钢尺向下,如图所示:
三、实验探究题∶本题共4个小题,共30分。
21. 用如图所示装置探究萘熔化时温度的变化规律。请回答下列问题:
(1)将装有萘的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不但能使试管______,而且萘的温度上升速度较______(选填“快”或“慢”),便于及时记录各个时刻的温度;
(2)除图甲所示实验器材外,还需要的实验器材有火柴和______(填测量器材);
(3)萘加热一段时间后,可看到烧杯中有“白气”冒出,“白气”是______(填序号);
A. 水蒸气 B. 小水珠 C. 小冰晶
(4)图乙是萘熔化时温度随时间变化的图像,根据图像可知,萘是______(选填“晶体”或“非晶体”)体,从开始熔化到完全熔化,约持续______分钟;
(5)通过探究,萘熔化时温度的变化规律是____________。
【答案】(1) ①. 均匀受热 ②. 慢
(2)秒表 (3)B
(4) ①. 晶体 ②. 6
(5)温度不变
【解析】
【小问1详解】
[1][2]将装有萘的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法,萘的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度。
【小问2详解】
实验记录的数据有温度和时间,测量温度需要温度计,测量时间需要秒表,所以实验器材还缺少秒表。
【小问3详解】
烧杯中有“白气”冒出,是烧杯中的水蒸气上升时,遇冷液化成的小水珠。
故选B。
【小问4详解】
[1][2]由图象乙可知,萘在第4min到第10min时,不断吸收热量,温度保持不变,所以这段时间是萘的熔化过程,所以萘熔化经过了t=10min-4min=6min
由图可知萘是晶体。
【小问5详解】
由图象乙可知,萘在第4min到第10min时,不断吸收热量,温度保持不变,萘熔化时温度的变化规律是温度不变。
22. 实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是_________;
(2)图甲中,点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像,________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的.将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案:
方案一:仅将光屏向________(选填“左”或“右”)移动一段距离;
方案二:仅换用焦距较________(选填“大”或“小”)的凸透镜;
(3)实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图乙中①至⑤所示烛焰清晰的5个像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近对5个像进行排序,正确顺序为________;
(4)如果仅仅换用焦距更小的凸透镜进行实验,不再调整其他器材,要使光屏上出现清晰的像,则应在凸透镜与蜡烛间的适当位置再放一块________(选填“凸透镜”“凹透镜”或“平面镜”),此过程可用来说明________(选填“近视”或“远视”)眼的矫正。
【答案】(1)使像成在光屏中央
(2) ①. 照相机 ②. 左 ③. 大
(3)①②④⑤③ (4) ①. 凹透镜 ②. 近视
【解析】
【小问1详解】
为了使像成在光屏中央,应调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度。
【小问2详解】
由图甲可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
[1]将蜡烛向左移动一段距离,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,仅将光屏向左移动一段距离。
[2]将蜡烛向左移动一段距离,物距增大,根据凸透镜成像规律可知,此时像成在光屏的左侧,为了使光屏上再次成清晰的像,应换用焦距较大的凸透镜,凸透镜焦距越大,对光的会聚能力越弱,会将光线推迟会聚成像。
【小问3详解】
根据凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小;相反,物距减小,像距增大,像变大,物距小于焦距时成正立放大的虚像,物越远像越大,故正确顺序为①②④⑤③。
【小问4详解】
[1][2]仅仅换用焦距更小的凸透镜进行实验,凸透镜对光的会聚能力增强,会提前会聚成像,导致所成的像会成在光屏的前方,则应在凸透镜与蜡烛间的适当位置再放一块对光具有发散作用的凹透镜,凹透镜用来矫正近视眼,因此该过程可用来说明近视眼的矫正。
23. 沧海月明珠有泪,蓝田日暖玉生烟。蓝田玉是我国的四大名玉之一。物理兴趣小组的同学测量了一块蓝田玉的密度。
(1)将天平放在水平台面上,如图甲所示,是小明刚调节完天平平衡的情形。请你指出他调节过程中遗漏的操作步骤:______。补上遗漏步骤后,为使天平重新平衡,应将平衡螺母向______调节;
(2)用调好的天平测量玉石的质量,测量结果如图乙所示,则玉石的质量为______g;
(3)他在量筒中倒入20mL的水,再将玉石浸没在水中,水面位置如图丙所示,则玉石的密度为______kg/m3;
(4)如果步骤(2)和(3)的顺序颠倒,玉石密度的测量值将会______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(5)受《天工开物》中桔槔汲水(图丁)启发,小组同学将一轻质杠杆改装成简易的“液体密度秤”,如图戊所示。在C位置挂上一空桶,在右侧A、B之间某一位置O(未标出)挂上一已知质量的物块,杠杆刚好在水平位置平衡。现往空桶内分别注入密度已知的等体积的不同液体,改变物块悬挂点的位置,当密度秤在水平位置平衡时,在悬挂点处标出相应液体的密度值。则密度秤上O、B之间的刻度值是______(选填“均匀”或“不均匀”)的,若增大物块的质量,密度秤的量程将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 见解析 ②. 右
(2)54 (3)2.7×103
(4)偏大 (5) ①. 均匀 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
[1]在调节天平平衡时,要将游码移至零刻度线处,并使指针指向刻度盘中央,图甲中没有将游码移至零刻度线处。
[2]图甲中将游码归零后,指针将向左边偏,所以应将平衡螺母向右调节。
【小问2详解】
玉石的质量m=50g+4g=54g
【小问3详解】
由图丙可知,水和玉石的总体积40mL=40cm3
玉石的体积V=40cm3-20cm3=20cm3
玉石的密度
【小问4详解】
如果步骤(2)和(3)的顺序颠倒,先测量体积,玉石从水中拿出后沾一部分水,测量玉石的质量会偏大,由可知玉石密度的测量值将会偏大。
【小问5详解】
[1][2]如图戊所示,在C位置挂上容积足够大的空桶,在右侧挂上一已知质量的物块,现往空桶内分别注入密度已知的等体积的不同液体,改变物块悬挂点的位置,当密度秤在水平位置平衡时,在悬挂点处标出相应液体的密度值。此时设液体的密度为ρ,物块的质量为m,液体的体积为V,物块给杠杆的力对应的力臂为l1,根据杠杆平衡的条件可得ρVg×2l=mgl1
故有,由于m、V、l都是固定值,故密度ρ与成l1正比,则密度秤上O、B之间的刻度值是均匀的,若增大物块的质量,当l1取到最大值时,ρ的值变大,若增大物块的质量,密度秤的量程将变大。
24. 小明用图甲所示装置来测量未知电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整。要求滑片P向左移动时,电路中的电流变大;
(2)连接好电路后闭合开关,发现电流表有示数,电压表没有示数。若电路中只存在一处故障,则故障的原因可能是_______;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P,使电压表示数如图乙所示,为_______V,此时电流表示数如图丙所示,为_______A,此时未知电阻的阻值为_______;
(4)如果实验到此结束,你认为_______(选填“可行”或“不可行”),原因是_______;
(5)小明想用一个电流表和一个定值电阻测未知电阻的阻值,于是设计了如图丁所示的电路图,并进行如下的实验操作:
①闭合开关,读出电流表示数;
②______________,读出电流表示数;
③未知电阻的表达式:_______(用表示)。
【答案】(1) (2)电阻R短路
(3) ① 1.8 ②. 0.3 ③. 6
(4) ①. 不可行 ②. 见解析
(5) ①. 见解析 ②.
【解析】
【小问1详解】
要求滑片P向左移动时,电路中的电流变大,可知变阻器连入电路的电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示:
【小问2详解】
连接好电路后闭合开关,发现电流表有示数,电路为通路,电压表没有示数,可能与电压表并联部分短路,故障的原因可能是电阻R短路。
【小问3详解】
[1]使电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V。
[2]此时电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。
[3]此时未知电阻R的阻值为
【小问4详解】
[1][2]根据一组数据得出的阻值误差较大,如果实验到此结束,不可行,需要多次测量数据,求平均值减小误差。
【小问5详解】
②[1]闭合开关S、断开S1,电路为只有R0的简单电路,读出电流表示数I2。
③[2]在步骤②中,电路为只有R0的简单电路,电流表测通过R0的电流为I2,R0两端电压为U0=I2R0
在步骤①中,两电阻并联,电流表测干路电流为I1,根据并联电路各支路可独立工作、互不影响,通过R0的电流不变,根据并联电路电流规律,通过Rx的电流为Ix=I1-I2
则Rx两端电压为Ux=IxRx=(I1-I2)Rx
根据并联电路电压特点可知U0=Ux
即I2R0=(I1-I2)Rx
解得
四、综合应用题∶本题共3小题,共25分。
25. 如图是一种打捞沉船或沉物用的浮筒,在某次打捞沉物时,先将体积为、质量为的浮筒中充入水,让浮筒沉入水面下,潜水员将浮筒与沉物固定到一起,然后将浮筒内的水全部排出,在浮力作用下浮筒和沉物就会匀速浮上水面。(忽略水的阻力,g取)求:
(1)浮筒上表面距水面处所受水的压强;
(2)浮筒浸没时所受的浮力;
(3)当水面下浮筒内的水全部排出匀速上浮时,浮筒受到沉物的拉力。
【答案】(1)5×105Pa
(2)1.2×107N
(3)7×106N
【解析】
【小问1详解】
浮筒上表面距水面处所受水的压强为
【小问2详解】
浮筒浸没时所受的浮力为
【小问3详解】
浮筒内的水全部排出匀速上浮时,处于平衡状态,受到的重力、浮力、拉力构成平衡力,即
带入数据为
解得。
26. 为了减少环境污染,共建绿水青山的美好生态,部分区域实现以电代煤、以气代煤。图甲是小明家的电饭锅电路原理图,该电饭锅有高温和保温两挡,由开关S进行调节。已知R0与R为电热丝,现将电饭锅接在220V的电源上,使用高温挡工作时,电饭锅功率为1000W;使用保温挡工作时,电饭锅功率为440W。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]根据相关知识,回答下列问题:
(1)饭煮熟后,开关S将 _____(选填“闭合”或“断开”)。
(2)电热丝R的阻值为多少?( )
(3)用此电饭锅高温挡将质量为1kg、温度为25℃的水加热,使锅中水温升高60℃,需用时5min,求此加热过程中电饭锅的加热效率。( )
【答案】 ① 断开 ②. 61.6Ω ③. 84%
【解析】
【详解】解:(1)由可知,电路中电阻越大时,功率越小。因此闭合S时,R被短路,只有R0工作,电路中的电阻小,功率大,电饭锅处于高温挡;断开S时,R0和R串联,电路中电阻大,功率小,电饭锅处于保温挡,饭煮熟后只需要低温挡保温,因此开关S将断开。
(2)R0的阻值为
R和R0的总电阻为
由串联电路电阻规律可得,R的阻值为
(3)水吸收的热量为
电饭锅消耗电能为
电饭锅的加热效率为
答:(1)饭煮熟后,开关S将断开。
(2)电热丝R的阻值为61.6Ω。
(3)加热过程中电饭锅的加热效率为84%。
27. 重力储能是一种新型储能方式,它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放,能量转化过程如图1所示。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。某风力发电、重力储能综合项目,单个风力发电机组的平均发电功率为1500kW。某次风能充沛时,系统利用风能发电的富余电能,将2个质量均为的重物从地面提升至30m的高度处,实现能量储存,如图2所示。根据相关信息,完成以下问题(g取10N/kg)。
(1)风能属于____________(选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kW·h的电能,单个风力发电机组发电1h产生的电能,可供该电动汽车行驶的路程是多少________?
(3)储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中,系统对重物所做的功是多少_________?
(4)储能系统将2个重物从30m高处放回地面发电过程中,产生的电能为,则该过程的发电效率是多少_________?据某资料介绍,重力储能系统的综合效率(输出电能与输入电能之比)可达70%以上,请你通过计算,判断这一数据是否可信________?(已知系统提升重物的效率为90%)
【答案】 ①. 可再生 ②. 7500km ③. ④. ⑤. 可信
【解析】
【详解】(1)[1]可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源,风能属于可再生能源。
(2)[2]单个风力发电机组发电1h产生的电能为
可供该电动汽车行驶的路程是
(3)[3]系统对重物所做的功是
(4)[4]重力储能系统放下重物的发电效率是
[5]重力储能系统提升重物所需要的总能量
重力储能系统的综合效率为
因此这一数据可信。
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