2025年辽宁省中考物理模拟练习卷(十八)
2025-06-03
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内容正文:
2025年辽宁省中考物理模拟练习卷(十八)
一.选择题(共9小题,共18分)
1.下列事例经历的时间最接近1s的是( )
A.眼睛迅速眨一次 B.人正常呼吸一次
C.人打一个哈欠 D.正常人心脏跳动一次
2.如图所示,天气较冷时,戴近视眼镜的人佩戴口罩,眼镜镜片容易变模糊,当他进入温暖的房间后,镜片又变清晰,下列与“变清晰”原理相同的是( )
A.冬天汽车尾气管冒“白气” B.衣柜樟脑丸“变小”
C.西岭雪山树枝上的“雾凇” D.教室里的积水“消失”
3.如图所示的光现象,由于光的折射形成的是( )
A.角楼在水中的倒影 B.树在地面上的阴影
C.透镜中放大的花 D.月亮在水中的“像”
4.2024年8月3日,郑钦文夺得巴黎奥运会女单冠军,这也是中国运动员史上首块奥运网球单打项目金牌。比赛中,郑钦文凭借高质量的发球多次得分,如图为她发球时的场景。下列关于抛出的网球的说法,正确的是( )
A.郑钦文对抛出的网球做功 B.网球离开手后受到惯性作用继续上升
C.网球在上升过程中运动状态不发生改变 D.网球在上升过程中动能减小,重力势能增大
5.手持小风扇的简化电路如图所示,下列说法正确的是( )
A.开关和电动机是并联的 B.导线通常用半导体材料制成
C.电池的作用是为电动机提供电能 D.通电后电流从电池负极经电动机流向正极
6.关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( )
A.用电器金属外壳不一定要接地线 B.使用测电笔时,手一定要接触笔尾的金属电极
C.用湿抹布擦拭正在工作的电器 D.电能表是用来测量家用电器总功率的仪表
(多选)7.中国航天从“天宫”建站到“嫦娥”奔月,从“天问”探火到“羲和”追日,一步步迈进探索星辰大海的伟大征程。下列说法正确的是( )
A.空间站的太阳翼所利用的太阳能,属于可再生能源
B.从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内,是由于质量变小了
C.地面和空间站间的通讯依靠超声波
D.“天宫”、月球、地球、太阳是按照空间尺度由小到大排列的
(多选)8.如图是有关“电和磁”的实验,下列说法中不正确的是( )
A.图甲中导体AB只有水平方向运动时,电流表指针才会偏转
B.图乙中电流方向和磁场方向同时改变时,导体ab的运动方向不变
C.图丙中扬声器的工作原理与图甲的相同,都是将机械能转化为电能
D.图丁中电铃的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用
(多选)9.图甲是热敏电阻温度计电路图,其中R1是热敏电阻,R1阻值随温度t变化的规律如图乙所示。R2为定值电阻,阻值为100Ω,电源电压可调节变化。测量温度时,通过改变电源电压使通过R1的电流始终保持为2mA。将其中一个电压表表盘改成温度表盘即可测量温度( )
A.应将电压表V2的表盘刻度改成相应的温度刻度
B.在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,通过R1的电流会减小
C.在测温过程中R1两端的电压随温度升高而减小
D.某次测温时,温度表盘上显示的温度是30℃,此时电源电压为0.76V
二.填空题(共6小题,共12分)
10.在“自制小乐器”的实践活动中,小杨同学用吸管制作了一个排箫乐器(如图)。在“展示音乐会”上,他用相同的力度从左向右吹排箫,发出声音的 (选填“响度”、“音调”或“音色”)不同,排箫发出的声音是通过 传到大家耳朵里的。
11.茶叶蛋是中国传统美食,将鸡蛋和茶叶等配料入锅,小火煮熟,关火加盖焖至鸡蛋人味后即可食用。鸡蛋由生到熟,是通过 的方式改变内能;食用时,空气中弥漫着茶叶蛋的浓香,说明 。
12.如图甲,在圆柱形玻璃杯内装满水,用塑料片紧贴水面盖住杯口,将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来。接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,在抽出密闭钟罩内空气的过程中,如果塑料片 (选填“不掉下”或“掉下”),进一步证明了大气压的存在。如图乙所示“神奇的空气炮”实验,将一个两端开口塑料直筒倾斜放置,下端对着乒乓球,用吹风机沿着塑料筒外侧上端开口处吹气,乒乓球就像“炮弹”一样,连续发射出去,该实验应用的物理知识是 。
13.固定在地面上的绝缘体支架上放置一带正电的球A,现有一带电的轻质小球用绝缘细线分别悬挂在P1、P2、P3点,细线倾斜程度如图所示,由此可知电荷间相互作用力的大小可能跟 有关。实验室里常用 来检验物体是否带电。
14.如图甲所示,将活塞迅速下压,玻璃筒底的棉花燃烧,能量转化与汽油机的 相同(选填“乙”、“丙”);某汽车以恒定的速度匀速行驶时,每百公里耗油量为10L,汽油机的效率是25%,则该汽车在匀速行驶时,受到的阻力是 N(已知汽油的密度是0.7×103kg/m3,热值是4.6×107J/kg)。
15.昆明到香格里拉的高铁现已投入运行,这条高铁线路的开通,结束了迪庆藏族自治州不通铁路的历史,将昆明与香格里拉之间的交通时间大大缩短,为两地的经济、文化交流提供了便利。已知昆明到香格里拉的高铁里程约为720km,若高速列车在这一段的平均速度为160km/h,届时昆明市市民乘坐高铁到香格里拉约 h,当列车正常运行时,某乘客观察到铁路两侧的建筑物在飞快地向后退,这是因为他选择 作为参照物。
三.作图题(共2小题,共4分)
16.如图所示,墙上挂着一只皮球,请在图中画出皮球所受重力的示意图。
17.如图,F为凸透镜的焦点,请画出对应的折射光线。
四.实验探究题(共4小题,共24分)
18.(5分)探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)如图甲所示,纸板的主要作用是 ;
(2)按照正确方法进行实验安装器材时,应按照 (填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(3)现有另外两组同学在某实验室里做“水的沸腾”实验,选用的实验装置相同,他们绘制的沸腾图象如图乙所示。则a、b图象不同的原因是 ;102℃时水才沸腾的原因是气压 1标准大气压。
(4)如图丙所示,在烧杯中放入一个试管,当烧杯中的水沸腾后继续加热,试管中的水会不会沸腾?试分析其原因 。
19.(7分)在“探究电流与电压的关系”实验中,所选择的实验器材有:电压恒为3V的电源,定值电阻,规格为“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R0,电流表、电压表各1个、开关、导线若干。
(1)小彤连接的电路如图甲所示,有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正后闭合开关,将滑动变阻器的滑片从正确的位置向 端调节,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,为 0.2 A。
(3)继续调节滑动变阻器的滑片,观察每次电压、电流值,记录在下表中:
次数
1
2
3
电压U/V
2
2.6
3
电流I/A
0.26
0.3
根据表格中的数据可得到的结论是:电阻一定时,电流与电压成 比。
(4) 根据所选器材的规格可知,定值电阻两端可加的最小电压为 V。
(5)完成上述实验后,小彤重新选择器材,设计了如图丙所示的电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的正常发光时的电阻,已知电源电压为4.5V,请将以下操作补充完整:
①闭合开关S,S0接触点2,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为 A,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器R1的滑片不动,用S0试触触点1,发现电流表超过量程,立即将S0接回到触点2,断开S,将另一个滑动变阻器R2以最大值接入M点;
③闭合S,S0接触点3,调节滑动变阻器R2的滑片,使灯泡再次正常发光;
④保持滑动变阻器R2的滑片不动,将S0接触点 (选填“1”、“2”或“3”),此时电流表示数为0.45A。小灯泡的正常发光时的电阻为R= Ω。
20.(5分)五代时期名士谭峭所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点,小明用图甲所示装置进行了探究。
(1)将玻璃板 放置在水平桌面,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,再拿一支外形相同没点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像重合,多次改变蜡烛A的位置,重复上述过程,发现蜡烛B与蜡烛A的像总能重合,说明平面镜所成的像与物的 ,证实了“影与形无异”;多次实验的目的是 ;
(2)在实验时,下列措施有助于更清晰准确的观察到像的位置的是( )
A.白天实验时,拉上实验室的窗帘 B.玻璃板选厚一点的
C.点燃蜡烛B D.玻璃板选茶色的比无色透明的好
(3)知道平面镜成像特点之后,小明利用两块平面镜、圆形纸筒制作了如图乙所示的观物镜,用它观察正立的“箭头”所成的像的形状为( )
A.↑ B.→ C.↓ D.←
21.(7分)【实验名称】测量金属块的密度:
【实验器材】托盘天平、量筒、水、细线、烧杯、金属块、电子秤;
【实验原理】 ;
【实验步骤】(1)将天平放在水平台面上,将游码移至标尺零刻度线处,指针指示的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,使横梁水平平衡;
(2)将金属块放在天平的 盘,用镊子向另一个盘中加减砝码并移动游码。当天平横梁再次水平平衡时,所加砝码和游码位置如图乙所示,则金属块的质量为 g;
(3)往量筒中倒入26mL的水,用细线拴住该金属块缓慢放入量筒中,量筒中水面位置如图丙所示,测出金属块的体积为 cm3;
(4)实验测得该金属块的密度为 g/cm3;
【拓展】某同学利用电子秤、一根细绳、烧杯和水设计了另一种实验方案,如图丁所示;
①如图A,向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为m0;
②如图B,将金属块用细线系住,用手拉住细线,使金属块浸没于水中,电子秤的示数为m1;
③如图C,将金属块沉入杯底,松开细线,静止时电子秤的示数为m2;
④金属块的密度ρ金属块= (用m0、m1、m2、ρ水表示)。
五.综合应用题(共3小题,共22分)
22.“柴油危机”对经济发展带来的风险,以及减少碳排放的迫切要求,让各国都在思考以新能源汽车替代传统燃油汽车,许多国家及企业将之列为重要规划。如图是某品牌纯电动汽车,该车的部分性能参数如表所示。(g取10N/kg)
空车质量(kg)
满载质量(kg)
电池容量(kW•h)
最大续航里程(km)
1975
2384
62
550
(1)该车空载静止时受到的重力为多大?
(2)该车满载静止在水平地面上时,若它对地面的压强为1.6×105Pa。则轮胎与地面的总接触面积为多少平方米?
(3)当车行驶100km时耗电10.9kW•h,若汽车将电能转化为机械能的效率为85%,则汽车行驶时的牵引力为多大?牵引力做了多少功?
23.如图,甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,R1=5Ω,R2=10Ω。闭合开关,电源电压18V。通电120s后,甲中温度计的示数为29℃。求:
(1)R2两端的电压;
(2)R2的电功率;
(3)电流通过R1产生的热量;
(4)甲容器中R1产生的热量有75%被液体吸收,求液体的比热容。
24.(6分)阅读短文,回答问题。
2019年1月3日,嫦娥四号探测器(图甲)搭载着“玉兔二号”月球车(图乙)成功降落月球南极,全人类首次实现月球背面软着陆。探测器着陆后进行了月球车和探测器“两器分离”,分离后在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍并传回地球。
月球车涉及的相关参数如表:
设计质量m/kg
135
独立驱动的车轮个数n/个
6
长a/m
1.5
每个轮子与水平月面的接触面积s/cm2
100
宽b/m
1
月面的行驶速度v/(m•h﹣1)
200
高c/m
1.1
耐受温度范围
﹣180℃~150℃
月球车能源为太阳能,能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。由于月夜温度极低,电子设备无法正常工作,所以它将进入休眠状态,休眠期间由同位素温差发电保温,等到月昼来临,它将自主唤醒,进入工作状态。
(1)根据上述信息,请判断以下说法中正确的是 。
A.月球车可以使用汽油机来驱动
B.月球车在月球上惯性将减小
C.月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成
D.接近月面时,探测器需要悬停寻找最佳降落地点,悬停时它受到的是平衡力
(2)月球车以太阳能为能源,若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW。电池产生的电压为48V,并对车上的电动机提供5A的电流,则太阳能电池将太阳转化电能的效率 。
(3)探测器接近月面时,在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。为使探测器顺利软着陆,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向 (选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出。
(4)在地球上重6N的物体在月球上重1N,则“玉兔二号”月球车对水平月面的压强为 Pa。加入月球车在行进过程中受到的阻力是自重的0.2倍,月球车水平匀速直线前进30m,牵引力做的功为 J。(g取10N/kg)
(5)小明对月球车的“唤醒系统”非常感兴趣,他利用光敏电阻设计了一个“模拟唤醒系统”,如图丙,该系统由“唤醒电路”、“控制电路”等组成,其中电源的电压为12V,电阻箱的电阻为(0~9999Ω),RP是光敏电阻,它的阻值随光照强度的变化关系如下表所示,光照强度用符号E表示,单位符号lx表示。
E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
6.0
7.0
8.0
RP/Ω
18
9
6
4.5
3
3
3
若a、b两端电压必须等于或大于8V时,控制电路才能启动,唤醒玉兔并驱动玉兔工作。小明设定光照强度为4.5lx时唤醒玉兔,则电阻箱的阻值至少应调到 Ω;为了能使控制电路在光线强度较弱时就能控制电路进入工作状态,可采取的措施是: (答出一种即可)。
2025年辽宁省中考物理模拟练习卷(十八)
参考答案与试题解析
一.选择题(共6小题)
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
D
C
D
C
B
二.多选题(共3小题)
题号
7
8
9
答案
AD
ACD
CD
一.选择题(共6小题)
1.下列事例经历的时间最接近1s的是( )
A.眼睛迅速眨一次 B.人正常呼吸一次
C.人打一个哈欠 D.正常人心脏跳动一次
【分析】根据生活经验和对时间单位的认识进行分析。
【解答】解:A.眼睛迅速眨一次的时间约为0.2s,故A错误;
B.人正常呼吸一次的时间约3s,故B错误;
C.人打一个哈欠的时间约3s,故C错误;
D.正常人心脏跳动一次的时间约1s,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查时间的估测,要观察生活,收集生活中常见物理量的数据。
2.如图所示,天气较冷时,戴近视眼镜的人佩戴口罩,眼镜镜片容易变模糊,当他进入温暖的房间后,镜片又变清晰,下列与“变清晰”原理相同的是( )
A.冬天汽车尾气管冒“白气”
B.衣柜樟脑丸“变小”
C.西岭雪山树枝上的“雾凇”
D.教室里的积水“消失”
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
【解答】解:当他进入温暖的房间后,镜片又变清晰,是水的汽化现象;
A、冬天汽车尾气管冒“白气”,是水蒸气的液化现象,故A不符合题意;
B、衣柜樟脑丸“变小”,是升华现象,故B不符合题意;
C、西岭雪山树枝上的“雾凇”,是水蒸气的凝华现象,故C不符合题意;
D、教室里的积水“消失”,是水的汽化现象,故D符合题意。
故选:D。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3.如图所示的光现象,由于光的折射形成的是( )
A.角楼在水中的倒影 B.树在地面上的阴影
C.透镜中放大的花 D.月亮在水中的“像”
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等,都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来的现象是光的反射,例如:平面镜成像、水中倒影都是由光的反射形成的;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这就是光的折射,复色光发生折射时,会出现色散现象,如:海市蜃楼、看水里的鱼比实际位置浅、雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、角楼在水中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A不合题意。
B、树在地面上的阴影是由光的直线传播形成的,故B不合题意。
C、花反射的光经过凸透镜后发生折射,形成放大的虚像,因此花在透镜中放大了,这是光的折射形成的,故C符合题意。
D、月亮在水中的“像”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D不合题意。
故选:C。
【点评】此题主要考查了光的折射现象、反射现象和直线传播,平时要注意各个现象的形成原因,同时还要联系所学过的物理知识多加思考。
4.2024年8月3日,郑钦文夺得巴黎奥运会女单冠军,这也是中国运动员史上首块奥运网球单打项目金牌。比赛中,郑钦文凭借高质量的发球多次得分,如图为她发球时的场景。下列关于抛出的网球的说法,正确的是( )
A.郑钦文对抛出的网球做功
B.网球离开手后受到惯性作用继续上升
C.网球在上升过程中运动状态不发生改变
D.网球在上升过程中动能减小,重力势能增大
【分析】(1)物理学中的做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(3)物体运动状态的变化包括:①速度大小的改变;②运动方向的改变。只要其中的一个发生了变化,我们就说物体的运动状态发生了改变。
(4)动能大小的影响因素:质量、速度;质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。
【解答】解:A、抛出的网球虽然运动了一段距离,但郑钦文不再对网球有力的作用,所以郑钦文对抛出的网球不做功,故A错误。
B、网球离开手后由于具有惯性继续上升,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故B错误。
C、网球在上升过程中,运动方向和速度大小都会发生变化,所以其运动状态发生改变,故C错误。
D、网球在上升过程中质量不变,速度变小,高度变大,所以其动能减小,重力势能增大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题通过网球运动考查蕴含的物理知识,重点考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。注重了物理和生活的联系,具有较强的综合性。
5.手持小风扇的简化电路如图所示,下列说法正确的是( )
A.开关和电动机是并联的
B.导线通常用半导体材料制成
C.电池的作用是为电动机提供电能
D.通电后电流从电池负极经电动机流向正极
【分析】开关与控制的用电器串联。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
电源:提供电能的装置,保证电路两端有电压,工作时将其他形式的能转化为电能。
电流方向有规定,在电源外部,电流从电源正极流出,经用电器回到电源负极。
【解答】解:A.开关要控制电动机的通断,所以开关和电动机是串联的,故A错误;
B.导线一般是用导体材料来制成的,故B错误;
C.电池是电源,电源的作用就是为电动机提供电能的装置,故C正确。
D.通电后,电流从电池的正极经电动机流向电池的负极,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了开关的作用,电线的材料,电源的作用,电流方向的规定。
6.关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( )
A.用电器金属外壳不一定要接地线
B.使用测电笔时,手一定要接触笔尾的金属电极
C.用湿抹布擦拭正在工作的电器
D.电能表是用来测量家用电器总功率的仪表
【分析】(1)大功率或带有金属外壳的用电器,金属外壳要接地,以防外壳带电,危及人身安全;
(2)使用测电笔时,笔尖接触导线,手接触笔尾金属体,当接触火线时氖管会发光;
(3)生活用水是导体;
(3)电能表是测量电路消耗电能的仪表;
【解答】解:A、带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地线,以防用电器外壳带电,会危及人身安全,故A错误;
B、使用测电笔时,人手不能接触笔尖金属体,但必须接触笔尾金属体,故B正确;
C、生活用水是导体,用湿抹布擦拭正在工作的电器,容易发生触电事故,故C错误;
D、电能表是测量电路消耗电能(或测量电功)的仪表,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查安全用电的常识,解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答。为防止因电带来的伤害,不能违反。
二.多选题(共3小题)
(多选)7.中国航天从“天宫”建站到“嫦娥”奔月,从“天问”探火到“羲和”追日,一步步迈进探索星辰大海的伟大征程。下列说法正确的是( )
A.空间站的太阳翼所利用的太阳能,属于可再生能源
B.从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内,是由于质量变小了
C.地面和空间站间的通讯依靠超声波
D.“天宫”、月球、地球、太阳是按照空间尺度由小到大排列的
【分析】可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源.例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
物体所含物质的多少叫质量。质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关。
地面和空间站间的通讯依靠电磁波。“天宫”、月球、地球、太阳是按照空间尺度由小到大排列的。
【解答】解:A.空间站的太阳翼所利用的太阳能,属于可再生能源,故A正确;
B.从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内,位置改变,质量不变,故B错误;
C.地面和空间站间的通讯依靠电磁波,故C错误;
D.“天宫”、月球、地球、太阳是按照空间尺度由小到大排列的,故D正确;
故选:AD。
【点评】本题考查可再生能源与不可再生能源,质量的特性与电磁波的传播,宏观尺度大小的排列。
(多选)8.如图是有关“电和磁”的实验,下列说法中不正确的是( )
A.图甲中导体AB只有水平方向运动时,电流表指针才会偏转
B.图乙中电流方向和磁场方向同时改变时,导体ab的运动方向不变
C.图丙中扬声器的工作原理与图甲的相同,都是将机械能转化为电能
D.图丁中电铃的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用
【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应。
(2)通电导体在磁场中受力运动的方向与电流的方向和磁场的方向都有关。
(3)扬声器和电动机的原理相同,是利用通电导体磁场中受力的原理制成的,将电能转化为机械能。
(4)电铃是利用电流的磁效应来工作的。
【解答】解:A、图甲中导体AB只要在磁场中做切割磁感线运动,都会产生感应电流,电流表的指针会偏转,故A错误;
B、通电导体在磁场中受力运动的方向与电流的方向和磁场的方向都有关,图乙中电流方向和磁场方向同时改变时,导体ab的运动方向不变,故B正确;
C、图丙中扬声器的工作原理与图甲的不同,扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,图甲是电磁感应现象,扬声器将电能转化为机械能,故C错误;
D、图丁中电铃的工作原理是电流的磁效应,故D错误。
故选:ACD。
【点评】本题考查的是电磁感应现象、电流的磁效应和通电导体在磁场中受到力的作用;知道扬声器、电铃的基本原理。
(多选)9.图甲是热敏电阻温度计电路图,其中R1是热敏电阻,R1阻值随温度t变化的规律如图乙所示。R2为定值电阻,阻值为100Ω,电源电压可调节变化。测量温度时,通过改变电源电压使通过R1的电流始终保持为2mA。将其中一个电压表表盘改成温度表盘即可测量温度( )
A.应将电压表V2的表盘刻度改成相应的温度刻度
B.在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,通过R1的电流会减小
C.在测温过程中R1两端的电压随温度升高而减小
D.某次测温时,温度表盘上显示的温度是30℃,此时电源电压为0.76V
【分析】(1)根据电流表示数的变化和欧姆定律判断出电压表V1示数的变化,进而得出结论;
(2)测温时,根据图乙可知热敏电阻R1的阻值随温度的变化,根据欧姆定律得出R1两端的电压与温度的关系;
(3)测温时,由图乙得出当温度表盘上显示的温度是30℃时R1的电阻值,由串联电路电阻的规律和欧姆定律算出此时的电源电压。
【解答】解:A、由题意知电流表的示数不变,根据U=IR知定值电阻R2两端的电压不变,由于电源电压变化,所以电压表V1的示数变化,所以应将电压表V1的表盘刻度改成相应的温度刻度,故A错误;
B、在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的温度不变,其阻值不变,通过的电流不变,故B错误;
C、从图乙可知,热敏电阻R1的电阻随温度升高而降低,由于通过R1的电流不变,由U=IR知,热敏电阻R1两端的电压随温度升高而减小,故C正确;
D、由图乙可知,温度表盘上显示的温度是30℃时,R1的电阻值为280Ω,此时的电源电压为:U=I(R1+R2)=2×10﹣3A×(280Ω+100Ω)=0.76V,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取有用的信息是关键,有一定的难度。
三.填空题(共6小题)
10.在“自制小乐器”的实践活动中,小杨同学用吸管制作了一个排箫乐器(如图)。在“展示音乐会”上,他用相同的力度从左向右吹排箫,发出声音的 音调 (选填“响度”、“音调”或“音色”)不同,排箫发出的声音是通过 空气 传到大家耳朵里的。
【分析】(1)声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的;音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。
(2)声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以传播声音。
【解答】解:小杨相同的力度从左向右吹如图所示的排箫,空气柱的长短不同,从而导致空气柱振动的快慢不同,故音调不同。
声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以传播声音,排箫发出的声音是通过空气传到大家耳朵里的。
故答案为:音调;空气。
【点评】此题考查声音的传播条件和音调与频率的关系,比较简单,属于基础知识。
11.茶叶蛋是中国传统美食,将鸡蛋和茶叶等配料入锅,小火煮熟,关火加盖焖至鸡蛋人味后即可食用。鸡蛋由生到熟,是通过 热传递 的方式改变内能;食用时,空气中弥漫着茶叶蛋的浓香,说明 分子在永不停息地做无规则运动 。
【分析】改变内能的方式有两种,即做功和热传递;一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,扩散现象是分子热运动的宏观体现。
【解答】解:鸡蛋由生到熟,是因为吸收了热量,是通过热传递的方式改变内能的;
食用鸡蛋时,空气中弥漫着茶叶蛋的浓香,说明分子在永不停息地做无规则运动,属于扩散现象。
故答案为:热传递;分子在永不停息地做无规则运动。
【点评】本题主要考查了改变内能的方法和分子的热运动现象,属热学基础题。
12.如图甲所示,在圆柱形玻璃杯内装满水,用塑料片紧贴水面盖住杯口,将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来。接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,在抽出密闭钟罩内空气的过程中,如果塑料片 掉下 (选填“不掉下”或“掉下”),进一步证明了大气压的存在。如图乙所示“神奇的空气炮”实验,将一个两端开口塑料直筒倾斜放置,下端对着乒乓球,用吹风机沿着塑料筒外侧上端开口处吹气,乒乓球就像“炮弹”一样,连续发射出去,该实验应用的物理知识是 流速越大的位置压强越小 。
【分析】(1)空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强;
(2)流体流速越大的地方、压强越小,流体流速越小的地方、压强越大。
【解答】解:(1)实验中,塑料片由于大气压的作用而不会掉下;接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,在抽出密闭钟罩内空气的过程中,气压减小,对塑料片产生的压力减小,当压力小于玻璃杯内水和塑料片的重力时,塑料片就会掉下,此实验证明了大气压的存在;
(2)用吹风机沿着塑料筒外侧吹上端开口处,塑料筒上端空气流速大,压强小,下端压强大,在压强差的作用下,乒乓球就像“炮弹”一样,连续发射出去。
故答案为:掉下;流速越大的位置压强越小。
【点评】本题考查了大气压、流体压强与流速的关系,属于基础题。
13.固定在地面上的绝缘体支架上放置一带正电的球A,现有一带电的轻质小球用绝缘细线分别悬挂在P1、P2、P3点,细线倾斜程度如图所示,由此可知电荷间相互作用力的大小可能跟 距离 有关。实验室里常用 验电器 来检验物体是否带电。
【分析】(1)电荷间的作用力可能与电荷量多少有关、带电体间的距离有关;
(2)用电器是用来检验物体是否带电的仪器。
【解答】解:固定在地面上的绝缘体支架上放置一带正电的球A,现有一带电的轻质小球用绝缘细线分别悬挂在P1、P2、P3点,由于同种电荷相互排斥,细线向右倾斜,在远离A球的过程中,偏转角度越来越小,说明电荷间相互作用力的大小可能跟距离有关;
验电器是用来检验物体是否带电的仪器。
故答案为:距离;验电器。
【点评】本题考查了根据题中信息判断出两电荷间作用力与距离的关系以及验电器的作用,是一道初中与高中衔接的题目。
14.如图甲所示,将活塞迅速下压,玻璃筒底的棉花燃烧,能量转化与汽油机的 乙 相同(选填“乙”、“丙”);某汽车以恒定的速度匀速行驶时,每百公里耗油量为10L,汽油机的效率是25%,则该汽车在匀速行驶时,受到的阻力是 862.5 N(已知汽油的密度是0.7×103kg/m3,热值是4.6×107J/kg)。
【分析】改变内能的方法有:做功和热传递;当对物体做功,物体的内能将增大,温度升高;内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,活塞压缩气体做功,将机械能转化为内能;
利用密度公式求出汽车行驶百公里消耗汽油的质量,利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量,利用η100%求汽车牵引力所做的有用功,根据W=Fs求出阻力的大小。
【解答】解:用力将活塞迅速下压,看到棉花着火,说明对筒内气体做功,使空气的内能增大,温度升高,该过程中,活塞的机械能转化为筒内空气的内能;
图乙中,汽油机两气门都关闭,活塞向上运动,压缩气缸内气体,是压缩冲程,此冲程中机械能转化为内能;
图丙中,汽油机两气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程中燃气的内能转化为机械能;
能量转化与汽油机的乙图相同;
由ρ可知,汽车行驶百公里消耗汽油的质量:
m=ρ汽油V=0.75×103kg/m3×10×10﹣3m3=7.5kg;
汽油完全燃烧放出的热量为:
Q放=mq汽油=7.5kg×4.6×107J/kg=3.45×108J,
由η100%可知,汽车牵引力所做的有用功:W有用=ηQ放=25%×3.45×108J=8.625×107J;
根据W=Fs可知,阻力大小为:F862.5N。
故答案为:乙;862.5。
【点评】本题主要考查了物体内能的改变、内燃机各冲程的能量转化、做功公式的应用、放热公式的应用,属于基础性题目。
15.昆明到香格里拉的高铁现已投入运行,这条高铁线路的开通,结束了迪庆藏族自治州不通铁路的历史,将昆明与香格里拉之间的交通时间大大缩短,为两地的经济、文化交流提供了便利。已知昆明到香格里拉的高铁里程约为720km,若高速列车在这一段的平均速度为160km/h,届时昆明市市民乘坐高铁到香格里拉约 4.5 h,当列车正常运行时,某乘客观察到铁路两侧的建筑物在飞快地向后退,这是因为他选择 列车 作为参照物。
【分析】根据速度公式求出昆明市市民乘坐高铁到香格里拉所需的时间;
如果被研究的物体相对于这个标准位置发生了改变,则是运动的;如果被研究的物体相对于这个标准位置没有发生了改变,则是静止的。
【解答】解:由v可得,昆明市市民乘坐高铁到香格里拉所需的时间为:
t4.5h;
乘客以自己或列车为参照物,自己与路两边的建筑物的位置发生了变化,所以看到路两边的建筑物在往后退。
故答案为:4.5;列车。
【点评】本题同时考查了运动与静止的相对性以及速度公式的应用,都是最常见的知识,有一定综合性,但难度不大。
四.作图题(共2小题)
16.如图所示,墙上挂着一只皮球,请在图中画出皮球所受重力的示意图。
【分析】根据重力的方向是竖直向下的,过重心做竖直向下的力即可。
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
【点评】本题考查了重力的示意图的作法.不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
17.如图,F为凸透镜的焦点,请画出对应的折射光线。
【分析】在作凸透镜的光路图时,先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点(三条特殊光线)来作图。
【解答】解:过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;过光心的光线其传播方向不变;如图所示:
【点评】凸透镜的三条特殊光线:过光心的光线其传播方向不变;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
五.实验探究题(共4小题)
18.探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)如图甲所示,纸板的主要作用是 减少热量散失 ;
(2)按照正确方法进行实验安装器材时,应按照 自下而上 (填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(3)现有另外两组同学在某实验室里做“水的沸腾”实验,选用的实验装置相同,他们绘制的沸腾图象如图乙所示。则a、b图象不同的原因是 质量不同 ;102℃时水才沸腾的原因是气压 高于 1标准大气压。
(4)如图丙所示,在烧杯中放入一个试管,当烧杯中的水沸腾后继续加热,试管中的水会不会沸腾?试分析其原因 不会,因为水沸腾时需要达到沸点并不断吸热 。
【分析】(1)加盖纸板是为了减少热量的散失;
(2)为确保用酒精灯外焰加热,故装置要自下而上组装;
(3)分析图表数据得结论:影响达到沸腾时间的因素:①液体的质量大小;②液体的初温;③加热的方式。
(4)水沸腾特点吸热,温度保持不变。
【解答】解:(1)如图甲所示,纸板的主要作用是减少热量散失;
(2)按照正确方法进行实验安装器材时(为确保用酒精灯外焰加热),应按照自下而上的顺序进行;
(3)现有另外两组同学在某实验室里做“水的沸腾”实验,选用的实验装置相同,他们绘制的沸腾图象如图乙所示。则a、b图象不同的原因是质量不同,因为影响达到沸腾时间的因素:①液体的质量大小;②液体的初温;③加热的方式;102℃时水才沸腾的原因是气压高于1标准大气压,因为在一标准大气压下水的沸点为100℃。
(4)如图丙所示,在烧杯中放入一个试管,当烧杯中的水沸腾后继续加热,试管中的水不会沸腾,其原因是:因为水沸腾时需要达到沸点并不断吸热。
故答案为:(1)减少热量散失;(2)自下而上;(3)质量不同;高于;(4)不会,因为水沸腾时需要达到沸点并不断吸热。
【点评】此题是探究水的沸腾实验,涉及到水的沸点、器材的组装、水的沸腾特点,难度不大。
19.在“探究电流与电压的关系”实验中,所选择的实验器材有:电压恒为3V的电源,定值电阻,规格为“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R0,电流表、电压表各1个、开关、导线若干。
(1)小彤连接的电路如图甲所示,有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正后闭合开关,将滑动变阻器的滑片从正确的位置向 右 端调节,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,为 0.2 A。
(3)继续调节滑动变阻器的滑片,观察每次电压、电流值,记录在下表中:
次数
1
2
3
电压U/V
2
2.6
3
电流I/A
0.26
0.3
根据表格中的数据可得到的结论是:电阻一定时,电流与电压成 正 比。
(4)根据所选器材的规格可知,定值电阻两端可加的最小电压为 0.75 V。
(5)完成上述实验后,小彤重新选择器材,设计了如图丙所示的电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的正常发光时的电阻,已知电源电压为4.5V,请将以下操作补充完整:
①闭合开关S,S0接触点2,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为 0.3 A,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器R1的滑片不动,用S0试触触点1,发现电流表超过量程,立即将S0接回到触点2,断开S,将另一个滑动变阻器R2以最大值接入M点;
③闭合S,S0接触点3,调节滑动变阻器R2的滑片,使灯泡再次正常发光;
④保持滑动变阻器R2的滑片不动,将S0接触点 1 (选填“1”、“2”或“3”),此时电流表示数为0.45A。小灯泡的正常发光时的电阻为R= 10 Ω。
【分析】(1)在“探究电流与电压的关系”实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表应并联在定值电阻的两端;
(2)开关闭合前,滑动变阻器移到阻值最大端;根据电流表的量程、分度值结合指针位置进行读数;
(3)分析表格数据可得出结论;
(4)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,定值电阻两端的电压最小,根据欧姆定律进行计算;
(4)知道小灯泡的额定电流为0.3A,但在小彤设计的电路中,没有电压表,所以我们要设法利用串联电路的电压特点测出灯泡正常发光时的电压;再根据为R计算小灯泡正常发光时的电阻。
【解答】解:(1)在如甲所示的电路中,电阻R和电压表被短路;在“探究电流与电压的关系”实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表应并联在定值电阻的两端,如图所示:
;
(2)如图甲,开关闭合前,滑动变阻器移到阻值最大端,即最左端,故要使电压表示数为2V,应往右移动;图乙中电流表选用的是0~0.6A量程,分度值0.2A,电流表读数为0.2A;
(3)分析表中数据可知,通过电阻的电流随着电阻两端的电压的增大而增大,且电压与电流的比值为定值,所以可知:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)由串联电路的电压、电阻关系可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大(30Ω)时,定值电阻两端的电压最小;由表中数据我们可以求得定值电阻的阻值为R10Ω;当滑动变阻器接入电路的电阻最大(30Ω)时通过电路的电流为I最小,则定值电阻两端的最小电压为U小=I小R=0.075A×10Ω=0.75V;
(5)①小灯泡的额定电流为0.3A,所以我们要调节滑动变阻器使电流表的示数为0.3A使其正常发光;
③闭合S、S0接触点3时,R1被短路。调节滑动变阻器R2的滑片,使灯泡再次正常发光时,由串联电路的电流、电阻关系可知,此时R2接入电路的阻值与①中R1接入电路的阻值相同;
④保持滑动变阻器R2的滑片不动,将S0接触点1时,小灯泡被短路,此时只有两个滑动变阻器串联。由此可求得电路中的总电阻为R总=2R110Ω,则R1接入电路的阻值为5Ω;
当闭合开关S,S0接触点2,调节滑动变阻器R1的滑片,使小灯泡正常发光时,R1两端的电压为UR=I灯R1=0.3A×5Ω=1.5V。则小灯两端的电压为:U灯=U﹣UR=4.5V﹣1.5V=3V,
小灯泡的正常发光时的电阻为R10Ω。
故答案为:(1)见解析;(2)右;0.2;(3)正;(4)0.75;(5)①0.3;④1;10。
【点评】本题属于电学知识综合,难度较大,尤其是缺少器材的实验的设计,更是考验我们的分析能力。大家在遇到这类缺器材的实验时,要发散思维,利用已知条件来求出或代替未知的物理量。
20.五代时期名士谭峭所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点,小明用图甲所示装置进行了探究。
(1)将玻璃板 垂直 放置在水平桌面,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,再拿一支外形相同没点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像重合,多次改变蜡烛A的位置,重复上述过程,发现蜡烛B与蜡烛A的像总能重合,说明平面镜所成的像与物的 大小相等 ,证实了“影与形无异”;多次实验的目的是 使结论具有普遍性 ;
(2)在实验时,下列措施有助于更清晰准确的观察到像的位置的是( AD )
A.白天实验时,拉上实验室的窗帘
B.玻璃板选厚一点的
C.点燃蜡烛B
D.玻璃板选茶色的比无色透明的好
(3)知道平面镜成像特点之后,小明利用两块平面镜、圆形纸筒制作了如图乙所示的观物镜,用它观察正立的“箭头”所成的像的形状为( A )
A.↑
B.→
C.↓
D.←
【分析】(1)玻璃板要与水平桌面要垂直放置,否则成的像偏高或偏低,不易确定像的位置;
平面镜所成的像与物的大小相等;为得出普遍性的结论要多次测量;
(2)A.白天实验时,拉上实验室的窗帘,可减少外界光线干扰,使蜡烛的像更清晰;
B.厚玻璃板的两个面都会反射成两个相距较远的像,干扰实验观察;
C.若点燃蜡烛 B,玻璃后面太亮,像会更不清晰;
D.茶色玻璃板比无色透明玻璃板反射效果好,成像更清晰。
(3)根据平面镜成的像与物关于镜面对称分析。
【解答】解:(1)如果玻璃板不垂直放置在水平桌面,蜡烛 A 所成的像会偏高或偏低,导致蜡烛 B 无论怎样移动都无法与蜡烛 A 的像重合,所以要将玻璃板垂直放置在水平桌面。
蜡烛 A 和蜡烛 B 外形相同,当蜡烛 B 与蜡烛 A 的像总能重合时,说明平面镜所成的像与物的大小相等。
一次实验得出的结论可能具有偶然性,多次改变蜡烛 A 的位置进行实验,能避免偶然性,使得到的结论更具普遍性。
(2)A.白天实验时,拉上实验室的窗帘,可减少外界光线干扰,使蜡烛的像更清晰,便于准确观察像的位置;
B.厚玻璃板的两个面都会反射成像,会出现两个像,干扰实验观察,应选薄玻璃板;
C.若点燃蜡烛 B,玻璃后面太亮,像会更不清晰,不利于观察像的位置;
D.茶色玻璃板比无色透明玻璃板反射效果好,成像更清晰,便于观察像的位置。
故选:AD。
(3)根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称。经过两块平面镜反射后,箭头的像还是正立的,箭头方向不变,所以是“↑”,故选:A。
故答案为:(1)垂直;大小相等;使结论具有普遍性;
(2)AD;
(3)A。
【点评】本题探究平面镜成像特点,考查对器材的要求、操作过程的理解和成像规律的运用。
21.【实验名称】测量金属块的密度:
【实验器材】托盘天平、量筒、水、细线、烧杯、金属块、电子秤;
【实验原理】 ;
【实验步骤】(1)将天平放在水平台面上,将游码移至标尺零刻度线处,指针指示的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)端调节,使横梁水平平衡;
(2)将金属块放在天平的 左 盘,用镊子向另一个盘中加减砝码并移动游码。当天平横梁再次水平平衡时,所加砝码和游码位置如图乙所示,则金属块的质量为 62.4 g;
(3)往量筒中倒入26mL的水,用细线拴住该金属块缓慢放入量筒中,量筒中水面位置如图丙所示,测出金属块的体积为 10 cm3;
(4)实验测得该金属块的密度为 6.24 g/cm3;
【拓展】某同学利用电子秤、一根细绳、烧杯和水设计了另一种实验方案,如图丁所示;
①如图A,向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为m0;
②如图B,将金属块用细线系住,用手拉住细线,使金属块浸没于水中,电子秤的示数为m1;
③如图C,将金属块沉入杯底,松开细线,静止时电子秤的示数为m2;
④金属块的密度ρ金属块= (用m0、m1、m2、ρ水表示)。
【分析】(1)测量物体的密度实验原理是;
(2)天平使用前,将天平放在水平台面上,将游码拨到零刻度线处,若指针右偏,向左调平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
(3)物体放到天平的左盘,由图乙得到金属块的质量;
(4)由图丙得到金属块和水的总体积,从而得到金属块的体积;
(5)根据ρ得到该金属块的密度;
(6)金属块的体积和加入水的体积相等,知道加入水的质量和密度,求出加入水的体积,即金属块的体积,再利用密度公式得出金属块的密度。
【解答】解:测量物体的密度,需要测量质量和体积,由得到物体的密度,实验原理是。
(1)指针指示的位置如图甲所示,指针右偏说明右盘质量偏大,则平衡螺母应向左调节;
(2)将金属块放在天平的左盘,向右盘添加砝码。由图乙可知金属块的质量为m=50g+10g+2.4g=62.4g;
(3)由图丙可知,金属块和水的总体积为V总=36mL,金属块的体积为V金=V总﹣V水=36mL﹣26mL=10mL=10cm3;
(4)金属块的密度为
;
(5)图B中,电子秤受到了烧杯和水的重力,并且增加的力为G物﹣F拉,则增加力的大小和浮力大小相等,由阿基米德原理可知,增加力的大小和排开液体的重力相等,所以增加的质量即为金属块排开水的质量,表达式为m1﹣m0,因为物块浸没在水中,物块的体积
;
将金属块沉入杯底、松开细线,静止时电子秤的示数为m2,则金属块的质量为m2﹣m0;金属块的密度
。
故答案为:;(1)左;(2)左;62.4;(3)10;(4)6.24;(5)。
【点评】本题考查了固体密度的测量、天平的使用与读数、量筒的读数、密度计算等,是一道综合题。
六.计算题(共2小题)
22.“柴油危机”对经济发展带来的风险,以及减少碳排放的迫切要求,让各国都在思考以新能源汽车替代传统燃油汽车,许多国家及企业将之列为重要规划。如图是某品牌纯电动汽车,该车的部分性能参数如表所示。(g取10N/kg)
空车质量(kg)
满载质量(kg)
电池容量(kW•h)
最大续航里程(km)
1975
2384
62
550
(1)该车空载静止时受到的重力为多大?
(2)该车满载静止在水平地面上时,若它对地面的压强为1.6×105Pa。则轮胎与地面的总接触面积为多少平方米?
(3)当车行驶100km时耗电10.9kW•h,若汽车将电能转化为机械能的效率为85%,则汽车行驶时的牵引力为多大?牵引力做了多少功?
【分析】(1)已知空车质量,由G=mg可求得该车空载静止时受到的重力;
(2)该车满载静止在水平地面上时,对地面的压力等于其重力,已知它对地面的压强,由p公式变形可求得轮胎与地面的总接触面积;
(3)由η可求得牵引力做功,由W=Fs可求得汽车行驶时的牵引力。
【解答】解:(1)该车空载静止时受到的重力:
G=mg=1975kg×10N/kg=19750N;
(2)该车满载静止在水平地面上时,它对地面的压力F=G总=m总g=2384kg×10N/kg=23840N,
由p可得,轮胎与地面的总接触面积:
S0.149m2,
(3)当车行驶100km时耗电W=10.9kW•h=10.9×3.6×106J=3.924×107J,
由η可得,牵引力做功:
W=η×W电=85%×3.924×107J=3.3354×107J,
由W=Fs可得,牵引力:
F333.54N。
答:(1)该车空载静止时受到的重力为19750N;
(2)轮胎与地面的总接触面积为0.149m2,
(3)汽车行驶时的牵引力为333.54N,牵引力做了3.3354×107J的功。
【点评】本题考查重力的计算、压强大小计算和效率的计算。能够从表格中获得相关信息是关键。
23.如图,甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,R1=5Ω,R2=10Ω。闭合开关,电源电压18V。通电120s后,甲中温度计的示数为29℃。求:
(1)R2两端的电压;
(2)R2的电功率;
(3)电流通过R1产生的热量;
(4)甲容器中R1产生的热量有75%被液体吸收,求液体的比热容。
【分析】(1)由图可知,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流;根据串联电路的电阻特点求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据欧姆定律求出R2两端的电压;
(2)根据P=I2R求出R2的电功率;
(3)根据Q=I2Rt求出电流通过R1产生的热量;
(4)根据题意求出液体吸收的热量,根据c求出液体的比热容。
【解答】解:(1)由图可知,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流;
根据串联电路的电阻特点可知,R1、R2的串联总电阻:R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω,
电路中的电流:I1.2A,
由欧姆定律可知,R2两端的电压:U2=IR2=1.2A×10Ω=12V;
(2)R2的电功率:P2=I2R2=(1.2A)2×10Ω=14.4W;
(3)电流通过R1产生的热量:Q=I2R1t=(1.2A)2×5Ω×120s=864J;
(4)根据题意可知,液体吸收的热量:Q吸=75%Q=75%×864J=648J,
则液体的比热容:c1.62×103J/(kg•℃)。
答:(1)R2两端的电压为12V;
(2)R2的电功率为14.4W;
(3)电流通过R1产生的热量为864J;
(4)液体的比热容为1.62×103J/(kg•℃)。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式、焦耳定律以及比热容公式的应用,是一道电热综合题,难度不大。
七.综合能力题(共1小题)
24.阅读短文,回答问题。
2019年1月3日,嫦娥四号探测器(图甲)搭载着“玉兔二号”月球车(图乙)成功降落月球南极,全人类首次实现月球背面软着陆。探测器着陆后进行了月球车和探测器“两器分离”,分离后在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍并传回地球。
月球车涉及的相关参数如表:
设计质量m/kg
135
独立驱动的车轮个数n/个
6
长a/m
1.5
每个轮子与水平月面的接触面积s/cm2
100
宽b/m
1
月面的行驶速度v/(m•h﹣1)
200
高c/m
1.1
耐受温度范围
﹣180℃~150℃
月球车能源为太阳能,能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。由于月夜温度极低,电子设备无法正常工作,所以它将进入休眠状态,休眠期间由同位素温差发电保温,等到月昼来临,它将自主唤醒,进入工作状态。
(1)根据上述信息,请判断以下说法中正确的是 D 。
A.月球车可以使用汽油机来驱动
B.月球车在月球上惯性将减小
C.月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成
D.接近月面时,探测器需要悬停寻找最佳降落地点,悬停时它受到的是平衡力
(2)月球车以太阳能为能源,这是 新 (选填“常规”或“新”)能源。若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW。电池产生的电压为48V,并对车上的电动机提供5A的电流,则太阳能电池将太阳转化电能的效率 16% 。
(3)探测器接近月面时,在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。为使探测器顺利软着陆,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向 下方 (选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出。
(4)在地球上重6N的物体在月球上重1N,则“玉兔二号”月球车对水平月面的压强为 3750 Pa。加入月球车在行进过程中受到的阻力是自重的0.2倍,月球车水平匀速直线前进30m,牵引力做的功为 1350 J。(g取10N/kg)
(5)小明对月球车的“唤醒系统”非常感兴趣,他利用光敏电阻设计了一个“模拟唤醒系统”,如图丙,该系统由“唤醒电路”、“控制电路”等组成,其中电源的电压为12V,电阻箱的电阻为(0~9999Ω),RP是光敏电阻,它的阻值随光照强度的变化关系如下表所示,光照强度用符号E表示,单位符号lx表示。
E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
6.0
7.0
8.0
RP/Ω
18
9
6
4.5
3
3
3
①根据表中数据,请在图丁坐标系中描点作出RP﹣E的关系图线。
②若a、b两端电压必须等于或大于8V时,控制电路才能启动,唤醒玉兔并驱动玉兔工作。小明设定光照强度为4.5lx时唤醒玉兔,则电阻箱的阻值至少应调到 8 Ω;当光照强度为7.0lx时,在保证控制电路能正常启动的条件下,调节电阻箱R的阻值,使其消耗的电功率为9W,则此时RP消耗的电功率为 3 W;为了能使控制电路在光线强度较弱时就能控制电路进入工作状态,可采取的措施是: 增大电阻箱的阻值 (答出一种即可)。
【分析】(1)根据题干涉及到的信息:悬停时处于平衡状态、惯性的量度质量、热胀冷缩、声音的传播需要介质进行解答;
(2)太阳能为新能源;
已知电池板上的辐射功率(总功率),根据P=UI求出太阳能电池的输出功率(有用功率),根据效率公式求太阳能电池将太阳能转化为电能的效率;
(3)物体间力的作用是相互的;
(4)根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知月球车在月球表面受到的压力,根据p求出对月球表面的压强;
根据压力求出阻力,由于汽车在水平公路上匀速前进,受平衡力的作用。则牵引力与阻力相等,利用W=Fs可求牵引力做的功;
(5)①根据表中数据描点连线;
②当光照强度E在1.0cd~6.0cd范围内时,根据光敏电阻的阻值与光照强度成反比关系即可求出光敏电阻的阻值,然后根据串联电路电压规律和串联分压规律可求出电阻箱接入的阻值;
当光照强度为7.0cd时,RP=3Ω,由题知调节电阻箱R的阻值,使其消耗的电功率为9W,根据串联电路电压规律和P=UI列方程即可求出此时电阻箱两端的电压,进而得出电流,根据P=I2R求出此时RP消耗的电功率;
当光线较弱时,光敏电阻的阻值较大,RP所分得的电压较大,而R两端电压则较小,结合控制电路电压和串联分压分析即可得出答案。
【解答】解:(1)A.汽油机需要吸入空气助燃,故A错误;
B.惯性与质量有关,在月球上质量不变,惯性不变,故B错误;
C.热胀冷缩明显的材料容易使月球车形变,损坏仪器,故C错误;
D.悬停即处于静止状态,此时受到月球对月球车的吸引力和燃料的反冲力,这两个力大小相等,方向相反,是一对平衡力,故D正确;
(2)太阳能与传统能源相比是新能源。
太阳能电池的输出功率为P总=UI=48V×5A=240W,P入=1.5kW=1500W,
则效率η100%100%100%100%=16%;
(3)探测器在月球着陆时靠发动机点火向下喷气,由于力是作用是相互的,探测器会受到一个向上的推力,从而实现软着陆。所以,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向下方喷出,
(4)月球车在地球上受到的重力G=mg=135kg×10N/kg=1350N;
根据在地球上6牛的物体放到月球上重1牛可知,
月球车在月球表面受到的重力:G′G1350N=225N,
在月球车在月球表面上的压力F=G′=225N,受力面积S=6×100cm2=600cm2=6×10﹣2m2;
所以,月球车对水平月面的压强p3750Pa;
阻力f=0.2G′=0.2×225N=45N,
由于月球车水平匀速直线前进,受平衡力的作用,则F牵=f=45N,
则牵引力做的功W=F牵s=45N×30m=1350J;
(5)①分别将(1.0,18)、(2.0,9)、(3.0,6)、(4.0,4.5)、(6.0,3)、(7.0,3)、(8.0,3)在图丁坐标系中描点连线,
即为RP﹣E的关系图线,如图所示:
由图像得,当光照强度E在1.0cd~6.0cd范围内时,光敏电阻的阻值与光照强度成反比关系,
则有:1.0cd×18Ω=4.5cd×Rp,
解得:RP=4Ω,
根据串联电路电压规律可知,光敏电阻两端的电压:
URP=U﹣UR=12V﹣8V=4V,
根据串联分压规律可知,,
即:,
解得:R=8Ω;
当光照强度为7.0cd时,RP=3Ω,由题知调节电阻箱R的阻值,使其消耗的电功率为9W,
设此时电阻箱的电压为U,电路中电流为I,
所以可以列出电路状态的方程组:
12V=U+I×3Ω…①
9W=UI…②
联立①②可解得:U1=3V,U2=9V,
由题知电阻箱的电压至少为8V,所以U=9V,U1=3V(舍去),
此时,I1A,
所以RP消耗的电功率为:
P=I2RP=(1A)2×3Ω=3W;
当光线较弱时,光敏电阻的阻值较大,RP所分得的电压较大,而R两端电压则偏小,
所以可以通过增大电阻箱R的阻值,使在RP阻值较大时也可以分得至少为8V的电压。
故答案为:(1)D;(2)新;16%;(3)下方;(4)3750;1350;(5)①见上图;②8;3;增大电阻箱的阻值。
【点评】本题通过对“玉兔号”的认识和了解,综合考查力、热、电和磁的知识,涉及到的知识点较多,属于难题,牢记质量不随物体的形状、状态以及空间位置的改变而改变和能量的方向性特点;此题体现了物理与高科技相结合的思想。6×100cm2=600cm2=6×10﹣2m2
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/6/3 9:22:31;用户:尚洪亮;邮箱:13166609970;学号:41217949
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