内容正文:
2025年新疆昌吉州中考物理诊断试卷
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1. 手机芯片的主要制造材料是( )
A. 半导体材料 B. 超导材料
C. 磁性材料 D. 绝缘材料
2. 口技表演者发出的声音与被模仿的声音有着相似的( )
A. 响度 B. 音色 C. 音调 D. 能量
3. 下列现象中,能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A. 尘土飞扬 B. 落叶纷飞
C. 细雨绵绵 D. 桂花飘香
4. 敲打桌面时,桌面被敲响同时手会感到疼。使手疼痛的力的施力物体是( )
A. 手 B. 地面 C. 桌面 D. 地球
5. 下列不属于热机应用的是( )
A. 喷气式飞机 B. 柴油拖拉机
C. 纯电动汽车 D. 燃油摩托车
6. 如图所示,龙卷风是一种局部的剧烈天气现象,龙卷风空管状的旋转气流能把附近的物体“吸入”其中。其原因是旋转的气流( )
A 流速快,压强大 B. 流速快,压强小 C. 流速慢,压强小 D. 流速慢,压强大
7. 下列情景中,所看到的像是实像的是( )
A. 用放大镜看报纸 B. 在电影院看电影 C. 玻璃体温计的示数 D. 梳头时的镜中人
8. 小明的物理书从课桌掉到地面上,课本的重力所做功最接近于( )
A. 0.02J B. 0.2J C. 2J D. 20J
9. 小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制,其电路原理如图所示,R1是定值电阻,R2是光敏电阻,其阻值大小随光照强度的增大而减小。当开关S1闭合,光线变暗时,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数变大 B. 电磁铁磁性增强
C. 弹簧的弹力变大 D. 开关S2将会接通
10. 如图所示,AO=6m,BO=2m,拉力F为4N,并与水平方向成30°角,若在轻质木棒B端悬挂一物体使木棒恰好平衡,则物体的重力G应为( )
A 3N B. 6N C. 9N D. 12N
11. 如图所示电路中,电源电压保持不变,将滑动变阻器滑片P从某处移到另一处,电压表示数由7V变为4V,电流表示数相应由0.2A变为0.5A,则定值电阻R0消耗的电功率改变了( )
A. 2.8W B. 2.1W C. 1.2W D. 0.9W
12. 如图所示,用细线将一个塑料块和一个合金块相连,当把它们放置在水中静止时,塑料块和合金块整体处于漂浮状态;当把它们放置在酒精中静止时,塑料块恰好浸没整体处于悬浮状态,且两次细线上的拉力之比为3:4。已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,则金属块的密度为( )
A. 1.6×103kg/m3 B. 0.4×103kg/m3
C. 0.6×103kg/m3 D. 2.7×103kg/m3
二、填空题:本大题共4小题,共26分。
13. 随着智能手机的日益普及,人们的日常生活发生了翻天覆地的变化。在众多APP帮助下,人们通过智能手机可以实现轻松出行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。
(1)用手机通话时,话筒利用______原理把人们的声音信号转换成电信号,然后用调制器把音频信号加载到______(选填“高”或“低”)频电流上,发射到空中;
(2)手机上的彩色画面是由红、______、蓝三种色光混合而成,而蓝光属于可见光中的一种,具有频率高、波长______(选填“长”或“短”)的特点,蓝光可以穿透眼睛的晶状体,直接照射到视网膜上,对视网膜细胞造成损害;
(3)某手机电池的容量为5000mAh,电压为3.7V。用100W的超级快充将电池的电量从20%充到100%需要______分钟。充电器插在插座上未接手机时,充电器内部也会有微电流通过,此时充电器相当于______(选填“电源”或“用电器”),消耗的电能转化为______能,若充电器的待机功率为0.5W,累计一天消耗的电能是______J。
14. 近年来,我国重视创新,科技发展突飞猛进,成果令人惊叹。
(1)春晚机器人需要用直径30厘米的绸子在0.8秒内转三圈,转速为每分钟______圈,其手腕能产生37N⋅m的力量,则其能托举一个距转轴0.5米______N的物体;
(2)神舟19号的两名航天员成功完成了时长达到9小时的太空行走,太空服通过液体冷却等系统将体感温度控制在20℃左右,冷却液的主要成分是水,主要是利用水的______大,若宇航服内装有2L的水,从70℃降到体感温度需要放出______J的热量();
(3)深海移动工作站主要用于进行海洋科学探索,被喻为海洋里的“天宫一号”,若工作站观察窗的面积为0.5m2,距离海面2000m,已知此地海水的密度为1025kg/m3,则海水对观察窗的压力为______N。用相机透过观察窗拍摄海底世界,拍摄到的是______(选填“物体”“物体的像”)。
15. 新疆是个好地方,美丽而富饶。
(1)烤羊肉串颇受欢迎,烤制过程主要是利用______的方式使肉的内能增加,很远就能闻到香味属于______现象;
(2)一个哈密瓜的体积为4×10-3m3,若含糖量为10%时质量为5kg,放在水中会______(选填“漂浮”“悬浮”“沉底”);若该哈密瓜含糖量为15%时,质量增加了0.5kg,再放入水中时,浮力会______(选填“变大”“不变”“变小”);
(3)新疆是中国风能资源最丰富的地区之一,风能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源,风力发电机的输出功率与风速的三次方成正比,已知风速为v时,输出功率为200kW,则风速为2v时,输出功率为______kW。
16. 2025年2月14日晚,哈尔滨第九届亚洲冬季运动会落下帷幕。
(1)运动员都戴有滑雪镜是为了避免太阳光被物体______后直接进入人眼。(选填“反射”“折射”)花样滑冰需要更好的稳定性,而速度滑冰需要速度,所以速度滑冰鞋的刀刃比花样滑冰的刀刃更______一些(选填“薄”或“厚”);
(2)速度滑冰男子500米决赛,我国运动员以34秒95的成绩夺冠,成功卫冕,其平均速度大约为______km/h(选填“30”“50”“70”);匀速转弯时,运动员受力______(选填“平衡”或“不平衡”);
(3)比赛时运动员要穿戴运动服、手套、头盔。头盔内部装有海绵增大了与头的接触面积,受撞击时可以______(选填“增大”或“减小”)头盔对头部的压强,速滑比赛服,可以减小空气阻力,根据空气阻力的公式:F=CρSV2计算。(式中:C为空气阻力系数;ρ为空气密度;S物体迎风面积;V为物体与空气的相对运动速度。)由上式可知,若运动员穿着速滑比赛服后空气阻力系数从1.2降为0.8,当迎风面积、滑行速度、空气密度均不变时,那么空气阻力减小了______%。(保留小数点后一位)
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
17. 在图中画出经过凸透镜的两条折射光线。
18. 请在图中画出动力F1对支点O的力臂。
19. 请根据图中通电螺线管外部的磁感线方向,标出电源和螺线管上方的极性。
四、实验探究题:本大题共3小题,共24分。
20. 小聪利用如图甲所示实验装置探究固体熔化时温度的变化规律。
(1)某时刻,温度计的示数如图甲所示,为__________℃;
(2)根据a、b两种物质熔化的实验数据绘制了如图乙所示的温度与时间的关系图像,由图像可以判断__________(填“a”或“b”)物质是晶体;若a物质在固态时的比热容为1.8×103J/(kg⋅℃),则该物质在液态时的比热容为__________J/(kg⋅℃)。
21. 小亮在探究“杠杆的平衡条件”实验:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______(选填“达到”或“没有达到”)平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)小亮实验时的情景如图乙所示,拉力F与杠杆的夹角为θ,多次实验后绘制了如图丙所示的拉力F(拉力F始终处于量程内)和夹角θ的关系图像,请你根据图像结合所学知识推测:当θ=90°时,G=______N;当θ=150°时,对应的弹簧测力计的拉力F=______N。
22. 小亮用实验室中的器材测量2.5V小灯泡的电功率,已知电源电压3V,如图所示。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整______,要求:①向左移动滑片灯泡变暗;②导线不能交叉;
(2)闭合开关后发现灯泡不亮。电压表示数为电源电压,电流表几乎没有示数,则电路故障可能______(选填“灯断路”或“灯短路”);
(3)排除故障后再闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为______W;
(4)测电功率实验完成后,又进行测定值电阻实验,某同学将实验数据在图丙中描点a、b、c之后才发现电压表未调零。根据数据分析可知调零前指针在零刻线______(选填“左”或“右”)侧。将电压表调零后重做实验,将正确的数据在图丙中描点A、B、C,只用B点的数据得到待测电阻的阻值是5Ω,这样得到定值电阻的阻值是______的。(选填“正确”或“错误”)
五、计算题:本大题共2小题,共10分。
23. 如图所示,电源电压恒为12V,电阻R1为20Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为8V。求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)整个电路1min内消耗的电能。
24. 如图所示,薄壁圆柱形容器置于水平面上,容器重为4牛,高为0.24米,底面积为2×10-2米2,其内盛有4千克的水。
(1)求水的体积V;
(2)求水对容器底部产生的压强p;
(3)现将一实心均匀小球轻轻地放入该容器的水中,静止后小球沉底且有0.2千克的水溢出,此时圆柱形容器对水平面的压强为3100帕,求小球的密度ρ。
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2025年新疆昌吉州中考物理诊断试卷
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1. 手机芯片的主要制造材料是( )
A. 半导体材料 B. 超导材料
C. 磁性材料 D. 绝缘材料
【答案】A
【解析】
【详解】半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。制造芯片的主要材料是半导体材料,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 口技表演者发出的声音与被模仿的声音有着相似的( )
A. 响度 B. 音色 C. 音调 D. 能量
【答案】B
【解析】
【详解】口技表演者发出的声音与被模仿的声音有着相似的音色,因为音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 下列现象中,能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A. 尘土飞扬 B. 落叶纷飞
C. 细雨绵绵 D. 桂花飘香
【答案】D
【解析】
【详解】A. 尘土是固体颗粒,尘土飞扬是小物体在运动,属于机械运动,故A不符合题意;
B. 落叶纷飞是落叶做机械运动,故B不符合题意;
C. 细雨绵绵是雨滴的运动,属于机械运动,故C不符合题意;
D. 桂花飘香,是扩散现象,是由于分子不停做无规则热运动造成的,故D符合题意。
故选D。
4. 敲打桌面时,桌面被敲响的同时手会感到疼。使手疼痛的力的施力物体是( )
A. 手 B. 地面 C. 桌面 D. 地球
【答案】C
【解析】
【详解】用手敲打桌面,施力物体是手,受力物体是桌面,由于力的作用是相互的,所以手会受到桌面对手的反作用,因此手会感到疼; 手痛是因为受到力的作用,这个力的施力物体是桌面,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 下列不属于热机应用的是( )
A. 喷气式飞机 B. 柴油拖拉机
C. 纯电动汽车 D. 燃油摩托车
【答案】C
【解析】
【详解】喷气式飞机、柴油拖拉机、燃油摩托车都是利用内能来做功的机械,都属于热机;纯电动汽车是利用电能做功的,不属于热机,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 如图所示,龙卷风是一种局部的剧烈天气现象,龙卷风空管状的旋转气流能把附近的物体“吸入”其中。其原因是旋转的气流( )
A. 流速快,压强大 B. 流速快,压强小 C. 流速慢,压强小 D. 流速慢,压强大
【答案】B
【解析】
【详解】在流体(如空气)中,流速越快,压强越小;反之,流速越慢,压强越大。在龙卷风的情况下,旋转气流的中心部分流速非常快,因此压强会显著降低,形成一个低压区,而周围的空气流速较慢,压强相对较高。由于压强差的存在,周围的空气和物体会被“吸入”低压区,这就是龙卷风能够将物体吸入其中的原因。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 下列情景中,所看到的像是实像的是( )
A. 用放大镜看报纸 B. 在电影院看电影 C. 玻璃体温计的示数 D. 梳头时的镜中人
【答案】B
【解析】
【详解】A.用放大镜看报纸成的是正立的放大的虚像,故A不符合题意;
B.在电影院看电影,成的是实像,能够用光屏承接的都是实像,故B符合题意;
C.玻璃体温计的示数是利用放大镜成像原理,成的是正立、放大的虚像,故C不符合题意;
D.梳头时的镜中人,是平面镜成像,成的是虚像,故D不符合题意。
故选B。
8. 小明的物理书从课桌掉到地面上,课本的重力所做功最接近于( )
A. 0.02J B. 0.2J C. 2J D. 20J
【答案】C
【解析】
【详解】物理书的重力约2.5N,课桌的高度约为0.8m,课本的重力所做功W=Gh=2.5N×0.8m=2J
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9. 小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制,其电路原理如图所示,R1是定值电阻,R2是光敏电阻,其阻值大小随光照强度的增大而减小。当开关S1闭合,光线变暗时,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数变大 B. 电磁铁磁性增强
C. 弹簧的弹力变大 D. 开关S2将会接通
【答案】D
【解析】
【详解】当开关S1闭合,光线变暗时,光敏电阻R2的电阻变大,由电阻的串联可知,控制电路中的总电阻变大,由可知电路中的电流变小,即电流表的示数变小,电磁铁的磁性减弱,对衔铁的吸引力减小,弹簧的弹力变小,在右边弹簧的拉力作用下,动触点向下运动,开关S2闭合,灯泡发光,故D正确,ABC错误。
故选D。
10. 如图所示,AO=6m,BO=2m,拉力F为4N,并与水平方向成30°角,若在轻质木棒B端悬挂一物体使木棒恰好平衡,则物体的重力G应为( )
A. 3N B. 6N C. 9N D. 12N
【答案】B
【解析】
【详解】过支点O做动力作用线的垂线段,即动力臂L,如下图所示:
根据图示可知,
由杠杆平衡的条件,可得:物体的重力
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11. 如图所示电路中,电源电压保持不变,将滑动变阻器滑片P从某处移到另一处,电压表示数由7V变为4V,电流表示数相应由0.2A变为0.5A,则定值电阻R0消耗的电功率改变了( )
A. 2.8W B. 2.1W C. 1.2W D. 0.9W
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,两电阻串联,当电压表示数为U1=7V时,电流表示数为I1=0.2A,则电源电压为
U=I1R0+U1
当电压表示数为U2=4V时,电流表示数为I2=0.5A,则电源电压为
U=I2R0+U2
联立可得
U=0.2R0+7V=0.5R0+4V
解得
R0=10Ω,U=9V
当电压表示数为7V时,定值电阻R0两端电压为
U3=9V-7V=2V
定值电阻R0电功率
P1=U3I1=2V×0.2A=0.4W
当电压表示数为4V时,定值电阻R0两端电压为
U4=9V-4V=5V
定值电阻R0电功率
P2=U4I2=5V×0.5A=2.5W
所以定值电阻R0消耗的电功率变化量为
P=P2-P1=2.5W-0.4W=2.1W
故选B。
12. 如图所示,用细线将一个塑料块和一个合金块相连,当把它们放置在水中静止时,塑料块和合金块整体处于漂浮状态;当把它们放置在酒精中静止时,塑料块恰好浸没整体处于悬浮状态,且两次细线上拉力之比为3:4。已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,则金属块的密度为( )
A 1.6×103kg/m3 B. 0.4×103kg/m3
C. 0.6×103kg/m3 D. 2.7×103kg/m3
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,合金块在水中受到竖直向下的重力、竖直向上浮力和拉力处于静止状态,由平衡条件可知,细线在水中受到的拉力①
同理,细线在酒精中受到的拉力 ②
又③
由①②③解得:
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题:本大题共4小题,共26分。
13. 随着智能手机的日益普及,人们的日常生活发生了翻天覆地的变化。在众多APP帮助下,人们通过智能手机可以实现轻松出行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。
(1)用手机通话时,话筒利用______原理把人们的声音信号转换成电信号,然后用调制器把音频信号加载到______(选填“高”或“低”)频电流上,发射到空中;
(2)手机上的彩色画面是由红、______、蓝三种色光混合而成,而蓝光属于可见光中的一种,具有频率高、波长______(选填“长”或“短”)的特点,蓝光可以穿透眼睛的晶状体,直接照射到视网膜上,对视网膜细胞造成损害;
(3)某手机电池的容量为5000mAh,电压为3.7V。用100W的超级快充将电池的电量从20%充到100%需要______分钟。充电器插在插座上未接手机时,充电器内部也会有微电流通过,此时充电器相当于______(选填“电源”或“用电器”),消耗的电能转化为______能,若充电器的待机功率为0.5W,累计一天消耗的电能是______J。
【答案】(1) ①. 电磁感应 ②. 高
(2) ①. 绿 ②. 短
(3) ①. 8.88 ②. 用电器 ③. 内 ④. 43200
【解析】
【小问1详解】
[1][2]用手机通话时,话筒利用电磁感应原理把人们声音信号转换成电信号。声音使话筒中的振动膜振动,进而改变其与永磁体之间的磁场,在线圈中产生感应电信号。然后用调制器把音频信号加载到高频电流上,发射到空中。因为高频电流具有更好的发射能力,能够将信号有效地发射出去。
【小问2详解】
[1][2]把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后,可以产生各种颜色的光,因为,把红、绿、蓝叫作色光的三原色。手机上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成。蓝光属于可见光中的一种,具有频率高、波长短的特点。
【小问3详解】
[1]电池容量为5000mAh,电压为3.7V,则电池充满电的能量
从20%充到100% 需要补充的能量为
已知充电器功率P=100W,可得充电时间
[2][3]充电器插在插座上未接手机时,充电器内部有微电流通过,此时充电器相当于用电器,消耗的电能转化为内能(因为充电器会发热)。
[4]若充电器的待机一天消耗的电能为
14. 近年来,我国重视创新,科技发展突飞猛进,成果令人惊叹。
(1)春晚机器人需要用直径30厘米的绸子在0.8秒内转三圈,转速为每分钟______圈,其手腕能产生37N⋅m的力量,则其能托举一个距转轴0.5米______N的物体;
(2)神舟19号的两名航天员成功完成了时长达到9小时的太空行走,太空服通过液体冷却等系统将体感温度控制在20℃左右,冷却液的主要成分是水,主要是利用水的______大,若宇航服内装有2L的水,从70℃降到体感温度需要放出______J的热量();
(3)深海移动工作站主要用于进行海洋科学探索,被喻为海洋里的“天宫一号”,若工作站观察窗的面积为0.5m2,距离海面2000m,已知此地海水的密度为1025kg/m3,则海水对观察窗的压力为______N。用相机透过观察窗拍摄海底世界,拍摄到的是______(选填“物体”“物体的像”)。
【答案】(1) ①. 225 ②. 74
(2) ①. 比热容 ②. 4.2×105
(3) ①. 1.025×107 ②. 物体的像
【解析】
【小问1详解】
[1]圈数与时间成正比,0.8s转3圈,可求出一分钟转的圈数为
[2]手腕能产生力矩已知,由杠杆的平衡条件得
【小问2详解】
[1]用水做冷却剂,主要是利用水的比热容比较大的特性,质量相同的水和其它物质,升高相同的温度,水能吸收更多的热量。
[2]2L水的质量
水从70℃降低20℃放出的热量
【小问3详解】
[1]2000m处海水的压强
海水对观察窗的压力
[2]海底景物反射的光在水面发生折射,所以人拍摄到的是光折射后形成的物体的像。
15. 新疆是个好地方,美丽而富饶。
(1)烤羊肉串颇受欢迎,烤制过程主要是利用______的方式使肉的内能增加,很远就能闻到香味属于______现象;
(2)一个哈密瓜的体积为4×10-3m3,若含糖量为10%时质量为5kg,放在水中会______(选填“漂浮”“悬浮”“沉底”);若该哈密瓜含糖量为15%时,质量增加了0.5kg,再放入水中时,浮力会______(选填“变大”“不变”“变小”);
(3)新疆是中国风能资源最丰富的地区之一,风能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源,风力发电机的输出功率与风速的三次方成正比,已知风速为v时,输出功率为200kW,则风速为2v时,输出功率为______kW。
【答案】(1) ①. 热传递 ②. 扩散
(2) ①. 沉底 ②. 不变
(3) ①. 可再生 ②. 1600
【解析】
【小问1详解】
[1]改变物体内能有两种方式:做功和热传递。烤制羊肉串时,是利用火焰的热量传递给肉,使肉的内能增加、温度升高,所以主要是利用热传递的方式使肉的内能增加。
[2]不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散。很远就能闻到烤羊肉串的香味,是因为香味分子在不停地做无规则运动,进入到空气中,属于扩散现象。
【小问2详解】
[1]哈密瓜的密度为
所以放在水中哈密瓜会沉底。
[2]若该哈密瓜含糖量为15%时,质量增加了0.5kg,体积不变,根据,哈密瓜的密度变大,仍大于水的密度,所以再放入水中时,哈密瓜仍会沉底,排开水的体积不变,则浮力不变。
【小问3详解】
[1]风能可以从自然界源源不断获取,属于可再生能源。
[2]风力发电机的输出功率与风速的三次方成正比。已知风速为v时,输出功率为200kW,则风速为2v时,设输出功率为,则有。解得。
16. 2025年2月14日晚,哈尔滨第九届亚洲冬季运动会落下帷幕
(1)运动员都戴有滑雪镜是为了避免太阳光被物体______后直接进入人眼。(选填“反射”“折射”)花样滑冰需要更好稳定性,而速度滑冰需要速度,所以速度滑冰鞋的刀刃比花样滑冰的刀刃更______一些(选填“薄”或“厚”);
(2)速度滑冰男子500米决赛,我国运动员以34秒95的成绩夺冠,成功卫冕,其平均速度大约为______km/h(选填“30”“50”“70”);匀速转弯时,运动员受力______(选填“平衡”或“不平衡”);
(3)比赛时运动员要穿戴运动服、手套、头盔。头盔内部装有海绵增大了与头的接触面积,受撞击时可以______(选填“增大”或“减小”)头盔对头部的压强,速滑比赛服,可以减小空气阻力,根据空气阻力的公式:F=CρSV2计算。(式中:C为空气阻力系数;ρ为空气密度;S物体迎风面积;V为物体与空气的相对运动速度。)由上式可知,若运动员穿着速滑比赛服后空气阻力系数从1.2降为0.8,当迎风面积、滑行速度、空气密度均不变时,那么空气阻力减小了______%。(保留小数点后一位)
【答案】(1) ①. 反射 ②. 薄
(2) ①. 50 ②. 不平衡
(3) ①. 减小 ②. 33.3
【解析】
【小问1详解】
[1]运动员戴滑雪镜是为了避免太阳光被雪地反射后进入眼睛,因为雪地反射光线强烈,会对眼睛造成伤害。
[2]速度滑冰鞋的刀刃比花样滑冰鞋更薄,因为薄刀刃可以减少与冰面的摩擦,提高滑行速度,花样滑冰需要稳定性,所以刀刃更厚,提供更好的支撑。
【小问2详解】
[1]运动员的平均速度
故运动员的平均速度大约为。
[2]匀速转弯时,运动员的运动方向发生改变,所以运动员受力不平衡。
【小问3详解】
[1]头盔内部装有海绵材料,撞击时可以通过增大受力面积减小对头部的压强,确保安全。
[2]根据空气阻力的公式知,空气阻力与空气阻力系数成正比,由空气阻力系数从降为,可得到空气阻力减小的百分率
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
17. 在图中画出经过凸透镜的两条折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】过凸透镜光心的光线传播方向不变,过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴,如图所示:
18. 请在图中画出动力F1对支点O的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】由支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即为力臂,首先,沿力F1的反方向延长F1的作用线,由支点O向F的作用线作垂线,垂线段的长度L1为F1的力臂,如下图所示:
19. 请根据图中通电螺线管外部的磁感线方向,标出电源和螺线管上方的极性。
【答案】
【解析】
【详解】磁体的外部,磁感线由N极指向S极,由图可知,螺线管的上端为N极,下端为S极;根据安培定则可知,电流从下端流入,上端流出,故电源的下端为正极,上端为负极,如图所示:
四、实验探究题:本大题共3小题,共24分。
20. 小聪利用如图甲所示的实验装置探究固体熔化时温度的变化规律。
(1)某时刻,温度计的示数如图甲所示,为__________℃;
(2)根据a、b两种物质熔化的实验数据绘制了如图乙所示的温度与时间的关系图像,由图像可以判断__________(填“a”或“b”)物质是晶体;若a物质在固态时的比热容为1.8×103J/(kg⋅℃),则该物质在液态时的比热容为__________J/(kg⋅℃)。
【答案】 ①. 35 ②. a ③. 2.7×103
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,温度计的分度值是1℃,示数为35℃。
(2)[2]晶体有固定的熔点和凝固点,非晶体没有固定的熔点和凝固点,由乙图可知,a物质在熔化过程中吸热,但温度保持不变,有固定的熔点,属于晶体。
[3]由图乙知,a物质从开始加热到开始熔化用时3min,温度上升
Δt固=50℃-20℃=30℃
变为液态后继续吸热,用时3min,温度上升
Δt液=70℃-50℃=20℃
由于使用同样的加热器加热,则加热相同时间均为3min,则a物质在这两段时间内,吸收的热量相同,物质的质量不变,由Q吸=cmΔt可得
Q固吸=Q液吸
即
c固m固Δt固=c液m液Δt液
公式变形得,a物质在液态时的比热容为
21. 小亮在探究“杠杆的平衡条件”实验:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______(选填“达到”或“没有达到”)平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)小亮实验时的情景如图乙所示,拉力F与杠杆的夹角为θ,多次实验后绘制了如图丙所示的拉力F(拉力F始终处于量程内)和夹角θ的关系图像,请你根据图像结合所学知识推测:当θ=90°时,G=______N;当θ=150°时,对应的弹簧测力计的拉力F=______N。
【答案】(1) ①. 达到 ②. 左
(2) ①. 3 ②. 4
【解析】
【小问1详解】
[1][2]杠杆处于静止状态或匀速转动时处于平衡状态,挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于平衡状态。根据杠杆的平衡螺母“左高左调,右高右调”,为了便于测量力臂,应向左移动平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
[1]根据杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,拉力越小,当拉力方向与水平杠杆垂直时,动力臂最大,拉力最小,由图丙可知,时,对应的拉力最小,最小拉力
根据杠杆平衡可知
可得。
[2]由数学知识:在含有角的直角三角形中,角对应的直角边的边长是斜边长的一半可知,当拉力和杠杆的夹角如图丙中为时,拉力的力臂与支点到拉力的作用点的连线构成的直角三角形是含有角的直角三角形,此时拉力的力臂是拉力与杠杆垂直时的力臂的一半,拉力和杠杆的夹角如图丙中为时,拉力的大小是时的拉力的倍,所以推测时,对应的弹簧测力计的拉力为
22. 小亮用实验室中的器材测量2.5V小灯泡的电功率,已知电源电压3V,如图所示。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整______,要求:①向左移动滑片灯泡变暗;②导线不能交叉;
(2)闭合开关后发现灯泡不亮。电压表示数为电源电压,电流表几乎没有示数,则电路故障可能是______(选填“灯断路”或“灯短路”);
(3)排除故障后再闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为______W;
(4)测电功率实验完成后,又进行测定值电阻实验,某同学将实验数据在图丙中描点a、b、c之后才发现电压表未调零。根据数据分析可知调零前指针在零刻线______(选填“左”或“右”)侧。将电压表调零后重做实验,将正确的数据在图丙中描点A、B、C,只用B点的数据得到待测电阻的阻值是5Ω,这样得到定值电阻的阻值是______的。(选填“正确”或“错误”)
【答案】(1) (2)灯断路
(3)0.68 (4) ①. 右 ②. 错误
【解析】
【小问1详解】
小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选用0~3V的量程,并联在灯泡两端;向左移动滑片,灯泡变暗,说明电路中电流变小,滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中,如下图所示:
【小问2详解】
闭合开关后发现灯泡不亮,电流表几乎没有示数,说明电路可能断路,电压表示数为电源电压,说明电压表与电源连通,电压表串联在电路中了,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的电路断路了,即电路故障可能是灯断路。
【小问3详解】
当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.34A,则此时小灯泡的功率为
【小问4详解】
[1]延长abc三点的连线,与纵坐标相交于d,延长ABC三点的连线,与纵坐标相交于原点,两直线平行,如下图所示:
由图得,图线的反向延长线与纵坐标轴相交于坐标轴的上半部分,说明电压表调零前电压表示数大于0,指针在零刻线右侧。
[2]为了减小误差,应多次测量求平均值,因此只用B点的数据得到待测电阻的阻值是错误的。
五、计算题:本大题共2小题,共10分。
23. 如图所示,电源电压恒为12V,电阻R1为20Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为8V。求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)整个电路1min内消耗的电能。
【答案】(1)4V;(2)40Ω;(3)144J
【解析】
【详解】解:(1)当开关S闭合后,两电阻串联,电压表测量R2两端的电压。根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压为
(2)由得,电路电流为
根据串联电路的电流处处相等,故通过电阻R2的电流为0.2A,根据欧姆定律可知电阻R2的阻值为
(3)由W=UIt得,电路1min内消耗的电能为
答:(1)电阻R1两端的电压为4V;
(2)电阻R2的阻值为40Ω;
(3)整个电路1min内消耗的电能为144J。
24. 如图所示,薄壁圆柱形容器置于水平面上,容器重为4牛,高为0.24米,底面积为2×10-2米2,其内盛有4千克的水。
(1)求水的体积V;
(2)求水对容器底部产生的压强p;
(3)现将一实心均匀小球轻轻地放入该容器的水中,静止后小球沉底且有0.2千克的水溢出,此时圆柱形容器对水平面的压强为3100帕,求小球的密度ρ。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由可知,水的体积是
水的体积是。
(2)设水对容器底的压力为F,可知
则水对容器底的压强是
水对容器底的压强是。
(3)由得容器内原有水的高度为
容器上部空间的高度为
上部空间的体积为
由得溢出水的体积为
由此可知小球的体积为
由得球沉静后对水平面的压力为
由平衡条件可有,即
可得
由得球的质量为
则可求得小球的密度为
小球的密度是。
答:(1)水的体积是;(2)水对容器底部产生的压强是;(3)小球的密度是。
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