内容正文:
2024—2025学年度九年级五月份模拟质量监测
物理试题
注意事项:
1.本试卷满分60分,时间共60分钟。2.答案请填写在答案卷相应位置。
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题2分,共20分)
1. 下列对教室内相关数据的估计,与实际相符的是( )
A. 橡皮从课桌掉落到地面用时约1min B. 新的白色粉笔的长度约8dm
C. 教室内较为舒适的温度约23℃ D. 一本初中物理课本质量约2kg
2. 张老师吹响长笛一个音,并用A、B两个相同的声音监测器在不同距离的位置监测。监测器得到如图所示的波形图,则( )
A. 监测器A的音调更高
B. 监测器B响度更大
C. 监测器A距离张老师比监测器B近
D. 声音到达监测器B时速度更快一些
3. 如图是演播室里的提词器,它由一个水平放置的显示器和一个专用镀膜玻璃(平面镜)组成,镀膜玻璃可以将显示器上的台词竖直地呈现在播报员前方。下列说法正确的是( )
A. 播报员看到的台词是实像 B. 镀膜玻璃成像属于光的反射现象
C. 播报员看到的台词字的大小比原文小 D. 显示器的亮度越暗,台词的像越清晰
4. 我国自行研制的翼龙应急救灾无人机具备空中组网和高空中继的功能。下列对应关系正确的是( )
A. 信号能够实时传输——电磁波速度大
B. 机载北斗导航系统——超声波测距
C. 无人机航拍的镜头——凸透镜成虚像
D. 无人机的控制芯片——超导体材料
5. 如图所示,下列关于物理学家及其发现,不符合物理学发展实际的是( )
A. 图甲,托里拆利第一个用实验的方法测出了大气压强的数值
B. 图乙,法拉第发现了电磁感应现象,进一步地揭示了电现象和磁现象之间的联系
C. 图丙,奥斯特通过实验发现电流磁效应,首次揭示了电与磁之间的联系
D. 图丁,欧姆最先通过实验精确确定电流产生热量跟电流、电阻和通电时间的关系
6. 如图所示,水平地面上的建筑人利用滑轮组,将重为900N的物体在10s内匀速提升2m。工人对绳子直向下的拉力为500N,自身重力为700N,不计绳重和摩擦阻力。以下说法正确的是( )
A. 工人对地面的压力为700N B. 拉力的功率为150W
C. 滑轮组的机械效率为60% D. 动滑轮的自重为100N
7. 手持小风扇的简化电路如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电池的作用是为电动机提供电能
B. 开关和电动机是并联的
C. 导线通常用半导体材料制成
D 通电后电流从电池负极经电动机流向正极
8. 我国已成功发射的“嫦娥五号”实现了中国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。关于此过程(只考虑空气阻力和重力的影响),下列说法正确的是( )
A. 返回器导航系统通过超声波接收信号
B. 返回器在A、B、D运动过程时,在D点时重力势能最大
C. 返回器在大气层运动时机械能不守恒
D. 如果返回器在B点时受到的所有的力突然消失,它会做匀速直线运动坠落地面
9. 如图所示为一款爆闪警示灯,太阳能电池板给蓄电池充电,蓄电池再给LED红蓝灯供电。下列说法正确的是( )
A. 当太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
B. 太阳能来自于太阳内部发生的核聚变
C. 太阳能属于不可再生能源
D. 太阳能电池板的主要材料硅属于导体
10. 如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图,电源电压恒为12V,定值电阻R=40Ω,R0是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体的浓度增大而减小,其阻值变化范围为10~20Ω,电压表接入电路的量程为0~15V,电流表接入电路的量程为0~0.6A。闭合开关S,当环境的酒精气体的浓度增大时,下列说法正确的是( )
①电流表的示数变小
②电压表示数与电流表示数的比值不变
③电压表示数的范围为8~9.6V
④整个电路消耗的电功率范围为2.4~2.88W
A. 只有①②正确 B. 只有②③正确
C. 只有③④正确 D. 只有②③④正确
二、填空题(每空1分,共12分)
11. 与光的直线传播所对应的现象有______,与光的折射所对应的现象有______。(选填序号)
①射击瞄准时要做到“三点一线”
②在平静的湖面可以看到蓝天白云
③游泳池注水后,看上去好像变浅了
④光遇到不透明物体后,可以形成影子
⑤早晨太阳还在地平线以下时,人就可以看到它
⑥桥在水中的“倒影”
⑦阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑
⑧海市蜃楼
12. 如图所示是高速公路上限速牌,这些数字的单位应该是______。高速公路上限速,实际上是为了避免汽车的______能过大,减少车祸发生时的危害。
13. 如图所示,小明按照“A→B→C→D”制作小狗挂饰模型。先用蜡制作一个小狗挂饰的模型,再以耐火泥浆浇注(如图A),待泥浆干燥后,加热使蜡模型流出,得到小狗形状的模穴(如图B),然后将熔融的锡倒入模穴(如图C),待锡冷却后取出(如图D)。制作过程中“加热脱蜡”时蜡发生的物态变化为______。如果小狗蜡模的质量是1.8g,制作出的小狗挂饰的质量是14.56g,ρ蜡=0.9×103kg/m3,则金属锡的密度是 ______ g/cm3。
14. 如图所示是我国某新型战略核潜艇,其水面排水量为9000t,水下排水量为11500t。向水舱中充水,当重力___________浮力时,该核潜艇下沉;为使该核潜艇由水面潜入水面以下,至少要向水舱内充入___________N的水。(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
15. 图甲为《天工开物》描述的舂米设备——碓(读duì),用柱子架起一根木杠,杠的前端装一块圆形石头(碓头),用脚连续踏动木杠后端,碓头一起一落,可将下面石臼中的谷砸成米或使米砸成粉。将碓简化为图乙所示的______杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”),已知碓头的质量为30kg,不计木杠的重力,OA∶OB=4∶3,当木杠在水平位置静止时,人的脚对B端的作用力F的大小为______N。(g取10N/kg)
16. 如图是某电饭煲的简化电路,当开关S闭合时,电饭煲处于加热状态,若R1=44Ω,则该电饭煲加热功率为______W。不计热损失,该电饭煲加热工作84s可以让质量为2000g的水升高______℃。
三、实验与作图题(17题4分,18题4分,19题5分,20题5分,共18分)
17.
(1)如图甲所示是博物馆内印章的展台,能看到放大的印章也能看到印章底部的字;图乙是其示意图,请在图乙中画出:光线a、c经过凸透镜折射后的光线;
(2)近年来,冰雪运动在我国热度攀升,大家纷纷来到雪地畅享冰雪的乐趣。图1是某滑雪爱好者从雪道高处滑下的场景,其滑行过程可简化为如图2所示,请在图2中分别画出滑雪爱好者在A处所受重力的示意图和在B处对地面压力的示意图。
18. 如图所示,物理学习离不开动手实验,一位同学做的如下几个小实验:
(1)图甲,手持自制气压计从泰山山脚走到山顶,玻璃管内液面会______(选填“升高”“降低”或“不变”);
(2)图乙,用注射器抽取适量的水,用手指堵住注射器孔,然后用力推入活塞,发现水很难被压缩,说明______;
(3)图丙,活塞压缩空气,硝化棉燃烧,这个过程与汽油机的______冲程原理相同;
(4)图丁,将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球或乒乓球,当两者接触时,可观察到小球被音叉反复弹开的现象。如果音叉不发声,就观察不到此现象。该实验说明:______。
19. 某项目式学习小组探究海陆风的成因。
(1)【任务一】探究水和沙子吸热升温的现象。如图甲,在两箱子中分别装入______相等、初温相同的水和沙子,用相同规格的两个白炽灯模拟太阳对水和沙子加热,每隔1分钟记录两数显温度计示数,如下表所示;
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
水
20
21
22
23
24
25
26
27
28
沙子
20
25
30
35
40
45
50
55
60
(2)请根据表中数据,分析可得,______(选填“水”或“沙子”)吸热升温更快,测得沙子比热容为______J/(kg⋅℃)(水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃));
(3)【任务二】模拟海边的风向。如图乙,取下箱子封口盖,在侧面分别开一小孔后,接上一个两端开口的透明细管AB,将一支点燃的香放在细管中,一段时间后,观察到白烟将会从______(选填“A”或“B”)管口冒出,模拟风向;
(4)与“用白烟的流向模拟风向”所用方法相同的是______(填选项前字母)。
A. 用喷水雾的方法显示光路
B. 用磁感线来描述磁体周围的磁场
C. 用两个大小相同的蜡烛比较像和物的大小
20. 如图所示是小明同学测量小灯泡在不同电压下电阻的电路图(小灯泡正常发光时电压为2.5V)。
(1)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表几乎没有示数,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是______(填字母);
A. 小灯泡开路
B. 电流表坏了
C. 滑动变阻器短路
D. 小灯泡短路
(2)实验中当电压表的示数为2.2V时,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)移动,当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是______Ω(结果保留一位小数);
(3)小明同学将实验测得的数据记录在下表中:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.2
2.5
电流I/A
0.15
0.2
0.22
0.25
电阻R/Ω
3.3
5
6.8
8.8
小明同学发现小灯泡在不同电压下电阻值不相等,其原因是灯丝的电阻受到______的影响;
(4)小明同学想继续测量定值电阻R2的阻值,他认为只用电流表也可完成实验,于是设计了如图丙所示的电路进行实验:
①将开关接a,把电阻箱阻值调到100Ω时,记下此时电流表的示数为I;
②将开关接b,调节电阻箱阻值直至电流表的示数为I,记下此时电阻箱的阻值为52Ω;
③则R2的阻值为______Ω。
四、计算题(21题4分,22题6分,共10分)
21. 如图所示是某餐厅出现的一款送餐机器人。
(1)机器人送餐时,总质量为60kg,它与水平地面接触的总面积为200cm2,则它对地面的压强是多大?(g取10N/kg)
(2)送餐过程中,机器人在2min内沿水平地面匀速直线移动了30m,若它在运动过程中所受阻力为120N,则牵引力对它所做的功及功率分别是多大?
22. 如图是某小区向居民楼输电的示意图。供电设备提供输出的电压U保持恒定,通过输电线向较远处用户输电,输电线的电阻会造成一定的电压和能量损失,因此供电设备的输出电压一般会高于220V。若本图中输电线的总电阻等效为R0=0.02Ω,闭合开关S,用户用电器两端得到的电压U1=220V,用户用电器的总功率为110kW。求:
(1)通过输电线的电流;
(2)通电100s,输电线R0损耗的电能;
(3)供电设备提供的输出电压U。
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2024—2025学年度九年级五月份模拟质量监测
物理试题
注意事项:
1.本试卷满分60分,时间共60分钟。2.答案请填写在答案卷相应位置。
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题2分,共20分)
1. 下列对教室内相关数据的估计,与实际相符的是( )
A. 橡皮从课桌掉落到地面用时约1min B. 新的白色粉笔的长度约8dm
C. 教室内较为舒适的温度约23℃ D. 一本初中物理课本质量约2kg
【答案】C
【解析】
【详解】A.橡皮从课桌掉落到地面的时间约为 0.4s,故A不符合题意;
B.新的白色粉笔长度约为 10cm=1dm,故B不符合题意;
C.教室内较为舒适的温度约为 23℃,符合人体适宜的环境温度范围,故C符合题意;
D.一本初中物理课本质量约为 250g=0.25kg,故D不符合题意。
故选C。
2. 张老师吹响长笛一个音,并用A、B两个相同的声音监测器在不同距离的位置监测。监测器得到如图所示的波形图,则( )
A. 监测器A的音调更高
B. 监测器B的响度更大
C. 监测器A距离张老师比监测器B近
D. 声音到达监测器B时速度更快一些
【答案】B
【解析】
【详解】A.由A波形图和B波形图可知,发声体振动的频率相同,则音调不变,故A不符合题意;
BC.A波形图比B波形图振幅变小,说明B的响度大,监测器A距离张老师比监测器B远,故B符合题意,C不符合题意;
D.室内空气均匀,声音传播的介质系相同,则声音传播速度不变,故D不符合题意。
故选B。
3. 如图是演播室里的提词器,它由一个水平放置的显示器和一个专用镀膜玻璃(平面镜)组成,镀膜玻璃可以将显示器上的台词竖直地呈现在播报员前方。下列说法正确的是( )
A. 播报员看到的台词是实像 B. 镀膜玻璃成像属于光的反射现象
C. 播报员看到的台词字的大小比原文小 D. 显示器的亮度越暗,台词的像越清晰
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.镀膜玻璃上成台词的像属于平面镜成像,是由光的反射形成的,平面镜成正立、等大的虚像,所以播报员看到的台词是虚像,看到的台词字的大小与原文一样大,故AC错误,B正确;
D.显示器的亮度越暗,投射到镜子上的光越少,反射的光越少,台词的像越模糊,故D错误。
故选B。
4. 我国自行研制的翼龙应急救灾无人机具备空中组网和高空中继的功能。下列对应关系正确的是( )
A. 信号能够实时传输——电磁波速度大
B. 机载北斗导航系统——超声波测距
C. 无人机航拍的镜头——凸透镜成虚像
D. 无人机的控制芯片——超导体材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.信号能够实时传输,是因为电磁波速度大,故A正确;
B.机载北斗导航系统,是因为电磁波测距,故B错误;
C.无人机航拍的镜头,是因为凸透镜成倒立、缩小的实像,故C错误;
D.无人机的控制芯片,是因为半导体材料,具有单向导电性,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,下列关于物理学家及其发现,不符合物理学发展实际的是( )
A. 图甲,托里拆利第一个用实验的方法测出了大气压强的数值
B. 图乙,法拉第发现了电磁感应现象,进一步地揭示了电现象和磁现象之间的联系
C. 图丙,奥斯特通过实验发现电流的磁效应,首次揭示了电与磁之间的联系
D. 图丁,欧姆最先通过实验精确确定电流产生热量跟电流、电阻和通电时间的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.托里拆利是第一个用实验的方法测出了大气压强的数值的科学家,故A不符合题意;
B.法拉第发现了电磁感应现象,进一步地揭示了电现象和磁现象之间的联系,故B不符合题意;
C.奥斯特通过实验发现电流的磁效应,首次揭示了电与磁之间的联系,故C不符合题意;
D.焦耳最先通过实验精确确定电流产生热量跟电流、电阻和通电时间的关系,不是欧姆,故D符合题意。
故选D。
6. 如图所示,水平地面上的建筑人利用滑轮组,将重为900N的物体在10s内匀速提升2m。工人对绳子直向下的拉力为500N,自身重力为700N,不计绳重和摩擦阻力。以下说法正确的是( )
A. 工人对地面的压力为700N B. 拉力的功率为150W
C. 滑轮组的机械效率为60% D. 动滑轮的自重为100N
【答案】D
【解析】
【详解】A.工人对地面的压力等于重力减去人受到绳子的拉力,所以是200N,故A错误;
B.绳子自由端移动的距离
拉力的功率
故B错误;
C.滑轮组的机械效率
故C错误;
D.动滑轮的重力
故D正确。
故选D。
7. 手持小风扇的简化电路如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电池的作用是为电动机提供电能
B. 开关和电动机是并联的
C. 导线通常用半导体材料制成
D. 通电后电流从电池负极经电动机流向正极
【答案】A
【解析】
【详解】A.电池是电源,电源的作用就是为电动机提供电能的装置,故A正确;
B.开关要控制电动机的通断,所以开关和电动机是串联的,故B错误;
C.导线一般是用导体材料来制成的,故C错误;
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A。
8. 我国已成功发射的“嫦娥五号”实现了中国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。关于此过程(只考虑空气阻力和重力的影响),下列说法正确的是( )
A. 返回器导航系统通过超声波接收信号
B. 返回器在A、B、D运动过程时,在D点时重力势能最大
C. 返回器在大气层运动时机械能不守恒
D. 如果返回器在B点时受到的所有的力突然消失,它会做匀速直线运动坠落地面
【答案】C
【解析】
【详解】A.返回器导航系统通过电磁波接收信号,故A错误;
B.返回器在A、B、D运动过程时,在D点时位置最低,重力势能最小,故B错误;
C.返回器在大气层运动时与空气发生摩擦,产生了内能,不是动能与势能之间的相互转化,故机械能不守恒,故C正确;
D.返回器在B点时向太空运动,如果此时所有的力突然消失,由于返回器具有惯性,将会做匀速直线运动远离地球,故D错误。
故选C。
9. 如图所示为一款爆闪警示灯,太阳能电池板给蓄电池充电,蓄电池再给LED红蓝灯供电。下列说法正确的是( )
A. 当太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
B. 太阳能来自于太阳内部发生的核聚变
C 太阳能属于不可再生能源
D. 太阳能电池板的主要材料硅属于导体
【答案】B
【解析】
【详解】A.当太阳能电池板给蓄电池充电时,是太阳能转化为太阳能电池板的电能,再转化为蓄电池中的化学能,此过程中,蓄电池消耗了太阳能电池板的电能,相当于用电器,故A错误;
B.太阳能是来自于太阳内部发生的核聚变,故B正确;
C.太阳能能够在自然界中源源不断的得到,是可再生能源,故C错误;
D.太阳能电池板的主要材料硅是一种常见的半导体,故D错误。
故选B。
10. 如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图,电源电压恒为12V,定值电阻R=40Ω,R0是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体的浓度增大而减小,其阻值变化范围为10~20Ω,电压表接入电路的量程为0~15V,电流表接入电路的量程为0~0.6A。闭合开关S,当环境的酒精气体的浓度增大时,下列说法正确的是( )
①电流表的示数变小
②电压表示数与电流表示数的比值不变
③电压表示数的范围为8~9.6V
④整个电路消耗的电功率范围为2.4~2.88W
A. 只有①②正确 B. 只有②③正确
C. 只有③④正确 D. 只有②③④正确
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示,R0与R串联,电压表测量R两端电压。
①当酒精气体浓度增大时,R0阻值变小,电路中总电阻变小,根据欧姆定律可知,总电压不变时,电路中电流变大,电流表示数变大,故①错误;
②电压表的示数与电流表的示数之比等于定值电阻的阻值,定值电阻阻值不变,故电压表示数与电流表示数的比值不变,故②正确;
③R0的变化范围为10~20Ω,电路中总电阻的最大值和最小值分别为,
电路中最大电流与最小电流分别为,
R两端的最大电压与最小电压分别为,
故电压表示数的范围为8~9.6V,故③正确;
④整个电路消耗的最大电功率与最小电功率分别为,
故整个电路消耗的电功率范围为2.4~2.88W,故④正确。
故选D。
二、填空题(每空1分,共12分)
11. 与光的直线传播所对应的现象有______,与光的折射所对应的现象有______。(选填序号)
①射击瞄准时要做到“三点一线”
②在平静的湖面可以看到蓝天白云
③游泳池注水后,看上去好像变浅了
④光遇到不透明物体后,可以形成影子
⑤早晨太阳还在地平线以下时,人就可以看到它
⑥桥在水中的“倒影”
⑦阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑
⑧海市蜃楼
【答案】 ①.
①④⑦ ②.
③⑤⑧
【解析】
【详解】[1][2]①射击瞄准“三点一线”,利用光沿直线传播,确保瞄准点、准星和缺口在同一直线上,应用了光的直线传播;
④影子由光沿直线传播时,被不透明物体挡住,在物体后方形成光照不到的区域;
⑦圆形光斑是阳光通过树叶缝隙(小孔),沿直线传播形成太阳的像(小孔成像),属于光的直线传播。
故与光的直线传播所对应的现象有①④⑦。
③池水变浅是光从水中斜射入空气时发生折射,人眼看到的是池底的虚像,位置比实际偏高,导致 “变浅” 错觉;
⑤早晨看到地平线以下的太阳:阳光从真空(宇宙)斜射入大气层时发生折射,光线向地面偏折,使人能提前看到,属于光的折射;
⑧海市蜃楼由于不同高度空气密度不同,光在不均匀介质中传播时发生折射,形成远处物体的虚像。
与光的折射所对应的现象有③⑤⑧。
在平静湖面可以看到蓝天白云和⑥桥在水中的“倒影”均属于光的反射现象。
12. 如图所示是高速公路上的限速牌,这些数字的单位应该是______。高速公路上限速,实际上是为了避免汽车的______能过大,减少车祸发生时的危害。
【答案】 ①. km/h ②. 动
【解析】
【详解】[1]常用的速度单位有m/s、km/h,高速路上的限速牌速度的单位是km/h。
[2]动能大小的影响因素是速度大小和物体质量,高速上限速是为了避免汽车的动能过大,减少车祸发生时的危害。
13. 如图所示,小明按照“A→B→C→D”制作小狗挂饰模型。先用蜡制作一个小狗挂饰模型,再以耐火泥浆浇注(如图A),待泥浆干燥后,加热使蜡模型流出,得到小狗形状的模穴(如图B),然后将熔融的锡倒入模穴(如图C),待锡冷却后取出(如图D)。制作过程中“加热脱蜡”时蜡发生的物态变化为______。如果小狗蜡模的质量是1.8g,制作出的小狗挂饰的质量是14.56g,ρ蜡=0.9×103kg/m3,则金属锡的密度是 ______ g/cm3。
【答案】 ①. 熔化 ②. 7.28
【解析】
【详解】[1]“加热脱蜡” 时,蜡由固态变为液态,发生的物态变化为熔化。
[2]蜡模的质量m蜡=1.8g,蜡的密度
根据可得,蜡模的体积,即小狗模穴的体积
小狗挂饰的质量m=14.56g,其体积等于小狗模穴的体积,即
金属锡的密度
14. 如图所示是我国某新型战略核潜艇,其水面排水量为9000t,水下排水量为11500t。向水舱中充水,当重力___________浮力时,该核潜艇下沉;为使该核潜艇由水面潜入水面以下,至少要向水舱内充入___________N的水。(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
【答案】 ①. 大于 ②. 2.5×107
【解析】
【详解】[1]当物体所受的浮力小于重力时,物体将下沉,因此向水舱中充水,当重力大于浮力时,该核潜艇下沉。
[2]该潜艇漂浮时的排水量为
潜艇漂浮时受到的浮力等于潜艇的重力,根据阿基米德原理知道,潜艇漂浮时的重力
该潜艇悬浮时的排水量为
潜艇悬浮时受到的浮力等于潜艇的重力,根据阿基米德原理知道,潜艇悬浮时的重力
则向水舱内充入水的重力为
15. 图甲为《天工开物》描述的舂米设备——碓(读duì),用柱子架起一根木杠,杠的前端装一块圆形石头(碓头),用脚连续踏动木杠后端,碓头一起一落,可将下面石臼中的谷砸成米或使米砸成粉。将碓简化为图乙所示的______杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”),已知碓头的质量为30kg,不计木杠的重力,OA∶OB=4∶3,当木杠在水平位置静止时,人的脚对B端的作用力F的大小为______N。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 费力 ②. 400
【解析】
【详解】[1]由图可知,碓的动力臂比阻力臂短,所以碓是费力杠杆。
[2]由重力公式可得碓头的重力G=mg=30kg×10N/kg=300N
则木杠受到的阻力F2为300N,由杠杆平衡条件可得作用力
16. 如图是某电饭煲的简化电路,当开关S闭合时,电饭煲处于加热状态,若R1=44Ω,则该电饭煲加热功率为______W。不计热损失,该电饭煲加热工作84s可以让质量为2000g的水升高______℃。
【答案】 ①. 1100 ②. 11
【解析】
【详解】[1]由图示知,开关闭合时,电路是R1单独工作的简单电路,电路的电阻较小,据知,电路的总功率较大,是加热状态,该电饭煲加热功率
[2]不计热损失,该电饭煲加热工作84s可以让水吸收热量Q吸=W=Pt=1100W×84s=92400J
水的质量为m=2000g=2kg
则水升高的温度为
三、实验与作图题(17题4分,18题4分,19题5分,20题5分,共18分)
17.
(1)如图甲所示是博物馆内印章的展台,能看到放大的印章也能看到印章底部的字;图乙是其示意图,请在图乙中画出:光线a、c经过凸透镜折射后的光线;
(2)近年来,冰雪运动在我国热度攀升,大家纷纷来到雪地畅享冰雪的乐趣。图1是某滑雪爱好者从雪道高处滑下的场景,其滑行过程可简化为如图2所示,请在图2中分别画出滑雪爱好者在A处所受重力的示意图和在B处对地面压力的示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
根据凸透镜的三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线a经过凸透镜折射后过焦点;过光心的光线c经过凸透镜后其传播方向不变,据此作出光线a、c经过凸透镜折射后的光线如下:
【小问2详解】
滑雪爱好者在A处所受重力竖直向下,作用在重心处;在B处对地面压力垂直指向地面,作用在接触面中心处,作图如下:
18. 如图所示,物理学习离不开动手实验,一位同学做的如下几个小实验:
(1)图甲,手持自制气压计从泰山山脚走到山顶,玻璃管内液面会______(选填“升高”“降低”或“不变”);
(2)图乙,用注射器抽取适量的水,用手指堵住注射器孔,然后用力推入活塞,发现水很难被压缩,说明______;
(3)图丙,活塞压缩空气,硝化棉燃烧,这个过程与汽油机的______冲程原理相同;
(4)图丁,将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球或乒乓球,当两者接触时,可观察到小球被音叉反复弹开的现象。如果音叉不发声,就观察不到此现象。该实验说明:______。
【答案】(1)升高 (2)分子之间有斥力
(3)压缩 (4)发声的物体在振动
【解析】
【小问1详解】
因为大气压随海拔的升高而减小,从泰山山脚走到山顶,外界大气压减小,而瓶内空气压强不变,在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,所以玻璃管内液面会升高。
【小问2详解】
物质是由分子组成的,分子间存在相互作用的引力和斥力。水很难被压缩,说明分子之间有斥力。
【小问3详解】
在活塞压缩空气的过程中,活塞对空气做功,将机械能转化为空气的内能,使空气的内能增加、温度升高,达到硝化棉的燃点,硝化棉燃烧。这与汽油机的压缩冲程原理相同,在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩燃料和空气的混合物做功,将机械能转化为内能。
【小问4详解】
正在发声的音叉能使小球被反复弹开,而音叉不发声时就没有此现象,说明声音是由物体的振动产生的,即发声的物体在振动。
19. 某项目式学习小组探究海陆风的成因。
(1)【任务一】探究水和沙子吸热升温现象。如图甲,在两箱子中分别装入______相等、初温相同的水和沙子,用相同规格的两个白炽灯模拟太阳对水和沙子加热,每隔1分钟记录两数显温度计示数,如下表所示;
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
水
20
21
22
23
24
25
26
27
28
沙子
20
25
30
35
40
45
50
55
60
(2)请根据表中数据,分析可得,______(选填“水”或“沙子”)吸热升温更快,测得沙子比热容为______J/(kg⋅℃)(水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃));
(3)【任务二】模拟海边的风向。如图乙,取下箱子封口盖,在侧面分别开一小孔后,接上一个两端开口的透明细管AB,将一支点燃的香放在细管中,一段时间后,观察到白烟将会从______(选填“A”或“B”)管口冒出,模拟风向;
(4)与“用白烟的流向模拟风向”所用方法相同的是______(填选项前字母)。
A. 用喷水雾的方法显示光路
B. 用磁感线来描述磁体周围的磁场
C. 用两个大小相同的蜡烛比较像和物的大小
【答案】(1)质量 (2) ①. 沙子 ②. 0.84×103
(3)B (4)A
【解析】
【小问1详解】
实验中要比较水和沙子的吸热能力,采用的是控制变量法,控制水和沙子的质量、初温相同,比较吸收相同的热量时,温度升高的快慢,温度上升快的,吸热能力弱。
【小问2详解】
[1]从表格数据可以看出:相同的时间内,沙子上升的温度高,所以沙子吸热升温更快。
[2]用相同规格的两个白炽灯模拟太阳对水和沙子加热,0~5min,相同质量的沙子和水吸收的热量相同,沙子的温度从20℃上升到45℃,水的温度从20℃上升到25℃。根据公式Q=cm(t2-t1)可得:c沙m×(45℃-20℃)=4.2×103J/(kg·℃)×m×(25℃-20℃)
解得c沙=0.84×103J/(kg⋅℃)。
【小问3详解】
由于水的比热容大,相同条件下,水吸热升温慢,沙子吸热升温快。因此,加热一段时间后,沙子的温度会高于水的温度。空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,冷空气会从四面八方流过来补充。所以,白烟将会从管的B管口冒出。
【小问4详解】
“用白烟的流向模拟风向”中,风向是看不见、摸不着的,而白烟的流向是我们可以直接观察到的,通过观察白烟的流向来间接了解风向的情况,这种方法是转换法。
A.光在空气中传播的路径是看不见的。通过向空气中喷水,水雾中的小水滴会对光线产生漫反射,从而使我们能够看到光的传播路径,将原本看不见的光路转化为可以观察到的现象,这是转换法的应用,故A符合题意;
B.用磁感线来描述磁体周围的磁场,属于模型法,故B不符合题意;
C.用两个大小相同的蜡烛比较像和物的大小,属于等效替代法,故C不符合题意;
故选A。
20. 如图所示是小明同学测量小灯泡在不同电压下电阻的电路图(小灯泡正常发光时电压为2.5V)。
(1)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表几乎没有示数,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是______(填字母);
A. 小灯泡开路
B 电流表坏了
C. 滑动变阻器短路
D. 小灯泡短路
(2)实验中当电压表的示数为2.2V时,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)移动,当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是______Ω(结果保留一位小数);
(3)小明同学将实验测得的数据记录在下表中:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.2
2.5
电流I/A
0.15
0.2
0.22
0.25
电阻R/Ω
3.3
5
6.8
8.8
小明同学发现小灯泡在不同电压下的电阻值不相等,其原因是灯丝的电阻受到______的影响;
(4)小明同学想继续测量定值电阻R2的阻值,他认为只用电流表也可完成实验,于是设计了如图丙所示的电路进行实验:
①将开关接a,把电阻箱阻值调到100Ω时,记下此时电流表的示数为I;
②将开关接b,调节电阻箱阻值直至电流表的示数为I,记下此时电阻箱的阻值为52Ω;
③则R2的阻值为______Ω。
【答案】(1)A (2) ①. 左 ②. 9.6
(3)温度 (4)48
【解析】
【小问1详解】
连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表几乎没有示数,说明电路出现开路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表两端与电源相通,则造成这一现象的原因可能是小灯泡开路,故选A。
【小问2详解】
[1]当电压表的示数为2.2V时,电压小于灯泡正常发光的电压(2.5V),所以要增大小灯泡的电压,要减小滑动变阻器的电压,根据串联分压原理可知,滑动变阻器电阻应变小,即滑片应向左移动。
[2]当灯泡正常发光时,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,示数为0.26A,则小灯泡正常发光时的电阻
【小问3详解】
小灯泡的电阻与温度有关,小灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以小灯泡在不同电压下的电阻值不相等。
【小问4详解】
①将开关接a,电阻箱、定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,把电阻箱阻值调到100Ω时,记下此时电流表的示数为I;
②将开关接b,定值电阻、电阻箱、定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,调节电阻箱阻值直至电流表的示数为I,记下此时电阻箱的阻值为52Ω;
③前两步中,电流相同,根据,则电阻总电阻相同,则有,解得。
四、计算题(21题4分,22题6分,共10分)
21. 如图所示是某餐厅出现的一款送餐机器人。
(1)机器人送餐时,总质量为60kg,它与水平地面接触的总面积为200cm2,则它对地面的压强是多大?(g取10N/kg)
(2)送餐过程中,机器人在2min内沿水平地面匀速直线移动了30m,若它在运动过程中所受阻力为120N,则牵引力对它所做的功及功率分别是多大?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
已知机器人的总质量为,则由受力分析可得,机器人对地面的压力为
由题意得,机器人与水平地面接触的总面积为
则由压强计算公式可得,机器人对地面的压强为
【小问2详解】
已知机器人移动所用时间为
因为机器人沿水平地面匀速直线移动,则机器人所受牵引力与阻力二力平衡,大小相等,所以机器人所受牵引力的大小为
由功的计算公式可得,牵引力对机器人所做的功为
则牵引力对机器人所做功的功率为
22. 如图是某小区向居民楼输电的示意图。供电设备提供输出的电压U保持恒定,通过输电线向较远处用户输电,输电线的电阻会造成一定的电压和能量损失,因此供电设备的输出电压一般会高于220V。若本图中输电线的总电阻等效为R0=0.02Ω,闭合开关S,用户用电器两端得到的电压U1=220V,用户用电器的总功率为110kW。求:
(1)通过输电线的电流;
(2)通电100s,输电线R0损耗的电能;
(3)供电设备提供的输出电压U。
【答案】(1)500A
(2)
(3)230V
【解析】
【小问1详解】
输电线和用户用电器串联,则通过输电线的电流
【小问2详解】
通电100s,输电线R0损耗的电能
【小问3详解】
输电线上损失的电压
根据串联电压规律,供电设备提供的输出电压
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