内容正文:
2025年河北省廊坊市安次区中考物理二模试卷
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1. 下列与一名中学生有关的物理量中,最符合实际的是( )
A. 体温约25℃ B. 质量约为50kg
C. 身高约为160m D. 心脏跳动一次的时间约为10s
2. 如图所示是一款骨传导蓝牙耳机,使用时将耳机贴在颞(niè)骨两侧、不堵塞耳朵,解决了入耳式耳机长时间佩戴不舒适的问题。下列相关说法正确的是( )
A. 耳机贴在颞骨两侧就能听到声音说明声音传播不需要介质
B. 将耳机的音量调大是改变了声音的音调
C. 戴上耳机听音乐对他人来说是从声源处减弱噪声的
D. 蓝牙耳机和手机之间是利用超声波传递信息
3. 2024年11月24日,国乒一男选手以4:0的成绩横扫对手,夺得WTT世界乒联福冈总决赛男单冠军,实现WTT年终总决赛男单三连冠。如图是比赛时的场景,下列说法正确的是( )
A. 在空中飞行的乒乓球不具有惯性
B. 以球桌为参照物,比赛过程中的运动员是静止的
C. 球拍将球击飞,说明力可以改变物体的运动状态
D. 击球时,球对球拍的力与球拍对球的力是一对平衡力
4. 3月5日安安的班级举办了“安全用电进校园,全力护航开学季”的主题班会,下列同学的说法符合安全用电原则的是( )
A. 家用电冰箱使用两脚插头
B. 开关外壳大多为塑料材质,不导电,可以用湿手触摸
C. 有人触电时,应该立即用手将触电者与电源拉开
D. 空气开关跳闸后,应该先排除故障,再将其复位
5. 图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点,图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A. 在D点时若一切外力消失,过山车将保持静止状态
B. 过山车的动能在C点时最大
C. 过山车在B点时的重力势能大于在E点时的动能
D. 整个过程中,过山车的机械能是守恒的
6. 如图所示,是《天工开物》中记载的我国传统汲水工具“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,A端挂有重为40N的石块,B端挂有重为20N的空桶,OA长为1.2m,OB长为0.6m。使用时,人向下拉绳放下空桶,装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计。下列说法中正确的是( )
A. 向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B. 桔槔平衡时,A、B两点所受的拉力之比为2∶1
C. 为了减小人向上提水所需的拉力,应将石块靠近O点
D. 向上拉绳提起装满水的桶时拉力至少为40N
7. 某餐厅从厨师到服务员均是机器人,接到指令后,机器人内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定位置。如图中与机器人驱动原理相同的是( )
A. B.
C. D.
8. 在探究凸透镜成像规律的实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示的位置,此时烛焰在光屏上恰好能成一个清晰的像(未画出),下列说法正确的是( )
A. 仅移动凸透镜,在光屏上无法再次成清晰的像
B. 将蜡烛向上移动1cm,像向上移动的距离小于1cm
C. 将蜡烛向左移动10cm,若要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向右移动
D. 换用焦距为10cm的凸透镜,仅向左移动凸透镜,一定能得到清晰的像
9. 如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则( )
A. 物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C. 甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D. 甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
10. 某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,激光被遮挡一次,计数器示数变大自动计数一次(计数器可视为电压表)。下列说法正确的是( )
A. 光敏电阻R1的阻值随光照强度的增大而减小
B. 开关S闭合前,电阻R2的阻值为零
C. 闭合开关S,激光被遮挡的瞬间,通过R1的电流变大
D. 闭合开关S,激光被遮挡的瞬间,电阻R2两端的电压变大
二、填空题:本大题共5小题,共10分。
11. 如图所示,安装了太阳能板的遥控无人机不仅可以精准飞行作业,还可以大大提高续航能力。遥控器与无人机间是利用_____(选填“超声波”或“电磁波”)来传递信息的。无人机上的轻薄太阳能电池板,能把太阳能转化为电能,电能属于_________(选填“一次”或“二次”)能源。
12. 香酥烧饼一般是采用炭火或者烤炉制作,如图所示,这是通过______的方式改变面坯的内能。烧饼刚出锅时香味很浓,远远就可以闻到,这是______现象。
13. 白洋淀被誉为“华北之肾”,是野生鸟类在华北中部的重要栖息地。如图所示是摄影师在白洋淀拍摄的野生潜鸭的图片,野生潜鸭在水面上的倒影,这是由光的________形成的。潜鸭在水中的像与潜鸭看到水中的鱼的成像原理________(选填“相同”或“不相同”)。
14. 我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第一。如图甲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______(选填“增大”或“减小”)压强;如图乙站台处设置安全线,是因为运行高铁的一侧空气流速大压强______(选填“大”或“小”),乘客站在安全线与轨道之间容易发生危险。
15. 图所示为便携式燃气炉,采用丁烷气体作为燃料。一罐丁烷燃气的净含量(罐内可以燃烧的丁烷气体的质量)为。露营时水壶中装入初温为的水,加热至水沸腾,一罐丁烷燃气刚好烧开了6壶水。水的比热容为,丁烷的热值为,则烧开一壶水所需要吸收的热量为___________J,烧水过程中热效率约为___________。(百分数保留到一位小数)
三、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
16. 根据以下图片,在下面的空格处填入相应的内容。
(1)用图甲所示实验装置做“探究平面镜成像特点”实验,选择两支完全相同蜡烛的目的是______。
(2)如图乙所示,将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐。用筷子搅拌大约半分钟,部分冰块______选填“吸热”或“放热”熔化成水,用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,可以看到混合物的温度低于。这时观察易拉罐的下部和底部,就会发现白霜,这是空气中的水蒸气______填物态变化名称形成的。
(3)如图丙所示,将卡片扭转一定角度,松手后观察到卡片不能保持平衡,说明二力平衡时,______。
(4)如图丁所示,用丝绸摩擦过的两根玻璃棒彼此靠近时会互相远离,说明______。
17. 如图所示是小明同学“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)图甲装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,放在液体里的橡皮膜就会______, U形管左右两侧液面就会产生高度差;
(2)根据图乙、图丙所示现象可以研究:液体内部压强大小与______的关系;
(3)如图丙、图丁所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:______;
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小明接着将浓盐水缓慢倒入图丙所示容器的水中液体未溢出、探头位置不变,静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。同桌小华认为小明得出结论的实验过程是错误的,小华判断的依据是:______。
【拓展】如图戊所示,小明把一根足够长横截面积为、质量为15g,一端绑有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水中,橡皮膜向上凸出,向管内缓慢加入某种液体,直至橡皮膜水平。若两种液面的内、外高度差为1cm,则待测液体的密度为______。当薄膜变平后小明松开手,待玻璃管竖直静止后,薄膜到水面的距离为______ cm。
18. 实验小组设计了用“伏安法”测电阻的实验电路如图甲所示,为待测电阻。
(1)请按照图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实物图连接。
(2)连接好电路,闭合开关后,小明发现两电表的指针都反向偏转,最简单的解决办法是______。
(3)排除故障后,将滑片P移到最右端,闭合开关,电压表的示数为,调节滑动变阻器滑片P的位置,当电压表示数为时,电流表示数如图丙所示,继续移动滑动变阻器滑片P完成实验,记录的数据如表所示。根据实验数据可得定值电阻______结果保留一位小数;多次进行实验是为了______。
实验次数
电压
电流
电阻
电阻的平均值
1
10
2
3
(4)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲电路图还可以完成______实验。至少填写一个实验名称
【拓展】小明用如图丁所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻,所用器材:额定电流为的小灯泡、电池组(三节干电池串联,电压为),电流表一块、滑动变阻器、定值电阻、开关和导线若干。
①只闭合S、,移动滑片P,使电流表的示数为______A。
②只闭合S、,保持滑片P不动,读出电流表的示数为。
③小灯泡正常工作时的电阻为______。
四、计算题:本大题共2小题,共12分。
19. 一辆质量为1.45t的家用汽车通过高速收费站的ETC通道,如图甲所示。图乙是ETC通道示意图,汽车通过时,需在ETC中心线前减速,然后通过“匀速行驶区间”到达ETC中心线处,计费后离开收费站。图丙是该车通过ETC通道时的v-t图像,若质量为50kg的驾驶员驾驶此车通过收费站时,所受阻力为人和车总重的0.3倍,g=10N/kg。
(1)求汽车匀速行驶的距离;
(2)汽车每只轮胎着地面积是25cm2,求驾驶员停车时汽车对地面的压强;
(3)汽车匀速行驶时牵引力的功率。
20. 如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻R1=60Ω,灯泡L标有“6V 0.5A”字样(假设灯丝电阻不变)。当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P从a端滑到中点时,小灯泡正常发光,电压表与电流表示数的U﹣I图像如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)断开开关S1,闭合开关S2、S3,若将滑动变阻器的滑片移至a端,此时电路消耗的电功率;
(3)只闭合开关S1,将电源换成一个可调电压的电源,电流表、电压表量程分别为0~0.6A、0~15V,在保证电路安全的情况下,要求电表示数不低于量程的一半,通过分析计算判断只保留哪一只电表使得电源电压变化范围最大及电源电压的最大变化范围。
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2025年河北省廊坊市安次区中考物理二模试卷
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1. 下列与一名中学生有关的物理量中,最符合实际的是( )
A. 体温约为25℃ B. 质量约为50kg
C. 身高约为160m D. 心脏跳动一次的时间约为10s
【答案】B
【解析】
【详解】A.中学生的正常体温约为37℃,故A不符合题意;
B.中学生的质量约为50kg,成年人的质量稍大,约为70kg,故B符合题意;
C.中学生的身高约为160cm,故C不符合题意;
D.一分钟心脏大约跳75次,所以心脏跳动一次的时间约为0.8s,故D不符合题意。
故选B。
2. 如图所示是一款骨传导蓝牙耳机,使用时将耳机贴在颞(niè)骨两侧、不堵塞耳朵,解决了入耳式耳机长时间佩戴不舒适的问题。下列相关说法正确的是( )
A. 耳机贴在颞骨两侧就能听到声音说明声音的传播不需要介质
B. 将耳机的音量调大是改变了声音的音调
C. 戴上耳机听音乐对他人来说是从声源处减弱噪声的
D. 蓝牙耳机和手机之间是利用超声波传递信息的
【答案】C
【解析】
【详解】A.耳机贴在颞骨两侧能听到声音,是因为声音通过头骨、颌骨等固体介质传播到内耳,说明声音的传播需要介质,故A错误;
B.将耳机音量调大,改变的是声音的响度,而不是音调。音调与声音的频率有关,响度与声音的振幅有关,故B错误;
C.戴上耳机听音乐,对于他人来说,是将发声体发出的声音通过耳机这个“屏障”在声源处进行了减弱,从而减少了对他人的干扰,故C正确;
D.蓝牙耳机和手机之间是利用电磁波传递信息的,而不是超声波。超声波在空气中传播距离较短,且不能像电磁波那样方便地携带信息进行远距离传输,故D错误。
故选C。
3. 2024年11月24日,国乒一男选手以4:0的成绩横扫对手,夺得WTT世界乒联福冈总决赛男单冠军,实现WTT年终总决赛男单三连冠。如图是比赛时的场景,下列说法正确的是( )
A. 在空中飞行的乒乓球不具有惯性
B. 以球桌为参照物,比赛过程中的运动员是静止的
C. 球拍将球击飞,说明力可以改变物体运动状态
D. 击球时,球对球拍的力与球拍对球的力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性是物体本身的一种属性,任何物体任何时候都有惯性;在空中飞行的乒乓球具有惯性,故A错误;
B.以球桌为参照物,比赛过程中的运动员与球桌的位置发生了变化,故以球桌为参照物,运动员是运动的,故B错误;
C.球拍将球击飞,球的运动状态发生变化,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.击球时,球对球拍的力与球拍对球的力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在不同物体上,是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
4. 3月5日安安的班级举办了“安全用电进校园,全力护航开学季”的主题班会,下列同学的说法符合安全用电原则的是( )
A. 家用电冰箱使用两脚插头
B. 开关外壳大多为塑料材质,不导电,可以用湿手触摸
C. 有人触电时,应该立即用手将触电者与电源拉开
D. 空气开关跳闸后,应该先排除故障,再将其复位
【答案】D
【解析】
【详解】A.家用电冰箱有金属外壳,有金属外壳的用电器必须使用三脚插头,三脚插头插入三孔插座时,使金属外壳和大地相连,避免触电事故的发生,故A不符合题意;
B.开关外壳大多为塑料材质,不容易导电,但生活用水是导体,不可以用湿手触摸,故B不符合题意;
C.发现有人触电时,若直接用手将触电者拉离电源,因为人体是导体,会造成救助者触电,应立即切断电源再施救,故C不符合题意;
D.家庭电路的空气开关跳闸,是由于电路短路或总功率过大引起的,所以应该先排除故障,再将其复位,故D符合题意。
故选D。
5. 图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点,图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A. 在D点时若一切外力消失,过山车将保持静止状态
B. 过山车的动能在C点时最大
C. 过山车在B点时的重力势能大于在E点时的动能
D. 整个过程中,过山车的机械能是守恒的
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知,在D点时过山车的动能不为零,有一定速度,若此时一切外力消失,根据牛顿第一定律可知,过山车将做匀速直线运动,故A错误;
B.由图乙可知,C点动能的条形图高度最高,即过山车的动能在C点时最大,故B正确;
CD.物体的机械能等于动能和势能之和。根据图乙可知,B点重力势能的条形图高度与E点动能的条形图高度相等,即二者大小相等,而B点动能不为0,E点重力势能为0,所以过山车在B点的机械能大于在E点的机械能,即此过程中,过山车的机械能是不守恒的,故CD错误。
故选B。
6. 如图所示,是《天工开物》中记载的我国传统汲水工具“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,A端挂有重为40N的石块,B端挂有重为20N的空桶,OA长为1.2m,OB长为0.6m。使用时,人向下拉绳放下空桶,装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计。下列说法中正确的是( )
A. 向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B. 桔槔平衡时,A、B两点所受的拉力之比为2∶1
C. 为了减小人向上提水所需的拉力,应将石块靠近O点
D. 向上拉绳提起装满水的桶时拉力至少为40N
【答案】D
【解析】
【详解】A.向下拉绳放下空桶时,阻力臂lOA=1.2m,动力臂lOB=0.6m,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆,故A错误;
B.杠杆两侧的力臂之比,根据杠杆平衡条件FA×lOA=FB×lOB
即,故B错误;
C.向上提水时,有G石×lOA=(G桶+G水-F拉)×lOB
在G石、G桶、G水、动力臂lOB不变时,将石块靠近O点,阻力臂lOA减小,则F拉会增大,故C错误;
D.向上拉绳提起装满水的桶时,有G石×lOA=(G桶+G水-F拉)×lOB
即40N×1.2m=(20N+100N-F拉)×0.6m
解得F拉=40N,所以拉力至少为40N,故D正确。
故选D。
7. 某餐厅从厨师到服务员均是机器人,接到指令后,机器人内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定位置。如图中与机器人驱动原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】机器人内部的电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动。
A.图为探究电磁感应实验装置图,说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流,故A不符合题意;
B.图为奥斯特实验装置图,说明通电导线周围存在磁场,故B不符合题意;
C.为探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系图,说明电流一定时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强,故C不符合题意;
D.闭合开关,导体在磁场中受力运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的原理图,故D符合题意。
故选D。
8. 在探究凸透镜成像规律的实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示的位置,此时烛焰在光屏上恰好能成一个清晰的像(未画出),下列说法正确的是( )
A. 仅移动凸透镜,在光屏上无法再次成清晰的像
B. 将蜡烛向上移动1cm,像向上移动的距离小于1cm
C. 将蜡烛向左移动10cm,若要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向右移动
D. 换用焦距为10cm的凸透镜,仅向左移动凸透镜,一定能得到清晰的像
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,此时烛焰在光屏上恰好能成一个清晰的像,若仅移动凸透镜,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,当物距等于30cm,像距等于40cm,在光屏上能再次成清晰的像,故A错误;
B.由图可知,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;根据相似三角形,当物体上下移动时,像移动的距离小于物体移动的距离,物体向上移动1cm,则像会向下移动,移动距离要小于1cm,故B错误;
C.将蜡烛向左移动10cm,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,若要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向左移动,故C错误;
D.由图可知,,且成实像,说明,
解得,,若换用焦距为10cm的凸透镜,则凸透镜焦距变小,对光的会聚能力变强,像距变大,仅向左移动凸透镜,一定能得到清晰的像,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则( )
A. 物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C. 甲、乙两容器底部受到液体的压强相等
D. 甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和,由图可知,A漂浮,排开液体的体积小于物体的体积,B悬浮,排开液体的体积等于物体的体积,所以A的体积大于B的体积,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,根据可知,A的质量大于B的质量,根据G=mg可知,A的重力大于B的重力。根据物体的浮沉条件知,物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,故A符合题意;
BCD.由图可知, A漂浮,根据物体的浮沉条件知,A的密度小于甲液体的密度,B悬浮,B的密度等于乙液体的密度,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,所以,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,静止时液面等高,根据可知,甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强,容器粗细均匀,故甲容器和液体总重大于乙容器的,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,故BCD不符合题意。
故选A。
10. 某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,激光被遮挡一次,计数器示数变大自动计数一次(计数器可视为电压表)。下列说法正确的是( )
A. 光敏电阻R1的阻值随光照强度的增大而减小
B. 开关S闭合前,电阻R2的阻值为零
C. 闭合开关S,激光被遮挡的瞬间,通过R1的电流变大
D. 闭合开关S,激光被遮挡的瞬间,电阻R2两端的电压变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意可知,激光被遮挡一次,光敏电阻接收的光照强度减弱,此时计数器(电压表)示数变大自动计数一次,根据串联电路的分压特点可知,光敏电阻R1的阻值增大,则光敏电阻R1的阻值随光照强度的减小而增大,反之光敏电阻R1的阻值随光照强度的增大而减小,故A正确;
B.因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,所以开关S闭合前,虽然电阻R2两端的电压和通过的电流为零,但其阻值不为零,故B错误;
CD.由A可知,闭合开关S,激光被遮挡瞬间,光敏电阻R1的阻值增大,电路的总电阻增大,由可知,电路中的电流减小,由串联电路中各处的电流相等可知通过R1的电流变小,由U=IR可知电阻R2两端的电压变小,故CD错误。
故选A。
二、填空题:本大题共5小题,共10分。
11. 如图所示,安装了太阳能板的遥控无人机不仅可以精准飞行作业,还可以大大提高续航能力。遥控器与无人机间是利用_____(选填“超声波”或“电磁波”)来传递信息的。无人机上的轻薄太阳能电池板,能把太阳能转化为电能,电能属于_________(选填“一次”或“二次”)能源。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 二次
【解析】
【详解】[1]无人机通过卫星导航系统实行精准作业,卫星通信是利用电磁波来传递信息的,因此遥控器与无人机间是利用利用电磁波来传递信息的。
[2]电能是由其他形式的能转化而来的,属于二次能源。
12. 香酥烧饼一般是采用炭火或者烤炉制作,如图所示,这是通过______的方式改变面坯的内能。烧饼刚出锅时香味很浓,远远就可以闻到,这是______现象。
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]制作过程中,面坯吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变面坯的内能。
[2]烧饼刚出锅时香味很浓,远远就可以闻到,属于扩散现象,是由于分子的无规则运动产生的。
13. 白洋淀被誉为“华北之肾”,是野生鸟类在华北中部的重要栖息地。如图所示是摄影师在白洋淀拍摄的野生潜鸭的图片,野生潜鸭在水面上的倒影,这是由光的________形成的。潜鸭在水中的像与潜鸭看到水中的鱼的成像原理________(选填“相同”或“不相同”)。
【答案】 ①. 反射 ②. 不相同
【解析】
【详解】[1][2]潜鸭在水中的像属于平面镜成像,其原理是光的反射。潜鸭看到水中的鱼,是鱼反射的光线从水中斜射入空气时发生折射,传播方向发生偏折而形成的虚像,与潜鸭在水中的像的成像原理不相同。
14. 我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第一。如图甲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______(选填“增大”或“减小”)压强;如图乙站台处设置安全线,是因为运行高铁的一侧空气流速大压强______(选填“大”或“小”),乘客站在安全线与轨道之间容易发生危险。
【答案】 ①. 增大 ②. 小
【解析】
【详解】[1]金属端制成锥形是通过压力不变时,通过减小受力面积,增大破窗时的压强。
[2]如图乙站台处设置安全线,是因为运行高铁的一侧空气流速大压强小,在安全线外的大气压作用下,乘车会被推入车轨,因此乘客站在安全线与轨道之间容易发生危险。
15. 图所示为便携式燃气炉,采用丁烷气体作为燃料。一罐丁烷燃气的净含量(罐内可以燃烧的丁烷气体的质量)为。露营时水壶中装入初温为的水,加热至水沸腾,一罐丁烷燃气刚好烧开了6壶水。水的比热容为,丁烷的热值为,则烧开一壶水所需要吸收的热量为___________J,烧水过程中热效率约为___________。(百分数保留到一位小数)
【答案】 ①. ②. 33.4%
【解析】
【详解】[1]烧开一壶水吸收的热量
[2]丁烷完全燃烧放出的热量
热效率
三、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
16. 根据以下图片,在下面的空格处填入相应的内容。
(1)用图甲所示的实验装置做“探究平面镜成像特点”实验,选择两支完全相同蜡烛的目的是______。
(2)如图乙所示,将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐。用筷子搅拌大约半分钟,部分冰块______选填“吸热”或“放热”熔化成水,用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,可以看到混合物的温度低于。这时观察易拉罐的下部和底部,就会发现白霜,这是空气中的水蒸气______填物态变化名称形成的。
(3)如图丙所示,将卡片扭转一定角度,松手后观察到卡片不能保持平衡,说明二力平衡时,______。
(4)如图丁所示,用丝绸摩擦过的两根玻璃棒彼此靠近时会互相远离,说明______。
【答案】(1)比较像与物的大小关系
(2) ①. 吸热 ②. 凝华
(3)两个力必须作用在同一直线上
(4)同种电荷相互排斥
【解析】
【小问1详解】
选择两支完全相同的蜡烛目的是比较像与物的大小关系,通过观察两支蜡烛是否完全重合来判断像与物的大小是否相等。
【小问2详解】
[1]冰是晶体,其熔化需要满足两个条件:达到熔点且继续吸热;加入盐后,盐会降低冰的熔点(即冰在低于时就可熔化),在搅拌过程中,冰块能从周围环境(如易拉罐、空气)吸收热量,满足熔化的吸热条件,因此部分冰块会吸热熔化成水。
[2]加入盐后,混合物的温度低于,白霜是空气中的水蒸气遇冷凝华而成的,凝华放热。
【小问3详解】
在装置丙中,将硬纸片扭转一个角度,松手后,发现硬纸片又恢复原状,这说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
【小问4详解】
用丝绸摩擦过的两根玻璃棒带同种电荷,这两根玻璃棒彼此靠近时会互相远离,说明同种电荷互相排斥。
17. 如图所示是小明同学“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)图甲装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,放在液体里的橡皮膜就会______, U形管左右两侧液面就会产生高度差;
(2)根据图乙、图丙所示现象可以研究:液体内部压强大小与______的关系;
(3)如图丙、图丁所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:______;
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小明接着将浓盐水缓慢倒入图丙所示容器的水中液体未溢出、探头位置不变,静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。同桌小华认为小明得出结论的实验过程是错误的,小华判断的依据是:______。
【拓展】如图戊所示,小明把一根足够长横截面积为、质量为15g,一端绑有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水中,橡皮膜向上凸出,向管内缓慢加入某种液体,直至橡皮膜水平。若两种液面的内、外高度差为1cm,则待测液体的密度为______。当薄膜变平后小明松开手,待玻璃管竖直静止后,薄膜到水面的距离为______ cm。
【答案】(1)发生形变
(2)液体深度 (3)同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等
(4) ①. 没有控制液体深度不变 ②. ③. 9
【解析】
【小问1详解】
当将探头放在液体里时,由于液体内部存在压强,金属盒上的橡皮膜受到力的作用,就会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差。
【小问2详解】
分析图乙、图丙的实验现象知道,两次实验中液体的种类相同而探头所处的深度不同,图丙中U形管左右两侧液面高度差较大,这就说明图丙中探头所受的压强较大,由此我们可以得出初步结论:液体内部压强大小与液体深度有关。
【小问3详解】
如图丙、图丁所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管两侧液面的高度差,发现高度差不变;这表明:同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等。
【小问4详解】
[1]将浓盐水缓慢倒入图丙所示容器的水中增大液体密度的同时,改变了探头所处的深度,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,不能得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论,因为没有保持深度不变。
[2]由薄膜变平可知,玻璃管内外压强相等,由图可知,橡皮膜到水面的深度h1=6cm=0.06m
玻璃管中某液体的深度h2=5cm=0.05m
则有
解得
[3]玻璃管内液体的体积
玻璃管的重力
液体的重力
玻璃管与液体的总重力G总=G管+G液=0.15N+0.3N=0.45N
松手前,玻璃管排开水的体积
玻璃管受到的浮力
所以松手后,玻璃管将向下运动,直到所受的浮力等于自身的重力,漂浮在水中,则有F浮1=G总=0.45N
即
解得
则薄膜到水面的距离
18. 实验小组设计了用“伏安法”测电阻的实验电路如图甲所示,为待测电阻。
(1)请按照图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实物图连接。
(2)连接好电路,闭合开关后,小明发现两电表的指针都反向偏转,最简单的解决办法是______。
(3)排除故障后,将滑片P移到最右端,闭合开关,电压表的示数为,调节滑动变阻器滑片P的位置,当电压表示数为时,电流表示数如图丙所示,继续移动滑动变阻器滑片P完成实验,记录的数据如表所示。根据实验数据可得定值电阻______结果保留一位小数;多次进行实验是为了______。
实验次数
电压
电流
电阻
电阻的平均值
1
10
2
3
(4)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成______实验。至少填写一个实验名称
【拓展】小明用如图丁所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻,所用器材:额定电流为的小灯泡、电池组(三节干电池串联,电压为),电流表一块、滑动变阻器、定值电阻、开关和导线若干。
①只闭合S、,移动滑片P,使电流表的示数为______A。
②只闭合S、,保持滑片P不动,读出电流表的示数为。
③小灯泡正常工作时的电阻为______。
【答案】(1) (2)将电源的正负极对调
(3) ①. ②. 减小误差
(4) ①. 探究电流与电压的关系 ②. ③. 10
【解析】
【小问1详解】
应将滑动变阻器“一上一下”地接入电路中,如图甲,滑动变阻器使用了左下接线柱,故将滑动变阻器左下接线柱与开关相连,如图所示:
【小问2详解】
若闭合开关发现电流表和电压表的指针均反向偏转,说明两表的正负接线柱均接反,最简单的做法是将电源的正负极对调。
【小问3详解】
[1][2]当电压表示数为时,电流表示数如图丙所示,图丙所示的电流表选用的量程为,分度值为,根据指针偏转的格数可得出电流值为,根据公式得此次测量的电阻值
测量定值电阻的阻值时,应进行多次测量求平均值以减小误差,根据表中数据可以求得三次测量的电阻的平均值为
【小问4详解】
[1]用图甲的电路图还可以完成探究电流与电压的关系实验。在这个实验中,通过调节滑动变阻器改变待测电阻两端的电压,同时记录对应的电流值,从而探究电流与电压之间的关系。
[2][3]只闭合S、,电路为滑动变阻器与灯泡串联,移动滑片P,使电流表的示数为,使灯泡正常发光;只闭合S、,电路为滑动变阻器与定值电阻串联,保持滑片P不动,读出电流表的示数为,根据公式得出此时电路的总电阻
根据串联电路的电阻特点,滑动变阻器连入电路的电阻值
只闭合S、,电路为滑动变阻器与灯泡串联,根据公式得出此时电路的总电阻
根据串联电路的电阻特点,则小灯泡正常工作时的电阻
四、计算题:本大题共2小题,共12分。
19. 一辆质量为1.45t的家用汽车通过高速收费站的ETC通道,如图甲所示。图乙是ETC通道示意图,汽车通过时,需在ETC中心线前减速,然后通过“匀速行驶区间”到达ETC中心线处,计费后离开收费站。图丙是该车通过ETC通道时的v-t图像,若质量为50kg的驾驶员驾驶此车通过收费站时,所受阻力为人和车总重的0.3倍,g=10N/kg。
(1)求汽车匀速行驶的距离;
(2)汽车每只轮胎着地面积是25cm2,求驾驶员停车时汽车对地面的压强;
(3)汽车匀速行驶时牵引力的功率。
【答案】(1)50m (2)1.5×106Pa
(3)25000W
【解析】
【小问1详解】
由图丙知,汽车匀速行驶的速度为
时间为
t=12s-3s=9s
距离为
【小问2详解】
由题可知,汽车和人的总质量为
m=1.45t+50kg=1450kg+50kg =1500kg
汽车和人的总重力为
G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
停车时汽车对地面的压力
F=15000N
汽车的受力面积为
S=25cm2×4=100cm2=1×10-2m2
驾驶员停车时汽车对地面的压强为
【小问3详解】
汽车受到的阻力为
f阻=0.3G=0.3mg=0.3×1500kg×10N/kg=4500N
因为汽车匀速前进所以汽车牵引力与阻力大小相等,即
F牵=f阻=4500N
则汽车牵引力功率为
20. 如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻R1=60Ω,灯泡L标有“6V 0.5A”字样(假设灯丝电阻不变)。当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P从a端滑到中点时,小灯泡正常发光,电压表与电流表示数的U﹣I图像如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)断开开关S1,闭合开关S2、S3,若将滑动变阻器的滑片移至a端,此时电路消耗的电功率;
(3)只闭合开关S1,将电源换成一个可调电压的电源,电流表、电压表量程分别为0~0.6A、0~15V,在保证电路安全的情况下,要求电表示数不低于量程的一半,通过分析计算判断只保留哪一只电表使得电源电压变化范围最大及电源电压的最大变化范围。
【答案】(1)48Ω (2)12.15W
(3)3.6~30V
【解析】
【小问1详解】
由图甲知,当只闭合开关S1时,灯泡L和滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端电压,根据可知,电阻越小,电流越大,当滑片在中点时,由图乙可知,电路中的电流为I=0.5A,滑动变阻器两端的电压U中=12V,则滑动变阻器接入电路的电阻
滑动变阻器的最大阻值为
【小问2详解】
当滑片在中点时,由图乙可知,电路中的电流为I=0.5A,此时灯泡正常发光,其两端电压为U额=6V,则电源电压为
断开S1,闭合S2、S3,若将滑动变阻器的滑片移至a端时,R1与R2的最大阻值并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流;因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表的示数
此时电路消耗的电功率
【小问3详解】
只闭合开关S1时,灯泡L与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
只保留电压表,当电压表的示数U2最大=15V,且电路中的电流为0.5A时,电源的电压最大,电源的最大电压
因保证电路安全前提下,要求电表示数不低于量程的一半,所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数
电源的电压最小,此时电路中的电流
此时灯泡两端的电压
则电源的最小电压
电源电压变化范围为9.375~21V;
②只保留电流表,当电路中的电流最大且滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电源的电压最大,
电源的最大电压
因保证电路安全前提下,要求电表示数不低于量程的一半,所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0且电流表的示数
电源的电压最小,则电源的最小电压
电源电压变化范围为3.6~30V;
综上所述,只保留电流表时电源电压变化范围最大,为3.6~30V。
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