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初2022级物理第二次模拟考试试题
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题2分,共计20分)
1. 如图所示的情景中,关于声现象的描述和分析,正确的是( )
A. 抽出罩内空气,闹铃声减弱,表明真空可以传声
B. 探究声音的产生,用的是等效替代法
C. 航母舰载机引导员戴上耳罩,是为了减弱噪声
D. 吹笛子时,按住不同气孔是为了改变声音响度
【答案】C
【解析】
【详解】A.抽出罩内空气,闹铃声减弱,通过推理可知,假如全部抽尽空气,变为真空状态,就无法听到声音,进而表明真空不能传声,故A错误;
B.发声的音叉使小球弹起,这是利用了转换法,将微小的振动放大,便于观察,小球被弹起,表明发声的音叉在振动,故B错误;
C.航母舰载机引导员戴上耳罩,是为了在人耳处减弱噪声,故C正确;
D.吹笛子时,按住不同气孔,改变了空气柱振动的频率,从而改变了音调,故D错误。
故选C。
2. 下列家用电器中,额定功率约为20W的是( )
A. 电烤箱 B. 台灯
C. 电水壶 D. 电饭煲
【答案】B
【解析】
【详解】电烤箱、电水壶、电饭煲的电功率都较大,约为1000W左右,台灯的灯泡电功率较小,约为20W左右,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3. 2024年4月30日,“神舟十七号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱距离地面约1m时,四个反推发动机点火,返回舱下降速度急剧减小,如图所示。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 返回舱的动能转化为重力势能,机械能不变
B. 返回舱动能减小,重力势能减小,机械能减小
C. 减速降落阶段重力没有对返回舱做功
D. 返回舱下降过程中与空气摩擦,一部分内能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】ABD.返回舱下降速度急剧减小的过程中,动能减小,重力势能减小,在此过程中克服空气阻力做功,将机械能转化为内能,机械能减小,故AD错误,B正确;
C.减速降落阶段返回舱在重力方向上移动了距离,所以重力对返回舱做了功,故C错误。
故选B。
4. 如图所示,《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽炊。暴极燥,以酒醅灌之。任性多少,以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序,如图所示是将大豆进行蒸煮的过程,下列说法正确的是( )
A. 煮大豆是通过热传递的方式增加内能
B. 用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理不同
C. 灶里木柴燃烧的过程,将内能转化成了化学能
D. 将木柴架空一些火能燃烧更旺,是提高了木柴的热值
【答案】AB
【解析】
【详解】A.煮大豆时,大豆从水中吸收热量,温度升高,内能增加,这是通过热传递的方式实现的。故A正确;
B.用火种引燃木柴的过程,是火种放出的热量使木柴的温度升高,达到其着火点而燃烧,这是热传递的结果;而钻木取火是通过做功的方式,即克服摩擦力做功,使木头的内能增加,温度升高,达到着火点而燃烧。两者的原理不同,故B正确;
C.灶里木柴燃烧的过程,是木柴的化学能通过燃烧转化为内能,故C错误;
D.将木柴架空一些,火能燃烧更旺,这是因为增大了木柴与氧气的接触面积,使燃烧更充分,而不是提高了木柴的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关。故 D错误。
故选AB。
5. 在探究串联电路电压特点时,某同学连接的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析,下列判断正确的是( )
A. 开关闭合后,若灯泡L2不亮、L1亮,一定是L2灯丝断了
B. 如果只有灯泡L1断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
C. 如果只有灯泡L2断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
D. 开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡L2一定不发光
【答案】C
【解析】
【详解】根据实物图可知,两灯泡串联,电压表测量L1的两端电压。
A.若L2灯丝断了,则电路为断路,两灯都不亮,故A错误;
B.如果只有灯泡L1断路,则开关闭合后电压表与电源两极相连,因此电压表有示数,故B错误;
C.当L2断路时,开关闭合后,电路为断路,电压表与电源之间是断开的,示数为零,故C正确;
D.开关闭合后,如果电压表示数为零,可能是L1短路,此时灯泡L2发光,故D错误。
故选C。
6. 自动售水机是一种设置在社区内的集中自动制水与自动售水两种功能于一体的设备。用户取水时可以通过微信或者支付宝扫码支付,支付后“感应”开关闭合取水,还可以通过投币使“投币”开关闭合取水。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,扫码和投币都可以使电动机工作,由此可知“感应“开关和“投币”开关互不影响,应为并联,然后再与电动机串联。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 科技改变生活,创新引领未来!如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便监测身体状态。下列关于该智能手表说法正确的是( )
A. 手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
B. 橡胶表带是绝缘体,绝缘体和导体之间有绝对的界限
C. 在给手表的蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
D. 手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻很大
【答案】A
【解析】
【详解】A.在智能手表的屏幕中,通常使用LED作为显示元件,为半导体材料。故A正确,符合题意;
B.绝缘体和导体之间并没有绝对的界限。它们的区别主要在于导电能力的强弱,而不是能否导电。在某些条件下(如极高的电压或温度),绝缘体也可能表现出一定的导电性故B错误,不符合题意;
C.在给手表的蓄电池充电时,蓄电池实际上是作为用电器来接收电能的,而不是作为电源来提供电能。故C错误,不符合题意;
D.如果手表里的芯片真的采用了超导粉末冶金技术,那么由超导材料制成的元件电阻应该是零,而不是很大。故D错误,不符合题意。
故选A。
8. 如图,下列说法正确的是( )
A. 如图甲的电阻,在电路中可以像滑动变阻器一样改变阻值
B. 如图乙,在探究电流与电阻关系时,将ab两点的R由10Ω换成5Ω时,需要向左移动滑片P的位置
C. 如图丙,电位器为音量控制器,接入电路中是AB两接线柱,滑动片顺时针旋转时,电流变大,音量增大
D. 如图丁,油量减少时,滑动变阻器R的阻值变大,油量表的示数变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲所示为定值电阻,它在电路中不能改变电阻阻值,故A错误;
B.由图乙所示电路可知,在探究电流与电阻关系时,应控制电阻两端电压保持不变,滑片P的位置将ab两点的R由10Ω换成5Ω时,分压减小,为控制电压保持不变,应向左移动滑片P,使得滑动变阻器阻值减小分压也减小,故B正确;
C. 如图丙,电位器为音量控制器,接入电路中是AB 两接线柱,滑动片顺时针旋转时滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,根据可知电路电流减小,音量减小,故C错误;
D.如图丁,油量表串联在电路中,则其为电流表。油量减少时,杠杆左端下沉,右端上升,滑动变阻器R接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,由可知,电路电流减小,油量表示数变小,故D错误。
故选B。
9. 如图甲所示是乘客通过“刷身份证”进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。图乙中与这一原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】题中刷身份证进站时,将身份证靠近检验口,是由于刷身份证时,身份证里面的芯片切割机器感应器中的磁感线,从而产生电流,属于导体在磁场中运动而产生电流的现象,为电磁感应现象。
A.图中描述的是奥斯特实验,为电流的磁效应原理,即通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,与题中描述的电磁感应原理不一致,故A不符合题意;
B.图中有电源、磁体和通电的导体,描述的是通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理,为电动机的原理,与题中描述的电磁感应原理不一致,故B不符合题意;
C.图中探究的是影响电磁铁磁性大小的因素,与题中描述的电磁感应原理不一致,故C不符合题意;
D.图中无电源,有磁体和导体,探究的是磁生电的实验,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生电流,这种现象为电磁感应现象,与题中描述的电磁感应原理一致,故D符合题意。
故选D。
10. 如图甲所示为某电子秤,图乙是其工作原理图,电子秤的示数表由电流表改装而成,是一根长6cm,阻值的均匀电阻丝,滑片P在a端时,电流表示数为0.15A;滑片P在b端时,电流表示数为0.6A,弹簧c受到压力F与压缩量的关系如图丙所示。挂钩的重不计,不称重物时滑片P在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端,电路中电源电压不变。下列判断正确的是( )
A. 电路中定值电阻无意义,可删除 B. 所称物重增大时,定值电阻的电功率减小
C. 电源电压为9V D. 当电子秤示数为2kg时,电路中的电流为0.2A
【答案】D
【解析】
【详解】A.电路中的定值电阻起到保护电路的作用,不能删除,故A错误;
B.由乙图可知,所称物重增大时,滑片P向下移动,滑动变阻器接入电路电阻变小,总电阻变小,总电压不变,根据可知,电路中电流变大,定值电阻阻值不变,根据可知,其两端电压变大,根据可知,定值电阻的电功率变大,故B错误;
C.由图可知,滑片P在a端时,与滑动变阻器最大阻值串联,电流表示数为0.15A,则电源电压表示为
①
滑片P在b端时,滑动变阻器接入电阻为零,电路为只有的简单电路,电流表示数为0.6A,则电源电压表示为
②
联立①②解得,故C错误;
D.当电子秤示数为2kg时,由可知压力为20N,由丙图可知弹簧被压缩了2cm,因是一根长6cm,阻值15Ω的均匀电阻丝,所以连入电路的电阻为
此时电路中电流为
故D正确
故选D。
二、填空与作图题(每空1分,每图2分,共计18分)
11. 如图所示的曾侯乙编钟是我国古代重要的打击乐器,体现了中国先秦礼乐文明和青铜器铸造技术的极高水平。敲击时发出的声音是编钟______产生的;用相同的力敲击大小不同的编钟,发出声音的______不同。
【答案】 ①. 振动 ②. 音调
【解析】
【详解】[1]声音是由物体振动产生的,敲击编钟,编钟振动而发出声音。
[2]用相同的力敲击大小不同的编钟,编钟振动频率不同,则发出声音的音调不同。
12. 如图所示为氢气爆炸实验装置,向纸杯中通入适量的氢气与空气混合,用火柴点燃气体,发生爆炸,纸杯被崩起。在氢气爆炸实验中,将氢气燃烧释放的内能转化为纸杯的________能,此过程与汽油机的________冲程相同。
【答案】 ①. 机械 ②. 做功
【解析】
【详解】[1][2]在氢气爆炸实验中,将氢气燃烧对纸杯做功,氢气燃烧产生的内能转化为纸杯的机械能。汽油机的做功冲程中,燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,气体的内能转化为机械能。因此在氢气爆炸实验中能量转化与汽油机的做功冲程的能量转化相同。
13. 如图是小颜自制的简易调光灯,小灯泡中的电流方向为_____(选填“C到D”或“D到C”);当B夹子向左移动时,灯泡亮度_____(选填“变亮”或“变暗”);小颜接着加热铅笔芯,发现灯泡亮度逐渐变亮,铅笔芯温度越高,电阻越_____。
【答案】 ①. 到 ②. 变亮 ③. 小
【解析】
【详解】[1]由图可知,电源右端为正极,且外部电路的电流方向是从电池的正极流向负极,所以流过小灯泡的电流方向为从C到D。
[2]当B夹子向左移动时,铅笔芯接入电路的长度变短,即接入电阻变小,通过小灯泡的电流变大,灯泡变亮。
[3]加热铅笔芯,会发现灯泡逐渐亮起来,说明电路中电流增大,这一现象说明铅笔芯的电阻随温度升高而减小。
14. 如图所示,小明用沿斜面向上的拉力,将的小车从斜面底端匀速拉到顶端,小车沿斜面移动的距离,上升的高度,由拉力与的关系可知,使用斜面可以_____,斜面的机械效率是_____。
【答案】 ①. 省力 ②. 90%
【解析】
【详解】[1]因为沿斜面向上的拉力,小车的重力为,即,所以使用斜面时的拉力小于直接提升小车时克服小车的重力,故可以省力。
[2]有用功为
总功为
斜面的机械效率是
15. 夜晚在户外开展施工活动时,可利用无人机悬停在空中进行照明,如图所示。无人机先让LED灯发光,再启动电动机升空,则LED灯和电动机在电路中是___________(选填“串”或“并”)联的;LED灯主要由___________(选填“半导体”“导体”或“超导体”)材料构成;已知无人机电池的额定电压为15V,电池容量为7500mA·h,则该无人机的电池充满电后储存的电能为___________J。
【答案】 ① 并 ②. 半导体 ③.
【解析】
【详解】[1]无人机先让LED灯发光,再启动电动机升空,LED灯和电动机工作时互不影响,因此是并联的。
[2]LED灯主要由硅制成的,硅是一种半导体材料,所以LED灯主要由半导体材料构成。
[3]该无人机的电池充满电后储存的电能为
16. 兴趣小组利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有加热、保温功能的恒温加热器,其简化电路如图所示,控制电路中为热敏电阻(可感受恒温加热器内温度,其阻值随温度的升高而减小)。当闭合时,螺线管的上端相当于条形磁体的_____(填“N”或“S”)极,加热器内温度逐渐升高,螺线管产生的磁场会_____(选填“增强”、“不变”或“减弱”)。
【答案】 ①. ②. 增强
【解析】
【详解】[1]电流从电磁铁的上端流入、下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极、下端为S极。
[2]加热器内温度逐渐升高,热敏电阻R的阻值随温度升高而减小,根据串联电路的电阻关系可知,控制电路的总电阻减小,由欧姆定律可知控制电路电流增大,电磁铁磁性增强,产生的磁场会增强。
17. 完成下列各题:
(1)新春期间,亲朋好友一起相聚在小明家中,在开饮料时突然发现开瓶器找不到了,小明灵机一动,找出一把钢勺,很快地打开了瓶盖,如图甲所示。其模型如图乙,A点是瓶盖位置,B点是钢勺与手指的接触点,请画出在C点施加的最小力的示意图。
(2)如图,是条形磁体的磁感线,小磁针处于静止状态,请在图中标出:①磁感线A点处的磁场方向;②小磁针的N极。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
可把钢勺看成一个杠杆,B点为支点,根据杠杆平衡条件可知,当在C点施加的力的力臂(从支点到施力点的距离)最大时,在C点施加的力最小,最小的力的方向斜向下,如图所示:
【小问2详解】
磁体外部磁感线总是由N极指向S极,条形磁体的右端为S极,左端为N极,故A点磁感线方向斜向左上;小磁针静止时N极指向磁感线的方向,所以小磁针的右端为N极,如图所示:
三、实验探究题(每空1分,每图1分,共计22分)
18. 请完成下列填空。
(1)如图—1,探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,探究的问题是______(选填“铁球”或“木块”)的动能大小与速度的关系;
(2)如图—2的插线板中,a接电源,b接台灯,c接手机,两用电器均正常工作,a、b、c中电流最大的是______;
(3)如图—3中电阻箱的读数为______;
(4)“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南”。如图—4,当磁勺在正确指南时,其A端为该磁体的______(选填“N”或“S”)极。
【答案】(1)铁球 (2)a
(3)6821 (4)S
【解析】
【小问1详解】
探究的问题是 “铁球” 的动能大小与速度的关系。因为实验中通过改变铁球的高度来改变其速度,进而研究铁球动能与速度的关系。
【小问2详解】
电源给台灯和手机供电,它们并联在电源两端,所以b、c导线在支路,a导线在干路,根据并联电路电流的特点,总电流等于各支路电流之和。所以a处电流最大。
【小问3详解】
第一个旋钮(×1000)指向 6,其阻值为
6×1000Ω=6000Ω
第二个旋钮(×100)指向 8,其阻值为
8×100Ω=800Ω
第三个旋钮(×10)指向 2,其阻数值为
2×10Ω= 20Ω
第四个旋钮(×1)指向 1,其阻值为
1×1Ω = 1Ω
则电阻箱的读数为
6000Ω + 800Ω + 20Ω + 1Ω = 6821Ω
【小问4详解】
地球本身是一个大磁体,地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近。当司南的握柄A指南时,即指向地磁北极,根据异名磁极相互吸引的原理,磁勺握柄A应是磁体的 S极。
19. 某班同学利用杠杆做了以下实验:
(1)探究杠杆的平衡条件。
①当杠杆静止在如图甲所示的位置时,杠杆处于 ___________(填“平衡”或“不平衡”) 状态; 要使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 ___________(填“左”或“右”) 调节;
②小龙同学用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态,测出此时的拉力大小为F₁,发现,其原因是 ___________;
③同学们用细绳将不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,如图丙所示,则勺子悬挂点___________(选填“左”或“右”) 侧的质量较大一些;
(2)如图丁所示,实验小组进一步“探究杠杆的机械效率”,实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A 处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F。不计摩擦,若将钩码移动到B点,仍将其匀速提升h的高度,则弹簧测力计的示数F将 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),杠杆的机械效率η将 ___________。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右 ③. 把l1当成了F1的力臂 ④. 右
(2) ①. 变大 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
[1]甲图中杠杆静止,则杠杆处于平衡状态。
[2]此时杠杆左端沉,为使杠杆在水平位置平衡,则需将平衡螺母向右调节。
[3]图中,拉力F1的方向与水平杠杆不垂直,只有力的方向与杠杆垂直时,力臂才能从杠杆上直接读出来,小明误把杠杆的长度l1当成了拉力的力臂,所以小明会得出错误的结论。
[4]用细绳将不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,根据杠杆的平衡条件可得
即
因为,所以。
【小问2详解】
[1]根据图示可知,将钩码移动到B点时,阻力和动力臂都不变,阻力臂增大,由可知, 动力将变大。
[2]将钩码移至B点,提升相同高度,有用功相同,弹簧测力计竖直移动的距离不同,B点时杠杆上升的高度小些,做的额外功小些,所以机械效率变大 。
20. 49中某物理兴趣小组对最近学习的电学实验进行了复习。
(1)小组首先探究了“影响导体电阻大小的因素”,用如图甲所示的器材进行实验,其中导体A、B、C是镍铬合金丝,D是锰铜合金丝;A、C、D长度相同,A、B、D横截面积相同。为了探究导体电阻大小与长度的关系应选用______导体(选填A、B、C、D);
(2)完成以上实验后,小组在原有器材基础上又加入了电压表和滑动变阻器,探究“测量小灯泡电阻”的实验,小组按如图乙所示电路图连接电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至最______(填“左”或“右”)。实验后将数据填入表中,分析表中的数据及实验现象可知:灯丝的电阻______;
实验次数
发光情况
电压(V)
电流(A)
灯丝电阻(Ω)
1
很暗
1
0.22
4.5
2
暗
1.5
0.26
5.8
3
较亮
2
0.3
6.7
4
亮
2.5
0.34
7.4
(3)小组在以上实验的基础上,将小灯泡换为未知阻值的定值电阻,进行了“伏安法测电阻”的实验。小组成员多次调节滑动变阻器的滑片,记录实验数据如下表。图丙为第1次实验电压表的示数,读数为______V;
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
2.5
电流I/A
0.16
0.19
0.24
电阻R/Ω
10.5
10.4
利用实验数据,算出待测电阻的阻值为______(结果保留小数点后一位)Ω。本实验进行了多次测量,其目的与下列______(填字母代号)实验中多次测量的目的相同;
A用刻度尺测量物理书的长度
B探究并联电路电流的特点
【答案】(1)A、B (2) ①. 右 ②. 随温度升高而增大
(3) ①. 1.6 ②. 10.3 ③. A
【解析】
【小问1详解】
为了探究导体电阻与长度的关系,因控制其他因素相同,长度不同,故应选A和B。
【小问2详解】
[1]为了安全,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最右端。
[2]由表中数据结合可知灯丝电阻随温度的升高而变大。
【小问3详解】
[1]图中电压表量程为0-3V,分度值为0.1V,故读数为1.6V。
[2]根据表中数据,可得出待测电阻阻值
[3]AB.本实验为测量型实验,多次测量的目的是为了求平均值减小误差,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
21. 某兴趣小组利用如图甲所示的电路测量额定电压为的小灯泡的功率,已知电源为4.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮);
(2)进行实验并记录了5组数据如下表所示,第4次实验的电流值如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______;
次数
1
2
3
4
5
0.5
1.0
2.0
2.5
3.0
0.20
0.30
045
0.50
(3)要完成上述表中数据测量,实验中滑动变阻器的总阻值至少为______;
(4)根据表记录的实验数据,在如图丙所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像______,通过图像分析可知,小灯泡的电功率随电压的升高而______(填“增大”“不变”或“减小”);
(5)小明打算只利用电压表来测量小灯泡的电功率,他增加了一个定值电阻和两个开关,设计了如图丁所示电路。闭合开关S、,移动滑片,使电压表的示数为;保持滑片位置不动,只断开开关,闭合开关,记下电压表的示数为,则小灯泡的电功率为______。(用已知、、表示)
【答案】(1) (2)1.2
(3)20 (4) ①. ②. 增大
(5)
【解析】
【小问1详解】
当滑动变阻器的滑片P向右移动时小灯泡变亮,说明滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变小,则应接在滑动变阻器右下接线柱上,作图如下:
【小问2详解】
如图乙所示,电流表选择小量程,分度值为0.02A,示数为0.48A,由表可知此时灯泡电压为2.5V,则小灯泡的额定功率为
【小问3详解】
根据表中数据,灯泡两端电压最小为0.5V,此时电流最小为0.20A,则此时滑动变阻器接入电路的阻值最大为
所以实验中滑动变阻器的总阻值至少为。
【小问4详解】
[1][2]根据表格数据描点绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像如下:
由图像可知,灯泡电压增大时,电流也增大,根据,灯泡电功率变大,可得:小灯泡的电功率随电压的升高而增大。
【小问5详解】
闭合开关S、,、灯泡和变阻器串联,电压表测灯泡电压,移动滑片,使电压表的示数为,则灯泡电压为;保持滑片位置不动,只断开开关,闭合开关,连接方式不变,电压表改测和灯泡总电压,记下电压表的示数为,根据串联电压规律,电压为,根据,则电路中电流为,则小灯泡的电功率为
四、综合题(共计20分)
22. 如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12V,RP是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时,摄像机自主启动拍摄。求:
(1)电路中的电流;
(2)RP的阻值。
【答案】(1)1A;(2)4Ω
【解析】
【详解】解:(1)根据得,电路中的电流
(2)两端的电压
的阻值
答:(1)电路中的电流是1A;
(2)RP的阻值是4Ω。
23. 小明同学放学回家经过一家具厂,他看见工人师傅正在利用固定的横梁、活动的横木和绳子来提升实木家具的高度,其简化模型如图所示。已知实木家具所受重力G=1000N,匀速提升高度h=1m,所用的时间t=5s,横木所受的重力G'=80N。(不计绳重和摩擦)求:
(1)拉绳子的力F;
(2)拉绳子的力做的有用功W有用;
(3)拉绳子力做功的功率P;
(4)此过程中的机械效率η(计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1)270N;(2)1000J;(3)216W;(4)92.6%
【解析】
【详解】解:(1)由题意和图可知,横木相当与动滑轮,因此n=4,根据可知,拉绳子的力
(2)拉绳子的力做的有用功
W有用=Gh=1000N×1m=1000J
(2)拉绳子的力做的总功
W总=Fs=Fnh=270N×4×1m=1080J
则拉绳子的力做功的功率
(4)此过程中的机械效率
答:(1)拉绳子的力F为270N;
(2)拉绳子的力做的有用功为1000J;
(3)拉绳子的力做功的功率为216W;
(4)此过程中的机械效率为92.6%。
24. 如图甲为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成,调电热丝的阻值可设定所需水温,取水时,闭合开关并设定好水温,阀门打开,供水箱将水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中(如下表)。后,电热丝、将煮水箱中的水加热至,此时,、同时打开,即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为,电源电压为,电热丝的阻值为。
设定水温/℃
40
55
70
85
100
煮水箱中水的体积/mL
10
20
30
40
50
冷水箱中水的体积/mL
40
30
20
10
0
(1)即热饮水机是利用电流的_____效应的原理使水温升高的。
(2)若加热过程中的能量转化效率为90%,设定取水温度为,则需消耗多少电能?调节电热丝的阻值为多少?[,]
(3)为了方便取水,小明在电热丝的不同位置上标定了不同的温度,结果如图乙所示。若小明调整取水量为,即供水箱仅将水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中。请计算当设定的取水温度为时,煮水箱中应注入多少的水?并在图乙中重新标定水温度为的大致位置。
【答案】(1)热 (2),
(3)应标记在图中55℃位置
【解析】
【小问1详解】
热饮水机工作时,将电能转化为内能,是根据电流的热效应工作的。
【小问2详解】
由表格数据可知,设定取水温度为时,煮水箱中水的体积
水的密度,由可知,水的质量
水吸收的热量
由可知,电路消耗的电能
由可知,此时电路中的总电阻为
此时需调节电热丝的阻值为
【小问3详解】
煮水箱中水的温度为,冷水箱中水的温度为,由热平衡方程,可知
取水温度一定时,和的比值一定,由可知,热水与冷水的体积之比也一定;根据表中数据可知,取水温度为时热水与冷水的体积之比
则煮水箱中水的体积为取水量的;取水量为,温度为时,煮水箱中水的体积为
由表格中数据可知,原设定取水温度为,煮水箱中水的体积为,故供水箱仅将25毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中取水温度为的大致位置应标记在,如图所示:
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初2022级物理第二次模拟考试试题
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题2分,共计20分)
1. 如图所示的情景中,关于声现象的描述和分析,正确的是( )
A. 抽出罩内空气,闹铃声减弱,表明真空可以传声
B. 探究声音的产生,用的是等效替代法
C. 航母舰载机引导员戴上耳罩,是为了减弱噪声
D. 吹笛子时,按住不同气孔是为了改变声音响度
2. 下列家用电器中,额定功率约为20W的是( )
A. 电烤箱 B. 台灯
C. 电水壶 D. 电饭煲
3. 2024年4月30日,“神舟十七号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱距离地面约1m时,四个反推发动机点火,返回舱下降速度急剧减小,如图所示。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 返回舱的动能转化为重力势能,机械能不变
B. 返回舱动能减小,重力势能减小,机械能减小
C. 减速降落阶段重力没有对返回舱做功
D. 返回舱下降过程中与空气摩擦,一部分内能转化为机械能
4. 如图所示,《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽炊。暴极燥,以酒醅灌之。任性多少,以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序,如图所示是将大豆进行蒸煮的过程,下列说法正确的是( )
A. 煮大豆是通过热传递的方式增加内能
B. 用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理不同
C. 灶里木柴燃烧的过程,将内能转化成了化学能
D. 将木柴架空一些火能燃烧更旺,是提高了木柴的热值
5. 在探究串联电路电压特点时,某同学连接的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析,下列判断正确的是( )
A. 开关闭合后,若灯泡L2不亮、L1亮,一定是L2灯丝断了
B. 如果只有灯泡L1断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
C. 如果只有灯泡L2断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
D. 开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡L2一定不发光
6. 自动售水机是一种设置在社区内的集中自动制水与自动售水两种功能于一体的设备。用户取水时可以通过微信或者支付宝扫码支付,支付后“感应”开关闭合取水,还可以通过投币使“投币”开关闭合取水。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 科技改变生活,创新引领未来!如图所示智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便监测身体状态。下列关于该智能手表说法正确的是( )
A. 手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
B. 橡胶表带是绝缘体,绝缘体和导体之间有绝对的界限
C. 在给手表的蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
D. 手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻很大
8. 如图,下列说法正确的是( )
A. 如图甲的电阻,在电路中可以像滑动变阻器一样改变阻值
B. 如图乙,在探究电流与电阻关系时,将ab两点的R由10Ω换成5Ω时,需要向左移动滑片P的位置
C. 如图丙,电位器为音量控制器,接入电路中是AB两接线柱,滑动片顺时针旋转时,电流变大,音量增大
D. 如图丁,油量减少时,滑动变阻器R的阻值变大,油量表的示数变大
9. 如图甲所示是乘客通过“刷身份证”进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。图乙中与这一原理相同的是( )
A. B. C. D.
10. 如图甲所示为某电子秤,图乙是其工作原理图,电子秤的示数表由电流表改装而成,是一根长6cm,阻值的均匀电阻丝,滑片P在a端时,电流表示数为0.15A;滑片P在b端时,电流表示数为0.6A,弹簧c受到压力F与压缩量的关系如图丙所示。挂钩的重不计,不称重物时滑片P在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端,电路中电源电压不变。下列判断正确的是( )
A. 电路中定值电阻无意义,可删除 B. 所称物重增大时,定值电阻的电功率减小
C. 电源电压为9V D. 当电子秤示数为2kg时,电路中的电流为0.2A
二、填空与作图题(每空1分,每图2分,共计18分)
11. 如图所示的曾侯乙编钟是我国古代重要的打击乐器,体现了中国先秦礼乐文明和青铜器铸造技术的极高水平。敲击时发出的声音是编钟______产生的;用相同的力敲击大小不同的编钟,发出声音的______不同。
12. 如图所示为氢气爆炸实验装置,向纸杯中通入适量的氢气与空气混合,用火柴点燃气体,发生爆炸,纸杯被崩起。在氢气爆炸实验中,将氢气燃烧释放的内能转化为纸杯的________能,此过程与汽油机的________冲程相同。
13. 如图是小颜自制的简易调光灯,小灯泡中的电流方向为_____(选填“C到D”或“D到C”);当B夹子向左移动时,灯泡亮度_____(选填“变亮”或“变暗”);小颜接着加热铅笔芯,发现灯泡亮度逐渐变亮,铅笔芯温度越高,电阻越_____。
14. 如图所示,小明用沿斜面向上的拉力,将的小车从斜面底端匀速拉到顶端,小车沿斜面移动的距离,上升的高度,由拉力与的关系可知,使用斜面可以_____,斜面的机械效率是_____。
15. 夜晚在户外开展施工活动时,可利用无人机悬停在空中进行照明,如图所示。无人机先让LED灯发光,再启动电动机升空,则LED灯和电动机在电路中是___________(选填“串”或“并”)联的;LED灯主要由___________(选填“半导体”“导体”或“超导体”)材料构成;已知无人机电池的额定电压为15V,电池容量为7500mA·h,则该无人机的电池充满电后储存的电能为___________J。
16. 兴趣小组利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有加热、保温功能恒温加热器,其简化电路如图所示,控制电路中为热敏电阻(可感受恒温加热器内温度,其阻值随温度的升高而减小)。当闭合时,螺线管的上端相当于条形磁体的_____(填“N”或“S”)极,加热器内温度逐渐升高,螺线管产生的磁场会_____(选填“增强”、“不变”或“减弱”)。
17. 完成下列各题:
(1)新春期间,亲朋好友一起相聚在小明家中,在开饮料时突然发现开瓶器找不到了,小明灵机一动,找出一把钢勺,很快地打开了瓶盖,如图甲所示。其模型如图乙,A点是瓶盖位置,B点是钢勺与手指的接触点,请画出在C点施加的最小力的示意图。
(2)如图,是条形磁体的磁感线,小磁针处于静止状态,请在图中标出:①磁感线A点处的磁场方向;②小磁针的N极。
三、实验探究题(每空1分,每图1分,共计22分)
18. 请完成下列填空。
(1)如图—1,探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,探究的问题是______(选填“铁球”或“木块”)的动能大小与速度的关系;
(2)如图—2的插线板中,a接电源,b接台灯,c接手机,两用电器均正常工作,a、b、c中电流最大的是______;
(3)如图—3中电阻箱的读数为______;
(4)“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南”。如图—4,当磁勺在正确指南时,其A端为该磁体的______(选填“N”或“S”)极。
19. 某班同学利用杠杆做了以下的实验:
(1)探究杠杆平衡条件。
①当杠杆静止在如图甲所示的位置时,杠杆处于 ___________(填“平衡”或“不平衡”) 状态; 要使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 ___________(填“左”或“右”) 调节;
②小龙同学用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态,测出此时的拉力大小为F₁,发现,其原因是 ___________;
③同学们用细绳将不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,如图丙所示,则勺子悬挂点___________(选填“左”或“右”) 侧的质量较大一些;
(2)如图丁所示,实验小组进一步“探究杠杆的机械效率”,实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A 处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F。不计摩擦,若将钩码移动到B点,仍将其匀速提升h的高度,则弹簧测力计的示数F将 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),杠杆的机械效率η将 ___________。
20. 49中某物理兴趣小组对最近学习的电学实验进行了复习。
(1)小组首先探究了“影响导体电阻大小的因素”,用如图甲所示的器材进行实验,其中导体A、B、C是镍铬合金丝,D是锰铜合金丝;A、C、D长度相同,A、B、D横截面积相同。为了探究导体电阻大小与长度的关系应选用______导体(选填A、B、C、D);
(2)完成以上实验后,小组在原有器材基础上又加入了电压表和滑动变阻器,探究“测量小灯泡电阻”的实验,小组按如图乙所示电路图连接电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至最______(填“左”或“右”)。实验后将数据填入表中,分析表中的数据及实验现象可知:灯丝的电阻______;
实验次数
发光情况
电压(V)
电流(A)
灯丝电阻(Ω)
1
很暗
1
0.22
4.5
2
暗
15
0.26
5.8
3
较亮
2
0.3
6.7
4
亮
2.5
0.34
7.4
(3)小组在以上实验的基础上,将小灯泡换为未知阻值的定值电阻,进行了“伏安法测电阻”的实验。小组成员多次调节滑动变阻器的滑片,记录实验数据如下表。图丙为第1次实验电压表的示数,读数为______V;
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
2.5
电流I/A
0.16
0.19
0.24
电阻R/Ω
105
10.4
利用实验数据,算出待测电阻的阻值为______(结果保留小数点后一位)Ω。本实验进行了多次测量,其目的与下列______(填字母代号)实验中多次测量的目的相同;
A用刻度尺测量物理书的长度
B探究并联电路电流的特点
21. 某兴趣小组利用如图甲所示的电路测量额定电压为的小灯泡的功率,已知电源为4.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮);
(2)进行实验并记录了5组数据如下表所示,第4次实验的电流值如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______;
次数
1
2
3
4
5
0.5
1.0
2.0
2.5
3.0
0.20
0.30
0.45
0.50
(3)要完成上述表中数据测量,实验中滑动变阻器的总阻值至少为______;
(4)根据表记录的实验数据,在如图丙所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像______,通过图像分析可知,小灯泡的电功率随电压的升高而______(填“增大”“不变”或“减小”);
(5)小明打算只利用电压表来测量小灯泡的电功率,他增加了一个定值电阻和两个开关,设计了如图丁所示电路。闭合开关S、,移动滑片,使电压表的示数为;保持滑片位置不动,只断开开关,闭合开关,记下电压表的示数为,则小灯泡的电功率为______。(用已知、、表示)
四、综合题(共计20分)
22. 如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12V,RP是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时,摄像机自主启动拍摄。求:
(1)电路中的电流;
(2)RP的阻值。
23. 小明同学放学回家经过一家具厂,他看见工人师傅正在利用固定的横梁、活动的横木和绳子来提升实木家具的高度,其简化模型如图所示。已知实木家具所受重力G=1000N,匀速提升高度h=1m,所用的时间t=5s,横木所受的重力G'=80N。(不计绳重和摩擦)求:
(1)拉绳子的力F;
(2)拉绳子的力做的有用功W有用;
(3)拉绳子的力做功的功率P;
(4)此过程中的机械效率η(计算结果精确到0.1%)。
24. 如图甲为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成,调电热丝的阻值可设定所需水温,取水时,闭合开关并设定好水温,阀门打开,供水箱将水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中(如下表)。后,电热丝、将煮水箱中的水加热至,此时,、同时打开,即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为,电源电压为,电热丝的阻值为。
设定水温/℃
40
55
70
85
100
煮水箱中水的体积/mL
10
20
30
40
50
冷水箱中水的体积/mL
40
30
20
10
0
(1)即热饮水机是利用电流的_____效应的原理使水温升高的。
(2)若加热过程中的能量转化效率为90%,设定取水温度为,则需消耗多少电能?调节电热丝的阻值为多少?[,]
(3)为了方便取水,小明在电热丝的不同位置上标定了不同的温度,结果如图乙所示。若小明调整取水量为,即供水箱仅将水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中。请计算当设定的取水温度为时,煮水箱中应注入多少的水?并在图乙中重新标定水温度为的大致位置。
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