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中考物理复习(综合题30道)
1.“蛟龙号”潜水器下潜过程中,求当它排开水的体积为20米3时所受浮力F浮的大小。
【答案】
【详解】由阿基米德原理可知,它排开水的体积为20m3时所受到的浮力
2.如图是小猫和小聪能够通过平面镜互相看到对方,是因为 ,请在图中用光学作图法画出平面镜,并且画出箭头表示小猫看到小聪的光路 。
【答案】 在光的反射现象中,光路是可逆的
【详解】[1]小聪和小猫互相能看到对方,说明在光的反射中,光路是可逆的。
[2]根据光的反射定律,首先作入射光线与反射光线的角平分线即法线。然后作法线的垂线即镜面的位置。因为小猫看到小聪的光路,所以光线从小聪的方向射出,如图所示。
3.杠杆一种物理模型,生活中很多物体使用时都可看作是杠杆。如图甲为用手写字时的情形图,笔可以看做是杠杆,图乙为其简化图,其中O为支点,为阻力。
(1)请画出的力臂。
(2)此时笔是一个 杠杆,使用这类杠杆的优点是 。
【答案】(1)
(2) 费力 省距离
【详解】(1)力臂指的是支点到力的作用线的垂直距离,反向延长力的作用线,从支点O作力的垂线,即为的力臂,如图所示:
(2)[1]由图可知,此时动力臂小于阻力臂,笔相当于一个费力杠杆。
[2] 费力杠杆费力,但可以省距离。
4.如图所示是石家庄美丽的子龙大桥,桥在水中形成的“倒影”是由于光的 形成的 (选填“虚”或“实”)像。正定的音乐喷泉非常美丽,下图是喷泉中的某个光源S发出的一束光,请画出这束光的反射光和折射光。( )
【答案】 反射 虚
【详解】[1][2]桥在水中形成的“倒影”是桥在水面上成的像,是因为光在水面发生反射形成的虚像。
[3]S发出的光在界面会被反射,根据光的反射定律作出反射光线;光从水中斜射入空气中传播时会发生折射,此时折射角大于入射角,根据光折射时的规律作出折射光线,如图所示:
5.《天工开物》中的“生熟炼铁炉”如图所示,古人将铁料熔炼成铁水,铁水沿管道流入水塘,完成淬火,制成熟铁块。再用熟铁块作原料,除掉杂质又渗进碳,从而得到钢。现代炼钢工艺中,淬炼钢水要先兑铁水,加入不同种类的废钢后,再进行多道复杂工序最终炼成了优质的钢水。
(1)炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘,完成淬火,其中,铁水变成铁块的过程
①不变的物理量是( );
A.质量 B.密度 C.比热 D.体积
②物态变化为 ;
(2)已知铁水的密度约为7000kg/m3
①求70kg铁水所受的重力;
②求其对应的体积。
(3)将铁料熔炼成铁水的过程中可将铁料中的杂质分离,杂质的密度ρ杂质<ρ铁,此时杂质在熔炉内处于状态 (选填“A上浮”、“ B下沉”或“C漂浮” ),要使高纯度铁水从出料口流出,出料口位置应设置在熔炉的 端。(选择“A上”“B下” )
【答案】(1) A 凝固
(2)700N,0.01m3
(3) A B
【详解】(1)[1]质量是物体的属性,与物体的状态、形状、温度均无关,因此铁水变成铁块的过程质量不变,但密度和比热容与物体的状态有关,会发生变化,根据可知,体积也会发生变化,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
[2]物质状态由液态变为固态,物态变化为凝固,因此铁水变成铁块的过程发生的是凝固变化。
(2)70kg铁水所受的重力
铁水的体积为
(3)[1]由于杂质的密度ρ杂质<ρ铁,根据物体的浮沉条件可知,杂质在熔炉内将上浮,选填A。
[2]由于铁的密度较大,根据物体的浮沉条件可知,会下沉,因此要使高纯度铁水从出料口流出,出料口位置应设置在熔炉的下端,选填B。
6.图是小李购买的一款国产电话手表,她与爸爸妈妈一起了解和研究电话手表功能,以确保正确且安全使用;
(1)小李阅读说明书后,有以下认识,你认为不合理的是( )(单一选项);
A.电话手表的表带内侧设计有导汗槽,有助于加快汗液的蒸发
B.用尖锐物撬手表电池,电路发生了断路,电流过大容易起火
C.雷雨天气搜索不到通信信号,可能是因为电磁波传播过程受到干扰
D.紧贴耳朵使用会造成听力损伤,是因为声音响度与声源到耳朵距离有关
(2)小李用电话手表与爷爷长时间视频通话,手表突然自动关机,原因是手表过热,启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后,应有自动开机功能,于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图(如图甲),为定值电阻,为热敏电阻(有两种类型可供选择,其电阻随温度T变化关系如图乙所示,R的温度变化主要受手表内的元件发热影响);
请你合理分析判断:
①手表过热时,工作电路自动 (选填“闭合”或“断开”)。
②热敏电阻应选择 (选填“NTC”或“PTC”)类型;
③当热敏电阻温度升高,电磁铁磁性 (选填“增强”或“减弱”);
④启动保护模式后,工作电路 (选填“能”或“不能”)再次启动。
(3)小李和爸爸在家庭实验室对电话手表进行充电测试,测得充电时充电器的输出电压约为5V,输出功率约为6W,则输出电流与常见家用电器 (选:“电视机”、“空调”或“电热灭蚊器”)的正常工作电流最接近;
(4)妈妈告诉小李,充电器在插座上未给电话手表充电时,内部也有电流通过。他们查阅网站得知,截止2024年3月末我国移动电话用户总数约为18亿户。若有四分之一用户不拔充电器,一户一个充电器,每个充电器每天平均闲置时间约为20h、平均实际功率约为0.1W,则全国一天因此浪费的电能约为 ;小李通过查询资料进一步发现,长时间让家用电器处于待机状态,不仅浪费电能,还可能引起火灾。为了您和家人的安全,请正确使用家用电器。
【答案】(1)B
(2) 断开 NTC 增强 能
(3)电视机
(4)9×105
【详解】(1)A.电话手表的表带内侧设计有导汗槽,有助于加快汗液的蒸发,故A不符合题意;
B.用尖锐物撬手表电池容易起火,可能是因为电路发生了短路,故B符合题意;
C.恶劣天气搜索不到通信信号,可能是因为电磁波传播过程受到干扰,故C不符合题意;
D.紧贴耳朵使用会造成听力损伤,是因为声音响度与声源到耳朵距离有关,故D不符合题意。
故选B。
(2)[1][2][3][4]手表过热时,电磁继电器中的电流增大,电磁铁磁性增强,吸下衔铁,断开发热元件,所以热敏电阻的阻值应该随着温度的升高而降低,热敏原件采用NTC类型。启动保护模式一段时间后,工作电路会再次启动自动开机。
(3)充电器的输出电流为
则充电器的输出电流与电视机正常工作时的电流最接近。
(4)充电器待机时消耗的电能为
7.如图所示,两灯泡、在盒内的连接方式未知,电源电压为3伏且保持不变。闭合开关,两灯均发光,电流表读数为0.9安。若把取下,仍发光,电流表读数变为0.3安。
(1)判断和的连接方式,并说明理由。
(2)求取下后,10秒内消耗的电能。
【答案】(1)并联,理由见解析
(2)9J
【详解】(1)L1和L2是并联连接的,因为取下后仍发光(取下后电流表仍有示数),说明两灯可独立工作,两灯互不影响。
(2)10秒内消耗的电能
8.食品运输时需要车厢内保持低温环境,科技小组利用热敏电阻设计了如图甲所示的温控电路,其中控制电路的电源电压U恒为,定值电阻,电磁铁线圈的阻值忽略不计,热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示。若运输过程中,当车厢温度达到时,制冷系统自动启动。则
(1)制冷系统自动启动时,热敏电阻的阻值为 Ω;
(2)已知制冷系统正常工作时的电流为5A,求制冷系统的额定功率;
(3)当车厢温度降低至2℃时制冷系统要停止工作,若已知控制电路中通过电磁铁的电流时会释放衔铁。请你通过计算判断该电路是否符合制冷需求。
【答案】(1)10
(2)1100W
(3)不符合制冷需求
【详解】(1)制冷系统自动启动时,则车厢温度达到,由图乙知热敏电阻的阻值为10Ω。
(2)制冷系统正常工作时的电流I=5A,正常工作时的电压U=220V,所以制冷系统的额定功率
(3)当车厢温度降低至2℃时,由图乙可知,,根据串联电路电阻的特点可得此时控制电路总电阻,根据欧姆定律公式可得电路总电流;因为控制电路中通过电磁铁的电流时会释放衔铁,所以该电路不符合制冷需求。
9.小龙在使用家中的插线板时发现:插线板上指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。
(1)根据上述现象可判断,插线板正常使用时,指示灯和插孔是 (选填“串联”或“并联”)的;
(2)现在市场上有一些劣质插线板,经质检部门检查发现,部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据所学物理知识解释使用这种插线板将会存在什么隐患?
【答案】(1)并联
(2)见解析
【详解】(1)根据上述现象可知,如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压,说明指示灯和插孔互不影响,因此它们是并联的。
(2)根据得,电流产生热量跟电阻成正比,电阻越大,电流产生的热量越多,容易发生火灾,在材料和长度一定时,伪劣电热器的电源线的芯线一般比合格产品的细,说明横截面积越小,电阻越大;在电流和通电时间一定时,电阻越大,电流产生的热量越多,越存在安全隐患。
10.用某除湿器为家中面积12m2的房间除湿。表一为某除湿器的部分参数,其中,额定除湿量表示每小时除去空气中水蒸气的质量;表二为环境温度30℃时,相对湿度与1m3空气中水蒸气质量的对应关系,相对湿度是衡量空气中水蒸气含量的一个指标。
表一
额定电压
额定功率
额定除湿量
220V
220W
表二
相对湿度/%
10
30
50
70
90
空气中水蒸气质量/g
3
9
15
21
27
环境温度30℃、相对湿度80%时,1m3空气中水蒸气的质量为 g;若除湿器以额定除湿量工作,使房间相对湿度由80%降至50%,约需 h。
【答案】 24 0.81
【详解】[1]分析表二数据可知1m3空气中水蒸气质量与相对湿度成正比,则有,解得环境温度30℃、相对湿度80%时,1m3空气中水蒸气的质量为m=24g。
[2]由表格可知,环境温度30℃、相对湿度50%时,1m3空气中水蒸气的质量为15g,房间相对湿度由80%降至50%,房间高度约为3m,则消耗水蒸气的质量为,额定除湿量为,则需要的时间为。
11.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,小红用如图所示的滑轮组按图中顺序做了三次实验(三次实验所用的动滑轮大小相同,但材料不同),实验数据如下表所示。
实验次数
物重
物体上升的距离
弹簧测力计的读数
弹簧测力计上升的距离
机械效率
1
3
10
1.6
30
62.5%
2
3
10
2.0
30
50%
3
3
10
2.5
30
________
(1)在实验操作中,弹簧测力计连结在绳末自由端处,应竖直向上 拉动弹簧测力计;
(2)请在表中的空格处填上第三次实验的机械效率 ;
(3)从实验数据分析可知:提升同一物体,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 。
【答案】(1)匀速
(2)40%
(3)低
【详解】(1)实验时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,时装置处于平衡状态,拉力等于弹簧测力计的示数。
(2)第3次实验,有用功
总功
则机械效率为
(3)分析表中数据和计算数据可知提升的物重不变,动滑轮的重力越大,有用功不变,总功变大,效率降低,故可以得出结论:提升同一物体,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
12.请根据材料信息回答问题。
材料一:若1m3的空气能容纳水蒸气为8g,而实际容纳了4g,则相对湿度为50%。空气温湿度计可以测量出空气的温度和相对湿度。
材料二:“回南天”空气相对湿度高达90%以上,比空气温度低的地板、墙壁上常常出现水珠。
(1)“回南天”在墙壁、地板上出现的水珠是空气中的水蒸气发生 (填物态变化名称)形成的,这个过程需要 (填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”);
(2)如图,在一个密封箱内放入一个表面干燥初始温度为4℃的铁球,以下可能会发生的是 。
①铁球表面会出现水珠
②铁球表面不会出现水珠
③密封箱内空气相对湿度降低
④密封箱内空气相对湿度不变
【答案】 液化 放热 ①③
【详解】(1)[1][2]物质由气态变为液态的过程叫作液化,空气中的水蒸气变成小水滴属于液化现象;水蒸气遇冷才能液化成小水滴,所以液化过程需要放热。
(2)[3]如图,铁球表面干燥且温度低于空气温度,所以密封箱中的空气中水蒸气碰到温度较低的铁球表面会发生液化现象,空气中的水蒸气减少,空气湿度降低,铁球表面会出现小水滴。
13.如图所示是南京邮政的无人快递车。
(1)快递车的轮胎用橡胶制成,因为橡胶的 好,能减少颠簸感,货物在运送过程中不容易坍塌;
(2)无人快递车从邮政站点出发前往3.6km以外的某小区驿站,若以40km/h的速度行驶需要多长时间到达 ?
(3)此次送货,车与货物总重为9000N,其轮胎与地面的总接触面积为800cm2,则快递车对地面的压强是多少 ?
【答案】(1)弹性
(2)0.09h
(3)1.125×105Pa
【详解】(1)快递车的轮胎使用橡胶的主要原因是橡胶具有良好的弹性,橡胶的弹性能够有效吸收路面震动,从而减少颠簸感,保护货物在运输过程中不易坍塌。
(2)无人快递车从邮政站点出发前往3.6km以外的某小区驿站,以40km/h的速度行驶需要时间
(3)快递车对地面的压力F=G=9000N
快递车对地面的压强
14.人工智能逐渐融入我们的生活,如图是一辆5G无人驾驶新能源电动汽车。
(1)5G信号是通过 传输信息的;电动汽车静止在水平地面时,相对于路边的树是 (选填“静止”或“运动”)的。
(2)已知该电动汽车整车质量为1200kg,静止在水平地面时,对水平地面的压强为1.2×105Pa,则该电动汽车与水平地面的总接触面积为多少?(g取10N/kg)
(3)某次对该电动汽车进行测试,使其在平直公路上匀速行驶6km,用时10min,此次测试过程中汽车受到的阻力为1.8×103N ,则在此次测试中牵引力做功的功率。
【答案】(1) 电磁波 静止
(2)0.1m2
(3)1.8×104W
【详解】(1)[1]5G信号属于电磁波,是通过电磁波传输信息的。
[2]电动汽车静止在水平地面时,相对于路边的树,其位置没有发生变化,所以是静止的。
(2)电动汽车的重力
该电动汽车静止在水平地面时对水平地面的压力等于重力,即
根据可得,该电动汽车与水平地面的总接触面积
(3)此次测试过程中匀速行驶的速度
根据二力平衡可得,该电动汽车受到的牵引力
所以在此次测试中牵引力做功的功率
15.晨光初破,一位卖煎饼的阿姨已悄然出摊。面糊在热铁板上旋转跳跃,不一会儿,一张金黄喷香的煎饼便呈现在眼前;她拿起小铲子,熟练地把煎饼切开、装袋,如图甲所示。日落西山,阿姨收拾好摊位,骑三轮车回家,如图乙所示。
(1)闻到煎饼的香味,说明分子在永不停息地 ;煎饼的过程是通过 方式增大煎饼内能的。
(2)小铲子很锋利,是通过 的方式来增大压强,从而更容易地切割煎饼,切割煎饼,说明力可以改变物体的 ;
(3)三轮车静止在水平地面时,总质量为90kg,轮子与地面的总接触面积为15cm2,则三轮车对地面的压强为多少?(g取10N/kg)
(4)摊位到家的距离为3km,若电动三轮车在路上行驶的平均速度为15km/h,则阿姨到家所用时间为多少?
【答案】(1) 做无规则运动 热传递
(2) 减小受力面积 形状
(3)6×105Pa
(4)
【详解】(1)[1]我们能闻到煎饼的香味,这是因为分子在永不停息地做无规则运动,香味分子扩散到空气中被我们的鼻子捕捉到。
[2]摊煎饼的过程中,面糊从热铁板吸收热量,内能增加,这是通过热传递的方式增大煎饼内能的。
(2)[1]小铲子很锋利,在压力一定时,通过减小受力面积的方式来增大压强,从而更容易切割煎饼。
[2]切割煎饼时,煎饼的形状发生了改变,这说明力可以改变物体的形状。
(3)三轮车对地面的压力
轮子与地面的总接触面积
三轮车对地面的压强
(4)阿姨到家所用时间为
16.阅读短文,回答问题:
可调式眼镜
据调查,我国低视力近千万人,尤其是在儿童及青少年当中,患病率极高。全国学生体质健康调研最新数据表明,我国小学生近视眼发病率为22.78%,中学生为55.22%,高中生为70.34%。更令人震惊的是,有份调查报告称,因高度近视导致盲者已达30多万人。预防近视,珍爱双眼,注意用眼卫生,青少年要从我做起。人类的眼睛很像一架照相机,如1图,眼睛与照相机的不同之处是:人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的实像,如2图。如题3图所示,一项被称作“可调式眼镜”的新技术可以帮助人们不用通过眼科医生就可以矫正自己的视力。这种眼镜的镜片中含有一种液体,通过调节此液体的含量,镜片的形状会随之改变,如4图所示,改变滑块的位置就可实现镜片形状的变化。
(1)由短文可知,人的眼睛是通过调节晶状体的 ,从而改变晶状体的焦距来获得清晰倒立、 的实像;
(2)其实可调式眼镜的想法也是一种仿生学研究的成果,人眼睛的晶状体就是根据观察对象自动调节的可调式镜片,通过眼部肌肉调节晶状体可以实现的功能的是 ;
A.帮助我们看清不同亮度的物体 B.帮助我们看清不同颜色的物体
C.帮助我们看清不同距离的物体 D..帮助我们看清不同大小的物体
(3)2图是不同位置处的两个物体的成像示意图,由图得出:眼睛看近处的物体时,晶状体的焦距 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,形成 (选填“远”或“近”)视眼,当他看远处物体时,像会成在视网膜的 (选填“前”或“后”)方;
(4)按如4图所示,近视眼患者如果用“可调式眼镜”加以矫正,应将滑块从中间逐渐向 (选填“左”或“右”)移动,直至看清物体。
【答案】 弯曲程度 缩小 C 变小 近 前 左
【详解】(1)[1][2]通过题文可知,人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的实像;人类的眼睛很像一架照相机,成的是倒立的缩小的实像。
(2)[3]这种眼镜的镜片中含有一种液体,通过调节此液体的含量,镜片的形状会随之改变,晶状体弯曲程度不同,折光能力不同,从而实现看清不同距离的物体,故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
(3)[4][5][6] 2图是不同位置处的两个物体的成像示意图,看近处的物体,焦点变近,由图得出:眼睛看近处的物体时,晶状体的焦距变小;人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,形成近视眼,只能够看到近处的物体,看不清远处的物体;当他看远处物体时,成晶状体过度弯曲,折光能力变小,像会成在视网膜的前成像。
(4)[7]近视眼患者,需要佩戴凹透镜,发散光线,故如果用“可调式眼镜”加以矫正,故滑片P需要向左端滑动。
17.三峡大坝是当今世界最大的水力发电工程。大坝建成后,轮船往返上、下游需要经过特殊的方式,常用的方式有:垂直升船机和船闸,如图乙、丙:
(1)三峡水电站发电时的能量转化过程是水的势能→ →电能;
(2)图乙为三峡大坝的垂直升船机的工作原理图。垂直升船机的承船厢载着质量为3000吨的轮船垂直上升100米,请计算此过程中升船机对轮船做的功;( )
(3)图丙为船闸工作原理图,轮船从下游到达上游的过程是:轮船经过打开的闸门A从下游驶入闸室后,先关闭闸门A和阀门a,再打开阀门b(此刻时间记录为t1),使上游的水匀速流入闸室。当闸室内水位和上游水位相平时(此刻时间记录为t2),打开闸门B,轮船驶出闸室,进入上游行驶。请在图中画出闸室底部受到的液体压强随时间变化的图像。( )
【答案】 动能 3×109J
【详解】(1)[1]高处的水流下来时水的质量不变,高度降低,速度加快,重力势能减小,动能增加,水的重力势能转化为动能;水冲击水轮机的叶轮,是将水的机械能转移给叶轮。水轮机的叶轮带动发电机发电,将叶轮的机械能转化成电能,所以整个过程中,能量转化的顺序是:势能→机械能→电能。
(2)[2]轮船的重力
升降机对轮船做的功为
(3)[3]开始时上游水位高,闸室内水位较低,打开阀门b后,上游的水匀速流入闸室,闸室内水位逐渐增大,当闸室内水位和上游水位相平时为t2,闸室底部受到的压强与深度有关,深度越大,压强越大,因此,闸室底部受到的液体压强随时间变化的图像如下图:
18.为了控制实验室的程度,小致同学设计了如图所示的控制电路。R1为加热电阻丝,将其放在装有质量为200g、初温为25℃水的水箱中,水箱内部有一温控开关S1,它与排湿系统串联后接在220V电路中,排湿系统的规格为“220V;1000W”。R2为湿敏电阻,湿度每增加10%,湿敏电阻R2阻值减小5Ω。当湿度为20%,湿敏电阻R2阻值为25Ω,电流表示数为0.2A。当R1工作一段时间后,湿度达到40%时,电流表示数为0.3A。
(1)排湿系统累计工作2h消耗的电能为 度。
(2)当湿度达到40%时,湿敏电阻 。
(3)若R1工作35min后,温控开关S1自动闭合,排湿系统开始工作(不计热量损失),此时电流表示数刚好达到0.6A,则排湿系统是在湿度为多少时自动启动的 ?(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
【答案】(1)2
(2)15
(3)60%
【详解】(1)此排湿系统累计工作2h小时,消耗的电能为W=Pt=1000W×2h=1kW×2h=2kW•h=2度
(2)R2为湿敏电阻,湿度每增加10%,湿敏电阻R2阻值减小5Ω,当湿度为20%,湿敏电阻R2阻值为25Ω,则当湿度达到40%时湿敏电阻R2=25Ω-10Ω=15Ω
(3)控制电路中,两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,当湿度为20%,湿敏电阻R2阻值为25Ω,电流表示数为0.2A,当湿度为40%时,湿敏电阻R2阻值为15Ω,电流表示数为0.3A,根据串联电路的特点和欧姆定律知,电源电压U=I(R1+R2)=0.2A×(R1+25Ω)=0.3A×(R1+15Ω)
解方程可得R1=5Ω,U=6V;电流表示数为0.6A时加热电路的总电阻
当电流为0.6A时,总电阻
此时湿敏电阻的阻值R2′=R-R1=10Ω-5Ω=5Ω
此时的湿度为
19.创客小明购买了一台3d打印机,图甲为3d打印机的打印头,打印时挤出轮在电动机的带动下逆时针转动。材料丝被压紧轮紧压在挤出轮上,随着挤出轮转动被送入加热喷头加热熔化后从下方喷嘴挤出。如图乙模型,打印头边移动边将熔化的材料挤出并涂覆在打印平台上,被挤出的材料在打印平台上会重新凝固成一条宽度为喷头喷嘴直径并具有一定厚度的条状立方体;当底面打印完成后打印头提高一定高度,再进行下一层的熔覆,如此循环,层层打印,最终形成三维产品零件。
(1)关于打印机下列说法错误的是( )
A.挤出轮表面较粗糙可以增大对材料丝的摩擦力
B.若挤出轮打滑可适当加大压紧轮的压力
C.压紧轮与挤出轮所受材料丝的摩擦力方向相反
D.当加速向下挤料时,挤出轮对材料丝的摩擦力大于材料丝对挤出轮的摩擦力
(2)小明查阅说明书得知,此打印机加热喷头喷嘴直径为0.4mm,使用的材料丝横截面积为2.4mm2,若某次打印,消耗材料240g。(不考虑材料熔化与凝固时的体积变化,材料丝的比热容为1.6×103J/(kg·℃),密度为1.2×103kg/m3)
①若要使这些材料温度升高100℃,打印时加热打印头至少产生热量多少焦耳 ?
②当打印层厚度为0.2mm,打印头最大移动速度为100mm/s,则打印此模型至少需要多少时间 ?
③若以此速度打印时,挤出轮推动向下材料丝的推力为30N,使用的挤出电动机输出功率至少多大 ?
【答案】(1)D
(2) 3.84×104J 2.5×104s 0.1W
【详解】(1)A.挤出轮表面较粗糙,是通过增大接触面的粗糙程度来增大对材料丝的摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.若挤出轮打滑可适当加大压紧轮的压力,从而增大对材料丝的摩擦力,故B正确,不符合题意;
C.挤出轮是主动轮,对材料丝的摩擦力使材料丝向下,材料丝受到挤出轮的摩擦力的方向向下,故挤出轮受到材料丝的摩擦力方向向上;压紧轮是从动轮,对材料丝的摩擦力对材料丝起阻力作用,压紧轮对材料丝的摩擦力方向向上,故材料丝对压紧轮的摩擦力方向向下,所以压紧轮与挤出轮所受材料丝的摩擦力方向相反,故C正确,不符合题意;
D.当加速向下挤料时,挤出轮对材料丝的摩擦力与材料丝对挤出轮的摩擦力是一对相互作用力,大小相等,故D错误,符合题意。
故选D。
(2)[1]若要使这些材料温度升高100℃,加热打印头至少产生热量为Q吸=cmΔt=1.6×103J/(kg·℃)×0.24kg×100℃=3.84×104J
[2]消耗材料的体积为
每秒打印出来的材料的体积为V1=0.4mm×0.2mm×100mm=8mm3
打印时间
[3]材料丝的长度
挤出轮推动材料丝的速度
使用的挤出轮电动机输出功率为
20.如图,玻璃鱼缸放置在水平桌面上,鱼缸底部与水平桌面的接触面积为,鱼缸、水和鱼的总质量为6kg,g取10N/kg。
(1)从鱼缸侧面可以看到鱼的正立、放大的 像;
(2)求鱼缸、水和鱼所受的总重力大小;
(3)求鱼缸对桌面的压强大小。
【答案】(1)虚
(2)60N
(3)
【详解】(1)玻璃鱼缸装水形成中间厚边缘薄类似凸透镜是“水透镜”。鱼在凸透镜的一倍焦距以内,从侧面看到的鱼,是鱼的正立、放大的虚像。
(2)鱼缸、水和鱼所受的总重力为
(3)鱼缸对桌面的压强大小为
21.能源问题是当前的热门问题,传统的能源-煤和石油储量有限,使用过程中也带来污染。寻找新的、无污染能源是人们努力的方向,利用潮汐发电就是一例。关于潮汐,古人说:“潮者,据朝来也;汐者,言夕至也”。我国大部分海区潮汐特点是海水在一日内有两涨两落,并且两次潮水高位及潮水低位分别大致接近。下图表示的是利用潮汐单向发电的示意图,左方为陆地和海湾,中间为水坝,其下有通道,涨潮时,水进入海湾(如甲图)。待内外水面高度相同,堵住通道(如乙图)。潮落至最低点时开始放水带动发电机发电(如丙图)。利用漂浮在水面的椭圆形水位监测仪(体积为1)可以实时监测水位高度,涨退潮时最高液面与最低液面间高度差(甲、丙两图所示),海水密度近似为。求:
(1)潮汐能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,若水位监测仪漂浮时,浮力 于重力(选填“”、“”或“”符号)。
(2)水坝中间有一细长的进出水孔(忽略水孔高度),水孔紧贴通道下表面,此处的最大水压是多少?水孔面积为,进出水流最大速度为12,求水孔进出水时,水流做功的最大功率?(g取10)
(3)若利用潮汐发电的发电效率是20%,每次落潮后,大坝内海水重力做功为,求发电机组每天的发电量是多少?
【答案】(1) 可再生 =
(2),
(3)
【详解】(1)[1]潮汐能是由于天体引力作用产生的,其能源会随着地球、月球等天体的运动不断重复出现,所以潮汐能属于可再生能源。
[2]根据物体的浮沉条件,当物体漂浮时,处于平衡状态,此时物体受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等,所以浮力等于重力。
(2)根据液体压强公式p=ρgh可得
水对孔的压力
故水流做功的最大功率
(3)每次落潮的发电量
因为我国大部分海区潮汐特点是海水在一日内有两涨两落,也就是一天有两次落潮发电过程发电机组每天的发电量
22.现在有一种即热式电热水器(俗称“过水热”),它能使水温在数秒内就达到需要的温度。
(1)即热式电热水器是利用电流的 效应工作的。
(2)“过水热”的铭牌标有“220V,6000W”字样,每分钟出水量大约为2L,使水温升高,则“过水热”的加热效率为 。【】
(3)安装“过水热”需要使用至少为的铜导线,而普通照明电路常用的铜导线,请解释原因 。
(4)“过水热”功率大,且通常在潮湿环境下工作,为防止触电,需安装漏电保护器。如图所示是模拟漏电保护器工作的电路图,R模拟人体电阻,其阻值为,当热水器漏电时,S闭合,漏电保护器检测到通过火线与零线的电流不相等,便切断电源,起到保护作用,则漏电保护器检测到火线和零线电流的差值为 mA。
【答案】(1)热
(2)
(3)见解析
(4)44
【详解】(1)即热式电热水器工作时将电能转化为内能,所以热水器是利用电流的热效应工作的。
(2)由可知,热水器每分钟出水的质量
每分钟水吸收的热量
热水器每分钟消耗的电能
热水器的加热效率
(3)热水器工作时的电功率大,由可知,家庭电路的电压一定,热水器的功率越大,热水器工作时通过的电流越大,根据可知,在电路中电流一定时,电阻越小,产生的热量越小;为了减少导线产生的热量,需要选用电阻小的导线;而电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,在材料、长度和温度相同时,导线越粗,电阻越小,所以安装“过水热”需要使用至少为的铜导线,而普通照明电路常用的铜导线。
(4)通过模拟电阻R的电流
由图可知,漏电保护器中通过火线的电流等于通过热水器的电流,通过零线的电流等于通过模拟电阻R与热水器的电流之和,则漏电保护器检测到火线和零线电流的差值即为通过模拟电阻R的电流,则漏电保护器检测到火线和零线电流的差值为44mA。
23.小雯有两个质地均匀的实心物体M、N,它们的体积VM<VN,为了比较哪个物体更重,哪个物体的密度更大,小雯进行了以下实验:
①取一根长筷子,已知A、E为筷子的两个端点,O为筷子的中心点;
②将细绳系在筷子上,移动悬挂点,直到筷子水平平衡,如图甲所示;
③将金属块M、N分别系在B、D点,筷子静止时如图乙所示。
请根据上述信息,回答以下问题:
(1)筷子的重心在 点(选填“B”或“C”或“O”或“D”);
(2)请在图乙中画出筷子的D点受到的拉力及其力臂;
(3)重力GM GN,密度ρM ρN(选填“>”或“=”或“<”)。
【答案】(1)C
(2)
(3) > >
【详解】(1)甲图筷子静止时,受到拉力和重力,这两个力平衡,故拉力和重力作用在同一直线上,因而重心在C点。
(2)筷子的D点受到的拉力竖直向下,根据从支点到力的作用线的距离是力臂,画出该拉力的力臂,如图所示:
(3)[1]由图可知D点所受力的力臂大于B点所受力的力臂,所以B点所受的力大于D点所受的力,又B点所受的力等于GM,D点所受的力等于GN,所以GM>GN。
[2]GM>GN,由G=mg可知,mM>mN,又VM<VN,由密度公式可知,ρM>ρN。
24.如图,透镜焦距为5cm,O为光心,物体AS上的S点发出的平行于主光轴的光线a经透镜后的光线b与S点发出的过光心的光线c经透镜后的光线d相交于点S'。
(1)画出光线a、b、c、d;
(2)与AS比较,AS经透镜成 (填“倒立”“正立”)、 (填“放大”“缩小”“等大”)的实像;
(3)若物体不动,透镜水平向左移动1cm,则光线b过主光轴的点 (填“左移”“右移”“不动”)。
【答案】 倒立 放大 左移
【详解】(1)[1]物体AS上的S点发出的平行于主光轴的光线a经透镜后的光线b会聚于焦点,S点发出的过光心的光线c经透镜后的光线d方向不变,光线a、b、c、d如下图:
(2)[2][3]根据凸透镜成像规律,由上图可知,当物距大于一倍焦距小于二倍焦距(2f>u>f)时,成倒立、放大的实像。
(3)[4] 平行于主光轴的光线在对面会聚于焦点后继续传播,若物体不动,透镜水平向左移动1cm,焦点也左移,则光线b过主光轴的点也左移。
25.如图是某高校科研团队研发的太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成,其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时,其内部水温升高,然后通过热交换器,使蓄水箱内水温升高,再通过水泵将热水送入用户。
小李用所学初中物理知识对该系统一天的数据进行了简单的分析,为便于计算,工作过程和相关数值均做了简化处理,如表所示。一天的光照时长按10h计算。
集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量
蓄水箱内水的质量
蓄水箱中的水获得的内能
全天持续供暖用户得到的内能
3×106J
1.3×107kg
7.2×1011J
6.96×1010J
请回答下列问题:
(1)太阳能供暖蓄热系统中用水作为转移的媒介,利用了水的 大的特性;
(2)集热板将太阳辐射能的60%转化成了蓄水箱中水的内能。蓄水箱中的水获得的内能,一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖,另一方面使蓄水箱内水的温度最终升高了10℃。[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
①集热板面积是多少m2?
②蓄水箱对用户全天持续供暖效率是多少?
(3)若蓄水箱中水获得的内能,用燃烧煤炭的方式获取,需要完全燃烧多少千克煤炭?(不考虑煤炭燃烧过程中的热损失,q煤=3.0×107J/kg)
【答案】(1)比热容
(2)4×104m2,40%
(3)2.4×104kg
【详解】(1)水的比热容较大,与相同质量的其他物质相比,在升高或降低相同温度时,可以吸收或放出更多的热量,因此太阳能供暖蓄热系统中用水作为转移的媒介,利用了水的比热容大的特性。
(2)由表中数据可知,集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量3×106J,蓄水箱中的水一天获得的内能7.2×1011J,一天的光照时长按10h计算,集热板将太阳辐射能的60%转化成了蓄水箱中水的内能,所以集热板面积
蓄水箱内水升高10℃吸收的热量
用于供暖的热量为
蓄水箱对用户全天持续供暖效率
(3)需要完全燃烧煤炭的质量
26.如图所示,为了测量某圆柱形金属块B的密度,小彤设计了如图所示的装置,金属块B未放入量筒时,水面位置如图甲所示,将金属块B完全浸没在水中时,水面升高至如图乙所示的位置。当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为200g时,A、B在图示位置达到平衡。已知每个滑轮的质量为10g,绳重与摩擦均不计。金属块B的底面积2cm2,细绳对金属块B的拉力为 N,求金属块B的重力为 N,金属块B的密度是 kg/m3,当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为215g时,金属块B下表面压强是多少 ?(写出必要的文字说明、表达式及最后的结果,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 0.7 0.8 8×103 250Pa
【详解】[1]由题意知,动滑轮的质量
动滑轮的重力
钩码A的质量
钩码A的重力
由图可知,n=3,因此绳的拉力
[2]由图甲乙可知,物体B体积等于其排开的体积,为
VB=V排=40mL-30mL=10mL=10cm3=1×10-5m3
根据阿基米德原理可知,B受到的浮力
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×1×10-5m3×10N/kg=0.1N
因此金属块B的重力为
[3]金属块B的密度
[4]当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为215g时,钩码A的质量
钩码A的重力
此时绳的拉力
则此时物体B受到的浮力为
根据可知,此时物体B排开水的体积为
B的底面积
浸没的深度为
B的下表面压强
27.为解决发动机的过热问题,除通过空气自然散热之外,还采用水冷却技术,其原理是将冷水注入与发动机接触的水冷管,冷水吸热升温后被排出,使机器工作温度保持稳定。小林家有一台发动机,图乙是该发动机能量流向图,为使该发动机在室温为的环境下正常工作时不能过热,水冷管入水处每秒通入体积为300mL、温度为的冷水,其出水处每秒流出体积为300mL、温度为的热水。该发动机的总散热面积为,其中与水冷管接触的面积为,其余部分与空气接触,且空气接触的部分只能够带走按面积分配的的热量,余下热量全部由水冷管中的水带走。[水的比热容为,水的密度为,天然气的热值为]
(1)图甲是该发动机某冲程示意图,该冲程中气缸内气体内能 (选填“增大”“不变”或“减小”)。请根据图乙,提出一条提高发动机效率的有效措施: 。
(2)从入水处到出水处,300mL水吸收的热量是多少?若这些热量由加热效率为60%的天然气热水器来提供,需要燃烧天然气的体积是多少?
(3)该发动机正常工作时,每秒输出的有用机械能是多少?(不计水冷管吸收的热量)
【答案】(1) 减小 见解析
(2);
(3)
【详解】(1)[1]观察图甲,此冲程中燃料燃烧释放热量对外做功,根据能量转化规律,内能会转化为机械能,所以气缸内气体的内能减小。
[2]由图乙可知,散热耗能在总能量中占比较多。要提高发动机效率,就可以从减少散热损失这一角度入手,比如优化发动机的散热结构等,以此来减少热量的无谓散失。
(2)水的质量为
水吸收的热量为
根据,则天然气完全燃烧放出的热量为
根据燃料燃烧放热公式,则需要燃烧天然气的体积
(3)已知发动机的总散热面积为,其中与水冷管接触的面积为,那么水冷管接触的散热面积占总散热面积的比例为
剩余总散热面积的比例为
又因为剩余总散热面积中,空气带走的热量,则水冷管带走的热量,所以被冷水吸收的总热量与散失的总热量的关系为
则散失的总热量
由图乙可知,发动机的效率
根据能量关系,每秒散热耗能与发动机每秒输出的机械能之比为
则每秒输出的有用机械能
28.中秋假期,小明一家驾车去看望爷爷、奶奶。经过某交通标志牌。如图所示。
(1)标志牌上的数字“40”表示什么意思?
(2)若小明的爸爸驾车匀速通过这段路程用时30min,则汽车的速度是多少km/h?由此可以判断小明的爸爸驾车是否超速?
【答案】(1)最高速度不超过40km/h
(2)36km/h,没有超速
【详解】(1)图中“40”表示限速不超过40km/h,即最高速度不超过40km/h。
(2)若小明爸爸驾车通过这段路程用时30min,则汽车的速度为
说明小明爸爸驾车没有超速。
29.学校秋季运动会上,八年级(2)班的小阳获得了100m的冠军,用时12.50s;问:
(1)若以比赛中的小阳为参照物,运动场旁的建筑物是 (选填“运动”或“静止”)的;
(2)小阳比赛时的平均速度为多少?
(3)若比赛中小阳先以9.5m/s的速度奔跑了5s,则剩下路程的平均速度为多少?
(4)若让你作为终点的计时员,听到发令枪响开始计时,则你记录的小阳比赛成绩为多少?(声速为340m/s,计算结果保留两位小数)
【答案】 运动 8m/s 7m/s 12.21s
【详解】解:(1)若以比赛中的小阳为参照物,运动场旁的建筑物的位置发生变化,是运动的。
(2)由 得小阳100米的平均速度为
(3)由题意知,小阳5s内的所通过的路程为
剩余路程的平均速度为
(4)听到枪响后才计时,说明枪声已经传播了100m,则声音传播100m所用时间为
则记录的小阳成绩为
答:(1)若以比赛中的小阳为参照物,运动场旁的建筑物是运动的;
(2)小阳比赛时的平均速度为8m/s;
(3)若比赛中小阳先以9.5m/s的速度奔跑了5s,则剩下路程的平均速度为7m/s;
(4)若让你作为终点的计时员,听到发令枪响开始计时,则你记录的小阳比赛成绩为12.21s。
30.在乡村的老式作坊里,工匠们常用不同长度的木板箍制木桶。老张师傅家就有一只这样的木桶,桶壁由多块长短不一的木板拼接而成,其中最长的木板竖直高度为,最短的木板竖直高度仅为,如图甲所示。木桶底部是一块平整的木板,经测量桶底内部底面积为4×10-2m2。某天,老张将木桶放置在水平地面上(如图乙)并装满井水,准备用于农田灌溉。此时请你解决以下与桶内水相关的物理问题:
(1)桶底受到水的压强大小取决于 (选填“最长”或“最短”)木板的长度;
(2)桶底受到水的压力为多少 ?
(3)若水桶中装满水时桶内水的质量为10kg,则木桶侧壁对水向上的支持力为多少 ?
【答案】(1)最短
(2)80N
(3)20N
【详解】(1)在液体密度一定时,液体压强与液体的深度有关,液体的深度越大液体压强越大,所以桶底受到水的压强大小取决于最短木板的长度,故填最短;
(2)当桶装满水时,水深等于短木板的长,即
桶底受到水的压强
由可得,桶底受到水的压力
(3)当桶装满水时,水的总重力
由于物体间力的作用是相互的,容器对水的支持力等于水对容器底部的压力,即
对桶内水受力分析:水受竖直向下的重力、桶底竖直向上的支持力、以及木桶侧壁对水的作用力;由于水静止,竖直方向合力为零,所以木桶侧壁对水向上的支持力
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中考物理复习(综合题30道)
1.“蛟龙号”潜水器下潜过程中,求当它排开水的体积为20米3时所受浮力F浮的大小。
2.如图是小猫和小聪能够通过平面镜互相看到对方,是因为 ,请在图中用光学作图法画出平面镜,并且画出箭头表示小猫看到小聪的光路 。
3.杠杆一种物理模型,生活中很多物体使用时都可看作是杠杆。如图甲为用手写字时的情形图,笔可以看做是杠杆,图乙为其简化图,其中O为支点,为阻力。
(1)请画出的力臂。
(2)此时笔是一个 杠杆,使用这类杠杆的优点是 。
4.如图所示是石家庄美丽的子龙大桥,桥在水中形成的“倒影”是由于光的 形成的 (选填“虚”或“实”)像。正定的音乐喷泉非常美丽,下图是喷泉中的某个光源S发出的一束光,请画出这束光的反射光和折射光。( )
5.《天工开物》中的“生熟炼铁炉”如图所示,古人将铁料熔炼成铁水,铁水沿管道流入水塘,完成淬火,制成熟铁块。再用熟铁块作原料,除掉杂质又渗进碳,从而得到钢。现代炼钢工艺中,淬炼钢水要先兑铁水,加入不同种类的废钢后,再进行多道复杂工序最终炼成了优质的钢水。
(1)炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘,完成淬火,其中,铁水变成铁块的过程
①不变的物理量是( );
A.质量 B.密度 C.比热 D.体积
②物态变化为 ;
(2)已知铁水的密度约为7000kg/m3
①求70kg铁水所受的重力;
②求其对应的体积。
(3)将铁料熔炼成铁水的过程中可将铁料中的杂质分离,杂质的密度ρ杂质<ρ铁,此时杂质在熔炉内处于状态 (选填“A上浮”、“ B下沉”或“C漂浮” ),要使高纯度铁水从出料口流出,出料口位置应设置在熔炉的 端。(选择“A上”“B下” )
6.图是小李购买的一款国产电话手表,她与爸爸妈妈一起了解和研究电话手表功能,以确保正确且安全使用;
(1)小李阅读说明书后,有以下认识,你认为不合理的是( )(单一选项);
A.电话手表的表带内侧设计有导汗槽,有助于加快汗液的蒸发
B.用尖锐物撬手表电池,电路发生了断路,电流过大容易起火
C.雷雨天气搜索不到通信信号,可能是因为电磁波传播过程受到干扰
D.紧贴耳朵使用会造成听力损伤,是因为声音响度与声源到耳朵距离有关
(2)小李用电话手表与爷爷长时间视频通话,手表突然自动关机,原因是手表过热,启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后,应有自动开机功能,于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图(如图甲),为定值电阻,为热敏电阻(有两种类型可供选择,其电阻随温度T变化关系如图乙所示,R的温度变化主要受手表内的元件发热影响);
请你合理分析判断:
①手表过热时,工作电路自动 (选填“闭合”或“断开”)。
②热敏电阻应选择 (选填“NTC”或“PTC”)类型;
③当热敏电阻温度升高,电磁铁磁性 (选填“增强”或“减弱”);
④启动保护模式后,工作电路 (选填“能”或“不能”)再次启动。
(3)小李和爸爸在家庭实验室对电话手表进行充电测试,测得充电时充电器的输出电压约为5V,输出功率约为6W,则输出电流与常见家用电器 (选:“电视机”、“空调”或“电热灭蚊器”)的正常工作电流最接近;
(4)妈妈告诉小李,充电器在插座上未给电话手表充电时,内部也有电流通过。他们查阅网站得知,截止2024年3月末我国移动电话用户总数约为18亿户。若有四分之一用户不拔充电器,一户一个充电器,每个充电器每天平均闲置时间约为20h、平均实际功率约为0.1W,则全国一天因此浪费的电能约为 ;小李通过查询资料进一步发现,长时间让家用电器处于待机状态,不仅浪费电能,还可能引起火灾。为了您和家人的安全,请正确使用家用电器。
7.如图所示,两灯泡、在盒内的连接方式未知,电源电压为3伏且保持不变。闭合开关,两灯均发光,电流表读数为0.9安。若把取下,仍发光,电流表读数变为0.3安。
(1)判断和的连接方式,并说明理由。
(2)求取下后,10秒内消耗的电能。
8.食品运输时需要车厢内保持低温环境,科技小组利用热敏电阻设计了如图甲所示的温控电路,其中控制电路的电源电压U恒为,定值电阻,电磁铁线圈的阻值忽略不计,热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示。若运输过程中,当车厢温度达到时,制冷系统自动启动。则
(1)制冷系统自动启动时,热敏电阻的阻值为 Ω;
(2)已知制冷系统正常工作时的电流为5A,求制冷系统的额定功率;
(3)当车厢温度降低至2℃时制冷系统要停止工作,若已知控制电路中通过电磁铁的电流时会释放衔铁。请你通过计算判断该电路是否符合制冷需求。
9.小龙在使用家中的插线板时发现:插线板上指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。
(1)根据上述现象可判断,插线板正常使用时,指示灯和插孔是 (选填“串联”或“并联”)的;
(2)现在市场上有一些劣质插线板,经质检部门检查发现,部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据所学物理知识解释使用这种插线板将会存在什么隐患?
10.用某除湿器为家中面积12m2的房间除湿。表一为某除湿器的部分参数,其中,额定除湿量表示每小时除去空气中水蒸气的质量;表二为环境温度30℃时,相对湿度与1m3空气中水蒸气质量的对应关系,相对湿度是衡量空气中水蒸气含量的一个指标。
表一
额定电压
额定功率
额定除湿量
220V
220W
表二
相对湿度/%
10
30
50
70
90
空气中水蒸气质量/g
3
9
15
21
27
环境温度30℃、相对湿度80%时,1m3空气中水蒸气的质量为 g;若除湿器以额定除湿量工作,使房间相对湿度由80%降至50%,约需 h。
11.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,小红用如图所示的滑轮组按图中顺序做了三次实验(三次实验所用的动滑轮大小相同,但材料不同),实验数据如下表所示。
实验次数
物重
物体上升的距离
弹簧测力计的读数
弹簧测力计上升的距离
机械效率
1
3
10
1.6
30
62.5%
2
3
10
2.0
30
50%
3
3
10
2.5
30
________
(1)在实验操作中,弹簧测力计连结在绳末自由端处,应竖直向上 拉动弹簧测力计;
(2)请在表中的空格处填上第三次实验的机械效率 ;
(3)从实验数据分析可知:提升同一物体,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 。
12.请根据材料信息回答问题。
材料一:若1m3的空气能容纳水蒸气为8g,而实际容纳了4g,则相对湿度为50%。空气温湿度计可以测量出空气的温度和相对湿度。
材料二:“回南天”空气相对湿度高达90%以上,比空气温度低的地板、墙壁上常常出现水珠。
(1)“回南天”在墙壁、地板上出现的水珠是空气中的水蒸气发生 (填物态变化名称)形成的,这个过程需要 (填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”);
(2)如图,在一个密封箱内放入一个表面干燥初始温度为4℃的铁球,以下可能会发生的是 。
①铁球表面会出现水珠
②铁球表面不会出现水珠
③密封箱内空气相对湿度降低
④密封箱内空气相对湿度不变
13.如图所示是南京邮政的无人快递车。
(1)快递车的轮胎用橡胶制成,因为橡胶的 好,能减少颠簸感,货物在运送过程中不容易坍塌;
(2)无人快递车从邮政站点出发前往3.6km以外的某小区驿站,若以40km/h的速度行驶需要多长时间到达 ?
(3)此次送货,车与货物总重为9000N,其轮胎与地面的总接触面积为800cm2,则快递车对地面的压强是多少 ?
14.人工智能逐渐融入我们的生活,如图是一辆5G无人驾驶新能源电动汽车。
(1)5G信号是通过 传输信息的;电动汽车静止在水平地面时,相对于路边的树是 (选填“静止”或“运动”)的。
(2)已知该电动汽车整车质量为1200kg,静止在水平地面时,对水平地面的压强为1.2×105Pa,则该电动汽车与水平地面的总接触面积为多少?(g取10N/kg)
(3)某次对该电动汽车进行测试,使其在平直公路上匀速行驶6km,用时10min,此次测试过程中汽车受到的阻力为1.8×103N ,则在此次测试中牵引力做功的功率。
15.晨光初破,一位卖煎饼的阿姨已悄然出摊。面糊在热铁板上旋转跳跃,不一会儿,一张金黄喷香的煎饼便呈现在眼前;她拿起小铲子,熟练地把煎饼切开、装袋,如图甲所示。日落西山,阿姨收拾好摊位,骑三轮车回家,如图乙所示。
(1)闻到煎饼的香味,说明分子在永不停息地 ;煎饼的过程是通过 方式增大煎饼内能的。
(2)小铲子很锋利,是通过 的方式来增大压强,从而更容易地切割煎饼,切割煎饼,说明力可以改变物体的 ;
(3)三轮车静止在水平地面时,总质量为90kg,轮子与地面的总接触面积为15cm2,则三轮车对地面的压强为多少?(g取10N/kg)
(4)摊位到家的距离为3km,若电动三轮车在路上行驶的平均速度为15km/h,则阿姨到家所用时间为多少?
16.阅读短文,回答问题:
可调式眼镜
据调查,我国低视力近千万人,尤其是在儿童及青少年当中,患病率极高。全国学生体质健康调研最新数据表明,我国小学生近视眼发病率为22.78%,中学生为55.22%,高中生为70.34%。更令人震惊的是,有份调查报告称,因高度近视导致盲者已达30多万人。预防近视,珍爱双眼,注意用眼卫生,青少年要从我做起。人类的眼睛很像一架照相机,如1图,眼睛与照相机的不同之处是:人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的实像,如2图。如题3图所示,一项被称作“可调式眼镜”的新技术可以帮助人们不用通过眼科医生就可以矫正自己的视力。这种眼镜的镜片中含有一种液体,通过调节此液体的含量,镜片的形状会随之改变,如4图所示,改变滑块的位置就可实现镜片形状的变化。
(1)由短文可知,人的眼睛是通过调节晶状体的 ,从而改变晶状体的焦距来获得清晰倒立、 的实像;
(2)其实可调式眼镜的想法也是一种仿生学研究的成果,人眼睛的晶状体就是根据观察对象自动调节的可调式镜片,通过眼部肌肉调节晶状体可以实现的功能的是 ;
A.帮助我们看清不同亮度的物体 B.帮助我们看清不同颜色的物体
C.帮助我们看清不同距离的物体 D..帮助我们看清不同大小的物体
(3)2图是不同位置处的两个物体的成像示意图,由图得出:眼睛看近处的物体时,晶状体的焦距 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,形成 (选填“远”或“近”)视眼,当他看远处物体时,像会成在视网膜的 (选填“前”或“后”)方;
(4)按如4图所示,近视眼患者如果用“可调式眼镜”加以矫正,应将滑块从中间逐渐向 (选填“左”或“右”)移动,直至看清物体。
17.三峡大坝是当今世界最大的水力发电工程。大坝建成后,轮船往返上、下游需要经过特殊的方式,常用的方式有:垂直升船机和船闸,如图乙、丙:
(1)三峡水电站发电时的能量转化过程是水的势能→ →电能;
(2)图乙为三峡大坝的垂直升船机的工作原理图。垂直升船机的承船厢载着质量为3000吨的轮船垂直上升100米,请计算此过程中升船机对轮船做的功;( )
(3)图丙为船闸工作原理图,轮船从下游到达上游的过程是:轮船经过打开的闸门A从下游驶入闸室后,先关闭闸门A和阀门a,再打开阀门b(此刻时间记录为t1),使上游的水匀速流入闸室。当闸室内水位和上游水位相平时(此刻时间记录为t2),打开闸门B,轮船驶出闸室,进入上游行驶。请在图中画出闸室底部受到的液体压强随时间变化的图像。( )
18.为了控制实验室的程度,小致同学设计了如图所示的控制电路。R1为加热电阻丝,将其放在装有质量为200g、初温为25℃水的水箱中,水箱内部有一温控开关S1,它与排湿系统串联后接在220V电路中,排湿系统的规格为“220V;1000W”。R2为湿敏电阻,湿度每增加10%,湿敏电阻R2阻值减小5Ω。当湿度为20%,湿敏电阻R2阻值为25Ω,电流表示数为0.2A。当R1工作一段时间后,湿度达到40%时,电流表示数为0.3A。
(1)排湿系统累计工作2h消耗的电能为 度。
(2)当湿度达到40%时,湿敏电阻 。
(3)若R1工作35min后,温控开关S1自动闭合,排湿系统开始工作(不计热量损失),此时电流表示数刚好达到0.6A,则排湿系统是在湿度为多少时自动启动的 ?(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
19.创客小明购买了一台3d打印机,图甲为3d打印机的打印头,打印时挤出轮在电动机的带动下逆时针转动。材料丝被压紧轮紧压在挤出轮上,随着挤出轮转动被送入加热喷头加热熔化后从下方喷嘴挤出。如图乙模型,打印头边移动边将熔化的材料挤出并涂覆在打印平台上,被挤出的材料在打印平台上会重新凝固成一条宽度为喷头喷嘴直径并具有一定厚度的条状立方体;当底面打印完成后打印头提高一定高度,再进行下一层的熔覆,如此循环,层层打印,最终形成三维产品零件。
(1)关于打印机下列说法错误的是( )
A.挤出轮表面较粗糙可以增大对材料丝的摩擦力
B.若挤出轮打滑可适当加大压紧轮的压力
C.压紧轮与挤出轮所受材料丝的摩擦力方向相反
D.当加速向下挤料时,挤出轮对材料丝的摩擦力大于材料丝对挤出轮的摩擦力
(2)小明查阅说明书得知,此打印机加热喷头喷嘴直径为0.4mm,使用的材料丝横截面积为2.4mm2,若某次打印,消耗材料240g。(不考虑材料熔化与凝固时的体积变化,材料丝的比热容为1.6×103J/(kg·℃),密度为1.2×103kg/m3)
①若要使这些材料温度升高100℃,打印时加热打印头至少产生热量多少焦耳 ?
②当打印层厚度为0.2mm,打印头最大移动速度为100mm/s,则打印此模型至少需要多少时间 ?
③若以此速度打印时,挤出轮推动向下材料丝的推力为30N,使用的挤出电动机输出功率至少多大 ?
20.如图,玻璃鱼缸放置在水平桌面上,鱼缸底部与水平桌面的接触面积为,鱼缸、水和鱼的总质量为6kg,g取10N/kg。
(1)从鱼缸侧面可以看到鱼的正立、放大的 像;
(2)求鱼缸、水和鱼所受的总重力大小;
(3)求鱼缸对桌面的压强大小。
21.能源问题是当前的热门问题,传统的能源-煤和石油储量有限,使用过程中也带来污染。寻找新的、无污染能源是人们努力的方向,利用潮汐发电就是一例。关于潮汐,古人说:“潮者,据朝来也;汐者,言夕至也”。我国大部分海区潮汐特点是海水在一日内有两涨两落,并且两次潮水高位及潮水低位分别大致接近。下图表示的是利用潮汐单向发电的示意图,左方为陆地和海湾,中间为水坝,其下有通道,涨潮时,水进入海湾(如甲图)。待内外水面高度相同,堵住通道(如乙图)。潮落至最低点时开始放水带动发电机发电(如丙图)。利用漂浮在水面的椭圆形水位监测仪(体积为1)可以实时监测水位高度,涨退潮时最高液面与最低液面间高度差(甲、丙两图所示),海水密度近似为。求:
(1)潮汐能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,若水位监测仪漂浮时,浮力 于重力(选填“”、“”或“”符号)。
(2)水坝中间有一细长的进出水孔(忽略水孔高度),水孔紧贴通道下表面,此处的最大水压是多少?水孔面积为,进出水流最大速度为12,求水孔进出水时,水流做功的最大功率?(g取10)
(3)若利用潮汐发电的发电效率是20%,每次落潮后,大坝内海水重力做功为,求发电机组每天的发电量是多少?
22.现在有一种即热式电热水器(俗称“过水热”),它能使水温在数秒内就达到需要的温度。
(1)即热式电热水器是利用电流的 效应工作的。
(2)“过水热”的铭牌标有“220V,6000W”字样,每分钟出水量大约为2L,使水温升高,则“过水热”的加热效率为 。【】
(3)安装“过水热”需要使用至少为的铜导线,而普通照明电路常用的铜导线,请解释原因 。
(4)“过水热”功率大,且通常在潮湿环境下工作,为防止触电,需安装漏电保护器。如图所示是模拟漏电保护器工作的电路图,R模拟人体电阻,其阻值为,当热水器漏电时,S闭合,漏电保护器检测到通过火线与零线的电流不相等,便切断电源,起到保护作用,则漏电保护器检测到火线和零线电流的差值为 mA。
23.小雯有两个质地均匀的实心物体M、N,它们的体积VM<VN,为了比较哪个物体更重,哪个物体的密度更大,小雯进行了以下实验:
①取一根长筷子,已知A、E为筷子的两个端点,O为筷子的中心点;
②将细绳系在筷子上,移动悬挂点,直到筷子水平平衡,如图甲所示;
③将金属块M、N分别系在B、D点,筷子静止时如图乙所示。
请根据上述信息,回答以下问题:
(1)筷子的重心在 点(选填“B”或“C”或“O”或“D”);
(2)请在图乙中画出筷子的D点受到的拉力及其力臂;
(3)重力GM GN,密度ρM ρN(选填“>”或“=”或“<”)。
24.如图,透镜焦距为5cm,O为光心,物体AS上的S点发出的平行于主光轴的光线a经透镜后的光线b与S点发出的过光心的光线c经透镜后的光线d相交于点S'。
(1)画出光线a、b、c、d;
(2)与AS比较,AS经透镜成 (填“倒立”“正立”)、 (填“放大”“缩小”“等大”)的实像;
(3)若物体不动,透镜水平向左移动1cm,则光线b过主光轴的点 (填“左移”“右移”“不动”)。
25.如图是某高校科研团队研发的太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成,其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时,其内部水温升高,然后通过热交换器,使蓄水箱内水温升高,再通过水泵将热水送入用户。
小李用所学初中物理知识对该系统一天的数据进行了简单的分析,为便于计算,工作过程和相关数值均做了简化处理,如表所示。一天的光照时长按10h计算。
集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量
蓄水箱内水的质量
蓄水箱中的水获得的内能
全天持续供暖用户得到的内能
3×106J
1.3×107kg
7.2×1011J
6.96×1010J
请回答下列问题:
(1)太阳能供暖蓄热系统中用水作为转移的媒介,利用了水的 大的特性;
(2)集热板将太阳辐射能的60%转化成了蓄水箱中水的内能。蓄水箱中的水获得的内能,一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖,另一方面使蓄水箱内水的温度最终升高了10℃。[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
①集热板面积是多少m2?
②蓄水箱对用户全天持续供暖效率是多少?
(3)若蓄水箱中水获得的内能,用燃烧煤炭的方式获取,需要完全燃烧多少千克煤炭?(不考虑煤炭燃烧过程中的热损失,q煤=3.0×107J/kg)
26.如图所示,为了测量某圆柱形金属块B的密度,小彤设计了如图所示的装置,金属块B未放入量筒时,水面位置如图甲所示,将金属块B完全浸没在水中时,水面升高至如图乙所示的位置。当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为200g时,A、B在图示位置达到平衡。已知每个滑轮的质量为10g,绳重与摩擦均不计。金属块B的底面积2cm2,细绳对金属块B的拉力为 N,求金属块B的重力为 N,金属块B的密度是 kg/m3,当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为215g时,金属块B下表面压强是多少 ?(写出必要的文字说明、表达式及最后的结果,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
27.为解决发动机的过热问题,除通过空气自然散热之外,还采用水冷却技术,其原理是将冷水注入与发动机接触的水冷管,冷水吸热升温后被排出,使机器工作温度保持稳定。小林家有一台发动机,图乙是该发动机能量流向图,为使该发动机在室温为的环境下正常工作时不能过热,水冷管入水处每秒通入体积为300mL、温度为的冷水,其出水处每秒流出体积为300mL、温度为的热水。该发动机的总散热面积为,其中与水冷管接触的面积为,其余部分与空气接触,且空气接触的部分只能够带走按面积分配的的热量,余下热量全部由水冷管中的水带走。[水的比热容为,水的密度为,天然气的热值为]
(1)图甲是该发动机某冲程示意图,该冲程中气缸内气体内能 (选填“增大”“不变”或“减小”)。请根据图乙,提出一条提高发动机效率的有效措施: 。
(2)从入水处到出水处,300mL水吸收的热量是多少?若这些热量由加热效率为60%的天然气热水器来提供,需要燃烧天然气的体积是多少?
(3)该发动机正常工作时,每秒输出的有用机械能是多少?(不计水冷管吸收的热量)
28.中秋假期,小明一家驾车去看望爷爷、奶奶。经过某交通标志牌。如图所示。
(1)标志牌上的数字“40”表示什么意思?
(2)若小明的爸爸驾车匀速通过这段路程用时30min,则汽车的速度是多少km/h?由此可以判断小明的爸爸驾车是否超速?
29.学校秋季运动会上,八年级(2)班的小阳获得了100m的冠军,用时12.50s;问:
(1)若以比赛中的小阳为参照物,运动场旁的建筑物是 (选填“运动”或“静止”)的;
(2)小阳比赛时的平均速度为多少?
(3)若比赛中小阳先以9.5m/s的速度奔跑了5s,则剩下路程的平均速度为多少?
(4)若让你作为终点的计时员,听到发令枪响开始计时,则你记录的小阳比赛成绩为多少?(声速为340m/s,计算结果保留两位小数)
30.在乡村的老式作坊里,工匠们常用不同长度的木板箍制木桶。老张师傅家就有一只这样的木桶,桶壁由多块长短不一的木板拼接而成,其中最长的木板竖直高度为,最短的木板竖直高度仅为,如图甲所示。木桶底部是一块平整的木板,经测量桶底内部底面积为4×10-2m2。某天,老张将木桶放置在水平地面上(如图乙)并装满井水,准备用于农田灌溉。此时请你解决以下与桶内水相关的物理问题:
(1)桶底受到水的压强大小取决于 (选填“最长”或“最短”)木板的长度;
(2)桶底受到水的压力为多少 ?
(3)若水桶中装满水时桶内水的质量为10kg,则木桶侧壁对水向上的支持力为多少 ?
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