内容正文:
吴忠市第四中学2024-2025学年第二学期九年级物理二模测试卷
一、单选题(每题2分、共14分)
1. 同学们正在参加中考物理考试,观察考场得出下列数据,其中合理的是( )
A. 黑板的长度约为4m B. 考场内温度为4℃
C. 物理答题卡的质量约为200g D. 监考老师步行的速度为5m/s
2. 近期省内发生多次地震,为减少因地震造成的人身伤害,会在超高层建筑安装强震动监测设施,若周边有感地震,该系统能在毫秒内捕捉到震动。地震发生时下列说法正确的是( )
A. 地震时检测设施检测到的是超声波
B. 声波在地质层传播速度是340m/s
C. 救援人员能够听到呼救声依靠的是音调
D. 为减少噪声会在高层安装双层玻璃
3. 如图所示的光现象,能用光沿直线传播解释的是( )
A. 太阳能板上出现蓝天和白云
B. 日食的形成
C. 放大镜把字放大
D. 勺柄在水面处折断
4. 生活处处有物理,留心观察皆学问.对以下现象解释正确的是( )
A. 初冬季节,在家里洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”水蒸气
B. 在夏季的早晨看到足球场里的草叶上挂满了露珠,这是熔化现象
C. 把冰箱里的冻豆腐取出,冰化后,豆腐里有许多小孔,因为豆腐里的水先遇冷结冰,后又熔化成水形成的
D. 放在衣橱里的樟脑丸,时间久了会明显变小,是因为樟脑丸蒸发为气体跑掉了
5. CR450高铁发布,是全球运营时速最快高铁,试验时速达450km/h,多项指标国际领先,列车运行过程中下列说法正确的是( )
A. CR450在高速行驶时,若突然关闭发动机,列车会做匀速直线运动
B. CR450高速行驶时,列车对轨道的压力与轨道对列车的支持力是一对相互作用力
C. 动车组在加速过程中,牵引力小于阻力
D. 高速行驶时紧急制动,乘客会向后仰
6. “珍爱生命,安全用电”。关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 空气开关跳闸,可能原因是某处发生了断路
B. 使用试电笔时,手应接触笔尾金属体
C. 洗衣机金属外壳应与零线相连
D. 高压输电线掉落在地面上,可以走近用铁棍挑开以防止他人触电
7. 杭州亚运会火炬“薪火”采用了新型材料,拿在手里很轻盈,火炬燃烧时温度约为800℃,手握火炬一点都不烫手,由以上信息分析出这种新型材料具有的特性是( )
A. 密度小 B. 比热容小
C. 熔点低 D. 导热性好
二、选择说理题(每题4分、共8分)
8. 中国海军成立75周年之际,我国第三艘航母福建舰于5月1日开启它的首次航行试验。如图所示,这艘护国利器是可搭载歼-35等各种战机60架,最大排水量约为8×104t,下列说法正确的是______
A.舰载飞机飞走后,福建舰所受的浮力保持不变
B.从长江驶入东海后,福建舰所受浮力不变,但会上浮一些
C.福建舰满载时所受到的最大浮力约为8×105N
D.军舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越小
理由:______。
9. 学习小组将装满盐水的气球连接在如图的电路中。闭合开关,当用手拉扯连接气球的导线,使气球变长(盐水与导线充分接触且气球不破裂),下列说法正确的是______
A.小灯泡变得更亮 B.电压表示数变小
C.电流表示数变大 D.电压表与电流表示数比值变大
理由:______。
三、填空题(共8分)
10. 小可面对平面镜站立,此时他离平面镜距离是0.5m。他看到的平面镜里自己的像是 ____像;当他再后退1m时,他的像距离平面镜的距离是 ________m。
11. 如图是一款“无叶电风扇”,其工作过程是底座中的涡轮风机从进风口吸入空气,加压后再将空气送入环形出风口,空气从宽度只有1.3mm的缝隙中向外喷出时流速大、压强__________(选填“大”或“小”),使得周围的空气在__________的作用下靠近喷射出的空气,从而带动周围空气流动。涡轮风机的叶片因和空气摩擦带了__________,容易吸引灰尘。
12. 2024年1月18日,天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接(图甲)。当货运飞船和核心舱相互靠近时,货运飞船相对于核心舱是______的,为减缓撞击带来的影响,货运飞船与核心舱间需配有缓冲装置。“飞天”兴趣小组根据以上信息结合物理知识,设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互排斥的力,说明通电螺线管左端为______极,为增大排斥力,滑动变阻器的滑片应向______端滑动。
四、实验探究(每空一分,共22分)
13. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距________cm;
(2)实验中,当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向________(填“上”或“下”)方移动;
(4)将蜡烛移到距凸透镜5cm处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到清晰的像,这时应从凸透镜的________(选填“左”或“右”)侧透过凸透镜直接观察此像;
(5)小超同学在一次实验中用“F”光源在光屏上得到了一个倒立的清晰的像,爱动手实验的小超在光源和凸透镜之间放了一个________眼镜(选填“近视”或“远视”),需要将光屏远离透镜才能再次出现清晰的像。
14. 物理兴趣小组的同学们在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,提出以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
根据猜想,同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验(其中丙图中的长木板与甲、乙图中的长木板材料相同但表面更粗糙)。请你完成下列内容:
(1)用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,根据______的知识可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。如图甲所示,木块受到的滑动摩擦力大小为______N;
(2)通过比较______两图,可验证猜想一。通过比较______两图,可验证猜想二。归纳得出结论:接触面所受的压力越______(选填“大”或“小”),接触面越______(选填“光滑”或“粗糙”),滑动摩擦力越大。
15. 小红的妈妈从市场买回了一桶色拉油,她担心买到的是地沟油,小红为了解除妈妈的顾虑,她在网络上查得优质色拉油的密度在0.91g/cm3~0.93g/cm3之间,地沟油的密度在0.94g/cm3~0.95g/cm3之间,她决定用测密度的方法鉴别该油的品质。
(1)实验步骤如下:
A.将托盘天平放在水平工作台上,移动游码至标尺左端的0刻度线上,发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使横梁水平平衡;
B.用天平称出空烧杯的质量为10g;
C.往烧杯中倒入适量的色拉油,将装色拉油的烧杯放在天平的左盘,在右盘加减砝码并移动游码,直到横梁恢复水平平衡,此时砝码质量与称量标尺上的示数值如图乙所示,则烧杯和色拉油的总质量为______g;
D.将烧杯中的色拉油全部倒入量筒中,量筒示数如图丙所示;
(2)该色拉油密度为______g/cm3;
(3)分析小红同学的实验过程,你认为密度的测量结果会______(选填“偏大”或“偏小”)。小红通过反思后想到:其实不需要增加器材也不需添加额外的步骤,只要将上面的实验步骤顺序稍加调整就会大大减少上述实验的误差,她调整后的实验步骤是______(只填写实验步骤的代号即可)。
16. 在“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:电源(6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)如图甲所示,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到______(选填“A”或“B”)端;
(2)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,电路故障可能是定值电阻R______(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持2V不变,记下电流表的示数;若定值电阻从10Ω换成20Ω时,滑动变阻器的滑片应向______(选填“左”或“右”)移动;
(4)画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:______。
五、应用题(共23分)
17. 中国已有3艘航母服役。国际上现役航母舰载机起飞技术有三种,分为滑越甲板、蒸气弹射、电磁弹射。如图为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在2秒钟内达到起飞速度,有时因蒸气压力不足,无法推动活塞达到相应速度,使舰载机无法在2秒内达到起飞速度。
(1)牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮是______(选填“定滑轮”或“动滑轮”),其作用是______。若蒸汽活塞对牵引索的拉力为2×105N,则舰载机受到的牵引力为______N(忽略绳重和摩擦);
(2)气缸内蒸气体积膨胀时,对外做功,蒸气内能______,若蒸气膨胀推动活塞移动5m,则蒸气对活塞做的功为多少______?
(3)福建舰采用的是电磁弹射技术,弹射车与舰载机前轮连接,当电流通入弹射车内时,产生推力,使舰载机起飞,选项图中能反映这一工作原理的是______;
A.
B.
(4)福建舰甲板长为110m,在3s内即可将舰载机加速至起飞速度,整个过程的平均速度为多少(保留一位小数)?
18. 朱雀三号火箭是我国首款不锈钢液体运载火箭,采用液氧甲烷作为推进剂,其试验箭(VTVL-1)于2024年9月11日成功完成十公里级垂直起降验证。此次验证首次实现了跨音速大动压环境下“栅格舵-冷气姿控-发动机”联合制导控制,以及高空风实时修正技术。栅格舵是通过气动力调整飞行轨迹,冷气姿控是通过喷射冷气(如氮气)产生反作用力,改变喷射位置、角度或喷气量,辅助调整火箭姿态,弥补栅格舵在低速或高动态环境下的控制不足,通过高空风修正算法和4片栅格舵的协同作用,火箭有效抵消了36米/秒的横风干扰,确保了飞行稳定性。设计上,试验箭采用高强度不锈钢箭体结构,相比传统铝合金更低成本且焊接性能优越,为后续量产奠定基础。这一突破标志着我国商业航天在可重复使用技术上迈入国际领先行列。
(1)朱雀三号发射时,发动机______(填向上或向下)喷射高温气体产生向上的推力。飞行过程中利用______波传递实时图像;
(2)火箭在无动力滑行阶段,由于______力的作用,会逐渐降低飞行高度,降落过程中朱雀三号通过栅格舵和冷气姿控联合调整飞行姿态,这体现了力的______和______对物体运动状态的影响;
(3)有同学在了解朱雀三号的火箭回收过程后,自己设计了如图所示的火箭发射系统。通过课堂学习,同学们知道火箭属于______机。如图甲,饮料瓶剪掉底,用纸壳做支架就制成箭体。用喷壶向瓶内喷适量酒精后迅速将火箭立在桌面上,用如图乙所示的打火器在火箭底部引燃酒精蒸气,燃气就将瓶体顶飞出去了。简易火箭发射过程的能量转化流程图如图丙,请你补充完整:
①______;
②______。
19. 小华家新买了一台电热淋浴器,如图甲所示。已知该电热淋浴器水箱的容量为50 L,额定电压为220 V,额定加热功率为2 000 W。假设电热淋浴器加热电阻的阻值不随温度变化。(水的密度ρ=1.0×103 kg/m3)
(1)求电热淋浴器水箱装满水时所装水质量;
(2)求这台电热淋浴器正常加热10 min消耗的电能;
(3)求加热电阻的阻值;
(4)待工人师傅安装完成后,小华的妈妈急忙将电热淋浴器充满水就要插到电路中使用,小华发现后说:“别慌!”接着他先看了电热淋浴器的铭牌和家中的电能表(如图乙所示),然后又观察家中此时正在工作的用电器有800 W电水壶一个、150 W电冰箱一台、300 W洗衣机一台,在上述电器正常工作的情况下,能否将这台电热淋浴器连接到电路中同时使用?
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吴忠市第四中学2024-2025学年第二学期九年级物理二模测试卷
一、单选题(每题2分、共14分)
1. 同学们正在参加中考物理考试,观察考场得出下列数据,其中合理的是( )
A. 黑板的长度约为4m B. 考场内温度为4℃
C. 物理答题卡的质量约为200g D. 监考老师步行的速度为5m/s
【答案】A
【解析】
【详解】A.教室黑板的长度通常在3m至4m之间,故A符合题意;
B.正常室内温度应在20℃左右(舒适范围约18-25℃),4℃接近冰点,相当于冰箱冷藏温度,不适合考试环境,故B不符合题意;
C.一张答题卡的质量通常约为5g,200g相当于40张纸的质量,远超过单张答题卡的实际质量,故C不符合题意;
D.正常人步行速度约为1-1.5m/s(约3.6-5.4km/h),5m/s相当于18km/h,属于跑步速度,监考老师步行不可能达到此速度,故D不符合题意。
故选A。
2. 近期省内发生多次地震,为减少因地震造成的人身伤害,会在超高层建筑安装强震动监测设施,若周边有感地震,该系统能在毫秒内捕捉到震动。地震发生时下列说法正确的是( )
A. 地震时检测设施检测到的是超声波
B. 声波在地质层传播速度是340m/s
C. 救援人员能够听到呼救声依靠的是音调
D. 为减少噪声会在高层安装双层玻璃
【答案】D
【解析】
【详解】A.地震、火山喷发、海啸等自然灾害产生时会发出次声波,并非超声波,故A错误;
B.340m/s是声波在15°C空气中的传播速度,在地质层中,地震波的传播速度高于此,因为固体介质更致密,声波传播更快,故B错误;
C.音调指声音的高低,由频率决定,但救援人员听到呼救声主要依靠声音的响度,以便识别声音的来源和内容,故C错误;
D.双层玻璃能中间有真空层,因为声音无法在真空中传播,真空层阻隔了声音的传播,减少外部噪音的影响,故D正确。
故选D。
3. 如图所示的光现象,能用光沿直线传播解释的是( )
A. 太阳能板上出现蓝天和白云
B. 日食的形成
C. 放大镜把字放大
D. 勺柄在水面处折断
【答案】B
【解析】
【详解】A.太阳能板上出现蓝天和白云,是由于太阳能板的表面光滑,相当于一个平面镜,发生了光的镜面反射,形成了天空的像,这属于光的反射现象,故A不符合题意;
B.日食的形成,是当月球运行到太阳和地球之间时,太阳光沿直线传播,被不透明的月球挡住,在地球上形成影子,地球上的人们在影子里就看不到太阳,从而形成日食,这属于光沿直线传播的现象,故B符合题意;
C.放大镜把字放大,是利用了凸透镜能成正立、放大的虚像的原理,属于光的折射现象,故C不符合题意;
D.勺柄在水面处折断,是由于光从水中斜射入空气中时,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看去,感觉勺柄的位置变浅了,看起来像折断了一样,这属于光的折射现象,故D不符合题意。
故选B。
4. 生活处处有物理,留心观察皆学问.对以下现象解释正确的是( )
A. 初冬季节,在家里洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气
B. 在夏季的早晨看到足球场里的草叶上挂满了露珠,这是熔化现象
C. 把冰箱里的冻豆腐取出,冰化后,豆腐里有许多小孔,因为豆腐里的水先遇冷结冰,后又熔化成水形成的
D. 放在衣橱里的樟脑丸,时间久了会明显变小,是因为樟脑丸蒸发为气体跑掉了
【答案】C
【解析】
【详解】A.洗澡时的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,故A错误;
B.露珠是空气中的水蒸气在草叶上遇冷液化形成的小水滴,故B错误;
C.豆腐中有很多的水分,放入冰箱后遇冷凝固成冰,将豆腐取出后,冰吸收热量,熔化成水,导致豆腐里出现很多的小孔,故C正确;
D.樟脑丸变小了,由固态转化为气态,该过程称为升华,故D错误。
故选C。
5. CR450高铁发布,是全球运营时速最快高铁,试验时速达450km/h,多项指标国际领先,列车运行过程中下列说法正确的是( )
A. CR450在高速行驶时,若突然关闭发动机,列车会做匀速直线运动
B. CR450高速行驶时,列车对轨道的压力与轨道对列车的支持力是一对相互作用力
C. 动车组在加速过程中,牵引力小于阻力
D. 高速行驶时紧急制动,乘客会向后仰
【答案】B
【解析】
【详解】A.若列车在高速行驶时突然关闭发动机,由于空气阻力和轨道摩擦力的存在,列车会受到与运动方向相反的阻力作用,从而做减速运动,而不是匀速直线运动,故A错误;
B.列车对轨道的压力(作用力)和轨道对列车的支持力(反作用力)大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且分别作用在轨道和列车两个不同物体上,因此它们是一对相互作用力,故B正确;
C.动车组在加速过程中,牵引力必须大于阻力(如空气阻力、摩擦阻力),才能产生与运动方向相同的合力,使列车加速,如果牵引力小于阻力,列车将减速,故C错误;
D.高速行驶时紧急制动,列车突然减速,但乘客由于惯性会保持原来的高速运动状态,因此乘客会向前倾,而不是向后仰,故D错误。
故选B。
6. “珍爱生命,安全用电”。关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 空气开关跳闸,可能原因是某处发生了断路
B 使用试电笔时,手应接触笔尾金属体
C. 洗衣机金属外壳应与零线相连
D. 高压输电线掉落在地面上,可以走近用铁棍挑开以防止他人触电
【答案】B
【解析】
【详解】A.空气开关跳闸,是由于电路中电流过大,电流过大的原因有两个,一是电路发生短路,二是总功率过大,因此家庭电路中,空气开关跳闸,不可能原因是某处发生了断路,故A错误;
B.使用试电笔时,手应接触笔尾的金属体,不能接触笔尖的金属体,故B正确;
C.洗衣机在工作时,金属外壳应与地线相连,避免漏电时发生触电事故,故C错误;
D.根据安全用电原则,不接触低压带电体、不靠近高压带电体,发现高压输电线掉落在地面上时,不能走近,更不能用铁棍挑开,因为铁棍是导体,故D错误。
故选B。
7. 杭州亚运会火炬“薪火”采用了新型材料,拿在手里很轻盈,火炬燃烧时温度约为800℃,手握火炬一点都不烫手,由以上信息分析出这种新型材料具有的特性是( )
A. 密度小 B. 比热容小
C. 熔点低 D. 导热性好
【答案】A
【解析】
【详解】亚运会的火炬,很轻盈,说明在体积相同时,与其它材料的火炬相比,其质量较小,据知,其密度较小;火炬燃烧时温度约为800摄氏度,但火炬一点都不烫手,说明火炬的隔热性能好,熔点高,比热容是指物体的吸热能力,题目信息中,未涉及火炬吸热方面内容,无法判断其比热容的大小。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、选择说理题(每题4分、共8分)
8. 中国海军成立75周年之际,我国第三艘航母福建舰于5月1日开启它的首次航行试验。如图所示,这艘护国利器是可搭载歼-35等各种战机60架,最大排水量约为8×104t,下列说法正确的是______
A.舰载飞机飞走后,福建舰所受的浮力保持不变
B.从长江驶入东海后,福建舰所受浮力不变,但会上浮一些
C.福建舰满载时所受到的最大浮力约为8×105N
D.军舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越小
理由:______。
【答案】 ①.
B ②.
见详解
【解析】
【详解】A.舰载飞机飞走后,福建舰的总重力减小,因为福建舰始终处于漂浮状态,根据物体漂浮条件,浮力等于总重力,所以福建舰所受的浮力会减小,故A错误;
B.福建舰从长江(江水)驶入东海(海水),始终处于漂浮状态,其所受浮力等于自身重力,因为重力不变,所以浮力不变,根据阿基米德原理可知,由于海水的密度大于江水的密度,在浮力不变的情况下,排开水的体积会变小,所以福建舰会上浮一些,故B正确;
C.福建舰满载时最大排水量
根据阿基米德原理,满载时所受的最大浮力等于其排开水的重力,即
故C错误;
D.根据液体压强公式,舰底受到水的压强p与吃水深度h成正比,军舰吃水深度越深(h越大),舰底受到水的压强越大,故D错误。
故选B。
9. 学习小组将装满盐水的气球连接在如图的电路中。闭合开关,当用手拉扯连接气球的导线,使气球变长(盐水与导线充分接触且气球不破裂),下列说法正确的是______
A.小灯泡变得更亮 B.电压表示数变小
C.电流表示数变大 D.电压表与电流表示数的比值变大
理由:______。
【答案】 ①. D ②. 见详解
【解析】
【详解】当用手拉扯连接气球的导线,使气球变长时,由于盐水与导线充分接触且气球不破裂。当气球变长时,长度变长,横截面积变小,接入电路中的电阻会变大。
A.由于电路的总电阻变大,根据欧姆定律(U为电源电压,R为电路总电阻),电路中的电流会变小。而小灯泡的亮度是由其实际功率决定的,实际功率(R灯为小灯泡电阻),电流变小,所以小灯泡的实际功率变小,灯泡变得更暗,故A错误;
B.电压表测量的是盐水气球的电压,由可知,灯泡两端的电压变小,根据串联电路的电压规律可知盐水气球两端的电压变大,即电压表示数变大,故B错误;
C.由A选项分析可知,电路中的电流会变小,所以电流表示数变小,故C错误;
D.电压表与电流表示数的比值实际上是盐水气球的电阻(根据欧姆定律),由B选项分析可知,盐水气球两端的电压U盐水变大,电路中的电流I变小,所以电压表与电流表示数的比值变大,故D正确。
故选D。
三、填空题(共8分)
10. 小可面对平面镜站立,此时他离平面镜的距离是0.5m。他看到的平面镜里自己的像是 ____像;当他再后退1m时,他的像距离平面镜的距离是 ________m。
【答案】 ①. 虚 ②. 1.5
【解析】
【详解】[1]平面镜成像原理是光反射,是由于反射光线的反向延长线会聚而成的,所以他看到的平面镜里自己的像是虚像。
[2]当他再后退1m时,他到平面镜的距离为1.5m,由于平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等,所以他的像距离平面镜的距离是1.5m。
11. 如图是一款“无叶电风扇”,其工作过程是底座中的涡轮风机从进风口吸入空气,加压后再将空气送入环形出风口,空气从宽度只有1.3mm的缝隙中向外喷出时流速大、压强__________(选填“大”或“小”),使得周围的空气在__________的作用下靠近喷射出的空气,从而带动周围空气流动。涡轮风机的叶片因和空气摩擦带了__________,容易吸引灰尘。
【答案】 ① 小 ②. 大气压 ③. 电荷
【解析】
【详解】[1][2]根据流体流速和压强的关系可知,空气从宽度只有1.3mm的缝隙中向外喷出,这部分喷射的空气因流速大,压强小,而周围的空气流速小,压强大,这样在大气压的作用下,使得周围空气靠近这部分喷射的空气,就形成了风。
[3]涡轮风机的叶片在旋转的过程中和空气摩擦,因而会带上电荷,由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以叶片上容易吸引灰尘。
12. 2024年1月18日,天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接(图甲)。当货运飞船和核心舱相互靠近时,货运飞船相对于核心舱是______的,为减缓撞击带来的影响,货运飞船与核心舱间需配有缓冲装置。“飞天”兴趣小组根据以上信息结合物理知识,设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互排斥的力,说明通电螺线管左端为______极,为增大排斥力,滑动变阻器的滑片应向______端滑动。
【答案】 ①. 运动 ②. N ③. 左
【解析】
【详解】[1]当货运飞船和核心舱相互靠近时,货运飞船和核心舱的位置不断发生变化,所以货运飞船相对于核心舱是运动的。
[2][3] 当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互排斥的力,根据同名磁极相互排斥,说明通电螺线管左端为N极;为增大排斥力,应增强螺线管的磁性,则应增大通过它的电流,根据欧姆定律可知,应减小电路中的电阻,故滑动变阻器的滑片应向左端移动。
四、实验探究(每空一分,共22分)
13. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距________cm;
(2)实验中,当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向________(填“上”或“下”)方移动;
(4)将蜡烛移到距凸透镜5cm处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到清晰的像,这时应从凸透镜的________(选填“左”或“右”)侧透过凸透镜直接观察此像;
(5)小超同学在一次实验中用“F”光源在光屏上得到了一个倒立的清晰的像,爱动手实验的小超在光源和凸透镜之间放了一个________眼镜(选填“近视”或“远视”),需要将光屏远离透镜才能再次出现清晰的像。
【答案】(1)10.0
(2)照相机 (3)上
(4)右 (5)近视
【解析】
【小问1详解】
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
【小问2详解】
由图乙可知,此时物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm>2f
成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
【小问3详解】
实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动。
【小问4详解】
将蜡烛移到距凸透镜5cm处,此时物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,像与物同侧,这时应从凸透镜的右侧透过凸透镜直接观察到正立的虚像。
【小问5详解】
近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像;故小超在光源和凸透镜之间放了一个近视眼镜,需要将光屏远离透镜才能再次出现清晰的像。
14. 物理兴趣小组的同学们在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,提出以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
根据猜想,同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验(其中丙图中的长木板与甲、乙图中的长木板材料相同但表面更粗糙)。请你完成下列内容:
(1)用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,根据______的知识可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。如图甲所示,木块受到的滑动摩擦力大小为______N;
(2)通过比较______两图,可验证猜想一。通过比较______两图,可验证猜想二。归纳得出结论:接触面所受的压力越______(选填“大”或“小”),接触面越______(选填“光滑”或“粗糙”),滑动摩擦力越大。
【答案】(1) ①. 二力平衡 ②. 2.2
(2) ①. 甲、乙 ②. 甲、丙 ③. 大 ④. 粗糙
【解析】
【小问1详解】
[1]用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,根据二力平衡知识可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力大小相等。
[2]由图甲可知,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为2.2N,则摩擦力为2.2N。
【小问2详解】
[1]提出猜想一:“滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力大小有关”,所以需控制接触面的粗糙程度这个变量,改变压力大小,甲、乙两图中接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,所以应选择甲、乙两图进行实验。
[2]提出猜想二:“滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关”,所以需控制压力大小这个变量,改变接触面的粗糙程度,甲、丙两图中压力相同,接触面的粗糙程度不同,所以应选择甲、丙两图进行实验。
[3][4]在甲、乙两图中,甲的摩擦力小于乙,在甲、丙两图中,甲的摩擦力小于丙,由此可得结论为:接触面所受的压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
15. 小红的妈妈从市场买回了一桶色拉油,她担心买到的是地沟油,小红为了解除妈妈的顾虑,她在网络上查得优质色拉油的密度在0.91g/cm3~0.93g/cm3之间,地沟油的密度在0.94g/cm3~0.95g/cm3之间,她决定用测密度的方法鉴别该油的品质。
(1)实验步骤如下:
A.将托盘天平放在水平工作台上,移动游码至标尺左端的0刻度线上,发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使横梁水平平衡;
B.用天平称出空烧杯的质量为10g;
C.往烧杯中倒入适量的色拉油,将装色拉油的烧杯放在天平的左盘,在右盘加减砝码并移动游码,直到横梁恢复水平平衡,此时砝码质量与称量标尺上的示数值如图乙所示,则烧杯和色拉油的总质量为______g;
D.将烧杯中的色拉油全部倒入量筒中,量筒示数如图丙所示;
(2)该色拉油的密度为______g/cm3;
(3)分析小红同学的实验过程,你认为密度的测量结果会______(选填“偏大”或“偏小”)。小红通过反思后想到:其实不需要增加器材也不需添加额外的步骤,只要将上面的实验步骤顺序稍加调整就会大大减少上述实验的误差,她调整后的实验步骤是______(只填写实验步骤的代号即可)。
【答案】(1) ①. 右 ②. 56 (2)0.92
(3) ①. 偏大 ②. ACDB
【解析】
【小问1详解】
[1]按照指针左偏右调、右偏左调的原则调节平衡螺母,据图甲知指针左偏,则应向右调节平衡螺母。
[2]由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,烧杯和色拉油的总质量为
【小问2详解】
由图丙可知,量筒的分度值为2mL,色拉油的体积为
量筒中色拉油的质量为
则该色拉油的密度
【小问3详解】
[1]将烧杯中的色拉油全部倒入量筒时,因烧杯壁上有少量残留的油,导致测得油的体积偏小,根据密度公式可知,测得油的密度偏大。
[2]实验时只要先测量烧杯和色拉油的总质量,再将色拉油全部倒入量筒中,最后测量空烧杯的质量,即可减小测量时的误差,故顺序为ACDB。
16. 在“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:电源(6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)如图甲所示,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到______(选填“A”或“B”)端;
(2)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,电路故障可能是定值电阻R______(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持2V不变,记下电流表的示数;若定值电阻从10Ω换成20Ω时,滑动变阻器的滑片应向______(选填“左”或“右”)移动;
(4)画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:______。
【答案】(1)A (2)短路
(3)左 (4)导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
在闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。观察图甲中的滑动变阻器,其接线柱“一上一下”连接,因此滑片在A端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大。所以,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到A端。
【小问2详解】
开关闭合后,发现电压表无示数,而电流表有示数,这说明电路是通路,但电压表被短路。由于电压表并联在定值电阻两端,因此电路故障可能是定值电阻R短路。
【小问3详解】
当定值电阻从10Ω换成20Ω时,由于总电阻增大,根据欧姆定律,电路中的电流会减小。而滑动变阻器与定值电阻是串联的,它们两端的电压之和等于电源电压。因此,当定值电阻的阻值增大、其两端的电压保持不变时(仍为2V),滑动变阻器两端的电压就会减小。为了增大滑动变阻器两端的电压、使其两端的电压之和仍等于电源电压,需要增大滑动变阻器接入电路的阻值。观察图甲中的滑动变阻器,滑片应向左移动。
【小问4详解】
如图乙所示,电流与电阻的乘积是一个定值,从图像可知,导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
五、应用题(共23分)
17. 中国已有3艘航母服役。国际上现役航母舰载机起飞技术有三种,分为滑越甲板、蒸气弹射、电磁弹射。如图为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在2秒钟内达到起飞速度,有时因蒸气压力不足,无法推动活塞达到相应速度,使舰载机无法在2秒内达到起飞速度。
(1)牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮是______(选填“定滑轮”或“动滑轮”),其作用是______。若蒸汽活塞对牵引索的拉力为2×105N,则舰载机受到的牵引力为______N(忽略绳重和摩擦);
(2)气缸内蒸气体积膨胀时,对外做功,蒸气内能______,若蒸气膨胀推动活塞移动5m,则蒸气对活塞做的功为多少______?
(3)福建舰采用的是电磁弹射技术,弹射车与舰载机前轮连接,当电流通入弹射车内时,产生推力,使舰载机起飞,选项图中能反映这一工作原理的是______;
A.
B.
(4)福建舰甲板长为110m,在3s内即可将舰载机加速至起飞速度,整个过程的平均速度为多少(保留一位小数)?
【答案】(1) ①. 定滑轮 ②. 改变力的方向 ③.
(2) ①. 减少 ②.
(3)A (4)36.7m/s
【解析】
【小问1详解】
[1][2]定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮,由图可知,牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为定滑轮,定滑轮不能省力,但可以利用它起到改变力的方向的作用。
[3]定滑轮不能省力,忽略摩擦和绳重,整条绳的拉力处处相等,若蒸汽活塞对牵引索的拉力为 ,则舰载机受到的牵引力同为。
小问2详解】
[1]气缸内蒸气体积膨胀,推动活塞做功,内能转化机械能,所以蒸气的内能减少。
[2]若蒸气推动活塞移动5m,对活塞所做的功
【小问3详解】
电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动;
A.图中有电源,通电导体棒在磁场中受力而运动,即与电磁弹射器的工作原理相同,故A符合题意;
B.图中没有电源,是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,为电磁感应实验,故B不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
根据可得,整个过程的平均速度为
18. 朱雀三号火箭是我国首款不锈钢液体运载火箭,采用液氧甲烷作为推进剂,其试验箭(VTVL-1)于2024年9月11日成功完成十公里级垂直起降验证。此次验证首次实现了跨音速大动压环境下“栅格舵-冷气姿控-发动机”联合制导控制,以及高空风实时修正技术。栅格舵是通过气动力调整飞行轨迹,冷气姿控是通过喷射冷气(如氮气)产生反作用力,改变喷射位置、角度或喷气量,辅助调整火箭姿态,弥补栅格舵在低速或高动态环境下的控制不足,通过高空风修正算法和4片栅格舵的协同作用,火箭有效抵消了36米/秒的横风干扰,确保了飞行稳定性。设计上,试验箭采用高强度不锈钢箭体结构,相比传统铝合金更低成本且焊接性能优越,为后续量产奠定基础。这一突破标志着我国商业航天在可重复使用技术上迈入国际领先行列。
(1)朱雀三号发射时,发动机______(填向上或向下)喷射高温气体产生向上的推力。飞行过程中利用______波传递实时图像;
(2)火箭在无动力滑行阶段,由于______力的作用,会逐渐降低飞行高度,降落过程中朱雀三号通过栅格舵和冷气姿控联合调整飞行姿态,这体现了力的______和______对物体运动状态的影响;
(3)有同学在了解朱雀三号的火箭回收过程后,自己设计了如图所示的火箭发射系统。通过课堂学习,同学们知道火箭属于______机。如图甲,饮料瓶剪掉底,用纸壳做支架就制成箭体。用喷壶向瓶内喷适量酒精后迅速将火箭立在桌面上,用如图乙所示的打火器在火箭底部引燃酒精蒸气,燃气就将瓶体顶飞出去了。简易火箭发射过程的能量转化流程图如图丙,请你补充完整:
①______;
②______。
【答案】(1) ①. 向下 ②. 电磁
(2) ①. 重力 ②. 大小、方向 ③. 作用点
(3) ①. 热 ②. 内能 ③. 机械能
【解析】
【小问1详解】
[1]力的作用是相互的,要产生向上的推力,发动机要向下喷射高温气体。
[2]电磁波可以传递信息,且传播不需要介质,因此飞行过程中利用电磁波传递实时图像。
【小问2详解】
[1]火箭在无动力滑行阶段,由于受到地球的吸引,即受到重力,会逐渐下落降低高度。
[2][3]栅格舵是通过气动力调整飞行轨迹,冷气姿控是通过喷射冷气(如氮气)产生反作用力,改变喷射位置说明力的作用点改变可以改变物体的运动状态,改变喷射角度说明力的方向可以改变物体的运动状态,改变喷气量说明力的大小可以改变物体的运动状态。
【小问3详解】
[1]火箭将燃料燃烧的内能转化为机械能的装置,所以属于热机。
[2][3]简易火箭发射过程的能量转化燃料燃烧的化学能转化为高温高压气体的内能,内能转化为火箭上升的机械能。
19. 小华家新买了一台电热淋浴器,如图甲所示。已知该电热淋浴器水箱的容量为50 L,额定电压为220 V,额定加热功率为2 000 W。假设电热淋浴器加热电阻的阻值不随温度变化。(水的密度ρ=1.0×103 kg/m3)
(1)求电热淋浴器水箱装满水时所装水的质量;
(2)求这台电热淋浴器正常加热10 min消耗的电能;
(3)求加热电阻的阻值;
(4)待工人师傅安装完成后,小华的妈妈急忙将电热淋浴器充满水就要插到电路中使用,小华发现后说:“别慌!”接着他先看了电热淋浴器的铭牌和家中的电能表(如图乙所示),然后又观察家中此时正在工作的用电器有800 W电水壶一个、150 W电冰箱一台、300 W洗衣机一台,在上述电器正常工作的情况下,能否将这台电热淋浴器连接到电路中同时使用?
【答案】(1)50 kg
(2)1.2×106 J
(3)24.2 Ω (4)可以
【解析】
【小问1详解】
电热淋浴器水箱装满水时所装水的质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×50×10-3 m3=50 kg
【小问2详解】
这台电热淋浴器正常加热10 min消耗的电能W=Pt=2 000 W×10×60 s=1.2×106 J。
【小问3详解】
根据P=UI=可知,加热电阻的阻值。
【小问4详解】
家中此时正在工作的用电器与电热淋浴器同时工作的总功率P总=800 W+150 W+300 W+2000W=3250 W
观察电能表的铭牌,可知电能表允许通过的最大电流为20 A。因此,家庭电路允许的最大功率P最大=UI最大=220 V×20 A=4400 W
由于P总<P最大,所以可以将这台电热淋浴器连接到电路中同时使用。
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