内容正文:
中山市纪雅学校鲲鹏2023级寒假自主学习与测评
(物理)
一、单选题(共7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 观光电梯上的乘客看到地面远去是以地面为参照物的
B. 汽车在行驶时驾驶员要系上安全带可以减小行车时的惯性
C. 张红同学百米冲线后没有立即停下来,是因为受到惯性的作用
D. 静止在水平公路上的汽车受到的重力和路面对汽车的支持力是一对平衡力
2. 如图所示,“微信支付”已被广泛应用于人们的实际生活中,整个支付过程简便流畅.支付时需要手机摄像头扫描二维码,当手机扫描二维码时,下列说法正确的是
A. 二维码是光源
B. 手机摄像头使用凹透镜
C. 二维码应位于手机摄像头二倍焦距以外
D. 二维码中黑色部分发生漫反射,白色部分发生镜面反射
3. 如图所示,斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力F,将重400N的物体从斜面底端拉到顶端,已知拉力F=250N.对此过程,下列结果中正确的是( )
A. 有用功为1000J B. 总功为1600J
C. 额外功为200J D. 机械效率为60%
4. 如图,烧瓶内的水沸腾后停止加热,水停止沸腾,迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,瓶内的水会发生的现象和解释正确的是( )
A. 不再沸腾,因为水温下降低于沸点
B. 重新沸腾,因为瓶内气压减小导致水的沸点降低
C. 不再沸腾,因为水无法从外界吸热
D. 重新沸腾,因为瓶内气压增大导致水的沸点升高
5. 小强乘坐竖直电梯上楼过程中,他相对于地面向上的“速度v与时间t”的图象如图甲所示,他所受电梯水平地板的“支持力F与时间t”的图象漏画了一部分,如图乙所示,若将乙图补充完整,如图所示四个图象中可能正确的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示的电路中,电源电压U保持不变.若在甲、乙两处都接入电流表,断开开关S,则I甲:I乙=2:3.若在甲、乙两处都接入电压表,闭合开关S,则U甲:U乙等于
A. 1:1 B. 3:2 C. 2:3 D. 4:9
7. 水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个相同的长方体、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,三个容器的液面相平,则下列判断正确的是( )
A. 物体受到的浮力 B. 容器对桌面的压力
C. 液体对容器底的压强 D. 物体下表面受到液体的压力
二、填空题(共7小题,共21分)
8. 如图所示, 体重相同的小明和小辉来到茫茫白雪中玩耍, 小辉踩着滑雪板快速从小明身旁滑走,小明羡慕的望着小辉,感觉自己在后退,此时他 的参照物是__________ ,小明自己却陷入白雪中, 表明压力的作用效果与______有关; 若小辉 10min 滑行了 3km, 他的平均速度是___m/s.
9. 请在下面的数字后面填上适当的单位:
①一只苹果重约 1.5______,②一瓶矿泉水的体积大约是 500__________,③空气密度1.29__________.
10. 不断弯折铁丝,铁丝的温度升高,是通过_________的方法增大铁丝内能的;把铁丝放在火上烤,铁丝的温度升高,是通过________的方法增大铁丝内能的;我们通常把烧红的铁丝放入水中冷却,这是利用了水的__________较大的性质.
11. 一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3600转/分,该柴油机在1s钟活塞完成 ___________个冲程,对外做功 ___________次。若其效率为40%,消耗5kg的柴油转化成的机械能是 ___________J。(q柴油=4.3×107J/kg)
12. 如图所示,不计滑轮质量及转轴处的摩擦,物体A、B重均为6牛,在水平拉力的作用下使物体A、B做匀速直线运动.若它们受到的滑动摩擦力均为2牛,则拉力为_____牛.物体B在5秒内运动了2米,则拉力对物体B做了_____焦的功,它的功率是_____瓦.
13. 如图所示装置,“×”表示垂直于纸面向里的磁感线,在弹簧测力计下挂一个重为G的软铁块.软铁块下方有一带铁芯的螺线管,螺线管两端导线与金属导轨ab、cd相连.导体棒ef平放在导轨上,各触点接触良好.当ef上下滑动时,弹簧秤示数将_________G;当ef向左滑动时,弹簧示数将_________G;当ef向右滑动时,弹簧秤示数将_________G(均填“大于”“小于”或“等于”.)
14. 如图,电源电压为9V,闭合开关,当滑动变阻器的滑片从右端向左滑动时,电流表示数______(选填“变大”、“ 变小”或“不变”);电流表和电压表示数的关系如图,当电压表示数为1V时,滑动变阻器接入电路的阻值是______Ω,灯泡的功率为______W。
三、作图题(2分+3分+2分,共7分)
15. 按要求完成下列作图;
(1)如图所示,小球在车内来回摆动,请画出小球在A处受到重力的示意图。
(2)如图所示,一个凸透镜主光轴与平静水面重合,F为凸透镜的焦点。请画出图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线的大致方向和在水面发生反射的反射光线。
(3)欲用图中滑轮组提起重物,请画出滑轮组最省力的绕线方式。
四、实验探究题(共3小题,共20分)
16. 按要求完成下列填空:
(1)如图1所示物体的长度为________cm,在图2中天平左盘中物体的质量是_____g;
(2)如图3为电能表表盘。由表盘可知,该用户接入用电器总功率不能超过_________kW。现只将一电烤箱接入电路中,工作10min电能表的转盘转动500转,电烤箱的实际功率为_________W;
(3)在探究“平面镜成像特点”的实验中,小强同学利用如图的器材进行了以下操作:
①将一张白纸放在水平桌面上,将玻璃板与纸面__________放置;
②将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿一支相同的_________(填“点燃”或“没点燃”)的蜡烛在玻璃板后面移动。当移动到B处时,它跟像完全重合,由此可以得出的结论是:_____________;
③为了探究“平面镜成的像是实像还是虚像”,小强同学移去后面的蜡烛B,并在B原来位置上放一个光屏,则小强同学_________(填“能”或“不能”)直接在光屏上看到蜡烛的像。
17. 在探究“冰熔化时温度的变化规律”实验中:
(1)为了使试管中的冰受热均匀,且便于记录各时刻的温度值,小明应选用_________(选填“甲”或“乙”)装置来进行实验。
(2)如果按照图乙组装实验器材时,应该先固定__________(选填“A”、“B”或“C”)。
(3)如图丙所示,是小明根据实验数据作出的加热时温度随时间变化的图像,分析图像可知,冰的熔化过程经历了_________min,冰是_________体(选填“晶体”或“非晶体”)。第4分钟到第8分钟随着加热时间的延长,试管内物质的内能________。(选填“变大”,“变小”或“不变”)
(4)分析发现CD段与AB段的倾斜度不一样,这说明该物质的状态改变,_________也改变。
18. 按要求完成下列实验题;
(1)在探究“电流与电压的关系”实验中,根据实验所测数据如下表,分析数据可得结论是:___________。
R1=10
电压U/V
1
2
2.5
3
电流I/A
0.1
0.2
0.25
0.3
(2)探究“电流与电阻的关系”时,将电阻R1由10换成15,闭合开关后,电压表示数会________(选填“变大”、“变小”或“不变”),接下来应将滑动变阻器的滑片P向_________(填“阻值变大”或“阻值变小”)的一端移动。
(3)小明同学按照电路图做“测定小灯泡的电功率”实验,器材齐全完好,电源电压为1.5伏的整数倍(即电源由几节干电池串联组成),小灯标有“2.2V”字样,滑动变阻器标有“5;1A”字样。小明正确连接电路且操作规范。当滑片在变阻器最右端时,电表示数如图所示,则电流表的示数为________安,电源电压为________伏。当小灯正常发光时变阻器的滑片恰好位于中点处,小灯泡的额定功率为________瓦。
五、计算题(共2小题,6分+7分,共13分)
19. 如图所示,某施工队利用滑轮组从水中提取物体,上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为4t,体积为1m3,取g=10N/kg。
(1)物体完全浸没在水中时,求物体所受浮力的大小?
(2)物体下表面与水面距离为3m时,求物体下表面所受水的压强?
(3)若不计动滑轮的自重,绳重和摩擦,当浸没在水中的物体被匀速提升时,求电动机对绳子的拉力?
20. 如图所示电路中,定值电阻R1为10,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图2所示。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)电路的最小功率和最大功率。
六、综合能力题(共3小题,共18分)
21. 如图,是某种智能光伏供电系统,光敏电阻R的阻值跟光照有关,白天电磁铁磁性强,吸下衔铁,太阳能电池板、蓄电池与控制器所在电路工作,将太阳能转化为化学能储存起来,晚上电磁铁磁性弱,衔铁向上弹起,蓄电池给LED灯供电,相关设备技术参数与信息见表格。
太阳能电池板
光电转化效率15%
蓄电池
额定容量10A·h 额定电压12V
LED灯
额定电压12V 额定功率20W
(1)太阳能是__________能源(选填“一次可再生”、“一次不可再生”)。
(2)电磁铁的上端为__________极(选填“N”或“S”)。
(3)R在白天的阻值比晚上__________(选填“大”、“小”)。
(4)已知太阳光照射到此太阳能电池板的功率为250W,若太阳光照射4h,电池板能输出电能_______kW·h。
(5)充满电的蓄电池储存电能__________J,一次可供LED灯正常工作__________h(蓄电池放电至余留20%自动停止电能输出)。
22. 流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示。流量在生产和生活中有广泛的应用,如每到汛期,监测长江的流量是抗洪防汛的重要工作。
(1)如图甲所示,水流在粗细均匀水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S。取一段管道AB,水从A端流到B端所用时间为t,则AB间水柱的长度L=__________,体积V=_______(要求用S、v、t表示)。根据流量的定义(Q=可得,它表示流量等于流速与横截面积的乘积);
(2)打开水龙头,自来水通过导管流过如图乙所示的玻璃管。待水流稳定后,比较图中1、2两处的流速,__________处的流速较大;比较C、D玻璃管中的水面高度,__________管中的水面较高,依据物理原理是____________;
(3)打开水龙头后,只要水流不散开,就可以观察到水柱越往下越细,如图丙所示。请你指出产生这种现象的原因:____________。
23. 由于雾霾天气的增多,空气净化器逐渐走入家庭,其工作过程(如图甲)是:脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时,化学有毒气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气。CADR(V:房间容积:t:空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间。)
其铭牌如表:
规格
额定电压
频率
额定功率
洁净空气量(CADR)
GH-2034A型
220V
50Hz
44W
(1)负电格栅板吸附灰尘的原理是_________。
(2)该空气净化器正常工作时的电流为________A。
(3)某房间的使用面积为,高度是3m。此空气净化器__________(填“能”或“不能”)在1小时内使房间污染物浓度下降90%。
(4)可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件,图乙为其控制电路,电源电压保持6V恒定,R1为可变电阻,其阻值随二氧化碳浓度变化如图丙,R0为定值电阻,当浓度为0.031%时,电压表示数为1V,则R0阻值为_________;(注:丙图横坐标原点为0.030)
(5)已知当电压表示数大于3V时,空气净化器会自动报警,分析可知此时二氧化碳浓度大于________%;若把R0换为一个稍大的电阻,则净化器会在__________(填“更大”“更小”或“相同”)的二氧化碳浓度触发报警。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
中山市纪雅学校鲲鹏2023级寒假自主学习与测评
(物理)
一、单选题(共7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 观光电梯上的乘客看到地面远去是以地面为参照物的
B. 汽车在行驶时驾驶员要系上安全带可以减小行车时的惯性
C. 张红同学百米冲线后没有立即停下来,是因为受到惯性的作用
D. 静止在水平公路上的汽车受到的重力和路面对汽车的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.乘客看到地面远去,若以地面为参照物,地面是静止的,乘客是以自己或观光电梯为参照物,地面相对于该参照物位置发生改变,故A错误;
B.惯性的大小只与物体的质量有关,驾驶员系安全带不能减小惯性,而是为了防止惯性带来的伤害,故B错误;
C.惯性是物体的一种固有属性,不能说“受到惯性的作用”,只能说“具有惯性”“由于惯性”,故C错误;
D.静止在水平公路上的汽车,受到的重力和路面对汽车的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,符合二力平衡的条件,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,“微信支付”已被广泛应用于人们的实际生活中,整个支付过程简便流畅.支付时需要手机摄像头扫描二维码,当手机扫描二维码时,下列说法正确的是
A. 二维码是光源
B. 手机摄像头使用凹透镜
C. 二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外
D. 二维码中黑色部分发生漫反射,白色部分发生镜面反射
【答案】C
【解析】
【详解】A. 二维码本身不发光,不是光源,故A错误;
B. 摄像头相当于凸透镜,成倒立缩小实像,故B错误;
C. 物体到摄像头的距离应大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,应用是照相机;故C正确;
D. 白色可以反射所有色光,是漫反射,黑色可以吸收所有色光,不反射光,故D错误.
3. 如图所示,斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力F,将重400N的物体从斜面底端拉到顶端,已知拉力F=250N.对此过程,下列结果中正确的是( )
A. 有用功为1000J B. 总功为1600J
C. 额外功200J D. 机械效率为60%
【答案】C
【解析】
【详解】A.小明对物体做的有用功:W有=Gh=400N×2m=800J.故A错误;
B.小明对物体做的总功:W总=Fs=250N×4m=1000J;故B错误;
C.小明做的额外功为:W额= W总 W有=1000J800J=200J;故C正确;
D.斜面的机械效率:η=×100%=×100%≈80%.故D错误.
4. 如图,烧瓶内的水沸腾后停止加热,水停止沸腾,迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,瓶内的水会发生的现象和解释正确的是( )
A. 不再沸腾,因为水温下降低于沸点
B. 重新沸腾,因为瓶内气压减小导致水的沸点降低
C. 不再沸腾,因为水无法从外界吸热
D. 重新沸腾,因为瓶内气压增大导致水的沸点升高
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,会使瓶内气压减小导致水的沸点降低低于瓶内水的温度,瓶内的水将再次沸腾。
故选B。
5. 小强乘坐竖直电梯上楼过程中,他相对于地面向上的“速度v与时间t”的图象如图甲所示,他所受电梯水平地板的“支持力F与时间t”的图象漏画了一部分,如图乙所示,若将乙图补充完整,如图所示四个图象中可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图甲可知小强的运动情况,从0~t1是加速,支持力大于重力;t1-t2是匀速,支持力等于重力;t2-t3是减速,支持力小于重力;因此在t1-t2阶段的支持力在加速和减速阶段之间。
故选C。
6. 如图所示的电路中,电源电压U保持不变.若在甲、乙两处都接入电流表,断开开关S,则I甲:I乙=2:3.若在甲、乙两处都接入电压表,闭合开关S,则U甲:U乙等于
A. 1:1 B. 3:2 C. 2:3 D. 4:9
【答案】C
【解析】
【详解】(1)在甲、乙两处分别接入电流表,断开开关S,两电阻并联在电路中,甲表测的是通过R2的电流,乙表测的是通过R1的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可得:
;
(2)在甲、乙两处都接入电压表,闭合开关S,两电阻串联在电路中,甲表测的是R1两端的电压,乙表测的是R2两端的电压,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,.
故选C.
7. 水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个相同的长方体、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,三个容器的液面相平,则下列判断正确的是( )
A. 物体受到的浮力 B. 容器对桌面的压力
C. 液体对容器底的压强 D. 物体下表面受到液体的压力
【答案】D
【解析】
【详解】由题知,三个长方体A、B、C是相同的,则它们的重力、密度和体积均相同。
A.根据图示可知,A悬浮,B、C漂浮,则物体所受的浮力与自身的重力相等,且三个相同长方体的重力相同,所以物体受到的浮力
故A错误;
B.由图知,物体排开液体的体积关系为
并且
所以由可知三种液体的密度关系
根据图示可知,丙液体的体积最大,且丙液体的密度最大,由可知,丙液体的质量最大;而甲液体的体积最小、密度最小,则甲液体的质量最小;且A、B、C三个物体相同,容器也相同,所以丙容器对桌面的压力最大,其次是乙,最小的是甲,故容器对桌面的压力
故B错误;
C.因为三种液体的密度:,且液体的深度相同,所以由可知,液体对容器底的压强
故C错误;
D.物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,甲浸没在液体中,则甲下表面受到的压力大于浮力;乙、丙上表面受到的压力为零,因此乙、丙下表面受到液体的压力等于浮力,且相等,则物体下表面受到液体的压力
故D正确。
故选D。
二、填空题(共7小题,共21分)
8. 如图所示, 体重相同的小明和小辉来到茫茫白雪中玩耍, 小辉踩着滑雪板快速从小明身旁滑走,小明羡慕的望着小辉,感觉自己在后退,此时他 的参照物是__________ ,小明自己却陷入白雪中, 表明压力的作用效果与______有关; 若小辉 10min 滑行了 3km, 他的平均速度是___m/s.
【答案】 ①. 小辉 ②. 受力面积 ③. 5
【解析】
【详解】小辉踩着滑雪板快速从小明身旁滑走,小明感觉自己在后退,此时小明与小辉之间的距离在改变,故小明选的参照物为小辉,小辉踩着滑雪板滑行,而小明自己却陷入白雪中,两人的体重又相同,可知两人对雪压力的接触面积不同,故表明压力的作用效果与受力面积有关; 若小辉10min滑行了3km, 他的平均速度是
9. 请在下面的数字后面填上适当的单位:
①一只苹果重约 1.5______,②一瓶矿泉水的体积大约是 500__________,③空气密度1.29__________.
【答案】 ① N ②. cm3/ml ③. kg/m3
【解析】
【详解】①一只苹果质量大约150g,等于0.15kg,则重力G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N;
②一瓶矿泉水的质量大约500g,则体积为==500cm3或500mL;
③体积为1m3的空气,其质量约1.29kg.所以空气密度为==1.29kg/m3.
10. 不断弯折铁丝,铁丝的温度升高,是通过_________的方法增大铁丝内能的;把铁丝放在火上烤,铁丝的温度升高,是通过________的方法增大铁丝内能的;我们通常把烧红的铁丝放入水中冷却,这是利用了水的__________较大的性质.
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递 ③. 比热容
【解析】
【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递,弯折铁丝是通过做功的方式改变内能的;在火上烧铁丝是通过热传递的方式改变内能的;由于水的比热容较大,在温度降低相同时能够吸收的热量较多,所以用水来做为冷却剂.
11. 一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3600转/分,该柴油机在1s钟活塞完成 ___________个冲程,对外做功 ___________次。若其效率为40%,消耗5kg的柴油转化成的机械能是 ___________J。(q柴油=4.3×107J/kg)
【答案】 ①. 120 ②. 30 ③. 8.6×107
【解析】
【详解】[1][2]已知飞轮转速为3600r/min,即60r/s,而一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,做功l次,所以该柴油机ls 对外做功30次,曲轴转60周,120个冲程。
[3] 柴油燃烧放出的热量
Q放=mq柴油=5kg×4.3×107J/kg=2.15×108J
其转化的机械能为
W=2.15×108J×40%=8.6×107J
12. 如图所示,不计滑轮质量及转轴处的摩擦,物体A、B重均为6牛,在水平拉力的作用下使物体A、B做匀速直线运动.若它们受到的滑动摩擦力均为2牛,则拉力为_____牛.物体B在5秒内运动了2米,则拉力对物体B做了_____焦的功,它的功率是_____瓦.
【答案】 ①. 2 ②. 4 ③. 0.8
【解析】
【详解】[1]已知滑动摩擦力均为2牛,从图中可知A物体使用的是定滑轮,定滑轮不省力,故拉力F1为2N;
[2]从图中可知B有二段绳子在拉物体,故物体B受到的拉力
F2=f=×2N=1N,
经过5秒,绳端的移动的距离
s′=2s=2×2m=4m;
拉力做功
W=F2s′=1N×4m=4J;
[3]它的功率
P==0.8W.
13. 如图所示装置,“×”表示垂直于纸面向里的磁感线,在弹簧测力计下挂一个重为G的软铁块.软铁块下方有一带铁芯的螺线管,螺线管两端导线与金属导轨ab、cd相连.导体棒ef平放在导轨上,各触点接触良好.当ef上下滑动时,弹簧秤示数将_________G;当ef向左滑动时,弹簧示数将_________G;当ef向右滑动时,弹簧秤示数将_________G(均填“大于”“小于”或“等于”.)
【答案】 ①. 等于 ②. 大于 ③. 大于
【解析】
【详解】当ef上下滑动时,ef没有切割磁感线,电路中没有感应电流,螺线管没有磁性,则弹簧秤示数将不变,等于原来软铁块重力G;当ef向左或向右滑动时,ef都切割磁感线,电路中都会产生感应电流,螺线管都有磁性,只是螺线管两端的极性不同.但由于弹簧测力计下挂的是软铁块,即其没有磁性.所以不论ef向左还是向右滑动,软铁块都会受到螺线管的吸引,使得则弹簧秤示数变大,即大于G.
14. 如图,电源电压为9V,闭合开关,当滑动变阻器的滑片从右端向左滑动时,电流表示数______(选填“变大”、“ 变小”或“不变”);电流表和电压表示数的关系如图,当电压表示数为1V时,滑动变阻器接入电路的阻值是______Ω,灯泡的功率为______W。
【答案】 ①. 变大 ②. 1.25 ③. 6.4
【解析】
【分析】
【详解】[1]如图滑动变阻器和灯泡串联,电压表测量滑动变阻器的电压,当当动变阻器的滑片从右端向左滑动时,滑动变阻器接入的阻值变小,总电阻变小,电源电压不变,故总电流变大,故电流表的示数变大。
[2]当当电压表示数为1V时,电流表的示数为0.8A,滑动变阻器接入电路的阻值是
故滑动变阻器接入电路的阻值是。
[3]小灯泡的电压为
小灯泡的电功率为
故小灯泡的电功率为6.4W。
三、作图题(2分+3分+2分,共7分)
15. 按要求完成下列作图;
(1)如图所示,小球在车内来回摆动,请画出小球在A处受到重力的示意图。
(2)如图所示,一个凸透镜的主光轴与平静水面重合,F为凸透镜的焦点。请画出图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线的大致方向和在水面发生反射的反射光线。
(3)欲用图中滑轮组提起重物,请画出滑轮组最省力的绕线方式。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
重力的方向是竖直向下的,小球在A处受到重力如图所示:
【小问2详解】
平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,由此可以确定该条折射光线对应的入射光线。
过入射点垂直界面作出法线,根据反射角小于入射角,在空气中法线的另一侧作出反射光线。
过入射点垂直界面作出法线,根据折射角小于入射角,在水中法线的另一侧作出折射光线,如图所示:
【小问3详解】
从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有5段绳子承担物重,这就是最省力的绕法,如图所示:
四、实验探究题(共3小题,共20分)
16. 按要求完成下列填空:
(1)如图1所示物体的长度为________cm,在图2中天平左盘中物体的质量是_____g;
(2)如图3为电能表表盘。由表盘可知,该用户接入用电器的总功率不能超过_________kW。现只将一电烤箱接入电路中,工作10min电能表的转盘转动500转,电烤箱的实际功率为_________W;
(3)在探究“平面镜成像特点”的实验中,小强同学利用如图的器材进行了以下操作:
①将一张白纸放在水平桌面上,将玻璃板与纸面__________放置;
②将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿一支相同的_________(填“点燃”或“没点燃”)的蜡烛在玻璃板后面移动。当移动到B处时,它跟像完全重合,由此可以得出的结论是:_____________;
③为了探究“平面镜成的像是实像还是虚像”,小强同学移去后面的蜡烛B,并在B原来位置上放一个光屏,则小强同学_________(填“能”或“不能”)直接在光屏上看到蜡烛的像。
【答案】(1) ①. 2.00 ②. 66.9
(2) ①. 4.4 ②. 1000##
(3) ①. 垂直 ②. 没点燃 ③. 像与物体大小相等 ④. 不能
【解析】
【小问1详解】
[1]由图可知,刻度尺的分度值为1mm,读数时要估读到分度值的下一位,则物体的长度为
[2]由图可知,标尺的分度值为0.1g,游码表示的示数为1.9g,物体的质量为
【小问2详解】
[1]由电能表表盘上的参数可知,该电能表允许通过的最大电流为20A,则该用户接入用电器的总功率不能超过
[2]由电能表表盘上的参数可知,该电能表转盘转动500转,电烤箱消耗的电能为
工作时间为
则电烤箱的实际功率为
【小问3详解】
[1]实验时,玻璃板应与纸面垂直放置,这样才能准确确定像的位置,比较像与物的大小关系。
[2][3]将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿一支相同的没点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,若点燃蜡烛B,蜡烛B发出的光会影响观察蜡烛A所成的像。当移动到B处时,蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,由此可知,像与物体大小相等。
[4]平面镜所成的像不是实际光线会聚而成,而是反射光线的反向延长线相交而成的虚像,不能用光屏承接,故不能直接在光屏上看到蜡烛的像。
17. 在探究“冰熔化时温度的变化规律”实验中:
(1)为了使试管中的冰受热均匀,且便于记录各时刻的温度值,小明应选用_________(选填“甲”或“乙”)装置来进行实验。
(2)如果按照图乙组装实验器材时,应该先固定__________(选填“A”、“B”或“C”)。
(3)如图丙所示,是小明根据实验数据作出的加热时温度随时间变化的图像,分析图像可知,冰的熔化过程经历了_________min,冰是_________体(选填“晶体”或“非晶体”)。第4分钟到第8分钟随着加热时间的延长,试管内物质的内能________。(选填“变大”,“变小”或“不变”)
(4)分析发现CD段与AB段的倾斜度不一样,这说明该物质的状态改变,_________也改变。
【答案】(1)乙 (2)C
(3) ①. 6 ②. 晶体 ③. 变大 (4)比热容
【解析】
【小问1详解】
乙装置采用水浴法加热,优点是能使冰受热均匀,且温度上升速度较慢,便于记录各时刻温度,因此选乙。
【小问2详解】
组装加热实验器材时,要用酒精灯外焰加热,温度计玻璃泡要浸没在物质中且不能碰到容器底,遵循从下到上的顺序,应先固定最下方的C。
【小问3详解】
由图丙可知:冰从第4min开始熔化,第10min熔化结束,因此熔化过程经历了;冰有固定的熔点,属于晶体;第4min到第8min是熔化过程,冰持续吸收热量,因此内能变大。
【小问4详解】
AB段是固态的冰,CD段是冰熔化后的液态水,相同质量的物质,相同时间吸收相同热量,两段温度变化不同,说明物质状态改变后,比热容也发生了改变。
18. 按要求完成下列实验题;
(1)在探究“电流与电压的关系”实验中,根据实验所测数据如下表,分析数据可得结论是:___________。
R1=10
电压U/V
1
2
2.5
3
电流I/A
0.1
0.2
0.25
0.3
(2)探究“电流与电阻的关系”时,将电阻R1由10换成15,闭合开关后,电压表示数会________(选填“变大”、“变小”或“不变”),接下来应将滑动变阻器的滑片P向_________(填“阻值变大”或“阻值变小”)的一端移动。
(3)小明同学按照电路图做“测定小灯泡的电功率”实验,器材齐全完好,电源电压为1.5伏的整数倍(即电源由几节干电池串联组成),小灯标有“2.2V”字样,滑动变阻器标有“5;1A”字样。小明正确连接电路且操作规范。当滑片在变阻器最右端时,电表示数如图所示,则电流表的示数为________安,电源电压为________伏。当小灯正常发光时变阻器的滑片恰好位于中点处,小灯泡的额定功率为________瓦。
【答案】(1)电阻一定时,电路中的电流与电压成正比
(2) ①. 变大 ②. 阻值变大
(3) ①. 0.28 ②. 3 ③. 0.704
【解析】
【小问1详解】
分析表中数据可知,电压为原来的几倍,通过的电流为原来的几倍,即电阻一定时,电路中的电流与电压成正比。
【小问2详解】
[1]根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,即电压表示数变大。
[2]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变。
【小问3详解】
[1][2]灯泡额定电压为,电压表选择量程,测灯泡额定功率,电源电压至少为。滑片在某一端点时,电压表示数为,可判断滑动变阻器在最大阻值处。电流表如果选择量程,示数为,实验时会超过滑动变阻器允许通过的最大电流,会损坏滑动变阻器。所以电流表选择量程,示数为,滑动变阻器电压为
电源电压为
[3]滑片处于中间时,灯泡正常工作,电压表测灯泡电压,所以电压表示数为,滑动变阻器电压为
所以滑动变阻器电流为
所以灯泡额定电流为
所以灯泡额定功率为:
五、计算题(共2小题,6分+7分,共13分)
19. 如图所示,某施工队利用滑轮组从水中提取物体,上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为4t,体积为1m3,取g=10N/kg。
(1)物体完全浸没在水中时,求物体所受浮力的大小?
(2)物体下表面与水面距离为3m时,求物体下表面所受水的压强?
(3)若不计动滑轮的自重,绳重和摩擦,当浸没在水中的物体被匀速提升时,求电动机对绳子的拉力?
【答案】(1)1×104N;(2)3×104Pa;(3)1×104N
【解析】
【详解】(1)物体完全浸没在水中时,受到的浮力
(2)物体下表面所受的压强
(3)物体的质量
物体所受的重力
当物体浸没在水中,滑轮组对物体的拉力
不计动滑轮的自重、绳重、绳与滑轮的摩擦以及水对物体的阻力,n=3,电动机对绳子的拉力
答:(1)物体所受浮力的大小1×104N;
(2)物体下表面所受水的压强3×104Pa;
(3)电动机对绳子拉力1×104N。
20. 如图所示的电路中,定值电阻R1为10,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图2所示。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)电路的最小功率和最大功率。
【答案】(1)6V (2)20
(3)1.2W;3.6W
【解析】
小问1详解】
由图1可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器移到a端时,滑动变阻器接入的阻值为0,此时电路中电流最大,由乙图可知,最大电流为
此时只有R1接入电路,电源电压为
【小问2详解】
当滑动变阻器移到b端时,滑动变阻器接入的阻值最大,此时电路中电流最小,由乙图可知,最小电流为
此时R1与滑动变阻器R2串联接入电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压。由图可知,滑动变阻器两端的电压为4V,故滑动变阻器的最大阻值为
【小问3详解】
由可得,电路中电流最小时,电路消耗的功率最小,故电路中的最小功率
电路中电流最大时,电路消耗的功率最大,故电路中的最大功率
六、综合能力题(共3小题,共18分)
21. 如图,是某种智能光伏供电系统,光敏电阻R阻值跟光照有关,白天电磁铁磁性强,吸下衔铁,太阳能电池板、蓄电池与控制器所在电路工作,将太阳能转化为化学能储存起来,晚上电磁铁磁性弱,衔铁向上弹起,蓄电池给LED灯供电,相关设备技术参数与信息见表格。
太阳能电池板
光电转化效率15%
蓄电池
额定容量10A·h 额定电压12V
LED灯
额定电压12V 额定功率20W
(1)太阳能是__________能源(选填“一次可再生”、“一次不可再生”)。
(2)电磁铁的上端为__________极(选填“N”或“S”)。
(3)R在白天的阻值比晚上__________(选填“大”、“小”)。
(4)已知太阳光照射到此太阳能电池板的功率为250W,若太阳光照射4h,电池板能输出电能_______kW·h。
(5)充满电的蓄电池储存电能__________J,一次可供LED灯正常工作__________h(蓄电池放电至余留20%自动停止电能输出)。
【答案】(1)一次可再生
(2)S (3)小
(4)0.15 (5) ①. ②. 4.8
【解析】
【小问1详解】
太阳能可以直接从自然界中源源不断获得,是一次可再生能源。
【小问2详解】
由电源可知,通过电磁铁的电流从上方流入、下方流出,右手握住电磁铁,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的下端,则下端为N极,上端为S极。
【小问3详解】
由题意可知,白天电磁铁磁性强,吸下衔铁,说明电磁铁的磁性强,通过电磁铁的电流大,由可知,电路中的总电阻减小,即R的阻值较小,同理可知,晚上R的阻值较大,所以R在白天的阻值比晚上小。
【小问4详解】
由表格可知,光电转化效率15%,太阳光照射4h,电池板能输出电能
【小问5详解】
[1] 由表格数据可知电池的额定容量、额定电压12V,LED灯的额定功率20W,则充满电的蓄电池储存电能
[2]因蓄电池放电至余留20%自动停止电能输出,所以,蓄电池能提供的最多电能
一次可供LED灯正常工作
22. 流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示。流量在生产和生活中有广泛的应用,如每到汛期,监测长江的流量是抗洪防汛的重要工作。
(1)如图甲所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S。取一段管道AB,水从A端流到B端所用时间为t,则AB间水柱的长度L=__________,体积V=_______(要求用S、v、t表示)。根据流量的定义(Q=可得,它表示流量等于流速与横截面积的乘积);
(2)打开水龙头,自来水通过导管流过如图乙所示的玻璃管。待水流稳定后,比较图中1、2两处的流速,__________处的流速较大;比较C、D玻璃管中的水面高度,__________管中的水面较高,依据物理原理是____________;
(3)打开水龙头后,只要水流不散开,就可以观察到水柱越往下越细,如图丙所示。请你指出产生这种现象的原因:____________。
【答案】(1) ①. vt ②.
(2) ①. 2 ②. C ③. 流体流速大的位置压强小
(3)水往下流时,速度越来越快,而流量保持不变,根据可知,水柱的横截面积将减小。因此,水柱越来越细。
【解析】
【小问1详解】
[1][2]AB间水柱的长度可用水的流速乘以时间计算,即,水的体积可用横截面积S乘以水柱长度计算vt,即
【小问2详解】
[1][2][3]在1、2两处流量相等时,根据公式可知,2处横截面积小,水的流速就大,由于流速大的位置压强小,所以D处压强小水面低,C处压强大水面高。
【小问3详解】
见答案
23. 由于雾霾天气的增多,空气净化器逐渐走入家庭,其工作过程(如图甲)是:脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时,化学有毒气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气。CADR(V:房间容积:t:空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间。)
其铭牌如表:
规格
额定电压
频率
额定功率
洁净空气量(CADR)
GH-2034A型
220V
50Hz
44W
(1)负电格栅板吸附灰尘的原理是_________。
(2)该空气净化器正常工作时的电流为________A。
(3)某房间的使用面积为,高度是3m。此空气净化器__________(填“能”或“不能”)在1小时内使房间污染物浓度下降90%。
(4)可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件,图乙为其控制电路,电源电压保持6V恒定,R1为可变电阻,其阻值随二氧化碳浓度变化如图丙,R0为定值电阻,当浓度为0.031%时,电压表示数为1V,则R0阻值为_________;(注:丙图横坐标原点为0.030)
(5)已知当电压表示数大于3V时,空气净化器会自动报警,分析可知此时二氧化碳浓度大于________%;若把R0换为一个稍大的电阻,则净化器会在__________(填“更大”“更小”或“相同”)的二氧化碳浓度触发报警。
【答案】(1)异种电荷相互吸引
(2)0.2 (3)能
(4)10 (5) ①. 0.035 ②. 更小
【解析】
【小问1详解】
由文中信息和图甲可知,正电钨丝使灰尘带正电,因为异种电荷相互吸引,所以负电格栅板能吸附带电灰尘。
【小问2详解】
根据表中数据,由可得空气净化器正常工作时的电流
【小问3详解】
房间的容积,由表格数据知∶洁净空气量
所以由公式可得,使房间污染物浓度下降90%的时间
所以能在1小时内使房间污染物浓度下降90%。
【小问4详解】
由图乙知, R0、R1串联,电压表测R0两端的电压,由图像知,当浓度为0.031%时,,电压表示数为1V, 由串联电路特点和欧姆定律可得电路中的电流
所以R0的阻值
【小问5详解】
[1]当电压表示数为3V时,可变电阻R1的阻值
由图线可知,此时二氧化碳浓度为0.035%,当电压表示数大于3V时,则可变电阻R1的电压小于3V,由串联电路的分压特点可知,可变电阻R1的阻值将小于;由图像知,可变电阻R1的阻值越小,二氧化碳浓度越大,所以,当电压表示数大于3V时,二氧化碳浓度大于0.035%。
[2]因为报警电压不变(大于3V时),根据串联分压,当定值电阻R0增大时,R1阻值越大,由图像知,净化器会在更小的二氧化碳浓度报警。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$