内容正文:
物理(无锡卷02)
全解全析
(考试时间:100分钟,分值:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.五千年的华夏文明,创造了无数的诗词歌赋。下面是小华同学对部分诗句中蕴含物理知识的理解,其中正确的是( )
A.“孤帆一片日边来”——“孤帆”运动是以乘客为参照物
B.“不敢高声语”——“高声语”是指声音的“音调”较高
C.“潭清疑水浅”——“水浅”是由于光的反射形成的现象
D.“霜叶红于二月花”——“霜”形成是凝华现象,要放热
【答案】D
【详解】A.“孤帆一片日边来”,“孤帆”相对乘客的位置不发生变化,因此以乘客为参照物孤帆是静止的,故A错误;
B.“不敢高声语”中的“高”是指声音的响度大,故B错误;
C.“水浅”,是由于光从水中斜射入空气中,在水面处发生光的折射而产生的现象,故C错误;
D.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,凝华放热,故D正确。
故选D。
2.质量、密度知识与生活联系非常紧密,下列说法中正确的是( )
A.一块冰化成水,质量变小,体积不变,密度变小
B.两个质量和体积相等的铜球和铝球,铝球一定是空心的(ρ铜>ρ铝)
C.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度小的材料制造
D.同一种物质的密度是不会改变的
【答案】C
【详解】A.质量是物体的固有属性,冰化成水状态改变,质量不变;冰的密度小于水,根据公式,密度变大后体积会变小,故A错误;
B.已知,若两球质量相等,实心时根据可得,铜的实际体积更小;现在两球总体积相等,说明铜球一定是空心,铝球可能实心也可能空心,故B错误;
C.自行车的体积固定,根据,要减轻质量,需要用密度小的材料,同时需要材料强度高保证安全,故C正确;
D.密度会随物质的状态、温度改变,比如冰和水是同种物质,但密度不同,故D错误。
故选C。
3.下列关于宇宙与粒子的说法中错误的是( )
A.可以借助显微镜探索微观世界 B.分子间可以只存在斥力
C.太阳不是宇宙的中心 D.宇宙诞生于大爆炸
【答案】B
【详解】A.显微镜可以帮助人们观察微小物体的结构,如细胞、微生物、分子结构等,是探索微观世界的重要工具,故A正确,不符合题意;
B.根据分子动理论,分子间同时存在斥力与引力,故B错误,符合题意;
C.太阳是太阳系的中心天体,而宇宙包含无数的星系,太阳系只是其中之一,太阳不是宇宙的中心,故C正确,不符合题意;
D.“大爆炸宇宙论”认为宇宙诞生于大爆炸,宇宙体系在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.将干冰投入装水的水杯中时,发现水在剧烈“沸腾”,水中有大量气泡产生,杯口出现大量“白气”,水杯外壁上出现大量小液滴。对此现象下列解释正确的是( )
A.干冰升华产生的大量的热使水“沸腾”
B.杯中上升的气泡里主要成分是水蒸气
C.杯外壁的小液滴是水蒸气遇冷液化形成的小水滴
D.杯口的“白气”是干冰升华而成的二氧化碳气体
【答案】C
【详解】A.干冰升华是吸热过程,而不是产生热量,故A错误;
B.干冰是固态二氧化碳,放入水中,变成气态的二氧化碳,杯内上升的气泡中主要是二氧化碳气体,故B错误;
C.水杯外壁上的小液滴是水蒸气遇冷液化形成的,故C正确;
D.干冰升华吸收大量的热,空气中的水蒸气遇冷液化成为小水滴,就是我们看到的“白气”,故D错误。
故选C。
5.甲、乙两车做相向的直线运动(即两个车分别朝着对方运动),从甲车出发开始计时,两车的s~t图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.时甲、乙两车的速度相等
B.乙车比甲车早出发10s
C.甲车做减速直线运动
D.20s时甲、乙两车相距150m
【答案】D
【详解】AC.由图可知,甲车做匀速直线运动,甲车的运动速度为
乙车的运动速度为
则甲、乙两车的速度始终不相等,故AC错误;
B.由图可知,甲车0s开始出发,乙车10s才开始出发,所以乙车比甲车晚出发10s,故B错误;
D.由图可知,20s时甲距坐标原点为,乙距坐标原点为,所以20s时甲、乙两车相距
故D正确。
故选D。
6.巴黎奥运会乒乓球混合双打比赛中,中国组合孙颖莎和王楚钦以4-2战胜朝鲜组合获得金牌。如图所示为“莎头”组合参赛时的情景,下列说法中正确的是( )
A.将乒乓球竖直向上抛,到最高点时速度为零,处于平衡状态
B.击球时,乒乓球比球拍先发生形变
C.击球时,乒乓球受到的弹力是由于球拍发生形变而产生的
D.球击出后,乒乓球在空中运动时,受重力和推力的作用
【答案】C
【详解】A.将乒乓球竖直向上抛,到最高点时只受重力作用,所以受力不平衡,没有处于平衡状态,故A错误;
B.由于力的作用是相互的,且相互作用力同时产生,因此击球时,乒乓球和球拍同时发生形变,故B错误;
C.击球时乒乓球受到的弹力的施力物体是球拍,所以乒乓球受到的弹力是由于球拍发生弹性形变而产生的,故C正确;
D.球击出后,乒乓球在空中运动时,受到重力和空气阻力,不受推力,故D错误。
故选C。
7.随处可见的自动售货机大大方便了我们的购物生活,小明在学习电路设计后去自学了解了自动售货机的工作原理:可通过手机扫码(闭合)或投币(闭合),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。于是他尝试设计了如下四个电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.当光线较暗时,光控开关自动闭合,但处于断开状态,灯不会亮,故A不符合题意;
B.当光线较暗时,光控开关自动闭合,灯泡所在支路被接通,灯泡发光;和并联后接在电动机所在支路上,当或任意一个开关闭合时,电动机所在支路被接通,完成自动售货,故B符合题意;
C.要同时闭合和电动机所在支路才会被接通,且和同时闭合时,即使断开,接在干路上的灯也会发光,故C不符合题意;
D.要同时闭合和电动机所在支路才会被接通,故D不符合题意。
故选B。
8.在冬奥会自由式滑雪比赛中,选手的运动轨迹如图所示,如果不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.在a点和c点速度都为零,因此这两点动能也为零
B.在a点和e点都处于静止状态,因此机械能相等
C.从c点下落到d点过程中,机械能保持不变
D.从a点下滑到b点过程中,机械能保持不变
【答案】C
【详解】A.在a点速度为零,说明动能为零,c点运动员在水平方向速度不为零,所以c点动能不为零,故A错误;
B.在a点和e点都处于静止状态,说明动能都为零,因为高度不同,所以,重力势能就不相等,因此机械能不相等,故B错误;
C.从c点下落到d点过程中,如果不计空气阻力,运动员只受重力作用,其机械能守恒,故C正确;
D.从a点向b点运动过程中,因为有滑动摩擦,机械能不守恒,一部分转化成内能,机械能减少,故D错误。
故选C。
9.如图是创新实验小组同学设计的一款电子量角器的实物图和电路图,为均匀半圆弧形电阻,点为其圆心,为金属滑片,可绕点转动。、间连接的角度显示器是由电压表改装而成的,可用来显示角的大小。当滑片沿顺时针方向转动时,则( )
A.连入的电阻变大 B.电压表的示数变大
C.电路中的电流变大 D.电路的总功率变大
【答案】B
【详解】AC.AB是均匀半圆弧形电阻,且整个AB始终串联在电路中,滑片P顺时针转动时,只是改变了AP段的长度,故AB接入电路的总电阻不变。根据欧姆定律,电源电压U不变,总电阻R总不变,因此电路中的电流I不会随滑片转动而变化,故AC不符合题意;
B.电压表测量的是AP段电阻两端的电压,当滑片P沿顺时针方向转动时,P点向B点移动,导致A到P之间的电阻丝长度变长,因此RAP的阻值变大。根据公式,电路电流I不变,而RAP变大,所以UAP变大,即电压表的示数变大,故B符合题意;
D.电路总功率,其中电源电压U不变,电路电流I也不变,因此电路总功率P不变,故D不符合题意。
故选B。
10.电动扶梯在公共场所的广泛应用,为人们的生活带来了极大的便利。图示两种情境中,电梯对小明的支持力做功的是( )
A.仅在图甲中做了功 B.仅在图乙中做了功
C.在两图中都做了功 D.在两图中都没做功
【答案】B
【详解】做功的两个必要因素是力和物体在力的方向上移动的距离。图甲中小明随自动扶梯水平匀速前进,支持力竖直向上,力的方向与运动方向垂直,支持力不做功;图乙中小明随自动扶梯匀速上升,支持力竖直向上,小明在支持力的作用下移动了距离,支持力做功。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是900N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于
A.75N B.300N C.200N D.100N
【答案】D
【详解】解答:①若以D点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂,CD为阻力臂,如图:
②若以B点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时AB为动力臂,BC为阻力臂,如图:
由图知,AD<AB,CD>BC,所以②更省力;如上图,以B为支点,动力臂AB=1.8m,阻力臂BC=BD−CD=0.6m−0.4m=0.2m,阻力的大小等于撬棒C点受到石块的压力,由杠杆的平衡条件:F1AB=F2BC,得:F11.8m=900N0.2m,解得:F1=100N.故选D.
12.如图所示电路,电源电压不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样(电阻不变),开关S闭合,滑片从一端滑到某一位置时,滑动变阻器接入电路的电阻减小了10Ω,电流表的示数变化了0.1A,小灯泡恰好正常发光,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为20V
B.小灯泡的电阻为12Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为38Ω
D.在电路安全的情况下,调节滑动变阻器滑片,电路消耗的电功率变化范围10~12W
【答案】D
【详解】B.根据可知,灯泡的电阻为
故B正确,不符合题意;
ACD.灯泡正常发光时的电流为
由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压。设电源电压为U,滑动变阻器的最大阻值为R,当滑片在某一位置时,小灯泡正常发光,此时电路中的电流为0.5A,当滑片在初始位置(接入电阻最大)时,电路中的电流为I=I额-0.1A=0.5A-0.1A=0.4A
根据电源电压不变可得
解得R=38Ω,则电源电压为
在电路安全的情况下即电压表的示数不能超过6V,当滑动变阻器接入的电阻为R'=38Ω-10Ω=28Ω
电路消耗的功率最大
当滑动变阻器接入电阻最大时,电路消耗的电功率最小
所以电路消耗的电功率变化范围8~10W,故AC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题(本题共10小题,共34分)
13.如图所示,是一款新型蓝牙跑步耳机,佩戴时不堵塞耳朵,将耳机贴在颞骨两侧,耳机产生的振动信号传到听觉神经后,我们就可以听到声音了,这是因为________体可以传声;我们学过的许多成语包含了声现象,如:①隔墙有耳②掩耳盗铃③轻声细语④悦耳动听⑤震耳欲聋。这些成语中描述声音同一特性的是________(选填序号)。
【答案】 固 ③⑤
【详解】[1]耳机贴在颞骨两侧,声音通过骨骼(固体)传到听觉神经,说明固体可以传声。
[2]①隔墙有耳:说明固体(墙)可以传声,涉及声音的传播。
②掩耳盗铃:在人耳处减弱噪声,涉及声音的接收。
③轻声细语:描述声音的响度小。
④悦耳动听:描述声音的音色好。
⑤震耳欲聋:描述声音的响度大。
因此,描述声音同一特性(响度)的是③和⑤。
14.光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,其中反射角为____(选填“1”、“2”或“3”),分界面的___方为水。当入射光线顺时针转动时,反射光线与折射光线的夹角将变____。
【答案】 1 下 小
【详解】[1]根据光的反射定律,反射角等于入射角,且反射光线与入射光线关于法线对称: 图中,∠1和∠3关于竖直法线对称;同时,反射光线和折射光线在法线的同一侧。因此:入射光线为CO,反射光线为OA。 反射角为∠1。折射光线为OB,折射角为∠2。
[2]由于折射角小于入射角,说明光是从空气斜射入水中。因此,分界面的上侧为空气,下侧为水。
[3]当入射光线顺时针转动时,入射角增大,根据光的反射定律和折射定律可知,反射角和折射角也增大,即∠1和∠2变大,则由图可知,反射光线与折射光线的夹角∠AOB将变小。
15.下表列出了几种物质的熔点和沸点(标准大气压下),根据表中数据回答:
物质
水银
酒精
甲苯
铅
萘
氮
氧
熔点/℃
-38.8
-117
-95
328
80.5
-210
-218
沸点/℃
357
78.5
111
1740
218
-196
-183
(1)-215℃的氧是_____态, 萘的凝固点是______℃;
(2)从液态空气中提取气体,当温度升高时,在氧和氮中最先分离出来的是______;
(3)若要测量铅的熔点,温度计的玻璃泡里应选______做测温液体。
【答案】(1) 液 80.5
(2)氮
(3)水银
【详解】(1)[1]氧的熔点为−218℃,沸点为−183℃,−215℃高于氧的熔点、低于氧的沸点,因此氧是液态。
[2]萘是晶体,凝固点等于熔点,因此萘的凝固点为80.5℃。
(2) 液态空气升温时,沸点更低的物质先汽化分离,氮的沸点(−196℃)低于氧的沸点(−183℃),因此最先分离出氮。
(3) 铅的熔点为,测温液体的凝固点需要低于,沸点需要高于。表格中水银的熔点为,沸点为,满足条件,因此选水银做测温液体。
16.一弹性绳一端固定,另一端系着重力为的足球,静止时悬于点,如图甲所示。不计空气阻力,现将足球沿竖直方向拉至处,由静止释放,足球运动至最高点,形成如图乙所示的频闪照片。在甲图中,处弹性绳的拉力为__________N;图乙到过程中,足球速度的最大值出现在__________处,由于__________,足球将继续向上运动。若在处所受力突然全部消失,足球将__________。
【答案】 4.5 惯性 竖直向上做匀速直线运动
【详解】[1]静止时足球悬于O点,此时弹性绳的拉力与足球的重力平衡。已知足球重力为4.5N,根据二力平衡条件,弹性绳的拉力
[2]如图乙,B到G的过程中,足球从B点向上运动时,弹性绳的弹力大于重力,足球加速; 当运动到O点时,弹力等于重力,此时速度达到最大; 之后弹力小于重力,足球开始减速。 所以速度最大值出现在O处。
[3]足球过了O点后,虽然弹力小于重力,但由于惯性(物体保持原来运动状态的性质),足球会继续向上运动。
[4]在F处,足球处于向上运动的状态。根据牛顿第一定律,若此时所受的力突然全部消失,足球将保持原来的运动状态,即竖直向上做匀速直线运动。
17.如图,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端。将某带电体靠近静止铝箔条的A端,由于带电体能___________,因此能观察到A端靠近带电体。这也能说明力能改变物体___________。将该带电体靠近铝箔条的B端,能观察到___________。
【答案】 吸引轻小物体 运动状态 铝箔条靠近带电体
【详解】[1]当带电体靠近静止的铝箔条的A端时,能观察到A端靠近带电体,说明铝箔条受到了带电体的吸引力的作用,这表明:带电体能吸引轻小物体。
[2]力可以改变物体的形状和运动状态,A端靠近带电体,由静变动,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态。
[3]因为带电体能吸引轻小物体,因此将该带电体靠近铝箔条的B端,能观察到铝箔条靠近带电体。
18.汽油机一般用水做冷却剂,因为水的______较大。如图所示的是汽油机工作的______冲程。质量相等的铜块和铁块(c铁>c铜)吸收相等的热量,______(选填“铜块”或“铁块”)升高的温度高。
【答案】 比热容 做功 铜块
【详解】[1]水的比热容比较大,质量相同的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量较多,所以汽油机一般用水做冷却剂。
[2]由图知,两气门关闭,火花塞喷出电火花,活塞下移,对外做功,为做功冲程。
[3]已知铁的比热容大于铜的比热容,在质量相等、吸收的热量相等时,由可知,铜块升高的温度高。
19.如图甲所示,是某种电热水壶的内部电路图,通过旋转开关实现加热、保温功能切换。其中均为电热丝,该电热水壶的相关参数如图乙所示。
(1)该电热水壶处于加热状态时,应将旋钮位置旋到图示________位置。电热丝阻值=________Ω。
(2)该水壶在7min内将体积1L的水从20℃加热到100℃,此过程中水吸收的热量为________J,电热水壶对水加热效率为________%。
【答案】(1) 2 48.4
(2) 80
【详解】(1)[1]根据公式,电源电压U不变时,电阻越小,功率越大。旋钮旋到2位置时,只有接入电路,总电阻最小,功率最大,是加热状态;旋到1位置时,与串联,总电阻大,功率小,是保温状态。
[2]加热时,只有工作,电热丝阻值
(2)[1]水的质量为
水吸收的热量
[2]电水壶消耗的电能
加热效率
20.某物理兴趣小组为了探究地球表面吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装10kg的水,水的表面积为0.3m2,经过太阳光垂直照射20min,水温升高了10℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。实验中水吸收了______J热量,平均每分钟每平方米水面吸收的热量是_______J,若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧_______m3的液化气。(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是4.2×107J/m3)
【答案】 4.2×105 7×104 0.01
【详解】[1] 实验中水吸收的热量
[2] 平均每分钟每平方米水面吸收的热量
[3] 液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,即
由热值公式得液化气体积
21.如图所示,用动滑轮将重的物体匀速提升,用时,动滑轮的机械效率为80%。此过程中绳子自由端上升的高度为__________m,有用功为__________J,拉力为__________、拉力的功率为__________W。
【答案】 4 240 75 60
【详解】[1]由图可知,该动滑轮承担物重的绳子段数,根据动滑轮特点,绳子自由端移动距离
[2]有用功是提升物体做的功
[3]总功
拉力
[4]拉力的功率
22.我们常用“频闪照片”来研究物体的运动。如图记录了甲、乙两球分别从a处竖直下落到b处过程的位置,两次频闪照片的时间间隔相等,其中c是ab中点。
(1)可以判断甲、乙的运动情况不同,其中乙图中小球做______运动,依据是______。
(2)甲、乙两球到达b位置,此时甲乙两球的速度分别为v甲、v乙,则v甲______v乙(选填“>”、“=”或“<”);若甲、乙两小球从a运动到c的平均速度分别为v1和v2,则v1:v2=______。
【答案】(1) 匀速直线 频闪照片的时间间隔相等,在相等的时间内小球通过的路程相等,且小球路径为直线,因此小球做匀速直线运动
(2) > 5:4
【详解】(1)[1][2]见答案
(2)[1]由甲图像可知,甲在相同几个时间间隔内运动的距离越来越大,说明甲做的是加速运动,先慢后快,同时甲、乙两小球从c运动到b,运动距离相等,由于每次照片频闪时间间隔相等,因此甲从c运动到b花费的时间小于乙,根据速度公式可知甲的平均速度大于乙,因此到达b位置时甲球的速度必大于乙球,即。
[2]甲球从a运动到c,照片频闪了3次,因此时间间隔为2次频闪间隔,乙小球从a运动到b照片频闪了6次,因此时间间隔为5次频闪间隔,而c是ab中点,由于乙球做匀速直线运动,因此从a运动到c消耗的时间为从a运动到b的一半,即2.5次频闪间隔,因此甲、乙两球花费时间之比为,由于两球运动距离相等,故根据速度公式可得两球速度之比
三、解答题(本题共7小题,共42分)
23.(6分)按要求作图:
(1)放风筝是我国的一项民俗。请在图中画出风筝所受的重力和拉力的示意图。
(2)小明用100N的推力将重为6N的篮球投掷出去,篮球在空中的运动轨迹如图所示,不考虑空气阻力,请画出篮球在A处的受力示意图。
(3)在图中画出正在沿斜面向上滑动的物块所受摩擦力f与支持力F的示意图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)以风筝的重心O为作用点,从重心沿竖直向下的方向画出重力G,从重心沿“拉线的方向(沿绳子指向人手方向)”画出拉力F,如图所示:
(2)篮球离开手后,不再受推力作用,仅受重力。以篮球的球心为作用点,从球心沿竖直向下的方向画出重力G=6N,如图所示:
(3)物块沿斜面向上滑动,相对运动方向沿斜面向上,因此摩擦力方向沿斜面向下,从重心沿斜面向下画出摩擦力f,从重心沿垂直于斜面向上的方向画出支持力F,如图所示:
24.(6分)运20飞机是我国研究制造的新一代大型运输机,具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特点。它的发动机是一种热机,通过航空煤油在气室中燃烧,使发动机获得向前的动力。若运20飞机在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下,以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h,需要燃烧航空煤油5000kg。已知飞机发动机提供的机械功率是3×107W,航空煤油的热值为4×107J/kg。试求在这1h内:
(1)发动机推力所做的功是多少?
(2)发动机获得的水平推力F是多大?
(3)该飞机发动机的热机效率是多大?
【答案】(1)1.08×1011J;(2)1.5×105N;(3)54%
【详解】解:(1)发动机推力所做的功
W=Pt=3×107W×1×3600s=1.08×1011J
(2)飞机的速度是720km/h,飞机飞行1h,所通过的距离
s=vt=720km/h×1h=720km=7.2×105m
发动机获得的水平推力
(3)5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=5000kg×4×107J/kg=2×1011J
飞机发动机的热机效率
答:(1)发动机推力所做的功是1.08×1011J;
(2)发动机获得的水平推力是1.5×105N;
(3)飞机发动机的热机效率是54%。
25.(4分)某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
(1)图乙中的a表示图甲中垂直于纸面的导线AB,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,图乙①②③三种情况中会产生感应电流的是______;
(2)下表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象,第4次实验中电流表指针偏转方向是______;
次数
磁场方向
导线AB运动方向
电流表指针偏转方向
1
向上
向左
向左
2
向右
向右
3
向下
向左
向右
4
向右
(3)从能量转化的角度来分析,感应电流的产生过程是______能转化为电能;
(4)该实验原理在生活中的应用是______(选填“电动机”或“发电机”)。
【答案】 ③ 向左 机械 发电机
【详解】(1)[1]磁极间的磁感线是从极指向极,由乙图可知,只有中导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流。
(2)[2]分析序号、实验,导体的运动方向相反;磁体磁场方向相同,导体运动方向改变,产生感应电流的方向也会改变,故灵敏电流计指针偏转会向左。
(3)[3]电磁感应现象中消耗机械能,得到电能,所以是机械能转化为电能。
(4)[4]生活中利用电磁感应现象可以制成发电机。
26.(6分)某实验小组进行探究凸透镜成像的实验,操作如下:
(1)实验前,调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的______上;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上成倒立、______的实像;
(3)图甲中当蜡烛靠近凸透镜时,烛焰的像将落在光屏的______(“前”或“后”)方。若用此实验模拟人眼的调节功能,重新在光屏上得到清晰的像,可以进行的操作是______;
A.将光屏靠近凸透镜
B.将光屏远离凸透镜
C.换焦距更大的凸透镜
D.换焦距更小的凸透镜
(4)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上,(如图乙)做成像实验,记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距L(u+v),此处L(u+v)表示L=u+v。绘出图线(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L≥______(用f表示)。物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率,结合乙、丙两图,可知当物距u=1.5f时,n=______。
【答案】(1)主光轴
(2)放大
(3) 后 D
(4) 4f 2
【详解】(1)实验前为使像成在光屏中央,需要调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
(2)由图甲可知,物距小于像距,当光屏上恰好成清晰的像时,根据凸透镜成像规律,成倒立、放大的实像。
(3)[1]凸透镜成实像时,遵循“物近像远像变大”的规律:蜡烛靠近凸透镜,物距减小,像距增大,因此像会落在光屏的后方。
[2]人眼成像时,视网膜(相当于光屏)位置固定,靠改变晶状体的焦距调节成像:要让像重新成在光屏上,需要增强透镜的会聚能力,焦距越小,会聚能力越强,因此换焦距更小的凸透镜。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(4)[1]由图丙可知,物像间距的最小值为4f,因此成实像时蜡烛与光屏的间距满足。
[2]由图丙可知,当时,,则
当时,根据光路可逆得,放大率
27.(9分)图甲是小明探究“电流与电阻关系”的实验,选用的实验器材有电源(3V),电流表(0~0.6A),电压表(0~3V),滑动变阻器(20Ω 2A),阻值分别为、、的三个定值电阻,开关及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整________(导线不得交叉);
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都为0,用一根导线在图甲中先后连接接线柱与、与时,电压表和电流表的示数仍为0,而连接接线柱A与时,电压表和电流表的指针却明显偏转,则电路的故障可能是___________;
(3)排除故障后,接入电阻,调节滑动变阻器,使电压表示数为;仅将电阻由换成,应将滑片向___________(选填“左”或“右”)移动,使电压表示数仍为。当电阻换成时,发现无论怎样移动滑片,电压表示数都无法达到,为了完成实验,的取值不能小于___________;
(4)多次实验,可得出结论:___________;
(5)实验中发现,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电压表的示数小于电源电压。小明对产生此现象的原因,提出了多种猜想。他提出的下列猜想中,最不合理的一项是( )(填序号)。
A.电流表本身有电阻
B.导线本身有电阻
C.电压表本身的电阻不够大
D.电压表使用前未调零
(6)实验后,小明将定值电阻替换为小灯泡(额定电压为2.5V),想测量小灯泡的额定功率。根据测量数据画出了通过灯丝的电流与其两端电压关系的图像(如图乙),由图像可得小灯泡的额定功率为___________W。测出小灯泡的额定功率后,小明又把小灯泡两端的电压调为其额定电压的一半,发现测得的实际功率___________(选填“大于”或“小于”);
(7)实验结束后,老师又给小组一个阻值范围为的电阻箱,还有一个左右的定值电阻,下列四个设计方案中,能测出阻值的最合理的方案是( )
A. B. C. D.
【答案】(1)
(2)滑动变阻器断路
(3) 右 1.5
(4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5)C
(6) 0.625 大于
(7)C
【详解】(1)由图可知,电压表未接入电路中,因为电源电压仅为3V,所以选择电压表的小量程,然后并联在定值电阻两端,如下图所示:
(2)发现电流表和电压表示数都为0,用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电流表和电压表示数仍为0,说明电路中其它位置存在断路,当连接接线柱A与D时,电流表和电压表指针明显偏转,说明此时电路形成通路,所以故障是滑动变阻器断路。
(3)[1]当电阻由5Ω换成10Ω后,由串联电路的分压规律可知,定值电阻两端的电压要增大,要使定值电阻两端的电压和更换电阻之前相等,就需要减小定值电阻两端的电压,由串联电路的电压规律可知,此时应该使滑动变阻器两端分得的电压增大,所以应该将滑动变阻器的阻值调大,即将滑片向右移动。
[2]当滑动变阻器的阻值最大时,定值电阻两端的电压最小,由串联电路的分压规律可得
解得
当定值电阻的阻值为20Ω时,U有最大值为1.5V,所以的取值不能小于1.5V。
(4)根据欧姆定律可知,电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
(5)当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电压表的示数小于电源电压,说明电压表以外部分可能分去了部分电压,电流表或导线本身有电阻,电流通过时分去部分电压;如果电压表使用前没有调零,在零刻度左侧,故测量值偏小,也有可能;因为电压表并联在电路中,所以电压表本身的电阻不够大,会影响电流的测量,不影响电压表的示数,故C不合理。
(6)[1]当小灯泡正常发光时,两端的电压为2.5V,由图可知,通过小灯泡的电流为0.5A,由电功率公式可得小灯泡的额定功率P=UI =2.5V×0.25A=0.625W
[2]把小灯泡两端的电压调为其额定电压的一半后,其温度降低,电阻变小,由公式可知,测得的实际功率>。
(7)测量有一个500Ω左右的定值电阻,由于电阻很大,而电源电压仅有3V,由公式可知,电路中的电流将小于分度值无法准确测量,故D不可行,故采用串联分压的方法,而甲图中的滑动变阻器无法显示电阻大小,不可行,只有C图可以准确测量,B图中电压表始终测量电源电压,无法测量电阻。所以能测出阻值的最合理的方案是C。
故选C。
28.(7分)小华发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等,进行探究,步骤如下
(1)如图甲所示,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为_____,则活塞的横截面积为_____;
(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是______;
(3)如图乙所示,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,弹簧测力计一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如图乙所示为______N,此时外界大气压的数值为_____;
(4)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为.再按照图乙的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为时,弹簧测力计的示数为,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
注射器内气体体积
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数
10
▲
13.3
15
16
①当注射器内气体体积为时,弹簧测力计示数为_____N;
②当注射器内气体体积为时,注射器内气体压强为_____。
【答案】 10.00 2 用手拉动注射器活塞,根据难易程度判断气密性 20 12
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,注射器刻度部分左端对准零刻线,右端对准10cm刻线,刻度尺的分度值为0.1mm,刻度尺测出注射器刻度部分的长度为10.00cm,则活塞的横截面积为
(2)[3]排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是:用手拉动注射器的活塞,如果比较容易拉动,则证明气密性不好,如果不容易被拉动,则证明气密性良好。
(3)[4]如图乙,弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为20N。
[5]此时弹簧测力计的拉力等于外界大气压对活塞的压力,外界大气压的数值
(4)①[6]注射器内被封闭的气体体积为,再用测力计拉动活塞时,测力计的拉力与注射器内气体对活塞的压力之和等于外界大气压对活塞的压力
由以上步骤(3)可知,外界大气压对活塞的压力为20N,由此得到下表
注射器内气体体积
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数
10
▲
13.3
15
16
注射器内气体对活塞的压力
10
8
6.7
5
4
观察表中的数据可以发现:注射器内的气体变化为原来体积的2倍时,注射器内气体对活塞的压力减半,由上表可知,注射器内气体为20mL时注射器内气体对活塞的压力为4N,因此注射器内气体为10mL时注射器内气体对活塞的压力为8N,当注射器内气体体积为时,弹簧测力计示数为
②[7]当注射器内气体体积为时,弹簧测力计的示数为16N,外界大气压对活塞的压力为20N,则注射器内气体对活塞的压力为
注射器内气体压强为
29.(4分)一天,小伟乘坐爸爸开的车遇到警察检查“酒驾”,一人向一个仪器的气管吹气便可检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度。这是什么原理呢?小伟对这个问题进行了探究:他上网查询,找到了一款“半导体呼气式酒精测试仪”,如图甲所示,其简化电路如图乙,图中R1为定值电阻,R2为酒精传感器。传感器采用氧化锡半导体材料制成,当传感器中的氧化物暴露在空气中时,由于氧气的吸附,使其内部的电子数量减少,电阻增大。如果空气中存在某种特定的还原性气体(如酒精气体),与吸附的氧气反应,导致氧化物电阻减小,从而引起检测仪表示数发生变化。测试仪工作时,酒精传感器R2的阻值与周围气体中酒精浓度C1的关系如下表所示,检测仪将R1两端电压转换为呼出气体中酒精浓度C1显示在屏幕上。
浓度C1/()
0.06
0.09
0.10
0.15
0.21
0.30
0.36
0.40
0.45
R/Ω
200
160
150
115
90
69
60
56
53
通常,人体呼气酒精浓度C1与血液酒精浓度C2的关系为:C2=2000C1,国家规定,当时属于饮酒驾车,当时属于醉酒驾车。请根据以上信息,回答下列问题:
(1)酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为 _____信号输出;
(2)若长时间使用后电池电压下降,会导致所测酒精浓度读数比实际的 _______(“偏大”或“偏小”);
(3)如果图乙中电源电压U=3V,R1=100Ω,某次检测时,警察判定某司机属于饮酒驾驶,则R1两端的电压可能是 _____;
A.1V B.1.5V C.2V D.2.5V
(4)结合表中数据及题中相关参数分析,R1两端电压U1与酒精气体浓度的关系图像如图,合理的是 _____。
A. B. C. D.
【答案】 电 偏小 B D
【详解】解:(1)[1]酒精检测仪将气体浓度对电阻的影响转换为电压表示数显示,故是把气体浓度信号转换为电信号输出。
(2)[2]根据表格数据可知,当R2减小时,酒精浓度在增加,又R2减小时,其两端分得的电压减小,根据串联电路分压原理可知,R1两端分得的电压增大,则R1两端电压增加,即电压表示数增大时,表明酒精浓度在增加;故当电池电压下降时,并且R1不变,由可知,电路中的电流变小,R1两端的电压减小,电压表示数显示减小,因此所测量的酒精浓度偏小。
(3)[3]根据题意,国家规定,当20mg/100mL≤C2<80mg/100mL时属于饮酒驾车;当时,因为,人体呼气酒精浓度
根据表格数据可知,当时,,又,则此时电压表示数为
当时,因为,人体呼气酒精浓度
根据表格数据可知,当时,,又,,则此时电压表示数为
所以电压表的示数范围为之间,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[4]ABD.根据题意C1增大时,R2减小的幅度变慢,总电阻增加得变慢,则电路中的电流增加得变慢,R1不变,根据欧姆定律可知,电压表示数增加得也变慢,故AB不符合题意,D符合题意。
C.当C1为0时,电压表测R1两端的电压不会为0,故C不符合题意。
故选D。
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物理(无锡卷02)
参考答案
一、单选题:本题共12小题,每小题2分,共24分。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
D
C
B
C
D
C
B
C
B
B
D
D
二、填空题:本题共10小题,共34分
13.固(1分) ③⑤(1分)
14.1(1分) 下(1分) 小(1分)
15.(1) 液(1分) 80.5(1分)
(2)氮(1分)
(3)水银(1分)
16.4.5(1分) (1分) 惯性(1分) 竖直向上做匀速直线运动(1分)
17.吸引轻小物体(1分) 运动状态(1分) 铝箔条靠近带电体(1分)
18.比热容(1分) 做功(1分) 铜块(1分)
19.(1) 2(1分) 48.4(1分)
(2) (1分) 80(1分)
20.4.2×105(1分) 7×104(1分) 0.01(1分)
21.4(1分) 240(1分) 75(1分) 60(1分)
22.(1) 匀速直线(1分) 频闪照片的时间间隔相等,在相等的时间内小球通过的路程相等,且小球路径为直线,因此小球做匀速直线运动(1分)
(2) > (1分) 5:4(1分)
三、解答题:本题共7小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
23.(6分)
(1)(2分)
(2)(2分)
(3)(2分)
24.(6分)(1)1.08×1011J;(2分)(2)1.5×105N;(2分)(3)54%(2分)
25.(4分)③(1分) 向左(1分) 机械(1分) 发电机(1分)
26.(6分)(1)主光轴(1分)
(2)放大(1分)
(3) 后(1分) D(1分)
(4) 4f (1分) 2(1分)
27.(9分)(1)(1分)
(2)滑动变阻器断路(1分)
(3) 右(1分) 1.5(1分)
(4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比(1分)
(5)C(1分)
(6) 0.625(1分) 大于(1分)
(7)C(1分)
28.(7分)10.00(1分) 2(1分) 用手拉动注射器活塞,根据难易程度判断气密性(1分)
20(1分) (1分) 12(1分) (1分)
29.(4分)电(1分) 偏小(1分) B(1分) D(1分)
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物理(无锡卷02)
考试版
(考试时间:100分钟,分值:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.五千年的华夏文明,创造了无数的诗词歌赋。下面是小华同学对部分诗句中蕴含物理知识的理解,其中正确的是( )
A.“孤帆一片日边来”——“孤帆”运动是以乘客为参照物
B.“不敢高声语”——“高声语”是指声音的“音调”较高
C.“潭清疑水浅”——“水浅”是由于光的反射形成的现象
D.“霜叶红于二月花”——“霜”形成是凝华现象,要放热
2.质量、密度知识与生活联系非常紧密,下列说法中正确的是( )
A.一块冰化成水,质量变小,体积不变,密度变小
B.两个质量和体积相等的铜球和铝球,铝球一定是空心的(ρ铜>ρ铝)
C.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度小的材料制造
D.同一种物质的密度是不会改变的
3.下列关于宇宙与粒子的说法中错误的是( )
A.可以借助显微镜探索微观世界 B.分子间可以只存在斥力
C.太阳不是宇宙的中心 D.宇宙诞生于大爆炸
4.将干冰投入装水的水杯中时,发现水在剧烈“沸腾”,水中有大量气泡产生,杯口出现大量“白气”,水杯外壁上出现大量小液滴。对此现象下列解释正确的是( )
A.干冰升华产生的大量的热使水“沸腾”
B.杯中上升的气泡里主要成分是水蒸气
C.杯外壁的小液滴是水蒸气遇冷液化形成的小水滴
D.杯口的“白气”是干冰升华而成的二氧化碳气体
5.甲、乙两车做相向的直线运动(即两个车分别朝着对方运动),从甲车出发开始计时,两车的s~t图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.时甲、乙两车的速度相等
B.乙车比甲车早出发10s
C.甲车做减速直线运动
D.20s时甲、乙两车相距150m
6.巴黎奥运会乒乓球混合双打比赛中,中国组合孙颖莎和王楚钦以4-2战胜朝鲜组合获得金牌。如图所示为“莎头”组合参赛时的情景,下列说法中正确的是( )
A.将乒乓球竖直向上抛,到最高点时速度为零,处于平衡状态
B.击球时,乒乓球比球拍先发生形变
C.击球时,乒乓球受到的弹力是由于球拍发生形变而产生的
D.球击出后,乒乓球在空中运动时,受重力和推力的作用
7.随处可见的自动售货机大大方便了我们的购物生活,小明在学习电路设计后去自学了解了自动售货机的工作原理:可通过手机扫码(闭合)或投币(闭合),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。于是他尝试设计了如下四个电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8.在冬奥会自由式滑雪比赛中,选手的运动轨迹如图所示,如果不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.在a点和c点速度都为零,因此这两点动能也为零
B.在a点和e点都处于静止状态,因此机械能相等
C.从c点下落到d点过程中,机械能保持不变
D.从a点下滑到b点过程中,机械能保持不变
9.如图是创新实验小组同学设计的一款电子量角器的实物图和电路图,为均匀半圆弧形电阻,点为其圆心,为金属滑片,可绕点转动。、间连接的角度显示器是由电压表改装而成的,可用来显示角的大小。当滑片沿顺时针方向转动时,则( )
A.连入的电阻变大 B.电压表的示数变大
C.电路中的电流变大 D.电路的总功率变大
10.电动扶梯在公共场所的广泛应用,为人们的生活带来了极大的便利。图示两种情境中,电梯对小明的支持力做功的是( )
A.仅在图甲中做了功 B.仅在图乙中做了功
C.在两图中都做了功 D.在两图中都没做功
11.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是900N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于
A.75N B.300N C.200N D.100N
12.如图所示电路,电源电压不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样(电阻不变),开关S闭合,滑片从一端滑到某一位置时,滑动变阻器接入电路的电阻减小了10Ω,电流表的示数变化了0.1A,小灯泡恰好正常发光,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为20V
B.小灯泡的电阻为12Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为38Ω
D.在电路安全的情况下,调节滑动变阻器滑片,电路消耗的电功率变化范围10~12W
二、填空题(本题共10小题,共34分)
13.如图所示,是一款新型蓝牙跑步耳机,佩戴时不堵塞耳朵,将耳机贴在颞骨两侧,耳机产生的振动信号传到听觉神经后,我们就可以听到声音了,这是因为________体可以传声;我们学过的许多成语包含了声现象,如:①隔墙有耳②掩耳盗铃③轻声细语④悦耳动听⑤震耳欲聋。这些成语中描述声音同一特性的是________(选填序号)。
14.光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,其中反射角为____(选填“1”、“2”或“3”),分界面的___方为水。当入射光线顺时针转动时,反射光线与折射光线的夹角将变____。
15.下表列出了几种物质的熔点和沸点(标准大气压下),根据表中数据回答:
物质
水银
酒精
甲苯
铅
萘
氮
氧
熔点/℃
-38.8
-117
-95
328
80.5
-210
-218
沸点/℃
357
78.5
111
1740
218
-196
-183
(1)-215℃的氧是_____态, 萘的凝固点是______℃;
(2)从液态空气中提取气体,当温度升高时,在氧和氮中最先分离出来的是______;
(3)若要测量铅的熔点,温度计的玻璃泡里应选______做测温液体。
16.一弹性绳一端固定,另一端系着重力为的足球,静止时悬于点,如图甲所示。不计空气阻力,现将足球沿竖直方向拉至处,由静止释放,足球运动至最高点,形成如图乙所示的频闪照片。在甲图中,处弹性绳的拉力为__________N;图乙到过程中,足球速度的最大值出现在__________处,由于__________,足球将继续向上运动。若在处所受力突然全部消失,足球将__________。
17.如图,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端。将某带电体靠近静止铝箔条的A端,由于带电体能___________,因此能观察到A端靠近带电体。这也能说明力能改变物体___________。将该带电体靠近铝箔条的B端,能观察到___________。
18.汽油机一般用水做冷却剂,因为水的______较大。如图所示的是汽油机工作的______冲程。质量相等的铜块和铁块(c铁>c铜)吸收相等的热量,______(选填“铜块”或“铁块”)升高的温度高。
19.如图甲所示,是某种电热水壶的内部电路图,通过旋转开关实现加热、保温功能切换。其中均为电热丝,该电热水壶的相关参数如图乙所示。
(1)该电热水壶处于加热状态时,应将旋钮位置旋到图示________位置。电热丝阻值=________Ω。
(2)该水壶在7min内将体积1L的水从20℃加热到100℃,此过程中水吸收的热量为________J,电热水壶对水加热效率为________%。
20.某物理兴趣小组为了探究地球表面吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装10kg的水,水的表面积为0.3m2,经过太阳光垂直照射20min,水温升高了10℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。实验中水吸收了______J热量,平均每分钟每平方米水面吸收的热量是_______J,若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧_______m3的液化气。(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是4.2×107J/m3)
21.如图所示,用动滑轮将重的物体匀速提升,用时,动滑轮的机械效率为80%。此过程中绳子自由端上升的高度为__________m,有用功为__________J,拉力为__________、拉力的功率为__________W。
22.我们常用“频闪照片”来研究物体的运动。如图记录了甲、乙两球分别从a处竖直下落到b处过程的位置,两次频闪照片的时间间隔相等,其中c是ab中点。
(1)可以判断甲、乙的运动情况不同,其中乙图中小球做______运动,依据是______。
(2)甲、乙两球到达b位置,此时甲乙两球的速度分别为v甲、v乙,则v甲______v乙(选填“>”、“=”或“<”);若甲、乙两小球从a运动到c的平均速度分别为v1和v2,则v1:v2=______。
三、解答题(本题共7小题,共42分)
23.(6分)按要求作图:
(1)放风筝是我国的一项民俗。请在图中画出风筝所受的重力和拉力的示意图。
(2)小明用100N的推力将重为6N的篮球投掷出去,篮球在空中的运动轨迹如图所示,不考虑空气阻力,请画出篮球在A处的受力示意图。
(3)在图中画出正在沿斜面向上滑动的物块所受摩擦力f与支持力F的示意图。
24.(6分)运20飞机是我国研究制造的新一代大型运输机,具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特点。它的发动机是一种热机,通过航空煤油在气室中燃烧,使发动机获得向前的动力。若运20飞机在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下,以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h,需要燃烧航空煤油5000kg。已知飞机发动机提供的机械功率是3×107W,航空煤油的热值为4×107J/kg。试求在这1h内:
(1)发动机推力所做的功是多少?
(2)发动机获得的水平推力F是多大?
(3)该飞机发动机的热机效率是多大?
25.(4分)某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
(1)图乙中的a表示图甲中垂直于纸面的导线AB,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,图乙①②③三种情况中会产生感应电流的是______;
(2)下表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象,第4次实验中电流表指针偏转方向是______;
次数
磁场方向
导线AB运动方向
电流表指针偏转方向
1
向上
向左
向左
2
向右
向右
3
向下
向左
向右
4
向右
(3)从能量转化的角度来分析,感应电流的产生过程是______能转化为电能;
(4)该实验原理在生活中的应用是______(选填“电动机”或“发电机”)。
26.(6分)某实验小组进行探究凸透镜成像的实验,操作如下:
(1)实验前,调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的______上;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上成倒立、______的实像;
(3)图甲中当蜡烛靠近凸透镜时,烛焰的像将落在光屏的______(“前”或“后”)方。若用此实验模拟人眼的调节功能,重新在光屏上得到清晰的像,可以进行的操作是______;
A.将光屏靠近凸透镜
B.将光屏远离凸透镜
C.换焦距更大的凸透镜
D.换焦距更小的凸透镜
(4)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上,(如图乙)做成像实验,记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距L(u+v),此处L(u+v)表示L=u+v。绘出图线(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L≥______(用f表示)。物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率,结合乙、丙两图,可知当物距u=1.5f时,n=______。
27.(9分)图甲是小明探究“电流与电阻关系”的实验,选用的实验器材有电源(3V),电流表(0~0.6A),电压表(0~3V),滑动变阻器(20Ω 2A),阻值分别为、、的三个定值电阻,开关及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整________(导线不得交叉);
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都为0,用一根导线在图甲中先后连接接线柱与、与时,电压表和电流表的示数仍为0,而连接接线柱A与时,电压表和电流表的指针却明显偏转,则电路的故障可能是___________;
(3)排除故障后,接入电阻,调节滑动变阻器,使电压表示数为;仅将电阻由换成,应将滑片向___________(选填“左”或“右”)移动,使电压表示数仍为。当电阻换成时,发现无论怎样移动滑片,电压表示数都无法达到,为了完成实验,的取值不能小于___________;
(4)多次实验,可得出结论:___________;
(5)实验中发现,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电压表的示数小于电源电压。小明对产生此现象的原因,提出了多种猜想。他提出的下列猜想中,最不合理的一项是( )(填序号)。
A.电流表本身有电阻
B.导线本身有电阻
C.电压表本身的电阻不够大
D.电压表使用前未调零
(6)实验后,小明将定值电阻替换为小灯泡(额定电压为2.5V),想测量小灯泡的额定功率。根据测量数据画出了通过灯丝的电流与其两端电压关系的图像(如图乙),由图像可得小灯泡的额定功率为___________W。测出小灯泡的额定功率后,小明又把小灯泡两端的电压调为其额定电压的一半,发现测得的实际功率___________(选填“大于”或“小于”);
(7)实验结束后,老师又给小组一个阻值范围为的电阻箱,还有一个左右的定值电阻,下列四个设计方案中,能测出阻值的最合理的方案是( )
A. B. C. D.
28.(7分)小华发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等,进行探究,步骤如下
(1)如图甲所示,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为_____,则活塞的横截面积为_____;
(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是______;
(3)如图乙所示,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,弹簧测力计一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如图乙所示为______N,此时外界大气压的数值为_____;
(4)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为.再按照图乙的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为时,弹簧测力计的示数为,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
注射器内气体体积
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数
10
▲
13.3
15
16
①当注射器内气体体积为时,弹簧测力计示数为_____N;
②当注射器内气体体积为时,注射器内气体压强为_____。
29.(4分)一天,小伟乘坐爸爸开的车遇到警察检查“酒驾”,一人向一个仪器的气管吹气便可检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度。这是什么原理呢?小伟对这个问题进行了探究:他上网查询,找到了一款“半导体呼气式酒精测试仪”,如图甲所示,其简化电路如图乙,图中R1为定值电阻,R2为酒精传感器。传感器采用氧化锡半导体材料制成,当传感器中的氧化物暴露在空气中时,由于氧气的吸附,使其内部的电子数量减少,电阻增大。如果空气中存在某种特定的还原性气体(如酒精气体),与吸附的氧气反应,导致氧化物电阻减小,从而引起检测仪表示数发生变化。测试仪工作时,酒精传感器R2的阻值与周围气体中酒精浓度C1的关系如下表所示,检测仪将R1两端电压转换为呼出气体中酒精浓度C1显示在屏幕上。
浓度C1/()
0.06
0.09
0.10
0.15
0.21
0.30
0.36
0.40
0.45
R/Ω
200
160
150
115
90
69
60
56
53
通常,人体呼气酒精浓度C1与血液酒精浓度C2的关系为:C2=2000C1,国家规定,当时属于饮酒驾车,当时属于醉酒驾车。请根据以上信息,回答下列问题:
(1)酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为 _____信号输出;
(2)若长时间使用后电池电压下降,会导致所测酒精浓度读数比实际的 _______(“偏大”或“偏小”);
(3)如果图乙中电源电压U=3V,R1=100Ω,某次检测时,警察判定某司机属于饮酒驾驶,则R1两端的电压可能是 _____;
A.1V B.1.5V C.2V D.2.5V
(4)结合表中数据及题中相关参数分析,R1两端电压U1与酒精气体浓度的关系图像如图,合理的是 _____。
A. B. C. D.
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11
物理(无锡卷02)
答题卡
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
一、选择题:本大题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
二、填空题:本大题共10小题,每空1分,共34分。
13.___________ ___________
14.___________ ___________ ___________
15.___________ ___________ ___________ ___________
16.___________ ___________ ___________ ___________
17. ___________ ___________ ___________
18.___________ ___________ ___________
19.(1)___________ ___________(2) ___________ ___________
20. ___________ ___________ ___________
21.___________ ___________ ___________ ___________
22. ___________ ___________________________________ ___________ ___________
三、解答题:本大题共7小题,共42分。
23.(6分)
(1)(2分)
(2)(2分)
(3)(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
24.(6分)(1)
(2)
(3)
25.(4分)(1)___________ (2)___________ (3)_____________ (4)____________
26.(6分)(1)___________ (2)__________ (3)__________ ___________
(4)_____________ ______________
27.(9分)(1)
(2)____________ (3)___________ ____________ (4)_________________
(5)____________ (6)___________ ____________ (7)_________________
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
28.(7分)(1)___________ ___________ (2) ___________
(3)___________ ___________ (4) ______________ _____________
29.(4分)__________ __________ __________ __________
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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此卷只装订不密封
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………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
物理(无锡卷02)
考试版A3
(考试时间:100分钟,分值:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.五千年的华夏文明,创造了无数的诗词歌赋。下面是小华同学对部分诗句中蕴含物理知识的理解,其中正确的是( )
A.“孤帆一片日边来”——“孤帆”运动是以乘客为参照物
B.“不敢高声语”——“高声语”是指声音的“音调”较高
C.“潭清疑水浅”——“水浅”是由于光的反射形成的现象
D.“霜叶红于二月花”——“霜”形成是凝华现象,要放热
2.质量、密度知识与生活联系非常紧密,下列说法中正确的是( )
A.一块冰化成水,质量变小,体积不变,密度变小
B.两个质量和体积相等的铜球和铝球,铝球一定是空心的(ρ铜>ρ铝)
C.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度小的材料制造
D.同一种物质的密度是不会改变的
3.下列关于宇宙与粒子的说法中错误的是( )
A.可以借助显微镜探索微观世界 B.分子间可以只存在斥力
C.太阳不是宇宙的中心 D.宇宙诞生于大爆炸
4.将干冰投入装水的水杯中时,发现水在剧烈“沸腾”,水中有大量气泡产生,杯口出现大量“白气”,水杯外壁上出现大量小液滴。对此现象下列解释正确的是( )
A.干冰升华产生的大量的热使水“沸腾”
B.杯中上升的气泡里主要成分是水蒸气
C.杯外壁的小液滴是水蒸气遇冷液化形成的小水滴
D.杯口的“白气”是干冰升华而成的二氧化碳气体
5.甲、乙两车做相向的直线运动(即两个车分别朝着对方运动),从甲车出发开始计时,两车的s~t图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.时甲、乙两车的速度相等
B.乙车比甲车早出发10s
C.甲车做减速直线运动
D.20s时甲、乙两车相距150m
6.巴黎奥运会乒乓球混合双打比赛中,中国组合孙颖莎和王楚钦以4-2战胜朝鲜组合获得金牌。如图所示为“莎头”组合参赛时的情景,下列说法中正确的是( )
A.将乒乓球竖直向上抛,到最高点时速度为零,处于平衡状态
B.击球时,乒乓球比球拍先发生形变
C.击球时,乒乓球受到的弹力是由于球拍发生形变而产生的
D.球击出后,乒乓球在空中运动时,受重力和推力的作用
7.随处可见的自动售货机大大方便了我们的购物生活,小明在学习电路设计后去自学了解了自动售货机的工作原理:可通过手机扫码(闭合)或投币(闭合),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。于是他尝试设计了如下四个电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8.在冬奥会自由式滑雪比赛中,选手的运动轨迹如图所示,如果不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.在a点和c点速度都为零,因此这两点动能也为零
B.在a点和e点都处于静止状态,因此机械能相等
C.从c点下落到d点过程中,机械能保持不变
D.从a点下滑到b点过程中,机械能保持不变
9.如图是创新实验小组同学设计的一款电子量角器的实物图和电路图,为均匀半圆弧形电阻,点为其圆心,为金属滑片,可绕点转动。、间连接的角度显示器是由电压表改装而成的,可用来显示角的大小。当滑片沿顺时针方向转动时,则( )
A.连入的电阻变大 B.电压表的示数变大
C.电路中的电流变大 D.电路的总功率变大
10.电动扶梯在公共场所的广泛应用,为人们的生活带来了极大的便利。图示两种情境中,电梯对小明的支持力做功的是( )
A.仅在图甲中做了功 B.仅在图乙中做了功
C.在两图中都做了功 D.在两图中都没做功
11.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是900N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于
A.75N B.300N C.200N D.100N
12.如图所示电路,电源电压不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样(电阻不变),开关S闭合,滑片从一端滑到某一位置时,滑动变阻器接入电路的电阻减小了10Ω,电流表的示数变化了0.1A,小灯泡恰好正常发光,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为20V
B.小灯泡的电阻为12Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为38Ω
D.在电路安全的情况下,调节滑动变阻器滑片,电路消耗的电功率变化范围10~12W
二、填空题(本题共10小题,共34分)
13.如图所示,是一款新型蓝牙跑步耳机,佩戴时不堵塞耳朵,将耳机贴在颞骨两侧,耳机产生的振动信号传到听觉神经后,我们就可以听到声音了,这是因为________体可以传声;我们学过的许多成语包含了声现象,如:①隔墙有耳②掩耳盗铃③轻声细语④悦耳动听⑤震耳欲聋。这些成语中描述声音同一特性的是________(选填序号)。
14.光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,其中反射角为____(选填“1”、“2”或“3”),分界面的___方为水。当入射光线顺时针转动时,反射光线与折射光线的夹角将变____。
15.下表列出了几种物质的熔点和沸点(标准大气压下),根据表中数据回答:
物质
水银
酒精
甲苯
铅
萘
氮
氧
熔点/℃
-38.8
-117
-95
328
80.5
-210
-218
沸点/℃
357
78.5
111
1740
218
-196
-183
(1)-215℃的氧是_____态, 萘的凝固点是______℃;
(2)从液态空气中提取气体,当温度升高时,在氧和氮中最先分离出来的是______;
(3)若要测量铅的熔点,温度计的玻璃泡里应选______做测温液体。
16.一弹性绳一端固定,另一端系着重力为的足球,静止时悬于点,如图甲所示。不计空气阻力,现将足球沿竖直方向拉至处,由静止释放,足球运动至最高点,形成如图乙所示的频闪照片。在甲图中,处弹性绳的拉力为__________N;图乙到过程中,足球速度的最大值出现在__________处,由于__________,足球将继续向上运动。若在处所受力突然全部消失,足球将__________。
17.如图,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端。将某带电体靠近静止铝箔条的A端,由于带电体能___________,因此能观察到A端靠近带电体。这也能说明力能改变物体___________。将该带电体靠近铝箔条的B端,能观察到___________。
18.汽油机一般用水做冷却剂,因为水的______较大。如图所示的是汽油机工作的______冲程。质量相等的铜块和铁块(c铁>c铜)吸收相等的热量,______(选填“铜块”或“铁块”)升高的温度高。
19.如图甲所示,是某种电热水壶的内部电路图,通过旋转开关实现加热、保温功能切换。其中均为电热丝,该电热水壶的相关参数如图乙所示。
(1)该电热水壶处于加热状态时,应将旋钮位置旋到图示________位置。电热丝阻值=________Ω。
(2)该水壶在7min内将体积1L的水从20℃加热到100℃,此过程中水吸收的热量为________J,电热水壶对水加热效率为________%。
20.某物理兴趣小组为了探究地球表面吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装10kg的水,水的表面积为0.3m2,经过太阳光垂直照射20min,水温升高了10℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。实验中水吸收了______J热量,平均每分钟每平方米水面吸收的热量是_______J,若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧_______m3的液化气。(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是4.2×107J/m3)
21.如图所示,用动滑轮将重的物体匀速提升,用时,动滑轮的机械效率为80%。此过程中绳子自由端上升的高度为__________m,有用功为__________J,拉力为__________、拉力的功率为__________W。
22.我们常用“频闪照片”来研究物体的运动。如图记录了甲、乙两球分别从a处竖直下落到b处过程的位置,两次频闪照片的时间间隔相等,其中c是ab中点。
(1)可以判断甲、乙的运动情况不同,其中乙图中小球做______运动,依据是______。
(2)甲、乙两球到达b位置,此时甲乙两球的速度分别为v甲、v乙,则v甲______v乙(选填“>”、“=”或“<”);若甲、乙两小球从a运动到c的平均速度分别为v1和v2,则v1:v2=______。
三、解答题(本题共7小题,共42分)
23.(6分)按要求作图:
(1)放风筝是我国的一项民俗。请在图中画出风筝所受的重力和拉力的示意图。
(2)小明用100N的推力将重为6N的篮球投掷出去,篮球在空中的运动轨迹如图所示,不考虑空气阻力,请画出篮球在A处的受力示意图。
(3)在图中画出正在沿斜面向上滑动的物块所受摩擦力f与支持力F的示意图。
24.(6分)运20飞机是我国研究制造的新一代大型运输机,具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特点。它的发动机是一种热机,通过航空煤油在气室中燃烧,使发动机获得向前的动力。若运20飞机在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下,以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h,需要燃烧航空煤油5000kg。已知飞机发动机提供的机械功率是3×107W,航空煤油的热值为4×107J/kg。试求在这1h内:
(1)发动机推力所做的功是多少?
(2)发动机获得的水平推力F是多大?
(3)该飞机发动机的热机效率是多大?
25.(4分)某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
(1)图乙中的a表示图甲中垂直于纸面的导线AB,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,图乙①②③三种情况中会产生感应电流的是______;
(2)下表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象,第4次实验中电流表指针偏转方向是______;
次数
磁场方向
导线AB运动方向
电流表指针偏转方向
1
向上
向左
向左
2
向右
向右
3
向下
向左
向右
4
向右
(3)从能量转化的角度来分析,感应电流的产生过程是______能转化为电能;
(4)该实验原理在生活中的应用是______(选填“电动机”或“发电机”)。
26.(6分)某实验小组进行探究凸透镜成像的实验,操作如下:
(1)实验前,调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的______上;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上成倒立、______的实像;
(3)图甲中当蜡烛靠近凸透镜时,烛焰的像将落在光屏的______(“前”或“后”)方。若用此实验模拟人眼的调节功能,重新在光屏上得到清晰的像,可以进行的操作是______;
A.将光屏靠近凸透镜
B.将光屏远离凸透镜
C.换焦距更大的凸透镜
D.换焦距更小的凸透镜
(4)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上,(如图乙)做成像实验,记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距L(u+v),此处L(u+v)表示L=u+v。绘出图线(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L≥______(用f表示)。物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率,结合乙、丙两图,可知当物距u=1.5f时,n=______。
27.(9分)图甲是小明探究“电流与电阻关系”的实验,选用的实验器材有电源(3V),电流表(0~0.6A),电压表(0~3V),滑动变阻器(20Ω 2A),阻值分别为、、的三个定值电阻,开关及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整________(导线不得交叉);
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都为0,用一根导线在图甲中先后连接接线柱与、与时,电压表和电流表的示数仍为0,而连接接线柱A与时,电压表和电流表的指针却明显偏转,则电路的故障可能是___________;
(3)排除故障后,接入电阻,调节滑动变阻器,使电压表示数为;仅将电阻由换成,应将滑片向___________(选填“左”或“右”)移动,使电压表示数仍为。当电阻换成时,发现无论怎样移动滑片,电压表示数都无法达到,为了完成实验,的取值不能小于___________;
(4)多次实验,可得出结论:___________;
(5)实验中发现,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电压表的示数小于电源电压。小明对产生此现象的原因,提出了多种猜想。他提出的下列猜想中,最不合理的一项是( )(填序号)。
A.电流表本身有电阻
B.导线本身有电阻
C.电压表本身的电阻不够大
D.电压表使用前未调零
(6)实验后,小明将定值电阻替换为小灯泡(额定电压为2.5V),想测量小灯泡的额定功率。根据测量数据画出了通过灯丝的电流与其两端电压关系的图像(如图乙),由图像可得小灯泡的额定功率为___________W。测出小灯泡的额定功率后,小明又把小灯泡两端的电压调为其额定电压的一半,发现测得的实际功率___________(选填“大于”或“小于”);
(7)实验结束后,老师又给小组一个阻值范围为的电阻箱,还有一个左右的定值电阻,下列四个设计方案中,能测出阻值的最合理的方案是( )
A. B. C. D.
28.(7分)小华发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等,进行探究,步骤如下
(1)如图甲所示,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为_____,则活塞的横截面积为_____;
(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是______;
(3)如图乙所示,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,弹簧测力计一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如图乙所示为______N,此时外界大气压的数值为_____;
(4)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为.再按照图乙的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为时,弹簧测力计的示数为,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
注射器内气体体积
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数
10
▲
13.3
15
16
①当注射器内气体体积为时,弹簧测力计示数为_____N;
②当注射器内气体体积为时,注射器内气体压强为_____。
29.(4分)一天,小伟乘坐爸爸开的车遇到警察检查“酒驾”,一人向一个仪器的气管吹气便可检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度。这是什么原理呢?小伟对这个问题进行了探究:他上网查询,找到了一款“半导体呼气式酒精测试仪”,如图甲所示,其简化电路如图乙,图中R1为定值电阻,R2为酒精传感器。传感器采用氧化锡半导体材料制成,当传感器中的氧化物暴露在空气中时,由于氧气的吸附,使其内部的电子数量减少,电阻增大。如果空气中存在某种特定的还原性气体(如酒精气体),与吸附的氧气反应,导致氧化物电阻减小,从而引起检测仪表示数发生变化。测试仪工作时,酒精传感器R2的阻值与周围气体中酒精浓度C1的关系如下表所示,检测仪将R1两端电压转换为呼出气体中酒精浓度C1显示在屏幕上。
浓度C1/()
0.06
0.09
0.10
0.15
0.21
0.30
0.36
0.40
0.45
R/Ω
200
160
150
115
90
69
60
56
53
通常,人体呼气酒精浓度C1与血液酒精浓度C2的关系为:C2=2000C1,国家规定,当时属于饮酒驾车,当时属于醉酒驾车。请根据以上信息,回答下列问题:
(1)酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为 _____信号输出;
(2)若长时间使用后电池电压下降,会导致所测酒精浓度读数比实际的 _______(“偏大”或“偏小”);
(3)如果图乙中电源电压U=3V,R1=100Ω,某次检测时,警察判定某司机属于饮酒驾驶,则R1两端的电压可能是 _____;
A.1V B.1.5V C.2V D.2.5V
(4)结合表中数据及题中相关参数分析,R1两端电压U1与酒精气体浓度的关系图像如图,合理的是 _____。
A. B. C. D.
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
学科网(北京)股份有限公司
$物理(无锡卷02)
o
考试版A3
(考试时间:100分钟,分值:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目
要求)
1.五千年的华夏文明,创造了无数的诗词歌赋。下面是小华同学对部分诗句中蕴含物理知识的理解,其中
正确的是()
A.“孤帆一片日边来”一“孤帆”运动是以乘客为参照物
○
B.“不敢高声语”一“高声语”是指声音的“音调较高
C.“潭清疑水浅”—“水浅”是由于光的反射形成的现象
D.“霜叶红于二月花—“霜”形成是凝华现象,要放热
2.质量、密度知识与生活联系非常紧密,下列说法中正确的是()
A.一块冰化成水,质量变小,体积不变,密度变小
B.两个质量和体积相等的铜球和铝球,铝球一定是空心的(pp)
C.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度小的材料制造
O
O
D.同一种物质的密度是不会改变的
3.下列关于宇宙与粒子的说法中错误的是()
A.可以借助显微镜探索微观世界
B.分子间可以只存在斥力
C.太阳不是宇宙的中心
D.宇宙诞生于大爆炸
螺
4.将干冰投入装水的水杯中时,发现水在剧烈“沸腾”,水中有大量气泡产生,杯口出现大量“白气”,水杯
外壁上出现大量小液滴。对此现象下列解释正确的是()
A.干冰升华产生的大量的热使水“沸腾
O
B.杯中上升的气泡里主要成分是水蒸气
C.杯外壁的小液滴是水蒸气遇冷液化形成的小水滴
D.杯口的“白气”是干冰升华而成的二氧化碳气体
5.甲、乙两车做相向的直线运动(即两个车分别朝着对方运动),从甲车出发开始计时,两车的5t图像
K
...
如图所示。则下列说法正确的是()
:
试题第1页(共12页)
学科网·学易金卷筒既限声
个s/m
400
300
200
100
甲
010203040ts
A.30s时甲、乙两车的速度相等
B.乙车比甲车早出发10s
C.甲车做减速直线运动
D.20s时甲、乙两车相距150m
6.巴黎奥运会乒乓球混合双打比赛中,中国组合孙颖莎和王楚钦以4-2战胜朝鲜组合获得金牌。如图所示
为“莎头”组合参赛时的情景,下列说法中正确的是()
A.将乒乓球竖直向上抛,到最高点时速度为零,处于平衡状态
B.击球时,乒乓球比球拍先发生形变
C.击球时,乒乓球受到的弹力是由于球拍发生形变而产生的
D.球击出后,乒乓球在空中运动时,受重力和推力的作用
7.随处可见的自动售货机大大方便了我们的购物生活,小明在学习电路设计后去自学了解了自动售货机的
工作原理:可通过手机扫码(闭合$)或投币(闭合S,),启动电动机完成自动售货:在光线较暗时光控
开关S,自动闭合,接通灯泡照明。于是他尝试设计了如下四个电路,其中符合要求的是()
试题第2页(共12页)
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S
A.
M
B
S2
S3
M
D
M
S S2
8.在冬奥会自由式滑雪比赛中,选手的运动轨迹如图所示,如果不计空气阻力,下列说法正确的是()
胞点
d落地点
ye停止点
A.在a点和c点速度都为零,因此这两点动能也为零
B.在α点和e点都处于静止状态,因此机械能相等
C.从c点下落到d点过程中,机械能保持不变
D.从a点下滑到b点过程中,机械能保持不变
9.如图是创新实验小组同学设计的一款电子量角器的实物图和电路图,AB为均匀半圆弧形电阻,O点为
其圆心,OP为金属滑片,可绕O点转动。A、O间连接的角度显示器是由电压表改装而成的,可用来显
示角AOP的大小。当滑片P沿顺时针方向转动时,则()
3250
A.AB连入的电阻变大
B.电压表的示数变大
C.电路中的电流变大
D.电路的总功率变大
10.电动扶梯在公共场所的广泛应用,为人们的生活带来了极大的便利。图示两种情境中,电梯对小明的
支持力做功的是()
甲:小明随自动扶梯水平匀速前进
乙:小明随自动扶梯匀速上升
试题第3页(共12页)
A.仅在图甲中做了功
B.仅在图乙中做了功
O
C.在两图中都做了功
D.在两图中都没做功
11.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是900N,且AB=1.8n,
BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于
&
:
777
万
A.75N
B.300N
C.200N
D.100N
%
12.如图所示电路,电源电压不变,小灯泡L标有6V3W字样(电阻不变),开关S闭合,滑片从一端滑
到某一位置时,滑动变阻器接入电路的电阻减小了102,电流表的示数变化了0.1A,小灯泡恰好正常发光,
河
下列说法不正确的是()
游
A.电源电压为20V
B.小灯泡的电阻为122
C.滑动变阻器的最大阻值为382
D.在电路安全的情况下,调节滑动变阻器滑片,电路消耗的电功率变化范围10~12W
二、填空题(本题共10小题,共34分)
13.如图所示,是一款新型蓝牙跑步耳机,佩戴时不堵塞耳朵,将耳机贴在颢骨两侧,耳机产生的振动信
世
号传到听觉神经后,我们就可以听到声音了,这是因为
体可以传声;我们学过的许多成语包含了
声现象,如:①隔墙有耳②掩耳盗铃③轻声细语④悦耳动听⑤震耳欲聋。这些成语中描述声音同一特性
的是
(选填序号)。
:
14.光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,其中反射角为∠(选填“1”、“2”
或“3”),分界面的方为水。当入射光线顺时针转动时,反射光线与折射光线的夹角将变
试题第4页(共12页)
.·.…
:
::.0
15.
下表列出了几种物质的熔点和沸点(标准大气压下),根据表中数据回答:
物质
水银
酒精
甲苯
铅
萘
氮
氧
O
熔点℃
38.8
-117
-95
328
80.5
-210
-218
沸点℃
357
78.5
111
1740
218
-196
-183
(1)-215C的氧是
态,
萘的凝固点是
℃;
(2)从液态空气中提取气体,当温度升高时,
在氧和氮中最先分离出来的是
(3)若要测量铅的熔点,温度计的玻璃泡里应选
做测温液体。
16.一弹性绳一端固定,另一端系着重力为4.5N的足球,静止时悬于O点,如图甲所示。不计空气阻力,
O
现将足球沿竖直方向拉至A处,由静止释放,足球运动至最高点G,形成如图乙所示的频闪照片。在甲图
中,O处弹性绳的拉力为
N;图乙B到G过程中,足球速度的最大值出现在
处,由
于
足球将继续向上运动。若在F处所受力突然全部消失,足球将」
17.如图,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端。将某带电体靠近静止铝
·:
箔条的A端,由于带电体能
因此能观察到A端靠近带电体。这也能说明力能改变物体
将该带电体靠近铝箔条的B端,能观察到
试题第5页(共12页)
命学科网·学易金卷筒限是品
18.汽油机一般用水做冷却剂,因为水的
较大。如图所示的是汽油机工作的
冲程。质量相等
的铜块和铁块(c>c翁)吸收相等的热量,
(选填“铜块”或“铁块”)升高的温度高。
19.如图甲所示,是某种电热水壶的内部电路图,通过旋转开关实现加热、保温功能切换。其中R、R均
为电热丝,该电热水壶的相关参数如图乙所示。
额定容量L
1
额定电压八V
220
加热功率/W
1000
220V
保温功率/W
40
甲
乙
(1)该电热水壶处于加热状态时,应将旋钮位置旋到图示
位置。电热丝阻值R=
。
(2)该水壶在71in内将体积1L的水从20C加热到100C,此过程中水吸收的热量为J,电热水壶
对水加热效率为
_%。[c水=4.2×103J/(kgC)]
20.某物理兴趣小组为了探究地球表面吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装10kg的水,水的表
面积为0.3m2,经过太阳光垂直照射20min,水温升高了10℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg℃)。实
验中水吸收了J热量,平均每分钟每平方米水面吸收的热量是J,若用加热的方式使同质量
的水升高相同的温度,至少需要燃烧3的液化气。(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液
化气的热值是4.2×10Jm3)
21.如图所示,用动滑轮将重120N的物体匀速提升2m,用时5s,动滑轮的机械效率为80%。此过程中
绳子自由端上升的高度为
m,有用功为
J,拉力为
、拉力的功率为
W。
试题第6页(共12页)
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22.我们常用“频闪照片”来研究物体的运动。如图记录了甲、乙两球分别从α处竖直下落到b处过程的位
置,两次频闪照片的时间间隔相等,其中c是b中点。
甲
乙
●
b
(1)可以判断甲、乙的运动情况不同,其中乙图中小球做运动,依据是
(2)甲、乙两球到达b位置,此时甲乙两球的速度分别为vmv乙,则vyz(选填“>”、“=”或“<”):
若甲、乙两小球从a运动到c的平均速度分别为和v2,则v1:2一。
三、解答题(本题共7小题,共42分)
23.(6分)按要求作图:
(1)放风筝是我国的一项民俗。请在图中画出风筝所受的重力和拉力的示意图。
8
(2)小明用100N的推力将重为6N的篮球投掷出去,篮球在空中的运动轨迹如图所示,不考虑空气阻力,
请画出篮球在A处的受力示意图。
(3)在图中画出正在沿斜面向上滑动的物块所受摩擦力与支持力F的示意图。
试题第7页(共12页)
24.(6分)运20飞机是我国研究制造的新一代大型运输机,具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高
子
度高、低速性能佳等特点。它的发动机是一种热机,通过航空煤油在气室中燃烧,使发动机获得向前的动
兵
力。若运20飞机在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下,以720k/h的速度沿水平方向匀速航行1h,
需要燃烧航空煤油5000kg。已知飞机发动机提供的机械功率是3×10W,航空煤油的热值为4×10Jkg。试
求在这1h内:
张
(1)发动机推力所做的功是多少?
(2)发动机获得的水平推力F是多大?
江
(3)该飞机发动机的热机效率是多大?
25.(4分)某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,
游
导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
N
N
N
S
ap
q>
①
②
③
甲
(1)图乙中的α表示图甲中垂直于纸面的导线AB,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动
时,图乙①②③三种情况中会产生感应电流的是
(2)下表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象,第4次实验中电流表指针偏转方向是」
世
次
磁场方
导线AB运动方
电流表指针偏转方
O
数
向
向
向
1
向左
向左
向上
2
向右
向右
@1
向左
向右
向下
4
向右
(3)从能量转化的角度来分析,感应电流的产生过程是
能转化为电能:
试题第8页(共12页)
:
(4)该实验原理在生活中的应用是
(选填“电动机”或“发电机”)。
26.(6分)某实验小组进行探究凸透镜成像的实验,操作如下:
L(u+y)
4.5f
Af
3f,4.5f)
m1020
2f 3
分
(1)实验前,调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的
上
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上成倒立、
的
实像:
O
(3)图甲中当蜡烛靠近凸透镜时,烛焰的像将落在光屏的
(“前”或“后”)方。若用此实验模拟人眼的
调节功能,重新在光屏上得到清晰的像,可以进行的操作是;
※
.:
A.将光屏靠近凸透镜
尽
B.将光屏远离凸透镜
C.换焦距更大的凸透镜
D.换焦距更小的凸透镜
(4)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上,(如图乙)做成像实验,记录每次成实像的物距、像距以、物像间
O
岗
距L(叶v),此处L(+v)表示L=叶v。绘出图线(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与
光屏的间距应满足≥
(用f表示)。物理学中,有一个凸透镜成像的新概念”:放大率=4B-,
AB u
结合乙、丙两图,可知当物距u=1.5f时,n=」
27.(9分)图甲是小明探究“电流与电阻关系”的实验,选用的实验器材有电源(3V),电流表(0~0.6A),
电压表(0~3V),滑动变阻器(2022A),阻值分别为52、102、20S2的三个定值电阻,开关及导线若干。
0.3
O
0.2
0.1
G
2
3 U/V
甲
乙
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整
(导线不得交叉):
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都为0,用一根导线在图甲中先后连接接线柱G
与F、F与E时,电压表和电流表的示数仍为O,而连接接线柱A与D时,电压表和电流表的指针却明显
偏转,则电路的故障可能是
O
:
(3)排除故障后,接入52电阻,调节滑动变阻器,使电压表示数为U:仅将电阻R由52换成102,应将滑
试题第9页(共12页)
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片向
(选填“左”或“右)移动,使电压表示数仍为U。当电阻R换成202时,发现无论怎样移
动滑片,电压表示数都无法达到U,为了完成实验,的取值不能小于
V;
(④)多次实验,可得出结论:
(⑤)实验中发现,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电压表的示数小于电源电压。小明对产生此现象的
原因,提出了多种猜想。他提出的下列猜想中,最不合理的一项是()(填序号)。
A.电流表本身有电阻
B.导线本身有电阻
C.电压表本身的电阻不够大
D.电压表使用前未调零
(⑥实验后,小明将定值电阻替换为小灯泡(额定电压为2.5V),想测量小灯泡的额定功率。根据测量数据
画出了通过灯丝的电流与其两端电压关系的图像(如图乙),由图像可得小灯泡的额定功率为
W。
测出小灯泡的额定功率后,小明又把小灯泡两端的电压调为其额定电压的一半,发现测得的实际功率P
0.25P额(选填“大于”或“小于”):
()实验结束后,老师又给小组一个阻值范围为0~99992的电阻箱,还有一个5003左右的定值电阻R,,下
列四个设计方案中,能测出R阻值的最合理的方案是()
R
R
B
S2
D
28.(7分)小华发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜
想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了20mL的注射器、弹簧测力计、刻
度尺、细绳等,进行探究,步骤如下
试题第10页(共12页)
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n
LLLLL
wwwwmwmwwwmmmmmmmmmmm
0
1234567
8910
cm
甲
会品山、
N
8
乙
(1)如图甲所示,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为
cm,则活塞的横截面积为cm2;
(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验
是否漏气,不增加器材,方法是;
(3)如图乙所示,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,弹簧测力计一
端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如
图乙所示为N,此时外界大气压的数值为Pa;
(4)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器4L刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保
不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为4L.再按照图乙的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,
当注射器内气体体积变为8L时,弹簧测力计的示数为10N,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器
内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
注射器内气体体积V/mL
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数F/N
10
13.3
16
①当注射器内气体体积为10mL时,弹簧测力计示数为N:
②当注射器内气体体积为20mL时,注射器内气体压强为Pa。
29.(4分)一天,小伟乘坐爸爸开的车遇到警察检查“酒驾”,一人向一个仪器的气管吹气便可检测人体是
否摄入酒精及摄入酒精多少程度。这是什么原理呢?小伟对这个问题进行了探究:他上网查询,找到了一
款“半导体呼气式酒精测试仪”,如图甲所示,其简化电路如图乙,图中R,为定值电阻,R2为酒精传感器。
传感器采用氧化锡半导体材料制成,当传感器中的氧化物暴露在空气中时,由于氧气的吸附,使其内部的
电子数量减少,电阻增大。如果空气中存在某种特定的还原性气体(如酒精气体),与吸附的氧气反应,导
致氧化物电阻减小,从而引起检测仪表示数发生变化。测试仪工作时,酒精传感器R2的阻值与周围气体中
试题第11页(共12页)
酒精浓度C,的关系如下表所示,检测仪将R,两端电压转换为呼出气体中酒精浓度C,显示在屏幕上。
O
浓度C/(mgL)
0.06
0.09
0.10
0.15
0.21
0.30
0.36
0.40
0.45
R/
200
160
150
115
90
69
60
56
53
通常,人体呼气酒精浓度C,与血液酒精浓度C2的关系为:
C=2000C1,
国家规定,当
20mg/100mL≤C2<80mg/100mL时属于饮酒驾车,当C2≥80mg/100mL时属于醉酒驾车。请根据以上信
息,回答下列问题:
张
酒精气体传感器
甲
(1)酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为
信号输出:
游
(2)若长时间使用后电池电压下降,会导致所测酒精浓度读数比实际的
(“偏大”或“偏小”):
(3)如果图乙中电源电压U=3V,R=1002,某次检测时,警察判定某司机属于饮酒驾驶,则R,两端的电
压可能是一:
A.1V
B.1.5V
C.2V
D.2.5V
(4)结合表中数据及题中相关参数分析,R,两端电压U与酒精气体浓度的关系图像如图,合理的是
U
U
个U
A
B
D
世
@1
试题第12页(共12页)