内容正文:
物理
九年级 时间:60分钟 满分:70分
注意事项: 1、本试卷共 6页,五大题, g取10N/ kg。
2、请用黑色签字笔将答案填写在答题卡的相应位置,答在试卷上无效。.
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 如图所示为中国古代的“计程车”——记里鼓车,当车行驶一里时,车上的木人就敲一下鼓,鼓面由于_________发声;当车行驶十里时,车上的木人就敲一下镯,人们通过区分鼓声和镯声的_______(填声音的特性)不同来判断鼓车行驶的距离。
2. “嫦娥六号”探月卫星在距月球表面200km的高度经过多次“刹车制动”,最终绕月球做匀速圆周运动。探月卫星在“刹车制动”时,通过沿与运动方向_______(选填“相同”或“相反”)的方向喷射高温气体,对探月卫星施加制动力,这说明力可以改变物体的________。
3. 如图是为电动汽车充电的液冷充电桩,它可提高电动汽车的充电速度。冷却液中水的比例很高,是由于水的___________较大,不至于温度升高太快,起到了很好的散热效果。为了减少充电时导线产生的热量,在保持充电时间和电流不变的情况下,应选用长度相同、横截面积较___________(选填“大”或“小”)的铜导线。
4. 如图所示是《墨经》中记载的斜面引重车。绳子一端紧系在后轮上,另一端绕过斜面顶端的滑轮与重物相连,重物通过绳子从斜面底端被匀速拉到顶端。斜面引重车中的滑轮为________(选填“定”或“动”)滑轮;若斜面长为L、高为h,物体重力为G,后轮施加在绳子上的拉力大小为F,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,该车的机械效率为_________;物体沿斜面做匀速直线运动时,受到的摩擦力与拉力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
5. 如图甲所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最左端移至小灯泡正常发光的位置,电流表与两个电压表示数的关系图像如图乙所示,则曲线_______(选填“a”或“b”)是电流表与电压表V₂示数的关系图像,电源电压为_______V,小灯泡正常发光时的电功率为_______W。
6. 如图所示是小南画的甲车被乙车追尾的示意图。从物理学角度分析小南画的图__________(选填“合理”或“不合理”),支持你观点的理由是________。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 如图所示的几个电学小实验中,有关说法正确的是 ( )
A. 甲:将气球在头发上摩擦后,头发会飘起来,此现象的实质是产生了新的电荷
B. 乙:用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近轻质小球,小球被吸引,说明小球一定带负电
C. 丙:用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,是因为橡胶棒对电子的束缚能力弱
D. 丁:验电器A带负电,B不带电,用金属棒接触两验电器金属球时,瞬间电流方向从B向A
8. 在“探索厨房中的物态变化问题”跨学科实践活动中,小河观察到很多与物态变化相关的现象,下列解释正确的是( )
A. 烧水时壶嘴周围的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的
B. 从冰箱里拿出冻肉,很快外面会结一层霜,这是凝华现象
C. 土豆放久了会变蔫,是由于土豆中的水分升华造成的结果
D. 冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先液化后凝固形成的
9. 如图所示电路中,L1、L2是两个相同的灯泡,①②③可能为电流表或者电压表,当开关S闭合,下列分析正确的是( )
A. 若L1、L2同时发光,②③不能是同种电表
B. 若②③是电流表,L1、L2正常发光,②③两表的示数相同
C. 若①②都是电流表,L2一定不发光
D. 若①③是电压表,L2可能会发光
10. 如图甲所示停车场常用闸杆来控制车辆出入。如图乙所示将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆,O为杠杆的支点。下列说法不正确的是 ( )
A. 闸杆升起时,施加在A端的力F1为动力,此时闸杆是费力杠杆
B. 闸杆升起时,动力沿F1方向比沿F2方向更费力
C. 闸杆升起的过程中,阻力臂保持不变
D. 适当将支点O向B端靠近,可以减小升起闸杆的动力
11. 如图所示为某家庭电路配电示意图,下列分析正确的是( )
A. 若空气开关“跳闸”,一定是电路中发生了短路
B. 电风扇与电热水壶之间是串联,空调和电灯之间是并联
C. 站在地上的人不小心接触相线时,空气开关会迅速切断电路
D. 当插座分支回路出现故障而被切断时,照明等其他分支回路不会受到影响
12. 如图甲所示过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。如图乙所示是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A. B点到C点的过程中,过山车速度越来越快,惯性也越来越大
B. 若运动到D点时一切外力消失,过山车将保持静止状态
C. B点到D点的过程中,过山车的机械能不守恒,在B点的机械能最大
D. 过山车在整个运动过程中受到平衡力的作用
13. 我市邵原镇的“富硒苹果”小有名气。小刚同学设计了一种苹果自动筛选器,其原理如图甲,放在水平轻质传送带上的苹果,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。电源电压不变,R0为定值电阻,当电路中电压表示数达到某一设定值时,机械装置启动,将质量小的苹果从侧面推出传送带,实现自动筛选功能。下列说法中正确的是( )
A. 当苹果随传送带一起向右匀速运动时,苹果受到向左的摩擦力
B. 检测区苹果质量越大,电路中的总功率越大
C. 检测区苹果质量越小,电压表示数越大
D. 若电源电压略有降低,则能通过检测区的苹果质量将增大
14. 如图所示是中国空间站的基本构型,由核心舱、实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ三个舱段组成,以下说法正确的是( )
A. 货运飞船与空间站完成对接后相对于地球是静止的
B. 飞船采用液氧、液氢、煤油作为推进剂,所用的燃料都是可再生能源.
C. 空间站在运行期间,航天员依靠电磁波完成与地面控制中心的信息传递
D. 电子设备保障了核心舱的成功发射,晶体元器件是由半导体材料制成的
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图,小谢家门前有一个池塘,池塘对面池边有一棵橘子树。小谢尝试在A点用激光笔去照亮池塘对面树上B点的一个橘子,发现可以用两种不同的方式实现。请在图中画出这两种方式的光路图(保留作图痕迹)。
16. 如图所示是神舟十八号返回舱进入大气层时的情形,某时刻返回舱沿中轴线方向做匀速直线运动,请以返回舱重心为作用点,画出返回舱所受重力和空气对返回舱总的作用力的示意图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题7分,共18分)
17. 小宇利用如图所示的实验器材探究“凸透镜成像的规律”:
(1)实验前,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在___________;
(2)将点燃的蜡烛放在某处,发现无论怎样移动光屏,在光屏的中心只能看到一个大小不变的圆形光斑,你认为出现该现象的原因可能是________;
(3)适当调整蜡烛和光屏的位置如图所示,此时烛焰恰好在光屏上成清晰的像,生活中的___________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个成像原理工作的;将点燃的蜡烛向左移动一段距离后,光屏上的像变模糊了,为使光屏上再次成清晰的像,下列解决方案合理的是___________(选填序号)。
①仅将光屏向左移动一段距离 ②仅将光屏向右移动一段距离
③仅换用焦距较小的凸透镜 ④仅换用焦距较大的凸透镜
18. 实验小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验过程如图所示:
(1)图b中物体受到的浮力大小为_________N;
(2)由____________三图可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关;
(3)比较图a、c、d中弹簧测力计的示数,可得出的结论是__________;
(4)本次实验还可以求出盐水的密度为________(保留两位小数)g/cm3;若在使用弹簧测力计时,指针指在零刻度线以上,没有调零而直接进行测量,这样利用上述方法计算出盐水的密度将___________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(5)实验小组还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,于是找来薄铁片继续进行实验,实验步骤如下:
步骤一,将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二,将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中,让它漂浮在水面上。
①分析可知,步骤一铁片受到的浮力___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)步骤二铁片受到的浮力;
②实验小组得到一个错误结论:物体受到的浮力大小与其形状有关。导致实验小组得出错误结论的原因是_____________。
19. 在物理社团活动中,小红用如图甲所示的电路测量一段镍铬合金丝的电阻:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向左移动时电流表的示数变大;
(2)闭合开关,将滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为________V,电流表的示数为0.24A,则这段镍铬合金丝的阻值为________Ω;
(3)同组的小华认为这个结果不可靠,需要改变这段镍铬合金丝两端的电压多测几组数据,你认为多测几组数据的目的是_________。
(4)小红用图丙所示的电路也完成了定值电阻Rx阻值的测量,其中R是电阻箱,请完成实验步骤:
①只闭合开关 S1、S3,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,读出电压表示数为U1,读出电阻箱的读数为R;
②只闭合开关_____________,保持滑动变阻器的滑片位置:及电阻箱的阻值不变,此时电压表读数为U2;
③则Rx=_____________(用U1、U2、R表示) 。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题9分,第21题9分,共18分)
20. 如图所示是一台小型柴油手扶双轮压路机,该压路机的质量为550kg。在一次压路作业中,以0.2m/s 的速度在水平路面上匀速行驶 10min,行驶过程中受到的平均阻力是总重的0.4倍。求: (g取10N/ kg, 柴油的热值取4×107J/ kg)
(1)压路机静止在水平路面上时,每个轮子与地面的接触面积为0.01m2,该压路机对路面的压强是多少?
(2)压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少?
(3)若柴油机效率为30%,这次作业要消耗多少柴油?
21. 如图甲所示是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅。其简化电路如图乙所示,它是通过电热丝R1来加热空气,从而加热食物。达到设定加热温度后,控制电路中的电流减小到30mA,衔铁向上弹起,自动断开开关。工作电路中,电热丝 R1的阻值为44Ω,指示灯 L标有“2V0.1A”,R0为保护电阻,忽略温度对指示灯L电阻的影响。求:
(1)加热食物的过程是通过____________的方式来改变食物的内能;控制电路工作时,通电线圈的上端为________(选填“N”或“S”)极。
(2)该空气炸锅正常工作5min,电热丝R1消耗的电能是多少?
(3)当工作电路电压为220V时,为使指示灯L正常发光,保护电阻R0的阻值为多大?
(4)在控制电路中,电源电压恒定为4.5V,用R3来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,其阻值随温度变化关系如图丙所示。当R3的阻值调为100Ω时,闭合开关开始加热,一段时间后衔铁向上弹起,开关自动断开,此时设定的加热温度是多少?
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物理
九年级 时间:60分钟 满分:70分
注意事项: 1、本试卷共 6页,五大题, g取10N/ kg。
2、请用黑色签字笔将答案填写在答题卡的相应位置,答在试卷上无效。.
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 如图所示为中国古代的“计程车”——记里鼓车,当车行驶一里时,车上的木人就敲一下鼓,鼓面由于_________发声;当车行驶十里时,车上的木人就敲一下镯,人们通过区分鼓声和镯声的_______(填声音的特性)不同来判断鼓车行驶的距离。
【答案】 ①. 振动 ②. 音色
【解析】
【详解】声音是由物体振动产生的,当木人敲击鼓面时,鼓面受到力的作用而产生振动发出声音。
不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色就不同,鼓和镯的材料、结构不同,所以人们可以通过音色的不同来区分鼓声和镯声。
2. “嫦娥六号”探月卫星在距月球表面200km的高度经过多次“刹车制动”,最终绕月球做匀速圆周运动。探月卫星在“刹车制动”时,通过沿与运动方向_______(选填“相同”或“相反”)的方向喷射高温气体,对探月卫星施加制动力,这说明力可以改变物体的________。
【答案】 ①. 相同 ②. 运动状态
【解析】
【详解】刹车制动是为了使卫星减速,根据力的作用是相互的,卫星沿与运动方向相同的方向喷射高温气体时,高温气体会对卫星施加反向的制动力(与卫星的运动方向相反),实现减速制动。
卫星在制动力作用下速度减小,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
3. 如图是为电动汽车充电的液冷充电桩,它可提高电动汽车的充电速度。冷却液中水的比例很高,是由于水的___________较大,不至于温度升高太快,起到了很好的散热效果。为了减少充电时导线产生的热量,在保持充电时间和电流不变的情况下,应选用长度相同、横截面积较___________(选填“大”或“小”)的铜导线。
【答案】 ①. 比热容 ②. 大
【解析】
【详解】[1]水的比热容比较大,质量相同的情况下,吸收相同的热量,水的温度变化较小,不至于温度升高太快,起到了很好的散热效果。
[2]根据可知,在保持充电时间和电流不变的情况下,导体的电阻越小,产生的电热越少。导体的电阻与其横截面积有关,其他情况相同时,横截面积越大,导体的电阻越小。因此应选用长度相同、横截面积较大的铜导线。
4. 如图所示是《墨经》中记载的斜面引重车。绳子一端紧系在后轮上,另一端绕过斜面顶端的滑轮与重物相连,重物通过绳子从斜面底端被匀速拉到顶端。斜面引重车中的滑轮为________(选填“定”或“动”)滑轮;若斜面长为L、高为h,物体重力为G,后轮施加在绳子上的拉力大小为F,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,该车的机械效率为_________;物体沿斜面做匀速直线运动时,受到的摩擦力与拉力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】 ①. 定 ②. ③. 不是
【解析】
【详解】该滑轮的轴固定在斜面顶端,不随重物移动,其作用是改变力的方向,因此是定滑轮。
该装置的有用功是克服重力将物体提升高度 所做的功,即 。总功是拉力 沿斜面拉动距离 所做的功,即 。该车的机械效率为
物体沿斜面做匀速直线运动时,处于平衡状态。在沿斜面方向上,物体受到向上的拉力 、向下的摩擦力 ,竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力,这四个力合力为零。故拉力与摩擦力大小不相等,不是平衡力。
5. 如图甲所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最左端移至小灯泡正常发光的位置,电流表与两个电压表示数的关系图像如图乙所示,则曲线_______(选填“a”或“b”)是电流表与电压表V₂示数的关系图像,电源电压为_______V,小灯泡正常发光时的电功率为_______W。
【答案】 ①. b ②. 16 ③. 6
【解析】
【详解】由电路图甲可知,滑动变阻器R与小灯泡L串联,电压表V1测量小灯泡L两端的电压 ,电压表V2测量滑动变阻器R两端的电压 。滑片右移电流增大,灯泡电压 随之增大(对应曲线a),变阻器分压 随之减小(对应曲线b)。因此,表示电流与电压表V2示数关系的是曲线b。
由图乙可知:当滑动变阻器两端电压 时,小灯泡两端电压 。此时两者电流相同,符合串联电路电流特点。根据串联电路总电压等于各部分电压之和,可以得电源电压
依题意,由图乙可知:小灯泡正常发光时电流 ,此时滑动变阻器两端电压 。故此时小灯泡两端电压
小灯泡正常发光时的电功率
6. 如图所示是小南画的甲车被乙车追尾的示意图。从物理学角度分析小南画的图__________(选填“合理”或“不合理”),支持你观点的理由是________。
【答案】 ①. 不合理 ②. 甲车被乙车追尾时甲车会加速向前运动,由于惯性甲车内乘客要保持原来的运动状态,故身体会后仰,乙车追尾甲车时乙车会减速向前运动,由于惯性乙车内乘客要保持原来的运动状态,故身体会前倾。
【解析】
【详解】略
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 如图所示的几个电学小实验中,有关说法正确的是 ( )
A. 甲:将气球在头发上摩擦后,头发会飘起来,此现象的实质是产生了新的电荷
B. 乙:用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近轻质小球,小球被吸引,说明小球一定带负电
C. 丙:用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,是因为橡胶棒对电子的束缚能力弱
D. 丁:验电器A带负电,B不带电,用金属棒接触两验电器金属球时,瞬间电流方向从B向A
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图是摩擦起电现象,其实质是电子在物体间发生了转移,并不是创造了新的电荷,故A错误;
B.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,带电体具有吸引轻小物体的性质,小球被吸引可能带负电,也可能不带电,故B错误;
C.毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒对电子束缚能力强,得到电子带负电,故C错误;
D.A带负电,B不带电,连接瞬间电子从A流向B,电流方向与负电荷定向移动方向相反,所以电流方向是从B向A,故D正确。
故选D。
8. 在“探索厨房中的物态变化问题”跨学科实践活动中,小河观察到很多与物态变化相关的现象,下列解释正确的是( )
A. 烧水时壶嘴周围的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的
B. 从冰箱里拿出冻肉,很快外面会结一层霜,这是凝华现象
C. 土豆放久了会变蔫,是由于土豆中的水分升华造成的结果
D. 冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先液化后凝固形成的
【答案】B
【解析】
【详解】A.烧水时壶嘴周围的“白气”是壶嘴喷出的高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误;
B.从冰箱里拿出冻肉,周围空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的霜,这是凝华现象,故B正确;
C.土豆放久了变蔫,是土豆中的水分由液态变成气态散发到空气中,属于汽化(蒸发)现象,故C错误;
D.冻豆腐里的小孔是豆腐里的水先凝固成冰,冰熔化后形成的,故D错误。
故选B。
9. 如图所示电路中,L1、L2是两个相同的灯泡,①②③可能为电流表或者电压表,当开关S闭合,下列分析正确的是( )
A. 若L1、L2同时发光,②③不能是同种电表
B. 若②③是电流表,L1、L2正常发光,②③两表的示数相同
C. 若①②都是电流表,L2一定不发光
D. 若①③是电压表,L2可能会发光
【答案】C
【解析】
【详解】A.若L1、L2同时发光,两灯泡串联时,②③同为电压表,①为电流表;两灯泡并联时,②③同为电流表,①为电压表,故A错误;
B.若②③是电流表,L1、L2正常发光,①为电压表,两灯泡并联,L1、L2是两个相同的灯泡,流过两灯泡的电流相同,则②测干路电流,③测通过L2的电流,两表的示数不相同,故B错误;
C.若①②都是电流表,③为电压表,灯泡L1发光,灯泡L2被短路,一定不发光;若①②都是电流表,③为电流表,则电源短路,两灯泡都不发光,故C正确;
D.若①③是电压表,电路若为通路,则②为电流表,此时电路中只有L1,L2与③是电压表串联,相当于断路,不可能会发光,故D错误。
故选C。
10. 如图甲所示停车场常用闸杆来控制车辆出入。如图乙所示将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆,O为杠杆的支点。下列说法不正确的是 ( )
A. 闸杆升起时,施加在A端的力F1为动力,此时闸杆是费力杠杆
B. 闸杆升起时,动力沿F1方向比沿F2方向更费力
C. 闸杆升起的过程中,阻力臂保持不变
D. 适当将支点O向B端靠近,可以减小升起闸杆的动力
【答案】C
【解析】
【详解】A.闸杆升起时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A正确;
B. 方向的动力臂小于 方向的动力臂,根据杠杆平衡条件,动力臂越小越费力,故B正确;
C.闸杆升起过程中,重力作用线与支点的距离(阻力臂)逐渐减小,故C错误;
D.支点向端靠近,动力臂增大、阻力臂减小,根据杠杆平衡条件,动力减小,故D正确。
本题选择错误的选项,因此选C。
11. 如图所示为某家庭电路配电示意图,下列分析正确的是( )
A. 若空气开关“跳闸”,一定是电路中发生了短路
B. 电风扇与电热水壶之间是串联,空调和电灯之间是并联
C. 站在地上的人不小心接触相线时,空气开关会迅速切断电路
D. 当插座分支回路出现故障而被切断时,照明等其他分支回路不会受到影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.空气开关跳闸是因为电流过大,原因可能是短路,也可能是总功率过大,故A错误;
B.家庭电路中各用电器互不影响,均为并联,故B错误;
C.人接触相线触电时,电流通过人体流入大地,起保护作用的是漏电保护器,故C错误;
D.家庭电路各支路并联,互不影响,一支路断开不影响其他支路,故D正确。
故选D。
12. 如图甲所示过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。如图乙所示是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A. B点到C点的过程中,过山车速度越来越快,惯性也越来越大
B. 若运动到D点时一切外力消失,过山车将保持静止状态
C. B点到D点的过程中,过山车的机械能不守恒,在B点的机械能最大
D. 过山车在整个运动过程中受到平衡力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性只与质量有关,过山车质量不变,所以惯性不变,故A错误;
B.由图乙可知,过山车在D点时动能不为零,说明其具有一定的速度,若此时一切外力消失,根据牛顿第一定律,过山车将保持匀速直线运动状态,故B错误;
C.机械能为动能与重力势能之和,比较各点动能和势能柱状图的高度之和可知, ,说明过山车在运动过程中机械能不断减小,机械能不守恒,且在B点的机械能最大,故C正确;
D.过山车在整个运动过程中,速度的大小和方向都在不断变化,做的是变速运动,处于非平衡状态,受到的是非平衡力,故D错误。
故选C。
13. 我市邵原镇的“富硒苹果”小有名气。小刚同学设计了一种苹果自动筛选器,其原理如图甲,放在水平轻质传送带上的苹果,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。电源电压不变,R0为定值电阻,当电路中电压表示数达到某一设定值时,机械装置启动,将质量小的苹果从侧面推出传送带,实现自动筛选功能。下列说法中正确的是( )
A. 当苹果随传送带一起向右匀速运动时,苹果受到向左的摩擦力
B. 检测区苹果质量越大,电路中的总功率越大
C. 检测区苹果质量越小,电压表示数越大
D. 若电源电压略有降低,则能通过检测区的苹果质量将增大
【答案】BD
【解析】
【详解】由电路图可知,压敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测量定值电阻R0两端的电压。
A.因为苹果随传送带一起向右匀速运动,所以它们之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势,则苹果在水平方向上不受摩擦力的作用,故A错误;
B.检测区苹果量越大,压敏电阻R受到的压力越大,由图乙可知,压敏电阻R受到的压力越大,压敏电阻R的阻值越小,由串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻越小,电源电压不变,由可知,电路中的总功率越大,故B正确;
C.检测区苹果质量越小,压敏电阻R受到的压力越小,由图乙可知,压敏电阻R受到的压力越小,压敏电阻R的阻值越大,由串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻越大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流越小,由U=IR0可知,定值电阻R0两端的电压越小,即电压表的示数越小,故C错误;
D.若电源电压略有降低,机械装置启动时电压表示数不变,根据串联电路的分压规律可知,压敏电阻分担的电压变小,由串联分压原理可知,压敏电阻R的阻值应变小,由图像可知压敏电阻所受压力增大,所以能通过检测区物品的苹果质量将增大,故D正确。
故选BD。
14. 如图所示是中国空间站的基本构型,由核心舱、实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ三个舱段组成,以下说法正确的是( )
A. 货运飞船与空间站完成对接后相对于地球是静止的
B. 飞船采用液氧、液氢、煤油作为推进剂,所用的燃料都是可再生能源.
C. 空间站在运行期间,航天员依靠电磁波完成与地面控制中心的信息传递
D. 电子设备保障了核心舱的成功发射,晶体元器件是由半导体材料制成的
【答案】CD
【解析】
【详解】A.货运飞船与空间站对接后,相对地球位置不断变化,是运动的,故A错误;
B.液氧和液氢是可再生的清洁能源,但煤油是石油分馏的产物,属于不可再生能源,故B错误;
C.太空是真空,电磁波可在真空中传播,航天员靠电磁波与地面通信,故C正确;
D.现代电子设备中的晶体元器件,如集成电路、晶体管等,都是由半导体材料(如硅、锗)制成的,故D正确。
故选CD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图,小谢家门前有一个池塘,池塘对面池边有一棵橘子树。小谢尝试在A点用激光笔去照亮池塘对面树上B点的一个橘子,发现可以用两种不同的方式实现。请在图中画出这两种方式的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【解析】
【详解】方法一:根据光沿直线传播,在A点用激光笔直接去照亮池塘对面树上B点的一个橘子。
方法二:根据光的反射定律,过B点作水面的垂线,取B点到水面的相同距离得到,在A点用激光笔直接去照亮池塘里B点的倒影,即可得到第二种光路。
故光路图如下:
16. 如图所示是神舟十八号返回舱进入大气层时的情形,某时刻返回舱沿中轴线方向做匀速直线运动,请以返回舱重心为作用点,画出返回舱所受重力和空气对返回舱总的作用力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】返回舱做匀速直线运动,处于平衡状态,所受合力为零。返回舱受重力和空气对它的总作用力,这两个力是一对平衡力。重力的方向竖直向下,空气对返回舱总的作用力的方向竖直向上,大小相等,且两个力都作用在返回舱的重心上。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题7分,共18分)
17. 小宇利用如图所示的实验器材探究“凸透镜成像的规律”:
(1)实验前,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在___________;
(2)将点燃的蜡烛放在某处,发现无论怎样移动光屏,在光屏的中心只能看到一个大小不变的圆形光斑,你认为出现该现象的原因可能是________;
(3)适当调整蜡烛和光屏的位置如图所示,此时烛焰恰好在光屏上成清晰的像,生活中的___________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个成像原理工作的;将点燃的蜡烛向左移动一段距离后,光屏上的像变模糊了,为使光屏上再次成清晰的像,下列解决方案合理的是___________(选填序号)。
①仅将光屏向左移动一段距离 ②仅将光屏向右移动一段距离
③仅换用焦距较小的凸透镜 ④仅换用焦距较大的凸透镜
【答案】(1)同一高度
(2)蜡烛位于凸透镜的焦点处
(3) ①. 照相机 ②. ①④
【解析】
【小问1详解】
实验前需调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度,目的是使像成在光屏中央。
【小问2详解】
当蜡烛在凸透镜焦点处时,经凸透镜折射后光线平行,光屏上会出现大小不变的圆形光斑。
【小问3详解】
由图知物距大于像距,根据凸透镜成实像规律可知,此时成倒立、缩小实像,照相机利用此原理;
将蜡烛向左移动,物距 增大。根据凸透镜成实像规律“物远像近像变小”,像距 会减小,像的位置会向凸透镜靠近,像距减小,需将光屏左移或换用焦距较大的凸透镜(会聚能力减弱,像会远离透镜,像距变大)使像清晰,故①④合理。
18. 实验小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验过程如图所示:
(1)图b中物体受到的浮力大小为_________N;
(2)由____________三图可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关;
(3)比较图a、c、d中弹簧测力计的示数,可得出的结论是__________;
(4)本次实验还可以求出盐水的密度为________(保留两位小数)g/cm3;若在使用弹簧测力计时,指针指在零刻度线以上,没有调零而直接进行测量,这样利用上述方法计算出盐水的密度将___________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(5)实验小组还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,于是找来薄铁片继续进行实验,实验步骤如下:
步骤一,将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二,将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中,让它漂浮在水面上。
①分析可知,步骤一铁片受到的浮力___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)步骤二铁片受到的浮力;
②实验小组得到一个错误结论:物体受到的浮力大小与其形状有关。导致实验小组得出错误结论的原因是_____________。
【答案】(1)1.4 (2)abc
(3)液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大
(4) ①. 1.07 ②. 不变
(5) ①. 小于 ②. 没有控制物体排开液体的体积一定
【解析】
【小问1详解】
图a中弹簧测力计示数为 ,即物体重力 ;图b中测力计示数 。根据称重法 ,可得b中物体受到的浮力 。
【小问2详解】
图a、b、c中,物体排开体积相同、液体密度相同,深度不同但测力计示数相同(浮力相同)。可知浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关。
【小问3详解】
图a、c、d中,物体浸入水中的体积不同(排开体积不同),测力计示数不同(浮力不同)。可得出结论:液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
【小问4详解】
由图a、d可知,物体浸没在水中时受到的浮力
由图a、e可知,物体浸没在盐水中时受到的浮力
根据阿基米德原理 ,物体浸没时 等于物体的体积 ,所以
将 代入 ,可得
若测力计未调零(指针在零上),测量的重力和拉力都偏小相同的值,计算得浮力值不变,故密度计算结果不变。
【小问5详解】
① 步骤一铁片下沉, ;步骤二铁片漂浮, 。同一铁片重力 不变,故 。
② 实验中没有控制铁片排开液体的体积相同(铁片弯成碗状后排开体积变大),导致浮力变化,从而得出错误结论。
19. 在物理社团活动中,小红用如图甲所示的电路测量一段镍铬合金丝的电阻:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向左移动时电流表的示数变大;
(2)闭合开关,将滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为________V,电流表的示数为0.24A,则这段镍铬合金丝的阻值为________Ω;
(3)同组的小华认为这个结果不可靠,需要改变这段镍铬合金丝两端的电压多测几组数据,你认为多测几组数据的目的是_________。
(4)小红用图丙所示的电路也完成了定值电阻Rx阻值的测量,其中R是电阻箱,请完成实验步骤:
①只闭合开关 S1、S3,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,读出电压表示数为U1,读出电阻箱的读数为R;
②只闭合开关_____________,保持滑动变阻器的滑片位置:及电阻箱的阻值不变,此时电压表读数为U2;
③则Rx=_____________(用U1、U2、R表示) 。
【答案】(1) (2) ①. 2.4 ②. 10
(3)求平均值减小误差
(4) ①. S1、S2 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据题意,滑片向左移动时电流表示数变大,说明电路总电阻减小,因此滑动变阻器应接入左下接线柱。需将滑动变阻器的左下接线柱与镍铬合金丝的右端接线柱用导线连接。将电压表负接线柱与电流表正接线柱连接,使电压表与待测电阻并联。
【小问2详解】
电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针指示的读数为2.4V。
镍铬合金丝的电阻
【小问3详解】
本实验是测量一个定值电阻的阻值,通过改变电压和电流进行多次测量,然后取电阻的平均值,可以有效减小偶然误差,使测量结果更精确。
【小问4详解】
步骤①中,与串联,电压表并联在两端,测得两端的电压;步骤②中,应只闭合开关、,此时电压表测和的总电压 。
步骤①中,电路中的电流 ;步骤②中,电路中的电流 。因为两次操作中滑动变阻器滑片位置和电阻箱阻值均未改变,所以电路中的电流相等,即 ,解得 。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题9分,第21题9分,共18分)
20. 如图所示是一台小型柴油手扶双轮压路机,该压路机的质量为550kg。在一次压路作业中,以0.2m/s 的速度在水平路面上匀速行驶 10min,行驶过程中受到的平均阻力是总重的0.4倍。求: (g取10N/ kg, 柴油的热值取4×107J/ kg)
(1)压路机静止在水平路面上时,每个轮子与地面的接触面积为0.01m2,该压路机对路面的压强是多少?
(2)压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少?
(3)若柴油机效率为30%,这次作业要消耗多少柴油?
【答案】(1)
(2)
(3)0.022kg
【解析】
【小问1详解】
压路机静止在水平路面上,对地面的压力等于自身重力
双轮总接触面积
该压路机对路面的压强
【小问2详解】
压路机匀速行驶,牵引力等于阻力
行驶路程
牵引力做功
【小问3详解】
根据热机效率公式,柴油完全燃烧放出的总热量
柴油质量
21. 如图甲所示是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅。其简化电路如图乙所示,它是通过电热丝R1来加热空气,从而加热食物。达到设定加热温度后,控制电路中的电流减小到30mA,衔铁向上弹起,自动断开开关。工作电路中,电热丝 R1的阻值为44Ω,指示灯 L标有“2V0.1A”,R0为保护电阻,忽略温度对指示灯L电阻的影响。求:
(1)加热食物的过程是通过____________的方式来改变食物的内能;控制电路工作时,通电线圈的上端为________(选填“N”或“S”)极。
(2)该空气炸锅正常工作5min,电热丝R1消耗的电能是多少?
(3)当工作电路电压为220V时,为使指示灯L正常发光,保护电阻R0的阻值为多大?
(4)在控制电路中,电源电压恒定为4.5V,用R3来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,其阻值随温度变化关系如图丙所示。当R3的阻值调为100Ω时,闭合开关开始加热,一段时间后衔铁向上弹起,开关自动断开,此时设定的加热温度是多少?
【答案】(1) ①. 热传递 ②. N
(2)3.3×105J
(3)2180Ω (4)200℃
【解析】
【小问1详解】
改变内能的方式:做功和热传递,加热食物的过程是通过热传递的方式来改变食物的内能;
电磁铁利用了电流的磁效应,闭合开关后,电流从电磁铁上端流入,下端流出,根据安培定则,此时电磁铁上端为N极。
【小问2详解】
该空气炸锅正常工作5min,电热丝R1消耗的电能是
【小问3详解】
指示灯L与保护电阻R0串联,指示灯L正常发光,电阻R0两端电压为
保护电阻R0的阻值为
【小问4详解】
根据题意,控制电路中的电流
衔铁向上弹起,自动断开开关。电路总电阻
热敏电阻R2的阻值
当R2的阻值为50Ω时,对应的温度为200℃。因此,对应的加热温度设定为200℃。
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