内容正文:
2024-2025学年第二学期
九年级物理第二次模拟考试卷
说明:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,所有答案均写在答题纸上。
2.考试时间为100分钟,试卷满分为100分,考试时不允许使用计算器。
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个正确选项)
1. 如图所示,汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法正确的是( )
A. 语音助手发出的声音不是振动产生的
B. 减小声音音量实质是降低音调
C. 人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色
D. 根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
2. 小小夹雪球神器让小朋友的雪球更加的形状多样,雪地里平添了许多玩法。夹雪球神器可以看作是一种杠杆,小朋友在使用时让手尽可能地靠近手柄末端是想要( )
A. 增大动力臂 B. 减小动力臂 C. 增大阻力臂 D. 减小阻力臂
3. 如图所示是一款太阳能智慧路灯杆,它不仅能照明,还有Wi-Fi、视频监控、信息发布、一键报警等功能,手机没电时也可以用它充电。下列说法正确的是( )
A. Wi-Fi主要是利用电磁波传递信息的
B. 太阳能是不可再生能源
C. 为手机充电时,手机电池相当于电路中的电源
D. 智慧路灯应彼此串联接入供电网络
4. 如图所示,变色龙是一种能随环境改变体色的神奇动物。变色龙皮肤表面有特殊的纳米晶体结构,能通过调整晶体排列反射不同的光,从而改变体色。以下相关物理现象描述正确的是( )
A. 变色龙可以自己改变体色,是光源
B. 可以从不同角度看到变色龙是光在其表面发生漫反射
C. 通过调整晶体排列来呈现不同的颜色,属于光的色散现象
D. 若白光下变色龙呈绿色,改用红光照射时会显示白色
5. 小明的爸爸在天猫上买了一滚动摆件,如图所示。小明发现,打开开关正常运行时,小轮在支架上来回滚动,每次都能达到支架左右等高的最高点,下面关于滚动摆件说法正确的是( )
A. 小轮在滚动过程中,一定没有力对它做功
B. 小轮在滚动过程中,一定要消耗其他形式的能
C. 小轮在滚动过程中,运动状态一定没有改变
D. 小轮在滚动过程中,只存在重力势能和动能的转化
6. 使用真空吸盘挂钩时,只要挤出吸盘内空气,吸盘就能牢牢“吸”在瓷砖表面,小明将漏勺与夹子分别挂在两个相同吸盘a和b的挂钩上(如图),漏勺质量比夹子质量大,下列说法正确的是( )
A. 吸盘内必须抽成真空才能挂起重物
B. 吸盘a受到的摩擦力大于b受到的摩擦力
C. 吸盘a所受大气压力大于b所受大气压力
D. 大气对吸盘的压力与瓷砖对吸盘的弹力是一对相互作用力
7. 如图,小孩抱着长为L、质量为m的布娃娃,则符合实际的是( )
A. B. C. D.
8. 无火香熏瓶内装有香薰精油,其中插着数根纳米级多孔结构的纤维棒,静置一会精油渗透到纤维棒内,周围就能闻到香气。下列有关说法正确的是( )
A. 人们常用纳米为单位来量度分子大小,1μm=10nm
B. 闻到香味是由于分子不停地做无规则运动
C. 精油渗透到纤维棒内说明分子之间存在斥力
D. 环境温度升高香薰发出的香气浓度不变
9. 中国桥梁建设水平居于世界领先地位,下列和桥有关的表述中不正确的是( )
A. 行人对桥的压力是由鞋的形变产生的
B. 人对桥的压力与桥对人的支持力是一对平衡力
C. 行驶在大桥上的汽车以桥为参照物是运动的
D. 行驶到桥上最高点的汽车,如果所有力消失,车将做匀速直线运动
10. 用弹簧测力计将钩码缓慢、匀速地提升到某一高度,弹簧测力计的示数如图甲所示。如图乙所示,用弹簧测力计并借助于一个动滑轮将同样的钩码缓慢、匀速地提升到相同高度,弹簧测力计的示数为1.2N,不计绳重和摩擦。则( )
A. 甲图中拉力做的功等于乙图中的额外功
B. 乙图中动滑轮的重为0.6N
C. 乙图中动滑轮的机械效率为83.3%
D. 增加乙图中钩码的重力,动滑轮的机械效率会降低
11. 如图所示电路,闭合开关后,一灯较亮,一灯较暗,下列说法正确的是( )
A. 亮的灯电流大,暗的灯电流小
B. 亮的灯离电源正极近,暗的灯离电源正极远
C. 电压表示数是两端的电压
D. 若电压表示数突然变大,可能断路了
12. 比较水和沙子的吸热能力的实验装置如图,收集的数据,下列说法不正确的是( )
物质
升高10℃所用的时间/s
升高20℃所用的时间/s
升高30℃所用的时间/s
水
30
62
98
沙子
10
25
43
A. 实验过程中应控制水和沙子的质量相同,因为质量影响吸热能力
B. 由表格可知水和沙子都升高10℃,水吸收的热量多
C. 如果没有控制质量和升高温度相同,也可以比较吸热能力
D. 这个实验的结论是:水的吸热能力比沙子强
13. “强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让两个物体离镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图,是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A. 照相机镜头对光有发散作用
B. 拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头
C. 花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像
D. 若要使花的像更大一些,可将花移到照相机镜头一倍焦距之内
14. 图甲所示的限流开关(俗称空开)是家庭电路中重要的元件,图乙是它的简化原理图,当电路电流太大时,铁芯与衔铁相互吸引带动触点a向上运动,断开电路。下列说法正确的是( )
A. 衔铁一般用铝材质来制作
B. 只有电路中出现短路时,限流开关才会断开
C. 当线圈中电流方向向下时,螺线管下端为N极
D. 增加线圈匝数可以使开关允许通过的最大电流值减小
15. 如图所示,电源电压保持不变,L是标有“2V 1W”字样的灯泡,电流表A、A1的量程均为0~0.6A,将滑动变阻器滑片P滑至最右端,断开S1,闭合S2,电压表示数为6V,电流表A的示数为0.3A;闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.1A(假设灯丝电阻不变),则下列说法中不正确的是( )
A. 滑动变阻器的最大阻值为20Ω
B. R0的阻值为60Ω
C. S1断开,S2由闭合到断开时,电压表的示数会变大
D. 断开S1、S2,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为8Ω
二、填空题(每空1分。作图2分。共27分)
16. 如图甲所示是世界最大水力发电工程三峡水电站的主体“三峡拦河大坝”,它筑成“上窄下宽”的形状,这样做的物理学原因是__________;为保证船只正常通航,需修建大型船闸,当闸门关闭时,如图乙所示,等高的A、B两点处的液体压强大小关系为pA__________pB。
17. 小京自制了每0.1秒滴下一滴水的“计时器”。他把滴水计时器固定在玩具车上,并把车放置在水平木板上用来测量车运动的速度,如图甲所示。释放车后,水滴在木板上的位置如图乙所示。
他用刻度尺测量出A、D两点间的距离为________cm,进一步计算出玩具车在这个过程中的平均速度为________cm/s。
18. 医生给心脏疾病的患者做手术时,要用一种称为“人工心脏泵”的装置来代替心脏。手术时,还需要利用电磁血流量计来检测血流速度,其示意图如图所示,使用时,将血管放置于两磁极之间,两金属电极a、b与血管壁接触,就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度。电磁血流量计的工作原理与 _____ (选填“电动机”或“发电机”)的原理相似。图中若仅调换两磁极的位置,则流过仪表电流的方向将 _____ (选填“不变”或“改变”)。
19. 蒸蛋器(如图甲)是采用通电发热盘加热水,利用盘内产生水蒸气把鸡蛋蒸熟的。鸡蛋煮熟过程中,通过______方式使鸡蛋内能增加的。在没有其它用电器接入电路的情况下,把6只鸡蛋蒸熟时间为6min,家中电能表(如图乙)指示灯闪烁了96次,则此蒸蛋器的功率为______W。与传统煮蛋相比,用蒸蛋器蒸蛋,蛋要熟得______(快/慢)些,主要原因是______。
20. 小亮把一小射灯(正常工作时的电压为20V,电流为0.2A),直接接入家庭电路后,刚通电,小射灯立刻就烧坏了,经检查,发现还有一个配件忘记安装,小代通过研究说明书,明白了其中的道理。没有安装配件导致小射灯被烧坏的原因是小射灯两端的实际电压 _______正常工作电压(选填“大于”“小于”或“等于”);该配件是一个阻值为 _________Ω的定值电阻,需要与小射灯 _____联使其正常工作。
21. 思维导图是高效复习的重要方法之一,请补全关于“像”的知识结构图。
(1)______;
(2)______;
(3)______。
22. 市场上一些不法商贩常用纯净水冒充价格较高的矿泉水对外出售,矿泉水中含有人体所需的多种矿物质,导电能力较强,纯净水是用自来水经过多层过滤后得到的饮用水,矿物质较少,导电能力较差.小明选取了两根等长,等粗的玻璃管P、Q,在P、Q管内分别装满优质的矿泉水和待测的“矿泉水”,并将P、Q管接入如图所示的电路中进行实验,请回答下列问题:
(1)实验中,将开关从1拨到2时,若观察到电压表示数_____(选填“变大”、“变小”或“不变”),则Q内是纯净水.
(2)若想继续探究导体电阻的大小与导体长度的关系,应在_____相同,长度不同的两根玻璃管内装满_____(选填“同种”或“不同种”)水,接入图中电路中.
23. 随着物质生活水平的提高,小轿车已经走进了我们普通的家庭。小明家最近也购买了一辆轿车。请根据下列提供的信息回答相关问题。
(1)图甲是轿车车顶的天窗,行驶时,如果天窗后部稍微向上开,外面空气流速大,外面压强比车内______(大/小),车内的污浊空气就能被自动“抽出”。
(2)当该轿车汽油机的转速为时,在1s内汽油机每个汽缸里活塞对外做功的冲程次数是______。
(3)小明通过上网查阅得到这款轿车发动机输出功率与转速的关系如图乙所示;又通过父亲了解到当车速是100km/h时,发动机转速是2000r/min,平均油耗为9L/100km。分析上述信息可知:当这辆汽车以100km/h匀速行驶时,1小时发动机所做的有用功为______,此时发动机的效率约为______。(已知汽油的热值为,密度为)
24. 在图中画出与凹透镜对应的入射光线和折射光线;
( )
25. 某门禁系统有两种识别方式:人脸识别(开关S1)和密码识别(开关S2),只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关,启动小电动机,开启门锁。请完成电路设计
三、解答题(本题共6小题,共43分,其中29、30、31题应写出必要的解题过程)
26. 如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,使路面的冰及时融化,确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小张做了一组关于冰熔化的实验。
(1)如图乙,在组装实验器材时,应按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是______℃;
(2)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图象,由此可知冰是______(选填“晶体”或“非晶体”),其在熔化过程中内能______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热,得到丁图中B图象;
(4)再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源加热,得到丁图中C图象;由以上实验可知,加入盐后冰的熔点将会______ (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
27. 图甲是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验的装置。
(1)实验中水平拉动物块B做匀速直线运动,根据______知识,测出物块B所受滑动摩擦力的大小,此运动过程中砝码______(选填“受”或“不受”)摩擦力。
(2)“创新小组”在实验过程中记录的数据如表:
次数
压力F压/N
接触面(粗糙程度)
摩擦力Ff/N
1
3
木板
1.2
2
4
木板
1.6
3
5
木板
2.0
4
5
棉布
2.5
5
5
毛巾
3.0
①比较3、4、5三次实验数据,可以得出结论:在______相同时,接触面越______,滑动摩擦力越大。
②该组又将木板A组装成斜面,如图乙所示,将物块B和砝码的总重力增加到10N。在用F=9N的拉力沿斜面匀速将物块B由底端拉到顶端的过程中,则斜面的机械效率为______,斜面对物块B的摩擦力为______N。(木板的厚度忽略不计)
(3)由于图甲实验中较难保持物块B做匀速运动,弹簧测力计示数不稳定。“科技小组”改为用图丙进行实验后,发现在拉动木板A'运动的过程中,测力计示数变化明显,其原因可能是______。(填字母)
A. 加速拉动了木板A'
B. 减速拉动了木板A'
C. 木板 A'上表面的粗糙程度不均匀
D. 木板 A'下表面的粗糙程度不均匀
28. 在“人工孵蛋”的跨学科实践活动中,同学们需要制作一个孵化箱,为鸡蛋的孵化提供合适的温度环境。
任务一:测量电热丝电阻R0
(1)用笔画线代替导线把图1电路连接完整。
(2)闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的示数很小,且保持不变。则出现此现象的原因可能是______。
(3)排除故障后,向左移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表示数如图2所示,为______V,同时读出此时电流大小为0.44A,则电阻R0=______Ω。
任务二:调整电热丝发热功率
如图3所示,将电阻丝放入孵化箱中,并用温度传感器检测孵化箱温度。当孵化箱温度过低时,滑片应该向( )侧移动。
(4)若将学生电源电压调到最大值,滑动变阻器阻值调到最小,加热功率仍然不够。利用图3提供的器材,为增大加热功率,解决问题的方法是_____。
任务三:改进与提升
温度过高会导致鸡蛋失去活力而无法孵化,同学们在孵化箱中装了自制高温报警装置。阻值不计的报警器在电流达到某一值时开始报警,电路图如图4所示,电源电压保持3V不变,L为指示灯,为热敏电阻,其阻值随温度t变化的函数关系是。
(5)通过调节滑动变阻器可以改变报警温度,若要使报警温度降低,需要向________侧移动滑片。
29. 小明一家到海边旅游时,在宾馆房间打电话购买生活物品,服务员让四轮智能机器人(如图甲所示)配送。机器人和生活物品的总质量为48kg,每个轮子与地面接触时受力面积为,g取10N/kg。
(1)求装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)装载小明购买物品的机器人乘坐电梯匀速上升20m,求电梯对机器人做的功;
(3)小明想知道海水的密度,便用购买的纯净水(密度为)和宾馆的电子秤进行如下操作:①小明把一瓶未开口的纯净水(如图乙所示)放在水平桌面上,静止时标记水面位置,并测出其质量为1.02kg;②倒净该瓶内的纯净水,装入海水至标记处,拧紧瓶盖,测出其质量为1.05kg。请你帮助小明计算海水的密度。
30. 疫情期间,为了加快推进重大工程建设,降低疫情对社会经济发展的影响,八千多名工人依然坚守在“深(深圳)中(中山)通道”工地上,毫不松懈。建造隧道时,可以先将沉管两端密封,让它漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,然后向其内部灌水使之沉入海底。某一节密封长方形沉管的长、宽和高分别是160m、50m和10m,总质量为。(海水的密度为,g取10N/kg)
(1)该节密封的“沉管”灌水前,漂浮在水面上受到的浮力是多少N?
(2)漂浮在水面上的“沉管”拖至预定位置,需要灌水下沉、在到达海底之前,受到的浮力F随时间t的变化图像可能是______。(填字母)
A. B.
C. D.
(3)该节”沉管”沉入海底,至少要灌入多少吨的海水?
31. 万源市位于四川东北部,冬季较为寒冷,当地一家企业为了满足居民对温暖的需求,研发了一款适合万源市居民使用的带加热功能的足浴盆,如图甲所示。这款足浴盆可以将水加热到设定的温度,其简化电路如图乙所示。[水的密度为,水的比热容为],求:
145
120
98
80
67
58
50
43
37
33
30
28
温度/
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
(1)足浴盆将4L的水从加热到,求水吸收的热量;
(2)当工作电路接通时,通过断开或闭合,可使足浴盆处于单加热状态或红外理疗状态。已知电热丝的电阻是55Ω,红外理疗装置的电功率是20W,求当足浴盆处于红外理疗状态时,工作电路5min消耗的电能;
(3)控制电路的电源电压恒定,闭合开关S,当水温低于设定温度时,电磁铁吸下衔铁,工作电路接通开始加热;当水温达到设定温度(控制电路的电流达到某一定值),衔铁弹起,停止加热。温控电阻置于温度检测区域,它的阻值随温度变化的关系如上表所示。通过调节变阻器来控制设定温度,当设定温度为时,与两端的电压之比为1:2。已知足浴盆设定温度的范围为,求变阻器的阻值调节范围。
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2024-2025学年第二学期
九年级物理第二次模拟考试卷
说明:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,所有答案均写在答题纸上。
2.考试时间为100分钟,试卷满分为100分,考试时不允许使用计算器。
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个正确选项)
1. 如图所示,汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法正确的是( )
A. 语音助手发出的声音不是振动产生的
B. 减小声音音量实质是降低音调
C. 人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色
D. 根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,语音助手发出的声音也是由物体的振动产生的,故A错误;
B.响度指的是声音的大小,减小声音的音量,即减小声音的大小,故实质是降低响度,故B错误;
C.不同发声体发出的声音的音色不同,人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色,故C正确;
D.根据用户语音指令完成指定操作,AI获得了指令信息,说明声音可以传递信息,故D错误。
故选C。
2. 小小夹雪球神器让小朋友的雪球更加的形状多样,雪地里平添了许多玩法。夹雪球神器可以看作是一种杠杆,小朋友在使用时让手尽可能地靠近手柄末端是想要( )
A. 增大动力臂 B. 减小动力臂 C. 增大阻力臂 D. 减小阻力臂
【答案】A
【解析】
【详解】根据杠杆平衡的条件可知,阻力臂和阻力大小一定,动力臂越长,动力越小,越省力,所以小朋友在使用时让手尽可能地靠近手柄末端是想要增大动力臂,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 如图所示是一款太阳能智慧路灯杆,它不仅能照明,还有Wi-Fi、视频监控、信息发布、一键报警等功能,手机没电时也可以用它充电。下列说法正确的是( )
A. Wi-Fi主要是利用电磁波传递信息的
B. 太阳能是不可再生能源
C. 为手机充电时,手机电池相当于电路中的电源
D. 智慧路灯应彼此串联接入供电网络
【答案】A
【解析】
【详解】A.Wi−Fi(无线局域网)技术是通过无线电波(一种电磁波)来传输数据的。故A正确;
B.太阳能实际上是可再生能源。可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源,太阳能就是其中的一种,它源源不断地从太阳照射到地球上。故B错误;
C.在为手机充电时,手机电池是相当于电路中的用电器(或负载),它接收电能并将其储存起来。而电源是提供电能的设备,在这个情况下,应该是为路灯杆供电的电网或太阳能电池板作为电源。故C错误;
D.路灯是并联接入供电网络的。并联连接允许每个路灯独立工作,如果一个路灯出现故障,不会影响其他路灯的正常工作。而串联连接则意味着所有路灯都依赖同一条电路,一旦其中一个路灯出现问题,整个电路可能会中断,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,变色龙是一种能随环境改变体色的神奇动物。变色龙皮肤表面有特殊的纳米晶体结构,能通过调整晶体排列反射不同的光,从而改变体色。以下相关物理现象描述正确的是( )
A. 变色龙可以自己改变体色,是光源
B. 可以从不同角度看到变色龙是光在其表面发生漫反射
C. 通过调整晶体排列来呈现不同的颜色,属于光的色散现象
D. 若白光下变色龙呈绿色,改用红光照射时会显示白色
【答案】B
【解析】
【详解】A.变色龙自身不能发光,是靠反射不同的光,不是光源,故A错误;
B.我们能从不同角度看到变色龙,是因为光在其表面发生了漫反射,故B正确;
C.变色龙通过调整晶体排列反射不同的光,从而改变体色,这属于光的反射现象,不属于光的色散现象,故C错误;
D.若白光下变色龙呈绿色,说明它反射绿光而吸收其他颜色的光,改用红光照射时,红光会被吸收,变色龙会显示黑色,故D错误。
故选 B。
5. 小明的爸爸在天猫上买了一滚动摆件,如图所示。小明发现,打开开关正常运行时,小轮在支架上来回滚动,每次都能达到支架左右等高的最高点,下面关于滚动摆件说法正确的是( )
A. 小轮在滚动过程中,一定没有力对它做功
B. 小轮在滚动过程中,一定要消耗其他形式的能
C. 小轮在滚动过程中,运动状态一定没有改变
D. 小轮在滚动过程中,只存在重力势能和动能的转化
【答案】B
【解析】
【详解】AB.小轮在滚动过程中,由于摩擦力、空气阻力的形象,不可能再次到达最高点,所以一定有力对小轮做功,消耗了其他形式的能,故A错误,B正确;
C.如图所示,小轮的运动轨迹是曲线,运动方向发生改变,运动状态发生了改变,故C错误;
D.小轮在滚动过程中,存在重力势能、动能和其他形式能的转化,故D错误。
故选B。
6. 使用真空吸盘挂钩时,只要挤出吸盘内空气,吸盘就能牢牢“吸”在瓷砖表面,小明将漏勺与夹子分别挂在两个相同吸盘a和b的挂钩上(如图),漏勺质量比夹子质量大,下列说法正确的是( )
A. 吸盘内必须抽成真空才能挂起重物
B. 吸盘a受到的摩擦力大于b受到的摩擦力
C. 吸盘a所受大气压力大于b所受大气压力
D. 大气对吸盘的压力与瓷砖对吸盘的弹力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A.吸盘内的大气压小于外界气压时就可以挂起重物,没有必要吸盘内必须抽成真空才能挂起重物,故A错误;
B.因为漏勺质量比夹子质量大,故吸盘a受到的重力比b大,漏勺与夹子处于静止状态,它们受到的摩擦力和重力是平衡力,大小相等,故吸盘a受到的摩擦力大于b受到的摩擦力,故B正确;
C.两个吸盘相同,大气压相同,由F=pS可知吸盘a所受大气压力等于b所受大气压力,故C错误;
D.大气对吸盘的压力与瓷砖对吸盘的弹力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
7. 如图,小孩抱着长为L、质量为m的布娃娃,则符合实际的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AC.如图,布娃娃的长度与小孩的胳膊长度相近,约为,故AC不符合题意;
BD.布娃娃质量不大,约为600g,即,故B符合题意,D不符合题意。
故选B。
8. 无火香熏瓶内装有香薰精油,其中插着数根纳米级多孔结构的纤维棒,静置一会精油渗透到纤维棒内,周围就能闻到香气。下列有关说法正确的是( )
A. 人们常用纳米为单位来量度分子大小,1μm=10nm
B. 闻到香味是由于分子不停地做无规则运动
C. 精油渗透到纤维棒内说明分子之间存在斥力
D. 环境温度升高香薰发出的香气浓度不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.人们常用纳米为单位来量度分子大小,1μm=103nm,故A错误;
B.闻到香味是扩散现象,这是由于分子不停地做无规则运动,故B正确;
C.精油渗透到纤维棒内说明分子之间存在间隙,故C错误;
D.环境温度升高,分子热运动加剧,香薰发出的香气浓度升高,故D错误。
故选B。
9. 中国桥梁建设水平居于世界领先地位,下列和桥有关的表述中不正确的是( )
A. 行人对桥的压力是由鞋的形变产生的
B. 人对桥的压力与桥对人的支持力是一对平衡力
C. 行驶在大桥上的汽车以桥为参照物是运动的
D. 行驶到桥上最高点的汽车,如果所有力消失,车将做匀速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.行人对桥的压力属于弹力,是由施力物体即鞋发生弹性形变产生的,故A正确;
B.人对桥的压力与桥对人的支持力作用在两个不同的物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故B错误;
C.行驶在大桥上的汽车相对于桥的位置发生了改变,所以以桥为参照物是运动的,故C正确;
D.行驶到桥上最高点的汽车处于运动状态,根据牛顿第一定律可知,如果所有力突然消失,车将做匀速直线运动,故D正确。
本题选择不正确的,故选B 。
10. 用弹簧测力计将钩码缓慢、匀速地提升到某一高度,弹簧测力计的示数如图甲所示。如图乙所示,用弹簧测力计并借助于一个动滑轮将同样的钩码缓慢、匀速地提升到相同高度,弹簧测力计的示数为1.2N,不计绳重和摩擦。则( )
A. 甲图中拉力做的功等于乙图中的额外功
B. 乙图中动滑轮的重为0.6N
C. 乙图中动滑轮的机械效率为83.3%
D. 增加乙图中钩码的重力,动滑轮的机械效率会降低
【答案】C
【解析】
【详解】A.此处目的是提升钩码的高度,因此对钩码做的功为有用功,图甲用弹簧测力计将钩码缓慢、匀速地提升到某一高度,甲图中拉力做的功等于乙图中的有用功,故A不符合题意;
B.图乙,不计绳重和摩擦,动滑轮绳子股数n=2,根据可知,故B不符合题意;
C.甲图弹簧测力计分度值为0.2N,示数为2N,即物体重力;设物体上升高度为h,乙图中动滑轮的机械效率,故C符合题意;
D.乙图中额外功来自于对滑轮做的功,有用功来自于对钩码做的功,增加乙图中钩码的重力,在额外功不变,增大有用功,动滑轮的机械效率会升高,故D不符合题意。
故选C。
11. 如图所示电路,闭合开关后,一灯较亮,一灯较暗,下列说法正确的是( )
A. 亮的灯电流大,暗的灯电流小
B. 亮的灯离电源正极近,暗的灯离电源正极远
C. 电压表示数是两端的电压
D. 若电压表示数突然变大,可能断路了
【答案】D
【解析】
【详解】AB.闭合开关,两灯串联,串联电路中的电流处处相等,电流相同,灯泡的亮度与位置无关,所以两灯电流一样大,故AB错误;
C.由图可知,电压表测两端电压,故C错误;
D.电压表示数突然变大,说明电压表测量电源的电压了,即电压表与电源之间是接通的,故障可能是灯断路或短路,故D正确。
故选D。
12. 比较水和沙子的吸热能力的实验装置如图,收集的数据,下列说法不正确的是( )
物质
升高10℃所用的时间/s
升高20℃所用的时间/s
升高30℃所用的时间/s
水
30
62
98
沙子
10
25
43
A. 实验过程中应控制水和沙子的质量相同,因为质量影响吸热能力
B. 由表格可知水和沙子都升高10℃,水吸收的热量多
C. 如果没有控制质量和升高温度相同,也可以比较吸热能力
D. 这个实验的结论是:水的吸热能力比沙子强
【答案】A
【解析】
【详解】A.相同时间热源放出的热量相等,则物质吸收的热量相等。由表可知,记录的是物质的温度升高10℃、升高20℃、升高30℃所用的时间,所以,分析表格可知他是想控制质量和升高的温度相同,通过比较加热时间来比较水和沙子吸热能力,故A错误,符合题意;
B.由表中数据可知,相同的酒精的加热,水加热时间长,水吸收的热量就多,故B正确,不符合题意;
C.如果没有控制质量和升高温度相同,可以控制加热时间相同,比较升高的温度,比较吸热能力,故C正确,不符合题意;
D.分析表中的数据可看出,升高相同温度,水需要的加热时间更长,吸收的热量更多,得出的实验结论是,水的吸热能力比沙子强,故D正确,不符合题意。
故选A。
13. “强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让两个物体离镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图,是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A. 照相机镜头对光有发散作用
B. 拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头
C. 花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像
D. 若要使花的像更大一些,可将花移到照相机镜头一倍焦距之内
【答案】B
【解析】
【详解】A.照相机镜头相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用。故A错误;
B.“强行透视法”利用了凸透镜成实像时“物远像小,物近像大”的规律。照片中,人的像很小,花的像很大,说明人离镜头较远,花离镜头较近。故B正确;
C.根据凸透镜成像规律,花和人通过照相机镜头成的都是倒立、缩小的实像。故C错误;
D.若要使花的像更大一些,根据凸透镜成实像时“物近像大”的规律,应将花靠近镜头。但照相机是利用物体在凸透镜二倍焦距以外成倒立、缩小实像的原理工作的,若将花移到照相机镜头一倍焦距之内,将成正立、放大的虚像,无法在感光元件(如底片或CCD)上成像。故D错误。
故选B。
14. 图甲所示的限流开关(俗称空开)是家庭电路中重要的元件,图乙是它的简化原理图,当电路电流太大时,铁芯与衔铁相互吸引带动触点a向上运动,断开电路。下列说法正确的是( )
A. 衔铁一般用铝材质来制作
B. 只有电路中出现短路时,限流开关才会断开
C. 当线圈中电流方向向下时,螺线管下端为N极
D. 增加线圈匝数可以使开关允许通过的最大电流值减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.通电导线周围存在磁场,当电路电流太大时,铁芯与衔铁相互吸引,说明衔铁能够被电磁铁吸引,电磁铁并不能吸引铝材质的东西,所以衔铁不用用铝材质来制作,一般用铁材质来制作,故A错误;
B.当电路电流太大时,限流开关会断开,当电路中出现短路或电路中总功率太大,都会导致电流太大,使限流开关断开,故B错误;
C.根据右手定则可知,当线圈中电流方向向下时,螺线管下端为S极,故C错误;
D.当允许通过电路最大电流较小时,增加线圈匝数也可以增强电磁铁磁性,使得开关断开,故增加线圈匝数可以使开关允许通过的最大电流值减小,故D正确。
故选D。
15. 如图所示,电源电压保持不变,L是标有“2V 1W”字样的灯泡,电流表A、A1的量程均为0~0.6A,将滑动变阻器滑片P滑至最右端,断开S1,闭合S2,电压表示数为6V,电流表A的示数为0.3A;闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.1A(假设灯丝电阻不变),则下列说法中不正确的是( )
A. 滑动变阻器的最大阻值为20Ω
B. R0的阻值为60Ω
C. S1断开,S2由闭合到断开时,电压表的示数会变大
D. 断开S1、S2,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为8Ω
【答案】C
【解析】
【详解】A.当滑片P滑至最右端,断开S1,闭合S2时,灯泡L被短路,电路中只有滑动变阻器工作,电压表测电源电压,即,由欧姆定律得滑动变阻器的最大阻值,故A正确;
B.闭合S1、S2,滑片P仍在最右端,R0与滑动变阻器并联,电流表A1测R0支路电流,由并联电路电压规律知R0两端电压为6V,则,故B正确;
C.S1断开,S2闭合时电压表示数为6V,S2断开时灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,根据串联分压规律,其电压小于电源电压,示数变小,故C错误;
D.断开S1、S2,灯泡与滑动变阻器串联,灯泡额定电流为0.5A,电阻为4Ω,为保证安全电路最大电流为0.5A,最小总电阻为12Ω,滑动变阻器最小阻值为,故D正确。
本题选择不正确的,故选C 。
二、填空题(每空1分。作图2分。共27分)
16. 如图甲所示是世界最大水力发电工程三峡水电站的主体“三峡拦河大坝”,它筑成“上窄下宽”的形状,这样做的物理学原因是__________;为保证船只正常通航,需修建大型船闸,当闸门关闭时,如图乙所示,等高的A、B两点处的液体压强大小关系为pA__________pB。
【答案】 ①. 因为水的压强随深度增加而增大,拦河大坝修成“上窄下宽”的形状,可以承受更大的压强。 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]略。
[2]由图可知,A点水的深度小于B点水的深度,根据p=ρgh可知,A处的液体压强小于B处的液体压强,即pA<pB。
17. 小京自制了每0.1秒滴下一滴水的“计时器”。他把滴水计时器固定在玩具车上,并把车放置在水平木板上用来测量车运动的速度,如图甲所示。释放车后,水滴在木板上的位置如图乙所示。
他用刻度尺测量出A、D两点间的距离为________cm,进一步计算出玩具车在这个过程中的平均速度为________cm/s。
【答案】 ①. 3.60 ②. 12
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,刻度尺的分度值为0.1cm,A点对应的刻度值为0.50cm,D点对应的刻度值为4.10cm,则A、D两点间的距离为s=4.10cm﹣0.50cm=3.60cm
[2]每0.1秒滴下一滴水,A、D间有3个时间间隔,玩具车从A运动到D所用的时间为t=3×0.1s=0.3s
玩具车在这个过程中的平均速度为
18. 医生给心脏疾病的患者做手术时,要用一种称为“人工心脏泵”的装置来代替心脏。手术时,还需要利用电磁血流量计来检测血流速度,其示意图如图所示,使用时,将血管放置于两磁极之间,两金属电极a、b与血管壁接触,就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度。电磁血流量计的工作原理与 _____ (选填“电动机”或“发电机”)的原理相似。图中若仅调换两磁极的位置,则流过仪表电流的方向将 _____ (选填“不变”或“改变”)。
【答案】 ①. 发电机 ②. 改变
【解析】
【详解】[1]由题知,血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度,该过程中机械能转化为电能,这是电磁感应现象,其工作原理与发电机的原理相似。
[2]若仅调换两磁极的位置,磁场方向发生了变化,则感应电流的方向发生改变,流过仪表电流的方向将改变。
19. 蒸蛋器(如图甲)是采用通电发热盘加热水,利用盘内产生水蒸气把鸡蛋蒸熟的。鸡蛋煮熟过程中,通过______方式使鸡蛋内能增加的。在没有其它用电器接入电路的情况下,把6只鸡蛋蒸熟时间为6min,家中电能表(如图乙)指示灯闪烁了96次,则此蒸蛋器的功率为______W。与传统煮蛋相比,用蒸蛋器蒸蛋,蛋要熟得______(快/慢)些,主要原因是______。
【答案】 ①. 热传递 ②. 300 ③. 快 ④. 水蒸气液化时会放出大量的热
【解析】
【详解】鸡蛋煮熟过程中,吸收热量,内能增加,这是通过热传递的方式改变内能的。
电能表指示灯闪烁96次消耗的电能
时间
则此蒸蛋器的功率为
与传统煮蛋相比,用蒸蛋器蒸蛋,蛋要熟得快些。主要原因是水蒸气液化时会放出大量的热。
20. 小亮把一小射灯(正常工作时的电压为20V,电流为0.2A),直接接入家庭电路后,刚通电,小射灯立刻就烧坏了,经检查,发现还有一个配件忘记安装,小代通过研究说明书,明白了其中的道理。没有安装配件导致小射灯被烧坏的原因是小射灯两端的实际电压 _______正常工作电压(选填“大于”“小于”或“等于”);该配件是一个阻值为 _________Ω的定值电阻,需要与小射灯 _____联使其正常工作。
【答案】 ①. 大于 ②. 1000 ③. 串
【解析】
【详解】[1]家庭电路电压为220V,而小射灯的额定电压为20V,小射灯直接接入家庭电路中时,其两端的实际电压远大于额定电压(正常工作电压),所以小射灯会烧坏。
[2][3]根据串联电路的电压规律可知,配件与小射灯串联后使其正常工作;根据串联电路的电流规律可知
根据串联电路的电压规律可知,配件两端的电压为
由欧姆定律可得,配件的电阻:
21. 思维导图是高效复习的重要方法之一,请补全关于“像”的知识结构图。
(1)______;
(2)______;
(3)______。
【答案】(1)直线传播
(2)凸透镜 (3)正立虚像
【解析】
【小问1详解】
小孔成像是利用光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像。
【小问2详解】
凸透镜成像是由光的折射形成的,根据凸透镜成像的规律,当物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像,当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立放大的实像,故当物距大于一倍焦距时成倒立的实像。
【小问3详解】
当物距小于一倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像。平面镜成正立、等大的虚像。
22. 市场上一些不法商贩常用纯净水冒充价格较高的矿泉水对外出售,矿泉水中含有人体所需的多种矿物质,导电能力较强,纯净水是用自来水经过多层过滤后得到的饮用水,矿物质较少,导电能力较差.小明选取了两根等长,等粗的玻璃管P、Q,在P、Q管内分别装满优质的矿泉水和待测的“矿泉水”,并将P、Q管接入如图所示的电路中进行实验,请回答下列问题:
(1)实验中,将开关从1拨到2时,若观察到电压表示数_____(选填“变大”、“变小”或“不变”),则Q内是纯净水.
(2)若想继续探究导体电阻的大小与导体长度的关系,应在_____相同,长度不同的两根玻璃管内装满_____(选填“同种”或“不同种”)水,接入图中电路中.
【答案】 ①. 变小 ②. 横截面积 ③. 同种
【解析】
【详解】(1)[1]由电路图可知,P(或Q)与R串联,电压表测R两端的电压,由题知,P、Q是相同的两根细长玻璃管,P内装满已知矿泉水,Q内装满待测的“矿泉水”,当待测水是矿泉水时,P、Q的横截面积和长度相同,装满矿泉水时电阻相等,单刀双掷开关S从1拨到2时,电路中的总电阻不变,由I=可知,电路中的电流不变,由U=IR可知,电压表的示数不变;
当待测水是纯净水时,由题知,矿泉水的导电能力较强,纯净水的导电能力较差,所以单刀双掷开关S从1拨到2时,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,电压表的示数变小.
(2)[2][3]影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积、温度.若想继续探究导体电阻的大小与导体长度的关系,应选用横截面积相同、长度不同的两根玻璃管内装满同种水,接入图中电路中.
23. 随着物质生活水平的提高,小轿车已经走进了我们普通的家庭。小明家最近也购买了一辆轿车。请根据下列提供的信息回答相关问题。
(1)图甲是轿车车顶的天窗,行驶时,如果天窗后部稍微向上开,外面空气流速大,外面压强比车内______(大/小),车内的污浊空气就能被自动“抽出”。
(2)当该轿车汽油机的转速为时,在1s内汽油机每个汽缸里活塞对外做功的冲程次数是______。
(3)小明通过上网查阅得到这款轿车发动机输出功率与转速的关系如图乙所示;又通过父亲了解到当车速是100km/h时,发动机转速是2000r/min,平均油耗为9L/100km。分析上述信息可知:当这辆汽车以100km/h匀速行驶时,1小时发动机所做的有用功为______,此时发动机的效率约为______。(已知汽油的热值为,密度为)
【答案】(1)小 (2)20次
(3) ①. ②. 32.6%
【解析】
【小问1详解】
天窗后部稍微向上开,车顶外面的空气流速大于车内的空气流速,根据流体流速大的地方压强小可知,车外压强小于车内压强,车内的污浊空气就能被自动“抽出”。
【小问2详解】
汽油机的转速为,即1s内曲轴转40圈,因为四冲程内燃机的一个工作循环曲轴转2圈,对外做功1次,所以在1s内汽油机每个汽缸里活塞对外做功的冲程次数是20次。
【小问3详解】
由图乙可知,当发动机转速为时,其输出功率为30kW,1小时发动机所做的有用功为
汽车以匀速行驶1小时的路程为100km,消耗汽油的体积为9L,消耗汽油的质量为
汽油完全燃烧放出的热量为
此时发动机的效率约为
24. 在图中画出与凹透镜对应的入射光线和折射光线;
( )
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,折射光线平行凹透镜的主光轴射出,则入射光线过异侧焦点;射向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴射出;如图:
25. 某门禁系统有两种识别方式:人脸识别(开关S1)和密码识别(开关S2),只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关,启动小电动机,开启门锁。请完成电路设计
【答案】
【解析】
【详解】人脸识别(开关S1)和密码识别(开关S2),只要其中一种方式识别成功,则相应的开关闭合,从而使电动机工作,所以这两个开关应并联后再与电动机串联这电源上,电路设计如图所示
三、解答题(本题共6小题,共43分,其中29、30、31题应写出必要的解题过程)
26. 如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,使路面的冰及时融化,确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小张做了一组关于冰熔化的实验。
(1)如图乙,在组装实验器材时,应按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是______℃;
(2)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图象,由此可知冰是______(选填“晶体”或“非晶体”),其在熔化过程中内能______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热,得到丁图中B图象;
(4)再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源加热,得到丁图中C图象;由以上实验可知,加入盐后冰的熔点将会______ (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】 ①. 自下而上 ②. -3 ③. 晶体 ④. 增大 ⑤. 降低
【解析】
【详解】(1)[1]实验中为了用酒精灯的外焰加热,且温度计的玻璃泡不能接触到容器底,所以实验器材需要自下而上组装。
[2]由图丙可知,温度计的分度值为1℃,液面在0℃以下,则温度计的示数为-3℃。
(2)[3]根据图丁A可知,冰在熔化过程中,温度保持不变,说明冰为晶体。
[4]冰在熔化过程中需要不断的吸收热量,内能增加。
(4)[5]分析丁图C图线可知,加入盐后冰熔化时的温度降低,说明熔点会降低。
27. 图甲是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验的装置。
(1)实验中水平拉动物块B做匀速直线运动,根据______知识,测出物块B所受滑动摩擦力的大小,此运动过程中砝码______(选填“受”或“不受”)摩擦力。
(2)“创新小组”在实验过程中记录的数据如表:
次数
压力F压/N
接触面(粗糙程度)
摩擦力Ff/N
1
3
木板
1.2
2
4
木板
1.6
3
5
木板
2.0
4
5
棉布
2.5
5
5
毛巾
3.0
①比较3、4、5三次实验数据,可以得出结论:在______相同时,接触面越______,滑动摩擦力越大。
②该组又将木板A组装成斜面,如图乙所示,将物块B和砝码的总重力增加到10N。在用F=9N的拉力沿斜面匀速将物块B由底端拉到顶端的过程中,则斜面的机械效率为______,斜面对物块B的摩擦力为______N。(木板的厚度忽略不计)
(3)由于图甲实验中较难保持物块B做匀速运动,弹簧测力计示数不稳定。“科技小组”改为用图丙进行实验后,发现在拉动木板A'运动的过程中,测力计示数变化明显,其原因可能是______。(填字母)
A. 加速拉动了木板A'
B. 减速拉动了木板A'
C. 木板 A'上表面的粗糙程度不均匀
D. 木板 A'下表面的粗糙程度不均匀
【答案】(1) ①. 二力平衡 ②. 不受
(2) ①. 压力 ②. 粗糙 ③. 66.7% ④. 3 (3)C
【解析】
【小问1详解】
实验中用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动,这时拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理可得摩擦力等于拉力。
此运动过程中砝码相对于木块没有发生相对运动,也没有发生相对运动的趋势,所以不受摩擦力。
【小问2详解】
[1][2]分析比较3、4、5三次实验数据,根据控制变量法,可以得出实验结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
[3]由图乙可得,斜面的长度为,斜面的高度为,则拉力做的总功为
有用功为
则斜面的机械效率为
[4]斜面的额外功为
斜面的额外功即克服摩擦做的功,故斜面对物块B的摩擦力为
【小问3详解】
AB.如图乙所示,木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,所以实验过程不需要匀速拉动长木板,故AB不符合题意;
CD.现在拉动木板A'运动的过程中,测力计示数变化明显,这说明此时的滑动摩擦力发生了改变,而物块对木板的压力不变,可能是接触面的粗糙程度发生了改变,故原因可能是木板A'上表面的粗糙程度不均匀,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
28. 在“人工孵蛋”的跨学科实践活动中,同学们需要制作一个孵化箱,为鸡蛋的孵化提供合适的温度环境。
任务一:测量电热丝电阻R0
(1)用笔画线代替导线把图1电路连接完整。
(2)闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的示数很小,且保持不变。则出现此现象的原因可能是______。
(3)排除故障后,向左移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表示数如图2所示,为______V,同时读出此时电流大小为0.44A,则电阻R0=______Ω。
任务二:调整电热丝发热功率
如图3所示,将电阻丝放入孵化箱中,并用温度传感器检测孵化箱温度。当孵化箱温度过低时,滑片应该向( )侧移动。
(4)若将学生电源电压调到最大值,滑动变阻器阻值调到最小,加热功率仍然不够。利用图3提供的器材,为增大加热功率,解决问题的方法是_____。
任务三:改进与提升
温度过高会导致鸡蛋失去活力而无法孵化,同学们在孵化箱中装了自制高温报警装置。阻值不计的报警器在电流达到某一值时开始报警,电路图如图4所示,电源电压保持3V不变,L为指示灯,为热敏电阻,其阻值随温度t变化的函数关系是。
(5)通过调节滑动变阻器可以改变报警温度,若要使报警温度降低,需要向________侧移动滑片。
【答案】(1) (2)滑动变阻器同时接了下面两个接线柱
(3) ①. 2.2 ②. 5
(4)左 (5)将电热丝剪掉一小段 (6)亮
(7)左
【解析】
【小问1详解】
测量电热丝的阻值需要知道其两端电压,根据图2可知,电压表选用0~3V量程,并在待测电热丝两端,据此作图。
【小问2详解】
闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的示数很小,且保持不变,说明电路中电阻很大且不能改变,原因可能是滑动变阻器同时接了下面两个接线柱。
【小问3详解】
电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V;
根据欧姆定律,电阻
【小问4详解】
当孵化箱温度过低时,需要增大加热功率,由可知要增大电路中的电流,由欧姆定律可知要减小滑动变阻器接入电路的阻值,故滑片应向左侧移动。
【小问5详解】
电源电压调到最大值,滑动变阻器阻值调到最小,此时电热丝两端电压一定,为了增大加热功率,由可知可以减小电热丝的电阻,利用图3提供的器材,可以将电热丝剪掉一小段。
【小问6详解】
由题可知,当箱内温度升高时,热敏电阻RT的阻值减小,电路总电阻减小,电流增大,灯的实际功率增大,亮度变亮。
【小问7详解】
报警电流一定,总电阻一定。若要使报警温度降低,热敏电阻RT的阻值会变大,为了保持总电阻不变,滑动变阻器接入电路的阻值必须减小,故需要向左侧移动滑片。
29. 小明一家到海边旅游时,在宾馆房间打电话购买生活物品,服务员让四轮智能机器人(如图甲所示)配送。机器人和生活物品的总质量为48kg,每个轮子与地面接触时受力面积为,g取10N/kg。
(1)求装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)装载小明购买物品的机器人乘坐电梯匀速上升20m,求电梯对机器人做的功;
(3)小明想知道海水的密度,便用购买的纯净水(密度为)和宾馆的电子秤进行如下操作:①小明把一瓶未开口的纯净水(如图乙所示)放在水平桌面上,静止时标记水面位置,并测出其质量为1.02kg;②倒净该瓶内的纯净水,装入海水至标记处,拧紧瓶盖,测出其质量为1.05kg。请你帮助小明计算海水的密度。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压力为
则对地面的压强为
(2)电梯对机器人做的功为
(3)设瓶子的质量为,依题意可知纯净水和海水的体积相同,均为,根据则有
①
②
联立①②,解得海水的密度。
答:(1)装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强为;
(2)电梯对机器人做的功为;
(3)海水的密度为。
30. 疫情期间,为了加快推进重大工程建设,降低疫情对社会经济发展的影响,八千多名工人依然坚守在“深(深圳)中(中山)通道”工地上,毫不松懈。建造隧道时,可以先将沉管两端密封,让它漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,然后向其内部灌水使之沉入海底。某一节密封长方形沉管的长、宽和高分别是160m、50m和10m,总质量为。(海水的密度为,g取10N/kg)
(1)该节密封的“沉管”灌水前,漂浮在水面上受到的浮力是多少N?
(2)漂浮在水面上的“沉管”拖至预定位置,需要灌水下沉、在到达海底之前,受到的浮力F随时间t的变化图像可能是______。(填字母)
A. B.
C. D.
(3)该节”沉管”沉入海底,至少要灌入多少吨的海水?
【答案】(1)
(2)B
(3)
【解析】
【小问1详解】
沉管灌水前漂浮在水面上,受到的浮力等于其重力,即
【小问2详解】
沉管在灌水下沉过程中,排开水的体积逐渐增大,根据可知,浮力逐渐增大;当沉管完全浸没在水中后,排开水的体积不变,浮力保持不变,即浮力随时间的变化是先变大后不变,故B符合题意;
【小问3详解】
沉管的体积为
沉管完全浸没时受到的浮力为
沉管沉入海底,至少需要的总重力等于完全浸没时的浮力,则至少需要灌入海水的重力为
灌入海水的质量为
31. 万源市位于四川东北部,冬季较为寒冷,当地一家企业为了满足居民对温暖的需求,研发了一款适合万源市居民使用的带加热功能的足浴盆,如图甲所示。这款足浴盆可以将水加热到设定的温度,其简化电路如图乙所示。[水的密度为,水的比热容为],求:
145
120
98
80
67
58
50
43
37
33
30
28
温度/
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
(1)足浴盆将4L的水从加热到,求水吸收的热量;
(2)当工作电路接通时,通过断开或闭合,可使足浴盆处于单加热状态或红外理疗状态。已知电热丝的电阻是55Ω,红外理疗装置的电功率是20W,求当足浴盆处于红外理疗状态时,工作电路5min消耗的电能;
(3)控制电路的电源电压恒定,闭合开关S,当水温低于设定温度时,电磁铁吸下衔铁,工作电路接通开始加热;当水温达到设定温度(控制电路的电流达到某一定值),衔铁弹起,停止加热。温控电阻置于温度检测区域,它的阻值随温度变化的关系如上表所示。通过调节变阻器来控制设定温度,当设定温度为时,与两端的电压之比为1:2。已知足浴盆设定温度的范围为,求变阻器的阻值调节范围。
【答案】(1)3.36×105J
(2)2.7×105J
(3)0~90Ω
【解析】
【小问1详解】
水的体积
由得,水的质量
水吸收的热量为
【小问2详解】
红外理疗状态下,电阻R1与理疗装置并联,R1的电功率为
电路总功率为
由得,工作电路5min消耗的电能为
【小问3详解】
当温度为43℃时,电路中电流为……①
R2与R3两端的电压之比为……②
联立①②得,
控制电路总电阻
停止加热时控制电路电流为定值,电源电压恒定,因此总电阻不变。
当设定温度为45℃时,R3阻值为120Ω,此时变阻器接入电阻
当设定温度为36℃时,R3阻值为30Ω,此时变阻器接入电阻
因此变阻器R2的阻值调节范围为0~90Ω。
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