内容正文:
5月份中考质量检测物理
(本试卷共24道题 满分80分 )
注意事项:
1.答题前,考生须用0.5mm黑色字迹的签字笔在本试题卷规定位置填写自己的考号、学校、班级和姓名。
2.考生须在答题卡上作答,不能在本试题卷上作答,答在本试题卷上无效。
3.考试结束,将本试题卷和答题卡一并交回。
4.本试题卷共4页。如缺页、印刷不清,考生须声明,否则后果自负。
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 小明所在学校举办了“安全用电,你我同行”的知识问答比赛,以下是他参加比赛时遇到的问题,请你帮他选出不正确的是( )
A. 教室空调、电灯、多媒体设备等尽量不要同时使用
B. 大扫除时不可以用湿抹布擦拭插座开关
C. 发现电源线裸露或是电线老化,可用绝缘胶带缠上继续使用
D. 如遇雷雨天气,不要在变压器等电力设施下避雨
2. 周末,小明和妈妈一起做饭,体验了做饭的辛苦,也学会了很多物理知识。下列有关说法错误的是( )
A. 煮饺子时先用大火将水烧开,然后转为小火,利用了水在沸腾时温度不变的特点来节省能源
B. 冻肉解冻的过程需要吸收热量
C. 妈妈在炒菜时拿着勺子用力翻炒,目的是通过做功的方式增加食物的内能
D. 炒好的菜满屋飘香,这是扩散现象
3. 如图所示,2025年11月1日神舟二十一号载人飞船在甘肃省酒泉卫星发射中心发射成功,在距离地面400km的高空,历经3.5h成功与天宫空间站对接,再次刷新了最快对接记录。下列说法正确的是( )
A. 以天宫空间站为参照物,在对接完成前神舟二十一号是运动的
B. 神舟二十一号升空过程中,内部的航天员质量逐渐变小
C. 酒泉当天的最高温度约为35℃
D. 天宫空间站绕地球做匀速运动时,运动状态不变
4. 如图所示的现象中,下列描述正确的是( )
A. 如图甲所示,太阳光下,浓密的树荫下出现圆形光斑与小孔成像的原理不同
B. 如图乙所示,急转弯处的“拐弯镜”用的是凹面镜
C. 如图丙所示,皮影戏是利用平面镜成像的原理来产生特殊的视觉效果的
D. 如图丁所示,杯中的金属勺看起来“折断了”是因为光的折射
5. 如图所示的是学生踢毽子的场景,下列说法正确的是( )
A. 毽子的质量约为1kg
B. 当毽子竖直向上飞行时,合力的方向竖直向下
C. 毽子被脚踢出去后不会立刻停下来,是因为受到了惯性的作用
D. 踢毽子时,脚会感觉到疼痛,是因为毽子对脚的力大于脚对毽子的力
6. 晴天气压高,阴天气压低,小海利用此规律制作了“晴雨表”。如图所示,A为密闭的容器,里面充有空气,B为玻璃管,与大气相通,A与B下部连通,内装有红墨水。关于该“晴雨表”,下列说法正确的是( )
A. “晴雨表”本质是一个连通器
B. 晴天转阴天时,AB间高度差变大
C. 为了让“晴雨表”在天气变化时管内液面高度差变化明显,可以增大B管的直径
D. 为了让“晴雨表”在天气变化时管内液面高度差变化明显,可以更换密度更大的液体
7. 实验是物理学中重要的部分,下列关于图中实验的说法正确的是( )
A. 图甲:做托里拆利实验时,将长试管倾斜,里面水银柱的长度会变大
B. 图乙:探究影响动能大小的因素,每次都需要把小球在同一高度释放
C. 图丙:验证阿基米德原理,最合理的测量顺序是、、、
D. 图丁:探究阻力对物体运动的影响,可直接通过实验得出结论
8. 如图1所示,甲、乙两个相同的柱形容器静置在水平桌面上,其内装有质量相同且温度均为t的水,A为甲中到容器底部距离不变的一点,乙中的物体用细绳固定在容器中,细绳处于绷直状态。图2描绘了水的密度随水的温度t变化的关系。不考虑温度对物体和容器的影响以及水的蒸发。下列说法正确的是( )
A. 水温从t1缓慢升至4℃的过程中,甲中水在A点产生的压强减小
B. 水温从t1缓慢升至t2的过程中,乙中细绳的拉力先减小再增大
C. 水温从4℃缓慢升至t2的过程中,甲中水对容器底部的压力变小
D. 水温从4℃缓慢升至t2的过程中,乙中水对容器底部的压力变小
9. 科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示,电路中电源电压保持不变,有电阻为的定值电阻,竖直放置的滑动变阻器(最大阻值为40Ω),浮子可带动金属滑杆AP滑片竖直上下移动,当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值(25cm),滑动变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,与之对应的电压表与电流表示数的变化关系如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 当水位升高时,电流表的示数减小
B. R0为20Ω
C. 水位为20cm时,滑动变阻器的功率为0.3W
D. 该电路最小功率为0.6W
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 如图所示,将三支点燃的蜡烛排列在音箱前方,播放音乐时,看到烛焰随着音乐的节奏晃动,这个现象说明声波能够传递_______,音箱内的电路板是由_______材料制成的。
11. 物理课上,老师将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细小的水流,如图甲所示,发现水流被吸引过来,水流被吸引过来是因为带电体具有________的性质;接着老师用吸管对着水流右侧吹气,如图乙所示,发现水流同样被“吸引”过来,该现象说明流速越大的地方,压强越________(选填“大”或“小”)。
12. 小明用天平测量一个物体的质量。调节天平平衡后,放上物体,通过加减砝码及移动游码,使天平横梁再次水平平衡时,如图所示,则物体的质量为_______g;若50g的砝码有磨损,则测量出的质量偏_______。
13. 如图所示,用杆秤给孩子称体重时,小孩和篮子的总质量为12kg,移动秤砣,使秤杆水平平衡(忽略秤杆和秤钩的质量),此时OA=9cm,AB=45cm,则该秤砣的质量为_______kg,若提纽到最右端的距离为54cm,则该杆秤能称量的最大质量为_______kg。
14. 如图所示的是一款国产三折叠屏手机,该款手机采用折叠可弯曲的屏幕,屏幕的材料具有超强的柔韧性,给手机充电是把电能转化为_______。手机采用双电池结构,电池总容量可达5600mA·h,可以在5V的电压下充电,充满一次电储存的电能为_______。
15. 如图所示,电源电压保持不变,R2为20Ω。当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.2A,电压表的示数是6V,则R1为_______Ω。若电流表与电压表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表的示数是_______A。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 如图所示,条形磁铁竖直放在水平地面上,上方为加入铁芯的螺线管,闭合开关后, 通电螺线管与条形磁铁产生力的作用。请你标出通电螺线管上端的极性和条形磁铁竖直向下的受力示意图(O为力的作用点)
17. 如图,请画出两条入射光线通过凸透镜后的光线,完成光路图。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 如图所示,在透明的玻璃罩内探究光的反射定律,将平面镜置于水平底座中心,激光笔可沿弧形轨道移动,且保持激光始终射向平面镜上的O点。
(1)如图1所示,同学们在平面镜上方喷些烟雾的目的是______
(2)如图2所示,为了使反射光线和入射光线清晰地出现在长方形纸板上,长方形纸板应_______放置在水平底座上。
(3)如图2所示,当同学们把光沿BO方向射入时,发现反射光线将从OA方向射出,则由此可以推测,在光的反射现象中,光路是_______。
(4)为了更好地得到光路,老师拿出一种感光喷雾,把这种喷雾喷在纸板上,激光笔照射后在纸上会留下痕迹。多次改变图2中的入射角度,如图3所示,拿出纸板画出入射光线和反射光线,并把纸按入射光线和反射光线的交点对折,就得到了________。用量角器测量后,记录数据如下表:
次数
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
4
75°
75°
(5)根据数据计算,分析以上数据我们可以得出结论:在光的反射现象中,反射角________(填“小于”“等于”或“大于”)入射角。
19. 汽车行驶时,发动机水温可能高达100℃以上,为此需要利用冷却液循环流动带走热量。冷却液常选用防冻、防沸的原液与水混合而成。为选取合适的冷却液,探究实验如下:将质量相同但原液含量不同的冷却液放入低温箱中凝固后取出,用如图1所示的实验装置加热,分别得到如图2所示的凝固点与原液含量、温度与加热时间的关系图像。
(1)本实验不采用“水浴法”而用“沙浴法”的原因是________。
(2)分析图像可得:随着冷却液中原液含量增大,凝固点_______,沸点_______。(均选填“升高”“降低”“不变”“先降低后升高”或“先升高后降低”)
(3)通过图像还可以得出:随着冷却液中原液含量增大,冷却液的比热容变____。
(4)沈阳冬季最低气温为-30℃,原液含量分别为30%、50%、70%、90%的冷却液中,满足防冻要求,且冷却效果最好的是原液含量为_______的冷却液。
(5)夏季,辽宁地区最低气温高于0℃,冷却液_______(填“可以”或“不可以”)用水来代替。
20. 为解决班级拔河比赛选队员的问题,物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,同学们猜想可能与接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积大小有关。为了验证猜想,他们选择了长木板、毛巾、木块、相同的砝码若干、弹簧测力计进行实验(如图所示),实验记录如下。
实验编号
实验条件
滑动摩擦力F/N
接触面
压力
接触面积
甲
木板
无砝码
木块平放
1.2
乙
木板
1砝码
木块平放
1.6
丙
毛巾
1砝码
木块平放
2
丁
木板
无砝码
木块侧放
1.2
(1)实验中弹簧测力计需要在_______方向调零,匀速直线拉动木块,通过_______知识可知:滑动摩擦力大小就等于弹簧测力计的示数。
(2)对比甲、乙两次实验可知:接触面粗糙程度相同时,越大_______,滑动摩擦力越大。
(3)对比_______两次实验可知:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;对比甲、丁两次实验,可以验证滑动摩擦力大小与接触面积大小_______(填“有”或“无”)关。
(4)通过以上实验探究可知,班级拔河比赛要选择_______(填“质量大”或“个子高”)的同学参加比赛。
21. 实验室里有一个标识不清的电阻为R2的定值电阻,实验小组的同学设计实验进行测量,电源为2节新的干电池。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整。(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数变大)
(2)正确连接电路后,闭合开关进行了多次实验,第2次实验时电压表的示数为0.6V,电流表的示数如图乙所示,记为_______ A,表格中第2次实验时测量的电阻为_____。
(3)实验小组的同学得出下表的实验数据,你认为第_______次数据有问题,原因可能是_______。
次数
1
2
3
4
5
6
电压/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流/A
0.06
0.18
1.2
0.29
0.36
电阻/Ω
5
5
1
5.2
5
(4)实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路,也测出了未知定值电阻的电阻Rx,其中一只定值电阻的电阻R0已知,电源电压未知且恒定不变,请把实验步骤补充完整。
①只闭合开关S1,电流表读数为I1。
②______,电流表读数为I2。
③Rx=_________(用R0、I1、I2表示)。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 如图所示的是一艘供游客在黄河游玩的游船,此游船的质量为1800kg,最多可载的游客数量为30人。游船以18km/h的最大航行速度匀速航行2h,航行时所受的平均阻力为。河水的密度取1×103kg/m3,g取10N/kg。问:
(1)游船以最大航速匀速航行2h,通过的路程为多少?
(2)游船牵引力做功的功率为多少?
(3)若每人的质量为50kg,则游船满载时排开水的体积是多少?
23. 某品牌电热锅铭牌如表所示,立新同学在锅中装入1.1kg温度为10℃的牛奶,接入家庭电路。正常工作时导线中的电流为5A,牛奶温度升高到70℃。[牛奶的比热容]问:
额定电压U/V
220
额定功率P/W
容量V/L
2
频率f/Hz
50
(1)电热锅正常工作时的电阻是多大?
(2)电热锅的额定功率是多少?
(3)牛奶吸收的热量是多少?
(4)若不计热量损失,加热这些牛奶需要多长时间?
24. 辽宁营口的小光同学,在五一假期来到本地的风力发电机处进行研学活动。
如图甲所示,沿着辽宁营口的海岸线,一座座约90层楼高的巨型风电机组悠悠地转着,源源不断地把风能转化为绿色电能输送至千家万户。通过工作人员了解到这是目前国内单机容量最大的18兆瓦风力发电机组,伫立于华能营口仙人岛热电厂。从地面到叶片最高点超过了270米,叶片旋转一圈的发电量足够一个普通家庭用电一星期。一台这样的风电机组运转一年,就能满足4万户家庭的年用电需求。
风力发电机主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如图乙所示;叶片的横截面一面较平,另一面较弯曲,如图丙所示;叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,带动发电机转子高速旋转发电,某风力发电机利用齿轮箱可实现叶片转一圈,发电机转子转二十圈。
一般风越强,叶片转动得越快,发电功率越大,为保障工作安全,变桨系统会根据风速变化自动调整叶片角度,且能通过空气动力制动使风机停机,从而控制发电功率;在真实环境中,当风速达到m/s的时候,叶片开始转动;在3m/s≤v≤12m/s的范围内,发电功率P与v的三次方成正比;当风速时,发电功率达到最大值300kW;基于安全考虑,当风速大于v2的时候,叶片的转速不会增加;当风速达到m/s的时候,叶片会停止转动。
(1)当风如图丙所示方向吹过叶片表面时,在放大框内的叶片会产生_______ (填“向上”或“向下”)的压力差,从而使叶片转动起来。风力发电机实现了_______能到_______能的转化。
(2)风速6m/s时,发电的功率能达到_____kW。
(3)风速15m/s时,发电机转子1min转300圈,若输出电能1kW·h,叶片需要转动_____圈。
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5月份中考质量检测物理
(本试卷共24道题 满分80分 )
注意事项:
1.答题前,考生须用0.5mm黑色字迹的签字笔在本试题卷规定位置填写自己的考号、学校、班级和姓名。
2.考生须在答题卡上作答,不能在本试题卷上作答,答在本试题卷上无效。
3.考试结束,将本试题卷和答题卡一并交回。
4.本试题卷共4页。如缺页、印刷不清,考生须声明,否则后果自负。
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 小明所在学校举办了“安全用电,你我同行”的知识问答比赛,以下是他参加比赛时遇到的问题,请你帮他选出不正确的是( )
A. 教室空调、电灯、多媒体设备等尽量不要同时使用
B. 大扫除时不可以用湿抹布擦拭插座开关
C. 发现电源线裸露或是电线老化,可用绝缘胶带缠上继续使用
D. 如遇雷雨天气,不要在变压器等电力设施下避雨
【答案】C
【解析】
【详解】A.教室电路总功率过大时会导致电流过大,易引发火灾等安全隐患,因此空调等大功率设备尽量不要同时使用,故A正确;
B.湿抹布是导体,用湿抹布擦拭带电的插座开关,容易引发触电事故,因此不可以擦拭,故B正确;
C.电线老化、电源线裸露后,绝缘层已经失效,仅用绝缘胶带缠绕无法消除安全隐患,必须更换新的电线,故C错误;
D.雷雨天气在变压器等电力设施下避雨,容易发生雷击、漏电,引发触电事故,因此不能在此避雨,故D正确。
本题选择描述错误的,故选C。
2. 周末,小明和妈妈一起做饭,体验了做饭的辛苦,也学会了很多物理知识。下列有关说法错误的是( )
A. 煮饺子时先用大火将水烧开,然后转为小火,利用了水在沸腾时温度不变的特点来节省能源
B. 冻肉解冻的过程需要吸收热量
C. 妈妈在炒菜时拿着勺子用力翻炒,目的是通过做功的方式增加食物的内能
D. 炒好的菜满屋飘香,这是扩散现象
【答案】C
【解析】
【详解】A. 煮饺子时,先用大火将水烧开。水在沸腾过程中,虽继续吸热,但温度保持不变。水烧开后转为小火,能维持水的沸腾状态,同时还可以减少燃料的消耗,达到节约燃料的目的,故A正确;
B.冻肉解冻,是固态的冰熔化成液态水的过程,熔化需要吸热,故B正确;
C.妈妈在炒菜时,拿着勺子用力翻炒,目的是为了使菜受热均匀,防止烧焦,故C错误;
D. 闻到菜香味,是菜香分子不停地做无规则运动的结果,属于扩散现象,故D正确。
本题选说法错误的,故选 C。
3. 如图所示,2025年11月1日神舟二十一号载人飞船在甘肃省酒泉卫星发射中心发射成功,在距离地面400km的高空,历经3.5h成功与天宫空间站对接,再次刷新了最快对接记录。下列说法正确的是( )
A. 以天宫空间站为参照物,在对接完成前神舟二十一号是运动的
B. 神舟二十一号升空过程中,内部的航天员质量逐渐变小
C. 酒泉当天的最高温度约为35℃
D. 天宫空间站绕地球做匀速运动时,运动状态不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.神舟二十一号载人飞船在对接完成前,正在向天宫空间站靠近,两者之间的相对位置在不断发生变化。因此,以天宫空间站为参照物,神舟二十一号是运动的,故A正确;
B.质量是物体本身的一种属性,它表示物体所含物质的多少。质量的大小不随物体的形状、状态、温度以及所处的空间位置的改变而改变,所以航天员的质量是不变的,故B错误;
C.酒泉位于中国甘肃省,属于温带大陆性气候。11 月份已经进入了深秋甚至初冬时节,气温较低。35℃ 的高温通常出现在夏季,在 11 月份的气温条件下是不可能出现的,故C错误;
D.物体的运动状态包括运动的速度大小和运动的方向。天宫空间站绕地球做匀速运动时,虽然其运动的速度大小保持不变,但其运动的方向是在不断改变的,故D错误。
故选 A。
4. 如图所示的现象中,下列描述正确的是( )
A. 如图甲所示,太阳光下,浓密的树荫下出现圆形光斑与小孔成像的原理不同
B. 如图乙所示,急转弯处的“拐弯镜”用的是凹面镜
C. 如图丙所示,皮影戏是利用平面镜成像的原理来产生特殊的视觉效果的
D. 如图丁所示,杯中的金属勺看起来“折断了”是因为光的折射
【答案】D
【解析】
【详解】A.树荫圆形光斑是小孔成像,原理同为光沿直线传播,二者原理一致,故A错误;
B.道路拐弯镜是凸面镜,利用凸面镜发散光线、扩大视野;凹面镜会聚光线,故B错误;
C.皮影戏是光的直线传播(影子形成),不是平面镜成像(光的反射),故C错误;
D.水中勺子看起来弯折,是光从水斜射入空气发生折射,人眼逆着折射光线看到虚像,故D正确。
故选D。
5. 如图所示的是学生踢毽子的场景,下列说法正确的是( )
A. 毽子的质量约为1kg
B. 当毽子竖直向上飞行时,合力的方向竖直向下
C. 毽子被脚踢出去后不会立刻停下来,是因为受到了惯性的作用
D. 踢毽子时,脚会感觉到疼痛,是因为毽子对脚的力大于脚对毽子的力
【答案】B
【解析】
【详解】A.日常毽子质量约,远小于,故A错误;
B.毽子竖直向上飞行时,受竖直向下的重力与竖直向下的空气阻力,两个力同向,因此合力竖直向下,故B正确;
C.惯性是物体本身的属性,不能说 “受到惯性作用”,故C错误;
D.脚对毽子、毽子对脚是一对相互作用力,二力大小始终相等,故D错误。
故选B。
6. 晴天气压高,阴天气压低,小海利用此规律制作了“晴雨表”。如图所示,A为密闭的容器,里面充有空气,B为玻璃管,与大气相通,A与B下部连通,内装有红墨水。关于该“晴雨表”,下列说法正确的是( )
A. “晴雨表”本质是一个连通器
B. 晴天转阴天时,AB间高度差变大
C. 为了让“晴雨表”在天气变化时管内液面高度差变化明显,可以增大B管的直径
D. 为了让“晴雨表”在天气变化时管内液面高度差变化明显,可以更换密度更大的液体
【答案】B
【解析】
【详解】A.连通器是指上端开口,底部连通的容器,A与B下部连通,但A为密闭的玻璃球,上端不是开口的,不符合连通器特点,故A错误;
B.晴天气压高,阴天气压低,晴天转阴天时,外界大气压降低,A内气压不变,因此B管内液面上升,与晴天相比,AB间高度差变大,故B正确;
CD.由可知,当压强变化量相同时,液体密度越大,液面高度变化越小,B管直径对液面高度差没有影响,故CD错误。
故选B。
7. 实验是物理学中重要的部分,下列关于图中实验的说法正确的是( )
A. 图甲:做托里拆利实验时,将长试管倾斜,里面水银柱的长度会变大
B. 图乙:探究影响动能大小的因素,每次都需要把小球在同一高度释放
C. 图丙:验证阿基米德原理,最合理的测量顺序是、、、
D. 图丁:探究阻力对物体运动的影响,可直接通过实验得出结论
【答案】AC
【解析】
【详解】A.托里拆利实验利用大气压支持玻璃管内的水银柱。大气压的大小等于管内水银柱产生的压强。水银柱的压强由公式决定,其中是水银柱的竖直高度。外界大气压不变时,水银柱的竖直高度就保持不变,所以当将长试管倾斜时,为了保持竖直高度不变,管内水银柱的长度必然会变大,故A正确;
B.实验中通过小球的高度控制到达水平面的速度的,要探究动能与速度的关系,需要控制小球的质量不变,改变小球到达水平面时的速度。如果要探究动能与质量的关系,需要控制小球的速度不变,改变小球的质量,故B错误;
C.阿基米德原理指出,浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力。即,验证时为了减小误差,应该先测空小桶的重力,即图丙中的,防止小桶沾水后影响测量。再测物体的重力,即图丙中的 。然后将物体浸入水中,读出弹簧测力计的示数,图丙中的 ,同时用小桶收集溢出的水。最后测小桶和溢出水的总重力,即图丙中的 ,故C正确;
D.探究阻力对物体运动的影响的实验时,由于现实中无法找到绝对光滑的表面,因此该实验的结论不能直接通过实验得出,必须经过推理,故D错误。
故选 AC。
8. 如图1所示,甲、乙两个相同的柱形容器静置在水平桌面上,其内装有质量相同且温度均为t的水,A为甲中到容器底部距离不变的一点,乙中的物体用细绳固定在容器中,细绳处于绷直状态。图2描绘了水的密度随水的温度t变化的关系。不考虑温度对物体和容器的影响以及水的蒸发。下列说法正确的是( )
A. 水温从t1缓慢升至4℃的过程中,甲中水在A点产生的压强减小
B. 水温从t1缓慢升至t2的过程中,乙中细绳的拉力先减小再增大
C. 水温从4℃缓慢升至t2的过程中,甲中水对容器底部的压力变小
D. 水温从4℃缓慢升至t2的过程中,乙中水对容器底部的压力变小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.甲为柱形容器,水的质量不变,水对容器底的压力
因此容器底压强不变。设A点到容器底距离为(不变),容器底压强满足
因此
水温从升至,水的密度增大,因此减小,故A正确;
B.对乙中浸没物体受力分析,平衡时满足
得
水温从升至,水的密度先增大后减小,因此先增大后减小,故B错误;
C.甲中水对容器底部的压力等于水的重力,水质量不变,重力不变,因此压力不变,故C错误;
D.乙中水对容器底部的压力推导得
水温从升至,水的密度减小,因此减小,即乙中水对容器底部的压力变小,故D正确。
故选AD。
9. 科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示,电路中电源电压保持不变,有电阻为的定值电阻,竖直放置的滑动变阻器(最大阻值为40Ω),浮子可带动金属滑杆AP滑片竖直上下移动,当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值(25cm),滑动变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,与之对应的电压表与电流表示数的变化关系如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 当水位升高时,电流表的示数减小
B. R0为20Ω
C. 水位为20cm时,滑动变阻器的功率为0.3W
D. 该电路最小功率为0.6W
【答案】BD
【解析】
【分析】根据电路图和提供的数据,分析水位变化对电路中电流和电压的影响,利用欧姆定律和电功率公式计算相关物理量。
【详解】图甲中滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压。
A.当水位升高时,根据图乙可知滑动变阻器接入电路的阻值变小。由欧姆定律,电源电压不变,电路总电阻变小,所以电路中的电流变大,即电流表的示数增大,故A错误;
B.由丙图像可知,定值电阻的阻值为
故B正确;
C.由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,当滑动变阻器阻值减小时,总电阻减小,总电流增大,因此当时,,定值电阻两端电压,电源电压为
由乙图像结合数学知识可得与的关系式为
当水位时,滑动变阻器阻值为
总电阻为
根据欧姆定律可知,电流为
串联电流相等,则滑动变阻器功率为
故C错误;
D.当滑动变阻器连入电路中的阻值最大时,总电阻最大,总电流最小,总功率最小,则滑动变阻器最大阻值为,总电阻为
该电路工作时,总功率最小值为
故D正确。
故选BD。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 如图所示,将三支点燃的蜡烛排列在音箱前方,播放音乐时,看到烛焰随着音乐的节奏晃动,这个现象说明声波能够传递_______,音箱内的电路板是由_______材料制成的。
【答案】 ①. 能量 ②. 半导体
【解析】
【详解】烛焰随着音乐节奏晃动,这个现象说明声波能够传递能量;音箱内的电路板包含二极管、三极管、集成电路等电子元件,这些元件都是由半导体材料制成的。
11. 物理课上,老师将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细小的水流,如图甲所示,发现水流被吸引过来,水流被吸引过来是因为带电体具有________的性质;接着老师用吸管对着水流右侧吹气,如图乙所示,发现水流同样被“吸引”过来,该现象说明流速越大的地方,压强越________(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 小
【解析】
【详解】[1]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,带电体具有吸附轻小物体的性质,所以橡胶棒靠近细小的水流,水流被吸引过来。
[2]用吸管对着水流右侧吹气,水流右侧空气流速大压强小,左侧气压较大,大气压把水流压向右侧,所以水流被“吸引”过来,说明流速大的地方,压强越小。
12. 小明用天平测量一个物体的质量。调节天平平衡后,放上物体,通过加减砝码及移动游码,使天平横梁再次水平平衡时,如图所示,则物体的质量为_______g;若50g的砝码有磨损,则测量出的质量偏_______。
【答案】 ①. 152 ②. 大
【解析】
【详解】天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量与游码示数的和,由图可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为2g,所以物体的质量
若砝码磨损,其实际质量会小于标称的质量。测量时,为了使天平平衡,需要多添加砝码(或多移动游码)才能平衡,最终读数是按砝码标称质量计算,因此测量出的质量比真实值偏大。
13. 如图所示,用杆秤给孩子称体重时,小孩和篮子的总质量为12kg,移动秤砣,使秤杆水平平衡(忽略秤杆和秤钩的质量),此时OA=9cm,AB=45cm,则该秤砣的质量为_______kg,若提纽到最右端的距离为54cm,则该杆秤能称量的最大质量为_______kg。
【答案】 ①. 3 ②. 18
【解析】
【13题详解】
[1]根据题意,杆秤可以看作是一个杠杆,提纽是支点。秤钩处悬挂的小孩和篮子产生向下的拉力,其大小等于他们的总重力,对应的力臂是。秤砣产生向下的拉力,其大小等于秤砣的重力,对应的力臂是;
由题可知,小孩和篮子的总质量, ,
所以
根据杠杆的平衡条件,可得
秤砣的质量
[2]根据题意,由杠杆平衡条件有
最大质量
14. 如图所示的是一款国产三折叠屏手机,该款手机采用折叠可弯曲的屏幕,屏幕的材料具有超强的柔韧性,给手机充电是把电能转化为_______。手机采用双电池结构,电池总容量可达5600mA·h,可以在5V的电压下充电,充满一次电储存的电能为_______。
【答案】 ①. 化学能 ②.
【解析】
【详解】给手机电池充电时,消耗电能,将电能转化为化学能储存在电池中。
充满一次电储存的电能为
15. 如图所示,电源电压保持不变,R2为20Ω。当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.2A,电压表的示数是6V,则R1为_______Ω。若电流表与电压表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表的示数是_______A。
【答案】 ①. 30 ②. 0.12
【解析】
【详解】当开关S1、S2同时闭合时,电阻R1和R2并联,电压表测电源电压,电流表测电阻R1的电流,根据欧姆定律可知,电阻R1的阻值为
若电流表与电压表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电阻R1和R2串联,电流表测电路中的电流,串联电路总电阻为
串联电路的电流,即电流表示数为
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 如图所示,条形磁铁竖直放在水平地面上,上方为加入铁芯的螺线管,闭合开关后, 通电螺线管与条形磁铁产生力的作用。请你标出通电螺线管上端的极性和条形磁铁竖直向下的受力示意图(O为力的作用点)
【答案】
【解析】
【详解】根据安培定则判断通电螺线管的磁极。电流从螺线管的上端流入,下端流出,右手握住螺线管,四指指向电流方向(向上),则大拇指所指的下端为N极,所以上端为S极。
因为通电螺线管的下端为N极,条形磁铁的上端为N极,同名磁极相互排斥,所以条形磁铁受到通电螺线管对它竖直向下的排斥力。以O为力的作用点,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并在线段旁标上力的符号。
另外,条形磁铁还受到竖直向下的重力,以O为力的作用点,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并在线段旁标上力的符号。如图所示
17. 如图,请画出两条入射光线通过凸透镜后的光线,完成光路图。
【答案】
【解析】
【详解】过凸透镜光心的光线传播方向不改变,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如下图所示:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 如图所示,在透明的玻璃罩内探究光的反射定律,将平面镜置于水平底座中心,激光笔可沿弧形轨道移动,且保持激光始终射向平面镜上的O点。
(1)如图1所示,同学们在平面镜上方喷些烟雾的目的是______
(2)如图2所示,为了使反射光线和入射光线清晰地出现在长方形纸板上,长方形纸板应_______放置在水平底座上。
(3)如图2所示,当同学们把光沿BO方向射入时,发现反射光线将从OA方向射出,则由此可以推测,在光的反射现象中,光路是_______。
(4)为了更好地得到光路,老师拿出一种感光喷雾,把这种喷雾喷在纸板上,激光笔照射后在纸上会留下痕迹。多次改变图2中的入射角度,如图3所示,拿出纸板画出入射光线和反射光线,并把纸按入射光线和反射光线的交点对折,就得到了________。用量角器测量后,记录数据如下表:
次数
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
4
75°
75°
(5)根据数据计算,分析以上数据我们可以得出结论:在光的反射现象中,反射角________(填“小于”“等于”或“大于”)入射角。
【答案】(1)方便显示光路
(2)竖直 (3)可逆的
(4)法线 (5)等于
【解析】
【小问1详解】
光在纯净空气中传播时,肉眼无法直接观察到光路;喷烟雾后,光照射到烟雾颗粒发生漫反射,就能清晰显示出光的传播路径,方便实验观察。
【小问2详解】
法线垂直于平面镜,平面镜水平放置时法线沿竖直方向;只有将纸板竖直(或垂直)放在水平底座上,才能让法线落在纸板上,同时清晰呈现入射光线和反射光线。
【小问3详解】
原来沿AO入射时反射光沿OB射出,逆着原反射光BO入射,反射光沿原入射光OA射出,说明光的反射现象中光路是可逆的。
【小问4详解】
法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线,将纸沿交点对折后,折痕恰好是入射光线和反射光线的角平分线,也就是法线。
【小问5详解】
由表格数据可知,每组实验中反射角的大小都和入射角大小相等,因此可得出结论:光的反射中,反射角等于入射角。
19. 汽车行驶时,发动机水温可能高达100℃以上,为此需要利用冷却液循环流动带走热量。冷却液常选用防冻、防沸的原液与水混合而成。为选取合适的冷却液,探究实验如下:将质量相同但原液含量不同的冷却液放入低温箱中凝固后取出,用如图1所示的实验装置加热,分别得到如图2所示的凝固点与原液含量、温度与加热时间的关系图像。
(1)本实验不采用“水浴法”而用“沙浴法”的原因是________。
(2)分析图像可得:随着冷却液中原液含量增大,凝固点_______,沸点_______。(均选填“升高”“降低”“不变”“先降低后升高”或“先升高后降低”)
(3)通过图像还可以得出:随着冷却液中原液含量增大,冷却液的比热容变____。
(4)沈阳冬季最低气温为-30℃,原液含量分别为30%、50%、70%、90%的冷却液中,满足防冻要求,且冷却效果最好的是原液含量为_______的冷却液。
(5)夏季,辽宁地区最低气温高于0℃,冷却液_______(填“可以”或“不可以”)用水来代替。
【答案】(1)冷却液沸点高于水的沸点
(2) ①. 先降低后升高 ②. 升高
(3)小 (4)50%
(5)不可以
【解析】
【小问1详解】
采用“沙浴法”或“水浴法”的都能使冷却液受热均匀。但由图2可知,冷却液的沸点通常在100℃以上,水浴能提供的最高温度即为水的沸点100℃,水浴加热下冷却液无法沸腾。故不采用“水浴法”而用“沙浴法”的原因是冷却液沸点高于水的沸点。
【小问2详解】
分析图2凝固点与原液含量的关系图像可得:随着冷却液中原液含量增大,凝固点先降低后升高;图2温度与加热时间的关系图像中,温度最后不再升高的稳定值为冷却液的沸点,可以看出原液含量分别为30%、50%、70%、90%的冷却液,沸点越来越高,故随着冷却液中原液含量增大沸点升高。
【小问3详解】
根据图2温度与加热时间的关系图像,原液含量分别为30%、50%、70%、90%的冷却液,沸腾以前直线的斜率越来越大,则其加热相同时间即吸收相同热量,温度升高越来越大,由可知,冷却液的比热容越来越小,所以随着原液含量增大冷却液的比热容变小。
【小问4详解】
沈阳冬季最低气温-30℃,根据凝固点与原液含量的关系图像,原液含量30%、50%、70%、90%的冷却液中,30%的冷却液凝固点高于-30℃,不满足防冻要求。而50%、70%、90%的冷却液虽然都能满足防冻要求,但随着冷却液中原液含量增大,冷却液的比热容变小,冷却效果降低,另外原液含量过高会使冷却液的粘度增大,流动性变差,冷却效果也不好。综合考虑,原液含量为50%的冷却液既能满足防冻要求,又具有较好的冷却效果。
【小问5详解】
虽然夏季的辽宁地区最低气温高于0℃,但汽车发动机在工作时水温可能高达100℃以上,水的沸点为100℃,容易沸腾,而冷却液的沸点通常在110℃以上,能承受更高的温度而不易沸腾,可有效防止“开锅”现象的发生。此外,水中含有杂质,容易在冷却系统中产生水垢,附着在冷却管道和发动机部件上,影响散热效果,还会对冷却系统造成腐蚀,而冷却液具有防腐、防垢的功能。所以,即使在夏季的辽宁地区,也不能直接用水代替冷却液。
20. 为解决班级拔河比赛选队员的问题,物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,同学们猜想可能与接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积大小有关。为了验证猜想,他们选择了长木板、毛巾、木块、相同的砝码若干、弹簧测力计进行实验(如图所示),实验记录如下。
实验编号
实验条件
滑动摩擦力F/N
接触面
压力
接触面积
甲
木板
无砝码
木块平放
1.2
乙
木板
1砝码
木块平放
1.6
丙
毛巾
1砝码
木块平放
2
丁
木板
无砝码
木块侧放
1.2
(1)实验中弹簧测力计需要在_______方向调零,匀速直线拉动木块,通过_______知识可知:滑动摩擦力大小就等于弹簧测力计的示数。
(2)对比甲、乙两次实验可知:接触面粗糙程度相同时,越大_______,滑动摩擦力越大。
(3)对比_______两次实验可知:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;对比甲、丁两次实验,可以验证滑动摩擦力大小与接触面积大小_______(填“有”或“无”)关。
(4)通过以上实验探究可知,班级拔河比赛要选择_______(填“质量大”或“个子高”)的同学参加比赛。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 二力平衡
(2)压力 (3) ①. 乙、丙 ②. 无
(4)质量大
【解析】
【小问1详解】
实验中弹簧测力计测水平摩擦力,需要在水平方向调零。
沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计对木块的拉力大小等于摩擦力的大小。
【小问2详解】
甲、乙接触面粗糙程度、接触面积相同,乙增加砝码、压力变大,摩擦力由变为,结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
要得到滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,应控制压力相同,改变接触面的粗糙程度乙、丙两次实验中,压力相同,接触面的粗糙程度不同,符合要求,且丙中接触面更粗糙,所受的滑动摩擦力更大,故对比乙、丙两次实验可知,压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
甲、丁两次实验中,压力及接触面的粗糙程度均相同,丁中木块侧放,接触面积较小,但两实验中滑动摩擦力的大小相同,对比甲、丁两次实验,可以验证滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
【小问4详解】
在接触面的粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大,选择质量大的同学对地面压力大,鞋底受到滑动摩擦力更大,拔河更容易取胜。
21. 实验室里有一个标识不清的电阻为R2的定值电阻,实验小组的同学设计实验进行测量,电源为2节新的干电池。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整。(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数变大)
(2)正确连接电路后,闭合开关进行了多次实验,第2次实验时电压表的示数为0.6V,电流表的示数如图乙所示,记为_______ A,表格中第2次实验时测量的电阻为_____。
(3)实验小组的同学得出下表的实验数据,你认为第_______次数据有问题,原因可能是_______。
次数
1
2
3
4
5
6
电压/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流/A
0.06
0.18
1.2
0.29
0.36
电阻/Ω
5
5
1
5.2
5
(4)实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路,也测出了未知定值电阻的电阻Rx,其中一只定值电阻的电阻R0已知,电源电压未知且恒定不变,请把实验步骤补充完整。
①只闭合开关S1,电流表读数为I1。
②______,电流表读数为I2。
③Rx=_________(用R0、I1、I2表示)。
【答案】(1) (2) ①. 0.12 ②. 5
(3) ①. 4 ②. 电流表错按大测量范围读数
(4) ①. 开关S1、S2都闭合 ②.
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器按“一上一下”接线,此时滑动变阻器已接左上接线柱A;要求滑片左移电流变大,因此将开关的右接线柱连接到滑动变阻器的下端任意接线柱即可,满足滑片左移时接入电阻丝变短、电阻变小,电流变大。
【小问2详解】
电流表选用0∼0.6A量程,分度值为0.02A,指针读数为0.12A; 根据欧姆定律,电阻
【小问3详解】
由表格可知,定值电阻阻值约为5Ω,第4次数据得到电阻仅1Ω,偏差过大,因此第4次数据有问题; 原因是电流表使用的是0∼0.6A量程,读数时误按0∼3A量程读数,导致电流读数偏大,计算得到的电阻偏小。
【小问4详解】
只闭合时,与串联,电流表测串联电路电流,电源电压
需要补充步骤为:闭合开关和,此时被短路,只有接入电路,电流表测电路电流,电源电压,联立得:
解得未知定值电阻的电阻
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 如图所示的是一艘供游客在黄河游玩的游船,此游船的质量为1800kg,最多可载的游客数量为30人。游船以18km/h的最大航行速度匀速航行2h,航行时所受的平均阻力为。河水的密度取1×103kg/m3,g取10N/kg。问:
(1)游船以最大航速匀速航行2h,通过的路程为多少?
(2)游船牵引力做功的功率为多少?
(3)若每人的质量为50kg,则游船满载时排开水的体积是多少?
【答案】(1)36km
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
游船通过的路程
【小问2详解】
游船匀速航行时,处于平衡状态,其牵引力与所受阻力是一对平衡力,则牵引力为
根据可得,牵引力做功的功率
【小问3详解】
游船满载时总质量
游船满载时总重力
根据漂浮条件,游船满载时受到的浮力为
由可知,游船满载时排开水的体积
23. 某品牌电热锅铭牌如表所示,立新同学在锅中装入1.1kg温度为10℃的牛奶,接入家庭电路。正常工作时导线中的电流为5A,牛奶温度升高到70℃。[牛奶的比热容]问:
额定电压U/V
220
额定功率P/W
容量V/L
2
频率f/Hz
50
(1)电热锅正常工作时的电阻是多大?
(2)电热锅的额定功率是多少?
(3)牛奶吸收的热量是多少?
(4)若不计热量损失,加热这些牛奶需要多长时间?
【答案】(1);
(2);
(3);
(4)
【解析】
【23题详解】
由铭牌参数表格可知,电热锅正常工作时的电压即额定电压。由欧姆定律可得,电热锅正常工作时的电阻
【24题详解】
由可得,额定功率
【25题详解】
牛奶吸收的热量
【26题详解】
不计热量损失时,电能全部转化为热量,即
由可得,加热时间
24. 辽宁营口的小光同学,在五一假期来到本地的风力发电机处进行研学活动。
如图甲所示,沿着辽宁营口的海岸线,一座座约90层楼高的巨型风电机组悠悠地转着,源源不断地把风能转化为绿色电能输送至千家万户。通过工作人员了解到这是目前国内单机容量最大的18兆瓦风力发电机组,伫立于华能营口仙人岛热电厂。从地面到叶片最高点超过了270米,叶片旋转一圈的发电量足够一个普通家庭用电一星期。一台这样的风电机组运转一年,就能满足4万户家庭的年用电需求。
风力发电机主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如图乙所示;叶片的横截面一面较平,另一面较弯曲,如图丙所示;叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,带动发电机转子高速旋转发电,某风力发电机利用齿轮箱可实现叶片转一圈,发电机转子转二十圈。
一般风越强,叶片转动得越快,发电功率越大,为保障工作安全,变桨系统会根据风速变化自动调整叶片角度,且能通过空气动力制动使风机停机,从而控制发电功率;在真实环境中,当风速达到m/s的时候,叶片开始转动;在3m/s≤v≤12m/s的范围内,发电功率P与v的三次方成正比;当风速时,发电功率达到最大值300kW;基于安全考虑,当风速大于v2的时候,叶片的转速不会增加;当风速达到m/s的时候,叶片会停止转动。
(1)当风如图丙所示方向吹过叶片表面时,在放大框内的叶片会产生_______ (填“向上”或“向下”)的压力差,从而使叶片转动起来。风力发电机实现了_______能到_______能的转化。
(2)风速6m/s时,发电的功率能达到_____kW。
(3)风速15m/s时,发电机转子1min转300圈,若输出电能1kW·h,叶片需要转动_____圈。
【答案】(1) ①. 向下 ②. 风 ③. 电
(2)37.5 (3)3
【解析】
【小问1详解】
根据流体压强规律:流速越大的位置压强越小。风向左吹过叶片时,叶片下表面弯曲,空气流过的路程更长,流速比上表面更大,压强更小,因此上下表面产生向下的压力差。风力发电机发电时,将风能转化为电能。
【小问2详解】
由题意得,当时,发电功率与成正比,即 。所以
解得
【小问3详解】
由题意可知,输出电能需要的时间为
已知发电机转子转圈,因此内转子转的圈数为
又已知叶片转1圈,发电机转子转20圈,因此叶片转动圈数为
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