
(考試時間:100分鐘 試卷滿分:100分)
一、選擇題(本題共12小題,每小題2分,共24分。每小題只有一個選項(xiàng)是正確的)
1.如圖所示,以下關(guān)于聲現(xiàn)象的分析正確的是( )
A.圖甲中,說明兩發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同
B.圖乙中,公路兩旁設(shè)置屏障,是從聲音的產(chǎn)生環(huán)節(jié)防治噪聲
C.圖丙中,與音叉接觸的小球被彈起,說明振幅越大,音調(diào)越高
D.圖丁中,汽車安裝的倒車?yán)走_(dá),是利用超聲波反射來定位的
【答案】D
【詳解】A.圖甲中,兩波形的振幅不同,說明聲音的響度不同,兩波形在相同時間振動的次數(shù)不同,振動頻率不同,說明聲音的音調(diào)不同,兩波形的形狀相同,故音色相同,故A錯誤;
B.圖乙中,公路兩旁設(shè)置屏障,是從聲音的傳播過程中防治噪聲,故B錯誤;
C.圖丙中,與音叉接觸的小球被彈起,說明聲音是由物體的振動產(chǎn)生的,故C錯誤;
D.圖丁中,汽車安裝的倒車?yán)走_(dá),是利用超聲波的反射來定位的,此現(xiàn)象說明了聲音可以傳遞信息,故D正確。
故選D。
2.“二十四節(jié)氣”被譽(yù)為“中國古代第五大發(fā)明”,已正式列入聯(lián)合國教科文組織人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表作名錄。下列有關(guān)部分節(jié)氣包含的物理知識的解釋正確的是( )
A.白露:天氣轉(zhuǎn)涼,露凝而白,露的形成過程是汽化現(xiàn)象
B.寒露:露水已寒,將要結(jié)冰,水結(jié)冰的過程是凝固現(xiàn)象
C.霜降:天氣漸冷,開始有霜,霜的形成過程是凝固現(xiàn)象
D.大雪:降雪增多,漸有積雪,積雪消融過程需要放熱
【答案】B
【詳解】A.露是空氣中的水蒸氣變成小水滴,是氣態(tài)變成液態(tài)的過程,是液化現(xiàn)象,故A錯誤;
B.水結(jié)成冰,是液態(tài)變成固態(tài)的過程,是凝固現(xiàn)象,故B正確;
C.霜的形成,是空氣中的水蒸氣直接變成固態(tài)的過程,是凝華現(xiàn)象,故C錯誤;
D.積雪消融,是固態(tài)變成液態(tài)的過程,是熔化現(xiàn)象,熔化吸熱,故D錯誤。
故選B。
3.周末的橘子洲頭游人如織,游客紛紛來此地拍照打卡,賞湘江北去,魚翔淺底。下列說法正確的是( )
A.游人看到水中的魚,這是光的反射現(xiàn)象
B.樹蔭下的光斑是光的直線傳播形成的
C.岸邊的高樓在水中的倒影是光的折射現(xiàn)象
D.照相機(jī)是利用凸透鏡成正立、縮小、實(shí)像的原理制成的
【答案】B
【詳解】A.游人看到水中的魚,是魚的虛像,是由于光從水中斜射入空氣中發(fā)生折射形成的,這是光的折射現(xiàn)象,故A錯誤;
B.小孔成像的原理是光的直線傳播,樹蔭下的光斑由于小孔成像形成的太陽的像。樹蔭下的光斑是光的直線傳播形成的,故B正確;
C.岸邊的高樓在水中的倒影屬于平面鏡成像,是由光的反射形成的,故C錯誤;
D.照相機(jī)是利用凸透鏡成倒立、縮小、實(shí)像的原理制成的,故D錯誤。
故選B。
4.如圖所示是足球從A處落到地面后反復(fù)彈起落下的示意圖,圖中虛線為足球的運(yùn)動軌跡。以下說法正確的是( )
A.從A點(diǎn)到E點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒
B.從C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中重力勢能在變大
C.從D點(diǎn)到E點(diǎn)的過程中彈性勢能變大
D.足球在整個運(yùn)動過程中機(jī)械能逐漸減小
【答案】D
【詳解】AD.小球向右運(yùn)動過程中,彈起的高度逐漸減小,這是因?yàn)樾∏蚴艿娇諝庾枇Φ淖饔脮p失一部分機(jī)械能,同時與地面碰撞時也會損失一部分機(jī)械能,即小球的機(jī)械能不守恒,故A錯誤、D正確;
B.從C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中,小球的質(zhì)量不變,高度變小,重力勢能變小,故B錯誤;
C.D點(diǎn)到E點(diǎn)的過程中,小球的彈性形變程度變小,彈性勢能變小,彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能,故C錯誤。
故選D。
5.如圖所示,是北京冬奧會上我國健兒比賽的精彩瞬間。下列說法正確的是( )
A.圖甲中,運(yùn)動員騰空后其慣性消失了
B.圖乙中,曲棍球運(yùn)動員用球桿擊球時,球桿是費(fèi)力杠桿
C.圖丙中,滑雪運(yùn)動員上升到最高點(diǎn)時受到平衡力的作用
D.圖丁中,滑板運(yùn)動員的滑板做成又寬又大,主要是為了增大摩擦
【答案】B
【詳解】A.一切物體在任何時候都有慣性,圖甲運(yùn)動員騰空后仍具有慣性,故A錯誤;
B.圖乙中的球桿在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故B正確;
C.圖丙滑雪運(yùn)動員上升到最高點(diǎn)時只受重力的作用,受到非平衡力的作用,故C錯誤;
D.圖丁中,滑板運(yùn)動員的滑板做成又寬又大,目的是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強(qiáng),故D錯誤。
故選B。
6.如圖所示,取暖“神器”當(dāng)開關(guān)S1閉合時,電熱絲R工作,再閉合開關(guān)S2,電動機(jī)M才能啟動,取暖器搖頭。電熱絲未工作時,取暖器不能搖頭。下列電路設(shè)計符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【詳解】由題意可知,當(dāng)開關(guān)S1閉合時,電熱絲R工作,再閉合開關(guān)S2,電動機(jī)M才能啟動,取暖器搖頭,說明電熱絲R可以獨(dú)立工作,則電熱絲R與電動機(jī)M應(yīng)并聯(lián);電熱絲未工作時,取暖器不能搖頭,這說明開關(guān)S1位于干路,開關(guān)S2位于電動機(jī)的支路上。
故選C。
7.如圖甲所示,將質(zhì)量相等的冰和燭蠟分別裝在兩個相同的試管中,放入裝有水的燒杯中加熱。繪制出溫度隨時間變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.圖甲中使用水浴加熱是因?yàn)樗谋葻崛荽?br>B.圖甲中兩試管放在同一燒杯中加熱,可以控制相同時間內(nèi)冰和燭蠟吸收的熱量相同
C.由圖乙可知,A圖線對應(yīng)物質(zhì)的內(nèi)能先增大后不變再增大
D.由圖乙可知,B圖線對應(yīng)的物質(zhì)是冰
【答案】B
【詳解】A.圖甲中使用水浴加熱是使固體物質(zhì)均勻受熱,故A錯誤;
B.圖甲中兩試管放在同一燒杯中加熱,而不是用兩個酒精燈分別加熱,這樣做的好處是:可以控制相同時間內(nèi)冰和燭蠟吸收的熱量相同,且物質(zhì)受熱均勻,故B正確;
C.由圖乙可知,A圖線對應(yīng)物質(zhì)有固定的熔點(diǎn),所以是晶體,晶體在熔化前后以及熔化過程中都要吸熱,所以該物質(zhì)的內(nèi)能一直增大,故C錯誤;
D.由圖乙可知,B圖線對應(yīng)的物質(zhì)沒有固定的熔點(diǎn),為非晶體,不是冰,故D錯誤。
故選B。
8.如圖所示是一種測定油箱內(nèi)油量的裝置。其中R是滑動變阻器的電阻片,滑動變阻器的滑片跟滑桿可以繞固定軸O轉(zhuǎn)動,另一端固定著一個浮子。當(dāng)油箱中的油量減少時( )
A.R接入電路中的電阻減小B.電路的總功率增大
C.電流表示數(shù)減小 D.R0兩端電壓增大
【答案】C
【詳解】A.當(dāng)油箱中的油量減少時,浮子向下運(yùn)動,滑桿會向上運(yùn)動,變阻器接入電路中電阻增大,故A不符合題意;
C.定值電阻與變阻器串聯(lián),電流表測量電路中電流,當(dāng)變阻器接入電路中電阻增大時,電路中電阻增大,由歐姆定律得,電路中電流減小,因此電流表示數(shù)減小,故C符合題意;
B.由P=UI得,電路的總功率減小,故B不符合題意;
D.電路中電流減小,由歐姆定律得,R0兩端電壓減小,故D不符合題意。
故選C。
9.R1與R2此時接入電路中的阻值相同,S1斷開,S2閉合;求下列操作中,一定可以使電流表示數(shù)變大的是( )
A.閉合S1,斷開S2 B.閉合S1,向右滑動滑片P
C.減小電源電壓,閉合S1 D.增大電源電壓,向右滑動滑片P
【答案】B
【詳解】S1斷開,S2閉合時,只有R2接入電路,電流表的示數(shù)I=I2。
A.閉合S1 ,斷開 S2時,只有R1接入電路,由于R1與R2此時接入電路中的阻值相同,則電流表的示數(shù)不變,故A不符合題意;
B.閉合S1 ,R1與R2并聯(lián),由于R1與R2此時接入電路中的阻值相同,則
I2=I1=UR1
由并聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻都小可知,向右滑動滑片P,總電阻總是比R1小,則I>I1,故I>I2
故B符合題意;
C.閉合S1 ,R1與R2并聯(lián),由于R1與R2此時接入電路中的阻值相同,電路的總電阻為
R總=R×RR+R=12R
電流表的示數(shù)
I=UR總=U12R=2UR
故電流表可能變小、不變也可能變大,故C不符合題意;
D.向右滑動滑片P,R2接入電路的阻值變大,當(dāng)增大電源電壓時,由I=UR可知,電流表的示數(shù)可能變大、可能不變、也可能變小。故D不符合題意。
故選B。
10.“生命寶貴,安全第一”是同學(xué)們應(yīng)具有的安全意識。下列做法不符合安全用電原則的是( )
A.連接家庭電路時,開關(guān)接在火線和用電器之間
B.若家用電器著火,先切斷電源,再用滅火器滅火
C.使用試電筆時,手指按住筆尾金屬體
D.更換燈泡時,沒有斷開電源開關(guān)
【答案】D
【詳解】A.為防止斷開開關(guān),用電器仍與火線直接相連,開關(guān)應(yīng)串聯(lián)接在火線和用電器之間。故A不符合題意;
B.滅火器里面噴出的物質(zhì)含可導(dǎo)電材料,若家用電器著火,先切斷電源,再用滅火器滅火,否則容易造成短路,故B不符合題意;
C.根據(jù)試電筆的原理,使用試電筆時,手指應(yīng)按住筆尾金屬體,但不可接觸筆尖,故C不符合題意;
D.更換燈泡時,必須斷開電源,否有觸電的危險,故D符合題意。
故選D。
11.如圖 所示,小明根據(jù)圖甲的桿秤原理設(shè)計了圖乙所示的裝置。AOB為輕質(zhì)杠桿,O為支點(diǎn),邊長為10cm的正方體M通過輕質(zhì)細(xì)線懸掛于A點(diǎn),AO的距離為10cm,重為5N的秤砣Q通過輕質(zhì)細(xì)線懸掛在杠桿上。當(dāng) M浸沒在不同液體中,移動Q使得杠桿水平平衡時,在Q懸掛的位置標(biāo)上相應(yīng)液體的密度,就可以把此裝置制作成密度秤。已知 OB的距離為 80cm,當(dāng) M 未浸入液體中,Q 懸掛于B點(diǎn)剛好能使杠桿水平平衡。不計支點(diǎn)處的摩擦,下列說法正確的是( )
A.M浸沒在水中時所受的浮力為1N
B.M的質(zhì)量為 40kg
C.水的密度應(yīng)標(biāo)在距離O點(diǎn) 60cm 處
D.離 O點(diǎn)越近的位置標(biāo)的液體密度越小
【答案】C
【詳解】A.邊長為10cm的正方體M浸沒在水中時所受的浮力
F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=10N
故A錯誤;
B.當(dāng) M 未浸入液體中,Q 懸掛于B點(diǎn)剛好能使杠桿水平平衡, OB的距離為 80cm,AO的距離為10cm,由杠桿平衡條件可得
GM×OA=GQ×OB
代入數(shù)據(jù)得
GM×10cm=5N×80cm
解得
GM=40N
則M的質(zhì)量
mM=GMg=40N10N/kg=4kg
故B錯誤;
C.當(dāng) M浸沒在水中,M對A端的拉力
FA=GM-F浮=40N-10N=30N
由杠桿平衡條件可得,OC的距離
FA×OA=GQ×OC
代入數(shù)據(jù),解得
OC=30N×10cm5N=60cm
故水的密度應(yīng)標(biāo)在距離O點(diǎn) 60cm 處,故C正確;
D.液體密度越小,M受到的浮力越小,M對A端的拉力越大,由杠桿平衡條件可知,OC的距離越大,所以離 O點(diǎn)越遠(yuǎn)的位置標(biāo)的液體密度越小,故D錯誤。
故選C。
12.如圖甲所示的電路,電源電壓恒定。閉合開關(guān)S,移動滑片P,電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示。以下分析正確的是( )
A.電源電壓為10V
B.R0最大功率為1W
C.滑片P向左移動過程中,R0兩端電壓逐漸變小
D.滑片P向右移動過程中,電壓表與電流表的比值變大
【答案】D
【詳解】由圖甲得,電阻R0與滑動變阻器串聯(lián),電流表測量電路電流,電壓表測量滑動變阻器電壓。
A.由圖乙得,當(dāng)電壓表示數(shù)為10V時,電流表示數(shù)為0.1A,由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律得
U源=U0+I1R0=10V+0.1A×R0
當(dāng)電壓表示數(shù)為0V時,電流表示數(shù)為0.6A,由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律得
U源=I2R0=0.6A×R0
解得
U源=12V,R0=20Ω
故A錯誤;
B.R0最大功率為
P0max=I22R0=0.6A2×20Ω=7.2W
故B錯誤;
C.滑片P向左移動過程中,滑動變阻器接入電路中電阻變小,變阻器分到電壓變小,R0兩端電壓逐漸變大,故C錯誤;
D.滑片P向右移動過程中,滑動變阻器接入電路中電阻變大,電壓表與電流表的比值為變阻器接入電路中的阻值,變大,故D正確。
故選D。
二、填空題(本題共9個小題,每空1分,共28分。)
13.鍋邊糊是福州的傳統(tǒng)風(fēng)味小吃。烹調(diào)時,將大米加清水磨成的濃米漿沿?zé)裏岬腻佭厺惨蝗?,待半熟后用鍋鏟鏟入正熬著的美味湯中。米漿在燒熱的鍋邊烙到半熟起卷,是通過 來增加米漿的內(nèi)能。剛煮好的鍋邊糊上方飄著“白氣”,是由于鍋內(nèi)水蒸氣上升時遇冷 形成小水珠;聞到鍋邊糊的鮮香味,是因?yàn)槭澄锓肿釉? 。
【答案】 熱傳遞 液化 不停地做無規(guī)則運(yùn)動
【詳解】[1]米漿在燒熱的鍋邊烙到半熟起卷,這是通過熱傳遞來增加米漿的內(nèi)能。
[2]剛煮好的鍋邊糊上方飄著“白氣”, “白氣”是由鍋內(nèi)水蒸氣上升時遇冷液化形成的小水珠,屬于液化現(xiàn)象。
[3]能夠聞到鍋邊糊的鮮香味,這是擴(kuò)散現(xiàn)象,因?yàn)槭澄锓肿釉诓煌5刈鰺o規(guī)則運(yùn)動。
14.如圖所示,運(yùn)動員推鉛球,鉛球離開手后能繼續(xù)前進(jìn)是因?yàn)殂U球具有 ,假如不計空氣摩擦,鉛球飛行軌跡的最高點(diǎn)c時,鉛球處于 (選填“平衡”、“非平衡”)狀態(tài)。落到地面d點(diǎn)時,會將地面砸出一個坑,這說明力能改變物體的 。
【答案】 慣性 非平衡 形狀
【詳解】[1]一切物體都有保持原來的運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做慣性。鉛球離開手后之所以能繼續(xù)前進(jìn),就是因?yàn)殂U球具有慣性。
[2]物體的速度大小或運(yùn)動方向發(fā)生改變時,物體處于非平衡狀態(tài)。不計空氣摩擦,鉛球飛行軌跡的最高點(diǎn)c時,鉛球只受到重力作用,處于非平衡狀態(tài)。
[3]地面在力的作用下發(fā)生了形變,說明力能改變物體的形狀。
15.物理就在我們身邊,吸管是我們生活中常見的物品,利用它能做許多有趣的實(shí)驗(yàn):
(1)如圖1所示,將一根摩擦過的吸管懸掛起來,用一根帶負(fù)電的橡膠棒去靠近它時,發(fā)現(xiàn)吸管會被排斥,這說明吸管帶的是 電荷;
(2)如圖2所示,用吸管喝飲料,從物理學(xué)的角度分析,其實(shí)是 將飲料壓入口中的;
(3)如圖3所示,將兩根相同的蠟燭并列擺放,左邊的蠟燭已經(jīng)在燃燒。要將右邊的蠟燭點(diǎn)燃,可以用吸管向 (選填“A”或“B”)處吹氣。
【答案】 負(fù) 大氣壓 B
【詳解】(1)[1]將一根摩擦過的吸管懸掛起來,用一根帶負(fù)電的橡膠棒去靠近它時,發(fā)現(xiàn)吸管會被排斥,根據(jù)同種電荷相互排斥可知,吸管帶的也是負(fù)電荷。
(2)[2]用吸管喝飲料,先將管中空氣吸出,管內(nèi)氣壓減小,管外大氣壓不變,管外大氣壓大于管內(nèi)氣壓,大氣壓將飲料通過吸管壓入口中。
(3)[3]圖中將兩根相同的蠟燭并列擺放,左邊的蠟燭已在燃燒。要將右邊的蠟燭點(diǎn)燃,可以用吸管向B處吹氣,使中間空氣流速變大,壓強(qiáng)變小,這樣火焰會向右偏,可以將右側(cè)的另一支蠟燭點(diǎn)燃。
16.如圖是環(huán)衛(wèi)工人用掃帚打掃衛(wèi)生的情景,環(huán)衛(wèi)工人右手不動,用左手拉動掃帚桿中部,此時掃帚屬于 (選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿,這樣做的好處是 。掃地時用力下壓掃帚會使地面受到的摩擦力 。
【答案】 費(fèi)力 省距離 增大
【詳解】[1]掃帚在使用過程中,動力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿。
[2]根據(jù)杠桿的平衡條件可知,使用費(fèi)力杠桿時,雖然費(fèi)力,但可以省距離。
[3]用力下壓掃帚,是通過增大壓力的方法來增大摩擦的,掃地時用力下壓掃帚會使地面受到的摩擦力會增大。
17.湖邊道路上的燈光亮?xí)r,湖水上方實(shí)景與湖中“倒影”交相輝映,形成一幅絢麗多彩的圖案。已知某處水深為3m,該處湖邊一路燈距水面6m,則該燈的“倒影”距水面 m;若湖水再上漲0.2m,則該路燈與其對應(yīng)“倒影”相距 m;一只小鳥以3m/s的速度平行于水面飛行,水中的“倒影”相對于小鳥是 (選填“靜止的”、“運(yùn)動的”)。
【答案】 6 11.6 靜止的
【詳解】[1]路燈距水面6m,由平面鏡成像特點(diǎn)可知,該路燈的“倒影”距水面的距離也是6m。
[2]若湖水再上漲0.2m,則路燈距水面的距離為
6m﹣0.2m=5.8m
那么該路燈的“倒影”距水面也是5.8m,則該路燈與其對應(yīng)“倒影”相距
5.8m+5.8m=11.6m
[3]小鳥平行于水面飛行,倒影與小鳥之間位置沒有發(fā)生變化,若以小鳥為參照物,它在水中的倒影是靜止的。
18.如圖,快遞公司正借助傳送帶分撿包裹。傳送帶的表面往往比較粗糙,其目的是 ,包裹與傳送帶一起做水平勻速直線運(yùn)動時,以傳送帶為參照物,則包裹是 (選填“靜止”或“運(yùn)動”)的。若長方體包裹長50cm,寬20cm,高10cm,質(zhì)量為20kg,則包裹平放在水平傳送帶上時對傳送帶的壓強(qiáng)為 Pa。(g=10N/kg)
【答案】 增大摩擦力 靜止 2000
【詳解】[1]壓力相同時,增大接觸面的粗糙程度可增大摩擦力,故傳送帶的表面往往比較粗糙,其目的是增大摩擦力。
[2]包裹與傳送帶一起做水平勻速直線運(yùn)動時,以傳送帶為參照物,包裹的位置沒有發(fā)生變化,則包裹是靜止的。
[3]由題意可得,包裹平放在水平傳送帶上時對傳送帶的壓力
F=G=mg=20kg×10N/kg=200N
受力面積
S=50cm×20cm=1000cm2=0.1m2
包裹平放在水平傳送帶上時對傳送帶的壓強(qiáng)
p=FS=200N0.1m2=2000Pa
19.如圖所示是利用特制水銀溫度計、電磁繼電器、小燈泡、電鈴等元件自制的溫度自動報警器示意圖。
(1)控制電路接通時能吸引銜鐵是因?yàn)殡娏骶哂? 效應(yīng);
(2)當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到設(shè)定的報警溫度時,工作電路中 通電工作;
(3)若要提高報警溫度,應(yīng)將溫度計上端的金屬絲向 調(diào)整;
(4)寫出一種可增大電磁鐵磁性的方法: 。
【答案】 磁 電鈴 上 增加電磁鐵線圈匝數(shù)
【詳解】(1)[1]控制電路接通時,通過電磁鐵有電流,電磁鐵會產(chǎn)生磁性,能吸引銜鐵,這說明電流具有磁效應(yīng)。
(2)[2]當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到設(shè)定的報警溫度時,控制電路是閉合的,電路中有電流,電磁鐵具有磁性,銜鐵會被吸下,使得工作電路中電鈴接入電路中。
(3)[3]若要提高報警溫度,應(yīng)將溫度計上端的金屬絲向上調(diào)整。
(4)[4]要增大磁性,可以通過增大電源電壓來增大電路中的電流,也可以增加電磁鐵線圈的匝數(shù)。
20.如圖所示,工人利用斜面和滑輪將物體從斜面底端勻速拉到頂端,斜面高1m,長2m,物體重500N,平行于斜面的拉力為200N,所用時間為10s。在此過程中,物體的動能 (選填“增大”、“減小”或“不變”),拉力的功率為 W,把物體直接提高到斜面頂端做的功為有用功,則這個裝置的機(jī)械效率為 。
【答案】 不變 80 62.5%
【詳解】[1]動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān),物體勻速拉動時,速度不變,動能不變。
[2]根據(jù)動滑輪的特征,拉力F移動的距離為
s拉=2s=2×2m=4m
拉力所做的總功為
W總=Fs拉=200N×4m=800J
拉力的功率為
P=W總t=800J10s=80J
[3]把物體拉到頂端做的有用功為
W有=G?=500N×1m=500J
整個裝置的機(jī)械效率為
η=W有W總×100%=500J800J×100%=62.5%
21.將額定電壓為4V的小燈泡L和電阻R1、R2接入如圖甲所示的電路中,電源電壓恒定,燈泡L和R1的電流與電壓的關(guān)系圖像如圖乙所示。閉合開關(guān)S1、S2,電壓表示數(shù)為2V,則電源電壓為 V;閉合開關(guān)S1、S3,小燈泡正常發(fā)光,則R2的阻值為 Ω,小燈泡的額定功率為 W。
【答案】 8 5 3.2
【詳解】[1]由電路圖可知,當(dāng)閉合S1、S2時,R1與L串聯(lián),電壓表測燈泡兩端電壓,由圖像知,燈泡兩端電壓為2V時的電流為0.6A,串聯(lián)電路中電流處處相等,即通過R1的電流也為0.6A,
R1的電流為0.2A時,電壓為2V,通過R1的電流與其兩端的電壓成正比,所以通過R1的電流為0.6A時,它兩端電壓為
U1=×2V=6V
所以電源電壓
U=UL+U1=2V+6V=8V
[2][3]當(dāng)只閉合S1、S3時,R2與L串聯(lián),電壓表仍測燈泡兩端電壓,由燈泡正常發(fā)光可知,此時燈泡兩端電壓為4V,由圖像知,通過燈泡的電流為0.8A,則燈泡的額定功率
PL=ULIL=4V×0.8A=3.2W
由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知
I2=IL=0.8A,U2=U?UL=8V?4V=4V
由歐姆定律可得,R2的阻值
R2=U2I2=4V0.8A=5Ω
三、解答題(本題共9個小題,共48分。解答28、29、30題時應(yīng)有必要的解題過程)
22.(2分)如圖甲所示,《天工開物》里記載了一種搗谷用的舂(chōng),其簡化原理如圖乙所示,O為支點(diǎn),F(xiàn)2為阻力(由錘頭重力產(chǎn)生),請作出阻力臂l2及踩在A處的最小動力F1。
【答案】
【詳解】由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長,動力越??;圖中支點(diǎn)在O點(diǎn),因此OA作為動力臂最長,過A點(diǎn)垂直于OA向下做出最小動力F1的示意圖;從O點(diǎn)做F2的作用線的垂線段,垂線段的長即為阻力臂l2。如圖所示:
23.(2分)在圖中,給出的入射光線AO畫出其反射光線OB和折射光線OC,并標(biāo)出反射角和折射角。
【答案】
【詳解】入射光線與法線的夾角為入射角α;根據(jù)反射角等于入射角做出反射光線,反射角為β;當(dāng)光從水斜射空氣中入中時,折射光線將向遠(yuǎn)離法線的方向偏折,折射光線與法線的夾角為折射角γ,折射角大于入射角,如圖所示:
24.(2分)小紅家臥室安裝了兩盞“220V,11W”的壁燈L1、L2和一個三孔插座,把a(bǔ)、b、c三個點(diǎn)的導(dǎo)線正確連接在家庭電路中,要求開關(guān)S只控制兩盞電燈且都能正常發(fā)光。
【答案】
【詳解】開關(guān)S控制兩盞電燈且都能正常發(fā)光,兩燈泡并聯(lián),開關(guān)S要接在火線與燈之間,如圖所示:
25.(6分)如圖所示,在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中,將一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后,得到圖甲所示的光路圖。
(1)利用這個凸透鏡在圖乙裝置中進(jìn)行以下操作:
①如果燭焰在光屏上的像偏高,應(yīng)將凸透鏡向 (選填 “上”或“下”)調(diào)節(jié);
②當(dāng)燭焰距凸透鏡30cm時,移動光屏可在光屏上得到一個清晰的像。實(shí)際應(yīng)用中, (選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”)成像原理與此類似;
③當(dāng)物距為5cm時,無論怎樣調(diào)節(jié)光屏,光屏上始終接收不到清晰的像,這時應(yīng)從凸透鏡的 (選填“左”或“右”)側(cè)透過凸透鏡直接觀察到 立的像;
(2)小華同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中用“F”光源在光屏上得到了一個倒立的清晰的像,愛動手實(shí)驗(yàn)的小華在光源和光屏之間放了一個 眼鏡(選填“近視”或“遠(yuǎn)視”),需要將光屏遠(yuǎn)離透鏡才能再次出現(xiàn)清晰的像;
(3)繼續(xù)利用該凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn);把高為2cm的發(fā)光棒立于凸透鏡前,在光屏上成了3cm高的像,則測量出的像離凸透鏡的距離可能是 。
A.8cm B.12cm C.25cm
【答案】 下 照相機(jī) 右 正 近視 C
【詳解】(1)由圖甲知道,平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后,會聚在主光軸上一點(diǎn),這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn),焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距,所以凸透鏡的焦距是f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
①[1]如果燭焰在光屏上的像偏高,根據(jù)過光心的光線傳播方向不變知道,應(yīng)將凸透鏡向下調(diào)節(jié)。
②[2]當(dāng)燭焰距凸透鏡30cm時,此時u>2f,光屏上成倒立、縮小的實(shí)像,照相機(jī)就是利用此原理制成的。
③[3][4]當(dāng)物距為5cm時,此時u<f,成正立、放大的虛像,光屏接收不到,這時應(yīng)從凸透鏡的右側(cè)透過凸透鏡直接觀察到正立的像。
(2)[5]近視眼鏡是凹透鏡,凹透鏡對光線具有發(fā)散作用,會將光線推遲會聚成像,故在光源和光屏之間放了一個近視眼鏡,將光屏遠(yuǎn)離透鏡才能再次出現(xiàn)清晰的像。
(3)[6]繼續(xù)利用該凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn);把高為2cm的發(fā)光棒立于凸透鏡前,在光屏上成了3cm高的像,說明此時成倒立放大的實(shí)像,根據(jù)2f>u>f,v>2f,成倒立、放大的實(shí)像,因此像離凸透鏡的距離可能25cm,故C符合題意,AB不符合題意。
故選C。
26.(6分)小明做“測小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時,所用器材有:電壓為6V的電源,額定電壓為2.5V的小燈泡,標(biāo)有“40Ω 1A”的滑動變阻器以及符合實(shí)驗(yàn)要求的電壓表、電流表、開關(guān)和導(dǎo)線;
(1)如圖甲所示是小明連接的實(shí)物電路,圖中有一根導(dǎo)線連接錯誤,請你在連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線;
(2)小明改正錯誤后,閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片P置于最 端;
(3)小明通過移動滑片P,分別記下了多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成了如圖乙所示的U﹣I圖像,根據(jù)圖像提供的信息,可計算出小燈泡的額定功率是 W;
(4)若實(shí)驗(yàn)中電流表壞了,為了測量小燈泡的額定功率,小明又用一個定值電阻R0接在原電路電流表的位置,設(shè)計了如圖丙所示的電路,然后調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片使電壓表示數(shù)為2.5V,接著保持滑片位置不變,將電壓表的 點(diǎn)(選填“a”或“b”)接線改接到c點(diǎn),觀察并記錄電壓表示數(shù)U,則小燈泡的額定功率可表示為P額= ;所選用的定值電阻R0的阻值不得超過 Ω。
【答案】 左 0.5 b 2.5V×U?2.5VR0 2.5
【詳解】(1)[1]原電路中,電流表與燈并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中,是錯誤的,電流表與燈串聯(lián),電壓表與燈并聯(lián),如圖所示
(2)[2]為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片P置于阻值最大處,即最左端。
(3)[3]由如圖乙所示的U﹣I圖像,燈的電壓為2.5V時,電流大小為0.2A,小燈泡的額定功率是P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
(4)[4][5][6]電壓表測燈的電壓,當(dāng)燈電壓為2.5V時,燈正常發(fā)光;接著保持滑片位置不變,根據(jù)電流從電壓表正接柱流入,將電壓表的b接線改接到c點(diǎn),觀察并記錄電壓表示數(shù)U,因各電阻的大小和電壓大小都不改變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,定值電阻的電壓為U0=U﹣2.5V
由歐姆定律,通過定值電阻的電流I0=U0R0=U?2.5VR0
根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律,即為燈的額定電流,則小燈泡的額定功率可表示為
P額=U額I額=2.5V×U?2.5VR0
在實(shí)驗(yàn)操作中,因電壓表選用0-3V的量程,既要測燈的額定電壓,又要測燈與R0的電壓,故定值電阻R0的最大電壓不能超過3V﹣2.5V=0.5V
因燈正常工作時的電流IL=0.2A
由歐姆定律I=UR
故R0的最大阻值不能超過R0大=U0IL=Ω
所選用的定值電阻R0的阻值不得超過2.5Ω。
27.(8分)小明在花壇中拾得兩塊不同的景觀石(不吸水),他將兩塊景觀石帶到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室測量密度。
(1)將天平放在水平實(shí)驗(yàn)臺上并將游碼移到 處,發(fā)現(xiàn)托盤天平的指針如圖甲所示,此時他應(yīng)該將平衡螺母向 調(diào)節(jié),使天平橫梁平衡。然后將較小的一塊景觀石放到天平的左盤,在天平的右盤加減砝碼;
(2)天平平衡后,右盤中砝碼和游碼的位置如圖乙所示,小景觀石的質(zhì)量為 g;利用量筒和水測量小景觀石的體積如圖丙所示。則該景觀石的密度為 g/cm3;
(3)小明在測量另一塊景觀石時發(fā)現(xiàn)無法放入量筒中,于是他采用了以下方法進(jìn)行測量;
①將空燒杯放入盛有適量水的底面積為100cm2的柱形玻璃容器中,如圖甲所示,用刻度尺測量出水深h1=10cm;
②將景觀石直接放入水中,如圖乙所示,用刻度尺測量出水深h2=12cm;
③將景觀石從水中拿出放入空燒杯中,如圖丙所示,用刻度尺測量出水深h3=16cm,此時水對容器底部的壓強(qiáng)為 Pa;景觀石所受的浮力為 N;
④小明根據(jù)測量過程計算出較大景觀石的密度為 kg/m3;在實(shí)驗(yàn)后的交流中發(fā)現(xiàn),步驟③中放入空燒杯的景觀石沾有一些水,則測出景觀石的密度將 。
【答案】 零刻度線 左 62 3.1 1600 0 3×103 不變
【詳解】(1)[1]為了減小用天平測量物體的質(zhì)量時產(chǎn)生的誤差,實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)將天平放在水平實(shí)驗(yàn)臺上,并將游碼移到標(biāo)尺的零刻度線處。
[2]由圖甲可知,天平橫梁向右傾斜,由右偏左調(diào)可知,應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié),直到天平橫梁水平平衡。
(2)[3]由乙圖可知,標(biāo)尺的分度值為0.2g,游碼對應(yīng)刻度為2g,則小景觀石的質(zhì)量
m=50g+10g+2g=62g
[4]由丙圖可知,量筒的分度值為4mL,放入小景觀石前,量筒示數(shù)為60mL,放入小景觀石后,量筒示數(shù)為80mL,則小景觀石的體積
V=80mL-60mL=20mL=20cm3
則該景觀石的密度
ρ=mV=62g20cm3=3.1g/cm3
(3)③[5]圖丙中,水深為16cm,則水對容器底部的壓強(qiáng)
p=ρ水gh3=1×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa
[6]圖丙中,景觀石在小燒杯中,景觀石沒有排開液體,所以景觀石不受浮力作用,故景觀石所受的浮力為0。
④[7]由甲乙兩圖可知,景觀石的體積
V1=S(h2-h1)=100cm2×(12cm-10cm)=200cm3
由甲、丙可知,景觀石裝在燒杯中漂浮在水面上,則景觀石的重力等于排開水的重力,景觀石的質(zhì)量
m1=Gg=G排g=ρ水V排gg=ρ水S?3??1=1g/cm3×100cm2×16cm?10cm=600g
則大景觀石的密度
ρ1=m1V1=600g200cm3=3g/cm3=3×103kg/cm3
[8]將景觀石從水中拿出放入空燒杯中,景觀石上沾的水,則大燒杯中水減少,小燒杯漂浮在水面上,則景觀石上沾的水的質(zhì)量等于沾的水排開水的質(zhì)量,則測量的景觀石的質(zhì)量沒有增大,所以測出景觀石的密度將不變。
28.(6分)額定功率為1000W的電熱水壺正常工作時,把質(zhì)量為1kg的水從10℃加熱到100℃,用時420s,已知c水=4.2×103J/(kg?°C),求:
(1)水吸收的熱量;
(2)電熱水壺的效率。
【答案】(1)3.78×105J;(2)90%
【詳解】解:(1)質(zhì)量為1kg的水從10℃加熱到100℃,水吸收的熱量
Q吸=c水m(t?t0)=4.2×103J/kg·℃×1kg×(100℃?10℃)=3.78×105J
(2)額定功率為1000W的電熱水壺正常工作420s,則電熱水壺的效率
η=Q吸W=Q吸Pt=3.78×105J1000W×420s=90%
答:(1)水吸收的熱量為3.78×105J;
(2)電熱水壺的效率為90%。
29.(8分)如圖所示為一輛無人電動清掃車,空車質(zhì)量為800kg,它集激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波雷達(dá)等傳感器于一體,可自主作業(yè);(g取10N/kg)
(1)激光是一種電磁波,它在真空中的傳播速度為 m/s;車體所用的各種傳感器是將光信息、聲音信息及壓力信息等轉(zhuǎn)換成 信息的器件;
(2)空車停在水平地面上,地面總受力面積為400cm2,則車對地面的壓強(qiáng)為多少Pa?
(3)車內(nèi)蓄電池充滿電存儲的電能為30kW?h,清掃車作業(yè)時電動機(jī)的平均功率為1500W,則充滿電的蓄電池可供其清掃作業(yè)多長時間?
【答案】 3×108m/s 電 2×105Pa 20h
【詳解】(1)[1]激光是電磁波,可在真空中傳播,電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s。
[2]車體所用的各種傳感器將光信息、聲信息、熱信息、力信息等轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。
(2)[3]空車停在水平地面上,則對地面的壓力大小等于其受到的重力大小,即
F=G=mg=800kg×10N/kg=8000N
其總受力面積為
S=400cm2=0.04m2
由p=FS可得,車對地面的壓強(qiáng)為
p=FS=8000N0.04m2=2×105Pa
(3)[4]已知存儲的電能W=30kW?h,電動機(jī)的功率為
P=1500W=1.5kW
由P=Wt可得,充滿電的蓄電池可供其清掃作業(yè)時間為
t=WP=30kW·h1.5kW=20h
30.(8分)如圖甲所示為“無人機(jī)”(多功能飛行器),它具有4個旋翼,可通過無線電進(jìn)行操控,其在拍攝調(diào)查、無人配送等方面具有廣闊的前景;
(1)該無人機(jī)一個旋翼的電動機(jī)額定功率為30W,額定電壓為15V,一個電動機(jī)正常工作時,通過的電流為 A;
(2)該機(jī)所需的能量是由一塊輸出電壓為15V、容量為5000mA?h的電池提供,若電能的80%用于飛行,飛行時的實(shí)際功率為100W,則該機(jī)最多能飛行的時間為多少?
(3)該“無人機(jī)”攜帶的微型攝像機(jī)帶有自動拍攝功能,未出現(xiàn)火情時處于待機(jī)狀態(tài),等到火情來臨產(chǎn)生一定強(qiáng)度的紅外線,攝像機(jī)將自主啟動進(jìn)入工作狀態(tài);小明利用紅外探測器設(shè)計了一個“模擬自啟系統(tǒng)”,如圖乙所示;該系統(tǒng)由“自啟電路”“控制電路”等組成;其中電源由“無人機(jī)”的鋰電池提供,鋰電池額定電壓為15V,R是電阻箱,RP是紅外探測器,可視為可變電阻,它的阻值與紅外線強(qiáng)度變化的對應(yīng)關(guān)系如下表所示;(E為紅外線強(qiáng)度,cd表示其單位)
①據(jù)表中數(shù)據(jù),請?jiān)趫D丙坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出R﹣E的關(guān)系圖線;
②若a、b兩端電壓必須等于或大于9V時,控制電路才能啟動攝像機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài);小明設(shè)定紅外線強(qiáng)度為4.5cd時啟動攝像機(jī)工作,電阻箱的阻值至少應(yīng)調(diào)到多少?
【答案】(1)2A;(2)36min;(3)① ,②6Ω
【詳解】解:(1)已知電動機(jī)的額定功率為30W,額定電壓為15V,由P=UI可知,正常工作電流為
I=PU=30W15V=2A
(2)電池儲存的能量
W=UIt=15V×5000×10?3A×3600s=2.7×105J
根據(jù)η=W機(jī)W×100%得,電能轉(zhuǎn)為的機(jī)械能
W機(jī)=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J
根據(jù)P=Wt可得,該機(jī)最多能飛行的時間
t=WP=2.16×105J100W=2160s=36min
(3)①將(1.0,18),(2.0,9),(3.0,6),(4.0,4.5),(6.0,3)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),用平滑的線把描出的點(diǎn)連接起來,如圖
②表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)紅外線強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼膸妆?,紅外探測器RP的阻值變?yōu)樵瓉淼膸追种?,所以,紅外探測器RP的阻值與紅外線強(qiáng)度E成反比,則有
18Ω×1.0cd=RP×4.5cd
解得
Rp=4Ω
由題知,啟動攝像機(jī)工作時,a、b兩端的最小電壓(即電阻箱的最小電壓)UR=9V,則RP兩端的電壓
UP=U?UR=15V?9V=6V
電路中的電流
I=UPRP=6V4Ω=1.5A
由I=UR得,電阻箱的最小阻值
R=UI=9V1.5A=6Ω
答:(1)一個電動機(jī)正常工作時,通過的電流為2A;
(2)該機(jī)最多能飛行的時間為36min;
(3)①如圖;②電阻箱的阻值至少應(yīng)調(diào)到6Ω。E/cd
1.0
2.0
3.0
4.0
6.0
RP/Ω
18
9
6
4.5
3
這是一份2024年初三中考第一次模擬考試試題:物理(江西卷)(全解全析),共17頁。試卷主要包含了填空題,選擇題,計算題,實(shí)驗(yàn)與探究題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024年初三中考第一次模擬考試試題:物理(廣東省卷)(全解全析),共18頁。
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