1.某新款AI(人工智能)音箱可以識別主人說出的“指令”,進而調(diào)控家庭物聯(lián)網(wǎng)中的設施,而當別人說出同樣的“指令”時,卻無法調(diào)控相關設施,該功能主要依據(jù)聲音的( )
A. 音調(diào)B. 響度C. 音色D. 聲速
2.手機是常用的電子工具。圖示是某款國產(chǎn)手機,使用功率為60W的充電器半小時可充滿一次電。下列對于該款手機的估測,最符合實際的是( )
A. 質(zhì)量約為500g
B. 正常使用時,后殼溫度約為65℃
C. 充滿一次電消耗的電能約為0.3kW?h
D. 長度約為1.2dm
3.物理學的宗旨是發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象背后的規(guī)律,使人們可以運用物理規(guī)律解決實際問題。根據(jù)所學物理學知識,下列表述正確的是( )
A. 使用杠桿可以同時省力又省距離B. 物體不論溫度高低都具有內(nèi)能
C. 選用精密的測量工具可以消除誤差D. 導體的電阻跟它兩端的電壓成正比
4.為保證青藏鐵路多年凍土區(qū)路基的穩(wěn)定性,鐵路兩側(cè)安裝了許多封閉的中空熱棒。如圖所示,熱棒下端插在凍土中,內(nèi)部填充低沸點的液態(tài)氨,利用氨的物態(tài)變化給凍土降溫,把凍土中的熱量“搬運到”熱棒上端,通過散熱片向空中放熱,從而使凍土保持穩(wěn)定。下列說法正確的是( )
A. 氨在熱棒下端發(fā)生的物態(tài)變化是汽化
B. 氨在熱棒上端發(fā)生的物態(tài)變化是凝固
C. 應使用隔熱性能好的材料制作熱棒
D. 為降低成本,可以使用液態(tài)水替代液態(tài)氨
5.在水平路面上玩滑板車,蹬地后人站在車上,如圖甲所示,滑板車速度會減小;再次蹬地,如圖乙所示,滑板車速度又會增大。下列說法正確的是( )
A. 滑板車速度減小是因為受到阻力
B. 滑板車的運動需要力來維持
C. 蹬地過程,人和車的慣性增大
D. 蹬地過程,蹬地腳受到的摩擦力是阻力
6.圖示為某家庭電路示意圖,關于該家庭電路,下列說法正確的是( )
A. 導線b是火線
B. 電能表上計數(shù)器示數(shù)的單位是千瓦
C. 空氣開關跳閘,原因可能是電路中出現(xiàn)短路
D. 正確使用試電筆插入三孔插座的某一孔,氖管燈不亮,該孔一定接零線
7.共享電動助力單車極大方便人們的出行。如圖為某助力單車,使用前先搖晃車把檢查電量,此時開關S1閉合,只有電量指示燈L1亮起;確認電量充足后掃碼開鎖,此時開關S2閉合,日間行車燈L2亮起,電動機M啟動,且日間行車燈L2損壞時電動機M可正常工作;助力單車在規(guī)定區(qū)域內(nèi),開關S3始終處于閉合狀態(tài),如果駛離規(guī)定區(qū)域,開關S3自動斷開,電動機M、行車燈L2均無法工作,指示燈L1可正常工作。下列電路設計符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8.物理興趣小組把吸管的下端密閉并纏繞一段細銅絲(細銅絲體積忽略不計),自制一個簡易密度計。如圖所示,密度計分別放入a、b、c三種液體中時,均漂浮在液體中,且保持豎直姿態(tài)。密度計在三種液體中靜止時,在密度計上與液面平齊處各標記一條刻線,共得到三條刻線。已知密度計在c液體中,有18的體積浸入液體,浸入體積為5×10?6m3,三種液體密度如表格所示,下列分析正確的是( )
A. 三條刻線的間隔距離不相等
B. 密度計的質(zhì)量為0.1kg
C. 密度計在三種液體中所受浮力不相等
D. 密度計在b液體中的浸入體積為3×10?5m3
二、多選題:本大題共4小題,共16分。
9.物理學家法拉第經(jīng)過10年探索發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,進一步揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。下列實驗能反映法拉第發(fā)現(xiàn)規(guī)律的是( )
A. B.
C. D.
10.如圖所示,用汽缸、固定隔板和活塞密閉甲、乙兩部分氣體,汽缸和活塞均不導熱,隔板導熱良好。迅速將活塞向左推至圖中虛線位置并固定,靜置一段時間。下列說法正確的是( )
A. 與推動活塞前相比,甲、乙內(nèi)能均變大
B. 與推動活塞前相比,甲內(nèi)能不變、乙內(nèi)能變大
C. 乙內(nèi)能改變的方式只有做功
D. 乙內(nèi)能改變的方式既有做功又有熱傳遞
11.彈簧置于光滑管內(nèi),下端固定在水平面上,上端與管口平齊。如圖所示,將一直徑略小于管的小球放在彈簧上端,先后兩次向下按壓彈簧到不同位置后釋放小球,小球沿豎直方向運動,第一次小球到達的最高點為a,第二次小球到達的最高點為b,c為小球運動路徑上的一點,小球所受空氣阻力忽略不計,則先后兩次( )
A. 第一次釋放小球時彈簧的彈性勢能大
B. 小球由c到b過程,彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能
C. 小球上升過程,經(jīng)過c點時的重力勢能相等
D. 小球上升過程,經(jīng)過c點時的機械能相等
12.如圖甲所示的電路,電流表量程為0~0.6A,小燈泡L標有“4V,2W”字樣。閉合開關S1、S2,在確保電路安全的情況下,調(diào)整滑動變阻器滑片P位置,記錄多組電壓表示數(shù)U與相應的電流表示數(shù)I,并作出如圖乙所示的圖像。下列分析正確的是( )
A. 電源的電壓為10V
B. 電阻R能達到的最大功率為3.6W
C. 滑動變阻器允許接入電路的最小阻值為10Ω
D. 斷開S2,小燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器的功率為2.5W
三、作圖題:本大題共2小題,共6分。
13.某款磁懸浮玩具的電路原理圖如圖所示。閉合開關,磁性小球懸停在空中,一小磁針靜止于螺線管左側(cè),不考慮小磁針與磁性小球間的相互作用。
(1)將小磁針“N”“S”極填入括號中;
(2)畫出磁性小球的受力示意圖。
14.如圖所示,水槽內(nèi)裝滿水,槽底有一點光源S,緊貼右側(cè)槽壁豎直固定一平面鏡。S發(fā)出的一條光線經(jīng)水面折射,又經(jīng)平面鏡反射后過P點。
(1)畫出P點在平面鏡中所成的像P′;
(2)將S點到P點的光路圖補充完整。
四、實驗探究題:本大題共3小題,共24分。
15.如圖甲所示,鏡片a可通過抽出或注入液體來改變其厚度,抽出稍許液體后得到鏡片b,注入稍許液體后得到鏡片c。
(1)鏡片b可用于矯正______(填“近視眼”或“遠視眼”)。
(2)某同學用如圖乙所示的實驗裝置觀察鏡片c的成像情況。
①將蠟燭、鏡片c和光屏依次放在光具座上,調(diào)整它們的中心在同一高度;
②蠟燭、鏡片c和光屏的位置如圖乙所示時,光屏上呈現(xiàn)一個清晰的實像,此時的像距v=______ cm;
③保持蠟燭和光屏的位置不變,把鏡片c移動到光具座上25cm刻度處,此時光屏上呈現(xiàn)一個清晰的______、______的實像。
16.為測定一只標有“2.5V”字樣的小燈泡正常工作時的電阻,某同學準備了下列器材:待測小燈泡、干電池3節(jié)、滑動變阻器、電流表、電壓表、開關、導線若干。
(1)請用筆畫線代替導線將圖甲中的電路補充完整。
(2)閉合開關后,滑片P位于某一位置時,電壓表示數(shù)如圖乙所示,為了讓小燈泡正常發(fā)光,應將滑動變阻器的滑片P向______(填“左”或“右”)移動。
(3)滑片P調(diào)整到適當位置,電壓表示數(shù)為2.5V,此時電流表示數(shù)如圖丙所示,則該小燈泡正常工作時的電阻為______Ω,此時滑動變阻器接入電路的電阻為______Ω。
(4)小華認為不用電流表也能測出小燈泡正常工作時的電阻,他又找來一個電阻箱和一個單刀雙擲開關,設計了如圖丁所示的電路,兩虛線框中一處接入電阻箱,另一處接入滑動變阻器,然后進行了下列操作:
①閉合開關S,將單刀雙擲開關擲于位置1,調(diào)整b處電阻,使電壓表示數(shù)為2.5V;
②將單刀雙擲開關擲于位置2,保持b處電阻不變,調(diào)整a處電阻,使電壓表示數(shù)為______ V,此時電阻箱的示數(shù)即為小燈泡正常工作時的電阻。電阻箱應接在丁圖中的______(填“a”或“b”)。
17.某同學在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗中,提出了如下猜想:
猜想a:滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關;
猜想b:滑動摩擦力的大小與接觸面的壓力有關;
猜想c:滑動摩擦力的大小與接觸面積有關;
為了驗證猜想,該同學利用彈簧測力計、兩個完全相同的木塊、木板、玻璃板、細線等器材進行了如圖甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定,每次操作均用彈簧測力計沿水平方向以相同的速度勻速向右拉動木塊,第1次彈簧測力計的示數(shù)為0.3N,第2次彈簧測力計的示數(shù)為0.6N,第3次和第4次彈簧測力計的示數(shù)均為1.2N。
(1)比較第2次和第3次操作,可驗證猜想______是否正確;比較第3次和第4次操作,可驗證猜想______是否正確(均填“a”“b”或“c”)。
(2)該同學查閱資料發(fā)現(xiàn),物體受到的滑動摩擦力大小與接觸面壓力大小的比值反映了接觸面的粗糙程度,稱為動摩擦因數(shù),則木塊與玻璃板間的動摩擦因數(shù)跟木塊與木板間的動摩擦因數(shù)之比為______。
(3)小明對實驗裝置進行了改進,如圖乙所示,木板放在水平桌面上,木塊疊放在木板上,細線一端連接木塊,另一端連接固定的拉力傳感器。向右拉動木板,水平細線的拉力大小通過拉力傳感器的示數(shù)顯示。
①實驗過程中,______(填“需要”或“不需要”)勻速拉動木板;
②小明認為拉力傳感器的示數(shù)反映的是木板與桌面間的滑動摩擦力大小,你認為是否正確,并說明理由______。
五、計算題:本大題共3小題,共30分。
18.某建筑工地上,起重機在10s內(nèi)將質(zhì)量為2.15t的重物沿豎直方向勻速提升6m,此過程起重機消耗柴油0.01kg。柴油的熱值q=4.3×107J/kg,g取10N/kg。
(1)求重物上升的速度;
(2)求起重機提升重物的功率;
(3)若將起重機提升重物做的功與消耗的柴油完全燃燒釋放的熱量之比定義為其提升效率,用字母η表示,求起重機的提升效率。
19.中國茶文化源遠流長。圖示是一款智能煮茶機的簡化電路圖,電源電壓U=220V,R0、R1、R2是阻值不變的電熱絲,用于“加熱”或“保溫”,R1=20.5Ω,R2=840Ω,S為電源開關,通過溫控開關S1可實現(xiàn)“加熱”和“保溫”狀態(tài)的切換,煮茶機的“加熱”功率P加熱=800W,“加熱”效率η=80%。煮茶機會根據(jù)用戶選擇的茶品和所需茶水濃度不同進行智能工作,其工作過程是首先將水“加熱”至100℃,然后繼續(xù)以“加熱”功率再進行相應時間的“煮茶加熱”(“煮茶加熱”時間如表格所示),最后自動進入“保溫”狀態(tài)。將0.8L、初溫為20℃的水裝入煮茶機,水的比熱容c=4.2×103J/(kg?℃),水的密度ρ=1.0×103kg/m3。
(1)求將水“加熱”至100℃過程中水吸收的熱量;
(2)求煮茶機的“保溫”功率;
(3)若用戶選擇“紅茶高濃度煮茶”,煮茶機經(jīng)過將水“加熱”至100℃、“煮茶加熱”和“保溫”狀態(tài),共工作15min,求這個過程煮茶機消耗的電能。
20.如圖甲所示的裝置由杠桿PQ、圓柱形物體a、b以及水箱、滑輪等組成。杠桿PQ只能繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,PO:OQ=1:3;P端通過豎直繩連接a,a通過豎直輕桿固定在地面上;b浸沒在水中,通過細繩、滑輪與杠桿Q端相連。開始時PQ水平,打開出水口閥門,輕桿對a的作用力F的大小隨水面下降高度x變化的規(guī)律如圖乙所示。已知a、b質(zhì)量分別為ma=1.5kg、mb=1.08kg,滑輪、杠桿和繩的重力均忽略不計,忽略所有摩擦,g取10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3。求:
(1)打開閥門前P端繩對a的拉力;
(2)打開閥門前b受到的浮力;
(3)b的密度;
(4)當b受到的拉力大小為8.4N時,b下表面處的液體壓強。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:新款AI(人工智能)音箱可以識別主人說出的“指令”,進而調(diào)控家庭物聯(lián)網(wǎng)中的設施,而當別人說出同樣的“指令”時,卻無法調(diào)控相關設施,該功能主要依據(jù)是每個人的音色不同。
故選:C。
音色指發(fā)聲體的聲音品質(zhì),由發(fā)聲體本身的特征決定,是區(qū)別聲音的重要標志。
本題考查了音色,屬于基礎題。
2.【答案】D
【解析】解:
A、圖示智能手機的質(zhì)量在200g左右,故A不符合實際;
B、正常使用時,后殼溫度略高于手的溫度,在40℃左右,不會達到65℃,故B不符合實際;
C、充滿一次電消耗的電能約為W=Pt=60×10?3kW×0.5h=0.03kW?h,故C不符合實際;
D、長度約為12cm=1.2dm,故D符合實際。
故選:D。
不同物理量的估算,有的需要憑借生活經(jīng)驗,有的需要簡單的計算,有的要進行單位的換算,最后判斷最合理的是哪一個。
本題考查對生活中常見物理量的估測,結(jié)合對生活的了解和對物理單位的認識,找出合理的選項即可。
3.【答案】B
【解析】解:A、由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,使用動力臂大于阻力臂的杠桿,可以省力,但費距離;既省力又省距離的杠桿是不存在的,故A錯誤;
B、一切物體不論溫度高低都具有內(nèi)能,故B正確;
C、認真測量、選用精密的測量工具,可以減小誤差,但不能避免誤差,故C錯誤;
D、電阻是導體本身的一種性質(zhì),與兩端的電壓和通過的電流無關,故D錯誤;
故選:B。
(1)杠桿分三類,動力臂大于阻力臂的是省力杠桿,動力比小于阻力臂的是費力杠桿,動力臂等于阻力臂的既不省力也不費力;
(2)一切物體都有內(nèi)能;
(3)測量時,受所用儀器和測量方法的限制,測量值和真實值之間總會有差別,這就是誤差。不同于錯誤,作為誤差來說不可避免,只能盡量減小。在實際中經(jīng)常用多次測量求平均值的辦法來減小誤差;
(4)導體電阻可由導體兩端的電壓值與流過導體的電流值的比值求得,但是電阻是導體本身的一種性質(zhì),與流過的電流和兩端的電壓無關。
本題考查改杠桿、內(nèi)能、誤差和電阻的有關知識,是一道基礎題。
4.【答案】A
【解析】解:A、氨在熱棒下端由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),發(fā)生的物態(tài)變化是汽化,故A正確;
B、氨在熱棒上端,由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),發(fā)生的物態(tài)變化是液化,故B錯誤;
C、把凍土中的熱量“搬運到”熱棒上端,熱棒應該由傳熱性能好的材料制成,故C錯誤;
D、水的沸點較高,不能使用液態(tài)水替代液態(tài)氨,故D錯誤。
故選:A。
(1)物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化,汽化吸熱;
(2)物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫液化,液化放熱;
(3)把凍土中的熱量“搬運到”熱棒上端,熱棒應該為熱的良導體;
(4)水的沸點較高,約為100℃。
本題考查了汽化和液化現(xiàn)象的區(qū)分、熱棒及其內(nèi)部材料的選擇,明確“熱棒”的原理是關鍵。
5.【答案】A
【解析】解:A.滑板車速度減小是由于受到摩擦阻力的作用,是摩擦阻力改變了它的運動狀態(tài),故A正確;
B.沿水平方向運動的滑板車,不再蹬地,滑板車由于慣性會繼續(xù)運動,說明運動不需要力來維持,故B錯誤;
C.蹬地后,滑板車速度增大的過程中,質(zhì)量不變,它的慣性大小不變,故C錯誤;
D.向后蹬地,力的作用是相互的,蹬地腳受到的摩擦力是向前的動力,故D錯誤。
故選:A。
(1)力是改變物體運動狀態(tài)的原因;
(2)力不是維持物體運動的原因;
(3)慣性是物體本身的一種性質(zhì),只與質(zhì)量有關;
(4)力的作用是相互的。
本題考查了力與運動關系、慣性的認識和理解,涉及到的知識點較多,綜合性強,有一定的難度。
6.【答案】C
【解析】解:A、電路中開關要接在火線上,圖中開關與導線a相連,說明導線a是火線,導線b是零線,故A錯誤;
B、電能表是測量用戶消耗電能的儀表,電能表上計數(shù)器示數(shù)的單位是千瓦?時,故B錯誤;
C、空氣開關跳閘,原因可能是電路中出現(xiàn)短路或者電路總功率過大,故C正確;
D、正確使用試電筆插入三孔插座的某一孔,氖管燈不亮,該孔接零線或者接地線,故D錯誤。
故選:C。
(1)電路中開關要接在火線上;
(2)電能表上計數(shù)器示數(shù)的單位是千瓦?時;
(3)電路中電流過大時,空氣開關將跳閘,電路中電流過大的原因可能是電路出現(xiàn)短路或者電路中的總功率過大;
(4)正確使用試電筆時,氖管燈亮的與火線接觸,不亮的與零線或者地線接觸。
本題考查家庭用電部分的知識,屬于基礎內(nèi)容,要熟練掌握。
7.【答案】B
【解析】解:使用助力單車前先搖晃車把檢查電量,此時開關S1閉合,只有電量指示燈L1亮起;這說明開關S1控制指示燈L1;
掃碼開鎖,此時開關S2閉合,日間行車燈L2亮起,電動機M啟動,且日間行車燈L2損壞時電動機M可正常工作;這說明日間行車燈L2和電動機M并聯(lián),且開關S2在干路;
助力單車在規(guī)定區(qū)域內(nèi),開關S3始終處于閉合狀態(tài),如果駛離規(guī)定區(qū)域,開關S3自動斷開,電動機M、行車燈L2均無法工作,指示燈L1可正常工作;這說明開關S3控制電動機M、行車燈L2,但不控制指示燈L1;
綜上分析可知,選項B電路圖符合題意。
故選:B。
串聯(lián)電路中電流有一條路徑,各用電器相互影響;并聯(lián)電路中電流有多條路徑,各用電器互不影響;根據(jù)開關的控制作用分析電路的連接方式。
本題考查了串并聯(lián)電路的特點、開關的作用等知識,要認真審題,避免出錯。
8.【答案】A
【解析】解:A、密度計分別放入a、b、c三種液體中時,均漂浮在液體中,故密度計受到的浮力等于下表面受到的壓力,漂浮狀態(tài)時密度計受到的浮力都等于重力,設密度計下表面積為S,即F浮=G=ρ液gV排=ρ液gSh,故密度計浸入液體的深度為:
h=Gρ液gS由表格可知,b液體密度為a液體密度的2倍,c液體密度為b液體密度的2倍,故密度計浸入a液體的深度是浸入b液體深度的2倍,密度計浸入b液體的深度是浸入c液體深度的2倍,故三條刻線的間隔距離不相等,故A正確;
B、已知密度計在c液體中,有18的體積浸入液體,浸入體積為5×10?6m3,則F浮=G,即ρcgV排=G=mg,
則密度計的質(zhì)量:m=ρcV排=2×103kg/m3×5×10?6m3=0.01kg,故B錯誤;
C、密度計分別放入a、b、c三種液體中時,均漂浮在液體中,故密度計受到的浮力都等于重力,故密度計在三種液體中所受浮力相等,故C錯誤;
D、由F浮=ρ液gV排可得,密度計在b液體中的浸入體積為:
V排b=F浮ρbg=Gρbg=mgρbg=mρb=0.01kg1×103kg/m3=1×10?5m3,故D錯誤。
故選:A。
(1)密度計在三種液體中時,均漂浮,漂浮狀態(tài)時密度計受到的浮力都等于重力,由浮力產(chǎn)生的原因可知,密度計受到的浮力等于下表面受到的壓力,設密度計下表面積為S,列出等式F浮=G=ρ液gV排=ρ液gSh,求得h的表達式,然后根據(jù)a、b、c三種液體的密度關系分析三條刻線的間隔距離是否相等;
(2)已知密度計在c液體中,有18的體積浸入液體,已知浸入體積,由F浮=G可求得密度計的質(zhì)量;
(3)密度計在三種液體中時,均處于漂浮狀態(tài),漂浮狀態(tài)時密度計受到的浮力都等于重力;
(4)由F浮=ρ液gV排可求得,密度計在b液體中的浸入體積。
本題涉及的知識點較多,考查阿基米德原理、物體的浮沉條件的應用,難點是將阿基米德原理和物體的浮沉條件結(jié)合起來使用。
9.【答案】CD
【解析】解:A、該圖是探究電流磁效應的實驗,該實驗說明電流的周圍存在磁場,是奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的,故A錯誤;
B、該裝置中有電源,是探究通電導體在磁場中受力的實驗,根據(jù)圖示原理我們制成了電動機,實現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)化為機械能,故B錯誤;
CD、這兩個裝置中閉合回路的一部分在磁場中做切割磁感線運動時,C中靈敏電流計發(fā)生偏轉(zhuǎn),D中小燈泡發(fā)光,都說明此時產(chǎn)生了感應電流,該現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象,是由英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,故CD正確。
故選:CD。
(1)奧斯特實驗說明電流周圍存在磁場;
(2)電動機的工作原理是根據(jù)通電導體在磁場中受力而運動原理工作的;
(3)(4)電磁感應:閉合電路的一部分導體在磁場中進行切割磁感線運動,導體中有感應電流產(chǎn)生。
本題考查了電磁學中的幾個實驗,一定要區(qū)分電動機和發(fā)電機的工作原理圖。
10.【答案】AC
【解析】解:迅速將活塞向左推至圖中虛線位置并固定,外力對氣體乙做功,氣體乙的內(nèi)能增加,溫度升高;甲的體積不變,氣體乙不對甲做功;氣體乙將熱量傳遞給氣體甲,使得氣體甲的內(nèi)能增加,溫度升高,最終甲、乙氣體達到熱平衡狀態(tài),故AC正確,BD錯誤。
故選:AC。
改變內(nèi)能的方式是做功和熱傳遞;
對物體做功,內(nèi)能增加,溫度升高,物體對外做功,內(nèi)能減少,溫度降低。
本題考查了改變內(nèi)能的方法,對于熱力學部分知識很多是屬于記憶部分的,因此需要注意平時的記憶與積累。
11.【答案】AC
【解析】解:A.按壓彈簧到不同位置后釋放小球,小球沿豎直方向運動,直到運動到最高點的過程中,空氣阻力忽略不計,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成小球的動能,再轉(zhuǎn)化成小球的重力勢能,第一次小球到達的最高點為a,第二次小球到達的最高點為b,由圖可知,a高于b,則第一次小球到達最高點時的重力勢能較大,由機械能守恒可知,第一次釋放小球時彈簧的彈性勢能大,故A正確;
B.小球由c到b過程,質(zhì)量不變,速度減小,動能減小,高度增大,重力勢能增大,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,故B錯誤;
C.小球上升過程,經(jīng)過c點時,高度相等,質(zhì)量相等,小球的重力勢能相等,故C正確;
D.第一次釋放小球時彈簧的彈性勢能大,由機械能守恒可知,第一次釋放小球后,上升經(jīng)過c點時的機械能較大,故D錯誤。
故選:AC。
(1)動能大小的影響因素:質(zhì)量、速度;質(zhì)量越大,速度越大,動能越大。
(2)重力勢能大小的影響因素:質(zhì)量、被舉得高度;質(zhì)量越大,高度越高,重力勢能越大。
(3)不計空氣阻力時,機械能沒有轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機械能守恒。
此題考查動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化、比較重力勢能的大小等,知道動能和勢能的影響因素、機械能守恒條件是關鍵。
12.【答案】BC
【解析】解:由圖知閉合開關S1、S2,時,定值電阻和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,電流表串聯(lián)電路中的電流;
A、此時的電源電壓為:U=U1+IR=U2+I′R,即10V+0.2R=6V+0.6R,
解得R=10Ω;
電源電壓U=U=U1+IR=10V+0.2×10Ω=12V,故A錯誤;
B、由于電流表量程為0~0.6A,所以電路中的最大電流為0.6A,
電阻R能達到的最大功率為:
P=I大2R=(0.6A)2×10Ω=3.6W,故B正確;
C、當電路中的電流最大時,滑動變阻器允許接入電路的阻值最小,此時電路上的總電阻為:
R總=UI大=12V0.6A=20Ω,
滑動變阻器允許接入電路的最小阻值為:
R滑小=R總?R=20Ω?10Ω=10Ω,故C正確;
D、斷開S2,時,小燈泡、定值電阻R和滑動變阻器串聯(lián),小燈泡正常發(fā)光時的電流為:
IL=PLUL=2W4V=0.5A,
此時定值電阻R兩端的電壓為:
UR=ILR=0.5A×10Ω=5V,
小燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器的功率為:
P=U滑IL=(U?UR?UL)IL=(12V?5V?4V)×0.5A=1.5W,故D錯誤。
故選:BC。
由圖知閉合開關S1、S2,時,定值電阻和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,電流表串聯(lián)電路中的電流;
(1)根據(jù)電源電壓相等列等式U=U1+IR=U2+I′R算出此時的電源電壓和R的阻值;
(2)根據(jù)電流表量程為0~0.6A判斷出電路中的最大電流,根據(jù)P=I大2R算出電阻R能達到的最大功率;
(3)當電路中的電流最大時,滑動變阻器允許接入電路的阻值最小,億歐歐姆定律算出此時電路中的總電阻,由串聯(lián)電路電阻的功率算出滑動變阻器允許接入電路的最小阻值;
(4)斷開S2,時,小燈泡、定值電阻R和滑動變阻器串聯(lián),根據(jù)P=UI算出小燈泡正常發(fā)光時的電流,由U=IR算出此時定值電阻R兩端的電壓,由串聯(lián)電路電壓的功率和P=UI算出小燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器的功率。
本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式綜合應用,正確判斷出電路的連接是解題的關鍵。
13.【答案】解:(1)電流從上端流入螺線管,根據(jù)安培定則,螺線管上端為N極,下端為S極,所以根據(jù)磁極間的相互作用可知,小磁針的上端為S極,下端為N極。
(2)磁性小球懸停在空中,說明小球處于平衡狀態(tài),此時小球受重力和磁力作用,這兩個力是一對平衡力,過球心沿豎直向下和豎直向上的方向分別畫一條有向線段,并分別用G和F表示,作圖時兩條線段要相等。如圖所示:

【解析】(1)根據(jù)安培定則判斷螺線管的磁極,根據(jù)磁極間的相互作用判斷小磁針的磁極。
(2)根據(jù)二力平衡條件分析小球所受力的大小關系,并畫出磁性小球的受力示意圖。
本題考查安培定則、磁極間的相互作用、二力平衡條件的應用和力的示意圖的畫法。
14.【答案】解:根據(jù)平面鏡成像特點,虛像P′到平面鏡的距離等于P點到平面鏡的距離,作P點關于平面鏡的對稱點,確定虛像P′的位置;連接虛像點與平面鏡反射的入射點并延長至水面相交,即確定光源S點的入射點、折射光線,根據(jù)折射角大于入射角,確定入射光線的位置;注意實際光線要畫實線,并用箭頭表示光的傳播方向,像與物體連線、法線用虛線表示,標出入射點及直角符號;
畫出P點在平面鏡中所成的虛像P′,將S點到P點的光路圖補充完整,如圖所示:

【解析】(1)平面鏡成像特點:①平面鏡所成的像是虛像;②像與物體的大小相等;③像到平面鏡的距離等于物體到平面鏡的距離;④像和物體的連線與鏡面垂直;
(2)光的折射規(guī)律:①折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi);②折射光線和入射光線分居法線兩側(cè);③當光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣時,折射光線遠離法線偏折,折射角大于入射角;
根據(jù)平面鏡成像特點、光的折射規(guī)律畫出P點在平面鏡中所成的虛像P′,將S點到P點的光路圖補充完整。
本題考查光的折射作圖、利用平面鏡的對稱性質(zhì)完成光路圖。解題關鍵掌握平面鏡成像特點、光的折射規(guī)律。
15.【答案】近視眼 15.0倒立 放大
【解析】解:(1)由圖可知,鏡片b中間薄,邊緣厚,為凹透鏡,凹透鏡對光具有發(fā)散作用,可以矯正近視眼;
(2)②光屏到透鏡中心的距離為像距,由圖可知,像距v=55.0cm?40.0cm=15.0cm;
③保持蠟燭和光屏的位置不變,把鏡片c移動到光具座上25cm刻度處,此時物距等于原來的像距,像距等于原來的物距,且物距小于像距,根據(jù)在光的折射中,光路是可逆的和凸透鏡成像規(guī)律可知,光屏上能再次成一個清晰的倒立、放大的實像。
故答案為:(1)近視眼;(2)②15.0;③倒立;放大。
(1)中間薄,邊緣厚的透鏡為凹透鏡,凹透鏡對光具有發(fā)散作用,可以矯正近視眼;
(2)②光屏到透鏡中心的距離為像距;
③根據(jù)凸透鏡成實像時,物距小于像距,成倒立、放大的實像。
此題考查了凸透鏡成像規(guī)律的探究及應用,關鍵是熟記成像規(guī)律的內(nèi)容,并做到靈活運用。
16.【答案】左
【解析】解:(1)實驗中,燈泡與變阻器串聯(lián),電壓表測量燈泡的電壓,電流表測量電路電流,如圖所示:
(2)電壓表的分度值為0.1V,所選量程為0~3V量程,電壓表示數(shù)為2.4V,小于小燈泡的額定電壓,則為測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應將滑片向左移動,減小變阻器接入電路中的電阻,使電壓表示數(shù)為2.5V;
(3)滑片P調(diào)整到適當位置,電壓表示數(shù)為2.5V,電流表的分度值為0.02A,所選量程為0~0.6V量程,電流表示數(shù)為0.4A,則該小燈泡正常工作時的電阻為RL=ULIL=Ω;此時滑動變阻器接入電路的電阻為R滑=U滑IL=U?ULIL=1.5V×3?Ω;
(4)①閉合開關S,將單刀雙擲開關擲于位置1,調(diào)整b處電阻,使電壓表示數(shù)為2.5V,此時燈泡正常發(fā)光;
②根據(jù)等效替代的思維,將單刀雙擲開關擲于位置2,保持滑動變阻器電阻不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電壓表示數(shù)再次為2.5V,此時電阻箱的示數(shù)即為小燈泡正常工作時的電阻,因此電阻箱應接在丁圖中的a處。
故答案為:(1)見解答圖;(2)左;(3)6.25;5;(4)②2.5;a。
(1)實驗中,燈泡與變阻器串聯(lián),將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端;
(2)根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出示數(shù),由串聯(lián)電路分壓原理可知滑動變阻器接入電路的電阻太大,所以滑動變阻器的滑片應左移動,使滑動變阻器接入電路的電阻變??;
(3)根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù),當燈泡正常發(fā)光時的電流,由歐姆定律可求得小燈泡正常發(fā)光時的電阻;根據(jù)R滑=U滑IL=U?ULIL計算此時滑動變阻器接入電路的電阻;
(4)根據(jù)等效替代的思維,開關先接1,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數(shù)為2.5V,讓燈泡正常發(fā)光,再接2,保持滑動變阻器電阻不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電壓表示數(shù)再次為2.5V,此時電阻箱的示數(shù)即為小燈泡正常工作時的電阻,據(jù)此分析。
此題考查了伏安法測電阻的實驗,涉及電路的連接、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、歐姆定律、電阻箱的使用等知識點,有一定難度。
17.【答案】b c 1:2 不需要 不正確,拉力傳感器的示數(shù)反映的是木塊與木板間的滑動摩擦力大小
【解析】解:(1)比較第2次和第3次操作,接觸面的粗糙程度相同,接觸面積相同,壓力不同,第3次操作中壓力更大,彈簧測力計的示數(shù)也更大,滑動摩擦力也更大,說明滑動摩擦力的大小與接觸面的壓力有關,可驗證猜想b是否正確;比較第3次和第4次操作,接觸面的粗糙程度相同,壓力相同,接觸面積不同,兩次操作中彈簧測力計的示數(shù)相同,說明滑動摩擦力的大小與接觸面積無關,可驗證猜想c是否正確;
(2)由第1次和第2次操作可知,木塊與玻璃板間的動摩擦因數(shù)為
0.3NG木,木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.6NG木,則木塊與玻璃板間的動摩擦因數(shù)跟木塊與木板間的動摩擦因數(shù)之比為0.3NG木0.6NG木=12;
(3)①向右拉動木板時,木塊對木板的壓力不變,接觸面的粗糙程度不變,滑動摩擦力不變,故不需要勻速拉動木板。
②同一跟細線上的力大小相等,故細線對木塊的拉力等于細線對拉力傳感器的拉力,由于木塊處于靜止狀態(tài),細線對木塊的拉力等于木塊受到的滑動摩擦力,故拉力傳感器的示數(shù)反映的是木塊與木板間的滑動摩擦力大小,故小明的想法不正確。
故答案為:(1)b;c;(2)1:2;(3)①不需要;②不正確,拉力傳感器的示數(shù)反映的是木塊與木板間的滑動摩擦力大小。
(1)要探究摩擦力與壓力大小的關系,需使接觸面的粗糙程度相同,壓力不同;要探究摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系,需使壓力大小相同,接觸面的粗糙程度不同;
(2)根據(jù)動摩擦因數(shù)定義得到木塊與玻璃板間的動摩擦因數(shù)跟木塊與木板間的動摩擦因數(shù)之比;
(3)木塊相對水平桌面處于靜止狀態(tài),根據(jù)二力平衡條件分析;拉力傳感器的示數(shù)反映的是木板與木塊間的滑動摩擦力大小。
本題是探究影響摩擦力大小的因素實驗,把握住利用控制變量法分析實驗結(jié)論的基本思路是解答此題的關鍵所在。
18.【答案】解:(1)重物上升的速度:v=st=6m10s=0.6m/s;
(2)起重機對鋼材所做的有用功為:W有用=Gh=mgh=2.15×103kg×10N/kg×10m=2.15×105J,
則起重機提升重物的功率:P=W有用t=2.15×105J10s=2.15×104W;
(3)消耗的柴油完全燃燒放出的熱量為:Q放=m柴油q=0.01kg×4.3×107J/kg=4.3×105J,
起重機中內(nèi)燃機的熱機效率為:η=W有用Q放×100%=2.15×105J4.3×105J×100%=50%。
答:(1)重物上升的速度為1m/s;
(2)起重機提升重物的功率為2.15×104W;
(3)起重機的提升效率為50%。
【解析】(1)利用v=st計算重物上升的速度。
(2)利用W=Gh=mgh求起重機做的功,然后利用P=Wt計算起重機提升重物的功率;
(3)利用Q放=mq求出燃油完全燃燒放出的熱量,利用為:η=W有用Q放×100%求出起重機中內(nèi)燃機的機械效率。
本題考查了速度、重力、有用功、功率和機械效率的計算,明確有用功、總功的含義是關鍵。
19.【答案】解:(1)水的質(zhì)量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.8×10?3m3=0.8kg,
將水加熱至100℃過程中水吸收的熱量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×0.8kg×(100℃?20℃)=2.688×105J;
(2)由P=U2R知,在電源電壓不變時,電路電阻越小,功率越大。由圖知,電路在不同狀態(tài)時分別為R0與R1串聯(lián)或者R0與R2串聯(lián),由于R1

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