1.(3分)我國自主研發(fā)的“手撕鋼”薄如蟬翼,其厚度大約是物理課本一張紙厚度的五分之一,則一張“手撕鋼”的厚度最接近于( )
A.2dmB.2cmC.2mmD.0.02mm
2.(3分)以下情景中,小明對(duì)書包有做功的是( )
A.小明提著書包不動(dòng)
B.小明提著書包沿水平面行走
C.小明提著書包乘電梯上升
D.小明背著書包在水平面行走
3.(3分)天津盤山有“上盤雪花飄,中盤霧雨渺,下盤夕陽照”的天然奇觀,其中“霧”的形成過程中發(fā)生的主要物態(tài)變化是( )
A.凝固B.升華C.汽化D.液化
4.(3分)在如圖所示的實(shí)驗(yàn)情景中,小鋼球受到平衡力作用的是( )
A.沿斜面滾下的鋼球
B.靜止在金屬片上的鋼球
C.在水中下沉的鋼球
D.在空中自由下落的鋼球
5.(3分)生活中常見到各種光現(xiàn)象,其中屬于光的反射現(xiàn)象的是( )
A. 透過樹叢的光B. 海市蜃樓
C. 手影D. 水中倒影
6.(3分)如圖所示的工具中,屬于費(fèi)力杠桿的是 ( )
A. 鋼絲鉗B. 起子
C. 羊角錘D. 鑷子
7.(3分)下列實(shí)例中屬于增大壓強(qiáng)的是( )
A.書包帶做得較寬B.菜刀磨得鋒利
C.平板貨車的輪子很多D.鐵軌下鋪放枕木
二、填空題:共7小題,每小題3分,共21分,請(qǐng)將正確答案填寫在答題卡對(duì)應(yīng)的橫線上。
8.(3分)端午節(jié)賽龍舟時(shí),劃龍舟的選手用槳向后劃水,龍舟前進(jìn),這是因?yàn)? 。劃龍舟的選手看到岸邊的景物向后移動(dòng),所選參照物是 ;到達(dá)終點(diǎn)停止劃水,龍舟由于 仍會(huì)繼續(xù)前進(jìn)一段距離。
9.(3分)利用如圖所示的“搬重物利器”搬運(yùn)大件家具時(shí),先用金屬棒撬起家具,再將帶有滾輪的底座放入家具底部,便可以輕松移動(dòng)家具。其中,金屬棒是 (選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿,底座裝有滾輪是為了減小 。裝好滾輪后,小明用5N的水平推力推家具沿水平地面勻速直線前進(jìn)了5m,這個(gè)過程中,小明對(duì)家具做的功為 J。
10.(3分)如圖所示,圖甲是四沖程汽油機(jī)的 沖程示意圖,它將 能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,與它原理相同的是 (選填“乙”或“丙”)圖所示的演示實(shí)驗(yàn)。
11.(3分)我們在加油站會(huì)聞到汽油味,這是因?yàn)槠头肿釉? ,完全燃燒10kg汽油可以放出 J的熱量(汽油的熱值為4.6×107J/kg)。汽車油箱中的汽油用掉一半后,剩余汽油的熱值將 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
12.(3分)在夏天,質(zhì)量相同的水泥板和水在太陽下曬相同時(shí)間(曬相同時(shí)間說明它們吸收的熱量相同),水不易升溫,但水泥板卻很燙。同學(xué)們聯(lián)想到,往水池注水,寬大的水池容量大,水位不易升高;而窄小水池容量小,水位容易升高,于是認(rèn)為水和砂石容納熱量的本領(lǐng)不同。水不容易升溫是因?yàn)樗菁{熱量的本領(lǐng)大。經(jīng)查閱資料后發(fā)現(xiàn):1kg水升高1℃,需要吸收4.2×103J的熱量;而1kg砂石升高1℃,需要吸收0.92×103J的熱量。這說明水的比熱容比砂石的比熱容大。因此水的比熱容是 J/(kg?℃),砂石的比熱容是 J/(kg?℃)。2kg的水升高5℃,需要吸收 J的熱量。
13.(3分)如圖,杯中重為2N的木塊在水中上浮,最后木塊漂浮。木塊在上浮且未露出水面過程中,下表面受到水的壓強(qiáng) ,受到水的浮力 ,當(dāng)木塊最后靜在水面時(shí),受到水的浮力大小為 N。(前兩個(gè)空均選填“變大”“變小”或“不變”)
14.(3分)電熱水器是利用電流的 效應(yīng)工作的。小明家的電能表示數(shù)如圖甲所示為 kW?h,現(xiàn)僅接通一臺(tái)如圖乙所示的電熱水器,觀察到電能表指示燈1min內(nèi)閃爍了80次,則1min內(nèi)消耗電能為 J。
三、作圖題:本題3小題,共7分。
15.(2分)如圖所示是家庭電路的一部分,請(qǐng)將開關(guān)控制臺(tái)燈的電路補(bǔ)充完整。
16.(2分)如圖所示,畫出力F1的力臂。
17.(2分)在圖中,畫出物體AB經(jīng)平面鏡所成的像
18.(1分)如圖所示,畫出斜面上下滑的物體受到的重力和物體對(duì)斜面的壓力示意圖。
四、實(shí)驗(yàn)題:本大題共5小題,每空1分,共19分。
19.(3分)如1圖所示,刻度尺測量物塊的長度為 cm;如2圖所示溫度計(jì)的示數(shù)為 ℃;如3圖所示秒表的讀數(shù)為 s。
20.(2分)小明家3月末和4月末電能表表盤示數(shù)如圖所示,則小明家4月份用電 kW?h,若以當(dāng)?shù)仉妰r(jià)0.5元/度計(jì)算,小明家4月份應(yīng)繳納電費(fèi) 元。
21.(1分)如圖所示,用調(diào)節(jié)好的天平測量正方體金屬塊的質(zhì)量,則金屬塊的質(zhì)量是 g。
22.(6分)為了探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān),小紅同學(xué)設(shè)計(jì)了用U形管壓強(qiáng)計(jì)研究影響液體壓強(qiáng)因素的實(shí)驗(yàn):
請(qǐng)你在認(rèn)真觀察每個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,回答下列問題:
(1)液體壓強(qiáng)的大小是通過觀察U形管兩側(cè)液面的 來比較的。
(2)實(shí)驗(yàn)1是想驗(yàn)證 相同時(shí),液體的壓強(qiáng)與 的關(guān)系。
(3)實(shí)驗(yàn)2是想驗(yàn)證 相同時(shí),液體的壓強(qiáng)與 的關(guān)系。
(4)實(shí)驗(yàn)3(注:探頭深度相同,但方向不同)是想驗(yàn)證深度和密度都相同時(shí),液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都 。
23.(7分)在“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為3V。
(1)在連接電路的過程中,開關(guān)應(yīng)該 ;
(2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整;
(3)閉合開關(guān)后,小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近3V,則電路中可能出現(xiàn)的故障是 ;
(4)排除故障后開始實(shí)驗(yàn),當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,被測電阻的阻值是 Ω;
(5)實(shí)驗(yàn)過程中,改變滑片位置并進(jìn)行多次測量,這樣做的目的是 ;
(6)小明與同組的同學(xué)交流時(shí),提出:用小燈泡替換定值電阻,也可以探究出電流與電壓的關(guān)系。小明的觀點(diǎn)是 (選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的,原因是 。
五、計(jì)算題:本大題共2小題,第19小題6分,第20小題7分,共13分
24.(6分)某國產(chǎn)氫燃料電池車總質(zhì)量為5×103kg,靜止時(shí)與水平地面接觸總面積為0.04m2。在某次測試中沿水平面勻速直線行駛時(shí)受到的阻力是1000N,在60s內(nèi)行駛了900m的路程。求該車:(g取10N/kg)
(1)本次測試行駛的平均速度。
(2)該車靜止在水平地面時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)。
(3)本次測試牽引力做功的功率。
25.(7分)如圖甲所示為某小燈泡的I﹣U圖像,將它與定值電阻R并聯(lián)在穩(wěn)壓電源兩端,如圖乙所示。只閉合開關(guān)S1,電流表的示數(shù)為0.4A;再閉合開關(guān)S2,電流表示數(shù)變?yōu)?.6A。求:
(1)當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí),從甲圖中讀出小燈泡兩端的電壓。
(2)通過電阻R的電流與R的阻值。
(3)小燈泡工作5min消耗的電能。
六、綜合能力題:本題3小題,共19分
26.(6分)小明探究凸透鏡的成像規(guī)律。
(1)如圖甲所示,小明讓凸透鏡正對(duì)平行光,調(diào)整凸透鏡到光屏的距離,光屏上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很小、很亮的光斑,則該凸透鏡的焦距f= cm(估讀到分度值下一位)。
(2)小明在組裝器材時(shí),將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上,點(diǎn)燃蠟燭并調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心在 上,目的是讓燭焰的像成在光屏中央。
(3)如圖乙所示,小明將凸透鏡固定在50cm刻度線處,當(dāng)蠟燭距凸透鏡40cm時(shí),移動(dòng)光屏,可在光屏上得到一個(gè)倒立、 (選填“縮小”“等大”或“放大”)的實(shí)像,利用該成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是 (選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)。若將蠟燭向右移一小段距離,要在光屏上成清晰的像,光屏應(yīng)向 (選填“左”或“右”)移動(dòng)調(diào)節(jié)。
(4)小明在實(shí)驗(yàn)過程中,光屏上得到清晰的像,突然一只飛蟲落到了凸透鏡表面上,則光屏上出現(xiàn) 。(填字母選項(xiàng))
A.飛蟲的像
B.飛蟲的影子
C.仍是燭焰的像
27.(6分)小明在做“測量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,用滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組,實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)如下表所示。
(1)利用甲圖的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),要測量繩子自由端所受的拉力,應(yīng)在彈簧測力計(jì) (選填“保持靜止”或“勻速上升”)時(shí)讀數(shù)。
(2)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是利用 (選填“甲”或“乙”)圖所示的滑輪組測得的;機(jī)械效率指的是 與總功的百分比,第3次實(shí)驗(yàn)測得的滑輪組機(jī)械效率是 (保留一位小數(shù))。
(3)分析表中數(shù)據(jù),第3次實(shí)驗(yàn)拉力做的額外功是 J;滑輪組的機(jī)械效率與所提升物體的重力大小 。(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)
28.(7分)閱讀下列短文,回答問題:
油電混合動(dòng)力汽車
如圖甲,國產(chǎn)某品牌油電混合動(dòng)力汽車前后安裝有高清攝像頭,無線Wi﹣Fi等,其工作原理如圖乙所示。當(dāng)它以90km/h的速度勻速行駛20min的過程中,燃燒了3kg燃油。發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)共同為汽車提供動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)汽車行駛所需的能量為9×107J,其中50%的能量來自燃油燃燒;而發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃油燃燒放出的熱量部分用于驅(qū)動(dòng)汽車行駛和對(duì)蓄電池充電,其中用于充電的能量為6×106J。設(shè)燃油在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)完全燃燒,燃油的熱值為5×107J/kg。若普通汽車剎車時(shí)動(dòng)能全部用于克服與地面的摩擦力做功,而該油電混合動(dòng)力汽車在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,動(dòng)能除用于克服與地面的摩擦力做功外,其余能量全部通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)給蓄電池充電。在某次測試時(shí),同樣車型的普通汽車和該油電混合動(dòng)力汽車剛剛關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,根據(jù)汽車通過路程s時(shí),所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能Ek,作出Ek﹣s圖像如圖丙所示。設(shè)兩車受到的摩擦力大小相等。汽車正常行駛時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),直至汽車停止的過程中,通過發(fā)電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率稱之為儲(chǔ)能效率。
(1)汽車的方向盤相當(dāng)于 杠桿,汽車外觀設(shè)計(jì)成流線型是為了 ,汽車的輪胎做得很粗糙是為了 。
(2)由圖丙可知,表示該油電混合動(dòng)力汽車進(jìn)行測試的圖線是 (選填“①”或“②”)。
(3)該油電混合動(dòng)力汽車正常行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)和 同時(shí)共同為汽車提供動(dòng)力;該油電混合動(dòng)力汽車以90km/h的速度勻速行駛20min的過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為 (用百分?jǐn)?shù)表示)。
(4)該油電混合動(dòng)力汽車從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)至汽車停止的過程中,發(fā)電機(jī)的儲(chǔ)能效率為 (用百分?jǐn)?shù)表示)。
2025年廣東省清遠(yuǎn)市連州市中考物理一模試卷
參考答案與試題解析
一.選擇題(共7小題)
一、選擇題:本大題共7小題,每小題3分,共21分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.(3分)我國自主研發(fā)的“手撕鋼”薄如蟬翼,其厚度大約是物理課本一張紙厚度的五分之一,則一張“手撕鋼”的厚度最接近于( )
A.2dmB.2cmC.2mmD.0.02mm
【分析】物理課本一張紙厚度約為100μm,根據(jù)手撕鋼的厚度只有頭發(fā)絲的15計(jì)算即可。
【解答】解:一張紙厚度約為100μm,手撕鋼的厚度大約100μm5=20μm=0.02mm=0.002cm,故ABC錯(cuò)誤、D正確。
故選:D。
2.(3分)以下情景中,小明對(duì)書包有做功的是( )
A.小明提著書包不動(dòng)
B.小明提著書包沿水平面行走
C.小明提著書包乘電梯上升
D.小明背著書包在水平面行走
【分析】做功的兩個(gè)必要因素:一是作用在物體上的力;二是物體在力的方向上通過的距離(即力和距離的方向要一致),二者缺一不可。
【解答】解:A、小明提著書包不動(dòng),力的方向豎直向上,書包在力的方向上沒有通過距離,所以不做功,故A錯(cuò)誤;
B、小明提著書包沿水平面行走,力的方向豎直向上,書包在力的方向上沒有通過距離,所以不做功,故B錯(cuò)誤;
C、小明提著書包乘電梯上升,提書包的力豎直向上,書包在力的方向上通過了距離,所以對(duì)書包做功,故C正確;
D、小明背著書包在水平面行走,力的方向豎直向上,書包在力的方向上沒有通過距離,所以不做功,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
3.(3分)天津盤山有“上盤雪花飄,中盤霧雨渺,下盤夕陽照”的天然奇觀,其中“霧”的形成過程中發(fā)生的主要物態(tài)變化是( )
A.凝固B.升華C.汽化D.液化
【分析】物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫液化。
【解答】解:霧是由水蒸氣液化為的小水滴,故D正確。
故選:D。
4.(3分)在如圖所示的實(shí)驗(yàn)情景中,小鋼球受到平衡力作用的是( )
A.沿斜面滾下的鋼球
B.靜止在金屬片上的鋼球
C.在水中下沉的鋼球
D.在空中自由下落的鋼球
【分析】物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),物體所受到的力為平衡力;因此根據(jù)物體的狀態(tài)就可以判斷出該物體是否受平衡力作用。
【解答】解:A、沿斜面滾下的鋼球,其速度越來越快,因此受非平衡力作用,故A不符合題意;
B、靜止在金屬片上的鋼球,速度的方向和大小均不變,因此受平衡力作用,故B符合題意;
C、在水中下沉的鋼球,速度改變,因此受非平衡力作用,故C不符合題意;
D、在空中自由下落的鋼球,其速度越來越快,因此受非平衡力作用,故D不符合題意。
故選:B。
5.(3分)生活中常見到各種光現(xiàn)象,其中屬于光的反射現(xiàn)象的是( )
A. 透過樹叢的光B. 海市蜃樓
C. 手影D. 水中倒影
【分析】①要掌握光沿直線傳播現(xiàn)象,知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直線傳播形成的。
②要掌握光的反射現(xiàn)象,知道平面鏡成像是由于光的反射形成的。
③要掌握光的折射現(xiàn)象,知道水底看起來比實(shí)際的要淺、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃樓、凸透鏡成像都是光的折射。
【解答】解:A、透過樹叢的光是由于光沿直線傳播形成的。不符合題意。
B、海市蜃樓是一種由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象,是由于空氣的密度不均勻而引起的,不符合題意。
C、手影是光沿直線傳播形成的。不符合題意。
D、水中的“倒影”,屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,符合題意。
故選:D。
6.(3分)如圖所示的工具中,屬于費(fèi)力杠桿的是 ( )
A. 鋼絲鉗B. 起子
C. 羊角錘D. 鑷子
【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn),判斷杠桿在使用過程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。
【解答】解:
A、鋼絲鉗在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿;
B、起子在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿;
C、羊角錘在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿;
D、鑷子在使用過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿。
故選:D。
7.(3分)下列實(shí)例中屬于增大壓強(qiáng)的是( )
A.書包帶做得較寬B.菜刀磨得鋒利
C.平板貨車的輪子很多D.鐵軌下鋪放枕木
【分析】(1)增大壓強(qiáng)的方法:在壓力一定時(shí),減小受力面積來增大壓強(qiáng);在受力面積一定時(shí),增大壓力來增大壓強(qiáng)。
(2)減小壓強(qiáng)的方法:在壓力一定時(shí),增大受力面積來減小壓強(qiáng);在受力面積一定時(shí),減小壓力來減小壓強(qiáng)。
【解答】解:A、書包帶較寬是在壓力一定時(shí),增大受力面積減小書包對(duì)肩膀的壓強(qiáng),背書包時(shí)舒服些。故A不符合題意。
B、菜刀磨的很鋒利是在壓力一定時(shí),減小受力面積來增大壓強(qiáng)。故B符合題意。
C、平板貨車的輪子很多,是在壓力一定時(shí),增大受力面積減小對(duì)路基的壓強(qiáng),故C不符合題意。
D、鐵軌下鋪設(shè)枕木,在壓力一定時(shí),增大受力面積來減小壓強(qiáng),故D不符合題意。
故選:B。
二、填空題:共7小題,每小題3分,共21分,請(qǐng)將正確答案填寫在答題卡對(duì)應(yīng)的橫線上。
8.(3分)端午節(jié)賽龍舟時(shí),劃龍舟的選手用槳向后劃水,龍舟前進(jìn),這是因?yàn)? 物體間力的作用是相互的 。劃龍舟的選手看到岸邊的景物向后移動(dòng),所選參照物是 龍舟 ;到達(dá)終點(diǎn)停止劃水,龍舟由于 慣性 仍會(huì)繼續(xù)前進(jìn)一段距離。
【分析】(1)物體間力的作用是相互的;
(2)被研究物體是龍舟,參照物是江面,判斷龍舟的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)關(guān)鍵看龍舟與江面之間的位置有無變化;
(3)物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)稱為慣性,任何物體都具有慣性。
【解答】解:(1)劃龍舟的選手用槳向后劃水,給水一個(gè)向后的作用力,因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的,所以水同時(shí)給船槳一個(gè)向前的作用力,所以龍舟前進(jìn);
(2)劃龍舟的選手看到岸邊的景物向后移動(dòng),說明岸邊的景物是運(yùn)動(dòng)的,岸邊的景物與龍舟的位置發(fā)生改變,所以所選參照物是龍舟;
(3)停止劃水,由于龍舟具有慣性,龍舟會(huì)保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)前進(jìn)一段距離。
故答案為:物體間力的作用是相互的;龍舟;慣性。
9.(3分)利用如圖所示的“搬重物利器”搬運(yùn)大件家具時(shí),先用金屬棒撬起家具,再將帶有滾輪的底座放入家具底部,便可以輕松移動(dòng)家具。其中,金屬棒是 省力 (選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿,底座裝有滾輪是為了減小 摩擦 。裝好滾輪后,小明用5N的水平推力推家具沿水平地面勻速直線前進(jìn)了5m,這個(gè)過程中,小明對(duì)家具做的功為 25 J。
【分析】(1)結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn),先判斷杠桿在使用過程中動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它屬于哪種類型的杠桿;
(2)減小摩擦的方法:減小壓力、減小接觸面的粗糙程度、使接觸面脫離、用滾動(dòng)代替滑動(dòng);
(3)根據(jù)W=Fs可求出小明對(duì)家具做的功。
【解答】解:由圖知,用金屬棒撬起家具時(shí),金屬棒相當(dāng)于撬棍,且動(dòng)力臂大于阻力臂,所以此時(shí)金屬棒屬于省力杠桿;
底座裝有滾輪,用滾動(dòng)代替滑動(dòng),是為了減小摩擦;
小明對(duì)家具做的功為:
W=Fs=5N×5m=25J。
故答案為:省力;摩擦;25。
10.(3分)如圖所示,圖甲是四沖程汽油機(jī)的 做功 沖程示意圖,它將 內(nèi) 能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,與它原理相同的是 丙 (選填“乙”或“丙”)圖所示的演示實(shí)驗(yàn)。
【分析】汽油機(jī)工作過程中能量的轉(zhuǎn)化:
①壓縮沖程:機(jī)械能→內(nèi)能;
②做功沖程:先是化學(xué)能→內(nèi)能,再由內(nèi)能→機(jī)械能。
兩氣門都關(guān)閉,活塞下行,汽缸容積變大,火花塞產(chǎn)生電火花,是做功沖程,此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
【解答】解:乙圖是用力將活塞壓下,活塞對(duì)筒內(nèi)空氣做功,空氣的內(nèi)能增大,溫度升高,達(dá)到了棉花的著火點(diǎn),棉花就會(huì)燃燒,是通過對(duì)物體做功來增大物體內(nèi)能的,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程;
丙圖對(duì)試管中的水加熱,加快水的蒸發(fā),使試管中水蒸氣的內(nèi)能增大,體積膨脹,對(duì)外做功,使塞子飛出去,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能;
如圖甲所示,兩氣門都關(guān)閉,活塞下行,汽缸容積變大,是做功沖程,此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以,與它原理相同的是丙圖所示的演示實(shí)驗(yàn)。
故答案為:做功;內(nèi);丙。
11.(3分)我們在加油站會(huì)聞到汽油味,這是因?yàn)槠头肿釉? 不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) ,完全燃燒10kg汽油可以放出 4.6×108 J的熱量(汽油的熱值為4.6×107J/kg)。汽車油箱中的汽油用掉一半后,剩余汽油的熱值將 不變 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
【分析】一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫作分子的熱運(yùn)動(dòng)。
由Q放=mq可求出完全燃燒10kg汽油放出的熱量。
熱值是燃料的一種特性,只決定于燃料的種類,與質(zhì)量和燃燒情況等無關(guān)。
【解答】解:我們在加油站會(huì)聞到汽油味,這是因?yàn)槠头肿釉诓煌5刈鰺o規(guī)則運(yùn)動(dòng);
完全燃燒10kg汽油可以放出的熱量為Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J。
汽車油箱中的汽油用掉一半后,剩余汽油的熱值將不變。
故答案為:(1)不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng);(2)4.6×108;不變。
12.(3分)在夏天,質(zhì)量相同的水泥板和水在太陽下曬相同時(shí)間(曬相同時(shí)間說明它們吸收的熱量相同),水不易升溫,但水泥板卻很燙。同學(xué)們聯(lián)想到,往水池注水,寬大的水池容量大,水位不易升高;而窄小水池容量小,水位容易升高,于是認(rèn)為水和砂石容納熱量的本領(lǐng)不同。水不容易升溫是因?yàn)樗菁{熱量的本領(lǐng)大。經(jīng)查閱資料后發(fā)現(xiàn):1kg水升高1℃,需要吸收4.2×103J的熱量;而1kg砂石升高1℃,需要吸收0.92×103J的熱量。這說明水的比熱容比砂石的比熱容大。因此水的比熱容是 4.2×103 J/(kg?℃),砂石的比熱容是 0.92×103 J/(kg?℃)。2kg的水升高5℃,需要吸收 4.2×104 J的熱量。
【分析】根據(jù)c=Q吸mΔt求水和砂石的比熱容,根據(jù)Q吸=cmΔt求2kg的水升高5℃需要吸收的熱量。
【解答】解:水的比熱容:c水=Q水吸m水Δt水=4.2×103J1kg×1℃=4.2×103J/(kg?℃);
砂石的比熱容:c砂石=Q砂石吸m砂石Δt砂石=0.92×103J1kg×1℃=0.92×103J/(kg?℃);
2kg的水升高5℃,需要吸收熱量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×5℃=4.2×104J。
故答案為:4.2×103;0.92×103;4.2×104。
13.(3分)如圖,杯中重為2N的木塊在水中上浮,最后木塊漂浮。木塊在上浮且未露出水面過程中,下表面受到水的壓強(qiáng) 變小 ,受到水的浮力 變小 ,當(dāng)木塊最后靜在水面時(shí),受到水的浮力大小為 2 N。(前兩個(gè)空均選填“變大”“變小”或“不變”)
【分析】根據(jù)p=ρ水gh分析;根據(jù)F?。紾排=ρ水gV排分析受到水的浮力變化;由漂浮的特點(diǎn)分析。
【解答】解:木塊在上浮且未露出水面過程中,下表面的深度變小,根據(jù)p=ρ水gh可知,下表面受到水的壓強(qiáng)變小,排開水的體積不變,根據(jù)F?。紾排=ρ水gV排,受到水的浮力不變,當(dāng)木塊最后靜在水面時(shí),由漂浮的特點(diǎn),受到水的浮力大小等于重力大小,為 2N。
故答案為:變??;不變;2。
14.(3分)電熱水器是利用電流的 熱 效應(yīng)工作的。小明家的電能表示數(shù)如圖甲所示為 3023.6 kW?h,現(xiàn)僅接通一臺(tái)如圖乙所示的電熱水器,觀察到電能表指示燈1min內(nèi)閃爍了80次,則1min內(nèi)消耗電能為 9×104 J。
【分析】(1)電熱器根據(jù)電流的熱效應(yīng)工作;
(2)電能表讀數(shù)時(shí),注意:電能表的最后一位數(shù)是小數(shù),單位是kW?h;
(3)根據(jù)電能表的參數(shù)和指示燈閃爍的次數(shù)計(jì)算出電熱水器消耗的電能。
【解答】解:電熱水器根據(jù)電流的熱效應(yīng)工作;
電能表讀數(shù)時(shí),最后一位數(shù)是小數(shù),單位是kW?h,所以圖中電能表示數(shù)為3023.6kW?h。
該電熱水器1min消耗的電能W=n′n×1kW?h=80r3200r×1kW?h=0.025kW?h=0.025×3.6×106J=9×104J。
故答案為:熱;3023.6;9×104。
三、作圖題:本題3小題,共7分。
15.(2分)如圖所示是家庭電路的一部分,請(qǐng)將開關(guān)控制臺(tái)燈的電路補(bǔ)充完整。
【分析】家庭電路中燈泡的接法:火線進(jìn)入開關(guān),再連接燈泡,最后到零線。
【解答】解:家庭電路中燈泡接法:火線進(jìn)入開關(guān),再進(jìn)入燈泡,最后燈泡接零線,這樣在斷開開關(guān)能切斷火線,接觸燈泡不會(huì)發(fā)生觸電事故。既能控制燈泡,又能更安全,如圖所示:
16.(2分)如圖所示,畫出力F1的力臂。
【分析】力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離;由支點(diǎn)向力的作用線作垂線段,垂線段的長度即為該力的力臂。
【解答】解:延長F1畫出力的作用線,從支點(diǎn)O向F1的作用線作垂線段,即為其力臂L1,如下圖所示:
17.(2分)在圖中,畫出物體AB經(jīng)平面鏡所成的像
【分析】根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)知,像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱,故作出物關(guān)于鏡面的對(duì)稱圖象A′B′即可。
【解答】解:
18.(1分)如圖所示,畫出斜面上下滑的物體受到的重力和物體對(duì)斜面的壓力示意圖。
【分析】(1)重力是物體受到的力,因此根據(jù)規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心,重力的方向總是豎直向下的,過物體的重心表示出重力的方向即可;
(2)壓力是接觸面受到的力,因此壓力的作用點(diǎn)在接觸面上,即物體與接觸面的中點(diǎn);然后根據(jù)壓力的方向垂直于受力面,并過壓力作用點(diǎn)表示出壓力的方向即可。
【解答】解:
(1)從物體重心O沿豎直向下的方向畫一帶箭頭的線段,箭頭附近標(biāo)上符號(hào)為G,可得物體受到的重力示意圖;
(2)在斜面上選取物體與接觸面的中點(diǎn)為壓力的作用點(diǎn),從壓力作用點(diǎn)畫垂直于斜面向下、帶箭頭的線段,箭頭附近標(biāo)上符號(hào)符號(hào)為F,可得物體對(duì)斜面的壓力示意圖,如圖所示:
四、實(shí)驗(yàn)題:本大題共5小題,每空1分,共19分。
19.(3分)如1圖所示,刻度尺測量物塊的長度為 1.20 cm;如2圖所示溫度計(jì)的示數(shù)為 ﹣8 ℃;如3圖所示秒表的讀數(shù)為 274.4 s。
【分析】刻度尺讀數(shù)時(shí)首先要明確量程以及分度值,然后根據(jù)刻度線的位置讀數(shù)。停表的中間的表盤代表分鐘,周圍的大表盤代表秒,停表讀數(shù)是兩個(gè)表盤的示數(shù)之和。
用溫度計(jì)測量液體的溫度,讀數(shù)時(shí)先看清是零上還是零下的,然后認(rèn)清量程和分度值,最后讀出示數(shù)。
使用量筒的注意事項(xiàng):將量筒放在水平桌面上;讀數(shù)時(shí),視線要與液面的最低處相平;根據(jù)量筒的分度值以及液面的位置讀出其體積。
【解答】解:如圖1:刻度尺上1cm之間有10個(gè)小格,所以,一個(gè)小格代表的長度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值為1mm;物體左端與5.00cm對(duì)齊,右側(cè)的讀數(shù)為6.20cm,所以物體的長度為L=6.20cm﹣5.00cm=1.20cm;
如圖2:溫度計(jì)的分度值為1℃,液柱的液面在零刻度線以下,所以溫度計(jì)的讀數(shù)為﹣8℃。
如圖3,在秒表的中間表盤上,1min中間有兩個(gè)小格,所以一個(gè)小格代表0.5min,分針指在4到5之間且偏向5;在秒表的大表盤上,2s之間有10個(gè)小格,1個(gè)小格代表0.2s,秒針指示的時(shí)間為34.4s,即秒表的讀數(shù)為t=4min34.4s=274.4s。
故答案為:1.20;﹣8;274.4。
20.(2分)小明家3月末和4月末電能表表盤示數(shù)如圖所示,則小明家4月份用電 240 kW?h,若以當(dāng)?shù)仉妰r(jià)0.5元/度計(jì)算,小明家4月份應(yīng)繳納電費(fèi) 120 元。
【分析】(1)電能表是測量用戶在某段時(shí)間內(nèi)消耗電能的儀表,單位是千瓦時(shí),最后一位是小數(shù)。
(2)某段時(shí)間內(nèi)前后兩次的讀數(shù)之差就是用戶消耗的電能,據(jù)此計(jì)算應(yīng)繳電費(fèi)。
【解答】解:4月末的電能表示數(shù)為6262.3 kW?h,3月末的電能表示數(shù)為6022.3 kW?h,小明家4月份用電W=6262.3kW?h﹣6022.3kW?h=240kW?h
小明家4月份應(yīng)繳納電費(fèi)240kW?h×0.5元/(kW?h)=120元。
故答案為:240;120。
21.(1分)如圖所示,用調(diào)節(jié)好的天平測量正方體金屬塊的質(zhì)量,則金屬塊的質(zhì)量是 21.6 g。
【分析】物體的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量加上游碼所對(duì)的刻度。
【解答】解:砝碼的質(zhì)量為20g,游碼的對(duì)應(yīng)的刻度為1.6g,所以該金屬塊的質(zhì)量為20g+1.6g=21.6g。
故答案為:21.6。
22.(6分)為了探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān),小紅同學(xué)設(shè)計(jì)了用U形管壓強(qiáng)計(jì)研究影響液體壓強(qiáng)因素的實(shí)驗(yàn):
請(qǐng)你在認(rèn)真觀察每個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,回答下列問題:
(1)液體壓強(qiáng)的大小是通過觀察U形管兩側(cè)液面的 高度差 來比較的。
(2)實(shí)驗(yàn)1是想驗(yàn)證 液體密度 相同時(shí),液體的壓強(qiáng)與 深度 的關(guān)系。
(3)實(shí)驗(yàn)2是想驗(yàn)證 液體深度 相同時(shí),液體的壓強(qiáng)與 液體的密度 的關(guān)系。
(4)實(shí)驗(yàn)3(注:探頭深度相同,但方向不同)是想驗(yàn)證深度和密度都相同時(shí),液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都 相等 。
【分析】(1)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小是通過液體壓強(qiáng)計(jì)U形管兩邊液面的高度差來判斷的,高度差越大說明此時(shí)的液體壓強(qiáng)越大,采用了轉(zhuǎn)換法;
(2)(3)液體壓強(qiáng)與液體的深度和密度有關(guān),研究與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí),要控制另外一個(gè)因素不變;
(4)根據(jù)已知條件結(jié)合轉(zhuǎn)換法回答。
【解答】解:(1)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,液體壓強(qiáng)的大小是通過觀察U形管兩側(cè)液面的高度差來比較的。
(2)由控制變量法,實(shí)驗(yàn)1中深度不同,是想驗(yàn)證液體密度相同時(shí),液體的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系。
(3)實(shí)驗(yàn)2是中液體深度相同,而密度不同,想驗(yàn)證深度相同時(shí),液體的壓強(qiáng)與液體的密度的關(guān)系。
(4)實(shí)驗(yàn)3是想驗(yàn)證深度和密度都相同時(shí),金屬盒朝向不同,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等。
(1)高度差;(2)液體密度;深度;(3)液體深度;液體的密度;(4)相等。
23.(7分)在“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為3V。
(1)在連接電路的過程中,開關(guān)應(yīng)該 斷開 ;
(2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整;
(3)閉合開關(guān)后,小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近3V,則電路中可能出現(xiàn)的故障是 定值電阻斷路 ;
(4)排除故障后開始實(shí)驗(yàn),當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,被測電阻的阻值是 5 Ω;
(5)實(shí)驗(yàn)過程中,改變滑片位置并進(jìn)行多次測量,這樣做的目的是 減小誤差 ;
(6)小明與同組的同學(xué)交流時(shí),提出:用小燈泡替換定值電阻,也可以探究出電流與電壓的關(guān)系。小明的觀點(diǎn)是 錯(cuò)誤 (選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的,原因是 燈絲的電阻隨溫度的升高而增大 。
【分析】(1)在連接電路的過程中,開關(guān)應(yīng)該斷開;
(2)滑動(dòng)變阻器的接法應(yīng)該是一上一下;
(3)若電流表示數(shù)為0,說明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了;
(4)根據(jù)圖乙讀出電流表的示數(shù),根據(jù)R=UI計(jì)算出電阻值;
(5)在定值電阻的阻值,應(yīng)多測幾次求平均值,這樣可以減小誤差;
(6)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。
【解答】解:(1)在連接電路的過程中,開關(guān)應(yīng)該斷開;
(2)滑動(dòng)變阻器的接法應(yīng)該是一上一下;
(3)閉合開關(guān)后,小明發(fā)現(xiàn),無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表始終沒有示數(shù),電路可能斷路,電壓表示數(shù)接近電源電壓3V,電壓表與電源連通,故原因可能是定值電阻斷路;
(4)圖乙知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.2A,示數(shù)為0.5A,則電阻R的阻值為:R=UI=Ω;
(5)測量待測電阻阻值時(shí),需要移動(dòng)滑片P,改變待測電阻兩端電壓,多次實(shí)驗(yàn)取平均值達(dá)到減小誤差的目的;
(6)小明的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的,不能用小燈泡替換定值電阻,因?yàn)樾襞轃艚z的電阻隨溫度的升高而增大。
故答案為:(1)斷開;(2);(3)定值電阻斷路;(4)5;(5)減小誤差;(6)錯(cuò)誤;燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。
五、計(jì)算題:本大題共2小題,第19小題6分,第20小題7分,共13分
24.(6分)某國產(chǎn)氫燃料電池車總質(zhì)量為5×103kg,靜止時(shí)與水平地面接觸總面積為0.04m2。在某次測試中沿水平面勻速直線行駛時(shí)受到的阻力是1000N,在60s內(nèi)行駛了900m的路程。求該車:(g取10N/kg)
(1)本次測試行駛的平均速度。
(2)該車靜止在水平地面時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)。
(3)本次測試牽引力做功的功率。
【分析】(1)根據(jù)v=st得到本次測試行駛的平均速度;
(2)根據(jù)G=mg得到車的總重力,對(duì)地面的壓力等于總重力,根據(jù)p=FS得到對(duì)地面的壓強(qiáng);
(3)根據(jù)二力平衡條件求出氫燃料電池車的牽引力,根據(jù)W=Fs求出牽引力做的功,根據(jù)P=Wt得到本次測試牽引力做功的功率。
【解答】解:(1)本次測試行駛的平均速度:v=st=900m60s=15m/s;
(2)車總重力:G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N,
對(duì)地面的壓強(qiáng):p=FS=GS=5×104N0.04m2=1.25×106Pa;
(3)車勻速運(yùn)動(dòng),牽引力和阻力是平衡力,牽引力F=f=1000N,
牽引力做功:W=Fs=1000N×900m=9×105J,
本次測試牽引力做功的功率:P=Wt=9×105J60s=1.5×104W。
答:(1)本次測試行駛的平均速度是15m/s;
(2)該車靜止在水平地面時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)是1.25×106Pa;
(3)本次測試牽引力做功的功率1.5×104W。
25.(7分)如圖甲所示為某小燈泡的I﹣U圖像,將它與定值電阻R并聯(lián)在穩(wěn)壓電源兩端,如圖乙所示。只閉合開關(guān)S1,電流表的示數(shù)為0.4A;再閉合開關(guān)S2,電流表示數(shù)變?yōu)?.6A。求:
(1)當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí),從甲圖中讀出小燈泡兩端的電壓。
(2)通過電阻R的電流與R的阻值。
(3)小燈泡工作5min消耗的電能。
【分析】(1)(2)閉合開關(guān)S1,電路為燈泡的簡單電路,電流表測量通過燈泡的電流,再閉合開關(guān)S2,小燈泡和定值電阻R并聯(lián),電流表測量總電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn),得出通過燈泡的電流,從圖中找出此時(shí)燈泡兩端的電壓,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn),得到電源電壓值;
根據(jù)歐姆定律可知R的阻值;
(3)根據(jù)W=UIt計(jì)算小燈泡1min消耗的電能。
【解答】解:(1)(2)閉合開關(guān)S1,電路為燈泡的簡單電路,電流表測量通過燈泡的電流,為:I1=0.4A,
再閉合開關(guān)S2,小燈泡和定值電阻R并聯(lián),電流表測量總電流,
由于并聯(lián)電路各支路獨(dú)立工作,互不影響,故通過燈泡的電流不變,
通過電阻的電流為:I2=I﹣I1=0.6A﹣0.4A=0.2A,
小燈泡兩端的電壓等于電源電壓,從圖甲看出,當(dāng)電流為0.4A時(shí),小燈泡的電壓為4V,故電源電壓為4V;
R的阻值R=UI2=4V0.2A=20Ω;
(3)小燈泡1min消耗的電能為:W=UI1t=4V×0.4A×1×60s=96J。
答:(1)當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí),從甲圖中讀出小燈泡兩端的電壓為4V。
(2)通過電阻R的電流為0.2A、R的阻值為20Ω。
(3)小燈泡工作5min消耗的電能為96J。
六、綜合能力題:本題3小題,共19分
26.(6分)小明探究凸透鏡的成像規(guī)律。
(1)如圖甲所示,小明讓凸透鏡正對(duì)平行光,調(diào)整凸透鏡到光屏的距離,光屏上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很小、很亮的光斑,則該凸透鏡的焦距f= 10.0 cm(估讀到分度值下一位)。
(2)小明在組裝器材時(shí),將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上,點(diǎn)燃蠟燭并調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心在 同一高度 上,目的是讓燭焰的像成在光屏中央。
(3)如圖乙所示,小明將凸透鏡固定在50cm刻度線處,當(dāng)蠟燭距凸透鏡40cm時(shí),移動(dòng)光屏,可在光屏上得到一個(gè)倒立、 縮小 (選填“縮小”“等大”或“放大”)的實(shí)像,利用該成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是 照相機(jī) (選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)。若將蠟燭向右移一小段距離,要在光屏上成清晰的像,光屏應(yīng)向 右 (選填“左”或“右”)移動(dòng)調(diào)節(jié)。
(4)小明在實(shí)驗(yàn)過程中,光屏上得到清晰的像,突然一只飛蟲落到了凸透鏡表面上,則光屏上出現(xiàn) C 。(填字母選項(xiàng))
A.飛蟲的像
B.飛蟲的影子
C.仍是燭焰的像
【分析】(1)讓凸透鏡正對(duì)平行光,調(diào)整凸透鏡到光屏的距離,光屏上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很小、很亮的光斑,此光斑位置即為凸透鏡的焦點(diǎn)位置,據(jù)此得出該凸透鏡的焦距;
(2)為了讓燭焰的像成在光屏的中央,應(yīng)點(diǎn)燃蠟燭并調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上;
(3)u>2f,移動(dòng)光屏,可在光屏上得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像,利用該成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是照相機(jī);
根據(jù)物近像遠(yuǎn)像變大分析;
(4)凸透鏡成像屬于光的折射現(xiàn)象,物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后,會(huì)聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上,形成物體的實(shí)像;凸透鏡被遮擋一部分,仍然成完整的像,只是亮度變暗。
【解答】解:
(1)如圖甲所示,讓凸透鏡正對(duì)平行光,調(diào)整凸透鏡到光屏的距離,光屏上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很小、很亮的光斑,此光斑位置即為凸透鏡的焦點(diǎn)位置,則該凸透鏡的焦距f=30.0cm﹣20.0cm=10.0cm;
(2)在組裝器材時(shí),將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上,點(diǎn)燃蠟燭并調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上,目的是讓燭焰的像成在光屏的中央;
(3)如圖乙所示,小濱將凸透鏡固定在50cm刻度線處,當(dāng)蠟燭距凸透鏡40cm時(shí),u>2f,移動(dòng)光屏,可在光屏上得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像,利用該成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是照相機(jī);
若將蠟燭向右移一小段距離,根據(jù)物近像遠(yuǎn)像變大可知,要在光屏上成清晰的像,光屏應(yīng)向右移動(dòng);
(4)凸透鏡成實(shí)像時(shí),所有透過透鏡的光會(huì)聚到光屏上成像,飛蟲落在透鏡上后,整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一小部分被擋住,但總會(huì)有一部分光通過凸透鏡而會(huì)聚成像,因此,像與原來相同,大小不變;由于透鏡的一小部分被遮住,因此折射出的光線與原來相比減少了,故亮度會(huì)變暗,故選:C。
故答案為:(1)10.0;(2)同一高度;(3)縮小;照相機(jī);右;(4)C。
27.(6分)小明在做“測量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,用滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組,實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)如下表所示。
(1)利用甲圖的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),要測量繩子自由端所受的拉力,應(yīng)在彈簧測力計(jì) 勻速上升 (選填“保持靜止”或“勻速上升”)時(shí)讀數(shù)。
(2)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是利用 甲 (選填“甲”或“乙”)圖所示的滑輪組測得的;機(jī)械效率指的是 有用功 與總功的百分比,第3次實(shí)驗(yàn)測得的滑輪組機(jī)械效率是 74.1% (保留一位小數(shù))。
(3)分析表中數(shù)據(jù),第3次實(shí)驗(yàn)拉力做的額外功是 0.42 J;滑輪組的機(jī)械效率與所提升物體的重力大小 有關(guān) 。(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)
【分析】(1)在測量繩端所受的拉力時(shí),彈簧測力計(jì)應(yīng)勻速上升;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析使用的滑輪組;
根據(jù)η3=W有3W總3×100%計(jì)算出第3次實(shí)驗(yàn)滑輪組機(jī)械效率;
(3)額外功等于總功減去有用功;根據(jù)控制變量法,使用相同的滑輪組提升同樣的高度,改變物體的重力大小,分析相關(guān)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
【解答】解:(1)利用甲圖的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在測量繩子自由端所受的拉力時(shí),彈簧測力計(jì)應(yīng)勻速上升,此時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),測力計(jì)示數(shù)才等于拉力大小,若靜止讀數(shù),由于摩擦力較小,測量的拉力偏大,計(jì)算出的機(jī)械效率偏大;
(2)由表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)物體上升的高度為0.1m時(shí),測力計(jì)移動(dòng)的距離為0.3m,可知滑輪組繩子承重股數(shù)為:
n=sh=;
由題圖可知,甲滑輪組的繩子承重股數(shù)為3股,乙滑輪組的繩子承重股數(shù)為2股,所以該實(shí)驗(yàn)是用甲圖所示滑輪組進(jìn)行操作的;
機(jī)械效率指的是有用功與總功的百分比;
第3次實(shí)驗(yàn)中,有用功為:W有3=G3h3=4.0N×0.3m=1.2J,
總功為:W總3=F3s3=1.8N×0.9m=1.62J,
則滑輪組的機(jī)械效率是:η3=W有3W總3×100%=×100%≈74.1%;
(3)第3次實(shí)驗(yàn)拉力做的額外功是:
W額3=W總3﹣W有3=1.62J﹣1.2J=0.42J;
分析表中第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),使用相同的滑輪組,提升的物體越重,機(jī)械效率越高,故滑輪組的機(jī)械效率與所提物體的重力大小有關(guān)
故答案為:(1)勻速上升;(2)甲;有用功;74.1%;(3)0.42;有關(guān)。
28.(7分)閱讀下列短文,回答問題:
油電混合動(dòng)力汽車
如圖甲,國產(chǎn)某品牌油電混合動(dòng)力汽車前后安裝有高清攝像頭,無線Wi﹣Fi等,其工作原理如圖乙所示。當(dāng)它以90km/h的速度勻速行駛20min的過程中,燃燒了3kg燃油。發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)共同為汽車提供動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)汽車行駛所需的能量為9×107J,其中50%的能量來自燃油燃燒;而發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃油燃燒放出的熱量部分用于驅(qū)動(dòng)汽車行駛和對(duì)蓄電池充電,其中用于充電的能量為6×106J。設(shè)燃油在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)完全燃燒,燃油的熱值為5×107J/kg。若普通汽車剎車時(shí)動(dòng)能全部用于克服與地面的摩擦力做功,而該油電混合動(dòng)力汽車在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,動(dòng)能除用于克服與地面的摩擦力做功外,其余能量全部通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)給蓄電池充電。在某次測試時(shí),同樣車型的普通汽車和該油電混合動(dòng)力汽車剛剛關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,根據(jù)汽車通過路程s時(shí),所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能Ek,作出Ek﹣s圖像如圖丙所示。設(shè)兩車受到的摩擦力大小相等。汽車正常行駛時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),直至汽車停止的過程中,通過發(fā)電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率稱之為儲(chǔ)能效率。
(1)汽車的方向盤相當(dāng)于 省力 杠桿,汽車外觀設(shè)計(jì)成流線型是為了 減小空氣阻力 ,汽車的輪胎做得很粗糙是為了 增大摩擦 。
(2)由圖丙可知,表示該油電混合動(dòng)力汽車進(jìn)行測試的圖線是 ① (選填“①”或“②”)。
(3)該油電混合動(dòng)力汽車正常行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)和 驅(qū)動(dòng)電機(jī) 同時(shí)共同為汽車提供動(dòng)力;該油電混合動(dòng)力汽車以90km/h的速度勻速行駛20min的過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為 34% (用百分?jǐn)?shù)表示)。
(4)該油電混合動(dòng)力汽車從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)至汽車停止的過程中,發(fā)電機(jī)的儲(chǔ)能效率為 62.5% (用百分?jǐn)?shù)表示)。
【分析】(1)需要掌握輪軸的省力特點(diǎn):輪半徑是軸半徑的幾倍,作用在輪上的力就是軸上力的幾分之一;
物體的流線型結(jié)構(gòu)有利于減小空氣的阻力;
增大摩擦的方法:在接觸面粗糙程度一定時(shí),增大壓力;在壓力一定時(shí),增大接觸面的粗糙程度;
(2)普通汽車正常行駛時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),直至汽車停止的過程中,克服摩擦做功,動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;油電混合動(dòng)力汽車正常行駛時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),直至汽車停止的過程中,動(dòng)能一部分用于克服摩擦做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,一部分轉(zhuǎn)化為電能;
(3)根據(jù)材料內(nèi)容分析回答;根據(jù)Q放=mq計(jì)算出燃油燃燒放出的熱量,利用η=WQ放×100%(其中W包括為汽車提供部分動(dòng)力的能量和對(duì)蓄電池充電的能量)求出發(fā)動(dòng)機(jī)的效率;
(4)根據(jù)EK﹣s圖像可知對(duì)應(yīng)的動(dòng)能,由W=fs求出汽車的摩擦力,再求出油電混合汽車克服摩擦所做的功;由W電=EK﹣W混求出發(fā)電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的多少,最后根據(jù)η=W電EK×100%求出儲(chǔ)能效率。
【解答】解:(1)汽車的方向盤是個(gè)輪軸,我們把力作用在輪上,所以是省力杠桿;
汽車外觀設(shè)計(jì)成流線型的好處是減小空氣阻力;
汽車的輪胎有凹凸不平的花紋,增大了接觸面的粗糙程度,在壓力一定時(shí)增大了摩擦;
(2)普通汽車剎車時(shí)動(dòng)能全部用于克服與地面的摩擦力做功,而該油電混合動(dòng)力汽車在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,動(dòng)能除用于克服與地面的摩擦力做功外,其余能量全部通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)給蓄電池充電,油電混合汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后滑行的距離更短,所以應(yīng)該是圖丙中的①圖線;
(3)由題意可知,該油電混合動(dòng)力汽車正常行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)共同為汽車提供動(dòng)力;
燃油燃燒放出的熱量:Q放=mq=3kg×5×107J/kg=1.5×108J;
發(fā)動(dòng)機(jī)為汽車提供部分動(dòng)力的能量:W1=9×107J×50%=4.5×107J;
發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)蓄電池充電的能量:W2=6×106J;
發(fā)動(dòng)機(jī)用來做有用功的能量:W=W1+W2=4.5×107J+6×106J=5.1×107J;
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為:η=WQ放×100%=5.1×107J1.5×108J×100%=34%;
(4)普通汽車克服摩擦所做的功:W普=Ek=4×105J;
由W=fs可知,汽車的摩擦力:f=W普s普=4×105J80m=5000N;
油電混合汽車克服摩擦所做的功:W混=fs混=5000N×30m=1.5×105J;
發(fā)電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能:W電=EK﹣W混=4×105J﹣1.5×105J=2.5×105J;
儲(chǔ)能效率:η=W電EK×100%=2.5×105J4×105J×100%=62.5%。
故答案為:(1)省力;減小空氣阻力;增大摩擦;(2)①;(3)驅(qū)動(dòng)電機(jī);34%;(4)62.5%。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
鉤碼所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
繩端移動(dòng)的距離s/m
機(jī)械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
3.0
0.2
1.4
0.6
71.4%
3
4.0
0.3
1.8
0.9
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
C
D
B
D
D
B
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
鉤碼所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
繩端移動(dòng)的距離s/m
機(jī)械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
3.0
0.2
1.4
0.6
71.4%
3
4.0
0.3
1.8
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