湖北省随州市广水市2023年中考物理模拟试卷
一、单选题
1.(2023·广水模拟)在物理学发展的漫长历程中,科学家们研究出了许多成果,为推动社会发展做出了卓越的贡献。下列关于科学家与其贡献对应关系正确的是( )
A.欧姆——研究并总结出了电流跟电压和电阻间的关系
B.牛顿——最早测出大气压的数值
C.奥斯特——根据他发现的电磁感应现象制成发电机
D.伽利略——通过三棱镜实验,发现了光的色散现象
【答案】A
【知识点】光的色散;大气压强的测量方法;欧姆定律及其应用;发电机的构造和原理
【解析】【解答】A.欧姆研究并总结出了电流跟电压和电阻间的关系,A符合题意;
B.托里拆利最早测出了大气压的数值,B不符合题意;
C.法拉第最早发现了电磁感应现象,为发电机的发明提供了可能,C不符合题意;
D.牛顿是伟大的物理学家,提出了万有引力定律和三大运动定律,利用三棱镜最早发现光的色散现象,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】欧姆研究并总结出了电流跟电压和电阻间的关系。
2.(2023·广水模拟)网约车以其方便快捷的特点,成为不少人出行的首选。网约车的不少车主,都会选择电动车代替汽油的新能源车。下列有关说法不正确的是( )
A.石油是不可再生能源
B.电动车使用的电能属于一次能源
C.通过手机联络网约车车主时,利用了电磁波能够传递信息
D.生活出行尽量采用公共交通或骑自行车,尽量减少碳的排放
【答案】B
【知识点】能源及其分类;能源与可持续发展;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.石油不能够源源不断地从自然界获得,也不可重复利用,是不可再生能源,A正确,不符合题意;
B.由一次能源经过加工转换以后得到的能源,称为二次能源,电动车使用的电能属于二次能源,B错误,符合题意;
C.手机在通话时,是通过无线电波的发射台,接收电话,也可以向外发射信号,它是通过电磁波来传递信息的,C正确,不符合题意;
D.公共交通或骑自行车出行,可以减少碳的排放,节约能源,改善交通,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】不可再生能源的概念:化石能源、核能等能源会越用越少,不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源; 电能是需要消耗其他一次能源转化得到的;无线通信是利用电磁波传递信息;生活出行尽量采用绿色出行,减少碳排放。
3.(2023·广水模拟)如图所示,是湖北随州曾侯乙墓出土的战国时期的编钟,距今2400余年,是世界上现存规模最大、最完整的编钟。迄今为止,人们用这套编钟还能演奏古今乐曲,且音域宽广、音色优美。这里的“音域宽广”指的是( )
A.响度大 B.响度变化范围大
C.音调高 D.音调变化范围大
【答案】D
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】音域是指某人或乐器发出声音所能达到的最低音至最高音的范围。编钟的制作材料一样,厚薄和质量不同,不同的钟在敲击后振动的快慢不同,即频率不同,所以能够发出不同音调的声音,因此编钟的音域宽广指的是音调变化范围大。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】声音都是由物体振动产生的。音调指声音的高低,响度指声音的大小,音色指声音的品质。
4.(2023·广水模拟)应山滑肉是湖北随州广水的一道经典美食,千年不衰。该菜选料精良,制作讲究,微火慢炖,汤汁浓香,入口软嫩滑爽。以下有关说法中正确的是( )
A.“汤汁浓香”说明分子在不停息地做无规则运动
B.微火慢炖的过程中,是通过做功的方式来增大内能的
C.汤汁在沸腾过程中,冒“白气”是汽化现象
D.在用煤气灶加热汤汁过程中,液化石油气燃烧不充分时,热值变小
【答案】A
【知识点】液化及液化放热;热传递改变物体内能;燃料的热值;分子热运动
【解析】【解答】A.“汤汁浓香”属于扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,A符合题意;
B.微火慢炖的过程中,需要对食材进行加热,是通过热传递的方式来增大内能的,B不符合题意;
C.汤汁在沸腾过程中,冒“白气”是水蒸气遇冷变成的小水滴,是液化现象,C不符合题意;
D.热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与质量多少、燃烧程度都没有关系,用煤气灶加热汤汁过程中,液化石油气燃烧不充分时,其热值不变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体是由分子组成的,分子在不停地做无规则运动; 改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。物质由气态变为液态叫液化;物质由液态变为气态叫汽化;热值是燃料的一种特性,与燃料的种类有关,而与质量大小、燃烧程度无关。
5.(2023·广水模拟)如图所示,小明到广水徐家河国家湿地公园游玩时,看到“鱼在云中游,鸟在水中飞”的美景奇观。对于这一现象的形成,下列说法正确的是( )
A.云、鸟、鱼都是实像
B.水中的云是由于光的直线传播形成的
C.云和鸟都是由于光的反射形成的
D.云和鱼都是由光的折射形成的
【答案】C
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】水中的云属于平面镜成像,是由光的反射形成的与物体等大的虚像;鸟在天上,所以“鸟在水中飞”是鸟在水中形成的像,即平面镜成像,故看到水中的鸟是由光的反射形成的与物体等大的虚像;看到水中的鱼,是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛,我们看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】水面相当于平面镜,平面镜成像是由于光的反射形成的,平面镜成的是虚像。看水中的物体是光的折射形成的。
6.(2023·广水模拟)生活处处有物理,留心观察皆学问,下列的现象解释正确的是( )
A.书包带做得宽大,是为了增大受力面积,减小压强
B.潜水员潜水时穿抗压潜水服,是因为海水压强随深度增加而减小
C.接种新冠疫苗时,用注射器将药液注入肌肉是利用了大气压强
D.飞机飞上天,利用了流速大的地方压强大的原理
【答案】A
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.书包带做得宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,A符合题意;
B.深海潜水员必须穿抗压潜水服是因为海水压强随深度的增加而增大,B不符合题意;
C.用注射器注射药液是由于活塞受到推力的作用,不是利用大气压,C不符合题意;
D.机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的升力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;液体内部的压强随着深度的增加而增大;注射器抽取药液是利用大气压来完成的,用注射器往人体内注射药液时利用了人的推力;流体的压强跟流速有关,流速越快的地方压强反而越小。
7.(2023·广水模拟)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时,验电器的两片金属箔张开,下面说法错误的是( )
A.摩擦过程中玻璃棒失去电子带正电荷
B.玻璃棒接触验电器的金属球时电流方向从金属箔到玻璃棒
C.接触过程中金属箔上的电子转移到了玻璃棒
D.金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥
【答案】B
【知识点】物体带电情况的判断;验电器的原理及使用;电流的方向
【解析】【解答】A.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,起电的原因是丝绸对电子的束缚能力大于玻璃,故玻璃中的部分电子移动到丝绸上,故玻璃棒失去电子带正电荷,A正确,不符合题意;
BC.玻璃棒接触验电器的金属球时,是箔片上的负电荷(电子)转移到玻璃棒上,电子的定向移动方向与电流方向相反,故电流方向由玻璃棒到金属箔,B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,失去电子带正电,得到电子带负电,并没有创造电荷;正电荷移动的方向是电流的方向,自由电子的定向移动方向与电流方向相反;玻璃棒带正电荷少电子,接触后的验电器上的电子会转移到玻璃棒上,验电器因为缺少电子而带上正电;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
8.(2023·广水模拟)某公司研发的高效N型单晶i﹣TOPCon太阳能电池,光电转换效率可以达到24.58%。假定随州市采用N型单晶i﹣TOPCon材料制作的太阳能电池屋顶光伏发电系统的总面积为10万平方米。已知市域内每年能正常发电的时间约为1200h,太阳照射到地面上1m2面积的平均功率约为0.98kW。则全市光伏发电系统年总发电量约为( )
A.2.5×107 kW·h B.2.5×109 kW·h
C.1.0×1014J D.1.0×1015J
【答案】C
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【解答】根据能量守恒定律,可得全市光伏发电系统年总发电量为E=24.58%PtS=24.58%×0.98×103W/m2×1200×3600s×105m2=1.0×1014J
故答案为:C。
【分析】根据E=24.58%PtS,可求出总发电量。
9.(2023·广水模拟)如图所示为某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后, 电灯与电冰箱是串联的
B.正常情况下,用试电笔接触A点不会使氖管发光
C.为用电安全,应在甲处安装两孔插座,乙处安装开关
D.站在地上的人若用手直接接触A点,则会有触电危险
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别;安全用电原则
【解析】【解答】A.电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱是并联的,A不符合题意;
B.A点在火线上,用试电笔接触火线会使氖管发光,B不符合题意;
C.为用电安全,开关与插座串联时,开关控制火线,所以应在甲处安装开关,乙处安装插座,C不符合题意;
D.站在地上的人若用手直接接触A点,人体将火线与大地连通,有电流通过人体,会有触电危险,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】家庭电路中,各用电器是并联的;用试电笔接触火线会使氖管发光;开关与插座串联时,开关控制火线;人体将火线与大地连通,有电流通过人体,会有触电危险。
10.(2023·广水模拟)如图所示,电源电压18V,且保持不变,电流表接“0~0.6A”量程,电压表接“0~15V”量程,灯泡上标有“6V;3W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变小
B.灯泡的额定电流为0.2A
C.电流表的示数为0.4A时,电压表的示数为4.8V
D.为了保证电路的安全,滑动变阻器允许接入的范围是24Ω~60Ω
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,灯泡L两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器R两端的电压变大,即电压表的示数变大,A不符合题意;
B.由P=UI可得,灯泡的额定电流,B不符合题意;
C.根据题意可知,灯泡的电阻为,当电流表的示数为0.4A时,灯泡两端的电压为,则电压表的示数为,C不符合题意;
D.因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为0.5A、电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流I大=IL=0.5A,此时灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时变阻器两端的电压为U小=U-UL=18V-6V=12V,变阻器接入电路中的最小阻值为,当电压表的示数U大=15V时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时灯泡两端的电压为,此时电路中的电流为,即,解得:R大=60Ω,所以,为了保证电路的安全,滑动变阻器允许接入的范围是24Ω~60Ω,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据公式U=IR,可求出电压变化;根据公式P=UI,可求出额定电流;根据公式及串联分压原理,结合电表量程可求出电阻的范围值。
二、简答题
11.(2023·广水模拟)某运动员做蹦极运动,从高处自由下落,如图所示,A点是弹性绳自由伸长时的终点,B点是弹性绳拉力与运动员重力相等的位置,C点是第一次下落的最低点。
(1)运动员从A点到C点过程中能量的转化情况: ;
(2)若运动员到达B点时,所受的力都消失,他的运动状态将如何? 。
【答案】(1)从A点到B点,运动员的重力势能转化为动能和弹性绳的弹性势能;从B点到C点,运动员的动能和重力势能转化为弹性绳的弹性势能
(2)向下做匀速直线运动
【知识点】动能和势能的大小变化;牛顿第一定律
【解析】【解答】(1)运动员从A点到B点的过程中,质量不变,高度降低,其重力势能变小;由题意可知此过程中弹性绳对运动员的拉力小于重力,合力方向向下,则运动员向下做加速运动,其动能变大;同时弹性绳的弹性形变变大,弹性势能变大,故此过程中运动员的重力势能转化为动能和弹性绳的弹性势能;运动员从B点到C点的过程中,质量不变,高度降低,其重力势能变小;由题意可知此过程中弹性绳对运动员的拉力大于重力,合力方向向上,则运动员向下做减速运动,其动能变小;同时弹性绳的弹性形变变大,弹性势能变大,故此过程中运动员的动能和重力势能转化为弹性绳的弹性势能。
(2)运动员到达B点时,有向下的速度,若此时所受的力都消失,根据牛顿第一定律可知,运动员将向下做匀速直线运动。
【分析】(1)判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是:减小的转化为增多的;
(2)原来静止的物体,当它所受外力完全消失时,不受力的作用,它将会保持原来的静止状态;原来运动的物体,当它所受外力消失时,不受力的作用,它将会保持撤销外力作用时的速度大小和方向,做匀速直线运动。
三、作图题
12.(2023·广水模拟)2023年2月广水市实验初中举行了一场田径运动会。如图所示为一名女生在奔跑过程中左脚腾空、右脚着地时的情景,请画出此刻该女生此时的受力示意图(O点为作用点)。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】女生在奔跑过程中左脚腾空、右脚着地时,受重力、支持力和摩擦力的作用,右脚着地时与地面接触的这只脚有向左滑动的趋势,因此鞋底受到地面对它向右的摩擦力,重力的方向竖直向下,支持力的方向竖直向上,作用点都在重心O;从O点分别沿水平向右和竖直向下、竖直向上的方向画一条带箭头的线段,并标明字母f摩、G、F。如图所示
【分析】重力方向竖直向下;支持力方向竖直向上;摩擦力方向与相对运动方向相反。
13.(2022·开封模拟)实验室中有一个三棱镜,其截面为等腰三角形,一束光从三棱镜一面垂直入射(如图所示)。请画出这束入射光经三棱镜从另外两个面射出的光路图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】图中已知入射光线从空气垂直入射到三棱镜左侧面,所以传播方向不变。由图可知,等腰三角形的对称轴与法线位置重合,根据反射角等于入射角,作出反射光线。三棱镜的截面为等腰三角形,等腰三角形左右两侧对称,由几何知识可知,反射光线会从三棱镜内部垂直射入空气中,所以该反射光线的传播方向不变;光从水、玻璃等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以折射光线应远离法线向下偏折,如图所示
【分析】光在反射时,反射角等于入射角;光在折射时,空气中角度较大。
14.(2023·广水模拟)将一螺线管用细线悬挂起来,如图所示,闭合开关,最后静止时A端指南,请你画出:螺线管两端的N、S极、螺线管上导线的环绕图示、磁感线b的方向。
【答案】
【知识点】安培定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北,指北的是N极,指南的是S极,所以A端为S极,如图所示,电流方向如图所示右端进,左端出,根据安培定则用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向通电螺线管的N极;磁体周围的磁感线是从N极出来回到S极的,如图所示
【分析】通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北,指北是N极,指南是S极,知道通电螺线管的磁极和电流方向根据安培定则判断螺线的绕法。
四、实验题
15.(2023·广水模拟)如图所示,图甲是探究“水的沸腾”的实验装置。
(1)图甲中实验装置的组装顺序应 (选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)安装好实验器材后,为缩短实验时间,小强在烧杯中倒入热水,热水中温度计的示数如图乙所示,此时温度计的示数为 ℃;
(3)当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制了如图丙所示水温随时间变化的图像。若其它条件不变,只减少水的质量,请在图丙中作出水温随时间变化的温度-时间大致图像。
【答案】(1)自下而上
(2)68
(3)
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)因为酒精灯外焰温度最高,实验时要用酒精灯外焰加热,需要根据外焰高度先确定石棉网的位置,因此需要自下而上安装实验器材。
(2)由图乙可知温度计的分度值是1℃,所以温度值为68℃。
(3)其他条件不变,仅减少水的质量,所以水的沸点是不变的,但由于水的质量变小,相同时间吸收的热量相同,所以温度升高的比较快,达到沸点的时间缩短了,如图所示:
【分析】(1)由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯固定石棉网的高度,即实验装置的组装顺序应为自下而上;
(2)看清电流表的分度值,结合对应刻度读数;
(3)若其它条件不变,只减少水的质量,则水的沸点不变,会增加水加热到沸腾的时间。
16.(2023·广水模拟)小明在探究凸透镜成像规律实验时。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)再将点燃的蜡烛移到20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到在光屏上得到一个清晰的实像;生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理来工作的;
(3)若将图中光屏移至80cm刻度线处,此时像与光屏的位置关系类似于 (选填“近视眼”、“正常人眼”或“远视眼”)观察物体时的情形。
【答案】(1)10.0
(2)照相机
(3)近视眼
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,即为焦点,焦点到凸透镜光心的距离为凸透镜的焦距,根据上图知,则该凸透镜的焦距为f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)再将点燃的蜡烛移到20cm刻度线处,如图乙所示,可知物距大于像距,成倒立、缩小的实像;生活中照相机就是利用这一成像原理来工作的。
(3)因(2)中像距离小于20cm大于10cm,即像的位置在60cm~70cm之间,若将图中光屏移至80cm刻度线处,则像在光屏的前方,此时像与光屏的位置关系类似于近视眼观察物体时的情形。
【分析】(1) 最小最亮的光斑距透镜的距离为凸透镜的焦距;
(2) 物距大于像距,成倒立、缩小的实像;生活中照相机就是利用这一成像原理来工作的;
(3) 近视眼成像在视网膜前,远视眼成像在视网膜后。类比眼睛,光屏相当于视网膜,原来蜡烛的像成在70cm处,现将光屏移到80cm处,会导致蜡烛成像在光屏之前,此时像与光屏的位置关系类似于近视眼观察物体时的像与视网膜的位置关系。
17.(2023·广水模拟)如图1所示,小明对浸在液体中的金属块所受浮力进行了探究,A、B、C图中弹簧测力计示数的示数分别为F1、F2、F3。
(1)实验中发现F2<F3,说明在物体所受浮力的大小与 有关;
(2)如图2是小明绘制的“弹簧测力计示数与金属块的下表面浸入水中深度的关系”图象和“金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系”图象。其中能够表示“金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系”的图象为 (选填“a”或“b”)。分析该图象可得:金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度 (填“有关”或“无关”);
(3)水的密度用ρ水表示,利用所测物理量的符号,得到煤油的密度表达式:ρ煤油= 。
【答案】(1)液体的密度
(2)a;无关
(3)ρ水
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)物体受到的浮力大小F浮=G﹣F示,在水和油中测力计示数不同,则物体受到的浮力不同,分析图B、C,物体排开液体的体积相同,排开液体的密度不同,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(2)因F浮=ρ液gV排,在浸没前,金属块的下表面到水面距离h增大导致排开液体的体积增大,金属块所受浮力随金属块的下表面到水面距离h增大而变大;当浸没后,排开液体的体积不变,浮力不变,所受浮力与深度无关,因此,只有图像a符合题意。
(3)金属块浸没在水中所受浮力F浮水=F1﹣F2;根据阿基米德原理F浮水=ρ水gV排,因浸没时,在油中受到的浮力F浮油=ρ油gV排油,又F浮油=F1﹣F3,因物体均浸没在液体中,故排开液体的体积相同,,因此,即,则油的密度为
【分析】(3)根据,求出密度表达式。
18.(2023·广水模拟)如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的I-U图象如图丙所示。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整;
(2)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图乙所示,为 A;
(3)由图丙可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(4)从图象还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的图象是一条曲线,从物理学角度分析,造成这一现象的原因是 。
【答案】(1)
(2)0.16
(3)10
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端。如图所示
(2)由图甲可知,电流表选用小量程;当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图乙所示,电流表分度值0.02A,其示数为0.16A。
(3)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)由图丙可知,当灯泡两端电压增大时,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡的功率变大,灯泡变亮,灯丝的温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【分析】(1)电压表选用小量程并联在灯泡两端;
(2)看清电流表的分度值,结合对应刻度读数;
(3)根据公式,可求出电阻;
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大。
五、计算题
19.(2023·广水模拟)如图是某电热火锅的内部简化电路图,R1、R2均为电热丝。其中R2=66Ω,当开关旋至“1”时,电热火锅处于低温挡,此时功率为440W。现向锅内加入1kg的水,并用高温挡将水从20℃加热至沸腾(在一个标准大气压下),已知c水=4.2×103J/(kg ℃),求:
(1)低温挡工作的电流;
(2)电热火锅中水吸收的热量;
(3)高温挡的额定功率;
(4)本次用高温挡加热水至沸腾用时10min,求此过程的加热效率。(计算结果保留整数)
【答案】(1)解:由P=UI可知,低温挡工作的电流
答:低温挡工作的电流为2A;
(2)解:在一个标准大气压下水的沸点为100℃,水吸收的热量
答:电热火锅中水吸收的热量为3.36×104J;
(3)解:当开关旋至“1”时,电热火锅处于低温挡,此时R1、R2串联,低温档的总电阻
由串联电路的电阻特点可知,R1的阻值
由题意可知,开关旋至“2”时,此时电路为R1的简单电路,高温挡的额定功率
答:高温挡的额定功率为1100W;
(4)解:高温挡10min做的电功
此过程的加热效率
答:此过程的加热效率为51%。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据公式,可求出电流;
(2)根据公式Q吸=cm(t末-t初),可求出水吸收的热量;
(3)根据公式,可求出功率;
(4)根据公式W=Pt及,可求出效率。
六、填空题
20.(2023·广水模拟)如图甲是上肢力量健身器示意图,杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,AO=2BO,配重的重力为100N,小明体重为500N,小明通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为FB,杠杆在水平位置平衡,配重对地面的压力记为F压,拉力FB与压力F压的关系如图乙所示,杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计,滑轮重力为G滑轮,求:
(1)滑轮M是 (填“动”或“定”)滑轮;
(2)滑轮的重力 ;
(3)将配重改为120N,小明能否将配重拉起,通过计算说明理由 。
【答案】(1)动
(2)20N
(3)所需拉力大于小明的重力
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】(1)滑轮M在使用过程中,其轴心向上移动,故为动滑轮。
(2)配重在地面保持静止状态,绳子对它的拉力为F拉=G-F压,对动滑轮进行受力分析可知,它受到向上的拉力F,向下的动滑轮的重力G动和两个向下的拉力F拉,可得FA=2F拉+G动=2×(100N-F压)+G动,根据杠杆的平衡条件得到F×AO=F×OB,结合AO=2BO,F压=50N时F=240N有[2×(100N-50N)+G动]×2=240N×1,解得G动=20N;
(3)据图可知,当配重对地面的压力恰好为零时,连接配重的绳子上拉力为F=G配重=120N,则施加在A点的拉力为根据杠杆的平衡条件得,则,小明体重G小明=500N<520N,所以,小明不能将配重拉起。
【分析】(1)根据滑轮轴是否移动判断滑轮种类;
(2)根据FA=2F拉+G动及F×AO=F×OB,可求出动滑轮重;
(3)根据,可求出重力,结合拉力解答。
湖北省随州市广水市2023年中考物理模拟试卷
一、单选题
1.(2023·广水模拟)在物理学发展的漫长历程中,科学家们研究出了许多成果,为推动社会发展做出了卓越的贡献。下列关于科学家与其贡献对应关系正确的是( )
A.欧姆——研究并总结出了电流跟电压和电阻间的关系
B.牛顿——最早测出大气压的数值
C.奥斯特——根据他发现的电磁感应现象制成发电机
D.伽利略——通过三棱镜实验,发现了光的色散现象
2.(2023·广水模拟)网约车以其方便快捷的特点,成为不少人出行的首选。网约车的不少车主,都会选择电动车代替汽油的新能源车。下列有关说法不正确的是( )
A.石油是不可再生能源
B.电动车使用的电能属于一次能源
C.通过手机联络网约车车主时,利用了电磁波能够传递信息
D.生活出行尽量采用公共交通或骑自行车,尽量减少碳的排放
3.(2023·广水模拟)如图所示,是湖北随州曾侯乙墓出土的战国时期的编钟,距今2400余年,是世界上现存规模最大、最完整的编钟。迄今为止,人们用这套编钟还能演奏古今乐曲,且音域宽广、音色优美。这里的“音域宽广”指的是( )
A.响度大 B.响度变化范围大
C.音调高 D.音调变化范围大
4.(2023·广水模拟)应山滑肉是湖北随州广水的一道经典美食,千年不衰。该菜选料精良,制作讲究,微火慢炖,汤汁浓香,入口软嫩滑爽。以下有关说法中正确的是( )
A.“汤汁浓香”说明分子在不停息地做无规则运动
B.微火慢炖的过程中,是通过做功的方式来增大内能的
C.汤汁在沸腾过程中,冒“白气”是汽化现象
D.在用煤气灶加热汤汁过程中,液化石油气燃烧不充分时,热值变小
5.(2023·广水模拟)如图所示,小明到广水徐家河国家湿地公园游玩时,看到“鱼在云中游,鸟在水中飞”的美景奇观。对于这一现象的形成,下列说法正确的是( )
A.云、鸟、鱼都是实像
B.水中的云是由于光的直线传播形成的
C.云和鸟都是由于光的反射形成的
D.云和鱼都是由光的折射形成的
6.(2023·广水模拟)生活处处有物理,留心观察皆学问,下列的现象解释正确的是( )
A.书包带做得宽大,是为了增大受力面积,减小压强
B.潜水员潜水时穿抗压潜水服,是因为海水压强随深度增加而减小
C.接种新冠疫苗时,用注射器将药液注入肌肉是利用了大气压强
D.飞机飞上天,利用了流速大的地方压强大的原理
7.(2023·广水模拟)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时,验电器的两片金属箔张开,下面说法错误的是( )
A.摩擦过程中玻璃棒失去电子带正电荷
B.玻璃棒接触验电器的金属球时电流方向从金属箔到玻璃棒
C.接触过程中金属箔上的电子转移到了玻璃棒
D.金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥
8.(2023·广水模拟)某公司研发的高效N型单晶i﹣TOPCon太阳能电池,光电转换效率可以达到24.58%。假定随州市采用N型单晶i﹣TOPCon材料制作的太阳能电池屋顶光伏发电系统的总面积为10万平方米。已知市域内每年能正常发电的时间约为1200h,太阳照射到地面上1m2面积的平均功率约为0.98kW。则全市光伏发电系统年总发电量约为( )
A.2.5×107 kW·h B.2.5×109 kW·h
C.1.0×1014J D.1.0×1015J
9.(2023·广水模拟)如图所示为某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后, 电灯与电冰箱是串联的
B.正常情况下,用试电笔接触A点不会使氖管发光
C.为用电安全,应在甲处安装两孔插座,乙处安装开关
D.站在地上的人若用手直接接触A点,则会有触电危险
10.(2023·广水模拟)如图所示,电源电压18V,且保持不变,电流表接“0~0.6A”量程,电压表接“0~15V”量程,灯泡上标有“6V;3W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变小
B.灯泡的额定电流为0.2A
C.电流表的示数为0.4A时,电压表的示数为4.8V
D.为了保证电路的安全,滑动变阻器允许接入的范围是24Ω~60Ω
二、简答题
11.(2023·广水模拟)某运动员做蹦极运动,从高处自由下落,如图所示,A点是弹性绳自由伸长时的终点,B点是弹性绳拉力与运动员重力相等的位置,C点是第一次下落的最低点。
(1)运动员从A点到C点过程中能量的转化情况: ;
(2)若运动员到达B点时,所受的力都消失,他的运动状态将如何? 。
三、作图题
12.(2023·广水模拟)2023年2月广水市实验初中举行了一场田径运动会。如图所示为一名女生在奔跑过程中左脚腾空、右脚着地时的情景,请画出此刻该女生此时的受力示意图(O点为作用点)。
13.(2022·开封模拟)实验室中有一个三棱镜,其截面为等腰三角形,一束光从三棱镜一面垂直入射(如图所示)。请画出这束入射光经三棱镜从另外两个面射出的光路图。
14.(2023·广水模拟)将一螺线管用细线悬挂起来,如图所示,闭合开关,最后静止时A端指南,请你画出:螺线管两端的N、S极、螺线管上导线的环绕图示、磁感线b的方向。
四、实验题
15.(2023·广水模拟)如图所示,图甲是探究“水的沸腾”的实验装置。
(1)图甲中实验装置的组装顺序应 (选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)安装好实验器材后,为缩短实验时间,小强在烧杯中倒入热水,热水中温度计的示数如图乙所示,此时温度计的示数为 ℃;
(3)当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制了如图丙所示水温随时间变化的图像。若其它条件不变,只减少水的质量,请在图丙中作出水温随时间变化的温度-时间大致图像。
16.(2023·广水模拟)小明在探究凸透镜成像规律实验时。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)再将点燃的蜡烛移到20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到在光屏上得到一个清晰的实像;生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理来工作的;
(3)若将图中光屏移至80cm刻度线处,此时像与光屏的位置关系类似于 (选填“近视眼”、“正常人眼”或“远视眼”)观察物体时的情形。
17.(2023·广水模拟)如图1所示,小明对浸在液体中的金属块所受浮力进行了探究,A、B、C图中弹簧测力计示数的示数分别为F1、F2、F3。
(1)实验中发现F2<F3,说明在物体所受浮力的大小与 有关;
(2)如图2是小明绘制的“弹簧测力计示数与金属块的下表面浸入水中深度的关系”图象和“金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系”图象。其中能够表示“金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系”的图象为 (选填“a”或“b”)。分析该图象可得:金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度 (填“有关”或“无关”);
(3)水的密度用ρ水表示,利用所测物理量的符号,得到煤油的密度表达式:ρ煤油= 。
18.(2023·广水模拟)如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的I-U图象如图丙所示。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整;
(2)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图乙所示,为 A;
(3)由图丙可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(4)从图象还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的图象是一条曲线,从物理学角度分析,造成这一现象的原因是 。
五、计算题
19.(2023·广水模拟)如图是某电热火锅的内部简化电路图,R1、R2均为电热丝。其中R2=66Ω,当开关旋至“1”时,电热火锅处于低温挡,此时功率为440W。现向锅内加入1kg的水,并用高温挡将水从20℃加热至沸腾(在一个标准大气压下),已知c水=4.2×103J/(kg ℃),求:
(1)低温挡工作的电流;
(2)电热火锅中水吸收的热量;
(3)高温挡的额定功率;
(4)本次用高温挡加热水至沸腾用时10min,求此过程的加热效率。(计算结果保留整数)
六、填空题
20.(2023·广水模拟)如图甲是上肢力量健身器示意图,杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,AO=2BO,配重的重力为100N,小明体重为500N,小明通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为FB,杠杆在水平位置平衡,配重对地面的压力记为F压,拉力FB与压力F压的关系如图乙所示,杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计,滑轮重力为G滑轮,求:
(1)滑轮M是 (填“动”或“定”)滑轮;
(2)滑轮的重力 ;
(3)将配重改为120N,小明能否将配重拉起,通过计算说明理由 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】光的色散;大气压强的测量方法;欧姆定律及其应用;发电机的构造和原理
【解析】【解答】A.欧姆研究并总结出了电流跟电压和电阻间的关系,A符合题意;
B.托里拆利最早测出了大气压的数值,B不符合题意;
C.法拉第最早发现了电磁感应现象,为发电机的发明提供了可能,C不符合题意;
D.牛顿是伟大的物理学家,提出了万有引力定律和三大运动定律,利用三棱镜最早发现光的色散现象,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】欧姆研究并总结出了电流跟电压和电阻间的关系。
2.【答案】B
【知识点】能源及其分类;能源与可持续发展;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.石油不能够源源不断地从自然界获得,也不可重复利用,是不可再生能源,A正确,不符合题意;
B.由一次能源经过加工转换以后得到的能源,称为二次能源,电动车使用的电能属于二次能源,B错误,符合题意;
C.手机在通话时,是通过无线电波的发射台,接收电话,也可以向外发射信号,它是通过电磁波来传递信息的,C正确,不符合题意;
D.公共交通或骑自行车出行,可以减少碳的排放,节约能源,改善交通,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】不可再生能源的概念:化石能源、核能等能源会越用越少,不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源; 电能是需要消耗其他一次能源转化得到的;无线通信是利用电磁波传递信息;生活出行尽量采用绿色出行,减少碳排放。
3.【答案】D
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】音域是指某人或乐器发出声音所能达到的最低音至最高音的范围。编钟的制作材料一样,厚薄和质量不同,不同的钟在敲击后振动的快慢不同,即频率不同,所以能够发出不同音调的声音,因此编钟的音域宽广指的是音调变化范围大。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】声音都是由物体振动产生的。音调指声音的高低,响度指声音的大小,音色指声音的品质。
4.【答案】A
【知识点】液化及液化放热;热传递改变物体内能;燃料的热值;分子热运动
【解析】【解答】A.“汤汁浓香”属于扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,A符合题意;
B.微火慢炖的过程中,需要对食材进行加热,是通过热传递的方式来增大内能的,B不符合题意;
C.汤汁在沸腾过程中,冒“白气”是水蒸气遇冷变成的小水滴,是液化现象,C不符合题意;
D.热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与质量多少、燃烧程度都没有关系,用煤气灶加热汤汁过程中,液化石油气燃烧不充分时,其热值不变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体是由分子组成的,分子在不停地做无规则运动; 改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。物质由气态变为液态叫液化;物质由液态变为气态叫汽化;热值是燃料的一种特性,与燃料的种类有关,而与质量大小、燃烧程度无关。
5.【答案】C
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】水中的云属于平面镜成像,是由光的反射形成的与物体等大的虚像;鸟在天上,所以“鸟在水中飞”是鸟在水中形成的像,即平面镜成像,故看到水中的鸟是由光的反射形成的与物体等大的虚像;看到水中的鱼,是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛,我们看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】水面相当于平面镜,平面镜成像是由于光的反射形成的,平面镜成的是虚像。看水中的物体是光的折射形成的。
6.【答案】A
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.书包带做得宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,A符合题意;
B.深海潜水员必须穿抗压潜水服是因为海水压强随深度的增加而增大,B不符合题意;
C.用注射器注射药液是由于活塞受到推力的作用,不是利用大气压,C不符合题意;
D.机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的升力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;液体内部的压强随着深度的增加而增大;注射器抽取药液是利用大气压来完成的,用注射器往人体内注射药液时利用了人的推力;流体的压强跟流速有关,流速越快的地方压强反而越小。
7.【答案】B
【知识点】物体带电情况的判断;验电器的原理及使用;电流的方向
【解析】【解答】A.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,起电的原因是丝绸对电子的束缚能力大于玻璃,故玻璃中的部分电子移动到丝绸上,故玻璃棒失去电子带正电荷,A正确,不符合题意;
BC.玻璃棒接触验电器的金属球时,是箔片上的负电荷(电子)转移到玻璃棒上,电子的定向移动方向与电流方向相反,故电流方向由玻璃棒到金属箔,B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,失去电子带正电,得到电子带负电,并没有创造电荷;正电荷移动的方向是电流的方向,自由电子的定向移动方向与电流方向相反;玻璃棒带正电荷少电子,接触后的验电器上的电子会转移到玻璃棒上,验电器因为缺少电子而带上正电;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
8.【答案】C
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【解答】根据能量守恒定律,可得全市光伏发电系统年总发电量为E=24.58%PtS=24.58%×0.98×103W/m2×1200×3600s×105m2=1.0×1014J
故答案为:C。
【分析】根据E=24.58%PtS,可求出总发电量。
9.【答案】D
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别;安全用电原则
【解析】【解答】A.电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱是并联的,A不符合题意;
B.A点在火线上,用试电笔接触火线会使氖管发光,B不符合题意;
C.为用电安全,开关与插座串联时,开关控制火线,所以应在甲处安装开关,乙处安装插座,C不符合题意;
D.站在地上的人若用手直接接触A点,人体将火线与大地连通,有电流通过人体,会有触电危险,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】家庭电路中,各用电器是并联的;用试电笔接触火线会使氖管发光;开关与插座串联时,开关控制火线;人体将火线与大地连通,有电流通过人体,会有触电危险。
10.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,灯泡L两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器R两端的电压变大,即电压表的示数变大,A不符合题意;
B.由P=UI可得,灯泡的额定电流,B不符合题意;
C.根据题意可知,灯泡的电阻为,当电流表的示数为0.4A时,灯泡两端的电压为,则电压表的示数为,C不符合题意;
D.因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为0.5A、电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流I大=IL=0.5A,此时灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时变阻器两端的电压为U小=U-UL=18V-6V=12V,变阻器接入电路中的最小阻值为,当电压表的示数U大=15V时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时灯泡两端的电压为,此时电路中的电流为,即,解得:R大=60Ω,所以,为了保证电路的安全,滑动变阻器允许接入的范围是24Ω~60Ω,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据公式U=IR,可求出电压变化;根据公式P=UI,可求出额定电流;根据公式及串联分压原理,结合电表量程可求出电阻的范围值。
11.【答案】(1)从A点到B点,运动员的重力势能转化为动能和弹性绳的弹性势能;从B点到C点,运动员的动能和重力势能转化为弹性绳的弹性势能
(2)向下做匀速直线运动
【知识点】动能和势能的大小变化;牛顿第一定律
【解析】【解答】(1)运动员从A点到B点的过程中,质量不变,高度降低,其重力势能变小;由题意可知此过程中弹性绳对运动员的拉力小于重力,合力方向向下,则运动员向下做加速运动,其动能变大;同时弹性绳的弹性形变变大,弹性势能变大,故此过程中运动员的重力势能转化为动能和弹性绳的弹性势能;运动员从B点到C点的过程中,质量不变,高度降低,其重力势能变小;由题意可知此过程中弹性绳对运动员的拉力大于重力,合力方向向上,则运动员向下做减速运动,其动能变小;同时弹性绳的弹性形变变大,弹性势能变大,故此过程中运动员的动能和重力势能转化为弹性绳的弹性势能。
(2)运动员到达B点时,有向下的速度,若此时所受的力都消失,根据牛顿第一定律可知,运动员将向下做匀速直线运动。
【分析】(1)判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是:减小的转化为增多的;
(2)原来静止的物体,当它所受外力完全消失时,不受力的作用,它将会保持原来的静止状态;原来运动的物体,当它所受外力消失时,不受力的作用,它将会保持撤销外力作用时的速度大小和方向,做匀速直线运动。
12.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】女生在奔跑过程中左脚腾空、右脚着地时,受重力、支持力和摩擦力的作用,右脚着地时与地面接触的这只脚有向左滑动的趋势,因此鞋底受到地面对它向右的摩擦力,重力的方向竖直向下,支持力的方向竖直向上,作用点都在重心O;从O点分别沿水平向右和竖直向下、竖直向上的方向画一条带箭头的线段,并标明字母f摩、G、F。如图所示
【分析】重力方向竖直向下;支持力方向竖直向上;摩擦力方向与相对运动方向相反。
13.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】图中已知入射光线从空气垂直入射到三棱镜左侧面,所以传播方向不变。由图可知,等腰三角形的对称轴与法线位置重合,根据反射角等于入射角,作出反射光线。三棱镜的截面为等腰三角形,等腰三角形左右两侧对称,由几何知识可知,反射光线会从三棱镜内部垂直射入空气中,所以该反射光线的传播方向不变;光从水、玻璃等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以折射光线应远离法线向下偏折,如图所示
【分析】光在反射时,反射角等于入射角;光在折射时,空气中角度较大。
14.【答案】
【知识点】安培定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北,指北的是N极,指南的是S极,所以A端为S极,如图所示,电流方向如图所示右端进,左端出,根据安培定则用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向通电螺线管的N极;磁体周围的磁感线是从N极出来回到S极的,如图所示
【分析】通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北,指北是N极,指南是S极,知道通电螺线管的磁极和电流方向根据安培定则判断螺线的绕法。
15.【答案】(1)自下而上
(2)68
(3)
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)因为酒精灯外焰温度最高,实验时要用酒精灯外焰加热,需要根据外焰高度先确定石棉网的位置,因此需要自下而上安装实验器材。
(2)由图乙可知温度计的分度值是1℃,所以温度值为68℃。
(3)其他条件不变,仅减少水的质量,所以水的沸点是不变的,但由于水的质量变小,相同时间吸收的热量相同,所以温度升高的比较快,达到沸点的时间缩短了,如图所示:
【分析】(1)由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯固定石棉网的高度,即实验装置的组装顺序应为自下而上;
(2)看清电流表的分度值,结合对应刻度读数;
(3)若其它条件不变,只减少水的质量,则水的沸点不变,会增加水加热到沸腾的时间。
16.【答案】(1)10.0
(2)照相机
(3)近视眼
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,即为焦点,焦点到凸透镜光心的距离为凸透镜的焦距,根据上图知,则该凸透镜的焦距为f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)再将点燃的蜡烛移到20cm刻度线处,如图乙所示,可知物距大于像距,成倒立、缩小的实像;生活中照相机就是利用这一成像原理来工作的。
(3)因(2)中像距离小于20cm大于10cm,即像的位置在60cm~70cm之间,若将图中光屏移至80cm刻度线处,则像在光屏的前方,此时像与光屏的位置关系类似于近视眼观察物体时的情形。
【分析】(1) 最小最亮的光斑距透镜的距离为凸透镜的焦距;
(2) 物距大于像距,成倒立、缩小的实像;生活中照相机就是利用这一成像原理来工作的;
(3) 近视眼成像在视网膜前,远视眼成像在视网膜后。类比眼睛,光屏相当于视网膜,原来蜡烛的像成在70cm处,现将光屏移到80cm处,会导致蜡烛成像在光屏之前,此时像与光屏的位置关系类似于近视眼观察物体时的像与视网膜的位置关系。
17.【答案】(1)液体的密度
(2)a;无关
(3)ρ水
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)物体受到的浮力大小F浮=G﹣F示,在水和油中测力计示数不同,则物体受到的浮力不同,分析图B、C,物体排开液体的体积相同,排开液体的密度不同,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(2)因F浮=ρ液gV排,在浸没前,金属块的下表面到水面距离h增大导致排开液体的体积增大,金属块所受浮力随金属块的下表面到水面距离h增大而变大;当浸没后,排开液体的体积不变,浮力不变,所受浮力与深度无关,因此,只有图像a符合题意。
(3)金属块浸没在水中所受浮力F浮水=F1﹣F2;根据阿基米德原理F浮水=ρ水gV排,因浸没时,在油中受到的浮力F浮油=ρ油gV排油,又F浮油=F1﹣F3,因物体均浸没在液体中,故排开液体的体积相同,,因此,即,则油的密度为
【分析】(3)根据,求出密度表达式。
18.【答案】(1)
(2)0.16
(3)10
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端。如图所示
(2)由图甲可知,电流表选用小量程;当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图乙所示,电流表分度值0.02A,其示数为0.16A。
(3)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)由图丙可知,当灯泡两端电压增大时,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡的功率变大,灯泡变亮,灯丝的温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【分析】(1)电压表选用小量程并联在灯泡两端;
(2)看清电流表的分度值,结合对应刻度读数;
(3)根据公式,可求出电阻;
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大。
19.【答案】(1)解:由P=UI可知,低温挡工作的电流
答:低温挡工作的电流为2A;
(2)解:在一个标准大气压下水的沸点为100℃,水吸收的热量
答:电热火锅中水吸收的热量为3.36×104J;
(3)解:当开关旋至“1”时,电热火锅处于低温挡,此时R1、R2串联,低温档的总电阻
由串联电路的电阻特点可知,R1的阻值
由题意可知,开关旋至“2”时,此时电路为R1的简单电路,高温挡的额定功率
答:高温挡的额定功率为1100W;
(4)解:高温挡10min做的电功
此过程的加热效率
答:此过程的加热效率为51%。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据公式,可求出电流;
(2)根据公式Q吸=cm(t末-t初),可求出水吸收的热量;
(3)根据公式,可求出功率;
(4)根据公式W=Pt及,可求出效率。
20.【答案】(1)动
(2)20N
(3)所需拉力大于小明的重力
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】(1)滑轮M在使用过程中,其轴心向上移动,故为动滑轮。
(2)配重在地面保持静止状态,绳子对它的拉力为F拉=G-F压,对动滑轮进行受力分析可知,它受到向上的拉力F,向下的动滑轮的重力G动和两个向下的拉力F拉,可得FA=2F拉+G动=2×(100N-F压)+G动,根据杠杆的平衡条件得到F×AO=F×OB,结合AO=2BO,F压=50N时F=240N有[2×(100N-50N)+G动]×2=240N×1,解得G动=20N;
(3)据图可知,当配重对地面的压力恰好为零时,连接配重的绳子上拉力为F=G配重=120N,则施加在A点的拉力为根据杠杆的平衡条件得,则,小明体重G小明=500N<520N,所以,小明不能将配重拉起。
【分析】(1)根据滑轮轴是否移动判断滑轮种类;
(2)根据FA=2F拉+G动及F×AO=F×OB,可求出动滑轮重;
(3)根据,可求出重力,结合拉力解答。