2023年陕西省西安市新城区爱知中学中考物理二模试卷(Word解析版)

2023年陕西省西安市新城区爱知中学中考物理二模试卷
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)临近体育中考同学们都在积极地训练,小丽对自己800m的成绩非常满意。下列既符合实际又是满分合理的时间是(  )
A.10s B.200s C.8min D.0.5h
2.(2分)2023年3月,我国自主三代核电“华龙一号”再传捷报,海南昌江核电机组内穹顶吊装就位,这标志着机组从土建施工全面转入设备安装。下列说法中正确的是(  )
A.原子核不带电
B.原子是由原子核和质子构成的
C.核电站是利用核裂变原理工作的
D.核能是可再生能源
3.(2分)西安市政府为提高老百姓的生活品质,建设的紫薇湖公园如图所示。关于公园的叙述中正确的是(  )
A.游客看到的绿叶,是树叶吸收了绿光
B.游客闻到的花香,是分子在做永不停息的无规则运动
C.游客看到水面的倒影,是光沿直线传播
D.在水平地面上,游客受到的支持力和地面受到的压力是一对平衡力
4.(2分)如图所示,2022年11月,神舟十五号载人飞船入轨后,成功对接于空间站天和核心舱前向端口;2023年3月,空间站斯特林热电转换实验装置顺利完成在轨实验,斯特林热电转换效率高,“质量轻”等特点,与太阳能电池板一起给空间站供电,下列叙述中不正确的是(  )
A.飞船与空间站对接时,保持相对静止
B.热电转换是将内能转化为电能
C.斯特林热电转换器“质量轻”是指密度小
D.太阳能电池板是将电能转化为光能
5.(2分)共享单车,节能环保,深受大家喜爱。下列说法正确的是(  )
A.水平路面上,不蹬自行车也能向前运动是因为受到了惯性
B.自行车加速下坡时,运动状态不变
C.自行车加速下坡时,重力势能增大
D.自行车座椅设计符合人体工学,宽大的座椅可以减小对人的压强
6.(2分)小明在劳动课中做西红柿鸡蛋汤,下列说法错误的是(  )
A.预热汤锅时,汤锅的内能在增加
B.沸腾前,是通过热传递的方式改变汤的内能
C.燃气热值不变
D.锅把手通常用塑料制成,是因为塑料的导热性好
7.(2分)如图所示,电路为伏安法测量小灯泡电功率的实物图,闭合开关后,发现电流表和电压表都有示数,但灯泡不发光;向右滑动滑片过程中,小灯泡亮度逐渐变亮。下列说法中正确的是(  )
A.闭合开关小灯泡不发光是电路断路导致的
B.向右滑动滑片时,电流表示数变小
C.向右滑动滑片时,电压表示数变大
D.灯泡逐渐变亮,是额定功率变大了
8.(2分)如图﹣1所示是高空作业的师傅在美化楼体外墙的情境,其平台结构的原理简图如图﹣2所示,吊篮的重力为400N,两名工人及工具的总重力为1600N,某次吊升过程中,吊篮在30s内匀速上升了2m。不计滑轮重、绳重和摩擦。则下列说法不正确的是(  )
A.使用该装置不仅可以省力,还可以省功
B.该装置对工人及工具做了3200J的有用功
C.电动机对绳子做了4000J的总功
D.该装置的机械效率是80%
9.(2分)“珍爱生命,安全用电”是每一位公民应具备的安全意识。下列做法中,符合安全用电原则的是(  )
A.使用测电笔时,手不能接触笔尾金属电极
B.照明灯的开关与电路中的火线相连接
C.多个大功率用电器连接在同一插排上
D.将电动自行车推到家里充电
10.(2分)关于如图所示电与磁的现象,下列说法正确的是(  )
A.甲图中实验通电直导线周围存在磁场,可应用于发电机
B.乙图中装置揭示的是电动机原理,是将机械能转化为电能
C.丙图中实验可探究线圈中电流一定时,线圈匝数越多磁性越强
D.丁图实验电源的左端是正极,小磁针的A端是S极
二、填空与作图题(共8小题,计22分)
11.(2分)学校教学楼的楼道上张贴有图示标志,提醒同学们课间不要大声喧哗,养成良好的文明习惯。“大声喧哗”描述的是声音的    (选填“音调”、“响度”或“音色”);从控制噪声的角度分析,“不要大声喧哗”是在    (选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。
12.(3分)初一,初二年级参加了研学旅行活动,同学们看到柳树下有许多圆形的光斑,这是光的直线传播形成的太阳的    (选填“实像”或“虚像”);鱼儿在清澈的湖水中悠闲地游动,看见的鱼是光的    形成的像,这个像比鱼的实际位置要    (选填“浅”或“深”)一些。
13.(4分)在“太空冰雪实验”中,王亚平用沾了结晶核的毛根触碰过饱和乙酸钠溶液形成的液体球,液体球迅速    (填物态变化名称)成“冰球”,用手摸上去,发现“冰球”竟然热乎乎的,该物态变化    (选填“吸热”或“放热”)的缘故;画面是通过    (选填“声波”或“电磁波”)传回到地面,给同学们传递的是    (选填“信息”或“能量”)。
14.(3分)如图﹣1,吸管的一端很尖是为了    压强;如图﹣2,用吸管吸牛奶时纸盒变瘪了,证明了    的存在;如图﹣3,用毛巾摩擦后的吸管放在支架上,吸管可自由转动,将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管会相互排斥,说明吸管带    (选填“正”或“负”)电荷;如图﹣4,用吸管对着两个乒乓球的中间吹气,两个乒乓球相互靠拢,说明空气在流动速度大的地方,压强    。
15.(3分)为全面推进“乡村振兴”计划,加快农业农村绿色发展,西安市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭。若小王同学用他家10L的煤气烧水,煤气的质量是    kg,假设煤气完全燃烧,则煤气放出的热量是    J;若加热效率为50%,可使初温为20℃的10kg水升高    ℃。[一个标准大气压下,q煤气=4.2×107J/kg,ρ煤气=9kg/m3,c水=4.2×103J/(kg ℃)]
16.(3分)如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则定值电阻为   Ω,滑动变阻器最大阻值为   Ω,电源电压为   V。
17.(2分)如图所示是用气球装水做的“水球”,水中悬浮在某一位置,作出此时“水球”受到的浮力和重力的示意图。
18.(2分)如图是某同学用伏安法测量电阻时连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整,用笔画线代替导线,将图中元件连接完整,要求:向右移动滑片,灯泡变亮。
三、实验题与探究题(共4小题,计22分)
19.(4分)按要求完成填空。
(1)如图﹣1,将天平放在水平工作台上并移动游码到零刻度,指针偏右平衡螺母向    (选填“左”或“右”)调节直至天平平衡,液体体积是20mL,测量出该液体的密度是    g/cm3。
(2)如图﹣2,在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,通过观察    的大小来比较动能的大小。
(3)如图﹣3,为了探究声音的传播是否需要介质。把正在发声的闹铃放在玻璃罩内,用抽气机将玻璃罩中的空气向外抽。依据实验和科学推理,说明    。
20.(4分)如图1和图2所示,科学小组探究“凸透镜成像规律”的实验装置:
(1)小组成员将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在光具座上的同一高度,让像呈在光屏中央;
(2)小组成员将凸透镜固定在光具座50cm的刻度线处,将蜡烛和光屏移至如图1所示的位置时,光屏上出现了烛焰清晰的、倒立的、缩小的    像,利用此时凸透镜成像的特点制成了照相机;
(3)小组成员将蜡烛移到35cm刻度线处,保持透镜的位置不变,将光屏向右移动,直到再次在光屏上呈现精晰的像,此时的像是倒立的、   的实像;
(4)小组成员将蜡烛移到44cm刻度线处,保持透镜的位置不变,将光屏取下,眼睛放在光屏的位置,可以看到正立放大的虚像,利用此时凸透镜成像的特点制成了    (选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”);
(5)小组成员在探究过程中发现烛焰在晃动并且大小忽大忽小,建议老师将蜡烛换成电光源“F”,老师认为这个建议非常合理是因为更换后便于比较像的    。(选填“正立倒立”或“放大缩小”或“虚实”)
21.(6分)如图1,科学小组“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验情景,根据图中A、B、C三次实验可知:
(1)把木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,根据    的原理可知,滑动摩擦力的大小等于拉力大小;
(2)通过比较图中    (填写字母)两次实验,可得出滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)通过比较图中A和B两次实验,得出结论:在接触面的    不变时,接触面受到的    越大,滑动摩擦力越大。
(4)在比较A和B两次实验结果后,他们又提出了“滑动摩擦力大小是与压力大小有关,还是与重力有关”的问题。小明和小华设计了如图2所示的实验装置进行了探究。实验步骤和数据记录如表:
实验步骤 台式测力计示数F/N 金属盒G/N 弹簧测力计示数f/N
1 把金属盒放在质量不计的白纸上,在拉动白纸的过程中读出测力计的示数 4.8 4.8 1.9
2 将质量不计的氢气球系在金属盒上,重复步骤1的实验 3.2 4.8 1.2
3 往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计示数为4.8N,重复步骤1的实验 4.8 6.4 1.9
①步骤2使用氢气球是为了改变    大小(选填“压力”或“重力”);
②根据实验步骤    的数据,可以说明滑动摩擦力大小与重力无关。
22.(8分)探究产生感应电流的条件。
【提出问题】电流能产生磁场,那么磁场能否产生电流呢?如果能,需要什么条件?
【设计实验】利用如图所示的装置,将导体ab悬挂起来,并使导体ab水平置于蹄形磁体的磁场中;
【进行实验】闭合开关,让导体ab在磁场中运动,观察灵敏电流计指针的偏转情况,并记录在下表中;
表格1:
序号 开关 磁场方向 导体ab运动方向 指针偏转情况
1 断开 上N下S 向左和向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 竖直向上和向下 不偏转
3 闭合 上S下N 竖直向上和向下 不偏转
4 闭合 上S下N 向前和向后运动 不偏转
表格2:
序号 开关 磁场方向 导体ab运动方向 指针偏转情况
5 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
6 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
7 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
8 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
【分析与论证】
(1)从表格1实验序号1,2,3,4可知:开关断开、导体ab平行于磁感线运动和向前向后运动时,电路中都    (选“会”或“不会”)产生感应电流;
(2)从表格2分析,可以得出产生感应电流的条件:   电路的一部分导体在磁场中做    运动时,导体中就会产生电流。
(3)比较表格2实验序号    可知,感应电流的方向与磁场方向方向有关。
(4)比较表格2实验序号5,6可知,感应电流的方向还与    方向有关。
【实践与思考】
(5)考虑到想给LED灯珠供电使其发光,希望产生的感应电流大一些。科学小组根据学习经验猜想,感应电流的大小与磁场强弱、垂直切割磁感线的速度大小和导体根数有关。
①在保证垂直切割磁感线的速度大小和导体根数不变时,更换强磁体完成实验,此时因观察灵敏电流计指针的    (选填“偏转和不偏转”“偏转角度的大小”)
②根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,在保证磁场强弱和垂直切割磁感线的速度大小不变的同时,应该用    替代导体ab。
③第三步,在保证磁场强弱和导体ab不变时,加快垂直切割磁感线的速度大小,灵敏电流计的示数明显增大很多,说明感应电流大小与    有关。
四、综合题(共2小题,计16分)
23.(7分)如图所示,我国自主研制的载人潜水器支持母船“深海一号”和深海勇士“奋斗者号”载人潜水器,“深海一号”满载排水量为4.8×103t,满载时吃水深度为7m;“奋斗者号”在马里亚纳海沟成功完成10909米坐底,创造了中国载人深潜的新纪录。该潜水器的质量约为12t,在海水中下潜时排开海水的体积为3m3。(g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)求:
(1)“奋斗者号”是通过改变    ,实现下潜和上浮;在深海下潜时,浮力    重力(选填“大于”“等于”“小于”)。
(2)“深海一号”满载时受到海水的浮力;
(3)“奋斗者号”潜水器在海水中下潜受到的浮力是多大?“奋斗者号”潜水器在10000m深处受到海水的压强是多大?
24.(9分)相比于油炸或者油煎的方式,空气炸锅的烹饪方式更好,对于身体健康更有利。如图1所示是科技小组设计的空气炸锅理念图,其原理是利用热空气流加热食物。工作电路图如图2所示,工作时定时开关S1闭合,当电烤箱内温度高于预设温度时,温控开关S2自动断开,电热管停止加热,当电烤箱内温度低于预设温度时,温控开关S2自动闭合,电热管重新开始加热,循环工作保障箱内温度为预设温度。在一次焙烤鸡翅的过程中,定时开关设定为20分钟,电热管正常循环工作时,P﹣t图像如图3所示,通过电风扇的电动机电流为0.2A。求:
(1)如图1所示,设计的空气炸锅矮而粗,是增大了    从而    压强。
(2)电风扇正常工作时,焙烤鸡翅过程中消耗的电能?此时,电风扇的电功率是多少?
(3)本次烤鸡翅共消耗多少电能?
(4)电热管正常工作时的电阻R1电阻是多少?本次焙烤的鸡翅里面有点“柴”,询问家长后得知,电热功率太小加热时间太长导致的,科技小组打算将电热功率调高到1000W,用R2替代R1,R2的电阻是多大?
2023年陕西省西安市新城区爱知中学中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)临近体育中考同学们都在积极地训练,小丽对自己800m的成绩非常满意。下列既符合实际又是满分合理的时间是(  )
A.10s B.200s C.8min D.0.5h
【分析】中考女子800m满分成绩为3min30s=210s。
【解答】解:小丽对自己800m的成绩非常满意,满分合理的时间是200s。
故选:B。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,属于基础性题目。
2.(2分)2023年3月,我国自主三代核电“华龙一号”再传捷报,海南昌江核电机组内穹顶吊装就位,这标志着机组从土建施工全面转入设备安装。下列说法中正确的是(  )
A.原子核不带电
B.原子是由原子核和质子构成的
C.核电站是利用核裂变原理工作的
D.核能是可再生能源
【分析】(1)物质是由分子组成,分子又由原子组成的,原子又由原子核和核外电子组成,且核外电子带负电绕原子核高速旋转,原子核又是由带正电的质子和不带电的中子组成;
(2)核电站是利用核能发电,利用了核裂变原理。它的核心设备是核反应堆。核反应堆中发生的链式反应,是可加控制的;
(3)从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源.化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;而风能、水能、太阳能、生物质能,可以在自然界里源源不断的得到补充,所以它们属于可再生能源。
【解答】解:AB.原子又由原子核和核外电子组成,核外电子带负电,原子核带正电,故AB错误;
C.现阶段,核电站发电是利用核裂变原理,故C正确;
D.核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它属于不可再生能源,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了原子的结构、核能,属于基础题。
3.(2分)西安市政府为提高老百姓的生活品质,建设的紫薇湖公园如图所示。关于公园的叙述中正确的是(  )
A.游客看到的绿叶,是树叶吸收了绿光
B.游客闻到的花香,是分子在做永不停息的无规则运动
C.游客看到水面的倒影,是光沿直线传播
D.在水平地面上,游客受到的支持力和地面受到的压力是一对平衡力
【分析】(1)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的;
(2)一切物质的分子都在做永不停息的无规则运动,产生了扩散现象;
(3)水中倒影是光的反射形成的;
(4)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【解答】解:A、游客看到的绿叶,是因为树叶反射了绿光,故A错误;
B、游客闻到的花香,是分子在做永不停息的无规则运动,属于扩散现象,故B正确;
C、游客看到水面的倒影,是光在水面发生反射形成的,故C错误;
D、在水平地面上,游客受到的支持力和地面受到的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查了对物体颜色的规律、分子热运动、光的反射、平衡力等的理解与应用,有一定综合性。
4.(2分)如图所示,2022年11月,神舟十五号载人飞船入轨后,成功对接于空间站天和核心舱前向端口;2023年3月,空间站斯特林热电转换实验装置顺利完成在轨实验,斯特林热电转换效率高,“质量轻”等特点,与太阳能电池板一起给空间站供电,下列叙述中不正确的是(  )
A.飞船与空间站对接时,保持相对静止
B.热电转换是将内能转化为电能
C.斯特林热电转换器“质量轻”是指密度小
D.太阳能电池板是将电能转化为光能
【分析】(1)物体相对于参照物的位置改变了,物体是运动的;物体相对于参照物的位置不变,物体是静止的。
(2)空间站斯特林热电转换实验装置将内能转化为电能。
(3)斯特林热电转换效率高,“质量轻”指的是密度小。
(4)太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能。
【解答】解:A、飞船与空间站对接时,位置不变,保持相对静止,故A正确;
B、热电转换是将内能转化为电能,故B正确;
C、斯特林热电转换器“质量轻”是指密度小,故C正确;
D、太阳能电池板工作时将太阳能(光能)转化为电能,故D错误。
故选:D。
【点评】知道太阳能的转化;知道密度的应用;知道运动和静止的相对性;知道能量的转化和转移。
5.(2分)共享单车,节能环保,深受大家喜爱。下列说法正确的是(  )
A.水平路面上,不蹬自行车也能向前运动是因为受到了惯性
B.自行车加速下坡时,运动状态不变
C.自行车加速下坡时,重力势能增大
D.自行车座椅设计符合人体工学,宽大的座椅可以减小对人的压强
【分析】(1)惯性是物体本身具有的一种保持原来运动状态不变的性质。
(2)力可以改变物体的运动状态,运动状态的改变包括速度大小和运动方向的变化。
(3)影响重力势能大小的因素:质量、举高的高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。
(4)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。
【解答】解:A、水平路面上,不蹬自行车也能向前运动是因为自行车具有惯性,惯性不是力,不能说受到了惯性,故A错误;
B、自行车加速下坡时,速度大小不断变化,其运动状态一定发生改变,故B错误;
C、自行车加速下坡时,质量不变,高度减小,重力势能减小,故C错误;
D、宽大的座椅,增大了受力面积,在压力一定时,可以减小座椅对人体的压强,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查惯性、物体运动状态变化的判断、减小压强的方法、影响重力势能大小的因素等,涉及到的知识点多,综合性强,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
6.(2分)小明在劳动课中做西红柿鸡蛋汤,下列说法错误的是(  )
A.预热汤锅时,汤锅的内能在增加
B.沸腾前,是通过热传递的方式改变汤的内能
C.燃气热值不变
D.锅把手通常用塑料制成,是因为塑料的导热性好
【分析】(1)改变内能的方式有做功和热传递;
(2)热值是燃料的一种特性,其大小与燃料的种类有关,而与质量大小、燃烧程度无关;
(3)塑料的导热性能差,属于热的不良导体。
【解答】解:A、预热汤锅时,汤锅吸收热量,内能在增加,故A正确。
B、沸腾前,鸡蛋汤吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变汤的内能,故B正确。
C、在加热过程中,燃气的质量减小,但燃气的热值不变,故C正确。
D、锅把手通常用塑料制成,是因为塑料的导热性不好,故D错误。
故选:D。
【点评】本题是一道热学综合题,考查热传递改变物体的内能,以及对热值特性和导热性的了解,属于基础题目。
7.(2分)如图所示,电路为伏安法测量小灯泡电功率的实物图,闭合开关后,发现电流表和电压表都有示数,但灯泡不发光;向右滑动滑片过程中,小灯泡亮度逐渐变亮。下列说法中正确的是(  )
A.闭合开关小灯泡不发光是电路断路导致的
B.向右滑动滑片时,电流表示数变小
C.向右滑动滑片时,电压表示数变大
D.灯泡逐渐变亮,是额定功率变大了
【分析】根据实物图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;闭合开关后,发现电流表和电压表都有示数,但灯泡不发光,向右滑动滑片过程中,小灯泡亮度逐渐变亮,这说明电路是通路,根据实际功率的大小分析;向右滑动滑片过程中,根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化分析总电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化和电压表示数的变化。
【解答】解:根据实物图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;
由于灯泡的亮度是由实际功率决定的,闭合开关后,发现电流表和电压表都有示数,但灯泡不发光,这说明灯泡的实际功率较小;
向右滑动滑片过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据P=I2R可知,灯泡的实际功率变大,小灯泡亮度逐渐变亮;根据U=IR可知,灯泡两端的电压变大;
灯泡的额定功率是不变的;
综上所述,C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、电功率计算公式的应用,难度不大。
8.(2分)如图﹣1所示是高空作业的师傅在美化楼体外墙的情境,其平台结构的原理简图如图﹣2所示,吊篮的重力为400N,两名工人及工具的总重力为1600N,某次吊升过程中,吊篮在30s内匀速上升了2m。不计滑轮重、绳重和摩擦。则下列说法不正确的是(  )
A.使用该装置不仅可以省力,还可以省功
B.该装置对工人及工具做了3200J的有用功
C.电动机对绳子做了4000J的总功
D.该装置的机械效率是80%
【分析】(1)由图可知n=4,利用不计滑轮重、绳重和摩擦时F=(G篮+G人)求绳子自由端的拉力,据此判断使用该装置是否省力,根据功的原理分析能否省功;
(2)利用W有=G人h求有用功;
(3)根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,利用W总=Fs求电动机拉动绳子做的总功;
(4)利用η=×100%求整个装置的机械效率。
【解答】解:A、由图可知n=4,因为不计滑轮重、绳重和摩擦,所以绳子自由端的拉力:F=(G篮+G人)=×(400N+1600N)=500N<1600N,因此使用该装置可以省力,
由功的原理可知,使用任何机械都不省功,故A错误;
B、该装置对工人及工具做的有用功:W有=G人h=1600N×2m=3200J,故B正确;
C、绳子自由端移动的距离:s=nh=4×2m=8m,
则电动机拉动绳子做的总功:W总=Fs=500N×8m=4000J,故C正确;
D、整个装置的机械效率:η=×100%=×100%=80%,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了功的原理、使用滑轮组时绳子自由端拉力、功和滑轮组机械效率的计算,明确滑轮组绳子的有效股数和有用功、总功的含义是关键。
9.(2分)“珍爱生命,安全用电”是每一位公民应具备的安全意识。下列做法中,符合安全用电原则的是(  )
A.使用测电笔时,手不能接触笔尾金属电极
B.照明灯的开关与电路中的火线相连接
C.多个大功率用电器连接在同一插排上
D.将电动自行车推到家里充电
【分析】(1)使用测电笔时,手必须要接触笔尾的金属体,才能分辨出火线、零线;
(2)控制用电器的开关要接在火线和用电器之间;
(3)电家庭电路中电流过大的原因有:①短路;②连在电路上的家用电器总功率过大;
(4)电动自行车充电有一定的安全隐患。
【解答】解:A、使用测电笔辨别火线和零线时,手必须接触笔尾金属电极,故A不符合安全用电原则;
B、控制用电器的开关接在火线和用电器之间,故照明灯的开关与电路中的火线相连接,故B符合安全用电原则;
C、多个大功率用电器同时使用可能会导致电路中电流过大,从而引发火灾,故C不符合安全用电原则;
D、电动自行车充电有一定的安全隐患,不能将电动车放在家里充电,故D不符合安全用电原则。
故选:B。
【点评】本题考查了安全用电的常识,相对比较简单,属于基础知识。
10.(2分)关于如图所示电与磁的现象,下列说法正确的是(  )
A.甲图中实验通电直导线周围存在磁场,可应用于发电机
B.乙图中装置揭示的是电动机原理,是将机械能转化为电能
C.丙图中实验可探究线圈中电流一定时,线圈匝数越多磁性越强
D.丁图实验电源的左端是正极,小磁针的A端是S极
【分析】(1)奥斯特实验说明了通电导线周围存在着磁场。
(2)通电导体在磁场中受力运动,此过程中是电能转化为机械能;
(3)电磁铁磁性强弱跟电流的大小、线圈匝数的多少、是否有铁芯有关。
(4)根据安培定则进行判断。
【解答】解:A.如图甲是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,发电机的工作原理是电磁感应现象,故A错误;
B.如图乙,导体通电后在磁场中会发生运动,是通电导体在磁场中受力而运动,将电能转化为机械能,其实际应用是电动机,故B错误;
C.如图丙,两个电磁铁是串联的,则通过两个电磁铁的电流相同,匝数多的电磁铁吸引的大头针数目多,表明电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强,故C正确;
D.如图丁,螺线管的左端是N极,右端是S极,根据安培定则可知电源的右端是正极,由磁极间相互作用规律可知小磁针的A端是S极,故D错误。
故选:C。
【点评】本题是一道电磁学的综合题,考查学生对电磁学一些知识点的了解和掌握情况,是一道基础题。
二、填空与作图题(共8小题,计22分)
11.(2分)学校教学楼的楼道上张贴有图示标志,提醒同学们课间不要大声喧哗,养成良好的文明习惯。“大声喧哗”描述的是声音的  响度 (选填“音调”、“响度”或“音色”);从控制噪声的角度分析,“不要大声喧哗”是在  声源处 (选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。
【分析】(1)声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。
(2)减弱噪声有三种途径:①在声源处减弱;②在传播过程中减弱;③在人耳处减弱。
【解答】解:响度指声音的强弱或大小,这里的“大声”是指声音的响度;
“不要大声喧哗”是在声源处减弱噪声。
故答案为:响度;声源处。
【点评】本题考查减弱噪声的途经、乐音的特征的理解和掌握,属于基础知识的考查,比较简单。
12.(3分)初一,初二年级参加了研学旅行活动,同学们看到柳树下有许多圆形的光斑,这是光的直线传播形成的太阳的  实像 (选填“实像”或“虚像”);鱼儿在清澈的湖水中悠闲地游动,看见的鱼是光的  折射 形成的像,这个像比鱼的实际位置要  浅 (选填“浅”或“深”)一些。
【分析】解决此题,要掌握:
1、光沿直线传播现象,知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的。
2、光的折射现象,知道看水中的物体如“鱼”、水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解:树叶间有空隙,形成一个个小孔,树荫下地面上的光斑是太阳经小孔成的实像,是光的直线传播形成的;
水中鱼反射的光线由水中斜射入空气中,发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线的方向看去,看到的是鱼经水面折射所成的虚像,且虚像在实际鱼的上方,所以从岸边看到水中“鱼”的位置比鱼实际位置要浅一些。
故答案为:实像;折射;浅。
【点评】本题主要考查光的直线传播、光的折射现象在生活当中的应用,考查了生活当中出现的光现象,是一道基础题。
13.(4分)在“太空冰雪实验”中,王亚平用沾了结晶核的毛根触碰过饱和乙酸钠溶液形成的液体球,液体球迅速  凝固 (填物态变化名称)成“冰球”,用手摸上去,发现“冰球”竟然热乎乎的,该物态变化  放热 (选填“吸热”或“放热”)的缘故;画面是通过  电磁波 (选填“声波”或“电磁波”)传回到地面,给同学们传递的是  信息 (选填“信息”或“能量”)。
【分析】(1)物质由液态变为固态的过程叫凝固,凝固是放热过程;
(2)电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播;电磁波能够传递信息,也能传递能量。
【解答】解:液体球迅速变成“冰球”,属于凝固现象;过饱和乙酸钠溶液凝固成固态是放热过程,所以“冰球”是热乎乎的;
电磁波可以在真空中传播,同时电磁波能够传递信息,所以,画面是通过电磁波传回到地面,给同学们传递的是信息。
故答案为:凝固;放热;电磁波;信息。
【点评】本题考查了凝固与凝固放热的特点、以及电磁波的传播与应用,属于基础题。
14.(3分)如图﹣1,吸管的一端很尖是为了  增大 压强;如图﹣2,用吸管吸牛奶时纸盒变瘪了,证明了  大气压 的存在;如图﹣3,用毛巾摩擦后的吸管放在支架上,吸管可自由转动,将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管会相互排斥,说明吸管带  负 (选填“正”或“负”)电荷;如图﹣4,用吸管对着两个乒乓球的中间吹气,两个乒乓球相互靠拢,说明空气在流动速度大的地方,压强  小 。
【分析】(1)在压力一定时,受力面积减小,压强增大;
(2)用吸管吸牛奶时,先吸走了管中的空气,使管中形成近似真空,在大气压的作用下将牛奶压入管中再进入人的口中;
(3)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(4)流体在流速小的地方压强较大。
【解答】解:(1)吸管一端被削得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
(2)用吸管吸牛奶时,先吸走了管中的空气,使管中形成近似真空,在大气压的作用下将牛奶压入管中再进入人的口中。
(3)将毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,靠近吸管,发现它们互相排斥,根据同种电荷相互排斥,可以说明吸管带负电荷。
(4)向乒乓球中间吹气时,乒乓球中间空气流速大,压强变小,在流速小的地方压强较大,乒乓球外侧大气压不变,乒乓球外侧压强大于内侧压强,所以乒乓球向中间靠拢。
故答案为:(1)增大;(2)大气压;(3)负;(4)小。
【点评】本题考查了压强、大气压、流体压强、电荷间的作用规律,是一道综合题。
15.(3分)为全面推进“乡村振兴”计划,加快农业农村绿色发展,西安市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭。若小王同学用他家10L的煤气烧水,煤气的质量是  0.09 kg,假设煤气完全燃烧,则煤气放出的热量是  3.78×106 J;若加热效率为50%,可使初温为20℃的10kg水升高  45 ℃。[一个标准大气压下,q煤气=4.2×107J/kg,ρ煤气=9kg/m3,c水=4.2×103J/(kg ℃)]
【分析】(1)知道煤气的体积、密度,利用m=ρV求其质量;
(2)知道煤气的热值,利用Q放=mq求煤气完全燃烧放出的热量;
(2)知道加热效率,水吸收的热量Q吸=ηQ放;再利用Q吸=cmΔt求水升高的温度。
【解答】解:
(1)煤气的体积V=10L=10dm3=0.01m3,
由ρ=可得其质量:
m煤气=ρ煤气V=9kg/m3×0.01m3=0.09kg;
(2)煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=m煤气q煤气=0.09kg×4.2×107J/kg=3.78×106J;
(2)由题知,加热效率是50%,水吸收的热量:
Q吸=ηQ放=50%×3.78×106J=1.89×106J;
由Q吸=cmΔt得水升高的温度:
Δt===45℃。
故答案为:0.09;3.78×106;45。
【点评】本题考查了密度公式、吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用,属于基础题目。
16.(3分)如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则定值电阻为 20 Ω,滑动变阻器最大阻值为 40 Ω,电源电压为 6 V。
【分析】(1)当滑片在a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压;利用欧姆定律求定值电阻R的阻值;
(2)当滑片在b端时,电路中电阻最大,电流最小,利用欧姆定律求电路的总电阻,再根据串联电路电阻特点求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解:(1)当变阻器的滑片移动到a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压;根据图乙可知,电压表示数为6V,即电源电压为6V,电路中的最大电流为0.3A;
由I=可得,定值电阻R的阻值:R===20Ω;
(2)当滑片在b端时,滑动变阻器与定值电阻串联,电路中总电阻最大,电流最小,即I′=0.1A;
由I=可得,电路的总电阻:R总===60Ω;
则滑动变阻器的最大阻值:Rmax=R总﹣R=60Ω﹣20Ω=40Ω。
故答案为:20;40;6。
【点评】本题结合图象考查了欧姆定律及串联电路特点应用和电功的计算,属综合性较高的题目,难点是明白滑片移动过程中电路的变化情况;应用图象解决问题,这是以后学习的重点。
17.(2分)如图所示是用气球装水做的“水球”,水中悬浮在某一位置,作出此时“水球”受到的浮力和重力的示意图。
【分析】在水中悬浮的“水球”,受到重力和浮力两个力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,并且浮力等于重力。
【解答】解:过“水球”的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F浮表示,即为其所受重力和浮力示意图;“水球”在水中悬浮,浮力等于重力,所以表示浮力的线段长度应等于表示重力的线段长度;如下图所示:

【点评】本题考查了力示意图的画法,画力的示意图时,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
18.(2分)如图是某同学用伏安法测量电阻时连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整,用笔画线代替导线,将图中元件连接完整,要求:向右移动滑片,灯泡变亮。
【分析】滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮,说明滑动变阻器的滑片向右移动,电路中的电流变大,滑动变阻器接入了电路中的电阻变小,据此判定滑动变阻器的接法。
【解答】解:用伏安法测量电阻的实验中,电压表并接在小灯泡两端,由于电源由两节干电池组成,电源电压3V,所以电压表接小量程;
由于要求“向右移动滑片,灯泡变亮”,所以需滑片向右移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,故滑片解右下接线柱,作图如下:
【点评】本题考查了实物图的连接、滑动变阻器的接法,属于基础题。
三、实验题与探究题(共4小题,计22分)
19.(4分)按要求完成填空。
(1)如图﹣1,将天平放在水平工作台上并移动游码到零刻度,指针偏右平衡螺母向  左 (选填“左”或“右”)调节直至天平平衡,液体体积是20mL,测量出该液体的密度是  1.6 g/cm3。
(2)如图﹣2,在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,通过观察  木块移动的距离 的大小来比较动能的大小。
(3)如图﹣3,为了探究声音的传播是否需要介质。把正在发声的闹铃放在玻璃罩内,用抽气机将玻璃罩中的空气向外抽。依据实验和科学推理,说明  真空不能传声 。
【分析】(1)为使横梁平衡,应调节平衡螺母,相对于指针的偏转,调节规律是“左偏右调、右偏左调”;
天平的分度值是0.2g,读数为砝码质量加游码对应的刻度值,利用密度公式计算该液体的密度;
(2)探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,通过观察木块移动的距离的大小来比较动能的大小,这是转换法;
(3)为了探究声音的传播是否需要介质。把正在发声的闹铃放在玻璃罩内,用抽气机将玻璃罩中的空气向外抽,这是推理法。
【解答】解:(1)将天平放在水平工作台上,把游码放在标尺左端零刻度线处,发现指针指在刻度盘中线右侧,应将平衡螺母向左调;
由图可知液体质量m=20g+10g+2g=32g,
液体的体积为V=20mL=20cm3,
液体的密度:ρ===1.6g/cm3;
(2)探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,通过观察木块移动的距离的大小来比较动能的大小;
(3)为了探究声音的传播是否需要介质。把正在发声的闹铃放在玻璃罩内,用抽气机将玻璃罩中的空气向外抽。依据实验和科学推理,说明声音的传播需要介质,真空不能传声;
故答案为:(1)左;1.6;(2)木块移动的距离;(3)真空不能传声。
【点评】本题考查天平的使用、密度公式的灵活运用以及转换法和推理法在实验中的运用。
20.(4分)如图1和图2所示,科学小组探究“凸透镜成像规律”的实验装置:
(1)小组成员将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在光具座上的同一高度,让像呈在光屏中央;
(2)小组成员将凸透镜固定在光具座50cm的刻度线处,将蜡烛和光屏移至如图1所示的位置时,光屏上出现了烛焰清晰的、倒立的、缩小的  实 像,利用此时凸透镜成像的特点制成了照相机;
(3)小组成员将蜡烛移到35cm刻度线处,保持透镜的位置不变,将光屏向右移动,直到再次在光屏上呈现精晰的像,此时的像是倒立的、 放大 的实像;
(4)小组成员将蜡烛移到44cm刻度线处,保持透镜的位置不变,将光屏取下,眼睛放在光屏的位置,可以看到正立放大的虚像,利用此时凸透镜成像的特点制成了  放大镜 (选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”);
(5)小组成员在探究过程中发现烛焰在晃动并且大小忽大忽小,建议老师将蜡烛换成电光源“F”,老师认为这个建议非常合理是因为更换后便于比较像的  放大缩小 。(选填“正立倒立”或“放大缩小”或“虚实”)
【分析】(2)根据u>2f时,在光屏上成倒立缩小的实像;
(3)根据2f>u>f时,在光屏上成倒立、放大的实像;
(4)根据u<f时,成正立、放大的虚像,放大镜就是利用此原理制成的;
(5)电光源“F”的好处是成像更稳定,便于比较像的放大缩小。
【解答】解:(2)小组成员将凸透镜固定在光具座50cm的刻度线处,将蜡烛和光屏移至如图1所示的位置时,此时物距u=50cm﹣20cm=30cm>2f,根据u>2f时,在光屏上成倒立缩小的实像,利用此时凸透镜成像的特点制成了照相机;
(3)小组成员将蜡烛移到35cm刻度线处,保持透镜的位置不变,此时u=50cm﹣35cm=15cm,大于一倍焦距,小于二倍焦距,在光屏上成倒立、放大的实像;
(4)小组成员将蜡烛移到44cm刻度线处,保持透镜的位置不变,此时u=50cm﹣44cm=6cm<f,根据u<f时,成正立、放大的虚像,放大镜就是利用此原理制成的;
(5)电光源“F”的好处是成像更稳定,便于比较像的放大缩小。
故答案为:(2)实;(3)放大;(4)放大镜;(5)放大缩小。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
21.(6分)如图1,科学小组“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验情景,根据图中A、B、C三次实验可知:
(1)把木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,根据  二力平衡 的原理可知,滑动摩擦力的大小等于拉力大小;
(2)通过比较图中  B、C (填写字母)两次实验,可得出滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)通过比较图中A和B两次实验,得出结论:在接触面的  粗糙程度 不变时,接触面受到的  压力 越大,滑动摩擦力越大。
(4)在比较A和B两次实验结果后,他们又提出了“滑动摩擦力大小是与压力大小有关,还是与重力有关”的问题。小明和小华设计了如图2所示的实验装置进行了探究。实验步骤和数据记录如表:
实验步骤 台式测力计示数F/N 金属盒G/N 弹簧测力计示数f/N
1 把金属盒放在质量不计的白纸上,在拉动白纸的过程中读出测力计的示数 4.8 4.8 1.9
2 将质量不计的氢气球系在金属盒上,重复步骤1的实验 3.2 4.8 1.2
3 往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计示数为4.8N,重复步骤1的实验 4.8 6.4 1.9
①步骤2使用氢气球是为了改变  压力 大小(选填“压力”或“重力”);
②根据实验步骤  1、3 的数据,可以说明滑动摩擦力大小与重力无关。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;
(4)①氢气球会对金属盒产生向上的拉力,从而改变金属盒对台式测力计的压力,但不能改变重力的大小;
②结合表中数据,根据控制变量法进行分析。
【解答】解:
(1)实验中需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时木块受力平衡,根据二力平衡条件,测力计的示数等于摩擦力的大小;
(2)研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,要控制压力相同,故B图和C图所示实验,压力大小相等,C图接触面比较粗糙,弹簧测力计示数较大,即滑动摩擦力较大,说明:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)①实验步骤B使用氢气球,由于氢气球向上拉金属盒,所以金属盒对白纸的压力变小,但其本身的重力不变;
②根据实验步骤1、3的数据可知,物体的重力不同,而压力相同,摩擦力相同,说明摩擦力大小与物体的重力无关。
故答案为:
(1)二力平衡;(2)B、C;(3)粗糙程度;压力;(4)压力;1、3。
【点评】此题主要考查的是学生对摩擦力影响因素实验的理解和掌握,注意控制变量法的运用,中考热点题型。
22.(8分)探究产生感应电流的条件。
【提出问题】电流能产生磁场,那么磁场能否产生电流呢?如果能,需要什么条件?
【设计实验】利用如图所示的装置,将导体ab悬挂起来,并使导体ab水平置于蹄形磁体的磁场中;
【进行实验】闭合开关,让导体ab在磁场中运动,观察灵敏电流计指针的偏转情况,并记录在下表中;
表格1:
序号 开关 磁场方向 导体ab运动方向 指针偏转情况
1 断开 上N下S 向左和向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 竖直向上和向下 不偏转
3 闭合 上S下N 竖直向上和向下 不偏转
4 闭合 上S下N 向前和向后运动 不偏转
表格2:
序号 开关 磁场方向 导体ab运动方向 指针偏转情况
5 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
6 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
7 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
8 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
【分析与论证】
(1)从表格1实验序号1,2,3,4可知:开关断开、导体ab平行于磁感线运动和向前向后运动时,电路中都  不会 (选“会”或“不会”)产生感应电流;
(2)从表格2分析,可以得出产生感应电流的条件: 闭合 电路的一部分导体在磁场中做  切割磁感线 运动时,导体中就会产生电流。
(3)比较表格2实验序号  5、8或6、7 可知,感应电流的方向与磁场方向方向有关。
(4)比较表格2实验序号5,6可知,感应电流的方向还与  导体切割磁感线运动 方向有关。
【实践与思考】
(5)考虑到想给LED灯珠供电使其发光,希望产生的感应电流大一些。科学小组根据学习经验猜想,感应电流的大小与磁场强弱、垂直切割磁感线的速度大小和导体根数有关。
①在保证垂直切割磁感线的速度大小和导体根数不变时,更换强磁体完成实验,此时因观察灵敏电流计指针的  偏转角度的大小 (选填“偏转和不偏转”“偏转角度的大小”)
②根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,在保证磁场强弱和垂直切割磁感线的速度大小不变的同时,应该用  线圈 替代导体ab。
③第三步,在保证磁场强弱和导体ab不变时,加快垂直切割磁感线的速度大小,灵敏电流计的示数明显增大很多,说明感应电流大小与  导体切割磁感线运动的速度 有关。
【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应。
(2)感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
(3)导线的匝数越多,产生的电流越大。
(4)感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度有关。
【解答】解:(1)从表格1实验序号1,2,3,4可知:开关断开、导体ab平行于磁感线运动和向前向后运动时,电路中都不会产生感应电流,因为此时电路没有闭合或者没有切割磁感线。
(2)从表格2分析,可以得出产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。
(3)比较表格2实验序号5、8或6、7可知,感应电流的方向与磁场方向方向有关。
(4)比较表格2实验序号5,6可知,感应电流的方向还与导体切割磁感线运动方向有关;
(5)①在保证垂直切割磁感线的速度大小和导体根数不变时,更换强磁体完成实验,此时因观察灵敏电流计指针的偏转角度的大小;
②根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,在保证磁场强弱和垂直切割磁感线的速度大小不变的同时,应该用线圈替代导体ab。
③第三步,在保证磁场强弱和导体ab不变时,加快垂直切割磁感线的速度大小,灵敏电流计的示数明显增大很多,说明感应电流大小与导体切割磁感线运动速度大小有关。
故答案为:(1)不会;(2)闭合 切割磁感线;(3)5,8或6,7;(4)导体切割磁感线运动方向;(5)偏转角度大小;线圈;导体切割磁感线运动速度大小。
【点评】知道电磁感应现象;知道感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关;知道感应电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。
四、综合题(共2小题,计16分)
23.(7分)如图所示,我国自主研制的载人潜水器支持母船“深海一号”和深海勇士“奋斗者号”载人潜水器,“深海一号”满载排水量为4.8×103t,满载时吃水深度为7m;“奋斗者号”在马里亚纳海沟成功完成10909米坐底,创造了中国载人深潜的新纪录。该潜水器的质量约为12t,在海水中下潜时排开海水的体积为3m3。(g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)求:
(1)“奋斗者号”是通过改变  自身的重力 ,实现下潜和上浮;在深海下潜时,浮力  小于 重力(选填“大于”“等于”“小于”)。
(2)“深海一号”满载时受到海水的浮力;
(3)“奋斗者号”潜水器在海水中下潜受到的浮力是多大?“奋斗者号”潜水器在10000m深处受到海水的压强是多大?
【分析】(1)“奋斗者号”是通过改变自重来实现上浮和下潜的,在深海下潜时,受到的浮力都小于自身重力;
(2)知道排水量,根据G=mg求出“深海一号”满载时排开海水的重力,由阿基米德定律即可求出受到海水的浮力;
(3)根据F浮=ρ海水gV排可求出“奋斗者号”潜水器在海水中下潜受到的浮力;
知道水的密度和深度,根据p=ρ海水gh求出“奋斗者号”潜水器在10000m深处受到海水的压强。
【解答】解:(1)“奋斗者号”是通过改变自重来实现上浮和下潜的,在深海下潜时,受到的浮力都小于自身重力;
(2)m排=4.8×103t=4.8×106kg,
“深海一号”排开水的重力为:
G排=m排g=4.8×106kg×10N/kg=4.8×107N;
根据阿基米德定律可得“深海一号”满载时受到的浮力为:
F浮=G排=4.8×107N;
(3)“奋斗者号”潜水器在海水中下潜受到的浮力:
F浮=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m3=3×104 N;
“奋斗者号”潜水器在10000m深处受到海水的压强是:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108 Pa。
答:(1)自身的重力;小于;
(2)“深海一号”满载时受到海水的浮力为4.8×107N;
(3)“奋斗者号”潜水器在海水中下潜受到的浮力是3×104 N;“奋斗者号”潜水器在10000m深处受到海水的压强是1×108 Pa。
【点评】本题考查了浮沉条件的应用、液体压强计算、阿基米德原理的应用,是比较简单的浮力和压强的计算习题。
24.(9分)相比于油炸或者油煎的方式,空气炸锅的烹饪方式更好,对于身体健康更有利。如图1所示是科技小组设计的空气炸锅理念图,其原理是利用热空气流加热食物。工作电路图如图2所示,工作时定时开关S1闭合,当电烤箱内温度高于预设温度时,温控开关S2自动断开,电热管停止加热,当电烤箱内温度低于预设温度时,温控开关S2自动闭合,电热管重新开始加热,循环工作保障箱内温度为预设温度。在一次焙烤鸡翅的过程中,定时开关设定为20分钟,电热管正常循环工作时,P﹣t图像如图3所示,通过电风扇的电动机电流为0.2A。求:
(1)如图1所示,设计的空气炸锅矮而粗,是增大了  受力面积 从而  减小 压强。
(2)电风扇正常工作时,焙烤鸡翅过程中消耗的电能?此时,电风扇的电功率是多少?
(3)本次烤鸡翅共消耗多少电能?
(4)电热管正常工作时的电阻R1电阻是多少?本次焙烤的鸡翅里面有点“柴”,询问家长后得知,电热功率太小加热时间太长导致的,科技小组打算将电热功率调高到1000W,用R2替代R1,R2的电阻是多大?
【分析】(1)根据p=分析空气炸锅设计得矮而粗的目的;
(2)由图2可知两开关闭合时电动机和电热管并联,根据W=UIt求出焙烤鸡翅过程中电风扇正常工作时消耗的电能;根据P=UI求出电风扇的电功率;
(3)由图3可知本次烤鸡翅过程中,电热管工作的时间,根据P=求出电热管消耗的电能,进而求出本次烤鸡翅共消耗的电能;
(4)根据P=UI=求出电热管正常工作时的电阻R1电阻;根据P=UI=求出将电热功率调高到1000W时R2的电阻。
【解答】解:(1)由p=可知,空气炸锅设计得矮而粗的目的为了增大受力面积减小压强;
(2)由图2可知两开关闭合时电动机和电热管并联,
由并联电路的电压特点可知,电动机两端的电压:UM=U=220V,
电风扇正常工作时消耗的电能:WM=UMIMt=220V×0.2A×20×60s=5.28×104J;
电风扇的电功率:PM=UMIM=220V×0.2A=44W;
(3)由图3可知本次烤鸡翅过程中,电热管工作的时间:t1=6min+(14min﹣8min)+(20min﹣16min)=16min=960s,
由P=可知,电热管消耗的电能:W1=P1t1=500W×960s=4.8×105J,
则本次烤鸡翅共消耗的电能:W=WM+W1=5.28×104J+4.8×105J=5.328×105J;
(4)由P=UI=可知,电热管正常工作时的电阻:R1===96.8Ω;
将电热功率调高到1000W时,R2的电阻:R2===48.4Ω。
答:(1)受力面积;减小;
(2)电风扇正常工作时消耗的电能为5.28×104J;
电动机的电功率为44W;
(3)本次烤鸡翅共消耗的电能为5.328×105J;
(4)电热管正常工作时的电阻R1电阻是96.8Ω;
用R2替代R1,R2的电阻是48.4Ω。
【点评】本题考查减小压强的方法、并联电路的特点、电功公式和电功率公式的应用,关键是根据图像读出相关的信息。

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