2023年江苏省中考物理模拟押题试卷——南通市
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)从中国高铁铺轨的先进程度和效率,可见中国实力和速度。铺轨机应用了我国自主研发的“北斗”定位系统。铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递依靠的是( )
A.无线电波 B.超声波 C.次声波 D.红外线
2.(2分)“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”,唐代诗人李白听出这声音是笛声,主要依据的是声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
3.(2分)如图所示的实验中,能说明发电机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
4.(2分)如图,一物体从平台上分别沿左右两侧的光滑斜面由静止开始下滑到底端。下列说法正确的是( )
A.物体在下滑过程中能量是不断减少的
B.物体在下滑过程中能量是不断增加的
C.该物体从左侧下滑到底端时的速度等于从右侧下滑到底端时的速度
D.该物体从左侧下滑到底端时的速度大于从右侧下滑到底端时的速度
5.(2分)羽毛球因为简单易学、老少皆宜,从而被广大人民群众喜爱,下列有关与羽毛球运动的说法中,正确的是( )
A.运动员在发球时,球拍对羽毛球的力大于羽毛球对球拍的力
B.如果羽毛球的上升过程中受到的力全部消失,羽毛球将静止
C.羽毛球在下落过程中,速度变快,惯性变大
D.羽毛球在接触球拍后方向改变,说明力可以改变物体的运动状态
6.(2分)如图是“测量小灯泡电功率”的实验电路,正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,移动滑片后两电表的示数均不变,则产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡断路 B.灯泡短路
C.滑动变阻器断路 D.电流表短路
7.(2分)小明同学和妈妈到公园游玩,他想为妈妈拍一张清晰的照片,那么妈妈应站在照相机镜头的( )
A.1倍焦距以内 B.2倍焦距以外
C.焦点位置上 D.1倍焦距和2倍焦距之间
8.(2分)为了培养学生的科学研究兴趣,某学校开展了“自制水火箭”活动。水火箭又称气压式喷水火箭,将废弃的饮料瓶灌入适量的水,利用打气筒向塑料瓶中充入空气,当达到一定的压力时,水从“火箭”尾部的喷嘴向下高速喷出,推动“火箭”飞向空中。关于水火箭,下列说法正确的是( )
A.刚充入空气时,“火箭”不具有能量
B.“火箭”在飞向空中过程中,重力做功
C.向塑料瓶充气,是通过热传递的方式增大了气体的内能
D.“火箭”在飞向空中过程中,机械能守恒
9.(2分)小明是初二年级学生,下列场景中的数据估算符合实际的是( )
A.小明双脚站立时对地面的压强约为100Pa
B.小明游泳时受到的浮力约为50N
C.小明在期末体考跳绳过程中的平均功率约为60W
D.小明从1楼到3楼克服自身重力做功约为300J
10.(2分)科学研究中常用图像来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了,下列两个量之间的关系不符合如图所示的是( )
A.物质的密度与质量的关系
B.物体受到的重力与质量的关系
C.在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力的关系
D.同种物质质量与体积的关系
二.填空题(共5小题,满分21分)
11.(3分)湖面如镜,划桨泛舟.以划船的人为参照物,小船是 的;水鸟掠过湖面时,翅膀上方空气流速 (选填“大于”、“小于”或“等于”)下方,翅膀上下表面存在压强差,形成升力;在轿车刹车过程中,车轮表面的温度会升高,这是通过 (选填“热传递”或“做功”)的方式改变其内能.
12.(4分)(1)一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到静止时的情形如图1所示,铅笔在液体中受到的浮力F甲 F乙;两杯液体的密度ρ甲 ρ乙;(选填“>”或“<”或“=”)
(2)如图所示刻度尺的最小分度值是 ;被测物体A的长度为 cm;
13.(4分)某品牌热水器具有电加热功能。太阳能属于 能源,电加热器的功率为2.1kW,则加热两小时消耗的电能为 kW h;热水器储水100kg,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),某天阳光照射水温升高60℃,水吸收的热量为 J,要产生同样多的热量,需要电加热 s。
14.(5分)学校开展“家务劳动我来做”活动。同学们积极响应。
(1)小芳用抽气机对装被子的密封袋抽气,这是利用 的作用减小袋内体积。浴室里的镜子模糊不清,小芳擦干水珠后又能看清自己,因镜子发生的是 反射。
(2)小红发现,鸡翅用油炸比用水煮熟得快。因为油炸时油的 比水高,她测得家里每天用米480g,米的体积为400cm3,米的密度约为 g/cm3;她还发现米与水质量比按1:1煮的饭更可口,则米与水的体积比为 。
15.(5分)实验小组做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)如图甲,沿水平方向 拉动木块测出滑动摩擦力大小。
(2)在木块上添加砝码,重复(1),发现弹簧测力计示数变大,说明滑动摩擦力的大小与 有关;在长木板上分别铺上毛巾和棉布,进行对照实验,这是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系;
(3)图甲中,增大拉力使木块加速运动,木块受到的滑动摩擦力大小将 ;
(4)实验中发现弹簧测力计的示数不易稳定,改用如图乙的装置水平拉动长木板,结果发现测力计示数仍然不够稳定,可能的原因是 。
三.解答题(共9小题,满分49分)
16.(2分)如图所示,用一拉力把一物体匀速拉上斜面,请在图中画出物体所受力的示意图。
17.(2分)根据平面镜成像特点,画出图中物体AB在平面镜中所成的像(保留作图辅助线)。
18.(2分)如图完成下面家庭电路连接。
19.(6分)如图所示为××型轿车,如表列出该轿车的有关数据:
汽车的质量950kg 汽车的额定功率40kW
每个轮胎与地面接触面积500cm2 100km最大耗油量10L
汽油的密度0.75×103kg/m3 汽油的热值4.6×107J/kg
(1)此车重多少牛?(g取10N/kg)
(2)假若该轿车在水平的路面上以额定功率做匀速直线运动,请计算该车10min内牵引力所做的功;
(3)若在此过程中,轿车消耗汽油2.0kg,求发动机的效率为多大?
20.(7分)如图所示,电源电压6V不变,只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,再闭合开关S1时,电流表示数是0.5A。求:
(1)R1的电阻;
(2)开关S、S1都闭合时,电阻R2消耗的电功率是多少?
21.(6分)实验小组用图甲装置做“观察水的沸腾”实验,水温使用精密温度计测量。
(1)安装实验器材时调节石棉网的高度,用酒精灯火焰的 给水加热。
(2)从水温达到90.0℃开始每隔1min记录一次水温,直到水沸腾一段时间后停止加热。数据记录如表所示。
时间/min 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 92.5 94.8 96.9 98.2 99.0 99.0 99.0
(3)根据实验数据在图乙中描点画出温度随时间变化的图像。
(4)观察可知:水沸腾时温度 ,水的沸点是 ℃。
(5)实验中使用中心有孔的纸板的作用是 ,在实验中,要想在短时间内达到水沸腾可采取的措施是 。
22.(6分)(1)小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,数据如下表:
(1)①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是 ;
②第3次实验中,测力计对滑轮组做的有用功为 J,机械效率是 ;
实验次数 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm
1 6 3 2.5 9
2 6 5 2.5 18
3 6 8 2.5 24
③本次实验得到的结论是: ;
(2)小红取了一套和小明一模一样的器材在小明实验的基础上利用图乙也做了实验,当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,则它们的机械效率 (选填“相同”或“不相同”),得到的结论是: 。
23.(8分)小明在学习电阻概念的过程中,经历了以下三个探究活动。
活动一:在如图甲所示电路中的A、B两点间先后接入:铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,通电后观察到灯泡的亮度分别为:亮、较亮、较暗。
(1)该实验现象说明: 。
活动二:小明将三个不同的导体分别接入如图乙所示电路中的M、N两点间,分别测出不同导体两端的电压U和通过的电流I,实验结果记录在表1中。
表1
导体 导体a 导体b 导体c
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电压/V 2 4 6 1 2 3 4 6 8
电流/A 0.2 0.4 0.6 0.2 0.4 0.6 0.2 0.3 0.4
(2)①请用笔画线代替导线把图乙电路连接完整,要求当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大。
②分析表1数据,可知,同一导体, ;不同导体, 。可见, 反映了导体本身的一种性质,物理学上把导体的这种性质定义为电阻。
活动三:利用表2中提供的导体,探究影响电阻大小的因素。
表2
导体序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
材料 镍铬 镍铬 镍铬 镍铬 锰铜 锰铜
长度/m 1 0.8 1 0.5 1 0.8
横截面积/mm2 0.5 0.8 1.8 0.5 0.5 1.2
(3)为了探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系,至少需要选择表2中的 (填导体的序号)导体作为研究对象,若仅选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系,你觉得是否可行?请作出判断并说出理由: 。
(4)电阻的定义方法,反映了导体阻碍电流的物理性质。物理学上还有一些用这种方法定义的、能反映出物质或物体某种物理性质的物理量,请列举一个: 。
24.(10分)阅读短文,回答问题。
激情冰雪
纯洁冰雪,激情冬奥,北京冬奥会点燃了人们对冰雪运动的激情。周日,小华跟爸爸去游乐场体验冰雪运动,还学到了很多知识。
冰雪梯是很刺激的游乐项目,图甲为冰雪示意图。小华发现,选用不同材料的滑板,从倾斜滑道顶端由静止滑下后,沿滑道运动的水平方向总距离L不同,设滑板对水平滑道压力和滑板所受阻力的比值为k,已知L的大小随k值的变化关系如图乙。
小华乘雪地车来到滑雪场,首先看到的是积雪深度测量仪,其基本结构如图丙所示。测量仪工作时竖直向下发出超声波,超声波经雪面反射返回检测仪,测出超声波从发出到返回的时间,就可知道积雪的深度。已知测量仪的超声波发射和接收端口距地面4.3m。
测量仪内置温度修正装置用以稳定仪器内部的温度环境,如图丁所示是修正装置的部分电路图,两个独立的电路中电源电压相等,R1为热敏电阻,阻值随温度的升高而降低,R2、R4为定值电阻,R3为滑动变阻器,R1的阻值随环境温度变化时,其两端的电压随之发生变化,被控制电路根据R1与R3两端电压差值ΔU对温度进行修正。
滑雪场使用的是人造雪,造雪机用高压空气把吸入的水吹成小水珠,小水珠落地前凝结成小冰晶,这小冰晶就是雪花。
(1)小华从冰滑梯上运动到水平轨道后,还能继续滑行一段距离,是由于 的缘故,以滑板为参照物,小华是 的。
(2)关于在雪地里活动的体验和造雪机的工作特点,下列说法正确的是 。
A.戴墨镜是为了防止强光伤害眼睛
B.听不清远处声音是因为温度低声速小
C.造雪机用水造雪属于凝华现象
D.造雪机可以在任何温度环境下制雪
(3)在冰滑梯上运动时小华与滑板的总重为500N,他在冰滑梯项目中沿滑道运动的水平方向总距离L为120m,则滑板对水平滑道压力和滑板所受水平阻力的比值k为 ,运动中滑板受到的水平阻力为 N。
(4)图丁所示电路中,R2=100Ω,R4=1kΩ,某温度时R1=20Ω,为使R1和R3两端的电压相等,R3接入电路的阻值为 Ω。保持R3接入电路的阻值不变,当温度降低时,测得ΔU=1V,R2两端的电压为3V。则电源电压为 V。
(5)积雪深度测量仪工作时,测出超声波从发射到返回的时间为0.02s,超声波的传播速度为340m/s,则积雪的深度为 m;履带式雪地车两条履带的总宽度为1.6m,满载时雪地车对水平雪地的压强为1.5×104Pa,可将积雪压实0.34m的深度。当满载的雪地车以某一速度在水平雪地上匀速行驶时,发动机的总功率为3.4×104W,其中60%用于压实积雪,则雪地车行驶的速度为 m/s。
2023年江苏省中考物理模拟押题试卷——南通市
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)从中国高铁铺轨的先进程度和效率,可见中国实力和速度。铺轨机应用了我国自主研发的“北斗”定位系统。铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递依靠的是( )
A.无线电波 B.超声波 C.次声波 D.红外线
【解答】解:我国自主研发的“北斗”定位系统是利用电磁波进行定位的,所以铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是无线电波,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.(2分)“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”,唐代诗人李白听出这声音是笛声,主要依据的是声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【解答】解:不同发声体发出声音的音色不同,唐代诗人李白听出这声音是笛声,主要依据的是声音的音色,故ABD错误,C正确。
故选:C。
3.(2分)如图所示的实验中,能说明发电机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、小磁针偏转说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;
B、开关闭合后,电路中有电流,通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动,是电动机的原理,故B不符合题意;
C、图中是表示磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,不是发电机的原理,故C不符合题意;
D、开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,是发电机的原理,故D符合题意。
故选:D。
4.(2分)如图,一物体从平台上分别沿左右两侧的光滑斜面由静止开始下滑到底端。下列说法正确的是( )
A.物体在下滑过程中能量是不断减少的
B.物体在下滑过程中能量是不断增加的
C.该物体从左侧下滑到底端时的速度等于从右侧下滑到底端时的速度
D.该物体从左侧下滑到底端时的速度大于从右侧下滑到底端时的速度
【解答】解:(1)因为是光滑斜面,所以物体在下滑过程中不受摩擦力作用,机械能是守恒的;故AB错误;
(2)物体在平台上,重力势能是一定的,不管从哪侧滑下,都是将物体的重力势能转化为动能,由于斜面光滑,没有转化成其他形式的能,所以物体滑到斜面底的动能是相等的,所以速度是相等的。故C正确,D错误。
故选:C。
5.(2分)羽毛球因为简单易学、老少皆宜,从而被广大人民群众喜爱,下列有关与羽毛球运动的说法中,正确的是( )
A.运动员在发球时,球拍对羽毛球的力大于羽毛球对球拍的力
B.如果羽毛球的上升过程中受到的力全部消失,羽毛球将静止
C.羽毛球在下落过程中,速度变快,惯性变大
D.羽毛球在接触球拍后方向改变,说明力可以改变物体的运动状态
【解答】解:
A、击打羽毛球时,球拍对球的力与球对球拍的力是一对相互作用力,二者大小相等,故A错误;
B、羽毛球在上升过程中处于运动状态,如果它受到的力全部消失,由牛顿第一定律可知,羽毛球将做匀速直线运动,故B错误;
C、惯性的大小只与物体的质量的有关,与速度无关,故C错误;
D、羽毛球球触网后方向改变,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选:D。
6.(2分)如图是“测量小灯泡电功率”的实验电路,正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,移动滑片后两电表的示数均不变,则产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡断路 B.灯泡短路
C.滑动变阻器断路 D.电流表短路
【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流;
正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,这说明电路出现了断路现象;电压表无示数,这说明电压表与电源之间是断开的,所以故障是滑动变阻器断路。
故选:C。
7.(2分)小明同学和妈妈到公园游玩,他想为妈妈拍一张清晰的照片,那么妈妈应站在照相机镜头的( )
A.1倍焦距以内 B.2倍焦距以外
C.焦点位置上 D.1倍焦距和2倍焦距之间
【解答】解:当用照相机照相时,要得到清晰的照片,须使物距大于2倍焦距,所以妈妈应站在照相机镜头的2倍焦距之外,
故选:B。
8.(2分)为了培养学生的科学研究兴趣,某学校开展了“自制水火箭”活动。水火箭又称气压式喷水火箭,将废弃的饮料瓶灌入适量的水,利用打气筒向塑料瓶中充入空气,当达到一定的压力时,水从“火箭”尾部的喷嘴向下高速喷出,推动“火箭”飞向空中。关于水火箭,下列说法正确的是( )
A.刚充入空气时,“火箭”不具有能量
B.“火箭”在飞向空中过程中,重力做功
C.向塑料瓶充气,是通过热传递的方式增大了气体的内能
D.“火箭”在飞向空中过程中,机械能守恒
【解答】解:A、刚充入空气时,瓶内高压气体对水做功,将内能转化为机械能,所以“火箭”具有能量,故A错误;
B、重力的方向竖直向下,“火箭”在飞向空中过程中,沿重力方向有距离,即重力做功,故B正确;
C、向塑料瓶充气,对瓶内的气体做功,使得气体的内能增大,故C错误;
D、“火箭”在飞向空中过程中,克服空气阻力做功,一部分机械能转化为内能,故D错误。
故选:B。
9.(2分)小明是初二年级学生,下列场景中的数据估算符合实际的是( )
A.小明双脚站立时对地面的压强约为100Pa
B.小明游泳时受到的浮力约为50N
C.小明在期末体考跳绳过程中的平均功率约为60W
D.小明从1楼到3楼克服自身重力做功约为300J
【解答】解:A、初中生的体重约为600N,双脚的面积约为:150cm2×2=300cm2,
则小明双脚站立时对地面的压强为:p====20000Pa,故A错误;
B、小明游泳时处于漂浮状态,由平衡条件可知其受到的浮力约为:F浮=G=600N,故B错误;
C、一分钟大约跳绳60个,每次大约可跳起10cm左右,
则跳绳做的总功为:W=nGh=60×600N×10×10﹣2m=3600J,
则跳绳的平均功率为:P===60W,故C正确;
D、一层楼高约3m,1楼到3楼上升的高度为:h=3m×2=6m,
则小明从1楼到3楼克服自身重力做的功为:W=Gh=600N×6m=3600J,故D错误。
故选:C。
10.(2分)科学研究中常用图像来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了,下列两个量之间的关系不符合如图所示的是( )
A.物质的密度与质量的关系
B.物体受到的重力与质量的关系
C.在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力的关系
D.同种物质质量与体积的关系
【解答】解:观察图像发现,这是一个正比例函数关系图线,图像中两个量(x,y)之间成正比关系。
A、密度是物质本身的一种特性,与质量和体积无关。故A选项与图中关系不相符;
B、根据公式G=mg可知,物体受到的重力与质量成正比关系。故B选项与图中关系相符;
C、在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长,即在一定范围内弹簧的伸长与所受的拉力成正比。故C选项与图中关系相符;
D、根据公式m=ρV可知,同一物体的质量与体积成正比关系。故D选项与图中关系相符;
故选:A。
二.填空题(共5小题,满分21分)
11.(3分)湖面如镜,划桨泛舟.以划船的人为参照物,小船是 静止 的;水鸟掠过湖面时,翅膀上方空气流速 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)下方,翅膀上下表面存在压强差,形成升力;在轿车刹车过程中,车轮表面的温度会升高,这是通过 做功 (选填“热传递”或“做功”)的方式改变其内能.
【解答】解:
(1)以划船的人为参照物,船与划船的人之间的位置没有发生变化,所以小船是静止的;
(2)水鸟飞翔时,翅膀上方空气流速大于下方,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,所以翅膀上方的压强小于下方,从而形成了翅膀的升力;
(3)改变物体内能的方式有做功和热传递,做功改变物体的内能的实质是能量的转化,热传递改变物体内能的实质是内能的转移。
故答案为:静止;大于;做功。
12.(4分)(1)一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到静止时的情形如图1所示,铅笔在液体中受到的浮力F甲 = F乙;两杯液体的密度ρ甲 < ρ乙;(选填“>”或“<”或“=”)
(2)如图所示刻度尺的最小分度值是 1mm ;被测物体A的长度为 1.48 cm;
【解答】解:(1)由图可知铅笔和橡皮泥在甲、乙液体都漂浮;因质量不变,重力不变,所以根据物体的浮沉条件可知物体在两种液体中受到的浮力相等。
根据F浮=ρ液gV排可知,浮力相同时,排开液体的体积越大,液体的密度越小,反之越大;由图可知在甲种中排开液体的体积比乙大,说明甲液体的密度比乙小。
(2)由图可知,刻度尺的最小分度值是1mm,被测物体的起始刻度值为1.00cm,末端对应的刻度值为:2.48cm,所以物体的长度为:2.48cm﹣1.00cm=1.48cm。
故答案为:(1)=;<1mm;1.48cm。
13.(4分)某品牌热水器具有电加热功能。太阳能属于 可再生 能源,电加热器的功率为2.1kW,则加热两小时消耗的电能为 4.2 kW h;热水器储水100kg,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),某天阳光照射水温升高60℃,水吸收的热量为 2.52×107 J,要产生同样多的热量,需要电加热 1.2×104 s。
【解答】解:太阳能属于可再生能源,电加热器的功率为2.1kW,
则加热两小时消耗的电能W=Pt=2.1kW×2h=4.2kW h;
水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×60℃=2.52×107J;
要产生同样多的热量,消耗的电能W′=Q吸=2.52×107J,
需要电加热的时间t′===1.2×104s。
故答案为:可再生;4.2;2.52×107;1.2×104。
14.(5分)学校开展“家务劳动我来做”活动。同学们积极响应。
(1)小芳用抽气机对装被子的密封袋抽气,这是利用 大气压 的作用减小袋内体积。浴室里的镜子模糊不清,小芳擦干水珠后又能看清自己,因镜子发生的是 镜面 反射。
(2)小红发现,鸡翅用油炸比用水煮熟得快。因为油炸时油的 沸点 比水高,她测得家里每天用米480g,米的体积为400cm3,米的密度约为 1.2 g/cm3;她还发现米与水质量比按1:1煮的饭更可口,则米与水的体积比为 5:6 。
【解答】解:
(1)塑料袋内的空气被抽出一部分后,但袋内的空气减少,从而使袋内的空气压强减小,外界的大气压强要高于袋内的气压,在外界大气压强的作用下,塑料袋被压扁;
浴室里的镜子蒙上一层小水珠后,就无法看清镜中像,这是因为发生了漫反射;擦干水珠后又能看清自己,是因为此时光在镜子上发生了镜面反射。
(2)油炸食物比水煮食物熟得快,这是因为油的沸点比水高;
ρ===1.2g/cm3;
根据ρ=得V=,
===。
故答案为:(1)大气压;(2)镜面;(2)沸点;(2)1.2;(3)5:6。
15.(5分)实验小组做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)如图甲,沿水平方向 匀速 拉动木块测出滑动摩擦力大小。
(2)在木块上添加砝码,重复(1),发现弹簧测力计示数变大,说明滑动摩擦力的大小与 压力大小 有关;在长木板上分别铺上毛巾和棉布,进行对照实验,这是为了探究滑动摩擦力的大小与 接触面的粗糙程度 的关系;
(3)图甲中,增大拉力使木块加速运动,木块受到的滑动摩擦力大小将 不变 ;
(4)实验中发现弹簧测力计的示数不易稳定,改用如图乙的装置水平拉动长木板,结果发现测力计示数仍然不够稳定,可能的原因是 木板表面的粗糙程度不均匀 。
【解答】解:(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,并使木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知,弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等,可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力;
(2)添加砝码,木块对木板的压力变大,重复(1),发现弹簧测力计示数变大,说明物体所受的滑动摩擦力变大,故滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
在长木板上分别铺上毛巾和棉布,接触面的粗糙程度变大,压力大小不变,进行对照实验,这是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系;
(3)物体所受的滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关,图甲中,增大拉力使木块加速运动,木块受到的滑动摩擦力大小将不变;
(4)实验中发现弹簧测力计的示数不易稳定,改用如图乙的装置水平拉动长木板,结果发现测力计示数仍然不够稳定,可能的原因是木板表面的粗糙程度不均匀。
故答案为:(1)匀速;(2)压力大小;接触面的粗糙程度;(3)不变;(4)木板表面的粗糙程度不均匀。
三.解答题(共9小题,满分49分)
16.(2分)如图所示,用一拉力把一物体匀速拉上斜面,请在图中画出物体所受力的示意图。
【解答】解:①若斜面光滑,则木块受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的拉力;
②若斜面粗糙,则木块受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的拉力和沿斜面向下的滑动摩擦力。如下图所示:
17.(2分)根据平面镜成像特点,画出图中物体AB在平面镜中所成的像(保留作图辅助线)。
【解答】解:分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图所示:
18.(2分)如图完成下面家庭电路连接。
【解答】解:
三孔插座的连接方法:上孔接地线,当金属外壳的用电器插入插座时,使金属外壳接地,防止金属外壳漏电发生触电事故;左孔接零线,右孔接火线;
灯泡的连接方法:火线首先接入开关,再入灯泡顶端的金属点,零线直接接在螺旋套上;开关既能控制灯泡,又能在灯泡损坏时,断开开关,切断了火线,安全的更换灯泡。如图所示:
19.(6分)如图所示为××型轿车,如表列出该轿车的有关数据:
汽车的质量950kg 汽车的额定功率40kW
每个轮胎与地面接触面积500cm2 100km最大耗油量10L
汽油的密度0.75×103kg/m3 汽油的热值4.6×107J/kg
(1)此车重多少牛?(g取10N/kg)
(2)假若该轿车在水平的路面上以额定功率做匀速直线运动,请计算该车10min内牵引力所做的功;
(3)若在此过程中,轿车消耗汽油2.0kg,求发动机的效率为多大?
【解答】解:(1)轿车的重力:
G=mg=950kg×10N/kg=9500N;
(2)由P=可得,汽车牵引力做功:
W=Pt=40×103W×10×60s=2.4×107J;
(3)汽油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=2.0kg×4.6×107J/kg=9.2×107J,
发动机的效率:
η=×100%=×100%=26.1%;
答:(1)此车重9500N;
(2)该车10min内牵引力所做的功为2.4×107J;
(3)发动机的效率为26.1%。
20.(7分)如图所示,电源电压6V不变,只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,再闭合开关S1时,电流表示数是0.5A。求:
(1)R1的电阻;
(2)开关S、S1都闭合时,电阻R2消耗的电功率是多少?
【解答】解:(1)只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
由I=可得,R1的电阻:R1===20Ω;
(2)开关S、S1都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R1的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流:I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电阻R2消耗的电功率:P2=UI2=6V×0.2A=1.2W。
答:(1)R1的电阻为20Ω;
(2)开关S、S1都闭合时,电阻R2消耗的电功率是1.2W。
21.(6分)实验小组用图甲装置做“观察水的沸腾”实验,水温使用精密温度计测量。
(1)安装实验器材时调节石棉网的高度,用酒精灯火焰的 外焰 给水加热。
(2)从水温达到90.0℃开始每隔1min记录一次水温,直到水沸腾一段时间后停止加热。数据记录如表所示。
时间/min 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 92.5 94.8 96.9 98.2 99.0 99.0 99.0
(3)根据实验数据在图乙中描点画出温度随时间变化的图像。
(4)观察可知:水沸腾时温度 不变 ,水的沸点是 99 ℃。
(5)实验中使用中心有孔的纸板的作用是 减少热量散失,缩短加热时间 ,在实验中,要想在短时间内达到水沸腾可采取的措施是 减少水的质量 。
【解答】解:(1)酒精灯火焰为:外焰、內焰、焰心。其中外焰温度最高,所以用外焰加热,可以减少燃料的消耗。
(3)图像纵轴为温度,横轴为时间,根据表中数据,在图乙中描点,再用圆滑的曲线连接,如图所示:
(4)水沸腾特点:不断吸热,温度不变。根据表格可知,水的沸点即水沸腾时的温度为99.0℃。
(5)纸板的作用是减少热量散失,缩短加热时间;要想在短时间内达到水沸腾可采取的措施是减少水的质量。
故答案为:(1)外焰;(3)见解析;(4)不变;99;(5)减少热量散失,缩短加热时间;减少水的质量。
22.(6分)(1)小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,数据如下表:
(1)①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是 18 ;
②第3次实验中,测力计对滑轮组做的有用功为 0.48 J,机械效率是 80% ;
实验次数 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm
1 6 3 2.5 9
2 6 5 2.5 18
3 6 8 2.5 24
③本次实验得到的结论是: 滑轮组的机械效率与物体上升的高度h无关 ;
(2)小红取了一套和小明一模一样的器材在小明实验的基础上利用图乙也做了实验,当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,则它们的机械效率 相同 (选填“相同”或“不相同”),得到的结论是: 若忽略绳重及摩擦,在动滑轮重和物重相同的情况下,滑轮组的机械效率与滑轮组的绕法无关 。
【解答】解:
(1)已知用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,图甲中绳子的有效段数为3,第2次绳子自由端移动的距离为:s=nh=3×5cm=15cm,表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是18,应改为15;
②第3次实验中,测力计对滑轮组做的有用功为:W有=Gh=6N×0.08m=0.48J;
第3次实验中滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=80%;
③同理计算可知,其它两次的机械效率也为80%,故滑轮组的机械效率与物体上升的高度h无关;
(2)当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,他们做的有用功相同,额外功也一样,因此总功相同,也就是机械效率相同;
因此得到的结论是:若忽略绳重及摩擦,在动滑轮重和物重相同的情况下,滑轮组的机械效率与滑轮组的绕法无关。
故答案为:(1)①18;②0.48;80%;③滑轮组的机械效率与物体上升的高度h无关;
(2)相同;若忽略绳重及摩擦,在动滑轮重和物重相同的情况下,滑轮组的机械效率与滑轮组的绕法无关。
23.(8分)小明在学习电阻概念的过程中,经历了以下三个探究活动。
活动一:在如图甲所示电路中的A、B两点间先后接入:铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,通电后观察到灯泡的亮度分别为:亮、较亮、较暗。
(1)该实验现象说明: 导体导电能力与导体的材料有关 。
活动二:小明将三个不同的导体分别接入如图乙所示电路中的M、N两点间,分别测出不同导体两端的电压U和通过的电流I,实验结果记录在表1中。
表1
导体 导体a 导体b 导体c
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电压/V 2 4 6 1 2 3 4 6 8
电流/A 0.2 0.4 0.6 0.2 0.4 0.6 0.2 0.3 0.4
(2)①请用笔画线代替导线把图乙电路连接完整,要求当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大。
②分析表1数据,可知,同一导体, 电压与电流的比值相同 ;不同导体, 电压与电流的比值不相同 。可见, 电压与电流的比值 反映了导体本身的一种性质,物理学上把导体的这种性质定义为电阻。
活动三:利用表2中提供的导体,探究影响电阻大小的因素。
表2
导体序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
材料 镍铬 镍铬 镍铬 镍铬 锰铜 锰铜
长度/m 1 0.8 1 0.5 1 0.8
横截面积/mm2 0.5 0.8 1.8 0.5 0.5 1.2
(3)为了探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系,至少需要选择表2中的 ①、③、④、⑤ (填导体的序号)导体作为研究对象,若仅选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系,你觉得是否可行?请作出判断并说出理由: 不可行,没有控制导体的材料相同 。
(4)电阻的定义方法,反映了导体阻碍电流的物理性质。物理学上还有一些用这种方法定义的、能反映出物质或物体某种物理性质的物理量,请列举一个: 密度 。
【解答】解:(1)实验中在A、B两点间先后接入:铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,即接入电阻的材料不同,通电后灯泡的亮度不同,说明导体导电能力与导体的材料有关;
(2)①滑片P向左滑,变阻器接入电路的电阻变大,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:
②由表1知导体a电压与电流的比为10,导体b电压与电流的比为5,导体c电压与电流的比为20,故可以得出:同一导体,电压与电流的比值相同;不同导体,电压与电流的比值不相同。可见,电压与电流的比值反映了导体本身的一种性质,物理学上把导体的这种性质定义为电阻;
(3)为了探究导体电阻的大小与导体的材料的关系,需要控制长度和横截面积相同,改变导体的材料,①、⑤符合题意;
为了探究导体电阻的大小与长度的关系,需要控制导体的材料和横截面积相同,改变导体的长度,①、④符合题意;
为了探究导体电阻的大小与横截面积的关系,需要控制长度和导体的材料相同,改变导体的横截面积,①、③符合题意;
故要探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系,至少需要选择表2中的①、③、④、⑤导体作为研究对象;
由表格数据知③和⑤的长度相同,材料不同,横截面积不同,由于没有控制导体的材料相同,所以不能选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系;
(4)用电压与电流的比值表示电阻,这种方法叫比值定义法,物理学中用某种物质的质量与其体积的比值来表示这种物质的密度。
故答案为:(1)导体导电能力与导体的材料有关;(2)①见解答图;②电压与电流的比值相同;电压与电流的比值不相同;电压与电流的比值;(3)①、③、④、⑤;不可行,没有控制导体的材料相同;(4)密度。
24.(10分)阅读短文,回答问题。
激情冰雪
纯洁冰雪,激情冬奥,北京冬奥会点燃了人们对冰雪运动的激情。周日,小华跟爸爸去游乐场体验冰雪运动,还学到了很多知识。
冰雪梯是很刺激的游乐项目,图甲为冰雪示意图。小华发现,选用不同材料的滑板,从倾斜滑道顶端由静止滑下后,沿滑道运动的水平方向总距离L不同,设滑板对水平滑道压力和滑板所受阻力的比值为k,已知L的大小随k值的变化关系如图乙。
小华乘雪地车来到滑雪场,首先看到的是积雪深度测量仪,其基本结构如图丙所示。测量仪工作时竖直向下发出超声波,超声波经雪面反射返回检测仪,测出超声波从发出到返回的时间,就可知道积雪的深度。已知测量仪的超声波发射和接收端口距地面4.3m。
测量仪内置温度修正装置用以稳定仪器内部的温度环境,如图丁所示是修正装置的部分电路图,两个独立的电路中电源电压相等,R1为热敏电阻,阻值随温度的升高而降低,R2、R4为定值电阻,R3为滑动变阻器,R1的阻值随环境温度变化时,其两端的电压随之发生变化,被控制电路根据R1与R3两端电压差值ΔU对温度进行修正。
滑雪场使用的是人造雪,造雪机用高压空气把吸入的水吹成小水珠,小水珠落地前凝结成小冰晶,这小冰晶就是雪花。
(1)小华从冰滑梯上运动到水平轨道后,还能继续滑行一段距离,是由于 惯性 的缘故,以滑板为参照物,小华是 静止 的。
(2)关于在雪地里活动的体验和造雪机的工作特点,下列说法正确的是 A 。
A.戴墨镜是为了防止强光伤害眼睛
B.听不清远处声音是因为温度低声速小
C.造雪机用水造雪属于凝华现象
D.造雪机可以在任何温度环境下制雪
(3)在冰滑梯上运动时小华与滑板的总重为500N,他在冰滑梯项目中沿滑道运动的水平方向总距离L为120m,则滑板对水平滑道压力和滑板所受水平阻力的比值k为 5.0 ,运动中滑板受到的水平阻力为 100 N。
(4)图丁所示电路中,R2=100Ω,R4=1kΩ,某温度时R1=20Ω,为使R1和R3两端的电压相等,R3接入电路的阻值为 200 Ω。保持R3接入电路的阻值不变,当温度降低时,测得ΔU=1V,R2两端的电压为3V。则电源电压为 4.8 V。
(5)积雪深度测量仪工作时,测出超声波从发射到返回的时间为0.02s,超声波的传播速度为340m/s,则积雪的深度为 0.9 m;履带式雪地车两条履带的总宽度为1.6m,满载时雪地车对水平雪地的压强为1.5×104Pa,可将积雪压实0.34m的深度。当满载的雪地车以某一速度在水平雪地上匀速行驶时,发动机的总功率为3.4×104W,其中60%用于压实积雪,则雪地车行驶的速度为 2.5 m/s。
【解答】解:(1)小华从冰滑梯上运动到水平轨道后,由于惯性,还要保持原来的运动状态,继续向前运动;以滑板为参照物,小华与滑板之间的位置不变,是静止状态;
(2)A、墨镜可以吸收一部分光,能防止强光伤害眼睛,A正确;
B、听不清远处声音,是因为雪疏松多孔,吸收了部分声音,故B错误;
C、造雪机用水造雪,小水珠变成小冰晶,是凝固现象,故C错误;
D、造雪机造雪是小水珠变成小冰晶,只能在温度等于或低于水的凝固点(0℃)时发生,故D错误;
(3)因为滑板沿滑道运动的水平方向总距离L为120m,由图乙知,k=5.0,
滑板对水平滑道压力:N=G总=500N,
由题意知:,
所以,水平阻力:f===100N;
(4)设图丁两个独立的电路中电源电压均为U,
根据串联电路电压分配与电阻成正比,可得:==,
所以,U1=,
使R1和R3两端的电压相等,即U3=U1=,
U4=U﹣=,
所以,
R3===200Ω;
当温度降低时,热敏电阻R1的阻值会升高,由串联分压规律可知,其两端电压增大,
已知R2两端的电压为3V,则:U'1=U﹣3V,
已知ΔU=1V,
即:U'1﹣U3=1V,
(U﹣3V)﹣=1V,
解得:U=4.8V;
(5)超声波发射和接收端口到雪表面距离:s==3.4m,
积雪的深度:h=H﹣s=4.3m﹣3.4m=0.9m;
雪地车行驶的速度为v,行驶时间为t,
则雪地车压下雪的面积:S=vtL,
压雪做的功:W=Fh'=pSh',
压雪功率:P压=,
已知总功率的60%用于压实积雪,即P压=60%P,
解得:v=2.5m/s。
故答案为:(1)惯性;静止;(2)A;(3)5.0;100;(4)200;4.8;(5)0.9;2.5。
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