2023年山东省泰安市东平县中考物理二模试卷(含解析)

2023年山东省泰安市东平县中考物理二模试卷
一、选择题(每题只有一个正确答案,选对得2分,共30分)
1.下列物理量最接近实际的是(  )
A.你的质量约为30kg
B.托起1个鸡蛋所用的力约0.5N
C.你所用的新2B铅笔长度约18dm
D.考场里一盏日光灯的额定功率约为200W
2.关于声现象,下列说法正确的是(  )
A.声音在空气中传播比在水中传播的快
B.“不敢高声语,恐惊天上人”,这里的“高”指的是音调高
C.医生用“B超”检查患者身体是次声波在医学中的应用
D.声音是由物体的振动产生的
3.下列现象中由于光的反射形成的是(  )
A.水中倒影 B.立竿见影 C.海市蜃楼 D.日食
4.“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,已列入人类非物质文化遗产代表作名录。下列关于如图所示节气的物态变化的说法,正确的是(  )
A.图甲:“雨水”雨的形成是汽化,吸热
B.图乙:“白露”露的形成是液化,放热
C.图丙:“霜降”霜的形成是凝固,放热
D.图丁:“大雪”雪的形成是凝华,吸热
5.“珍爱生命、科学防治”,下列做法中不正确的是(  )
A.正确佩戴口罩可有效预防新型肺炎感染
B.发现有人触电时,应该先立即切断电源再救人
C.发现家用电器或电线失火时,应立即泼水救火
D.遇到火灾时,应该用湿毛巾捂住鼻子,低头弯腰迅速离开现场
6.如图所示,甲、乙分别是酒精在标准大气压下熔化和沸腾时温度随时间变化的图象,下列说法正确的是(  )
A.固态酒精是非晶体
B.在﹣117℃时,酒精处于液态
C.酒精在沸腾过程中吸热但温度不变
D.酒精温度计可以用来测量沸水的温度
7.高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是(  )
A.称重表其实是一个电压表
B.电路中的R1是没有作用的
C.当车辆越重时,R连入电路的阻值越大
D.当车辆越重时,称重表的示数越大
8.2020年2月13日上午9时,网友关注的“胖妞”空军运﹣20运输机抵达武汉天河机场,驰援武汉抗击疫情。如图所示,是一架满载紧急医疗物资的运﹣20运输机停在水平地面上的场景,下列说法正确的是(  )
A.运﹣20运输机轮胎上面的花纹是为了美观
B.静止在水平地面上的运﹣20运输机没有惯性
C.若所有力瞬间消失,则运﹣20运输机将在地面上做匀速直线运动
D.运﹣20运输机所受地面的支持力和它对地面的压力是一对相互作用力
9.如图,现在常用的动圈式耳机,其构造与扬声器和动圈式话筒类似。用一对导线把两只动圈式耳机连起来,就可以做一部最简单的电话:一只耳机当话筒,另一只当听筒。下列说法中正确的是(  )
A.在把它当耳机使用时,两个耳机的工作原理都是电磁感应
B.在做自制电话使用时,从能量转化的角度看,当“话筒”的耳机是磁生电
C.在做自制电话使用时,从能量转化的角度看,当“听筒”的耳机是磁生电
D.这部自制的电话在使用时,必须连接电源
10.如图所示,两个各重2N的相同长方体A和B靠在一起,在大小为2N的力F的作用下,在水平桌面上做匀速直线运动,下列说法正确的是(  )
A.B受到的摩擦力是1N
B.A受到桌面的支持力是4N
C.B对A的作用力是2N
D.A受到的摩擦力和推力F是一对平衡力
11.下列有关实验探究的说法中,正确的是(  )
①在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”时,只运用了控制变量法
②在“探究滑动摩擦力与压力的关系”时,应保持受力面积不变,改变压力
③在“探究物体动能与速度的关系”时,要把质量相同的钢球放到斜面的不同高度由静止滚下
④在“探究伏安法测电阻”时,多次测量是为了计算平均值减小误差
A.只有②和④ B.只有②和③ C.只有③和④ D.只有①和③
12.同学们出入校门要手持绿色健康通行码,用手机扫描通行码,相当于给通行码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是(  )
①纸质的绿色健康通行码是光源
②扫码时绿色健康通行码要位于摄像头二倍焦距以外
③要使屏幕上通行码的像变小,只需将通行码靠近凸透镜
④当通行码超出手机上设定的方框时,通行码不动,应把手机远离通行码
A.只有②和④ B.只有③和④ C.只有①和② D.只有②和③
13.两个完全相同的容器放在水平桌面中央,容器中分别盛有体积相同的甲、乙两种不同液体。若将一个物体分别轻放入两容器中,其静止后状态如图所示,下列说法错误的是(  )
①物体在两液体中受到的浮力F浮甲<F浮乙
②液体对容器底部的压力F液甲>F液乙
③容器对桌面的压力F容甲=F容乙
④液体对容器底部的压强P液甲<P液乙
A.只有①③ B.只有③④ C.只有②③④ D.只有①③④
14.如图所示,测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为6V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格“50Ω 1A”,小灯泡规格“2.5V 0.625W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,小灯泡两端电压不允许超过额定值,闭合开关,下列说法正确的是(  )
①滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大
②电流表的示数允许变化范围是0.1~0.25A
③滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14~50Ω
④电路的最大电功率是2.5W
A.只有①和② B.只有②和③ C.只有①和④ D.只有②和④
15.某汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶15km,消耗汽油2L,发动机实际输出功率为50.4kW,汽油机效率为35%.已知ρ汽油=0.8×103kg/m3;q汽油=4.5×107J/kg,假设汽油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是(  )
①消耗的汽油的质量是2kg
②消耗的汽油完全燃烧放出的热量是7.2×107J
③汽车受到的阻力是1680N
④汽车行驶速度是120km/h
A.只有②和③ B.只有①和② C.只有①和④ D.只有②和④
二、填空题(每空1分,共4分)
16.(1分)如图所示,木块的长度是   cm。
17.(1分)2019年12月17日,第一艘完全由我国自主建造的航空母舰“山东舰”交付海军,部署南海,J﹣15战机起飞时燃油的化学能最终转化为飞机的   能。
18.(1分)线上学习时老师告诉大家如果没有好的用眼习惯,容易使眼睛近视。近视眼看不清远处的物体,其矫正方法是配带   透镜。
19.(1分)小明家的电能表表盘上标有“2500r/(kW h)”字样,将某用电器单独接在该表上工作40min,电能表转盘转了50圈,该用电器的电功率是   W。
三、作图题(每题2分,共4分)
20.如图所示,A点发出的一束光线,经平面镜反射后经过B点,试作出相应的入射光线和反射光线。
21.如图所示,杠杆处于平衡状态,作出所挂重物重力的示意图和在杠杆上A点所加最小作用力F的示意图。
四、实验题(第22题8分,第23题8分,共16分)
22.(8分)图1是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置,其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体,用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中 (水未溢出),得到F与h的关系图像如图2中实线所示。(g=10N/kg)。
(1)物体A重为   N。
(2)在物体A没有浸没之前,当h增大时,弹簧测力计的示数F   ;在物体A浸没后,当h增大时,弹簧测力计的示数F   。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)物体A在容器内刚好浸没时,物体A的下表面所受水的压强为   Pa。
(4)物体A密度为   kg/m3;
(5)小勇换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图2中虚线所示图像,则该液体密度为   kg/m3。
23.(8分)小丽同学利用图甲测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。
(1)按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是   。(写出一个)
(2)小灯泡正常发光时,电流表的指针如图乙所示,则小灯泡的额定功率   W。
(3)下表为在实验中测出通过小灯泡的不同电流和对应的电压值,从数据中小丽发现小灯泡的电阻是变化的,你认为电阻变化的原因是   。
U(V) 0.5 1.0 1.6 1.9 2.5 3.0
I(A) 0.1 0.2 0.3 0.34 0.5
(4)小华同学利用丙图中的器材连接了电路,测出了小灯泡的额定功率,已知定值电阻R为5Ω。
①用笔画线将丙图连接完整。
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A2的示数为   A,小灯泡正常发光,记下A1的示数I1,则小灯泡额定功率表达式为PL=   (用已知量和测量量表达)。
五、计算题(第24题7分,第25题9分,共16分)
24.(7分)工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图像如图乙所示,滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求:
(1)若工人用300N的拉力,将建材匀速竖直向上提升了6m,工人所做功;
(2)当所运送建材的重为400N时,工人作用在绳子上的拉力;
(3)当滑轮组的机械效率为80%时,所运送建材受到的重力。
25.(9分)科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路(设环境温度不高于20℃),由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V 1000W”的字样;控制电路电源电压U=30V,热敏电阻Rt作为感应器探测水温,置于恒温水箱内,其阻值随温度变化的关系如图乙所示,R1为滑动变阻器。闭合开关S,电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示,衔接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下,工作电路断开(不计继电器线圈的电阻,c水=4.2×103J/(kg ℃))。求:
(1)电热器正常工作时的电阻;
(2)电热器正常工作时,给恒温箱中100kg的水加热,已知电热器的加热效率为70%,当水温由30℃升高到40℃时,电热器的加热时间;
(3)为了把温度控制在40℃左右,设定在水温低于40℃时自动加热,在水温达到40℃时停止加热,求此时滑动变阻器R1消耗的电功率。
2023年山东省泰安市东平县中考物理二模试卷
(参考答案)
一、选择题(每题只有一个正确答案,选对得2分,共30分)
1.下列物理量最接近实际的是(  )
A.你的质量约为30kg
B.托起1个鸡蛋所用的力约0.5N
C.你所用的新2B铅笔长度约18dm
D.考场里一盏日光灯的额定功率约为200W
【解答】解:A、成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg左右.故A不符合实际;
B、一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,托起一个鸡蛋的力在F=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N左右.故B符合实际;
C、中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离(一拃)大约15cm,一支新2B铅笔长度略大于此数值,约18cm=1.8dm。故C不符合实际;
D、教室中日光灯正常工作的电流约0.2A,其额定功率约P=UI=220V×0.2A=44W。故D不符合实际。
故选:B。
2.关于声现象,下列说法正确的是(  )
A.声音在空气中传播比在水中传播的快
B.“不敢高声语,恐惊天上人”,这里的“高”指的是音调高
C.医生用“B超”检查患者身体是次声波在医学中的应用
D.声音是由物体的振动产生的
【解答】解:A、声音在水中比空气中传播的速度快,故A错误;
B、不敢高声语,恐惊天上人”,这里的“高”指的是响度大,故B错误;
C、医生用“B超”检查患者身体是超声波在医学中的应用,故C错误;
D、声音是由物体振动产生的,故D正确;
故选:D。
3.下列现象中由于光的反射形成的是(  )
A.水中倒影 B.立竿见影 C.海市蜃楼 D.日食
【解答】解:A、水中的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,符合题意;
B、立竿见影中影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故与题意不符;
C、海市蜃楼是光在沿直线方向传播时,在密度不均匀的空气层中,经过折射造成的结果,故与题意不符;
D、日食是由于光沿直线传播形成的。日食是由于太阳、地球、月亮在同一直线上,月亮在中间挡住了部分会全部的太阳光,便为日食,故与题意不符。
故选:A。
4.“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,已列入人类非物质文化遗产代表作名录。下列关于如图所示节气的物态变化的说法,正确的是(  )
A.图甲:“雨水”雨的形成是汽化,吸热
B.图乙:“白露”露的形成是液化,放热
C.图丙:“霜降”霜的形成是凝固,放热
D.图丁:“大雪”雪的形成是凝华,吸热
【解答】解:A、“雨水”雨的形成是液化现象,液化放热,故A错误;
B、“白露”露的形成是液化,液化放热,故B正确;
C、“霜降”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,凝华放热,故C错误;
D、“大雪”的形成是凝华,凝华放热,故D错误。
故选:B。
5.“珍爱生命、科学防治”,下列做法中不正确的是(  )
A.正确佩戴口罩可有效预防新型肺炎感染
B.发现有人触电时,应该先立即切断电源再救人
C.发现家用电器或电线失火时,应立即泼水救火
D.遇到火灾时,应该用湿毛巾捂住鼻子,低头弯腰迅速离开现场
【解答】解:A、新型肺炎病毒有可能随着泡沫漂浮在空气中,正确佩戴口罩可有效预防新型肺炎感染,故正确;
B、发生触电事故、发生火灾要先切断电源,实际上切断火线,防止再次发生危害,故正确;
C、通常情况下水容易导电,发现家用电器或电线失火时,若泼水救火,电流会通过水传到人体上,使人体触电,故错误;
D、湿毛巾有类似防毒面具的功能,可防止吸入有毒气体或烟尘;有毒气体的密度受热会变小,会聚集在上方,故逃生时应底下身子,故正确。
故选:C。
6.如图所示,甲、乙分别是酒精在标准大气压下熔化和沸腾时温度随时间变化的图象,下列说法正确的是(  )
A.固态酒精是非晶体
B.在﹣117℃时,酒精处于液态
C.酒精在沸腾过程中吸热但温度不变
D.酒精温度计可以用来测量沸水的温度
【解答】解:A、读图甲可知,在﹣117℃时吸热,但温度不再升高,说明此时物质达到了熔点,正在熔化,因此固体酒精属于晶体,故A错误;
B、在﹣117℃时,酒精处于熔点温度,可能为固态,可能为液体,可能为固液共存状态,故B错误;
C、酒精在沸腾过程中吸热但温度不变,故C正确;
D、由图乙知酒精的沸点为78℃,低于标准大气压下水的沸点,不能用酒精温度计来测量沸水的温度,故D错误。
故选:C。
7.高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是(  )
A.称重表其实是一个电压表
B.电路中的R1是没有作用的
C.当车辆越重时,R连入电路的阻值越大
D.当车辆越重时,称重表的示数越大
【解答】解:A.称重表与电阻串联,应为电流表,故A错误;
B.当物体很重,滑片滑到最下端,如果没有电阻R1,会造成电源短路,烧坏电源和电流表,因此电路中的R1具有保护称重表的作用,故B错误;
CD.当车辆越重时,滑片向下滑,R连入电路的阻值越小,电路的总电阻越小,由I=可知,电路的电流越大,称重表的示数越大,故C错误、D正确。
故选:D。
8.2020年2月13日上午9时,网友关注的“胖妞”空军运﹣20运输机抵达武汉天河机场,驰援武汉抗击疫情。如图所示,是一架满载紧急医疗物资的运﹣20运输机停在水平地面上的场景,下列说法正确的是(  )
A.运﹣20运输机轮胎上面的花纹是为了美观
B.静止在水平地面上的运﹣20运输机没有惯性
C.若所有力瞬间消失,则运﹣20运输机将在地面上做匀速直线运动
D.运﹣20运输机所受地面的支持力和它对地面的压力是一对相互作用力
【解答】解:
A、运﹣20运输机轮胎上面的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,不是为了美观,故A错误;
B、静止在水平地面上的运﹣20运输机也有惯性,故B错误;
C、若所有力瞬间消失,则静止的运﹣20运输机依然保持静止状态,故C错误;
D、运﹣20运输机所受地面的支持力和它对地面的压力大小相等、方向相反、在同一直线上、分别作用在另一个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
9.如图,现在常用的动圈式耳机,其构造与扬声器和动圈式话筒类似。用一对导线把两只动圈式耳机连起来,就可以做一部最简单的电话:一只耳机当话筒,另一只当听筒。下列说法中正确的是(  )
A.在把它当耳机使用时,两个耳机的工作原理都是电磁感应
B.在做自制电话使用时,从能量转化的角度看,当“话筒”的耳机是磁生电
C.在做自制电话使用时,从能量转化的角度看,当“听筒”的耳机是磁生电
D.这部自制的电话在使用时,必须连接电源
【解答】解:
ABC、耳机由话筒和听筒组成,当人们对着当话筒的耳机讲话时,使振动膜压迫碳粒,使盒内碳粒的松紧程度发生变化,即其电阻发生变化,流过碳粒的电流就相应的发生变化,使声音信号转化成强弱变化的电流,即磁生电;碳粒是很早的声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器;由此可知话筒的工作原理是电磁感应现象;故AC错误,B正确;
D、由于电路中能产生感应电流,所以不需要电源,故D错误。
故选:B。
10.如图所示,两个各重2N的相同长方体A和B靠在一起,在大小为2N的力F的作用下,在水平桌面上做匀速直线运动,下列说法正确的是(  )
A.B受到的摩擦力是1N
B.A受到桌面的支持力是4N
C.B对A的作用力是2N
D.A受到的摩擦力和推力F是一对平衡力
【解答】解:A、把AB看做一个整体,AB在大小为2N的力F的作用下,在水平桌面上做匀速直线运动,AB受到的摩擦力与推力F是一对平衡力,大小为2N,A和B 重力相同,对水平桌面的压力相等,接触面的粗糙程度相同,故A和B 受到的摩擦力相等,即A和B 受到的摩擦力均为1N。故A正确。
B、A在水平桌面上做匀速直线运动,受到桌面的支持力与其重力是一对平衡力,所以A受到桌面的支持力是2N。故B错误。
C、B在水平桌面上做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的推力和摩擦力是一对平衡力,故B受到的A的作用力为1N,根据力的作用的相互性可知,B对A的作用力是1N。故C错误。
D、A受到的摩擦力和推力F大小不等,不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
11.下列有关实验探究的说法中,正确的是(  )
①在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”时,只运用了控制变量法
②在“探究滑动摩擦力与压力的关系”时,应保持受力面积不变,改变压力
③在“探究物体动能与速度的关系”时,要把质量相同的钢球放到斜面的不同高度由静止滚下
④在“探究伏安法测电阻”时,多次测量是为了计算平均值减小误差
A.只有②和④ B.只有②和③ C.只有③和④ D.只有①和③
【解答】解:①探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时,通过观察泡沫塑料凹陷深度,反应压力的作用效果,属于转换法。故①不正确;
②滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与受力面积无关。所以探究“滑动摩擦力与压力的关系”时,应控制接触面的粗糙程度相同,改变压力。故②不正确;
③物体动能的大小与物体的质量和速度有关,探究“物体动能与速度的关系”时,应控制钢球的质量相同,把钢球放在斜面的不同高度,以改变速度。故③正确;
④在“探究伏安法测电阻”时,多次改变待测电阻两端电压和通过的电流,利用得到多组电阻值,再取平均值,是为了减小误差。故④正确。
所以正确的是③④。
故选:C。
12.同学们出入校门要手持绿色健康通行码,用手机扫描通行码,相当于给通行码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是(  )
①纸质的绿色健康通行码是光源
②扫码时绿色健康通行码要位于摄像头二倍焦距以外
③要使屏幕上通行码的像变小,只需将通行码靠近凸透镜
④当通行码超出手机上设定的方框时,通行码不动,应把手机远离通行码
A.只有②和④ B.只有③和④ C.只有①和② D.只有②和③
【解答】解:
①二维码本身不发光,不是光源,故①错误;
②手机摄像头相当于凸透镜,其是利用物体在2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小实像的原理制作的,故②正确;
③如果要让像变小一些,凸透镜成实像时,物远像近像变小,应增大物距,应将二维码远离凸透镜,故③错误。
④当二维码超出手机上设定的方框时,说明物距太近,像太大,应使物品不动,把手机远离物品,故④正确。
故选:A。
13.两个完全相同的容器放在水平桌面中央,容器中分别盛有体积相同的甲、乙两种不同液体。若将一个物体分别轻放入两容器中,其静止后状态如图所示,下列说法错误的是(  )
①物体在两液体中受到的浮力F浮甲<F浮乙
②液体对容器底部的压力F液甲>F液乙
③容器对桌面的压力F容甲=F容乙
④液体对容器底部的压强P液甲<P液乙
A.只有①③ B.只有③④ C.只有②③④ D.只有①③④
【解答】解:①物体在甲液体中漂浮,浮力等于重力,甲液体的密度大于物体的密度,即F浮甲=G,ρ甲>ρ物;物体在乙液体中下沉,浮力小于重力,乙液体的密度小于物体的密度,即F浮乙<G,ρ乙<ρ物,故F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙,故①错误;
②④液体对容器底部的压力等于液体的重力与物体排开液体的重力之和,因为甲、乙两种不同液体,体积相同,ρ甲>ρ乙,根据m=ρV知m甲>m乙,故G甲>G乙,由A知F浮甲>F浮乙,根据阿基米德原理知:G甲排>G乙排,液体对容器底部的压力F液甲=G甲+G甲排>F液乙=G乙+G乙排,即F液甲>F液乙,根据p=知p液甲>p液乙,故②正确,④错误;
③容器对桌面的压力等于容器重力、液体的重力和物体重力之和,因为G甲>G乙,所以G甲+G+G容>G乙+G+G容,所以F容甲>F容乙,故③错误。
综上分析可知,说法错误的只有①③④。
故选:D。
14.如图所示,测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为6V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格“50Ω 1A”,小灯泡规格“2.5V 0.625W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,小灯泡两端电压不允许超过额定值,闭合开关,下列说法正确的是(  )
①滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大
②电流表的示数允许变化范围是0.1~0.25A
③滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14~50Ω
④电路的最大电功率是2.5W
A.只有①和② B.只有②和③ C.只有①和④ D.只有②和④
【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片向右滑动,接入电路中的电阻变大时,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,即电流表示数变小;根据U=IR可知灯泡两端的电压变小,即电压表示数变小;故①错误;
(2)根据P=UI可得,灯的额定电流:IL额===0.25A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为Imax=0.25A,
由I=可得,灯泡的电阻:RL===10Ω,
电路中的总电阻:Rmin===24Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑min=Rmin﹣RL=24Ω﹣10Ω=14Ω,因此滑动变阻器接入电路的阻值为14~50Ω;故③正确;
该电路的最大功率:Pmax=UImax=6V×0.25A=1.5W,故④错误;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小,此时电路中的电流:
Imin===0.1A,
则电流表示数的变化范围是0.1A~0.25A,故②正确;
综合上述分析可知,②和③正确。
故选:B。
15.某汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶15km,消耗汽油2L,发动机实际输出功率为50.4kW,汽油机效率为35%.已知ρ汽油=0.8×103kg/m3;q汽油=4.5×107J/kg,假设汽油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是(  )
①消耗的汽油的质量是2kg
②消耗的汽油完全燃烧放出的热量是7.2×107J
③汽车受到的阻力是1680N
④汽车行驶速度是120km/h
A.只有②和③ B.只有①和② C.只有①和④ D.只有②和④
【解答】解:
(1)已知消耗汽油的体积V=2L=2×10﹣3m3和密度ρ=0.8×103kg/m3,
由密度公式ρ=,可求消耗的汽油的质量:
m=ρV=0.8×103kg/m3×2×10﹣3m3=1.6kg,故①错;
(2)根据消耗汽油的质量m=1.6kg和热值q汽油=4.5×107J/kg,
由热值公式q=,可求耗的汽油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=1.6kg×4.5×107J/kg=7.2×107J,故②对;
(3)根据汽油机效率为35%和汽油完全燃烧放出的热量,由效率公式η=,
求出机械功W=ηQ=35%×7.2×107J=2.52×107J,
再根据功的计算式W=Fs,求出力的大小F===1680N,
由平衡力的知识求出阻力f=F=1680N,故③对;
(4)根据发动机实际输出功率为50.4kW和力的大小F=1680N,
由P=Fv求出汽车行驶速度v===30m/s=108km/h,故④错。
故选:A。
二、填空题(每空1分,共4分)
16.(1分)如图所示,木块的长度是 3.40 cm。
【解答】解:
由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm,即此刻度尺的分度值为0.1cm;
木块左侧与1.00cm对齐,右侧读数为4.40cm,所以木块的长度为L=4.40cm﹣1.00cm=3.40cm。
故答案为:3.40。
17.(1分)2019年12月17日,第一艘完全由我国自主建造的航空母舰“山东舰”交付海军,部署南海,J﹣15战机起飞时燃油的化学能最终转化为飞机的 机械 能。
【解答】解:J﹣15战机起飞的过程中,飞机燃油燃烧,将化学能转化为内能,再将内能转化为飞机的机械能。
故答案为:机械。
18.(1分)线上学习时老师告诉大家如果没有好的用眼习惯,容易使眼睛近视。近视眼看不清远处的物体,其矫正方法是配带 凹 透镜。
【解答】解:近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像成在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚。使像正好呈成在视网膜上。
故答案为:凹。
19.(1分)小明家的电能表表盘上标有“2500r/(kW h)”字样,将某用电器单独接在该表上工作40min,电能表转盘转了50圈,该用电器的电功率是 30 W。
【解答】解:转盘转50r用电器消耗的电能:W=50×kW h=0.02kW h,
用电器的电功率:P===0.03kW=30W。
故答案为:30。
三、作图题(每题2分,共4分)
20.如图所示,A点发出的一束光线,经平面镜反射后经过B点,试作出相应的入射光线和反射光线。
【解答】解:作出点A关于平面镜的对称点A′,即为像点,连接A′、B点交平面镜于点O,则OB为反射光线,连接AO画出入射光线,如图所示:
21.如图所示,杠杆处于平衡状态,作出所挂重物重力的示意图和在杠杆上A点所加最小作用力F的示意图。
【解答】解:要使动力F最小时,其力臂最长,则OA为力臂最长;力和力臂是垂直关系,故在A点做OA的垂线,方向向上,即为最小动力F.重物G受到的重力的方向是竖直向下的;如图所示:
四、实验题(第22题8分,第23题8分,共16分)
22.(8分)图1是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置,其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体,用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中 (水未溢出),得到F与h的关系图像如图2中实线所示。(g=10N/kg)。
(1)物体A重为 3 N。
(2)在物体A没有浸没之前,当h增大时,弹簧测力计的示数F 减小 ;在物体A浸没后,当h增大时,弹簧测力计的示数F 不变 。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)物体A在容器内刚好浸没时,物体A的下表面所受水的压强为 800 Pa。
(4)物体A密度为 1.5×103 kg/m3;
(5)小勇换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图2中虚线所示图像,则该液体密度为 0.8×103 kg/m3。
【解答】解:(1)当h=0时,弹簧测力计的示数为3N,即物体A的重力G=3N,
(2)分析表中数据、观察图像,可以得出结论:在物体A没有浸没之前,当h增大时,弹簧测力计的示数F减小;在物体A浸没后,当增大h时,弹簧测力计的示数F不变;
(3)由图中实线知:物体的重力为G=3N,完全浸没时,弹簧测力计的拉力为F=1N,
所以此时受到的浮力为F浮=G﹣F=3N﹣1N=2N;
根据F浮=ρ液gV排知,
物体完全浸没时排开水的体积为V排===2×10﹣4m3;
排开水的深度为h===0.08m。
物体A的下表面所受水的压强为:P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(4)由G=mg=ρVg可得,物体A的密度:
ρ===1.5×103kg/m3;
(5)由图2虚线可知,物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数F″=1.4N,
物体A受到液体的浮力:F浮′=G﹣F″=3N﹣1.4N=1.6N,
该液体密度:
ρ液===0.8×103kg/m3。
故答案为:(1)3;(2)减小;不变;(3)800;(4)1.5×103;(5)0.8×103。
23.(8分)小丽同学利用图甲测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。
(1)按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是 灯泡断路(或滑动变阻器连入电路的阻值为0) 。(写出一个)
(2)小灯泡正常发光时,电流表的指针如图乙所示,则小灯泡的额定功率 1.1 W。
(3)下表为在实验中测出通过小灯泡的不同电流和对应的电压值,从数据中小丽发现小灯泡的电阻是变化的,你认为电阻变化的原因是 灯泡电阻随温度变化而变化 。
U(V) 0.5 1.0 1.6 1.9 2.5 3.0
I(A) 0.1 0.2 0.3 0.34 0.5
(4)小华同学利用丙图中的器材连接了电路,测出了小灯泡的额定功率,已知定值电阻R为5Ω。
①用笔画线将丙图连接完整。
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A2的示数为 0.5 A,小灯泡正常发光,记下A1的示数I1,则小灯泡额定功率表达式为PL= 2.5V×I1 (用已知量和测量量表达)。
【解答】解:(1)电压表指针偏转到满刻度的位置,说明电压表并联在电源的两端测电源的电压,可能是电压表并联的部分断路即灯泡断路,也可能是此时滑动变阻器接入电路的电阻为0;
(2)小灯泡正常发光时电流表指针如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.44A,小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.44A=1.1W;
(3)由表中数据知,通过灯泡的电流随其两端电压增加而增加,由P=UI知,灯泡的实际功率变大,温度升高,所以灯泡电阻随温度变化而变化;
(4)①经分析,为测灯泡两端电压而达到测额定功率目的,将灯泡与定值并联后与滑动变阻器串联,电流表分别测灯泡和定值电阻支路的电流,如图所示:
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A2的示数等于灯泡的额定电压2.5V,此时通过它的电流I2===0.5A,
由并联电路的电压特点知,此时小灯泡两端电压也等于2.5V而正常发光,记下A1的示数I1(即灯泡正常发光时的电流)
则小灯泡额定功率表达式为PL=U额IL=2.5V×I1。
故答案为:(1)灯泡断路(或滑动变阻器连入电路的阻值为0);(2)1.1;(3)灯泡电阻随温度变化而变化;(4)①见上图;②0.5;2.5V×I1
五、计算题(第24题7分,第25题9分,共16分)
24.(7分)工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图像如图乙所示,滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求:
(1)若工人用300N的拉力,将建材匀速竖直向上提升了6m,工人所做功;
(2)当所运送建材的重为400N时,工人作用在绳子上的拉力;
(3)当滑轮组的机械效率为80%时,所运送建材受到的重力。
【解答】解:(1)拉力移动距离:s=nh=2×6m=12m,
拉力做功:W=Fs=300N×12m=3600J;
(2)由图乙可知,建材的重为400N时,滑轮组机械效率为50%,
由η====得,建材的重为400N时,工人作用在绳子上的拉力;
F===400N;
(3)由F=(G+G动)得,动滑轮重:G动=2F﹣G=2×400N﹣400N=400N,
由η====得当机械效率为80%时,所运送建材受到的重力:
G′===1600N。
答:(1)若工人用300N的拉力,将建材匀速竖直向上提升了6m,工人做功3600J;
(2)当所运送建材的重为400N时,工人作用在绳子上的拉力为400N;
(3)当滑轮组的机械效率为80%时,所运送建材受到的重力是1600N。
25.(9分)科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路(设环境温度不高于20℃),由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V 1000W”的字样;控制电路电源电压U=30V,热敏电阻Rt作为感应器探测水温,置于恒温水箱内,其阻值随温度变化的关系如图乙所示,R1为滑动变阻器。闭合开关S,电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示,衔接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下,工作电路断开(不计继电器线圈的电阻,c水=4.2×103J/(kg ℃))。求:
(1)电热器正常工作时的电阻;
(2)电热器正常工作时,给恒温箱中100kg的水加热,已知电热器的加热效率为70%,当水温由30℃升高到40℃时,电热器的加热时间;
(3)为了把温度控制在40℃左右,设定在水温低于40℃时自动加热,在水温达到40℃时停止加热,求此时滑动变阻器R1消耗的电功率。
【解答】解:(1)由P=可得,电热器正常工作时的电阻:
R===48.4Ω;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(40℃﹣30℃)=4.2×106J,
由η=可得,消耗的电能:
W===6×106J,
由P=可得,加热时间:
t===6×103s;
(3)由乙图可知,水温40℃时,热敏电阻的阻值Rt=50Ω,
由题可知,水温40℃时,衔铁被吸下,吸引力F=3N,
由F﹣I图像可知,F=3N时,控制电路中的电流I=100mA=0.1A,
由I=可得,控制电路的总电阻:R===300Ω,
因为Rt与R1串联,所以R1=R﹣Rt=300Ω﹣50Ω=250Ω,
所以此时滑动变阻器R1消耗的电功率:P1=I2R1=(0.1A)2×250Ω=2.5W。
答:(1)电热器正常工作时的电阻为48.4Ω;
(2)电热器的加热时间为6×103s;
(3)此时滑动变阻器R1消耗的电功率为2.5W。

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