四川省成都市武侯区西川实验中学2023年中考物理模拟试卷
一、A卷(共85分)单选题(每题2分,共26分)
1.(2023·武侯模拟)如图是一款无电池的按压式LED手电筒,只要按压手柄,其内部的齿轮就带动磁铁在铜制线圈里转动产生电流,灯泡就会发光。下列与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】验电器的原理及使用;磁场对通电导线的作用;产生感应电流的条件;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A. 按压式LED手电筒,只要按压手柄,其内部的齿轮就带动磁铁在铜制线圈里转动产生电流,灯泡就会发光。 可知是把机械能转化为电能,其原理是电磁感应,故A正确;
B.该图为验电器原理是同种电荷相互排斥,故B错误;
C.该图可探究电磁铁磁性强弱和匝数以及电流大小的关系,故C错误;
D.该图探究了通电导体在磁场中受到力的作用而运动,故D错误。
故选型为A。
【分析】(1)电磁感应指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,在闭合的电路中就会产生感应电流;
(2)验电器是通过接触带电体,使两个金属箔片带上同种电荷,而同种电荷相互排斥;
(3)电磁铁利用了电流的磁效应,电磁体磁性强弱与线圈匝数、电流大小和有无铁芯有关;
(4)电流周围存在磁场,所以通电导体在磁场中会受到力的作用而发生运动,且运动方向与电流方向和磁铁磁极方向有关。
2.(2023·新都模拟)下列关于能源、能量的说法,正确的是( )
A.石油、天然气、电能都属于一次能源
B.核能、风能、水能都属于不可再生能源
C.原子弹爆炸时发生的链式反应是不可控的
D.潜艇中的核反应堆是利用核聚变来产生能量的
【答案】C
【知识点】能源及其分类;核裂变
【解析】【解答】A.电能不能从自然界直接获取,由其它能源转化而成,属于二次能源,故A错误;
B.水能和风能,都能在短时间内得到补充,属于可再生能源,故B错误;
C.原子弹爆炸时发生的链式反应是不可控的,故C正确;
D.潜艇中的核反应堆是利用核裂变来产生能量的,故D错误。
故选C。
【分析】A.从自然界直接获取的能源为一次能源;
B.可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源;
C.根据原子弹的工作原理判断;
D.根据核潜艇的工作原理判断。
3.(2023·武侯模拟)云南具有文化内涵的地方特色小吃——小锅米线,采用特制的小铜锅放在小灶上烹饪,配上各种秘制的调味酱料,出锅的米线热气腾腾,色泽清爽红润,清香扑鼻。下列与其相关的物理知识描述错误的是( )
A.“清香扑鼻”是因为分子在永不停息地运动
B.刚出锅的米线温度很高,是因为米线含有的热量多
C.“热气腾腾”中的“热气”是水蒸气放热液化形成的
D.小灶加热米线,是通过热传递的方式改变米线的内能
【答案】B
【知识点】液化及液化放热;热量的概念;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】A.闻到气味是因为这种物质的分子扩散到了空气中,说明了分子在不停的做无规则运动,故A正确不符合题意;
B.热量是热传递过程中转移的能量,是过程量,不能说含有,米线温度高是说明具有的内能大,故B错误符合题意;
C.“热气”是热的水蒸汽在上升时遇到冷空气发生液化形成的,液化放热,故C正确不符合题意;
D. 小灶加热米线, 是通过热传导的方式来实现热传递的,故D正确不符合题意。
故选项为B。
【分析】(1)扩散现象指两种不同物质相互接触时彼此进入对方的现象,说明了分子在不停的做无规则运动,闻到气味等均属于扩散现象;
(2)物体温度约高,内能越大,热量是过程量,指热传递过程中转移的内能;
(3)我们看到的水雾、水汽之类的都是液态小水滴,是热的水蒸气遇到冷的物体液化放热形成的;
(4)改变内能的方式:一是热传递;二是做功;热传递改变内能,有三种方式:热传导、热辐射和热对流;而加热属于热传导。
4.(2023·武侯模拟)如图所示,会“冒烟的”炒酸奶是非常受欢迎的路边小吃。将﹣196℃的液氮(液态氮气)倒入容器中,然后倒入酸奶,酸奶会瞬间凝固成块,同时出现大量“白气”。下列论述分析正确的是( )
A.酸奶在凝固过程中需要吸收热量
B.大量“白气”是氮气的液化现象
C.可以通过压缩氮气的体积获得液氮
D.过一会“白气”消失是液氮汽化现象
【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点;液化及液化放热;水的三态变化
【解析】【解答】A. 酸奶在凝固过程中需要放出热量,故A错误;
B、D.大量“白气”是氮气汽化吸热使空气温度降低,空气中的水蒸气遇冷发生液化形成的小水滴,过一会“白气”消失,是因为空气温度回升,液态小水滴发生汽化变为水蒸气故B、D错误;
C.可以通过压缩气体体积的方式使气体液化,故C正确;
故选项为C。
【分析】(1)凝固是物质由液态变为固态的过程,这个过程是一个放热的过程;
(2)液化是物质由气态变为液态的过程, 液态的氮是一种无色液体,所以我们看到的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴;“白气”又会发生汽化由液态变为气体;
(3)气态物质液化有两种方式:一是降低气体温度;二是压缩气体体积。
5.(2023·武侯模拟)如图为北京冬奥会高速摄影机记录的苏翊鸣从跳台起跳到落地的情景。下列说法正确的是 ( )
A.整个过程机械能一定守恒 B.到达最高点时动能为零
C.下落时重力做功越来越慢 D.上升时动能转化成重力势能
【答案】D
【知识点】功率大小的比较;动能的影响因素;机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】A. 苏翊鸣从跳台起跳到落地 ,需要克服空气阻力,所以机械能不守恒,故A错误;
B.到达最高点时仍然具有向前的速度,所以动能不为零,故B错误;
C.由题意可知下落相同的高度,因为下落的速度越来越快,可所用时间越端,根据,可知做功相同的情况下,功率越大,做功越快,故C错误;
D.上升时由于惯性,速度越来越慢,高度越来越高。所以动能转化为重力势能,故D正确。
故选项为D。
【分析】(1)在运动过程中需要克服空气阻力做功,会有机械能转化为内能,所以机械能不守恒;不考虑空气阻力和摩擦力的情况下机械能才守恒;
(2)从跳台起跳上升的过程中既有向上的速度也有向前的速度,到达最高点时只是向上的速度为零,而向前的速度不为零,仍然是运动的;
(3)做功快慢可以通过功率大小来比较,物体下落时是加速运动,速度越来越快,利用功率公式,重力做相同的功,比较时间得出结论;
(4)动能与物体的质量和速度有关,质量一定时,速度越小,动能越小;重力势能和物体的质量和高度有关,质量一定时,高度越高,重力势能越大。
6.(2023·武侯模拟)2022年10月12日,“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,我国航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲作为中国“太空教师”为广大青少年授课。下列说法中正确的是( )
A.“太空教师”说话发出声音是由于声带振动产生的
B.“太空教师”陈冬讲课声音很大是因为他的音调很高
C.地球上的青少年听到“太空教师”讲课的声音是因为声音可以在真空中传播
D.中国空间站里声音传播的速度为3.0×108m/s
【答案】A
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;声速;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A.声音都是由物体振动产生的,人发声是因为声带振动,故A正确;
B.声音很大是指响度大,故B错误;
C.声音的传播需要介质,在真空中不能传播,故C错误;
D.声音在空气中的传播速度约为340 m/s ,故D错误。
故选项为A。
【分析】(1)一切发声体都在振动;
(2)音调描述的是声音的高低,由发声体振动频率决定;响度描述的是声音的大小,是由振动幅度决定;
(3)根据声音的传播条件判断;
(4)在15℃空气中声音的传播速度为340 m/s ;光在真空中的传播速度是 3.0×108m/s。
7.(2023·武侯模拟)你认为以下物理量最接近实际的是( )
A.通过家用电灯的电流约为0.2A B.家用空调的功率约为100W
C.一节蓄电池的电压为1.5V D.人体安全的电压为36V
【答案】A
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;额定功率
【解析】【解答】A.家用电灯功率大约为40W,家庭电路电压为220V,由P=UI,可得,故A正确;
B.家用空调的功率约为1000W,故B错误;
C.一节蓄电池电压约为2V,故C错误;
D.人体安全电压为不高于36V,故D错误。
【分析】(1)估计家用电灯的功率,再跟进电功率公式计算可得结论;
(2)家用空调功率约为1000W,家用冰箱功率约为100W;
(3)一节蓄电池电压为2V,一节干电池电压约为1.5V;
(4)人体安全电压是一个范围,而不是一个固定电压值,所以 是小于等于36V,或者不高于36V。
8.(2023·武侯模拟)下列有关实验方法和实验仪器的使用正确的是( )
A.测量固体密度时,应当先测量物体的体积,再测量物体的质量
B.零刻线磨损的刻度尺仍可以使用
C.使用弹簧测力计时一定要注意所测量的力与弹簧测力计垂直
D.利用温度计可以测量任何液体的温度
【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;固体密度的测量;长度及其测量;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.在测不规则固体密度时,如果先测固体体积,再测质量时,物体沾水而使测得的物体质量偏大,由可知会使测得的密度偏大,故A错误;
B.零刻度线磨损,可以选取一个整刻度作为起点测量,最后读出的结果减去起点整刻度位置对应的长度,故B正确;
C. 使用弹簧测力计时一定要注意所测量的力 与弹簧中轴线在一条直线上,故C错误;
D.根据温度计液泡内的液体的凝固点和沸点不同,所能测量的液体温度范围是不同的,故D错误。
【分析】(1)测量不规则固体密度,要用到排水法测固体体积,所以要注意实验顺序,以减少实验误差;
(2)刻度尺零刻度线磨损,把刻度尺清晰的一个整刻度作为零刻度线对准被测物体一端即可,最后需要注意把这一段长度减去;
(3)弹簧测力计利用弹簧伸长长度与所受拉力成正比,所以测量时,所测的力要与弹簧轴线方向在一条直线上;
(4)温度计按液泡内液体不同,可分为酒精温度计,水银温度计,煤油温度计,而一标准大气压下,酒精的沸点只有78℃,而水的沸点是100℃,所以不能用酒精温度计测量沸水的温度。
9.(2023·武侯模拟)生活中的“粘”字常与物理知识有关,下列关于“粘”的说法正确的是( )
A.吃冰棒时会感觉“粘”舌头,是水蒸气凝华导致的
B.电视机屏幕易“粘”灰尘,是因为同种电荷相互吸引
C.塑料挂钩的吸盘“粘”在墙上,是因为大气压的作用
D.表面平整的铅块紧压后“粘”在一起,是因为分子间有间隙
【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点;大气压强的存在;电荷间的相互作用规律;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.吃冰棒时会感觉“粘”舌头,是舌头上的唾液发生凝固导致的,故A错误;
B.电视机屏幕易“粘”灰尘,是因为带电荷的屏幕能吸引轻小物体,故B错误;
C.吸盘按压在墙上派出了吸盘内的气体,使吸盘内的气体压强变小,在外界大气压的作用下被压在了墙上,故C正确;
D。表面平整的铅块紧压后“粘”在一起,是因为分子间存在引力,故C错误。
故选项为C.
【分析】(1)凝固是液态物质变为固态的过程,而凝华是气体物质直接变为固态的过程,而人口腔内有大量唾液;
(2)电视机屏幕带负电荷,而带电的物体具有吸引轻小物体的性质;
(3)吸盘被“粘”在墙上,是因为吸盘内外存在压强差;
(4)分子间存在相互作用的引力和斥力,当两个物体接触面上的分子达到了产生作用力的距离就会被吸附在一起。
10.(2022八下·武侯期末)如图所示,乒乓球运动是大家喜爱的体育项目之一,同时其中也蕴藏大量的力学知识,下列说法合理的是( )
A.球拍击球时会产生力,说明物体只有接触才能产生力
B.球拍击球时,球拍对球的力与球对球拍的力是相互作用力
C.击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的大小有关
D.发球时人静止站在地面上,人对地面的压力就是人受到的重力
【答案】B
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】A.球拍击球时会产生力,不能说明只有接触才能产生力,例如树上的苹果与地球没有接触,仍然受到重力的作用,A不符合题意;
B.物体间力的作用是相互的,球拍击球时,球拍对球的力与球对球拍的力是相互作用力,B符合题意;
C.击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的作用点有关,C不符合题意;
D.站在水平地面上的人对地面的压力大小等于人受到的重力大小,但是不是同一个力,压力的施力物体是人,重力的施力物体是地球,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】物体间不接触也可以产生力的作用;物体间力的作用是相互的;力的作用效果和力的大小、方向、作用点有关;压力和重力不是相同的力。
11.(2023九上·荣昌期末)以下四种情况符合安全用电原则的是( )
A.甲图中,电灯的开关接在零线上
B.乙图中,雷雨天人站在大树下避雨
C.丙图中,人向落在地面上的“高压线头”靠近
D.丁图中,使用试电笔时,手应接触笔后端的金属部分
【答案】D
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A.为了用电安全,电灯的开关应接在火线上,A不符合题意;
B.乙图中,雷雨天人站在大树下避雨可能会出现触电现象,B不符合题意;
C.丙图中,人向落在地面上的“高压线头”靠近,会出现高压触电现象,C不符合题意;
D.丁图中,使用试电笔时,为了形成闭合回路,手应接触笔后端的金属部分,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】家庭电路中,灯泡的开关连接在火线一侧;雷雨天在树下,容易触电;高压线落地时,人要远离;使用测电笔时,手要接触金属笔尾。
12.(2017八下·河东期末)2017年,赴南海执行跨海区训练和试验的辽宁舰编队通过台湾海峡,继续开展后续任务,如图是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机飞行的图片,下列说法中正确的是( )
A.飞机飞离航母后,航母所受浮力的大小不变
B.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速小于机翼下方空气流速
C.飞机在航母甲板上加速飞行时,受到非平衡力
D.飞机静止在航母上时,飞机对航母的压力和航母对飞机的支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A、航载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会减小,故A说法错误;
B、飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,故B说法错误;
C、飞机在航母甲板上加速飞行时,运动状态改变,所以受非平衡力,故C说法正确;
D、飞机静止在航母甲板上,航母对飞机的支持力和飞机对航母的压力是作用在两个物体上的两个力,不是一对平衡力,故D说法错误.
故选C.
【分析】(1)漂浮物体的浮力始终等于自身重力,判断出重力的变化情况,即可得知浮力如何变化;(2)流体流速越快的位置压强越小,据此来分析飞机起飞时的受力情况;(3)受到平衡力,飞机静止或匀速运动,加速运动,受非平衡力;(4)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上.
13.(2023·武侯模拟)狮山某住宅楼,夜间有居民经过,左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起,如图所示。白天居民经过,不会出现这种情况。已知S1为声控开关(有声闭合、无声断开),S2为光控开关(夜间闭合、白天断开),该大楼每层连接楼道灯L1、走廊灯L2的电路为图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A、B、C、D.夜间有居民经过,左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起,而白天则不会,说明需要两个开关同时闭合,所以两个开关需要串联, 为了楼让道灯L1、走廊灯L2互不影响,应并联连接,故ACD不正确,B正确。
故选项为B。
【分析】两个开关串联时,必须同时闭合才能接通电路,两个用电器并联时,可以互不影响,所以用电器需要并联,据此可以判断结论。
二、填空题(每空2分,共28分)
14.(2023·武侯模拟)小明一家去森林公园游玩,看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形的光斑,这种光斑是光的 形成的;他捡起遗落在森林里没喝完的矿泉水瓶,因为这样的水瓶对光线有 作用,存在安全隐患。
【答案】直线传播;会聚
【知识点】光的直线传播及其应用;生活中的透镜
【解析】【解答】(1)圆形光斑是太阳光通过树叶缝隙形成的太阳的实像,所以是光的直线传播形成;
(2)没喝完的矿泉水喝瓶子就相当于一个凸透镜对光有会聚作用。
【分析】(1)因为光是沿直线传播的,光在通过很小的空隙时,会形成一个实像,就是小孔成像;
(2)凸透镜对光有会聚作用,能把平行于主光轴的光线会聚于主光轴上的一点,这个最小最亮的光点会引发火灾。
15.(2023·武侯模拟)爱探索的宝琪同学在学习了物态变化的知识后,就尝试模拟大自然中“雨”的形成。如图所示,烧瓶中水正在沸腾,在瓶口的上方倾斜地放置一个金属盘,仔细观察:加热后, (选填“瓶内水面上方”或“瓶口上方”)会出现白雾;如果想要更大的“雨”,应该在盘内增加 (选填“热水”或“冰块”)。
【答案】瓶口上方;冰块
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】(1)瓶口上方由于温度比瓶内温度低,瓶内热水蒸汽遇到瓶口冷空气就会发生液化形成小水滴也就是我们看到的白雾;
(2)如果想要更大的“雨”,也就是让更多的水蒸气快速液化,就需要更低的温度,所以加冰块可以加速水蒸气的液化。
【分析】(1)我们看到的白雾实质是液态小水滴,是水蒸气遇冷液化形成的;
(2)水蒸气液化的条件就是遇到低温物体,物体温度越低,就会有更多的水蒸气液化。
16.(2023·武侯模拟)违章小广告严重影响了市容市貌,同学们到街头巷尾用砂纸清除墙面上的小广告。砂纸表面有很多研磨砂粒,是为了在使用过程中通过 来增大摩擦;当按压砂纸向左滑动时,砂纸受到的摩擦力方向 (选填“向左”或“向右”)。
【答案】增大接触面的粗糙程度;向右
【知识点】摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1) 砂纸表面有很多研磨砂粒, 是增大了表面的粗糙程度以增大摩擦;
(2) 当按压砂纸向左滑动时, 所受摩擦力为滑动摩擦力,而滑动摩擦力与砂纸相对运动方向相反,故摩擦力方向向右。
【分析】(1)增大摩擦力的方法:一是增大接触面的粗糙程度;二是增大压力;三是变滚动为滑动;
(2)滑动摩擦力的方向判断:物体所受摩擦力与相对运动方向相反。
17.(2023·郫都模拟)武直﹣10是中国人民解放军第一种自研专业武装直升机,大大提高了陆军航空兵的航空突击与反装甲能力。如图所示,当直升机静止在水平地面上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对 (选填“相互作用力”或“平衡力”)。当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员受到的合力 (选填“向上”、“向下”或“为零”)。
【答案】平衡力;向上
【知识点】力的作用效果;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】
(1)当直升机静止在水平地面上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力;
(2)当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员受到的合力向上。
【分析】
(1)物体静止时,受力平衡,一对平衡力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用于同一物体;
(2)当物体做加速运动时,物体所受合理方向为物体运动方向。
18.(2023·武侯模拟)如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,夜晚天暗时自动发光,早晨天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的增大而 (选填“增大”、“不变”或“减小”);S闭合时,电磁铁的下端为 极。
【答案】减小;N
【知识点】半导体特点及作用;安培定则
【解析】【解答】(1)夜晚天暗时自动发光,早晨天亮时自动熄灭,说明天亮时电路断开,电磁铁磁性增强,电路中电阻变小,而电路中只有R2是可变电阻,所以R2是一个光敏电阻随着光强的增大而减小;
(2)根据安培定则,电磁铁下端为N极。
【分析】(1)根据灯泡的工作情况判断电路通断情况,可以推测电磁铁磁性发生了变化,电磁铁磁性变化是因为电流发生了变化,故原因是电路中电阻变化引起的,进而判断出光敏电阻随光强的变化情况;
(2)安培定则:用右手握住通电螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的方向即为螺线管的N极。
19.(2023·武侯模拟)小宇探究导体中的电流与导体电阻的关系时,设计了如图甲所示电路,实验中,当他把10Ω定值电阻换成15Ω时,滑动变阻器的滑片P应向右移动,这样操作的目的是: ;如图乙是根据测量数据绘制的图像。分析数据可得:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
【答案】控制定值电阻两端的电压不变;反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 探究导体中的电流与导体电阻的关系时, 要保持定值电阻两端电压不变,定值电阻与滑动变阻器串联,当定值电阻由 10Ω换成15Ω时,定值电阻变大,两端电压也变大,故需要调节滑动变阻器以调节定值电阻两端电压保持不变的目的;
(2)由所测数据分析可知电路中的电流随电阻增大而减小,且每组数据中电流和电阻的乘积相等,故可得到 :当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 反比。
【分析】(1)滑动变阻器的两个作用:一是保护电路;二是调节电路中的电压和电流;在探究电流与导体电阻关系时,不同电阻接入电路时,要保持电阻两端电压不变,所以需要调节滑动变阻器,使电阻发生变化后,两端电压保持不变,并观察记录电流的变化;
(2)反比 :如果两个变量的每一组对应值的乘积是一个不等于0的常数,那么就说这两个变量成反比例。
20.(2023·武侯模拟)小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要参数:额定电压220V、热风额定功率1000W、冷风额定功率120W。当开关旋转至 (选填“AB”、“BC”或“CD”)时,电吹风吹热风,此时正常工作10s电热丝产生的热量是 J。
【答案】AB;8800
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【解答】(1)当电动机和电热丝同时工作时,电吹风吹热风,所以需要把A、B同时接入电路,故需要将开关旋至AB;
(2)当电热风吹热风时,电热丝的功率为P热=1000W-120W=880W,则 正常工作10s电热丝产生的热量是Q=W=Pt=880W× 10s=8800J。
【分析】(1)电热风吹热风,电动机把电能转化为机械能,让空气流动起来,电热丝工作时把空气加热变成热风,故需要让电热丝和电动机同时工作;
(2)热风的额定功率等于电热丝的功率和电动机的功率之和;而电动机的功率就等于电吹风的冷风额定功率,且产生的热量等于电流通过电热丝所做的功,所以可以求出电热丝的功率带入电功的计算公式即可计算出结论。
三、作图与计算(共17分。计算题在解答时应写出公式和重要的滴算的步骤,只写出最后答案的不能得分)
21.(2023·武侯模拟)如图,在墙壁上有一孔MN,室外有物体AB.小明想通过孔MN在室内看到物体的全部情况,请你作图画出小明眼睛的大致位置。
【答案】
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】作出物体A点经过孔MN上下边缘的光线AM和AN,得到一个能看到A点的区域;再作出物体B点经过孔MN上下边缘的光线BM和BN,得到能看到B点的区域,这两个区域相交的范围就是通过小孔MN看到物体AB全部情况的全部位置。如图:
【分析】光是沿直线传播的,把物体两端分别和小孔上下边缘连线即可得到通过小孔能看到物体两端的区域,这两个区域相交区域即是能同时看到物体全部情况的位置。
22.(2023·武侯模拟)如图所示,用杠杆将物体A提起,请画出动力F的力臂和物体A所受重力的示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)正向延长动力作用线,过o点作动力F作用线的垂线段,用尖括号把这段垂线段括起来,标出字母L,即为动力F的力臂;
(2)重力作用点在物体几何中心,以作用点为起点,沿竖直向下画一条有向线段,标出字母G,即为重力的示意图。
如图所示:
【分析】(1)动力臂:支点到动力作用线的距离;
(2)物体重力作用点叫重心在物体的几何中心,重力方向竖直向下。
23.(2023·武侯模拟)如图所示,是王叔叔乘坐一款可以爬楼梯的电动轮椅上楼时的情景。该轮椅平路用轮胎,爬楼用履带,为老年人、残疾人的出行带来了便捷。王叔叔的质量为70kg,该电动轮椅质量为80kg,轮胎与地面的总接触面积为50cm2。求:(g取10N/kg,一层的高度3m)
(1)空载轮椅静止在水平地面上,轮胎着地时,地面受到的压强;
(2)王叔叔乘轮椅从一层到三层的家中,电动轮椅做的功。
【答案】(1)解: 空载轮椅的重力:G轮椅=m轮椅g=80kg×10N/kg=800N,
地面受到的压力:F=G轮椅=800N,
空载轮椅静止在水平地面上,轮胎着地时,地面受到的压强: ;
答:空载轮椅静止在水平地面上,轮胎着地时,地面受到的压强是1.6×105Pa;
(2)解: 王叔叔的重力:G人=m人g=70kg×10N/kg=700N,
总重力:G=G轮椅+G人=800N+700N=1500N,
一层的高度3m,一层到三层的高度:h=2×3m=6m,
电动轮椅做的功:W=Gh=1500N×6m=9000J。
答:王叔叔乘轮椅从一层到三层的家中,电动轮椅做的功是9000J。
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1) 空载轮椅对地面受到的压强利用公式进行计算,利用重力与质量的关系 G=mg求出物体重力,在水平面上物体对水平面的压力等于物体重力,即 F=G,带入压强公式计算即可。
(2)利用重力公式计算出人和轮椅的总重力,上楼需要克服重力做功,一层到三层高度为2层楼的高度,代入W=Gh ,计算出 电动轮椅做的功 。
24.(2023·武侯模拟)如图所示的电路中,电源电压恒定为4.5V,灯泡L上标有“2.5V,1.25W”字样(灯丝电阻不变),定值电阻R1阻值为15Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω,1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,求:
(1)闭合开关S、断开开关S1、S2,电流表示数为0.3A,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(2)闭合开关S、S1、S2,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器R2的最大功率。
【答案】(1)解: 由 可知,小灯泡L的电阻: ;
闭合开关S、断开开关S1、S2,灯泡L与滑动变阻器R2串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,
由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻: ,
由串联电路的电阻特点可知,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值:R2=R总﹣RL=15Ω﹣5Ω=10Ω;
答:闭合开关S、断开开关S1、S2,电流表示数为0.3A,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为10Ω;
(2)解: 通过定值电阻R1的电流: ,
因为电流表的量程为0~0.6A,所以干路中的最大电流:I大=0.6A,
由并联电路的电流特点可知,滑动变阻器允许通过的最大电流:I2大=I大﹣I1=0.6A﹣0.3A=0.3A<1A,
故滑动变阻器能安全工作,
由并联电路的电压特点可知,滑动变阻器R2两端的电压:U2=U=4.5V,
则滑动变阻器R2的最大功率:P2=U2I2大=4.5V×0.3A=1.35W。
答:闭合开关S、S1、S2,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器R2的最大功率为1.35W。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算;额定功率
【解析】【分析】(1) 闭合开关S、断开开关S1、S2, 滑动变阻器R2和灯泡L串联,利用灯泡的额定功率和额定电压计算出灯泡电阻,利用已知电源电压和电流代入公式 ,计算出总电阻,再减去灯泡的电阻即为滑动变阻器R2连入电路的电阻;
(2)闭合开关S、S1、S2, 电阻 R1 和 R2并联,电流表 量程为0~0.6A, 所以为保证电路安全,干路电路中电流最大为0.6A;
并联电路各支路电压相等,等于电源电压,利用 , 求出定值电阻R1中的电流;
并联电路各支路电流之和等于干路电流,求出通过滑动变阻器的电流I2大=I大﹣I1,并和滑动变阻器允许通过的最大电流比较确定滑动变阻器能安全工作;
根据 P2=U2I2大 ,把滑动变阻器两端电压和通过的最大电流代入即可得出结论。
四、实验探究题(每空2分,共14分)
25.(2023·武侯模拟)小美和小丽用如图甲所示的电路探究“串联电路的电压关系”。
(1)准备器材时,灯L1和灯L2应选用 (选填“相同”或“不同”)的规格。
(2)小美用电压表测量L1两端的电压,闭合开关后,她发现电压表出现了图乙所示的现象,出现这种现象下一步要进行的操作是 。
(3)她们排除故障后继续实验,得出了表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他们还应当 。
L1两端电压/V L2两端电压/V 串联后总电压/V
1.4 3.1 4.5
【答案】(1)不同
(2)断开开关,换接电压表0~3V量程
(3)换用不同规格的器材(灯泡或者电源),进行多次实验
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)为了使实验结论更具有普遍性,应选用不同规格的灯泡进行实验;
(2)闭合开关后电压表指针偏转角度较小,说明电压表量程选的大量程,所以需要更换0-3V量程;
(3)为了防止结论的偶然性,应换用不同规格的灯泡或者电源进行多次试验。
【分析】(1) 实验中,为得到更具普遍性和说服力的结论,应选择两个不同规格的小灯泡进行实验;
(2)电压表量程的选择,选用电压表的小量程会使测得结果更准确,所以可以选小量程测量则必须选择小量程;
(3)多次试验的目的:一是为了使结论更具有普遍性;二是多次测量求平均值以减小误差。
26.(2023·武侯模拟)小明妈妈在家里自酿了红葡萄酒,小明想知道自酿红葡萄酒的密度,于是和学习小组的同学们一起利用天平和量筒进行测量,他们的操作过程如下:
(1)将托盘天平放在水平桌面上,指针的位置如图甲所示,他接下来应观察: 。
(2)如图乙是小明用天平测量空烧杯质量是41.6g,取适量的红葡萄酒倒入烧杯内,用天平测烧杯和红葡萄酒的总质量,天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图丙所示,将烧杯中的红葡萄酒全部倒入量筒中,如图丁所示,根据测量数据计算出红葡萄酒的密度是 kg/m3。
(3)你认为本次小明所测密度 (填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(4)该次实验结束后,小明又进行了多组数据的测量,他多次测量的目的是 。
【答案】(1)将游码到标尺的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平平衡
(2)1×103
(3)偏大
(4)为了减小实验误差
【知识点】质量的测量与天平的使用;液体密度的测量
【解析】【解答】(1)如图甲,指针向左偏,可知天平需要调节平衡,所以先将游码移到标出零刻度线处,再向右调节平衡螺母使天平平衡;
(2) 天平测烧杯和红葡萄酒的总质量, 由图可知m总=81.6g,m杯=41.6g,所以红葡萄酒的质量为m酒=m总-m杯=81.6g-41.6g=40g,由丁图可知,红葡萄酒的体积为V=40mL=40cm3,由密度计算公式可得;
(3)测完红葡萄酒的质量后,再倒入量筒测体积时,会有一部分残留在烧杯中,故使测得体积偏小,由,可知密度偏大;
(4)进行多组数据测量,目的是求平均值以减小误差。
【分析】(1)天平使用前需要调节平衡,调平衡前注意要把游码移至标尺的零刻线处;
(2)测量液体密度时,可利用天平测液体质量,用量筒测量液体体积,最后代入密度计算公式计算可得结论;
(3)注意测液体质量时,如果先测空烧杯的质量,则测完烧杯和液体质量后,再测体积时因残留而使测量结果偏大;所以应该先测烧杯和液体的总质量m1,然后倒入量筒,再把剩余的液体和烧杯的总质量m2测出来,m1-m2,就是倒入量筒内液体的质量,这样可以减小因为残留而造成的误差;
(4)多次测量的目的:一是为测量某个数据进行多次测量求平均值以减小误差;二是多次测量使得到的结论更具有普遍性。
五、B卷(共20分)不定项选择题(每小题2分,共10分,下列各题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对未选全得1分,凡有错选或不选均不得分)
27.(2023·武侯模拟)科技是强国的支撑,以下所列我国取得的科技成就中,说法正确的是( )
A.人造卫星展开太阳能电池板,可以直接把太阳能转化为电能
B.太阳能电池板接收的太阳能来自于太阳内部裂变释放的能量
C.北斗卫星与汽车导航系统之间通过光缆通讯传播信号的
D.超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体制成的
【答案】A
【知识点】核聚变;太阳能及其利用与转化;超导体特点及作用
【解析】【解答】A、B.太阳能电池板是直接把太阳能转化为电能的装置,我们接收到的太阳能来自于太阳内部发生的核聚变释放的能量,故A正确,B错误;
C. 北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波通讯传播信号的,故B错误;
D.超导光量子计算机中有些电子器件是由半导体材料制成的,故D错误。
故选项为A。
【分析】(1)太阳能电池板是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化为电能;而太阳能是太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变,释放巨大的核能。
(2)电磁波可以传递信息和能量,且电磁波能在真空中传播;
(3)超光导量子计算机系统是在超低温环境下使用,而超导体材料实在极低温度下导体表现出的零电阻和完全排斥磁场的特性。但是超光导量子计算机并不全部都是超导体。
28.(2023·武侯模拟)光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理,如图是铅笔放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列分析正确的是( )
A.灯光下玻璃杯的影子是光的折射形成的
B.水中放大的“铅笔”是光的反射形成的
C.铅笔在水面“弯折”是光沿直线传播形成的
D.平面镜中的“玻璃杯”是玻璃杯等大的虚像
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射现象及其应用;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】A.灯光下玻璃杯的影子是光的直线传播形成的,故A错误;
B.装有水的圆形玻璃杯,从侧面看相当于一个凸透镜,当铅笔在这个凸透镜一倍焦距以内时,会形成一个正立放大的虚像;而凸透镜成像是由于光的折射形成的,故B错误;
C.铅笔在水面“弯折” 是由于光从水中射向空气再进入人的眼睛时,光线的传播方向发生改变而形成的虚像,是由光的折射形成的。 ,故C错误;
D.平面镜中的玻璃杯是平面镜成像,平面镜成的是虚像和成像物体大小相等,故D正确。
故选项为D。
【分析】(1)影子是由于光的在传播过程中遇到不透明的物体而形成的阴影区域,而影子的形成说明了光是沿直线传播的;
(2)凸透镜成像规律当物体距凸透镜的距离也就是物距u小于1倍焦距时,会形成一个正立放大的虚像,且这个虚像只能通过透镜观察到,放大镜就是利用了这个原理;当物距u大于1倍焦距时,会在光屏上成实像;
(3) 光的折射是指光线从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变的现象,比如透镜成像、水变浅了、水中的筷子折断了等。
(4)平面镜成像特点:平面镜所成的像与物体大小相等;像与物体距平面镜的距离相等;像与物体的连线垂直平面镜。平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线会聚而成的虚像。
29.(2023·武侯模拟)同学们根据表提供的几种物质的熔点、比热容得出下列四个结论,其中正确的是( )
物质 熔点t/℃(标准大气压) 物质 比热容c[J/(kg ℃)]
冰 0 冰 2.1×103
铝 660 水 4.2×103
铁 1535 铝 0.88×103
铜 1083 铜 0.39×103
A.标准大气压下,水在 0℃时一定处于固液共存态
B.把﹣5℃的冰放入盛有 0℃的水的密闭隔热容器中一段时间后,冰的质量会增加
C.单位质量的水升高 1℃时,吸收的热量是 4.2×103J/(kg ℃)
D.质量相同、初温相同的铝块和铜块放出相同热量后接触,内能从铜块转移到铝块
【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点;热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】A.标准大气压下,水在 0℃时发生凝固时,有可能处于液态、固液共存态、固态,故A错误;
B.0℃的水当放入-5℃的冰时,水继续放热,所以水会发生凝固,冰的质量会增加,故B正确;
C.单位质量的水升高 1℃时, ,所吸收的热量是 4.2×103J,单位错误,故C错误;
D.由表可知,铜的比热容小,由可知质量相同、初温相同的铝块和铜块放出相同热量后 ,铜温度下降的多,最后铜的末温低,铝的末温高,所以接触后,内能从铝块转移到铜块。
【分析】(1)水凝固的条件:到达凝固点,继续放热;标准大气压下,水的凝固点为0℃,所以在0℃的环境中,将以液态形式存在;当0℃继续放热会发生凝固,在凝固过程中会同时出现固态和液体的水,这时处于固液共存状态;当凝固刚结束时,水全部凝固成冰,这时水会以固态形式存在;
(2)0℃的水放入-5℃的冰后,水既达到了凝固点,同时也能继续放热,满足了凝固条件,所以会有水凝固;
(3)水比热容的物理意义:单位质量的水温度升高1℃时,吸收的热量是4.2×103J;热量的单位时焦耳,用J表示;
(4)两个物体发生热传递时,内能从高温物体传递到低温物体,所以需要判断两个金属块放出相同热量后的温度高低。
30.(2023·武侯模拟)小红看见邻居正在修建楼房,她通过交流了解到:质量为80kg的工人站在水平地面上,利用如图所示的滑轮组,在20s的时间内将重900N的红砖匀速提升到6m高的地方供砌墙用,滑轮组中大滑轮重120N,小滑轮重60N。忽略绳重和机械之间的摩擦。小红计算的结果中正确的是( )
A.工人对水平地面的压力为320N
B.绳子端运动的速度为 0.3m/s
C.20s 内工人做的额外功为720J
D.若提升重 240N 的红砖,滑轮组的机械效率为80%
【答案】A,D
【知识点】压力及重力与压力的区别;滑轮组及其工作特点;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.工人对地面的压力F压等于人的重力减去绳子对人的拉力,滑轮组2股绳子承担物重,人的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N,绳端拉力为:,所以人对地面的压力为:F压=G-F拉=800N-480N=320N,故A正确;
B.物体上升高度h和绳子移动距离s的关系满足:s=2h=6m×2=12m,则绳子端移动速度为:,故B错误;
C.忽略绳重和机械之间的摩擦 ,工人拉力做的额外功等于克服动滑轮重力做的功:W额=G动h=60N×6m=360J,故C错误;
D.若提升重240N的红砖,滑轮组的机械效率为:,故D正确。
故选项为D。
【分析】(1)人站在水平地面,人对地面的压力等于人所受到的竖直向下对重力与向上的拉力之差F压=G-F拉,由于力的作用是相互,人受到的绳子的拉力等于人拉绳子的力, 因为忽略绳重和机械之间的摩擦 ,根据滑轮组的规律:,可计算出拉力,代入F压=G-F拉,可计算出结论;
(2)由滑轮组的规律可知,绳子移动的距离s=nh,n为绳子股数,利用物体上升的高度可知绳子移动的距离,利用速度公式即可得到结论;
(3)用滑轮组竖直向上提升物体时,克服动滑轮重力做额外功W额=G动h,注意动滑轮上升的距离等于物体上升的距离;
(4)忽略绳重和机械之间的摩擦 ,有用功W有=G物h,额外功W额=G动h,总功W总=G物h+G动h,利用机械效率公式,代入即可计算出滑轮组的机械效率。
31.(2023·武侯模拟)如图甲所示,电源电压不变,只闭合开关S、S1,为了保证电路各元件的安全,滑动变阻器的滑片P只能从最左端向右移动到a点,滑片P移动过程中,两个电压表示数与电流表示数关系的图象如图乙所示。滑片P在a点时,小灯泡L正常发光,此时断开S1,闭合S2,V2表的示数为2.4V。下列说法正确的是( )
A.电源电压为10V
B.小灯泡 L 的额定功率为3W
C.只闭合S、S1 时,滑动变阻器的阻值变化范围为5.5Ω﹣12Ω
D.通过开关闭合和调整滑片 P 的位置,可使电路的最小总功率达到2.4W
【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;额定功率
【解析】【解答】A.由图可知, 只闭合开关S、S1,滑动变阻器 与灯泡L串联,当滑动变阻器滑片P 从最左端向右移动 时,滑动变阻器R电阻变小,电压变小,灯泡电阻不变,所以电路中总电阻变小,根据欧姆定律,电路中电流变小,由图像甲可知,当滑动变阻器滑片在最左端时连入电路电阻最大,电压为11V,灯泡电压为1V,由串联电路电压规律:U=U1+U2=11V+1V=12V,所以电源电压为12V,故A错误;
B.当滑片P在a点时,由图像可知两个电压表示数均为6V,此时小灯泡正常发光,则小灯泡的额定功率:P=UI=6V×0.5A=3W,故B正确;
C. 只闭合S、S1 时, 滑动变阻器最大阻值为,当滑片在a点时,最小电阻,,故C错误;
D.由,可知电源电压一定时,电路中的总电阻越大,电路中的总功率越小;
当滑片在a点时,灯泡两端电压为6V,滑片位置不变,断开S1,闭合 S2 ,电压表和R0并联,示数变为2.4V,即R0两端电压U0=2.4V,
则滑动变阻器两端电压UR=12V-2.4V=9.6V,
此时滑动变阻器连入电路电阻R=12 Ω,由欧姆定律:,
串联电路电流处处相等,则电阻,
当滑动变阻器滑片调到最左端时,电阻最大R大=55 Ω ,由图像可知此时灯泡电阻为
,所以R0
R总=R大+RL=55Ω+5Ω=60Ω;
由,故D正确。
故选项为B、D。
【分析】(1)串联电路电源电压等于各段电路电压之和;分析电路可知图像中滑动变阻器阻值最大时的电压为11V,灯泡的电压为1V,即可求出电源电压;
(2)分析图像,当滑动变阻器滑片向右滑动时,图像对应的B点是滑片在a点时,两个电压表的示数,即滑动变阻器和灯泡电压相等,灯泡正常发光时的电压即为额定电压,此时灯泡的功率即为额定功率,利用图像中灯泡正常发光时的电压和电流代入公式计算出灯泡的额定功率;
(3)图像A点对应的是滑动变阻器最大阻值的电压和电流,B点对应的是滑动变阻器阻值最小时的电压和电流,由可计算出滑动变阻器的最大电阻和最小电阻,即 滑动变阻器的阻值变化范围 ;
(4)串联电路电阻等于R串=R1+R2,并联电路总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和:,并联电路总电阻比串联电路中最小的电阻还小,由此可以判断滑动变阻器应该与灯泡或者电阻R0串联,所以先判断R0与灯泡电阻大小关系,确地电路中最大电阻后,再利用公式,计算出最小功率。
六、综合题(共10分)
32.(2023·武侯模拟)一天,小伟乘坐爸爸开的车遇到警察检查“酒驾”,一人向一个仪器的气管吹气便可检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度。这是什么原理呢?小伟对这个问题进行了探究:他上网查询,找到了一款“半导体呼气式酒精测试仪”,如图甲所示,其简化电路如图乙,图中R1为定值电阻,R2为酒精传感器。传感器采用氧化锡半导体材料制成,当传感器中的氧化物暴露在空气中时,由于氧气的吸附,使其内部的电子数量减少,电阻增大。如果空气中存在某种特定的还原性气体(如酒精气体),与吸附的氧气反应,导致氧化物电阻减小,从而引起检测仪表示数发生变化。
测试仪工作时,酒精传感器R2的阻值与周围气体中酒精浓度C1的关系如下表所示,检测仪将R1两端电压转换为呼出气体中酒精浓度C1显示在屏幕上。
浓度C1/(mg L﹣1) 0.06 0.09 0.10 0.15 0.21 0.30 0.36 0.40 0.45
R/Ω 200 160 150 115 90 69 60 56 53
通常,人体呼气酒精浓度C1与血液酒精浓度C2的关系为:C2=2000C1,国家规定,当20mg/100mL≤C2<80mg/100mL时属于饮酒驾车,当C2≥80mg/100mL时属于醉酒驾车。请根据以上信息,回答下列问题:
(1)酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为 信号输出;
(2)若长时间使用后电池电压下降,会导致所测酒精浓度读数比实际的 (“偏大”或“偏小”);
(3)如果图乙中电源电压U=3V,R1=100Ω,某次检测时,瞥察判定某司机属于饮酒驾驶,则R1两端的电压可能是 ____;
A.1V B.1.5V C.2V D.2.5V
(4)结合表中数据及题中相关参数分析,R1两端电压U1与酒精气体浓度的关系图像如图,合理的是 。
【答案】(1)电
(2)偏小
(3)B
(4)D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)由题意可知, 酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为电信号输出;
(2)电池电压下降 ,由欧姆定律可知,电路中电流变小,会使传感器电阻变大,故测的酒精浓度会偏小;
(3) ,人体呼气酒精浓度C1与血液酒精浓度C2的关系为:C2=2000C1,国家规定,当20mg/100mL≤C2<80mg/100mL时属于饮酒驾车,可知饮酒驾驶的呼气酒精浓度应该在:0.01mg/100mL=0.1mg/1L和0.04mg/100mL =0.4 mg/1L之间,即酒精传感器电阻在56Ω-150Ω 之间,当R2=56 Ω 时,电路中的电流为
,
此时R1两端电压最小为:U2=IR2=0.019A×100 Ω=1.9V;
当当R2=150Ω 时,电路中的电流为
,
此时R2两端电压最大为:U2=I'R2=0.012A×100 Ω=1.2V;
所以,饮酒驾驶时,R1两端电压应在1.2V-1.9V之间,故B正确;
(4)由题可知,C1增大时,R2减小的幅度变慢,总电阻减小的变慢,则电路中的电流增加得变慢,R1不变,根据欧姆定律可知则电压表示数增加得也变慢,故AB不符合题意,D符合题意;当C1为0时,电压表测R1两端的电压不会为0,故C不符合题意。
故选D.
【分析】(1)酒精检测仪将气体浓度对电阻的影响转换为电压表示数显示,把气体浓度信号转换为电信号;
(2)根据表格数据可知,当R2减小时,酒精浓度在增加,又R2减小时,其两端分得的电压减小,根据串联电路分压原理可知R两端分得的电压增大,则R两端电压增加即电压表示数增大时,表明酒精浓度在增加,据此分析电池电压下降导致所测量的酒精浓度的变化;
(3)先分别求出C2=20mg/100mL和C2=80mg/100mL时对应C1的取值,结合表格数据并利用欧姆定律分别求出两个临界值对应的
电压表的示数,确定出电压表的示数范围,据此分析哪个选项的符合题意;
(4)根据表格数据可知C1增大时,R2减小的幅度变慢,则根据欧姆定律可知电流增加得变慢,电压表示数增加得也变慢,又当C为0时,电压表测R两端的电压不会为0,据此分析哪个选项中R1两端电压U1与酒精气体浓度的关系图像符合题意。
33.(2023·武侯模拟)边长为20cm的薄壁正方形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200cm2,高度为10cm,如图甲所示。然后,向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系,如图乙所示。求:
(1)圆柱体的密度。
(2)液体刚好浸没圆柱体时,液体对容器底的压强。
(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:3时,容器内液体的质量。
【答案】(1)解: 由图乙可知,当注入液体的质量为0时,此时圆柱体对容器底部的压力F压等于圆柱体的重力G,即F0=G=140N;
根据G=mg得,其质量 ,
圆柱体的体积为V柱=S柱h柱=200cm2×10cm=2000cm3=2×10﹣3m3,
圆柱体的密度 ;
答:圆柱体的密度为7×103kg/m3;
(2)解: 正方体容器的底面积为S容=20cm×20cm=400cm2=0.04m2,
圆柱体刚好浸没时,液体的体积为V液=(S容﹣S柱)h柱=(0.04m2﹣0.02m2)×0.1m=2×10﹣3m3,
由图乙可知,圆柱体刚好浸没时,注入液体的质量为m液=3kg,
液体的密度为 ;
由题意可知,液体刚好浸没圆柱体时,h液=h柱=10cm=0.1m,
液体对容器底的压强p=ρ液gh液=1.5×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1500Pa;
答:液体刚好浸没圆柱体时,液体对容器底的压强为1500Pa;
(3)解: 由图可知,圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为3kg,当注入液体质量m1小于等于3kg时,容器内的液体深度为 ,
ΔS=S容﹣S柱=0.04m2﹣0.02m2=0.02m2,
由p=ρgh可得,此时液体对容器底的压强为 ﹣﹣﹣﹣﹣①
由图乙可知,当没有注入液体时,圆柱体对容器底的压力为140N,即圆柱体的重力为140N,则注入液体后,由受力分析可知,容器对桌面的压力为F=140N+m1g,
容器对桌面的压强为: ﹣﹣﹣﹣②,
由题意可知p1:p2=1:3,
联立,解得m1=2.8kg;
当注入液体的质量大于3kg时,即注入液体的深度大于10cm,因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度,即V液+V柱=S容h′,
液体的体积为 ,故可得 ′,
解得此时液体的深度为 ,
由p=ρgh可得,此时液体对容器底的压强为 ,
由受力分析可知,容器对桌面的压强为 ,
由题意可知p液:p容=1:3,
故可得(mg+ρ液gV柱):(140N+mg)=1:3,
代入数据可得(m×10N/kg+1.5×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3):(140N+m×10N/kg)=1:3,
解得m=2.5kg,由于m<3kg,应舍去。
答:当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:3时,容器内液体的质量为2.8kg。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)由图乙可知,当注入液体为0时,圆柱体对容器底部的压力等于圆柱体的重力,根据重力公式可计算圆柱体的质量;由题可知圆柱体的底面积和高度,从而得出圆柱体的体积,代入密度公式计算出圆柱体的密度;
(2)利用已计算出的圆柱体的体积,已知正方体容器的边长L,可求出其底面积S,再求出圆柱体刚好浸没时液体的体积V液=SL-V柱,由图乙可知,圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为m=3kg,根据求出液体的密度;此时液体深度h等于圆柱体的高度,代入液体压强公式p=ρ液gh液 ,可计算出液体对容器底部的压强;
(3)由(2)知圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为3kg;当注入液体质量小于或等于3kg时,表示出容器中液体的深度,根据液体压强公式得出液体对容器底部的压强;容器对桌面的压力等于圆柱体与液体的重力之和,从而得出容器对桌面的压强,由已知条件得出液体的质量,与3kg比较,不符合题意,舍去;即注入液体的深度大于10cm,因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度,即V液+V柱=S容h′,且根据可得液体的体积,从而得出此时液体的深度,根据液体压强公式得出容器底部受到液体的压强;容器对桌面的压力等于圆柱体与液体的重力之和,根据压强公式得出容器对桌面的压强,由液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:3,列方程求出液体的质量。
四川省成都市武侯区西川实验中学2023年中考物理模拟试卷
一、A卷(共85分)单选题(每题2分,共26分)
1.(2023·武侯模拟)如图是一款无电池的按压式LED手电筒,只要按压手柄,其内部的齿轮就带动磁铁在铜制线圈里转动产生电流,灯泡就会发光。下列与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
2.(2023·新都模拟)下列关于能源、能量的说法,正确的是( )
A.石油、天然气、电能都属于一次能源
B.核能、风能、水能都属于不可再生能源
C.原子弹爆炸时发生的链式反应是不可控的
D.潜艇中的核反应堆是利用核聚变来产生能量的
3.(2023·武侯模拟)云南具有文化内涵的地方特色小吃——小锅米线,采用特制的小铜锅放在小灶上烹饪,配上各种秘制的调味酱料,出锅的米线热气腾腾,色泽清爽红润,清香扑鼻。下列与其相关的物理知识描述错误的是( )
A.“清香扑鼻”是因为分子在永不停息地运动
B.刚出锅的米线温度很高,是因为米线含有的热量多
C.“热气腾腾”中的“热气”是水蒸气放热液化形成的
D.小灶加热米线,是通过热传递的方式改变米线的内能
4.(2023·武侯模拟)如图所示,会“冒烟的”炒酸奶是非常受欢迎的路边小吃。将﹣196℃的液氮(液态氮气)倒入容器中,然后倒入酸奶,酸奶会瞬间凝固成块,同时出现大量“白气”。下列论述分析正确的是( )
A.酸奶在凝固过程中需要吸收热量
B.大量“白气”是氮气的液化现象
C.可以通过压缩氮气的体积获得液氮
D.过一会“白气”消失是液氮汽化现象
5.(2023·武侯模拟)如图为北京冬奥会高速摄影机记录的苏翊鸣从跳台起跳到落地的情景。下列说法正确的是 ( )
A.整个过程机械能一定守恒 B.到达最高点时动能为零
C.下落时重力做功越来越慢 D.上升时动能转化成重力势能
6.(2023·武侯模拟)2022年10月12日,“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,我国航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲作为中国“太空教师”为广大青少年授课。下列说法中正确的是( )
A.“太空教师”说话发出声音是由于声带振动产生的
B.“太空教师”陈冬讲课声音很大是因为他的音调很高
C.地球上的青少年听到“太空教师”讲课的声音是因为声音可以在真空中传播
D.中国空间站里声音传播的速度为3.0×108m/s
7.(2023·武侯模拟)你认为以下物理量最接近实际的是( )
A.通过家用电灯的电流约为0.2A B.家用空调的功率约为100W
C.一节蓄电池的电压为1.5V D.人体安全的电压为36V
8.(2023·武侯模拟)下列有关实验方法和实验仪器的使用正确的是( )
A.测量固体密度时,应当先测量物体的体积,再测量物体的质量
B.零刻线磨损的刻度尺仍可以使用
C.使用弹簧测力计时一定要注意所测量的力与弹簧测力计垂直
D.利用温度计可以测量任何液体的温度
9.(2023·武侯模拟)生活中的“粘”字常与物理知识有关,下列关于“粘”的说法正确的是( )
A.吃冰棒时会感觉“粘”舌头,是水蒸气凝华导致的
B.电视机屏幕易“粘”灰尘,是因为同种电荷相互吸引
C.塑料挂钩的吸盘“粘”在墙上,是因为大气压的作用
D.表面平整的铅块紧压后“粘”在一起,是因为分子间有间隙
10.(2022八下·武侯期末)如图所示,乒乓球运动是大家喜爱的体育项目之一,同时其中也蕴藏大量的力学知识,下列说法合理的是( )
A.球拍击球时会产生力,说明物体只有接触才能产生力
B.球拍击球时,球拍对球的力与球对球拍的力是相互作用力
C.击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的大小有关
D.发球时人静止站在地面上,人对地面的压力就是人受到的重力
11.(2023九上·荣昌期末)以下四种情况符合安全用电原则的是( )
A.甲图中,电灯的开关接在零线上
B.乙图中,雷雨天人站在大树下避雨
C.丙图中,人向落在地面上的“高压线头”靠近
D.丁图中,使用试电笔时,手应接触笔后端的金属部分
12.(2017八下·河东期末)2017年,赴南海执行跨海区训练和试验的辽宁舰编队通过台湾海峡,继续开展后续任务,如图是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机飞行的图片,下列说法中正确的是( )
A.飞机飞离航母后,航母所受浮力的大小不变
B.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速小于机翼下方空气流速
C.飞机在航母甲板上加速飞行时,受到非平衡力
D.飞机静止在航母上时,飞机对航母的压力和航母对飞机的支持力是一对平衡力
13.(2023·武侯模拟)狮山某住宅楼,夜间有居民经过,左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起,如图所示。白天居民经过,不会出现这种情况。已知S1为声控开关(有声闭合、无声断开),S2为光控开关(夜间闭合、白天断开),该大楼每层连接楼道灯L1、走廊灯L2的电路为图中的( )
A. B.
C. D.
二、填空题(每空2分,共28分)
14.(2023·武侯模拟)小明一家去森林公园游玩,看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形的光斑,这种光斑是光的 形成的;他捡起遗落在森林里没喝完的矿泉水瓶,因为这样的水瓶对光线有 作用,存在安全隐患。
15.(2023·武侯模拟)爱探索的宝琪同学在学习了物态变化的知识后,就尝试模拟大自然中“雨”的形成。如图所示,烧瓶中水正在沸腾,在瓶口的上方倾斜地放置一个金属盘,仔细观察:加热后, (选填“瓶内水面上方”或“瓶口上方”)会出现白雾;如果想要更大的“雨”,应该在盘内增加 (选填“热水”或“冰块”)。
16.(2023·武侯模拟)违章小广告严重影响了市容市貌,同学们到街头巷尾用砂纸清除墙面上的小广告。砂纸表面有很多研磨砂粒,是为了在使用过程中通过 来增大摩擦;当按压砂纸向左滑动时,砂纸受到的摩擦力方向 (选填“向左”或“向右”)。
17.(2023·郫都模拟)武直﹣10是中国人民解放军第一种自研专业武装直升机,大大提高了陆军航空兵的航空突击与反装甲能力。如图所示,当直升机静止在水平地面上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对 (选填“相互作用力”或“平衡力”)。当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员受到的合力 (选填“向上”、“向下”或“为零”)。
18.(2023·武侯模拟)如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,夜晚天暗时自动发光,早晨天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的增大而 (选填“增大”、“不变”或“减小”);S闭合时,电磁铁的下端为 极。
19.(2023·武侯模拟)小宇探究导体中的电流与导体电阻的关系时,设计了如图甲所示电路,实验中,当他把10Ω定值电阻换成15Ω时,滑动变阻器的滑片P应向右移动,这样操作的目的是: ;如图乙是根据测量数据绘制的图像。分析数据可得:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
20.(2023·武侯模拟)小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要参数:额定电压220V、热风额定功率1000W、冷风额定功率120W。当开关旋转至 (选填“AB”、“BC”或“CD”)时,电吹风吹热风,此时正常工作10s电热丝产生的热量是 J。
三、作图与计算(共17分。计算题在解答时应写出公式和重要的滴算的步骤,只写出最后答案的不能得分)
21.(2023·武侯模拟)如图,在墙壁上有一孔MN,室外有物体AB.小明想通过孔MN在室内看到物体的全部情况,请你作图画出小明眼睛的大致位置。
22.(2023·武侯模拟)如图所示,用杠杆将物体A提起,请画出动力F的力臂和物体A所受重力的示意图。
23.(2023·武侯模拟)如图所示,是王叔叔乘坐一款可以爬楼梯的电动轮椅上楼时的情景。该轮椅平路用轮胎,爬楼用履带,为老年人、残疾人的出行带来了便捷。王叔叔的质量为70kg,该电动轮椅质量为80kg,轮胎与地面的总接触面积为50cm2。求:(g取10N/kg,一层的高度3m)
(1)空载轮椅静止在水平地面上,轮胎着地时,地面受到的压强;
(2)王叔叔乘轮椅从一层到三层的家中,电动轮椅做的功。
24.(2023·武侯模拟)如图所示的电路中,电源电压恒定为4.5V,灯泡L上标有“2.5V,1.25W”字样(灯丝电阻不变),定值电阻R1阻值为15Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω,1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,求:
(1)闭合开关S、断开开关S1、S2,电流表示数为0.3A,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(2)闭合开关S、S1、S2,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器R2的最大功率。
四、实验探究题(每空2分,共14分)
25.(2023·武侯模拟)小美和小丽用如图甲所示的电路探究“串联电路的电压关系”。
(1)准备器材时,灯L1和灯L2应选用 (选填“相同”或“不同”)的规格。
(2)小美用电压表测量L1两端的电压,闭合开关后,她发现电压表出现了图乙所示的现象,出现这种现象下一步要进行的操作是 。
(3)她们排除故障后继续实验,得出了表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他们还应当 。
L1两端电压/V L2两端电压/V 串联后总电压/V
1.4 3.1 4.5
26.(2023·武侯模拟)小明妈妈在家里自酿了红葡萄酒,小明想知道自酿红葡萄酒的密度,于是和学习小组的同学们一起利用天平和量筒进行测量,他们的操作过程如下:
(1)将托盘天平放在水平桌面上,指针的位置如图甲所示,他接下来应观察: 。
(2)如图乙是小明用天平测量空烧杯质量是41.6g,取适量的红葡萄酒倒入烧杯内,用天平测烧杯和红葡萄酒的总质量,天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图丙所示,将烧杯中的红葡萄酒全部倒入量筒中,如图丁所示,根据测量数据计算出红葡萄酒的密度是 kg/m3。
(3)你认为本次小明所测密度 (填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(4)该次实验结束后,小明又进行了多组数据的测量,他多次测量的目的是 。
五、B卷(共20分)不定项选择题(每小题2分,共10分,下列各题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对未选全得1分,凡有错选或不选均不得分)
27.(2023·武侯模拟)科技是强国的支撑,以下所列我国取得的科技成就中,说法正确的是( )
A.人造卫星展开太阳能电池板,可以直接把太阳能转化为电能
B.太阳能电池板接收的太阳能来自于太阳内部裂变释放的能量
C.北斗卫星与汽车导航系统之间通过光缆通讯传播信号的
D.超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体制成的
28.(2023·武侯模拟)光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理,如图是铅笔放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列分析正确的是( )
A.灯光下玻璃杯的影子是光的折射形成的
B.水中放大的“铅笔”是光的反射形成的
C.铅笔在水面“弯折”是光沿直线传播形成的
D.平面镜中的“玻璃杯”是玻璃杯等大的虚像
29.(2023·武侯模拟)同学们根据表提供的几种物质的熔点、比热容得出下列四个结论,其中正确的是( )
物质 熔点t/℃(标准大气压) 物质 比热容c[J/(kg ℃)]
冰 0 冰 2.1×103
铝 660 水 4.2×103
铁 1535 铝 0.88×103
铜 1083 铜 0.39×103
A.标准大气压下,水在 0℃时一定处于固液共存态
B.把﹣5℃的冰放入盛有 0℃的水的密闭隔热容器中一段时间后,冰的质量会增加
C.单位质量的水升高 1℃时,吸收的热量是 4.2×103J/(kg ℃)
D.质量相同、初温相同的铝块和铜块放出相同热量后接触,内能从铜块转移到铝块
30.(2023·武侯模拟)小红看见邻居正在修建楼房,她通过交流了解到:质量为80kg的工人站在水平地面上,利用如图所示的滑轮组,在20s的时间内将重900N的红砖匀速提升到6m高的地方供砌墙用,滑轮组中大滑轮重120N,小滑轮重60N。忽略绳重和机械之间的摩擦。小红计算的结果中正确的是( )
A.工人对水平地面的压力为320N
B.绳子端运动的速度为 0.3m/s
C.20s 内工人做的额外功为720J
D.若提升重 240N 的红砖,滑轮组的机械效率为80%
31.(2023·武侯模拟)如图甲所示,电源电压不变,只闭合开关S、S1,为了保证电路各元件的安全,滑动变阻器的滑片P只能从最左端向右移动到a点,滑片P移动过程中,两个电压表示数与电流表示数关系的图象如图乙所示。滑片P在a点时,小灯泡L正常发光,此时断开S1,闭合S2,V2表的示数为2.4V。下列说法正确的是( )
A.电源电压为10V
B.小灯泡 L 的额定功率为3W
C.只闭合S、S1 时,滑动变阻器的阻值变化范围为5.5Ω﹣12Ω
D.通过开关闭合和调整滑片 P 的位置,可使电路的最小总功率达到2.4W
六、综合题(共10分)
32.(2023·武侯模拟)一天,小伟乘坐爸爸开的车遇到警察检查“酒驾”,一人向一个仪器的气管吹气便可检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度。这是什么原理呢?小伟对这个问题进行了探究:他上网查询,找到了一款“半导体呼气式酒精测试仪”,如图甲所示,其简化电路如图乙,图中R1为定值电阻,R2为酒精传感器。传感器采用氧化锡半导体材料制成,当传感器中的氧化物暴露在空气中时,由于氧气的吸附,使其内部的电子数量减少,电阻增大。如果空气中存在某种特定的还原性气体(如酒精气体),与吸附的氧气反应,导致氧化物电阻减小,从而引起检测仪表示数发生变化。
测试仪工作时,酒精传感器R2的阻值与周围气体中酒精浓度C1的关系如下表所示,检测仪将R1两端电压转换为呼出气体中酒精浓度C1显示在屏幕上。
浓度C1/(mg L﹣1) 0.06 0.09 0.10 0.15 0.21 0.30 0.36 0.40 0.45
R/Ω 200 160 150 115 90 69 60 56 53
通常,人体呼气酒精浓度C1与血液酒精浓度C2的关系为:C2=2000C1,国家规定,当20mg/100mL≤C2<80mg/100mL时属于饮酒驾车,当C2≥80mg/100mL时属于醉酒驾车。请根据以上信息,回答下列问题:
(1)酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为 信号输出;
(2)若长时间使用后电池电压下降,会导致所测酒精浓度读数比实际的 (“偏大”或“偏小”);
(3)如果图乙中电源电压U=3V,R1=100Ω,某次检测时,瞥察判定某司机属于饮酒驾驶,则R1两端的电压可能是 ____;
A.1V B.1.5V C.2V D.2.5V
(4)结合表中数据及题中相关参数分析,R1两端电压U1与酒精气体浓度的关系图像如图,合理的是 。
33.(2023·武侯模拟)边长为20cm的薄壁正方形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200cm2,高度为10cm,如图甲所示。然后,向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系,如图乙所示。求:
(1)圆柱体的密度。
(2)液体刚好浸没圆柱体时,液体对容器底的压强。
(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:3时,容器内液体的质量。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】验电器的原理及使用;磁场对通电导线的作用;产生感应电流的条件;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A. 按压式LED手电筒,只要按压手柄,其内部的齿轮就带动磁铁在铜制线圈里转动产生电流,灯泡就会发光。 可知是把机械能转化为电能,其原理是电磁感应,故A正确;
B.该图为验电器原理是同种电荷相互排斥,故B错误;
C.该图可探究电磁铁磁性强弱和匝数以及电流大小的关系,故C错误;
D.该图探究了通电导体在磁场中受到力的作用而运动,故D错误。
故选型为A。
【分析】(1)电磁感应指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,在闭合的电路中就会产生感应电流;
(2)验电器是通过接触带电体,使两个金属箔片带上同种电荷,而同种电荷相互排斥;
(3)电磁铁利用了电流的磁效应,电磁体磁性强弱与线圈匝数、电流大小和有无铁芯有关;
(4)电流周围存在磁场,所以通电导体在磁场中会受到力的作用而发生运动,且运动方向与电流方向和磁铁磁极方向有关。
2.【答案】C
【知识点】能源及其分类;核裂变
【解析】【解答】A.电能不能从自然界直接获取,由其它能源转化而成,属于二次能源,故A错误;
B.水能和风能,都能在短时间内得到补充,属于可再生能源,故B错误;
C.原子弹爆炸时发生的链式反应是不可控的,故C正确;
D.潜艇中的核反应堆是利用核裂变来产生能量的,故D错误。
故选C。
【分析】A.从自然界直接获取的能源为一次能源;
B.可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源;
C.根据原子弹的工作原理判断;
D.根据核潜艇的工作原理判断。
3.【答案】B
【知识点】液化及液化放热;热量的概念;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】A.闻到气味是因为这种物质的分子扩散到了空气中,说明了分子在不停的做无规则运动,故A正确不符合题意;
B.热量是热传递过程中转移的能量,是过程量,不能说含有,米线温度高是说明具有的内能大,故B错误符合题意;
C.“热气”是热的水蒸汽在上升时遇到冷空气发生液化形成的,液化放热,故C正确不符合题意;
D. 小灶加热米线, 是通过热传导的方式来实现热传递的,故D正确不符合题意。
故选项为B。
【分析】(1)扩散现象指两种不同物质相互接触时彼此进入对方的现象,说明了分子在不停的做无规则运动,闻到气味等均属于扩散现象;
(2)物体温度约高,内能越大,热量是过程量,指热传递过程中转移的内能;
(3)我们看到的水雾、水汽之类的都是液态小水滴,是热的水蒸气遇到冷的物体液化放热形成的;
(4)改变内能的方式:一是热传递;二是做功;热传递改变内能,有三种方式:热传导、热辐射和热对流;而加热属于热传导。
4.【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点;液化及液化放热;水的三态变化
【解析】【解答】A. 酸奶在凝固过程中需要放出热量,故A错误;
B、D.大量“白气”是氮气汽化吸热使空气温度降低,空气中的水蒸气遇冷发生液化形成的小水滴,过一会“白气”消失,是因为空气温度回升,液态小水滴发生汽化变为水蒸气故B、D错误;
C.可以通过压缩气体体积的方式使气体液化,故C正确;
故选项为C。
【分析】(1)凝固是物质由液态变为固态的过程,这个过程是一个放热的过程;
(2)液化是物质由气态变为液态的过程, 液态的氮是一种无色液体,所以我们看到的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴;“白气”又会发生汽化由液态变为气体;
(3)气态物质液化有两种方式:一是降低气体温度;二是压缩气体体积。
5.【答案】D
【知识点】功率大小的比较;动能的影响因素;机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】A. 苏翊鸣从跳台起跳到落地 ,需要克服空气阻力,所以机械能不守恒,故A错误;
B.到达最高点时仍然具有向前的速度,所以动能不为零,故B错误;
C.由题意可知下落相同的高度,因为下落的速度越来越快,可所用时间越端,根据,可知做功相同的情况下,功率越大,做功越快,故C错误;
D.上升时由于惯性,速度越来越慢,高度越来越高。所以动能转化为重力势能,故D正确。
故选项为D。
【分析】(1)在运动过程中需要克服空气阻力做功,会有机械能转化为内能,所以机械能不守恒;不考虑空气阻力和摩擦力的情况下机械能才守恒;
(2)从跳台起跳上升的过程中既有向上的速度也有向前的速度,到达最高点时只是向上的速度为零,而向前的速度不为零,仍然是运动的;
(3)做功快慢可以通过功率大小来比较,物体下落时是加速运动,速度越来越快,利用功率公式,重力做相同的功,比较时间得出结论;
(4)动能与物体的质量和速度有关,质量一定时,速度越小,动能越小;重力势能和物体的质量和高度有关,质量一定时,高度越高,重力势能越大。
6.【答案】A
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;声速;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A.声音都是由物体振动产生的,人发声是因为声带振动,故A正确;
B.声音很大是指响度大,故B错误;
C.声音的传播需要介质,在真空中不能传播,故C错误;
D.声音在空气中的传播速度约为340 m/s ,故D错误。
故选项为A。
【分析】(1)一切发声体都在振动;
(2)音调描述的是声音的高低,由发声体振动频率决定;响度描述的是声音的大小,是由振动幅度决定;
(3)根据声音的传播条件判断;
(4)在15℃空气中声音的传播速度为340 m/s ;光在真空中的传播速度是 3.0×108m/s。
7.【答案】A
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;额定功率
【解析】【解答】A.家用电灯功率大约为40W,家庭电路电压为220V,由P=UI,可得,故A正确;
B.家用空调的功率约为1000W,故B错误;
C.一节蓄电池电压约为2V,故C错误;
D.人体安全电压为不高于36V,故D错误。
【分析】(1)估计家用电灯的功率,再跟进电功率公式计算可得结论;
(2)家用空调功率约为1000W,家用冰箱功率约为100W;
(3)一节蓄电池电压为2V,一节干电池电压约为1.5V;
(4)人体安全电压是一个范围,而不是一个固定电压值,所以 是小于等于36V,或者不高于36V。
8.【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;固体密度的测量;长度及其测量;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.在测不规则固体密度时,如果先测固体体积,再测质量时,物体沾水而使测得的物体质量偏大,由可知会使测得的密度偏大,故A错误;
B.零刻度线磨损,可以选取一个整刻度作为起点测量,最后读出的结果减去起点整刻度位置对应的长度,故B正确;
C. 使用弹簧测力计时一定要注意所测量的力 与弹簧中轴线在一条直线上,故C错误;
D.根据温度计液泡内的液体的凝固点和沸点不同,所能测量的液体温度范围是不同的,故D错误。
【分析】(1)测量不规则固体密度,要用到排水法测固体体积,所以要注意实验顺序,以减少实验误差;
(2)刻度尺零刻度线磨损,把刻度尺清晰的一个整刻度作为零刻度线对准被测物体一端即可,最后需要注意把这一段长度减去;
(3)弹簧测力计利用弹簧伸长长度与所受拉力成正比,所以测量时,所测的力要与弹簧轴线方向在一条直线上;
(4)温度计按液泡内液体不同,可分为酒精温度计,水银温度计,煤油温度计,而一标准大气压下,酒精的沸点只有78℃,而水的沸点是100℃,所以不能用酒精温度计测量沸水的温度。
9.【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点;大气压强的存在;电荷间的相互作用规律;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.吃冰棒时会感觉“粘”舌头,是舌头上的唾液发生凝固导致的,故A错误;
B.电视机屏幕易“粘”灰尘,是因为带电荷的屏幕能吸引轻小物体,故B错误;
C.吸盘按压在墙上派出了吸盘内的气体,使吸盘内的气体压强变小,在外界大气压的作用下被压在了墙上,故C正确;
D。表面平整的铅块紧压后“粘”在一起,是因为分子间存在引力,故C错误。
故选项为C.
【分析】(1)凝固是液态物质变为固态的过程,而凝华是气体物质直接变为固态的过程,而人口腔内有大量唾液;
(2)电视机屏幕带负电荷,而带电的物体具有吸引轻小物体的性质;
(3)吸盘被“粘”在墙上,是因为吸盘内外存在压强差;
(4)分子间存在相互作用的引力和斥力,当两个物体接触面上的分子达到了产生作用力的距离就会被吸附在一起。
10.【答案】B
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】A.球拍击球时会产生力,不能说明只有接触才能产生力,例如树上的苹果与地球没有接触,仍然受到重力的作用,A不符合题意;
B.物体间力的作用是相互的,球拍击球时,球拍对球的力与球对球拍的力是相互作用力,B符合题意;
C.击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的作用点有关,C不符合题意;
D.站在水平地面上的人对地面的压力大小等于人受到的重力大小,但是不是同一个力,压力的施力物体是人,重力的施力物体是地球,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】物体间不接触也可以产生力的作用;物体间力的作用是相互的;力的作用效果和力的大小、方向、作用点有关;压力和重力不是相同的力。
11.【答案】D
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A.为了用电安全,电灯的开关应接在火线上,A不符合题意;
B.乙图中,雷雨天人站在大树下避雨可能会出现触电现象,B不符合题意;
C.丙图中,人向落在地面上的“高压线头”靠近,会出现高压触电现象,C不符合题意;
D.丁图中,使用试电笔时,为了形成闭合回路,手应接触笔后端的金属部分,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】家庭电路中,灯泡的开关连接在火线一侧;雷雨天在树下,容易触电;高压线落地时,人要远离;使用测电笔时,手要接触金属笔尾。
12.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A、航载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会减小,故A说法错误;
B、飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,故B说法错误;
C、飞机在航母甲板上加速飞行时,运动状态改变,所以受非平衡力,故C说法正确;
D、飞机静止在航母甲板上,航母对飞机的支持力和飞机对航母的压力是作用在两个物体上的两个力,不是一对平衡力,故D说法错误.
故选C.
【分析】(1)漂浮物体的浮力始终等于自身重力,判断出重力的变化情况,即可得知浮力如何变化;(2)流体流速越快的位置压强越小,据此来分析飞机起飞时的受力情况;(3)受到平衡力,飞机静止或匀速运动,加速运动,受非平衡力;(4)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上.
13.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A、B、C、D.夜间有居民经过,左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起,而白天则不会,说明需要两个开关同时闭合,所以两个开关需要串联, 为了楼让道灯L1、走廊灯L2互不影响,应并联连接,故ACD不正确,B正确。
故选项为B。
【分析】两个开关串联时,必须同时闭合才能接通电路,两个用电器并联时,可以互不影响,所以用电器需要并联,据此可以判断结论。
14.【答案】直线传播;会聚
【知识点】光的直线传播及其应用;生活中的透镜
【解析】【解答】(1)圆形光斑是太阳光通过树叶缝隙形成的太阳的实像,所以是光的直线传播形成;
(2)没喝完的矿泉水喝瓶子就相当于一个凸透镜对光有会聚作用。
【分析】(1)因为光是沿直线传播的,光在通过很小的空隙时,会形成一个实像,就是小孔成像;
(2)凸透镜对光有会聚作用,能把平行于主光轴的光线会聚于主光轴上的一点,这个最小最亮的光点会引发火灾。
15.【答案】瓶口上方;冰块
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】(1)瓶口上方由于温度比瓶内温度低,瓶内热水蒸汽遇到瓶口冷空气就会发生液化形成小水滴也就是我们看到的白雾;
(2)如果想要更大的“雨”,也就是让更多的水蒸气快速液化,就需要更低的温度,所以加冰块可以加速水蒸气的液化。
【分析】(1)我们看到的白雾实质是液态小水滴,是水蒸气遇冷液化形成的;
(2)水蒸气液化的条件就是遇到低温物体,物体温度越低,就会有更多的水蒸气液化。
16.【答案】增大接触面的粗糙程度;向右
【知识点】摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1) 砂纸表面有很多研磨砂粒, 是增大了表面的粗糙程度以增大摩擦;
(2) 当按压砂纸向左滑动时, 所受摩擦力为滑动摩擦力,而滑动摩擦力与砂纸相对运动方向相反,故摩擦力方向向右。
【分析】(1)增大摩擦力的方法:一是增大接触面的粗糙程度;二是增大压力;三是变滚动为滑动;
(2)滑动摩擦力的方向判断:物体所受摩擦力与相对运动方向相反。
17.【答案】平衡力;向上
【知识点】力的作用效果;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】
(1)当直升机静止在水平地面上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力;
(2)当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员受到的合力向上。
【分析】
(1)物体静止时,受力平衡,一对平衡力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用于同一物体;
(2)当物体做加速运动时,物体所受合理方向为物体运动方向。
18.【答案】减小;N
【知识点】半导体特点及作用;安培定则
【解析】【解答】(1)夜晚天暗时自动发光,早晨天亮时自动熄灭,说明天亮时电路断开,电磁铁磁性增强,电路中电阻变小,而电路中只有R2是可变电阻,所以R2是一个光敏电阻随着光强的增大而减小;
(2)根据安培定则,电磁铁下端为N极。
【分析】(1)根据灯泡的工作情况判断电路通断情况,可以推测电磁铁磁性发生了变化,电磁铁磁性变化是因为电流发生了变化,故原因是电路中电阻变化引起的,进而判断出光敏电阻随光强的变化情况;
(2)安培定则:用右手握住通电螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的方向即为螺线管的N极。
19.【答案】控制定值电阻两端的电压不变;反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 探究导体中的电流与导体电阻的关系时, 要保持定值电阻两端电压不变,定值电阻与滑动变阻器串联,当定值电阻由 10Ω换成15Ω时,定值电阻变大,两端电压也变大,故需要调节滑动变阻器以调节定值电阻两端电压保持不变的目的;
(2)由所测数据分析可知电路中的电流随电阻增大而减小,且每组数据中电流和电阻的乘积相等,故可得到 :当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 反比。
【分析】(1)滑动变阻器的两个作用:一是保护电路;二是调节电路中的电压和电流;在探究电流与导体电阻关系时,不同电阻接入电路时,要保持电阻两端电压不变,所以需要调节滑动变阻器,使电阻发生变化后,两端电压保持不变,并观察记录电流的变化;
(2)反比 :如果两个变量的每一组对应值的乘积是一个不等于0的常数,那么就说这两个变量成反比例。
20.【答案】AB;8800
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【解答】(1)当电动机和电热丝同时工作时,电吹风吹热风,所以需要把A、B同时接入电路,故需要将开关旋至AB;
(2)当电热风吹热风时,电热丝的功率为P热=1000W-120W=880W,则 正常工作10s电热丝产生的热量是Q=W=Pt=880W× 10s=8800J。
【分析】(1)电热风吹热风,电动机把电能转化为机械能,让空气流动起来,电热丝工作时把空气加热变成热风,故需要让电热丝和电动机同时工作;
(2)热风的额定功率等于电热丝的功率和电动机的功率之和;而电动机的功率就等于电吹风的冷风额定功率,且产生的热量等于电流通过电热丝所做的功,所以可以求出电热丝的功率带入电功的计算公式即可计算出结论。
21.【答案】
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】作出物体A点经过孔MN上下边缘的光线AM和AN,得到一个能看到A点的区域;再作出物体B点经过孔MN上下边缘的光线BM和BN,得到能看到B点的区域,这两个区域相交的范围就是通过小孔MN看到物体AB全部情况的全部位置。如图:
【分析】光是沿直线传播的,把物体两端分别和小孔上下边缘连线即可得到通过小孔能看到物体两端的区域,这两个区域相交区域即是能同时看到物体全部情况的位置。
22.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)正向延长动力作用线,过o点作动力F作用线的垂线段,用尖括号把这段垂线段括起来,标出字母L,即为动力F的力臂;
(2)重力作用点在物体几何中心,以作用点为起点,沿竖直向下画一条有向线段,标出字母G,即为重力的示意图。
如图所示:
【分析】(1)动力臂:支点到动力作用线的距离;
(2)物体重力作用点叫重心在物体的几何中心,重力方向竖直向下。
23.【答案】(1)解: 空载轮椅的重力:G轮椅=m轮椅g=80kg×10N/kg=800N,
地面受到的压力:F=G轮椅=800N,
空载轮椅静止在水平地面上,轮胎着地时,地面受到的压强: ;
答:空载轮椅静止在水平地面上,轮胎着地时,地面受到的压强是1.6×105Pa;
(2)解: 王叔叔的重力:G人=m人g=70kg×10N/kg=700N,
总重力:G=G轮椅+G人=800N+700N=1500N,
一层的高度3m,一层到三层的高度:h=2×3m=6m,
电动轮椅做的功:W=Gh=1500N×6m=9000J。
答:王叔叔乘轮椅从一层到三层的家中,电动轮椅做的功是9000J。
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1) 空载轮椅对地面受到的压强利用公式进行计算,利用重力与质量的关系 G=mg求出物体重力,在水平面上物体对水平面的压力等于物体重力,即 F=G,带入压强公式计算即可。
(2)利用重力公式计算出人和轮椅的总重力,上楼需要克服重力做功,一层到三层高度为2层楼的高度,代入W=Gh ,计算出 电动轮椅做的功 。
24.【答案】(1)解: 由 可知,小灯泡L的电阻: ;
闭合开关S、断开开关S1、S2,灯泡L与滑动变阻器R2串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,
由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻: ,
由串联电路的电阻特点可知,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值:R2=R总﹣RL=15Ω﹣5Ω=10Ω;
答:闭合开关S、断开开关S1、S2,电流表示数为0.3A,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为10Ω;
(2)解: 通过定值电阻R1的电流: ,
因为电流表的量程为0~0.6A,所以干路中的最大电流:I大=0.6A,
由并联电路的电流特点可知,滑动变阻器允许通过的最大电流:I2大=I大﹣I1=0.6A﹣0.3A=0.3A<1A,
故滑动变阻器能安全工作,
由并联电路的电压特点可知,滑动变阻器R2两端的电压:U2=U=4.5V,
则滑动变阻器R2的最大功率:P2=U2I2大=4.5V×0.3A=1.35W。
答:闭合开关S、S1、S2,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器R2的最大功率为1.35W。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算;额定功率
【解析】【分析】(1) 闭合开关S、断开开关S1、S2, 滑动变阻器R2和灯泡L串联,利用灯泡的额定功率和额定电压计算出灯泡电阻,利用已知电源电压和电流代入公式 ,计算出总电阻,再减去灯泡的电阻即为滑动变阻器R2连入电路的电阻;
(2)闭合开关S、S1、S2, 电阻 R1 和 R2并联,电流表 量程为0~0.6A, 所以为保证电路安全,干路电路中电流最大为0.6A;
并联电路各支路电压相等,等于电源电压,利用 , 求出定值电阻R1中的电流;
并联电路各支路电流之和等于干路电流,求出通过滑动变阻器的电流I2大=I大﹣I1,并和滑动变阻器允许通过的最大电流比较确定滑动变阻器能安全工作;
根据 P2=U2I2大 ,把滑动变阻器两端电压和通过的最大电流代入即可得出结论。
25.【答案】(1)不同
(2)断开开关,换接电压表0~3V量程
(3)换用不同规格的器材(灯泡或者电源),进行多次实验
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)为了使实验结论更具有普遍性,应选用不同规格的灯泡进行实验;
(2)闭合开关后电压表指针偏转角度较小,说明电压表量程选的大量程,所以需要更换0-3V量程;
(3)为了防止结论的偶然性,应换用不同规格的灯泡或者电源进行多次试验。
【分析】(1) 实验中,为得到更具普遍性和说服力的结论,应选择两个不同规格的小灯泡进行实验;
(2)电压表量程的选择,选用电压表的小量程会使测得结果更准确,所以可以选小量程测量则必须选择小量程;
(3)多次试验的目的:一是为了使结论更具有普遍性;二是多次测量求平均值以减小误差。
26.【答案】(1)将游码到标尺的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平平衡
(2)1×103
(3)偏大
(4)为了减小实验误差
【知识点】质量的测量与天平的使用;液体密度的测量
【解析】【解答】(1)如图甲,指针向左偏,可知天平需要调节平衡,所以先将游码移到标出零刻度线处,再向右调节平衡螺母使天平平衡;
(2) 天平测烧杯和红葡萄酒的总质量, 由图可知m总=81.6g,m杯=41.6g,所以红葡萄酒的质量为m酒=m总-m杯=81.6g-41.6g=40g,由丁图可知,红葡萄酒的体积为V=40mL=40cm3,由密度计算公式可得;
(3)测完红葡萄酒的质量后,再倒入量筒测体积时,会有一部分残留在烧杯中,故使测得体积偏小,由,可知密度偏大;
(4)进行多组数据测量,目的是求平均值以减小误差。
【分析】(1)天平使用前需要调节平衡,调平衡前注意要把游码移至标尺的零刻线处;
(2)测量液体密度时,可利用天平测液体质量,用量筒测量液体体积,最后代入密度计算公式计算可得结论;
(3)注意测液体质量时,如果先测空烧杯的质量,则测完烧杯和液体质量后,再测体积时因残留而使测量结果偏大;所以应该先测烧杯和液体的总质量m1,然后倒入量筒,再把剩余的液体和烧杯的总质量m2测出来,m1-m2,就是倒入量筒内液体的质量,这样可以减小因为残留而造成的误差;
(4)多次测量的目的:一是为测量某个数据进行多次测量求平均值以减小误差;二是多次测量使得到的结论更具有普遍性。
27.【答案】A
【知识点】核聚变;太阳能及其利用与转化;超导体特点及作用
【解析】【解答】A、B.太阳能电池板是直接把太阳能转化为电能的装置,我们接收到的太阳能来自于太阳内部发生的核聚变释放的能量,故A正确,B错误;
C. 北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波通讯传播信号的,故B错误;
D.超导光量子计算机中有些电子器件是由半导体材料制成的,故D错误。
故选项为A。
【分析】(1)太阳能电池板是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化为电能;而太阳能是太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变,释放巨大的核能。
(2)电磁波可以传递信息和能量,且电磁波能在真空中传播;
(3)超光导量子计算机系统是在超低温环境下使用,而超导体材料实在极低温度下导体表现出的零电阻和完全排斥磁场的特性。但是超光导量子计算机并不全部都是超导体。
28.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射现象及其应用;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】A.灯光下玻璃杯的影子是光的直线传播形成的,故A错误;
B.装有水的圆形玻璃杯,从侧面看相当于一个凸透镜,当铅笔在这个凸透镜一倍焦距以内时,会形成一个正立放大的虚像;而凸透镜成像是由于光的折射形成的,故B错误;
C.铅笔在水面“弯折” 是由于光从水中射向空气再进入人的眼睛时,光线的传播方向发生改变而形成的虚像,是由光的折射形成的。 ,故C错误;
D.平面镜中的玻璃杯是平面镜成像,平面镜成的是虚像和成像物体大小相等,故D正确。
故选项为D。
【分析】(1)影子是由于光的在传播过程中遇到不透明的物体而形成的阴影区域,而影子的形成说明了光是沿直线传播的;
(2)凸透镜成像规律当物体距凸透镜的距离也就是物距u小于1倍焦距时,会形成一个正立放大的虚像,且这个虚像只能通过透镜观察到,放大镜就是利用了这个原理;当物距u大于1倍焦距时,会在光屏上成实像;
(3) 光的折射是指光线从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变的现象,比如透镜成像、水变浅了、水中的筷子折断了等。
(4)平面镜成像特点:平面镜所成的像与物体大小相等;像与物体距平面镜的距离相等;像与物体的连线垂直平面镜。平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线会聚而成的虚像。
29.【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点;热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】A.标准大气压下,水在 0℃时发生凝固时,有可能处于液态、固液共存态、固态,故A错误;
B.0℃的水当放入-5℃的冰时,水继续放热,所以水会发生凝固,冰的质量会增加,故B正确;
C.单位质量的水升高 1℃时, ,所吸收的热量是 4.2×103J,单位错误,故C错误;
D.由表可知,铜的比热容小,由可知质量相同、初温相同的铝块和铜块放出相同热量后 ,铜温度下降的多,最后铜的末温低,铝的末温高,所以接触后,内能从铝块转移到铜块。
【分析】(1)水凝固的条件:到达凝固点,继续放热;标准大气压下,水的凝固点为0℃,所以在0℃的环境中,将以液态形式存在;当0℃继续放热会发生凝固,在凝固过程中会同时出现固态和液体的水,这时处于固液共存状态;当凝固刚结束时,水全部凝固成冰,这时水会以固态形式存在;
(2)0℃的水放入-5℃的冰后,水既达到了凝固点,同时也能继续放热,满足了凝固条件,所以会有水凝固;
(3)水比热容的物理意义:单位质量的水温度升高1℃时,吸收的热量是4.2×103J;热量的单位时焦耳,用J表示;
(4)两个物体发生热传递时,内能从高温物体传递到低温物体,所以需要判断两个金属块放出相同热量后的温度高低。
30.【答案】A,D
【知识点】压力及重力与压力的区别;滑轮组及其工作特点;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.工人对地面的压力F压等于人的重力减去绳子对人的拉力,滑轮组2股绳子承担物重,人的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N,绳端拉力为:,所以人对地面的压力为:F压=G-F拉=800N-480N=320N,故A正确;
B.物体上升高度h和绳子移动距离s的关系满足:s=2h=6m×2=12m,则绳子端移动速度为:,故B错误;
C.忽略绳重和机械之间的摩擦 ,工人拉力做的额外功等于克服动滑轮重力做的功:W额=G动h=60N×6m=360J,故C错误;
D.若提升重240N的红砖,滑轮组的机械效率为:,故D正确。
故选项为D。
【分析】(1)人站在水平地面,人对地面的压力等于人所受到的竖直向下对重力与向上的拉力之差F压=G-F拉,由于力的作用是相互,人受到的绳子的拉力等于人拉绳子的力, 因为忽略绳重和机械之间的摩擦 ,根据滑轮组的规律:,可计算出拉力,代入F压=G-F拉,可计算出结论;
(2)由滑轮组的规律可知,绳子移动的距离s=nh,n为绳子股数,利用物体上升的高度可知绳子移动的距离,利用速度公式即可得到结论;
(3)用滑轮组竖直向上提升物体时,克服动滑轮重力做额外功W额=G动h,注意动滑轮上升的距离等于物体上升的距离;
(4)忽略绳重和机械之间的摩擦 ,有用功W有=G物h,额外功W额=G动h,总功W总=G物h+G动h,利用机械效率公式,代入即可计算出滑轮组的机械效率。
31.【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;额定功率
【解析】【解答】A.由图可知, 只闭合开关S、S1,滑动变阻器 与灯泡L串联,当滑动变阻器滑片P 从最左端向右移动 时,滑动变阻器R电阻变小,电压变小,灯泡电阻不变,所以电路中总电阻变小,根据欧姆定律,电路中电流变小,由图像甲可知,当滑动变阻器滑片在最左端时连入电路电阻最大,电压为11V,灯泡电压为1V,由串联电路电压规律:U=U1+U2=11V+1V=12V,所以电源电压为12V,故A错误;
B.当滑片P在a点时,由图像可知两个电压表示数均为6V,此时小灯泡正常发光,则小灯泡的额定功率:P=UI=6V×0.5A=3W,故B正确;
C. 只闭合S、S1 时, 滑动变阻器最大阻值为,当滑片在a点时,最小电阻,,故C错误;
D.由,可知电源电压一定时,电路中的总电阻越大,电路中的总功率越小;
当滑片在a点时,灯泡两端电压为6V,滑片位置不变,断开S1,闭合 S2 ,电压表和R0并联,示数变为2.4V,即R0两端电压U0=2.4V,
则滑动变阻器两端电压UR=12V-2.4V=9.6V,
此时滑动变阻器连入电路电阻R=12 Ω,由欧姆定律:,
串联电路电流处处相等,则电阻,
当滑动变阻器滑片调到最左端时,电阻最大R大=55 Ω ,由图像可知此时灯泡电阻为
,所以R0
R总=R大+RL=55Ω+5Ω=60Ω;
由,故D正确。
故选项为B、D。
【分析】(1)串联电路电源电压等于各段电路电压之和;分析电路可知图像中滑动变阻器阻值最大时的电压为11V,灯泡的电压为1V,即可求出电源电压;
(2)分析图像,当滑动变阻器滑片向右滑动时,图像对应的B点是滑片在a点时,两个电压表的示数,即滑动变阻器和灯泡电压相等,灯泡正常发光时的电压即为额定电压,此时灯泡的功率即为额定功率,利用图像中灯泡正常发光时的电压和电流代入公式计算出灯泡的额定功率;
(3)图像A点对应的是滑动变阻器最大阻值的电压和电流,B点对应的是滑动变阻器阻值最小时的电压和电流,由可计算出滑动变阻器的最大电阻和最小电阻,即 滑动变阻器的阻值变化范围 ;
(4)串联电路电阻等于R串=R1+R2,并联电路总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和:,并联电路总电阻比串联电路中最小的电阻还小,由此可以判断滑动变阻器应该与灯泡或者电阻R0串联,所以先判断R0与灯泡电阻大小关系,确地电路中最大电阻后,再利用公式,计算出最小功率。
32.【答案】(1)电
(2)偏小
(3)B
(4)D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)由题意可知, 酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为电信号输出;
(2)电池电压下降 ,由欧姆定律可知,电路中电流变小,会使传感器电阻变大,故测的酒精浓度会偏小;
(3) ,人体呼气酒精浓度C1与血液酒精浓度C2的关系为:C2=2000C1,国家规定,当20mg/100mL≤C2<80mg/100mL时属于饮酒驾车,可知饮酒驾驶的呼气酒精浓度应该在:0.01mg/100mL=0.1mg/1L和0.04mg/100mL =0.4 mg/1L之间,即酒精传感器电阻在56Ω-150Ω 之间,当R2=56 Ω 时,电路中的电流为
,
此时R1两端电压最小为:U2=IR2=0.019A×100 Ω=1.9V;
当当R2=150Ω 时,电路中的电流为
,
此时R2两端电压最大为:U2=I'R2=0.012A×100 Ω=1.2V;
所以,饮酒驾驶时,R1两端电压应在1.2V-1.9V之间,故B正确;
(4)由题可知,C1增大时,R2减小的幅度变慢,总电阻减小的变慢,则电路中的电流增加得变慢,R1不变,根据欧姆定律可知则电压表示数增加得也变慢,故AB不符合题意,D符合题意;当C1为0时,电压表测R1两端的电压不会为0,故C不符合题意。
故选D.
【分析】(1)酒精检测仪将气体浓度对电阻的影响转换为电压表示数显示,把气体浓度信号转换为电信号;
(2)根据表格数据可知,当R2减小时,酒精浓度在增加,又R2减小时,其两端分得的电压减小,根据串联电路分压原理可知R两端分得的电压增大,则R两端电压增加即电压表示数增大时,表明酒精浓度在增加,据此分析电池电压下降导致所测量的酒精浓度的变化;
(3)先分别求出C2=20mg/100mL和C2=80mg/100mL时对应C1的取值,结合表格数据并利用欧姆定律分别求出两个临界值对应的
电压表的示数,确定出电压表的示数范围,据此分析哪个选项的符合题意;
(4)根据表格数据可知C1增大时,R2减小的幅度变慢,则根据欧姆定律可知电流增加得变慢,电压表示数增加得也变慢,又当C为0时,电压表测R两端的电压不会为0,据此分析哪个选项中R1两端电压U1与酒精气体浓度的关系图像符合题意。
33.【答案】(1)解: 由图乙可知,当注入液体的质量为0时,此时圆柱体对容器底部的压力F压等于圆柱体的重力G,即F0=G=140N;
根据G=mg得,其质量 ,
圆柱体的体积为V柱=S柱h柱=200cm2×10cm=2000cm3=2×10﹣3m3,
圆柱体的密度 ;
答:圆柱体的密度为7×103kg/m3;
(2)解: 正方体容器的底面积为S容=20cm×20cm=400cm2=0.04m2,
圆柱体刚好浸没时,液体的体积为V液=(S容﹣S柱)h柱=(0.04m2﹣0.02m2)×0.1m=2×10﹣3m3,
由图乙可知,圆柱体刚好浸没时,注入液体的质量为m液=3kg,
液体的密度为 ;
由题意可知,液体刚好浸没圆柱体时,h液=h柱=10cm=0.1m,
液体对容器底的压强p=ρ液gh液=1.5×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1500Pa;
答:液体刚好浸没圆柱体时,液体对容器底的压强为1500Pa;
(3)解: 由图可知,圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为3kg,当注入液体质量m1小于等于3kg时,容器内的液体深度为 ,
ΔS=S容﹣S柱=0.04m2﹣0.02m2=0.02m2,
由p=ρgh可得,此时液体对容器底的压强为 ﹣﹣﹣﹣﹣①
由图乙可知,当没有注入液体时,圆柱体对容器底的压力为140N,即圆柱体的重力为140N,则注入液体后,由受力分析可知,容器对桌面的压力为F=140N+m1g,
容器对桌面的压强为: ﹣﹣﹣﹣②,
由题意可知p1:p2=1:3,
联立,解得m1=2.8kg;
当注入液体的质量大于3kg时,即注入液体的深度大于10cm,因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度,即V液+V柱=S容h′,
液体的体积为 ,故可得 ′,
解得此时液体的深度为 ,
由p=ρgh可得,此时液体对容器底的压强为 ,
由受力分析可知,容器对桌面的压强为 ,
由题意可知p液:p容=1:3,
故可得(mg+ρ液gV柱):(140N+mg)=1:3,
代入数据可得(m×10N/kg+1.5×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3):(140N+m×10N/kg)=1:3,
解得m=2.5kg,由于m<3kg,应舍去。
答:当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:3时,容器内液体的质量为2.8kg。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)由图乙可知,当注入液体为0时,圆柱体对容器底部的压力等于圆柱体的重力,根据重力公式可计算圆柱体的质量;由题可知圆柱体的底面积和高度,从而得出圆柱体的体积,代入密度公式计算出圆柱体的密度;
(2)利用已计算出的圆柱体的体积,已知正方体容器的边长L,可求出其底面积S,再求出圆柱体刚好浸没时液体的体积V液=SL-V柱,由图乙可知,圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为m=3kg,根据求出液体的密度;此时液体深度h等于圆柱体的高度,代入液体压强公式p=ρ液gh液 ,可计算出液体对容器底部的压强;
(3)由(2)知圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为3kg;当注入液体质量小于或等于3kg时,表示出容器中液体的深度,根据液体压强公式得出液体对容器底部的压强;容器对桌面的压力等于圆柱体与液体的重力之和,从而得出容器对桌面的压强,由已知条件得出液体的质量,与3kg比较,不符合题意,舍去;即注入液体的深度大于10cm,因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度,即V液+V柱=S容h′,且根据可得液体的体积,从而得出此时液体的深度,根据液体压强公式得出容器底部受到液体的压强;容器对桌面的压力等于圆柱体与液体的重力之和,根据压强公式得出容器对桌面的压强,由液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:3,列方程求出液体的质量。