2023年山东省德州市宁津县中考物理一模试卷
第Ⅰ卷(选择题共36分)一、选择题(本大题包括12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的选项用2B铅笔涂在“答题纸”指定位置处。)
1.(3分)由做饭联想到的物理知识,正确的是( )
A.用鼻子嗅气味来鉴别醋和酱油,是因为醋分子是运动的,而酱油分子不运动
B.向热汤中滴入香油,散发出浓浓的香味,是由于温度越高,分子热运动越剧烈
C.0℃的冰熔化成0℃的水,由于温度不变,所以它的内能不变
D.热鸡蛋放在凉水中变凉,所含热量减少
2.(3分)沙画是起源于我国的一种民间文化艺术,将沙子洒在平板灯台上做出各种造型,灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后,呈现出各种画面。下列图中的光现象与沙画的光学原理相同的是( )
A. 树荫下的“亮斑” B. 菜园坝大桥的“倒影”
C. 小鸟追车“照相” D. 雨后的“彩虹”
3.(3分)超市的商品上贴有磁性标签,当未消磁的标签通过安全门时,安全门上的线圈会产生电流触发警报器,达到防盗目的。图中的实验结论与超市防盗装置的工作原理相符的是( )
A.奥斯特实验 B.电磁感应
C.磁场对电流的作用 D.电磁铁
(多选)4.(3分)甲、乙两物体从同一位置沿同一方向做直线运动,其s﹣t图象如图所示,其中甲的图线为直线,下列分析正确的是( )
A.甲、乙两物体是从同一地点同时出发的
B.在第4s~第19s时,以甲为参照物,乙物体是运动的
C.第4s~第19s甲和乙的平均速度相等
D.整个过程中甲的速度总是大于乙的速度
5.(3分)如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中装有不同的液体,将两个完全相同的物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体A在甲杯液体中处于悬浮状态,物体B在乙杯液体中沉入底部,两杯中的液体液面高度均为h。下列判断正确的是( )
A.甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度
B.甲杯中液体对容器底的压强等于乙杯中液体对容器底的压强
C.甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力
D.甲杯液体中物体A受的浮力小于乙杯液体中物体B受的浮力
6.(3分)如图,小华同学在做探究“凸透镜成像规律”实验时,把周老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了。接着,他再将光屏远离凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于周老师的眼睛和眼镜说法正确的是( )
A.周老师是近视眼,戴凹透镜
B.周老师是近视眼,戴凸透镜
C.周老师是远视眼,戴凹透镜
D.周老师是远视眼,戴凸透镜
7.(3分)某电吹风有冷风、热风两挡,如果只发热不吹风,会因温度过高引发安全事故。以下设计的电吹风电路合理的是( )
A. B.
C. D.
8.(3分)下列有关声现象表述正确的是( )
A.图甲,禁止鸣笛是传播过程中减弱噪音
B.图乙,用力敲击音叉,探究声音传播的条件
C.图丙,医生用听诊器判断患者的情况,利用了声音传递能量
D.图丁,逐渐抽出玻璃罩内的空气,听见闹铃声越来越小,推理得出真空不能传声
9.(3分)谚语是劳动人民智慧的结晶,关于谚语下列分析正确的是( )
A.“瑞雪兆丰年”,如图甲,雪的形成是凝固现象,需要吸热
B.“云雾山脚,淋湿担脚”,如图乙,雾的形成是汽化现象,需要放热
C.“草上露水凝,天气一定晴”,如图丙,露的形成是液化现象,需要放热
D.“棉是秋后草,就怕霜来早”,如图 丁,霜的形成是凝华现象,需要吸热
10.(3分)如图所示为去年某地市的中考体育的四个项目,以下说法正确的是( )
A.立定跳远——起跳时用力蹬地,是利用了物体间力的作用是相互的
B.50m跑——冲过终点的同学不能立刻 停下来是因为受到了惯性的作用
C.引体向上——完成一次引体向上,双臂的拉力始终等于同学的重力
D.短道速滑——运动员在转弯滑行过程中,运动状态不变
11.(3分)小丽每天都抽时间通过跳绳来锻炼身体。她体重50kg,每次跳起的高度约为6cm,一分钟跳100次,下列说法正确的是( )
A.向上跳起的过程中她动能持续增大
B.小丽每跳一次克服重力做功约为30J
C.在整个跳绳过程中机械能守恒
D.她在一分钟内跳绳的功率约为5W
12.(3分)冬季室内用的某款超声波加湿器如图所示,图为其内部湿度监测装置的简化电路图,湿敏电阻R的阻值随环境湿度变大而变大。已知电源两端的电压不变,R0为定值电阻。闭合开关,当环境湿度增大时,下列判断中正确的是( )
A.R的阻值减小,电流表示数变大
B.R的阻值增大,电压表示数变小
C.电压表示数变小,电流表示数变小
D.电路消耗总功率变小
第Ⅱ卷(非选择题共64分)二、填空题(本大题包括6个小题,每空1分,共14分)
13.(3分)如图所示为2022年3月18日我国航母山东舰驶过台湾海峡,维护台海地区的和平稳定,山东舰上的舰载机歼﹣15最大飞行速度是2916km/h,约为音速的2.4倍。
(1)正常巡航时,山东舰要与护卫舰保持一定距离,避免两船相撞,这是因为两船之间水流流速大,压强 (选填“大”或“小”)。
(2)若歼﹣15以最大飞行速度在距离台湾486km的空域巡航,理论上 min可以达到台湾上空。
(3)如果山东舰满载时排水量为6万吨,山东舰满载时受到的浮力是 N。(g=10N/kg)
14.(3分)如图所示,在测量滑动摩擦力大小的实验中,用弹簧测力计拉着木块水平向右做 运动,木块受到的滑动摩擦力和拉力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小。这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小,运用了 (选填“转换法”或“放大法”)。
15.(2分)如图所示是汽油机的 冲程,若汽油机的转速为3000r/min,则1s内汽油机对外做功 次。
16.(1分)根据《“十四五”规划纲要和2035愿景目标纲要》,在“十四五”期间,我国将安全稳妥的推动沿海核电发展。目前核电站是利用 (选填“核裂变”或“核聚变”)来获取能量发电。
17.(2分)小黄利用家庭电能表(如图甲所示)测某家用电器的电功率时,将该用电器接入如图乙的插线板上。关闭其它用电器后,在测量过程中,小黄发现插线板上的指示灯坏了(不亮),用电器正常工作,则该指示灯与该插线板的插孔是 联。最终小黄数出该电能表的转盘在5min内转了60转,则该用电器的电功率是 W。(忽略其它次要因素)
18.(4分)热学知识解答:
(1)用两个相同的电加热器分别同时对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热损失),如图是甲和乙的温度随时间变化的图像。同时加热4分钟,甲和乙两种液体吸收的热量 (选填“相等”或“不相等”);由图像可知, 液体更适合做制冷剂(选填“甲”或“乙”)。
(2)在1个标准大气压下,完全燃烧140g焦炭所放出的热量被初始温度为20℃、质量为10kg的水吸收,则水吸收的热量为 J,水的温度将升高到 ℃。[q焦炭=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃),不计热损失]
三、作图、实验探究(本题共6个小题,共27分)
19.(2分)一个重为9N的物体A,静止放在如图所示的斜面上,请作出物体A所受重力和对斜面压力的示意图。
20.(2分)如图,光源S发出的一束光经墙上的平面镜反射后,射入游泳池中,刚好被正在游泳的小明看到。请完成光路图。
21.(8分)(1)图甲为“探究二力平衡条件”的实验装置。
①实验时,把小车放在较为 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上。在探究力的大小对二力平衡的影响时,利用了定滑轮能够 的特点,并通过调整砝码的质量来改变F1和F2的大小;
②使两盘中砝码的质量 (选填“相等”或“不相等”),把小车在水平桌面上扭转一个角度,放开手,观察到小车发生转动,说明作用在同一小车上的彼此平衡的两个力一定作用在 上;
(2)为了探究动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2这4个量满足怎样的关系时杠杆平衡,小明利用轻质细杆(杆上相邻刻度线之间的距离相等)和质量相等的钩码等器材进行实验。
①如图乙所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 侧调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,便于测量 ;
②如图丙所示,杠杆在水平位置平衡后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,为使杠杆在此位置保持平衡,可以在 点悬挂一个钩码;(选填“B”或“C”)
③如图丁所示是小明利用核桃夹开核桃的情形,核桃夹属于 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
22.(3分)洪洪在“探究冰熔化时温度变化规律”的实验中,分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰,并各放了一支温度计组成如图甲所示的实验装置,完成下面探究实验。
①点燃酒精灯给烧杯加热,一段时间后温度计B的示数如图甲所示,此时温度计示数为 ℃;
②实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图象如图乙所示,通过分析图象可知, (选填“实”或“虚”)线是试管内碎冰温度随时间变化的图象;
③乙图中t=7min时,烧杯内的碎冰处于 (选填“固液共存”或“液”)态。
23.(5分)为响应习近平总书记提出的乡村振兴战略,我市某乡积极发展本地特色,养蜂产业。该乡的小张同学学习了密度知识后,了解到蜂蜜品质与密度有关,他和同学想在实验室测量自家蜂蜜的密度。
(1)他首先应该把天平放在水平台面上。
(2)小张调节平衡螺母使指针指在分度盘中央,如图甲所示,其做法错误之处是没有把 放在正确的位置。
(3)测量实验步骤如下:
①用天平测出蜂蜜和烧杯的总质量如图乙所示,则m总等于 g。
②将部分蜂蜜倒入量筒中,其体积如图丙所示,再用天平测出剩余蜂蜜和烧杯总质量为32.4g,则所测蜂蜜的密度为 g/cm3。
(4)细心的同学发现量筒的侧壁上粘有蜂蜜,他们认真分析得出蜂蜜密度的测量值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)
24.(7分)在“测量小灯泡电功率实验”中,物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路。实验器材有:电源(电压恒为6V),滑动变阻器R(20Ω 1A),标有“2.5V”字样的小灯泡(电阻约为10Ω)。
(1)请用笔画线代替导线将图乙的实验电路连接完整。
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数。假定电路故障只有一处,你认为造成这一现象的原因可能是 (选填字母)。
A.小灯泡短路
B.小灯泡灯丝断了
C.电流表短路
D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电压表读数为2V;若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移,使电压表示数达到 V为止,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
(4)另一兴趣小组在实验时发现桌上没有电流表,却多了一个滑动变阻器R0(最大阻值用R0表示),他们设计如图丁所示电路,也测出了小灯泡的额定功率。请补全下列步骤。
①闭合开关,先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,再调节另一滑动变阻器的滑片,直到 时为止;
②接着调节滑动变阻器R0的滑片到最右端,读出这时电压表的示数为U;
③小灯泡的额定功率表达式P= 。
四、计算题(本大题共3个小题,共计23分,解答时要写出必要的文字说明、公式和重要的演
25.(5分)用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。
(1)若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦,求人对绳的拉力F;
(2)实际中动滑轮重为40N,人的拉力做功400J,求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。
26.(8分)如图所示的汽车总质量为1150kg,以72km/h的速度匀速行驶100km,若汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍,每个轮胎与路面的接触面积0.05m2.求:
(1)汽车对路面压强为多少?(g取10N/kg)
(2)汽车行驶过程中克服阻力做了多少功?其功率为多少?
(3)若该汽车热机的效率为25%,如果不考虑热机其他的能量损失,汽油热值为4.6×107J/kg,则该汽车行驶10km过程中需要汽油质量为多少千克?
27.(9分)小明测量小灯泡的电功率,电路如图甲所示,电源电压恒为6.4V,小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U﹣I图象如图乙所示。
求:
(1)小灯泡正常发光时的功率是多少W;
(2)当小灯泡两端电压为2.0V时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少Ω;
(3)此时小灯泡工作5min消耗的电能是多少J。
2023年山东省德州市宁津县中考物理一模试卷
(参考答案与详解)
第Ⅰ卷(选择题共36分)一、选择题(本大题包括12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的选项用2B铅笔涂在“答题纸”指定位置处。)
1.(3分)由做饭联想到的物理知识,正确的是( )
A.用鼻子嗅气味来鉴别醋和酱油,是因为醋分子是运动的,而酱油分子不运动
B.向热汤中滴入香油,散发出浓浓的香味,是由于温度越高,分子热运动越剧烈
C.0℃的冰熔化成0℃的水,由于温度不变,所以它的内能不变
D.热鸡蛋放在凉水中变凉,所含热量减少
【解答】解:A、醋分子和酱油分子都在不断地做无规则运动,故A错误;
B、向热汤中滴入香油是由于温度越高热运动越剧烈,所以会散发出浓浓的香味,故B正确;
C、0℃的冰熔化成0℃的水,需要吸收热量,内能变大,但温度不变,故C错误;
D、热量是一过程量,描述它的术语是“吸收”和“放出”,不能说所含热量减少,故D错误。
故选:B。
2.(3分)沙画是起源于我国的一种民间文化艺术,将沙子洒在平板灯台上做出各种造型,灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后,呈现出各种画面。下列图中的光现象与沙画的光学原理相同的是( )
A. 树荫下的“亮斑” B. 菜园坝大桥的“倒影”
C. 小鸟追车“照相” D. 雨后的“彩虹”
【解答】解:A.树荫下的“亮斑”是光的直线传播现象,故A正确;
B、菜园坝大桥的“倒影”,是由光的反射形成的,故B错误;
C、小鸟追车“照相”,属于折射现象,故C错误;
D、雨后的“彩虹”是光的色散,是由光的折射形成的,故D错误。
故选:A。
3.(3分)超市的商品上贴有磁性标签,当未消磁的标签通过安全门时,安全门上的线圈会产生电流触发警报器,达到防盗目的。图中的实验结论与超市防盗装置的工作原理相符的是( )
A.奥斯特实验 B.电磁感应
C.磁场对电流的作用 D.电磁铁
【解答】解:据“当未消磁的标签通过超市门口的安全门时,安全门上的线圈会产生电流触发警报器”可知,该过程是将机械能转化为电能的过程;
A、该实验是奥斯特实验,说明通电导体周围有磁场,故A错误;
B、该实验是电磁感应实验,将机械能转化为电能,故B正确;
C、通电能运动,故是电动机原理,将电能转化为机械能,故C错误;
D、该实验是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验,故D错误;
故选:B。
(多选)4.(3分)甲、乙两物体从同一位置沿同一方向做直线运动,其s﹣t图象如图所示,其中甲的图线为直线,下列分析正确的是( )
A.甲、乙两物体是从同一地点同时出发的
B.在第4s~第19s时,以甲为参照物,乙物体是运动的
C.第4s~第19s甲和乙的平均速度相等
D.整个过程中甲的速度总是大于乙的速度
【解答】解:A、由图可知甲先出发,乙后出发,所以甲乙不是同时出发的,故A错误;
BC、第4s~第8s,乙的速度大于甲的速度,以甲为参照物,乙物体是运动的;第8s~第19s,乙静止,甲运动,故以甲为参照物,乙物体是运动的;故B正确;
第4s~第19s甲和乙运动的路程均相等,运动时间相等,根据速度公式可知甲和乙的平均速度相等,则以甲物体为参照物,乙物体静止,故B错误,C正确;
D、整个过程中,4﹣8s,乙的速度大于甲的速度,故D错误。
故选:BC。
5.(3分)如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中装有不同的液体,将两个完全相同的物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体A在甲杯液体中处于悬浮状态,物体B在乙杯液体中沉入底部,两杯中的液体液面高度均为h。下列判断正确的是( )
A.甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度
B.甲杯中液体对容器底的压强等于乙杯中液体对容器底的压强
C.甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力
D.甲杯液体中物体A受的浮力小于乙杯液体中物体B受的浮力
【解答】解:A、由图可知,物体在甲、乙两杯中分别处于悬浮和下沉状态,因为ρ液<ρ物时物体下沉,ρ液=ρ物时物体悬浮,所以甲杯中的液体密度大于乙杯中的液体密度,故A错误;
B、因为甲杯中的液体密度大于乙杯中的液体密度,且两杯中的液体液面高度均为h,由p=ρgh可得,甲杯中液体对容器底的压强大于乙杯中液体对容器底的压强,故B错误;
C、由密度的变形公式m=ρV可知,甲杯中液体的质量大于乙杯中液体的质量,而A、B的质量相等,因此甲烧杯的总重力大于乙烧杯的总重力,而桌面受到的压力等于烧杯、液体和物体的总重力,故甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力,故C正确;
D、因为物体悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,下沉时,受到的浮力要小于自身的重力,因此甲杯液体中物体A受的浮力大于乙杯液体中物体B受的浮力,故D错误。
故选:C。
6.(3分)如图,小华同学在做探究“凸透镜成像规律”实验时,把周老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了。接着,他再将光屏远离凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于周老师的眼睛和眼镜说法正确的是( )
A.周老师是近视眼,戴凹透镜
B.周老师是近视眼,戴凸透镜
C.周老师是远视眼,戴凹透镜
D.周老师是远视眼,戴凸透镜
【解答】解:将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明延迟成像了,故放置的是使光线发散的凹透镜,这种眼镜是用来矫正近视眼的。
故选:A。
7.(3分)某电吹风有冷风、热风两挡,如果只发热不吹风,会因温度过高引发安全事故。以下设计的电吹风电路合理的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、闭合开关,定值电阻和电动机串联,同时工作,只能吹热风,故A错误;
B、闭合干路开关,定值电阻和电动机并联,同时工作,只能吹热风,故B错误;
C、开关断开时,电路为定值电阻的简单电路,只发热不吹风,会因温度过高引发安全事故,故C错误;
D、只闭合开关S,电路为电动机的简单电路,吹冷风;再闭合S1,定值电阻和电动机并联,同时工作,吹热风,设计合理,故D正确。
故选D。
8.(3分)下列有关声现象表述正确的是( )
A.图甲,禁止鸣笛是传播过程中减弱噪音
B.图乙,用力敲击音叉,探究声音传播的条件
C.图丙,医生用听诊器判断患者的情况,利用了声音传递能量
D.图丁,逐渐抽出玻璃罩内的空气,听见闹铃声越来越小,推理得出真空不能传声
【解答】解:
A、禁止鸣笛,是在声源处减弱噪声,故A错误;
B、用力敲击音叉,音叉的振幅不同,探究的是响度与振幅的关系,不能探究声音的传播的条件,故B错误;
C、医生用听诊器判断患者的情况,利用了声音传递信息,故C错误;
D、逐渐抽出真空罩中的空气,闹钟的声音会越来越小,据此推理可知,声音的传播需要介质,真空不能传声,故D正确。
故选:D。
9.(3分)谚语是劳动人民智慧的结晶,关于谚语下列分析正确的是( )
A.“瑞雪兆丰年”,如图甲,雪的形成是凝固现象,需要吸热
B.“云雾山脚,淋湿担脚”,如图乙,雾的形成是汽化现象,需要放热
C.“草上露水凝,天气一定晴”,如图丙,露的形成是液化现象,需要放热
D.“棉是秋后草,就怕霜来早”,如图 丁,霜的形成是凝华现象,需要吸热
【解答】解:A.雪是空气中的水蒸气遇冷直接变成的固态小冰晶,是凝华现象,故A错误。
B.霜是空气中的水蒸气遇冷直接变成的固态小冰晶,是凝华现象,需要放热,故B错误;
C.露是空气中的水蒸气液化形成的,液化需要放热,故C正确;
D.雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,液化放热,故D错误;
故选:C。
10.(3分)如图所示为去年某地市的中考体育的四个项目,以下说法正确的是( )
A.立定跳远——起跳时用力蹬地,是利用了物体间力的作用是相互的
B.50m跑——冲过终点的同学不能立刻 停下来是因为受到了惯性的作用
C.引体向上——完成一次引体向上,双臂的拉力始终等于同学的重力
D.短道速滑——运动员在转弯滑行过程中,运动状态不变
【解答】解:A、立定跳远起跳时用力蹬地,是利用了物体间力的作用是相互的,故A正确;
B、惯性是物体本身固有的一种性质,不能用“受惯性力作用”这样的词语表达,故B错误;
C、在上升或下降过程中,由于身体的运动状态不确定,因此无法确定双臂的拉力与同学的重力的关系,故C错误;
D、短道速滑运动员在转弯滑行过程中,运动方向发生变化,运动状态改变,故D错误。
故选:A。
11.(3分)小丽每天都抽时间通过跳绳来锻炼身体。她体重50kg,每次跳起的高度约为6cm,一分钟跳100次,下列说法正确的是( )
A.向上跳起的过程中她动能持续增大
B.小丽每跳一次克服重力做功约为30J
C.在整个跳绳过程中机械能守恒
D.她在一分钟内跳绳的功率约为5W
【解答】解:A、向上起跳过程中,质量不变,速度减小,小丽的动能减小,故A错误;
B、小丽的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
小丽跳一次克服重力做功:W=Gh=500N×0.06m=30J,故B正确;
C、人在跳绳的过程中,由于存在阻力,机械能减小,所以机械能不守恒,故C错误;
D、小丽在这一分钟内跳绳的功率:P===50W,故D错误。
故选:B。
12.(3分)冬季室内用的某款超声波加湿器如图所示,图为其内部湿度监测装置的简化电路图,湿敏电阻R的阻值随环境湿度变大而变大。已知电源两端的电压不变,R0为定值电阻。闭合开关,当环境湿度增大时,下列判断中正确的是( )
A.R的阻值减小,电流表示数变大
B.R的阻值增大,电压表示数变小
C.电压表示数变小,电流表示数变小
D.电路消耗总功率变小
【解答】解:ABC、由电路图可知,闭合开关时,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量电阻R两端的电压,电流表测电路电流。
根据湿敏电阻R的阻值随环境湿度变大而变大可知,当环境湿度增大时,湿敏电阻R的阻值增大,总电阻增大,根据I=可知,电路中电流变小,即电流表示数变小;根据U=IR知,定值电阻两端的电压变小,根据串联电路的电压特点可知,湿敏电阻R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故ABC错误;
D、因电源电压不变,电路中电流变小,根据P=UI可知,电路消耗总功率变小,故D正确。
故选:D。
第Ⅱ卷(非选择题共64分)二、填空题(本大题包括6个小题,每空1分,共14分)
13.(3分)如图所示为2022年3月18日我国航母山东舰驶过台湾海峡,维护台海地区的和平稳定,山东舰上的舰载机歼﹣15最大飞行速度是2916km/h,约为音速的2.4倍。
(1)正常巡航时,山东舰要与护卫舰保持一定距离,避免两船相撞,这是因为两船之间水流流速大,压强 小 (选填“大”或“小”)。
(2)若歼﹣15以最大飞行速度在距离台湾486km的空域巡航,理论上 10 min可以达到台湾上空。
(3)如果山东舰满载时排水量为6万吨,山东舰满载时受到的浮力是 6×108 N。(g=10N/kg)
【解答】解:(1)山东舰要与护卫舰相距较近距离航行,两船之间的水流速快压强小,两侧水流速慢压强大,会形成向内的压强差,容易发生两船相撞;
(2)由v=可知,所需时间:t===h=10min;
(3)山东舰满载时的排水量:m排=6×104×103kg=6×107kg,
由阿基米德原理可知,满载时山东舰所受的浮力:F浮=G排=m排g=6×107kg×10N/kg=6×108N。
故答案为:(1)小;(2)10;(3)6×108。
14.(3分)如图所示,在测量滑动摩擦力大小的实验中,用弹簧测力计拉着木块水平向右做 匀速直线 运动,木块受到的滑动摩擦力和拉力是一对 平衡力 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小。这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小,运用了 转换法 (选填“转换法”或“放大法”)。
【解答】解:在测量滑动摩擦力大小的实验中,用弹簧测力计拉着木块水平向右做匀速直线运动,木块受力平衡,木块受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小;
这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小,运用了转换法。
故答案为:匀速直线;平衡力;转换法。
15.(2分)如图所示是汽油机的 做功 冲程,若汽油机的转速为3000r/min,则1s内汽油机对外做功 25 次。
【解答】解:(1)观察图可知,此时两个气门都关闭,活塞由上向下运动,气缸内气体膨胀,故该冲程是做功冲程;
(2)汽油机转速为3000r/min=50r/s,说明每秒钟飞轮转过50转,完成=25个工作循环,对外做功25次。
故答案为:做功;25。
16.(1分)根据《“十四五”规划纲要和2035愿景目标纲要》,在“十四五”期间,我国将安全稳妥的推动沿海核电发展。目前核电站是利用 核裂变 (选填“核裂变”或“核聚变”)来获取能量发电。
【解答】解:核电站是利用核裂变来获取能量的。
故答案为:核裂变。
17.(2分)小黄利用家庭电能表(如图甲所示)测某家用电器的电功率时,将该用电器接入如图乙的插线板上。关闭其它用电器后,在测量过程中,小黄发现插线板上的指示灯坏了(不亮),用电器正常工作,则该指示灯与该插线板的插孔是 并 联。最终小黄数出该电能表的转盘在5min内转了60转,则该用电器的电功率是 240 W。(忽略其它次要因素)
【解答】解:指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供电压;说明开关与指示灯是串联的,若是并联会造成电源短路;指示灯与插孔能独立工作,是并联的;
电能表转盘转了60转,用电器消耗的电能W=kW h=0.02kW h,该用电器的电功率P==0.24kW=240W。
故答案为:并;240。
18.(4分)热学知识解答:
(1)用两个相同的电加热器分别同时对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热损失),如图是甲和乙的温度随时间变化的图像。同时加热4分钟,甲和乙两种液体吸收的热量 相等 (选填“相等”或“不相等”);由图像可知, 乙 液体更适合做制冷剂(选填“甲”或“乙”)。
(2)在1个标准大气压下,完全燃烧140g焦炭所放出的热量被初始温度为20℃、质量为10kg的水吸收,则水吸收的热量为 4.2×106 J,水的温度将升高到 100 ℃。[q焦炭=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃),不计热损失]
【解答】解:(1)用两个相同的电加热器分别同时对质量相等的甲和乙两种液体加热,根据转换法,液体吸收热量的多少用加热时间来表示。同时加热4分钟,加热时间一样,故甲和乙两种液体吸收的热量相等。
由图像可知,由于甲、乙两种液体的初温相同及质量相等,当升高相同的温度时,乙液体需要的加热时间比甲液体的大,即乙液体吸收的热量更多,因此乙液体更适合做制冷剂。
(2)焦炭的质量m=140g=0.14kg,
焦炭完全燃烧放出的热量:
Q放=mq焦炭=0.14kg×3.0×107J/kg=4.2×106J;
不计热损失,水吸收的热量:
Q吸=Q放=4.2×106J;
由Q吸=cmΔt得水升高的温度:
Δt===100℃,
而t=t0+Δt=20℃+100℃=120℃,
水的初温是20℃,升高100℃后,末温应该是120℃,但由于水在1个标准大气压下,沸点是100℃,水在温度为100℃开始沸腾,沸腾时不断吸收热量,但温度保持不变,故水的温度将升高到100℃。
故答案为:(1)相等;乙;(2)4.2×106;100。
三、作图、实验探究(本题共6个小题,共27分)
19.(2分)一个重为9N的物体A,静止放在如图所示的斜面上,请作出物体A所受重力和对斜面压力的示意图。
【解答】解:过物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,符号为G,大小为9N;
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力F的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即压力示意图。如图所示:
20.(2分)如图,光源S发出的一束光经墙上的平面镜反射后,射入游泳池中,刚好被正在游泳的小明看到。请完成光路图。
【解答】解:先过入射点垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角作出其反射光线(且根据图中的角度可知反射光线于入射光线垂直);再根据当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,连接眼睛和折射点,作出折射光线,如下图所示:
21.(8分)(1)图甲为“探究二力平衡条件”的实验装置。
①实验时,把小车放在较为 光滑 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上。在探究力的大小对二力平衡的影响时,利用了定滑轮能够 改变力的方向 的特点,并通过调整砝码的质量来改变F1和F2的大小;
②使两盘中砝码的质量 相等 (选填“相等”或“不相等”),把小车在水平桌面上扭转一个角度,放开手,观察到小车发生转动,说明作用在同一小车上的彼此平衡的两个力一定作用在 同一直线 上;
(2)为了探究动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2这4个量满足怎样的关系时杠杆平衡,小明利用轻质细杆(杆上相邻刻度线之间的距离相等)和质量相等的钩码等器材进行实验。
①如图乙所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 左 侧调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,便于测量 力臂大小 ;
②如图丙所示,杠杆在水平位置平衡后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,为使杠杆在此位置保持平衡,可以在 B 点悬挂一个钩码;(选填“B”或“C”)
③如图丁所示是小明利用核桃夹开核桃的情形,核桃夹属于 省力 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
【解答】解:(1)①为尽量减小摩擦力对实验的影响,应把小车放在光滑的水平面上;
实验过程中,可以通过改变砝码的质量改变两个拉力的大小,其中利用定滑轮的好处是可以改变力的方向;
②保持两盘砝码的质量相等,将小车在水平桌面上转动一个小角度,此时作用在小车的两个拉力不在同一直线上,这时松手后小车会发生转动。当小车重新恢复到原来的静止状态时,此时二力平衡,则它们作用在同一直线上;
(2)①由图甲可知,杠杆的左端上翘,所以平衡螺母向上翘的左端移动;
杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂大小;
②将杠杆调节在水平位置平衡后,如图乙所示,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,A点的钩码对杠杆的拉力使杠杆产生逆时针转动的效果,为使杠杆在水平位置平衡,可以在B点悬挂钩码,B点的钩码对杠杆的拉力使杠杆产生顺时针转动的效果,才能使杠杆保持在水平位置平衡;
③当用力摁住C点夹核桃时,杠杆AC围绕A点转动,故A为支点;由于动力臂大于阻力臂,此时核桃夹可看作为省力杠杆。
故答案为:(1)①光滑;改变力的方向;②相等;同一直线;(2)①左;力臂大小;②B;③省力。
22.(3分)洪洪在“探究冰熔化时温度变化规律”的实验中,分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰,并各放了一支温度计组成如图甲所示的实验装置,完成下面探究实验。
①点燃酒精灯给烧杯加热,一段时间后温度计B的示数如图甲所示,此时温度计示数为 ﹣2 ℃;
②实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图象如图乙所示,通过分析图象可知, 虚 (选填“实”或“虚”)线是试管内碎冰温度随时间变化的图象;
③乙图中t=7min时,烧杯内的碎冰处于 固液共存 (选填“固液共存”或“液”)态。
【解答】解:(1)图中温度计的分度值为1℃,液柱最高处在0℃的下方,所以此时的温度为零下,示数为﹣2℃;
(2)实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图象如图乙所示,由晶体熔化的条件可知,烧杯中的冰先熔化,试管中的冰后熔化,所以实线是烧杯中碎冰温度随时间变化的图象,虚线是试管内碎冰温度随时间变化的图象;
(3)通过分析图象可知,第4min烧杯中的碎冰开始熔化,第10min冰完全熔化,熔化过程共经历6min;晶体熔化过程中,处于固液共存态,故第7min时烧杯内的碎冰处于固液共存态;
故答案为:(1)﹣2;(2)虚;(3)固液共存。
23.(5分)为响应习近平总书记提出的乡村振兴战略,我市某乡积极发展本地特色,养蜂产业。该乡的小张同学学习了密度知识后,了解到蜂蜜品质与密度有关,他和同学想在实验室测量自家蜂蜜的密度。
(1)他首先应该把天平放在水平台面上。
(2)小张调节平衡螺母使指针指在分度盘中央,如图甲所示,其做法错误之处是没有把 游码 放在正确的位置。
(3)测量实验步骤如下:
①用天平测出蜂蜜和烧杯的总质量如图乙所示,则m总等于 62.4 g。
②将部分蜂蜜倒入量筒中,其体积如图丙所示,再用天平测出剩余蜂蜜和烧杯总质量为32.4g,则所测蜂蜜的密度为 1.5 g/cm3。
(4)细心的同学发现量筒的侧壁上粘有蜂蜜,他们认真分析得出蜂蜜密度的测量值比真实值 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)
【解答】解:(1)在调节天平平衡时,应先将游码放在标尺左端的零刻线处,再调平衡螺母,使指针指到分度盘的中央;小明做法错误之处是没有把游码放在正确的位置;
①由图乙知,标尺的分度值为0.2g,烧杯与蜂蜜的总质量:m总=50g+10g+2.4g=62.4g;
②量筒中蜂蜜的质量:m=62.4g﹣32.4g=30g;
由图丙知,倒入量筒中蜂蜜的体积:V=20mL=20cm3,
则所测蜂蜜的密度:ρ===1.5g/cm3;
(3)测出同种蜂蜜和烧杯的总质量后,将浓稠粘滞的蜂蜜沿量筒壁缓缓倒入量筒内测量体积,此时会有一部分蜂蜜粘在量筒的内壁上,使得测量的体积偏小,根据密度公式可知,密度会偏大。
故答案为:(1)游码;(2)①62.4;②1.5;(3)偏大。
24.(7分)在“测量小灯泡电功率实验”中,物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路。实验器材有:电源(电压恒为6V),滑动变阻器R(20Ω 1A),标有“2.5V”字样的小灯泡(电阻约为10Ω)。
(1)请用笔画线代替导线将图乙的实验电路连接完整。
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数。假定电路故障只有一处,你认为造成这一现象的原因可能是 B (选填字母)。
A.小灯泡短路
B.小灯泡灯丝断了
C.电流表短路
D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电压表读数为2V;若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 左 (选填“左”或“右”)移,使电压表示数达到 2.5 V为止,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是 0.65 W。
(4)另一兴趣小组在实验时发现桌上没有电流表,却多了一个滑动变阻器R0(最大阻值用R0表示),他们设计如图丁所示电路,也测出了小灯泡的额定功率。请补全下列步骤。
①闭合开关,先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,再调节另一滑动变阻器的滑片,直到 电压表示数为2.5V 时为止;
②接着调节滑动变阻器R0的滑片到最右端,读出这时电压表的示数为U;
③小灯泡的额定功率表达式P= 2.5V× 。
【解答】解:(1)电压表与灯泡并联,根据灯泡的额定电压知电压表的量程为0~3V,
小灯泡的额定电流约为:
I===0.25A,所以电流表的量程为0~0.6A与小灯泡串联,电路如图所示:
;
(2)A、若小灯泡短路,则电压表示数为0,电流表有示数,故A不符合题意;
B、若小灯泡灯丝断了,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表与电源连通测电源电压,电压表指针明显偏转,故B符合题意;
C、若电流表短路,整个电路是通路,灯泡发光,电压表有示数,只是电流表没有示数,故C不符合题意;
D、若滑动变阻器短路,电流表有示数,电压表有示数,故D不符合题意。
故选:B;
(3)灯在额定电压下正常发光,排除故障后,当电压表示数为2V时,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压;
此时电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.26A,则小灯泡的额定功率是:
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(4)由图丁可知,电压表接在变阻器滑片处,由于电压表的内阻很大,可看作开路,故电流直接通过灯泡L、变阻器R0、变阻器R,即灯泡L、变阻器R0、变阻器R三者串联,变阻器R0始终以最大阻值R0接入电路;如果变阻器R的滑片不动时,则电路中的电流是不发生变化的;而电压表测量的是灯泡与变阻器R0滑片左侧电阻丝串联的总电压。
①闭合开关,先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,此时电压表只测灯泡的电压,再调节另一滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V时为止(即达到灯泡的额定电压U0),此时灯泡正常发光;
②保持变阻器R的滑片不动,接着调节变阻器R0的滑片到最右端,此时电压表测灯泡与变阻器R0串联的总电压,读出这时电压表的示数为U;
③灯泡正常发光后,由于保持变阻器R的滑片不动,则电路中电流不变、灯泡两端的电压保持不变,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
当变阻器R0的滑片到最右端时,R0两端的电压:UR0=U﹣U0,
由欧姆定律,此时电路中的电流:
I==,
串联电路中各处的电流相等,即灯正常发光时的电流:
IL=I=,
小灯泡的额定功率:
P=U0IL=U0×=2.5 V×。
故答案为:(1)如上图;(2)B; (3)左;2.5;0.65; (4)①电压表示数为2.5 V; ③2.5 V×。
四、计算题(本大题共3个小题,共计23分,解答时要写出必要的文字说明、公式和重要的演
25.(5分)用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。
(1)若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦,求人对绳的拉力F;
(2)实际中动滑轮重为40N,人的拉力做功400J,求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。
【解答】解:(1)由图可知n=2,因为不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦,所以绳子自由端的拉力:
F=G=×300N=150N;
(2)由v=可知,物体上升的高度:
h=vt=0.1m/s×10s=1m,
拉力做的有用功:
W有=Gh=300N×1m=300J,
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=75%;
拉力做的额外功:
W额=W总﹣W有=400J﹣300J=100J,
克服动滑轮重力做的额外功:
W动=G动h=40N×1m=40J,
则克服绳重和摩擦所做的额外功:
Wf=W额﹣W动=100J﹣40J=60J;
答:(1)若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦,人对绳的拉力F为150N;
(2)实际中动滑轮重为40N,人的拉力做功400J,滑轮组的机械效率为75%,克服绳重和摩擦所做的额外功为60J。
26.(8分)如图所示的汽车总质量为1150kg,以72km/h的速度匀速行驶100km,若汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍,每个轮胎与路面的接触面积0.05m2.求:
(1)汽车对路面压强为多少?(g取10N/kg)
(2)汽车行驶过程中克服阻力做了多少功?其功率为多少?
(3)若该汽车热机的效率为25%,如果不考虑热机其他的能量损失,汽油热值为4.6×107J/kg,则该汽车行驶10km过程中需要汽油质量为多少千克?
【解答】解(1)汽车对路面的压力:
F=G=mg=1150kg×10N/kg=11500N,
受力面积:
S=4×0.05m2=0.2m2,
汽车对地面的压强:
p===5.75×104Pa;
(2)汽车受到的阻力:
f=0.1G=0.1×11500N=1150N,
汽车行驶过程中克服阻力做的功:
W=fs=1150N×100×103m=1.15×108J,
由 v=可得,汽车行驶的时间:
t===h=5000s,
汽车行驶过程中克服阻力做功的功率:
P===2.3×104W;
(3)汽车行驶10km过程中克服阻力做的功:
W1=fs=1150N×10×103m=1.15×107J,
不考虑热机其他的能量损失,由 η=得,需要完全燃烧汽油产生的热量:
Q放===4.6×107J,
由Q放=mq可得,需要汽油的质量:
m′===1kg。
答:(1)汽车对路面压强为5.75×104Pa;
(2)汽车行驶过程中克服阻力做了1.15×108J的功,其功率为2.3×104W;
(3)该汽车行驶10km过程中需要的汽油质量为1kg。
27.(9分)小明测量小灯泡的电功率,电路如图甲所示,电源电压恒为6.4V,小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U﹣I图象如图乙所示。
求:
(1)小灯泡正常发光时的功率是多少W;
(2)当小灯泡两端电压为2.0V时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少Ω;
(3)此时小灯泡工作5min消耗的电能是多少J。
【解答】解:(1)小灯泡上标有“3.8V”字样由图乙知,灯在额定电压下的电流0.30A,故灯的额定功率:P=UI=3.8V×0.30A=1.14W;
(2)闭合开关,灯与变阻器串联,电压表测灯两端的电压,电流表测通过电路的电流,
由乙图知,当灯的电压为2.0V时,灯的电流为0.22A,串联电路各处电流相等,所以通过电路的电流为0.22A,
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联电路电压的规律,变阻器两端的电压为:UR=U﹣U′=6.4V﹣2V=4.4V,
此时变阻器连入电路的电阻:R滑===20Ω;
(3)此时小灯泡工作5min消耗的电能:W=U′I′t=2V×0.22A×5×60s=132J。
答:(1)小灯泡正常发光时的功率是1.14W;
(2)当小灯泡两端电压为2.0V时,滑动变阻器接入电路的阻值是20Ω;
(3)此时小灯泡工作5min消耗的电能是132J。
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