资源描述
2025年内蒙古赤峰市宁城县向阳中学初三下学期第十二次重点考试物理试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.在探究凸透镜成像的实验中,先用焦距为10cm的透镜甲进行实验,在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像.接下来不改变发光体和凸透镜的位置,改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验.下列情形可能发生的是( )
A.光屏向右移,能接收到清晰缩小的实像
B.光屏向左移,能接收到清晰放大的实像
C.光屏向左移,能接收到清晰缩小的实像
D.无论怎样移动光屏,都接收不到清晰的像
2.下列物品中,通常条件下属于导体的是
A.书本 B.橡皮
C.塑料尺 D.铅笔芯
3.下列现象叙述正确的是
A.蜡烛燃烧流出烛“泪”是液化现象
B.小明从电冰箱的冷冻室拿出一块猪肉解冻,一会儿小明发现肉上起了一些白霜,这是凝华现象
C.加油站要求“禁打手机”“熄火加油”,这样要求是为了防止火花点燃汽油引发火灾,因为在常温下汽油容易升华
D.刚买的冰棒周围还冒着“白烟”,这“白烟”是空气中的水蒸气凝固形成的
4.晚上,小明在教室里通过窗玻璃看到自己的像,而且室内灯光越亮就越清晰,下列对该现象描述正确的是
A.像是由光的反射形成的 B.室外越亮像越清晰
C.所成的像是实像 D.人远离窗玻璃像变小
5.将一个凸透镜正对太阳,在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑.将一个物体放在此透镜前40cm处,则可在凸透镜的另一侧得到一个( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像
6.下列声现象中,能说明声音的传播需要介质的是 ( )
A.蝙蝠靠超声波发现昆虫 B.倒车雷达
C.超声波清洗机 D.真空罩中的闹钟
7.仲春的江南偶尔也会下雪,原因是由于暖湿气流上升,遇到云中的小冰晶,水蒸气在小冰晶表面直接变成固态,使小冰晶越来越大,如果地面温度低于或接近0℃,下落时就会形成降雪.水蒸气在小冰晶表面发生的物态变化是
A.液化 B.凝固
C.凝华 D.先液化再凝固
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.2019年2月5日零时,中央电视台的新年钟声准时响起,让全国人民感受到新年的喜悦。这优美的钟声是由钟__________产生的,电视机直播的钟声是通过__________传播到观众的耳朵里。
9.甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示,将甲、乙两灯泡串联后接在电压为_____V的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为0.5A,此时乙灯泡1min消耗的电能是_____J.
10.2千克的水温度升高5℃,水吸收的热量为________焦。[焦/(千克·℃]在水、砂石和铁三种物质中,__________的比热容最大。家里厨房烧菜时可以闻到菜的香味,这是由于分子在不停地做___________热运动造成的。
11.如图所示,用动滑轮将重为10N的物体竖直向上匀速提升20cm,拉力为6N.此过程中拉力做的功为_______J,动滑轮的机械效率为_______.物体在上升过程中,机械能将_______(选填“增大”、”减小”或“不变”) .
12.科学家对人类文明进步和社会发展做出了重要贡献,为了纪念在物理学中做出过杰出贡献的科学家,有时会以他们的名字作为物理定律的名字,请你写出两位在电学中以他们的名字被用作物理定律名称的物理学家:_____、_____.
13.有一种“神奇恒温杯”,其双层玻璃杯的夹层中封入适量的海波晶体(熔点为48 ℃). 开水倒入杯中后,水温会迅速 降至48℃左右,人即可饮用,并能较长时间保持水温不变,这主要是利用海波的___________________________特点.
14.如图所示,0为轻质杠杆AC的支点,在B处挂一小球,小球的重力30N,AO=OB=BC,在杠杆上施加最小动力F,使杠杆在水平位置平衡,则 F=______________ N.
三、作图题(共7分)
15.请在右图中以线代替导线,连接线圈与电池,让线圈的下端与磁铁 N 极相吸,并标出磁感线的方向.
16.在图中直棒上画出动力F1的力臂L1和阻力臂L2对应的阻力F2 .
17.如图所示,一束入射光线从水中通过水面后射入空气中,请画出入射光线并标出折射角。
(_________)
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.在“伏安法测电阻”实验中,提供的实验器材有:干电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、待测电阻、小灯泡(2.5V)、导线若干。
请用笔画线代替导线,把下图的电路补充完整(要求:滑片P向右滑,滑动变阻器接入电路的电阻变大)。同学们测完待测电阻的阻值后,又利用桌上的器材完成了测量小灯泡的电阻值。教师从全班8个小组中,选取了三个比较具有代表性的实验记录,编号依次为一、二、三组。
实验序号
定值电阻R2
电流I/A
电压U/V
电阻R/Ω
1
0.30
1.50
5.00
2
0.39
2.00
5.12
3
0.50
2.50
5.00
4
0.59
3.00
5.08
电阻平均值/Ω
5.05
一组实验记录表:二组实验记录表:
实验序号
定值电阻R1
电流I/A
电压U/V
电阻R/Ω
1
0.09
1.1
12.2
2
0.15
1.8
12.0
3
0.19
2.5
12.1
电阻平均值/Ω
12.1
三组实验记录表:
实验序号
小灯泡R3
电流I/A
电压U/V
电阻R/Ω
1
0.10
0.50
5.0
2
0.16
1.00
6.3
3
0.20
1.50
7.5
4
0.23
2.00
8.7
5
0.25
2.50
10.0
6
0.27
3.00
11.1
小灯泡平均电阻值/Ω
8.1
小组内合作交流后,分析上述实验数据,得出结论:_____。通过组际间的深入交流,发现正常发光的小灯泡的电阻不应为8.1Ω,正确数值为_____,简单阐述理由_____。
19.汽车里的防冻液是由不易蒸发、密度为1.11g/cm3的乙二醇和纯净水混合而成,含水量不同,其沸点和凝固点都会发生改变,对此小明选用不同含水量的防冻液进行了实验探究,并记录实验数据如下表。
含水量W/%
50
40
30
20
10
5
防冻液沸点t/℃
106
107
110
120
142
160
防冻液凝固点t/℃
﹣35
﹣30
﹣25
﹣20
﹣15
﹣10
(1)根据表中的数据在图中作出防冻液的沸点t和含水量W的关系图象
(________)
(2)通过表中的数据,请分析东北地区比海南地区防冻液的含水量要_____(选填“多”或“少”),理由是:_____
20.在“测量小灯泡功率”的实验中,提供的器材有:铭牌上仅能看清标有“0.3A”字样的小灯泡、电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干.
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整.
(_____)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于____(左/右)端.闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数.电压表无示数,则电路故障是____.
(3)排除故障后,移动变阻器的滑片,使电流表示数为 0.3A,此时电压表示数如图乙所示,其值为____V,小灯泡的额定功率为____W.
(4)测出小灯泡的额定功率后,同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的实际功率不等于其额定功率的四分之一,请你帮助分析出这种现象的原因是____.
21.学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”。
探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系边长不同的矩形线圈2个、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。如图,用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1,再将a放入磁场中。通电后,弹簧测力计示数变为F1.发现F1小于G1,则磁场对线圈a作用力的方向是_____。换用矩形线圈b,重复步骤(1)中的实验,每次实验时AB边在磁场中的_____相同。记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2.应比较_____和_____的关系,得出结论。某次实验时,发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大,你觉得可能的原因是;_____
22.在湛江港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?小华提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关.
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关.
小华同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表:
实验次数
斜面倾角θ
物块重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长S/m
有用功W有/J
总 功W总/J
斜面的机械效率
1
30°
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0
2
30°
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
60%
3
45°
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
在实验操作过程中,应沿斜面向上_____拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向_____移动(填“左”或“右”).根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为_____%,第②次实验中总功为_____J.通过对比实验①、②数据,可验证小华的猜想_____(填写字母);通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是:_____.此实验主要用到的研究方法是_____.除了小华的猜想以外,请你猜想斜面的机械效率还可能与_____(写出一个)有关.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.型热水杯(甲图)的原理图如图乙所示,它有加热和保温两档,通过单刀双掷开关进行调节,、为电热丝。、阻值恒定不变。
整壶水的质量
额定电压
加热时的总功率
保温时的功率
求:在一标准大气压下把一满壶水从烧开需要消耗电能,需要多长时间?这个热水壶的效率是多少?(已知)
24.如图1所示的电路中,电源电压恒定不变,R2=30Ω,通过R1的电流随它两端电压变化关系如图2所示,求:
R1的阻值大小?当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为0.5A,电源电压?当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.15A,R3消耗的功率?1分钟时间R3产生的热量?
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.阅读短文,回答问题
无人航拍机
无人驾驶飞机简称“无人机”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。如图甲所示是目前较为流行的某型号无人航拍机,当剩余电量减为电池容量的10%时,无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电。表一为某型号无人航拍机的部分参数,其中的电池容量是指放电电流与放电总时间的乘积。
表一
额定电压/V
6
额定功率/W
42
电池容量/mAh
1500
工作噪音/dB
<50
遥控距离/m
200
整机质量/g
500
充电时间/min
200
电机转化效率/%
90
无人机有竖直方向的三档风力和水平方向的两档风力,其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比,对应关系如表二。产生的升力与风叶转速之比叫做动率,升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率。
表二
风叶转速/()
1
1.2
1.4
升力/N
4
动率/()
1
(1)无人航拍机在空中悬停、飞行、降落、航拍、降落过程中,下列说法中正确的是________。
A.利用超声波对无人机进行遥控的
B.底座做得比较宽大,是为了减小无人机对地面的压力
C.工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D.用镜头的焦距要尽量长一点起飞时,增大风叶的转速,使吹向下方的风量增加,增大了无人机向上的升力。这是利用______,当风叶转速为时,获得的向上的升力为_________N。该无人机正常工作时的电流为________A;充满电后至下一次自动充电,能够提供无人机工作的机械能为___________J。由表二数据可知,当转速为时,无人机的动率为________。上述转速下,若风叶的转圈时扫过的面积为,空气被吹动的速度为3m/s,则1min内通过风叶的空气总质量为_____kg,转力效率为__________%。()光敏电阻是制作感光器材的常用元件,其阻值随受光强度的增加而减少。在无人机的航拍镜头中,加入光敏电阻电路可自动控制进入镜头的光强度,电子镜头的透光能力随着受控电压的增加而增加。如图乙所示,为光敏电阻,为定值电阻,无人机的航拍镜头中将电子镜头电路与__________(光敏/定值)电阻相并联。
26.随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数据:
总质量:1600kg
额定功率:100kW
车轮与地面的总接触面积:8.0×10-2m2
水箱容量:5L
(1)汽车发动机是汽油机,从能源可否再生来看,汽油是________ 能源;发动机工作时,________ 冲程将内能转化为机械能。 该车静止在水平地面上时,对地面的压强为多少Pa_____?(g=10N/kg)(c水=4.2×103J/(kg℃)) 综合油耗表示以经济速度在相应路面上每行驶100km所消耗的燃油体积,是衡量汽车发动机效率的重要标志之一,假若该车在高速公路路面上以60kW的功率、100km/h的速度匀速行驶1 h,消耗汽油10L,求此时小汽车发动机的效率_____。(汽油密度ρ汽油=7.1×103kg/m3 . 汽油热值q汽油=4.6×107J/kg) 结合生活经验和所学知识,请你就如何降低汽车油耗提一点建议_______。
27.如图所示,底面积为S的圆柱形薄壁容器内装有密度为的水。密度为、横截面积为S1,的圆柱形木块由一段长度为l的非弹性细线与容器底部相连,且刚好浸没在水中,此时细线上的拉力为T,请解答下列问题:画出此时木块在竖直方向上的受力示意图:打开阀门开始第一次放水至细线上拉力为零时,求出此时木块受到的浮力,并导出在这段放水过程中细线对木块拉力F与放水质量之间的关系式:第二次放水,从细线上拉力为零时至水完全放出为止,定性画出容器底部所受水的压强p随第二次放水质量m变化关系的图象。
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、A
【解析】
用焦距为10cm的透镜甲进行实验时,在透镜右侧的光屏上得到清晰缩小的实像,说明发光体在透镜甲左侧大于20cm远的地方(即二倍焦距以外),光屏在透镜甲右侧10~20cm远的地方(即一、二倍焦距之间).若不改变发光体和凸透镜的位置,改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验时,发光体在透镜乙的焦点以外,一定能在透镜乙右侧焦点以外,即距离透镜乙右侧大于20cm的某处,得到一个实像,所以将光屏向右移,一定能接收到一个清晰的倒立的实像,这个实像可能是缩小的,也可能是等大的、放大的.故选A.
2、D
【解析】
A.书本不易导电,属于绝缘体,故错误;
B.橡皮的材料是橡胶,是绝缘体,故错误;
C.塑料尺的材料是塑料,是很好的绝缘体,故错误;
D.铅笔芯的材料是碳,属于导体,故正确.
3、B
【解析】
A. 蜡烛燃烧流出烛泪固体熔化成液体出现的现象,是熔化现象,故错误;
B. 从电冰箱的冷冻室拿出一块猪肉解冻,一会儿发现肉上起了一些白箱,是因为空气中的水蒸气遇到温度低的冻肉时,在其表面凝华形成的小冰晶,是凝华现象,故正确;
C. 常温下汽油容易汽化为气态,弥漫在空气中,汽油的着火点很低,使用手机和汽车工作状态下产生的火花很可能引燃,引起火灾,故错误;
D. 刚买的冰棒周围还冒着白烟,这白烟是空气中的水蒸气液化形成的,故错误。
4、A
【解析】
(1)平面镜成像的特点是:①所成的像是虚像;②像和物体形状、大小相同;③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;④像和物体各对应点到平面镜间距离相等.
(2)平面镜成像是光的反射,物体放出或者反射的光越多像越清晰;深色玻璃透光性差,反射的光越多像越清晰.
【详解】
A、小明在教室里通过窗玻璃看到自己的像,是平面镜成像形成的,平面镜成的像是由光的反射形成的,故A正确;
B、室内灯光越亮,反射的光线越强,像也就越清晰,故B错误;
C、由平面镜成像特点可知,平面镜成的像是虚像,故C错误;
D、由平面镜成像特点可知,人不管是远离玻璃窗还是靠近玻璃窗,像的大小不变,故D错误.
故选A.
5、C
【解析】
将一个凸透镜对准太阳光,可在距透镜20cm的地方得到一个最小亮点,所以凸透镜的焦距f=20cm.一个物体放在这个透镜前40cm处,u=2f,成倒立、等大的实像.故选C.
6、D
【解析】
AB.都是说明声音遇到障碍物会被反射;
C.说明声波具有能量;
D.项说明声音的传播需要介质.
7、C
【解析】
水蒸气在小冰晶表面直接变成固态,使小冰晶越来越大,气态变成固态,是凝华现象,故C正确、ABD错误.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、振动 空气
【解析】
声音是由物体振动产生的,所以,新年钟声是由钟振动产生的;声音传播需要介质,声音可以在固体、液体和气体中传播,真空不能传声,故电视机直播的钟声是通过空气传播到观众的耳朵里。
9、8 180
【解析】
串联电路电流相等,则图可知,甲灯泡中通过的电流为0.5A时,电压为2V,乙灯泡电流为0.5A时,电压为6V,所以两灯应串联在电压为8V的电源两端;乙灯泡1min消耗的电能:.
10、4.2×104 水 无规则
【解析】
2kg的水温度吸收5℃,水吸收的热量为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×5℃=4.2×104J;水、砂石和铁三种物质中,比热容最大的是水;家里厨房间烧菜时可以闻到菜的香味,这是扩散现象,扩散现象表明分子不停地做无规则运动。
11、2.4;83.3%;增大
【解析】
试题分析:(1)图中使用的是动滑轮,承担物重的绳子股数n=2,则s=2h;
知道拉力大小,利用W=Fs求拉力做功;利用W=Gh求有用功;再利用效率公式η=求动滑轮的机械效率;
(2)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;机械能等于动能和势能之和.据此分析回答.
解:
(1)由图可知,n=2,
拉力端移动的距离:
s=2h=2×20cm=40cm=0.4m,
拉力做功:
W总=Fs=6N×0.4m=2.4J,
W有用=Gh=10N×0.2m=2J,
η==≈83.3%.
(2)物体在被匀速提升的过程中,质量不变、速度不变,动能不变;质量不变、高度增大,重力势能增大.因为物体的机械能等于物体的动能和重力势能之和,因此物体的机械能增大.
故答案为2.4;83.3%;增大.
【点评】本题考查了有用功、总功、机械效率的计算以及动能和重力势能的影响因素,计算时注意区分有用功和总功;虽知识点多,但都属于基础,难度不大.
12、欧姆;焦耳
【解析】
试题分析:根据课本中涉及到的电学方面做出杰出贡献的物理学家列出即可.(1)欧姆在研究电流、电压、电阻的关系时,发现了著名的欧姆定律,做出了杰出贡献;欧姆是电阻的单位;(2)焦耳在研究电流产生的热量与什么因素有关时,发现了著名的焦耳定律,做出了杰出贡献;焦耳是电能的单位;(2)牛顿对力与运动作出重大贡献,发现了牛顿第一定律;牛顿是力的单位.故答案为欧姆定律,电阻; 或焦耳定律,电能; 或牛顿第一定律,力.(三个答案任选一个)
考点:物理常识.
13、熔化吸热、凝固放热
【解析】
开水倒入杯中后,此时海波晶体被熔化,此过程海波会吸收热量,当水的温度下降到48℃以下时,此时海波会凝固,会放出热量,在此过程中水能较长时间保持水温不变.
14、15
【解析】
杠杆在水平位置平衡时,在杠杆上施加最小动力F1如图所示:
,
根据杠杆平衡条件: 得:
.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
根据磁极间的相互作用规律,异名磁极相互吸引,所以线圈的下端与N极相吸,则下端为S极,再利用右手螺旋定则,右手大母指向上握住螺母管,四指弯曲指向电流方向,故电流由线圈下端流入,上端流出,即线圈下端连接电源正极,线圈上端连接电源负极;
磁感线由N极出发到S极,所以图中磁感线的方向向下,如图:
16、
【解析】
(1)已知动力F1,根据力臂的画法,先确定支点,再过支点作动力作用线的垂线段,即可画出动力臂;
(2)已知阻力臂L2,根据力臂的画法,画出阻力的作用线,根据F1的方向和支点位置,确定F2的方向.
【详解】
(1)过支点做力F1作用线的垂线段,再标出垂直符号和力臂符号L1;
(2)已知力臂L2,它与力F2的作用线垂直,方向斜向下,如图所示:
17、
【解析】
先过折射点O作水面的垂线,即法线,在法线右侧的水中画出入射光线AO,方向指向入射点,注意入射角小于折射角,折射角为折射光线与法线的夹角,如图所示:
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、 定值电阻的电流与它两端电压成正比;灯泡的电阻随电压的增大而增大 10.0Ω 温度会影响灯丝的电阻,应根据额定电压和额定电流求灯泡电阻
【解析】
(1)灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,滑片P向右滑,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)由表一和表二数据知,考虑到误差因素,因电压与电流之比为一定值,故得出:定值电阻的电流与它两端电压成正比;
由表三数据知,灯的电流随电压的增大而变大,根据P=UI,灯的功率变大,灯的温度升高,灯的电阻变大,故得出灯泡的电阻随电压的增大而增大。
(3)灯在正常发光时的电阻为10.0Ω;
灯在不同电压下温度不同,温度会影响灯丝的电阻,故灯丝的电阻不能取平均值,应根据额定电压和额定电流求灯泡正常发光时的电阻。
19、 多 东北地区比海南地区温度低,防冻液的凝固点要低
【解析】
(1)用描点法画出防冻液的沸点t和含水量W的关系图象,如下图:
;
(2)由表中数据可以得出,防冻液的含水量越高,凝固点和沸点越低,东北地区比海南地区温度低,防冻液的含水量要多。
20、见解析所示 左 灯泡短路 2.5 0.75 灯丝的电阻随温度的变化而变
【解析】
(1)由于灯上标有“0.3A”字样,表示灯的额定电流为0.3A,所以,测量小灯泡功率的实验中,电流表选用小量程与灯串联,电压表与灯并联,电路如下:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置阻值最大处,即左端;闭合开关,发现灯泡不亮,电流表在干路上有示数,说明电路故障为短路;电压表无示数,则说明与电压表串联的灯泡是短路;
(3)排除故障后,移动变阻器的滑片,使电流表示数为0.3A,由于电压表选用小量程,故由图乙知道,分度值为0.1V,其值为2.5V,小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时,通过灯的电流也减小了,此时灯丝的温度降低,而灯的电阻随温度的降低而减小,由 知道,测得的实际功率不等于其额定功率的。
21、竖直向上 位置 G1-F1 G2-F2 磁场方向发生改变或电流方向发生改变
【解析】
(1)用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1,再将a放入磁场中,通电后,弹簧测力计示数变为F1.发现F1小于G1,则可判断磁场对线圈a有一竖直向上的力F,此时的磁场力F=G1-F1;
(2)探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系,则保证线圈在磁场中的位置不变,改变线圈的长度,换用矩形线圈b,记录线圈b受到的重力G2和拉力F2,此时的磁场力F′=G2-F2;比较G1-F1与G2-F2的大小关系,得出结论;
(3)通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关系。当电流方向和磁场方向有一个改变时,通电导线的受力方向将会发生改变,使得弹簧测力计的示数等于线圈重力与磁场力之和,故示数比该矩形线圈的重力大。
22、匀速 左 60 3.0 A 在其它条件相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(或大);或在其它条件相同时,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关 控制变量法 斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等
【解析】
(1)[1][2]拉力克服斜面的摩擦力做功,只有物体做匀速直线运动时,根据二力平衡的知识,受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小;斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变,木块向左移动倾角变大,木块向右移动倾角变小.
(2)[3]第①次实验斜面的机械效率为:
;
[4]第二次实验中总功为:
W总=FS=2.5N×1.2m=3.0J.
(3)[5]对比实验①、②数据,控制的是斜面的倾斜程度(斜面倾角),改变的是物体的重力,因此是研究斜面机械效率与物体重力的关系,验证的是猜想A;
[6]对比实验②、③数据,结合控制变量法实验的一般结论形式,可以得出的结论是在其它条件相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(或大).
(4)[7]毫无疑问这是控制变量法思想的典型运用.
(5)[8]影响斜面机械效率的因素很多,例如斜面粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、840s;70%
【解析】
根据功率的定义式,可知电热水壶加热的时间:
水吸收的热量:
则热水壶的效率。
答:烧开一壶水需要840s;这个热水壶的效率是70%;
24、(1)20Ω;(2)6V;(3)0.225W, 13.5J。
【解析】
(1)由图2知道,当U1=2V时,I1=0.1A,
所以,由欧姆定律知道:R1===20Ω;
(2)由电路图知道,当S1、S2、S3均闭合时,R1、R2并联,
由电阻并联的特点知道:R并= ==12Ω,
由欧姆定律知道:U=IR并=0.5A×12Ω=6V;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,由欧姆定律知道:U2=I′R2=0.15A×30Ω=4.5V;
因为串联电路两端的电压等于各分电阻两端电压之和,
所以,R3两端的电压是:U3=U﹣U2=6V﹣4.5V=1.5V,
R3消耗的功率是:P3=U3I′=1.5V×0.15A=0.225W。
R3产生的热量是:Q=W3=P3t=0.225W×60s=13.5J;
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、C 力的作用是相互的 5.76 7 5.6 65.52 71.8% 光敏
【解析】
(1)A. 无人机利用无线电进行遥控的,而不是超声波,故A错误;
B.底座做得比较宽大,是为了无人机更容易平稳着陆,保证稳定性,故B错误;
C.工作时发出的声音小于50dB,所以不会对人的听力造成损伤,故C正确;
D.摄像机的镜头相当于一个凸透镜,其成像的原理是:当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像;当物距增大时,像距减小,也就是当无人机高度上升时增大了物距,这时需减小镜头与感光晶片的距离,所以焦距并非越长越好,才能拍摄到清晰的画面,故D错误。
(2)起飞时,增大风叶的转速,使吹向下方的风量增加,风给直升机一个反作用力进而增大了无人机向上的升力,这是利用力的作用是相互的原理;其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比,所以可列:F升=kr转2,对应关系如表二,当升力为4N时,转速为,代入上式可知k=4,F升=4r转2①,所以当风叶转速为时,代入公式①可知,获得的向上的升力为5.76N。
(3)该无人机正常工作时额定电压6V,额定功率为42W,根据P=UI可知该无人机正常工作时的电流为;充满电后电量为1500 mAh=1.5Ah,当剩余电量减为电池容量的10%时,无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电,所以至下一次自动充电用时为,耗时能够提供无人机工作的机械能为(电机转化率为90%):。
(4)根据F升=4r转2,由表二数据可知,当转速为时,无人机的升力为7.84N,又因为产生的升力与风叶转速之比叫做动率,所以动率为;上述转速下,若风叶的转圈时扫过的面积为,空气被吹动的速度为3m/s,则1min内通过风叶的空气总质量为,因为升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率,每秒钟通过风叶空气重力为所以转力效率:。
(5)如图乙所示,为光敏电阻与为定值电阻串联,根据串联分压原理以及实际拍摄时为了保持清晰,当外界环境光线较强时,无人机的航拍镜头中将电子镜应减小透光能力(即减小受控电压,此时所并联的电阻应减小),当外界环境光线较弱时,无人机的航拍镜头中将电子镜应增大透光能力(即增大受控电压,此时所并联的电阻应增大),又因为光敏电阻的阻值随受光强度的增加而减少,而无人机的航拍镜头透光能力随着受控电压的增加而增加,所以电子镜头电路应该与光敏电阻相并联。
26、(1)不可再生(1分) 做功(1分) (2)2×105 pa
(3)66.7% (4)开车时不开窗等(答案合理均给分) (1分)
【解析】
试题分析:(1)不可再生能源(1分) 做功 (1分)
(2)该车静止在水平地面上时,压力等于重力,
即F=G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×104N (1分)
对地面的压强为p===2×105 pa (1分)
(3)10L汽油的质量为m=ρ汽油×v=0.71×103kg/m3×10×10-3m3=7.1kg (1分)
这些汽油完全燃烧放出的热量为Q放=mq汽油=7.1kg×4.6×107J/kg=3.266×108J (1分)
汽车在这1h内做的功为W=Pt=60kW×1h=60×3.6×106J=2.18×108J (1分)
小汽车发动机的效率
(1分)
(4)降低汽车油耗的建议:
开车时不开窗;车上尽量少载不必要的东西,减小重力;保持正常的轮胎气压;尽量保持匀速行驶;有预见性的减速,少踩刹车;定期保养,保证车辆良好的润滑等。
考点:能源的分类;压强的大小及其计算;热量的计算;热机的效率.
点评:以小汽车为背景,考查了能源分类、汽油机四冲程中的能量转化热量的计算、压强的计算、热值、电能的计算、效率的计算,知识点多、综合性强,要求灵活运用所学知识,属于较难的题目.
27、详见解析
【解析】
解:(l)木块在竖直方向上受竖直向下的重力、向下的拉力和竖直向上的浮力,受力示意图如下:
(2)木块刚好浸没液体中时
有
得木块体积
当细线上拉力为零时
在此过程中放水质量为时,液体下降高度为
即
(3)设横轴表示排出水的质量m2,纵轴表示容器底部所受水的压强p,
当细线上拉力为零时,即当F=0时,木块处于漂浮状态,不受拉力作用, 木块浸在水中的深度,细线的长度为l,此时容器底部所受水的压强最大,
。
当木块刚好接触容器底时,放出水的质量,容器底受到的压强为
。
将水全部排出时,此时容器底受到的压强为0,排出水的质量为
。
容器底部所受水的压强p随第二次放水质量m变化关系的图象如下:
展开阅读全文