资源描述
2024年中考押题预测卷01【南京卷】
物 理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分.在每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.2024年政府工作报告中提出,要大力发展新能源和可再生能源,推进清洁能源的利用。下列能源中,可以用如图阴影部分表示的是( )
A.潮汐能 B.石油 C.天然气 D.核能
2.某监测器接收到同一声源先后发出的M、N两束声波,得到的有关数据如图,若监测器和声源位置不变,下列结论正确的是( )
A.M声波的响度大,音调低 B.M声波的响度小,音调低
C.N声波的响度大,音调低 D.N声波的响度小,音调高
3.如图是小菲制霜的两种方法。图甲,她把冰块放在装有适量食盐的易拉罐中;图乙,她将一块干冰放在金属勺子上。过一会就看到易拉罐外壁和勺子表面都出现了白霜。以下说法正确的是( )
A.两种方法中,霜的形成都是凝固现象 B.制霜的过程中,冰和干冰都吸收热量
C.冰中加盐是为了升高冰的熔点 D.勺子下方出现的“白气”是二氧化碳
4.如图所示,少华山的玻璃栈道是西北地区第一条双向悬空的玻璃栈道,其以奇难险峻而著称。下列有关说法正确的是( )
A.游客在透明玻璃中所成的像是光的折射形成的 B.游客在透明玻璃中的像与人的大小相同
C.游客的衣服呈绿色,是因为衣服吸收绿光 D.太阳光下的玻璃栈道亮得刺眼,说明玻璃栈道是光源
5.关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.洗澡时电热水器继续通电工作 B.晚上电动车在楼道内长时间充电
C.可以靠近但不能接触高压带电体 D.灯的控制开关应串联在电灯与火线之间
6.下列说法符合实际的是( )
A.人脉搏跳动一次的时间约为0.8s B.中学生步行上楼的功率约为1500W
C.一本苏科版物理教材重约25N D.家用挂壁式空调正常工作时的电流约为1A
7.下列现象用分子动理论的观点解释,其中正确的是( )
A.海绵很容易被压缩说明表明分子间存在间隙
B.春天柳絮飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
C.两个小水珠靠近后会结合成一个大水珠,说明分子间有引力
D.水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力
8.平直公路上有一辆公交车,车头在拉环的右方,如图中甲图是静止的车内拉环侧面的示意图,图乙、丙、丁是在该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,以下判断正确的是( )
A.甲图中的拉环没有惯性 B.乙图中车此时一定处于静止状态
C.丙图中车此时可能在刹车礼让行人 D.丁图中拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
9.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度相同的物体,内能一定相等 B.温度相同的物体之间一定不会发生热传递
C.物体吸收热量,温度一定升高 D.物体内能减小,一定是从外界吸收了热量
10.许多超市出口处装有报警器,它由防盗天线、检测门、检测器构成。正常结底时,贴在商品上的磁性标签会被消磁;若未经消磁,经过检测门时,会产生感应电流显示在仪表上,发出警报,达到防盗目的。如图所示四个实验中与报警器原理相同的是( )
A. B. C. D.
11.在学校举办的“自主创新实验”活动中,创新小组制作了如图所示的沉船打捞模型,用注射器通过胶管向“浮筒”中充气或从“浮筒”中抽气,就可以使“浮筒”上浮或下沉。若将“浮筒”从如图所示的位置上浮直至露出水面,从而带动沉船上浮(胶管在水中的体积变化忽略不计),下列分析正确的是( )
A.“浮筒”上浮过程中所受的浮力逐渐变大
B.“浮筒”露出水面过程中排开水的重力逐渐变小
C.“浮筒”上浮过程中“沉船”底部受到水的压强保持不变
D.当“浮筒”处于悬浮状态时向外抽气,其所受重力等于浮力
12.如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为0.6A,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,闭合开关S,在保证电路安全情况下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数,电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像,如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的额定功率0.6W
B.电源电压为18V
C.若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω~50Ω
D.若将电压表量程换为0~3V,电路的总功率范围为4.2W~7.5W
第Ⅱ卷(非选择题)
二、 填空题(本大题共7小题,每空1分,共22分)
13.为了庆祝建党一百周年,某地用无人机编队在空中组成了“不忘初心,牢记使命”、“党徽”、“100”等图案。组成各图案的无人机之间应相对 。当无人机匀速升空时,无人机的机械能将 ,现场观众的惊叹声通过 传播到直播的话筒。
14. 图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在 点最大,B点重力势能的大小 E点动能的大小。在这个过程中,过山车的机械能是 (选填“变化”或“不变”)的。
15.日常生活中,常用“粘”字来表述一些物理现象。
(1)用干毛巾擦镜子,有很多“毛毛”“粘”在镜子上,这是 现象。
(2)剥粽子时,粽叶上会“粘”有米粒,是因为分子间有 力。
(3)夏天吃冰棒时会感到“粘”舌头,是舌头上的水 形成的。
16.A、B两只轻质薄塑料袋,其中一只装有酒精,另一只装有等质量的盐水,分别放入置于水平桌面上的甲、乙两个相同容器中,容器中装有等质量水的,A静止时如图所示,则A塑料袋内装的是 。若将两塑料袋内的空气排尽后密封,重复上述操作,待其在水中静止时,A、B两袋液体受到的浮力分别为FA和FB,两容器中水对容器底的压强分别为p甲和p乙,两容器对桌面的压强分别为p'甲和p'乙,则它们的大小关系为FA FB,p甲 p乙,p'甲 p'乙。
17.“龙门吊”是港口、货场中常见的起重设备,其滑轮组部分如图所示。某货物质量为2.7×103kg、体积为3m3,该货物的密度为 g/cm3。用“龙门吊”的滑轮组将该货物匀速竖直吊起,5s内货物被提升3m,则此过程中,使用“龙门吊”的滑轮组吊起货物可以 (选填“省力”“省距离”或“省功”);克服货物重力做功的功率为 W;若增大匀速提升货物的速度,“龙门吊”滑轮组的机械效率 (选填“增大”“不变”或“减小”)。(g取10N/kg)
18.汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比),某总排量为2.0L的四冲程发动机的空燃比为22:1,混合燃气的密度为1.5kg/m3,则发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为 J,当发动机曲轴每分钟转速为3000转时,此时汽车输出的机械功率为60kW,则该发动机每秒钟做功 次,此时该发动机的效率是 %(汽油的热值为4.6×107J/kg)。
19.如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右滑至灯正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示,图中A、B点的电功率之比为PA:PB=1:9,则电源电压为 V,在此过程中灯的功率变化量为 W。
三.作图题(本大题共3小题,每题2分,共6分)
20.如图,在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像。图中A、B两点,其中有一个是路灯,另一个是路灯的像。在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
21.如图所示,手机置于水平桌面上,食指正向手机底端滑动屏幕。请在图中画出此时屏幕对手指的摩擦力f的示意图。
22.如图所示,闭合开关S后,磁铁的B端与通电螺线管左端相互排斥,请在图上标出:磁体A端的极性、磁感线的方向(画出一条线即可)。
四.实验探究题(本大题共6小题,每空1分,共35分)
23.在做“观察水沸腾”的实验时:
(1)A组同学用的是如图甲所示装置,他们测出的水温将偏 (填“大”或“小”),图中画出实验所需的测量器材,除温度计外还需要 。
(2)A组同学在改正错误后,B组同学用纸板盖严烧杯口做了相同的实验,AB两组绘制的温度随时间变化的图像如图乙所示,其中图像 是B组同学所绘制的。
(3)AB两组同学在做完该组实验后,继续做了如图丙所示实验:大试管和小试管里都装有水,将三支大试管中的水加热,使之保持沸腾,则大试管中的水不断沸腾过程中,小试管中的水会沸腾的是图 。
24.某实验小组利用实验室器材探究凸透镜成像的规律,如图所示。
(1)让一束平行于主光轴的光透过凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,凸透镜对光有 作用(选填“会聚”或“发散”),凸透镜的焦距为 cm。
(2)保持凸透镜的位置不变,将乙图中的蜡烛移至光具座25.0cm刻度线处,适当移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 清晰的实像(选填“放大”“等大”或“缩小”)。该原理应用于 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
(3)当蜡烛移到45.0cm的位置时,应该在 (选填“蜡烛”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察像。
25.小明想知道樱桃的密度,于是进行了如下实验,请你将实验补充完整。
(1)小明将天平放在水平桌面上,发现天平指针已指在分度盘的中央,如图甲所示,此时小明应先将游码移至标尺 处,再将平衡螺母向 调节,使天平横梁平衡。
(2)天平调平后,小明将三颗樱桃放入左盘,并通过加减砝码、移动游码使天平恢复了平衡,如图乙所示。将量筒中装入适量水如图丙①所示,将三颗樱桃轻轻放入量筒内的水中,沉底后液面的位置如图丙②所示,樱桃的密度为 kg/m3。
(3)实验后小明还想测量某种液体的密度(ρ液>ρ水),他选取了一个平底薄壁透明塑料瓶(瓶盖、瓶壁的体积和质量均忽略不计)、圆柱形透明大容器、一把刻度尺(体积可忽略不计),设计了如图丁的方案,请把他的实验步骤补充完整。
①在瓶内装适量的被测液体密封后,用刻度尺测出瓶内液面的高度为h1;
②将瓶子倒置在盛有水的容器中漂浮,静止后用刻度尺测出 为h2;
③利用以上测量数据可以计算出液体的密度,表达式ρ液= (用字母表示,水的密度用ρ水表示)。
26.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)测量前,发现弹簧测力计指针不在零刻度线上,实验前应该先在 (选填“竖直”或“水平”)方向对弹簧测力计的指针调零;
(2)比较图中 两次实验说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)比较图中丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小 (选填“有关”或“无关”),图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为 N;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图戊所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系;实验过程中,在水平向左拉动硬纸板的过程中 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动硬纸板,此时铁块所受到的摩擦力的方向为 (选填“水平向左”或“水平向右”)。
27.在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路图;(要求连线不得交叉)
2)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表始终无示数。造成这一现象的原因可能是 (只填序号);
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器断路
(3)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:电压一定时,导体中的电流跟电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(4)上述实验中,小强用R=5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,他应向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为预设值,读出电流表示数;
(5)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 。(填“20Ω 1.0A”“30Ω 1.0A”或“50Ω 1.0A”)
28.如图甲是南南测量小灯泡额定功率的电路,电源电压恒为3V、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω 0.5A”)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲连接完整(要求:滑片向右移动灯泡变亮)。
(2)闭合开关前,发现电流表的指针如图乙所示,其原因是 ;若闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,其原因可能是 。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,绘制了小灯泡的电流I随其两端电压U变化的关系图象,如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W;从图象中还发现:当电压表的示数增大时,小灯泡的电阻将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)实验后,南南利用一个定值电阻R0和两个电流表,设计了如图丁所示的电路测出了小灯泡的额定功率,实验过程如下:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1示数为,并读出此时电流表A2的示数I;
②小灯泡的额定功率表达式:P额= (用I、R0、U额表示)
(5)课后,南南想继续“探究电路中的电流与电阻关系”,他除利用以上实验器材外,还选用了5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻替换小灯泡,实验中保持定值电阻两端的电压1.5V不变,结果发现无法顺利完成实验,其原因是 ,为顺利完成该实验,定值电阻两端的电压应设定在 V之间。
五.计算题(本大题共2小题,29题6分,30题7分,共13分)
29.如图所示的电动巡逻车,运动时所受的阻力为人和车总重的0.04倍,某次巡逻时人和车总重量为2.0×103kg,每个轮胎与地面的接触面积为100cm2,在水平路面上以15km/h的速度匀速行驶了20min,(g取10N/kg)求:
(1)巡逻车通过的路程;
(2)巡逻车在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力;
(3)巡逻车对水平地面的压强。
30.小斌家的浴室中安装了一种灯暖型“浴霸”。小斌利用热敏电阻设计了一个温度自动控制装置,如图甲所示,控制电路中的R1为热敏电阻,R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示,电磁铁的线圈可看成阻值为150Ω的纯电阻R0,“浴霸”共安装有2盏标着“220V 440W”的灯泡,当电磁铁的线圈中电流大于或等于50mA时,电磁继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开;当线圈中的电流小于或等于40mA时,电磁继电器的衔铁被释放,“浴霸”电路闭合。求:
(1)工作电路正常工作时,每盏灯泡2min内产生的热量;
(2)若浴室中的温度不得超过40℃,控制电路的电源电压U的最小值;
(3)若控制电路电源电压恒为18V,则将此装置放在浴室内,浴室内温度可控制范围的大小。
2024年中考押题预测卷01【南京卷】
物 理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1.2024年政府工作报告中提出,要大力发展新能源和可再生能源,推进清洁能源的利用。下列能源中,可以用如图阴影部分表示的是( )
A.潮汐能 B.石油 C.天然气 D.核能
【答案】A
【解答】解:石油、天然气、核能这些能源,短期内不能够从自然界源源不断得到补充,属于不可再生能源,潮汐能能够从自然界源源不断得到补充,属于可再生能源,同时潮汐能使用时没有污染,属于清洁能源,它还是人类新近开始使用的能源,属于新能源,故A正确。
2.某监测器接收到同一声源先后发出的M、N两束声波,得到的有关数据如图,若监测器和声源位置不变,下列结论正确的是( )
A.M声波的响度大,音调低 B.M声波的响度小,音调低
C.N声波的响度大,音调低 D.N声波的响度小,音调高
【答案】C
【解答】解:根据图示可知,M的频率大于N的频率,声源发出声音N时每秒内振动次数比M少,则M的音调高;N的响度大于M的响度,声源发出声音M时振动幅度比N小,所以N的响度大。
3.如图是小菲制霜的两种方法。图甲,她把冰块放在装有适量食盐的易拉罐中;图乙,她将一块干冰放在金属勺子上。过一会就看到易拉罐外壁和勺子表面都出现了白霜。以下说法正确的是( )
A.两种方法中,霜的形成都是凝固现象 B.制霜的过程中,冰和干冰都吸收热量
C.冰中加盐是为了升高冰的熔点 D.勺子下方出现的“白气”是二氧化碳
【答案】B
【解答】解:A.霜是空气中的水蒸气凝华形成的,故A错误;
B.冰熔化吸热,干冰升华也是吸热,故B正确;
C.冰中加盐是为了降低冰的熔点,使冰在更低的温度下熔化,故C错误;
D.勺子下方出现的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,故D错误。
4.如图所示,少华山的玻璃栈道是西北地区第一条双向悬空的玻璃栈道,其以奇难险峻而著称。下列有关说法正确的是( )
A.游客在透明玻璃中所成的像是光的折射形成的 B.游客在透明玻璃中的像与人的大小相同
C.游客的衣服呈绿色,是因为衣服吸收绿光 D.太阳光下的玻璃栈道亮得刺眼,说明玻璃栈道是光源
【答案】B
【解答】解:A、游客在透明玻璃中所成的像是平面镜成像,是光的反射形成的,故A错误;
B、游客在透明玻璃中的像与人的大小相同,故B正确;
C、游客的衣服呈绿色,是因为衣服反射绿光,故C错误;
D、太阳光下的玻璃栈道亮得刺眼,但玻璃栈道本身不能发光,不是光源,故D错误。
5.关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.洗澡时电热水器继续通电工作 B.晚上电动车在楼道内长时间充电
C.可以靠近但不能接触高压带电体 D.灯的控制开关应串联在电灯与火线之间
【答案】D
【解答】解:A、为避免漏电造成的危害,洗澡时电热水器断电,故A错误。
B、电动车在楼道内长时间充电,易引发火灾,故B错误;
C、靠近高压带电体时,会发生高压电弧触电,故C错误;
D、电灯的开关,应该接在火线和电灯之间,这样当开关断开时,灯座上就没有了电,故D正确。
6.下列说法符合实际的是( )
A.人脉搏跳动一次的时间约为0.8s B.中学生步行上楼的功率约为1500W
C.一本苏科版物理教材重约25N D.家用挂壁式空调正常工作时的电流约为1A
【答案】A
【解答】解:A.人脉搏跳动一次的时间约为0.8s,故A符合实际;
B.根据一个中学生的平均体重约500N,每层楼的高度约为3m,从一楼到三楼约为6m,爬楼的时间大约为30s,功率的公式可知P=,代入计算可得,他爬楼的功率约为100W,故B不符合实际;
C.一本苏科版物理教材的质量约为250g=0.25kg,其重力G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N,故C不符合实际;
D.家用挂壁式空调的功率约为1000W,I=≈4.5A,故D不符合实际。
7.下列现象用分子动理论的观点解释,其中正确的是( )
A.海绵很容易被压缩说明表明分子间存在间隙
B.春天柳絮飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
C.两个小水珠靠近后会结合成一个大水珠,说明分子间有引力
D.水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力
【答案】C
【解答】解:A、海绵很容易被压缩,是因为物体内部有空洞,不能说明分子间存在间隙,故A错误;
B、春天柳絮飞扬,属于固体的机械运动,不是分子的无规则运动,故B错误;
C、两个小水珠靠近后会结合成一个大水珠,表明分子之间存在引力,故C正确;
D、水和酒精混合后总体积减少表明分子间存在间隙,故D错误。
8.平直公路上有一辆公交车,车头在拉环的右方,如图中甲图是静止的车内拉环侧面的示意图,图乙、丙、丁是在该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,以下判断正确的是( )
A.甲图中的拉环没有惯性 B.乙图中车此时一定处于静止状态
C.丙图中车此时可能在刹车礼让行人 D.丁图中拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
【答案】C
【解答】解:A、一切物体都有惯性,甲图中的拉环有惯性,故A错误;
B、乙图中拉环在竖直方向,车此时可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,故B错误;
C、丙图中拉环向前摆,车此时可能在刹车礼让行人,车减速后,拉环由于惯性仍保持原来的运动状态,才会出现向前摆的情况,故C正确;
D、丁图中拉环向后摆,此时所受重力与吊绳对它的拉力不在一条直线上,不是一对平衡力,故D错误。
9.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度相同的物体,内能一定相等 B.温度相同的物体之间一定不会发生热传递
C.物体吸收热量,温度一定升高 D.物体内能减小,一定是从外界吸收了热量
【答案】B
【解答】解:A、物体吸收了热量,物体的温度可能升高,也可能不变,比如:晶体在熔化过程中不断吸热,温度不变,故A错误;
B、两个温度相同的物体,它们之间一定不会发生热传递,故B正确;
C、晶体熔化过程和液体沸腾过程,物质不断吸收热量,但是温度不变,故C错误;
D、物体内能减小,可能是放出了热量,也可能是对外界做了功,故D错误。
10.许多超市出口处装有报警器,它由防盗天线、检测门、检测器构成。正常结底时,贴在商品上的磁性标签会被消磁;若未经消磁,经过检测门时,会产生感应电流显示在仪表上,发出警报,达到防盗目的。如图所示四个实验中与报警器原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:据“若未经消磁,经过检测门时,防盗天线便检测到商品上标签的磁性,从而转化为电流”可知,该过程是将机械能转化为电能的过程,是电磁感应现象;
A、该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,是电流的磁效应,故A错误;
B、该实验是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验,是电流的磁效应,故B错误;
C、该实验是电磁感应实验,将机械能转化为电能,故C正确;
D、通电能运动,故是电动机原理,将电能转化为机械能,故D错误。
11.在学校举办的“自主创新实验”活动中,创新小组制作了如图所示的沉船打捞模型,用注射器通过胶管向“浮筒”中充气或从“浮筒”中抽气,就可以使“浮筒”上浮或下沉。若将“浮筒”从如图所示的位置上浮直至露出水面,从而带动沉船上浮(胶管在水中的体积变化忽略不计),下列分析正确的是( )
A.“浮筒”上浮过程中所受的浮力逐渐变大
B.“浮筒”露出水面过程中排开水的重力逐渐变小
C.“浮筒”上浮过程中“沉船”底部受到水的压强保持不变
D.当“浮筒”处于悬浮状态时向外抽气,其所受重力等于浮力
【答案】B
【解答】解:A、由F浮=ρgV排可知,当浮筒完全浸没入水中,浮筒在下沉过程中所受的浮力不变,故A错误;
B、由F浮=ρgV排可知,“浮筒”露出水面过程中排开水的体积变小,故受到的浮力变小,故B正确;
C、由p=ρgh可知,沉船在上浮过程中船底部受到水的压强变小,故C错误;
D、当“浮筒”处于悬浮状态时向外抽气,其所受重力增大,排开水的体积不变,故受到的浮力不变,重力大于浮力,故D错误。
12.如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为0.6A,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,闭合开关S,在保证电路安全情况下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数,电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像,如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的额定功率0.6W
B.电源电压为18V
C.若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω~50Ω
D.若将电压表量程换为0~3V,电路的总功率范围为4.2W~7.5W
【答案】D
【解答】解:A、由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡L两端的电压,电流表测电路中的电流。通过灯泡的电流为0.6A时,其两端的电压为6V,则小灯泡的额定功率PL=UIL=6V×0.6A=3.6W,故A错误;
B.当电路中的电流为0.6A时,灯泡两端的电压为6V,由图丙可知,变阻器接入电路中的电阻R=15Ω,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压U=UL+IR=6V+0.6A×15Ω=15V,故B错误;
CD、若将电压表量程换为0~3V,当电路中电流最大时,电压表示数也最大,此时滑动变阻器接入电阻最小,由图乙可知,通过灯泡即电路中的电流I'=0.5A,此时滑动变阻器两端的电压U滑'=U﹣UL'=15V﹣3V=12V,
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值R小===24Ω,
此时电路的最大功率为P大=UI大=15V×0.5A=7.5W,
滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,由图丙可知,变阻器接入电路中的最大阻值50Ω,此时电路的最小功率为P小=UI小=15V×0.28A=4.2W,
所以滑动变阻器允许连入电路的阻值范围24Ω~50Ω,电路的总功率范围4.2W~7.5W,故C错误,D正确。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、 填空题(本大题共7小题,每空1分,共22分)
13.为了庆祝建党一百周年,某地用无人机编队在空中组成了“不忘初心,牢记使命”、“党徽”、“100”等图案。组成各图案的无人机之间应相对 静止 。当无人机匀速升空时,无人机的机械能将 增大 ,现场观众的惊叹声通过 空气 传播到直播的话筒。
【答案】静止;增大;空气。
【解答】解:(1)无人机之间的位置没有变化,所以无人机之间相对静止;
(2)无人机匀速升空时,质量不变,速度不变,所以动能不变,高度升高,势能增大,所以机械能增大;
(3)声音是通过空气传播到直播话筒的。
14.图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在 C 点最大,B点重力势能的大小 等于 E点动能的大小。在这个过程中,过山车的机械能是 变化 (选填“变化”或“不变”)的。
【答案】C;等于;变化。
【解答】解:(1)由图乙可知,过山车的动能在C点最大,在B点最小;B点的重力势能大小与E点的动能大小相等;
(2)由于机械能等于动能和势能的总和,由图乙可知,从B到C点、再到D点、最后到达E点的过程中,重力势能与动能之和越来越小,所以在这个过程中,过山车的机械能是变化的。
15.日常生活中,常用“粘”字来表述一些物理现象。
(1)用干毛巾擦镜子,有很多“毛毛”“粘”在镜子上,这是 摩擦起电 现象。
(2)剥粽子时,粽叶上会“粘”有米粒,是因为分子间有 引 力。
(3)夏天吃冰棒时会感到“粘”舌头,是舌头上的水 凝固 形成的。
【答案】摩擦起电;引;凝固。
【解答】解:(1)用干毛巾擦镜子,由于毛巾与镜子相互摩擦,使镜子上带了电,而带电体会吸引不带电的轻小物体,所以会有很多“毛毛”粘在镜子上,这是摩擦起电现象;
(2)在剥粽子时,粽子叶上会粘有米粒,这是因为分子间有引力;
(3)感到“粘”舌头,是舌头上的水,是因为舌头上的口水凝固变成冰。
16.A、B两只轻质薄塑料袋,其中一只装有酒精,另一只装有等质量的盐水,分别放入置于水平桌面上的甲、乙两个相同容器中,容器中装有等质量水的,A静止时如图所示,则A塑料袋内装的是 盐水 。若将两塑料袋内的空气排尽后密封,重复上述操作,待其在水中静止时,A、B两袋液体受到的浮力分别为FA和FB,两容器中水对容器底的压强分别为p甲和p乙,两容器对桌面的压强分别为p'甲和p'乙,则它们的大小关系为FA < FB,p甲 < p乙,p'甲 = p'乙。
【答案】盐水;<;<;=。
【解答】解:根据图示可知,A静止时处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力;根据阿基米德原理可知,浮力大小等于排开的水的重力;根据图示可知,A排开的水的体积大于液体的体积,根据G=mg=ρgV可知,液体的密度大于水的密度,所以A塑料袋中装的是盐水;
若将两塑料袋内的空气排尽后密封,重复上述操作,水的密度不变,所以B塑料袋在水中漂浮;盐水的密度大于水的密度,则A塑料袋在水中下沉;根据物体的浮沉条件可知,B塑料袋受到的浮力等于自身的重力,A塑料袋受到的浮力小于自身的重力,A、B塑料袋中液体的质量相同,重力相同,所以A塑料袋受到的浮力小于B塑料袋受到的浮力,即FA<FB;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,B塑料袋排开的水的体积大,水面上升的高,根据p=ρgh可知,两容器中水对容器底的压强分别为p甲<p乙;
容器相同,水的质量相同,A、B塑料袋及液体的质量相同,前后两次的总质量相同,根据G=mg可知,总重力相同,所以两容器对桌面的压力相同,受力面积相同,根据p=可知两容器对桌面的压强大小相同,即p'甲=p'乙。
17.“龙门吊”是港口、货场中常见的起重设备,其滑轮组部分如图所示。某货物质量为2.7×103kg、体积为3m3,该货物的密度为 0.9 g/cm3。用“龙门吊”的滑轮组将该货物匀速竖直吊起,5s内货物被提升3m,则此过程中,使用“龙门吊”的滑轮组吊起货物可以 省力 (选填“省力”“省距离”或“省功”);克服货物重力做功的功率为 1.62×104 W;若增大匀速提升货物的速度,“龙门吊”滑轮组的机械效率 不变 (选填“增大”“不变”或“减小”)。(g取10N/kg)
【答案】0.9;省力;1.62×104;不变。
【解答】解:该货物的密度为:ρ===0.9×103kg/m3=0.9g/cm3;
滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向,但要费距离;使用任何简单机械都不能省功;故使用“龙门吊”的滑轮组吊起货物可以省力;
克服货物重力做的功为:W=Gh=mgh=2.7×103kg×10N/kg×3m=8.1×104J,
克服货物重力做功的功率为:P===1.62×104W;
由η====可知,滑轮组的机械效率与物体运动的速度无关,故若增大匀速提升货物的速度,“龙门吊”滑轮组的机械效率不变。
18.汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比),某总排量为2.0L的四冲程发动机的空燃比为22:1,混合燃气的密度为1.5kg/m3,则发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为 6×103 J,当发动机曲轴每分钟转速为3000转时,此时汽车输出的机械功率为60kW,则该发动机每秒钟做功 25 次,此时该发动机的效率是 40 %(汽油的热值为4.6×107J/kg)。
【答案】6×103;25;40。
【解答】解:(1)一个工作循环吸入混合物的体积:V=2L=2×10﹣3m3;
一个工作循环吸入混合物的质量:m混=ρ混V=1.5kg/m3×2×10﹣3m3=3×10﹣3kg;
一个工作循环吸入汽油的质量m油=m混=×3×10﹣3kg=×10﹣3kg;
发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为:Q放=qm油=4.6×107J/kg××10﹣3kg=6×103J;
(2)汽油机的转速为3000r/min,说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于50次,一个工作循环中,曲轴转动两周,对外做功一次,1s内曲轴转动50次,对外做功25次;
(3)1s内高温高压的燃气推动活塞做功25次,
1s内汽油燃烧释放的热量:Q放总=25Q放=25×6×103J=1.5×105J,
根据公式P=可知,发动机1s做功为:W=Pt=6×104W×1s=6×104J;
该车发动机的效率:η==×100%=40%。
19.如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右滑至灯正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示,图中A、B点的电功率之比为PA:PB=1:9,则电源电压为 10 V,在此过程中灯的功率变化量为 4.6 W。
【答案】10;4.6。
【解答】解:由电路图知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动的过程中,滑动变阻器R连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,根据串联电路的分压原理可知:滑动变阻器两端的电压变小,灯泡两端的电压变大;
所以图乙中①是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线,②是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线;
(2)当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,已知①是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线,②是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线;则A点是灯泡两端电压,B点是滑动变阻器两端的电压,根据图乙中②可知:灯泡两端的电压为UA=1V,已知此时A、B两点的电功率PA:PB=1:9,
由于串联电路中电流处处相等,则根据P=UI可知:UA:UB===PA:PB=1:9,
所以,UB=9UA=9×1V=9V,则电源电压U=UA+UB=1V+9V=10V;
当滑片位于灯正常发光的位置时,变阻器接入电路中的电阻最小,电路中的电流最大,根据图乙中①可知:滑动变阻器两端的电压U2=2V,灯泡正常工作的电流
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