2023年山东省淄博市博山区中考物理一模试卷
第Ⅰ卷(选择题共30分)
一、选择题(本题包括15个小题,每小题2分,共30分)
1.(2分)为了迎接学校艺术节合唱比赛,同学们在音乐教室内排练,嘹亮的歌声回荡教室。下列关于声现象的说法正确的是( )
A.同学们的歌声是由声带振动产生的
B.音调高低与发声体振动的幅度有关
C.同学们的歌声可以在真空中传播
D.关闭门窗是为了减少对外界干扰,在声源处减弱噪声
2.(2分)下列现象中,可用“光沿直线传播”解释的是( )
A.水中倒影 B.筷子“折断”
C.树下光斑 D.雨后彩虹
3.(2分)用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是30cm
B.实验中凸透镜对光具有发散作用
C.图乙中烛焰成的是倒立放大的像
D.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同
4.(2分)在北京冬奥会上苏翊鸣获得单板滑雪冠军,如图所示是他从高处加速下落时的情景,下列关于苏翊鸣说法正确的是( )
A.动能增加,重力势能减小
B.动能增加,重力势能增加
C.动能减小,重力势能增加
D.动能减小,重力势能减小
5.(2分)“生活处处有物理,留心观察皆学问”,下面现象解释,正确的是( )
A.洗手池下方排水管的U形“反水弯”是一个连通器
B.接种疫苗时,用注射器将药液注入肌肉是利用了大气压强
C.潜水员潜水时穿抗压潜水服,是因为海水压强随深度增加而减小
D.抽油烟机能抽油烟,利用流体压强流速越快压强越大的原理
6.(2分)094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇,下列有关该潜艇说法正确的是( )
A.核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B.浸没在水中的核潜艇所受浮力的方向是竖直向下
C.浸没在水中的核潜艇下潜时,深度越深浮力越大
D.漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
7.(2分)下表中的物理知识与事例不相符的是( )
序号 事例 物理知识
① 砌墙时用铅垂线 重力的方向
② 鞋底刻有花纹 减小摩擦
③ 乘车时系安全带 防范惯性的危害
④ 远离门轴推门 力的作用点影响力的作用效果
A.① B.② C.③ D.④
8.(2分)近年来,我国科技创新能力日益凸显,各种新技术、新能源、新装置等科技成果不断涌现。关于新科技成果,下列说法中正确的是( )
A.可燃冰属于可再生能源
B.“奋斗者”号水声定位主要是利用声音传递能量实现的
C.大亚湾核电站是利用核聚变来发电的
D.北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号
9.(2分)下列描述的物理情景中,与电动机原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
10.(2分)关于电学知识,下列说法正确的是( )
A.欧姆定律 I=变形为 R=说明导体的电阻与其两端电压成正比
B.导体的横截面积越大,其电阻值越大
C.串联电路中,电流处处相等
D.两个电阻并联,并联总阻值比任何一个阻值都大
11.(2分)下列关于物态变化的描述正确的是( )
A.樟脑丸放一段时间后变小是升华现象
B.美丽的“雾凇”是凝固现象
C.湿衣服在太阳下被晒干是液化现象
D.杯中热水冒出的“白气”是汽化现象
12.(2分)下列事例中,主要利用做功的方式来改变物体内能的是( )
A.把酒精擦在手背上,手背感觉到凉
B.冬天人们在室外晒太阳,感觉暖和
C.汽油机的压缩冲程,燃料温度升高
D.把水放进冰箱冷冻室,水变成冰块
13.(2分)下列关于家庭电路中说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.手机充电器可以长时间插在插座上
C.冰箱不接地线时照样正常工作,所以地线可有可无
D.控制用电器的开关一定要接在火线上
14.(2分)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电压表V的示数变大 B.电流表A1的示数不变
C.电流表A2的示数变大 D.R2的阻值变小
15.(2分)下面几个实验探究中,采用了相同研究方法的是( )
①“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时,保持压力不变,改变受力面积
②“比较不同物质吸热的情况”时,用加热时间的长短表示吸收热量的多少
③“探究电流与电压的关系”时,保持电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压
④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中,运用科学推理得出牛顿第一定律
A.①和④ B.②和③ C.①和③ D.②和④
第Ⅱ卷(非选择题共50分)二、理解与应用(本题包括5个小题,共14分)
16.(3分)“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站,空间站相对于飞船是 (选填“静止”或“运动”)的,助推器喷气使飞船的速度变快,这说明力能改变物体的 ,在运动过程中飞船若不受任何力时,它将处于 状态。
17.(3分)如图所示电路中,灯泡L标有“3V 0.6W”,定值电阻R阻值为10Ω,当开关S闭合时,灯泡L恰好正常发光,则此时电流表的示数为 A,通电1min灯泡L消耗的电能为 J。
18.(3分)某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中,小磁针和螺线管放置于同水平面内,螺线管为东西朝向,小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后,小磁针的指向如图所示,则电源A端为 (选填“正”或“负”)极;当开关S断开时,小磁针N极将 (选填“不”、“向北”或“向南”)偏转;螺线管的匝数越多,磁性越 (选填“强”或“弱”)
19.(3分)小明做“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验,绘制出如图所示的图象,由图象可知水沸腾时继续吸热,温度 (选填“不变”、“增加”或“减小”),若烧杯中水的质量为200g,加热至沸腾,至少需要吸收 J的热量,此过程中水的内能 (选填“不变”、“增加”或“减小”)。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
20.(2分)如图是一束光线从空气中斜射到水面,试作出反射光线和折射光线。
三、实验与探究(本题包括3个小题,共21分)
21.(6分)甲、乙两位同学现要测定一小块不规则矿石的密度。实验室提供的器材有:托盘天平(带砝码)、量筒、弹簧测力计、细线和足量的水。
(1)甲同学的实验过程如下:
①把天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻线处,发现指针指向如甲图所示,他应该向 调节平衡螺母使横梁平衡;
②测量矿石质量时,右盘中的砝码和游码的位置如乙图所示,矿石的质量为 g;
③用细线系住矿石放入盛水的量筒中,如丙图所示,则矿石的密度为 g/cm3;
④若先测体积后测质量,会导致测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(2)乙同学认为水的密度ρ水通常可作为已知量,他设计了以下实验方案:
①用弹簧测力计测出矿石的重力为G;
②用弹簧测力计挂着的矿石悬浮在水中,静止后读出弹簧测力计的示数为F,矿石在水中受到的浮力F浮= ;
③矿石的密度ρ= (用ρ水、G和F表示)。
22.(7分)测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 30 66.7%
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做 运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为 N。
(2)第2次实验时所做的有用功为 J,滑轮组的机械效率是 。
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越 (选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
(4)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是 。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
23.(8分)某物理兴趣小组用如甲所示电路图测量定值电阻的阻值。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙的实物连线连接完整;
(2)闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数较大,则电路故障可能是 。
(4)某次测量时,电压表、电流表的指针位置如图丙所示,则电压表读数为 V,电流表读数为 A,根据测量结果可计算出待测电阻的阻值为 Ω;
(5)移动滑动变阻器滑片P,改变电压表和电流表的示数,根据实验测得的多组数据,求出电阻的平均值。多次测量求平均值的目的是 。
A.减小实验误差
B.寻找普遍规律
(6)物理兴趣小组完成测电阻的实验后,讨论该电路还能完成的实验是 。
A.探究电流与电压的关系
B.探究电流与电阻的关系
四、分析与计算(本题包括2个小题,共15分)
24.(8分)周末小雨在家通过举哑铃来锻炼身体。小雨的质量为50kg,他双脚站立在水平地面上,两鞋底与地面的受力面积为400cm2。单臂举起2kg哑铃,每次举起的高度为0.4m,所用时间为2s。(g取10N/kg)求:
(1)小雨的重力;
(2)小雨举着哑铃静止不动时,他对水平地面的压强;
(3)哑铃被匀速举起一次,克服哑铃重力做的功及其功率。
25.(7分)如图所示的电路中电源电压恒为3V。闭合开关S后,电阻R1的电功率为3W,电阻R2的电功率为4.5W。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)整个电路在10s内产生的热量。
2023年山东省淄博市博山区中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
第Ⅰ卷(选择题共30分)一、选择题(本题包括15个小题,每小题2分,共30分)
1.(2分)为了迎接学校艺术节合唱比赛,同学们在音乐教室内排练,嘹亮的歌声回荡教室。下列关于声现象的说法正确的是( )
A.同学们的歌声是由声带振动产生的
B.音调高低与发声体振动的幅度有关
C.同学们的歌声可以在真空中传播
D.关闭门窗是为了减少对外界干扰,在声源处减弱噪声
【考点】防治噪声的途径;声音的产生;声音的传播条件;音调与频率的关系.
【分析】(1)声音是由物体振动产生的;
(2)响度跟振幅有关,振幅越大,响度越大;
(3)声音的传播需要介质,声音可以通过固体、液体和气体传播;
(4)防治噪声的途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
【解答】解:A、同学们的歌声是由声带振动产生的,故A正确;
B、响度跟振幅有关,振幅越大,响度越大,故B错误;
C、声音的传播需要介质,同学们的歌声不能在真空中传播,故C错误;
D、为了减少对外界的干扰,常关闭门窗,是在传播过程中减弱噪声。故D错误。
故选:A。
【点评】通过同学们唱歌考查声音的产生和传播、响度、减弱噪声的途径等知识的理解,体现了生活处处皆物理。
2.(2分)下列现象中,可用“光沿直线传播”解释的是( )
A.水中倒影 B.筷子“折断”
C.树下光斑 D.雨后彩虹
【考点】光在均匀介质中直线传播.
【分析】(1)在日常生活中,日、月食、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅、彩虹等。
【解答】解:A、水中的“倒影”,是平面镜成像,属于光的反射现象,故A错误;
B、筷子“折断”,是光的折射现象,故B错误;
C、树下光斑,是由光沿直线传播形成的,故C正确;
D、彩虹是光照射到空气中的小水滴上发生的折射现象,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查学生对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。
3.(2分)用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是30cm
B.实验中凸透镜对光具有发散作用
C.图乙中烛焰成的是倒立放大的像
D.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同
【考点】探究凸透镜成像的规律.
【分析】(1)根据凸透镜对光线的折射作用知:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,然后可知其焦距;
(2)然后结合凸透镜成像规律的表格分析判断:
物距(u) 成像特点 像距(v) 应用
u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 照相机
u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 测焦距
2f>u>f 倒立 放大 实像 v>2f 投影仪/幻灯机
u=f 不成像
u<f 正立 放大 虚像 放大镜
(3)凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。
【解答】解:AB、由图可知此透镜对光具有会聚作用,焦距为30.0cm﹣20.0cm=10.0cm,故A、B错误;
CD、图乙中,物距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,烛焰成的是倒立、缩小的实像,根据这个原理制成了照相机,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了测量焦距的方法和凸透镜的成像规律。凸透镜成实像时如果物距变小,那么像距变大,像的大小也变大,凸透镜成虚像时,如果物距变小,那么像距变小,像的大小也变小。
4.(2分)在北京冬奥会上苏翊鸣获得单板滑雪冠军,如图所示是他从高处加速下落时的情景,下列关于苏翊鸣说法正确的是( )
A.动能增加,重力势能减小
B.动能增加,重力势能增加
C.动能减小,重力势能增加
D.动能减小,重力势能减小
【考点】机械能的转化.
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
【解答】解:苏翊鸣从高处加速下落时,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能增加,故A正确。
故选:A。
【点评】掌握动能、重力势能的影响因素。利用控制变量法能判断动能、重力势能的变化。
5.(2分)“生活处处有物理,留心观察皆学问”,下面现象解释,正确的是( )
A.洗手池下方排水管的U形“反水弯”是一个连通器
B.接种疫苗时,用注射器将药液注入肌肉是利用了大气压强
C.潜水员潜水时穿抗压潜水服,是因为海水压强随深度增加而减小
D.抽油烟机能抽油烟,利用流体压强流速越快压强越大的原理
【考点】流体压强与流速的关系;液体压强的概念和特点;连通器原理;大气压的综合应用.
【分析】(1)上端开口,底部连通的仪器叫做连通器。
(2)注射器抽取药液是利用大气压来完成的,用注射器往人体内注射药液时利用了人的推力。
(3)液体内部的压强随着深度的增加而增大。
(4)流体流速越大,流体压强越小。
【解答】解:A.洗手池下方排水管的U形“反水弯”上端开口,底部连通,利用了连通器原理,故A正确;
B.用注射器注射药液是由于活塞受到推力的作用,不是利用大气压,故B错误;
C.深海潜水员必须穿抗压潜水服是因为海水压强随深度的增加而增大,故C错误;
D.抽油烟机能将油烟排到室外,是因为流体流速越大的位置压强越小,故D错误。
故选:A。
【点评】平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
6.(2分)094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇,下列有关该潜艇说法正确的是( )
A.核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B.浸没在水中的核潜艇所受浮力的方向是竖直向下
C.浸没在水中的核潜艇下潜时,深度越深浮力越大
D.漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
【考点】物体的浮沉条件及其应用;平衡力与相互作用力的辨别;阿基米德原理的应用.
【分析】(1)潜艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的;
(2)浸没在水中的核潜艇所受浮力的方向是竖直向上;
(3)浸没在水中的核潜艇下潜时,排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知所受浮力的变化情况;
(4)物体在两个力的作用下保持平衡,则这两个力是一对平衡力。
【解答】解:A、核潜艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的,故A错误;
B、浸没在水中的核潜艇所受浮力的方向是竖直向上,故B错误;
C、浸没在水中的核潜艇下潜时,排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,核潜艇受到浮力不变,故C错误;
D、漂浮在水面的核潜艇,处于平衡状态,所受的浮力与自身重力是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查物体的浮沉条件及其应用、二力平衡的条件以及阿基米德原理,是一道综合题,难度不大。
7.(2分)下表中的物理知识与事例不相符的是( )
序号 事例 物理知识
① 砌墙时用铅垂线 重力的方向
② 鞋底刻有花纹 减小摩擦
③ 乘车时系安全带 防范惯性的危害
④ 远离门轴推门 力的作用点影响力的作用效果
A.① B.② C.③ D.④
【考点】增大或减小摩擦的方法;惯性与惯性现象;力的作用效果;力的三要素.
【分析】①重力的方向总是竖直向下的,竖直向下是指和物体所在处水平面垂直向下的方向;
②增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
③惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,其大小与物体的质量有关;一切物体都有惯性;
④力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
【解答】解:①砌墙时利用悬挂重物的细线来确定竖直方向,以此来检查所砌的墙壁是否竖直,这是利用了重力方向总是竖直向下的,故①正确;
②鞋底上刻有花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故②错误;
③系安全带是为了减小在紧急刹车时人由于惯性而向前冲时受到的伤害,故③正确;
④力的三要素为:力的方向、力的大小、力的作用点,这三个因素共同影响力的作用效果,推门时,远离门轴推门越省力,说明力的作用效果与力的作用点有关,故④正确。
故选:B。
【点评】本题考查重力的方向、摩擦力、惯性和力的三要素,要求知识点掌握准确。这也体现了生活中时时处处都蕴含着物理知识的思想。
8.(2分)近年来,我国科技创新能力日益凸显,各种新技术、新能源、新装置等科技成果不断涌现。关于新科技成果,下列说法中正确的是( )
A.可燃冰属于可再生能源
B.“奋斗者”号水声定位主要是利用声音传递能量实现的
C.大亚湾核电站是利用核聚变来发电的
D.北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号
【考点】能源及其分类;核能、核裂变和核聚变;声与信息;电磁波的传播与应用.
【分析】(1)短期内能够从自然界中得到补充的能源叫可再生能源,短期内不能从自然界中得到补充的能源叫不可再生能源。
(2)回声定位是利用超声波来传递信息的。
(3)目前运营的核电站是利用核裂变的可控链式反应来发电的。
(4)电磁波可以传递信息。
【解答】解:A、可燃冰属于不可再生能源,故A错误;
B、“奋斗者”号水声定位主要是利用声音传递信息实现的,故B错误;
C、大亚湾核电站是利用核裂变来发电的,故C错误;
D、北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号,故D正确。
故选:D。
【点评】知道能源的分类;知道超声波和电磁波可以传递信息;知道目前人类获取核能的基本方法。
9.(2分)下列描述的物理情景中,与电动机原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【考点】直流电动机的原理.
【分析】通电导体在磁场中受力运动,据此制成了电动机。
【解答】解:电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动;
A、该装置是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故A错误;
B、通电导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故B正确;
C、该装置是探究电流的磁效应的实验,故C错误;
D、该装置是探究磁极间相互作用规律,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电动机的工作原理、电磁感应现象、电流的磁效应,属于基础题。
10.(2分)关于电学知识,下列说法正确的是( )
A.欧姆定律 I=变形为 R=说明导体的电阻与其两端电压成正比
B.导体的横截面积越大,其电阻值越大
C.串联电路中,电流处处相等
D.两个电阻并联,并联总阻值比任何一个阻值都大
【考点】欧姆定律及其公式;电阻的并联;串联电路的电流规律;影响电阻大小的因素.
【分析】电阻是导体阻碍电流的性质,其大小决定于导体的长度、材料、横截面积和温度,与导体两端的电压、通过的电流无关;
串联电路中电流处处相等;
根据并联电路的电阻关系分析电阻的大小变化。
【解答】解:
A、电阻大小决定于导体的长度、材料、横截面积和温度,与导体两端的电压、通过的电流无关,故A错误;
B、电阻大小决定于导体的长度、材料、横截面积和温度,只根据横截面积无法判定电阻的大小,故B错误;
C、在串联电路中,电流处处相等,故C正确;
D、两个电阻并联后的总阻值比任何一个阻值都要小,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的电流规律、欧姆定律变形公式和并联电路电阻关系的理解,属于基础题目。
11.(2分)下列关于物态变化的描述正确的是( )
A.樟脑丸放一段时间后变小是升华现象
B.美丽的“雾凇”是凝固现象
C.湿衣服在太阳下被晒干是液化现象
D.杯中热水冒出的“白气”是汽化现象
【考点】升华和凝华的定义与特点;汽化及汽化吸热的特点;液化及液化的放热特点.
【分析】物体由固态变为液态的过程叫熔化;物体由气态变为液态的过程叫液化,物体由液态变为气态的过程叫汽化,汽化的两种方式是蒸发和沸腾;物体由固态直接变为气态的过程叫升华。
【解答】解:A.樟脑丸放一段时间后变小是从固态直接变为了气态,是升华现象,故A正确;
B.“雾凇”是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,是凝华现象,故B错误;
C.湿衣服在太阳下被晒干是水汽化成为了水蒸气,是汽化现象,故C错误;
D.“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,是液化现象,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查的是物态变化现象的判断,是一道热学的基础题。掌握六种物态变化的状态变化是解题的关键。
12.(2分)下列事例中,主要利用做功的方式来改变物体内能的是( )
A.把酒精擦在手背上,手背感觉到凉
B.冬天人们在室外晒太阳,感觉暖和
C.汽油机的压缩冲程,燃料温度升高
D.把水放进冰箱冷冻室,水变成冰块
【考点】做功改变物体内能.
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:A、把酒精擦在手背上,酒精从手吸收热量,使手的温度降低,是通过热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B、冬天人们在室外晒太阳,人体从阳光中吸收热量,温度升高,是通过热传递改变物体的内能,故B不符合题意;
C、汽油机的压缩冲程,压缩气体做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能,故C符合题意;
D、把水放进冰箱冷冻室,水变成冰块,水放出热量,温度降低,是通过热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,难度不大。
13.(2分)下列关于家庭电路中说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.手机充电器可以长时间插在插座上
C.冰箱不接地线时照样正常工作,所以地线可有可无
D.控制用电器的开关一定要接在火线上
【考点】安全用电原则;电能表;家庭电路的组成与连接.
【分析】(1)电能表是测量电功的仪表;
(2)充电器长时间插在电源插孔上会发热,引起安全事故;
(3)为防止因用电器漏电使其金属外壳带电而发生触电事故,一般用电器的金属外壳要接地;
(4)为了安全,开关必须串联在火线和用电器之间。
【解答】解:
A、电能表是测量电功的仪表,故A错误;
B、充电器长时间插在电源插孔上会持续发热,容易引起线路的安全事故,故B错误;
C、为了防止因漏电而发生触电事故,有金属外壳的家用电器,外壳一定要接地,即三脚插头的接地脚必须与用电器的金属外壳相连,故C错误;
D、在家庭电路中,应将控制用电器的开关接在火线上,这样在断开开关后,人在修理用电器时才不会发生触电事故,故D正确。
故选:D。
【点评】了解安全用电常识,并能在生活中加以运用,既是解答此题的关键,也有一定的现实意义。
14.(2分)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电压表V的示数变大 B.电流表A1的示数不变
C.电流表A2的示数变大 D.R2的阻值变小
【考点】电路的动态分析.
【分析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测干路的电流,电压表测电源的电压;
根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流的变化;
根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路的电流变化;
根据并联电路的电流特点可知干路电流变化。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测干路的电流,电压表测电源的电压;
A、由于电源电压不变,滑片移动时,电压表示数不变,故A错误;
B、并联电路中各支路互不影响,移动滑片时,通过定值电阻的电流不变,所以电流表A1的示数不变,故B正确;
CD、闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流减小,所以电流表A2的示数变小,故CD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用,难度不大。
15.(2分)下面几个实验探究中,采用了相同研究方法的是( )
①“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时,保持压力不变,改变受力面积
②“比较不同物质吸热的情况”时,用加热时间的长短表示吸收热量的多少
③“探究电流与电压的关系”时,保持电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压
④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中,运用科学推理得出牛顿第一定律
A.①和④ B.②和③ C.①和③ D.②和④
【考点】物理学方法;探究影响压力作用效果的因素.
【分析】物理实验中,常见的方法有:控制变量法、转换法、等效替代法、理想实验法等。
【解答】解:①“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时,保持压力不变,改变受力面积,是采用了控制变量法。
②“比较不同物质吸热的情况”时,用加热时间的长短表示吸收热量的多少,是采用了转换法。
③“探究电流与电压的关系”时,保持电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,是采用了控制变量法。
④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中,运用科学推理得出牛顿第一定律,是采用了理想实验法。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】认识物理实验中常采用的方法,可解答此题。
第Ⅱ卷(非选择题共50分)二、理解与应用(本题包括5个小题,共14分)
16.(3分)“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站,空间站相对于飞船是 运动 (选填“静止”或“运动”)的,助推器喷气使飞船的速度变快,这说明力能改变物体的 运动状态 ,在运动过程中飞船若不受任何力时,它将处于 匀速直线运动 状态。
【考点】牛顿第一定律的概念;运动和静止的相对性;力的作用效果.
【分析】在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
力可以改变物体的运动状态;
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,这是著名的牛顿第一定律。
【解答】解:“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站,空间站相对于飞船位置不断变化,所以是运动的;
力可以改变物体的运动状态,所以助推器喷气使飞船的速度变快;
由牛顿第一定律可知,在运动过程中飞船若不受任何力时,它将处于匀速直线运状态。
故答案为:运动;运动状态;匀速直线运动。
【点评】此题是一道力现象的综合题,考查了运动和静止的相对性、力的作用效果及牛顿第一定律,涉及的知识点较多,难度不大。
17.(3分)如图所示电路中,灯泡L标有“3V 0.6W”,定值电阻R阻值为10Ω,当开关S闭合时,灯泡L恰好正常发光,则此时电流表的示数为 0.5 A,通电1min灯泡L消耗的电能为 36 J。
【考点】欧姆定律的应用.
【分析】闭合开关,灯泡和定值电阻并联接入电路,电流表测干路电流,灯泡L标有“3V 0.6W”,灯泡L恰好正常发光,根据电功率公式计算此时通过灯泡的电流,
根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算通过定值电阻的电流,根据并联电路电流规律计算电流表示数;
根据W=Pt计算通电1min灯泡L消耗的电能。
【解答】解:闭合开关,灯泡和定值电阻并联接入电路,电流表测干路电流,
灯泡L标有“3V 0.6W”,灯泡L恰好正常发光,此时通过灯泡的电流:IL===0.2A,
并联电路各支路两端电压相等,所以电源电压U=UL=3V,
根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流:I′===0.3A,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表示数为:I=IL+I′=0.2A+0.3A=0.5A,
通电1min灯泡L消耗的电能为:W=PLt=0.6W×60s=36J。
故答案为:0.5;36。
【点评】本题考查并联电路特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活运用。
18.(3分)某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中,小磁针和螺线管放置于同水平面内,螺线管为东西朝向,小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后,小磁针的指向如图所示,则电源A端为 负 (选填“正”或“负”)极;当开关S断开时,小磁针N极将 向北 (选填“不”、“向北”或“向南”)偏转;螺线管的匝数越多,磁性越 强 (选填“强”或“弱”)
【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素;磁极间的相互作用;安培定则.
【分析】(1)根据磁场对放入其中的磁体产生磁力作用,磁体N极跟该点磁感线方向一致,可以判断小磁针处磁场方向;根据磁体周围的磁感线从N极出发,回到S极,来判断通电螺线管的磁极;根据安培定则判断通电螺线管中电流方向,根据电流方向判断电源正负极。
(2)小磁针受地磁场的作用,总是一端指南,一端指北,指北的是N极,指南的是S极;
(3)在电流一定时,螺线管的匝数越多,它的磁性越强。
【解答】解:(1)小磁针的左端是N极,可以判断小磁针处磁感线方向指向左侧,根据磁体周围的磁感线从N极出发,回到S极,可以判断通电螺线管的左端是N极,右端是S极,根据安培定则判断电流从螺线管的右边进入,从左边流出,可以判断电源的B端是正极,A端是负极。
(2)当开关S断开时,通电螺线管无磁性,小磁针受地磁场的作用,一端指南,一端指北,指南的是S极,指北的是N极。
(3)在电流一定时,螺线管的匝数越多,它的磁性越强。
故答案为:负;向北;强。
【点评】对于通电螺线管的问题,知道通电螺线管的磁极、通电螺线管的电流方向、小磁针的磁极、磁感线,知道其中的一者,都能判断其它几者。
19.(3分)小明做“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验,绘制出如图所示的图象,由图象可知水沸腾时继续吸热,温度 保持不变 (选填“不变”、“增加”或“减小”),若烧杯中水的质量为200g,加热至沸腾,至少需要吸收 4.2×104 J的热量,此过程中水的内能 增加 (选填“不变”、“增加”或“减小”)。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
【考点】热量的计算;沸腾及沸腾条件;温度、热量与内能的关系.
【分析】(1)根据图象直接分析水沸腾时继续吸热,温度的变化;
(2)根据图象可知水的初温和水沸腾时的温度,根据Q吸=c水m(t﹣t0)求将烧杯中的水加热至沸腾至少需要吸收的热量,内能增加。
【解答】解:(1)由图像可知,水沸腾时继续吸热,温度保持不变;
(2)由图像可知,水的初温t0=48.0℃,水沸腾时的温度t=98.0℃,
因此将烧杯中的水加热至沸腾至少需要吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×200×10﹣3kg×(98.0℃﹣48.0℃)=4.2×104J;
此时内能增加。
故答案为:保持不变;4.2×104;增加。
【点评】本题考查液体沸腾的特点和热量的计算,难度不大。
20.(2分)如图是一束光线从空气中斜射到水面,试作出反射光线和折射光线。
【考点】作光的反射光路图;作光的折射光路图.
【分析】据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内,并且反射角等于入射角,画出反射光线;
根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,折射角小于入射角,确定折射光线的方向。
【解答】解:图中已经过入射点作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧的空气中画出反射光线;
光从空气中斜射到水面,根据折射角小于入射角,在法线右侧的水中大致画出折射光线,如图所示:
【点评】本题主要考查反射定律和折射定律的应用情况,注意真实光线为实线,法线为虚线;是一道基础题。
三、实验与探究(本题包括3个小题,共21分)
21.(6分)甲、乙两位同学现要测定一小块不规则矿石的密度。实验室提供的器材有:托盘天平(带砝码)、量筒、弹簧测力计、细线和足量的水。
(1)甲同学的实验过程如下:
①把天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻线处,发现指针指向如甲图所示,他应该向 右 调节平衡螺母使横梁平衡;
②测量矿石质量时,右盘中的砝码和游码的位置如乙图所示,矿石的质量为 84 g;
③用细线系住矿石放入盛水的量筒中,如丙图所示,则矿石的密度为 4.2 g/cm3;
④若先测体积后测质量,会导致测量结果 偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(2)乙同学认为水的密度ρ水通常可作为已知量,他设计了以下实验方案:
①用弹簧测力计测出矿石的重力为G;
②用弹簧测力计挂着的矿石悬浮在水中,静止后读出弹簧测力计的示数为F,矿石在水中受到的浮力F浮= G﹣F ;
③矿石的密度ρ= (用ρ水、G和F表示)。
【考点】固体的密度测量实验.
【分析】(1)在调节天平平衡时,指针左偏则将平衡螺母向左调;反之就向右调。
物体的质量=砝码的质量+游码所对应的质量。
在有量筒的情况下,我们可以利用排水法求得小块固体的体积。
先测量体积时,由于矿石带着水,使得质量偏大,根据密度公式判断密度的大小。
(2)根据公式可得,要想求得物体的密度,就需要知道物体的质量与体积;当物体浸没在水中且没有触底的情况下,物体所受的浮力F浮=G﹣F拉;根据阿基米德原理可知,物体排开液体的体积V=,进一步求得密度大小。
【解答】解:(1)①把天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻线处,发现指针向左偏,则应将平衡螺母向右调节,直至横梁水平平衡。
②矿石的质量=砝码的质量+游码所对应的质量=50g+20g+10g+4g=84g。
③由图丙可知,矿石的体积V=40cm3﹣20cm3=20cm3,
则矿石的密度==4.2g/cm3=4.2×103kg/m3。
④若先测量体积时,由于矿石带着水,使得质量偏大,由ρ=可知,所测矿石的密度会偏大;
(2)②已知矿石的重力G及用弹簧测力计挂着的矿石悬浮在水中静止时弹簧测力计的示数为F,可求得矿石所受的浮力为F浮=G﹣F。
③由阿基米德原理可得,矿石的体积为V==,
则矿石的密度为=。
故答案为:(1)①右;②84g;③4.2×103;④偏大;(2)②G﹣F;③。
【点评】本题是密度知识与浮力知识的综合类试题,设法根据阿基米德原理求得物体的体积是解题的关键。
22.(7分)测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 30 66.7%
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做 匀速 运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为 0.6 N。
(2)第2次实验时所做的有用功为 0.075 J,滑轮组的机械效率是 62.5% 。
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越 大 (选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(4)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是 B 。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
【考点】实验 测量滑轮组的机械效率.
【分析】(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小;根据拉力计分度值得出弹簧测力计示数;
(2)根据W有用2=G2h2得出第2次实验时所做的有用功,
根据W总2=F2s2得出第2次做的总功,根据η=×100%求出滑轮组的机械效率;
(3)分析1、2、3次实验的数据得出结论;
分析3、4次实验的数据可知得出滑轮组的机械效率与钩码上升的高度的关系;
(4)A.增大绳重,增大了额外功,据此分析;
B.减轻动滑轮重,减小了额外功,据此分析;
C.由(3)知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,根据v=分析。
【解答】解:
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动。测力计分度值为0.1N,第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为0.6N;
(2)第2次实验时所做的有用功为:
W有用2=G2h2=1.5N×0.05m=0.075J;
第2次做的总功:W总2=F2s2=0.8N×0.15m=0.12J;
滑轮组的机械效率是:
η==×100%=62.5%;
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越大,滑轮组的机械效率越高;
分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关;
(4)A.增大绳重,增大了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小;
B.减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率大;
C.由(3)知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,根据v=,机械效率与物体提升的速度无关,
故选B。
故答案为:(1)匀速;0.6;(2)0.075;62.5%;(3)大;无关;(4)B。
【点评】本题测量滑轮组的机械效率,考查注意事项、测力计读数、功和机械效率的计算、数据分析及影响机械效率大小的因素。
23.(8分)某物理兴趣小组用如甲所示电路图测量定值电阻的阻值。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙的实物连线连接完整;
(2)闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的最 右 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数较大,则电路故障可能是 定值电阻(或R0)断路 。
(4)某次测量时,电压表、电流表的指针位置如图丙所示,则电压表读数为 2 V,电流表读数为 0.4 A,根据测量结果可计算出待测电阻的阻值为 5 Ω;
(5)移动滑动变阻器滑片P,改变电压表和电流表的示数,根据实验测得的多组数据,求出电阻的平均值。多次测量求平均值的目的是 A 。
A.减小实验误差
B.寻找普遍规律
(6)物理兴趣小组完成测电阻的实验后,讨论该电路还能完成的实验是 A 。
A.探究电流与电压的关系
B.探究电流与电阻的关系
【考点】实验 伏安法测电阻.
【分析】(1)结合图甲电路图分析图乙实物图可知,仅需将电压表并联在定值电阻两端,根据电源为2节干电池可知电源电压最大为3V,由此可知电压表选用小量程即可,据此完成电路连接;
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的阻值最大端;
(3)闭合开关,发现电流表无示数,说明电路存在断路故障,再结合电压表示数较大,说明与电压表并联之外的电路是通路,由此判断出现故障的是与电压表并联的这段电路,据此判断电路故障;
(4)根据电流表和电压表各自所选量程,判断对应的分度值,再结合指针位置读出各电表读数,然后根据R=计算出待测电阻阻值大小;
(5)用伏安法测量定值电阻的阻值,进行多次测量的目的是求平均值,减小误差;
(6)分析选项中各实验的操作方法进行解答。
【解答】解:
(1)结合图甲电路图分析图乙实物图可知,仅需将电压表并联在定值电阻两端,根据电源为2节干电池可知电源电压最大为3V,由此可知电压表选用小量程即可,据此完成电路连接如下图所示:
;
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的阻值最大端,即图中的最右端;
(3)闭合开关,发现电流表无示数,说明电路存在断路故障,再结合电压表示数较大,说明与电压表并联之外的电路是通路,由此判断出现故障的是与电压表并联的这段电路,据此判断电路可能的故障是定值电阻(或R0)断路;
(4)电压表、电流表的指针位置如图丙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2V;电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A,待测电阻的阻值为:
R==5Ω;
(5)用伏安法测量定值电阻的阻值,进行多次测量的目的是求平均值,减小误差,故选A;
(6)A.探究电流与电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变两端的电压,利用该电路能完成该探究实验;
B.探究电流与电阻关系时,应控制电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值,而题中定值电阻只有一个,因此利用该电路不能完成此探究实验。
故选:A。
故答案为:(1)见上图; (2)右;(3)定值电阻(或R0)断路;(4)2;0.4;5;( 5)A;(6)A。
【点评】本题是利用伏安法测量定值电阻的阻值的实验,涉及了实物电路的连接、滑动变阻器的使用、电路故障分析、电流表和电压表的读数、欧姆定律的应用、多次测量的目的等问题,考查较全面,难度一般。
四、分析与计算(本题包括2个小题,共15分)
24.(8分)周末小雨在家通过举哑铃来锻炼身体。小雨的质量为50kg,他双脚站立在水平地面上,两鞋底与地面的受力面积为400cm2。单臂举起2kg哑铃,每次举起的高度为0.4m,所用时间为2s。(g取10N/kg)求:
(1)小雨的重力;
(2)小雨举着哑铃静止不动时,他对水平地面的压强;
(3)哑铃被匀速举起一次,克服哑铃重力做的功及其功率。
【考点】压强的计算;功的计算和公式的应用;功率的计算及公式的应用.
【分析】(1)知道小雨的质量,根据G=mg求出其重力;
(2)根据G=mg求出哑铃的重力,小雨举着哑铃静止不动时,他对水平地面的压力等于自身重力和哑铃重力之和,利用p=求出他对水平地面的压强;
(3)哑铃被匀速举起一次,根据W=Gh求出克服哑铃重力做的功,利用P=求出克服哑铃重力做功的功率。
【解答】解:(1)小雨的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)哑铃的重力:G′=m′g=2kg×10N/kg=20N,
小雨举着哑铃静止不动时,他对水平地面的压力:F=G+G′=500N+20N=520N,
他对水平地面的压强:p===1.3×104Pa;
(3)哑铃被匀速举起一次,克服哑铃重力做的功:W=G′h=20N×0.4m=8J,
克服哑铃重力做功的功率:P===4W。
答:(1)小雨的重力为500N;
(2)小雨举着哑铃静止不动时,他对水平地面的压强为1.3×104Pa;
(3)哑铃被匀速举起一次,克服哑铃重力做的功为8J,功率为4W。
【点评】本题考查了重力公式和压强公式、做功公式、功率公式的应用等,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
25.(7分)如图所示的电路中电源电压恒为3V。闭合开关S后,电阻R1的电功率为3W,电阻R2的电功率为4.5W。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)整个电路在10s内产生的热量。
【考点】焦耳定律的计算及其应用;欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】(1)由电路图可知,电阻R1和电阻R2并联;根据P=UI求通过电阻R1的电流;
(2)根据P=UI=求出电阻R2的阻值;
(3)根据电路的总功率等于各用电器功率之和求出电路中总功率,根据Q=W=Pt求出整个电路在10s内产生的热量。
【解答】解:(1)由电路图可知,电阻R1和电阻R2并联;
由并联电路的电压特点可知,R1、R2两端的电压为:U1=U2=U=3V,
则通过电阻R1的电流:I1===1A;
(2)由P=UI=可知,电阻R2的阻值:R2===2Ω;
(3)电路中总功率:P=P1+P2=3W+4.5W=7.5W,
则整个电路在10s内产生的热量:Q=W=Pt=7.5W×10s=75J。
答:(1)通过电阻R1的电流为1A;
(2)电阻R2的阻值为2Ω;
(3)整个电路在10s内产生的热量为75J。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功率公式和焦耳定律的应用,是一道基础题。
