2023年北京中考物理仿真模拟冲刺卷
一.选择题(共12小题,满分24分,每小题2分)
1.(2分)现代社会开发使用的能源中,属于可再生能源的是( )
A.可燃冰 B.页岩油 C.太阳能 D.核燃料
2.(2分)如图所示的四种用具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.筷子
C.天平 D.食品夹
3.(2分)下列四种电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.吸尘器 B.电热水器 C.电视机 D.洗衣机
4.(2分)下列现象中,由于光的折射形成的是( )
A.水中倒影 B.白天看到五颜六色的花
C.小孔成像 D.铅笔“折断”
5.(2分)下列与声音有关的说法正确的是( )
A.噪声是由于声音音调高造成的
B.声音在真空中传播最快
C.智能手机的“唤醒词”可以唤醒手机,主要是因为不同的人产生声音的音调不同
D.广场舞要符合活动区域、时段、音量等规定,这是在声源处减弱噪声
6.(2分)下列现象形成的过程中,放出热量的是( )
A.初春雪融成溪 B.盛夏河床干涸
C.晚秋朝露晶莹 D.严冬雪人消瘦
7.(2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.使用测电笔时,手不能接触笔尖金属体,防止触电
B.用电器的金属外壳不用接地线
C.家庭电路中,插座和各用电器之间是串联的
D.家里的空气开关跳闸了,一定是电路中的总功率过大
8.(2分)实心球、足球、篮球、排球都是中考体育的选考项目,下列估读最接近实际的是( )
A.排球质量约300g
B.实心球约重2N
C.扣篮时,篮球从篮筐掉下的时间约为10s
D.足球门高约5m
9.(2分)小超同学用相机拍摄下了八中校徽,如图,下列说法正确的是( )
A.照相机镜头是凹透镜
B.照相机成的是正立缩小的虚像
C.乙照片比甲照片的像距大
D.在焦距不变的情况下,拍摄乙照片,应将照相机适当远离校徽
10.(2分)如图所示,是一个自动体重测试仪的工作原理图,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P和滑杆连接,当测量者站在体重测试台上测量体重时,体重测试台下移,滑杆带动滑动变阻器的滑片P向上移动。有关该测试仪说法正确的是( )
A.体重示数计是用电流表改装成的
B.体重示数计是用电压表改装成的
C.体重越大,测量电路的电流越小
D.体重越大,测量电路的总电阻越大
11.(2分)如图所示,运动员蹦床比赛,下列分析不正确的是( )
A.运动员从高处落下是因为受到重力作用
B.运动员离开蹦床后仍可向上继续运动,是由于运动员具有惯性
C.当运动员从高处下落至蹦床的最低点时,速度变为0,此时受到平衡力的作用
D.运动员下落接触到蹦床到发生最大形变的过程中,运动员动能先增大后减小,蹦床弹性势能一直增加
12.(2分)一块里面含有金属小球的冰块放在一杯水中,冰块与水的密度分别为ρ1与ρ2并保持不变,冰块漂浮在水中,如图甲所示,冰块露出水面的体积为V1,经过一段时间冰块部分融化后悬浮在水中,如图乙所示,冰块融化掉的体积为V2。则V1与V2的关系为( )
A. B.
C. D.
二.多选题(共3小题,满分6分,每小题2分)
(多选)13.(2分)关于电磁现象,下列说法中正确的是( )
A.指南针的N极和地磁S极相互吸引,静止时指向南方
B.通电线圈在磁场中受力转动的过程中,电能转化为机械能
C.磁场中某点的磁场方向和放在该点的小磁针静止时N极指的方向是一致的
D.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定产生电流
(多选)14.(2分)下列说法中正确的是( )
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
B.零下20摄氏度的物体没有内能
C.物体温度升高,一定是吸收了热量
D.在四冲程内燃机中,做功冲程将内能转化为机械能
(多选)15.(2分)如图所示是两物块(固定在一起)沿斜面(斜面固定不动)向下运动的情境示意图,若甲物块质量为m1,乙物块质量为m2,m1小于m2,在它们沿斜面向下运动速度越来越大的过程中,下列说法中正确的是( )
A.甲物块的动能越来越大
B.甲、乙两物块的速度大小始终相等
C.甲、乙两物块的动能始终相等
D.甲、乙两物块所受重力做功的功率始终相等
三.填空题(共8小题,满分28分)
16.(4分)如图所示,根据图填空:
(1)如图1所示,体温计的示数为 ℃。
(2)如图2所示,电能表的示数为 kW h。
17.(3分)如图所示,是小普同学设计的两种测量小石块密度的方案,操作步骤按照示意图中的①②③顺序进行。
(1)你认为方案 测量误差会较大,结果会 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)小晟同学进行了实验,测出了相关物理量,计算出了石块的密度,以下是他测量小石块质量的实验片段
:
①将天平放在 工作台上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的左侧,再向右调节 直至天平水平平衡。
②在左盘放被测小石块,在右盘从大到小加减砝码,当加到最小的砝码后,观察到指针静止在如图所示的位置,接下来的操作是 ,直至天平水平平衡。
③读出小石块的质量。
(3)测出所有相关物理量,并将实验数据记录在下面表格内,计算出石块的密度,请你将表格中①②处的内容补充完整。
石块的质量m/g ① ② 石块的体积V/cm3 石块的密度ρ/(g cm﹣3)
18.(3分)利用如图所示的装置“探究平面镜成像的特点”。
①在寻找蜡烛A像的位置时,眼睛应在蜡烛 (选填“A”或“B”)的一侧观察。
②实验中,选用两支相同的蜡烛,是为了探究物与像的 关系。
③如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛A的成像情况是 (填字母代号)。
A.蜡烛成像在B的右侧
B.蜡烛成像仍在B处
C.蜡烛无法通过玻璃板成像
19.(4分)小明学习小组的同学们在“测量定值电阻阻值”的实验中,连接的电路如图甲所示。
(1)小明在检查电路连接时,发现有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将实物电路连接正确。
(2)电路连接正确后,闭合开关,滑动变阻器滑片P移至某处时,电压表的示数如图乙所示,此时电流表的示数如图丙所示,为 A,则定值电阻Rx的阻值为 Ω。
(3)完成实验后,小组同学对实验过程进行交流。小刚说:“不用电压表,也能测出该定值电阻的阻值。”对小刚提出的方案,小组同学讨论后设计了在缺少电压表时测量未知电阻阻值的方案,电路图如图丁所示,请你在空格内将实验步骤补充完整。(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)
① ,读出电流表的示数为I1;
② ,读出电流表的示数为I2;
③未知电阻Rx的表达式:Rx= 。
20.(4分)如图甲所示的是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)组装该实验装置时,应该按照 (选填“先上后下”或“先下后上”)的顺序。
(2)李红小组用该装置做了两次水的沸腾实验,绘制的温度与时间关系如图乙所示,从图乙中可以知道水的沸点是 ℃;
(3)根据实验中记录的数据,实验小组描绘出温度与时间的变化图像如图丙所示,则水在沸腾的过程中不断吸热,温度保持 。若水沸腾后堵住纸板上的小孔,温度计的示数将 (以上两空均选填“升高”“降低”或“不变”)。
21.(3分)如图所示,用导线连接导体AB、小量程电流表和开关,探究感应电流产生条件。
(1)闭合电路,导体AB向右移动一段距离松手,导体AB左右摆动,小量程电流表的指针 (选填“左右摆动”、“偏向一边”、“静止不动”)。不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦,导体AB摆动过程中,机械能将 (选填“变大”、“变小”、“不变”),原因是 。
(2)闭合开关前均无电流,闭合开关后,沿多个不同方向来回移动导体AB,均发现电流表的指针发生摆动。由此得出感应电流的产生条件:闭合电路的一部分导体在磁场中运动。此结论 (选填“正确”、“不正确”),验证你判断的做法是 。
(3)整理实验器材,开关断开前,水平向左撤去蹄形磁铁(导体AB不动),灵敏电流计指针 (选填“会”或“不会”)偏转。
22.(4分)如图所示,现有两只相同的烧杯A和B,分别盛有体积相同的水和酒精,小巴用压强计来鉴别水和酒精。
(1)若压强计气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化都很 (选填“大”或“小”)。
(2)如图甲所示,小巴先后将调节好的压强计的探头浸入两种液体中。他发现A中U形管两侧液面的高度差较大,于是认为图甲A杯子中是水。他的结论是 (选填“可靠”或“不可靠”)的,你判断的理由是:压强计的探头分别在两种液体中的深度 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)小巴用自己改装并调试好的压强计进行实验,如图乙所示,将压强计两个探头分别没入两种液体中,从而判断出图乙中装水的杯子是 (选填“A”或“B”)杯。
(4)严谨的新新接下来对液体内部压强公式进行理论推导,如图所示丙(a)所示,研究A点受到的液体压强大小,在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S。如图(b)所示,可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,其依据是同种液体同一深度各处压强 。然后在受力面积S上方假想出一个液柱如图丙(c)所示,再用公式进行推导。这种研究问题的思想方法被称为 (选填序号)。
A.控制变量法
B.建立理想模型法
C.转换法
(5)聪明的贝贝利用U形压强计改装成如图丁所示的测液体密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm,U形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的红色浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平,读数时,读取浮标所对应的刻度值即可,当橡皮膜放入某液体中浮标指示在b处,ab之间的距离为4.4cm,则该液体的密度为 kg/m3,贝贝发现用该调节好的密度计测量液体密度时,测量值总是偏小,原因是 。
23.(3分)如图所示是小组同学“探究阿基米德原理”的实验过程,弹簧测力计示数如图所示。
(1)实验中,小球重为 N。
(2)乙图中,弹簧测力计的示数是 N。
(3)分析 两图可知,小球浸没水中时,受到的浮力是2N;分析丙、丁两图可知,小球排开的水的重力是 N。
(4)实验表明浸没在水中的物体受到的浮力 物体排开的水所受的重力。小组同学进一步思考后得出:如果实验中小球没有完全浸没水中, (选填“能”或“不能”)得到此结论。
(5)另一小组同学发现,由于小杯中的水无法完全倒干净,导致按照图所示步骤进行探究时,小球受到的浮力F浮 小球排开的水重G排。因此,你认为该实验的步骤应调整为 (写出实验步骤序号)。
四.科普阅读题(共1小题,满分4分,每小题4分)
24.(4分)请阅读《红外线与红外测温仪》并回答小题。
红外线与红外测温仪
2020年春节前夕,一场突如其来的新冠肺炎疫情打破了往日生活的平静。为了尽快控制疫情蔓延,全国上下团结一致众志成城,经过各方努力,国内的新冠肺炎疫情得到了有效控制。在各种防控措施中,体温筛查是疫情检测的第一关,而红外测温仪在其中发挥着重要的作用。那么红外测温仪是如何工作的?为此我们先要了解红外线的有关知识。
红外线是一种不可见光,它与微波、可见光、X射线一样都是电磁波大家族中的一员,其波长范围是760nm~1mm,介于红光和微波之间。由于分子的无规则运动,在自然界中,一切温度高于绝对零度(﹣273.15℃)的物体,其表面在不断的向周围空间辐射红外线。而且,物体的温度越高,辐射出来的红外线能量就会越强。红外测温仪就是基于物体辐射红外线能量大小与物体表面温度的对应关系,来测定物体表面温度的。如图25所示,是生活中常见的红外测温仪的外观和工作结构示意图。红外测温仪一般由光学系统、光电探测器、信号放大及处理器、显示部分构成。光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线,光电探测器将接收到的红外信号转变为电信号,电信号再经过放大和计算处理转变为温度值显示出来。
虽然红外测温仪在使用上方便快捷,但若使用不当也会出现较大的数值偏差。例如,强烈的阳光照射、不正确的测量角度和距离、大气中的水蒸气和灰尘对红外线的吸收作用等,都会对红外测温仪的测量结果产生影响。因此,红外测温仪测量的数据仅用于初步筛查,不能作为医学诊断数据。一旦发现体温偏高者,还应使用测量精度较高,稳定性较好的玻璃体温计进行复查和确认。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)红外线是一种 (选填“电磁波”或“声波”)。
(2)0℃的冰 (选填“能”或“不能”)向外界辐射红外线。
(3)红外测温仪中的光学系统对红外线有 作用(选填“会聚”或“发散”)。
(4)为了尽量减小红外测温仪测量数值的偏差,请你提出一个合理的建议: 。
五.计算题(共2小题,满分8分,每小题4分)
25.(4分)空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路如图。已知电源电压U=18V,电压表的量程为0~15V,定值电阻R0的阻值为100Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=×103Ω。
空气质量指数A 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
(1)当通过气敏电阻的电流为0.05A时,此电路通电10s消耗多少电能?
(2)通过计算,判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。
(3)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400,则更换后的定值电阻R0′的阻值应为多大?
26.(4分)如图所示,不计绳重和摩擦,用滑轮组匀速提起一个重为550N的物体,物体在5秒内竖直上升了1m,人拉绳的力为350N。求:
(1)绳端移动的速度。
(2)人拉绳子做功的功率。
(3)滑轮组的机械效率。
2023年北京中考物理仿真模拟冲刺卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题,满分24分,每小题2分)
1.(2分)现代社会开发使用的能源中,属于可再生能源的是( )
A.可燃冰 B.页岩油 C.太阳能 D.核燃料
【解答】解:可燃冰、页岩油、核燃料都是在短时间内无法在得到的能源,都属于不可再生能源,太阳能是用之不尽取之不竭的,是可再生能源,故ABD错误,C正确。
故选:C。
2.(2分)如图所示的四种用具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.筷子
C.天平 D.食品夹
【解答】解:
A、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
B、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
C、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆;
D、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
故选:A。
3.(2分)下列四种电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.吸尘器 B.电热水器 C.电视机 D.洗衣机
【解答】解:
吸尘器、洗衣机工作时把电能转化成机械能;电视机工作时电能转化成光能和声音;电热水器是根据电流的热效应工作的,它把电能主要转化为内能,故B正确。
故选:B。
4.(2分)下列现象中,由于光的折射形成的是( )
A.水中倒影 B.白天看到五颜六色的花
C.小孔成像 D.铅笔“折断”
【解答】解:AB、水中形成的倒影,属于平面镜成像;我们看到五颜六色的花朵是由于花朵反射的不同色光进入了人的眼睛,两者都属于光的反射现象,故AB错误;
C、小孔成像是光沿直线传播形成的,故C错误。
D、光在水面发生折射,人看到的水下的铅笔是虚像,比实际向上弯折,是由于光的折射形成的,故D正确;
故选:D。
5.(2分)下列与声音有关的说法正确的是( )
A.噪声是由于声音音调高造成的
B.声音在真空中传播最快
C.智能手机的“唤醒词”可以唤醒手机,主要是因为不同的人产生声音的音调不同
D.广场舞要符合活动区域、时段、音量等规定,这是在声源处减弱噪声
【解答】解:A、噪声是由于声音响度大造成的,故A错误;
B、声音在真空中无法传播,故B错误;
C、智能手机的“唤醒词”可以唤醒手机,主要是因为不同的人产生声音的音色不同,故C错误;
D、广场舞要符合活动区域、时段、音量等规定,避免对人们造成噪声干扰,这是在声源处减弱噪声,故D正确。
故选:D。
6.(2分)下列现象形成的过程中,放出热量的是( )
A.初春雪融成溪 B.盛夏河床干涸
C.晚秋朝露晶莹 D.严冬雪人消瘦
【解答】解:A、雪融成溪是熔化现象,此过程吸热,故A错误。
B、河床干涸是水的汽化现象,此过程吸热,故B错误。
C、朝露晶莹是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,附着在植被表面,此过程放热,故C正确。
D、雪人消瘦是雪的升华现象,此过程吸热,故D错误。
故选:C。
7.(2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.使用测电笔时,手不能接触笔尖金属体,防止触电
B.用电器的金属外壳不用接地线
C.家庭电路中,插座和各用电器之间是串联的
D.家里的空气开关跳闸了,一定是电路中的总功率过大
【解答】解:
A、使用测电笔时,手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触电线,手不能接触笔尖金属体,否则会触电,故A正确;
B、家用电器的金属外壳要接地,防止金属外壳漏电,发生触电事故,故B错误;
C、家庭电路中,插座和各用电器在工作时互不影响,则它们之间是并联的,故C错误;
D、家庭电路中出现了空气开关“跳闸”,可能是短路引起的,也可能是用电器的总功率过大引起的,故D错误。
故选:A。
8.(2分)实心球、足球、篮球、排球都是中考体育的选考项目,下列估读最接近实际的是( )
A.排球质量约300g
B.实心球约重2N
C.扣篮时,篮球从篮筐掉下的时间约为10s
D.足球门高约5m
【解答】解:A、一般排球的质量在300g左右,故A符合实际;
B、实心球质量约2kg,受到的重力为G=mg=2kg×10N/kg=20N,故B不符合实际;
C、篮筐到地面的高度约3m,扣篮时,篮球从篮筐掉下的时间不到1s,故C不符合实际;
D、足球门的高度在2m左右,故D不符合实际。
故选:A。
9.(2分)小超同学用相机拍摄下了八中校徽,如图,下列说法正确的是( )
A.照相机镜头是凹透镜
B.照相机成的是正立缩小的虚像
C.乙照片比甲照片的像距大
D.在焦距不变的情况下,拍摄乙照片,应将照相机适当远离校徽
【解答】解:
AB、照相机的镜头相当于凸透镜,u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像;故AB错误;
CD、分析图甲和乙,乙图的像比甲图大,根据“凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大”可知,乙照片比甲照片的像距大,且拍摄乙照片时(焦距不变),应将照相机适当靠近校徽,故C正确,D错误。
故选:C。
10.(2分)如图所示,是一个自动体重测试仪的工作原理图,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P和滑杆连接,当测量者站在体重测试台上测量体重时,体重测试台下移,滑杆带动滑动变阻器的滑片P向上移动。有关该测试仪说法正确的是( )
A.体重示数计是用电流表改装成的
B.体重示数计是用电压表改装成的
C.体重越大,测量电路的电流越小
D.体重越大,测量电路的总电阻越大
【解答】解:
(1)由电路图可知,体重示数计串联在电路中,所以体重测试仪的刻度盘是用电流表改装成的,故A正确,B错误;
(2)根据电路图可知,体重越大,滑片越向上移动,滑动变阻器接入电路的阻值越小,而串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以电路的总电阻越小,由I=可知,电路电流变大,故CD错误。
故选:A。
11.(2分)如图所示,运动员蹦床比赛,下列分析不正确的是( )
A.运动员从高处落下是因为受到重力作用
B.运动员离开蹦床后仍可向上继续运动,是由于运动员具有惯性
C.当运动员从高处下落至蹦床的最低点时,速度变为0,此时受到平衡力的作用
D.运动员下落接触到蹦床到发生最大形变的过程中,运动员动能先增大后减小,蹦床弹性势能一直增加
【解答】解:A、运动员受重力作用,重力竖直向下,所以会从高处落下,故A正确;
B、由于运动员具有惯性,所以运动员离开蹦床后仍可向上继续运动,故B正确;
CD、运动员从接触蹦床到最低点的过程中,在最初一段时间内,形变量较小,向上的弹力较小,重力大于弹力,运动员做加速运动;当重力等于弹力时,速度达到最大,此时动能最大;随着蹦出弹性形变变大,弹力不断变大,当重力小于弹力时,运动员做减速运动,速度减小,动能减小,弹性势能增大;运动到最低点时,形变最大,弹力达到最大,速度最小为0,此时重力小于弹力,受力不平衡,整个过程中,动能先增大后减小,蹦床弹性势能增加,故C错误、D正确。
故选:C。
12.(2分)一块里面含有金属小球的冰块放在一杯水中,冰块与水的密度分别为ρ1与ρ2并保持不变,冰块漂浮在水中,如图甲所示,冰块露出水面的体积为V1,经过一段时间冰块部分融化后悬浮在水中,如图乙所示,冰块融化掉的体积为V2。则V1与V2的关系为( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由题知,冰块与水的密度分别为ρ1、ρ2,图甲中冰块露出水面的体积为V1,从甲图到乙图冰块融化掉的体积为V2,设原来冰块和金属球的总体积为V,冰块融化掉的重力为G2,
由图甲可知,含有金属小球的冰块漂浮在水面,由物体的漂浮条件可知:F浮=G球+G冰,
由阿基米德原理可得:F浮=ρ水gV排=ρ2g(V﹣V1),
所以有ρ2g(V﹣V1)=G球+G冰﹣﹣﹣﹣﹣①
由图乙可知,冰块部分融化后悬浮在水中,由物体的悬浮条件可知:F浮′=G球+G冰′,
由阿基米德原理可得:F浮′=ρ水gV排′=ρ2g(V﹣V2),
所以有ρ2g(V﹣V2)=G球+G冰′﹣﹣﹣﹣﹣②
①﹣②得:ρ2g(V﹣V1)﹣ρ2g(V﹣V2)=G冰﹣G冰′=G2=m2g=ρ1V2g,
化简可得:ρ2V2﹣ρ2V1=ρ1V2,
所以 ,故D正确。
故选:D。
二.多选题(共3小题,满分6分,每小题2分)
(多选)13.(2分)关于电磁现象,下列说法中正确的是( )
A.指南针的N极和地磁S极相互吸引,静止时指向南方
B.通电线圈在磁场中受力转动的过程中,电能转化为机械能
C.磁场中某点的磁场方向和放在该点的小磁针静止时N极指的方向是一致的
D.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定产生电流
【解答】解:A、地磁S极在地理北极附近;指南针的N极和地磁S极相互吸引静止时会指北;故A错误,不符合题意;
B、通电线圈在磁场中受力转动时,把电能转化为机械能,故B正确,符合题意;
C、根据磁场方向的规定可知,磁场中某点,小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向;故C正确,符合题意;
D、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,在电路中会产生感应电流,故D正确,符合题意;
故选:BCD。
(多选)14.(2分)下列说法中正确的是( )
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
B.零下20摄氏度的物体没有内能
C.物体温度升高,一定是吸收了热量
D.在四冲程内燃机中,做功冲程将内能转化为机械能
【解答】解:A、比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故A正确;
B、一切物体都有内能,零下20摄氏度的物体有内能,故B错误;
C、物体温度升高,可能吸收热量,可能外界对物体做功,故C错误;
D、在四冲程内燃机中,做功冲程将内能转化为机械能,故D正确。
故选:AD。
(多选)15.(2分)如图所示是两物块(固定在一起)沿斜面(斜面固定不动)向下运动的情境示意图,若甲物块质量为m1,乙物块质量为m2,m1小于m2,在它们沿斜面向下运动速度越来越大的过程中,下列说法中正确的是( )
A.甲物块的动能越来越大
B.甲、乙两物块的速度大小始终相等
C.甲、乙两物块的动能始终相等
D.甲、乙两物块所受重力做功的功率始终相等
【解答】解:
A、两物块(固定在一起)沿斜面(斜面固定不动)向下运动时,甲物块质量不变,其速度越来越大,所以甲物块的动能越来越大,故A正确;
B、甲和乙固定在一起,沿着斜面下滑时,甲、乙两物块的速度大小始终相等,故B正确;
C、甲物块质量为m1,乙物块质量为m2,m1小于m2,同一时刻甲和乙的速度相同,所以甲的动能始终小于乙的动能,故C错误;
D、重力做功的功率P===Gv=mgv,已知m1小于m2,同一时刻甲和乙的速度相同,所以根据P=mgv可知,甲重力做功的功率小于乙物块重力做功的功率,故D错误。
故选:AB。
三.填空题(共8小题,满分28分)
16.(4分)如图所示,根据图填空:
(1)如图1所示,体温计的示数为 36.3 ℃。
(2)如图2所示,电能表的示数为 4852.7 kW h。
【解答】解:(1)体温计每一个大格代表1℃,每一个小格代表0.1℃,分度值为0.1℃,示数是36.3℃;
(2)电能表的小数位是7,示数为:4852.7kW h。
故答案为:(1)36.3;(2)4852.7。
17.(3分)如图所示,是小普同学设计的两种测量小石块密度的方案,操作步骤按照示意图中的①②③顺序进行。
(1)你认为方案 一 测量误差会较大,结果会 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)小晟同学进行了实验,测出了相关物理量,计算出了石块的密度,以下是他测量小石块质量的实验片段
:
①将天平放在 水平 工作台上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的左侧,再向右调节 平衡螺母 直至天平水平平衡。
②在左盘放被测小石块,在右盘从大到小加减砝码,当加到最小的砝码后,观察到指针静止在如图所示的位置,接下来的操作是 右移动游码 ,直至天平水平平衡。
③读出小石块的质量。
(3)测出所有相关物理量,并将实验数据记录在下面表格内,计算出石块的密度,请你将表格中①②处的内容补充完整。
石块的质量m/g ① 水的体积V1/cm3 ② 水和石块的总体积V2/cm3 石块的体积V/cm3 石块的密度ρ/(g cm﹣3)
【解答】解:(1)如果先测量体积再测量质量,会使石块上沾上水,导致石块质量测量值偏大,根据ρ=可知,体积一定时,质量偏大,密度测量值偏大,所以方案一误差较大;
(2)①使用天平时,天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的左侧,再向右调节平衡螺母,直到天平的横梁平衡;
②当加到最小的砝码后,观察到指针静止在如图所示的位置,说明天平的左端下沉,要向右移动游码,使天平重新平衡;
(3)实验表格中要有石块的质量m/g、量筒中适量水的体积V1/cm3、石块浸没在水中石块和水的总体积V2/cm3、求出石块的体积V/cm3、根据密度公式求出石块的密度ρ/(g cm﹣3)。
故答案为:(1)一;偏大;(2)①水平;平衡螺母;②右移动游码;(3)①水的体积V1/cm3;②水和石块的总体积V2/cm3。
18.(3分)利用如图所示的装置“探究平面镜成像的特点”。
①在寻找蜡烛A像的位置时,眼睛应在蜡烛 A (选填“A”或“B”)的一侧观察。
②实验中,选用两支相同的蜡烛,是为了探究物与像的 大小 关系。
③如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛A的成像情况是 B (填字母代号)。
A.蜡烛成像在B的右侧
B.蜡烛成像仍在B处
C.蜡烛无法通过玻璃板成像
【解答】解:①寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在蜡烛A一侧观察,在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像;
②实验中,选用两支相同的蜡烛,是为了探究物与像的大小的关系;
③如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,因对称面的位置没有变化,根据像与物关于镜面对称,故蜡烛A的成像情况是蜡烛成像仍在B处,故B正确;
故选:B。
故答案为:①A;②大小;③B。
19.(4分)小明学习小组的同学们在“测量定值电阻阻值”的实验中,连接的电路如图甲所示。
(1)小明在检查电路连接时,发现有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将实物电路连接正确。
(2)电路连接正确后,闭合开关,滑动变阻器滑片P移至某处时,电压表的示数如图乙所示,此时电流表的示数如图丙所示,为 0.3 A,则定值电阻Rx的阻值为 5 Ω。
(3)完成实验后,小组同学对实验过程进行交流。小刚说:“不用电压表,也能测出该定值电阻的阻值。”对小刚提出的方案,小组同学讨论后设计了在缺少电压表时测量未知电阻阻值的方案,电路图如图丁所示,请你在空格内将实验步骤补充完整。(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)
① 只闭合S,将滑片P移动到最右端 ,读出电流表的示数为I1;
② 保持滑片位置不变,再闭合S1 ,读出电流表的示数为I2;
③未知电阻Rx的表达式:Rx= 。
【解答】解:(1)原电路中,变阻器与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,待测电阻应与变阻器串联,电压表与待测电阻并联,如下所示:
(2)电路连接正确后,闭合开关,滑动变阻器滑片P移至某处时,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为1.5V;
电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,由欧姆定律I=,则定值电阻:
Rx===5Ω;
(3)实验步骤:
①只闭合S,将滑片P移动到最右端,读出电流表的示数为I1;
②保持滑片位置不变,再闭合S1,读出电流表的示数为I2;
③在①中,为变阻器最大电阻的简单电路,电流表测变阻器的电流I1,由欧姆定律,电源电压:U=I1R0,
在②中,两电阻并联,电流表测干路电流,由并联电路各支路互不影响,通过待测电阻的电流为:
Ix=I2﹣I1;
由欧姆定律,未知电阻Rx的表达式:
Rx==。
故答案为:
(1)如上所示;
(2)0.3;5;
(3)①只闭合S,将滑片P移动到最右端;
②保持滑片位置不变,再闭合S1;
③。
20.(4分)如图甲所示的是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)组装该实验装置时,应该按照 先下后上 (选填“先上后下”或“先下后上”)的顺序。
(2)李红小组用该装置做了两次水的沸腾实验,绘制的温度与时间关系如图乙所示,从图乙中可以知道水的沸点是 98 ℃;
(3)根据实验中记录的数据,实验小组描绘出温度与时间的变化图像如图丙所示,则水在沸腾的过程中不断吸热,温度保持 不变 。若水沸腾后堵住纸板上的小孔,温度计的示数将 升高 (以上两空均选填“升高”“降低”或“不变”)。
【解答】解:(1)实验过程中使用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,但不能碰到容器底,所以要先下后上组装实验器材;
(2)如图乙所示,该温度计的分度值为1℃,故温度计的示数是98℃;
(3)由图丙可知,水在沸腾的过程中不断吸热,温度保持不变;若水沸腾后堵住纸板上的小孔,会导致水面上方的气压增大,沸点升高,故温度计的示数将升高。
故答案为:(1)先下后上;(2)98;(3)不变;升高。
21.(3分)如图所示,用导线连接导体AB、小量程电流表和开关,探究感应电流产生条件。
(1)闭合电路,导体AB向右移动一段距离松手,导体AB左右摆动,小量程电流表的指针 左右摆动 (选填“左右摆动”、“偏向一边”、“静止不动”)。不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦,导体AB摆动过程中,机械能将 变小 (选填“变大”、“变小”、“不变”),原因是 机械能转化为电能 。
(2)闭合开关前均无电流,闭合开关后,沿多个不同方向来回移动导体AB,均发现电流表的指针发生摆动。由此得出感应电流的产生条件:闭合电路的一部分导体在磁场中运动。此结论 不正确 (选填“正确”、“不正确”),验证你判断的做法是 让导体沿与磁感线平行的方向运动,观察电流表的指针是否运动 。
(3)整理实验器材,开关断开前,水平向左撤去蹄形磁铁(导体AB不动),灵敏电流计指针 会 (选填“会”或“不会”)偏转。
【解答】解:
(1)导体AB左右摆动,切割磁感线方向不断改变,所以电流方向不断改变,电流表指针会左右摆动;导体运动过程中,将机械能转化为电能,所以机械能不断减少;
(2)产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。对于这个的结论不准确,为了得出准确的结论,应让导体沿与磁感线平行的方向运动,观察电流表的指针是否运动;
(3)在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体AB不动),AB仍切割磁感线,会产生感应电流,则灵敏电流计的指针会偏转。
故答案为:(1)左右摆动;变小;机械能转化为电能;(2)不正确;让导体沿与磁感线平行的方向运动,观察电流表的指针是否运动;(3)会。
22.(4分)如图所示,现有两只相同的烧杯A和B,分别盛有体积相同的水和酒精,小巴用压强计来鉴别水和酒精。
(1)若压强计气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化都很 小 (选填“大”或“小”)。
(2)如图甲所示,小巴先后将调节好的压强计的探头浸入两种液体中。他发现A中U形管两侧液面的高度差较大,于是认为图甲A杯子中是水。他的结论是 不可靠 (选填“可靠”或“不可靠”)的,你判断的理由是:压强计的探头分别在两种液体中的深度 不相同 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)小巴用自己改装并调试好的压强计进行实验,如图乙所示,将压强计两个探头分别没入两种液体中,从而判断出图乙中装水的杯子是 B (选填“A”或“B”)杯。
(4)严谨的新新接下来对液体内部压强公式进行理论推导,如图所示丙(a)所示,研究A点受到的液体压强大小,在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S。如图(b)所示,可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,其依据是同种液体同一深度各处压强 相等 。然后在受力面积S上方假想出一个液柱如图丙(c)所示,再用公式进行推导。这种研究问题的思想方法被称为 B (选填序号)。
A.控制变量法
B.建立理想模型法
C.转换法
(5)聪明的贝贝利用U形压强计改装成如图丁所示的测液体密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm,U形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的红色浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平,读数时,读取浮标所对应的刻度值即可,当橡皮膜放入某液体中浮标指示在b处,ab之间的距离为4.4cm,则该液体的密度为 1.76×103 kg/m3,贝贝发现用该调节好的密度计测量液体密度时,测量值总是偏小,原因是 浮标有重力 。
【解答】解:
(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化都会很小;
(2)液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,而小巴在实验时两杯中的液体密度、金属盒的浸没深度均不相同,因此,其结论是不可靠的;所以要想用压强计将它们区别开来,根据控制变量法的要求,应该控制金属盒浸入的深度相同;
(3)压强计两金属盒分别浸入两种液体中,U形管两边的高度差相同也就是压强相同,根据p=ρgh在压强相同的情况下ρ与h 成反比,即深度深的液体密度小,深度大的,密度小,因为A的深度大,所以A的密度小,B是水,A是酒精。
(4)如图(b)所示,用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,其依据是:同种液体在同一深度向各个方向的压强相等;
液柱对受力面S的压力F=G,所以,液柱对受力面S的压强p======ρgh,这种运用假想液柱研究问题的思想方法被称为建立理想模型法,故选B;
(5)当橡皮膜放入某液体中,ab之间的距离为4.4cm,右管升高4.4cm,左管下降4.4cm,左右两管相差8.8cm;
根据液体压强计受到的压强等于左右两管水产生的压强差,所以,p液=p,即:ρ液gh液=ρ水gh水,则:
所以,==,解得ρ液=1.76g/cm3=1.76×103kg/m3。
小敏发现用该调节好的密度计测量液体密度时,测量值总是偏小,原因是浮标有重力,测量值总是偏小。
故答案为:(1)小; (2)不可靠;不相同;(3)B;(4)相等;B;(5)1.76×103;浮标有重力。
23.(3分)如图所示是小组同学“探究阿基米德原理”的实验过程,弹簧测力计示数如图所示。
(1)实验中,小球重为 3.6 N。
(2)乙图中,弹簧测力计的示数是 1.6 N。
(3)分析 甲、乙 两图可知,小球浸没水中时,受到的浮力是2N;分析丙、丁两图可知,小球排开的水的重力是 2 N。
(4)实验表明浸没在水中的物体受到的浮力 等于 物体排开的水所受的重力。小组同学进一步思考后得出:如果实验中小球没有完全浸没水中, 能 (选填“能”或“不能”)得到此结论。
(5)另一小组同学发现,由于小杯中的水无法完全倒干净,导致按照图所示步骤进行探究时,小球受到的浮力F浮 大于 小球排开的水重G排。因此,你认为该实验的步骤应调整为 甲、丁、乙、丙 (写出实验步骤序号)。
【解答】解:(1)图甲中测力计的示数为3.6N,则小球的重力G=3.6N;
(2)图乙中测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N;
(3)由称重法可得:F浮=F甲﹣F乙=3.6N﹣1.6N=2N,故由甲、乙两图可得出小球浸没水中时,受到的浮力;
根据丙、丁两图可知,物块排开的水所受重力:G排=F丙﹣F丁=3N﹣1N=2N;
(4)分析(3)中得到的数据,可以得出物块受到浮力等于物块排开的水所受重力,即F浮=G排;
如果实验中小球没有完全浸没水中,物块受到浮力等于物块排开的水所受重力,故能得到此结论。
(5)小杯中的水无法完全倒干净,小杯里面沾有水珠,会导致图丁中的弹簧测力计的示数F丁偏大,根据G排=F丙﹣F丁可知小球排开的水重偏小,则小球受到的浮力F浮大于小球排开的水重G排;为避免小杯里面沾有水珠,该实验的步骤可以先测量空小杯的重力,则步骤调整为:甲、丁、乙、丙。
故答案为:(1)3.6;(2)1.6;(3)甲、乙;2;(4)等于;能;(5)大于;甲、丁、乙、丙。
四.科普阅读题(共1小题,满分4分,每小题4分)
24.(4分)请阅读《红外线与红外测温仪》并回答小题。
红外线与红外测温仪
2020年春节前夕,一场突如其来的新冠肺炎疫情打破了往日生活的平静。为了尽快控制疫情蔓延,全国上下团结一致众志成城,经过各方努力,国内的新冠肺炎疫情得到了有效控制。在各种防控措施中,体温筛查是疫情检测的第一关,而红外测温仪在其中发挥着重要的作用。那么红外测温仪是如何工作的?为此我们先要了解红外线的有关知识。
红外线是一种不可见光,它与微波、可见光、X射线一样都是电磁波大家族中的一员,其波长范围是760nm~1mm,介于红光和微波之间。由于分子的无规则运动,在自然界中,一切温度高于绝对零度(﹣273.15℃)的物体,其表面在不断的向周围空间辐射红外线。而且,物体的温度越高,辐射出来的红外线能量就会越强。红外测温仪就是基于物体辐射红外线能量大小与物体表面温度的对应关系,来测定物体表面温度的。如图25所示,是生活中常见的红外测温仪的外观和工作结构示意图。红外测温仪一般由光学系统、光电探测器、信号放大及处理器、显示部分构成。光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线,光电探测器将接收到的红外信号转变为电信号,电信号再经过放大和计算处理转变为温度值显示出来。
虽然红外测温仪在使用上方便快捷,但若使用不当也会出现较大的数值偏差。例如,强烈的阳光照射、不正确的测量角度和距离、大气中的水蒸气和灰尘对红外线的吸收作用等,都会对红外测温仪的测量结果产生影响。因此,红外测温仪测量的数据仅用于初步筛查,不能作为医学诊断数据。一旦发现体温偏高者,还应使用测量精度较高,稳定性较好的玻璃体温计进行复查和确认。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)红外线是一种 电磁波 (选填“电磁波”或“声波”)。
(2)0℃的冰 能 (选填“能”或“不能”)向外界辐射红外线。
(3)红外测温仪中的光学系统对红外线有 会聚 作用(选填“会聚”或“发散”)。
(4)为了尽量减小红外测温仪测量数值的偏差,请你提出一个合理的建议: 不要在强光下进行实验 。
【解答】解:
(1)从文中“红外线是一种不可见光,它与微波、可见光、X射线一样都是电磁波大家族中的一员”可知红外线属于电磁波;
(2)从文中“由于分子的无规则运动,在自然界中,一切温度高于绝对零度(﹣273.15℃)的物体,其表面在不断的向周围空间辐射红外线”可知0℃的冰可以向外界辐射红外线;
(3)从文中“红外测温仪一般由光学系统、光电探测器、信号放大及处理器、显示部分构成。光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线”可知红外测温仪中的光学系统对红外线有会聚作用;
(4)根据文中“强烈的阳光照射、不正确的测量角度和距离、大气中的水蒸气和灰尘对红外线的吸收作用等,都会对红外测温仪的测量结果产生影响”分析:为了尽量减小红外测温仪测量数值的偏差,不要在强光照射下实验。
故答案为:(1)电磁波;(2)能;(3)会聚;(4)不要在强光下进行实验。
五.计算题(共2小题,满分8分,每小题4分)
25.(4分)空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路如图。已知电源电压U=18V,电压表的量程为0~15V,定值电阻R0的阻值为100Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=×103Ω。
空气质量指数A 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
(1)当通过气敏电阻的电流为0.05A时,此电路通电10s消耗多少电能?
(2)通过计算,判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。
(3)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400,则更换后的定值电阻R0′的阻值应为多大?
【解答】解:(1)由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,串联电路中各处的电流相等,
当通过气敏电阻的电流为0.05A时,此电路通电10s消耗电能:W=UIt=18V×0.05A×10s=9J;
(2)因串联电路中各处的电流相等,所以当电压表示数为10V时,电路中的电流:I′===0.1A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻R两端的电压:UR=U﹣U0=18V﹣10V=8V,
则此时气敏电阻的阻值:R===80Ω,
由R=×103Ω可得此时的空气质量指数:A=×103=75,
由表格可知,此时空气质量等级为良;
(2)空气质量指数A=400时,气敏电阻的阻值:R′=×103Ω=15Ω,
由题意可知,此时电压表的示数U0′=15V,则气敏电阻两端的电压:UR′=U﹣U0′=18V﹣15V=3V,
此时电路中的电流:I′′===0.2A,
则更换后的定值电阻的阻值:R0′===75Ω。
答:(1)当通过气敏电阻的电流为0.05A时,此电路通电10s消耗9J电能;
(2)电压表示数为10V时对应的空气质量等级为良;
(2)更换后的定值电阻的阻值应为75Ω。
26.(4分)如图所示,不计绳重和摩擦,用滑轮组匀速提起一个重为550N的物体,物体在5秒内竖直上升了1m,人拉绳的力为350N。求:
(1)绳端移动的速度。
(2)人拉绳子做功的功率。
(3)滑轮组的机械效率。
【解答】解:(1)由图可知n=2,绳端移动的距离:s=nh=2×1m=2m,
则绳端移动的速度:v===0.4m/s;
(2)拉力做的总功:
W总=Fs=350N×2m=700J,
拉力做功的功率:
P===140W;
(2)拉力做的有用功:
W有=Gh=550N×1m=550J,
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%≈78.6%。
答:(1)绳端移动的速度为0.4m/s;
(2)人拉绳子做功的功率为140W;
(3)滑轮组的机械效率为78.6%。
