2023年福建省泉州六中中考物理模拟试卷.
一、单选题(共28分)
1.(2分)在近代科学发展史上,为经典物理学大厦奠定基础,并创立物体运动三大定律的伟大科学家是( )
A.伽利略 B.卢瑟福 C.爱因斯坦 D.牛顿
2.(2分)葛洪的《抱朴子》中有云:“游云西行,而谓月之东驰”。此诗中的“月之东驰”是因为所选参照物是( )
A.地面 B.诗人 C.月亮 D.云朵
3.(2分)如图所示的滑动变阻器上标记的各部件中,通常情况下,属于绝缘体的是( )
A.金属杆 B.瓷筒 C.电阻丝 D.金属滑片
4.(2分)声音是由物体的振动产生并以波的形式向四周传播。小东用图甲的实验装置将音叉发出的声音信号输入计算机,观察到计算机上的波形如图乙。下列有关音叉发出声音的说法,与实际不符的是(
A.是通过空气传播到接收器的
B.传播过程中音调保持不变
C.传播过程中音色保持不变
D.传播过程中响度保持不变
5.(2分)图甲是灵敏电流计,图乙是其内部结构示意图。实验时,当有电流通过灵敏电流计( )
A.
B.
C.
D.
6.(2分)早在公元前1650年,我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。用石杓舀出液态铜倒入陶范中冷却成固态,如图所示。下列说法正确的是( )
A.液态铜倒入陶范冷却成青铜器是凝华现象
B.液态铜冷却成固态的过程中质量变大
C.工匠身上的汗水不断汽化,需要吸热
D.刚用过的石杓放入水中出现的“白气”是水蒸气
7.(2分)如图所示是一种“X光”玩具,它能让你隔着不透明物体看到后面的东西。它的原理与下列哪种仪器相同( )
A.潜望镜 B.望远镜 C.显微镜 D.透视仪
8.(2分)如图所示,一只锥形瓶中灌入氨气,另一只锥形瓶内壁贴一条浸过酚酞溶液的试纸。打开活塞( )
A.分子间有间隙
B.分子永不停息地无规则运动
C.分子是很微小的
D.分子间有相互作用力
9.(2分)为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔同一植株( )
A.
B.
C.
D.
10.(2分)如图所示,是创新小组的同学们自制的照相机。在较暗的教室内,让凸透镜对着明亮的室外,在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像,若想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像( )
A.相机向前移,纸筒向前伸
B.相机向后移,纸筒向后缩
C.相机不移动,纸筒向后缩
D.相机和纸筒的位置均不变
11.(2分)荡秋千是一种喜闻乐见的运动,在越荡越高的欢乐中,享受的是激情与健身的欢欣。如图所示,经过最低点B和与A点等高的C点,到达右侧最高点D返回。经测量,下列判断正确的是( )
A.A点和D点机械能相等
B.到达B点时,受力平衡
C.在此过程中,只有机械能与内能之间相互转化
D.从A点到D点,其机械能增加
12.(2分)如图电路。闭合开关,灯L1、L2正常发光,电流表和电压表均有示数。过一会儿,灯L1突然熄灭,电流表示数变小,电压表示数为零。此过程出现的故障是( )
A.L1短路 B.L1灯丝烧断
C.导线a或b开路 D.导线c或d开路
13.(2分)如图所示,铁块A重3N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B,用竖直向上的力F拉铁块A,则F的大小为( )
A.4N B.5N C.7N D.8N
14.(2分)我市装有多座过街天桥,极大方便了行人的出行。阴雨天时,空气潮湿,路面湿滑,保证行人上下天桥时的安全,电磁铁及触点1固定不动,衔铁可在电磁铁作用下上下运动,将湿敏电阻接在电路中(图中未画出),闭合开关S,警示灯随湿度变化而自动调整亮度;当空气湿度增大到设定值时,灯泡阻值不变,以下说法正确的是( )
A.应选R1作为该电路的湿敏电阻
B.在M、N、Q三处位置中,湿敏电阻应安装在Q处
C.小于设定值时,湿度越小警示灯越亮
D.向左移动滑片P,可使警示灯在较小湿度下实现闪烁
二、填空题(共12分)
15.(2分)为了保护孩子的视力,教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯,每个教室里的9盏LED护眼灯的连接方式是 联的。LED灯发光效率高,其发光部分主要由 材料制成。
16.(2分)2022年3月23日,“天宫课堂”第二课正式开讲,“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。授课期间 进行传播的。空间站太阳翼上的太阳能电池板将太阳能转化成电能为空间站供电,电能是 (选填“一次”或“二次”)能源。
17.(2分)我国长征三号乙运载火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)作为燃料、四氧化二氨(N2O4)作为氧化剂,已知燃料偏二甲肼的热值是4.25×103J/kg,完全燃烧0.6t偏二甲肼所放出的热量为 J,它们的化学反应方程式为C2H8N2+2N2O4═2CO2+4H2O+3N2。请推断用这两种物质作为运载火箭推进剂可能的原因是 。
18.(2分)检查视力时要求被检查者与视力表相距5m。某同学在学校医务室检查视力,由于空间有限,用如图方式检查 m,她在平面镜里看到视力表的像 (选填“大于、小于或等于”)真正的视力表。
19.(2分)一个密度为ρ的实心零件,由粗细不同的两部分圆柱体组成,两圆柱体的高度均为h,零件对水平面的压强为1.2ρgh,则粗、细圆柱体的底面积S粗:S细= ;如图乙所示放置时,零件对水平面的压强为 (用字母ρ、g、h表示)。
20.(2分)如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“6V 0.3A”字样,只闭合开关S、S1,滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光,则小灯泡10s内消耗的电能为 J,再移动滑片P,电流表示数与R2关系如图乙a所示;当断开S1闭合S、S2、S3时,电流表示数与R2的关系如图乙b所示,则I1= A(忽略小灯泡电阻变化)。
三、作图题(共4分)
21.(2分)根据如图甲所示物体的路程时间图像,画出对应的速度﹣时间图像。
22.(2分)图中,虚线方框内为旋钮开关S的设计图,开关可控制台灯的通断和亮度。请根据安全用电的原则将电路连接完整。
四、简答题(共4分)
23.(4分)泉州东西塔是镇国塔、仁寿塔的合称,是中国现存最高的一对石塔,位于泉州西街开元寺内,历史悠久,能保存至今属实不易,当时在“山石海水涌动”、“城内外庐全塌”的情况下,双塔仅仅受到了较轻的损坏,足以见得其抗震性能的优越,请观察图片利用所学物理知识解释东西塔抗震性能优越的原因。
六、实验题(共30分)
24.(5分)小明利用图甲所示的三颈烧瓶做水的沸腾实验,当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度
(1)由实验数据可知,水的沸点为 ℃,水沸膀时需要吸热,温度 ;
(2)当三颈烧瓶中的水沸腾时,小明将注射器内少量冷水全部注入三颈烧瓶中,如图丙所示。发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾 (变高/变低/不变);
(3)接下来小明将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,如图丁所示,根据这个现象,得出水的沸点与气压的关系是 ;
(4)小红对着烧瓶外壁喷冷水也使图丁中的水再次沸腾了,她所喷洒的位置是 。
25.(6分)小明用天平和量筒测量一个外形不规则且不溶于水的固体的密度(已知该固体的密度小于水的密度)。
(1)测量过程如下:
①将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节 ,使指针指在分度盘的中央刻度线,天平平衡。
②把该固体放在天平左盘,平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,该固体的质量为 g。
③用量测测该固体的体积时,用细线将小金属球绑在固体下方(具体湖量过程如图乙所示),该固体的体积为 cm3。
④该固体的密度为 kg/m3。
(2)实验结束后,小明没有利用天平和量筒,用弹簧测力计,具体过程如下:
①用细线系着小金属球,将其挂在弹簧测力计下,测出小金属球的重力G;
②在烧杯中装入适量的水,将挂在测力计下的小金属球完全浸没在水中(小金属球没有碰到烧杯底和侧壁),读出弹簧测力计示数F;
③该小金属球的体积V小金属球= (用字母表示,水的密度为ρ水);
④该小金属球的密度ρ小金属球= (用字母表示,水的密度为ρ水)。
26.(7分)如图,在《探究凸透镜成像规律》的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑 cm、实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在 ;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 ;
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短 移动;
(4)仍如图乙,蜡烛、透镜和光屏分别在35cm、50cm、80cm刻度线处,蜡烛和光屏位置不变的情况下 cm的刻度线处,光屏上会再次呈现清晰的像;
(5)如图丙所示,将蜡烛放在P点,若切除凸透镜中间的阴影部分后,蜡烛能成 个像。
27.(4分)泥石流是由于暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流,具有极强的破坏力。为了比较水流和泥石流的破坏力,小宇进行了如下探究:将两辆相同的小车分别放在两个相同的管道中,小车分别被推动一段距离,实验记录如下表所示。
流体 水流 泥沙流
小车被推动距离/cm 68 102
(1)实验中,通过 来比较水流和泥沙流的破坏力。由实验数据可知,在相同的时间内,相同的横截面上 (选填“水流”或“泥沙流”)上获得的能量较多。
(2)在单位时间内、单位面积上,从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度,这是评价能源的重要指标之一。若水的流速为v,质量为m的水在流动时具有的能量(动能)为mv2,请推导出水能的能流密度A的表达式:A= 。据此可推知,在流速相等的情况下,风能的能流密度比水能的能流密度 (选填“大”或“小”)。
28.(8分)小明所在的物理实验小组,利用图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。
(1)图甲中小明将一根导线连接错误,若此时闭合开关,小灯泡 (选填“发光”或“不发光”)。请你在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)小明将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
(3)小明测量了小灯泡在不同电压下的电流,并绘制了如图丙所示的图像,根据图像可知电流与电压并不成正比。原因是灯丝的电阻随温度升高而 。在这个图像中,横轴应该表示的物理量是 (选填“电压”或“电流”)。
(4)小明又设计了图丁所示的电路,只用电压表测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R最大阻值为15Ω。电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关S1、S2,断开S3,将滑动变阻器的滑片移到右端,电压表示数为4.5V;
② (填三个开关闭合与断开情况)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V,这时小灯泡正常发光。
③闭合开关S1、S2,断开S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,此时电压表示数为3V;
④小灯泡的额定功率P额= W。
七、计算题(共22分)
29.(6分)频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一、如图所示,是小亮用相机每隔0.5s曝光一次,拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的总质量约为1.6t,静止时车轮与地面的总接触面积为0.16m2。求:(g取10N/kg)
(1)汽车行驶时的速度;
(2)汽车静止时对水平地面的压强;
(2)拍摄过程中汽车的输出功率。
30.(7分)商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图乙所示),如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路,其额定电压为220V1和R2为发热体,其中R1=40Ω。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时的中温挡,额定功率为440W。求:
(1)R2的电阻;
(2)高温挡正常工作100s,电流通过R1产生的电热;
(3)只有空气炸锅单独工作,表盘示数使用前后如图甲、丁所示,通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率(已知商用电费单价为0.75元/kW h)。
31.(9分)科技人员为了研究“物品均匀投放下水的方法”建立如图模型:轻质杠杆AB两端用轻绳悬挂着两个完全相同的正方体物品甲和乙,甲、乙的边长均为a,密度均为ρ(ρ大于水的密度ρ水),杠杆放在可移动支点P上,物品乙放在水平地面上。起初(刚好不被水打湿)。计时开始(t=0),上推活塞,停止计时(不计物品甲在水中相对运动的阻力)。上述过程中通过移动支点P维持BD绳中拉力恒为乙重力的0.6倍(g为已知量)
求:(1)物品乙对地面的压强;
(2)t=0时,BP:PA为多少?
(3)物品甲完全被水淹没时,BP:PA为多少?
(4)任意时刻t时,BP:PA与t的关系式。
2023年福建省泉州六中中考物理模拟试卷.
参考答案与试题解析
一、单选题(共28分)
1.(2分)在近代科学发展史上,为经典物理学大厦奠定基础,并创立物体运动三大定律的伟大科学家是( )
A.伽利略 B.卢瑟福 C.爱因斯坦 D.牛顿
【答案】D
【解答】解:牛顿是英国伟大的物理学家,发现了万有引力定律和光的色散,为经典物理学奠定了基础,D正确。
故选:D。
2.(2分)葛洪的《抱朴子》中有云:“游云西行,而谓月之东驰”。此诗中的“月之东驰”是因为所选参照物是( )
A.地面 B.诗人 C.月亮 D.云朵
【答案】D
【解答】解:“月之东驰”是说月亮在运动,而月亮正是相对于“游云西行”来说的,故所选参照物为云朵;
故选:D。
3.(2分)如图所示的滑动变阻器上标记的各部件中,通常情况下,属于绝缘体的是( )
A.金属杆 B.瓷筒 C.电阻丝 D.金属滑片
【答案】B
【解答】解:组成滑动变阻器的金属杆(滑片导轨)、金属滑片和电阻丝,属于导体;
瓷筒,用陶瓷制成,属于绝缘体。
故选:B。
4.(2分)声音是由物体的振动产生并以波的形式向四周传播。小东用图甲的实验装置将音叉发出的声音信号输入计算机,观察到计算机上的波形如图乙。下列有关音叉发出声音的说法,与实际不符的是(
A.是通过空气传播到接收器的
B.传播过程中音调保持不变
C.传播过程中音色保持不变
D.传播过程中响度保持不变
【答案】D
【解答】解:音叉的声音通过空气传播到接收器的,由接收器的示波器的波形图可知,音调不变,振动的幅度变小,故D与实际不符。
故选:D。
5.(2分)图甲是灵敏电流计,图乙是其内部结构示意图。实验时,当有电流通过灵敏电流计( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解答】解:灵敏电流计是根据通电导体在磁场中受到力的作用制成的;
A、图中有电源,闭合开关,说明通电导体在磁场中受到力的作用;
B、导体在磁场中做切割磁感线运动,研究电磁感应现象;
C、闭合开关,利用电流的热效应;
D、图中是奥斯特实验,故D不符合题意。
故选:A。
6.(2分)早在公元前1650年,我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。用石杓舀出液态铜倒入陶范中冷却成固态,如图所示。下列说法正确的是( )
A.液态铜倒入陶范冷却成青铜器是凝华现象
B.液态铜冷却成固态的过程中质量变大
C.工匠身上的汗水不断汽化,需要吸热
D.刚用过的石杓放入水中出现的“白气”是水蒸气
【答案】C
【解答】解:A、液态铜倒入陶范冷却成青铜器,故A错误。
B、液态铜冷却成固态的过程中物质状态变了,因为质量与物质的状态无关。
C、工匠身上的汗水不断汽化,故C正确。
D、刚用过的石杓放入水中出现的“白气”,故D错误。
故选:C。
7.(2分)如图所示是一种“X光”玩具,它能让你隔着不透明物体看到后面的东西。它的原理与下列哪种仪器相同( )
A.潜望镜 B.望远镜 C.显微镜 D.透视仪
【答案】A
【解答】解:因潜望镜中加是两块平面镜,平面镜对物体成像是正等大的虚像,
两块平面镜的同时使用,使上边以及后面的物体都会很清楚看到,
故选:A。
8.(2分)如图所示,一只锥形瓶中灌入氨气,另一只锥形瓶内壁贴一条浸过酚酞溶液的试纸。打开活塞( )
A.分子间有间隙
B.分子永不停息地无规则运动
C.分子是很微小的
D.分子间有相互作用力
【答案】B
【解答】解:由题意可知,打开活塞后,说明氨气从左侧的瓶中运动到了右侧的瓶中,属于扩散现象。
故选:B。
9.(2分)为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔同一植株( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解答】解:如图所示,拔草器相当于一个杠杆,若拔同一植株,由杠杆平衡条件F1L1=F5L2可知,阻力臂越小,动力越小。A、B,动力臂相等,所以C图动力更小,阻力臂相等,所以C图动力更小。
故选:C。
10.(2分)如图所示,是创新小组的同学们自制的照相机。在较暗的教室内,让凸透镜对着明亮的室外,在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像,若想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像( )
A.相机向前移,纸筒向前伸
B.相机向后移,纸筒向后缩
C.相机不移动,纸筒向后缩
D.相机和纸筒的位置均不变
【答案】A
【解答】解:A、相机向前移,即物距减小,根据凸透镜成像规律可知,故A正确;
B、相机向后移,即物距增大,根据凸透镜成像规律可知,故B错误;
C、D、相机不动,根据凸透镜成像规律可知,凸透镜成像大小不变、D错误。
故选:A。
11.(2分)荡秋千是一种喜闻乐见的运动,在越荡越高的欢乐中,享受的是激情与健身的欢欣。如图所示,经过最低点B和与A点等高的C点,到达右侧最高点D返回。经测量,下列判断正确的是( )
A.A点和D点机械能相等
B.到达B点时,受力平衡
C.在此过程中,只有机械能与内能之间相互转化
D.从A点到D点,其机械能增加
【答案】D
【解答】解:
ACD、由题意和图示可知、动能为0),到达右侧最高点D,则此时人的重力势能大于A点时的重力势能、动能为0,所以可知A点和D点机械能不相等,故A错误;
人站在秋千上,不靠外力做功,是因为荡秋千的人不断调节了重心的位置(最低点时蹲下,并将人体的化学能转化为机械能,人的机械能增加,有化学能,故C错误;
B、到达B点时,不是平衡状态,故B错误。
故选:D。
12.(2分)如图电路。闭合开关,灯L1、L2正常发光,电流表和电压表均有示数。过一会儿,灯L1突然熄灭,电流表示数变小,电压表示数为零。此过程出现的故障是( )
A.L1短路 B.L1灯丝烧断
C.导线a或b开路 D.导线c或d开路
【答案】C
【解答】解:由图可知,该电路为并联电路,电压表测量的是电源的电压;
闭合开关,灯L1、L2正常发光,电流表和电压表均有示数,灯L3突然熄灭,电流表示数变小,电路中有一条支路发生了断路现象;
电压表示数为零,说明电压表的正负接线柱与电源是断开的;
A、L1短路,则整个电路短路,两个电表都无示数;
B、L1灯丝烧断,干路中的电流减小,有示数;
C、导线a或b开路4的支路没有接到电路中,电流表示数减小,电压表无示数;
D、导线c或d开路1的支路接到电路中,灯L1、L5仍然正常发光,电流表示数不变,电压表无示数。
故选:C。
13.(2分)如图所示,铁块A重3N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B,用竖直向上的力F拉铁块A,则F的大小为( )
A.4N B.5N C.7N D.8N
【答案】C
【解答】解:当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时,由于B对黑板没有压力的作用;整体处于平衡状态,所以A受到的滑动摩擦力为大小fA=G总=3N+1N=6N;
取走铜块B,用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动时、接触面的粗糙程度不变,仍然为4N,
此时A受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力F,则F=GA+fA=3N+6N=7N。
故选:C。
14.(2分)我市装有多座过街天桥,极大方便了行人的出行。阴雨天时,空气潮湿,路面湿滑,保证行人上下天桥时的安全,电磁铁及触点1固定不动,衔铁可在电磁铁作用下上下运动,将湿敏电阻接在电路中(图中未画出),闭合开关S,警示灯随湿度变化而自动调整亮度;当空气湿度增大到设定值时,灯泡阻值不变,以下说法正确的是( )
A.应选R1作为该电路的湿敏电阻
B.在M、N、Q三处位置中,湿敏电阻应安装在Q处
C.小于设定值时,湿度越小警示灯越亮
D.向左移动滑片P,可使警示灯在较小湿度下实现闪烁
【答案】D
【解答】解:A、由乙图可知,R1的阻值随湿度的增加而增加,R2的阻值随湿度的增加而减小,根据实际需要,能见度低时,即警示灯随湿度的增加而变亮,通过电路的电流变大,所以R2符合要求,故A错误;
B、若将它串联在图甲电路中的M位置,电磁铁的磁性增强,动触点2接触静触点14会被短路,警示灯会一下变亮2被短路而失去磁性,衔铁被弹簧拉起2串联接入电路,灯泡变暗3放在N点和Q点都不会出现此现象,故应该将警示灯串联在图甲电路中的M位置,故B错误;
C、空气潮湿,路面湿滑,湿度越大,故C错误;
D、电源电压不变,即触发电流不变,若向左移动滑片,即湿敏电阻阻值较大时,使警示灯在较小湿度下就能实现闪烁。
故选:D。
二、填空题(共12分)
15.(2分)为了保护孩子的视力,教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯,每个教室里的9盏LED护眼灯的连接方式是 并 联的。LED灯发光效率高,其发光部分主要由 半导体 材料制成。
【答案】并;半导体
【解答】解:如图所示的LED护眼灯,每个教室里的这9盏LED护眼灯是互不影响的。
LED是发光二极管做成的,发光二极管是半导体材料。
故答案为:并;半导体。
16.(2分)2022年3月23日,“天宫课堂”第二课正式开讲,“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。授课期间 电磁波 进行传播的。空间站太阳翼上的太阳能电池板将太阳能转化成电能为空间站供电,电能是 二次 (选填“一次”或“二次”)能源。
【答案】电磁波;二次。
【解答】解:电磁波的传播不需要介质,声音的传播需要介质,所以太空教师”与地面课堂师生的实时互动交流是通过电磁波进行传播;
电能是消耗其它能源经过加工转换来的,属于二次能源;
故答案为:电磁波;二次。
17.(2分)我国长征三号乙运载火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)作为燃料、四氧化二氨(N2O4)作为氧化剂,已知燃料偏二甲肼的热值是4.25×103J/kg,完全燃烧0.6t偏二甲肼所放出的热量为 2.55×1010 J,它们的化学反应方程式为C2H8N2+2N2O4═2CO2+4H2O+3N2。请推断用这两种物质作为运载火箭推进剂可能的原因是 偏二甲肼的热值大,这两种物质反应后的生成物污染小 。
【答案】2.55×1010;偏二甲肼的热值大,这两种物质反应后的生成物污染小。
【解答】解:完全燃烧0.6t偏二甲肼所放出的热量为Q放=mq=7.6×103kg×2.25×107J/kg=2.55×1010J;
运载火箭主要用偏二甲肼作为燃料,因为偏二甲肼的热值大,完全燃烧放出的热量较多,这两种物质反应后的生成物污染小。
故答案为:2.55×1010;偏二甲肼的热值大,这两种物质反应后的生成物污染小。
18.(2分)检查视力时要求被检查者与视力表相距5m。某同学在学校医务室检查视力,由于空间有限,用如图方式检查 2.2 m,她在平面镜里看到视力表的像 等于 (选填“大于、小于或等于”)真正的视力表。
【答案】2.2;等于。
【解答】解:由图可知,视力表与平面镜的距离为2.8m,要求被检查者与视力表的距离为4m,被检查者应距离平面镜的距离为5m﹣2.6m=2.2m;
根据平面镜成像特点可知,他在平面镜里看到的视力表是正立等大的虚像。
故答案为:8.2;等于。
19.(2分)一个密度为ρ的实心零件,由粗细不同的两部分圆柱体组成,两圆柱体的高度均为h,零件对水平面的压强为1.2ρgh,则粗、细圆柱体的底面积S粗:S细= 5:1 ;如图乙所示放置时,零件对水平面的压强为 6ρgh (用字母ρ、g、h表示)。
【答案】5:1;6ρgh。
【解答】解:轴承放在水平面上,轴承对水平面的压力等于两个圆柱体的总重力,两者的总重力不变;
设甲图中上下两圆柱体的底面积分别为S1和S2,
由ρ=可得上下两圆柱体的质量分别为:
m上=ρV上=ρS7h,m下=ρV下=ρS2h,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以轴承对水平面的压力:F=G上+G下=m上g+m下g=ρS1hg+ρS8hg,
则图甲中轴承对水平面的压强:
p甲=== ρgh+ρgh=1.2ρgh,
解得:==1:5、细圆柱体的底面积S粗:S细=S5:S1=5:6;
如乙图所示放置时,由1小题可知压力不变,
此时轴承对水平地面的压强:
p乙===ρgh+。
故答案为:5:5;6ρgh。
20.(2分)如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“6V 0.3A”字样,只闭合开关S、S1,滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光,则小灯泡10s内消耗的电能为 18 J,再移动滑片P,电流表示数与R2关系如图乙a所示;当断开S1闭合S、S2、S3时,电流表示数与R2的关系如图乙b所示,则I1= 0.45 A(忽略小灯泡电阻变化)。
【答案】18;0.45。
【解答】解:只闭合开关S、S1,滑动变阻器和灯泡串联接入电路,电流表测通过电路的电流,
滑片P位于最右端,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,灯泡两端电压等于电源电压,
小灯泡恰好正常发光,小灯泡L标有“5V 0.3A”字样Lt=5V×0.3A×10s=18J;
灯泡的电阻:RL===20Ω,
由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时,通过电路的电流最小,电压表量程8~3V,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:I′=,
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压:U=U5+UL=3V+I′RL,即3V=6V,
当断开S1,闭合S、S7、S3时,定值电阻和滑动变阻器并联接入电路,
由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时,通过电路的电流最大,所以通过电路的最大电流为0.3A,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得干路电流I=,即,解方程可得:R1=20Ω,
滑动变阻器接入电路的电阻为8R时,通过电路的电流:I1===0.45A。
故答案为:18;0.45。
三、作图题(共4分)
21.(2分)根据如图甲所示物体的路程时间图像,画出对应的速度﹣时间图像。
【答案】
【解答】解:0~20s内,物体做匀速直线运动;
20s~30s内路程不变,物体静止;
30s~40s内物体做匀速直线运动,速度为,
速度﹣时间图像如下图:
22.(2分)图中,虚线方框内为旋钮开关S的设计图,开关可控制台灯的通断和亮度。请根据安全用电的原则将电路连接完整。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
根据安全用电的原则,开关应该接到火线和用电器之间,滑动变阻器再与灯泡串联(控制灯泡的亮度),如图所示:
四、简答题(共4分)
23.(4分)泉州东西塔是镇国塔、仁寿塔的合称,是中国现存最高的一对石塔,位于泉州西街开元寺内,历史悠久,能保存至今属实不易,当时在“山石海水涌动”、“城内外庐全塌”的情况下,双塔仅仅受到了较轻的损坏,足以见得其抗震性能的优越,请观察图片利用所学物理知识解释东西塔抗震性能优越的原因。
【答案】中国传统建筑的梁架一般采用抬梁式构造,在构架的垂直方向上,形成下大上小的结构形状,这种支撑面积大,重心低的构造方式具有较好的抗震性能。
【解答】答:中国传统建筑的梁架一般采用抬梁式构造,在构架的垂直方向上,这种支撑面积大。
六、实验题(共30分)
24.(5分)小明利用图甲所示的三颈烧瓶做水的沸腾实验,当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度
(1)由实验数据可知,水的沸点为 98 ℃,水沸膀时需要吸热,温度 保持不变 ;
(2)当三颈烧瓶中的水沸腾时,小明将注射器内少量冷水全部注入三颈烧瓶中,如图丙所示。发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾 不变 (变高/变低/不变);
(3)接下来小明将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,如图丁所示,根据这个现象,得出水的沸点与气压的关系是 水的沸点会随气压的减小而降低 ;
(4)小红对着烧瓶外壁喷冷水也使图丁中的水再次沸腾了,她所喷洒的位置是 M 。
【答案】(1)98;保持不变;(2)不变;(3)水的沸点会随气压的减小而降低;(4)M。
【解答】解:(1)由如图乙所示的水温与时间关系图像可知,水的沸点为98℃,不断吸热;
(2)将注射器内少量冷水全部注入三颈烧瓶中,如图丙所示,此时烧瓶内的气压没有变化;
(3)将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,因为水的沸点会随气压的减小而降低,水会重新沸腾起来;
(4)在三颈烧瓶外壁喷冷水后,瓶内温度降低,气体压强减小,水会重新沸腾起来。
故答案为:(1)98;保持不变;(3)水的沸点会随气压的减小而降低。
25.(6分)小明用天平和量筒测量一个外形不规则且不溶于水的固体的密度(已知该固体的密度小于水的密度)。
(1)测量过程如下:
①将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节 平衡螺母 ,使指针指在分度盘的中央刻度线,天平平衡。
②把该固体放在天平左盘,平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,该固体的质量为 16.4 g。
③用量测测该固体的体积时,用细线将小金属球绑在固体下方(具体湖量过程如图乙所示),该固体的体积为 20 cm3。
④该固体的密度为 0.82×103 kg/m3。
(2)实验结束后,小明没有利用天平和量筒,用弹簧测力计,具体过程如下:
①用细线系着小金属球,将其挂在弹簧测力计下,测出小金属球的重力G;
②在烧杯中装入适量的水,将挂在测力计下的小金属球完全浸没在水中(小金属球没有碰到烧杯底和侧壁),读出弹簧测力计示数F;
③该小金属球的体积V小金属球= (用字母表示,水的密度为ρ水);
④该小金属球的密度ρ小金属球= ρ水 (用字母表示,水的密度为ρ水)。
【答案】(1)①平衡螺母;②16.4;③20;④0.82×103;(2)③;④ρ水。
【解答】解:(1)①调节天平横梁平衡时,指针指在分度盘的中线处。
②固体的质量:m=10g+5g+1.3g=16.4g。
③固体的体积:V=60mL﹣40mL=20mL=20cm3。
④固体的密度:ρ===0.82g/cm2=0.82×103kg/m4。
(2)①用细线系着小金属球,将其挂在弹簧测力计下;
②在烧杯中装入适量的水,将挂在测力计下的小金属球完全浸没在水中;
小金属球受到的浮力为:F浮=G﹣F,
③该小金属的体积V小金属球==;
④小金属球的质量:m小金属球=,
该小金属球的密度ρ小金属球===ρ水。
故答案为:(1)①平衡螺母;②16.4;④0.82×106;(2)③;④ρ水。
26.(7分)如图,在《探究凸透镜成像规律》的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑 10.0 cm、实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在 同一高度 ;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 放大 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 投影仪 ;
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短 上 移动;
(4)仍如图乙,蜡烛、透镜和光屏分别在35cm、50cm、80cm刻度线处,蜡烛和光屏位置不变的情况下 65 cm的刻度线处,光屏上会再次呈现清晰的像;
(5)如图丙所示,将蜡烛放在P点,若切除凸透镜中间的阴影部分后,蜡烛能成 2 个像。
【答案】(1)10.0;同一高度;(2)放大;投影仪;(3)上;(4)65;(5)2。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距;
为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、光屏三者的中心在同一高度;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示,成倒立,应用于投影仪;
(3)实验时,由于实验时间较长,根据过光心的光线传播方向不变可知;
(4)仍如图乙,蜡烛、50cm,蜡烛和光屏位置不变的情况下,此时物距等于原来的像距,根据在光的折射中,光屏上会再次呈现清晰的像;
(5)因为凸透镜中间厚,边缘薄,光心位置改变了、下面的像上移。
故答案为:(1)10.0;同一高度;投影仪;(4)65。
27.(4分)泥石流是由于暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流,具有极强的破坏力。为了比较水流和泥石流的破坏力,小宇进行了如下探究:将两辆相同的小车分别放在两个相同的管道中,小车分别被推动一段距离,实验记录如下表所示。
流体 水流 泥沙流
小车被推动距离/cm 68 102
(1)实验中,通过 小车运动的距离 来比较水流和泥沙流的破坏力。由实验数据可知,在相同的时间内,相同的横截面上 泥石流 (选填“水流”或“泥沙流”)上获得的能量较多。
(2)在单位时间内、单位面积上,从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度,这是评价能源的重要指标之一。若水的流速为v,质量为m的水在流动时具有的能量(动能)为mv2,请推导出水能的能流密度A的表达式:A= ρv3 。据此可推知,在流速相等的情况下,风能的能流密度比水能的能流密度 小 (选填“大”或“小”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)比较水流和泥沙流的破坏力是通过小车移动的距离来显示的,小车运动的距离越远,泥石流推动小车的距离远;
(2)根据题意所提供的信息,水的流速为v,设S为横截面积,
则L=vt,水流的体积V=Svt,
代入Ek=mv3得:Ek=ρSvtv7=ρStv2,
因为在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度
则水能的能流密度A的表达式:A===ρv5;风的密度要小于水的密度,则在流速相等的情况下。
故答案为:(1)小车运动的距离;泥石流ρv4;小。
28.(8分)小明所在的物理实验小组,利用图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。
(1)图甲中小明将一根导线连接错误,若此时闭合开关,小灯泡 不发光 (选填“发光”或“不发光”)。请你在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)小明将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,则小灯泡正常发光时的电阻是 9.5 Ω。
(3)小明测量了小灯泡在不同电压下的电流,并绘制了如图丙所示的图像,根据图像可知电流与电压并不成正比。原因是灯丝的电阻随温度升高而 增大 。在这个图像中,横轴应该表示的物理量是 电压 (选填“电压”或“电流”)。
(4)小明又设计了图丁所示的电路,只用电压表测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R最大阻值为15Ω。电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关S1、S2,断开S3,将滑动变阻器的滑片移到右端,电压表示数为4.5V;
② 闭合开关S1、S3,断开S2 (填三个开关闭合与断开情况)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 2 V,这时小灯泡正常发光。
③闭合开关S1、S2,断开S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,此时电压表示数为3V;
④小灯泡的额定功率P额= 0.5 W。
【答案】(1)不发光;如图所示;(2)9.5;(3)增大;电压;(4)②闭合开关S1、S3,断开S2;2;④0.5。
【解答】解:(1))电流表在测电流时,要串联在被测电路中,电流表并联在灯泡两端,故此时灯泡不发光,将灯的右端与电压表的“﹣”接线柱连接
(2)电流表的量程为0~0.6A,则分度值为0.02A,则电流表读数为0.3A,则电压为3.8V==9.5Ω;
(3)灯丝的电阻随温度升高会增大;在丙图中,电压变化量要大于电流变化量;
(4))①闭合开关S7、S2,断开S3,将滑动变阻器的滑片移到右端,电压表示数为4.5V;
②闭合开关S1、S7,断开S2,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压;
电源电压为4.6V,当灯泡正常发光时,由串联电路的电压特点可知此时变阻器两端的电压(电压表示数)为4.5V﹣4.5V=2V,应移动滑动变阻器的滑片,此时灯泡正常发光;
③闭合开关S8、S2,断开S3,此时滑动变阻器接入最大阻值,保持滑动变阻器滑片的位置不变;则滑动变阻器的滑片到最右端的电压为:2.5V﹣3V=6.5V,则滑片分割的两部分电阻为:R左=10Ω,R右=5Ω;由于③中滑片的位置和②中滑片位置相同,则②中的电流I==;小灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V×6.2A=0.3W。
故答案为:(1)不发光;如上图所示;(3)增大;(4)②闭合开关S1、S3,断开S2;2;④0.4。
七、计算题(共22分)
29.(6分)频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一、如图所示,是小亮用相机每隔0.5s曝光一次,拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的总质量约为1.6t,静止时车轮与地面的总接触面积为0.16m2。求:(g取10N/kg)
(1)汽车行驶时的速度;
(2)汽车静止时对水平地面的压强;
(2)拍摄过程中汽车的输出功率。
【答案】(1)汽车行驶时的速度为12m/s;
(2)汽车静止时对地面的压强为1×105Pa;
(3)拍摄过程中汽车的输出功率为5.76×104W。
【解答】解:(1)汽车行驶时的速度v==12m/s;
(2)汽车静止时对水平地面的压力:
F=G=mg=7.6×103kg×10N/kg=3.6×104N,
汽车对水平地面的压强:
p===1×105Pa;
(3)因汽车在平直公路上每8.5s通过的路程均为两个车长,即6m,牵引力和受到的阻力是一对平衡力,
所以,汽车受到的牵引力:
F牵引=f=6.3G=0.8×1.6×104N=4800N;
拍摄过程中汽车的输出功率:
P====5.76×104W。
答:(1)汽车行驶时的速度为12m/s;
(2)汽车静止时对地面的压强为8×105Pa;
(3)拍摄过程中汽车的输出功率为5.76×106W。
30.(7分)商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图乙所示),如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路,其额定电压为220V1和R2为发热体,其中R1=40Ω。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时的中温挡,额定功率为440W。求:
(1)R2的电阻;
(2)高温挡正常工作100s,电流通过R1产生的电热;
(3)只有空气炸锅单独工作,表盘示数使用前后如图甲、丁所示,通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率(已知商用电费单价为0.75元/kW h)。
【答案】(1)R2的电阻为110Ω;
(2)电流通过R1产生的电热为1.21×105J;
(3)该空气炸锅消耗的电功率为320W。
【解答】解:(1)只闭合S3时,空气炸锅为中温挡2的简单电路,
R2的电阻:R2===110Ω;
(2)当只闭合S2时,R1、R5串联;当闭合S1、S3,断开S7时,R1、R2并联;由P=UI=,此时空气炸锅为高温挡;
R1、R2串联时,电路中的电阻最大,空气炸锅为低温挡;
由并联电路的特点和欧姆定律可知,通过R6的电流:I1===2.5A,
电流通过R1产生的电热:Q=R1t=(2.5A)2×40Ω×100s=5.21×105J;
(3)由图甲和丁可知,空气炸锅工作15min所需的电费为0.06元,
则空气炸锅工作15min消耗的电能:W==0.08kW h,
因此该空气炸锅消耗的电功率:P===0.32kW=320W。
答:(1)R8的电阻为110Ω;
(2)电流通过R1产生的电热为1.21×103J;
(3)该空气炸锅消耗的电功率为320W。
31.(9分)科技人员为了研究“物品均匀投放下水的方法”建立如图模型:轻质杠杆AB两端用轻绳悬挂着两个完全相同的正方体物品甲和乙,甲、乙的边长均为a,密度均为ρ(ρ大于水的密度ρ水),杠杆放在可移动支点P上,物品乙放在水平地面上。起初(刚好不被水打湿)。计时开始(t=0),上推活塞,停止计时(不计物品甲在水中相对运动的阻力)。上述过程中通过移动支点P维持BD绳中拉力恒为乙重力的0.6倍(g为已知量)
求:(1)物品乙对地面的压强;
(2)t=0时,BP:PA为多少?
(3)物品甲完全被水淹没时,BP:PA为多少?
(4)任意时刻t时,BP:PA与t的关系式。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)由题知,BD绳中拉力恒为乙重力的0.6倍,
根据力的平衡条件可得,物品乙对地面的压力:
F=G﹣F拉=G﹣6.6G=0.2G=0.4ρga6;
物品乙对地面的压强:
p===0.2ρga;
(2)t=0时,物品甲不受浮力,
根据杠杆的平衡条件可得:G×PA=0.4G×BP,
所以==;
(3)物品甲完全被水淹没时,物品甲受到的浮力:
F浮全=ρ水gV排=ρ水ga3,
作用在杠杆A端的拉力为:FA6=G﹣F浮全=ρga3﹣ρ水ga3,
根据杠杆的平衡条件可得:
FA5×PA=FB×BP,
故===;
(4)使水面以速度v匀速上升直到物品甲刚好完全被水淹没,t时间水面上升的高度为h=vt排=vta2,
物体甲受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gvta2,
作用在杠杆A端的拉力为:FA=G﹣F浮=ρga3﹣ρ水gvta3,
根据杠杆的平衡条件可得:
FA×PA=FB×BP,
故===。
答:(1)物品乙对地面的压强为0.3ρga;
(2)t=0时,BP:PA为;
(3)物品甲完全被水淹没时,BP:PA=;
(4)任意时刻t时,BP:PA与t的关系式为=。
