2020年江蘇省常州市中考物理試題(解析版).doc
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一、單項選擇題(本題共15小題,每小題2分,共30分)每小題只有一個選項符合題意.
1.(2分)2020年6月30日,隨著最后一顆組網衛星成功定點于地球同步軌道,中國建成世界領先的“北斗”導航系統。這里的“同步”是指衛星( )
A.相對太陽靜止 B.相對火星靜止
C.相對地球靜止 D.相對月球靜止
2.(2分)百靈鳥是散居型蝗蟲的天敵但蝗災爆發時,聚集型蝗蟲會大量分泌苯乙腈,其刺激性氣味使百靈鳥放棄捕食,百靈鳥聞到苯乙睛的氣味是因為( )
A.分子體積很小
B.分子間有引力
C.分子間有斥力
D.分子永不停息地做無規則運動
3.(2分)夏夜,溧陽螢火蟲生態園內,月光皎潔,草叢里飛舞著亮瑩瑩的螢火蟲,頗有“含明終不息,夜月空徘徊”的意境此情景中( )
A.月亮不是光源,螢火蟲是光源
B.月亮不是光源,螢火蟲不是光源
C.月亮是光源,螢火蟲是光源
D.月亮是光源,螢火蟲不是光源
4.(2分)“握手禮”是中華傳統禮節之一,“新冠”疫情期間,為更符合衛生防疫要求,某班同學倡導“夸贊禮”并繪制成宣傳畫如圖所示,圖中行“夸贊禮”兩位同學的面部間距d約為( )
A.0.5m B.1.5m C.3m D.4.5m
5.(2分)如圖所示,我們的祖先曾用滾木巧妙地移動巨石。下列措施中,改變摩擦力大小的方法與此相同的是( )
A.在衣服的拉鏈上涂些蠟
B.自行車轉軸處裝有滾珠軸承
C.用力壓住橡皮,來回擦去寫錯的鉛筆字
D.汽車在冰雪路面行駛,車輪上繞有鐵鏈
6.(2分)下列情景中,沒有利用大氣壓強的是( )
A. 杯中水不流出 B. 用吸管吸飲料
C. 用吸盤吊起玻璃板 D. 堤壩上窄下寬
7.(2分)如圖所示是海波溫度隨時間變化的圖象,已知海波的熔化溫度是48℃,則( )
A.海波在AB段處于固態
B.海波在BC段既不吸熱也不放熱
C.海波在BC段內能逐漸變小
D.海波在CD段吸收熱量
8.(2分)如圖所示,閉合開關S1、S2兩個通電螺線管的相互作用情況以及A、B端的極性分別是( )
A.相斥,A端為N極,B端為N極
B.相斥,A端為S極,B端為S極
C.相吸,A端為S極,B端為N極
D.相吸,A端為N極,B端為S極
9.(2分)2020年5月19日,為搶救瀕危病人,常州醫生朱鼎暴露在X光(電磁波的一種)下近1小時,之后才穿上鉛制防護服繼續搶救直至病人轉危為安。朱鼎事后流了鼻血,好在身體未受其它嚴重傷害。鉛制防護服能阻礙X光傳播,下列現象同樣是阻礙電磁波傳播的是( )
①放在真空罩內的手機仍能接收到呼叫信號
②放在密閉金屬盒內的收音機,不能接收到電臺信號
③微波爐爐門上的玻璃覆蓋有金屬網,可以防止微波泄漏
④用導線時斷時續地連接舊干電池的兩極,附近的收音機發出咔啦咔啦的聲音
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
10.(2分)小明在家進行趣味物理實驗“豎辣椒”,通過不斷調節,最終把一根辣椒豎立在桌面上。下列關于辣椒的受力示意圖中,正確的是( )
A. B.
C. D.
11.(2分)北方寒冬,為制作冰雕所需的冰塊,藝術家找來如圖所示的長方體箱子,箱內空腔長1m、寬0.6m、高0.5m。在箱內加深度為h0的水,一夜之后水完全結冰,且冰塊恰好與空腔形狀完全一致。已知ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3,則h0為( )
A.0.5m B.0.45m C.0.4m D.0.35m
12.(2分)英國科學家切斷番茄植株的莖,用人耳傾聽沒有引起任何聽覺。但在靠近莖的切口處放置錄音機錄音,然后用超大音量、超低速度播放,居然能清晰地聽到“尖叫”聲。這說明,番茄植株遭受傷害后,會發出( )
A.響度很小的超聲 B.響度很大的超聲
C.響度很小的次聲 D.響度很大的次聲
13.(2分)勞技小組在實驗室用1份體積的水和3份體積的純酒精充分混合而成消毒液。已知ρ水=1×103kg/m3.ρ酒精=0.8×103kg/m3.則該消毒液的密度( )
A.恰好等于0.8×103kg/m3
B.略微小于0.85×103kg/m3
C.恰好等于0.85×103kg/m3
D.略微大于0.85×103kg/m3
14.(2分)一個薄壁密封飲料瓶內裝有一些飲料,分別放在裝有甲、乙兩種液體的容器中,靜止后飲料瓶的狀態如圖所示,飲料瓶受到的浮力分別為F浮甲、F浮乙.甲、乙兩種液體的密度分別為ρ甲、ρ乙.則( )
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙 B.F浮甲<F浮乙,ρ甲<ρ乙
C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙 D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
15.(2分)如圖甲所示的電路中電源電壓恒定,小燈泡L的燈絲電阻不變,R1是定值電阻。閉合開關S.將滑動變阻器的滑片P由A端移到B端,兩電壓表示數隨電流表示數變化的關系如圖乙所示。下列分析中正確的是( )
A.電源電壓U=10.8V
B.定值電阻R1=8Ω
C.燈泡的最大功率為2.52W
D.滑動變阻器的最大阻值為20Ω
二、填空作圖題(每空格1分,每圖2分,共25分)
16.(2分)2020年5月27日11點,我國珠穆朗瑪峰高度測量登山隊成功登頂。隊員腳穿布滿尖釘的登山鞋,通過 的方法 冰雪受到的壓強,保障行走安全。
17.(2分)某市中考,要求體溫小于37.3℃的考生在常規考場考試,體溫大于等于37.3℃的考生在備用考場考試。某考生的體溫測量結果如圖所示,他應在 考場考試,該體溫計的工作原理是 。
18.(3分)2020年1月18日,第十屆江蘇。“臺灣燈會”在常州恐龍城開幕。如圖所示為展會中的“走馬燈”,點燃底部蠟燭,熱空氣上升驅動扇葉轉動,觀眾驚奇地看到紙片小人的影子動了起來。熱空氣上升驅動扇葉轉動的能量轉化方式為 ,這與四沖程汽油機的 沖程相同。
19.(2分)利用如圖所示的滑輪組,小明在50s內將重450N的物體勻速吊起10m高,已知動滑輪重50N,不計繩重及摩擦,繩端處拉力F做功的功率為 W,滑輪組的機械效率為 。
20.(4分)N95口罩的中間層為多孔結構的熔噴布,熔噴布能過濾比自身空隙小得多、直徑僅為0.3μm即 m的顆粒物,原因是:在生產過程中通過處理,使熔噴布得到大量電子而帶 (正/負)電,具有 的作用。由于熔噴布有很好的 性,所以能長時間保留靜電,但放在自來水龍頭下沖洗晾干后,熔噴布對細微顆粒物的過濾效果嚴重下降,原因是: 。
21.(2分)某校剛刷完地坪漆的地下室內。彌漫著刺鼻的油漆味。為加快排出易燃、有毒氣體,興趣小組設計了如圖所示的可調直流排氣扇。直流電動機的工作原理是 。在討論時,物理老師指出該方案的不足:每當線圈平面轉過與磁感線相 (平行/垂直)的位置時,換向器自動改變線圈中電流的方向,電路處于“通路→斷路→通路”快速切換狀態,極易激發電火花,成為火災隱患。
22.(2分)2019年9月30日,位于烏蒙山區的赤水河紅軍大橋全面建成。工程師以1.6m/s的速度走過大橋,用時1250s,橋長 m.駕駛員駕駛工程車以40km/h的速度在橋上行駛,看到橋欄桿向西運動,可知大橋是 (東西/南北)走向的,工程車駛過大橋用時 min。
23.(2分)如圖所示的電路中,電源電壓恒定。R0是定值電阻,閉合開關S,向右移動滑動變阻器滑片P的過程中,三個電表示數的變化情況為:電流表A1的示數 ,電流表A2的示數 ,電壓表V的示數 。
24.(2分)如圖所示,AB、CD是點光源S發出的光,經平面鏡MN反射后的兩條反射光線,請在圖中作出點光源S.(保留作圖痕跡)
25.(2分)請以筆畫線代替導線,將三線插座、開關控制的電燈接入電路。
三、解答探究題(第26題7分,第27題6分,第28題9分,第29題5分,第30題9分,第31題9分,共45分)計算型問題解答時要有必要的文字說明公式和運算過程,直接寫出結果的不能得分,
26.(7分)如圖甲所示,一束太陽光通過三棱鏡后,在光屏上呈現彩色光帶。
(1)這種現象叫做光的 現象。
(2)把溫度計放在色散光帶紅光的外側,發現其示數變大,表明該處存在人眼看不見的 。
(3)將藍底、紅字的小紙片放在光屏上藍光區域,小紙片呈現 底、 字。
(4)由上述實驗現象可推知:紅光照射下某凸透鏡的焦距 (小于/等于/大于)藍光照射下該凸透鏡的焦距。
(5)如圖乙所示,當用紅光照亮物體E時,在光屏上恰好呈倒立、等大的實像:若改用藍光照亮物體E時,應將光屏適當向 (左/右)移,才能呈現清晰的 (縮小/等大/放大)的像。
27.(6分)疫情期間,伊朗一度流傳“甲醇可治新冠”的謠言,導致多人中毒。本著國際主義精神,我國支援伊朗乙醇(即酒精)等大量醫療物資,并外派專家指導民眾科學抗疫。甲醇、乙醇是不同物質,屬性如表格所示:
物質/屬性 毒性 可燃性 密度(kg/m3) 沸點(℃) 比熱容[J/(kg?℃)] 熱值(J/kg)
甲醇 毒性大 易燃 0.8×103 64.7 2.5×103 2.3×107
乙醇 毒性低 易燃 0.8×103 78 2.4×103 3×107
實驗室兩個相同容器內分別裝有甲醇、乙醇,但標簽污損,為準確鑒別,同學們對這兩種液體分別用字母A、B標識,并設計如圖所示的三種實驗方案,展開可行性、安全性論證。
方案甲 方案乙 方案丙
(1)方案甲可測量A、B液體的 ,但無法鑒別。
(2)方案乙可根據A、B液體的 不同進行鑒別,當把兩同規格燒杯內的水由常溫都加熱至90℃,同規格燃料瓶內剩余較多的液體是 。
(3)方案丙:用兩盞相同的酒精燈同時加熱同規格燒杯內初溫相等的A、B液體,一段時間后(液體都未沸騰)溫度較高的液體是 ;繼續加熱,直至兩燒杯內液體都沸騰,溫度較高的液體是 。從安全性考慮,由于 ,該方案被明令禁止。
28.(9分)小組同學探究“歐姆定律”。
(一)小明探究“電流與電壓的關系”。實驗器材為:6V蓄電池開關S、電壓表、電流表、滑動變阻器(20Ω 2A)、未知阻值的定值電阻R0。
(1)請在圖甲中以筆畫線代替導線完成電路連接,要求:滑動變阻器此時接入電路的電阻最大。
(2)閉合開關S,發現電流表有示數、電壓表無示數,則電路故障不可能是 。
A.R0處發生短路
B.R0處發生斷路
C.導線EG斷路
(3)排除電路故障,移動滑動變阻器的滑片P,得到多組數據。實驗③時,電壓表、電流表的示數如圖乙所示,請將數據記錄在表格內。
實驗序號 ① ② ③ ④
U/V 1 2 4
I/A 0.1 0.2 0.4
(4)分析實驗數據可得探究結論: 。
(5)本實驗還可測得定值電阻R0的阻值為 Ω。
(二)小華利用圖甲所示電路,以及阻值不同的四個定值電阻,探究“電流與電阻的關系”。
實驗序號 ① ② ③ ④
R/Ω 5 10 15 25
I/A 0.6 0.3 0.2
(6)實驗④時,小華無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P,電壓表雖有示數、但無法達到她想要的 V,原因是 (寫出一點即可)。
(7)根據已測數據可得探究結論: 。
29.(5分)為避免同學們用手按壓宿舍樓大門的開門按鈕造成交叉傳染,小明用輕質木桿自制了“腳踏式杠桿”,借助杠桿按動按鈕,如圖所示,已知OB=60cm、AB=80cm。OC=15cm,當小明在C點用腳給杠桿施加20N的壓力F1時,按鈕觸發、大門打開,
(1)請在圖中作出動力F1的示意圖。
(2)該杠桿屬于哪種類型?(直接回答)
(3)求此時按鈕對杠桿施加的水平阻力F2,有多大?
30.(9分)小明家住偏遠山區。家庭電路電壓達不到220V,他借助電能表電熱水壺探究家中的實際電壓;將裝有額定容積水的電熱水壺單獨接入電路,發現初溫20℃的水被加熱至100℃恰好沸騰,通電時間為7min,電能表的轉盤轉動280圈。電能表表盤、電熱水壺的銘牌如圖甲、表格乙所示,電熱水壺的阻值不變,c水=4.2×103/(kg?℃),ρ水=1×103kg/m3,問:
常熱牌電熱水壺
型號 QLR2020
額定電壓 220V
額定功率 2420W
額定容積 2L
(1)電熱水壺的實際功率有多大?
(2)小明家電路的實際電壓有多大?
(3)此過程中,電熱水壺的燒水效率為多大?
(4)隨著山區電路升級改造工程的推進,小明猜想:若在220V電壓下重復剛才的探究,那么,加熱時間會 (變小/不變/變大),電熱水壺的燒水效率會 (變小/不變/變大)。
31.(9分)創新小組自制簡易“浸沒式液體密度計”,過程為:
①將一實心小球懸掛在彈簧測力計下方,示數如圖甲所示;
②將小球浸沒在水中,彈簧測力計示數如圖乙所示;
③將小球浸沒在某未知液體中,彈簧測力計示數如圖丙所示;
已知ρ水=1×103kg/m3,取10N/kg,問:
(1)該小球的密度有多大?
(2)未知液體的密度有多大?
(3)該密度計的最大測量值是 kg/m3
(4)在測量范圍內,某待測液體的密度ρ與彈簧測力計示數F的關系式為 ,則該“浸沒式液體密度計”的刻度值分布 (均勻/不均勻)。
2020年江蘇省常州市中考物理試卷
參考答案與試題解析
一、單項選擇題(本題共15小題,每小題2分,共30分)每小題只有一個選項符合題意.
1.(2分)2020年6月30日,隨著最后一顆組網衛星成功定點于地球同步軌道,中國建成世界領先的“北斗”導航系統。這里的“同步”是指衛星( )
A.相對太陽靜止 B.相對火星靜止
C.相對地球靜止 D.相對月球靜止
【分析】地球同步通信衛星繞地球轉動,轉動周期與地球自轉周期相同,根據運動與靜止的相對性可做出解答。
【解答】解:“同步”衛星是指以地球為參照物處于靜止狀態的衛星。因此,這里的“同步”是指衛星相對地球靜止。
故選:C。
【點評】本題考查了學生對同步衛星的掌握和了解,間接的考查了運動和靜止的相對性,難度不大。
2.(2分)百靈鳥是散居型蝗蟲的天敵但蝗災爆發時,聚集型蝗蟲會大量分泌苯乙腈,其刺激性氣味使百靈鳥放棄捕食,百靈鳥聞到苯乙睛的氣味是因為( )
A.分子體積很小
B.分子間有引力
C.分子間有斥力
D.分子永不停息地做無規則運動
【分析】不同的物質相互接觸時,分子彼此進入對方現象叫做擴散,擴散說明了分子在不停地做無規則運動。
【解答】解:
聞到苯乙睛的氣味,說明苯乙睛的分子在不停地做無規則運動,屬于擴散現象。
故選:D。
【點評】本題考查了學生對分子動理論的了解與掌握,屬于基礎題目。
3.(2分)夏夜,溧陽螢火蟲生態園內,月光皎潔,草叢里飛舞著亮瑩瑩的螢火蟲,頗有“含明終不息,夜月空徘徊”的意境此情景中( )
A.月亮不是光源,螢火蟲是光源
B.月亮不是光源,螢火蟲不是光源
C.月亮是光源,螢火蟲是光源
D.月亮是光源,螢火蟲不是光源
【分析】自身能發光的物體是光源。據此分析判斷。
【解答】解:
月亮是反射的太陽光而看起來很亮的,不是自身發光,月亮不是光源;
螢火蟲是自身發光,是光源,故A正確,BCD錯誤。
故選:A。
【點評】本題考查了光源的定義,屬于基礎知識。
4.(2分)“握手禮”是中華傳統禮節之一,“新冠”疫情期間,為更符合衛生防疫要求,某班同學倡導“夸贊禮”并繪制成宣傳畫如圖所示,圖中行“夸贊禮”兩位同學的面部間距d約為( )
A.0.5m B.1.5m C.3m D.4.5m
【分析】對生活中常見物體長度的估測,結合對生活的了解和對長度單位及其進率的認識,找出符合生活實際的答案。
【解答】解:人的一只胳膊伸直了約0.5m,所以由圖可知兩人的臉相隔約3×0.5m=1.5m。
故選:B。
【點評】長度的估測,必須熟悉一些常見物體的長度,以此為標準對研究對象作出判斷。如:中學生拳頭的寬度在10cm左右;中學生伸開手掌,大拇指指尖到中指指尖的距離(一拃)大約15cm;成年人的身高在170cm左右,一步的步幅在75cm左右;一層樓的高度在3m左右,等等。
5.(2分)如圖所示,我們的祖先曾用滾木巧妙地移動巨石。下列措施中,改變摩擦力大小的方法與此相同的是( )
A.在衣服的拉鏈上涂些蠟
B.自行車轉軸處裝有滾珠軸承
C.用力壓住橡皮,來回擦去寫錯的鉛筆字
D.汽車在冰雪路面行駛,車輪上繞有鐵鏈
【分析】用滾木巧妙地移動巨石是減小摩擦,減小摩擦力的方法:在接觸面粗糙程度一定時減小壓力;在壓力一定時減小接觸面粗糙程度;用滾動代替滑動;使接觸面脫離。
【解答】解:用滾木巧妙地移動巨石是變滑動為滾動來減小摩擦。
A、在衣服的拉鏈上涂些蠟,減小接觸面的粗糙程度減小摩擦,故A不符合題意。
B、自行車轉軸處裝有滾珠軸承,用滾動代替滑動減小摩擦,故B符合題意。
C、用力壓住橡皮,來回擦去寫錯的鉛筆字,是在接觸面粗糙程度一定時,增大壓力增大摩擦,故C不符合題意。
D、汽車在冰雪路面行駛,車輪上繞有鐵鏈是在壓力一定時,增大接觸面的粗糙程度增大摩擦,故D不符合題意。
故選:B。
【點評】掌握摩擦力大小的影響因素,理解增大和減小摩擦的方法,并且能解釋生活中有關增大有益摩擦和減小有害摩擦的實例。
6.(2分)下列情景中,沒有利用大氣壓強的是( )
A. 杯中水不流出 B. 用吸管吸飲料
C. 用吸盤吊起玻璃板 D. 堤壩上窄下寬
【分析】大氣壓的存在能夠解釋很多現象,這些現象有一個共性:通過某種方法,使設備的內部氣壓小于外界大氣壓,在外界大氣壓的作用下出現了這種現象。
【解答】解:A、覆杯實驗,是大氣壓強托住了紙片,故A不合題意;
B、用吸管吸飲料時,吸出吸管中的部分空氣,使吸管內的氣壓減小,瓶中飲料在大氣壓的作用下,上升通過吸管進入口中,利用大氣壓強,故B不合題意;
C、用吸盤吊起玻璃板,先把吸盤內的空氣排盡,是大氣壓強托住玻璃把玻璃吊起,故是利用大氣壓強,故C不合題意;
D、堤壩上窄下寬,是利用液體壓強隨深度的增加而增大,沒有利用大氣壓,故D符合題意。
故選:D。
【點評】本題考查大氣壓的有關問題,以及液體壓強的特點,物理學習的過程中,要多注意觀察身邊的物理現象,盡可能的用我們所學過的知識去試著解釋。
7.(2分)如圖所示是海波溫度隨時間變化的圖象,已知海波的熔化溫度是48℃,則( )
A.海波在AB段處于固態
B.海波在BC段既不吸熱也不放熱
C.海波在BC段內能逐漸變小
D.海波在CD段吸收熱量
【分析】(1)由圖象可以看出,凝固過程中出現一段溫度恒定的時間段,這是晶體的典型特征,根據常識可判斷海波是晶體。
(2)知道溫度保持不變的過程屬于海波的凝固過程。根據圖象進行判斷凝固段。
(3)晶體在熔化(凝固)過程中溫度保持不變,這個溫度就是晶體的熔點(凝固點),凝固放熱,溫度不變,內能減少。
【解答】解:AB段屬于凝固前降溫過程,液態,故B項錯誤;BC段屬于凝固段,放熱,溫度不變,內能減少,故B項錯誤、C項正確;CD段屬于凝固后的降溫階段,固態,故D項錯誤。
故選:C。
【點評】解答此題,需要熟記晶體的凝固特點,要注意晶體凝固需要同時具備兩個條件:
①溫度要達到凝固點,②要繼續放熱;
由此看來:當晶體處于固、液共存態時,雖然溫度沒有變化,但是仍在放熱。
8.(2分)如圖所示,閉合開關S1、S2兩個通電螺線管的相互作用情況以及A、B端的極性分別是( )
A.相斥,A端為N極,B端為N極
B.相斥,A端為S極,B端為S極
C.相吸,A端為S極,B端為N極
D.相吸,A端為N極,B端為S極
【分析】根據線圈的繞向和電流方向,確定螺線管的N、S極,然后利用磁極間的作用規律確定兩者的相互作用情況。
【解答】解:兩個通電螺線管中的電流都是向下,根據安培定則可知,A端為S極,B端為N極,因此它們相互靠近的兩端是異名磁極相,相互吸引,故C項正確。
故選:C。
【點評】該題考查了安培定則的應用、磁極間的作用規律的應用等知識點,是一道綜合題。
9.(2分)2020年5月19日,為搶救瀕危病人,常州醫生朱鼎暴露在X光(電磁波的一種)下近1小時,之后才穿上鉛制防護服繼續搶救直至病人轉危為安。朱鼎事后流了鼻血,好在身體未受其它嚴重傷害。鉛制防護服能阻礙X光傳播,下列現象同樣是阻礙電磁波傳播的是( )
①放在真空罩內的手機仍能接收到呼叫信號
②放在密閉金屬盒內的收音機,不能接收到電臺信號
③微波爐爐門上的玻璃覆蓋有金屬網,可以防止微波泄漏
④用導線時斷時續地連接舊干電池的兩極,附近的收音機發出咔啦咔啦的聲音
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【分析】電磁波可以在真空中傳播,金屬可以屏蔽電磁波,據此解答。
【解答】解:①放在真空罩內的手機仍能接收到呼叫信號,推理可得電磁波可以在真空中傳播,不合題意;
②放在密閉金屬盒內的收音機,不能接收到電臺信號,說明密閉金屬盒可以屏蔽電磁波,符合題意;
③微波爐爐門上的玻璃覆蓋有金屬網,可以防止微波泄漏,說明密閉金屬盒可以屏蔽電磁波,符合題意;
④用導線時斷時續地連接舊干電池的兩極,附近的收音機發出咔啦咔啦的聲音,說明變化的電流可以產生電磁波,不合題意。
故②③符合題意。
故選:B。
【點評】本題主要考查了電磁波的傳播條件,以及了解金屬對電磁波的屏蔽作用,難度不大。
10.(2分)小明在家進行趣味物理實驗“豎辣椒”,通過不斷調節,最終把一根辣椒豎立在桌面上。下列關于辣椒的受力示意圖中,正確的是( )
A. B.
C. D.
【分析】二力平衡的條件:大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在同一個物體上,據此分析判斷。
【解答】解:
由題知,辣椒在豎直方向上保持靜止狀態,辣椒在豎直方向上受到的重力和支持力是一對平衡力。
A、圖中所示辣椒受到重力、支持力的作用,二力方向相反、作用在一條直線上,都作用在辣椒上(作用點也可以都畫在重心上),故A正確;
B、圖中所示辣椒受到重力、支持力的作用,二力不在一條直線上,故B錯誤;
C、圖中所示辣椒受到重力、支持力的作用,重力的作用點不在重心、二力不在一條直線上,故C錯誤;
D、圖中所示辣椒受到重力、支持力的作用,重力的作用點不在重心、二力方向不相反、二力不在一條直線上,故D錯誤。
故選:A。
【點評】本題考查了力的示意圖的畫法,屬于基礎題目。
11.(2分)北方寒冬,為制作冰雕所需的冰塊,藝術家找來如圖所示的長方體箱子,箱內空腔長1m、寬0.6m、高0.5m。在箱內加深度為h0的水,一夜之后水完全結冰,且冰塊恰好與空腔形狀完全一致。已知ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3,則h0為( )
A.0.5m B.0.45m C.0.4m D.0.35m
【分析】由題意可求在箱內加深度為h0的水的體積、水結冰后冰的體積,水結冰,狀態變化、質量不變,m水=m冰,據此列出等式可得h0的大小。
【解答】解:
在箱內加深度為h0的水,水的體積:
V水=1m×0.6m×h0,
水結冰,冰的體積:
V冰=1m×0.6m×0.5m,
水結冰,狀態變化、質量不變,可得:
m水=m冰,
由ρ= 可得:
ρ水V水=ρ冰V冰,
1×103kg/m3×1m×0.6m×h0=0.9×103kg/m3ρ冰×1m×0.6m×0.5m,
解得:h0=0.45m。
故ACD錯誤、B正確。
故選:B。
【點評】本題考查了密度公式的應用,要知道:質量是物質的一種屬性,其大小與物體的形狀、狀態、位置無關。
12.(2分)英國科學家切斷番茄植株的莖,用人耳傾聽沒有引起任何聽覺。但在靠近莖的切口處放置錄音機錄音,然后用超大音量、超低速度播放,居然能清晰地聽到“尖叫”聲。這說明,番茄植株遭受傷害后,會發出( )
A.響度很小的超聲 B.響度很大的超聲
C.響度很小的次聲 D.響度很大的次聲
【分析】用超大音量,增加聲音的響度;超低速度播放,減少聲音的振動頻率,改變音調。
【解答】解:用超大音量播放表示原來的響度小;
超低速度播放表示原來的音調高,番茄植株遭受傷害后,會發出響度很小的超聲,故A正確,BCD錯誤。
故選:A。
【點評】本題考查聲音的特性,是一道基礎題。
13.(2分)勞技小組在實驗室用1份體積的水和3份體積的純酒精充分混合而成消毒液。已知ρ水=1×103kg/m3.ρ酒精=0.8×103kg/m3.則該消毒液的密度( )
A.恰好等于0.8×103kg/m3
B.略微小于0.85×103kg/m3
C.恰好等于0.85×103kg/m3
D.略微大于0.85×103kg/m3
【分析】已知兩種液體的體積和密度,可以得到兩種液體的質量,也就是混合液體的總質量,總質量與總體積之比是混合液體的密度;
分子之間存在間隙。
【解答】解:設一份的體積為V,
因為ρ= ,
所以水的質量為m水=ρ水V,
酒精的質量為m酒精=3ρ酒精V,
所以混合液體的總質量為m合=m水+m酒精=ρ水V+3ρ酒精V,
混合液體的總體積為V合=V+3V=4V,
混合液體的密度為ρ合= = = = =0.85×103kg/m3,
由于分子間存在間隙,所以兩種液體混合后的總體積略小于4V,
因此混合液體的密度略大于0.85×103kg/m3。
故選:D。
【點評】此題考查了密度計算公式的應用和分子動理論的應用,知道分子間存在間隙,是正確解答的關鍵。
14.(2分)一個薄壁密封飲料瓶內裝有一些飲料,分別放在裝有甲、乙兩種液體的容器中,靜止后飲料瓶的狀態如圖所示,飲料瓶受到的浮力分別為F浮甲、F浮乙.甲、乙兩種液體的密度分別為ρ甲、ρ乙.則( )
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙 B.F浮甲<F浮乙,ρ甲<ρ乙
C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙 D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
【分析】同一飲料瓶在兩種液體中都漂浮,所以受到的浮力都等于飲料瓶受到的重力;由圖可以飲料瓶得出排開液體體積的大小關系,再根據阿基米德原理分析液體的密度。
【解答】解:由于飲料瓶漂浮,則F浮=G,所以,飲料瓶在兩種液體中受到的浮力相等,都等于飲料瓶受到的重力G,即F浮甲=F浮乙=G,
由圖知,飲料瓶排開液體的體積:V甲排<V乙排,根據F浮=ρ液gV排可知液體的密度:ρ甲>ρ乙。
故選:C。
【點評】本題考查了阿基米德原理、物體的漂浮條件,利用好漂浮(F浮=G)條件是解此類題目的關鍵。
15.(2分)如圖甲所示的電路中電源電壓恒定,小燈泡L的燈絲電阻不變,R1是定值電阻。閉合開關S.將滑動變阻器的滑片P由A端移到B端,兩電壓表示數隨電流表示數變化的關系如圖乙所示。下列分析中正確的是( )
A.電源電壓U=10.8V
B.定值電阻R1=8Ω
C.燈泡的最大功率為2.52W
D.滑動變阻器的最大阻值為20Ω
【分析】ABD、燈與變阻器串聯后再與R0串聯,電壓表V1測燈的電壓,V2測燈與變阻器的電壓,電流表測電路的電流,將滑動變阻器的滑片P由A端移到B端,分析變阻器連入電路的電阻變化,由串聯電阻的規律和歐姆定律確定電路的電流變大,根據U=IR可知V1示數變化,從而確定乙中下面的線表示電流隨哪個電壓表示數的變化規律,從而得出乙中上面的線表示電流隨哪個電壓表的示數的變化規律;當變阻器連入電路的電阻最大時可知燈的電壓及燈和變阻器的電壓和此時的電流,由歐姆定律,對燈得出表達式,I= ,
以燈與變阻器為研究對象,由歐姆定律得出表達式,對R0來說,根據串聯電路的規律及歐姆定律得出表達式,從而得出RL大小及變阻器的最在電阻;
由圖乙可知變阻器連入電路的電阻最小時燈的電壓和燈的電流,由串聯電路的規律及歐姆定律出表達式,從而解方程且可得出電源電壓和R0大小;
C、當變阻器連入電路的電阻為0時,電路中的電流最大,根據P=UI,燈的功率最大時,并求出燈的最大功率。
【解答】解:ABD、燈與變阻器串聯后再與R0串聯,電壓表V1測燈的電壓,V2測燈與變阻器的電壓,電流表測電路的電流,將滑動變阻器的滑片P由A端移到B端,變阻器連入電路的電阻變小,由串聯電阻的規律,電路的總電阻變小,根據歐姆定律I= ,電路的電流變大,根據U=IR,故V1示數變大,故乙中下面的圖線表示電流隨V1的示數的變化規律,則乙中上面的圖線表示電流隨V2的示數的變化規律,可知,當變阻器連入電路的電阻最大時,燈的電壓為UL=2.4V,燈和變阻器的電壓為8.4V,電流為0.3A,
由歐姆定律,I= ,
0.3A= ﹣﹣﹣﹣①,
I= ,
即0.3A= ﹣﹣﹣﹣﹣②,
對R0來說,根據串聯電路的規律及歐姆定律,I= ,
即0.3A= ﹣﹣﹣③
由①②③得:RL=8Ω,RP=20Ω,故D正確;
變阻器連入電路的電阻最小時,燈的電壓U′L=4.8V,燈的電流為I′=0.6A,
由串聯電路的規律及歐姆定律有:
I′= ,即0.6A= ﹣﹣﹣﹣④,
由③④得:
U=12V,R0=12Ω,故AB錯誤;
C、當變阻器連入電路的電阻為0時,電路中的電流最大,根據P=UI,即燈的功率最大時,通過燈的電流為0.6A時,最大功率為:
PL大=I大2RL=(0.6A)2×8Ω=2.88W,C錯誤。
故選:D。
【點評】本題考查串聯電路的規律及歐姆定律的運用,關鍵是從圖中獲取有效的信息,難度較大。
二、填空作圖題(每空格1分,每圖2分,共25分)
16.(2分)2020年5月27日11點,我國珠穆朗瑪峰高度測量登山隊成功登頂。隊員腳穿布滿尖釘的登山鞋,通過 減小受力面積 的方法 增大 冰雪受到的壓強,保障行走安全。
【分析】壓強大小跟壓力大小和受力面積有關,壓力一定時,受力面積越小,壓強越大;在受力面積一定時,壓力越大,壓強越大。
【解答】解:隊員腳穿布滿尖釘的登山鞋,在壓力相同的情況下,減小受力面積來增大壓強鞋對冰雪的壓強。
故答案為:減小受力面積; 增大。
【點評】明確壓強大小的影響因素,利用控制變量法來理解增大壓強和減小壓強的方法,并且能解釋生活中增大和減小壓強的實例。
17.(2分)某市中考,要求體溫小于37.3℃的考生在常規考場考試,體溫大于等于37.3℃的考生在備用考場考試。某考生的體溫測量結果如圖所示,他應在 常規 考場考試,該體溫計的工作原理是 液體的熱脹冷縮 。
【分析】體溫計的測量范圍是35℃~42℃;讀數時,要先確認分度值,然后看液柱上表面所對的刻度值,
液體溫度計的原理是液體的熱脹冷縮。
【解答】解:體溫計的一個大格是1℃,一個小格是0.1℃,所以溫度計的示數是37.1℃;此時他的體溫為37.1℃,因此應該在常規考場考試;
體溫計是根據液體熱脹冷縮的原理工作的。
故答案為:常規;液體的熱脹冷縮。
【點評】本題主要考查學生對液體溫度計的原理及體溫計讀數的了解和掌握,是一道基礎題。
18.(3分)2020年1月18日,第十屆江蘇。“臺灣燈會”在常州恐龍城開幕。如圖所示為展會中的“走馬燈”,點燃底部蠟燭,熱空氣上升驅動扇葉轉動,觀眾驚奇地看到紙片小人的影子動了起來。熱空氣上升驅動扇葉轉動的能量轉化方式為 內能轉化為機械能 ,這與四沖程汽油機的 做功 沖程相同。
【分析】(1)根據能量的轉化的特點;氣體溫度升高,氣體的密度變小,熱空氣向上運動。
(2)內燃機的四個沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程,將機械能轉化為內能的是壓縮沖程,將內能轉化為機械能的是做功沖程;壓縮沖程和做功沖程都是通過做功的方式改變內能的。
【解答】解:點燃蠟燭時,氣體溫度升高,氣體的密度變小,熱空氣就會向上運動,運動的熱空氣推動扇葉轉動,運動的熱空氣對外做功,將內能轉化為機械能,該沖程和四沖程汽油機的做功沖程的能量轉化相同。
故答案為:內能轉化為機械能;做功。
【點評】本題考查了能量的轉化以及氣體受熱膨脹的特點,是一道基礎題。
19.(2分)利用如圖所示的滑輪組,小明在50s內將重450N的物體勻速吊起10m高,已知動滑輪重50N,不計繩重及摩擦,繩端處拉力F做功的功率為 100 W,滑輪組的機械效率為 90% 。
【分析】(1)由圖可知,n=2,拉力端端移動的距離s=nh,利用W=Fs求小明做的總功;利用P= 求拉力做功的功率;
(2)知道物重、升高的高度,利用W=Gh求小明做的有用功,滑輪組的機械效率等于有用功與總功之比。
【解答】解:
(1)由圖可知,n=2,不計繩重及摩擦,拉力:
F= (G+G動)= ×(450N+50N)=250N,
由圖可知,n=2,拉力端端移動的距離:
s=nh=2×10m=20m,
小明做的總功:
W總=Fs=250N×20m=5000J,
拉力做功功率:
P= = =100W;
(2)小明做的有用功:
W有用=Gh=450N×10m=4500J,
滑輪組的機械效率:
η= = ×100%=90%。
故答案為:100;90%。
【點評】本題考查了使用滑輪組時有用功、總功、功率、機械效率的計算,從圖中確定承擔物重的繩子股數、利用好s=nh是關鍵。
20.(4分)N95口罩的中間層為多孔結構的熔噴布,熔噴布能過濾比自身空隙小得多、直徑僅為0.3μm即 3×10﹣7 m的顆粒物,原因是:在生產過程中通過處理,使熔噴布得到大量電子而帶 負 (正/負)電,具有 吸引輕小物體 的作用。由于熔噴布有很好的 絕緣 性,所以能長時間保留靜電,但放在自來水龍頭下沖洗晾干后,熔噴布對細微顆粒物的過濾效果嚴重下降,原因是: 潮濕后的熔噴布不再帶電 。
【分析】(1)根據長度單位之間的換算關系解答(1μm=10﹣6m);
(2)自由電子帶負電荷,帶電體能吸引輕小物體;
(3)不容易導電的物體叫做絕緣體,如:橡膠、玻璃、塑料等;
(4)生活用水是導體,據此進行分析。
【解答】解:
(1)因為1μm=10﹣6m,所以0.3μm=0.3×10﹣6m=3×10﹣7m;
(3)N95口罩在生產過程中通過處理,使熔噴布得到大量電子而帶負電荷,由于帶電體能吸引輕小物體,進而吸附一些粒徑較小的污染物,甚至病毒這種納米級的物質也會被吸附;
(3)因為N95口罩外層隔離層和內層親膚層的無紡布屬于絕緣材料,不容易導電,使熔噴布上的靜電不會很快消失;
(4)N95口罩在自來水龍頭下沖時會失去靜電,洗晾干后不能恢復成帶電的狀態,吸附能力降低,所以防護能力降低。
故答案為:3×10﹣7; 負;吸引輕小物體;絕緣;潮濕后的熔噴布不再帶電。
【點評】此題以“口罩”為載體,考查長度單位的換算、帶電體的性質和絕緣體的應用等,與實際生活聯系緊密,是一道好題。
21.(2分)某校剛刷完地坪漆的地下室內。彌漫著刺鼻的油漆味。為加快排出易燃、有毒氣體,興趣小組設計了如圖所示的可調直流排氣扇。直流電動機的工作原理是 通電線圈在磁場中受力轉動 。在討論時,物理老師指出該方案的不足:每當線圈平面轉過與磁感線相 垂直 (平行/垂直)的位置時,換向器自動改變線圈中電流的方向,電路處于“通路→斷路→通路”快速切換狀態,極易激發電火花,成為火災隱患。
【分析】通電導體在磁場中受到力的作用;換向器的作用是:線圈剛轉過平衡位置時,便會自動改變線圈中電流的方向,從而改變線圈的受力方向,使線圈繼續轉動。
【解答】解:直流電動機的原理是通電線圈在磁場中受力轉動;換向器是在線圈轉過平衡位置的一瞬間改變線圈中的電流方向,從而改變線圈的受力方向,使得線圈能夠持續轉動,平衡位置即為線圈平面與磁感線垂直的位置。
故答案為:通電線圈在磁場中受力轉動;垂直。
【點評】此題主要考查的是學生對換向器的作用和線圈平衡位置的認識和了解,基礎性題目。
22.(2分)2019年9月30日,位于烏蒙山區的赤水河紅軍大橋全面建成。工程師以1.6m/s的速度走過大橋,用時1250s,橋長 2000 m.駕駛員駕駛工程車以40km/h的速度在橋上行駛,看到橋欄桿向西運動,可知大橋是 東西 (東西/南北)走向的,工程車駛過大橋用時 3 min。
【分析】(1)已知行走的時間和速度,利用公式s=vt求橋長;
(2)在研究物體的運動情況時,需要選取一個參照物,物體與參照物之間的位置發生變化,則物體是運動的;物體與參照物之間的位置沒有發生變化,則物體是靜止的;
(3)已知工程車行駛的速度和橋長,利用t= 求工程車駛過大橋用的時間。
【解答】解:
由v= 可得橋長:
s=vt=1.6m/s×1250s=2000m;
開動的車子中的駕駛員看到橋欄桿向西運動,說明車子向東運動,即大橋是東西走向;
工程車駛過大橋用時為:
t= = =0.05h=3min。
故答案為:2000;東西;3。
【點評】本題考查平均速度公式的應用及運動和靜止的相對性,難度不大。
23.(2分)如圖所示的電路中,電源電壓恒定。R0是定值電阻,閉合開關S,向右移動滑動變阻器滑片P的過程中,三個電表示數的變化情況為:電流表A1的示數 變小 ,電流表A2的示數 變小 ,電壓表V的示數 不變 。
【分析】分析電路的連接及各電表測量的物理量,根據滑片P向右移動時滑動變阻器接入電路的阻值變化,根據I= 可知通過R′電流變化,根據并聯電路各支路互不影響,由并聯電路電流的規律確定干路電流變化,最終得出答案。
【解答】解:
電阻R0、R′并聯,A1表測干路電流,A2表測R′電流,電壓表測電源電壓,故電壓表V的示數大小不變;
滑片P向右移動,滑動變阻器接入電路的阻值變大,根據I= 可知,通過R′電流變小,電流表A2的示數變小,根據并聯電路各支路互不影響,通過R0支路的電流不變,由并聯電路電流的規律,所以干路電流變小,即電流表A1的示數變小,即三個電表示數的變化情況為:電流表A1的示數變小,電流表A2的示數變小,電壓表V的示數不變。
故答案為:變小; 變小; 不變。
【點評】本題為電路變化綜合題,考查并聯電路的規律和特點及歐姆定律的運用,關鍵是電路結構的分析。
24.(2分)如圖所示,AB、CD是點光源S發出的光,經平面鏡MN反射后的兩條反射光線,請在圖中作出點光源S.(保留作圖痕跡)
【分析】(1)根據光的反射定律:反射光線、入射光線、法線在同一個平面內,反射光線與入射光線分居法線兩側,反射角等于入射角,作出兩條反射光線的入射光線,交點即為發光點的位置。
(2)根據反射光線反向延長過像點,作出反光點的像點S′,再根據平面鏡成像的特點:像與物關于平面鏡對稱作出發光點S的位置,補出入射光線。
【解答】解:
方法1:先過A點垂直鏡面作出法線,在法線右側指向入射點畫出入射光線,注意反射角要等于入射角,同理畫出反射光線CD的入射光線,兩條入射光線的交點S即為發光點的位置,如圖所示:
方法2:先將兩條反射光線AB、CD反向延長交于一點S′,在通過平面鏡作出S′的對稱點S,即為發光點的位置,并連接SA、SC畫出入射光線,如圖所示:
【點評】本題可根據光的反射定律也可根據平面鏡成像特點作圖,利用平面鏡成像作圖更方便。
25.(2分)請以筆畫線代替導線,將三線插座、開關控制的電燈接入電路。
【分析】燈泡的接法:火線進入開關,再進入燈泡頂端的金屬點;零線直接接入燈泡的螺旋套。
三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線。
【解答】解:
燈泡接法:開關要接在火線和燈之間,這樣在斷開開關能切斷火線,接觸燈泡不會發生觸電事故。
三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線。如圖所示:
【點評】本題考查了開關、插座的接法。開關接在火線與電燈之間,可以使開關斷開時,電燈燈座上沒有電,這樣在換燈泡時不會發生觸電。
三、解答探究題(第26題7分,第27題6分,第28題9分,第29題5分,第30題9分,第31題9分,共45分)計算型問題解答時要有必要的文字說明公式和運算過程,直接寫出結果的不能得分,
26.(7分)如圖甲所示,一束太陽光通過三棱鏡后,在光屏上呈現彩色光帶。
(1)這種現象叫做光的 色散 現象。
(2)把溫度計放在色散光帶紅光的外側,發現其示數變大,表明該處存在人眼看不見的 紅外線 。
(3)將藍底、紅字的小紙片放在光屏上藍光區域,小紙片呈現 藍 底、 黑 字。
(4)由上述實驗現象可推知:紅光照射下某凸透鏡的焦距 大于 (小于/等于/大于)藍光照射下該凸透鏡的焦距。
(5)如圖乙所示,當用紅光照亮物體E時,在光屏上恰好呈倒立、等大的實像:若改用藍光照亮物體E時,應將光屏適當向 左 (左/右)移,才能呈現清晰的 縮小 (縮小/等大/放大)的像。
【分析】(1)太陽光經過三棱鏡被分解為:紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等七種顏色的色光,稱為光的色散;
(2)紅色光之外稱為紅外線,紅外線的熱效應很強,太陽光向地球輻射熱,主要依靠紅外線;
(3)不透明物體的藍色部分能夠反射藍光,看起來是藍色,紅色部分不能反射藍光,看起來是黑色;
(4)光線經過凸透鏡后,折射角大的光線的先出現會聚點,因此焦距短;
(5)凸透鏡的焦距變小,因此相當于物距變大,即u>2f,像距變小,所以像向透鏡移動,據此分析。
【解答】解:(1)太陽光經過三棱鏡被分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等七種色光的現象叫作光的色散;
(2)紅外線具有熱效應,處于其中的物體溫度會升高;
(3)不透明物體的藍色部分能夠反射藍光,看起來是藍色,紅色部分不能反射藍光,看起來是黑色;
(4)由甲圖可知,紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等七種色光經過三棱鏡后折射角依次變大,因此平行于凸透鏡主光軸的這些光線經過凸透鏡后,折射角大的光線的先出現會聚點,即焦點,因此焦距短;
(5)紅光照射時光屏上成倒立等大的實像,說明此時的物距等于2f,換藍光照射時,根據(4)中結論可知,此時凸透鏡的焦距變小,因此相當于物距變大,即u>2f,像距變小,所以像向透鏡移動,我們此時要將光屏向左移動才能再次得到清晰的倒立縮小的像。
故答案為:(1)色散; (2)紅外線;(3)藍; 黑;(4)大于;(5)左; 縮小。
【點評】該題考查了光的色散實驗,以及紅外線的熱效應,雖然紅外線是不可見光,但可以根據其熱效應來證明它的存在。
27.(6分)疫情期間,伊朗一度流傳“甲醇可治新冠”的謠言,導致多人中毒。本著國際主義精神,我國支援伊朗乙醇(即酒精)等大量醫療物資,并外派專家指導民眾科學抗疫。甲醇、乙醇是不同物質,屬性如表格所示:
物質/屬性 毒性 可燃性 密度(kg/m3) 沸點(℃) 比熱容[J/(kg?℃)] 熱值(J/kg)
甲醇 毒性大 易燃 0.8×103 64.7 2.5×103 2.3×107
乙醇 毒性低 易燃 0.8×103 78 2.4×103 3×107
實驗室兩個相同容器內分別裝有甲醇、乙醇,但標簽污損,為準確鑒別,同學們對這兩種液體分別用字母A、B標識,并設計如圖所示的三種實驗方案,展開可行性、安全性論證。
方案甲 方案乙 方案丙
(1)方案甲可測量A、B液體的 密度 ,但無法鑒別。
(2)方案乙可根據A、B液體的 熱值 不同進行鑒別,當把兩同規格燒杯內的水由常溫都加熱至90℃,同規格燃料瓶內剩余較多的液體是 乙醇 。
(3)方案丙:用兩盞相同的酒精燈同時加熱同規格燒杯內初溫相等的A、B液體,一段時間后(液體都未沸騰)溫度較高的液體是 ;繼續加熱,直至兩燒杯內液體都沸騰,溫度較高的液體是 乙醇 。從安全性考慮,由于 甲、乙極易汽化燃燒 ,該方案被明令禁止。
【分析】(1)根據天平和量筒的作用以及密度公式分析解答;
(2)相同質量的水,升高相同的溫度,水吸收的熱量相同,消耗燃料少的熱值大;
(3)根據甲醇和乙醇的比熱容、沸點以及易揮發性分析解答。
【解答】解:(1)方案甲可以用量筒可以測量液體的體積,用天平可以測量出液體的質量,根據密度公式ρ= 可以測量出液體的密度,但是它們的密度相等,所以不能鑒別這兩種物質;
(2)方案乙是燃燒這兩種物質加熱水,這樣可以比較出它們的熱值大小,可以鑒別出來這兩種物質;把兩相同規格燒杯內的水由常溫加熱到90℃時同規格燃料瓶內的液體剩余越多,說明它的熱值越大,是乙醇;
(3)方案丙中是比較兩種物質的比熱容,相同情況吸收相同的熱量升溫越高的物質比熱容越小,是乙醇;繼續加熱至兩種液體沸騰測出沸點,沸點高的是乙醇;因為甲、乙兩種液體極易汽化燃燒,所以很危險,這種方案被明令禁止。
故答案為:(1)密度;(2)熱值;乙醇; (3)乙醇; 乙醇;甲、乙極易汽化燃燒。
【點評】本題以新冠肺炎為背景,考查了密度的測量、比熱容以及熱值等知識,是一道理論聯系實際的好題。
28.(9分)小組同學探究“歐姆定律”。
(一)小明探究“電流與電壓的關系”。實驗器材為:6V蓄電池開關S、電壓表、電流表、滑動變阻器(20Ω 2A)、未知阻值的定值電阻R0。
(1)請在圖甲中以筆畫線代替導線完成電路連接,要求:滑動變阻器此時接入電路的電阻最大。
(2)閉合開關S,發現電流表有示數、電壓表無示數,則電路故障不可能是 B 。
A.R0處發生短路
B.R0處發生斷路
C.導線EG斷路
(3)排除電路故障,移動滑動變阻器的滑片P,得到多組數據。實驗③時,電壓表、電流表的示數如圖乙所示,請將數據記錄在表格內。
實驗序號 ① ② ③ ④
U/V 1 2 3 4
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4
(4)分析實驗數據可得探究結論: 電阻一定時,電流與電壓成正比 。
(5)本實驗還可測得定值電阻R0的阻值為 10 Ω。
(二)小華利用圖甲所示電路,以及阻值不同的四個定值電阻,探究“電流與電阻的關系”。
實驗序號 ① ② ③ ④
R/Ω 5 10 15 25
I/A 0.6 0.3 0.2 0.12
(6)實驗④時,小華無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P,電壓表雖有示數、但無法達到她想要的 3 V,原因是 變阻器的最大電阻太小 (寫出一點即可)。
(7)根據已測數據可得探究結論: 電壓一定時,電流與電阻成反比 。
【分析】(一)探究“電流與電壓的關系”
(1)根據滑動變阻器此時接入電路的電阻最大,確定變阻器左下接線柱連入電路中,C或D再連入電路中與電阻串聯;
(2)逐一分析每個選項,找出不可能的答案;
(3)根據電表選用的量程確定分度值讀數;
(4)(5)由實驗數據可求出電壓與電流之比得出結論;
(二)探究“電流與電阻的關系”
(6)探究“電流與電阻的關系”時,要控制電阻的電壓不變,由第二個表求出電阻兩端的電壓始,根據串聯電路電壓的規律和分壓原理,求出當接入25Ω電阻時,變阻器連入電路中的電阻分析回答;
(7)根據電流與電阻之積為一定值分析。
【解答】解:
(一)探究“電流與電壓的關系”:
(1)要求滑動變阻器此時接入電路的電阻最大,故應將變阻器左下接線柱連入電路中,C或D再連入電路中與電阻串聯,如下所示:
(2)A.若R0處發生短路,電壓表沒有示數,電路為通路,電流表有示數,A可能;
B.若R0處發生斷路,電流表沒有示數,電壓表串聯在電路中測電源電壓,電壓表有示數,B不可能;
C.導線EG斷路,電路為通路,電流表有示數,電壓表沒有連入電路中,電壓表沒有示數,C可能;
故選B;
(3)實驗③時,電壓表、電流表的示數如圖乙所示,電壓表選用大量程,分度值為0.5V,電壓為3V;
電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.3A,如下表所示:
實驗序號 ① ② ③ ④
U/V 1 2 3 4
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4
(4)由實驗數據可知,電壓與電流之比為:
R= = = =﹣﹣﹣﹣ =10Ω,為一定值,故探究結論:電阻一定時,電流與電壓成正比;
(5)本實驗還可測得定值電阻R0的阻值為10Ω;
(二)探究“電流與電阻的關系”時,要控制電阻的電壓不變,
由第二個表知,電阻兩端的電壓始終保持:
UV=IR=0.6A×5Ω=﹣﹣﹣﹣﹣=0.2A×15Ω=3V,根據串聯電路電壓的規律,變阻器分得的電壓:U滑=U﹣UV=6V﹣3V=3V,變阻器分得的電壓為電壓表示數的1倍,根據分壓原理,當接入25Ω電阻時,變阻器連入電路中的電阻為:
R滑=1×25Ω=25Ω>20Ω,即大于變阻器的最大電阻,故實驗④時,小華無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P,電壓表雖有示數、但無法達到她想要的3V,原因是變阻器的最大電阻太小;
(7)因電流與電阻之積為一定值,故根據已測數據可得探究結論:電壓一定時,電流與電阻成反比。
故答案為:(1)如上所示;(2)B;(3)3;0.3;(4)電阻一定時,電流與電壓成正比;(5)10;(6)3; 變阻器的最大電阻太小; (7)電壓一定時,電流與電阻成反比。
【點評】本題探究電流與電壓和電阻的關系,考查電路連接、電表讀數、數據分析、控制變量法和對器材的要求等知識。
29.(5分)為避免同學們用手按壓宿舍樓大門的開門按鈕造成交叉傳染,小明用輕質木桿自制了“腳踏式杠桿”,借助杠桿按動按鈕,如圖所示,已知OB=60cm、AB=80cm。OC=15cm,當小明在C點用腳給杠桿施加20N的壓力F1時,按鈕觸發、大門打開,
(1)請在圖中作出動力F1的示意圖。
(2)該杠桿屬于哪種類型?(直接回答)
(3)求此時按鈕對杠桿施加的水平阻力F2,有多大?
【分析】(1)腳垂直作用在杠桿上,畫出壓力大小。
(2)從動力臂和阻力臂關系判斷是省力杠桿還是費力杠桿。
(3)作出動力臂和阻力臂,根據杠桿平衡條件求出水平阻力大小。
【解答】解:(1)小明腳對木桿的壓力F1垂直作用的木桿上,如圖。
(2)木桿是一個杠桿,O 為支點,小明的腳施加的力是動力F1,動力臂為OC,按鈕對木桿的壓力為阻力F2,阻力臂為OD,動力臂OC小于阻力臂OD,所以木桿是費力杠桿。
(3)根據杠桿平衡條件得,F1×OC=F2×OD,
按鈕對木桿的壓力水平向左,所以OD=AB,
所以,20N×15cm=F2×80cm,
解得,F2=3.75N。
答:(1)F1的示意圖如上圖。
(2)該杠桿屬于費力杠桿。
(3)此時按鈕對杠桿施加的水平阻力F2是3.75N。
【點評】本題要作出動力臂和阻力臂,并且明確阻力臂和按鈕的高度相同,這是解決本題的關鍵。
30.(9分)小明家住偏遠山區。家庭電路電壓達不到220V,他借助電能表電熱水壺探究家中的實際電壓;將裝有額定容積水的電熱水壺單獨接入電路,發現初溫20℃的水被加熱至100℃恰好沸騰,通電時間為7min,電能表的轉盤轉動280圈。電能表表盤、電熱水壺的銘牌如圖甲、表格乙所示,電熱水壺的阻值不變,c水=4.2×103/(kg?℃),ρ水=1×103kg/m3,問:
常熱牌電熱水壺
型號 QLR2020
額定電壓 220V
額定功率 2420W
額定容積 2L
(1)電熱水壺的實際功率有多大?
(2)小明家電路的實際電壓有多大?
(3)此過程中,電熱水壺的燒水效率為多大?
(4)隨著山區電路升級改造工程的推進,小明猜想:若在220V電壓下重復剛才的探究,那么,加熱時間會 變小 (變小/不變/變大),電熱水壺的燒水效率會 變大 (變小/不變/變大)。
【分析】(1)1200r/(kW?h)表示每消耗1kW?h的電能,電能表的轉盤轉動1200次;據此可求轉動280圈消耗的電能,再利用P= 求電熱水壺的實際功率;
(2)由P= 公式變形可求得熱水壺的電阻,再利用P= 公式變形可求得實際電壓;
(3)由電熱水壺的容積可求得水的質量,由Q吸=cm△t可求得水吸收的熱量,再利用η= 可求得電熱水壺的燒水效率;
(4)若在220V電壓下重復剛才的探究,W相等,由W=Pt= t分析時間變化,然后分析散失到空氣中的熱量和有用熱量關系,由此可知效率變化。
【解答】解:
(1)根據參數1200r/(kW?h)知,每消耗1kW?h的電能,電能表的轉盤轉動1200次;
電能表的轉盤轉動280圈,電熱水壺消耗的電能:
W= = kW?h,
電熱水壺的實際功率:
P= = =2kW=2000W;
(2)由P= 公式變形可得熱水壺的電阻:
R= = =20Ω,
由P= 公式變形可得,實際電壓:
U= = =200V;
(3)由ρ= 可得,水的質量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg,
將這壺水加熱到100℃吸收的熱量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J,
消耗的電能:
W= kW?h= ×3.6×106J=8.4×105J,
電熱水壺的燒水效率:
η= = ×100%=80%;
(4)由W= t,W相等,R不變,U變大,則t變小;因為t變小,所以散失到空氣中的熱量變少,而有用熱量相同,額外散失的熱量減少,電熱水壺的燒水效率變大。
答:(1)電熱水壺的實際功率有2000W;
(2)小明家電路的實際電壓有200V;
(3)此過程中,電熱水壺的燒水效率為80%;
(4)變小;變大。
【點評】本題考查了密度公式、吸熱公式、電功率公式、效率公式的應用,知道電能表相關參數的物理意義是關鍵。
31.(9分)創新小組自制簡易“浸沒式液體密度計”,過程為:
①將一實心小球懸掛在彈簧測力計下方,示數如圖甲所示;
②將小球浸沒在水中,彈簧測力計示數如圖乙所示;
③將小球浸沒在某未知液體中,彈簧測力計示數如圖丙所示;
已知ρ水=1×103kg/m3,取10N/kg,問:
(1)該小球的密度有多大?
(2)未知液體的密度有多大?
(3)該密度計的最大測量值是 5×103 kg/m3
(4)在測量范圍內,某待測液體的密度ρ與彈簧測力計示數F的關系式為 ρ待測液體= ,則該“浸沒式液體密度計”的刻度值分布 均勻 (均勻/不均勻)。
【分析】(1)由圖甲讀出彈簧測力計的示數,即為小球的重力,然后求出小球的質量;由圖乙讀出彈簧測力計的示數,然后利用稱重法計算金屬球在水中受到的浮力;根據F浮=ρ液gV排求出小球的體積;根據ρ= 求出小球的密度;
(2)由圖丙讀出彈簧測力計的示數,然后利用稱重法計算金屬球在液體中受到的浮力;根據F浮=ρ液gV排求出液體的密度;
(3)根據F浮=ρ液gV排可知當測力計的示數為零時,所測的液體密度最大,據此即可根據F浮=ρ液gV排求出液體的最大密度;
(4)在測量范圍內,根據F浮=G﹣F和F浮=ρ液gV排求出液體的密度表達式;然后分析判斷即可。
【解答】解:(1)由圖甲可知:金屬球的重力G=5N,則小球的質量m= = =0.5kg;
由圖乙可知:彈簧測力計的示數為F1=4N,
根據稱重法可知小球在水中受到的浮力F浮1=G﹣F1=5N﹣4N=1N;
由于小球處于浸沒狀態,則根據F浮=ρ液gV排可得:
小球的體積V=V排1= = =1×10﹣4m3,
小球的密度ρ= = =5×103kg/m3;
(2)由圖丙可知:彈簧測力計的示數為F2=3N,
根據稱重法可知小球在液體中受到的浮力F浮2=G﹣F2=5N﹣3N=2N;
由于小球處于浸沒狀態,則根據F浮=ρ液gV排可得:
液體的密度ρ液= = =2×103kg/m3;
(3)當測力計的示數為零時,所測的液體密度最大,則小球在密度最大的液體中受到的浮力F浮最大=G﹣0=5N﹣0N=5N;
則根據F浮=ρ液gV排可得:
液體的最大密度ρ液最大= = =5×103kg/m3;
(4)在測量范圍內,根據F浮=G﹣F和F浮=ρ液gV排可得:
液體的密度表達式:ρ待測液體= = = ;
因ρ待測液體與F成一次函數,所以該“浸沒式液體密度計”的刻度值分布均勻。
答:(1)該小球的密度為5×103kg/m3;
(2)未知液體的密度為2×103kg/m3;
(3)5×103;
(4)ρ待測液體= ;均勻。
【點評】此題考查密度的測量、阿基米德原理、彈簧測力計的使用與讀數等知識點,是一道綜合性較強的題目,通過阿基米德原理來測算物體的體積,是一種很重要的方法,應該熟練掌握。
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