2020年江蘇省宿遷市中考物理試題(解析版).doc
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本地下載資源介紹
一、選擇題(本題共10小題,每小題2分,共20分每題只有一個選項符合題意)
1.(2分)下列數據中,符合實際情況的是( )
A.中學生的身高約為 170dm
B.人的心臟跳動一次的時間約為 5s
C.對人體來說,安全電壓是 220V
D.人體的正常體溫約為 37°C
2.(2分)能源、信息、材料是現代社會發展的三大支柱,下列說法正確的是( )
A.太陽能、核能都屬于不可再生能源
B.能量是守恒的,所以我們不需要節約能源
C.北斗導航衛星與地球之間利用電磁波通信
D.超導材料可用來制作熔斷器的熔絲
3.(2分)對于粒子和宇宙,下列說法錯誤的是( )
A.宇宙是一個有層次的天體結構系統,其中恒星是絕對不動的
B.用手捋過的塑料細絲會散開,說明同種電荷相互排斥
C.電子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的
D.美味佳肴香氣撲鼻,說明分子處在永不停息的無規則運動中
4.(2分)下列光現象中,由于光沿直線傳播形成的是( )
A. 露珠下的葉脈 B. 雨后的彩虹
C. 陽光下的影子 D. 拱橋的倒影
5.(2分)下列現象中,其形成過程屬于凝固現象的是( )
A.晶瑩的露 B.堅硬的冰 C.縹緲的霧 D.雪白的霜
6.(2分)取一個橙子,把銅片、鐵片插入其中,就制成了一個水果電池。用電壓表測量電壓如圖所示,下列說法正確的是( )
A.鐵片是水果電池的正極
B.兩個相同水果電池串聯后可提供更高電壓
C.該水果電池的電壓是 3V
D.水果電池將內能轉化為電能
7.(2分)如圖所示,當閉合開關的瞬間,導體棒AB水平向右運動;若同時對調電源與磁體的兩極,再次閉合開關時,導體棒AB的運動方向是( )
A.水平向右 B.水平向左 C.豎直向上 D.豎直向下
8.(2分)圖是探究“影響電流熱效應因素”的實驗裝置,將R1、R2兩電阻絲密封在兩只完全相同的燒瓶內,且R1>R2,瓶內裝入等質量的煤油,下列說法錯誤的是( )
A.燒瓶內選用比熱容較小的液體,可以使實驗現象更明顯
B.該裝置可以探究電流通過電阻絲產生的熱量與電阻大小的關系
C.實驗中通過溫度計示數的變化來比較電阻絲產生熱量的多少
D.若要比較水和煤油的比熱容大小,只需將一個燒瓶內的煤油換成等質量的水即可
9.(2分)小華用圖裝置測量動滑輪的機械效率,下列說法正確的是( )
A.實驗中為測量方便,讓彈簧測力計在靜止時讀數
B.彈簧測力計對繩子的拉力與物體的重力是一對平衡力
C.增大物體被提升的高度,可以提高動滑輪的機械效率
D.增大物體重力與動滑輪重力的比值,可以提高動滑輪的機械效率(不計繩重和摩擦)
10.(2分)小明在飲料吸管中塞入一些細鐵絲作為配重,并將一端封閉,制作了一只簡易密度計;將其先后放入甲、乙兩杯液體中,當密度計靜止時,兩杯中液體深度相同,如圖所示,下列說法正確的是( )
A.密度計在甲杯液體中受到的浮力更大
B.密度計的刻度線,越往上標注的密度值越大
C.密度計放入后,乙杯中液體對容器底的壓強更大
D.適當減小配重,可以增大該密度計兩條刻度線之間的距離,使測量結果更精確
二、填空題(本題共6小題,每空1分,共14分)
11.(2分)同學們在考場內聽到的廣播聲主要是通過 傳入耳朵;考場周圍禁止鳴笛,其目的是想在 處控制噪聲。
12.(3分)天然氣的熱氣值放出為4.4×107J/kg,小明燒開一壺水消耗了0.05kg。完全燃燒這些天然氣放出熱量為 J;水沸騰時壺蓋被頂起,這是內能轉化為 能,汽油機的 沖程與此原理相似。
13.(3分)圖是“觀察水的沸騰”實驗中描繪的水溫隨時間變化的圖象,由圖可知,水的沸點為 °C,此時水面上方的氣壓 (選填“高于”、“低于”或“等于”)標準大氣壓;在第8mim內,水中的氣泡在上升過程中會 (選填“變大”、“不變”或“變小”)。
14.(2分)如圖所示,電路中電源電壓恒定,定值電阻R1=20Ω,只閉合開關S1,電流表示數為0.3A,則電源電壓為 V;同時閉合開關S1、S2,電流表示數為0.5A,則R2的阻值為 Ω。
15.(2分)2019年12月,宿遷正式進入高鐵時代。如圖所示高鐵站臺安全線與緣的距離大于普通火車站臺,這是因為 ,當列車駛出站臺時,車上乘客看到站臺在后退,這是以 為參照物。
16.(2分)小明在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中,根據測量的數據,繪制了像距v隨物距u變化的圖象,如圖所示,分析圖象可知,當物距u=12cm時,物體通過凸透鏡成倒立、 的實像,生活中的 (選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)就是利用了這樣的成像原理。
三、作圖、計算題(本題共4小題,17題4分,18題6分,19題9分,共19分.18、19題應有必要的文字說明及解題過程)
17.(2分)作出圖中物體AB在平面鏡中的像A′B′。
18.(2分)圖為正在水中上浮的乒乓球,作出乒乓球受到的重力與浮力的示意圖。
19.(6分)圖為一款新型機器人,內置智能系統,可以給孩子講故事,可以陪老人聊天,散步,且具有凈化空氣等功能,其質量為50kg,與地面的接觸面積為200cm2,勻速運動時所受阻力為重力的0.1倍。(g取10N/kg)
(1)求機器人靜立時對地面的壓強。
(2)若機器人在60s內勻速行駛30m,求此過程中牽引力做功的功率。
20.(9分)在測量標有“3.8V”燈泡L的額定功率時,為了使電壓表讀數更精確,電路設計如圖所示,已知電源電壓恒為5V,電壓表有“0~3V”與“0~15V”兩個量程,滑動變阻器最大阻值為20Ω.閉合開關,調節滑動變阻器的滑片P使燈泡L正常發光,此時電流表示數為0.3A。
(1)求燈泡L的額定功率。
(2)當燈泡L正常發光時,求滑動變阻器在10s內消耗的電能。
(3)若僅將燈泡L更換為5Ω的定值電阻R,其余電路元件及連接均不變,閉合開關后,在保證電路安全的前提下,求電阻R的最小功率。
四、實驗、探究題(本題共4小題,20題4分,21、22題每題5分,23題3分,共17分)
21.(4分)小明想知道橡皮的密度,進行了如下的實驗。
(1)將天平置于水平臺面上,移動游碼至標尺的 處,若此時指針偏向中央刻度線左側,應將平衡螺母向 調節,直到天平平衡。
(2)用天平測量橡皮的質量,天平再次平衡時,放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖所示,則橡皮的質量為 g;他又用量筒和水測出橡皮的體積為8cm3,則橡皮密度為 g/cm3。
22.(5分)小紅利用圖所示裝置探究“電流與電壓的關系”。
序號 U/V I/A
① 1.0 0.10
② 2.0 0.20
③ 3.0 0.32
(1)請用筆畫線代替導線,按要求將實物圖連接完整(要求:當滑片P向右移動時變阻器接入電路的阻值變大)。
(2)在連接電路時,開關必須處于 (選填“閉合”或“斷開”)狀態。
(3)實驗中,發現電流表示數幾乎為零,電壓表示數接近電源電壓,原因可能是 。
(4)排除故障后,經過多次實驗測得數據如表所示,由此可得出結論為: 。
(5)請你根據表中數據,幫小紅算一算,電路中所用電阻R的阻值為 Ω.(結果保留一位小數)
23.(5分)在探究“阻力對物體運動的影響”時,讓小車從斜面相同高度由靜止滑下,在三個不同的水平面上運動情況如圖所示。
(1)實驗中讓小車從相同高度滑下,是為了使小車在水平面上開始運動時的速度大小 ,本實驗中的“阻力”主要是指小車受到的 。
(2)分析圖中運動情況可知:小車受到阻力越小,小車運動的路程 。
(3)在不增加任何器材的情況下,若要探究“速度對動能大小的影響”,可將小車從斜面的 高度由靜止滑下,比較小車在 (選填“相同”或“不同”)水平面上滑行的距離即可。
24.(3分)圖是小華為學校設計的樓道照明系統自動控制裝置,已知控制電路電壓U恒為6V,電磁繼電器線圈電阻R1為20Ω,R2為光敏電阻,其阻值隨光照強度的增大而減小。圖中AC可繞O點轉動,OA長為0.5cm,OB長為1cm,AC部分的重力、觸點間的壓力以及各處的摩擦力均忽略不計。
(1)閉合控制電路中開關S,電磁鐵上端為 極。
(2)為了實現光照減弱時,受控電路接通,燈L發光,圖中導線M應接 (選填“觸點1”或“觸點2”)。
(3)電磁鐵對銜鐵的吸引力F等效集中作用在B點,吸引力F與控制電路中電流I的關系如圖所示,當銜鐵剛好被吸下時,彈簧對A點的拉力為2.4N,則此時光敏電阻R2的阻值為 Ω。
2020年江蘇省宿遷市中考物理試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(本題共10小題,每小題2分,共20分每題只有一個選項符合題意)
1.(2分)下列數據中,符合實際情況的是( )
A.中學生的身高約為 170dm
B.人的心臟跳動一次的時間約為 5s
C.對人體來說,安全電壓是 220V
D.人體的正常體溫約為 37°C
【分析】首先對題目中涉及的物理量有個初步的了解,對于選項中的單位,可根據需要進行相應的換算或轉換,排除與生活實際相差較遠的選項,找出符合生活實際的答案。
【解答】解:A、成年人的身高在170cm左右,中學生的身高接近成年人,在170cm=17dm左右。故A不符合實際;
B、正常情況下,人的心臟1min跳動的次數在75次左右,跳動一次的時間接近1s。故B不符合實際;
C、經驗證明,只有不高于36V的電壓對人體才是安全的。故C不符合實際;
D、正常情況下,人的體溫在37℃左右,變化幅度很小。故D符合實際。
故選:D。
【點評】物理學中,對各種物理量的估算能力,是我們應該加強鍛煉的重要能力之一,這種能力的提高,對我們的生活同樣具有很大的現實意義。
2.(2分)能源、信息、材料是現代社會發展的三大支柱,下列說法正確的是( )
A.太陽能、核能都屬于不可再生能源
B.能量是守恒的,所以我們不需要節約能源
C.北斗導航衛星與地球之間利用電磁波通信
D.超導材料可用來制作熔斷器的熔絲
【分析】(1)可再生能源是短時間能在自然界得到補充的能源;不可再生能源是短時間內無法在自然界得到補充的能源;
(2)能量是守恒的,但是人類可利用的能源是有限的,還有很多能源人們無法利用;
(3)衛星通信是利用電磁波傳遞信息的;
(4)超導是在特殊條件下導體電阻為零的現象。
【解答】解:
A、太陽能可以源源不斷從自然界中獲得是可再生能源,但是核能短時間內從自然界得不到補充,屬于不可再生能源,故A錯誤;
B、能量是守恒的,但是人類可利用的能源是有限的,還有很多能源人們無法利用,所以我們需要節約能源,故B錯誤;
C、北斗導航衛星與地球之間利用電磁波通信的,故C正確;
D、超導材料電阻為0,不能用來制作熔斷器的熔絲,故D錯誤。
故選:C。
【點評】此題考查的知識點比較多,涉及的知識面比較廣泛,因此需要同學們認真分析,才能得出正確的答案。
3.(2分)對于粒子和宇宙,下列說法錯誤的是( )
A.宇宙是一個有層次的天體結構系統,其中恒星是絕對不動的
B.用手捋過的塑料細絲會散開,說明同種電荷相互排斥
C.電子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的
D.美味佳肴香氣撲鼻,說明分子處在永不停息的無規則運動中
【分析】(1)運動是宇宙中的普遍現象,沒有任何物體是絕對不動的;
(2)物體相互摩擦可以使物體帶電,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引;
(3)常見粒子尺度由小到大排序:電子、原子核、原子、分子;
(4)物質是由大量分子組成的,分子在永不停息地做無規則運動。
【解答】解:A、宇宙是一個有層次的天體結構系統,其中恒星也是不斷運動的,絕對靜止的天體是不存在的,故A錯誤;
B、將塑料細絲一端握緊,用手從上向下捋幾下,通過摩擦使細絲帶上同種電荷,細絲張開,說明同種電荷相互排斥,故B正確;
C、常見粒子尺度由小到大排序:電子、原子核、原子、分子,故C正確;
D、美味佳肴香氣撲鼻,說明分子在做永不停息地無規則運動,是一種擴散現象,故D正確。
故選:A。
【點評】此題是一道綜合題,考查的知識點較多,包括宏觀宇宙與微觀尺度、電荷間相互作用和擴散現象,難度不大,熟練掌握基礎知識是解答的關鍵。。
4.(2分)下列光現象中,由于光沿直線傳播形成的是( )
A. 露珠下的葉脈 B. 雨后的彩虹
C. 陽光下的影子 D. 拱橋的倒影
【分析】(1)光在同種均勻物質中沿直線傳播,在日常生活中,激光準直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的;
(2)當光照射到物體界面上時,有一部分光被反射回來發生反射現象,例如:平面鏡成像、水中倒影等;
(3)當光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向的會偏折,發生折射現象,如:看水里的魚比實際位置淺等。
【解答】解:A、露珠相當于凸透鏡,露珠下的葉脈被放大,因此屬于光的折射現象,故A不符合題意。
B、雨后彩虹屬于光的色散現象,是由光的折射形成的,故B不符合題意。
C、陽光下的影子是光沿直線傳播形成的,故C符合題意。
D、平靜的水面相當于平面鏡,水中成像是平面鏡成像現象,屬于光的反射,故D不符合題意。
故選:C。
【點評】此題主要通過各種事例考查了學生對光的反射、光的直線傳播、光的折射的理解。要注意這幾種現象的本質,在學習過程中要注意區分,對于生活中的現象要善于總結,在日常生活中學習用所學知識解釋有關現象。
5.(2分)下列現象中,其形成過程屬于凝固現象的是( )
A.晶瑩的露 B.堅硬的冰 C.縹緲的霧 D.雪白的霜
【分析】物質由氣態直接變為固態叫凝華,物質由固態直接變為氣態叫升華;由氣態變為液態叫液化,由液態變為氣態叫汽化;由固態變為液態叫熔化,由液態變為固態叫凝固。
【解答】解:A、露是空氣中的水蒸氣遇冷液化為液態的小水滴,附著在植被表面,故A錯誤。
B、冰是水的凝固現象,故B正確。
C、霧是空氣中的水蒸氣遇冷液化為液態的小水滴,故C錯誤。
D、霜是空氣中的水蒸氣遇冷凝華為固體的冰晶,附著在建筑物或植被表面,故D錯誤。
故選:B。
【點評】分析生活中的熱現象屬于哪種物態變化,關鍵要看清物態變化前后,物質各處于什么狀態;另外對六種物態變化的吸熱和放熱情況也要有清晰的認識。
6.(2分)取一個橙子,把銅片、鐵片插入其中,就制成了一個水果電池。用電壓表測量電壓如圖所示,下列說法正確的是( )
A.鐵片是水果電池的正極
B.兩個相同水果電池串聯后可提供更高電壓
C.該水果電池的電壓是 3V
D.水果電池將內能轉化為電能
【分析】(1)根據電壓表的正確使用方法(電流從電壓表的正接線柱流入、負接線柱流出)確定電源的正負極;
(2)電池串聯時,得到的電壓是每個電池的電壓之和;
(3)先確定電壓表的量程和分度值,再根據指針位置讀數;
(4)電池是將化學能轉化為電能的裝置。
【解答】解:
A、電壓表使用時,電流從電壓表的正接線柱流入、負接線柱流出,即電壓表的正接線柱與電源的正極相連接,因此銅電極為正極,故A錯誤;
B、兩個相同水果電池串聯后可提供更高電壓,故B正確;
C、由圖知電壓表的量程為0﹣3V,分度值為0.1V,水果電池的電壓為0.6V,故C錯誤;
D、水果電池工作時,將消耗化學能,產生電能,所以是將化學能轉化為電能,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題利用了電壓表的使用方法來判斷電源的正負極、電池的電壓以及電源的能量轉化問題,知識點較多,屬于中等題。
7.(2分)如圖所示,當閉合開關的瞬間,導體棒AB水平向右運動;若同時對調電源與磁體的兩極,再次閉合開關時,導體棒AB的運動方向是( )
A.水平向右 B.水平向左 C.豎直向上 D.豎直向下
【分析】通電導體在磁場中的受力方向與電流的方向和磁場的方向有關。
【解答】解:通電導體在磁場中的受力方向與電流的方向和磁場的方向有關,同時對調電源與磁體的兩極,即同時改變電流的方向和磁場的方向,則導體受力方向不變,還是水平向右運動。
故選:A。
【點評】本題考查了通電導體在磁場中受力方向的相關因素,屬于基礎知識,要熟記。
8.(2分)圖是探究“影響電流熱效應因素”的實驗裝置,將R1、R2兩電阻絲密封在兩只完全相同的燒瓶內,且R1>R2,瓶內裝入等質量的煤油,下列說法錯誤的是( )
A.燒瓶內選用比熱容較小的液體,可以使實驗現象更明顯
B.該裝置可以探究電流通過電阻絲產生的熱量與電阻大小的關系
C.實驗中通過溫度計示數的變化來比較電阻絲產生熱量的多少
D.若要比較水和煤油的比熱容大小,只需將一個燒瓶內的煤油換成等質量的水即可
【分析】(1)在液體質量相同、吸收熱量相同的情況下,比熱容小的溫度變化大,據此進行分析;
(2)由圖可知,該電路為串聯電路,電流和通電時間是相同的,電阻不同;
(3)通過觀察燒瓶中溫度計示數的變化來判斷電阻絲發熱的多少,屬于轉換法;
(4)比較水和煤油的比熱容大小時,需要控制煤油的質量相同,還需要用相同的加熱器加熱。
【解答】解:
A、在液體質量相同、吸收熱量相同的情況下,比熱容小的物質溫度要升高的多,所以用比熱容小的液體可以使實驗現象更明顯,故A正確;
B、由圖可知,該電路為串聯電路,通過兩個電阻的電流和通電時間是相同的,電阻不同,所以該裝置可以探究電流通過電阻絲產生的熱量與電阻大小的關系,故B正確;
C、通電后電流通過電阻絲做功,產生熱量使煤油的溫度升高,通過觀察溫度計的示數大小來判斷電流產生的熱量的多少,這個研究方法為轉換法,故C正確;
D、比較水和煤油的比熱容大小時,需要用相同的加熱器加熱質量相同的不同液體,使它們在相同的時間內吸收相同的熱量,所以需要控制兩個電阻的裝置相同,故D錯誤。
本題選錯誤的;
故選:D。
【點評】該題考查了控制變量法和轉換法在焦耳定律實驗中的應用,注意兩導體串聯時電流相等,導體產生熱量的多少是通過溫度計示數的變化來反映的。
9.(2分)小華用圖裝置測量動滑輪的機械效率,下列說法正確的是( )
A.實驗中為測量方便,讓彈簧測力計在靜止時讀數
B.彈簧測力計對繩子的拉力與物體的重力是一對平衡力
C.增大物體被提升的高度,可以提高動滑輪的機械效率
D.增大物體重力與動滑輪重力的比值,可以提高動滑輪的機械效率(不計繩重和摩擦)
【分析】(1)測量動滑輪的機械效率,存在繩子與輪之間的摩擦,此時彈簧測力計的示數大于物體靜止時彈簧測力計的示數;
(2)一對平衡力的特點:大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上;
(3)使用動滑輪。承擔物重的繩子股數n=2,滑輪組的機械效率η= = = = ;
(4)不計繩重和摩擦,動滑輪的機械效率η= = = = = ,據此分析判斷。
【解答】解:
A、測量動滑輪的機械效率,需要勻速拉動彈簧測力計,不能在彈簧測力計靜止時讀數,故A錯誤;
B、彈簧測力計對繩子的拉力,作用在繩子上;物體的重力,作用在提升的物體上,即二力作用在兩個物體上,不是一對平衡力,故B錯誤;
C、使用動滑輪。承擔物重的繩子股數n=2,滑輪組的機械效率η= = = = ,增大物體被提升的高度,不能提高動滑輪的機械效率,故C錯誤;
D、不計繩重和摩擦,動滑輪的機械效率η= = = = = ,增大物體重力與動滑輪重力的比值,可以提高動滑輪的機械效率,故D正確。
故選:D。
【點評】本題為測量動滑輪機械效率的實驗題目,考查了提高機械效率的方法、二力平衡條件的應用以及一些實驗注意事項,靈活應用機械效率的相關公式是關鍵。
10.(2分)小明在飲料吸管中塞入一些細鐵絲作為配重,并將一端封閉,制作了一只簡易密度計;將其先后放入甲、乙兩杯液體中,當密度計靜止時,兩杯中液體深度相同,如圖所示,下列說法正確的是( )
A.密度計在甲杯液體中受到的浮力更大
B.密度計的刻度線,越往上標注的密度值越大
C.密度計放入后,乙杯中液體對容器底的壓強更大
D.適當減小配重,可以增大該密度計兩條刻度線之間的距離,使測量結果更精確
【分析】(1)從圖可知,密度計放在甲、乙液體中都漂浮,受到的浮力都等于密度計受到的重力,從而可以判斷受到浮力的大小關系;
從圖可以得出密度計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大小關系;
(2)密度計上的刻度代表了液體密度的大小,根據ρ液= ,密度計排開液體的體積越大,則表示液體的密度越小;
由密度公式可求得排開液體的體積及密度計的刻度值的情況;
(3)根據密度計的浮沉情況判定液體密度的關系;根據p=ρgh判定容器底部壓強的大小;
(4)為了使測量結果更準確,使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些,因為△V=sh,所以可知減小S,即可使h變大,據此設計即可。
【解答】解:
A、同一支密度計放在甲、乙兩種液體中都漂浮,則F浮甲=F浮乙=G,即浮力是相同的,故A錯誤;
B、密度計浸入液體的深度越小,說明液體的密度越大,即密度計越靠近上方的刻度,其相應的密度數值越小,故B錯誤;
C、由圖可知,密度計在乙液體中排開的液體的體積小,根據ρ液= 可知,乙液體的密度大,深度相同,根據p=ρgh可知,乙杯中液體對容器底的壓強更大,故C正確;
D、因為密度計漂浮在液體中,則F浮=G,即ρ液gSh=G,則△V=sh,增大該密度計兩條刻度線之間的距離,即△V變大,h變大,具體做法是:可適當增大配重或用更細的吸管,故D錯誤。
故選:C。
【點評】密度計是物體的沉浮條件的實際應用,要結合阿基米德原理和沉浮條件分析有關問題:放入不同的液體,液體密度越大,排開體積越小,類似現象:輪船從江中駛入大海。
二、填空題(本題共6小題,每空1分,共14分)
11.(2分)同學們在考場內聽到的廣播聲主要是通過 空氣 傳入耳朵;考場周圍禁止鳴笛,其目的是想在 聲源 處控制噪聲。
【分析】(1)聲音能夠通過固體、液體和氣體傳播。
(2)減弱噪聲的途徑有三種:在聲源處減弱噪聲;阻斷噪聲的傳播;在人耳處減弱噪聲。
【解答】解:同學們在考場內聽到的廣播聲主要是通過空氣傳入耳朵的;
考場周圍禁止鳴笛,即從聲源處禁止噪聲的產生,即在聲源處減弱。
故答案為:空氣;聲源。
【點評】此題考查聲音的產生和傳播、減弱噪聲的三條途徑,是一道聲學基礎題。
12.(3分)天然氣的熱氣值放出為4.4×107J/kg,小明燒開一壺水消耗了0.05kg。完全燃燒這些天然氣放出熱量為 2.2×106 J;水沸騰時壺蓋被頂起,這是內能轉化為 機械 能,汽油機的 做功 沖程與此原理相似。
【分析】(1)根據Q=mq計算出天然氣燃燒放出的熱量;
(2)內燃機的一個工作循環有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個沖程組成,其中壓縮沖程中機械能轉化成內能,做功沖程中內能轉化成機械能。
【解答】解:消耗0.05g天然氣釋放的熱量:
Q=mq=0.05kg×4.4×107J/kg=2.2×106J;
水沸騰時壺蓋被頂起,這是內能轉化為機械能,在汽油機的做功沖程中,高溫高壓的燃氣膨脹做功,將內能轉化為機械能。
故答案為:2.2×106;機械;做功。
【點評】本題考查了燃料完全燃燒放熱公式的應用以及內燃機做功沖程中的能量轉化,屬于基礎題目。
13.(3分)圖是“觀察水的沸騰”實驗中描繪的水溫隨時間變化的圖象,由圖可知,水的沸點為 98 °C,此時水面上方的氣壓 低于 (選填“高于”、“低于”或“等于”)標準大氣壓;在第8mim內,水中的氣泡在上升過程中會 變大 (選填“變大”、“不變”或“變小”)。
【分析】(1)液體沸騰時,不斷吸收熱量,溫度保持不變,這個不變的溫度是液體的沸點;
沸點與氣壓的關系:沸點隨氣壓的增大而升高,隨氣壓的減小而降低;
(2)水沸騰之前,水下層的溫度高于上層的水溫,氣泡上升過程中,氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水,氣泡變小;水沸騰時,整個容器中水溫相同,水內部不停的汽化,產生大量的水蒸氣進入氣泡,氣泡變大。
【解答】解:
(1)由圖象可知:當水的溫度到了98℃后就不再升高,說明此時水是沸騰的,沸點為98℃;
1標準大氣壓下水的沸點是100℃,根據氣壓越低,沸點越低,所以此時大氣壓小于1標準大氣壓;
(2)由圖象可知,在第8mim時,水處于沸騰狀態,水沸騰時,整個容器中水溫相同,水內部不停的汽化,產生大量的水蒸氣進入氣泡,水中的氣泡在上升過程中會變大。
故答案為:98;低于; 變大。
【點評】本題考查了水的沸騰的特點、沸點與氣壓的關系以及對沸騰圖象的認識,屬于基礎性題目。
14.(2分)如圖所示,電路中電源電壓恒定,定值電阻R1=20Ω,只閉合開關S1,電流表示數為0.3A,則電源電壓為 6 V;同時閉合開關S1、S2,電流表示數為0.5A,則R2的阻值為 30 Ω。
【分析】(1)只閉合開關S1,為R1的簡單電路,已知電流表示數,由歐姆定律求出求出電源電壓;
(2)同時閉合開關S1、S2,兩燈并聯,電流表測干路的電流,已知電流表示,由并聯電路各支路互不影響,由并聯電路電流的的規律求出R2的電流,由歐姆定律求出R2。
【解答】解:
(1)電路中電源電壓恒定,定值電阻R1=20Ω,只閉合開關S1,為R1的簡單電路,電流表示數為0.3A,由歐姆定律I= ,則電源電壓為:U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
(2)同時閉合開關S1、S2,兩燈并聯,電流表測干路的電流,電流表示數為0.5A,由并聯電路各支路互不影響,通過R1的電流不變,由并聯電路電流的的規律,R2的電流為:
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,
由歐姆定律,R2= = =30Ω。
故答案為為:6;30。
【點評】本題考查并聯電路的規律及特點和歐姆定律的運用,要掌握。
15.(2分)2019年12月,宿遷正式進入高鐵時代。如圖所示高鐵站臺安全線與緣的距離大于普通火車站臺,這是因為 高鐵速度大于普通火車,空氣流速越大,壓強越小 ,當列車駛出站臺時,車上乘客看到站臺在后退,這是以 列車 為參照物。
【分析】(1)當高鐵列車駛過站臺時會帶動周圍空氣流動速度加快,壓強更小;
(2)選擇參照物一定要將其假定不動,再看相對位置的變化情況。
【解答】解:(1)當高鐵列車經過站臺時,會帶動人和車之間的空氣流動速度加快,壓強更小,此時人外側的空氣流動速度慢,壓強較大,根據流體壓強與流速的關系可知:人外側空氣流速慢壓強大,而內側流速快壓強小,會產生一個向內側的壓強差,將人推向火車,易出現危險。所以高鐵站臺的安全線到站臺邊緣的距離比普通火車站臺的安全線到站臺邊緣的距離更遠;
(2)車上乘客看到站臺在后退,這是以列車為參照物,站臺與列車的相對位置發生了改變;
故答案為:高鐵速度大于普通火車,空氣流速越大,壓強越小;列車。
【點評】本題考查流速與壓強的關系,以及參照物的選擇,難度不大。
16.(2分)小明在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中,根據測量的數據,繪制了像距v隨物距u變化的圖象,如圖所示,分析圖象可知,當物距u=12cm時,物體通過凸透鏡成倒立、 縮小 的實像,生活中的 照相機 (選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)就是利用了這樣的成像原理。
【分析】物距大于二倍焦距時,成倒立、縮小的實像,其應用是照相機。
【解答】解:由圖可知,當物距越來越大時,像距始終大于5cm,由于凸透鏡成實像時,像距是大于焦距的,所以焦距在5cm左右;當物距u=12cm時,物距大于二倍焦距,物體通過凸透鏡成倒立、縮小的實像,其應用是照相機。
故答案為:縮小;照相機。
【點評】本題考查了凸透鏡成像的規律,掌握凸透鏡成像規律和求出焦距的大小是解題的關鍵。
三、作圖、計算題(本題共4小題,17題4分,18題6分,19題9分,共19分.18、19題應有必要的文字說明及解題過程)
17.(2分)作出圖中物體AB在平面鏡中的像A′B′。
【分析】依據平面鏡的成像特點,分別做出A、B點關于鏡面的對稱點,然后連接,就是AB在鏡中的像。
【解答】解:
①作A點關于鏡面的對稱點A′;(做對稱點留下的作圖痕跡是對應點的虛線連線和垂直符號)
②作B點關于鏡面的對稱點B′;
③用虛線連接A′B′,A′B′就是AB在平面鏡中的像。如圖所示:
【點評】作平面鏡成的像,注意留下的作圖痕跡,對應點連線要用虛線,像要用虛線,連線與鏡面之間一定要垂直。
18.(2分)圖為正在水中上浮的乒乓球,作出乒乓球受到的重力與浮力的示意圖。
【分析】在水中上浮的乒乓球受到重力和浮力兩個力的作用,重力的方向豎直向下,浮力的方向豎直向上,并且浮力大于重力。
【解答】解:過乒乓球的重心分別沿豎直向下和豎直向上的方向畫一條有向線段,并分別用符號G和F浮表示,即為其所受重力和浮力示意圖;乒乓球在水中上浮過程中,浮力大于重力,所以表示浮力的線段長度應大于表示重力的線段長度;如下圖所示:
【點評】畫力的示意圖,首先要對物體進行受力分析,看物體受幾個力,要先分析力的大小、方向和作用點,再按照畫圖的要求畫出各個力。
19.(6分)圖為一款新型機器人,內置智能系統,可以給孩子講故事,可以陪老人聊天,散步,且具有凈化空氣等功能,其質量為50kg,與地面的接觸面積為200cm2,勻速運動時所受阻力為重力的0.1倍。(g取10N/kg)
(1)求機器人靜立時對地面的壓強。
(2)若機器人在60s內勻速行駛30m,求此過程中牽引力做功的功率。
【分析】(1)水平面上的物體,對水平面的壓力大小與物體本身的重力相等,利用p= 求機器人靜立時對地面的壓強;
(2)勻速直線運動的物體,牽引力與所受阻力為一對平衡力,大小相等,根據W=Fs可求此過程中牽引力做功,利用P= 求消防機器人牽引力做功的功率。
【解答】解:
(1)機器人對地面的壓力:
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,
與地面的接觸面積、受力面積S=200cm2=2×10﹣2m2,
它對地面的壓強:
p= = =2.5×104Pa;
(2)因為機器人做勻速直線運動,所以牽引力:
F=f=0.1G=0.1×500N=50N,
牽引力做功:
W=Fs=50N×30m=1500J,
牽引力做功的功率:
P= = =25W。
答:(1)機器人靜立時對地面的壓強為2.5×104Pa。
(2)此過程中牽引力做功的功率為25W。
【點評】本題考查了壓強、功、功率的計算和二力平衡條件的應用,關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等。
20.(9分)在測量標有“3.8V”燈泡L的額定功率時,為了使電壓表讀數更精確,電路設計如圖所示,已知電源電壓恒為5V,電壓表有“0~3V”與“0~15V”兩個量程,滑動變阻器最大阻值為20Ω.閉合開關,調節滑動變阻器的滑片P使燈泡L正常發光,此時電流表示數為0.3A。
(1)求燈泡L的額定功率。
(2)當燈泡L正常發光時,求滑動變阻器在10s內消耗的電能。
(3)若僅將燈泡L更換為5Ω的定值電阻R,其余電路元件及連接均不變,閉合開關后,在保證電路安全的前提下,求電阻R的最小功率。
【分析】(1)燈與變阻器串聯,電壓表測變阻器的電壓,電流表測電路的電流,燈的額定電壓為3.8V,已知燈泡L正常發光電流表示數,根據P=UI求出燈的額定功率;
(2)燈泡L正常發光時,由串聯電路電壓的規律得出變阻器的電壓,根據W=UIt得出滑動變阻器在10s內消耗的電能;
(3)已知燈正常發光時變阻器的電壓,為了使電壓表讀數更精確,確定電壓表選用的量程,當電壓表示數最大為3V時,由串聯電路電壓規律,R的最小電壓,根據P= 得出電阻R的最小功率。
【解答】解:
(1)燈與變阻器串聯,電壓表測變阻器的電壓,電流表測電路的電流,調節滑動變阻器的滑片P使燈泡L正常發光,燈的電壓為額定電壓,此時電流表示數為0.3A,燈的額定功率為:
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
(2)燈泡L正常發光時,由串聯電路電壓的規律,變阻器的電壓為:
U滑=U﹣UL=5V﹣3.8V=1.2V;
滑動變阻器在10s內消耗的電能W=U滑It=1.2V×0.3A×10s=3.6J;
(3)燈的額定電壓為3.8V,這時變阻器的電壓為1.2V,為了使電壓表讀數更精確,故電壓表選用小量程,當電壓表示數最大為3V時,由串聯電路電壓規律,R的最小電壓:U小=5V﹣3V=2V,
電阻R的最小功率:
P小= = =0.8W。
答:
(1)燈泡L的額定功率為1.14W;
(2)當燈泡L正常發光時,滑動變阻器在10s內消耗的電能為3.6J;
(3)若僅將燈泡L更換為5Ω的定值電阻R,其余電路元件及連接均不變,閉合開關后,在保證電路安全的前提下,電阻R的最小功率為0.8W。
【點評】本題考查串聯電路的規律及歐姆定律和電功與電功率公式的運用,關鍵是明確電壓表選用的量程。
四、實驗、探究題(本題共4小題,20題4分,21、22題每題5分,23題3分,共17分)
21.(4分)小明想知道橡皮的密度,進行了如下的實驗。
(1)將天平置于水平臺面上,移動游碼至標尺的 零刻度 處,若此時指針偏向中央刻度線左側,應將平衡螺母向 右 調節,直到天平平衡。
(2)用天平測量橡皮的質量,天平再次平衡時,放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖所示,則橡皮的質量為 11.2 g;他又用量筒和水測出橡皮的體積為8cm3,則橡皮密度為 1.4 g/cm3。
【分析】(1)將天平置于水平臺面上,移動游碼至標尺左端的零刻度處,平衡螺母向上翹的一端移動。
(2)物體的質量等于砝碼的質量加游碼對應的刻度值,知道物體的質量和體積,根據密度公式求出物體的密度。
【解答】解:(1)將天平置于水平臺面上,移動游碼至標尺左端的零刻度處,若此時指針偏向中央刻度線左側,說明天平的左端下沉,右端上翹,平衡螺母向上翹的右端移動。
(2)橡皮的質量:m=10g+1.2g=11.2g,
橡皮的密度:ρ= = =1.4g/cm3。
故答案為:(1)零刻度;右;(2)11.2;1.4。
【點評】本題考查了天平的正確使用、密度的測量,這是測量固體密度的典型習題。
22.(5分)小紅利用圖所示裝置探究“電流與電壓的關系”。
序號 U/V I/A
① 1.0 0.10
② 2.0 0.20
③ 3.0 0.32
(1)請用筆畫線代替導線,按要求將實物圖連接完整(要求:當滑片P向右移動時變阻器接入電路的阻值變大)。
(2)在連接電路時,開關必須處于 斷開 (選填“閉合”或“斷開”)狀態。
(3)實驗中,發現電流表示數幾乎為零,電壓表示數接近電源電壓,原因可能是 R斷路 。
(4)排除故障后,經過多次實驗測得數據如表所示,由此可得出結論為: 電阻一定時,電流與電壓成正比 。
(5)請你根據表中數據,幫小紅算一算,電路中所用電阻R的阻值為 9.8 Ω.(結果保留一位小數)
【分析】(1)根據滑片P向右移動時變阻器接入電路的阻值變大確定變阻器左下接線柱連入電路中;
(2)在連接電路時,開關必須處于斷開狀態;
(3)若電流表示數為0,說明電路可能斷路;電壓表示數接近電源電壓,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯的電路斷路了;
(4)根據表中數據,考慮到誤差因素,分析得出結論;
(5)由歐姆定律求出第1次測量的電阻大小,同理得出第2、3次電阻大小,為減小誤差,取平均值作為測量結果。
【解答】解:
(1)當滑片P向右移動時變阻器接入電路的阻值變大,故變阻器左下接線柱連入電路中,如下所示:
(2)在連接電路時,為保護電路,開關必須處于斷開狀態;
(3)實驗中,發現電流表示數幾乎為零,電路可能斷路,電壓表示數接近電源電壓,電壓表與電源連通,原因可能是R斷路;
(4)根據表中數據,考慮到誤差因素,電壓增大為原來的幾倍,通過的電流也增大為原來的幾倍,可得出結論為:電阻一定時,電流與電壓成正比;
(5)由歐姆定律,第1次測量的電阻大小:
R1= = =10.0Ω,同理,第2、3次電阻大小分別為:10.0Ω和9.4Ω,
為減小誤差,取平均值作為測量結果:
電路中所用電阻:
R= =9.8Ω。
故答案為:(1)如上圖所示;(2)斷開; (3)R斷路; (4)電阻一定時,電流與電壓成正比;(5)9.8。
【點評】本探究“電流與電壓的關系”,考查電路連接、注意事項、故障和數據分析、控制變量法和數據處理。
23.(5分)在探究“阻力對物體運動的影響”時,讓小車從斜面相同高度由靜止滑下,在三個不同的水平面上運動情況如圖所示。
(1)實驗中讓小車從相同高度滑下,是為了使小車在水平面上開始運動時的速度大小 相等 ,本實驗中的“阻力”主要是指小車受到的 摩擦力 。
(2)分析圖中運動情況可知:小車受到阻力越小,小車運動的路程 越遠 。
(3)在不增加任何器材的情況下,若要探究“速度對動能大小的影響”,可將小車從斜面的 不同 高度由靜止滑下,比較小車在 相同 (選填“相同”或“不同”)水平面上滑行的距離即可。
【分析】(1)探究“阻力對物體運動的影響”時需要控制小車的初速度是相同的;小車在水平面上運動時受到摩擦力的作用;
(2)小車所受阻力越小,滑行距離越長;
(3)探究“速度對動能大小的影響”時需要改變速度的大小,實驗中通過小車運動的距離來表示動能的大小。
【解答】解:(1)探究“阻力對物體運動的影響”時,采用的是控制變量法,需要控制小車的初速度相同,所以應使小車從相同高度滑下;小車在水平面上運動時受到水平面的摩擦力的作用,這個摩擦力就是阻力;
(2)由圖可知,小車受到的阻力越小,小車運動的路程越遠;
(3)若要探究“速度對動能大小的影響”,需要改變小車的速度,即可將小車從斜面的不同高度由靜止滑下,高度越高,速度越大;比較小車在相同水平面上滑行的距離即可。
故答案為:(1)相等;摩擦力;(2)越遠;(3)不同;相同。
【點評】在探究阻力對物體運動的影響實驗中,所用到的實驗方法除控制變量法外,還有一種特殊的方法,那就是科學推理法,也被稱為理想實驗法。因為,表面的絕對光滑只是一種理想狀態,無法在現實中達到,因此,只能是在實驗現象的基礎上,再加上科學推理來得出結論,這一點需引起我們的注意。
24.(3分)圖是小華為學校設計的樓道照明系統自動控制裝置,已知控制電路電壓U恒為6V,電磁繼電器線圈電阻R1為20Ω,R2為光敏電阻,其阻值隨光照強度的增大而減小。圖中AC可繞O點轉動,OA長為0.5cm,OB長為1cm,AC部分的重力、觸點間的壓力以及各處的摩擦力均忽略不計。
(1)閉合控制電路中開關S,電磁鐵上端為 S 極。
(2)為了實現光照減弱時,受控電路接通,燈L發光,圖中導線M應接 觸點1 (選填“觸點1”或“觸點2”)。
(3)電磁鐵對銜鐵的吸引力F等效集中作用在B點,吸引力F與控制電路中電流I的關系如圖所示,當銜鐵剛好被吸下時,彈簧對A點的拉力為2.4N,則此時光敏電阻R2的阻值為 230 Ω。
【分析】(1)閉合控制電路中開關S,由右手螺旋法則確定電磁鐵上端的極性;
(2)光照減弱時,光敏電阻變大,由歐姆定律確定控制電路的電流變化,根據影響電磁鐵磁性強弱的因素分析其磁性的變化,判斷C與哪個觸點連通,據此分析;
(3)當銜鐵剛好被吸下時,已知彈簧對A點的拉力,根據杠桿的平衡條件得出電磁鐵對C的作用力FB,
由圖2求出此時對應的電流大小為,根據串聯電路的規律及歐姆定律得出光敏電阻大小。
【解答】解:(1)閉合控制電路中開關S,由右手螺旋法則,電磁鐵下端為N極,電磁鐵上端為S極;
(2)光照減弱時,光敏電阻變大,由歐姆定律,控制電路的電流變小,電磁鐵磁性變弱,C與觸點1連通,要求燈L發光,圖中導線M應接觸點1;
(3)電磁鐵對銜鐵的吸引力F等效集中作用在B點,吸引力F與控制電路中電流I的關系如圖所示,當銜鐵剛好被吸下時,彈簧對A點的拉力為2.4N,根據杠桿的平衡條件:
FA×OA=FB×OB,
FB= = ×2.4N=1.2N,
由圖2知,吸引力F與控制電路中電流I成正比,故當引力為1.2N時,對應的電流大小為:
I= ×40mA=24mA
根據串聯電路的規律及歐姆定律,光敏電阻:
R2= ﹣R1= ﹣20Ω=230Ω。
故答案為:(1)S;(2)觸點1; (3)230。
【點評】本題考查右手螺旋法則、串聯電路的規律及歐姆定律和影響電磁鐵磁性強弱的因素,關鍵是從圖中獲取有效的信息。
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