無錫市錫山區東亭片2019年中考物理一模試卷(解析版).doc
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一、選擇題(本題共12小題,每小題2分,共24分.每小題給出的四個選項中只有一個正確)
1.圖示為我國民族吹管樂器﹣﹣嗩吶,用它吹奏名曲《百鳥朝鳳》時,模仿的多種鳥兒叫聲悅耳動聽,讓人仿佛置身于百鳥爭鳴的森林之中,關于嗩吶,下列說法正確的是( )
A.用不同的力度吹奏,主要改變聲音的音調
B.吹奏時按壓不同位置的氣孔,主要改變聲音的響度
C.嗩吶的前端做成喇叭的形狀主要改變嗩吶聲音的音色
D.音樂會上,嗩吶模仿的鳥兒叫聲令人愉悅,是樂音
2.市面上出售一種裝有太陽能電扇的帽子,如圖所示,在陽光的照射下,小電扇快速轉動,能給炎熱的夏季帶來一絲涼意。該裝置的能量轉化情況是( )
A.機械能→太陽能→電能 B.太陽能→機械能→電能
C.電能→太陽能→機械能 D.太陽能→電能→機械能
3.教室的門關不緊,常被風吹開,小明在門與門框之間塞入硬紙片后,門就不易被風吹開了,下列解釋合理的是( )
A.門被風吹開是因為門沒有受到摩擦力的作用
B.門沒被吹開是因為風吹門的力小于摩擦力
C.塞入硬紙片是通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦
D.塞入硬紙片是通過增大壓力來增大摩擦
4.利用干冰(固態二氧化碳)進行人工降雨的主要過程是:干冰在高空中直接變成氣體,高空中的水蒸氣遇冷直接變成冰晶,冰晶下落時變成雨。以下分析錯誤的是( )
A.干冰直接變成氣體是放熱過程
B.干冰直接變成氣體是升華過程
C.水蒸氣直接變成冰晶是凝華過程
D.冰晶下落時變成雨是吸熱過程
5.體育考試中,用每隔相等時間曝光一次的相機,拍攝小麗50m跑的過程,得到下列張照片,其中表示她加速起跑階段的是 ( )
A.
B.
C.
D.
6.如圖所示,將平面鏡和鉛筆豎直放置在水平桌面上,下列說法正確的是( )
A.鉛筆水平向右移動時,它的像將變小
B.平面鏡豎直向上移動時,鉛筆的像也將向上移動
C.若改用一塊較小的平面鏡,鉛筆的像將變小
D.若鉛筆按圖示箭頭方向轉過45°,鉛筆將與它的像垂直
7.刷卡機已經普遍應用于銀行、商場等,當銀行卡有磁條的一側經過刷卡機的卡槽時,刷卡機的檢測感應器(相當于線圈)就會產生感應電流。如圖中與此原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
8.兩列火車如圖所示,西子號列車上的乘客看到和諧號列車正在向東行駛,如果以地面為參照物,則下列說法正確的是( )
A.若西子號向東行駛,則和諧號一定靜止
B.若西子號向東行駛,則和諧號一定也向東行駛
C.若西子號靜止,則和諧號可能向西行駛
D.若兩車都向西行駛,則西子號行駛得較慢
9.小明用如圖所示的滑輪組提升300N重物,在繩子自由端施加的拉力為125N,4s內重物勻速上升2m,不計繩重和輪、軸間摩擦。則( )
A.繩子自由端移動的距離為4 m
B.動滑輪重50N
C.拉力做功的功率為150W
D.此過程滑輪組的機械效率為80%
10.如圖在探究“不同物質的吸熱能力”時,同學們使用的器材有:相同規格的電加熱器、玻璃杯、溫度計、初溫和質量都相同的水和食用油,關于實驗,下列說法正確的是( )
A.食用油吸熱升溫快,說明食用油吸熱能力強
B.物體吸熱多少是由它的物質種類決定的
C.加熱相同的時間,末溫低的物體吸熱能力強
D.將食用油和水加熱到相同的溫度時,它們吸收的熱量相同
11.如圖所示,在左、右兩個相同容器中分別裝有質量和溫度都相同的水和煤油,通電后,兩容器中的液體同時升到60℃,由此可知( )
A.R1=R2 B.R1<R2
C.R1>R2 D.條件不足,無法確定
12.在綜合實踐活動課上,小明設計了一個如圖甲所示的調光電路。已知電源電壓不變,L標有“6V3W”字樣,定值電阻R1的阻值為6Ω.閉合開關,將滑動電阻R2的滑片P從最右端逐漸滑至最左端,記下多組對應的電壓表和電流表示數,描繪出的I﹣U圖線如圖乙所示。則下列說法正確的是( )
A.滑動變阻器的最大阻值為12Ω
B.電源電壓為10V
C.滑片在滑動過程中,燈絲電阻保持不變
D.滑動變阻器R2的滑片P在最右端時,燈泡L的實際功率為0.36W
二、填空題(本題共10小題,每空1分,共24分)
13.荷葉上兩滴水珠接觸時,能自動結合成一滴較大的水珠,這一事實說明分子間存在著 ;個大粒圓的爆米花芳香撲鼻,該現象說明 。
14.(3分)用塑料棒摩擦毛衣,塑料棒能夠吸引紙屑,說明帶電體具有 的性質,如果用摩擦過的塑料棒接觸驗電器金屬小球(如圖所示),驗電器的金屬箔片張開,這是因為箔片帶 (同/異)種電荷相互排斥,摩擦起電的實質是 在物質間轉移。
15.如圖是冰箱制冷劑循環路線示意圖,制冷劑在冷凍室的管子里發生的物態變化名稱是 ,此過程 (選填“吸熱”、“放熱”、“不吸放熱”)。
16.磁帶和磁卡則是利用了它們能夠被 的原理制成的;“司南之杓,投之于地,其柢指南”,其原因是司南受到 的作用。
17.如圖所示,小李用點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏進行“探究凸透鏡成像規律”的實驗。
(1)如圖所示,光屏剛好承接到一個倒立清晰的實像,日常生活中 (選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這一原理制成的。
(2)當蠟燭燃燒一段時間后會變短,燭焰的像會往 (選填“上”或“下”)偏離光屏中心。
18.如甲圖所示,小球從豎直放置的彈簧上方一定高度處由靜止開始下落,從a處開始接觸彈簧,壓縮至c處時彈簧最短。從a至c處的過程中,小球的速度v和彈簧被壓縮的長度△L之間的關系如乙圖所示。不計空氣阻力,則從a至c處的過程中,小球的動能 (選填“一直變大”、“先變大后變小”或“先變小后變大”);從b到c的過程中,小球減小的機械能轉化為彈簧的 。
19.(4分)在“探究影響滑動摩擦力大小因素”實驗中,水平桌面上的器材有:彈簧測力計、木塊、鉤碼、水平木板和毛巾,實驗裝置如圖所示
(1)甲、乙、丙三次實驗中,每次用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做勻速直線運動,這樣操作是為了測量 。
(2)比較 兩次實驗可探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系。
(3)鞋底做的凹凸不平,應用了比較 兩次實驗所得的結論。
(4)從本實驗的器材中選擇 ,并添加斜面和小車還可以做“探究速度對動能大小的影響”實驗。
20.如圖所示,小華用一只空牙膏殼做實驗,一次將它擠癟,另一次將它撐開,先后放入同一杯水中。前后兩次牙膏殼受到的浮力F甲 F乙;兩次水對杯底的壓強p甲 p乙(選填“大于”、“等于”或“小于”)。
21.小紅家新購買了一臺電熱水壺,用它燒水時發現水燒開了。而導線卻幾乎不熱,這是由于電熱水壺內部電熱絲的 比導線的大。查看銘牌,小紅了解到電熱水壺的額定功率為1500W.若加熱效率為90%,標準氣壓下,電熱水壺正常工作7min,可將 kg,初溫是25℃的水燒開。
22.(3分)小明幫爺爺澆菜園。他從井中提水時發現盛滿水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此他猜想:浮力大小可能與物體排開液體的體積有關。于是他找來一個金屬圓柱體、彈簧測力計和燒杯等器材進行了如圖所示的探究。
(1)分析圖中彈簧測力計示數的變化可知,物體排開液體的體積越大,所受的浮力 。
(2)實驗結束后,小明繪制了彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入液體深度變化的曲線,如圖所示。(p水=1.0×103kg/m3)分析圖象可知:
①線 (選填“a”或“b“)描述的是金屬圓柱體所受浮力隨深度的變化情況。
②金屬圓柱體所受的最大浮力為 N,金屬圓柱體的密度為 kg/m3.
三、解答題(本題共6小題,共32分,其中27題應寫出必要的解題過程)
23.請將虛線框內帶有保險絲的三孔插座正確接入家庭電路。
24.如圖所示,用垂直于豎直墻壁的力F將物體緊壓在墻面上,物體處于靜止狀態,請畫出物體在豎直方向上受到的力的示意圖。
25.(9分)如圖甲,我國研制的大客機C919于5月5日首飛成功。
C919機艙內覆有一層高孔率“超細航空級玻璃棉”,能很好地保溫與吸收噪音,其單絲纖維直徑只有3~5μm,1m3的質量為5kg。
機艙內先進的“呼吸系統”,使飛機在氣壓只有2.5×104Pa左右的萬米高空時,能將機外﹣50℃以下的冷空氣不斷壓縮,導致送入艙內的空氣溫度達到50℃以上,同時系統依靠傳感器的自動控制,使艙內氣壓和溫度達到舒適值。
該機有較大的翼載,翼載指飛機的最大起飛質量與機翼面積的比值;機上搭載的新一代渦扇發動機的熱效率和推進效率比一般客機高,所謂熱效率是指發動機獲得的機械能與燃料完全燃燒產生的內能之比,而推進效率則是指發動機傳遞給飛機的推進功(推力所做的功)與其獲得的機械能之比。下表是飛機的部分技術參數。
最大起飛質量 72.5t 客艙內氣壓 8.0×104Pa
巡航速度 920km/h 發動機巡航推力 3.6×104N
(1)陽光下,飛機尾翼呈現綠色,是因為尾翼 綠光;若飛機的翼載是500kg/m2,則機翼面積為 m2。
(2)下列關于“超細航空級玻璃棉”性質的描述中,不正確的是:
A.單絲纖維比頭發細 B.密度與玻璃差不多
C.隔音性能相對較好 D.導熱能力相對較弱
(3)在萬米高空,機體1m2面積上承受內外氣體的壓力差約為 N;為確保機艙內的溫度維持體感舒適值,機上空調需要不斷 (選填“加熱”或“制冷”)。
(4)飛機水平勻速巡航時,受到的阻力為 N,若飛機以巡航速度飛行0.5h的過程中,耗油1800kg,發動機的熱效率為40%,則此過程中發動機的推進效率為多少?(燃油熱值q取4.6×107J/kg)
26.(6分)無人飛機制造用了一種復合材料(密度小、強度大),廣泛應用于汽車、飛機等制造業。下面小華測量一塊實心復合材料的密度。
(1)將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移至標尺左端零刻線處,發現指針靜止時指在分度盤中線的左側,如圖甲,則應將平衡螺母向 (選填“左”或“右”)調節,使橫梁平衡。
(2)用調好的天平測量該物塊的質量時,當在右盤放入10g的砝碼后,指針偏在分度盤中線左側,則應該 (填選項前的字母),當天平重新平衡時,盤中所加砝碼和游碼位置如圖乙所示。
A.向右調平衡螺母 B.繼續向右盤中加砝碼 C.向右移動游碼
(3)因復合材料的密度小于水,小明在該物塊下方懸掛了一鐵塊,按照如圖丙所示①②③順序,測出了該物塊的體積。小明在測體積時的操作順序會引起密度測量值比真實值 (選填“偏大”“不變”或“偏小”)。
(4)分析以上步驟,你認為測量體積最佳實驗步驟順序應該為 。若圖中數據為小明正確操作順序所獲得的數據,則這種材料的密度是 kg/m3。
27.(7分)用“伏安法”測量電阻Rx的阻值,提供的實驗器材有:待測電阻Rx、兩節于電池、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關及若干導線
(1)根據圖甲的電路圖,用筆斷線代替導線將圖乙中的實物圖連接完整。
(2)閉合開關后,移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數較大且幾乎不變,電流表示數始終為零,電路故障可能是 。
(3)排除故障后,測得多組實驗數據。各組數據對應的點已描在圖丙中,請在圖中畫出Rx的l﹣U圖線。由圖可得Rx= Ω.(結果保留一位小數)
(4)電流表的電阻雖然很小,但也會影響本實驗中R的測量結果。用圖丁的電路進行測量可消除這個影響,
R0為定值電阻。實驗步驟如下:
①按照圖丁的電路圖連接電路,將滑動變阻器的滑片置于最大阻值處;
②閉合開關S1,S2,移動滑動變阻器滑片,讀出電壓表的示數U1和電流表的示數I1,
③ ,移動滑動變阻器滑片,讀出電壓表的示數U2和電流表的示數I2;
④可得待測電阻Rx= (用U1、I1、U2和I2表示)
28.(6分)為探究平衡木受力特點,喜愛體操的小薇設計了一個平衡木模型。整個裝置如圖甲所示,AB可繞支點O無摩擦轉動,C處固定一豎直硬桿,硬桿的底部安裝了壓敏電阻片R,R所在的電路放在了硬桿內(整個裝置除硬桿以外其它部分的重力均不計),且AB=5m,OA=BC=1m,電源電壓恒為3V,硬桿底部R阻值隨地面對它的支持力F變化的關系如圖乙所示,整個裝置放在水平地面上,AB始終處于水平平衡狀態,當重360N的小薇站在A點時,電流表的示數為0.1A。
求:(1)小薇在A點時,C處受到硬桿的拉力;
(2)小薇在A點時,地面對硬桿底部R的支持力;
(3)當電流表的示數為0.3A時,小薇距A點多少米?
參考答案與試題解析
一、選擇題(本題共12小題,每小題2分,共24分.每小題給出的四個選項中只有一個正確)
1.圖示為我國民族吹管樂器﹣﹣嗩吶,用它吹奏名曲《百鳥朝鳳》時,模仿的多種鳥兒叫聲悅耳動聽,讓人仿佛置身于百鳥爭鳴的森林之中,關于嗩吶,下列說法正確的是( )
A.用不同的力度吹奏,主要改變聲音的音調
B.吹奏時按壓不同位置的氣孔,主要改變聲音的響度
C.嗩吶的前端做成喇叭的形狀主要改變嗩吶聲音的音色
D.音樂會上,嗩吶模仿的鳥兒叫聲令人愉悅,是樂音
【分析】聲音的特性包括音調、響度和音色。音調指聲音的高低,響度指聲音的大小、音色是聲音的品質與特色;
從物理學角度,發聲體有規則振動發出的是樂音,無規則振動發出的是噪音;從環保角度,凡是影響人們正常工作、學習、休息的聲音,都可能是噪音。
【解答】解:A、用不同的力度吹奏,主要發聲體的振幅不同,從而發出聲音的響度不同,故A錯誤;
B、吹奏時按壓不同位置的氣孔,則發聲的空氣柱長度不同,振動頻率不同,因此主要改變聲音的音調,故B錯誤;
C、嗩吶前端的喇叭主要是減小聲音分散,增大聲音的響度,故C錯誤;
D、嗩吶模仿的鳥兒叫聲令人愉悅,此時對聽到的人來說是樂音,故D正確。
故選:D。
【點評】本題主要考查了對聲音特性的辨別以及對樂音、噪音定義的理解等,要注意對概念的理解。
2.市面上出售一種裝有太陽能電扇的帽子,如圖所示,在陽光的照射下,小電扇快速轉動,能給炎熱的夏季帶來一絲涼意。該裝置的能量轉化情況是( )
A.機械能→太陽能→電能 B.太陽能→機械能→電能
C.電能→太陽能→機械能 D.太陽能→電能→機械能
【分析】太陽能電池板將太陽能轉化為電能,小電扇將電能轉化為的機械能。
【解答】解:帽子上的太陽能電池板將太陽能轉化為電能,供小電扇工作。小電扇工作時消耗電能,將電能轉化為扇葉的機械能。
故選:D。
【點評】本題考查學生對能量轉化的掌握情況,需要根據具體實例依次進行分析。
3.教室的門關不緊,常被風吹開,小明在門與門框之間塞入硬紙片后,門就不易被風吹開了,下列解釋合理的是( )
A.門被風吹開是因為門沒有受到摩擦力的作用
B.門沒被吹開是因為風吹門的力小于摩擦力
C.塞入硬紙片是通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦
D.塞入硬紙片是通過增大壓力來增大摩擦
【分析】(1)摩擦力大小的影響因素:壓力大小和接觸面的粗糙程度。
(2)在門與門框之間塞入硬紙片后,門不易吹開,根據影響摩擦力大小的因素分析其實質。
【解答】解:
A、門被風吹開是因為風吹門的力大于摩擦力;不是因為沒有受到摩擦力的作用,故A錯誤;
B、門沒被吹開處于靜止狀態,是因為風吹門的力等于摩擦力,故B錯誤;
CD、塞入硬紙片后,使門與門框之間的壓力增大,因此是通過增大壓力來增大摩擦;故D正確,C錯誤。
故選:D。
【點評】掌握靜摩擦力與滑動摩擦力的區別,掌握增大摩擦力和較小摩擦力的方法,并能應用于實際生活。
4.利用干冰(固態二氧化碳)進行人工降雨的主要過程是:干冰在高空中直接變成氣體,高空中的水蒸氣遇冷直接變成冰晶,冰晶下落時變成雨。以下分析錯誤的是( )
A.干冰直接變成氣體是放熱過程
B.干冰直接變成氣體是升華過程
C.水蒸氣直接變成冰晶是凝華過程
D.冰晶下落時變成雨是吸熱過程
【分析】升華是指物質從固態直接變為氣態的過程,它需要吸熱;凝華是指物質從氣態直接變為固態的過程,是放熱過程;物質由固態變為液態叫熔化,需要吸熱。
【解答】解:
A、B、干冰是一種非常容易升華的物質;當它升華時,會從周圍空氣吸收大量的熱。故A錯誤,B正確;
C、干冰升華過程中吸收熱量,導致空氣溫度急劇下降,使周圍水蒸氣放熱凝華形成固態的小冰晶。故C正確;
D、冰晶在下落過程中由固態熔化成水,同時吸收熱量。故D正確。
故選:A。
【點評】我們不僅要掌握常見的物態變化現象,還要清楚每個物態變化過程的吸放熱情況。
5.體育考試中,用每隔相等時間曝光一次的相機,拍攝小麗50m跑的過程,得到下列張照片,其中表示她加速起跑階段的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【分析】加速運動是指在相同的時間內通過的路程越來越大,據此對照各圖分析解答即可。
【解答】解:她在加速起跑階段,速度越來越大,即在相同的時間內通過的路程越來越大,對照各圖可知,只有A選項符合題意。
故選:A。
【點評】此題考查速度和物體運動,關鍵是理解加速運動的含義,并掌握運動快慢的比較方法。
6.如圖所示,將平面鏡和鉛筆豎直放置在水平桌面上,下列說法正確的是( )
A.鉛筆水平向右移動時,它的像將變小
B.平面鏡豎直向上移動時,鉛筆的像也將向上移動
C.若改用一塊較小的平面鏡,鉛筆的像將變小
D.若鉛筆按圖示箭頭方向轉過45°,鉛筆將與它的像垂直
【分析】根據平面鏡成像的特點:所成的像是虛像;像和物體大小相同;像和物體各對應點的連線與平面鏡垂直;像和物體各對應點到平面鏡間距離相等來分析此題。
【解答】解:
A、由平面鏡成像的特點可知,鉛筆與平面鏡的距離改變,鉛筆在鏡中的像的大小不變,故A錯誤;
B、平面鏡豎直向上移動時,鉛筆的像與鉛筆還是關于平面鏡所在平面對稱的,故像不動,故B錯誤;
C、像的大小與物體相等,故若改用一塊較小的平面鏡,鉛筆的像將不變,故C錯誤;
D、鉛筆與平面鏡的夾角為45°,根據平面鏡成像的特點,此時平面鏡將鉛筆與像的夾角平分,所以鉛筆與它在平面鏡中的像互相垂直,故D正確。
故選:D。
【點評】本題主要考查的是平面鏡成像特點在生活中的應用。此類題目在近幾年的中考中屬于熱點題目,解答此類題目的關鍵是牢記平面鏡成像的特點。
7.刷卡機已經普遍應用于銀行、商場等,當銀行卡有磁條的一側經過刷卡機的卡槽時,刷卡機的檢測感應器(相當于線圈)就會產生感應電流。如圖中與此原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】閉合電路的一部分導體在磁場中進行切割磁感線運動時,導體中有感應電流產生,這種現象是電磁感應現象,在選項中找出探究電磁感應的對應圖即可。
【解答】解:刷卡機讀出信息原理就是電磁感應現象;
A、如圖電路中有電源,是奧斯特實驗,說明通電導線周圍有磁場,故A錯誤;
B、如圖電路中有電源,是電動機測 原理圖,是根據通電導體在磁場中受力而運動制成的,故B錯誤;
C、如圖電路中沒有電源,當閉合開關,閉合電路的一部分導體在磁場中進行切割磁感線運動時,導體中有感應電流產生,這是電磁感應選項。故C正確;
D、圖中有電源,是電磁鐵的原理圖,是根據電流的磁效應制成的,故D錯誤。
故選:C。
【點評】電動機和發電機的原理圖非常相似,主要區別是電路中是否有電源,電路中有電源的是電動機,電路中沒有電源的是發電機。
8.兩列火車如圖所示,西子號列車上的乘客看到和諧號列車正在向東行駛,如果以地面為參照物,則下列說法正確的是( )
A.若西子號向東行駛,則和諧號一定靜止
B.若西子號向東行駛,則和諧號一定也向東行駛
C.若西子號靜止,則和諧號可能向西行駛
D.若兩車都向西行駛,則西子號行駛得較慢
【分析】判斷物體的運動和靜止,首先選擇一個參照物,被研究的物體和參照物之間如果發生位置的變化,被研究的物體是運動的。否則是靜止的。
【解答】解:A、如果以地面為參照物,若西子號向東行駛,和諧號靜止,則西子號上的乘客應該看到和諧號向西行駛,故A錯誤;
B、若西子號向東行駛,和諧號也向東行駛且速度更快時,西子號上的乘客可以看到和諧號向東行駛,故B正確;
C、若西子號靜止,和諧號向西行駛,則西子號上的乘客應該看到和諧號向西行駛,但題目中“西子號列車上的乘客看到和諧號列車正在向東行駛”,故C錯誤;
D、若兩車都向西行駛且西子號較慢,則西子號上的乘客應該看到和諧號向西行駛,不可能看到和諧號列車正在向東行駛,故D錯誤。
故選:B。
【點評】(1)參照物的選擇,作為參照物的物體可以是靜止的,也可以是運動的,如果選定為參照物,就假定為不動的物體。
(2)由物體的運動和靜止會選擇參照物,會根據參照物判斷物體的運動和靜止。
9.小明用如圖所示的滑輪組提升300N重物,在繩子自由端施加的拉力為125N,4s內重物勻速上升2m,不計繩重和輪、軸間摩擦。則( )
A.繩子自由端移動的距離為4 m
B.動滑輪重50N
C.拉力做功的功率為150W
D.此過程滑輪組的機械效率為80%
【分析】(1)滑輪組的結構可知,承擔物重的繩子股數n=3,則s=3h。
(2)已知物體的質量,根據公式G=mg可求物體的重力;已知物體的重力和拉力,不計繩重和摩擦,利用F= (G物+G動)求動滑輪的重;
(3)根據W總=Fs求出有用功和總功,根據P= 求出拉力的功率;
(4)由W有=Gh求出有用功,根據η= ×100%求出滑輪組的機械效率。
【解答】解:
A、由圖知,承擔物重的繩子股數n=3,
則繩子自由端移動的距離s=3h=3×2m=6m,故A錯誤;
B、因不計繩重和摩擦,則繩端的拉力F= (G物+G動),
即:125N= (300N+G動),
所以動滑輪重:G動=75N,故B錯誤;
C、拉力做的功:W總=Fs=125N×6m=750J,
拉力的功率:P= = =187.5W,故C錯誤;
D、利用滑輪組所做的有用功:W有=Gh=300N×2m=600J,
滑輪組的機械效率:
η= = ×100%=80%,故D正確;
故選:D。
【點評】本題考查了使用滑輪組拉力的綜合計算,根據題圖確定n的大小(直接從動滑輪上引出的繩子股數)是本題的突破口,利用好不計繩重和摩擦時拉力和物重的關系[F= (G動+G物)]是本題的關鍵。
10.如圖在探究“不同物質的吸熱能力”時,同學們使用的器材有:相同規格的電加熱器、玻璃杯、溫度計、初溫和質量都相同的水和食用油,關于實驗,下列說法正確的是( )
A.食用油吸熱升溫快,說明食用油吸熱能力強
B.物體吸熱多少是由它的物質種類決定的
C.加熱相同的時間,末溫低的物體吸熱能力強
D.將食用油和水加熱到相同的溫度時,它們吸收的熱量相同
【分析】比熱容是物質的一種特性,與物體質量、溫度高低、吸放熱多少都沒有關系;比熱容是反映不同物質吸放熱能力強弱的一個物理量;可結合Q=cm△t進行判斷。
【解答】解:A、實驗中,食用油吸熱升溫較快,說明食用油的比熱容小,吸熱能力較弱,故A錯誤。
B、在本實驗中,物體吸熱多少是由加熱時間決定的,故B錯誤。
C、實驗中,加熱相同的時間,說明吸收了相同的熱量,末溫低的物質比熱容大,吸熱能力強,故C正確。
D、由Q=cm△t可知,質量相同的水和食用油,由于比熱容不同,并且初溫相等,則當末溫相同時,吸收的熱量不相同,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查比熱容的概念,要學會總結實驗得到的結論。考查了吸收熱量公式Q=cm△t的熟練應用,難度不大。
11.如圖所示,在左、右兩個相同容器中分別裝有質量和溫度都相同的水和煤油,通電后,兩容器中的液體同時升到60℃,由此可知( )
A.R1=R2 B.R1<R2
C.R1>R2 D.條件不足,無法確定
【分析】電流流過電阻產生的熱量,被液體吸收后,使液體的溫度升高,根據公式Q=cm△t求出哪一個吸收的熱量多,再分析兩電阻的連接方式,根據題意判斷出哪一個容器中的液體吸收的熱量多,再利用公式Q=W= t判斷出兩個電阻的大小關系。
【解答】解:兩容器內裝有質量和初溫都相等的水和煤油,末溫也相等,
因為水的比熱容較大,根據公式Q=cm△t可知,水吸收的熱量較多,
由電路圖可知,電阻R1與R2并聯,它們兩端的電壓U相等,閉合開關,它們的通電時間t相等,
∴由公式Q=W= t,可知R1<R2。
故選:B。
【點評】本題考查了熱量的公式應用及并聯電路的特點,熟練掌握并聯電路特點、熱量公式是解題的關鍵。同時需要注意的是Q=W的條件為電阻為純電阻。
12.在綜合實踐活動課上,小明設計了一個如圖甲所示的調光電路。已知電源電壓不變,L標有“6V3W”字樣,定值電阻R1的阻值為6Ω.閉合開關,將滑動電阻R2的滑片P從最右端逐漸滑至最左端,記下多組對應的電壓表和電流表示數,描繪出的I﹣U圖線如圖乙所示。則下列說法正確的是( )
A.滑動變阻器的最大阻值為12Ω
B.電源電壓為10V
C.滑片在滑動過程中,燈絲電阻保持不變
D.滑動變阻器R2的滑片P在最右端時,燈泡L的實際功率為0.36W
【分析】由電路圖可知,燈泡L、定值電阻R1、滑動變阻器R2串聯,電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
(1)根據P=UI求出燈泡的額定電流,然后與從圖象中讀出的最大電流相比較確定燈泡能正常發光,此時滑動變阻器兩端的電壓為零,燈泡兩端的電壓和額定電壓相等,根據串聯電路的電壓特點求出電源的電壓,根據歐姆定律求出此時燈泡的電阻;
(2)滑動變阻器R2的滑片P在最右端時,接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,根據圖乙可知電路中的最小電壓和電壓表的示數,根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值,再根據歐姆定律求出R1兩端的電壓,根據串聯電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓,根據P=UI求出燈泡L的實際功率,利用歐姆定律求出此時燈泡的電阻,然后得出燈絲電阻是否變化。
【解答】解:由電路圖可知,燈泡L、定值電阻R1、滑動變阻器R2串聯,電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
(1)由P=UI可得,燈泡的額定電流:
IL= = =0.5A,
由圖乙可知,當電壓表的示數為零時,電流表的示數I=0.5A和燈泡的額定電流相等,
此時滑動變阻器接入電路中的電阻為零,燈泡兩端的電壓UL=6V,
由I= 可得,此時R1兩端的電壓:
U1=IR1=0.5A×6Ω=3V,
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,電源的電壓:
U=UL+U1=6V+3V=9V,故B錯誤;
此時燈泡正常發光時的電阻:
RL= = =12Ω;
(2)滑動變阻器R2的滑片P在最右端時,接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,
由圖乙可知,電路中的最小電壓I小=0.3A,電壓表的示數U2=6V,
則滑動變阻器的最大阻值:
R2= = =20Ω,故A錯誤;
R1兩端的電壓:
U1′=I小R1=0.3A×6Ω=1.8V,
燈泡兩端的電壓:
UL′=U﹣U1′+U2=9V﹣1.8V﹣6V=1.2V,
燈泡L的實際功率:
PL′=UL′I小=1.2V×0.3A=0.36W,故D正確;
此時燈泡的電阻:
RL′= = =4Ω≠RL=12Ω,
則滑片在滑動過程中,燈絲電阻是變化的,故C錯誤。
故選:D。
【點評】本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率的公式的應用,關鍵是從圖象中獲取有用的信息,要注意燈泡正常發光時的電流和額定電流相等。
二、填空題(本題共10小題,每空1分,共24分)
13.荷葉上兩滴水珠接觸時,能自動結合成一滴較大的水珠,這一事實說明分子間存在著 引力 ;個大粒圓的爆米花芳香撲鼻,該現象說明 分子不停地做無規則運動 。
【分析】物質是由分子組成的,組成物質的分子在不停地做無規則運動,分子間有間隙,存在著相互作用的引力和斥力。
【解答】解:(1)兩滴水珠接觸時,能自動結合成一滴較大的水珠,這一事實說明分子間存在著引力;
(2)爆米花芳香撲鼻,該現象說明分子不停地做無規則運動。
故答案為:引力;分子不停地做無規則運動。
【點評】本題考查的知識點有兩個:一是分子熱運動理論的內容;二是擴散現象說明分子在做永不停息地無規則運動,屬于基礎知識的考查。
14.(3分)用塑料棒摩擦毛衣,塑料棒能夠吸引紙屑,說明帶電體具有 吸引輕小物體 的性質,如果用摩擦過的塑料棒接觸驗電器金屬小球(如圖所示),驗電器的金屬箔片張開,這是因為箔片帶 同 (同/異)種電荷相互排斥,摩擦起電的實質是 電子 在物質間轉移。
【分析】(1)毛衣摩擦過的塑料棒帶了電荷,而帶電體具有吸引輕小物體的性質。
(2)根據驗電器的金屬箔片是否張開角度來確定物體是否帶電。其之所以張開角度,就是由于兩個箔片帶了同種電荷,同種電荷相互排斥的造成的。
(3)摩擦起電的實質是電子從一個物體轉移到另一個物體,并沒有創造電荷。
【解答】解:
用毛衣摩擦過的塑料棒帶了電荷,由于帶電體能夠吸引輕小物體,所以當其靠近碎紙屑時,碎紙屑會被吸引過來。
當驗電器與帶電的塑料棒接觸后,驗電器的金屬箔片上都帶了同種電荷,由于同種電荷相互排斥,所以兩個金屬箔片會張開角度。
摩擦起電的實質是電子從一個物體轉移到另一個物體,即摩擦起電的實質是電子在物質間轉移。
故答案為:吸引輕小物體;同;電子。
【點評】摩擦起電不是創造了電,而是電的轉移,相互摩擦的兩種物質,一種物質失去了多少電子,另一種物質一定得到了多少電子,兩種物質所帶的電荷多少是相同的,電性是相反的。
15.如圖是冰箱制冷劑循環路線示意圖,制冷劑在冷凍室的管子里發生的物態變化名稱是 汽化 ,此過程 吸熱 (選填“吸熱”、“放熱”、“不吸放熱”)。
【分析】物質由液態變成氣態的過程叫做汽化,汽化吸熱;物質由氣態變成液態的過程叫液化,液化放熱。
【解答】解:冰箱內的液態制冷劑在冷凍室的管子里由液態變成氣態,發生汽化現象,汽化吸熱,使冰箱內的溫度降低。
故答案為:汽化;吸熱。
【點評】本題考查了冰箱的工作過程,電冰箱實際上就是通過制冷劑汽化吸熱和液化放熱把冰箱內的熱量搬到冰箱外面的,貼近學生生活實際,密切聯系了生活。
16.磁帶和磁卡則是利用了它們能夠被 磁化 的原理制成的;“司南之杓,投之于地,其柢指南”,其原因是司南受到 地磁場 的作用。
【分析】(1)使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程成為磁化現象。
(2)地球是一個大磁體,地球周圍存在磁場,叫地磁場;受地磁場的影響,指南針總是指南北。
【解答】解:而磁帶和磁卡則是利用了它們能夠被磁化的原理制成的;
地球本身就是一個巨大的磁體,司南實際就是一個小磁體,故在地磁場的作用下,靜止時總是一端指南,一端指北,其原因是受到了地磁場的作用;
故答案為:磁化;地磁場。
【點評】本題考查了磁場和地磁場。磁場是一種真實存在的物質,對于磁場的認識,我們是通過它對其他物體的作用來認識的。
17.如圖所示,小李用點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏進行“探究凸透鏡成像規律”的實驗。
(1)如圖所示,光屏剛好承接到一個倒立清晰的實像,日常生活中 投影儀 (選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這一原理制成的。
(2)當蠟燭燃燒一段時間后會變短,燭焰的像會往 上 (選填“上”或“下”)偏離光屏中心。
【分析】(1)凸透鏡成實像時,根據物距和像距的關系,能判斷凸透鏡的成像情況:
①物距大于像距,成倒立、縮小的實像;
②物距等于像距,成倒立、等大的實像;
③物距小于像距,成倒立、放大的實像,應用于投影儀或幻燈機。
(2)實驗一段時間后,蠟燭變短了,根據過光心不改變方向,判斷透鏡的移動方向。
【解答】解:(1)如圖,物距小于像距,成倒立、放大的實像,日常生活中幻燈機就是利用這一原理制成的;
(2)蠟燭變短了,根據過光心不改變方向可知,光屏上的像會向上移動。
故答案為:(1)幻燈機;(2)上。
【點評】凸透鏡成像的幾種情況和凸透鏡成實像時,物距變化,像距變化,像變化經常用到,一定要熟練掌握。
18.如甲圖所示,小球從豎直放置的彈簧上方一定高度處由靜止開始下落,從a處開始接觸彈簧,壓縮至c處時彈簧最短。從a至c處的過程中,小球的速度v和彈簧被壓縮的長度△L之間的關系如乙圖所示。不計空氣阻力,則從a至c處的過程中,小球的動能 先變大后變小 (選填“一直變大”、“先變大后變小”或“先變小后變大”);從b到c的過程中,小球減小的機械能轉化為彈簧的 彈性勢能 。
【分析】(1)影響物體動能的因素有質量和速度,質量不變時,速度越大,動能越大,從a至c處的過程中,分析圖乙中小球速度的變化得出其動能的變化;
(2)機械能是動能和勢能的統稱,只有重力或者是彈力做功時機械能守恒。
【解答】解:(1)從a至c處的過程中,小球的質量不變,由圖乙可知,小球的速度先變大后變小,則小球的動能先變大后變小;
(2)從b到c的過程中,彈簧的形變量逐漸增大,不計空氣阻力,小球和彈簧組成的整體機械能守恒,則小球減少的機械能轉化為彈簧的彈性勢能。
故答案為:先變大后變小;彈性勢能。
【點評】本題考查了動能大小變化的判斷和機械能守恒定律的應用,從圖象中獲取有用的信息是關鍵。
19.(4分)在“探究影響滑動摩擦力大小因素”實驗中,水平桌面上的器材有:彈簧測力計、木塊、鉤碼、水平木板和毛巾,實驗裝置如圖所示
(1)甲、乙、丙三次實驗中,每次用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做勻速直線運動,這樣操作是為了測量 滑動摩擦力大小 。
(2)比較 甲乙 兩次實驗可探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系。
(3)鞋底做的凹凸不平,應用了比較 甲丙 兩次實驗所得的結論。
(4)從本實驗的器材中選擇 木塊、水平木板 ,并添加斜面和小車還可以做“探究速度對動能大小的影響”實驗。
【分析】(1)根據二力平衡的條件分析;
(2)(3)影響滑動摩擦力大小因素有兩個:壓力大小和接觸面的粗糙程度,研究與其中一個因素的關系時,要控制另外一個因素不變,根據圖中現象得出結論;
(4)“探究速度對動能大小的影響”時是通過小車撞擊木塊移動的距離來比較動能大小的。
【解答】解;(1)用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做勻速直線運動,此時木塊受平衡力的作用,由二力平衡知識可知,此時木塊所受的滑動摩擦力大小 等于彈簧測力計的示數;
(2)探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系時應控制接觸面的粗糙程度相同,壓力不同,故選擇甲乙兩圖進行實驗;
(3)鞋底做的凹凸不平,表明接觸面粗糙程度不同,探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系時,控制壓力相同,接觸面粗糙程度不同,故選擇甲丙兩圖進行實驗;
(4)探究速度對動能大小的影響時,應讓小車從斜面的不同高度滑下,這樣小車在到達水平木板時的速度是不同的,通過比較小車撞擊木塊移動的距離來比較動能的大小;故實驗中還需要用到木塊和水平木板。
故答案為:(1)滑動摩擦力大小;(2)甲乙;(3)甲丙;(4)木塊、水平木板。
【點評】本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關,考查實驗原理及控制變量法的運用,體現了對過程和方法的考查。
20.如圖所示,小華用一只空牙膏殼做實驗,一次將它擠癟,另一次將它撐開,先后放入同一杯水中。前后兩次牙膏殼受到的浮力F甲 小于 F乙;兩次水對杯底的壓強p甲 小于 p乙(選填“大于”、“等于”或“小于”)。
【分析】(1)根據浮力與重力的關系判斷出浮力的大小;
(2)根據F浮=ρ水gV排判斷出V排的大小,從而判斷出水的深度關系,最后根據液體壓強公式判斷出兩次水對杯底的壓強的大小關系。
【解答】解:
甲在水中下沉,則F甲<G;乙在水中漂浮,則F乙=G;所以F甲<F乙;
因F甲<F乙,所以由F浮=ρ水gV排可得,V排甲<V排乙;
且先后放入同一杯水中,所以h甲<h乙,
由p=ρ水gh可知:p甲<p乙。
故答案為:小于;小于。
【點評】本題主要考查了物體浮沉條件、阿基米德原理、液體壓強公式的應用,關鍵是能夠判斷出兩種情況下浮力的大小關系。
21.小紅家新購買了一臺電熱水壺,用它燒水時發現水燒開了。而導線卻幾乎不熱,這是由于電熱水壺內部電熱絲的 電阻 比導線的大。查看銘牌,小紅了解到電熱水壺的額定功率為1500W.若加熱效率為90%,標準氣壓下,電熱水壺正常工作7min,可將 1.8 kg,初溫是25℃的水燒開。
【分析】(1)電熱水壺和導線串聯,通過它們的電流和通電時間相等,根據焦耳定律Q=I2Rt進行解答;
(2)電熱水壺正常工作時的功率和額定功率相等,根據W=Pt求出消耗的電能,根據η= ×100%求出水吸收的熱量,又知道水的比熱容和初溫以及末溫(標準氣壓下水的沸點為100℃),根據Q吸=cm(t﹣t0)求出燒水的質量。
【解答】解:(1)電爐在使用時,電熱絲和導線串聯,通過它們的電流和通電時間相等,
水燒開了,導線幾乎不熱,說明電熱水壺內部電熱絲產生的熱量多,
由Q=I2Rt可知,電熱水壺內部電熱絲的電阻比導線的大;
(2)由P= 可得,電熱水壺正常工作7min消耗的電能:
W=Pt=1500W×7×60s=6.3×105J,
由η= ×100%可得,水吸收的熱量:
Q吸=Wη=6.3×105J×90%=5.67×105J,
標準氣壓下水的沸點為100℃,由Q吸=cm(t﹣t0)可得,燒水的質量:
m= = =1.8kg。
故答案為:電阻;1.8。
【點評】本題考查了焦耳定律和電功公式、效率公式、吸熱公式的應用,要注意標準氣壓下水的沸點為100℃。
22.(3分)小明幫爺爺澆菜園。他從井中提水時發現盛滿水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此他猜想:浮力大小可能與物體排開液體的體積有關。于是他找來一個金屬圓柱體、彈簧測力計和燒杯等器材進行了如圖所示的探究。
(1)分析圖中彈簧測力計示數的變化可知,物體排開液體的體積越大,所受的浮力 越大 。
(2)實驗結束后,小明繪制了彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入液體深度變化的曲線,如圖所示。(p水=1.0×103kg/m3)分析圖象可知:
①線 a (選填“a”或“b“)描述的是金屬圓柱體所受浮力隨深度的變化情況。
②金屬圓柱體所受的最大浮力為 1.0 N,金屬圓柱體的密度為 2.7×103 kg/m3.
【分析】(1)根據圖中物體浸入到液體中的體積和彈簧測力計示數的變化,結合F浮=G﹣F拉分析浮力大小和排開液體體積之間的關系;
(2)①根據浮力大小和排開液體體積之間的關系判斷出哪一條圖象是浮力變化的圖象,哪一條是拉力變化的圖象;
②根據拉力變化的圖象可知,物體沒有浸入到水中前的拉力即為物體的重力G;根據浮力變化的圖象可得物體完全浸沒時的浮力,根據F浮=ρ水gV排求出物體的體積,再根據G=mg=ρgV求出物體的密度。
【解答】解:(1)根據圖中物體浸入到液體中的體積和彈簧測力計示數的變化,物體浸入到液體中的體積越大,即排開液體的體積越大,彈簧測力計的拉力越小,根據F浮=G﹣F拉可知,物體重力不變,物體受的浮力會越大,所以所受的浮力的大小與排開液體的體積有關;
(2)①因為在物體全部浸沒前,物體進入到液體中的深度越深。排開液體的體積越大,浮力越大;物體全部浸沒后,排開液體的體積不變,根據F浮=ρgV排可知,浮力不再變化;所以圖象a符合金屬圓柱體所受浮力和浸入深度的關系;
②圖象b是彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力變化圖象,物體沒有浸入到水中前的拉力即為物體的重力G=F=2.7N;
由圖象a可知,圓柱體完全浸沒后,圓柱體受的浮力為F浮=1.0N,
由浮力公式F浮=ρ水gV排可知,物體的體積V=V排= = =1×10﹣4m3,
重力:G=mg=ρgV,
則物體的密度:ρ物= = =2.7×103kg/m3。
故答案為:
(1)越大;(2)①a;②1.0;2.7×103。
【點評】此題主要考查的是學生對浮力大小與物體排開液體的體積的關系的理解和掌握,讀懂圖象是解決此題的關鍵。
三、解答題(本題共6小題,共32分,其中27題應寫出必要的解題過程)
23.請將虛線框內帶有保險絲的三孔插座正確接入家庭電路。
【分析】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:首先辨別上面三根線:下面是地線、上面是火線、中間是零線。三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線,帶保險盒的插座,將保險盒接在火線上,如圖所示:
【點評】知道家庭電路中三孔插座的接法是解決該題的關鍵。
24.如圖所示,用垂直于豎直墻壁的力F將物體緊壓在墻面上,物體處于靜止狀態,請畫出物體在豎直方向上受到的力的示意圖。
【分析】(1)掌握力的示意圖的畫法:將力的大小、方向和作用點表示在圖上;
(2)正確對物體進行受力分析,根據二力平衡條件得出摩擦力的方向。
【解答】解:由圖知,物體靜止,所以受力平衡,在水平方向受到壓力和墻的支持力,這兩個力是一對平衡力;
在豎直方向受重力和摩擦力,這兩個力是一對平衡力,重力方向豎直向下,所以摩擦力方向豎直向上,作圖時應注意兩條線段長度要相等,如圖所示:
【點評】力的示意圖是初中物理的一個重要知識點,因此,掌握正確的力的示意圖的作圖步驟對于同學們來說是非常重要的,若知道力的大小,注意在圖中標出,且注意一對平衡力線段的長度要相等。
25.(9分)如圖甲,我國研制的大客機C919于5月5日首飛成功。
C919機艙內覆有一層高孔率“超細航空級玻璃棉”,能很好地保溫與吸收噪音,其單絲纖維直徑只有3~5μm,1m3的質量為5kg。
機艙內先進的“呼吸系統”,使飛機在氣壓只有2.5×104Pa左右的萬米高空時,能將機外﹣50℃以下的冷空氣不斷壓縮,導致送入艙內的空氣溫度達到50℃以上,同時系統依靠傳感器的自動控制,使艙內氣壓和溫度達到舒適值。
該機有較大的翼載,翼載指飛機的最大起飛質量與機翼面積的比值;機上搭載的新一代渦扇發動機的熱效率和推進效率比一般客機高,所謂熱效率是指發動機獲得的機械能與燃料完全燃燒產生的內能之比,而推進效率則是指發動機傳遞給飛機的推進功(推力所做的功)與其獲得的機械能之比。下表是飛機的部分技術參數。
最大起飛質量 72.5t 客艙內氣壓 8.0×104Pa
巡航速度 920km/h 發動機巡航推力 3.6×104N
(1)陽光下,飛機尾翼呈現綠色,是因為尾翼 反射 綠光;若飛機的翼載是500kg/m2,則機翼面積為 145 m2。
(2)下列關于“超細航空級玻璃棉”性質的描述中,不正確的是: B
A.單絲纖維比頭發細 B.密度與玻璃差不多
C.隔音性能相對較好 D.導熱能力相對較弱
(3)在萬米高空,機體1m2面積上承受內外氣體的壓力差約為 5.5×104 N;為確保機艙內的溫度維持體感舒適值,機上空調需要不斷 制冷 (選填“加熱”或“制冷”)。
(4)飛機水平勻速巡航時,受到的阻力為 3.6×104 N,若飛機以巡航速度飛行0.5h的過程中,耗油1800kg,發動機的熱效率為40%,則此過程中發動機的推進效率為多少?(燃油熱值q取4.6×107J/kg)
【分析】(1)物體的顏色由物體反射的色光決定;根據翼載的定義翼載= ,得機翼面積(S)= ;
(2)用”超細航空級玻璃棉“性質分析;
(3)使飛機在氣壓只有2.5×104Pa左右的萬米高空時,用F=ps算處壓力差,能將機外﹣50℃以下的冷空氣不斷壓縮,導致送入艙內的空氣溫度達到50℃以上,同時系統依靠傳感器的自動控制,所以機體上的空調要不斷制冷,使艙內氣壓和溫度達到舒適值;
(4)物體處于靜止或勻速直線運動狀態,受到的力是平衡力;根據Q=mq算出燃料完全燃燒放出的熱量;
根據η= 算出發動機獲得的機械能;根據s=vt算出移動的距離;根據W=Fs算出發動機傳遞給飛機的推進功,根據η= 發動機的推進效率。
【解答】解:(1)在陽光下飛機尾翼呈現綠色是因為飛機的尾翼反射綠光,
根據公式翼載= 可得機翼面積:
S= = =145m2;
(2)“超細航空級玻璃棉”性質有:直徑只有3~5μm,其密度ρ= = =5kg/m3,密度比玻璃的密度小很多,還具有很好的隔音和保溫效果(導熱能力相對較弱);故B不正確;
(3)能將機外﹣50℃以下的冷空氣不斷壓縮,導致送入艙內的空氣溫度達到50℃以上,同時系統依靠傳感器的自動控制,所以機體上的空調要不斷制冷,使艙內氣壓和溫度達到舒適值。
(4)飛機水平勻速巡航時,處于平衡狀態,受到平衡力的作用,發動機巡航推力與受到的阻力平衡力,大小相等,故f=F=3.6×104N;
燃料完全燃燒放出的熱量:Q=mq=1800kg×4.6×107J/kg=8.28×1010J;
根據據η= 得發動機獲得的機械能:W機械=ηQ放=40%×8.28×1010J=3.312×1010J;
發動機巡航的距離為:s=vt=920km/h×0.5h=460km=460000m,
飛機的推進功(推力所做的功):W推力=Fs=3.6×104N×460000m=1.656×1010J,
發動機的推進效率:η′= = ×100%=50%;
故答案為:(1)反射;145;(2)B;(3)5.5×104;制冷;(4)3.6×104;發動機的推進效率為50%。
【點評】根據材料提供知識解題,考查學生學以致用的能力,是中考的熱點。
26.(6分)無人飛機制造用了一種復合材料(密度小、強度大),廣泛應用于汽車、飛機等制造業。下面小華測量一塊實心復合材料的密度。
(1)將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移至標尺左端零刻線處,發現指針靜止時指在分度盤中線的左側,如圖甲,則應將平衡螺母向 右 (選填“左”或“右”)調節,使橫梁平衡。
(2)用調好的天平測量該物塊的質量時,當在右盤放入10g的砝碼后,指針偏在分度盤中線左側,則應該 C (填選項前的字母),當天平重新平衡時,盤中所加砝碼和游碼位置如圖乙所示。
A.向右調平衡螺母 B.繼續向右盤中加砝碼 C.向右移動游碼
(3)因復合材料的密度小于水,小明在該物塊下方懸掛了一鐵塊,按照如圖丙所示①②③順序,測出了該物塊的體積。小明在測體積時的操作順序會引起密度測量值比真實值 偏小 (選填“偏大”“不變”或“偏小”)。
(4)分析以上步驟,你認為測量體積最佳實驗步驟順序應該為 ①③② 。若圖中數據為小明正確操作順序所獲得的數據,則這種材料的密度是 0.82×103 kg/m3。
【分析】(1)使用天平測量物體質量之前要進行調平,先調節平衡螺母,后調節游碼,平衡螺母相對于指針的調節規律是“左偏右調,右偏左調”;
(2)在測量前的調平用平衡螺母,在測量過程中的調平,應該用游碼或砝碼,據此題中的條件分析即可判斷;
同時在天平讀數時,被測物體的質量=砝碼的質量+游碼的示數;
(3)由于測量過程中,復合材料上面會沾有一些水,故使得測量的體積偏大,據密度公式可知,密度偏小;
(4)據丙圖中②③可以計算出該材料的體積,而后再據質量和體積計算出密度即可。
【解答】解:
(1)測量前,指針偏左,平衡螺母應向右調節,使橫梁平衡;
(2)用調好的天平測量該物塊的質量時,當在右盤放入10g的砝碼后,指針偏在分度盤中線左側一點,說明此時右盤所放砝碼的質量偏小,應該向右調節游碼,使得天平再次平衡,故選C;
(3)按照如圖丙所示①②③順序,將復合材料拉出水面時,復合材料上面會沾有一些水,故使得測量的體積偏大,據密度公式可知,密度偏小;
(4)因復合材料上面會沾有一些水,使得測量的體積偏大,因此將②和③步驟對調順序,按照①③②的順序,可以避免復合材料上沾水,使得測量結果更加準確。
由乙圖可知,復合材料的質量為:m=10g+5g+1.4g=16.4g;
據丙圖中的②可知,此時的體積為60mL,據丙圖中的③可知,此時的體積為40mL,
則復合材料的體積是:V=60mL﹣40mL=20mL=20cm3;
該材料的密度是:ρ= = =0.82g/cm3=0.82×l03kg/m3;
故答案為:(1)右;(2)C;(3)偏小;(4)①③②;0.82×l03。
【點評】本題考查了天平的正確使用、量筒的正確使用、密度的測量、測得值偏大或偏小的判斷以及混合材料的計算,是一道綜合題,有一定的難度。
27.(7分)用“伏安法”測量電阻Rx的阻值,提供的實驗器材有:待測電阻Rx、兩節于電池、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關及若干導線
(1)根據圖甲的電路圖,用筆斷線代替導線將圖乙中的實物圖連接完整。
(2)閉合開關后,移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數較大且幾乎不變,電流表示數始終為零,電路故障可能是 電阻斷路 。
(3)排除故障后,測得多組實驗數據。各組數據對應的點已描在圖丙中,請在圖中畫出Rx的l﹣U圖線。由圖可得Rx= 5.6 Ω.(結果保留一位小數)
(4)電流表的電阻雖然很小,但也會影響本實驗中R的測量結果。用圖丁的電路進行測量可消除這個影響,
R0為定值電阻。實驗步驟如下:
①按照圖丁的電路圖連接電路,將滑動變阻器的滑片置于最大阻值處;
②閉合開關S1,S2,移動滑動變阻器滑片,讀出電壓表的示數U1和電流表的示數I1,
③ 斷開S2 ,移動滑動變阻器滑片,讀出電壓表的示數U2和電流表的示數I2;
④可得待測電阻Rx= ﹣ (用U1、I1、U2和I2表示)
【分析】(1)根據電路圖連接實物圖;
(2)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;
(3)將各個點連接起來,由歐姆定律求電阻大小;
(4)經分析,②電壓表測電流表和定值電阻的總電壓,由歐姆定律可得出電流表和定值電阻的總電阻;
為消除電流表內阻對測量的影響,斷開S2,此時電壓表測待測電阻和定值電阻及電流表的總電壓,由歐姆定律,可求了測待測電阻和定值電阻及電流表的串聯的總電阻,兩電阻相減即可得出待測電阻大小。
【解答】解:(1)電壓表與電阻并聯,如下左所示:
Ω
(2)經分析,閉合開關后,移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數較大且幾乎不變,電流表示數始終為零,電路故障可能是電阻斷路;
(3)將各點連接起來,如上右所示;
當電壓為2.0V時,電流為0.36A,由歐姆定律,電阻R= = ≈5.6Ω;
(4)②閉合開關S1,S2,讀出電壓表的示數U1和電流表的示數I1,
③斷開S2,移動滑動變阻器滑片,讀出電壓表的示數U2和電流表的示數I2;
在②中,此時待測電阻短路,電流表測定值電阻的電流,電壓表測電流表和定值電阻的總電壓;移動滑動變阻器滑片,由歐姆定律,定值電阻和電流表的總電阻R0A= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
在③中,電流表測待測電阻和定值電阻串聯后的電流,電壓表測待測電阻和定值電阻及電流表的總電壓,由歐姆定律,測待測電阻和定值電阻及電流表的串聯的總電阻:Rx0a= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,定值電阻的電流表內阻不變,②﹣①得:故待測電阻:
Rx= ﹣ 。
故答案為:(1)如上左所示;(2)電阻斷路;(3)如上右所示;5.6;(4)③斷開S2;④ ﹣ 。
【點評】本題用“伏安法”測量電阻Rx的阻值,考查電路的連接、故障分析、描點法作圖,電阻的計算及設計實驗方案的能力。
28.(6分)為探究平衡木受力特點,喜愛體操的小薇設計了一個平衡木模型。整個裝置如圖甲所示,AB可繞支點O無摩擦轉動,C處固定一豎直硬桿,硬桿的底部安裝了壓敏電阻片R,R所在的電路放在了硬桿內(整個裝置除硬桿以外其它部分的重力均不計),且AB=5m,OA=BC=1m,電源電壓恒為3V,硬桿底部R阻值隨地面對它的支持力F變化的關系如圖乙所示,整個裝置放在水平地面上,AB始終處于水平平衡狀態,當重360N的小薇站在A點時,電流表的示數為0.1A。
求:(1)小薇在A點時,C處受到硬桿的拉力;
(2)小薇在A點時,地面對硬桿底部R的支持力;
(3)當電流表的示數為0.3A時,小薇距A點多少米?
【分析】(1)根據杠桿的平衡條件:G?OA=F?BC便可求出C處受到硬桿的拉力;
(2)根據R= 計算出此時壓敏電阻的阻值,根據圖象乙確定地面對硬桿的支持力大小;
(3)對硬桿進行受力分析,根據前面計算的結果可得硬桿的重力,根據R= 計算出當I=0.3A時,壓敏電阻的阻值,由圖乙確定支持力后,判斷出C點對硬桿的壓力,由杠桿的平衡條件計算出此時小薇與O點的距離,從而得出小薇距A點的距離。
【解答】解:
(1)小薇在A點時,杠桿平衡,杠桿受小薇對A點的壓力和硬桿對C點的拉力,
其中OA=1m,OC=AB﹣OA﹣BC=5m﹣1m﹣1m=3m,
根據杠桿的平衡條件可得:G人?OA=F拉?OC,
即:360N×1m=F拉×3m,
解得:F拉=120N;
(2)小薇在A點時,電流表的示數I=0.1A,由I= 可得,此時壓敏電阻的阻值:
R= = =30Ω;
由圖乙知,當R=30Ω時,地面對硬桿底部R的支持力為60N;
(3)小薇在A點時,硬桿受到的力如圖所示:
由力的平衡條件和前面數據可得,硬桿的重力:G=F支+F拉=60N+120N=180N;
當I′=0.3A時,由I= 可得,壓敏電阻的阻值為:
R′= = =10Ω,
由圖象乙知,當R=10Ω時,地面對桿的支持力F支′=300N;
由于F支′>G,所以可知此時杠桿對硬桿產生的是壓力,如圖所示:
由力的平衡條件可得,杠桿對硬桿的壓力:F壓=F支′﹣G=300N﹣180N=120N;
由于力的作用是相互的,則硬桿對杠桿的支持力FC也為120N;
設此時小薇到支點O的距離為L,
根據杠桿的平衡條件可得:FC?OC=G人?L,
即:120N×3m=360N×L,
解得L=1m,
所以小薇應在支點O的左側1m處,
則此時小薇到A點的距離為:s=OA+L=1m+1m=2m;
答:(1)小薇在A點時,C處受到硬桿的拉力為120N;
(2)小薇在A點時,地面對硬桿底部R的支持力為60N;
(3)當電流表的示數為0.3A時,小薇距A點2m。
【點評】本題是力和電的綜合題目,在分析時把其分割開來,分別用杠桿的平衡條件、歐姆定律來分析,用好圖象,對硬桿做好受力分析是解決問題的關鍵。
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