广东省深中联考2023年九年级中考物理模拟考试卷
广东省深中联考2023年九年级中考物理模拟考试卷
一、单选题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题的四个选项中,只有一个最符合题意。)
1.(2023·模拟)如右图所示是中学生骑用的自行车,下列有关该自行车涉及的一些物理量估测值中最符合实际的是( )
A.整车的质量约为100 kg
B.车座到地面的高度约为0.85m
C.暴晒下烫手的车座温度约为35℃
D.骑行时的平均速度约为80 km/h
【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;长度的估测;速度与物体运动
【解析】【解答】 A.整车的质量约为10 kg,A不符合题意;
B.车座到地面的高度约为0.85m,B符合题意;
C.暴晒下烫手的车座温度约为45℃,C不符合题意;
D.骑行时的平均速度约为5m/s=18 km/h,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据常见物理量的质量、长度、温度和速度,结合数据解答。
2.(2023·模拟)如下图所示,与孟浩然的《宿建德江》中“野旷天低树,江清月近人”蕴含的光学知识相同的是( )
A.手影
B.丛林中的光束
C.国家大剧院及它的倒影
D.放入水中的笔
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】“野旷天低树,江清月近人”指江水清楚,月亮的倒影距离人更近,水中的倒影是光的反射形成的,
A.手影是光沿直线传播形成的,A不符合题意;
B.丛林的光束是光沿直线传播形成的,B不符合题意;
C.国家大剧院在水中的倒影,是光的反射形成的,C符合题意;
D.水中的笔“折断”是光的折射现象,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据生活中的光的直线传播、反射、折射现象和应用解答。
3.(2023·模拟)很多动物为了适应自身生存的环境,进化了符合一定物理规律的身体特征。对此,从物理学角度给出的解释错误的是( )
A.泥鳅身上有粘液,能在遇到抓捕时减小摩擦,便于逃脱
B.骆驼的脚掌很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中行走自如
C.深水里的海鱼,捕到岸上会死掉,是因为水面压强比深水处小得多
D.鸟类的翅膀上凸下平,上方空气运动速度大于下方,从而获得升力
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.泥鳅身上有粘液,能在遇到抓捕时减小摩擦,便于逃脱,正确,A不符合题意;
B.骆驼的脚掌很大,可以减小压强,从而使其在沙漠中行走自如,错误,B符合题意;
C.深水里的海鱼,捕到岸上会死掉,是因为水面压强比深水处小得多,正确,C不符合题意;
D.鸟类的翅膀上凸下平,上方空气运动速度大于下方,从而获得升力,正确,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】压力的垂直作用在物体表面的力,增大受力面积可以减小压强,不能改变压力。
4.(2023·模拟)物理学知识对科技发展发挥着重要作用,关于材料、能源和技术的应用,以下说法正确的是( )
A.超导材料能用来制作通信电缆
B.热机中的燃料在燃烧不充分时,热值会变小
C.医院可以向人体发射次声波击碎结石
D.贵州“天眼”就是利用光的折射原理工作的
【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用;燃料的热值;超声波与次声波;超导体特点及作用
【解析】【解答】 A.超导材料电阻为零,能用来制作通信电缆,A不符合题意;
B.热机中的燃料在燃烧不充分时,热值不变,B不符合题意;
C.医院可以向人体发射超声波击碎结石,C不符合题意;
D.贵州“天眼”就是利用光的反射原理工作的D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】超导体的电阻为零,导电能力强;热值是燃料的特性,和质量无关;超声波可以粉碎结石。
5.(2023·模拟)下列四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,有关说法正确的是( )
A.“场中打稻”中通过摔打的方法能将稻粒从稻秆上打落下来是因为稻粒具有惯性
B.“赶稻及菽"中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对平衡力
C.“透火焙干”中把湿纸贴在墙上可以加快水分升华
D.“炒蒸油料”中在锅中翻炒的目的是通过做功的方法改变油料的内能
【答案】A
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;热传递改变物体内能;力作用的相互性;惯性及其现象
【解析】【解答】A.“场中打稻”中通过摔打的方法能将稻粒从稻秆上打落下来,是因为稻粒具有惯性,A符合题意;
B.“赶稻及菽"中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对相互作用的力,B,不符合题意;
C.“透火焙干”中把湿纸贴在墙上可以加快水分蒸发,C不符合题意;
D.“炒蒸油料”中在锅中翻炒时,由于温度不同,是通过热传递的方法改变油料的内能,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】物体由于惯性继续运动;物体间力的作用是相互的;液体变为气体是汽化现象;温度不同的物体间通过热传递改变内能。
6.(2023·模拟)如右图所示,不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动,弹簧测力计的示数为20N,以下正确的是( )
①M受到地面的摩擦力为20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率为8W
④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力
A.①④ B.①② C.①③ D.②④
【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用;平衡力的辨别;摩擦力的大小;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】根据图像,不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动,弹簧测力计的示数为20N,M受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力相同,①正确;M受到的绳子的拉力向左运动,受到的摩擦力水平向右,②错误;在不计动滑轮与绳之间的摩擦时,动滑轮上的拉力为物体受到的摩擦力的2倍,则F=2×20N=40N,物体的速度为0.2m/s,拉力的速度为物体移动速度的一半,v=0.1m/s,拉力的功率为P=Fv=40N×0.1m/s=4W,错误;M受到的重力竖直向下,受到地面的支持力竖直向上,是平衡力,正确,所以①④正确,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据动滑轮和绳子的拉力,判断拉力大小,根据物体运动方向判断摩擦力方向;根据力和速度的乘积计算功率;静止的物体受到的重力和支持力是平衡力。
7.(2023·模拟)如右图所示为气体打火机中的点火装置一压电点火器。当按下打火按钮时,排气嘴会使压电材料两端分别出现异种电荷,通过相连的导线,在打火机的排气嘴处放电产生电火花,从而点燃燃料。如果导线A端带负电与导线B端之间形成放电,则关于气体打火机被点燃的过程,下列说法中正确的是( )
A.按钮下压压电材料带电过程,是下压时创造了电荷
B.按钮下压压电材料,压电材料将电能转化为机械能
C.在AB间放电时,其间形成的电流方向是由B到A
D.排气嘴喷出燃料的过程中,气体对外膨胀做功,气体的内能逐渐增大
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;两种电荷;电流的方向
【解析】【解答】 A.按钮下压压电材料带电过程,是导体中不同电荷的移动方向不同,不是创造电荷,A不符合题意;
B.按钮下压压电材料,压电材料将机械能转化为电能,B不符合题意;
C.在AB间放电时,由于导线A带负电,B带正电,AB间形成的电流方向是由B到A,C符合题意;
D.排气嘴喷出燃料的过程中,气体对外膨胀做功,气体的内能逐渐减小,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】按压发电时,将机械能转化为电能;电流方向和负电荷的定向移动方向相反;内能对外做功,内能减小。
8.(2023·模拟)科技馆有一款电磁跷跷板,如下图所示,当上下翘动时,磁铁在线圈中左右移动,两个二极管轮流交替发光,下列设备的原理与其相同的是( )
A.电风扇 B.发电机 C.电磁铁 D.电铃
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】当电磁跷跷板当上下翘动时,磁铁在线圈中左右移动,两个二极管轮流交替发光,是电磁感应现象,产生电流,和发电机的工作原理相同,B符合题意;ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】电磁感应将机械能转化为电能,是发电机的工作原理。
9.(2023·模拟)下列有关电现象的四幅图的说法,正确的是( )
A.图甲中,用充电宝给手机电池充电,手机电池是电源
B.图乙中,验电器的金属箔片张开,是因为异种电荷相互排斥
C.图丙中,闭合开关,两灯泡发光,A处电流等于B处电流
D.图丁中,闭合开关,向左移动金属夹B,小灯泡变亮,说明导体长度对电阻大小有影响
【答案】D
【知识点】验电器的原理及使用;电路的构成及电路图;电磁感应
【解析】【解答】 A.图甲中,用充电宝给手机电池充电,手机电池消耗电能,是用电器,A不符合题意;
B.图乙中,验电器的金属箔片张开,是因为同种电荷相互排斥,B不符合题意;
C.图丙中,闭合开关,两灯泡发光,两灯泡并联,A处是干路电流,B处是支路电流,A处电流大于B处电流,C不符合题意;
D.图丁中,闭合开关,向左移动金属夹B,小灯泡变亮,导体长度变短,说明导体长度对电阻大小有影响,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】消耗电能的是用电器;验电器根据同种电荷相互排斥工作;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;电阻的长度减小,电阻变小。
10.(2023·模拟)如图甲所示的智能照明电路,该电路可实现生态节能,天暗时灯L自动发光,天亮时自动熄灭,其中R1为光敏电阻,其阻值会随着光照强度的变化而变化,R2为滑动变阻器,电磁铁线圈电阻不计。若保持光照强度不变,闭合S后,将滑片P从下端移至上端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电磁铁是利用电磁感应原理工作的
B.工作电路中导线A应连接家庭电路中的零线
C.滑动变阻器的最大阻值是100Ω
D.若想照明灯L在傍晚发光的时间提前,可将滑动变阻器滑片上移
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的构造和原理;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】根据电路工作要求和电路图,天暗时灯L自动发光,天亮时自动熄灭,其中R1为光敏电阻,其阻值会随着光照强度的变化而变化,R2为滑动变阻器,电磁铁线圈电阻不计。若保持光照强度不变,闭合S后,将滑片P从下端移至上端的过程中,电阻变小,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙,
A.电磁铁是利用电流的磁效应工作的,A不符合题意;
B.工作电路中导线A相当于开关,应连接家庭电路中的火线,B不符合题意;
C.滑动变阻器的滑片在最上端时,电压表为12V,电源电压为12V,滑片在最下端时,电压表为2V,电流为0.1A,滑动变阻器的最大阻值是,C符合题意;
D.若想照明灯L在傍晚发光的时间提前,灯L所在电路应闭合,结合电路图可知衔铁应释放,控制电路的电流需减小到一定数值,因为控制电路中电源电压恒定,若将电流减小,应将总电阻变小,可将滑动变阻器滑片下移,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】电磁铁根据电流的磁效应工作;根据串联电路分压和电流的比值, 计算电阻;根据电磁继电器的工作判断验电器的工作情况。
二、作图题(本题共2小题,共4分)
11.(2023·模拟)请画出图中入射光线和折射光线相对应的光线。
【答案】如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】光线通过凹透镜的光心,沿直线传播,光线的延长线过凹透镜的焦点,折射光线和主光轴平行,画出对应的光线,如图
。
【分析】光线通过凹透镜的光心,沿直线传播;光线的延长线过凹透镜的焦点,折射光线和主光轴平行。
12.(2023·模拟)如图所示,无人机下方吊一小球在空中沿虚线方向做匀速直线运动(不计空气作用力影响),请在图中画出小球的受力示意图。
【答案】如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】匀速直线运动的物体,受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力,且二力平衡,力的大小相等,画出的力长度相同,如图:
。
【分析】物体受到的重力竖直向下;二力平衡时,力的大小相等,方向相反。
三、填空题(本题共4小题,每空1分,共22分)
13.(2023·模拟)学完测量知识后,小明使用刻度尺和停表测量,如图甲、乙所示,则物体的长度读数为 cm,时间读数为 S。
【答案】2.60;276.5
【知识点】时间及其测量;长度及其测量
【解析】【解答】根据图甲,根据物体的两边对应的位置,测量长度为6.60cm-4.00cm=2.60cm;根据图乙,分钟指针超过4后半格,秒钟指针读取超过30的数值,为36.5s,总时间为4×60s+36.5s=276.5s。
【分析】根据物体对应刻度尺的位置,测量长度;根据秒表的分钟指针和秒钟指针的位置,测量时间。
14.(2023·模拟)
(1)如图所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,该密度计漂浮在被测液体中,可以得:ρ1 ρ2。若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1 m2。(前两空格选填“<”、“=”或“>”)若该密度计放人液体ρ2时,它底部所处的深度为50cm,则此时它底部受到该液体的压强为 。 (已知:ρ2=1×103 kg/m3,取g=10N/kg)
(2)小聪同学组装了一台直流电动机模型。他将电动机模型接人图甲所示的电路中,已知电源电压为6V并保持不变,接通电路后,电动机没转动时,电流表读数为2A;电动机正常转动时,电流表读数为0.5A,已知电动机能量转化如图乙所示。则电动机正常转动时,电路的总功率为 W,线圈在1分钟内产生的热量为 J,电动机将电能转化成机械能的效率为 。
【答案】(1)<;=;5×104Pa
(2)3;45;75%
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】(1)如图为自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,该密度计漂浮在被测液体中,由于在ρ1的液体中排开液体体积大,所以ρ1<ρ2;若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,由于密度计漂浮,物体受到的浮力等于物体的重力,排开液体的质量等于他的质量,所以则m1=m2;若该密度计放人液体ρ2时,它底部所处的深度为50cm=0.5m,则此时它底部受到该液体的压强为p=ρ2gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×104Pa。
(2)在图甲所示的电路中,已知电源电压为6V并保持不变,接通电路后,电动机没转动时,电流表读数为2A;此时线圈电阻为,电动机正常转动时,电流表读数为0.5A,此时,电路的总功率为P=UI=6V×0.5A=3W,线圈在1min内产生的热量为Q=I2Rt=(0.5A)2×3Ω×60s=45J,电动机消耗的电能为W=Pt=3W×60s=180J,将电能转化成机械能的效率为。
【分析】(1)漂浮物体受到的浮力等于重力;根据液体密度和深度,计算液体压强;
(2)根据电压和电流的比值,计算电阻;利用电流、电阻和时间,计算电流产生的热量;根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能;利用产生的机械能和总量的比值,计算电动机效率。
15.(2023·模拟)小明同学想测量一块小矿石的密度(小矿石不吸水),于是利用托盘天平、烧杯、细线等器材。小明按照正确的实验步骤进行操作如下:
(1)将天平放在 桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处后,分度盘指针位置如图甲所示,接下来应 ,直到横梁水平平衡;
(2)称量过程中,当天平平衡,右盘中的砝码情况和游码在标尺.上的位置如图乙所示,则小矿石的质量m0= g;
(3)
在烧杯中装人适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m1;
将矿石轻轻放入烧杯中,当小矿石浸没在水中时,水未溢出,用细线在 处标记;取出小矿石,向烧杯中加水至 处,测出此时烧杯和水的总质量m2;
(4)小矿石密度的表达式ρ小矿石= (用所测物理量m0、m1、m2表示,水的密度用ρ水表示);
(5)在第(1)步测量中,若游码未归零,则小矿石的质量m0 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)水平;向左调节平衡螺母
(2)36.5
(3)水面;标记
(4)
(5)偏大
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量
【解析】【解答】(1)调节天平平衡时,将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处后,分度盘指针位置如图甲,指针向右偏,应将平衡螺母向左调节,直到横梁水平平衡;
(2)称量过程中,当天平平衡,右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小矿石的质量m0=20g+10g+5g+1.6g=36.5g;
(3)将矿石轻轻放入烧杯中,当小矿石浸没在水中时,水未溢出,用细线在水面处标记;取出小矿石,向烧杯中加水至标记处,测出此时烧杯和水的总质量m2;
(4)小矿石的体积和加入的水的体积相同,为,小矿石密度的表达式为;
(5)在第(1)步测量中,若游码未归零,相当于右盘有砝码,则小矿石的质量m0偏大。
【分析】(1)调节天平平衡时,先放平,游码归零,平衡螺母左偏右调;
(2)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;
(3)根据体积的相同,结合水的质量和密度测量体积;
(4)根据质量和体积的比值, 计算密度;
(5)游码未归零,测量的质量偏大。
16.(2023·模拟)小明用图甲所示的实验电路测量额定电压为“2.5V”的小灯泡正常发光时的电阻,其中电源由四节新的干电池串联组成。
(1)闭合开关后,小明发现有一根导线连接错误,请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线把电路连接正确;
(2)小明选择了合适的滑动变阻器并且正确连接电路后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,小灯泡的电阻为 Ω,根据数据可以判断出他选用的滑动变阻器是 ;(填选项前的字母)
A.10Ω 0.5A
B.30Ω 0.5A
C.40Ω 0.1A
(3)小明将甲图改正后的实验电路和器材探究“电流与电阻的关系”,他找来了阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻代替小灯泡进行实验;
①小明将10Ω电阻连人电路中,调节滑片使电压表示数为2V,读出电流表示数;
②选用另一电阻实验时,如果滑动变阻器的滑片保持不动,电压表示数大于2V,那么他选择的电阻应该是 (选填“5”或“15”) Ω;
(4)小明又想测量3.8V小灯泡的额定功率,他重新找来器材设计了图丙所示的实验电路,已知R2阻值为10Ω。他用同一个电流表分别在图中的①、②、③三个位置测量出电流,请你将下面的步骤补充完整;
①将电流表先接在图中 (选填“1”或“3”)的位置上,闭合开关后,调节滑片的示数为 A,小灯泡正常发光;
②将电流表接在图中2的位置上,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.58A;
③将电流表接在图中最后一个的位置上,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.4A;
④小灯泡的额定功率P额= W。
【答案】(1)
(2)12.5;B
(3)15
(4)3;0.38;0.76
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)在测量灯泡电阻时,电压表和灯泡并联,电流表串联,连接电路图为;
(2)灯泡正常发光时,根据图乙,电流表示数为0.2A,此时灯泡的电阻为;
四节新的干电池电压为4×1.5V=6V,灯泡正常发光时,滑动变阻器的电阻为,滑动变阻器C的电流小于灯泡的电流,不能使用;滑动变阻器A的电阻不足,A不符合题意;B符合题意;
(3)在探究电流和电阻关系时,将10Ω电阻更换为另一电阻后,电压表示数变化,说明电阻变大,所以选择大于10Ω的电阻,15Ω电阻合理;
(4)测量3.8V小灯泡的额定功率,已知R2阻值为10Ω,补充步骤;
①根据电路图可知,R2和灯泡并联,将电流表先接在图中3的位置上,测量电阻R2的电流,闭合开关后,调节滑片的示数为0.38A,此时R2的电压为U=0.38A×10Ω=3.8V,根据并联等压,此时小灯泡正常发光;
②将电流表接在图中2的位置上,电流表测量电阻R1和R2的总电流,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.58A,则R1的电流为I1=0.58A-0.38A=0.2A;
③将电流表接在图中最后一个的位置上,即1处,测量电阻R1和灯泡的总电流,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.4A,说明灯泡的电流IL=0.4A-0.2A=0.2A;
④小灯泡的额定功率P额=UIL=3.8V×0.2A=0.76W。
【分析】(1)测量电阻时,电压表和灯泡并联,电流表和灯泡串联;
(2)根据电流表的量程和指针位置, 测量电流;根据总电压和灯泡的分压,计算滑动变阻器分压,结合电流计算电阻;
(3)探究电流和电阻关系时,电压表处的电阻变大,分压变大;
(4)利用电流表测量电功率时,电流表分别测量支路和干路电流,结合并联电路电流规律计算支路电流,利用电压和电流的乘积计算电功率。
四、计算题(本题共2小题,共16分)
17.(2023·模拟)一辆质量为2t的四轮新能源汽车,每个车轮与地面的接触面积为200cm2,在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动,经15s运动了200m,恰好达到最大速度,接着匀速运动25s后,关闭发动机,滑行100m停下,其v-t图像如右图所示,已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍。(g取10N/kg)求:
(1)汽车静止在水平路面上对路面的压强;
(2)整个过程中发动机所做的功;
(3)汽车运动的最大速度V。
【答案】(1)解:汽车的重力为G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N,对地面的压强为;
(2)解:汽车的功率为80kW=8×104W,运动时间为40s,做功为W=Pt=8×104W×40s=3.2×106J;
(3)解: 汽车行驶时,受到的阻力f=0.2G=0.2×2×104N=4×103N,匀速行驶的速度最大,为。
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力,利用压力和受力面积的比值,计算压强;
(2)根据功率和时间的乘积计算做功多少;
(3)根据功率和力的比值, 计算速度。
18.(2023·山亭模拟)如图甲所示的电压力锅,集压力锅、电饭锅的优点于一体,省时节电,R1、R2是电热丝(阻值恒定)。当接通电源220V,温控开关S闭合;锅内达到预定温度时S自动断开,电压力锅处于保温状态。若电压力锅保温时的电功率为400W,R1的阻值为96.8Ω。完成下列问题:
(1)求电热丝R2的阻值;
(2)该电压力锅处于正常加热状态10分钟,需要消耗多少焦电能?
(3)若电路的实际电压为110V,电压力锅保温时的实际功率为多少?
【答案】(1)解:当S断开,电压力锅处于保温状态,此时只有R2连入电路,由 可知,R2的阻值
答:电热丝R2的阻值为121Ω;
(2)解:电压力锅处于正常加热状态时, R1的功率
电压力锅的加热功率P加热=P1+P2=400W+500W=900W
由 可知,该电压力锅处于正常加热状态10分钟,需要消耗的电能W=P加热t=900W×10×60s=5.4×105J
答:该电压力锅处于正常加热状态10分钟,需要消耗的电能为5.4×105J;
(3)解:电路的实际电压为110V,R2两端的电压为110V,电压力锅保温时的实际功率
答:若电路的实际电压为110V,电压力锅保温时的实际功率为110W。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电功率,可以计算用电器的电阻;
(2)根据电压和电阻,可以计算电功率的大小;利用电功率和时间的乘积计算消耗的电能;
(3)根据实际电压和电阻,可以计算实际电功率的大小。
五、综合能力题(本题共1小题,每空1分,共8分)
19.(2023·模拟)如图甲所示,“翼龙”是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机,可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器,可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学研究领域。
(1)无人机身表面采用的复合材料受力不易变形,说明该材料的 (选填“密度”“硬度”或“导电性”)较大,无人机能将灾情监视、军事活动等信息通过 (选填“超声波”或“电磁波")传递到指挥中心;无人机外形采用流线型设计,目的是使其飞行时机身上表面的气体流速较 (选填“大”或“小”)。
(2)工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器,其简化电路如图乙所示,其中保护电阻R0为定值电阻,R的阻值随飞行速度的变化图像如图丙所示,要使电表示数能随飞行速度的增大而增大,则电表应选用 (选填“电流表”或“电压表”),并且安装在 (选填“①”或“②”)的位置,当飞行速度达到某设定值时,电磁铁刚好能够吸下衔铁B,使得油门C的喷油量减小,从而实现控制无人机的速度不再增大,此时电磁铁上端的极性为 极;
(3)若电源电压恒为12V,R0的阻值为20Ω,当无人机飞行速度达到280km/h时,R的电功率是 W;(电磁铁的线圈电阻忽略不计)
(4)时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,为确保最大飞行速度不变,可采取的办法是 。
【答案】(1)硬度;电磁波;大
(2)电压表;②;S
(3)1.6
(4)增大电源电压
【知识点】流体压强与流速的关系;电压表的连接;电功率的计算;安培定则
【解析】【解答】(1)无人机身表面采用的复合材料受力不易变形,说明该材料的硬度较大,无人机能将灾情监视、军事活动等信息通过电磁波传递到指挥中心;无人机外形采用流线型设计,目的是使其飞行时机身上表面的气体流速较大,获得向上的升力;
(2)根据简化电路图乙,其中保护电阻R0为定值电阻,R的阻值随飞行速度的变化图像如图丙,电阻随速度的变大而减小,要使电表示数能随飞行速度的增大而增大,则电表应选用电压表,且安装在②的位置,当飞行速度达到某设定值时,电磁铁刚好能够吸下衔铁B,使得油门C的喷油量减小,从而实现控制无人机的速度不再增大,根据安培定则判断,电磁铁上端的极性为S极;
(3)根据图丙,飞行速度为280km/h时,R的阻值为10Ω,此时电路的电流为,电功率为P=I2R=(0.4A)2×10Ω=1.6W;
(4)由图可知,R和R0串联,由题意可知,时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,为确保最大飞行速度不变,则R的阻值一定,电磁铁的吸合电流不变,由欧姆定律可知,增大电源电压可使吸合电流保持不变,即为确保最大飞行速度不变,可采取的办法增大电源电压。
【分析】(1)受力不易变形的物体,硬度较大;无人机利用电磁波传递信息;
(2)电压表和所测量的位置并联;在串联电路中,电阻减小,分压变小,其它位置分压变大,根据安培定则,判断通电螺线管的磁极位置;
(3)根据电压和电阻的比值, 计算电流;利用电流和电阻, 可以计算电功率;
(4)根据用电器的工作要求,结合电阻的变化分析方法。
广东省深中联考2023年九年级中考物理模拟考试卷
一、单选题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题的四个选项中,只有一个最符合题意。)
1.(2023·模拟)如右图所示是中学生骑用的自行车,下列有关该自行车涉及的一些物理量估测值中最符合实际的是( )
A.整车的质量约为100 kg
B.车座到地面的高度约为0.85m
C.暴晒下烫手的车座温度约为35℃
D.骑行时的平均速度约为80 km/h
2.(2023·模拟)如下图所示,与孟浩然的《宿建德江》中“野旷天低树,江清月近人”蕴含的光学知识相同的是( )
A.手影
B.丛林中的光束
C.国家大剧院及它的倒影
D.放入水中的笔
3.(2023·模拟)很多动物为了适应自身生存的环境,进化了符合一定物理规律的身体特征。对此,从物理学角度给出的解释错误的是( )
A.泥鳅身上有粘液,能在遇到抓捕时减小摩擦,便于逃脱
B.骆驼的脚掌很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中行走自如
C.深水里的海鱼,捕到岸上会死掉,是因为水面压强比深水处小得多
D.鸟类的翅膀上凸下平,上方空气运动速度大于下方,从而获得升力
4.(2023·模拟)物理学知识对科技发展发挥着重要作用,关于材料、能源和技术的应用,以下说法正确的是( )
A.超导材料能用来制作通信电缆
B.热机中的燃料在燃烧不充分时,热值会变小
C.医院可以向人体发射次声波击碎结石
D.贵州“天眼”就是利用光的折射原理工作的
5.(2023·模拟)下列四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,有关说法正确的是( )
A.“场中打稻”中通过摔打的方法能将稻粒从稻秆上打落下来是因为稻粒具有惯性
B.“赶稻及菽"中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对平衡力
C.“透火焙干”中把湿纸贴在墙上可以加快水分升华
D.“炒蒸油料”中在锅中翻炒的目的是通过做功的方法改变油料的内能
6.(2023·模拟)如右图所示,不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动,弹簧测力计的示数为20N,以下正确的是( )
①M受到地面的摩擦力为20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率为8W
④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力
A.①④ B.①② C.①③ D.②④
7.(2023·模拟)如右图所示为气体打火机中的点火装置一压电点火器。当按下打火按钮时,排气嘴会使压电材料两端分别出现异种电荷,通过相连的导线,在打火机的排气嘴处放电产生电火花,从而点燃燃料。如果导线A端带负电与导线B端之间形成放电,则关于气体打火机被点燃的过程,下列说法中正确的是( )
A.按钮下压压电材料带电过程,是下压时创造了电荷
B.按钮下压压电材料,压电材料将电能转化为机械能
C.在AB间放电时,其间形成的电流方向是由B到A
D.排气嘴喷出燃料的过程中,气体对外膨胀做功,气体的内能逐渐增大
8.(2023·模拟)科技馆有一款电磁跷跷板,如下图所示,当上下翘动时,磁铁在线圈中左右移动,两个二极管轮流交替发光,下列设备的原理与其相同的是( )
A.电风扇 B.发电机 C.电磁铁 D.电铃
9.(2023·模拟)下列有关电现象的四幅图的说法,正确的是( )
A.图甲中,用充电宝给手机电池充电,手机电池是电源
B.图乙中,验电器的金属箔片张开,是因为异种电荷相互排斥
C.图丙中,闭合开关,两灯泡发光,A处电流等于B处电流
D.图丁中,闭合开关,向左移动金属夹B,小灯泡变亮,说明导体长度对电阻大小有影响
10.(2023·模拟)如图甲所示的智能照明电路,该电路可实现生态节能,天暗时灯L自动发光,天亮时自动熄灭,其中R1为光敏电阻,其阻值会随着光照强度的变化而变化,R2为滑动变阻器,电磁铁线圈电阻不计。若保持光照强度不变,闭合S后,将滑片P从下端移至上端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电磁铁是利用电磁感应原理工作的
B.工作电路中导线A应连接家庭电路中的零线
C.滑动变阻器的最大阻值是100Ω
D.若想照明灯L在傍晚发光的时间提前,可将滑动变阻器滑片上移
二、作图题(本题共2小题,共4分)
11.(2023·模拟)请画出图中入射光线和折射光线相对应的光线。
12.(2023·模拟)如图所示,无人机下方吊一小球在空中沿虚线方向做匀速直线运动(不计空气作用力影响),请在图中画出小球的受力示意图。
三、填空题(本题共4小题,每空1分,共22分)
13.(2023·模拟)学完测量知识后,小明使用刻度尺和停表测量,如图甲、乙所示,则物体的长度读数为 cm,时间读数为 S。
14.(2023·模拟)
(1)如图所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,该密度计漂浮在被测液体中,可以得:ρ1 ρ2。若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1 m2。(前两空格选填“<”、“=”或“>”)若该密度计放人液体ρ2时,它底部所处的深度为50cm,则此时它底部受到该液体的压强为 。 (已知:ρ2=1×103 kg/m3,取g=10N/kg)
(2)小聪同学组装了一台直流电动机模型。他将电动机模型接人图甲所示的电路中,已知电源电压为6V并保持不变,接通电路后,电动机没转动时,电流表读数为2A;电动机正常转动时,电流表读数为0.5A,已知电动机能量转化如图乙所示。则电动机正常转动时,电路的总功率为 W,线圈在1分钟内产生的热量为 J,电动机将电能转化成机械能的效率为 。
15.(2023·模拟)小明同学想测量一块小矿石的密度(小矿石不吸水),于是利用托盘天平、烧杯、细线等器材。小明按照正确的实验步骤进行操作如下:
(1)将天平放在 桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处后,分度盘指针位置如图甲所示,接下来应 ,直到横梁水平平衡;
(2)称量过程中,当天平平衡,右盘中的砝码情况和游码在标尺.上的位置如图乙所示,则小矿石的质量m0= g;
(3)
在烧杯中装人适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m1;
将矿石轻轻放入烧杯中,当小矿石浸没在水中时,水未溢出,用细线在 处标记;取出小矿石,向烧杯中加水至 处,测出此时烧杯和水的总质量m2;
(4)小矿石密度的表达式ρ小矿石= (用所测物理量m0、m1、m2表示,水的密度用ρ水表示);
(5)在第(1)步测量中,若游码未归零,则小矿石的质量m0 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
16.(2023·模拟)小明用图甲所示的实验电路测量额定电压为“2.5V”的小灯泡正常发光时的电阻,其中电源由四节新的干电池串联组成。
(1)闭合开关后,小明发现有一根导线连接错误,请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线把电路连接正确;
(2)小明选择了合适的滑动变阻器并且正确连接电路后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,小灯泡的电阻为 Ω,根据数据可以判断出他选用的滑动变阻器是 ;(填选项前的字母)
A.10Ω 0.5A
B.30Ω 0.5A
C.40Ω 0.1A
(3)小明将甲图改正后的实验电路和器材探究“电流与电阻的关系”,他找来了阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻代替小灯泡进行实验;
①小明将10Ω电阻连人电路中,调节滑片使电压表示数为2V,读出电流表示数;
②选用另一电阻实验时,如果滑动变阻器的滑片保持不动,电压表示数大于2V,那么他选择的电阻应该是 (选填“5”或“15”) Ω;
(4)小明又想测量3.8V小灯泡的额定功率,他重新找来器材设计了图丙所示的实验电路,已知R2阻值为10Ω。他用同一个电流表分别在图中的①、②、③三个位置测量出电流,请你将下面的步骤补充完整;
①将电流表先接在图中 (选填“1”或“3”)的位置上,闭合开关后,调节滑片的示数为 A,小灯泡正常发光;
②将电流表接在图中2的位置上,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.58A;
③将电流表接在图中最后一个的位置上,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.4A;
④小灯泡的额定功率P额= W。
四、计算题(本题共2小题,共16分)
17.(2023·模拟)一辆质量为2t的四轮新能源汽车,每个车轮与地面的接触面积为200cm2,在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动,经15s运动了200m,恰好达到最大速度,接着匀速运动25s后,关闭发动机,滑行100m停下,其v-t图像如右图所示,已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍。(g取10N/kg)求:
(1)汽车静止在水平路面上对路面的压强;
(2)整个过程中发动机所做的功;
(3)汽车运动的最大速度V。
18.(2023·山亭模拟)如图甲所示的电压力锅,集压力锅、电饭锅的优点于一体,省时节电,R1、R2是电热丝(阻值恒定)。当接通电源220V,温控开关S闭合;锅内达到预定温度时S自动断开,电压力锅处于保温状态。若电压力锅保温时的电功率为400W,R1的阻值为96.8Ω。完成下列问题:
(1)求电热丝R2的阻值;
(2)该电压力锅处于正常加热状态10分钟,需要消耗多少焦电能?
(3)若电路的实际电压为110V,电压力锅保温时的实际功率为多少?
五、综合能力题(本题共1小题,每空1分,共8分)
19.(2023·模拟)如图甲所示,“翼龙”是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机,可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器,可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学研究领域。
(1)无人机身表面采用的复合材料受力不易变形,说明该材料的 (选填“密度”“硬度”或“导电性”)较大,无人机能将灾情监视、军事活动等信息通过 (选填“超声波”或“电磁波")传递到指挥中心;无人机外形采用流线型设计,目的是使其飞行时机身上表面的气体流速较 (选填“大”或“小”)。
(2)工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器,其简化电路如图乙所示,其中保护电阻R0为定值电阻,R的阻值随飞行速度的变化图像如图丙所示,要使电表示数能随飞行速度的增大而增大,则电表应选用 (选填“电流表”或“电压表”),并且安装在 (选填“①”或“②”)的位置,当飞行速度达到某设定值时,电磁铁刚好能够吸下衔铁B,使得油门C的喷油量减小,从而实现控制无人机的速度不再增大,此时电磁铁上端的极性为 极;
(3)若电源电压恒为12V,R0的阻值为20Ω,当无人机飞行速度达到280km/h时,R的电功率是 W;(电磁铁的线圈电阻忽略不计)
(4)时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,为确保最大飞行速度不变,可采取的办法是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;长度的估测;速度与物体运动
【解析】【解答】 A.整车的质量约为10 kg,A不符合题意;
B.车座到地面的高度约为0.85m,B符合题意;
C.暴晒下烫手的车座温度约为45℃,C不符合题意;
D.骑行时的平均速度约为5m/s=18 km/h,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据常见物理量的质量、长度、温度和速度,结合数据解答。
2.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】“野旷天低树,江清月近人”指江水清楚,月亮的倒影距离人更近,水中的倒影是光的反射形成的,
A.手影是光沿直线传播形成的,A不符合题意;
B.丛林的光束是光沿直线传播形成的,B不符合题意;
C.国家大剧院在水中的倒影,是光的反射形成的,C符合题意;
D.水中的笔“折断”是光的折射现象,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据生活中的光的直线传播、反射、折射现象和应用解答。
3.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.泥鳅身上有粘液,能在遇到抓捕时减小摩擦,便于逃脱,正确,A不符合题意;
B.骆驼的脚掌很大,可以减小压强,从而使其在沙漠中行走自如,错误,B符合题意;
C.深水里的海鱼,捕到岸上会死掉,是因为水面压强比深水处小得多,正确,C不符合题意;
D.鸟类的翅膀上凸下平,上方空气运动速度大于下方,从而获得升力,正确,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】压力的垂直作用在物体表面的力,增大受力面积可以减小压强,不能改变压力。
4.【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用;燃料的热值;超声波与次声波;超导体特点及作用
【解析】【解答】 A.超导材料电阻为零,能用来制作通信电缆,A不符合题意;
B.热机中的燃料在燃烧不充分时,热值不变,B不符合题意;
C.医院可以向人体发射超声波击碎结石,C不符合题意;
D.贵州“天眼”就是利用光的反射原理工作的D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】超导体的电阻为零,导电能力强;热值是燃料的特性,和质量无关;超声波可以粉碎结石。
5.【答案】A
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;热传递改变物体内能;力作用的相互性;惯性及其现象
【解析】【解答】A.“场中打稻”中通过摔打的方法能将稻粒从稻秆上打落下来,是因为稻粒具有惯性,A符合题意;
B.“赶稻及菽"中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对相互作用的力,B,不符合题意;
C.“透火焙干”中把湿纸贴在墙上可以加快水分蒸发,C不符合题意;
D.“炒蒸油料”中在锅中翻炒时,由于温度不同,是通过热传递的方法改变油料的内能,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】物体由于惯性继续运动;物体间力的作用是相互的;液体变为气体是汽化现象;温度不同的物体间通过热传递改变内能。
6.【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用;平衡力的辨别;摩擦力的大小;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】根据图像,不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动,弹簧测力计的示数为20N,M受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力相同,①正确;M受到的绳子的拉力向左运动,受到的摩擦力水平向右,②错误;在不计动滑轮与绳之间的摩擦时,动滑轮上的拉力为物体受到的摩擦力的2倍,则F=2×20N=40N,物体的速度为0.2m/s,拉力的速度为物体移动速度的一半,v=0.1m/s,拉力的功率为P=Fv=40N×0.1m/s=4W,错误;M受到的重力竖直向下,受到地面的支持力竖直向上,是平衡力,正确,所以①④正确,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据动滑轮和绳子的拉力,判断拉力大小,根据物体运动方向判断摩擦力方向;根据力和速度的乘积计算功率;静止的物体受到的重力和支持力是平衡力。
7.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;两种电荷;电流的方向
【解析】【解答】 A.按钮下压压电材料带电过程,是导体中不同电荷的移动方向不同,不是创造电荷,A不符合题意;
B.按钮下压压电材料,压电材料将机械能转化为电能,B不符合题意;
C.在AB间放电时,由于导线A带负电,B带正电,AB间形成的电流方向是由B到A,C符合题意;
D.排气嘴喷出燃料的过程中,气体对外膨胀做功,气体的内能逐渐减小,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】按压发电时,将机械能转化为电能;电流方向和负电荷的定向移动方向相反;内能对外做功,内能减小。
8.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】当电磁跷跷板当上下翘动时,磁铁在线圈中左右移动,两个二极管轮流交替发光,是电磁感应现象,产生电流,和发电机的工作原理相同,B符合题意;ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】电磁感应将机械能转化为电能,是发电机的工作原理。
9.【答案】D
【知识点】验电器的原理及使用;电路的构成及电路图;电磁感应
【解析】【解答】 A.图甲中,用充电宝给手机电池充电,手机电池消耗电能,是用电器,A不符合题意;
B.图乙中,验电器的金属箔片张开,是因为同种电荷相互排斥,B不符合题意;
C.图丙中,闭合开关,两灯泡发光,两灯泡并联,A处是干路电流,B处是支路电流,A处电流大于B处电流,C不符合题意;
D.图丁中,闭合开关,向左移动金属夹B,小灯泡变亮,导体长度变短,说明导体长度对电阻大小有影响,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】消耗电能的是用电器;验电器根据同种电荷相互排斥工作;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;电阻的长度减小,电阻变小。
10.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的构造和原理;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】根据电路工作要求和电路图,天暗时灯L自动发光,天亮时自动熄灭,其中R1为光敏电阻,其阻值会随着光照强度的变化而变化,R2为滑动变阻器,电磁铁线圈电阻不计。若保持光照强度不变,闭合S后,将滑片P从下端移至上端的过程中,电阻变小,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙,
A.电磁铁是利用电流的磁效应工作的,A不符合题意;
B.工作电路中导线A相当于开关,应连接家庭电路中的火线,B不符合题意;
C.滑动变阻器的滑片在最上端时,电压表为12V,电源电压为12V,滑片在最下端时,电压表为2V,电流为0.1A,滑动变阻器的最大阻值是,C符合题意;
D.若想照明灯L在傍晚发光的时间提前,灯L所在电路应闭合,结合电路图可知衔铁应释放,控制电路的电流需减小到一定数值,因为控制电路中电源电压恒定,若将电流减小,应将总电阻变小,可将滑动变阻器滑片下移,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】电磁铁根据电流的磁效应工作;根据串联电路分压和电流的比值, 计算电阻;根据电磁继电器的工作判断验电器的工作情况。
11.【答案】如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】光线通过凹透镜的光心,沿直线传播,光线的延长线过凹透镜的焦点,折射光线和主光轴平行,画出对应的光线,如图
。
【分析】光线通过凹透镜的光心,沿直线传播;光线的延长线过凹透镜的焦点,折射光线和主光轴平行。
12.【答案】如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】匀速直线运动的物体,受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力,且二力平衡,力的大小相等,画出的力长度相同,如图:
。
【分析】物体受到的重力竖直向下;二力平衡时,力的大小相等,方向相反。
13.【答案】2.60;276.5
【知识点】时间及其测量;长度及其测量
【解析】【解答】根据图甲,根据物体的两边对应的位置,测量长度为6.60cm-4.00cm=2.60cm;根据图乙,分钟指针超过4后半格,秒钟指针读取超过30的数值,为36.5s,总时间为4×60s+36.5s=276.5s。
【分析】根据物体对应刻度尺的位置,测量长度;根据秒表的分钟指针和秒钟指针的位置,测量时间。
14.【答案】(1)<;=;5×104Pa
(2)3;45;75%
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】(1)如图为自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,该密度计漂浮在被测液体中,由于在ρ1的液体中排开液体体积大,所以ρ1<ρ2;若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,由于密度计漂浮,物体受到的浮力等于物体的重力,排开液体的质量等于他的质量,所以则m1=m2;若该密度计放人液体ρ2时,它底部所处的深度为50cm=0.5m,则此时它底部受到该液体的压强为p=ρ2gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×104Pa。
(2)在图甲所示的电路中,已知电源电压为6V并保持不变,接通电路后,电动机没转动时,电流表读数为2A;此时线圈电阻为,电动机正常转动时,电流表读数为0.5A,此时,电路的总功率为P=UI=6V×0.5A=3W,线圈在1min内产生的热量为Q=I2Rt=(0.5A)2×3Ω×60s=45J,电动机消耗的电能为W=Pt=3W×60s=180J,将电能转化成机械能的效率为。
【分析】(1)漂浮物体受到的浮力等于重力;根据液体密度和深度,计算液体压强;
(2)根据电压和电流的比值,计算电阻;利用电流、电阻和时间,计算电流产生的热量;根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能;利用产生的机械能和总量的比值,计算电动机效率。
15.【答案】(1)水平;向左调节平衡螺母
(2)36.5
(3)水面;标记
(4)
(5)偏大
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量
【解析】【解答】(1)调节天平平衡时,将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处后,分度盘指针位置如图甲,指针向右偏,应将平衡螺母向左调节,直到横梁水平平衡;
(2)称量过程中,当天平平衡,右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小矿石的质量m0=20g+10g+5g+1.6g=36.5g;
(3)将矿石轻轻放入烧杯中,当小矿石浸没在水中时,水未溢出,用细线在水面处标记;取出小矿石,向烧杯中加水至标记处,测出此时烧杯和水的总质量m2;
(4)小矿石的体积和加入的水的体积相同,为,小矿石密度的表达式为;
(5)在第(1)步测量中,若游码未归零,相当于右盘有砝码,则小矿石的质量m0偏大。
【分析】(1)调节天平平衡时,先放平,游码归零,平衡螺母左偏右调;
(2)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;
(3)根据体积的相同,结合水的质量和密度测量体积;
(4)根据质量和体积的比值, 计算密度;
(5)游码未归零,测量的质量偏大。
16.【答案】(1)
(2)12.5;B
(3)15
(4)3;0.38;0.76
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)在测量灯泡电阻时,电压表和灯泡并联,电流表串联,连接电路图为;
(2)灯泡正常发光时,根据图乙,电流表示数为0.2A,此时灯泡的电阻为;
四节新的干电池电压为4×1.5V=6V,灯泡正常发光时,滑动变阻器的电阻为,滑动变阻器C的电流小于灯泡的电流,不能使用;滑动变阻器A的电阻不足,A不符合题意;B符合题意;
(3)在探究电流和电阻关系时,将10Ω电阻更换为另一电阻后,电压表示数变化,说明电阻变大,所以选择大于10Ω的电阻,15Ω电阻合理;
(4)测量3.8V小灯泡的额定功率,已知R2阻值为10Ω,补充步骤;
①根据电路图可知,R2和灯泡并联,将电流表先接在图中3的位置上,测量电阻R2的电流,闭合开关后,调节滑片的示数为0.38A,此时R2的电压为U=0.38A×10Ω=3.8V,根据并联等压,此时小灯泡正常发光;
②将电流表接在图中2的位置上,电流表测量电阻R1和R2的总电流,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.58A,则R1的电流为I1=0.58A-0.38A=0.2A;
③将电流表接在图中最后一个的位置上,即1处,测量电阻R1和灯泡的总电流,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.4A,说明灯泡的电流IL=0.4A-0.2A=0.2A;
④小灯泡的额定功率P额=UIL=3.8V×0.2A=0.76W。
【分析】(1)测量电阻时,电压表和灯泡并联,电流表和灯泡串联;
(2)根据电流表的量程和指针位置, 测量电流;根据总电压和灯泡的分压,计算滑动变阻器分压,结合电流计算电阻;
(3)探究电流和电阻关系时,电压表处的电阻变大,分压变大;
(4)利用电流表测量电功率时,电流表分别测量支路和干路电流,结合并联电路电流规律计算支路电流,利用电压和电流的乘积计算电功率。
17.【答案】(1)解:汽车的重力为G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N,对地面的压强为;
(2)解:汽车的功率为80kW=8×104W,运动时间为40s,做功为W=Pt=8×104W×40s=3.2×106J;
(3)解: 汽车行驶时,受到的阻力f=0.2G=0.2×2×104N=4×103N,匀速行驶的速度最大,为。
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力,利用压力和受力面积的比值,计算压强;
(2)根据功率和时间的乘积计算做功多少;
(3)根据功率和力的比值, 计算速度。
18.【答案】(1)解:当S断开,电压力锅处于保温状态,此时只有R2连入电路,由 可知,R2的阻值
答:电热丝R2的阻值为121Ω;
(2)解:电压力锅处于正常加热状态时, R1的功率
电压力锅的加热功率P加热=P1+P2=400W+500W=900W
由 可知,该电压力锅处于正常加热状态10分钟,需要消耗的电能W=P加热t=900W×10×60s=5.4×105J
答:该电压力锅处于正常加热状态10分钟,需要消耗的电能为5.4×105J;
(3)解:电路的实际电压为110V,R2两端的电压为110V,电压力锅保温时的实际功率
答:若电路的实际电压为110V,电压力锅保温时的实际功率为110W。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电功率,可以计算用电器的电阻;
(2)根据电压和电阻,可以计算电功率的大小;利用电功率和时间的乘积计算消耗的电能;
(3)根据实际电压和电阻,可以计算实际电功率的大小。
19.【答案】(1)硬度;电磁波;大
(2)电压表;②;S
(3)1.6
(4)增大电源电压
【知识点】流体压强与流速的关系;电压表的连接;电功率的计算;安培定则
【解析】【解答】(1)无人机身表面采用的复合材料受力不易变形,说明该材料的硬度较大,无人机能将灾情监视、军事活动等信息通过电磁波传递到指挥中心;无人机外形采用流线型设计,目的是使其飞行时机身上表面的气体流速较大,获得向上的升力;
(2)根据简化电路图乙,其中保护电阻R0为定值电阻,R的阻值随飞行速度的变化图像如图丙,电阻随速度的变大而减小,要使电表示数能随飞行速度的增大而增大,则电表应选用电压表,且安装在②的位置,当飞行速度达到某设定值时,电磁铁刚好能够吸下衔铁B,使得油门C的喷油量减小,从而实现控制无人机的速度不再增大,根据安培定则判断,电磁铁上端的极性为S极;
(3)根据图丙,飞行速度为280km/h时,R的阻值为10Ω,此时电路的电流为,电功率为P=I2R=(0.4A)2×10Ω=1.6W;
(4)由图可知,R和R0串联,由题意可知,时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,为确保最大飞行速度不变,则R的阻值一定,电磁铁的吸合电流不变,由欧姆定律可知,增大电源电压可使吸合电流保持不变,即为确保最大飞行速度不变,可采取的办法增大电源电压。
【分析】(1)受力不易变形的物体,硬度较大;无人机利用电磁波传递信息;
(2)电压表和所测量的位置并联;在串联电路中,电阻减小,分压变小,其它位置分压变大,根据安培定则,判断通电螺线管的磁极位置;
(3)根据电压和电阻的比值, 计算电流;利用电流和电阻, 可以计算电功率;
(4)根据用电器的工作要求,结合电阻的变化分析方法。