吉林省吉林大学附属中学2022年中考物理模拟试卷
一、单项选择题(共10小题,每题2分)
1.(2022·吉林模拟)《中国能源大数据报告(2022)》描绘了我国能源发展的情况,显示我国可再生能源消费量占据世界首位。下列属于可再生能源的是( )
A.天然气 B.石油 C.太阳能 D.煤炭
2.(2022·吉林模拟)1666年,一位23岁的大学毕业生,在农村家中躲避瘟疫期间,用玻璃三棱镜分解了太阳光,这才揭开了光的颜色之谜。他是( )
A.法拉第 B.安培 C.牛顿 D.伽利略
3.(2022·吉林模拟)科技的自立自强是国家发展的战略支撑,2022年新一代5G芯片将开始量产,标志着中国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是( )
A.超导体 B.半导体 C.绝缘体 D.隔热材料
4.(2022·吉林模拟)石墨烯具有以下特性:坚硬、几乎完全透明、导电性和导热性出色。下列物品中不适合使用石墨烯制作的是( )
A.特种玻璃 B.隔热手套 C.防弹衣 D.太阳能电池
5.(2022·吉林模拟)一款校园路灯内部装有一个光敏电阻R以实现自动控制:晚上自动亮灯,白天自动灭灯,光照越强R的阻值越大,弹性衔铁和电磁铁线圈电阻很小,则符合设计要求的( )
A. B.
C. D.
6.(2022·吉林模拟)在2022年北京冬奥会上,我国运动员苏翊鸣勇夺男子单板滑雪大跳台比赛金牌,比赛过程中其运动轨迹如图所示。下列说法正确的是( )
A.运动员穿滑雪板可以减小对雪的压力
B.向下滑行时,运动员弓着腰,是为了降低重心,增大重力
C.运动员向下滑行时,重力做功,将重力势能转化为动能
D.向上腾空跃起到最高点时,运动员的动能为零
7.(2022·吉林模拟)购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可完成交易.下列描述正确的是( )
A.“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
B.“刷脸”时,面部经摄像头成正立缩小的实像
C.要使像变大,消费者应远离摄像头
D.摄像头与远视眼镜的镜片的成像原理相同
8.(2022·武汉模拟)2022年3月23日,备受关注的中国空间站“天宫课堂”第二课正式开讲,“太空教师”王亚平利用水和两块塑料板搭建了一座液桥,如图所示。搭建液桥利用了( )
A.水和塑料板间的万有引力 B.空间站内气体的压力
C.分子之间的作用力 D.磁极之间的作用力
9.(2022·吉林模拟)如图所示,用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组(不计绳重和摩擦),在F1、F2的拉力作用下分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度,若G1>G2,提升重物中拉力F1、F2.所做的功分别为W1、W2,机械效率分别为η1、η2。则正确的是( )
A.W1>W2 η1>η2 B.W1>W2 η1=η2
C.W1>W2 η1<η2 D.W1=W2 η1=η2
10.(2022·吉林模拟)如图甲所示,电源电压不变,R1是定值电阻。在开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动的过程中,两电表变化情况如图乙所示,说法不正确的是( )
A.滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω
B.电源电压是15V
C.R1的阻值是10Ω
D.该电路消耗的最小电功率为4.5W
二、非选择题(共50分)
11.(2022·吉林模拟)南湖大桥的音乐喷泉点亮长春的夜晚,以桥上行驶的汽车为参照物,大桥是 的(选填“运动”或“静止”),美妙的音乐声是通过 传入我们的耳朵。
12.(2022·吉林模拟)疫情期间,长春市明德路电信小区常用无人机喷洒药液杀毒,如图所示,消毒液喷洒出来后过一会儿就消失了,这是一种 现象;一架无人机将2kg的药液瓶提升20m高,无人机对药瓶做了 J的功。
13.(2022·吉林模拟)“ 绿色环保,低碳出行”,请回答图示单车中的物理问题:
(1)自行车轮胎、把手、脚蹬子都有深深的花纹,这是为了 ,马鞍形状的软座垫可减小人所受到的 ;
(2)停放自行车时,若要从如图三点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。其中最省,力的点是 ;
(3)骑行中遇到紧急情况需刹车减速,应该先捏紧 (选填 “前”或“后”)轮车闸
14.(2022·吉林模拟)如图是生活中常见的桶装水压水器,其原理是 (选填“增大”或“减小”)水面上方空气压强,从而将水压至出水口,若水桶不慎破损,则压水器将不能工作。某次使用时,水面与管口高度差为30cm,则水面上方空气压强至少为 Pa (大气压取1.0×105Pa)。
15.(2022·吉林模拟)小吉自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理如图所示,电源电压恒为6V,R1=30Ω, 电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表示数为0.05A。挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。
(1)挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数 。
(2)当推动挡板P由B端到A端时,电压表示数是 V。
(3)国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8cm为优秀。小吉进行测试时电压表示数为3V,则小吉的成绩 (选填“达到”或“没达到”)优秀。
16.(2022·吉林模拟)用如图所示装置测小车的平均速度。小车从A点运动到C点,B点为AC的中点。
(1)实验前根据自由下落的物体速度变化规律等实际生活经验进行合理猜想:小车在 段路程的平均速度最大(填字母)。
(2)某次实验数据如图,则该次实验中小车通过斜面BC段路程的平均速度是 m/s。
(3)将小车换成木块再次实验,在木块下滑的过程中,所受到的摩擦力大小将 。
17.(2022·吉林模拟)两同学用如图甲所示相同的实验装置(水的质量相等)探究水沸腾时温度变化特点。
(1)图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象。
①由图象可知杯内气压 一个标准大气压。
②请根据图象分析,小红从给水加热到水沸腾,所用时间较长的原因是 。
(2)另一同学对实验装置进行了适当改变,两个完全相同的玻璃杯A和B,A倒扣着放入盛水的容器中,B中装有一些水,如丙图所示放置。用酒精灯给容器中的水加热,使容器中水沸腾后继续加热的过程中, (选填 “A杯”“B杯”或“A、B两杯”)中的水不能沸腾。
18.(2022·吉林模拟)小吉探究光的反射规律。
(1)如图a所示,先将平面镜M放在水平桌面上,再将硬纸板EOF 放置在平面镜M上,让激光紧贴纸板射向O点。当纸板上显示出光路时,该同学将纸板F面绕轴ON向后折,如b图,则在纸板F上不能看到反射光线,此时反射光线 (选填“存在”或“消失”),这说明 ;
(2)若把纸板EOF向后倾倒( 如图c),而入射光线仍然紧贴纸板照射到平面镜M上,这时在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
19.(2022·吉林模拟)小吉用弹簧测力计和底部固定有滑轮的水槽、细线和适量水来测3D打印木塑复合材料的密度。
(1)他先用弹簧测力计测出该复合材料的重力为2.4N;再用细线绕过滑轮将复合材料与测力计连接起来,接着往水槽中倒入适量的水,使复合材料浸没在水中,如图所示,复合材料在水中静止时测力计示数为1.6N,复合材料的密度为 kg/m3;
(2)测完密度后小吉在网上查阅3D打印的相关材料,发现木塑复合材料要吸水(不计体积变化),则他测出的木塑复合材料密度值比真实值 。
(3)小吉分析发现,若把水换成其他液体,测力计的示数就会不同(均不计物体吸收液体的情况),于是他把测力计的刻度改成相应的密度值将该装置改为测量液体度的“密度计”,则该“密度计”能测的最大液体密度为 g/cm3。
20.(2022·吉林模拟)用压强计探究液体内部压强的特点
(1)两个相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体中,当两容器内液面相平时,U形管内液面的高度差相同,此时容器底所受液体压强分别为p甲、p乙,橡皮膜所受液体压强分别为p甲'、p乙',则p甲 p乙,p甲' p乙' (以上均选填“>”“=”或“<”)。
(2)若接着将两金属盒同时竖直向下移动相同的一段距离后,则此时两U形管内液面的高度差△H甲、△H乙都将 (选填 “变大”、“变小”),且△H甲 △H乙
21.(2022·吉林模拟)如图所示,把质量为40g的汤匙放在手指上,仔细调节使其在手指上平衡,汤匙在手指上的左侧部分所受的重力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)0.2N,请在图中画出汤匙所受重力示意图 。
22.(2022·吉林模拟)小吉同学为探究水流对不同形状物体的冲击力,设计了一个实验装置,如图甲所示:电源电压保持3V不变,电流表量程为0~0.6A。粗细均匀的电阻丝MN全长10cm,总电阻为10Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比,水平光滑杆AB上套有弹簧,弹簧每受到1N的拉力伸长1cm;弹簧左端固定,右端连接有滑块,滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连,且滑块滑至B点则刚好被挡住,此时滑开P刚好与N端相接,滑片与电阻丝始终保持良好接触,弹簧始终在弹性限度内。水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝M端相接触,此时电流表刚好为0.6A。
(1)电阻R0的阻值为 Ω;
(2)当电流表读数为0.3A时,水流冲击力为 。
(3)小吉发现若把电流表改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”,刻度不均匀,经思考后,重新设计了如图乙所示的电路,电压表接“0~3V”的量程,若把电压表的刻度盘(如图丙)改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”,则“冲力表”分度值为多少N?(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
23.(2022·吉林模拟)如图甲所示,在2022年北京 冬奥会冰壶项目中,若比赛用的冰壶其质量为18kg,与冰面接触面积200cm2,某次投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止,如图乙。求:
(1)冰壶的重力
(2)这次投掷过程中运动员对冰壶做的功
(3)冰壶静止在水平冰面上时对冰面的压强
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】能源及其分类
【解析】【解答】 ABD、天然气、石油、煤炭使用后不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故ABD不符合题意;
C、太阳能可以从自然界中源源不断的得到补充,属于可再生能源,故C符合题意。
故答案为: C。
【分析】 人类开发利用后,不能再短期内从自然界得到补充的能量,属于不可再生能源;在自然界中可以不断再生、连续利用的能源,属于可再生能源。
2.【答案】C
【知识点】光的色散
【解析】【解答】牛顿是英国伟大的物理学家,1666年,牛顿利用三棱镜发现了光的色散现象。
故答案为:D。
【分析】牛顿发现了色散现象。
3.【答案】B
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】常见的半导体材料有:硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片,是半导体硅制成的。
故答案为: B。
【分析】芯片的核心部件是其中的电子芯片,是半导体,半导体具有单向导电性。
4.【答案】B
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、特种玻璃要求硬度大、透明等,而石墨烯具有坚硬、几乎透明的特性,故A不符合题意;
B、隔热手套要求导热性不强,而石墨烯导热性出色,故B符合题意;
C、防弹衣要求富有弹性,石墨烯的弹性较大,故C不符合题意;
D、太阳能电池要求导电性能好,石墨烯导电性很好,可用于制造太阳能电池,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由材料知石墨烯具有坚硬、透明、导电性、导热性等物理性质。
5.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 A.由电路图可知,电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联;光照强度较弱时,光敏电阻阻值较小,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较大,电磁铁的磁性较强,吸下衔铁,灯泡所在的支路为断路,即灯泡不发光;当光照强度较大时,光敏电阻的阻值较大,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较小,电磁铁的磁性较弱,衔铁无法被吸下,灯泡所在的支路为通路,即灯泡发光,故A不符合要求;
B.由电路图可知,电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联;光照强度较弱时,光敏电阻阻值较小,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较大,电磁铁的磁性较强,吸下衔铁,灯泡所在的支路为通路,即灯泡发光;当光照强度较大时,光敏电阻的阻值较大,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较小,电磁铁的磁性较弱,衔铁无法被吸下, 灯泡为所在的支路为断路,即灯泡不发光,故B符合要求;
CD.由电路图可知,灯泡与R串联再与电磁铁并联,由于并联电路中支路间互不影响,电磁铁支路电路很小,电流很大,易烧杯电磁铁线圈或电源,故C和D错误。
故答案为: B。
【分析】串联电路中,电流的路径只有一条,各元件顺次逐个连接;并联电路中,电流有多条路径,且互不影响,开关与控制部分串联,根据串并联电路的特点进行分析。
6.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;是否做功的判断
【解析】【解答】 A、运动员穿的滑雪板可以增大与地面的接触面积,从而减小对地面的压强,故A错误;
B、降低重心不能增大重力,重力是不变的可以增加稳定度,故B错误;
C、运动员自由下滑时,速度加大,高度减小,将重力势能转化为动能,故C正确;
D、起跳上升过程中,速度越来越小,高度越来越大,动能转化为重力势能,达到最高点动能为0,但运动员会向前运动,所以速度不为0,故D错误。
故答案为: C。
【分析】压力一定,增大受力面积可以减小压强;降低重心不能增大重力,重力是不变的,可以增加稳定度;速度加大,高度减小,将重力势能转化为动能;影响动能的因素是质量和速度,影响重力势能的因素是质量和高度。
7.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 AB、此摄像头的工作原理和照相机相同,其镜头是一个凸透镜,都是利用物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像的原理,则“刷脸”时,面部应位于摄像头的两倍焦距之外,故A符合题意;
C、要使像变大,像距变大,物距变小,消费者应靠近摄像头,故C不符合题意;
D、远视眼镜是凸透镜,矫正远视眼利用的是凸透镜的会聚作用,不是利用凸透镜成像,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】 摄像头相当于一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用;摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的,当u > 2f时, 凸透镜才能成倒立、缩小的实像;凸透镜成实像时,物近像远像变大;远视眼镜是凸透镜。
8.【答案】C
【知识点】磁现象;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】水分子间有相互作用的引力,使水分子相互吸引而不分开,加上在空间站中水处于失重状态,不会由于重力作用而下落,才使得水在两块塑料板之间搭建了一座液桥,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C
【分析】分子间有相互作用的引力和斥力;物体在失重状态下,不会下落。
9.【答案】A
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】两个相同的滑轮组将重物提升相同的高度,且G1>G2,
根据W有=Gh可知,W有1>W有2;
两个完全相同的滑轮组,提升相同的高度,不计绳重及摩擦,额外功相同,
根据W总=W有+W额可知,W总1>W总2;
由可知,。
故BCD错误,A正确。
故答案为:A。
【分析】根据公式W有=Gh,可比较有用功大小;根据公式W总=W有+W额及,可比较机械效率大小。
10.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、当滑片P在最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小;因为串联电路起分压作用,此时滑动变阻器分得的电压最大,即电压表的示数最大;由图乙可知,电路中的最小小流:lmin=0.3A,电压表的最大示数: U2=9V,
由可得,滑动变阻器的最大阻值:,故A正确;
BC、根据图乙可知,电压表示数的变化量:△U=9V-5V=4V,
电流表示数的变化量:△I=0.5A-0.3A=0.2A,
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑片移动的过程中,
R1 两端电压变化量:△U1=△U=4V,
因串联电路中处处电流相等,所以滑片移动的过程中,R1两端电压变化量△U1=△U=4V
因串联电路中处处电流相等,
所以滑片移动的过程中,通过R1的电流变化量:△I1=△I=0.2A,
则,当滑片在最右端时,
由可得,R1两端电压 U1=lminR1=0.3A×20Ω=6V
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压U=U1+U2=6V+9V=15V,
故B正确, C错误;
D、电路消耗的最小功率:Pmin=UImin=15V ×0.3A=4.5W,故D正确。
故答案为:C。
【分析】当滑片P在最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,根据串联电路分压规律可知滑动变阻器分得的电压最大,即电压表的示数最大,根据图乙读出电表的示数,结合欧姆定律的应用求出滑动变阻器的最大阻值; 根据图乙读出滑片移动的过程中,电表示数的变化量,然后根据串联电路的特点确定R1两端电压的变化量和通过R1电流的变化量,再利用,求出R1的阻值;根据滑片在最右端时电路电流和欧姆定律的应用求出R1两端电压,再根据串联电路电压规律求出电源电压,最后利用P=UI求出电路消耗的最小电功率。
11.【答案】运动;空气
【知识点】声音的传播条件;参照物及其选择
【解析】【解答】以桥上行驶的汽车为参照物,大桥的位置发生了改变,所以是运动的;美妙的音乐声是通过空气传入了我们的耳朵。
【分析】如果物体相对于参照物位置不变,则物体静止;如果物体相对于参照物位置发生变化,则物体是运动的;空气可以传声。
12.【答案】汽化;400
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;功的计算及应用
【解析】【解答】消毒液是液态,喷洒出来后过一会儿就消失了,是因为发生了汽化现象;
药液瓶的重量为:G=mg=2kg×10N/kg=20N;
无人机将药液瓶提升20m高,对药瓶做的功为:W=Fs=Gh=20N×30m=400J.
【分析】物质从液态变为气态的过程叫汽化;根据公式G=mg及W=Fs=Gh,可求出功。
13.【答案】(1)增大摩擦;压强
(2)A
(3)后
【知识点】惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答(1) 把手上的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;马鞍形状的软座垫,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
(2) 将自行车看作杠杆,抬起自行车的后轮时,支点为前轮与地面的接触点,动力竖直向上时作用在A点可使动力臂最长,动力最小;
(3)紧急刹车时,若先捏前轮车闸,前轮停止运动,后轮由于惯性保持原来的运动状态,继续向前,可能会翻车,所以应该先捏紧后轮车闸。
【分析】(1)在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力;在压力一定时,通过增大受力面积可以减小压强;
(2)由杠杆平衡条件知道,动力最小时,必须使动力臂最长;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
14.【答案】增大;1.3×105
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】桶装水压水器工作时,把桶外空气压进桶内,使水面上方空气压强增大,从而将水压至出水口;
使用时,水面上方空气支撑水柱的高度:h=30cm=0.3m,
水柱产生的压强:p水=ρ水gh= 1.0×103kg/m3 × 10N/kg×0.3m=3×104Pa
水面上方空气的最小压强:p=p0+p水= 1.0×105Pa + 3×104Pa= 1.3×105Pa。
【分析】桶装水是被桶内上方空气压至出水口,据此得出桶装水压水器的原理;(2)根据题意得出水面上方空气支撑水柱的高度,根据p = ρ液gh求出水柱产生的压强,然后加_上大气压即为水面上方空气的最小压强。
15.【答案】(1)不变
(2)4.5
(3)达到
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】 (1)闭合开关,R1和R2串联,电压表测量与R2并联部分两端的电压,电流表测量电路电流,因电压表在电路中相当于开路,挡板P由B端向A端滑动时,电阻丝R2始终以最大阻值接入电路(即接 入电路的电阻不变),电压表并联部分的电阻变大,由欧姆定律可知挡板移动过程中,电路中电流不变,即电流表示数不变;
(2)电流表的示数为0.05A,根据欧姆定律可知R1两端的电压:U1 = IR1 = 0.05A×30Ω= 1.5V,
当推动挡板P到A端时,电压表与R2的最大阻值并联,串联电路总电压等于各部分电压之和,R2两端的电压U2=U-U1=6V-1.5V=4.5V,即电压表示数是4.5V;
(3)电阻R2的最大阻值:,
小林进行测试时电压表示数为3V,此时电压表所并联的电阻丝的阻值:,
已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm
因其他条件不变时电阻的大小与长度成正比,
故小林同学的成绩为:,故成绩达到优秀。
【分析】 (1)根据串联电路电阻规律和欧姆定律可知挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数是否变化;
(2)电流表的示数为0.05A,根据欧姆定律计算R1两端的电压,根据串联电路电压规律计算当推动挡板P到A端时的电压表示数;
(3)根据欧姆定律计算电阻R2的最大阻值,小林进行测试时电压表示数为3V,根据欧姆定律计算此时电压表所并联的电阻丝的阻值,根据其他条件不变时电阻的大小与长度成正比可得出小林同学的成绩,并与17.8cm比较即可判断小林同学成绩是否达到优秀。
16.【答案】(1)BC
(2)0.3
(3)不变
【知识点】测量物体运动的平均速度
【解析】【解答】 (1)自由下落的物体速度运动得越来越快,则小车在BC段的平均速度最大;
(2)由图可知,B是AC的中点,则sBC=60cm=0.6m,tBC=10:35:05-10:35:03=2s,
则=0.3m/s;
(3)将小车换成木块,木块在斜面上下滑的过程中,木块对斜面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则木块和斜面之间的滑动摩擦力大小不变。
【分析】(1)小车运动得越来越快;
(2)根据图示确定小车经过BC段的路程和时间,利用可求BC段的平均速度;
(3)木块下滑的过程中,木块对斜面的压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力大小不变。
17.【答案】(1)低于;初温低
(2)A、B两杯
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】 (1)①水的沸点99℃不是100℃,原因可能是水面,上方气压小于1个标准大气压;
②由图乙可知,使水沸腾,小红所用的时间较多,造成这个结果的原因可能是小红所用水的水温低;
(2)当容器中的水沸腾后,尽管不断吸热,但容器中的水温度不再升高,保持水的沸点温度不变玻璃杯B中的水从容器中吸热,温度达到水的沸点后,就和容器中的水的温度一样,就不能从容器中继续吸热,所以B中水温能达到沸点,但不能继续吸热,所以不能沸腾;A中气压增大,水的沸点升高,水温不能达到沸点,所以不能沸腾,所以两个杯内的水都不会沸腾。
【分析】 (1)水的沸点与大气压有关,气压越高,沸点越高,气压越低,沸点越低影响水加热时间的因素有:水的初温、水的质量、酒精灯火焰和是否加盖等因素;
(2)水沸腾的条件是达到沸点和继续吸热,二者缺一不可,水的沸点会随着压强的增大而升高。
18.【答案】(1)垂直;存在;反射光线、入射光线、法线在同一平面内
(2)不能
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】 (1)如图a所示的操作,将纸板F向后折在纸板_上不能看到反射光线但仍然存在反射光线,只是没在F板上,说明反射光线、入射光线和法线是在同一平面内的;
(2)图a中,法线在纸板上,法线与镜面垂直,反射光线、法线、入射光线在同一平面内
如果把纸板EOF向后倾倒(如图c) ,即纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上不能看到反射光线。
【分析】 (1)根据是否能看到光线可以探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;
(2) 如果实验中硬纸板放得没有与平面镜垂直,稍有倾斜,则当入射光贴着硬纸板射向镜面上的O点后,法线将会不在硬纸板上,所以在硬纸板上不能看到反射光线。
19.【答案】(1)0.6×103
(2)偏大
(3)1.85
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1) 木块浸没水中时木塑复合材料共受到重力、拉力、浮力三个力的作用,弹簧测力计的拉力F拉= 1.6N,木塑复合材料受到的浮力:F浮=G+F拉=2.4N+1.6N=4N;
由F浮= ρ水gV排可知木塑复合材料的体积:,
木塑复合材料的质量
木塑复合材料的密度;
(2)木塑复合材料吸水后,质量会变大,重力变大,则弹簧测力计的拉力会减小,测得浮力偏小,物体的体积偏小,则密度偏大;
(3) 图中使用的是定滑轮,可以改变力的方向,已知弹簧测力计(0 ~ 5N)当测力计的最大示数为5N时,所受浮力F'= G+ F'= 2.4N +5N = 7.4N,
浮由F浮=ρgV排可得液体的密度:。
【分析】 (1)图中使用的是定滑轮,可以改变力的方向,不能省力,所以弹簧测力计的示数即为对木塑复合材料的拉力,根据二力平衡知识可知F浮= G+F求出浮力;根据F浮=ρ水gV排求出木塑复合材料的体积;根据G = mg=ρgV求出木塑复合材料的密度;
(2)木塑复合材料吸水后,质量会变大,据此分析;
(5)根据F浮= G+F,求出当测力计的示数为1N时,所受浮力,然后利用F浮= ρgV排可求得液体的密度,根据F浮= G+F和F浮= ρgV排,推导出ρ液与F的关系,分析得出结论。
20.【答案】(1)<;=
(2)变大;<
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】 U形管压强计内液面的高度差反应金属盒受到的液体压强的大小,所以小明实验前,需要用手指按压金属盒橡皮膜,观察U形管内液面的高度差,若U形管两边液柱的高度几乎不变化,说明软管或橡皮膜漏气,所以此操作的目的是检查装置的气密性;
(1)U形管内液面的高度差相同,说明此时两橡皮膜所受液体压强相同,即p'甲 = p'乙;两容器内液面相平,甲液体中金属盒的深度大,根据液体压强计算公式p=ρgh可知,ρ甲<ρ乙;
由图知甲乙的液面相平,且ρ甲<ρ乙,根据液体压强计算公式p= pgh可知,p甲
△H甲<△H乙。
【分析】 (1液体的压强与液体的深度和密度有关,根据计算公式p = pgh,结合U形管内液面的高度差来判断液体密度大小关系以及液体对容器底部的压强的大小;
(2)将两金属盒同时竖直向下移动一段相同的距离后,根据判断出的液体密度关判断出增加的液体压强大小关系,从而确定此时U形管内液面的高度差的大小关系。
21.【答案】小于;
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据公式:G=mg=40g×10N/kg=0.4N;根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,左侧力臂大于右侧力臂,则左侧重力小于右侧重力;以重心为起点,重力方向竖直向下,表明重力大小,画出重力示意图。
【分析】根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,判断力的大小;重力方向竖直向下。
22.【答案】(1)5
(2)5
(3)电压表接在滑片上,因电压表内阻很大,故电流要经过全部电阻丝,即电路的电流不发生变化,电压表测滑片以左电阻丝的电压,根据U=IR,电压表示数与变阻器连入电路的电阻成正比;当变阻器的最大电阻连入电路中时,因定值电阻与变阻器的电阻之为5Ω:10Ω=1:2,
由分压原理可得,变阻器的的最大电压为:;
因粗细均匀的电阻丝MN全长10cm,总电阻为10Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比,弹簧每受到1N的拉力伸长1cm,故受到水的最大冲力为10N,即2V处应标上10N,而电压表上“0→2V” 范围内有20个小格,故该“冲力表”的分度值为。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝左端M接触,此时只有R0接入电路,因电流表满偏,电流I=0.6A,由公式得,,
(2)由图知,电阻丝与R0串联,电流I'=0.3A,由串联电路规律及欧姆定律,电阻丝电阻,因为粗细均匀的电阻丝M全长10cm,总电阻为10Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比,1Ω的电阻丝长1cm,故接入电路的长度为5cm,因为弹簧每受1N的拉力伸长1cm,故水流冲击力为5N;
(3) 电压表接在滑片上,因电压表内阻很大,故电流要经过全部电阻丝,即电路的电流不发生变化,电压表测滑片以左电阻丝的电压,根据U=IR,电压表示数与变阻器连入电路的电阻成正比;当变阻器的最大电阻连入电路中时,因定值电阻与变阻器的电阻之为5Ω:10Ω=1:2,
由分压原理可得,变阻器的的最大电压为:;
因粗细均匀的电阻丝MN全长10cm,总电阻为10Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比,弹簧每受到1N的拉力伸长1cm,故受到水的最大冲力为10N,即2V处应标上10N,而电压表上“0→2V” 范围内有20个小格,故该“冲力表”的分度值为。
【分析】 (1)水流冲击力为零时,分析电路连接,根据电流表满偏,由,求出R0;
(2)由图电阻丝与R0串联,已知电流大小,由串联电路的规律及欧姆定律得出电阻丝电阻大小;根据已知条件得出水流冲击力;
(3) 根据电压表接在滑片上可知电流的流向,根据U=IR可知电压表示数与变阻器连入电路的电阻成正比,由分压原理得出电压表的最大示数,结合已知条件得出该“冲力表”分度值。
23.【答案】(1)冰壶的重力:G = mg= 20kg×10N/kg= 200N;
(2)这次投掷过程中运动员对冰壶做的功:W=Fs=20N×2.3m=46J;
(3)解:冰壶如图甲静置在水平冰面上时对冰面的压力等于冰壶的重力,即:
F'=G=200N,S= 200cm2=2×10-2m2,
对冰面的压强:。
【知识点】压强的大小及其计算;杠杆的平衡分析法及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)根据重力公式G = mg计算冰壶的重力;
(2)根据做功公式W = Fs计算这次投掷过程中运动员对冰壶做的功;
(3)冰壶如图甲静置在水平冰面上时对冰面的压力等于冰壶的重力。根据压强公式计算其对冰面的压强。
吉林省吉林大学附属中学2022年中考物理模拟试卷
一、单项选择题(共10小题,每题2分)
1.(2022·吉林模拟)《中国能源大数据报告(2022)》描绘了我国能源发展的情况,显示我国可再生能源消费量占据世界首位。下列属于可再生能源的是( )
A.天然气 B.石油 C.太阳能 D.煤炭
【答案】C
【知识点】能源及其分类
【解析】【解答】 ABD、天然气、石油、煤炭使用后不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故ABD不符合题意;
C、太阳能可以从自然界中源源不断的得到补充,属于可再生能源,故C符合题意。
故答案为: C。
【分析】 人类开发利用后,不能再短期内从自然界得到补充的能量,属于不可再生能源;在自然界中可以不断再生、连续利用的能源,属于可再生能源。
2.(2022·吉林模拟)1666年,一位23岁的大学毕业生,在农村家中躲避瘟疫期间,用玻璃三棱镜分解了太阳光,这才揭开了光的颜色之谜。他是( )
A.法拉第 B.安培 C.牛顿 D.伽利略
【答案】C
【知识点】光的色散
【解析】【解答】牛顿是英国伟大的物理学家,1666年,牛顿利用三棱镜发现了光的色散现象。
故答案为:D。
【分析】牛顿发现了色散现象。
3.(2022·吉林模拟)科技的自立自强是国家发展的战略支撑,2022年新一代5G芯片将开始量产,标志着中国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是( )
A.超导体 B.半导体 C.绝缘体 D.隔热材料
【答案】B
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】常见的半导体材料有:硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片,是半导体硅制成的。
故答案为: B。
【分析】芯片的核心部件是其中的电子芯片,是半导体,半导体具有单向导电性。
4.(2022·吉林模拟)石墨烯具有以下特性:坚硬、几乎完全透明、导电性和导热性出色。下列物品中不适合使用石墨烯制作的是( )
A.特种玻璃 B.隔热手套 C.防弹衣 D.太阳能电池
【答案】B
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、特种玻璃要求硬度大、透明等,而石墨烯具有坚硬、几乎透明的特性,故A不符合题意;
B、隔热手套要求导热性不强,而石墨烯导热性出色,故B符合题意;
C、防弹衣要求富有弹性,石墨烯的弹性较大,故C不符合题意;
D、太阳能电池要求导电性能好,石墨烯导电性很好,可用于制造太阳能电池,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由材料知石墨烯具有坚硬、透明、导电性、导热性等物理性质。
5.(2022·吉林模拟)一款校园路灯内部装有一个光敏电阻R以实现自动控制:晚上自动亮灯,白天自动灭灯,光照越强R的阻值越大,弹性衔铁和电磁铁线圈电阻很小,则符合设计要求的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 A.由电路图可知,电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联;光照强度较弱时,光敏电阻阻值较小,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较大,电磁铁的磁性较强,吸下衔铁,灯泡所在的支路为断路,即灯泡不发光;当光照强度较大时,光敏电阻的阻值较大,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较小,电磁铁的磁性较弱,衔铁无法被吸下,灯泡所在的支路为通路,即灯泡发光,故A不符合要求;
B.由电路图可知,电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联;光照强度较弱时,光敏电阻阻值较小,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较大,电磁铁的磁性较强,吸下衔铁,灯泡所在的支路为通路,即灯泡发光;当光照强度较大时,光敏电阻的阻值较大,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较小,电磁铁的磁性较弱,衔铁无法被吸下, 灯泡为所在的支路为断路,即灯泡不发光,故B符合要求;
CD.由电路图可知,灯泡与R串联再与电磁铁并联,由于并联电路中支路间互不影响,电磁铁支路电路很小,电流很大,易烧杯电磁铁线圈或电源,故C和D错误。
故答案为: B。
【分析】串联电路中,电流的路径只有一条,各元件顺次逐个连接;并联电路中,电流有多条路径,且互不影响,开关与控制部分串联,根据串并联电路的特点进行分析。
6.(2022·吉林模拟)在2022年北京冬奥会上,我国运动员苏翊鸣勇夺男子单板滑雪大跳台比赛金牌,比赛过程中其运动轨迹如图所示。下列说法正确的是( )
A.运动员穿滑雪板可以减小对雪的压力
B.向下滑行时,运动员弓着腰,是为了降低重心,增大重力
C.运动员向下滑行时,重力做功,将重力势能转化为动能
D.向上腾空跃起到最高点时,运动员的动能为零
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;是否做功的判断
【解析】【解答】 A、运动员穿的滑雪板可以增大与地面的接触面积,从而减小对地面的压强,故A错误;
B、降低重心不能增大重力,重力是不变的可以增加稳定度,故B错误;
C、运动员自由下滑时,速度加大,高度减小,将重力势能转化为动能,故C正确;
D、起跳上升过程中,速度越来越小,高度越来越大,动能转化为重力势能,达到最高点动能为0,但运动员会向前运动,所以速度不为0,故D错误。
故答案为: C。
【分析】压力一定,增大受力面积可以减小压强;降低重心不能增大重力,重力是不变的,可以增加稳定度;速度加大,高度减小,将重力势能转化为动能;影响动能的因素是质量和速度,影响重力势能的因素是质量和高度。
7.(2022·吉林模拟)购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可完成交易.下列描述正确的是( )
A.“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
B.“刷脸”时,面部经摄像头成正立缩小的实像
C.要使像变大,消费者应远离摄像头
D.摄像头与远视眼镜的镜片的成像原理相同
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 AB、此摄像头的工作原理和照相机相同,其镜头是一个凸透镜,都是利用物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像的原理,则“刷脸”时,面部应位于摄像头的两倍焦距之外,故A符合题意;
C、要使像变大,像距变大,物距变小,消费者应靠近摄像头,故C不符合题意;
D、远视眼镜是凸透镜,矫正远视眼利用的是凸透镜的会聚作用,不是利用凸透镜成像,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】 摄像头相当于一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用;摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的,当u > 2f时, 凸透镜才能成倒立、缩小的实像;凸透镜成实像时,物近像远像变大;远视眼镜是凸透镜。
8.(2022·武汉模拟)2022年3月23日,备受关注的中国空间站“天宫课堂”第二课正式开讲,“太空教师”王亚平利用水和两块塑料板搭建了一座液桥,如图所示。搭建液桥利用了( )
A.水和塑料板间的万有引力 B.空间站内气体的压力
C.分子之间的作用力 D.磁极之间的作用力
【答案】C
【知识点】磁现象;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】水分子间有相互作用的引力,使水分子相互吸引而不分开,加上在空间站中水处于失重状态,不会由于重力作用而下落,才使得水在两块塑料板之间搭建了一座液桥,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C
【分析】分子间有相互作用的引力和斥力;物体在失重状态下,不会下落。
9.(2022·吉林模拟)如图所示,用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组(不计绳重和摩擦),在F1、F2的拉力作用下分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度,若G1>G2,提升重物中拉力F1、F2.所做的功分别为W1、W2,机械效率分别为η1、η2。则正确的是( )
A.W1>W2 η1>η2 B.W1>W2 η1=η2
C.W1>W2 η1<η2 D.W1=W2 η1=η2
【答案】A
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】两个相同的滑轮组将重物提升相同的高度,且G1>G2,
根据W有=Gh可知,W有1>W有2;
两个完全相同的滑轮组,提升相同的高度,不计绳重及摩擦,额外功相同,
根据W总=W有+W额可知,W总1>W总2;
由可知,。
故BCD错误,A正确。
故答案为:A。
【分析】根据公式W有=Gh,可比较有用功大小;根据公式W总=W有+W额及,可比较机械效率大小。
10.(2022·吉林模拟)如图甲所示,电源电压不变,R1是定值电阻。在开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动的过程中,两电表变化情况如图乙所示,说法不正确的是( )
A.滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω
B.电源电压是15V
C.R1的阻值是10Ω
D.该电路消耗的最小电功率为4.5W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、当滑片P在最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小;因为串联电路起分压作用,此时滑动变阻器分得的电压最大,即电压表的示数最大;由图乙可知,电路中的最小小流:lmin=0.3A,电压表的最大示数: U2=9V,
由可得,滑动变阻器的最大阻值:,故A正确;
BC、根据图乙可知,电压表示数的变化量:△U=9V-5V=4V,
电流表示数的变化量:△I=0.5A-0.3A=0.2A,
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑片移动的过程中,
R1 两端电压变化量:△U1=△U=4V,
因串联电路中处处电流相等,所以滑片移动的过程中,R1两端电压变化量△U1=△U=4V
因串联电路中处处电流相等,
所以滑片移动的过程中,通过R1的电流变化量:△I1=△I=0.2A,
则,当滑片在最右端时,
由可得,R1两端电压 U1=lminR1=0.3A×20Ω=6V
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压U=U1+U2=6V+9V=15V,
故B正确, C错误;
D、电路消耗的最小功率:Pmin=UImin=15V ×0.3A=4.5W,故D正确。
故答案为:C。
【分析】当滑片P在最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,根据串联电路分压规律可知滑动变阻器分得的电压最大,即电压表的示数最大,根据图乙读出电表的示数,结合欧姆定律的应用求出滑动变阻器的最大阻值; 根据图乙读出滑片移动的过程中,电表示数的变化量,然后根据串联电路的特点确定R1两端电压的变化量和通过R1电流的变化量,再利用,求出R1的阻值;根据滑片在最右端时电路电流和欧姆定律的应用求出R1两端电压,再根据串联电路电压规律求出电源电压,最后利用P=UI求出电路消耗的最小电功率。
二、非选择题(共50分)
11.(2022·吉林模拟)南湖大桥的音乐喷泉点亮长春的夜晚,以桥上行驶的汽车为参照物,大桥是 的(选填“运动”或“静止”),美妙的音乐声是通过 传入我们的耳朵。
【答案】运动;空气
【知识点】声音的传播条件;参照物及其选择
【解析】【解答】以桥上行驶的汽车为参照物,大桥的位置发生了改变,所以是运动的;美妙的音乐声是通过空气传入了我们的耳朵。
【分析】如果物体相对于参照物位置不变,则物体静止;如果物体相对于参照物位置发生变化,则物体是运动的;空气可以传声。
12.(2022·吉林模拟)疫情期间,长春市明德路电信小区常用无人机喷洒药液杀毒,如图所示,消毒液喷洒出来后过一会儿就消失了,这是一种 现象;一架无人机将2kg的药液瓶提升20m高,无人机对药瓶做了 J的功。
【答案】汽化;400
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;功的计算及应用
【解析】【解答】消毒液是液态,喷洒出来后过一会儿就消失了,是因为发生了汽化现象;
药液瓶的重量为:G=mg=2kg×10N/kg=20N;
无人机将药液瓶提升20m高,对药瓶做的功为:W=Fs=Gh=20N×30m=400J.
【分析】物质从液态变为气态的过程叫汽化;根据公式G=mg及W=Fs=Gh,可求出功。
13.(2022·吉林模拟)“ 绿色环保,低碳出行”,请回答图示单车中的物理问题:
(1)自行车轮胎、把手、脚蹬子都有深深的花纹,这是为了 ,马鞍形状的软座垫可减小人所受到的 ;
(2)停放自行车时,若要从如图三点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。其中最省,力的点是 ;
(3)骑行中遇到紧急情况需刹车减速,应该先捏紧 (选填 “前”或“后”)轮车闸
【答案】(1)增大摩擦;压强
(2)A
(3)后
【知识点】惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答(1) 把手上的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;马鞍形状的软座垫,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
(2) 将自行车看作杠杆,抬起自行车的后轮时,支点为前轮与地面的接触点,动力竖直向上时作用在A点可使动力臂最长,动力最小;
(3)紧急刹车时,若先捏前轮车闸,前轮停止运动,后轮由于惯性保持原来的运动状态,继续向前,可能会翻车,所以应该先捏紧后轮车闸。
【分析】(1)在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力;在压力一定时,通过增大受力面积可以减小压强;
(2)由杠杆平衡条件知道,动力最小时,必须使动力臂最长;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
14.(2022·吉林模拟)如图是生活中常见的桶装水压水器,其原理是 (选填“增大”或“减小”)水面上方空气压强,从而将水压至出水口,若水桶不慎破损,则压水器将不能工作。某次使用时,水面与管口高度差为30cm,则水面上方空气压强至少为 Pa (大气压取1.0×105Pa)。
【答案】增大;1.3×105
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】桶装水压水器工作时,把桶外空气压进桶内,使水面上方空气压强增大,从而将水压至出水口;
使用时,水面上方空气支撑水柱的高度:h=30cm=0.3m,
水柱产生的压强:p水=ρ水gh= 1.0×103kg/m3 × 10N/kg×0.3m=3×104Pa
水面上方空气的最小压强:p=p0+p水= 1.0×105Pa + 3×104Pa= 1.3×105Pa。
【分析】桶装水是被桶内上方空气压至出水口,据此得出桶装水压水器的原理;(2)根据题意得出水面上方空气支撑水柱的高度,根据p = ρ液gh求出水柱产生的压强,然后加_上大气压即为水面上方空气的最小压强。
15.(2022·吉林模拟)小吉自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理如图所示,电源电压恒为6V,R1=30Ω, 电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表示数为0.05A。挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。
(1)挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数 。
(2)当推动挡板P由B端到A端时,电压表示数是 V。
(3)国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8cm为优秀。小吉进行测试时电压表示数为3V,则小吉的成绩 (选填“达到”或“没达到”)优秀。
【答案】(1)不变
(2)4.5
(3)达到
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】 (1)闭合开关,R1和R2串联,电压表测量与R2并联部分两端的电压,电流表测量电路电流,因电压表在电路中相当于开路,挡板P由B端向A端滑动时,电阻丝R2始终以最大阻值接入电路(即接 入电路的电阻不变),电压表并联部分的电阻变大,由欧姆定律可知挡板移动过程中,电路中电流不变,即电流表示数不变;
(2)电流表的示数为0.05A,根据欧姆定律可知R1两端的电压:U1 = IR1 = 0.05A×30Ω= 1.5V,
当推动挡板P到A端时,电压表与R2的最大阻值并联,串联电路总电压等于各部分电压之和,R2两端的电压U2=U-U1=6V-1.5V=4.5V,即电压表示数是4.5V;
(3)电阻R2的最大阻值:,
小林进行测试时电压表示数为3V,此时电压表所并联的电阻丝的阻值:,
已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm
因其他条件不变时电阻的大小与长度成正比,
故小林同学的成绩为:,故成绩达到优秀。
【分析】 (1)根据串联电路电阻规律和欧姆定律可知挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数是否变化;
(2)电流表的示数为0.05A,根据欧姆定律计算R1两端的电压,根据串联电路电压规律计算当推动挡板P到A端时的电压表示数;
(3)根据欧姆定律计算电阻R2的最大阻值,小林进行测试时电压表示数为3V,根据欧姆定律计算此时电压表所并联的电阻丝的阻值,根据其他条件不变时电阻的大小与长度成正比可得出小林同学的成绩,并与17.8cm比较即可判断小林同学成绩是否达到优秀。
16.(2022·吉林模拟)用如图所示装置测小车的平均速度。小车从A点运动到C点,B点为AC的中点。
(1)实验前根据自由下落的物体速度变化规律等实际生活经验进行合理猜想:小车在 段路程的平均速度最大(填字母)。
(2)某次实验数据如图,则该次实验中小车通过斜面BC段路程的平均速度是 m/s。
(3)将小车换成木块再次实验,在木块下滑的过程中,所受到的摩擦力大小将 。
【答案】(1)BC
(2)0.3
(3)不变
【知识点】测量物体运动的平均速度
【解析】【解答】 (1)自由下落的物体速度运动得越来越快,则小车在BC段的平均速度最大;
(2)由图可知,B是AC的中点,则sBC=60cm=0.6m,tBC=10:35:05-10:35:03=2s,
则=0.3m/s;
(3)将小车换成木块,木块在斜面上下滑的过程中,木块对斜面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则木块和斜面之间的滑动摩擦力大小不变。
【分析】(1)小车运动得越来越快;
(2)根据图示确定小车经过BC段的路程和时间,利用可求BC段的平均速度;
(3)木块下滑的过程中,木块对斜面的压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力大小不变。
17.(2022·吉林模拟)两同学用如图甲所示相同的实验装置(水的质量相等)探究水沸腾时温度变化特点。
(1)图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象。
①由图象可知杯内气压 一个标准大气压。
②请根据图象分析,小红从给水加热到水沸腾,所用时间较长的原因是 。
(2)另一同学对实验装置进行了适当改变,两个完全相同的玻璃杯A和B,A倒扣着放入盛水的容器中,B中装有一些水,如丙图所示放置。用酒精灯给容器中的水加热,使容器中水沸腾后继续加热的过程中, (选填 “A杯”“B杯”或“A、B两杯”)中的水不能沸腾。
【答案】(1)低于;初温低
(2)A、B两杯
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】 (1)①水的沸点99℃不是100℃,原因可能是水面,上方气压小于1个标准大气压;
②由图乙可知,使水沸腾,小红所用的时间较多,造成这个结果的原因可能是小红所用水的水温低;
(2)当容器中的水沸腾后,尽管不断吸热,但容器中的水温度不再升高,保持水的沸点温度不变玻璃杯B中的水从容器中吸热,温度达到水的沸点后,就和容器中的水的温度一样,就不能从容器中继续吸热,所以B中水温能达到沸点,但不能继续吸热,所以不能沸腾;A中气压增大,水的沸点升高,水温不能达到沸点,所以不能沸腾,所以两个杯内的水都不会沸腾。
【分析】 (1)水的沸点与大气压有关,气压越高,沸点越高,气压越低,沸点越低影响水加热时间的因素有:水的初温、水的质量、酒精灯火焰和是否加盖等因素;
(2)水沸腾的条件是达到沸点和继续吸热,二者缺一不可,水的沸点会随着压强的增大而升高。
18.(2022·吉林模拟)小吉探究光的反射规律。
(1)如图a所示,先将平面镜M放在水平桌面上,再将硬纸板EOF 放置在平面镜M上,让激光紧贴纸板射向O点。当纸板上显示出光路时,该同学将纸板F面绕轴ON向后折,如b图,则在纸板F上不能看到反射光线,此时反射光线 (选填“存在”或“消失”),这说明 ;
(2)若把纸板EOF向后倾倒( 如图c),而入射光线仍然紧贴纸板照射到平面镜M上,这时在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
【答案】(1)垂直;存在;反射光线、入射光线、法线在同一平面内
(2)不能
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】 (1)如图a所示的操作,将纸板F向后折在纸板_上不能看到反射光线但仍然存在反射光线,只是没在F板上,说明反射光线、入射光线和法线是在同一平面内的;
(2)图a中,法线在纸板上,法线与镜面垂直,反射光线、法线、入射光线在同一平面内
如果把纸板EOF向后倾倒(如图c) ,即纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上不能看到反射光线。
【分析】 (1)根据是否能看到光线可以探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;
(2) 如果实验中硬纸板放得没有与平面镜垂直,稍有倾斜,则当入射光贴着硬纸板射向镜面上的O点后,法线将会不在硬纸板上,所以在硬纸板上不能看到反射光线。
19.(2022·吉林模拟)小吉用弹簧测力计和底部固定有滑轮的水槽、细线和适量水来测3D打印木塑复合材料的密度。
(1)他先用弹簧测力计测出该复合材料的重力为2.4N;再用细线绕过滑轮将复合材料与测力计连接起来,接着往水槽中倒入适量的水,使复合材料浸没在水中,如图所示,复合材料在水中静止时测力计示数为1.6N,复合材料的密度为 kg/m3;
(2)测完密度后小吉在网上查阅3D打印的相关材料,发现木塑复合材料要吸水(不计体积变化),则他测出的木塑复合材料密度值比真实值 。
(3)小吉分析发现,若把水换成其他液体,测力计的示数就会不同(均不计物体吸收液体的情况),于是他把测力计的刻度改成相应的密度值将该装置改为测量液体度的“密度计”,则该“密度计”能测的最大液体密度为 g/cm3。
【答案】(1)0.6×103
(2)偏大
(3)1.85
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1) 木块浸没水中时木塑复合材料共受到重力、拉力、浮力三个力的作用,弹簧测力计的拉力F拉= 1.6N,木塑复合材料受到的浮力:F浮=G+F拉=2.4N+1.6N=4N;
由F浮= ρ水gV排可知木塑复合材料的体积:,
木塑复合材料的质量
木塑复合材料的密度;
(2)木塑复合材料吸水后,质量会变大,重力变大,则弹簧测力计的拉力会减小,测得浮力偏小,物体的体积偏小,则密度偏大;
(3) 图中使用的是定滑轮,可以改变力的方向,已知弹簧测力计(0 ~ 5N)当测力计的最大示数为5N时,所受浮力F'= G+ F'= 2.4N +5N = 7.4N,
浮由F浮=ρgV排可得液体的密度:。
【分析】 (1)图中使用的是定滑轮,可以改变力的方向,不能省力,所以弹簧测力计的示数即为对木塑复合材料的拉力,根据二力平衡知识可知F浮= G+F求出浮力;根据F浮=ρ水gV排求出木塑复合材料的体积;根据G = mg=ρgV求出木塑复合材料的密度;
(2)木塑复合材料吸水后,质量会变大,据此分析;
(5)根据F浮= G+F,求出当测力计的示数为1N时,所受浮力,然后利用F浮= ρgV排可求得液体的密度,根据F浮= G+F和F浮= ρgV排,推导出ρ液与F的关系,分析得出结论。
20.(2022·吉林模拟)用压强计探究液体内部压强的特点
(1)两个相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体中,当两容器内液面相平时,U形管内液面的高度差相同,此时容器底所受液体压强分别为p甲、p乙,橡皮膜所受液体压强分别为p甲'、p乙',则p甲 p乙,p甲' p乙' (以上均选填“>”“=”或“<”)。
(2)若接着将两金属盒同时竖直向下移动相同的一段距离后,则此时两U形管内液面的高度差△H甲、△H乙都将 (选填 “变大”、“变小”),且△H甲 △H乙
【答案】(1)<;=
(2)变大;<
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】 U形管压强计内液面的高度差反应金属盒受到的液体压强的大小,所以小明实验前,需要用手指按压金属盒橡皮膜,观察U形管内液面的高度差,若U形管两边液柱的高度几乎不变化,说明软管或橡皮膜漏气,所以此操作的目的是检查装置的气密性;
(1)U形管内液面的高度差相同,说明此时两橡皮膜所受液体压强相同,即p'甲 = p'乙;两容器内液面相平,甲液体中金属盒的深度大,根据液体压强计算公式p=ρgh可知,ρ甲<ρ乙;
由图知甲乙的液面相平,且ρ甲<ρ乙,根据液体压强计算公式p= pgh可知,p甲(2)将两金属盒同时竖直向下移动一段相同的距离后,深度增加,两U形管内液面的高度差△H甲、△H乙都将变大,由于甲液体的密度小,因此甲金属盒受到的液体压强增加的比乙小;由于原来的液体压强相等,因此最后甲液体中的金属盒受到的压强比乙小,所以甲液体中压强计U形管内液面的高度差
△H甲<△H乙。
【分析】 (1液体的压强与液体的深度和密度有关,根据计算公式p = pgh,结合U形管内液面的高度差来判断液体密度大小关系以及液体对容器底部的压强的大小;
(2)将两金属盒同时竖直向下移动一段相同的距离后,根据判断出的液体密度关判断出增加的液体压强大小关系,从而确定此时U形管内液面的高度差的大小关系。
21.(2022·吉林模拟)如图所示,把质量为40g的汤匙放在手指上,仔细调节使其在手指上平衡,汤匙在手指上的左侧部分所受的重力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)0.2N,请在图中画出汤匙所受重力示意图 。
【答案】小于;
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据公式:G=mg=40g×10N/kg=0.4N;根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,左侧力臂大于右侧力臂,则左侧重力小于右侧重力;以重心为起点,重力方向竖直向下,表明重力大小,画出重力示意图。
【分析】根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,判断力的大小;重力方向竖直向下。
22.(2022·吉林模拟)小吉同学为探究水流对不同形状物体的冲击力,设计了一个实验装置,如图甲所示:电源电压保持3V不变,电流表量程为0~0.6A。粗细均匀的电阻丝MN全长10cm,总电阻为10Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比,水平光滑杆AB上套有弹簧,弹簧每受到1N的拉力伸长1cm;弹簧左端固定,右端连接有滑块,滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连,且滑块滑至B点则刚好被挡住,此时滑开P刚好与N端相接,滑片与电阻丝始终保持良好接触,弹簧始终在弹性限度内。水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝M端相接触,此时电流表刚好为0.6A。
(1)电阻R0的阻值为 Ω;
(2)当电流表读数为0.3A时,水流冲击力为 。
(3)小吉发现若把电流表改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”,刻度不均匀,经思考后,重新设计了如图乙所示的电路,电压表接“0~3V”的量程,若把电压表的刻度盘(如图丙)改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”,则“冲力表”分度值为多少N?(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
【答案】(1)5
(2)5
(3)电压表接在滑片上,因电压表内阻很大,故电流要经过全部电阻丝,即电路的电流不发生变化,电压表测滑片以左电阻丝的电压,根据U=IR,电压表示数与变阻器连入电路的电阻成正比;当变阻器的最大电阻连入电路中时,因定值电阻与变阻器的电阻之为5Ω:10Ω=1:2,
由分压原理可得,变阻器的的最大电压为:;
因粗细均匀的电阻丝MN全长10cm,总电阻为10Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比,弹簧每受到1N的拉力伸长1cm,故受到水的最大冲力为10N,即2V处应标上10N,而电压表上“0→2V” 范围内有20个小格,故该“冲力表”的分度值为。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝左端M接触,此时只有R0接入电路,因电流表满偏,电流I=0.6A,由公式得,,
(2)由图知,电阻丝与R0串联,电流I'=0.3A,由串联电路规律及欧姆定律,电阻丝电阻,因为粗细均匀的电阻丝M全长10cm,总电阻为10Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比,1Ω的电阻丝长1cm,故接入电路的长度为5cm,因为弹簧每受1N的拉力伸长1cm,故水流冲击力为5N;
(3) 电压表接在滑片上,因电压表内阻很大,故电流要经过全部电阻丝,即电路的电流不发生变化,电压表测滑片以左电阻丝的电压,根据U=IR,电压表示数与变阻器连入电路的电阻成正比;当变阻器的最大电阻连入电路中时,因定值电阻与变阻器的电阻之为5Ω:10Ω=1:2,
由分压原理可得,变阻器的的最大电压为:;
因粗细均匀的电阻丝MN全长10cm,总电阻为10Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比,弹簧每受到1N的拉力伸长1cm,故受到水的最大冲力为10N,即2V处应标上10N,而电压表上“0→2V” 范围内有20个小格,故该“冲力表”的分度值为。
【分析】 (1)水流冲击力为零时,分析电路连接,根据电流表满偏,由,求出R0;
(2)由图电阻丝与R0串联,已知电流大小,由串联电路的规律及欧姆定律得出电阻丝电阻大小;根据已知条件得出水流冲击力;
(3) 根据电压表接在滑片上可知电流的流向,根据U=IR可知电压表示数与变阻器连入电路的电阻成正比,由分压原理得出电压表的最大示数,结合已知条件得出该“冲力表”分度值。
23.(2022·吉林模拟)如图甲所示,在2022年北京 冬奥会冰壶项目中,若比赛用的冰壶其质量为18kg,与冰面接触面积200cm2,某次投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止,如图乙。求:
(1)冰壶的重力
(2)这次投掷过程中运动员对冰壶做的功
(3)冰壶静止在水平冰面上时对冰面的压强
【答案】(1)冰壶的重力:G = mg= 20kg×10N/kg= 200N;
(2)这次投掷过程中运动员对冰壶做的功:W=Fs=20N×2.3m=46J;
(3)解:冰壶如图甲静置在水平冰面上时对冰面的压力等于冰壶的重力,即:
F'=G=200N,S= 200cm2=2×10-2m2,
对冰面的压强:。
【知识点】压强的大小及其计算;杠杆的平衡分析法及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)根据重力公式G = mg计算冰壶的重力;
(2)根据做功公式W = Fs计算这次投掷过程中运动员对冰壶做的功;
(3)冰壶如图甲静置在水平冰面上时对冰面的压力等于冰壶的重力。根据压强公式计算其对冰面的压强。