2023年北京市平谷区中考物理二模试卷
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1.(2分)在通常情况下,下列物体属于绝缘体的是( )
A.塑料杯 B.食盐水 C.铅笔芯 D.电炉丝
2.(2分)乐队演奏时,有经验的听众仅凭音乐声也能分辨出乐器的种类。他们依据的是声音的( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.速度
3.(2分)我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固纯铁柄勺从嘴受注”这样的记载,如图所示。其中“铁化如水”描述的物态变化是( )
A.液化 B.升华 C.熔化 D.凝固
4.(2分)下列实例中,能够减小摩擦的是( )
A.旅行箱下装有小轮子
B.鞋底上刻有凹凸不平的花纹
C.在拔河比赛中,用力握紧绳子
D.擦黑板时,用力压紧板擦
5.(2分)如图所示,小丽用水平推力,把水平地面上的购物车沿推力的方向移动一段距离,则下列判断中正确的是( )
A.重力对购物车做了功 B.支持力对购物车做了功
C.推力对购物车做了功 D.没有力对购物车做功
6.(2分)在如图所示电路中,电阻阻值R1<R2。闭合开关S后,R1和R2两端的电压为U1和U2,电流表A1、A2的示数分别I1和I2。下列判断正确的是( )
A.U1<U2 B.U1>U2 C.I1>I2 D.I1<I2
7.(2分)如图所示是中国科技馆“球吸”展品。不吹风时,两球静止。当风自下而上吹向两球中间时,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象。如图所示实例中,与“球吸”现象原理相同的是( )
A.吸盘挂钩被“吸”在墙上
B.公路两侧水渠的水面总保持相平
C.点燃孔明灯里的松香,孔明灯会飞向空中
D.在B管一端吹气,水从A管上端喷出
8.(2分)初夏的公园里,“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”的美景让人赏心悦目,在1.5m深的荷花池内,一只立于荷尖上的蜻蜓距水面0.4m,如图所示。关于蜻蜓在水中的像,下列说法正确的是( )
A.由于光的折射形成的 B.在水面下0.4m深处
C.与蜻蜓相距1.9m D.与蜻蜓等大的实像
9.(2分)如图所示,两只容器中分别装有相同高度的酒精和水,A、B、C三点中,液体压强分别为pA、pB、pC,已知ρ酒<ρ水,则下列说法正确的是( )
A.pA>pB>pC B.pA=pB=pC C.pA<pB<pC D.pB=pC>pA
10.(2分)自行车是一种低碳环保的交通工具,关于它的结构及使用,下列说法正确的是( )
A.自行车匀速转弯时受平衡力,运动状态不变
B.停止蹬车,车不会立即停下来是因为自行车受惯性作用
C.自行车的坐垫比较宽大是为了增大压强
D.骑自行车匀速上坡时,自行车机械能增加
11.(2分)有两根完全相同且粗细均匀的木棒,两名同学分别在木棒一端缠绕质量不同的细铜丝制成A、B两只简易密度计,把它们放入同一个盛有水的容器中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.密度计A所受浮力比它的重力小
B.密度计A的重力比密度计B的重力大
C.两密度计所受的浮力相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
12.(2分)图甲是一个在家庭电路中使用的豆浆机实物图,主要构造是一个电动机通过金属机带动其下部的刀片旋转粉碎打浆,刀片外部是一个环状加热管(电热丝),用来对豆浆加热。制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行。图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P﹣t图像。则下列说法正确的是( )
A.豆浆机的电动机和加热管是串联的
B.加热管的电阻是40Ω
C.豆浆机中电动机正常工作时的电流是2A
D.做好一次豆浆,需消耗11110J的电能
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
(多选)13.(2分)下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块也有内能
B.内能可以通过做功转化为机械能
C.刚烧开的水很烫,是因为水含有的热量较多
D.因为水比煤油的比热容大,所以水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量一定多
(多选)14.(2分)关于如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.甲实验中,闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场
B.乙实验中,闭合开关,只要导体在磁场中运动,电流计指针就会发生偏转
C.丙实验能说明电动机的工作原理
D.丁实验说明磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
(多选)15.(2分)如图所示,滑轮组固定在水平钢架上,重600N的工人站在水平地面上,用拉力F竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以0.1m/s的速度匀速上升10s。已知物体A重900N,拉力F的功率为102W,动滑轮重100N。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离是1m
B.该工人对地面的压力为90N
C.滑轮组的机械效率η为90%
D.滑轮组的额外功为120J
三、实验解答题(共28分,16、19、21、23题各4分,17、18、20、22题各3分)
16.(4分)(1)如图甲所示,MM'是平面镜,AO为入射光线,ON为法线,则入射光线AO的反射光线将沿着 方向射出。(选填“OB”、“OC”或“OD”)
(2)根据图乙中的电流方向,可知通电螺线管的 (选填“A”或“B”)端是S极。
17.(3分)某小组同学在探究“海波熔化时温度变化的规律”时,记录的实验数据如下表所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
海波的温度/℃ 44 46 48 48 48 48 48 48 50 53
请回答下列问题:
(1)根据表中的实验数据可以判断:海波是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(2)当海波的温度达到53℃时,它处于 (选填“固”、“液”或“固液共存”)态。
(3)在第3~5min过程中,海波温度不变,内能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.(3分)下面是某同学测量家中某品牌食用油密度的主要实验步骤:
①用调节好的天平测出烧杯和杯内食用油的总质量m1。
②将烧杯中的食用油倒入量筒中一部分,测出量筒中食用油的体积V。
③测出烧杯和杯内剩余食用油的总质量m2。
④计算出食用油的密度ρ油。
请根据以上实验步骤完成下列问题:
(1)画出本次实验数据的记录表格。
(2)实验中测出m1=180g,m2、V的测量数值分别如图甲、乙所示,则量筒中食用油的体积V= cm3,食用油的密度ρ油= g/cm3。
19.(4分)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,并将凸透镜固定在50cm刻度线处。
(1)点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在 。
(2)当蜡烛和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰 (选填“正立”或“倒立”)的实像。应用了此成像特点的是 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。
(3)将蜡烛移至45cm刻度线处,无论怎样移动光屏,始终乐接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜 (选填“左”或“右”)侧透过凸透镜观察像的特点。
20.(3分)小明利用如图所示的实验装置“测量小车的平均速度”,小车沿斜面从A处由静止开始下滑,在A、B、C三处均有电子表显示时间(数字分别表示“时:分:秒”),即可测出在AB段小车的平均速度。请回答下列问题:
(1)小车在AB段的路程sAB= m。
(2)小车在AB段的平均速度vAB= m/s。
(3)小车在水平面C点与斜面A点所受的重力方向 (选填“相同”或“不同”)。
21.(4分)在“探究杠杆平衡条件”的实验中,如图所示杠杆刻度均匀,每个钩码的重力都是0.5N。
(1)实验开始前,杠杆如图甲所示处于静止状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动。
(2)调节杠杆水平平衡后,如图乙所示,在A点挂上4个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则此时测力计的示数是 N。
(3)如图丙所示,A点仍悬挂4个钩码,若用弹簧测力计在B点沿着BP斜向上拉,使杠杆仍在水平位置平衡,则测力计的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。请结合图乙和图丙说明其原因: 。
22.(3分)小平想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25℃的煤油,阻值为5Ω和10Ω的电阻丝R1、R2。闭合开关一段时间后,记录此时两个温度计的示数。实验中用 反映产生热量的多少,小平探究的问题是 。
23.(4分)在探究“导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比”的实验时,小刚已连接好如图所示的实验电路。
(1)电路连接完成并检查无误后,小刚应先将滑动变阻器的滑片P滑到 (选填“A”或“B”)端,然后再闭合开关。
(2)闭合开关后,小刚发现电压表和电流表均没有示数。若只有一处电路故障,则该电路出现的故障可能是 。
A.电流表处断路
B.电阻箱处短路
C.电压表处断路
(3)排除故障后,小刚重新进行实验,请补充完实验步骤。
①将电阻箱调至合适阻值R,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,读出此时电压表示数U、电流表示数I,并将R、U和I的数据记在表格中;
②断开开关, ,读出此时各电表的示数,并将实验数据记在表格中;
③仿照步骤②再做4次实验,将实验数据记在表格中。
四、科普阅读题(共4分)
24.(4分)请阅读《能源宝藏——地热能》并回答问题。
能源宝藏——地热能
地球内部蕴藏着难以想象的巨大能量——地热能。地热能是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是导致火山爆发及地震的能量。
地热资源的温度足够高,可以利用它进行发电。我国用于发电的地热资源主要集中在西藏、云南的横断山脉一线,西藏羊八井地热电站在我国地热界占有很重要的地位。羊八井海拔4306米,其地热田地下深200米,地热蒸汽温度最高达172℃。羊八井地热电站第1台试验机组采用单级扩容法热力系统,容量为1000kW,于1977年10月试运成功。其原理是把地热水送入1个密闭的容器中降压、扩容,根据水沸点与气压的关系,可使地热水因气压降低而沸腾变成蒸汽。地热水变成蒸汽时,其体积迅速扩大,所以该容器称为“扩容器”。用这种方法产生蒸汽来发电称为扩容法地热水发电。
人类为了充分的利用地球表面浅层的地热能,使用地源热泵技术的空调系统,把地热能作为冷热源进行能量交换。地源热泵机组运行时,不仅节省了大量的能量,还不污染水,不需要锅炉,不需要冷却塔,也不需要堆放燃料废物的场地,环保效益显著。
随着人类社会的不断发展,人们对于清洁能源的需求会更加旺盛,到那个时候,地热资源将会为人类创造更多的惊喜,也将会带领人类走向更广阔的未来。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)地热能为 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)冬季为改善空气质量,工厂、大型商场可以采用 技术利用地热能取暖。
(3)羊八井地热电站利用地热水的 (选填“机械”或“内”)能进行发电。
(4)羊八井地热电站第1台试验机组连续工作24h,发电量大约为 kW h。
五、计算题(共8分,每题4分)
25.(4分)如图所示的电路,电源两端的电压为6V保持不变。闭合开关S后,电压表的示数为2V,电阻R2的功率为0.8W。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)通电10s电路消耗的电能。
26.(4分)如图所示,将一质量分布均匀的实心物体A投入水中,静止时沉入水底。已知物体A的体积为1×10﹣3m3,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)物体A浸没水中时受到的浮力;
(2)小晨认为减小物体所受的重力可以使物体上浮,现将物体切掉一半,再放入水中。请你判断他的想法是否正确,并从运动和力的角度分析说明。
2023年北京市平谷区中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1.(2分)在通常情况下,下列物体属于绝缘体的是( )
A.塑料杯 B.食盐水 C.铅笔芯 D.电炉丝
【分析】根据导电性的不同,材料可分为导体、半导体、绝缘体三大类,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。
【解答】解:塑料杯是绝缘体,电炉丝、铅笔芯和食盐水是导体;
故选:A。
2.(2分)乐队演奏时,有经验的听众仅凭音乐声也能分辨出乐器的种类。他们依据的是声音的( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.速度
【分析】音色指发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
【解答】解:凭音乐声也能分辨出乐器的种类,这是依据声音的音色。
故选:B。
3.(2分)我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固纯铁柄勺从嘴受注”这样的记载,如图所示。其中“铁化如水”描述的物态变化是( )
A.液化 B.升华 C.熔化 D.凝固
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化。
【解答】解:“铁化如水”描述的物态变化是熔化,熔化吸热。故ABD错误,C正确。
故选:C。
4.(2分)下列实例中,能够减小摩擦的是( )
A.旅行箱下装有小轮子
B.鞋底上刻有凹凸不平的花纹
C.在拔河比赛中,用力握紧绳子
D.擦黑板时,用力压紧板擦
【分析】(1)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
(2)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度。
【解答】解:A、拉杆旅行箱底部装有轮子,用滚动代替滑动减小摩擦力。符合题意。
B、运动鞋底上有较深的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦力。不符合题意。
C、在拔河比赛中,用力握紧绳子是通过增大压力的方法来增大摩擦力。不符合题意。
D、擦黑板时,用力压紧板擦,是通过增大压力的方法来增大摩擦力。不符合题意。
故选:A。
5.(2分)如图所示,小丽用水平推力,把水平地面上的购物车沿推力的方向移动一段距离,则下列判断中正确的是( )
A.重力对购物车做了功 B.支持力对购物车做了功
C.推力对购物车做了功 D.没有力对购物车做功
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,据此判断重力、支持力、推力是否做功。
【解答】解:
A、由题知,购物车在水平地面上运动,在重力的方向上(竖直向下)购物车没有移动距离,所以重力不做功,故A错;
B、由题知,购物车在水平地面上运动,在支持力的方向上(竖直向上)购物车没有移动距离,所以支持力不做功,故B错;
CD、购物车在水平推力的方向上移动了距离,所以推力对购物车做了功,故C正确、D错。
故选:C。
6.(2分)在如图所示电路中,电阻阻值R1<R2。闭合开关S后,R1和R2两端的电压为U1和U2,电流表A1、A2的示数分别I1和I2。下列判断正确的是( )
A.U1<U2 B.U1>U2 C.I1>I2 D.I1<I2
【分析】由电路图知,两电阻并联,电流表A2测干路电流,A1测R1支路电流;
(1)根据并联电路电压规律可知R1和R2的两端电压关系;
(2)根据欧姆定律比较通过电阻R1和R2的电流关系,再根据并联电路电流规律比较两支路电流关系。
【解答】解:由电路图知,两电阻并联,电流表A2测干路电流,A1测R1支路电流;
(1)因并联电路中各支路两端电压相等,所以U1=U2,故AB错误;
(2)因为U1=U2,且R1<R2,由I=可知,>,且=I1,
因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以=I2﹣I1,=I1,即I2﹣I1>I1,即I2>I1,故C错误,D正确。
故选:D。
7.(2分)如图所示是中国科技馆“球吸”展品。不吹风时,两球静止。当风自下而上吹向两球中间时,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象。如图所示实例中,与“球吸”现象原理相同的是( )
A.吸盘挂钩被“吸”在墙上
B.公路两侧水渠的水面总保持相平
C.点燃孔明灯里的松香,孔明灯会飞向空中
D.在B管一端吹气,水从A管上端喷出
【分析】流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
【解答】解:气流从两只球中间的缝隙通过,由于中间空气流速快、压强小,两侧空气流速慢、压强大,所以会发现两只小球向中间靠拢,即“球吸”现象的原理是流体压强与流速的关系。
A.吸盘挂钩被“吸”在墙上是由于大气压的作用,与流体压强和流速的关系无关,故A不符合题意;
B.公路两侧水渠的水面总保持相平,利用的是连通器的原理,与流体压强和流速的关系无关,故B不符合题意;
C.孔明灯升空是利用了空气的浮力,与流体压强和流速的关系无关,故C不符合题意;
D.从B管右端向管内吹气时,A管上端的空气流速快、压强小;而A管下端的大气压较大,从而形成了向上的压强差,所以水从A管上端喷出,故D符合题意。
故选:D。
8.(2分)初夏的公园里,“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”的美景让人赏心悦目,在1.5m深的荷花池内,一只立于荷尖上的蜻蜓距水面0.4m,如图所示。关于蜻蜓在水中的像,下列说法正确的是( )
A.由于光的折射形成的 B.在水面下0.4m深处
C.与蜻蜓相距1.9m D.与蜻蜓等大的实像
【分析】(1)荷花池内的水面相当于平面镜,满足光的反射规律;
(2)根据物像关于镜面对称分析解答;
(3)根据物到水面的距离和像到水面的距离相等,可求物像距离,据此解答;
(4)平面镜成像的特点是等大、正立的虚像。
【解答】解:A.蜻蜓在水中的像相当于平面镜成像,满足光的反射规律,故A错误;
B.根据物像关于镜面对称可知,蜻蜓的像在水面下0.4m处,故B正确;
C.蜻蜓距水面0.4m,像距水面0.4m,所以物像间距为0.4m+0.4m=0.8m,故C错误;
D.根据平面镜成像特点是等大正立的虚像,故D错误。
故选:B。
9.(2分)如图所示,两只容器中分别装有相同高度的酒精和水,A、B、C三点中,液体压强分别为pA、pB、pC,已知ρ酒<ρ水,则下列说法正确的是( )
A.pA>pB>pC B.pA=pB=pC C.pA<pB<pC D.pB=pC>pA
【分析】由液体压强公式p=ρgh可知,液体压强的大小与液体的密度和深度有关。且密度越大,深度越深,液体压强越大。因此要比较A、B、C三点的液体压强大小就要从液体的密度和所处的深度两方面考虑。
【解答】解:
AB两点,液体的密度相同,但深度不同,由于A所处的深度小于B所处的深度,所以根据p=ρgh可知,pA<pB;
BC两点所处的深度相同,左容器中的液体为酒精,右容器中的液体为水,由于水的密度大于酒精的密度,所以根据p=ρgh可知,C点的压强大于B点的压强,即pB<pC。
综合以上解答可知,三点的压强关系为:pA<pB<pC。
故选:C。
10.(2分)自行车是一种低碳环保的交通工具,关于它的结构及使用,下列说法正确的是( )
A.自行车匀速转弯时受平衡力,运动状态不变
B.停止蹬车,车不会立即停下来是因为自行车受惯性作用
C.自行车的坐垫比较宽大是为了增大压强
D.骑自行车匀速上坡时,自行车机械能增加
【分析】(1)运动状态保持不变,指的是物体速度的大小和方向都不能发生变化,否则物体的运动状态就变了;
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;惯性是物体的固有属性;
(3)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积;
(4)机械能包括动能和势能,根据动能和势能的变化可以判断机械能的变化。
【解答】解:A、当自行车匀速转弯时,自行车的运动方向发生变化,其运动状态发生变化,受非平衡力的作用,故A错误;
B、停止蹬车,车不会立即停下来是因为自行车具有惯性,惯性不是力,不可以说受到惯性作用,故B错误;
C、自行车的坐垫比较宽大,通过受力面积来减小压强的,故C错误;
D、自行车匀速上坡时,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增加,所以自行车的机械能变大,故D正确。
故选:D。
11.(2分)有两根完全相同且粗细均匀的木棒,两名同学分别在木棒一端缠绕质量不同的细铜丝制成A、B两只简易密度计,把它们放入同一个盛有水的容器中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.密度计A所受浮力比它的重力小
B.密度计A的重力比密度计B的重力大
C.两密度计所受的浮力相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
【分析】(1)密度计受到浮力等于自身的重力;
(2)根据物体沉浮条件判断重力大小的关系;
(3)根据F浮=ρ水V排g判断出两密度计受到浮力大小的关系;
(4)密度计在水面处的刻度值为水的密度。
【解答】解:ABC、由图可知,VA排>VB排,由F浮=ρ水V排g可知,FA浮>FB浮,
两支密度计均漂浮在水面,则密度计受到浮力等于自身的重力,即FA浮=GA,FB浮=GB,所以GA>GB,故AC错误,B正确;
D、密度计在水面处的刻度值为水的密度,所以两密度计在水面处的刻度值相同,故D错误。
故选:B。
12.(2分)图甲是一个在家庭电路中使用的豆浆机实物图,主要构造是一个电动机通过金属机带动其下部的刀片旋转粉碎打浆,刀片外部是一个环状加热管(电热丝),用来对豆浆加热。制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行。图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P﹣t图像。则下列说法正确的是( )
A.豆浆机的电动机和加热管是串联的
B.加热管的电阻是40Ω
C.豆浆机中电动机正常工作时的电流是2A
D.做好一次豆浆,需消耗11110J的电能
【分析】(1)制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行,两者不相互影响,确定连接关系;
(2)根据P=求出豆浆机正常工作时加热管电阻丝的阻值;
(3)豆浆机正常打浆时的功率和电机的额定功率相等,根据P=UI求出通过电机的电流;
(4)由乙图可知,加热时间和电动机工作的时间,根据W=Pt求出各自消耗的电能,两者之和即为豆浆机做好一次豆浆消耗的总电能。
【解答】解:A、制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行,两者不相互影响,豆浆机的电动机和加热管是并联的,故A错误;
B、根据图像知,加热时的电功率为1210W,由P=可得,豆浆机正常工作时加热管电阻丝的阻值:
R==40Ω;故B正确;
C、由P=UI可得,豆浆机正常打浆时,通过电动机电流:
IM===0.5A;故C错误;
D、由乙图可知,加热时间t1=9min=540s,电动机工作时间t2=2min=120s,
由P=可得,加热消耗的电能:
W1=P1t1=1210W×540s=6.534×105J,
电动机工作消耗的电能:
W2=P2t2=110W×120s=1.32×104J,
豆浆机做好一次豆浆,消耗的总电能:
W=W1+W2=6.534×105J+1.32×104J=6.666×105J,故D错误。
故选:B。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
(多选)13.(2分)下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块也有内能
B.内能可以通过做功转化为机械能
C.刚烧开的水很烫,是因为水含有的热量较多
D.因为水比煤油的比热容大,所以水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量一定多
【分析】(1)任何物体都有内能。
(2)改变内能的方式:做功和热传递。
(3)热量是个过程量,不能说物体含有热量。
(4)在质量和升高温度相同时,比热容大的物质,吸收的热量较多。
【解答】解:A、0℃的冰块也有内能,故A正确;
B、内能可以通过做功转化为机械能,故B正确;
C、刚烧开的水很烫,是因为水含有的内能较多,热量是过程量,不可说含有,故C错误;
D、水和煤油升高相同的温度,如果水的质量较大,则水吸收的热量一定多,如果水的质量较小,则水吸收的热量可能多,也可能少,故D错误。
故选:AB。
(多选)14.(2分)关于如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.甲实验中,闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场
B.乙实验中,闭合开关,只要导体在磁场中运动,电流计指针就会发生偏转
C.丙实验能说明电动机的工作原理
D.丁实验说明磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
【分析】(1)奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场,电磁铁就是利用该原理制成的。
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理制成的。
(3)通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用该原理制成的。
(4)小磁针在磁场中受力而显示磁场方向,没有小磁针,磁场方向照样存在。
【解答】解:A、甲实验中,闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,故A正确;
B、乙实验中,闭合开关,只有导体在磁场中做切割运动时,电流计指针才会发生偏转,不是任何情况下都偏转,故B错误;
C、丙实验能说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,故C正确;
D、丁实验说明小磁针在磁场中受力而显示磁场方向,没有小磁针,磁场方向照样存在,故D错误。
故选:AC。
(多选)15.(2分)如图所示,滑轮组固定在水平钢架上,重600N的工人站在水平地面上,用拉力F竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以0.1m/s的速度匀速上升10s。已知物体A重900N,拉力F的功率为102W,动滑轮重100N。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离是1m
B.该工人对地面的压力为90N
C.滑轮组的机械效率η为90%
D.滑轮组的额外功为120J
【分析】(1)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh=nvt;
(2)根据P=算出总功,由W=Fs算出该工人对绳子的拉力,根据平衡力算出该地面对工人的支持力,由相互作用力算出该工人对地面的压力;
(3)根据W有=Gh算出有用功,根据W额=W总﹣W有算出额外功,由效率公式算出机械效率。
【解答】解:A、由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=nh=nvt=2×0.1m/s×10s=2m,故A错误;
B、根据P=得总功为:
W总=Pt=102W×10s=1020J,
由W=Fs得该工人对绳子的拉力为:
F===510N,
由于物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力为F′=F=510N,
工人站在地面上,受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力、竖直向下的重力,所以地面对该工人的支持力为:
F支=G﹣F′=600N﹣510N=90N,
由于物体间力的作用是相互的,所以该工人对地面的压力为:F压=F支=90N,故B正确;
CD、有用功为:W有=G′h=G′vt=900N×0.1m/s×10s=900J,
额外功为:W额=W总﹣W有=1020J﹣900J=120J,故D正确,
机械效率为:η=×100%=×100%≈88.2%,故C错误。
故选:BD。
三、实验解答题(共28分,16、19、21、23题各4分,17、18、20、22题各3分)
16.(4分)(1)如图甲所示,MM'是平面镜,AO为入射光线,ON为法线,则入射光线AO的反射光线将沿着 OD 方向射出。(选填“OB”、“OC”或“OD”)
(2)根据图乙中的电流方向,可知通电螺线管的 A (选填“A”或“B”)端是S极。
【分析】(1)光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。据此结合图片进行分析。
(2)通电螺线管的N极和S极通过安培定则进行判断:用右手握住螺线管,四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指所指的那端是通电螺线管的N极。
【解答】解:(1)根据光的反射定律可知,反射角等于入射角;图中AO为入射光线,ON为法线,则入射角为∠AON,图中∠NOD=∠AON,则反射角是∠NOD,所以反射光线将沿OD射出。
(2)由图乙可知,电流从通电螺线管的左端进入,从右端流出,根据安培定则可以判断通电螺线管的A端是S极,则通电螺线管的B端是N极。
故答案为:(1)OD;(2)A。
17.(3分)某小组同学在探究“海波熔化时温度变化的规律”时,记录的实验数据如下表所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
海波的温度/℃ 44 46 48 48 48 48 48 48 50 53
请回答下列问题:
(1)根据表中的实验数据可以判断:海波是 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(2)当海波的温度达到53℃时,它处于 液 (选填“固”、“液”或“固液共存”)态。
(3)在第3~5min过程中,海波温度不变,内能 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)晶体有固定的熔点,非晶体没有固定熔点;
(2)海波的熔点是48℃;
(3)海波有固定的熔点,属于晶体,晶体在熔化的过程中需要吸收热量,温度保持不变,内能增加。
【解答】解:(1)从表中实验数据可知,第2min到第7min内,海波的温度保持在48℃不变,由此可知,海波在熔化过程中,继续吸收热量,但温度保持不变,符合晶体的特征;
(2)海波的熔点是48℃,所以海波的温度达到53℃时为液态;
(3)海波有固定的熔点,属于晶体,晶体在熔化的过程中需要吸收热量,温度保持不变,内能增加。
故答案为:(1)晶体;(2)液;(3)变大。
18.(3分)下面是某同学测量家中某品牌食用油密度的主要实验步骤:
①用调节好的天平测出烧杯和杯内食用油的总质量m1。
②将烧杯中的食用油倒入量筒中一部分,测出量筒中食用油的体积V。
③测出烧杯和杯内剩余食用油的总质量m2。
④计算出食用油的密度ρ油。
请根据以上实验步骤完成下列问题:
(1)画出本次实验数据的记录表格。
(2)实验中测出m1=180g,m2、V的测量数值分别如图甲、乙所示,则量筒中食用油的体积V= 40 cm3,食用油的密度ρ油= 0.92 g/cm3。
【分析】(1)根据实验过程中的测得的量和所求的量设计表格;
(2)利用ρ=计算食用油的密度。
【解答】解:(1)表格中需要烧杯和食用油的总质量m1、烧杯和杯内剩余食用油的总质量m2、量筒中食用油的质量、量筒中食用油的体积V,
实验的表格为:
烧杯和食用油的总质量质量m1/g 量筒中食用油的体积V/cm3 烧杯和杯内剩余食用油总质量m2/g 量筒中食用油的质量m/g 食用油的密度ρ/g●cm﹣3
(2)如图甲所示,m1=100g+20g+20g+3.2g=143.2g;
由图乙知,量筒中油的体积V=40mL=40cm3;
量筒中油的质量m=m1﹣m2=180g﹣143.2g=36.8g;
食用油的密度ρ油===0.92g/cm3;
故答案为:(1)见上图;(2)40;0.92。
19.(4分)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,并将凸透镜固定在50cm刻度线处。
(1)点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在 同一高度 。
(2)当蜡烛和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的实像。应用了此成像特点的是 投影仪 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。
(3)将蜡烛移至45cm刻度线处,无论怎样移动光屏,始终乐接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜 右侧 (选填“左”或“右”)侧透过凸透镜观察像的特点。
【分析】(1)为了使像成在光屏的中央,实验前将烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心大致调整在同一高度;
(2)物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距;
(3)物距小于焦距时成正立放大的虚像。
【解答】解:(1)实验前,依次将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,应先调整烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心大致在同一高度的目的是使像成在光屏的中央;
(2)如图所示,此时在光屏上成清晰的像,物距是15cm,焦距是10cm,物距小于像距,则物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距,生活中投影仪是依据此原理制成的;
(3)将蜡烛移至45m刻度线处,此时物距小于1倍焦距,成正立放大的虚像,应在凸透镜右侧透过凸透镜观察像的特点。
故答案为:(1)同一高度;(2)倒立;投影仪;(3)右侧。
20.(3分)小明利用如图所示的实验装置“测量小车的平均速度”,小车沿斜面从A处由静止开始下滑,在A、B、C三处均有电子表显示时间(数字分别表示“时:分:秒”),即可测出在AB段小车的平均速度。请回答下列问题:
(1)小车在AB段的路程sAB= 0.500 m。
(2)小车在AB段的平均速度vAB= 0.125 m/s。
(3)小车在水平面C点与斜面A点所受的重力方向 相同 (选填“相同”或“不同”)。
【分析】(1)(2)由图可知小车在AB段的运动时间、路程;根据速度公式计算小车在AB段的平均速度;
(3)重力方向是竖直向下的。
【解答】解:(1)由图可知小车在AB段的运动时间为4s;路程为80.0cm﹣30.0cm=50.0cm=0.500m;
(2)小车在AB段的平均速度vAB===12.5cm/s=0.125m/s;
(3)重力方向是竖直向下的,所以小车在水平面C点与斜面A点所受的重力方向相同。
故答案为:(1)0.500;(2)0.125;(3)相同。
21.(4分)在“探究杠杆平衡条件”的实验中,如图所示杠杆刻度均匀,每个钩码的重力都是0.5N。
(1)实验开始前,杠杆如图甲所示处于静止状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)移动。
(2)调节杠杆水平平衡后,如图乙所示,在A点挂上4个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则此时测力计的示数是 1 N。
(3)如图丙所示,A点仍悬挂4个钩码,若用弹簧测力计在B点沿着BP斜向上拉,使杠杆仍在水平位置平衡,则测力计的示数 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。请结合图乙和图丙说明其原因: 用弹簧测力计在B点由竖直向上变为沿着BP斜向上拉时,拉力向右倾斜,此时拉力的力臂变短,阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,力变大 。
【分析】(1)如果杠杆左端下沉,应向右调节平衡螺母,如果杠杆右端下沉,应向左调节平衡螺母,使杠杆在平衡位置平衡;
(2)根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小;
(3)根据杠杆的平衡条件分析解答。
【解答】解:(1)图甲中,杠杆右端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的螺母向左调;
(2)由图根据杠杆平衡条件可知FALA=FBLB,代入数据可得4×0.5N×4L=FB×8L解得:FB=1N;
(3)保持B点不变,用弹簧测力计在B点由竖直向上变为沿着BP斜向上拉时,拉力向右倾斜,此时拉力的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂不变,动力变大,则测力计的示数变大。
故答案为:(1)左;(2)1;(3)变大;用弹簧测力计在B点由竖直向上变为沿着BP斜向上拉时,拉力向右倾斜,此时拉力的力臂变短,阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,力变大。
22.(3分)小平想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25℃的煤油,阻值为5Ω和10Ω的电阻丝R1、R2。闭合开关一段时间后,记录此时两个温度计的示数。实验中用 温度计示数的变化 反映产生热量的多少,小平探究的问题是 电流通过导体产生的热量与电阻是否有关 。
【分析】(1)根据图中的相同点和不同点,利用控制变量法分析实验探究的内容;
(2)此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少。
【解答】解:由图可知,两电阻丝串联,则通过两电阻丝的电流和通电时间是相同的,电阻不同,所以探究的是热量与电阻的关系;
电流通过电阻丝做功,消耗的电能转化为内能,产生的热量被煤油吸收,煤油吸收热量、温度升高,由于质量和比热容相同,温度升高越多,吸收的热量越多,所以本实验是通过温度计的示数变化反映电流产生的热量多少,这是转换法。
故答案为:温度计示数的变化;电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。
23.(4分)在探究“导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比”的实验时,小刚已连接好如图所示的实验电路。
(1)电路连接完成并检查无误后,小刚应先将滑动变阻器的滑片P滑到 B (选填“A”或“B”)端,然后再闭合开关。
(2)闭合开关后,小刚发现电压表和电流表均没有示数。若只有一处电路故障,则该电路出现的故障可能是 A 。
A.电流表处断路
B.电阻箱处短路
C.电压表处断路
(3)排除故障后,小刚重新进行实验,请补充完实验步骤。
①将电阻箱调至合适阻值R,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,读出此时电压表示数U、电流表示数I,并将R、U和I的数据记在表格中;
②断开开关, 改变电阻箱阻值,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,使电压表示数保持不变 ,读出此时各电表的示数,并将实验数据记在表格中;
③仿照步骤②再做4次实验,将实验数据记在表格中。
【分析】(1)为了保护电路,小刚应先将滑动变阻器的滑片P滑到阻值最大处,然后再闭合开关;
(2)电流表没有示数,说明电路可能断路,电压表没有示数,说明电压表与电源没有连通,据此分析;
(3)在探究“导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比”的实验中,要改变电阻箱接入电路的阻值大小,根据控制变量法,要控制电阻箱两端电压不变,需改变滑动变阻器的位置,记录下每次对应的电阻和电流即可。
【解答】解:(1)为了保护电路,小刚应先将滑动变阻器的滑片P滑到阻值最大处,即B端,然后再闭合开关;
(2)电流表没有示数,说明电路可能断路,电压表没有示数,说明电压表与电源没有连通,即该电路出现的故障可能是电压表并联以外的部分断路,根据选项只能是电流表处断路,故选:A;
(3)断开开关,改变电阻箱阻值,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,使电压表示数保持不变,读出此时各电表的示数,并将实验数据记在表格中。
故答案为:(1)B;(2)A;(3)改变电阻箱阻值,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,使电压表示数保持不变。
四、科普阅读题(共4分)
24.(4分)请阅读《能源宝藏——地热能》并回答问题。
能源宝藏——地热能
地球内部蕴藏着难以想象的巨大能量——地热能。地热能是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是导致火山爆发及地震的能量。
地热资源的温度足够高,可以利用它进行发电。我国用于发电的地热资源主要集中在西藏、云南的横断山脉一线,西藏羊八井地热电站在我国地热界占有很重要的地位。羊八井海拔4306米,其地热田地下深200米,地热蒸汽温度最高达172℃。羊八井地热电站第1台试验机组采用单级扩容法热力系统,容量为1000kW,于1977年10月试运成功。其原理是把地热水送入1个密闭的容器中降压、扩容,根据水沸点与气压的关系,可使地热水因气压降低而沸腾变成蒸汽。地热水变成蒸汽时,其体积迅速扩大,所以该容器称为“扩容器”。用这种方法产生蒸汽来发电称为扩容法地热水发电。
人类为了充分的利用地球表面浅层的地热能,使用地源热泵技术的空调系统,把地热能作为冷热源进行能量交换。地源热泵机组运行时,不仅节省了大量的能量,还不污染水,不需要锅炉,不需要冷却塔,也不需要堆放燃料废物的场地,环保效益显著。
随着人类社会的不断发展,人们对于清洁能源的需求会更加旺盛,到那个时候,地热资源将会为人类创造更多的惊喜,也将会带领人类走向更广阔的未来。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)地热能为 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)冬季为改善空气质量,工厂、大型商场可以采用 地源热泵 技术利用地热能取暖。
(3)羊八井地热电站利用地热水的 内 (选填“机械”或“内”)能进行发电。
(4)羊八井地热电站第1台试验机组连续工作24h,发电量大约为 2.4×104 kW h。
【分析】(1)可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源;
(2)根据材料进行解答;
(3)羊八井海拔4306米,其地热田地下深200米,地热蒸汽温度最高达172℃;
(4)羊八井地热电站第1台试验机组容量为1000kW,根据P=可求出连续工作24h的发电量。
【解答】解:(1)地热能为可再生能源;
(2)冬季为改善空气质量,工厂、大型商场可以采用地源热泵技术利用地热能取暖;
(3)羊八井地热电站利用地热水的内能进行发电;
(4)根据P=得,羊八井地热电站第1台试验机组连续工作24h,发电量大约为:
W=Pt=1000kW×24h=2.4×104kW h。
故答案为:(1)可再生;(2)地源热泵;(3)内;(4)2.4×104。
五、计算题(共8分,每题4分)
25.(4分)如图所示的电路,电源两端的电压为6V保持不变。闭合开关S后,电压表的示数为2V,电阻R2的功率为0.8W。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)通电10s电路消耗的电能。
【分析】闭合开关后,两电阻串联,电压表测量R1两端的电压。
(1)根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压,根据P=UI可知电路电流,根据欧姆定律可知R1的阻值;
(2)根据W=UIt得出通电10s电路消耗的电能。
【解答】解:闭合开关后,两电阻串联,电压表测量R1两端的电压。
(1)根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,
根据P=UI可知电路电流I===0.2A,
根据欧姆定律可知R1的阻值R1===10Ω;
(2)通电10s电路消耗的电能W=UIt=6V×0.2A×10s=12J。
答:(1)电阻R1的阻值为10Ω;
(2)通电10s电路消耗的电能为12J。
26.(4分)如图所示,将一质量分布均匀的实心物体A投入水中,静止时沉入水底。已知物体A的体积为1×10﹣3m3,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)物体A浸没水中时受到的浮力;
(2)小晨认为减小物体所受的重力可以使物体上浮,现将物体切掉一半,再放入水中。请你判断他的想法是否正确,并从运动和力的角度分析说明。
【分析】(1)物体A浸没水中时排开水的体积等于物体A的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排算出受到的浮力;
(2)根据阿基米德原理分析浮力的变化,根据浮力的变化、重力的变化解答。
【解答】解:(1)物体A浸没水中时排开水的体积V排=VA=1×10﹣3m3,
则受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
(2)由图可知:实心物体A投入水中沉入水底,根据物体的浮沉条件可知,F浮<G物;
若切掉一半,ρ液不变,V排减半,根据F浮=ρ液gV排可知,此时受到的浮力为:F浮'=F浮;
由于ρ物不变,V物减半,根据G物=m物g=ρ物gV物,所以 G物'=G物;
此时的F浮'<G物',所以将物体切掉一半,再放入水中仍下沉。
答:(1)物体A浸没水中时受到的浮力为10N;
(2)实心物体A投入水中沉入水底,根据物体的浮沉条件可知,F浮<G物;
若切掉一半,ρ液不变,V排减半,根据F浮=ρ液gV排可知,此时受到的浮力为:F浮'=F浮;
由于ρ物不变,V物减半,根据G物=m物g=ρ物gV物,所以 G物'=G物;
此时的F浮'<G物',所以将物体切掉一半,再放入水中仍下沉。