2023年河南省南阳市方城县七校联合体中考物理模拟试卷(一)
一、填空题(14分)
1.(2分)用手拨动橡皮筋时,橡皮筋嗡嗡作响;停止拨动,橡皮筋也停止作响。这个现象说明了声音是由物体 产生的。用相同的力度拨动仅粗细不同的橡皮筋时,会发现橡皮筋发声时声音的 不同。
2.(3分)中国古诗词是对自然现象和社会生活的反映,蕴含着许多科学道理。“夕露沾我衣”中露的形成是 现象,“欲渡黄河冰塞川”中冰的形成是 现象。“胡天八月即飞雪”中雪的形成是 现象。(均填物态变化名称)。
3.(2分)目前“北斗”导航系统已广泛应用于军事、农业、交通运输等行业,该系统是用 传递信息的;导航卫星上利用太阳能电池板发电为卫星提供电能,太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
4.(2分)在实验室中,常用 来测量物体中含有物质的多少,它是一种 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
5.(3分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1=25Ω,灯L标有“2.5V 0.75W”字样。当开关S闭合,S1、S2断开时,灯L正常发光;当开关S、S1、S2均闭合时,电流表的示数为0.6A。则电源电压为 V,定值电阻R2的阻值为 Ω,当开关S、S1、S2均闭合时,通电1min定值电阻R2产生的热量是 J。
6.(2分)坐标图像具有直观、形象、简明的特点,用坐标图像来分析物理问题在一定程度上能达到化繁为简的目的。正比例函数关系图像(如图所示)是物理学中常见的坐标图像之一,请你仿照示例写出正比例函数关系图像可以表示哪些物理量之间的关系及图线倾斜程度表示的含义(不得与示例重复)。
示例:物理量之间的关系:匀速直线运动中的s﹣t图像,纵坐标表示路程s,横坐标表示时间t;
图像倾斜程度的含义:表示速度大小。
物理量之间的关系: ;
图像倾斜程度的含义: 。
二、选择题(16分)
7.(2分)关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.氧气罐中气态压缩氧气用去一半,密度减小一半
B.1kg的铁比1kg的棉花质量大
C.从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内,是由于质量变小了
D.同种物质的状态发生变化,质量和密度均不变
8.(2分)小科在厨房帮忙时发现用刀切土豆的过程中当切入深度较浅时,拿起来竖直放置,土豆会掉下来。当切入深度较深时,拿起来竖直放置土豆不会掉下来(如图)。下列关于该现象分析正确的是( )
A.深度较浅时土豆掉下来是因为土豆受到摩擦力小于受到重力
B.深度较深时土豆没有掉下来是因为土豆受到摩擦力大于受到重力
C.深度增大时土豆和刀片的接触面积增大,它们之间的摩擦力增大
D.深度在增大时土豆两边对刀片的压力增大,压力与重力二力平衡
9.(2分)“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》,深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( )
A.“斜月沉沉藏海雾”——雾的形成是汽化吸热
B.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”——霜的形成是凝固放热
C.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白”——雾凇的形成是凝华放热
D.“已是悬崖百丈冰”——冰的形成是凝固吸热
10.(2分)如图所示的四个实验中,能够说明发电机原理的是( )
A.
B.
C.
D.
11.(2分)2023年2月24日,“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程三十年成就展”开幕式在中国国家博物馆举行。如图是全面建成的中国空间站,下列关于中国空间站的说法正确的是( )
A.宇航员在空间站生活时受到的重力和在地球上时一样大
B.宇航员在太空中与家人通话是通过电磁波来传递信息的
C.空间站在太空中围绕地球运转过程中,机械能守恒,不需要其他任何能量
D.空间站在太空中悬浮时处于平衡状态
12.(2分)在体育测试过程中,以下选项正确的是( )
A.跳远测试时,选用分度值为1dm的刻度尺进行测量较为合适
B.小明在50m测试中看到旁边的看台向后运动,他是以跑道为参照物的
C.小明50m测试的成绩是7s,则他的平均速度为6.25m/s
D.1000m测试小明的平均速度为5m/s,小亮的成绩是240s,则小明跑得更快
(多选)13.(2分)在物理实验操作考试中,小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示;然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3。下列说法中正确的是( )
A.物块受到的重力是12N
B.物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N
C.物块的密度为6g/cm3
D.物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa
(多选)14.(2分)饮酒后驾驶机动车会严重危害公共安全,属违法行为。如图(甲)是某厂家设计的酒精测试仪的原理图,R为气敏电阻,R与酒精气体浓度的关系如图(乙)所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。闭合开关S后,酒精浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大
B.电流表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电压表与电流表示数的比值变小
三、画图题(4分)
15.(2分)如图,小球静止在斜面上,请画出小球对斜面的压力。
16.(2分)保密室的安保设计
中考保密室门有两把锁,锁上一把相当于闭合一个开关。只要有一把没有锁上,红色和绿色的指示灯都会发光。当两把锁都锁上时,红灯会熄灭,只有绿灯会发光。请设计出符合要求的电路图画在方框内,并根据所设计的电路图在用笔画线将实物连接成符合要求的电路。
要求:连线不能交叉。
四、实验题(19分)
17.(6分)在“观察水的沸腾”实验中,小明同学的实验数据如表:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 90 92 94 — 98 98 97 98
(1)从表中的数据可以看出,在第 min记录的数据明显错误,判断的理由是 。
(2)由表中数据可知,水的沸点是 ℃,此时液面上的气压 1标准大气压(填“小于”、“大于”或“等于”)。
(3)小明观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况如图甲、乙所示,其中 图是水在沸腾时的情况。
(4)请指出丙图中实验操作的错误是: 。
(5)3min记录温度时,温度计示数如图丁所示,此时温度为 ℃。
(6)请根据如表的数据,在如图戊的坐标系中描点画出水的温度随时间变化图像。
(7)水沸腾时,可以看到水面上不停地的冒“白气”产生此现象的原因是 。
(8)实验结束后,同学们相互交流时,有的小组觉得把水加热到沸腾的时间过长,请你说出一条缩短加热时间的方法 。
18.(6分)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,某实验小组用完全相同的木块A分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验,实验丁所用木块为A的一半。
(1)将木块放在水平木板上,弹簧测力计必须沿 方向拉动,使木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力 (填“>”“=”或“<”)弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关;在甲实验中,若拉力增大为2N,此时木块受到的摩擦力 (填“>”“=”或“<”)2N。
(3)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论: 。
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。小红认为小明的结论不正确,原因是 。
19.(6分)某实验小组利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率,实验中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是2.5V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)图甲是小明连接的部分电路,请添加一根导线帮他把电路连接完整(要求滑片向右移动时灯泡变亮);
(2)小明把滑片移到阻值最大处,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压。小明接下来的操作合理的是 ;
A.拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B.拧紧开关两端的接线柱
C.检查滑动变阻器是否短路
(3)排除故障后,小明继续进行实验,当电压表的示数为1.0V时,电流表的示数为0.20A;当电压表的示数为2.1V时,电流表的示数为0.28A;若要测量小灯泡的额定功率,接下来应将滑片适当向 滑动;小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数为 A,小灯泡的额定功率是 W;
(4)分析实验数据发现小灯泡的电阻与其两端的电压不成正比,原因是 。
五、解答题(共2小题,满分18分)
20.(9分)河南素有“中原粮仓”之称。随着农业机械化水平的提高,收割机已成为我省收割小麦的主要工具。为了防止对耕地过分压实影响秋作物的播种,收割机对耕地的压强一般不超过80kPa。已知空载收割机的质量为1000kg,轮胎与耕地的总接触面积始终为0.2m2。
(1)若收割机的正常收割时前进的速度为1m/s,则10分钟收割机前进多少米?
(2)收割机对地面的最大压力为多少?
(3)则收割机储粮仓中的小麦不能超过多少千克?(g取10N/kg)
21.(9分)空气污染指数(API)是一种反映和评价空气质量的方法,便于直观表征空气质量和空气污染的程度。某兴趣小组为了检测空气污染指数,设计了如图甲所示的检测电路。R为气敏电阻,其空气污染指数与电阻的倒数的关系如图乙所示,已知电源电压9V不变,R0=5Ω,求:
(1)当电压表示数为3V时,R0消耗的电功率;
(2)此时空气污染指数;
(3)若某时刻空气污染指数为100,R消耗的电功率为多少?
2023年河南省南阳市方城县七校联合体中考物理模拟试卷(一)
参考答案与试题解析
一、填空题(14分)
1.(2分)用手拨动橡皮筋时,橡皮筋嗡嗡作响;停止拨动,橡皮筋也停止作响。这个现象说明了声音是由物体 振动 产生的。用相同的力度拨动仅粗细不同的橡皮筋时,会发现橡皮筋发声时声音的 音调 不同。
【分析】(1)声音是由物体的振动产生的。
(2)声音的高低叫音调;音调与发声体的振动频率有关。
【解答】解:用手拨动橡皮筋时,橡皮筋嗡嗡作响;停止拨动,橡皮筋也停止作响。这个现象说明了声音是由物体振动产生的。用相同的力度拨动仅粗细不同的橡皮筋时,振动的频率不同,会发现橡皮筋发声时声音的音调不同。
故答案为:振动;音调。
【点评】知道声音产生的条件;知道音调的影响因素。
2.(3分)中国古诗词是对自然现象和社会生活的反映,蕴含着许多科学道理。“夕露沾我衣”中露的形成是 液化 现象,“欲渡黄河冰塞川”中冰的形成是 凝固 现象。“胡天八月即飞雪”中雪的形成是 凝华 现象。(均填物态变化名称)。
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
【解答】解:露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴;
冰是水凝固形成的;
雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶。
故答案为:液化;凝固;凝华。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3.(2分)目前“北斗”导航系统已广泛应用于军事、农业、交通运输等行业,该系统是用 电磁波 传递信息的;导航卫星上利用太阳能电池板发电为卫星提供电能,太阳能是 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
【分析】电磁波可以传递信息且可以在真空中传播,能从自然界源源不断得到或可重复利用的能源是可再生能源,不能从自然界源源不断得到或不能重复利用的能源是不可再生能源。
【解答】解:(1)太空中没有空气,因此“北斗”导航系统用电磁波传递信息;
(2)太阳能从自然界可以源源不断得到,是可再生能源。
故答案为:电磁波;可再生。
【点评】本题主要考查了电磁波的利用以及能源的分类,是一道基础题。
4.(2分)在实验室中,常用 天平 来测量物体中含有物质的多少,它是一种 等臂 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
【分析】天平用来测量物体中含有物质的多少,使用时,两边力臂相等,是等臂杠杆。
【解答】解:在物体中含有物质的多少叫做质量,实验室中,用天平测量物体的质量;天平工作时,动力臂等于阻力臂,故它是一种等臂杠杆。
故答案为:天平;等臂。
【点评】本题主要考查天平的作用,杠杆的判断,基础题目。
5.(3分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1=25Ω,灯L标有“2.5V 0.75W”字样。当开关S闭合,S1、S2断开时,灯L正常发光;当开关S、S1、S2均闭合时,电流表的示数为0.6A。则电源电压为 10 V,定值电阻R2的阻值为 50 Ω,当开关S、S1、S2均闭合时,通电1min定值电阻R2产生的热量是 120 J。
【分析】(1)由图可知,当开关S闭合,S1、S2断开时,R1与灯泡L串联;此时灯泡L正常发光,根据串联电路特点和P=UI求出电路中的电流,根据欧姆定律求出R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源电压;
(2)当开关S、S1、S2均闭合时,灯泡L被短路,R1、R2并联,电流表测量干路中的电流;根据欧姆定律求出通过R1的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,根据欧姆定律求出R2的阻值;再根据公式Q=W=UIt求出通电1min定值电阻R2产生的热量。
【解答】解:(1)由图可知,当开关S闭合,S1、S2断开时,R1与灯泡L串联;
此时灯泡正常发光,则灯泡两端的电压UL=2.5V,
根据P=UI可知,通过灯泡L的电流:IL===0.3A;
根据串联电路的电流特点可知,通过R1的电流:I1=IL=0.3A,
由I=可知,定值电阻R1两端的电压:U1=I1R1=0.3A×25Ω=7.5V,
根据串联电路的电压特点可知,电源电压:U=U1+UL=7.5V+2.5V=10V;
(2)当开关S、S1、S2均闭合时,灯泡L被短路,R1、R2并联,电流表测量干路中的电流;
根据并联电路的电压特点可知,电阻R2两端的电压:U2=U1′=U=10V,
此时通过R1的电流:I1′===0.4A,
根据并联电路的电流特点可知,通过R2的电流:I2=I﹣I1′=0.6A﹣0.4A=0.2A,
由I=可知,定值电阻R2的阻值:R2===50Ω;
当开关S、S1、S2均闭合时,通电1min定值电阻R2产生的热量:Q=W2=U2I2t=10V×0.2A×1×60s=120J。
故答案为:10;50;120。
【点评】本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及电功公式的应用,能正确分析不同状态下电路的连接方式是解题的关键。
6.(2分)坐标图像具有直观、形象、简明的特点,用坐标图像来分析物理问题在一定程度上能达到化繁为简的目的。正比例函数关系图像(如图所示)是物理学中常见的坐标图像之一,请你仿照示例写出正比例函数关系图像可以表示哪些物理量之间的关系及图线倾斜程度表示的含义(不得与示例重复)。
示例:物理量之间的关系:匀速直线运动中的s﹣t图像,纵坐标表示路程s,横坐标表示时间t;
图像倾斜程度的含义:表示速度大小。
物理量之间的关系: 电流与电压的关系,纵坐标表示电压U,横坐标表示电流I ;
图像倾斜程度的含义: 表示电阻大小 。
【分析】从图像上可以看出,该图像反应的物理量之间成正比关系,从所学物理规律中找到对应的物理量即可。
【解答】解:由图像知,该图像反应的物理量之间成正比关系,例如,
物理量之间的关系:电流与电压的关系,纵坐标表示电压U,横坐标表示电流I;
图像倾斜程度的含义:表示电阻大小。
故答案为:电流与电压的关系,纵坐标表示电压U,横坐标表示电流I;表示电阻大小。
【点评】本题考查不同量之间的关系,理解图象中物理量之间的比例关系是解题的关键。
二、选择题(16分)
7.(2分)关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.氧气罐中气态压缩氧气用去一半,密度减小一半
B.1kg的铁比1kg的棉花质量大
C.从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内,是由于质量变小了
D.同种物质的状态发生变化,质量和密度均不变
【分析】(1)密度是指单位体积某种物质的质量;先分析氧气质量和体积的变化,然后根据ρ=可得出氧气密度的变化;
(2)根据质量定义分析即可;
(3)物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度都无关系;
(4)质量相等物体,状态变化,体积也会变化,密度会变化。
【解答】解:A、因为氧气瓶的容积不变,当瓶内氧气用去一半后,氧气的体积不变,质量减半,由ρ=可知,瓶内氧气的密度减小一半,故A正确;
B、1kg的铁和1kg的棉花的质量都是1kg,质量相同,故B错误;
C、从地球带到太空中的铅笔,只是位置发生了变化,组成铅笔的物质多少没有变化,所以质量不变,“悬浮”是因为铅笔处于失重状态,故C错误。
D、同种物质的状态发生变化,一般体积会发生变化,质量不变,由ρ=可知,其密度会发生变化,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查密度及其特性、质量及其特性,属于基础知识考查,相对比较简单。
8.(2分)小科在厨房帮忙时发现用刀切土豆的过程中当切入深度较浅时,拿起来竖直放置,土豆会掉下来。当切入深度较深时,拿起来竖直放置土豆不会掉下来(如图)。下列关于该现象分析正确的是( )
A.深度较浅时土豆掉下来是因为土豆受到摩擦力小于受到重力
B.深度较深时土豆没有掉下来是因为土豆受到摩擦力大于受到重力
C.深度增大时土豆和刀片的接触面积增大,它们之间的摩擦力增大
D.深度在增大时土豆两边对刀片的压力增大,压力与重力二力平衡
【分析】影响滑动摩擦力大小的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度,土豆受摩擦力等于受重力时,保持原来的静止状态,不会掉落。
【解答】解:A、深度较浅时土豆掉下来是因为土豆受到摩擦力小于受到重力,则土豆所受力的合力向下,因此土豆会向合力的方向向下运动,故A正确;
B、深度较深时土豆没有掉下来,处于静止状态,土豆受到的摩擦力与受到的重力是一对平衡力,则土豆受到的摩擦力等于受到的重力,故B错误;
C、土豆受到摩擦力的大小与接触面积的大小无关,故C错误;
D、深度增大时土豆静止,受到的摩擦力与受到的重力是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查学生对摩擦力和平衡力知识的理解。
9.(2分)“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》,深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( )
A.“斜月沉沉藏海雾”——雾的形成是汽化吸热
B.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”——霜的形成是凝固放热
C.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白”——雾凇的形成是凝华放热
D.“已是悬崖百丈冰”——冰的形成是凝固吸热
【分析】(1)汽化指物质由液态转变成气态,汽化要吸热。
(2)凝固指物质由液态转变成固态,凝固要放热。
(3)凝华指物质由气态直接转变成固态,凝华要放热。
【解答】解:A、雾的形成是液化放热,故A错误。
B、霜的形成是凝华放热,故B错误。
C、雾凇的形成是凝华放热,故C正确。
D、冰的形成是凝固放热,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了液化、凝固和凝华,属于基础题。
10.(2分)如图所示的四个实验中,能够说明发电机原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】发电机的工作原理是电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。
【解答】解:A.图中是奥斯特实验,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;
BD.电路中有电源,通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动,故BD不符合题意;
C.在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故C符合题意。
故选:C。
【点评】本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置的不同,前者外部没有电源,后者外部有电源。
11.(2分)2023年2月24日,“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程三十年成就展”开幕式在中国国家博物馆举行。如图是全面建成的中国空间站,下列关于中国空间站的说法正确的是( )
A.宇航员在空间站生活时受到的重力和在地球上时一样大
B.宇航员在太空中与家人通话是通过电磁波来传递信息的
C.空间站在太空中围绕地球运转过程中,机械能守恒,不需要其他任何能量
D.空间站在太空中悬浮时处于平衡状态
【分析】(1)宇航员在空间站处于失重状态。
(2)电磁波可以传递信息。
(3)空间站在运行过程中,机械能守恒,但是宇航员维持正常的工作和生活需要消耗能量。
(4)空间站做曲线运动,处于非平衡状态。
【解答】解:A、宇航员在空间站生活时受到的重力和在地球上时不一样大,在太空中处于失重状态,故A错误;
B、宇航员在太空中与家人通话是通过电磁波来传递信息的,故B正确;
C、空间站在太空中围绕地球运转过程中,机械能守恒,但是宇航员维持正常的工作和生活需要消耗能量,故C错误;
D、空间站做曲线运动,在太空中悬浮时处于非平衡状态,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查了机械能守恒、失重、平衡状态和电磁波的应用,属于基础性题目。
12.(2分)在体育测试过程中,以下选项正确的是( )
A.跳远测试时,选用分度值为1dm的刻度尺进行测量较为合适
B.小明在50m测试中看到旁边的看台向后运动,他是以跑道为参照物的
C.小明50m测试的成绩是7s,则他的平均速度为6.25m/s
D.1000m测试小明的平均速度为5m/s,小亮的成绩是240s,则小明跑得更快
【分析】(1)测量时根据精确程度要求的不同,选择分度值适当的测量工具进行测量;
(2)判定物体的运动状态时,要看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的;
(3)根据速度的公式求出速度;
(4)根据速度的公式求出速度,然后进行对比。
【解答】解:
A、测跳远的成绩时精确到1cm就可以了,所以测量时选用分度值为1cm的刻度尺,故A错误;
B、小明在50m测试中看到旁边的看台向后运动,这说明看台与小明间有位置的变化,所以选取的参照物是小明自己,故B错误;
C、小明50m测试的成绩是7s,则他的平均速度为v==≈7.14m/s,故C错误;
D、1000m测试小明的平均速度为5m/s,则小明所用的时间为:t===200s,而小亮的成绩是240s;因通过的路程相同,小明用时更短,则小明跑得更快,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了长度的测量、参照物的判定、速度公式的应用,属于基础知识。
(多选)13.(2分)在物理实验操作考试中,小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示;然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3。下列说法中正确的是( )
A.物块受到的重力是12N
B.物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N
C.物块的密度为6g/cm3
D.物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa
【分析】(1)由图乙可知弹簧测力计的最大示数,此时物块未浸入水中,物块的重力等于弹簧测力计的最大示数;
(2)由图乙可知物块浸没在水中时弹簧测力计的示数,利用称重法求出物块完全浸没在水中受到的浮力;
(3)物块完全浸没在水中时,排开水的体积等于自身的体积,利用F浮=ρ水V排g求物体的体积,利用G=mg求出物体的质量,利用密度公式求物体的密度;
(4)由图乙可知物块刚好浸没时下表面所处的深度,利用p=ρgh求出物块下表面受到水的压强。
【解答】解:AB、由图象可知,弹簧测力计的最大示数F最大=12N,此时物块未浸入水中,则物块的重力G=F最大=12N;
物块浸没在水中时弹簧测力计的示数F示=10N,
由称重法可知,物块完全浸没在水中受到的浮力:F浮=G﹣F示=12N﹣10N=2N,故A正确、B错误;
C、物块完全浸没在水中时,由F浮=ρ水gV排得物块的体积:V=V排===2×10﹣4m3,
由G=mg可知,物块的质量:m===1.2kg,
物块的密度:ρ物===6×103kg/m3=6g/cm3,故C正确;
D、由图乙可知,物块刚好浸没时下表面所处的深度:h=4cm=0.04m,
则物块下表面受到水的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查了重力公式、密度公式、液体压强公式、称重法求浮力、阿基米德原理的应用,分析图象得出相关信息是关键。
(多选)14.(2分)饮酒后驾驶机动车会严重危害公共安全,属违法行为。如图(甲)是某厂家设计的酒精测试仪的原理图,R为气敏电阻,R与酒精气体浓度的关系如图(乙)所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。闭合开关S后,酒精浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大
B.电流表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电压表与电流表示数的比值变小
【分析】由电路图可知,定值电阻R0与气敏电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;根据图象可知R的阻值随酒精浓度的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化,进一步可知电压表与电流表示数的比值的变化。
【解答】解:
由电路图可知,定值电阻R0与气敏电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB、由图象可知,当酒精浓度增大,R的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
由U=IR可知,R0两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压恒定不变,所以,R两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B正确、A错误;
CD、由电压表的示数变小、电流表的示数变大可知,电压表与电流表示数的比值变小,故C错误、D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象得出R的阻值随酒精浓度的变化。
三、画图题(4分)
15.(2分)如图,小球静止在斜面上,请画出小球对斜面的压力。
【分析】压力是垂直压在物体表面的力,方向垂直于被压物体的表面。
【解答】解:斜面所受压力的作用点在斜面上,方向垂直于斜面向下,如图所示:
【点评】此题考查了压力示意图的作法,作图过程中特别要注意压力的方向和作用点。
16.(2分)保密室的安保设计
中考保密室门有两把锁,锁上一把相当于闭合一个开关。只要有一把没有锁上,红色和绿色的指示灯都会发光。当两把锁都锁上时,红灯会熄灭,只有绿灯会发光。请设计出符合要求的电路图画在方框内,并根据所设计的电路图在用笔画线将实物连接成符合要求的电路。
要求:连线不能交叉。
【分析】两个开关只要有一开关不闭合,两灯都亮;两个开关都闭合只有绿灯亮。据此分析判断电路的连接情况,再作图。
【解答】解:两个开关只要有一开关不闭合,两灯都亮,两个开关都闭合只有绿灯亮,红灯不亮,说明两开关闭合后将红灯短路了,故两灯串联后并联在红灯两端,且两灯应串联。如图所示:
。
【点评】本题考查电路的设计,要知道用电器与开关串联进,开关闭合,用电器工作;用电器与开关并联时,开关闭合,用电器不工作。
四、实验题(19分)
17.(6分)在“观察水的沸腾”实验中,小明同学的实验数据如表:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 90 92 94 — 98 98 97 98
(1)从表中的数据可以看出,在第 6 min记录的数据明显错误,判断的理由是 水沸腾后吸热但温度不变 。
(2)由表中数据可知,水的沸点是 98 ℃,此时液面上的气压 小于 1标准大气压(填“小于”、“大于”或“等于”)。
(3)小明观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况如图甲、乙所示,其中 甲 图是水在沸腾时的情况。
(4)请指出丙图中实验操作的错误是: 温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部 。
(5)3min记录温度时,温度计示数如图丁所示,此时温度为 96 ℃。
(6)请根据如表的数据,在如图戊的坐标系中描点画出水的温度随时间变化图像。
(7)水沸腾时,可以看到水面上不停地的冒“白气”产生此现象的原因是 水蒸气遇到温度较低的空气液化形成小水滴 。
(8)实验结束后,同学们相互交流时,有的小组觉得把水加热到沸腾的时间过长,请你说出一条缩短加热时间的方法 减小水量 。
【分析】(1)液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变;
(2)沸点的高低和气压有关,气压升高,沸点升高,气压降低,沸点降低;
(3)水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小;水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大;
(4)测液体温度过程中温度计的玻璃泡不能碰到容器底和容器壁;
(5)会进行温度计的读数,为能正确的读数,首先要认清温度计的分度值;
(6)根据表格中数据描点连线,作出水的沸腾图像;
(7)“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴;
(8)从给水开始加热到水沸腾需要的时间比较长,根据Q=cmΔt知,可能是水的质量太大,可能是水的初温太低,可能是火力不足等等。
【解答】解:(1)由表格数据可知,水在第4min开始,不断吸收热量,但温度保持不变,所以第6min时的数据是错误的;
(2)水沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是水的沸点,所以水的沸点是98℃;
沸点的高低和气压有关,气压降低,沸点降低。一个标准大气压下,水的沸点是100℃,此时沸点98℃低于100℃,所以气压低于一个标准大气压;
(3)甲图,气泡上升时不断增大,是水的沸腾时的现象;乙图,气泡上升时不断减小,是水沸腾之前的现象;
(4)图中测液体温度过程中温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部;
(5)由图知,温度计的分度值为1℃,液柱上表面在90℃以上第6小格,所以温度计的读数为96℃;
(6)根据数据描点后,用平滑曲线连接作出水的沸腾图像如图所示:
(7)水面冒出的“白气”是高温水蒸气遇到温度较低的空气液化形成小水滴;
(8)为了减少加热所用时间,除了适当减少水量,还可以给烧杯加盖,减少热量的损失或适当提高水温。
故答案为:(1)6;水沸腾后吸热温度不变;(2)98;小于;(3)甲;(4)温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部;(5)96;(6)沸腾图像如图:(7)水蒸气遇到温度较低的空气液化形成小水滴;(8)减少水量。
【点评】此题主要是探究水的沸腾实验,其中要用温度计测量温度,所以一定要掌握温度计的使用规则及读数。同时考查了沸点的概念及沸腾过程中的特点。还考查了水的沸点与气压之间的关系,要记住标准大气压下的沸点,水的沸点随气压的升高而升高。
18.(6分)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,某实验小组用完全相同的木块A分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验,实验丁所用木块为A的一半。
(1)将木块放在水平木板上,弹簧测力计必须沿 水平 方向拉动,使木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力 = (填“>”“=”或“<”)弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 压力 有关;在甲实验中,若拉力增大为2N,此时木块受到的摩擦力 小于 (填“>”“=”或“<”)2N。
(3)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论: 在压力相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大 。
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。小红认为小明的结论不正确,原因是 没有控制压力相同 。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析;根据影响滑动摩擦力的两个因素不变分析;
(3)根据控制变量法分析;
(4)研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,要控制压力大小和接触面粗糙程度相同。
【解答】解:(1)将木块放在水平木板上,弹簧测力计必须沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,根据二力平衡知识,此时木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙两个实验中接触面粗糙相同,而乙中压力大,测力计示数大,故说明滑动摩擦力的大小与压力有关;
在甲实验中,若拉力增大为2N,因接触面粗糙程度和压力大小不变,故此时木块所受到的摩擦力不变,仍为1.5N,小于2N;
(3)比较乙、丙两图可知,接触面粗糙程度不同,压力相同,可得出结论:在压力相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;
(4)研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关时,要控制压力大小和接触面粗糙程度相同,切去物体A的二分之一,则压力变小了,小红认为小明的结论不正确,原因是没有控制压力相同。
故答案为:(1)水平;=;(2)压力;<;(3)在压力相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;(4)没有控制压力相同。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
19.(6分)某实验小组利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率,实验中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是2.5V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)图甲是小明连接的部分电路,请添加一根导线帮他把电路连接完整(要求滑片向右移动时灯泡变亮);
(2)小明把滑片移到阻值最大处,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压。小明接下来的操作合理的是 A ;
A.拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B.拧紧开关两端的接线柱
C.检查滑动变阻器是否短路
(3)排除故障后,小明继续进行实验,当电压表的示数为1.0V时,电流表的示数为0.20A;当电压表的示数为2.1V时,电流表的示数为0.28A;若要测量小灯泡的额定功率,接下来应将滑片适当向 右 滑动;小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数为 0.3 A,小灯泡的额定功率是 0.75 W;
(4)分析实验数据发现小灯泡的电阻与其两端的电压不成正比,原因是 灯丝的电阻随温度的升高而增大 。
【分析】(1)滑片向右移动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)小明把滑片移到阻值最大处,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,说明电路可能断路;电压表的示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(3)比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;根据电流表选用量程确定分度值读数,利用P=UI求出小灯泡额定功率;
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解:(1)滑片向右移动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中,如下图所示:
(2)小明把滑片移到阻值最大处,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,说明电路可能断路;电压表的示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,所以小明接下来的操作合理的是:拧紧小灯泡和它两端的接线柱,故选A;
(3)排除故障后,小明继续进行实验,当电压表的示数为2.1V时,电流表的示数为0.28A,电压表示数小于灯泡额定电压2.5V,若要测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故接下来应将滑片适当向右滑动;使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡额定功率为:
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)灯丝的电阻受温度的影响,随温度的升高而增大,故小灯泡的电流与其两端的电压不成正比。
故答案为:(1);(2)A;(3)右;0.3;0.75;(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【点评】本题测小灯泡的电功率实验,考查了电路的连接、故障分析、实验操作、功率的计算、影响电阻大小因素。
五、解答题(共2小题,满分18分)
20.(9分)河南素有“中原粮仓”之称。随着农业机械化水平的提高,收割机已成为我省收割小麦的主要工具。为了防止对耕地过分压实影响秋作物的播种,收割机对耕地的压强一般不超过80kPa。已知空载收割机的质量为1000kg,轮胎与耕地的总接触面积始终为0.2m2。
(1)若收割机的正常收割时前进的速度为1m/s,则10分钟收割机前进多少米?
(2)收割机对地面的最大压力为多少?
(3)则收割机储粮仓中的小麦不能超过多少千克?(g取10N/kg)
【分析】(1)根据速度公式计算收割机前进的路程。
(2)根据压强公式计算收割机对地面的最大压力。
(3)根据G=mg计算收割机的重力,小麦的最大重力等于最大压力与收割机的重力之差,根据G=mg计算小麦的最大质量。
【解答】解:(1)10min收割机前进的路程为:s=vt=1m/s×10×60s=600m;
(2)收割机对地面的最大压力为:F=pS=80×103Pa×0.02m2=1.6×104N;
(3)空载收割机的重力为:G=mg=1000kg×10N/kg=1×104N;
收割机储粮仓中的小麦的最大重力为:;
小麦的最大质量为:。
答:(1)10分钟收割机前进600m;
(2)收割机对地面最大压力为1.6×104N;
(3)收割机食粮仓中的小麦不能超过600kg。
【点评】本题考查的是速度、压强和质量的计算;会根据相关的公式进行简单计算。
21.(9分)空气污染指数(API)是一种反映和评价空气质量的方法,便于直观表征空气质量和空气污染的程度。某兴趣小组为了检测空气污染指数,设计了如图甲所示的检测电路。R为气敏电阻,其空气污染指数与电阻的倒数的关系如图乙所示,已知电源电压9V不变,R0=5Ω,求:
(1)当电压表示数为3V时,R0消耗的电功率;
(2)此时空气污染指数;
(3)若某时刻空气污染指数为100,R消耗的电功率为多少?
【分析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压;
(1)当电压表示数为3V时,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,根据P=UI算出R0消耗的电功率;
(2)根据欧姆定律求出电路的总电阻,由串联电路电阻的规律算出R的阻值,然后求出,根据图乙可知此时空气质量指数;
(3)当空气污染指数为100时,根据乙图求出,求出此时R的阻值,然后根据P=UI可求功率。
【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。
(1)当电压表示数U0=3V时,通过电阻R0的电流:
I0===0.6A,
R0消耗的电功率为:
P0=U0I0=3V×0.6A=1.8W;
(2)串联电路中,各处的电流相等,
电路电流:I=I0=0.6A,
此时电路总电阻:
R串===15Ω;
根据串联电路电阻的规律知气敏电阻的阻值为:
R=R串﹣R0=15Ω﹣5Ω=10Ω,
则==0.1Ω﹣1,
由图乙可知,此时空气质量指数为25;
(3)当空气污染指数为100时,=0.4,
解得R=2.5Ω,
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知:
R总=R+R0=2.5Ω+5Ω=7.5Ω,
此时电路中的电流:
I′=IR===1.2A,
气敏电阻的功率为:
PR=IR2R=(1.2A)2×2.5Ω=3.6W
答:(1)当电压表示数为3V时,R0消耗的电功率为1.8W;
(2)此时空气污染指数为25;
(3)若某时刻空气污染指数为100,R消耗的电功率为3.6W。
【点评】本题考查了串联电路的特点、电功率公式以及欧姆定律的灵活运用,关键是看懂乙图。
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