四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年九年级下学期第二次质量监测模拟物理试题
物理试题
第一部分 选择题
一、选择题:请将正确选项前的字母填涂在答题卡上(共12个小题,满分38分,其中15~24题为单项选择题,每题3分;25~26题为多项选择题,每小题4分,全选对得4分,选对但不全得2分,不选或有错选的均不得分)
1. 关于家庭用电和安全用电,下列说法中正确的是( )
A. 街边的路灯同时亮与灭,则路灯一定是串联的
B. 空气开关跳闸,可能是电路中某一用电器发生了断路
C. 正确使用测电笔插入三孔插座插孔时,氖管灯不亮,该插孔一定接的是零线
D. 接触到金属外壳的用电器时,被“麻”了一下,可能是用电器的外壳没有接地
2. 学习物理的过程中,通常将微观与宏观结合起来,下列说法正确的是( )
A. 将酒精和水混合在一起,总体积变小,说明分子间有间隙
B. 某物体温度为0℃,则其内部分子已经停止运动
C. 金属内部自由电子的定向移动方向与电流方向相同
D. 摩擦起电的实质是带正电的质子发生了转移
3. 泸州长江二桥经茜草半岛后跨越长江,接罗汉街道过进港路,成为两岸群众过江出行的重要通道。10月26日15时,随着泸州长江二桥北岸最后一块钢桁梁成功吊装,标志着该桥建设取得了阶段性的胜利。此次吊装的为主跨跨中钢桁梁,长9.2米、宽31.1米、高13.1米,呈倒等腰梯形,总重量为231吨。如图是正在吊装钢桁梁的情景,下列说法不正确的是( )
A. 将钢桁梁从船上吊起前后比较,船将上浮一些
B. 将钢桁梁吊起过程中,若使用动滑轮可以更省力
C. 桥塔两边钢绳的拉力是一对平衡力
D. 将钢桁梁匀速吊起过程中,钢绳对钢桁梁的拉力与钢桁梁对钢绳拉力是一对相互作用力
4. 2022年10月12日“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,神舟十 四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来了一场 精彩的太空科普课。其中的“水球变懒”实验,将注射器对准水球 进行喷气,水球开始振动起来,而且比较剧烈。然后将一个空心钢球放进水球内部,再次喷气,观察到水球振动变慢,即“水球变懒”。下列关于 “水球变懒”实验,下列说法正确的是( )
A. 实验过程中,用到了控制变量法,即喷气时需要喷气的速度和喷口离水球距离相等
B. 加入钢球后,水球整体质量变大,但惯性大小不变
C. 若钢球质量为10g,钢球在水球中,受到的浮力为0.1N
D. 将空心钢球换成实心钢球,则钢球将下落到水球外面
5. 2022年10月,全国多地发生剧烈振动并伴随巨大声响,而地震局根据监测没有发生地震,大家纷纷猜测是由于飞机飞行产生的音爆。音爆是指飞机超音速飞行时,飞机所发出的声音的波无法跑在飞机前方,所以就全部叠在机身后方,形成了圆锥形状的音锥。当这种波传到地面时,我们就听到所有累积起来的声音,在听觉上,这就是一声轰然巨响的音爆。关于音爆,下列说法正确的是( )
A. 产生音爆说明声音具有能量
B. 音爆是由机翼振动产生的
C. 发生音爆时,声音的音调很高
D. 发生音爆时,飞机驾驶员也能听到
6. 无线充电技术,在日常生活中应用越来越广泛,下图是无线充电原理图,根据初中所学知识进行分析,下列说法不正确的是( )
A. 输入电流发生变化,则线圈A产生的磁场也会发生变化
B. 只有线圈内部附近才有磁感线,磁感线是断开的
C. 给电池充电时,是将电能转化为化学能
D. 线圈B产生电流的原理与发电机原理相同
7. 近期,泸州多地进行了灯光秀表演,如图为古蔺二郎的山体灯光秀、江阳区渔子溪公园的灯光秀、龙马潭区沱江边的山体灯光秀,给广大泸州市民带来了光的盛宴。下列关于灯光秀的说法正确的是( )
A. 我们看到光在空中呈直线状态,这就是光线
B. 我们能从不同角度通过水面看到灯光,所以光在水面发生的是漫反射
C. 当红色灯光照在蓝色的衣服上时,我们看到衣服是黑色的
D. 我们看到空中的红色光柱,这就是红外线
8. 如图所示是一种中性墨水笔,打开橡胶套,发现笔杆上有两个小孔。下列说法中不合理的是( )
A. 橡胶套上有凹纹,是为了增大粗糙程度来增大摩擦力
B. 笔杆上的小孔是为了让笔芯内部与大气相通,避免油墨减少后使得笔芯内部气压降低造成出墨不畅
C. 使用该墨水笔书写后,字迹迅速变干,是因为墨水发生了凝固
D. 使用墨水笔时,笔尖上装有滚珠是为了减小摩擦
9. 李明和张红选用规格完全相同的实验器材来探究水沸腾时的特点,用如图1所示的装置进行实验。图2是两位同学根据实验数据绘制出的温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. 组装器材时,应按照自上而下的顺序进行
B. 实验时,0~4min内两名同学所用水吸收的热量相同
C. 实验过程中杯盖上出现小水珠是汽化现象
D. 分析图像可知,李明和张红实验中所用水的质量不同
10. 重500N的小明站在地面上,利用如图甲所示的滑轮组在建筑工地提升一批不同重力的货物。此时,小明正在用竖直向下的拉力F使重为450N的货物A以0.2m/s的速度匀速上升,拉力F所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知缠绕滑轮组的绳子最多只能承受550N的拉力,在不计绳重和摩擦的情况下,下列说法中正确的有( )
A. t=3s时,拉力F的功率为300W
B. 匀速提升货物过程中,拉力F始终为500N
C. 此人使用该滑轮组最多能使重为1050N的货物匀速上升
D. 此人使用该滑轮组匀速提升货物时,最大的机械效率为95%
11. 测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示,为定值电阻,R是光敏电阻,电源电压为3V。闭合开关S,无人通过时,电压表示数为2.5V,有人通过时,挡住入射到光敏电阻上的光,光敏电阻阻值变为10Ω,电压表示数变为2V,装置计数一次。下列说法正确的是( )
A. 有人通过,R的电流变小 B. 有人通过,电路总功率变大
C. 无人通过,R的阻值为25Ω D. 无人通过,的功率为0.2W
12. 一装有适量水的容器放在水平桌面上,容器底面积为S。一木球和一合金球的体积分别为5V0和2V0。将它们用细绳相连放入水中静止时,木球露出水面的体积为V0,如图所示;当把细绳剪断后,合金球沉底,木球静止时露出水面的体积为2V0,如图所示。已知水的密度为ρ0,下列说法正确的是( )
A. 合金球的重力为
B. 合金球的密度为
C. 木球的密度为
D. 剪断细线后,水对容器底部的压强减少了
第二部分 非选择题
二、填空题(共6个小题,每空1分,共18分)
13. 2023年5月3日,泸州市广大市民手机收到了地震预警信号,预警地震波到达的时间,预警时间为12s,若地震波传播速度约7km/s,则估算震中到泸州的距离为______km,我们手机收到预警信号是通过______传递信息的,地震时会产生______(后两空选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”)。
14. 2022年11月29日,搭载“神舟十五号”载人飞船的运载火箭点火发射。火箭在加速升空过程中,飞船的机械能___(选填“变大”“不变”或“变小”),火箭外壳与大气剧烈摩擦后温度升高,这是通过___的方式改变其内能;为了与中国空间站交会对接,“神舟十五号”飞船会通过发动机点火来实现变轨,这说明力可以改变物体的___。
15. 如图是小明拍摄水池中白鹤的照片,可以看到三只“白鹤”,其实有两个是白鹤的“影子”。最右侧的“白鹤”是由于光的___形成的“影子”;靠近拍摄者的“白鹤”是由于光的反射形成的___(选填“实”或“虚”)像;若水面下降,靠近拍摄者的“白鹤”大小将___(选填“变大”“变小”或“不变”)。
16. 如图所示是世界上最大的货轮“长范号”,其长度约为400米,宽度为62米,甲板的大小和四个足球场差不多,满载时排水量65万吨,该货轮在海上航行时受到的浮力___(选填“大于”“小于”或“等于”)重力,满载时所受浮力为___N,排开海水的体积为___m3(,g取10N/kg)。
17. 3D打印机使一种可快速成型的机器,它的原理是把数据和原料放进3D打印机中,通过逐层打印的方式来构造物体,小明家用3D打印机所使用的丝材原料是PLA塑料,其比热容;
(1)3D打印机喷头主要是利用了电流的___效应。100g的PLA塑料从30℃加热到80℃,吸收的热量为___J;
(2)在没有其它用电器工作的情况下,该3D打印机工作40min,图乙中的家用电能表指示灯闪烁了500次,则该打印机的实际功率为___W。
18. 如图是中国自主设计、建造的全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环(简称EAST)的原理图,该装置被称为“人造太阳”,它在1亿度超高温度下运行了近10秒。核能属于______(选填“常规能源”或“新能源”);该装置的线圈使用超导材料绕制,这些线圈工作在零下296摄氏度的超低温中,从而实现超导,处于超导状态时的线圈的电阻为______Ω。 “人造太阳”加热功率超过,若利用“人造太阳”发电,发电效率为60%,则每小时发电量达______。
三、作图与实验探究题(本题共5小题。每空1分,作图题请先用铅笔作图,确定后,再用黑色签字笔描黑。共20分)
19. 重为G的圆球放在光滑斜面和光滑的竖直挡板之间,如图。在图中作出物体的受力示意图。
20. 如图,凸透镜的主光轴与平静水面重合,F为凸透镜的焦点,入射光线AB平行主光轴,请画出AB经过凸透镜后的折射光线和进入水中后大致的折射光线。
21. 小明同学探究“凸透镜成像的规律”实验时,利用甲图装置进行了如下操作:
(1)将凸透镜正对太阳光,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图乙所示,则凸透镜的焦距是______cm;
(2)实验前,要调整凸透镜、光屏和烛焰的高度,下面几种调整方法中最方便合理是______;
A.眼睛平视,视线与光具座平行,利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度
B.把蜡烛、透镜和光屏在光具座上移到一起,调整“三心”在同一高度,再分开
C.用刻度尺分别测量烛焰、凸透镜、光屏中心的高度,从而使“三心”在同一高度
(3)小明调节光屏位置,使屏上呈现清晰的像,如图甲。则此时成像原理与______原理相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(4)小明将蜡烛向左移动10cm,则为了在光屏上再次得到清晰的像,小明移动光屏的路径最合理的是______。
22. 如图所示,小明在研究“阻力对物体运动的影响”时,采用如图所示装置,将弹簧一端与墙壁相连,当弹簧处于自然状态时,其自由端处于O点,用手推动木块压缩弹簧自由端至A处(木块与弹簧不相连),迅速松手后,木块将在水平面上运动。
(1)为了改变阻力的大小,小明需要在水平面上铺上不同的材料,小明更换的材料应铺在水平面上的___(选填“AO段”、“O点右侧”或“整个A点右侧”);
(2)小明每次都将弹簧压缩到A点释放木块的目的是___;
(3)实验表明小车受到的阻力越小,速度减小得越___(快/慢)。进一步推理可知:如果运动的物体不受力,它将___;
(4)木块运动到O点时所受合力___(选填“方向向左”、“方向向右”或“为零”);
(5)木块经过O点向右运动过程中将动能转化为____能。
23. 小明利用电学实验盒设计并进行了以下几组实验(采用的电源都是三节新干电池):
(1)实验一:利用图甲电路来探究电流与电阻的关系,实验中控制电压表示数为U0不变;
①开关闭合前,滑动变阻器的滑片置于图中最右端;将电阻箱调至某阻值,闭合开关,调节滑动变阻器时,发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化,经检查是由于______而造成的;
②排除故障后,调节电阻箱阻值R,多次实验,得到I与的关系如图乙所示,U0=______V;
③在本实验的交流与评估环节,甲同学想知道每次实验中滑动变阻器连入电路的电阻值,但又无法从滑动变阻器上读取。乙同学思考了一会儿,发现一个规律:在电压表示数为U0时,无论电阻箱取哪个阻值,滑动变阻器连入电路的阻值一定是电阻箱阻值的______倍;
(2)实验二:将图甲中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡,实验得到丙所示图像,则小灯泡的额定功率为______W;当小灯泡的电功率为0.6W时,小灯泡的电阻为______Ω;
(3)实验三:小明打算增加一个阻值为R0的电阻,用图丁所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1,移动滑片P使电压表的示数为U1;保持滑片P位置不动,只断开开关S1,闭合开关S2,记下电压表的示数为U2,则小灯泡的电功率为______(用已知字母表示)。
四、(本题共2个小题,第38题9分,第39题10分,共19分;要求写出必要的步骤、相关公式和文字说明)
24. 如图所示是坐位体前屈成绩测试仪,为了加强自我训练,物理爱好者小明同学利用家中器材自制了一个测试仪,原理图如图乙所示,电源电压为U=6V保持不变,其中电阻丝AB粗细均匀,总长度为30cm电阻值为15Ω,电流表的量程为“0-0.6A”。调试过程中发现,不推挡板时P在B;推动挡板P到A时,电流表满偏。则:
(1)电阻的阻值为多少?
(2)在电流表的表盘0.3A刻度处应标上成绩为多少cm?
(3)不断改变P的位置,并把推动挡板P移动距离标在电流表相应刻度上,发现测试仪表盘刻度不均匀。于是设计了如图丙所示电路,使用了量程为0-3V的电压表,同时将更换为。则在电压表的表盘2.0V刻度处应标上成绩为多少cm?
25. 酒城泸州市民有储酒的习惯,如图甲是一种常用的储酒罐水平放置,其简化图如图乙所示,已知储酒罐内部底面积S底=500cm2,罐体高h1=40cm,罐口面积S口=100cm2,罐颈高h2=5cm,现罐内装有密度为0.9g/cm3的高度白酒,其深度为h0=42cm,若用酒提子从罐中提酒,酒提子为柱状带柄的薄壁容器,如图丙所示,容积V容=250cm3的酒提子,底面积为S提=50cm2,质量m=25g,材料体积不计。(g取10N/kg)则:
(1)取酒之前,酒对罐底的压强为多少?
(2)酒提子保持竖直状态取酒时,至少需要施加多大压力才能取到酒?
(3)酒提子保持竖直状态取酒,取出第一提酒的过程中,罐底受到的最大压力差为多大?四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年九年级下学期第二次质量监测模拟物理试题解析版
物理试题
第一部分 选择题
一、选择题:请将正确选项前的字母填涂在答题卡上(共12个小题,满分38分,其中15~24题为单项选择题,每题3分;25~26题为多项选择题,每小题4分,全选对得4分,选对但不全得2分,不选或有错选的均不得分)
1. 关于家庭用电和安全用电,下列说法中正确的是( )
A. 街边的路灯同时亮与灭,则路灯一定是串联的
B. 空气开关跳闸,可能是电路中某一用电器发生了断路
C. 正确使用测电笔插入三孔插座插孔时,氖管灯不亮,该插孔一定接的是零线
D. 接触到金属外壳的用电器时,被“麻”了一下,可能是用电器的外壳没有接地
【答案】D
【解析】
【详解】A.街边的路灯同时亮与灭是因为各路灯并联,控制路灯的开关在干路上,故A错误;
B.家庭电路中空气开关跳闸,可能是因为电路某处短路,也可能是因为用电器总功率过大,故B错误;
C.正确使用测电笔插入三孔插座插孔时,氖管灯不亮,该插孔可能是零线也可能是地线,故C错误;
D.根据安全用电原则,有金属外壳的用电器使用时,金属外壳需要接地,防止用电器漏电出现触电事故,接触到金属外壳的用电器时,被“麻”了一下,可能是用电器的外壳没有接地导致的漏电,故D正确。
故选D。
2. 学习物理的过程中,通常将微观与宏观结合起来,下列说法正确的是( )
A. 将酒精和水混合在一起,总体积变小,说明分子间有间隙
B. 某物体温度为0℃,则其内部分子已经停止运动
C. 金属内部自由电子的定向移动方向与电流方向相同
D. 摩擦起电的实质是带正电的质子发生了转移
【答案】A
【解析】
【详解】A .由于分子间存在间隙,酒精和水混合后,水分子和酒精分子彼此进入对方的间隙,所以总体积会减小。故A正确;
B .分子的运动是永不停息地,温度高运动快,温度低运动慢,但不会停止。故B错误;
C.自由电子带负电荷,定向移动方向与电流方向相反。故C错误;
D .摩擦起电不是创造了电,而是电子从一个物体转移到另一个物体,摩擦起电的实质是电子的转移。故D错误。
故选A。
3. 泸州长江二桥经茜草半岛后跨越长江,接罗汉街道过进港路,成为两岸群众过江出行的重要通道。10月26日15时,随着泸州长江二桥北岸最后一块钢桁梁成功吊装,标志着该桥建设取得了阶段性的胜利。此次吊装的为主跨跨中钢桁梁,长9.2米、宽31.1米、高13.1米,呈倒等腰梯形,总重量为231吨。如图是正在吊装钢桁梁的情景,下列说法不正确的是( )
A. 将钢桁梁从船上吊起前后比较,船将上浮一些
B. 将钢桁梁吊起过程中,若使用动滑轮可以更省力
C. 桥塔两边钢绳的拉力是一对平衡力
D. 将钢桁梁匀速吊起过程中,钢绳对钢桁梁的拉力与钢桁梁对钢绳拉力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.船始终处于漂浮状态,浮力等于重力,因此将钢桁梁从船上吊起后,船的重力减小,因此受到的浮力减小,根据阿基米德原理可知,排开水的体积减小,因此船将上浮一些,故A正确,不符合题意;
B.动滑轮在使用过程中可以省力但不能改变力的方向,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,桥塔两边钢绳的拉力不在同一条直线上,因此不是平衡力,故C错误,符合题意;
D.将钢桁梁匀速吊起过程中,钢绳对钢桁梁的拉力与钢桁梁对钢绳拉力互为施力物体和受力物体,因此是一对相互作用力,故D正确,不符合题意。
故选C。
4. 2022年10月12日“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,神舟十 四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来了一场 精彩的太空科普课。其中的“水球变懒”实验,将注射器对准水球 进行喷气,水球开始振动起来,而且比较剧烈。然后将一个空心钢球放进水球内部,再次喷气,观察到水球振动变慢,即“水球变懒”。下列关于 “水球变懒”实验,下列说法正确的是( )
A. 实验过程中,用到了控制变量法,即喷气时需要喷气的速度和喷口离水球距离相等
B. 加入钢球后,水球整体质量变大,但惯性大小不变
C. 若钢球质量为10g,钢球在水球中,受到的浮力为0.1N
D. 将空心钢球换成实心钢球,则钢球将下落到水球外面
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验过程中,用到了控制变量法,控制其他因素相同,即喷气时需要喷气的速度和喷口离水球距离相等,故A正确;
B.惯性的大小只与质量有关,加入钢球后,水球整体质量变大,惯性变大,故B错误;
C.因为在太空中,物体处于失重状态,若钢球质量为10g,钢球的重力为0,钢球在水球中,受到的浮力为0N,故C错误;
D.因为在太空中,物体处于失重状态,钢球的重力为0,将空心钢球换成实心钢球,不会下落到水球外面,故D错误。
故选A。
5. 2022年10月,全国多地发生剧烈振动并伴随巨大声响,而地震局根据监测没有发生地震,大家纷纷猜测是由于飞机飞行产生的音爆。音爆是指飞机超音速飞行时,飞机所发出的声音的波无法跑在飞机前方,所以就全部叠在机身后方,形成了圆锥形状的音锥。当这种波传到地面时,我们就听到所有累积起来的声音,在听觉上,这就是一声轰然巨响的音爆。关于音爆,下列说法正确的是( )
A. 产生音爆说明声音具有能量
B. 音爆是由机翼振动产生的
C. 发生音爆时,声音的音调很高
D. 发生音爆时,飞机驾驶员也能听到
【答案】A
【解析】
【详解】A.音爆产生时发出巨大声响的同时,全国多地发生剧烈振动,说明声音可以传递能量,故A正确;
B.声音是物体的振动产生的,音爆发出的声音是由空气的振动产生的,故B错误;
C.声音的特性包括音调、响度和音色,音调指声音的高低,响度指声音的大小,音色是声音的品质与特色。音爆的巨大爆鸣声主要指的是声音响度大,故C错误;
D.由题意知,发生音爆时,飞机处于超音速飞行,即飞机飞行速度大于声音传播速度,所以驾驶员时不能听到音爆发出的声音的,故D错误。
故选A。
6. 无线充电技术,在日常生活中应用越来越广泛,下图是无线充电原理图,根据初中所学知识进行分析,下列说法不正确的是( )
A. 输入电流发生变化,则线圈A产生的磁场也会发生变化
B. 只有线圈内部附近才有磁感线,磁感线是断开的
C. 给电池充电时,是将电能转化为化学能
D. 线圈B产生电流的原理与发电机原理相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,通电线圈A可以视为通电螺线管,其磁场方向与电流方向有关,当输入电流方向发生变化时,线圈A产生的磁场方向也会发生变化,故A正确,不符合题意;
B.磁感线是为了描述(或研究)磁场方便而建立的物理模型,通电导线周围存在着磁场,磁场是真实存在的,磁感线不是真实存在的,故在线圈周围不存在着磁感线,故B错误,符合题意;
C.手机充电过程中,消耗的电能以化学能的形式储存起来,故C正确,不符合题意;
D.通电导体周围存在磁场,由图知,电流通过线圈A产生的磁场,线圈B感应到电磁信号,产生感应电流,这是电磁感应现象,即线圈B是利用电磁感应原理产生感应电流的,发电机也是利用电磁感应原理工作的,故D正确,不符合题意。
故选B。
7. 近期,泸州多地进行了灯光秀表演,如图为古蔺二郎的山体灯光秀、江阳区渔子溪公园的灯光秀、龙马潭区沱江边的山体灯光秀,给广大泸州市民带来了光的盛宴。下列关于灯光秀的说法正确的是( )
A. 我们看到光在空中呈直线状态,这就是光线
B. 我们能从不同角度通过水面看到灯光,所以光在水面发生的是漫反射
C. 当红色灯光照在蓝色的衣服上时,我们看到衣服是黑色的
D. 我们看到空中的红色光柱,这就是红外线
【答案】C
【解析】
【详解】A. 光线是一种理想模型,不是真实存在的,故A错误;
B. 我们能从不同角度通过水面看到灯光,主要是因为湖面比较光滑,属于平面镜成像现象,故B错误;
C. 当红色灯光照在蓝色的衣服上时,红光被蓝色的衣服吸收,没有反射光线进入人眼,我们看到衣服是黑色的,故C正确;
D. 红外线属于不可见光,我们是看不到的,故D错误。
故选C。
8. 如图所示是一种中性墨水笔,打开橡胶套,发现笔杆上有两个小孔。下列说法中不合理的是( )
A. 橡胶套上有凹纹,是为了增大粗糙程度来增大摩擦力
B. 笔杆上的小孔是为了让笔芯内部与大气相通,避免油墨减少后使得笔芯内部气压降低造成出墨不畅
C. 使用该墨水笔书写后,字迹迅速变干,是因为墨水发生了凝固
D. 使用墨水笔时,笔尖上装有滚珠是为了减小摩擦
【答案】C
【解析】
【详解】A.水笔橡胶套上设计有凹纹,目的是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,说法合理,故A不符合题意;
B.笔杆上的小孔可使笔芯内部保持与外界大气相通,防止油墨减少后笔芯内部气压降低而造成出墨不畅,说法合理,故B不符合题意;
C.墨水是液态的,容易蒸发,用该笔书写的字迹迅速变干,是因为墨水由液态变成了气态,属于汽化现象,故墨水发生了凝固的说法不合理,故C符合题意;
D.水笔的笔尖有滚珠,笔尖和纸之间的摩擦属于滚动摩擦,是减小了摩擦,说法合理,故D不符合题意。
故选C。
9. 李明和张红选用规格完全相同的实验器材来探究水沸腾时的特点,用如图1所示的装置进行实验。图2是两位同学根据实验数据绘制出的温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. 组装器材时,应按照自上而下的顺序进行
B. 实验时,0~4min内两名同学所用水吸收的热量相同
C. 实验过程中杯盖上出现小水珠是汽化现象
D. 分析图像可知,李明和张红实验中所用水的质量不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;安装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行,故A错误;
B.0~4min内,因加热时间相同,两同学所用水吸收的热量是相同,故B正确;
C.杯盖上出现的小水珠,是水蒸气遇冷液化形成的,故C错误;
D.由图2可知,李明和张红实验所用水在0~4分钟水温的变化均为1℃,水吸收相同的热量,温度变化相同,可以判断她们实验所用水的质量相同,故D错误。
故选B。
10. 重500N的小明站在地面上,利用如图甲所示的滑轮组在建筑工地提升一批不同重力的货物。此时,小明正在用竖直向下的拉力F使重为450N的货物A以0.2m/s的速度匀速上升,拉力F所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知缠绕滑轮组的绳子最多只能承受550N的拉力,在不计绳重和摩擦的情况下,下列说法中正确的有( )
A. t=3s时,拉力F的功率为300W
B. 匀速提升货物过程中,拉力F始终为500N
C. 此人使用该滑轮组最多能使重为1050N的货物匀速上升
D. 此人使用该滑轮组匀速提升货物时,最大的机械效率为95%
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,t=3s时,拉力F所做的功W为300J,由可得,拉力F的功率为
其中3s内货物上升的高度为
由图可知,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2,绳子自由端移动的距离为
由W=Fs可知拉力为
故在提升货物匀速上升时,拉力始终为250N,故AB错误;
C.不计绳重和摩擦的情况,由
可得,动滑轮的重力为
人通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力
F人最大=G人=500N
由于绳子所能承受的最大拉力为550N,即绳子所能承受的最大拉力大于人的最大拉力,因此此人使用该滑轮组提升货物时绳子自由端的最大拉力为
F最大=F人最大=500N
则货物的最大重力为
故C错误;
D.不计绳重和摩擦,由
可得,滑轮组的最大机械效为
故D正确。
故选D。
11. 测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示,为定值电阻,R是光敏电阻,电源电压为3V。闭合开关S,无人通过时,电压表示数为2.5V,有人通过时,挡住入射到光敏电阻上的光,光敏电阻阻值变为10Ω,电压表示数变为2V,装置计数一次。下列说法正确的是( )
A. 有人通过,R的电流变小 B. 有人通过,电路总功率变大
C. 无人通过,R的阻值为25Ω D. 无人通过,的功率为0.2W
【答案】BC
【解析】
【详解】如图所示,定值电阻和光敏电阻串联,电压表测光敏电阻两端的电压。
AB.由题意可知,有人通过时R两端的电压减小,由串联电路的电压特点可知,R0两端的电压增大,R0为定值电阻,由可知,通过R0的电流变大,由于串联电路电流处处相等,此时通过光敏电阻的电流变大,且电路中的电流变大,由P=UI可知,电源电压一定,有人通过时,电路中的电流变大,电路的总功率变大,故A错误,B正确;
C.有人通过时,光敏电阻阻值变为10Ω,电压表示数变为2V,此时电路中电流为
由串联电路的电压特点可知,此时R0两端的电压为
则R0的阻值为
无人通过时,电压表示数为2.5V,由串联电路的电压特点可知,此时R0两端的电压为
此时电路中电流为
由欧姆定律可知,此时R的阻值为
故C正确;
D.由串联电路的电流特点可知,无人通过时,通过R0的电流为0.1A,由可得,此时R0的功率为
故D错误。
故选BC。
12. 一装有适量水的容器放在水平桌面上,容器底面积为S。一木球和一合金球的体积分别为5V0和2V0。将它们用细绳相连放入水中静止时,木球露出水面的体积为V0,如图所示;当把细绳剪断后,合金球沉底,木球静止时露出水面的体积为2V0,如图所示。已知水的密度为ρ0,下列说法正确的是( )
A. 合金球的重力为
B. 合金球的密度为
C. 木球的密度为
D. 剪断细线后,水对容器底部的压强减少了
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.剪断前,木球和合金球排开水的体积为
V排前=5V0+2V0-V0=6V0
因为两球漂浮,由二力平衡知
F浮前=ρ0g×6V0=G木球+G合金球①
剪断后,木球排开水的体积为
V排后=5V0-2V0=3V0
因为木球漂浮,由二力平衡知
F浮木球=ρ0g×3V0=G木球②
由①②可知
G合金球=3ρ0gV0
合金球的质量为
合金球的密度为
故A正确,B错误;
C.木球的质量为
木球的密度为
故C错误;
D.剪断细线后,木球和合金球收到的浮力之和为
F浮后=ρ0g×(5V0+2V0-2V0)=5ρ0gV0
则两球对水的作用力变化量为
ΔF=F浮前-F浮后=6ρ0gV0-5ρ0gV0=ρ0gV0
所以剪断细线后,水对容器底部的压强减少了
故D正确。
故选AD。
第二部分 非选择题
二、填空题(共6个小题,每空1分,共18分)
13. 2023年5月3日,泸州市广大市民手机收到了地震预警信号,预警地震波到达的时间,预警时间为12s,若地震波传播速度约7km/s,则估算震中到泸州的距离为______km,我们手机收到预警信号是通过______传递信息的,地震时会产生______(后两空选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”)。
【答案】 ①. 84 ②. 电磁波 ③. 次声波
【解析】
【详解】[1]预警时间为12s,若地震波传播速度约7km/s,则估算震中到泸州的距离为
[2]电磁波能够传递信息,手机收到预警信号是通过电磁波传递信息的。
[3]地震波的频率一般在20Hz以下,地震时会产生次声波。
14. 2022年11月29日,搭载“神舟十五号”载人飞船的运载火箭点火发射。火箭在加速升空过程中,飞船的机械能___(选填“变大”“不变”或“变小”),火箭外壳与大气剧烈摩擦后温度升高,这是通过___的方式改变其内能;为了与中国空间站交会对接,“神舟十五号”飞船会通过发动机点火来实现变轨,这说明力可以改变物体的___。
【答案】 ①. 变大 ②. 做功 ③. 运动状态
【解析】
【详解】[1]机械能是动能与势能的总和,火箭在加速升空过程中,质量不变,速度增加,动能变大,上升高度增加,因此重力势能增加;整个过程火箭不发生弹性形变,不存在弹性势能的变化,因此其机械能变大。
[2]火箭从地面向上发射过程中,其外壳与大气摩擦后温度升高,内能增大,这是通过做功的方式改变内能。
[3]飞船通过发动机点火获得推力,从而实现变轨,该过程中飞船的运动方向和运动速度大小都发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态。
15. 如图是小明拍摄水池中白鹤的照片,可以看到三只“白鹤”,其实有两个是白鹤的“影子”。最右侧的“白鹤”是由于光的___形成的“影子”;靠近拍摄者的“白鹤”是由于光的反射形成的___(选填“实”或“虚”)像;若水面下降,靠近拍摄者的“白鹤”大小将___(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 虚 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]影子形成的原理是光的直线传播;故最右侧的“白鹤”是由于光的直线传播形成的“影子”。
[2]靠近拍摄者的“白鹤”是平面镜成像形成的,平面镜所成的像是虚像。
[3]平面镜所成的像与物大小相等,故若水面下降,靠近拍摄者的“白鹤”大小将不变。
16. 如图所示是世界上最大的货轮“长范号”,其长度约为400米,宽度为62米,甲板的大小和四个足球场差不多,满载时排水量65万吨,该货轮在海上航行时受到的浮力___(选填“大于”“小于”或“等于”)重力,满载时所受浮力为___N,排开海水的体积为___m3(,g取10N/kg)。
【答案】 ①. 等于 ②. ③.
【解析】
【详解】[1]该货轮在海上航行时,处于漂浮状态,受到的浮力等于重力。
[2]满载时所受浮力为
F浮=G排=m排g=65×104×103kg×10N/kg=6.5×109N
[3]由F浮=ρ水gV排得,排开海水的体积为
17. 3D打印机使一种可快速成型的机器,它的原理是把数据和原料放进3D打印机中,通过逐层打印的方式来构造物体,小明家用3D打印机所使用的丝材原料是PLA塑料,其比热容;
(1)3D打印机喷头主要是利用了电流的___效应。100g的PLA塑料从30℃加热到80℃,吸收的热量为___J;
(2)在没有其它用电器工作的情况下,该3D打印机工作40min,图乙中的家用电能表指示灯闪烁了500次,则该打印机的实际功率为___W。
【答案】 ①. 热 ②. 8000 ③. 250
【解析】
【详解】(1)[1] 3D打印机喷头工作时需要对PLA塑料加热,主要是利用了电流的热效应。
[2] 100g的PLA塑料从30℃加热到80℃,吸收的热量为
(2)[3]图乙中的家用电能表指示灯闪烁了500次,打印机做的功为
打印机的实际功率为
18. 如图是中国自主设计、建造的全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环(简称EAST)的原理图,该装置被称为“人造太阳”,它在1亿度超高温度下运行了近10秒。核能属于______(选填“常规能源”或“新能源”);该装置的线圈使用超导材料绕制,这些线圈工作在零下296摄氏度的超低温中,从而实现超导,处于超导状态时的线圈的电阻为______Ω。 “人造太阳”加热功率超过,若利用“人造太阳”发电,发电效率为60%,则每小时发电量达______。
【答案】 ①. 新能源 ②. 0 ③.
【解析】
【详解】[1]核能的使用在20世纪末,核能是人类最具希望的未来能源之一,核能属于新能源。
[2]当在超低温的温度下导体电阻为0Ω的现象称为超导现象,该导体材料较超导材料。
[3]人造太阳每小时发电量为
三、作图与实验探究题(本题共5小题。每空1分,作图题请先用铅笔作图,确定后,再用黑色签字笔描黑。共20分)
19. 重为G的圆球放在光滑斜面和光滑的竖直挡板之间,如图。在图中作出物体的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由于斜面和竖直挡板光滑,没有摩擦力,所以圆球受到的力有三个:竖直向下的重力G,竖直挡板对球的水平向右的弹力F1和垂直斜面向上的支持力F2,作用点为球心,作图如图所示:
20. 如图,凸透镜的主光轴与平静水面重合,F为凸透镜的焦点,入射光线AB平行主光轴,请画出AB经过凸透镜后的折射光线和进入水中后大致的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】入射光线AB平行主光轴,必然过凸透镜的右侧焦点,故将B点和右侧焦点相连,并标上向下的箭头,过右侧焦点做水面的垂线,即为法线,过折射点画折射角,由于空气中的角大,故折射光线与入射光线相比更靠近法线,故如下图所示:
21. 小明同学探究“凸透镜成像的规律”实验时,利用甲图装置进行了如下操作:
(1)将凸透镜正对太阳光,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图乙所示,则凸透镜的焦距是______cm;
(2)实验前,要调整凸透镜、光屏和烛焰的高度,下面几种调整方法中最方便合理是______;
A.眼睛平视,视线与光具座平行,利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度
B.把蜡烛、透镜和光屏在光具座上移到一起,调整“三心”在同一高度,再分开
C.用刻度尺分别测量烛焰、凸透镜、光屏中心的高度,从而使“三心”在同一高度
(3)小明调节光屏位置,使屏上呈现清晰的像,如图甲。则此时成像原理与______原理相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(4)小明将蜡烛向左移动10cm,则为了在光屏上再次得到清晰的像,小明移动光屏的路径最合理的是______。
【答案】 ①. 10.0 ②. B ③. 投影仪 ④. D
【解析】
【详解】(1)[1]焦点到光心的距离叫焦距。如图乙,与主光轴平行的光线会聚在焦点上,则凸透镜的焦距是
50.0cm-40.0cm=10.0cm
(2)[2]为使烛焰的像成在光屏的中央,实验前,要调整凸透镜、光屏和烛焰的高度,使三者的中心在同一高度,调整方法是:把蜡烛、透镜和光屏在光具座上移到一起,点燃蜡烛,调整“三心”在同一高度,再分开实验,这样操作简单准确,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)[3]如图甲,物距
u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
即
f<u<2f
成倒立、放大的实像,此时成像原理与投影仪原理相同。
(4)[4]将蜡烛向左移动10cm,物距为
u=15.0cm+10.0cm=25.0cm>2f
则像距
f<v<2f
光屏应移动到60cm与70cm刻度线之间,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
22. 如图所示,小明在研究“阻力对物体运动的影响”时,采用如图所示装置,将弹簧一端与墙壁相连,当弹簧处于自然状态时,其自由端处于O点,用手推动木块压缩弹簧自由端至A处(木块与弹簧不相连),迅速松手后,木块将在水平面上运动。
(1)为了改变阻力的大小,小明需要在水平面上铺上不同的材料,小明更换的材料应铺在水平面上的___(选填“AO段”、“O点右侧”或“整个A点右侧”);
(2)小明每次都将弹簧压缩到A点释放木块的目的是___;
(3)实验表明小车受到的阻力越小,速度减小得越___(快/慢)。进一步推理可知:如果运动的物体不受力,它将___;
(4)木块运动到O点时所受合力___(选填“方向向左”、“方向向右”或“为零”);
(5)木块经过O点向右运动过程中将动能转化为____能。
【答案】 ①. O点右侧 ②. 保证木块每次经过O点时速度相同 ③. 慢 ④. 做匀速直线运动 ⑤. 方向向左 ⑥. 内
【解析】
【详解】(1)[1]本实验是通过木块在O点右侧运动的距离来比较阻力对运动的影响,故更换的材料应铺在水平面上的O点右侧。
(2)[2]本实验要控制木块在O点时的速度相同,所以每次都将弹簧压缩到A点释放木块。
(3)[3][4]木板阻力最小,小车在其上面运动的最远;说明阻力越小,速度减小得越慢,进一步推理可知,若没有阻力,则木块速度不减小,做匀速直线运动。
(4)[5]木块运动到O点时竖直方向上的重力和支持力平衡,水平方向上受到向左的摩擦力,故所受合力方向向左。
(5)[6]木块经过O点向右运动过程中摩擦力做功,将动能转化为内能。
23. 小明利用电学实验盒设计并进行了以下几组实验(采用的电源都是三节新干电池):
(1)实验一:利用图甲电路来探究电流与电阻的关系,实验中控制电压表示数为U0不变;
①开关闭合前,滑动变阻器的滑片置于图中最右端;将电阻箱调至某阻值,闭合开关,调节滑动变阻器时,发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化,经检查是由于______而造成的;
②排除故障后,调节电阻箱阻值R,多次实验,得到I与的关系如图乙所示,U0=______V;
③在本实验的交流与评估环节,甲同学想知道每次实验中滑动变阻器连入电路的电阻值,但又无法从滑动变阻器上读取。乙同学思考了一会儿,发现一个规律:在电压表示数为U0时,无论电阻箱取哪个阻值,滑动变阻器连入电路的阻值一定是电阻箱阻值的______倍;
(2)实验二:将图甲中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡,实验得到丙所示图像,则小灯泡的额定功率为______W;当小灯泡的电功率为0.6W时,小灯泡的电阻为______Ω;
(3)实验三:小明打算增加一个阻值为R0的电阻,用图丁所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1,移动滑片P使电压表的示数为U1;保持滑片P位置不动,只断开开关S1,闭合开关S2,记下电压表的示数为U2,则小灯泡的电功率为______(用已知字母表示)。
【答案】 ①. 电阻箱短路 ②. 2 ③. 1.25 ④. 1.25 ⑤. 3.75 ⑥.
【解析】
【详解】(1)①[1]电流表有示数,电压表示数为零,故障可能是电压表被短路或电压表断路;由于调节滑动变阻器时,电流表示数有明显变化,则说明电阻箱未接入电路,据此可知电路故障可能是电压表或电阻箱被短路。
②[2]由I与关系图线知,当电流为0.1A时,为0.05Ω-1,则,则电压
③[3]由题意可知电源为三节新干电池,所以电源电压
由串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端分得的电压
由串联电路分压原理可知
解得
在电压表示数为U0时,无论电阻箱取哪个阻值,滑动变阻器连入电路的阻值一定是电阻箱阻值的1.25倍。
(2)[4]灯泡的额定电压为2.5V,根据图丙可知,对应的电流,则灯的额定功率
[5]根据图丙可知,当小灯泡的电功率为0.6W时,通过灯泡的电流,灯泡两端电压,由欧姆定律可得小灯泡的电阻为
(3)[6]闭合开关S、S1,电压表测量小灯泡两端的电压,移动滑片P使电压表的示数为U1,即小灯泡两端的电压是U1;保持滑片P位置不动,只断开开关S1,闭合开关S2,电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压,记下电压表的示数为U2,由于电路连接方式不变,电路中电阻不变,电流不变,此时灯泡两端的电压仍为U1;根据串联电路电压规律,定值电阻两端的电压是
定值电阻中的电流为
定值电阻和小灯泡串联,根据串联电路电流处处相等,则小灯泡中的电流是
小灯泡的功率为
四、(本题共2个小题,第38题9分,第39题10分,共19分;要求写出必要的步骤、相关公式和文字说明)
24. 如图所示是坐位体前屈成绩测试仪,为了加强自我训练,物理爱好者小明同学利用家中器材自制了一个测试仪,原理图如图乙所示,电源电压为U=6V保持不变,其中电阻丝AB粗细均匀,总长度为30cm电阻值为15Ω,电流表的量程为“0-0.6A”。调试过程中发现,不推挡板时P在B;推动挡板P到A时,电流表满偏。则:
(1)电阻的阻值为多少?
(2)在电流表的表盘0.3A刻度处应标上成绩为多少cm?
(3)不断改变P的位置,并把推动挡板P移动距离标在电流表相应刻度上,发现测试仪表盘刻度不均匀。于是设计了如图丙所示电路,使用了量程为0-3V的电压表,同时将更换为。则在电压表的表盘2.0V刻度处应标上成绩为多少cm?
【答案】(1);(2)10cm;(3)20cm
【解析】
【详解】解:(1)推动挡板P到A时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流为I=0.6A,由可得,电阻R1的阻值为
(2)因电阻丝AB粗细均匀电阻丝的总长度为30cm,电阻值为15Ω,即电阻丝阻值与长度的关系为
即1cm长度电阻丝阻值为
当电路中的电流I=0.3A时,电路的总电阻为
此时电阻丝接入电路中的电阻为
则电阻丝AB未接入电路部分的阻值为
所以,在电流表的表盘0.3A刻度处就标上成绩为
(3)由题意知,当电压表示数为时,此时电路电流为
由于串联电路电流处处相等,则此时电阻丝AB与电压表并联部分的电阻阻值为
则在电压表表盘2.0V刻度处应标上成绩为
答:(1)电阻R1的阻值为;
(2)在电流表的表盘0.3A刻度处应标上成绩为10cm;
(3)在电压表的表盘2.0V刻度处应标上成绩为20cm。
25. 酒城泸州市民有储酒的习惯,如图甲是一种常用的储酒罐水平放置,其简化图如图乙所示,已知储酒罐内部底面积S底=500cm2,罐体高h1=40cm,罐口面积S口=100cm2,罐颈高h2=5cm,现罐内装有密度为0.9g/cm3的高度白酒,其深度为h0=42cm,若用酒提子从罐中提酒,酒提子为柱状带柄的薄壁容器,如图丙所示,容积V容=250cm3的酒提子,底面积为S提=50cm2,质量m=25g,材料体积不计。(g取10N/kg)则:
(1)取酒之前,酒对罐底的压强为多少?
(2)酒提子保持竖直状态取酒时,至少需要施加多大压力才能取到酒?
(3)酒提子保持竖直状态取酒,取出第一提酒的过程中,罐底受到的最大压力差为多大?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)取酒之前,酒对罐底的压强为
(2)当酒提子刚好进酒时,受到的浮力
酒提子的重力
酒提子保持竖直状态取酒时,至少需要施加的压力
(3)取酒之前,罐内酒的体积为
据题意知,当酒提子刚好进酒时,液面上升到最高
最高液面距底部最高为
将酒取出后,罐内剩余酒的体积为
此时液面距底部最低为
液面高度差最大为
罐底受到最大压力差为
答:(1)取酒之前,酒对罐底的压强为3.78×103Pa;
(2)酒提子保持竖直状态取酒时,至少需要施加2N 压力才能取到酒;
(3)酒提子保持竖直状态取酒,取出第一提酒的过程中,罐底受到的最大压力差为414Pa。