2024年河南省周口市西华县二模物理试题(原卷版+解析版)

2023-2024年普通高中招生第二次模拟考试试卷
物 理
注意事项:
1.本试题卷共6页,五大题21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.请用黑色水笔直接将答案写在答题卡上,答在试题卷上的答案无效。选择题填涂时,必须用2B 铅笔在选择题答题区规范填写。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. AI智能音箱已广泛应用于新能源汽车,它让用户以语音对话的交互方式实现多项功能的操作。当对AI智能音箱发出调大声音的指令时,音箱就自动改变声音的_________,音箱内部扬声器振动的幅度_________。
2. 茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界。泡茶时能闻到浓浓茶香,这是一种___________现象;用开水泡茶,茶香更浓,说明这种现象的剧烈程度与___________有关。拿起杯盖,杯盖上,会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在___________。
3. 如图,某校学生在做“探究凸透镜成像规律”实验时,把李老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了;接着再将光屏靠近凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。李老师的眼睛是 ________(选填“近视眼”或“远视眼”),他佩戴的眼镜是 ________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
4. 如图所示,用滑轮组来提升一质量为60kg的正方体物块,当拉力F为400N时物体刚好能以0.2m/s的速度匀速上升,则此时滑轮组的机械效率为___________,拉力F的功率___________W。(不计绳重及摩擦; g 取10N/kg)
5. 如图甲是测量室内环境甲醛浓度的原理图,电源电压,定值电阻 R为气敏电阻,其电阻随污染指数的关系如图乙所示。当污染指数增大时, 电压表的示数将 ___________。当电压表示数为4V时,电路的总功率为 ___________W,污染指数为 ___________。
6. 小明为了用电方便买了一个多孔插排,如图所示。一次小明在使用电磁炉做饭时使用了插排,很快便闻到橡胶的焦糊味,于是他立即拔掉插排,发现插排线很热,而其他用电器正常工作。你认为引起插排线过热的原因可能是___________(选填“电路电压过高”“插排线过细”“插排线过粗”“插排线过短”)。请说明理由___________。
二、选择题 (本题8小题,共16分。每小题2分,第7—12题,每小题只有一个选项符合题目要求。第13—14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,只选一个且正确的得1分,有选错的得0分)
7. 下列关于信息的传播和能量的利用 说法正确的是( )
A. 发电机是将电能转化为机械能的装置
B. 核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电的
C. 煤、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源
D. 卫星导航系统主要靠超声波来传递信息
8. 谚语是劳动人民智慧的结晶,下列分析正确的是(  )
A. “十月打了霜,来年粮满仓”,如图甲,霜的形成是凝华现象,需要吸热
B. “大雾不过响,过响听雨响”,如图乙,雾的形成是汽化现象,需要放热
C. “草上露水凝,天气一定晴”,如图丙,露的形成是液化现象,需要放热
D. “大雪河封住,冬至不行船”,如图丁,冰的形成是凝固现象,需要吸热
9. 如图所示,用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是(  )
A. 必须使木板A做匀速运动才能测出B受到的摩擦力
B. A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C. B对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
D. 地面对A的摩擦力大小为5N,方向水平向右
10. 我国古诗词文化有着灿烂历史,很多名句蕴藏着丰富的物理知识.下列诗句从物理学的角度解释正确的是(  )
A. “潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射使潭底的像靠近水面
B. “绿树阴浓夏日长”句中“阴浓”是光沿直线传播形成的
C. “楼台倒影入池塘”句中“倒影”是由于光的反射形成的实像
D. “掬水月在手”句中的“月”是光从水中射向空气发生折射形成的虚像
11. 2023年 5月 21日,武汉大学牵头研制的“珞珈二号 01星”随长征二号丙运载火箭以“一箭三星”的方式发射升空,成功入轨。如图甲所示是卫星在随火箭加速上升的情景,如图乙所示是人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地运行的示意图。下列说法正确的是(  )
A. 图甲火箭加速上升过程中,动能转化为重力势能
B. 卫星从近地点运动到远地点,势能转化为动能
C. 图乙卫星进入轨道后绕地飞行的过程中处于平衡状态
D. 卫星随火箭加速上升时机械能一直增大
12. 如图,是汽车尾气中CO排放量的检测电路的简化电路。当CO 浓度高于某一设定值时,报警装置发声报警。下列说法正确的是(  )
A. 闭合开关S,电磁铁的上端是S极
B. 当CO 浓度升高,电磁铁磁性减弱
C. 气敏电阻R 阻值随CO 浓度的增大而减小
D. 将R 的滑片上移,检测电路在 CO浓度更高时报警
13. 水平台面上有甲、乙两个同规格的容器,分别盛有两种不同的液体,将两个完全相同的物体A、B分别放入两杯中,静止时如图所示,甲、乙液面刚好相平,下列说法正确的是(  )
A. 甲容器中液体密度较大
B. 乙容器底部受到液体的压力较大
C. 物体A排开液体的重力较大
D. 乙容器对水平面的压强较小
14. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A. 电源电压是 3V
B. 滑片P滑到中点时,电阻R的功率为6W
C. 滑动变阻器滑片在移动过程中,电压表示数U与电流表示数I的比值不变
D. 滑动变阻器阻值范围是0~12Ω
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 平面镜是魔术师表演节目常用的道具。如图甲演员躺在转盘上做各种动作时,观众在挡板前面利用平面镜看到的却是她竖直悬在空中做优美的动作。如图乙观众看到悬在空中的演员A',实际演员在挡板后的位置A。请画出平面镜的位置,并完成观众看到演员A 的光路图。
16. 如图所示,带电球A悬停在带电球M的正上方,画出A受力示意图(不计空气浮力)。
四、实验探究题(本题共3小题, 17题6分, 18题6分, 19题8分, 共19分)
17. 小华在探究“水沸腾前后温度变化的特点”的实验中:
(1)组装如图甲所示的实验装置时,应先固定图中的 ___________(选填“A”或“B”)器材;
(2)实验中观察到水中气泡的情形如图乙所示,此时烧杯中的水处于 ___________(选填“沸腾前”或“沸腾时”)状态;
(3)根据实验数据绘制水的温度随加热时间变化的图像如图丙所示,分析图像可知,水的沸点是___________℃,水在沸腾过程中___________;
(4)各实验小组发现,水沸腾时的温度均低于 100℃。那么,水的沸点可能与___________有关;
(5)实验后,小华终于明白妈妈用炉火炖老母鸡时,在沸腾后总是___________(填“保持大火”或“调为小火”)的道理。
18. 如图是用微小压强计“探究影响液体内部压强大小因素”的实验装置。
(1)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是___________(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(2)装置使用前应该先检查装置是否漏气,方法是 ___________,则说明装置不漏气。实验过程中发现探头所处深度较浅时,U 形管两液面高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更___________的液体以方便读数;
(3)为了探究在同种液体内部同一深度处,各个方向压强是否相等,应保持探头在水中的深度不变,改变探头的___________,看U形管左右两侧的水面的高度差是否变化;
(4)比较乙、丙两图,可以得到;液体的压强与___________有关;
(5)比较___________两图,可以得液体的压强与液体密度有关。
19. 小航在做探究电流与电阻的关系的实验时,选取了电压恒定的电源、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、规格为(40Ω1A)的滑动变阻器和其他器材组装成如图甲所示的电路。
(1)按电路图连接好实物,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最___________(填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现电压表有示数、电流表无示数,则电路存在的故障可能是定值电阻___________;
(3)排除故障后,将5Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑片使电压表指针如图乙所示,电压表示数为___________V,同时记下对应的电流值。小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,他应该将滑动变阻器的滑片向___________端移动(选填“左”或“右”);
(4)小航根据实验需要,分别将三个定值电阻接入电路进行实验,并将实验数据描绘成图像,如图丙所示。进一步分析数据可以得出的实验结论是___________。为完成这三组实验,选用的电源电压应不高于___________V;
(5)下列实验与本实验进行多次测量目的相同的是 ___________(填字母)。
A.测量定值电阻的阻值 B.测量铅笔的长度 C.测量小灯泡的电阻
五、综合应用题(本题共2小题, 20题8分, 20题9分, 共17分)
20. 河南省是我国小麦第一生产大省,种植面积连续5年稳定在8500万亩以上,洛阳生产的“东方红”无人驾驶拖拉机在农业生产中深受农民喜爱。如图所示,该拖拉机的质量为1.5吨,与水平地面的总接触面积为。(g取10N/kg,)
(1)拖拉机静止时对水平地面产生的压强是多少?
(2)若拖拉机在平直路面匀速行驶时受到的阻力为拖拉机总重的0.2倍, 行驶4.3km消耗柴油0.75kg, 那么柴油机的热效率为多少?
(3)拖拉机以额定功率工作时,在平直公路上的行驶速度大于在平直耕地上的行驶速度,试分析主要原因。
21. 中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路图如图乙所示,R1和R2均为发热电阻,煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为20℃的水,在标准大气压下,将水刚好加热到沸腾,用时700s,在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求:
额定电压 220V
保温挡功率 100W
加热挡功率 900W
(1)发热电阻R1的阻值;
(2)加热过程中煮茶器消耗的电能;
(3)煮茶器中水的质量。[水的比热容]2023-2024年普通高中招生第二次模拟考试试卷
物 理
注意事项:
1.本试题卷共6页,五大题21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.请用黑色水笔直接将答案写在答题卡上,答在试题卷上的答案无效。选择题填涂时,必须用2B 铅笔在选择题答题区规范填写。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. AI智能音箱已广泛应用于新能源汽车,它让用户以语音对话的交互方式实现多项功能的操作。当对AI智能音箱发出调大声音的指令时,音箱就自动改变声音的_________,音箱内部扬声器振动的幅度_________。
【答案】 ①. 响度 ②. 变大
【解析】
【详解】[1][2]响度指声音的强弱,与振幅和发声体的距离有关,当对AI智能音箱发出调大声音的指令时,音箱内部扬声器振动的幅度变大,声音的响度变大。
2. 茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界。泡茶时能闻到浓浓茶香,这是一种___________现象;用开水泡茶,茶香更浓,说明这种现象的剧烈程度与___________有关。拿起杯盖,杯盖上,会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在___________。
【答案】 ①. 扩散 ②. 温度 ③. 引力
【解析】
【详解】[1]泡茶时能闻到茶香,是茶叶的香味分子运动到了空气中,这是扩散现象。
[2]用开水冲泡后,茶叶的温度升高,分子运动速度加快,扩散越快,所以茶香更浓,所以扩散的剧烈程度与温度有关。
[3]杯盖上会沾有很多小水珠不掉落,即杯盖与水珠之间有引力,这说明分子间存在引力。
3. 如图,某校学生在做“探究凸透镜成像规律”实验时,把李老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了;接着再将光屏靠近凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。李老师的眼睛是 ________(选填“近视眼”或“远视眼”),他佩戴的眼镜是 ________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
【答案】 ①. 远视眼 ②. 凸透镜
【解析】
【详解】[1][2]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
4. 如图所示,用滑轮组来提升一质量为60kg的正方体物块,当拉力F为400N时物体刚好能以0.2m/s的速度匀速上升,则此时滑轮组的机械效率为___________,拉力F的功率___________W。(不计绳重及摩擦; g 取10N/kg)
【答案】 ①. 75% ②. 160
【解析】
【详解】[1]计算物体的重力
由题图可得,,计算滑轮组的机械效率
[2]拉力自由端的速度
拉力的功率
5. 如图甲是测量室内环境甲醛浓度的原理图,电源电压,定值电阻 R为气敏电阻,其电阻随污染指数的关系如图乙所示。当污染指数增大时, 电压表的示数将 ___________。当电压表示数为4V时,电路的总功率为 ___________W,污染指数为 ___________。
【答案】 ①. 变大 ②. 4.8 ③. 150
【解析】
【详解】[1]R是气敏电阻,它的阻值随污染指数的增大而减小,由图乙可知,当污染指数增大时,可变电阻R的阻值变小,电路的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,由可知,R1两端的电压变大,则电压表示数变大。
[2][3]电压表示数为4V时,根据欧姆定律可得此时电路中的电流
电路的总功率为
串联电路总电压等于各部分电压之和,则气敏电阻两端电压
根据欧姆定律可得此时可变电阻阻值
由图乙可知20Ω对应的污染指数为150。
6. 小明为了用电方便买了一个多孔插排,如图所示。一次小明在使用电磁炉做饭时使用了插排,很快便闻到橡胶的焦糊味,于是他立即拔掉插排,发现插排线很热,而其他用电器正常工作。你认为引起插排线过热的原因可能是___________(选填“电路电压过高”“插排线过细”“插排线过粗”“插排线过短”)。请说明理由___________。
【答案】 ①. 插排线过细 ②. 插排线过细时,电阻较大,因为插排与电磁炉串联,通过它们的电流相等,由Q=I2Rt可知,电流和时间一定时,电阻越大产生热量越多
【解析】
【详解】[1][2]导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,其它条件相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,插排线过细时,电阻较大,由可知,电流和通电时间一定时,电阻越大,产生热量越多。
二、选择题 (本题8小题,共16分。每小题2分,第7—12题,每小题只有一个选项符合题目要求。第13—14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,只选一个且正确的得1分,有选错的得0分)
7. 下列关于信息的传播和能量的利用 说法正确的是( )
A. 发电机是将电能转化为机械能的装置
B. 核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电的
C. 煤、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源
D. 卫星导航系统主要靠超声波来传递信息
【答案】B
【解析】
【详解】A.发电机是根据电磁感应现象工作的,是将机械能转化为电能的装置,故A错误;
B.核电站是核裂变的应用,核反应堆中发生的链式反应,是可以控制的,故B正确;
C.煤、石油、天然气是不可再生能源,太阳能属于可再生能源,故C错误;
D.卫星导航系统主要靠电磁波来传递信息,故D错误。
故选B。
8. 谚语是劳动人民智慧的结晶,下列分析正确的是(  )
A. “十月打了霜,来年粮满仓”,如图甲,霜的形成是凝华现象,需要吸热
B. “大雾不过响,过响听雨响”,如图乙,雾的形成是汽化现象,需要放热
C. “草上露水凝,天气一定晴”,如图丙,露的形成是液化现象,需要放热
D. “大雪河封住,冬至不行船”,如图丁,冰的形成是凝固现象,需要吸热
【答案】C
【解析】
【详解】A.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成固态的小冰晶,凝华过程需要放热,故A错误;
BC.雾和露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,液化过程需要放热,故B错误,C正确;
D.物体由液态变成固态的过程叫凝固,冰是水凝固形成的,凝固过程需要放热,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是(  )
A. 必须使木板A做匀速运动才能测出B受到的摩擦力
B. A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C. B对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
D. 地面对A的摩擦力大小为5N,方向水平向右
【答案】B
【解析】
【详解】A.拉动木板时,B始终处于静止状态,滑动摩擦力的大小与运动速度无关,所以实验中可以不匀速拉动A,故A错误;
B.因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,所以,A对B水平向右的摩擦力
fA对B=F示=2N
故B正确;
C.因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,所以B对A的摩擦力方向水平向左,大小为2N,故C错误;
D.因物体A做匀速直线运动时,受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,所以,由力的合成可得
fB对A+f地=F
则地面对A水平向左的摩擦力
f地=F-fB对A=5N-2N=3N
故D错误。
故选B。
10. 我国古诗词文化有着灿烂历史,很多名句蕴藏着丰富的物理知识.下列诗句从物理学的角度解释正确的是(  )
A. “潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射使潭底的像靠近水面
B. “绿树阴浓夏日长”句中“阴浓”是光沿直线传播形成的
C. “楼台倒影入池塘”句中“倒影”是由于光的反射形成的实像
D. “掬水月在手”句中的“月”是光从水中射向空气发生折射形成的虚像
【答案】B
【解析】
【详解】A.“潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅,这是由于光的折射形成的,水底发出(反射)的光由水中进入空气时,发生折射,折射光线偏向水面。看水底是逆着光的传播方向看的,即逆着折射光线看,由于错觉,我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的位置比实际位置浅,故A错误;
B.“绿树阴浓夏日长”句中“阴浓”是光在空气中沿直线传播形成的,指的是树的影子,故B正确;
C.“楼台倒影入池塘”中的“倒影”属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故C错误;
D.“掬水月在手”句中的“月”属于平面镜成像,是由是光反射形成的虚像,故D错误。
故选B。
11. 2023年 5月 21日,武汉大学牵头研制的“珞珈二号 01星”随长征二号丙运载火箭以“一箭三星”的方式发射升空,成功入轨。如图甲所示是卫星在随火箭加速上升的情景,如图乙所示是人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地运行的示意图。下列说法正确的是(  )
A. 图甲火箭加速上升过程中,动能转化为重力势能
B. 卫星从近地点运动到远地点,势能转化为动能
C. 图乙卫星进入轨道后绕地飞行的过程中处于平衡状态
D 卫星随火箭加速上升时机械能一直增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.火箭加速上升过程中,其质量不变,速度增大,则动能增大;同时高度增大,重力势能增大,因火箭的动能与重力势能都增大,所以不是动能转化为重力势能,故A错误;
B.卫星从近地点向远地点运行时,质量不变,高度变大,势能增大,速度减小,动能减小,动能转化为重力势能,故B错误;
C.图乙卫星进入轨道后绕地飞行的过程中,轨道近似椭圆,速度方向和大小时刻发生变化,处于非平衡状态,故C错误;
D.卫星随火箭加速上升时,其质量不变,速度增大,则动能增大;同时高度增大,重力势能增大,因火箭的动能与重力势能都增大,机械能一直增大,故D正确。
故选D。
12. 如图,是汽车尾气中CO排放量的检测电路的简化电路。当CO 浓度高于某一设定值时,报警装置发声报警。下列说法正确的是(  )
A. 闭合开关S,电磁铁的上端是S极
B. 当CO 浓度升高,电磁铁磁性减弱
C. 气敏电阻R 阻值随CO 浓度的增大而减小
D. 将R 的滑片上移,检测电路在 CO浓度更高时报警
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示可知,电流从电磁铁的下端流入、上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,故A错误;
B.由图可知,当报警装置报警时,衔铁被电磁铁吸下,说明此时电磁铁的磁性增强了,又因为当CO浓度高于某一设定值时,报警装置发声报警,说明当CO浓度升高,电磁铁磁性增强,故B错误;
C.由B得分析可知,当CO浓度升高,电磁铁磁性增强,说明控制电路中电流变大,控制电路电源电压不变,由可知,控制电路中电阻变小,说明气敏电阻R 阻值随CO浓度的增大而减小,故C正确;
D.在CO浓度更低时,气敏电阻R1阻值更大,因衔铁被吸下时的最小电流不变,由欧姆定律和电阻的串联可知,在电源电压不变时,应减小变阻器R2的阻值,所以应将R2的滑片向上移,故D错误。
故选C。
13. 水平台面上有甲、乙两个同规格的容器,分别盛有两种不同的液体,将两个完全相同的物体A、B分别放入两杯中,静止时如图所示,甲、乙液面刚好相平,下列说法正确的是(  )
A. 甲容器中液体的密度较大
B. 乙容器底部受到液体的压力较大
C. 物体A排开液体的重力较大
D. 乙容器对水平面的压强较小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图知,物体A、B在液体中都处于漂浮,则
而物体A、B是完全相同的物体,则重力相等,故浮力相同;由图知,A排开液体的体积小于B排开液体的体积,已知浮力相同,根据可知
故A正确;
B.已知两液面等高,根据可知,液体对容器底部所受的压强为
容器的底面积相同,根据可知,乙容器底部受到液体的压力较小,故B错误;
C.两个物体受到的浮力相同,根据阿基米德原理可知,排开的液体的重力也是相同的,故C错误;
D.由图可知,甲容器内液体的体积要大于乙容器内液体的体积,,根据可知,甲容器内液体的质量大于乙容器内液体的质量,根据可知,甲容器内液体的重力大于乙容器内液体的重力;由于容器和物体均相同,则甲的总重力要大于乙的总重力,水平面上物体对水平面的压力等于自身的重力,所以甲对水平面的压力要大于乙对水平面的压力,受力面积相同,根据可知,乙容器对水平面的压强较小,故D正确。
故选AD。
14. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A. 电源电压是 3V
B. 滑片P滑到中点时,电阻R的功率为6W
C. 滑动变阻器的滑片在移动过程中,电压表示数U与电流表示数I的比值不变
D. 滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω
【答案】CD
【解析】
【详解】A.当滑片P位于a端时,电路为电阻R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;此时电路中的电流最大,由图像可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的最大示数为9V,即电源电压为9V,故A错误;
B.定值电阻R的阻值
当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,电路中的最小电流,则电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值
滑片P滑到中点时,滑动变阻器接入电路的电流为6Ω,电路中的电流
电阻R的功率为
故B错误;
C.滑动变阻器的滑片在移动过程中,电压表示数U与电流表示数I的比值为定值电阻R,阻值不变,故C正确;
D.由计算可知变阻器的最大值为12Ω,滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故D正确。
故选 CD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 平面镜是魔术师表演节目常用的道具。如图甲演员躺在转盘上做各种动作时,观众在挡板前面利用平面镜看到的却是她竖直悬在空中做优美的动作。如图乙观众看到悬在空中的演员A',实际演员在挡板后的位置A。请画出平面镜的位置,并完成观众看到演员A 的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】平面镜所成的像和物体是以镜面为对称轴的轴对称图形,连接,画出这两线段的垂直平分线可得平面镜的位置,连接、观众交平面镜于点O,连接AO为入射光线、O点到观众为反射光线,如下图所示
16. 如图所示,带电球A悬停在带电球M的正上方,画出A受力示意图(不计空气浮力)。
【答案】
【解析】
【详解】带电小球受到下方带电球的向上的作用力,同时小球受到地球给的重力,方向竖直向下,因为小球悬停在上方,所以受力平衡,故重力大小等于静电力大小,故在作示意图时,两个力的作用线应一样长,据此作出受力分析如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题, 17题6分, 18题6分, 19题8分, 共19分)
17. 小华在探究“水沸腾前后温度变化的特点”的实验中:
(1)组装如图甲所示的实验装置时,应先固定图中的 ___________(选填“A”或“B”)器材;
(2)实验中观察到水中气泡的情形如图乙所示,此时烧杯中的水处于 ___________(选填“沸腾前”或“沸腾时”)状态;
(3)根据实验数据绘制水的温度随加热时间变化的图像如图丙所示,分析图像可知,水的沸点是___________℃,水在沸腾过程中___________;
(4)各实验小组发现,水沸腾时的温度均低于 100℃。那么,水的沸点可能与___________有关;
(5)实验后,小华终于明白妈妈用炉火炖老母鸡时,在沸腾后总是___________(填“保持大火”或“调为小火”)的道理。
【答案】 ①. B ②. 沸腾时 ③. 99 ④. 吸收热量,温度不变 ⑤. 大气压 ⑥. 调为小火
【解析】
【详解】(1)[1]由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯固定B的高度,在调整A的高度。
(2)[2]乙图中气泡在上升过程中体积不断增大,所以是沸腾时的现现象。
(3)[3]水沸腾过程中温度保持不变,此时的温度即为沸点,由丙图可知,水的沸点为99℃。
[4]根据实验数据绘制水的温度随加热时间变化的图像可知,水在沸腾过程中要继续吸热,温度不变。
(4)[5]液体的沸点随大气压的变化而变化,所以水沸腾时的温度低于 100℃,可能是大气压低。
(5)[6]水在沸腾过程中温度不变,所以水沸腾后总是调为小火可以更省燃料,保持大火也不能提高水的沸点。
18. 如图是用微小压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是___________(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(2)装置使用前应该先检查装置是否漏气,方法是 ___________,则说明装置不漏气。实验过程中发现探头所处深度较浅时,U 形管两液面高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更___________的液体以方便读数;
(3)为了探究在同种液体内部同一深度处,各个方向压强是否相等,应保持探头在水中的深度不变,改变探头的___________,看U形管左右两侧的水面的高度差是否变化;
(4)比较乙、丙两图,可以得到;液体的压强与___________有关;
(5)比较___________两图,可以得液体的压强与液体密度有关。
【答案】 ①. B ②. 用手按压橡皮膜,U形管左右液面有明显的高度差 ③. 小 ④. 方向 ⑤. 液体的深度 ⑥. 丙、丁
【解析】
【详解】(1)[1]若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B。
(2)[2]使用前要检查装置是否漏气:用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,说明不漏气,若U形管中的液体不能灵活升降,说明漏气。
[3]U形管两液面的高度差不明显,根据p=ρgh可知,ρ减小,h会增大,便于观察,实验可将U形管中的水换成密度更小的液体进行实验。
(3)[4]要探究在同种液体内部同一深度处,各个方向压强是否相等,应保持探头在水中的深度不变,改变探头的橡皮膜的方向,观察U形管左右两侧的水面的高度差是否变化。
(4)[5]比较图乙、丙可知,液体密度相同,深度不同,U形管液面高度差不同,即压强不同,说明液体产生的压强与液体的深度有关。
(5)[6]要探究液体的压强与液体密度的关系,需控制深度相同而改变液体密度,由图可知,丙、丁两图探头所处的深度相同,液体密度不同,丁图液体密度大,U形管液面高度差大,压强大,说明液体的压强与液体密度有关。
19. 小航在做探究电流与电阻关系的实验时,选取了电压恒定的电源、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、规格为(40Ω1A)的滑动变阻器和其他器材组装成如图甲所示的电路。
(1)按电路图连接好实物,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最___________(填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现电压表有示数、电流表无示数,则电路存在的故障可能是定值电阻___________;
(3)排除故障后,将5Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑片使电压表指针如图乙所示,电压表示数为___________V,同时记下对应的电流值。小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,他应该将滑动变阻器的滑片向___________端移动(选填“左”或“右”);
(4)小航根据实验需要,分别将三个定值电阻接入电路进行实验,并将实验数据描绘成图像,如图丙所示。进一步分析数据可以得出的实验结论是___________。为完成这三组实验,选用的电源电压应不高于___________V;
(5)下列实验与本实验进行多次测量的目的相同的是 ___________(填字母)。
A.测量定值电阻的阻值 B.测量铅笔的长度 C.测量小灯泡的电阻
【答案】 ①. 右 ②. 断路 ③. 2 ④. 右 ⑤. 见解析 ⑥. 6 ⑦. C
【解析】
【详解】(1)[1]为保护电路,滑动变阻器应调到最大阻值处,结合图甲,应该滑到最右端。
(2)[2]闭合开关后,电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表有示数,说明电压表和电源两极是连通的,可能定值电阻断路。
(3)[3]由图乙可知,此时电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表的示数为2V。
[4]小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,电压表的示数变大,探究电流和电阻的关系,保持电压表的示数不变,为保持电阻的电压不变,应增加变阻器分得的电压,根据分压原理可知,应增大变阻器连入电路中的电阻,他应该将滑动变阻器的滑片向右端移动,使电压表示数为2V。
(4)[5][6]由图丙所示图象可知:通过电阻的电流与电阻值的乘积为
UV=0.4A×5Ω=2V
保持不变,是一个定值,这说明:在电压不变时,电流与电阻成反比;要使总电压最小,说明滑动变阻器的电流为0.1A,此时滑动变阻器的最大电阻为40Ω,此时滑动变阻器的电压为
U滑=IR=0.1A×40Ω=4V
此时总电压为
U′=UV+U滑=2V+4V=6V
所以选用的电源电压应不高于6V。
(5)[7]本实验进行多次测量的目的是得出普遍性的规律。
A.测量定值电阻的阻值,多次测量的是取平均值减小误差,故A不符合题意;
B.测量铅笔的长度,多次测量的是取平均值减小误差,故B不符合题意;
C.测量小灯泡的电阻,是为了得出灯泡电阻随温度的变化的普遍性规律,故C符合题意。
故选C。
五、综合应用题(本题共2小题, 20题8分, 20题9分, 共17分)
20. 河南省是我国小麦第一生产大省,种植面积连续5年稳定在8500万亩以上,洛阳生产的“东方红”无人驾驶拖拉机在农业生产中深受农民喜爱。如图所示,该拖拉机的质量为1.5吨,与水平地面的总接触面积为。(g取10N/kg,)
(1)拖拉机静止时对水平地面产生的压强是多少?
(2)若拖拉机在平直路面匀速行驶时受到的阻力为拖拉机总重的0.2倍, 行驶4.3km消耗柴油0.75kg, 那么柴油机的热效率为多少?
(3)拖拉机以额定功率工作时,在平直公路上的行驶速度大于在平直耕地上的行驶速度,试分析主要原因。
【答案】(1);(2)40%;(3)见解析
【解析】
【详解】解:(1)拖拉机静止在水平地面时,对地面产生的压力
拖拉机静止在水平地面时,对地面产生的压强
(2)因为在水平地面上匀速直线运动,据二力平衡原理可知,拖拉机牵引力
柴油机的热效率
(3)因为拖拉机平直耕地受到的阻力比平直公路的大,所以拖拉机在平直耕地上的牵引力大,由得,拖拉机输出功率一定,牵引力越大,速度越小,因此,在平直公路上的行驶速度大于在平直耕地上的行驶速度。
答:(1)拖拉机静止在水平地面时,对地面产生的压强为;
(2)柴油机热效率为40%;
(3)拖拉机输出功率一定,牵引力越大,速度越小,因此,在平直公路上的行驶速度大于在平直耕地上的行驶速度。
21. 中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路图如图乙所示,R1和R2均为发热电阻,煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为20℃的水,在标准大气压下,将水刚好加热到沸腾,用时700s,在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求:
额定电压 220V
保温挡功率 100W
加热挡功率 900W
(1)发热电阻R1的阻值;
(2)加热过程中煮茶器消耗的电能;
(3)煮茶器中水的质量。[水的比热容]
【答案】(1)484Ω;(2);(3)1.5kg
【解析】
【详解】解:(1)由电路图可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,此时电路中的总电阻较大比并联的总电阻大,根据
可知,电热水壶的总功率小,处于保温挡,R1的电阻为
由可得,加热过程中煮茶器消耗电能为
由可得,吸收热量为
由可求得煮茶器中水的质量为
答:(1)发热电阻的阻值为484Ω;
(2)加热过程中煮茶器消耗的电能为;
(3)煮茶器中水的质量为1.5kg。

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