2024年4月毕业班教学质量检测
物理试题
说明:请将答案填写在答题纸上。
一、选择题(本题包括12小题,每小题2分,共24分。每小题只有1个选项符合题意,把正确选项前面的字母在答题卡上涂黑,选对的得2分,多选、错选均不得分)
1. 下列常见生活现象的估计值最接近真实值的是( )
A. 一瓶矿泉水的质量为500g
B. 中学生指甲盖的面积为10cm2
C. 空调在夏天最节能的温度为16℃
D 家用电视机工作1小时消耗1度电
2. 3月22日是世界水日,“精打细算用好水资源”是主题之一,城市建设中为改善生活环境,会适当修建一些人工湖。如图所示,下列说法正确的是( )
A. 利用水的比热容小来调节气温,减缓热岛效应
B. 楼阁在水中的倒影是实像
C. 离水面越远的建筑物,在水中的像越小
D. 水中景物的倒影比景物本身暗一些,是因为有一部分光折射入水中
3. 在与声有关四幅图中,与控制噪声无关的是( )
A. 居民区街道禁鸣喇叭 B. 飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔
C. 街头设置噪声监测仪 D. 高架路某些路段两侧设有透明板墙
4. 夏天,打开冰箱门时,门附近会出现“白气”,过一会“白气”又消失了。它们所发生的物态变化依次是( )
A. 熔化、汽化 B. 汽化、液化
C. 汽化、升华 D. 液化、汽化
5. 2023年9月23日,杭州第19届亚运会开幕。如图,这是亚运会运动项目的图标,其中图标与物理知识对应正确的是( )
A. 图1,起跑时脚蹬地利用了力的作用是相互的
B. 图2,网球在空中运动的过程中,受到平衡力的作用
C. 图3,运动员将弓拉弯,说明力能改变物体的运动状态
D. 图4,运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
6. 将充入氦气(密度小于空气)的气球口用细绳扎紧,细绳另一端系一块橡皮,橡皮置于电子秤上,此时电子秤显示1.7g,如图所示。其它条件均不变,继续向气球内充入氦气,确保气球不破裂,电子秤的示数将( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 以上情况均有可能
7. 如图所示,甲、乙、丙是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ水>ρ酒精)。甲和丙两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同,乙容器底面积最大但液体深度最小。三个容器中,底部所受液体压强最小的是( )
A. 甲容器 B. 乙容器 C. 丙容器 D. 无法比较
8. 如图所示,热熔法连接PPR管时,用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层,然后把细管推进粗管,冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了,这个现象说明( )
A. 分子是由原子构成的 B. 分子是运动的
C. 分子间存在引力 D. 分子间存在斥力
9. 新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响,左、右转向灯不能同时亮,下列电路图设计合理的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,电路连接完好,各仪器均无损坏,定值电阻符号为R1,滑动变阻器符号为R2。下列说法正确的是( )
A. R1与R2串联
B. 电压表测量电源电压
C. 滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小
D. 滑动变阻器滑片向左移动,R1的功率变大
11. 对如图的四个实验装置图的描述,正确的是( )
A. 图甲中同名磁极相互吸引,这符合磁极间的相互作用规律
B. 图乙中导线通电时小磁针发生了偏转,这是电流的磁效应
C. 图丙中通电导线在磁场中受力运动,这是发电机的工作原理
D. 图丁中导线AB在磁场中运动产生电流,这是电动机的工作原理
12. 如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为9V,滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样,电流表选用“0~0.6A”的量程,当滑片P移至中点时,小灯泡恰好正常发光,已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。为保证电路安全,下列选项正确的是( )
A. 滑动变阻器阻值的变化范围为5~20Ω
B. 定值电阻阻值为20Ω
C. 电流表示数变化的范围为0.225~0.3A
D. 小灯泡的最小功率为0.675W
二、填空题(本题共5小题,每空1分,共12分。把答案用黑色签字笔写在答题卡相应位置。)
13. 小明做“观察水的沸腾”实验时,沸腾时温度计示数如图所示,为_____℃,此时气压_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)1个标准大气压。
14. 2022年6月17日,我国第三艘国产航空母舰“福建号”成功下水,其满载排水量为88000t,如图所示。该航母满载时,受到的浮力为 ___________N,当舰载机飞离航母后,航母所受浮力变 ___________,舱底所受海水压强变 ___________,此时航母排开的海水体积改变了26m3,则该舰载机的质量是 ___________kg。(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
15. 在劳动课上,小明利用钳子反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高,这是通过___________的方式改变铁丝内能的,如图所示,在剪断铁丝的过程中,钳子是一个___________(选填“省力”或“费力”)杠杆。
16. 一只灯泡的额定电压是6V,额定电流是0.4A,若将该灯泡接在10V的电源上,为使其正常发光,应___________联一个___________Ω的定值电阻。
17. 在家庭电路中,电灯与插座都是__________联的;为了防止触电,开关串接在__________(选填“火线”、“零线”或“地线”)和用电器之间。
三、作图题、跨学科实践题与实验探究题(本题共5小题,每图2分,每空1分,共18分。按题目要求在答题卡相应位置作答。)
18. 如图所示,管道内A处有一只正在发光的小灯泡,小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像,请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。
19. 如图所示,请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向,在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
20. 小张同学家最近安装了一个智能门锁。该智能门锁是通过密码、指纹、脸部识别、声音识别、机械钥匙等多种方式实现开启、关闭等门禁管理功能的门锁。小张结合学过的物理知识,研究了该锁的功能,请你帮他完成正确回答。
(1)小张回到家说出开锁口令“芝麻芝麻快开门”,门锁就打开了;邻居小王对着门锁说出口令门却打不开,是因为他们俩的__________(选填“响度”、“音调”或“音色”)不同;
(2)小张站在锁前被摄像头捕捉到脸部信息,门锁就打开了,小张脸部通过摄像头成__________(选填“倒立”或“正立”)的实像;
(3)为防止电源电量不足,该门锁配备了机械钥匙,该钥匙的尾端比较宽大,是为了手拧动钥匙时更__________(选填“省力”或“省距离”);
(4)小张使用6位数密码将门打开,若每个密码相当于一个电路开关,只有6个数全部正确,开关才能全部闭合,门才能打开,那么这6个密码的连接方式是__________(选填“串联”或“并联”)。
21. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂__________个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆将__________(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会__________(选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是________________________________________。
22. 在“用电流表和电压表测量小灯泡电阻”实验中,用标有“20Ω 2A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、3节新干电池和额定电压为2.5V的小灯泡,进行实验。
(1)(此图1分)根据电路图甲,请用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路补充完整__________;
(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,可能是因为__________;
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,先后测量得到2组数据如下表所示。要继续测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来的操作是:将滑动变阻器的滑片向__________移动,使电压表的示数为2.5V,此时,记录电流表示数如图丙所示,从而求出小灯泡的电阻值为__________Ω(保留1位小数);
次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.2 0.22
2 2.2 0.28
3 2.5
(4)根据测得的数据,小冰发现小灯泡在不同电压下的电阻值不相等,其原因是__________。
四、计算题(本题共2小题,共16分。用黑色签字笔在答题卡相应位置作答。解答应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,计算过程物理量必须带上单位,只写出最后答案的不能得分。)
23. R是一个随推力F变化而变化的电阻,F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路,R0为定值电阻,阻值为20Ω,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A。
(1)当某同学推力为0时,求电阻R的阻值;
(2)图乙中,用100N力推电阻,求R0的电功率;
(3)图丙中,当干路电流刚好达到电流表量程时,该同学推力F的值。
24. 一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。从曹县汽车站驾驶该车到曹州牡丹园,用时1小时12分钟,行程54公里。g取10N/kg。
轿车(包括人员及物品)总质量/kg 2000
停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2 250
汽油的热值/J·L-1 3.6×107
汽油机效率 25%
(1)求这辆轿车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面压强;
(2)求从曹县汽车站到曹州牡丹园的平均速度;
(3)通过仪表盘显示的数据可知,从曹县汽车站到曹州牡丹园的过程中,汽车消耗3L汽油,求这一过程中牵引力做功的功率。2024年4月毕业班教学质量检测
物理试题
说明:请将答案填写在答题纸上。
一、选择题(本题包括12小题,每小题2分,共24分。每小题只有1个选项符合题意,把正确选项前面的字母在答题卡上涂黑,选对的得2分,多选、错选均不得分)
1. 下列常见生活现象的估计值最接近真实值的是( )
A. 一瓶矿泉水的质量为500g
B. 中学生指甲盖的面积为10cm2
C. 空调在夏天最节能的温度为16℃
D. 家用电视机工作1小时消耗1度电
【答案】A
【解析】
【详解】A.生活中常见矿泉水,其质量为500g,故A符合题意;
B.中学生指甲盖的面积为1cm2,故B不符合题意;
C.为了环保,空调在夏天最节能的温度为26℃,故C不符合题意;
D.家用电视机的功率约为100W即0.1kW,工作1小时消耗电能0.1kW·h 即0.1度电,故D不符合题意。
故选A。
2. 3月22日是世界水日,“精打细算用好水资源”是主题之一,城市建设中为改善生活环境,会适当修建一些人工湖。如图所示,下列说法正确的是( )
A. 利用水的比热容小来调节气温,减缓热岛效应
B. 楼阁在水中的倒影是实像
C. 离水面越远的建筑物,在水中的像越小
D. 水中景物的倒影比景物本身暗一些,是因为有一部分光折射入水中
【答案】D
【解析】
【详解】A.利用水来调节气温,减缓热岛效应,是因为水的比热容大,与相同质量的其他物质相比,在吸收或放出热量相同时,温度变化比较小,故A错误;
B.楼阁在水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故B错误;
C.平面镜所成的像与物体大小相等,离水面越远的建筑物,在水中的像大小不变,故C错误;
D.水中景物的倒影比景物本身暗一些,由于光入射到水平面时,一部分光发生反射,有一部分光折射入水中,故D正确。
故选D。
3. 在与声有关的四幅图中,与控制噪声无关的是( )
A. 居民区街道禁鸣喇叭 B. 飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔
C. 街头设置噪声监测仪 D. 高架路某些路段两侧设有透明板墙
【答案】C
【解析】
【详解】A.居民区街道禁鸣喇叭,是在声源处减弱噪声,故A不符合题意;
B.飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔,在人耳处减弱噪声,故B不符合题意;
C.街头设置的噪声监测仪,只能起监测作用,不能控制噪声,故C符合题意;
D.高架路某些路段两侧设有透明板墙,在传播过程中减弱噪声,故D不符合题意。
故选C。
4. 夏天,打开冰箱门时,门附近会出现“白气”,过一会“白气”又消失了。它们所发生的物态变化依次是( )
A. 熔化、汽化 B. 汽化、液化
C. 汽化、升华 D. 液化、汽化
【答案】D
【解析】
【详解】夏天打开冰箱门时,在冰箱门附近会出现“白气”,是因为空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,属于液化现象;过一会“白气”又消失了,是小水珠又发生了汽化。
故选D。
5. 2023年9月23日,杭州第19届亚运会开幕。如图,这是亚运会运动项目的图标,其中图标与物理知识对应正确的是( )
A. 图1,起跑时脚蹬地利用了力的作用是相互的
B. 图2,网球在空中运动的过程中,受到平衡力的作用
C. 图3,运动员将弓拉弯,说明力能改变物体的运动状态
D. 图4,运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
【答案】A
【解析】
【详解】A.图1,起跑时脚蹬地,脚对地施加一个向后的作用力,同时,地面对人施加一个向前的作用力,使人前进,利用了力的作用是相互的,故A正确;
B.图2,网球在空中运动的过程中,受到重力和空气阻力,这两个力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C.图3,运动员将弓拉弯,说明力能改变物体的形状,故C错误;
D.图4,运动员举着杠铃不动时,运动员对杠铃施加了力的作用,但是杠铃没有在力的方向上运动一段距离,他对杠铃没有做功,故D错误。
故选A。
6. 将充入氦气(密度小于空气)的气球口用细绳扎紧,细绳另一端系一块橡皮,橡皮置于电子秤上,此时电子秤显示1.7g,如图所示。其它条件均不变,继续向气球内充入氦气,确保气球不破裂,电子秤的示数将( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 以上情况均有可能
【答案】B
【解析】
【详解】其它条件均不变,继续向气球内充入氦气,确保气球不破裂,导致气球的体积变大,根据阿基米德原理可知,气球受到向上的浮力变大;橡皮受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力以及浮力,三力平衡,即G=FN+F浮,充气的过程中,重力不变,浮力逐渐变大,所以支持力逐渐变小;又因为支持力和压力是一对相互作用力,支持力变小,则压力变小,所以电子秤的示数将会变小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,甲、乙、丙是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ水>ρ酒精)。甲和丙两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同,乙容器底面积最大但液体深度最小。三个容器中,底部所受液体压强最小的是( )
A. 甲容器 B. 乙容器 C. 丙容器 D. 无法比较
【答案】D
【解析】
【详解】根据液体压强公式p=ρgh可知,在液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。A容器与B容器装有的液体都是水,由题意可知在B容器中水的深度比A容器中水的深度要小,则A容器中底部所受液体压强大于B容器中底部所受液体压强;A容器与C容器中液体深度相同,由题意ρ水>ρ酒精可知,A容器中所装水的密度大于C容器中所装酒精的密度,则A容器中底部所受液体压强大于C容器中底部所受液体压强;但B容器中的液体比C容器的密度大,而深度小,故无法比较。因此无法判断三个容器中那个地步受到的压强最小。
故选D。
8. 如图所示,热熔法连接PPR管时,用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层,然后把细管推进粗管,冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了,这个现象说明( )
A. 分子是由原子构成的 B. 分子是运动的
C. 分子间存在引力 D. 分子间存在斥力
【答案】C
【解析】
【详解】把加热后细管推进粗管,减小了PPR管分子间的距离,分子间存在较大的引力,使两根管子很难被拉开了,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9. 新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响,左、右转向灯不能同时亮,下列电路图设计合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,左右转向灯独立工作,互不影响,是并联的;左右转向灯任何一个亮,蜂鸣器都响,说明蜂鸣器在干路上,用一个单刀双掷开关控制,保证左、右转向灯不能同时亮,故C符合题意。ABD不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,电路连接完好,各仪器均无损坏,定值电阻符号为R1,滑动变阻器符号为R2。下列说法正确的是( )
A. R1与R2串联
B. 电压表测量电源电压
C. 滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小
D. 滑动变阻器滑片向左移动,R1的功率变大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由图可知,定值电阻与滑动变阻器首尾相连,因此是串联,电流表测电路电流,电压表与滑动变阻器并联,因此电压表测滑动变阻器两端电压,故A正确,B错误;
C.滑动变阻器滑片向右移动时,电阻减小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,因此电流表示数增大,故C错误;
D.滑动变阻器滑片向左移动,电阻增大,电路的总电阻增大,根据欧姆定律可知,电流变小,根据P=I2R可知,R1的功率变小,故D错误。
故选A
11. 对如图的四个实验装置图的描述,正确的是( )
A. 图甲中同名磁极相互吸引,这符合磁极间的相互作用规律
B. 图乙中导线通电时小磁针发生了偏转,这是电流的磁效应
C. 图丙中通电导线在磁场中受力运动,这是发电机的工作原理
D. 图丁中导线AB在磁场中运动产生电流,这是电动机的工作原理
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图甲可知,磁铁推动小磁针转动,是相互排斥的效果,应该是同名磁极相互排斥,故A错误;
B.在图乙中,接通电路时,导线中会有电流,此时发现小磁针发生偏转,即表明有磁场作用便得小磁针受力偏转,故说明通电导线周围存在着磁场,这是电流的磁效应,故B正确;
C.图丙中通电导线在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C错误;
D.图丁中导线AB在磁场中运动产生电流,这是发电机机的工作原理,故D错误。
故选B。
12. 如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为9V,滑动变阻器R标有“20Ω 1A”的字样,电流表选用“0~0.6A”的量程,当滑片P移至中点时,小灯泡恰好正常发光,已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。为保证电路安全,下列选项正确的是( )
A. 滑动变阻器阻值的变化范围为5~20Ω
B. 定值电阻的阻值为20Ω
C. 电流表示数变化的范围为0.225~0.3A
D. 小灯泡的最小功率为0.675W
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,小灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联,电流表测量电路电流。已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),由可得小灯泡正常发光的电流
由可得小灯泡的电阻
A.电流表选用“0~0.6A”的量程,滑动变阻器允许通过最大电流为1A,灯泡正常发光的电流为0.3A,为保证电路安全,所以电路最大电流
此时滑动变阻器接入阻值最小,且题干说“当滑片P移至中点时,小灯泡恰好正常发光”,结合滑动变阻器规格,可知滑动变阻器接入最小阻值为最大值的一半,即10Ω,所以滑动变阻器阻值的变化范围为10~20Ω,故A错误;
B.滑片P移至中点时,小灯泡恰好正常发光,由A已知此时电流为0.3A,滑动变阻器接入阻值为10Ω,由可得此时总电阻
则定值电阻的阻值
故B错误;
C.由A已知最大电流为0.3A,当滑动变阻器接入阻值最大时,电路电流最小,为
即电流表示数变化的范围为0.225~0.3A,故C正确;
D.由C已知最小电流为0.225A,小灯泡灯丝阻值为10Ω不变,则小灯泡的最小功率
故D错误。
故选C。
二、填空题(本题共5小题,每空1分,共12分。把答案用黑色签字笔写在答题卡相应位置。)
13. 小明做“观察水的沸腾”实验时,沸腾时温度计示数如图所示,为_____℃,此时气压_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)1个标准大气压。
【答案】 ①. 98 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]图中温度计的分度值是1℃,液柱指在90℃上面第8个小格上,因此温度计示数为
90℃+1℃×8=98℃
[2]气压越低,液体的沸点越低,水的沸点是98℃,所以气压小于1个标准大气压。
14. 2022年6月17日,我国第三艘国产航空母舰“福建号”成功下水,其满载排水量为88000t,如图所示。该航母满载时,受到的浮力为 ___________N,当舰载机飞离航母后,航母所受浮力变 ___________,舱底所受海水压强变 ___________,此时航母排开的海水体积改变了26m3,则该舰载机的质量是 ___________kg。(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 ①. 8.8×108 ②. 变小 ③. 变小 ④. 2.6×104
【解析】
【详解】[1]满载时受到的浮力为
F浮=G排=m排g=88000×103kg×10N/kg=8.8×108N
[2]满载时航母漂浮,处于平衡状态,所受浮力和航母的总重是一对平衡力,舰载机飞离航母后,航母总重力变小,航母仍漂浮,根据F浮=G可知航母所受浮力会变小。
[3]航母将会上浮一些,舱底到海面的深度h会变小,根据p=ρ液gh可知舰底所受海水的压强变小。
[4]因为航母漂浮在水面上,则F浮=G,舰载机飞离该航母后,则F浮′=G′,由于舰载机飞离该航母后,舰载机的重力G机=G﹣G′,则
ΔF浮=F浮﹣F浮′=G﹣G′=G机
根据F浮=ρ海gV排和G=mg可得,舰载机质量
15. 在劳动课上,小明利用钳子反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高,这是通过___________的方式改变铁丝内能的,如图所示,在剪断铁丝的过程中,钳子是一个___________(选填“省力”或“费力”)杠杆。
【答案】 ①. 做功 ②. 省力
【解析】
【详解】[1]弯折铁丝时,人对铁丝做功,机械能转化为内能,物体内能增大,温度升高,分子热运动更加剧烈,这是通过做功的方式改变铁丝的内能。
[2]在剪断铁丝的过程中,钳子的动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力小于阻力,所以钳子是一个省力杠杆。
16. 一只灯泡的额定电压是6V,额定电流是0.4A,若将该灯泡接在10V的电源上,为使其正常发光,应___________联一个___________Ω的定值电阻。
【答案】 ①. 串 ②. 10
【解析】
【详解】[1]因为电源电压大于灯泡的额定电压,则需要串联一个电阻分担电压。
[2]电阻两端的电压为
此时灯泡正常发光,电流等于灯泡的额定电流为0.4A,故电阻阻值为
17. 在家庭电路中,电灯与插座都是__________联的;为了防止触电,开关串接在__________(选填“火线”、“零线”或“地线”)和用电器之间。
【答案】 ①. 并 ②. 火线
【解析】
【详解】[1]在家庭电路中,电灯与插座之间互不影响,并且能正常工作,所以各家用电器之间是并联。
[2]从安全用电的角度分析,开关接在家用电器和火线之间。
三、作图题、跨学科实践题与实验探究题(本题共5小题,每图2分,每空1分,共18分。按题目要求在答题卡相应位置作答。)
18. 如图所示,管道内A处有一只正在发光的小灯泡,小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像,请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】由平面镜成像的特点可知, 首先作出A处小灯泡关于平面镜对称,取处小灯泡的像到平面镜的距离和灯泡到平面镜的距离相等,连接B,与平面镜相交于O点,连接AO为入射光线,连接OB为反射光线,如下图所示:
19. 如图所示,请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向,在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
【答案】
【解析】
【详解】小磁针静止时,N极向左,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,由此可知,螺线管左侧为S极,右侧为N极,根据磁体外部的磁场方向由N极出发进入S极标出磁感线的方向,则由右手螺旋定则可知电流由左侧流入,即虚线框内电流方向应向下,如图所示:
20. 小张同学家最近安装了一个智能门锁。该智能门锁是通过密码、指纹、脸部识别、声音识别、机械钥匙等多种方式实现开启、关闭等门禁管理功能的门锁。小张结合学过的物理知识,研究了该锁的功能,请你帮他完成正确回答。
(1)小张回到家说出开锁口令“芝麻芝麻快开门”,门锁就打开了;邻居小王对着门锁说出口令门却打不开,是因为他们俩的__________(选填“响度”、“音调”或“音色”)不同;
(2)小张站在锁前被摄像头捕捉到脸部信息,门锁就打开了,小张脸部通过摄像头成__________(选填“倒立”或“正立”)的实像;
(3)为防止电源电量不足,该门锁配备了机械钥匙,该钥匙的尾端比较宽大,是为了手拧动钥匙时更__________(选填“省力”或“省距离”);
(4)小张使用6位数密码将门打开,若每个密码相当于一个电路开关,只有6个数全部正确,开关才能全部闭合,门才能打开,那么这6个密码的连接方式是__________(选填“串联”或“并联”)。
【答案】 ①. 音色 ②. 倒立 ③. 省力 ④. 串联
【解析】
【详解】(1)[1]每个人的声音都有自己的特色叫做音色,所以声音识别是利用声音的音色。
(2)[2]小张站在锁前被摄像头捕捉到脸部信息,门锁就打开了,此时摄像头相当于照相机,根据凸透镜成像的特点可知,此时小张脸部通过摄像头成倒立缩小的实像。
(3)[3]机械钥匙在使用时相当于是轮轴,该钥匙的尾端比较宽大,相当于轮轴的轮,因此在使用时可以更省力。
(4)[4]由题意可知,小张使用6位数密码将门打开,若每个密码相当于一个电路开关,只有6个数全部正确,开关才能全部闭合,门才能打开,说明这6个密码相互影响,因此连接方式是串联。
21. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂__________个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆将__________(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会__________(选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是________________________________________。
【答案】 ①. 右 ②. 4 ③. 左端下沉 ④. 变大 ⑤. 力臂变小
【解析】
【详解】(1)[1]探究杠杆平衡条件实验前,要调节杠杆在水平位置平衡,调节的方法是哪端高,平衡螺母向哪端调节,图中杠杆左端下沉,故应将平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,设杠杆的每一格长度为L,每个钩码的重力为G,则左边力与力臂乘积为:
3G×4L=12GL
右边力臂长为3L,故所挂钩码重为:
故右边B点处应挂4个钩码,杠杆在水平位置平衡。
[3]当当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,由于左边的力臂大于右边力臂,可知两边增加的力与力臂乘积左边大于右边,故则杠杆将左端下沉。
(3)[4][5]若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,拉力的力臂逐渐减小,由阻力和阻力臂的乘积不变,可得弹簧测力计示数将变大。
22. 在“用电流表和电压表测量小灯泡电阻”实验中,用标有“20Ω 2A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、3节新干电池和额定电压为2.5V的小灯泡,进行实验。
(1)(此图1分)根据电路图甲,请用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路补充完整__________;
(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,可能是因为__________;
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,先后测量得到2组数据如下表所示。要继续测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来的操作是:将滑动变阻器的滑片向__________移动,使电压表的示数为2.5V,此时,记录电流表示数如图丙所示,从而求出小灯泡的电阻值为__________Ω(保留1位小数);
次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.2 0.22
2 2.2 0.28
3 2.5
(4)根据测得的数据,小冰发现小灯泡在不同电压下的电阻值不相等,其原因是__________。
【答案】 ①. ②. 小灯泡断路 ③. 左 ④. 8.3 ⑤. 灯泡的电阻随温度的升高而增大
【解析】
【详解】(1)[1]根据电路图,可知需要连接滑动变阻器与电流表之间的电路。滑动变阻器的接线柱要选择一上一下接线柱。如图所示:
(2)[2]由题意知,当开关闭合后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能发生断路,电压表示数接近电源电压,说明与电压表并联的小灯泡断路。
(3)[3]要继续测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来的操作是首先要让小灯泡到达额定电压的2.5V,即调节滑动变阻器使电压表的示数到达2.5V,根据串联分压可知,应使滑动变阻器阻值减小,因此滑片应向左移动。
[4]如图丙,电流表需要0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,根据欧姆定律,小灯泡的电阻
(4)[5]由于电流的热效应,灯泡发光时灯丝的电阻会发热,温度会升高,而绝大多数导体的电阻随温度的升高而增大,所以小灯泡在不同的电压下电阻不同。
四、计算题(本题共2小题,共16分。用黑色签字笔在答题卡相应位置作答。解答应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,计算过程物理量必须带上单位,只写出最后答案的不能得分。)
23. R是一个随推力F变化而变化的电阻,F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路,R0为定值电阻,阻值为20Ω,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A。
(1)当某同学推力为0时,求电阻R的阻值;
(2)图乙中,用100N力推电阻,求R0的电功率;
(3)图丙中,当干路电流刚好达到电流表量程时,该同学推力F的值。
【答案】(1)40Ω;(2)0.288W;(3)200N
【解析】
【详解】解:(1)由图甲可知,当推力为0时,电阻R的阻值为40Ω。
(2)用100N的力推电阻时,电阻R的阻值为30Ω,电路中的电流为
R0的电功率为
(3)图丙电路中,通过R0的电流为
电流表的最大电流为0.6A,则通过R的电流为
根据欧姆定律可得,R的阻值为
由题图甲可知,此时的推力为200N。
答:(1)当某同学推力为0时,电阻R的阻值为40Ω;
(2)图乙中,用100N力推电阻,R0的电功率为0.288W;
(3)图丙中,当干路电流刚好达到电流表量程时,该同学推力F为200N。
24. 一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。从曹县汽车站驾驶该车到曹州牡丹园,用时1小时12分钟,行程54公里。g取10N/kg。
轿车(包括人员及物品)总质量/kg 2000
停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2 250
汽油的热值/J·L-1 3.6×107
汽油机效率 25%
(1)求这辆轿车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强;
(2)求从曹县汽车站到曹州牡丹园的平均速度;
(3)通过仪表盘显示的数据可知,从曹县汽车站到曹州牡丹园的过程中,汽车消耗3L汽油,求这一过程中牵引力做功的功率。
【答案】(1)2×105Pa;(2)45km/h;(3)6.25×103W
【解析】
【详解】解:(1)这辆车停放时对地面的压力为
这辆车停放时对地面的压强为
(2)从曹县汽车站到曹州牡丹园,通过的路程为s=54km,所用的时间为
t=1时12分=1.2h
这一过程中的平均速度为
(3)汽油机效率为
则牵引力做的功为
这一过程中牵引力做功的功率为
答:(1)这辆轿车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强为2×105Pa;
(2)从曹县汽车站到曹州牡丹园的平均速度为45km/h;
(3)这一过程中牵引力做功的功率为6.25×103W。