2022年湖北省武汉市中考物理四调试卷(一)(附答案详解)
2022年湖北省武汉市中考物理四调试卷(一)
一、单选题(本大题共12小题,共36.0分) 1. 下列光现象中,由光的反射形成的是( )
A.
铅笔在水面处“折断”
B.
豹子在水中形成倒影
C.
放大镜把字放大
D.
人在阳光下形成影子
2. 关于如图所示的民族吹管乐器唢呐,下列说法正确的是( )
A. 吹奏时按压不同位置的气孔,主要改变了声音的响度 B. 用不同的力度吹奏主要改变了声音的音调 C. 唢呐前端的喇叭减少了声音的扩散 D. 唢呐发出的声音属于次声
3. 关于电磁波和现代通信,下列说法中正确的是( )
A. 光不属于电磁波 B. 电磁波可以在真空中传播
C. 电磁波在真空中传播的速度是340𝑚/𝑠
D. 我国建立的“北斗”卫星导航系统是利用光纤传递信息的第1页,共24页
4. 人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时,离地球最近的
一点叫近地点,最远的一点叫远地点,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 人造地球卫星上升过程中,重力势能变大,动能变
小
B. 人造地球卫星运行中,重力势能变大,动能变大 C. 人造地球卫星运行中,从近地点向远地点运动时,
速度减小
D. 人造地球卫星的机械能都不变
5. 某地中考体育测试项目中,小徐同学抛出的实心球在
空中运动的轨迹如图所示。忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 抛出后在空中飞行,是因为受推力的作用 B. 抛出后继续向前,是因为实心球具有惯性的作用 C. 运动到最高点时速度为 0,受平衡力的作用
D. 抛出后空中飞行过程中运动状态不断改变,因为受重力的作用
6. 图中没有利用连通器的特点来工作的是( )
A.
锅炉水位计
B.
洗手盆下的水管
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C.
液体压强计
D. 自动喂水器
7. 如图所示,把装满水的烧杯放在托盘秤的盘子里,再把空的饮料
罐缓缓按入水中,在这个过程中( )
A. 托盘秤的示数在增大 B. 托盘秤的示数保持不变 C. 烧杯底部对托盘的压力在减小 D. 烧杯内的水对烧杯底部的压力在增大
8. 取一根长为15𝑐𝑚、内部横截面积为1𝑐𝑚2的带有刻度的直筒
塑料管,在底部扎上橡皮膜后,称得它们的总质量为2𝑔。向管内倒入10𝑔水,使它竖直漂浮于某液体中,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平时,管外液面比管内液面高2𝑐𝑚。下列结论不正确的是( )
A. 装有水的塑料管受到的浮力大小为0.12𝑁 B. 管外液体对底部橡皮膜产生的压强大小为1000𝑃𝑎 C. 管外液体密度约为0.83×103𝑘𝑔/𝑚3
当管再次静止时,则管浸入深度增加1𝑐𝑚 D. 若在管上方施加竖直向下0.012𝑁的力,
9. 如图所示,磁带录音机既可以录音,也可用以放音,其主要部件为运行的磁带和绕
有线圈的磁头。录音时,磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化,这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上;放音时,再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。下列各种说法中不正确的是( )
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A. 话筒和放音磁头处利用的电磁原理相同,都是电磁感应原理
B. 扬声器利用的原理与磁带转动的电动机相同,即:通电导体在磁场中受到磁场
力作用而运动
C. 录音磁头利用的基本原理是电磁感应现象
D. 录音过程中是将声信号转化为电信号,再转化为磁信号,而放音过程正好相反
10. 如图是小亮设计的家庭电路图,下列选项中正确的是( )
A. 电路中丙灯和丁灯是串联的 B. 丁灯的安装及开关的连接是正确的 C. 两孔插座和三孔插座的连接都是正确的
D. 用试电笔正确接触𝑀和𝑁点时,试电笔的氖管均不发光
11. 如图所示电路中闭合𝑆2,断开𝑆1和𝑆3,两个电表均有示数,再断开𝑆2,闭合𝑆1和𝑆3,
则下面判断正确的是( )
A. 电流表示数变小,电压表示数变大 B. 电流表示数变大,电压表示数不变 C. 电压表示数和电流表示数的比值变小 D. 电压表示数和电流表示数的乘积变小
12. 图甲电路电源电压恒定不变,小灯泡标有“3𝑉”字样。第一次只闭合𝑆1、𝑆3,将滑
动变阻器𝑅的滑片从最下端滑到最上端。第二次只闭合开关𝑆2,将滑动变阻器𝑅的滑片从最下端向上滑到中点时,电压表𝑉2的示数为1.5𝑉;滑到最上端时,小灯泡恰
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好正常发光。图乙是两次实验中电流表𝐴的示数与电压表𝑉1、𝑉2示数的关系图象,则下列判断不正确的是( )
A. 小灯泡的额定功率为0.75𝑊 B. 定值电阻𝑅0的阻值为12𝛺 C. 滑动变阻器𝑅的最大阻值为15𝛺
D. 第一次移动滑片时电路消耗的最小功率为0.36𝑊
二、填空题(本大题共3小题,共9.0分)
13. 武汉东湖绿道是国内首条城区内5𝐴级旅游景区绿道。
(1)春天到了,绿道上花香四溢,能闻到花香说明分子在______
(2)在一段长24𝑘𝑚的绿道上,某位游客前半程骑行的平均速度是6𝑚/𝑠,后半程骑行的平均速度是4𝑚/𝑠。这位游客通过这段绿道所用的时间是______𝑠,全程的平均速度是______𝑚/𝑠。
14. 如图所示,盛一盆水,在盆里放两块高出水面的砖头,砖头上
搁一只比盆小一点的篮子。篮子里有剩饭、剩菜,再把一个纱布袋罩在篮子上,就做成了一个简易冰箱。纱布袋口的边缘要
浸入水里,这是利用水在______时______来降低温度:把这个简易冰箱放在通风的地方,里面的饭菜可以保持更长的时间不变质,这是因为______
15. 某同学用如图甲所示的实验装置,比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化
的特点。将分别盛有100𝑔水和100𝑔食用油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头与水和食用油良好接触,将温度传感器与计算机相连,计算机上显示的实验图线如图乙所示。由图乙可知:加热2𝑚𝑖𝑛水吸收的热量______(选填“大于”、“等于”或“小于”)食用油吸收的热量;食用油的比热容为______𝐽/(𝑘𝑔⋅℃)。实验发现,加热至20分钟时全部蒸发,则水沸腾过程至少吸热______𝐽。
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三、实验探究题(本大题共3小题,共9.0分)
16. 如图甲所示为沈阳机场登机口安装的“人脸识别”系统,实现一秒辨身份。小平利
用“𝐹”字样的𝐿𝐸𝐷光源(“𝐹”高10𝑐𝑚)、光屏(贴有网格纸)如图乙所示,焦距𝑓=10𝑐𝑚的凸透镜和光具座等器材,对凸透镜成倒立、缩小、实像时的规律,做了如下探究:
(1)组装器材时,为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在______。
(2)将光源、凸透镜、光屏固定在如图丙所示的位置,为了使光屏上出现了清晰的像,他应适当把光屏向______(填“左”或“右”)调整,此时光屏上出现了清晰的像,该像是______(填“放大”、“等大”或“缩小”)的。当光源向右移动到距透镜______𝑐𝑚开始,将不再是人脸识别系统的成像特点。
(3)下表是探究过程中得到的数据和测量的结果,表格中括号内应填入的内容是______。
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次数 1 2 3 物距/𝑐𝑚 50.0 40.0 30.0 物高/𝑐𝑚 10 10 10 ( ) 12.5 13.3 15.0 像高/𝑐𝑚 2.5 3.33 5 成像情况 倒立、实像 通过3次实验数据可以得出:当物体靠近凸透镜时,凸透镜所成的像将______,像距将______(以上两空均填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)他又在第3次实验的基础上,将原透镜换成焦距是15𝑐𝑚的凸透镜,若想在光屏上再次得到清晰的像,应在凸透镜和蜡烛之间放置一个度数合适的______(填“近视”或“远视”)眼镜。
17. 在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,川云和小波利用小桌、海绵、
砝码、木板,设计了如图甲、乙两个实验
(1)川云和小波是根据______来比较压力的作用效果的; (2)根据甲、乙两个实验得出的结论是______;
(3)后来川云又把小桌放到木板上,并把砝码放在小桌上,如图丙,发现小桌对木板的压力效果不够明显。于是通过比对乙、丙两个实验,他得出“受力面积相同时,压力越小,压力的作用效果越明显”的结论,你认为他的结论合理吗?______(选填“合理”、“不合理”),并请说明你认为合理或者不合理的原因:______。 (4)如果丙图中小桌对木板的压强是𝑝,则甲图中小桌对海绵的压强______𝑝,如果把相同的砝码也放一个在乙图的小桌上,则此时小桌对海绵的压强______𝑝.(两空均选填“小于”、“等于”或“大于”)。
18. 小天同学在“探究欧姆定律”的实验中,所用器材有:学生电源、电流表、电压表、
标有“50𝛺 1𝐴”的滑动变阻器𝑅′、开关、导线和定值电阻𝑅(5𝛺,10𝛺,15𝛺,20𝛺,25𝛺)。
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(1)请你根据如图甲所示,用笔画线代替导线,将如图乙中的实物电路连接完整。(要求:向右移动滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉) ______
(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表的指针无偏转,电压表的指针有明显的偏转,原因可能是电阻𝑅 ______。(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,他先探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片依次得到4组数据,其中第4次实验中电流表的指针如图丙所示,其示数为______𝐴。他记录的数据如下表一所示,分析数据可以得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比。 表一电流与电压的关系 实验序号 电流𝐼/𝐴 电压𝑈/𝑉 1 0.20 1.0 2 0.28 1.4 3 0.36 1.8 2.0 4 (4)他继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调到合适的值,分别换上多个电阻进行探究,得到如图所示的电流𝐼随电阻𝑅变化的图像。由图像可以得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比。
(5)在(4)的实验过程中,若将5𝛺的电阻接入电路中,闭合开关调节滑片至适当位置,滑动变阻器连入电路的阻值为𝑅1;接着换成10𝛺的电阻接入电路,闭合开关后,再
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调节滑片至适当位置,使电压表示数为𝑉,此时滑动变阻器连入电路的阻值为𝑅,则𝑅1:𝑅=______。
(6)若不改变电路和更换实验器材且电路安全的前提下,为了能够利用上述的5个定值电阻得到如图所示的数据完成实验,则电源电压的可调范围应控制在______𝑉至______𝑉之间。
四、计算题(本大题共1小题,共3.0分)
19. 小华到商厦看到载货电梯后,对其结构和工作原理产生了浓厚的兴趣,他通过查阅
资料了解到,电梯是通过电动机带动钢丝绳,利用滑轮组来提升货物,其机械部分结构如图甲所示,某次工作电梯在25𝑠内将质量为500𝑘𝑔的重物匀速提升15𝑚,电动机对钢丝绳的拉力为𝐹=3×103𝑁,为了安全,电梯设置有超载自动报警系统,其控制电路工作原理如图乙所示,已知电源电压𝑈=8𝑉,保护电阻𝑅1=100𝛺,电阻式压力传感器(压敏电阻)𝑅2的阻值随压力𝐹大小变化如图丙所示,求:
(1)提升物体的有用功率; (2)滑轮组的机械效率;
(3)当电流表示数达到20𝑚𝐴时,电梯会发出超载警报声,该电梯承载的物重应小于多少𝑁?
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答案和解析
1.【答案】𝐵
【解析】解:𝐴、从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是铅笔的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故A错误;
B、平静湖面上豹子的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B正确; C、用放大镜看字时,字变大了,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的。故C错误。 D、由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故D错误。 故选:𝐵。
平面镜成像是由于光的反射形成的。
水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像都是光的折射。
影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的。
光的直线传播形成的现象包括:小孔成像,影子的形成,日、月食的形成等;光遇到物体表面会发生反射:平面镜成像就是光的反射形成的;光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折:钢笔错位、筷子变折、海市蜃楼,凸透镜成像等都属于光的折射现象。
2.【答案】𝐶
𝐴.吹奏时按压不同位置的气孔,【解析】解:则发声的空气柱长度不同,振动频率不同,因此主要改变声音的音调,故A错误;
B.用不同的力度吹奏,主要发声体的振幅不同,从而发出声音的响度不同,故B错误; C.唢呐前端的喇叭主要是减少了声音的扩散,使声音放大,改变声音的响度,故C正确; D.唢呐发出的声音能被听到,不是次声波,故D错误。 故选:𝐶。
(1)长的空气柱产生低音,短的空气柱产生高音;
(2)响度与发声体的振幅和距发声体的远近有关,振幅不同,响度不同; (3)唢呐前端的喇叭主要是使声音放大,改变声音的响度;
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(4)人耳的听觉频率范围20𝐻𝑧~20000𝐻𝑧,低于20𝐻𝑧是次声波,高于20000𝐻𝑧的是超声波,次声波和超声波人耳都听不到。
本题考查的是声现象的相关知识,难度不大,属于常规考查。
3.【答案】𝐵
【解析】解:𝐴.电磁波由于波长、频率不同,有不同的种类,光是电磁波中的一种,故A错误;
𝐵𝐶.电磁波不仅可以在介质中传播,也可以在真空中传播,其在真空中的传播速度是3.0×108𝑚/𝑠,故B正确,C错误;
D.我国建立的“北斗”卫星导航系统是通过电磁波传递信息的,是无线通信,光纤传递信息需要光缆,故D错误。 故选:𝐵。
电磁波包括:无线电波、红外线、可见光、紫外线、𝑋射线、𝛾射线等; 电磁波传播不需要介质,在真空中也可以传播,传播速度为3.0×108𝑚/𝑠; “北斗”卫星导航系统是利用电磁波传递信息。
本题主要考查电磁波的传播、应用等知识,是中考热点题型,要求学生掌握。
4.【答案】𝐶
【解析】解:
A、人造地球卫星上升过程中,质量不变,高度变大,重力势能变大,速度变大,动能变大,故A错误;
B、人造地球卫星运行中机械能守恒,重力势能变大,动能变小,故B错误; C、人造地球卫星运行中,从近地点向远地点运动时,质量不变,高度变大,重力势能变大,由于机械能守恒,所以动能减小,速度减小,故C正确;
D、人造地球卫星上升过程中,机械能是变大的,机械能不守恒,故D错误。 故选:𝐶。
(1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。
(2)不计空气阻力时,机械能没有转化为内能,机械能守恒。
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掌握动能、势能大小的影响因素,掌握动能、势能的大小变化情况。同时知道卫星在绕地球运动时,没有任何物质和卫星摩擦,机械能没有消耗,机械能是守恒的。
5.【答案】𝐷
【解析】解:
A、被抛出的实心球不再受到手的推力作用,之所以继续向前运动,是因为实心球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故A错误;
B、抛出后继续向前,是因为实心球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C、实心球运动到最高点时只受重力作用,且速度不为零,此时受力不平衡,故C错误; D、抛出后空中飞行过程中运动状态不断改变,是因为受重力的作用,是重力改变了它的运动状态,故D正确。 故选:𝐷。
(1)惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,惯性是物体本身具有的一种属性,一切物体在任何状态下都具有惯性。
(2)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受平衡力作用。 (3)力是改变物体运动状态的原因。
本题的关键是知道任何物体都有惯性以及力与运动的关系,并会用惯性知识解释相关现象。
6.【答案】𝐶
【解析】解:
A.从图中可以看到,锅炉水位计左右两端都是开口的,下端连通,是利用连通器的特点来工作的,故A不符合题意;
B.从图中可以看到,洗手盆下的水管,左右两端都是开口的,下端连通,是利用连通器的特点来工作的,故B不符合题意;
C.从图中可以看到,液体压强计,右端是开口的,左端一直连接到橡皮膜,是闭合的,左端没有开口,下端连通,不是利用连通器的特点来工作的,故C符合题意; D.从图中可以看到,自动喂水器,左端是开口的,右端𝐴、𝐵、𝐶三处是开口的,下端连通,是利用连通器的特点来工作的,故D不符合题意。
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故选:𝐶。
连通器:上端开口、下端连通的容器。连通器的特点:连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面总是相平的。
连通器:上端开口、下端连通的容器。连通器的特点:连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面总是相平的。
7.【答案】𝐴
【解析】解:由于烧杯装满水,把空的饮料罐缓缓按入水中后溢出的水存在托盘秤中,则托盘秤的示数=𝐺杯+𝐺水+𝐹向下,
由于饮料罐受到的浮力与饮料罐对水向下的压力是一对相互作用力,则:𝐹向下=𝐹浮, 把空的饮料罐缓缓按入水中的过程中排开水的体积变大,根据𝐹浮=𝜌液𝑔𝑉排可知饮料罐受到的浮力变大,
由此可知:托盘秤的示数变大,故A正确,B错误; 烧杯底部对托盘的压力=𝐺杯+𝐺水+𝐹向下−𝐺排, 根据阿基米德原理可知:𝐹浮=𝐺排,所以,𝐹向下=𝐺排, 由此可知:烧杯底部对托盘的压力不变;故C错误;
由于烧杯装满水,把空的饮料罐缓缓按入水中的过程中,水的深度不变,根据𝑝=𝜌𝑔ℎ可知水对烧杯底部的压强不变,根据𝐹=𝑝𝑆可知压力不变,故D错误。 故选:𝐴。
(1)由于烧杯装满水,把空的饮料罐缓缓按入水中后溢出的水存在托盘秤中,此时盘秤的示数=烧杯和水的总重+饮料罐对水的压力;由于饮料罐对水的压力和浮力是一对相互力,则大小相等,根据阿基米德原理即可判断饮料罐对水的压力的变化; (2)根据𝐹浮=𝜌液𝑔𝑉排求得饮料罐受到的浮力,然后根据物体间力的作用是相互的可求得饮料罐对水的压力;烧杯底部对托盘的压力=𝐺杯+𝐺水+𝐹向下−𝐺排,根据𝐹向下与𝐺排的变化即可得出;
(3)根据𝑝=𝜌𝑔ℎ即可判断水对烧杯底部的压强,然后利用𝐹=𝑝𝑆判断压力的变化。 本题考查平衡条件的运用,知道木块对水的反作用力等于木块受到水的浮力是本题的关键。
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8.【答案】𝐷
【解析】解:
𝐺=(𝑚管+𝑚水)𝑔=(0.002𝑘𝑔+0.01𝑘𝑔)×10𝑁/𝑘𝑔=0.12𝑁,A、塑料管和水的总重力: 由题知,装有水的塑料管在水中漂浮,则受到的浮力:𝐹浮=𝐺=0.12𝑁.故A正确; 𝐹=𝐺水=𝑚水𝑔=0.01𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=B、因塑料管是直筒状,则橡皮膜受到水的压力:0.1𝑁,
所以水对橡皮膜的压强:𝑝=𝑆=1×10−4𝑚2=1000𝑃𝑎;
橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上下受到的液体压强相等,则管外液体对塑料管底部橡皮膜产生的压强也为1000𝑃𝑎,故B正确; ℎ水=C、根据𝑝=𝜌𝑔ℎ可得,管内水的深度:𝜌
𝑝
水
𝐹0.1𝑁
𝑔
=
1000𝑃𝑎
1×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔
=0.1𝑚=10𝑐𝑚,
由题意可得管外液体的深度:ℎ液体=ℎ水+△ℎ=10𝑐𝑚+2𝑐𝑚=12𝑐𝑚=0.12𝑚, 则管外液体密度约为:𝜌液体=𝑔ℎ
𝑝
液体
=10𝑁/𝑘𝑔×0.12𝑚≈0.83×103𝑘𝑔/𝑚3.故C正确;
1000𝑃𝑎
D、根据力的平衡可知,浮力的增大量△𝐹浮=△𝐹压=0.012𝑁, 根据𝐹浮=𝜌𝑔𝑉排可得,塑料管排开液体体积的增大量: △𝑉排=𝜌
△𝐹浮
液体
=𝑔
0.012𝑁
1000𝑃𝑎×10𝑁/𝑘𝑔10𝑁/𝑘𝑔×0.12𝑚=1.44×10−6𝑚3=1.44𝑐𝑚3,
因为题中只知道管的内部横截面积,而管的外部横截面积未知,所以管浸入深度的增加量无法计算,故D错误。 故选:𝐷。
(1)物体漂浮浮力等于重力,利用𝐺=𝑚𝑔求出重力,可得浮力;
(2)橡皮膜受到的压力等于水的重力,利用𝐺=𝑚𝑔求出,再根据公式𝑝=𝑆计算压强; (3)橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上下压强相等,利用分别𝑝=𝜌𝑔ℎ求出水的深度,进而可求管外液体的深度,再利用𝑝=𝜌𝑔ℎ求出管内外的密度;
(4)根据力的平衡得出浮力的增大量,利用阿基米德原理可求排开液体体积的增大量,然后利用体积公式计算管浸入深度的增加量。
此题考查液体压强公式、物体浮沉条件及其应用。解答此题的关键是抓住题目中的隐含条件:橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上下压强相等。
𝐹
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9.【答案】𝐶
【解析】解:𝐴、话筒和放音的主要原理磁生电,所以是电磁感应现象,故A正确; B、扬声器利用的原理与磁带转动的电动机相同,即:通电导体在磁场中受到磁场力作用而运动,故B正确;
C、录音的主要原理是电生磁,是电流的磁效应。故C错误;
D、录音时,声音信号转化为电信号,通过磁头写在磁带上;放音的主要原理磁生电,故录音和放音是相反的过程,故D正确。 故选:𝐶。
磁带录音机能录音也能放音,主要是磁头的磁化作用。当放音时磁带与磁头接触,由于磁粉使磁头的电流发生变化从而导致发生声音。而录音时,声音信号转化为电信号,通过磁头写在磁带上。
录音与放音是电生磁与磁生电的过程,注意区分。
10.【答案】𝐵
【解析】解:
A、电路中丙灯和丁灯是独立工作、互不影响的,所以它们是并联的,故A错误; B、在丁灯的安装及开关的连接中,火线直接进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接灯泡的螺旋套,这样在更换灯泡时,断开开关,切断火线,更安全,故B正确; C、两孔插座的接法是左零右火;据图可知,两孔插座的两孔分别接到了零线和地线上; 三孔插座的左孔接的是零线,上孔接的是地线,右孔接的是火线; 故两孔插座连接错误,三孔插座的连接正确,故C错误。
D、图中𝑀点在火线上,所以试电笔接触𝑀点,氖管发光;𝑁点在零线上,所以试电笔接触𝑁点,氖管不发光,故D错误; 故选:𝐵。
(1)家庭电路中,各插座和各家用电器之间都是并联的;
(2)灯泡的接法:火线直接进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接进入灯泡的螺旋套;
(3)对于两孔插座是:左零右火;三孔插座是“左零右火上接地”; (4)试电笔接触火线时,氖管会发光。
掌握家庭电路中三孔插座、两孔插座、开关、灯泡的接法,并理解各种接法的原因是正
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确判断的关键。
11.【答案】𝐶
【解析】解:
𝐴𝐵、由电路图可知,闭合𝑆2、断开𝑆1和𝑆3时,𝑅1与𝑅2串联,电压表测𝑅2两端的电压,电流表测电路中的电流;
再断开𝑆2同时闭合𝑆1和𝑆3时,𝑅1与𝑅2并联,电压表测电源两端的电压,电流表测通过干路中的电流,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电压表的示数由测串联电路中𝑅2两端的电压变为测电源两端的电压时其示数变大; 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,𝑅1与𝑅2并联时的总电阻小于串联时的总电阻,由𝐼=𝑅可知,电路中的总电流变大,即电流表的示数变大;故AB错误;
C、由𝑅=𝐼可知,电压表示数和电流表示数的比值原来等于𝑅2的阻值、现在等于𝑅1与𝑅2并联后的总电阻,所以,电压表示数和电流表示数的比值变小,故C正确; D、电压表示数和电流表示数都变大,其乘积变大,故D错误。 故选:𝐶。
由电路图可知,闭合𝑆2、断开𝑆1和𝑆3时,𝑅1与𝑅2串联,电压表测𝑅2两端的电压,电流表𝑅1与𝑅2并联,测电路中的电流;再断开𝑆2同时闭合𝑆1和𝑆3时,电压表测电源两端的电压,电流表测通过干路中的电流,根据串联电路的电压特点判断电压表示数的变化,根据电阻的串联和并联判断两种情况下总电阻的关系,根据欧姆定律可知电路中总电流的变化,根据欧姆定律结合𝑅2的阻值与并联部分总电阻的关系判断电压表示数和电流表示数的比值变化。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
𝑈
𝑈
12.【答案】𝐵
【解析】解:𝐴.第一次只闭合𝑆1、𝑆3,𝑅0与滑动变阻器串联,电压表𝑉1测量电源电压,一直不变,故与电压轴垂直的直线是电压表𝑉1的示数,那么曲线是电压表𝑉2的示数,将
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滑动变阻器𝑅的滑片从最下端滑到最上端,𝑉2没有接入,故没有示数;
第二次只闭合开关𝑆2,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表𝑉2测量的小灯泡的电压,当滑到最上端时,小灯泡恰好正常发光,此时只有小灯泡接入,小灯泡的电压即为电源电压,而此时小灯泡正常发光,故此时电压表的示数为3𝑉,电源电压为3𝑉,根据图乙可知,电流表的示数为0.25𝐴,则小灯泡的额定功率为𝑃额𝐿=𝑈额𝐼=3𝑉×0.25𝐴=0.75𝑊,故A正确;
B.根据电压表𝑉1的图像可知,电路中最大电流为0.3𝐴,第一次只闭合𝑆1、𝑆3,𝑅0与滑动变阻器串联,将滑动变阻器𝑅的滑片从最下端滑到最上端,滑动变阻器的阻值慢慢变小,电流慢慢变大,当滑动变阻器的阻值为零时,只有定值电阻接入电路,故此时定值电阻的阻值为𝑅0=𝐼=0.3𝐴=10𝛺,故B错误;
2
𝑈3𝑉
C.第二次只闭合开关𝑆2,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表𝑉2测量的小灯泡的电压,将滑动变阻器𝑅的滑片从最下端向上滑到中点时,电压表𝑉2的示数为1.5𝑉,此时电流为0.2𝐴,电源的电压为3𝑉,则滑动变阻器的阻值两端的电压为1.5𝑉,此时滑动变阻器的阻值为𝑅滑中=
𝑈滑𝐼3
=
1.5𝑉0.2𝐴
=7.5𝛺,则滑动变阻器全部接入时的阻值为𝑅滑𝑚𝑎𝑥=2𝑅滑中=
2×7.5𝛺=15𝛺,故C正确;
D.第一次移动滑片时,定值电阻𝑅0与滑动变阻器串联,当滑动变阻器串联时,总电阻最大,电流最小,此时电路消耗的的总功率最小,故最小的电功率为𝑃总𝑚𝑖𝑛=𝑅
(3𝑉)210𝛺+15𝛺
𝑈2
=
总𝑚𝑖𝑛
=0.36𝑊,故D正确。
故选:𝐵。
第一次只闭合𝑆1、𝑆3,𝑅0与滑动变阻器串联,电压表𝑉1测量电源电压,电流表测量电路中的电流;
第二次只闭合开关𝑆2,电压表𝑉2测量灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流,将滑动变阻器𝑅的滑片从最下端向上滑至中点再滑至最上端时,可知变阻器连入电路的电阻变化,由欧姆定律确定电路的电流变化,从而确定第二次操作中,表示电流表随电压表示数变化的图线;
已知小灯泡的额定电压为3𝑉,在第二次操作中,滑片滑至最上端时,根据灯正常发光可知电源电压为3𝑉,由图可知此时的电流最大值,根据𝑃=𝑈𝐼求出灯的额定功率; 在第一次操作中,滑片滑至最上端时,此时电路的电流应最大,由图中竖线可知电路的最大电流,由欧姆定律求出𝑅0;
在第二次操作中,滑片在中点时,由串联电路的规律及欧姆定律,变阻器连入电路的电
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阻,从而得出滑动变阻器𝑅的最大阻值;
在第一次操作中,当滑片滑到最下端时,电路的电阻最大,由串联电阻的规律和欧姆定律得出电路的最小电流,根据𝑃=𝑈𝐼得出两次实验中电路的最小功率。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是判断两图线与电压表的对应关系,综合性强,难度大。
13.【答案】不停地做无规则运动 5000 4.8
【解析】解:(1)能闻到花香说明花香分子在不停地做无规则运动; (2)根据𝑣=𝑡可得,游客前半程所用时间:𝑡1=𝑠1=2
𝑣
1
𝑠
1
×24×103𝑚6𝑚/𝑠
=2000𝑠;
游客后半程所用时间:𝑡2==
𝑣
2
𝑠2
1
×24×103𝑚24𝑚/𝑠
=3000𝑠,
则这位游客通过这段绿道所用的总时间:𝑡=𝑡1+𝑡2=2000𝑠+3000𝑠=5000𝑠, 所以全程的平均速度:𝑣==
𝑡𝑠
24×103𝑚5000𝑠
=4.8𝑚/𝑠。
故答案为:(1)不停地做无规则运动;(2)5000;4.8。
(1)组成物质的分子不停地做无规则运动,扩散现象证明了分子的无规则运动; (2)利用速度公式分别求出前半程和后半程所用时间,进而求出通过这段绿道所用的总时间,再利用速度公式计算全程的平均速度。
此题考查分子热运动和平均速度的计算,特别需要注意的是:计算平均速度时,一定要用总路程除以总时间。
14.【答案】蒸发 吸热 加快了液面上方空气的流速可以加快蒸发
【解析】解:把一个纱布袋罩在篮子上,并使口袋边缘浸入水里,这样增大了液体的表面积,加快水的蒸发,蒸发吸热,使食物温度降低;把这个简易冰箱放在通风的地方,里面的饭菜可以保持更长的时间不变质,这是因为加快了液面上方空气的流速可以加快蒸发。
故答案为:蒸发;吸热;加快了液面上方空气的流速可以加快蒸发。 物质由液体变为气态叫汽化;汽化有蒸发和沸腾两种方式。 蒸发可以在任何温度下进行,蒸发吸热,具有致冷的作用。
此题考查了汽化和汽化吸热的特点,关键是掌握六种物态变化的特点。
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15.【答案】等于; 2.1×103 1.68×105
【解析】解:(1)根据转换法,加热2𝑚𝑖𝑛水吸收的热量等于食用油吸收的热量; (2)水的比热容大,升温相同,加热时间长,由图知,升高相同的温度,油加热2分钟,水加热4分钟,根据吸热之比为2:1,根据𝑐=𝑚△𝑡,在质量和升温相同情况下,比热容与吸热多少成正比,故𝑐油=2×4.2×103𝐽/(𝑘𝑔⋅℃)=2.1×103𝐽/(𝑘𝑔⋅℃);(3)水沸腾
3
前加热4𝑚𝑖𝑛吸收的热量:𝑄吸=𝑐𝑚△𝑡=4.2×10𝐽/(𝑘𝑔⋅℃)×0.1𝑘𝑔×(100℃−
1
𝑄
20℃)=3.36×104𝐽, 每分钟提供的热量为:
3.36×104𝐽4𝑚𝑖𝑛
=8400𝐽/𝑚𝑖𝑛;
则沸水沸腾过程至少吸热𝑄=20𝑚𝑖𝑛×8400𝐽/𝑚𝑖𝑛=1.68×105𝐽。 故答案为:等于;2.1×103;1.68×105。
(1)(2)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。 根据𝑐=𝑚△𝑡,在质量和升温相同情况下,比热容与吸热多少成正比,
(3)根据𝑄吸=𝑐𝑚△𝑡求出吸收的热量,得出每分钟吸热的热量,从而得出沸水沸腾过程至少吸热。
本题本题比较不同物质的吸热能力探究水沸腾时温度变化的特点,考查控制变量法、转换法的应用和热量计算,为热学中的重要实验。
𝑄
16.【答案】同一高度 左 缩小 20 像距/𝑐𝑚 变大 变大 远视
【解析】解:(1)为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在同一高度;
(2)此时物距为30𝑐𝑚,𝑢>2𝑓,则𝑓<𝑣<2𝑓,为了使光屏上出现了清晰的像,他应适当把光屏向左调整,此时光屏上的像是缩小的。人脸识别系统是利用凸透镜成倒立、缩小、实像时的规律,此时𝑢>2𝑓,故当光源向右移动到距透镜20𝑐𝑚开始,将不再是人脸识别系统的成像特点;
(3)实验中还需记录像距,并标明单位,故表格中括号内应填入的内容是:像距/𝑐𝑚; 通过3次实验数据可以得出,在物高不变时,物距逐渐变小,相距逐渐变大,且像的高度逐渐变大,故当物体靠近凸透镜时,凸透镜所成的像将变大,像距将变大; (4)凸透镜的焦距越大,折光能力越弱。将原透镜换成焦距是15𝑐𝑚的凸透镜,故光线相
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比原来的会聚情况减弱了,若想在光屏上再次得到清晰的像,应让光线再会聚一点,凸透镜对光线有会聚作用,远视眼镜为凸透镜,应在凸透镜和蜡烛之间放置一个度数合适的远视眼镜。
故答案为:(1)同一高度;(2)左;缩小;20;(3)像距/𝑐𝑚;变大;变大;(4)远视。 (1)为了使像成在光屏中央,应调整它们的中心大致在同一高度; (2)𝑢>2𝑓,𝑓<𝑣<2𝑓,成倒立、缩小的实像;
人脸识别系统是利用凸透镜成倒立、缩小、实像时的规律,此时𝑢>2𝑓; (3)实验中还需记录像距,并要标明单位;
通过3次实验数据可以得出,在物高不变时,物距逐渐变小,相距逐渐变大,且像的高度逐渐变大,据此得出结论;
(4)凸透镜的焦距越大,折光能力越弱;凸透镜对光线有会聚作用,远视眼镜为凸透镜。 本题考查了探究“凸透镜成像规律”的实验,灵活运用凸透镜成像规律分析问题,是解题关键。
【答案】海绵凹陷程度的大小 压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显 不17.
合理 没有控制接触面材料相同 小于 等于
【解析】解:(1)压力作用效果用海绵的形变程度来反映,海绵形变越大,压力作用效果越大。
(2)通过甲、乙两个实验可知,压力的大小相同时,受力面积越小,海绵的形变越大,所以压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)对比乙丙知:受力面积相同,压力不相同、接触面材料不同,形变大小不同,变量不唯一,因为没有控制接触面材料相同,不能得出“受力面积相同时,压力越小,压力的作用效果越明显”的结论;
(4)甲图和丙图相比,甲图的压力小,受力面积大,根据𝑝=𝑆知甲图的压强小于丙图的压强;
如果把相同的砝码也放一个在乙图的小桌上,乙图和丙图相比,压力和受力面积都相同,根据𝑝=𝑆知乙图的压强等于丙图的压强。
故答案为:(1)海绵凹陷程度的大小;(2)压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;(3)不合理;没有控制接触面材料相同;(4)小于;等于。
(1)用海绵的形变程度来反映压力作用效果,形变越大,压力作用效果越明显。
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𝐹
𝐹
(2)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越显著;在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越显著。 (3)根据控制变量法分析解答;
(4)压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,根据𝑝=𝑆分析。
(1)掌握压力作用效果的影响因素,利用控制变量法和转换法探究压力作用效果的影响因素。
(2)根据压力的作用效果比较压强的大小时,必须保持接触面的材料相同。
𝐹
18.【答案】 断路 0.44 正 反 1:
2 3 9
【解析】解:(1)滑动变阻器需要串联,向右移动滑片时,电路中的电流变小,即向右移动时,接入滑动变阻器的阻值变大,故左侧的下端接入电路,故用一根导线将滑动变阻器的下端与电阻的右端的接线柱相连,如下图所示:
(2)发现电流表的指针无偏转,说明电路中存在断路,电压表的指针有明显的偏转,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻𝑅断路了。
(3)电流表的指针如图丙所示,分度值为0.2𝐴,故读数为0.44𝐴;根据表中数据可知:电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,故得出的结论:在电阻一定时,
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通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)由电流𝐼随电阻𝑅变化的图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(5)在(4)的实验过程中,即探究电流与电阻的关系,故需要控制电压相同,接着换成10𝛺的电阻接入电路,闭合开关后,再调节滑片至适当位置,使电压表示数为 𝑉,此时滑动变阻器连入电路的阻值为𝑅,则此时的电流为:𝐼=𝑅=10𝛺, 故电源电压为:𝑈𝐸=𝐼𝑅总=10𝛺×(10𝛺+𝑅)……①
若将5𝛺的电阻接入电路中,闭合开关调节滑片至适当位置,滑动变阻器连入电路的阻值为𝑅1,由于是探究电流与电阻的关系,故电压表的示数相同,为𝑉,故此时的电流为:𝐼′=
𝑈𝑅′
𝑉
𝑈
𝑉
=
𝑉5𝛺
,
𝑉
则电源电压为:𝑈𝐸=𝐼′𝑅总′=5𝛺×(5𝛺+𝑅1)……① 由①②解得:𝑅1:𝑅=1:2。
(6)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为:𝑈𝑅=𝐼𝑅=0.6𝐴×5𝛺=3𝑉,
由串联电路的特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,此时电源电压为最小:𝑈最小=𝑈𝑅=3𝑉,
𝑅当电阻最大为25𝛺且变阻器接入最大阻值时,电源电压为最大,由分压原理可得:𝑈=
𝐸
𝑈
𝑅+𝑅滑,所以电源电压最大值:𝑈𝐸=
𝑅
𝑅+𝑅滑𝑅
×𝑈𝑅=
25𝛺+50𝛺25𝛺
×3𝑉=9𝑉,因此选取电源电
压为3~9𝑉。
故答案为:(1)如图所示;(2)断路;(3)0.44;正;(4)反;(5)1:2;(6)3;9。 (1)滑片向右滑动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器连入电路的电阻变大,从而确定滑动变阻器接入的接线柱;
(2)电流表无示数,说明电路可能断路;电压表的指针有明显的偏转,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的支路断路了; (3)根据图丙电流表所选量程确定分度值读数;分析表中电流与电压的关系得出结论; (4)由电流𝐼随电阻𝑅变化的图像求出电阻两端的电压为一定值,据此分析得出结论; (5)探究“电流与电阻的关系”要控制电阻的电压不变,根据欧姆定律和串联电路的特点列出两次实验中电源电压的方程,进而求出两次滑动变阻器接入电路的电阻之比; (6)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;由欧姆定律可知,定值电阻
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两端的电压;由串联电路的特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,此时电源电压为最小,当电阻最大为25𝛺且变阻器接入最大阻值时,电源电压为最大,由分压原理求出电源电压最大值。
本题“探究欧姆定律”的实验,考查电路连接、故障分析、电流表读数、控制变量法的应用、欧姆定律的运用和分析数据归纳结论的能力,属于中等难度的题目。
19.【答案】解:
4
(1)电动机做的有用功:𝑊有=𝐺ℎ=𝑚𝑔ℎ=500𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔×15𝑚=7.5×10𝐽;
𝑊有𝑡
7.5×104𝐽25𝑠
提升物体的有用功率为:𝑃===3×103𝑊;
(2)由图可知,𝑛=3,则拉力端移动的距离:𝑠=3ℎ=3×15𝑚=45𝑚,
35
拉力做的总功:𝑊总=𝐹𝑠=3×10𝑁×45𝑚=1.35×10𝐽;
滑轮组的机械效率:𝜂=𝑊=1.35×105𝐽×100%≈55.6%;
总
𝑊有
7.5×104𝐽
(3)当电流为20𝑚𝐴时,电路中的总电阻为:𝑅=因为电阻𝑅1和压敏电阻𝑅2串联,
𝑈𝐼
=0.02𝐴=400𝛺,
8𝑉
所以压敏电阻的阻值为:𝑅2=𝑅−𝑅1=400𝛺−100𝛺=300𝛺,
根据丙图可知,当压敏电阻𝑅2的阻值为300𝛺时,电阻式压力传感器受到的压力为8000𝑁; 所以当电流表示数达到20𝑚𝐴时,电梯会发出超载警报声,该电梯承载的物重应小于8000𝑁。 答:
(1)提升物体的有用功率3×103𝑊; (2)滑轮组的机械效率55.6%;
(3)当电流表示数达到20𝑚𝐴时,电梯会发出超载警报声,该电梯承载的物重应小于8000𝑁。
【解析】(1)由功的公式𝑊=𝐺ℎ可以求出有用功;已知功与做功时间,由功率公式可以求出功率;
(2)滑轮组绳子的有效股数𝑛=3;拉力移动的距离𝑠=3ℎ,根据公式𝑊=𝐹𝑠求出拉力做的总功;知道有用功和总功,然后由效率公式求出滑轮组的效率;
(3)乙图中电电阻𝑅1和压敏电阻𝑅2串联,已知电源电压和阻𝑅1阻值,根据串联电路的特点,求出电流为20𝑚𝐴时,压敏电阻的阻值,然后根据丙图得出电梯承载的物重。
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本题考查了功、功率、机械效率的计算,以及对电路图的分析、串联电路的特点欧姆定律公式的应用,关键是对公式的理解与掌握。
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