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2023
山西省
中考
物理
适应性
试卷
2023年山西省中考物理适应性试卷
第I卷选择题(共30分)一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该项涂黑)
1.(3分)东汉匡衡,家贫好学,邻有烛而不逮,故凿壁借光以读,终成大学。如图是还原匡衡凿壁借光读书的场景,请你根据图片信息,估测书简的高度约为( )
A.1cm B.10cm C.25cm D.50cm
2.(3分)诗人张继在《枫桥夜泊》中写道:“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。”下列对声现象的说法正确的是( )
A.钟声是由空气振动产生的
B.钟声是由空气传入人耳的
C.钟声在真空中传播速度更快
D.诗人根据响度辨别出是钟声
3.(3分)“安全用电,珍爱生命”是公民应有的安全意识。下列说法符合安全用电要求的是( )
A.临时用电时可以随意接线
B.电热水壶的金属外壳不需接地
C.绝缘皮破损的电线仍继续使用
D.发现有人触电立即切断电源
4.(3分)中国古典戏剧以赋予艺术魅力的表演形式为人民群众所喜闻乐见。如图是戏剧演员正在对着平面镜梳妆的情景,下列说法正确的是( )
A.演员在镜中所成的像是等大的实像
B.演员在镜中所成的像是等大的虚像
C.演员靠近镜子时,镜中的像会变大
D.演员靠近镜子时,像会远离镜子
5.(3分)中国一位“95后”年轻科学家发现:当两层石墨烯以一个“魔角”扭曲在一起时,就能在零电阻下导电。这一发现为超导研究打开了一扇新的大门,可能成为常温超导体研究的里程碑。你认为常温下的超导体最适合用来做( )
A.洗衣机电机的线圈 B.电烤箱的电热丝
C.滑动变阻器的电阻线 D.白炽灯的灯丝
6.(3分)与传统汽车在同样油耗和使用条件下相比,某新型汽车发动机工作时,尾气中的汽油味明显降低,动力更强劲。下列关于该汽车的分析正确的是( )
A.行驶时,汽油的质量减小,热值减小
B.行驶时车胎温度升高,含有的热量增大
C.汽油味降低说明发动机工作效率降低
D.汽车获得动力时,将内能转化为机械能
7.(3分)《晋书•马隆传》讲述了名将马隆在一次战役中,命士兵将大批磁石堆垒在一条狭窄的小路上,身穿铁甲的敌军被磁石吸住,而马隆的兵将身穿犀甲,行动如常,敌军以为马隆的兵是神兵,故而大败。下列说法正确的是( )
A.磁石能吸引各种金属铠甲
B.磁石周围的小路布满磁感线
C.磁石吸引铁甲是通过磁场作用的
D.磁石各部位对铁甲的吸引力大小相同
8.(3分)某地利用信息化技术推进春耕农机精准作业。如图是一辆无人驾驶的农机车拉着犁正在耕地的场景。下列说法正确的是( )
A.轮胎刻有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦力
B.农机车耕地时相对于后面的犁是运动的
C.农机车减速行驶时,它的运动状态不变
D.农机车受到的重力和支持力是相互作用力
9.(3分)如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,它创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。该浮空艇是软式飞艇,上升过程中需要通过调整气囊中的气压来保持外形不变。下列判断正确的是( )
A.浮空艇上升过程中受到的浮力变大
B.浮空艇上升过程中排开空气的体积变大
C.浮空艇上升过程中受到的大气压不变
D.浮空艇受到的浮力等于排开空气的重力
10.(3分)项目学习小组利用光敏电阻设计了一种自动照明灯,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭,其工作原理如图所示。控制电路中电源电压恒为6V,定值电阻R0为200Ω。电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路中的节能灯开始照明。在一定范围内,光敏电阻R的阻值随光照强度E变化的部分数据如表所示。下列说法正确的是( )
光照强度E/lx
光敏电阻R/Ω
1.0
120
2.0
60
3.0
40
4.0
30
5.0
24
A.光照强度增大时,电磁铁磁性变弱
B.光照强度增大时,通过R0电流变小
C.工作电路启动时,R的电阻为100Ω
D.工作电路启动时,R0的电功率为0.04W
第Ⅱ卷非选择题(共70分)二、实验探究(本大题共5个小题,11小题6分,12小题8分,13小题10分,14小题6分,15小题4分,共34分)
11.(6分)小梦学习小组的同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验(f=10cm)。
(1)为了便于从不同方向都能观察到光屏上的像,应选用 (选填“较光滑”或“较粗糙”)的光屏。
(2)实验过程中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰好成烛焰清晰的像,该像是倒立、 的实像,利用这一成像原理可制成生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
(3)若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜至 cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
12.(8分)物理实践小组的同学利用课余时间帮农民伯伯用盐水筛选优良种子,他们查阅资料了解到所需盐水的密度为1.1g/cm3,为检验他们配制的盐水是否合格,小组设计了两种实验方案。
(1)方案一:①用调节好的天平测出空烧杯的质量m1;
②向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量m2;
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,测出盐水的体积V;
④盐水密度的表达式:ρ= ,利用表达式计算出盐水的密度。
你认为该方案会使测量结果比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)方案二:①向烧杯中倒入适量盐水,放在调好的天平左盘。当向右盘加入最小砝码后,发现指针的位置如图甲所示,接下来的操作是 ,直到天平恢复平衡。测出烧杯和盐水的总质量为 g(如图乙所示);
②将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,读出盐水的体积(如图丙所示);
③测出烧杯和剩余盐水的质量为18g;
④计算出盐水的密度为 g/cm3。
(3)为配制合格的盐水,需要向该盐水中加入适量的 (选填“盐”或“水”)。
13.(10分)如图所示为实验小组测量未知定值电阻Rx的实验。
(1)图甲是小组同学连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变大。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端。移动滑片,当电压表的示数为2V时,电流表示数(如图乙所示)为 A,则该未知电阻的阻值是 Ω,接着小组同学移动滑片进行了多次测量,并记录数据。
(3)实验结束后,小华又利用已知阻值为Rx的定值电阻和电流表,设计了如图丙所示的电路图,测量未知电阻Rx的阻值。(电源电压保持不变)
①闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为I1;
②闭合开关S1、S2时,电流表的示数为I2;
③未知电阻Rx的表达式:Rx= 。
14.(6分)高速公路在连续下坡的地方设置有紧急避险车道,如图甲所示。避险车道可供刹车失灵的车辆冲上斜坡安全减速。实践小组的同学想探究汽车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关,于是找来了能装钩码的小车、钩码、斜面、刻度尺等实验器材,设计了如图乙所示的装置进行探究。作出了如下猜想:
猜想一:小车冲上斜面OB的最大距离与车的质量大小有关;
猜想二:小车冲上斜面OB的最大距离与车冲上斜面时的速度大小有关。
(1)同学们在小车上装入不同数量的钩码进行多次实验,其目的是探究小车冲上斜面的最大距离与 是否有关。
(2)请你帮小组同学根据猜想一或猜想二设计一个记录实验数据的表格。
(3)结合生活实际,请你猜想汽车冲上斜坡的最大距离还可能和 有关。(写出一条即可)
15.(4分)网购生鲜时,快递箱中常常放有冰袋。冰袋放入快递箱前,通常会经历10小时以上的冷冻,放入快递箱后,冰袋所处环境温度较高,冰袋外面会出现一些小水珠,小李认为这些小水珠是从冰袋渗出来的。请你自选器材,设计一个实验验证小李的观点是否正确。
(1)实验器材: 。
(2)实验步骤: 。
(3)实验结论: 。
三、综合应用(本大题共7个小题,16、17小题各4分,18小题8分,19小题2分,20小题4分,21、22小题各7分,共36分)
16.(4分)中华古诗词源远流长。《春山夜月》是唐代诗人于良史的作品,诗中写道:“掬水月在手,弄花香满衣。”“月在手”是光的 现象。摆弄山花,馥郁香气溢满衣衫说明了 。
17.(4分)在课外实践活动中,小明制作了一个起重机模型,各部件用热熔胶进行粘合。小明在课堂展示时说:“先按设计制作各部件,然后用热熔胶枪加热使胶熔化,涂到材料衔接处后冷却凝华变成固态,从而把各部件粘合在一起,同时说明分子间存在引力和斥力……”。请你从物理学的角度,指出这段文字中的一处科学性错误是 ;判断依据是 。
18.(8分)阅读短文,回答问题。
地基沉降
建在地面的房屋往往会面临地基沉降问题,意大利的比萨斜塔就是因为地基沉降不均匀而倾斜的。房屋下方的地层通常包括土层和岩石层,岩石风化、脱落形成的细小颗粒称为土粒,土粒很坚硬,很难被压缩,但土粒之间有很多孔隙。如图甲所示,土由土粒和土粒间的孔隙构成,土中孔隙的总体积和土粒的总体积之比称为土的孔隙比,与坚固的岩石层不同,外加压力时,土粒会发生移动,重新排列、靠紧,土的体积就会变小。由于土粒孔隙房屋对下方地层的压力作用,土层被压缩,造成了房屋的地基沉降,如图乙所示。因此在建造高层建岩石层筑之前要勘测地层,预估地基的沉降量。
(1)一般来说,孔隙比越大,表明土质越 (选填“疏松”或“紧密”),沉降量 (选填“越大”或“越小”)。
(2)从土的构成看,土被压缩减小的体积 (选填“大于”或“小于”)压缩前土中孔隙的体积。
(3)为了防止高层建筑的地基沉降,请你提出一条合理的建议: 。
19.(2分)我国古代著作《天工开物》里记载有“横木穿插碓头,碓嘴为铁,足踏其末而舂之。”当人用力踩横木一端时,松脚后横木绕某点转动,另一端碓头下落,击打石臼内的谷物,如图甲所示。图乙是用力踩横木到某位置的示意图,请你在图中画出人踩横木A点时对横木施加的最小力F。
20.(4分)学习电学知识后,小伟和小阳对学校的电热水器在不同挡位工作时的电阻发表了意见。小伟认为电热水器加热时,内部工作的电阻大;而小阳认为电热水器保温时,内部工作的电阻大。你认为谁的观点正确,请说明理由。
21.(7分)小伟每天放学回家要乘坐电梯,他乘坐电梯从1楼到7楼所用的时间为10s。请你估算:(g取10N/kg)
(1)小伟站立在静止的电梯内时,对电梯厢底的压强。
(2)小伟乘电梯到7楼,克服自身重力做的功。
22.(7分)小伟给刚出生的小妹妹买了一个温奶器作为礼物。温奶器有加热奶和旋转调匀奶粉两种功能,小伟查阅资料得到温奶器的部分信息如表。使用时,先触摸总开关S,根据需要再触摸热奶开关S1加热奶,或触摸调奶开关S2启动电机(用表示)进行调奶。温奶器正常加热2min,可将质量为200g的奶从20℃加热到40℃。请你结合小伟的研究,解决下列问题:
规格
单奶瓶
额定电压
220V
加热功率
220W
调奶功率
11W
(1)推测温奶器内部的电路连接情况,并在虚线框内画出电路图。
(2)温奶器中的奶吸收的热量是多少?[c奶=4.0×103J/(kg•℃)]
(3)在热奶过程中,电路中的电阻是多少?
2023年山西省中考物理适应性试卷
参考答案与试题解析
第I卷选择题(共30分)一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该项涂黑)
1.(3分)东汉匡衡,家贫好学,邻有烛而不逮,故凿壁借光以读,终成大学。如图是还原匡衡凿壁借光读书的场景,请你根据图片信息,估测书简的高度约为( )
A.1cm B.10cm C.25cm D.50cm
【解答】解:手掌的宽度大约10cm,所以书简高度大约为25cm,故ABD错误,C正确。
故选:C。
2.(3分)诗人张继在《枫桥夜泊》中写道:“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。”下列对声现象的说法正确的是( )
A.钟声是由空气振动产生的
B.钟声是由空气传入人耳的
C.钟声在真空中传播速度更快
D.诗人根据响度辨别出是钟声
【解答】解:A、钟声是由钟体的振动产生的,故A错误;
B、钟与人之间是空气,钟声是通过空气传播到人耳朵中的,故B正确;
C、钟声在真空中不能传播,故C错误;
D、音色是声音的特色,不同发声体的音色一般不同,因此诗人根据音色辨别出是钟声,故D错误。
故选:B。
3.(3分)“安全用电,珍爱生命”是公民应有的安全意识。下列说法符合安全用电要求的是( )
A.临时用电时可以随意接线
B.电热水壶的金属外壳不需接地
C.绝缘皮破损的电线仍继续使用
D.发现有人触电立即切断电源
【解答】解:
A、临时用电时随意接线,容易发生触电事故,故A不符合安全用电要求;
B、电热水壶的外壳是金属,金属是导体,当用电器漏电时,会使外壳带电,若接上地线,即便漏电,电流也就通过地线,流入大地,而防止了触电事故的发生,故B不符合安全用电要求;
C、电线的绝缘皮破损时应及时更换,否则容易发生触电事故,故C不符合安全用电要求;
D、发现有人触电后,直接用手把触电者拉离电源,因人体是导体,可能使救助者间接触电,应立即切断电源,故D符合安全用电要求。
故选:D。
4.(3分)中国古典戏剧以赋予艺术魅力的表演形式为人民群众所喜闻乐见。如图是戏剧演员正在对着平面镜梳妆的情景,下列说法正确的是( )
A.演员在镜中所成的像是等大的实像
B.演员在镜中所成的像是等大的虚像
C.演员靠近镜子时,镜中的像会变大
D.演员靠近镜子时,像会远离镜子
【解答】解:AB、由平面镜成像特点可知,平面镜所成的像和物体形状、大小相同,且是正立等大的虚像,故A错误,B正确;
CD、由平面镜成像特点可知,平面镜成正立等大的虚像,演员靠近镜子时脸谱的像大小不变,故C、D错误。
故选:B。
5.(3分)中国一位“95后”年轻科学家发现:当两层石墨烯以一个“魔角”扭曲在一起时,就能在零电阻下导电。这一发现为超导研究打开了一扇新的大门,可能成为常温超导体研究的里程碑。你认为常温下的超导体最适合用来做( )
A.洗衣机电机的线圈 B.电烤箱的电热丝
C.滑动变阻器的电阻线 D.白炽灯的灯丝
【解答】解:白炽灯的灯丝、电烤箱的电热丝是利用电热的,不能用超导材料,滑动变阻器是利用改变电阻丝的长度来改变接入电路的电阻的,因此滑动变阻器的电阻线不能用超导体,电动机线圈是利用电流获得动力,电流产生的电热量越少越好,可以用超导材料,故A正确,BCD错误。
故选:A。
6.(3分)与传统汽车在同样油耗和使用条件下相比,某新型汽车发动机工作时,尾气中的汽油味明显降低,动力更强劲。下列关于该汽车的分析正确的是( )
A.行驶时,汽油的质量减小,热值减小
B.行驶时车胎温度升高,含有的热量增大
C.汽油味降低说明发动机工作效率降低
D.汽车获得动力时,将内能转化为机械能
【解答】解:A、燃料的热值是燃料的特性,不会随着质量的改变而改变,故A错误;
B、因为热量是一个过程量,所以不能说含有多少热量,故B错误;
C、汽油在燃烧的过程中,燃烧的越充分,尾气中的“汽油味”越低,机械效率越高,故C错误;
D、汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,使得汽车获得动力,故D正确。
故选:D。
7.(3分)《晋书•马隆传》讲述了名将马隆在一次战役中,命士兵将大批磁石堆垒在一条狭窄的小路上,身穿铁甲的敌军被磁石吸住,而马隆的兵将身穿犀甲,行动如常,敌军以为马隆的兵是神兵,故而大败。下列说法正确的是( )
A.磁石能吸引各种金属铠甲
B.磁石周围的小路布满磁感线
C.磁石吸引铁甲是通过磁场作用的
D.磁石各部位对铁甲的吸引力大小相同
【解答】解:A、磁石能吸引铁、钴、镍,不能吸引金、铜等其他金属,故A错误;
B、磁石的周围存在磁场,而磁感线实际不存在,是为了描述磁场的分布假想的曲线,故B错误;
C、磁石周围存在磁场,磁石吸引铁甲就是通过磁场发生的,故C正确;
D、磁石两级磁性最强,其它部分弱,磁石各部位对铁甲的吸引力大小不相同,故D错误。
故选:C。
8.(3分)某地利用信息化技术推进春耕农机精准作业。如图是一辆无人驾驶的农机车拉着犁正在耕地的场景。下列说法正确的是( )
A.轮胎刻有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦力
B.农机车耕地时相对于后面的犁是运动的
C.农机车减速行驶时,它的运动状态不变
D.农机车受到的重力和支持力是相互作用力
【解答】解:A.轮胎刻有凹凸不平的花纹是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大摩擦力,故A正确;
B.农机车耕地时相对于后面的犁位置没有发生改变,所以是静止的,故B错误;
C.农机车减速行驶时,速度越来越慢,它的运动状态改变,故C错误;
D.农机车受到的重力和支持力作用在同一个物体上,不是相互作用力,故D错误。
故选:A。
9.(3分)如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,它创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。该浮空艇是软式飞艇,上升过程中需要通过调整气囊中的气压来保持外形不变。下列判断正确的是( )
A.浮空艇上升过程中受到的浮力变大
B.浮空艇上升过程中排开空气的体积变大
C.浮空艇上升过程中受到的大气压不变
D.浮空艇受到的浮力等于排开空气的重力
【解答】解:AB、海拔越高,空气的密度越小,由于上升过程中气囊的外形不变,浮空艇排开空气的体积不变,根据F浮=ρ空气gV排可知浮空艇上升过程中受到的浮力越来越小,故AB错误;
C、海拔越高、气压越低,浮空艇上升过程中大气对它的压强越来越小,故C错误;
D、由阿基米德原理知,浮空艇上升过程中受到的浮力等于它排开空气的重力,故D正确。
故选:D。
10.(3分)项目学习小组利用光敏电阻设计了一种自动照明灯,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭,其工作原理如图所示。控制电路中电源电压恒为6V,定值电阻R0为200Ω。电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路中的节能灯开始照明。在一定范围内,光敏电阻R的阻值随光照强度E变化的部分数据如表所示。下列说法正确的是( )
光照强度E/lx
光敏电阻R/Ω
1.0
120
2.0
60
3.0
40
4.0
30
5.0
24
A.光照强度增大时,电磁铁磁性变弱
B.光照强度增大时,通过R0电流变小
C.工作电路启动时,R的电阻为100Ω
D.工作电路启动时,R0的电功率为0.04W
【解答】解:AB、在控制电路中,光敏电阻R、定值电阻R0和电磁铁线圈串联,根据光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小可知,随着光照强度的增大,其阻值减小,控制电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,故AB错误;
C、通过线圈的电流为0.02A时,照明系统恰好启动,此时控制电路中的总电阻为:
R总=UI=6V0.02A=300Ω,电磁铁的线圈电阻忽略不计,
则光敏电阻的阻值为:R=R总﹣R0=300Ω﹣200Ω=100Ω,故C正确;
D、工作电路启动时,通过线圈的电流为0.02A,则R0的电功率为:
P0=I2R0=(0.02A)2×200Ω=0.08W,故D错误。
故选:C。
第Ⅱ卷非选择题(共70分)二、实验探究(本大题共5个小题,11小题6分,12小题8分,13小题10分,14小题6分,15小题4分,共34分)
11.(6分)小梦学习小组的同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验(f=10cm)。
(1)为了便于从不同方向都能观察到光屏上的像,应选用 较粗糙 (选填“较光滑”或“较粗糙”)的光屏。
(2)实验过程中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰好成烛焰清晰的像,该像是倒立、 缩小 的实像,利用这一成像原理可制成生活中的 照相机 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
(3)若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜至 35.0 cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
【解答】解:(1)只有光屏选用较粗糙的玻璃板,光在上面发生漫反射,才能从不同方向观察到烛焰的像;
(2)如图,物距u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
(3)根据图示可知,此时的物距为30.0cm,当移动凸透镜至35.0cm刻度线处时,此时的像距为30.0cm,根据光路可逆可知,能成倒立、放大的实像。
故答案为:(1)较粗糙;(2)缩小;照相机;(3)35.0。
12.(8分)物理实践小组的同学利用课余时间帮农民伯伯用盐水筛选优良种子,他们查阅资料了解到所需盐水的密度为1.1g/cm3,为检验他们配制的盐水是否合格,小组设计了两种实验方案。
(1)方案一:①用调节好的天平测出空烧杯的质量m1;
②向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量m2;
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,测出盐水的体积V;
④盐水密度的表达式:ρ= m2-m1V ,利用表达式计算出盐水的密度。
你认为该方案会使测量结果比真实值 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)方案二:①向烧杯中倒入适量盐水,放在调好的天平左盘。当向右盘加入最小砝码后,发现指针的位置如图甲所示,接下来的操作是 先取下小砝码,再向右适当移动游码 ,直到天平恢复平衡。测出烧杯和盐水的总质量为 63.6 g(如图乙所示);
②将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,读出盐水的体积(如图丙所示);
③测出烧杯和剩余盐水的质量为18g;
④计算出盐水的密度为 1.14 g/cm3。
(3)为配制合格的盐水,需要向该盐水中加入适量的 水 (选填“盐”或“水”)。
【解答】解:(1)空烧杯的质量m1,盐水和烧杯的总质量m2,则盐水的质量为m=m2﹣m1;盐水的密度ρ=mV=m2-m1V;
烧杯中的盐水倒入量筒中时,由于烧杯内壁粘有少量盐水,测量出的盐水体积V偏小,根据密度公式ρ=mV可知,密度偏大;
(2)①若加最小的砝码后,指针右偏,说明砝码质量偏大,则应先取下小砝码,再向右适当移动游码,使横梁平衡;
标尺上1g被分成5小格,天平的分度值为0.2g;盐水和烧杯的总质量:m总=50g+10g+3.6g=63.6g;
②量筒中盐水的体积为V=40mL=40cm3;
④烧杯和剩余盐水的质量为18g;量筒中盐水的质量:m=m总﹣m剩=63.6g﹣18g=45.6g;
则盐水的密度ρ=mV=45.6g40cm3=1.14g/cm3;
(3)因为测得盐水的密度大于1.1g/cm3,所以需要加水以减小盐水的密度
故答案为:(1)m2-m1V;偏大;(2)①先取下小砝码,再向右适当移动游码;63.6;④1.14;(3)水。
13.(10分)如图所示为实验小组测量未知定值电阻Rx的实验。
(1)图甲是小组同学连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变大。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 B (选填“A”或“B”)端。移动滑片,当电压表的示数为2V时,电流表示数(如图乙所示)为 0.2 A,则该未知电阻的阻值是 10 Ω,接着小组同学移动滑片进行了多次测量,并记录数据。
(3)实验结束后,小华又利用已知阻值为Rx的定值电阻和电流表,设计了如图丙所示的电路图,测量未知电阻Rx的阻值。(电源电压保持不变)
①闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为I1;
②闭合开关S1、S2时,电流表的示数为I2;
③未知电阻Rx的表达式:Rx= I1R0I2-I1 。
【解答】解:(1)由图甲可知,电源电压为两节干电池串联,即3V,故电压表选用小量程并联在Rx两端;当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与Rx串联在电路中,如下图所示:
;
(2)为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即B端;
当电压表的示数为2V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A,则未知电阻的阻值为:
R=U′I′=2V0.2A=10Ω;
(3)①闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为I1,此时两电阻串联,电流表测量电路中的电流,电源电压为:U=I1(R0+Rx),
②当闭合S1、S2时,电流表的示数为I2,此电路为Rx的简单电路,电流表测量电路中的电流,电源电压为:U=I2Rx,
③根据电源电压不变知:I1(R0+Rx)=I2Rx,
未知电阻Rx的表达式为:Rx=I1R0I2-I1。
故答案为:(1)见解答图;(2)B;0.2;10;(3)③I1R0I2-I1。
14.(6分)高速公路在连续下坡的地方设置有紧急避险车道,如图甲所示。避险车道可供刹车失灵的车辆冲上斜坡安全减速。实践小组的同学想探究汽车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关,于是找来了能装钩码的小车、钩码、斜面、刻度尺等实验器材,设计了如图乙所示的装置进行探究。作出了如下猜想:
猜想一:小车冲上斜面OB的最大距离与车的质量大小有关;
猜想二:小车冲上斜面OB的最大距离与车冲上斜面时的速度大小有关。
(1)同学们在小车上装入不同数量的钩码进行多次实验,其目的是探究小车冲上斜面的最大距离与 质量 是否有关。
(2)请你帮小组同学根据猜想一或猜想二设计一个记录实验数据的表格。
(3)结合生活实际,请你猜想汽车冲上斜坡的最大距离还可能和 倾斜角度 有关。(写出一条即可)
【解答】(1)换用不同数量的钩码放入小车,这是改变小车的质量,这就要求小车从斜面A的同一高度下滑,保持小车到达O点的初速度相同。
(2)
(3)结合生活实际,猜想汽车冲上斜坡的最大距离还可能和倾斜角度有关
故答案为:(1)质量 (2)见表格 (3)倾斜角度
15.(4分)网购生鲜时,快递箱中常常放有冰袋。冰袋放入快递箱前,通常会经历10小时以上的冷冻,放入快递箱后,冰袋所处环境温度较高,冰袋外面会出现一些小水珠,小李认为这些小水珠是从冰袋渗出来的。请你自选器材,设计一个实验验证小李的观点是否正确。
(1)实验器材: 天平,毛巾,冰袋,家用冰箱 。
(2)实验步骤: (1)先用冰袋中装满水,然后放入冰箱中冷冻10小时,
(2)取出冷冻的冰袋,先用天平称出冰袋的质量M1,放于室温一小时后,用毛巾擦去冰袋外面的水珠,再用天平称出冰袋的质量M2, 。
(3)实验结论: 如果M1=M2,则水不是从冰袋内渗出的,即小李的观点是错误的。
如果M1>M2,则水是从冰袋内渗出的,即小李的观点是正确的。 。
【解答】实验步骤:(1)先用冰袋中装满水,然后放入冰箱中冷冻10小时,
(2)取出冷冻的冰袋,先用天平称出冰袋的质量M1,放于室温一小时后,用毛巾擦去冰袋外面的水珠,再用天平称出冰袋的质量M2,
如果M1=M2,则水不是从冰袋内渗出的,即小李的观点是错误的。
如果M1>M2,则水是从冰袋内渗出的,即小李的观点是正确的。
三、综合应用(本大题共7个小题,16、17小题各4分,18小题8分,19小题2分,20小题4分,21、22小题各7分,共36分)
16.(4分)中华古诗词源远流长。《春山夜月》是唐代诗人于良史的作品,诗中写道:“掬水月在手,弄花香满衣。”“月在手”是光的 反射 现象。摆弄山花,馥郁香气溢满衣衫说明了 分子在不停地做无规则运动 。
【解答】解:“掬水月在手,弄花香满衣”中的“月”是月亮的虚像,是通过手中的水面反射形成的像;馥郁香气溢满衣衫是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
故答案为:反射;分子在不停地做无规则运动。
17.(4分)在课外实践活动中,小明制作了一个起重机模型,各部件用热熔胶进行粘合。小明在课堂展示时说:“先按设计制作各部件,然后用热熔胶枪加热使胶熔化,涂到材料衔接处后冷却凝华变成固态,从而把各部件粘合在一起,同时说明分子间存在引力和斥力……”。请你从物理学的角度,指出这段文字中的一处科学性错误是 胶冷却凝华变成固态 ;判断依据是 热熔胶枪加热使胶熔化成液态,涂到材料衔接处后冷却凝固变成固态 。
【解答】解:用热熔胶枪加热使胶熔化,胶变成了液态,涂到材料衔接处后冷却变成固态,是发生了凝固现象。
故答案为:胶冷却凝华变成固态;热熔胶枪加热使胶熔化成液态,涂到材料衔接处后冷却凝固变成固态。
18.(8分)阅读短文,回答问题。
地基沉降
建在地面的房屋往往会面临地基沉降问题,意大利的比萨斜塔就是因为地基沉降不均匀而倾斜的。房屋下方的地层通常包括土层和岩石层,岩石风化、脱落形成的细小颗粒称为土粒,土粒很坚硬,很难被压缩,但土粒之间有很多孔隙。如图甲所示,土由土粒和土粒间的孔隙构成,土中孔隙的总体积和土粒的总体积之比称为土的孔隙比,与坚固的岩石层不同,外加压力时,土粒会发生移动,重新排列、靠紧,土的体积就会变小。由于土粒孔隙房屋对下方地层的压力作用,土层被压缩,造成了房屋的地基沉降,如图乙所示。因此在建造高层建岩石层筑之前要勘测地层,预估地基的沉降量。
(1)一般来说,孔隙比越大,表明土质越 疏松 (选填“疏松”或“紧密”),沉降量 越大 (选填“越大”或“越小”)。
(2)从土的构成看,土被压缩减小的体积 小于 (选填“大于”或“小于”)压缩前土中孔隙的体积。
(3)为了防止高层建筑的地基沉降,请你提出一条合理的建议: 建筑前要夯实地基,打好基础 。
【解答】解:(1)土中孔隙的总体积和土粒的总体积之比称为土的孔隙比,一般来说,孔隙比越大,土壤中空隙越多,表明土质越疏松,沉降量越大;
(2)土中存在孔隙,压缩时不能够将这些孔隙全部压缩掉,所以土被压缩的体积小于压缩前土中孔隙的体积;
(3)为了防止高层建筑的地基沉降,建筑前要夯实地基,打好基础。
故答案为:(1)疏松;越大;(2)小于;(3)建筑前要夯实地基,打好基础。
19.(2分)我国古代著作《天工开物》里记载有“横木穿插碓头,碓嘴为铁,足踏其末而舂之。”当人用力踩横木一端时,松脚后横木绕某点转动,另一端碓头下落,击打石臼内的谷物,如图甲所示。图乙是用力踩横木到某位置的示意图,请你在图中画出人踩横木A点时对横木施加的最小力F。
【解答】解:力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,如图所示,即AO为力臂L1时,力是最小的,力与力臂是垂直的,最小的力如图所示:
20.(4分)学习电学知识后,小伟和小阳对学校的电热水器在不同挡位工作时的电阻发表了意见。小伟认为电热水器加热时,内部工作的电阻大;而小阳认为电热水器保温时,内部工作的电阻大。你认为谁的观点正确,请说明理由。
【解答】答:电热水器的功率大,在一定时间内放出的热量多是加热挡;功率小,在一定时间内放出的热量少,是保温挡。
所以加热挡的功率大于保温挡的功率,即P加热>P保温,
供电电压(电源电压)不变,根据P=UI=U2R可知,R=U2P,
所以,R加热<R保温,即小阳的观点正确,电热水器保温时,内部工作的电阻大。
21.(7分)小伟每天放学回家要乘坐电梯,他乘坐电梯从1楼到7楼所用的时间为10s。请你估算:(g取10N/kg)
(1)小伟站立在静止的电梯内时,对电梯厢底的压强。
(2)小伟乘电梯到7楼,克服自身重力做的功。
【解答】解:(1)小伟质量大约50kg,小伟的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,
小伟站立在静止的电梯内时,对电梯厢底的压力F=G=500N,
中学生双脚面积约为S=0.04m2;
对电梯厢底的压强:
p=FS=500N0.04m2=1.25×104Pa;
(2)一层楼高大约为3m,从1楼到7楼的高度h=(7﹣1)×3m=18m,
小伟乘电梯到7楼,克服自身重力做的功:
W=Gh=500N×18m=9000J。
答:(1)小伟站立在静止的电梯内时,对电梯厢底的压强为1.25×104Pa;
(2)小伟乘电梯到7楼,克服自身重力做的功为9000J。
22.(7分)小伟给刚出生的小妹妹买了一个温奶器作为礼物。温奶器有加热奶和旋转调匀奶粉两种功能,小伟查阅资料得到温奶器的部分信息如表。使用时,先触摸总开关S,根据需要再触摸热奶开关S1加热奶,或触摸调奶开关S2启动电机(用表示)进行调奶。温奶器正常加热2min,可将质量为200g的奶从20℃加热到40℃。请你结合小伟的研究,解决下列问题:
规格
单奶瓶
额定电压
220V
加热功率
220W
调奶功率
11W
(1)推测温奶器内部的电路连接情况,并在虚线框内画出电路图。
(2)温奶器中的奶吸收的热量是多少?[c奶=4.0×103J/(kg•℃)]
(3)在热奶过程中,电路中的电阻是多少?
【解答】解:(1)使用时,先触摸总开关S,根据需要再触摸热奶开关S1加热奶,或触摸调奶开关S2启动电机,说明加热电阻和电动机互不影响,因此电热丝和电动机并联,开关S控制整个电路,开关S1控制电热丝,开关S2控制电动机,如图所示:
;
(2)奶吸收的热量:Q吸=c奶m(t﹣t0)=4.0×103J/(kg•℃)×200×10﹣3kg×(40℃﹣20℃)=1.6×104J;
(3)由P=UI=U2R可知,在热奶过程中,电路中的电阻:R热奶=U2P热奶=(220V)2220W=220Ω。
答:(1)温奶器内部电热丝和电动机并联,开关S控制整个电路,开关S1控制电热丝,开关S2控制电动机,电路图见解答图;
(2)温奶器中的奶吸收的热量是1.6×104J;
(3)在热奶过程中,电路中的电阻是220Ω。
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