(考试时间:90分钟,总分90分)
一、单选题(每题4分,共24分)
1.下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.这张物理试卷纸的厚度约1cm
B.通常情况,你的脉搏1min跳动约30次
C.中学生身体的体积约为
D.教室里现在的大气压强约为
2.某汽车安装有智能语音导航系统。司机只要说出想去的地方,系统便会自动规划导航路线并实时播报。下列关于语音导航系统的分析正确的是( )
A.它发出的声音不是由振动产生的 B.它发出的声音通过空气传入人耳
C.它发出的声音可以在真空中传播 D.调节它的音量是为了改变声音的音调
3.“万条垂下绿丝绦”,在阳光明媚的春天,我们有时既能看到柳树在水中的倒影,又能看到在地面的影子,下列有关说法正确的是( )
A.柳树在水中的倒影是实像 B.从早到晚,柳树的影子不变,倒影变小
C.柳树的倒影是由于光的折射形成的 D.柳树在地面的影子是由于光的直线传播形成的
4.2024年4月24日是中国第九个航天日,宇航员在太空站上将信息传递到地面是通过:( )
A.超声波 B.次声波 C.紫外线 D.电磁波
5.图甲是一种能自动测定油箱内油量的装置原理图。电源电压恒为
A.油箱内油量越多,压敏电阻 R 的阻值越大 B.油箱内油量越多,电路的总功率越小
C.电流表的示数为
6.我国自主设计建造的“福建舰”上安装了电磁弹射系统,当给线圈通入电流后,就会产生一个强大的电磁力推动舰载机起飞。在某次航行时,搭载舰载机的“福建舰”的总质量为8万吨。“福建舰”静止在某海域时,下列说法正确的是( g 取
A.电磁弹射系统利用了电磁感应原理
B.舰载机起飞前,“福建舰”受到的浮力大于
C.舰载机起飞前,“福建舰”排开海水的体积为
D.舰载机起飞后,它在空中水平飞行时,重力势能变大
二、填空题(每空1分,共17分)
7.如图所示,2024年4月25日,搭载“神舟十八号”载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,“神舟十八号”载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。在火箭发射观测点的观众能从不同方向看到火箭,是因为光在火箭表面发生了 (选填“反射”或“折射”)。火箭上升过程中向下喷出气体,它会向上运动,利用的原理是 。
8.电动平衡车深受年轻人喜爱,行驶时若以车为参照物,车上的人是 的;人和车一起匀速转弯时人受 。(选填“平衡力”或“非平衡力”)
9.现有灯泡L 1 和L 2 ,分别标有“12V 6W”和“6V 6W”字样,若将他们并联在6V的电源两端,则 (选填“L 1 ”或“L 2 ”)较亮。若将他们串联在电源电压为12V的电路中,则灯泡L 1 的实际功率是 W。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
10.空气开关是现在家庭电路中常用的可替代闸刀开关和熔断器(保险丝)的一种电气元件,家里的空气开关安装在各用电器及插座之 (选填“前”或“后”);小红家的电子式电能表表盘上标有“3600imp/(kw·h)”的字样(imp表示电能表指示灯闪烁次数),如果某用电器单独工作10min,电能表指示灯闪烁60次,则该用电器的实际功率是 W。
11.2024年5月3日,嫦娥六号探测器由长征五号运载火箭发射并取得圆满成功,探测器将在月球背面取土后返回地球,这是人类历史的首次。火箭发射时产生巨大的声音,是指声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)大,工作人员通过 控制火箭的飞行。
12.“玉兔号”月球车如图所示,其主要靠 能转化为电能,电能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。
13.我国新一代“人造太阳”首次实现
14.“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”是唐朝诗人张志和描写美景的诗句。如图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。当白鹭离水面0.8m水平飞行时,它与自己通过水面成的像的距离是 m。白鹭看到的水中的“鱼”在实际鱼位置的 (选填“上方”或“下方”)。若白鹭飞离湖面,则白鹭在水中像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、作图题(共9分)
15.(2分)如图所示,带支架的小车沿水平面向左做直线运动,小球 A 用细线悬挂于支架左端,放在小车右端的物块 B 相对于小车始终静止。某时刻观察到细线偏离竖直方向
16.(2分)如图所示,小明用滑轮组将重物提起,请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。
17.(2分)近年来我县大力治理河道,白琵鹭栖息在滨河两岸,它们飞舞、觅食,姿态各异,构成了一幅美丽生态画卷。若
18.(3分)如图是某学校楼道照明灯电路一部分,其中灯泡由光控和声控开关同时控制,即两开关同时闭合灯泡才发光,根据安全用电原则和要求连接正确电路。
四、实验题(共20分)
19.(10分)实验室有一个铭牌模糊不清的定值电阻,小明设计如图甲所示的电路图,用“伏安法”测定值电阻的阻值,电源电压恒为3V。
(1)请根据图甲用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整 (导线不允许交叉);
(2)在连接电路时,滑动变阻器的滑片应移动到 (选填“ a ”或“ b ”)端;
(3)实验中闭合开关后,发现电流表没有示数,电压表有示数且指针偏转较大,则存在的电路故障可能是 (选填“电流表断路”、“定值电阻短路”或“定值电阻断路”)
(4)排除故降后,移动滑动变阻器的滑片,读出了四组实验数据,第1次实验时电流表读数如图丙所示,此时电流表示数为 A;
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
U /V |
0.8 |
1.2 |
1.6 |
1.9 |
I /A |
|
0.34 |
0.44 |
0.50 |
(5)多次测量求电阻的平均值,定值电阻的阻值 Ω;
(6)小明提议,将电路中定值电阻换为小灯泡可以用于测量小灯泡电阻,为了减小实验误差,应多次测量求取小灯泡电阻的平均值。你认为小明的提议是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
20.(10分)为了探究电流与电阻的关系,小枫设计了如图甲所示的电路图。实验器材如下:学生电源,五个定值电阻 R 分别为:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω,滑动变阻器“50Ω 0.5A”、电压表、电流表、开关各1个,导线若干。
(1)图甲有一根导线接错了,请在错的那根导线上画“×”,并画出正确的电路连接;
(2)改正好电路后,闭合开关前发现电流表出现如图乙所示情况,造成该现象的原因是 ;
(3)当学生电源电压调为3V,小枫把5Ω的电阻接入电路后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,记录电流表示数。接着他断开开关,保持滑片位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω,再次闭合开关,发现电压表的示数为 V。小枫经过思考后指出:正确操作应是先断开开关,将滑动变阻调到最大阻值,用10Ω的电阻替换5Ω,再次闭合开关,调节滑片使电压表的示数仍为2V;
(4)为了使以上5个定值电阻均能完成上述实验,小枫选择的电源电压范围是 V,五次实验中,电路中最大和最小电流之比为 。
五、简答题、计算题(18分)
21.(4分)智能手机是现代社会离不开的通讯工具,但手机扬声器发出的铃声会影响我们工作和学习,所以有时需要把手机调成振动模式,由此可知扬声器和使手机振动的振动器之间是串联的还是并联的?并说出判断的理由。
22.(6分)中国最新一代载人深潜器“奋斗者”号是继“蛟龙号”以后的中国第二代深潜器,它的体积约为 50m 3 ,它的前端有三个观察窗,每个观察窗的表面积大约是0.2m 2 ,下方配备有4块总质量为2t的压载铁,空载时质量约为24 t (含压载铁块)。2020年11月 10日在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度 10909米,创造了中国也是全世界载人深潜的新纪录。求:(假设海水的密度不随深度变化, 约为1.0×10 3 kg/m 3 , g 取10N/kg)
(1) “奋斗者”号空载漂浮在海面时排开海水的体积;
(2) “奋斗者”号在海中匀速下潜时需要提供多大的动力(不计人的重力);
(3) “奋斗者”号深潜器下潜到海面下8000m处开展作业时,每个观察窗受到海水的压力;
(4)当深潜器需要回到水面时,在深海中需要通过抛掉压载铁实现上浮,为什么不能像潜水艇那样利用压缩空气将水舱水排出的方法来实现上浮。
23.(8分)如图为某款家用电热器内部简化的工作电路图。额定电压为220V,
(1)中温挡的额定功率;
(2)当开关
(3)某次使用高温挡工作15min,消耗电能为
参考答案:
1.C
【详解】A.一张物理试卷的厚度比1cm薄得多,故A不符合题意;
B.通常情况下,人的脉搏1min跳动约为60次,故B不符合题意;
C.中学生的质量约为50kg,人体的密度与水的密度接近,则中学生身体的体积约为
故C正确;
D.一个标准大气压约为
故选C。
2.B
【详解】A.声音是由物体振动产生的,因此智能语音导航系统发出的声音也是由振动产生的,故A错误;
B.声音的传播需要介质,固体、液体、气体都能传声,智能语音导航系统发出的声音是通过空气传入人耳的,故B正确;
C.声音的传播需要介质,生意不能在真空中传播,智能语音导航系统发出的声音不能在真空中传播,故C错误;
D.响度是指声音的大小,调节它的音量是为了改变声音的响度,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】A.柳树在水中的倒影是由反射光线的反向延长线会聚而成的虚像,故A错误;
B.从早到晚,由于太阳位置的变化,柳树的影子大小发生改变,倒影与物体等大,所以倒影不变,故B错误;
C.柳树的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C错误;
D.光在均匀介质中沿直线传播,柳树是不透明的,无法使光线穿过,因此其下较暗,形成影子,所以柳树在地面的影子是由于光的直线传播形成的,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】电磁波可以传递信息,并且电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,所以广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的;可知宇航员在太空站上将信息传递到地面是通过电磁波进行传递的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.D
【详解】AB.油箱内油量越多,压敏电阻受到的压力越大,由乙可知压敏电阻的阻值越小,电路中电流越大,根据 P = UI ,在电源电压恒定时,电路中的总功率越大,故AB错误;
C.当电流表的示数为0.15A时,电路中的总电阻为
由于定值电阻与压敏电阻串联,此时压敏电阻接入电路中的电阻为
由乙可知此时受到的压力为50N。故C错误;
D.由乙可知压力为
此时电路中的电流为
故D正确。
故选D。
6.C
【详解】A.由题意可知,电磁弹射系统利用的是通电导体在磁场中受到力的作用,故A错误;
B.舰载机起飞前处于漂浮状态,受到的浮力等于总重力,即
故B错误;
C.舰载机起飞前,由
故C正确;
D.舰载机起飞后,它在空中水平飞行时,质量不变,高度不变,重力势能不变,故D错误。
故选C。
7. 反射 物体间力的作用是相互的
【详解】[1]在火箭发射观测点的观众能从不同方向看到火箭,是因为火箭表面比较粗糙,光发生了漫反射。
[2]火箭上升过程中向下喷出气体,由于物体间力的作用是相互的,喷出的气体对火箭产生向上的推力,火箭就会上升。
8. 静止 非平衡力
【详解】[1]电动平衡车行驶时,若以车为参照物,车上的人位置没有发生改变,是静止的。
[2]人和车一起匀速转弯时,运动方向发生改变,处于非平衡状态,人受非平衡力。
9. L 2 3.84
【详解】[1]L 1 的电阻为
并联时,两灯泡电压相等,由
[2]将他们串联在电源电压为12V的电路中时,电路中的电流为
P 1实 = I 2 R 1 =(0.4A ) 2 ×24Ω=3.84W
10. 前 100
【详解】[1]空气开关的作用是在电流过大时自动断开,保护电路,所以应安装在各用电器及插座之前。
[2]该用电器10min消耗的电能为
则该用电器的实际功率是
11. 响度 电磁波
【详解】[1]火箭发射时产生巨大的声音,说明声音非常大,指的是声音的响度,
[2]太空中没有空气,声音不能传播,而电磁波能在真空中传播,所以工作人员通过电磁波控制火箭的飞行。
12. 太阳 二次
【详解】[1] 太阳能电池板将太阳能转化为电能,供月球车使用。
[2] 电能需要通过消耗一次能源来得到,属于二次能源。
13. 核聚变 210
【详解】[1]由题图可知,氘和氚,在特定条件下(如超高温和高压)能够发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核氦和电子,并伴随着巨大的能量释放。因此该过程是通过核聚变释放巨大的核能。
[2]相当于完全燃烧汽油的质量为
14. 1.6 上方 不变
【详解】[1]平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等,已知白鹭距水面0.8m,则像到水面的距离也是0.8m,它与自己通过水面成的像的距离是
0.8m 0.8m=1.6m
[2]鱼反射的光线从水中斜射到空气中发生折射,折射光线远离法线,向下偏折,所以逆着折射光线看上去看到的鱼的像比鱼的实际位置浅,即白鹭看到的水中的“鱼”在实际鱼位置的上方。
[3]由于物体在平面镜中所成的像和物体的大小相等,所以不管白鹭距水面的距离远还是近,像始终和物体等大,因此当白鹭逐渐飞离湖面时,它在水中的像大小将不变。
15.
【详解】小车沿水平面向左做直线运动,且细线偏离竖直方向
16.
【解析】【小题1】由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,最多能绕出3段绳子承担物重,如图所示:
17.
【详解】根据平面镜成像的特点,作出白琵鹭的嘴 A 的像点 A ′,连接 A ′ B 与水面交于一点,即为入射点(反射点),连接入射点和 A 、 B 就能得到入射光线和反射光线,如图所示
18.
【详解】由安全用电知识可知,照明灯的侧壁应该与零线相连,灯芯应该与开关、火线相连。由题意得两个开关同时闭合时灯泡才会发光,即两个开关应串联接入电路,故连接方式如下图:
19.
【详解】(1)[1]由于电源电压为3V,所以电压表选用0~3V的量程与定值电阻并联,作图如下:
(2)[2]为了保护电路,在连接电路时,滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大的 a 端。
(3)[3]电流表无示数,说明电路可能存在断路;电压表有示数且指针偏转较大,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻断路。
(4)[4]由图丙可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以第1次实验时电流表读数为0.20A。
(5)[5]根据表格数据,计算出四次实验的电阻分别为
多次测量求得电阻的平均值为
定值电阻的阻值越为3.7Ω。
(6)[6][7]由于灯的电阻随温度的变化而变化,所以多次测量求取小灯泡电阻的平均值是没有意义的,所以小明的提议错误的。
20.
【详解】(1)[1]原电路图中,变阻器与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,在探究电流与电阻的关系实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)[2]闭合开关前发现电流表出现如图乙所示,指针偏向零刻度线左侧,没有调零。
(3)[3]小枫把5Ω的电阻接入电路后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,此时电流表的示数是
由串联电路电压的规律和欧姆定律得到变阻器连入电路的电阻
他断开开关,保持滑片位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω,再次闭合开关,电路中的电流
电压表的示数
U 2 = I 2 R 2 =0.24A×10Ω=2.4V
(4)[4]由串联电路的规律及分压原理有
等式左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,变阻器分得的电压最大,电源电压最大,即
U 大 =6V
当滑动变阻器的阻值为零时,电压表的示数为2V,此时只有一个用电器,电压表也测量电源电压,故电源电压最小值为2V,故电源电压需要控制在2~6V。
[5]五次实验中,电路中最大和最小电流之比
21.见解析
【详解】串联电路各用电器之间互相影响,并联电路各用电器之间互不影响。由题意知道,扬声器和使手机振动的电动机之间互不影响,是并联关系。
22.(1)24m 3 ;(2)2.6×10 5 N;(3)1.6×10 7 N;(4)见解析
【详解】解: (1)当“奋斗者”号空载漂浮在海面时,受到的浮力
“奋斗者”号空载漂浮在海面时排开海水的体积
(2) “奋斗者”号在海中下潜时受到的浮力:
“奋斗者”号在海中匀速下潜时需要提供的动力
(3) “奋斗者”号深潜器下潜到海面下8000m处开展作业时,受到海水的压强
由
(4)因为奋斗者号下沉的深度非常深,受到海水的压强非常大,利用压缩空气的方法很难将水舱中的水排出,所以不能象潜水艇那么样通过压缩空气来排水的方法实现上浮。
答:(1) “奋斗者”号空载漂浮在海面时排开海水的体积24m 3 ;
(2) “奋斗者”号在海中匀速下潜时需要提供多大的动力(不计人的重力)2.6×10 5 N;
(3) “奋斗者”号深潜器下潜到海面下8000m处开展作业时,每个观察窗受到海水的压力1.6×10 7 N。
23.(1)242W;(2)0.88A;(3)没有正常工作
【详解】 解:( 1)中温挡时,当开关S 1 闭合,S接 b 时, R 1 被短路,电路中只有 R 2 工作,则此时的额定功率为
已知 R 2 的阻值为200Ω,高温挡时, R 1 与 R 2 并联接入电路,并联电路中电阻
则高温档的总电阻为
已知此时高温挡额定功率为1210W,由
即
且 R 2 的阻值为200Ω,代入得
解得: R 1 =50Ω。
当开关S 1 断开,S接 a 时, R 1 与 R 2 串联接入电路,此时电路总电阻
由欧姆定律得
答:(1)中温挡的额定功率为242W;
(2)当开关S 1 断开,S接 a 时,电路中的电流为0.88A;
(3)这段时间内电热器没有正常工作。
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