2019年湖北省武汉市为明实验学校高考物理模拟试卷(4月份)
一、单选题
下列哪一幅图正确表示了光从空气进入玻璃中的光路( )
A. B.
C. D.
往8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击他们或者在瓶口吹气就可以发出“1,2,3,4,5,6,7,i”的音阶。下列说法正确的是( )
A. 敲击瓶子时,声音是由瓶子的振动产生的
B. 敲击瓶子时,从左到右,音调越来越高
C. 用嘴吹气时,声音是由瓶子和水振动产生的
D. 用嘴吹气时,从左到右,音调越来越高
在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时,将木块A放置于水平木板B上,加载一个砝码,把弹簧测力计系在A上,如图所示。当向左拉动B时,弹簧测力计指针稳定。下列讨论中错误的是( )
A. A受到B的摩擦力与弹簧测力计拉力是一对平衡力
B. A受到B的摩擦力的大小为,方向水平向左
C. 若增大拉动B的速度,弹簧测力计的示数会变大
D. 此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
如甲图所示,小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落,从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短。从a至c处的过程中,小球在b处速度最大。小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系如乙图所示。不计空气阻力,则从a至c处的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 小球所受重力始终大于弹簧的弹力
B. 小球的重力势能先减小后增大
C. 小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能
D. 小球的动能一直减小
如图所示,如果锤头的手柄松了,用手柄的下端撞击石头或树墩,锤头由于惯性继续向下运动,这样锤头就被套紧了,用尺子快速击打下面的棋子,下面的棋子飞出,上面的棋子却没有飞出,而是落下来了。对这两个现象分析正确的是( )
A. 锤头有惯性,锤柄没有惯性
B. 用力越大,锤头向下运动越快,锤头受到的惯性力越大
C. 上面的棋子没有飞出,是因为没有惯性,上面的棋子落了下来,是因为惯性
D. 下面的棋子离开尺子继续飞行时利用了惯性
如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。滑轮组通过固定架被固定住,滑轮组中的两个定滑轮质量相等,绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为2000N,大理石的密度是2.8×103kg/m3,每块大理石的体积是1.0×10-2m3,升降机货箱和动滑轮的总重力是300N.在某次提升15块大理石的过程中,升降机在1min内将货箱中的大理石沿竖直方向匀速提升了15m,绳子末端的拉力为F,拉力F的功率为P,此时滑轮组的机械效率为η.不计绳子的重力和轮与轴的摩擦,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A. 升降机一次最多能匀速提升40块大理石
B. 拉力F的大小为1300N
C. 拉力F的功率P为1125W
D. 滑轮组的机械效率为
如图是一个课外兴趣小组自制的“温度自动报警器”原理图。下列说法正确的是( )
A. 减少线圈的匝数可增大通电线圈的磁性
B. 减小电源电压能使通电线圈的磁性增强
C. 只要温度计内的水银柱升高电铃就发声
D. 若a点接电源的正极,通电时通电线圈的左端为S极
2018年11月19日,我国用长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功发射了两颗北斗导航卫星,为“一带一路”国家和地区提供导航等基本服务。下列关于长征火箭和卫星说法正确的是( )
A. 火箭加速上升过程中重力势能增大动能减小,动能转化为重力势能
B. 卫星通过接收与发射电磁波与地面互相传递信息
C. 现代火箭用液态氢燃料是可再生能源
D. 火箭发射过程中燃料燃烧热值不变,释放的化学能全部转化为火箭和卫星的机械能
如图所示的家庭电路中,正常发光的两盏灯突然全部熄灭,经检查保险丝完好,用试电笔分别插入插座的两孔,氖管均发光,造成这一现象的原因可能是( )
A. 插座发生短路了 B. 进户的火线断了
C. 进户的零线断了 D. 某盏电灯的灯丝断了
甲、乙两灯分别标有“6V3W”和“6V6W”字样,先将两灯串联后接在电压为U的电路中,甲灯的功率为P1;再将两灯并联后接在同一电压下,乙灯的功率为P2.两次灯泡均安全,忽略温度对灯丝电阻的影响,则P1:P2为( )
A. 9:2 B. 2:9 C. 4:9 D. 1:9
二、多选题
如图所示,水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根长10cm的细线与容器底部相连,此时水面距容器底30cm,计算可得出( )
A. 此时物块B受到的拉力为6N
B. 容器对水平地面的压力是84N
C. 剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了200Pa
D. 剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化了200Pa
如图所示电路,电源电压保持不变,R1电阻为10Ω.当开关S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为U1,R2消耗的功率为P2,R3消耗的功率为P3;当开关S1、S2、S3都闭合时,电压表的示数为U1′,R2消耗的功率为P2′,R3消耗的功率为P3′,且电流表A1的示数为0.9A,已知U1:U1′=1:6,P3:P3′=1:4,下列结论错误的是( )
A. 电源电压为9V
B. ::3
C.
D. 开关、、都闭合时,和消耗的总功率为
三、填空题
一种神奇的“纳米纸”,可以做成“油水不沾”,当两滴水靠近时常会自动结合在一起,这说明______。
如图所示,木块重为6N,细绳与定滑轮的摩擦和小盘的质量不计。当小盘内放有重为2N的砝码时,木块未被拉动,此时木块受到的摩擦力是______N;当小盘内放重为3N的砝码时,木块刚好做匀速运动,当小盘内放重为4N的砝码时,木块做加速运动,此时木块受到的摩擦力大小为______N。
如图所示装置,称为“碘锤”。碘锤的两头向内凹陷,锤内有一些碘粒,在下端微微加热,在碘锤中部可以看到有紫红色的碘蒸汽出现,这时锤内发生的物态变化是______;停止加热,让其冷却一会儿后,在上端内凹部分滴几滴冷水,可以发现,上端内凹部分的内表面上析出的碘比容器壁上的______(填“多”或“少”),形成这一现象的物态变化是______。
汽车的发动机常用水作冷却剂降温,这是利用了水的比热容较______的性质。某汽车水箱中装了5kg的水,发动机运行一段时间后,水温升高了20℃,则在这个过程中,水吸收的热量是______J.一段时间发动机气缸内汽油完全燃烧了3kg,匀速行驶30km,行驶过程中受阻力为2000N,该汽油机的效率是______。[水的比热容为4.2×l03J/(kg•℃),汽油的热值为4.6×l07J/kg]。
四、实验题探究题
实验桌上有A、B两个凸透镜,其中凸透镜A的焦距为10cm,凸透镜B的焦距为50cm。光具座上标尺的刻度范围如图所示。
(1)小华想探究凸透镜成实像的规律,应选用凸透镜______(选填“A”或“B”)。某次实验时,他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处,然后移动光屏,直到光屏上呈现烛焰清晰的像(位置如图所示),则该像的特点是倒立、______像,此时成像原理与______相同。
(2)将透镜换成焦距为20cm的凸透镜C,保持蜡烛和透镜的位置不变,应将光屏向______移动,光屏上可再次成清晰的______像(选填“放大”“缩小”“等大”)。
如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图,使用的实验器材有:电压为6V的电源、电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω1A”的滑动变阻器一个,导线若干。
表1
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压U/V |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
电流I/A |
0.2 |
|
0.4 |
表二
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电阻R/Ω |
5 |
10 |
15 |
电流I/A |
0.6 |
0.3 |
0.24 |
(l)探究电流与电压的关系时,所测的几组电流、电压值如表1所示。在第2次实验中,电流表的示数如图乙所示,则通过电阻的电流为______A.根据表1数据可得到结论:______。
(2)探究电流与电阻的关系时,所测得的几组电流、电阻值如表2所示,
①由于操作不当,导致一组数据存在错误,请判断第______次实验的数据存在错误。产生错误的原因是______,正确的数据应该是______A。
②纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中正确的是______
A.将电压表的量程换为0~15V B.更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器
C.换成电压为12V的电源 D.可将定值电阻两端的电压调为1.5V。
五、计算题
图1为小颖同学设计的电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能。图中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I<10mA时,继电器上方触点和触点c接通;当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,其电阻R随温度变化的规律如图2,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V。
(1)衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是多大?
(2)保温状态下,若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%,求10分钟内热水器散失的热量;
(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大?若R0为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
解:A、光从空气斜射入玻璃中,折射角应小于入射角,而图中折射角却大于入射角,故A错误。
B、折射光线与入射光线在法线的同侧了,所以画法错误不符合题意,故B错误;
C、光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角。故C正确。
D、光从空气斜射入玻璃,光的传播方向没有变,故D错误。
故选:C。
要解决此题,需要掌握光的折射定律的内容:入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,
当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它介质斜射入空气时,则折射角大于入射角。
此题主要考查了光的折射光线的画法,首先要熟练掌握光的折射定律的内容,关键是搞清折射角与入射角的关系。
2.【答案】B
【解析】
解:A、敲击瓶子时由于瓶子与水柱的振动而发出声音。故A错误;
B、从左往右瓶内水的质量逐渐减小,从左往右敲击瓶子时瓶子振动越来越快,声音的音调会变高。故B正确;
C、往瓶中吹气也会听到声音,这是空气振动产生的。故C错误;
D、用嘴吹气时,从左到右,空气柱越来越长,振动越来越慢,音调越来越低。故D错误。
故选:B。
声音是由物体振动产生的;音调与频率有关;敲击瓶子时,是瓶子与水柱振动发声;吹瓶口时,是空气柱振动发声。
本题考查声音的产生和声音的特征,一切正在发声的物体都在振动;振动停止,发声也停止。
3.【答案】C
【解析】
解:A、A受到B对它的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力作用而静止,处于平衡状态,则A受B的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力,故A正确;
B、由图示弹簧测力计可知,其分度值为0.2N,示数为2.4N,A处于平衡状态,由平衡条件可知,A受到的滑动摩擦力f=F=2.4N,A相对于B向右运动,A受到的滑动摩擦力方向水平向左,故B正确;
C、A、B间的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关,与物体的运动速度无关,如果增大拉动B的速度,A、B间接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变,物体间的滑动摩擦力不变,由平衡条件可知,测力计的示数不变,故C错误。
D、两物体间接触面的粗糙程度不变,在A上加减钩码可以改变物体间的压力大小,该实验装置可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系,故D正确;
本题选错误的,
故选:C。
物体静止和做匀速直线运动时,此时物体处平衡状态,受到的力是平衡力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,可根据一个力的大小、方向,确定另一个力的大小和方向;滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,若两者都不发生变化,则滑动摩檫力不变;滑动摩檫力的方向与物体相对运动的方向相反。
本题考查学生对于物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到平衡力的作用和相互平衡的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上的理解与运用。
4.【答案】C
【解析】
解:A、在小球向下压缩弹簧的过程中,小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力;
在ab段,重力大于弹力,合力向下,小球速度越来越大;
随着弹簧压缩量的增大,弹力逐渐增大,在b处弹力与重力相等,小球的速度达到最大;
小球再向下运动(bc段),弹力大于重力,合力向上,小球速度减小;
故A错误;
B、小球从a至c的过程中,高度一直减小,小球的重力势能一直在减小,故B错误;
C、小球下落压缩弹簧的过程中,不计空气阻力,机械能守恒,则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能,故C正确;
D、由图乙可知,小球的速度先增大后减小,则小球的动能先增大后减小,故D错误。
故选:C。
由图象可知,小球速度先变大,后变小。弹簧发生形变从而产生弹力,弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关。
机械能是动能和势能的统称,动能与物体的质量和速度有关;
在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力,当两力大小相等时,小球速度最大,此时弹力与重力是一对平衡力。
本题考查了弹力、动能和能量转化以及运动和力关系等问题。解题的关键要读懂图,由图获取弹簧压缩量,小球速度变化的信息分析小球的运动过程,分析弹力的变化情况。
5.【答案】D
【解析】
解:A、一切物体在任何时候都有惯性,故A错误;
B、惯性是物体的一种性质,惯性不是惯性力;故B错误。
C、一切物体在任何时候都有惯性,故C错误。
D、一切物体都具有惯性;下面的棋子离开尺继续飞行是由于棋子具有惯性。故D正确。
故选:D。
一切物体都有保持原来运动状态的性质叫惯性; 力的作用效果包括:力可以改变物体的运动状态;力可以改变物体的形状。据此分析判断。
本题主要考查学生用惯性知识和力的作用效果知识解释生活中一些现象的能力,体现了从物理走向生活,是一道基础题。
6.【答案】C
【解析】
解:A、由ρ=得每块大理石的质量:
m=ρV=2.8×103kg/m3×1.0×10-2m3=28kg
每块大理石重:G=mg=28kg×10N/kg=280N;
升降机一次能够提起的总重为G总=3×F最大=3×2000N=6000N
升降机一次能提起的大理石的总重为G石=G总-Gp=6000N-300N=5700N
升降机一次能提起的大理石的块数为n=≈20(块),故A错误;
B、提升15块大理石的过程中,钢丝绳端移动的距离:s=3h=3×15m=45m
F=(G+G0)=(15×280N+300N)=1500N,故B错误;
C、把货物提升15m拉力做的功:W=Fs=1500N×45m=6.75×104J
升降机的功率为P==1125W;故C正确
(4)W有用=Gh=15×280N×15m=6.3×104J,
η=×100%≈93.3%,故D错误;
故选:C。
已知大理石的密度和体积,利用m=pV求质量,再利用公式G=mg得到重力;由图知,作用在动滑轮上的绳子有3段,已知钢丝绳能够承受的最大拉力、升降
肌货箱和动滑轮的总重力和作用在动滑轮上的绳子段数,可以得到动滑轮能够提升的最大重力;已知动滑轮提升的最大重力和货箱的重力,可以得到大理石的总重
力;已知大理石的总重力和每块大理石的重力,两者之比就是大理石的数量;利用F=(G+G0)求拉力;利用s=3h求拉力端移动的距离,利用W=Fs求拉力做的功已知做功时间,利用公式P=求拉力的功率。求出有用功,再利用效率公式η=×100%求滑轮组的机械效率。
本题涉及到密度、重力、功、功率、机械效率等的计算,是一综合性较强的题,在计算过程中要注意各个物理量之间的关系,考查了学生的综合应用能力。
7.【答案】D
【解析】
解:AB、线圈的磁性与匝数和电流大小成正比,减少线圈的匝数会减小通电线圈的磁性,减小电源电压会减小电流而使通电线圈的磁性减小,故AB错误;
C、温度高于警戒温度时,控制电路的电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,此时电铃通过常闭触点与工作电路接通,电路报警,故C错误;
D、若a点接电源的正极,根据右手螺旋定则知通电时通电线圈的左端为S极,故D正确。
故选:D。
线圈的磁性与匝数和电流大小成正比,该图中,温度控制电路的通断,当温度高于警戒温度时,电路接通;根据右手螺旋定则判定线圈的极性。
该题考查电磁继电器的应用,理解电磁继电器实质上是由电磁铁控制的开关,以及其原理是关键。
8.【答案】B
【解析】
解:A、火箭加速上升过程中重力势能增大动能增大,化学能转化为机械能,故A错误
B、卫星通过接收与发射电磁波与地面互相传递信息,故B正确
C、现代火箭用液态氢燃料不是可再生能源,故C错误
D、火箭发射过程中燃料燃烧热值不变,释放的化学不能全部转化为火箭和卫星的机械能,还有能量损失,故D错误
故选:B。
火箭的发射过程是把液态氢燃料的化学能转化为机械能,用电磁波与地面传递信息;现代火箭用液态氢燃料不是可再生能源,且有较大的热值。
明确火箭发射的基本知识,其能量是由化学能转化为机械能,重在平时的积累。
9.【答案】C
【解析】
解:保险丝正常,但灯泡全部熄灭,用试电笔分别插入插座的两孔,氖管均发光说明灯泡与火线是连接的,故可能是灯泡短路或零线处发生断路故障;如果插座发生短路了,则保险丝将被烧断;而火线断了,试电笔不会发光;某盏灯断路,而另一灯应是完好的,故只有C正确ABD错误。
故选:C。
分析题意,明确对应的现象,根据电路的性质即可分析故障原因。
本题考查家庭电路和安全用电常识,要求能掌握试电笔的使用和故障判断的基本方法。
10.【答案】B
【解析】
解:甲、乙两灯分别标有“6V3W”和“6V6W”字样,两灯额定电压相同,由P=可得两灯电阻比:2:1,
串联电路中电流处处相等,所以当两串联时I甲=I乙,
由欧姆定律可得两灯电压之比是2:1,由串联电路电压特点知,U甲=U,
由并联电路电压特点知,两灯并联时U乙=U,
由P=可得P1:P2==2:9,故B正确,ACD错误;
故选:B。
先计算两灯电阻,再根据电路特点和欧姆定律分析得到两灯串联和并联时两灯的实际电压,从而计算功率比。
本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的综合应用,关键是计算出两电阻比,比值的计算过程要细心,易出错。
11.【答案】AD
【解析】
解:A、木块的重力:GB=mBg=0.4kg×10N/kg=4N,
木块浸没在水中,则V排=V木=(10cm)3=1000cm3=1×103m3
物体浸没时受到的浮力为:F浮=p水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×103m3=10N,
绳子的拉力为:F=F浮-GB=10N-4N=6N;故A正确;
B、容器内水的体积V=Sh=300cm2×30cm-1000cm3=8000cm3=8×103m3,
由p=可得,水的质量m水=pV=1.0×102kg/m3×8×103m3=8kg
因不计质量的薄壁盛水柱形容器,
则容器对水平地面的压力F=G总=(m水+mB)g=(0.4kg+8kg)×10N/kg=84N,故B错误:
C.绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变,受力面积不变,故剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强没有变化,故C错误;
D、物块B的重力:G=mg=0.4kg×10N/kg=4N,
剪断绳子,待物块B静止后漂浮,F′浮=G=4N:
由F浮=p液gV排可得,木块漂浮时排开水的体积:V′排==4×10-4m3
液面下降的深度为:△h==0.02m:
水对容器底的压强变化量:△p=ρ水g△h=200Pa,故D正确;
故选:AD。
A、物体在水中受到三个力的作用:重力。浮力和绳子的拉力。利用G=mg求出木块的重力,木块浸没在水中,求出木块的体积,即排开水的体积,利用F浮=ρ水gV排计算木块受到的浮力;已知物重和浮力,两者之差就是绳子的拉力;
B、容器对水平地面的压力等于容器、水、木块的重力之和;
C、绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变等于容器重、水重和木块重之和,再利用压强公式分析对地面的压强。
D、根据漂浮时浮力与重力的关系得出木块受到的浮力;根据根据F=P液9V垂得出木块排开水的体积,根据V排的变化得出深度的变化,从而得出压强的变化;
本题考查液体压强的计算,浮力的计算,物体的沉浮条件的应用。注意国体压强的计算要利用公式p=,木块在水中的浮力要用浮力的公式计算,木块漂浮时的浮力要利用漂浮的条件来求,因此,解题时选对方法才能起到事半功倍的效果。
12.【答案】ABC
【解析】
解:A.当S1闭合,S2、S3断开时,R1、R2、R3串联,电压表测的是R1的电压,即为:U总
串联电路的总电流为:I=,
R2的功率为:=R2,
R3的功率为:=,
当S1、S2、S3闭合时,R1、R2、R3并联,电压表测电路总电压,为:=U总,
电流表A1测的是R1和R2的电流之和,
,,
因为P3:P3′=1:4且U1:U1′=1:6
解得:R3=30Ω,
因为,R1=10Ω
所以解得:R2=20Ω,
因此当S1、S2、S3闭合时,R1、R2的电流分别为:
,,
所以电源电压=I1×R1=0.6×10V=6V,U1=1V,故A正确;
B.因为,,
所以,B正确;
C.因为,所以P2′+P3′=3W,C正确;
D.开关S1、S2、S3都闭合时,R1消耗的功率为,
所以R1和R2消耗的总功率为5.4W,D错误;
故选:ABC。
根据题意找到开关S1闭合,S2、S3断开和S1、S2、S3闭合时的各元件的电流电压以及功率的表达式,再根据题中的比例关系来解答;
该题考查了电路问题的综合能力,解电路问题首先要分析电路的串并联特征,找到电流,电压的关系,列出所需物理量的表达式,需根据题中的比例关系解方程组,题目较难。
13.【答案】水分子之间存在着引力
【解析】
解:“油水不沾”,是不浸润现象,水和“纳米纸”的附着层分子距离大于水内部分子的距离,分子力表现为引力的缘故;两水滴互相靠近时,能自动的汇聚成一滴,这也表明水分子之间存在着引力。
故答案为:水分子之间存在着引力。
当分子间的距离大于平衡距离时,分子引力大于斥力,分子力表现引力。
本题考查了不浸润现象、分子力等知识点。题目以基础为主,难度不大。
14.【答案】2 3
【解析】
解:当小盘内放有重为2N的砝码时,木块未被拉动,绳的拉力大小等于砝码的重力,木块的静摩擦力和绳的拉力是一对平衡力,所以此时木块受到的摩擦力是2N;当小盘内放重为3N的砝码时,木块刚好做匀速运动,此时木块的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,滑动摩擦力大小为3N,当小盘内放重为4N的砝码时,木块做加速运动,木块受到的摩擦力大小不变,还是3N。
故答案为:2;3。
木块静止或匀速直线运动时,根据力的平衡条件,木块的摩擦力和绳的拉力是一对平衡力,摩擦力大小等于绳的拉力;当木块做加速运动是,绳的拉力大于摩擦力,摩擦力大小和匀速运动时的摩擦力大小相等。
本题考查了力的平衡条件、摩擦力的判断与计算等知识点。关键点:注意区分静摩擦力和滑动摩擦力,静摩擦力利用平衡条件来求解,滑动摩擦力利用滑动摩擦力公式求解。
15.【答案】升华 多 凝华
【解析】
解:当用洒精灯微微加热碘锤下部时,固态的碘颗粒升华为碘蒸气;停止加热,在上端内凹部分滴几滴冷水,碘蒸气遇冷放出热量,在上端内凹部分的内表面凝华为碘颗粒,可以发现,上端内凹部分的内表面上析出的碘比容器壁上的多。
故答案为:升华;多;凝华。
由固体直接变成气体叫升华,由气体直接变成固体叫凝华,滴几滴冷水,温度越低,凝华越快。
本题考查了升华、凝华等物态变化。题目以基础为主,难度不大。
16.【答案】大 4.2×105 39.1%
【解析】
解:(1)水的比热容大,升高相同温度时吸收热量多,所以,用水作冷却剂给汽车的发动机降温,这是利用了水的比热容较大的性质。
(2)水吸收的热量为:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×20℃=4.2×105J。
(3)15g汽油完全燃烧放出的热量为:Q放=m′q=0.015kg×4.6×107J/kg=6.9×105J。
若燃烧损失的热量全部被水吸收,则汽车发动机所做的有用功:W有=Q放-Q吸=6.9×105J-4.2×105J=2.7×105J。
汽油机的效率为:η=×100%≈39.1%。
故答案为:大,4.2×105,39.1%。
(1)根据水的比热容比其它物质的比热容大的特点进行分析。
(2)知道水的质量、比热容、温度升高值,由吸热公式Q=cm△t即可求出。
(3)根据Q放=mq求出汽油放出的热量;然后求出发动机所做的有用功,求出汽油机的效率。
此题主要考查的是学生对热量、热值和汽油机效率的计算,难度不大。
17.【答案】A 实 投影仪 右 放大
【解析】
解:(1)物距为u=25cm,使光屏上呈现烛焰清晰的像,必须满足 u>f,得 f<25cm,所以应选用凸透镜A。
该像的特点是倒立、实像,此时成像原理与投影仪相同。
(2)将透镜换成焦距为20cm的凸透镜C,透镜焦距变大,像距将增大,保持蜡烛和透镜的位置不变,应将光屏向右移动,光屏上可再次成清晰的放大的像。
故答案为:(1)A.实。投影仪。(2)右,放大。
(1)根据物距与焦距的关系确定焦距范围,就知道是哪个透镜。呈现在光屏上的是实像,与投影仪的原理相同。
(2)将透镜换成焦距为20cm的凸透镜C,保持蜡烛和透镜的位置不变,根据焦距的变化,分析像距的变化,来确定光屏移动方向,并判断像的性质。
解决本题的关键要掌握凸透镜成像规律,知道物距与像距的关系,要明确光屏上只能接收实像。
18.【答案】0.3 当电阻一定时,导体中的电流也电压成正比 3 未保证电压与第一、二次相同 0.2 B
【解析】
解:(1)由电流表的量程和最小分度值,可以读出电流表的示数为0.3A,从第一次和第二次的数据可以看出:当电阻一定时,电流也电压成正比。
(2)①由实验原理,探究电流与电阻的关系时,要控制电压一定,而从实验数据可以看出,第三次的电压大于3V,则是第三组数据有问题,由于电阻已经换成了15Ω,则电流应为I==0.2A。
②纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,为保证电压不变,则此时滑动变阻器的分压为U′=E-U恒温3V,则此时电路中的电流I==0.1A,那么此时滑动变阻器的阻值到少为R′==30Ω.所以选项B正确。
故答案为:(1)0.3 当电阻一定时,导体中的电流也电压成正比
(2)①3 未保证电压与第一、二次相同
②B
(1)根据电流表的量程和最小分度,读出电流表的示数,从表1的示数:确定电流随电压的变化规律;
(2)①由实验原理,探究电流与电阻的关系时,要控制电压一定,而从实验数据可以看出,第三次的电压大于3V,从而判断是哪组数据的问题;
②根据滑动变阻器的串联分压特点,来判断产生故障的原因,从而找到解决问题的原因。
此题为典型的实验题,考察电阻和电压一定时,电流与电压和电阻的关系,采用是控制变量法,难点在于第三次实验中电流表示数错误的原因,是未保证电压一定的条件。
19.【答案】解:(1)由电路图知:衔铁被吸下时,电阻R1与R2并联,根据并联电路的特点可知,,则总电阻R=22Ω。
(2)由电路图知,保温状态下:R1与R3串联,
10min加热电路产生的热量Q=。
10分钟内热水器散失的热量Q′=。
(3)由图乙可知,热敏电阻的最小值是R=200Ω,
当R最小,控制电路中的电流不超过最大值时,保护电阻R0阻值最小,
由得,保护电阻R0的最小值R0=200Ω,
由题意知,衔铁刚好被吸下时,电路电流I=10mA=0.01A,
此时电流总电阻=600Ω,
此时热敏电阻R=R总-R0=600Ω-200Ω=400Ω,
由图2可知,此时水温为60℃。
答:(1)衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是22Ω。
(2)保温状态下,若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%,10分钟内热水器散失的热量为1.65×105J。
(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为200Ω.若R0为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是60℃。
【解析】
(1)衔铁被吸下时,电阻R1与R2并联,由并联电路特点可以求出加热电路的总电阻;
(2)先由功率公式求出加热电路在保温状态下10min内电路产生的热量,然后根据题意求出热水器散失的热量;
(3)由热敏电阻的R-t图象找出热敏电阻的最小阻值,此时电路电流最大,根据电路的最大电流求出控制电路保护电阻R0的最小阻值,这是控制电路正常工作的最小阻值;求出衔铁刚好被吸下时热敏电阻的阻值,然后由图象找出该阻值对应的温度,这就是储水箱中水的温度。
本题考查了求加热电路处于加热状态时的电阻、10分钟热水器散失的热量、保护电阻的最小阻值、水的温度等问题,考查的内容较多;分析清楚电路结构是本题正确解题的前提与关键;要正确解题,需要熟练掌握并联电路的特点、电功公式、欧姆定律等知识。
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