


2022年广东省中考物理试卷解析版
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这是一份2022年广东省中考物理试卷解析版,共36页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验题,计算题,综合能力题等内容,欢迎下载使用。
2022年广东省中考物理试卷
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(3分)下列关于普通教室内的物理量的估测,符合实际的是( )
A.一根粉笔的质量约为1kg
B.课桌的高度约为70cm
C.室内大气压强约为100Pa
D.室温约为60℃
2.(3分)小明发现衣柜里防虫用的樟脑丸会越来越小,此现象属于哪种物态变化( )
A.熔化 B.升华 C.汽化 D.液化
3.(3分)下列微观粒子中,尺度最大的是( )
A.原子 B.电子 C.质子 D.中子
4.(3分)下列关于声音的说法,不正确的是( )
A.临街住宅安装双层玻璃可以减弱噪声
B.长期佩戴耳机开大音量听音乐可能损伤听力
C.北京天坛的回音壁利用了声音反射的原理
D.声呐通过次声波的回声定位探索海洋的秘密
5.(3分)关于能量和能源,下列说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气都是可再生能源
B.电能是一次能源
C.水力发电是将水的机械能转化为电能
D.太阳释放的能量是核裂变产生的
6.(3分)分别使用图中四种装置匀速提升同一重物,不计滑轮重、绳重和摩擦,最省力的是( )
A. B. C. D.
7.(3分)图中的a表示垂直于纸面的一段导线,它是闭合电路的一部分,当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时,不会产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.(3分)班级厨艺展示活动中,用煤气炉烹饪食物主要是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式增大食物的内能;现场香气四溢属于 现象,表明分子在不停地做无规则的运动,活动结束,剩余煤气的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.(3分)如图表示四冲程汽油机处于 冲程,汽车尾气带走的能量 (选填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有 。
10.(3分)一枚实心纪念币的质量为16g,体积为2cm3,纪念币的密度是 g/cm3。可见,这枚纪念币 (选填“是”或“不是”)纯金制成。若宇航员将这枚纪念币带到太空,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(ρ金=19.3×103kg/m3)
11.(3分)如图所示,电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰 立的实像,利用这一成像规律可制成 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。若保持蜡烛和光屏的位置不变,仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜,此时光屏上像的大小与原来的像对比应 (选填“变大”“变小”或“不变”)
12.(3分)家庭电路中,电热水壶应与其他家用电器 联。若用电热水壶加热0.8kg的水,使其温度从30℃升高到80℃,则水吸收的热量是 J。此过程中,电热水壶实际消耗的电能 (选填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
13.(3分)“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”([唐]张志和《渔歌子》)。如图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像。若水深3m,当白鹭距离水面5m时,它的像距离水面 m。
14.(3分)图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在 点最大,B点重力势能的大小 E点动能的大小。在这个过程中,过山车的机械能是 (选填“变化”或“不变”)的。
三、作图题:本题共3小题,共7分。
15.(2分)如图所示,物体A保持静止,画出A所受重力G和拉力F的示意图。
16.(2分)如图所示,一束光从水中射向水面O点,画出法线、反射光线和大致的折射光线。
17.(3分)如图所示,画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。
四、实验题:本大题共3小题,第18小题7分,第19、20小题各6分,共19分。
18.(7分)(1)图1中刻度尺的分度值为 mm,物体的长度为 cm。
(2)与毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带 电,用带电的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔张开,如图2所示,这两片金属箔带 种电荷。
(3)体温计是根据液体 的规律制成的。体温计离开人体后,直管内的水银 (选填“能”或“不能”)自动退回玻璃泡,所以体温计能离开人体读数。图3中的体温计示数是 ℃。
19.(6分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)小明安装好杠杆后,发现其左端下沉,如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 调节。
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N,如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,当方向为 时,拉力最小,大小为 N。
(3)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丙所示,则力臂l1:l2= ,若两边同时各取走―枚硬币,则杠杆的 端将下沉。
20.(6分)图甲是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图(小灯泡额定电压为1.5V)。
(1)小明按电路图连接实物,刚接上最后一根导线,看到电流表的指针立刻有偏转,若电路连线正确,造成这种异常现象的原因是 。
(2)实验中,调节滑动变阻器,分别记录电压表和电流表的示数如下:
测量次序
1
2
3
4
5
电压U/V
1.8
1.5
1.0
0.3
电流I/A
0.32
0.30
0.26
0.18
①第4次测量对应的电压表和电流表示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压是 V,通过它的电流是 A。
②小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
③第5次测量中,小灯泡不发光,小明断定是灯丝断了,这个判断是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
五、计算题:本大题共2小题,第21小题7分,第22小题6分,共13分。
21.(7分)图中某智能机器人的质量为80kg,其轮子与水平地面接触的总面积为5×10﹣4m2。在水平地面上工作时,该机器人匀速直线移动的速度为1m/s,所受阻力是机器人重力的0.05倍。求:(取g=10N/kg)
(1)机器人对水平地面的压强;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力;
(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功。
22.(6分)某电热取暖器的简化电路如图所示,R1、R2为发热电阻,取暖器工作时,通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制,已知高温挡功率为1320W,R1=55Ω。求:
(1)取暖器工作时通过R1的电流;
(2)取暖器处于低温挡时,工作1min产生的热量;
(3)R2的阻值。
六、综合能力题:本大题共3小题,第23小题7分,第24、25小题各6分,共19分。
23.(7分)我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10000m,在载人深潜领域达到世界领先水平。(取ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)潜水艇活动的海水深度一般为300m至600m。它可以通过水舱排水或充水来改变 ,从而实现浮沉。
(2)深潜器可进入更深的水域,在10000m的深处,海水产生的压强为 Pa。由于深海海水压强太大,深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。
(3)小明阅读资料后,利用如图的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为25cm3,则乙所受浮力的大小为 N,乙受到细线的拉力为 N,若剪断细线,甲将 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),此时甲所受浮力 (填字母)。
A.增大,且大于重力
B.不变,且等于重力
C.不变,且大于重力
D.减小,且小于重力
24.(6分)图甲为部分电磁波的频率分布示意图。
(1)由图可知,紫外线 (选填“是”或“不是”)电磁波。它在真空中的传播速度约为 m/s。
(2)下列实例中,属于紫外线应用的是 (填字母)。
A.遥控器控制电视
B.体检时拍X光片
C.医院杀菌消毒灯
D.“测温枪”测量体温
(3)少量的紫外线照射是有益的,过量的紫外线照射会损伤皮肤。紫外线能使荧光物质发光,小明想检验某防晒霜对紫外线的阻挡作用,利用图乙所示的实验装置在暗室及一定防护下进行实验。
步骤一:如图乙所示,固定好紫外线灯和涂有荧光物质的硬纸板,将一块大小合适的玻璃板放置在 (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域,且调整玻璃板与硬纸板平行;
步骤二:打开紫外线灯,荧光物质发光;
步骤三:关闭紫外线灯,荧光物质不发光;
步骤四:按产品的说明书要求在玻璃板上均匀涂满防晒霜,再次打开紫外线灯,荧光物质有微弱发光。
由此可推断,该防晒霜 (选填“能”或“不能”)阻挡全部紫外线。
25.(6分)阅读下列短文,回答问题。
直流充电桩
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电.。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。
现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理)。充满后,立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
充电电压(V)
充电电流(A)
充电时长(min)
充电度数(kW•h)
充电费用(元)
400
45
24.0
28.80
(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,故充电功率更 。
(2)在D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是 。当D为70%时,充电电流为 A。
(3)若充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费用为 元。
(4)设D从70%增至80%所需时间为t1,从80%增至90%所需时间为t2,且t1:t2=2:3,则测试全过程的充电总时长为 min。
2022年广东省中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(3分)下列关于普通教室内的物理量的估测,符合实际的是( )
A.一根粉笔的质量约为1kg
B.课桌的高度约为70cm
C.室内大气压强约为100Pa
D.室温约为60℃
【解答】解:
A、一块橡皮的质量在5g左右,粉笔的质量与此差不多,在5g左右,故A不符合实际;
B、课桌高度约为70cm,故B符合实际;
C、教室内大气压强约为1个标准大气压,即1.01×105Pa,故C不符合实际;
D、夏季室温约为30℃左右,冬季更低,不可能达到60℃,故D不符合实际。
故选:B。
2.(3分)小明发现衣柜里防虫用的樟脑丸会越来越小,此现象属于哪种物态变化( )
A.熔化 B.升华 C.汽化 D.液化
【解答】解:衣柜里防虫用的樟脑丸,过一段时间会变小,这是固态的樟脑丸直接升华为气态。故选项ACD错误,B正确。
故选:B。
3.(3分)下列微观粒子中,尺度最大的是( )
A.原子 B.电子 C.质子 D.中子
【解答】解:物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由原子核和电子组成的,原子核是由质子和中子构成,质子和中子又由夸克组成,因此尺度最大的是原子。
故选:A。
4.(3分)下列关于声音的说法,不正确的是( )
A.临街住宅安装双层玻璃可以减弱噪声
B.长期佩戴耳机开大音量听音乐可能损伤听力
C.北京天坛的回音壁利用了声音反射的原理
D.声呐通过次声波的回声定位探索海洋的秘密
【解答】解:A、临街住宅安装双层玻璃可以在声音传播过程中减弱噪声,故A正确;
B、长期佩戴耳机开大音量听音乐,增大声音的响度,可能损伤听力,故B正确;
C、驰名中外的北京天坛里的回音壁有非常美妙的声音现象,它是我国古代建筑师利用声音的反射造成的音响效果,故C正确;
D、声呐通过超声波的回声定位探索海洋的秘密,故D错误。
故选:D。
5.(3分)关于能量和能源,下列说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气都是可再生能源
B.电能是一次能源
C.水力发电是将水的机械能转化为电能
D.太阳释放的能量是核裂变产生的
【解答】解:A、煤、石油、天然气都是化石能源,不能在短时间内形成,是不可再生能源,故A错误;
B、电能需通过消耗一次能源才能获得,是二次能源,故B错误;
C、水力发电机发电时是将水的机械能转化为电能,故C正确;
D、太阳释放的能量是氢核聚变产生的,故D错误。
故选:C。
6.(3分)分别使用图中四种装置匀速提升同一重物,不计滑轮重、绳重和摩擦,最省力的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:由题知,不计摩擦和动滑轮重,
A、使用的是滑轮组,n=3,F=G。
B、使用的是滑轮组,n=2,F=G;
C、使用的是定滑轮,F=G;
D、使用的是动滑轮,F=G;
由此可知A图中最省力,F=G。
故选:A。
7.(3分)图中的a表示垂直于纸面的一段导线,它是闭合电路的一部分,当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时,不会产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:ABC、由题意知导体是闭合电路中的导体,由图知,当a在图示磁场中沿图中所示方向运动时,导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故ABC不符合题意;
D、导体是闭合电路中的部分导体,但当a在图示磁场中沿图中所示方向运动时,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故D符合题意。
故选:D。
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.(3分)班级厨艺展示活动中,用煤气炉烹饪食物主要是通过 热传递 (选填“做功”或“热传递”)的方式增大食物的内能;现场香气四溢属于 扩散 现象,表明分子在不停地做无规则的运动,活动结束,剩余煤气的热值 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解答】解:用煤气炉烹饪食物,食物从锅中吸收热量,用热传递的方式增大食物的内能;
食物的香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,
因为热值是燃料的一种性质,活动结束,燃烧一部分后,剩余煤气的种类没变,故其热值不变。
故答案为:热传递;扩散;不变。
9.(3分)如图表示四冲程汽油机处于 排气 冲程,汽车尾气带走的能量 不能 (选填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有 方向性 。
【解答】解:图中排气门打开,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程;
大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,说明在能的转化和转移的过程中,能量转化和转移是有方向性;
故答案为:排气;不能;方向性。
10.(3分)一枚实心纪念币的质量为16g,体积为2cm3,纪念币的密度是 8 g/cm3。可见,这枚纪念币 不是 (选填“是”或“不是”)纯金制成。若宇航员将这枚纪念币带到太空,其质量 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(ρ金=19.3×103kg/m3)
【解答】解:纪念币的密度:
ρ===8g/cm3=8×103kg/m3,
由ρ<ρ金=19.3×103kg/m3可知,该纪念币不是用纯金制成的。
若宇航员将这枚纪念币带到太空,位置发生了变化,物体的质量不随位置变化而变化,故其质量不变。
故答案为:8;不是;不变。
11.(3分)如图所示,电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰 倒 立的实像,利用这一成像规律可制成 照相机 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。若保持蜡烛和光屏的位置不变,仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜,此时光屏上像的大小与原来的像对比应 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)
【解答】解:由图可知,物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立缩小的实像,利用这一成像规律可制成照相机;
若保持蜡烛和光屏的位置不变,仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜,物距、像距不变,此时光屏上像的大小与原来的像对比不变。
故答案为:倒;照相机;不变。
12.(3分)家庭电路中,电热水壶应与其他家用电器 并 联。若用电热水壶加热0.8kg的水,使其温度从30℃升高到80℃,则水吸收的热量是 1.68×105 J。此过程中,电热水壶实际消耗的电能 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【解答】解:家庭电路中各用电器之间或插座之间都是并联连接,这样在工作时才会互不影响,电则热水壶应与其他家用电器并联。
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.8kg×(80℃﹣30℃)=1.68×105J;
因为在烧水过程中,有热损失,所以电热水壶实际消耗的电能大于水吸收的热量。
故答案为:并;1.68×105;大于。
13.(3分)“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”([唐]张志和《渔歌子》)。如图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 反射 形成的 虚 (选填“实”或“虚”)像。若水深3m,当白鹭距离水面5m时,它的像距离水面 5 m。
【解答】解:水中的“白鹭”属于倒影,所以是反射所成虚像;物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等。当白鹭距离水面5m时,它的像距离水面5m。
故答案为:反射;虚;5。
14.(3分)图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在 C 点最大,B点重力势能的大小 等于 E点动能的大小。在这个过程中,过山车的机械能是 变化 (选填“变化”或“不变”)的。
【解答】解:(1)由图乙可知,过山车的动能在C点最大,在B点最小;B点的重力势能大小与E点的动能大小相等;
(2)由于机械能等于动能和势能的总和,由图乙可知,从B到C点、再到D点、最后到达E点的过程中,重力势能与动能之和越来越小,所以在这个过程中,过山车的机械能是变化的。
故答案为:C;等于;变化。
三、作图题:本题共3小题,共7分。
15.(2分)如图所示,物体A保持静止,画出A所受重力G和拉力F的示意图。
【解答】解:由图可知,物体静止时,弹簧测力计对物体的拉力F与物体受到的重力G是一对平衡力,这两个力的大小相等,方向相反,作用在同一条竖直方向的直线上,拉力的方向与细线重合,力的作用点在重心(几何中心)。
A所受重力G和拉力F的示意图如下图所示:
故答案为:见上图。
16.(2分)如图所示,一束光从水中射向水面O点,画出法线、反射光线和大致的折射光线。
【解答】解:图中经过入射点O作出垂直于界面的法线(虚线),根据反射角r1等于入射角i画出反射光线;
根据折射角r2大于入射角i画出折射光线,折射光线偏离法线。如图所示:
故答案为:如图所示。
17.(3分)如图所示,画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。
【解答】解:根据电源正负极判断螺线管中电流的方向,在电源外部,电流方向从电源正极经螺线管回到电源负极;用右手握住螺线管,使四指所指的方向为电流的方向,则大拇指所指的左侧为线圈的N极,右侧为S极;磁体外部的磁感线由N极指向S极,据此标出外部磁感线的方向。如图所示:
故答案为:如图所示。
四、实验题:本大题共3小题,第18小题7分,第19、20小题各6分,共19分。
18.(7分)(1)图1中刻度尺的分度值为 1 mm,物体的长度为 3.85 cm。
(2)与毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带 负 电,用带电的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔张开,如图2所示,这两片金属箔带 同 种电荷。
(3)体温计是根据液体 热胀冷缩 的规律制成的。体温计离开人体后,直管内的水银 不能 (选填“能”或“不能”)自动退回玻璃泡,所以体温计能离开人体读数。图3中的体温计示数是 36.5 ℃。
【解答】解:(1)由图1可知,刻度尺的1cm长均分成10个小格,所以其分度值为1mm;
物体的起始刻度为0.00cm,末刻度为3.85cm,所以物体的长度为3.85cm﹣0.00cm=3.85cm;
(2)物体得到电子带负电;带负电的橡胶棒与验电器的金属球接触后,使金箔带上等量的负电荷而张开,即金属箔带同种电荷;
(3)体温计是根据液体热胀冷缩的规律制成的;
由它的结构可知,水银泡上方有个细小的弯管,使得直管内的水银不能自动退回玻璃泡;
图3中体温计的分度值为0.1℃,示数是36.5℃。
故答案为:(1)1;3.85;(2)负;同;(3)热胀冷缩;不能;36.5。
19.(6分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)小明安装好杠杆后,发现其左端下沉,如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 右 调节。
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N,如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,当方向为 竖直向下 时,拉力最小,大小为 2 N。
(3)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丙所示,则力臂l1:l2= 2:1 ,若两边同时各取走―枚硬币,则杠杆的 右 端将下沉。
【解答】解:(1)如图甲所示,杠杆左端下沉,其右端偏高,应将平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)根据杠杆的平衡条件,F1L1=F2L2知要使力最小,需要使力臂最大,当力的方向竖直向下时,力臂最长,力最小;
在A点悬挂3个钩码,则由杠杆的平衡条件得:3G×4L=FB×3L,
解得:最小的力FC=4G=4×0.5N=2N;
(3)根据杠杆的平衡条件,F1L1=F2L2
设每个硬币的重量为G,则由图可得,2GL1=4GL2,
则L1:L2=2:1;
若两边同时各取走―枚硬币,则左边为:GL1=2GL2,右边为3GL2,
由于2GL2<3GL2,所以杠杆的右端将下沉。
故答案为:(1)右;(2)竖直向下;2;(3)2:1;右。
20.(6分)图甲是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图(小灯泡额定电压为1.5V)。
(1)小明按电路图连接实物,刚接上最后一根导线,看到电流表的指针立刻有偏转,若电路连线正确,造成这种异常现象的原因是 开关没有处于断开状态 。
(2)实验中,调节滑动变阻器,分别记录电压表和电流表的示数如下:
测量次序
1
2
3
4
5
电压U/V
1.8
1.5
1.0
0.3
电流I/A
0.32
0.30
0.26
0.18
①第4次测量对应的电压表和电流表示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压是 1.5 V,通过它的电流是 0.3 A。
②小灯泡正常发光时的电阻是 5 Ω。
③第5次测量中,小灯泡不发光,小明断定是灯丝断了,这个判断是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 如果灯丝断了,整个电路断路,则电流表无示数,电压表有示数 。
【解答】解:(1)连接电路中,开关没有处于断开状态,刚接上最后一根导线,电流表的指针立刻有偏转;
(2)①根据图乙可知,电压表量程为0~3V,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为0.6V;电流表使用的0~0.6A,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.22A;
②小灯泡额定电压为1.5V,第2次实验可知小灯泡额定电流为0.3A,小灯泡正常发光时的电阻为:R===5Ω;
③这个判断是错误的,理由是如果灯丝断了,整个电路断路,则电流表无示数,电压表有示数,小灯泡不发光。
故答案为:(1)开关没有处于断开状态;(2)①1.5;0.3;②5;③错误;如果灯丝断了,整个电路断路,则电流表无示数,电压表有示数。
五、计算题:本大题共2小题,第21小题7分,第22小题6分,共13分。
21.(7分)图中某智能机器人的质量为80kg,其轮子与水平地面接触的总面积为5×10﹣4m2。在水平地面上工作时,该机器人匀速直线移动的速度为1m/s,所受阻力是机器人重力的0.05倍。求:(取g=10N/kg)
(1)机器人对水平地面的压强;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力;
(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功。
【解答】解:(1)机器人的重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N;
在水平地面上工作时,机器人对水平地面的压力:F=G=800N;
机器人对水平地面的压强:p===1.6×106Pa;
(2)机器人在水平地面受到的阻力f=0.05G=0.05×800N=40N;
机器人匀速直线运动时,机器人在水平方向上受力平衡,则机器人的牵引力F牵=f=40N;
(3)此过程中牵引力做的功:W=F牵s=F牵vt=40N×1m/s×30s=1200J。
答:(1)机器人对水平地面的压强为1.6×106Pa;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力为40N;
(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功为1200J。
22.(6分)某电热取暖器的简化电路如图所示,R1、R2为发热电阻,取暖器工作时,通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制,已知高温挡功率为1320W,R1=55Ω。求:
(1)取暖器工作时通过R1的电流;
(2)取暖器处于低温挡时,工作1min产生的热量;
(3)R2的阻值。
【解答】解:(1)当闭合S1、S2时,R1、R2并联,所以U=U1=U2=220V,
取暖器工作时通过R1的电流:
I1===4A;
(2)当只闭合S1时,只有R1工作,当闭合S1、S2时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,并联的总电阻小于任一分电阻,
电压是一定的,根据P=可知,当只闭合S1时,只有R1工作,电路中的电阻最大,电功率最小,电热取暖器处于低温挡,取暖器处于低温挡时,工作1min产生的热量:
Q=I2R1t=(4A)2×55Ω×1×60s=5.28×104J;
(3)低温挡的额定功率:P低===880W,
当闭合S1、S2时,R1、R2并联,电路中的电阻最小,电功率最大,电热取暖器处于高温挡;
R2的电功率:P2=P高﹣P低=1320W﹣880W=440W;
由P=UI可知,通过电阻R2的电流:I2===2A;
R2的阻值:
R2===110Ω。
答:(1)取暖器工作时通过R1的电流是4A;
(2)取暖器处于低温挡时,工作1min产生的热量是5.28×104J;
(3)R2的阻值为110Ω。
六、综合能力题:本大题共3小题,第23小题7分,第24、25小题各6分,共19分。
23.(7分)我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10000m,在载人深潜领域达到世界领先水平。(取ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)潜水艇活动的海水深度一般为300m至600m。它可以通过水舱排水或充水来改变 自身重力 ,从而实现浮沉。
(2)深潜器可进入更深的水域,在10000m的深处,海水产生的压强为 1.03×108 Pa。由于深海海水压强太大,深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。
(3)小明阅读资料后,利用如图的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为25cm3,则乙所受浮力的大小为 0.25 N,乙受到细线的拉力为 1.75 N,若剪断细线,甲将 上浮 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),此时甲所受浮力 C (填字母)。
A.增大,且大于重力
B.不变,且等于重力
C.不变,且大于重力
D.减小,且小于重力
【解答】解:(1)潜水艇是通过改变自重来实现上浮和下沉的;
(2)海水产生的压强:p=ρ海gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa;
(3)乙浸没在水中,排开水的体积等于乙的体积,即:V排水=V乙,
乙所受浮力:F浮乙=ρ水gV排水=1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10﹣6m3=0.25N;
乙静止时,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和绳子拉力的作用,
由力的平衡条件可知,拉力:F拉=G乙﹣F浮乙=m乙g﹣F浮乙=0.2kg×10N/kg﹣0.25N=1.75N;
剪断细线前,甲静止时,受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力的作用,
由力的平衡条件可得,F拉+G甲=F浮甲,此时浮力大于重力,当剪断细线后,甲不受向下的拉力作用,由于浮力大于重力,所以甲会上浮,露出水面前,甲排开水的体积不变,由F浮=ρ水gV排可知,甲受到浮力不变,故C正确。
故答案为:(1)自身重力;(2)1.03×108;(3)0.25;1.75;上浮;C。
24.(6分)图甲为部分电磁波的频率分布示意图。
(1)由图可知,紫外线 是 (选填“是”或“不是”)电磁波。它在真空中的传播速度约为 3×108 m/s。
(2)下列实例中,属于紫外线应用的是 C (填字母)。
A.遥控器控制电视
B.体检时拍X光片
C.医院杀菌消毒灯
D.“测温枪”测量体温
(3)少量的紫外线照射是有益的,过量的紫外线照射会损伤皮肤。紫外线能使荧光物质发光,小明想检验某防晒霜对紫外线的阻挡作用,利用图乙所示的实验装置在暗室及一定防护下进行实验。
步骤一:如图乙所示,固定好紫外线灯和涂有荧光物质的硬纸板,将一块大小合适的玻璃板放置在 Ⅱ (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域,且调整玻璃板与硬纸板平行;
步骤二:打开紫外线灯,荧光物质发光;
步骤三:关闭紫外线灯,荧光物质不发光;
步骤四:按产品的说明书要求在玻璃板上均匀涂满防晒霜,再次打开紫外线灯,荧光物质有微弱发光。
由此可推断,该防晒霜 不能 (选填“能”或“不能”)阻挡全部紫外线。
【解答】解:(1)紫外线属于电磁波;电磁波在空中的传播速度是3×108m/s;
(2)B、体检时拍X光片,由图甲可知,X射线不属于紫外线,故B错误;
AD、遥控器和的测温枪是利用红外线工作的,故AD错误;
C、紫外线化学作用强,可以杀死微生物,医院杀菌消毒灯是利用紫外线工作的,故C正确;
故选C;
(3)涂有荧光物质的硬纸板可以用来检验有没有紫外线射到硬纸板上,因此应将玻璃板放在紫外线灯和硬纸板之间,即Ⅱ位置;
由步骤二、三可知,没有紫外线射到硬纸板上时,荧光物质不发光;有紫外线照射到硬纸板上时,荧光物质发光,由步骤四可知,荧光物质有微弱发光,说明有少量的紫外线透过涂有防晒霜的玻璃板射到硬纸板上,因此防晒霜不能阻挡全部紫外线。
故答案为:(1)是;3×108;(2)C;(3)Ⅱ;不能。
25.(6分)阅读下列短文,回答问题。
直流充电桩
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电.。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。
现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理)。充满后,立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
充电电压(V)
充电电流(A)
充电时长(min)
充电度数(kW•h)
充电费用(元)
400
45
24.0
28.80
(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,故充电功率更 大 。
(2)在D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是 先变大,后不变 。当D为70%时,充电电流为 100 A。
(3)若充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费用为 72 元。
(4)设D从70%增至80%所需时间为t1,从80%增至90%所需时间为t2,且t1:t2=2:3,则测试全过程的充电总时长为 85 min。
【解答】解:
(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,由P=UI可知,充电功率更大;
(2)由图乙知,D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是先变大,后不变;
当D达到70%时,充电功率为40kW=40000W,
由表中数据知,D达到70%时,充电电压为400V,
由P=UI可知,此时的充电电流:
I===100A;
(3)由表中数据知,D达到70%时,充电度数为24.0kW•h,充电费用28.80元,
电费单价为:=1.20元/kW•h,
充电前,D为30%,由题知,电池当前储能占充满状态储能的百分比为D,测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能,
则有:=ΔD,
所以:W充满==60kW•h,
充满后,立即停止充电,测试全过程的充电费用为60kW•h×1.20元/kW•h=72元;
(4)由图乙知,D从80%至90%时,即D增加10%,消耗电能W2=10%×W=60kW•h=6kW•h,
此过程中充电功率P2=15kW保持不变,
由W=Pt可得,此时充电的时间t2===0.4h=24min,
由题知,t1:t2=2:3,
所以D从70%增至80%所需时间:t1=t2=×24min=16min,
由表中数据知,D从30%增至70%的过程中充电时长45min,
所以测试全过程的充电总时长t=45min+16min+24min=85min。
故答案为:(1)大;(2)100;(3)72;(4)85。
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