【精品解析】广东省茂名市高州市第一中学2024-2025学年九年级上学期10月月考物理试题

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广东省茂名市高州市第一中学2024-2025学年九年级上学期10月月考物理试题
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)
1.(2024九上·高州月考)关于声现象,下列说法中正确的是(  )
A.玻璃不能传播声音
B.用不同种乐器演奏同一乐曲,这几种乐器发出声音的音色相同
C.雪后人们感到万籁俱寂,是因为大雪蓬松多孔,对噪声有吸收作用
D.在靠近居民区的高架路旁,设置隔音墙是为了减小噪声对居民区的影响
【答案】C,D
【知识点】声音的传播条件;音色;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.玻璃属于固体,固体可以传播声音,故A错误;
B.音色反映了声音的品质和特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同,用不同种乐器演奏同一乐曲,由于乐器的材料和结构不同,发出声音的音色不同,故B错误;
C.雪后人们感到万籁俱寂,是因为大雪蓬松多孔,对噪声有吸收作用,故C正确;
D.在靠近居民区的高架路旁设置隔音墙可以在传播过程中减弱噪声,故D正确。
故选CD。
【分析】声音可以在固体、液体、气体中传播。不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同。在声源处、传播过程中、人耳处减弱噪声,隔音墙是在传播过程中减弱噪声。
2.(2024九上·高州月考)下列关于物理概念或规律的描述中正确的是(  )
A.光从一种介质进入另一种介质时,一定会发生折射现象
B.当光垂直入射到平面镜上时,反射角等于90°
C.平行光线经过凸透镜后会会聚为一点,这一点就是凸透镜的焦点
D.经过凹透镜折射后的光有可能是会聚光线
【答案】C
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用;透镜及其特点与分类;透镜的光路图
【解析】【解答】A.光从一种介质垂直进入另一种介质时,传播方向不变,不会发生折射现象,故A错误;
B.反射角是反射光线与法线的夹角,当光垂直入射到平面镜上时,入射角为0°,反射角等于0°,故B错误;
C.平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚为一点,这一点是凸透镜的焦点,故C错误;
D.凹透镜对光线有发散作用,但如果入射光线本身是会聚的,经过凹透镜折射后,可能仍然是会聚光线,只是会聚点变远,故D正确。
故选D。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时发生折射,垂直入射时不折射。
反射角等于入射角,垂直入射时入射角和反射角都为0°。
平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚的点是焦点。
凹透镜对光线有发散作用,但入射光线会聚时,折射后可能仍会聚。
3.(2024九上·高州月考)同学们梳理了与压强相关的知识,如图所示,其中分析正确的是(  )
A.甲图列车进站时,安全线与列车之间的气压会减小
B.乙图所示的U形管压强计属于连通器
C.丙图装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
D.丁图珍珠奶茶吸管的管口切成尖的,是为了减少压强
【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.列车进站时,安全线与列车之间的空气流速增大,根据流体压强与流速的关系,流速越大,压强越小,所以气压会减小,故A正确;
B.连通器是上端开口、底部相连通的容器,乙图实验中U形管压强计因一端封闭,故不属于连通器,故B错误;
C.丙图装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,压力越小,压力的作用效果越小,海绵凹陷越不明显,故C错误;
D.丁图中,吸管管口切成尖的,是通过减小受力面积来增大压强,故D错误。
故选A。
【分析】流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
连通器的定义:上端开口、底部相连通的容器。
压强的影响因素:压力和受力面积,。
增大和减小压强的方法:增大压强的方法是增大压力或减小受力面积;减小压强的方法是减小压力或增大受力面积。
4.(2024九上·高州月考)如图所示,在向左匀速直线运动的水平车厢中,小明用力向左推车厢,与车厢始终保持相对静止,下列说法不正确的是(  )
A.小明受到平衡力的作用
B.车厢底部对小明的支持力做功
C.小明对车厢的推力做功
D.小明受到车厢底部的摩擦力水平向左
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向;是否做功的判断
【解析】【解答】A.平衡状态是指静止或匀速直线运动状态。小明与车厢始终保持相对静止,且车厢向左匀速直线运动,小明也向左匀速运动,即小明随车厢向左匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,故A正确,不符合题意;
B.车厢底部对小明的支持力竖直向上,小明在竖直方向上没有移动距离,所以车厢底部对小明的支持力不做功,故B错误,符合题意;
C.小明对车厢的推力水平向左,车厢在推力的方向上移动了距离,所以小明对车厢的推力做功,故C正确,不符合题意;
D.小明向左推车,根据力的作用是相互的,车厢对小明有向右的推力,小明随车厢匀速运动,水平方向受力平衡,所以小明受到车厢底部的摩擦力水平向左,与向右的推力平衡,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】分析小明的运动状态(匀速直线运动,平衡状态),结合受力分析、做功的条件(力和在力的方向上移动的距离)判断各选项。
5.(2024九上·高州月考)2021年江西某地的当日气温低至﹣5℃,教室内,小华和小丽同学展开了有趣的谈话。关于他们的谈话中,说法正确的是(  )
A.小丽:天气太冷了,我感觉我现在的内能都是负数了
B.小华:天气再冷,你的内能都不会成为负数,因为你体内含有很多热量
C.小丽:哈口气,我都看到它液化成“白气”悬浮在空中,可能要下雪了,下雪之后就更冷
D.小华:所谓“雪后寒”,是指固态的雪变成液态的水需要吸热,空气中的部分热量给吸走了,故空气温度降低
【答案】C,D
【知识点】凝固与凝固放热特点;液化及液化放热;内能的概念;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,一切物体在任何情况下都有内能,内能不可能为负数,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有,故B错误;
C.口中的水蒸气温度高,哈气时,口中呼出的水蒸气遇冷液化成小水滴,形成 “白气”,故C正确;
D.雪变成液态的水是熔化现象,熔化吸热,空气中的部分热量给吸走了,空气温度降低,故D正确。
故选CD。
【分析】一切物体在任何情况下都有内能,内能不可能为负数。
水蒸气遇冷液化成小水滴,形成 “白气”。
熔化、升华吸热,凝固、凝华放热。
6.(2024九上·高州月考)下列图示所蕴含的物理知识的说法中,正确的是(  )
A.甲图,带正电物体接触验电器金属球,两金属箔片因得到正电荷互相排斥张开
B.乙图,给沸腾的水加热,它的温度虽然保持不变,但水含有的热量在不断增大
C.丙图,是四冲程汽油机的做功冲程,该冲程发生的能量转化是内能转化为机械能
D.丁图,深秋夜,桔子喷水结冰防冻是利用水的比热容大这一特性为人类服务的
【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点;热量的概念;热机;验电器的原理及使用
【解析】【解答】A.甲图,带正电物体接触验电器金属球,两金属箔片上的电子转移至带正电的物体上,金属箔片因失去电子带上正电,两金属箔片因带同种正电荷相互排斥而张开,故A错误;
B.热量是过程量,不能“含有”, 给沸腾的水加热,它的温度虽然保持不变,但水的内能在不断增大,故B错误;
C.丙图中,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,该冲程中内能转化为机械能,故C正确;
D.深秋夜,桔子喷水结冰防冻,是利用水凝固时放热,不是利用水的比热容大,故D错误。
故选C。
【分析】验电器的原理:同种电荷相互排斥。
沸腾的特点:吸热,温度不变,内能增加。
汽油机的做功冲程中内能转化为机械能,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动。
物态变化的应用:水凝固时放热,可用于防冻。
7.(2024九上·高州月考)如图所示电路中,开关S可以与1,2,3三个角点接通构成不同的电路,闭合开关S1、开关S接通不同的触点,下列说法正确的是(  )
A.S接通触点1,小灯泡乙不发光
B.S接通触点2,电路是通路
C.S接通触点3,小灯泡甲中没有电流流过
D.若S1断开,S任接一触点,电路中两小灯泡均发光
【答案】B
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】A.闭合开关S1,若S接通触点1,灯泡甲被短路,小灯泡乙有电流通过,则乙灯泡发光,故A错误;
B.闭合开关S1,若S接通触点2,甲和乙是串联,电流从电源正极经过开关,S1、甲、乙灯泡,然后回到电源负极,电路是通路,故B正确;
C.闭合开关S1,S接通触点3,小灯泡乙被短路,小灯泡甲有电流通过,则甲灯泡发光,故C错误;
D.若S1断开,电路发生断路,S任接一触点,电路中两小灯泡都不会发光,故D错误。
故选B。
【分析】分析开关 S 在不同触点时的电路连接,判断电路的通断和灯泡的发光情况。闭合开关S1,S接通触点1时,甲被短路;S接通触点2时,甲和乙是串联;S 接通触点 3 时,乙被短路。
短路是指电流不经过用电器直接从电源正极回到负极;断路是指电路中没有电流通过。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.(2024九上·高州月考)小明乘公交车时,发现无论是盛夏还是严冬,在装有空调的公交车玻璃窗上,常常有小水滴附着在上面,那么,夏天开着空调的公交车,小水珠附着在玻璃的   (内表面/外表面);冬天开着空调的公交车,小水珠附着在玻璃的   (内表面/外表面);这两种现象均属于   (填物态变化名称)。
【答案】外表面;内表面;液化
【知识点】物质的三态;液化及液化放热
【解析】【解答】夏天,公交车内开空调,温度较低,车外的水蒸气温度较高,遇到冷的玻璃外表面,液化成小水珠,所以小水珠附着在玻璃的外表面;冬天,空公交车内开空调,温度较高,车内的水蒸气温度较高,遇到冷的玻璃内表面,液化成小水珠,所以小水珠附着在玻璃的内表面,这两种现象都是水蒸气遇冷液化成小水珠,属于液化现象。【分析】分析夏天和冬天公交车内外的温度差异,判断水蒸气的来源(车内或车外),结合液化的条件(遇冷)判断小水珠的附着位置和物态变化名称。
9.(2024九上·高州月考)如图1所示,这是机场内正在水平匀速运行的传送带的俯视图,两行李箱与传送带均无相对滑动。则行李箱   没有受到摩擦力;如图2所示,用力吹气能将硬币吹入盘中,吹气时,硬币上方空气流速大,气体压强   ;如图3所示,用滴管往硬币上滴水,水在硬币表面形成一个鼓包而不流走,这是由于水分子间存在   。
【答案】甲;小;吸引力
【知识点】摩擦力产生的条件;流体压强与流速的关系;分子间相互作用力
【解析】【解答】两行李箱与传送带均无相对滑动,且甲与传送带也没有相对滑动的趋势,故行李箱甲没有受到摩擦力。
根据流体压强与流速的关系,流速越大,压强越小。吹气时,硬币上方空气流速大,气体压强小,下方压强大,所以硬币被压入盘中。
用滴管往硬币上滴水,水在硬币表面形成一个鼓包而不流走,这是由于水分子间存在引力,使水保持在一起。
【分析】分析图1中行李箱与传送带的相对运动趋势,判断摩擦力的有无;图2中运用流体压强与流速的关系分析硬币上方的压强;图3中结合分子间的作用力分析水的现象。
10.(2024九上·高州月考)如图所示,重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s,弹簧测力计的示数为20N,滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是   J,拉力F的功率是   W,物体A受到的摩擦力是   N。(不计绳重和滑轮重)
【答案】40;4;32
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】不计绳重和滑轮重,由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2,绳子自由端移动的距离
s绳=2s物=2v物t=2×0.1m/s×10s=2m
拉力是20N,由拉力做功为W=Fs可得
W总=Fs绳=20N×2m=40J
拉力做功的功率
[3]由
得到物体与地面间的滑动摩擦力
f=η×2F=80%×2×20N=32N
【分析】分析滑轮组的绳子段数,计算物体和拉力移动的距离,结合拉力大小计算功和功率,再根据机械效率公式计算摩擦力。
11.(2024九上·高州月考)在第24届北京冬奥会上,我国滑雪运动员夺得单板滑雪男子大跳台冠军,展现出了拼搏精神。赛场是首钢滑雪大跳台,如图甲所示,图乙是大跳台及滑雪过程示意图。当运动员从起滑台A位置起滑,在助滑道滑行获得较大速度,运动员的动能   ,惯性大小   。从跳台末端B位置飞出,在空中做各种比赛动作,最后落在着陆坡的C位置后,完成比赛。若不计空气阻力,运动员从B位置起跳到着地前的过程中,机械能   。
【答案】增大;不变;不变
【知识点】动能的影响因素;机械能及其转化;惯性及其现象
【解析】【解答】运动员在助滑道滑行时,速度增大,质量不变,动能增大。
惯性只与质量有关,运动员质量不变,惯性大小不变。
运动员从B位置起跳到着地前的过程中,不计空气阻力时,只有重力做功,机械能守恒(动能与重力势能相互转化,总和不变)。
【分析】动能与质量和速度有关,质量不变,速度增大,动能增大。
惯性只与质量有关,质量不变,惯性不变。
机械能分析:无空气阻力→机械能守恒。
12.(2024九上·高州月考)一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速为1200r/min,则1s对外做功   次,运行时各种能量的损耗为:汽缸散热损失占25%,废气带走的能量占40%,摩擦等机械损耗占15%,则它的热机效率为   ;若该内燃机的输出功率为4600W,则每个工作循环中消耗的汽油质量为   g。(汽油热值是4.6×107J/kg)
【答案】10;20%;0.05
【知识点】热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】由题意可知,飞轮转速为1200r/min,汽油机完成1个工作循环,飞轮转2转,对外做功次,飞轮的转速为
即每秒完成10个工作循环,对外做功10次。
它的机械效率为
1s对外做功10次,一次的时间是0.1s,一次对外做功
由可得,汽油完全燃烧放出的热量
由可得,消耗的汽油质量为
【分析】 分析飞轮转速与做功次数的关系,计算1s对外做功次数;结合能量损耗计算热机效率;根据功率、效率和热值计算每个工作循环消耗的汽油质量。
13.(2024九上·高州月考)在空中飞行的飞机,因与空气摩擦发生了电子得失的现象,其中空气中氧分子   (选填“得到”或“失去”)电子带负电,则飞机带   ;如果在着陆过程中没有将静电放掉,当地勤人员接近时,可能危及生命,所以飞机的特殊轮胎常用   (选填“导体”或“绝缘体”)材料做成,从而避免造成伤害。
【答案】得到;正电;导体
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体
【解析】【解答】由于电子带负电,物体在摩擦过程中得到电子则带负电,失去电子则带正电,氧分子带负电,说明得到电子。
飞机与空气摩擦,空气中氧分子得到电子带负电,根据电荷守恒,飞机失去电子,带正电。
由于飞机在着陆过程中,需要将静电放掉,所以飞机上的电荷通过轮胎流向大地,故飞机的轮胎需要用导体做成。
【分析】分析摩擦起电的本质(电子的转移),判断氧分子和飞机的带电情况;结合静电释放的需求,判断轮胎的材料。
14.(2024九上·高州月考)如图所示,要使灯泡L1和L2都发光,则应闭合开关   ;再将电路中剩余开关也闭合,能发光的灯泡是   ;亮度会   (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)
【答案】S1、S3;L1;变亮
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知,闭合开关S1、S3时,电流从电源正极出发,依次经过S1、L1、L2、S3,回到电源负极,两小灯泡串联,都会发光。
开关S2也闭合后,电流从电源正极出发,依次经过S1、L1,再经S2直接回负极,此时灯泡L2被短路不发光,能发光的灯泡是L1。
短路前两灯串联,总电阻大,电流小;短路后只有L1,电阻减小,电流增大,亮度变亮。
【分析】不同开关闭合改变电路结构(串联→短路)。用电器被短路时,电流不经过该用电器。
电阻减小,电流增大,亮度变亮。
三、作图题(3小题,共7分)
15.(2024九上·高州月考)(1)如图(1)所示,一条光线以45°角斜射入平面镜,请完成反射和折射的光路图;
(2)如图(2)所示指南车又称司南车,是利用机械传动系统来指明方向的一种机械装置。它靠人力在前方抬着杆子、带动两轮的指南车行走,依靠车内的机械传动系统来传递转向时两车轮的差动来带动车上的指向木人与车转向的方向相反角度相同,使车上的木人指示方向。请利用杠杆相关原理,画出人抬动车子行进时最小的力F;
(3)如图(3)甲为无人值守停车场,当有车辆要驶入时,摄像头(用S1表示)采集完车辆相应信息后,进入闸(用表示)打开,车辆驶入。当车辆要驶出时,摄像头(用S2表示)比对车辆的信息,驾驶员扫码付费(用S3表示)后,驶出闸(用表示)打开,车辆驶出。请根据上述信息将图乙中的电路补画完整。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图;杠杆中最小力的问题;串、并联电路的设计
【解析】【解答】 (1)入射点垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线的另一侧作出反射光线;入射角为
90°-45°=45°
反射角等于入射角,也是45°;则反射光线与入射光线的夹角为90°,因为入射光线垂直于凸透镜的主光轴,所以该反射光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜折射后过凸透镜另一侧的焦点,如图所示:
(2)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,当力臂最长时,力最小。最长力臂是从支点到作用点的距离,连接支点和动力作用点,此时的连线为动力臂最大,动力最小,F的方向垂直杠杆向上,如图所示:
(3)由题意可知,进入闸M1控制:S1闭合时,M1工作,所以S1与M1串联。
驶出闸M2控制:S2和S3都闭合时,M2工作,所以S2、S3与M2串联。
电路连接:M1和M2并联,S1在M1支路,S2、S3在M2支路。如图所示:
【分析】 (1)应用反射定律和折射规律,确定反射角和折射角,画出光线。
(2)利用杠杆平衡条件,找到最长力臂,画出最小力。
(3)分析开关和用电器的控制关系,确定串并联电路,补画电路。
(1)入射点垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线的另一侧作出反射光线;入射角为
90°-45°=45°
反射角等于入射角,大小也是45°;则反射光线与入射光线的夹角为90°,因为入射光线垂直于凸透镜的主光轴,所以该反射光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜折射后过凸透镜另一侧的焦点,如图所示:
(2)由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,连接支点和动力作用点,此时的连线为动力臂最大,动力最小,F的方向垂直杠杆向上,如图所示:
(3)由题意可知,当有车辆要驶入时,摄像头(用S1表示)采集完车辆相应信息后,进入闸打开,车辆驶入。当车辆要驶出时,摄像头(用S2表示)比对车辆的信息,驾驶员扫码付费(用S3表示)后,驶出闸打开,车辆驶出,则M1与M1互不影响,为并联电路,S1与M1串联控制M1,S2与M2串联控制M2,如图所示:
四、实验题(本大题3小题,每空1分,共20分)
16.(2024九上·高州月考)(1)用三角板和刻度尺量钢管的外径,如图所示,由此得出钢管外径是   cm。如图所示停表的读数为   s。
(2)如图1所示是“探究水沸腾时温度变化的特点”实验:
①由图1可知此时温度计的示数是   ℃;
②图2是同学们根据观察画出的水沸腾时气泡的变化示意图,正确的是   。
(3)如图3是探究“滑动摩擦大小跟什么因素有关”实验。小欢将木块放在水平木板上,改变放在木块上的砝码个数,用弹簧测力计   拉动木块,从而测出滑动摩擦力大小,此时弹簧测力计示数为   N。
(4)同学们利用如图4所示器材探究“凸透镜成像规律”,操作如下(F为光源):
①图乙中光屏上出现了清晰的像,生活中利用这个成像特点制成了   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
②观察光屏上像的特点时,小畅不小心用手指遮挡住了透镜的上半部分,此时光屏上F光源的像   (选填“完整”或“不完整”)。
【答案】(1)1.30;220.5
(2)96;乙
(3)匀速直线;1.6
(4)照相机;完整
【知识点】探究水的沸腾实验;凸透镜成像规律及其探究实验;时间及其测量;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)由图可知,刻度尺分度值为1mm,钢管左侧对齐6.50cm,右侧对齐7.80cm,由此得出钢管外径为
由图可知,小表盘分针指示的时间为3min,在大表盘上,一个小格代表0.1s,指针在40.5s处,所以秒针指示的时间为40.5s,即秒表的读数为3min40.5s=220.5s。
(2)由图1,温度计的分度值为1℃,示数是96℃。
水沸腾时,底部产生的气泡上升过程中,受到的水压减小,气泡体积变大,故正确的是乙。
(3)根据二力平衡知道,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计匀速直线拉动木块,使木块处于平衡状态,滑动摩擦力等于拉力。
由图知道,弹簧测力计的分度值为0.2N,因此弹簧测力计的示数为1.6N。
(4)图乙中物距大于像距,成倒立、缩小的实像,生活中照相机利用这一特点。
观察光屏上像的特点时小畅不小心用手指遮挡住了透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗。
【分析】(1)读取刻度尺和停表的示数,注意分度值和读数方法。
(2)读取温度计示数,分析水沸腾时气泡的变化特点。
(3)理解平衡状态下滑动摩擦力与拉力的关系,读取弹簧测力计示数。
(4)分析物距和像距的关系,判断成像特点;理解透镜成像的原理,判断遮挡后像的完整性。
(1)[1]由图可知,左侧三角板直角边对应的读数为6.50cm,右侧三角板直角边对应的读数为7.80cm,由此得出钢管外径为
[2]由图可知,在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“3”和“4”之间,偏向“4”一侧,所以分针指示的时间为3min,在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在40.5s处,所以秒针指示的时间为40.5s,即秒表的读数为3min40.5s=220.5s。
(2)[1]由图1知道,此时温度计的分度值为1℃,示数是96℃。
[2]水沸腾时在水的表面和内部同时产生气泡,内部气泡上升过程中,会不断有水蒸气进入,气泡会变大,故正确的是乙。
(3)[1]根据二力平衡知道,将木块放在水平木板上,改变放在木块上的砝码个数,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,此时弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力的大小。
[2]由图知道,弹簧测力计的分度值为0.2N,因此弹簧测力计的示数为1.6N。
(4)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是
f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
图乙中,若光屏上出现了清晰的像,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
[2]观察光屏上像的特点时小畅不小心用手指遮挡住了透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗。
17.(2024九上·高州月考)月饼是我国的传统糕点。小龙在参加社会实践制作月饼的活动中,对月饼模具产生了兴趣。模具内部印有花纹,如图1所示,小龙想知道其容积。如图2所示,小龙对模具的容积进行测量,步骤如下:
①测量前先调节天平平衡,请指出小龙操作上的错误:   ;
②改正之后,他用天平测得空模具的质量;
③将模具内装入沙子直至沙子上表面与模具上表面齐平,测得模具与沙子的总质量为   g;
④用小勺将沙子取出一部分装入量筒,测得模具与剩余沙子的总质量为   g;
⑤测得量筒内沙子的体积为   ;
⑥通过计算,可得沙子的密度为   ;
⑦模具的容积为   。
【答案】游码未归零;360.8;344.8;10;1.6;100.5
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】①调节天平平衡时,将天平放在水平桌面上,先把游码移至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母,使横梁平衡,所以小龙操作上的错误:调节天平平衡时,游码未归零。
③由图③知,模具与沙子的总质量为
④由图④知,模具与剩余沙子的质量为
⑤由图⑤知,量筒内沙子的体积为
⑥由题意知,量筒内沙子的质量为
由可得沙子的密度为
⑦由图②知,空模具的质量为
模具中沙子的质量为
由知,模具的容积为
【分析】 分析天平调节的错误(游码未归零),读取天平示数计算沙子质量,读取量筒体积计算密度,最后根据密度计算模具容积。
18.(2024九上·高州月考)图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他的母亲缓缓上行。为估测中年人推轮椅时所用力的大小,小明进行了实验测量。如图乙,他设置了与通道坡度相同的斜面,确定了与A点沿斜面相距1m处的B点。
(1)选用与轮椅的车轮相同材料的小车为研究对象,进行了如下操作:
①测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置,沿斜面方向匀速直线拉动小车,弹簧测力计示数如图乙所示;
③将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为   J;此时,该斜面的机械效率为   ;
结论:斜面可以省   (选填“力”“距离”或“功”);
(2)在小车上逐渐添加重物,重复上述实验,计算出小车从A点到B点拉力所做的总功 W1;重力做的有用功为 W2,并根据数据画出W1和 W2与小车总重G的关系图像,如图丙图线a和b所示。
①由图像可知:用该通道斜面提升物体的机械效率与物重   (选填“有关”或“无关”);
②图甲的无障碍通道上坡的机械效率与图乙中斜面的相同。若母亲的质量为55kg,所坐的轮椅质量为15kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力F推轮椅匀速上坡时,母亲的动能   (选填“增大”“不变”或“减小”),力F的大小为   N。
【答案】0.3;60%;省力;无关;不变;105
【知识点】斜面的机械效率;斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)据图可知,刻度尺的分度值为1mm,使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,B点所处高度为h=9.00cm=0.09m,弹簧测力计的分示数为F=0.3N;将小车从A点拉到B点的过程中,s=1m,根据W=Fs计算可知拉力做的功为,利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为克服物体重力做功,即,根据效率公式计算可知该斜面的机械效率为,由图可知,弹簧测力计示数为0.3N;拉力小于小车的重力,则使用斜面可以省力。
(2)从图像读出当小车的总重G增大到5N时,拉小车从A点到B点所做的功W1=0.75J,竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2=0.45J,根据效率公式计算可知利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为,所以用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,速度不发生变化,质量不变,所以动能不变。 母亲的质量为55kg,所坐的轮椅质量为15kg ,根据G=mg计算这位母亲和所坐的轮椅总重力为;中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的有用功为W有用'=Gh=700N×0.09m=63J,结合效率公式得,中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的总功为
,根据做功公式计算W=Fs得,力的大小为。
【分析】1、功的计算:总功为W=Fs,总功包括两部分,有用功和额外功,其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh,额外功的计算包括总功和有用功的差,也可以根据功的定义W=Fs计算,机械效率: 。
2、斜面可以省力,但是费距离,任何机械都不会省功。
3、刻度尺的使用:使用刻度尺要注意量程和分度值,中学设计的刻度尺,分度值为0.1cm,读书时要估计到分度值后一位;长度的测量:测量物体长度时,要将物体紧贴刻度尺,视线与刻度尺刻度平行。
4、弹簧测力计:使用前弹簧测力计竖直调零,分度值为0.2N,重力方向竖直向下,据图读数,对钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致。
五、计算题(本大题2小题,共13分)
19.(2024九上·高州月考)一辆质量为1.45t的家用汽车通过高速收费站的ETC通道,如图甲所示。图乙是ETC通道示意图,汽车通过时,需在ETC中心线前减速,然后通过“匀速行驶区间”到达ETC中心线处,计费后离开收费站。图丙是该车通过ETC通道时的v-t图像,若质量为50kg的驾驶员驾驶此车通过收费站时,所受阻力为人和车总重的0.3倍,g=10N/kg。
(1)求汽车匀速行驶的距离;
(2)汽车每只轮胎着地面积是25cm2,求驾驶员停车时汽车对地面的压强;
(3)汽车匀速行驶时牵引力的功率。
【答案】(1)由图丙知,汽车匀速行驶的速度为
匀速行驶的时间为t=12s-3s=9s
根据可得匀速行驶的距离为
(2)由题可知,汽车和人的总质量为
m=1.45t+50kg=1450kg+50kg =1500kg
汽车和人的总重力为
G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
停车时汽车对地面的压力
F=15000N
汽车的受力面积为
S=25cm2×4=100cm2=1×10-2m2
根据可得驾驶员停车时汽车对地面的压强为
(3)汽车匀速行驶时,牵引力F牵与阻力f平衡,汽车受到的阻力为
f阻=0.3G=0.3mg=0.3×1500kg×10N/kg=4500N

F牵=f阻=4500N
根据可得汽车牵引力的功率为
【知识点】功率计算公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】 (1)距离计算:利用v t图像获取速度和时间,应用s=vt计算。
(2)压强计算:计算总重力得到压力,确定受力面积,应用计算。
(3)功率计算:利用二力平衡得到牵引力,应用P=Fv计算。
(1)由图丙知,汽车匀速行驶的速度为
时间为
t=12s-3s=9s
距离为
(2)由题可知,汽车和人的总质量为
m=1.45t+50kg=1450kg+50kg =1500kg
汽车和人的总重力为
G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
停车时汽车对地面的压力
F=15000N
汽车的受力面积为
S=25cm2×4=100cm2=1×10-2m2
驾驶员停车时汽车对地面的压强为
(3)汽车受到的阻力为
f阻=0.3G=0.3mg=0.3×1500kg×10N/kg=4500N
因为汽车匀速前进所以汽车牵引力与阻力大小相等,即
F牵=f阻=4500N
则汽车牵引力的功率为
20.(2024九上·高州月考)用如图所示的滑轮组从水底提取一底面积为50cm2,高为2m,重力为400N的圆柱形物体,已知动滑轮重100N。(,不计绳重及与滑轮的摩擦,水的阻力不计)
(1)该圆柱体浸没在水中时受到的浮力的是多大?
(2)圆柱体上表面未露出水面前的提升过程中,若绳端拉力的功率为160W,则物体上升的速度为多大?
(3)圆柱体下表面离开水面后提升过程中,该装置的机械效率为多大?(忽略带出来的水)
【答案】(1)圆柱体的体积
物体浸没时,V排=V,由阿基米德原理可得物体受到的浮力
(2)滑轮组绳子段数n=2,物体浸没时动滑轮对物体的拉力
绳端拉力
绳端的速度
物体上升的速度
(3)物体做的总功等于有用功加额外功,物体离开水面的机械效率
【知识点】功率计算公式的应用;阿基米德原理;滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】 (1)浮力计算:应用阿基米德原理,计算排开水的体积,进而得到浮力。
(2)速度计算:分析滑轮组,计算绳端拉力,利用功率公式得到绳端速度,再得到物体上升速度。
(3)机械效率计算:计算有用功和总功,应用机械效率公式计算。
(1)物体的体积
物体受到的浮力
(2)物体浸没时动滑轮对物体的拉力
绳端拉力
绳端的速度
物体上升的速度
(3)物体离开水面的机械效率
六、综合题(本大题3小题,每空1分,共18分)
21.(2024九上·高州月考)我国新能源汽车发展迅猛,受到国内外广大消费者的背睐。
(1)给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于基本电路中的   (选填“用电器”或“电源”),是电能转化为   (选填“机械能”或“化学能”);用一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩之间是   (选填“串联”或“并联”)的。车内一装饰灯设计如图所示,闭合S3、S4,断开S1、S2时,灯发光,L1、L2   (选填“串联”或“并联”),闭合S1、S2、S4,断开S3时,灯   发光;
(2)在公路上有一辆自动挡汽车和一台拖拉机发生故障,经检查都是蓄电池坏了,不能启动,有人建议,只要把它们推动以后就可以使发动机继续工作。你认为把它们推动以后,   (选填“汽车”、“拖拉机”或“两者都”)可以继续行驶;
(3)全球汽车保有量在迅速增长,截止2011年,全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油,每辆汽车每年耗油约2.1t,若不计热量损失,这些燃料完全燃烧可供的水温度升高   ℃。[已知水的比热容为,汽油的热值为4×107J/kg ]
【答案】(1)用电器;化学能;串联;并联;L1和L3
(2)拖拉机
(3)10
【知识点】比热容;燃料的热值;热机;电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 (1)充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器,电能转化为化学能。
用一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩形成一个闭合回路,是串联的。
闭合S3、S4,断开S1、S2时,灯并联,S4接在干路上,控制整个电路,S3接在L2所在的支路上,控制L2。
闭合S1、S2、S4,断开S3时,L2被短路,所以不会发光,L1与L3并联,可以发光。
(2)拖拉机是柴油机,靠压燃式点火,推动后可继续工作;汽车是汽油机,需要电火花点火,蓄电池坏了无法启动,所以只有拖拉机可以继续行驶。
(3)10亿辆汽车每年耗油放出的热量为
不计热量损失,水吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,由可得水温变化量
【分析】 (1)分析蓄电池充电时的能量转化,电路的串并联连接,开关对灯的控制。
(2)比较汽油机和柴油机的点火方式,判断推动后能否继续工作。
(3)应用热值公式和比热容公式,计算水温升高的度数。
(1)[1][2]给汽车蓄电池充电时,消耗电能,所以此时的蓄电池相当于用电器,将电能转化为化学能储存在蓄电池中。
[3]用一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩形成一个闭合回路,所以汽车和充电桩之间是串联的。
[4]闭合S3、S4,断开S1、S2时,灯并联,S4接在干路上,控制整个电路,S3接在L2所在的支路上,控制L2。
[5]闭合S1、S2、S4,断开S3时,L2被短路,所以不会发光,L1与L3并联,可以发光。
(2)自动挡汽车是汽油机,做功冲程需要电火花点火,因电池损坏,不能点火,所以推动以后发动机不能继续工作;拖拉机是柴油机,采用压燃式点火,虽蓄电池损坏,但推动以后可以使发动机继续工作。
(3)水温变化量
22.(2024九上·高州月考)小明发现风力发电机一般安装在风速较大的高山上,由此猜想风力发电机获得的动能(风能)与风速有关,他利用如图所示的器材进行探究,让钢球从斜槽上由静止释放,与放在水平面上的木块相撞并滑行一段距离后静止,依次完成了甲、乙、丙三次实验。
(1)实验是通过   来显示钢球的动能大小,三次实验中木块的起始位置   (选填“相同”或“不同”);
(2)为了给小明的猜想提供实验依据,应选择甲、乙、丙中的   实验进行对比,由此得到的结论为:质量相同时,物体的   越大,动能越大;
(3)在证实自己的猜想后,小明查询了风力发电机的示意图(如下图),并获得风能的大小还与流过叶片的空气质量有关,流过叶片的空气质量m与叶片扫过的面积S、风速v及工作时间t有关。
①为了提高风力发电机获得的风能,可以适当的   (选填“增大”或“减小”)叶片扫过的面积;
②风速为10m/s时,该风力发电机1s内流过的空气质量为3750kg,当地空气密度约为,请估算出该风力发电机1s内流过的空气体积为   ,一枝叶片的长度大约为   m(取3)。
【答案】(1)木块移动的距离;相同
(2)甲乙;速度
(3)增大;3000;10
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】 (1)探究动能大小与速度的关系时,根据控制变量法,应控制小车的质量不变,改变小车达到水平面时的速度,因此实验中应让同一小车从斜面的不同高度下滑。通过比较小车推动木块距离的远近,来比较小车具有动能的大小,这种方法叫做转换法。
(2)为验证动能跟速度的关系,应控制质量相同,速度不变,甲、乙实验中钢球质量相同,释放高度不同(速度不同),可探究动能与速度的关系,支持小明的猜想。甲中小球到达水平面的速度较大,木块移动的距离较大,可得:质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
(3)①为了提高风力发电机获得的风能,可以适当的增大叶片扫过的面积,可增加相同时间内流过叶片的空气质量,从而提高风能。
②根据可得该风力发电机1s内流过的空气体积为
风速为10m/s,1s内空气通过的路径长度为10m,则1s内叶片扫过的面积为
根据可知一枝叶片的长度大约为
【分析】 (1)转换法:利用木块滑行距离显示动能,控制木块起始位置相同。
(2)控制变量法:选择质量相同、速度不同的实验(甲、乙),探究动能与速度的关系。
(3)分析叶片面积对空气质量的影响,应用密度公式和体积公式计算空气体积和叶片长度。
(1)[1][2]探究动能大小与速度的关系时,应控制小车的质量不变,改变小车达到水平面时的速度,因此实验中应让同一小车从斜面的不同高度下滑。通过比较小车推动木块距离的远近,来比较小车具有动能的大小,这种方法叫做转换法。
(2)[1][2]为验证动能跟速度的关系,应控制质量相同,速度不变,故应选择甲、乙、丙中的甲、乙实验进行对比,甲中小球到达水平面的速度较大,木块移动的距离较大,可得:质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
(3)①[1]为了提高风力发电机获得的风能,可以适当的增大叶片扫过的面积,则相同时间内流过叶片的空气质量变大,获得的风能增加。
②[2][3]该风力发电机1s内流过的空气体积为
风速为10m/s,1s内空气通过的路径长度为10m,则1s内叶片扫过的面积为
根据可知一枝叶片的长度大约为
23.(2024九上·高州月考)阅读短文,回答问题。
流星为什么会发光
很多人以为,流星之所以会发光是因为陨石进入大气层时和空气剧烈摩擦,其实这种认识在很大程度上是不对的。事实上,陨石在进入大气层后,与空气摩擦产生的热量只是很小的一部分,陨石在进入大气层后,陨石压缩它前面的空气,使得陨石前面的空气温度迅速升至几千度,然后点燃陨石,从而使陨石发光变成我们可以看见的流星。也就是说压缩空气成就了流星的凄美“绝唱”,而不是与空气摩擦。
那么压缩空气为什么会产生大量的热量呢?这其实和能量守恒定律有关。当陨石进入大气层时,速度是非常快的,这时陨石前部的空气无法快速地被“挤到”陨石周围,因此会被迅速压缩,由于陨石前部的空气被压缩得非常厉害,因此温度也会升得非常高,通常会在2000℃左右,在这么高的温度下,大多数陨石都会被烧毁,地球上的生命也因此得到了有效的保护。
(1)陨石进入大气层后,其能量转化主要是机械能转化为   ;陨石的重力势能   (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)压缩气体在生活中很常见,例如我们用打气筒给轮胎打气,打气筒内的空气温度会升高,这是通过   的方式改变空气的内能。请你判断打气筒推拉杆的温度情况是   (选填“上下温度一样”、“上部温度高”或“下部温度高”)。
【答案】(1)内能;变小
(2)做功;下部温度高
【知识点】势能的影响因素;做功改变物体内能
【解析】【解答】(1)陨石进入大气层后,与空气摩擦产生的热量,机械能转化为内能;陨石下落过程中,高度变小,重力势能变小。
(2)我们用打气筒给轮胎打气,打气筒内的空气温度会升高,这是通过做功的方式改变空气的内能,打气筒推拉杆的下部压缩空气,内能增加,温度升高,下部温度高。
【分析】(1)分析陨石进入大气层时的能量转化(机械能→内能),重力势能与高度的关系(高度降低,势能变小)。
(2)理解做功改变内能的方式,分析打气筒下部空气被压缩,温度升高。
(1)[1][2]流星发光是因为陨石在进入大气层后,陨石压缩它前面的空气,使得陨石前面的空气温度迅速升至几千度,然后点燃陨石,从而使陨石发光变成我们可以看见的流星;陨石进入大气层后,与空气摩擦产生的热量,机械能转化为内能;高度变小,重力势能变小。
(2)[1][2]我们用打气筒给轮胎打气,打气筒内的空气温度会升高,这是通过做功的方式改变空气的内能,打气筒推拉杆的下部压缩空气,温度升高,下部温度高。
1 / 1广东省茂名市高州市第一中学2024-2025学年九年级上学期10月月考物理试题
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)
1.(2024九上·高州月考)关于声现象,下列说法中正确的是(  )
A.玻璃不能传播声音
B.用不同种乐器演奏同一乐曲,这几种乐器发出声音的音色相同
C.雪后人们感到万籁俱寂,是因为大雪蓬松多孔,对噪声有吸收作用
D.在靠近居民区的高架路旁,设置隔音墙是为了减小噪声对居民区的影响
2.(2024九上·高州月考)下列关于物理概念或规律的描述中正确的是(  )
A.光从一种介质进入另一种介质时,一定会发生折射现象
B.当光垂直入射到平面镜上时,反射角等于90°
C.平行光线经过凸透镜后会会聚为一点,这一点就是凸透镜的焦点
D.经过凹透镜折射后的光有可能是会聚光线
3.(2024九上·高州月考)同学们梳理了与压强相关的知识,如图所示,其中分析正确的是(  )
A.甲图列车进站时,安全线与列车之间的气压会减小
B.乙图所示的U形管压强计属于连通器
C.丙图装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
D.丁图珍珠奶茶吸管的管口切成尖的,是为了减少压强
4.(2024九上·高州月考)如图所示,在向左匀速直线运动的水平车厢中,小明用力向左推车厢,与车厢始终保持相对静止,下列说法不正确的是(  )
A.小明受到平衡力的作用
B.车厢底部对小明的支持力做功
C.小明对车厢的推力做功
D.小明受到车厢底部的摩擦力水平向左
5.(2024九上·高州月考)2021年江西某地的当日气温低至﹣5℃,教室内,小华和小丽同学展开了有趣的谈话。关于他们的谈话中,说法正确的是(  )
A.小丽:天气太冷了,我感觉我现在的内能都是负数了
B.小华:天气再冷,你的内能都不会成为负数,因为你体内含有很多热量
C.小丽:哈口气,我都看到它液化成“白气”悬浮在空中,可能要下雪了,下雪之后就更冷
D.小华:所谓“雪后寒”,是指固态的雪变成液态的水需要吸热,空气中的部分热量给吸走了,故空气温度降低
6.(2024九上·高州月考)下列图示所蕴含的物理知识的说法中,正确的是(  )
A.甲图,带正电物体接触验电器金属球,两金属箔片因得到正电荷互相排斥张开
B.乙图,给沸腾的水加热,它的温度虽然保持不变,但水含有的热量在不断增大
C.丙图,是四冲程汽油机的做功冲程,该冲程发生的能量转化是内能转化为机械能
D.丁图,深秋夜,桔子喷水结冰防冻是利用水的比热容大这一特性为人类服务的
7.(2024九上·高州月考)如图所示电路中,开关S可以与1,2,3三个角点接通构成不同的电路,闭合开关S1、开关S接通不同的触点,下列说法正确的是(  )
A.S接通触点1,小灯泡乙不发光
B.S接通触点2,电路是通路
C.S接通触点3,小灯泡甲中没有电流流过
D.若S1断开,S任接一触点,电路中两小灯泡均发光
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.(2024九上·高州月考)小明乘公交车时,发现无论是盛夏还是严冬,在装有空调的公交车玻璃窗上,常常有小水滴附着在上面,那么,夏天开着空调的公交车,小水珠附着在玻璃的   (内表面/外表面);冬天开着空调的公交车,小水珠附着在玻璃的   (内表面/外表面);这两种现象均属于   (填物态变化名称)。
9.(2024九上·高州月考)如图1所示,这是机场内正在水平匀速运行的传送带的俯视图,两行李箱与传送带均无相对滑动。则行李箱   没有受到摩擦力;如图2所示,用力吹气能将硬币吹入盘中,吹气时,硬币上方空气流速大,气体压强   ;如图3所示,用滴管往硬币上滴水,水在硬币表面形成一个鼓包而不流走,这是由于水分子间存在   。
10.(2024九上·高州月考)如图所示,重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s,弹簧测力计的示数为20N,滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是   J,拉力F的功率是   W,物体A受到的摩擦力是   N。(不计绳重和滑轮重)
11.(2024九上·高州月考)在第24届北京冬奥会上,我国滑雪运动员夺得单板滑雪男子大跳台冠军,展现出了拼搏精神。赛场是首钢滑雪大跳台,如图甲所示,图乙是大跳台及滑雪过程示意图。当运动员从起滑台A位置起滑,在助滑道滑行获得较大速度,运动员的动能   ,惯性大小   。从跳台末端B位置飞出,在空中做各种比赛动作,最后落在着陆坡的C位置后,完成比赛。若不计空气阻力,运动员从B位置起跳到着地前的过程中,机械能   。
12.(2024九上·高州月考)一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速为1200r/min,则1s对外做功   次,运行时各种能量的损耗为:汽缸散热损失占25%,废气带走的能量占40%,摩擦等机械损耗占15%,则它的热机效率为   ;若该内燃机的输出功率为4600W,则每个工作循环中消耗的汽油质量为   g。(汽油热值是4.6×107J/kg)
13.(2024九上·高州月考)在空中飞行的飞机,因与空气摩擦发生了电子得失的现象,其中空气中氧分子   (选填“得到”或“失去”)电子带负电,则飞机带   ;如果在着陆过程中没有将静电放掉,当地勤人员接近时,可能危及生命,所以飞机的特殊轮胎常用   (选填“导体”或“绝缘体”)材料做成,从而避免造成伤害。
14.(2024九上·高州月考)如图所示,要使灯泡L1和L2都发光,则应闭合开关   ;再将电路中剩余开关也闭合,能发光的灯泡是   ;亮度会   (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)
三、作图题(3小题,共7分)
15.(2024九上·高州月考)(1)如图(1)所示,一条光线以45°角斜射入平面镜,请完成反射和折射的光路图;
(2)如图(2)所示指南车又称司南车,是利用机械传动系统来指明方向的一种机械装置。它靠人力在前方抬着杆子、带动两轮的指南车行走,依靠车内的机械传动系统来传递转向时两车轮的差动来带动车上的指向木人与车转向的方向相反角度相同,使车上的木人指示方向。请利用杠杆相关原理,画出人抬动车子行进时最小的力F;
(3)如图(3)甲为无人值守停车场,当有车辆要驶入时,摄像头(用S1表示)采集完车辆相应信息后,进入闸(用表示)打开,车辆驶入。当车辆要驶出时,摄像头(用S2表示)比对车辆的信息,驾驶员扫码付费(用S3表示)后,驶出闸(用表示)打开,车辆驶出。请根据上述信息将图乙中的电路补画完整。
四、实验题(本大题3小题,每空1分,共20分)
16.(2024九上·高州月考)(1)用三角板和刻度尺量钢管的外径,如图所示,由此得出钢管外径是   cm。如图所示停表的读数为   s。
(2)如图1所示是“探究水沸腾时温度变化的特点”实验:
①由图1可知此时温度计的示数是   ℃;
②图2是同学们根据观察画出的水沸腾时气泡的变化示意图,正确的是   。
(3)如图3是探究“滑动摩擦大小跟什么因素有关”实验。小欢将木块放在水平木板上,改变放在木块上的砝码个数,用弹簧测力计   拉动木块,从而测出滑动摩擦力大小,此时弹簧测力计示数为   N。
(4)同学们利用如图4所示器材探究“凸透镜成像规律”,操作如下(F为光源):
①图乙中光屏上出现了清晰的像,生活中利用这个成像特点制成了   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
②观察光屏上像的特点时,小畅不小心用手指遮挡住了透镜的上半部分,此时光屏上F光源的像   (选填“完整”或“不完整”)。
17.(2024九上·高州月考)月饼是我国的传统糕点。小龙在参加社会实践制作月饼的活动中,对月饼模具产生了兴趣。模具内部印有花纹,如图1所示,小龙想知道其容积。如图2所示,小龙对模具的容积进行测量,步骤如下:
①测量前先调节天平平衡,请指出小龙操作上的错误:   ;
②改正之后,他用天平测得空模具的质量;
③将模具内装入沙子直至沙子上表面与模具上表面齐平,测得模具与沙子的总质量为   g;
④用小勺将沙子取出一部分装入量筒,测得模具与剩余沙子的总质量为   g;
⑤测得量筒内沙子的体积为   ;
⑥通过计算,可得沙子的密度为   ;
⑦模具的容积为   。
18.(2024九上·高州月考)图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他的母亲缓缓上行。为估测中年人推轮椅时所用力的大小,小明进行了实验测量。如图乙,他设置了与通道坡度相同的斜面,确定了与A点沿斜面相距1m处的B点。
(1)选用与轮椅的车轮相同材料的小车为研究对象,进行了如下操作:
①测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置,沿斜面方向匀速直线拉动小车,弹簧测力计示数如图乙所示;
③将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为   J;此时,该斜面的机械效率为   ;
结论:斜面可以省   (选填“力”“距离”或“功”);
(2)在小车上逐渐添加重物,重复上述实验,计算出小车从A点到B点拉力所做的总功 W1;重力做的有用功为 W2,并根据数据画出W1和 W2与小车总重G的关系图像,如图丙图线a和b所示。
①由图像可知:用该通道斜面提升物体的机械效率与物重   (选填“有关”或“无关”);
②图甲的无障碍通道上坡的机械效率与图乙中斜面的相同。若母亲的质量为55kg,所坐的轮椅质量为15kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力F推轮椅匀速上坡时,母亲的动能   (选填“增大”“不变”或“减小”),力F的大小为   N。
五、计算题(本大题2小题,共13分)
19.(2024九上·高州月考)一辆质量为1.45t的家用汽车通过高速收费站的ETC通道,如图甲所示。图乙是ETC通道示意图,汽车通过时,需在ETC中心线前减速,然后通过“匀速行驶区间”到达ETC中心线处,计费后离开收费站。图丙是该车通过ETC通道时的v-t图像,若质量为50kg的驾驶员驾驶此车通过收费站时,所受阻力为人和车总重的0.3倍,g=10N/kg。
(1)求汽车匀速行驶的距离;
(2)汽车每只轮胎着地面积是25cm2,求驾驶员停车时汽车对地面的压强;
(3)汽车匀速行驶时牵引力的功率。
20.(2024九上·高州月考)用如图所示的滑轮组从水底提取一底面积为50cm2,高为2m,重力为400N的圆柱形物体,已知动滑轮重100N。(,不计绳重及与滑轮的摩擦,水的阻力不计)
(1)该圆柱体浸没在水中时受到的浮力的是多大?
(2)圆柱体上表面未露出水面前的提升过程中,若绳端拉力的功率为160W,则物体上升的速度为多大?
(3)圆柱体下表面离开水面后提升过程中,该装置的机械效率为多大?(忽略带出来的水)
六、综合题(本大题3小题,每空1分,共18分)
21.(2024九上·高州月考)我国新能源汽车发展迅猛,受到国内外广大消费者的背睐。
(1)给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于基本电路中的   (选填“用电器”或“电源”),是电能转化为   (选填“机械能”或“化学能”);用一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩之间是   (选填“串联”或“并联”)的。车内一装饰灯设计如图所示,闭合S3、S4,断开S1、S2时,灯发光,L1、L2   (选填“串联”或“并联”),闭合S1、S2、S4,断开S3时,灯   发光;
(2)在公路上有一辆自动挡汽车和一台拖拉机发生故障,经检查都是蓄电池坏了,不能启动,有人建议,只要把它们推动以后就可以使发动机继续工作。你认为把它们推动以后,   (选填“汽车”、“拖拉机”或“两者都”)可以继续行驶;
(3)全球汽车保有量在迅速增长,截止2011年,全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油,每辆汽车每年耗油约2.1t,若不计热量损失,这些燃料完全燃烧可供的水温度升高   ℃。[已知水的比热容为,汽油的热值为4×107J/kg ]
22.(2024九上·高州月考)小明发现风力发电机一般安装在风速较大的高山上,由此猜想风力发电机获得的动能(风能)与风速有关,他利用如图所示的器材进行探究,让钢球从斜槽上由静止释放,与放在水平面上的木块相撞并滑行一段距离后静止,依次完成了甲、乙、丙三次实验。
(1)实验是通过   来显示钢球的动能大小,三次实验中木块的起始位置   (选填“相同”或“不同”);
(2)为了给小明的猜想提供实验依据,应选择甲、乙、丙中的   实验进行对比,由此得到的结论为:质量相同时,物体的   越大,动能越大;
(3)在证实自己的猜想后,小明查询了风力发电机的示意图(如下图),并获得风能的大小还与流过叶片的空气质量有关,流过叶片的空气质量m与叶片扫过的面积S、风速v及工作时间t有关。
①为了提高风力发电机获得的风能,可以适当的   (选填“增大”或“减小”)叶片扫过的面积;
②风速为10m/s时,该风力发电机1s内流过的空气质量为3750kg,当地空气密度约为,请估算出该风力发电机1s内流过的空气体积为   ,一枝叶片的长度大约为   m(取3)。
23.(2024九上·高州月考)阅读短文,回答问题。
流星为什么会发光
很多人以为,流星之所以会发光是因为陨石进入大气层时和空气剧烈摩擦,其实这种认识在很大程度上是不对的。事实上,陨石在进入大气层后,与空气摩擦产生的热量只是很小的一部分,陨石在进入大气层后,陨石压缩它前面的空气,使得陨石前面的空气温度迅速升至几千度,然后点燃陨石,从而使陨石发光变成我们可以看见的流星。也就是说压缩空气成就了流星的凄美“绝唱”,而不是与空气摩擦。
那么压缩空气为什么会产生大量的热量呢?这其实和能量守恒定律有关。当陨石进入大气层时,速度是非常快的,这时陨石前部的空气无法快速地被“挤到”陨石周围,因此会被迅速压缩,由于陨石前部的空气被压缩得非常厉害,因此温度也会升得非常高,通常会在2000℃左右,在这么高的温度下,大多数陨石都会被烧毁,地球上的生命也因此得到了有效的保护。
(1)陨石进入大气层后,其能量转化主要是机械能转化为   ;陨石的重力势能   (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)压缩气体在生活中很常见,例如我们用打气筒给轮胎打气,打气筒内的空气温度会升高,这是通过   的方式改变空气的内能。请你判断打气筒推拉杆的温度情况是   (选填“上下温度一样”、“上部温度高”或“下部温度高”)。
答案解析部分
1.【答案】C,D
【知识点】声音的传播条件;音色;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.玻璃属于固体,固体可以传播声音,故A错误;
B.音色反映了声音的品质和特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同,用不同种乐器演奏同一乐曲,由于乐器的材料和结构不同,发出声音的音色不同,故B错误;
C.雪后人们感到万籁俱寂,是因为大雪蓬松多孔,对噪声有吸收作用,故C正确;
D.在靠近居民区的高架路旁设置隔音墙可以在传播过程中减弱噪声,故D正确。
故选CD。
【分析】声音可以在固体、液体、气体中传播。不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同。在声源处、传播过程中、人耳处减弱噪声,隔音墙是在传播过程中减弱噪声。
2.【答案】C
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用;透镜及其特点与分类;透镜的光路图
【解析】【解答】A.光从一种介质垂直进入另一种介质时,传播方向不变,不会发生折射现象,故A错误;
B.反射角是反射光线与法线的夹角,当光垂直入射到平面镜上时,入射角为0°,反射角等于0°,故B错误;
C.平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚为一点,这一点是凸透镜的焦点,故C错误;
D.凹透镜对光线有发散作用,但如果入射光线本身是会聚的,经过凹透镜折射后,可能仍然是会聚光线,只是会聚点变远,故D正确。
故选D。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时发生折射,垂直入射时不折射。
反射角等于入射角,垂直入射时入射角和反射角都为0°。
平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚的点是焦点。
凹透镜对光线有发散作用,但入射光线会聚时,折射后可能仍会聚。
3.【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.列车进站时,安全线与列车之间的空气流速增大,根据流体压强与流速的关系,流速越大,压强越小,所以气压会减小,故A正确;
B.连通器是上端开口、底部相连通的容器,乙图实验中U形管压强计因一端封闭,故不属于连通器,故B错误;
C.丙图装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,压力越小,压力的作用效果越小,海绵凹陷越不明显,故C错误;
D.丁图中,吸管管口切成尖的,是通过减小受力面积来增大压强,故D错误。
故选A。
【分析】流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
连通器的定义:上端开口、底部相连通的容器。
压强的影响因素:压力和受力面积,。
增大和减小压强的方法:增大压强的方法是增大压力或减小受力面积;减小压强的方法是减小压力或增大受力面积。
4.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向;是否做功的判断
【解析】【解答】A.平衡状态是指静止或匀速直线运动状态。小明与车厢始终保持相对静止,且车厢向左匀速直线运动,小明也向左匀速运动,即小明随车厢向左匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,故A正确,不符合题意;
B.车厢底部对小明的支持力竖直向上,小明在竖直方向上没有移动距离,所以车厢底部对小明的支持力不做功,故B错误,符合题意;
C.小明对车厢的推力水平向左,车厢在推力的方向上移动了距离,所以小明对车厢的推力做功,故C正确,不符合题意;
D.小明向左推车,根据力的作用是相互的,车厢对小明有向右的推力,小明随车厢匀速运动,水平方向受力平衡,所以小明受到车厢底部的摩擦力水平向左,与向右的推力平衡,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】分析小明的运动状态(匀速直线运动,平衡状态),结合受力分析、做功的条件(力和在力的方向上移动的距离)判断各选项。
5.【答案】C,D
【知识点】凝固与凝固放热特点;液化及液化放热;内能的概念;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,一切物体在任何情况下都有内能,内能不可能为负数,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有,故B错误;
C.口中的水蒸气温度高,哈气时,口中呼出的水蒸气遇冷液化成小水滴,形成 “白气”,故C正确;
D.雪变成液态的水是熔化现象,熔化吸热,空气中的部分热量给吸走了,空气温度降低,故D正确。
故选CD。
【分析】一切物体在任何情况下都有内能,内能不可能为负数。
水蒸气遇冷液化成小水滴,形成 “白气”。
熔化、升华吸热,凝固、凝华放热。
6.【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点;热量的概念;热机;验电器的原理及使用
【解析】【解答】A.甲图,带正电物体接触验电器金属球,两金属箔片上的电子转移至带正电的物体上,金属箔片因失去电子带上正电,两金属箔片因带同种正电荷相互排斥而张开,故A错误;
B.热量是过程量,不能“含有”, 给沸腾的水加热,它的温度虽然保持不变,但水的内能在不断增大,故B错误;
C.丙图中,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,该冲程中内能转化为机械能,故C正确;
D.深秋夜,桔子喷水结冰防冻,是利用水凝固时放热,不是利用水的比热容大,故D错误。
故选C。
【分析】验电器的原理:同种电荷相互排斥。
沸腾的特点:吸热,温度不变,内能增加。
汽油机的做功冲程中内能转化为机械能,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动。
物态变化的应用:水凝固时放热,可用于防冻。
7.【答案】B
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】A.闭合开关S1,若S接通触点1,灯泡甲被短路,小灯泡乙有电流通过,则乙灯泡发光,故A错误;
B.闭合开关S1,若S接通触点2,甲和乙是串联,电流从电源正极经过开关,S1、甲、乙灯泡,然后回到电源负极,电路是通路,故B正确;
C.闭合开关S1,S接通触点3,小灯泡乙被短路,小灯泡甲有电流通过,则甲灯泡发光,故C错误;
D.若S1断开,电路发生断路,S任接一触点,电路中两小灯泡都不会发光,故D错误。
故选B。
【分析】分析开关 S 在不同触点时的电路连接,判断电路的通断和灯泡的发光情况。闭合开关S1,S接通触点1时,甲被短路;S接通触点2时,甲和乙是串联;S 接通触点 3 时,乙被短路。
短路是指电流不经过用电器直接从电源正极回到负极;断路是指电路中没有电流通过。
8.【答案】外表面;内表面;液化
【知识点】物质的三态;液化及液化放热
【解析】【解答】夏天,公交车内开空调,温度较低,车外的水蒸气温度较高,遇到冷的玻璃外表面,液化成小水珠,所以小水珠附着在玻璃的外表面;冬天,空公交车内开空调,温度较高,车内的水蒸气温度较高,遇到冷的玻璃内表面,液化成小水珠,所以小水珠附着在玻璃的内表面,这两种现象都是水蒸气遇冷液化成小水珠,属于液化现象。【分析】分析夏天和冬天公交车内外的温度差异,判断水蒸气的来源(车内或车外),结合液化的条件(遇冷)判断小水珠的附着位置和物态变化名称。
9.【答案】甲;小;吸引力
【知识点】摩擦力产生的条件;流体压强与流速的关系;分子间相互作用力
【解析】【解答】两行李箱与传送带均无相对滑动,且甲与传送带也没有相对滑动的趋势,故行李箱甲没有受到摩擦力。
根据流体压强与流速的关系,流速越大,压强越小。吹气时,硬币上方空气流速大,气体压强小,下方压强大,所以硬币被压入盘中。
用滴管往硬币上滴水,水在硬币表面形成一个鼓包而不流走,这是由于水分子间存在引力,使水保持在一起。
【分析】分析图1中行李箱与传送带的相对运动趋势,判断摩擦力的有无;图2中运用流体压强与流速的关系分析硬币上方的压强;图3中结合分子间的作用力分析水的现象。
10.【答案】40;4;32
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】不计绳重和滑轮重,由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2,绳子自由端移动的距离
s绳=2s物=2v物t=2×0.1m/s×10s=2m
拉力是20N,由拉力做功为W=Fs可得
W总=Fs绳=20N×2m=40J
拉力做功的功率
[3]由
得到物体与地面间的滑动摩擦力
f=η×2F=80%×2×20N=32N
【分析】分析滑轮组的绳子段数,计算物体和拉力移动的距离,结合拉力大小计算功和功率,再根据机械效率公式计算摩擦力。
11.【答案】增大;不变;不变
【知识点】动能的影响因素;机械能及其转化;惯性及其现象
【解析】【解答】运动员在助滑道滑行时,速度增大,质量不变,动能增大。
惯性只与质量有关,运动员质量不变,惯性大小不变。
运动员从B位置起跳到着地前的过程中,不计空气阻力时,只有重力做功,机械能守恒(动能与重力势能相互转化,总和不变)。
【分析】动能与质量和速度有关,质量不变,速度增大,动能增大。
惯性只与质量有关,质量不变,惯性不变。
机械能分析:无空气阻力→机械能守恒。
12.【答案】10;20%;0.05
【知识点】热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】由题意可知,飞轮转速为1200r/min,汽油机完成1个工作循环,飞轮转2转,对外做功次,飞轮的转速为
即每秒完成10个工作循环,对外做功10次。
它的机械效率为
1s对外做功10次,一次的时间是0.1s,一次对外做功
由可得,汽油完全燃烧放出的热量
由可得,消耗的汽油质量为
【分析】 分析飞轮转速与做功次数的关系,计算1s对外做功次数;结合能量损耗计算热机效率;根据功率、效率和热值计算每个工作循环消耗的汽油质量。
13.【答案】得到;正电;导体
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体
【解析】【解答】由于电子带负电,物体在摩擦过程中得到电子则带负电,失去电子则带正电,氧分子带负电,说明得到电子。
飞机与空气摩擦,空气中氧分子得到电子带负电,根据电荷守恒,飞机失去电子,带正电。
由于飞机在着陆过程中,需要将静电放掉,所以飞机上的电荷通过轮胎流向大地,故飞机的轮胎需要用导体做成。
【分析】分析摩擦起电的本质(电子的转移),判断氧分子和飞机的带电情况;结合静电释放的需求,判断轮胎的材料。
14.【答案】S1、S3;L1;变亮
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知,闭合开关S1、S3时,电流从电源正极出发,依次经过S1、L1、L2、S3,回到电源负极,两小灯泡串联,都会发光。
开关S2也闭合后,电流从电源正极出发,依次经过S1、L1,再经S2直接回负极,此时灯泡L2被短路不发光,能发光的灯泡是L1。
短路前两灯串联,总电阻大,电流小;短路后只有L1,电阻减小,电流增大,亮度变亮。
【分析】不同开关闭合改变电路结构(串联→短路)。用电器被短路时,电流不经过该用电器。
电阻减小,电流增大,亮度变亮。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图;杠杆中最小力的问题;串、并联电路的设计
【解析】【解答】 (1)入射点垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线的另一侧作出反射光线;入射角为
90°-45°=45°
反射角等于入射角,也是45°;则反射光线与入射光线的夹角为90°,因为入射光线垂直于凸透镜的主光轴,所以该反射光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜折射后过凸透镜另一侧的焦点,如图所示:
(2)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,当力臂最长时,力最小。最长力臂是从支点到作用点的距离,连接支点和动力作用点,此时的连线为动力臂最大,动力最小,F的方向垂直杠杆向上,如图所示:
(3)由题意可知,进入闸M1控制:S1闭合时,M1工作,所以S1与M1串联。
驶出闸M2控制:S2和S3都闭合时,M2工作,所以S2、S3与M2串联。
电路连接:M1和M2并联,S1在M1支路,S2、S3在M2支路。如图所示:
【分析】 (1)应用反射定律和折射规律,确定反射角和折射角,画出光线。
(2)利用杠杆平衡条件,找到最长力臂,画出最小力。
(3)分析开关和用电器的控制关系,确定串并联电路,补画电路。
(1)入射点垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线的另一侧作出反射光线;入射角为
90°-45°=45°
反射角等于入射角,大小也是45°;则反射光线与入射光线的夹角为90°,因为入射光线垂直于凸透镜的主光轴,所以该反射光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜折射后过凸透镜另一侧的焦点,如图所示:
(2)由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,连接支点和动力作用点,此时的连线为动力臂最大,动力最小,F的方向垂直杠杆向上,如图所示:
(3)由题意可知,当有车辆要驶入时,摄像头(用S1表示)采集完车辆相应信息后,进入闸打开,车辆驶入。当车辆要驶出时,摄像头(用S2表示)比对车辆的信息,驾驶员扫码付费(用S3表示)后,驶出闸打开,车辆驶出,则M1与M1互不影响,为并联电路,S1与M1串联控制M1,S2与M2串联控制M2,如图所示:
16.【答案】(1)1.30;220.5
(2)96;乙
(3)匀速直线;1.6
(4)照相机;完整
【知识点】探究水的沸腾实验;凸透镜成像规律及其探究实验;时间及其测量;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)由图可知,刻度尺分度值为1mm,钢管左侧对齐6.50cm,右侧对齐7.80cm,由此得出钢管外径为
由图可知,小表盘分针指示的时间为3min,在大表盘上,一个小格代表0.1s,指针在40.5s处,所以秒针指示的时间为40.5s,即秒表的读数为3min40.5s=220.5s。
(2)由图1,温度计的分度值为1℃,示数是96℃。
水沸腾时,底部产生的气泡上升过程中,受到的水压减小,气泡体积变大,故正确的是乙。
(3)根据二力平衡知道,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计匀速直线拉动木块,使木块处于平衡状态,滑动摩擦力等于拉力。
由图知道,弹簧测力计的分度值为0.2N,因此弹簧测力计的示数为1.6N。
(4)图乙中物距大于像距,成倒立、缩小的实像,生活中照相机利用这一特点。
观察光屏上像的特点时小畅不小心用手指遮挡住了透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗。
【分析】(1)读取刻度尺和停表的示数,注意分度值和读数方法。
(2)读取温度计示数,分析水沸腾时气泡的变化特点。
(3)理解平衡状态下滑动摩擦力与拉力的关系,读取弹簧测力计示数。
(4)分析物距和像距的关系,判断成像特点;理解透镜成像的原理,判断遮挡后像的完整性。
(1)[1]由图可知,左侧三角板直角边对应的读数为6.50cm,右侧三角板直角边对应的读数为7.80cm,由此得出钢管外径为
[2]由图可知,在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“3”和“4”之间,偏向“4”一侧,所以分针指示的时间为3min,在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在40.5s处,所以秒针指示的时间为40.5s,即秒表的读数为3min40.5s=220.5s。
(2)[1]由图1知道,此时温度计的分度值为1℃,示数是96℃。
[2]水沸腾时在水的表面和内部同时产生气泡,内部气泡上升过程中,会不断有水蒸气进入,气泡会变大,故正确的是乙。
(3)[1]根据二力平衡知道,将木块放在水平木板上,改变放在木块上的砝码个数,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,此时弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力的大小。
[2]由图知道,弹簧测力计的分度值为0.2N,因此弹簧测力计的示数为1.6N。
(4)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是
f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
图乙中,若光屏上出现了清晰的像,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
[2]观察光屏上像的特点时小畅不小心用手指遮挡住了透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗。
17.【答案】游码未归零;360.8;344.8;10;1.6;100.5
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】①调节天平平衡时,将天平放在水平桌面上,先把游码移至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母,使横梁平衡,所以小龙操作上的错误:调节天平平衡时,游码未归零。
③由图③知,模具与沙子的总质量为
④由图④知,模具与剩余沙子的质量为
⑤由图⑤知,量筒内沙子的体积为
⑥由题意知,量筒内沙子的质量为
由可得沙子的密度为
⑦由图②知,空模具的质量为
模具中沙子的质量为
由知,模具的容积为
【分析】 分析天平调节的错误(游码未归零),读取天平示数计算沙子质量,读取量筒体积计算密度,最后根据密度计算模具容积。
18.【答案】0.3;60%;省力;无关;不变;105
【知识点】斜面的机械效率;斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)据图可知,刻度尺的分度值为1mm,使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,B点所处高度为h=9.00cm=0.09m,弹簧测力计的分示数为F=0.3N;将小车从A点拉到B点的过程中,s=1m,根据W=Fs计算可知拉力做的功为,利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为克服物体重力做功,即,根据效率公式计算可知该斜面的机械效率为,由图可知,弹簧测力计示数为0.3N;拉力小于小车的重力,则使用斜面可以省力。
(2)从图像读出当小车的总重G增大到5N时,拉小车从A点到B点所做的功W1=0.75J,竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2=0.45J,根据效率公式计算可知利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为,所以用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,速度不发生变化,质量不变,所以动能不变。 母亲的质量为55kg,所坐的轮椅质量为15kg ,根据G=mg计算这位母亲和所坐的轮椅总重力为;中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的有用功为W有用'=Gh=700N×0.09m=63J,结合效率公式得,中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的总功为
,根据做功公式计算W=Fs得,力的大小为。
【分析】1、功的计算:总功为W=Fs,总功包括两部分,有用功和额外功,其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh,额外功的计算包括总功和有用功的差,也可以根据功的定义W=Fs计算,机械效率: 。
2、斜面可以省力,但是费距离,任何机械都不会省功。
3、刻度尺的使用:使用刻度尺要注意量程和分度值,中学设计的刻度尺,分度值为0.1cm,读书时要估计到分度值后一位;长度的测量:测量物体长度时,要将物体紧贴刻度尺,视线与刻度尺刻度平行。
4、弹簧测力计:使用前弹簧测力计竖直调零,分度值为0.2N,重力方向竖直向下,据图读数,对钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致。
19.【答案】(1)由图丙知,汽车匀速行驶的速度为
匀速行驶的时间为t=12s-3s=9s
根据可得匀速行驶的距离为
(2)由题可知,汽车和人的总质量为
m=1.45t+50kg=1450kg+50kg =1500kg
汽车和人的总重力为
G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
停车时汽车对地面的压力
F=15000N
汽车的受力面积为
S=25cm2×4=100cm2=1×10-2m2
根据可得驾驶员停车时汽车对地面的压强为
(3)汽车匀速行驶时,牵引力F牵与阻力f平衡,汽车受到的阻力为
f阻=0.3G=0.3mg=0.3×1500kg×10N/kg=4500N

F牵=f阻=4500N
根据可得汽车牵引力的功率为
【知识点】功率计算公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】 (1)距离计算:利用v t图像获取速度和时间,应用s=vt计算。
(2)压强计算:计算总重力得到压力,确定受力面积,应用计算。
(3)功率计算:利用二力平衡得到牵引力,应用P=Fv计算。
(1)由图丙知,汽车匀速行驶的速度为
时间为
t=12s-3s=9s
距离为
(2)由题可知,汽车和人的总质量为
m=1.45t+50kg=1450kg+50kg =1500kg
汽车和人的总重力为
G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
停车时汽车对地面的压力
F=15000N
汽车的受力面积为
S=25cm2×4=100cm2=1×10-2m2
驾驶员停车时汽车对地面的压强为
(3)汽车受到的阻力为
f阻=0.3G=0.3mg=0.3×1500kg×10N/kg=4500N
因为汽车匀速前进所以汽车牵引力与阻力大小相等,即
F牵=f阻=4500N
则汽车牵引力的功率为
20.【答案】(1)圆柱体的体积
物体浸没时,V排=V,由阿基米德原理可得物体受到的浮力
(2)滑轮组绳子段数n=2,物体浸没时动滑轮对物体的拉力
绳端拉力
绳端的速度
物体上升的速度
(3)物体做的总功等于有用功加额外功,物体离开水面的机械效率
【知识点】功率计算公式的应用;阿基米德原理;滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】 (1)浮力计算:应用阿基米德原理,计算排开水的体积,进而得到浮力。
(2)速度计算:分析滑轮组,计算绳端拉力,利用功率公式得到绳端速度,再得到物体上升速度。
(3)机械效率计算:计算有用功和总功,应用机械效率公式计算。
(1)物体的体积
物体受到的浮力
(2)物体浸没时动滑轮对物体的拉力
绳端拉力
绳端的速度
物体上升的速度
(3)物体离开水面的机械效率
21.【答案】(1)用电器;化学能;串联;并联;L1和L3
(2)拖拉机
(3)10
【知识点】比热容;燃料的热值;热机;电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 (1)充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器,电能转化为化学能。
用一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩形成一个闭合回路,是串联的。
闭合S3、S4,断开S1、S2时,灯并联,S4接在干路上,控制整个电路,S3接在L2所在的支路上,控制L2。
闭合S1、S2、S4,断开S3时,L2被短路,所以不会发光,L1与L3并联,可以发光。
(2)拖拉机是柴油机,靠压燃式点火,推动后可继续工作;汽车是汽油机,需要电火花点火,蓄电池坏了无法启动,所以只有拖拉机可以继续行驶。
(3)10亿辆汽车每年耗油放出的热量为
不计热量损失,水吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,由可得水温变化量
【分析】 (1)分析蓄电池充电时的能量转化,电路的串并联连接,开关对灯的控制。
(2)比较汽油机和柴油机的点火方式,判断推动后能否继续工作。
(3)应用热值公式和比热容公式,计算水温升高的度数。
(1)[1][2]给汽车蓄电池充电时,消耗电能,所以此时的蓄电池相当于用电器,将电能转化为化学能储存在蓄电池中。
[3]用一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩形成一个闭合回路,所以汽车和充电桩之间是串联的。
[4]闭合S3、S4,断开S1、S2时,灯并联,S4接在干路上,控制整个电路,S3接在L2所在的支路上,控制L2。
[5]闭合S1、S2、S4,断开S3时,L2被短路,所以不会发光,L1与L3并联,可以发光。
(2)自动挡汽车是汽油机,做功冲程需要电火花点火,因电池损坏,不能点火,所以推动以后发动机不能继续工作;拖拉机是柴油机,采用压燃式点火,虽蓄电池损坏,但推动以后可以使发动机继续工作。
(3)水温变化量
22.【答案】(1)木块移动的距离;相同
(2)甲乙;速度
(3)增大;3000;10
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】 (1)探究动能大小与速度的关系时,根据控制变量法,应控制小车的质量不变,改变小车达到水平面时的速度,因此实验中应让同一小车从斜面的不同高度下滑。通过比较小车推动木块距离的远近,来比较小车具有动能的大小,这种方法叫做转换法。
(2)为验证动能跟速度的关系,应控制质量相同,速度不变,甲、乙实验中钢球质量相同,释放高度不同(速度不同),可探究动能与速度的关系,支持小明的猜想。甲中小球到达水平面的速度较大,木块移动的距离较大,可得:质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
(3)①为了提高风力发电机获得的风能,可以适当的增大叶片扫过的面积,可增加相同时间内流过叶片的空气质量,从而提高风能。
②根据可得该风力发电机1s内流过的空气体积为
风速为10m/s,1s内空气通过的路径长度为10m,则1s内叶片扫过的面积为
根据可知一枝叶片的长度大约为
【分析】 (1)转换法:利用木块滑行距离显示动能,控制木块起始位置相同。
(2)控制变量法:选择质量相同、速度不同的实验(甲、乙),探究动能与速度的关系。
(3)分析叶片面积对空气质量的影响,应用密度公式和体积公式计算空气体积和叶片长度。
(1)[1][2]探究动能大小与速度的关系时,应控制小车的质量不变,改变小车达到水平面时的速度,因此实验中应让同一小车从斜面的不同高度下滑。通过比较小车推动木块距离的远近,来比较小车具有动能的大小,这种方法叫做转换法。
(2)[1][2]为验证动能跟速度的关系,应控制质量相同,速度不变,故应选择甲、乙、丙中的甲、乙实验进行对比,甲中小球到达水平面的速度较大,木块移动的距离较大,可得:质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
(3)①[1]为了提高风力发电机获得的风能,可以适当的增大叶片扫过的面积,则相同时间内流过叶片的空气质量变大,获得的风能增加。
②[2][3]该风力发电机1s内流过的空气体积为
风速为10m/s,1s内空气通过的路径长度为10m,则1s内叶片扫过的面积为
根据可知一枝叶片的长度大约为
23.【答案】(1)内能;变小
(2)做功;下部温度高
【知识点】势能的影响因素;做功改变物体内能
【解析】【解答】(1)陨石进入大气层后,与空气摩擦产生的热量,机械能转化为内能;陨石下落过程中,高度变小,重力势能变小。
(2)我们用打气筒给轮胎打气,打气筒内的空气温度会升高,这是通过做功的方式改变空气的内能,打气筒推拉杆的下部压缩空气,内能增加,温度升高,下部温度高。
【分析】(1)分析陨石进入大气层时的能量转化(机械能→内能),重力势能与高度的关系(高度降低,势能变小)。
(2)理解做功改变内能的方式,分析打气筒下部空气被压缩,温度升高。
(1)[1][2]流星发光是因为陨石在进入大气层后,陨石压缩它前面的空气,使得陨石前面的空气温度迅速升至几千度,然后点燃陨石,从而使陨石发光变成我们可以看见的流星;陨石进入大气层后,与空气摩擦产生的热量,机械能转化为内能;高度变小,重力势能变小。
(2)[1][2]我们用打气筒给轮胎打气,打气筒内的空气温度会升高,这是通过做功的方式改变空气的内能,打气筒推拉杆的下部压缩空气,温度升高,下部温度高。
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