即C位置在60.0cm至70.0cm之间;保持透镜位置不变,将蜡烛移到B处时物距为
u'=50.00cm-30.00cm=20.00cm
满足当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距,成倒立、等大的实像,此时C位置在70.00cm处,应向右移动光屏;在此过程中像距一直小于物距,则光屏移动距离L屏(像距变化量)小于蜡烛移动距离L烛(物距变化量)。
故选A。
12.高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用下,开始下落的一段时间速度越来越大,落到地面前一段时间匀速下落。
雨滴在空中下落的整个过程中
A.动能一直增大,机械能守恒
B.动能先增大后不变,机械能守恒
C.动能先增大后不变,机械能一直减小
D.动能先减小后不变,机械能一直减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
雨滴在空中下落的整个过程中,高度一直降低则重力势能一直减小,开始下落的一段时间速度越来越大,则动能增大,落到地面前一段时间匀速下落时动能不变,即动能先增大后不变;由于下落过程中要克服空气阻力做功,则机械能一直减小,机械能不守恒。
故选C。
13.将一个定滑轮和挂有一个重6N钩码的动滑轮分别组装成如图甲和乙所示的两种滑轮组。
在图甲滑轮组,用大小为36N的竖直向下的拉力F1把钩码匀速提升了0.3m;在图乙滑轮组,用竖直向上的拉力F2把钩码匀速提升了0.6m。
不计摩擦和绳重。
设图甲滑轮组的机械效率为η甲,图乙滑轮组的机械效率为η乙,则
A.η甲>η乙B.η甲<η乙
C.η甲≈55.5%D.η乙≈83.3%
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,甲、乙滑轮组中n1=2、n2=3,不计摩擦和绳重时滑轮组的机械效率分别为
即η甲=η乙,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
第II卷(非选择题)
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评卷人
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二、填空题
14.夏天的雨后,小草的叶子上有雨滴。
透过这些雨滴,可以清晰地看到下面叶子的叶脉。
这时,雨滴相当于一个__________(选填“凹透镜”“凸透镜”或“平面镜”),看到的是叶脉的_______(选填“虚”或“实”)像。
【答案】凸透镜虚
【解析】
【分析】
【详解】
[1]雨滴中间厚边缘薄所以相当一个凸透镜。
[2]小草的叶子和雨滴的距离小于雨滴的焦距,雨滴相当于一个放大镜所以看到的是叶脉放大的虚像。
15.如图所示,电源电压4V,两个小灯泡L1(2.5V,0.5W)和L2(3.8V,1.5W)串联接入电路。
闭合开关,L1与L2的______(选填“电流”或“电压”)相等,______(选填“L1”或“L2”)较亮。
【答案】电流L1
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]由灯泡参数可知其电阻分别为
当两个灯泡串联时,L1与L2的电流相等,根据
可知,L1的电阻较大,则其实际功率较大,故较亮。
16.川人爱吃辣,色香味俱佳的红油辣子是川人家常必备。
红油辣子制作关键是对油温的控制,用菜油制作红油辣子的最佳温度为150℃。
用沼气将0.1kg菜油从室温17℃加热到制作红油辣子的最佳温度,则菜油吸收了_______J的热量,燃烧了________m3的沼气。
已知沼气燃烧释放的热量有50%被菜油吸收,沼气热值取1.9×107J/m3,取c菜油=2.0×103J·(kg·℃)-1。
【答案】2.66×1042.8×10-3
【解析】
【分析】
【详解】
[1]采油吸收的热量为
[2]燃烧沼气需要释放的热量为
需要燃热的沼气体积为
17.宽握距引体向上要求:
两手用宽握距正握(掌心向前)单杠,略宽于肩,两脚离地,两臂自然下垂伸直,用力将身体往上拉起,下巴超过单杠时稍作停顿,然后回复完全下垂,即为完成1次,小明同学体重600N,正握单杠且两臂自然下垂伸直时,下巴与单杠的高度差是0.4m,他在某次测试中,1min内完成了10次引体向上,则他完成1次引体向上至少做功_______J,整个测试过程中做功的平均功率最小是______W。
【答案】24040
【解析】
【分析】
【详解】
[1]完成1次引体向上至少做功
[2]1min内完成了10次引体向上,整个测试过程中做功
整个测试过程中做功的的平均功率最小是
18.2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
此次发射的是北斗三号系统中最后一颗地球静止轨道卫星,卫星距离地面高约36000km。
静止轨道卫星以地面为标准是静止的,以地心为标准是运动的,且24h绕地心转1周。
这颗卫星在轨道上运行时,绕地心运动的速度约________km/h(结果保留小数点后1位),回传信息的无线电波到达地球表面的最短时间约______s。
(地球半径约6400km,无线电波传播速度约3×108m/s,π取3.14)
【答案】1.1×1040.12
【解析】
【分析】
【详解】
[1]卫星在轨道上运行一周运动的距离为
运动速度为
[2]回传信息的无线电波尚直线传播到达地球表面的时间最短,约为
评卷人
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三、实验题
19.探究水凝固时温度的变化规律。
取半个易拉罐,装2/3的冰与1/3的食盐的混合物(此混合物是很好的制冷剂),选一只管径较细的试管,盛少许水,把该试管埋入易拉罐的冰与食盐混合物中。
正确操作,观测记录水凝固过程中温度随时间变化的数据如下表所示。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
12
3
1
0
0
0
0
0
0
0
-1
回答下列问题:
(1)用温度计测量温度,应将温度计插入_____________。
A.试管的水中B.冰与食盐的混合物中C.空气中
(2)在4min—5min时间内,试管中的水_____________。
A.吸热B.放热C.不吸热不放热
(3)根据表中数据可以认为:
水的凝固点与冰的熔点____________(选填“相同”或“不相同”)。
【答案】AB相同
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]探究水凝固是温度变化规律,温度计测量的是水的温度,所以温度计应插入试管中的水中,故选A。
(2)[2]4—5分钟时间由表可看出温度为0℃,则水处于固液共存状态,在凝固过程中,温度保持不变持续放出热量,故选B。
(3)[3]表中可以看出水的凝固点为0℃,而水的熔点也为0℃,二者相同。
20.小明等几位同学设计不同实验探究浮力。
(1)他们找了一段较细的红线,将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部,再向烧杯缓慢注水,直到水将乒乓球浸没,发现红线在竖直方向被拉直,如图甲所示;然后,将大烧杯倾斜,发现红线仍旧在竖直方向被拉直,如图乙所示。
根据两次观察到的现象,小明他们认为:
乒乓球受到的浮力_______(选填序号)。
A.大小与乒乓球的体积有关B.大小与水的密度有关
C.方向可能竖直向上也可能斜向上D.方向竖直向上
(2)在弹簧测力计下悬挂一个铝块,弹簧测力计示数是4.0N。
然后,将铝块慢慢浸入水中,当铝块部分浸入水中,弹簧测力计示数如图丙所示,弹簧测力计示数是_______N;当铝块全部浸没在水中,弹簧测力计示数如图丁所示,此时铝块受到浮力大小是_________N。
实验结果表明:
铝块浸在水中的体积越大,受到浮力越大。
【答案】D3.01.5
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据两次观察到的现象,乒乓球的体积不变,水的密度不变,乒乓球受到竖直向下的重力作用,但连接乒乓球的红线一直紧绷,说明乒乓球受到的浮力方向竖直向上,故选D。
(2)[2][3]当铝块部分浸入水中,弹簧测力计示数如图丙所示,弹簧测力计示数是3.0N;当铝块全部浸没在水中,弹簧测力计示数如图丁所示,测力计的示数为2.5N,根据称重法可知此时铝块受到浮力大小是
21.学校实验室有一根长略大于60cm的均匀电阻丝,小明等同学打算探究这根电阻丝不同长度的电阻与对应长度的关系。
已知这根电阻丝总电阻约6Ω。
他们设计了如图甲所示电路示意图,电源电压3V,电阻丝拉直固定在木板上的a、b两点,P为鳄鱼夹。
完成实验,回答下列问题:
(1)电流表应选用________(选填序号)。
A.电流表A1(0~60mA)
B.电流表A2(0~0.6A)
C.电流表A3(0~3.0A)
(2)正确连接电路,断开开关,鳄鱼夹P夹接在电阻丝上靠近b端某位置,用刻度尺测鳄鱼夹与a端间电阻丝长度L,闭合开关,读取电流表示数I;断开开关,将鳄鱼夹P向a端移动约10cm,重复前面的操作。
6次测得的电阻丝长度L和对应电流表示数I如下表所示。
序号
1
2
3
4
5
6
L/cm
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
I/A
0.51
0.60
0.73
1.05
1.48
2.95
算出的电阻R/Ω
5.9
?
4.1
2.9
2.0
1.0
(3)计算接入电路电阻丝的电阻R,并填在上表中。
请补填根据第2次测量算出的电阻丝电阻R2=__________Ω。
(4)请在图乙的坐标系中,制定纵横坐标的标度,把上表中数据在坐标系中描点,然后画出图像_____。
(5)根据你画出的图像,__________(选填“可以”或“不可以”)得到结论:
在误差范围内,电阻丝的电阻与其长度成正比。
【答案】C5.0
可以
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]实验过程中电压为3V,最大电阻为6Ω则电路中最小电流为
所以应选择电流表A3(0~3.0A)。
(3)[2]第二次试验的电流为0.6A,则其电阻为
(4)[3]令横坐标轴每一小格为2cm,纵坐标轴每一小格为0.2Ω根据表中数据逐个画点,然后将点连线,如下图:
(5)[4]由图乙可看出在误差范围内电阻丝的电阻与其长度的比值为定值,故可得到结论:
在误差范围内,电阻丝的电阻与其长度成正比。
评卷人
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四、计算题
22.某学校共有电灯200盏,都用40W的日光灯,平均每天用电5h。
为提升照明效果,节约用电,都改用12W的节能灯。
学校照明电路电压是220V。
(1)照明时每盏日光灯的电流是多大?
(2)这所学校100天可节约多少度电?
【答案】
(1)0.18A;
(2)2.8×103
【解析】
【分析】
【详解】
解:
(1)设照明电路电压为U,日光灯的电功率为P1,照明时每盏日光灯的电流为I1,则
(2)设每盏日光灯每天消耗的电能是W1,200盏100天共消耗的电能是W1′,则
W1=P1t=0.04kW×5h=0.2kW·h
W1′=200×100×W1=200×100×0.2kW·h=4000kW·h
设每盏节能灯每天消耗的电能是W2,200盏100天共消耗的电能是W2′,则
W2=P2t=0.012kW×5h=0.06kW·h
W2′=200×100×W2=200×100×0.06kW·h=1200kW·h
这所学校100天可节约的电能为W,则
W=W1′-W2′=4000kW·h-1200kW·h=2.8×103kW·h
答:
(1)照明时每盏日光灯的电流是0.18A;
(2)这所学校100天可节约2.8×103度电。
23.质量5kg、底面积0.05m2的薄长方体水缸放在水平桌面上;原长为0.35m的轻质弹簧下端固定在水缸内底部,上端连接一个底面积0.01m2、高0.1m的圆柱体木块,竖直放置,静止时弹簧长度为0.3m。
缓慢往水缸内加水,当木块一半体积在水面之上时,弹簧长度恰好为原长;停止加水,用竖直向下的外力压木块,弹簧长度为0.3m时保持木块不动。
已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,认为水缸内横截面积与底面积相等,足够高。
求:
(1)木块的质量;
(2)最后木块不动时外力的大小;
(3)最后木块不动时水缸对桌面的压强。
【答案】
(1)0.5kg;
(2)10N;(3)5.2×103Pa
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设木块底面积为S1,高为h1,体积为V1,质量为m1,重为G1,木块只有一半体积在水面之上时弹簧不受力,此时木块所受浮力等于自重,木块受到水的浮力为F1,则由题意可知
S1=0.01m2,h1=0.1m
V1=S1h1=0.01m2×0.1m=1×10-3m3
G1=m1g
F1=0.5ρgV1=0.5×1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=5N
F1=G1
联立解得
m1=0.5kg
(2)最后木块不动时,木块完全浸入水中,设木块受到浮力为F2,弹簧弹力为F弹,外力的大小为F,则
F弹=G1
F2=ρgV1=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
G1+F=F弹+F2
联立解得
F=F2=10N
(3)设弹簧原长为L0,水缸内横截面积为S,当木块一半体积在水面之上时,水缸内水深为h,水的体积为V2,水的质量为m2,则
L0=0.35m,S=0.05m2
h=L0+0.5h1=0.35m+0.5×0.1m=0.4m
V2=Sh-0.5V1=0.05m2×0.4m-0.5×1×10-3m3=1.95×10-2m3
m2=ρV2=1.0×103kg/m3×1.95×10-2m3=19.5kg
水缸质量为m=5kg,设水缸对桌面的压力为F压,压强为p,则
F压=(m1+m2+m)g+F=(0.5kg+19.5kg+5kg)×10N/kg+10N=260N
答:
(1)木块的质量为0.5kg;
(2)最后木块不动时外力的大小为10N;
(3)最后木块不动时水缸对桌面的压强为5.2×103Pa。