1、1.(2019广东,12,6分)如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图。它既能遮阳,还能发电,它的构造特点是百叶 窗的叶片为太阳能电池板(以下简称电池板),其工作电路示意图如乙所示,电池板将太阳能转化为电能(转 化效率为10%),为蓄电池充电,蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为 1.2103 J(即为1.2103 W/m2),电池板对蓄电池充电的功率为60 W。蓄电池充满电后,能够让10盏“12 V 3 W”节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则:,(1)电池板对蓄电池充电,是将电能转化为 能的过程。 (2)白天蓄电池处于充电不供电状态,在图乙中
2、应闭合开关 。 (3)10盏“12 V 3 W”节能灯正常工作时的总电功率为 W。 (4)要将剩余一半电量的蓄电池充满电,电池板需对蓄电池充电 小时。若充电电压为20 V,则充 电电流为 A。 (5)该百叶窗电池板的面积为 m2。,答案 (1)化学 (2)S1 (3)30 (4)1.5 3 (5)0.5,解析 (1)蓄电池通过化学反应将电能转化为化学能储存起来。 (2)白天蓄电池处于充电不供电状态时,应将充电电路闭合,将供电电路断开,故应闭合S1、断开S2。 (3)每盏灯电功率为3 W,故总电功率为30 W。 (4)充满电后蓄电池的总电量为10盏灯正常工作6小时消耗的电能W=10P灯t=103
3、 W63 600 s=6.48105 J, 故剩余一半电量的蓄电池充满电时需补充的能量为W=3.24105 J。电池板的充电功率为P=60 W,故所需 的充电时间为t= = =5.4103 s=1.5 h。由P=IU可得充电电流I= =3 A。 (5)由于太阳能电池板的转化效率=10%,则其接收太阳能的功率应为P= =600 W,而太阳每秒钟辐射到每 平方米电池板上的能量为1.2103 J,故该百叶窗电池板的面积为S= =0.5 m2。,2.(2019广东广州,21,12分)运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为80 kg,只考虑人受到的重力和 空气阻力,下落时的速度-时间图线如图所
4、示。 (1)人在前50 s内下落了2 100 m,求这段时间内人的平均速度。 (2)人在前30 s内下落了1 500 m,求这段时间内人所受重力做的功和功率。(g=10 N/kg) (3)从第10 s到第30 s这个过程中,人的动能、重力势能、机械能是如何变化的? (4)人在第30 s时所受空气阻力 第50 s时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”)。,解析 (1)v= = =42 m/s (2)G=mg=80 kg10 N/kg=800 N W=Fs2=Gs2=800 N1 500 m=1.2106 J P= = =4104 W (3)从第10 s到第30 s过程中,人的质量不变,
5、速度先变大后不变,所以人的动能先变大后不变;高度减小,重力 势能变小;由于人在下落过程中受到阻力的作用,一部分机械能会转化为内能,所以机械能变小。 (4)虽然人在第30 s时和第50 s时运动速度不同,但人均处于匀速直线运动状态,受到的重力和空气阻力平衡, 大小相等。,答案 (1)42 m/s (2)1.2106 J 4104 W (3)见解析 (4)等于,易错警示 求功率P,不能直接使用P=Fv,因为在前30 s内,速度v不是定值。,解题关键 判断机械能变化,应该先从动能和重力势能如何变化角度考虑。如果判断不出,再从能量转化 的角度考虑。此过程中人需要克服阻力做功,会有部分机械能转化为内能,
6、所以机械能变小。,3.(2019河北,27,3分)如图所示为粉尘爆炸的实验装置。用打气筒向容器内打气吹散面粉,瞬间发生爆炸,软 橡胶片被冲飞,蜡烛熄灭。 (1)吹散面粉的目的是增大 的接触面积。 (2)软橡胶片被冲飞时内能转化为 。 (3)蜡烛熄灭的原因是 。,解析 (1)吹散面粉是为了增大面粉与空气的接触面积,使面粉颗粒与空气中的氧分子充分混合,增大反应 物之间的接触面积,遇到明火,猛烈燃烧,发生爆炸;(2)软橡胶片被冲飞时,瓶内气体的内能转化为软橡胶片 的机械能;(3)面粉发生剧烈燃烧时产生大量的二氧化碳,蜡烛因缺氧熄灭。,答案 (1)面粉与空气(或面粉与氧气) (2)机械能 (3)氧气不
7、足 评分说明:(3)意思表达合理即可给分,4.(2018新疆乌鲁木齐,19,5分)绳子的抗断拉力是绳子能够承受的最大拉力,超过这个拉力,绳子就会断裂。 某实验小组用“加沙子法”测量一根细轻绳的抗断拉力,主要过程如下: 将小桶悬挂于细绳下,缓慢在桶中添加沙子,直到绳子断裂。取下小桶,用弹簧测力计测小桶和沙子的重力。 (1)某次测量中,用弹簧测力计测得桶和沙子的重力如图所示,细绳的抗断拉力为 N。本实验的原 理中用到了力的相互作用规律和 的知识。这种方法测量出的抗断拉力比绳子实际的抗断拉力 。 (2)改变绳子的长度,其抗断拉力 改变;用绳子拉着重物加速上升,其抗断拉力 改变。(均选填 “会”或“不
8、会”),解析 (1)由题图可知,测力计的分度值为2 N,桶和沙子的重力与细绳的拉力平衡,大小相等,即细绳的抗断 拉力为48 N,本实验原理中用到了力的相互作用规律和二力平衡知识;绳子的抗断拉力是绳子能够承受的 最大拉力,超过这个拉力,绳子就会断裂,故绳子断裂时桶和沙子的重力大于细绳的抗断拉力,即这种方法测 量出的抗断拉力比实际抗断拉力大。(2)绳子的抗断拉力与绳子本身的性质有关,与其长度、拉动物体的 速度无关,故其大小不变。,答案 (1)48 二力平衡(平衡力) 大 (2)不会 不会,5.(2018陕西,32,7分)太阳光在通过透镜时会被会聚或发散,那么声音在传播途中遇到不同介质时,会不会像
9、光一样也被会聚或发散呢?在老师的帮助下,同学们用音叉、三个相同的气球(内部充有不同气体)、示波 器、麦克风等器材设计了如图1所示的实验装置,并进行了如下探究: (1)调整音叉和麦克风之间的距离,让音叉发出的声音只通过空气传播,用麦克风将声音信号输入示波器,观 察并记录此时的波形如图2甲所示。 (2)分别将充有二氧化碳气体、空气和氢气的气球,依次放在音叉和麦克风之间,保持音叉和气球之间的距 离不变,让音叉发出声音,记录示波器显示的波形如图2乙、丙、丁所示。 图1,图2 分析以上实验过程和现象可知: (1)实验过程中,敲击音叉,使其 发声,且应控制音叉发出声音的响度 (选填“相同”或“不 同”)。
10、 (2)比较图2的乙与甲,发现声波在通过充有二氧化碳气体的气球后,麦克风接收到的声音响度 (选 填“变大”“变小”或“不变”),此时充有二氧化碳气体的气球对声波具有 作用,相当于一个 “ 透镜”。比较丁与甲后,发现充有氢气的气球对声波具有 作用。由此可见,声音与光 之间存在某种对应关系。,(3)实验后,同学们查阅资料了解到,生物体组织在激光照射下,会因升温膨胀而产生频率高于20 000 Hz的 声波,生物医学上通过特殊介质和装置使这种声波集中并成像,克服纯光学成像的不足,更加有效地 进行病情诊断、跟踪和治疗。,解析 (1)声是由物体的振动产生的,为了探究声音在不同介质中传播后的响度的大小,应该
11、首先控制声源 发出声音的响度相同,改变传播介质。 (2)根据波形图可知,乙的振幅最大,丁的振幅最小,由此推断,充入二氧化碳气体的气球对声波有会聚作用, 充入氢气的气球对声波有发散作用。 (3)超过20 000 Hz的声波是超声波。,答案 (1)振动 相同 (2)变大 会聚 凸 发散 (3)超,知识拓展 根据波形图判断音调、响度、音色的方法:响度看图形上下距离,距离大的表示振幅大,响度大; 音调看疏密,密的音调高;音色看形状,形状不同的,音色就不同。,6.(2017福建,27,4分)小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条,探究“橡皮条的 弹性势能与长度、宽度的关系”。他依次将
12、橡皮条固定在弹弓上,如图所示。在弹性范围内,拉伸相同的 伸长量,将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去,测得弹射的水平距离,数据如下表:,请回答以下问题: (1)实验中,是通过比较 来间接反映橡皮条的弹性势能大小; (2)比较第1次和第2次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能与橡皮条的 有关; (3)比较第1次和第3次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能还与橡皮条的 有关; (4)用同种材料同厚度的橡皮条,拉伸相同的伸长量,弹性势能最大的橡皮条是 ( ) A.窄而长的 B.宽而长的 C.窄而短的 D.宽而短的,答案 (1)弹珠被弹射的水平距离 (2)长度 (3)宽度 (4)D,解析
13、 (1)橡皮条弹性势能的大小是通过弹珠射出的水平距离来表示的,射出得越远,橡皮条的弹性势能越 大。(2)比较第1次和第2次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条宽度相同,长度不同,弹珠射出的水平距离不 同,故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关。(3)比较第1次和第3次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条 长度相同,宽度不同,弹珠射出的水平距离不同,故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关。(4)由以上可知, 材料和厚度相同的橡皮条,拉伸相同的伸长量时,弹性势能的大小与宽度、长度有关;拉伸相同的伸长量时, 宽度越宽,弹性势能越大,长度越短,弹性势能越大,故弹性势能最大的橡皮条是宽而短的,故选D。,7.(2
14、016福州,30,6分)如图所示,钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量。小亮猜想:一根钢梁的下垂 量h可能与重物对钢梁的拉力F、两个支撑柱间距离s这两个因素有关,并进行如下实验: 图甲 (1)要探究“一根钢梁的下垂量h与两个支撑柱间距离s的关系”,他必须控制 一定,改变 。 (2)要探究“一根钢梁的下垂量h与所受拉力F的关系”,必须控制两支撑柱间距离一定,记录下钢梁受到不 同拉力时的下垂量(忽略钢梁自重的影响),数据如下表所示:,图乙的坐标系中已经描出三个点,请根据第4、5次实验数据继续描点,并画出下垂量h与所受拉力F关系的图线。 图乙 根据图像可知,当拉力为5 000 N时,下垂量是 c
15、m。 根据图像可得结论:当两支撑柱间距离等因素相同时, 。,答案 (1)重物对钢梁的拉力 两个支撑柱间距离 (2)如图所示(2分) 10 下垂量与重物对钢梁的拉力成正比,解析 (1)运用控制变量法,探究钢梁的下垂量h与两支撑柱间距离s的关系,要控制重物对钢梁的拉力F一 定,改变两支撑柱间距离s;(2)根据表格数据先描点再画图线,如答案图所示;由数据或图线可知,钢梁的下垂 量h与重物对钢梁的拉力F成正比,关系式为:h= cm/NF,当拉力为5 000 N时的下垂量:h= cm/N5 00 0 N=10 cm。,教师专用题组 1.(2016江苏南京,10,2分)利用如图所示的装置,运用控制变量法,
16、通过观察现象即可比较酒精 和碎纸热值的大小。为完成实验,要求 ( ) A.酒精和碎纸的质量相同,两只烧杯内水的质量相同 B.酒精和碎纸的质量不同,两只烧杯内水的质量不同 C.酒精和碎纸的质量相同,两只烧杯内水的质量不同 D.酒精和碎纸的质量不同,两只烧杯内水的质量相同,答案 A 比较酒精和碎纸的热值大小时,应取相同质量的碎纸和酒精,比较二者完全燃烧后放出的热量。 要比较燃料完全燃烧后放出热量的多少,需要去加热相同质量的水,比较水升高的温度,若水升高的温度较 多,对应的水吸收热量较多,则对应的燃料放出热量较多,该燃料的热值较高,故应选A。,2.(2016广东广州,12,3分)如图甲、乙所示,规格
17、相同的容器装了相同质量的纯净水,用不同加热器加热,忽略 散热,得到图丙所示的水温与加热时间的图线,则 ( ) 甲 乙 丙 A.乙中温度计示数为32 B.加热相同时间,两杯水吸收的热量相同 C.吸收相同的热量,甲杯的水升温比乙杯的多 D.甲杯的水加热2 min与乙杯的水加热3 min吸收的热量相同,答案 D 乙中的温度计示数为37 ,A错;相同质量的纯净水,加热相同时间,忽略散热,由图可知水升高的 温度不同,说明水吸收的热量不同,B错;相同质量的纯净水吸收相同的热量,升高的温度相同,C错;由图可知, 甲杯的水加热2 min温度升高20 ,乙杯的水加热3 min温度也升高20 ,由于两杯水质量相同
18、且忽略散热, 故吸收热量相同,D正确。,评析 本题的关键在于两杯水是分别用不同加热器加热,加热功率可能不同(根据题目的信息可知两加热 器功率确实不同,而教材中的实验是用相同功率的加热器加热相同质量的水和油),故不能简单地以“相同 加热时间”反映“吸收相同热量”,必须根据题目中的信息及Q=cmt进行分析。,3.(2014江苏扬州,10,2分)下图是课本中的四个实验,哪个实验与其他三个实验的物理思想方法不同( ),答案 D 烛焰随着声音节奏晃动,把扬声器的振动转化为烛焰的晃动;磁场是看不见摸不到的,可通过通 电导体附近磁体方向的变化体现出来;电磁波是看不见摸不到的,通过扬声器发出的声音证明电磁波的
19、存 在。所以A、B、C选项中运用了转换法;D选项水路中水轮机的作用类似于电路中的小灯泡;水路中水流类 似于电路中的电流,运用了类比法。故选D。,评析 此题考查物理学方法。所以要明确各个实验的实验原理,找到其共同地方,了解物理中各种思想方 法的应用,如转换法、类比法、等效法、控制变量法等。,4.(2016宁夏,39,5分)如图所示,是小明制作的多功能实验装置。小车放在水平面上,把支架竖直固定在小车 上,在支架中点O处用一细线悬吊一个质量为m的小球,其重力作用线刚好经过静止在小车上的小桶的中 心。 (1)(2分)小车静止时,剪断细线,小球恰好落在小桶中;若拉着小车水平匀速直线运动的同时剪断细线,小
20、球 还能落在小桶中吗,为什么? (2)(3分)利用小明的实验装置,还能研究的一个物理问题是 ,请写出研究该问题的主要操作方法。,答案 (1)能(1分) 剪断细线前小球与车一起向前运动,剪断细线后,因小球具有惯性会保持与车一样的运 动速度,所以小球还能落在小桶中(1分) (2)答案1:势能和动能的转化(1分) 剪断细线,小球下落,重力势能越来越小,动能越来越大,重力势能转化为动能。(2分) 答出“小球下落,重力势能越来越小,动能越来越大”(1分) 答出“重力势能转化为动能”(1分) 答案2:动能和势能相互转化(1分) 让小球摆动起来,从高处摆向低处,重力势能越来越小,动能越来越大,重力势能转化为
21、动能;从低处摆向高 处,动能越来越小,重力势能越来越大,动能转化为重力势能。(2分) 答出“小球从高处摆向低处,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能”(1分) 答出“小球从低处摆向高处,动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能”(1分) 答案3:探究物体表面是否水平(1分) 把小车放在研究物体表面,待小球静止后观察(测量)小球的重力作用线是否与小车底板面或上支架垂直。(2分),答出“把小车放在研究物体表面,待小球静止”(1分) 答出“观察(测量)小球的重力作用线是否与小车底板面或上支架垂直”(1分) 注:此题具有开放性,只要提出的问题有研究价值,操作方法具有可行性,如探究摆的等时性或重
22、力的方向等 相关问题均可得分。,5.(2016安徽,19,6分)为研究弹簧的性质,我们在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码(如图a),同时记录弹簧总长度L 与钩码质量m,所得数据记录在表一中。已知弹簧原长L0=6.0 cm,实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计 弹簧所受的重力。(g取10 N/kg) 图a,表一:,(1)请根据表一中的数据,将表二填写完整。,表二:,(2)请在图b坐标系中描点作出弹力F跟弹簧伸长量x的关系图像。 图b (3)本实验的结论就是弹簧测力计的工作原理。只有规范使用弹簧测力计,才能准确测量力的大小。请写 出一条正确使用弹簧测力计的操作要求: 。,答案 (1)(2分),(2)(2
23、分)如图 (3)(2分)使用前要校零(或不超出弹簧测力计的量程;或保证所测力的方向与弹簧的伸长方向一致等),解析 (1)根据G=mg计算出第3、5两次钩码的重力分别为0.6 N和1.2 N。根据x=L-L0可以计算出第3、5 两次弹簧的伸长量分别为2.4 cm和4.8 cm。(2)根据表二在坐标系中描点连线就可得出图像。(3)根据弹簧 测力计的使用要求填写。,评析 本题难度不大,重点考查学生处理实验数据的能力。实验数据能否正确处理关系到能否准确得出实 验结论,在处理数据的过程中应当根据实际情况进行分析,不能脱离实际和物理规律。,6.(2016北京,28,2分)如图是小阳在室外游泳池游泳时的几幅
24、画面,请根据图中的情景,提出一个可以探究的 科学问题:,解析 根据图中的情景,提出一个反映两个变量之间是否有关的问题,且两个变量可观察、可测量即可。,答案 示例:体表温度降低与皮肤表面上水的蒸发快慢有关吗?,7.(2016北京,31,2分)为了比较铜和铝的导热性能,小军选取了粗细均匀、横截面积、长度均相同的U形铜 棒和铝棒进行实验。小军认为导热性能无法直接测量,他首先将问题转化为研究可直接测量量之间的关 系,并类比所学知识定义了一个物理量k,来衡量物质的导热性能。在此基础上,进行实验并成功比较出哪种 材料导热性能更好。小军的实验装置示意图如图甲所示。他将铜棒的一端放入烧杯内持续沸腾的水中,铜
25、棒的另一端放入试管内25 的冷水中,每隔50 s测量一次试管内水的温度并记录,依据实验数据绘制了图 乙中的图像。换成U形铝棒后,小军按照同样的实验方法,在相同的实验条件下,每隔50 s测量一次试管内 水的温度并记录,依据实验数据绘制了图乙中的图像。 甲 乙,根据以上信息,回答下列问题: (1)在这个实验中,用来衡量导热性能的物理量k是用 表示的。(选填选项前的字母,只有一个选项 正确) A.时间 B.温度 C.温度的变化量 D.单位时间内温度的变化量 (2)可推断出此实验中 的导热性能更好。(选填“铜棒”或“铝棒”),答案 (1)D (2)铜棒,解析 (1)从实验中可以看出,要比较两种不同物质
26、的导热性能,就要比较试管内的水相同时间内升高的温 度,因此,用来衡量导热性能的物理量k是用单位时间内温度的变化量表示的。(2)从图像中可以看出,插入 铜棒的试管中的水温度上升快,由此可知,铜棒导热性能更好。,8.(2016北京,32,2分)物理学中研究一个变量与多个变量之间的关系时,常常采用控制变量法。下列探究实 验中,需要控制电流不变的是 。(选填选项前的字母,至少有一个选项正确) A.探究并联电路中电源两端电压与各支路两端电压的关系 B.探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系 C.探究串联电路中电源两端电压与各用电器两端电压的关系 D.探究通电螺线管外部磁场强弱跟螺线管线圈匝数的关系,
27、解析 电源两端电压与电流无关, 探究并联电路中电源两端电压与各支路两端电压的关系时, 不需要控制 电流不变,A项错误;电流通过导体产生的热量与电流有关,因此,探究电流通过导体产生的热量与导体电阻 的关系时,需要控制电流不变,B项正确;电源两端电压与电流无关,探究串联电路中电源两端电压与各用电 器两端电压的关系时,不需要控制电流不变,C项错误;通电螺线管外部磁场强弱与电流有关,探究通电螺线 管外部磁场强弱跟螺线管线圈匝数的关系时,需要控制电流不变,D项正确。故选B、D。,答案 BD,9.(2016江苏南京,24,6分)小明利用气球做了几个物理小实验。 (1)如图甲所示,要使两个气球靠近,应用吸管
28、对准 点(选填“A”、“B”或“C”)沿垂直于纸面方 向用力吹气。 (2)如图乙所示,将气球皮迅速拉长后,立即贴至额头上,额头感觉到气球皮变热,此现象说明的物理知识是 。,(3)如图丙所示,松开封气球口的夹子,气球向右运动。 使气球向右运动的力的施力物体是 ; 以吸管为参照物,铁架台是 的; 此现象可以说明 (填字母)。 A.物体间力的作用是相互的 B.力可以改变物体的运动状态 C.气体流速越大,压强越小 D.内能可以转化为机械能,答案 (1)B (2)对物体做功,物体内能增加 (3)气体 运动 ABD,解析 (1)用吸管对着B处吹气,B处空气流速大,压强小,则气球受力不平衡,会向中间靠拢。 (2)将气球皮拉长,是对气球皮做功,气球皮内能会增加,迅速拉长,立即贴至额头上,是为了保证气球皮内能 增加后,还来不及散热。 (3)使气球向右运动的力的施力物体是气体,气球皮给气体向左的推力,气体也会给气球皮一个向右的推 力,使气球运动。以吸管为参照物,铁架台的位置是变化的,所以相对于吸管,铁架台是运动的。向左喷 气,气球向右运动,说明物体间力的作用是相互的;气球由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态;气 球运动产生了动能,消耗了球内气体内能,实际过程为气球皮的弹性势能转化为气体的内能(对气体做功), 气体的内能转化为气球的机械能(气体对气球做功)。,
