上海市上宝中学物理中考模拟试卷检测题含答案
一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)
1.放入电场中的电荷要受到电场力的作用。在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。但电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强,用字母E表示,定义式为_________。若在间距为d两平行板上所加的电压为U,两板间电场强度的计算公式为E?U。 d
如图,给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压,两板之间就有了电场。若让电荷量为e的电子沿着平行于两板的中线方向(如图)入射到电场中,电子由于惯性在水平方向做匀速直线运动,同时由于受到电场力的作用要在竖直方向做加速运动。电子的运动实际是水平方向的匀速运动和竖直方向的加速运动的合运动(如图虚线表示)。
若两板间距为d,板长为L,所加的电压为U,电子的质量为m,入射初速度为v0,请你推
eUL2_____。 导证明:电子离开此电场时偏移的距离为y?22dmv0【答案】E?【解析】 【分析】 【详解】
(1)放入电场中的电荷受电场力的作用。在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。但电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强E,定义式为E?F 见解析 qF qF可得电子e在电场中受到的电场力为 q(2)由场强定义式E?F?qE?eE
已知两板间电场强度的计算公式为E?U带入电场力表达式得 dF?eE?eU d
Lst?电子在水平方向上做匀速直线运动,由v?得电子在平行板中运动的时间为竖直
v0t方向上电子做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得竖直方向的加速度
a?FeU故电子离开此电场时偏移的距离 ?mdm?L?12eUeUL2 y?at?????222dm?v0?2dmv02答:(1)电场强度定义式为E?F。 qeUL2(2)电子离开此电场时偏移的距离为y?2,证明如上。 2dmv0
2.阅读短文,回答问题。
可燃冰
可燃冰是一种新型能源,主要成份是甲烷和水,分布在深海沉积物里或酷域的永久冻土中,如图所示,可燃冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣,1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气,天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。 可燃冰的生成有三个基本条件:首先要求低温,可燃冰在0~10℃时生成,超过20℃便会分解,海底温度一般保持在2~4℃在右;其次是高压,可燃冰在0℃时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,而以海洋的深度,此高压容易保证;最后是充足的气源,海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的气源,在温度、压强、气源三者都具备的条件下,可燃冰就会生成。
请回答下列问题:[1个标准大气压取1×105Pa,海水的密度取1×103kg/m3,g取10N/kg,c
水
=4.2×103J/(kg·℃),甲烷的热值取4.2×107J/m3]
(1)可燃冰的主要成分是_________和__________。
(2)若要在0℃的海底生成可燃冰,海水的深度至少要_______m。
(3)如图所示,海底上有一块体积为100m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A,其受到海水的浮力为_______N。
(4)0.5m3的可燃冰分解后,其中的甲烷完全燃烧放出的热量是______J,在标准大气压下,这些热量全部被水吸收,至少可以将质量为____kg温度为20℃的水加热至沸腾。
【答案】甲烷 水 290 0 2.7552×109 8.2×103 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]由文中信息可知,可燃冰的主要成分是甲烷和水。
(2)[3]当可燃冰在0℃时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,则可燃冰形成的气压为
p?29?1?105Pa?2.9?106Pa
根据p??gh可得,海水的深度
p2.9?106Pah???290m 33?g1?10kg/m?10N/kg(3)[4]浮力产生的原因是上下表面的压力差,即F浮?F向上?F向下,当可燃冰的底部与海底紧密相连时,F向上?0,其受到海水的浮力为0。 (4)[5]0.5m3的可燃冰分解出的天然气体积为
V?164?0.5m3?82m3
甲烷最少为
V??V?80%?82m3?80%?65.6m3
甲烷完全燃烧放出的热量
Q放?V?q?65.6m3?4.2?107J/m3?2.7552?109J
水吸收的热量与甲烷完全燃烧放出的热量相等,由Q吸?cm?t可知。水的质量
Q吸2.7552?109Jm????8.2?103kg 3c水?tc水?t4.2?10J/(kg?℃)??100℃?20℃?Q放
3.自动驾驶汽车是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车,正不断走进我们的生活。 (1)驾驶员进入汽车后,电脑系统会对驾驶员的脸部特征进行识别。从生物学角度看,人的脸部特征是由_____决定的;
(2)2019年8月,红旗EV自动驾驶汽车在湖南长沙开展测试。汽车从长沙出发,历时3小时20分钟到达武汉,行驶距离286千米。测试过程中红旗EV汽车的平均速度是多少千米/时_____;
(3)质量为1.8吨的红旗EV自动驾驶汽车,在水平公路上匀速直线行驶时,受到的阻力为车重的0.2倍,此时汽车受到的牵引力为多少牛_____? 【答案】基因 85.8km/h 3.6×103N 【解析】 【分析】
(1)人的脸部特征由人的遗传基因决定。
(2)已知汽车行驶的路程和时间,根据速度公式求出汽车的平均速度。
(3)知道汽车质量,根据G=mg求出重力,根据车受到的阻力是车重的0.2倍求出阻力,由于汽车匀速直线运动,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。