精品解析:2021年山东省枣庄市山亭区中考一模物理试题(解析版+原卷版)
展开第Ⅰ卷(选择题 共36分)
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,满分36分,在每题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列估测中,最接近生活实际是( )
A. 一支新铅笔的长约为17cm
B. 枣庄市夏季平均气温约为40℃
C. 一瓶500mL的矿泉水质量为5kg
D. 复兴号高铁列车运行速度可达350m/s
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.一支新铅笔长不到20cm,约为17cm,故A符合题意;
B.枣庄市夏季平均气温约为30℃,故B不符合题意;
C.水的密度为1.0×103kg/m3,一瓶500mL的矿泉水质量为0.5kg,故C不符合题意;
D.复兴号高铁列车运行速度可达350km/h,远远达不到350m/s,故D不符合题意。
故选A。
2. 关于声现象的说法正确的是( )
A. 物体的振幅越大音调越高
B. 空气中,声音的传播速度约为3×108m/s
C. 打雷时捂住耳朵可以防止雷声的产生
D. 地震、火山喷发等自然现象都伴有次声波的产生
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.振幅越大,响度越大,与音调无关,故A错误;
B.空气中声音的传播速度为340m/s,故B错误;
C.打雷时捂住耳朵是为了从人耳处防治噪声,不能防止雷电产生,故C错误;
D.一般自然灾害如地震、火山喷发等自然现象都伴有次声波的产生,故D正确。
故选D。
3. 下列与物态变化有关的说法中正确的是( )
A. 水凝固时放出热量,温度降低
B. 蒸发是在任何温度下都能发生
C. 霜是空气中的水蒸气凝固形成的
D. 烧开水时冒出的“白气”是水汽化形成的
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.水在凝固过程中,放出热量,温度不变,故A错误;
B.蒸发是没有温度要求的,液体在任何温度下都会发生蒸发,故B正确;
C.霜是固态的小冰晶,是由水蒸气快速放热直接变成了固态形成的,是凝华现象,故C错误;
D.用水壶烧水时,水沸腾后,从壶嘴里冒出“白气”,是壶嘴里冒出的温度较高的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象,故D错误。
故选B。
4. 下列现象中,仅由于光的反射而形成的是( )
A. 水中倒影B. 雨后彩虹C. 插在水中的铅笔“折断”了D. 手影
【答案】A
【解析】
【详解】水面相当于平面镜,水中倒影,是平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A符合题意;雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生的折射形成的,故B不符合题意;插在水中的铅笔“折断”了,是因为从水中笔上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是笔的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故C不符合题意;手影的形成是因为光沿直线传播时被手挡住后,就会在墙面上呈现出阴影区域,形成影子,故D不符合题意,故选A.
【点睛】本题考查的是用光学知识解释光现象,考查了光的直线传播、光的反射、光的折射等;需要熟记小孔成像,影子的形成,日、月食等是光的直线传播形成的;光遇到物体表面会发生反射;光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折:钢笔错位、海市蜃楼,凸透镜成像等都属于光的折射现象.
5. 年幼的弟弟发现密封的面包被挤扁说面包变少了,哥哥却说面包没变。你认为哥哥所说的 “没变”可能是指下列哪个物理量( )
A. 体积B. 密度C. 质量D. 硬度
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.面包被挤扁,面包体积变小,故A不符合题意;
B.面包质量不变,体积变小,由可知密度变大,故B不符合题意;
C.面包被挤扁,形状发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变,故C符合题意;
D.面包被挤扁,硬度发生变化,故D不符合题意。
故选C。
6. 关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是
A. 因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
B. 物体受到的重力的方向总是竖直向下,有时还垂直于接触面
C. 物体间如果有相互作用的弹力,就定存在摩擦力
D. 摩擦力的方向定与物体运动的方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体本身没有重力(只有质量),重力是由于地球的吸引而产生的;故A错误;
B.重力的方向总是竖直向下的,当接触面水平时,则重力的方向垂直于接触面,故B正确;
C.物体间有相互作用的弹力时,如果没有相对运动或相对运动的趋势,或接触面光滑,则物体也不受摩擦力;故C错误;
D.滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反;如传送带的物体,当加速运动时摩擦力的方向与运动方向就相同,故D错误;
7. 如图,质量分布均匀的长方体重物A、B,密度分别为ρA和ρB,底面积分别为SA和SB,且SA>SB,将它们放在水平面上,它们对地面的压强相等.现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为pA和pB,对地面的压力分别为FA和FB,下列物理量大小比较的关系正确的是( )
A. FA<FB
B. pA>pB
C. ρA>ρB
D. 切割前后 A,B 对地面的压强均不变
【答案】C
【解析】
【详解】则由图可知: hAhB,对于柱状实心物体,则压强可用p=ρgh计算,因为两物体对地面的压强相等,即:ρAghA=ρBghB.∴则AB,故C正确;若按虚线切除上半部分则两物体对地面的压强分别为:PA=ρAghA,pB=ρBghB,则pA= pB,故B错误;由图可知,sA>sB,根据F=pS可知, FAFB,故B错误,切割前后 A、B 对地面的压强均原来的一半,故D错误.故选C.
点睛:两物体对地面的压强相等,由边长关系可求出密度关系,则由压强公式可求得压强的关系.
8. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体.下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A. 只有①和③B. 只有①和④C. 只有②和③D. 只有③和④
【答案】D
【解析】
【详解】①容器质量相等,容器内的液体质量也相等,所以总重相等,即容器对桌面的压力相等:F甲=F乙,故①错误;
②液体的质量相等,由图知,乙容器越往上,口径越大,所以乙中液体体积大,根据可知,乙的密度小,故ρ甲>ρ乙,故②错误;
③因为ρ甲>ρ乙,且液面相平,根据可知,液体对容器底部的压强为:p甲>p乙,故③正确;
④总重相等,容器的底面积相等,根据得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故④正确;
故选D.
点睛:关键是判断出两液体密度大小的关系,根据图可知,乙液体体积大,而两液体质量相等,所以根据密度公式可判断密度大小,再判断其它就没有难度了.
9. 如图所示的简单机械中一定费力的是( )
A. 钓鱼竿
B. 撬棒
C. 羊角锤
D. 起瓶器
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是属于费力杠杆,故A符合题意;
B.撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
10. 小李将一排球竖直向上抛出,排球离开手后竖直向上运动到一定高度又落回地面,不计空气阻力,关于排球离开手后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 排球在上升过程中小李对排球做功
B. 排球在下落过程中排球的动能减小
C. 排球在上升过程中排球受到一个竖直向上的力
D. 排球在下落过程中排球所受的重力做功越来越快
【答案】D
【解析】
【详解】解:A、排球在上升过程中,小李对排球不在施加力的作用,所以不做功;B、在下落过程中,质量不变,速度逐渐变大,动能变大;C、不计空气阻力,上升过程中,排球只受重力作用;D、排球下落时速度越来越快,所以相同时间内下洛高度越大,即重力做功越来越快,故选D.
点睛:根据做功的两个必要因素分析;影响动能大小的因素有质量和速度;排球在下落过程中,排球下落速度越来越大,下落相同高度,用时间越来越少,即重力做功快慢.
11. 小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考,正确的是( )
A. 煤气燃烧越充分,其热值越大
B. 加热过程中水的比热容变大
C. 壶内水温度升高的过程中内能增大
D. 水沸腾过程中吸收热量,温度不断升高
【答案】C
【解析】
【详解】分析:要解答本题需掌握:
(1)热值是物质的某种特性,与物质的种类和状态有关,同种燃料的密度、比热容、热值一般不变;
(2)比热容是物质本身的一种属性,与温度无关.
(3)温度对内能的影响;描述热量的物理术语;影响内能大小的因素;
(4)根据水的沸腾特点分析.
解答:A、热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,故A错误;
B、比热容是物质本身的一种属性,与温度无关,故B错误;
C、物体温度升高,分子运动加剧,内能增大,故C正确;
D、水沸腾过程中吸收热量,温度保持不变,故D错误;
故选C.
【点睛】此题主要考查学生对物质概念理解和掌握,明确各个物理量的真正含义后,可顺利解决此题.
12. 某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是( )
A. 光能→电能→机械能B. 光能→机械能→电能
C. 电能→机械能→光能D. 机械能→电能→光能
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】太阳能板发电的过程是太阳能(光能)转化为电能的过程,而电动机供电的过程是电能转化为机械能的过程,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13. 如今,说我们的生活是由磁铁支撑着并不为过.史上最强力的钕磁铁广泛用于手机、电脑、冰箱等.如图所示,是小明同学用钕磁铁和曲别针进行的实验.通过实验情景,可以判定下列说法正确的是( )
A. 钕磁铁周围存在磁感线,不存在磁场
B. 钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用
C. 钕磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的
D. 钕磁铁周围的磁场分布是均匀度
【答案】B
【解析】
【详解】分析:主要通过观察和分析题目中的图片答题;
解答:从图片可以看到,曲别针被钕磁铁吸引,看不到有磁感线存在,说明钕磁铁周围存在磁场,而且不存在磁感线,故A错误; 钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有吸引力,故B正确;从图中可以看出曲别针静止时并不都是竖直向下的,说明钕磁铁周围各点的磁场方向并不都是竖直向下的,故C错误;从图片可以看出,越靠近钕磁铁,吸引的曲别针越多,说明钕磁铁周围的磁场分布并不是均匀的,故D错误;
故选B.
【点睛】从图片入手,是本题的突破口,以图片中出现的现象来分析选项的对错.
14. 如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触金属箔已张开的验电器金属球,发现验电器的金属箔先闭合,后又张开,以下说法正确的是
A. 摩擦过程中创造了电荷
B. 验电器的金属箔开始时带负电荷
C. 验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
D. 此过程中,瞬间产生的电流方向是从箔片流向橡胶棒
【答案】D
【解析】
【分析】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,据此即可解答.
【详解】A. 摩擦过程中并没有创造电荷,而是电荷的转移,故A错误;B. 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,当接触验电器上端的金属球时,橡胶棒上的电子会转移到验电器上,先合拢是由于刚开始发生了中和现象,说明开始时带正电荷,故B错误;C. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故C错误;D. 此过程中,橡胶棒上的电子会转移到验电器上,瞬间产生的电流方向是从箔片流向橡胶棒,故D正确,故选D.
15. 如图所示的串联和并联电路,两个灯泡阻值不等,开关S闭合,关于电路中的电流或电压关系,下列说法正确的是( )
A. 甲电路中,U=U1=U2B. 甲电路中,U>U1=U2
C. 乙电路中,I=Il+I2D. 乙电路中,I>I1=I2
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由甲电路知道,两个灯泡串联,由串联电路的分压特点知道,U=U1 +U2,又因为两个灯泡阻值不等,所以U1 ≠U2,故AB错误;
CD.由乙电路知道,两个灯泡并联,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,I=Il +I2,又因为两个灯泡阻值不等,所以根据并联分流规律可知I1 ≠I2,故C正确,D错误,
故选C.
【点睛】本题考查的是串并联电路的特点,解题的关键是判断电路的连接方式,掌握串联分压,并联分流的特点.
16. 有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将( )
A. 一定小于RB. 一定大于RC. 一定等于RD. 以上结果都有可能
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】据电阻并联的特点知,两个电阻并联后的总电阻比任何一个电阻阻值都小,而由题意知,其中一个电阻的阻值比R要小,那么两个电阻并联后的总电阻将小于R,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17. 如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为5V
B. 电阻R1的阻值为15Ω
C. 通过电阻R1的电流为0.5A
D. 若断开开关S2,电流表A1示数变大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流,开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1。
A.因为并联电路中各支路两端的电压相等,故根据欧姆定律可得,电源电压为
U=U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V
故A错误;
B.由
可得,电阻R1的阻值为
故B正确;
C.因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流为
I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A
故C错误;
D.若断开开关S2,电流表A1只测R2的电流,那么电流表A1示数变小,故D错误。
故选B。
18. 如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡上标有 “4V”字样,电流表的量程为0~0.6A图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图象.滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2的阻值为10Ω.当闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,小灯泡L恰好正常发光则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为5V
B. 闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,用一个“4V 0.5W“的灯泡L′替换L,则将正常发光
C. 闭合S和S2,断开S1,当小灯泡的功率为0.8W时,滑动变阻器的阻值是17.5Ω
D. 闭合S和S1,断开S2,为保证电路安全,电阻R2的最大功率为8.1W
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合S和S2,断开S1,此时小灯泡和滑动变阻器是串联的,滑片移到中点时变阻器电阻为10Ω,此时灯泡正常发光,因此灯泡此时电压为4V,由图乙可知灯泡的额定电流是0.5A,则灯泡电阻为:
所以,串联电路的电阻为:
R=R1+RL=10Ω+8Ω=18Ω
所以电源电压为:
U=IR=0.5A×18Ω=9V;
B.“4V 0.5W”灯泡的电阻为:
在滑动变阻器的滑片在中点时,原来灯的电阻是8Ω,现在灯的电阻是32Ω,由串联分压可知,灯的电阻变大,分担的电压就变大,电压会超过4V,所以灯不能正常工作;
C.闭合S和S2,断开S1,当小灯泡的功率为0.8W时,由图乙知,电灯两端的电压是2V,电灯的电流是0.4A,所以电路电阻为:
此时灯的电阻为:
滑动变阻器的阻值是:
R滑=22.5Ω﹣5Ω=17.5Ω;
D.闭合S和S1,断开S2,此时定值电阻和滑动变阻器是串联的,电路最大电流是0.6A,电阻R2的最大功率为:P=I2R=(0.6A)2×10Ω=3.6W.
第Ⅱ卷(非选择题 共64分)
二、填空题:本题共7小题,每空1分,满分14分。
19. 探究声音的传播时,将手机装入塑料袋,扎紧袋口后用细线悬于水中。用另一部手机拨打袋中的手机,手机能接通,说明______可在水中传播;能听到手机发出的铃声,还能说明______可在水中传播。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 声音
【解析】
【分析】
【详解】[1]手机既能发射电磁波,又能接受电磁波,用另一部手机拨打袋中的手机,手机能接通说明电磁波可在水中传播。
[2]能听到手机发出的铃声,是由水和空气传过来的,故能说明声音可在水中传播。
20. 小明将托盘天平放在______桌面上,调节天平平衡,测出小石块质量,天平平衡时,右盘所加砝码和游码的位置,如图所示,则小石块的质量为______g;接着测出小石块的体积为10cm3,则小石块的密度为______kg/m3。
【答案】 ①. 水平 ②. 25.8 ③. 2.58×103
【解析】
【分析】
【详解】[1]托盘天平在使用前,要放在水平桌面上,才可以使用。
[2]由图可知,天平秤量标尺的分度值是0.2g,游码左侧所对应刻度值为0.8g,则石块的质量为
m=20g+5g+0.8g=25.8g
[3]由密度的计算公式可得,石块的密度为
21. 如图所示,测电笔正确使用方法是_____(选填”甲”或“乙”),已知测电笔的电阻约为1.1×106Ω,氖管和人体的电阻比它小得多,可以忽略,请你计算“220V 40W”灯泡正常工作时的电流约为正确使用测电笔时通过人体电流的_____倍(结果保留到整数).
【答案】 ①. 乙 ②. 900
【解析】
【分析】①根据测电笔的正确使用方法进行分析,即手指接触测电笔末端的金属部位,使电路形成通路;②已知家庭电路电压及测电笔电阻和灯泡额定电压和额定功率,可以得到两者通过的电流,比较得到结果.
【详解】使用测电笔时,手必须接触测电笔末端的金属体,使电源和大地之间形成通路,故乙是正确的测量方法;通过测电笔的电流为I笔==2×10﹣4A;根据P=UI可得,通过灯泡的电流为I灯=≈0.18A,所以灯泡正常工作时的电流约为正确使用测电笔时通过人体电流的=900倍.
22. 小刚早上8:00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示,然后关闭家中其他用电器,只让电冰箱工作.下午18:00回家后再次查看电能表,显示的数字如图乙所示.则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为_______kW·h,电冰箱的实际电功率为________W.
【答案】 ①. 0.5 ②. 50
【解析】
【详解】(1)电冰箱所消耗的电能W=10124.1kW·h-10123.6kW·h=0.5kW·h.
(2)电冰箱的实际电功率为.
23. 天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃,水的内能增加了_____J,水的内能增加是通过_____方式实现的,若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收,需要消耗_____kg的天然气.已知c水=4.2×103J/(kg•℃),q天燃气=4×107J/kg.
【答案】 ①. 3.36×106 ②. 热传递 ③. 0.1
【解析】
【详解】(1)水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(42℃-22℃)=3.36×106J;(2)水从火吸收热量,内能增加、温度升高,是利用热传递改变水的内能;(3)由η=得,天然气完全燃烧放出的热量:Q放==4106J,由Q放=mq得,需要天然气的质量:m==0.1kg.
点睛:(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温(在一个标准大气压下,水的沸点为100℃),利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;(2)改变物体内能的方法:做功和热传递;(3)利用η=求天然气完全燃烧出的热量,再利用Q放=mq求需要天然气的质量.
24. 两个标有“5Ω 1A”和“10Ω 0.6 A”的定值电阻,将它们串联,电源电压最大为_____V;若将它们并联起来使用,干路电流最大是_____A。
【答案】 ①. 9 ②. 1.5
【解析】
【详解】[1]将两电阻串联,电路中允许通过的最大电流为0.6A,电源电压最大为
[2]若两电阻并联,各支路电压等于电源电压,两电阻允许的最大电压分别为
为了电路安全,电源电压最大为5V,此时两支路中的电流分别为
所以中的最大电流为
三、作图、实验与探究题:本题共4小题,每图或每空2分,满分36分。
25. 如图所示,斜面上的小球被挡板A挡住,请作出小球受到的重力和小球对挡板A的压力示意图.
【答案】
【解析】
【详解】分析:(1)先根据规则物体的重心在物体的几何中心,确定小球的重心;然后根据重力的方向竖直向下,过重心表示出重力的方向;
(2)压力是接触面受到的力,因此压力的作用点是小球与挡板的接触点,根据压力的方向与接触面垂直的关系,过压力作用点表示出压力的方向即可.
解答:小球所受重力的作用点在小球的球心,方向竖直向下;压力的作用点在小球与挡板的接触点上,方向垂直于挡板向右.分别过重力的作用点和压力的作用点画出重力G和压力F的示意图,如下图所示:
【点睛】画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画箭,五把力的符号标箭边.按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图.
26. 小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、___________的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至___________cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像.
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在___________(选填A、B、C”)处能观察到蜡烛的像,像是如图丙中的___________ (选填“1、2、3、4”).
(3)实验完成之后,小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏___________凸透镜.(选填“靠近”或“远离”)
【答案】 ①. 放大 ②. 40 ③. B ④. 4 ⑤. 远离
【解析】
【详解】解:(1)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,与凸透镜的距离为15cm,即物距u=15cm,此时2f>u>f,成倒立放大的实像;
像距v=55cm-25cm=30cm,根据折射光路是可逆的,可知保持蜡烛和光屏的位置不变,当u=30cm时,即凸透镜移动至40cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;
(2)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则u<f,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上承接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像,故4图符合像的性质;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察;
(3)将一副近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,即像推迟会聚,应将光屏远离凸透镜.
27. 在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,如图所示.
(1)让同小车从斜面上同一位置由静止开始下滑,目的是________________.
(2)实验中同一小车在木板表面上运动的距离最长,表明它在该表面受到的阻力最_________.
(3)假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,则它会在水平面上做_______运动.
(4)如图图丙所示,让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,则还可以探究小车的_______关系(选填序号).
①重力势能与质量;②重力势能与高度;③动能与质量;④动能与速度
(5)如图所示,用弹簧测力计水平拉着木块在长木块上做匀速直线运动,此时测力计的示数为_______N.
(6)在不同水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动,可探究木块的___________关系(选填序号).
①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度;②滑动摩擦力的大小与压力大小;
【答案】 ①. 使小车到斜面底部的速度相同 ②. 小 ③. 匀速直线 ④. 2;4 ⑤. 0.8 ⑥. 1
【解析】
【详解】(1)当小车从斜面上同一位置由静止开始下滑时,下降相同高度时的速度相等,所以目的是使小车到斜面底部的速度相同;
(2)实验中同一小车在木板表面上运动的距离最长,表明它在该表面受到的阻力最小.
(3)假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,则没有力改变它的运动状态,所以它会在水平面上做匀速直线运动.
(4)如图图丙所示,让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑;
同一小车质量相等,不同高度由静止开始下滑,即高度不同,所以重力势能不同,可以研究重力势能与高度的关系;
同一小车质量相等,从不同高度下滑到水平面时,速度不同,所以可以研究动能与速度的关系;
故选②④;
(5)如图所示,用弹簧测力计水平拉着木块在长木块上做匀速直线运动,测力计的分度值为0.2N,测力计的示数为0.8N;
(6)在不同水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动,则木块的重相同,即压力相同;而不同的水平面,代表粗糙程度不同,所以可探究木块的滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,故选①.
点睛:本实验是典型的控制变量法的应用,即当一个结果受多个因素的影响时都使用此方法进行实验,实验时让一个因素变化,而其它因素都控制相等或相同即控制变量.
28. 某同学为了探究“电阻丝的电阻R与长度l、横截面积S和材料的关系”,进行了如下实验操作:
(1)如图甲所示,是取一段新的电阻丝紧密绕制,用刻度尺测量出它的直径示意图.由此可知,电阻丝的直径为_____mm,从而计算出电阻丝的横截面积S.
(2)在实验中,先保持电阻丝的横截面积S和材料不变,探究电阻丝的电阻R与长度l的关系,这种方法叫做_____法(选填“等效替代”或“控制变量” ).
(3)为了探究电阻丝的电阻R与l的关系,实验室备有以下实验器材:
A.电源E(电压U=1.5V )
B.电流表A1(量程0~100mA )
C.电流表A2( 量程0~0.6A )
D.电阻箱R0(阻值0~999.9Ω)
E.待测电阻丝R(阻值约为10Ω)
F.开关一个,导线若干,则:
(4)为了提高实验的精确程度,在实验中电流表应选的是_____(选填器材前的字母代号).
(5)把电阻丝拉直后,将其两端固定在刻度尺的接线柱a和b上,在电阻丝上夹一个金属夹P,移动金属夹P的位置,就可改变接入电路中金属丝的长度l,把这些实验器材按乙图的电路连接起来.闭合开关S前,电阻箱的阻值应调整到_____Ω.
(6)闭合开关S后,将电阻箱调到适当位置不动,多次改变金属夹P的位置,得到多组I、l的数据.根据实验测量数据在坐标平面内,以电流的倒数1/I为纵坐标、电阻丝的长度l为横坐标,得出图象如图丙所示,根据实验图象说明,横截面积S相同的同种材料的电阻丝,接入长度l越长,电流I越小,电阻R_____.
(7)该电阻丝1cm长度的阻值为_____Ω.
【答案】 ①. 0.8 ②. 控制变量 ③. B ④. 999.9 ⑤. 越大 ⑥. 0.3
【解析】
【详解】第一空.根据刻度尺读出电阻丝的长度为:l=1.60cm,
则电阻丝的直径为:d===0.08cm=0.8mm;
第二空.电阻的大小在不考虑温度的前提下,有三个决定因素:材料、长度、横截面积.因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时,要用到控制变量法,在实验中,先保持电阻丝的横截面积S和材料不变,探究电阻丝的电阻R与长度l的关系,这种方法叫做控制变量法;
第三空.电路中的最大电流I===0.15A=150mA,所以为了提高实验的精确程度,电流表选最量程为100mA的电流表A1(或序号B);
第四空.闭合开关S前,电阻箱起到保护电路的作用,电阻箱的阻值应调整到阻值最大处,由电阻箱R0(阻值0~999.9Ω)可知,电阻箱的阻值应调整到999.9Ω.
第五空.在图象上可以看到,电阻的长度越长,电流的倒数越大,电流越小,在电压一定时,电阻越大.
第六空.由图乙知,电阻丝和电阻箱是串联的,
由图丙知,
当电阻丝接入0cm,就是电阻丝的电阻为零时,电源电压为1.5V,电流倒数为10A﹣1,所以电流为I'=A=0.1A,则电阻箱的电阻为:R'===15Ω,
当电阻丝接入10cm,就是电阻丝的电阻为R时,电源电压为1.5V,电流倒数为12A﹣1,所以电流为I''=A,则电路总电阻为:R总===18Ω,
所以10cm电阻丝的电阻为:R=R总﹣R'=18Ω﹣15Ω=3Ω,
在横截面积和材料一定时,导体的电阻跟导体的长度成正比,所以1cm的电阻丝电阻为:R1===0.3Ω.
四、计算题:本题共2个小题,29题7分,30题7分,满分14分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的运算步骤,只写出最后答案的不得分。
29. 如图所示,小明在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,准备了质量为100g、底面积为80cm2的容器两个,其中甲容器中装有深度为10cm的水,乙容器中装有质量0.7kg的酒精。他将物体A悬挂在弹簧测力计下,缓慢浸没在水中,观察到指针停在3.2N位置不变;若缓慢浸没在酒精中,弹簧测力计的示数减小到3.4N后保持不变。求:(ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)甲容器中未放物体A时,水对甲容器底的压强为1000Pa。
(2)容器乙中未放物体A时,水平桌面受到的压强1000Pa。
(3)物体A的体积100cm3。
【答案】(1)1000Pa;(2)1000Pa;(3)100cm3
【解析】
【详解】(1)甲容器中未放物体A时,水对甲容器底的压强
(2)水平面上的物体,对水平面的压力等于其重力,水平桌面受到容器乙的压强为
(3)由题可知,物体A均浸没在水和酒精中
A在水中受的浮力
根据阿基米德原理可得
﹣﹣﹣﹣﹣①
A在酒精中受的浮力
同理可得
﹣﹣﹣﹣②
由①②可得
解得
答:(1)甲容器中未放物体A时,水对甲容器底的压强为1000Pa。(2)容器乙中未放物体A时,水平桌面受到的压强1000Pa。(3)物体A的体积100cm3。
【点睛】重点是固体压强、流体压强、阿基米德原理的应用,根据称重法测量浮力的原理得出浮力后,根据可求排开液体的体积,即物体的体积,根据两次体积相等可求物体的体积。
30. 一个彩色灯泡上标有“36V 7.2W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响,保留一位小数)求:
(1)该灯泡正常工作时的电流和灯丝的电阻;
(2)若接在220V的照明电路中使用,至少需要串联多少个这种灯泡才行。这些灯泡1分钟消耗多少电能。
【答案】(1)0.2A,180Ω;(2)7个,2304.8J
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)灯泡正常发光时的电流
IL==0.2A
灯丝电阻
RL==180Ω
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,要使小灯泡接在220V的电路中使用,串联小灯泡的个数
n=≈6.11≈7个
这些灯泡1分钟消耗的电能
W=×60s≈2304.8J
答:(1)该灯泡正常工作时的电流为0.2A,灯丝的电阻为180Ω;
(2)若接在220V的照明电路中使用,至少需要串联7个这种灯泡才行,这些灯泡1分钟消耗2304.8J电能。
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