2020年北京东城区中考物理零模练习题
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这是一份2020年北京东城区中考物理零模练习题,共47页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,实验解答题,科普阅读题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2020年北京市东城区中考物理模拟试卷(4月份)
一、单项选择题(下列各小题中只有一个选项符合题意.共30分,每小题2分)
1.(2分)以著名物理学家的名字作为“能量”单位的是( )
A.瓦特 B.欧姆 C.帕斯卡 D.焦耳
2.(2分)下列四种电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电视机 B.电热水器 C.电磁炉 D.洗衣机
3.(2分)利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的装置是( )
A.电动机 B.发电机 C.电铃 D.电磁铁
4.(2分)如图所示的现象中,属于光的折射现象的是( )
A.桥在水中的倒影 B.屏幕上的手影
C.饮料罐在镜中的像 D.透镜下的邮票变大
5.(2分)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声波能在真空中传递信息
B.一切正在发声的物体都在振动
C.道路旁的隔音墙能在声源处减弱噪声
D.根据音调可以辨别不同乐器发出的声音
6.(2分)如图所示的各种用具中,属于费力杠杆的是( )
A.筷子 B.羊角锤
C.天平 D.钢丝钳
7.(2分)下列说法正确的是( )
A.光不是电磁波,但是可以在真空中传播
B.从不同位置能看到黑板上的字,是镜面反射的结果
C.阳光通过棱镜分解成各种颜色的光,说明白光是由色光组成的
D.阳光通过茂密的树叶缝隙在地面形成“亮斑”,说明光发生了折射
8.(2分)如图所示是观察气体扩散现象的实验装置,扩散现象表明( )
A.分子的无规则运动
B.分子之间存在引力
C.分子之间存在斥力
D.物质是由大量分子组成的
9.(2分)如图所示,下列现象中的物态变化属于升华的是( )
A. 刚从水中出来,感觉特别冷。
B. 水烧开时冒出大量“白气”
C.冬季,堆在户外的“雪人”没熔化却变小
D. 夏天晾晒的湿衣服逐渐变干
10.(2分)如图是学习电磁现象过程中做过的几个实验,其中能反映发电机工作原理的是( )
A.甲图是给带有铁芯的线圈通电,它能吸住铁片及重物
B.乙图中有电流通过在小磁针上方的直导线中时,小磁针发生偏转
C.丙图中闭合开关,铜棒ab中有电流通过时,它就会运动起来
D.丁图中闭合开关,使导体AB沿箭头所示方向左右摆动,电流表指针发生偏转
11.(2分)家用电吹风机由电动机和电热丝等组成,当只闭合S1时,可以吹冷风;当S1、S2都闭合时,可以吹热风。如图电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12.(2分)在探究近视眼视力矫正问题时用如图所示的装置模拟眼睛,烧瓶中的着色液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体,右侧内壁相当于视网膜。图中的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路,其中能达到近视眼矫正目的是( )
A. B.
C. D.
13.(2分)如图是甲、乙两种物质的质量与体积图象。分别用甲、乙两种物质制成实心球,则( )
A.甲球一定能漂浮在水面
B.乙球一定会沉入水底
C.将体积相等的甲、乙两球系在一起,一定能漂浮在水面
D.将质量相等的甲、乙两球系在一起,一定能漂浮在水面
14.(2分)如图所示电路,电源电压6V保持不变,丙处接入电流表。若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S,甲、乙两表读数之比为1:2;断开开关S,在甲、乙两处分别接入电流表,乙处电流表示数为0.6A.当断开开关S,甲、乙接入电流表时,丙的示数及R2消耗的电功率分别是( )
A.0.3A 0.6 W B.0.6A 1.2 W
C.0.9A 1.8 W D.1.8A 3.6 W
15.(2分)如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两容器质量相等,上下两部分高度相同,容器壁厚度可忽略。容器甲的底面积为S1,开口端面积为S2,容器乙的底面积为S2,开口端面积为S1,S1:S2=1:2.在两容器中装入深度相同的水,再分别放入体积相同,密度不同的物块A 和B.物块A 放在容器甲中,静止时有的体积露出水面,物块B 放在容器乙中,静止时有的体积露出水面,物块A 和B 均未与容器底部接触,水也没有溢出。下列说法中正确的是( )
A.物块A和B的密度之比为2:9
B.放入物块前,两容器对桌面的压强比为2:9
C.放入物块后,甲、乙容器底部受到水的压强变化量之比为2:9
D.放入物块后,甲、乙容器底部受到水的压力变化量之比为2:9
二、多项选择题(下列各小题中符合题意的选项均多于一个.共10分,每小题2分.每小题全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
16.(2分)下列估计符合事实的是( )
A.一支普通钢笔的质量约为2kg
B.一个中学生的质量约为55kg
C.一支新2B铅笔的长度约为18cm
D.看书时眼睛与书本的距离应保持1m
17.(2分)如图所示,物体A所受重力为GA,在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动。物体A所受的支持力为N,物体A与水平面间的摩擦力为f,绳子对物体A水平向右的拉力为F1.物体B所受重力为GB,绳子对物体B竖直向上的拉力为F2,忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦,下列说法正确的是( )
A.F1、f之和与F大小相等
B.F与f是一对平衡力
C.GB与F2是一对平衡力
D.GA与N是一对相互作用力
18.(2分)小东根据下列表中的数据所得出的结论中正确的是( )
物质
比热容c/[J⋅(kg⋅℃)﹣1]
物质
熔点/℃
物质
密度ρ/(kg⋅m﹣3)
水
4.2×103
固态酒精
﹣117
煤油
0.8×103
酒精
2.4×103
铜
1083
纯水
1.0×103
水银
0.14×103
铝
660
海水
1.03×103
冰
2.1×103
海波
48
铜
8.9×103
铝
0.88×103
冰
0
铝
2.7×103
铜
0.39×103
固态水银
﹣38.8
干泥土
(1.3﹣1.5)×103
A.水银温度计比酒精温度计更适合在寒冷的南极使用
B.质量相等的纯水和煤油相比较,煤油的体积大
C.体积相等的水和酒精,吸收相等热量,酒精温度升高得较多
D.黄土高原早晚温度变化明显,是因为干泥土的密度比水的密度大
19.(2分)如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器接入电路部分的阻值,闭合开关S,以下说法中正确的是( )
A.滑片P在某位置不变时,表V1读数与表A读数之比等于R1
B.滑片P在某位置不变时,表V2读数与表A读数之比等于R1
C.滑片P移到另一位置时,表V2读数变化量与表A读数变化量之比的绝对值等于R2
D.滑片P移到另一位置时,表V2读数变化量与表A读数变化量之比的绝对值等于R1
20.(2分)如图甲所示,重为80N的物体在大小为30N、水平向左的拉力F1作用下,在水平面上以0.4m/s的速度做匀速运动,滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计。改用如图乙所示滑轮组后,该物体在水平向右的拉力F2作用下,在相同的水平面上向右匀速运动0.5m,下列说法正确的是( )
A.物体与地面之间的摩擦力为15N
B.拉力F1的功率为24W
C.拉力F2的大小为90N
D.拉力F2做的功是30J
三、实验解答题(共39分)
21.(3分)(1)在图1中画出物体A所受重力示意图。
(2)图2中,通电螺线管左端是 极。(填“N”或“S”)
(3)图3中,电阻箱的读数为 Ω。
22.(2分)如图所示的均匀杠杆,相邻刻度线之间的距离都是相等的。使杠杆在水平位置平衡后,在杠杆的A刻线处挂2个钩码。为了使杠杆在水平位置重新平衡,那么应该在B刻线处挂 个钩码。(每个钩码的质量都相等)
23.(3分)如图所示的各组热学实验中:
(1)用力下压活塞,棉花燃烧,这个实验说明了 。
(2)烧瓶内的水停止沸腾时,浇上凉水可以看到水重新沸腾起来,这个实验说明了 。
(3)水蒸气喷到冷的玻璃板上,形成小水滴,这个实验说明了 。
24.(4分)如图所示是研究凸透镜成像规律的实验装置,此时烛焰能在光屏上成等大的清晰实像,凸透镜的焦距为 cm.在凸透镜固定的情况下,小文进行了以下操作。
操作一:将蜡烛适当向 (选填“左”或“右”)移动,再移动光屏得到放大的清晰实像。
操作二:将光屏移到70cm刻线位置,再移动蜡烛,可在光屏上得到 (选填“放大”或“缩小”)的清晰实像。
操作三:光屏在70cm刻线位置不动,将蜡烛继续向左移动一段距离,然后在蜡烛与凸透镜之间合适位置放 (选填“凸”或“凹”)透镜,在光屏上仍能得到清晰实像。
25.(4分)小成同学测量某种液体密度时,首先将天平放在水平桌面上,并将游码放在零刻线处,他发现指针偏向分度盘中线左侧,应向 (选填“左”或“右”)侧调节平衡螺母,待指针指在分度盘中线上开始进行称量。
实验步骤:
1用天平测出空瓶的质量m1,记录在表格中。
2向瓶中倒入适量液体,测出瓶与液体的总质量m2,记录在表格中。
3将瓶中液体倒入量筒中,测出液体的体积V,记录在表格中。
(1)根据图将表格中的数据填写在答题卡上。
物理量
空瓶的质量m1/g
瓶与液体的总质量m2/g
液体的体积V/cm3
液体的密度ρ/kg•m﹣3
测量值
15
20
(2)小东同学利用上述器材设计出了测量误差更小的实验方案,请写出需测量的物理量及液体密度的表达式。
26.(3分)实验室有一个纯电阻元件,上面标有“?V 6W”字样,额定电压值已不清晰。用以下实验器材:一个输出电压值未知的稳压电源,一个已调零的电流表,一个已知阻值的定值电阻R0,两个开关和导线若干,小文同学设计了如图所示的实验电路。
(1)根据公式 ,只要测量出纯电阻元件RX的电阻,即可计算出它的额定电压值。
(2)完成以下实验步骤,并写出纯电阻元件Rx的表达式。
①闭合开关S1,断开S2,读出电流表的示数为I1;
② ,读出电流表的示数为I2;用I1、I2和R0表示Rx,
则Rx= 。
27.(3分)如图甲是某物质凝固时的图象,由图象可知:
(1)固体分为“晶体”和“非晶体”,图甲中的这种物质是 ;
(2)物质在BC段这个过程中要 热;
(3)这种物质在某点时,温度计测得的温度如图乙所示为 ℃。
28.(4分)如图甲所示,小东同学在“探究动滑轮的特点”时,先测出了动滑轮的重力。然后按图乙所示方式进行组装,在动滑轮下悬挂钩码(质量均为已知).竖直向上拉住弹簧测力计使钩码静止,读出弹簧测力计的示数,记录在表格中。改变钩码的个数,重复上述步骤。比较弹簧测力计示数与 的关系,可以证明使用动滑轮有 特点。
小东按图丙组装滑轮组,继续进行了“测量滑轮组机械效率”的实验,测得的数据如下表所示:
钩码重/N
弹簧测力计读数/N
钩码移动的距离/m
弹簧测力计移动的距离/m
机械效率
3
1.2
0.1
0.3
(1)求出机械效率η= %.(结果保留一位小数)
(2)保持滑轮组绕线方式不变,增加悬挂钩码的个数,其机械效率将 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
29.(3分)质量为2kg的水,温度从的90℃降低到40℃,求水放出的热量。[c水=4.2×103 J/(kg•℃)]。
30.(3分)小文从海滨浴场中的深水区走过浅水区回到岸上,感觉身体越来越沉重。他对这一现象的解释是:水越深的地方,物体受到的浮力越大。请选用合适的器材,设计一个简单实验,说明小文的解释是错误的。
31.(7分)实验桌上有如下实验器材:稳压电源一个(电源电压不作为已知)、阻值已知的定值电阻R0一个,电阻箱R,(电路图符号)一个,电流表、电压表各一块,开关一个,导线若干。请选用上述实验器材设计一个实验,证明“电源电压U保持不变时,电阻R0与R,并联,电路消耗的总功率P跟电阻R,的关系为:P=+c(c为常量)”。画出实验电路图,写出实验步骤,并设计实验数据记录表。
四、科普阅读题(共4分)
32.(4分)从“绿皮车”到“磁悬浮”
在东城区明城墙遗址公园的南侧,有一幢建筑风格特异的红色铁皮屋顶的房子,它是1901年建成的京奉铁路信号所原址,信号所旁边遗留着一段京奉铁路的铁轨,如图1所示。这座老建筑和这段老铁轨见证着我国轨道交通的不断发展。2007年4月我国第一列火车动车组开通,以内燃机为原动力的绿皮火车,正在陆续被更快速、更舒适、更环保的轨道交通方式所取代,使城市之间的通行时间大大缩短。目前,在我国高铁动车发展建设的同时,磁悬浮列车的研发和试运行也在紧张有序地进行中。
一般磁悬浮列车有两种形式:一种是利用同名磁极相互相斥的原理而设计的电磁力运行系统的磁悬浮列车,它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行。另一种则是利用异名磁极相互吸引的原理设计的电磁力运行系统的磁悬浮列车,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10~15毫米的气隙,使感应钢板的吸引力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。
我们可以预见,随着超导材料和超低温技术的发展,修建磁浮铁路的成本会大大降低,磁悬浮列车需要的技术及性能要求将逐渐成熟。到那时,磁悬浮列车作为一种快速、舒适的“绿色交通工具”,将会飞驰在祖国的大地上。
(1)小东同学在某次游学活动中,乘坐G503次高铁从北京西至武汉站。列车从北京西出发时刻为14时43分,当天19时43分抵达武汉站,若北京西至武汉站总旅程是1230km,则小东同学乘坐该次列车的平均速度是 km/h。
(2)①如图2甲、乙所示是两种实验型号的磁悬浮列车的横截面结构图,其中 (选填“甲”或“乙”)图所示型号的磁悬浮列车利用了同名磁极相互排斥的原理。
②结合所学的物理知识,你认为超导磁悬浮列车与普通列车相比有哪些优势?目前阶段你认为制约超导磁悬浮列车大规模发展的原因是什么?(各提一条即可)
五、计算题(共7分,33题3分,34题4分)
33.(3分)如图1所示。电源两端的电压保持不变。闭合开关S、S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数为I1,.当只闭合开关S,将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时,电压表V1的示数为U1′,电压表V2的示数为U2′,电流表A的示数为I2.闭合开关S、S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的B端时,电流表A的示数为I3,电阻R3的电功率为P3。
于是学生小东画了此实物图所对应的电路图如图2所示,据此来回答以下的问题。
已知:S1、S均闭合时,I3=2A,P3=8W.U1=U2.只闭合S时,在滑片P运动时,电流表示数在1.6A和A之间浮动。求:
(1)电压U;
(2)U1′:U2′的值。
34.(4分)如图所示是某种健身器械的示意图,轻质支架固定在轻质杠杆PQ两端,O为支点,PO:OQ=1:4,PO=2m,液压装置B可使支架获得与作用在踏板上的力大小相同、竖直向下的压力,配重A重GA=1500N悬挂在滑轮组下方其下表面与支架接触,动滑轮重G动=100N,人对滑轮轴处手柄施水平向右的拉力F=200N时,杠杆恰在水平位置平衡。为加大训练强度,将支点移至O′处,PO′=O′Q=5m,人对手柄施水平向右的拉力F1,同时对踏板施压力N1,配重A以v=0.2m/s的速度竖直向上略微提升,杠杆P端匀速略微竖直向上抬起,这时滑轮组的机械效率为η1.继续加大训练强度,增加的配重为GA′,同时移动支点至O″处,PO″:O″Q=4:1,人对手柄施水平向右的拉力F2,此时对踏板施压力N2,配重被竖直向上匀速的略微提升,杠杆P端被匀速略微竖直向上抬起,这时滑轮组的机械效率为η2,滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略,F:F1:F2=1:2:3,N1:N2=3:11,F1=400N,N1=150N。
求:(1)O″Q的长度;
(2)η1的大小;
(3)GA′的大小。
2020年北京市东城区中考物理模拟试卷(4月份)
参考答案与试题解析
一、单项选择题(下列各小题中只有一个选项符合题意.共30分,每小题2分)
1.(2分)以著名物理学家的名字作为“能量”单位的是( )
A.瓦特 B.欧姆 C.帕斯卡 D.焦耳
【分析】根据物理学史的知识回答此题。
【解答】解:为了纪念焦耳对物理学的巨大贡献,把能量的单位规定为焦耳。
故选:D。
【点评】本题考查了物理学史方面的知识,考查的是基础知识,是一道基础题。
2.(2分)下列四种电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电视机 B.电热水器 C.电磁炉 D.洗衣机
【分析】电流通过导体时电能转化成热,把这种现象叫做电流热效应。电流的磁效应(通电会产生磁),奥斯特发现:任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应。
【解答】解:A、电视机,利用了电流的磁效应,故A错误;
B、电热水器是利用电流做功来给水加热,把电能转化为热能,利用了电流的热效应,故B正确;
C、电磁炉是利用了电流的磁效应来工作的,故C错误;
D、洗衣机是把电能转化为机械能的,利用了电流的磁效应,故D错误。
故选:B。
【点评】此题主要考查电流的热效应和电流的磁效应在生活中的应用。解答此题的关键是要把握住电流的热效应和磁效应的概念,看是否把电能主要转化为热能,来区分是电流的热效应还是电流的磁效应。
3.(2分)利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的装置是( )
A.电动机 B.发电机 C.电铃 D.电磁铁
【分析】通电导体在磁场中受力的原理工作的有电动机、扬声器等;电磁感应现象原理工作的有发电机、动圈式话筒等。
【解答】解:A、电动机即通电能动,消耗电能产生机械能,故是通电导线在磁场中受力的作用造成的,故该选项正确;
B、发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,故该选项不符合题意;
C、电铃是利用电流的磁效应的原理制成的,故该选项不符合题意;
D、电磁铁是利用电流的磁效应的原理制成的,故该选项也不符合题意。
故选:A。
【点评】电动机是将电能转化为机械能的机械,它在工作时要消耗电能,发电机是将机械能转化为电能,它在工作时产生电能。
4.(2分)如图所示的现象中,属于光的折射现象的是( )
A.桥在水中的倒影 B.屏幕上的手影
C.饮料罐在镜中的像 D.透镜下的邮票变大
【分析】(1)光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;
(2)光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是具体应用;
(3)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象,凸透镜成像就是具体应用;
【解答】解:A、平静的水面相当于平面镜,倒影是平面镜成的像,这是利用光的反射原理,故本选项不符合题意;
B、屏幕上的手影,是光在同一均匀介质中沿直线传播现象,故本选项不符合题意;
C、饮料罐在镜中的像是平面镜成的像,这是利用光的反射原理,故本选项不符合题意;
D、放大镜观察邮票,应用了光的折射,是物体在凸透镜焦距内,形成的像是正立、放大的虚像,故本选项符合题意;
故选:D。
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。
5.(2分)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声波能在真空中传递信息
B.一切正在发声的物体都在振动
C.道路旁的隔音墙能在声源处减弱噪声
D.根据音调可以辨别不同乐器发出的声音
【分析】(1)声音即能传递信息,又能传递能量,但声音不能在真空中传播;
(2)一切声音都是由物体的振动产生的,当振动停止,发声也停止;
(3)减弱噪声的途径有三个,即在声源处减弱,在人耳处减弱,在传播过程中减弱;
(4)声音有三个特征,即音调、响度 和音色,我们一般利用音色来区分和辨别物体。
【解答】解:A、由于声音不能在真空中传播,故该选项错误;
B、声音是由物体振动产生的,当振动停止,发声也停止,故该选项正确;
C、在道路两旁放置隔音墙是在传播过程中减弱,故该选项错误;
D、我们能辨别不同乐器发出的声音,这是根据发声体的音色不同进行判断的,故该选项错误。
故选:B。
【点评】解决此类问题要结合声音产生的条件、声音的传播是需要介质、噪声的减弱途径和声音的特征等几个方面去分析。
6.(2分)如图所示的各种用具中,属于费力杠杆的是( )
A.筷子 B.羊角锤
C.天平 D.钢丝钳
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆。
钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故选:A。
【点评】此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;
②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;
③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力。
7.(2分)下列说法正确的是( )
A.光不是电磁波,但是可以在真空中传播
B.从不同位置能看到黑板上的字,是镜面反射的结果
C.阳光通过棱镜分解成各种颜色的光,说明白光是由色光组成的
D.阳光通过茂密的树叶缝隙在地面形成“亮斑”,说明光发生了折射
【分析】光的实质是一种电磁波;光照射在不同的表面发生不同情况的反射,这与反射面的粗糙程度有关;三棱镜可使阳光发生色散现象,证实了白光是复色光;由于光的直线传播,形成了小孔成像现象,阳光通过茂密的树叶缝隙在地面形成“亮斑”,是太阳的实像。
【解答】解:A、光是一种电磁波;故A错误;
B、黑板的表面凹凸不平,阳光照射在黑板上,将发生漫反射;B错误;
C、阳光通过三棱镜后发生光的色散现象,太阳光分解为七种单色光,说明白光是由各种色光组成;C正确;
D、阳光通过茂密的树叶缝隙在地面形成“亮斑”,是由于光的直线传播形成的小孔成像现象,光斑是太阳的实像;D错误;
故选:C。
【点评】此题是光现象中的综合题,涉及到光的实质、光的反射、色散、直线传播等;分析时要分清选项是哪类光选项,并深究其成因,就可解答。
8.(2分)如图所示是观察气体扩散现象的实验装置,扩散现象表明( )
A.分子的无规则运动
B.分子之间存在引力
C.分子之间存在斥力
D.物质是由大量分子组成的
【分析】物质是由分子组成的,组成物质的分子在不停地做无规则运动,分子间存在着相互作用的引力和斥力。
【解答】解:不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象称为扩散,扩散现象说明一切分子都在做无规则运动。
故选:A。
【点评】本题考查了分子动理论的相关内容,图示装置中把密度较大的二氧化氮气体放在下面,是为了避免重力对扩散现象的影响。
9.(2分)如图所示,下列现象中的物态变化属于升华的是( )
A. 刚从水中出来,感觉特别冷。
B. 水烧开时冒出大量“白气”
C.冬季,堆在户外的“雪人”没熔化却变小
D. 夏天晾晒的湿衣服逐渐变干
【分析】物质由固态直接变成气态的现象叫做升华,分析各选项中物质的状态变化,找出符合要求的选项。
【解答】解:A、刚从水中出来,感觉特别冷,是因为皮肤上的水蒸发吸热造成的,该选项不符合题意;
B、水烧开时冒出大量“白气”,是壶嘴里冒出来的温度较高的水蒸气遇到壶嘴周围温度较低的空气凝结成的小水滴,属于液化现象,该选项不符合题意;
C、冬季,堆在户外的“雪人”没熔化却变小,由固态直接变成了气态,属于升华现象,该选项符合题意;
D、夏天晾晒的湿衣服逐渐变干,是衣服上的水变成了水蒸气,属于汽化现象,该选项不符合题意。
故选:C。
【点评】判断物态变化主要看物体由什么状态变为什么状态,然后根据各种物态变化的定义来分析。
10.(2分)如图是学习电磁现象过程中做过的几个实验,其中能反映发电机工作原理的是( )
A.甲图是给带有铁芯的线圈通电,它能吸住铁片及重物
B.乙图中有电流通过在小磁针上方的直导线中时,小磁针发生偏转
C.丙图中闭合开关,铜棒ab中有电流通过时,它就会运动起来
D.丁图中闭合开关,使导体AB沿箭头所示方向左右摆动,电流表指针发生偏转
【分析】发电机原理是电磁感应现象,即闭合电路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,即发电机的原理图中没电源,有电源的实验装置图不是发电机原理图。
【解答】解:A、给带有铁芯的线圈通电,它能吸住铁片及重物,该实验是利用了电流的磁效应,故该选项不符合题意;
B、有电流通过在小磁针上方的直导线中时,小磁针发生偏转,即该现象说明了通电导线周围存在着磁场,故该选项不符合题意;
C、闭合开关,铜棒ab中有电流通过时,它就会运动起来,即说明通电导线在磁场中受力的作用,即是电动机的制作原理,故该选项不符合题意;
D、闭合开关,使导体AB沿箭头所示方向左右摆动,电流表指针发生偏转,此时由于导体AB的左右摆动而产生了感应电流,故该现象是电磁感应现象,发电机就是根据该原理制成的,故该选项正确。
故选:D。
【点评】本题涉及的内容有电流的磁效应,电动机的原理和发电机的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置的不同,前者外部有没有电源,后者外部有电源。
11.(2分)家用电吹风机由电动机和电热丝等组成,当只闭合S1时,可以吹冷风;当S1、S2都闭合时,可以吹热风。如图电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】解答此题需要掌握:(1)并联电路的工作特点,各用电器独立工作,互不影响。(2)用电器的通断主要依靠开关来完成,应注意开关的作用,思考电路能不能完成题目中所要求的功能。
【解答】解:由题目要求可得应有总开关控制整个电路,保证电动机不工作时整个电路不工作;同时电动机工作时还可以控制发热电阻丝的通断。
A、B、闭合开关S后,电阻丝和电动机都工作,不符合题意;
C、当开关S1闭合时,电阻丝工作,电机不能正常工作,不符合题意;
D、S1能控制整个电路,S2可以控制电阻丝,并且不论电阻丝是不是发热,电机都能正常工作,符合题意。
故选:D。
【点评】会根据要求设计串并联电路,同时会根据已知电路分析出符合要求的电路是解决本题的关键。
12.(2分)在探究近视眼视力矫正问题时用如图所示的装置模拟眼睛,烧瓶中的着色液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体,右侧内壁相当于视网膜。图中的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路,其中能达到近视眼矫正目的是( )
A. B.
C. D.
【分析】解答本题需掌握:近视眼是晶状体会聚能力增强,像成在视网膜的前方,应佩戴凹透镜矫正。
【解答】解:要想正确矫正近视眼,就要使像成在视网膜上,选项中A、B像都没有成在视网膜上,故可排除A、B;
近视眼需要佩戴凹透镜进行矫正,C选项中是凹透镜,符合题意,而D选项中是凸透镜,不符合题意;
故选:C。
【点评】此题通过实验考查对近视眼的成因和矫正方法理解和掌握情况,会对比分析解答。
13.(2分)如图是甲、乙两种物质的质量与体积图象。分别用甲、乙两种物质制成实心球,则( )
A.甲球一定能漂浮在水面
B.乙球一定会沉入水底
C.将体积相等的甲、乙两球系在一起,一定能漂浮在水面
D.将质量相等的甲、乙两球系在一起,一定能漂浮在水面
【分析】由图象中数据可求得两球的密度大小,比较球的密度与水的密度大小可知两球在水中的状态;
将两球系在一起时,求出两球的重和浸没水中时受到的浮力,再根据物体的浮沉条件判断两球系在一起的状态。
【解答】解:由图可知,甲物体的密度:
ρ甲==2g/cm3,
乙物体的密度:
ρ乙==0.5g/cm3,
∵ρ甲>ρ水,
∴甲物体放入水中,会沉入水底,故A错;
∵ρ乙<ρ水,
∴乙物体放入水中,会漂浮在水面上,故B错;
当将体积相等的甲、乙系在一起后,设体积为V,则所两物体的重力:
G1=ρ甲gV+ρ乙gV=2×103kg/m3×gV+0.5×103kg/m3×gV=2.5×103kg/m3×gV,
两物体浸没水中所受浮力:
F1=ρ水g2V=1×103kg/m3×g×2V=2×103kg/m3×gV。
∵G1>F1,
∴两球会沉入水底,故C错;
当将质量相等的甲、乙两球系在一起时,重力G2=2mg;
两物体所受浮力:
F2=ρ水g +ρ水g=1×103kg/m3×g×+1×103kg/m3×g×=mg+2mg=2.5mg,
∵F2>G2,
∴物体将上浮,最后漂浮在水面上,故D正确。
故选:D。
【点评】本题综合考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体的浮沉条件的掌握和运用,本题关键:一是从m﹣V图象得出相关信息,二是利用好浮沉条件。
14.(2分)如图所示电路,电源电压6V保持不变,丙处接入电流表。若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S,甲、乙两表读数之比为1:2;断开开关S,在甲、乙两处分别接入电流表,乙处电流表示数为0.6A.当断开开关S,甲、乙接入电流表时,丙的示数及R2消耗的电功率分别是( )
A.0.3A 0.6 W B.0.6A 1.2 W
C.0.9A 1.8 W D.1.8A 3.6 W
【分析】(1)若甲、乙两处分别接入电压表时,两电阻串联在电路中,甲表测的是R1两端的电压,乙表测的是R2两端的电压,根据欧姆定律求出两电阻阻值之比;
(2)若甲、乙两处分别接入电流表时,两电阻并联在电路中,甲表测的是通过R2的电流,乙表测的是通过R1的电流,A测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路电流之比,进一步求出甲电流表的示数,求出丙电流表的示数,最后根据P=UI求出R2消耗的电功率。
【解答】解:当甲、乙两处分别接入电压表时,两电阻串联在电路中,甲表测的是R1两端的电压,乙表测的是R2两端的电压,
∵串联电路中各处的电流相等,
∵U1:U2=1:2,
∴根据欧姆定律可得:===;
若甲、乙两处分别接入电流表时,两电阻并联在电路中,甲表测的是通过R2的电流,乙表测的是通过R1的电流,A测干路电流,此时两电阻两端的电压相等,
∵R1:R2=1:2,
∴===,
∵I2=0.6A,
∴I1=0.3A,
∵丙表串联在干路上,则为电流表,
∴丙表的示数为I=I1+I2=0.3A+0.6A=0.9A;
R2消耗的电功率为P=UI1=6V×0.3A=1.8W。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路中电流和电压的关系,以及电流表和电压表的使用,关键是甲、乙是电流表或电压表时电路串并联的辨别。
15.(2分)如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两容器质量相等,上下两部分高度相同,容器壁厚度可忽略。容器甲的底面积为S1,开口端面积为S2,容器乙的底面积为S2,开口端面积为S1,S1:S2=1:2.在两容器中装入深度相同的水,再分别放入体积相同,密度不同的物块A 和B.物块A 放在容器甲中,静止时有的体积露出水面,物块B 放在容器乙中,静止时有的体积露出水面,物块A 和B 均未与容器底部接触,水也没有溢出。下列说法中正确的是( )
A.物块A和B的密度之比为2:9
B.放入物块前,两容器对桌面的压强比为2:9
C.放入物块后,甲、乙容器底部受到水的压强变化量之比为2:9
D.放入物块后,甲、乙容器底部受到水的压力变化量之比为2:9
【分析】(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据压强公式得出容器对桌面压强的表达式,进一步根据容器的质量判断放入物块前两容器对桌面的压强关系;
(2)放入物块后,甲、乙两物体漂浮,根据物体的浮沉条件、阿基米德原理和G=mg=ρVg求出两个物体密度的表达式,再利用已知条件求出排开液体的体积,从而求出物块A和B的密度之比;
(3)根据物体排开液体的体积利用V=Sh求出液体深度的变化量,根据P=ρgh求出液体对容器底部压强的变化量,再利用F=Ps求出容器底部受到水的压力变化量,据此求出容器底部受到水的压力变化量之比。
【解答】解:(1)∵水平面上物体的压力和自身的重力相等,且容器的质量不知,
∴根据p=可知,两容器对桌面的压强p=之比不能确定;
(2)∵物体漂浮,
∴G=F浮=ρ水gV排,
又∵G=mg=ρ物Vg,
∴ρ物=ρ水,
∵VA=VB,V排A=(1﹣)V=V,V排B=(1﹣)V=V;
∴==,===;
(3)放入物块后,液体上升的高度为△h=,
液体对容器底部压强的变化量为△P=ρ水g△h=ρ水g,
容器底部受到水的压力变化量△F=△Ps底=ρ水gs底,
∴甲、乙容器底部受到水的压力变化量之比为:
△F甲:△F乙=s底甲:s底乙=s1:s2=:()2=×()2=2:9。
故选:D。
【点评】本题考查了压力和液体压强、对容器底部压力的计算,关键是公式的灵活应用,难点是利用物体的浮沉条件和阿基米德原理求出放入物体后液体深度变化量的计算。
二、多项选择题(下列各小题中符合题意的选项均多于一个.共10分,每小题2分.每小题全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
16.(2分)下列估计符合事实的是( )
A.一支普通钢笔的质量约为2kg
B.一个中学生的质量约为55kg
C.一支新2B铅笔的长度约为18cm
D.看书时眼睛与书本的距离应保持1m
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、一支普通钢笔的质量大约在20g左右,决达不到2kg(4斤);故A错误;
B、一个中学生的质量约为55kg即110斤;符合实际情况;故B正确;
C、一支新2B铅笔的长度接近20cm;选项C符合实际;故C正确;
D、看书时眼睛与书本的距离大约在30cm左右为宜,绝不能达到1m;故D错误;
故选:BC。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活中物理量的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
17.(2分)如图所示,物体A所受重力为GA,在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动。物体A所受的支持力为N,物体A与水平面间的摩擦力为f,绳子对物体A水平向右的拉力为F1.物体B所受重力为GB,绳子对物体B竖直向上的拉力为F2,忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦,下列说法正确的是( )
A.F1、f之和与F大小相等
B.F与f是一对平衡力
C.GB与F2是一对平衡力
D.GA与N是一对相互作用力
【分析】对物体进行受力分析,物体在水平方向受到水平向左的拉力F和水平向右的拉力F1、摩擦力f;物体在竖直方向受到重力GA和支持力N.然后根据物体做匀速直线运动以及二力平衡的条件进行分析。
【解答】解:因为物体向左做匀速直线运动,因此物体在水平方向所受力的合力为零,即F1、f之和与F大小相等;竖直方向受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,因此GB与F2是一对平衡力。
故选:AC。
【点评】此题主要考查学生对平衡力的辨别,学习中特别要注意根据物体状态分析物体所受力的关系。
18.(2分)小东根据下列表中的数据所得出的结论中正确的是( )
物质
比热容c/[J⋅(kg⋅℃)﹣1]
物质
熔点/℃
物质
密度ρ/(kg⋅m﹣3)
水
4.2×103
固态酒精
﹣117
煤油
0.8×103
酒精
2.4×103
铜
1083
纯水
1.0×103
水银
0.14×103
铝
660
海水
1.03×103
冰
2.1×103
海波
48
铜
8.9×103
铝
0.88×103
冰
0
铝
2.7×103
铜
0.39×103
固态水银
﹣38.8
干泥土
(1.3﹣1.5)×103
A.水银温度计比酒精温度计更适合在寒冷的南极使用
B.质量相等的纯水和煤油相比较,煤油的体积大
C.体积相等的水和酒精,吸收相等热量,酒精温度升高得较多
D.黄土高原早晚温度变化明显,是因为干泥土的密度比水的密度大
【分析】A、同一种晶体的熔点和凝固点相同,由表中可知水银和酒精的凝固点,根据气温选择合适的温度计;
B、由表中知道纯水和煤油的密度,根据密度公式比较体积大小;
C、由表中知道水和酒精的密度,由密度公式得出体积相等的水和酒精的质量关系,再根据吸热公式判断吸收相等热量,酒精和水温度升高的多少;
D、黄土高原含干泥土多,干泥土的比热容小,吸收或放出相同的热量,温度变化大。
【解答】解:A、由表中可知固体水银的熔点为﹣38.8℃,固态酒精的熔点为﹣117℃,因为同一种晶体的熔点和凝固点相同,所以酒精的凝固点为﹣117℃,而水银的凝固点为﹣38.8℃,在寒冷的南极温度低于﹣38.8℃,所以选择酒精温度计,故A错;
B、由表中知道纯水密度大于煤油的密度,因为ρ=,m水=m煤油,所以V水<V煤油,故B正确;
C、由表中知道水和酒精的密度(ρ水>ρ酒精),因为ρ=,V水=V酒精,所以m水>m酒精;因为Q吸=cm△t,水的比热容大、质量大,吸收相等热量,水温度的升高值小,酒精温度升高得较多,故C正确;
D、黄土高原含干泥土多,干泥土的比热容小,吸收或放出相同的热量,温度变化大,使早晚温度变化明显,不是因为干泥土的密度比水大,故D错。
故选:BC。
【点评】本题考查了多方面的知识,特别是有关熔点、凝固点、密度、比热容、密度公式和热量公式的应用,注意用好控制变量法来进行分析比较。
19.(2分)如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器接入电路部分的阻值,闭合开关S,以下说法中正确的是( )
A.滑片P在某位置不变时,表V1读数与表A读数之比等于R1
B.滑片P在某位置不变时,表V2读数与表A读数之比等于R1
C.滑片P移到另一位置时,表V2读数变化量与表A读数变化量之比的绝对值等于R2
D.滑片P移到另一位置时,表V2读数变化量与表A读数变化量之比的绝对值等于R1
【分析】由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律可知滑片处于不同位置时,电压表和电流表的示数之比的变化情况。
【解答】解:因电阻R1和滑动变阻器R2串联,
所以电压表V1测R1两端的电压U1,V2测滑动变阻器两端的电压U2,电流表测电路中的电流,
则=R1,=R2;
根据串联电路电压特点可知,U2=U﹣U1,
滑片P移到另一位置时,电压表V2示数的变化△U2=△U1,所以||=||=R1。
故选:AD。
【点评】本题考查了滑动变阻器的使用和欧姆定律的灵活运用,关键是串联电路特点的熟练掌握和应用。
20.(2分)如图甲所示,重为80N的物体在大小为30N、水平向左的拉力F1作用下,在水平面上以0.4m/s的速度做匀速运动,滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计。改用如图乙所示滑轮组后,该物体在水平向右的拉力F2作用下,在相同的水平面上向右匀速运动0.5m,下列说法正确的是( )
A.物体与地面之间的摩擦力为15N
B.拉力F1的功率为24W
C.拉力F2的大小为90N
D.拉力F2做的功是30J
【分析】物体与地面间的摩擦力可通过二力平衡求出;拉力F1的功率可用P=Fv求出;拉力F2的大小可通过对滑轮组进行分析得出;拉力F2做的功可利用公式W=Fs求出。通过这些分析与计算对照各选项进行判断。
【解答】解:A、图甲中是一只动滑轮,用2段绳子承担物重,匀速运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,故摩擦力为2F1=60N,故A错误;
B、F1的功率P1=F1v=30N×2×0.4m/s=24W,所以正确;
C、分析滑轮组可知,左侧60N的摩擦力由两段绳子承担,每段绳子的拉力为30N,右侧F2的拉力则分为了3段承担,因此,F2=3×30N=90N,所以正确;
D、在滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计的情况下,拉力F2做的功就是克服摩擦力做的功W=fs=60N×0.5m=30J,所以正确。
故选:BCD。
【点评】解决此题要学会对滑轮组的特点进行正确的分析,同时还要能熟练运用功、功率的公式进行必要的计算,因此,正确分析滑轮组才能保证最后计算的正确性。
三、实验解答题(共39分)
21.(3分)(1)在图1中画出物体A所受重力示意图。
(2)图2中,通电螺线管左端是 N 极。(填“N”或“S”)
(3)图3中,电阻箱的读数为 4635 Ω。
【分析】(1)重力的方向总是竖直向下的,从重心画一带箭头的线段表示出重力的作用点和方向。
(2)根据安培定值判定螺线管的极性;
(3)按照电阻箱的读数方法,用△所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加,就得出电阻箱的示数。
【解答】解:(1)从物体的重心做竖直向下的力,即重力,如图所示:
(2)螺线管中电流的方向是向上的,根据安培定则可知,左端为N极;
(3)电阻箱接入电路的电阻:R=4×1000Ω+6×100Ω+3×10Ω+5×1Ω=4635Ω。
故答案为:(1)如图;(2)N;(3)4635。
【点评】本题考查了力的示意图的画法、安培定则的应用和电阻箱的读数,属于基础知识。
22.(2分)如图所示的均匀杠杆,相邻刻度线之间的距离都是相等的。使杠杆在水平位置平衡后,在杠杆的A刻线处挂2个钩码。为了使杠杆在水平位置重新平衡,那么应该在B刻线处挂 3 个钩码。(每个钩码的质量都相等)
【分析】杠杆是否平衡,取决于两边力和力臂的乘积是否相等,若F1L1=F2L2,杠杆平衡;若F1L1≠F2L2,杠杆就不平衡,会沿力和力臂乘积大的F的方向转动。
【解答】解:杠杆平衡后,若在A点挂2个钩码,左边=2×3,要使杠杆平衡,右边=3×2,即右边在B点挂3个钩码。
故答案为:3。
【点评】杠杆平衡取决于力和力臂的乘积是否相等。如果乘积相等,则杠杆平衡;若乘积不等,那么杠杆将向乘积大的一边下倾。
23.(3分)如图所示的各组热学实验中:
(1)用力下压活塞,棉花燃烧,这个实验说明了 下压活塞时对气体做功,内能增加,温度上升,达到燃点 。
(2)烧瓶内的水停止沸腾时,浇上凉水可以看到水重新沸腾起来,这个实验说明了 热水上方气体遇冷压强减小,水的沸点降低,水再次沸腾 。
(3)水蒸气喷到冷的玻璃板上,形成小水滴,这个实验说明了 水蒸气遇冷放热,发生液化,形成小水滴 。
【分析】①对物体做功可以改变物体的内能,是将机械能转化为内能。
②此题研究的是水的沸点和水面压强的关系,需明确两点:水在沸腾后,仍然需要吸热来维持沸腾状态;水的沸点随水面气压的增大而升高,随水面气压的减小而降低;
③液化需要放热,只有在较冷的位置才能放热。
【解答】解:①当用力把活塞迅速按下时,活塞对空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花的燃点,棉花就燃烧起来。这是通过做功来改变物体内能的典型实验。
②水沸腾后,若撤去加热源,则水不再吸收热量,也就不能维持沸腾状态,所以此时水的沸腾停止;用注射器向外抽气,则烧瓶内的气压减小,水的沸点随之降低,因此水又重新开始沸腾;
③玻璃板较冷,高温的水蒸气遇到冷的铁板液化形成小水滴;
故答案是:(1)下压活塞时对气体做功,内能增加,温度上升,达到燃点。
(2)热水上方气体遇冷压强减小,水的沸点降低,水再次沸腾。
(3)水蒸气遇冷放热,发生液化,形成小水滴。
【点评】本题考查了热学几个重要的实验,需要平时多读课本,理解课本实验的物理意义。
24.(4分)如图所示是研究凸透镜成像规律的实验装置,此时烛焰能在光屏上成等大的清晰实像,凸透镜的焦距为 15 cm.在凸透镜固定的情况下,小文进行了以下操作。
操作一:将蜡烛适当向 右 (选填“左”或“右”)移动,再移动光屏得到放大的清晰实像。
操作二:将光屏移到70cm刻线位置,再移动蜡烛,可在光屏上得到 缩小 (选填“放大”或“缩小”)的清晰实像。
操作三:光屏在70cm刻线位置不动,将蜡烛继续向左移动一段距离,然后在蜡烛与凸透镜之间合适位置放 凹 (选填“凸”或“凹”)透镜,在光屏上仍能得到清晰实像。
【分析】(1)凸透镜成像的四种情况:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f。
u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f。
u<f,成正立、放大的虚像。
(2)物体在某一位置时,凸透镜在50cm处相当于眼睛的晶状体,光屏在70cm处相当于眼睛的视网膜,得到倒立缩小的实像。
当蜡烛再向左移动,物体离眼睛的距离增大,像成在视网膜的左侧,相当于近视眼看物体时看不清物体的像,戴一个凹透镜进行矫正,才能使像呈在视网膜上。
【解答】解:u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f,所以,50cm﹣20cm=30cm=2f,所以f=15cm。
2f>u>f,成倒立、放大的实像,所以蜡烛向右移动。
将光屏移到70cm刻线位置,v=70cm﹣50cm=20cm,2f>v>f,所以光屏上成倒立、缩小的实像。
凸透镜相当于近视眼的晶状体,光屏相当于近视眼的视网膜,当物体远离眼睛时,物体的像成在视网膜的前方,要使像呈现在视网膜上,要戴一个凹透镜来矫正,所以中间放一个凹透镜。
故答案为:15;右;缩小;凹。
【点评】掌握凸透镜成像的几种情况,这是凸透镜成像习题的基础内容,一定要掌握。
本题的最后一空实际上是近视眼矫正的变相考查,学会对知识的变通,这是学习的最高境界。
25.(4分)小成同学测量某种液体密度时,首先将天平放在水平桌面上,并将游码放在零刻线处,他发现指针偏向分度盘中线左侧,应向 右 (选填“左”或“右”)侧调节平衡螺母,待指针指在分度盘中线上开始进行称量。
实验步骤:
1用天平测出空瓶的质量m1,记录在表格中。
2向瓶中倒入适量液体,测出瓶与液体的总质量m2,记录在表格中。
3将瓶中液体倒入量筒中,测出液体的体积V,记录在表格中。
(1)根据图将表格中的数据填写在答题卡上。
物理量
空瓶的质量m1/g
瓶与液体的总质量m2/g
液体的体积V/cm3
液体的密度ρ/kg•m﹣3
测量值
15
20
(2)小东同学利用上述器材设计出了测量误差更小的实验方案,请写出需测量的物理量及液体密度的表达式。
【分析】调节天平时,应向指针偏转的对侧移动平衡螺母;读取天平示数时应将砝码质量与游码示数相加;液体的密度应用公式ρ=求出;测量中最易出现误差的环节就是将水倒入量筒中时,瓶中会有残留,可从这方面考虑改进的方法。
【解答】解:天平的指针偏左,说明左侧质量大,应向右侧移动平衡螺母;
(1)瓶与液体的总质量m2=20g+10g+3.4g=33.4g;液体的密度ρ===0.92×103kg/m3;数据见下表。
物理量
空瓶的质量m1/g
瓶与液体的总质量m2/g
液体的体积V/cm3
液体的密度ρ/kg•m﹣3
测量值
15
33.4
20
0.92×103
(2)改进后方案测量的物理量:
①测瓶和液体总质量m1;
②倒入量筒中的液体体积V;
③测瓶和瓶中剩余液体质量m2;
液体密度表达式:ρ液=
故答案为:右;(1)33.4,0.92×103;(2)同上。
【点评】天平的调节与读数是我们应该掌握的基本实验技能,在测液体密度的实验中,我们依据的原理就是密度的公式。实验过程中为了减小误差,可适当调节测量的次序,防止因容器中的水无法完全倒出而造成的实验误差。
26.(3分)实验室有一个纯电阻元件,上面标有“?V 6W”字样,额定电压值已不清晰。用以下实验器材:一个输出电压值未知的稳压电源,一个已调零的电流表,一个已知阻值的定值电阻R0,两个开关和导线若干,小文同学设计了如图所示的实验电路。
(1)根据公式 P额= ,只要测量出纯电阻元件RX的电阻,即可计算出它的额定电压值。
(2)完成以下实验步骤,并写出纯电阻元件Rx的表达式。
①闭合开关S1,断开S2,读出电流表的示数为I1;
② S1、S2均闭合 ,读出电流表的示数为I2;用I1、I2和R0表示Rx,
则Rx= 。
【分析】(1)因为额定功率是用电器在额定电压下的功率,所以在额定功率已知的情况下根据P额=可知,只要测量出纯电阻元件RX的电阻,即可计算出它的额定电压值。
(2)利用电源电压不变,利用开关S1,S2的断开和闭合分别测出的两次电流和电路中电阻的变化列出电压的表达式即可得出电阻RX的表达式。
【解答】解:(1)而对于纯电阻元件来说,在额定电压下通过电阻的电流I额=;额定功率P额=U额I额=,所以U额=;而额定功率为已知,所以只要测量出纯电阻元件RX的电阻,即可计算出它的额定电压值。
(2)当闭合开关S1,断开S2,电阻R0与Rx串联,电流表测量串联电路的电流,示数为I1;则电源电压U=I1(R0+Rx);
当闭合开关S1、S2,电路中只有电阻Rx,电流表示数I2为通过电阻Rx的电流,则电源电压U=I2Rx;
由于电源电压不变,则I1(R0+Rx)=I2Rx;
通过化简可得RX 的表达式RX=。
故答案为:(1)P额=;(2)S1、S2均闭合;。
【点评】利用电流表或电压表来测量未知电阻的值是电学实验中较难的题目,这类题要利用电源电压相等,来列出两个不同的电源电压的表达式,对两个表达式化简,然后求待测电阻的阻值。
27.(3分)如图甲是某物质凝固时的图象,由图象可知:
(1)固体分为“晶体”和“非晶体”,图甲中的这种物质是 晶体 ;
(2)物质在BC段这个过程中要 放 热;
(3)这种物质在某点时,温度计测得的温度如图乙所示为 76 ℃。
【分析】(1)在观察凝固的图象时,有没有一定的凝固点是辨别物质是晶体还是非晶体的主要依据;
(2)物质在凝固的过程中都是要放热的;
(3)明确分度值,并仔细辨别刻度的位置才能正确读数。
【解答】解:(1)读图甲可知,该物质是在约80℃左右凝固的,因此属晶体;
(2)BC段物质正在凝固,这个过程虽然温度不变,但仍是放热的;
(3)图乙中温度计的分度值为4℃,其示数为76℃。
故答案为:(1)晶体;(2)放;(3)76。
【点评】观察物质熔化或凝固的图象时,看是否有一定的熔点或凝固点,是我们辨别物质是晶体和非晶体的关键。本题中的易错点在于温度计的读数,尤其是分度值的观察非常关键。
28.(4分)如图甲所示,小东同学在“探究动滑轮的特点”时,先测出了动滑轮的重力。然后按图乙所示方式进行组装,在动滑轮下悬挂钩码(质量均为已知).竖直向上拉住弹簧测力计使钩码静止,读出弹簧测力计的示数,记录在表格中。改变钩码的个数,重复上述步骤。比较弹簧测力计示数与 钩码与动滑轮总重力 的关系,可以证明使用动滑轮有 省力 特点。
小东按图丙组装滑轮组,继续进行了“测量滑轮组机械效率”的实验,测得的数据如下表所示:
钩码重/N
弹簧测力计读数/N
钩码移动的距离/m
弹簧测力计移动的距离/m
机械效率
3
1.2
0.1
0.3
(1)求出机械效率η= 83.3 %.(结果保留一位小数)
(2)保持滑轮组绕线方式不变,增加悬挂钩码的个数,其机械效率将 变大 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
【分析】解决此题要知道动滑轮的特点:动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力,但费距离;
求解机械效率要结合公式η=×100%进行计算,结合动滑轮的特点和功的计算公式进行分析即可。
【解答】解:当按照乙图进行测量时,弹簧测力计的示数小于钩码与动滑轮总重力,故使用动滑轮可以省力;
(1)机械效率η=×100%=×100%=83.3%;
(2)如果保持滑轮组绕线方式不变,增加悬挂钩码的个数,其机械效率将变大;
故答案为:钩码与动滑轮总重力;省力;83.3;变大。
【点评】此题结合实验实例考查对动滑轮和机械效率的分析,让我们养成科学探究、不要轻言放弃的物理学习精神。
29.(3分)质量为2kg的水,温度从的90℃降低到40℃,求水放出的热量。[c水=4.2×103 J/(kg•℃)]。
【分析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用放热公式Q放=cm△t求水放出的热量。
【解答】解:Q放=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(90℃﹣40℃)
=4.2×105J。
答:水放出的热量为4.2×105J。
【点评】本题考查了学生对放热公式的掌握和运用,注意物体温度降低到(末温)、降低了(△t)、降低(△t)的区别
30.(3分)小文从海滨浴场中的深水区走过浅水区回到岸上,感觉身体越来越沉重。他对这一现象的解释是:水越深的地方,物体受到的浮力越大。请选用合适的器材,设计一个简单实验,说明小文的解释是错误的。
【分析】找一金属块,用弹簧测力计测其重,将金属块分别浸没在不同的深度,读出测力计的示数,利用F浮=G﹣F示求出金属块受到的浮力,若两次受到的浮力相同,则证明小文的解释是错误的。
【解答】答:用细线将小金属块系在弹簧测力计的挂钩上,测出并记录弹簧测力计的示数G;在大烧杯中加入适量的水,将小金属块浸没在水中较浅处,测出并记录弹簧测力计的示数F1,小金属块受到的浮力F浮=G﹣F1;再将小金属块浸没在水中较深处,测出并记录弹簧测力计的示数F2,此时受到浮力F浮′=G﹣F2;
若F浮=F浮′,则小金属块在深水和浅水中受到的浮力相同,说明小文的解释是错误的。
【点评】本题考查了称重法测浮力的应用、考查了学生根据要求设计实验的能力,知道浸没水中的物体受到的浮力与浸没深度无关是本题的关键。
31.(7分)实验桌上有如下实验器材:稳压电源一个(电源电压不作为已知)、阻值已知的定值电阻R0一个,电阻箱R,(电路图符号)一个,电流表、电压表各一块,开关一个,导线若干。请选用上述实验器材设计一个实验,证明“电源电压U保持不变时,电阻R0与R,并联,电路消耗的总功率P跟电阻R,的关系为:P=+c(c为常量)”。画出实验电路图,写出实验步骤,并设计实验数据记录表。
【分析】根据实验目的可知定值电阻与电阻箱并联,电流表测电路的总电流,电压表测电阻箱两端的电压;调节电阻箱的阻值,闭合开关S,读出电表的示数和电阻箱接入电路的电阻值,将数据记录在实验记录表中;再分别多次改变电阻箱的阻值,把数据记录在实验记录表中。最后利用欧姆定律计算出并联电路的总电流,并分别记录在实验数据记录表中。
【解答】解:(1)电阻R0与电阻箱并联,电流表测干路电流,电压表测电阻箱两端的电压,如下图所示:
(2)实验步骤:
①调节电流表、电压表使指针在零刻线位置;断开开关S,按照电路图连接实验电路;
②闭合开关S,调节电阻箱R′,为适当电阻值R1.读出电流表、电压表的示数I1、和U,并把数据R0、R1、I1和U记录在表格中;
③仿照步骤②,分别5次调节电阻箱R,的电阻值,读出电阻值R2、R3、R4、R5、R6及所对应的电流值I2、I3、I4、I5、I6和U并把数据记录在表格中;
④利用U、R0的数据计算出c,利用公式P=UI分别计算出电阻箱阻值为R1、R2、R3、R4、R5、R6时,电路消耗的总功率P1、P2、P3、P4、P5和P6,并把数据记录在表格中。
R0/Ω
U/V
R/Ω
I/A
P/W
【点评】此题通过作图、设计实验和实验记录表考查了并联电路中干路电流与支路电流之间的关系,在探究的过程中来体会并会运用。
四、科普阅读题(共4分)
32.(4分)从“绿皮车”到“磁悬浮”
在东城区明城墙遗址公园的南侧,有一幢建筑风格特异的红色铁皮屋顶的房子,它是1901年建成的京奉铁路信号所原址,信号所旁边遗留着一段京奉铁路的铁轨,如图1所示。这座老建筑和这段老铁轨见证着我国轨道交通的不断发展。2007年4月我国第一列火车动车组开通,以内燃机为原动力的绿皮火车,正在陆续被更快速、更舒适、更环保的轨道交通方式所取代,使城市之间的通行时间大大缩短。目前,在我国高铁动车发展建设的同时,磁悬浮列车的研发和试运行也在紧张有序地进行中。
一般磁悬浮列车有两种形式:一种是利用同名磁极相互相斥的原理而设计的电磁力运行系统的磁悬浮列车,它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行。另一种则是利用异名磁极相互吸引的原理设计的电磁力运行系统的磁悬浮列车,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10~15毫米的气隙,使感应钢板的吸引力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。
我们可以预见,随着超导材料和超低温技术的发展,修建磁浮铁路的成本会大大降低,磁悬浮列车需要的技术及性能要求将逐渐成熟。到那时,磁悬浮列车作为一种快速、舒适的“绿色交通工具”,将会飞驰在祖国的大地上。
(1)小东同学在某次游学活动中,乘坐G503次高铁从北京西至武汉站。列车从北京西出发时刻为14时43分,当天19时43分抵达武汉站,若北京西至武汉站总旅程是1230km,则小东同学乘坐该次列车的平均速度是 246 km/h。
(2)①如图2甲、乙所示是两种实验型号的磁悬浮列车的横截面结构图,其中 乙 (选填“甲”或“乙”)图所示型号的磁悬浮列车利用了同名磁极相互排斥的原理。
②结合所学的物理知识,你认为超导磁悬浮列车与普通列车相比有哪些优势?目前阶段你认为制约超导磁悬浮列车大规模发展的原因是什么?(各提一条即可)
【分析】(1)知道该列车从北京西出发时间以及到站时间,可求列车的运行时间,又知道由北京西到武汉站的路程,利用速度公式求列车由北京西到武汉站这段路程中的平均速度;
(2)磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,结合实际实用情况分析解答。
(3)①结合磁悬浮列车的工作原理即可找出其优点;
②某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象。发生超导现象时的温度叫”临界温度”;据此回答。
【解答】解:(1)列车由14:43从北京西出发,19:43到达武汉站,
所以列车的运行时间t=19:43﹣14:43=5h,
由北京西到武汉站的路程s=1230km,
则小东同学乘坐该次列车的平均速度:
v===246km/h。
(2)①如甲图列车上磁体上端的磁极和轨道上磁体下端的磁极应该是异名的,利用异名磁极互相吸引的原理将车身托起,使列车悬浮与铁轨是相互分离;
车身托起,列车和轨道分离,减小了列车对钢轨的压力,从而减了小摩擦阻力,提高了运行速度。
如乙图列车上磁体上端的磁极和轨道上磁体下端的磁极应该是同名的,利用同名磁极相互排斥的原理将车身托起,使列车悬浮与铁轨是相互分离,但是运行时会出现左右偏移,不如甲图安全。
②超导磁悬浮列车与普通列车相比优势有:磁悬浮列车和轨道的接触面分离,减小摩擦力,所以具有:高速、舒适、无噪声、无污染、低能耗等优点。
制约超导磁悬浮列车大规模发展的原因:超导体需要在很低的温度下才能实现,所以低温技术是制约超导磁悬浮列车大规模发展的原因。
故答案为:(1)246;(2)乙;(3)高速、舒适、无噪声、无污染、低能耗;低温技术。
【点评】本题以磁悬浮列车为背景,考查了速度公式的应用、磁极间的相互作用等知识,关键要从材料中获得有用的信息,属于基础性题目,难度不大。
五、计算题(共7分,33题3分,34题4分)
33.(3分)如图1所示。电源两端的电压保持不变。闭合开关S、S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数为I1,.当只闭合开关S,将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时,电压表V1的示数为U1′,电压表V2的示数为U2′,电流表A的示数为I2.闭合开关S、S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的B端时,电流表A的示数为I3,电阻R3的电功率为P3。
于是学生小东画了此实物图所对应的电路图如图2所示,据此来回答以下的问题。
已知:S1、S均闭合时,I3=2A,P3=8W.U1=U2.只闭合S时,在滑片P运动时,电流表示数在1.6A和A之间浮动。求:
(1)电压U;
(2)U1′:U2′的值。
【分析】(1)闭合开关S、S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时,电阻R1被短路,该电路为串联电路,滑动变阻器以最大阻值接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表V2的测量的是R3两端的电压,电压表V1测量的是滑动变阻器两端的电压;根据R3的电流和功率求出R3的阻值;根据U1=U2求出滑动变阻器的最大阻值;
当只闭合开关S时,电阻R1、R3和滑动变阻器串联接入电路中,根据滑片移动时电流表的示数和总电阻,利用欧姆定律列出电源电压的关系式,求出电源电压;
(2)当只闭合开关S,将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时,电压表V2的测量的是R3两端的电压,电压表V1测量的是滑动变阻器和电阻R1两端的电压;根据串联电路的分压规律求出U1′:U2′的值。
【解答】解:
(1)闭合开关S、S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时,电阻R1被短路,该电路为串联电路,滑动变阻器以最大阻值接入电路中,电流表测量电路中的电流;
电流表A的示数为I3=2A,电阻R3的电功率为P3=8W;
根据公式P=I2R可知,R3的电阻为:R3===2Ω;
此时电压表V2的测量的是R3两端的电压,电压表V1测量的是滑动变阻器两端的电压;根据串联电路的分压规律可知,电阻之比等于电阻两端的电压之比:
即:U1:U2=R2:R3,由于U1=U2,所以滑动变阻器的最大阻值为:R2=R3=2Ω;
只闭合开关S时,电阻R1、R3和滑动变阻器串联接入电路中;滑片P运动时,电流表示数在1.6A和A之间浮动,即滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电流最大,根据欧姆定律可知:
U=I最小(R1+R3+R2)=1.6A×(R1+2Ω+2Ω);
U=I最大(R1+R3)=A×(R1+2Ω);
两式联立,解得:R1=1Ω,U=8V;
(2)当只闭合开关S,将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时,此时滑动变阻器接入电路的电阻为2Ω;
电压表V2的测量的是R3两端的电压,电压表V1测量的是滑动变阻器和电阻R1两端的电压;
根据串联电路的分压规律可知,电阻之比等于电阻两端的电压之比,则:U1′:U2′=(R1+R'2):R3=(1Ω+1Ω):2Ω=1:1。
答:(1)电压U的数值为8V;(2)U1′:U2′的值为1:1。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用、电功率公式的应用、串联电路电流和电压的规律,明确开关闭合和断开时的电路连接情况是解题的关键。
34.(4分)如图所示是某种健身器械的示意图,轻质支架固定在轻质杠杆PQ两端,O为支点,PO:OQ=1:4,PO=2m,液压装置B可使支架获得与作用在踏板上的力大小相同、竖直向下的压力,配重A重GA=1500N悬挂在滑轮组下方其下表面与支架接触,动滑轮重G动=100N,人对滑轮轴处手柄施水平向右的拉力F=200N时,杠杆恰在水平位置平衡。为加大训练强度,将支点移至O′处,PO′=O′Q=5m,人对手柄施水平向右的拉力F1,同时对踏板施压力N1,配重A以v=0.2m/s的速度竖直向上略微提升,杠杆P端匀速略微竖直向上抬起,这时滑轮组的机械效率为η1.继续加大训练强度,增加的配重为GA′,同时移动支点至O″处,PO″:O″Q=4:1,人对手柄施水平向右的拉力F2,此时对踏板施压力N2,配重被竖直向上匀速的略微提升,杠杆P端被匀速略微竖直向上抬起,这时滑轮组的机械效率为η2,滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略,F:F1:F2=1:2:3,N1:N2=3:11,F1=400N,N1=150N。
求:(1)O″Q的长度;
(2)η1的大小;
(3)GA′的大小。
【分析】(1)根据PO:OQ=1:4和PO=2m求出PQ的长度,再根据PO″:O″Q=4:1求出O″Q的长度;
(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数,当F=200N,PO:OQ=1:4时,滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略,根据F=(F拉+G动)求出滑轮组对配重A的拉力,此时杠杆P端受到的压力等于配重A的重力减去绳子的拉力,根据杠杆的平衡条件求出液压装置B的重力;当F1=2F=400N,PO′:O′Q=1:1时,根据F=(F拉+G动)求出滑轮组对配重A的拉力,利用η=×100%和W有=F拉h、W总=Fs、s=nh求出此时滑轮组的机械效率;
(3)当F2=3F=600N,PO'':O''Q=4:1时,根据N1:N2=3:11和N1=150N求出N2的大小,此时杠杆Q端受到的压力等于液压装置B的重力加上压力N2,根据杠杆的平衡条件求出此时杠杆P端受到的压力,根据F=(F拉+G动)求出滑轮组对配重A的拉力,利用杠杆P端受到的压力等于配重GA和GA′的重力之和减去绳子的拉力求出GA′的大小。
【解答】解:
(1)由题意可知,PO:OQ=1:4,PO=2m,则PQ=5PO=5×2m=10m,
由PO″:O″Q=4:1可得,O″Q=PQ=×10m=2m;
(2)由图可知,n=3,当F=200N,PO:OQ=1:4时,
因滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略,
所以,由F=(F拉+G动)可得,滑轮组对配重A的拉力:
F拉=3F﹣G动=3×200N﹣100N=500N,
此时杠杆P端受到的压力:
FP=GA﹣F拉=1500N﹣500N=1000N,
由杠杆的平衡条件可得:FP×PO=GB×OQ,
则液压装置B的重力GB=FP=×1000N=250N,
当F1=2F=400N,PO′:O′Q=1:1时,滑轮组对配重A的拉力:
F拉′=3F1﹣G动=3×400N﹣100N=1100N,
此时滑轮组的机械效率:
η1=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%≈91.7%;
(3)当F2=3F=600N,PO'':O''Q=4:1时,
由N1:N2=3:11和N1=150N可知,N2=N1=×150N=550N,
此时杠杆Q端受到的压力FQ=GB+N2=250N+550N=800N,
由杠杆的平衡条件可得,FP′×PO″=FQ×O″Q,
则此时杠杆P端受到的压力FP′=×FQ=×800N=200N,
此时滑轮组绳子对配重的拉力F拉′=3F2﹣G动=3×600N﹣100N=1700N,
因杠杆P端受到的压力等于配重GA和GA′的重力之和减去绳子的拉力,
所以,由FP′=GA+GA′﹣F拉′可得,GA′=F拉′+FP′﹣GA=1700N+200N﹣1500N=400N。
答:(1)O″Q的长度为2m;
(2)η1的大小为91.7%;
(3)GA′的大小为400N。
【点评】本题考查了滑轮组拉力公式和杠杆平衡状态、滑轮组机械效率公式的综合应用等,从题干中获取有用的信息是关键,有一定的难度。
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日期:2020/6/12 13:34:45;用户:初中物理+张天莉;邮箱:younzx8@xyh.com;学号:37084881
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