湖北省武昌区八校2022-2023学年下学期3月联考九年级物理试卷(含答案)
展开2023年湖北省武汉市武昌区八校中考物理模拟试卷(3月份)
一、单项选择题(每题3分,共36分)
1.(3分)首钢滑雪大跳台在北京冬奥会期间承担了单板和自由式滑雪大跳台等比赛项目,它的设计理念源自中国敦煌壁画中传统的飞天造型,从侧面看去犹如一只灵动的“水晶鞋”。如图所示,在平静的水面,首钢滑雪大跳台和它的倒影相映成趣,这个倒影形成的原因是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
2.(3分)下列四幅图中,关于声现象的描述正确的是( )
A.图甲中,用硬纸片把音箱糊起来,做成一个“舞台”,可以探究声音传播的条件
B.图乙中,将钢尺的一端紧按在桌面,另一端伸出桌边的长度越短,拨动时发声的响度越大
C.图丙中,大象的发声频率是14~24Hz,有时用我们人类听不到的次声波进行交流
D.图丁中,工厂用的防噪声耳罩能有效地阻断噪声传播
3.(3分)下列关于能源的说法错误的是( )
A.太阳能电池板将太阳能转化成电能
B.核反应堆中发生的是热核反应,因此能获得巨大的能量
C.电能是通过化石能源、水能、核能等其它能源转化而来的,是二次能源
D.化石能源、核能等能源会越用越少,是不可再生能源
4.(3分)如图所示,天舟四号货运飞船正在靠近由天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体,即将完成自主交会对接。下列说法错误的是( )
A.“天舟三号”相对于“天舟四号”是静止的
B.“天舟三号”相对于“天和核心舱”是静止的
C.“天舟四号”相对于“天舟三号”是运动的
D.“天舟四号”相对于“天和核心舱”是运动的
5.(3分)某同学用托盘天平和量筒测量某液体的密度,图a是调节天平时的情形,天平调平衡后,先测空烧杯的质量为35g,然后按照图b和图c的顺序分别是测量液体质量和体积,下列说法错误的是( )
A.a 图中应将平衡螺母向右调,使横梁平衡
B.b 图中测酒精质量时,天平的读数是 62g
C.测得酒精的密度是 0.9g/cm3
D.用该方法测量酒精的密度偏小
6.(3分)某同学利用如图所示的器材做实验,先用焦距为9cm的凸透镜甲进行实验,在光屏上得到了烛焰清晰缩小的实像。接下来他将凸透镜甲改用焦距为20cm的凸透镜乙进行实验,要在光屏上得到烛焰清晰的像,下列操作可行的是( )
A.保持蜡烛和凸透镜的位置不变,将光屏向右移动
B.保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛向左移动
C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏均向左移动
D.保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变,在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的近视眼镜
7.(3分)如图甲是探究浮力的大小跟哪些因素有关的几个实验情景。实验甲、乙和丙中,弹簧测力计的示数分别为3.0N、2.4N和1.0N,实验丁中盐水的密度为1.1×103kg/m3。下列说法中错误的是( )
A.对比乙、丙两图,可以探究物体所受浮力是否与排开液体的体积的关系
B.实验所用圆柱体的体积是200cm3
C.圆柱体的密度是3g/cm3
D.图丁中弹簧测力计的示数是0.8N
8.(3分)新型智能手机无线充电技术应用了电磁感应原理,当交变电流通过充电底座中的线圈时,线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场(如图)就能产生电流,通过“磁生电“来实现充电。下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是( )
A.扬声器 B.动圈式话筒 C.电烙铁 D.电磁起重机
9.(3分)下列电路图中,与实物图对应的是( )
A.B. C. D.
10.(3分)关于生活用电,下列说法正确的是( )
A.发生如图甲所示的触电事故时,空气开关会自动“跳闸”
B.使用试电笔时,手指不能触碰笔尾和笔尖的金属体
C.出现如图丙所示的安全事故一定是因为某个用电器发生了短路
D.如图丁,只有将插头插入插座中,用电器的金属外壳才能接地
11.(3分)如图所示是定值电阻R和小灯泡L的U﹣I图像,下列依据图像信息的判断正确的是( )
A.当通过R的电流为0.1A时,它两端的电压为1V
B.当L两端电压为2.5V时,其电阻为10Ω
C.将R和L串联,若电流为0.3A,则电路消耗的总功率为0.6W
D.将R和L并联,若电压为1V,则电路的总电流为0.4A
12.(3分)如图所示的电路中,电源电压不变。只闭合S1,灯泡恰能正常发光,电流表A的示数为I1,灯泡L消耗的电功率为P1;只闭合S2,滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表A的示数为I2,灯泡L消耗的功率为P2;同时闭合S1、S2、S3,滑片P在最右端时,R1和R2消耗的功率之比为7:1。已知:I1:I2=2:1,P1﹣P2=2.25w,R1=8Ω,忽略灯丝电阻随温度的变化,下列说法中错误的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值R2=56Ω
B.灯泡的额定电压是6V
C.电源电压U=10V
D.只闭合S2,R2消耗的最大功率约为1.2W
二、填空题(共7小题,每小题3分,满分34分)
13.(3分)如图所示是嫦娥4号的中继卫星“鹊桥”由长征4号丙运载火箭发射时的情景。火箭中的燃料燃烧时,燃气推动火箭和卫星上升,卫星的机械能会 (填“增大”“不变”或“减小”),火箭外壳的温度会 (填“升高”“不变”或“降低”)。“鹊桥”最终在距地球约45万千米的轨道上运行,由此可知,从地球上发射的电磁波信号经过 秒后就会被“鹊桥”接收到。
14.(3分)图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象。实验中,需要观察试管内物质的 ,并记录温度和加热时间,分析图乙可知:该物质的凝固点为 ;该物质第40min的内能 (选填“大于”“等于”或“小于”)第20min的内能。
15.(6分)如图所示是某小组“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验情景。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计拉动木块,使其在长木板上做匀速直线运动,从而测出滑动摩擦力的大小为 N。
(2)请画出图乙中砝码受力示意图。
(3)比较乙、丙两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与 有关。
(4)弹簧测力计沿图丁方向拉动时,也可以使木块在长木板上做匀速直线运动。此过程中木块处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,木块所受的拉力和摩擦力是一对 (选填“平衡”或“非平衡”)力。
16.(4分)某同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点。
(1)他向图甲中的U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,U形管左右两侧液面的高度 。
(2)如图乙所示,他将橡皮管的一端紧密地套在U形管左侧的端口后,多次改变探头在水中的深度,并比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差。这是为了探究 。
(3)他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系,当探头在下列液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差最大的是 。
A.酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
B.植物油(ρ植物油=0.9×103kg/m3)
C.盐水(ρ盐水=1.1×103kg/m3)
(4)若图乙中U形管左右两侧红墨水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 Pa.(ρ红墨水≈1.0×103kg/m3)
17.(3分)小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置静止。
(2)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上的A点处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在B点挂 个钩码。
(3)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.(5分)小华在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
(1)如图1所示是小华连接的实物电路,电路的连接有一处错误,请你在错接的导线上画“×”,然后用笔画线代替导线,画出正确的接线。
(2)小华改正错误的电路连接后,进行实验。她闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到最 端(选填“左”或“右”)。
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图2甲、乙所示,则通过小灯泡的电流为 A,小灯泡的额定功率为 W。
(4)小华紧接着又完成了两次测量,但是由于粗心大意,只记录了一次完整的数据:“2V,0.28A”,则当电流为“0.32A”时,对应的电压值可能为 (选填“2.6V”、“3V”或“3.5V”)。
19.(10分)钓鱼是目前最受欢迎的户外休闲活动之一。如图甲是人坐在钓箱上垂钓时的情景。该钓箱长50cm、宽30cm、高40cm,容量大、功能齐全,带有四只可升降脚,每只脚的高度都可以独立调节,使箱体上表面呈水平状态,方便人坐,空箱时,整箱质量仅6kg,轻便易携,还可以安装遮阳伞等配件。
(1)如图乙,若每只脚的着地面积为4cm2,空箱时,钓箱对水平地面的压强是多少?
(2)空箱时,若将四只脚都收回箱内,钓箱可以近似看作是一个长方体,试通过计算说明,若将此钓箱放入水中静止时,钓箱将会处于什么状态?
(3)在有风的天气,安装遮阳伞后,钓箱容易发生翻倒。图甲中,若风从左往右,整个装置的简图如图丙(无人坐)。除遮阳伞外,钓箱(包括箱内的物品)重心可近似看做在钓箱的几何中心。遮阳伞(包括伞杆)的质量为4kg,重心在M点下方30cm处。已知遮阳伞承受风压的面积为1.2m2,某时刻风压为40N/m2,风压作用点可视为M点。当人离开钓箱后,为了使钓箱不翻倒,至少应该在钓箱内放多少kg的重物?(空气对遮阳伞的升力忽略不计)
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每题3分,共36分)
1.【分析】平面镜成像是由于光的反射形成的。
【解答】解:因为平静的水面相当于平面镜,所以看到的倒影是平面镜成像,即光的反射形成的。
故选:B。
2.【分析】(1)声音是由物体振动产生的。
(2)质量小,体积小的物体越容易振动,频率越高,音调越高。
(3)低于20Hz的是次声波,人们不能听到次声波。
(4)减弱噪声的途径:在声源处,在传播过程中,在人耳处。
【解答】解:A、声音是由物体振动产生的,音乐响起,音响在振动,舞台在振动,导致小“人”随音乐起舞,是探究声音产生的条件,故A错误。
B、将钢尺的一端紧按在桌面,拨动钢尺,钢尺发声,另一端伸出桌边的长度越短,钢尺越容易振动,振动频率越高,音调越高,故B错误。
C、人们能听到的声音频率是20Hz~20000Hz,大象的发声频率是14~24Hz,当大象发出低于20Hz频率的声音,人类是听不到的,故C正确。
D、工厂用的防噪声耳罩是在人耳处减弱噪声的,故D错误。
故选:C。
3.【分析】(1)太能能电池板将太阳能转化为电能。
(2)目前的核电站是利用核裂变来发电。
(3)电能是二次能源。
(4)化石能源、核能是不可再生能源。
【解答】解:A、太阳能电池板将太阳能转化成电能,故A正确,不符合题意;
B、核反应堆中发生的是可控的链式反应,属于核裂变获得的巨大能量,而热核反应是核聚变所产生的巨大能量,故B错误,符合题意;
C、电能是通过化石能源、水能、核能等其它能源转化而来的,是二次能源,故C正确,不符合题意;
D、化石能源、核能等能源会越用越少,是不可再生能源,故D正确,不符合题意。
故选:B。
4.【分析】研究物体的运动时,如果被研究的物体相对于参照物位置发生了改变,则是运动的;如果被研究的物体相对于参照物位置没有发生改变,则是静止的。
【解答】解:A“天舟三号”相对于“天舟四号”之间有位置变化,所以“天舟三号”相对于“天舟四号”是运动的,故A错误;
B、“天舟三号”相对于“天和核心舱”之间没有位置变化,所以“天舟三号”相对于“天和核心舱”是静止的,故B正确;
C、“天舟四号”相对于“天舟三号”之间有位置变化,所以“天舟四号”相对于“天舟三号”是运动的,故C正确;
D、“天舟四号”相对于“天和核心舱”之间有位置变化,所以“天舟四号”相对于“天和核心舱”是运动的,故D正确。
故选:A。
5.【分析】(1)调节天平平衡时,平衡螺母的移动方向与指针的偏转方向相反;
(2)天平的读数等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值;
(3)根据ρ=计算出酒精的密度;
(4)将烧杯中的酒精倒入量筒中时烧杯壁上沾着酒精,所以体积测量结果会偏小,进而影响到密度的结果也会偏大。
【解答】解:
A、由图a知指针向左偏,应将平衡螺母向右调,使横梁平衡,故A正确。
B、由图b知,标尺的分度值为0.2g,酒精的质量m=50g+10g+2g=62g,故B正确;
C、由图c知,酒精的体积为V=30mL=30cm3,量筒中酒精的质量为m=62g﹣35g=27g,由ρ===0.9g/cm3,故C正确;
D、将烧杯中的酒精倒入量筒中时烧杯壁上沾着酒精,所以体积测量结果会偏小,进而影响到密度的结果、会偏大,故D错误;
故选:D。
6.【分析】首先根据题意“先用焦距9cm的透镜甲进行实验,在屏上得到清晰缩小的实像”可确定物距与焦距的关系,然后再根据凸透镜成实像时,物近像远像变大来确定调节光屏的方法;近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用。
【解答】解:先用焦距为9cm的凸透镜甲进行实验,在光屏中上得到了烛焰清晰缩小的实像,此时的物距大于二倍焦距;
改用焦距为20cm的凸透镜乙进行实验,凸透镜的焦距变大,在不移动器材的情况下,像会成在光屏的后方;
A、保持蜡烛和凸透镜的位置不变,即物距不变,焦距变大,像距会变大,应将光屏向右移动,故A正确;
B、保持凸透镜和光屏的位置不变,焦距变大,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距会大于2倍焦距,根据图示可知,无法成清晰的像,故B错误;
C、保持凸透镜的位置不变,若光屏向左移动,此时的像距会小于焦距,光屏上不能成像,故C错误;
D、保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变,在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的近视眼镜,由于近视眼睛是凹透镜,对光线具有发散作用,会推迟像会聚,所以像不能成在光屏上,故D错误。
故选:A。
7.【分析】(1)浸入液体中的物体受到的浮力的大小与排开的液体的体积有关;
(2)已知图丙数据,根据F浮=G﹣F示得出物体全部浸没在水中所受浮力,由阿基米德原理得出物体全部浸在水中的体积;
(3)根据m=可求圆柱体的质量,再根据密度公式可求圆柱体的密度;
(4)根据阿基米德原理可求出物体浸没在盐水中的浮力,根据F浮=G﹣F示得出物体全部浸没在盐水中时弹簧测力计的示数。
【解答】解:A、要验证浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系,应控制液体密度相同,物体排开液体的体积不相等,应该选择乙、丙两图,故A正确;
B、根据图丙数据可知物体全部浸没在水中所受浮力F浮水=G﹣F3=3N﹣1N=2N,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知物体排开水的体积V排===2×10﹣4m3=200cm3,圆柱体的体积等于物体排开液体的体积,即
圆柱体的体积V=200cm3,故B正确;
C、圆柱体的质量为:m====0.3kg;
圆柱体的密度为:ρ===1.5×103kg/m3=1.5g/cm3,故C错误;
D、根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知物体浸没在盐水中受到的浮力为:F浮盐水=ρ盐水gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2.2N,
根据F浮=G﹣F示得出此时弹簧测力计的示数为F示=G﹣F浮盐水=3N﹣2.2N=0.8N,故D正确。
故选:C。
8.【分析】无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备,原理类似于变压器。在发送和接收端各有一个线圈,发送端线圈连接有线电源产生电磁信号,接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电;分析各图中实验原理分析解答。
【解答】解:从题意中知道,手机中的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的;
A、扬声器是利用通电导体受到磁场力的作用工作的,故A不符合题意;
B、动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,故B符合题意;
C、电烙铁是利用电流的热效应工作的,故C不符合题意;
D、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的,故D不符合题意。
故选:B。
9.【分析】由实物图分析两灯连接方式和开关的位置,分析各选项电路图,找出与实物图对应的电路图。
【解答】解:由实物图知,两灯并联,S在干路上,电流表A1在L1支路上,A2在干路上,故B与实物图相符。
故选:B。
10.【分析】(1)空气开关会在电路中电流过大时“跳闸”;而漏电保护器是在通过火线和零线电流不相等时切断电路;
(2)试电笔的正确使用方法,手一定接触笔尾金属体,一定不要接触笔尖金属体;
(3)造成电路中电流过大的原因:一是短路,二是用电器总功率过大;
(4)三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的;三孔插座与三线插头相对应。
【解答】解:A、图甲中人站在地面接触火线,造成单线触电,使通过火线和零线电流不相等,此时漏电保护器会切断电路,故A错误;
B、使用试电笔时,手指不能触碰笔尖的金属体,但要接触笔尾的金属体,故B错误;
C、图丙所示的安全事故是因为用电器的总功率过大,造成干路电流过大,故C错误;
D、图丁中,只有将插头插入插座中,用电器的金属外壳才能接地,故D正确。
故选:D。
11.【分析】A、当通过R的电流为0.2A时,从图中可知它两端的电压为1V,根据欧姆定律可知它的电阻阻值,当通过R的电流为0.1A时,根据欧姆定律可知它两端的电压;
B、当L两端电压为2.5V时,通过L的电流为0.5A,根据欧姆定律可知其电阻;
C、将R和L串联,若电流为0.3A,从图中可知R和L两端的电压分别为1.5V和0.5V,根据串联电路的电压特点可知总电压,根据P=UI可知电路消耗的总功率;
D、将R和L并联,若电压为1V,则R和L两端的电压都为1V,从图中可知通过R和L的电流分别为0.2A和0.4A,根据并联电路的电流特点可知电路的总电流。
【解答】解:A、当通过R的电流为0.2A时,从图中可知它两端的电压为1V,根据欧姆定律可知它的电阻R===5Ω,当通过R的电流为0.1A时,根据欧姆定律可知它两端的电压U2=I2R=0.1A×5Ω=0.5V,故A错误;
B、当L两端电压为2.5V时,通过L的电流为0.5A,根据欧姆定律可知其电阻RL===5Ω,故B错误;
C、将R和L串联,若电流为0.3A,从图中可知R和L两端的电压分别为1.5V和0.5V,根据串联电路的电压特点可知总电压U=1.5V+0.5V=2V,根据P=UI可知电路消耗的总功率P=UI=2V×0.3A=0.6W,故C正确;
D、将R和L并联,若电压为1V,则R和L两端的电压都为1V,从图中可知通过R和L的电流分别为0.2A和0.4A,根据并联电路的电流特点可知电路的总电流:0.2A+0.4A=0.6A,故D错误。
故选:C。
12.【分析】(1)只闭合S1,灯泡L与定值电阻R1串联,电流表测量电路中的电流,根据欧姆定律表示出电路中的电流I1,根据P=UI=I2R表示出灯泡的电功率P1;
(2)当只闭合S2,滑动变阻器R2与灯泡RL串联,电流表测量电路中的电流,根据欧姆定律表示出电路中的电流I2,根据P=UI=I2R表示出灯泡的电功率P2,并分别表示出I1:I2和P1﹣P2;
(3)同时闭合S1、S2、S3,滑片P在最右端时,R1和R2并联,电流表测量干路中的电流,根据P=UI=表示出R1和R2消耗的功率之比;
根据题目已知条件联立分别计算出变阻器的最大电阻和电源电压以及灯泡的额定电压;
(4)根据欧姆定律和P=UI推导:只闭合S2,R2消耗的最大功率时变阻器接入电阻与灯泡电阻相等,并计算只闭合S2,R2消耗的最大功率。
【解答】解:设电源电压为U。
(1)只闭合S1,灯泡L与定值电阻R1串联,
电流表测量电路中的电流,根据欧姆定律可得,电路中的电流I1=,
根据P=UI=I2R可得,灯泡的电功率P1=RL=RL;
(2)当只闭合S2,滑动变阻器R2与灯泡RL串联,电流表测量电路中的电流,
滑动变阻器的滑片P在中点时,根据欧姆定律可得,电路中的电流I2=,
根据P=UI=I2R可得,灯泡的电功率P2=RL=RL;
则===………………①,
P1﹣P2=RL﹣RL=2.25W………………②;
(3)同时闭合S1、S2、S3,滑片P在最右端时,R1和R2并联,
由并联电路电压规律可得,R1和R2两端的电压等于电源电压,
根据P=UI=可得,R1和R2消耗的功率之比:===,
R1=8Ω,所以,R2=7R1=7×8Ω=56Ω,故A正确;
由①可得,=,解得,RL=12Ω,
由②可得,×12Ω﹣×12Ω=2.25W,解得,U=10V,故C正确;
只闭合S1,灯泡L与定值电阻R1串联,灯泡正常发光,由欧姆定律可知,灯泡的额定电压:
UL=ILRL=I1RL=RL=×12Ω=6V,故B正确;
(4)当只闭合S2,滑动变阻器R2与灯泡RL串联,由欧姆定律可知,电路中的总电流:I=,
由P=UI=I2R可得,变阻器消耗的电功率:P滑=()2R滑=R滑==,
因为滑动变阻器的最大阻值R2=56Ω,所以当滑动变阻器的接入电阻:R滑=RL=12Ω<56Ω时,变阻器消耗的电功率最大:P滑大===2.08W≠1.2W,故D错误;
综上所述:ABC正确,D错误。
故选:D。
二、填空题(共7小题,每小题3分,满分34分)
13.【分析】内能可以用来做功,转化成机械能;
对物体做功物体内能增加,温度升高;物体对外做功,物体内能减少,温度降低;
电磁波的传播速度是3×108m/s,已知电磁波信号传播距离和速度,利用公式t=得到信号传播时间。
【解答】解:火箭中的燃料燃烧时,燃气推动火箭和卫星上升,卫星的质量不变,速度变大,高度增加,所以卫星的动能、重力势能都增大,其机械能会增大;
火箭上升过程中,克服与大气间的摩擦,机械能转化为内能,所以火箭外壳的温度会升高;
电磁波在太空中的传播速度为3×108m/s=3×105km/s,
由v=可得,电磁波传播时间:t===1.5s。
故答案为:增大;升高;1.5。
14.【分析】(1)实验中要观察物质吸收热量后的温度及其温度的变化;
(2)同种物质在不同状态下内能不同。
【解答】解:(1)实验中,通过观察物质的状态来记录时间、温度;
(2)由题图可知,物质约在第35min以后,放出热量,但是温度不变,为其凝固过程,故凝固点为80℃;该物质从第10min~20min之间一直吸收热量,第20min时刚好熔化完毕,为液态,而该物质第40min时从液态到固态,为固液共存态,故该物质第40min小于第20min时的内能;
故答案为:状态;80℃;小于。
15.【分析】(1)实验中研究的是木块受到的滑动摩擦力的大小,弹簧测力计测量的是木块受到的拉力,只有木块在水平方向上做匀速直线运动时拉力的大小才等于摩擦力;
(2)在实验乙中砝码随着木块一起做匀速直线运动,此时砝码受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用,且二者大小相等,据此画图;
(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(4)物体处于静止状态或匀速直线运动,则物体处于平衡状态;一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
【解答】解:(1)用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,使木块在 长木板上做匀速直线运动,根据二力平衡从而测出滑动摩擦力为1.8N;
(2)在实验乙中砝码随着木块一起做匀速直线运动,此时砝码受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用,且二者大小相等,如图所示:
;
(3)比较乙、丙实验,压力相同,丙中接触面较粗糙,滑动摩擦力也较大,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面较粗糙程度有关;
(3)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示,此过程中,木块处于平衡状态;拉力和摩擦力不在同一直线上,不是一对平衡力;
故答案为:(1)1.8;(2)如图所示;(3)接触面粗糙程度;(4)平衡;非平衡。
16.【分析】(1)U形管的实质是连通器,当连通器中的同种液体不流动时,两侧的液面保持相平;
(2)液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,这是转换法;液体压强和液体的密度、深度有关,实验中采用控制变量法来设计实验;
(3)根据p=ρgh来分析压强和液体密度的关系;
(4)根据p=ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差。
【解答】解:(1)图甲中的U形管相当于一连通器,液体不流动时,两侧的液面保持相平;
(2)实验中液体的密度不变,改变探头在水中的深度,研究的是液体内部压强与深度的关系;
(3)探头在下列液体中的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度越大压强越大,所以在盐水中的压强最大,U形管左右两侧液面的高度差最大;
(4)橡皮管内气体的压强与大气压之差:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
故答案为:(1)相同;(2)液体内部压强与深度的关系;(3)C;(4)1000。
17.【分析】(1)调节杠杆在水平位置平衡,左边下沉往右调;杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件进行判断;
(3)分析弹簧测力计倾斜的动力臂变化,因阻力和阻力臂不变时,根据杠杆的平衡条件确定动力变化。
【解答】解:(1)杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端上翘,故应向右调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,支点到力的作用点的距离就是力臂,便于测量力臂大小;
(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:FALA=FBLB,即4G×3L=FB×2L,解得FB=6G,需挂6个钩码;
(3)当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,作用在杠杆上的力方向不与杠杆垂直,则该力的力臂短了,因阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,就会使得拉力变大。
故答案为:(1)右;(2)6;(3)变大。
18.【分析】(1)电压表测量小灯泡两端的电压,应该与小灯泡并联;
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(3)由图2可知,根据电压表和电流表的量程、分度值和指针位置读出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,利用P=UI求出小灯泡的额定功率;
(4)结合(3)可知,额定电压2.5V时对应的电流,再结合电压的关系分析判断。
【解答】解:(1)在测量小灯泡的额定功率的实验中,电压表应该测量的是小灯泡两端的电压,所以电压表应该并联在小灯泡的两端;
由图1可知,电压表测量的是小灯泡和滑动变阻器的总电压,所以应该在电压表中间接线柱与滑动变阻器滑动变阻器的左下接线柱相连,如图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的右端;
(3)灯泡在额定电压下正常发光,图2甲中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V灯泡的额定电压,此时小灯泡正常发光,图2乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,
则小灯泡的额定功率是:P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)结合(3)可知,额定电压2.5V时对应的电流为0.3A,则当电流为“0.32A”时,对应的电压值大于2.5V,故对应的电压值可能为2.6V,由于电压表选小量程,不可能为3.5V。
故答案为:(1)图见解答;(2)右;(3)0.3;0.75;(4)2.6V。
19.【分析】(1)空箱时,钓箱对水平地面的压力等于自身的重力,根据G=mg计算钓箱的重力,根据压强公式计算此时钓箱对水平地面的压强;
(2)根据阿基米德原理计算钓箱浸没时受到的浮力,浮力大于重力,钓箱会上浮,浮力小于重力,钓箱会下沉,据此判断静止时钓箱的状态;
(3)首先计算风力的大小,根据杠杆平衡条件、重力公式计算当人离开钓箱后,为了使钓箱不翻倒,至少应该在钓箱内放多少kg的重物。
【解答】解:(1)空箱时,钓箱对水平地面的压力等于自身的重力,即F=G=mg=6kg×10N/kg=60N,
空箱时,钓箱对水平地面的压强:p===37500Pa;
(2)钓箱浸没时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×30×40×10﹣6m3=600N>60N,
将此钓箱放入水中,浸没时其受到的浮力大于重力,钓箱会上浮,静止时,钓箱将会处于漂浮状态;
(3)遮阳伞承受风压的面积为1.2m2,某时刻风压为40N/m2,则风力的大小为:F1=1.2m2×40N/m2=48N,
根据杠杆平衡条件可得G0L0=F1L1,即G0×=48N×(130cm+40cm+5cm),解方程可得G0=336N,
钓箱内放重物的质量:m′===27.6kg。
答:(1)空箱时,钓箱对水平地面的压强是37500Pa;
(2)将此钓箱放入水中静止时,钓箱将会处于漂浮状态;
(3)当人离开钓箱后,为了使钓箱不翻倒,至少应该在钓箱内放27.6kg的重物。
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