2023年广西南宁市新民中学中考物理一模试卷(含答案)
展开2023年广西南宁市兴宁区新民中学中考物理一模试卷
一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1-13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14-16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1.(2分)在国际单位制中,功的单位是( )
A.W B.kW C.J D.J/s
2.(2分)下列数据与事实符合的是( )
A.一个中学生的体重约为50N
B.人步行的速度约为8m/s
C.家用节能灯的电功率约2000W
D.家用空调正常工作电流为5A
3.(2分)2020年7月2日是全国低碳日,骑车出行是“低碳生活”倡导方式之一。自行车上各部件,属于减小有害摩擦的是( )
A.滚圆坚硬的钢珠 B.花纹规则的轮胎
C.粗糙柔软的把手 D.凸凹不平的脚踏板
4.(2分)小明同学设计并制作了一个“盲人水杯”,其工作原理如图所示。杯中近杯口处A点是水位器的两个金属触点,当杯中的水位达到A位置时,水位器会发出音乐声,表示水已盛满。杯口处的两个金属触点的作用相当于( )
A.导线 B.开关 C.用电器 D.电源
5.(2分)下图中的四个实例中,属于增大压强的是( )
A.推土机有宽大履带 B.书包的背带较宽
C.盲道上凸起的圆点 D.铁轨铺在枕木上
6.(2分)下列符合用电安全原则的是( )
A.小明用正在滴水的手打开台灯
B.安装电路时,开关应该安装在零线上
C.使用测电笔时,手不能接触笔尖金属体
D.家用冰箱三孔插头损坏了,换成两孔插头后只要冰箱能使用也无大碍
7.(2分)《套买曜》中记载:“人在舟中闭牖(门窗)而坐,舟行而人不觉”。其中“舟行”和“人不觉”分别对应的参照物是( )
A.舟、岸 B.水、舟 C.岸、舟 D.门窗、舟
8.(2分)如图所示,利用托里拆利实验装置测量大气压强时,下列过程能使测量值变小的是( )
A.使玻璃管稍下降一点 B.将实验从山下移到山上
C.使玻璃管稍粗一点 D.使玻璃管倾斜一点
9.(2分)科技是强国的支撑,以下所列我国取得的科技成就中,说法正确的是( )
A.核电站是通过核聚变来利用核能发电
B.超导体材料更适合做电热丝且通电时不会产生磁场
C.北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号
D.倒车雷达是利用次声波的回声定位来探测车后方情况
10.(2分)把两种不同的金属片分别插入两个土豆中,制成“土豆电池”,接入如图所示的电路,闭合开关后,发光二极管发光,电流表有示数。下列说法正确的是Y( )
A.金属片B是“土豆电池”的正极
B.“土豆电池”将电能转化为化学能
C.把发光二极管引脚对调连接,二极管仍然发光
D.“电池”外部,电流从A金属片流出经过二极管回到B金属片
11.(2分)如图是一款便携的漏水检测仪,可以检测地下管道是否漏水。地下管道的漏水点所产生的振动信号通过探头转化成电信号传到主机,其工作原理与下列实验相同的是( )
A.
B.
C.
D.
12.(2分)端午前后,广东多地都会举行龙舟赛,如图是比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.桨对水的力和水对桨的力是一对相互作用力
B.使龙舟前进的力是桨对水的力
C.龙舟漂浮在水面上,是因为受到的浮力大于重力
D.停止划桨后,龙舟继续运动,是因为受到惯性力作用
13.(2分)如图所示的电加热眼罩可以级解眼疲劳,它有两个发热电阻,当开关S1闭合时,发热电阻R1工作,为低温状态,再闭合开关S2,发热电阻R1、R2同时工作,为高温状态;若断开开关S1,眼罩停止发热,以下电路设计符合要求的是( )
A.B. C. D.
(多选)14.(3分)如图所示,志愿者小亮在关爱老人的社会实践中正在为社区老人蒸花馍。下列关于蒸花馍的物理现象描述正确的是( )
A.热腾腾的“白气”是水蒸气汽化形成的
B.很远处就能闻到蒸熟的花馍香味是扩散现象
C.蒸熟的花馍粘住了蒸笼底部是由于分子间存在引力
D.“蒸”是利用了做功的方式改变内能使花馍的温度升高
(多选)15.(3分)如图是教材上探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。下列分析正确的是( )
A.U形管液面高度变化是因为管中液体热胀冷缩的缘故
B.甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
C.甲、乙装置均无法探究电流产生的热量与通电时间的关系
D.乙图中,通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是4:1
(多选)16.(3分)如图所示,两个完全相同的容器里,分别盛有质量相同的水和酒精(ρ水>ρ酒精),A、B是两容器液体中离容器底相同高度的两点,则下列说法正确的是( )
A.甲容器中装的是酒精,乙容器中装的是水
B.A、B两点的压强相等
C.A点压强小于B点压强
D.两容器中液体对容器底部的压强相等
二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
17.(2分)如图所示,是电影《流浪地球》中的一幅场景。地球自西向东自转,为了使地球刹车,地球发动机的喷射方向就偏向东方,这是利用了物体间力的作用是 的。最终,地球在发动机的作用下停止了自转,说明力可以改变物体的 。
18.(2分)学校禁止中小学生私自下河游泳,有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,因为漩涡中心水的流速 ,压强 ,人若被卷入其中会出现危险。
19.(2分)2022年5月10日,我国发射的“天舟四号”货运飞船与“天和号”核心舱在太空成功对接。对接后,它们一起绕地球转动。火箭加速升空过程与汽油机 冲程的能量转化形式相同,运载火箭用液态氢做燃料,是因其 较大。
20.(2分)小杰家的电能表如图所示,此时电能表的示数是 kW•h,他家同时接入电路的用电器总功率不能超过 kW。
21.(2分)如图所示,两个正方体甲、乙放在水平地面上,甲对水平地面压强大于乙对水平地面压强,沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度相同,剩余的压力相同,则甲、乙的密度的关系是ρ甲 ρ乙,切去的质量Δm甲 Δm乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
22.(2分)如图所示,图甲中R0为定值电阻,电源电压保持不变。滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样,电流表量程0~0.6A,灯泡L的额定电流是0.5A。当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中,移动滑片P(所有元件都安全)得到了两次电流表示数与R1阻值变化关系的图象(如图乙所示),灯泡在工作时正常发光。则电源电压为 V,开关都断开与都闭合时,电路最大功率之比为 。
三、作图题(共4分。)
23.(2分)重5牛的木块沿斜面下滑,请画出它的重力示意图。
24.(2分)如图,小磁针静止在通电螺线管右侧,请标出磁感线方向和小磁针N极。
四、实验探究题(共25分。)
25.(6分)小明做研究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)如图所示,用弹簧测力计水平拉动木块,应使它沿长木板做 直线运动;
(2)图丁是按图乙弹簧测力计正确拉动木块时的示数,此时木块受到的滑动摩擦力为 N;
(3)比较甲图和乙图可知,当接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大,此过程采用的实验方法是 法;下列实例中,利用了乙图和丙图得到的结论的是 ;
A.汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(4)在实验中还发现,按照图甲的方式匀速快拉或慢拉木块,弹簧测力计的示数都相同,说明滑动摩擦力的大小与速度大小 (选填“有关”或“无关”)。
26.(6分)物理兴趣小组利用频闪相机进行探究“纸锥下落运动情况”实验。
【提出问题】纸锥下落的速度变化情况是怎样的?
【猜想与假设】猜想一:纸锥下落速度越来越大
猜想二:纸锥下落速度不变
猜想三:纸锥下落速度先变大后不变
【实验原理】① ;
【实验步骤与数据处理】
(1)如图甲所示,用纸裁出扇形纸片,制成纸锥;
(2)纸锥在一定高度由静止释放,同时用频闪照相机记录纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2s曝光一次,拍下的照片如图乙所示。纸锥在O点释放时受力② (选填“平衡”、“非平衡”);
(3)测得A、B两位置间的距离为6.40cm,则AB过程中,纸锥的平均速度为③ m/s,AB间的平均速度④ (选填“大于”、“小于”或“等于”)全程平均速度;
【实验结论】纸锥从O点下落的速度变化情况是⑤ (填“不变”、“先变大后不变”或“一直变大”);
【交流与评估】另一小组成员在进行实验时发现若按图丙方式叠放,叠放的纸锥个数越多,纸锥下落的越快,请你根据该现象提出一个可探究的科学问题⑥ 。
27.(7分)小明在“测量小矿石的密度”实验中。
(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端的 处,发现指针静止时的偏向如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直至天平横梁水平平衡;
(2)天平调平后,小明正确测量小矿石的质量,天平重新平衡时,砝码及游码的位置如图乙所示,则小矿石的质量为 g;
(3)按如图丙所示测出小矿石的体积为 cm3;则被测小矿石的密度是 kg/m3,若小矿石会吸水,则测得小矿石的密度 ;(选填“偏大”、“偏小”或“仍然准确”)
(4)小明用图丁装置测量某液体密度,在左侧加入适量水,往右侧倒入待测液体,直到隔板中的橡皮膜相平,测出图中所示物理量。请选用图中适当的物理量,写出待测液体密度的表达式:ρ= (用图中字母和ρ水表示)。
28.(6分)小明用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变小;
(2)当停止移动滑片P时,他发现电表指针左右摆动,其原因可能是 (选填字母符号);
A.滑动变阻器接触不良
B.待测电阻R短路
(3)电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示,则电阻R的阻值为 Ω;接着他移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值,算出对应的电阻值及电阻的平均值,目的是 (选填“得到普遍规律”或“减少实验误差”);
(4)利用图甲的电路图,在不增加实验器材的情况下,还可以进行的实验是 (选填字母符号);
A.探究电流与电压关系
B.探究电流与电阻关系
C.测量灯泡电功率
(5)老师告诉小明同学,他还可以尝试制作一个直接测量电阻的仪器一欧姆表,其原理如图丁所示,如果电源两端电压恒定不变,制作步骤如下:
①在A与B之间连接导线,调节滑动变阻器R1,使电流表示数为0.6A,并把电流表的“0.6A”刻度线标为“0Ω”;
②滑动变阻器R1滑片 (选填“适当移动”或“保持不动”),在AB之间接一阻值为40Ω电阻时,电流表示数为0.3A,把电流表的“0.3A”刻度线标为“40Ω”,则在电流表刻度为“0.1A”处应标的电阻值是 Ω。
五、综合应用题(共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
29.(8分)小马用酒精炉给一壶水加热,使质量为5kg的水从20℃升高到100℃,这一过程中燃烧了80g的酒精。已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)、q酒精=3.0×107J/kg,求此过程中:
(1)水吸收的热量;
(2)酒精完全燃烧放出的热量;
(3)加热时的效率。
30.(8分)如图甲为电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能,相关参数如表所示。图甲中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I<10mA时,继电器上方触点和触点c接通;当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时,继电器下方触点和触点a、b接通;热敏电阻R中允许通过的最大电流I0=15mA,其电阻R随温度变化的规律如图乙所示,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知R1=132Ω、U2=220V。
求:
额定电压
220V
加热功率
1650W
保温功率
220W
(1)电热水器加热状态下工作100s消耗的电能;
(2)R2阻值;
(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的最小阻值为多少?若R0为该值,衔铁刚好吸下时储水箱中水温是多少?
31.(8分)如图所示,有一底面积为100cm2,高为11cm的薄壁柱形容器置于水平地面上,容器中装有深度为10cm的水。现将一个底面积为50cm3,高为20cm的实心圆柱体沿水平方向切去一半,并将切下的部分放入容器的水中,沉底且浸没。下表分别为切下的圆柱体浸入前后水对容器底部的压强和容器对水平地面的压强。求:
水对容器底部
压强p水(Pa)
容器对水平地面
压强p地(Pa)
浸入前
p0
1200
浸没后
1100
1800
(1)切下的圆柱体浸入前,水对容器底部的压强p0;
(2)切下的圆柱体浸入前,容器中水和容器的总重力;
(3)实心圆柱体的密度;
(4)继续水平切割剩余圆柱体并将切下部分浸没在容器的水中,是否可以使圆柱体剩余部分对水平地面压强和容器对水平地面的压强相等?若可以,求圆柱体被切下的总体积。
参考答案与试题解析
一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1-13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14-16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1.(2分)在国际单位制中,功的单位是( )
A.W B.kW C.J D.J/s
【分析】在物理学上,功等于运动物体受到的力与在力的方向上通过距离的乘积。在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J。
【解答】解:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J;
“W”、“J/s”和“kW”是功率的单位。
故选:C。
2.(2分)下列数据与事实符合的是( )
A.一个中学生的体重约为50N
B.人步行的速度约为8m/s
C.家用节能灯的电功率约2000W
D.家用空调正常工作电流为5A
【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.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右,故A不符合实际;
B.人步行的速度约为1.1m/s,故B不符合实际;
C.家用节能灯的电功率约20W,故C不符合实际;
D.根据常见用电器的工作电流可知,家用空调正常工作电流约为5A,故D符合实际。
故选:D。
3.(2分)2020年7月2日是全国低碳日,骑车出行是“低碳生活”倡导方式之一。自行车上各部件,属于减小有害摩擦的是( )
A.滚圆坚硬的钢珠 B.花纹规则的轮胎
C.粗糙柔软的把手 D.凸凹不平的脚踏板
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解:
A、滚圆坚硬的钢珠是用滚动摩擦代替滑动摩擦,从而减小摩擦力,故A符合题意;
B、轮胎表面做有规则的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不合题意。
C、粗糙柔软的把手,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不合题意;
D、凸凹不平的脚踏板,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不合题意;
故选:A。
4.(2分)小明同学设计并制作了一个“盲人水杯”,其工作原理如图所示。杯中近杯口处A点是水位器的两个金属触点,当杯中的水位达到A位置时,水位器会发出音乐声,表示水已盛满。杯口处的两个金属触点的作用相当于( )
A.导线 B.开关 C.用电器 D.电源
【分析】由图可知,电路由水位器、电源、导线组成,当电路闭合时,水位器才有可能发出声音,根据题意分析触点的作用。
【解答】解:由题意知:当杯中的水位到达A位置时,电路接通,水位器会发出音乐声,这说明杯口处两个触点的作用相当于开关。
故选:B。
5.(2分)下图中的四个实例中,属于增大压强的是( )
A.推土机有宽大履带 B.书包的背带较宽
C.盲道上凸起的圆点 D.铁轨铺在枕木上
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:A、推土机有宽大履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B、书包的背带较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C、盲道上凸起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意;
D、铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选:C。
6.(2分)下列符合用电安全原则的是( )
A.小明用正在滴水的手打开台灯
B.安装电路时,开关应该安装在零线上
C.使用测电笔时,手不能接触笔尖金属体
D.家用冰箱三孔插头损坏了,换成两孔插头后只要冰箱能使用也无大碍
【分析】(1)生活用水是导体,接触带电体容易发生触电;
(2)家庭电路中开关和开关控制的用电器之间是串联的,开关必须与火线相连;
(3)测电笔是用来辨别火线和零线的,使用验电笔辨别火线和零线时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,氖管发光,表明检测的是火线;
(4)有金属外壳的用电器,其外壳要接地。
【解答】解:
A、生活用水是导体,用正在滴水的手打开台灯,会因水导电而发生触电事故,故A错误;
B、为了安全用电,开关断开后,用电器应与火线断开,则控制用电器的开关必须接在火线上,故B错误;
C、使用测电笔时,手一定不能接触笔尖金属体(避免触电),但手要接触它后端的金属部分,这样才能正确辨别火线和零线,故C正确;
D、用冰箱三脚插头损坏了,换成两脚插头,虽然冰箱能工作,但冰箱的外壳漏电时,容易发生触电事故,故D错误。
故选:C。
7.(2分)《套买曜》中记载:“人在舟中闭牖(门窗)而坐,舟行而人不觉”。其中“舟行”和“人不觉”分别对应的参照物是( )
A.舟、岸 B.水、舟 C.岸、舟 D.门窗、舟
【分析】物体的运动和静止,都是被研究的物体相对参照物来讲的,这是物体运动和静止的相对性。
【解答】解:舟相对于河岸发生了位置的改变,以河岸为参照物,舟是运动的。
人和船之间没有发生位置的改变,以舟为参照物,人是静止的。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
8.(2分)如图所示,利用托里拆利实验装置测量大气压强时,下列过程能使测量值变小的是( )
A.使玻璃管稍下降一点 B.将实验从山下移到山上
C.使玻璃管稍粗一点 D.使玻璃管倾斜一点
【分析】根据题干所给条件和托里拆利实验的设计原理,分析哪种情况会影响着水银柱的高度,便可得出答案。
【解答】解:ACD.在托里拆利实验中,由于玻璃管内外水银面高度差所产生的压强等于外界大气压,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,与玻璃管的粗细、倾斜程度、槽中水银的多少无关、玻璃管的上下运动无关,所以使玻璃管稍下降一点、稍粗一点和倾斜一点都不会影响测量值的,测量值不变,故ACD错误;
B.将实验从山下移到山上,大气压随高度的增加而减小,玻璃管内外水银面高度差减小,测量值减小,故B正确。
故选:B。
9.(2分)科技是强国的支撑,以下所列我国取得的科技成就中,说法正确的是( )
A.核电站是通过核聚变来利用核能发电
B.超导体材料更适合做电热丝且通电时不会产生磁场
C.北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号
D.倒车雷达是利用次声波的回声定位来探测车后方情况
【分析】(1)核电站中的核反应是核裂变;
(2)超导体的电阻为零,电流流过超导体时不会产生热量,凡是利用电流热效应工作的设备,都不能使用超导体,超导体适合制作输电导线和电动机线圈等;
(3)北斗卫星是利用电磁波来传递信息的;
(4)超声波的应用:回声测距、倒车雷达、B超等;
【解答】解:A、核电站是通过核裂变来利用核能发电,故A错误;
B、由于超导体的电阻为零,电流流过超导体时不会产生热量,不能用作电热丝,故B错误;
C、北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号,故C正确;
D、倒车雷达是利用超声波的回声定位来探测车后方情况的,故D错误。
故选:C。
10.(2分)把两种不同的金属片分别插入两个土豆中,制成“土豆电池”,接入如图所示的电路,闭合开关后,发光二极管发光,电流表有示数。下列说法正确的是Y( )
A.金属片B是“土豆电池”的正极
B.“土豆电池”将电能转化为化学能
C.把发光二极管引脚对调连接,二极管仍然发光
D.“电池”外部,电流从A金属片流出经过二极管回到B金属片
【分析】(1)电流表需要串联接入电路中,电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出;
(2)电源的作用是为电路提供电能。
(3)发光二极管是由半导体材料制成,具有单向导电性;
(4)在电源外部,电流从电源正极经过用电器回到电源负极。
【解答】解:A、闭合开关S,发光二极管发光,电流表有示数,说明电流表正负接线柱的连接是正确的(即电流“正进负出”);则由图可知,金属片A为电源的正极,金属片B为电源的负极,故A错误;
B.“土豆电池”为电路提供电能,相当于电路中的电源,将化学能转化为电能,故B错误;
C.二极管具有单向导电性,若发光二极管“正”“负”极接反,电路中无电流,二极管不能发光,故C错误;
D.由电流方向的规定可知,在“电池”外部,电流从A金属片流出经过二极管回到B金属片,故D正确。
故选:D。
11.(2分)如图是一款便携的漏水检测仪,可以检测地下管道是否漏水。地下管道的漏水点所产生的振动信号通过探头转化成电信号传到主机,其工作原理与下列实验相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象,据此分析。
【解答】解:地下管道的漏水点所产生的振动会使得检测仪中电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象;
A.图中是奥斯特实验,说明通电导体周围存在着磁场,故A不符合题意;
B.该实验是电磁感应实验,与漏水检测仪的工作原理相同,故B符合题意;
C.该实验探究的是通电导体在磁场中受力运动,故C不符合题意;
D.图中通电螺线管,利用的是电流的磁效应;故D不符合题意。
故选:B。
12.(2分)端午前后,广东多地都会举行龙舟赛,如图是比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.桨对水的力和水对桨的力是一对相互作用力
B.使龙舟前进的力是桨对水的力
C.龙舟漂浮在水面上,是因为受到的浮力大于重力
D.停止划桨后,龙舟继续运动,是因为受到惯性力作用
【分析】(1)相互作用力的特点是:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上;
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(3)物体的沉浮与物体的重力大小以及物体所受浮力的大小无关,它是由物体所受重力与浮力的合力决定,当合力向上则物体上浮;当合力向下,则物体下沉;当合力为0,则物体处于漂浮或悬浮状态;
(4)物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性,任何物体都具有惯性,惯性是物体的一种属性,不是力。
【解答】解:A、划船时,船桨对水施加力,同时水对桨施加力,二力是一对相互作用力,故A正确;
B、用桨向后划水,同时水给桨一个向前的力,推动龙舟向前行驶,故使龙舟快速前进的力的施力物体是水,故B错误;
C、龙舟漂浮在水面上,由漂浮条件可知,龙舟受到的浮力等于自身重力,故C错误;
D、停止划桨后,龙舟还会继续前进一段距离,是因为龙舟具有惯性,而不能说惯性力,故D错误。
故选:A。
13.(2分)如图所示的电加热眼罩可以级解眼疲劳,它有两个发热电阻,当开关S1闭合时,发热电阻R1工作,为低温状态,再闭合开关S2,发热电阻R1、R2同时工作,为高温状态;若断开开关S1,眼罩停止发热,以下电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据题意分析电路的连接方式、开关的作用,然后选出正确的电路图。
【解答】解:由题意可知,只闭合S1时,R1工作,为低温状态,再闭合S2后,R1、R2同时工作,为高温状态,说明R1可以独立工作、R1和R2可以同时工作,即两电阻并联;断开S1时,眼罩停止发热,说明开关S1位于干路,开关S2位于R2支路,故C正确。
故选:C。
(多选)14.(3分)如图所示,志愿者小亮在关爱老人的社会实践中正在为社区老人蒸花馍。下列关于蒸花馍的物理现象描述正确的是( )
A.热腾腾的“白气”是水蒸气汽化形成的
B.很远处就能闻到蒸熟的花馍香味是扩散现象
C.蒸熟的花馍粘住了蒸笼底部是由于分子间存在引力
D.“蒸”是利用了做功的方式改变内能使花馍的温度升高
【分析】(1)不同的物质的分子在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象,分子间存在相互作用的引力和斥力,分子很小,我们眼睛是无法直接看到的;
(2)改变内能的方式有做功和热传递,其中做功改变物体内能的实质是能量的转化,热传递改变物体内能的方式是能量的转移。
【解答】解:A、热腾腾的“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水珠,故A错误;
B、由于分子是运动的,花馍的香味分子通过运动分散到周围的空气中,所以很远处就能闻到蒸熟的花馍香味,这是扩散现象,故B正确;
C、因为分子间存在相互作用的吸引力,所以蒸熟的花馍粘住了蒸笼底部,故C正确;
D、蒸花馍时,花馍水蒸气中吸收热量内能增加,温度升高,属于热传递改变物体的内能,故D错误。
故选:BC。
(多选)15.(3分)如图是教材上探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。下列分析正确的是( )
A.U形管液面高度变化是因为管中液体热胀冷缩的缘故
B.甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
C.甲、乙装置均无法探究电流产生的热量与通电时间的关系
D.乙图中,通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是4:1
【分析】A、电阻丝产生的热量不易直接观察,可给等质量的空气加热,空气吸热越多,气体膨胀程度越大,U形管内的液面高度差越大,采用了转换法;
BC、电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合串联、并联电路电流的规律分析;
D、根据并联电路电压的规律和欧姆定律及并联电路电流的规律可知通过左、右侧容器内电阻的电流关系,根据Q=I2Rt可知,在通电时间和电阻相同的条件下,产生热量与电流的平方成正比,据此得出通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比。
【解答】解:A、根据转换法,U形管液面高度变化是因为管中气体热胀冷缩的缘故,故A错误;
B、甲装置中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻大小不同,可探究电流产生的热量与电阻的关系;故B正确;
C、要探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系,应保证通过电阻丝的电流和电阻大小均相同,而只改变通电时间,而甲、乙装置均都可以改变通电时间,把甲图或乙图的其中一侧作为研究对象,甲、乙装置均可探究电流产生的热量与通电时间的关系,故C错误;
D、根据并联电路电压的规律和欧姆定律可知通过右侧两电阻的电流相等,设通过乙装置中左侧容器中电阻的电流为I,根据并联电路电流的规律,则通过右侧容器电阻的电流为0.5I,根据Q=I2Rt可知,在通电时间和电阻相同的条件下,产生热量与电流的平方成正比,故通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是:
I2:(0.5I)2=4:1。
故D正确。
故选:BD。
(多选)16.(3分)如图所示,两个完全相同的容器里,分别盛有质量相同的水和酒精(ρ水>ρ酒精),A、B是两容器液体中离容器底相同高度的两点,则下列说法正确的是( )
A.甲容器中装的是酒精,乙容器中装的是水
B.A、B两点的压强相等
C.A点压强小于B点压强
D.两容器中液体对容器底部的压强相等
【分析】(1)由题意可知,水和酒精的质量相等,且两容器完全相同,根据ρ=比较两液体的体积关系,然后判断容器内液体的种类;
(2)由图可知,容器为横截面积相同的容器,根据F=pS=ρghS=ρVg=mg比较两容器中液体对容器底部的压力关系,根据p=得出两容器中液体对容器底部的压强关系;根据p=ρgh比较AB两点下方液体对容器底部的压强关系,利用p=p上+p下比较A点压强与B点压强关系。
【解答】解:A、由题意可知,水和酒精的质量相等,且两容器完全相同,因ρ水>ρ酒精,根据ρ=可知,V水<V酒精,由图可知,甲中液体少为水,乙中液体多为酒精,故A错误;
BCD、由图可知,容器为横截面积相同的容器,两容器中液体对容器底部的压力都等于液体的重力,两容器的底面积相等,由p=可知,两容器中液体对容器底部的压强相等;
因A、B是两容器液体中离容器底相同高度的两点,所以,由p=ρgh可知,AB两点下方液体对容器底部的压强关系为pA下>pB下,由p=p上+p下可知,A点压强小于B点压强,故CD正确、B错误。
故选:CD。
二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
17.(2分)如图所示,是电影《流浪地球》中的一幅场景。地球自西向东自转,为了使地球刹车,地球发动机的喷射方向就偏向东方,这是利用了物体间力的作用是 相互 的。最终,地球在发动机的作用下停止了自转,说明力可以改变物体的 运动状态 。
【分析】(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(2)力可以改变物体的运动状态。
【解答】解:
地球自转方向为自西向东,那么为了使地球刹车,地球发动机喷射的“火焰”应偏向东方,从而获得一个向西的反作用力,这是利用了物体间的作用是相互的;
地球在发动机的作用下停止了自转,地球由运动变为静止,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:相互;运动状态。
18.(2分)学校禁止中小学生私自下河游泳,有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,因为漩涡中心水的流速 大 ,压强 小 ,人若被卷入其中会出现危险。
【分析】流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
【解答】解:漩涡中心水的流速大,压强小,人若被卷入其中会出现危险。
故答案为:大;小。
19.(2分)2022年5月10日,我国发射的“天舟四号”货运飞船与“天和号”核心舱在太空成功对接。对接后,它们一起绕地球转动。火箭加速升空过程与汽油机 做功 冲程的能量转化形式相同,运载火箭用液态氢做燃料,是因其 热值 较大。
【分析】火箭加速升空过程,是内能转化为机械能;汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能;
热值是燃料的一种特性,质量相同的不同燃料,热值越大,完全燃烧时放出的热量越多。
【解答】解:火箭加速升空过程,速度增加,高度增加,所以机械能增加,是内能转化为机械能,汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,火箭加速升空过程与汽油机的做功冲程的能量转化形式相同;
运载火箭用液态氢做燃料,是因其热值较大。
故答案为:做功;热值。
20.(2分)小杰家的电能表如图所示,此时电能表的示数是 2035.6 kW•h,他家同时接入电路的用电器总功率不能超过 4.4 kW。
【分析】1、电能表读数:最后一位是小数;单位kW•h;
2、电能表各参数的含义:
(1)“220V”表示电能表应该在220V的电路中使用;
(2)“10(20)A”表示电能表标定电流为10A,电能表平时工作允许通过的最大电流是20A;
(3)50Hz表示电能表在50Hz的交流电路中使用;
(4)“2500r/(kW•h)”表示电路中的用电器,每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转2500r。
【解答】解:电能表上的单位kW•h,最后一位是小数;故图中电能表的读数为2035.6kW•h;
电能表参数“220V”表示电能表应该在220V的电路中使用;
“10(20)A”表示电能表标定电流为10A,平时电能表允许通过的最大电流是20A;
由P=UI可得,他家同时接入电路的用电器最大总功率:P大=220V×20A=4400W=4.4kW。
故答案为:2035.6;4.4。
21.(2分)如图所示,两个正方体甲、乙放在水平地面上,甲对水平地面压强大于乙对水平地面压强,沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度相同,剩余的压力相同,则甲、乙的密度的关系是ρ甲 > ρ乙,切去的质量Δm甲 < Δm乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
【分析】(1)由图可知两正方体的棱长关系,根据正方体对水平地面的压强p======ρgL得出甲、乙的密度的关系;
(2)沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度h相同,剩余的压力相同,根据F=G=mg=ρVg=ρShg=ρL2hg得出等式,根据m=ρV=ρSh=ρL2h表示出甲、乙切去的质量,然后综合得出答案。
【解答】解:(1)因正方体对水平地面的压力和自身的重力相等,
所以,正方体对水平地面的压强p======ρgL,
由图可知,L甲<L乙,
因甲对水平地面压强大于乙对水平地面压强,
所以,ρ甲gL甲>ρ乙gL乙,则ρ甲>ρ乙;
(2)沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度h相同,剩余的压力相同,
由F=G=mg=ρVg=ρShg=ρL2hg可得:ρ甲L甲2hg=ρ乙L乙2hg,即ρ甲L甲2=ρ乙L乙2,
甲、乙切去的质量分别为:
Δm甲=ρ甲L甲2(L甲﹣h),Δm乙=ρ乙L乙2(L乙﹣h),
由L甲<L乙可得,(L甲﹣h)<(L乙﹣h),
由ρ甲L甲2=ρ乙L乙2和(L甲﹣h)<(L乙﹣h)可知,Δm甲<Δm乙。
故答案为:>;<。
22.(2分)如图所示,图甲中R0为定值电阻,电源电压保持不变。滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样,电流表量程0~0.6A,灯泡L的额定电流是0.5A。当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中,移动滑片P(所有元件都安全)得到了两次电流表示数与R1阻值变化关系的图象(如图乙所示),灯泡在工作时正常发光。则电源电压为 6 V,开关都断开与都闭合时,电路最大功率之比为 6:11 。
【分析】由甲图可知:当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,此时由于R1的阻值不能为零,由此即可判断出图乙中的上边的曲线为S1、S2都闭合时电流表示数与R1阻值变化关系的图象,则下边的曲线为S1,S2都断开时电流表示数与R1阻值变化关系;
由于开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联在电源两端,则由图象即可读出R1的阻值和电流,根据欧姆定律求出R1的两端的电压,即可得知电源电压;
灯泡发光时恰好正常工作,正常工作的电流是0.5A,开关S1、S2都断开时,R1与R0串联,当R1=0时电路中只有R0连入,由电流表示数与R1阻值变化关系图象可知此时的电流表示数,根据图象分别得出开关都闭合与都断开时电路中的最大电流;利用P=UI即可求出开关都断开与都闭合时,电路最大功率之比。
【解答】解:由甲图可知,当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,此时由于R1的阻值不能为零,由此可判断出图乙中的上边的曲线为S1、S2都闭合时电流表示数与R1阻值变化关系的图象,则下边的曲线为S1、S2都断开时电流表示数与R1阻值变化关系;如下图:
开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,由图象中上边的曲线可知,当R1=20Ω时,I1=0.3A,
由I=可得电源电压:U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
由于灯泡发光时恰好正常工作(其额定电压等于电源电压6V),且灯泡L正常工作的电流是0.5A,
此时干路最大电流I闭合=I1最大+IL=0.6A+0.5A=1.1A;
开关都断开时,R1与R0串联,由图象中下边的曲线可知最大电流I断开=0.6A,
则开关都闭合与都断开时,电路最大功率之比为:
P断开:P闭合=UI断开:UI闭合=I断开:I闭合=0.6A:1.1A=6:11。
故答案为:6;6:11。
三、作图题(共4分。)
23.(2分)重5牛的木块沿斜面下滑,请画出它的重力示意图。
【分析】根据重力的方向是竖直向下的,从木块重心做竖直向下的力即可。
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,从木块重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,大小为5N,如图所示:
24.(2分)如图,小磁针静止在通电螺线管右侧,请标出磁感线方向和小磁针N极。
【分析】(1)根据安培定则可确定螺线管的极性,根据磁极间的相互作用,可以判断小磁针的磁极。
(2)磁体周围的磁感线都是从N极出来,回到S极,进行判断。
【解答】解:已知电源正负极,根据安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可判定小磁针的左端为N极、右端为S极。
根据磁感线都是从磁体外部的N极出发,回到S极,可以标出磁感线的方向向右。
故答案如图所示:
。
四、实验探究题(共25分。)
25.(6分)小明做研究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)如图所示,用弹簧测力计水平拉动木块,应使它沿长木板做 匀速 直线运动;
(2)图丁是按图乙弹簧测力计正确拉动木块时的示数,此时木块受到的滑动摩擦力为 1.5 N;
(3)比较甲图和乙图可知,当接触面粗糙程度相同时, 压力 越大,滑动摩擦力越大,此过程采用的实验方法是 控制变量法 法;下列实例中,利用了乙图和丙图得到的结论的是 A ;
A.汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(4)在实验中还发现,按照图甲的方式匀速快拉或慢拉木块,弹簧测力计的示数都相同,说明滑动摩擦力的大小与速度大小 无关 (选填“有关”或“无关”)。
【分析】(1)物体做匀速直线运动时,受力是平衡的,根据二力平衡的条件分析;圆筒测力计中每个标度的示数为0.5N,每个标度之间有5个小格,则其分度值为0.1N;
(2)(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)根据实验操作和实验现象分析判断滑动摩擦力与物体运动速度的关系。
【解答】解:(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块做匀速直线运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小;
(2)图丁是按图乙弹簧测力计正确拉动木块时的示数,测力计分度值为0.1N,测力计的示数为1.5N,此时木块受到的滑动摩擦力为1.5N;
(3)甲乙对比知,压力相同,接触面粗糙程度相同,乙中测力计示数变大,故可得出结论为:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
实验中采用的方法是控制变量法;
选用乙丙进行对比,控制压力相同,接触面的粗糙程度不同,故探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,在压力相同时,接触面的粗糙程度越粗糙,滑动摩擦力越大;
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链;通过增大接触面粗糙程度增大压力,故A符合题意;
B.用力压住橡皮,擦去写错的字,通过增大压力增大摩擦力故B不符合题意;
C、移动很重的石块时,在地上铺设滚木,变滑动为滚动减小摩擦,C.故C不符合题意;
故选A;
(4)按照图甲的方式匀速快拉或慢拉木块,木块受到的摩擦力与拉力二力平衡,弹簧测力计的示数都相同,滑动摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力的大小与速度无关。
故答案为:(1)匀速;(2)1.5;(3)压力;控制变量法;A;(4)无关。
26.(6分)物理兴趣小组利用频闪相机进行探究“纸锥下落运动情况”实验。
【提出问题】纸锥下落的速度变化情况是怎样的?
【猜想与假设】猜想一:纸锥下落速度越来越大
猜想二:纸锥下落速度不变
猜想三:纸锥下落速度先变大后不变
【实验原理】① v= ;
【实验步骤与数据处理】
(1)如图甲所示,用纸裁出扇形纸片,制成纸锥;
(2)纸锥在一定高度由静止释放,同时用频闪照相机记录纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2s曝光一次,拍下的照片如图乙所示。纸锥在O点释放时受力② 非平衡 (选填“平衡”、“非平衡”);
(3)测得A、B两位置间的距离为6.40cm,则AB过程中,纸锥的平均速度为③ 0.32 m/s,AB间的平均速度④ 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)全程平均速度;
【实验结论】纸锥从O点下落的速度变化情况是⑤ 先变大后不变 (填“不变”、“先变大后不变”或“一直变大”);
【交流与评估】另一小组成员在进行实验时发现若按图丙方式叠放,叠放的纸锥个数越多,纸锥下落的越快,请你根据该现象提出一个可探究的科学问题⑥ 纸锥的下落速度与纸锥的重力是否有关 。
【分析】该实验的原理是v=;
纸锥在O点释放时受重力作用,处于非平衡状态;
测得A、B两位置间的距离为6.40cm,根据速度公式计算AB过程中纸锥的平均速度;
由图可知纸锥在相同时间内经过的距离越来越大,即纸锥下落的速度越来越快,但随着纸锥下落速度的变大,纸锥受到的空气阻力变大,当空气阻力等于重力时,纸锥匀速下落,据此比较AB间的平均速度与全程平均速度的大小关系;进一步分析纸锥从O点下落的速度变化情况;
另一小组成员在进行实验时发现若按图丙方式叠放,叠放的纸锥个数越多,其重力越大,纸锥下落的越快,根据该现象提出可探究的科学问题是纸锥的下落速度与纸锥的重力是否有关。
【解答】解:【实验原理】v=;
【实验步骤与数据处理】
纸锥在O点释放时受重力作用,处于非平衡状态;
测得A、B两位置间的距离为6.40cm,则AB过程中,纸锥的平均速度为vAB===0.32m/s,
由图可知纸锥在相同时间内经过的距离越来越大,即纸锥下落的速度越来越快,但随着纸锥下落速度的变大,纸锥受到的空气阻力变大,当空气阻力等于重力时,纸锥匀速下落,所以AB间的平均速度大于全程平均速度;
【实验结论】纸锥从O点下落的速度变化情况是先变大后不变;
【交流与评估】另一小组成员在进行实验时发现若按图丙方式叠放,叠放的纸锥个数越多,其重力越大,纸锥下落的越快,根据该现象提出可探究的科学问题是纸锥的下落速度与纸锥的重力是否有关。
故答案为:v=;非平衡;0.32;大于;先变大后不变;纸锥的下落速度与纸锥的重力是否有关。
27.(7分)小明在“测量小矿石的密度”实验中。
(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端的 零刻度线 处,发现指针静止时的偏向如图甲所示,此时应将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,直至天平横梁水平平衡;
(2)天平调平后,小明正确测量小矿石的质量,天平重新平衡时,砝码及游码的位置如图乙所示,则小矿石的质量为 56.8 g;
(3)按如图丙所示测出小矿石的体积为 20 cm3;则被测小矿石的密度是 2.84×103 kg/m3,若小矿石会吸水,则测得小矿石的密度 偏大 ;(选填“偏大”、“偏小”或“仍然准确”)
(4)小明用图丁装置测量某液体密度,在左侧加入适量水,往右侧倒入待测液体,直到隔板中的橡皮膜相平,测出图中所示物理量。请选用图中适当的物理量,写出待测液体密度的表达式:ρ= •ρ水 (用图中字母和ρ水表示)。
【分析】(1)天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线上,平衡螺母向上翘的一端调节;
(2)读取天平的示数时应将砝码质量与游码示数相加;
(3)用量筒测量液体体积时,要明确量筒的分度值,视线与液面最凹处相平,通过量筒两次的示数之差可以求出小矿石的体积;
小矿石的密度可利用密度的公式计算得出;
矿石吸水,导致矿石体积的测量值偏小,再利用密度公式得出矿石密度的变化;
(4)观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,根据p=ρ液gh,可求出液体的密度的表达式。
【解答】解:(1)天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左端零刻度线上,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的左侧,说明天平的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端调节;
(2)图乙中矿石的质量m=50g+5g+1.8g=56.8g;
(3)往量筒中倒入适量的水,如图丙所示,测出水的体积为20mL,再用细线将小矿石拴好,轻轻放入量筒内的水中,如图丁所示,测出小矿石和水的体积为40mL,
则测出小矿石的体积为V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3。
矿石的密度ρ矿石===2.84g/cm3=2.84×103kg/m3;
矿石吸水,导致矿石体积的测量值偏小,由ρ=可知,矿石密度偏大;
(4)在左侧加入适量的水,往右侧倒入待测液体,直到隔板中的橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,即ρ水gh2=ρ液gh3;
液体的密度为:ρ液=•ρ水。
故答案为:(1)零刻度线;右;(2)56.8;(3)20;2.84×103;偏大;(4)•ρ水。
28.(6分)小明用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变小;
(2)当停止移动滑片P时,他发现电表指针左右摆动,其原因可能是 A (选填字母符号);
A.滑动变阻器接触不良
B.待测电阻R短路
(3)电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示,则电阻R的阻值为 5 Ω;接着他移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值,算出对应的电阻值及电阻的平均值,目的是 减少实验误差 (选填“得到普遍规律”或“减少实验误差”);
(4)利用图甲的电路图,在不增加实验器材的情况下,还可以进行的实验是 A (选填字母符号);
A.探究电流与电压关系
B.探究电流与电阻关系
C.测量灯泡电功率
(5)老师告诉小明同学,他还可以尝试制作一个直接测量电阻的仪器一欧姆表,其原理如图丁所示,如果电源两端电压恒定不变,制作步骤如下:
①在A与B之间连接导线,调节滑动变阻器R1,使电流表示数为0.6A,并把电流表的“0.6A”刻度线标为“0Ω”;
②滑动变阻器R1滑片 保持不动 (选填“适当移动”或“保持不动”),在AB之间接一阻值为40Ω电阻时,电流表示数为0.3A,把电流表的“0.3A”刻度线标为“40Ω”,则在电流表刻度为“0.1A”处应标的电阻值是 200 Ω。
【分析】(1)要求滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大,所以滑动变阻器选用左下接线柱串联接入电路;
(2)当停止移动滑片P时,发现两只电表的指针总在晃动,造成这一现象的原因可能是电路存在接触不良;
(3)由图乙可知电流表接入电路的量程和分度值为,读出示数,根据欧姆定律计算电阻R的阻值;该实验多次测量的目的是计算平均值,减小误差;
(4)根据控制变量法可知探究电流与电压关系时需控制电阻的阻值不变;
(5)根据欧姆定律及串联电路电阻规律表示电流表示数,然后解方程组求出电源电压和滑动变阻器接入电路的电阻值,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律欧姆定律可以求出电流表刻度为“0.1A”处应标的电阻值。
【解答】解:(1)要求滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大,所以滑动变阻器选用左下接线柱串联接入电路,如下图所示:
;
(2)当停止移动滑片P时,发现两只电表的指针总在晃动,造成这一现象的原因可能是电路存在接触不良,故选A;
(3)由图乙可知电流表接入电路的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,
根据欧姆定律可得电阻R的阻值为R===5Ω;
该实验多次测量的目的是计算平均值,减小误差;
(4)根据控制变量法可知探究电流与电压关系时需控制电阻的阻值不变,故选A;
(5)①在A与B之间连接导线,调节滑动变阻器R1,使电流表示数为0.6A,并把电流表的“0.6A”刻度线标为“0Ω”;
②滑动变阻器R1滑片保持不动,在AB之间接一阻值为40Ω电阻时,电流表示数为0.3A,把电流表的“0.3A”刻度线标为“40Ω”,
设电源电压是U,在A与B之间连接导线,只有R1工作,调节滑动变阻器R1,使电流表示数为0.6A,
由欧姆定律得此时通过电路的电流:I1=,即0.6A=﹣﹣﹣①;
保持滑动变阻器R1不变,当在AB之间接一阻值为40Ω电阻时,R1与R串联,电流表示数为0.3A,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流I2=,即0.3A=﹣﹣﹣﹣②,
由①②解得:U=24V,R1=40Ω,
根据题意可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.1A,
当电流为0.1A时,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得I3===0.1A,解得:R′=200Ω。
故答案为:(1)如上图所示;(2)A;(3)5;减少实验误差;(4)A;(5)保持不动;200。
五、综合应用题(共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
29.(8分)小马用酒精炉给一壶水加热,使质量为5kg的水从20℃升高到100℃,这一过程中燃烧了80g的酒精。已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)、q酒精=3.0×107J/kg,求此过程中:
(1)水吸收的热量;
(2)酒精完全燃烧放出的热量;
(3)加热时的效率。
【分析】(1)知道水的比热容、水的质量、水的初温和末温,利用公式Q吸=cm(t﹣t0)计算水吸收的热量;
(2)已知酒精的质量和热值,可利用公式Q放=mq计算这些煤气完全燃烧放出的热量;
(3)求出了水吸收的热量和酒精完全燃烧放出的热量,利用公式η=×100%计算加热时的效率。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J;
(2)酒精的质量:m酒精=80g=0.08kg,
这些酒精完全燃烧放出的热量:
Q放=m酒精q酒精=0.08kg×3.0×107J/kg=2.4×106J;
(3)加热时的效率:
η=×100%=×100%=70%;
答:(1)水吸收的热量为1.68×106J;
(2)酒精完全燃烧放出的热量为2.4×106J;
(3)加热时的效率为70%。
30.(8分)如图甲为电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能,相关参数如表所示。图甲中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I<10mA时,继电器上方触点和触点c接通;当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时,继电器下方触点和触点a、b接通;热敏电阻R中允许通过的最大电流I0=15mA,其电阻R随温度变化的规律如图乙所示,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知R1=132Ω、U2=220V。
求:
额定电压
220V
加热功率
1650W
保温功率
220W
(1)电热水器加热状态下工作100s消耗的电能;
(2)R2阻值;
(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的最小阻值为多少?若R0为该值,衔铁刚好吸下时储水箱中水温是多少?
【分析】(1)已知加热功率,根据W=Pt计算电热水器加热状态下工作100s消耗的电能;
(2)由电路图可知,继电器下方触点和触点c接通时,R2与R1并联,电路的总电阻最小,总功率最大,处于加热状态,根据并联电路的特点和P=UI=求出
R2阻值。
(3)根据题意可知热敏电阻中允许通过的最大电流即为控制电路的最大电流,此时电路的总电阻最小,根据欧姆定律求出电路的最小总电阻,根据图乙读出热敏电阻的最小阻值,利用电阻的串联求出保护电阻R0的最小阻值;当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时,继电器下方触点和触点a、b接通;根据欧姆定律计算电路总电阻,根据串联电阻规律得出热敏电阻的阻值,根据乙图确定刚好吸下时储水箱中水温。
【解答】解:(1)加热功率P=1650W;由P=知,
电热水器加热状态下工作100s消耗的电能W=Pt=1650W×100s=1.65×105J;
(2)由电路图可知,继电器下方触点和触点c接通时,R2与R1并联,处于加热状态,由并联电路的电压特点知,
P=P1+P2=+;即1650W=;
解得R2=37.7Ω;
(3)由题意可知,热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA=0.015A,
则控制电路的最大电流为0.015A,此时电路的总电阻最小,
由I=可得,电路的最小总电阻:R总===400Ω,
由图乙可知,热敏电阻的最小阻值R小=200Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,保护电阻R0的最小阻值:R0=R总﹣R小=400Ω﹣200Ω=200Ω;
由题意可知,电磁铁的衔铁被吸下时,电路中的电流I=10mA=0.01A,此时R0=200Ω,
控制电路的总电阻:R'总===600Ω,
此时热敏电阻的阻值:R=R总′﹣R0=600Ω﹣200Ω=400Ω,
由图乙可知,此时储水箱中水温是60℃。
答:(1)电热水器加热状态下工作100s消耗的电能1.65×105J;
(2)R2阻值37.7Ω;
(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的最小阻值为200Ω,若R0为该值,衔铁刚好吸下时储水箱中水温是60℃。
31.(8分)如图所示,有一底面积为100cm2,高为11cm的薄壁柱形容器置于水平地面上,容器中装有深度为10cm的水。现将一个底面积为50cm3,高为20cm的实心圆柱体沿水平方向切去一半,并将切下的部分放入容器的水中,沉底且浸没。下表分别为切下的圆柱体浸入前后水对容器底部的压强和容器对水平地面的压强。求:
水对容器底部
压强p水(Pa)
容器对水平地面
压强p地(Pa)
浸入前
p0
1200
浸没后
1100
1800
(1)切下的圆柱体浸入前,水对容器底部的压强p0;
(2)切下的圆柱体浸入前,容器中水和容器的总重力;
(3)实心圆柱体的密度;
(4)继续水平切割剩余圆柱体并将切下部分浸没在容器的水中,是否可以使圆柱体剩余部分对水平地面压强和容器对水平地面的压强相等?若可以,求圆柱体被切下的总体积。
【分析】(1)根据p=ρ水gh可求出切下的圆柱体浸入前,水对容器底部的压强p0;
(2)根据F=pS可求出切下的圆柱体浸入前容器对地面的压力,即容器中水和容器的总重力;
(3)根据密度公式和重力公式可求出容器内原有水的重力,根据体积关系可求出将切下圆柱体放入容器内溢出水的体积,从而求出溢出水的重力,因圆柱体切下部分放入容器后,容器对地面的压力等于容器、剩余水及切下圆柱体的重力之和,则可求出圆柱体切下部分的重力,根据密度公式和重力公式可求出圆柱体的密度;
(4)设继续水平切割剩余圆柱体的高度为Δh,根据p======ρhg可求出圆柱体剩余部分对水平地面的压强;因圆柱体切下部分放入容器后,容器对地面的压力等于容器、剩余水及切下圆柱体的重力之和,根据p=可表示出此时容器对地面的压强,从而建立方程求出Δh,即可求出圆柱体被切下的总体积。
【解答】解:(1)因为容器中装有深度为10cm的水,则切下的圆柱体浸入前,水对容器底部的压强为:
p0=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;
(2)因为浸入前,容器对水平地面压强p地1=1200Pa,
则容器对地面的压力为:F地1=p地1S容=1200Pa×100×10﹣4m2=12N,
所以切下的圆柱体浸入前,容器中水和容器的总重力为:
G总=F地1=12N;
(3)容器内原有水的体积为:
V水=S容h水=100cm2×10cm=1000cm3=1.0×10﹣3m3,
水受到的重力为:
G水=m水g=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×1.0×10﹣3m3×10N/kg=10N,
所以柱形容器的重力为:
G容=G总﹣G水=12N﹣10N=2N,
将一个底面积为50cm3,高为20cm的实心圆柱体沿水平方向切去一半,则切去部分的体积为:
V切=S柱h切=50cm2×10cm=500cm3,
则V切+V水=500cm3+1000cm3=1500cm3>V容=S容h容=100cm2×11cm=1100cm3,
所以将圆柱体切下部分放入容器内,水将会溢出,溢出水的体积为:
V溢=V切+V水﹣V容=1500cm3﹣1100cm3=400cm3,
则溢出水的重力为:
G溢=m溢g=ρ水V溢g=1.0×103kg/m3×400×10﹣6m3×10N/kg=4N;
将圆柱体切下部分放入容器后,容器对地面的压力为:
F地2=p地2S容=1800Pa×100×10﹣4m2=18N,
因圆柱体切下部分放入容器后,容器对地面的压力等于容器、剩余水及切下圆柱体的重力之和,
所以圆柱体切下部分的重力为:
G切=F地2﹣(G水﹣G溢+G容)=18N﹣(10N﹣4N+2N)=10N,
所以圆柱体的密度为:
ρ柱====2×103kg/m3;
(4)设继续水平切割剩余圆柱体的高度为Δh,
由p======ρhg可知,则圆柱体剩余部分对水平地面的压强为:
p甲'=ρ柱h剩g=ρ柱(h柱﹣Δh)g,
此时切部分的重力为:
G切'=m切'g=ρ柱V切'g=ρ柱S柱Δhg,
将切下部分浸没在容器的水中,溢出水的体积为:
V溢'=V切'=S柱Δh,
溢出水的重力为:
G溢'=m溢'g=ρ水V溢'g=ρ水S柱Δhg,
容器对地面的压力为:
F地3=F地2+G切'﹣G溢'=F地2+ρ柱S柱Δhg﹣ρ水S柱Δhg,
此时容器对地面的压强为:
p乙'==,
若p甲'=p乙',则ρ柱(h柱﹣Δh)g=,
即:2×103kg/m3×(×0.2m﹣Δh)×10N/kg=,
解得:Δh=0.008m=0.8cm,
所以圆柱体被切下的总体积为:
V切总=V切+V切'=V切+S柱Δh=500cm3+50cm2×0.8cm=540cm3。
答:(1)切下的圆柱体浸入前,水对容器底部的压强为1×103Pa;
(2)切下的圆柱体浸入前,容器中水和容器的总重力为12N;
(3)实心圆柱体的密度为2×103kg/m3;
(4)继续水平切割剩余圆柱体并将切下部分浸没在容器的水中,可以使圆柱体剩余部分对水平地面压强和容器对水平地面的压强相等,且圆柱体被切下的总体积540cm3。
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2023年广西崇左市、南宁市中考物理三模试卷(含答案): 这是一份2023年广西崇左市、南宁市中考物理三模试卷(含答案),共26页。试卷主要包含了 下列事例为了减小压强的是等内容,欢迎下载使用。