2023年江苏省无锡市滨湖区中考一模物理试题
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.无锡梅园中的“喊泉”,别具一格,“喊泉”的声音越洪亮,喷泉喷出的水柱越高,控制喷泉水柱高度的是声音的( )
A.音调 B.频率 C.音色 D.响度
2.我国自主研发的造雪机为北京冬奥营造完美雪道。如图,造雪机将压缩空气与5℃以下的冷水混合后喷出,水雾在空气中凝结成雪花,“人造雪”具有更耐高温的优点。下列说法正确的是( )
A.“人造雪”的形成是凝华现象 B.“人造雪”形成时需要放热
C.“人造雪”的熔点低于自然雪 D.造雪时空气温度须高于5℃
3.Hempcrete(汉麻混凝土)是一种新型建筑材料,这种材料完全固化后,同体积的质量誉为普通混凝土的,可用于墙、屋顶和地板的隔热层,是一种可再生、低污染的建筑环保材料,下列关于该材料的描述正确的是( )
A.熔点低 B.延展性好 C.导热性好 D.密度小
4.如图所示,“探究平面镜成像特点”,下列关于该实验说法正确的是( )
A.实验中,可以在A侧观察到A的像
B.如果将蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像会变大
C.移去蜡烛B,并在原蜡烛B的位置放一光屏,光屏上能接受到A的像
D.保持A、B两支蜡烛的位置不变,只改变玻璃板的位置,蜡烛B始终能与蜡烛A的像重合
5.小明在家煮汤圆,有关煮汤圆过程中的物理知识,下列说法正确的是( )
A.刚从箱冷冻室取出的速冻汤圆没有内能
B.汤圆在煮的过程中温度升高是因为水的内能大于汤圆的内能
C.汤圆内能增大是通过热传递方式来实现的
D.汤圆在温度升高的过程中含有的热量越来越多
6.在足球比赛中,下列描述中正确的是( )
A.足球滚出后慢慢停下来是因为没有力维持足球的运动
B.头球破门时,足球对头的力是由于足球发生形变产生的
C.守门员踢出的足球,由于受到惯性的作用能够在空中继续飞行
D.运动员踢球瞬间,脚对球的力和球对脚的力是一对平衡力
7.如图所示为硬纸筒A和B组成的微型照相机,B可以在A中前后滑动,下列说法正确的是( )
A.在取材时,胶片使用的是半透明膜
B.使用时应将A端朝着明亮的室外,筒朝着较暗的室内
C.胶片上所成的像是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的
D.先拍摄远处的物体,再拍摄近处物体时,应将凸透镜和胶片间的距离变小
8.共享电瓶车上有一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号闭合后,再转动电动车钥匙(S2),电瓶车才能正常启动,下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的液体,烧瓶中电阻丝的阻值大小关系为R甲
A.甲、丙可探究电阻丝产生热量的多少与电阻大小的关系
B.甲、乙可探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系
C.通电相同时间,水和煤油都没有沸腾,温度计示数T甲<T乙<T丙
D.乙、丙可探究不同物质的吸热升温现象,物质吸热的多少可用温度计示数的升高来表示
10.如图甲所示,小明用水平向右的力推木箱,推力F随时间t变化的图像如图乙所示,木箱速度v随时间t变化的图像如图丙所示,以下说法正确的是( )
A.0~3s内木箱没有被推动,此时推力小于摩擦力
B.3s~6s内木箱做加速运动,此时木箱受摩擦力为9N
C.6s~9s内木箱做减速运动,此时木箱所受摩擦力小于6N
D.9s~12s内木箱所受摩擦力大于0~3s内木箱所受摩擦力
11.为了测量学校旗杆的高度H,小华做了如下操作:①在水平地面上放置一块小平面镜,用卷尺测出B点到平面镜左端C点的距离为L;②小华缓慢后退到D点时,恰好能通过平面镜C点处看到旗杆A点的像,用卷尺测出CD的水平距离为d;③测出小华眼睛E到地面D的竖直距离为h,即可求出旗杆的高度H。下列说法正确的是( )
A.小华看到镜中旗杆的像是因为光发生了折射
B.身高比小华高的同学直立站在D点同样能看到旗杆A点的像
C.旗杆高度的表达式为
D.旗杆高度的表达式为
12.电阻式传感器被广泛应用于生产和生活,它的核心部分是一只可变电阻,小明同学用如图甲所示的电路研究某电阻式传感器的特性。图中R0为定值电阻,R为电阻式传感器,其阻值从0变为60Ω的过程中,测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示,已知电源电压恒定不变。下列说法正确的是( )
①当通过传感器的电流为0.1A时,P1=0.75W;
②R0的阻值为30Ω;
③电源电压为7.5V;
④电路消耗的最大功率为3.75W。
A.①② B.③④ C.②④ D.②③
二、填空题
13.电影《流浪地球》中,宇航员从地球出发到达月球后,宇航员质量_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),在月球上,他利用_______波将信息传回地面控制中心,当“流浪地球”发动机给地球加速时,发动机喷射“火焰”给地球提供动力,此时给地球提供动力的施力物体是_______(选填“空气”或“火焰”)。
14.在“观察水的沸腾”实验中,小明按图甲安装器材时,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将______(选填“A向上”或“B向下”)调整,以便实验。小明用同一装置进行了两次实验,并根据实验数据汇出了如图乙所示的图像。由图像可知,水的沸点为______℃。两次实验,前6分钟内水吸收的热量______(选填“相同”或“不同”);先后两次所用水的质量分别为m1、m2,则关于m1、m2的大小关系是m1______m2。
15.随着人们生活水平的提高,扫地机器人逐步进入人们的生活,以运动的扫地机器人为参照物,墙壁的运动状态是_______。扫地机器人工作时通过电动机转动使内部气体流速变大,压强_______。
16.如图所示为冬奥会冰壶比赛的情景,运动员将冰壶推出后,冰壶继续向前运动,是因为冰壶具有______;冰壶运动过程中速度逐渐减小,说明力可以改变物体的______。冰壶对冰面的压力是由于______发生弹性形变产生的。
17.小明用如图所示的实验装置“探究光的反射规律”。将纸板竖直放置在平面镜上,移动激光笔,使入射光AO绕入射点O逆时针转动,可观察到反射光OB______时针转动。当激光笔垂直镜面入射时,反射角大小为_______。
18.为了探究浮力与物体的密度和液体密度的关系,运用了体积相同,密度不同的A、B、C三个圆柱体,用弹簧测力计测得它们的重力分别为4N、4.5N和5N。在a图中物体A所受浮力大小为______N,比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的密度______关,比较序号______的三次实验,可得出浮力大小与液体密度的关系。
19.如图所示,在“探究感应电流产生的条件”实验中,AB棒的材料可能是_______(选填“塑料”或“铝”),闭合开关,让AB棒在磁场中竖直上下运动,灵敏电流计指针________(选填“会”或“不会”)偏转;若将此装置中灵敏电流计换成_______可进一步探究电动机的工作原理。
20.如图为小明设计的高速公路收费站计重秤的原理图。图中的“车重表”是由电流表改装而成,则当车越轻时,R2越_______,车重表的示数越______;若车重表换电压表改装而成,为了使车越轻时,车重表的示数越小,应将电压表与______并联。
三、综合题
21.某新能源环卫车,其燃料为天然气。
(1)为了防止发动机过热,一般用水来冷却,主要是利用了水的_______的特点,若发动机气缸曲轴的转速是2400r/min,则该汽油机每秒钟对外做功______次;
(2)对该车进行性能测试时,环卫车以44kW的恒定功率匀速行驶25min,燃烧了2kg的天然气,该天然气完全燃烧放出的热量是_______J,该车发动机的效率是_______%(q天然气=4.4×107J/kg)。
四、填空题
22.如图所示,两个相同的木模,质量均为m,靠三根拉直的轻质细线连接(细线质量忽略不计),装置在水平面上按一个“互”字型静置,上方木模呈图示的“悬浮”效果,这是利用了建筑学中的“张拉整体”(Tensegrity)结构原理,图中短线a上的张力F1______mg,水平面所受装置压力F2_______2mg(以上均选填“>”“<”或“=”)。
23.如图甲所示的装置,空吊篮A的重力为15N,绳子B(与A相连)和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处,施加的拉力F随时间t变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间t变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦。则动滑轮的重力为_______N;第2s内拉力F的功率为________W;为了提升不同重物,此装置的机械效率η最大为________%。
24.小明利用浮力和杠杆知识,设计了测量液体密度的装置。如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有两个完全相同的正方体C、D,它们的边长为10cm,重力为30N,OA=30cm,OB=24cm。小明向容器中倒入不同密度的液体,每次都将C浸没于液体中,移动物体D,使杠杆在水平位置平衡,OB上可以标出不同液体的密度值(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)物体C的质量为_______kg;
(2)当物体C浸没在水中时,物体D移动到E点时杠杆恰好水平静止,此时,A点所受拉力为_______N,OE的长度为_______cm;
(3)这个密度秤能够测量的最小液体密度为_______kg/m3。
五、作图题
25.如图所示,请根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
26.如图所示,物体正随水平传送带一起向右做匀速直线运动,画出物体所受力的示意图。
27.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。
六、计算题
28.如图是某种升降电梯的简化模型。某次电梯搭载质量为70kg的人匀速上升了10m,电动机的拉力为500N,电动机的效率为80%(g取10N/kg)。
(1)当该乘客站立在静止的轿厢内时,每只脚与轿厢地面的接触面积为250cm2,求乘客站立时对轿厢的压强;
(2)该过程中电动机消耗的电能。
七、实验题
29.如图所示,探究阻力对物体运动的影响。
(1)三次实验中,均让小车从斜面的同一高度由静止滑下,此操作的目的是______,实验中,通过_______方式改变阻力的;
(2)观察图中小车在不同水平面上运动的路程,可得出结论:小车受到的阻力越小,小车在水平面上运动的路程越_______,速度减小得越_______。由此,推理得出:如果没有阻力且水平面足够长,运动着的小车将做_______;
(3)小车在棉布和玻璃板上运动时,克服阻力做功分别为W1和W2,则比较W1和W2的关系是:W1_______W2;
(4)一辆货车在直轨道上匀速向前行驶,小明在车厢内某处竖直向上跳起,不计空气阻力,那么小明会会落在起跳点的_______(选填“前方”、“后方”或“原处”)。
30.小华想测量稻谷的密度,具体做法如下:
(1)将天平放置于水平台面上,将游码移至称量标尺左端的零刻度线上,指针偏向分度盘的右侧,此时应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,使指针对准分度盘中央刻度线。用调好的天平测量适量稻谷的质量m1,天平平衡时,右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,则m1=_______g;
(2)往量筒中加入适量的水,测得其体积V1为300mL,将上述稻谷放入量筒中,稻谷全部浸没在水中,此时稻谷和水的总体积为V2,液面如图乙所示,则稻谷的密度ρ=_______kg/m3。若考虑到稻谷浸入水中时要吸水,导致实验测得的密度ρ_______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)小华经过反思后补充了以下实验步骤,将量筒中稻谷全部倒出,用纸巾吸干稻谷表面的水后,再次测得稻谷的质量为m2=131g,则稻谷的密度ρ应该修正为_______g/cm3;
(4)小明在家中利用厨房电子秤也测出了稻谷的密度。实验操作过程如图丙所示。
①用电子秤称得家中稻谷的质量ma;
②将稻谷放入透明玻璃杯中,注入适量的水,测得杯子、水和稻谷的总质量为mb;并做好标记;
③取出稻谷,向杯中补水,直到标记处,测得此时杯子和水的总质量为mc。
根据以上测量的物理量,算出稻谷密度ρ的表达式为ρ=_______(ρ水和小明测得的物理量符号表示)。收拾实验器材时发现,电子秤使用前没有校零,导致每次测量值都比真实值小1g,则由此造成的密度测量值________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
31.小明在“探究通过导体中的电流与电阻的关系”的实验中,实验器材有电源(6V)、电流表、电压表、定值电阻R1(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器R2(“50Ω 1A”)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大_______;
(2)小明先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是_______。排除故障后继续实验,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数如图乙所示,为________A;
(3)根据实验数据,小明作出电流I与电阻倒数的图像如图丙所示,由图像可得结论:_______;
(4)实验过程中,电源电压不变,更换阻值不同的定值电阻R1,并调节滑动变阻器R2接入电路的阻值,记录每次实验中电压表示数U和电流表示数I,下列关于I、U、R1和R2的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
(5)为了增加实验结论的可靠性,小明又拿来了一个30Ω的电阻接入电路,它发现无论如何调节滑片都无法使电压表达到预设值,小华建议可以串联一个阻值不低于_____Ω的定值电阻即可完成实验。
32.3D打印机使一种可快速成型的机器,它的原理是把数据和原料放进3D打印机中,通过逐层打印的方式来构造物体,小明家用3D打印机所使用的丝材原料是PLA塑料,其比热容。
(1)3D打印机喷头主要是利用了电流的______效应。100g的PLA塑料从30℃加热到80℃,吸收的热量为________;
(2)在没有其它用电器工作的情况下,该3D打印机工作40min,图乙中的家用电能表指示灯闪烁了500次,则该打印机的实际功率为多少________?
(3)3D打印机利用温度传感器可实现对打印机喷头温度的精确测量。
①图丙中,U1=9V,电磁铁的线圈电阻为40Ω,当电磁继电器线圈的电流达到100mA时,衔铁被吸下来。温度传感器R1的阻值随温度的变化情况如下表所示。当设置喷头的最高温度是180℃时,滑动变阻器R2的阻值应该为_______Ω;
温度/℃
30
60
90
120
150
180
电阻/Ω
140
90
58
40
35
30
②由于滑动变阻器无法直接读出电阻大小,现用一只电阻箱对上述电路进行调试,使喷头最高温度为180℃。为此,还需要经过三个关键的调试步骤才嗯那个完成。在图丙中:
第一步:断开开关,将滑动变阻器调到阻值最大处,用电阻箱替换热敏电阻R1,并将电阻箱的阻值调为_______Ω;
第二步:闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到_______;
第三步:断开开关,保持滑动变阻器滑片不动,用热敏电阻R1替换电阻箱,完成电路调试。
参考答案:
1.D
【详解】“喊泉”的声音越洪亮,即声音的响度越大,声音的能量越大,喷泉就喷的越高,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.B
【详解】AB.由题意知,“人工雪”是水雾凝结成冰晶,继而变成的雪花,是液态变为固态的凝固过程中,凝固放热,故A错误,B正确;
C.自然雪的熔点是0℃,“人工雪”的熔点约为5℃,故C错误;
D.因为“人工雪”的熔点约为5℃,所以造雪时空气温度须低于5℃,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】根据题意知道“这种材料完全固化后,同体积的质量誉为普通混凝土的”,即具有相同体积质量小的特点,所以,说明该材料的密度小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.A
【详解】A.平面镜成像是由光的反射形成的,所成的像是由于光的反射形成的虚像,所以应在蜡烛A的一侧观察所成的像,故A正确;
B.平面镜所成的像和物大小相等,与物体到平面镜的距离无关,所以将蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像大小不变,故B错误;
C.平面镜所成的像是虚像,虚像不能用光屏承接,光屏上不能接收到蜡烛A的像,故C错误;
D.平面镜所成的像关于平面镜对称,如果玻璃板靠近或远离蜡烛A,A的像位置也会改变,蜡烛B就不能与蜡烛A的像重合,故D错误。
故选A。
5.C
【详解】A.任何物体都有内能,刚从冰箱冷冻室取出的速冻汤圆同样具有内能,故A错误;
B.汤圆在煮的过程中温度升高是因为水的温度大于汤圆的温度,故B错误;
C.汤圆内能增大是通过吸收热量来实现的,属于热传递改变物体内能,故C正确;
D.热量是过程量,不能说含有热量,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】A.足球最终会停下来,是因为受到地面的摩擦阻力作用,阻力的方向与足球运动的方向相反,说明力可以改变物体的运动状态,而不是因为没有力来维持它的运动,故A错误;
B.头球破门时,足球对头的力是由于足球发生形变产生的,故B正确;
C.守门员踢出的足球,由于足球具有惯性,能够在空中继续飞行,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.脚踢球时,脚对球的作用力和球对脚的作用力是同时产生的,是相互作用力,故D错误。
故选B。
7.A
【详解】A.胶片使用半透明膜,即可以承接像,又可以观察像的特点,故A正确;
B.为在胶片上成清晰明亮的像,使用时应将镜头所在的B端朝着明亮的室外,故B错误;
C.照相机镜头是凸透镜,其成像原理是光的折射,故C错误;
D.先拍摄远处的物体,再拍摄近处物体时,物距减小,像距变大,要在胶片上成清晰的像,应将凸透镜和胶片间的距离变大,故D错误。
故选A。
8.D
【详解】根据题意可知,当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动,这说明两个开关相互影响,是串联在一起的,一起控制电动机,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.C
【详解】A.电流产生热量与电流、电阻和通电时间三个因素有关,探究中要采用控制变量法。探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系,应控制电流和通电时间相等以及液体种类相同,改变电阻,而甲、丙两烧瓶中的液体种类不同,所以无法完成实验探究,故A错误;
B.探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系,应控制电阻和通电时间相等以及液体种类相同,改变电流,而甲、乙烧瓶的电阻串联,电流相等,所以无法完成实验探究,故B错误;
C.甲、乙中,电流相同,通电时间相同,电阻越大,产生的热量越多,故乙的温度要大于甲的温度;乙、丙中,电流、电阻、通电时间相同,产生热量相同,即水和煤油吸收相同的热量,水的比热容大,则水升高的温度要低一些,故乙的温度要小于丙的温度;故温度计示数高低关系为
T甲<T乙<T丙
故C正确;
D.为了比较水和煤油吸热的多少,应采用相同的加热装置,相同的加热装置相同时间放出的热量相同,通过比较加热时间来比较物体吸收热量的多少,故D错误;
故选C。
10.D
【详解】A.0~3s内木箱没有被推动,保持静止,所受的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等
f=F=3N
故A错误;
D.由图乙可知,9s~12s内木箱所受推力为6N,由图丙可知,9s~12s内木箱做匀速直线运动,所受的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等
f′=F′=6N
所以9s~12s内木箱所受摩擦力大于0~3s内木箱所受摩擦力,故D正确;
BC.无论木箱做匀速运动、加速运动还是减速运动,木箱对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,木箱所受的摩擦力不变,都为6N,故BC错误。
故选D。
11.C
【详解】A.小华测量时,在地面放一个小平面镜,故看到镜中旗杆的像是因为光发生了反射,故A错误;
B.若DE为小华的身高,FG为比小华高的同学的身高。根据光沿直线传播,身高比小华高的同学直立站在D点能看不到旗杆A点的像。应该远离C点才能看到。如图所示:
故B错误;
CD.由上图可知,三角形ABC和三角形EDC相似,由相似三角形的性质可知
即
解得
故C正确,D错误。
故选C。
12.B
【详解】①由电路图知道,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。由图乙知道,通过传感器的电流最小为0.1A,由欧姆定律可知电路中的总电阻最大,传感器的电阻最大,即为60Ω;此时传感器的功率
P1=I2R=(0.1A)2×60Ω=0.6W
故①错误;
②当电路中的电流I=0.1A时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由知道,电源的电压
U=I(R0+R)=0.1A×(R0+60Ω) ①
当R=0Ω时,电路为R0的简单电路,此时电路中的电流最大,由图乙知道,最大电流I′=0.5A,则电源的电压
U=I′R0=0.5A×R0②
因电源的电压不变,所以
0.1A×(R0+60Ω)=0.5A×R0
解得:R0=15Ω,故②错误;
③电源的电压
U=I′R0=0.5A×15Ω=7.5V
故③正确;
④电路消耗的最大功率
P=UI′=7.5V×0.5A=3.75W
故④正确。
故B正确,ACD错误。
故选B。
13. 不变 电磁 火焰
【详解】[1]质量是物质的一种属性,与形状、位置、温度和状态无关,宇航员从地球出发到达月球后,位置发生改变,质量不变。
[2]电磁波可以在真空中传播;因而在月球上,宇航员利用电磁波将信息传回地面控制中心。
[3]当“流浪地球”发动机给地球加速时,发动机喷射“火焰”给地球提供动力,此时发动机给火焰向后的推力,火焰给地球向前的推力,使得地球加速向前运动,因而给地球提供动力的施力物体是火焰。
14. A向上 98 相同 >
【详解】[1]温度计使用时不能碰到容器的底部,可以把B向下调整或把A向上调整,由于B的高度有酒精灯的限制,所以应把A向上调整。
[2]由图乙可知,水的温度升高到98℃不再变化,所以水的沸点是98℃。
[3]使用同一酒精灯加热,相同的时间酒精灯放出的热量相同,则两次实验,前6分钟内水吸收的热量相同。
[4]两次实验,前6分钟内水吸收的热量相同,质量为m1的水升高
Δt1=98℃-92℃=6℃
质量为m2的水升高
Δt2=98℃-88℃=10℃
Δt1<Δt2,根据公式
可知,m1>m2。
15. 运动 变小
【详解】[1]以运动的扫地机器人为参照物,墙壁与扫地机器人的位置关系不断的发生变化,所以墙壁是运动的。
[2]高速旋转的叶轮把空气排出风机,机器人内部的空气流速大,压强小,而外部的空气流速小,压强大,所以在内外压强差的作用下,外部空气和灰尘不断地压入机器人内部,扫地机器人就能“扫尘”了,使杂物进入吸尘器达到清扫的目的。
16. 惯性 运动状态 冰壶
【详解】[1]运动的冰壶离开手之后,由于具有惯性,会继续向前运动。
[2]冰壶运动过程中,受到冰面的摩擦力,速度减小,说明力可以改变物体的运动状态。
[3]冰壶受到地面向上的支持力而发生弹性形变,从而对冰面产生向下的压力,所以冰壶对冰面的压力是由于冰壶发生弹性形变产生的。
17. 顺 0°
【详解】[1]由图可知,入射光AO绕入射点O逆时针转动,入射角变大,根据光的反射规律可知,反射角等于入射角,则反射角也变大,反射光线OB沿顺时针转动。
[2]当激光笔垂直镜面入射时,反射光线垂直镜面射出,反射光线、入射光线和法线重合,反射角与入射角都等于0°。
18. 1 无 a、d、e
【详解】[1]a图中物体A所受浮力大小为
F浮A=GA-FA=4N-3N=1N
[2]比较序号a、b、c的三次实验,b图中物体B所受浮力大小为
F浮B=GB-FB=4.5N-3.5N=1N
c图中物体C所受浮力大小为
F浮C=GC-FC=5N-4N=1N
A、B、C三个圆柱体的密度不同,所受的浮力相同,说明浮力的大小与物体的密度无关。
[3]比较a、d、e三次实验,同一物体浸没在不同的液体中,弹簧测力计的示数不同,物体受到的浮力不同,说明浮力大小与液体密度有关。
19. 铝 不会 电源
【详解】[1]在探究电磁感应现象的实验中,我们必须保证处于磁场中的这部分是导体。两种物质中,塑料是绝缘体,铝是导体,所以我们应选择铝棒。
[2]闭合开关,让AB棒在磁场中竖直上下运动,由于没有切割磁感线,所以,灵敏电流计的指针不会偏转。
[3]电动机工作时,是将电能转化为机械能,由此可知,我们需要在电路中添加电源,即将灵敏电流计换成电源。
20. 大 小 R1
【详解】[1]由图可知,车越轻,滑片越往上,所以R2接入的电阻丝越长,电阻越大。
[2]由电路图可知,两个电阻串联,R2接入的电阻丝越长,电阻越大,电路总电阻越大,电流越小,因此车重表的示数越小。
[3]电压表应并联在电路中,车越轻时,R2电阻变大,电路总电阻越大,电流越小,根据欧姆定律,R1两端电压变小,因此要想车越轻时,车重表的示数越小,应将电压表与R1并联。
21. 比热容大 20 75
【详解】(1)[1]由于水的比热容较大,与质量相等的其它物质相比,升高相同的温度,吸收的热量多,降温效果好。
[2]汽车发动机曲轴转速为
2400r/min=2400r/60s=40r/s
因为曲轴转两转对外做功1次,所以该汽油机每秒钟对外做功的次数为
(2)[3]天然气完全燃烧放出的热量为
Q=mq天然气=2kg×4.4×107J/kg=8.8×107J
[4]该发动机输出的有用功为
W=Pt=44×103W×25×60s=6.6×107J
该车发动机的效率为
22. > =
【详解】[1][2]将两个木模看成一个整体,对整体受力分析可得,对上方木模受力分析,受到自身向下得重力mg,两根长线分别向下得拉力和短线a的向上的拉力,由受力平衡可得
所以。
23. 5 40 80
【详解】[1]由图丙可知,在1~2s内A被匀速提升,由图乙可知,拉力F=10N,由图甲可知,n=2,忽略绳重及摩擦,拉力为,则动滑轮重力为
G动=2F-GA=2×10N-15N=5N
[2]由图丙可知,第2s内A上升的速度vA=2m/s,拉力端移动速度为
v=nvA=2×2m/s=4m/s
第2s内拉力F的功率为
P=Fv=10N×4m/s=40W
[3]忽略绳重及摩擦,C处绳子拉力
则当C处最大拉力为50N时,B处拉力为
F =2F-G动=2×50N-5N=95N
小于绳子B能承受的最大拉力100N;当B处最大拉力为100N时,C处拉力为52.5N,大于绳子C能承受的最大拉力50N;所以要以C处最大拉力为准,此时B处的拉力为95N,此装置最多能匀速运载货物的重力为
G货物=FB-GA=95N-15N=80N
装置的最大机械效率为
24. 3 20 20 0.6×103
【详解】(1)[1]由题可知,物体C的重为30N,根据G=mg可知,物体C的质量
(2)[2]对物体C进行受力分析,此时受到向下的重力,向上的浮力和向上的拉力,根据阿基米德原理,受到的浮力为
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×(10)3×10-6m3×10N/kg=10N
因此受到的拉力为
F拉=G-F浮=30N-10N=20N
[3]根据杠杆平衡条件可得
F拉×OA=G×OE
代入数据
(3)[4]由图可知,当物体D在B端时,物体C受到的拉力最大,即受到的浮力最小,此时液体密度最小。根据杠杆平衡条件可得
F拉1×OA=G×OB
代入数据
此时物体C受到的浮力为
F浮1=G-F拉1=30N-24N=6N
根据阿基米德原理
25.
【详解】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B',即为AB在平面镜中的像。如图所示:
26.
【详解】物体在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上受重力和支持力作用,这两个力是一对平衡力,所以支持力等于重力;物体和传送带间没有相对运动,也没有相对运动趋势,因此物体和传送带间没有摩擦力,所以瓶子在水平方向不受力,由此画出物体受力情况如下图所示:
27.
【详解】根据右手安培定则,四指的方向为电流的方向,大拇指的方向为N极的方向,故螺线管的左端为N极,螺线管的右端为S极,根据异名磁极相互吸引,小磁针左端为N极,在磁体外部,磁感线的方向是从N极出发回到S极,故磁感线的方向是从左到右,如图所示:
28.(1)1.4×104Pa;(2)6250J
【详解】解:(1)乘客站立在静止的轿厢内时,对轿厢的压力
F=G=mg=70kg×10N/kg=700N
乘客与轿厢的接触面积为
S=250cm2×2=500cm2=0.05m2
乘客站立时对轿厢的压强
(2)电动机拉力对轿厢做的功为
W=F′s=500N×10m=5000J
电动机消耗的电能
答:(1)乘客站立时对轿厢的压强为1.4×104Pa;
(2)该过程中电动机消耗的电能为6250J。
29. 使小车到达斜面的初速度相同 改变接触面的粗糙程度 远 慢 匀速直线运动 = 原处
【详解】(1)[1][2]为了使小车到的斜面底端的初速度相同,三次实验中,均让小车从斜面的同一高度由静止滑下。实验中通过改变接触面的粗糙程度方式改变阻力大小,接触面越粗糙,阻力越大。
(2)[3][4][5]由实验可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车滑行距离越远,速度改变越慢,如果小车不受阻力作用,且水平面足够长,则小车速度保持不变,运动状态不变,将做匀速直线运动。
(3)[6]因小车达到水平面时初速度相同,小车的动能相同,最终速度为0,小车的动能全部转化为内能,大小等于克服阻力做的功,故小车在棉布和玻璃板表面上克服阻力做功相等,即W1=W2。
(4)[7]一辆货车在直轨道上匀速向前行驶,小明在车厢内某处竖直向上跳起,不计空气阻力,小明由于惯性,还要保持原来的运动状态,所以仍然落在原处。
30. 左 121 1.21×103 偏大 1.1 偏大
【详解】(1)[1]指针偏右,说明右边沉,所以应将平衡螺母向左调节,直到天平平衡。
[2]由图甲可知,砝码的质量为100g+20g=120g,游码对应的质量为 1g,所以稻谷的质量为
m1=120g+1g=121g
(2)[3]量筒中水的为300mL,由乙图可知,将稻谷放入量筒中,稻谷全部浸没在水中时稻谷和水的总体积为400mL,所以稻谷的体积为
V=V2-V1=400mL-300mL=100mL=100cm3
稻谷的密度为
[4]若考虑到稻谷浸入水中时要吸水,导致稻谷的体积测量小,质量测量准确,根据可知,实验测得的密度偏大。
(3)[5]将量筒中稻谷全部倒出,用纸巾吸干稻谷表面的水后,再次测得稻谷的质量为m2=131g,稻谷吸收水的质量为
m吸=m2-m1=131g-121g=10g
浸入水中种子吸收的水的体积为
种子的实际体积为
V实= V2-V1+V吸=400mL-300mL+10cm3=110cm3
则稻谷的实际的密度为
(4)[6]由题意可知,捞出稻谷后,水和量筒的质量为mb-ma,由于加水后杯子和水的总质量为mc,则加入水的质量为
m加=mc-(mb-ma)= mc-mb+ma
根据题意可得,加入水的体积等于稻谷的体积,故稻谷的体积为
稻谷的密度为
[7]由上一问可知,稻谷的测量密度为
①
由于导致每次测量值都比真实值小1g,所以稻谷的真实密度为
②
①-②得:ρ稻谷>ρ稻谷实,所以密度测量值偏大。
31. 定值电阻断路 0.4 电压不变时,电流与电阻成反比 D 10
【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,由可知电路的总电阻变小,由电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,如图所示:
(2)[2]闭合开关后,电流表没有示数,电路可能断路,电压表有示数,则电压表与电源连通,故原因可能是R断路。
[3]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.4A。
(3)[4]根据图丙可知,电流与电阻倒数关系为一过原点的直线,即电流与电阻倒数成正比,故得出:电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)[5]A.探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R1两端电压保持不变,根据串联电路电压的规律,变阻器R2两端的电压也不变,由欧姆定律可知I和R2乘积不变,是反比例函数,故A错误;
B.由图可知,R1、R2、电流表串联在电路中,电流表测电路中的电流;电压表测R1两端电压,因电压不变时,导体中电流跟电阻的关系成反比,故B错误;
C.探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R1两端电压保持不变,根据串联电路电压的规律,变阻器R2两端的电压也不变,故C错误;
D.探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R1两端电压保持不变,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压也不变,由分压原理,两电阻之比为一定值,故图像为过原点的直线(或延长线过原点),故D正确。
故选D。
(5)[6]由欧姆定律可知,本实验中控制的定值电阻两端的电压为
UV=I1R1=0.2A×10Ω=2V
由串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=3×20Ω=60Ω
故为了完成整个实验,所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于60Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是50Ω,所以串联一个阻值不低于
60Ω-50Ω=10Ω
32. 热 8000J 250W 20 30 电流表示数为100mA
【详解】(1)[1]根据3D打印机的工作原理可知,3D打印机喷头主要是利用了电流的热效应。
[2]根据可得,100g的PLA塑料从30℃加热到80℃,吸收的热量为
(2)[3]图乙中的家用电能表指示灯闪烁了500次,打印机消耗的电能为
打印机的实际功率为
(3)①[4]当设置喷头的最高温度是180℃时,此时电路中的总电阻为
此时热敏电阻,所以滑动变阻器的电阻为
②[5]第一步:断开开关,将滑动变阻器调到阻值最大处,用电阻箱替换热敏电阻R1,并将电阻箱的阻值调到30Ω。
[6]第二步:闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电流表的示数为100mA。
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