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真题重组卷04——2023年中考物理真题汇编重组卷(广西新中考专用)
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这是一份真题重组卷04——2023年中考物理真题汇编重组卷(广西新中考专用),文件包含真题重组卷04-2023年中考物理真题汇编重组卷广西新中考专用解析版docx、真题重组卷04-2023年中考物理真题汇编重组卷广西新中考专用原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共39页, 欢迎下载使用。
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冲刺2023年中考物理精选真题重组卷04
物 理(广西新中考专用)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.g=10N/kg。
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.(2022•柳州)如图所示的手压式手电筒,通过按压手柄,电筒内线圈做切割磁感线运动,能使电筒发光。这种发电利用了( )
A.尖端放电 B.电磁感应 C.摩擦起电 D.电流热效应
【答案】B。
【解答】解:(1)尖端放电是指在高电压、强电场的作用下,尖端导体附近的空气被电离的而产生的气体放电现象,故A错误;
(2)电磁感应是指:闭合电路中的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,产生感应电流的现象,故B正确;
(3)摩擦起电是一种静电现象,故C错误;
(4)电流的热效应是指电流通过导体,导体发热的现象,故D错误。
故选B。
2.(2022•赤峰)我们使用的九年级物理教材,它的厚度最接近( )
A.1μm B.1mm C.1cm D.1dm
【答案】C。
【解答】解:中学生食指的宽度约1cm,九年级物理课本的厚度与此差不多,在1cm=10mm=0.1dm=10000μm左右。
故选:C。
3.(2022•广西)如图所示的光现象中,由于光沿直线传播形成的是( )
A.墙上手影 B.水中倒影
C.水中“折筷” D.海市蜃楼
【答案】A。
【解答】解:A、墙上手影,属于光的直线传播现象,故A符合题意;
B、水中倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C、水中“折筷”,属于光的折射现象,故C不符合题意;
D、海市蜃楼,属于光的折射现象,故D不符合题意。
故选:A。
4.(2022•湘西州)铜片和锌片放入装有盐水的烧杯中,就成了一个自制电池,用导线将电压表与铜片、锌片相连,测量这个自制电池的电压,如图所示。以下说法正确的是( )
A.锌片是电池的正极 B.这个电池的电压为6V
C.这个电池的电压为3V D.这个电池的电压为0.6V
【答案】D。
【解答】解:由图可知,电压表选的量程为0~3V,分度值是0.1V,电池的电压为0.6V;因为与电压表正接线柱相连的为电池的正极,所以铜片是电池的正极,故D正确,ABC错误。
故选:D。
5.(2022•桂林)下列办法中,能提高如图滑轮组机械效率的是( )
A.增大摩擦 B.增大定滑轮重力
C.增大动滑轮重力 D.增大被提升物体重力
【答案】D。
【解答】解:A、增大摩擦,有用功不变,额外功增大,总功增大,根据η===可知,机械效率会减小,故A错误;
B、增大定滑轮重力,不会改变有用功、额外功的大小,不会改变机械效率,故B错误;
C、增大动滑轮的重力,在有用功一定时,额外功增加,滑轮组的机械效率会降低,故C错误;
D、增大被提升重物的重力,在额外功一定时,可增加有用功,η=====可知,机械效率会增大,故D正确。
故选:D。
6.(2022•湖北)2020年12月17日,“嫦娥五号”在月球上收集了一满罐的月球土壤(简称“月壤”),科研人员称出其质量为1731g,与计划的2000g存在差距,主要原因是收集罐的容积是按照月壤密度为1.6×103kg/m3而设计的。以下说法正确的是( )
A.月壤从月球带回地球后质量变小了
B.若将月壤分成等质量的两份,则每份的密度都变小
C.收集罐的容积为1.25×10﹣3m3
D.月壤的实际密度大于1.6×103kg/m3
【答案】C。
【解答】解:A、物体的质量与物体的形状、状态、空间位置和温度无关,月壤从月球带回地球后位置变化,但是质量不变,故A错误;
B、将月壤分成等质量的两份,由于物质的种类没有变化,所以密度不变,故B错误;
C、由ρ=可知,收集罐的容积V===1.25×10﹣3m3,故C正确;
D、月壤的密度ρ月壤===1.3835×103kg/m3<1.6×103kg/m3,故D错误。
故选:C。
7.(2022•烟台)踢足球是很多同学喜欢的体育活动之一,下列有关说法正确的是( )
A.运动员踢出的足球在空中飞行时,受到重力和脚的踢力
B.运动员踢足球时脚会有疼痛感,表明力的作用是相互的
C.守门员抱住飞向球门的足球,表明力可以改变物体的形状
D.只要运动员对足球施加大小相同的力,力的作用效果就相同
【答案】B。
【解答】解:A、足球离开运动员的脚后还会向前飞行,是因为足球具有惯性,要保持原来的运动状态,但不再受脚的踢力;足球始终受到重力的作用,故A错误;
B、运动员踢足球时,脚对球有力的作用,由于物体间力的作用是相互的,所以球也会给脚一个力,脚会感到疼,故B正确;
C、守门员抱住了飞向门框的足球,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态;故C错误;
D、力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果,所以施加力的大小相同时,力的作用效果不一定相同,故D错误。
故选:B。
8.(2022•柳州)如图所示电路,两只小灯泡规格相同,先闭合S,L2正常发光,再闭合S1,则L1( )
A.被短路 B.被烧坏 C.与L2并联 D.与L2串联
【答案】C。
【解答】解:两只小灯泡规格相同,先闭合S,只有L2接入电路,L2正常发光;再闭合S1,L1与L2并联接入电路,两端电压不变,L1和L2正常发光,L1没有造成短路,也不会被烧坏。
故选:C。
9.(2022•十堰)如图是某校园监控摄像头,从安保室电脑上可以看到此摄像头拍摄的学生出入校园的画面,摄像镜头所成的像与下列设备成像特点相同的是( )
A.汽车观后镜 B.照相机 C.投影仪 D.放大镜
【答案】B。
【解答】解:摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的。
A、汽车的观后镜是凸面镜,主要利用凸面镜能使光线发散的特点,可以起到扩大视野的目的,故A错误;
B、照相机是把发光板放在较远处,移动光屏,直至出现清晰的像,此像是倒立、缩小的实像,故B正确;
C、投影仪所成的像是倒立、放大的实像,故C错误;
D、放大镜是物体经透镜成正立、放大的虚像,故D错误。
故选:B。
10.(2022•遂宁)码头上的工作人员,利用如图所示的杠杆将一桶淡水从地面转移到船上(杠杆始终保持水平)。挂在A端的桶重100N,内部底面积为600cm2,桶内装有800N的水,水深1m。重600N的工作人员用绳子竖直拉住B端,工作人员的脚与地面的接触面积300cm2,OA:OB=1:3。下列计算结果错误的是(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)( )
A.水对桶底的压强为1.0×104Pa
B.水对桶底的压力为600N
C.人对地面的压力为375N
D.人对地面的压强为1.0×104Pa
【答案】C。
【解答】解:A、水对桶底的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1.0×104Pa,故A正确;
B、由p=可得,水对桶底的压力F=pS=1.0×104Pa×600×10﹣4m2=600N,故B正确;
C、由杠杆平衡条件可得,G总×AO=F拉×OB,
则F拉===300N,
人对地面的压力F压=G﹣F拉=600N﹣300N=300N,故C错误;
D、人对地面的压强p′===1.0×104Pa,故D正确。
故选:C。
11.(2022•永州)关于热现象,下列说法正确的是( )
A.八月蘋岛,丹桂飘香,说明了分子之间存在引力
B.“钻木取火”是通过热传递改变物体的内能
C.暑假同学们在家学做菜,厨房里菜香四溢,说明了分子在不停地做无规则运动
D.冬天用热水袋暖手,是通过做功改变物体的内能
【答案】C。
【解答】解:A、八月蘋岛,丹桂飘香,属于扩散现象,说明分子不停地做无规则运动,故A错误;
B、“钻木取火”是将机械能转化为内能,因此是通过做功的方式改变物体的内能,故B错误;
C、厨房里菜香四溢,是饭菜分子不停地做无规则运动的结果,属于扩散现象,故C正确;
D、冬天用热水袋暖手,手吸收热量,是通过热传递的方式改变物体的内能,故D错误。
故选:C。
12.(2022•遂宁)今年,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。对这一过程所涉及的物理知识说法错误的是( )
A.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
B.运载火箭用液态氢做燃料,是因其热值较大
C.对接后以“天舟四号”为参照物,“天和号”是运动的
D.地面工作人员利用电磁波传递信息来控制对接过程
【答案】C。
【解答】解:A、火箭加速升空过程与汽油机做功冲程的能量转化都是内能转化为机械能,故A正确;
B、运载火箭用液态氢做燃料,是因其热值较大,故B正确;
C、天舟四号”货运飞船与“天和号”对接后一起绕地球转动,以“天舟四号”为参照物,“天和号”是静止的,故C错误;
D、电磁波能在真空中传播,地面工作人员利用电磁波传递信息来控制对接过程,故D正确。
故选:C。
13.(2022•苏州)图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V
B.R的最大阻值为20Ω
C.R=10Ω时,其功率最大
D.R=15Ω时,电路消耗的功率为1.8W
【答案】D。
【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、由图乙可知,当滑动变阻器的电阻为5Ω时,其两端的电压为3V,通过电路的电流为:I1===0.6A,则电源电压为:U=U1+I1R0=3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
滑动变阻器的电阻为10Ω时,其两端的电压为4V,通过电路的电流为:I2===0.4A,则电源电压为:U=U2+I2R0=4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
联立①②得,R0=5Ω,U=3V+0.6A×5Ω=6V,故A错误;
B、由图乙可知滑动变阻器的最大值大于20Ω,故B错误;
C、R0与R串联接入电路,电路的总功率等于各部分功率之和,则R的功率为:PR=P﹣P0=UI﹣I2R0,
即PR=6V×I﹣I2×5Ω,由抛物线的性质可知当I==0.6A时,R的功率最大,此时电路的总电阻:R总===10Ω,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则滑动变阻器接入电路的电阻为:R=R总﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω,故C错误;
D、当R=15Ω时,电路中总能电阻为:R总=R+R0=15Ω+5Ω=20Ω,则电路消耗的功率为:P===1.8W,故D正确。
故选:D。
14.(2022•宜宾)(多选)夏季,小洪同学和爸爸到游泳池游泳,下列说法正确的是( )
A.小洪下水后,感觉水温偏低,是因为水分子的热运动消失
B.小洪下水后,感觉凉爽,是因为通过热传递改变了身体的内能
C.小洪上岸后,一阵微风吹来,感觉特别冷,是因为身上水蒸发吸热
D.小洪上岸后,感觉地面比池水更烫,是因为水的比热容比地面的比热容小
【答案】BC。
【解答】解:A.一切物质的分子都在不停息的做无规则运动,水分子的热运动不会消失,故A错误;
B.小洪下水后,感觉凉爽,是因为体温高、水温低、通过热传递改变了身体的内能,故B正确;
C.游完泳之后刚从水中出来,感觉特别冷是因为皮肤上的水蒸发吸热致冷,故C正确;
D.小洪上岸后,感觉地面比池水更烫,是因为水的比热容比地面的比热容大,在吸收相同热量的情况下,地面温度变化比较大,故D错误。
故选:BC。
15.(2022•通辽)(多选)如图甲所示电路,电源电压不变,电压表量程是0~3V,电流表量程是0~0.6A。只闭合S、S1,在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,灯泡和R1的I﹣U图象分别如图乙所示,滑片在a点时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.灯泡的额定功率是0.15W
B.只闭合S、S1时,电路的最小功率为1.35W
C.只闭合S、S2,R1的滑片在a点,调节R2,R1的最大功率是2.16W
D.只闭合S、S2,R1的滑片在a点,R2允许接入电路的最大阻值是12Ω
【答案】BCD。
【解答】解:(1)只闭合S、S1,灯泡、滑动变阻器R1串联,电压表测灯泡两端电压,
在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,
R1的阻值减小,电路中的总电阻变小,电流变大,灯泡两端的电压变大,
由此可知:图乙中,左边的曲线为灯泡的I﹣U图像,则右边的曲线为R1的I﹣U图像;
滑片在a点时R1的阻值最小(允许接入的最小阻值),电路中的电流最大,
由于灯泡恰好正常发光,则根据I﹣U图像可知:
小灯泡正常工作时的电压为1.5V,通过灯泡的电流为0.5A,此时R1两端的电压为3V,
则灯泡的额定功率:P额=ULI最大=1.5V×0.5A=0.75W;故A错误;
电源电压:U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V,
电路的最大功率:P最大=UI最小=4.5V×0.3A=1.35W;故B正确;
(2)由I=可得R1的滑片在a点时R1的电阻:
R1===6Ω;
由图可知,只闭合S、S2,R1的滑片在a点,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
由于串联电路中各处的电流相等,电流表的量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流I最大′=0.6A,
由P=UI可得R1的最大功率是:P1最大=(I最大′)2R1=(0.6A)2×6Ω=2.16W,故C正确;
由于电压表采用0~3V量程,根据串联电路分压原理可知当电压表的示数U2最大=3V时,滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,此时R1两端的电压:U1′=U﹣U2最大=4.5V﹣3V=1.5V,
电路中的最小电流:
I最小===0.25A,
则滑动变阻器R2接入电路的最大阻值:
R2最大===12Ω,故D正确。
故选:BCD。
16.(2022•宜宾)(多选)如图甲,弹簧测力计下端用轻质细线系着不吸水的实心圆柱体,圆柱体浸没在水中,不与容器壁、容器底接触,现将其以1cm/s的速度匀速拉出水面,弹簧测力计示数F随圆柱体上升时间的变化关系如图乙。水的密度是1.0×103kg/m3,g取10N/kg,圆柱体表面所沾水和细线体积均不计,下列说法正确的是( )
A.圆柱体的重力大小为2.0N
B.圆柱体在0~20s内,所受浮力一直减小
C.圆柱体的密度为5×103kg/m3
D.圆柱体上表面刚露出水面时,下表面受到水的压强为1000Pa
【答案】AC。
【解答】解:A、由图乙知,当上升时间大于20s时,圆柱体脱离水面,弹簧测力计示数F=2N,此时圆柱体处于空气中,圆柱体的重力:G=F=2.0N,故A正确;
B、圆柱体在0~10s内,圆柱体一直浸没水中,排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排知圆柱体所受浮力不变,圆柱体在10~20s内,圆柱体排开水的体积变小,根据F浮=ρ水gV排知圆柱体所受的浮力变小,故B错误;
C、由称重法可知,圆柱体受到的最大浮力:F浮=G﹣F1=2N﹣1.6N=0.4N;
由F浮=ρ水gV排可得圆柱体的体积:
V=V排===4×10﹣5m3,
由G=mg可知圆柱体的质量:
m===0.2kg,
圆柱体的密度:
ρ===5×103kg/m3,故C正确;
D、由图乙知,10s时圆柱体上表面刚刚与水面相平,20s时圆柱体下表面刚刚脱离水面,
若不考虑水面高度的变化,则圆柱体的高度:H=s=vt=1cm/s×(20s﹣10s)=10cm,
则圆柱体上表面刚好与液面相平时,圆柱体底部所处的深度为h=H=10cm=0.1m,
圆柱体底部受到水的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa,
而实际上圆柱体逐渐露出水面时,水面会降低,则圆柱体的实际高度大于上升的高度,所以圆柱体上表面刚露出水面时,下表面受到水的压强不等于1000Pa,故D错误。
故选:AC。
二、填空题(每空1分,共13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.(2022•贵港)如图所示,用动滑轮提起重物。若重物为900N,工人用F=500N的拉力将重物沿竖直方向匀速提升了4m,则拉力所做的功为 4000 J,此动滑轮机械效率为 90% 。
【答案】4000;90%。
【解答】解:(1)动滑轮绳子的有效股数n=2,
则绳子自由端移动的距离:s=nh=2×4m=8m,
拉力所做的功:W总=Fs=500N×8m=4000J;
(2)拉力做的有用功:W有=Gh=900N×4m=3600J,
此动滑轮机械效率:η=×100%=×100%=90%。
故答案为:4000;90%。
18.(2022•梧州)2022年1月26日,梧州市西堤公园正式开园,为群众提供了锻炼的好去处。甲、乙两位同学沿着西堤公园直线跑道从同一地点同时同向出发,其s﹣t图象如图所示,则第12s时甲的运动状态为 静止 (选填“静止”、“匀速直线运动”或“变速直线运动”);从出发到甲、乙相遇的这段时间内,甲的平均速度为 4 m/s。
【答案】静止;4。
【解答】解:从图中可知,甲在10s~20s内路程不变,故甲静止,则第12s时甲的运动状态为静止;
甲、乙在t=15s时相遇,运动了60m,从出发到甲、乙相遇的这段时间内,甲的平均速度为v===4m/s。
故答案为:静止;4。
19.(2022•河池)某品牌盒装酸奶净含量250g,酸奶的体积约200mL,可估算酸奶的密度为 1.25 g/cm3;如果从酸奶盒中倒出一半酸奶后,剩余酸奶的密度 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】1.25;不变。
【解答】解:已知酸奶的质量m=250g,体积约为V=200mL=200cm3,
则其密度为:ρ===1.25g/cm3;
密度是物质本身的一种特性,与物质的质量和体积无关,
所以,若倒出一半,剩余部分密度将不变。
故答案为:1.25;不变。
20.(2022•黑龙江)骑自行车远足,因其节能、环保、时尚,已经深受同学们喜爱,自行车用力刹车时是采用 增大压力 的方法增大摩擦力;刹车后自行车不能立即停下来,是由于自行车具有 惯性 。
【答案】增大压力;惯性。
【解答】解:(1)骑自行车的人刹车时用力捏闸,是通过增大压力的方法来增大摩擦力的;
(2)当刹车时,由于惯性,自行车还要保持原来的运动状态继续运动,因此不能立即停下来。
故答案为:增大压力;惯性。
21.(2022•南充)如图所示为甲、乙两种不吸水的物质的m﹣V图像,则这两种物质的密度之比ρ甲:ρ乙= 9:4 ;用这两种物质制成立方体并用轻质细线捆绑在一起放入水中恰好能够处于悬浮状态,则两个立方体的质量之比m甲:m乙= 3:2 。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】9:4;3:2。
【解答】解:(1)由图像知,当m甲=30g,V甲=20cm3,
m乙=20g时,V乙=30cm3,
则甲、乙两种物质的密度分别为:
ρ甲===1.5g/cm3,同理,ρ乙===g/cm3,
所以ρ甲:ρ乙=1.5g/cm3:g/cm3=9:4;
(2)设甲物质质量占总质量的比为n,则乙占总质量之比(1﹣n),根据密度公式,立方体的平均密度:
ρ===,
根据悬浮的条件:=1.0g/cm3;
将ρ甲=1.5g/cm3和ρ乙=g/cm3代入上式得:
甲物质质量占总质量的比:n=60%;
乙物质质量占总质量的比:1﹣n=1﹣60%=40%,
则甲、乙物质质量比为:60%:40%=3:2。
故答案为:9:4;3:2。
22.(2022•重庆)如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“6V 0.3A”字样,电流表量程0~0.6A、电压表量程0~3V。在保障电路安全的前提下,只闭合开关S、S1,滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光,则小灯泡10s内消耗的电能为 18 J,再移动滑片P,电流表示数与R2关系如图乙a所示;当断开S1闭合S、S2、S3时,电流表示数与R2的关系如图乙b所示,则I1= 0.45 A(忽略小灯泡电阻变化)。
【答案】18;0.45。
【解答】解:只闭合开关S、S1,滑动变阻器和灯泡串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,
滑片P位于最右端,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为灯泡的简单电路,灯泡两端电压等于电源电压,
小灯泡恰好正常发光,小灯泡L标有“6V 0.3A”字样,小灯泡10s内消耗的电能为:W=UILt=6V×0.3A×10s=18J;
灯泡的电阻:RL===20Ω,
由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时,通过电路的电流最小,根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,电压表量程0~3V,根据串联分压原理可知电压表示数为3V,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:I′=,
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压:U=U2+UL=3V+I′RL,即3V=6V,解方程可得:R=20Ω,
当断开S1,闭合S、S2、S3时,定值电阻和滑动变阻器并联接入电路,电流表测干路电流,
由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时,通过电路的电流最大,电流表量程0~0.6A,所以通过电路的最大电流为0.6A,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得干路电流I=,即=0.6A,解方程可得:R1=20Ω,
滑动变阻器接入电路的电阻为2R时,通过电路的电流:I1===0.45A。
故答案为:18;0.45。
三、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
23.(1)(2022•柳州)如图,用线将小球悬挂起来。请画出线对小球的拉力F的示意图。
【解答】解:拉力的作用点在小球的重心上,方向沿绳子竖直向上,如下图所示:
(2)(2022•深圳)如图是某实物连接电路。请根据实物图在方框内画出对应的电路图。
【解答】解:由实物图可知,电路中只有电风扇这一个用电器,可以用电动机的符号表示,则对应的电路图如图所示:
四、实验探究题(共28分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
24.(2022•河北)小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时,利用一套器材依次完成如图所示的实验,其中甲、乙图中长木板正面朝上,丙图中长木板反面朝上,长木板的反面比正面粗糙。
(1)小明提出如下猜想:①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①,他应该选择 甲、乙 两图所示的实验来操作;如果小明要验证猜想②,他应该选择 乙、丙 两图所示的实验来操作。
(2)实验中,小明用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等,这是利用了 二力平衡 的知识。
(3)小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N,在图乙实验中,弹簧测力计的示数如图丁所示,示数为 1.0 N。
小明多次实验后得出结论:接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例: 鞋底的花纹 。
(5)实验后,小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流,改进了实验方案,设计了如图戊所示的实验装置:将弹簧测力计固定不动、木块挂在弹簧测力计的挂钩上,不拉木块,改为拉动长木板,使长木板与木块相对运动。再次验证了猜想①②得出相同结论。针对实验改进,同学们提出了以下观点,其中不正确的是 C (选填序号)。
A.改进后,拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作
B.改进后,测力计示数较稳定,容易读出正确的数值
C.改进后,木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
【答案】(1)甲、乙;乙、丙;(2)二力平衡;(3)1.0;(4)鞋底的花纹;(5)C。
【解答】解:(1)要验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,应保持接触面的粗糙程度相同,使接触面受到压力不同,所以应选择甲和乙;
要验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,应保持压力相同,使接触面的粗糙程度不同,所以应选择乙和丙;
(2)用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,木块处于平衡状态,在水平方向受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,由二力平衡的知识可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等;
(3)由图丁知,弹簧测力计分度值为0.1N,示数为1.0N;
(4)通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例:鞋底的花纹,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;
(5)将弹簧测力计固定不动,易于读数,误差小,木块挂在弹簧测力计的挂钩上,不拉木块,改为使长木板与木块相对运动,木块处于静止状态,水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,所以木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力,这样便于操作,故AB正确,C错误。
故答案为:(1)甲、乙;乙、丙;(2)二力平衡;(3)1.0;(4)鞋底的花纹;(5)C。
25.(2022•贵港)某兴趣小组计划测量一块形状不规则的小石块密度,备用器材有天平、量筒、水和细线等。
(1)在调节天平时,发现指针偏向如图甲所示,为使天平横梁平衡,应将平衡螺母向 左 端调节。
(2)用调节好的天平测小石块的质量时,小组成员小华估计小石块的质量约为55g,他用镊子依次将50g砝码和最小的5g砝码放在天平的右盘,发现天平的指针静止时仍如图甲所示,则他接下来应该进行的操作是 取下5g砝码并向右移动游码 。
(3)当右盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平横梁平衡,则小石块的质量为 52 g。
(4)在量筒内先倒入适量的水,如图丙所示;然后将用细线系好的小石块放入量筒中,如图丁所示。测得小石块的体积为 20 cm3,小石块的密度为 2.6×103 kg/m3。
(5)将小石块放入量筒中时,若有几滴水溅到量筒壁上,则小石块密度的测量值比真实值会 偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)左;(2)取下5g砝码并向右移动游码;(3)52;(4)20;2.6×103;(5)偏大。
【解答】解:(1)使用天平测量物体的质量前,要将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端“0”刻度处;由图甲可知,指针停在分度盘的右侧,要使天平平衡,应将横梁的平衡螺母向左移动;
(2)测量质量时,应将石块放在左盘中,在另一盘加入一定量的砝码后,天平的指针偏向左侧,再加入最小的5g砝码后,指针偏向右侧,说明砝码的总质量较大,即这时石块的质量小于右盘中砝码的总质量;接下来的操作是:取下5g砝码并向右移动游码,直至天平平衡;
(3)图乙中天平标尺的分度值为0.2g,石块的质量=砝码的质量加上游码的示数;
则石块的质量m=50g+2g=52g;
(4)量筒中水的体积V水=20cm3,石块和水的总体积V总=40cm3,
故石块的体积:V=V总﹣V水=40cm3﹣20cm3=20cm3,
石块的密度:ρ===2.6g/cm3=2.6×103kg/m3;
(5)将小石块放入量筒中时,在量筒壁上溅了几滴水,则小石块的体积偏小,由可知,ρ偏大。
故答案为:(1)左;(2)取下5g砝码并向右移动游码;(3)52;(4)20;2.6×103;(5)偏大。
26.(2022•朝阳)小明利用两节干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻各一个以及导线若干等器材,进行了“探究电流与电阻的关系”的实验:
(1)请用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大。
(2)先把5Ω的电阻接入电路中,将滑片移至阻值最大端,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因可能是 定值电阻断路 。
次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
2
10
0.2
3
20
0.1
(3)排除故障后继续实验,电流表示数如图乙,为 0.4 A;接下来换上10Ω的电阻进行实验,闭合开关后,滑片应该向 右 端移动,使电压表的示数保持不变。
(4)通过表中实验数据可以得出的结论是: 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
(5)上述实验完成后,他想测量另一个铭牌模糊不清的滑动变阻器Rx的最大阻值,在保证电路安全的情况下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定但未知,定值电阻的阻值为R0),请将他的实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电压表的示数为U1;
② 将滑动变阻器的滑片移至最右端 ,读出电压表的示数为U2;
③滑动变阻器最大阻值Rx= R0 (用已知量和测量量的符号表示)。
【答案】(1)见解答图;(2)定值电阻断路;(3)0.4;右;(4)在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)②将滑动变阻器的滑片移至最右端;③R0。
【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大,说明电路中电阻变小,故变阻器应选左下接线柱与电源串联在电路中,如下图所示:
;
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数且接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,故其原因可能是定值电阻断路;
(3)排除故障后继续实验,电流表示数如图乙,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A;
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数保持不变;
(4)由表中数据可知,电流与电阻的乘积UV=IR=5Ω×0.4A=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V,为一定值,故可以得出的结论是:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)实验步骤:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器的滑片移至最右端,读出电压表的示数为U2;
③在步骤①中,电路为只有R0的简单电路,电压表测电源电压,其示数为U1;
在步骤②中,R0与变阻器最大阻值Rx串联,电压表测R0两端的电压,其示数为U2;根据串联电路电压规律,变阻器两端电压为U滑=U1﹣U2,根据串联电路分压原理,
=,即=,
解得:Rx=R0。
故答案为:(1)见解答图;(2)定值电阻断路;(3)0.4;右;(4)在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)②将滑动变阻器的滑片移至最右端;③R0。
27.(2022•辽宁)电学实验课上,老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识,请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
(1)探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
②正确连接电路后,根据现有器材,为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压不能低于 1.5 V。
③电路中接入5Ω定值电阻,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至最 左 端。闭合开关,移动滑片,电流表的示数如图乙所示,为 0.4 A。
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后,滑片应该向 左 调节。经过多次实验,分析实验数据,得出结论:电压一定时,电流与电阻成 反比 。
(2)小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源(以上两器材均能满足实验要求),经过思考,利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材,小鹏设计了如图丙所示的电路,请你帮他完成实验。
①为了完成实验,请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2。
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1,断开开关S2,再将R2的滑片移至最左端,电流表的示数为0.3A。
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1,闭合开关S、S2,向左移动 R2 的滑片,直至电流表的示数为0.5A。
④ R2滑片位置不动 ,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表的示数恰好为0.24A。
⑤小灯泡的额定功率P额= 1.75 W。
【答案】(1)①见解答图;②1.5;③左;0.4;④左;反比;(2)①见解答图;③R2;④R2滑片位置不动;⑤1.75。
【解答】解:(1)①原电路图中,变阻器没有接入电路,电压表并联在定值电阻和变阻器两端是错误的;变阻器应串联在电路中,电压表应并联在定值电阻两端,如下图所示:
;
②研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=U源﹣UV=3V﹣UV,
根据分压原理有:
=,即=﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
因电压表示数UV为定值,由①式知,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得:=,
解得电压表的示数:U=1.5V,即为完成实验,电压表的最小电压为1.5V;
③为了保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即最左端;闭合开关,移动滑片,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A;
④实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器两端的电压,由分压原理,要增大变阻器电阻阻值,故应把变阻器滑片向左调节;
经过多次实验,分析实验数据,得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比;
(2)实验步骤:
①为了完成实验,在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2,如下图所示:
;
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1,断开开关S2,再将R2的滑片移至最左端,电流表的示数为0.3A;
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1,闭合开关S、S2,向左移动R2的滑片,直至电流表的示数为0.5A;
④R2滑片位置不动,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表的示数恰好为0.24A;
⑤在步骤②中,R1与R2串联,且R2的阻值为0,电路为只有R1的简单电路,此时R1的阻值最大,电流表测串联电路电流为0.3A,根据欧姆定律,电源电压为:
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
在步骤③中,R2与灯泡串联,电流表测串联电路电流;向左移动R2的滑片,使电流表的示数为0.5A,此时灯泡正常发光;
在步骤④中,R1与R2串联,电流表测串联电路电流;保持R2滑片位置不动,R1的阻值最大,此时电流表示数为0.24A,根据欧姆定律,电路中的总电阻为:
R总1===25Ω,
根据电阻的串联,R2=R总1﹣R1=25Ω﹣20Ω=5Ω;
当灯泡正常发光时,根据欧姆定律,电路中的总电阻为:
R总2===12Ω,
灯泡正常发光时的电阻为:
RL=R总2﹣R2=12Ω﹣5Ω=7Ω,
小灯泡的额定功率为:
P额=I额2RL=(0.5A)2×7Ω=1.75W。
故答案为:(1)①见解答图;②1.5;③左;0.4;④左;反比;(2)①见解答图;③R2;④R2滑片位置不动;⑤1.75。
五、计算题(共20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。)
28.(2022•营口)随着科技发展,有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时,机器人与食物的总质量为30kg,轮子与水平地面的接触面积为1×10﹣3m2,机器人受到的阻力为30N。求:
(1)静止时机器人对水平地面的压强;(g取10N/kg)
(2)机器人水平匀速运动36m,用时1min,牵引力做功的功率是多少。
【解答】解:(1)机器人送餐时的总重力G=mg=30kg×10N/kg=300N;
机器人送餐时对水平地面的压力F=G=300N,
机器人送餐时对水平地面的压强为:
p===3×105Pa;
(2)因为在水平面上匀速行驶,F=f=30N,
牵引力做的功:
W=Fs=30N×36m=1080J;
机器人运动时间t=1min=60s,
牵引力做功的功率为:
P===18W。
答:(1)静止时机器人对水平地面的压强为3×105Pa;
(2)机器人水平匀速运动36m,用时1min,牵引力做功的功率是18W。
29.(2022•百色)如图所示是百色起义纪念公园内的一块景观石,其质量为5200kg,体积为2m3,景观石与底座的接触面积为1.3m2。求:
(1)景观石的密度;
(2)景观石的重力;
(3)景观石对底座的压强。
【解答】解:(1)景观石的密度:
ρ===2.6×103kg/m3;
(2)景观石受到的重力G=mg=5200kg×9.8N/kg=5.096×104N;
(3)景观石对底座的压强p====3.92×104Pa。
答:(1)景观石的密度为2.6×103kg/m3;
(2)景观石受到的重力为5.096×104N;
(3)景观石对底座的压强为3.92×104Pa。
30.(2022•泰安)如图所示,物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型,由控制器和加热器组成,可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个挡位,由开关S和加热电阻丝R1、R2组成,U=220V,R2=242Ω;控制电路电压恒定,R0=10Ω,RF为压敏电阻,下方固定一个轻质绝缘T形硬质杆,水箱注水后圆柱形浮体A竖直上浮,通过T形杆对压敏电阻产生压力,所受压力每增加1.5N,电阻减小5Ω。浮体A体积为1000cm3,质量为50g。科技小组对加湿器进行测试:向水箱内缓慢注水,当液面上升至浮体A体积的浸入水中时,电磁铁线圈中电流为200mA,此时衔铁恰好被吸下,加热器开始工作;当液面上升至浮体A体积的浸入水中时,电磁铁线圈中电流为240mA;当水箱注水量达到最大值时,电磁铁线圈中电流为300mA。T形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计,g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
(1)当加热器处于高挡位时,加热140s所产生的热量全部被1.2kg的水吸收,水温升高了25℃(未达到沸点)。求加热器的高挡功率和低挡功率;
(2)求浮体A体积的浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力;
(3)求水箱注水量达到最大值时,浮体A浸入水中的体积。
【解答】解:(1)当加热器处于高挡位时,水吸收的热量:
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1.2kg×25℃=1.26×105J,
加热器产生热量全部被水吸收,所以加热器消耗电能:W=Q=1.26×105J,
高挡功率:P高===900W;
由加热器电路知,S闭合时,两电阻并联,此时电路中电阻较小,电源电压一定,由P=知,为高挡位;
S断开时,只有R2接入电路中,电路的电阻较大,为低挡位,
所以低挡功率:P低===200W;
(2)由阿基米德原理可得,浮体A体积的浸入水中时受到的浮力:
F浮1=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg××1000×10﹣6m3=2N,
A的重力:G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,
A受到竖直向下的重力G、压敏电阻对它的压力F与浮力平衡,所以G+F=F浮,
压敏电阻对它的压力:
F1=F浮1﹣G=2N﹣0.5N=1.5N,
由力的作用是相互的可知,压敏电阻受到的压力为1.5N;
(3)设压敏电阻不受压力时压敏电阻的大小为RF,由题知,压敏电阻所受压力每增加1.5N,电阻减小5Ω,
当浮体A体积的浸入水中时,压敏电阻的阻值为RF﹣5Ω,此时线圈电流为200mA=0.2A,
由串联电路特点和欧姆定律可得,控制器电源电压:
U′=I1(RF﹣5Ω+R0)=0.2A×(RF﹣5Ω+10Ω)•••①
当浮体A体积的浸入水中时受到的浮力:
F浮2=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg××1000×10﹣6m3=5N,
压敏电阻受到的压力:F2=F浮2﹣G=5N﹣0.5N=4.5N,
则压敏电阻的阻值减小×5Ω=15Ω,此时线圈电流为240mA,
所以:U′=I2(RF﹣15Ω+R0)=0.24A×(RF﹣15Ω+10Ω)•••②
解①②可得,RF=55Ω,U′=12V;
当水箱注水量达到最大值时,压敏电阻的阻值为RF′,
则:U′=I3(RF′+R0),
即:12V=0.3A×(RF′+10Ω)
解得:RF′=30Ω,
压敏电阻的阻值减小量:
ΔRF=RF﹣RF′=55Ω﹣30Ω=25Ω,
压敏电阻受到的压力:
F3=×1.5N=7.5N,
浮体A受到的浮力:
F浮3=G+F3=0.5N+7.5N=8N,
浮体A浸入水中的体积:
V排″===8×10﹣4m3。
答:(1)加热器的高挡功率为900W,低挡功率为200W;
(2)求浮体A体积的浸入水中时受到的浮力为2N,此时压敏电阻受到的压力为1.5N;
(3)水箱注水量达到最大值时,浮体A浸入水中的体积为8×10﹣4m3
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