辽宁省铁岭市开原市2023年中考物理一模试卷
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一、单选题 (共8题;共16分)
1.(2分)下列物理量估测符合实际的是( )
A.一袋方便面重约为1N
B.家用冰箱电功率约为2kW
C.对人体安全电压不超过220V
D.一张物理试卷平铺时对桌面的压强约为100Pa
2.(2分)乒乓球被人们称为“国球”,乒乓球已经成为人们日常生活中不可或缺的运动休闲项目。如图所示为乒乓球运动员参赛时的情景,下列说法中正确的是( )
A.击球时,力改变了乒乓球的运动状态
B.抽球时,球拍对球的力大于球对球拍的力
C.球拍将球击出后,乒乓球受到惯性的作用继续运动
D.乒乓球在空中运动的过程中受到平衡力的作用
3.(2分)如图所示,小红的妈妈陪弟弟在公园里荡秋千,假如弟弟荡到左边最高点受到的外力突然全部消失,他将会( )
A.继续向左运动 B.从左向右运动
C.竖直向下运动 D.静止不动
4.(2分)如图甲所示,用水平压力F将物体压在竖直墙上,图乙为压力F与时间t的关系。图丙为物体所受摩擦力f与时间t的关系,下列说法错误的是( )
A.0~t1时间内,物体静止在竖直的墙上,重力与静摩擦力是一对平衡力
B.物体的重力为10N
C.t1后物体开始下滑,受到的滑动摩擦力越来越小
D.0~t2时间内,摩擦力先不变、后减小
5.(2分)六架“运20”运输机飞赴赛尔维亚,展现了我国空军的远程投送能力。下列有关“运20”的说法正确的是( )
A.起飞时,利用它“上平下凸”的机翼获得巨大升力
B.飞机向高空爬升时,受到的大气压强会增大
C.水平匀速直线飞行时,机腹内的货物与水平地板间没有摩擦力
D.着陆后看到起落架上安装了14个负重轮,是为了减小飞机对地面的压力
6.(2分)如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中正确的是( )
A.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端没有压强
B.外界大气压强大于76cm高水银柱所产生压强
C.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
7.(2分)如图所示电路,是小亮设计的电子拉力计的简化电路,在向右拉动金属拉环的过程中,电表a和b中有一块表的示数随拉力的增大而增大。下列说法正确的是( )
A.图中a表和b表都应为电流表 B.定值电阻两端的电压变小
C.a表应是电流表,其示数变小 D.b表和a表示数的比值变小
8.(2分)如图是小明自制的能量转化学具,当接通电路后甲风扇转动,其产生的风带动乙风扇转动,与乙风扇连接的LED发光。下列说法正确的是( )
A.甲风扇转动的原理是电磁感应
B.乙风扇转动的原理与电动机相同
C.乙风扇相当于电路中的电源
D.LED灯是由超导体材料制成的
二、多选题 (共1题;共3分)
9.(3分)每天早晨,妈妈都给家人精心准备早餐。关于早餐制作和食用过程中所涉及的物理知识,下列有关说法正确的是( )
A.刚煎好的鸡蛋烫嘴,是因为含有的热量多
B.将面食捏成小动物的形象,是力改变物体的形状
C.香肠烤制过程主要是通过热传递的方式增加内能
D.早餐香气四溢,是由于分子在不停地做无规则运动
三、单选题 (共1题;共2分)
10.(2分)如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲乙高度相同,乙丙底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙=ρ丙 B.ρ甲=ρ乙<ρ丙
C.m甲
11.(3分)小丽晚上在家自习时,突然身旁的台灯熄灭了,其他的用电器也停止了工作。关于这一现象的分析及台灯的使用,以下说法正确的是( )
A.台灯熄灭可能是家里电路发生了短路
B.台灯熄灭后应立刻更换新的灯泡使用
C.控制台灯的开关应接在台灯和火线之间
D.台灯与同时使用的加湿器是并联的
12.(3分)如图所示电路,电源电压为6V保持不变,R1的阻值为4Ω。闭合开关,滑动变阻器R2的滑片置于a端时,电压表V1的示数为2V;将滑片从a端滑到b端时,下列说法中正确的是( )
A.电压表V2的示数变化范围是4V~2V
B.滑动变阻器R2的最大阻值为8Ω
C.整个电路的功率变化范围是3W~9W
D.滑片在b端时,电路1min消耗电能540J
五、填空题 (共7题;共21分)
13.(3分)如图是中国女排比赛时的场景,发球时,排球被抛出后又落向地面,是因为它受到 的作用。扣出后的排球被拦回,说明力可以改变物体的 ,同时运动员的手部会受到很大的冲击力,这是因为物体间 。
14.(3分)骑共享单车前,手机扫码后发射 将信息传递到共享平台,进行解锁;骑行时鞋与脚蹬之间的摩擦是 (选填“有益”或“有害”)的;刹车时捏紧车闸是通过 来增大摩擦力的。
15.(3分)如图甲所示,在粗糙水平地面上向右运动的物体,受到方向不变的水平拉力F作用,F大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图像可知,当t=4s时,物体受到的摩擦力为 N;当t=6s时,物体处于 (选填“匀速”、“变速”或“静止”)状态,此时物体受到的摩擦力为 N。
16.(3分)如图,茶壶的壶身和壶嘴构成了一个 ,当壶中水深 12cm 时,A 点受到水的压强是 Pa;若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,则壶中的水 (选填“能”或“不能”)倒出来。(g=10N/kg)
17.(3分)取两个相同的验电器A和B,将用毛皮摩擦过的橡胶棒与A验电器的金属球接触,A验电器的金属箔片张开,这是因为 ;用 (选填“玻璃棒”或“石墨棒”)将两个验电器的金属球连起来,两个验电器的金属箔片的张角发生变化,棒中电流的方向由 (选填“A到B”或“B到A”)。
18.(3分)煤炭是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,煤炭的大量使用会造成环境污染。为了减少环境污染,我国已经建成了多座利用原子核 释放能量来发电的核电站。电能属于 次能源。
19.(3分)如图所示电能表接在家庭电路中,为了不损坏电能表,接到此电能表上的用电器的总功率不能超过4.4kW,则电能表括号内的数值是 A。若此时电路中只有一个电磁炉在工作,且电能表转盘转过1080转用时30min,这个电磁炉的功率是 W,电能表的示数变为 kW⋅h。
六、实验题 (共1题;共2分)
20.(2分)同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab在磁场中水平向右移动,导体cd也随之运动起来,由此可知:实验装置左侧运用的原理是 ;实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是 (举—个实例)。
七、填空题 (共1题;共3分)
21.(3分)如图甲所示,电源电压保持不变,第一次闭合开关S1、S4,断开S2、S3,滑动变阻器R2的滑片置于最右端,R1的滑片从最左端滑至最右端;第二次闭合开关S2、S3,断开S1、S4,将滑动变阻器R2的滑片从阻值最大处移到小灯泡正常发光处。两次过程中电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。则电源电压为 V,R1的最大阻值为 Ω,闭合开关S2、S3,断开S1、S4,保证电路安全的前提下,R2接入电路中的最小阻值为 Ω。
八、作图题 (共3题;共15分)
22.(5分)攀岩是年轻人非常喜欢的一种运动,如图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景。图乙是这一时刻的简化图,请你以重心O为作用点,在图乙中画出:运动员所受的重力、峭壁对运动员的支持力、绳子对运动员的拉力。
23.(5分)让钢球A从高为h的斜面上滚下,如图所示。钢球A碰上木块B后,推着木块B一起向前运动,请在图中虚线处画出钢球A的受力示意图。
24.(5分)甲为螺线管,乙为小磁针,丙为条形磁体.闭合开关后,小磁针指向如图所示.请选择“ + ”“ - ”“N”或“S”标在图中的括号内.
九、简答题 (共1题;共15分)
25.(15分)如图是航天员王亚平在天宫中利用太空自行车锻炼身体的情景。太空自行车在锻炼时可以发电并利用蓄电池储存起来。请回答:
(1)(5分)王亚平进入太空后,漂浮了起来,她的惯性是否变化?
(2)(5分)王亚平蹬自行车发电时能量是怎样转化的?
(3)(5分)给蓄电池充电的过程中,蓄电池相当于电路中的什么?
十、计算题 (共2题;共30分)
26.(15分)如图,一个圆柱形密闭金属盒,漂浮在水中静止,已知金属盒的上表面受到大气的压力为2500N,金属盒底部距液面的距离h为8cm,大气压强取1.0×105Pa,g取10N/kg。求:
(1)(5分)金属盒的底面积是多少?
(2)(5分)水对金属盒底部的压强是多少?
(3)(5分)水对金属盒底部的压力是多少?
27.(15分)如图甲所示是某品牌电炖盅,它能够先用400W的功率将食物加热,达到一定温度时,温控开关会自动改变为较低的功率缓慢加热,直至沸腾,这有利于锁住食物营养成分.其简化电路图如图乙所示,电源电压为220V,R2 =363Ω,R1、R2均为加热电阻,开关S1为温控开关.求:
(1)(5分)电阻R1的阻值;
(2)(5分)温控开关自动改变后,电炖盅的功率;
(3)(5分)电炖盅把质量为2kg、20℃的汤加热20min时,温控开关自动改变功率,这时汤的温度是多少?[不计热量损失,c汤=4.0×103J/(kg▪℃)
十一、实验题 (共5题;共35分)
28.(6分)如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)(1分)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行的 相等;
(2)(1分)开始探究小车在三种平面上的运动情况,若发现小车直接冲出木板末端,在目前仅有的实验器材基础上,为完成整个实验探究过程,可采取的办法是 ;
(3)(1分)小车在木板表面上运动时受到 个力的作用;
(4)(3分)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在棉布表面滑行的距离较远;在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”),运动的越 (选填“远”或“近”)。如果小车受到的阻力为零,它将做 。
29.(6分)如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)(1分)实验过程中,弹簧测力计必须沿 方向拉着物块A做匀速直线运动;
(2)(2分)某次实验中,木块匀速直线运动时,弹簧测力计的指针位置如图丁所示,此时木块受到的摩擦力为 N;若突然将拉力增大到3N,木块受到的摩擦力为 N;
(3)(1分)分析图甲、乙可知,在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(4)(2分)小丽同学对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好,实验中,小丽同学 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。若实验时木板没及时停下来,物块有四分之一滑出木板表面,摩擦力大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
30.(6分)小华同学用下面的装置“探究二力平衡的条件”,具体操作如下:
(1)(2分)如图甲所示,用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮A、B、C分别钉在木板上,木板竖直挂起待用,用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块(忽略重力对实验结果的影响)的中心轴线穿过,并在紧靠塑料块的两侧各打一线结,使塑料块与细线固定在一起,且塑料块不与木板接触。在线的两端挂上数量不等的钩码。松手后,塑料块由静止开始运动。实验表明,作用在同一个物体上的两个力,方向 ,但大小 ,则这两个力不平衡;
(2)(3分)按住塑料块,把跨过B轮的细线移到C轮上,在两线端挂上相同质量的钩码,松手后塑料块由静止开始转动,如图乙所示。设计此步骤的目的是为了探究 的两个力能否平衡。转动过后,塑料块 (选填“会”或“不会”)静止在AC所在的直线的方向上,此时塑料块受到的两个拉力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(3)(1分)在探究同一问题时,另一同学将木块放在水平桌面上,设计了如图丙所示的实验,同学们认为小华的实验优于此实验,其主要原因是 。
31.(6分)一场大雪后,小路发现人们在雪地上留下的脚印有深有浅,对此产生疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?他做出如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关;
猜想二:可能与受力面积的大小有关;
为了验证自己的猜想,小路用两个相同的平底矿泉水瓶和刻度尺,在比较松软的雪地上进行系列操作,将实验情况记录在表中;
实验序号
水瓶放置方式
装水情况
雪中压痕深度/cm
1
正放
满瓶水
1.5
2
倒放
满瓶水
2.5
3
正放
半瓶水
0.5
(1)(3分)为了验证猜想一,应选择 (填实验序号)两次实验进行分析,可得出结论: 一定, 越大,压力的作用效果越明显;
(2)(2分)选择2、3两次实验来验证猜想二 (选填“可行”或“不可行”),理由是 ;
(3)(1分)若两个猜想都正确,铁轨要铺在枕木上的道理,可以用猜想 (选填“一”或“二”)的结论来解释。
32.(11分)小昊要测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,他选择了一些器材,其中电源电压为6V,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
(1)(2分)小昊连接了图甲所示的电路,将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关并向左移动滑片,发现电流表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。经检查,发现有一条导线连接错误,请你在错误的导线上画上“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;
(2)(1分)电路正确连接后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数始终为6V不变,则电路存在的故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(3)(3分)排除故障后,小昊继续进行实验,调节变阻器的滑片,当电压表的示数为 V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是 A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(4)(2分)实验完成后,小昊还想探究“导体中的电流与电阻的关系”,他选取了10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻,利用上述器材完成探究。为了使三个电阻单独接入电路都能完成实验,他应控制定值电阻两端的电压不低于 V。通过实验数据可以得出的结论是:电压一定时,导体中的电流与电阻成 ;
(5)(3分)小昊又找来了两个开关和一个阻值未知的定值电阻R,利用原来的实验器材测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他设计的电路如图丙所示,请你帮她将实验过程补充完整:
①只闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为 V,此时小灯泡正常发光;
②只闭合开关 ,保持滑动变阻器滑片P的位置不动,此时电压表示数为3V;再将滑片P移到最右端,此时电压表的示数为4V;
③该小灯泡的额定功率P额= W。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A、一袋方便面的质量约为100g,重力约为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故A正确;
B、家用电冰箱工作的平均功率在150W左右,故B错误;
C、对人体安全电压不高于36V,故C错误;
D、试卷的长约40cm=0.4m,宽约25cm=0.25m,故面积为:S=0.4m×0.25m=0.1m2;试卷的质量约10g=0.01kg,对水平面产生的压力为:F=G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N;则一张物理试卷平铺时对水平桌面的压强约为:p=FS=0.1N0.1m2=1Pa,故D错误;
故选:A。
【分析】根据常见的重力、电功率、电压及压强,结合数据解答。
2.【答案】A
【解析】【解答】 A.乒乓球运动过程中,速度大小和运动方向发生改变,说明力改变了乒乓球的运动状态,故A正确;
B.球拍对球的力和球对球拍的力是一对相互作用力,相互作用力大小相等,故B错误;
C.由于惯性,球拍将球击出后,乒乓球继续向前运动,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.乒乓球在空中飞行过程中做非匀速直线运动,即乒乓球处于非平衡状态,所以不是受到平衡力的作用,故D错误。
故选:A。
【分析】 运动方向及速度大小改变都属于运动状态改变;一对相互作用力的大小相等、方向相反、在同一条直线上,作用在不同物体上;惯性是物体本身的一种属性,不能说受到惯性;在平衡力的作用下物体保持静止或匀速直线运动状态。
3.【答案】D
【解析】【解答】由牛顿第一定律可知,原本静止的物体不受力会一直保持静止;原本运动的物体不受力将一直做匀速直线运动。当秋千荡到左边最高点的一瞬间,其速度为零,此时一切外力全部消失,秋千将在此位置一直保持静止。ABC不符合题意;D符合题意。
故答案为:D。
【分析】牛顿第一定律表示为,当物体不受力时,要么处于静止状态,要么处于匀速直线运动状态。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.物体静止时处于平衡状态,竖直方向受到的重力和静摩擦力是一对平衡力。由图丙可知,0~t1时间内,物体受到的摩擦力f=5N
不变,说明物体静止在竖直的墙上,A正确,不符合题意;
B.物体静止时竖直方向受到的重力和静摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,则物体的重力G=f=5N
B错误,符合题意;
C.由图乙可知,物体受到的水平压力F逐渐减小,由图丙可知,t1后,物体受到的摩擦力减小,小于自身的重力,合力向下,物体下滑,则物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,且越来越小,C正确,不符合题意;
D.由图丙可知,0~t2时间内,摩擦力先不变、后减小,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体静止时处于平衡状态,受到的力为平衡力,物体受到的摩擦力不变,据此判断出物体的状态;物体静止时处于平衡状态,竖直方向受到的力为平衡力,根据二力平衡条件求出物体的重力;根据图乙可知物体受到的水平压力F的变化,分析重力和摩擦力的关系然后判断摩擦力的种类和大小变化。
5.【答案】C
【解析】【解答】 A、机翼上凸下平,相同时间内,空气经过上方的路程长,流速大压强小,空气通过下方的路程短,流速小压强大,产生向上的压强差,所以产生向上的升力,故A错误;
B、高度越高,气压越低,向高空爬升时,大气压强会减小,故B错误;
C、飞机水平匀速直线飞行时,机腹内的货物与水平地板间没有相对运动趋势,没有摩擦力,故C正确;
D、负重轮较多,接触面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误。
故选:C。
【分析】 流速大的位置压强小;大气压随着高度的增加而降低;摩擦力产生的条件是物体必须相互接触且有相对运动趋势,;在压力一定时,通过增大受力面积可以减小压强。
6.【答案】C
【解析】【解答】 由图知,玻璃管竖直时,水银柱高为76cm,倾斜后水银高为74cm,
A、 倾斜后水银充满全管,水银柱产生压强减小,则玻璃管顶端对水银产生向下的压强,所以水银对玻璃管上端有压强,故A错误;
B、玻璃管竖直时,水银柱高为76cm,所以外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强,故B错误;
C、玻璃管竖直时上端无水银的部分为真空时, 一个标准大气压才能支撑76cm高水银柱,故C正确;
D、玻璃管倾斜后,上端碰出一小孔,与水槽构成连通器,玻璃管内水银会下降,故D错误。
故选:C。
【分析】在托里拆利实验中,外界大气压不变,管内水银柱高度不变,上端碰出一小孔,玻璃管中水银柱会下降。
7.【答案】D
【解析】【解答】 由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联;
A、a串联接入电路中,为电流表;b与滑动变阻器并联,为电压表,故A正确;
BC、在向右拉动金属拉环的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变大;根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变小,电压表示数变小,故BC错误;
D、电压表示数变小,电流表示数变大,所以电压表示数与电流表示数比值变小,故D正确。
故选:D。
【分析】 电流表要串联在电路中,电压表要并联在电路中;根据电路中总电阻的变化,结合欧姆定律分析电路中电流的变化、定值电阻两端电压的变化;根据串联分压原理,确定电压表示数的变化;电流表示数、电压表示数变化,确定电压表示数与电流表示数比值的变化。
8.【答案】C
【解析】【解答】 A、甲风扇连接电源,所以其转动的原理是通电线圈在磁场中受力转动,故A错误;
B、甲风扇产生的风带动乙风扇转动,在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,乙风扇转动的原理与发电机原理相同,均为电磁感应现象,故B错误;
C、乙风扇是发电机,是提供电能的装置,相当于电路中的电源,故C正确;
D、LED灯是由半导体材料制成的,故D错误。
故选:C。
【分析】 电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的;闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机是利用该原理制成的;提供电能的装置是电源;发光二极管是由半导体材料制成的。
9.【答案】B,C,D
【解析】【解答】 A、热量是一个过程量,只能说吸收热量或放出热量,不能说含有多少热量,故A错误;
B、 将面食捏成小动物的形象,说明力改变物体的形状 ,故B正确;
C、香肠烤制过程,吸收热量,内能变大,主要是通过热传递的方式增加内能,故C正确;
D、早餐香气四溢,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选:BCD。
【分析】 热量是一个过程量,不能说含有多少热量;力改变物体的形状;吸收热量,内能变大,属于热传递改变内能;扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
10.【答案】C
【解析】【解答】AB.放在水平地面上,实心圆柱体对水平地面的压强p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgh,三个实心圆柱体的高度关系为h甲=h乙<h丙,因三者对地面的压强相等,所以三者的密度关系为ρ甲=ρ乙>ρ丙,故AB错误;
CD.由图结合题意可知,三个实心圆柱体的底面积关系为S甲<S乙=S丙,
因三者对地面的压强相等,所以三者的重力关系为G甲
【分析】物体对水平面的压力和自身的重力相等,根据p=ρgh,结合三者对地面的压强相等得出三者的密度关系;
(2)根据图示结合题意可知,三个实心圆柱体的底面积关系,根据F=G=mg,结合三者对地面的压强相等得出三者的质量关系。
11.【答案】A,C,D
【解析】【解答】 A、小丽晚上在家自习时,突然身旁的台灯熄灭了、其他的用电器也停止了工作,其原因可能是空气开关跳闸了;空气开关跳闸的原因是电路中的电流过大,而家庭电路中发生了短路会引起电流过大,故A正确;
B、灯熄灭后,应检查出台灯熄灭的原因,然后再采取正确的方法,而不是立刻更换新的灯泡使用,故B错误;
C、控制台灯的开关应接在台灯和火线之间,故C正确;
D、家庭电路中各用电器工作时互不影响,台灯与同时使用的加湿器是并联的,故D正确。
故选:ACD。
【分析】空气开关跳闸的原因是电路中的电流过大;家庭电路发生故障时,首先应判定电路故障的原因;开关应接在用电器和火线之间;家庭电路中的用电器是并联的。
12.【答案】B,C,D
【解析】【解答】A、滑片P在b端,变阻器连入电路的电阻为零,电压表V2被短路,电压表V2的示数为零,电压表V2的示数变化范围4V~0V,故A正确;
B、开关闭合,R1、R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路电流。滑动变阻器R2的滑片置于a端时,变阻器连入电路的电阻最大,电压表V1的示数为2V,则R1两端的电压为2V,由串联电路电流的规律和欧姆定律可知电路中的电流I=I1=U1R1=2V4Ω=0.5A;根据串联电路电压特点,电压表V2的示数:U2=U-U1=6V-2V=4V;
变阻器的最大阻值R2=U2I2=4V0.5A=8Ω,故B正确;
C、滑动变阻器R2的滑片置于a端时,电路的总功率Pa=UI=6V×0.5A=3W,
滑片P在b端,变阻器连入电路的电阻为零,电路为R1的简单电路,
电路的总功率Pb=U2R1=(6V)24Ω=9W,整个电路的功率变化范围为3W~9W,故C正确;
D、当滑片滑到b端时,通电1min电流对R1做的功为W=Pbt=9W×60s=540J,故D正确。
故选:BCD。
【分析】根据公式R=UI,可求出电阻,根据公式P=UI及P=U2R,可求出功率,根据公式W=Pt,可求出电能。
13.【答案】重力;运动状态;力的作用是相互的
【解析】【解答】 重力的方向是竖直向下的,发球时,排球被抛出后又落向地面,是因为它受到重力作用;
扣出后的排球被拦回,运动方向发生改变,说明力可以改变物体的运动状态;同时运动员的手部会受到很大的冲击力,这是因为物体间力的作用是相互的。
【分析】 重力的方向竖直向下;力可以改变物体的运动状态;物体间地力的作用是相互的。
14.【答案】电磁波;有益;增大压力
【解析】【解答】电磁波可以传递信息,手机依靠电磁波来传递信息。骑行时鞋与脚蹬之间的摩擦是对人体有益的;刹车时,紧捏闸把,这是在接触面粗糙程度一定的情况下,通过增大压力的方法来增大摩擦的。
【分析】手机依靠电磁波来传递信息;骑行时鞋与脚蹬之间的摩擦是对人体有益的;增大压力可以增大摩擦力。
15.【答案】4;静止;3
【解析】【解答】 由图丙可知,在2~3s内时物体做匀速直线运动,此时水平方向上的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,此时的拉力为4N,则滑动摩擦力的大小为4N,当t=4s时,物体做减速运动,但是压力及接触面的粗糙程度均未改变,所以摩擦力不变,还是4N;当t=6s时,由图丙可知,物体的速度为0,物体处于静止状态,为平衡状态,则物体受到的静摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,此时的拉力为3N,所以物体受到的摩擦力3N。
【分析】 物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到平衡力作用,拉力和摩擦力是一对平衡力,两者等大反向;滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关。
16.【答案】连通器;1200;不能
【解析】【解答】茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴和壶身内的水面保持相平。A点受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,由于外部的大气压大于壶内压强,壶中的水不能倒出。
【分析】茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器;利用液体密度和深度,可以计算压强大小。
17.【答案】同种电荷相互排斥;石墨棒;B到A
【解析】【解答】 毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用毛皮摩擦过的橡胶棒与A验电器的金属球接触,A验电器的金属箔片会带上负电,同种电荷相互排斥,则金属箔片会张开;石墨棒导电,为了使棒中有瞬时电流,应该用导电的石墨棒将两个验电器的金属球连起来,此时A验电器中的部分负电荷会转移到B验电器,因电流方向与负电荷定向移动的方向相反,所以棒中电流的方向由B到A。
【分析】 用毛皮摩擦过的橡胶棒由于得到电子而带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子而带正电;验电器的工作原理:同种电荷相互排斥;石墨棒导电;负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
18.【答案】不可再生;裂变;二
【解析】【解答】 煤炭消耗完短期内不能在自然界得到补充,是不可再生能源;核电站是利用原子核裂变时放出的核能来发电的;电能不能在自然界直接获取,属于二次能源。
【分析】短期内不能在自然界得到补充的能源是不可再生能源;核电站是利用核裂变发电的;电能属于二次能源。
19.【答案】20;1800;2051.5
【解析】【解答】根据P=UI知,结合电能表参数,电能表允许通过的最大电流I=PU=4.4×103W220V=20A;
电能表的转盘转1080r消耗的电能为:W=1080r1200r/kW•h=0.9kW•h;
用电器的总功率为:P=Wt=0.9kW•h12h=1.8kW=1800W;
电能表现在的读数为:2050.6kW•h+0.9kW•h=2051.5kW•h。
【分析】根据电能表上的参数可以根据公式P=UI计算出电能表允许通过的最大的电流;
根据P=Wt,可得到用电器的总功率;用现在电能表的读数加上消耗的电能即可算出电能表现在的示数,电能表的最后一位是十分位,单位是kW•h。
20.【答案】电磁感应现象;电动机
【解析】【解答】闭合开关,将导体ab水平向右移动,此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会有感应电流产生,此时导体ab是发电机,是提供电源的装置,相当于电源;cd相当于放入磁场中的通电导体,故cd受力运动,是电动机原理。
【分析】发电机原理是电磁感应现象;电动机原理好似通电导体在磁场中受到力的作用。
21.【答案】8;40;4
【解析】【解答】第一次闭合开关S1、S4,断开S2、S3,此时R1、R2串联,滑动变阻器R2的滑片置于最右端,故R2的阻值不变,R1的滑片从最左端滑至最右端,电压表V1的示数会逐渐变小,电流表示数不变,故此时电压表V1与电流表示数的变化关系如图乙中水平直线所示。
当R1的滑片在最右端时,电压表测量R2的电压,为4V,
当R1的滑片在最左端时,电压表测量总电压,示数最大,故电源电压为8V;此时R1的电压为:8V-4V=4V,等于R2的电压,因电路为串联电路,电流相等,根据欧姆定律变形式R=UI知,R1max=R2max;
(2)第二次闭合开关S2、S3,断开S1、S4,灯泡和R2串联,电压表V2测量灯泡的电压,将滑动变阻器R2的滑片从阻值最大处移到小灯泡正常发光处,电压表V2与电流表示数的变化关系如图乙曲线所示。
当滑动变阻器R2的滑片在阻值最大处时,电路中电流最小,为0.16A,此时灯泡电压为1.6V,
故滑动变阻器电压为:U2=8V-1.6V=6.4V,
滑动变阻器R2的最大阻值为:R2max=U2I小 =6.4V0.16A=40Ω=R1max;
当灯泡正常发光时电压为:UL=6V,电流:IL=0.5A,
滑动变阻器R2此时的电压为:U2′=8V-6V=2V,此时电阻最小,为:R2小=U2'1L=2V0.5A=4Ω,
所以R2接入电路中最小阻值4Ω。
【分析】 (1)第一次闭合开关S1、S4,断开S2、S3,此时R1、R2串联,滑动变阻器R2的滑片置于最右端,故R2的阻值不变,R1的滑片从最左端滑至最右端,电压表V1的示数会逐渐变小,电流表示数不变,故此时电压表与电流表示数的变化关系如图乙中水平直线所示。
当R1的滑片在最右端时R2的电压值,根据串联电路的电流特点和欧姆定律的知识,得出R1max=R2max,
并得出当R1的滑片在最左端时,电压表测量总电压,示数最大,从图中得出电源电压值。
(2)第二次闭合开关S2、S3,断开S1、S4,灯泡和R2串联,电压表V2测量灯泡的电压,将滑动变阻器R2的滑片从最大值移到小灯泡正常发光,电压表V2与电流表示数的变化关系如图乙曲线所示。
根据图中两组数据,以及欧姆定律的知识,得出R2的最小值,以及R1的最大阻值。
22.【答案】
【解析】【解答】 运动员处于静止状态,受到竖直向下的重力、沿绳子向上的拉力、垂直于峭壁向上的支持力的作用,这三个力作用在重心O点上,力的示意图如图:
【分析】重力方向竖直向下,支持力方向垂直于接触面向上,拉力方向沿绳向上。
23.【答案】
【解析】【解答】 分析可知,平面上钢球A受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力;在水平方向上受到水平向左的摩擦力及木块B对钢球A施加的向左的弹力,如图所示:
【分析】重力方向竖直向下;摩擦力方向与相对运动方向相反;弹力方向垂直于接触面向左。
24.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由图知,小磁针的上端为N极,下端为S极,因异名磁极相互吸引,所以与小磁针S极靠近的一定是N极,由此可知,条形磁铁的左端为N极,右端为S极;通电螺线管的右端为N极,左端为S极;根据安培定则可以确定电流从通电螺线管的左端流入,即电源的左端为正极,右端为负极.如下图所示:
【分析】 根据磁极间的相互作用规律,即同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;利用小磁针的N、S极指向,即可确定条形磁铁以及通电螺线管的N、S极,结合通电螺线管的N、S极和线圈的绕向,利用安培定则可以确定电流的方向,进而得到电源的正负极。
25.【答案】(1)大小不变
(2)机械能转化为电能
(3)用电器
【解析】【解答】 (1)质量不随位置的改变而改变,王亚平进入太空后,质量不变所以她的惯性大小不变;
(2)自行车发电时利用的是电磁感应原理,将机械能转化为电能;
(3)给蓄电池充电时,将电能转化为化学能储存起来,蓄电池会消耗电能,故蓄电池相当于电路中的用电器。
【分析】(1)惯性大小只与物体的质量有关,质量不变,惯性不变;
(2)发电机原理是电磁感应原理,将机械能转化为电能;
(3)用电器是消耗电能的装置。
26.【答案】(1)解:根据题意可知,金属盒的底面积为 S=Fp=2500N1.0×105Pa=2.5×10-2m2
答:金属盒的底面积是 2.5×10-2m2 ;
(2)解:根据 p=ρgh 可知,水对金属盒底部的压强为 p'=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
答:水对金属盒底部的压强是 800Pa ;
(3)解:根据 p=FS 可知,水对金属盒底部的压力为 F'=p'S=800Pa×2.5×10-2m2=20N
答:水对金属盒底部的压力 20N 。
【解析】【分析】(1)根据公式S=Fp,可求出面积;
(2)根据公式p=ρgh,可求出压强;
(3)根据公式F=pS,可求出压力。
27.【答案】(1)解:如图电路,当S1接2时,电路中只有R1接入,电阻最小,根据 P=U2R 可知,此时电功率最大,电炖盅处于加热状态,则电阻R1的阻值 R1=U2P加热=(220V)2400W=121Ω
答:电阻R1的阻值为121Ω;
(2)解:温控开关改变后,即S1接1时,R1、R2两电阻串联,根据 P=U2R 得,此时电炖盅的功率 P保温=U2R=(220V)2121Ω+363Ω=100W
答:温控开关自动改变后,电炖盅的功率为100W;
(3)解:电炖盅加热20min消耗的电能W=P加热t=400W×20×60s=4.8×105J
不计热量损失,汤吸收的热量等于消耗的电能,再根据Q=cm△t得,汤升高的温度 Δt=Qcm=4.8×105J4.0×103J/(kg·℃)×2kg=60℃
汤吸热后的末温为Δt=20℃+60℃=80℃
答:温控开关自动改变功率时汤的温度是80℃。
【解析】【分析】(1)根据公式R=U2P,可求出电阻;
(2)根据公式P=U2R,可求出电功率;
(3)根据公式 W=P加热t 及 Q=cm△t ,可求出温度变化。
28.【答案】(1)速度
(2)降低小车在斜面上自由下滑的高度
(3)三
(4)慢;远;匀速直线运动
【解析】【解答】 (1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行的速度相等;
(2)开始探究小车在三种平面上的运动情况,若发现小车直接冲出木板末端,在目前仅有的实验器材基础上,为完成整个实验探究过程,需要减小小车到达水平面的速度,可采取的办法是:降低小车在斜面上自由下滑的高度;
(3)小车在木板表面上运动时受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力及水平向左的阻力,共三个力的作用。
(4)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在棉布表面滑行的距离较远;在木板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的越远;如果小车受到的阻力为零,小车速度不会变小,它将做匀速直线运动。
【分析】 (1)下落高度相等,小车每次在水平面上开始滑行的速度相等;
(2)发现小车直接冲出木板末端,说明下滑到水平面的速度过大,从减小速度分析;
(3)小车在木板表面上运动时受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力及水平向左的阻力的作用;
(4)运动的物体在不受力时,会保持匀速直线运动状态。
29.【答案】(1)水平
(2)1.6;1.6
(3)压力
(4)不一定;不变
【解析】【解答】 (1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,才能保证物块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小;
(2)如图丁所示,测力计分度值为0.2N,指针指在1.6位置,故此时木块受到的摩擦力为1.6N;若突然将拉力增大到3N,压力大小和接触面的粗糙程度不变,则木块受到的摩擦力不变,仍为1.6N;
(3)分析图甲、乙可知,甲乙接触面粗糙程度相同,压力不同,摩擦力不同,所以在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(4)如图戊所示,物块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,实验中,小丽同学不需要一定要匀速拉动长木板。若实验时木板没及时停下来,物块有四分之一滑出木板表面;因压力大小和接触面的粗糙程度不变,故摩擦力大小将不变。
【分析】 (1)两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力;
(2)看清弹簧测力计的分度值,结合对应刻度读数;压力大小和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变;
(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(4)物块相对地面处于静止状态,不需要匀速拉动木块,压力大小和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变。
30.【答案】(1)相反;不相等
(2)不在同一直线上;会;是
(3)减小摩擦力对实验的影响
【解析】【解答】 (1)在线的两端挂上数量不等的钩码,则两侧受到的力大小不等,所以塑料块由静止开始运动,实验表明,作用在同一个物体上且在同一直线上的两个力,方向相反,但大小不相等,则这两个力不平衡;
(2)图乙中,按住塑料块,把跨过B轮的细线移到C轮上,在两线端挂上相同质量的钩码,塑料块受到的两个拉力大小相等,但不在同一直线上,松手后塑料块由静止开始转动,为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡;转动过后,塑料块会静止在AC所在的直线的方向上,静止属于平衡状态,此时塑料块受到的两个拉力是一对平衡力;
(3)小华的实验塑料块不与木板接触,小华的实验优于此实验,其主要原因是减少了摩擦力对实验结果的影响。
【分析】 (1)二力平衡的条件是作用在同一个物体上的两个力,方向相反,大小相等;
(2)二力平衡的条件是作用在同一个物体上的两个力,方向相反,大小相等并且作用在同一直线上;
(3)是接触面分离可以减少了摩擦力对实验结果的影响。
31.【答案】(1)1、3;受力面积;压力
(2)不可行;没有控制压力大小相同
(3)二
【解析】【解答】 (1)为了验证猜想一,探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,应控制接触面积相同,改变压力大小,故应选择 1、3两次实验进行分析,可得出结论:受力面积一定,压力越大,压力的作用效果越明显;
(2)验证压力的作用效果可能与受力面积的大小有关是,应控制压力相等,改变接触面积;但2、3两次实验中压力是变化的,故选择2、3两次实验来验证猜想二不合理;
(3)铁轨要铺在枕木上是通过增大受力面积来减小压力作用的效果,可以用猜想二的结论来解释。
【分析】(1)受力面积一定,压力越大,压力的作用效果越明显;
(2)探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积的大小关系时应控制压力的大小不变;
(3)通过增大受力面积可以减小压力作用的效果。
32.【答案】(1)不变;
(2)断路
(3)3.8;0.38;10
(4)4;反比
(5)3.5;S和S2;0.875
【解析】【解答】(1)小昊连成了图甲所示的电路,电流表与灯并联,电压表串联在电路中,会导致电路中几乎没有电流,所以无论滑动变阻器滑片如何滑动,电流表示数始终为0,故闭合开关并向左移动滑片,电流表的示数不变;在实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不发光,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数始终为6V不变,说明电压表串联在电路中,则与电压表并联的电路断路了,即电路存在的故障可能是小灯泡断路;
(3)排除故障后,小昊继续进行实验,调节变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,小灯泡正常发光;由图甲可知,电流表选用小量程;小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,电流表分度值0.02A,其示数为0.38A,则小灯泡正常发光时的电阻为:R灯=U灯I灯=3.8V0.38A=10Ω;
(4)研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV,根据串联分压原理,滑动变阻器分得的电压:U滑=U总-UV=6V-UV,
根据分压原理有:U滑R滑=U定R定,即6V-UV20Ω=UV40Ω,
解得电压表的示数:UV=4V,即为完成实验,电压表的最小电压为4V;
由于定值电阻两端电压为一定值,故可以得出的结论是:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;
(5)①只闭合开关S和S1,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为6V-2.5V=3.5V,小灯泡正常发光;
②只闭合开关S和S2,R与滑动变阻器串联,电压表测滑片以左电阻丝的电压;保持滑动变阻器滑片P的位置不动,此时电压表示数为3V,根据串联电路电压规律,R两端的电压为6V-3V=3V,由串联分压原理可知,R=R滑左;
再将滑片P移到最右端,电压表的示数为4V,此时滑动变阻器的最大阻值与定值电阻R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,由串联电路的电压规律可知,定值电阻R两端的电压:UR=U-U滑=6V-4V=2V,
由串联电路的分压原理可知,U滑R滑=U定R定,即4V20Ω=2VR,解得:R=10Ω,即R滑左=R=10Ω,因此,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,滑动变阻器两端的电压为3.5V,
则电流I=U滑'R滑左=3.5V10Ω=0.35A,即小灯泡正常发光时的电流为0.35A;
小灯泡的额定功率为:P额=U额I额=2.5V×0.35A=0.875W。
【分析】(1)电压表串联在电路中时,电流表的示数为0;在实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,则与电压表并联的部分断路;
(3)看清电流表的分度值,结合对应刻度读数,利用R=UI,求出小灯泡正常发光时的电阻;
(4)当将定值电阻换上较大的电阻时,滑动变阻器连入电路中的阻值将要求更大,电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;
(5)根据P=UI,补充实验步骤求出小灯泡的额定功率
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