


2023年河南省洛阳市新安县中招模拟考试+物理试题(含答案)
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这是一份2023年河南省洛阳市新安县中招模拟考试+物理试题(含答案),共27页。
2022-2023学年河南省洛阳市新安县中招模拟考试
物理试题
一.选择题(共15小题)
1.如图所示,水从塑料瓶侧壁高低不同的两个小孔喷出。下列说法正确的是( )
A.水从塑料瓶侧壁的孔中喷出,说明液体内部向各个方向都有压强
B.两孔中喷出的水远近不同,说明液体内部压强的大小跟液体的密度有关
C.若两孔大小相同,则相同时间内两个小孔流出的水的质量一样多
D.若将塑料瓶装满水后并拧紧瓶盖,水一定不会从高处的小孔喷出
2.如图所示电路中,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P位于最右端时,电流表的示数为0.2A;当滑片P位于最左端时,电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是( )
A.电压表示数的最大值是12V
B.定值电阻R0的阻值是20Ω
C.定值电阻R0消耗的最大功率是3.6W
D.当R接入的阻值为5Ω时,它消耗的功率是1.5W
3.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重200N的物体匀速提升0.8m,不计摩擦和绳重时,滑轮组的机械效率为80%。则下列选项错误的是( )
A.有用功一定是160J B.总功一定是200J
C.动滑轮重一定是50N D.拉力大小一定是125N
4.如图所示的四个力学实验的描述中不正确的是( )
A.图甲通过探究阻力对物体运动的影响,进一步推理概括得出牛顿第一定律
B.图乙表明压力的作用效果与压力和受力面积的大小有关
C.图丙探究的是物体动能的大小与高度的关系
D.图丁弹簧测力计匀速拉动木块做直线运动时,砝码和木块之间没有摩擦力
5.如图所示,焦距为10cm的凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且乙处的像比甲处大,则( )
A.蜡烛的移动方向向左 B.P点位置在乙的右侧
C.甲处一定是缩小的实像 D.乙处一定是放大的实像
6.某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。当有害尾气浓度增大时( )
A.气敏电阻的阻值将变大
B.电流表的示数将变小
C.电压表的示数将变小
D.电路消耗的总功率将变大
7.灯泡L和电阻R的I﹣U图像如图所示。下列说法错误的是( )
A.电阻R的电阻值是12Ω
B.L的图线是曲线是因为灯丝电阻随温度升高而增大
C.仅把L、R串联在电路中,当电流是0.5A时,它们两端总电压是6V
D.仅把L、R并联在电源电压是3V的电路中,干路里的电流是1.0A
8.下列有关生活中的估测值,最贴近实际情况的是( )
A.中学生的身高约为160dm
B.中学生的体积约为500dm3
C.中学生的体重约为50N
D.中学生双脚站立对水平地面的压强约10kPa
9.甲、乙两物体同时沿同一直线做匀速运动,甲的s﹣t图象如图所示。运动一段时间后,甲、乙间距10m,继续运
动5s,甲、乙相遇。下列说法正确的是( )
A.甲的速度大于乙的速度 B.甲、乙两物体相向运动
C.甲的速度为6m/s D.乙的速度为4m/s
10.电压U恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,两电压表V1、V2的示数随电流表示数变化的图象如图乙所示,则下列错误的是( )
A.图乙中“ac”段表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象
B.电源电压U=3.0V
C.定值电阻R0=24Ω
D.调节滑片P的过程中,滑动变阻器R的最大电功率为0.375W
11.如图所示,一个物体静止在斜面上,受到的重力为G、斜面对它的支持力为F、斜面对它的摩擦力为f,物体对斜面的压力为F'。下列分析正确的是( )
A.压力F'与重力G的大小相等
B.摩擦力f的大小只由压力F'的大小决定
C.支持力F与重力G是一对平衡力
D.支持力F与压力F'是一对相互作用力
12.2022年6月5日起,《中华人民共和国噪声污染防治法》正式实施。下列关于控制噪声的说法或做法正确的是( )
A.在道路旁安装噪声检测装置
B.让周围的居民都戴上耳塞生活
C.为保证安静环境,规定噪音不超过90db
D.要求娱乐行业要暂停夜间营业
13.如图所示,下面四幅图中所涉及的物理知识描述正确的是( )
A.甲图:躺在吊床上,人感到舒服——通过增大受力面积来减小压力
B.乙图:给鸡自动喂水的装置——利用了连通器原理
C.丙图:向吸管中吹气,管中水柱上升——利用流体在流速大的地方压强大
D.丁图:将一端带橡皮膜的玻璃管竖直插入水中——可探究液体压强的大小与深度的关系
14.甲、乙两车在水平路面上,由同地点同时向同方向运动,其运动的路程﹣时间图象如图所示,下列判断错误的是( )
A.0到5s甲车的速度是2m/s
B.0到12s乙车的速度是1.25m/s
C.0~8s内两车平均速度相等
D.10s后甲车相对于乙车后退
15.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,下列说法正确的是( )
A.电压表V2示数与电流表A示数比值变大
B.电压表V1示数与电流表A示数比值变小
C.电流表A示数变大,电压表V2示数变小
D.电流表A示数变小,电压表V1示数变小
二.多选题(共5小题)
(多选)16.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜的焦距为12cm,如图所示,凸透镜固定在光具座的50cm刻线处,光屏上成清晰的烛焰的像。下列说法中正确的是( )
A.光屏上成倒立、缩小的实像
B.光屏上成倒立、放大的实像
C.将蜡烛移动到30cm刻线处,光屏向远离透镜方向移动能成清晰的像
D.将蜡烛移动到30cm刻线处,光屏向靠近透镜方向移动能成清晰的像
(多选)17.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。下列计算结果错误的是( )
A.0s~1s内,地面对物体的支持力是10N
B.1s~2s内,拉力F做的功是187.5J
C.2s~3s内,拉力F的功率是100W
D.2s~3s内,滑轮组的机械效率是62.5%
(多选)18.下列关于物理概念的说法中,错误的是( )
A.滑动摩擦力会阻碍物体运动,方向总是与物体运动方向相反
B.如果作用在物体上的两个力的三要素完全相同,这两个力一定是平衡力
C.滑动摩擦力和压强大小都与压力大小有关
D.连通器里装的液体只要不流动时,各容器中的液面高度总是相同的
(多选)19.近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示)。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置,下列说法中不正确的是( )
A.他对重物做了4800J的功
B.他做功的功率为16W
C.此次简易斜面装置的机械效率为50%
D.斜面是一种省力杠杆
(多选)20.如图所示,下列解释中正确的是( )
A.图甲中,墨水在热水中扩散得较快,说明水分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
B.图乙中,来回快速拉动皮条使金属管的温度升高,是通过做功的方式改变物体内能
C.图丙中,向烧瓶底部浇冷水,瓶中刚停止沸腾的水重新沸腾,是因为水吸收了热量
D.图丁中,汽油机四个冲程中的做功冲程,该冲程的主要功能是将机械能转化为内能
三.填空题(共5小题)
21.如图所示,水平实验台宽为l,边缘安装有压力传感器C、D(C、D体积忽略不计),现将长为3l的一轻质杆平放在C、D上,其两端到C、D的距离相等,两端分别挂有质量均为m0=0.4kg的空容器A、B,实验中向A中装入一定质量的细沙,要使杆始终水平静止不动,可向B中注入一定质量的水,请分析:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)若操作中,向B中注入水的体积为3L时,观察到传感器C示数恰好为零。则容器B中水的质量为 kg,容器A中细沙的质量 kg;
(2)若向A中装入细沙的质量为mA(mA>m0),当杆始终水平静止不动时,B中注入水的质量范围为 至 (结果用mA、m0表示)。
22.如图所示为声速测量仪的实验装置图及其使用说明书,根据使用说明书,回答下列问题。
使用说明书:
1.甲、乙为声信号采集器。
2.用小槌敲打铜铃,声音被甲、乙接收。
3.液晶屏显示甲、乙接收到信号的时差,单位为秒(s)。
(1)若铜铃放置在甲、乙的中点,即s1=s2,用小槌敲打铜铃,则液晶显示屏的示数为 s。
(2)把声速测量仪放置于某液体中,将铜铃移至甲、乙之间、且三者在同一直线上。用小槌敲打铜铃,液晶显示屏上显示0.002s,已知s1=0.4m,s2=3.4m,则声音在该液体中的传播速度约为 m/s。
(3)把声速测量仪放置于空气中(声音在空气中的传播速度为340m/s),调整甲、乙间距为51cm,再将铜铃放到乙的右边距离乙20cm处,并与甲、乙在一条直线上,用小槌敲打铜铃,液晶显示屏的示数t1为 s;增大铜铃到乙的距离,敲打铜铃,液晶显示屏的示数为t2,则两者的大小关系为:t1 t2。
23.如图所示,在F=200N的拉力作用下,物体A以2m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动,若滑轮组所做有用功的功率为960W,滑轮组的机械效率为 。(忽略绳子和滑轮的重)
24.近日,无锡市恒隆地产的建筑工地上有几台巨大的起重设备“塔吊”,其主要构成为电动机和机械装置两个部分,简化组成如图所示,M为塔吊的配重,OB为塔吊的起重臂,C为能在起重臂上移动的载重小车,载重小车下挂有滑轮组,OB的长度S2为22m。当载重小车在B点时,能安全起吊重物的最大质量是1.2t。如果这台“塔吊”配置的电动机铭牌参数为“额定电压380V,额定功率38kW”。在某次起吊作业中,该“塔吊”电动机正常工作25s,通过载重小车从距离O点为10m的载重臂上把一质量为2.4t的重物匀速提升20m。(不计载重小车、挂钩、滑轮组和钢丝绳的重力及摩擦)那么:(g取10N/kg)
(1)当起重臂水平平衡时,由图可知,配重A与O点的距离是 m。
(2)起吊后,当重物匀速上升时,载重小车下电动机牵引钢丝绳自由端的拉力是 N,在这次起吊过程中,塔吊上的电动机对重物做功的效率为 %。(保留整数)
(3)本次将重物从起吊点提升20m后,为保证塔吊安全工作,载重小车最多还能向B点方向接着再平移 m。
25.如图,A、B两个均匀圆柱体放置于水平地面上,其密度、底面积、高度的部分数据如表所示,A对地面的压强大小为 ,若在A、B上方分别沿水平方向切去一部分,并将切去的部分叠放在对方剩余部分上方,此时A对地面的压强减小2.5×103Pa,且为B对地面压强变化量的14,则B原来的质量为 kg。(g取10N/kg)
物体
密度(kg/m3)
底面积(m2)
高度(m)
A
5×103
2×10﹣3
0.6
B
8×103
0.5
四.作图题(共2小题)
26.如图所示,小明自制了一个带有电磁铁的泡沫塑料船模型,将它放入水中漂浮,闭合开关S后,船头A总是会指向北方静止,请标出电源的正负极,并标出图中磁感线的方向。
27.请在图中画出对应的折射光线。
五.实验探究题(共2小题)
28.小蝉同学用实验室的一块柱形合金材料探究“影响浮力大小的因素”,他将该合金块标注成4等份,并进行了如图所示的探究实验。请回答以下问题。
(1)如图1甲所示,可知该合金块的重力是 N。
(2)由图1丙所示,此时合金块只有两格浸入水中,则合金块所受的浮力Fn= N;由图甲、乙、丙、丁计算得到合金块密度为 kg/m3。
(3)根据图1甲、乙、丙、丁,可以得出的初步结论是:当液体密度一定时,物体所受浮力大小与 有关;
(4)小恒对丁实验操作进行了修改,设计了如图1甲、丁、戊所示方案进行探究,可知浮力大小与物体浸没的深度 。(选填“有关”或“无关”)
(5)小桂利用刻度尺、柱形烧杯、冰块和水,设计了一个实验,测出另一个小合金块的密度,具体操作顺序如图2所示:
步骤①:烧杯中装有适量水,测出水深为H1;
步骤②:将冰块慢慢置于水中漂浮,测出此时水深为H2;
步骤③:将小合金块放在冰块上,与冰块共同漂浮,待水面静止后,测出此时水深为H3;
步骤④:静置烧杯至冰块完全熔化后,测出水深为H4,此时与步骤③相比,水对烧杯底的压强 (“变大”、“变小”或“不变”)。
以上步骤①至④中,不需要步骤 也可以测出小合金块密度。
则小合金块密度ρ= (H1、H2、H3或H4和ρ水表示)。
29.小明同学为探究压力的作用效果与哪些因素有关时,用了完全相同的四块砖和完全相同的三块海绵,做了如图所示的三个实验。
①该探究实验用到的实验方法是控制变量法和 。
②观察三个实验,比较 两图所示实验,说明:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
③观察三个实验,比较甲图和丙图所示实验,说明: 相同时, 越小,压力的作用效果越明显。
六.计算题(共2小题)
30.如图甲是一款便携式电火锅,图乙是其简化电路图。R1、R2均为电热丝,电火锅有加热和保温两个挡,加热功率为440W,保温功率为110W。
(1)保温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)电热丝R1的阻值是多少?
(3)若不计热量损失,该电火锅正常工作,把质量为0.55kg初温为20℃的水加热到100℃,需要多少秒?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
31.如图所示是我国海军配备的某战略核潜艇,它潜入海水下时的排水量是8000t。(g取10N/kg,海水的密度为1.03×103kg/m3),求:
(1)该核潜艇潜入海水下时,水对潜艇顶部的压强为4.12×105Pa,则潜艇顶部面积为1.5m2的舱门受到海水的压力是多大?
(2)该核潜艇潜入海水下时,受到的浮力是多大?
(3)在补充给养时,核潜艇需要浮出海水面,若压力舱排出2000t水,核潜艇漂浮在海面上,此时核潜艇排开海水的体积是多大?(保留两位小数)
七.综合能力题(共1小题)
32.某科技小组设计了一个记录传送带上输送产品数量的计数装置,其原理如图甲、乙电路所示。已知电源电压U1=18V,U2=9V,电阻箱R2调到150Ω,R是一个标有“9V 5.4W”字样的自动计数器,R1是一种光敏元件。每当传送带上的产品均匀通过时,射向R1的红外线会被产品挡住,R1的电阻会变大,信号触发器两端的电压U0=UAB时就使图乙电路中S2闭合,使自动计数器计数一次。图丙是对产品输送计数项目进行测试后,信号触发器记录的某一时段AB间的电压随时间变化的图像。
(1)自动计数器正常工作时的电流为 A。
(2)当产品挡住了射向R1的红外线,信号触发器接通受控电路时,R1的阻值为 Ω。
(3)如图丙,传送带匀速输送产品连续工作2min,自动计数器R消耗的电能为 J。
(4)由于整个装置工作时间较长,导致U1的电压逐渐减小,现场又没有适合U1的电源更换,为了使计数器正常工作,可以对图甲电路做的调节是 。
参考答案
一.选择题(共15小题)
1.【答案】D
【解答】解:A、图中红色的水从塑料瓶侧壁的两个小孔喷出,说明水对容器侧壁有压强,故A错误;
B、由图可知,小孔位置越低,水的深度越深,水喷出得越远,表示水的压强越大,说明液体内部压强的大小跟液体的深度有关,故B错误;
C、小孔位置越低,水的深度越深,压强越大,则水的流速越大,若两孔大小相同,则相同时间内流出水的质量越大,故C错误;
D、若将塑料瓶装满水后并拧紧瓶盖,因为虽然两孔和空气接触部分都有大气压存在,但是,下面孔表面的水还有一段液注高的压强(上下两孔之间的液注高度差产生的液体压强),所以下面孔会有水流出,上面的孔会有空气进入,不会有水流出,故D正确。
故选:D。
2.【答案】C
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,定值电阻R0和滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当滑片P位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电压表的示数最大,电路中的电流I小=0.2A,
由I=UR可得,电压表示数的最大值:UR=I小R=0.2A×20Ω=4V,故A错误;
B.因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,当滑片P位于最右端时,电源的电压:U=U0+UR=I小R0+UR=0.2A×R0+4V﹣﹣﹣﹣①
当滑片P位于最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大I大=0.6A,
则电源的电压:U=I大R0=0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:U=6V,R0=10Ω,故B错误;
C.当滑片P位于最左端时,电路中的电流最大,此时定值电阻R0消耗的电功率最大,
则P0大=UI大=6V×0.6A=3.6W,故C正确;
D.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,当R接入的阻值为5Ω时,电路中的电流:I=UR总=UR'+R0=6V5Ω+10Ω=0.4A,
变阻器消耗的功率:PR=I2R′=(0.4A)2×5Ω=0.8W,故D错误。
故选:C。
3.【答案】D
【解答】解:用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组可能有下面两种绕法:
。
(1)对于左图滑轮组,承担物重的绳子股数n=3,
对物体做的有用功:W有=Gh=200N×0.8m=160J,
因为η=W有W总,
所以W总=W有η=160J80%=200J,
额外功:W额=W总﹣W有=200J﹣160J=40J;
因为不计绳重和摩擦,W额=G动h,
所以动滑轮重:
G动=W额h=40J0.8m=50N,
拉力F的大小:
F=1n(G物+G动)=13×(200N+50N)=2503N;
(2)对右图滑轮组,承担物重的绳子股数n=2,
拉力F的大小:
F=1n(G物+G动)=12×(200N+50N)=125N。
对物体做的有用功都是160J,总功都是200J,动滑轮重都是50N,
综上可知,ABC正确,D错误。
故选:D。
4.【答案】C
【解答】A、图甲通过探究阻力对物体运动的影响,根据小车受到的阻力越小,速度减小越慢,进一步推理概括得出牛顿第一定律,故A正确;
B、根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法。根据左图和中间的图可得出压力作用效果与压力大小的关系;根据右图和中间的图可得出压力作用效果与受力面积的关系;图乙表明压力的作用效果与压力和受力面积的大小有关,故B正确;
C、图丙中小球的质量相同,小球从斜面自由下滑的高度不同,故下滑到水平面的速度不同,探究的是物体动能的大小与速度的关系,故C错误;
D、图丁弹簧测力计匀速拉动木块做直线运动时,砝码相对木块没有相对运动的趋势,故砝码和木块之间没有摩擦力,故D正确。
故选C。
5.【答案】D
【解答】解:(1)由题意可知,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且乙处的像比甲处大,根据“物近像远像变大”可知,像在不断的远离凸透镜,因此凸透镜在乙的左侧,蜡烛在凸透镜的左侧,此时蜡烛在靠近凸透镜,因此蜡烛向右移动,故AB错误;
由于甲处和蜡烛位于凸透镜的两侧,且题干未提供物距和凸透镜的焦距,甲处可能成倒立等大的实像,故C错误;
(2)由图可知,甲、乙两处的距离等于一倍焦距,且乙处的像比甲处大,若甲处成倒立缩小的实像,甲的像距应该在一倍焦距和二倍焦距之间,此时乙的像距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,乙处一定是放大的实像,故D正确。
故选:D。
6.【答案】D
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,
由图乙可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故AB错误;
由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故C错误;
根据P=UI知电路消耗的总功率将变大,故D正确。
故选:D。
7.【答案】C
【解答】解:A、由图可知,R阻值为:R=UI=6V0.5A=12Ω,故A正确;
B、灯丝的电阻跟灯丝的温度有关,当灯丝两端的电压增大时,通过的电流也会增大,则灯丝的温度升高,因此灯丝的电阻会增大,故B正确;
C、仅把L、R串联在电路中,串联电路电流处处相等,总电压等于和用电器电压的和,当电流中的电流是0.5A时,由图像可知,此时L两端的电压为1.5V、R两端的电压为6V,则它们两端总电压是:U=UR+UL=6V+1.5V=7.5V,故C错误;
D、并联电路各个支路两端的电压相等,由图可知,当电源电压为3V时,通过R的电流为0.25A,通过L的电流为0.75A,则干路的电流为:I'=IR+IL=0.25A+0.75A=1A,故D正确。
故选:C。
8.【答案】D
【解答】解:
A、中学生的身高一般在1.6m左右,即16dm,不可能达到160dm;故A不符合实际情况;
B、水的密度是1.0×103kg/m3,人体密度与此差不多,在1.0×103kg/m3左右,中学生的质量约50kg,其体积约为V=mρ=50kg1.0×103kg/m3=0.05m3=50dm3,故B不符合实际;
C、一中学生的质量约为50kg,其体重约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故C不符合实际情况;
D、中学生的体重在500N左右,中学生对水平地面的压力F=G=500N,
站立时双脚与地面的接触面积大约S=400cm2=0.04m2,
则中学生双脚站立对水平地面的压强:p=FS=500N0.04m2=1.25×104Pa≈10kPa,故D符合实际情况。
故选:D。
9.【答案】D
【解答】解:C、图中甲运行6s通过的路程为12m,则甲的速度为v甲=st=12m6s=2m/s,故C错误;
B、5s内甲通过的路程s甲=v甲t甲=2m/s×5s=10m,因为甲、乙相距10m,甲运动5s后相遇,乙也在运动,则甲、乙必同向行驶,故B错误;
A、D、甲、乙相遇时,乙通过的总路程s乙=Δs+s甲=10m+10m=20m,
乙的速度为v乙=s乙t乙=20m5s=4m/s>2m/s,故A错误,D正确。
故选:D。
10.【答案】C
【解答】解:A、由图知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表V1测R0的电压,V2测R的电压,电流表测电路中的电流;
滑片P向右移动时,变阻器R接入电路的阻值变大,总电阻变大,由欧姆定律可知电路的电流变小,根据U=IR可知,V1示数变大,故bc表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图象,则图乙中“ac”段表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象,故A正确;
B、由图乙可知,当电流I=0.1A,两电压表示数分别为2.4V、0.6V,根据串联电路电压的规律,电源电压:U=2.4V+0.6V=3V,故B正确;
C、bc表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图象,
由欧姆定律可得R0的阻值:R0=U0I0=0.6V0.1A=6Ω,故C错误;
D、由欧姆定律可得,变阻器接入电路的最大电阻为:
R滑大=U'I0=2.4V0.1A=24Ω,
滑动变阻器R消耗的功率:
P滑=I2R滑=(UR0+R滑)2×R滑=U2(R0+R滑)2R滑=U2(R0-R滑)2+4R0R滑R滑,
由数学知识可知,当变阻器连入电路的电阻R滑=R0=6Ω时,变阻器消耗的功率最大,
则滑动变阻器R的最大电功率:P滑大=U24R0=(3V)24×6Ω=0.375W.故D正确。
故选:C。
11.【答案】D
【解答】解:A、物体不在水平面上,压力F'与重力G的大小不相等,故A错误。
B、摩擦力大小与物体对斜面的压力F'、斜面的粗糙程度都有关,故B错误。
C、支持力F与重力G不在同一直线上,不是一对平衡力,故C错误。
D、支持力F与压力F'同时作用在相互作用的两个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
12.【答案】D
【解答】解:A、在道路旁安装噪声检测装置,只能监测噪声的大小,不能减弱噪声,故A错误。
B、让周围的居民都戴上耳塞,可以在人耳处减弱噪声,但不符合实际需要,故B错误。
C、为保证安静环境,应控制噪声不超过70dB,故C错误。
D、要求娱乐行业要暂停夜间营业,可以在声源处减弱噪声,也符合实际需要,故D正确。
故选:D。
13.【答案】D
【解答】解:A.人躺在吊床上,是通过增大受力面积来减小压强,所以人感到舒服,故A错误;
B.当瓶口在水面以下时,瓶子内的水和空气的压强之和等于外界的大气压强,水不流出;当瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内空气和水的压强之和大于外界的大气压强,水流出,直到封住瓶口为止,利用的是大气压,不是连通器原理,故B错误;
C.往吸管中吹气时,A管上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升,故C错误;
D.根据橡皮膜向上的凸起程度反应液体产生压强大小,采用了转换法,液体内部向各个方向都有压强,带橡皮膜的玻璃管竖直插入水中,橡皮膜会向上凸,由于液体压强随深度的增加而增大,所以玻璃管插入水中越深,橡皮膜向上的凸起程度越大,可探究液体压强的大小与深度的关系,故D正确。
故选:D。
14.【答案】D
【解答】解:A、根据图象可知,0~5s内甲的s﹣t图象是一条倾斜直线,则此时段甲做匀速直线运动,0~5s内甲车运动的路程s甲=10m,则v甲=s甲t甲=10m5s=2m/s,故A正确;
B、由图象可知,乙的s﹣t图象是一条倾斜直线,则乙做匀速直线运动,当t乙=12s时s乙=15m,则v乙=s乙t乙=15m12s=1.25m/s,故0到12s乙车的速度是1.25m/s,故B正确;
C、由图象可知,0~8s内甲的路程为10m,则v甲=s甲't甲'=10m8s=1.25m/s;由B选项知乙的s﹣t图象是一条斜直线,乙做匀速直线运动,则v乙=1.25m/s,所以两车的速度相等,故C正确;
D、根据图象得出10s后甲车做匀速直线运动,则此时甲车速度为v′=s't'=15m-10m12s-10s=2.5m/s,而v乙=1.25m/s,所以10s后乙车相对于甲车后退,故D错误。
故选:D。
15.【答案】C
【解答】解:由电路图可知,R1和R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
当开关S闭合,滑片由a端向b端移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大;
由U=IR可知,R1两端电压变大,电压表V1示数变大;因串联电路总电压等于各分电压之和,所以由U2=U﹣U1可知,R2两端的电压会变小,即电压表V2读数会变小;
根据R=UI可知,电压表V2示数与电流表A示数比值等于滑动变阻器接入电路的阻值,因此比值变小;
因电压表V1示数与电流表A示数比值等于R1的阻值,所以滑片移动时,电压表V1示数与电流表示数的比值不变;
综上所述,C正确。
故选:C。
二.多选题(共5小题)
16.【答案】AC
【解答】解:AB、由图可知,物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,故A正确,B错误;
CD、将蜡烛移动到30cm刻线处,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,光屏向远离透镜方向移动能成清晰的像,故C正确,D错误。
故选:AC。
17.【答案】ACD
【解答】解:(1)由图乙可知,在0~1s内,拉力F=30N,取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G和G动,向上的支持力F支,及三根绳子向上的拉力F作用,处于静止状态;
地面对重物的支持力F支=G﹣3F+G动=100N﹣3×30N+G动=G动+10N;故A错误;
(2)由图可知在2~3s内,重物做匀速运动,v3=2.50m/s,拉力F3=40N,
因为从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数)n=3,
所以拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s,
拉力做功功率(总功率):P总=F3V3′=40N×7.5m/s=300W,故C错误;
滑轮组的机械效率:η=W有用W总×100%=Gh3F3s3×100%=100N40N×3×100%≈83.33%,故D错误;
(3)在1~2s内,拉力F2=50N,重物上升高度h2=1.25m
拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m,
拉力做的功:W=F2S2=50N×3.75m=187.5J;故B正确。
故选:ACD。
18.【答案】ABD
【解答】解:A、滑动摩擦力阻碍的是两物体间的相对运动,可以与物体的运动方向相同,例如刚放到传送带的背包受到的摩擦力与运动方向相同,故A错误。
B、三要素完全相同的两个力,二力的方向相同,因此它们不是一对平衡力,故B错误。
C、根据滑动摩擦力和压强的影响因素可知,滑动摩擦力和压强大小都与压力大小有关,故C正确。
D、根据连通器的原理可知,连通器里装同种液体,在液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的,故D错误。
故选:ABD。
19.【答案】ABCD
【解答】解:A、重物的重力:
G=mg=240kg×10N/kg=2400N,
李军对重物做的有用功:
W有用=Gh=2400N×2m=4800J,人做的功包含有用功和额外功,故A错误;
B、他做的总功:
W总=Fs=1200N×5m=6000J,做功的功率为:
P=W总t=6000J5×60s=20W,故B错误;
C、简易斜面装置的机械效率:
η=W有用W总×100%=4800J6000J×100%=80%,故C错误;
D、斜面本质上是一种省力机械,不是杠杆,故D错误。
故选:ABCD。
20.【答案】AB
【解答】解:A、扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动,温度越高,分子活动越剧烈,扩散的越快。故A正确;
B、来回快速拉动皮条,人克服摩擦做功,金属管内能增大,温度升高,通过做功的方式改变物体内能,故B正确;
C、向瓶底浇冷水,瓶内压强变小,液体(水)的沸点降低,故C错误;
D、汽油机做功冲程将内能转化为机械能,故D错误;
故选:AB。
三.填空题(共5小题)
21.【答案】(1)3;1.3;(2)mA-m02;2mA+m0。
【解答】解:(1)容器B中水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3=3kg;
当传感器C示数为零时,以D为支点,根据杠杆平衡条件可得(m沙+m0)g•2l=(m水+m0)g•l,
即(m沙+0.4kg)g•2l=(3kg+0.4kg)g•l,
解得m沙=1.3kg。
(2)当传感器D示数为零时,mB有最小值,根据杠杆平衡条件可得(mA+m0)gl=(mB+m0)g•2l,
解得mB=mA-m02,
当传感器C示数为零时,mB有最大值,根据杠杆平衡条件可得(mA+m0)g•2l=(mB+m0)gl,
解得mB=2mA+m0,
由题意可知,mA﹣m0>0,当mA≤m0时,mB有最小值为0,当mA>m0时,mB有最小值为mA-m02,
所以当mA≤m0时0≤mB≤2mA+m0,
当mA>m0时mA-m02≤mB≤2mA+m0。
故答案为:(1)3;1.3;(2)mA-m02;2mA+m0。
22.【答案】(1)0;(2)1400;(3)0.0015;=。
【解答】解:(1)如果铜铃在甲、乙中点,则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的,且由于声速相同,所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同,故液晶屏的示数为0s;
(2)设声速为v,则声音从铜铃传到甲的时间为:t1=s1v,声音从铜铃传到乙的时间为:t2=s2v;
由题意知:t2﹣t1=0.002s,所以s2v-s1v=3.4mv-0.4mv=0.002s,
解得:v=1500m/s;
(3)若小明调整甲、乙间距为s甲、乙=51cm=0.51m,
铜铃放到乙的右边距离乙20cm处,即s乙=20cm=0.2m,那么铜铃距离甲的距离s甲=51cm+20cm=71cm=0.71m,
假设液晶显示屏的示数为t,已知声音在空气中传播速度v空=340m/s,
所以t=s甲v空-s乙v空=s甲乙v空=0.51m340m/s=0.0015s。
增大铜铃到乙的距离,甲、乙之间的距离不变,所以显示屏的示数不变。
故答案为:(1)0;(2)1400;(3)0.0015;=。
23.【答案】80%。
【解答】解:由P有=W有t=fst=fv可知:
物体A所受阻力f=Pv=960W2m/s=480N;
由图可知,滑轮组的绳子股数n=3,则滑轮组的机械效率:
η=W有W总×100%=fsFns×100%=fnF×100%=480N3×200N×100%=80%
故答案为:80%。
24.【答案】(1)14;(2)6000;51%;(3)1。
【解答】解:(1)OB的长度S2为22m,有11小格,每小格的长度为22m11=2m,配重A与O点的距离为:7×2m=14m;
(2)重物的重力:G=mg=2.4×103kg×10N/kg=2.4×104N,
由图可知,n=4,因不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦,所以,电动机牵引钢丝绳自由端的拉力:F拉=14G=14×2.4×104N=6000N;
有用功:W有用=Gh=2.4×104N×20m=4.8×105J,
总功:W总=Pt=3.8×104W×25s=9.5×105J,
塔吊上的电动机对重物做功的效率:η=W有W总×100%=4.8×105J9.5×105J×100%≈51%;
(3)由题知,GM×OA=m最大g×OB......①
当提升2.4t=2400kg重物时,GM×OA=m物g×OC′......②
由①②得,m最大g×OB=m物g×OC′,
即:1200kg×g×22m=2400kg×g×OC′,
解得:OC′=11m,
所以,载重小车最多能向B点方向平移的距离:s=OC′﹣OC=11m﹣10m=1m。
故答案为:(1)14;(2)6000;51%;(3)1。
25.【答案】3×104Pa;2。
【解答】解:(1)A的体积:VA=SAhA=2×10﹣3m2×0.6m=1.2×10﹣3m3,
A的质量:mA=ρAVA=5×103kg/m3×1.2×10﹣3m3=6kg,
A的重力:GA=mAg=6kg×10N/kg=60N,
水平地面上的物体对地面的压力等于重力,则A对地面的压力FA=GA=60N,
A对地面的压强:pA=FASA=60N2×10-3m2=3×104Pa;
(2)在A、B上方分别沿水平方向切去一部分,并将切去的部分叠放在对方剩余部分上方,
设A、B切去部分的重力分别为ΔGA、ΔGB,由题知A对地面的压强减小了,而A与地面的接触面积不变,则A对地面的压力减小,说明切去部分的重力关系为ΔGA>ΔGB,
已知A对地面的压强减小了2.5×103Pa,即:ΔpA=ΔFSA=ΔGA-ΔGBSA=2.5×103Pa,
A减小的压力:ΔF=ΔGA﹣ΔGB=ΔpASA=2.5×103Pa×2×10﹣3m2=5N,
由题意可得,B对地面压强的变化量:ΔpB=4ΔpA=4×2.5×103Pa=1×104Pa,
因为B对地面压强的变化量:ΔpB=ΔGA-ΔGBSB=ΔFSB=5NSB=1×104Pa,
所以SB=ΔFΔpB=5N1×104Pa=5×10﹣4m2,
则B原来的质量为:mB=ρBVB=ρBSBhB=8×103kg/m3×5×10﹣4m2×0.5m=2kg。
故答案为:3×104Pa;2。
四.作图题(共2小题)
26.【答案】
【解答】解:因地磁场沿南北方向,地球南极处为地磁场的N极,地球北极处为地磁场的S极,闭合开关后,船头A总是会指向北方静止,则螺线管上端为N极,下端为S极,由安培定则可知电源下端为正极,上端为负极,螺线管外部的磁感线的方向从N极指向S极。如图所示:
27.【答案】
【解答】解:利用凸透镜的三条特殊光线作图,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,如图所示:
五.实验探究题(共2小题)
28.【答案】(1)4.8;(2)0.4;6×103;(3)物体排开液体的体积;(4)无关;(5)变小;①;ρ水(H3-H2)H4-H2。
【解答】解:(1)由图1甲可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的指针位于4N以下第8个刻度,示数为4.8N,即合金块的重力为4.8N;
(2)由图1丙知,金块所受的浮力为:
Fn=G﹣F丙=4.8N﹣4.4N=0.4N;
根据G=mg知,合金块的质量为:
m=Gg=4.8N10N/kg=0.48kg,
由图1丁知,金块浸没在水中时所受的浮力为:
F浮=G﹣F丁=4.8N﹣4.0N=0.8N,
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排知合金块的体积为:
V合金=V排=F浮ρ水g=0.8N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.8×10﹣4m3,
合金块的密度为:
ρ合金=mV合金=0.48kg0.8×10-4m3=6×103kg/m3;
(3)由图1甲、乙、丙、丁所示实验可知液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,且物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法知浮力越小,所以可以得出的初步结论是:当液体密度一定时,物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)由图1甲、丁、戊所示实验可知液体的密度相同,物体排开液体的体积相同,物体浸没的在液体中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法知浮力相同,所以得出的初步结论是:浮力大小与物体浸没的深度无关;
(5)图2丙中冰块与合金块的总浮力等于冰块与合金块的总重力,冰块完全熔化后,其质量不变,受到的浮力不变,而合金块沉入容器底部,受到的浮力小于重力,则丁中的总浮力小于丙中的总浮力,则丁中排开液体的体积小于丙中排开液体的体积,则丁中液面的高度小于丙中液面的高度,根据液体压强公式p=ρgh可知,步骤④与步骤③相比,水对烧杯底的压强变小;
根据冰漂浮在水面上浮力等于冰块的重力,且冰熔化后质量不变,则ρ水gV水=ρ冰gV冰=ρ水gV排,可得V排=V水,即冰熔化对水面没有影响,所以图丙中冰熔化后如果没有放入合金块,液面高度与图乙相同,放入合金块后相当于图丁所示的深度,
设圆柱形容器的底面积为S,由图2乙和丁知,
合金块的体积为:V=S(H4﹣H2)
漂浮的物体,由二力平衡知,F浮=G物,
根据阿基米德原理:F浮=G排,
所以,G物=G排,即m物g=m排g,
则m物=m排,即漂浮在液面上的物体,物体的质量等于其排开液体的质量,利用此规律,
由图2乙和丙知,Δm物=Δm排
所以,合金块的质量为:m=Δm排=ρ水(V丙排﹣V乙排)=ρ水S(H3﹣H2)
合金块的密度为:ρ=mV=ρ水S(H3-H2)S(H4-H2)=ρ水(H3-H2)H4-H2;
所以不需要步骤①也可以测出小合金块密度。
故答案为:(1)4.8;(2)0.4;6×103;(3)物体排开液体的体积;(4)无关;(5)变小;①;ρ水(H3-H2)H4-H2。
29.【答案】①转换法;②甲、乙;③压力;受力面积。
【解答】解:①探究影响压力作用效果的因素,应采用控制变量法和转换法。
②要得出“受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显”的结论,必须控制受力面积相同,压力大小不同,符合条件的只有甲、乙两图。
③甲、丙两图中,都是一块砖,压力相同,放置方式不同,受力面积不同,压力的作用效果不同,因此会得出压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
故答案为:①转换法;②甲、乙;③压力;受力面积。
六.计算题(共2小题)
30.【答案】(1)保温挡工作时,电路中的电流是0.5A;
(2)电热丝R1的阻值是110Ω;
(3)不计热量损失,该电火锅正常工作,把质量为0.55kg初温为20℃的水加热到100℃,需要420s。
【解答】解:(1)电火锅保温时的功率:P2=110W;
由P=UI可得,保温挡工作时电流:I=P1U=110W220V=0.5A;
(2)由图知,当开关S闭合,S1接2时,两电阻串联,电路中的总电阻最大;当开关S1接1时,电路中只有R1时,此时电路中电阻最小,由P=U2R可知,电路消耗的功率最大,电火锅处于加热状态,
由P=U2R可得,R1的阻值:R1=U2P1=(220V)2440W=110Ω;
(3)将0.55kg、初温20℃的水加热至100℃时水吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.55kg×(100℃﹣20℃)=1.848×105J,
不计热量损失,则电热水器消耗的电能:
W=Q吸=1.848×105J,
由P=Wt可得,需要的加热时间:
t′=WP1=1.848×105J440W=420s。
答:(1)保温挡工作时,电路中的电流是0.5A;
(2)电热丝R1的阻值是110Ω;
(3)不计热量损失,该电火锅正常工作,把质量为0.55kg初温为20℃的水加热到100℃,需要420s。
31.【答案】(1)舱门受到海水的压力是6.18×105N;
(2)该核潜艇潜入海水下时,受到的浮力是8×107N;
(3)此时核潜艇排开海水的体积是5.83×103m3。
【解答】解:(1)已知水对潜艇顶部的压强为p=4.12×105Pa,
由p=FS可得,潜艇顶部面积为1.5m2的舱门受到海水的压力:
F=pS=4.12×105Pa×1.5m2=6.18×105N;
(2)水下排水量m排=8000t=8×106kg,
由阿基米德原理得,潜艇水下潜航时,受到的浮力:
F浮=G排=m排g=8×106kg×10N/kg=8×107N;
(3)排出2000t海水后,此时排水量m排′=8000t﹣2000t=6000t=6×106kg,
核潜艇漂浮在海面时所受浮力等于重力,
即F漂浮=G排′=m排′g=6×106kg×10N/kg=6×107N,
由F漂浮=ρ液gV排可得,核潜艇排开海水体积:
V排=F漂浮ρ海水g=6×107N1.03×103kg/m3×10N/kg≈5.83×103m3。
答:(1)舱门受到海水的压力是6.18×105N;
(2)该核潜艇潜入海水下时,受到的浮力是8×107N;
(3)此时核潜艇排开海水的体积是5.83×103m3。
七.综合能力题(共1小题)
32.【答案】(1)0.6;(2)1200;(3)64.8;(4)适当将电阻箱R2的阻值调大
【解答】解:由甲图电路知,R1与R2串联,AB间电压为R2两端电压;
(1)由图乙可知,受控电路为R的简单电路,根据P=UI可得自动计数器正常工作时的电流为:I=PRU2=5.4W9V=0.6A;
(2)当产品挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,根据I=UR可知,电路的电流减小,R2两端的电压减小,由图知此时AB端的电压为2V;
此时电路的电流为:I′=U0R2=2V150Ω=175A,
根据串联电路电压的规律知,R1两端的电压为:UR1=U1﹣U0=18V﹣2V=16V,
R1的电阻为:R1=UR1I'=16V175A=1200Ω;
(3)根据图丙知计数一次消耗电能的时间0.4s﹣0.36s=0.04s,即0.4s内有0.04s消耗电能,所以1min内消耗电能的总时间0.04s0.4s×60s=6s,
2min内自动计数器消耗的电能:W=PRt=5.4W×2×6s=64.8J;
(4)由于整个装置工作时间较长,导致U1的电压逐渐减小,根据欧姆定律可知通过电路的电流减小,U0减小,要使U0增大为原来的电压值,由串联电路的分压规律可知,需要增大R2的电阻使计数器正常工作。
故答案为:(1)0.6;(2)1200;(3)64.8;(4)适当将电阻箱R2的阻值调大
