2023年辽宁省营口市中考物理二模试卷
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1. 对下列物理量的估测最合理的是( )
A. 两个鸡蛋的质量大约为100mg B. 学校门口汽车限速为30m/s
C. 营口市6月份平均气温约为34℃ D. 家用空调的电功率约为1100W
2. 关于声现象的描述,下列说法错误的是( )
A. 声音是由物体振动产生的
B. 摩托车安装消声器,可以在声源处减弱噪声
C. 吹笛时,按压不同气孔是改变声音的响度
D. 蝙蝠靠超声波发现昆虫
3. “农谚”是中华民族智慧的结晶,下列对农谚的分析正确的是( )
A. “惊蛰云不停,寒到五月中”,云的形成是升华现象
B. “伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是汽化现象
C. “霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是液化现象
D. “小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是凝固现象
4. 下列光现象中,由于光的直线传播形成的是( )
A. 海市蜃楼
B. 手影
C. 水中的倒影
D. 凸面镜中的像
5. 下列关于热学相关知识说法正确的是( )
A. 物体温度越高,分子无规则运动越剧烈 B. 物体内能增加,一定是吸收了热量
C. 热传递是温度从高温物体传递到低温物体 D. 温度为0℃的物体,内能可能为零
6. 下列四个实验能反映电风扇工作原理的是( )
A. B.
C. D.
7. 打篮球是很多同学喜爱的运动项目,某次打篮球过程中,篮球的部分运动轨迹如图所示,下列说法正确的是( )
A. 篮球经过相同高度的B、C两点时,机械能相等
B. 篮球第一次反弹后到达最高点D时,动能为0
C. 篮球经过B、E两点时,动能可能相等
D. 篮球在整个过程中机械能守恒
8. 如图所示,电源电压不变,同时闭合开关S、S1,待电路稳定后再断开S1,则( )
A. 电流表A的示数减小,电流表A1的示数不变,电压表V的示数不变
B. 电流表A的示数不变,电流表A1的示数增大,电压表V的示数减小
C. 电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均不变
D. 电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均增大
9. 如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为P甲、P乙.若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,则( )
A. P甲可能小于P乙 B. P甲可能大于P乙 C. P甲一定小于P乙 D. P甲 一定大于P乙
10. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 手机充电器可以长期插在电源插座上
B. 使用试电笔时,手不能接触笔尖金属体
C. 一旦发生触电事故,施救人员首先要切断电源
D. 用电器发生漏电时,漏电保护器会自动切断电路
11. 能源、信息和新材料是当今社会十分关注的课题,以下有关说法正确的是( )
A. 半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的一种特殊材料
B. 超声波的应用非常广泛,“B超”是利用超声波传递信息
C. 弯曲的光导纤维也能传输信息,说明光可以沿曲线传播
D. 核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的
12. 如图所示,每个滑轮重6N,物体A重100N,物体B重60N,F1=16N,F2=8N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动,绳重及滑轮转轴的摩擦等次要因素忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 拉力F2的功率为0.8W B. 滑轮组的机械效率为75%
C. 如果增大F2,物体A可能向左运动 D. 物体A受到地面水平向右2N的摩擦力
13. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由a切换到b时,电压表的示数由7V变为5V,电流表的示数由0.2A变为0.4A,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为9V
B. 定值电阻R的阻值为15Ω
C. 电路消耗的最小功率为1.8W
D. 通电10秒电阻R2耗电16J
14. “西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”。诗中的白鹭相对于山是______ 的;若水深3m,当白鹭距离水面5m时,它的像距离白鹭______ m;诗人看到水中的鳜鱼是由光的______ 形成的______ (选填“实”或“虚”)像。
15. 牛顿第一定律揭示了力与运动的关系,课堂上老师竖直向上抛出了一根粉笔,上升的过程中阻力的方向为______(选填“竖直向下”或“竖直向上”),粉笔在最高点时速度为零,此时______(填“是”或“不是”)平衡状态,若在最高点时外力突然消失,球的运动状态是______。
16. 老师演示了如图实验,把活塞迅速压下去,观察到硝化棉燃烧,迅速压下活塞,是通过______的方式、主要使管内______(选填“空气”或“硝化棉”)的内能增加,炒菜时不断翻炒食物,食物变熟,主要是通过______改变了内能。
17. 如图,物体A、B重均为30N,用50N的水平压力把A压在竖直的墙壁上静止不动,则物体A所受的摩擦力是为______ N;物体B在20N的水平推力作用下静止不动,则物体B所受的摩擦力为______ N,当推力增大到25N时,物体B在水平地面上匀速直线滑动,此时物体B受到的摩擦力为______ N。
18. 用毛皮摩擦过的橡胶棒带______ 电,如果用摩擦过的橡胶棒接触验电器金属小球(如图所示),验电器的金属箔片张开,这是因为箔片带______ (填“同”或“异”)种电荷相互排斥,摩擦起电的实质是______ 在物质间转移。
19. 如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接。若将阀门K打开,水将会由______ (选填“A流向B”、“B流向A”或“不流动”),静止时两容器中液面的水平高度______ (选填“A端高”、“相平”或“B端高”)。此时A、B容器底受到液体的压强之比pA:pB=______ 。
20. 在“探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”的实验中,将两段阻值相同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的密闭容器中,该实验装置是为了探究电流通过导体产生的热量与______ 的关系,当通过R1的电流为0.2A,10秒钟R1中电流产生的热量是______ J,R1中电流产生的热量是R2中的______ 倍。
21. 如图甲所示,木块A的重力为10N,将合金块B放在木块A上方,木块A恰好有五分之四的体积浸入水中;若将合金块B取下放到水中,如图乙所示,B沉底,木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一,此时B受到容器底部的支持力为2N,则合金块B的重力______ N,合金块B的密度______ kg/m3,从图甲到图乙水对容器底部压力的变化了______ N。
22. 请根据平面镜成像的特点在图中画出AB在平面镜中所成的像。
23. 如图甲所示的多功能碗夹,使用时和钳子类似,其中AOB可以看成一个杠杆,其简化示意图如图乙所示,请你在图乙中画出使用该碗夹取餐时,作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。
24. 某学校正在进行线路改建,需要在每层楼梯的中间安装两盏“220V 20W”的楼梯灯,上下楼梯口处的开关都能控制这两盏灯,并且两盏灯都能正常发光。下面是连接的部分电路,请你把两盏灯和开关正确接入电路。
25. 如图为我国古代运送巨木的劳动场景示意图。他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移到其它地方。请用所学物理知识回答下列问题:
(1)横杆是什么杠杆?
(2)在巨木下面垫上圆木有什么作用?
(3)支架下端垫有面积较大的石块,有什么作用?
26. 如图是一款新型油电混合动力汽车,静止在水平地面上,对地面的压强为1.2×105Pa,车胎与地面接触总面积为1000cm2。该汽车在某次行驶过程中,先以20m/s的速度低速匀速行驶,电动机的输出功率为10kW;然后再高速行驶在平直公路上匀速行驶了16km,行驶过程中受到的阻力为1000N。(g=10N/kg)
(1)汽车的质量。
(2)在低速行驶过程中,汽车受到的牵引力。
(3)在这次高速行驶过程中汽车的牵引力做的功。
27. 如图1所示是定值电阻R1和标有“8V 8W”灯泡L的I-U关系图象。如图2所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,求:
(1)定值电阻R1多大?
(2)把开关S、S2闭合、开关S1断开,滑动变阻器的滑片P滑到b端,此时电流表示数为0.5A,灯泡L的实际功率多大?电源电压多大?
(3)当开关S、S1、S2同时闭合,调节滑片P的位置,电路消耗的最大功率是多少?
28. 某电热水器的额定电压为220V,有加热和保温两个挡位。保温挡的电功率为550W,加热挡的功率为1650W,其内部电路由发热电阻R1和R2组成,其中S2是温控开关,其简化电路如图所示。某次该热水器在额定电压下正常工作1h,先给热水器内的水加热到预定温度然后开始保温,消耗的总电能为1.1kW⋅h。c水=4.2×103J/(kg⋅℃),求:
(1)R1的阻值是多少?
(2)在这次工作中R2消耗的电能是多少?
(3)在这次工作过程中,加热挡工作时将20kg、初温为20℃的水加热至50℃,这些水吸收了多少热量?该电热水器在加热过程中的效率是多少?(结果保留到0.1%)
29. 在探究.“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲测出凸透镜的焦距是______ cm;
(2)实验开始前,为了让像成在光屏的中央,需对蜡烛、凸透镜和光屏进行调节,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______ ;然后将点燃的蜡烛放置在图乙的位置,移动光屏将得到一个______ (选填“放大”、“等大”或“缩小”)清晰的烛焰像;利用这一成像特点人们制成了______ (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);
(3)接着将蜡烛移到25cm刻度处,此时若要在光屏上得到清晰的烛焰像,可以把光屏______ (选填“向左”或“向右”)移动;若保持光屏不动,也可以在烛焰和凸透镜之间放一度数适当的______ (选填“近视”或“远视”)眼镜;
(4)某小组实验如图丙所示,凸透镜(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在凸透镜同侧的的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则凸透镜位置在光屏的______ (选填“左”或“右”)侧,乙处成的像______ 是缩小的(选填“可能”或“一定”)。
30. 小明用图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验:
(1)组装实验装置时,对于盛水的烧杯和测水温的温度计,应先调整______ (选填“烧杯”或“温度计”)的位置。已知一个标准大气压下,水银的凝固点和沸点分别为-39℃和357℃,酒精的凝固点和沸点分别为-117℃和78℃,本实验应选用______ (选填“水银”或“酒精”)制作的温度计;
(2)图乙是实验中某个时段气泡的变化图像,这是水______ (选填“沸腾前”或“沸腾时”)的情形;当水沸腾时,水中产生大量的气泡,气泡内是______ (选填“空气”或“水蒸气”);
(3)图丙为根据实验数据画出的水的温度与时间关系图像,水的沸点为______ ℃;
(4)小明发现水正在沸腾,移走酒精灯,水还能沸腾一段时间,表明水沸腾过程中不需要吸热,这种说法______ (填“对”或“不对”),理由是:______ 。
31. 小春用天平(含砝码)、合金块、烧杯、水、细线等测定合金块的密度。
(1)调节天平平衡时,要将天平放在______ 桌面上,再将游码移至标尺左端零刻度线处,若指针偏向分度标尺的左侧,应将横梁上的平衡螺母向______ 调(选填“左”或“右”),直至横梁平衡;
(2)①用天平称得合金块的质量180g;
②如图甲所示,用天平称得烧杯和水的总质量为______ g;
③如图乙所示,用细线将合金块拴住,使之完全浸没在水中,天平的读数121.4g;
④合金块排开水的质量为______ g,合金块的密度为______ g/cm3;
(3)若将②、③实验顺序对换,则所测合金密度将______ (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
32. 在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组的同学们选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻,电压恒为6V的电源,“30Ω1A”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)请你根据甲图,将乙图中的部分电路连接完整;(要求:滑片向右移动时,电流表示数变大,导线不交叉)
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路存在的故障可能是定值电阻______ (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,首先接入10Ω的电阻探究“电流与电压的关系”:
①实验小组记录的数据如表。
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.8
2.0
2.4
2.8
3.0
电流/A
0.18
0.20
0.24
0.28
0.30
②分析表格的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______ ;
(4)接着小红继续按照图乙所示电路,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω这四个电阻接入电路,探究电流与电阻的关系;
①实验中控制定值电阻两端的电压为2V不变。她用10Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上15Ω电阻,闭合开关后,为了使电阻两端的电压恢复到2V,此时应将滑片适当向______ 调(选填“左”或“右”);
②她发现当接入______ Ω的电阻时,无论怎样调节变阻器的滑片,电压表的示数都大于2V,若想完成实验,应更换一个最大阻值不小于______ Ω的滑动变阻器;
(5)在不改变实验器材和电路连接的前提下,为使实验顺利进行,应控制定值电阻两端的电压不小于______ V;
(6)为了测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,同组的小玲设计了如图丙所示的电路(R0为已知阻值的定值电阻,R为滑动变阻器),实验操作如下:
①只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为______ 时,小灯泡恰好正常发光;
②保持变阻器滑片P位置不变,闭合开关S和S1,断开开关S2,记下此时电流表示数I,则小灯泡L的额定功率P额=______ 。(均用U额、R0和I表示)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A.一个鸡蛋的质量约为50g,两个鸡蛋的质量约为100g,故A不符合实际;
B、学校门口对汽车的限速约为30km/h,故B不符合实际;
C、营口市在我国辽宁省,6月份平均气温约为25℃,故C不符合实际;
D、家中挂壁式空调正常工作时的电功率约为1100W,故D符合实际。
故选:D。
首先对题目中涉及的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。
此题考查的是学生对一些常见物理量的估测能力,需要学生对生活中的常见物理量单位、大小有所认识。
2.【答案】C
【解析】解:A、声音是由物体振动产生的,故A正确;
B、摩托车安装消声器,可以在声源处减弱噪声,故B正确;
C、吹笛时,按压不同气孔是改变笛子内空气柱的长度,改变声音的音调,故C错误;
D、蝙蝠靠超声波发现昆虫,故D正确。
故选:C。
(1)声音是由物体振动产生的;
(2)减弱噪声有三种途径,分别为在声源处减弱、在传播过程中减弱以及在人耳朵处减弱;
(3)响度是指声音的大小,音调是指声音的高低;
(4)蝙蝠飞行时会发出超声波,利用超声波定位发展昆虫。
本题主要考查声音的产生、防治噪声的途径、声音的特征、超声波等知识,结合生活实际,易学好懂。
3.【答案】D
【解析】解:
A、云是空气中的水蒸气变成的小水珠,由气态变为液态,属于液化现象,故A错误;
B、雨是空气中的水蒸气变成小水珠遇到凝结核后变成大水珠然后由于重力作用掉落到地面形成的,由气态变为液态,属于液化现象,故B错误;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶,是凝华现象,故C错误;
D、河水结冰是由液态变为固态,是凝固现象,故D正确。
故选:D。
根据物态变化的知识逐一分析:物体由固态变为液态的过程叫熔化,物体由气态变为液态的过程叫液化,物体由液态变为气态的过程叫汽化,汽化的两种方式是蒸发和沸腾;物体由气态直接变为固态的过程叫凝华,物体由固态直接变为气态的过程叫升华。
熟悉常见的自然现象,掌握六种物态变化的状态变化是解决此题的关键。
4.【答案】B
【解析】解:A、海市蜃楼是由于光的折射形成的,故A不符合题意;
B、手影是由于光的直线传播形成的,故B符合题意;
C、水中的倒影是由于光的反射形成的虚像,故C不符合题意;
D、凸面镜是利用光的反射成的虚像,可以扩大视野,故D不符合题意。
故选:B。
(1)光从一种透明介质斜射进入另一种透明介质时,传播方向通常会发生变化,这种现象叫光的折射。海市蜃楼、池水变浅、插入水中的筷子向上弯折等都属于光的折射现象。
(2)光在同种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、日食、月食、激光准直、影子的形成都是光的直线传播的实例。
(3)光射到物体的表面,改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射,平面镜成像属于光的反射的应用。
(4)凸面镜是利用光的反射成的虚像,可以扩大视野。
本题主要考查了光的直线传播,关键是在具体的实例中将光的直线传播、光的反射、光的折射分辨出来。
5.【答案】A
【解析】解:A、物体温度越高,分子无规则运动越剧烈,故A正确;
B、物体内能增加,可能是吸收了热量,故B错误;
C、热传递是内能从高温物体传递到低温物体,不是温度传递,故C错误;
D、任何物体都有内能,温度为0℃的物体,内能不可能为零,故D错误。
故选:A。
(1)分子做无规则运动的快慢与温度有关,温度越高,热运动越剧烈。
(2)改变内能的方式:做功和热传递。
(3)热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分的现象,叫做热传递。
(4)任何物体任何时候都有内能。
本题考查了分子运动和改变内能的方式,属于基础题。
6.【答案】C
【解析】解:电风扇的核心元件是电动机,电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的。
A、该实验说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,是机械能转化为电能,故A不符合题意;
B、移动滑片,小灯泡亮度发生改变,是电能转化为内能,故B不符合题意;
C、该选项中存在电源,闭合开关后,处于磁场中的直导线会受力运动,即通电导体在磁场中受力运动,故是电动机的原理,故C符合题意;
D、该实验装置是奥斯特实验装置,此实验说明了通电导体周围存在着磁场,故D不符合题意。
故选:C。
首先明确电动机的工作原理,然后根据图示的实验装置,得到该装置反应的物理理论,两者对比从而可以得到答案。
电动机是将电能转化为机械能的机械,它在工作时要消耗电能,因此解题时观察图形中有无电源是此题的解题关键。
7.【答案】C
【解析】解:AD、由图可知,每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低,说明篮球的机械能不断减小,因此在B点的机械能大于在C点的机械能,故AD错误;
B、篮球在最高点时,竖直方向速度为零,但在水平方向上速度不为零,所以篮球第一次反弹后到达最高点D时动能不为零,故B错误;
C、在B点的机械能大于在E点的机械能;在B、E两点高度不相同则重力势能不相同,即B点的重力势能大于E点的重力势能,
机械能是物体动能与势能的总和,因此在B点的动能可能等于在E点的动能,故C正确。
故选:C。
(1)每次篮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明篮球受到空气阻力,机械能逐渐变小;
(2)从轨迹来看,篮球既有竖直方向的速度又有水平方向的速度,影响动能的因素是质量和速度,据此分析;
(3)机械能是物体动能与势能的总和,B、E两点高度不相同,则重力势能不相同,据此分析。
本题考查了机械能的相互转化的相关知识,关键明确最高点时的竖直方向的速度为零,水平方向的速度不一定为零。
8.【答案】A
【解析】解:电源电压不变,同时闭合开关S、S1,两电阻并联,电流表A测得是干路电流,电流表A1测R2支路的电流,电压表V测的是电源电压;待电路稳定后再断开S1,断开R1所在的支路,只有R2接在电源两端工作,且并联电路中各支路互不影响,因此在干路的电流表A的示数减小,电流表A1的示数不变,电压表V的示数不变,故A正确,BCD错误。
故选:A。
并联电路干路电流等于各支路电流之和,并联电路中,各支路的用电器可以独立工作,互不影响;
电源电压不变,同时闭合开关S、S1,两电阻并联;待电路稳定后再断开S1,断开R1所在的支路,只有R2接在电源两端工作。
本题其实考查了学生对并联电路特征的辨别能力,了解并联电路的连接方式、电流规律、电压规律是解答本题的基础。
9.【答案】D
【解析】正方体水平放置在地面上,物体对地面的压强为p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgShS=ρgh;
所以有p甲=ρ甲gh甲,p乙=ρ乙gh乙
若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分的高度为h甲',h乙',
因为甲、乙剩余部分对地面的压强相等,
则有p甲'=ρ甲gh甲'=p乙'=ρ乙gh乙',
由图可知h甲'
切去的体积相同,则有△V=S甲△h甲=S乙△h乙
因为S甲
则切去后甲对地面的压强减少量为△p甲=ρ甲g△h甲
乙对地面的压强减少量为△p乙=ρ乙g△h乙
所以△p甲>△p乙
则有p甲=p甲'+△p甲,p乙=p乙'+△p乙,
因为p甲'=p乙',△p甲>△p乙,
所以p甲>p乙,故ABC不符合题意,D符合题意。
物体对水平面的压力和和自身的重力相等,均匀正方体对地面的压强为p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgShS=ρgh,据此表示出原来压强和沿水平方向切去部分后甲、乙对地面压强,根据剩余的高度判断出两正方体的密度关系,再根据p=ρgh比较甲乙切去部分对地面的压强关系,进一步得出原来两者对地面的压强关系。
本题考查了压强大小的比较,利用均匀、规则物体(正方体、长方体、圆柱体等)对水平面上的压强公式p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgShS=ρgh是关键。
10.【答案】BCD
【解析】解:A、将手机充电器长期插在电源插座上可能会使充电器因发热而引起火灾,故A错误;
B、使用试电笔时,手要与笔尾金属体相连,不能接触笔尖,故B正确;
C、发现有人触电时,若直接用手将触电者拉开,由于人体也是导体,会造成救人者也触电,所以应先切断电源,然后进行抢救,故C正确;
D、用电器发生漏电时,零线和火线上的电流不相等,漏电保护器会断开电路,故D正确。
故选:BCD。
(1)用电器不使用时要断开开关;
(2)试电笔的正确使用:用手接触测电笔的尾部金属体,笔尖接触导线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线;
(3)发现有人触电或电引起的火灾,首先切断电源,再实行救援措施;
(4)漏电保护器:漏电保护器俗称漏电开关,是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器,一般安装于每户配电箱的插座回路上和全楼总配电箱的电源进线上,后者专用于防电气火灾。
本题考查安全用电的常识,解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答。为防止因触电带来的伤害,不能违反。
11.【答案】AB
【解析】解:A、容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,具有一些特殊的物理性质,可制作二极管、三极管灯,故A正确;
B、B超就是利用超声波传递信息,故B正确;
C、光导纤维由内外两层组成,且内外两层的折射本领不同,激光不会透过去,激光是不断的经光纤壁反射向前传播,故C错误;
D、目前的核潜艇都是通过原子裂变来获取能量的,故D错误。
故选:AB。
(1)半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,具有一些特殊的物理性质,可以用来制成二极管、三极管;
(2)声可以传递信息和能量;
(3)光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出,这样就把它携带的信息传到远方;
(4)核潜艇使用的可控核裂变技术来获取能量。
本题是对能源和材料技术的考查,涉及半导体材料、超声波的应用、光纤通信和核能的利用,属于基础题。
12.【答案】BD
【解析】解:
A、由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,则绳子自由端移动的速度v2=nvB=3×0.1m/s=0.3m/s,
则F2的功率:P2=W总t=F2s2t=F2v2=8N×0.3m/s=2.4W,故A错误;
D、因绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计,
所以,由F=1n(G动+f)可得,物体B受到的摩擦力fB=nF2-G动=3×8N-6N=18N,
因物体A对物体B水平向右的摩擦力和物体B对物体A水平向左的摩擦力是一对相互作用力,
所以,物体B对物体A水平向左的摩擦力:fB'=fB=18N,
因物体A静止时处于平衡状态,其合力为零,
所以,由F1
由物体A受到的合力为零可得:F1+f=fB',
则地面对A的摩擦力大小为:f=fB'-F1=18N-16N=2N,方向水平向右,故D正确。
B、该滑轮组的机械效率:η=W有W总=fBsBF2s2=fBsBF2nsB=fBnF2=18N3×8N×100%=75%,故B正确;
C、如果增大F2,动滑轮对下方绳子的拉力也增大,B将做加速运动,但B对A的压力大小和接触面的粗糙程度不变,则B与A之间的摩擦力大小不变,A受到的拉力F1、地面的摩擦力不变,则A还是处于静止状态,故C错误。
故选:BD。
(1)由图可知n=3,绳子自由端移动的速度v=nv物;利用P=Wt=Fst=Fv求出拉力F2做功的功率;
(2)绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计,根据F=1n(G动+f)求出物体B受到的摩擦力;物体A对物体B水平向右的摩擦力和物体B对物体A水平向左的摩擦力是一对相互作用力,二力大小相等,方向相反,据此求出物体B对物体A摩擦力的大小和方向;物体A静止时处于平衡状态,其合力为零,比较拉力F1和物体B对物体A摩擦力的大小判断得出地面对物体A摩擦力的方向,然后对物体A受力分析列出等式求出地面对A的摩擦力大小;
(3)利用公式η=W有W总=fs物Fs=fs物Fns物=fnF求出滑轮组的机械效率;
(4)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,先分析A受到B的摩擦力的大小变化,再确定A的运动状态是否变化。
本题考查了功率公式和滑轮组的省力公式、机械效率公式、影响滑动摩擦力大小因素、二力平衡条件以及相互作用力等知识的综合应用,正确得出物体间摩擦力的大小和方向是关键,有一定的难度。
13.【答案】AC
【解析】解:AB、当开关S在a位置时,R、R1串联,电流表测量电路电流,电压表测量R1两端的电压,电路中电流为0.2A,R1两端的电压为7V,
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压U=UR+U1=IR+U1=0.2A×R+7V.....①;
当开关S在b位置时,R、R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端的电压,电路中电流为0.4A,R2两端的电压为5V,
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压U=UR'+U2=I'R+U2=0.4A×R+5V.....②;
联立①②可得:U=9V,R=10Ω,故A正确,B错误;
CD、电源电压不变,根据P=UI可知,当电路中电流最小时,总功率最小,当电路中电流最大时,总功率最大。
电路中电流为0.2A时,电路消耗的最小功率为P小=UI=9V×0.2A=1.8W,故C正确;
电路中电流为0.4A时,通电10秒电阻R2耗电W=U2I't=5V×0.4A×10s=20J,故D错误。
故选:AC。
(1)当开关S在a位置时,R、R1串联,电流表测量电路电流,电压表测量R1两端的电压,电路中电流为0.2A,R1两端的电压为7V,
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压的表达式,
当开关S在b位置时,R、R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端的电压,电路中电流为0.4A,R2两端的电压为5V,
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压的表达式,电源电压不变,联立以上两式可得电源电压值和R的阻值;
(2)电源电压不变,根据P=UI可知,当电路中电流最小时,总功率最小,电路中电流为0.2A时,根据P=UI得出电路消耗的最小功率;
电路中电流为0.4A时,根据W=UIt计算通电10秒电阻R2耗电。
本题考查串联电路特点、欧姆定律的应用和电功率的计算,关键是公式的灵活运用。
14.【答案】运动 10 折射 虚
【解析】解:诗中的白鹭与山之间发生了位置的变化,所以是白鹭是运动的;
水中的“白鹭”属于倒影,是由光的反射形成的虚像;物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等,当白鹭距离水面5m时,它的像距离水面5m,像距离白鹭10m;
诗人看到水中的鳜鱼是由光的折射形成的虚像。
故答案为:运动;10;折射;虚。
在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;水中倒影属于镜面反射,所成像为虚像,物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等;
光从一种介质斜射入另一种介质,会发生折射。
本题考查了平面镜的成像特点、光的折射现象、运动和静止的相对性,属于基础题。
15.【答案】竖直向下 不是 静止
【解析】解:粉笔上升的过程中受到空的阻力,阻碍物体运动,阻力的方向为竖直向下;
粉笔在最高点时速度为零,此时只受到竖直向下的重力作用,所以粉笔不是平衡状态;
根据牛顿第一定律可知,斜向上抛出一个篮球,假设球在运动过程中外力突然消失,球的运动状态会是做匀速直线运动。
故答案为:竖直向下;不是;静止。
(1)阻力总是阻碍物体的相对运动,物体上升受阻力竖直向下,物体下降受阻力竖直向上。
(2)对粉笔受力分析,判断是否是平衡状态。
(3)根据牛顿第一定律可知,如果运动的物体所有的外力都突然消失那么物体将做匀速直线运动。
本题主要考查了对牛顿第一定律的理解,以及阻力、平衡状态的判断等知识的应用,难度不大。
16.【答案】做功 空气 热传递
【解析】解:当把活塞迅速压下去时,活塞对空气做功,活塞的内能就会增加,空气的温度就会升高,达到硝化棉的燃烧点,硝化棉就燃烧起来,因此硝化棉燃烧是由于做功使管内空气的内能增加所致;
炒菜时不断翻炒食物,食物吸收热量,主要是通过热传递改变了内能。
故答案为:做功;空气;热传递。
做功和热传递可以改变物体的内能,做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
解决此类问题要结合改变物体内能的方式进行分析解答,相对比较简单,属于基础题。
17.【答案】30 20 25
【解析】解:A处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。摩擦力与重力是一对平衡力,A的重力的大小为30N,所以摩擦力也是30N;
物体B受到F等于20N的水平推力静止,B处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。摩擦力与推力是一对平衡力,推力的大小为20N,所以摩擦力也是20N;
当受到F等于25N的水平推力时,刚好做匀速直线运动,则物体B仍处于平衡状态,摩擦力与推力仍是一对平衡力,则B受到的摩擦力为25N。
故答案为:30;20;25。
物体所受平衡力的特点是两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上。
根据两个物体的具体运动情况,分析受力即可。
本题考查学生对平衡力概念和大小判断的具体掌握情况,静止状态和匀速直线运动状态都属于平衡状态,都受平衡力的作用。
18.【答案】负 同 电子
【解析】解:(1)毛皮和橡胶棒摩擦过程中,橡胶棒得到电子带负电;
(2)带负电的橡胶棒接触验电器的金属小球,橡胶棒上的部分负电荷转移到验电器的金属箔片上,金属箔片由于带同种电荷相互排斥而张开;
(3)摩擦起电的实质是电子在物体间的转移。
故答案为:负;同;电子。
(1)正负电荷的规定:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,缺少电子;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,有多余的电子;
(2)验电器的工作原理:同种电荷互相排斥;
(3)在电荷转移的过程中,电荷的总量是保持不变的,即电荷是守恒的。在转移过程中,只能转移带负电荷的电子.可见摩擦起电不是创造了电荷,而是电荷发生了转移。
此题考查了两种电荷的规定、验电器的原理及摩擦起电的实质,是一道基础题,难度不大。
19.【答案】A流向B 相平 5:7
【解析】解:由图知,若将阀门K打开后,AB构成连通器,水从容器A向容器B流动,在水不流动时,两容器中液面高度是相平的;
已知A、B为完全相同的两个容器,且原来两水面的高度差Δh=7cm+2cm-5cm=4cm,
所以打开阀门后,两容器中的液面会相平,A液面下降2cm,变为hA=5cm,B液面上升2cm,变为hB=7cm,
最后A、B两容器底部受到水的压强之比:pApB=ρghAρghB=hAhB=5cm7cm=57。
故答案为:A流向B;相平;5:7。
(1)上端开口下端连通的容器为连通器,连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的;
(2)由图可知原来两水面的高度差,进一步计算打开阀门后,两容器中的液面相平时的液面高度,根据液体压强公式计算A、B两容器底部受到水的压强之比。
本题考查学生对连通器的认识、液体压强公式的灵活运用。
20.【答案】电流 2 4
【解析】解:在右侧装置中两个5Ω的电阻并联后与左侧的5Ω的电阻串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,两并联电阻阻值相等,则支路中电流相等,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过一个电阻的电流的一半,探究导体产生的热量与电流的关系;
当通过R1的电流为0.2A,10秒钟R1中电流产生的热量是:
Q=I2R1t=(0.2A)2×5Ω×10s=2J;
电阻R1和R2的电阻值相同,且I1=2I2,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电阻R1产生热量是电阻R2电流产生热量的4倍。
故答案为:电流;2;4。
根据电路的串并联规律分析实验装置;根据焦耳定律算出10秒钟R1中电流产生的热量和分析产生的热量之比。
本题考查焦耳定律,解题关键是掌握电路串并联规律和焦耳定律。
21.【答案】61.5×103 2
【解析】解:在图甲中,以AB为整体做为研究对象,受到竖直向上的浮力作用FB1,及竖直向下的重力的作用GAB,
因处于静止状态,故FA1=GAB=GB+GA=GB+10N…①
根据阿基米德原理:
FA1=FA1=ρ水gV排1=ρ水g×45×VA…②
在图乙中,A物体受到的浮力等于重力,FA2=GA=10N…③,
根据阿基米德原理:
FA2=ρ水gV排2=ρ水g×12×VA,…④
以B为研究对象,受到竖直向上的浮力作用FB和器底对其的支持力作用F支持及竖直下的重力作用GB,
且为静止状态,故GB=FB+F支持=FB+2N,…⑤
根据阿基米德原理:
FB=ρ水gVB,…⑥
由③④可得:ρ水g×12VA=10N
1×103kg/m3×10N/kg×12VA=10N
则,VA=2×10-3m3
由G=mg可得,mA=GAg=10N10N/kg=1kg,
则A的密度:ρA=mAVA=1kg2×10-3kg/m3=0.5×103kg/m3,故A错误;
由②可得,FA1=ρ水gV排1=1×103kg/m3×10N/kg×45×2×10-3m3=16N,
由①可得,GB=FA1-GA=16N-10N=6N,
由⑤可得,GB=FB+2N,则6N=FB+2N,FB=4N,
由⑥可得,FB=ρ水gVB,
则4N=1×103kg/m3×10N/kg×VB,VB=4×10-4m3
由G=mg可得,mB=GBg=6N10N/kg=0.6kg,
则B的密度:ρB=mBVB=0.6kg4×10-4m3=1.5×103kg/m3;
根据甲图可知,容器底部受到的压力等于水和A、B的总重力;
根据乙图可知,容器底部受到的压力小于水和A、B的总重力,由于B受到容器底部的支持力为2N,因此水对容器底的压力减小2N。
故答案为:6;1.5×103;2。
分别以图中AB、A、B物体为对象分析受力,根据力的平衡列出等式,图乙中水对A底部的压力即为A受到的浮力,结合阿基米德原理求出物体的重力和浮力,再根据密度公式求出物体的密度;最后对甲、乙两图容器底进行受力分析可知水对容器底部压力的变化量。
本题综合考查了多个知识点,关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力以及物体所受力的分析,分析物体所受力这是本题的难点也是重点,还要学会浮力公式及其变形的灵活运用。
22.【答案】解:先作出端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B',即为物AB在平面镜中所成的像,如图所示:
【解析】平面镜成像的特点是:成虚像、像与物大小相等,连线与镜面垂直,到平面镜的距离相等,左右相反;先作出端点A、B的像点,连接连接两个像点即为物体AB的像。
平面镜成像时像与物关于平面镜对称,要注意先作出端点或关键点的像点,再用虚线连接得到物体的像。
23.【答案】解:由杠杆平衡条件(F1l1=F2l2)可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂l1最长;动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向左作出最小动力l1的示意图;过支点O作动力F1的垂线即为动力臂l1;过支点O作动力F2的垂线,可得阻力臂l2,如图所示:
【解析】(1)力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
(2)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论。
24.【答案】解:家庭电路的电压为220V;灯泡的额定电压为220V,若使两个灯泡都正常发光,则两个灯泡是并联的;开关控制灯泡时,开关和灯泡是串联的,开关接在灯泡和火线之间。如图所示:
【解析】开关控制灯泡时,开关和灯泡是串联的。火线首先进入开关,然后进入灯泡,零线直接进入灯泡,这样断开开关,切断火线,操作更安全。
根据家庭电路电压和灯泡的额定电压分析灯泡的连接方式。
掌握家庭电路中灯泡、开关、两孔插座、三孔插座、保险丝等元件的作用、接法等。
25.【答案】答:(1)图中横杆的支点在支架处,左侧为阻力,右侧为动力,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
(2)在巨木下面垫上圆木可以变滑动摩擦为滚动摩擦,减小摩擦力;
(3)支架下端垫有面积较大的石块,是在压力一定时,增大受力面积可减小压强。
【解析】(1)能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆,根据动力臂与阻力臂的关系可判断杠杆的类型;
(2)变滑动摩擦为滚动摩擦可以减小摩擦力;
(3)在压力一定时,增大受力面积可减小压强。
本题通过一幅古代运送巨木的劳动场景示意图,考查了对杠杆的分析、对摩擦力和压强影响因素的认识,有一定综合性。
26.【答案】解:(1)汽车对水平地面的压力:F压=pS=1.2×105Pa×1000×10-4m2=1.2×104N,
汽车的重力:G=F压=1.2×104N,
由G=mg可知,汽车的质量:m=Gg=1.2×104N10N/kg=1.2×103kg;
(2)根据P=Wt=Fst=Fv可知,在低速行驶过程中,
汽车受到的牵引力:F=Pv=10×103W20m/s=500N;
(3)因为汽车在平直的公路上做匀速直线运动,所以,由二力平衡条件可知,
此时汽车的牵引力:F'=f=1000N,
汽车在这次高速行驶过程中汽车的牵引力做的功:
W=F's=1000N×16×103m=1.6×107J。
答:(1)汽车的质量为1.2×103kg;
(2)在低速行驶过程中,汽车受到的牵引力为500N;
(3)在这次高速行驶过程中汽车的牵引力做的功为1.6×107J。
【解析】(1)根据F=pS得到汽车对水平地面的压力,根据物体对水平面的压力大小等于物体的重力求出汽车的重力,根据G=mg求出汽车的质量;
(2)根据P=Wt=Fst=Fv求在低速行驶过程中,汽车受到的牵引力;
(3)根据二力平衡条件求出汽车的牵引力,根据W=Fs求出汽车在这次高速行驶过程中汽车的牵引力做的功。
本题考查二力平衡条件、压强定义式、重力公式、功和功率公式的应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
27.【答案】解:(1)由R1的I-U关系图象可知:U=6V,I=0.6A,
根据I=UR可得:
定值电阻
R1=U1I1=6V0.6A=10Ω;
(2)当开关S、S2闭合,开关S1断开,将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时,
灯泡与整个滑动变阻器串联,电流表测量电路中电流;
由图象知,通过灯泡的实际电流I=0.5A时,灯泡两端电压为U实L=2V,
灯泡实际功率
P实L=U实LI=2V×0.5A=1W;
根据I=UR可得:
滑动变阻器两端电压为
U2=IR2=0.5A×12Ω=6V,
所以电源电压为
U=U实L+U2=2V+6V=8V;
(3)当开关S、S1、S2同时闭合,滑动变阻器滑片位于最左端,灯泡和定值电阻R1并联。
因为
U实L'=U=U额=8V,
所以灯泡实际功率
P实L'=P额=8W;
所以R1功率为
P1=U2R1=(8V)210Ω=6.4W;
电路消耗的最大总功率为
P总=P实L'+P1=8W+6.4W=14.4W。
答:(1)定值电阻R1=10Ω;
(2)把开关S、S2闭合、开关S1断开,滑动变阻器的滑片P滑到b端,此时电流表示数为0.5A,灯泡L的实际功率为1W;电源电压为8V;
(3)当开关S、S1、S2同时闭合,调节滑片P的位置,电路消耗的最大功率是14.4W。
【解析】(1)由图象先得到R1的一组数据,根据欧姆定律求出R1阻值;
(2)当开关S、S2闭合,开关S1断开,将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时,灯泡与整个滑动变阻器串联,电流表测量电路中电流;
由图象可以得到灯泡的实际电压,利用P=UI即可求出灯泡的实际功率;
根据串联电路电流处处相等和欧姆定律求出滑动变阻器两端电压;根据串联电路电压特点得到电源电压;
(3)由P=U2R知,在电源电压一定,并且灯泡两端电压不大于额定电压,电路总电阻最小时,总功率最大,所以当开关S、S1、S2同时闭合,滑片应位于最左端,此时定值电阻R1和灯泡L并联。因为电源电压等于灯泡额定电压,所以灯泡实际功率等于额定功率;然后利用公式P=U2R得到定值电阻功率,最后得到总功率。
此题考查了串并联电路的特点、欧姆定律和电功率计算公式的应用。明确电路连接关系,通过图象得到有价值的信息,是解答此题的关键。
28.【答案】解:(1)如图所示,当只闭合S1时,为保温挡,R1接入电路,电功率为550W,
由P=UI=U2R可得R1=U2P=(220V)2550W=88Ω;
(2)当闭合S1、S2时,为加热挡,R1、R2并联接入电路,总功率为1650W;
在额定电压下正常工作1h,先给热水器内的水加热到预定温度然后开始保温,R1工作时间为1h可得R1消耗的电能W1=P1t=550W×3600s=1.98×106J,
电路消耗的总电能W总=1.1kW⋅h=3.96×106J,
在这次工作中R2消耗的电能W2=W总-W1=3.96×106J-1.98×106J=1.98×106J;
(3)在这次工作过程中,加热挡工作时将20kg、初温为20℃的水加热至50℃,这些水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃×20kg×(50℃-20℃)=2.52×106J;
当闭合S1、S2时,为加热挡,R1、R2并联接入电路,总功率为1650W;当只闭合S1时,为保温挡,R1接入电路,电功率为550W;W总=1.1kW⋅h,
故R2工作时间即为加热时间,W总=550W×1h+1100W⋅t
解得t=0.5h=1800s
电热水器加热过程消耗电能产生的热量:
Q=W=Pt=1650W×1800s=2.97×106J,
该电热水器在加热过程中的效率η=Q吸Q×100%=2.52×106J2.97×106J×100%≈84.8%。
故答案为:(1)R1的阻值是88Ω;
(2)在这次工作中R2消耗的电能是1.98×106J;
(3)在这次工作过程中,加热挡工作时将20kg、初温为20℃的水加热至50℃,这些水吸收的热量为2.52×106J;
该电热水器在加热过程中的效率是84.8%。
【解析】(1)如图所示,当只闭合S1时,为保温挡,R1接入电路,电功率为550W;
(2)当闭合S1、S2时,为加热挡,R1、R2并联接入电路,总功率为1650W;在额定电压下正常工作1h,先给热水器内的水加热到预定温度然后开始保温,R1工作时间为1h可得R1消耗的电能,又知道总电能可得R2消耗的电能;
(3)由热量公式Q=cmΔt可得水吸收的热量;先求加热时间,再求出加热过程中消耗的电能,由效率η=Q吸Q×100%进行计算。
本题是一道电学与热学的综合应用题,涉及到了电路的分析、热量的计算、电功的计算、电功率的计算、效率的计算。
29.【答案】10.0同一高度 放大 投影仪 向左 近视 右 可能
【解析】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=40.0cm-30.0cm=10.0cm;
(2)为了使像成在光屏中央,应使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度;
将点燃的蜡烛放置在图乙的位置,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的;
(3)接着将蜡烛移到25cm刻度处,此时物距增大,若要在光屏上得到清晰的烛焰像,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可以把光屏向左移动;
若保持光屏不动,也可以在烛焰和凸透镜之间放一度数适当的近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,可以将光线推迟会聚成像;
(4)由题意可知,光屏先后在甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,根据物远像近,像变小可知,像在不断的靠近凸透镜,因此凸透镜在甲的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,此时蜡烛在远离凸透镜,乙处所成的像可能是缩小的。
故答案为:(1)10.0;(2)同一高度;放大;投影仪;(3)向左;近视;(4)右;可能。
(1)平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距,读数时估读到分度值的下一位;
(2)为了使像成在光屏中央,应使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度;
根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的;
(3)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析回答;近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用;
(4)根据光屏先后在甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大可知像的大小变化,利用凸透镜成像规律可知凸透镜和物体的位置以及物体的移动方向;根据成实像时,像和物位于凸透镜的两侧、成虚像时,像和物位于凸透镜的同侧分析甲处所成像的性质。
此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
30.【答案】烧杯 水银 沸腾时 水蒸气 98 不对 撤去酒精灯后,石棉网上有余热,水仍能从石棉网上吸热,故仍能继续沸腾一小段时间
【解析】解:(1)实验时要用酒精灯外焰加热,需要先确定石棉网的位置,因此需要自下而上安装实验器材。所以组装实验装置时,应先调节B固定夹的位置。温度计里面的液体的沸点需要超过水的沸点才可以用来测将水加热至沸腾的实验,酒精的沸点没有超过水的沸点,而水银的沸点超过了水的沸点,故选水银温度计;
(2)水沸腾前产生的气泡在上升过程中会因为温度降低,气泡里面的水蒸气液化进入水中,使气泡逐渐变小。水沸腾后不断有水汽化为水蒸气进入气泡,气泡上升时体积逐渐变大,到水面破裂开来。所以图乙是实验中某个时段气泡的变化图像,这是沸腾时的情形,气泡内是水蒸气;
(3)水在到达沸点后只要能继续吸收热量,就能保持沸腾,且温度不变。由图丙可知水的沸点是98℃;
(4)当水沸腾时,撤去酒精灯后,水还能继续沸腾一段时间,原因是撤去酒精灯后,石棉网上有余热,水仍能从石棉网上吸热,故仍能继续沸腾一小段时间,所以判断水沸腾时不需要吸热是错误的。
故答案为:(1)烧杯;水银;(2)沸腾时;水蒸气;(3)98;(4)错误;撤去酒精灯后,石棉网上有余热,水仍能从石棉网上吸热,故仍能继续沸腾一小段时间。
(1)实验时要用酒精灯外焰加热,需要先确定石棉网的位置,因此需要自下而上安装实验器材。温度计里面的液体的沸点需要超过水的沸点才可以用来测将水加热至沸腾的实验,酒精的沸点没有超过水的沸点;
(2)水沸腾前产生的气泡在上升过程中会因为温度降低,气泡里面的水蒸气液化进入水中,使气泡逐渐变小。水沸腾后不断有水汽化为水蒸气进入气泡,气泡上升时体积逐渐变大,到水面破裂开来;
(3)水在到达沸点后只要能继续吸收热量,就能保持沸腾,且温度不变;
(4)液体沸腾时,不断吸收热量。
此题考查实验器材的安装顺序、温度计的选取、水沸腾前后气泡的区别、水的沸点等知识,属于综合题目。
31.【答案】水平 右 71.4503.6偏小
【解析】解:(1)根据天平使用规范可知,天平在使用时应放在水平台面上,并将游码归零,即将游码调节至最左端的零刻度线处。当指针向左偏时,说明左边重,右边高,故应将横梁上的平衡螺母向右调。
(2)由图甲可知,标尺的分度值为0.2g,示数为1.4g。烧杯和水的总质量为m总=50g+20g+1.4g=71.4g;
用细线将合金块拴住,使之完全浸没在水中,天平的读数121.4g;则合金块排开水的质量为
m排=m-m总=121.4g-71.4g=50g,
合金块的体积为V=V排=m排ρ水=50g1gcm3=50cm3,
合金块的密度为ρ=m合金V=180g50cm3=3.6g/cm3;
(3)若将③④实验顺序对换,先把合金块放入水中,然后取出后再测量烧杯和水的质量,此时由于合金块上会残留一部分水,导致测量的烧杯和水的总质量偏小,使得计算的合金块排开水的质量偏大,从而计算写出的合金块体积偏大,由ρ=mV可知,所测得的合金块密度偏小。
故答案为:(1)水平;右;(2)71.4;50;3.6;(3)小。
(1)天平是测量物体质量的工具,使用前要调节横梁平衡,先将游码移至零刻度线,再根据指针的偏转调节;天平的调节原则是:左偏右调,右偏左调,先快后慢;
(2)用细线将合金块拴住,使之完全浸没在上述烧杯的水中,排开水的质量为②③质量之差,利用排开水的体积即为合金块的体积,结合密度公式求出体积;
利用密度公式表达石块的密度;
(3)若对换步骤顺序,从排开水的体积变化入手分析测量体积变化,分析密度变化。
此题主要考查学生对于测量密度实验的理解和掌握,天平的调解、利用转换思维求体积是重点与难点。
32.【答案】短路 正比 左 20402.4U额R0 U额×(I-U额R0)
【解析】解:(1)电流表、滑动变阻器与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,滑片向右移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中,如图所示:
(2)电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的电路短路,因此故障可能是与电压表并联的定值电阻短路了;
(3)根据表中数据可知:电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,故得出的结论:在导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)①根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω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,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数恢复到2V;
②定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U-UV=6V-2V=4V,电压表示数为变阻器分得电压的2V4V=0.5倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻为30Ω时,定值电阻的阻值:R大=0.5×30Ω=15Ω<20Ω,因此当接入20Ω的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于2V;
根据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4V2V=2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×20Ω=40Ω,即应更换一个最大阻值不小于40Ω的滑动变阻器;
(5)因为串联电路电流相等,所以I=UVR=U-UVR滑,当定值电阻最大为20Ω时且滑动变阻器的电阻最大时定值电阻两端的电压最小,最小为:UV20Ω=6V-UV30Ω,解得UV=2.4V;
(6)①只闭合开关S和S2,此时灯泡和定值电阻并联,电流表测量通过定值电阻电流,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数为I0=U额R0时,定值电阻两端电压为U额,由并联电路的电压特点可知,小灯泡电压也为U额,此时小灯泡恰好正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S和S1,断开开关S2,记下电流表示数为I;此时电流表测量正常发光时小灯泡和定值电阻的总电流,由串联电路的电流特点可知,小灯泡的额定电流为:I额=I-I0=I-U额R0;
推导出小灯泡L的额定功率表达式:P额=U额I额=U额×(I-U额R0)。
故答案为:(1)见解答图;(2)短路;(3)②正比;(4)①左;②20;40;(5)2.4;(6)U额R0;U额×(I-U额R0)。
(1)电流表、滑动变阻器与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,滑片向右移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,从而确定滑动变阻器接入的接线柱;
(2)电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的电路短路,据此分析;
(3)分析表中电流与电压的关系得出结论;
(4)①根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
②根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当变阻器连入电路中的电阻最大时,定值电阻的阻值,进而确定无法完成实验的定值电阻的规格;
根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,进而确定滑动变阻器的规格;
(5)滑动变阻器接入最大电阻30Ω时,滑动变阻器分得的电压最大,定值电阻分得的电压最小,且定值电阻越小,定值电阻分得的电压越小,而要保证用四个电阻都能顺利完成实验,则控制定值电阻两端的最小电压应以最大定值电阻20Ω分得的最小电压为准,根据串联电路的特点和欧姆定律求出电阻两端所控制电压的最小值;
(6)利用已知阻值的电阻R0和电流表及滑动变阻器,将灯泡两端的电压调至U额,再用电流表和电路特点测出通过灯泡的电流,再利用P=UI计算其功率。
本题探究电流与电阻的关系,考查电路连接、故障分析、电流表的读数、控制变量法、实验操作、器材的选择、欧姆定律的应用和分析数据归纳结论的能力。
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