2023年江苏省泰州市中考物理模拟训练卷10(解析版)
展开1.鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云,黄昏会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,导致其贸然飞往撞击受伤,鸟儿在如图所示位置所见情景,是因为在玻璃与空气分界面处分别发生( )
A.光的反射,光的折射 B.光的折射,光的反射
C.光的反射,光的直线传播 D.光的直线传播,光的折射
2.海洋中游得最快的是旗鱼,速度可达100km/h,下列运动速度与其最接近的是( )
A.运动员在跑道上跑步 B.人在非机动车道上骑自行车 C.汽车在高速公路上行驶 D.飞机在高空飞行
3.如图,水平推力F作用在物体a上,a、b均保持静止,关于ab有以下说法:
①物体a受到的推力小于摩擦力; ②物体b受5个力的作用;
③a对b施加向左的摩擦力; ④b受到地面摩擦力的大小等于F。
以上说法中正确的个数有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
4.如图所示,现有密度分别为 ρ1 和 ρ2 的两种液体,且 ρ1<ρ2 。在甲杯中盛满这两种液体,两种液体的质量各占一半;在乙杯中也盛满这两种液体,两种液体的体积各占一半。假设两种液体之间不发生混合现象,甲、乙两个杯子也完全相同,则( )
A.液体对甲杯底的压力大 B.乙杯内液体的质量大 C.液体对甲、乙杯底的压力相等 D.无法判断
5.小明来到万花争艳的公园,下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.公园里花香四溢 B.灌溉系统喷出的水雾飞舞 C.树叶在风中飘扬 D.露珠沿着草叶滚下
6.人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆,下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是( )
A. B. C. D.
7.2022年北京冬奥会圆满落下帷幕。下列冬奥会的运动项目中,关于力与运动相关知识的说法正确的是( )
A.短道速滑运动员武大靖匀速转弯时处于平衡状态
B.高山滑雪运动员苏翊鸣从斜坡上滑下的过程中,其所受的支持力与重力是一对平衡力
C.运动员在冰壶前不停地快速摩擦冰面,是为了减小冰壶受到的滑动摩擦力
D.冰球向前运动时,如果受到所有外力消失,冰球将会静止
8.甲、乙两灯的额定电压均为6V,测得两灯的电流与电压关系图象如图所示。则下面的说法不正确的是( )
A.甲灯正常工作的电阻是20Ω
B.乙灯的实际功率是2. 4W时,它两端实际电压约为4V
C.当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,电路消耗的总功率是2. 8W
D.当把甲、乙两灯并联接在4V的电源上时,电路消耗的总功率约为3. 4W
9.下列现象中,物体的动能转化为重力势能的是( )
A.甲:人骑自行车从高处冲下B.乙:运动员拉开弓射箭
C.丙:人从最低点向上荡秋千D.丁:人乘电梯匀速上行
10.如图所示,重力G=700N的水平木板在滑轮组的作用下保持静止.三个滑轮等大、光滑,质量均忽略不计.所有细绳的重力均不计,天花板间的固定点分别叫做A、B、C,与木板间的固定点分别叫做D、E;各条细绳中不与滑轮接触的部分均竖直.则B点处的细绳对天花板的拉力大小为( )
A.100NB.140NC.300ND.350N
11.在如图的电路中,电源两端的电压 U 保持不变,只闭合开关 S1,当滑动变阻 R3 的滑片 P 滑至最左端,滑动变阻器 R2 的滑片 P’滑至最下端时,电阻 R2 消耗的电功率P0=8W,再将滑动变阻器 R3 的 滑片 P 滑至最右端,滑动变阻器 R2 的滑片 P’滑至最上端电压表 V1 的示数为 U1,V2 的示数为 U2,U1:U2=1:4.只闭合开关 S1 和 S3,R2 置于最大阻值处,电路消耗的总功率为 P1;只闭合开关 S1和 S2,电路消耗的总功率为 P2,P1:P2=1:2,则下列判断正确的是( )
A.电阻 R1 与滑动变阻器 R2 的最大阻值之比为 2:1
B.闭合 S1,P 置于 R3 的最左端,P’置于 R2 的最下端时,电路的总功率为 16W
C.只闭合 S1,P 置于 R3 的最左端,当 P’分别置于 R2 的最下端和中点时,电压表 V1 的示数之比 2:3
D.若因操作不当使 R2 断路,在保证电路安全的前提下闭合所有开关,电路的总功率最小值是 40W
12.有两个电路元件A和B,流经元件的电流与其两端的电压的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.A、B串联在电路中,在电阻相同时,电路中电流为0. 6A
B.A、B串联在电路中,当电流为0. 4A时,A、B的电功率之比为5:4
C.A、B并联在电压为2.5V电压下,A、B消耗的总功率为2.5W
D.A、B串联在电路中,若消耗电功率相等,则总功率为7.2W
二、填空题
13.城市山林——镇江,随处可闻鸟鸣声。鸟的发声器官由于 发出声音,声音通过 传入人耳,对于想安静学习的同学来说,鸟鸣声是 (选填“噪声”或“乐音”)。
14.干湿泡湿度计是用两支相同的温度计并列制成的。在使用时,其中一支温度计下端的玻璃泡包着湿布,因为水在蒸发时要 (选填“吸热”或“放热”),所以该温度计的读数要比另一支温度计的读数 ,若将它们移至通风口,则两者示数差值将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.金浩山茶油是永州的优质食用油,享誉全国。小文想测量金浩山茶油的密度,进行如下操作:将天平放在水平桌面上,将游码放在标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘的右侧如图甲所示,要调节天平平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;在一个空烧杯中倒入适量金浩山茶油,用调节好的天平进行测量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则烧杯和茶油的总质量为 g;将烧杯中的部分茶油倒入量筒中如图丙所示,则量筒中茶油体积为 cm3;将烧杯和剩余茶油放在天平上称量,烧杯和剩余茶油的总质量为36g。根据测量结果可计算出金浩山茶油的密度为 kg/m3
16.如图甲,在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的冷水。同时滴入一滴红墨水,发现装热水的杯子变红的速度更快,这说明了分子的运动跟 有关。如图乙,将两个铅柱的底面削平,然后紧紧地压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开,这说明了分子之间存在 。
17.王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件,由于具有 ,一向憨态可掬的“墩墩”姿态格外轻盈,接连几个“空翻”画出了一条漂亮的直线,稳稳站在了叶光富手中。在太空,由于在空间站舱内失重的情况下,物体几乎不受 作用,如物体受到微弱的空气阻力忽略不计,无论往哪个方向抛,几乎都可以看作是做 运动。
18.有不吸水的圆柱体A,顶部系有一根轻质细线,已知A的质量为1.32kg,密度为1.1×103kg/m3,高为12cm。现将圆柱体A竖直放入薄壁柱形容器中,然后向容器中缓慢加入液体,直至加满,液体体积与深度的关系如图所示,当液体加满后,用细线将A竖直向上提升2cm静止时,细线的拉力为3.6N。g取10N/kg,则圆柱体A的重力为 N,液体的密度为 kg/m3。
19.一根与丝绸摩擦过的玻璃棒带了电,这是 现象。如图所示,用此玻璃棒接触原来不带电的验电器金属球,验电器的金属箔张开,这一瞬间电流方向是 (选填“从A到B”或“从B到A”),金属箔带了 (选填“正”或“负”)电。
20.全球汽车保有量在迅速增长,截止2011年,全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油,每辆汽车每年耗油约2.1t,若不计热量损失,这些燃料完全燃烧可供1×106kg的水温度升高 ℃;汽车内燃机的效率平均值取30%,如果能把内燃机的效率提高1%,全球每年可以节约 kg燃油,从而减小全球的碳排放,为环保作出贡献。(已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),汽油的热值为4.6×107J/kg)
21.如图所示是一种电动平衡车,两车轮与地面的接触面积为40cm²,某同学骑行中使地面受到的压强为5×104Pa时,该平衡车对地面的压力是 N;若在20s内沿水平面匀速行驶100m,受到的阻力为90N,则此过程中克服阻力做功的功率为 W;此过程中实现了把电能转化为 能.
22.如图所示的电路中,电源为四节新干电池串联而成,电路中是一定值电阻R1与最大阻值为40Ω的滑动变阻器R2串联在电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,电流表的示数为0.3A;当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电流表的示数为0.1A。则定值电阻R1的阻值是 Ω,滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为 W。
三、作图题
23.(1)如图(a)所示,一束光斜射向玻璃砖,并穿过玻璃砖。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线);
(2)如图(b)所示为一根“ ”形杠杆,O为支点,左端悬挂一重物M,现要在A端施加一个最小的力,使M在图示位置保持平衡。某同学在A点画出了最小力F的示意图,请对该同学的作图结果予以评价(用作图方式体现);
(3)如图(c)所示,根据小磁针的指向,用物理符号标出螺线管左端和电源左端极性。
四、计算题
24.如图所示为某种型号的多功能洒水车,它空载时的质量为3t,配备了一个内深为1m的大容量水箱,底部有一个面积为0.003m2的放水孔。若多功能洒水车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力恒为总重的0.08倍,某次该车满载(装满)后由静止开始在水平面上启动,在启动(加速)过程中,发动机消耗100g柴油。测得汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲和图乙所示。已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,q柴油=4.0×107J/kg,燃油完全燃烧。求:
(1)该洒水车满载时,若用质量不计的小钢片从外部堵住放水孔,则需对小钢片施加的外力至少是多少N?
(2)该洒水车在启动(加速)过程中热机效率是多少?
(3)该洒水车水箱的容积是多少m3?
25.某兴趣小组设计了一个监测湖水水位的报警装置,其原理如图1。电源电压恒定,电阻R0的阻值为30Ω;R是竖直放置的长条形电阻片。浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动、AP与R组成滑动变阻器。当电流表的示数达到设定数值时,表示水位达到警戒水位,装置发出报警信号。已知滑杆AP从底端上移到顶端的过程中,电压表示数与电流表示数的U﹣I图像如图2所示。
(1)求滑动变阻器的最大阻值。
(2)求电源电压和电路的最小功率。
(3)滑杆AP从底端上移到顶端的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化,记录下几组水位和对应的电流表示数,数据如下表。当电流表的示数为0.25A时,水位达到警戒值,求警戒水位。
五、实验探究题
26.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,两组同学从甲、乙两图所示的实验装置中各选一套来完成实验。
(1)实验时,按照自下而上的顺序组装器材的目的是 (写出一条理由即可);
(2)图丙是实验中某一时刻温度计示数,其读数是 ℃;
(3)图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度-时间”的图像,其中图像 (选填“a”或“b”)是根据乙实验装置的数据绘制的;
(4)同学们观察到戊图中明显的实验现象时,温度计示数 (选填“变大”“不变”或“变小”),这时气泡内的气体是 (选填“空气”或“水蒸气”);
(5)请归纳出水沸腾时温度变化的特点 。
27.为了研究超载和超速带来的安全隐患,小明同学设计了如图所示的实验:将A、B、C三辆小车分别从同一斜面的三个位置由静止释放来模拟探究,已知mA=mB
(1)实验中超载、超速带来的危害程度是通过木块 来体现的;
(2)如图丁,木块被小车推动的距离sA为 cm;
(3)在甲、丙两图所示的实验中,A、C两车到达水平面时的速度vA vC;
(4)研究超速带来的安全隐患时,应选用图甲和图 进行实验。在质量相同的情况下,汽车的 越大,其动能就越大,发生交通事故时造成的伤害就越大;
(5)图丙中的水平面如果绝对光滑且无限长,木块被撞击后将会做 运动。
28.我们做过“探究凸透镜成像规律“的实验,如图所示为该实验的装置图,实验时首先利用太阳光测出所使用的凸透镜的焦距f,请你仔细回顾当时的实验过程,回答下面的问题:
(1)下面有四种实验设计方案:
甲:分别把点燃的蜡烛放在1倍焦距f和2倍焦距2f处,调整光屏到凸透镜的距离,观察并记录在光屏上能否成像以及所成像的特点,分析总结得出凸透镜成像的规律。
乙:除甲中的做法外,还应该把蜡烛放在大于2f的某一位置和大于f小于2f的某一位置,观察并记录对应的成像情况,才能总结得出凸透镜成像的规律。
丙:把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近,通过不断调整光屏到凸透镜的距离,观察并记录在光屏上能否成像,以及所成像的特点,包括观察所成像随蜡烛位置变化而变化的趋势,尤其是在f和2f处所成像的情况,从而总结得出凸透镜成像的规律。
以上三种方案中,哪种最科学合理的。 (选填“甲”、“乙”、“丙”)
(2)同学们将蜡烛从远处逐渐靠近凸透镜的过程中,蜡烛经过 位置以后,所成实像由缩小变成放大;经过位置 以后由实像变成虚像。
(3)当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的烛焰的像,生活中的光学器件 就是利用这一成像规律工作的。若用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上 (选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的现象。
29.在探究性学习活动中,某学习小组做了以下系列实验探究。
(1)探究影响压力作用效果的因素,该小组用一块海绵、一张小桌和一个砝码,做了如图所示实验。请根据 两图中的情景,提出一个要探究的问题是: 。经过多次实验表明影响压力作用效果的因素是 。根据实验结论,建立了压强概念和压强的表达式p=FS;
A.B.C.
(2)该小组取三个高度均为h,密度同为ρ的实心均匀物体A、B、C。A、C是圆柱体,B是长方体,A、B的底面积都为S,C的底面积为S2。把它们放在水平桌面的海绵上,如图乙所示,发现海绵被压下的深度相同。该小组结合在(1)中得到的结论和表达式,分析出了A、B、C三个物体对海绵的压强均为p= (只写出结果),解释了“海绵被压下的深度相同”的原因;
(3)该小组研究液体内部的压强,用图丙A所示的器材进行实验探究。他们利用这些器材 (选填“能”或“不能”)探究液体的压强跟液体的深度、液体的密度有关。此过程用的实验方法是 (只写出一种);
该小组对液体压强的大小跟液体的深度、液体的密度之间的定量关系进一步思考。在图乙B容器内装有密度为ρ的液体,他们受到上面实验的启发,要想得到液面下深度h处的压强,可以设想这里有一个水平放置的“平面”,平面的面积为S。这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。因此,液面下深度h处的压强为p= (写出推导过程);
(4)由(3)推导出的表达式, (选填“能”或“不能”)应用于大气压强。
30.用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)挂钩码前,杠杆在如图所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没达到”)平衡状态,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向 调节;
(2)如图乙所示,弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置平衡时,示数为F1,将弹簧测力计斜向左拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数F2 F1(选项“>”、“=”或“<”);
(3)小李和小王又分别设计了两种实验方案,小李的方案如图丙所示,小王的方案如图丁所示。你认为 的实验方案更好,请说明你的理由 。
31.如图甲所示,小红用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,探究“不同物质吸收热量的能力”。
(1)在烧杯中需要分别装入 和初温相同的水和煤油;
(2)实验中,用 反映液体吸收热量的多少;
(3)根据实验数据,小红作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示。在0~10min内,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量, 升高的温度更高,由此可知, 的吸热能力更强。
(4)水在第10min的内能 (选填“大于”“等于”或“小于”)第20min的内能。
32.如图甲是小明和同学做测定小灯泡电功率实验的电路。已知电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,正常发光时灯丝的电阻在5Ω~10Ω之间。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明把图甲中的器材连接成实验电路,要求滑片P向左移灯泡变亮(所画的导线不能交叉)。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“A”或“B”)。
(3)当滑动变阻器滑片P在某一位置时,电压表的示数如图乙所示为 V,为了使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的U﹣I图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;通过这个实验,小明发现,灯泡的亮度是由它的 决定的。
(5)若实验室有两种规格的滑动变阻器,分别是甲“15Ω,1A”和乙“10Ω,1.5A”,则小明应选用 (选填“甲”或“乙”)。
(6)若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1的关系,则小灯泡的额定电流I0与实际电流I1的大小关系应该是I0 2I1(选填“>”“=”或“<”)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】光的反射定律;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】鸟儿白天将玻璃幕墙看成蓝天白云,相当于平面镜成像,是光的反射现象;黄昏透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,植物反射光透过玻璃,是光的折射现象,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】平面镜成像,是光的反射现象;光从一种介质斜射入另一介质时,会发生折射。
2.【答案】C
【知识点】速度与物体运动
【解析】【解答】A.因100km/ℎ≈27.8m/s,运动员在跑道上跑步的速度约为10m/s,A不符合题意;
B.人在非机动车道上骑自行车的速度约为5m/s,B不符合题意;
C.汽车在高速公路上行驶的速度不超过120km/h,可以达到100km/h,C符合题意;
D.飞机在高空飞行的速度可达1000km/h,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据常见物体的速度,结合数据解答。
3.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】a受到向右水平推力F,但a、b保持静止,在水平方向a受到水平向左的摩擦力,大小等于推力F,故①错误;
b物体在竖直方向受到重力、a对b的压力和地面对b的支持力,共3个力,水平方向上a对b水平向右的摩擦力和地面对b水平向左的摩擦力,共2个力,b受到5个力,故②正确;
b对a的摩擦力向左的,根据力的作用是相互的,a对b的摩擦力向右,故③错误;
b受到的摩擦力等于a受到的摩擦力等于推力F,故④正确;
故答案为:B。
【分析】静止的物体受到平衡力的作用;水平方向受力时,受到水平的平衡力。
4.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】ACD.甲杯中,由于 ρ1<ρ2 ,两种液体的质量且各占一半。由 ρ=mV 知道,密度ρ1的液体体积大于密度ρ2的液体,密度ρ1的液体体积用灰标记,密度ρ2的液体体积用蓝色标记。
乙杯中,两种液体体积相等,密度ρ1的液体体积用灰标记,密度ρ2的液体体积用蓝色标记。对照组体现体积相等时之间的分界线。
对甲杯密度ρ1的液体体积进行处理,切割成和模型2中密度ρ1的液体体积相同,即是容器体积的一半(如图所示).对乙杯中密度ρ2的液体体积进行处理,切割成和甲杯中密度ρ2的液体体积相同(如图所示),经过处理便可以直接从对比处比较甲、乙两杯内液体质量的大小了,答案很明显是对比处是蓝色的乙杯大。所以液体对乙杯底的压力大。
ACD不符合题意;
B.设杯子的容积为V,两液体的密度为ρ1、ρ2,则甲杯中两液体的质量均为 12m甲 ,杯子中液体的体积 V=m1ρ1+m2ρ2=m甲2×ρ1+ρ2ρ1ρ2
乙杯中两液体的体积均为 V2 ,则 m=V2(ρ1+ρ2)=m甲2×ρ1+ρ2ρ1ρ2×12(ρ1+ρ2)=m甲×(ρ1+ρ2)24ρ1ρ2
故 m乙−m甲=m甲×(ρ1+ρ2)24ρ1ρ2−m甲=m甲(ρ21+ρ22+2ρ1ρ24ρ1ρ2−1)=m甲×(ρ1−ρ2)24ρ1ρ2>0 即m乙>m甲,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】质量相等时,体积越大,密度越小;体积相等时,密度越大,物体的质量越大;根据质量和密度的比值计算体积;利用密度和总体积的乘积计算总质量。
5.【答案】A
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A.公园里花香四溢是扩散现象,说明分子在不停的无规则运动,故A符合题意;
B.灌溉系统喷出的水雾飞舞,是小液滴,属于机械运动,故B不符合题意;
C.树叶在风中飘扬,是机械运动,故C不符合题意;
D.露珠沿着草叶滚下,是机械运动,故D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】闻到气味,说明分子在不停地做无规则运动,扩散现象证明了分子的无规则运动。
6.【答案】A
【知识点】力的三要素及力的示意图;杠杆及其五要素
【解析】【解答】踮起脚时,脚尖O为支点,人的重力落在脚掌中为阻力,脚干对脚跟的拉力为动力,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】杠杆旋转过程中,固定不动的点是支点;使杠杆运动的力是动力,阻碍杠杆运动的力是阻力。
7.【答案】C
【知识点】牛顿第一定律;平衡力的辨别;平衡状态的判断;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.武大靖匀速转弯时,运动方向时刻变化,运动状态发生变化,处于非平衡状态,A不符合题意;
B.高山滑雪运动员从斜坡上滑下的过程中,其所受的支持力与重力不在同一直线上,所以二力不是一对平衡力,B不符合题意;
C.运动员在冰壶前不停地快速摩擦冰面,使冰熔化,在冰面上形成一层水膜,这是通过使接触面脱离的方法减小冰壶受到的滑动摩擦力,C符合题意;
D.冰球向前运动时,若所有的外力消失,由牛顿第一定律知道,冰球将做匀速直线运动,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】运动方向改变时,运动状态在改变;物体受到的力不在同一直线上,不是平衡力;接触面变光滑,可以减小摩擦力。
8.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.根据题意知道,甲灯正常发光时的电压是U甲 =6V,由图象知道,此时通过甲灯的电流是I甲 =0.3A,由I=UR知道,甲灯正常工作时的电阻是:R甲=U甲I甲=6V0.3A=20Ω,
A正确,不符合题意;
B.由图知道,当灯的电压为4V时,通过的电流为0.6A,则乙灯的实际功率是:P乙′=U乙′I乙′=4V×0.6A=2.4W,
所以,当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是4V,B正确,不符合题意;
C.把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和,由图象知道,当电路中的电流为0.3A,甲灯的实际电压为6V,乙灯的实际电压为1V时满足电源电压为7V,所以电路中的电流为0.3A,则P串 =U串 I串 =7V×0.3A=2.1W,
C错误,符合题意;
D.把甲、乙两灯并联接在4V的电源上时,由图象可知,甲灯的电流约为0.25A,乙灯的电流约为0.6A,则电路的总电流:I=I甲′+I乙′=0.25A+0.6A=0.85A,
所以,电路消耗的总功率是:P并=U并I=4V×0.85A=3.4W,
D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据公式R=UI,可求出电阻;根据公式P=UI,结合图像数据,确定实际电压;根据公式P=UI,求出总功率。
9.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A.人骑自行车从高处冲下,高度降低,速度变大,重力势能转化为动能,A不符合题意;
B.运动员拉开弓射箭,使弓箭具有弹性势能,B不符合题意;
C.人从最低点向上荡秋千,高度变大,速度减小,动能转化为重力势能,C符合题意;
D.人乘电梯匀速上行,速度不变,动能不变,高度增大,重力势能增大,机械能增大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】质量不变,高度变大,速度减小,动能转化为重力势能。
10.【答案】B
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】如图所示:
根据动滑轮和定滑轮的连接方式以及绳子的条数,可知:F3=2F2=4F1①,并且绳子对B的拉力大小等于F1,F1+F3=G=700N②,联立①②,可得5F1=G=700N,则F1=140N,B符合题意.
故答案为:B.
【分析】根据物体受到的拉力和绳子股数,分析受到的力。
11.【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A. 只闭合开关 S1 和 S3,R2 置于最大阻值处,此时R1 、R3被短路,电路中只有R2 工作,即P1只是R2的功率;只闭合开关 S1和 S2,此时R2 、R3被短路,电路中只有R1工作,即P2只是R1的功率.根据P= U2R 得R= U2P 可知,当电压相等、P1:P2=1:2,则R2:R1=2: 1,所以R1:R2=1: 2.A不符合题意.
B. 闭合 S1,R1、R3、R2串联.P 置于 R3 的最左端,则R3 电阻为零;P’置于 R2 的最下端,则R2 阻值最大.即此时相当于电路中只是R1、R2串联,则通过R1、R2的电流相等.因R1:R2=1: 2,且R2功率P0=8W,根据P=I2R得R= PI2 ,则 PR1I2P0I2=12 ,所以PR1= 12 P0= 12 ×8W=4W.则此时电路的总功率为 8W+4W=12W.B不符合题意.
C. 只闭合 S1,P 置于R3 的最左端,R3 阻值为零,R1、R2串联.当 P’置于 R2 的最下端时,A选项分析结论为R1:R2=1: 2,则UR1:UR2=R1:R2=1: 2,即电压表V1 的示数为总电压的 13 .当 P’置于 R2 的中点时,R2阻值为最大阻值的一半,所以此时R1:R2中点=1: 1,则UR1:UR2中点=R1:R2中点=1: 1,即电压表V1 的示数为总电压的 12 .所以两次电压表 V1 的示数之比为 13 : 12 =2:3.C符合题意.
D. 只闭合开关 S1,R3的滑片P滑至最右端,R3阻值最大,R2 的滑片 P’滑至最上端时,R2阻值为零,相当于电路中只有R1与R3串联.电压表 V1测R1两端电压,V2 测R3两端电压.因U1:U2=1:4,根据串联电路电压规律,则R1:R3= U1:U2=1:4,即R3=4R1.另,B选项分析结论为R1与R2串联的总功率为12W,根据P= U2R 得U2=P总R总=P总(R1+R2)= P总(R1+2R1)= P总•3R1=12W•3R1.综上分析,目前的条件有:R3=4R1、U2=12W•3R1.当R2 断路,闭合所有开关,则V2被短路,R1与R3并联,R3滑片置于最右端时电路功率最小.此时R1功率为PR1= U2R1 = 12W⋅3R1R1 =36W,R3功率为PR3= U2R3 = U24R1 = 12W⋅3R14R1 =9W.所以此时电路的总功率最小值应为36W+9W=45W.D不符合题意.
【分析】根据开关状态判断电路的连接方式,根据电压和电阻,可以计算电功率;利用电功率和电流,可以计算电阻大小;根据串联电路中分压比等于电阻比,计算未知电压大小;根据电功率和电阻,可以计算电压。
12.【答案】A
【知识点】功率的计算;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】A.由图可知,A是定值电阻,RA=UAIA=3V0.6A=5Ω,当通过B的电流为0.6A时,B两端电压也是3V,电阻也是5Ω,所以当A、B串联在电路中,电路中电流为0. 6A时,A、B电阻相等,A正确;
B.A、B串联在电路中,当电流为0. 4A时,UA=2V,UB=2.5V,由P=UI可知A、B的电功率之比等于电压之比,为4:5,B错误;
C.A、B并联在电压为2.5V电压下,IA=0.5A,IB=0.4A,A、B消耗的总功率为P=U并(IA+IB)=2.5V×(0.5A+0.4A)=2.25W,C错误;
D.A、 B串联在电路中,通过A、B电流相等。若消耗电功率相等,由P=UI可知A、B两端电压也应该相等。由图可知A、B两端电压都为3V,电流为0.6A时A、B消耗电功率相等。总功率为P总=2UI=2(3V×0.6A)=3.6W,D错误。
故选A。
【分析】从图像中找出A、B串联和并联时符合要求的电流电压是解题的关键。
13.【答案】振动;空气;噪声
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;噪声及来源
【解析】【解答】一切声音都是由发声体振动产生的,所以鸟鸣声是由于鸟的发声器官振动而产生的。
声音的的传播需要介质,所以鸟鸣声通过空气传入人耳。
影响工作、学习和休息的声音都是噪音,鸟鸣声影响了想安静学习的同学,故对同学来说是噪声。
【分析】声音是物体振动产生的;人听到声音是通过空气传播的;影响工作、学习和休息的声音都是噪音。
14.【答案】吸热;小;变大
【知识点】蒸发及其现象;影响蒸发快慢的因素
【解析】【解答】蒸发是液态变为气态,所以蒸发时要吸热。干湿温度计放置在空气中,干温度计显示的是空气的正常温度;另一只温度计玻璃泡上包着湿布,湿布上的水分蒸发吸热,因此湿泡温度计的示数比干温度计的示数低。当空气中的水蒸气含量较多时,湿泡温度计上的水分蒸发较慢,温度下降的较少,干、湿温度计的示数差较小,反之当空气中的水蒸气含量较少时,湿泡温度计上的水分蒸发较快,温度下降的较多,干、湿温度计的示数差较大,所以将它们移至通风口,则两者示数差值将变大。
【分析】蒸发是液态变为气态,所以蒸发时要吸热;空气流速越快,蒸发越快。
15.【答案】左;63.6;30;0.92×103
【知识点】密度公式及其应用;液体密度的测量
【解析】【解答】指针指在分度盘的右侧,说明右边比左边重,所以平衡螺母应该向左调节。
根据天平的读数规则可知,左盘物体的质量等于右盘砝码质量和游码所在刻度的示数之和,所以由图乙可得,烧杯和茶油的总质量为m总=60g+3.6g=63.6g
由图丙可知,量筒的分度值为1mL,根据液面所在的位置可知,量筒中茶油的体积为V=30mL=30cm3
由题意可知,烧杯和剩余茶油的总质量为36g,所以倒入量筒中的质量为m=m总-m剩=63.6g-36g=27.6g
根据密度公式ρ=mV可得金浩山茶油的密度为ρ=mV=27.6g30cm3=0.92g/cm3=0.92×103kg/m3
【分析】调节天平平衡时,平衡螺母左偏右调;根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;根据量筒中液面位置,测量体积;利用质量和体积的比值, 计算密度。
16.【答案】温度;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】由于分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子无规则热运动越剧烈。由于热水的温度高,热水中的墨水扩散的快,所以热水的杯子变红的速度更快,这说明了分子的运动跟温度有关。
将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起,两铅块的底面分子间的距离较小,分子间的引力使两铅块结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。
【分析】分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子无规则热运动越剧烈;分子间存在引力。
17.【答案】惯性;重力;匀速直线
【知识点】匀速直线运动特点;重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件,由于“冰墩墩”摆件具有惯性,墩墩继续向前运动。
在空间站舱内失重的情况下,物体受到的重力用来提供随空间站一起运动的向心力,可以认为物体几乎不受重力;如物体受到微弱的空气阻力忽略不计,可以看作物体不受力,无论往哪个方向抛,抛出后,物体的运动状态不变,几乎都可以看作是做匀速直线运动。
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质;在失重状态下,物体不受重力;运动的物体若不受力,做匀速直线运动。
18.【答案】13.2;0.8×103或1.2×103
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】圆柱体A的重力G=mg=1.32kg×10N/kg=13.2N
圆柱体的体积VA=mAρA=1.32kg1.1×103kg/m3=0.0012m3
圆柱体的高度hA=12cm=0.12m,所以圆柱体的底面积SA=VAℎA=
结合图像信息可知,当液体深度达到h0后,随着液体体积的增加,液体体积的增加加快,说明液体的横截面积变大,故有4V0ℎ0=S容−SA①7V0−4V00.5ℎ0=S容②
由①②式可知S容SA=31
所以S容=3SA=3×0.01m2=0.03m2
若ρA>ρ液,圆柱体A受到竖直向下的重力与竖直向上的拉力和浮力,故有F浮+F拉=G
所以圆柱体A受到的浮力F浮=G-F拉=13.2N-3.6N=9.6N
由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,液体的密度ρ液=F浮V排g=F浮VAg=×10N/kg=0.8×103kg/m3
若ρA<ρ液,则圆柱体漂浮,由S容=3SA得S容−SASA=0.03m2−
所以,细线将A竖直向上提升h′=2cm静止时,圆柱体浸入液体的体积减小,液面下降的高度h=1cm,浮力的变化量F浮=3.6N,故有F=ρ液gV液=ρ液gSA(h+h′)
则液体的密度ρ液=ΔFgSA(Δℎ+ℎ')=3.6N10N/kg×0.01m2×(0.01m+0.02m)=1.2×103kg/m3
【分析】根据物体的重力计算质量,利用质量和密度的比值,计算体积;根据物体受到的浮力和拉力,计算重力;利用浮力和排开液体的体积,计算液体密度;根据浮力的变化量和排开液体体积变化量,可以计算未知液体密度大小。
19.【答案】摩擦起电;从A到B;正
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断;电流的方向
【解析】【解答】通过摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电,用绸子摩擦过的玻璃棒带了电,这是摩擦起电现象。
与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带上了正电,它接触验电器时,验电器带负电的电子由B传到A再传到玻璃棒,因为电流方向是正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动方向相反,所以电流方向就是由A到B。
金属箔由于失去电子而带上了正电。
【分析】通过摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电;电流方向是正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动方向相反;失去电子的物体而带正电。
20.【答案】23;7×1010
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】每辆汽车每年耗油约 2.1t ,汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq= 2.1×103kg×4.6×107J/kg=9.66×1010J
不计热量损失,汽油完全燃烧的热量全部被水吸收,则水吸收的热量Q吸=Q放=9.66×1010J
则水升高的温度 Δt=Q吸cm=9.66×1010J4.2×103J/(kg⋅℃)×1×106kg=23℃
每辆汽车做有用功所需燃油m'=30%m=30%×2.1t=0.63t
内燃机效率提高后为 η'=η+1%=30%+1%=31%
效率提高后所需燃油量 m''=m'31%=0.63t31%≈2.03t
每辆车每年节约燃油m省=m-m''=2.1t -2.03t=0.07t
10亿辆车每年节约燃油m总=109×m省=109×0.07t=7×107t=7×1010kg
【分析】根据燃料的质量和热值的乘积计算热量;利用热量和物体的比热容、质量的比值,计算温度差;根据热效率的不同,计算燃料的质量。
21.【答案】200;450;机械
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【解答】对地面的压力为:F=pS=5×104Pa×40×10-4m2=200N;克服阻力所做的功为:W=fs=90N×100m=9000J,功率为:P= Wt = 9000J20s =450W,此过程中实现了把电能转化为机械能.
【分析】根据公式F=pS,可求出压力;根据公式W=fs,可求出克服阻力所做的功;根据P= Wt,可求出功率。
22.【答案】20;0.4
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】电源的电压为U=4×1.5V=6V
当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,此时只有电阻R1接入电路,R2接入电路的阻值为0,I1=0.3A,定值电阻R1的阻值为R1=UI1=6V0.3A=20Ω
又因为当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路,R2=40Ω,I=0.1A,所以滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为P2=I22R2=(0.1A)2×40Ω=0.4W
【分析】根据公式R1=UI1,可求出电阻;根据公式P2=I22R2,可求出电功率。
23.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的折射光路图;力臂的画法;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)过入射点先作法线,当光从空气斜射入玻璃时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角,由此在法线右侧的玻璃中画出折射光线;当光从玻璃斜射入空气时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角,由此在法线右侧的空气中画出折射光线。如图所示:
(2)根据杠杆平衡条件可知,阻力与阻力臂的乘积不变,要使得动力F最小,则动力臂最大,从图看出,连接O点到A点,OA即为动力臂,此线段最长,即动力臂OA最长,作过A与OA垂直的垂线段,根据力的示意图画出F,此时F最小,故该同学的画法不符合题意,应为如图所示:
(3)小磁针静止时,根据磁极间的相互作用规律可知,相互靠近的一定是异名磁极,因此螺线管的右端是S极,左端是N极;根据右手定则,右手握住螺线管,使拇指指向N极。则四指环绕的方向就是电流的方向,可以判断出,电流的整体走向是从螺线管的右端流进,因此电源右端是正极,左端是负极;如图所示:
【分析】(1)光从空气斜射入玻璃中,折射光线靠近法线,光从玻璃斜射入空气中,折射光线远离法线;
(2)杠杆上支点到力的作用点的连线是最大力臂,最小的力和最大的力臂垂直;
(3)根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置。
24.【答案】(1)解:水对小孔的压强为p=ρ水gℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=104Pa
若用质量不计的小钢片从外部堵住放水孔,则需对小钢片施加的外力至少是F=pS=104Pa×0.003m2=30N
答:该洒水车满载时,若用质量不计的小钢片从外部堵住放水孔,则需对小钢片施加的外力至少是30N
(2)解:该洒水车在启动(加速)过程中所做的有用功为W=Pt=120×103W×15s=1.8×106J
柴油燃烧放出的热量为Q总=m柴油q柴油=100×10−3kg×4.0×107J/kg=4×106J
该洒水车在启动(加速)过程中热机效率是η=W有用Q总×100%=1.8×106J4×106J×100%=45%
答:该洒水车在启动(加速)过程中热机效率是45%
(3)解:多功能洒水车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力等于牵引力,则阻力为f=F牵引=Pv=120×103W15m/s=8×103N则满载时的总重力为G=f0.08=8×103N0.08=105N
满载时的总质量为m总=Gg=105N10N/kg=104kg
则水的质量为m水=m总−m车=104kg−3×103kg=7×103kg
水的体积等于水箱的容积,则水箱的容积为V水箱=V水=m水ρ水=7×103kg1.0×103kg/m3=7m3
答:该洒水车水箱的容积是7m3。
【知识点】功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的效率;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)利用p=ρ水gℎ求得水对小孔的压强,再利用F=pS求得对小钢片施加的外力。
(2)利用W=Pt求得该洒水车在启动(加速)过程中所做的有用功,再利用Q总=m柴油q柴油求得柴油燃烧放出的热量,利用η=W有用Q总×100%求得该洒水车在启动(加速)过程中的热机效率。
(3)多功能洒水车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力等于牵引力,利用P=Fv求得阻力,进一步求得总重力,利用G=mg求得满载时的总质量,进一步求得水的质量,再利用密度计算公式求得水箱的容积。
25.【答案】(1)解:闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流。当滑片P置于最下端时,滑动变阻器接入电路最大阻值,由图2可知,电流表示数为0.1A,则电压表示数为6V,此时滑动变阻器的最大值为 R=UPI=6V0.1A=60Ω
答:滑动变阻器的最大阻值60Ω;
(2)解:根据串联电路的总电压等于各部分电压之和,通过电路的电流为0.1A时,根据欧姆定律可得电源电压为U=UP+IR0=6V+0.1A×30Ω=9V
电路的最小功率为P=UI=9V×0.1A=0.9W
答:求电源电压是9V,电路的最小功率是0.9W;
(3)解:当电路中的电流为0.3A时,电路的总电阻为 R总=UI'=9V0.3A=30Ω
滑动变阻器的电阻滑动变阻器接入电路的电阻为R滑=R总﹣R0=30Ω﹣30Ω=0
根据滑杆AP从底端上移到顶端的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化,则从0.1A到0.3A,电阻减小了60Ω,水位上升了30cm﹣10cm=20cm,电阻每减小3Ω,水位升高1cm;
当电路中的电流为0.25A时,电路的总电阻 R总'=UI''=9V0.25A=36Ω
滑动变阻器的电阻滑动变阻器接入电路的电阻为R滑'=R总'﹣R0=36Ω﹣30Ω=6Ω
根据电阻每减小3Ω,水位升高1cm得,此时电阻比0.3A时的电阻大6Ω,说明水位30cm小2cm;因而此时的水位为28cm,即警戒水位是28cm。
答:警戒水位是28cm。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式R=UI,可求出电阻;
(2)根据公式 U=UP+IR0 ,可求出电源电压;根据公式P=UI,可求出电功率;
(3)根据公式R=UI及R滑'=R总'﹣R0 ,可求出电阻,进而确定高度。
26.【答案】(1)使用酒精灯外焰加热
(2)84
(3)a
(4)不变;水蒸气
(5)吸热,温度保持不变
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)实验中用酒精灯外焰加热,使温度计玻璃泡与待测物体充分接触,且温度计的玻璃泡不能碰到容器底部,故应按照自下而上的顺序组装器材。
(2)温度计分度值是1℃,其读数为84℃ 。
(3)根据丁图可知,a的沸点高于b的沸点,由于水的沸点与气压的大小有关,气压越大,沸点越高,乙图中烧杯上方加盖,可以增大水上方的气压,增大水的沸点,所以a是根据乙实验装置的数据绘制的生活中利用类似的办法煮食物,可以使食物熟的更快,其原因是气压越大,沸点越高。
(4)根据图戊可知,气泡在上升的过程中逐渐的变大,所以是沸腾时的现象,水在沸腾的过程中,吸收热量,温度不变气泡内的气体是由水汽化成的水蒸气。
(5)根据以上分析可知,水沸腾时不断吸收热量,但温度保持不变。
【分析】(1)酒精灯的外焰温度最高,要利用外焰加热;
(2)根据温度计液柱位置,测量温度;
(3)烧杯加盖,气压偏大,沸点升高;
(4)液体沸腾时,吸收热量,温度保持不变;水沸腾时,水底的气泡内是水蒸气;
(5)液体沸腾时,吸收热量,温度保持不变。
27.【答案】(1)木块在水平面上移动的距离
(2)20.48
(3)=
(4)乙;速度
(5)匀速直线运动
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;速度公式及其应用;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)实验中超载、超速带来的危害程度是通过木块在水平面上移动的距离来体现的,木块移动的距离越大,动能越大,行驶时危险就越大。
(2)图丁中刻度尺的分度值是0.1cm,木块从零刻度线开始运动,木块的右端与20.48cm对齐,木块被小车推动的距离sA为20.48cm。
(3)由图甲和丙可知,A、C两车从同一高度由静止释放,到达水平面的速度相等,即vA=vC
(4)用来研究超速安全隐患时,应控制质量不变,改变速度,故应选择甲、乙两个图所示实验进行比较;由甲、乙两图可知,在质量相同的情况下,高度越高,到达水平面时的速度越大,撞击木块后运动的距离越远,这表明:在质量相同情况下,汽车的速度越大,其动能就越大,行驶时危险就越大。
(5)图丙中的水平面如果绝对光滑且无限长,木块不受摩擦力,由牛顿第一定律可知小木块将永远运动下去,做匀速直线运动。
【分析】(1)实验中超载、超速带来的危害程度是通过木块在水平面上移动的距离来体现的;
(2)看清刻度尺的分度值,结合对应刻度读数;
(3)从同一高度由静止释放,到达水平面的速度相等;
(4)在质量相同情况下,汽车的速度越大,其动能就越大,行驶时危险就越大;
(5)运动的物体在没有受到力的作用时,会保持匀速直线运动。
28.【答案】(1)丙
(2)两倍焦距;一倍焦距
(3)缩小;照相机;C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了探究凸透镜成像的普遍规律,应该将点燃的蜡烛分别放置在离凸透镜两倍焦距以外、等于两倍焦距、一倍到两倍焦距之间、等于一倍焦距、焦点内,并不断调整光屏到凸透镜的距离,从而归纳总结出凸透镜成像的普遍规律,所以科学合理的是丙。
(2)由于蜡烛在两倍焦距的时候成等大、倒立的实像,两倍焦距以外成缩小的实像,一倍焦距和两倍焦距之间成放大的实像,一倍焦距以内成放大的虚像;故将蜡烛从远处逐渐靠近凸透镜的过程中,蜡烛经过两倍焦距位置以后,所成实像由缩小变成放大;经过位置一倍焦距以后由实像变成虚像。
(3)由图可知,此时物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,所成的像是倒立、缩小的实像;照相机就是利用这一原理制成的;若用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上C处仍能得到一个清晰的现象。
【分析】(1)探究凸透镜成像规律时,逐步使蜡烛靠近凸透镜,移动光屏,观察像的特点;
(2)凸透镜的二倍焦距点是放大和缩小像的分界点;一倍焦距点是实像和虚像的分界点;
(3)当物距大于像距时,成像是缩小的;照相机成像是缩小的实像;凸透镜成实像时,是倒立的。
29.【答案】(1)A、B;压力的作用效果与压力的大小有关;压力、受力面积
(2)ρgℎ
(3)能;控制变量法;液面下深度h处的压强为p=FS=mgS=ρVgS=ρgℎ
(4)不能
【知识点】压强的大小及其计算;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)根据A、B两幅图,压力的大小不同,受力面积相同,故探究的是压力的作用效果与压力的大小有关;AB两图发现压力的作用效果与压力的关系,BC两图说明压力的作用效果与受力面积有关。
(2) A、B、C三个物体对海绵的压强均为p=FS=mgS=ρVgS=ρgℎ
(3)改变压强计在同一液体中的不同深度,就可以探究液体压强与深度的关系,将压强计伸入不同液体的同一深度,就可以探究液体压强与液体密度的关系,故本实验可以探究液体的压强跟液体的深度、液体的密度有关;由于液体的密度和深度不同,多个变量影响实验现象,故采用控制变量法;液面下深度h处的压强为p=FS=mgS=ρVgS=ρgℎ
(4)大气压随着高度的变化而发生变化,大气的密度是变化的,故不可以运用ρgℎ计算。
【分析】(1)当受力面积相同时,可以探究压力的作用效果和压力大小的关系;压力的作用效果和压力大小有关,和受力面积有关;
(2)柱形固体的压强可以根据固体密度和高度进行计算;
(3)当液体密度一定时,通过改变深度,可以探究液体压强和深度的关系;根据液体密度和深度,可以计算液体压强;
(4)由于气体的密度随高度而改变,不能结合深度计算大气压。
30.【答案】(1)达到;右
(2)>
(3)小李;便于测量力臂
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于静止状态,达到平衡状态;由图甲中,杠杆的右端较高,平衡螺母应向右端移动使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂。
(2)将弹簧测力计斜向左拉或将弹簧测力计斜向右拉,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂变短,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2
可知,杠杆在水平位置平衡时,拉力变大,所以F2>F1
(3)由图可知,弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直,力臂在杠杆上便于测量,图丁的力不与杠杆垂直,力臂不方便测量,所以小李的实验方案更好。
【分析】(1)静止的杠杆是平衡状态;平衡螺母向偏高的一侧调节,使杠杆水平平衡;
(2)杠杆上的拉力倾斜时,力臂减小,拉力变大;
(3)水平平衡的杠杆便于测量力臂。
31.【答案】(1)质量
(2)加热时间长短
(3)等于;煤油;水
(4)小于
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,在烧杯中需要分别装入质量和初温相同的水和煤油。
(2)小红用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,根据转换法,实验中,用加热时间长短反映液体吸收热量的多少。
(3)根据转换法,在0~10min内,水吸收的热量等于煤油吸收的热量,由图乙可知,煤油升高的温度更高,根据比较吸热能力的方法,水的吸热能力更强。
(4)一个物体吸热,内能变大,故水在第10min的内能小于第20min的内能。
【分析】(1)探究不同物质吸热能力时,选择质量相同的不同物质;
(2)根据加热时间,可以表示吸收热量多少;
(3)加热时间相同,物体吸收的热量相等;温度变化越大,吸热能力越小;
(4)物体吸收热量,内能变大。
32.【答案】(1)
(2)B
(3)2.2;左
(4)0.625;实际功率
(5)甲
(6)<
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)滑片P向左移灯泡变亮即滑片左移时接入电路的电阻变小,应接左下A点,如下图:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即B点。
(3)电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,由乙可知电压表的示数为2.2V,此时灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压,要使小灯泡正常发光,需增大小灯泡两端的电压,根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻,应将滑片向左移动。
(4)由图丙可知灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,则灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
实验发现,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。
(5)灯泡正常发光时,小灯泡两端的电压为额定电压2.5V,滑动变阻器两端的电压为UP=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V
串联电路各处电流相等,此时滑动变阻器接入电路的阻值为RP=UPIL=Ω
则小明应选用甲。
(6)若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1,若灯的电阻不变,根据P=I2R可得I0=2I1
但小灯泡的电阻会随温度的升高而变大,即R0>R1,所以,小灯泡的额定电流I0与实际电流I1的大小关系应该是I0<2I1
【分析】(1)实验要求滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路,电压表并联在灯泡两端;滑动变阻器遵循”一上一下“的连接方法;滑片远离下触点时,电阻变大;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
(3)看清电压表的分度值,结合对应刻度读数;灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压,根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻;
(4)根据公式P=UI,可求出额定功率;灯泡的亮度是由它的实际功率决定的;
(5)根据公式R=UI,可求出电阻,确定规格;
(6)根据公式P=I2R,可确定电流关系。水位h/cm
10
15
20
30
电流I/A
0.1
0.12
0.15
0.3
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