![2024年陕西省商洛市丹凤县棣花中学中考物理一模试卷(含解析)01](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/15515113/0-1710899838512/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2024年陕西省商洛市丹凤县棣花中学中考物理一模试卷(含解析)02](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/15515113/0-1710899838555/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2024年陕西省商洛市丹凤县棣花中学中考物理一模试卷(含解析)03](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/15515113/0-1710899838584/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
2024年陕西省商洛市丹凤县棣花中学中考物理一模试卷(含解析)
展开1.下列关于声现象的说法中错误的是( )
A. 声音在15℃的空气中传播速度约为340m/s
B. 吉他依靠琴弦的振动发声
C. 只要物体振动,人就能听到声音
D. “暮鼓晨钟”里的钟声和鼓声是人们依据音色进行分辨的
2.关于生活中的热现象,下列说法正确的是( )
A. 夏天超市里用冰块给食物保鲜利用了冰熔化吸热
B. 水银体温计是利用玻璃热胀冷缩的性质制成的
C. 夏天从冰箱里取出的饮料瓶外有小水珠出现是凝华现象
D. 水沸腾时吸收热量,温度升高,内能增大
3.关于力和运动,下列说法正确的是( )
A. 参加三级跳远比赛时,快速助跑是为了增大惯性
B. 用力推桌子,桌子静止不动,因为推力小于摩擦阻力
C. 静止在水平桌面上的课本所受的重力和桌子对它的支持力是一对平衡力
D. 骑自行车刹车时要用力捏闸,是用改变接触面的粗糙程度来增大摩擦
4.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含热量越多B. 温度高的物体,内能一定大
C. 0℃的冰块,内能一定为零D. 温度相同的两物体间不会发生热传递
5.对下列实验描述正确的是( )
A. 甲:验电器的两片金属箔带同种电荷,由于互相排斥而张开
B. 乙:通电导线在磁场中受到力的作用,这是发电机的原理
C. 丙:奥斯特实验说明磁能生电
D. 丁:闭合开关,只要金属棒运动,电路中就有感应电流产生
6.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为9VB. R1的阻值为20Ω
C. 滑动变阻器的取值范围是2Ω~20ΩD. 电路总功率的变化范围是2W~3W
二、填空题:本大题共7小题,共18分。
7.湖边的树木在水中的“倒影”是由光的______形成的。人潜在水中看岸上的树木,看到的是______(选填“实”或“虚”)像,比真实的树木要______(选填“高”或“低”)些
8.小明同学乘坐长6m、质量为7吨的旅游大巴车,在平直的高速公路上匀速行驶,若此车通过某一路标的时间为0.5s,所受阻力为重力的0.02倍。则大巴车的平均速度______m/s,以路旁的树木为参照物,小明是______的。此过程中大巴车的牵引力为______N。
我国发射了首个火星探测器“天问一号”。天问一号抵达火星轨道之后将会绕着火星飞行大约3个月的时间,对火星的地形进行精确绘制,随后将在2021年5月着陆火星。这些信息是通过______由太空传到地球的,它的传播速度是______m/s。
10.双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐。(已知汽油的热值为3.2×107J/L、天然气的热值为7.2×107J/m3)
(1)内燃机是汽车的“心脏”,它是把______能转化为______能的机器;
(2)完全燃烧9L汽油放出的热量与完全燃烧______m3的天然气放出的热量相等。
11.某建筑工地用图所示的滑轮组提升重物,人对绳的拉力F为400N,能将75kg的物体以0.1m/s的速度匀速提升,则拉力F的功率为______W,此时滑轮组的机械效率为______%(不计绳重和摩擦)。
12.把“6V 12W”和“6V 3W”的两个小灯泡(不考虑灯丝电阻的变化)并联在电路中,则他们两端的电压之比为______,相同时间内电流做功之比为______。
13.小明家的电能表表盘如图所示。那么他家能接入电路的用电器的总功率最大为______W;若只将一只功率为1000W空调机接入电路中,持续工作4.5h,他家电能表上的示数应变为______kW⋅h;小明单独使用一个小灯泡时,他测得电能表每4min转10圈,则该灯泡的功率为______W。
三、作图题:本大题共3小题,共9分。
14.在图中,请画出光线经过凸透镜后的折射光线和在平面镜上发生反射时的光路图。
15.如图所示,有一杆可绕O转动,在力F作用下静止在水平位置,请在图中作出物体所受重力G示意图和力F的力臂L。
16.请用笔画线表示导线,将如图中的电灯、开关和插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中。
四、实验探究题:本大题共4小题,共16分。
17.下面是小光“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在______。
(2)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,此时光屏上出现了烛焰清晰倒立、等大的实像,则此凸透镜的焦距为______cm。
(3)小光将蜡烛向左移动,移动光屏,可以在光屏上得到烛焰清晰倒立、______的实像,生活中的______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这个原理制成的。
18.为了模拟研究超载和超速带来的安全隐患,小霞同学设计了如图所示的探究实验:将A、B、C三个小球从同一装置高度分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下(mA=mB
(1)在甲、丙两图所示的实验中,A、C两球刚滚到水平面时的速度______(选填“相等”或“不相等”)。
(2)用来研究超速带来的安全隐患时,小霞应选择______两图所示的实验进行比较。
(3)后来小霞分别用B球和C球将弹性相同的弹簧压缩到相同程度后再放手,如图丁所示,则两球离开弹簧时的速度______(选填“相等”或“不相等”)。
19.为了比较A、B两种液体比热容的大小,某实验小组做了如图所示的实验,在两个相同的试管中,分别装入A、B两种液体,将试管放入完全相同的盛水烧杯中,用相同的酒精灯加热。
(1)实验采用将试管放入水中加热的方法,目的是使溶液A、B______受热;
(2)在试管中装入液体A、B时,要控制他们的初温和______相同;
(3)加热相同的时间,是为了液体A、B吸收的热量______(选填“相同”或“不相同”);
(4)加热相同时间后,液体A、B的温度如图所示,这表明液体______(选填“A”或“B”)的比热容较大。
20.在“测量小灯泡颓定功率”的实验中,小灯泡的额定电压U甲=2.5V。
(1)图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图,图中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并将电路图补充完整。
(2)闭合开关前,在甲图中滑片P应位于______(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,移动滑片P直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W。
(4)小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验。请完成下列填空(电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R1的最大阻值为R0)。
①只闭合开关______,调节R2使电压表的示数为2.5V;
②只闭合开关S、S2,调节______,使电压表的示数仍为2.5V;
③接着将R1的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U2再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2。
则小灯泡额定功率的表达式P额= ______。(用U额、R0、U1、U2表示)
五、计算题:本大题共3小题,共9分。
21.工人师傅要把一个质量为200kg的箱子装上车他们先搭了个斜面,如图,然后用平行与斜面的水深不变的拉力F将箱子沿斜面一直拉至车厢。拉力F=625N,已知斜面长s=8m,车厢高h=2m,拉力F=625N,(g取10N/kg),求:
(1)运动过程中箱子克服重力做了多少功?
(2)斜面的机械效率是多大?
(3)运动过程中摩擦力的大小。
22.如图所示,水平桌面上放置底面积为0.01m2的圆筒,筒和液体总质量为5kg,弹簧测力计下悬挂着体积为4×10−4m3圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没在液体中,在圆柱体未进入液体中时,弹簧测力计示数为18N,圆柱体浸没在液体中时,弹簧测力计示数为12N(圆筒的厚度忽略不计,该过程中筒内液体没有从筒中溢出,g取10N/kg),求:
(1)圆柱体完全浸没在液体中时受到液体的浮力;
(2)筒内液体的密度;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强。
23.一款电热水壶工作时有两档,分别是加热档和保温档。其工作原理如图所示(虚线框内为电热水壶的发热部位),已知R1=44Ω,R2=2156Ω,外界气压为一个标准大气压,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg⋅℃),求:
(1)当开关S置于______(选填“1”或“2”)时电热水壶处于加热档,它的功率是多大?
(2)保温状态下电路中的电流是多大?
(3)若将体积为1L,初温为20℃的水烧开需要7分钟,求电水壶的加热效率η.(结果保留一位小数)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
A、声音传播的速度与介质的种类和温度都有关,声音在15℃的空气中传播速度约为340m/s,故A正确;
B、一切发声的物体都在振动,演奏吉他时是琴弦振动发声,故B正确;
C、只要物体振动,就能发出声音,但我们听到声音应具备的条件:有介质,声音的频率在20Hz~20000Hz之间,故C错误;
D、不同乐器发出声音的音色不同,所以“暮鼓晨钟”里的钟声和鼓声是人们依据音色进行分辨的,故D正确。
故选:C。
(1)声音的传播速度与介质的种类有关,在15℃的空气中的传播速度是340m/s;
(2)声音是发声体振动产生的,一切发声的物体都在振动;
(3)声音由物体的振动产生;我们听到声音还要具备:有介质,声音的频率在20Hz~20000Hz之间。
(4)辨别声音利用的是声音的特色:音色。
此题考查了声音的产生和传播条件、声速、声音的特征等知识点,属于基础类问题,难度不大。
2.【答案】A
【解析】解:A、夏天超市里用冰块给食物保鲜利用了冰熔化吸热,说法正确;
B、水银温度计是利用水银的热胀冷缩原理原理制成的;说法错误;
C、夏天从冰箱里取出的饮料瓶外有小水珠出现是液化现象,说法错误;
D、水沸腾时吸收热量,温度不变,内能增大;说法错误。
故选:A。
(1)物质从固态变为液体的过程称为熔化,熔化会吸热;
(2)温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成;
(3)物质从气态变为液态的过程称为液化,会放热;
(4)物质从液态变为气态的过程称为汽化,汽化包括蒸发和沸腾两个形式,在沸腾过程中会继续吸热,但温度不升高,内能会增大。
本题考查物质的三态变化,属于基础知识的考查,根据现象,结合三态变化的规律即可得出正确答案。
3.【答案】C
【解析】解:A、跳远运动员在起跳前要助跑是为了利用惯性,但惯性的大小只与物体的质量有关,所以快速助跑不能增大惯性,故A错误;
B、用力推桌子,桌子没有推动,处于平衡状态,受平衡力的作用,所有推力等于摩擦阻力,故B错误;
C、静止在水平桌面上的课本所受的重力和桌子对它的支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故C正确;
D、骑自行车刹车时要用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。故D错误。
故选:C。
(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性的大小只与物体的质量有关;
(2)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体不受力或受平衡力;
(3)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上;
(4)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
在学习过程当中一定要注意对基本概念,基本规律的学习和掌握,因为这是我们学好物理的基础。
4.【答案】D
【解析】解:A、热量是一过程量,它所对应的术语是“吸收”和“放出”,不能用“含有”。故A不正确;
B、影响内能大小的因素有质量、温度、状态等因素,温度高的物体内能不一定大,只有当质量和状态一定时,温度高内能一定大。故B不正确;
C、一切物体都具有内能,0℃的冰,即使温度更低也具有内能,因为一切物体分子都在永不停息地做无规则运动。故C不正确;
D、发生热传递的条件是:有温度差。所以温度相同的两物体间不发生热传递。故D正确。
故选:D。
做本题需掌握:温度和内能是一状态量,热量是一过程量,它们分别对应的术语不同
本题考查学生对温度、内能、热量区别的理解和掌握情况,是中考的热点。
5.【答案】A
【解析】解:A、甲图是验电器,验电器的两片金属箔带同种电荷,由于互相排斥而张开,故A正确;
B、乙图说明通电导线在磁场中受到力的作用,这是电动机的原理,故B错误;
C、奥斯特实验说明电能产生磁场,故C错误;
D、丁图中,闭合开关,金属棒做切割磁感线运动,电路中就有感应电流产生,故D错误;
故选:A。
(1)验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的;
(2)电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的;
(3)奥斯特实验说明电能产生磁场;
(4)据电磁感应现象的原理分析即可判断;
此题考查了验电器的原理、电动机的原理、发电机的原理等知识点,是一道综合题。
6.【答案】C
【解析】解:由甲图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测量电路的电流,
(1)由图乙可知,当电流表的示数I=0.1A时,R2两端的电压U2=5V,
当电流表的示数I′=0.3A时,R2两端的电压U2′=3V,
由串联电路特点和欧姆定律可得,电源电压:
U=U2+U1=U2+IR1=5V+0.1A×R1------①
U=U2′+U1′=U2′+I′R1=3V+0.3A×R1------②
由①②可解得:U=6V,R1=10Ω,故AB错误;
(2)由电流表的量程为0~0.6A的量程和滑动变阻器R2的规格为“20Ω0.5A”可知,当电流表示数达到I大=0.5A时,变阻器接入电路的电阻最小,由欧姆定律得,电路总电阻:
R=U I大=6V0.5A=12Ω,
因串联电路总电阻等个分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路的最小阻值:
R滑小=R−R1=12Ω−10Ω=2Ω,
由P=UI可得,此时电路的最大功率:
P大=UI大=6V×0.5A=3W;
此时R1两端的最大电压为:
U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V;
根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,
由于电源电压小于最电压表的所用量程的最大值,故变阻器接入电路的最大值为其本身的最大值,即R滑大=20Ω,
此时电路的总电阻R串=R1+R滑大=10Ω+20Ω=30Ω,
此时电路的最小电流为:I小=UR串=6V30Ω=0.2A;
R1两端的最小电压为:U1小=I小R1=0.2A×10Ω=2V;
则电路最小功率:P小=UI小=6V×0.2A=1.2W。
由上可知,变阻器的阻值范围为:2Ω~20Ω,故C正确;
电路总功率的变化范围是1.2W~3W,故D错误,
故选:C。
由甲图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测量电路的电流;
(1)根据图象,利用串联电路特点和欧姆定律列方程,求出电源电压和电阻R1的值;
(2)根据变阻器铭牌和电表的量程,当电流表示数达到I大=0.5A时,变阻器接入电路的电阻最小,由欧姆定律求出电路总电阻,根据串联电路电阻特点求出滑动变阻器接入电路的最小阻值;根据由P=UI求出此时电路的最大功率;根据欧姆定律求出此时R1两端的最大电压;根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,由于电源电压小于最电压表的所用量程的最大值,故变阻器接入电路的最大值为其本身的最大值,进而得出滑动变阻器的阻值取值范围;
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出此时电路的最小电流,进而得出R1两端的最小电压,根据P=UI求出电路最小功率;从而得出电路总功率的变化范围。
本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的运用以及电功率公式的应用,要会从图象中获取信息。
7.【答案】反射;虚;高
【解析】解:平静湖面上山的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,
岸上的树木反射的光线斜射到水面上,会发生折射现象,当光进入水中后靠近法线,射入人的眼睛,而人由于错觉,认为光始终沿直线传播,逆着光的方向看上去而形成的虚像,所以比实际位置高,所以人潜在水中看见岸上的树木,实际是变高了的虚像。
故答案为:反射;虚;高。
(1)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(2)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象。
此题通过不同的现象考查了学生对光的反射、光的折射的理解,在学习中要注意区分,并要学会用所学知识解释有关的物理现象。
8.【答案】12 运动 1400
【解析】解:大巴车经过路标的路程s=s车=6m,所用时间t=0.5s,
大巴的速度v=st=6m0.5s=12m/s;
小明和树木的位置不断发生改变,所以以树木为参照物,小明是运动的;
大巴车的重力为:G=mg=7000kg×10N/kg=70000N,
此过程中大巴车所受阻力为重力的0.02倍,大巴车做匀速直线运动受到的牵引力等于阻力,所以大巴车受到的牵引力为:F=0.02G=0.02×70000N=1400N。
故答案为:12;运动;1400。
(1)知道车厢的长度和经过某一路标的时间,根据速度公式求出平均速度。
(2)被研究的物体和参照物之间如果发生位置的改变,被研究的物体是运动的,如果没有发生位置的改变,被研究的物体是静止的;
(3)根据G=mg计算大巴车的重力,物体做匀速直线运动受到的牵引力等于阻力。
本题考查物体的运动状态、速度公式的灵活运用,知道物体做匀速直线运动受到的牵引力等于阻力。
9.【答案】电磁波 3×108
【解析】解:采用无线通信方式把信息由太空传到地球的,利用的是电磁波的知识来工作的;
电磁波在真空中的传播速度等于光速,为3×108m/s。
故答案为:电磁波,3×108。
电磁波在生活中有着广泛的应用,如:卫星通信、无线电视、手机、雷达等;它在真空中的传播速度和光速相同,即c=3×108m/s。
本题考查了电磁波传播的相关知识,是一道基础题。
10.【答案】内 机械 4
【解析】解:
(1)内燃机是将内能转化为机械能的机器;
(2)9L汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq汽油=9L×3.2×107J/L=2.88×108J,
因为Q放=Vq天然气,
所以需要完全燃烧天然气的体积:
V=Q放q天然气=2.88×108J7.2×107J/m3=4m3。
故答案为:(1)内;机械;(2)4。
(1)内燃机是利用内能做功的机器,其在工作时有四个冲程,即吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能;
(2)知道汽油体积和热值,利用燃料完全燃烧放热公式求放出的热量,再根据燃料完全燃烧放热公式求需要完全燃烧的天然气的体积。
此题主要考查了内燃机工作时的能量转化情况的了解,以及学生对燃料完全燃烧放热公式掌握和运用。
11.【答案】120 62.5
【解析】解:(1)由图可知,n=3,则绳端移动的速度:v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s,
拉力F的功率:P=Wt=Fst=Fv绳=400N×0.3m/s=120W;
(2)此时滑轮组的机械效率:
η=W有W总×100%=GhFs×100%=mghFnh×100%=mgnF×100%=75kg×10N/kg3×400N×100%=62.5%。
本题考查了功率和滑轮组机械效率的计算,利用好公式P=Fv和η=mgnF×100%是关键。
12.【答案】1:1 4:1
【解析】解:由P=U2R得两灯的电阻分别为:
R1=U1额2P1额=(6V)212W=3Ω,R2=U2额2P2额=(6V)23W=12Ω,
由并联电路的特点知,两端的电压相等,即U1:U2=1:1;
则相同时间内电流所做的功之比:W1W2=U12R1tU22R2t=(U1U2)2×R2R1=(11)2×12Ω3Ω=41。
故答案为:1:1; 4:1。
由两灯的额定电压和额定功率可得两灯的电阻;再由并联电路的特点可求得电压及电流之比;根据W=Pt=U2Rt可求得相同时间内电流所做的功之比。
本题考查了并联电路电压特点以及欧姆定律的应用,关键是电功公式的选取,即W=U2Rt和W=I2R。
13.【答案】2200 756.3 60
【解析】解:(1)小明家能接入电路的用电器的总功率最大为:
P最大=UI最大=220V×10A=2200W;
(2)空调机消耗的电能:
W=Pt=1kW×4.5h=4.5kW⋅h,
原来电能表的示数为751.8kW⋅h,
现在电能表的示数:751.8kW⋅h+4.5kW⋅h=756.3kW⋅h;
(3)2500R/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转2500转,
转盘转10R时,电灯消耗电能:
W′=102500kW⋅h=0.004kW⋅h,
灯泡的电功率:
P=Wt=0.004kW⋅h460h=0.06kW=60W。
故答案为:2200;756.3;60。
(1)已知电能表的工作电压、平时工作允许通过的最大电流(10A),利用公式P=UI可求电能表能接入用电器的最大功率;
(2)根据公式W=Pt可求空调机消耗的电能,加上原来电能表的示数,可得现在他家电能表上的示数;
(3)2500R/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转2500转,据此可求转盘转10R时,电灯消耗的电能,再利用P=Wt求该灯泡的电功率。
本题考查了电功率、消耗电能的计算,关键是对电能表的各个参数所表示的物理意义的正确理解。注意:电能表读数时最后一位是小数、单位为kW⋅h。
14.【答案】解:
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;
过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,在法线右侧根据反射角等于入射角作出反射光线,如图所示:
【解析】根据入射光线的特点(平行于主光轴的光线)画出经凸透镜折射后折射光线;该光线入射到平面镜上,根据光的反射定律画出反射光线。
(1)凸透镜有三条特殊光线:过光心的光线其传播方向不变;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;
(2)熟记反射定律的内容:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角并会作图。
15.【答案】解:
从物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,在线段的末端标上符号G,即为物体所受重力的示意图;
延长力F画出力的作用线,从支点O向力F的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是F的力臂L。如图所示:
【解析】(1)作重力的示意图时,首先找出重心;然后用一条带箭头的线段表示重力,重力的方向是竖直向下的;最后标出重力的符号G;
(2)力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点;②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线;③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
牢记重力的方向总是竖直向下的,作力臂时要找好支点与力的作用线,力臂是从支点到力的作用线的距离。
16.【答案】
【解析】【分析】
(1)三孔插座的接法:上面接地线,左边接零线,右边接火线。
(2)家庭电路中,火线首先过保险丝进入开关,然后再进入灯泡顶端的金属点,零线直接和灯泡的螺旋套相连,在更换灯泡时,断开开关,切断火线,操作更安全。
(1)掌握家庭电路中灯泡、开关、保险丝、两孔插座、三孔插座的接法。
(2)三孔插座的接法记忆窍门:上孔接地线理解成--“上帝”,左孔接零线理解成--一切从零开始。
【解答】
解:(1)三孔插座的上面的孔接地线,左孔接入零线,右孔接火线;
(2)电灯的接法:火线先过开关再入灯泡,然后接入顶端的金属点,零线直接接入螺旋套。如图所示:
17.【答案】同一高度 10.0 缩小 照相机
【解析】解:(1)实验中是把烛焰作为物体,寻找烛焰的像,所以需要将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,再调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度,其目的是使像成在光屏的中心;
(2)凸透镜成像规律:当物距等于2f时,成倒立等大的实像,像距等于2f;此时光屏上出现烛焰清晰倒立、等大的实像,有u=v=2f=20.0cm,所以f=10.0cm。
(3)将蜡烛向左移动,物距将大于2f,所以移动光屏,可以在光屏上得到烛焰清晰倒立、缩小的实像,生活中的照相机就是根据这个原理制成的。
故答案为:(1)同一高度;(2)10.0;(3)缩小;照相机。
(1)探究凸透镜成像的实验时,在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心;
(2)(3)在做凸透镜成像时,要掌握凸透镜成像规律:
当物距大于2f时,成倒立缩小的实像,像距处于f和2f之间,应用是照相机。
当物距等于2f时,成倒立等大的实像,像距等于2f。
当物距处于f和2f之间时,成倒立放大的实像,像距大于2f,应用是投影仪、幻灯机。
当物距等于f时,不成像。
当物距小于f时,成正立放大的虚像,应用是放大镜。
此题主要考查了有关凸透镜成像规律的应用,首先要掌握凸透镜成像特点与物距、像距的关系,并能灵活应用。
18.【答案】相等 甲、乙 不相等
【解析】解:(1)小球从同一高度释放,运动到水平面时,它们的速度相等;
(2)超速是指汽车的质量一定,速度越大,动能越大。选择质量相等到达水平面速度不同的A、B小球,即采用甲、乙两图实验。
(3)用B球和C球将弹簧压缩到相同程度,弹簧的弹性势能相同,转化成的动能相同,两小球的质量不同,所以速度不同。
故答案为:(1)相等;(2)甲、乙;(3)不相等。
(1)实验中为使小球运动到水平面时的速度相同,让小球从同一高度处由静止滚下;
(2)动能大小的影响因素:质量和速度;质量一定时,速度越大,动能越大;
(3)小球的动能相同,质量不同,速度不同。
用控制变量法研究动能大小的影响因素,用转换法表示动能的大小;采用控制变量法研究实验时,一定注意相同因素和不同因素。
19.【答案】(1)均匀;(2)质量;(3)相同;(4)B
【解析】解:(1)实验采用水浴加热,目的是使溶液A、B均匀受热;
(2)要研究两种液体的吸热本领,应控制两个试管中所装的A、B两种液体的初温相同、质量相等;
(3)因为加热时间的长短反应液体吸收热量的多少,所以加热相同的时间,是为了液体A、B吸收的热量相同;
(4)根据图示可知,加热相同时间后,液体A升高的温度大于B升高的温度,因此液体B的比热容较大。
故答案为:(1)均匀;(2)质量;(3)相同;(4)B。
(1)采用水浴法可以使溶液均匀受热;
(2)该实验采用控制变量法,所以必须保证两种溶液的初温、质量和加热时间相同;
(3)加热时间的长短反应液体吸收热量的多少;
(4)吸收相同的热量,温度升高的越少,表面吸收热量的能力越强,比热容越大。
此题考查的是物质吸热本领大小的探究实验,正确应用控制变量法和转换法是解答此题的关键。
20.【答案】B 0.65 S、S1 滑动变阻器R2 U额2(U1−U2)U2R0
【解析】解:(1)原电路中,电流表与变阻器串联后再与小灯泡并联,电压表串联在电路是错误的,电流表应与小灯泡和变阻器串联,电压表与小灯泡并联,改正后如下所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调到阻值最大处,即B端;
(3)闭合开关,移动滑片P直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A.电流为0.26A,则小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(4)①只闭合小灯泡所在支路,即闭合S、S1,通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压,即使电压表的示数为2.5V;
②利用等效替代的方法,只闭合R1所在支路,即闭合S、S2,通过调节滑动变阻器R2使R1两端电压为小灯泡的额定电压,即U额,此时R1=RL;
③将R1的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U2;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2,在③中,将U2的滑片P调至最左端,U2连入电路中的电阻为0,电压表的示数为U,即为电源电压;再将R,的滑片P调至最右端,此时两变阻器串联,电压表的示数为U1,即为R1的电压,根据串联电路电压的规律和欧姆定律有:U1−U2R0=U2R1,解得:R1=U2R0U1−U2①,小灯泡的额定功率表达式为:P额=U额2RL=U额2R1②,
由①②可得,P额=U额2(U1−U2)U2R0;
故答案为:(1)见解答图;(2)B;(3)0.65;(4)S、S1;滑动变阻器R2;U额2(U1−U2)U2R0。
(1)原电路中,电流表与变阻器串联后再与灯并联,电压表串联在电路是错误的,电流表应与小灯泡和变阻器应串联,电压表应与小灯泡并联:
(2)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应调到阻值最大处:
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;
(4)根据P=U,在只有电压表情况下,测量出灯正常发光的电阻即可;
①可只闭合小灯泡所在支路,通过调节滑动变阻器R2,使灯泡两端电压为额定电压,小灯泡正常发光;
②保持变阻器R2,的滑片位置不动,只闭合R,所在支路,通过调节滑动变阻器R2,使R两端电压为小灯泡的额定电压,根据等效替代法,此时滑动变阻器R,使连入电路中的电阻大小等于灯正常发光时的电阻大小;
③为求出此时滑动变阻器R1,将R2的滑片P先调至最左端,再将R2的滑片P调至最右端,分别记下电压表的示数,根据串联电路的规律和欧姆定律求出R1的大小,即小灯泡电阻的大小,再利用P=UI,求出小灯泡额定功率。
本题测灯的额定功率,考查了实物电路图的连接和注意事项、电流表读数、额定功率的计算及利用等效替代法求电阻和设计实验方案的能力,关键是弄清楚实验原理、实验方法和数据处理方法。
21.【答案】解:(1)箱子的重力为:G=mg=200kg×10N/kg=2000N;
运动过程中箱子克服重力做功为:W有=Gh=2000N×2m=4000J。
(2)所做的总功为:W总=Fs=625N×8m=5000J;
斜面的机械效率为:η=W有W总=4000J5000J=80%。
(3)此过程所做额外功为:W额=W总−W有=5000J−4000J=100J;
由W额=fs变形得,摩擦力为:f=W额s=1000J8m=125N。
答:(1)运动过程中箱子克服重力做功为400J;
(2)斜面的机械效率是80%;
(3)运动过程中摩擦力的大小为125N。
【解析】(1)根据W=Gh求出有用功,即克服重力做的功。
(2)根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功,即总功;然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
(3)根据总功与有用功的差得出额外功,再根据W额=fs,变形后可求摩擦力f。
熟练运用计算功、机械效率的公式,明确额外功是用来克服斜面上的摩擦,是解答此题的关键。
22.【答案】解:(1)由题可知,物体重G柱=18N,完全浸没液体中时,圆柱体受到的拉力F拉=12N,
圆柱体受到的浮力:F浮=G柱−F拉=18N−12N=6N;
(2)因为圆柱体浸没,则:V排=V柱=4×10−4m3,
由阿基米德原理可得:F浮=ρ液gV排,
6N=ρ液×10N/kg×4×10−4m3,
解得液体的密度为:ρ液=1.5×103kg/m3;
(3)筒和液体总质量为:m=5kg,
那么筒和液体总重力为:G=mg=5kg×10N/kg=50N,
圆筒放在水平桌面上,当圆柱体完全浸没时圆筒对桌面的压力:F=G+G柱−F拉=50N+18N−12N=56N,
此时圆筒对桌面的压强:p=FS=56N0.01m2=5600Pa。
答:(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力6N;
(2)筒内液体密度是1.5×103kg/m3;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强5600Pa。
【解析】(1)在圆柱体未进入液体中时,弹簧测力计示数为18N,求出圆柱体的重力,圆柱体完全浸没液体中时,弹簧测力计示数为12N,可以求出圆柱体受到的浮力;
(2)知道圆柱体的体积,可以求出圆柱体浸没在液体中的体积,根据阿基米德原理求出液体的密度;
(3)圆筒对桌面的压力等于圆筒的重力、液体重力和圆柱体重力之和与所受拉力的差,知道受力面积,求出圆筒对桌面的压强。
本题的关键是当圆柱体浸没在液体中,容器对水平桌面的压力等于容器、液体和圆柱体所有的重力之和与向上的拉力差。
23.【答案】2
【解析】解:
(1)由电路图可知,开关S置于2时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最小,
由P=UI=U2R可知,电路的总功率最大,电热水壶处于加热档,
则电热水壶处于加热档时的功率:
P加=U2R1=(220V)244Ω=1100W;
(2)由电路图可知,开关S置于1时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,总功率最小,处于保温档,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,保温状态下电路中的电流:
I保=UR1+R2=220V44Ω+2156Ω=0.1A;
(3)水的体积:
V=1L=1dm3=1×10−3m3,
由ρ=mV可得,水的质量:
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10−3m3=1kg,
在一个标准大气压下水的沸点是100℃,则水所需吸收热量:
Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J,
由P=Wt可得,加热7min消耗的电能:
W=P加t′=1100W×7×60s=4.62×105J,
电水壶的加热效率:
η=Q吸W×100%=3.36×105J4.62×105J×100%≈72.7%。
答:(1)2;电热水壶处于加热档时的功率是1100W;
(2)保温状态下电路中的电流是0.1A;
(3)电水壶的加热效率为72.7%。
(1)电热水壶处于加热档时,电路的功率最大,由P=UI=U2R可知,电路中的总电阻最小,据此得出开关S的位置,然后求出其功率;
(2)由电路图可知,开关S置于1时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,总功率最小,处于保温档,根据电阻的串联和欧姆定律求出保温状态下电路中的电流;
(3)知道水的体积,根据m=ρV求出水的质量,在一个标准大气压下水的沸点是100℃,根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量,利用W=Pt求出加热7min消耗的电能,利用η=Q吸W×100%求出电水壶的加热效率。
本题考查了串联电路的特点和电功率公式、欧姆定律、吸热公式、电功公式、效率公式的灵活运用,正确的判断电饭锅处于不同档位时电路的连接方式是关键。
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