广西大学附中2023-2024学年九年级下学期3月模拟考试物理试题(原卷版+解析版)
展开2.考生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试卷上作答无效。本试卷g取10N/kg。
第I卷(选择题 共35分)
一、单项选择题(共13题,共26分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1. 下列科学家中,首先发现电磁感应现象的科学家是( )
A. 欧姆B. 奥斯特C. 伽利略D. 法拉第
【答案】D
【解析】
【详解】A.欧姆发现了电流、电压、电阻三者之间的关系,即欧姆定律,故A不符合题意;
B.奥斯特证明了电流周围存在磁场,故B不符合题意;
C.伽利略证实了物体的运动不需要力来维持,故C不符合题意;
D.法拉第发现了电磁感应现象,人们根据这个原理制成了发电机,故D符合题意。
故选D。
2. 研究人员发明了一种新型陶瓷,它具有隔热、绝缘、密度小、韧性高、易形变等特点。该材料适合用来制造( )
A. 水果刀B. 新型消防服C. 输电导线D. 飞机机翼
【答案】B
【解析】
【详解】新型陶瓷,既可以像海绵一样变形,也能像陶瓷一样隔热、绝缘,同时具有超轻、高韧性等特点;
A.水果刀需要一定的硬度,故A不符合题意;
B.新型消防服的特点与该陶瓷的特点相同,故B符合题意;
C.输电线用电阻较小的导体制成,该陶瓷绝缘,不能用来制作输电导线,故C不符合题意;
D.飞机机翼应采用具有高强度、抗压能力强以及耐腐蚀性等,该陶瓷易形变,不能用来制作飞机机翼,故D不符合题意
故选B。
3. 现代生产生活中需要各种各样的材料,下列说法正确的是( )
A. 芯片由半导体材料制成B. 金属、盐水、陶瓷通常都是导体
C. 超导体是一种电阻超级大的材料D. 绝缘体不容易导电,也不能带电
【答案】A
【解析】
【详解】A.芯片主要由硅等材料制成的,而硅属于半导体材料,故A正确;
B.金属、盐水容易导电,属于导体,陶瓷不容易导电,属于绝缘体。故B错误;
C.超导体是在一定条件下,电阻突然变为0的一种材料,故C错误;
D.绝缘体内部没有能自由移动的电荷,不容易导电,但能带电,故D错误。
故选A。
4. 四冲程内燃机工作时,将内能转化成机械能的冲程是( )
A. 吸气冲程B. 压缩冲程
C. 做功冲程D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中有两个冲程存在能量转化:压缩冲程中活塞压缩气体对其做功,将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 能源、材料和信息是人类社会发展的三大支柱,下面说法错误的是( )
A. 发光二极管具有单向导电性B. 核能和天然气都是不可再生能源
C. 北斗卫星导航是通过光纤传递信息的D. 能量的转化和转移具有方向性
【答案】C
【解析】
【详解】A.发光二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性,故A正确,A不符合题意;
B.核能和天然气都不能在短期内形成,都是不可再生能源,故B正确,B不符合题意;
C.北斗卫星导航是通过电磁波传递信息的,故C错误,C符合题意;
D.能量可以相互转化或转移且具有方向性,故D正确,D不符合题意。
故选C。
6. 以下用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. 电风扇B. 电视机C. 电热水壶D. 计算器
【答案】C
【解析】
【详解】电流通过导体会产生热量,将电能转化为内能,这种现象叫电流的热效应。
A.电风扇主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应,故A不符合题意;
B.电视机主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应,故B不符合题意;
C.电热水壶是把电能转化为内能,是利用电流的热效应,故C符合题意;
D.计算器主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应,故D不符合题意。
7. 下图所示的实例中,为了减小摩擦的是( )
A. 旱冰鞋上的滑轮B. 运动鞋底的花纹
C. 浴室脚垫上的花纹D. 雪天轮胎上绕的链条
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.旱冰鞋上的滑轮是通过变滑动摩擦为滚动摩擦的方法来减小摩擦的,故A符合题意;
B.运动鞋底的花纹是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦的,故B不符合题意;
C.浴室脚垫上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦的,故C不符合题意;
D.雪天轮胎上绕的链条是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦的,故D不符合题意。
故选A。
8. 小明做作业时,家里的电灯突然变暗了一些,其原因可能是( )
A. 电灯的额定电压变大B. 电灯的额定电压变小
C. 电灯的额定功率变小D. 电灯的实际功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】A B.小灯泡的额定电压是出产的时候,已经设定好的,不会变,故AB错误;
C.电灯的额定功率是出产的时候,已经设定好的,不会变,故C错误;
D.小灯泡变暗,是因为实际功率变小,灯泡的亮暗程度是由实际功率的大小决定的,故D正确。
故选D。
9. 如图是电动汽车的充电桩,下列做法符合安全用电的是( )
A. 充电桩可以不连接地线B. 安装时要装漏电保护器
C 安装时不必断开电源开关D. 若充电桩起火,应迅速浇水扑灭
【答案】B
【解析】
【详解】A.安装充电桩时,为了安全,要接地线,不符合安全用电原则,故A不符合题意;
B.为了安全电路中必须要有保险丝或空气开关,每个充电桩在安装时都要装漏电保护器,符合安全用电原则,故B符合题意;
C.安装充电桩时必须断开电源,不符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.充电桩起火,应先断开电源再施救,不符合安全用电原则,故D不符合题意
故选B。
10. 近年来,中国科技成就让世人瞩目,其中有探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919等。下列说法中正确的是( )
A. 高铁速度快惯性大
B. 飞机减速下降时,其机械能守恒
C. 绕月飞行的“嫦娥”探测器,运动状态不断改变
D. “天舟一号”发射加速上升的过程中,受平衡力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性大小与质量有关,与速度无关,故高铁质量大惯性大,故A错误;
B.飞机减速下降时,高度与速度同时减小,质量不变,动能与重力势能同时减小,故其机械能减小,故B错误;
C.绕月飞行的“嫦娥”探测器做圆周运动,运动方向不断改变,即运动状态不断改变,故C正确;
D.“天舟一号”发射加速上升的过程中,受到的推力大于重力与阻力之和,速度不断的改变,受非平衡力的作用,故D错误。
故选C。
11. 试卷保密至关重要,为此,小肖同学设计了一套保密方案:要想打开保密室大门,需要考务主任用钥匙闭合开关S1,或者两名副考务主任同时使用钥匙闭合开关S2、S3,电动机才能工作拉开大门。图中的电路符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中开关S1、S2、S3全部闭合合电动机才能工作,故A不符合题意;
B.图中开关S1闭合后,再闭合S2或S3,电动机才能工作,故B不符合题意;
C.图中开关S1闭合后,再闭合S2电路出现短路故障,故C不符合题意;
D.图中开关S1闭合后电动机工作,或者同时闭合S2或S3,电动机工作,故D符合题意。
故选D。
12. 下列有关科技、生活与物理说法中,不正确的是( )
A. 火车站台边缘标有安全线,是因为气体流速越大的位置压强越大
B. 三峡船闸利用连通器的原理,实现了上、下游船只的正常通航
C. 塑料吸盘能吸在瓷砖墙面上,是因为大气压的存在
D. 拦水大坝修成上窄下宽的形状,是因为液体的压强随深度的增加而增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.火车站台边缘标有安全线,是因为气体流速越大的位置压强越小,避免出现人被吸入车内,故A错误,符合题意;
B.三峡船闸利用连通器的原理,使上下游的水位相同,实现了上、下游船只的正常通航,故B正确,不符合题意;
C.塑料吸盘能吸在瓷砖墙面上,是因为大气压的存在,吸盘在大气压的作用下紧紧贴在墙上,故C正确,不符合题意;
D.因为液体的压强随深度的增加而增大,为了承受更大的压强,拦水大坝修成上窄下宽的形状,故D正确,不符合题意。
故选A。
13. 下列事例中,运用相同科学研究方法的是( )
①探究导体中电流大小与导体两端电压的关系
②用水流比作电流
③用总电阻替代两个串联的电阻
④探究物质质量与体积的关系
A. ①与③B. ①与④C. ②与③D. ②与④
【答案】B
【解析】
【详解】初中阶段常见的物理方法有:控制变量法、等效替代法、归纳法、对比法等。①探究导体中电流与电压的关系,需要保持电阻一定,改变导体两端电压,采用的是控制变量法;②用水流比作电流,采用的是类比法;③在探究串联电路中电阻的规律时,利用了等效替代的方法,当一个电阻在电路中作用与多个电阻共同作用效果相同时,此电阻就可以认为是那几个电阻的总电阻,从而得出串联电路中电阻的关系;④探究物质质量与体积的关系,需要保证物质的密度不变,采用的是控制变量法。综上可知,运用相同的研究方法的是①与④。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、多项选择题(共3题,共9分。在给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
14. 如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔棒,它的前端系一木桶,后端系一质量适当的配重物。木桶装满水后,为了减小人向上提水时所需的拉力,下列操作可行的是( )
A. 将配重靠近支点B. 将水桶靠近支点
C. 适当增大配重D. 将支点远离地面
【答案】BC
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件可得
A.将配重靠近支点,则配重的重力力臂变小,配重的重力和力臂的乘积会变小,水桶的重力和力臂的乘积不变,则人向上提水时所需的拉力变大,故A错误;
B.将水桶靠近支点,配重的重力和力臂的乘积不变,力臂l2变小,若要水桶的重力与拉力差与力臂l2的乘积不变,则水桶的重力与拉力差应变大,水桶重力不变,则人向上提水时所需的拉力变小,故B正确;
C.适当增大配重,则配重的重力和力臂的乘积会变大,水桶的重力和力臂的乘积不变,则人向上提水时所需的拉力变小,故C正确;
D.将支点远离地面,则水桶的重力和力臂的乘积不变,配重的重力和力臂的乘积不变,则人向,上提水时所需的拉力不变,故D错误。
故选BC
15. 如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙是同学们设计的模拟电路,闭合开关,当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动,利用示数增大的电表反映测量成绩;在此测试过程中下列分析正确的是( )
A. 用电流表示数反映测量成绩
B. 向左推的距离越大,电压表示数越大
C. 向左推时电流表示数变小,电压表示数变小
D. 向左推的距离越大,电压表与电流表的比值变小
【答案】AD
【解析】
【详解】ABC.由图乙可知,电路图为串联电路,闭合开关,当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动,滑动变阻器阻值减小,电路中电流增大,即电流表示数增大,电压表示数减小,测量仪利用示数增大的电表反映测量成绩,则电流表示数反映测量成绩,故BC错误,A正确;
D.由电路图可知,电压表测量滑动变阻器两端电压,电压表与电流表的比值即为滑动变阻器的阻值大小,当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动时,滑动变阻器的阻值变小,即电压表与电流表的比值即为滑动变阻器的阻值变小,故D正确。
故选AD。
16. 水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的小球分别放入A、B两个容器中,静止时两球位置如图所示,此时两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A. 两小球所受浮力B. 两种液体的密度
C. 两种液体对容器底部的压强D. 两种液体对容器底部的压力
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由物体浮沉条件可知,当物体悬浮或者漂浮时,受到的浮力等于自身重力,由图可知,球A漂浮,球B悬浮,因两个小球完全相同,因此重力相同,浮力等于自身重力,也相同,即,故A正确;
B.小球在甲液体中漂浮,故,小球在乙液体中悬浮,故,因两小球完全相同,因此两小球密度相同,故,故B错误;
C.因,两容器内液面相平,由可知,,故C错误;
D.由C选项可知,,两容器底面积相同,由可知,,故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题 共65分)
三、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
17. 一艘船停靠在码头,以船为参照物,岸边是___________(选填“运动”或“静止”)的;装上货物后,轮船所受的浮力___________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 静止 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]一艘船停靠在码头,以船为参照物,河岸与船的位置没有发生变化,河岸是静止的。
[2]轮船在水面始终是漂浮的,根据物体沉浮条件,浮力始终等于船与货物的总重力,故装上货物后,总重力变大,轮船所受的浮力变大。
18. 如图所示是常用的“一拖三”手机充电线,若将其USB插头连入电路同时为三台手机充电,三台手机的连接方式是______,此时三台手机的电池相当于______(选填“电源”或“用电器”)。
【答案】 ①. 并联 ②. 用电器
【解析】
【详解】[1]如果三台手机同时充电,三台手机互不影响,所以可以判断出三个手机是并联。
[2]此时手机消耗电能将电能转化为化学能储存在电池中,所以电池相当于用电器。
19. 小明看到家里的书柜门松了,关不紧,于是他找到一张纸折了几叠后夹在柜门与门框之间,书柜门就关紧了,这主要是通过增大___________的方法增大柜门与门框之间的摩擦力,小明握住装有水的杯子静止在空中,如图所示,杯子所受摩擦力的方向为___________。
【答案】 ①. 压力 ②. 竖直向上
【解析】
【详解】[1] 当发现书柜门松了,关不紧。该同学找到一张纸折了几叠后夹在柜门与门框之间,这样是通过增大压力的方式增大摩擦力。
[2] 杯子被握在手中,处于静止状态,杯子在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,摩擦力竖直向上。
20. 在城市里修建人工湖来适当降低周边地区夏天过高的温度,是利用了水___________大的特点;若质量为10kg的水,温度升高1℃时,吸收的热量为___________J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 ①. 比热容 ②. 4.2×104
【解析】
【详解】[1]修建人工湖增加城市水的储蓄量,因为水的比热容较大,夏天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少,所以可以适当降低周边地区夏天过高的温度。
[2]水吸收的热量为
21. 某旅客携带的笔记本电脑电池容量约为2000mA·h,输出电压约12V,充满电后,若工作时的平均电流为1.0A,可连续工作___________h;笔记本电脑工作时会发热。如图所示,是该笔记本电脑的调温原理图,当升温到一定值时,开关___________自动闭合,风扇启动,加快散热从而保护电脑。
【答案】 ①. 2 ②. S1
【解析】
【详解】[1]由题意可知,笔记本电脑电池的容量为
Q=2000mA·h=2A·h
笔记本电脑工作时的平均电流为1.0A,则其可连续工作的时长为
[2]由电路图可知开关S1控制的是风扇,与工作系统并联,开关S2为总开关,所以达到一定温度时开关S1自动闭合,风扇启动为电脑降温。
22. A、B两个实心均匀圆柱体的高度之比为2∶1,底面积之比为1∶2,将它们置于水平桌面上,如图甲所示。已知A的密度为2×103kg/m3,现在从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的正上方,则A、B对桌面的压强随截取高度的变化关系如图乙所示,当h=___________ cm时A、B对桌面的压强相等,B的密度是___________kg/m3。
【答案】 ①. 4 ②. 1.6×103
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,当h=0.04m=4cm时,A、B对桌面的压强相等。
[2]由图乙可知,未截取前A对桌面的压强pA=2000Pa,根据
可知,未截取前A的高度
根据A、B两个实心均匀圆柱体的高度之比可知,B的高度
A截取4cm后对桌面的压强
根据题意可知,B此时对桌面的压强
由可知,B的质量
A截取部分的质量
将A截取部分放在B正上方后,B对桌面的压力
根据题意可知
此时B对桌面的压强
则B的密度
四、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
23. 如图所示,一个小球在水面保持静止,请画出小球的受力示意图.
( )
【答案】
【解析】
【详解】小球所受浮力的方向是竖直向上的,我们可以从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出F浮;重力竖直向下用G标出,作用点在重心上,因为小球漂浮,浮力等于重力,如图所示:
24. 如图所示,请根据通电螺线管的磁感线方向,在括号内标出通电螺线管左端的极性(用N、S表示)和电源左端的极性(用+、-表示)
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,在磁体外部,磁感线从螺线管的右端出来,回到电螺线管的左端,所以螺线管的左端为S极,右端为N极;根据安培定则可知,电源的左端为正极,右端为负极,如图所示:
五、实验探究题(共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
25. 如图所示是某同学研究牛顿第一定律的模拟实验装置,根据图中的实验现象,可以分析得出以下结论:
(1)让小车三次从同一斜面上的同一高度处沿斜面从静止开始运动,目的是使小车到达水平面时的___________相同;
(2)多次实验发现:表面越光滑,小车所受的阻力越___________,小车的速度减小得越慢,小车滑行的距离就越远,从而可以推理:如果运动的物体受到的阻力为零,物体将做___________运动;
(3)在木板表面上做实验时,若小车滑出水平木板右端,小华___________(选填“需要”或“不需要”)重新做本实验获得可靠的证据;
(4)在此基础上,牛顿总结了伽利略、笛卡尔等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律___________(填“能”或“不能”)直接由实验得出。
【答案】 ①. 初始速度 ②. 小 ③. 匀速直线 ④. 不需要 ⑤. 不能
【解析】
【详解】(1)[1]小车在水平面上运动的距离与小车的初始速度有关,根据控制变量法,让小车三次从同一斜面上的同一高度处沿斜面从静止开始运动,目的是使小车到达水平面时的初始速度同。
(2)[2][3]小车在毛巾表面滑行最近,木板表面最远,即表面越光滑,小车所受的阻力越小,小车的速度减小得越慢,小车滑行的距离就越远,从而可以推理:如果运动的物体受到的阻力为零,小车的速度将不变,会一直运动下去,即物体将做匀速直线运动。
(3)[4]实验中通过比较小车在各表面运动的距离探究对阻力对小车运动的影响,在木板表面上做实验时,若小车滑出水平木板右端,表明此时运动的距离最远,故不需要重新做本实验获得可靠的证据。
(4)[5]牛顿第一定律成立的条件是物体不受力,而现实中是不存在的,但可以通过实验的现象,通过推理得到,故牛顿第一定律不能直接由实验得出。
26. (1)如图甲所示,在测量小车运动的平均速度的实验中,让小车从斜面的A点由静止形如下滑并开始计时,测得图中AB段的距离sAB=___________cm,测得时间tAB=2s,则AB段的平均速度vAB=___________m/s;
(2)如图乙所示,小甘用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计勾住细线,将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触,向上拉弹簧测力计时,发现测力计的示数将___________,(选填“变大”、“变小”或“不变”)这说明分子间存在___________;
(3)如图丙所示,为小卢自制的验电器。用带负电的橡胶棒接触金属丝时,金属箔因为带___________种电荷而张开,用带电橡胶棒靠近纸屑,纸屑被吸引因为带电体具有___________的性质。
【答案】 ①. 40.0 ②. 0.2 ③. 变大 ④. 引力 ⑤. 同 ⑥. 吸引轻小物体
【解析】
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,刻度尺的分度值为1cm,AB段的距离为
sAB=40.0cm=0.400m
测得时间tAB=2s,则AB段的平均速度为
(2)[3][4]分子间既有引力也有斥力,如图乙所示,玻璃板平放在水面上与水面刚好接触,向上拉弹簧测力计时,水分子与玻璃分子之间会有引力作用,测力计的示数将变大。
(3)[5]根据验电器工作原理,同种电荷相互排斥,如图丙所示,用带负电的橡胶棒接触金属丝时,橡胶棒部分电子转移到金属丝及金属箔上,金属箔因为带同种电荷而张开。
[6]带电体有吸引轻小物体的性质,故用带电橡胶棒靠近纸屑,纸屑被橡胶棒所吸引,这是因为带电体具有轻小物体的性质。
27. 小明所在的课外兴趣小组需要密度为1.1g/cm3的盐水,为检验配制的盐水是否合格,小明用如图所示天平和量筒做了如下实验;
(1)将天平放在水平台上,把游码放在标尺左端___________处,发现指针指如图甲所示,要使横梁平衡,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调;
(2)天平调节好之后,小明依次进行了如下操作:
①用天平测出空烧杯的质量为m1=20g;
②向烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量m2,如图乙所示;
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,测出盐水的体积V,如图丙所示;
根据上述实验步骤,可知烧杯中盐水的密度为___________g/cm3,为配制合格的盐水,需要继续向盐水中___________(选填“加盐”或“加水”);
(3)小明用这种方法测出的盐水密度与真实值相比会___________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)小李利用身边物体测量液体密度。实验器材如图所示:刻度尺、细绳(若干)、橡皮筋、铝块(已知铝的密度ρ铝)、石块、容器、待测液体,实验步骤如下:
A.如图甲,在刻度尺左端扎上橡皮筋(橡皮筋相当于平衡螺母),用细绳悬挂刻度尺,调节橡皮筋位置,使刻度尺在水平位置平衡;
B.如图乙,将悬挂铝块的细绳固定于a位置并保持不变,记录a长度L1;
C.如图乙,调节悬挂石块的细绳b的位置,使刻度尺在水平平衡,记录b长度L2;
D.如图丙,将铝块浸没于待测液体中,调节右侧细绳至c位置,使刻度尺在水平位置平衡,记录c长度L;
①位置c应在位置b的___________侧(填“左”或“右”);
②待测液体的密度ρ液=___________(用上述已知量和测量量表示)。
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 右 ③. 1.05 ④. 加盐 ⑤. 偏大 ⑥. 左 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1] 天平使用前游码要归零,即将天平放在水平台上,把游码放在标尺左端零刻度线处;
[2] 指针指如图甲所示向左偏,要使横梁平衡,根据“左偏右调”的原则,应将平衡螺母向右调,直至指针指在分度盘的中央。
(2)[3][4]由图乙可知,烧杯和盐水的总质量为
则盐水的质量为
由图丙可知,量筒的分度值为2mL,所以盐水的体积为
则盐水的密度为
要密度为1.1g/cm3的盐水,实验的密度小于标准液体密度,所以需要加盐。
(3)[5]当将烧杯中的液体倒入量筒中,会有部分液体沾在烧杯壁上,因此所测的体积会偏小,根据
可知,测得的密度会比真实值偏大。
(4)[6]如图丙,将铝块浸没于待测液体中,铝块受到浮力的作用,由阿基米德原理可知,此时作用在杠杆a处的力(设为动力)为
因动力变小,动力臂不变,阻力不变,根据杠杆的平衡条件
故阻力臂变小,故位置c应在位置b的左侧;
[7]根据杠杆的平衡条件,铝块浸没在液体前
即
铝块浸没在液体中时
由①÷②得
故待测液体的密度为
28. 某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻R阻值,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上阀门K可以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),电源电压约为3V;
(1)连接完图甲所示电路,闭合开关前发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;___________
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至___________(选填“A”或“B”)端;
(3)实验中发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,检查发现各电路元件完好,出现该现象的原因可能是___________;排除故障后,移动滑动变阻器滑片P到A端,发现电压表示数为3V,电流表示数为0.02A,此时自来水的电阻Rx为___________Ω,继续移动滑动变阻器滑片到不同位置,记录多组电压表与电流表的示数,目的是:___________;(选填“寻找普遍规律”或“减少实验误差”)
(4)为能正确测出玻璃管内自来水的电阻,某同学利用定值电阻R1、定值电阻R2、电阻箱R、单刀双掷开关S、两个相同的电压表(量程为0~3V)等器材,连接了如图乙所示电路,进行了如下实验操作;
①把S拨到1位置,记录电压表V1示数;
②把S拨到2位置,调整___________,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录此时电阻箱的电阻为R;
③计算玻璃管内自来水的电阻值,则Rx=___________(用R1、R2、R表示)。
【答案】 ①. ②. B ③. 自来水的阻值太大 ④. 150 ⑤. 减少实验误差 ⑥. 电阻箱 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1]根据图示可知,此时的自来水电阻Rx没有接入电路中,即Rx右端与电源之间的导线的接法时错误的,应接在左端,如图所示
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑到阻值最大处,即B端。
(3)[3] 各电路元件完好,无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,说明电路中的电流很小,电阻很大,电压表示数接近3V,电压表分压很大,滑动变阻器分压几乎为0,说明自来水的阻值太大。
[4] 移动滑动变阻器滑片P到A端,发现电压表示数为3V,电流表示数为0.02A,此时自来水的电阻Rx 为
[5] 继续移动滑动变阻器滑片到不同位置,记录多组电压表与电流表的示数,目的是为了求平均值,减小实验误差。
(4)[6][7] 把S拨到1位置,设记录电压表V1示数为U,则此时电路电流为
电源电压为
把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U,则此时电路中的电流为
电源电压为
由于两次总电压相等,都等于电源电压,可得
解得
六、综合应用题(共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
29. 2023年3月19日重庆马拉松比赛在南滨公园拉开帷幕,记者们用无人机搭载高清相机拍摄。如图所示,无人机及搭载装置的总质量约为1.6kg,若无人机从地面用10s竖直上升到50m的高空中悬停进行拍摄。忽略它们受到的浮力,求:
(1)无人机及搭载装置所受的重力;
(2)航拍起飞至悬停,无人机及搭载装置克服重力做的功;
(3)无人机及搭载装置克服重力做功的功率。
【答案】(1)16N;(2)800J;(3)80W
【解析】
【详解】解:(1)无人机及搭载装置所受的重力
(2)航拍起飞至悬停,无人机及搭载装置克服重力做的功
(3)无人机及搭载装置克服重力做功的功率
答:(1)无人机及搭载装置所受的重力16N;
(2)航拍起飞至悬停,无人机及搭载装置克服重力做的功800J;
(3)无人机及搭载装置克服重力做功的功率80W。
30. 如图甲所示电路,R为压敏电阻,其电阻随着压力的变化如图乙所示。电源电压保持不变,当电压表的示数为4V时,电流表示数为0.4A。当压敏电阻所受压力F1=30N时,电路中的电流为I;当压敏电阻所受压力F2=40N时,电路中的电流为I2;且I1与I2相差0.12A。求:
(1)R0的阻值;
(2)当电压表为4V时,R0在1min内产生的热量;
(3)电源电压U。
【答案】(1)10Ω;(2)96J;(3)12V
【解析】
【详解】解:(1)R0的阻值为
(2)当电压表为4V时,R0在1min内产生的热量为
(3)如图乙所示,当压敏电阻所受压力F1=30N时,R1=15Ω;当压敏电阻所受压力F2=40N时,R2=10Ω;两次电路中电流之差为
解方程可得电源电压U=12V。
答:(1)R0的阻值为10Ω;
(2)当电压表为4V时,R0在1min内产生的热量为96J;
(3)电源电压12V。
31. 如图甲所示,一柱形物体通过绳子与轻质弹簧悬挂于O点,物体浸没于装水的薄柱形容器中,上表面恰好与水面相平,阀门K处于关闭状态,弹簧所受拉力F与其伸长量∆x的关系如图乙所示。已知容器置于水平地面上,其底面积为200cm2,容器中水深20cm,物体的底面积为100cm2,高为10cm,重为15N。容器及绳子重力忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3。求;
(1)物体所受的浮力大小;
(2)容器对水平地面的压强大小;
(3)打开阀门K放出烧杯内的水,当柱形物体有一半露出水面时,容器底部所受的液体压强的大小。
【答案】(1)10N;(2);(3)
【解析】
【详解】解:1)物体的体积为
物体浸没在水中所受的浮力大小为
(2)容器中水的体积为
水的重力为
物体间作用力是相互的,容器对桌面的压力为
容器对水平地面的压强为
(3)当柱形物体有一半露出水面时,减小的浮力为
弹簧受到的拉力减小5N,如图所示,弹簧长度减小2.5cm,即物体上升2.5cm,当物体露出一半时,此时的液面深度为
容器底部所受的液体压强为
答:(1)物体所受的浮力为10N;
(2)容器对水平地面的压强为;
(3)打开阀门K放出烧杯内的水,当柱形物体有一半露出水面时,容器底部所受的液体压强为。
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