2022年湖南省长沙市中考物理模拟试卷(一)(word版含答案)
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这是一份2022年湖南省长沙市中考物理模拟试卷(一)(word版含答案),共22页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022年湖南省长沙市中考物理模拟试卷(一)
一、单选题(本大题共9小题,共27.0分)
1. 古诗《小儿垂钓》中有“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”。小儿面对路人询问,只是招招手却不作声,从声音的产生和传播的角度看,下列说法中正确的是( )
A. 声波从空气传入水中后,传播速度不变
B. 声音只能在空气中传播,不能在水中传播
C. 小儿回答路人的询问声能在水中传播,会惊跑鱼儿
D. 声波在空气中的传播速度大于声音在水中的传播速度
2. 在烹饪美食的过程中,所包含的物理知识,正确的是( )
A. 锅一般都是用铁制造的,主要是利用了铁的比热容较大的性质
B. 煮菜时,阵阵飘香,说明了分子在不停地做无规则运动
C. 炒菜时,主要是通过做功的方式增加菜的内能
D. 炖菜时,在汤沸腾后把炖汤的火调小,是为了降低汤的温度
3. 购物支付已进入“刷脸”时代,如图所示,消费者只需站在距摄像头40cm~60cm的距离,经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是( )
A. 光经过摄像头成像利用的是光的反射
B. 镜头的焦距小于20cm
C. 刷脸支付时,人脸通过镜头成正立、缩小的虚像
D. “刷脸”时,面部应位于摄像头1倍焦距到2倍焦距之间
4. 一颗人造地球卫星,正绕着地球做匀速圆周运动,如果这时它受到的所有外力突然同时消失,则这颗卫星将( )
A. 仍在原轨道继续做匀速圆周运动 B. 立即匀速落向地面
C. 做匀速直线运动 D. 停在原处
5. 太焦高铁的通车运营,打通了山西东南铁路快捷大通道。小明查阅资料了解到高铁轨道上的螺丝可能会因震动而松动,于是他设计了用来检测螺丝松动的报警电话。当螺丝(电阻忽略不计,相当于开关)松动时,它会与下端的导线分离使电路断开,报警灯亮起。下列电路图中符合题意的是( )
A. B.
C. D.
6. 2021年5月21日晚,在云龙湖畔的无人机灯光表演中,数百架无人机在夜空中按照指令排列出“100”“初心⋅使命”等字样。地面工作人员向无人机发送指令通过的是( )
A. 电磁波 B. 红外线 C. 超声波 D. 次声波
7. 中央2套有一档“是真的吗”的科普栏目,实验员在一端开口的玻璃管中并注满水,在管口处放置一个乒乓球(球直径比管直径略小),倒立过来后,如图所示,管内的水向下流动的同时,乒乓球无需推动能自动向上移,是真的吗( )
A. 假的,球因为水的压力而向下落 B. 假的,球因为重力而向下落
C. 真的,球因为水的浮力而向上移 D. 真的,球因为大气压力而向上移
8. 2021年4月13日,中国女足成功拿到东京奥运会门票,为祖国争得荣誉。如图是女足比赛时的场景。下列关于足球比赛中涉及的物理知识,分析正确的是( )
A. 脚对球施加的力只要大小相同,其作用效果一定相同
B. 踢出去的足球能在空中继续运动,是因为足球受到惯性
C. 足球鞋底凹凸不平,是为了增大人与地面间的摩擦力
D. 运动员用脚踢球,球飞出去,说明力是维持物体运动的原因
9. 如图所示,当开关S闭合后,发现电灯L不亮,用试电笔测试a、b、c、d各点时氖管都发光,则故障可能是( )
A. 在进户线的零线处断路
B. a、d之间某处断路
C. b、c之间某处断路
D. c、d之间某处断路
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
10. 如图所示为磁悬浮地球仪,在地球仪底端有一个磁铁,在底座内部有一个金属线圈,线圈通电后,地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是( )
A. 地球仪周围存在磁场
B. 地球仪周围的磁场分布是均匀的
C. 地球仪周围各点的磁场方向都相同
D. 地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
11. 如图所示,是定值电阻R和小灯泡L电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A. 乙是小灯泡的I-U图象
B. 定值电阻的阻值为10Ω
C. 定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D. 定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
12. 我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂。如图所示,是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂捣谷”的示意图,小华感觉力量不够,用起来比较困难,则可以采取的措施是( )
A. 小华将脚向前移动
B. 将支点向远离小华的方向移动
C. 将放稻谷的容器向远离支点方向移动
D. 小华适当负重再操作舂捣谷
三、填空题(本大题共5小题,共22.0分)
13. 如图是小丽制作的小孔成像装置,在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,将小孔对着烛焰,可以看到烛焰在薄膜上呈现一个倒立的实像,从烛焰的不同位置发出的光穿过小孔后的传播方式是______,保持装置位置不动,让蜡烛逐渐靠近小孔,发现像的大小将逐渐变______。
14. 我国运动员苏炳添在东京奥运会上以9秒83的成绩打破亚洲男子百米纪录,苏炳添在此场比赛中的平均速度达到______m/s(结果保留两位小数)。看电视直播此场比赛时,观众感觉到运动员跑得很快,但实际上他们始终处于屏幕上,观众认为他们是运动的,原因是______。
15. 湖南正全面推进生态文明建设,很多地区建有风力发电场。如图所示,风力发电是把风能转化为______能的过程,与使用化石燃料相比,请描述风力发电特有的一项优点:______。
16. 在进行中考英语听力考试时,各考场教室的有线扬声器连接方式是______联,教室里电灯正常工作时电压为______V。
17. 如图甲所示,薄壁圆柱形容器放在水平台上,容器的底面积S容=100cm2,质量均匀的圆柱体物体底面积S=40cm2,圆柱体物体上表面中央用足够长的轻杆系住,悬挂于容器中。以恒定速度向容器中缓慢注水(每分钟注入100g),直至注满容器为止,轻杆的拉力大小与注水时间的关系图象如图乙所示。(ρ水=1g/cm3,g取10N/kg,物体不吸水,忽略轻杆的体积、液体扰动等其他次要因素)
(1)圆柱体物体质量为______kg;
(2)圆柱体物体的密度为______kg/m3;
(3)若以恒定速度向容器中缓慢注入另一种液体(每分钟注入100cm3,ρ液=1.5g/cm3),当细杆对圆柱体物体作用力为1.2N时,液体对容器底部的压强为______Pa。
四、实验探究题(本大题共5小题,共28.0分)
18. 如图所示,在“探究光的反射规律”的实验中:
(1)实验时,应选用较粗糙的硬纸板,放置时应与水平面保持______;
(2)如图乙所示,以ON为轴将硬纸板的右半面向后旋转,在硬纸板上不能观察到反射光,此现象说明了______。
19. 如图所示,在“探究水的沸腾”的实验中:
(1)实验装置仪器安装的顺序应该是______;
(2)当水的温度加热到90℃时,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾后几分钟为止。某次实验的数据如下表所示,则水的沸点是______℃;
时间
0min
1min
2min
3min
4min
5min
6min
7min
温度
90℃
92℃
94℃
96℃
98℃
98℃
98℃
98℃
(3)加热过程中,烧杯上方出现的“白气”是水蒸气______(填物态变化)形成的。
20. 如图所示是探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计的示数。
(1)图乙中物体A所受浮力的大小为______N;
(2)分析图甲、丙、丁可以得到的结论是物体所受的浮力______;
(3)如果在实验中不小心使物体A碰到容器底,且与容器底有力的作用,则测出的浮力将偏______。
21. 如图是某同学研究电流与电阻关系的实物图。
(1)按如图所示连接好电路,应将滑动变阻器滑片P调至最______端,再闭合开关进行实验;
(2)实验中若仅将定值电阻由5Ω换成10Ω,再闭合开关,电压表的读数将会______;
(3)依据实验中测量的数据作出了下列图象,其中正确的是______(填字母代号)。
22. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中,器材有:电源(电压恒为3V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的小灯泡、滑动变阻器(20Ω1A)及导线若干。
(1)闭合开关前,发现电流表的指针如图甲所示,其原因是______;
(2)问题解决后,第1小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值,得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(3)第2小组的同学在准备进行实验时,发现电压表坏了,他们找到了一个阻值已知的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,也顺利的完成了实验:
①先闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数与R0的乘积为2.5V,并记下此时电流表的示数I1;
②保持滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,此时电流表的示数为I2。则小灯泡的额定功率P额=______(用小灯泡的额定电压U额、I1、I2表示,不考虑电流表对电流的阻碍作用)。
五、计算题(本大题共2小题,共14.0分)
23. 如图1是一种工地上常见的混凝土搅拌机,工作时,在提升电机的带动下,运料斗能通过爬梯顶端的滑轮沿爬梯上升到一定高度,然后将混凝土倾倒卸下。小明同学模拟制作了一个模型(如图2所示),已知运料斗的容积为0.2m3,一次可装满混凝土400kg,某次运送混凝土时,提升电机将装满了混凝土的运料斗匀速提升了8m,提升电机对钢丝绳的拉力为2500N。(g取10N/kg)求:
(1)混凝土受到的重力;
(2)所装混凝土的密度;
(3)此模拟装置运送混凝土的机械效率。
如图甲为某新型电饭锅,它能智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示,R1和R2均为电热丝,S1和S2为温控开关,其中S2有A、B两个触点,两个开关共同控制,可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换。小明查看铭牌得知此电饭锅额定电压为220V,中温挡功率为880W,高温挡与低温挡字迹模糊不清。求:
(1)处于中温挡正常工作时电饭锅的总电流;
(2)电阻R1的阻值;
(3)小明想利用电能表和手表来估测此电饭锅的电功率,他关闭其他用电器,记录了一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图象(如图丙),可是,他由于粗心忘记把实验数据详细记录下来,只记得前10min高温挡时电能表共转了100圈,后5min低温挡时电能表共转了8圈,请你结合生活实际,帮助小明计算一下本次煮饭过程中电饭锅总共消耗了多少电能。答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
AD、声波从空气传入水中后,传播速度变大,故AD错误;
B、因为人的声音先经空气传播到水中,然后再经水传播而被鱼听到,所以声音能在水中传播,故B错误;
C、因为人的声音先经空气传播到水中,然后再经水传播而被鱼听到,就可能吓跑将要上钩的鱼,所以空气和水都可以传声;故C正确;
故选:C。
声音的传播是需要介质的,它既可以在气体中传播,也可以在固体和液体中传播,一般是在固体中传播速度最快,气体中传播速度最慢。
掌握声音的传播条件、传播速度是解决此题的关键。
2.【答案】B
【解析】解:A、锅一般都是用铁制造的,主要是利用铁具有良好的导热性,故A错误;
B、煮菜时,阵阵飘香,这是扩散现象,说明菜的香分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C、炒菜时,菜从锅中吸收热量,是通过热传递的方式使菜的内能增加,故C错误;
D、炖菜时,当汤沸腾以后,把炖汤的火调小,此时汤继续沸腾,汤的温度不变,故D错误。
故选:B。
(1)金属的物质,一般都具有良好的导热性;
(2)物质是由分子组成的,分子在不停地做无规则运动;
(3)改变物体内能有做功和热传递两种方式,做功是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程;
(4)液体沸腾时吸热、温度不变。
本题以烹饪食物为背景考查相关的物理知识,注重了物理和生活的联系,是中考的热点。
3.【答案】B
【解析】解:
A、摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是光的折射,故A错误;
BCD、当u>2f时,成倒立、缩小的实像,所以,“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外;物距为40-60cm,则焦距要小于20cm,故B正确,CD错误。
故选:B。
(1)凸透镜成像的原理是光的折射;
(2)摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的,当u>2f时,凸透镜才成倒立、缩小的实像。
本题考查了凸透镜的成像特点和应用,要掌握凸透镜成像的规律,搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律,学着将所学知识与生活实际联系起来。
4.【答案】C
【解析】解:根据牛顿第一定律可知,正在运动的物体,如果它受到的所有外力同时消失,就是说该物体受力为零,所以该物体将做匀速直线运动,选项C正确,A、B、D错误。
故选:C。
根据牛顿第一定律,当物体所受的外力突然消失,物体将保持原来的运动状态不变。不管物体是不受力还是受平衡力,这种状态只有两种可能,一是静止,二是做匀速直线运动。
此题主要考查学生对牛顿第一定律的理解和掌握。在理解这一定律时要抓住“一切”、“没有受到力的作用”、“总”、“或”这些关键词语。
5.【答案】A
【解析】解:根据题意可知,螺丝连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,螺丝不接入电路中,即螺丝所在电路发生了断路,此时指示灯会发光,这表明螺丝与灯泡是并联在电路中的,由于螺丝的电阻很小,能把灯泡短路;为了保护电路,防止电源短路,在干路中应该接上一个保护电阻,故A符合题意。
故选:A。
螺丝连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,螺丝不接入电路中,指示灯会发光,据此分析电路的连接方式。
本题考查了电路图的设计,明确螺丝与灯泡的连接方式是解题的关键。
6.【答案】A
【解析】解:无人机传递信息利用的是无线电波,无线电波是电磁波的一种。
故选:A。
电磁波能够传递信息,也能传递能量。广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
本题考查了电磁波在生活中的应用,生活中利用电磁波的地方非常多。如:卫星通信、无线电视、无线广播、手机等,是一道基础题。
7.【答案】D
【解析】解:倒立过来后,乒乓球上方气体压强小,下方与空气直接接触,会受到大气压强的作用,乒乓球上下表面会有一个压力差(方向向上),所以乒乓球无需推动能自动向上移,所以是真的,故ABC错误,D正确。
故选:D。
流体压强与流速的关系:流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强解释有关的问题,本题反映了物理来源于生活,应用于生活。
8.【答案】C
【解析】解:A、力的大小、方向和作用点都影响力的作用效果,脚对球施加的力大小相同,其作用效果不一定相同,故A错误;
B、足球离开脚以后,不再受到脚的踢力,还能继续在空中运动,是由于踢出去的足球具有惯性,要保持原来的运动状态,惯性是物体本身的一种性质,惯性不是力,不能说“受到惯性”,故B错误;
C、足球鞋底凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C正确;
D、脚踢球,使球飞出去,说明力可以改变物体的运动状态,不是维持物体运动状态的原因,故D错误。
故选:C。
(1)影响力的作用效果的因素是力的大小、方向和作用点;
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫做惯性;
(3)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;
(4)力的作用是改变物体的运动状态,物体运动不需要力维持。
本题主要考查了力的作用效果、惯性、增大或减小摩擦的方法以及力与运动的关系等多个知识点,深入理解基本规律,是正确解答的关键。
9.【答案】A
【解析】解:
根据电路图可知,电路正常时,用测电笔测试,a、d两点氖管发光,b、c两点氖管不发光;而闭合开关后,灯泡不亮,用测电笔测试时,a、b、c、d四点都能使氖管发光,说明a、d两点都与火线连通(即c点到火线间的电路没有断路);b、c两点氖管也发光,说明b点到火线之间是连通的,b点不能与零线连通,因此电路故障为进户线的零线处断路。
故选:A。
当测电笔与火线相连时,氖管发光,与零线相连时,氖管不发光,结合测电笔测量a、b、c、d各点时氖管的发光情况分析电路故障。
本题考查了用测电笔检测电路的故障。在正常情况下,测电笔测火线应亮,测零线应不亮。
10.【答案】AD
【解析】解:A、在地球仪底端有一个磁铁,则地球仪周围存在磁场,故A正确;
BC、地球仪周围的磁感线是从N极出来回到S极的,且磁场的分布是不均匀的,所以各点的磁场方向不一定相同,故BC错误;
D、磁悬浮地球仪之所以能悬浮在空中,是利用了同名磁极相互排斥的原理,故D正确。
故选:AD。
(1)磁场是真实存在的,而磁感线不是真实存在的;
(2 )磁铁周围的磁场分布是不均匀的;
( 3 )磁铁周围的磁场方向不一定相同;
(4))磁悬浮地球仪的工作原理是同名磁极相互排斥。
本题考查了磁体周围的磁场、磁极间的相互作用规律,属于基础题。
11.【答案】BC
【解析】解:AB、由图象可知,甲图像的电阻是变化的,为小灯泡的I-U图像;乙为定值电阻的图像;
当U=4V时,I=0.4A,由欧姆定律可得,电阻R的阻值:R=UI=4V0.4A=10Ω,故A错误,B正确;
C、将R和L并联在电源电压为4V的电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,且支路电压等于电源电压,所以它们两端的电压均为4V,
由图象可知对应的电流:IL=0.8A,IR=0.4A;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流:I'=IL+IR=0.8A+0.4A=1.2A,故C正确;
D、串联电路各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为0.4A时,灯泡两端的电压为1V,定值电阻两端的电压为4V,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以此时的电源电压:U=UL+UR=1V+4V=5V,故D错误。
故选:BC。
(1)由图可知乙为定值电阻的图像,通过电阻的电流和两端的电压成正比,任意读出一组电压和电流,根据欧姆定律求出R的阻值;
(2)两灯泡并联时两端的电压相等,且都等于电源电压,根据图象读出对应的电流,根据并联电路的电流特点得出干路电流;
(3)串联电路各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为0.4A时灯泡两端的电压和定值电阻两端的电压,根据串联电路电压规律计算电源电压,比较可知。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是从图象中得出灯泡和R电流与电压之间的关系。
12.【答案】BD
【解析】解:A、支点不动,小华将脚向前移动,此时阻力、阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力变大,不能省力,故A错误;
B、将支点向远离小华的方向移动,脚在杆上的位置不动,此时阻力不变,阻力臂变小,动力臂变大,根据杠杆的平衡条件可知,动力变小,能省力,故B正确;
C、将放稻谷的容器向远离支点方向移动,阻力不变,阻力臂变大,动力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力变大,不能省力,故C错误;
D、小华适当负重再操作舂捣谷,阻力不变,阻力臂不变,动力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,适当负重后,动力变大,可以使小华省力,故D正确。
故选:BD。
根据杠杆平衡条件分析解答: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。
本题考查了杠杆平衡条件的应用,掌握杠杆平衡条件即可正确作答,难度不大。
13.【答案】沿直线传播 大
【解析】解:罐内外是均匀的空气,光在同种均匀介质中是沿直线传播的;所以从烛焰的不同位置发出的光穿过小孔后的传播方式是沿直线传播;
小孔成像所成像的大小与蜡烛(物体)到小孔的距离u和像到小孔的距离v的相对大小有关,保持装置位置不动(v不变),让蜡烛逐渐靠近小孔(u减小),像的大小将逐渐变大。
故答案为:沿直线传播;大。
(1)小孔成像的原理是光沿直线传播;
(2)根据小孔成像的特点进行分析;
本题考查小孔成像的原理和特点,属于基础题。
14.【答案】10.17 运动员相对于跑道的位置不断变化
【解析】解:(1)根据题意可知,s=100m,运动时间t=9.83s,
则平均速度v=st=100m9.83s≈10.17m/s;
(2)看电视直播此场比赛时,观众感觉到运动员跑得很快,认为运动员是运动的,原因是运动员相对于跑道的位置不断变化。
故答案为:10.17;运动员相对于跑道的位置不断变化。
(1)根据v=st求平均速度;
(2)判断运动与静止时,要看被研究的物体与所选的标准即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
本题考查了速度公式的运用,运动与静止的相对性,属基础知识,难度不大。
15.【答案】电 无污染
【解析】解:
(1)风力发电机是通过空气流动带动发电机运动产生电能,即是利用电磁感应现象的原理制成的,故是将机械能转化为电能;
(2)与煤矿和石油等发电相比,风力发电的优点是可再生能源,无污染。
故答案为:(1)电;(2)无污染。
(1)发电机的工作原理是电磁感应现象,即发电过程是将机械能转化为电能的过程;
(2)根据风力发电与煤炭火力发电相比,风力发电的优点是可再生能源,无污染解答。
此题考查能量的转化,难度不大,但在考查过程中可以增强学生的环保意识。
16.【答案】并 220
【解析】解:在进行英语听力考试时,考场内各教室的有线扬声器的连接方式是并联,原因是它们能独立工作,互不影响。
家庭电路中电压是220V,家用电器的额定电压是220V;电灯正常工作时的电压为220V。
故答案为:并;220。
并联电路中各用电器可以独立工作,互不影响,而串联电路中各用电器互相影响;我国家庭电路的电压是220V,家用电器的额定电压是220V。
知道家庭电路的电压和家庭电路中各个用电器的连接方式是解决该题的关键。
17.【答案】0.24 1.2×103 900
【解析】解:(1)由图乙可知,物块的重力等于开始时轻杆的拉力,即:G物=2.4N,
则物体的质量为:m物=G物g=2.4N10N/kg=0.24kg;
(2)第7min时水面刚好与物块的上表面相平,则F浮=G物-F=2.4N-0.4N=2N,
根据阿基米德原理可知:V物=V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3,
则物体的密度为:ρ物=m物V物=0.24kg2×10-4m3=1.2×103kg/m3;
(3)分析图象可知,第4min时,水面刚好接触物块下底面。则第4min末注水质量为400g,水的体积V1=m水ρ水=400g1g/cm3=400cm3,水的深度L1=V1S容=400cm3100cm2=4cm=0.04m;
若以恒定速度向容器中缓慢注入另一种液体,当细杆对圆柱体物体作用力为1.2N时,
物体受到的浮力为:F浮'=G-F'=2.4N-1.2N=1.2N,
则此时排液体的体积V排'=F浮'ρ液g=1.2N1.5×103kg/m3×10N/kg=8×10-5m3,
则物体此时浸入液体的深度为:h浸=V排'S=8×10-5m340×10-4m2=0.02m,
则当细杆对圆柱体物体作用力为1.2N时,液体对容器底部的压强为:p=ρ液gh=ρ液g(L1+h浸)=1.5×103kg/m3×10N/kg×(0.04m+0.02m)=900Pa。
故答案为:(1)0.24;(2)1.2×103;(3)900。
(1)由图乙可知,物块的重力等于开始时轻杆的拉力,即:G物=2.4N,根据重力公式得出物体的质量;
(2)第7min时水面刚好与物块的上表面相平,根据F浮=G物-F得出浮力,根据阿基米德原理可得出V排和V物,根据ρ=mV可求出物体的密度;
(3)由图乙可知,第4min时水面刚好接触物块下底面,故可求出注入水的质量,由密度可求出体积,再由体积公式可求出此时水的深度;
若以恒定速度向容器中缓慢注入另一种液体,当细杆对圆柱体物体作用力为1.2N时,根据F浮'=G-F'可求出此时物体受到的浮力,再由阿基米德原理可得出此时排液体的体积V排',从而求出物体此时浸入液体中的深度,根据p=ρgh可求出此时液体对容器底部的压强。
本题考查质量、液体压强以及浮力的计算,综合性强,难度较大。
18.【答案】垂直 反射光线、入射光线和法线在同一个平面内
【解析】解:(1)因为在光的反射中,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内,法线与镜面垂直,显示入射光线和反射光线径迹的硬纸板应与平面镜垂直;
(2)以ON为轴将硬纸板的右半面向后旋转,则反射光线将不能显示在硬纸板上,说明反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
故答案为:(1)垂直;(2)反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
(1)因为在光的反射中,法线与镜面垂直,显示入射光线和反射光线径迹的硬纸板与平面镜垂直;
(2)以ON为轴将硬纸板的右半面向后旋转,则反射光线将不能在硬纸板上显示出来,据此解答。
本题考查探究“光的反射规律”实验,掌握光的反射规律的内容是解答本题的关键。
19.【答案】自下而上 98 液化
【解析】解:(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以先放好烧杯后,再调节温度计的高度,所以组装实验器材时,应按照自下而上的顺序;
(2)由表格中数据知,从4到8分钟,水的温度保持98℃不变,所以可以看出水的沸点是98℃;
(3)加热过程中,烧杯上方出现的“白气”是水蒸气液化形成的。
故答案为:(1)自下而上;(2)98;(3)液化。
(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;
(2)掌握沸点的概念,水在沸腾过程中温度保持不变,水沸腾时的温度就是水的沸点;
(3)物质由气态变为液态的过程是液化。
本题考查“探究水的沸腾”实验,重点考查了实验器材组装、沸点的辨别及液化现象。
20.【答案】0.4 与深度无关 大
【解析】解:(1)根据甲和乙可知,金属块A浸没在水中时受到的浮力为4N-3.6N=0.4N;
(2)分析图甲、丙、丁可知,物体排开水的体积和液体的密度相同,深度不同,但弹簧测力计示数相同,则浮力相同,即浮力大小与液体深度无关;
(3)如果他在实验中不小心使物体接触了容器底且与容器底有力的作用,则测力计示数变小,会导致所测浮力偏大。
故答案为:(1)0.4;(2)与深度无关;(3)大。
(1)根据弹簧测力计的分度值得出弹簧测力计的示数;
(2)浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,在进行实验探究时,要注意控制变量法的运用;把握住所探究的相同量和不同量,再结合图示可判断出实验结论;
(3)如果他在实验中不小心使戊图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用,测力计示数变小;
在“探究浮力的大小”实验中,用“称量法”测出物体受到的浮力,即F浮=G-F拉,注意控制变量法的运用。
21.【答案】右 变大 A、B
【解析】解:(1)为了保护电路,连接好电路,应将滑动变阻器滑片P调至阻值最大处,即最右端,再闭合开关进行实验;
(2)探究电流与电阻关系的实验时,实验中若仅将定值电阻由5Ω换成10Ω,再闭合开关,根据串联电路的分压原理可知,电阻变大,电阻两端的电压也会变大,故电压表示数将变大;
(3)电压表不变时,电流与电阻成反比,故电流与电阻的关系图象为反比例函数,故A正确;
电流与电阻成反比,也可理解为电流与电阻的倒数成正比,故B正确;
故选A、B。
故答案为:(1)右;(2)变大;(3)A、B。
(1)为了保护电路,连接好电路,应将滑动变阻器滑片P调至阻值最大处,再闭合开关进行实验;
(2)探究导体中的电流与电阻的关系时,需要保证导体两端的电压不变,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化;
(3)电压表不变时,电流与电阻成反比,据此分析。
本题电流与电阻的关系,考查注意事项、实验操作以及图像分析等知识。
22.【答案】没有将电流表的指针调零 0.625 U额(I2-I1)
【解析】解:(1)闭合开关前,发现电流表的指针如图甲所示,即电流表的指针没有对准零刻度线,其原因是:没有将电流表的指针调零;
(2)根据图丙小灯泡的电流随其两端电压变化的图像知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为:P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W;
(3)实验步骤:
①先闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数与R0的乘积为2.5V,并记下此时电流表的示数I1;
②保持滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,此时电流表的示数为I2;
在①中,R0与灯泡并联,电流表测定值电阻的电流,电流表的示数与R0的乘积为2.5V,即定值电阻的电压为2.5V,由并联电路电压的规律,灯的电压为2.5V,灯正常发光;
在②中,电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律可知,灯的额定电流:I额=I2-I1,
则小灯泡的额定功率:P额=U额I额=U额(I2-I1)。
故答案为:(1)没有将电流表的指针调零;(2)0.625;(3)②U额(I2-I1)。
(1)电流表使用前要调零;
(2)根据图丙小灯泡的电流随其两端电压变化的图象知灯在额定电压的电流,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;
(3)要测灯的额定功率,应先使灯正常发光,在没有电压表的情况下,电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用,故将R0与电流表串联后再与灯并联,通过移动变阻器的滑片使电流表的示数与R0的乘积为2.5V,由并联电路电压的规律,灯的电压为额定电压,灯正常发光;
保持滑片位置不变,通过开关的转换,使电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流,根据P=UI写出灯的额定功率的表达式。
本题测量小灯泡额定功率,考查电流表使用、功率计算、欧姆定律的运用及设计方案测额定功率的能力。
23.【答案】解:(1)混凝土受到的重力:
G=mg=400kg×10N/kg=4000N;
(2)所装混凝土的密度:
ρ=mV=400kg0.2m3=2×103kg/m3;
(3)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:
s=nh=2×8m=16m,
克服混凝土重力做的有用功:
W有=Gh=4000N×8m=3.2×104J,
拉力做的总功:
W总=Fs=2500N×16m=4×104J,
此模拟装置运送混凝土的机械效率:
η=W有W总×100%=3.2×104J4×104J×100%=80%。
答:(1)混凝土受到的重力为4000N;
(2)所装混凝土的密度为2×103kg/m3;
(3)此模拟装置运送混凝土的机械效率为80%。
【解析】(1)利用G=mg求混凝土受到的重力;
(2)利用ρ=mV求所装混凝土的密度;
(3)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh,利用W有=Gh求有用功,利用W总=Fs求拉力做的总功,利用η=W有W总×100%求此模拟装置运送混凝土的机械效率。
本题考查了功和功率的计算、使用滑轮组时机械效率的计算,注意求机械效率时要区分清楚是滑轮组的机械效率还是整个装置的机械效率:求滑轮组的机械效率时,有用功为克服滑轮组中动滑轮受到的拉力做的功,而求整个装置的机械效率时有用功为克服被提升物体重力做的功。
24.【答案】解:(1)中温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流:
I中=P中U=880W220V=4A;
(2)由电路图知,当S1闭合,S2连接触点A时,电阻R1、R2并联,此时总电阻最小;当S1闭合,S2连接触点B时,为R1的简单电路;当S1断开,S2连接触点B时,电阻R1、R2串联,此时总电阻最大;根据P=U2R可知,在电压一定时,电功率与电阻成反比,故当S1闭合,S2连接触点A时,为高温挡;当S1闭合,S2连接触点B时,为中温挡;当S1断开,S2连接触点B时,为低温挡;
则R1的电流:I1=UI中=220V4A=55Ω;
(3)高温挡时,电阻R1、R2并联,10min电能表转了100圈;低温挡时,电阻R1、R2串联,5min电能表转了8圈,则低温挡时工作10min,电能表会转16圈,那么高温挡和低温挡都工作10min消耗的电能之比为:
W高W低=10016=254,
所以,W高W低=P高tP低t=P高P低=254,
而P高=U2R并,P低=U2R串,
则有:P高P低=R串R并=R1+R2R1R2R1+R2=(R1+R2)2R1R2=(55Ω+R2)255Ω×R2=254,
解得:R2=220Ω,
则P高=U2R并=U2R1R2R1+R2=(220V)255Ω×220Ω55Ω+220Ω=176W,
P低=U2R串=U2R1+R2=(220V)255Ω+220Ω=1100W,
本次煮饭过程中电饭锅总共消耗电能为:
W=P高t1+P中t2+P低t1=1100W×10×60s+880W×15×60s+176W×5×60s=1.5048×108J。
答:(1)处于中温挡正常工作时电饭锅的总电流为4A;
(2)电阻R1的阻值55Ω;
(3)本次煮饭过程中电饭锅总共消耗电能为1.5048×108J。
【解析】(1)已知中温挡的功率和电源电压,根据公式I=PU可得电路的总电流;
(2)当S1闭合,S2连接触点A时,电阻R1、R2并联,此时总电阻最小;当S1闭合,S2连接触点B时,为R1的简单电路;当S1断开,S2连接触点B时,电阻R1、R2串联,此时总电阻最大;根据P=U2R可判断挡位,利用公式R=UI可得R1的阻值;
(3)根据10min高温挡时电能表共转了100圈和后5min低温挡时电能表共转了8圈求出那么高温挡和低温挡都工作10min消耗的电能之比,根据W=Pt和串并联电路电阻的关系R2的阻值,从而求出高温挡和低温挡的电功率,由W=Pt本次煮饭过程中电饭锅总共消耗电能。
本题是一道有关电加热器的题,需综合应用欧姆定律、串并联电路的特点、功率公式,关键是要分析清楚电路。
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