2023年河南省南阳市镇平县部分学校中考物理一模试卷
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这是一份2023年河南省南阳市镇平县部分学校中考物理一模试卷,共20页。试卷主要包含了填空题,选择题,作图题,实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
2023年河南省南阳市镇平县部分学校中考物理一模试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.(3分)我国大力提倡“低碳环保,绿色出行”,选择出行是大家喜爱的方式之一。自行车启动时,人用脚即向后蹬地,自行车向前运动,这说明物体间力的作用是 的;骑行时,人相对于自行车是 (选填“运动”或“静止”),轮胎被压瘪一些,说明力可以改变物体的 。
2.(2分)如图小华拿出手机,保持手机到眼镜的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比 (选填“变大”“变小”或“不变”),由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,图 (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路图。
3.(2分)匡衡“凿壁偷光”刻苦学习的精神备受人们赞颂。“偷光”是由于光在同种均匀介质中是沿 传播的。从各个方向都能看清书简上面的字迹,是因为光在书简表面发生了 。
4.(3分)生活处处有物理。细心发现就会有收获:厨房里:洗菜池的下水管道通常做成弯管,以防止异味进入室内,这是利用 的原理来设计的:用手握住酱油瓶的圆柱形部分停在空中,酱油瓶不掉下,是因为它受到了 力的作用;磕鸡蛋时,用鸡蛋磕碗的边缘,蛋壳就裂了,这是由于碗边缘的 小,增大了对蛋壳的压强。
5.(2分)小明用注射器做了两个实验。如图甲,注射器里抽取半筒水,用手指堵住注射器开口处,另一只手推压注射器活塞,水很难被压缩,说明 ;如图乙,在盛水的水槽中放入两只瓶盖,用注射器向两只瓶盖中间注水,会看到两只瓶盖 (选填“靠近”或“远离”)。
6.(2分)生活在自然之中,我们每天都要面对许多与声、光、力、热、电等有关的现象.假如这些现象发生改变,我们的生活就会发生变化.请仿照示例,就任一物理现象发生改变,提出一个相关的物理问题,并做出合理的猜想.
【示例】问题:假如地球失去了吸引力,我们的生活有什么变化?
猜想:没有摩擦力,我们不能走动.
问题: ?
猜想: 。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分.第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7.(2分)下列选项中,不符合实际情况的是( )
A.初中生的平均质量约为50kg
B.一张纸的厚度约为1cm
C.用手托起两个鸡蛋所需的力约为1N
D.成人步行的速度约为1.1m/s
8.(2分)吉剧是我省特有的戏曲剧种。观看演出时,人们能分辨出锣、鼓的声音是依据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
9.(2分)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.海绵容易被压缩,说明分子间有空隙
B.地球绕太阳运动,说明太阳是宇宙中心
C.破镜不能重圆,主要是因为分子间有排斥力
D.物理学家汤姆生发现了电子,说明原子是可分的
10.(2分)如图是“寻梦”学习小组制作的潜水艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气,使其从如图所示的位置下沉(胶管在水中的体积忽略不计)。下列分析正确的是( )
A.“潜水艇”所受的浮力逐渐变小
B.“潜水艇”排开水的重力保持不变
C.“潜水艇”顶部受到水的压强保持不变
D.“潜水艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的
11.(2分)在测量滑轮组机械效率的活动中,装置如图所示,欲使所测机械效率提高,下列措施可行的是( )
A.转轴加润滑油 B.增加提升高度
C.增大提升速度 D.减小物体质量
12.(2分)能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是( )
A.太阳能、风能和天然气都属于可再生能源
B.手机信号比广播信号在真空中的传播速度快
C.半导体是制成芯片的主要材料之一
D.核电站是利用核聚变释放的能量工作的
(多选)13.(2分)如图所示,在测量摩擦力的实验中,用弹簧测力计拉一木块沿水平方向做匀速直线运动。下列选项中属于平衡力的是( )
A.木块受的重力与木块受的支持力
B.地面受的摩擦力与木块受的摩擦力
C.木块受的拉力与木块受的摩擦力
D.木块受的重力与木块对地面的压力
14.(2分)小红在探究“什么情况下磁可以生电”时的实验装置如图所示,闭合开关后,导体ab水平向左移动,灵敏电流计指针向左摆动,下列说法正确的是( )
A.法拉第利用此装置发现了电流的磁效应
B.若磁体水平向左移动,灵敏电流计指针向左摆动
C.若导体ab竖直向下移动,灵敏电流计指针向右摆动
D.若将灵敏电流计换成电池可探究电动机的工作原理
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)如图甲所示为搬花神器,用它把花盆抬起时,相当于一个绕O点转动的杠杆。其简化示意图如图乙所示,请在乙图中画出:
(1)花盆所受重力的示意图(O′为其重心);
(2)杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。
16.(2分)如图所示,S为一路灯,站在对岸的人看到水中的“路灯“。请画出人看到水中“路灯”的光路图,O点表示人眼所在位置。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题6分,第19题8分,共19分)
17.(5分)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD,能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°.由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处? ;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了: ;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束 。
A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C.在纸板前方
18.(6分)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验前,小明利用U形管、软管、扎紧橡皮膜的探头等组装成压强计后,发现U形管两侧液面不相平,如图甲所示,他应进行的操作是 。
(2)调整好压强计后,小明用图乙所示装置开始实验,实验记录的数据如表:
序号
液体
深度/cm
探头方向
压强计左右液面高度差/cm
1
水
5
朝上
4.9
2
水
5
朝下
4.9
3
水
5
朝侧面
4.9
4
水
10
朝侧面
9.7
5
水
15
朝侧面
14.6
6
盐水
15
朝侧面
16.7
①比较序号1、2、3三组数据,探究的问题是 ?
②比较序号 三组数据,可以得出结论:同种液体中,深度越大,液体的压强越大;
③比较序号5、6两组数据,可得出的结论是 。
(3)同组同学玲玲在做实验时,保持图乙中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。老师说她的操作不科学,原因是 。
(4)1648年,物理学家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶实验”,如图丙所示。实验中帕斯卡只用了几杯水就让装满水的木桶向四周裂开,这个实验现象能够验证液体压强的哪些特点: (写出一条即可)。
19.(8分)小明的奶奶过生日时,爸爸给奶奶买了一条金项链,小明想测量这条金项链的密度。
(1)小明将天平放在 上,发现天平如图甲所示,小明应先 ,然后再调节平衡螺母使天平平衡。
(2)测量过程中,当天平右盘内所加砝码和游码的位置如图乙所示时,天平恰好平衡,则金项链的质量是 g。
(3)将金项链浸没在装有10mL水的量筒中,量筒中水面的位置如图丙所示,金项链的体积是 mL。小明计算出这条金项链的密度是 kg/m3。
(4)爸爸提出不用量筒,用图丁的弹簧测力计也能测出这条金项链的体积,他设想将金项链挂在弹簧测力计下读出弹簧测力计的示数,然后将金项链浸没在水中(但不沉底)读出弹簧测力计的示数,利用两次示数之差可以计算出金项链浸没在水中时受到的浮力,然后通过浮力计算出金项链的体积。你认为爸爸的测量方案是否可行,理由是 。
五、综合应用题(本题共2小题,20题8分,21题9分,共17分)
20.(8分)随着科技的发展,智能机器人不断出现在宾馆、医院、车站等公共场所。如图所示,某品牌消毒机器人自重为80kg,运行速度为1m/s。g取10N/kg。试问:
(1)该机器人以运行速度匀速行驶5min,行驶的路程有多少米?
(2)若该机器人装载8kg消毒液,并静止在水平地面上,与地面接触的总面积为0.008m2,此时该机器人对地面的压强有多大?
(3)该机器人在粗糙程度相同的水平地面上,以运行速度做匀速直线运动,若电池的输出功率为140W,克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的35%,则该机器人受到的摩擦力多大?
21.(9分)如图,一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.0×104N,发动机的功率50kW保持不变,山坡AB长2000m,高h为300m,牵引力保持2.5×104N不变,不计空气阻力。求:
(1)货车从山底开到山顶所做的有用功。
(2)山坡的机械效率。
(3)货车在山坡上行驶时的摩擦力。
(4)货车匀速从山底A到山顶B的过程中,动能 ,重力势能 ,机械能 (均选填“变大”“不变”或“变小”)。
2023年河南省南阳市镇平县部分学校中考物理一模试卷
(参考答案)
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.(3分)我国大力提倡“低碳环保,绿色出行”,选择出行是大家喜爱的方式之一。自行车启动时,人用脚即向后蹬地,自行车向前运动,这说明物体间力的作用是 相互 的;骑行时,人相对于自行车是 静止 (选填“运动”或“静止”),轮胎被压瘪一些,说明力可以改变物体的 形状 。
【解答】解:(1)自行车启动时,人用脚向后蹬地,脚给地向后的力,同时地给脚向前的力,人和自行车一起向前运动,说明物体间力的作用是相互的;
(2)人骑着自行车前行时,人相对于自行车没有位置变化,是静止的;
(3)轮胎受力后被压瘪,说明力可以改变物体的形状。
故答案为:相互;静止;形状。
2.(2分)如图小华拿出手机,保持手机到眼镜的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”),由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,图 乙 (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路图。
【解答】解:屏幕关闭时成的像是平面镜成像,像和小华大小相等;通过摄像头成的像是小华缩小的实像,因此通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比变小;
小华患上了近视眼,近视眼是由于晶状体曲度变大或眼球前后径变短引起的,近视眼看不清远处的物体,远处的物体成像在视网膜前,图乙是近视眼的光路图。
故答案为:变小;乙。
3.(2分)匡衡“凿壁偷光”刻苦学习的精神备受人们赞颂。“偷光”是由于光在同种均匀介质中是沿 直线 传播的。从各个方向都能看清书简上面的字迹,是因为光在书简表面发生了 漫反射 。
【解答】解:“偷光”是光在均匀介质中是沿直线传播形成的;
从各个方向都能看清书简上面的字迹,是由于光发生了漫反射。
故答案为:直线;漫反射。
4.(3分)生活处处有物理。细心发现就会有收获:厨房里:洗菜池的下水管道通常做成弯管,以防止异味进入室内,这是利用 连通器 的原理来设计的:用手握住酱油瓶的圆柱形部分停在空中,酱油瓶不掉下,是因为它受到了 摩擦 力的作用;磕鸡蛋时,用鸡蛋磕碗的边缘,蛋壳就裂了,这是由于碗边缘的 受力面积 小,增大了对蛋壳的压强。
【解答】解:(1)当水流过下面的弯管后,总在弯管处留下一定的水,水静止不流动时,两边液面相平,防止污水管内的臭气顺着管道逆行,属于连通器;
(2)用手握住酱油瓶的圆柱形部分停在空中,酱油瓶不掉下,说明瓶子处于静止状态,在竖直方向,瓶子受重力和手对瓶子的摩擦力作用,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上,这两个力相互平衡,所以因为它受到了摩擦力的作用;
(3)压强大小与压力的大小和接触面积的大小有关,磕鸡蛋时,用鸡蛋磕碗的边缘,由于碗边缘的面积小,增大了对蛋壳的压强。
故答案为:连通器;摩擦;受力面积。
5.(2分)小明用注射器做了两个实验。如图甲,注射器里抽取半筒水,用手指堵住注射器开口处,另一只手推压注射器活塞,水很难被压缩,说明 分子间存在斥力 ;如图乙,在盛水的水槽中放入两只瓶盖,用注射器向两只瓶盖中间注水,会看到两只瓶盖 靠近 (选填“靠近”或“远离”)。
【解答】解:注射器里抽取半筒水,用手指堵住注射器开口处,另一只手推压注射器活塞,水很难被压缩,说明分子间存在斥力;
用注射器向漂在水面上的两个瓶盖中间注水,中间流速大,压强小,两瓶盖会互相靠近。
故答案为:分子间存在斥力;靠近。
6.(2分)生活在自然之中,我们每天都要面对许多与声、光、力、热、电等有关的现象.假如这些现象发生改变,我们的生活就会发生变化.请仿照示例,就任一物理现象发生改变,提出一个相关的物理问题,并做出合理的猜想.
【示例】问题:假如地球失去了吸引力,我们的生活有什么变化?
猜想:没有摩擦力,我们不能走动.
问题: 假如地球失去了空气,我们的生活有什么变化 ?
猜想: 我们将不能听到对方说话的声音 。
【解答】解:问题:假如地球失去了空气,我们的生活有什么变化?
猜想:我们将不能听到对方说话的声音。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分.第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7.(2分)下列选项中,不符合实际情况的是( )
A.初中生的平均质量约为50kg
B.一张纸的厚度约为1cm
C.用手托起两个鸡蛋所需的力约为1N
D.成人步行的速度约为1.1m/s
【解答】解:A、初中生的平均质量约为50kg,故A符合实际;
B、一张纸的厚度约为0.1mm=0.01cm,故B不符合实际;
C、用手托起两个鸡蛋所需的力约为1N,故C符合实际;
D、成人步行的速度约为1.1m/s,故D符合实际。
故选:B。
8.(2分)吉剧是我省特有的戏曲剧种。观看演出时,人们能分辨出锣、鼓的声音是依据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【解答】解:锣和鼓即使它们发声的音调和响度相同,但它们的音色是不同的,我们根据音色的不同就能分辨出来、
故选:C。
9.(2分)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.海绵容易被压缩,说明分子间有空隙
B.地球绕太阳运动,说明太阳是宇宙中心
C.破镜不能重圆,主要是因为分子间有排斥力
D.物理学家汤姆生发现了电子,说明原子是可分的
【解答】解:A.海绵很容易被压缩,是因为海绵的内部有许多空洞,在压缩时会把空洞中的空气(或液体)挤出,但这并不能说明构成海绵的分子之间有空隙,故A错误;
B.宇宙有层次之分,是由无数天体组成,太阳是宇宙中的一颗恒星,不是宇宙的中心,故B错误;
C.破镜不能重圆,主要是因为分子间的距离过大,分子间的作用力不能发挥作用,故C错误;
D.汤姆逊发现了电子,说明原子还可以再分,故D正确。
故选:D。
10.(2分)如图是“寻梦”学习小组制作的潜水艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气,使其从如图所示的位置下沉(胶管在水中的体积忽略不计)。下列分析正确的是( )
A.“潜水艇”所受的浮力逐渐变小
B.“潜水艇”排开水的重力保持不变
C.“潜水艇”顶部受到水的压强保持不变
D.“潜水艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的
【解答】解:A、吸气时,瓶内气压减小,大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内,水进入烧瓶中自重增大,但V排不变,由公式F浮=ρ液V排g可知,在水的密度不变时,“潜水艇”所受的浮力不变,故A错误;
B、由阿基米德原理可知“潜水艇”排开水的重力等于“潜水艇”受到的浮力,由A可知,浮力不变,故B正确;
C、“潜水艇”下沉过程中,顶部到水面的深度越来越大,所以顶部受到的水的压强越来越大,故C错误;
D、吸气时,瓶内气压减小,大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内,水进入烧瓶中自重增大,但V排不变,浮力不变,当G总>F浮时,“潜水艇”就会下沉,所以“潜水艇”不是通过改变浮力的大小来实现下沉的,而是通过改变自重的大小来实现下沉的,故D错误。
故选:B。
11.(2分)在测量滑轮组机械效率的活动中,装置如图所示,欲使所测机械效率提高,下列措施可行的是( )
A.转轴加润滑油 B.增加提升高度
C.增大提升速度 D.减小物体质量
【解答】解:A、转轴加润滑油,减小滑轮间的摩擦力,可以减小额外功,机械效率变高,故A正确;
B、增加提升高度,根据η=×100%=×100%=×100%=×100%可知机械效率不受影响,故B错误;
C、根据η=×100%可知,适当增大提升物体的速度不影响滑轮组的机械效率,故C错误;
D、根据机械效率η=×100%可知,在动滑轮重一定时,减小物体质量,被提升物体的重力越小,机械效率越低,故D错误。
故选:A。
12.(2分)能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是( )
A.太阳能、风能和天然气都属于可再生能源
B.手机信号比广播信号在真空中的传播速度快
C.半导体是制成芯片的主要材料之一
D.核电站是利用核聚变释放的能量工作的
【解答】解:A、太阳能、风能属于可再生能源;天然气属于不可再生能源,故A错误;
B、手机信号和广播信号在真空中的传播速度相同,故B错误;
C、半导体是制成芯片的主要材料之一,故C正确;
D、目前核电站是利用核裂变释放的能量来工作的,故D错误。
故选:C。
(多选)13.(2分)如图所示,在测量摩擦力的实验中,用弹簧测力计拉一木块沿水平方向做匀速直线运动。下列选项中属于平衡力的是( )
A.木块受的重力与木块受的支持力
B.地面受的摩擦力与木块受的摩擦力
C.木块受的拉力与木块受的摩擦力
D.木块受的重力与木块对地面的压力
【解答】解:
A、木块受的重力与木块受的支持力,作用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故A正确;
B、地面受的摩擦力与木块受的摩擦力,作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、木块受的拉力与木块受的摩擦力,作用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故C正确;
D、木块受的重力与木块对地面的压力,作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:AC。
14.(2分)小红在探究“什么情况下磁可以生电”时的实验装置如图所示,闭合开关后,导体ab水平向左移动,灵敏电流计指针向左摆动,下列说法正确的是( )
A.法拉第利用此装置发现了电流的磁效应
B.若磁体水平向左移动,灵敏电流计指针向左摆动
C.若导体ab竖直向下移动,灵敏电流计指针向右摆动
D.若将灵敏电流计换成电池可探究电动机的工作原理
【解答】解:A.由图可知,该装置中无电源,探究的是电磁感应现象,故A错误;
B.磁感线沿竖直方向,闭合开关后,导体ab水平向左移动,灵敏电流计指针向左摆动,若磁体水平向左移动,相当于导体向右运动,灵敏电流计指针向右摆动,故B错误;
C.若导体AB竖直向上移动,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不会摆动,故C错误;
D.若将灵敏电流计换成电源,是电动机的原理图,用来研究通电导体在磁场中受到力的作用,故D正确。
故选:D。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)如图甲所示为搬花神器,用它把花盆抬起时,相当于一个绕O点转动的杠杆。其简化示意图如图乙所示,请在乙图中画出:
(1)花盆所受重力的示意图(O′为其重心);
(2)杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。
【解答】解:(1)重力方向竖直向下,作用点在重心,如下图所示:
(2)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,因此连接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斜向下作出最小动力F1的示意图,如图所示:
。
16.(2分)如图所示,S为一路灯,站在对岸的人看到水中的“路灯“。请画出人看到水中“路灯”的光路图,O点表示人眼所在位置。
【解答】解:过水面作出路灯S的对称点S′,即路灯S在水中的像,连接OS′与水面相交于C点,即为入射点(反射点),连接SC即为入射光线,则CO为反射光线,路灯S发出的光经水面反射后进入人眼睛O的径迹,即人看到水中“路灯”的光路图。如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题6分,第19题8分,共19分)
17.(5分)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD,能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板 垂直 放置于平面镜上移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 顺 时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°.由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处? 一次实验得到的结论具有偶然性 ;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了: 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 ;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束 C 。
A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C.在纸板前方
【解答】解:
(1)白色纸板ABCD应垂直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在硬纸板上呈现;
如图甲,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线将会顺时针转动;
(2)因为一次实验具有有很大的偶然性,所以不能只由一组数据就得出结论,应改变入射角的度数进行多次实验。
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,而法线始终垂直于平面镜,则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜,所以可知反射光束在纸板前方,故应选C。
故答案为:(1)垂直;顺;(2)一次实验得到的结论具有偶然性;(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(4)C。
18.(6分)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验前,小明利用U形管、软管、扎紧橡皮膜的探头等组装成压强计后,发现U形管两侧液面不相平,如图甲所示,他应进行的操作是 取下软管重新安装 。
(2)调整好压强计后,小明用图乙所示装置开始实验,实验记录的数据如表:
序号
液体
深度/cm
探头方向
压强计左右液面高度差/cm
1
水
5
朝上
4.9
2
水
5
朝下
4.9
3
水
5
朝侧面
4.9
4
水
10
朝侧面
9.7
5
水
15
朝侧面
14.6
6
盐水
15
朝侧面
16.7
①比较序号1、2、3三组数据,探究的问题是 在同一深度,液体向各个方向的压强是否相等 ?
②比较序号 3、4、5 三组数据,可以得出结论:同种液体中,深度越大,液体的压强越大;
③比较序号5、6两组数据,可得出的结论是 同一深度处,液体密度越大,液体的压强越大 。
(3)同组同学玲玲在做实验时,保持图乙中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。老师说她的操作不科学,原因是 加入浓盐水后探头在液体中的深度也改变了 。
(4)1648年,物理学家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶实验”,如图丙所示。实验中帕斯卡只用了几杯水就让装满水的木桶向四周裂开,这个实验现象能够验证液体压强的哪些特点: 液体压强随着深度的增加而增大 (写出一条即可)。
【解答】解:(1)当压强计的金属盒在空气中时,如果U形管中的液面不相平,则不能正常使用,应该取下软管重新安装,故A正确;
故选:A;
(2)①序号1、2、3次实验中,将压强计的探头放在水中5cm深处,使橡皮膜朝向不同的方向,是研究在同一深度,液体向各个方向的压强是否相等;
②若要探究液体内部压强与深度的关系,应将压强计金属盒放入水中不同深度,符合要求的是3、4、5三组数据;
③比较实验⑤⑥中将探头放进不同密度液体中同一深度处,发现探头在盐水中时压强计两边液面高度差大,压强大,可得出的结论是:同一深度处,液体密度越大,液体的压强越大;
(3)在探究液体压强与液体密度是否有关时,因控制探头所处的深度相同。加入盐水后,烧杯中液体的密度增大,深度也会增大。但因探头的保持位置不变,则探头在盐水中的深度相较于在清水中的深度会增大,所以此时得出的实验结论是不可靠的;
(4)灌了几杯水后,细管中水的深度增加的很多,根据液体压强的特点可知:液体压强随着深度的增加而增大;
由图知水桶里的水各个方向流出,说明液体内部向各个方向都有压强。
故答案为:(1)取下软管重新安装;(2)①在同一深度,液体向各个方向的压强是否相等;②3、4、5;③同一深度处,液体密度越大,液体的压强越大;(3)加入浓盐水后探头在液体中的深度也改变了;(4)液体压强随着深度的增加而增大。
19.(8分)小明的奶奶过生日时,爸爸给奶奶买了一条金项链,小明想测量这条金项链的密度。
(1)小明将天平放在 水平桌面 上,发现天平如图甲所示,小明应先 将游码归零 ,然后再调节平衡螺母使天平平衡。
(2)测量过程中,当天平右盘内所加砝码和游码的位置如图乙所示时,天平恰好平衡,则金项链的质量是 57.6 g。
(3)将金项链浸没在装有10mL水的量筒中,量筒中水面的位置如图丙所示,金项链的体积是 3 mL。小明计算出这条金项链的密度是 19.2×103 kg/m3。
(4)爸爸提出不用量筒,用图丁的弹簧测力计也能测出这条金项链的体积,他设想将金项链挂在弹簧测力计下读出弹簧测力计的示数,然后将金项链浸没在水中(但不沉底)读出弹簧测力计的示数,利用两次示数之差可以计算出金项链浸没在水中时受到的浮力,然后通过浮力计算出金项链的体积。你认为爸爸的测量方案是否可行,理由是 不可行,由于金项链的体积为3cm3,浸没在水中所受的浮力只有0.03N,也就是两次弹簧测力计示数之差仅为0.03N,而弹簧测力计的分度值为0.2N,所以弹簧测力计测不出来 。
【解答】解:(1)小明将天平放在水平桌面上后,天平如图甲所示。他应先将游码放在标尺左端的零刻度线处,再向左侧调节天平的平衡螺母,使天平平衡;
(2)由图示可知,金项链的质量为:50g+5g+2.6g=57.6g;
(3)读图丙可知,量筒的分度值为1mL,其示数为13mL,金项链的体积为:V=13mL﹣10mL=3mL=3cm3,
金项链的密度为:ρ===19.2g/cm3=19.2×103kg/m3;
(4)不可行,由于金项链的体积为3cm3,由阿基米德原理可知,浸没在水中所受的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣6m3=0.03N,也就是两次弹簧测力计示数之差仅为0.03N,而弹簧测力计的分度值为0.2N,所以弹簧测力计测不出来。
故答案为:(1)水平桌面;将游码归零;(2)57.6;(3)3;19.2×103;(4)不可行,由于金项链的体积为3cm3,浸没在水中所受的浮力只有0.03N,也就是两次弹簧测力计示数之差仅为0.03N,而弹簧测力计的分度值为0.2N,所以弹簧测力计测不出来。
五、综合应用题(本题共2小题,20题8分,21题9分,共17分)
20.(8分)随着科技的发展,智能机器人不断出现在宾馆、医院、车站等公共场所。如图所示,某品牌消毒机器人自重为80kg,运行速度为1m/s。g取10N/kg。试问:
(1)该机器人以运行速度匀速行驶5min,行驶的路程有多少米?
(2)若该机器人装载8kg消毒液,并静止在水平地面上,与地面接触的总面积为0.008m2,此时该机器人对地面的压强有多大?
(3)该机器人在粗糙程度相同的水平地面上,以运行速度做匀速直线运动,若电池的输出功率为140W,克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的35%,则该机器人受到的摩擦力多大?
【解答】解:(1)由v=可得,该机器人以运行速度匀速行驶5min内行驶的路程:
s=vt=1m/s×5×60s=300m;
(2)该机器人装载8kg消毒液静止在水平地面上时该机器人对地面的压力:
F=G总=(m消毒液+m机器人)g=(8kg+80kg)×10N/kg=880N,
此时该机器人对地面的压强:
p===1.1×105Pa;
(3)电池的输出功率为140W,克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的35%,
则:Pf=35%P输出=35%×140W=49W,
由P===fv可得,该机器人受到的摩擦力:f===49N。
答:(1)该机器人以运行速度匀速行驶5min,行驶的路程为300m;
(2)若该机器人装载8kg消毒液,并静止在水平地面上,该机器人对地面的压强为1.1×105 Pa;
(3)若电池的输出功率为140W,克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的35%,则该机器人受到的摩擦力为49N。
21.(9分)如图,一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.0×104N,发动机的功率50kW保持不变,山坡AB长2000m,高h为300m,牵引力保持2.5×104N不变,不计空气阻力。求:
(1)货车从山底开到山顶所做的有用功。
(2)山坡的机械效率。
(3)货车在山坡上行驶时的摩擦力。
(4)货车匀速从山底A到山顶B的过程中,动能 不变 ,重力势能 变大 ,机械能 变大 (均选填“变大”“不变”或“变小”)。
【解答】解:(1)货车从山底到山顶牵引力做的有用功:
W有用=Gh=5.0×104N×300m=1.5×107J;
(2)汽车从山底开到山顶所做的总功为:
W总=Fs=2.5×104N×2000m=5×107J;
山坡的机械效率为:
η=×100%=×100%=30%;
(3)货车上坡时所做的额外功,即克服摩擦力做的功为:
W摩=W总﹣W有用=5.0×107 J﹣1.5×107 J=3.5×107J,
由W额=fs可得,汽车在山坡上行驶时的摩擦力为:
货车上坡时的摩擦力f===1.75×104 N;
(4)货车匀速从山底A到山顶B的过程中,质量不变,速度不变,动能不变;质量不变,高度变大,重力势能变大,机械能变大。
答:(1)汽车从山底开到山顶所做的有用功为1.5×107J;
(2)山坡的机械效率为30%;
(3)汽车在山坡上行驶时的摩擦力为1.75×104N。
(4)不变;变大;变大。
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