2023年福建省福州市平潭县中考物理适应性试卷(含答案)
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一、选择题:本大题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题所给出四个选项,只有一个选项是符合题目要求的。
1.(2分)最早利用磁场获得电流,从而使人类进入电气化时代的科学家是( )
A.焦耳 B.安培 C.法拉第 D.奥斯特
2.(2分)下列有关物理量的估计,符合实际是( )
A.一个中学生骑自行车的功率约 700w
B.人正常步行的速度约 5m/s
C.普通家用照明灯的工作电流约 2A
D.一杯水对桌面的压强大约 1000Pa
3.(2分)“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,下列关于节气谚语的分析,正确的是( )
A.“雷打立春节,惊垫雨不歇”,雨的形成是汽化现象,需要吸热
B.“白露种高山,寒露种河边”,露的形成是液化现象,需要吸热
C.“霜降见霜,米谷满仓”,霜的形成是液化现象,需要放热
D.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是凝固现象,需要放热
4.(2分)中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识,下列有关理解正确的是( )
A.“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关
B.“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生
C.“闻其声而知其人”是根据声音的音调来辨别的
D.“夜半钟声到客船”说明声音可以在水中传播
5.(2分)如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A.剪铁丝的手钳 B.自行车的刹车
C.剪头发的剪刀 D.起瓶盖的起子
6.(2分)如图所示,运动员用冰球杆击打冰球,冰球离开球杆后在水平冰面上继续运动一段距离慢慢停下来。下列说法正确的是( )
A.冰球会停下来,是因为冰球具有惯性
B.冰球在冰面上继续运动时,只受到摩擦力的作用
C.冰球杆击打冰球可以改变冰球运动的方向,说明力可以改变物体的运动状态
D.若冰球在冰面上运动时所受的力突然全部消失,它将立即停下来
7.(2分)在探究凸透镜成像规律实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜38cm处,在透镜另一侧距透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则下列分析正确的是( )
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.光屏上所成的是倒立、缩小的实像
C.该透镜的焦距f一定满足8cm<f<19cm
D.该透镜的焦距f一定满足10cm<f<16cm
8.(2分)光从空气射向水面的过程中,下列光路正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)动车即将进站时关闭电源,在继续行驶的过程中,可带动电机逆向发电,同时储存电能。如图所示,下列实验装置中能说明发电机原理的是( )
A.
B.
C.
D.
10.(2分)以下关于家庭电路和安全用电的说法正确的是( )
A.如图甲,因为试电笔笔尾金属体是导体所以在使用时手不能接触笔尾金属体
B.如图乙,若闭合开关后灯不亮且试电笔接触插座左右两孔都发光,则零线断路
C.如图丙,人站在绝缘木凳上两手分别接触火线和零线时不会发生触电事故
D.如图丁,当出现保险丝熔断时,只要更换保险丝并直接闭合总开关就可以了
11.(2分)击剑比赛中,当甲方运动员的剑(图中用“S甲”表示)击中乙方的导电服时,电路导通,且只有乙方指示灯亮,当乙方运动员的剑(图中用“S乙”表示)击中甲方导电服时,电路导通,且只有甲方指示灯亮,如图所示的四个电路图中,符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
12.(2分)如图所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中,工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m.在这段时间内( )
A.拉力F做的有用功2000J B.拉力F做功的功率约33W
C.动滑轮重300N D.滑轮组的机械效率75%
13.(2分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变大的是( )
A.电压表V的示数
B.电流表A的示数
C.电压表V示数与电流表A1示数的比值
D.电流表A1示数与电流表A示数的比值
14.(2分)如图所示,一个木块A放在长木板B上,弹簧一端接A,另一端固定在墙壁上,长木板B放在水平地面上,现使水平拉力F逐渐增大,当水平拉力增大到12N时,弹簧恰好开始变长,当拉力F为18N时,弹簧长度不再增加,并且此时长木板B以速度v匀速运动,以下判断错误的是( )
A.当拉力为10N时,木块A受到的摩擦力为0N
B.当拉力为18N时,木块A受到的摩擦力方向水平向左,大小为6N
C.当拉力为22N时,长木板B开始加速运动,B与地面之间的摩擦力大小为18N
D.若木块A的质量增加,则水平拉力F要大于18N,长木板B才会匀速运动
二、填空题:本大题共6小题,每空1分,共12分。
15.(2分)大年三十晚上妈妈炒菜发现放在热菜中的盐比凉菜中的盐更入味,这说明分子热运动的剧烈程度与 有关;炒菜时不断翻炒使食物变熟,主要是通过 的方式改变了内能。
16.(2分)如图所示是国产歼﹣15舰载机在“辽宁号”航空母舰上起飞时的场景。飞机起飞时,机翼上方的空气对机翼的压强 机翼下方的空气对机翼的压强(选填“大于”、“等于”或“小于”),飞机的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
17.(2分)如图所示是游客在科技馆触碰静电球的情景,如果静电球带的是负电,接触时由于人体是 ,电荷可以从球转移到头发上,此时电流方向从 (选填“球向人”或“人向球”)。
18.(2分)如图所示为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点,只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了。车钥匙的作用相当于电路中的 ,给电动车充电时,蓄电池相当于电路中的 。
19.(2分)在图中的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,工作电路的情况是灯 (填“亮”或“不亮”),电铃 (填“响”或“不响”)。
20.(2分)如图所示,电源电压恒定。灯泡L标有“6V 3.6W”(灯丝电阻不变)。只闭合S、S3,滑片P移到某一位置时,灯泡L的实际功率P实=,此时电压表示数为15V,则电源电压为 V。闭合S、S2,断开S1、S3,若用定值电阻R3替换灯泡L,R3消耗的功率为P1;若用定值电阻R3替换定值电阻R2,R3消耗的功率为P2。已知P1:P2=1:4,R2:R3=3:1,定值电阻R1=20Ω。则在图中,只闭合S、S2,R2消耗的功率为 W。
三、作图题:本大题共2小题,每小题2分,共4分。
21.(2分)在图中画出杠杆的阻力臂l,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
22.(2分)请用笔画线代替导线,将如图所示的家庭电路连接完整。
四、简答题:本大题共1小题,共4分。
23.(3分)冬日的早晨,爸爸开车送小北去上学,小北发现车玻璃上出现水雾时,爸爸打开暖风吹一会,水雾就不见了。请你回答:水雾出现在车玻璃的内侧还是外侧?暖风吹一会,水雾为什么就不见了?
五、实验题:本大题共6小题,共30分。
24.(5分)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,小明设计了如图所示的“斜面”实验。
(1)为了使小车在滑到水平面时的速度相同,在实验中应让小车从同一斜面、同一高度由 开始滑下。
(2)实验中是通过改变 来改变小车所受阻力大小的。
(3)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。
(4)由实验经过进一步科学推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做 。
25.(5分)如图是小明同学“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验器材选用薄玻璃板代替平面镜的原因是 ;
(2)把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,未点燃的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板的后面。移动蜡烛B,直到眼睛透过玻璃板看到蜡烛B与蜡烛A的像完全 ,在纸上记录下蜡烛A和B的位置。
(3)为验证实验中得到的平面镜成像特点是否可靠,小明应 。(填字母)
A、保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行实验
B、保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验
(4)为了探究平面镜成像的虚实情况,移去蜡烛B,将一张白卡竖直放在原来蜡烛B所在位置,应 (选填“直接”或“透过玻璃板”)观察白卡片上是否有蜡烛A的像。
(5)如图甲所示,一枚硬币放在竖直的茶色玻璃板前,硬币的像在a处;将玻璃板向右平移至图乙所示的位置时,硬币所成的像在 处(选填字母“a”、“b”、“c”)
26.(6分)某中学同学进行“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)如图甲所示,组装实验装置时,合理的安装顺序为 (选填“自下而上”或“自上而下”);
(2)实验中,某时刻温度计示数如图乙所示,此时水的温度是 ℃;
(3)实验中观察到水沸腾前和沸腾时,水中气泡上升过程如图丙所示,则图中 (选填“A”或“B”)是水沸腾时的情况,气泡里为 (选填“空气”或“水蒸气”);
(4)图丁是A组同学根据收集的数据绘制成的温度﹣时间图象,则该地水的沸点为 ℃;
(5)A、B两组同学选用的实验装置是相同的,但B组将水加热到沸腾所用的时间较长,原因可能是 (写出一种即可)。
27.(5分)小明用托盘天平和量筒测某金属块的密度:
(1)测量金属块质量前,将游码归零,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调。
(2)用天平测量金属块的质量时,把金属块放在天平的左盘,右盘中添加50g、20g砝码后,再添加5g的最小砝码,发现指针又出现图甲所示情景,则进一步的正确操作是 ,直到指针指在分度盘的中央刻度线。天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,可知金属块的质量是 g。
(3)用量筒测量金属块的体积时,将金属块用细线系住并放入盛40mL水的量筒中,液面上升后如图丙所示,则金属块的密度是 g/cm3。(保留一位小数)
(4)若在此实验中先测金属块体积,用细线取出金属块后直接放在托盘上测质量,测得的密度值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
28.(7分)如图,在“测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉)。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障。将电压表与滑动变阻器并联,电压表有示数,则电路发生故障的原因是 。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表示数如图乙所示为 V。
(4)根据实验记录绘制I﹣U图象如图丙所示,根据图象信息,计算小灯泡的额定功率是 W。
(5)完成上述实验后,小敏设计了如图丁所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R1)
①按电路图连接电路。
②闭合开关 ,移动R1滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光。
③闭合开关 ,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额。
④保持R2滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额= 。(用I额,I1、I2、R1表示)
29.(3分)在日常生活中我们经常使用透明胶带,一卷透明胶带有几十米长,那么单层透明胶带的厚度是多少?请你设计一个实验,测出单层透明胶带的厚度。
(1)选择器材: 。
(2)实验步骤: 。
(3)单层透明胶带的厚度L= (用测量量表示)。
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
30.(6分)如图所示,体重为48kg的小华同学骑着一辆质量为12kg的自行车在平直公路上匀速运动500m,所用时间为100s,求:
(1)求自行车行驶的速度是多少km/h;
(2)小华驾驶该车在水平地面上匀速行驶,若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力;
(3)若每个车胎与地面的接触面积为2×10﹣3m2,则该同学骑车时,自行车对地面的压力和压强(g取10N/kg)。
31.(8分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1=30Ω,只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)当开关S1、S2均闭合时,通电10min定值电阻R2产生的热量。
32.(8分)如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞。OF:OB=1:4。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升,被打捞重物的体积是V=0.6m3,重力G物=2.4×104N,动滑轮的重力是2000N,重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图乙所示。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计,求:
(1)重物出水前受到的浮力;
(2)重物出水前匀速上升的速度:
(3)若打捞过程中,E对吊臂的力的方向始终竖直向上,则重物出水后E对吊臂的支撑力至少是多少?
2023年福建省福州市平潭县中考物理适应性试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题所给出四个选项,只有一个选项是符合题目要求的。
1.(2分)最早利用磁场获得电流,从而使人类进入电气化时代的科学家是( )
A.焦耳 B.安培 C.法拉第 D.奥斯特
【分析】英国物理学家法拉第经过多年探索,发现了电磁感应现象。
【解答】解:英国物理学家法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律,法拉第的发现,进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系,使人类大规模用电成为了可能,开辟了电气化的时代,故C符合题意。
故选:C。
【点评】本题是物理常识题,能激发学生学习物理的兴趣。
2.(2分)下列有关物理量的估计,符合实际是( )
A.一个中学生骑自行车的功率约 700w
B.人正常步行的速度约 5m/s
C.普通家用照明灯的工作电流约 2A
D.一杯水对桌面的压强大约 1000Pa
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:
A、人骑自行车时,车轮与地面之间的摩擦力大约15N,匀速行驶时双脚的动力等于摩擦力,也是15N;骑自行车的速度在5m/s左右,所以功率大约为P=Fv=15N×5m/s=75W,接近70W,故A不符合实际;
B、人正常步行的速度约 1m/s,故B不符合实际;
C、普通家用照明灯的额定功率为40W,正常工作电流I==≈0.18A,故C不符合实际;
D、茶杯与桌面的接触面积大约是30cm2,茶水和杯子的总重大约是3N.则茶杯对水平桌面的压强:p====1000Pa,故D符合实际。
故选:D。
【点评】本题与生活联系密切,需要学生对平时经常遇到的东西有所了解,还要对一些物理量的单位大小有所了解,方能解答。
3.(2分)“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,下列关于节气谚语的分析,正确的是( )
A.“雷打立春节,惊垫雨不歇”,雨的形成是汽化现象,需要吸热
B.“白露种高山,寒露种河边”,露的形成是液化现象,需要吸热
C.“霜降见霜,米谷满仓”,霜的形成是液化现象,需要放热
D.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是凝固现象,需要放热
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化,物质从液态变为固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态的过程叫做汽化,物质从气态变为液态的过程叫做液化;物质从固态直接变为气态的过程叫升华,物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
【解答】解:A、空气中的水蒸气温度降低时液化成小水珠或者直接凝华成小冰晶,小水珠和小冰晶在下落过程中形成雨,液化和凝华都放出热量,故A错误;
B、露是空气中的水蒸气,温度降低时变成的小水珠,是液化现象,液化放出热量,故B错误;
C、霜是空气中的水蒸气,温度降低时直接变成小冰晶,这是凝华现象,凝华放出热量,故C错误;
D、“小寒冻土,大寒冻河”,是水结冰,是凝固现象,需要放热,故D正确。
故选:D。
【点评】判断一种现象是什么物态变化,一定要分析现象原来和现在的状态,然后根据六种物态变化的定义进行判断。
4.(2分)中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识,下列有关理解正确的是( )
A.“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关
B.“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生
C.“闻其声而知其人”是根据声音的音调来辨别的
D.“夜半钟声到客船”说明声音可以在水中传播
【分析】(1)一切正在发声的物体都在振动;振动停止,发声也停止。声音的传播需要介质;
(2)响度:人耳感觉到的声音的大小,它跟发声体的振幅有关。振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小;
(3)音色:发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
【解答】解:A.响度是指人耳感觉到的声音的大小,它跟发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小;“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关,故A正确;
B.笛声由笛管中空气柱的振动产生的,故B错误;
C.“闻其声而知其人”是根据声音的音色来辨别的,故C错误;
D.“夜半钟声到客船”说明声音可以在空气中传播,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查了声音的产生以及声音的特性的理解,是一道基础题。
5.(2分)如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A.剪铁丝的手钳 B.自行车的刹车
C.剪头发的剪刀 D.起瓶盖的起子
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:A、剪铁丝的手钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B、自行车的刹车闸在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C、剪头发的剪刀在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C正确;
D、起瓶盖的起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力。
6.(2分)如图所示,运动员用冰球杆击打冰球,冰球离开球杆后在水平冰面上继续运动一段距离慢慢停下来。下列说法正确的是( )
A.冰球会停下来,是因为冰球具有惯性
B.冰球在冰面上继续运动时,只受到摩擦力的作用
C.冰球杆击打冰球可以改变冰球运动的方向,说明力可以改变物体的运动状态
D.若冰球在冰面上运动时所受的力突然全部消失,它将立即停下来
【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因;
(2)地球周围的一切物体都受到重力作用;
(3)力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态;
(4)物体不受力的作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:A.冰球会停下来,是因为冰球受到了阻力,故A错误;
B.冰球在冰面上继续运动时,受到重力、支持力和摩擦力的作用,故B错误;
C.冰球杆使冰球改变了运动方向,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.若冰球在冰面上运动时所受的力突然全部消失,它将做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查的是力和运动的关系、力的作用效果、牛顿第一定律等知识点,难度不大。
7.(2分)在探究凸透镜成像规律实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜38cm处,在透镜另一侧距透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则下列分析正确的是( )
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.光屏上所成的是倒立、缩小的实像
C.该透镜的焦距f一定满足8cm<f<19cm
D.该透镜的焦距f一定满足10cm<f<16cm
【分析】凸透镜成像时,得到的实像都是倒立的,所以蜡烛放在距凸透镜38cm处时,在透镜的另一侧的16cm处得到一个清晰的实像,且物距大于像距。根据凸透镜成像的规律可以得出物体的位置,根据物体位置列出不等式,解不等式得出结果。
【解答】解:蜡烛距离凸透镜38cm时,在透镜的另一侧16cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小实像;此时物体的位置在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,即38cm>2f;2f>16cm>f,解得:8cm<f<16cm。
故选:B。
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律,首先要熟记规律的内容,特别是成像特点、物距、像距、焦距之间的关系。
8.(2分)光从空气射向水面的过程中,下列光路正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】光由空气斜射入水时,发生反射和折射。
(1)反射光线与入射光线分居法线两侧;在同一种介质中;反射角等于入射角。
(2)折射光线与入射光线也分居法线两侧;在不同种介质中;由空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角。
【解答】解:由题知,光从空气斜射向水表面,同时发生反射和折射;
A、图中光从空气斜射入水中时,折射光线向远离法线方向偏折了,图中折射角大于入射角,故A错误;
B、图中光从空气斜射入水中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角,并且反射角等于入射角,符合光的反射定律和折射定律,故B正确;
C、反射光线与入射光线分居法线两侧,但折射光线和入射光线在法线的同侧了,故C错误;
D、反射角和入射角不相等,故D错误。
故选:B。
【点评】解此类问题,要深刻理解反射定律和折射定律的内容,特别容易出错的地方是光线的方向、位置和角度的大小。
9.(2分)动车即将进站时关闭电源,在继续行驶的过程中,可带动电机逆向发电,同时储存电能。如图所示,下列实验装置中能说明发电机原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】当闭合回路中的部分导体切割磁感线时,会在闭合回路中产生感应电流,该现象称为电磁感应现象,该过程中消耗机械能,产生电能。
【解答】解:动车到站前先停止供电,由于惯性,动车会继续向前运行,电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线运动,进而产生感应电流,即在该过程中消耗机械能,产生电能,故是将机械能转化为电能的过程,因此该过程与发电机的原理相同。
A、此图是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,故A错误;
B、此图是电磁感应实验装置,当导体做切割磁感线运动时,会产生感应电流,故B正确;
C、此实验是研究通电导线在磁场中受力的作用的装置,故C错误;
D、此时实验是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验装置,故D错误;
故选:B。
【点评】知道电磁感应现象的原理和过程,并熟悉常见的能量转化是解决该题的关键。
10.(2分)以下关于家庭电路和安全用电的说法正确的是( )
A.如图甲,因为试电笔笔尾金属体是导体所以在使用时手不能接触笔尾金属体
B.如图乙,若闭合开关后灯不亮且试电笔接触插座左右两孔都发光,则零线断路
C.如图丙,人站在绝缘木凳上两手分别接触火线和零线时不会发生触电事故
D.如图丁,当出现保险丝熔断时,只要更换保险丝并直接闭合总开关就可以了
【分析】(1)测电笔的正确使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线;
(2)电路的故障有两种:短路和断路;根据用电器的工作情况、氖管的发光情况判定电路的故障;
(3)当人体直接或间接接触火线并形成电流通路的时候,就会有电流流过人体,从而造成触电;
(4)保险丝熔断后,要检修电路。
【解答】解:
A、使用试电笔时,必须用手接触笔尾的金属体,才能正确辨别火线和零线;虽然笔尾金属体是导体,但试电笔内有阻值很大的电阻起保护作用,所以接触笔尾的金属体不会触电,故A错误;
B、用试电笔检测插座,左右两孔都能使测电笔的氖管发光,这说明左右两孔与火线之间是连接的,所以故障上零线出现了断路,故B正确;
C、虽然站在绝缘的木凳上,但是用双手同时分别接触火线和零线时,通过人体形成电流通路,就会有电流流过人体,从而造成触电,故C错误;
D、保险丝熔断说明电路可能存在故障,要先检测故障才能更换保险丝,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了安全用电和家庭电路故障的检修,熟知安全用电知识是关键,本题的难点在于电路故障判断。
11.(2分)击剑比赛中,当甲方运动员的剑(图中用“S甲”表示)击中乙方的导电服时,电路导通,且只有乙方指示灯亮,当乙方运动员的剑(图中用“S乙”表示)击中甲方导电服时,电路导通,且只有甲方指示灯亮,如图所示的四个电路图中,符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由于串联电路用电器工作时相互影响,并联电路的用电器工作时互不影响,据此即可判断得出它们的连接方式。
【解答】解:由于当甲方击中乙方的导电服时电路接通,则S甲与乙方指示灯串联,当乙方击中甲方的导电服时电路接通,则S乙与甲方指示灯串联,由于它们互不影响,则两路并联;所以,S甲与乙方指示灯串联,S乙与甲方指示灯串联,然后两灯并联在电源两端。故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查串并联电路的特点,会根据用电器的工作情况确定用电器的连接方式,并会根据题意确定开关的作用。
12.(2分)如图所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中,工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m.在这段时间内( )
A.拉力F做的有用功2000J B.拉力F做功的功率约33W
C.动滑轮重300N D.滑轮组的机械效率75%
【分析】由图知,承担物重的绳子股数n=3,则s=3h。
A、知道重物重和上升的高度,利用W=Gh求有用功;
B、求出s=3h,知道拉力大小,利用W=Fs求总功,知道做功时间,利用功率公式求拉力做功的功率。
C、不计摩擦和绳重,知道物重和拉力,利用F=(G物+G轮)求动滑轮重;
D、求出了拉力做的有用功、总功,再利用效率公式求滑轮组的机械效率;
【解答】解:
A、W有用=Gh=900N×5m=4500J,故A错误;
B、由图知,n=3,S=nh=3×5m=15m,W总=FS=400N×15m=6000J,P===100W,故B错误;
C、不计摩擦和绳重,F=(G物+G轮),G轮=3F﹣G物=3×400N﹣900N=300N,题目没告诉“不计摩擦和绳重”故C错误;
D、滑轮组的机械效率:η===75%,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率、功率的计算,本题关键:一是确定承担物重的绳子股数n的大小(直接从动滑轮上引出的绳子股数),二是不计摩擦和绳重,利用好F=(G物+G轮)。
13.(2分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变大的是( )
A.电压表V的示数
B.电流表A的示数
C.电压表V示数与电流表A1示数的比值
D.电流表A1示数与电流表A示数的比值
【分析】(1)R1、R2并联,电流表A1测变阻器的电流,A测干路的电流,电压表测电源电压,据此分析电压表示数的变化;
(2)当滑动变阻器的滑片P向右移动时,分析变阻器连入电路的电阻变化,由欧姆定律确定通过变阻器的电流变化,根据并联电路各支路互不影响,结合并联电路电流的规律判断A示数变化;
(3)由欧姆定律,电压表V示数与电流表A1的比值即变阻器连入电路的电阻;
(4)由并联电路电流的规律,电流表A1示数与电流表A示数的比值为,结合数学知识分析。
【解答】解:由电路图可得,R1、R2并联,电压表测R1、R2和电源电压,电流表A1测量R1的电流,电流表A测干路电流;
A.电压表测量R1、R2和电源电压,示数保持不变,故A不符合题意;
B.当滑动变阻器的滑片P向右移动时,R2阻值增大,根据欧姆定律可知,通过R2的电流减小;由并联电路各支路互不影响,通过R1的电流不变,根据并联电路电流的规律,干路中的电流变小,所以电流表A示数变小,故B不符合题意;
C.电压表V示数与电流表A1示数的比值为R1阻值,不随R2阻值变化而变化,故C不符合题意;
D.由并联电路电流的规律,电流表A1示数与电流表A示数的比值:=,因I1不变,而I2变小,故电流表A1示数与电流表A示数的比值变大,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题为电路变化综合题,考查并联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是电路的分析。
14.(2分)如图所示,一个木块A放在长木板B上,弹簧一端接A,另一端固定在墙壁上,长木板B放在水平地面上,现使水平拉力F逐渐增大,当水平拉力增大到12N时,弹簧恰好开始变长,当拉力F为18N时,弹簧长度不再增加,并且此时长木板B以速度v匀速运动,以下判断错误的是( )
A.当拉力为10N时,木块A受到的摩擦力为0N
B.当拉力为18N时,木块A受到的摩擦力方向水平向左,大小为6N
C.当拉力为22N时,长木板B开始加速运动,B与地面之间的摩擦力大小为18N
D.若木块A的质量增加,则水平拉力F要大于18N,长木板B才会匀速运动
【分析】(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力作用,即合力为零;
(2)一般情况下,滑动摩擦力的方向与物体运动的方向相反;
(3)影响摩擦力的因素:压力和接触面的粗糙程度。
【解答】解:
A、当水平拉力F为10N时,木板处于静止状态,木板处于静止状态,受到平衡力作用,所以B受到的摩擦力为10N,木块A与木板B没有相对运动的趋势,所以A的摩擦力为0,故A正确;
B、当水平拉力F为12N时,弹簧恰好开始变长,说明木板开始向左运动,此时木板B受到水平地面的摩擦力为12N;
当拉力F为18N时,弹簧长度不再增加,并且此时长木板B以速度v匀速运动,说明B受到的地面的向右的摩擦力、木块A向右的摩擦力和向左拉力平衡,所以F=fA+f地,则fA=F﹣f地=18N﹣12N=6N,方向向右,A受到B的摩擦力与B受到A的摩擦力为相互作用的力,所以A受到的摩擦力方向向左,大小为6N,故B正确。
C、影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,当拉力F为22牛时,B开始做加速运动,B对地面的压力不变,故地面之间的摩擦力不变,仍为12N,故C错误;
D、若A的质量增加,压力增加,摩擦力变大,则水平拉力F要大于18N,弹簧才会恰好开始变长,故D正确。
故选:C。
【点评】此题主要考查了二力平衡条件的应用,解决此题的关键是找出题目中暗含的条件,对于初中摩擦力的大小不需要利用公式计算,摩擦力大小只要求求出静摩擦力和滑动摩擦力,这两种摩擦力一般与平衡力相结合出题。
二、填空题:本大题共6小题,每空1分,共12分。
15.(2分)大年三十晚上妈妈炒菜发现放在热菜中的盐比凉菜中的盐更入味,这说明分子热运动的剧烈程度与 温度 有关;炒菜时不断翻炒使食物变熟,主要是通过 热传递 的方式改变了内能。
【分析】(1)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,且温度越高,分子运动越剧烈;
(2)改变物体内能的方式:做功和热传递,做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
【解答】解:放在热菜中的盐比凉菜中的盐更入味,这说明分子热运动的剧烈程度与温度有关,物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈;
炒菜时不断翻炒使食物变熟,主要是通过热传递的方式改变了内能。
故答案为:温度;热传递。
【点评】本题主要考查学生对分子运动和改变内能方式的了解和掌握,是对基础知识的考查,是近几年考查的热点。
16.(2分)如图所示是国产歼﹣15舰载机在“辽宁号”航空母舰上起飞时的场景。飞机起飞时,机翼上方的空气对机翼的压强 小于 机翼下方的空气对机翼的压强(选填“大于”、“等于”或“小于”),飞机的机械能 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【分析】(1)流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大;飞机起飞的原因是上方空气流动速度较快,压强较小,所以产生了向上的升力,压强差越大,升力越大;
(2)动能和势能之和称为机械能。动能和势能都属于机械能,动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量,动能和势能是机械能的两种表现形式。
【解答】解:(1)舰载机起飞时,舰载机上方空气的流速大于下方空气流速,飞机机翼受到向上的压强大于向下的压强,飞机受到的升力大于自身重力,飞机起飞;
(2)当飞机飞离航母后,质量不变,速度增加,所以具有的动能将增大;高度增大,重力势能增大,故机械能增大。
故答案为:小于;增大。
【点评】本题考查了流体压强与流速关系和动能的影响因素,属基本的物理知识在高科技领域的运用,是我们应该熟知的。
17.(2分)如图所示是游客在科技馆触碰静电球的情景,如果静电球带的是负电,接触时由于人体是 导体 ,电荷可以从球转移到头发上,此时电流方向从 人向球 (选填“球向人”或“人向球”)。
【分析】(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
(2)电荷的定向移动形成电流;正电荷移动的方向是电流的方向;自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解:人体是导体,如果静电球带的是负电,带负电的电子由球到人,由于电流方向与电子定向移动方向相反,则触碰过程中电流方向为从人向球。
故答案为:导体;人向球。
【点评】此题考查了电流的方向的规定,以及导体等知识,属于基础性题目。
18.(2分)如图所示为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点,只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了。车钥匙的作用相当于电路中的 开关 ,给电动车充电时,蓄电池相当于电路中的 用电器 。
【分析】开关串联电路中,能起到控制电路中电流通断的作用;给电池充电的过程,消耗电能,获得化学能。
【解答】解:电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,所以这车钥匙其实就是一个开关;车钥匙的作用相当于电路中的开关;
给电动车充电时,是将电能转化为化学能,此时蓄电池相当于电路中的用电器。
故答案为:开关;用电器。
【点评】此题综合性很强,考查开关的作用、用电器认识以及给蓄电池充电时的能量转化判断,属于一道基础题。
19.(2分)在图中的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,工作电路的情况是灯 不亮 (填“亮”或“不亮”),电铃 响 (填“响”或“不响”)。
【分析】对电磁继电器的分析先要明确哪是控制电路,哪是工作电路,再重点观察电磁铁的磁性有无对工作电路的影响。
【解答】解:当开关S闭合时,电磁铁通电,电磁铁有磁性,吸引上方衔铁向下运动,与下面静触点接触,此时灯L电路断路,灯L不亮,而电铃电路接通,电铃响。
故答案为:不亮;响。
【点评】分析电磁继电器的关键是看电磁铁对工作电路的控制情况,尤其是触点是如何连接的,再根据触点连接情况判断工作电路的工作情况。
20.(2分)如图所示,电源电压恒定。灯泡L标有“6V 3.6W”(灯丝电阻不变)。只闭合S、S3,滑片P移到某一位置时,灯泡L的实际功率P实=,此时电压表示数为15V,则电源电压为 18 V。闭合S、S2,断开S1、S3,若用定值电阻R3替换灯泡L,R3消耗的功率为P1;若用定值电阻R3替换定值电阻R2,R3消耗的功率为P2。已知P1:P2=1:4,R2:R3=3:1,定值电阻R1=20Ω。则在图中,只闭合S、S2,R2消耗的功率为 2.4 W。
【分析】(1)由图知,只闭合S、S3,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
根据P=计算灯泡电阻,从而计算滑片P移到某一位置时灯泡两端电压,由串联电路的电压特点求出电源的电压;
(2)闭合S、S2,断开S1、S3,若用定值电阻R3替换灯泡L,R1、R2、R3串联;用定值电阻R3替换定值电阻R2,R1、R3、L串联。
由P=I2R结合P1:P2=1:4可得,两次电路中的电流比,根据串联电路特点和欧姆定律求出R3的阻值,从而得到R2的阻值和功率。
【解答】解:(1)由图知,只闭合S、S3,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
由P=可得,灯泡电阻:RL===10Ω,
滑片P移到某一位置时,灯泡的实际功率:P实=P额=×3.6W=0.9W,
所以灯泡的实际电压:U实===3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压:
U=UR+U实=15V+3V=18V;
(2)闭合S、S2,断开S1、S3,若用定值电阻R3替换灯泡L,等效电路如下左图,R1、R2、R3串联,
若用定值电阻R3替换定值电阻R2,等效电路如下右图,R1、R3、L串联,
由P=I2R可得:
P1=I2×R3,P2=I′2×R3,
则:==,
所以:=,
R2:R3=3:1,即R2=3R3,
由串联电路特点和欧姆定律可得:
====
解得:R3=20Ω,
则R2=3R3=3×20Ω=60Ω;
在图中,只闭合S、S2,等效电路如下图,R1、R2、L串联,
R2消耗的功率:
P2=I2R2=()2R2=()2×60Ω=2.4W。
故答案为:18;2.4。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,分清开关在不同状态下电路的连接方式,计算出定值电阻R2和R3的阻值是关键,有一定的难度。
三、作图题:本大题共2小题,每小题2分,共4分。
21.(2分)在图中画出杠杆的阻力臂l,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
【分析】(1)从支点向力的作用线作垂线就得到力臂;
(2)根据杠杆平衡的条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越长越省力,而支点到杠杆的顶端作为动力臂时,动力臂最长,所以根据力臂的画法,从杠杆的端点作垂直于力臂的动力示意图,注意动力、阻力对杠杆的转动效果相反。
【解答】解:重物对杠杆的拉力即为阻力,过支点O作力阻力作用线的垂线段,即为阻力臂l,
根据杠杆平衡的条件可知,在阻力和阻力臂不变时,动力臂越长越省力;
由图示可知,以OA为动力臂时,动力臂最长,此时最省力;连接OA,从A点做OA的垂线,为使杠杆平衡,力的方向应垂直于OA向上,如图所示:
。
【点评】此题是杠杆中的最小力问题,其依据是杠杆的平衡条件,由杠杆平衡条件知,力臂越长越省力,所以要画出最小的力,关键是确定最长的力臂。
22.(2分)请用笔画线代替导线,将如图所示的家庭电路连接完整。
【分析】(1)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
【解答】解:(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关时能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;如图所示:
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性。
四、简答题:本大题共1小题,共4分。
23.(3分)冬日的早晨,爸爸开车送小北去上学,小北发现车玻璃上出现水雾时,爸爸打开暖风吹一会,水雾就不见了。请你回答:水雾出现在车玻璃的内侧还是外侧?暖风吹一会,水雾为什么就不见了?
【分析】物质从气态变为液态的过程叫做液化,液化放热;物质从液态变为气态的过程叫做汽化,汽化分为蒸发和沸腾两种方式,温度越高,液态蒸发越快;
【解答】答:冬天,车内的温度高于车外,车内空气中的水蒸气遇到温度较低的挡风玻璃液化形成水雾,所以水雾在玻璃的内侧;
对着车窗玻璃吹风,可加快小水珠蒸发,水雾就消失了。
【点评】本题考查了液化和汽化,属于基础题。
五、实验题:本大题共6小题,共30分。
24.(5分)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,小明设计了如图所示的“斜面”实验。
(1)为了使小车在滑到水平面时的速度相同,在实验中应让小车从同一斜面、同一高度由 静止 开始滑下。
(2)实验中是通过改变 接触面的粗糙程度 来改变小车所受阻力大小的。
(3)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 慢 (选填“快”或“慢”)。
(4)由实验经过进一步科学推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做 匀速直线运动 。
【分析】(1)掌握控制变量法的应用,及控制小车到达底面时速度的方法;
(2)改变接触面的粗糙程度,可以改变摩擦阻力的大小;
(3)根据实验现象,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动得越远;
(4)根据(3)推论的得出,根据受到的摩擦力越小,小车运动得越远可得,若不受摩擦力,小车将永远不停地运动下去即做匀速直线运动。
【解答】解:(1)每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到水平面时具有相同的速度;
(2)在探究“阻力对物体运动的影响“实验时,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,通过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受摩擦阻力大小;
(3)根据实验中的现象可得,在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车速度减小的越慢,小车运动的越远;
(4)由(3)知,若水平面绝对光滑,小车不受摩擦力,则小车将永远不停地运动下去即做匀速直线运动。
故答案为:(1)静止;(2)接触面的粗糙程度;(3)慢;(4)匀速直线运动。
【点评】本题考查理想实验,应理解理想实验的控制变量法,同时体会如何从实验中得出结论,以及合理的外推得出物理规律的思想。
25.(5分)如图是小明同学“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验器材选用薄玻璃板代替平面镜的原因是 便于确定像的位置 ;
(2)把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,未点燃的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板的后面。移动蜡烛B,直到眼睛透过玻璃板看到蜡烛B与蜡烛A的像完全 重合 ,在纸上记录下蜡烛A和B的位置。
(3)为验证实验中得到的平面镜成像特点是否可靠,小明应 B 。(填字母)
A、保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行实验
B、保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验
(4)为了探究平面镜成像的虚实情况,移去蜡烛B,将一张白卡竖直放在原来蜡烛B所在位置,应 直接 (选填“直接”或“透过玻璃板”)观察白卡片上是否有蜡烛A的像。
(5)如图甲所示,一枚硬币放在竖直的茶色玻璃板前,硬币的像在a处;将玻璃板向右平移至图乙所示的位置时,硬币所成的像在 a 处(选填字母“a”、“b”、“c”)
【分析】(1)选择玻璃板便于确定像的位置;
(2)外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等;
(3)一次实验,具有很大的偶然性,不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,才能保证结论的正确;
(4)眼睛在物体一侧时,既能看到物体又能看到物体的像;眼睛在像的一侧,只能看到物体,不能看到物体在平面镜中成的像;
(5)平面镜成像时,像与物体关于镜面是对称的。
【解答】解:(1)使用透明玻璃板是采用其透明的物理属性,使眼睛在蜡烛A一侧能看到物体A的像,同时还能看到代替物体A的另一个物体B,便于确定像的位置;
(2)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将完全相同未点燃的蜡烛B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直到眼睛透过玻璃板观察到B与A的像完全重合,可得出的结论是:像与物的大小相同;
(3)一次实验不具备代表性,为避免实验的偶然性,应采取同样的实验方案多做几次,才能保证结论的正确,所以应采取B操作;
(4)因为平面镜成的是虚像,虚像不能在白卡片上承接,所以应在玻璃板后面,即直接观察白卡片上是否有A的像;
(5)一枚硬币放在竖直的茶色玻璃板前,硬币的像在a处;将玻璃板向右平移至图乙所示的位置时,由于平面镜成像时,像与物体关于镜面是对称的,所以硬币所成的像的位置不变,仍然在a处。
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)重合;(3)B;(4)直接;(5)a。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用。这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
26.(6分)某中学同学进行“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)如图甲所示,组装实验装置时,合理的安装顺序为 自下而上 (选填“自下而上”或“自上而下”);
(2)实验中,某时刻温度计示数如图乙所示,此时水的温度是 96 ℃;
(3)实验中观察到水沸腾前和沸腾时,水中气泡上升过程如图丙所示,则图中 A (选填“A”或“B”)是水沸腾时的情况,气泡里为 水蒸气 (选填“空气”或“水蒸气”);
(4)图丁是A组同学根据收集的数据绘制成的温度﹣时间图象,则该地水的沸点为 98 ℃;
(5)A、B两组同学选用的实验装置是相同的,但B组将水加热到沸腾所用的时间较长,原因可能是 B组所用水的质量较大 (写出一种即可)。
【分析】(1)根据酒精灯和温度计的使用规则,需要从下而上依次组装器材;
(2)先确定温度计的分度值再读数;
(3)水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小;水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大;
(4)液体沸腾时,不断吸热,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点;
(5)缩短沸腾时间的方法:减少水量、提高初始温度或者加盖。
【解答】解:(1)在实验中,要使用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡需完全浸没在被测液体中,且不能碰到容器壁或容器底,为了方便安装,需按照由下而上的顺序;
(2)由图乙知,温度计的分度值为1℃,所以此时温度为96℃;
(3)A图,气泡在上升过程中体积逐渐变大,是沸腾时的现象;B图,气泡在上升过程中,体积逐渐变小,是沸腾前的现象;气泡里是水蒸气;
(4)由丁图可知,水不断吸收热量,温度保持98℃不变,所以此时水的沸点是98℃;
(5)A、B两组同学选用的实验装置是相同的,B组将水加热到沸腾所用的时间较长,可能是实验时B组水的质量大。
故答案为:(1)自下而上;(2)96; (3)A;水蒸气;(4)98;(5)B组所用水的质量较大。
【点评】本题是探究水的沸腾实验,从装置的组装、仪器的使用和读数、沸腾的特点及图像的画法及数据的分析、沸腾的特点、沸点与气压的关系,都做了考查。
27.(5分)小明用托盘天平和量筒测某金属块的密度:
(1)测量金属块质量前,将游码归零,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)调。
(2)用天平测量金属块的质量时,把金属块放在天平的左盘,右盘中添加50g、20g砝码后,再添加5g的最小砝码,发现指针又出现图甲所示情景,则进一步的正确操作是 取下5g的砝码后移动游码 ,直到指针指在分度盘的中央刻度线。天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,可知金属块的质量是 71.4 g。
(3)用量筒测量金属块的体积时,将金属块用细线系住并放入盛40mL水的量筒中,液面上升后如图丙所示,则金属块的密度是 3.6 g/cm3。(保留一位小数)
(4)若在此实验中先测金属块体积,用细线取出金属块后直接放在托盘上测质量,测得的密度值与真实值相比 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【分析】(1)调节平衡时应向指针偏转的对侧移动平衡螺母;
(2)在称量物体质量时,指针右偏,说明砝码质量过大了,因此应取下最小的砝码,移动游码,直到指针指在分度盘的中央刻度线;被测物体质量等于砝码质量与游码在标尺上对应的刻度值之和;
(3)通过量筒两次的示数之差可以求出金属块的体积,金属块的密度可利用密度的公式计算得出;
(4)若先测量金属块的体积,再测量其质量,由于金属块从水中取出沾有水,测质量时会偏大,则计算出的密度会偏大。
【解答】解:(1)由图甲可知,天平指针向右偏,所以接下来应该向左调节平衡螺母使横梁平衡;
(2)在称量物体质量时,指针右偏,说明砝码质量过大了,因此应取下5g的砝码后,移动游码,直到指针指在分度盘的中央刻度线;
由图乙可知,游码在标尺上对应的刻度值为1.4g,则金属块的质量为:m=50g+20g+1.4g=71.4g,
(3)由图丙可知,量筒分度值为4mL,量筒示数为60mL,
则金属块的体积为:
V=60mL﹣40mL=20mL=20cm3,
金属块的密度为:
ρ===3.57g/cm3≈3.6g/cm3;
(4)先测体积,再测质量时金属块上粘有水,使得测量的质量偏大,根据ρ=可知,测得金属块的密度值将会偏大。
故答案为:(1)左;(2)取下5g的砝码后移动游码;71.4;(3)3.6;(4)偏大。
【点评】本题考查固体密度的测量,实验要求掌握天平和量筒的使用,会用密度公式计算密度和分析实验误差。
28.(7分)如图,在“测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉)。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障。将电压表与滑动变阻器并联,电压表有示数,则电路发生故障的原因是 滑动变阻器断路 。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表示数如图乙所示为 2.2 V。
(4)根据实验记录绘制I﹣U图象如图丙所示,根据图象信息,计算小灯泡的额定功率是 0.5 W。
(5)完成上述实验后,小敏设计了如图丁所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R1)
①按电路图连接电路。
②闭合开关 S1 ,移动R1滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光。
③闭合开关 S2 ,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额。
④保持R2滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额= I额2• 。(用I额,I1、I2、R1表示)
【分析】(1)本实验中,电压表应并联在灯泡的两端,由此分析图甲的错误并修改;
(2)通过小灯泡不亮,两电表无示数,判断出电路中出现断路,然后根据具体情况判断断路处;
(3)由图乙明确电压表量程和分度值,再读数;
(4)由图象读出额定电压下通过灯泡的电流,根据P=UI计算额定电功率;
(5)已知灯泡的额定电流,可通过R2等效替代正常发光灯泡,再根据电路特点,利用电源不变计算出R2的阻值,由P=I2R计算额定功率。
【解答】解:(1)由图甲知,电压表串联在了电路中,应将其与灯泡并联,将滑动变阻器与灯泡串联,电路图如图所示:
(2)小灯泡不亮,两电表无示数,电路可能有断路发生,将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上,发现电压表有示数,此时电压表两接线柱到电源两极间是通路,则说明与电压表并联的滑动变阻器断路;
(3)由图乙知,电压表使用0﹣3V量程,分度值为0.1V,所以电压表示数为2.2V;
(4)当U=2.5V时灯泡正常发光,由图象知此时灯泡中的电流I=0.2A,所以灯泡的额定功率:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(5)①按电路图连接电路。
②闭合开关S1,移动R1滑片,使电流表的示数为I额灯泡正常发光。
此时灯泡与R1串联;
③闭合开关S2,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额。
此时R1与R2串联,因为电路中电流仍为I额,所以R2=RL;
④保持R2滑片位置不动,将另一个滑动变阻器(R1)滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器(R1)的滑片移到最右端,电流表的示数为I2。
由串联电路特点和欧姆定律可得:
U=I1R2=I2(R1+R2),
解得:R2=,
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=I额2RL=I额2R2=I额2•。
故答案为:(1)见上图;(2)滑动变阻器断路;(3)2.2;(4)0.5;(5)②S1;③S2;⑤I额2•。
【点评】本题考查了“测定小灯泡的电功率”的实验,考查了实物电路图的连接、电路故障的判断、电表的读数、电功率公式的应用,还考查了特殊方法测灯泡功率,综合性强,给解题带来了困难。
29.(3分)在日常生活中我们经常使用透明胶带,一卷透明胶带有几十米长,那么单层透明胶带的厚度是多少?请你设计一个实验,测出单层透明胶带的厚度。
(1)选择器材: 透明胶带、刻度尺、铅笔 。
(2)实验步骤: 把透明胶带绕着铅笔缠绕50圈,用刻度尺量出着50圈胶带的总厚度L总,再用总厚度除以50 。
(3)单层透明胶带的厚度L= (用测量量表示)。
【分析】长度测量的特殊方法之一就是累积法,累计法可以用来测量厚度比较小的物理量。
【解答】答:(1)选择器材:透明胶带、刻度尺、铅笔。
(2)实验步骤:把透明胶带绕着铅笔缠绕50圈,用刻度尺量出着50圈胶带的总厚度L总,再用总厚度除以50。
(3)单层透明胶带的厚度L=
【点评】本题考查了长度测量的特殊方法中的累积法,同学们要熟练应用。
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
30.(6分)如图所示,体重为48kg的小华同学骑着一辆质量为12kg的自行车在平直公路上匀速运动500m,所用时间为100s,求:
(1)求自行车行驶的速度是多少km/h;
(2)小华驾驶该车在水平地面上匀速行驶,若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力;
(3)若每个车胎与地面的接触面积为2×10﹣3m2,则该同学骑车时,自行车对地面的压力和压强(g取10N/kg)。
【分析】(1)已知路程和时间,根据v=计算自行车行驶的速度;
(2)已知车和人的质量,根据G=mg计算车与人的总重力;车做匀速直线运动时,受到的牵引力与阻力平衡,大小相等,根据F牵=f=0.2G计算牵引力的大小;
(3)车对水平地面的压力等于车与人的总重力,已知每个车胎与地面的接触面积,可知受力面积大小,根据p=计算车对地面的压强。
【解答】解:(1)自行车行驶的速度为:v===5m/s;
(2)车和人的总重力为:G=mg=(48kg+12kg)×10N/kg=600N,
车做匀速直线运动时,受到的牵引力与阻力平衡,大小相等,
由题意可得,车受到的牵引力为:F牵=f=0.2G=0.2×600N=120N;
(3)车对水平地面的压力等于车与人的总重力,即:对车地面的压力为:F=G=600N,
车对地面的压强为:p===1.5×105Pa。
答:(1)自行车行驶的速度为5m/s;
(2)车受到的牵引力为120N;
(3)自行车对地面的压强为1.5×105Pa。
【点评】本题考查重力、压强、速度的计算,同时考查二力平衡条件的应用,知道车对水平地面的压力等于车与人的总重力是关键。
31.(8分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1=30Ω,只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)当开关S1、S2均闭合时,通电10min定值电阻R2产生的热量。
【分析】(1)只闭合开关S1,电路只有电阻R1工作,电流表测量电路的电流,根据U=I1R1算出电源电压;
(2)再闭合开关S2,两电阻并联,电流表测量干路的电流,利用并联电路的电流关系求得通过定值电阻R2的电流,根据欧姆定律算出定值电阻R2的阻值;
(3)当开关S1、S2均闭合时,根据Q=W=UI2t算出通电10min定值电阻R2产生的热量。
【解答】解:(1)只闭合开关S1,电路只有电阻R1工作,电流表测量电路的电流,
电源电压为:
U=I1R1=0.2A×30Ω=6V;
(2)再闭合开关S2,两电阻并联,电流表测量干路的电流,电流表的示数为0.6A,
则通过定值电阻R2的电流为I2=I﹣I1=0.6A﹣0.2A=0.4A,
定值电阻R2的阻值为:
R2===15Ω;
(3)当开关S、S2均闭合时,通电10min定值电阻R2产生的热量为:
Q=W=UI2t=6V×0.4A×10×60s=1440J。
答:(1)电源电压为6V;
(2)定值电阻R2的阻值为15Ω;
(3)当开关S、S2均闭合时,通电10min定值电阻R2产生的热量为1440J。
【点评】本题考查了欧姆定律公式和电功公式的应用,是一道电学综合题,难度不大。
32.(8分)如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞。OF:OB=1:4。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升,被打捞重物的体积是V=0.6m3,重力G物=2.4×104N,动滑轮的重力是2000N,重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图乙所示。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计,求:
(1)重物出水前受到的浮力;
(2)重物出水前匀速上升的速度:
(3)若打捞过程中,E对吊臂的力的方向始终竖直向上,则重物出水后E对吊臂的支撑力至少是多少?
【分析】(1)重物出水前排开水的体积和自身的体积相等,利用F浮=ρ液gV排求出重物出水前受到的浮力;
(2)滑轮组对物体的拉力等于重力减去浮力;由图乙可知40s牵引力做的功,可求牵引力做功功率,利用P===Fv求拉力端移动速度,重物出水前匀速上升的速度等于拉力端移动速度的;
利用W=Fs求拉力端移动距离,而s=3h,据此求物体升高的高度,利用速度公式求重物出水前匀速上升的速度;
(3)已知OF:OB=1:4。知道物体出水后滑轮组对吊臂B端的作用力,利用杠杆平衡条件求E对吊臂的支撑力。
【解答】解:(1)重物出水前排开水的体积:
V排=V=0.6m3,
重物出水前受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m3=6×103N;
(2)由图乙可知,重物出水前卷扬机牵引力在40s内做的功为4.8×105J,
则重物出水前卷扬机的功率:
P===1.2×104W;
由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计,重物出水前卷扬机牵引力:
F=(G物﹣F浮+G动)=×(2.4×104N﹣6×103N+2000N)=×104N;
由P===Fv可得,重物出水前卷扬机拉绳的速度:
v绳===1.8m/s,
由v绳=nv物可得,重物出水前匀速上升的速度:
v物===0.6m/s。
(3)如图,吊臂支点为O,柱塞E竖直向上的力为动力,则动力臂为OP=OFcosθ;出水后滑轮组对B端的拉力为阻力,则F2=G物+G动=2.4×104N+2000N=2.6×104N,阻力臂为OQ=OBcosθ;
忽略吊臂、滑轮及钢丝绳的重力和各种摩擦,重物离开水后,根据杠杆的平衡条件可得:F1OP=F2OQ,
即:F1OFcosθ=F2OBcosθ,
所以,F1OF=F2OB,
则:F1===1.04×105N。
答:(1)重物出水前受到的浮力为6×103N;
(2)重物出水前匀速上升的速度为0.6m/s:
(3)若打捞过程中,E对吊臂的力的方向始终竖直向上,则重物出水后E对吊臂的支撑力至少是1.04×105N。
【点评】本题考查了阿基米德原理、滑轮组拉力公式、功率公式的综合应用等,关键是掌握滑轮组的使用特点。
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