必刷卷02——2023年中考物理考前30天冲刺必刷卷(江苏南京专用)
展开南京地区考试题型为12(单选题)+7(填空题)+9(解答题),内容包含力学、热学、光学、声学、电磁学。
实验题在整份试卷中所占分值较多,考察面广。通过对实验探究过程的探究,考查学生的科学探究知识及能力。需要注意的是:实验仪器的选用与调节,实验原理、实验步骤的编排、数据的测量和处理、现象的观察和分析、结论的总结归纳及其应用、故障的排除等。解答时仔细辨析找出关键词,联系平时实验具体操作过程,只要推理严谨、过程规范,都会得满分。
教育部关于2023年中考命题工作的通知中强调:“减少记忆性试题,增加探究性、开放性、综合性试题”。从命题的“减少记忆性试题”角度来看,中考试题有些不再是单纯的知识和技能的重现,而是在一定的背景下灵活进行考查,命题由知识立意向能力立意转变。预测2023年南京地区考试解答题中,会向开放性、综合性试题倾斜,关注学生学以致用的能力、利用所学物理知识对身边进行估算估测的能力.。
同时应特别注意以社会热点、新发现为背景的新情景问题,此类试题蕴含浓厚的物理文化气息,能有效考查学生在新情景下对知识的理解以及迁移到不同情境中的能力,考查学生发现问题、分析问题和解决问题的能力;例如本卷第1题就以商场和超市门口处的报警器为背景对电和磁只是进行考察,此类题目不难,分析清楚本质就很容易解题,本卷第30题考查的是热电综合知识。
本卷满分100分,考试时间90分钟。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意)
1.商场和超市门口处的报警器由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在结帐后,会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁。若商品的软标签未经消磁,经过检测通道时,检测天线便检测到商品上标签的磁性,从而将机械运动转化为电流,显示在仪表上,达到防盗目的。由此可见,报警器的原理与下列图中原理相同的是( )
A.电话机的话筒B.扬声器
C.磁悬浮列车D.电流表
【答案】A。
【解析】由题中“从而将机械运动转化为电流,显示在仪表上”可知,该过程中将机械能转化为电能,报警器的原理是电磁感应现象;
A.电话机的话筒工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流,由此可知其工作原理是电磁感应现象,即磁生电,故A符合题意;
BD.扬声器、电流表是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故BD不符合题意;
C.磁悬浮列车主要利用了电流的磁效应,故C不符合题意。
2.如图所示,下列物理信息描述正确的是( )
A.图甲:弹奏古筝时,手在不同位置拨弦,琴弦振动发声
B.图乙:不同的力敲击同一个编钟,该编钟发出的响度相同
C.图丙:医生用B超检查胎儿的发育情况,说明声音可以传递能量
D.图丁:摩托车上装有消声器,是为了在传播过程中阻断噪声的传播
【答案】A。
【解析】A.古筝是琴弦振动发出声音的,手在不同位置拨弦,弦振动产生声音,故A正确;
B.用大小不同的力敲击同一个编钟,在不同力的作用下编钟振动的幅度不同,响度不同,故B错误;
C.医生用B超检查胎儿的发育情况,说明声音可以传递信息,故C错误;
D.摩托车上装有消声器,是在声源处减弱噪声,故D错误。
3.2023年1月1日,中国首架国产C919大型客机开启了今年首场的验证飞行。如图所示是这架C919客机首场飞行时,在北京大兴国际机场安全降落的情景。关于这架C919客机的降落过程,下列说法正确的是( )
A.飞机降落时,它受到的重力不做功
B.飞机降落时,它的机械能逐渐减小
C.飞机落地后继续滑行,它的运动状态保持不变
D.飞机落地后继续滑行,是因为受到惯性的作用
【答案】B。
【解析】A.飞机降落时,高度减小,在重力方向上通过了距离,因此重力做功,故A错误;
B.飞机降落时质量不变,速度减小,因此动能减小;高度降低,因此重力势能减小,机械能包含动能和势能,因此机械能减小,故B正确;
C.飞机落地后继续滑行,由于受阻力作用,速度越来越小,运动状态发生改变,故C错误;
D.飞机落地后继续滑行,是由于具有惯性,不能说受到惯性作用,故D错误。
4.下列光现象与“彩虹”现象原理相同的是( )
A.树荫下的光斑
B.月食的形成
C.甲秀楼在水中的倒影
D.沙漠里的海市蜃楼
【答案】D。
【解析】A.“彩虹”现象的形成是由于光的折射,树荫下的光斑是光透过树的缝隙形成的像,原理是光的直线传播,故A不符合题意;
B.月食的形成是光的直线传播,故B不符合题意;
C.甲秀楼在水中倒影与平面镜成像的原理相同,是由于光在水面上发生反射形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼,由于大气密度不均,光在透过大气时发生折射而形成的虚像,故D符合题意。
5.如图所示,自然界中的冰、霜、露、雪等现象,都是水这种物质发生物态变化形成的.对这些现象的描述,下列说法中正确的是( )
A.冰的形成是凝固现象,需要放热
B.霜的形成是凝固现象,需要放热
C.露的形成是汽化现象,需要吸热
D.雪的形成是凝华现象,需要吸热
【答案】A。
【解析】A.冰的形成是水由液态变为固态的过程,是凝固现象,需要放热,故A正确;
B.霜的形成是凝华现象,需要放热,故B错误;
C.露的形成是液化现象,需要放热,故C错误;
D.雪的形成是凝华现象,需要放热,故D错误。
6.利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况,使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热得到温度随时间变化的图象如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.应在两个相同的烧杯中加入质量和初温均相同的水和食用油
B.实验中物体吸热的多少是通过加热时间的长短来衡量的
C.分析图乙可得食用油的比热容为2.8×103J/(kg·℃)
D.液体a的升温较快,所以a更适合作冷却剂
【答案】D。
【解析】A.比较不同物质吸热的情况时,需要控制物质的种类不同,其他因素相同,所以应在两个相同的烧杯中加入质量和初温均相同的水和食用油,故A正确,不符合题意;
B.实验中物体吸热的多少是通过加热时间的长短来衡量的,这里用到的是转换法;故B正确,不符合题意;
C.一分钟物质吸收的热量为食用油的比热容为
故C正确,不符合题意;
D.液体a的升温较快,a比热容比较小,液体b的升温较慢,b比热容比较大,所以b更适合作冷却剂,故D错误,符合题意。
7.如图是一个中间系有棉线的铁丝圈,浸过肥皂水后的情形;如图是用手指碰破棉线右侧的肥皂膜后的情形,这个实验说明了( )
A.物体是由大量的分子组成的B.分子间存在着斥力
C.分子间存在着引力D.分子间有空隙
【答案】C。
【解析】用手指轻碰棉线的右边,右边肥皂膜破了后,由于左侧肥皂膜和棉线间分子有力的作用,故将棉线拉向左侧,说明了分子存在相互的引力。
8.2022年3月23日,中国空间站第二次太空授课圆满成功。在太空抛物实验中,冰墩墩被航天员抛出后,沿原有方向匀速前进,此时冰墩墩处于“失重状态”(重力几乎为零),不受阻力作用做匀速直线运动。在这种失重环境中下列测量器材还能使用的是( )
①刻度尺 ②天平 ③密度计 ④弹簧测力计
A.①②B.②③C.③④D.①④
【答案】D。
【解析】失重状态下,与重力相关的仪器都不能使用,故天平和密度计(浮力和重力相等)不能使用,刻度尺和弹簧测力计(弹簧伸长量和拉力成正比)可以使用,故ABC错误,不符合题意,D正确,符合题意。
9.在图示电路中, 闭合开关 S,下列判断正确的是( )
A.电流表 A1、A2的示数一定相等B.电压表 V1、V2的示数一定相等
C.电流表 A1、A2 的示数一定不相等D.电压表 V1、V2的示数一定不相等
【答案】B。
【解析】由图可知,两电阻并联,两电流表分别测量两电阻通过的电流,两电压表分别测量两电阻两端的电压。
BD.两电阻并联,根据并联电路电压关系可知,两电阻两端的电压相等,所以电压表V1、V2的示数一定相等,故B正确,D错误;
AC.两电阻并联,两端的电压相同,而两电阻的阻值大小不知,对电流的阻碍作用大小不知,所以无法判断两电流表示数情况,故AC错误。
10.下列对各光学现象的相应解释或描述,正确的是( )
A.甲:入射光垂直射向镜面时,入射角等于90°
B.乙:蜡烛远离玻璃板时,玻璃板后面蜡烛的像大小不变
C.丙:点燃蜡烛前,需调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度
D.丁:是远视眼矫正后的成像光路图
【答案】B。
【解析】A.入射光垂直射向镜面时,入射光线与法线之间的夹角为0°,所以入射角等于0°,故A错误;
B.蜡烛远离玻璃板时,由于像与物体等大,所以玻璃板后面蜡烛的像大小不变,故B正确;
C.探究凸透镜成像规律时,需要调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上,所以该调节要在点燃蜡烛后,故C错误;
D.由图可知,该透镜为凹透镜,对光线具有发散作用,凹透镜可以矫正近视眼,所以丁图是近视眼矫正后的成像光路图,故D错误。
11.甲、乙两个底面积和质量相同的容器放在水平面上,分别盛有A、B两种液体,将同一小球分别放入两个容器中,静止时小球位置如图所示,两容器内液面恰好相平。下列分析正确的是( )
A.两种液体的密度ρ<ρ
B.两小球所受浮力F
D.两种液体对容器底部的压强p=p
【答案】C。
【解析】A.由图知,同一小球在A液体中漂浮,则ρ球<ρA;小球在B液体中悬浮,则ρ球=ρB,则有
ρ>ρ
故A错误;
B.小球在A液体中漂浮,在B液体中悬浮,且为同一小球,由浮沉条件可知此时两球所受浮力都等于各自的重力,则两小球所受浮力
FA=FB=G球
故B错误;
D.因A液体的密度大于B液体的密度,且两种深度相同,则根据公式 p=ρgh可知,两种液体对容器底部的压强大小关系为
p>p
故D错误;
C.由图知A液体的体积大于B液体的体积,由m=ρV知A液体的质量大于B液体的质量,根据G=mg知A液体的重力大于B液体的重力,容器质量(重力)相同,容器对桌面的压力大小等于液体的重力、容器的重力及小球的重力大小之和,故所以甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力,两容器底面积相同,根据知两个容器对水平桌面的压强大小关系为
p甲>p乙
故C正确。
12.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,若滑片P向上移动,下列说法正确的是( )
A.电流表示数不变,电压表示数变大B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电流表示数不变,电压表示数不变
【答案】A。
【解析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测P以下电阻丝两端的电压,电流表测干路电流。若滑片P向上移动,因电压表接在滑片上,且电压表内阻很大,故变阻器所在支路电流要全部通过变阻器的电阻丝(变阻器连入电路的电阻不变),由欧姆定律可知,变阻器在支路电流保持不变,因滑片P向上移动,P以下电阻变大,根据U=IR,电压表示数变大;根据并联电路可支路可独立工作、互不影响,故通过R2的电流保持不变,根据并联电路电流的规律,故电流表示数不变,故A正确,BCD错误。
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共26分)
13.如图是一款儿童泡泡枪。当手按动开关时,枪膛内的小风扇就会转动,使枪膛内的空气流速变快,压强变_______,在_______的作用下,下方容器内的皂液会流入枪膛形成液膜。又由于分子间存在________,皂液膜在风力的作用下就形成了美丽的泡泡。
【答案】 小 大气压 引力
【解析】[1][2]流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,当手按动开关时,枪膛内的小风扇就会转动,使枪膛内的空气流速变快,压强变小,在大气压的作用下,下方容器内的皂液会流入枪膛形成液膜。
[3]分子间存在相互作用的引力和斥力,由于分子间存在引力,皂液膜在风力的作用下就形成了美丽的泡泡。
14.航天重工研制的110吨无人驾驶矿卡,科技创新让无人驾驶闯入“无人区”。
(1)调试柴油发动机的过程中,飞轮转了8000转,则该过程中发动机做___________次功,共完成___________个冲程;
(2)检修同侧前后两个方向灯时,发现有一个不亮,说明这两灯一定是___________(选填“串联”或“并联”),该矿卡用水来冷却发动机,这是利用水的___________大,这一特点工作。
【答案】 4000 16000 并联 比热容
【解析】(1)[1][2]内燃机飞轮每转两圈,做一次功,完成四个冲程,那么飞轮转了8000转,做4000次功,完成16000个冲程。
(2)[3]检修同侧前后两个方向灯时,发现有一个不亮,说明另一个亮,这两个灯互不影响,是并联的。
[4]该矿卡用水来冷却发动机,就是因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多。
15.请看图完成下列问题:
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,说明声音是由物体____________产生的;
(2)如图乙所示,是探究平面镜成像特点的实验装置,选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的____________关系;
(3)如图丙所示,a为某次水沸腾实验的温度-时间图像,若其他条件不变,仅增加烧杯中水的质量,则“温度-时间”图线应为图丙中____________(选填“b”或“c”)所示;
(4)在探究重力方向时,实验装置如图丁所示,操作如下:将该装置放在水平桌面上,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向____________(选填“变化”或“不变”)。
【答案】 振动 大小 b 不变
【解析】(1)[1]正在发声的音叉将悬挂着的乒乓球反复弹开,由此可知音叉在振动,因此说明声音是由物体振动产生的。
(2)[2]在探究“平面镜成像特点”的实验中,为了比较像与物的大小是否相等,应选取A、B两支相同的蜡烛。
(3)[3]其他条件不变时,水的质量越大,加热至沸腾所需的时间就越长,则“温度-时间”图线应为图丙中b所示。
(4)[4]将图丁装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M 与桌面的夹角α,由于重力方向竖直向下,会观察到悬线OA的方向不变。
16.我国海军福建舰航母配备先进的电磁弹射系统,其简化原理如甲图。金属滑块处于强磁场中,通过牵引索与飞机相连,构成电磁弹射器。当金属滑块接通强电流时,滑块会获得强大的推力,牵引飞机加速起飞。电磁弹射器的工作原理类似于___________(选填“发电机”、“电动机”或“电磁铁”)。为避免下方滑轨因受金属滑块的压力过度磨损,某同学设计了乙和丙两种方案(忽略绳重和摩擦),这两种方案中较省力的是___________方案,滑轮组机械效率较高的是___________方案。
【答案】 电动机 丙 乙
【解析】[1]电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动,其原理与电动机相同;
[2][3]根据图乙可知,乙方案中是定滑轮,使用定滑轮不省力也不费力;丙方案中是滑轮组,可以省力;丙方案中由于需要克服动滑轮的重力做功,在有用功相同的情况下,丙方案中的总功大,机械效率低,所以省力的是丙方案,机械效率较高的是乙方案。
17.如图-1所示,将一个长为1m、质量为50kg的长方体箱子沿着长为s=3m的斜面推到高为h=1.8m的车厢中的A处,推动箱子的s-t图像如图-2所示,所用推力如图-3所示,则整个过程中箱子的平均速度为____________m/s;物体在斜面上运动时所受摩擦力为____________N;在斜面上推动箱子的机械效率为____________;在车厢里推动箱子时,推力的功率为____________W。
【答案】 0.3 106 73.5 60
【解析】[1]由图-2可知,整个过程中箱子移动的距离为6m,所用时间为20s,则整个过程中箱子的平均速度为
[2]箱子在斜面上运动时,推动箱子做的有用功为
由图-3可知,箱子在斜面上运动时,所用推力为400N,推动箱子做的总功为
则箱子在斜面上运动时,推动箱子运动做的额外功为
根据可得,物体在斜面上运动时所受摩擦力为
[3]在斜面上推动箱子的机械效率为
[4]由图-3可知,在车厢里推动箱子时,所用推力为F′=100N,所用的时间为
由图-2可知,在车厢里推动箱子时,箱子移动的距离为
则推力的功率为
18.如图甲是家用网线“双纹线”的内部结构图,每组网线由两根导线缠绕而成,生活中常用它来传输弱电信号。按如图乙所示电路,使用其中一组网线连接信号发射器和信号接收器,能实现信号的传输。传输信号时,发射器产生3V的稳定电压。为了避免各种干扰,传输电流不得小于5mA,如果信号接收器两端的电压U收≥2V,信号就能被成功识别。
(1)在传输信号过程中,网线和信号接收器______(串联/并联)在电路中。为了保证信号能被成功识别,传输信号的网线电阻最大为______Ω;
(2)若连接发射器和接收器的这组网线电阻为20Ω,则为了避免信号干扰且能被成功识别,信号接收器的最小电阻值为______Ω,最大电阻值为______Ω。
【答案】 串联 200 40 580
【解析】(1)[1]由图乙可知,信号发射器、网线和信号接收器串联接入电路中。
[2]根据串联电路的电压特点可得,网线的两端最大电压为
根据欧姆定律可得,网线的最大电阻为
(2)[3][4]根据串联分压原理可得
网线电阻为20Ω,则信号接收器的最小电阻值为
根据欧姆定律可得,电路的最大总电阻为
根据串联电路的电阻特点可得,信号接收器的最大电阻为
19.如图甲,工程师把拦河坝设计成下宽上窄的形状是因为液体压强随___________的增加而增大。三峡水电站的水库大坝高 185m,当水库水深为 125m 时,坝底受到的水的压强是___________Pa。如图乙,拦河坝使上游水位升高,在坝底安装水轮机,发电机装在水轮机的上面,水轮机带动发电机发电。一定量的水,上、下水位差越大,水的_________能越大,能发出的电就越多。巨大的落差有利于生产可观的电力,但也带来了航运方面的问题,解决这个问题的途径就是修建船闸,如图丙所示,船闸利用了___________ 原理。
【答案】 深度 1.25×106 重力势 连通器
【解析】[1]同种液体,深度越大,压强越大。因此,坝底比上端要承受更大的水压,为了安全,坝底要修得宽一些。
[2]此时水的压强为
[3]水力发电是将的水的机械能转化为电能。质量相等的情况下,高度越大,水的重力势能就越大,当水流下泻时,转化的动能就越多,冲击水轮机带动发电机转化的电能就越多。
[4]船闸的基本结构是若干个能控制底部水流的巨型容器,本质上是连通器,通过控制水的流动,使相邻两个闸室水面相平,船只可以从一个闸室进入另一个闸室,实现船只在大坝上下游之间的通行。
三、解答题(本题共11小题,共50分)
20.如图,小球从水平面上A点向左运动到达斜面上的B点处,画出小球在A点对桌面压力与在B点所受重力的示意图。
【答案】
【解析】小球在A点对桌面压力的作用点在接触点上,方向为垂直桌面向下;在B点所受重力作用点在球心上,方向为竖直向下,如下图所示:
21.图中,小明利用一块平面镜,将正午时分直射的太阳光引入一根水平管道,请在图中补全光的传播方向,并画出平面镜的位置。
【答案】
【解析】根据光的反射定律可知,法线垂直于平面镜,根据图中法线的位置,作垂直可以确定平面镜的位置,光线从上方射入,即竖直的为入射光线,经平面镜反射后水平进入水管道,为反射光线,图如下:
22.汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔内并旋转(相当于闭合开关),请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整。
【答案】
【解析】钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路,电动机与总电源组成工作电路
23.小明想比较两种液体的密度大小,于是问老师借来了一个能正常使用的压强计,如图甲,实验情景如图乙和图丙所示。
(1)图乙、丙是同一压强计的探头放入不同液体中时的情景,哪个图中探头的橡皮膜形变程度更大?______(选填“乙”或“丙”或“无法比较”);
(2)小明据图乙和图丙作出判断:“图乙杯中液体的密度小于图丙杯中液体的密度”,他的判断正确吗?______(选填“正确”或“不正确”),若正确,请写出判断的依据,若不正确,请写出改进实验的措施______。
【答案】 丙 正确 见解析
【解析】(1)[1]将探头放进盛有液体的容器中,探头的橡皮膜在液体的压力作用下会内凹,若液体的压力越大,橡皮膜的凹陷程度会越大。实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面的高度差变化而判断的,高度差越大,液体产生的压强越大,由图可知丙图中U形管两侧液面的高度差较大,说明丙的液体压强较大,则对橡皮膜的压力会更大,橡皮膜变形程度更大。
(2)[2][3]因为乙图压强小于丙图压强,即,乙图中压强计探头深度大于丙图中探头深度,即,根据可知,,故小明的判断正确。
24.小海通过一个焦距为10cm的凸透镜观察物理课本上的字,发现课本上的“理”字所成的像是倒立、缩小的,如图甲所示。为了研究上述现象,小海利用该凸透镜及蜡烛、光具座和光屏等器材进行实验,如图乙所示。
(1)小海先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,将凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处,接下来应将蜡烛移至___________cm(选填“40”“30”或“20”)刻度线处,再适当移动光屏,就能在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像;
(2)在(1)的实验基础上,小海将一近视眼镜片放在45cm刻度线处,并使其中心与烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。为在光屏上得到清晰的像,他可以进行的操作是___________或___________。(每空选填一个选项前的字母)
A.只将蜡烛适当左移 B.只将蜡烛适当右移
C.只将光屏适当左移 D.只将光屏适当右移
【答案】 20 A D
【解析】(1)[1]根据凸透镜成实像规律知道,u>2f时成倒立、缩小的实像,所以,将凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处时,接下来应将蜡烛移至30cm刻度线以左时,物距可以满足u>2f,再适当移动光屏,就能在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像,故20cm符合题意。
(2)[2][3]近视眼是凹透镜, 对光线有发散作用,为在光屏上得到清晰的像,他可以进行的操作是将蜡烛适当左移或将光屏适当右移。
25.小聪周末在嘉陵江边游玩时捡到一块鹅卵石,并带回实验室对该石块的密度进行了测量。
(1)将天平放在水平台面上把游码移到横梁标尺左端的零刻度线处,分度盘上的指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 __________(选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡;
(2)测量鹅卵石质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度盘上的指针如图甲所示,为了使天平的横梁平衡,应该 __________(填正确的字母序号);
A.把这个砝码取下,并把标尺上的游码向右移
B.把标尺上的游码向右移一些
C.把横梁两端的平衡螺母向右调节
(3)天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,接着测鹅卵石体积如丙图所示。则鹅卵石的质量 __________g;鹅卵石的体积是 __________cm3,该卵石的密度为 __________g/cm3;
(4)如果实验结束后发现天平左边托盘下一直沾着一点泥土,这会使测得的鹅卵石的密度 __________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 右 B 27 10 2.7 不变
【解析】(1)[1]由图甲可知,将天平放在水平桌面上,并将游码移至横梁标尺左端的零刻度线后,指针处于分度盘的左侧,此时应将平衡螺母向右调节,使天平横梁平衡。
(2)[2]由图甲可知,测量质量时加入最小的5g砝码后,指针偏向左侧,说明砝码的总质量较小,这时鹅卵石的质量大于右盘中砝码的总质量;接下来的操作是:向右移动游码,直至天平平衡,故AC错误,B正确。
故选B。
(3)[3][4][5]据图乙可知,此天平标尺的分度值是0.2g,故此时鹅卵石的质量是
根据量筒的读数规范,读数时,视线要与量筒中的液面相平;由图丙可知,量筒中水的体积V1=30mL;量筒中水和鹅卵石的总体积V2=40mL;故鹅卵石的体积
该鹅卵石的密度为
(4)[6]天平左边托盘下一直沾着一点小污垢,这个污点已经在调节平衡螺母时调平了,不影响称量结果,所以密度测量值不变。
26.小宇同学带领“梦想实验小组”做了以下实验。
(1)为“探究水的沸腾特点”,他组装了如图甲的实验装置。
①图甲中,确定下方铁圈位置时______(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
②水温达到90℃开始每隔1min记录一次水温,某时刻水温如图乙,为______℃,此时,水中的气泡在上升的过程中将逐渐______,直到水沸腾一段时间后停止加热,数据记录如下表所示:
根据表格中的实验数据,在图丙中作出水的温度随时间变化的图像______。
(2)如图丁,小宇继续“探究水的蒸发特点”,他选取了两个相同烧杯,在一个烧杯中倒入热水,把4张相同的小纸片均匀喷湿,分别贴附在两个烧杯的外壁,标为1、2、3、4。
①用电吹风对着1号湿纸片吹冷风,比较1、2,先落下的是______号纸片。
②比较2、3两张湿纸片,先落下的是______号纸片,说明水蒸发快慢与______有关。
【答案】 需要 94 变小 1 3 温度
【解析】(1)[1]实验中,应该使用酒精灯的外焰给物体加热,所以点燃酒精灯,根据酒精灯的外焰,便于确定铁圈位置。
(1)[2][3]图乙中,温度计的分度值为1℃,其示数为94℃,由表格中的数据知,此地水的沸点为98℃,所以,水还没有沸腾,故水中的气泡在上升的过程中将逐渐变小。
(1)[4]水的温度随时间变化的图像,如下图所示:
(2)[5] 依题意可知,1、2号湿纸片的温度相同,表面积相同,1号湿纸片表面的空气流速比2号湿纸片的快,所以比较1、2,先落下的是1号纸片。
(2)[6][7]依题意可知,2、3号湿纸片的表面积相同,纸片表面的空气流速相同,烧杯B中的是热水,则3号纸片的温度大于2号纸片,所以比较2、3两张湿纸片,先落下的是3号纸片,说明水蒸发快慢与温度有关。
27.用弹簧测力计拉着长方体形状的物块在水平桌面做匀速直线运动。
(1)弹簧测力计水平拉动物块时,弹簧测力计的示数如图甲所示,此时物块受到的滑动摩擦力为__________。
(2)小明同学为了研究摩擦力大小是否与接触面积有关,如图乙所示将前面实验中的同一物块立起来,用弹簧测力计拉着物块做匀速直线运动。请判断:乙实验中弹簧测力计的读数__________甲实验的读数。(选填“大于”“小于”或者“等于”)。
(3)小红同学发现进行如图甲实验时,以不同速度沿水平方向匀速拉动物块,弹簧测力计的示数都相同。这现象说明:滑动摩擦力大小与速度__________(选填“有关”或者“无关”)。
【答案】 4.4N 等于 无关
【解析】(1)[1]用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,故此时物块受到的滑动摩擦力为4.4N。
(2)[2]由图可知,乙实验中弹簧测力计的读数等于甲实验的读数。
(3)[3]小红同学发现进行实验时,以不同速度沿水平方向匀速拉动物块,弹簧测力计的示数都相同,即滑动摩擦力不变,这现象说明:滑动摩擦力大小与速度无关。
28.小土和小金为“测量小灯泡的电阻”准备了如下器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表、电流表、一个额定电压为2.5V的待测小灯泡、一个最大阻值为40Ω的滑动变阻器和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整;( )
(2)小土连接完电路,闭合开关前发现电压表的指针如图乙所示,其原因是_____________;
(3)故障排除后,将滑动变阻器的滑片移到___________(选填“A”或“B”)端,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光,电压表示数应为___________V,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω;
(4)在测量过程中,小土发现灯丝的电阻随温度的升高而增大,又了解到生活中电器里的热敏电阻有两类:正温度系数热敏电阻(PTC)—它的阻直随温度的升高而增大,负温度系数热敏电阻(NTC)—它的阻值随温度的升高而减小。小土用一个铭牌模糊的热敏电阻去替换图甲中的灯泡,接下来___________(写具体操作),通过观察电流表示数的变化可以判断该热敏电阻的类型;
(5)小金同学为了验证电流跟电阻的关系,他又准备了五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),其余器材不变。用定值电阻更换图甲中的灯泡,其余电路连接不变,控制定值电阻两端电压为2V不变,则能完成该实验的定值电阻有___________个;通过只改变“定值电阻两端设定的电压值“或“电源电压”或“滑动变阻器的最大阻值的方法”,来完成上述5个电阻的实验,最终正确测得的数据中,整个电路总功率的最小值为___________W。
【答案】 电流表指针未调零 B 2.5 12.5 改变热敏电阻的温度 4 0.416
【解析】(1)[1]由于小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端,如下图所示
(2)[2]闭合开关前电流表的指针如图乙所示,电流表指针偏向零刻度先左侧,说明闭合开关前电流表指针未调零。
(3)[3][4][5]由于小灯泡的额定电压为2.5V,而连接电路时,滑动变阻器的滑片位于阻值最大位置处,故滑动变阻器的滑片应向B端移动,使电压表的示数达到2.5V,根据图丙可知,当电压表的示数为2.5V时,流过小灯泡的电流为0.2A,由可知,小灯泡正常发光时的电阻为
(4)[6]由于要观察热敏电阻随温度的变化,其电阻的变化,则应该改变热敏电阻的温度,从而观察电流表的示数变化,来判断热敏电阻的类型。
(5)[7]由于定值电阻与滑动变阻器串联,根据串联电路电流相同,可得电阻之比等于电压之比,而需要保持定值电阻两端的电压为2V,则滑动变阻器两端的电压为4V,则有滑动变阻器的最大阻值需为定值电阻的两倍,又滑动变阻器的最大阻值为40Ω,则定值电阻需小于等于20Ω,可得能完成该实验的定值电阻有4个。
[8]通过只改变“定值电阻两端设定的电压值”或“电源电压”或“滑动变阻器的最大阻值的方法”,来完成上述5个电阻的实验。则
①只改变“定值电阻两端设定的电压值”,电源电压不变,则电路最大总电阻为
R总=25Ω+40Ω=65Ω
电路的总功率
≈0.55W
②保持电源电压不变、定值电阻两端电压不变,增大滑动变阻器最大阻值,则
可得滑动变阻器最大阻值为
RP=50Ω
电路的总功率
③采用改变电源电压的方法,保持定值电阻两端设定的电压值不变,则
则电源电压U’=5.2V,根据公式可得,当电阻为25Ω,整个电路的总功率为
故可得,采用不同的方式来完成上述5个电阻的实验,电路的最小总功率为0.416W。
29.在综合实践活动中,某科技小组设计了一套测量货车重力的模拟装置,图甲是其工作原理图。OAB为水平杠杆,O为支点,OA∶AB=1∶4,已知电源电压U0=12V,定值电阻R0的阻值为10Ω,电流表量程为0~0.6A,表盘改装后直接显示平板承受物体的压力值,压力传感器R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
(1)当平板上物体重力为100N时,电流表的示数为______A。改装后刻度盘的刻度值分布______(选填“均匀”或“不均匀”);
(2)电路安全前提下,该平板能承受的最大物重为______ N;
(3)电池使用时间过长电源电压会降为U1,导致电流表示数减小;
①若平板上放置重为100N物体时,电流表读数为0.3A,求此时该模拟装置消耗电能的功率______?
②若要此时平板上重为100N的物体对应的电流值与电源电压为U0时相等,小明选择更换电阻R0的方法予以解决,求更换之后的电阻阻值大小______。
【答案】 0.4
不均匀 120 2.7W 2.5Ω
【解析】(1)[1]平板上物体所受重力为100N时,对平板的压力FA=G=100N,由杠杆平衡条件可得
FA×OA=FB×OB
由题知
OA∶AB=1∶4
则
OA∶OB=1∶5
由杠杆的平衡条件可知,杠杆B点受到的压力
由于力的作用是相互的,所以压力传感器受到的压力为20N,由R的阻值随所受压力F变化关系图象得R=20Ω,由欧姆定律可知
[2]由图乙可知,压力传感器R的阻值随所受压力F变化的关系图为倾斜直线,故压力传感器R的阻值随所受压力F的增大而均匀的减小,而电流与电阻不是成正比的,所以电流与压力F不是成正比的,所以改装后刻度盘的刻度值分布不均匀。
(2)[3]由杠杆的平衡条件可知,当物重增大时,B点对压力传感器的压力增大,所以当物重最大时,压力传感器受到的压力最大,其阻值R最小,电路中的电流最大,电流表的量程是0~0.6A,所以电路中的最大电流是0.6A,则压力传感器接入电路中的最小阻值为
当压力传感器的阻值为10Ω时,由图乙可得
解得F=24N,根据杠杆的平衡条件可知,A点受到的压力
(3)[4]若平板上放置重为100N物体时,电流表读数为0.3A,由(1)的计算可知,平板上物体重100N时,压力传感器受到的压力为20N,压力传感器的电阻R=20Ω,此时电池组电压
该模拟装置消耗电能的功率
P=U1I=9V×0.3A=2.7W
[5]其它条件不变,只更换电阻R0,此时电路的电阻
更换后的
R0'=R总′-R=22.5Ω-20Ω=2.5Ω
30.学校科技小组的同学们在老师的指导下设计了一台简易饮水机,其简化的电路图如图甲所示。它有“加热”和“保温”两档,其中R1为发热电阻,R2为定值电阻。如表是该饮水机的相关技术参数。图乙是实验室电能表的示意图。已知饮水机在保温档和加热档工作时,发热电阻R1的电功率之比为1∶121。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3,不考虑温度对电阻的影响]求:
(1)储水罐注满水时,水温升高50℃,需要吸收多少热量?
(2)电阻R1和R2的阻值是多少?
(3)在测试时将其他用电器都关闭,只将饮水机置于加热档工作,发现电能表的转盘在3min内转了50转,则此时实验室电路的实际电压是多少?
【答案】(1)储水罐注满水时,水温升高50℃,需要吸收热量是1.68×105J;
(2)电阻R1和R2的阻值分别是80Ω和800Ω;
(3)此时实验室电路的实际电压是200V。
【解析】解:(1)储水罐的容积是0.8L,储水的质量是
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.8L=1.0×103kg/m3×0.8×10-3m3=0.8kg
水温升高50℃,需要吸收的热量是
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×50℃=1.68×105J
(2)由图甲可知,当S接2时,电路为R1、R2的串联电路,电路的总电阻为两电阻阻值之和。当S接1时,电路为只有R1的简单电路,电路的电阻为R1的阻值。由可知,当S接2时,电路处于保温档;当S接1时,电路处于高温档。高温档时,发热电阻R1的电功率即为加热档额定功率,于是有
解得
R1=80Ω
饮水机在保温挡和加热挡工作时,发热电阻R1的电功率之比为1∶121。则有
解得
P1保=5W
保温档时,发热电阻R1的电功率为
解得
R2=800Ω
(3)实际消耗的电能为
实际电功率为
此时实验室电路的实际电压是
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
…
温度/℃
90
92
94
96
97
98
98
98
98
…
额定电压
220V
加热档额定功率
605W
额定频率
50Hz
储水罐容积
0.8L
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