真题重组卷02——2023年中考物理真题汇编重组卷(福建专用)
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冲刺2023年中考物理精选真题重组卷02
物 理(福建专用)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2022·广东广州·统考中考真题)编钟是我国瑰宝,如图,敲M处发出的声音音调比敲N处的高,比敲P处的低,则( )
A.编钟发出的声音频率只与其质量有关
B.敲P处发出的声音频率高于敲N处的
C.敲P处时,钟的振幅一定比敲M处时大
D.敲N处时,发出的声音响度一定比敲M处时大
【答案】B
【解析】A.声音频率越大,则物体发出声音的音调越高。由图可知,第一个编钟的质量小,第二个编钟的质量大,敲M处发出的声音的音调比敲N处的高,说明声音的频率与物体的质量有关;在同一个编钟上敲M处发出的声音的音调比敲P处的低,说明声音的频率还与振动物体的长度有关,故A不符合题意;
B.音调的高低与声音频率有关,音调越高,声音频率则越大,P处的音调比N处的音调高,则P处的声音频率比N处的大,故B符合题意;
CD.声音的响度与振幅有关,而振幅的大小与敲击的力度大小有关,与敲击的位置无关,故CD不符合题意。
故选B。
2.(2022·广东广州·统考中考真题)小苏步行的部分信息如图,根据信息可推测此过程小苏( )
A.步长约为2m B.每分钟步行15km
C.平均速度为4km/h D.步行3km用时15min
【答案】C
【解析】A.由图可知,步行3km步数为4718步,则步长
故A不符合题意;
BCD.由图可知步行3km用是45min,则步行的速度
故BD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.(2022·山西·统考中考真题)人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,如图所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼,图中是它静止时的指向。下列判断正确的是( )
A.鱼形铁不能被磁体吸引 B.指南鱼周围存在磁感线
C.指南鱼鱼头应标注“N” D.指南鱼的腹部磁性最强
【答案】C
【解析】A.铁片烧红后,达到特定温度,蘸水淬火后,在地磁场作用下,内部的分子排列有方向性,获得磁性,即磁化,鱼形铁被磁化后能被磁体吸引,故A错误;
B.磁体周围存在磁场,故指南鱼被磁化后周围存在磁场;磁感线是为了形象描述磁场而画的一些线,磁感线实际并不存在,故B错误;
C.将做好的指南鱼放入水盆中,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,指南鱼的N极指向地磁场的南极,即地理的北极,即指南鱼鱼头应标注“N”,故C正确;
D.磁体的磁极磁性最强,指南鱼的鱼头与鱼尾磁性最强,故D错误。
故选C。
4.(2022·江苏扬州·统考中考真题)在天宫课堂中,航天员王亚平将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示,其中球心O与入射点的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【解析】
如图所示,连接O2与O,即为第二次折射的法线;
B.从水中斜射入空气,会发生偏折,而②是传播方向不变,故B不符合题意;
C.从水中斜射入空气,折射角大于入射角,故C不符合题意;
D.根据折射光线与入射光线分居法线两侧,故D不符合题意;
A.综上所述,只有①满足折射光线与入射光线分居法线两侧,且折射角大于入射角,故A符合题意。
故选A。
5.(2022·四川宜宾·统考中考真题)粮食安全是社会稳定的压舱石,我国一直高度重视。如图,为某粮库运送粮食的传送带,在谷粒与传送带相对静止一起匀速上升的过程中、下列说法正确的是( )
A.谷粒处于平衡状态
B.谷粒均受到沿传送带向下的摩擦力
C.谷粒受到的支持力与谷粒的重力是一对相互作用力
D.谷粒的动能和重力势能保持不变,机械能守恒
【答案】A
【解析】A.谷粒随传送带匀速直线上升,处于平衡状态,故A正确;
B.谷粒匀速上升过程中,处于平衡状态,受到竖直向下的重力、垂直与斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力的作用,故B错误;
C.谷粒受到的支持力与谷粒的重力都作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故C错误;
D.谷粒匀速上升过程中,质量不变,速度不变,动能不变;高度变大,重力势能变大。机械能等于动能和势能之和,所以机械能变大,故D错误。
故选A。
6.(2022·山东烟台·统考中考真题)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.图甲中发声的音叉将乒乓球弹开说明声是由物体振动产生的
B.图乙中钢尺伸出桌面的长度越长,振动时,音调越高
C.图丙中小白兔通过声音的音调判断出叫门的不是妈妈
D.图丁中捕鱼船通过声呐确定鱼群位置利用了声波传递能量
【答案】A
【解析】A.图甲中发声的音叉将乒乓球弹开,则音叉发声时同时也在振动,说明声音是由物体振动产生的,故A正确;
B.音调高低与频率有关,频率高,音调高,频率低,音调低,图乙中钢尺伸出桌面的长度越长,振动时,频率越低,则音调越低,故B错误;
C.不同材料的物体发出声音的音色不同,所以小白兔是通过音色判断出叫门的不是妈妈,故C错误;
D.捕鱼船通过声呐确定鱼群位置是利用超声波的反射来传递信息,从而可以确定鱼群的位置,不是传递能量,故D错误。
故选A。
7.(2022·四川内江·统考中考真题)关于摩擦起电和电路,下列说法正确的是( )
A.图甲中,两个带电小球相互排斥,说明两个小球一定都带正电
B.图乙中,玻璃棒在丝绸上摩擦后,失去电子带正电
C.图丙中,可以用导线将电池正负极长时间直接连接
D.图丁中,小彩灯之间的连接方式是并联
【答案】B
【解析】A.图甲中,两个带电小球相互排斥,说明两个小球一定都同种电荷,因为同种电荷相互排斥,故A错误;
B.玻璃棒在丝绸上摩擦后,玻璃棒对电子的束缚能力比较弱,失去电子带正电,故B正确;
C.不能用导线将电池正负极长时间直接连接,发了电源短路,会烧坏电路,故C错误;
D.图丁中,小彩灯之间首尾相连,故小彩灯的连接方式是串联,故D错误。
故选B。
8.(2022·湖北武汉·统考中考真题)如图所示,天舟四号货运飞船正在靠近由天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体,即将完成自主交会对接。下列说法正确的是( )
A.“天舟三号”相对于“天舟四号”是运动的
B.“天舟三号”相对于“天和核心舱”是运动的
C.“天舟四号”相对于“天舟三号”是静止的
D.“天舟四号”相对于“天和核心舱”是静止的
【答案】A
【解析】A.天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体,这是一个整体,而天舟四号货运飞船在靠近这个整体,相对于“天舟四号”,天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体的位置发生了改变,故“天舟三号”是运动的,故A正确;
B.天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体,“天舟三号”相对于“天和核心舱”位置没有发生变化,故“天舟三号”是静止的,故B错误;
C.“天舟四号”相对于“天舟三号”位置发生了改变,故“天舟四号”是运动的,故C错误;
D.“天舟四号”相对于“天和核心舱”位置发生了改变,故“天舟四号”是运动的,故D错误。
故选A。
9.(2020·湖南常德·统考中考真题)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体.下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有③和④
【答案】D
【解析】①容器质量相等,容器内的液体质量也相等,所以总重相等,即容器对桌面的压力相等:F甲=F乙,故①错误;
②液体的质量相等,由图知,乙容器越往上,口径越大,所以乙中液体体积大,根据可知,乙的密度小,故ρ甲>ρ乙,故②错误;
③因为ρ甲>ρ乙,且液面相平,根据可知,液体对容器底部的压强为:p甲>p乙,故③正确;
④总重相等,容器的底面积相等,根据得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故④正确;
故选D.
点睛:关键是判断出两液体密度大小的关系,根据图可知,乙液体体积大,而两液体质量相等,所以根据密度公式可判断密度大小,再判断其它就没有难度了.
10.(2022·湖北宜昌·中考真题)如图所示是一种常见的投射灯,它的成像镜头可简化为一一个凸透镜,能把投影片ab投射到地面,下图中能正确反映其成像原理的示意图是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由图结合题意可知,灯内部较小的投影片在地面成倒立、放大的实像,根据凸透镜成像规律可知,此时投影片位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,其实像在凸透镜另一侧二倍焦距之外,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11.(2020·甘肃金昌·统考中考真题)如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C.图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
【答案】C
【解析】A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故A错误;
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小,故B错误;
C.图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,故C正确;
D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气缸内气体的内能减少,故D错误。
故选C。
12.(2022·湖南娄底·统考中考真题)图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图像。以下说法正确的是( )
A.安装图甲所示的器材时,应按ABC 的先后顺序进行安装
B.实验中,需要观察试管内物质的状态,并记录温度和加热时间
C.由图乙可知,该物质的熔点为90℃
D.该物质属于非晶体
【答案】B
【解析】A.安装图甲所示的器材时,应按照从下到上的顺序来组装,即按照CBA的先后顺序进行安装,故A错误;
B.实验中,需要观察试管内物质的状态,同时并记录物质的温度和加热时间,符合实验步骤,故B正确;
C.由图乙可知,该物质固定不变的温度为为80℃,即物质的熔点为80℃,故C错误;
D.该物质有固定的熔点,属于晶体,故D错误。
故选B。
13.(2022·广东广州·统考中考真题)两个量筒均装有20mL的水、往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后如图所示,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg,则( )
A.甲的体积为40cm3 B.甲受到的浮力为0.4N
C.乙排开水的体积小于20mL D.乙受到的浮力小于甲受到的浮力
【答案】B
【解析】A.如图所示,放入甲后,量筒读数为60mL,故甲的体积为
V甲排=60mL-20mL=40mL=40cm3<V甲
故A错误,不符合题意;
B.甲受到的浮力为
故B正确,符合题意;
C.如图所示,放入乙后,量筒读数为70mL,故乙排开水的体积为
V乙=70mL-20mL=50mL>20mL
故C错误,不符合题意;
D. 根据公式F浮=ρ水gV排可知
V甲排
F甲
故选B。
14.(2022·江苏苏州·统考中考真题)图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V B.R的最大阻值为20Ω
C.R=10Ω时,其功率最大 D.R=15Ω时,电路消耗的功率为1.8W
【答案】D
【解析】A.由图甲可知,滑动变阻器R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压;由图乙可知,当变阻器阻值为5Ω时,其两端电压为3V;当变阻器两端电压为10Ω时,其两端电压为4V,由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得
……①
……②
由①②解得
U=6V,R0=5Ω
故A错误;
B.由图乙可知,R的最大阻值应大于20Ω,故B错误;
C.R的功率
由上式可知,当
R=R0=5Ω
时,滑动变阻器有最大电功率。故C错误;
D.当R=15Ω时,电路消耗的功率为
故D正确。
故选D。
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
15.(2022·云南·统考中考真题)丽丽帮妈妈用同一把剪刀剪鸡脚时,有如图所示的三种情形。你认为图___________的方式最容易把鸡脚剪断。烹饪鸡肉的过程中,能闻到阵阵香味,这是___________现象。
【答案】 甲 扩散
【解析】[1]对比甲、乙、丙,发现阻力臂不同,阻力臂依次增大,阻力大小相同,动力臂大小相同,故根据杠杆平衡原理可知,,阻力大小相同,阻力臂越短,阻力与阻力臂的乘积越小,动力与动力臂的乘积也越小,而动力臂一定,故动力越小,越省力,故选图甲。
[2]能闻到阵阵香味,是香味分子在做无规则运动,是扩散现象。
16.(2022·重庆·统考中考真题)如图所示是今年元宵晚会王亚平在空间站弹奏《茉莉花》的情景,她听到的琴声是由琴弦的________产生的,人们只听琴声就能根据___________分辨出这是用我国传统乐器古筝弹奏的。
【答案】 振动 音色
【解析】[1]声音是由物体的振动产生的,故琴声是由琴弦的振动产生的。
[2]不同物体发出的声音的音色一般不同,故听到琴声能根据音色分辨出这是用我国传统乐器古筝弹奏的。
17.(2022·四川南充·统考中考真题)如图甲是某同学自制的一个简易气压计,在温度相同的情况下,大气压越大,甲中玻璃管内的液柱高度就越___________(选填“高”或“低”);如图是该同学自制的一个简易温度计,在大气压相同的情况下,温度升高,乙中玻璃管内的液柱___________(选填“升高”或“降低”)。
【答案】 低 升高
【解析】[1]如图甲所示的气压计,瓶内气压等于瓶外大气压与管内液柱产生的压强之和;当大气压增大时,会将玻璃管内的部分液柱压入瓶内,所以,大气压越大,甲中玻璃管内的液柱高度就越低。
[2]乙图自制温度计是利用液体的热胀冷缩的性质来工作的,当温度升高时,瓶内的液体受热会膨胀,导致玻璃管内液面升高。
18.(2022·辽宁锦州·统考中考真题)如图所示,小丽穿着轮滑鞋在水平地面上匀速滑行,此时地面对她的支持力与______是一对平衡力;轮滑鞋是利用滚动代替滑动来______(选填“增大”或“减小”)摩擦的。
【答案】 重力 减小
【解析】[1]小丽匀速滑行时,水平地面对她的支持力与她自身的重力是一对平衡力,因为两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上。
[2]减小摩擦的方法有:压力不变时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦;接触面粗糙程度不变时,通过减小压力来减小摩擦;还可通过将滑动摩擦变成滚动摩擦来减小摩擦力。所以轮滑鞋艇滚动代替滑动来减小摩擦。
19.(2022·广西柳州·统考中考真题)如图电路,电阻R1、R2、R3的阻值分别为R、2R、3R,为二极管(二极管具有单向导电性,只允许电流从其正极向负极通过,不允许电流反方向通过,如同自动开关)。闭合开关S,接入电路的总电阻为 ___________。现将电源正负极对调再接回原位置,则前后两种情况消耗的功率之比为 ___________。
【答案】
【解析】[1]如图,结合二极管的单向导电性可知,闭合开关S时,电阻R2、R3串联,由串联电路的电阻特点可知,接入电路的总电阻
[2]如图,结合二极管的单向导电性可知,将电源正负极对调再接回原位置时,电阻R1、R2串联,由串联电路的电阻特点可知,接入电路的总电阻
两种情况下电源相同,电源电压相同,前后两种情况消耗的功率之比
20.(2022·浙江宁波·中考真题)单位质量的气体物质,在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热,已知氦气的定容比热为3100J/(kg⋅℃)。如图所示,质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内,气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定,当氦气的温度从20℃升高到30℃时,氦气吸收的热量是______J。撤去力,氦气推动活塞做功,这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的______冲程相同。
【答案】 620 做功
【解析】[1]氦气吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=3100J/(kg⋅℃)×0.02kg×(30-20)℃=620J
[2]撤去力,氦气推动活塞做功,将氦气的内能转化为活塞的机械能,这个过程与汽油机的做功冲程相同。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21.(2022·山东威海·统考中考真题)如图所示,激光笔从A点发出激光,在平面镜上留下一个红色亮点O,请画出激光入射到镜面和离开镜面后的径迹。
【答案】
【解析】作出点A关于平面镜的对称点,即为像点A′,连接A′O,沿A′O画出反射光线,连接AO画出入射光线,如图所示:
22.(2022·辽宁丹东·统考中考真题)请用笔画线代替导线将如图所示的家庭电路连接完整,开关只控制壁灯。
【答案】
【解析】壁灯接法:火线进入开关,再进入灯泡,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。另一侧接零线;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:
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23.(2022·广西·统考中考真题)勤洗手是良好的卫生习惯。在七步洗手法“内、外、夹、弓、大、立、腕”字诀中,“夹”是指洗掌侧指缝时,掌心相对,双手交叉沿指缝相互揉搓,如图所示。当手指稍用力“夹”时,清洗效果会更好;洗手后为了让手快点干,文明的做法是双手靠拢并朝着洗手池用力甩。请用所学的物理知识分析说明上述两种做法的理由。
【答案】见解析
【解析】(1)“夹”是指洗掌侧指缝时,掌心相对,双手交叉沿指缝相互揉搓,当手指稍用力“夹”时,增大压力从而增大摩擦力,清洗效果会更好。
(2)双手靠拢并朝着洗手池用力甩,利用水的惯性保持静止,水和手分开,而且双手靠拢,是增大了水的质量,从而增大了水的惯性,水和手更容易分离,手更容易甩干。
五、实验题:本题共5小题,共30分。
24.(2022·云南·统考中考真题)如图甲是小亮设计的能做“探究冰熔化时温度的变化规律”和“探究水沸腾时温度变化的特点”实验的装置。
(1)是小亮设计的能做“探究冰熔化时温度的变化规律”和小亮利用如图甲所示的装置进行实验,其中存在两处错误,请找出一处并说明原因:___________;
(2)改正错误后重新实验,观察并记录温度计A的示数,作出如图乙所示的图像。通过图乙分析可知冰是___________(选填“晶体”或“非晶体”);
(3)图乙中,t1~t2阶段试管中的物质处于___________状态,此过程中温度不变,内能___________;
(4)观察并记录温度计B的示数,绘制出图丙的图像,根据图像可知水的沸点为___________℃,说明当地的大气压___________1个标准大气压;
(5)观察到烧杯中的水已沸腾,且A、B两温度计示数相同,此时试管中的水___________沸腾(选填“会”或“不会”)。
【答案】 B温度计的感温泡碰到了容器底(或A温度计的感温泡没有埋没在碎冰块中) 晶体 固液共存 增大 95 小于 不会
【解析】(1)[1]根据温度计的使用方法,由甲图可知,存在的错误是:一是B温度计的感温泡碰到了容器底;要测碎冰块的温度,将A温度计的感温泡埋没在碎冰块中,所以第二个错误是A温度计的感温泡没有埋没在碎冰块中。
(2)[2]通过图乙可知,冰t1~t2阶段,冰吸收热量,温度保持不变,符合晶体熔化特点,所以冰是晶体。
(3)[3][4]由乙图可知,t1~t2阶段冰处于熔化过程中,物质处于固液共存状态,此过程吸收热量,温度不变,内能增大。
(4)[5][6]由丙图图像可知,水升高到95℃就不再升高,说明水已经沸腾了,所以水的沸点为95℃;由于1标准大气压下,水的沸点为100℃,并且沸点随气压的升高而升高,而此时水的沸点为95℃,小于100℃,说明当地的大气压小于1个标准大气压。
(5)[7]烧杯中的水已沸腾,且A、B两温度计示数相同,说明试管和烧杯中水温度相同,不存在温度差,所以试管中的水不能从烧杯中吸收热量,所以试管中的水不会沸腾。
25.(2022·贵州贵阳·统考中考真题)近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程,组装如图甲所示的实验装置,其中“F”字样的光源代替可视物体,光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体,打开“F”光源,调节各个元件的位置,直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像,正常眼睛的视物模型便组装完成。
请回答下列问题:
(1)模拟近视眼视物情况,选择图乙中的___________(填序号)号透镜替代2号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊;
(2)用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的___________(选填“A”“B”或“C”)点,缓慢调节水透镜中的水量,当水透镜形成焦距合适的___________透镜时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善;
(3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,为了改善视网膜上的成像情况,实验时需要用注射器___________(选填“抽取”或“注入”)适量水;
(4)根据上述实验,近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢?___________,请结合透镜对光的作用来分析选择的理由:___________。
【答案】 3 B 凹 抽取 更小 见解析
【解析】(1)[1]由题意可知,图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体,近视眼成像在视网膜前,近视眼的晶状体比正常人眼睛的晶状体对光的会聚能力更强,故模拟近视眼视物情况,选择图乙中的3号透镜替代2号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊。
(2)[2][3]矫正近视眼使用凹透镜,将凹透镜放置于物与凸透镜之间,使成的像正好处于视网膜处,即应将水透镜置于光具座上的B点。当使用的凹透镜焦距合适时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善。
(3)[4]更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,物成的像在视网膜之前,且距离视网膜更远,使用凹透镜改善视网膜情况时,应使用对光线发散能力更强的凹透镜,即可用注射器抽取适量水。
(4)[5][6]近视程度更严重的同学,其晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。
26.(2022·广西·统考中考真题)实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端______处时,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应向______调节平衡螺母,使横梁平衡;
(2)将吊坠放在天平左盘中,向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则吊坠的质量是______g;
(3)往量筒中倒入50mL水,将吊坠浸没在水中,液面位置如图乙所示,则吊坠的密度是______;
(4)整理实验器材时发现,使用的砝码有磨损,则测得的密度值偏______;
(5)实验小组讨论后,不用砝码,只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水,分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示;
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中(不碰烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡,记下加水的体积为,如图丁所示;
③___________,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到横梁平衡,并记下再次加入水的体积为;
④吊坠密度的表达式为______。(用、、表示)
【答案】 零刻度线 右 32.2 大 将吊坠直接放在左盘烧杯的水中
【解析】(1)[1][2]根据托盘天平的使用规则可知,首先把天平放在水平桌面上,然后将游码调到标尺左端零刻度线处,若发现指针偏向分度盘的左侧,说明左侧较重,所以把平衡螺母向右调节,才能使天平平衡。
(2)[3]根据托盘天平的读数规则可知,左盘上物体的质量等于右盘砝码的质量与标尺上游码所表示的示数之和,所以吊坠的质量为
m=20g+10g+2.2g=32.2g
(3)[4]由图可知,该量筒的分度值为2mL,根据液面所在的位置可知,此时量筒的示数为64mL,由题意可知,吊坠的体积等于量筒中水增加的体积,即吊坠的体积为
V=64mL-50mL=14mL=14cm3
根据密度公式可得,该吊坠的密度为
(4)[5]使用的砝码有磨损,会导致测量的质量偏大,根据可知,测得的密度值偏大。
(5)[6][7]天平是一个等臂杠杆,将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中(不碰烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡,记下加水的体积为, 此时右侧增加的水的重力等于右侧吊坠所受到的浮力,即,可得
所以此时V排=V1,又因为吊坠在水中处于浸没状态,所以
V吊坠=V排=V1
将吊坠直接放在左盘烧杯的水中,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到横梁平衡,并记下再次加入水的体积为,此时天平两侧的重力大小相等,所以右侧增加的水的重力等于吊坠的重力,即可得吊坠的重力为
所以吊坠的质量为
根据密度公式可得,该吊坠的密度为
27.(2022·辽宁丹东·统考中考真题)“测量小灯泡的电功率”实验,小丹同学设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下:电源、额定电压为的小灯泡正常发光时电阻约为11Ω、电流表,、电压表、滑动变阻器标有“”、滑动变阻器标有“”、开关、导线若干。
(1)进行实验
①连接电路时,应选用滑动变阻器___________(选填“R1”或“R2”)进行实验,电流表量程应选___________选填“”或“”更合理;
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压,记下电压值和电流值,并观察小灯泡的亮度,把实验数据和观察到的现象记录在表格里。
次数
电压
电流
电功率
小灯泡亮暗情况
较暗
正常
较亮
(2)分析与归纳,由表格中数据可得:
①小灯泡额定功率为___________;
②小灯泡亮度由___________功率决定;
(3)完成上述实验后,小丹同学在缺少电压表的情况下,为了测量另一个额定电流为的小灯泡的额定功率,设计了如图乙所示的电路。电源电压(未知)保持不变。请完成实验步骤:
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为;
②断开开关,用的定值电阻替换灯泡,滑动变阻器滑片 ___________(选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”)。闭合开关,电流表的示数为;
③将滑动变阻器滑片移到最左端,电流表示数为,可得电源电压为___________;
④小灯泡的额定功率为___________。
【答案】 实际 保持不动
【解析】(1)[1]连接电路时,应选用滑动变阻器进行实验,因为
即
得出
所以应选。
[2]电流表量程应选更合理,因为
所以应该选择的量程。
(2)[3]小灯泡额定功率为
。
[4]由表格中的数据可得出:小灯泡亮度由实际功率决定。
(3)[6]将滑动变阻器滑片移到最左端,电流表示数为,可得电源电压为
[5]在灯泡与滑动变阻器串联使用的过程中要把滑动变阻器当定值电阻来使用,所以用的定值电阻替换灯泡,必须让滑动变阻器滑片保持不动,闭合开关,电流表的示数为。此时总电阻为
变阻器接入的电阻为
闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为。此时总电阻为
小灯泡的电阻为
④[6]则灯泡的额定功率为
28.(2022·河北·统考中考真题)在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小明利用可调电压电源(可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一)、5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、滑动变阻器(10Ω1A)、电压表和电流表做了如下实验:
(1)他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路,其中只有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线;(连线不要交叉)___________
(2)改正图乙电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于___________端;
(3)实验时小明设计了如下表格,通过表格可以看出,他的实验目的是探究通过导体的电流与___________的关系;
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
(4)小明将电源电压调为3V时,按(3)设计的方案进行实验;
①图是第2次实验时电流表的示数,示数为___________A;
②当其中某个定值电阻接入电路时,无法满足实验条件,这个定值电阻的阻值为___________Ω;
(5)小明根据实验数据描绘出了如图所示的图像,可以得出结论:___________;
【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验:
①按图甲连接电路,将电源电压调到某个值,在电路安全条件下闭合开关,移动滑片直到电压表示数为2.5V;
②保持滑片不动,换接入另一个定值电阻,调节电源电压,在电路安全条件下闭合开关,发现电压表示数恰好为2.5V;
通过以上实验现象可以推断:此时滑动变阻器接入电路的阻值为___________Ω。
【答案】 最左端 电阻 0.2 30 当导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 4Ω
【解析】(1)[1]由图甲可知,电阻处发生了短路,同时将电压表短路,由变阻器到电阻的导线连接错误,应将变阻器的左端连接到电压表的负接线柱,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器应处于最大阻值处,由电路图可知,当滑片移到最左端时,变阻器阻值最大,故滑动变阻器的滑片应置于最左端。
(3)[3]由表格中数据可知,实验时改变导体的电阻,测量电路中通过电流的大小,故小明是探究电流与电阻的关系。
(4)[4]由图乙可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.2A。
[5]由①可知,开关闭合,定值电阻与变阻器串联,电路中电流为0.2A,此时定值电阻两端的电压为
若选用30Ω的电阻,则变阻器两端的电压为
此时电路中的电流为
则滑动变阻器的阻值为
15Ω大于滑动变阻器的最大阻值10Ω,所以无法满足实验条件,故这个定值电阻的阻值为30Ω。
(5)[6]由图可知,电流与电阻的倒数的关系为一条过原点的直线,则电流与电阻的倒数成正比,所以电流与电阻成反比,故可得出结论:当导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[7]设当电源电压调为U前时,定值电阻阻值为R前,更换后的定值电阻阻值为R后,电源电压为U后,当电压表调到2.5V,即定值电阻两端电压为2.5V,则滑动变阻器两端电压为(或),保持滑片不动,则滑动变阻器阻值不变,根据
则可得出
化简后得定值电阻前后的比值为
电源可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V,其中1.5V小于2.5V,舍去。
①当U前=3V、U后=4.5V时,则定值电阻前后的比值为
定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,通过观察可知,R前=20Ω、R后=5Ω符合要求,当定值电阻为R前=20Ω时,电路中电流为
滑动变阻器的阻值为
②当U前=3V、U后=6V时,则定值电阻前后的比值为
定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,此时没有满足比值的定值电阻,故舍去。
③当U前=4.5V、U后=6V时,则定值电阻前后的比值为
定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,此时没有满足比值的定值电阻,故舍去。
综上所述,此时滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29.(2022·甘肃金昌·中考真题)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3A;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1.2A,求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)9V;(2)10Ω
【解析】(1)根据电阻R1为30Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3A;根据欧姆定律可得电源电压为
(2)当开关S2也打开时,此时电源电压不变,此时A1的示数仍为0.3A,电流表A2的示数为1.2A,故此时通过R2的电流为0.9A,故R2的电阻为
答:(1)电源电压9V;
(2)电阻R2的阻值10Ω。
30.(2022·重庆·统考中考真题)商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图乙所示)烹制食物,如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为220V,定值电阻和为发热体,其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个档位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时为中温档,额定功率为440W。求:
(1)的电阻;
(2)高温档正常工作100s,电流通过产生的电热;
(3)只有空气炸锅单独工作,表盘示数使用前后如图甲、丁所示,通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率(已知商用电费单价为0.75元/kW·h)。
【答案】(1)110Ω;(2)1.21×105J;(3)320W
【解析】解:(1)当开关S1、S3闭合、S2断开时,两电阻并联,总电阻最小,根据可知,此时总功率最大,为高温挡;只闭合S3时,电路为R2的简单电路,总电阻较小,根据可知,此时总功率较大,为中温档;当开关S1、S3断开、S2闭合时,两电阻串联,总电阻最大,根据可知此时总功率最小,为低温挡。则R2的电阻
(2)高温挡时R1功率为
电流通过R1产生的电热
Q1=W1=P1t1=1210W×100s=1.21×105J
(3)空气炸锅消耗的电能
空气炸锅工作的时间
t=9∶25-9∶10=15min=0.25h
空气炸锅的电功率
答:(1) R2 的电阻为110Ω;
(2)高温档正常工作100s,电流通过 R1 产生的电热为1.21×105J;
(3)空气炸锅消耗的电功率为320W。
31.(2022·江苏连云港·统考中考真题)小明家装修房屋,一箱质量为的建筑材料放在水平地面上,它与水平地面的接触面积是。装修工人用的拉力通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升,用时。()求:
(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】解:(1)建筑材料的重力
建筑材料放在水平地面上时对地面的压强
(2)滑轮组的动滑轮绕2段绳,绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
拉力的功率
(3)有用功为
滑轮组的机械效率
答:(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强是;
(2)拉力的功率是;
(3)滑轮组的机械效率是。
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