2023年湖北省黄冈市、孝感市、咸宁市中考物理质检试卷(4月份)(含答案)
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这是一份2023年湖北省黄冈市、孝感市、咸宁市中考物理质检试卷(4月份)(含答案),共26页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验与探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
2023年湖北省黄冈市、孝感市、咸宁市中考物理质检试卷
(4月份)
一、选择题(每小题只有一个符合要求的选项。每小题3分,共24分)
1.(3分)科学家智慧的火花照亮了人类前行的步伐。下列科学家与其科学成就的对应关系中不正确的是( )
A.牛顿——万有引力定律
B.安培——电流的磁效应
C.法拉第——电磁感应现象
D.托里拆利——最早通过实验准确测出大气压值
2.(3分)下列关于声现象的说法正确的是( )
A.图甲,戴上耳罩是从声源处减弱噪音
B.图乙,倒车雷达是利用超声波回声定位
C.图丙,弹奏古筝可以发出音调不同的声音,是因为弹奏琴弦的力度不同
D.图丁,花样游泳运动员在水面上下都能听到音乐声,说明声音的传播不需要介质
3.(3分)人脸识别,是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术,如图所示。它的原理是用摄像头采集人脸信息( )
A.人脸识别系统的摄像头相当于凹透镜
B.摄像头所拍摄的人脸的像是缩小的虚像
C.人脸应位于摄像头的一倍焦距和两倍焦距之间
D.人脸识别系统的工作原理与照相机的工作原理相同
4.(3分)如图所示,是我国宇航员第三次太空授课的情景,在失重状态下王亚平和叶光富互抛北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”( )
A.抛出的“冰墩墩”没有质量
B.抛出“冰墩墩”时不需要施加力
C.“冰墩墩”由运动变为静止惯性消失
D.互抛时用力方向相反,是因为力的作用效果与力的方向有关
5.(3分)夏天,刚从冰箱中拿出的雪糕周围会冒“白气”。形成“白气”的物态变化及吸放热情况是( )
A.汽化吸热 B.汽化放热 C.液化放热 D.液化吸热
6.(3分)某品牌智能门锁可以通过指纹、密码和人脸识别中任一方式解锁。已知S1、S2、S3分别表示指纹、密码和人脸识别,由执行解锁工作,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7.(3分)2022年卡塔尔世界杯上,一代“球王”梅西率领阿根廷队夺得了大力神杯,如图是比赛中的一个精彩的画面( )
A.足球在地面滚动程中,机械能守恒
B.足球离开运动员的脚飞出时,动能转化为弹性势能
C.运动员踢足球时,脚对足球作用的过程中对足球做功
D.运动员争头球时,人离地上升过程中重力势能转化为动能
8.(3分)物理实践活动中,小明同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度高低的地方,指示灯亮;当探测温度升高到某一值时,电磁铁线圈的电阻忽略不计,下列说法正确的是( )
A.图中电磁铁下端的磁极为N极
B.当探测温度升高时,电磁铁的磁性减弱
C.热敏电阻的阻值随探测温度的升高而增大
D.当探测温度升高时,控制电路消耗的总功率增大
二、填空题(每空1分,共10分)
9.(3分)使用简单机械可以给人们的生活带来便利;旗杆的顶端安装着一个 (选填“动”或“定”)滑轮,用来改变力的方向:用剪枝刀剪树枝时,为了剪起来更省力应将树枝 (选填“靠近”或“远离”)剪刀的转动轴;环卫工人使用长扫帚扫地可以省 。
10.(2分)王老师用手将质量分布均匀的实心木球压入盛有水的烧杯底部,如图所示。松手后木球上浮,由此现象可知 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度;松手后,木球还处于浸没状态时受到浮力 (选填“大于”、“小于“或”等于”)重力。
11.(2分)如图所示,某品牌无线充电宝正在给手机、移动手环充电,该充电方式是通过电磁感应实现的 。手机中的受电线圈靠近它时就会产生 ,从而为手机充电。
12.(3分)雯雯家有一个规格为“220V 1500W”的用电器,该用电器可能是 (液晶电视/电热水壶);如图所示家庭电路,闭合开关S,用测电笔接触A点,氖管 (会/不会)发光,若断开开关S,站在地面上的人用手接触电路中的B点 (会/不会)触电。
三、作图题(每小题2分,共4分)
13.(2分)如图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景。图乙是其简化图,请你以重心O为作用点,在图乙中画出运动员所受重力和绳子对运动员的拉力的示意图。
14.(2分)“HUD”是应用在汽车上的一种新型技术,也叫“平行显示系统”。行驶时,驾驶员在不低头的情况下,图乙是其简化图,请在图中作出人眼B通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像A′的光路图。
四、实验与探究题(每小题5分,共15分)
15.(5分)(1)某同学为探究“力与运动的关系”,设计了如图1所示的斜面实验,让小车从斜面滑到分别铺有毛巾、棉布和木板的水平面上。
①实验中,让相同小车从相同斜面同一高度静止滑下,是为了使小车刚到达水平面时的 相同。
②比较甲、乙、丙三次实验,发现水平面越光滑阻力越小,小车滑行的速度改变的越慢,运动物体受到的阻力为零,则物体将在水平面上做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(2)某小组用水和食用油探究“比较不同物质吸热情况”,实验装置如图2甲,图2乙是利用实验数据绘制的水和食用油的温度﹣时间图象。
①实验中应取初温和 (选填“质量”或“体积”)相等的水和食用油进行实验。用相同规格的电加热器使它们升高相同的温度,通过比较 来判断水和食用油吸收热量的多少;
②根据图中信息可判断a物质是 (选填“水”或“食用油”)。
16.(5分)如图所示,某小组为了探究“浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系”,选择溢水杯、水、弹簧测力计、圆柱体金属块、小桶、细线等器材
(1)为了减小误差,合理的实验顺序是 。
(2)按照合理的顺序进行实验,并收集数据。设A、B、C、D实验中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,如果关系式 (用字母表达)成立,即可验证阿基米德原理。
(3)为使实验结论具有科学性,接下来他们还应该用 (选填“相同”或“不同”)的液体重新实验。
(4)该小组同学还发现通过上述实验收集到的测量数据可以测出金属块的密度,某次实验过程中记录的A、B、C、D实验中弹簧测力计的读数分别是1.8N、1.6N、0.5N、0.3N,则金属块的质量为 kg。密度为 kg/m3。
17.(5分)某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻也会发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻发生变化的现象称为压阻效应。现用图甲所示的电路来测量长薄板电阻R,实验中所用器材:
A.电源(3V)
B.电流表A1和A2(量程均为0~0.6A,分度值均为0.02A)
C.滑动变阻器R
D.定值电阻R0=10Ω
E.开关S及导线若干
(1)为了测量电阻Rx的阻值,请在图甲中虚线框内补全电路图;
(2)正确补全电路后,在电阻Rx上加一个竖直向下的力F=2N,闭合开关S,调节滑动变阻器1的示数如图乙所示,其读数为I1= A。电流表A2的示数为0.18A,则Rx= Ω;
(3)如表记录了在施加不同压力F时所测得Rx的阻值。
F/N
0
1
2
3
4
Rx/Ω
10.0
7.9
4.1
2.0
请根据表中数据在图丙中用描点法绘制出Rx与F的关系图象;
(4)根据所描图象可知:该长薄板电阻随压力的增大而 。
五、综合应用题(18小题8分,19小题9分,共17分)
18.(8分)随着科技的进步,人们的生活也越来越智能化,如图所示是小明家新采购的自动擦窗机器人
(1)若擦窗机器人的质量为2kg,当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,受到的摩擦力是多大;
(2)若吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10﹣3m2,吸盘对玻璃的压力为720N,则吸盘对玻璃的压强是多大;
(3)若擦窗机器人工作时的功率为P、重力为G,它在匀速竖直向上擦玻璃的过程中,克服重力做功的能量与它消耗的总能量之比为η
19.(9分)图甲为某电烤箱,其内部简化电路如图乙,通过旋转开关接触挡位0、1、2实现关闭挡、低温挡、高温挡的切换,R1和R2均为电热丝(不考虑温度对电热丝电阻的影响)。其中R2=72.6Ω。如表所示为电烤箱的铭牌,低温挡额定功率模糊不清。求:
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1000W
低温挡
(1)R1的阻值;
(2)电烤箱在低温挡正常工作5min消耗的电能;
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“1000r/kW•h”的电能表的转盘转了27r共用时2min
2023年湖北省黄冈市、孝感市、咸宁市中考物理质检试卷(4月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题只有一个符合要求的选项。每小题3分,共24分)
1.(3分)科学家智慧的火花照亮了人类前行的步伐。下列科学家与其科学成就的对应关系中不正确的是( )
A.牛顿——万有引力定律
B.安培——电流的磁效应
C.法拉第——电磁感应现象
D.托里拆利——最早通过实验准确测出大气压值
【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可。
【解答】解:A、牛顿发现了万有引力定律;
B、奥斯特发现电流的磁效应;
C、法拉第发现电磁感应现象;
D、托里拆利最早通过实验准确测出大气压值。
故选:B。
【点评】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一。
2.(3分)下列关于声现象的说法正确的是( )
A.图甲,戴上耳罩是从声源处减弱噪音
B.图乙,倒车雷达是利用超声波回声定位
C.图丙,弹奏古筝可以发出音调不同的声音,是因为弹奏琴弦的力度不同
D.图丁,花样游泳运动员在水面上下都能听到音乐声,说明声音的传播不需要介质
【分析】(1)减弱噪声的途径:在声源处、在传播过程中、在人耳处;
(2)声音可以传递信息和能量;
(3)音调跟频率有关,频率越大,音调越高;
(4)声音的传播需要介质,可以在气体、液体、固体中传播。
【解答】解:A、戴上耳罩是从人耳处减弱噪音;
B、声音可以传递信息,故B正确;
C、弹奏古筝可以发出音调不同的声音、粗细不同,故C错误;
D、花样游泳运动员在水面上下都能听到音乐声,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了声音的基础知识,重点考查了物理知识在生活中的应用,难度不大。
3.(3分)人脸识别,是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术,如图所示。它的原理是用摄像头采集人脸信息( )
A.人脸识别系统的摄像头相当于凹透镜
B.摄像头所拍摄的人脸的像是缩小的虚像
C.人脸应位于摄像头的一倍焦距和两倍焦距之间
D.人脸识别系统的工作原理与照相机的工作原理相同
【分析】当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,其应用是照相机、摄像头。
【解答】解:人脸识别系统的工作原理与照相机工作原理相同,摄像头相当于凸透镜,摄像头所拍摄的人脸的像是缩小的实像。
故选:D。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,属于基础题。
4.(3分)如图所示,是我国宇航员第三次太空授课的情景,在失重状态下王亚平和叶光富互抛北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”( )
A.抛出的“冰墩墩”没有质量
B.抛出“冰墩墩”时不需要施加力
C.“冰墩墩”由运动变为静止惯性消失
D.互抛时用力方向相反,是因为力的作用效果与力的方向有关
【分析】(1)质量是物体本身的一种属性;
(2)力是改变物体运动状态的原因;
(3)惯性与质量有关;
(4)力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关。
【解答】解:A、物体所含物质的多少叫质量,与物体的形状、位置和温度都没有关系,故A错误;
B、力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C、惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都有质量和惯性;
D、力的作用效果与力的大小,互抛时用力方向相反,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查在失重状态下,物体的质量和惯性是否依然存在;牛顿第一定律;影响力的作用效果的三个要素。
5.(3分)夏天,刚从冰箱中拿出的雪糕周围会冒“白气”。形成“白气”的物态变化及吸放热情况是( )
A.汽化吸热 B.汽化放热 C.液化放热 D.液化吸热
【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,物质由固态直接变为气态的过程叫升华;由气态变为液态的过程叫液化,由液态变为气态的过程叫汽化;由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解:刚从冰箱拿出来的冰棍周围会冒“白气”,是水蒸气液化为小水滴。
故选:C。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
6.(3分)某品牌智能门锁可以通过指纹、密码和人脸识别中任一方式解锁。已知S1、S2、S3分别表示指纹、密码和人脸识别,由执行解锁工作,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】指纹、密码和人脸识别,这三把“钥匙”相当于三个开关,题意要求任意一个开关闭合,都能使电动机工作,据此结合串联和并联电路的特点来分析解答。
【解答】解:由题知,指纹,从而打开锁,故A符合要求。
故选:A。
【点评】本题考查了电路图的设计,要知道串联电路中只要有一个开关断开,整个电路都断路,并联电路中各支路间互不影响。
7.(3分)2022年卡塔尔世界杯上,一代“球王”梅西率领阿根廷队夺得了大力神杯,如图是比赛中的一个精彩的画面( )
A.足球在地面滚动程中,机械能守恒
B.足球离开运动员的脚飞出时,动能转化为弹性势能
C.运动员踢足球时,脚对足球作用的过程中对足球做功
D.运动员争头球时,人离地上升过程中重力势能转化为动能
【分析】(1)考虑空气和摩擦阻力时,一部分机械能会转化为内能,机械能总和会减少。
(2)动能大小的影响因素:质量、速度;质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度;质量越大,高度越高,重力势能越大;弹性势能的影响因素:形变程度,形变程度越大,弹性势能越大。
(3)物理学中的做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
【解答】解:A、足球在地面滚动程中,会有一部分机械能转化为内能,故A错误。
B、足球离开运动员的脚飞出时消耗了弹性势能,弹性势能转化为动能。
C、运动员踢足球时,受到运动员的踢力,所以运动员对足球做功。
D、运动员争抢头球时先要高高跃起,速度变小,则动能减少,故将动能转化为重力势能。
故选:C。
【点评】此题考查机械能守恒、动能和势能的转化、力是否做功的判断,具有较强的综合性,难度中等,熟练掌握相关的基础知识是关键。
8.(3分)物理实践活动中,小明同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度高低的地方,指示灯亮;当探测温度升高到某一值时,电磁铁线圈的电阻忽略不计,下列说法正确的是( )
A.图中电磁铁下端的磁极为N极
B.当探测温度升高时,电磁铁的磁性减弱
C.热敏电阻的阻值随探测温度的升高而增大
D.当探测温度升高时,控制电路消耗的总功率增大
【分析】A、根据右手螺旋法则确定电磁铁的磁极;
BC、当探测温度升高到某一值时,警铃响,说明衔铁被吸下,电磁铁磁性变强,根据影响电磁铁磁性大小的因素,结合欧姆定律分析;
D、根据P=UI分析。
【解答】解:A、根据右手螺旋法则,故A错误;
BC、当探测温度升高到某一值时,说明衔铁被吸下,电路的电流变大,即热敏电阻的阻值随探测温度的升高而增大;
D、根据P=UI,电路的电流变大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查安培定则、影响电磁铁磁性大小的因素、欧姆定律和电功率公式的运用。
二、填空题(每空1分,共10分)
9.(3分)使用简单机械可以给人们的生活带来便利;旗杆的顶端安装着一个 定 (选填“动”或“定”)滑轮,用来改变力的方向:用剪枝刀剪树枝时,为了剪起来更省力应将树枝 靠近 (选填“靠近”或“远离”)剪刀的转动轴;环卫工人使用长扫帚扫地可以省 距离 。
【分析】(1)定滑轮不能省力,但是可以改变力的方向。
(2)剪枝刀是省力杠杆,剪刀的转动轴越靠近树枝越省力。
(3)费力杠杆省距离。
【解答】解:使用简单机械可以给人们的生活带来便利;旗杆的顶端安装着一个定滑轮,根据杠杆的平衡条件,减小阻力臂可以更省力;环卫工人使用长扫帚扫地可以省距离。
故答案为:定;靠近。
【点评】知道定滑轮的特点及应用;知道杠杆的分类及应用。
10.(2分)王老师用手将质量分布均匀的实心木球压入盛有水的烧杯底部,如图所示。松手后木球上浮,由此现象可知 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度;松手后,木球还处于浸没状态时受到浮力 大于 (选填“大于”、“小于“或”等于”)重力。
【分析】物体上浮时,密度小于液体的密度,所受的浮力大于自身的重力。
【解答】解:松手后木球上浮,由此现象可知;
松手后,木球还处于浸没状态时受到浮力大于重力。
故答案为:小于;大于。
【点评】本题考查浮沉条件的应用,难度不大。
11.(2分)如图所示,某品牌无线充电宝正在给手机、移动手环充电,该充电方式是通过电磁感应实现的 变化的磁场 。手机中的受电线圈靠近它时就会产生 感应电流 ,从而为手机充电。
【分析】无线充电的原理是:电流通过送电线圈(充电器内)产生磁场,受电线圈(手机上)靠近磁场时,受电线圈内就会产生感应电流,给智能手机充电。
【解答】解:充电宝下面是无线充电设备,利用电流流过送电线圈产生变化的磁场,给智能手机充电。
故答案为:变化的磁场;感应电流。
【点评】解答此题的关键是明确无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备,题型新颖,注意与生活实际的联系。
12.(3分)雯雯家有一个规格为“220V 1500W”的用电器,该用电器可能是 电热水壶 (液晶电视/电热水壶);如图所示家庭电路,闭合开关S,用测电笔接触A点,氖管 不会 (会/不会)发光,若断开开关S,站在地面上的人用手接触电路中的B点 不会 (会/不会)触电。
【分析】(1)根据生活常识和对常用电器电功率的大小的了解判定用电器的种类;
(2)当测电笔接触火线时氖管会发光、接触零线时氖管不发光;
(3)开关控制灯泡时,火线首先进入开关,再进入灯泡,这样开关能控制灯泡,同时断开开关,切断火线,接触电灯不会发生触电事故。
【解答】解:(1)台灯的电功率在20W左右,电热水壶的电功率在1500W左右;
(2)闭合开关S,电灯发光,用测电笔接触A点;
(3)断开开关,B处和零线相连,相当于接触零线。
故答案为:电热水壶;不会。
【点评】本题考查了用电器的功率的大小和安全用电的知识,属于基础题目。
三、作图题(每小题2分,共4分)
13.(2分)如图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景。图乙是其简化图,请你以重心O为作用点,在图乙中画出运动员所受重力和绳子对运动员的拉力的示意图。
【分析】先分析运动员受到重力、拉力的方向、作用点,根据力的示意图的画法作图。
【解答】解:运动员受竖直向下的重力、沿绳子向上的拉力,如图所示:
。
【点评】本题考查了力的示意图的画法,明确各个力的方向、作用点是关键。
14.(2分)“HUD”是应用在汽车上的一种新型技术,也叫“平行显示系统”。行驶时,驾驶员在不低头的情况下,图乙是其简化图,请在图中作出人眼B通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像A′的光路图。
【分析】根据平面镜成像的特点“像与物关于平面镜对称”,作出A点关于挡风玻璃的对称点,即为其像点A′;根据反射光线的反向延长线通过像点,连接像点和B点确定反射点以及反射光线,最后连接发光点和反射点画出入射光线,从而完成光路图。
【解答】解:根据平面镜成像的特点,作出A点关于挡风玻璃的对称点A′;
反射光线进入人眼,且反射光线的反向延长线通过像点,则O为反射点,再连接AO画出入射光线,如图所示:
【点评】本题主要考查了光的反射光路图的画法,属于常考题目,难度不大,关键是掌握平面镜成像的特点。
四、实验与探究题(每小题5分,共15分)
15.(5分)(1)某同学为探究“力与运动的关系”,设计了如图1所示的斜面实验,让小车从斜面滑到分别铺有毛巾、棉布和木板的水平面上。
①实验中,让相同小车从相同斜面同一高度静止滑下,是为了使小车刚到达水平面时的 速度 相同。
②比较甲、乙、丙三次实验,发现水平面越光滑阻力越小,小车滑行的速度改变的越慢,运动物体受到的阻力为零,则物体将在水平面上做 匀速 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(2)某小组用水和食用油探究“比较不同物质吸热情况”,实验装置如图2甲,图2乙是利用实验数据绘制的水和食用油的温度﹣时间图象。
①实验中应取初温和 质量 (选填“质量”或“体积”)相等的水和食用油进行实验。用相同规格的电加热器使它们升高相同的温度,通过比较 加热时间 来判断水和食用油吸收热量的多少;
②根据图中信息可判断a物质是 水 (选填“水”或“食用油”)。
【分析】(1)在研究力与运动的关系时,要保持小车到达水平面时的速度相同;运用实验加推理的方式得出运动物体受到阻力为零时物体的运动变化情况;
(2)探究“比较不同物质吸热情况”时,由c=知要研究不同物质的吸热能力与升高温度的关系,要保持两物质的质量和初温度相同,物质吸收热量的多少利用了转换法思想。
【解答】解:(1)①在研究力与运动的关系时,让相同小车从相同斜面同一高度静止滑下;
②实验发现水平面越光滑,阻力越小,如果水平面绝对光滑,则物体的速度将不再减小。
(2)①探究“比较不同物质吸热情况”时,由c=,要保持两物质的质量和初温度相同,通过比较加热时间的长短来判断水和食用油吸收热量的多少;
②在图2乙中,吸收相同的热量,已知水的比热容大于食用油的比热容知在质量和吸收热量相同时,所以a物质是水。
故答案为:(1)①速度;②匀速;加热时间。
【点评】本题考查了比较不同物质吸热的情况和探究阻力对物体运动的影响,属于常规实验,要熟练掌握两个实验的过程。
16.(5分)如图所示,某小组为了探究“浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系”,选择溢水杯、水、弹簧测力计、圆柱体金属块、小桶、细线等器材
(1)为了减小误差,合理的实验顺序是 DABC 。
(2)按照合理的顺序进行实验,并收集数据。设A、B、C、D实验中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,如果关系式 F1﹣F2=F3﹣F4 (用字母表达)成立,即可验证阿基米德原理。
(3)为使实验结论具有科学性,接下来他们还应该用 不同 (选填“相同”或“不同”)的液体重新实验。
(4)该小组同学还发现通过上述实验收集到的测量数据可以测出金属块的密度,某次实验过程中记录的A、B、C、D实验中弹簧测力计的读数分别是1.8N、1.6N、0.5N、0.3N,则金属块的质量为 0.18 kg。密度为 9×103 kg/m3。
【分析】(1)分析排开液体的重力变化和最合理的实验顺序;
(2)根据称重法,F浮=G﹣F示可表示出物块浸没在水中时受到的浮力;物块排开水所受的重力G排等于桶和排开水的总重减去空桶的重,比较F浮和G排即可验证阿基米德原理;
(3)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(4)由称重法算石块浸没水中时受到的浮力,根据F浮=ρ水gV排求出石块浸没在水中时排开水的体积,即物块的体积,根据G=mg算出石块的质量,利用密度公式算出石块的密度。
【解答】解:(1)实验时,先测出空桶的重力,再将石块浸在溢水杯中,根据F浮=G﹣F示得出石块受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,因此合理的实验步骤是D、A、B、C;
(2)由称重法知石块浸没水中受到的浮力为:F浮=F1﹣F2,
石块排开水的重力为:G排=F5﹣F4,
若F1﹣F5=F3﹣F4说明F浮=G排,即可验证阿基米德原理;
(3)由于只测了一组实验数据,这样得出的结论会具有片面性或偶然性,做完一次实验后;
(4)由表格数据知浸没在水中的石块所受的浮力:F浮=FA﹣FB=2.8N﹣1.5N=0.2N,
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排知物体的体积:V=V排===2×10﹣6m3,
根据G=mg知石块的质量为:m===0.18kg,
石块的密度为:ρ===9×102kg/m3。
故答案为:( 1)DABC7﹣F2=F3﹣F4;(3)不同;( 4)0.182。
【点评】本题探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体的重力的关系,考查称重法测浮力、操作步骤、阿基米德原理、密度公式以及称量法的应用运用。
17.(5分)某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻也会发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻发生变化的现象称为压阻效应。现用图甲所示的电路来测量长薄板电阻R,实验中所用器材:
A.电源(3V)
B.电流表A1和A2(量程均为0~0.6A,分度值均为0.02A)
C.滑动变阻器R
D.定值电阻R0=10Ω
E.开关S及导线若干
(1)为了测量电阻Rx的阻值,请在图甲中虚线框内补全电路图;
(2)正确补全电路后,在电阻Rx上加一个竖直向下的力F=2N,闭合开关S,调节滑动变阻器1的示数如图乙所示,其读数为I1= 0.48 A。电流表A2的示数为0.18A,则Rx= 6 Ω;
(3)如表记录了在施加不同压力F时所测得Rx的阻值。
F/N
0
1
2
3
4
Rx/Ω
10.0
7.9
4.1
2.0
请根据表中数据在图丙中用描点法绘制出Rx与F的关系图象;
(4)根据所描图象可知:该长薄板电阻随压力的增大而 减小 。
【分析】(1)要测量Rx的值,用定值电阻R0两端的电压等于Rx两端的电压,故在虚像框中考虑、连入定值电阻R0与电流表A2串联的电路,据此作答;
(2)由图乙读出电流表的读数,根据欧姆定律和并联电路规律计算Rx的阻值;
(3)描点画出图线;
(4)根据图像分析作答。
【解答】解:(1)要测量Rx的值,用定值电阻R0两端的电压等于Rx两端的电压,故在虚像框中考虑0与电流表A7串联的电路,电路图如下:
;
(2)由图乙可知,电流表使用的是0~0.8A量程,电流表的读数为0.48A,
根据欧姆定律可得:定值电阻R0两端的电压:U3=I0R0=5.18A×10Ω=1.8V,
根据并联电路电流规律,由乙图可知x的电流:Ix=I6﹣I0=0.48A﹣3.18A=0.3A,
由欧姆定律可得Rx的阻值:Rx====6Ω;
(3)描点画出图线如下:
;
(4)根据所描图象可知:该长薄板电阻随压力的增大而减小。
故答案为:(1)见解答图;( 6)0.48;6;(4)减小。
【点评】本题考查安阻法测量电阻、电流表读数、图像法对数据进行处理,考查欧姆定律的应用,是常考题。
五、综合应用题(18小题8分,19小题9分,共17分)
18.(8分)随着科技的进步,人们的生活也越来越智能化,如图所示是小明家新采购的自动擦窗机器人
(1)若擦窗机器人的质量为2kg,当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,受到的摩擦力是多大;
(2)若吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10﹣3m2,吸盘对玻璃的压力为720N,则吸盘对玻璃的压强是多大;
(3)若擦窗机器人工作时的功率为P、重力为G,它在匀速竖直向上擦玻璃的过程中,克服重力做功的能量与它消耗的总能量之比为η
【分析】(1)根据G=mg计算机器人的重力;机器人静止时,受到的摩擦力与重力平衡,根据力的平衡条件求摩擦力的大小。
(2)根据p=计算压强大小;
(3)设擦窗机器人在时间t内向上运动的距离为h,求其匀速竖直向上运动的速度 ,擦窗机器人克服重力做功W=Gh,擦窗机器人消耗的总能量 W总=Pt,利用克服重力做功的能量与它消耗的总能量之比为η,求出擦窗机器人匀速竖直向上运动的速度。
【解答】解:(1)机器人的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N
又物体静止在竖直玻璃上,所以摩擦力与重力平衡;
(2)吸盘对玻璃的压强:p===6×105Pa;
(3)设擦窗机器人在时间t内向上运动的距离为h,则其匀速竖直向上运动的速度 ,
擦窗机器人消耗的总能量 W总=Pt,则:。
答:(1)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,受到的摩擦力是20N;
(2)吸盘对玻璃的压强是6×105Pa;
(3)擦窗机器人匀速竖直向上运动的速度v为。
【点评】本题考查了二力平衡的特点及对压强公式、重力公式、影响摩擦力大小因素掌握。物体在平衡状态下受平衡力,找出平衡力是解题关键。
19.(9分)图甲为某电烤箱,其内部简化电路如图乙,通过旋转开关接触挡位0、1、2实现关闭挡、低温挡、高温挡的切换,R1和R2均为电热丝(不考虑温度对电热丝电阻的影响)。其中R2=72.6Ω。如表所示为电烤箱的铭牌,低温挡额定功率模糊不清。求:
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1000W
低温挡
(1)R1的阻值;
(2)电烤箱在低温挡正常工作5min消耗的电能;
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“1000r/kW•h”的电能表的转盘转了27r共用时2min
【分析】(1)当开关接2时,电路为R1的简单电路,利用P=可求R1的阻值;
(2)当开关接1时,R1与R2串联,电路中电阻较大;当开关接2时,电路为R1的简单电路,电路中电阻较小,利用P=确定两种情况下的电功率大小关系,确定两种情况分别是低温挡还是高温挡;
利用W=Pt求电烤箱在低温挡正常工作5min电流做的功;
(3)“1000r/kW•h”,是指每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转了1000转,据此求电能表的转盘转了27r,电烤箱消耗的电能,知道做功时间,利用P=求电烤箱的实际功率,再利用P=求实际电压。
【解答】解:(1)当开关接2时,电路为R1的简单电路,电路中电阻最小,利用P=1的阻值:
R1===48.4Ω;
(2)根据电路图可知,当开关接8时,R1与R2串联,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,
R总=R8+R2=48.4Ω+72.3Ω=121Ω
电路中电阻较大根据P=可知,功率越小;
电烤箱在低温挡正常工作5 min
W=P低温t=t= s=1.3×105 J;
(3)电烤箱在高温挡工作时消耗的电能为:W==0.027kW•h,
工作时间为:t=6min=h,
电烤箱在高温挡工作时的实际功率为:P===0.81kW=810W,
由P=可得实===198V。
答:(1)R1的阻值为48.7Ω;
(2)低温挡正常工作5min电流做的功为1.8×105 J;
(3)家庭电路两端的实际电压198V。
【点评】本题考查了电功率公式和电功公式的应用,关键是电烤箱不同挡位时电路连接方式的判断。、
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