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2023年广东省初中毕业生学业考试物理模拟试题(4月份)C卷(含解析)
展开2023年广东省初中毕业生学业考试物理模拟试题(4月份)C卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.能源、信息、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、风能和核能都是可再生能源
B.煤、石油、天然气、电能是常见的一次能源
C.能量是守恒的,因此不必节约能源
D.秦山核电站利用原子核裂变释放的核能发电
2.与题图中情景相关的说法中正确的是( )
A.在汽车排气管上安装消声器是在吸声环节控制噪声
B.“倒车雷达”利用超声波测算车体与物体之间的距离
C.我们在电话里通过对方的音调分辨出是谁在说话
D.宇航员在太空中可以通话,证明声音能在真空中传播
3.关于光的各种现象,图中说法正确的是( )
A.图中岸上景物在水中成的是实像
B.图中筷子水中部分实际是在我们看到的像的上方
C.图中的光斑是光的直线传播形成的
D.图中把花束向平面镜靠近时,花束的像会变大
4.下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.热传递过程中,热量由高温物体传向低温物体
C.的水一定比的水含有的热量多 D.物体的内能增加,一定从外界吸收热量
5.如图是电流表的内部结构示意图.当电流通过线圈时,线圈在磁场中转动从而带动指针偏转.下列选项与电流表工作原理相同的是( )
A.动圈式话筒 B.电铃
C.电钻 D.电磁起重机
6.如图所示,小明同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力,将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上,斜面长s=2m。(g取10N/kg),则( )
A.推力的功率为40W B.斜面的机械效率为75%
C.推力做的总功300J D.斜面对物体的摩擦力100N
7.如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U=4.5V且保持不变,电压表量程为0~3V,R0是300Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图b所示。若闭合开关S( )
A.环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是150Ω
B.电压表V示数越小,环境温度越高
C.电压表的最小示数是1.5V
D.此电路允许的最高环境温度为60℃
二、填空题
8.小明坐在一列从扬州开往启东的动车上,看到窗外的树向后退,他是以_______为参照物的.小明想测动车的速度.在路上动车通过一座大桥,已知大桥长1000m,小明从上桥到离开桥,小明通过大桥的时间是20s,则动车速度是________m/s,已知车长150m,则动车全部通过大桥所需要的时间是________s.
9.如图所示,在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁。当开关闭合后,条形磁铁与电磁铁的相互作用为___(填“吸引”或“排斥”)。当滑片P从b端到a端的滑动过程中,电流表的示数会____(填“增大”、“减小”),弹簧的长度会变____(填“长”或“短”)。
10.太阳能热水器是利用________方式给水加热的,一台可装200kg水的太阳能热水器,加满水后,经过一段时间阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃,则水吸收的热量为________J;若燃烧焦炭来提供热量,则需要________kg 的焦炭。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)、焦炭的热值q=3.0×107J/kg]
三、综合题
11.大家都见过水波,光也是一种波。不同颜色的光的波长不同。波长和频率是波的两个重要参数,真空中光波的波速为c,它等于波长λ和频率f的来积,即c=λf,公式中频率的单位是赫兹(Hz),波长的单位是米(m),波速的单位是m/s。人眼可以接收到的光波,其波长大约在380nm至780nm之间,称为可见光。
大气对光的散射有一个特点:波长较短的光容易被散射,波长较长的光不容易被散射。天空是蓝色的,这是因为大气对阳光中波长较短的蓝光散射得较多。傍晚的太阳颜色发红,这是因为傍晚的阳光要穿过厚厚的大气层,蓝光、紫光大部分都被散射掉了,剩下波长较长的红光、橙光透过大气射入我们的眼睛。
(1)真空中一束光波的波长为500nm,则这束波的频率是_____Hz;
(2)色光的三原色是红、_____、蓝;
(3)大雾弥漫时,汽车司机必须开亮雾灯才能保证安全,雾灯的光不容易被空气散射,有较强的穿透作用,能让更远处的人看到。那么,雾灯常用_____(选填“蓝光”“ 黄光”或“白光”)。
四、填空题
12.将一底面积为的长方体木块用细线栓在个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为______N,木块重力为______N,细线对木块的最大拉力为______N。(g取10N/kg)
五、综合题
13.“胸口碎大石”是中国民间流传的一种古老的杂技表演形式,如图甲所示,表演者躺在布满钢钉的钉板上,在胸口放上一块大石板,另一位表演者用力挥动大铁锤,用全力击打石板,石板破裂,下方的人安然无恙,这个过程涉及了一些物理知识,请回答下列问题。
(1)表演者使用的钉板,钉子的数量非常多,如图乙所示,这样做的目的是通过增大增大受力面积来减小压强,保证了表演者不被钉子扎伤;若隔着衣服,背部能承受的最大强是2000Pa,人背部对钉板的压力为800N,每枚钢钉与人体的接触面积是0.5cm2,为保证演员躺在钉扳上的安全,钢钉的数量至少有______枚;
(2)该项表演选择质量较大的石块而不选择质量小的泡沫塑料,是因为质量越大的物体,它的______越大,铁锤击打在石块上,石块向下运动的速度很小,保证了表演者不被石板压伤;
(3)该项表演还有一个成功的关键,就是在使用铁锤击打石块时,一定要用全力,保证铁锤第一次就要击碎石块,否则铁锤在下落时,重力势能转化为______能,击中石块而不碎,铁锤的能量就会通过石块传递给下方的表演者,很容易让表演者受伤,所以该动作有一定的危险性,非专业人士一定不要轻易模仿。
六、填空题
14.图甲为某品牌小汽车测定油箱内油量的电路原理图,其中Rx为压力传感器,它的电阻值随受到压力的变化而变化,阻值随压力变化的关系如图乙所示;表A为油量表,它实质是一只电流表,油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来;R0是阻值为5Ω的定值电阻;电源电压恒为15V;油箱位于压力传感器Rx上,空油箱重50N。若电流表的量程为 0~0.6A,该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度,则此时R0两端的电压是________,Rx的阻值是_________,油箱最多能储油_______升。(ρ汽油=0.7×103kg/m3)(g=10N/kg)
七、作图题
15.如图所示,请画出由S点发出的两条光线,经过凸透镜后的折射光线,并作出S点的像的位置S'。(保留作图痕迹)
16.在图中,画出如图所示使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图及其力臂l。
17.用笔画线代替导线,把图中的元件连接起来(导线不准交叉),并符合以下要求:
①开关S闭合后,通电螺线管的a端为N极,b端为S极。
②滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数变大,通电螺线管的磁性增强。
八、填空题
18.如图所示,停表的读数为_____s。
19.如图所示,在水平桌面上弹簧测力计向右拉动木块做匀速直线运动,木块受到的摩擦力为________N。
九、实验题
20.实验室有如下器材:天平(含砝码)、量筒、烧杯(2个)、弹簧测力计、金属块、细线(质量和体积不计)、足量的水(密度已知)、足量的未知液体(密度小于金属块的密度)。
甲组选用上述一些器材测量金属块的密度,步骤是:
①在量筒中倒入20mL水;
②把金属块浸没在量筒的水中,如图甲所示,此时液面对应示数为_____mL;
③把天平放在水平桌面上,如图乙所示,接下来的操作是:
a.游码移至标尺左端的零刻度线处;
b.向___(填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
c.在左盘放金属块,向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡,如图丙所示;
④计算金属块的密度,该实验所测密度与金属块实际的密度相比较____(填“偏大”或“偏小”)
乙组选用上述一些器材(没有天平),设计了一种测量未知液体密度的实验方案,请写出他们的实验过程。
选用器材:弹簧测力计、金属块、细线、水、烧杯(2个),主要实验步骤:
①用弹簧测力计测金属块的重力G;
②用弹簧测力计测金属块浸没在水中(未接触烧杯底)的示数F1;
③用弹簧测力计测金属块浸没在未知液体中(未接触烧杯底)的示数F2;
④未知液体密度的表达式:ρ=________(用字母表示,已知水的密度为ρ水)
21.小明实验小组的同学进行杠杆平衡条件的探究,实验用的每个钩码均重0.5 N。
(1)实验前首先要调节杠杆两端的平衡螺母,使其在水平位置平衡,这样做目的除了可以在杠杆上直接读出力臂,还能消除杠杆自重的影响。若发现杠杆右端下倾,可将螺母向_____(选填“左”或“右”)调节;
(2)同学们在不同的位置挂不同数量的钩码,移动钩码位置,使杠杆重新水平平衡,记录实验数据如下表:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力G/N
阻力臂l2/cm
1
2
15
3
10
2
3
20
4
15
3
4
10
2
20
分析实验数据可知,杠杆平衡的条件为:_________;
(3)得出结论后,小明利用弹簧测力计进行了如图甲所示实验,在杠杆的左端20 cm处挂2个钩码,而在杠杆的右端10 cm处用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,这时测力计的读数F=_____N;如果测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡,则测力计读数_________ (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)小红实验小组的同学用如图乙所示装置进行实验,实验中,弹簧测力计始终竖直向上拉杠杆,如果将该拉力看作动力F1,则杠杆水平平衡时,F1l1_____ F2l2(选填“>”“<”或“=”)。用乙图实验时,三个钩码重1.5N,杠杆水平平衡时弹簧测力计的示数为3.6N,则将钩码改为3N,杠杆再次水平平衡时,弹簧测力计的示数将为_________N。
22.小明利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为,电阻约为左右。实验室有如下器材:电源(电压为)、电流表( )、电压表( )、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只:R1(20Ω,0.5A),R2(50Ω,0.5A),R3(500Ω 1A)
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是________。正确连接电路闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,灯泡都不亮,电压表示数接近,电流表示数几乎为0,电路的故障可能是________;
(2)排除电路故障后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图丙),则小灯泡的额定功率为________。在多次测量中,小明还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比________;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验,发现在额定电压下工作时,灯泡亮度明显偏暗,小明仔细观察,发现这只灯泡的玻璃内壁变黑,灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生________(选填物态变化名称)而变细,消耗的实际功率变________的缘故(选填“大”、“小”);
(4)灯泡的功率测量完毕,小明用、、、、的定值电阻更换电路中的灯泡,探究电流跟电阻的关系,得到如图丁所示的电流随电阻变化的图象,则小明应选用滑动变阻器________(选填“”、“”或“”)。
十、计算题
23.图是某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m,盖片B的面积为60cm2(盖片B的质量,厚度不计)。连接AB是长为0.3m,体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所。(已知水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg)请解答下列问题:
(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?
(2)浮筒A的密度是多少?
(3)水箱中水多深时盖片B又自动关上?
十一、综合题
24.如图1为一款陶瓷电煎药壶,工作电路简化为如图2所示,工作时有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程,已知正常工作时,高火加热功率为600W,文火萃取功率为100W,若壶中药液的总质量为1kg,且在额定电压下煎药时,药液的温度与工作时间的关系如图3所示。(药液的比热容为)
(1)当_______时,处于保温状态;文火萃取状态下的电流是多少A?( )(保留2位小数)
(2)高火加热过程中,陶瓷电煎药壶的加热效率是多少?(保留1位小数)( )
(3)R1和R2的阻值分别是多少?( )( )
十二、实验题
25.如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图1所示,一束平行光平行于主光轴射向水透镜,在光屏上得到一个最小光斑,则此时水透镜的焦距为___cm。实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在___;
(2)该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图2所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特点可制成___(选填“照相机”或“投影仪”);若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上___(选填“能”或“不能”)看到清晰的像;
(3)在图2所示实验场景下,该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图3所示)。当从水透镜中抽出适量的水后,他发现烛焰的像再次变得清晰。由此判断该同学戴的是___眼镜(选填“近视”或“远视”)。
26.田田在探究“浮力大小与哪些因素有关”。如图,她将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将薄壁柱形容器放到电子秤上,在容器中装适量的水,用不吸水的细线系住重为5N的合金块并挂在弹簧测力计上,再将合金块缓慢浸入容器的水中,且始终不与杯底接触,如图甲、乙、丙。
(1)随着合金块逐渐浸入水中,它所受浮力大小逐渐 ________ (选填“变大”、“变小”或“不变”),直到合金块在水中浸没后受到的浮力为 ________ N。
(2)田田另取一杯盐水,用弹簧测力计吊着该合金块浸没于盐水中(未触底)。观察到弹簧测力计示数为2.8N,由此初步得出:合金块受到的浮力大小与 _______ 有关。
(3)根据实验数据,计算出合金块的密度为 _________ kg/m3。
(4)①若弹簧测力计示数的变化量为ΔF,电子秤示数的变化量为Δmg,从合金块接触水面到刚刚浸没的过程中,Δmg______ ΔF(选填“>”“<”或“=”);
②同组的关关想不用弹簧测力计来测未知液体的密度,她将弹簧测力计换成不可伸长的细线,并将整个装置放在升降台上,合金块下表面刚好与液面相平,如图丁。读出此时电子秤的示数为1.10kg,适当调节升降台至该合金块恰好浸没,如图戊。此时电子秤的示数变为1.26kg,则未知液体的密度为_______ kg/m3,若薄壁柱形容器的底面积为200cm2,长方体合金块的底面积为50cm2,则升降台上升的高度为 _______cm。
十三、综合题
27.阅读短文,回答问题:
扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器,如图甲。机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;其防滑轮皮采用凸凹材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
表一:
额定工作电压
12V
额定功率
30W
清扫100m2运行时间50min
电池容量
2500mAh
工作噪音
<50dB
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数,测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。
表二:
真空度(Pa)
400
450
500
550
600
风量(m3/s)
0.025
0.02
0.017
0.015
0.013
吸入功率(W)
10
9
8.50
7.8
(1)机器人工作时,主机内部的气压_______(大于/小于/等于)大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.001s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离约为_________cm。(设超声波在空气中的传播速度为340m/s)
(2)下列说法中错误的是________。
A.地面有静电时,轻小物体会吸附在地板上而不易清扫
B.采用凸凹材质的轮皮,可增大机器人与地面间的摩擦
C.当遇到玻璃门等透明障碍物时,使用红外线感应器效果较好
D.机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
(3)该机器人正常工作时的电流为___________A;充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为_________min。
(4)由表二数据关系可知,当风量为0.015m3/s时,吸尘电机的吸入功率为______W,若吸尘电机的输入功率为25W,此时其效率为___________%;
参考答案:
1.D
【详解】A.太阳能、风能都是可再生能源,核能不是可再生能源,故A错误;
B.煤、石油、天然气是常见的一次能源,电能是二次能源,故B错误;
C.能量是守恒的,但是能量的转化具有方向性,转化中存在效率问题,因此我们仍然要节约能源,故C错误;
D.核电站是利用可控的链式反应工作的,即利用原子核裂变释放的核能来发电的,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】在汽车排气管上安装消声器是在声源处消声控制噪声,故A错误.
“倒车雷达”利用超声波测算车体与物体之间的距离,故B正确为答案.
音色是发声体所特有的声音特色,我们在电话里通过对方的音色分辨出是谁在说话,故C错误.
声音的传播需要介质,真空不能传声,宇航员在太空中是利用无线电通话的,故D错误.
3.C
【详解】A、平静的水面相当于平面镜,岸上景物在水面成的像是虚像,故A错误;
B、插入水中的筷子,由于筷子反射的光从水中斜射入空气中时,传播方向发生了偏折,远离法线,折射角大于入射角,所以看到筷子在水中的部分是向上弯折,所以图乙中筷子实际是在我们看到的像的下方,故B错误;
C、太阳光在树荫下形成圆形光斑是小孔成像现象,这是光沿直线传播形成的,故C正确;
D、由平面镜成像特点像和物等大可知,把花束向平面镜靠近时,花束的像与花束大小相等,不会变大,故D错误.
故选C.
4.B
【详解】A.物体吸收热量,温度不一定升高;比如,晶体在熔化过程中,吸收热量,但温度不变,故A错误;
B.热传递过程中,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,即热量由高温物体传向低温物体,故B正确;
C.热量是过程量,不能说含有热量,故C错误;
D.物体的内能增加,可能是从外界吸收热量,也可能是外界对物体做功,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】解:
由题意可知电流表的工作原理:通电线圈在磁场中受力而转动,并且电流越大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大;因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小.
A、动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的,与电流表的工作原理不同,故A错误.
B、电铃是利用电流的磁效应制成的,与电流表的工作原理不同,故B错误.
C、电钻是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的,与电流表的工作原理相同,故C正确.
D、电磁起重机是利用电流的磁效应制成的,与电流表的工作原理不同,故D错误.
故选C.
点睛:每个工具或设备都有自己的制成原理,如天平、温度计、电话、电磁继电器、测力计以及本题所提到的这些设备等,针对它们的制成原理进行考查,突出了物理规律在生活、生产中的应用,体现了“从物理走向社会”的新课程理念,是热点题型.
6.B
【详解】AC.将物体推上1m高的平台,推力所做的总功
W总=Fs=200N×2m=400J
推力的功率
故AC不符合题意;
B.将物体推上平台所做的有用功
W有=Gh=mgh=30kg×10N/kg×1m=300J
斜面的机械效率
故B符合题意;
D.将物体推上平台所做的额外功
W额=W总-W有=400J-300J=100J
据W额=fs知,斜面对物体的摩擦力
故D不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】A.由图b可知,环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是200Ω,故A错误;
B.因串联电路中各处的电流相等,所以,由可知,当电压表V示数越小时,电路中的电流越小,由可知,电路中的总电阻越大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,热敏电阻的阻值越大,由图乙可知,环境的温度越低,故B错误;
C.由图象可知温度为0℃时,热敏电阻的阻值最大R1大=300Ω,此时电压表的示数最小,此时电路中的电流
电压表的最小示数
U0小=I小R0=0.0075A×300Ω=2.25V
故C错误;
D.当电压表的示数U0=3V时,电路允许测量的温度最高,此时电路中的电流
电路中的总电阻
热敏电阻的阻值
R1=R-R0=450Ω-300Ω=150Ω
由图象可知,此电路允许的最高环境温度为60℃,故D正确。
故选D。
8. 动车 50 23.
【详解】[1]小明以动车为参照物时,车窗外的树木与动车之间的相对位置是不断变化的,故观察到树木是运动的.
[2]动车的速度
[3]动车全部通过大桥所行驶的路程
s=s桥+s车=1000m+150m=1150m
由得,动车全部通过大桥所需要的时间
9. 排斥 减小 长
【详解】[1]由图可知,电流从螺线管的上端流入,下端流出,右手握住螺线管,使四指指向电流方向,则螺线管的下端为N极,则上端为S极。根据同名磁极相互排斥可知,条形磁铁与电磁铁相互排斥。
[2][3]当滑片P从b端到a端的滑动过程中,变阻器的阻值变大,电路中的电流变小;则电磁铁的磁性变弱,与条形磁铁的排斥力变小,故弹簧会变长一些。
10. 热传递 1.68×107J 0.56 kg
【详解】[1]太阳能热水器是利用热传递方式给水加热的,水的内能增加,温度升高。
[2]由可得,水吸收的热量
[3]若燃烧焦炭来提供热量,即
Q放=Q吸=1.68×107J
根据Q放=qm可得,需要焦炭的质量
11. 绿 黄光
【详解】(1)[1]光在真空的传播速度
由
可得,真空中一束光波的波长为500nm,这束波的频率
(2)[2]根据光学知识可知:色光的三原色是红、绿、蓝。
(3)[3]雾灯最好用黄色的光,因为雾灯的光应该不容易被空气散射,这样才有较强的穿透能力,才能让更远的人看到;红光和黄光波长较长不容易散射,人眼对红光的敏感程度不如黄光,所以,雾灯采用黄光。
12. 15 9 6
【分析】(1)根据图象可知木块全部浸入时受到的浮力最大,则根据刚刚漂浮和细线刚好张紧到水直到木块上表面与液面相平时水面升高的高度,求出木块的高度,根据求出木块的体积,由于木块刚浸没,则利用求出受到的浮力;
(2)根据图象读出木块刚好漂浮时木块底部受到水的压强,利用即可求出木块重力;
(3)木块受到的最大浮力与重力之差,即可细线对木块的最大拉力。
【详解】[1]根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为;由于从9cm到16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为16cm时细线刚好张紧,线的拉力为零;直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为22cm;
所以木块的高度:
则木块的体积:
木块全部淹没时受到的浮力最大为:
木块全部淹没时受到的最大浮力为15N。
[2]由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa,则木块的重力与水向上的压力浮力平衡,所以木块重力:
则木块重力为9N。
[3]直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为:
细线对木块的最大拉力为6N。
【点睛】综合考查阿基米德原理、液体压强和物体受力平衡的分析以及实图能力,关键是能读懂乙图,从图象上得出物体的高度,进而求体积,浮力。
13. 8000 惯性 动
【详解】(1)[1]由压强公式可得,一枚钢钉能承受的最大压力
钢钉的数量
(2)[2]质量越大的物体,则惯性越大,物体的运动状态越难改变,所以选择质量较大的石块而不选择质量小的泡沫塑料,是因为质量越大的物体,它的惯性越大,铁锤击打在石块上,石块向下运动的速度很小,保证了表演者不被石板压伤。
(3)[3]铁锤在下落时,重力势能减小,动能增大,所以,是重力势能转化为动能。
14. 3V 20Ω 50
【详解】[1][2][3]由甲图可知,R0与Rx串联,电流表测电路中的电流,该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度,则电流表示数为0.6A,由可知,R0两端的电压为
Rx两端的电压为
Rx的阻值为
由图乙可知,当Rx的阻值为20Ω时,压力为400N,已知空油箱重50N,则油的重力为
油的质量为
由可知,油的体积为
15.
【详解】经过凸透镜光心的光线传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;两条折射光线的反向延长线的交点即为发光点S的像点S′。如下图所示:
16.
【详解】由杠杆平衡条件可知,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,当OP作为动力臂时最长,动力的方向应该垂直于OP向上,如下图所示
17.
【详解】如图,按照题目要求,滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数变大,通电螺线管的磁性增强,需要滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,电阻变小,使用开关应该与滑动变阻器电阻丝左下端接线柱相连;
题目要求开关S闭合后,通电螺线管的a端为N极,b端为S极,根据安培定则将右手大拇指指向a端,另外四个手指自然弯曲的方向为电流方向,如图所示,电流表负极接线柱应该和通电螺线管的右端导线相连。
根据题目要求连接好的实物电路如下图所示:
18.337.5
【详解】由图示知,停表分针所指位置已超过5min至6min的中间刻度,那么秒针读数应是37.5s,所以停表的读数为337.5s。
19.2.8
【详解】由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针所在位置的示数为2.8N,由于木块做匀速直线运动,由二力平衡知识可知,水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,即
20. 40 右 偏大
【详解】甲组:
②[1]量筒每一个大格代表10mL,每一个小格代表1mL,水和金属块的总体积是40mL。
③b. [2]如图可知,指针偏向左边,横梁右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,使天平平衡。
④[3]由于先测量金属块的体积,然后测量金属块的质量,金属块上会沾有一些水,导致质量测量值偏大,由密度公式可知,金属块密度测量值偏大。
乙组:
④[4]金属块浸没在水中中受到的浮力是
根据阿基米德原理得
所以
金属块浸没未知液体中受到的浮力
根据阿基米德原理可知
所以
因为金属块浸没在未知液体中和浸没中水中的体积相等,所以
所以,未知液体密度的表达式
21. 左 F1L1=F2L2 2 变大
> 6.6
【详解】(1)[1]杠杆右端下倾,说明右端较沉,应将螺母向左调节。
(2)[2]由表中数据可知,每组数据中对应的动力臂F1和动力臂L1的乘积与阻力F2和阻力臂L2的乘积总是相等的,所以分析实验数据可知,杠杆的平衡条件为
(3)[3]在杠杆的左端20cm处挂2个钩码,此时杠杆受到的拉力等于两个钩码的重力,即
由杠杆平衡条件可知,此时测力计的读数
[4]如果测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡,此时拉力对应的力臂会减小,由杠杆平衡条件可知,拉力将变大。
(4)[5]实验中,弹簧测力计始终竖直向上拉杠杆,但杠杆重心不在支点上,会对杠杆平衡有影响,所以拉力会变大,故
[6]三个钩码重1.5N,杠杆水平平衡时弹簧测力计的示数为3.6N,设杠杆的重力为G,杠杆上一个格为L,根据杠杆平衡条件
即
解得杠杆的重力G=0.45N,则将钩码改为3N时
解得弹簧测力计的示数
22. 校零 L断路 0.625 变大 升华 小 R2
【详解】(1)[1]电流表使用前,由图乙可知,指针没有指在零刻度线上,应先对电流表调零。
[2]电路正确连接后,闭合开关,移动滑片P,发观灯泡总不亮,且电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表示数接近6V,则故障原因可能是灯泡断路。
(2)[3]由图象知,在额定电压下,通过灯泡的电流为I=0.25A,所以灯泡的额定功率为
P额=U额I=2.5V×0.25A=0.625W
[4]由图知,通过灯的电流随电压的增大而变大,根据P=UI,小灯泡的实际功率变大;此时灯的温度升高,因灯的电阻随温度的升高而变大,故灯的电阻变大,所以电压表与电流表的示数之比(即灯丝的电阻)也变大。
(3)[5][6]灯丝发光时发生升华而变细,由电阻的影响可知,灯泡电阻变大,根据P=可知,在电压不变的情况下,电阻变大,功率变小。
(4)[7]在探究电流跟电阻的关系实验中,应控制电阻两端的电压不变,由图结合欧姆定律可得,不同阻值的电阻两端电压
U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
则滑动变阻器两端电压为
U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
假设选择25Ω的定值电阻与滑动变阻器串联,由串联分压规律可得
R2=35Ω
滑动变阻器接入电路的电阻为35Ω,所以滑动变阻器应选择“50Ω 0.5A”,即选择滑动变阻器R2。
23.(1)30N;(2)0.625×103kg/m3;(3)0.425m
【详解】解:(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水深
h=0.3m+0.2m=0.5m
水对盖片B的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa
水对盖片B的压力
F=PS=5000Pa×60×10-4m2=30N
(2)杆对浮筒的拉力等于水对盖片B的压力,即F′=30N,当水箱的水刚好浸没浮筒A时,浮筒受到的浮力
F全浮=ρ水V全排g=1×103kg/m3×400×10-4m2×0.2m×10N/kg=80N
浮筒受到的浮力等于浮筒重加上杆对浮筒的拉力,即
F全浮=GA+F′
浮筒A的重力
GA=F全浮-F′=80N-30N=50N
浮筒A的密度
(3)设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h1时,从盖片B合上到拉开盖片B受到向下的压力,下表面不受压力。当把盖片B拉开时候,下表面和水接触,盖片B厚度不计上下表面压力差相等,硬杆上的拉力为零,只要满足GA=F浮这个临界状态就开始自动关上,则F浮=GA,即
ρ水V排g=GA
代入数据可得
1×103kg/m3×400×10-4m2×h1×10N/kg=50N
解得h1=0.125m,水箱中水的深度
h2=h1+0.3m=0.125m+0.3m=0.425m
答:(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是30N;
(2)浮筒A的密度是0.625×103kg/m3;
(3)水箱中水深为0.425m时盖片B又自动关上。
24. 开关Sa接1,开关Sb断开 0.45A 63.5% 96.8Ω 484Ω
【详解】(1)[1]当开关Sa接1,开关Sb断开时,R1与R2串联在电路中,总电阻最大,当开关Sa接2,开关Sb断开时,为R2的简单电路,当开关Sa接2,开关Sb闭合时,R1与R2并联在电路中,总电阻小,由可知,总电阻越大,总功率越小,所以当开关Sa接1,开关Sb断开时,为保温状态;当当开关Sa接2,开关Sb断开时,为文火萃取状态;当开关Sa接2,开关Sb闭合时,为高火加热状态。
[2]由可知,文火萃取状态下的电流为
(2)[3]由图可知,高火加热过程持续了14min,壶中药液温度从18℃升高到98℃,由可知,高火加热过程中的电能为
壶中药液吸收的热量为
由可知,陶瓷电煎药壶的加热效率为
(3)[4][5]当开关Sa接2,开关Sb断开时,为R2的简单电路,为文火萃取状态,则R2的阻值为
当开关Sa接2,开关Sb闭合时,R1与R2并联在电路中,为高火加热状态,则R1的功率为
则R1的阻值为
25. 8.0 同一高度(凸透镜主光轴上) 照相机 能 远视
【详解】(1)[1]由图甲知,此时水透镜的焦距为
18.0cm-10.cm=8.0cm
水透镜的焦距为8.0cm。
[2]实验前应先调节光具座上烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一高度,这样可使像成在光屏的中央。
(2)[3]如图乙可知,此时物距大于像距,即物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距,小于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,利用此成像特点可制成照相机。
[4]若仅将蜡烛与光屏位置对调,据光路可逆可知,在光屏上能看到清晰的像。
(3)[5]当向水透镜里抽出适量的水后,对光线的会聚能力减弱,发现烛焰的像再次变得清晰,说明水透镜“戴上”的是具有会聚作用的凸透镜,凸透镜可用来纠正远视眼,则该同学戴的是远视眼镜。
26. 变大 2 液体密度 2500 = 800 3
【详解】(1)[1]合金块逐渐浸入水中,它排开水的体积逐渐变大,由知它所受浮力大小逐渐变大。
[2]由图乙知合金块在水中浸没后,弹簧测力计的示数为3N,则合金块受到的浮力为
(2)[3]由(1)知合金块浸没在水中受到的浮力为2N,合金块浸没在盐水中受到的浮力为
说明合金块受到的浮力大小与液体密度有关。
(3)[4]合金块的质量
由(1)知合金块浸没在水中受到的浮力为
故
合金块的密度为
(4)①[5]从合金块接触水面到刚刚浸没的过程中,合金块受到的浮力变大,弹簧测力计对合金块的拉力减小,并且与弹簧测力计示数的减少量ΔF 相等,即
又水对合金块的浮力与合金块对水的压力是一对相互作用力,这个压力又大小不变的通过水与容器传递给电子秤,使电子秤示数发生变化,故
由以上知
②[6]由题意知合金块受到的浮力等于
又因为
得
[7]因为合金块受到的浮力为1.6N,则合金块对液体的压力为1.6N,即液体对容器底部的压力增加了1.6N,由得,液面上升的距离为
升降台上升相当于合金块下降,合金块下降的同时水面会上升,又因为合金块的底面积为,容器的底面积为,所以物体周围的面积为
则合金块下降的距离为水面上升距离的3倍,即
故升降台上升的高度为3cm。
27. 小于 17 C 2.5 48 8.25 33
【详解】(1)[1]由流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小可知,机器人在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒,故主机内部的气压小于大气压而产生吸力。
[2]超声波从发射到收到回波所通过的总路程
则其发射超声波时与障碍物间的距离
(2)[3]A.地面有静电时,由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以轻小物体会吸附在地板上而不易清扫,故A正确,不符合题意;
B.采用凸凹材质的轮皮,是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大机器人与地面间的摩擦,故B正确,不符合题意;
C.当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时,其将直接穿过而不产生任何回波,这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物,于是也就无法做出减速的工作了,所以不能使用红外线感应器,使用超声波感应器较好,故C错误,符合题意;
D.为了保护听力,应控制噪声不超过90dB,机器人工作时发出的声音小于50dB,所以不会对人的听力造成损伤,故D正确,不符合题意。
故选C。
(3)[4][5]由P=IU得,机器人正常工作时的电流
充满电后的电池容量Q1=2500mAh,下一次自动充电前的电池容量
消耗的电池容量
Q=Q1-Q2=2500mAh-500mAh=2000mAh
正常工作时的电流
I=2.5A=2500mA
连续正常工作的最长时间
(4)[6][7]由表格中数据可知,吸入功率等于真空度与风量的乘积,当风量为0.015m3/s时,吸尘电机吸入功率
P吸入=550Pa×0.015m3/s=8.25W
此时的效率为
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