2023年山东省菏泽市成武县育青中学中考物理四模试卷
展开这是一份2023年山东省菏泽市成武县育青中学中考物理四模试卷,共26页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2023年山东省菏泽市成武县育青中学中考物理四模试卷
一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
1. 下列估测最接近实际的是( )
A. 物理课本的质量约为200N
B. 教室内大气压的数值约为1×104Pa
C. 机械经过技术改进后,效率约为105%
D. 中学生从一楼跑到三楼的过程中,克服重力做功大约3000J
2. 如图所示的新型智能笔,可以通过语音、扫描等方式查单词和识别文字图片,并能连接手机或电脑显示屏同步显示及保存信息,功能非常全面。当用笔头扫描单词和图片时,前端的微型摄像头进行拍照,笔内的发射装备将所获取的信息无线传输到电脑显示屏上,及时处理成文本及语音结果。下列有关说法正确的是( )
A. 扫描拍照时,文字和图片的位置必须在摄像头的一倍焦距
B. 文字和图片通过摄像头扫描后形成了倒立、放大的实像
C. 智能笔和手机、电脑之间是通过超声波传递信息的
D. 给智能笔的锂电池充电时把电能转化为化学能储存起来
3. 在天空出现的半透明薄云里面,有许多飘浮在空中的六角形柱状的冰晶体,偶尔它们会整整齐齐地垂直排列在空中,当太阳光射在这一根根六角形冰柱上后,便会在空中出现太阳的像,从而呈现出多个太阳,这种现象称为幻日,如图所示。幻日的形成与下列选项中的现象成因相同的是( )
A. 倒影 B. 彩虹
C. 月食 D. 影子
4. 中国茶文化源远流长,如图所示是小明给爷爷泡的一杯绿茶,水中央静止悬停着一片茶叶,结合所学的物理知识,下列解释正确的是( )
A. 悬停的茶叶受到的浮力小于重力
B. 漂浮在水面的茶叶受到惯性的作用
C. 喝茶时握在手中静止的茶杯所受的摩擦力等于其重力
D. 杯子受到的重力与桌面对杯子的支持力是一对平衡力
5. 为了改善同学们的学习环境,今年暑假学校对教学楼进行了装修改造。细心的小明发现学校新装的楼道灯(如图所示)变得智能了,楼道灯只有在天黑后且有同学经过时才会亮。小明利用“光控开关S光”(天黑自动闭合,天亮自动断开)和“人体红外线感应开关S人”(有人经过自动闭合,没人经过时自动断开)设计了电路图,如图所示符合这种智能要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
6. 北京冬奥会主媒体中心的智慧餐厅成为了“网红”,被外媒记者盛赞就像科幻电影。在这家餐厅,从厨师到服务生均是机器人,机器人接到指令后,内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定客人的桌边。制作电动机原理依据的是下列四幅图中的( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A. 物体受到的浮力大小关系为FA
C. 容器对桌面的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D. 容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙
8. 夏天,将饮料放入冰箱冷藏室,饮料温度降低,下列说法正确的是( )
A. 饮料将温度传递给冰箱中的空气
B. 饮料温度降低的过程伴随着内能的转移
C. 饮料放出热量后自身所含热量减少
D. 饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
9. 中华民族一直在灾难中成长,所谓“一方有难,八方支援”。如图所示,一架一直水平匀速飞行的飞机在向雅安地震地面投送救灾物资。下列关于飞机投送救灾物资的几种说法正确的是( )
A. 由于惯性,飞机还没有飞到目标地的上方,物资已到目标地
B. 救灾物资能继续向前飞行,是因为救灾物资受到惯性作用
C. 救灾物在下落的过程中速度增大,惯性也随之增大
D. 物资脱离飞机的瞬间,如果其突然不受外力作用,则物资与飞机相对静止
10. “安全用电,珍惜生命”是每个公民应有的意识,下列关于家庭电路说法正确的是( )
A. 家电路起火时,应先用水扑灭,然后再断开电路
B. 空气开关跳闸,一定是家庭电路出现短路导致的
C. 当有人触电时,漏电保护器会迅速切断电路
D. 家中多个大功率用电器,应接在同一插线板上使用
11. 如图所示,这是我国自主研制的全球最大的集装箱船“鑫福103”轮。该船满载排水量30万吨,能够一次性搭载24万吨的货物。该船正在舟山海域进行试航,此海域的海水密度取1.0×103kg/m3。下列说法正确的是( )
A. 该船所受浮力的方向是竖直向下的
B. 该船满载时受到的浮力为3×108N
C. 搭载24万吨的货物时,该船排开海水的体积增加2.4×103m3
D. 如果该船驶入海水密度更大的海域,船身会上浮一些
12. 如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的U−I图像如图乙所示,则( )
A. 电源电压为20V
B. EF是电压表V1的示数随电流表A的示数变化的图像
C. 滑动变阻器的最大功率为4.5W
D. 整个电路的最大功率为14.4W
二、填空题(本大题共5小题,共10.0分)
13. 我校初三年级学生在“青春凌云,百日竞渡”志学礼上,齐唱国歌,这是由于同学们的声带______ 产生的声音;以正在行进的齐呼口号的教师方队来说,坐在操场上的同学们是______ 的(选填“静止”或“运动”)。
14. 与毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带 电,如图用带电的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔张开,此过程中电流的方向是 (选填“从橡胶棒到金属球”或“从金属球到橡胶棒”)。
15. 如图所示,2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空。火箭使用偏二甲肼作燃料,其热值是4.2×107J/kg。若完全燃烧2kg的偏二甲肼,放出的热量全部被质量为500kg温度为20℃的水吸收,则水的温度能够上升______ ℃。2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱载着三名航天员成功返回地球,返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦,通过______ (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能,使返回舱表面温度升高。
16. 如图甲所示,由A、B两个实心正方体叠放的物体放在水平地面上,A的边长为20cm。沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分平放在地面上,切去后A对地面的压强p1和切去的部分对地面的压强p2(若B切完后,再切A,则切去A的部分叠放在B的上面)随切去厚度h的变化关系图像如图乙所示。由此可知A和B的总重力是 N;当切去的厚度为h0= cm时,p1=p2。
17. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中,两个电压表的示数随电流表示数变化的图象如图乙所示,则电源电压为______V;当滑片在a点时,通电10s,R0消耗的电能为______J。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
18. 光从水中射向空气时,在水面发生反射和折射现象。其反射光线如图所示,请画出入射光线、折射光线的大致方向。
19. 如图所示,请画出小球所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
四、实验探究题(本大题共3小题,共20.0分)
20. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆______ (选填“平衡”或“不平衡”)。为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)调节,若改为调节杠杆左端的平衡螺母,则向______ 调节也能使杠杆在水平位置平衡。
(2)图乙中,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______ 个相同的钩码;杠杆平衡后,在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆______ (选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持原状”)。
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会______ (选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是______ 。
21. 小亮利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响。
(1)小亮在调试实验装置时,将小车从斜面顶端静止释放,发现小车一直滑出水平木板右端而掉落下去。为不让小车滑出木板,他应采取的措施是______ ;(说出一条即可)
(2)调试成功后,小亮进行实验,他每次均将小车放在斜面的同一位置,然后轻轻推动使小车滑下,他操作时的错误是______ ;
(3)实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度静止释放,目的是使小车到达斜面底端时的______ 相同;
(4)小亮多次实验分析论证得出:小车受到的阻力越小,速度减小得越______ ,运动得越远。并进一步推测:若水平面完全光滑且足够长,小车将一直做______ ,表明物体的运动______ (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
22. 测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整。
(2)小叶同学闭合开关,移动滑片到某一点时,电压表示数(如图2所示)为______ V。若他想测量小灯泡的额定功率,应将图1中滑片向______ (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(3)小叶同学移动滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图3所示的图象。根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是______ W。
(4)实验结束后小叶又设计了如图4所示的一种不用电流表测量小灯泡额定功率的方案。实验步骤:
①检查电路无误后,闭合开关S和S1,断开开关S2,移动滑动变阻器滑片P,使电压表的示数为U额;
② ______ ,闭合开关S和S2,断开开关S1,读出电压表的示数U1;
③小灯泡额定功率的表达式:P额= ______ (用U额、U1、R0表示)。
五、计算题(本大题共2小题,共12.0分)
23. 在一次抗洪救灾行动中,一名质量为60kg的武警战士登上一艘自重为540kg的冲峰舟准备抢险救灾,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)此时漂浮在水面上的冲锋舟排开水的体积为多少?
(2)若满载时排开水的体积为1.2m3,最多还能装载人和物资的质量为多少?
24. 如图所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的阻值范围是0~20Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片移到A端时,电流表的示数为0.6A;当滑动变阻器的滑片移到B端时,电流表的示数为1.2A。则:
(1)电源电压是多少?
(2)定值电阻R2的阻值是多少?
(3)分析说明电路在什么状态下消耗的电功率最大?并求出电路消耗的最大电功率。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A.一册物理课本的质量约200g=0.2kg,所受的重力为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,故A不符合实际;
B.教室内大气压的数值约为1×105Pa,故B不符合实际;
C.机械效率不可能达到100%,故C不符合实际;
D.中学生上三楼克服重力做功约为:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J,故D符合实际。
故选:D。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】D
【解析】解:A.扫描拍照时,文字和图片的位置必须在摄像头的两倍焦距外,成缩小、倒立的实像,故A错误;
B.文字和图片通过摄像头扫描后形成了倒立、缩小的实像,故B错误;
C.电磁波的传播不需要介质,智能笔和手机、电脑之间是通过电磁波进行信息传递的,故C错误;
D.给智能笔的锂电池充电时,消耗电能,把电能转化为化学能储存起来,故D正确。
故选:D。
(1)物距大于两倍焦距,成倒立、缩小的实像,应用为照相机;
(2)电磁波可以传递信息;
(3)给电池充电时把电能转化为化学能。
本题考查凸透镜成像规律的应用、电磁波和能量转化的有关知识,综合性强,难度适中。
3.【答案】B
【解析】解:太阳光从空气射向小冰晶时,在冰晶的表面发生了光的折射现象,形成幻日的奇观,即看到的太阳的虚像。
A、湖中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A不符合题意;
B、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,其实质是光的折射现象,故B符合题意;
CD、月食、影子都是由光的直线传播形成的,故CD不符合题意。
故选:B。
(1)光在同种、均匀介质中沿直线传播,日食、月食、影子、小孔成像都是光的直线传播形成的;
(2)光从一种介质斜射入另一种介质,或在不均匀的介质中,传播方向发生变化,属于光的折射,水中的筷子看起来变弯、凸透镜成像等都是光的折射形成的;
(3)光射到物体表面又被反回的现象叫光的反射,与平面镜有关的都是光的反射。
本题主要考查由于光的折射现象、光的直线传播、光的反射现象的了解,基础性题目,比较简单。
4.【答案】C
【解析】解:茶叶浸在水中时,受到液体的浮力F浮和重力G两个力的作用,
A、悬停的茶叶,由物体的浮沉条件可知受到的浮力等于重力,故A错误;
B、漂浮在水面的茶叶受到平衡力的作用,不是惯性作用,故B错误;
C、喝茶时握在手中静止的茶杯受摩擦力和重力的作用,因茶杯处于静止平衡状态,受到的力是平衡力,则所受的摩擦力等于其重力,故C正确;
D、杯子和水所受重力与桌面对杯子的支持力,它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
(1)物体的浮沉条件:浸没液体中的物体,如果F浮>G,物体将上浮,最后漂浮在液体面上;如果F浮
(3)静止的物体处于平衡状态,受到的力是平衡力,根据二力平衡条件分析解答;
(4)二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上;根据二力平衡力的条件进行判断。
本题考查了学生对物体的浮沉条件、惯性、二力平衡条件的掌握和运用,属于基础题目。
5.【答案】B
【解析】解:电路中开关控制用电器时,开关和用电器是串联的,光控开关和人体红外线开关同时控制一盏灯,同时符合光暗到一定程度,而且有人经过时电灯才发光,两个开关和灯泡应该是串联的,故B正确。
故选:B。
光控开关和人体红外线开关同时控制一盏灯,同时符合光暗到一定程度,而且有人经过时电灯才发光,两个开关和灯泡应该是串联的。
本题考查电路设计,要根据题意明确电路要求,从而进行电路设计。
6.【答案】C
【解析】解:制作电动机依据是通电导体在磁场中受力运动;
A、该实验为奥斯特实验,说明通电导线周围存在着磁场,故A错误;
B、通电线圈具有磁性,利用的是电流的磁效应,故B错误;
C、该装置研究的是通电导体在磁场中受力而运动,电动机是依据此原理制成的,故C正确;
D.实验中,导体ab沿水平方向运动时,做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故D错误。
故选:C。
(1)小磁针会发生偏转是受到了磁场的作用,而磁场是由电流产生的;
(2)电磁铁通电后具有磁性;
(3)通电导体在磁场中受到力的作用,电动机就是根据这一原理制成的;
(4)产生感应电流的条件:闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动;发电机的工作原理是电磁感应现象。
本题考查了电和磁中的各种现象,在学习过程中,一定要掌握各实验的现象及结论,并且要找出其不同进行区分,考试时这几幅图经常放在一起进行辨析。
7.【答案】A
【解析】解:由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;
A、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排
则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,
由于FA
所以根据ρ=mV=GgV可知,物体密度的大小关系:ρA<ρB<ρC,故B错误;
C、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力等于与浸入部分等体积水的重力,因容器底面积相同、此时水的深度相同,则可知三个容器内的总重力相等;由于容器重也相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,故C错误;
D、正方体静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙,故D错误。
故选:A。
(1)由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系;
(2)由图得出A、B、C三个正方体所处的状态,利用浮沉条件判断物体重力的关系,且体积相同,根据密度公式关系;
(3)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力;
(4)利用p=ρgh判断容器底受到水的压强关系。
此题考查阿基米德原理、液体压强公式和密度公式的应用等,是一道综合性较强的题目,但难度不是很大。
8.【答案】B
【解析】解:A、饮料放进冰箱后,温度较高的饮料放出热量、温度降低,饮料将热量传递给冰箱中的空气,而不是将温度传递给冰箱中的空气,故A错误;
B、饮料温度降低,是通过热传递的方式改变物体的内能,热传递是能的转移过程,故B正确;
C、热量是过程量,只能说吸收或放出,不能说含有,故C错误;
D、饮料放热是因为饮料的温度比冰箱中空气的温度高,内能的影响因素:质量、温度和状态,无法比较内能多少,故D错误。
故选:B。
(1)改变物体内能的方法:做功和热传递:热传递是能的转移过程,即内能从高温物体向低温物体或从物体的高温部分向低温部分转移的过程;
(2)热量是过程量,只能说吸收或放出,不能说含有;
(3)热传递的条件是有温度差,内能的影响因素:质量、温度和状态。
本题考查了温度、热量与内能的关系、改变物体内能的方法(做功和热传递)等,属于基础题目。
9.【答案】D
【解析】解:A.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,物资投送后由于惯性会保持原来的速度继续向前运动,又受重力作用所以下落,所以在水平方向上,物资和飞机应同时到达目标地上方,故A错误;
B.救灾物资能继续向前飞行,是因为救灾物资具有惯性,而不是受到惯性作用,故B错误;
C.惯性的大小和物体的速度无关,只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,故C错误;
D.结合牛顿第一定律可知,物资脱离飞机的瞬间,如果其突然不受外力作用,物资将做匀速直线运动,相对于匀速直线运动的飞机没有位置的变化,是静止的,故D正确。
故选:D。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,质量越大,惯性越大;
(2)根据牛顿第一定律进行分析。
此题考查的是惯性和牛顿第一定律知识的应用,我们要能够利用所学的物理知识解释相关现象。
10.【答案】C
【解析】
【分析】
(1)发现用电器着火了,要立即断开电源再想法灭火;
(2)(4)电流过大的原因:一是短路;二是用电器的总功率过大;
(3)根据漏电保护器的作用进行解答。
本题主要考查了安全用电的基础知识,涉及的知识点较多,但都是我们应掌握的内容。
【解答】
A、水是导体,发生电火灾时如果直接用水去灭火,会发生触电事故,故A错误;
B、当发生短路、电路负荷过大以及发生触电时,空气开关就会出现“跳闸”现象,故B错误;
C、当有人触电时,会有一部分电流经火线、人体流入大地,此时火线和零线中的电流大小不同,漏电保护器能检测出“漏电了”,从而迅速切断电路,起到保护作用,故C正确;
D、同一插线板上不能同时使用很多大功率用电器,否则会使电路中电流过大,而引起火灾,故D错误。
故选:C。
11.【答案】D
【解析】解:
A、该船所受浮力的方向是竖直向上的,故A错误;
B、根据阿基米德原理可知,该船满载时受到的浮力为:F浮=G排=m排g=3×105×103kg×10N/kg=3×109N,故B错误;
C、船处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,一次性搭载24万吨的货物时,船增大的浮力为:ΔF浮=ΔG排=Δm排g=2.4×105×103kg×10N/kg=2.4×109N;
根据阿基米德原理可知,该船排开海水的体积增加量为:ΔV排=ΔF浮ρ海水g=2.4×109N1.0×103kg/m3×10N/kg=2.4×105m3,故C错误;
D、如果该船驶入海水密度更大的海域,由于船始终漂浮,则船受到的浮力F浮=G;因为船受到的重力G不变,所以船受到的浮力不变;由于海水的密度变大,根据F浮=ρ水gV排可知,船排开的海水的体积变小,船身会上浮一些,故D正确。
故选:D。
(1)浮力的方向竖直向上;
(2)根据阿基米德原理求出浮力的大小;
(3)船处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,据此分析搭载24万吨的货物时的浮力的大小,根据阿基米德原理求出排开的水的体积;
(4)如果该船驶入海水密度更大的海域,都是漂浮,因为轮船自重不变,根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况,利用阿基米德原理判断船排开的海水的体积变化。
本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,知道轮船的排水量是指满载时排开水的质量是本题的关键。
12.【答案】D
【解析】解:AB、由甲图可知,两个电阻串联,电流表测电路中电流,电压V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压。
滑片P从B点滑到A点的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大;根据串联分压原理可知,滑动变阻器R2两端的电压变小;由于电源电压不变,则R1两端的电压变大;
所以,通过R2的电流随其两端电压的减小而增大,通过R1的电流随其两端电压的增大而增大;由此可知,乙图中MN是R1的U−I图象,EF是R2的U−I图象(即EF是V2表示数随A表示数变化的图象,
由乙图可知,滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大,电流最小为:IB=0.4A,此时U1B=4V,U2B=8V,则串联电路的电压特点可得,电源电压:U=U1B+U2B=4V+8V=12V,故AB错误;
由乙图可知,滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大,电流最小为IB=0.4A,变阻器的电压U2B=8V,
则滑动变阻器的最大电阻为:
R2大=U2BIB=8V0.4A=20Ω,
U1B=4V,则R1的阻值为:
R1=U1BIB=4V0.4A=10Ω,
在滑片移动过程中,滑动变阻器的最大功率为:
P=I2R滑=(UR1+R滑)2R滑=U2R滑R滑2+2R滑R1+R12=U2R滑R滑2−4R滑R1+R12+4R滑R1=U2R滑(R滑−R1)2+4R滑R1
当R滑=R1时,滑动变阻器的功率最大,最大功率为:
P大=U2R滑4R滑R1=U24R1=(12V)24×10Ω=3.6W,
故C错误;
D、由图乙可知,电路的最大电流为1.2A,电源电压为12V.,
所以,整个电路的最大功率:
P总大=UI=12V×1.2A=14.4W,故D正确。
故选:D。
(1)由甲图可知,滑片P从B点滑到A点的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大;根据串联分压原理可知,滑动变阻器R2两端的电压变小;由于电源电压不变,则R1两端的电压变大;由此可知,对于R2:通过的电流随两端电压的减小而增大;对于R1:通过的电流随两端电压的增大而增大;据此判断乙图象中两图线各是哪个电阻的电流与电压图线;
(2)根据串联电路的电压特点得出滑片P在B或A点的电压之和即为电源电压;
(3)根据P=I2R结合数学知识二次函数的最值问题分析解答;
(4)由P=UI计算电路中的最大总功率。
本题考查串联电路电压的规律以及滑动变阻器的使用,关键是欧姆定律的应用,会从图象中读出相关信息是解答本题的关键所在。
13.【答案】振动 运动
【解析】解:学生唱国歌的声音是由声带振动产生的。
相对行进中的教师方队,坐在操场上的同学们有位置变化,是运动的。
故答案为:振动;运动。
声音是由物体的振动产生的。
在研究物体的运动情况时,要先选取一个标准做为参照物,研究对象和参照物的位置发生了改变,就是运动的,如果位置没有发生改变,则是静止的。
此题考查了声音的产生、物体运动状态的判断,属于基础知识。
14.【答案】负 从金属球到橡胶棒
【解析】解:由于电子带负电荷,因此与毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子而带负电;
当用带电的橡胶棒接触验电器的金属球时,橡胶棒上多余的电子向金属球转移,即电子从橡胶棒到金属球移动,因为规定正电荷定向移动的方向为电流方向,因此此过程中电流的方向是从金属球到橡胶棒。
故答案为:负;从金属球到橡胶棒。
(1)摩擦起电过程中,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电;
(2)电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,据此分析解答。
本题主要考查摩擦起电及电流方向的确定的问题,解答本题的关键是要知道摩擦起电的实质及电流方向的规定。
15.【答案】40 做功
【解析】解:(1)偏二甲肼完全燃烧时放出的热量Q放=m′q=2kg×4.2×107J/kg=8.4×107J;
水吸收的热量Q吸=Q放=8.4×107J;
由Q吸=cmΔt可得,Δt=Q吸c水m=8.4×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×500kg=40℃。
(2)返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦,克服摩擦做功,这是通过做功的方式改变内能,使返回舱表面温度升高。
故答案为:40;做功。
(1)知道偏二甲肼的质量和热值,利用Q=mq可求得偏二甲肼完全燃烧时放出的热量;知道水吸收的热量、水的质量、水的比热容,根据吸热公式Q吸=cmΔt求水的温度升高值;
(2)做功和热传递可以改变物体的内能。
该题以火箭发射为问题背景,考查热量的计算以及改变物体内能的方式等,是一道常考题。
16.【答案】340 13
【解析】解:由图乙可知,切去高度为0时,B还在A的上面,此时它们对地面的压强为8500Pa,而A的边长为20cm,则由压强的变形公式F=pS可得它们对地面的压力为:
F=pSA=pLA2=8500Pa×(0.2m)2=340N,
因为A、B两个实心正方体叠放的物体放在水平地面上,所以它们对地面的压力大小等于它们的总重力,则
G总=F=340N;
由图乙可知,切去高度为10cm时,刚好将B完全切掉,即B的边长为10cm,此时B对地面的压强p2为2000Pa,根据压强的变形公式F=pS可知此时B对地面的压力为:
FB=pBSB=pBLB2=2000Pa×(0.1m)2=20N,
因为B在水平地面上,则压力大小等于自身重力,则:
GB=FB=20N,
则A的重力为:
GA=G总−GB=340N−20N=320N,
则A的质量为:
mA=GAg=320N10N/kg=32kg,
A的密度为:
ρA=mAVA=mALA3=32kg(0.2m)3=4×103kg/m3,
根据图像可知,当切去高度为h0时,此时物体B已经全部切掉,假设A切去高度为h,此时A对地面的压强为:
p1=FA′SA=GA−ρALA2hgLA2,
则有:p1=320N−4×103kg/m3×(0.2m)2×h×10N/kg(0.2m)2=320−1600h0.04Pa,
此时B对地面的压强为:
p2=FB′SB=GB+ρALA2hgLB2,
则有:p2=20N+4×103kg/m3×(0.2m)2×h×10N/kg(0.1m)2=20+1600h0.01Pa,
因为p1=p2,所以:
320−1600h0.04Pa=20+1600h0.01Pa,
解得:h=0.03m,
故当p1=p2时,切去的厚度为:
h0=h+LB=0.03m+0.1m=0.13m=13cm。
故答案为:340;13。
(1)由图乙确定当切去高度为0时,B还在A的上面,A、B叠加在一起对地面的压强,再根据F=pS求出此时A、B对地面的压力,水平面上的物体对水平面的压力等于其重力的大小,据此解答;
(2)A、B两个实心正方体叠放的物体放在水平地面上,沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分平放在地面上,切去后A对地面的压强p1和切去的部分对地面的压强p2,由图乙可知,当切去高度为10cm时,刚好将B完全切掉,由图乙确定出B的边长及B对地面的压强,根据F=pS求出此时B对地面的压力,即可求出B的重力,再结合A、B的总重力求出A的重力,根据G=mg求出A的质量,根据密度公式求出A的密度,根据图像可知,当切去高度为h0时,此时物体B已经全部切掉,可设A切去高度为h,根据G=ρgV列出A切去的部分的重力的表达式,分别列出此时A剩余部分对地面的压强的表达式及把切去的A放在B上面后B对地面的压强,根据p1=p2解答即可。
本题主要考查的是压强公式及变形公式的应用,解答本题的关键是会分析图像,能从图像上获得一些信息,有一定的难度。
17.【答案】6 180
【解析】解:由电路图知,滑动变阻器R和电阻R0串联,电压表V1测R0两端电压,V2测R两端电压,电流表测电路中电流。
当滑动变阻器的滑片P从b点滑到某点的过程中,滑动变阻器R连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,
根据串联电路的分压原理可知:滑动变阻器两端的电压变小,R0两端的电压变大;所以图乙中5V~3V是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线,1V~3V是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线;
由电路图知,P在b点时,电路中电阻最大,电流最小,
由图象可以看出,滑片P在b点时电流Ib=0.5A,U1=1V、U2=5V,
所以电源电压:U=U1+U2=1V+5V=6V,
电阻R0的阻值:R0=U1Ib=1V0.5A=2Ω,
滑片P在a点时,电路中电阻最小,电流最大,此时通过电路的电流Ia=UR0=6V2Ω=3A,
通电10s,R0消耗的电能:W=Ia2R0t=(3A)2×2Ω×10s=180J。
故答案为:6;180。
由电路图知,滑动变阻器R和电阻R0串联,电压表V1测R0两端电压,V2测R两端电压,电流表测电路中电流。
当滑动变阻器的滑片P从b点滑到某点的过程中,滑动变阻器R连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,
根据串联电路的分压原理可知:滑动变阻器两端的电压变小,R0两端的电压变大;所以图乙中5V~3V是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线,1V~3V是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线;
由电路图知,P在b点时,电路中电阻最大,电流最小,由乙图可以看出,滑片P在b点时通过电路的电流和两个电压表的示数,根据串联电路电压规律计算电源电压;
根据欧姆定律计算电阻R0的阻值,滑片P在a点时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路中电阻最小,电流最大,由欧姆定律可知此时通过电路的电流,根据电功公式W=I2Rt计算通电10s,R0消耗的电能。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及欧姆定律和电功公式的应用,要明白电路各个用电器的连接情况。在电学中,有些题目的信息是通过图象给出的,要能将电路图与图象结合起来并从中获取有用信息。
18.【答案】解:(1)由光的反射定律的内容,图中已经过入射点画出法线,根据反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线右侧水中画出入射光线;
(2)光由水中斜射进入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,根据折射光线、入射光线分居法线两侧,折射角大于入射角,在法线左侧空气中画出折射光线。如图所示:
【解析】(1)反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
(2)折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角。
在光路图中,法线要画成虚线,如果能够确定反射角,在光路图中,一定要标出反射角的度数;画折射光路时,一定注意光从哪种介质进入哪种介质。
19.【答案】解:小球所受重力G的方向是竖直向下的,作用点在重心;
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2 可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;由图可知,A点距离O点是最远的,故AO为力臂时,力是最小的;由于小球的拉力使得杠杆顺时针转动,则动力必须使得杠杆逆时针转动,动力方向垂直于OA向上,如图所示:
【解析】杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
此题主要考查了杠杆中最小力的问题。解决此类题目的关键是确定出最长的力臂,并根据力臂的画法做出最小的力。
20.【答案】平衡 右 右 4 左端下沉 变大 阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大
【解析】解:(1)杠杆静止或匀速转动时杠杆就处于平衡状态。调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,应将左端或右端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)若每个钩码重G,每个小格长L,如图乙所示,杠杆左边A处挂3个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件可得,3G×4L=nG×3L,解得n=4,即应在杠杆右边B处挂同样的钩码4个;
当杠杆平衡后,在A、B两点下方同时增加一个钩码,则有4G×4L>5G×3L,左侧力与力臂的乘积大于右侧,故左端下沉;
(3)保持C点不变,当弹簧测力计从丙位置转到丁位置时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大。
故答案为:(1)平衡;右;右;(2)4;左端下沉;(3)变大;阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大。
(1)杠杆静止或匀速转动时杠杆就处于平衡状态。调节杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,在水平位置平衡目的是便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量;根据杠杆平衡条件判断是否平衡;
(3)当拉力F向右倾斜时,保持B点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜,这时杠杆右侧的动力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大。
此题是“探究杠杆的平衡条件”实验,考查了杠杆的调平,杠杆平衡条件的应用,都是杠杆平衡条件中的常见知识。
21.【答案】降低小车从斜面上滑下时的高度 轻轻推动小车 速度 慢 匀速直线运动 不需要
【解析】解:(1)将小车从斜面顶端滑下,小车滑出水平木板右端而掉落,说明小车到达水平面的动能较大,速度较大,通过的路程比较大,所以为让小车不滑出木板,可以换一个更长的木板;或者将小车从高度较低处滑下,或者可以减小斜面的倾角,从而减小小车到达水平面的动能,减小小车在水平面的速度,减小小车通过的路程;
(2)实验时,应使小车从同一高度由静止自由滑下,而不能去推动小车,因此,“轻轻推动使小车滑下”的做法是错误的;
(3)实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度静止释放,目的是使小车到达斜面底端时的速度相同;
(4)实验中通过对比小车滑行的距离发现:接触面越光滑,受到的阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小得越慢,进一步推理可知,如果运动物体不受力时,小车会在水平面上做匀速直线运动,由此可知物体的运动不需要力来维持。
故答案为:(1)降低小车从斜面上滑下时的高度;(2)轻轻推动小车;(3)速度;(4)慢;匀速直线运动;不需要。
(1)为让小车不滑出木板,可以增加木板的长度或减小小车的速度,据此分析;
(2)实验中,应让小车自由滑下,不能再施加额外的推力;
(3)探究“阻力对物体运动影响”的实验时,要控制小车到达水平面时速度相等,据此分析答题;
(4)根据实验现象可知:水平面越光滑,阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小得越慢;根据实验事实,进行合理的推理,即可得出正确结论;力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
本题考查了“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,实验过程的设计与分析,控制变量法、科学推理法的运用等,属力学的重要实验。
22.【答案】2.2 B 0.5 保持滑动变阻器的滑片P不动 U额⋅U1−U额R0
【解析】解:(1)小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,
由欧姆定律可得,灯的额定电流约为:I额=U额RL=2.5V10Ω=0.25A,故电流表选用小量程串联在电路中,如下图所示:
;
(2)灯在额定电压下正常发光,图2中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V;要测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器两端的电压,由串联电路的分压原理可知,应减小变阻器连入电路的电阻大小,故滑片应向B移动,直到电压表示数为额定电压2.5V;
(3)灯在额定电压下正常发光,由图3右图知,灯在2.5V时电流为0.2A,则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)②保持滑动变阻器的滑片P不动,闭合开关S和S2,断开开关S1,读出电压表的示数U1,此时电压表测量的是灯泡和电阻R0的总电压;
③灯正常发光的电流:IL=IR=U1−U额R0,则小灯泡的额定功率为:P额=U额⋅U1−U额R0;
故答案为:(1)见解答图;(2)2.2;B(3)0.5;(4)②保持滑动变阻器的滑片P不动;③U额⋅U1−U额R0。
(1)小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,由欧姆定律求灯的额定电流确定电流表量程与灯串联;
(2)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
(3)灯在额定电压下正常发光,根据图读出在2.5V时的电流,根据P=UI求额定功率;
(4)根据串联电路中电压和电流的规律分析电路中的电压和电流,由P=UI计算功率。
本题测定“小灯泡电功率”,考查电路的连接及操作过程及额定功率的计算及从图中获取信息的能力。
23.【答案】解:(1)漂浮在水面上的冲锋舟所受浮力等于人和冲锋舟重力的和,则浮力为:
F浮=G总=(m人+m舟)g=600kg×10N/kg=6000N,
根据F浮=ρ液gV排可知,此时冲锋舟排开水的体积为:
V排=F浮ρ水g=6000N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.6m3;
(2)冲锋舟满载时受到的浮力为:
F浮′=ρ液gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m3=12000N,
设人和物资的总重为G最大,则有G总+G最大=F浮′,
即:6000N+G最大=12000N,
解得:G最大=6000N,
则最多还能装载人和物资的质量为:
m=G最大g=6000N10N/kg=600kg。
答:(1)此时漂浮在水面上的冲锋舟排开水的体积为0.6m3;
(2)若满载时排开水的体积为1.2m3,最多还能装载人和物资的质量为600kg。
【解析】(1)漂浮在水面上的冲锋舟受到的浮力等于冲锋舟和武警战士的重力之和,利用F浮=ρ液gV排求出冲锋舟排开水的体积;
(2)利用F浮=ρ液gV排求出冲锋舟满载时受到的浮力,然后利用物体的浮沉条件F浮=G计算人和物资的重力。
本题难度大,考查了浮力的计算公式、重力与质量的公式、物体的浮沉等内容。要求学生要灵活的运用公式计算解决问题。
24.【答案】解:(1)当S闭合,P在A端时,只有R1全部接入电路,R2被短路,R总=R1=20Ω
根据欧姆定律有:U=IR总=0.6A×20Ω=12V;
(2)当滑动变阻器的滑片P移到b端时,两电阻并联,电流表的示数为1.2A,根据并联电路各支路互不影响,故这时通过R1的电流为0.6A,由并联电路电流的规律,通过R2的电流为:
I2=1.2A−0.6A=0.6A,
由欧姆定律I=UR,电阻R2=U I2=12V0.6A=20Ω;
(3)根据P=U2R可知,电压一定时,电阻越小,电功率越大,所以当R1与R2并联时,电路的电功率最大。当滑动变阻器的滑片P移到b端时,两电阻并联,电流表的示数为1.2A,
电路最大电功率为:P=UI=12V×1.2A=14.4W。
答:(1)电源电压是12V;
(2)定值电阻R2的阻值是20Ω;
(3)当滑动变阻器的滑片P移到b端时,两电阻并联,消耗的电功率最大,电路消耗的最大电功率14.4W。
【解析】(1)闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移到a端时,分析电路连接,已知电流表的示数和滑动变阻器R1最大阻值,由欧姆定律得出此时电阻R1两端电压,即电源电压;
(2)当滑动变阻器的滑片P移到b端时,分析电路连接及电流表测量的电流,根据并联电路各支路互不影响,由并联电路电流的规律得出通过R的电流,由欧姆定律求出电阻R2。
(3)根据P=U2R可知,电压一定时,电阻越小,电功率越大,所以当R1与R2并联时,电路的电功率最大。由P=UI计算电路消耗的最大电功率。
本题考查电路的规律及特点和欧姆定律、电功率的计算,关键是电路的分析。
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