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天津市北辰区2023年中考物理二模试卷
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这是一份天津市北辰区2023年中考物理二模试卷,共18页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,填空题,综合题等内容,欢迎下载使用。
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,每小题给出的四个选项中只有一项符合题意)
1.二胡是一种弦乐器,在我国流传历史悠久。演奏前,演员经常要调节弦的松紧程度,其目的在于调节弦发声时的( )
A.响度B.音调C.音色D.振幅
2.北方的冬天可以看到户外的人不断呼出“白气”,“白气”产生过程中发生的物态变化是( )
A.液化B.汽化C.升华D.凝华
3.如图所示四个现象中,由光的反射形成的是( )
A.小孔成像 B.镜中的蜡烛
C.手影 D.感觉水中鱼的位置变浅
4.汽油机是由四个冲程不断循环而工作的,图中表示内能转化为机械能的冲程是( )
A.B.
C.D.
5.下列生活中常见的电流、电压的描述,符合实际的是( )
A.我国家庭电路的电压是220VB.一节干电池的电压为36V
C.手电筒工作时的电流约为10AD.家用电冰箱工作电流约10mA
6.如图中各螺线管通电后,小磁针的指向正确的是( )
A.B.
C.D.
7.下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.保险丝容易熔断,最好用铜线替代
C.家庭电路中空气开关跳闸,不一定是发生了短路
D.在使用试电笔时,手指一定不能接触试电笔尾部的金属体
8.如图所示让小铁球从斜面上滚下,在它运动路径的侧旁放一个磁体,观察到小铁球由直线运动改做曲线运动,该现象说明了( )
A.力能使物体发生形变B.力能改变物体的运动状态
C.此时小球受到的是平衡力D.物体的运动需要力来维持
9.如图所示各种工具都可以看成是杠杆,其中属于费力杠杆的是( )
A.钳子
B.自行车手闸
C.剪铁片剪刀
D.赛艇的桨
10.小明同学在通过如图电路探究“电流与电阻的关系”时,在R0的位置接入10Ω电阻,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,分别记录下电流表和电压表的示数。他断开开关,取下10Ω的电阻,改接为20Ω的电阻后,保持滑片的位置不变闭合开关,此时电压表和电流表的示数较之前的变化情况是( )
A.电流表示数变大;电压表示数变大
B.电流表示数变大;电压表示数变小
C.电流表示数变小;电压表示数变大
D.电流表示数变小;电压表示数变小
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分.每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分)
11.如图所示在凸透镜成像规律的实验中,凸透镜、蜡烛、光屏三者的中心在同一条直线上,且实验过程中保持透镜在B、C两点间的某一位置不变。当将蜡烛放在B点时,成像在A点;将蜡烛移动到A点后,像成在C点,则下列说法正确的是( )
A.蜡烛在B点时,成缩小的像
B.蜡烛在B点时,成放大的像
C.蜡烛在B点时,成倒立的虚像
D.如果将蜡烛放在C点,光屏放在A点,在光屏上也可以得到一个清晰的像
12.两个圆柱形容器中盛有甲、乙两种不同的液体,液面位置如图所示,液体对两个容器底的压强相等,现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中(液体均无溢出),静止时,甲液体中物体漂浮,乙液体中物体悬浮,则下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体的质量等于乙液体的质量
C.甲、乙两液体中的物体受到的浮力相等
D.放入物体后甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强
13.标有“6V 4.8W“的小灯泡L和标有“6V 3.6W”的小型电加热器R,它们电流与电压变化的关系如图甲所示。现将它们连入图乙所示电路中,闭合开关S在确保用电器安全的情况下,使其中一用电器正常工作,下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.电源电压为9V
C.如果加热器R的实际功率为2.5W,灯泡L的实际功率为1W
D.如果加热器R的实际功率为2.5W,电源的实际电压为7V
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.我们能从不同的角度看见书本上的字,是因为光线照射到书本上面发生了 (填“镜面”或“漫”)反射的原因:行驶中的汽车突然刹车时,车上乘客的身体会前倾,这是因为乘客具有 。
15.有甲、乙、丙三个带电体,已知甲物体带正电,甲物体排斥乙物体,乙物体吸引丙物体,丙物体带 (填“正”或“负”)电;甲物体带正电是因为它 (填写“缺少”或“有多余”)电子。
16.在自行车中有的设计是为了增大摩擦,但是所使用的方法却不一定相同。例如:轮胎上印有花纹,是通过增加接触面的 来增大摩擦的,要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸,这是通过增大闸皮与轮圈间的 来增大摩擦的。
17.如图所示在修建水电站时,人们通常会修筑拦河坝来提高上游的水位,一定量的水,上、下水位差越大,上游的水具有的 (填“动”或“重力势”)能越大。当水库水位为175m时,坝底受到的水的压强是 Pa(g取10N/kg)。
18.用一个动滑轮将重300N的物体沿竖直方向匀速向上提升1m,拉力为200N,则拉力做的功为 J,动滑轮的机械效率为 %。
19.将R1和R2两个电阻先后串联、并联在同一电源上,R1先后两次的功率分别为4W和9W.两个电阻的阻值不变,则两个电阻的阻值之比R1:R2= ,并联时电阻R2消耗的功率为 W。
四、综合题(本大题共6小题,共37分.解题中要求有必要的分析和说明.计算还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.一只电水壶的铭牌上标着“220V 1000W”的字样,当壶内装1kg初温为20℃的水时,用时100s将水加热到40℃.已知c水=4.2×103J/(kg•℃)。
(1)电水壶正常工作时的电流是多少?(结果保留一位小数)
(2)求电水壶的热效率。
21.某同学利用小桌、砝码、海绵做“探究影响压力作用效果的因素”的实验,实验过程如图:
(1)实验中,压力的作用效果是通过海绵发生 (填“形变”或“运动状态改变”)来体现的。
(2)比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,压力越 (填“大”或“小”)压力的作用效果越明显。
(3)通过比较图 (填“甲”或“乙”)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
22.永新同学学完电学后惊奇地发现,如图甲所示的电路图,更换不同的元件就可以进行不同的探究实验。
(1)在“元件”处若接上未知阻值的定值电阻,就可以通过此电路测量它的阻值,测量时需要多次测量取平均值,这样做的目的是 。
(2)在“元件”处若接上小灯泡,就可以通过此电路测量小灯泡的额定功率,其实验原理是 。
(3)在“元件”处接上定值电阻,也可探究“电流大小与电压的关系”,永新同学在做该实验时,先调节滑动变阻器,使电压表的示数为4V时,电流表的示数如图乙所示,而后移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,电流表的示数变为 A。
23.如图所示为汽车油量表的简化电路图,电源电压为3V且保持不变,R1是阻值为10Ω的定值电阻,R2是滑动变阻器,A、B为它的两个端点,小明想在此装置中接入一只电压表,当油量增加时电压表示数变大。
(1)电压表应并联在 (填“R1”或“R2”)两端。
(2)当滑杆滑到端点A时,电压表示数为1V,当滑杆滑到AB中点时,电压表的示数为多少?
24.小史同学手里有一枚一元钱的硬币,他想要知道这枚硬币的密度,现有细线、烧杯、足量的水,物理老师又给他提供了三个器材,分别是:
A、弹簧测力计(量程为0~5N,分度值为0.2N)
B、天平有砝码(最小砝码为1g,标尺的分度值为20mg)
C、量筒(容量250mL,分度值为5mL,外径为40mm)
(1)但是,老师却提示他“三个器材中有两个不适合测量这枚硬币的相关物理量”。请你替他选择出合适的器材,并设计出较为精确的测量方法。(已知水的密度为ρ0)你所选择的器材是 (填写“A”、“B”、“C”)
(2)写出主要的实验步骤: 。
(3)写出硬币密度表达式(用已知量和测量量表示):ρ= 。
25.装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上,如图(a)所示,试管内水面与容器底部的距离为h,试管壁的厚度不计,粗细均匀,现将某物块A放入试管内,A漂浮在水面上,试管仍漂浮在容器内的水面上,此时试管内水面与容器底部的距离为h',如图(b)所示(所标h的距离不是真实距离)。
(1)请判断,h' h(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)取走A物块(假设未带走水),将另一物块B完全浸没在该试管水中,发现试管内水面与容器底部的距离恰好又变为h,如图(c)所示,若试管横截面积与容器横截面积之比为1:5.求:物块密度。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】 调节弦的松紧,是为了改变弦的振动频率,因为弦的松紧程度决定振动的频率,频率决定声音的音调;用力大小能改变能改变振幅,能改变响度;音色的影响因素是材料和结构,调节弦的松紧,没有改变音色,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
【分析】 弦乐器是靠弦的振动发出声音的,音调的高低与弦的长度、材料、粗细以及松紧程度都有关系,而与弦的振动幅度无关,弦的振幅越大,响度越大,与音调无关。
2.【答案】A
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠, 北方的冬天,室外的气温很低,户外的人们呼出的水蒸气温度较高,遇到外面的冷空气会放出热量液化成小水珠,就形成了我们看到的“白气”。
故选:A。
【分析】(1) 液化的例子有水蒸气变成水、天然气压缩成液化气、打火机中的气体压缩的液体、冰箱打开看到白气是水蒸气液化、氧气变成液态氧。
(2)汽化的例子有水烧开变成水蒸气、酒精的蒸发、湿衣服上的水变干、液态氧变成氧气、液态氢变成氢气。
(3) 升华的例子有冰冻的衣服直接变干、碘加热变成碘蒸汽、钨变成钨蒸汽、舞台上干冰的升华、雪的直接蒸发。
(4) 凝华的例子有冰花的形成、霜的形成、钨蒸汽变成钨的固态、碘蒸汽变成碘、雪的形成。
3.【答案】B
【知识点】光的反射
【解析】【解答】 A、蜡烛发出的光线经过小孔射到光屏上成像就是小孔成像,是光沿直线传播形成的,故A错误;
B、平面镜将蜡烛发出的光线反射进人的眼睛,反向延长线形成的像就是人眼看到的像,属于光的反射,故B正确;
C、手影是光在同种均匀的介质中沿直线传播形成的,故C错误;
D、鱼从水里发出的光线折射到空气中射向人的眼睛,折射光线的反向延长线形成虚像,感觉水中鱼的位置变浅,是由光的折射形成的,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)光的折射是指光线从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变的现象,比如透镜成像,水变浅了,水中的筷子折断了等;
(2)光的反射是指光线在传播的过程中遇到障碍物被反射出去的现象,比如平面镜成像;
(3)光沿直线传播现象是指光在同种均匀介质中沿直线传播 ,比如影子的形成、日月食的形成、小孔成像。.
4.【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】在汽油机的四个冲程中,气门都关闭,活塞上行的是压缩冲程,压缩冲程把机械能转化为内能,气门都关闭,活塞下行的是做功冲程,做功冲程把内能转化为机械能,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据汽油机的四个冲程的特点和能量变化分析。
5.【答案】A
【知识点】电流的大小;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】 AB、我国家庭电路的电压是220V ;一节干电池的电压约为1.5V,故A正确、B错误;
C、手电筒灯泡正常工作的电流非常小,约为0.2A,故C错误;
D、家用电冰箱的额定功率在220W左右,正常工作的电流在I=PU=220W220V=1A左右, 故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)我国家庭电路的电压是220V、一节干电池的电压约为1.5V;
(2)电筒灯泡正常工作的电流非常小,远小于10A ;
(3)电冰箱电功率在220W左右,利用P=UI估算正常工作时的电流。
6.【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】 A、由图可知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,螺线管的左端是N极、右端是S极;因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以图中小磁针的左端应是N极,右端是S极,故A错误。
B、由图可知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,螺线管的左端是N极、右端是S极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以图中小磁针的左端是N极,右端是S极,故B正确;
C、由图可知,电流从螺线管的上端流入、下端流出,根据安培定则可知,螺线管的下端是N极、.上端是S极 ;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的下端应是N极,上端是S极,故C错误。
D、由图可知,螺线管中正面的电流方向向下,根据安培定则可知,螺线管的右端是N极、左端是S极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的右端是S极,左端是N极,故D错误。
故选:B。
【分析】 先判断电流的流向,再利用安培定则可确定通电螺线管的极性,最后判断小磁针静止时的指向。
7.【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】 A、电能表是测量用电器消耗电能(电流做功)的仪表,故A错误;
B、当用细铜丝代替后,细铜丝的熔点很高,温度即使升高到一定程度,它也不会自动熔断,起不到保护电路的作用,故B错误;
C、电流过大的原因有两个:短路和电路中总功率过大,因此,空气开关“跳闸”的原因可能是电路发生了短路,也可能是用电器的总功率过大,故C正确;
D、如果手不接触笔尾金属体,无论笔尖金属体接触火线还是零线,氖管都不发光,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)电能表是测量用电器消耗电能的仪表,又叫电度表,单位是kW ·h (度) ;
(2)保险丝的作用是起过载保护作用,电路中正确安置保险丝,保险丝就会在电流导常升高到一定的高度和热度的时候,自身熔断切断电流,保护了电路安全运行 ;
(3) 空气开关跳闸的原因有多种,主要包括过载保护、电路短路保护、漏电保护、欠电压保护等。具体来说,空气开关跳闸可能是由于家中负荷功率过高、电器线头没有压紧或出现短路、线路老化漏电等原因导致的。此外,空气开关本身的电流值过低、负载接头不牢固等也可能导致跳闸 ;
(4)使用测电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,不能与笔尖金属体接触。
8.【答案】B
【知识点】物体运动状态的变化;平衡力的辨别;力与运动的关系
【解析】【解答】AB.小铁球在磁体的作用下由直线运动改做曲线运动,运动状态发生变化,所以A错误,B正确;
C.物体受平衡力的作用时,只可能处于静止或匀速直线运动状态。而小铁球做曲线运动,此时小球受到到是非平衡力,故C错误;
D.力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,故D错误;
故选:B。
【分析】 (1)力的作用效果有两个:①力能使物体发生形变;②力能改变物体的运动状态;
(2)物体受平衡力的作用时,只可能处于静止或匀速直线运动状态;
(3)物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。
9.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】 A、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不合题意;
B、自行车手闸在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不合题意;
C、剪铁片剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不合题意;
D、赛艇的桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,符合题意。
故选:D。
【分析】(1) 省力杠杆动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力,虽然省力,但是费了距离。
(2)费力杠杆动力臂小于阻力臂,平衡时动力大于阻力,虽然费力,但是省了距离。
10.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】 串联电路中,电流处处相等,总电压等于各用电器两端电压之和,总电阻等于各电阻之和。
AB选项:将10Ω的电阻变成20Ω的电阻,总电阻变大,而总电压不变,故总电流变小,即电流表示数变小,故AB错误;
CD选项:电路中电流变小,滑动变阻器连入电路的阻值不变,滑动变阻器两端电压变小,电源电压不变,故定值电阻两端电压变大,即电压表示数变大,故D错误,C正确.
故选C.
【分析】 因为电阻变大所以分担的电压就变大,因为总电阻变大,所以电路中的电流变小,只要通过R=UI进行推导。
11.【答案】B,D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 ABC、当将蜡烛放在B点时,成像在A点,透镜在B、C两点间的某一位置不变, 这表明像与物体在凸透镜的同一侧,所以此时成的是正立、放大的虚像,故AC错误, B正确;
D、将蜡烛移动到A点后,像成在C点,透镜在B、C两点间的某一位置不变,说明此时像与物体在凸透镜的异侧,所以成的是实像,根据光路可逆可知,如果将蜡烛放在C点,光屏放在A点,在光屏上也可以得到一个清晰的像,故D正确。
故选: BD。
【分析】 凸透镜成像规律就是:物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种。物距越小,像距越大,实像越大。物体放在焦点之内,在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越大,像距越大,虚像越大。
12.【答案】A,C,D
【知识点】压强大小比较;浮力大小的计算
【解析】【解答】 A、由图可知h甲ρ乙;故A正确;
B、因为原来两容器中液体产生的压强相等,均匀柱形容器,则F甲 =G甲 = pS甲,F乙=G乙=pS乙;又因为S甲 > S乙,可得G甲 > G乙,所以,m甲>m乙,故B错误;
C、由将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时一个漂浮,另一个悬浮,浮力都等于物体的重力,由于两物体重力相等,故物体受到的浮力相等,故C正确;
D、由于物体的重力都为G,则根据P甲=P+GS甲,P乙=P+GS乙,由S甲 > S乙可知:p甲< P乙,故D正确.
故选ACD.
【分析】 (1) 根据液体压强的计算公式P=ρgh可知:液体压强一定时,深度越大,说明液体的密度越小 ;
(2)根据p=FS分析底部所受液体的压力,由于容器为柱状容器,则液体压力与重力相等;根据重力关系G=mg即可判断质量关系;
(3)物体在液体中漂浮和悬浮时,都满足这样一个条件:即物体受到的浮力都等于其自身重力;这两种情况也有不同:物体漂浮时,物体未完全浸没液体中,它排开液体的体积小于物体的体积;物体悬浮时,物体完全浸没在液体中,它排开液体的体积等于物体的体积;
(4)由于容器为柱状容器,则液体压力与重力相等根据底部所受液体的压力的变化利用p=FS分析液体压强的变化
13.【答案】B,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;实际功率
【解析】【解答】AB、由铭牌“6V 4.8W“和“6V 3.6W”可知小灯泡和小型电加热器正常工作时的电压均为6V,由图象可知,L正常发光时的电流为0.8A,R的正常工作电流为0.6A,由串联电路中各处的电流相等可知,电路中的电流I=0.6A,此时L两端的电压UL=3V,R两端的电压UR=6V,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,电源的电压U=UL +Up=3V+6V=9V,故A错误,B正确;
C、根据P=UI和图象可知,当加热器R的实际功率为2.5W时,R两端电压为5V,通过R的电流为0.5A ,由于串联电路处处电流相等,则通过灯泡的电流也为0.5A,根据图甲可知,此时L两端电压为2V,则灯泡的实际功率: PL实=UL实l实=2V×0.5A=1W,故C正确;
D、因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源的实际电压: U实=UR实+UL实=5V+2V=7V,故D正确。
故选:BCD。
【分析】(1)串联电路的特点 电流:串联电路中各处电流都相等。 电压:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。电阻:串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。分压定律:串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。
(2 实际功率是描述用电设备在实际用电过程中单位时间内所消耗的能量。定义对于同一个用电器来说,铭牌上所刻的电压即为这个用电器的额定电压,当这个用电器在此电压下工作时,所得到的功率是额定功率。此时实际功率在数值上等于额定功率的值。但多数情况下用电器都不会在这个电压下工作,所以当用电器两端的电压大于或小于额定电压时,此时用电器的功率就会随着电压的变化增大或减小,此时的功率称为实际功率
14.【答案】漫;惯性
【知识点】镜面反射与漫反射;惯性及其现象
【解析】【解答】 (1)我们能从不同的角度看见书本上的字,是因为光线照射到书本上面发生了漫反射,反射光线可以射向各个方向;
(2)行驶中的汽车突然刹车时,车上乘客的身体会前倾,这是因为乘客具有惯性,仍会保持原来的运动状态。
【分析】 (1) 漫反射是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不一致,造成反射光线向不同的方向无规则地反射 ;
(2)惯性指的是物体保持原来运动状态不变的性质,是物体的基本性质。
15.【答案】负;缺少
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】有甲乙丙三个带电体,甲物体带正电,甲物体排斥乙物体,同种电荷相互排斥,则乙带正电,乙物体吸引丙物体,异种电荷相互吸引,则丙带负电。甲物体带正电是因为它失去了电子。
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(2)物体失去电子带正电。
16.【答案】粗糙程度;压力
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】 轮胎上印有花纹,是在压力一定时,通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的,要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸,这是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大闸皮与轮圈间的压力来增大摩擦的。
【分析】 增大摩擦力的方法:增大接触面积;增加压力;增加粗糙度;增加粘性;增加摩擦系数。
17.【答案】重力势;1.75×106
【知识点】动能和势能的大小变化;液体压强的计算
【解析】【解答】 (1) 拦河坝使上游水位升高,高度越高重力势能越大;
(2)坝底受到的水的压强为:
p=ρgℎ=1×103kg/m3×10N/kg×175m=1.75×106Pa。..
【分析】 (1) 拦河坝使上游水位升高,提高了水的重力势能,当水流下时可以获得更多的动能,转化为更多的电能;
(2)知道水深和水的密度,利用液体压强公式P=ρgℎ求坝底受到水的压强。
18.【答案】400;75
【知识点】机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】 动滑轮所做的有用功: W有=Gℎ=300N×1m=300J,一个动滑轮的绳子的有效股数为2,则绳端移动的距离:s=2ℎ=2×1m=2m,拉力做的总功: W总=Fs=200N×2m=400J,,动滑轮的机械效率: η=W有W总×100%=300J400J×100%=75%。
【分析】 动滑轮的机械效率用公式η=W有W总×100%求得。机械效率是指机械在稳定运转时,机械的输出功(有用功量)与输入功(动力功量)的百分比。 动滑轮的机械效率与被提升物体的重力、动滑轮的重力有关。因为在用动滑轮将物体提高的同时也需要将动滑轮提高,所以需要克服动滑轮的重力做额外功,另外被提升物体越重克服物体重力做功越多,有用功越大,则机械效率越高。
19.【答案】2:1;18
【知识点】电功率与电能、时间的关系;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】 当R1和R2串联时,设电源电压为U,R1的功率:P1串=(UR1+R2)2R1=4W①,当R1和R2并联时,R1的功率:P1并=U2R1=9W②,联立①②可得: R1: R2=2 :1 ;并联时电阻R2消耗的功率:P2并=U2R2=U212R1=2P1并=2×9W=18W
【分析】 串联电路: 当电压一定时,电流与电阻成反比; 当电流一定时,电压与电阻成正比; 电压之比、电功率之比、电能之比、电热之比等于电阻之比; 并联电路: 当电压一定时,电流与电阻成反比; 当电流一定时,电压与电阻成正比; 电流之比、电功率之比、电能之比、电热之比等于电阻之比 。
20.【答案】(1)解:电水壶铭牌上标着“220V 100W”,即正常工作时的电压U=220V,功率P=100W,
由P=UI得正常工作时的电流为:I=PU=1000W220V≈4.5A;
答:电水壶正常工作时的电流约为4.5A;
(2)解:将1kg水从20℃加热到40℃,水吸收的热量为:Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(40℃﹣20℃)=8.4×104J,
加热100s消耗的电能为:W=Pt=1000W×100s=1×105J,
电水壶的热效率为:η=W有W总=Q吸W=8.4×104J1×105J=0.84=84%。
答:电水壶的热效率为84%。
【知识点】热机的效率;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)由题目可知正常工作时的电压和功率,根据P= UI可求正常工作时的电流。
(2)水的比热容、质量以及升高的温度已知,根据Q吸= c水m水△t可求水吸收的热量,电水壶的功率以及加热时间已知,根据P=Wt可求加热时电热水壶消耗的电能,最后根据η=W有W总=Q吸W可求出电水壶的热效率。
21.【答案】(1)形变
(2)大
(3)乙
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】 (1) 由转换法,实验中,压力的作用效果是通过海绵发生形变来体现的。
(2)比较图甲和图乙知,受力面积一定,乙中压力大,压力作用效果明显,故得出:受力面积一定时,压力越大压力的作用效果越明显;
(3)探究压力的作用效果与受力面积大小的的关系时,应控制压力的大小不变,故通过比较图乙和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【分析】 (1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2) 压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关, 压力指发生在两个物体的接触表面的作用力,或者是气体对于固体和液体表面的垂直作用力,或者是液体对于固体表面的垂直作用力。
22.【答案】(1)减小误差
(2)P=UI
(3)0.2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 (1)为了减小误差在测定未知定值电阻的阻值时需要多次测量取平均值;
(2)测定小灯泡的额定电功率的原理是:P=UI ;
(3)由图乙知,电流表使用0~0.6A量程, 分度值0.02A,所以电路中电流为0.4A ;由欧姆定律可得,定值电阻的阻值为: R=U1I1=4V0.4A=10Ω,在探究电流大小与电压的关系时,需要控制电阻不变,所以移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,此时电流表的示数变为:l2=U2R=2V10Ω=0.2A。
【分析】 (1)本实验为了减小误差要多次测量取平均值;
(2)测电功率的原理是: P=UI ;
(3)清楚电流表的量程和分度值,读出其示数;
(4)探究“电流大小与电压的关系”要保持电阻不变,改变电阻两端的电压和电流。 电流与电压是成正比关系,电流是由电压产生的,有电流就必须要有电压。当电阻不变时,根据欧姆定律I=UR可知,电压越高,电流越大;电压越低,电流越小。
23.【答案】(1)R1
(2)由图知两电阻串联,电压表并联在定值电阻R1的两端,
当滑动变阻器滑片P位于A端时,接入电路中的电阻最大,
此时电路的电流为:I=U1R1=1V10Ω=0.1A,
根据串联电路电压的规律知,
滑动变阻器两端的电压为:U2=U﹣U1=3V﹣1V=2V,
滑动变阻器的最大电阻为:R2大=U2I=2V0.1A=20Ω,
当滑杆滑到AB中点时,
滑动变阻器的电阻为:R2′=12×20Ω=10Ω,
此时电路中的电流为:I′=UR1+R2′=3V10Ω+10Ω=0.15A,
此时电压表的示数为:U1′=I′R1=0.15A×10Ω=1.5V。
答:当滑杆滑到端点A时,电压表示数为1V,当滑杆滑到AB中点时,电压表的示数为1.5V。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】 (1)油量增加时,浮子上移,滑片下移,变阻器接入电路中电阻变小,由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,定值电阻两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压变小,因要求油量增加时电压表示数变大,所以电压表应并连接在定值电阻两端,即R1 的两端;
【分析】 (1)电压表必须和被测用电器并联。注意1.如果电压表和被测用电器串联,会导致电压表的示数等于电源电压,小灯泡不发光。2.可以将电压表直接接在电源两级之间,这样可以测出电源的电压值。
(2) 姆定律是指在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比 ,当滑杆滑到端点A时,电压表示数为1V,根据串联电路电压的规律算出定值电阻两端的电压,由欧姆定律算出电路的电流和滑动变阻器的最大电阻,当滑杆滑到AB中点时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表的示数
24.【答案】(1)B
(2)实验步骤:1、用天平测量一元硬币的质量m1;2、烧杯中倒入适量的水,用天平测量烧杯和水的总质量m2;3、用细线把硬币拴好,把硬币浸没在水中,但是不接触烧杯底,读出此时天平的示数m3
(3)m1m3−m2ρ0
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】 (1) 由于一枚硬币的质量和体积很小不便于直接测量,所以要测量枚硬币的密度.先用天平测量质量,再用排水法测体积 。
(2)实验步骤:
1、用天平测量一元硬币的质量m1;
2、烧杯中倒入适量的水,用天平测量烧杯和水的总质量m2;
3、用细线把硬币拴好,把硬币浸没在水中,但是不接触烧杯底,读出此时天平的示数m3。
(3)一枚硬币浸没在水中,对烧杯底部有一个压力,导致烧杯和水的质量增大,根据物体间力的作用是相互的,所以一枚硬币受到的浮力: F浮=△G=△mg=(m3-m2) g,F浮所以一枚硬币排开水的体积:V排=F浮ρ0g=(m3−m2)gρ0g,硬币浸没在水中,所以一枚硬币的体积:V=V排=(m3−m2)gρ0g硬币的密度:ρ=mV=m1(m3−m2)gρ0g=m1m3−m2ρ0
【分析】 测固体密度的方法,基本原理:ρ=m/V,利用阿基米德原理测量硬币的密度,需要知道硬币的重力及浸没在水中的浮力。 阿基米德定律的内容是:浸在液体里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重。
25.【答案】(1)>
(2)解:当放入试管中的另一物块下沉时,H0表示试管中液体上升的高度,H1表示试管底部应再下沉的深度,H2表示因试管下沉容器液面上升的高度,试管内的物体下沉,排开水V1=V物=S1H0;
由题意可得:h′=h﹣(H1﹣H2)+H0。因为h′=h,则(H1﹣H2)=H0,
试管在容器中应再排开的水的体积V2=S1H1;此时S2H2=S1H1,已知S2=5S1,则:H2=H15。
又因为试管仍然漂浮,所以新排开的水重等于新加入的物体重,G物=ρ水gV2,则m物=ρ水V2。
物块的密度:ρ物=m物V物=ρ水V2V1=ρS1H1S1(H1−H2),此时将H2=H15代入可得:ρ物=5ρ水4=1.25×103kg/m3。
【知识点】探究浮力大小的实验;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)设S1表示试管底面积,S2表示容器底面积,当漂浮时,h表示试管中液体上升的高度,h1表示试管底部应再下沉的深度,h2表示因试管下沉容器液面上升的高度,因物块在试管内漂浮,F浮1 = G物1,即:ρ水gℎS1=m物1g;所以ℎ=m物1ρ水S1因试管中放入的物块而使试管受到的浮力会增加,所以增加量△F浮= G物即:ρ水gS1ℎ1=m物1g,所以ℎ1=m物1ρ水S1会增加,排开的水的体积增大,则试管在容器中应再排开的水的体积△V2 = S2h2,所以,根据阿基米德原理得:△F浮= G物1,
即: ρ水gS2ℎ2=m物1g,则:ℎ2=m物1ρ水S2由题意可得:ℎ'=ℎ−(ℎ1−ℎ2)+ℎ=ℎ−(m物1ρ水S1−m物1ρ水S2)+m物1ρ水S1=ℎ+m物1ρ水S2>ℎ。
【分析】 知道试管漂浮、物体下沉,可分别表示出将物块放入前后,物块的排水体积、试管的排水体积、容器内液面上升的体积,再利用浮力公式、重力、质量公式将其中的等量关系表示出来,最终找出物体密度与水的密度的关系。
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,每小题给出的四个选项中只有一项符合题意)
1.二胡是一种弦乐器,在我国流传历史悠久。演奏前,演员经常要调节弦的松紧程度,其目的在于调节弦发声时的( )
A.响度B.音调C.音色D.振幅
2.北方的冬天可以看到户外的人不断呼出“白气”,“白气”产生过程中发生的物态变化是( )
A.液化B.汽化C.升华D.凝华
3.如图所示四个现象中,由光的反射形成的是( )
A.小孔成像 B.镜中的蜡烛
C.手影 D.感觉水中鱼的位置变浅
4.汽油机是由四个冲程不断循环而工作的,图中表示内能转化为机械能的冲程是( )
A.B.
C.D.
5.下列生活中常见的电流、电压的描述,符合实际的是( )
A.我国家庭电路的电压是220VB.一节干电池的电压为36V
C.手电筒工作时的电流约为10AD.家用电冰箱工作电流约10mA
6.如图中各螺线管通电后,小磁针的指向正确的是( )
A.B.
C.D.
7.下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.保险丝容易熔断,最好用铜线替代
C.家庭电路中空气开关跳闸,不一定是发生了短路
D.在使用试电笔时,手指一定不能接触试电笔尾部的金属体
8.如图所示让小铁球从斜面上滚下,在它运动路径的侧旁放一个磁体,观察到小铁球由直线运动改做曲线运动,该现象说明了( )
A.力能使物体发生形变B.力能改变物体的运动状态
C.此时小球受到的是平衡力D.物体的运动需要力来维持
9.如图所示各种工具都可以看成是杠杆,其中属于费力杠杆的是( )
A.钳子
B.自行车手闸
C.剪铁片剪刀
D.赛艇的桨
10.小明同学在通过如图电路探究“电流与电阻的关系”时,在R0的位置接入10Ω电阻,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,分别记录下电流表和电压表的示数。他断开开关,取下10Ω的电阻,改接为20Ω的电阻后,保持滑片的位置不变闭合开关,此时电压表和电流表的示数较之前的变化情况是( )
A.电流表示数变大;电压表示数变大
B.电流表示数变大;电压表示数变小
C.电流表示数变小;电压表示数变大
D.电流表示数变小;电压表示数变小
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分.每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分)
11.如图所示在凸透镜成像规律的实验中,凸透镜、蜡烛、光屏三者的中心在同一条直线上,且实验过程中保持透镜在B、C两点间的某一位置不变。当将蜡烛放在B点时,成像在A点;将蜡烛移动到A点后,像成在C点,则下列说法正确的是( )
A.蜡烛在B点时,成缩小的像
B.蜡烛在B点时,成放大的像
C.蜡烛在B点时,成倒立的虚像
D.如果将蜡烛放在C点,光屏放在A点,在光屏上也可以得到一个清晰的像
12.两个圆柱形容器中盛有甲、乙两种不同的液体,液面位置如图所示,液体对两个容器底的压强相等,现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中(液体均无溢出),静止时,甲液体中物体漂浮,乙液体中物体悬浮,则下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体的质量等于乙液体的质量
C.甲、乙两液体中的物体受到的浮力相等
D.放入物体后甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强
13.标有“6V 4.8W“的小灯泡L和标有“6V 3.6W”的小型电加热器R,它们电流与电压变化的关系如图甲所示。现将它们连入图乙所示电路中,闭合开关S在确保用电器安全的情况下,使其中一用电器正常工作,下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.电源电压为9V
C.如果加热器R的实际功率为2.5W,灯泡L的实际功率为1W
D.如果加热器R的实际功率为2.5W,电源的实际电压为7V
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.我们能从不同的角度看见书本上的字,是因为光线照射到书本上面发生了 (填“镜面”或“漫”)反射的原因:行驶中的汽车突然刹车时,车上乘客的身体会前倾,这是因为乘客具有 。
15.有甲、乙、丙三个带电体,已知甲物体带正电,甲物体排斥乙物体,乙物体吸引丙物体,丙物体带 (填“正”或“负”)电;甲物体带正电是因为它 (填写“缺少”或“有多余”)电子。
16.在自行车中有的设计是为了增大摩擦,但是所使用的方法却不一定相同。例如:轮胎上印有花纹,是通过增加接触面的 来增大摩擦的,要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸,这是通过增大闸皮与轮圈间的 来增大摩擦的。
17.如图所示在修建水电站时,人们通常会修筑拦河坝来提高上游的水位,一定量的水,上、下水位差越大,上游的水具有的 (填“动”或“重力势”)能越大。当水库水位为175m时,坝底受到的水的压强是 Pa(g取10N/kg)。
18.用一个动滑轮将重300N的物体沿竖直方向匀速向上提升1m,拉力为200N,则拉力做的功为 J,动滑轮的机械效率为 %。
19.将R1和R2两个电阻先后串联、并联在同一电源上,R1先后两次的功率分别为4W和9W.两个电阻的阻值不变,则两个电阻的阻值之比R1:R2= ,并联时电阻R2消耗的功率为 W。
四、综合题(本大题共6小题,共37分.解题中要求有必要的分析和说明.计算还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.一只电水壶的铭牌上标着“220V 1000W”的字样,当壶内装1kg初温为20℃的水时,用时100s将水加热到40℃.已知c水=4.2×103J/(kg•℃)。
(1)电水壶正常工作时的电流是多少?(结果保留一位小数)
(2)求电水壶的热效率。
21.某同学利用小桌、砝码、海绵做“探究影响压力作用效果的因素”的实验,实验过程如图:
(1)实验中,压力的作用效果是通过海绵发生 (填“形变”或“运动状态改变”)来体现的。
(2)比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,压力越 (填“大”或“小”)压力的作用效果越明显。
(3)通过比较图 (填“甲”或“乙”)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
22.永新同学学完电学后惊奇地发现,如图甲所示的电路图,更换不同的元件就可以进行不同的探究实验。
(1)在“元件”处若接上未知阻值的定值电阻,就可以通过此电路测量它的阻值,测量时需要多次测量取平均值,这样做的目的是 。
(2)在“元件”处若接上小灯泡,就可以通过此电路测量小灯泡的额定功率,其实验原理是 。
(3)在“元件”处接上定值电阻,也可探究“电流大小与电压的关系”,永新同学在做该实验时,先调节滑动变阻器,使电压表的示数为4V时,电流表的示数如图乙所示,而后移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,电流表的示数变为 A。
23.如图所示为汽车油量表的简化电路图,电源电压为3V且保持不变,R1是阻值为10Ω的定值电阻,R2是滑动变阻器,A、B为它的两个端点,小明想在此装置中接入一只电压表,当油量增加时电压表示数变大。
(1)电压表应并联在 (填“R1”或“R2”)两端。
(2)当滑杆滑到端点A时,电压表示数为1V,当滑杆滑到AB中点时,电压表的示数为多少?
24.小史同学手里有一枚一元钱的硬币,他想要知道这枚硬币的密度,现有细线、烧杯、足量的水,物理老师又给他提供了三个器材,分别是:
A、弹簧测力计(量程为0~5N,分度值为0.2N)
B、天平有砝码(最小砝码为1g,标尺的分度值为20mg)
C、量筒(容量250mL,分度值为5mL,外径为40mm)
(1)但是,老师却提示他“三个器材中有两个不适合测量这枚硬币的相关物理量”。请你替他选择出合适的器材,并设计出较为精确的测量方法。(已知水的密度为ρ0)你所选择的器材是 (填写“A”、“B”、“C”)
(2)写出主要的实验步骤: 。
(3)写出硬币密度表达式(用已知量和测量量表示):ρ= 。
25.装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上,如图(a)所示,试管内水面与容器底部的距离为h,试管壁的厚度不计,粗细均匀,现将某物块A放入试管内,A漂浮在水面上,试管仍漂浮在容器内的水面上,此时试管内水面与容器底部的距离为h',如图(b)所示(所标h的距离不是真实距离)。
(1)请判断,h' h(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)取走A物块(假设未带走水),将另一物块B完全浸没在该试管水中,发现试管内水面与容器底部的距离恰好又变为h,如图(c)所示,若试管横截面积与容器横截面积之比为1:5.求:物块密度。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】 调节弦的松紧,是为了改变弦的振动频率,因为弦的松紧程度决定振动的频率,频率决定声音的音调;用力大小能改变能改变振幅,能改变响度;音色的影响因素是材料和结构,调节弦的松紧,没有改变音色,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
【分析】 弦乐器是靠弦的振动发出声音的,音调的高低与弦的长度、材料、粗细以及松紧程度都有关系,而与弦的振动幅度无关,弦的振幅越大,响度越大,与音调无关。
2.【答案】A
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠, 北方的冬天,室外的气温很低,户外的人们呼出的水蒸气温度较高,遇到外面的冷空气会放出热量液化成小水珠,就形成了我们看到的“白气”。
故选:A。
【分析】(1) 液化的例子有水蒸气变成水、天然气压缩成液化气、打火机中的气体压缩的液体、冰箱打开看到白气是水蒸气液化、氧气变成液态氧。
(2)汽化的例子有水烧开变成水蒸气、酒精的蒸发、湿衣服上的水变干、液态氧变成氧气、液态氢变成氢气。
(3) 升华的例子有冰冻的衣服直接变干、碘加热变成碘蒸汽、钨变成钨蒸汽、舞台上干冰的升华、雪的直接蒸发。
(4) 凝华的例子有冰花的形成、霜的形成、钨蒸汽变成钨的固态、碘蒸汽变成碘、雪的形成。
3.【答案】B
【知识点】光的反射
【解析】【解答】 A、蜡烛发出的光线经过小孔射到光屏上成像就是小孔成像,是光沿直线传播形成的,故A错误;
B、平面镜将蜡烛发出的光线反射进人的眼睛,反向延长线形成的像就是人眼看到的像,属于光的反射,故B正确;
C、手影是光在同种均匀的介质中沿直线传播形成的,故C错误;
D、鱼从水里发出的光线折射到空气中射向人的眼睛,折射光线的反向延长线形成虚像,感觉水中鱼的位置变浅,是由光的折射形成的,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)光的折射是指光线从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变的现象,比如透镜成像,水变浅了,水中的筷子折断了等;
(2)光的反射是指光线在传播的过程中遇到障碍物被反射出去的现象,比如平面镜成像;
(3)光沿直线传播现象是指光在同种均匀介质中沿直线传播 ,比如影子的形成、日月食的形成、小孔成像。.
4.【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】在汽油机的四个冲程中,气门都关闭,活塞上行的是压缩冲程,压缩冲程把机械能转化为内能,气门都关闭,活塞下行的是做功冲程,做功冲程把内能转化为机械能,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据汽油机的四个冲程的特点和能量变化分析。
5.【答案】A
【知识点】电流的大小;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】 AB、我国家庭电路的电压是220V ;一节干电池的电压约为1.5V,故A正确、B错误;
C、手电筒灯泡正常工作的电流非常小,约为0.2A,故C错误;
D、家用电冰箱的额定功率在220W左右,正常工作的电流在I=PU=220W220V=1A左右, 故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)我国家庭电路的电压是220V、一节干电池的电压约为1.5V;
(2)电筒灯泡正常工作的电流非常小,远小于10A ;
(3)电冰箱电功率在220W左右,利用P=UI估算正常工作时的电流。
6.【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】 A、由图可知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,螺线管的左端是N极、右端是S极;因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以图中小磁针的左端应是N极,右端是S极,故A错误。
B、由图可知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,螺线管的左端是N极、右端是S极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以图中小磁针的左端是N极,右端是S极,故B正确;
C、由图可知,电流从螺线管的上端流入、下端流出,根据安培定则可知,螺线管的下端是N极、.上端是S极 ;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的下端应是N极,上端是S极,故C错误。
D、由图可知,螺线管中正面的电流方向向下,根据安培定则可知,螺线管的右端是N极、左端是S极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的右端是S极,左端是N极,故D错误。
故选:B。
【分析】 先判断电流的流向,再利用安培定则可确定通电螺线管的极性,最后判断小磁针静止时的指向。
7.【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】 A、电能表是测量用电器消耗电能(电流做功)的仪表,故A错误;
B、当用细铜丝代替后,细铜丝的熔点很高,温度即使升高到一定程度,它也不会自动熔断,起不到保护电路的作用,故B错误;
C、电流过大的原因有两个:短路和电路中总功率过大,因此,空气开关“跳闸”的原因可能是电路发生了短路,也可能是用电器的总功率过大,故C正确;
D、如果手不接触笔尾金属体,无论笔尖金属体接触火线还是零线,氖管都不发光,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)电能表是测量用电器消耗电能的仪表,又叫电度表,单位是kW ·h (度) ;
(2)保险丝的作用是起过载保护作用,电路中正确安置保险丝,保险丝就会在电流导常升高到一定的高度和热度的时候,自身熔断切断电流,保护了电路安全运行 ;
(3) 空气开关跳闸的原因有多种,主要包括过载保护、电路短路保护、漏电保护、欠电压保护等。具体来说,空气开关跳闸可能是由于家中负荷功率过高、电器线头没有压紧或出现短路、线路老化漏电等原因导致的。此外,空气开关本身的电流值过低、负载接头不牢固等也可能导致跳闸 ;
(4)使用测电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,不能与笔尖金属体接触。
8.【答案】B
【知识点】物体运动状态的变化;平衡力的辨别;力与运动的关系
【解析】【解答】AB.小铁球在磁体的作用下由直线运动改做曲线运动,运动状态发生变化,所以A错误,B正确;
C.物体受平衡力的作用时,只可能处于静止或匀速直线运动状态。而小铁球做曲线运动,此时小球受到到是非平衡力,故C错误;
D.力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,故D错误;
故选:B。
【分析】 (1)力的作用效果有两个:①力能使物体发生形变;②力能改变物体的运动状态;
(2)物体受平衡力的作用时,只可能处于静止或匀速直线运动状态;
(3)物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。
9.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】 A、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不合题意;
B、自行车手闸在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不合题意;
C、剪铁片剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不合题意;
D、赛艇的桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,符合题意。
故选:D。
【分析】(1) 省力杠杆动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力,虽然省力,但是费了距离。
(2)费力杠杆动力臂小于阻力臂,平衡时动力大于阻力,虽然费力,但是省了距离。
10.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】 串联电路中,电流处处相等,总电压等于各用电器两端电压之和,总电阻等于各电阻之和。
AB选项:将10Ω的电阻变成20Ω的电阻,总电阻变大,而总电压不变,故总电流变小,即电流表示数变小,故AB错误;
CD选项:电路中电流变小,滑动变阻器连入电路的阻值不变,滑动变阻器两端电压变小,电源电压不变,故定值电阻两端电压变大,即电压表示数变大,故D错误,C正确.
故选C.
【分析】 因为电阻变大所以分担的电压就变大,因为总电阻变大,所以电路中的电流变小,只要通过R=UI进行推导。
11.【答案】B,D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 ABC、当将蜡烛放在B点时,成像在A点,透镜在B、C两点间的某一位置不变, 这表明像与物体在凸透镜的同一侧,所以此时成的是正立、放大的虚像,故AC错误, B正确;
D、将蜡烛移动到A点后,像成在C点,透镜在B、C两点间的某一位置不变,说明此时像与物体在凸透镜的异侧,所以成的是实像,根据光路可逆可知,如果将蜡烛放在C点,光屏放在A点,在光屏上也可以得到一个清晰的像,故D正确。
故选: BD。
【分析】 凸透镜成像规律就是:物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种。物距越小,像距越大,实像越大。物体放在焦点之内,在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越大,像距越大,虚像越大。
12.【答案】A,C,D
【知识点】压强大小比较;浮力大小的计算
【解析】【解答】 A、由图可知h甲
B、因为原来两容器中液体产生的压强相等,均匀柱形容器,则F甲 =G甲 = pS甲,F乙=G乙=pS乙;又因为S甲 > S乙,可得G甲 > G乙,所以,m甲>m乙,故B错误;
C、由将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时一个漂浮,另一个悬浮,浮力都等于物体的重力,由于两物体重力相等,故物体受到的浮力相等,故C正确;
D、由于物体的重力都为G,则根据P甲=P+GS甲,P乙=P+GS乙,由S甲 > S乙可知:p甲< P乙,故D正确.
故选ACD.
【分析】 (1) 根据液体压强的计算公式P=ρgh可知:液体压强一定时,深度越大,说明液体的密度越小 ;
(2)根据p=FS分析底部所受液体的压力,由于容器为柱状容器,则液体压力与重力相等;根据重力关系G=mg即可判断质量关系;
(3)物体在液体中漂浮和悬浮时,都满足这样一个条件:即物体受到的浮力都等于其自身重力;这两种情况也有不同:物体漂浮时,物体未完全浸没液体中,它排开液体的体积小于物体的体积;物体悬浮时,物体完全浸没在液体中,它排开液体的体积等于物体的体积;
(4)由于容器为柱状容器,则液体压力与重力相等根据底部所受液体的压力的变化利用p=FS分析液体压强的变化
13.【答案】B,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;实际功率
【解析】【解答】AB、由铭牌“6V 4.8W“和“6V 3.6W”可知小灯泡和小型电加热器正常工作时的电压均为6V,由图象可知,L正常发光时的电流为0.8A,R的正常工作电流为0.6A,由串联电路中各处的电流相等可知,电路中的电流I=0.6A,此时L两端的电压UL=3V,R两端的电压UR=6V,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,电源的电压U=UL +Up=3V+6V=9V,故A错误,B正确;
C、根据P=UI和图象可知,当加热器R的实际功率为2.5W时,R两端电压为5V,通过R的电流为0.5A ,由于串联电路处处电流相等,则通过灯泡的电流也为0.5A,根据图甲可知,此时L两端电压为2V,则灯泡的实际功率: PL实=UL实l实=2V×0.5A=1W,故C正确;
D、因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源的实际电压: U实=UR实+UL实=5V+2V=7V,故D正确。
故选:BCD。
【分析】(1)串联电路的特点 电流:串联电路中各处电流都相等。 电压:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。电阻:串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。分压定律:串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。
(2 实际功率是描述用电设备在实际用电过程中单位时间内所消耗的能量。定义对于同一个用电器来说,铭牌上所刻的电压即为这个用电器的额定电压,当这个用电器在此电压下工作时,所得到的功率是额定功率。此时实际功率在数值上等于额定功率的值。但多数情况下用电器都不会在这个电压下工作,所以当用电器两端的电压大于或小于额定电压时,此时用电器的功率就会随着电压的变化增大或减小,此时的功率称为实际功率
14.【答案】漫;惯性
【知识点】镜面反射与漫反射;惯性及其现象
【解析】【解答】 (1)我们能从不同的角度看见书本上的字,是因为光线照射到书本上面发生了漫反射,反射光线可以射向各个方向;
(2)行驶中的汽车突然刹车时,车上乘客的身体会前倾,这是因为乘客具有惯性,仍会保持原来的运动状态。
【分析】 (1) 漫反射是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不一致,造成反射光线向不同的方向无规则地反射 ;
(2)惯性指的是物体保持原来运动状态不变的性质,是物体的基本性质。
15.【答案】负;缺少
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】有甲乙丙三个带电体,甲物体带正电,甲物体排斥乙物体,同种电荷相互排斥,则乙带正电,乙物体吸引丙物体,异种电荷相互吸引,则丙带负电。甲物体带正电是因为它失去了电子。
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(2)物体失去电子带正电。
16.【答案】粗糙程度;压力
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】 轮胎上印有花纹,是在压力一定时,通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的,要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸,这是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大闸皮与轮圈间的压力来增大摩擦的。
【分析】 增大摩擦力的方法:增大接触面积;增加压力;增加粗糙度;增加粘性;增加摩擦系数。
17.【答案】重力势;1.75×106
【知识点】动能和势能的大小变化;液体压强的计算
【解析】【解答】 (1) 拦河坝使上游水位升高,高度越高重力势能越大;
(2)坝底受到的水的压强为:
p=ρgℎ=1×103kg/m3×10N/kg×175m=1.75×106Pa。..
【分析】 (1) 拦河坝使上游水位升高,提高了水的重力势能,当水流下时可以获得更多的动能,转化为更多的电能;
(2)知道水深和水的密度,利用液体压强公式P=ρgℎ求坝底受到水的压强。
18.【答案】400;75
【知识点】机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】 动滑轮所做的有用功: W有=Gℎ=300N×1m=300J,一个动滑轮的绳子的有效股数为2,则绳端移动的距离:s=2ℎ=2×1m=2m,拉力做的总功: W总=Fs=200N×2m=400J,,动滑轮的机械效率: η=W有W总×100%=300J400J×100%=75%。
【分析】 动滑轮的机械效率用公式η=W有W总×100%求得。机械效率是指机械在稳定运转时,机械的输出功(有用功量)与输入功(动力功量)的百分比。 动滑轮的机械效率与被提升物体的重力、动滑轮的重力有关。因为在用动滑轮将物体提高的同时也需要将动滑轮提高,所以需要克服动滑轮的重力做额外功,另外被提升物体越重克服物体重力做功越多,有用功越大,则机械效率越高。
19.【答案】2:1;18
【知识点】电功率与电能、时间的关系;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】 当R1和R2串联时,设电源电压为U,R1的功率:P1串=(UR1+R2)2R1=4W①,当R1和R2并联时,R1的功率:P1并=U2R1=9W②,联立①②可得: R1: R2=2 :1 ;并联时电阻R2消耗的功率:P2并=U2R2=U212R1=2P1并=2×9W=18W
【分析】 串联电路: 当电压一定时,电流与电阻成反比; 当电流一定时,电压与电阻成正比; 电压之比、电功率之比、电能之比、电热之比等于电阻之比; 并联电路: 当电压一定时,电流与电阻成反比; 当电流一定时,电压与电阻成正比; 电流之比、电功率之比、电能之比、电热之比等于电阻之比 。
20.【答案】(1)解:电水壶铭牌上标着“220V 100W”,即正常工作时的电压U=220V,功率P=100W,
由P=UI得正常工作时的电流为:I=PU=1000W220V≈4.5A;
答:电水壶正常工作时的电流约为4.5A;
(2)解:将1kg水从20℃加热到40℃,水吸收的热量为:Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(40℃﹣20℃)=8.4×104J,
加热100s消耗的电能为:W=Pt=1000W×100s=1×105J,
电水壶的热效率为:η=W有W总=Q吸W=8.4×104J1×105J=0.84=84%。
答:电水壶的热效率为84%。
【知识点】热机的效率;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)由题目可知正常工作时的电压和功率,根据P= UI可求正常工作时的电流。
(2)水的比热容、质量以及升高的温度已知,根据Q吸= c水m水△t可求水吸收的热量,电水壶的功率以及加热时间已知,根据P=Wt可求加热时电热水壶消耗的电能,最后根据η=W有W总=Q吸W可求出电水壶的热效率。
21.【答案】(1)形变
(2)大
(3)乙
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】 (1) 由转换法,实验中,压力的作用效果是通过海绵发生形变来体现的。
(2)比较图甲和图乙知,受力面积一定,乙中压力大,压力作用效果明显,故得出:受力面积一定时,压力越大压力的作用效果越明显;
(3)探究压力的作用效果与受力面积大小的的关系时,应控制压力的大小不变,故通过比较图乙和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【分析】 (1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2) 压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关, 压力指发生在两个物体的接触表面的作用力,或者是气体对于固体和液体表面的垂直作用力,或者是液体对于固体表面的垂直作用力。
22.【答案】(1)减小误差
(2)P=UI
(3)0.2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 (1)为了减小误差在测定未知定值电阻的阻值时需要多次测量取平均值;
(2)测定小灯泡的额定电功率的原理是:P=UI ;
(3)由图乙知,电流表使用0~0.6A量程, 分度值0.02A,所以电路中电流为0.4A ;由欧姆定律可得,定值电阻的阻值为: R=U1I1=4V0.4A=10Ω,在探究电流大小与电压的关系时,需要控制电阻不变,所以移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,此时电流表的示数变为:l2=U2R=2V10Ω=0.2A。
【分析】 (1)本实验为了减小误差要多次测量取平均值;
(2)测电功率的原理是: P=UI ;
(3)清楚电流表的量程和分度值,读出其示数;
(4)探究“电流大小与电压的关系”要保持电阻不变,改变电阻两端的电压和电流。 电流与电压是成正比关系,电流是由电压产生的,有电流就必须要有电压。当电阻不变时,根据欧姆定律I=UR可知,电压越高,电流越大;电压越低,电流越小。
23.【答案】(1)R1
(2)由图知两电阻串联,电压表并联在定值电阻R1的两端,
当滑动变阻器滑片P位于A端时,接入电路中的电阻最大,
此时电路的电流为:I=U1R1=1V10Ω=0.1A,
根据串联电路电压的规律知,
滑动变阻器两端的电压为:U2=U﹣U1=3V﹣1V=2V,
滑动变阻器的最大电阻为:R2大=U2I=2V0.1A=20Ω,
当滑杆滑到AB中点时,
滑动变阻器的电阻为:R2′=12×20Ω=10Ω,
此时电路中的电流为:I′=UR1+R2′=3V10Ω+10Ω=0.15A,
此时电压表的示数为:U1′=I′R1=0.15A×10Ω=1.5V。
答:当滑杆滑到端点A时,电压表示数为1V,当滑杆滑到AB中点时,电压表的示数为1.5V。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】 (1)油量增加时,浮子上移,滑片下移,变阻器接入电路中电阻变小,由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,定值电阻两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压变小,因要求油量增加时电压表示数变大,所以电压表应并连接在定值电阻两端,即R1 的两端;
【分析】 (1)电压表必须和被测用电器并联。注意1.如果电压表和被测用电器串联,会导致电压表的示数等于电源电压,小灯泡不发光。2.可以将电压表直接接在电源两级之间,这样可以测出电源的电压值。
(2) 姆定律是指在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比 ,当滑杆滑到端点A时,电压表示数为1V,根据串联电路电压的规律算出定值电阻两端的电压,由欧姆定律算出电路的电流和滑动变阻器的最大电阻,当滑杆滑到AB中点时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表的示数
24.【答案】(1)B
(2)实验步骤:1、用天平测量一元硬币的质量m1;2、烧杯中倒入适量的水,用天平测量烧杯和水的总质量m2;3、用细线把硬币拴好,把硬币浸没在水中,但是不接触烧杯底,读出此时天平的示数m3
(3)m1m3−m2ρ0
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】 (1) 由于一枚硬币的质量和体积很小不便于直接测量,所以要测量枚硬币的密度.先用天平测量质量,再用排水法测体积 。
(2)实验步骤:
1、用天平测量一元硬币的质量m1;
2、烧杯中倒入适量的水,用天平测量烧杯和水的总质量m2;
3、用细线把硬币拴好,把硬币浸没在水中,但是不接触烧杯底,读出此时天平的示数m3。
(3)一枚硬币浸没在水中,对烧杯底部有一个压力,导致烧杯和水的质量增大,根据物体间力的作用是相互的,所以一枚硬币受到的浮力: F浮=△G=△mg=(m3-m2) g,F浮所以一枚硬币排开水的体积:V排=F浮ρ0g=(m3−m2)gρ0g,硬币浸没在水中,所以一枚硬币的体积:V=V排=(m3−m2)gρ0g硬币的密度:ρ=mV=m1(m3−m2)gρ0g=m1m3−m2ρ0
【分析】 测固体密度的方法,基本原理:ρ=m/V,利用阿基米德原理测量硬币的密度,需要知道硬币的重力及浸没在水中的浮力。 阿基米德定律的内容是:浸在液体里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重。
25.【答案】(1)>
(2)解:当放入试管中的另一物块下沉时,H0表示试管中液体上升的高度,H1表示试管底部应再下沉的深度,H2表示因试管下沉容器液面上升的高度,试管内的物体下沉,排开水V1=V物=S1H0;
由题意可得:h′=h﹣(H1﹣H2)+H0。因为h′=h,则(H1﹣H2)=H0,
试管在容器中应再排开的水的体积V2=S1H1;此时S2H2=S1H1,已知S2=5S1,则:H2=H15。
又因为试管仍然漂浮,所以新排开的水重等于新加入的物体重,G物=ρ水gV2,则m物=ρ水V2。
物块的密度:ρ物=m物V物=ρ水V2V1=ρS1H1S1(H1−H2),此时将H2=H15代入可得:ρ物=5ρ水4=1.25×103kg/m3。
【知识点】探究浮力大小的实验;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)设S1表示试管底面积,S2表示容器底面积,当漂浮时,h表示试管中液体上升的高度,h1表示试管底部应再下沉的深度,h2表示因试管下沉容器液面上升的高度,因物块在试管内漂浮,F浮1 = G物1,即:ρ水gℎS1=m物1g;所以ℎ=m物1ρ水S1因试管中放入的物块而使试管受到的浮力会增加,所以增加量△F浮= G物即:ρ水gS1ℎ1=m物1g,所以ℎ1=m物1ρ水S1会增加,排开的水的体积增大,则试管在容器中应再排开的水的体积△V2 = S2h2,所以,根据阿基米德原理得:△F浮= G物1,
即: ρ水gS2ℎ2=m物1g,则:ℎ2=m物1ρ水S2由题意可得:ℎ'=ℎ−(ℎ1−ℎ2)+ℎ=ℎ−(m物1ρ水S1−m物1ρ水S2)+m物1ρ水S1=ℎ+m物1ρ水S2>ℎ。
【分析】 知道试管漂浮、物体下沉,可分别表示出将物块放入前后,物块的排水体积、试管的排水体积、容器内液面上升的体积,再利用浮力公式、重力、质量公式将其中的等量关系表示出来,最终找出物体密度与水的密度的关系。
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