吉林省长春市朝阳区2023年中考一模物理试题
吉林省长春市朝阳区2023年中考一模物理试题
一、单选题
1.(2023·朝阳模拟)率先使用天文望远镜观察太空,得出天体运行的相关数据,有力地支持了“日心说”的科学家是( )
A.牛顿 B.法拉第 C.伽利略 D.奥斯特
【答案】C
【知识点】物理常识
【解析】【解答】伽利略第一个研究出望远镜,并通过望远镜观察太空,支持了哥白尼的“日心说”。故C正确
答案为:C
【分析】牛顿在力学上的贡献比较大,法拉第的电磁感应原理,丹麦物理学家奥斯特发现通电导线周围存在磁场。
2.(2023·朝阳模拟)上课时,老师用遥控器控制电脑播放PPT是利用了( )
A.次声波 B.红外线 C.紫外线 D.超声波
【答案】B
【知识点】红外线;紫外线
【解析】【解答】A、各种自然灾害都伴随次声波,故A不符合题意。
B、红外线的其中一个作用是,红外遥感,多种遥控器采用的都是红外线,故B符合题意。
C、紫外线一般用做杀菌消毒,验钞机等等,故C不符合题意。
D、超声波一般用做清洗精密仪器等,故D不符合题意。
答案为:B
【分析】红外线具有红外线遥感,电视空调等遥控器都是采用红外线工作。
3.(2020八上·单县期末)吃火锅时看到火锅周围冒“白气”,“白气”这种现象属于( )
A.升华 B.熔化 C.液化 D.汽化
【答案】C
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】吃火锅时看到火锅周围冒“白气”是火锅中放出的水蒸气在空中遇冷液化后形成的小液滴。
故答案为:C。
【分析】液化:物质从气态变成液态的过程叫液化,液化要放热。使气体液化的方法有:降低温度和压缩体积。(液化现象如:“白气”、雾、等)
4.(2023·朝阳模拟)将杯中的水倒出,发现怎样倒也倒不干净,杯壁上沾有水珠,这是由于( )
A.分子之间存在斥力 B.分子之间有间隙
C.分子之间存在引力 D.水分子很多
【答案】C
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】将杯子中的水倒出,一部分水会粘在水杯上,是因为水分子和组成杯子的分子之间有引力,因此无论怎样倒也倒不干净。
答案为:C
【分析】分子之间存在引力和斥力。
5.(2023·朝阳模拟)图所示验电器上标记的各部件中,通常情况属于绝缘体的是( )
A.金属球 B.橡胶垫 C.铁制外壳 D.金属箔
【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】导体是指容易导电的物体,金属、大地、人体、食盐水溶液都是导体,绝缘体是指不易导电的物体,陶瓷、橡胶等。金属球、铁制外壳、金属箔都是导体。
答案为:B
【分析】橡胶垫是绝缘体,金属球、铁制外壳、金属箔都是导体。
6.(2023·朝阳模拟)电影《流浪地球2》中太阳急速衰老,是因为太阳内部的氢元素即将全部耗尽。下列叙述正确的是( )
A.太阳内部发生的是核聚变 B.核能是可再生能源
C.太阳内部发生的是核裂变 D.核能是二次能源
【答案】A
【知识点】核能;核聚变;核裂变
【解析】【解答】A、太阳内部时时刻刻都在发生核聚变,故A正确。
B、核能是不可再生能源,故B错误。
C、太阳内部发生的是不可控的核聚变,释放出巨大的能量,故C错误。
D、核能属于一次能源,故D错误。
答案为:A
【分析】原子核是由质子和中子组成,一旦原子核分裂或聚合,就能释放出巨大的能量,这就是核能。分裂时是核裂变,聚合时就是核聚变。
7.(2023八下·阜平期末)《民法典》规定:禁止从建筑物中抛掷物品。高空抛物存在巨大的安全隐患,是因为高处的物体 具有较大的( )
A.重力 B.惯性 C.动能 D.重力势能
【答案】D
【知识点】动能和势能的概念;重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】当质量一定时,高处的物体由于高度比较大,因此具有的重力势能比较大。
A、重力G=mg A 错误
B、惯性只跟物体的质量有关 B 错误
C、动能跟物体的质量和速度有关,跟高度无关 C 错误
D、重力势能跟质量和高度有关 D 正确
故选D。
【分析】
A、由重力的知识点可以判断
B、由惯性的知识点可以判断
C、由动能的知识点可以判断
D、由重力势能的知识点可以判断
8.(2023·朝阳模拟)如图所示的“调光电路”,闭合开关后小灯泡不亮,电流表无示数。用电压表探测电路故障时的现象为:将电压表接在ab两点无示数;接在ac两点有示数。则可能是( )
A.滑动变阻器短路 B.滑动变阻器断路
C.小灯泡短路 D.小灯泡断路
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A、如果滑动变阻器短路,那么电流表应该有示数,故A错误。
B、如果滑动变阻器断路,把电压表放在ab两点时,电压表示数应该最大,故B错误。
C、如果小灯泡短路,那么电流表应该有示数,故C错误
D、此图为串联电路,小灯泡不亮,电流表没有示数,所以电路出现短路情况,根据电压表检测结果可以判断出小灯泡断路,故D正确。
答案为:D
【分析】(1)串联电路电流表没有示数,说明电路中有断路。
(2)电压表示数最大接近电源电压,表明与其并联的用电器短路。
9.(2023·榆树模拟)某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是( )
A.电能→机械能→光能
B.太阳能→机械能→电能
C.太阳能→电能→机械能
D.机械能→电能→光能
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】太阳能电池板将太阳能转化为电能,电动机将电能转化为机械能,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据能量转化的知识判断。
10.(2021八下·浦城期中)一块砖平放在水平地面上时,对地面的压强为p,如果把相同的8块砖按如图所示放在水平地面上,对地面的压强为( )
A.p B.2p C.4p D.8p
【答案】B
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】一块砖对地面的压力为F,此时受力面积是S,则8块砖对地面的压力为8F,根据图示,此时的受力面积为4S,则此时对地面的压强为p′= =2p
故答案为:B。
【分析】运用压强公式P=进行判断大小。
二、填空题
11.(2023·朝阳模拟)在“神舟八号”飞船与“天宫一号”对接的某一过程中,用时220s,它们之间的距离减少了100m,这说明以“天宫一号”为参照物,飞船的速度是 m/s;它们对接成功后,若以 为参照物,飞船是静止的。
【答案】0.45;天宫一号
【知识点】参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】(1)根据速度公式可求得飞船的速度为
(2)对接成功后,飞船与天宫一号连为一个整体,以天宫一号为参照物,那么飞船是静止的。
【分析】(1)可利用速度公式求出速度。
(2)被研究对象与参照物之间的距离是否发生变化,没有变化则静止。
12.(2023·朝阳模拟)我国自主品牌比亚迪生产的新能源汽车享誉世界。我们能从各个方向看到小汽车,是因为光在汽车表面发生了 反射。汽车挡风玻璃倾斜安装,是为了避免车内物体在司机正前方成像对司机造成干扰,所成的像是 (选填“虚像”或“实像”)。汽车禁鸣,这是在 防止噪声污染。
【答案】漫;虚像;声源处
【知识点】镜面反射与漫反射;平面镜成像的原理、特点;防治噪声的途径
【解析】【解答】(1)光线照射到凸凹不平的物体表面是,被反射到四面八方,人们可以从不同角度看见物体,这是漫反射。
(2)平面镜所成的像是虚像。
(3)禁止鸣笛是从声源处防止噪音产生的。
【分析】(1)物体发生漫反射,人们才能从不同角度看见物体。
(2)平面镜成的像是虚像。
(3)禁止鸣笛是从声源处防止噪音污染。
13.(2023·朝阳模拟)将金属棒的一端插入到沸水中,很快金属棒的另一端也变得烫手了,此时金属棒的内能变 ;金属棒的另一端温度升高的过程是能量的 (选填“转化”或“转移”)过程。
【答案】大;转移
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)金属棒插入热水后,金属棒变得烫手,说明金属棒的温度上升,即内能变大。
(2)金属棒的另一端温度升高是同种能量,都是内能,所以是能量的转移。
【分析】(1)物体吸热内能变大。
(2)同种能量是转移,不同种能量是转化。
14.(2023·朝阳模拟)电热水器是家庭生活中常用的加热水的装置,在使用电热水器时,应当把它连入家庭电路中。
(1)热水器的插头是三线插头,它分别与火线、零线和 相连;
(2)若某电热水器可以装50kg的水,将电热水器装满水,接入家庭电路中正常工作时,测得电热水器中的水从20℃上升到35℃所用的时间是20min,则水吸收的热量是 J;若该电热水器的额定功率为3000W,则它加热的效率是 %。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)地线
(2)3.15×106;87.5
【知识点】电流的热效应;电功与热量的综合计算;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】(1)三线插头是接火线、零线和地线。
(2)根据热量公式可以算出热量的大小,该热水器消耗的总能量为Q=W=Pt=3000W×20×60s=3.6×106J,故加热的效率为
【分析】(1)三线插头是接火线、零线和地线。
(2)利用热量公式可以求出水吸收的热量,根据电功率可以求出消耗的总能量,用水吸收的热量除以总能量,即为加热效率。
15.(2023·朝阳模拟)工人利用图甲所示滑轮组提升重力为960N的物体A,拉力F随时间t变化的关系图像如图乙所示,物体A上升的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示,不计绳重和机械部件之间的摩擦。则:
(1)在内,拉力F的功率逐渐变 ,动滑轮的重力为 N;
(2)在内,拉力F克服动滑轮重力做的功是 J,滑轮组的机械效率是 。
【答案】(1)大;240
(2)480;80%
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】(1)根据公式P=FV,可知,在0~1S内,力保持不变,速度变大,所以功率在变大。动滑轮的重为G轮=3F-G物=3×400N-960N=240N。
(2)1~3S内物体移动的路程为S=Vt=1m/s×2s=2m,即动滑轮重力做功为W=Gh=240N×2m=480J。有用功为W有=G物h=960N×2m=1920J,总功为W总=FS=400N×6m=2400J即机械效率为
【分析】(1)在0~1S内,力保持不变,速度变大,所以功率在变大
(2)可以算出距离,在重力方向上移动了距离,利用公式即可求出。克服重力做功为有用功,拉力做功为总功,根据机械效率公式求出效率。
三、实验题
16.(2023·朝阳模拟)小明在“观察水的沸腾”实验中,组装的实验装置如图所示:
(1)图示装置有一处明显错误,请指出来: ;
(2)为了节约能源,适当缩短实验时间,可采取的措施有很多,请你帮小明写出一种: ;
(3)通过实验小明总结发现水沸腾必须具备的两个条件为: 、持续吸热。
【答案】(1)温度计的玻璃泡碰到容器底
(2)减少水的质量
(3)温度达到沸点
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)从图中很明显可以看出温度计接触到烧杯底部,在使用温度计时,温度计不能接触容器底部,如果接触了会导致温度不准确或者容易损坏温度计。
(2)为了节省时间可以减少水的质量,可以用热水,可以盖上盖子。
(3)水的沸腾条件是达到沸点继续吸热。
【分析】(1)温度计在使用时不能接触容器壁和容器底。
(2)用少量的热水可以节约沸腾的时间。
(3)水的沸腾条件是达到沸点且继续吸热。
17.(2023·朝阳模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)将凸透镜正对太阳光,在透镜下方平行地放上白纸。测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,如图甲所示为t﹣s的关系图像;则该透镜的焦距f为 cm;
(2)如图乙,将蜡烛移至45cm刻度线处时,在凸透镜右侧的光屏上 (选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。请在图乙中画出从烛焰发出的这条光线通过凸透镜后的折射光线。
(3)在实验过程中不断移动蜡烛位置,观察到如图丙中①~⑥的六种烛焰清晰的像,则按蜡烛到凸透镜距离由远到近排列所得到的6个像,正确的排序为 。
【答案】(1)12
(2)不能;
(3)②①③⑤⑥④
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】
(1)由甲图可知,在12cm处时,需要4min就可以将白纸烧焦,说明此时的温度最高,而焦点的位置温度最高,从光心到焦点的距离就是焦距,所以焦距为12cm。
(2)将蜡烛移至45cm刻度线处时,物距为5cm,小于一倍焦距12cm,所以在光屏上不能出现蜡烛的像。答案如图:
(3)在实验中不断移动蜡烛的位置,蜡烛越靠近凸透镜倒立的像越大,小于一倍焦距时所成的像是放大正立的。正确排序为 ②①③⑤⑥④ 。
【分析】
(1)焦距是指光心到焦点的距离,焦点的温度最高。
(2)当物距小于一倍焦距时是虚像,光屏上不会出现蜡烛的像。
(3)物体靠近凸透镜时所成的像越大,小于一倍焦距时所成的像为正立放大的虚像。
18.(2023·朝阳模拟)利用天平和量筒通过下列实验步骤测量酱油的密度:
(1)将天平放在水平台面上,把 放在标尺左端的零刻度线处,调节横梁两端的平衡螺母,直到天平平衡;
(2)按甲、乙、丙的顺序进行实验(烧杯中的酱油全部倒入量筒中),根据图中数据可知,酱油的密度为 kg/m3;
(3)为了更加精确地测量酱油的密度,可以将实验顺序调整为 ,这样可以减小因烧杯中残留有酱油而产生的误差。
【答案】(1)游码
(2)1.2×103
(3)乙、丙、甲
【知识点】液体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1)使用天平时,将天平放在水平工作台上,游码移到左侧零刻度线处。
(2)由甲乙两图可知酱油的质量为m油=m总-m杯=151.2g-31.2g=120g,由丙图可知酱油的体积为100mL,所以酱油的密度为
(3)如果按照甲乙丙顺序测量密度会导致酱油的体积偏小,为了减小误差最好的顺序为乙丙甲。
【分析】(1)天平在使用时将游码移到左侧零刻度线处。
(2)根据图中数据可求出酱油的密度。
(3)酱油在倒出容器时容易粘在容器上,会给实验造成误差。
四、填空题
19.(2023·榆树模拟)如图所示为“探究电磁铁磁性强弱的因素”的实验电路图。
(1)图中甲和乙两个电磁铁, 的磁性较强。
(2)本次用到的实验方法有转换法和 法。
(3)滑片P向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数变 。
(4)图中电磁铁吸引的大头针的下端是分散的,这是因为 。
【答案】(1)乙
(2)控制变量
(3)多
(4)同名磁极互相排斥
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)根据图片可知,乙电磁铁吸引大头针的数量多,则乙的磁场较强;
(2)探究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系时,必须控制电流大小相同,因此用到了转换法和控制变量法;
(3)当滑片向左移动时,变阻器的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,则电磁铁的磁场变强,吸引大头针的数量变多。
(4)图中电磁铁吸引的大头针的下端是分散的,这是因为:同名磁极互相排斥。
【分析】(1)根据吸引大头针的数量比较磁场的强弱;
(2)探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其他因素相同,这就是控制变量法。
(3)根据电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系判断;
(4)根据磁极之间的相互作用规律解答。
五、实验题
20.(2023八下·抚松期中)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,实验器材有:粗糙程度均匀的长木板一块、质量相等的表面粗糙的木块和表面光滑的铝块各一个、弹簧测力计一只。
(1)用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据 知识,测出木块与接触面之间的滑动摩擦力大小。分别进行了如图甲、乙、丙所示的三次实验,三次弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3,且F3>F1>F2,在图丙中,弹簧测力计的示数F3为 N;
(2)对比甲、丙两图实验可得:接触面粗糙程度相同时, ;
(3)小洋发现上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置(如图丁所示),此实验装置的优点是 ;
(4)请为小洋班拔河比赛的筹备工作提一个建议: 。
【答案】(1)二力平衡;2.4
(2)压力越大,滑动摩擦力越大
(3)木板不一定要做匀速直线运动
(4)选体重大的同学(或穿鞋底粗糙的鞋)
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,
(1)用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据二力平衡,测出木块与接触面之间的滑动摩擦力大小;在图丙中,弹簧测力计的指针在刻度板2后3格,示数F3为2.4 N;
(2)对比甲、丙两图实验,压力不同:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,改装为如图丁,拉动木块下的木板,此实验装置的优点是木板不一定要做匀速直线运动;
(4)因为压力越大,滑动摩擦力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,为了拔河比赛获胜,可以选体重大的同学或穿鞋底粗糙的鞋。
【分析】(1)根据二力平衡,测量拉力等于物体受到的摩擦力;
(2)当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)物体固定,拉力物体下面的接触面,不一定匀速直线运动;
(4)增大压力或接触面变粗糙,滑动摩擦力变大。
21.(2023·朝阳模拟)在物理实验课上,学习小组正在“探究电流与电压的关系”。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30 0.40 0.48
(1)如图甲所示的电路图中,虚线框内为电表,则虚线框1内为 表;
(2)通过实验,得到数据如上表所示,当电压表示数为1.8V时,电流表示数如图乙所示,为 A。根据实验数据分析可得结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成 比;
(3)实验中,为了获得多组实验数据,需要通过调节 来改变定值电阻两端的电压。多次实验的目的是 。
【答案】(1)电压
(2)0.36;正
(3)滑动变阻器的滑片P;寻找普遍规律
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)虚线框与电阻R并联,电压表在工作时与被测用电器并联,即该表为电压表。
(2)从图中电流表上可以读出示数为0.36A,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)实验中多次调节滑动变阻器的滑片,改变电阻两端的电压,多次测量的目的是避免偶然性,寻找普遍规律。
【分析】(1)电压表与被测用电器并联。电流表与被测用电器串联。
(2)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)滑动变阻器除了保护电路外,在此实验中还可以改变电阻两端的电压进行多次实验。
六、综合题
22.(2023·朝阳模拟)如图所示为某中学兴趣小组设计的身高测量仪的工作电路图。电源电压U不变,R1为竖直固定放置的滑动变阻器(长度为L),其滑片P可竖直上下移动,接入电路的阻值与接入电路的长度成正比;电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻R2的阻值为20Ω。
(1)闭合开关S,身高140cm的小红站上踏板时,电流表示数为0.45A,此时滑片P刚好在距R1下端的位置;
闭合开关S,身高180cm的小明站上踏板时,电压表示数将 ,若此时电流表示数为0.3A,滑片P刚好在距R1下端的位置,则电源电压U为 V;
(2)在保证电路安全的前提下,该身高测量仪的身高测量范围为 。
【答案】(1)变大;18
(2)120~200cm
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】(1)由图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表A测该电路中的电流, 身高180cm的小明站上踏板时与身高140cm的小红站上踏板时相比,由图可知,变阻器接入电路的电阻变大,串联电路分压特点可知R1两端的电压变大,即电压表示数变大。
身高140cm的小红站上踏板时,电流表A2示数为0.45A,滑片距R1下端的位置,则变阻器接入电路的电阻为
,
由串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压:-------①
身高180cm的小明站上踏板时,电流表A2示数为0.3A,滑片距R1下端的位置,则变阻器接入电路的电阻为
, 同理可得该电路的电源电压:-------②
由①②解得:U=18V,R1=50Ω;
(2)由已知条件(两次测量的结果)可知身高增加40cm时,变阻器电阻丝接入电路的长度增加,变阻器接入电路阻值增大
,则身高每增加20cm,变阻器接入电路的阻值增大,
保证电路安全的前提下,当滑动变阻器滑到顶端时,该身高测量仪测量的是最高身高,此时对应的R1的电阻为50Ω,
根据接入电路的阻值与接入电路的长度成正比可知,滑片在最顶端时对应的最高身高为180cm+20cm=200cm;
当滑片在最顶端时对应的最高身高为200cm,此时电压表两端的电压:不超过电压表的最大量程,因此电路安全;
根据电流表A的量程为0~0.6A可知,电路中最大电流为0.6A,此时对应的R1的连入电路的电阻最小, 根据欧姆定律和串联电路的特点可得,R1的连入电路的电阻:此时变阻器接入电路的长度为
已知所测身高为140cm时,滑片距R1下端
的位置,根据接入电路的阻值与接入电路的长度成正比可知,
能测量的最小身高为:140cm-20cm=120cm,
所以,在保证电路安全的前提下,该身高测量仪的身高测量范围为120~200cm。
【分析】(1)由图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表A测该电路中的电流,
身高180cm的小明站上踏板时与身高140cm的小红站上踏板时相比,结合电路图判断变阻器接入电路中电阻的变化,根据串联电路的分压特点即可判断电压表示数的变化;
身高140cm的小红站上踏板时,电流表A2示数为0.45A;身高180cm的小明站上踏板时,电流表A2示数为0.3A,结合串联电路的电阻关系和欧姆定律得出电源电压的表达式,然后联立求出电源电压和滑动变阻器的最大电阻;
(2)保证电路安全的前提下,当滑动变阻器滑到顶端时,该身高测量仪测量的是最高身高,根据接入电路的阻值与接入电路的长度成正比可知,身高每增加40cm,滑片上升,因此滑片在最顶端时对应的最高身高为200cm,当滑片在最顶端时对应的最高身高为200cm,利用欧姆定律求得此时电压表两端的电压,与电压表的最大量程比较判断;
根据电流表A2的量程为0~0.6A可知,电路中最大电流为0.6A,利用欧姆定律求得此时对应的R1的电阻,读出对应的身高,综上得到身高测量仪的身高测量范围。
23.(2023·朝阳模拟)如图甲所示,水平桌面上放置一个高为25cm的轻质方形容器B,容器B内有一静止的实心正方体物块A,已知物块A的边长为10cm,密度为0.6g/cm3,物块A与容器B底部不密合,且物块A下表面中央与容器B的底部用一根长10cm的细绳连在一起(细绳质量、体积忽略不计)。(g取10N/kg)
(1)向容器内缓慢加入1000mL的某种液体后,再用6N竖直向下的力F作用在物块A上,发现物块A恰好完全浸没,如图乙所示,则加入液体的密度为 kg/m3;
(2)撤去压力F后,物块A漂浮于液面,此时液面深度为10cm,则容器B的底面积为 cm2;
(3)继续向容器内加入该液体,直至物块A恰好浸没于液体中,假设继续加入液体的体积为xcm3,请通过推理计算出该容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
【答案】(1)1.2×103kg/m3
(2)150
(3)解:物体A漂浮时浸入液体的深度为
当细线恰好拉直时,此时注入容器B内液体的体积为
所以当注入液体的体积x<750cm3时,容器内液体的深度为
容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为
当A恰好浸没时,此时注入容器B内液体的体积为
所以当注入液体的体积750cm3≤x<1000cm3时,容器内液体的深度为
容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为
答:当注入液体的体积x<750cm3时,容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=(1200+0.8x)Pa;当注入液体的体积750cm3≤x<1000cm3时,容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=2.4x(Pa)
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】(1)物体的质量为m=ρV= 0.6g/cm3 ×1000cm3=600g,即物体重力为G=mg=0.6kg×10N/kg=6N,物体完全浸没时,物体保持平衡,浮力等于重力加上向下的压力,故浮力F浮=G+F压=6N+6N=12N,而浮力F浮=ρgV排,由此两个式子可以求出液体的密度为
(2)撤掉外力后物体处于漂浮状态,浮力等于重力,同时可求出物体浸入液体中的体积等于排开液体的体积,那么总体积为液体体积加上排出的体积V总=V液+V排=1000cm3+500cm3=1500cm3,故容器的底面积为
【分析】(1)物体浸没且保持静止,向上的浮力等于向下的重力加上压力。
(2)求出排开液体的体积再加上液体的体积就是总体积,用总体积除以深度就可以算出底面积。
(3) 根据体积关系可求出A漂浮时浸入液体的深度,从而可求出当细线恰好拉直时注入容器B内液体的体积,则根据体积关系可分别求出注入不同液体的体积时容器内液体的深度,根据P=ρgh可表示出容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式。
吉林省长春市朝阳区2023年中考一模物理试题
一、单选题
1.(2023·朝阳模拟)率先使用天文望远镜观察太空,得出天体运行的相关数据,有力地支持了“日心说”的科学家是( )
A.牛顿 B.法拉第 C.伽利略 D.奥斯特
2.(2023·朝阳模拟)上课时,老师用遥控器控制电脑播放PPT是利用了( )
A.次声波 B.红外线 C.紫外线 D.超声波
3.(2020八上·单县期末)吃火锅时看到火锅周围冒“白气”,“白气”这种现象属于( )
A.升华 B.熔化 C.液化 D.汽化
4.(2023·朝阳模拟)将杯中的水倒出,发现怎样倒也倒不干净,杯壁上沾有水珠,这是由于( )
A.分子之间存在斥力 B.分子之间有间隙
C.分子之间存在引力 D.水分子很多
5.(2023·朝阳模拟)图所示验电器上标记的各部件中,通常情况属于绝缘体的是( )
A.金属球 B.橡胶垫 C.铁制外壳 D.金属箔
6.(2023·朝阳模拟)电影《流浪地球2》中太阳急速衰老,是因为太阳内部的氢元素即将全部耗尽。下列叙述正确的是( )
A.太阳内部发生的是核聚变 B.核能是可再生能源
C.太阳内部发生的是核裂变 D.核能是二次能源
7.(2023八下·阜平期末)《民法典》规定:禁止从建筑物中抛掷物品。高空抛物存在巨大的安全隐患,是因为高处的物体 具有较大的( )
A.重力 B.惯性 C.动能 D.重力势能
8.(2023·朝阳模拟)如图所示的“调光电路”,闭合开关后小灯泡不亮,电流表无示数。用电压表探测电路故障时的现象为:将电压表接在ab两点无示数;接在ac两点有示数。则可能是( )
A.滑动变阻器短路 B.滑动变阻器断路
C.小灯泡短路 D.小灯泡断路
9.(2023·榆树模拟)某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是( )
A.电能→机械能→光能
B.太阳能→机械能→电能
C.太阳能→电能→机械能
D.机械能→电能→光能
10.(2021八下·浦城期中)一块砖平放在水平地面上时,对地面的压强为p,如果把相同的8块砖按如图所示放在水平地面上,对地面的压强为( )
A.p B.2p C.4p D.8p
二、填空题
11.(2023·朝阳模拟)在“神舟八号”飞船与“天宫一号”对接的某一过程中,用时220s,它们之间的距离减少了100m,这说明以“天宫一号”为参照物,飞船的速度是 m/s;它们对接成功后,若以 为参照物,飞船是静止的。
12.(2023·朝阳模拟)我国自主品牌比亚迪生产的新能源汽车享誉世界。我们能从各个方向看到小汽车,是因为光在汽车表面发生了 反射。汽车挡风玻璃倾斜安装,是为了避免车内物体在司机正前方成像对司机造成干扰,所成的像是 (选填“虚像”或“实像”)。汽车禁鸣,这是在 防止噪声污染。
13.(2023·朝阳模拟)将金属棒的一端插入到沸水中,很快金属棒的另一端也变得烫手了,此时金属棒的内能变 ;金属棒的另一端温度升高的过程是能量的 (选填“转化”或“转移”)过程。
14.(2023·朝阳模拟)电热水器是家庭生活中常用的加热水的装置,在使用电热水器时,应当把它连入家庭电路中。
(1)热水器的插头是三线插头,它分别与火线、零线和 相连;
(2)若某电热水器可以装50kg的水,将电热水器装满水,接入家庭电路中正常工作时,测得电热水器中的水从20℃上升到35℃所用的时间是20min,则水吸收的热量是 J;若该电热水器的额定功率为3000W,则它加热的效率是 %。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
15.(2023·朝阳模拟)工人利用图甲所示滑轮组提升重力为960N的物体A,拉力F随时间t变化的关系图像如图乙所示,物体A上升的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示,不计绳重和机械部件之间的摩擦。则:
(1)在内,拉力F的功率逐渐变 ,动滑轮的重力为 N;
(2)在内,拉力F克服动滑轮重力做的功是 J,滑轮组的机械效率是 。
三、实验题
16.(2023·朝阳模拟)小明在“观察水的沸腾”实验中,组装的实验装置如图所示:
(1)图示装置有一处明显错误,请指出来: ;
(2)为了节约能源,适当缩短实验时间,可采取的措施有很多,请你帮小明写出一种: ;
(3)通过实验小明总结发现水沸腾必须具备的两个条件为: 、持续吸热。
17.(2023·朝阳模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)将凸透镜正对太阳光,在透镜下方平行地放上白纸。测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,如图甲所示为t﹣s的关系图像;则该透镜的焦距f为 cm;
(2)如图乙,将蜡烛移至45cm刻度线处时,在凸透镜右侧的光屏上 (选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。请在图乙中画出从烛焰发出的这条光线通过凸透镜后的折射光线。
(3)在实验过程中不断移动蜡烛位置,观察到如图丙中①~⑥的六种烛焰清晰的像,则按蜡烛到凸透镜距离由远到近排列所得到的6个像,正确的排序为 。
18.(2023·朝阳模拟)利用天平和量筒通过下列实验步骤测量酱油的密度:
(1)将天平放在水平台面上,把 放在标尺左端的零刻度线处,调节横梁两端的平衡螺母,直到天平平衡;
(2)按甲、乙、丙的顺序进行实验(烧杯中的酱油全部倒入量筒中),根据图中数据可知,酱油的密度为 kg/m3;
(3)为了更加精确地测量酱油的密度,可以将实验顺序调整为 ,这样可以减小因烧杯中残留有酱油而产生的误差。
四、填空题
19.(2023·榆树模拟)如图所示为“探究电磁铁磁性强弱的因素”的实验电路图。
(1)图中甲和乙两个电磁铁, 的磁性较强。
(2)本次用到的实验方法有转换法和 法。
(3)滑片P向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数变 。
(4)图中电磁铁吸引的大头针的下端是分散的,这是因为 。
五、实验题
20.(2023八下·抚松期中)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,实验器材有:粗糙程度均匀的长木板一块、质量相等的表面粗糙的木块和表面光滑的铝块各一个、弹簧测力计一只。
(1)用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据 知识,测出木块与接触面之间的滑动摩擦力大小。分别进行了如图甲、乙、丙所示的三次实验,三次弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3,且F3>F1>F2,在图丙中,弹簧测力计的示数F3为 N;
(2)对比甲、丙两图实验可得:接触面粗糙程度相同时, ;
(3)小洋发现上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置(如图丁所示),此实验装置的优点是 ;
(4)请为小洋班拔河比赛的筹备工作提一个建议: 。
21.(2023·朝阳模拟)在物理实验课上,学习小组正在“探究电流与电压的关系”。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30 0.40 0.48
(1)如图甲所示的电路图中,虚线框内为电表,则虚线框1内为 表;
(2)通过实验,得到数据如上表所示,当电压表示数为1.8V时,电流表示数如图乙所示,为 A。根据实验数据分析可得结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成 比;
(3)实验中,为了获得多组实验数据,需要通过调节 来改变定值电阻两端的电压。多次实验的目的是 。
六、综合题
22.(2023·朝阳模拟)如图所示为某中学兴趣小组设计的身高测量仪的工作电路图。电源电压U不变,R1为竖直固定放置的滑动变阻器(长度为L),其滑片P可竖直上下移动,接入电路的阻值与接入电路的长度成正比;电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻R2的阻值为20Ω。
(1)闭合开关S,身高140cm的小红站上踏板时,电流表示数为0.45A,此时滑片P刚好在距R1下端的位置;
闭合开关S,身高180cm的小明站上踏板时,电压表示数将 ,若此时电流表示数为0.3A,滑片P刚好在距R1下端的位置,则电源电压U为 V;
(2)在保证电路安全的前提下,该身高测量仪的身高测量范围为 。
23.(2023·朝阳模拟)如图甲所示,水平桌面上放置一个高为25cm的轻质方形容器B,容器B内有一静止的实心正方体物块A,已知物块A的边长为10cm,密度为0.6g/cm3,物块A与容器B底部不密合,且物块A下表面中央与容器B的底部用一根长10cm的细绳连在一起(细绳质量、体积忽略不计)。(g取10N/kg)
(1)向容器内缓慢加入1000mL的某种液体后,再用6N竖直向下的力F作用在物块A上,发现物块A恰好完全浸没,如图乙所示,则加入液体的密度为 kg/m3;
(2)撤去压力F后,物块A漂浮于液面,此时液面深度为10cm,则容器B的底面积为 cm2;
(3)继续向容器内加入该液体,直至物块A恰好浸没于液体中,假设继续加入液体的体积为xcm3,请通过推理计算出该容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物理常识
【解析】【解答】伽利略第一个研究出望远镜,并通过望远镜观察太空,支持了哥白尼的“日心说”。故C正确
答案为:C
【分析】牛顿在力学上的贡献比较大,法拉第的电磁感应原理,丹麦物理学家奥斯特发现通电导线周围存在磁场。
2.【答案】B
【知识点】红外线;紫外线
【解析】【解答】A、各种自然灾害都伴随次声波,故A不符合题意。
B、红外线的其中一个作用是,红外遥感,多种遥控器采用的都是红外线,故B符合题意。
C、紫外线一般用做杀菌消毒,验钞机等等,故C不符合题意。
D、超声波一般用做清洗精密仪器等,故D不符合题意。
答案为:B
【分析】红外线具有红外线遥感,电视空调等遥控器都是采用红外线工作。
3.【答案】C
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】吃火锅时看到火锅周围冒“白气”是火锅中放出的水蒸气在空中遇冷液化后形成的小液滴。
故答案为:C。
【分析】液化:物质从气态变成液态的过程叫液化,液化要放热。使气体液化的方法有:降低温度和压缩体积。(液化现象如:“白气”、雾、等)
4.【答案】C
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】将杯子中的水倒出,一部分水会粘在水杯上,是因为水分子和组成杯子的分子之间有引力,因此无论怎样倒也倒不干净。
答案为:C
【分析】分子之间存在引力和斥力。
5.【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】导体是指容易导电的物体,金属、大地、人体、食盐水溶液都是导体,绝缘体是指不易导电的物体,陶瓷、橡胶等。金属球、铁制外壳、金属箔都是导体。
答案为:B
【分析】橡胶垫是绝缘体,金属球、铁制外壳、金属箔都是导体。
6.【答案】A
【知识点】核能;核聚变;核裂变
【解析】【解答】A、太阳内部时时刻刻都在发生核聚变,故A正确。
B、核能是不可再生能源,故B错误。
C、太阳内部发生的是不可控的核聚变,释放出巨大的能量,故C错误。
D、核能属于一次能源,故D错误。
答案为:A
【分析】原子核是由质子和中子组成,一旦原子核分裂或聚合,就能释放出巨大的能量,这就是核能。分裂时是核裂变,聚合时就是核聚变。
7.【答案】D
【知识点】动能和势能的概念;重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】当质量一定时,高处的物体由于高度比较大,因此具有的重力势能比较大。
A、重力G=mg A 错误
B、惯性只跟物体的质量有关 B 错误
C、动能跟物体的质量和速度有关,跟高度无关 C 错误
D、重力势能跟质量和高度有关 D 正确
故选D。
【分析】
A、由重力的知识点可以判断
B、由惯性的知识点可以判断
C、由动能的知识点可以判断
D、由重力势能的知识点可以判断
8.【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A、如果滑动变阻器短路,那么电流表应该有示数,故A错误。
B、如果滑动变阻器断路,把电压表放在ab两点时,电压表示数应该最大,故B错误。
C、如果小灯泡短路,那么电流表应该有示数,故C错误
D、此图为串联电路,小灯泡不亮,电流表没有示数,所以电路出现短路情况,根据电压表检测结果可以判断出小灯泡断路,故D正确。
答案为:D
【分析】(1)串联电路电流表没有示数,说明电路中有断路。
(2)电压表示数最大接近电源电压,表明与其并联的用电器短路。
9.【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】太阳能电池板将太阳能转化为电能,电动机将电能转化为机械能,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据能量转化的知识判断。
10.【答案】B
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】一块砖对地面的压力为F,此时受力面积是S,则8块砖对地面的压力为8F,根据图示,此时的受力面积为4S,则此时对地面的压强为p′= =2p
故答案为:B。
【分析】运用压强公式P=进行判断大小。
11.【答案】0.45;天宫一号
【知识点】参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】(1)根据速度公式可求得飞船的速度为
(2)对接成功后,飞船与天宫一号连为一个整体,以天宫一号为参照物,那么飞船是静止的。
【分析】(1)可利用速度公式求出速度。
(2)被研究对象与参照物之间的距离是否发生变化,没有变化则静止。
12.【答案】漫;虚像;声源处
【知识点】镜面反射与漫反射;平面镜成像的原理、特点;防治噪声的途径
【解析】【解答】(1)光线照射到凸凹不平的物体表面是,被反射到四面八方,人们可以从不同角度看见物体,这是漫反射。
(2)平面镜所成的像是虚像。
(3)禁止鸣笛是从声源处防止噪音产生的。
【分析】(1)物体发生漫反射,人们才能从不同角度看见物体。
(2)平面镜成的像是虚像。
(3)禁止鸣笛是从声源处防止噪音污染。
13.【答案】大;转移
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)金属棒插入热水后,金属棒变得烫手,说明金属棒的温度上升,即内能变大。
(2)金属棒的另一端温度升高是同种能量,都是内能,所以是能量的转移。
【分析】(1)物体吸热内能变大。
(2)同种能量是转移,不同种能量是转化。
14.【答案】(1)地线
(2)3.15×106;87.5
【知识点】电流的热效应;电功与热量的综合计算;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】(1)三线插头是接火线、零线和地线。
(2)根据热量公式可以算出热量的大小,该热水器消耗的总能量为Q=W=Pt=3000W×20×60s=3.6×106J,故加热的效率为
【分析】(1)三线插头是接火线、零线和地线。
(2)利用热量公式可以求出水吸收的热量,根据电功率可以求出消耗的总能量,用水吸收的热量除以总能量,即为加热效率。
15.【答案】(1)大;240
(2)480;80%
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】(1)根据公式P=FV,可知,在0~1S内,力保持不变,速度变大,所以功率在变大。动滑轮的重为G轮=3F-G物=3×400N-960N=240N。
(2)1~3S内物体移动的路程为S=Vt=1m/s×2s=2m,即动滑轮重力做功为W=Gh=240N×2m=480J。有用功为W有=G物h=960N×2m=1920J,总功为W总=FS=400N×6m=2400J即机械效率为
【分析】(1)在0~1S内,力保持不变,速度变大,所以功率在变大
(2)可以算出距离,在重力方向上移动了距离,利用公式即可求出。克服重力做功为有用功,拉力做功为总功,根据机械效率公式求出效率。
16.【答案】(1)温度计的玻璃泡碰到容器底
(2)减少水的质量
(3)温度达到沸点
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)从图中很明显可以看出温度计接触到烧杯底部,在使用温度计时,温度计不能接触容器底部,如果接触了会导致温度不准确或者容易损坏温度计。
(2)为了节省时间可以减少水的质量,可以用热水,可以盖上盖子。
(3)水的沸腾条件是达到沸点继续吸热。
【分析】(1)温度计在使用时不能接触容器壁和容器底。
(2)用少量的热水可以节约沸腾的时间。
(3)水的沸腾条件是达到沸点且继续吸热。
17.【答案】(1)12
(2)不能;
(3)②①③⑤⑥④
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】
(1)由甲图可知,在12cm处时,需要4min就可以将白纸烧焦,说明此时的温度最高,而焦点的位置温度最高,从光心到焦点的距离就是焦距,所以焦距为12cm。
(2)将蜡烛移至45cm刻度线处时,物距为5cm,小于一倍焦距12cm,所以在光屏上不能出现蜡烛的像。答案如图:
(3)在实验中不断移动蜡烛的位置,蜡烛越靠近凸透镜倒立的像越大,小于一倍焦距时所成的像是放大正立的。正确排序为 ②①③⑤⑥④ 。
【分析】
(1)焦距是指光心到焦点的距离,焦点的温度最高。
(2)当物距小于一倍焦距时是虚像,光屏上不会出现蜡烛的像。
(3)物体靠近凸透镜时所成的像越大,小于一倍焦距时所成的像为正立放大的虚像。
18.【答案】(1)游码
(2)1.2×103
(3)乙、丙、甲
【知识点】液体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1)使用天平时,将天平放在水平工作台上,游码移到左侧零刻度线处。
(2)由甲乙两图可知酱油的质量为m油=m总-m杯=151.2g-31.2g=120g,由丙图可知酱油的体积为100mL,所以酱油的密度为
(3)如果按照甲乙丙顺序测量密度会导致酱油的体积偏小,为了减小误差最好的顺序为乙丙甲。
【分析】(1)天平在使用时将游码移到左侧零刻度线处。
(2)根据图中数据可求出酱油的密度。
(3)酱油在倒出容器时容易粘在容器上,会给实验造成误差。
19.【答案】(1)乙
(2)控制变量
(3)多
(4)同名磁极互相排斥
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)根据图片可知,乙电磁铁吸引大头针的数量多,则乙的磁场较强;
(2)探究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系时,必须控制电流大小相同,因此用到了转换法和控制变量法;
(3)当滑片向左移动时,变阻器的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,则电磁铁的磁场变强,吸引大头针的数量变多。
(4)图中电磁铁吸引的大头针的下端是分散的,这是因为:同名磁极互相排斥。
【分析】(1)根据吸引大头针的数量比较磁场的强弱;
(2)探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其他因素相同,这就是控制变量法。
(3)根据电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系判断;
(4)根据磁极之间的相互作用规律解答。
20.【答案】(1)二力平衡;2.4
(2)压力越大,滑动摩擦力越大
(3)木板不一定要做匀速直线运动
(4)选体重大的同学(或穿鞋底粗糙的鞋)
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,
(1)用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据二力平衡,测出木块与接触面之间的滑动摩擦力大小;在图丙中,弹簧测力计的指针在刻度板2后3格,示数F3为2.4 N;
(2)对比甲、丙两图实验,压力不同:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,改装为如图丁,拉动木块下的木板,此实验装置的优点是木板不一定要做匀速直线运动;
(4)因为压力越大,滑动摩擦力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,为了拔河比赛获胜,可以选体重大的同学或穿鞋底粗糙的鞋。
【分析】(1)根据二力平衡,测量拉力等于物体受到的摩擦力;
(2)当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)物体固定,拉力物体下面的接触面,不一定匀速直线运动;
(4)增大压力或接触面变粗糙,滑动摩擦力变大。
21.【答案】(1)电压
(2)0.36;正
(3)滑动变阻器的滑片P;寻找普遍规律
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)虚线框与电阻R并联,电压表在工作时与被测用电器并联,即该表为电压表。
(2)从图中电流表上可以读出示数为0.36A,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)实验中多次调节滑动变阻器的滑片,改变电阻两端的电压,多次测量的目的是避免偶然性,寻找普遍规律。
【分析】(1)电压表与被测用电器并联。电流表与被测用电器串联。
(2)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)滑动变阻器除了保护电路外,在此实验中还可以改变电阻两端的电压进行多次实验。
22.【答案】(1)变大;18
(2)120~200cm
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】(1)由图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表A测该电路中的电流, 身高180cm的小明站上踏板时与身高140cm的小红站上踏板时相比,由图可知,变阻器接入电路的电阻变大,串联电路分压特点可知R1两端的电压变大,即电压表示数变大。
身高140cm的小红站上踏板时,电流表A2示数为0.45A,滑片距R1下端的位置,则变阻器接入电路的电阻为
,
由串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压:-------①
身高180cm的小明站上踏板时,电流表A2示数为0.3A,滑片距R1下端的位置,则变阻器接入电路的电阻为
, 同理可得该电路的电源电压:-------②
由①②解得:U=18V,R1=50Ω;
(2)由已知条件(两次测量的结果)可知身高增加40cm时,变阻器电阻丝接入电路的长度增加,变阻器接入电路阻值增大
,则身高每增加20cm,变阻器接入电路的阻值增大,
保证电路安全的前提下,当滑动变阻器滑到顶端时,该身高测量仪测量的是最高身高,此时对应的R1的电阻为50Ω,
根据接入电路的阻值与接入电路的长度成正比可知,滑片在最顶端时对应的最高身高为180cm+20cm=200cm;
当滑片在最顶端时对应的最高身高为200cm,此时电压表两端的电压:不超过电压表的最大量程,因此电路安全;
根据电流表A的量程为0~0.6A可知,电路中最大电流为0.6A,此时对应的R1的连入电路的电阻最小, 根据欧姆定律和串联电路的特点可得,R1的连入电路的电阻:此时变阻器接入电路的长度为
已知所测身高为140cm时,滑片距R1下端
的位置,根据接入电路的阻值与接入电路的长度成正比可知,
能测量的最小身高为:140cm-20cm=120cm,
所以,在保证电路安全的前提下,该身高测量仪的身高测量范围为120~200cm。
【分析】(1)由图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表A测该电路中的电流,
身高180cm的小明站上踏板时与身高140cm的小红站上踏板时相比,结合电路图判断变阻器接入电路中电阻的变化,根据串联电路的分压特点即可判断电压表示数的变化;
身高140cm的小红站上踏板时,电流表A2示数为0.45A;身高180cm的小明站上踏板时,电流表A2示数为0.3A,结合串联电路的电阻关系和欧姆定律得出电源电压的表达式,然后联立求出电源电压和滑动变阻器的最大电阻;
(2)保证电路安全的前提下,当滑动变阻器滑到顶端时,该身高测量仪测量的是最高身高,根据接入电路的阻值与接入电路的长度成正比可知,身高每增加40cm,滑片上升,因此滑片在最顶端时对应的最高身高为200cm,当滑片在最顶端时对应的最高身高为200cm,利用欧姆定律求得此时电压表两端的电压,与电压表的最大量程比较判断;
根据电流表A2的量程为0~0.6A可知,电路中最大电流为0.6A,利用欧姆定律求得此时对应的R1的电阻,读出对应的身高,综上得到身高测量仪的身高测量范围。
23.【答案】(1)1.2×103kg/m3
(2)150
(3)解:物体A漂浮时浸入液体的深度为
当细线恰好拉直时,此时注入容器B内液体的体积为
所以当注入液体的体积x<750cm3时,容器内液体的深度为
容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为
当A恰好浸没时,此时注入容器B内液体的体积为
所以当注入液体的体积750cm3≤x<1000cm3时,容器内液体的深度为
容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为
答:当注入液体的体积x<750cm3时,容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=(1200+0.8x)Pa;当注入液体的体积750cm3≤x<1000cm3时,容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=2.4x(Pa)
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】(1)物体的质量为m=ρV= 0.6g/cm3 ×1000cm3=600g,即物体重力为G=mg=0.6kg×10N/kg=6N,物体完全浸没时,物体保持平衡,浮力等于重力加上向下的压力,故浮力F浮=G+F压=6N+6N=12N,而浮力F浮=ρgV排,由此两个式子可以求出液体的密度为
(2)撤掉外力后物体处于漂浮状态,浮力等于重力,同时可求出物体浸入液体中的体积等于排开液体的体积,那么总体积为液体体积加上排出的体积V总=V液+V排=1000cm3+500cm3=1500cm3,故容器的底面积为
【分析】(1)物体浸没且保持静止,向上的浮力等于向下的重力加上压力。
(2)求出排开液体的体积再加上液体的体积就是总体积,用总体积除以深度就可以算出底面积。
(3) 根据体积关系可求出A漂浮时浸入液体的深度,从而可求出当细线恰好拉直时注入容器B内液体的体积,则根据体积关系可分别求出注入不同液体的体积时容器内液体的深度,根据P=ρgh可表示出容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式。