黑龙江省绥化市肇东十一中2023年中考物理二模试卷
黑龙江省绥化市肇东十一中2023年中考物理二模试卷
一、选择题(共12小题,24分。1-10单选:11、12小题有2个或2个以上正确答案。)
1.下列关于我们教室里一张单人课桌的估测,最接近实际的是( )
A.课桌质量约为100kg B.课桌高度约为80cm
C.桌面面积约为4m2 D.课桌抽屉容积约为1m3
【答案】B
【知识点】质量及其特性;长度的估测
【解析】【解答】A.课桌质量约为10kg,A不符合题意;
B.课桌高度约为80cm,B符合题意;
C.桌面面积约为0.4m2,C不符合题意;
D.课桌抽屉容积约为0.02m3,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据常见物体的质量、长度、面积和体积,结合数据解答。
2.(2021·聊城)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.用大小不同的力先后敲击同一物体,可以改变物体发声的音调
B.医生利用听诊器来诊断疾病是利用了声音能传递信息
C.声音在真空中传播的速度为3×108 m/s
D.在教室周围植树可以在声源处减弱噪声
【答案】B
【知识点】声速;音调及音调与频率的关系;声与能量;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.用大小不同的力先后敲击同一物体,物体的振幅不同,可以改变物体发声的响度,A不符合题意;
B.声音可传递信息和能量,医生利用听诊器来诊断疾病是利用了声音能传递信息,B符合题意;
C.声音不能在在真空中传播,C不符合题意;
D.减弱噪声的三种途径:在声源处减弱,在人耳处减弱,在传播过程中减弱。在教室周围植树是在传播过程中减弱噪声,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】声速:在空气中传播速度是:340米/秒。声音在固体传播比液体快,而在液体传播又比空气体快。
乐音的三个特征:音调、响度、音色。(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系。(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。
减弱噪声的途径:(1)在声源处减弱;(2)在传播过程中减弱;(3)在人耳处减弱。
3.(2022八上·玄武期中)如图所示的光现象中,与杯弓蛇影成像原理相同的是( )
A. 雨后彩虹 B.水中倒影
C. 笔杆错位 D. 手影游戏
【答案】B
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】杯弓蛇影成像原理是光的反射现象;
A.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,分解成各种彩色光,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,A不符合题意.
B.水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,B符合题意;
C.笔杆错位是光的折射,C不符合题意;
D.手影游戏是光的直线传播,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】杯弓蛇影和倒影的成像原理都是光的反射现象。
4.如图所示电路,电源电压不变,开关闭合,向右调节滑动变阻器的滑片。下列判断正确的是( )
A.电流表示数变大
B.电路的总功率变大
C.电压表V2与电压表V1示数之差变小
D.电压表V1与电流表A示数之比变小
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据电路判断,是串联电路,电压表V1测量滑动变阻器的分压,电压表V2测量总电压,滑片向右调节,电阻变大,电流变小,示数变小,A不符合题意;电路的电功率变小,B不符合题意;电压表V2和V1示数差变小,C符合题意;电压表V1与电流表A的示数之比变大,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小;变大的电阻分压变大。
5.(2020·岳阳)关于流体的力现象表述正确的是( )
A.鸟翼获得向上的升力,是因为流体在流速大的地方压强大
B.在水中上浮的物体受浮力,下沉的物体不受浮力
C.重力一定的轮船从长江驶入海洋,浮力不变
D.石块没入水中越深,浮力越大
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系;阿基米德原理
【解析】【解答】A.鸟翼获得向上的升力,是因为流体在流速大的地方压强小,A不符合题意;
B.不论物体上浮还是下沉,浸入水中的物体均受到浮力,B不符合题意;
C.重力一定的轮船从长江驶入海洋,处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,C符合题意;
D.石块没入水中越深,排开水的体积不变,由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知浮力不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力,流体在流速大的地方压强小,物体受到的浮力和液体密度有关,和排开的液体的体积有关。
6.掷实心球是中考体育考试项目之一。掷出去的实心球从a点出手后,在空中的运动轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点,则以下说法正确的是( )
A.a、c两点动能相等 B.b、e两点动能均为零
C.a、b、c三点机械能相等 D.d点的机械能大于e点的机械能等
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A.a、c两点高度相等,重力势能相等,A不符合题意;
B.b点有速度,动能不为零,e点动能为零,B不符合题意;
C.由于克服空气阻力,消耗机械能,a、b、c三点机械能减小,C不符合题意;
D.d点的机械能大于e点的机械能等,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体在运动时,克服空气阻力消耗机械能;动能和物体的质量、速度有关;重力势能和物体的质量、高度有关。
7.(2021·德惠模拟)某型号动车组在到站前可以利用减速发电,原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行,车上的电动机线圈随车轮一起转动,产生感应电流,并自动输入电网。这既减少了机械磨损又保护了环境。与此工作原理相同的是( )
A.电磁继电器 B.麦克风 C.扬声器 D.电铃
【答案】B
【知识点】动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】高速行驶的列车关闭电源后继续向前运行,车上的电动机线圈随车轮一起转动,产生感应电流,这是电磁感应现象。
A、电磁继电器应用的是电磁铁的原理,故A错误;
B、麦克风应用的是电磁感应原理,故B正确;
C、扬声器应用的是通电线圈在磁场中受力运动的原理,故C错误;
D、电铃应用的是电磁铁的原理,故D错误;
故答案为:B
【分析】闭合电路的一部分的物体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象,称之为电磁感应现象。
8.如果在做液体压强实验时,所用的压强计U形管中分别装酒精、水、水银液体,橡皮膜金属盒放入同一液体同一深度处,其中U形管中显示高度差最大的压强计是(ρ水银>ρ水>ρ酒精)( )
A.装酒精的 B.装水的 C.装水银的 D.都一样
【答案】A
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】当液体压强计在相同液体的相同深度时,压强相等,U形管中装入不同液体时,液体的密度越小,深度变化越明显,所以U形管中装酒精时,液面差最大,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】液体压强相同时,液体密度越小,深度变化越明显。
9.如图所示,老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物,将质量为36kg的重物在5s内匀速提升1m。他对绳的拉力F为200N。不计绳重和摩擦,下列判断正确的是( )
A.动滑轮的重力为20N B.拉力所做的功为200J
C.拉力做功的功率为40W D.滑轮组的机械效率为90%
【答案】D
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】物体的重力为G=mg=36kg×10N/kg=360N;动滑轮的重力G动=nF-G=2×200N-360N=40N,A不符合题意;拉力做功为W=Fs=200N×2×1m=400J,B不符合题意;拉力的功率为,C不符合题意;滑轮组的机械效率为。
故答案为:D。
【分析】根据物体的质量计算重力;利用力和距离的乘积计算做功多少;功和时间的比值, 计算功率;有用功和总功的比值,计算机械效率。
10.(2019八上·吉林期中)如图,当蜡烛、凸透镜及光屏放置于光具座上适当的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像,由此可以判断,所用凸透镜的焦距是( )
A.小于8cm B.大于20cm
C.在8cm和10cm之间 D.在10cm和16cm之间
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图可知:u=20cm,v=16cm.且u>v;
由凸透镜成像规律可知:此时的像是倒立缩小的实像;
则20cm>2f﹣﹣﹣﹣①
2f>16cm>f﹣﹣﹣﹣②
由①②两式解得10cm>f>8cm.C符合题意,ABD不符合题意.
故答案为:C
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立缩小的实像。
11.(2020·泸州)如图所示,已知固定斜面长5m、倾角为30°,木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,关于木箱所受的力对木箱做的功,下列判断正确的是( )
A.木箱克服重力做功的大小为500J
B.木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C.推力做功的大小为500J
D.斜面支持力做功的大小为375J
【答案】B,C
【知识点】功率的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】ABC.推力对木箱做的功为总功
由题意知,斜面的高度为斜面长度的一半,木箱克服其重力做的功为有用功
此过程中,木箱克服斜面摩擦力做的功为额外功
A不符合题意、BC符合题意;
D.斜面对物体支持力的方向和物体运动的方向互相垂直,这说明物体没有在支持力的方向上通过一段距离,所以斜面支持力对物体没有做功,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】力和距离的乘积计算功,总功和有用功的差计算额外功。
12.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,移动滑片P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则( )
A.滑动变阻器的最大阻值是20Ω
B.滑动变阻器消耗的电功率最大时,变阻器的阻值是10Ω
C.电源电压为8V
D.电路消耗的最大电功率为14.4W
【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.根据电路中的电流最小时,利用计算滑动变阻器最大电阻为,A符合题意;
B.根据滑动变阻器的最大电功率,计算对应的电阻为,B符合题意;
C.根据电流和总电阻U=IR,0.4A×(R0+20Ω)=0.6A×(R0+10Ω),计算电源电压为12V,C不符合题意;
D.定值电阻R0为10Ω,最大电功率为,D符合题意。
故答案为:ABD.
【分析】根据电功率和电流,可以计算电阻;利用电流和电阻的乘积计算电压;利用电压和的,可以计算电功率。
二、填空题(每空1分,共24分)
13.小芳站在斑马线路口等绿灯时,以行驶的汽车为参照物,小芳是 的;若马路宽度为25m,绿灯亮的时间为20s,等绿灯亮后小芳至少以 m/s的平均速度才能安全通过马路。
【答案】运动;1.25
【知识点】速度公式及其应用;参照物及其选择
【解析】【解答】小芳站在斑马线路口等绿灯时,以行驶的汽车为参照物,小芳是运动的;若马路宽度为25m,绿灯亮的时间为20s,平均速度为,才能安全通过马路。
【分析】相对于参照物有位置变化是运动的;根据路程和时间的比值, 计算速度。
14.(2020九上·重庆月考)在晴朗干燥的冬日里,洗头吹干后,用塑料梳子梳头时,塑料梳子在与头发摩擦过程中 (选填“失去”或“得到”)电子而带上负电,而头发因带同种电荷相互 (选填“吸引”或“排斥”),所以头发越梳越蓬松。
【答案】得到;排斥
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】塑料梳子在与头发摩擦过程中由于塑料梳子束缚电子的能力强而得到电子,从而带上负电。被梳子摩擦过的头发因带上同种电荷而相互排斥,所以头发越梳越蓬松。
【分析】不同的物体相互摩擦时,得到电子带负电;同种电荷而相互排斥。
15.我国自主研发的山东号航母在海上训练时,当飞机降落,它和航母摩擦转化的内能无法再自动转化为机械能,这说明能量的转化是有 ,在甲板上指挥员戴耳罩阻隔飞机表鸣声,这是在 处减弱噪声。
【答案】方向性的;人耳
【知识点】能量的转化或转移;防治噪声的途径
【解析】【解答】当飞机降落,它和航母摩擦转化的内能无法再自动转化为机械能,这说明能量的转化是有方向性的,在甲板上指挥员戴耳罩阻隔飞机表鸣声,这是在人耳处减弱噪声。
【分析】能量的转化具有方向性;戴耳罩,是在人耳处控制噪声。
16.汽油机在工作过程中将机械能转化为内能的冲程是 ;汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧40g的汽油所释放的热量为 J。
【答案】压缩冲程;1.84×106
【知识点】燃料的热值;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机在工作过程中,压缩冲程将机械能转化为内能;根据燃料的质量,计算热量为Q=mq=0.04kg×4.6×107J/kg=1.84×106J。
【分析】汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能;根据燃料的热值和质量的乘积计算热量。
17.《2019~2025年全球与中国共享电动自行车发展全面调研与未来趋势预测报告》分析指出,共享电动自行车主要应用领域是学生和上班族。一辆共享电动车行驶时电机输出功率为100W时,可以在平直的公路上以18km/h的速度匀速行驶,则此时该车所受的阻力是 N,按此速度,该电动自行车行驶5km克服阻力做功 J。
【答案】20;1×105
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】根据物体运动的速度v=18km/h=5m/s,利用P=Fv,可以计算力的大小;根据力和距离,计算做功W=Fs=20N×5000m=1×105J。
【分析】根据功率和速度的比值, 计算力的大小;利用力和距离的乘积计算做功。
18.甲和乙两灯的额定电压均为6V,如图所示是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线,现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路各元件安全,电源电压最大为 V,电路消耗的最大电功率为 W。
【答案】8;4
【知识点】串联电路的电压规律;电功率的计算
【解析】【解答】当灯泡串联时,电路中的最大电流为0.5A,根据图像,此时的电源电压U=2V+6V=8V;电路的最大电功率P=UI=8V×0.5A=4W。
【分析】利用串联电路电压规律,计算总电压;根据电压和电流的乘积计算电功率。
19.如图所示,A、B为两个等高圆柱形容器,容器内部的底面积之比为2:1,都装满水。现将质量之比为1:3的木块a、b分别轻轻放入两容器中,水对容器底部的压强之比为 ,水对容器底部的压力之比为 。
【答案】1:1;2:1
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的特点
【解析】【解答】已知容器中液面高度相同,放入物体后,液体仍然是满的,根据p=ρgh,液体压强不变,比值为1:1;根据F=pS,计算容器底的受到的压力时,已知底面积之比为2:1,则压力之比为2:1.
【分析】根据液体密度和深度,判断压强的关系;利用压强和受力面积的乘积计算压力关系。
20.(2021·桂平一模)白炽灯使用一段较长时间后,灯丝发生升华而变细,电阻 ,在额定电压下工作时消耗的实际功率 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变大;变小
【知识点】影响电阻大小的因素;电功率的计算
【解析】【解答】白炽灯使用一段较长时间后,灯丝发生升华而变细。灯丝的材料、长度不变,灯丝变细,电阻变大。
由公式知,在额定电压下工作时消耗的实际功率变小。
【分析】导体的长度、材料相同时,横截面积越大,电阻越小,在两端电压一定时,用电器消耗的功率的变化用公式分析。
21.如图所示,是小明家部分电路及电能表。他将电吹风插入插座使其单独工作,测得1min内,电能表转盘转了30转,则电吹风的功率是 W。家庭电路中电流过大的原因有两个,一是电路中用电器的总功率过大,二是电路发生 。
【答案】600;短路
【知识点】电功的测量;电功率的计算;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】根据电能表转盘转数和时间,计算电功率为;家庭电路中,电流过大的原因有总电功率过大,发生短路。
【分析】根据电能和时间的比值, 计算电功率;家庭电路中,电流过大的原因有总电功率过大,发生短路。
22.发送到月球上的月球车需将岩石切割后取回研究,切割过程中,岩石温度会升高,这是通过 方式增大了它的内能。此外,月球车还可以利用 (红外线/紫外线)成像仪进行观察。
【答案】做功;红外线
【知识点】红外线;做功改变物体内能
【解析】【解答】切割岩石的过程中,岩石温度会升高,这是通过做功 方式增大了它的内能。此外,月球车还可以利用红外线成像仪进行观察。
【分析】物体间相互摩擦,是做功改变内能;红外线可以热成像。
23.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点处挂一个重为20N的物体,B点处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,且OB:AB=2:1.则F= N,它是 杠杆。
【答案】30;费力
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,计算拉力,由于OB
24.(2016·泉州)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的阻值为 Ω,电源电压为 V.
【答案】10;12
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.
由图乙可知,滑动变阻器接入电路中的阻值R1=20Ω时,电路中的电流I1=0.4A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I= 可得,电源的电压:
U=I1(R0+R1)=0.4A×(R0+20Ω),
由图丙可知,滑动变阻器接入电路中的电阻R2=30Ω时,电压表的示数U0=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I2= = ,
电源的电压:
U=I2(R0+R2)= ×(R0+30Ω),
因电源的电压不变,
所以,0.4A×(R0+20Ω)= ×(R0+30Ω),
整理可得:0.4A+5Ω×R0-90Ω=0,
解得:R0=10Ω,R0=﹣22.5Ω舍去,
电源的电压U=I1(R0+R1)=0.4A×(10Ω+20Ω)=12V.
故答案为:10;12.
【分析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.由图乙可知,滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω时电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,根据图丙可知滑动变阻器接入电路中的电阻为30Ω时电压表的示数,根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出方程,解方程求出R0的阻值,进一步求出电源的电压.本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取滑动变阻器接入电路中的电阻与对应的电流、电压表的示数是关键.
三、作图与实验探究题(每图2分,每空1分,共36分)
25.用笔画线代替导线完成如图所示的电路(导线不得交叉)。要求:只有在天黑且有声音时,灯才变亮;三孔插座与灯互不影响。【“声控”开关(有声音时自动闭合,无声音时自动断开)、“光控”开关(有光照时自动断开,无光照时自动闭合)】
【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】在家庭电路中,声光控开关串联连接,接在火线一侧;三孔插座要左零右火上接地,如图 。
【分析】连接家庭电路中,声光控开关串联连接,接在火线一侧;三孔插座要左零右火上接地。
26.(2018·临沂)如图所示,物体沿斜面匀速下滑,请画出物体所受重力G、支持力F及滑动摩擦力f的示意图(O为物体的重心)。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】物体受到的重力G竖直向下、支持力F垂直于斜面向上,滑动摩擦力f平行于斜面向上,从重心开始沿力的方向作各力的示意图,如图所示:
【分析】用有向线段描述力的三要素是力的作图,重力的方向竖直向下,支持力和支撑面垂直,摩擦力和物体相对运动的方向相反.
27.(2022九上·五华期末)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,实验装置如图甲所示,将温度计插入试管后,待温度升至50℃左右开始,每隔大约1min记录一次温度,根据记录的数据,在方格纸上以纵轴表示温度,横轴表示时间,描点连线,得到如图乙所示的该物质熔化时温度随时间变化的图像。
(1)实验中采取“水浴法”对试管中的物质加热,这种加热方法的好处是使试管中的物质
;
(2)由图乙可知,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)图乙中物体C点处于 状态;在B点时刻的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)D点时刻的内能;
(4)比较图乙中的AB段与DE段可知,物质AB段的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)DE段的比热容;
(5)某同学把试管中的物质换成水,烧杯中的水已沸腾,试管中的水 (选填“会”或“不会”)沸腾,原因是 。
【答案】(1)受热均匀
(2)晶体
(3)固液共存;小于
(4)小于
(5)不会;试管内外的水温度相同,试管内的水不能继续吸热
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)用水浴法加热好处就是物质受热均匀且温度上升速度较慢,便于及时记录各个时刻的温度。
(2)晶体在熔化时,有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,分析图乙可知,该物质熔化时有固定的熔点,所以该物质是晶体。
(3) 物体在C点处于熔化过程中,为固液共存态;晶体熔化过程中,吸收热量,内能增大,所以在B点的内能小于D点的内能。
(4)比较图乙中的AB段与DE段可知,加热时间都为两分钟,吸收的热量相同,但AB段比DE段温度变化大,根据 可知,物质AB段的比热容小于DE段的比热容。
(5)水沸腾时需要两个条件:①温度达到沸点,②继续吸热,试管内的水达到沸点后,试管内外的水温度相同,试管内的水不能继续吸热,所以不能观察到试管内水的沸腾现象。
【分析】(1)水浴法加热,物体受热均匀;
(2)晶体在熔化时,温度保持不变;
(3)晶体熔化时,处于固液共存状态;吸收热量后内能变大;
(4)质量和吸收热量相同时,温度变化越大,比热容越小;
(5)液体沸腾的条件是:到达沸点,继续吸热。
28.小华同学利用图所示的装置探究平面镜成像问题。
(1)用玻璃板代替平面镜,主要目的是 。
(2)他在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A,再拿一支没有点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,小华探究的主要问题是:像和
物体的 关系(选填“位置”或“大小”)。
(3)实验中玻璃板倾斜,出现的后果可能是: 。
(4)某同学将蜡烛A以5cm/s的速度靠近玻璃板移动时,像会以 m/s的速度靠近玻璃板,且在移动的过程中,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)小明将棋子放在玻璃板前的不同位置,重复(2)中的操作,下列各实验过程也要进行多次测量,与该实验目的相同的是 ____(填序号)。
A.刻度尺测铅笔的长度
B.探究杠杆的平衡条件
C.测量定值电阻的阻值
【答案】(1)便于确定像的位置
(2)大小
(3)不论怎么移动蜡烛B都不能与A的像重合
(4)0.05;不变
(5)B
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】探究平面镜成像时,
(1)用玻璃板代替平面镜,主要目的是便于确定像的位置;
(2)在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A,再拿一支没有点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,可以探究像和物体的 大小关系;
(3)实验中玻璃板倾斜,出现的后果可能是不论怎么移动蜡烛B都不能与A的像重合;
(4)像和物体到平面镜的距离相等,所以当蜡烛A以5cm/s的速度靠近玻璃板移动时,像会以0.05 m/s的速度靠近玻璃板,且在移动的过程中,像的大小不变;
(5)小明将棋子放在玻璃板前的不同位置,进行实验,可以探究规律的普遍性,例如探究杠杆的平衡条件,B符合题意。
【分析】(1)玻璃板代替平面镜,主要目的是便于确定像的位置;
(2)利用玻璃板后面的蜡烛和前面蜡烛的象重合,可以探究像像和物体的大小关系;
(3)玻璃板和桌面不垂直,后面的蜡烛和像不能重合;
(4)像和物体到平面镜的距离相等;
(5)探究规律时,多次实验,可以探究普遍性,避免偶然性。
29.小明在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,如图所示,
(1)如图甲所示,根据 条件,当测力计沿水平方向拉着木块做 运动时,木块所受滑动摩擦力大小等于拉力大小。
实验次数 长木板运动情况 测力计示数/N
1 匀速 2
2 由慢到快 2
3 由快到慢 2
(2)小明在图甲实验中发现较难保持木块匀速运动,弹簧测力计示数不稳定。于是他与同学们一起改进实验。如图乙所示,固定测力计,通过拉动长木板进行实验。实验记录如表所示,则木块所受的滑动摩擦力大小为 N。
用图乙装置的优点:拉动长木板时不需要做 运动,测力计示数稳定便于读数,通过表格中三次实验数据分析:物体所受滑动摩擦力大小与物体的 无关。
【答案】(1)二力平衡;匀速直线
(2)2;匀速直线;速度
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,如图所示,
(1)如图甲,根据二力平衡条件,当测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,木块所受滑动摩擦力大小等于拉力大小;
(2)在图甲实验中,发现较难保持木块匀速运动,弹簧测力计示数不稳定,改进如图乙,固定测力计,通过拉动长木板进行实验,实验记录如表所示,则木块所受的滑动摩擦力大小为2 N;
用图乙装置的优点:拉动长木板时不需要做 匀速直线运动,测力计示数稳定便于读数,通过表格中三次实验数据分析:物体所受滑动摩擦力大小与物体的速度无关。
【分析】(1)探究摩擦力的影响因素时,根据二力平衡,利用拉力测量摩擦力;
(2)固定测力计,拉动物块下的木板,可以不必匀速直线运动,测力计示数稳定,便于读数。
30.端午节家庭聚会后,小鹏的父亲将喝剩的白酒交给他,要他利用所学的物理知识测出白酒的密度。家中没有量筒,只找到了一个弹簧测力计和一个废旧的铁块,于是他在两只玻璃杯中分别装入水和白酒,进行了如下操作:
①将铁块悬挂在弹簧测力计下方,读出测力计的示数F1,如图甲所示;
②把铁块浸没在水中,读出测力计示数F2;
③把铁块浸在白酒中,读出测力计示数F3。请你回答下列问题:
(1)弹簧测力计示数F1= N;
(2)图中他有操作错误的是图 (选填“甲”、“乙”、“丙”),请指出错误之处 ;
(3)更正错误操作后,测力计的示数变成F4,请你帮小鹏推导出白酒密度的表达式ρ酒= 。(用字母符号表示,水的密度为ρ水)
【答案】(1)3.8
(2)丙;铁块没有浸没酒精中
(3)
【知识点】液体密度的测量;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】利用弹簧测力计,测量液体密度时;
(1)根据弹簧测力计指针位置,测量拉力,示数F1=3.8N;
(2)图丙中,测量白酒的密度时,铁块没有浸没酒精中;
(3)铁块完全浸没在白酒中后,测力计的示数变成F4,,白酒密度
【分析】(1)根据测力计指针位置, 测量力的大小;
(2)根据物体完全浸没时的拉力,测量液体密度;
(3)根据物体在不同液体中排开的体积相等,结合已知的密度,计算未知的密度。
31.要测量一个约为数百欧的电阻Rx的阻值,器材有:干电池两节,电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器(100Ω 2A)和电阻箱(0~9999Ω)各一个,开关、导线若干。测量电路如图甲所示。
(1)和通常使用的“伏安法”不同,这次实验没有选用电流表。请你简要说明原因: 。
(2)在接通电路前,应将滑动变阻器的滑片P移到 端。
(3)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数如图乙所示为 V。
(4)接下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱,然后要进行的操作是: 。
【答案】(1)电路中的电流很小,不能用电流表准确测出电流的大小
(2)b
(3)2.5
(4)保持滑动变阻器滑片P的位置不变,调节电阻箱,使电压表的示数仍为2.5V,并读出此时电阻箱接入电路的阻值,即为待测电阻Rx的阻值。
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】测量未知电阻时,
(1)由于电路中的电阻很大,电路中的电流很小,不能用电流表准确测出电流的大小;所以,这次实验没有选用电流表;
(2)在接通电路前,应将滑动变阻器的滑片P移到电阻最大一端,即b端;
(3)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数如图乙,根据电压表的量程,结合指针位置,测量电压为2.5 V;
(4)接下来,把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱,然后要进行的操作是:保持滑动变阻器滑片P的位置不变,调节电阻箱,使电压表的示数仍为2.5V,并读出此时电阻箱接入电路的阻值,即为待测电阻Rx的阻值。
【分析】(1)电路中的电阻太大,电流过小,不能利用电流表测量;
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)根据电压表的量程和指针位置,测量电压;
(4)利用电压表示数不变,根据电阻箱的等效替代法,利用未知电阻大小。
32.小明同学通过实验测量灯泡L1、L2的额定功率,L1、L2分别标有“2.5V”和“3.8V”字样,电源电压恒为6V,电压表只有0~3V量程可以用。
(1)如图甲所示,是小明设计的测L1额定功率的实验电路图,请在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接(要求滑片向A端移动灯泡变亮)。
(2)连好电路后,按实验规范操作,先把滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端,然后闭合开关S,小明发现L1不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路的故障可能是L1 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,按实验规范操作,刚闭合开关S时,电压表示数为1V,电流表示数如图丙所示,则滑动变阻器的最大阻值为 Ω,调节滑片P得到如表中的数据,L1的额定功率为 W。
实验次数 1 2 3
电压(V) 1.0 2.5 2.8
电流(A) 0.30 0.32
(4)小明原电路中用L2替换L1开始测量L2的额定功率,按实验规范操作,刚闭合开关S时,电压表示数为1.5V,接着小明发现该电路无法完成测量,于是设计了一个新方案:把电压表改接到滑动变阻器两端,只需调节滑片P使电压表示数为 V,L2就会正常发光。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)B;短路
(3)25;0.75
(4)2.2
【知识点】电功率的计算;电功率的测量
【解析】【解答】测量灯泡电功率时,
(1)如图甲,测L1额定功率的实验电路图,连接滑动变阻器时,滑片向A端移动灯泡变亮,需要电阻变小,滑动变阻器连接A点和灯泡的左侧,如图 ;
(2)连好电路后,按实验规范操作,先把滑动变阻器的滑片P移到B端,然后闭合开关S,小明发现L1不发光,电流表有示数,电压表无示数,电路发生了短路,故障可能是L1短路;
(3)排除故障后,按实验规范操作,刚闭合开关S时,电压表示数为1V,电流表示数如图丙,示数为0.2A,计算滑动变阻器的最大阻值为,调节滑片P得到如表中的数据,L1的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)用L2替换L1开始测量L2的额定功率,按实验规范操作,刚闭合开关S时,电压表示数为1.5V,接着发现该电路无法完成测量,因为灯泡的电压3.8V,超过了电压表的量程,于是设计了一个新方案:把电压表改接到滑动变阻器两端,只需调节滑片P使电压表示数为6V-3.8V= 2.2V,L2就会正常发光。
【分析】(1)滑动变阻器和灯泡串联,滑片远离下面的接线柱,电阻变大;
(2)在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;
(3)根据滑动变阻器的分压和电流的比值, 计算电阻;利用电压和电流的乘积计算电功率;
(4)根据串联电路分压规律,可以测量滑动变阻器的分压,使灯泡正常发光。
四、综合应用题(共16分)
33.在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某种液体。弹簧测力计的下端挂着一个底面积为40cm2、高为8cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时。弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示。(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g=10N/kg)
求:
(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少?
(2)圆筒内所装液体的密度是多少?
(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时。圆筒对桌面的压强是多少?
【答案】(1)解:由图像知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=10N;
当金属柱有一半的体积浸在液体中时,即当h1=h=×8cm=4cm时的拉力F1=6N;
所以F浮1=G﹣F1=10N﹣6N=4N;
答:当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是4N;
(2)解:当金属柱有一半的体积浸在液体中时,物体排开液体的体积:V排1=S物h1=40cm2×4cm=160cm3=1.6×10﹣4m3
由F浮=ρ液gV排得:ρ液===2.5×103kg/m3;
答:圆筒内所装液体的密度是2.5×103kg/m3;
(3)解:由ρ=得液体的质量:m液=ρ液V液=2.5×103kg/m3×100×10﹣4m2×0.16m=4kg,
容器和液体的总重力:G总=(m容器+m液)g=(0.4kg+4kg)×10N/kg=44N,
当圆柱体的一半浸入液体中时,对桌面的压力:F=G总+F浮1=44N+4N=48N,
p===4.8×103Pa。
答:当金属柱有一半的体积浸在液体中时。圆筒对桌面的压强是4.8×103Pa。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据物体受到的重力和拉力差, 计算浮力;
(2)根据浮力和排开液体的体积,计算液体密度;
(3)根据密度和体积的乘积,计算质量;根据压力和受力面积的比值, 计算压强。
34.小蕾的妈妈新购买了一台如图甲所示的家用电热加湿器,其工作原理电路如图乙所示。相关参数如下表。电热加湿器的电热丝浸没在加热仓的水中,工作时产生的热量使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出。以增加环境湿度;当加热仓中的水减少到一定程度时,自动阀门智能打开,水由储水箱进入加热仓中。
最大运行功率 40W
储水箱容量 2.4L
气雾调节器最大电阻 990Ω
(1)当加湿器以最大运行功率工作时,电热丝R1的电阻值是多大?
(2)如果加热仓内冷水的温度为20℃,用最大运行功率正常工作,经过5min36s恰好使水沸腾产生蒸气,求加热仓中水的质量。(设电热丝R1产生的热量全部被水吸收,当地气压为1标准大气压,水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃))
(3)通过气雾调节器R2使电热加湿器以最低气雾量工作时,求气雾调节器R2消耗的电功率。
【答案】(1)解:当气雾调节器R2的滑片移到最左边时,接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,加湿器以最大运行功率工作;
由表格数据可知,加湿器的最大运行功率P大=40W,
由P=UI=可得,电热丝R1的阻值:R1===1210Ω;
答:电热丝R1的电阻值为1210Ω;
(2)解:电阻丝R1产生的热量:Q放=W最大=P最大t=40W×(5×60s+36s)=13440J,
水吸收的热量:Q吸=Q放=13440J,
由Q吸=cmΔt可得,m====0.04kg;
答:加热仓中水的质量为0.04kg;
(3)解:当滑片移到最右端时,接入电路中的电阻最大,此时R1与R2串联,加湿器以最低气雾量工作,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I===0.1A,
此时气雾调节器R2消耗的电功率:P2=I2R2=(0.1A)2×990Ω=9.9W。
答:气雾调节器R2消耗的电功率为9.9W。
【知识点】热量的计算;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电功率,可以计算用电器的电阻;
(2)根据电功率和时间的乘积,计算电流产生的的热量;根据热量和物体的比热容、温度差,计算物体的质量;
(3)根据总电压和电阻的比值, 计算电流;利用电流和电阻,可以计算用电器的电功率。
黑龙江省绥化市肇东十一中2023年中考物理二模试卷
一、选择题(共12小题,24分。1-10单选:11、12小题有2个或2个以上正确答案。)
1.下列关于我们教室里一张单人课桌的估测,最接近实际的是( )
A.课桌质量约为100kg B.课桌高度约为80cm
C.桌面面积约为4m2 D.课桌抽屉容积约为1m3
2.(2021·聊城)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.用大小不同的力先后敲击同一物体,可以改变物体发声的音调
B.医生利用听诊器来诊断疾病是利用了声音能传递信息
C.声音在真空中传播的速度为3×108 m/s
D.在教室周围植树可以在声源处减弱噪声
3.(2022八上·玄武期中)如图所示的光现象中,与杯弓蛇影成像原理相同的是( )
A. 雨后彩虹 B.水中倒影
C. 笔杆错位 D. 手影游戏
4.如图所示电路,电源电压不变,开关闭合,向右调节滑动变阻器的滑片。下列判断正确的是( )
A.电流表示数变大
B.电路的总功率变大
C.电压表V2与电压表V1示数之差变小
D.电压表V1与电流表A示数之比变小
5.(2020·岳阳)关于流体的力现象表述正确的是( )
A.鸟翼获得向上的升力,是因为流体在流速大的地方压强大
B.在水中上浮的物体受浮力,下沉的物体不受浮力
C.重力一定的轮船从长江驶入海洋,浮力不变
D.石块没入水中越深,浮力越大
6.掷实心球是中考体育考试项目之一。掷出去的实心球从a点出手后,在空中的运动轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点,则以下说法正确的是( )
A.a、c两点动能相等 B.b、e两点动能均为零
C.a、b、c三点机械能相等 D.d点的机械能大于e点的机械能等
7.(2021·德惠模拟)某型号动车组在到站前可以利用减速发电,原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行,车上的电动机线圈随车轮一起转动,产生感应电流,并自动输入电网。这既减少了机械磨损又保护了环境。与此工作原理相同的是( )
A.电磁继电器 B.麦克风 C.扬声器 D.电铃
8.如果在做液体压强实验时,所用的压强计U形管中分别装酒精、水、水银液体,橡皮膜金属盒放入同一液体同一深度处,其中U形管中显示高度差最大的压强计是(ρ水银>ρ水>ρ酒精)( )
A.装酒精的 B.装水的 C.装水银的 D.都一样
9.如图所示,老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物,将质量为36kg的重物在5s内匀速提升1m。他对绳的拉力F为200N。不计绳重和摩擦,下列判断正确的是( )
A.动滑轮的重力为20N B.拉力所做的功为200J
C.拉力做功的功率为40W D.滑轮组的机械效率为90%
10.(2019八上·吉林期中)如图,当蜡烛、凸透镜及光屏放置于光具座上适当的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像,由此可以判断,所用凸透镜的焦距是( )
A.小于8cm B.大于20cm
C.在8cm和10cm之间 D.在10cm和16cm之间
11.(2020·泸州)如图所示,已知固定斜面长5m、倾角为30°,木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,关于木箱所受的力对木箱做的功,下列判断正确的是( )
A.木箱克服重力做功的大小为500J
B.木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C.推力做功的大小为500J
D.斜面支持力做功的大小为375J
12.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,移动滑片P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则( )
A.滑动变阻器的最大阻值是20Ω
B.滑动变阻器消耗的电功率最大时,变阻器的阻值是10Ω
C.电源电压为8V
D.电路消耗的最大电功率为14.4W
二、填空题(每空1分,共24分)
13.小芳站在斑马线路口等绿灯时,以行驶的汽车为参照物,小芳是 的;若马路宽度为25m,绿灯亮的时间为20s,等绿灯亮后小芳至少以 m/s的平均速度才能安全通过马路。
14.(2020九上·重庆月考)在晴朗干燥的冬日里,洗头吹干后,用塑料梳子梳头时,塑料梳子在与头发摩擦过程中 (选填“失去”或“得到”)电子而带上负电,而头发因带同种电荷相互 (选填“吸引”或“排斥”),所以头发越梳越蓬松。
15.我国自主研发的山东号航母在海上训练时,当飞机降落,它和航母摩擦转化的内能无法再自动转化为机械能,这说明能量的转化是有 ,在甲板上指挥员戴耳罩阻隔飞机表鸣声,这是在 处减弱噪声。
16.汽油机在工作过程中将机械能转化为内能的冲程是 ;汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧40g的汽油所释放的热量为 J。
17.《2019~2025年全球与中国共享电动自行车发展全面调研与未来趋势预测报告》分析指出,共享电动自行车主要应用领域是学生和上班族。一辆共享电动车行驶时电机输出功率为100W时,可以在平直的公路上以18km/h的速度匀速行驶,则此时该车所受的阻力是 N,按此速度,该电动自行车行驶5km克服阻力做功 J。
18.甲和乙两灯的额定电压均为6V,如图所示是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线,现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路各元件安全,电源电压最大为 V,电路消耗的最大电功率为 W。
19.如图所示,A、B为两个等高圆柱形容器,容器内部的底面积之比为2:1,都装满水。现将质量之比为1:3的木块a、b分别轻轻放入两容器中,水对容器底部的压强之比为 ,水对容器底部的压力之比为 。
20.(2021·桂平一模)白炽灯使用一段较长时间后,灯丝发生升华而变细,电阻 ,在额定电压下工作时消耗的实际功率 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.如图所示,是小明家部分电路及电能表。他将电吹风插入插座使其单独工作,测得1min内,电能表转盘转了30转,则电吹风的功率是 W。家庭电路中电流过大的原因有两个,一是电路中用电器的总功率过大,二是电路发生 。
22.发送到月球上的月球车需将岩石切割后取回研究,切割过程中,岩石温度会升高,这是通过 方式增大了它的内能。此外,月球车还可以利用 (红外线/紫外线)成像仪进行观察。
23.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点处挂一个重为20N的物体,B点处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,且OB:AB=2:1.则F= N,它是 杠杆。
24.(2016·泉州)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的阻值为 Ω,电源电压为 V.
三、作图与实验探究题(每图2分,每空1分,共36分)
25.用笔画线代替导线完成如图所示的电路(导线不得交叉)。要求:只有在天黑且有声音时,灯才变亮;三孔插座与灯互不影响。【“声控”开关(有声音时自动闭合,无声音时自动断开)、“光控”开关(有光照时自动断开,无光照时自动闭合)】
26.(2018·临沂)如图所示,物体沿斜面匀速下滑,请画出物体所受重力G、支持力F及滑动摩擦力f的示意图(O为物体的重心)。
27.(2022九上·五华期末)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,实验装置如图甲所示,将温度计插入试管后,待温度升至50℃左右开始,每隔大约1min记录一次温度,根据记录的数据,在方格纸上以纵轴表示温度,横轴表示时间,描点连线,得到如图乙所示的该物质熔化时温度随时间变化的图像。
(1)实验中采取“水浴法”对试管中的物质加热,这种加热方法的好处是使试管中的物质
;
(2)由图乙可知,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)图乙中物体C点处于 状态;在B点时刻的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)D点时刻的内能;
(4)比较图乙中的AB段与DE段可知,物质AB段的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)DE段的比热容;
(5)某同学把试管中的物质换成水,烧杯中的水已沸腾,试管中的水 (选填“会”或“不会”)沸腾,原因是 。
28.小华同学利用图所示的装置探究平面镜成像问题。
(1)用玻璃板代替平面镜,主要目的是 。
(2)他在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A,再拿一支没有点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,小华探究的主要问题是:像和
物体的 关系(选填“位置”或“大小”)。
(3)实验中玻璃板倾斜,出现的后果可能是: 。
(4)某同学将蜡烛A以5cm/s的速度靠近玻璃板移动时,像会以 m/s的速度靠近玻璃板,且在移动的过程中,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)小明将棋子放在玻璃板前的不同位置,重复(2)中的操作,下列各实验过程也要进行多次测量,与该实验目的相同的是 ____(填序号)。
A.刻度尺测铅笔的长度
B.探究杠杆的平衡条件
C.测量定值电阻的阻值
29.小明在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,如图所示,
(1)如图甲所示,根据 条件,当测力计沿水平方向拉着木块做 运动时,木块所受滑动摩擦力大小等于拉力大小。
实验次数 长木板运动情况 测力计示数/N
1 匀速 2
2 由慢到快 2
3 由快到慢 2
(2)小明在图甲实验中发现较难保持木块匀速运动,弹簧测力计示数不稳定。于是他与同学们一起改进实验。如图乙所示,固定测力计,通过拉动长木板进行实验。实验记录如表所示,则木块所受的滑动摩擦力大小为 N。
用图乙装置的优点:拉动长木板时不需要做 运动,测力计示数稳定便于读数,通过表格中三次实验数据分析:物体所受滑动摩擦力大小与物体的 无关。
30.端午节家庭聚会后,小鹏的父亲将喝剩的白酒交给他,要他利用所学的物理知识测出白酒的密度。家中没有量筒,只找到了一个弹簧测力计和一个废旧的铁块,于是他在两只玻璃杯中分别装入水和白酒,进行了如下操作:
①将铁块悬挂在弹簧测力计下方,读出测力计的示数F1,如图甲所示;
②把铁块浸没在水中,读出测力计示数F2;
③把铁块浸在白酒中,读出测力计示数F3。请你回答下列问题:
(1)弹簧测力计示数F1= N;
(2)图中他有操作错误的是图 (选填“甲”、“乙”、“丙”),请指出错误之处 ;
(3)更正错误操作后,测力计的示数变成F4,请你帮小鹏推导出白酒密度的表达式ρ酒= 。(用字母符号表示,水的密度为ρ水)
31.要测量一个约为数百欧的电阻Rx的阻值,器材有:干电池两节,电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器(100Ω 2A)和电阻箱(0~9999Ω)各一个,开关、导线若干。测量电路如图甲所示。
(1)和通常使用的“伏安法”不同,这次实验没有选用电流表。请你简要说明原因: 。
(2)在接通电路前,应将滑动变阻器的滑片P移到 端。
(3)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数如图乙所示为 V。
(4)接下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱,然后要进行的操作是: 。
32.小明同学通过实验测量灯泡L1、L2的额定功率,L1、L2分别标有“2.5V”和“3.8V”字样,电源电压恒为6V,电压表只有0~3V量程可以用。
(1)如图甲所示,是小明设计的测L1额定功率的实验电路图,请在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接(要求滑片向A端移动灯泡变亮)。
(2)连好电路后,按实验规范操作,先把滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端,然后闭合开关S,小明发现L1不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路的故障可能是L1 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,按实验规范操作,刚闭合开关S时,电压表示数为1V,电流表示数如图丙所示,则滑动变阻器的最大阻值为 Ω,调节滑片P得到如表中的数据,L1的额定功率为 W。
实验次数 1 2 3
电压(V) 1.0 2.5 2.8
电流(A) 0.30 0.32
(4)小明原电路中用L2替换L1开始测量L2的额定功率,按实验规范操作,刚闭合开关S时,电压表示数为1.5V,接着小明发现该电路无法完成测量,于是设计了一个新方案:把电压表改接到滑动变阻器两端,只需调节滑片P使电压表示数为 V,L2就会正常发光。
四、综合应用题(共16分)
33.在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某种液体。弹簧测力计的下端挂着一个底面积为40cm2、高为8cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时。弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示。(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g=10N/kg)
求:
(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少?
(2)圆筒内所装液体的密度是多少?
(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时。圆筒对桌面的压强是多少?
34.小蕾的妈妈新购买了一台如图甲所示的家用电热加湿器,其工作原理电路如图乙所示。相关参数如下表。电热加湿器的电热丝浸没在加热仓的水中,工作时产生的热量使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出。以增加环境湿度;当加热仓中的水减少到一定程度时,自动阀门智能打开,水由储水箱进入加热仓中。
最大运行功率 40W
储水箱容量 2.4L
气雾调节器最大电阻 990Ω
(1)当加湿器以最大运行功率工作时,电热丝R1的电阻值是多大?
(2)如果加热仓内冷水的温度为20℃,用最大运行功率正常工作,经过5min36s恰好使水沸腾产生蒸气,求加热仓中水的质量。(设电热丝R1产生的热量全部被水吸收,当地气压为1标准大气压,水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃))
(3)通过气雾调节器R2使电热加湿器以最低气雾量工作时,求气雾调节器R2消耗的电功率。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】质量及其特性;长度的估测
【解析】【解答】A.课桌质量约为10kg,A不符合题意;
B.课桌高度约为80cm,B符合题意;
C.桌面面积约为0.4m2,C不符合题意;
D.课桌抽屉容积约为0.02m3,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据常见物体的质量、长度、面积和体积,结合数据解答。
2.【答案】B
【知识点】声速;音调及音调与频率的关系;声与能量;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.用大小不同的力先后敲击同一物体,物体的振幅不同,可以改变物体发声的响度,A不符合题意;
B.声音可传递信息和能量,医生利用听诊器来诊断疾病是利用了声音能传递信息,B符合题意;
C.声音不能在在真空中传播,C不符合题意;
D.减弱噪声的三种途径:在声源处减弱,在人耳处减弱,在传播过程中减弱。在教室周围植树是在传播过程中减弱噪声,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】声速:在空气中传播速度是:340米/秒。声音在固体传播比液体快,而在液体传播又比空气体快。
乐音的三个特征:音调、响度、音色。(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系。(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。
减弱噪声的途径:(1)在声源处减弱;(2)在传播过程中减弱;(3)在人耳处减弱。
3.【答案】B
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】杯弓蛇影成像原理是光的反射现象;
A.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,分解成各种彩色光,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,A不符合题意.
B.水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,B符合题意;
C.笔杆错位是光的折射,C不符合题意;
D.手影游戏是光的直线传播,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】杯弓蛇影和倒影的成像原理都是光的反射现象。
4.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据电路判断,是串联电路,电压表V1测量滑动变阻器的分压,电压表V2测量总电压,滑片向右调节,电阻变大,电流变小,示数变小,A不符合题意;电路的电功率变小,B不符合题意;电压表V2和V1示数差变小,C符合题意;电压表V1与电流表A的示数之比变大,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小;变大的电阻分压变大。
5.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系;阿基米德原理
【解析】【解答】A.鸟翼获得向上的升力,是因为流体在流速大的地方压强小,A不符合题意;
B.不论物体上浮还是下沉,浸入水中的物体均受到浮力,B不符合题意;
C.重力一定的轮船从长江驶入海洋,处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,C符合题意;
D.石块没入水中越深,排开水的体积不变,由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知浮力不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力,流体在流速大的地方压强小,物体受到的浮力和液体密度有关,和排开的液体的体积有关。
6.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A.a、c两点高度相等,重力势能相等,A不符合题意;
B.b点有速度,动能不为零,e点动能为零,B不符合题意;
C.由于克服空气阻力,消耗机械能,a、b、c三点机械能减小,C不符合题意;
D.d点的机械能大于e点的机械能等,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体在运动时,克服空气阻力消耗机械能;动能和物体的质量、速度有关;重力势能和物体的质量、高度有关。
7.【答案】B
【知识点】动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】高速行驶的列车关闭电源后继续向前运行,车上的电动机线圈随车轮一起转动,产生感应电流,这是电磁感应现象。
A、电磁继电器应用的是电磁铁的原理,故A错误;
B、麦克风应用的是电磁感应原理,故B正确;
C、扬声器应用的是通电线圈在磁场中受力运动的原理,故C错误;
D、电铃应用的是电磁铁的原理,故D错误;
故答案为:B
【分析】闭合电路的一部分的物体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象,称之为电磁感应现象。
8.【答案】A
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】当液体压强计在相同液体的相同深度时,压强相等,U形管中装入不同液体时,液体的密度越小,深度变化越明显,所以U形管中装酒精时,液面差最大,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】液体压强相同时,液体密度越小,深度变化越明显。
9.【答案】D
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】物体的重力为G=mg=36kg×10N/kg=360N;动滑轮的重力G动=nF-G=2×200N-360N=40N,A不符合题意;拉力做功为W=Fs=200N×2×1m=400J,B不符合题意;拉力的功率为,C不符合题意;滑轮组的机械效率为。
故答案为:D。
【分析】根据物体的质量计算重力;利用力和距离的乘积计算做功多少;功和时间的比值, 计算功率;有用功和总功的比值,计算机械效率。
10.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图可知:u=20cm,v=16cm.且u>v;
由凸透镜成像规律可知:此时的像是倒立缩小的实像;
则20cm>2f﹣﹣﹣﹣①
2f>16cm>f﹣﹣﹣﹣②
由①②两式解得10cm>f>8cm.C符合题意,ABD不符合题意.
故答案为:C
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立缩小的实像。
11.【答案】B,C
【知识点】功率的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】ABC.推力对木箱做的功为总功
由题意知,斜面的高度为斜面长度的一半,木箱克服其重力做的功为有用功
此过程中,木箱克服斜面摩擦力做的功为额外功
A不符合题意、BC符合题意;
D.斜面对物体支持力的方向和物体运动的方向互相垂直,这说明物体没有在支持力的方向上通过一段距离,所以斜面支持力对物体没有做功,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】力和距离的乘积计算功,总功和有用功的差计算额外功。
12.【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.根据电路中的电流最小时,利用计算滑动变阻器最大电阻为,A符合题意;
B.根据滑动变阻器的最大电功率,计算对应的电阻为,B符合题意;
C.根据电流和总电阻U=IR,0.4A×(R0+20Ω)=0.6A×(R0+10Ω),计算电源电压为12V,C不符合题意;
D.定值电阻R0为10Ω,最大电功率为,D符合题意。
故答案为:ABD.
【分析】根据电功率和电流,可以计算电阻;利用电流和电阻的乘积计算电压;利用电压和的,可以计算电功率。
13.【答案】运动;1.25
【知识点】速度公式及其应用;参照物及其选择
【解析】【解答】小芳站在斑马线路口等绿灯时,以行驶的汽车为参照物,小芳是运动的;若马路宽度为25m,绿灯亮的时间为20s,平均速度为,才能安全通过马路。
【分析】相对于参照物有位置变化是运动的;根据路程和时间的比值, 计算速度。
14.【答案】得到;排斥
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】塑料梳子在与头发摩擦过程中由于塑料梳子束缚电子的能力强而得到电子,从而带上负电。被梳子摩擦过的头发因带上同种电荷而相互排斥,所以头发越梳越蓬松。
【分析】不同的物体相互摩擦时,得到电子带负电;同种电荷而相互排斥。
15.【答案】方向性的;人耳
【知识点】能量的转化或转移;防治噪声的途径
【解析】【解答】当飞机降落,它和航母摩擦转化的内能无法再自动转化为机械能,这说明能量的转化是有方向性的,在甲板上指挥员戴耳罩阻隔飞机表鸣声,这是在人耳处减弱噪声。
【分析】能量的转化具有方向性;戴耳罩,是在人耳处控制噪声。
16.【答案】压缩冲程;1.84×106
【知识点】燃料的热值;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机在工作过程中,压缩冲程将机械能转化为内能;根据燃料的质量,计算热量为Q=mq=0.04kg×4.6×107J/kg=1.84×106J。
【分析】汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能;根据燃料的热值和质量的乘积计算热量。
17.【答案】20;1×105
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】根据物体运动的速度v=18km/h=5m/s,利用P=Fv,可以计算力的大小;根据力和距离,计算做功W=Fs=20N×5000m=1×105J。
【分析】根据功率和速度的比值, 计算力的大小;利用力和距离的乘积计算做功。
18.【答案】8;4
【知识点】串联电路的电压规律;电功率的计算
【解析】【解答】当灯泡串联时,电路中的最大电流为0.5A,根据图像,此时的电源电压U=2V+6V=8V;电路的最大电功率P=UI=8V×0.5A=4W。
【分析】利用串联电路电压规律,计算总电压;根据电压和电流的乘积计算电功率。
19.【答案】1:1;2:1
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的特点
【解析】【解答】已知容器中液面高度相同,放入物体后,液体仍然是满的,根据p=ρgh,液体压强不变,比值为1:1;根据F=pS,计算容器底的受到的压力时,已知底面积之比为2:1,则压力之比为2:1.
【分析】根据液体密度和深度,判断压强的关系;利用压强和受力面积的乘积计算压力关系。
20.【答案】变大;变小
【知识点】影响电阻大小的因素;电功率的计算
【解析】【解答】白炽灯使用一段较长时间后,灯丝发生升华而变细。灯丝的材料、长度不变,灯丝变细,电阻变大。
由公式知,在额定电压下工作时消耗的实际功率变小。
【分析】导体的长度、材料相同时,横截面积越大,电阻越小,在两端电压一定时,用电器消耗的功率的变化用公式分析。
21.【答案】600;短路
【知识点】电功的测量;电功率的计算;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】根据电能表转盘转数和时间,计算电功率为;家庭电路中,电流过大的原因有总电功率过大,发生短路。
【分析】根据电能和时间的比值, 计算电功率;家庭电路中,电流过大的原因有总电功率过大,发生短路。
22.【答案】做功;红外线
【知识点】红外线;做功改变物体内能
【解析】【解答】切割岩石的过程中,岩石温度会升高,这是通过做功 方式增大了它的内能。此外,月球车还可以利用红外线成像仪进行观察。
【分析】物体间相互摩擦,是做功改变内能;红外线可以热成像。
23.【答案】30;费力
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,计算拉力,由于OB
24.【答案】10;12
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.
由图乙可知,滑动变阻器接入电路中的阻值R1=20Ω时,电路中的电流I1=0.4A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I= 可得,电源的电压:
U=I1(R0+R1)=0.4A×(R0+20Ω),
由图丙可知,滑动变阻器接入电路中的电阻R2=30Ω时,电压表的示数U0=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I2= = ,
电源的电压:
U=I2(R0+R2)= ×(R0+30Ω),
因电源的电压不变,
所以,0.4A×(R0+20Ω)= ×(R0+30Ω),
整理可得:0.4A+5Ω×R0-90Ω=0,
解得:R0=10Ω,R0=﹣22.5Ω舍去,
电源的电压U=I1(R0+R1)=0.4A×(10Ω+20Ω)=12V.
故答案为:10;12.
【分析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.由图乙可知,滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω时电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,根据图丙可知滑动变阻器接入电路中的电阻为30Ω时电压表的示数,根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出方程,解方程求出R0的阻值,进一步求出电源的电压.本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取滑动变阻器接入电路中的电阻与对应的电流、电压表的示数是关键.
25.【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】在家庭电路中,声光控开关串联连接,接在火线一侧;三孔插座要左零右火上接地,如图 。
【分析】连接家庭电路中,声光控开关串联连接,接在火线一侧;三孔插座要左零右火上接地。
26.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】物体受到的重力G竖直向下、支持力F垂直于斜面向上,滑动摩擦力f平行于斜面向上,从重心开始沿力的方向作各力的示意图,如图所示:
【分析】用有向线段描述力的三要素是力的作图,重力的方向竖直向下,支持力和支撑面垂直,摩擦力和物体相对运动的方向相反.
27.【答案】(1)受热均匀
(2)晶体
(3)固液共存;小于
(4)小于
(5)不会;试管内外的水温度相同,试管内的水不能继续吸热
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)用水浴法加热好处就是物质受热均匀且温度上升速度较慢,便于及时记录各个时刻的温度。
(2)晶体在熔化时,有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,分析图乙可知,该物质熔化时有固定的熔点,所以该物质是晶体。
(3) 物体在C点处于熔化过程中,为固液共存态;晶体熔化过程中,吸收热量,内能增大,所以在B点的内能小于D点的内能。
(4)比较图乙中的AB段与DE段可知,加热时间都为两分钟,吸收的热量相同,但AB段比DE段温度变化大,根据 可知,物质AB段的比热容小于DE段的比热容。
(5)水沸腾时需要两个条件:①温度达到沸点,②继续吸热,试管内的水达到沸点后,试管内外的水温度相同,试管内的水不能继续吸热,所以不能观察到试管内水的沸腾现象。
【分析】(1)水浴法加热,物体受热均匀;
(2)晶体在熔化时,温度保持不变;
(3)晶体熔化时,处于固液共存状态;吸收热量后内能变大;
(4)质量和吸收热量相同时,温度变化越大,比热容越小;
(5)液体沸腾的条件是:到达沸点,继续吸热。
28.【答案】(1)便于确定像的位置
(2)大小
(3)不论怎么移动蜡烛B都不能与A的像重合
(4)0.05;不变
(5)B
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】探究平面镜成像时,
(1)用玻璃板代替平面镜,主要目的是便于确定像的位置;
(2)在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A,再拿一支没有点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,可以探究像和物体的 大小关系;
(3)实验中玻璃板倾斜,出现的后果可能是不论怎么移动蜡烛B都不能与A的像重合;
(4)像和物体到平面镜的距离相等,所以当蜡烛A以5cm/s的速度靠近玻璃板移动时,像会以0.05 m/s的速度靠近玻璃板,且在移动的过程中,像的大小不变;
(5)小明将棋子放在玻璃板前的不同位置,进行实验,可以探究规律的普遍性,例如探究杠杆的平衡条件,B符合题意。
【分析】(1)玻璃板代替平面镜,主要目的是便于确定像的位置;
(2)利用玻璃板后面的蜡烛和前面蜡烛的象重合,可以探究像像和物体的大小关系;
(3)玻璃板和桌面不垂直,后面的蜡烛和像不能重合;
(4)像和物体到平面镜的距离相等;
(5)探究规律时,多次实验,可以探究普遍性,避免偶然性。
29.【答案】(1)二力平衡;匀速直线
(2)2;匀速直线;速度
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,如图所示,
(1)如图甲,根据二力平衡条件,当测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,木块所受滑动摩擦力大小等于拉力大小;
(2)在图甲实验中,发现较难保持木块匀速运动,弹簧测力计示数不稳定,改进如图乙,固定测力计,通过拉动长木板进行实验,实验记录如表所示,则木块所受的滑动摩擦力大小为2 N;
用图乙装置的优点:拉动长木板时不需要做 匀速直线运动,测力计示数稳定便于读数,通过表格中三次实验数据分析:物体所受滑动摩擦力大小与物体的速度无关。
【分析】(1)探究摩擦力的影响因素时,根据二力平衡,利用拉力测量摩擦力;
(2)固定测力计,拉动物块下的木板,可以不必匀速直线运动,测力计示数稳定,便于读数。
30.【答案】(1)3.8
(2)丙;铁块没有浸没酒精中
(3)
【知识点】液体密度的测量;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】利用弹簧测力计,测量液体密度时;
(1)根据弹簧测力计指针位置,测量拉力,示数F1=3.8N;
(2)图丙中,测量白酒的密度时,铁块没有浸没酒精中;
(3)铁块完全浸没在白酒中后,测力计的示数变成F4,,白酒密度
【分析】(1)根据测力计指针位置, 测量力的大小;
(2)根据物体完全浸没时的拉力,测量液体密度;
(3)根据物体在不同液体中排开的体积相等,结合已知的密度,计算未知的密度。
31.【答案】(1)电路中的电流很小,不能用电流表准确测出电流的大小
(2)b
(3)2.5
(4)保持滑动变阻器滑片P的位置不变,调节电阻箱,使电压表的示数仍为2.5V,并读出此时电阻箱接入电路的阻值,即为待测电阻Rx的阻值。
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】测量未知电阻时,
(1)由于电路中的电阻很大,电路中的电流很小,不能用电流表准确测出电流的大小;所以,这次实验没有选用电流表;
(2)在接通电路前,应将滑动变阻器的滑片P移到电阻最大一端,即b端;
(3)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数如图乙,根据电压表的量程,结合指针位置,测量电压为2.5 V;
(4)接下来,把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱,然后要进行的操作是:保持滑动变阻器滑片P的位置不变,调节电阻箱,使电压表的示数仍为2.5V,并读出此时电阻箱接入电路的阻值,即为待测电阻Rx的阻值。
【分析】(1)电路中的电阻太大,电流过小,不能利用电流表测量;
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)根据电压表的量程和指针位置,测量电压;
(4)利用电压表示数不变,根据电阻箱的等效替代法,利用未知电阻大小。
32.【答案】(1)解:如图所示:
(2)B;短路
(3)25;0.75
(4)2.2
【知识点】电功率的计算;电功率的测量
【解析】【解答】测量灯泡电功率时,
(1)如图甲,测L1额定功率的实验电路图,连接滑动变阻器时,滑片向A端移动灯泡变亮,需要电阻变小,滑动变阻器连接A点和灯泡的左侧,如图 ;
(2)连好电路后,按实验规范操作,先把滑动变阻器的滑片P移到B端,然后闭合开关S,小明发现L1不发光,电流表有示数,电压表无示数,电路发生了短路,故障可能是L1短路;
(3)排除故障后,按实验规范操作,刚闭合开关S时,电压表示数为1V,电流表示数如图丙,示数为0.2A,计算滑动变阻器的最大阻值为,调节滑片P得到如表中的数据,L1的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)用L2替换L1开始测量L2的额定功率,按实验规范操作,刚闭合开关S时,电压表示数为1.5V,接着发现该电路无法完成测量,因为灯泡的电压3.8V,超过了电压表的量程,于是设计了一个新方案:把电压表改接到滑动变阻器两端,只需调节滑片P使电压表示数为6V-3.8V= 2.2V,L2就会正常发光。
【分析】(1)滑动变阻器和灯泡串联,滑片远离下面的接线柱,电阻变大;
(2)在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;
(3)根据滑动变阻器的分压和电流的比值, 计算电阻;利用电压和电流的乘积计算电功率;
(4)根据串联电路分压规律,可以测量滑动变阻器的分压,使灯泡正常发光。
33.【答案】(1)解:由图像知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=10N;
当金属柱有一半的体积浸在液体中时,即当h1=h=×8cm=4cm时的拉力F1=6N;
所以F浮1=G﹣F1=10N﹣6N=4N;
答:当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是4N;
(2)解:当金属柱有一半的体积浸在液体中时,物体排开液体的体积:V排1=S物h1=40cm2×4cm=160cm3=1.6×10﹣4m3
由F浮=ρ液gV排得:ρ液===2.5×103kg/m3;
答:圆筒内所装液体的密度是2.5×103kg/m3;
(3)解:由ρ=得液体的质量:m液=ρ液V液=2.5×103kg/m3×100×10﹣4m2×0.16m=4kg,
容器和液体的总重力:G总=(m容器+m液)g=(0.4kg+4kg)×10N/kg=44N,
当圆柱体的一半浸入液体中时,对桌面的压力:F=G总+F浮1=44N+4N=48N,
p===4.8×103Pa。
答:当金属柱有一半的体积浸在液体中时。圆筒对桌面的压强是4.8×103Pa。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据物体受到的重力和拉力差, 计算浮力;
(2)根据浮力和排开液体的体积,计算液体密度;
(3)根据密度和体积的乘积,计算质量;根据压力和受力面积的比值, 计算压强。
34.【答案】(1)解:当气雾调节器R2的滑片移到最左边时,接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,加湿器以最大运行功率工作;
由表格数据可知,加湿器的最大运行功率P大=40W,
由P=UI=可得,电热丝R1的阻值:R1===1210Ω;
答:电热丝R1的电阻值为1210Ω;
(2)解:电阻丝R1产生的热量:Q放=W最大=P最大t=40W×(5×60s+36s)=13440J,
水吸收的热量:Q吸=Q放=13440J,
由Q吸=cmΔt可得,m====0.04kg;
答:加热仓中水的质量为0.04kg;
(3)解:当滑片移到最右端时,接入电路中的电阻最大,此时R1与R2串联,加湿器以最低气雾量工作,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I===0.1A,
此时气雾调节器R2消耗的电功率:P2=I2R2=(0.1A)2×990Ω=9.9W。
答:气雾调节器R2消耗的电功率为9.9W。
【知识点】热量的计算;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电功率,可以计算用电器的电阻;
(2)根据电功率和时间的乘积,计算电流产生的的热量;根据热量和物体的比热容、温度差,计算物体的质量;
(3)根据总电压和电阻的比值, 计算电流;利用电流和电阻,可以计算用电器的电功率。