【精品解析】2023年河北省唐山市路南区中考物理二模试卷

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2023年河北省唐山市路南区中考物理二模试卷
一、选择题
1.下列物理量最接近实际的是(  )
A.初中物理课本的长度约为26cm
B.一支普通铅笔的质量约为500g
C.人体感觉舒适的环境温度约为40℃
D.普通中学生脉搏跳动30次用时约1min
【答案】A
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;时间的估测;长度的估测
【解析】【解答】A.初中物理课本的长度约为26cm,故A正确;
B.一支普通铅笔的质量约为5g,故B错误;
C.人体感觉舒适的环境温度约为25℃,故C错误;
D.普通中学生脉搏跳动60次用时约1min,故D错误。
故选A。
【分析】根据对长度、质量、温度和时间的认识判断。
2.关于声和电磁波,下列说法正确的是(  )
A.声音和电磁波在空气中的传播速度均为340m/s
B.汽车的排气管上安装消声器是在传播过程中减弱噪声
C.医生为病人做超声检查,利用了超声波可以传递信息
D.我们可以分辨吉他和钢琴弹奏的乐曲是通过声音的响度
【答案】C
【知识点】超声波与次声波;音调、响度与音色的区分;防治噪声的途径;电磁波的传播
【解析】【解答】A.电磁波在空气中的传播速度均为3×108m/s,故A错误;
B.汽车的排气管上安装消声器是在声源处减弱噪声,故B错误;
C.医生为病人做超声检查,利用了超声波可以传递信息,故C正确;
D.我们可以分辨吉他和钢琴弹奏的乐曲是通过声音的音色,故D错误。
故选C。
【分析】(1)根据对声速和电磁波的传播速度判断;
(2)根据减弱噪声的途径判断;
(3)根据声音利用的知识判断;
(4)声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色。
3.下列关于物态变化、温度和内能的说法正确的是(  )
A.冰熔化成水的过程温度不变,内能不变
B.冬天人们搓手取暖是利用做功的方式改变手的内能
C.冬天屋檐下的冰锥是空气中的水蒸气凝华形成的
D.冻肉出冷库时表面可见一层霜这是空气中水蒸气发生了液化
【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点;凝华及凝华放热;温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能
【解析】【解答】A.冰熔化成水的过程不断吸热,虽然温度不变,但是内能增大,故A错误;
B.冬天人们搓手取暖是利用做功的方式改变手的内能,故B正确;
C.冬天屋檐下的冰锥是水从液态变成固态发生凝固现象,故C错误;
D.冻肉出冷库时表面可见一层霜这是空气中水蒸气从气态变成固态发生凝华现象,故D错误。
故选B。
【分析】(1)根据内能和温度的关系判断;
(2)改变物体内能的方法:①做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移;
(3)(4)根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
4.下列说法正确的是(  )
A.运动员起跑时用力蹬地,是为了增大惯性提高成绩
B.公交车突然开动时,站在车上的人会向后仰,是由于人具有惯性
C.在草地上滚动的足球,运动得越来越慢,是由于足球的惯性越来越小
D.人沿水平方向推停在水平面上的车,车未动,车受到的推力小于摩擦力
【答案】B
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系
【解析】【解答】A.运动员起跑时用力蹬地,是为了增大起跳时的初速度,从而增大腾空距离,故A错误;
B.公交车突然开动时,站在车上的人会向后仰,是由于人具有惯性,故B正确;
C.在草地上滚动的足球,运动得越来越慢,是由于足球受到阻力作用,故C错误;
D.人沿水平方向推停在水平面上的车,车未动,则车处于平衡状态,即车受到的推力与摩擦力相互平衡,即二者大小相等,故D错误。
故选B。
【分析】(1)惯性大小与物体质量大小有关;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(3)根据力与运动的关系分析;
(4)根据二力平衡的知识判断。
5.如图所示的是有关磁现象的四个实验情境,下列说法不正确的是(  )
A.图甲:闭合开关小磁针发生偏转,说明通电导线周围产生了磁场
B.图乙:闭合开关滑轨上的导体ab由静止变为运动说明其受到了磁场力的作用
C.图丙:闭合开关,当导体ab切割磁感线时,灵敏电流计的指针发生偏转说明有感应电流产生
D.图丁:当螺线管通电时,通过观察周围铁屑的分布来判断螺线管周围磁场的方向
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;通电螺线管的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A.图甲:闭合开关小磁针发生偏转,说明通电导线周围产生了磁场,故A正确不合题意;
B.图乙:闭合开关滑轨上的导体ab由静止变为运动说明其受到了磁场力的作用,故B正确不合题意;
C.图丙:闭合开关,当导体ab切割磁感线时,灵敏电流计的指针发生偏转说明有感应电流产生,故C正确不合题意;
D.图丁:当螺线管通电时,通过观察周围铁屑的分布来判断螺线管周围磁场的分布特点。由于铁屑不能明确磁极方向,因此不能确定螺线管的磁极方向,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】根据图片,分析其中包含的物理原理即可。
6.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距是10cm
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.将蜡烛从距透镜10cm处移动到30cm 处的过程中,像逐渐变小
【答案】A,D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.根据图像可知,物距u=v=2f=20cm,解得:f=10cm,故A正确;
B.当u=15cm时,fC.当u=25cm时,u>2f,在光屏上成倒立缩小的实像,应用为照相机,故C错误;
D.将蜡烛从距透镜10cm处移动到30cm 处的过程中,物距增大,根据“物远像近小”可知,此时像变小,故D正确。
故选AD。
【分析】(1)当u=v=2f时,物体通过凸透镜成等大的实像;
(2)(3)将物距和焦距进行比较,从而确定成像特点,明确其应用;
(4)根据“物近像远大,物远像近小”的规律判断。
7.水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛适量的水,将质量分别为mA、mB,密度分别为ρA、ρB的均匀实心小球A、B放入水中,A球漂浮,B球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为FA、FB。下列选项正确的是(  )
A.若mA=mB,则FA>FB
B.将B球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出A球,容器中水面的高度降低了
D.两球放入水中前后,水对容器底部的压强变化了
【答案】A,C,D
【知识点】压强的大小及其计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.若mA=mB,根据G=mg可知,则重力GA=GB。A漂浮,则FA=GA;B沉底,则FBB.将B球截去部分后,它的密度保持不变,即它的密度仍然大于水的密度,那么剩余部分仍然沉底,故B错误;
C.只取出A球,A球不再排开水,那么容器中水面的高度降低了,故C正确;
D.放入A球后,它在水面漂浮,那么使容器底部增大的压力等于自身重力,△FA=GA=mAg;
B球下沉,那么它使容器底部增大的压力等于受到的浮力,即△FB=F浮B=ρ水gV排B=ρ水g;
则水对容器底部的压强增大:。
故选ACD。
【分析】(1)根据浮沉条件比较二者浮力大小;
(2)首先根据密度的特性确定B球截去部分后密度是否变化,再根据浮沉条件判断剩余部分的状态;
(3)注意A球排开水的体积变化;
(4)根据浮沉条件可知,A球在水面漂浮,则它使容器底部增大的压力等于自身重力。而B下沉,它使容器底部增大的水的压力等于它受到的浮力,最后根据计算水对容器底部压强的变化量。
8.如图所示的电路中,电源电压U恒定,R2为滑动变阻器,R1、R3均为定值电阻,且R1=2R3。下列说法正确的是(  )
A.若 a 为电流表,b 为电压表,只闭合S、S1,电流表 A 的示数大于a 的示数
B.若 a、b 均为电压表,开关均闭合,滑片P 向右移动时,a表示数变化量与b 表示数变化量之比为1:2
C.若 a、b 均为电压表,开关均闭合,滑片P 向右移动时,电路消耗的最大功率为
D.若a、b均为电流表,开关均闭合,滑片P 向右移动时,a、b 两表示数都变大
【答案】B,C,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.若 a 为电流表,b 为电压表,只闭合S、S1,则此时只有R3接入电路工作,那么电流表 A 的示和a都测通过R3的电流,因此二者电流的大小相同,故A错误;
B.若 a、b 均为电压表,开关均闭合,此时三个电阻串联,电压表a测R1和R2的总电压,电压表b测R2和R3的总电压。根据U总=Ua+U3可知,a表的变化量等于R3电压变化量;同理,b的变化量等于R1的电压变化量。
在串联电路中,电压与电阻成正比,即;
故B正确;
C.若 a、b 均为电压表,开关均闭合,滑片P 向右移动时,则R2的阻值为零时总电阻最小,而总功率最大,则电路消耗的最大功率为:,故C正确;
D.若a、b均为电流表,开关均闭合,滑片P 向右移动时,变阻器的阻值变大,那么两个电压表并联部分的电阻都变大。根据串联电路电压与电阻成正比可知,a、b示数都变大,故D正确。
故选BCD。
【分析】根据图片分析电路的串并联关系,以及电表所测的物理量,然后根据欧姆定律,结合串并联电路的特点分析判断。
二、填空及简答题。
9.如图所示是小明家电能表表盘的示意图,若家中已有200W的电视机一台、800W的电饭锅一只1200W的空调两台在工作,小明家的电路上最多可接“220V 60W”的电灯泡    盏。若12min内电能表的指示灯正好闪烁了32次,该电路消耗的电功率是   W。
【答案】16;100
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】(1)电能表允许接入的最大功率P=UI=220V×20A=4400W;
那么灯泡的功率和为:P总=4400W-200W-800W-1200W×2=1000W;
则允许接入灯泡:。
(2)消耗的电能;
则电路的电功率:。
【分析】(1)根据P=UI计算电能表允许接入的最大功率,然后减去已经接入的电功率得到剩余功率,再根据计算允许接入灯泡数;
(2)根据计算消耗的电能,然后根据计算消耗的功率。
10.2022年12月30日,北京至唐山的城际铁路开通运营。两地铁路线全长150km,最快车次G8803用时约1h,本次列车通过全程的平均速度约为    km/h;乘客在站台候车时须站在黄线以外,是因为列车进站时    ,人有被推下站台的危险。坐在行驶列车上的乘客感觉路边高楼在快速后退,这是选择    为参照物。
【答案】150;车身周围空气流速快,压强小,人外侧压强不变,在内外压强差作用下;自身
【知识点】速度公式及其应用;流体压强与流速的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)列车的平均速度;
(2)乘客在站台候车时须站在黄线以外,是因为列车进站时车身周围空气流速快,压强小,人外侧压强不变,在内外压强差作用下,人有被推下站台的危险。
(3)坐在行驶列车上的乘客感觉路边高楼在快速后退,是说高楼在运动,因为高楼相对乘客自身的位置不断改变,因此参照物为乘客自身。
【分析】(1)根据公式计算列车的平均速度;
(2)流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析;
(3)根据参照物的知识分析。
11.如图甲所示,牙医从镜子里看到患者牙齿,这是利用了光的   (选填“直线传播”“反射”或“折射”),牙医在镜子里看到患者牙齿的像是   像(选填“实”“虚”)。请在图乙中画出牙医通过平面镜观察到患者牙齿的光路图   。
【答案】反射;虚;
【知识点】光的反射;作光的反射光路图
【解析】【解答】 医生利用镜子的平面镜成像原理可清楚地观察病人的牙齿,平面镜成像利用了光的反射,平面镜成正立等大的虚像,牙医在镜子里看到患者牙齿的像是虚像。先作出牙齿A关于平面镜的对称点A',即像的位置,连接像A'和眼睛B与平面镜交于O点,即为入射点,连接AO为入射光线,OB为反射光线,如图所示:
【分析】 平面镜成像利用了光的反射,平面镜成正立等大的虚像;先作出牙齿A关于平面镜的对称点A',即像的位置,连接像A'和眼睛B与平面镜交于O点,即为入射点,连接AO为入射光线,OB为反射光线。
12.我国北汽集团生产的氢能源客车在北京冬奥会上大显身手,研究发现对比普通燃油车每百公里可少排放94.8kg二氧化碳,诠释了“绿色奥运”的理念。氢燃料电池通过液态氢与空气中的氧结合而发电,是将氢的    能转化为电能,氢燃料燃烧的产物是    。10g的氢完全燃烧放出的热量为    J(q氢=1.4×108J/kg)。
【答案】化学;水;1.4×106
【知识点】燃料的热值;能量的转化或转移
【解析】【解答】(1)氢燃料电池通过液态氢与空气中的氧结合而发电,是将氢的化学能转化为电能,氢燃料燃烧的产物是水;
(2)10g的氢完全燃烧放出的热量:Q=qm= 1.4×108J/kg ×0.01kg=1.4×106J。
【分析】(1)根据能量转化的知识解答。氢和氧气在点燃的条件下反应,生成水。
(2)根据Q=qm计算氢燃烧放出的热量。
13.核电站利用核反应堆释放的能量使水    (填物态变化)成水蒸气,再通过蒸气轮机带动发电机发电。核反应堆是通过可控制    (选填“核裂变”或“核聚变”)反应释放核能,发电机的原理是    。
【答案】汽化;核裂变;电磁感应
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;核裂变;电磁感应
【解析】【解答】(1)核电站利用核反应堆释放的能量使水从液态变成水蒸气发生汽化,再通过蒸气轮机带动发电机发电。
(2)核反应堆是通过可控制核裂变反应释放核能,发电机的原理是电磁感应。
【分析】(1)根据物体的初始态和终末态确定物态变化的名称;
(2)根据核反应堆和发电机的工作原理解答。
三、实验探究题。
14.在探究“不同物质吸热的情况”实验中:
(1)用相同的酒精灯加热质量相等的沙子和水(如图甲所示),使它们升高相同的温度,通过比较    来判断吸收热量的多少。
(2)加热时,某一时刻在水中的温度计示数如图乙所示,则此时水的温度是    ℃。
升高的温度/℃ 5 10 15 20
加热水的时间/min 2.5 5 7.5 10
加热沙子的时间/min 1 2 3 4
(3)多次实验后得到的数据如上表,分析可得:相同质量的沙子和水,升高相同的温度,   。
(4)根据实验结论:农民在培育秧苗时,为了保护秧苗在夜间不被冷空气冻坏,在傍晚应该往农田加    (选填“水”或“沙子”)。
【答案】(1)加热时间
(2)23
(3)水吸收热量较多,水吸热能力较强
(4)水
【知识点】比热容
【解析】【解答】(1)用相同的酒精灯加热质量相等的沙子和水(如图甲所示),使它们升高相同的温度,通过比较加热时间来判断吸收热量的多少。
(2)根据图乙可知,温度计的分度值为1℃,刻度值向上增大,则实际温度在0℃以上,那么示数为23℃;
(3)根据表格可知,沙子和水的质量相同,都升高到10℃时,水的加热时间长,那么得到结论:相同质量的沙子和水,升高相同的温度,水吸收热量较多,水吸热能力较强。
(4)根据Q=cm△t可知,水的比热容大,则降低相同的温度时,水放出的热量多,可以保护秧苗不被冻坏,则应该往农田加水。
【分析】(1)相同的酒精灯在相同的时间内放出相同的热量,即时间越长,放出的热量越多。
(2)根据图乙确定温度计的分度值,根据刻度增大的方向确定实际温度在0上还是0下,最后根据液面位置读出示数。
(3)根据表格数据分析哪些因素相同,哪个因素不同,根据加热时间比较吸收热量多少,进而确定物质吸热能力大小。
(4)根据Q=cm△t可知,相同质量的不同物质降低相同的温度时,比热容越大,则放出的热量越多。
15.小明在假期出游时采集到一小块矿石(不吸水),他想像勘探人员一样利用物质密度鉴别矿石的种类。
(1)利用实验室的器材测量其密度。
①首先要用天平测量矿石的质量。将天平放在水平桌面上,    调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中线处。
②用已调节好的天平正确测量矿石质量时的情景如图甲所示,则该矿石质量的测量值是    g。
③接下来,他先在量筒中倒入30mL的水,如图乙所示;再将用细线系好的矿石轻放入量筒内的水中,此时量筒中液面位置如图丙所示,则矿石体积的测量值是    cm3。
④根据以上测量数据计算出该矿石密度的测量值是    kg/m3。
(2)学校创新小组利用家里的电子秤、玻璃杯和水也测量出小矿石的密度。
①将电子秤放在水平桌面上,测出矿石的质量为m0。
②把一盛有适量水的玻璃杯放在电子秤上,记下此时电子秤的示数为m1。
③用手提着系在细线下端的矿石使之缓慢浸没在水中(矿石没有碰触杯底且水未溢出),如图丁所示,记下此时电子秤的示数为m2。
则矿石浸没在水中时受到的浮力为F=   ,矿石的密度为ρ矿=   (已知水的密度为ρ水,用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)把游码移到标尺左端零刻度线处;36;15;2.4×103
(2)(m2﹣m1)g;
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)①首先要用天平测量矿石的质量。将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中线处。
②根据甲图可知,标尺的分度值为0.2g,则游码质量为1g,砝码质量为:20g+10g+5g=25g,则矿石的质量为:25g+1g=26g;
根据丙图可知,量筒的分度值为1mL,那么矿石和水的总体积为45mL,则矿石的体积:V=45mL-30mL=15mL=15cm3;
④矿石的密度为:。
(2)根据题意可知,矿石浸没时受到的浮力:理F浮=G排=m排g=(m2-m1)g;
矿石的体积为:;
矿石的密度:。
【分析】(1)①根据天平调平的方法解答;
②根据甲图确定标尺的分度值,读出游码的质量,然后与砝码质量相加得到矿石的质量;
③根据丙图读出水和石块的总体积,然后减去水的体积得到矿石的体积;
④根据计算矿石的密度。
(2)当矿石浸没水中时,电子秤示数的增加量就是矿石排开水的质量,根据阿基米德原理F浮=G排计算它受到的浮力。根据计算矿石的体积,最后根据计算矿石的密度。
16.小刚同学利用如图甲所示的电路来探究并联电路的部分特点,已知R1=10Ω、R2=15Ω、R3=30Ω、R4=40Ω,电源电压可调。
(1)请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙所示实物图补充完整(此时电源电压为3V);
(2)电路连接完成后,闭合开关S,发现电流表均无示数。于是小刚用一个电压表进行电路故障检测,把电压表分别接在图乙A、B、C、D中的两个接线柱上,测试结果如表一所示,则电路中一定存在的故障是    (填写序号);
A、B B、C C、D
无示数 无示数 有示数
①开关S处断路
②导线AB断路
③导线CD断路
(3)排除故障后继续实验,小刚将电压表接在图甲中的a、b两点之间,实验中调节了电源电压,更换了不同规格的电阻,收集的数据如表二所示(第四次实验时R3在图甲中R1的位置);
表二
  U/V I1/A I2/A I/A
1 R1与R2并联 3 0.3 0.2 0.5
2 R1与R3并联 6 0.6 0.2 0.8
3 R1与R4并联 8 0.8 0.2 1.0
4 R2与R3并联   0.3 0.6 0.9
①表格中第四次实验空格处的数值是    ;
②探究并联电路中电流的关系时,分析表中数据可得其规律是    ;
③探究并联电路中电阻的关系时,发现并联电路的总电阻    (选填“大于”“小于”或“等于”)各支路电阻;
④探究并联电路中电流与电阻的关系时,分析表中数据可得其规律是    ;
【拓展】完成实验后,小刚想测量一小灯泡的额定功率,他把图甲中的R2换成灯泡,通过调整电源电压,使小灯泡正常发光,此时A1的示数为I1,A2的示数为I2,则灯泡的额定功率为P=   (用测量值和已知值表示)。
【答案】(1)
(2)③
(3)9;并联电路中,支路的电流之和等于干路电流;小于;并联电路中,通过各支路的电流与其电阻成反比;I1I2R1
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,电阻R1和R2并联,电流表A1测R1的电流,A2测R2的电流,A测总电流。根据乙图可知,只需将电流表A的“0.6A”接线柱与电源正极相连即可,如下图所示:
(2)根据表格可知,当电压表并联在C、D之间时电压表有示数,这说明与它并联的CD之间出现断路,故选③。
(3)①根据第1组数据,此时通过R2的电流为0.2A,它两端电压为3V,则R2电阻值:;
根据第4组数据可知,此时通过R2的电流为0.6A,则此时电压表的示数为:U=U2'=I2'R2=0.6A×15Ω=9V;
②将表格中第4列和第5列数据相加,发现二者的和等于第6列数据,那么得到结论: 并联电路中,支路的电流之和等于干路电流 。
③根据表格数据可知,干路电流大于任何一个支路的电流,而总电压等于各支路两端电压,根据可知,并联电路总电阻小于各支路电阻;
④将电流与对应的电阻相乘,发现乘积都相等,那么得到:并联电路中,通过各支路的电流与其电阻成反比;
【拓展】灯泡与R1并联,则R1的电压等于灯泡的额定电压。
即U额=U1=I1R1;
那么灯泡的额定功率P额=U额I额=I2×I1R1= I1I2R1 。
【分析】(1)根据甲图确定电路的串并联关系,以及电表所测的物理量,然后与乙图对照,补充剩余的部分即可;
(2)当电压表有示数时,说明电压表以外的电路为通路,而与它并联的位置出现断路;
(3)①根据第1组数据,确定通过R2的电流和电压,根据计算R2的阻值。在第4次实验时,根据U=U2'=I2'R2计算此时电压表的示数。
②将表格中第4列和第5列数据相加,并与对于的第6列数据进行比较,从而的第并联电路的电流规律;
③将总电流与各支路电流比较大小,再根据比较总电阻与支路电路的大小;
④将电流与对应的电阻相乘,比较乘积大小,从而确定并联电路电流与电阻的关系。
【拓展】首先根据U=IR计算出R1两端电压,再根据并联电路各支路两端电压相等计算灯泡的额度电压,最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
四、计算应用题
17.如图所示,体重为60kg的工人利用滑轮组提升重为800N的物体A,所用拉力为F,物体A以0.2m/s的速度匀速上升了10s,此时滑轮组的机械效率为80%(不计绳重与摩擦,g=10N/kg),求:
(1)滑轮组所做的有用功;
(2)拉力F的功率;
(3)工人用此滑轮组所能提升的最大物重。
【答案】(1)解:物体A以0.2m/s的速度匀速上升了10s,物体上升的高度为:h=vt=0.2m/s×10s=2m;
滑轮组提升物体所做的有用功:W有用=Gh=800N×2m=1600J;
答:滑轮组所做的有用功为1600J;
(2)解:由 可得,拉力F做的总功: ;
拉力做功的功率: ;
答:拉力F的功率为200W;
(3)解:由图可知n=3,
绳子自由端移动的速度:v绳=3v=3×0.2m/s=0.6m/s,
由 可得作用在绳子自由端的拉力: ,
因为不计绳重和摩擦时F= (G+G动),所以动滑轮的重力:G动=nF﹣G=3× N﹣800N=200N,
工人通过滑轮组向下拉绳子时,绳子自由端的最大拉力:F最大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N,
则该工人使用该滑轮组时所能提升的最大物重:G最大=nF最大﹣G动=3×600N﹣200N=1600N。
答:工人用此滑轮组所能提升的最大物重为1600N。
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据h=vt计算物体上升的高度,再根据W有用=Gh计算提升物体做的有用功;
(2)根据 计算滑轮组做的总功,再根据 计算拉力的功率;
(3)根据图片确定承担重力的绳子段数n,根据v绳=nv绳子自由端的速度,再根据P=Fv计算出绳子自由端的拉力,接下来根据 计算动滑轮的重力。
当工人向下拉绳子时,自由端的最大拉力等于人的重力,然后根据 G最大=nF最大﹣G动 计算提升物体的最大重力即可。
18.如图甲所示的电路中,电源电压恒为4V。小灯泡L标有“2.5V”字样,灯泡L的I﹣U关系图像如图乙所示;定值电阻R1为5Ω,滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”。只闭合S、S2,移动滑片P至某一位置,电流表示数为0.3A。求:
(1)小灯泡的额定功率和变阻器连入电路的电阻。
(2)滑片P不动,只闭合S、S1时,电压表的示数。
(3)只闭合S、S2,电压表可接在a、b、c任意两点之间,电表的量程均不改变;调节滑动变阻器的滑片,为保证电路安全,求满足上述条件的滑动变阻器的阻值范围。
【答案】(1)解:由乙图可知,灯泡的电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W,
只闭合S、S2时,变阻器与灯泡串联,移动滑片P至某一位置,电流表示数为0.3A,则灯泡达到额定电流,故灯泡两端电压为额定电压,所以滑动变阻器的电阻 ;
答:小灯泡的额定功率0.75W,变阻器连入电路的电阻5Ω;
(2)解:滑片P不动,只闭合S、S1时,变阻器与R1串联,电压表测量R1两端电压,则电压表示数 ;
答:滑片P不动,只闭合S、S1时,电压表的示数2V;
(3)解: 只闭合S、S2时,变阻器与灯泡串联,灯泡正常工作时,电流为0.3A,所以电路中最大电流为0.3A,所以变阻器最小电阻为5Ω,灯泡两端电压为2.5V,滑动变阻器两端电压为1.5V,则电压表选择0~3V量程;当滑动变阻器两端电压最大为3V时,滑动变阻器的电阻最大,电路中电流最小,电流表安全,则灯泡两端电压UL=U﹣3V=4V﹣3V=1V,
由乙图可知,灯泡两端电压为1V时,通过灯泡的电流为0.15A,则滑动变阻器的最大电阻 ,
所以滑动变阻器的阻值范围为5Ω~20Ω。
答:滑动变阻器的阻值范围为5Ω~20Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据乙图确定灯泡的额定电流,然后根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率。
只闭合S、S2时,变阻器与灯泡串联,根据U滑=U总-U额计算变阻器两端的电压,最后根据 计算变阻器接入的阻值。
(2)滑片P不动,只闭合S、S1时,变阻器与R1串联,电压表测量R1两端电压。首先根据R总=R1+R0计算出总电阻,再根据 计算总电流,最后根据 计算电压表的示数。
(3)只闭合S、S2时,变阻器与灯泡串联,灯泡正常工作时,根据灯泡的额定电流确定电流的最大电流,进而确定此时灯泡和变阻器两端的电压,弄清电压表的量程。
当滑动变阻器两端电压最大为3V时,滑动变阻器的电阻最大,电路中电流最小,电流表安全,根据 UL=U总-U滑计算此时灯泡两端的电压,再根据乙图确定通过灯泡的电流,最后根据 计算变阻器接入的最大阻值即可。
1 / 12023年河北省唐山市路南区中考物理二模试卷
一、选择题
1.下列物理量最接近实际的是(  )
A.初中物理课本的长度约为26cm
B.一支普通铅笔的质量约为500g
C.人体感觉舒适的环境温度约为40℃
D.普通中学生脉搏跳动30次用时约1min
2.关于声和电磁波,下列说法正确的是(  )
A.声音和电磁波在空气中的传播速度均为340m/s
B.汽车的排气管上安装消声器是在传播过程中减弱噪声
C.医生为病人做超声检查,利用了超声波可以传递信息
D.我们可以分辨吉他和钢琴弹奏的乐曲是通过声音的响度
3.下列关于物态变化、温度和内能的说法正确的是(  )
A.冰熔化成水的过程温度不变,内能不变
B.冬天人们搓手取暖是利用做功的方式改变手的内能
C.冬天屋檐下的冰锥是空气中的水蒸气凝华形成的
D.冻肉出冷库时表面可见一层霜这是空气中水蒸气发生了液化
4.下列说法正确的是(  )
A.运动员起跑时用力蹬地,是为了增大惯性提高成绩
B.公交车突然开动时,站在车上的人会向后仰,是由于人具有惯性
C.在草地上滚动的足球,运动得越来越慢,是由于足球的惯性越来越小
D.人沿水平方向推停在水平面上的车,车未动,车受到的推力小于摩擦力
5.如图所示的是有关磁现象的四个实验情境,下列说法不正确的是(  )
A.图甲:闭合开关小磁针发生偏转,说明通电导线周围产生了磁场
B.图乙:闭合开关滑轨上的导体ab由静止变为运动说明其受到了磁场力的作用
C.图丙:闭合开关,当导体ab切割磁感线时,灵敏电流计的指针发生偏转说明有感应电流产生
D.图丁:当螺线管通电时,通过观察周围铁屑的分布来判断螺线管周围磁场的方向
6.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距是10cm
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.将蜡烛从距透镜10cm处移动到30cm 处的过程中,像逐渐变小
7.水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛适量的水,将质量分别为mA、mB,密度分别为ρA、ρB的均匀实心小球A、B放入水中,A球漂浮,B球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为FA、FB。下列选项正确的是(  )
A.若mA=mB,则FA>FB
B.将B球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出A球,容器中水面的高度降低了
D.两球放入水中前后,水对容器底部的压强变化了
8.如图所示的电路中,电源电压U恒定,R2为滑动变阻器,R1、R3均为定值电阻,且R1=2R3。下列说法正确的是(  )
A.若 a 为电流表,b 为电压表,只闭合S、S1,电流表 A 的示数大于a 的示数
B.若 a、b 均为电压表,开关均闭合,滑片P 向右移动时,a表示数变化量与b 表示数变化量之比为1:2
C.若 a、b 均为电压表,开关均闭合,滑片P 向右移动时,电路消耗的最大功率为
D.若a、b均为电流表,开关均闭合,滑片P 向右移动时,a、b 两表示数都变大
二、填空及简答题。
9.如图所示是小明家电能表表盘的示意图,若家中已有200W的电视机一台、800W的电饭锅一只1200W的空调两台在工作,小明家的电路上最多可接“220V 60W”的电灯泡    盏。若12min内电能表的指示灯正好闪烁了32次,该电路消耗的电功率是   W。
10.2022年12月30日,北京至唐山的城际铁路开通运营。两地铁路线全长150km,最快车次G8803用时约1h,本次列车通过全程的平均速度约为    km/h;乘客在站台候车时须站在黄线以外,是因为列车进站时    ,人有被推下站台的危险。坐在行驶列车上的乘客感觉路边高楼在快速后退,这是选择    为参照物。
11.如图甲所示,牙医从镜子里看到患者牙齿,这是利用了光的   (选填“直线传播”“反射”或“折射”),牙医在镜子里看到患者牙齿的像是   像(选填“实”“虚”)。请在图乙中画出牙医通过平面镜观察到患者牙齿的光路图   。
12.我国北汽集团生产的氢能源客车在北京冬奥会上大显身手,研究发现对比普通燃油车每百公里可少排放94.8kg二氧化碳,诠释了“绿色奥运”的理念。氢燃料电池通过液态氢与空气中的氧结合而发电,是将氢的    能转化为电能,氢燃料燃烧的产物是    。10g的氢完全燃烧放出的热量为    J(q氢=1.4×108J/kg)。
13.核电站利用核反应堆释放的能量使水    (填物态变化)成水蒸气,再通过蒸气轮机带动发电机发电。核反应堆是通过可控制    (选填“核裂变”或“核聚变”)反应释放核能,发电机的原理是    。
三、实验探究题。
14.在探究“不同物质吸热的情况”实验中:
(1)用相同的酒精灯加热质量相等的沙子和水(如图甲所示),使它们升高相同的温度,通过比较    来判断吸收热量的多少。
(2)加热时,某一时刻在水中的温度计示数如图乙所示,则此时水的温度是    ℃。
升高的温度/℃ 5 10 15 20
加热水的时间/min 2.5 5 7.5 10
加热沙子的时间/min 1 2 3 4
(3)多次实验后得到的数据如上表,分析可得:相同质量的沙子和水,升高相同的温度,   。
(4)根据实验结论:农民在培育秧苗时,为了保护秧苗在夜间不被冷空气冻坏,在傍晚应该往农田加    (选填“水”或“沙子”)。
15.小明在假期出游时采集到一小块矿石(不吸水),他想像勘探人员一样利用物质密度鉴别矿石的种类。
(1)利用实验室的器材测量其密度。
①首先要用天平测量矿石的质量。将天平放在水平桌面上,    调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中线处。
②用已调节好的天平正确测量矿石质量时的情景如图甲所示,则该矿石质量的测量值是    g。
③接下来,他先在量筒中倒入30mL的水,如图乙所示;再将用细线系好的矿石轻放入量筒内的水中,此时量筒中液面位置如图丙所示,则矿石体积的测量值是    cm3。
④根据以上测量数据计算出该矿石密度的测量值是    kg/m3。
(2)学校创新小组利用家里的电子秤、玻璃杯和水也测量出小矿石的密度。
①将电子秤放在水平桌面上,测出矿石的质量为m0。
②把一盛有适量水的玻璃杯放在电子秤上,记下此时电子秤的示数为m1。
③用手提着系在细线下端的矿石使之缓慢浸没在水中(矿石没有碰触杯底且水未溢出),如图丁所示,记下此时电子秤的示数为m2。
则矿石浸没在水中时受到的浮力为F=   ,矿石的密度为ρ矿=   (已知水的密度为ρ水,用已知量和测量量表示)。
16.小刚同学利用如图甲所示的电路来探究并联电路的部分特点,已知R1=10Ω、R2=15Ω、R3=30Ω、R4=40Ω,电源电压可调。
(1)请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙所示实物图补充完整(此时电源电压为3V);
(2)电路连接完成后,闭合开关S,发现电流表均无示数。于是小刚用一个电压表进行电路故障检测,把电压表分别接在图乙A、B、C、D中的两个接线柱上,测试结果如表一所示,则电路中一定存在的故障是    (填写序号);
A、B B、C C、D
无示数 无示数 有示数
①开关S处断路
②导线AB断路
③导线CD断路
(3)排除故障后继续实验,小刚将电压表接在图甲中的a、b两点之间,实验中调节了电源电压,更换了不同规格的电阻,收集的数据如表二所示(第四次实验时R3在图甲中R1的位置);
表二
  U/V I1/A I2/A I/A
1 R1与R2并联 3 0.3 0.2 0.5
2 R1与R3并联 6 0.6 0.2 0.8
3 R1与R4并联 8 0.8 0.2 1.0
4 R2与R3并联   0.3 0.6 0.9
①表格中第四次实验空格处的数值是    ;
②探究并联电路中电流的关系时,分析表中数据可得其规律是    ;
③探究并联电路中电阻的关系时,发现并联电路的总电阻    (选填“大于”“小于”或“等于”)各支路电阻;
④探究并联电路中电流与电阻的关系时,分析表中数据可得其规律是    ;
【拓展】完成实验后,小刚想测量一小灯泡的额定功率,他把图甲中的R2换成灯泡,通过调整电源电压,使小灯泡正常发光,此时A1的示数为I1,A2的示数为I2,则灯泡的额定功率为P=   (用测量值和已知值表示)。
四、计算应用题
17.如图所示,体重为60kg的工人利用滑轮组提升重为800N的物体A,所用拉力为F,物体A以0.2m/s的速度匀速上升了10s,此时滑轮组的机械效率为80%(不计绳重与摩擦,g=10N/kg),求:
(1)滑轮组所做的有用功;
(2)拉力F的功率;
(3)工人用此滑轮组所能提升的最大物重。
18.如图甲所示的电路中,电源电压恒为4V。小灯泡L标有“2.5V”字样,灯泡L的I﹣U关系图像如图乙所示;定值电阻R1为5Ω,滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”。只闭合S、S2,移动滑片P至某一位置,电流表示数为0.3A。求:
(1)小灯泡的额定功率和变阻器连入电路的电阻。
(2)滑片P不动,只闭合S、S1时,电压表的示数。
(3)只闭合S、S2,电压表可接在a、b、c任意两点之间,电表的量程均不改变;调节滑动变阻器的滑片,为保证电路安全,求满足上述条件的滑动变阻器的阻值范围。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;时间的估测;长度的估测
【解析】【解答】A.初中物理课本的长度约为26cm,故A正确;
B.一支普通铅笔的质量约为5g,故B错误;
C.人体感觉舒适的环境温度约为25℃,故C错误;
D.普通中学生脉搏跳动60次用时约1min,故D错误。
故选A。
【分析】根据对长度、质量、温度和时间的认识判断。
2.【答案】C
【知识点】超声波与次声波;音调、响度与音色的区分;防治噪声的途径;电磁波的传播
【解析】【解答】A.电磁波在空气中的传播速度均为3×108m/s,故A错误;
B.汽车的排气管上安装消声器是在声源处减弱噪声,故B错误;
C.医生为病人做超声检查,利用了超声波可以传递信息,故C正确;
D.我们可以分辨吉他和钢琴弹奏的乐曲是通过声音的音色,故D错误。
故选C。
【分析】(1)根据对声速和电磁波的传播速度判断;
(2)根据减弱噪声的途径判断;
(3)根据声音利用的知识判断;
(4)声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色。
3.【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点;凝华及凝华放热;温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能
【解析】【解答】A.冰熔化成水的过程不断吸热,虽然温度不变,但是内能增大,故A错误;
B.冬天人们搓手取暖是利用做功的方式改变手的内能,故B正确;
C.冬天屋檐下的冰锥是水从液态变成固态发生凝固现象,故C错误;
D.冻肉出冷库时表面可见一层霜这是空气中水蒸气从气态变成固态发生凝华现象,故D错误。
故选B。
【分析】(1)根据内能和温度的关系判断;
(2)改变物体内能的方法:①做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移;
(3)(4)根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
4.【答案】B
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系
【解析】【解答】A.运动员起跑时用力蹬地,是为了增大起跳时的初速度,从而增大腾空距离,故A错误;
B.公交车突然开动时,站在车上的人会向后仰,是由于人具有惯性,故B正确;
C.在草地上滚动的足球,运动得越来越慢,是由于足球受到阻力作用,故C错误;
D.人沿水平方向推停在水平面上的车,车未动,则车处于平衡状态,即车受到的推力与摩擦力相互平衡,即二者大小相等,故D错误。
故选B。
【分析】(1)惯性大小与物体质量大小有关;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(3)根据力与运动的关系分析;
(4)根据二力平衡的知识判断。
5.【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;通电螺线管的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A.图甲:闭合开关小磁针发生偏转,说明通电导线周围产生了磁场,故A正确不合题意;
B.图乙:闭合开关滑轨上的导体ab由静止变为运动说明其受到了磁场力的作用,故B正确不合题意;
C.图丙:闭合开关,当导体ab切割磁感线时,灵敏电流计的指针发生偏转说明有感应电流产生,故C正确不合题意;
D.图丁:当螺线管通电时,通过观察周围铁屑的分布来判断螺线管周围磁场的分布特点。由于铁屑不能明确磁极方向,因此不能确定螺线管的磁极方向,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】根据图片,分析其中包含的物理原理即可。
6.【答案】A,D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.根据图像可知,物距u=v=2f=20cm,解得:f=10cm,故A正确;
B.当u=15cm时,fC.当u=25cm时,u>2f,在光屏上成倒立缩小的实像,应用为照相机,故C错误;
D.将蜡烛从距透镜10cm处移动到30cm 处的过程中,物距增大,根据“物远像近小”可知,此时像变小,故D正确。
故选AD。
【分析】(1)当u=v=2f时,物体通过凸透镜成等大的实像;
(2)(3)将物距和焦距进行比较,从而确定成像特点,明确其应用;
(4)根据“物近像远大,物远像近小”的规律判断。
7.【答案】A,C,D
【知识点】压强的大小及其计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.若mA=mB,根据G=mg可知,则重力GA=GB。A漂浮,则FA=GA;B沉底,则FBB.将B球截去部分后,它的密度保持不变,即它的密度仍然大于水的密度,那么剩余部分仍然沉底,故B错误;
C.只取出A球,A球不再排开水,那么容器中水面的高度降低了,故C正确;
D.放入A球后,它在水面漂浮,那么使容器底部增大的压力等于自身重力,△FA=GA=mAg;
B球下沉,那么它使容器底部增大的压力等于受到的浮力,即△FB=F浮B=ρ水gV排B=ρ水g;
则水对容器底部的压强增大:。
故选ACD。
【分析】(1)根据浮沉条件比较二者浮力大小;
(2)首先根据密度的特性确定B球截去部分后密度是否变化,再根据浮沉条件判断剩余部分的状态;
(3)注意A球排开水的体积变化;
(4)根据浮沉条件可知,A球在水面漂浮,则它使容器底部增大的压力等于自身重力。而B下沉,它使容器底部增大的水的压力等于它受到的浮力,最后根据计算水对容器底部压强的变化量。
8.【答案】B,C,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.若 a 为电流表,b 为电压表,只闭合S、S1,则此时只有R3接入电路工作,那么电流表 A 的示和a都测通过R3的电流,因此二者电流的大小相同,故A错误;
B.若 a、b 均为电压表,开关均闭合,此时三个电阻串联,电压表a测R1和R2的总电压,电压表b测R2和R3的总电压。根据U总=Ua+U3可知,a表的变化量等于R3电压变化量;同理,b的变化量等于R1的电压变化量。
在串联电路中,电压与电阻成正比,即;
故B正确;
C.若 a、b 均为电压表,开关均闭合,滑片P 向右移动时,则R2的阻值为零时总电阻最小,而总功率最大,则电路消耗的最大功率为:,故C正确;
D.若a、b均为电流表,开关均闭合,滑片P 向右移动时,变阻器的阻值变大,那么两个电压表并联部分的电阻都变大。根据串联电路电压与电阻成正比可知,a、b示数都变大,故D正确。
故选BCD。
【分析】根据图片分析电路的串并联关系,以及电表所测的物理量,然后根据欧姆定律,结合串并联电路的特点分析判断。
9.【答案】16;100
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】(1)电能表允许接入的最大功率P=UI=220V×20A=4400W;
那么灯泡的功率和为:P总=4400W-200W-800W-1200W×2=1000W;
则允许接入灯泡:。
(2)消耗的电能;
则电路的电功率:。
【分析】(1)根据P=UI计算电能表允许接入的最大功率,然后减去已经接入的电功率得到剩余功率,再根据计算允许接入灯泡数;
(2)根据计算消耗的电能,然后根据计算消耗的功率。
10.【答案】150;车身周围空气流速快,压强小,人外侧压强不变,在内外压强差作用下;自身
【知识点】速度公式及其应用;流体压强与流速的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)列车的平均速度;
(2)乘客在站台候车时须站在黄线以外,是因为列车进站时车身周围空气流速快,压强小,人外侧压强不变,在内外压强差作用下,人有被推下站台的危险。
(3)坐在行驶列车上的乘客感觉路边高楼在快速后退,是说高楼在运动,因为高楼相对乘客自身的位置不断改变,因此参照物为乘客自身。
【分析】(1)根据公式计算列车的平均速度;
(2)流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析;
(3)根据参照物的知识分析。
11.【答案】反射;虚;
【知识点】光的反射;作光的反射光路图
【解析】【解答】 医生利用镜子的平面镜成像原理可清楚地观察病人的牙齿,平面镜成像利用了光的反射,平面镜成正立等大的虚像,牙医在镜子里看到患者牙齿的像是虚像。先作出牙齿A关于平面镜的对称点A',即像的位置,连接像A'和眼睛B与平面镜交于O点,即为入射点,连接AO为入射光线,OB为反射光线,如图所示:
【分析】 平面镜成像利用了光的反射,平面镜成正立等大的虚像;先作出牙齿A关于平面镜的对称点A',即像的位置,连接像A'和眼睛B与平面镜交于O点,即为入射点,连接AO为入射光线,OB为反射光线。
12.【答案】化学;水;1.4×106
【知识点】燃料的热值;能量的转化或转移
【解析】【解答】(1)氢燃料电池通过液态氢与空气中的氧结合而发电,是将氢的化学能转化为电能,氢燃料燃烧的产物是水;
(2)10g的氢完全燃烧放出的热量:Q=qm= 1.4×108J/kg ×0.01kg=1.4×106J。
【分析】(1)根据能量转化的知识解答。氢和氧气在点燃的条件下反应,生成水。
(2)根据Q=qm计算氢燃烧放出的热量。
13.【答案】汽化;核裂变;电磁感应
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;核裂变;电磁感应
【解析】【解答】(1)核电站利用核反应堆释放的能量使水从液态变成水蒸气发生汽化,再通过蒸气轮机带动发电机发电。
(2)核反应堆是通过可控制核裂变反应释放核能,发电机的原理是电磁感应。
【分析】(1)根据物体的初始态和终末态确定物态变化的名称;
(2)根据核反应堆和发电机的工作原理解答。
14.【答案】(1)加热时间
(2)23
(3)水吸收热量较多,水吸热能力较强
(4)水
【知识点】比热容
【解析】【解答】(1)用相同的酒精灯加热质量相等的沙子和水(如图甲所示),使它们升高相同的温度,通过比较加热时间来判断吸收热量的多少。
(2)根据图乙可知,温度计的分度值为1℃,刻度值向上增大,则实际温度在0℃以上,那么示数为23℃;
(3)根据表格可知,沙子和水的质量相同,都升高到10℃时,水的加热时间长,那么得到结论:相同质量的沙子和水,升高相同的温度,水吸收热量较多,水吸热能力较强。
(4)根据Q=cm△t可知,水的比热容大,则降低相同的温度时,水放出的热量多,可以保护秧苗不被冻坏,则应该往农田加水。
【分析】(1)相同的酒精灯在相同的时间内放出相同的热量,即时间越长,放出的热量越多。
(2)根据图乙确定温度计的分度值,根据刻度增大的方向确定实际温度在0上还是0下,最后根据液面位置读出示数。
(3)根据表格数据分析哪些因素相同,哪个因素不同,根据加热时间比较吸收热量多少,进而确定物质吸热能力大小。
(4)根据Q=cm△t可知,相同质量的不同物质降低相同的温度时,比热容越大,则放出的热量越多。
15.【答案】(1)把游码移到标尺左端零刻度线处;36;15;2.4×103
(2)(m2﹣m1)g;
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)①首先要用天平测量矿石的质量。将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中线处。
②根据甲图可知,标尺的分度值为0.2g,则游码质量为1g,砝码质量为:20g+10g+5g=25g,则矿石的质量为:25g+1g=26g;
根据丙图可知,量筒的分度值为1mL,那么矿石和水的总体积为45mL,则矿石的体积:V=45mL-30mL=15mL=15cm3;
④矿石的密度为:。
(2)根据题意可知,矿石浸没时受到的浮力:理F浮=G排=m排g=(m2-m1)g;
矿石的体积为:;
矿石的密度:。
【分析】(1)①根据天平调平的方法解答;
②根据甲图确定标尺的分度值,读出游码的质量,然后与砝码质量相加得到矿石的质量;
③根据丙图读出水和石块的总体积,然后减去水的体积得到矿石的体积;
④根据计算矿石的密度。
(2)当矿石浸没水中时,电子秤示数的增加量就是矿石排开水的质量,根据阿基米德原理F浮=G排计算它受到的浮力。根据计算矿石的体积,最后根据计算矿石的密度。
16.【答案】(1)
(2)③
(3)9;并联电路中,支路的电流之和等于干路电流;小于;并联电路中,通过各支路的电流与其电阻成反比;I1I2R1
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,电阻R1和R2并联,电流表A1测R1的电流,A2测R2的电流,A测总电流。根据乙图可知,只需将电流表A的“0.6A”接线柱与电源正极相连即可,如下图所示:
(2)根据表格可知,当电压表并联在C、D之间时电压表有示数,这说明与它并联的CD之间出现断路,故选③。
(3)①根据第1组数据,此时通过R2的电流为0.2A,它两端电压为3V,则R2电阻值:;
根据第4组数据可知,此时通过R2的电流为0.6A,则此时电压表的示数为:U=U2'=I2'R2=0.6A×15Ω=9V;
②将表格中第4列和第5列数据相加,发现二者的和等于第6列数据,那么得到结论: 并联电路中,支路的电流之和等于干路电流 。
③根据表格数据可知,干路电流大于任何一个支路的电流,而总电压等于各支路两端电压,根据可知,并联电路总电阻小于各支路电阻;
④将电流与对应的电阻相乘,发现乘积都相等,那么得到:并联电路中,通过各支路的电流与其电阻成反比;
【拓展】灯泡与R1并联,则R1的电压等于灯泡的额定电压。
即U额=U1=I1R1;
那么灯泡的额定功率P额=U额I额=I2×I1R1= I1I2R1 。
【分析】(1)根据甲图确定电路的串并联关系,以及电表所测的物理量,然后与乙图对照,补充剩余的部分即可;
(2)当电压表有示数时,说明电压表以外的电路为通路,而与它并联的位置出现断路;
(3)①根据第1组数据,确定通过R2的电流和电压,根据计算R2的阻值。在第4次实验时,根据U=U2'=I2'R2计算此时电压表的示数。
②将表格中第4列和第5列数据相加,并与对于的第6列数据进行比较,从而的第并联电路的电流规律;
③将总电流与各支路电流比较大小,再根据比较总电阻与支路电路的大小;
④将电流与对应的电阻相乘,比较乘积大小,从而确定并联电路电流与电阻的关系。
【拓展】首先根据U=IR计算出R1两端电压,再根据并联电路各支路两端电压相等计算灯泡的额度电压,最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
17.【答案】(1)解:物体A以0.2m/s的速度匀速上升了10s,物体上升的高度为:h=vt=0.2m/s×10s=2m;
滑轮组提升物体所做的有用功:W有用=Gh=800N×2m=1600J;
答:滑轮组所做的有用功为1600J;
(2)解:由 可得,拉力F做的总功: ;
拉力做功的功率: ;
答:拉力F的功率为200W;
(3)解:由图可知n=3,
绳子自由端移动的速度:v绳=3v=3×0.2m/s=0.6m/s,
由 可得作用在绳子自由端的拉力: ,
因为不计绳重和摩擦时F= (G+G动),所以动滑轮的重力:G动=nF﹣G=3× N﹣800N=200N,
工人通过滑轮组向下拉绳子时,绳子自由端的最大拉力:F最大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N,
则该工人使用该滑轮组时所能提升的最大物重:G最大=nF最大﹣G动=3×600N﹣200N=1600N。
答:工人用此滑轮组所能提升的最大物重为1600N。
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据h=vt计算物体上升的高度,再根据W有用=Gh计算提升物体做的有用功;
(2)根据 计算滑轮组做的总功,再根据 计算拉力的功率;
(3)根据图片确定承担重力的绳子段数n,根据v绳=nv绳子自由端的速度,再根据P=Fv计算出绳子自由端的拉力,接下来根据 计算动滑轮的重力。
当工人向下拉绳子时,自由端的最大拉力等于人的重力,然后根据 G最大=nF最大﹣G动 计算提升物体的最大重力即可。
18.【答案】(1)解:由乙图可知,灯泡的电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W,
只闭合S、S2时,变阻器与灯泡串联,移动滑片P至某一位置,电流表示数为0.3A,则灯泡达到额定电流,故灯泡两端电压为额定电压,所以滑动变阻器的电阻 ;
答:小灯泡的额定功率0.75W,变阻器连入电路的电阻5Ω;
(2)解:滑片P不动,只闭合S、S1时,变阻器与R1串联,电压表测量R1两端电压,则电压表示数 ;
答:滑片P不动,只闭合S、S1时,电压表的示数2V;
(3)解: 只闭合S、S2时,变阻器与灯泡串联,灯泡正常工作时,电流为0.3A,所以电路中最大电流为0.3A,所以变阻器最小电阻为5Ω,灯泡两端电压为2.5V,滑动变阻器两端电压为1.5V,则电压表选择0~3V量程;当滑动变阻器两端电压最大为3V时,滑动变阻器的电阻最大,电路中电流最小,电流表安全,则灯泡两端电压UL=U﹣3V=4V﹣3V=1V,
由乙图可知,灯泡两端电压为1V时,通过灯泡的电流为0.15A,则滑动变阻器的最大电阻 ,
所以滑动变阻器的阻值范围为5Ω~20Ω。
答:滑动变阻器的阻值范围为5Ω~20Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据乙图确定灯泡的额定电流,然后根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率。
只闭合S、S2时,变阻器与灯泡串联,根据U滑=U总-U额计算变阻器两端的电压,最后根据 计算变阻器接入的阻值。
(2)滑片P不动,只闭合S、S1时,变阻器与R1串联,电压表测量R1两端电压。首先根据R总=R1+R0计算出总电阻,再根据 计算总电流,最后根据 计算电压表的示数。
(3)只闭合S、S2时,变阻器与灯泡串联,灯泡正常工作时,根据灯泡的额定电流确定电流的最大电流,进而确定此时灯泡和变阻器两端的电压,弄清电压表的量程。
当滑动变阻器两端电压最大为3V时,滑动变阻器的电阻最大,电路中电流最小,电流表安全,根据 UL=U总-U滑计算此时灯泡两端的电压,再根据乙图确定通过灯泡的电流,最后根据 计算变阻器接入的最大阻值即可。
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