【精品解析】广西贵港市桂平市麻垌一中2023年中考物理二模试卷

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广西贵港市桂平市麻垌一中2023年中考物理二模试卷
一、选择题:(共16题,共35分,在给出的四个选项中,第1至13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14至16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
1.(2023·桂平模拟)下列数据中,最接近实际情况的是(  )
A.一枚一元硬币的厚度为2.5cm
B.光在真空中的传播速度为340m/s
C.让人舒适的环境温度约为23℃
D.一盏节能灯正常工作的电流约为10A
【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;时间的估测;长度的估测;电流的大小
【解析】【解答】A、一枚一元硬币的厚度在2.5mm左右,故A不符合实际;
B、光在真空中的传播速度最大,为3 x 108m/s,故B不符合实际;
C、人的体温在36℃ ~ 37℃之间,感觉舒适的温度在25° C左右,故C符合实际;
D、一盏节能灯正常工作的电流约为0.1A,故D不符合实际。
故选: C。
【分析】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项。
2.(2023·桂平模拟)如图所示的光现象中,与日食形成原理相同的是(  )
A.小猫树荫下乘凉
B.放大镜观察小虫
C.演员对镜子化妆
D.雨后彩虹
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】日食形成的原理是光的直线传播;
A、小猫树荫下乘凉,树荫是树木的枝叶挡住了近地面空气中沿直线传播而来的太阳光,形成的影子区域,原理是光的直线传播,故A正确;
B、放大镜观察小虫,原理是物体在凸透镜一倍焦距内成正立放大的虚像,而凸透镜成像的本质是利用了光的折射,故B错误;
C、演员对镜子化妆,是利用了平面镜可以成像的性质,而平面镜成像的原理是光的反射,故C错误;
D、雨后彩虹,是太阳光通过悬浮在空气中的细小.水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散,即雨后彩虹是由光的折射形成的,故D错误。
故选: A。
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播,日食、月食、小孔成像和影子的形成等都是由于光的直线传播形成的;
(2)放大镜是凸透镜,成像的原理是利用了光的折射;
(3)平面镜成像的原理是光的反射;
(4)雨后彩虹是光的色散现象,是太阳光通过悬浮在空气中细小水珠折射而成的。
3.(2019·徐州)机械手表放在耳朵附近,听到表针走动的声音较小;把一个气球放在手表与耳朵之间相互贴紧,听到表针走动的声音较大。这两种情况声音的主要差别是(  )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【答案】B
【知识点】响度及响度与振幅的关系;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】解:由于不同介质传声的速度和效果有所不同,且声音的响度与距发声体的远近有关。所以将一个气球放在机械手表与耳朵之间,机械手表在气球的不同部位,听到的声音有所不同,但手表直接贴近耳朵时距离最近,所以响度最大,即放上气球后听到的声音不会比的声音强,B符合题意、ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】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.
4.(2023·桂平模拟)下列说法正确的是(  )
A.我国的“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行定位和导航的
B.夏天,打开冰箱门,冰箱门附近出现“白气”﹣﹣液化
C.核能是二次能源,也是可再生能源
D.严冬,堆成的雪人时间久了变小﹣﹣凝华
【答案】B
【知识点】液化及液化放热;凝华及凝华放热;能源及其分类;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A、我国的“北斗”卫星导航系统是利用电磁波进行定位和导航的,故A错误。
B、夏天,打开冰箱门,冰箱门门附近出现“白气”是水蒸气的液化现象,故B正确。
C、核能是一次能源,也是不可再生能源,故C错误。
D、堆成的雪人时间久了变小,是雪的升华现象,故D错误。
故选: B。
【分析】(1)“北斗”卫星导航系统是利用电磁波进行定位和导航。
(2)物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
(3)像化石能源这样可以直接从自然界获得的能源,称为一次能源;必须通过消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源,如电能。像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到,把它们称为可再生能源。化石能源、核能等能源会越用用越少,不能在短期内从自然界得到补充,称为不可再生能源。
5.(2023·桂平模拟)如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,移动蜡烛,使蜡烛和凸透镜之间的距离为24cm时,调节光屏的位置,在光屏上得到一个清晰放大的实像(未画出)。则下列四个选项中说法正确的是(  )
A.此时的应用是投影仪,且凸透镜的焦距小于12cm
B.只将凸透镜左移,就可以在光屏上得到清晰缩小的像
C.将蜡烛右移至距离凸透镜18cm,向右调节光屏至适当位置,在光屏上仍可能得到清晰放大的像
D.将蜡烛逐渐远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移,同时像在变大
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A、物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像,应用是投影仪;则f得24cm > f > 12cm, 故A错误;
B、只将凸透镜向左移,减小物距,增大像距,可以在光屏上得到清晰放大的像,故B错误;
C、将蜡烛右移至距离凸透镜18cm,由24cm > f > 12cm可知, 向右调节光屏至适当位置,在光屏上仍可能得到清晰放大的像,故C正确;
D、蜡烛远离凸透镜时,物距变大,像距将变小,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移,同时像在变小,故D错误。
故选: C。
【分析】当物距小于像距时,凸透镜成倒立放大的实像,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,据此求出焦距的取值范围;凸透镜成实像时,遵循物近像远像变大、物远像近像变小的特点。
6.(2016·内江)贴在竖直墙面上的塑料吸盘挂钩(塑料吸盘挂钩重力不计),当挂上适当的重物后,也不会脱落的原因是(  )
A.大气压力大于重力
B.大气压力与重力平衡
C.塑料吸盘挂钩所受的静摩擦力等于所挂重物的重力
D.塑料吸盘挂钩所受的静摩擦力大于所挂重物的重力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】解:
吸盘挂衣钩其工作过程是通过排除吸盘与墙壁之间的空气,松手后,吸盘恢复原状的过程中,导致内部气压小于外界大气压,外界大气压将其压在墙壁上,吸盘处于静止状态,吸盘受到竖直方向上摩擦力和竖直向下的重力,二力大小相等,方向相反,是一对平衡力,故C正确。
故选C。
【分析】塑料吸盘是大气压在生活中应用的实例。当重物拉挂钩时,拉力方向向下,阻碍其向下的力应该是向上的,而不是大气的压力,是吸盘与墙面的摩擦力使其能承受一定的拉力;大气压将吸盘压在墙面上,但大气压方向朝向墙面,物体对挂钩的拉力朝下,因此,是摩擦力与拉力相互平衡。
7.(2023·桂平模拟)如图所示,轻轨佛图关段大面积的美人梅盛开,列车穿行在花海中,成为城市中一道亮丽的风景线,不少游客选择用航拍无人机在轻轨线路周围抓拍美景。下列分析正确的是(  )
A.在轨道旁种树,可在声源处减弱噪音
B.无人机起飞时的“嗡嗡”声,是物体振动产生的
C.列车匀速转弯时,列车所受的牵引力和摩擦阻力是一对平衡力
D.无人机匀速上升时,若所受外力全部消失,无人机将停止运动
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;声音的产生;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.在轨道旁种树,是在传播过程中减弱噪音,而不是在声源处减弱,故A错误;
B.声音都是由物体的振动产生的,故B正确;
C.列车转弯时,运动方向发生改变说明二力并不是等大反向在同一条直线上,故不是一对平衡力,故C错误;
D.当外力全部消失时,物体将保持原来的运动状态,并不会停止运动,故D错误.
故选:B
【分析】A.减弱噪声的三种途径:声源处减弱,传播过程中减弱,人耳处减弱;
B.声音是由振动产生的;
C. 牵引力和摩擦阻力是一对平衡力时列车应做匀速直线运动;
D. 匀速上升时,若所受外力全部消失,无人机将 做匀速直线运动
8.(2020九上·二道区期末)小明设计了一种输液提示器,能让护士在护士站通过观察电压表的示数知道药液量的多少,并且当袋中药液量减少时,电压表示数随之减小。下列电路图中符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.电压表测滑动变阻器电压,电压表的读数始终都不变,A不符合题意;
B.电压表测滑动变阻器下部分的电压,当袋中药液量减少时,电压表示数随之增大,B不符合题意;
C.电压表测滑动变阻器上部分的电压,当袋中药液量减少时,电压表示数随之减小,C符合题意;
D.电压表测电源电压,当袋中药液量减少时,电压表示数不变,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】在串联电路中,滑动变阻器的电阻减小,此处的分压减小。
9.(2023·桂平模拟)标有“12V 6W”、“12V 12W”的灯L1和L2(假设灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,两灯都发光,下列说法正确的是(  )
A.通过灯L1和L2的电流之比为2:1
B.灯L1和L2的电阻之比为1:2
C.灯L1和L2的实际功率之比为2:1
D.灯L2比灯L1亮
【答案】C
【知识点】电流的大小;电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】 A、两灯串联,所以电流相等,则通过灯L1和L2的电流之比为1:1,故A错误;
B、,则灯L1和L2的电阻之比为2:1;故B错误;
C、将它们串联在某电源上,两灯都发光,由P= I2R可知,灯L1和L2的实际功率之比:;故C正确,
D、将它们串联在某电源上,两灯都发光,由可知,灯L1比灯L2的实际功率大,故灯L1比灯L2亮,故D错误,
故选:C
【分析】 (1)已知额定电压和额定功率,根据求出两灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻;
(2)根据并联电路的电压特点和得出灯L1、L2的实际功率之比,再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡的亮暗;
(3) 额定电压下灯泡正常发光,当灯泡两端.的电压大于额定电压时,灯泡会被烧坏。
10.(2016·遵义)水翼船下部的水翼做成上表面凸起,下表面平直的形状,当水翼船在水中高速行驶时,随船便获得升力,这是因为(  )
A.水翼上方水流速度大,压强小 B.水翼上方水流速度大,压强大
C.水翼下方水流速度大,压强小 D.水翼下方水流速度大,压强大
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】解:当船在水中高速航行时,水翼上表面凸起,它与船体间的水流速度大,压强小;水翼下表面的水流速度小,压强大,因此在水翼的上下表面存在向上的压力(压强)差,所以船便获得升力.
故选A.
【分析】流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大.
11.(2018九上·哈尔滨月考)如图,电源电压不变,两只电表均完好,开关S闭合后,发现只有一只电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是(  )

A.电压表指针发生偏转,灯泡L1短路
B.电压表指针发生偏转,灯泡L1断路
C.电流表指针发生偏转,灯泡L2短路
D.电流表指针发生偏转,灯泡L2断路
【答案】B
【知识点】电压表的连接;电路故障的判断
【解析】【解答】由图可知L1与L2串联,如果L2断路则两表都没有示数,如果L2短路则两表都有示数,C.D不符合题意。如果L1短路则电压表也就被短路了,不会有示数,所以A不符合题意。如果L1断路,电压表串联在了电路中,电流表没有示数,电压表有示数,接近电源电压,B符合题意。
故答案为:B
【分析】电路中出现故障时,电压表有示数,可能是电压表测量的位置断路。
12.(2023·桂平模拟)新冠肺炎牵动着亿万国人的心,小宇同学整理了一些疫情防治的物理小知识:
①防疫人员测体温用的测温枪利用了红外线技术
②爸爸带上口罩后眼镜上常有水雾,这是汽化现象
③家里喷洒消毒的酒精后,房子里弥漫着一股酒精味,这是液化现象
④为避免勒伤耳朵,医生戴口罩时,常在耳背上垫一块棉纱,这是为了减少压强
其中正确的是(  )
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
【答案】C
【知识点】水的三态变化;红外线;减小压强的方法及其应用;分子热运动
【解析】【解答】①红外线热效应强,测温枪是利用红外线的热效应工作的,故①正确;
②爸爸带上口罩后眼镜上常有水雾,是呼出的水蒸气遇到冷玻璃液化形成的,液化放热,故②错误;
③酒精分子在不停地做无规则运动,家里喷洒消毒的酒精后,房子里弥漫着一股酒精味,这是扩散现象,故③错误;
④为避免勒伤耳朵,医生戴口罩时,常在耳背上垫一块棉纱,这是在压力一定时通过增大受力面积来减小压强,故④正确。
故选: C。
【分析】①红外线的热作用强:烤箱、浴室里的暖灯、夜视仪、热谱图;穿透力强:航空摄影;遥感、遥控:卫星遥感、家用遥控器;
②物质由气态变为液态的过程是液化;
③扩散是指不同物质的分子彼此进入对方的现象,扩散现象表明一切物质的分子都是不停地做无规则的运动。
④减小压强的方法:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
13.(2023·桂平模拟)如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长细线系住,放入水中后,A刚好完全浸没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3:5。以下说法中不正确的是(  )(ρ水=1.0×103kg/m3)
A.B受到的重力为10N B.细线对A的拉力为1N
C.A的密度为0.75×103kg/m3 D.B对容器底部的压力为零
【答案】B
【知识点】力的合成与应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】 A、A、B密度之比, VA :VB=1: 1,A、B所受的重力之比:,已知GA = 6N,所以,故A正确;
B、已知A、B的体积相同,A.B都浸没在水中,则A、B排开水的体积相等,所以F浮A = F浮B = 8N,A在重力、拉力和浮力的共同作用下刚好完全浸没入水中,细线被拉直,则细线对A的拉力为F拉A= F浮A-GA =8N-6N=2N,故B错误;
C、A的体积,则A的密度:,故C正确;
D、细线对B的拉力F拉B = F拉A = 2N,方向竖直向上,则B对容器底部的压力:F压=GB- F浮B一F拉B= 10N - 8N-2N=0N故D正确。
故选:B。
【分析】 (1) 阿基米德原理:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力。
(2)A、B的体积相同,且都浸没在水中,则A、B排开水的体积相等,由阿基米德原理可求A受到的浮力,然后求细线对A的拉力;
(3)知道A受到的浮力,根据阿基米德原理可求A的体积,然后利G = mg= ρVg可求A的密度。
14.(2023·桂平模拟)如图所示,将一木块放在弹簧上,用手压木块,弹簧被压缩。松开手,木块竖直向上飞起直到最高点。下列说法正确的是(  )
A.手压木块时,手对木块的压力与弹簧对木块的支持力是一对平衡力
B.弹簧恢复原状过程中,弹性势能不变
C.木块在没有离开弹簧前,所受弹力方向竖直向上
D.木块到达最高点时,只受到重力作用
【答案】C,D
【知识点】势能的影响因素;力的作用效果;重力的方向
【解析】【解答】A、手压木块时,木块受到重力、压力和弹簧的支持力,这三个力平衡手对木块的压力小于弹簧对木块的支持力所以这两个力不是一对平衡力,故A错误;
B、弹簧恢复原状过程中,弹性形变的程度变小,弹性势能减小,故B错误;
C、木块在没有离开弹簧前,弹簧被压缩,所以木块受弹力方向竖直向上,故C正确;
D、木块上升到最高点时,受到重力作用,不受其它力的作用,故D正确.
故选CD.
【分析】(1) 一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用.在同一直线上、作用在同-物体上;
(2)弹性势能大小的影响因素:发生弹性形变的大小,发生弹性形变的难易程度.弹性形变越大,发生弹性形变越难,弹性势能越大;
(3)弹力方向与物体恢复弹性形变的方向相同;
(4)木块上升到最高点时对其进行受力分析.
15.(2023·桂平模拟)小明体重为500N,双脚与地面接触面积为0.05m2,用如图所示的滑轮组将重为600N的物体匀速提升了1m,用时10s。拉动过程中小明对绳子的拉力为400N,若不计绳重与摩擦,则(  )
A.在匀速提升物体的过程中,拉力做功的功率为40W
B.在匀速提升物体的过程中,小明对地面的压强为104Pa
C.使用该滑轮组,小明最多能提起800N的物体
D.不管提起多重的物体,该滑轮组的机械效率总是75%
【答案】C
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】 A、由图可知n=2,绳重自由端移动的距离:,拉力做的总功:
,拉力做功的功率:,故A错误;
B、人在向下拉绳子的过程中,绳子也会对人施加一个向上的拉力,则F压=G人-F=500N-400N= 100N则工人对地面的压强:,故B错误;
C、由图可知n = 2,动滑轮重力:,使用该滑轮组提升重物时,工人的最大拉力等于其重力,则,提升物体的最大重力:
D、动滑轮的重力不变,额外功不变,提起物体的重力越大,做的有用功越多,有用功在总功中所占的比例越大,则滑轮组的机械效率越大,因此该滑轮组的机械效率不总是75%,故D错误。
故选: C。
【分析】 (1)由图可知n 绳重自由端移动的距离s = 2h, 利用W总 = Fs求总功,可求拉力做功的功率。
(2) 把定滑轮和动滑轮组合在一起叫滑轮组。滑轮组既能改变用力方向又能省力。
(3)根据时求出动滑轮重力,使用该滑轮组提升重物时,工人的最大拉力等于其重力,再求出提升物体的最大重力。
(4)不计绳重与摩擦,提起物体的重力越大,做的有用功越多,有用功在总功中所占的比例越大,据此分析机械效率的变化情况。
16.(2023·桂平模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L上标有“4V”的字样,电压表量程为0~15V。图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流随电压的变化图像。闭合开关S、S1,电流表量程为0~3A,将滑动变阻器的滑片调至中点时,小灯泡正常发光,电压表的示数为8V。闭合开关S、S2,电流表量程为0~0.6A。下列说法正确的是(  )
A.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
B.闭合开关S、S1,当小灯泡实际功率为1.2W时,1min内滑动变阻器消耗的电能为480J
C.闭合开关S、S2,电压表的示数变化范围为2V~8V
D.闭合开关S、S2,电路总功率的最大变化量2.4W
【答案】D
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】 A. 闭合开关S、S1,电流表量程为0~ 3A,将滑动变阻器的滑片调至中点时,小灯泡正常发光,根据图乙可知灯泡正常发光时,灯泡两端的电压为4V,通过灯泡的电流为0.8A,根据串联分压,则电源电压:U=UL+UR=4V+8V=12V,此时滑动变阻器的电阻:,所以滑动变阻器的最大阻值: ,故A错误;B.根据图乙可知灯泡两端的电压为2V,通过灯泡的电流为0.6A,灯泡此时的功率为1.2W,所以通过电路的电流为0.6A,则此时滑动变阻器两端的电压为:,1min内滑动变阻器消耗的电能为,故B错误;
C.闭合开关S、S2, 两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,电流表量程为0 ~ 0.6A,滑动变阻器接入电路最大阻值时,电压表示数最大,此时通过电路的电流最小,根据图乙可知定值电阻的阻值:,当滑动变阻器接入电路最大阻值时,通过电路的电流:此时电压表的示数:,电路的总功率为:,当通过电路的电流最大为0.6A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据串联分压可知此时滑动变阻器两端电压最小,此时定值电阻两端的电压:则滑动变阻器两端的电压:,所以电压表的示数变化范围为6V ~ 8V,故C错误;
D.此时电路的总功率:,电路总功率的最大变化量:△P= P- P'= 7.2W- 4.8W= 2.4W故D正确。
故选:D。
【分析】 (1) 小灯泡L上标有“4V”的字样,滑动变阻器的滑片调至中点时 ,小灯泡正常发光,则灯泡两端的电压为4V,由此算出滑动变阻器的阻值,从而计算最大阻值;
(2) 小灯泡实际电压下的功率叫做实际功率,已经实际功率求消耗的电能可根据电能公式求解;
(3)电压表测滑动变阻器两端的电压,在串联电路中大电阻分大电压,当滑动变阻器的阻值最大时分到的电压最大,此时电压表示数最大,反之电压表示数最小;
(4) 电路总功率的最大变化量可用电路最大总功率减去最小总功率。
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共12分。)
17.(2023·桂平模拟) 1644年,意大利科学家   用实验准确测定了大气压的值。科学家们进一步研究发现,气体在流速越大的地方,压强越   (选填“大”或“小”),利用这一规律可以让飞机升空。
【答案】托里拆利;小
【知识点】大气压强的测量方法;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1) 历史上第一位精确测出大气压强大小的科学家是托里拆利;
(2)根据流体压强与流速的关系可知,气体在流速大的地方压强比较小,利用这一规律可以让飞机升空。
【分析】(1)世界上第一个准确测出大气压数值的科学家是托里拆利;
(2)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
18.(2023·桂平模拟)卫生城市你我共建,如图所示,一辆洒水车正在新溉大道匀速前进洒水。洒水车相对于路边的景观树是   的(选填“运动”或“静止”)。洒水过程中,洒水车的动能    。(选填“增大”“不变”或“减小”)
【答案】运动;减小
【知识点】动能和势能的大小变化;运动和静止的相对性
【解析】【解答】(1) 匀速行驶的洒水车正在洒水,以洒水车为参照物,路边的树木相对洒水车的位置发生改变,所以路边的景观树是运动的;
(2)整个过程中,洒水车的速度不变,质量减小,所以洒水车的动能减小。
【分析】(1)判断物体是否运动关键是看物体与参照物之间的位置是否变化,如果变化则说明物体在运动;
(2 )影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度。
19.(2023·桂平模拟)闭合开关S后,小磁针静止时N极指向如图所示,那么图中电源的正极    (选填a端或b端)。当电流增大时,螺线管的磁性    。
【答案】a端;增强
【知识点】安培定则;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1) 当小磁针自由静止时,根据磁极间的作用规律可以确定,相互靠近的一定是异名磁极;因此螺线管的左端为N极,右端为S极。根据螺线管的N极,再结合螺线管的线圈绕向,利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的左端流入、右端流出。电流是从电源的正极流出回到负极,所以电源的左端即a端为正极;
(2)电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强。
【分析】(1 )根据小磁针的N、S极,利用磁极间的作用规律可以确定螺线管的N、S极。再利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向,进而可以确定电源的正负极;
(2)通电螺线管磁性的强弱与线圈匝数和电流的大小有关,在线圈匝数一定时,电流越大,磁性强。
20.(2023·桂平模拟)为了减少环境污染,共建绿水青山的美好生态,我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭。设天然气热值为4.2×107J/kg,完全燃烧0.5kg天然气放出的热量为   J;若这些热量的50%被50kg、30℃的水吸收,在标准大气压下能使水的温度升高到    ℃。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
【答案】2.1×107;80
【知识点】热量的计算;燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】 (1)完全燃烧0.5kg天然气放出的热量:;
(2)由题知,水吸收的热量: Q吸=Q放 X50%=2.1 X107JX 50%=1.05X 107],由得水升高的温度:,末温:t=to+△t=30 ℃ +50 ℃ =80 ℃ .
【分析】(1)已知天然气热值为4.2×107J/kg 和 完全燃烧0.5kg天然气 ,根据公式可求出放出的热量;
(2)根据公式可求出温度变化。
21.(2023·桂平模拟)如图所示电路,电源电压不变,灯L1标有“12V 6W”的字样。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片位置,使灯L1正常发光时,滑动变阻器的电功率为P1;用标有“6V 3W”字样的灯L2替换灯L1,为让灯L2正常发光,滑动变阻器滑片P应    (选填“向a端移动”、“向b端移动”或“不移动”),若灯L2正常发光时滑动变阻器的电功率为P2,则P1、P2相差    W。
【答案】向b端移动;3
【知识点】电路的动态分析;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】当L1正常发光时,电路中电流 ;当L2正常发光时,电路中电流,电路中电流相同。因额定电压U1大于额定电压U2,故用L2替换L1,为让灯L2正常发光,滑动变阻器分得电压应增大,滑动变阻器接入电路的阻值应变大,滑片P应向b端滑动。设电源电压为U,当L1正常发光时,滑动变阻器两端电压为UR=U-U1=U-12 V,故;当L2正常发光时,滑动变阻器两端电压为UR'=U-U2=U-6 V,故,则【分析】 (1) 灯L1标有“12V 6W”的字样,即在12V电压下可正常发光,“6V 3W”字样的灯L2替换灯L1,L2正常发光的电压是6V,也就是要减小灯泡两端的电压,那就增大滑动变阻器两端电压,通过向b端移动 增大电阻即可增大滑动变阻器分到的电压;
(2) 灯L2正常发光时滑动变阻器的电功率根据P=UI进行求解,算出两次的功率相减即可求解。
22.(2023·桂平模拟)如图甲所示,一个底面积为10cm2的圆柱体,上表面与细线相连,底部贴有压力传感器(不计质量和体积),连接电脑后可显示传感器所受压力大小。图乙是某次将圆柱体A从下表面接触水面到匀速放入容器底部,容器的底面积为20cm2,压力传感器所受压力与时间的图像。则圆柱体A完全浸没时所受浮力为   N。已知薄壁柱形容器重力为2N,圆柱体A浸入水中时底部始终与水平面相平,且容器中没有水溢出,则3s末容器对桌面压强为   Pa。
【答案】2;5000
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1) 当t = 1s时,物体A刚好完全浸没,则圆柱体完全浸没时受到的力: ;
(2)浸没时排开水的体积为:则圆柱体的高度为:,容器底面积:,当t = 1s时,物体上表面与液面相平,圆柱体刚好浸没在水中,则所以圆柱体实际下降:△h= h-△h液= 0.2m- 0.1m= 0.1m圆柱体下降速度为:,在t' = 2s时,物体到达底部,容器中原来水的深度为:,水的体积为:
水的重力为:,由乙图可知,第3s末时,物体沉底,容器底对物体的支持力:FN= F3- F水向上= F3- F2= 5N- 3N= 2N物体的重力为:G物=F浮+FN=2N+2N=4N,第3s末时,容器对桌面的压力为:F压=G水+G物+G容=4N+4N+2N=10N,则3s末容器对桌面压强为。
【分析】 (1)当t= 1s时,物体A刚好完全浸没,此时浮力恰好等于物体下表面受到的压力;
(2)根据F = ρgV排可求物体浸没时排开水的体积,然后利用体积公式V=Sh计算圆柱体的高度;
(3)第3s时,物体沉底,绳子无拉力,可求绳子下降的速度,在2s时,物体到达底部,可求液面高度,从而得到水的体积,根据G水 = ρ水V水 g可求液体的重力,根据G物= F浮+ FN可得物体的重力,则容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的总重力,根据压强公式得出3s末容器对桌面压强。
三、作图题(共4分)
23.(2023·桂平模拟)如图所示,入射光线平行于凹透镜的主光轴,画出通过凹透镜后的折射光线。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
【分析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
24.(2023·桂平模拟)如图,一均匀杆可绕B处转动,用一水平力F作用于A端,使杆保持静止。作出力F的力臂L和杆所受重力G的示意图。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】延长力F的作用线,然后由支点O向F的作用线引垂线,垂线段的长度即为F的力臂;
杠杆的重心在其中点上,方向竖直向下。如图所示:
【分析】(1 )要掌握力的示意图的画法,特别注意重力的方向是竖直向下的。
(2)要掌握力臂的画法,知道力臂是从支点到力的作用线的距离。首先找到支点,然后从支点向力的作用线引垂线,垂线段的长度即为力臂。
四、实验探究题(共4小题,计25分)
25.(2023·桂平模拟)按要求填空。
(1)如图1所示,探究音调与频率的关系时,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动发出声音的音调会逐渐变    (选填“高”或“低”)。
(2)如图2所示,秒表的读数为    s。
(3)探究物体动能大小与哪些因素有关时,小军设计了如图3所示装置来进行实验,图中斜面的主要作用是控制钢球    的大小,探究动能大小与该因素的关系。
(4)如图4所示是实验室用的手摇发电机,若在发电机和小灯泡的电路里串联一个灵敏电流计,慢慢摇动手柄,观察到电流表的指针左右摇摆,这表明该发电机发出的电是    (选填“直流电”或“交流电”)。
【答案】(1)低
(2)99.8
(3)速度
(4)交流电
【知识点】动能的影响因素;时间及其测量;音调及音调与频率的关系;发电机的构造和原理
【解析】【解答】(1)增加钢尺伸出桌面的长度,振动部分体积增大,质量增大,越来越难振动,频率越来越小,音调越来越低;
(2)小表盘的分度值为0.5 min,停表的分针在1 ~ 2 min之间,秒针在39.8s处,所以停表的时间为99.8s;
(3)钢球从同一斜面的不同高度滚下,钢球到达水平面时的速度是不同的,所以图中斜面的主要作用是控制钢球速度的大小,探究动能大小与速度的关系;
(4)慢慢摇动手柄,观察到电流表的指针左右摇摆,说明电流方向在改变,故表明该发电机发出的电是交流电;
【分析】(1 )体积大,质量大的物体难振动,频率小,音调低;
(2)停表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和;
(3 )动能的大小与质量、速度有关,根据控制变量法分析;
(4)交流电是指大小和方向随时间做周期性的变化;
26.(2023·桂平模拟)
(1)小李同学探究“冰熔化时温度变化规律”,实验装置如图甲所示。根据实验记录绘制了冰加热时温度随时间变化的图像,由图像可知冰属于   (选填“晶体”或“非晶体”);乙图中b点冰水的内能   (选填“大于”“小于”或“等于”)a点冰水的内能。冰熔化实验结束后,小李马上将温度计放入烧杯的水中,继续探究“水沸腾时温度变化的特点”实验,由两次实验可知:冰的熔化过程和水的沸腾过程具有的共同特点是:继续吸热,温度    。
(2)小波用如图丙所示的装置进行“探究凸透镜成像规律”实验。
①实验前应将烛焰,凸透镜和光屏的中心调至在同一高度,使像呈在光屏的中央。随着实验时间的延长,若光屏上清晰的像如图丙所示,应将蜡烛向   (选填“上”或“下”)移动。
②调整好蜡烛后,保持凸透镜位置不变,将蜡烛靠近凸透镜,若想光屏上再次得到清晰的像,光屏应向    (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;或光屏保持不动,在凸透镜右侧放置一个    眼镜(选填“近视”或“远视”)。
【答案】(1)晶体;大于;不变
(2)上;远离;远视
【知识点】熔化和凝固的探究实验;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1) 冰在熔化过程中吸热,但温度保持0° C,此时温度不变,冰有固定的熔化温度,是晶体,在熔化过程中不断吸热,温度保持不变,内能增大,所以b点冰水的内能大于a点冰水的内能;冰的熔化过程和水的沸腾过程都需要吸热,但是温度保持不变;
(2)①烛焰位置下降,因此在光屏上的成像位置上升,为了使实像回到原来的中心位置,应将蜡烛向上移动;
②物距减小,像距应该增大,光屏应该向远离凸透镜方向移动;还可以在蜡烛和透镜之间放置一个远视镜片, 使光会聚。
【分析】(1) 晶体和非晶体的区别是:晶体有固定的熔点,非晶体没有。冰在熔化过程中温度变化的规律 冰属于晶体,吸热温度上升,达到熔点时开始熔化,此时温度不变。晶体完全熔化成液体后,温度继续上升。熔化过程中晶体是固、液共存状态。
(2) 凸透镜的成像规律是:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
27.(2023·桂平模拟)小言同学有一块吊坠,她和小霞同学想利用学过的物理知识测量其密度。
(1)把天平放在水平桌面上,当游码调到标尺左端零刻度线处后,指针向左偏转的幅度大于向右偏转的幅度,她应将平衡螺母向    调节,使天平平衡。
(2)将吊坠放在天平左盘中,向右盘中由大到小加砝码,当加入最小质量是5g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,这时小言应先    ,然后调节游码,直到天平平衡。此时砝码和游码的位置如图甲所示,吊坠的质量是    g。
(3)往量筒中倒入30mL水,用细线拴住吊坠缓慢浸没在水中,液面位置如图乙所示,则吊坠的体积为    cm3,计算得到吊坠的密度是    kg/m3。
(4)小言在整理实验器材时发现,使用的砝码生锈且量筒的分度值较大,导致测量误差较大。小霞同学提出可以根据浮力的有关知识,利用缺少砝码的天平,两个相同的烧杯,量筒和水再次测量吊坠的密度。请你将实验步骤补充完整。(已知水的密度为ρ水)
①将天平放在水平桌面上,两个烧杯中倒入质量几乎相等的水,分别放在天平的左右托盘中,游码移到标尺零刻度线,调节平衡螺母使天平平衡(如图丙所示);
②将拴着细线的吊坠    在左盘烧杯的水中,不碰烧杯底,移动游码使天平重新平衡,记下游码在标尺上的刻度值m(如图丁所示);
③松开细线,使吊坠缓慢沉底,发现指针偏向分度盘左侧;保持游码位置不变;
④在量筒中倒入适量的水,记下体积为V1;将量筒中的水缓慢倒入右盘的烧杯中,当天平衡时用滴管从量筒中吸水滴入烧杯,直到天平重新平衡,并记下量筒中剩余水的体积为V2(如图戊所示);
⑤吊坠密度的表达式为ρ=   。(用m、V1、V2、ρ水表示);
若第①步中游码未移到零刻线,这会使测得的密度值    (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)右
(2)取下5g的砝码,再移动游码;32.4
(3)4;8.1×103
(4)完全浸没;;偏小
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)因为指针向左偏转的幅度大于向右偏转的幅度,指针摆动时向左偏的幅度大,应该向右调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)指针偏向分度盘的右侧,说明右侧质量大,应去拿下最小的砝码,移动游码, 直到天平平衡 , 此时吊坠的质量m= 20g+ 10g + 2.4g= 32.4g;
(3)吊坠的体积等于量筒中水增加的体积V = 34mL- 30mL= 4mL= 4cm3 ;吊坠的密度
(4)将拴着细线的吊坠完全浸没在左盘烧杯的水中,移动游码使天平重新平衡,记下游码在标尺上的刻度值m,所以吊坠的浮力F浮= mg;F浮 = P水gV排, 吊坠的体积V和排开水的体积V排相同,由步骤④可知,吊坠的质量m吊和量筒倒出的水质量△m相同,
m吊=△m= ρ水(V1一V2);吊坠的密度:;
若第①步中游码未移到零刻线,游码在标尺上的刻度值m会偏大,密度将偏小。
【分析】(1) 把天平放在水平桌面上 ,调节平衡螺母使天平平衡,左偏右调,右偏左调;
(2)测量物体时左物右码,砝码从大到小放置,若放入最小砝码时指针右偏,则取下最小砝码,向右移动游码;天平读数时用砝码的质量加上游码的质量;
(3) 量读读数时视线与凹液面相平,不规则物体用排水法测体积,记录开始时水的体积,用放入物体后水的体积减去原有的水的体积;
(4)根据浮力的有关知识测量吊坠的密度 : 将天平放在水平桌面上,两个烧杯中倒入质量几乎相等的水 ,吊坠的质量m吊和量筒倒出的水质量△m相同,但由于游码未移到零刻线,这会使测得的密度值偏小。
28.(2023·桂平模拟)小红在实验室做“测量小灯泡电功率”的实验,如图1所示,电源(电压恒为4.5V)、小灯泡(额定电压为2.5V),电流表、电压表各一个,一个滑动变阻器(20Ω,3A),开关,导线若干。
(1)图1甲是小红测量小灯泡额定功率的实物电路图,图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路的故障可能是    。
(3)排除故障后,逐步移动滑片,看到如图1乙所示的电压表示数,其读数为   V,为使灯泡正常发光,应向    (选填“左”或“右”)端移动滑片P,图1丙为灯泡的I﹣U图象,可知灯泡的额定电功率为    W。
(4)若实验中电流表坏了,为了测量小灯泡的额定功率,小明选用一个阻值为15Ω的电阻R0,设计了如图2的电路及实验步骤:
①按照图2连接电路,闭合开关,调节滑片使电压表的示数为额定电压;
②保持滑片位置不变,将电压表接在b、c两点间,测出R0两端电压U0,再算出小灯泡的额定功率。
小明通过实验操作,发现无法完成实验,经检查实验器材完好且接线正确,则原因是   。
解决问题后,小灯泡额定电功率的表达式为P额=   (用U额、U0、R0来表示)。
(5)完成上述实验后,小明又利用图3电路,在MN间接入适当的元件,下列能够完成的实验有    (选填序号)。
①接入一个灯泡,探究电流和电压的关系
②接入一个未知电阻Rx,测出它的阻值
③接入一个定值电阻R,探究电流和电阻的关系
④接入一个已知额定电流的小灯泡,测出灯泡的额定功率
【答案】(1)
(2)灯泡断路
(3)2.2;右;0.5
(4)R0阻值太大(或电源电压太小);U额
(5)②④
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】(1)图1知,电压表并联在灯泡和滑动变阻器两端是错误的, 电压表应只并联在灯泡两端,所以正确连接如图所示:
(2)移动滑动变阻器滑片,电压表示数几乎不变,说明电压表与电源连通,可能串联在电路中测量电源电压,所以电路的故障可能是灯泡断路。
(3)出图1乙可知,电压表选用的量程为0~3V.分度值为0.IV,读数为2.2V: 为使灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压至额定电压25V,应减小清动变阻器按入电路的阻值,所以应向右最移动滑片P:由图1丙可知灯泡两端的电压为额定电压2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.2A.灯泡的额定电功.
(4)灯泡正常工作时电流为0.2A,定值电阻两端的电压为,灯和滑动变限器两端的总电压为
U=U-U0=4.5V -3V=1.5V<25V,即使滑动变阻器分得的电压为零,无法使灯正常发光,所以不能测量出灯的额定功率,造成这种情况的原因是Ro阻值太大,或电源电压太小:若要解决此问题,可换用用值更小的定伯电阻。小灯浪的额定电流,小灯泡额定电功率的表达式为
(5)图中电压表可测MN间的电压,电流表可测电路中的电流。
①探究电流和电压的关系,要控制电阻的大小不变,面灯的电阻随温度的变化面变化,不是一个定值,所以不可行,
②电压表可测出Rx的电压,电流表可测通过Rx的电流,由可测出Rx的阻值。所以可行;
③探究电流和电压的关系,要换用不同的定值电阴多次测量,是为得出普遍性的规律。所以不可行;
④电流表可测通过灯的电流,通过灯的电流为额定电流时,灯正常发光,读出灯的电压,测山灯泡的额定功率,所以可行:故能完成的实验为②④。
【分析】(1)滑动变阻器的接线“一上一下”,如图所示滑动变阻器的上接线柱接了两个,应将D接线柱拆掉;
(2)在串联电路中 电流表示数始终为零 则该电路断路, 电压表示数较大且几乎不变 即测到电源电压,则故障可能是灯泡断路;
(3) 如图1乙所示的电压表所选量程为0~3V,分度值为0.IV,读数为2.2V, 小灯泡(额定电压为2.5V) ,为 使灯泡正常发光 则要增大小灯泡的电压,即减小滑动变阻器的电压,通过向右移动减小电阻即可减小电压; 图1丙为灯泡的I﹣U图象 可知灯泡的额定电压和额定电流,根据P=UI即可求解;
(4) 若实验中电流表坏了 ,可借助一个已知阻值的定值电阻与小灯泡串联,根据串联电流相等表示出小灯泡的电流;
(5) 利用图3电路,一个电压表和一个电流表,在MN间接入适当的元件,下列能够完成的实验有接入一个未知电阻Rx,测出它的阻值 , 接入一个已知额定电流的小灯泡,测出灯泡的额定功率
五、综合题(本题24分。解答部分请写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤)
29.(2023·桂平模拟)如图所示,闭合开关后,标有“6V 6W”的小灯泡正常发光,电流表的示数为1.2A,
求:
(1)通电5min,小灯泡消耗的电能;
(2)R的电阻值。
【答案】(1)解:由电路图可知,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流。
小灯泡正常发光,功率PL=6W,时间t=5min=300s,
小灯泡消耗的电能:WL=PLt=6W×300s=1800J
答:通电5min,小灯泡消耗的电能为1800J;
(2)解:小灯泡正常发光,通过灯泡的电流:IL===1A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电源的电压U=UR=UL=6V,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R的电流:IR=I﹣IL=1.2A﹣1A=0.2A,
R的阻值:R===30Ω
答:R的阻值为30Ω。
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)闭合开关后,标有“6V 6W”的小灯泡正常发光,则小灯泡的实际电压为6V,实际功率为6W, 小灯泡消耗的电能:WL=PLt即可求出 小灯泡消耗的电能
(2)在电流表测干路电流时, 电流表必须串联接入电路,让被测的电流全部流经电流表,才能被电流表测出来。
30.(2023·桂平模拟)小静在厨房观察到了一个有趣的现象,她把一个苹果放入盛满水的盆子清洗时,从盆中溢出的水流入底部密封的水槽内。取出苹果后,盆子浮了起来。小静经过思考,建立了以下模型研究盆子浮起来的条件。如图所示,足够高的圆柱形容器A放在水平面上,内放一个装满水的圆柱形容器B(B厚度不计,且与A底部未紧密贴合)。容器A底面积为250cm2,容器B质量为250g,底面积为200cm2,高度为20cm。正方体木块边长为10cm,密度为0.5g/cm3。求:
(1)木块未放入水中时,容器B中的水对容器B底部的压强;
(2)木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,溢出的水的体积;
(3)把木块取出,再从B容器中抽出质量为m的水倒入容器A中。当容器B刚好漂浮时,m为多少g?(木块不吸水,不计取出木块时表面沾的水)
【答案】(1)解:木块未放入水中时,容器B中水对容器B底部的压强pB=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
答:木块未放入水中时,容器B中水对容器B底部的压强为2000Pa;
(2)解:因为木块的密度小于水的密度,木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,木块处于漂浮状态,木块所受浮力等于自身的重力,F浮=G木;
木块的质量m木=ρ木V木=0.5g/cm3×(10cm)3=500g=0.5kg;
由G=mg可知,G木=m木g=0.5kg×10N/kg=5N;
又依据阿基米德原理可知,F浮=ρ水gV排;
整理以上几式可得,当木块最终静止时,溢出的水的体积为:V排===5×10﹣4m3=500cm3=500×10﹣6m3
答:木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,溢出的水的体积为500cm3;
(3)解:没有放入木块时,容器B中水的质量为m水=ρ水VB=1g/cm3×200cm2×20cm=4000g;
把木块取出,则B容器中水和容器的总质量为mB总=m水+mB﹣m排水=4000g+250g﹣1g/cm3×500cm3=4250g﹣500g=3750g=3.75kg;
再从容器B中抽出质量为m的水倒入容器A中,则此时容器B的总质量为m′B总=3.75kg﹣m;
当容器B刚好漂浮时,B与A的底面刚好不接触,此时B所受浮力等于B容器的总重力,即F浮B=m'B总g=(3.75﹣m)g;
容器A中水的总体积(包括放木块溢出的水、从B中抽出的水)是VA水=V排+,
根据阿基米德原理得:F浮B=ρ水gV′排,此时:
(3.75kg﹣m)×10N/kg=1×103kg/m3×10N/kg××200×10﹣4m2,
求得m=0.35kg=350g
答:把木块取出再从容器B中抽出质量为m的水倒入容器A中。当容器B刚好漂浮时,m为350g。
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1) 高度为20cm ,木块未放入水中时,容器B中的水对容器B底部的压强,pB=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa 即可求出;
(2) 木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,据阿基米德原理可知,F浮=ρ水gV排,溢出的水的体积V排= , 当木块最终静止时,木块处于漂浮状态,木块所受浮力等于自身的重力,F浮=G木 求出浮力,其中木块的质量m木=ρ木V木;
(3) 把木块取出,再从B容器中抽出质量为m的水倒入容器A中。当容器B刚好漂浮时B与A的底面刚好不接触,此时B所受浮力等于B容器的总重力,即F浮B=m'B总g =(3.75﹣m)g,容器A中水的总体积(包括放木块溢出的水、从B中抽出的水)是VA水=V排+,
根据阿基米德原理得:F浮B=ρ水gV′排,根据以上式子 求得m=0.35kg=350g。
31.(2023·桂平模拟)某物理兴趣小组设计了一台电子秤,利用电压表示数显示物体质量大小(不计托盘的质量),其电路如图甲所示。电源电压为6V保持不变,电压表量程为0~3V,压敏电阻其阻值R与所受压力F的关系如表所示。闭合开关,当压敏电阻上未放物体时,电压表示数为1V。求:
压力 F/N 0 1 2 3 4 … 7 8 9
压敏电 阻R/Ω 50 45 40 35 30 … 15 10 5
(1)R0的电阻值;
(2)该电子秤能测量的最大质量;
(3)该电子秤还可以显示水面高度变化。如图乙所示,长方体A、B通过细绳与杠杆MON连接,O为支点,MO:NO=2:1。长方体A的密度为1.2g/cm3,底面积为50cm2,高30cm;且底部刚好与水面接触;长方体B重10N,底部与电子秤接触。不计绳重、杠杆重、杠杆与支点的摩擦,杠杆始终在水平位置静止。为保证电子秤安全,水面上升的最大高度为多少cm?
【答案】(1)解:根据图甲可知,R0、R1串联,电压表测量R0两端电压;已知电源电压U=6V,R0的电压U1=1V,根据串联电路的电压规律可知压敏电阻两端电压U2=U﹣U1=6V﹣1V=5V,
因为当压力为零时,压敏电阻的阻值R=50Ω,
根据欧姆定律,电路中的电流I===0.1A,
则R0的电阻值R0===10Ω
答:R0的电阻值为10Ω;
(2)解:已知电压表量程为0~3V,即电压表最大示数U3=3V,
则电路中的最大电流I1===0.3A;
根据串联电路的电压规律可知压敏电阻两端电压U4=U﹣U3=6V﹣3V=3V,
则压敏电阻阻值R1===10Ω,
由表中的数据可知,当电阻为10Ω时,压力F=8N,电子秤受到的压力等于物体的重力即G=F=8N,
所以该电子秤能测量的最大质量m===0.8kg
答:该电子秤能测量的最大质量为0.8kg;
(3)解:随着水面的上升,A受到的浮力越来越大,对电子秤的压力也就越来越大,当电子秤受到的压力F=8N时,水面上升到最大高度;
因为已知GB=10N,则绳子对B的拉力大小F1=GB﹣F=10N﹣8N=2N,
则绳子对杠杆的拉力大小FM=F1=2N,
已知MO:NO=2:1,根据杠杆平衡条件:FM MO=FN NO,
则绳子对N的拉力大小FN= FM=×2N=4N;
已知长方体A的底面积S=50cm2,高h=30cm,
则A的体积VA=Sh=50cm2×30cm=1500cm3,
又已知A的密度ρA=1.2g/cm3,则A的质量mA=ρAV=1.2g/cm3×1500cm3=1800g=1.8kg,
根据G=mg求得A受到的重力GA=mAg=1.8kg×10N/kg=18N,
则A受到的浮力F浮=G﹣FN=18N﹣4N=14N,
根据浮力公式F浮=ρ液gV排,
则V排===1.4×10﹣3m3=1400cm3,
A浸入在水中的深度H===28cm,
即水面上升的最大高度为28cm
答:为保证电子秤安全,水面上升的最大高度为28cm。
【知识点】浮力大小的计算;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)当压力为0时,压敏电阻的大小已知,电压已知,可以通过压敏电阻求出电路电流,因为串联电路是分压电路,所以电阻R0的电压等于电源电压减去压敏电阻的电压,即可求出电阻R0的大小。
(2)电压表与R0并联,当电压表示数最大时,所称货物质量最大,根据欧姆定律可以求出电路电流,进而求出压敏电阻大小,再由表格找出压敏电阻对应的压力,最后根据压力求出质量。
(3)根据第二问知道电子秤受到的最大压力为8N,对B进行受力分析,B对杠杆的拉力为2N,由杠杆平衡条件可以算出物体A受到的拉力,对A进行受力分析,能算出A受到的浮力,再由阿基米德原理算出物体A排出水的体积,最后根据体积公式算出物体A浸入水的深度,浸入的深度就是水面上升的高度。
1 / 1广西贵港市桂平市麻垌一中2023年中考物理二模试卷
一、选择题:(共16题,共35分,在给出的四个选项中,第1至13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14至16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
1.(2023·桂平模拟)下列数据中,最接近实际情况的是(  )
A.一枚一元硬币的厚度为2.5cm
B.光在真空中的传播速度为340m/s
C.让人舒适的环境温度约为23℃
D.一盏节能灯正常工作的电流约为10A
2.(2023·桂平模拟)如图所示的光现象中,与日食形成原理相同的是(  )
A.小猫树荫下乘凉
B.放大镜观察小虫
C.演员对镜子化妆
D.雨后彩虹
3.(2019·徐州)机械手表放在耳朵附近,听到表针走动的声音较小;把一个气球放在手表与耳朵之间相互贴紧,听到表针走动的声音较大。这两种情况声音的主要差别是(  )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
4.(2023·桂平模拟)下列说法正确的是(  )
A.我国的“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行定位和导航的
B.夏天,打开冰箱门,冰箱门附近出现“白气”﹣﹣液化
C.核能是二次能源,也是可再生能源
D.严冬,堆成的雪人时间久了变小﹣﹣凝华
5.(2023·桂平模拟)如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,移动蜡烛,使蜡烛和凸透镜之间的距离为24cm时,调节光屏的位置,在光屏上得到一个清晰放大的实像(未画出)。则下列四个选项中说法正确的是(  )
A.此时的应用是投影仪,且凸透镜的焦距小于12cm
B.只将凸透镜左移,就可以在光屏上得到清晰缩小的像
C.将蜡烛右移至距离凸透镜18cm,向右调节光屏至适当位置,在光屏上仍可能得到清晰放大的像
D.将蜡烛逐渐远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移,同时像在变大
6.(2016·内江)贴在竖直墙面上的塑料吸盘挂钩(塑料吸盘挂钩重力不计),当挂上适当的重物后,也不会脱落的原因是(  )
A.大气压力大于重力
B.大气压力与重力平衡
C.塑料吸盘挂钩所受的静摩擦力等于所挂重物的重力
D.塑料吸盘挂钩所受的静摩擦力大于所挂重物的重力
7.(2023·桂平模拟)如图所示,轻轨佛图关段大面积的美人梅盛开,列车穿行在花海中,成为城市中一道亮丽的风景线,不少游客选择用航拍无人机在轻轨线路周围抓拍美景。下列分析正确的是(  )
A.在轨道旁种树,可在声源处减弱噪音
B.无人机起飞时的“嗡嗡”声,是物体振动产生的
C.列车匀速转弯时,列车所受的牵引力和摩擦阻力是一对平衡力
D.无人机匀速上升时,若所受外力全部消失,无人机将停止运动
8.(2020九上·二道区期末)小明设计了一种输液提示器,能让护士在护士站通过观察电压表的示数知道药液量的多少,并且当袋中药液量减少时,电压表示数随之减小。下列电路图中符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
9.(2023·桂平模拟)标有“12V 6W”、“12V 12W”的灯L1和L2(假设灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,两灯都发光,下列说法正确的是(  )
A.通过灯L1和L2的电流之比为2:1
B.灯L1和L2的电阻之比为1:2
C.灯L1和L2的实际功率之比为2:1
D.灯L2比灯L1亮
10.(2016·遵义)水翼船下部的水翼做成上表面凸起,下表面平直的形状,当水翼船在水中高速行驶时,随船便获得升力,这是因为(  )
A.水翼上方水流速度大,压强小 B.水翼上方水流速度大,压强大
C.水翼下方水流速度大,压强小 D.水翼下方水流速度大,压强大
11.(2018九上·哈尔滨月考)如图,电源电压不变,两只电表均完好,开关S闭合后,发现只有一只电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是(  )

A.电压表指针发生偏转,灯泡L1短路
B.电压表指针发生偏转,灯泡L1断路
C.电流表指针发生偏转,灯泡L2短路
D.电流表指针发生偏转,灯泡L2断路
12.(2023·桂平模拟)新冠肺炎牵动着亿万国人的心,小宇同学整理了一些疫情防治的物理小知识:
①防疫人员测体温用的测温枪利用了红外线技术
②爸爸带上口罩后眼镜上常有水雾,这是汽化现象
③家里喷洒消毒的酒精后,房子里弥漫着一股酒精味,这是液化现象
④为避免勒伤耳朵,医生戴口罩时,常在耳背上垫一块棉纱,这是为了减少压强
其中正确的是(  )
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
13.(2023·桂平模拟)如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长细线系住,放入水中后,A刚好完全浸没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3:5。以下说法中不正确的是(  )(ρ水=1.0×103kg/m3)
A.B受到的重力为10N B.细线对A的拉力为1N
C.A的密度为0.75×103kg/m3 D.B对容器底部的压力为零
14.(2023·桂平模拟)如图所示,将一木块放在弹簧上,用手压木块,弹簧被压缩。松开手,木块竖直向上飞起直到最高点。下列说法正确的是(  )
A.手压木块时,手对木块的压力与弹簧对木块的支持力是一对平衡力
B.弹簧恢复原状过程中,弹性势能不变
C.木块在没有离开弹簧前,所受弹力方向竖直向上
D.木块到达最高点时,只受到重力作用
15.(2023·桂平模拟)小明体重为500N,双脚与地面接触面积为0.05m2,用如图所示的滑轮组将重为600N的物体匀速提升了1m,用时10s。拉动过程中小明对绳子的拉力为400N,若不计绳重与摩擦,则(  )
A.在匀速提升物体的过程中,拉力做功的功率为40W
B.在匀速提升物体的过程中,小明对地面的压强为104Pa
C.使用该滑轮组,小明最多能提起800N的物体
D.不管提起多重的物体,该滑轮组的机械效率总是75%
16.(2023·桂平模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L上标有“4V”的字样,电压表量程为0~15V。图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流随电压的变化图像。闭合开关S、S1,电流表量程为0~3A,将滑动变阻器的滑片调至中点时,小灯泡正常发光,电压表的示数为8V。闭合开关S、S2,电流表量程为0~0.6A。下列说法正确的是(  )
A.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
B.闭合开关S、S1,当小灯泡实际功率为1.2W时,1min内滑动变阻器消耗的电能为480J
C.闭合开关S、S2,电压表的示数变化范围为2V~8V
D.闭合开关S、S2,电路总功率的最大变化量2.4W
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共12分。)
17.(2023·桂平模拟) 1644年,意大利科学家   用实验准确测定了大气压的值。科学家们进一步研究发现,气体在流速越大的地方,压强越   (选填“大”或“小”),利用这一规律可以让飞机升空。
18.(2023·桂平模拟)卫生城市你我共建,如图所示,一辆洒水车正在新溉大道匀速前进洒水。洒水车相对于路边的景观树是   的(选填“运动”或“静止”)。洒水过程中,洒水车的动能    。(选填“增大”“不变”或“减小”)
19.(2023·桂平模拟)闭合开关S后,小磁针静止时N极指向如图所示,那么图中电源的正极    (选填a端或b端)。当电流增大时,螺线管的磁性    。
20.(2023·桂平模拟)为了减少环境污染,共建绿水青山的美好生态,我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭。设天然气热值为4.2×107J/kg,完全燃烧0.5kg天然气放出的热量为   J;若这些热量的50%被50kg、30℃的水吸收,在标准大气压下能使水的温度升高到    ℃。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
21.(2023·桂平模拟)如图所示电路,电源电压不变,灯L1标有“12V 6W”的字样。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片位置,使灯L1正常发光时,滑动变阻器的电功率为P1;用标有“6V 3W”字样的灯L2替换灯L1,为让灯L2正常发光,滑动变阻器滑片P应    (选填“向a端移动”、“向b端移动”或“不移动”),若灯L2正常发光时滑动变阻器的电功率为P2,则P1、P2相差    W。
22.(2023·桂平模拟)如图甲所示,一个底面积为10cm2的圆柱体,上表面与细线相连,底部贴有压力传感器(不计质量和体积),连接电脑后可显示传感器所受压力大小。图乙是某次将圆柱体A从下表面接触水面到匀速放入容器底部,容器的底面积为20cm2,压力传感器所受压力与时间的图像。则圆柱体A完全浸没时所受浮力为   N。已知薄壁柱形容器重力为2N,圆柱体A浸入水中时底部始终与水平面相平,且容器中没有水溢出,则3s末容器对桌面压强为   Pa。
三、作图题(共4分)
23.(2023·桂平模拟)如图所示,入射光线平行于凹透镜的主光轴,画出通过凹透镜后的折射光线。
24.(2023·桂平模拟)如图,一均匀杆可绕B处转动,用一水平力F作用于A端,使杆保持静止。作出力F的力臂L和杆所受重力G的示意图。
四、实验探究题(共4小题,计25分)
25.(2023·桂平模拟)按要求填空。
(1)如图1所示,探究音调与频率的关系时,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动发出声音的音调会逐渐变    (选填“高”或“低”)。
(2)如图2所示,秒表的读数为    s。
(3)探究物体动能大小与哪些因素有关时,小军设计了如图3所示装置来进行实验,图中斜面的主要作用是控制钢球    的大小,探究动能大小与该因素的关系。
(4)如图4所示是实验室用的手摇发电机,若在发电机和小灯泡的电路里串联一个灵敏电流计,慢慢摇动手柄,观察到电流表的指针左右摇摆,这表明该发电机发出的电是    (选填“直流电”或“交流电”)。
26.(2023·桂平模拟)
(1)小李同学探究“冰熔化时温度变化规律”,实验装置如图甲所示。根据实验记录绘制了冰加热时温度随时间变化的图像,由图像可知冰属于   (选填“晶体”或“非晶体”);乙图中b点冰水的内能   (选填“大于”“小于”或“等于”)a点冰水的内能。冰熔化实验结束后,小李马上将温度计放入烧杯的水中,继续探究“水沸腾时温度变化的特点”实验,由两次实验可知:冰的熔化过程和水的沸腾过程具有的共同特点是:继续吸热,温度    。
(2)小波用如图丙所示的装置进行“探究凸透镜成像规律”实验。
①实验前应将烛焰,凸透镜和光屏的中心调至在同一高度,使像呈在光屏的中央。随着实验时间的延长,若光屏上清晰的像如图丙所示,应将蜡烛向   (选填“上”或“下”)移动。
②调整好蜡烛后,保持凸透镜位置不变,将蜡烛靠近凸透镜,若想光屏上再次得到清晰的像,光屏应向    (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;或光屏保持不动,在凸透镜右侧放置一个    眼镜(选填“近视”或“远视”)。
27.(2023·桂平模拟)小言同学有一块吊坠,她和小霞同学想利用学过的物理知识测量其密度。
(1)把天平放在水平桌面上,当游码调到标尺左端零刻度线处后,指针向左偏转的幅度大于向右偏转的幅度,她应将平衡螺母向    调节,使天平平衡。
(2)将吊坠放在天平左盘中,向右盘中由大到小加砝码,当加入最小质量是5g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,这时小言应先    ,然后调节游码,直到天平平衡。此时砝码和游码的位置如图甲所示,吊坠的质量是    g。
(3)往量筒中倒入30mL水,用细线拴住吊坠缓慢浸没在水中,液面位置如图乙所示,则吊坠的体积为    cm3,计算得到吊坠的密度是    kg/m3。
(4)小言在整理实验器材时发现,使用的砝码生锈且量筒的分度值较大,导致测量误差较大。小霞同学提出可以根据浮力的有关知识,利用缺少砝码的天平,两个相同的烧杯,量筒和水再次测量吊坠的密度。请你将实验步骤补充完整。(已知水的密度为ρ水)
①将天平放在水平桌面上,两个烧杯中倒入质量几乎相等的水,分别放在天平的左右托盘中,游码移到标尺零刻度线,调节平衡螺母使天平平衡(如图丙所示);
②将拴着细线的吊坠    在左盘烧杯的水中,不碰烧杯底,移动游码使天平重新平衡,记下游码在标尺上的刻度值m(如图丁所示);
③松开细线,使吊坠缓慢沉底,发现指针偏向分度盘左侧;保持游码位置不变;
④在量筒中倒入适量的水,记下体积为V1;将量筒中的水缓慢倒入右盘的烧杯中,当天平衡时用滴管从量筒中吸水滴入烧杯,直到天平重新平衡,并记下量筒中剩余水的体积为V2(如图戊所示);
⑤吊坠密度的表达式为ρ=   。(用m、V1、V2、ρ水表示);
若第①步中游码未移到零刻线,这会使测得的密度值    (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
28.(2023·桂平模拟)小红在实验室做“测量小灯泡电功率”的实验,如图1所示,电源(电压恒为4.5V)、小灯泡(额定电压为2.5V),电流表、电压表各一个,一个滑动变阻器(20Ω,3A),开关,导线若干。
(1)图1甲是小红测量小灯泡额定功率的实物电路图,图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路的故障可能是    。
(3)排除故障后,逐步移动滑片,看到如图1乙所示的电压表示数,其读数为   V,为使灯泡正常发光,应向    (选填“左”或“右”)端移动滑片P,图1丙为灯泡的I﹣U图象,可知灯泡的额定电功率为    W。
(4)若实验中电流表坏了,为了测量小灯泡的额定功率,小明选用一个阻值为15Ω的电阻R0,设计了如图2的电路及实验步骤:
①按照图2连接电路,闭合开关,调节滑片使电压表的示数为额定电压;
②保持滑片位置不变,将电压表接在b、c两点间,测出R0两端电压U0,再算出小灯泡的额定功率。
小明通过实验操作,发现无法完成实验,经检查实验器材完好且接线正确,则原因是   。
解决问题后,小灯泡额定电功率的表达式为P额=   (用U额、U0、R0来表示)。
(5)完成上述实验后,小明又利用图3电路,在MN间接入适当的元件,下列能够完成的实验有    (选填序号)。
①接入一个灯泡,探究电流和电压的关系
②接入一个未知电阻Rx,测出它的阻值
③接入一个定值电阻R,探究电流和电阻的关系
④接入一个已知额定电流的小灯泡,测出灯泡的额定功率
五、综合题(本题24分。解答部分请写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤)
29.(2023·桂平模拟)如图所示,闭合开关后,标有“6V 6W”的小灯泡正常发光,电流表的示数为1.2A,
求:
(1)通电5min,小灯泡消耗的电能;
(2)R的电阻值。
30.(2023·桂平模拟)小静在厨房观察到了一个有趣的现象,她把一个苹果放入盛满水的盆子清洗时,从盆中溢出的水流入底部密封的水槽内。取出苹果后,盆子浮了起来。小静经过思考,建立了以下模型研究盆子浮起来的条件。如图所示,足够高的圆柱形容器A放在水平面上,内放一个装满水的圆柱形容器B(B厚度不计,且与A底部未紧密贴合)。容器A底面积为250cm2,容器B质量为250g,底面积为200cm2,高度为20cm。正方体木块边长为10cm,密度为0.5g/cm3。求:
(1)木块未放入水中时,容器B中的水对容器B底部的压强;
(2)木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,溢出的水的体积;
(3)把木块取出,再从B容器中抽出质量为m的水倒入容器A中。当容器B刚好漂浮时,m为多少g?(木块不吸水,不计取出木块时表面沾的水)
31.(2023·桂平模拟)某物理兴趣小组设计了一台电子秤,利用电压表示数显示物体质量大小(不计托盘的质量),其电路如图甲所示。电源电压为6V保持不变,电压表量程为0~3V,压敏电阻其阻值R与所受压力F的关系如表所示。闭合开关,当压敏电阻上未放物体时,电压表示数为1V。求:
压力 F/N 0 1 2 3 4 … 7 8 9
压敏电 阻R/Ω 50 45 40 35 30 … 15 10 5
(1)R0的电阻值;
(2)该电子秤能测量的最大质量;
(3)该电子秤还可以显示水面高度变化。如图乙所示,长方体A、B通过细绳与杠杆MON连接,O为支点,MO:NO=2:1。长方体A的密度为1.2g/cm3,底面积为50cm2,高30cm;且底部刚好与水面接触;长方体B重10N,底部与电子秤接触。不计绳重、杠杆重、杠杆与支点的摩擦,杠杆始终在水平位置静止。为保证电子秤安全,水面上升的最大高度为多少cm?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;时间的估测;长度的估测;电流的大小
【解析】【解答】A、一枚一元硬币的厚度在2.5mm左右,故A不符合实际;
B、光在真空中的传播速度最大,为3 x 108m/s,故B不符合实际;
C、人的体温在36℃ ~ 37℃之间,感觉舒适的温度在25° C左右,故C符合实际;
D、一盏节能灯正常工作的电流约为0.1A,故D不符合实际。
故选: C。
【分析】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项。
2.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】日食形成的原理是光的直线传播;
A、小猫树荫下乘凉,树荫是树木的枝叶挡住了近地面空气中沿直线传播而来的太阳光,形成的影子区域,原理是光的直线传播,故A正确;
B、放大镜观察小虫,原理是物体在凸透镜一倍焦距内成正立放大的虚像,而凸透镜成像的本质是利用了光的折射,故B错误;
C、演员对镜子化妆,是利用了平面镜可以成像的性质,而平面镜成像的原理是光的反射,故C错误;
D、雨后彩虹,是太阳光通过悬浮在空气中的细小.水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散,即雨后彩虹是由光的折射形成的,故D错误。
故选: A。
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播,日食、月食、小孔成像和影子的形成等都是由于光的直线传播形成的;
(2)放大镜是凸透镜,成像的原理是利用了光的折射;
(3)平面镜成像的原理是光的反射;
(4)雨后彩虹是光的色散现象,是太阳光通过悬浮在空气中细小水珠折射而成的。
3.【答案】B
【知识点】响度及响度与振幅的关系;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】解:由于不同介质传声的速度和效果有所不同,且声音的响度与距发声体的远近有关。所以将一个气球放在机械手表与耳朵之间,机械手表在气球的不同部位,听到的声音有所不同,但手表直接贴近耳朵时距离最近,所以响度最大,即放上气球后听到的声音不会比的声音强,B符合题意、ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】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.
4.【答案】B
【知识点】液化及液化放热;凝华及凝华放热;能源及其分类;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A、我国的“北斗”卫星导航系统是利用电磁波进行定位和导航的,故A错误。
B、夏天,打开冰箱门,冰箱门门附近出现“白气”是水蒸气的液化现象,故B正确。
C、核能是一次能源,也是不可再生能源,故C错误。
D、堆成的雪人时间久了变小,是雪的升华现象,故D错误。
故选: B。
【分析】(1)“北斗”卫星导航系统是利用电磁波进行定位和导航。
(2)物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
(3)像化石能源这样可以直接从自然界获得的能源,称为一次能源;必须通过消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源,如电能。像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到,把它们称为可再生能源。化石能源、核能等能源会越用用越少,不能在短期内从自然界得到补充,称为不可再生能源。
5.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A、物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像,应用是投影仪;则f得24cm > f > 12cm, 故A错误;
B、只将凸透镜向左移,减小物距,增大像距,可以在光屏上得到清晰放大的像,故B错误;
C、将蜡烛右移至距离凸透镜18cm,由24cm > f > 12cm可知, 向右调节光屏至适当位置,在光屏上仍可能得到清晰放大的像,故C正确;
D、蜡烛远离凸透镜时,物距变大,像距将变小,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移,同时像在变小,故D错误。
故选: C。
【分析】当物距小于像距时,凸透镜成倒立放大的实像,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,据此求出焦距的取值范围;凸透镜成实像时,遵循物近像远像变大、物远像近像变小的特点。
6.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】解:
吸盘挂衣钩其工作过程是通过排除吸盘与墙壁之间的空气,松手后,吸盘恢复原状的过程中,导致内部气压小于外界大气压,外界大气压将其压在墙壁上,吸盘处于静止状态,吸盘受到竖直方向上摩擦力和竖直向下的重力,二力大小相等,方向相反,是一对平衡力,故C正确。
故选C。
【分析】塑料吸盘是大气压在生活中应用的实例。当重物拉挂钩时,拉力方向向下,阻碍其向下的力应该是向上的,而不是大气的压力,是吸盘与墙面的摩擦力使其能承受一定的拉力;大气压将吸盘压在墙面上,但大气压方向朝向墙面,物体对挂钩的拉力朝下,因此,是摩擦力与拉力相互平衡。
7.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;声音的产生;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.在轨道旁种树,是在传播过程中减弱噪音,而不是在声源处减弱,故A错误;
B.声音都是由物体的振动产生的,故B正确;
C.列车转弯时,运动方向发生改变说明二力并不是等大反向在同一条直线上,故不是一对平衡力,故C错误;
D.当外力全部消失时,物体将保持原来的运动状态,并不会停止运动,故D错误.
故选:B
【分析】A.减弱噪声的三种途径:声源处减弱,传播过程中减弱,人耳处减弱;
B.声音是由振动产生的;
C. 牵引力和摩擦阻力是一对平衡力时列车应做匀速直线运动;
D. 匀速上升时,若所受外力全部消失,无人机将 做匀速直线运动
8.【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.电压表测滑动变阻器电压,电压表的读数始终都不变,A不符合题意;
B.电压表测滑动变阻器下部分的电压,当袋中药液量减少时,电压表示数随之增大,B不符合题意;
C.电压表测滑动变阻器上部分的电压,当袋中药液量减少时,电压表示数随之减小,C符合题意;
D.电压表测电源电压,当袋中药液量减少时,电压表示数不变,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】在串联电路中,滑动变阻器的电阻减小,此处的分压减小。
9.【答案】C
【知识点】电流的大小;电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】 A、两灯串联,所以电流相等,则通过灯L1和L2的电流之比为1:1,故A错误;
B、,则灯L1和L2的电阻之比为2:1;故B错误;
C、将它们串联在某电源上,两灯都发光,由P= I2R可知,灯L1和L2的实际功率之比:;故C正确,
D、将它们串联在某电源上,两灯都发光,由可知,灯L1比灯L2的实际功率大,故灯L1比灯L2亮,故D错误,
故选:C
【分析】 (1)已知额定电压和额定功率,根据求出两灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻;
(2)根据并联电路的电压特点和得出灯L1、L2的实际功率之比,再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡的亮暗;
(3) 额定电压下灯泡正常发光,当灯泡两端.的电压大于额定电压时,灯泡会被烧坏。
10.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】解:当船在水中高速航行时,水翼上表面凸起,它与船体间的水流速度大,压强小;水翼下表面的水流速度小,压强大,因此在水翼的上下表面存在向上的压力(压强)差,所以船便获得升力.
故选A.
【分析】流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大.
11.【答案】B
【知识点】电压表的连接;电路故障的判断
【解析】【解答】由图可知L1与L2串联,如果L2断路则两表都没有示数,如果L2短路则两表都有示数,C.D不符合题意。如果L1短路则电压表也就被短路了,不会有示数,所以A不符合题意。如果L1断路,电压表串联在了电路中,电流表没有示数,电压表有示数,接近电源电压,B符合题意。
故答案为:B
【分析】电路中出现故障时,电压表有示数,可能是电压表测量的位置断路。
12.【答案】C
【知识点】水的三态变化;红外线;减小压强的方法及其应用;分子热运动
【解析】【解答】①红外线热效应强,测温枪是利用红外线的热效应工作的,故①正确;
②爸爸带上口罩后眼镜上常有水雾,是呼出的水蒸气遇到冷玻璃液化形成的,液化放热,故②错误;
③酒精分子在不停地做无规则运动,家里喷洒消毒的酒精后,房子里弥漫着一股酒精味,这是扩散现象,故③错误;
④为避免勒伤耳朵,医生戴口罩时,常在耳背上垫一块棉纱,这是在压力一定时通过增大受力面积来减小压强,故④正确。
故选: C。
【分析】①红外线的热作用强:烤箱、浴室里的暖灯、夜视仪、热谱图;穿透力强:航空摄影;遥感、遥控:卫星遥感、家用遥控器;
②物质由气态变为液态的过程是液化;
③扩散是指不同物质的分子彼此进入对方的现象,扩散现象表明一切物质的分子都是不停地做无规则的运动。
④减小压强的方法:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
13.【答案】B
【知识点】力的合成与应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】 A、A、B密度之比, VA :VB=1: 1,A、B所受的重力之比:,已知GA = 6N,所以,故A正确;
B、已知A、B的体积相同,A.B都浸没在水中,则A、B排开水的体积相等,所以F浮A = F浮B = 8N,A在重力、拉力和浮力的共同作用下刚好完全浸没入水中,细线被拉直,则细线对A的拉力为F拉A= F浮A-GA =8N-6N=2N,故B错误;
C、A的体积,则A的密度:,故C正确;
D、细线对B的拉力F拉B = F拉A = 2N,方向竖直向上,则B对容器底部的压力:F压=GB- F浮B一F拉B= 10N - 8N-2N=0N故D正确。
故选:B。
【分析】 (1) 阿基米德原理:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力。
(2)A、B的体积相同,且都浸没在水中,则A、B排开水的体积相等,由阿基米德原理可求A受到的浮力,然后求细线对A的拉力;
(3)知道A受到的浮力,根据阿基米德原理可求A的体积,然后利G = mg= ρVg可求A的密度。
14.【答案】C,D
【知识点】势能的影响因素;力的作用效果;重力的方向
【解析】【解答】A、手压木块时,木块受到重力、压力和弹簧的支持力,这三个力平衡手对木块的压力小于弹簧对木块的支持力所以这两个力不是一对平衡力,故A错误;
B、弹簧恢复原状过程中,弹性形变的程度变小,弹性势能减小,故B错误;
C、木块在没有离开弹簧前,弹簧被压缩,所以木块受弹力方向竖直向上,故C正确;
D、木块上升到最高点时,受到重力作用,不受其它力的作用,故D正确.
故选CD.
【分析】(1) 一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用.在同一直线上、作用在同-物体上;
(2)弹性势能大小的影响因素:发生弹性形变的大小,发生弹性形变的难易程度.弹性形变越大,发生弹性形变越难,弹性势能越大;
(3)弹力方向与物体恢复弹性形变的方向相同;
(4)木块上升到最高点时对其进行受力分析.
15.【答案】C
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】 A、由图可知n=2,绳重自由端移动的距离:,拉力做的总功:
,拉力做功的功率:,故A错误;
B、人在向下拉绳子的过程中,绳子也会对人施加一个向上的拉力,则F压=G人-F=500N-400N= 100N则工人对地面的压强:,故B错误;
C、由图可知n = 2,动滑轮重力:,使用该滑轮组提升重物时,工人的最大拉力等于其重力,则,提升物体的最大重力:
D、动滑轮的重力不变,额外功不变,提起物体的重力越大,做的有用功越多,有用功在总功中所占的比例越大,则滑轮组的机械效率越大,因此该滑轮组的机械效率不总是75%,故D错误。
故选: C。
【分析】 (1)由图可知n 绳重自由端移动的距离s = 2h, 利用W总 = Fs求总功,可求拉力做功的功率。
(2) 把定滑轮和动滑轮组合在一起叫滑轮组。滑轮组既能改变用力方向又能省力。
(3)根据时求出动滑轮重力,使用该滑轮组提升重物时,工人的最大拉力等于其重力,再求出提升物体的最大重力。
(4)不计绳重与摩擦,提起物体的重力越大,做的有用功越多,有用功在总功中所占的比例越大,据此分析机械效率的变化情况。
16.【答案】D
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】 A. 闭合开关S、S1,电流表量程为0~ 3A,将滑动变阻器的滑片调至中点时,小灯泡正常发光,根据图乙可知灯泡正常发光时,灯泡两端的电压为4V,通过灯泡的电流为0.8A,根据串联分压,则电源电压:U=UL+UR=4V+8V=12V,此时滑动变阻器的电阻:,所以滑动变阻器的最大阻值: ,故A错误;B.根据图乙可知灯泡两端的电压为2V,通过灯泡的电流为0.6A,灯泡此时的功率为1.2W,所以通过电路的电流为0.6A,则此时滑动变阻器两端的电压为:,1min内滑动变阻器消耗的电能为,故B错误;
C.闭合开关S、S2, 两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,电流表量程为0 ~ 0.6A,滑动变阻器接入电路最大阻值时,电压表示数最大,此时通过电路的电流最小,根据图乙可知定值电阻的阻值:,当滑动变阻器接入电路最大阻值时,通过电路的电流:此时电压表的示数:,电路的总功率为:,当通过电路的电流最大为0.6A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据串联分压可知此时滑动变阻器两端电压最小,此时定值电阻两端的电压:则滑动变阻器两端的电压:,所以电压表的示数变化范围为6V ~ 8V,故C错误;
D.此时电路的总功率:,电路总功率的最大变化量:△P= P- P'= 7.2W- 4.8W= 2.4W故D正确。
故选:D。
【分析】 (1) 小灯泡L上标有“4V”的字样,滑动变阻器的滑片调至中点时 ,小灯泡正常发光,则灯泡两端的电压为4V,由此算出滑动变阻器的阻值,从而计算最大阻值;
(2) 小灯泡实际电压下的功率叫做实际功率,已经实际功率求消耗的电能可根据电能公式求解;
(3)电压表测滑动变阻器两端的电压,在串联电路中大电阻分大电压,当滑动变阻器的阻值最大时分到的电压最大,此时电压表示数最大,反之电压表示数最小;
(4) 电路总功率的最大变化量可用电路最大总功率减去最小总功率。
17.【答案】托里拆利;小
【知识点】大气压强的测量方法;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1) 历史上第一位精确测出大气压强大小的科学家是托里拆利;
(2)根据流体压强与流速的关系可知,气体在流速大的地方压强比较小,利用这一规律可以让飞机升空。
【分析】(1)世界上第一个准确测出大气压数值的科学家是托里拆利;
(2)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
18.【答案】运动;减小
【知识点】动能和势能的大小变化;运动和静止的相对性
【解析】【解答】(1) 匀速行驶的洒水车正在洒水,以洒水车为参照物,路边的树木相对洒水车的位置发生改变,所以路边的景观树是运动的;
(2)整个过程中,洒水车的速度不变,质量减小,所以洒水车的动能减小。
【分析】(1)判断物体是否运动关键是看物体与参照物之间的位置是否变化,如果变化则说明物体在运动;
(2 )影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度。
19.【答案】a端;增强
【知识点】安培定则;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1) 当小磁针自由静止时,根据磁极间的作用规律可以确定,相互靠近的一定是异名磁极;因此螺线管的左端为N极,右端为S极。根据螺线管的N极,再结合螺线管的线圈绕向,利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的左端流入、右端流出。电流是从电源的正极流出回到负极,所以电源的左端即a端为正极;
(2)电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强。
【分析】(1 )根据小磁针的N、S极,利用磁极间的作用规律可以确定螺线管的N、S极。再利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向,进而可以确定电源的正负极;
(2)通电螺线管磁性的强弱与线圈匝数和电流的大小有关,在线圈匝数一定时,电流越大,磁性强。
20.【答案】2.1×107;80
【知识点】热量的计算;燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】 (1)完全燃烧0.5kg天然气放出的热量:;
(2)由题知,水吸收的热量: Q吸=Q放 X50%=2.1 X107JX 50%=1.05X 107],由得水升高的温度:,末温:t=to+△t=30 ℃ +50 ℃ =80 ℃ .
【分析】(1)已知天然气热值为4.2×107J/kg 和 完全燃烧0.5kg天然气 ,根据公式可求出放出的热量;
(2)根据公式可求出温度变化。
21.【答案】向b端移动;3
【知识点】电路的动态分析;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】当L1正常发光时,电路中电流 ;当L2正常发光时,电路中电流,电路中电流相同。因额定电压U1大于额定电压U2,故用L2替换L1,为让灯L2正常发光,滑动变阻器分得电压应增大,滑动变阻器接入电路的阻值应变大,滑片P应向b端滑动。设电源电压为U,当L1正常发光时,滑动变阻器两端电压为UR=U-U1=U-12 V,故;当L2正常发光时,滑动变阻器两端电压为UR'=U-U2=U-6 V,故,则【分析】 (1) 灯L1标有“12V 6W”的字样,即在12V电压下可正常发光,“6V 3W”字样的灯L2替换灯L1,L2正常发光的电压是6V,也就是要减小灯泡两端的电压,那就增大滑动变阻器两端电压,通过向b端移动 增大电阻即可增大滑动变阻器分到的电压;
(2) 灯L2正常发光时滑动变阻器的电功率根据P=UI进行求解,算出两次的功率相减即可求解。
22.【答案】2;5000
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1) 当t = 1s时,物体A刚好完全浸没,则圆柱体完全浸没时受到的力: ;
(2)浸没时排开水的体积为:则圆柱体的高度为:,容器底面积:,当t = 1s时,物体上表面与液面相平,圆柱体刚好浸没在水中,则所以圆柱体实际下降:△h= h-△h液= 0.2m- 0.1m= 0.1m圆柱体下降速度为:,在t' = 2s时,物体到达底部,容器中原来水的深度为:,水的体积为:
水的重力为:,由乙图可知,第3s末时,物体沉底,容器底对物体的支持力:FN= F3- F水向上= F3- F2= 5N- 3N= 2N物体的重力为:G物=F浮+FN=2N+2N=4N,第3s末时,容器对桌面的压力为:F压=G水+G物+G容=4N+4N+2N=10N,则3s末容器对桌面压强为。
【分析】 (1)当t= 1s时,物体A刚好完全浸没,此时浮力恰好等于物体下表面受到的压力;
(2)根据F = ρgV排可求物体浸没时排开水的体积,然后利用体积公式V=Sh计算圆柱体的高度;
(3)第3s时,物体沉底,绳子无拉力,可求绳子下降的速度,在2s时,物体到达底部,可求液面高度,从而得到水的体积,根据G水 = ρ水V水 g可求液体的重力,根据G物= F浮+ FN可得物体的重力,则容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的总重力,根据压强公式得出3s末容器对桌面压强。
23.【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
【分析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
24.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】延长力F的作用线,然后由支点O向F的作用线引垂线,垂线段的长度即为F的力臂;
杠杆的重心在其中点上,方向竖直向下。如图所示:
【分析】(1 )要掌握力的示意图的画法,特别注意重力的方向是竖直向下的。
(2)要掌握力臂的画法,知道力臂是从支点到力的作用线的距离。首先找到支点,然后从支点向力的作用线引垂线,垂线段的长度即为力臂。
25.【答案】(1)低
(2)99.8
(3)速度
(4)交流电
【知识点】动能的影响因素;时间及其测量;音调及音调与频率的关系;发电机的构造和原理
【解析】【解答】(1)增加钢尺伸出桌面的长度,振动部分体积增大,质量增大,越来越难振动,频率越来越小,音调越来越低;
(2)小表盘的分度值为0.5 min,停表的分针在1 ~ 2 min之间,秒针在39.8s处,所以停表的时间为99.8s;
(3)钢球从同一斜面的不同高度滚下,钢球到达水平面时的速度是不同的,所以图中斜面的主要作用是控制钢球速度的大小,探究动能大小与速度的关系;
(4)慢慢摇动手柄,观察到电流表的指针左右摇摆,说明电流方向在改变,故表明该发电机发出的电是交流电;
【分析】(1 )体积大,质量大的物体难振动,频率小,音调低;
(2)停表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和;
(3 )动能的大小与质量、速度有关,根据控制变量法分析;
(4)交流电是指大小和方向随时间做周期性的变化;
26.【答案】(1)晶体;大于;不变
(2)上;远离;远视
【知识点】熔化和凝固的探究实验;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1) 冰在熔化过程中吸热,但温度保持0° C,此时温度不变,冰有固定的熔化温度,是晶体,在熔化过程中不断吸热,温度保持不变,内能增大,所以b点冰水的内能大于a点冰水的内能;冰的熔化过程和水的沸腾过程都需要吸热,但是温度保持不变;
(2)①烛焰位置下降,因此在光屏上的成像位置上升,为了使实像回到原来的中心位置,应将蜡烛向上移动;
②物距减小,像距应该增大,光屏应该向远离凸透镜方向移动;还可以在蜡烛和透镜之间放置一个远视镜片, 使光会聚。
【分析】(1) 晶体和非晶体的区别是:晶体有固定的熔点,非晶体没有。冰在熔化过程中温度变化的规律 冰属于晶体,吸热温度上升,达到熔点时开始熔化,此时温度不变。晶体完全熔化成液体后,温度继续上升。熔化过程中晶体是固、液共存状态。
(2) 凸透镜的成像规律是:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
27.【答案】(1)右
(2)取下5g的砝码,再移动游码;32.4
(3)4;8.1×103
(4)完全浸没;;偏小
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)因为指针向左偏转的幅度大于向右偏转的幅度,指针摆动时向左偏的幅度大,应该向右调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)指针偏向分度盘的右侧,说明右侧质量大,应去拿下最小的砝码,移动游码, 直到天平平衡 , 此时吊坠的质量m= 20g+ 10g + 2.4g= 32.4g;
(3)吊坠的体积等于量筒中水增加的体积V = 34mL- 30mL= 4mL= 4cm3 ;吊坠的密度
(4)将拴着细线的吊坠完全浸没在左盘烧杯的水中,移动游码使天平重新平衡,记下游码在标尺上的刻度值m,所以吊坠的浮力F浮= mg;F浮 = P水gV排, 吊坠的体积V和排开水的体积V排相同,由步骤④可知,吊坠的质量m吊和量筒倒出的水质量△m相同,
m吊=△m= ρ水(V1一V2);吊坠的密度:;
若第①步中游码未移到零刻线,游码在标尺上的刻度值m会偏大,密度将偏小。
【分析】(1) 把天平放在水平桌面上 ,调节平衡螺母使天平平衡,左偏右调,右偏左调;
(2)测量物体时左物右码,砝码从大到小放置,若放入最小砝码时指针右偏,则取下最小砝码,向右移动游码;天平读数时用砝码的质量加上游码的质量;
(3) 量读读数时视线与凹液面相平,不规则物体用排水法测体积,记录开始时水的体积,用放入物体后水的体积减去原有的水的体积;
(4)根据浮力的有关知识测量吊坠的密度 : 将天平放在水平桌面上,两个烧杯中倒入质量几乎相等的水 ,吊坠的质量m吊和量筒倒出的水质量△m相同,但由于游码未移到零刻线,这会使测得的密度值偏小。
28.【答案】(1)
(2)灯泡断路
(3)2.2;右;0.5
(4)R0阻值太大(或电源电压太小);U额
(5)②④
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】(1)图1知,电压表并联在灯泡和滑动变阻器两端是错误的, 电压表应只并联在灯泡两端,所以正确连接如图所示:
(2)移动滑动变阻器滑片,电压表示数几乎不变,说明电压表与电源连通,可能串联在电路中测量电源电压,所以电路的故障可能是灯泡断路。
(3)出图1乙可知,电压表选用的量程为0~3V.分度值为0.IV,读数为2.2V: 为使灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压至额定电压25V,应减小清动变阻器按入电路的阻值,所以应向右最移动滑片P:由图1丙可知灯泡两端的电压为额定电压2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.2A.灯泡的额定电功.
(4)灯泡正常工作时电流为0.2A,定值电阻两端的电压为,灯和滑动变限器两端的总电压为
U=U-U0=4.5V -3V=1.5V<25V,即使滑动变阻器分得的电压为零,无法使灯正常发光,所以不能测量出灯的额定功率,造成这种情况的原因是Ro阻值太大,或电源电压太小:若要解决此问题,可换用用值更小的定伯电阻。小灯浪的额定电流,小灯泡额定电功率的表达式为
(5)图中电压表可测MN间的电压,电流表可测电路中的电流。
①探究电流和电压的关系,要控制电阻的大小不变,面灯的电阻随温度的变化面变化,不是一个定值,所以不可行,
②电压表可测出Rx的电压,电流表可测通过Rx的电流,由可测出Rx的阻值。所以可行;
③探究电流和电压的关系,要换用不同的定值电阴多次测量,是为得出普遍性的规律。所以不可行;
④电流表可测通过灯的电流,通过灯的电流为额定电流时,灯正常发光,读出灯的电压,测山灯泡的额定功率,所以可行:故能完成的实验为②④。
【分析】(1)滑动变阻器的接线“一上一下”,如图所示滑动变阻器的上接线柱接了两个,应将D接线柱拆掉;
(2)在串联电路中 电流表示数始终为零 则该电路断路, 电压表示数较大且几乎不变 即测到电源电压,则故障可能是灯泡断路;
(3) 如图1乙所示的电压表所选量程为0~3V,分度值为0.IV,读数为2.2V, 小灯泡(额定电压为2.5V) ,为 使灯泡正常发光 则要增大小灯泡的电压,即减小滑动变阻器的电压,通过向右移动减小电阻即可减小电压; 图1丙为灯泡的I﹣U图象 可知灯泡的额定电压和额定电流,根据P=UI即可求解;
(4) 若实验中电流表坏了 ,可借助一个已知阻值的定值电阻与小灯泡串联,根据串联电流相等表示出小灯泡的电流;
(5) 利用图3电路,一个电压表和一个电流表,在MN间接入适当的元件,下列能够完成的实验有接入一个未知电阻Rx,测出它的阻值 , 接入一个已知额定电流的小灯泡,测出灯泡的额定功率
29.【答案】(1)解:由电路图可知,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流。
小灯泡正常发光,功率PL=6W,时间t=5min=300s,
小灯泡消耗的电能:WL=PLt=6W×300s=1800J
答:通电5min,小灯泡消耗的电能为1800J;
(2)解:小灯泡正常发光,通过灯泡的电流:IL===1A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电源的电压U=UR=UL=6V,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R的电流:IR=I﹣IL=1.2A﹣1A=0.2A,
R的阻值:R===30Ω
答:R的阻值为30Ω。
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)闭合开关后,标有“6V 6W”的小灯泡正常发光,则小灯泡的实际电压为6V,实际功率为6W, 小灯泡消耗的电能:WL=PLt即可求出 小灯泡消耗的电能
(2)在电流表测干路电流时, 电流表必须串联接入电路,让被测的电流全部流经电流表,才能被电流表测出来。
30.【答案】(1)解:木块未放入水中时,容器B中水对容器B底部的压强pB=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
答:木块未放入水中时,容器B中水对容器B底部的压强为2000Pa;
(2)解:因为木块的密度小于水的密度,木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,木块处于漂浮状态,木块所受浮力等于自身的重力,F浮=G木;
木块的质量m木=ρ木V木=0.5g/cm3×(10cm)3=500g=0.5kg;
由G=mg可知,G木=m木g=0.5kg×10N/kg=5N;
又依据阿基米德原理可知,F浮=ρ水gV排;
整理以上几式可得,当木块最终静止时,溢出的水的体积为:V排===5×10﹣4m3=500cm3=500×10﹣6m3
答:木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,溢出的水的体积为500cm3;
(3)解:没有放入木块时,容器B中水的质量为m水=ρ水VB=1g/cm3×200cm2×20cm=4000g;
把木块取出,则B容器中水和容器的总质量为mB总=m水+mB﹣m排水=4000g+250g﹣1g/cm3×500cm3=4250g﹣500g=3750g=3.75kg;
再从容器B中抽出质量为m的水倒入容器A中,则此时容器B的总质量为m′B总=3.75kg﹣m;
当容器B刚好漂浮时,B与A的底面刚好不接触,此时B所受浮力等于B容器的总重力,即F浮B=m'B总g=(3.75﹣m)g;
容器A中水的总体积(包括放木块溢出的水、从B中抽出的水)是VA水=V排+,
根据阿基米德原理得:F浮B=ρ水gV′排,此时:
(3.75kg﹣m)×10N/kg=1×103kg/m3×10N/kg××200×10﹣4m2,
求得m=0.35kg=350g
答:把木块取出再从容器B中抽出质量为m的水倒入容器A中。当容器B刚好漂浮时,m为350g。
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1) 高度为20cm ,木块未放入水中时,容器B中的水对容器B底部的压强,pB=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa 即可求出;
(2) 木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,据阿基米德原理可知,F浮=ρ水gV排,溢出的水的体积V排= , 当木块最终静止时,木块处于漂浮状态,木块所受浮力等于自身的重力,F浮=G木 求出浮力,其中木块的质量m木=ρ木V木;
(3) 把木块取出,再从B容器中抽出质量为m的水倒入容器A中。当容器B刚好漂浮时B与A的底面刚好不接触,此时B所受浮力等于B容器的总重力,即F浮B=m'B总g =(3.75﹣m)g,容器A中水的总体积(包括放木块溢出的水、从B中抽出的水)是VA水=V排+,
根据阿基米德原理得:F浮B=ρ水gV′排,根据以上式子 求得m=0.35kg=350g。
31.【答案】(1)解:根据图甲可知,R0、R1串联,电压表测量R0两端电压;已知电源电压U=6V,R0的电压U1=1V,根据串联电路的电压规律可知压敏电阻两端电压U2=U﹣U1=6V﹣1V=5V,
因为当压力为零时,压敏电阻的阻值R=50Ω,
根据欧姆定律,电路中的电流I===0.1A,
则R0的电阻值R0===10Ω
答:R0的电阻值为10Ω;
(2)解:已知电压表量程为0~3V,即电压表最大示数U3=3V,
则电路中的最大电流I1===0.3A;
根据串联电路的电压规律可知压敏电阻两端电压U4=U﹣U3=6V﹣3V=3V,
则压敏电阻阻值R1===10Ω,
由表中的数据可知,当电阻为10Ω时,压力F=8N,电子秤受到的压力等于物体的重力即G=F=8N,
所以该电子秤能测量的最大质量m===0.8kg
答:该电子秤能测量的最大质量为0.8kg;
(3)解:随着水面的上升,A受到的浮力越来越大,对电子秤的压力也就越来越大,当电子秤受到的压力F=8N时,水面上升到最大高度;
因为已知GB=10N,则绳子对B的拉力大小F1=GB﹣F=10N﹣8N=2N,
则绳子对杠杆的拉力大小FM=F1=2N,
已知MO:NO=2:1,根据杠杆平衡条件:FM MO=FN NO,
则绳子对N的拉力大小FN= FM=×2N=4N;
已知长方体A的底面积S=50cm2,高h=30cm,
则A的体积VA=Sh=50cm2×30cm=1500cm3,
又已知A的密度ρA=1.2g/cm3,则A的质量mA=ρAV=1.2g/cm3×1500cm3=1800g=1.8kg,
根据G=mg求得A受到的重力GA=mAg=1.8kg×10N/kg=18N,
则A受到的浮力F浮=G﹣FN=18N﹣4N=14N,
根据浮力公式F浮=ρ液gV排,
则V排===1.4×10﹣3m3=1400cm3,
A浸入在水中的深度H===28cm,
即水面上升的最大高度为28cm
答:为保证电子秤安全,水面上升的最大高度为28cm。
【知识点】浮力大小的计算;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)当压力为0时,压敏电阻的大小已知,电压已知,可以通过压敏电阻求出电路电流,因为串联电路是分压电路,所以电阻R0的电压等于电源电压减去压敏电阻的电压,即可求出电阻R0的大小。
(2)电压表与R0并联,当电压表示数最大时,所称货物质量最大,根据欧姆定律可以求出电路电流,进而求出压敏电阻大小,再由表格找出压敏电阻对应的压力,最后根据压力求出质量。
(3)根据第二问知道电子秤受到的最大压力为8N,对B进行受力分析,B对杠杆的拉力为2N,由杠杆平衡条件可以算出物体A受到的拉力,对A进行受力分析,能算出A受到的浮力,再由阿基米德原理算出物体A排出水的体积,最后根据体积公式算出物体A浸入水的深度,浸入的深度就是水面上升的高度。
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