【精品解析】浙江省温州市星汇教育集团2025年第十一届敏学杯学科竞赛 八年级 科学卷

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浙江省温州市星汇教育集团2025年第十一届敏学杯学科竞赛 八年级 科学卷
1.(2025八上·温州竞赛)如图所示,物体甲、乙叠放在物体丙上,丙置于水平地面上,水平力F作用于乙,使甲、乙、丙一起做匀速直线运动,则各接触面间摩擦力的情况是(  )
A.乙对丙有向左的摩擦力 B.丙对甲有向左的摩擦力
C.物体丙受到三个摩擦力作用 D.丙对地面有向右的摩擦力
【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;摩擦力的存在
【解析】【分析】相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】A、对乙进行受力分析,乙受到水平向右的拉力F,乙做匀速直线运动,说明受力平衡,可知丙给乙一个水平向左、大小为F的摩擦力,力的作用是相互的,所以乙给丙一个水平向右、大小为F的摩擦力,故A错误;
B、甲和丙之间没有相对运动和相对运动的趋势,可知甲和丙之间没有摩擦力,故B错误;
C、丙做匀速直线运动,受力平衡,受到乙给的水平向右的摩擦力,还受到地面给的水平向左的摩擦力,同时受到重力和地面的支持力,可知丙受到四个力的作用,故C错误;
D、地面给丙水平向左的摩擦力,根据力的作用是相互的,可知丙给地面水平向右的摩擦力,故D正确。
故答案为:D。
2.(2025八上·温州竞赛)下列是教材中的一些光学实验,其中实验设计与实验目的相符的是(  )
A.甲图:将右侧背景板向后折,是为了探究反射光线与法线是否在同一平面上
B.乙图:用茶色玻璃代替镜子,是为了看到虚像
C.丙图:往碗中加水,是为了研究光从空气射入水中时发生的折射现象
D.丁图:将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间,可模拟研究近视眼的眼球缺陷
【答案】D
【知识点】光的反射;平面镜成像特点、原理和现象;光的折射规律;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,从焦点到凸透镜光心的距离为焦距;
(2)用玻璃板代替平面镜,同时能看到镜前物体的像,又能看到物体的像,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系;
(3)光的折射规律是当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;光从水或者其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折;
(4)知道近视镜是凹透镜,对光线有发散作用。
【解答】A、甲图:将右侧背景板向后折,是为了探究反射光线、法线和入射关系是否在同一平面上,故A不符合题意;
B、乙图:茶色玻璃是半透明的,既可以让物体在里面成像,又可以通过玻璃看到后面移动的物体,从而找到像的位置,故B不符合题意;
C、丙图:往碗中加水,水中的筷子变弯,其实是光从水中射入空气中时发生折射现象,故C不符合题意;
D、 丁图:将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间,可模拟研究近视眼的眼球成像矫正情况,故D符合题意。
故答案为:D。
3.(2025八上·温州竞赛)如图表示四种原子的结构模型 (“●”、 “ ”和“”分别表示电子、中子、质子),下列说法正确的是(  )
A.甲、丙的核电荷数不同 B.甲、丙为同一种原子
C.乙、丁属于同一种元素 D.甲、乙互为同位素原子
【答案】C
【知识点】构成物质的粒子模型;原子的构成
【解析】【分析】根据甲乙丙丁四种原子的结构模型进行分析。
【解答】A、甲和丙的质子数相同,对于原子而言,其核电荷数=质子数=核外电子数,故甲、丙的核电荷数相同,故该说法错误;
B、甲、丙的质子数相同,中子数不同,故它们不是同一种原子,故该选项错误;
C、决定元素种类的是核内质子数,乙、丁两种原子的质子数相同,故它们属于同一种元素,故该选项正确;
D、甲、乙的质子数不相同,不互为同位素,故该选项错误。
故答案为:C。
4.(2025八上·温州竞赛)20℃时,将等质量的a、b 两种固体,分别加入到盛有100g水的烧杯中,充分搅拌后现象如图甲,升温到50℃时,现象如图乙,a、b两种固体的溶解度曲线如图丙。下列说法正确的是 (  )
A.图丙中 M 表示b的溶解度曲线
B.图甲溶液中溶质的质量分数a 大于b
C.图乙中a、b溶液一定是不饱和溶液
D.30℃时a、b溶液溶质质量分数不相等
【答案】C
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;固体溶解度的概念;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】 A.根据图甲确定a、b溶质质量多少,进而确定20℃时二者溶解度大小,与丙图对照即可;
B.根据图甲结合公式“”判断;
C.根据甲和乙的溶解度随温度的变化规律判断是否饱和即可;
D.根据“”分析。
【解答】 A.根据甲图可知,a没有全部溶解,b全部溶解,则20℃时a的溶解度小于b的溶解度。与丙图对照即可,故M表示的是a物质的溶解度曲线,故A错误;
B.根据甲图可知,a中有剩余固体,b中无剩余固体,则a的溶质质量小于b的溶质质量,根据“”可知,溶液中溶质的质量分数a应小于b,故B错误;
C.根据题意可知,在20℃时,将等质量的a、b两种固体,分别加入到盛有100g水的烧杯中,b中溶质乙完全溶解,当升高到50℃,a的溶解度大于b,所以图乙中a、b溶液一定是不饱和溶液,故C正确;
D.根据丙图可知,30℃时二者的溶解度相同,且a、b加入的固体质量相同,根据“”可知,二者的溶质质量分数相同,故D错误。
故选C。
5.(2025八上·温州竞赛)金属与盐溶液反应可用于金属的回收和提纯。将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是(  )
A.滤渣中一定含有 Ag、 Cu和 Zn
B.向滤液中加入稀盐酸,一定没有沉淀产生
C.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
D.滤液中一定不含 Cu(NO3)2,可能含有AgNO3和 Zn(NO3)2
【答案】B
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;盐的性质及用途;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中, 在锌粉足量的条件下,锌先和硝酸银反应,再和硝酸铜反应,据此结合题目条件分析判断即可。
【解答】 将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌。硝酸银完全反应后,锌再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌。充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液,说明滤液中不含Cu2+,即硝酸银、硝酸铜完全反应,因此滤渣中一定含银、铜,可能含锌,滤液中只含硝酸锌;
A.综上所述,滤渣中一定含银、铜,可能含锌,故A错误;
B.综上所述,滤液中只含硝酸锌,向滤液中加入稀盐酸,稀盐酸与硝酸锌不反应,所以一定没有沉淀产生,故B正确;
C.综上所述,滤渣中一定含银、铜,可能含锌,向滤渣中加入稀盐酸,锌与稀盐酸反应生成氢气,则可能有气泡产生,故C错误;
D.综上所述,滤液中只含硝酸锌,一定不含硝酸银、硝酸铜,故D错误。
故选B。
6.(2025八上·温州竞赛)如图所示,容器中盛满水,水中放入P和Q两个小球,P球为铁球,Q球为木球,它们用细线分别系于容器的上、下底部,当容器静止时,细线均伸直处于竖直方向,现使容器以一定加速度向右匀加速运动,则此时P、Q两球相对容器(  )
A.两球均向右偏移 B.两球均向左偏移
C.P球向右偏移 D.Q球向右偏移
【答案】C
【知识点】速度与物体运动
【解析】【分析】木球和铁球都要随容器一起向右加速运动,考虑到铁球的密度比水大,木球的密度比水小,采用等效替代思维考虑。
【解答】解:假设把P球拿掉,用同样体积的水球来替代,很显然,当这个水球随容器以加速度a做匀加速直线运动时,水球受到的水平合力为F水=ma水,且水球相对于容器的原来位置不会改变,我们知道,同样体积的实心铁球质量要比水球质量大,即m铁>m水,故要使P球也以加速度a向右做匀加速直线运动,单靠F水是不够的,因而还应借助绳子的拉力,所以P向左偏移,同理可以推得Q向右偏移,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
7.(2025八上·温州竞赛)向盛有一定量氧化铁粉末的烧杯中不断加入稀盐酸,烧杯中相关量的变化与图像相符的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】盐的性质及用途;酸的化学性质
【解析】【分析】氧化铁和稀盐酸反应,生成氯化铁和水,根据反应过程中各个物理量的变化,然后对各个选项分析判断即可。
【解答】A.根据题意可知,氧化铁和盐酸反应生成易溶于水的氯化铁和水,开始溶液中铁元素质量为零,随反应的进行,溶液中铁元素的质量增加,反应结束不再改变,故A正确;
B.根据题意可知,当加入盐酸的量达到一定量时氧化铁完全反应,固体质量等于零,故B错误;
C.随着反应的进行,溶液的质量增加,增大的质量等于稀盐酸和氧化铁的总质量;反应结束后,只要盐酸还在增加,溶液质量就在增加,但是增大的速度减小,故C错误;
D.反应过程中生成水,溶剂增加的更快一些,反应结束后溶剂水的增加速度变慢,故D错误。
故选A。
8.(2025八上·温州竞赛)小科用以下方法测量固体的密度,按图甲、乙、丙的方式分别测出固体的质量为 280g,装有适量水的烧杯的总质量 ,以及将物体浸没在烧杯的水中(不触底、水也没有溢出)时测得的质量为m3=490g。已知水的密度为: 由此可计算出物体的密度是 (  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】密度公式的应用
【解析】【分析】根据甲和丙图确定固体排开水的质量,根据计算固体排开水的体积,也就是自身体积,最后根据计算固体的密度。
【解答】 根据甲和丙图可知,固体排开水的质量m排=490g-350g=140g;
则固体排开水的体积;
固体浸没在水中时,它排开水的体积等于自身体积,即固体的体积V=V排=140cm3;已知固体的根据甲图可知,该固体的质量m=280g,
则固体的密度:。
故选C。
9.(2025八上·温州竞赛)某硫酸的质量分数为ω,取等量的两份硫酸分别进行下列操作:
①加入与原溶液质量相等的水,使溶液质量变为原来的两倍,此时溶液的质量分数为ω1
②加入与原溶液体积相等的水,使溶液体积变为原来的两倍,此时溶液的质量分数为ω2则下列关系正确的是 (  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)(2)稀释溶液后,溶液质量等于原来溶液质量与加水的质量之和,然后根据“”计算此时的溶质质量分数,最后比较大小即可。
【解答】 (1)设原来硫酸的质量为m,则原来硫酸的溶质质量为mω。
加入与原溶液质量相等的水,则此时溶液质量为2m,
则此时溶液的质量分数为:。
(2)设原来硫酸的质量为m,则原来硫酸的溶质质量为mω。
原来硫酸溶液的体积为:;
加入与原溶液体积相等的水,则加入水的质量为:,
则此时溶液的溶质质量分数:;
所以ω1<ω2。
故选B。
10.(2025八上·温州竞赛) 在CO、HCOOH、OHC-COOH 的混合物中, H%=y, 则碳元素的质量分数 C%为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】根据三种物质的化学式寻找规律,将HCOOH改写成,将OHC-COOH改成2进行计算。
【解答】根据三种物质的化学式可知,可将HCOOH改写成,将OHC-COOH改成2,氢元素的质量分数为y%,则水的质量分数为,可知一氧化碳的质量分数为1-9y,则碳元素的质量分数为。
故答案为:A。
11.(2025八上·温州竞赛)两个底面积不等的圆柱形容器(S甲A.△p甲一定大于△p乙 B.△p甲一定等于△pz
C.△p甲一定小于△p乙 D.△p甲可能小于△p乙
【答案】A
【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】【分析】首先根据物体的浮沉条件比较小球受到浮力的大小,然后根据容器的形状分析取出小球后减小的压力大小,最后根据比较容器底部减小的压强大小即可。
【解答】根据图片可知,小球在甲中悬浮,在乙中漂浮,则二者受到的浮力都等于重力,即二者受到的浮力相等。
由于两个容器都是柱形容器,则取出小球后,容器底部减小的压力都等于小球受到的浮力,
即容器底部减小的压力相等;
又因为容器的底面积S甲<S乙,由可知,容器底部减小的压强Δp甲>Δp乙。
故选A。
12.(2025八上·温州竞赛)如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1运行。初速度大小为 的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v—t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知 则(  )
A.t2时刻,小物块离A 处的距离达到最大
B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
【答案】B
【知识点】力与运动的关系;摩擦力的存在
【解析】【分析】 根据图象可知,0~t1时间内木块向左匀减速直线运动,受到向右的摩擦力,t1-t2小物块向右匀加速,t2-t3当速度增加到与皮带相等时,一起向右匀速运动,摩擦力消失,据此对各个选项分析判断即可。
【解答】 A.根据图片可知,在0-t1时间内,小物块向左运动,由于受到传送带向右的摩擦力,则它不断做减速运动,但是始终在向左运动,则到A点的距离不断增大。t1时刻小物块向左运动到速度为零,此后反向运动,位移减小,因此t1时刻离A处的距离达到最大,故A错误;
B.t2时刻时物体和传送带的速度相同,由于传送带向右运动,t2时刻前小物块相对传送带向左运动,之后相对静止,则知小物块相对传送带滑动的距离达到最大,故B正确;
C.根据图片可知,在0-t1时间内小物块向左做减速运动,受到向右的摩擦力作用;在t1-t2时间内小物块向右做加速运动,受到向右的摩擦力作用,则在0~t2时间内摩擦力方向一直向右;在t2-t3时间内小物块与传送带相对静止,此时小物块受到的摩擦力为零,故C错误;
D.根据丙图可知,t2之后,二者保持相对静止,故此时二者间没有相对运动或相对运动的趋势,不再受摩擦力,故D错误。
故选B。
13.(2025八上·温州竞赛)如图,两根绝缘细绳下吊着一根水平的铜棒,空间存在垂直纸面的磁场,当棒中通有向右的电流时,两绳上的拉力大小均为F1,若棒中电流大小不变而方向反向时,两绳上的拉力大小均为F2,且F2 >F1,则棒受到的磁场力的大小为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】平衡力:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
【解答】电流方向向右时,由二力平衡可知,,电流向左时,由二力平衡可知,,联立两式,可得。
故答案为:B。
14.(2025八上·温州竞赛)在电工学中常用物理量“电导”(符号为G)来表示导体的导电能力。导电能力强。则电导G的值大;导电能力弱,则电导G的值小,对于同一导体,其电导G和电阻R的关系为 现有甲、乙两个导体,已知导体甲的电导为G1,导体乙的电导为G2,则导体甲和导体乙串联时的总电导G串等于(  )
A. B. C.G1+G2 D.
【答案】A
【知识点】电阻的串联、并联
【解析】【分析】根据电阻串联的规律R总=R1+R2和电导的公式 推导即可。
【解答】 已知导体甲的电导为G1, 则;
导体乙的电导为G2, 则;
根据电阻串联时R总=R1+R2得到:。
解得:。
故选A。
15.(2025八上·温州竞赛)如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,下列判断正确的是 (  )
A.电流表A的示数变大,电压表 V1的示数变小
B.电压表V1的示数与电流表A 的示数的比值变大
C.电流表A的示数变小,电压表 V2的示数变小
D.电压表V2的示数与电流表A 的示数的比值变小
【答案】D
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;电阻的串联、并联
【解析】【分析】AC. 根据图片可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化。
BD.根据公式确定电压表和电流表的比值对应的电阻,进而确定比值的变化即可。
【解答】 根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压。
当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,变阻器的电阻变小。根据R总=R1+R2可知,电路中的总电阻变小。根据欧姆定律可知,电流表A的示数变大;
由U=IR可知,电压表V1的示数变大。根据U总=U1+U2可知,电压表V2的示数变小,故A、C错误;
B.根据可知, 电压表V1的示数与电流表A 的示数的比值等于R1的阻值,即保持不变,故B错误;
D.根据可知, 电压表V2的示数与电流表A 的示数的比值等于R2的阻值,即比值变小,故D正确。
故选D。
16.(2025八上·温州竞赛)为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小科设计了以下实验方案:用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁 A、B,并将A、B串联接入电路中,闭合开关 S 后,电磁铁吸引大头针情况如图所示。
(1)通过观察   ,来判断电磁铁磁性的强弱
(2)通过比较图中 A、B两电磁铁,初步得出结论:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强,发现该结论不全面,应补充   
(3)本实验需要进行多次实验,多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是____。
A.伏安法测量定值电阻的阻值
B.探究并联电路电流规律
C.测量小石块的密度
【答案】(1)电磁铁吸引大头针的数目
(2)电流大小相同时
(3)B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1) 在实验中,电磁铁吸引的大头针越多,磁性越强。
(2)电磁铁的磁场强弱受到线圈匝数和电流大小的影响,根据控制变量法的要求分析;
(3)分析三个选项中多次测量的实验目的分析。
【解答】(1) 在实验中,电磁铁吸引的大头针越多,磁性越强。因此实验中是通过观察吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱。
(2) 题目中通过比较A、B两电磁铁(线圈匝数不同)得出“线圈匝数越多,磁性越强”的结论,但这一结论的前提是电流大小必须相同。因此,需要补充“在电流相同的情况下”,以确保结论的科学性。
(3) 本实验多次实验的目的是通过多次实验寻找影响电磁铁磁场强弱因素的普遍规律。
AC.在伏安法测量定值电阻和测量小石块密度的实验中,多次测量的目的是求平均值减小误差,故AC不合题意;
B.在探究并联电路电流规律实验汇总,多次实验的目的是总结规律,故B符合题意。
故选B。
17.(2025八上·温州竞赛)小明按照教材中"综合实践活动"的要求制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端内部塞入适量金属丝并用石蜡封口.塞入金属丝的目的是   。
(2)将吸管放到水中的情景如图甲所示,测得浸入的长度为H ,放到另一液体中的情景,如图乙所示,浸入的长度为h ,用P液、P水分别表示液体和水的密度,则h与P水、P液、及H的关系式是 h=   。
【答案】(1)降低重心,使吸管能竖直漂浮在液体中
(2)
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)在制作简易密度计时,吸管本身质量较轻且重心较高,直接放入液体中容易倾斜而无法竖直漂浮,据此分析塞入金属丝的目的;
(2)根据漂浮条件结合阿基米德原理F浮力=ρ水gV排列方程计算即可。
【解答】(1)在制作简易密度计时, 在吸管下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,可以增加下部的质量,从而降低整个密度计的重心,使吸管稳定地竖直漂浮在液体中。
(2)根据题意可知,吸管在甲、乙液体中都处于漂浮状态,则它受到的浮力始终等于重力,
即F浮水=F浮液,
ρ水gV排水=ρ液gV排,
ρ水gSH=ρ液gSh,
解得:。
18.(2025八上·温州竞赛)如图所示,质量为1千克的圆柱玻璃管,横截面积为50厘米2,(玻璃管壁排开水的体积不计)则:
(1)玻璃管内密封气体的压强为   帕(设大气压为105帕)
(2) H为   米。
【答案】(1)1.02×105
(2)0.2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)首先根据计算物体重力产生的压强,最后结合力的平衡得出等式即可求出玻璃管内密封气体的压强;
(2)玻璃管内外的气压差等于高为H的水柱产生的压强,根据p=ρ液gh的变形式求出H的大小。
【解答】 (1)根据图片可知,玻璃管漂浮在水面上,则它受到的浮力等于重力,
即F浮=G=mg=1kg×10N/kg=10N;
根据浮力产生的原因F浮=F下-F上可知:玻璃管下表面受到的压力为10N;
玻璃管下表面受到水的压强:,
所以管内气体的压强p气=p大气+p=105Pa+0.02×103Pa=1.02×105Pa。
(2)综上所述,玻璃管内外的气压差等于高为H的水柱产生的压强,
所以。
19.(2025八上·温州竞赛)某同学观察蜻蜓在静的水面直线飞行时,获得了一张蜻蜓点水的俯视图片如下图所示,图片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间水面波纹的分布情况(每次点水只形成一个波纹),三个波纹刚好在O点内切。蜻蜓每次点水所用的时间忽略不计,请据图回答下列问题:
(1)从图片上看,蜻蜓的运动方向是沿x轴   ;(填“向右”或“向左”)
(2)若测得蜻蜓由第二次点水到第三次点水历时1s,则水波的传播速度为   
【答案】(1)向左
(2)2m/s
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)蜻蜓点水后,以触水点为圆心形成圆形的波纹,且波纹扩大的速度相同,则触水的时间越靠后,形成波纹的半径越小。
(2)根据三个水波内切可知,即蜻蜓点水时先点水的水波恰好传到后点水的位置,所以蜻蜓的飞行速度等于水波的传播速度。根据图片确定三次点水时的坐标,从而确定第二次和第三次点水的时间内传播的距离,根据公式计算速度即可。
【解答】 (1)蜻蜓点水后,以触水点为圆心形成圆形的波纹,且波纹扩大的速度相同,则触水的时间越靠后,形成波纹的半径越小。根据图片可知,形成的三个波纹中,最左边的圆圈最小,则触水时间最晚,所以蜻蜓向左飞行;
(2)根据三个水波内切可知,即蜻蜓点水时先点水的水波恰好传到后点水的位置,所以蜻蜓的飞行速度等于水波的传播速度;
蜻蜓每次点水点水的位置在于圆形的圆心,则蜻蜓三次点水的坐标依次为:(0,10m)、(0,3m)、(0,1m),
则蜻蜓由第二次点水到第三次点水飞行的路程s=3m-1m=2m,时间t=1s,
蜻蜓飞行的平均速度。
20.(2025八上·温州竞赛)如图是铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜和氯化镁五种物质的反应与转化关系,“一”表示两种物质之间能发生化学反应, “→”表示在一定条件下的物质转化。已经C溶液为蓝色。
(1) A物质是   (填化学式)。
(2)从物质反应规律分析,在单质、氧化物、酸、碱和盐中,能与B 反应生成D的物质有____(填序号)。
A.2类 B.3类 C.4类 D.5类
【答案】(1)Fe
(2)C
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)首先根据硫酸铜溶液呈蓝色确定C的名称,再根据它与其它物质的反应关系,以及反应物的种数依次确定其它物质的名称即可;
(2)根据不同物质的化学性质和转化关系分析解答。
【解答】 (1) 根据题意可知,C溶液是蓝色,则C是硫酸铜溶液。硫酸铜只能和铁反应,与氢氧化钙反应,则A、E为铁和氢氧化钙其中的一种。能与铁反应的物质只有两种,则A为Fe,E为氢氧化钙。铁只能和硫酸铜和稀盐酸反应,则B为稀盐酸,而D为氯化镁。
由分析可得,A是铁,化学式为Fe。
(2)综上所述,B是盐酸,D是氯化镁,可以是稀盐酸和镁反应、稀盐酸和氢氧化镁反应,稀盐酸和碳酸镁反应、稀盐酸和氧化镁反应,
则能与B反应生成D的物质有4类,故选C。
21.(2025八上·温州竞赛)有一包白色固体可能含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
①取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲;
②取少量无色溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,溶液不变色;
③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸质量的变化如图所示。
(1)仅通过①可以得出的结论是:原白色固体中一定有   。(填化学式)
(2)无色溶液甲中一定不存在的物质是____。(填字母)
A.碳酸钠 B.硫酸钠 C.硝酸钡 D.氢氧化钠
【答案】(1)Ba (NO3)2
(2)A;B;D
【知识点】物质的鉴别、推断;不同物质的化学性质
【解析】【分析】(1)碳酸钡和硫酸钡都是不溶于水的白色沉淀;
(2)碳酸钡可以溶于酸,硫酸钡不溶于酸。碳酸钠和氢氧化钠的水溶液呈碱性,结合沉淀质量的变化分析判断。
【解答】 (1)在步骤①中,取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留,即发生了反应并生成了沉淀。碳酸钠和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀,硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀。此时无法判断沉淀是碳酸钡还是硫酸钡,即无法判断是否存在碳酸钠和硫酸钠,但是一定存在硝酸钡,化学式为Ba (NO3)2;
(2)在步骤②中,在无色溶液甲中滴加酚酞溶液,溶液不变色,由于氢氧化钠和碳酸钠的水溶液都呈碱性,因此说明溶液甲一定不含碳酸钠和氢氧化钠;
③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,沉淀部分溶解,沉淀应为碳酸钡和硫酸钡的混合物。若甲溶液中含有硫酸钠,加入稀硝酸,碳酸钡沉淀会转化为硫酸钡沉淀,固体质量会增大,根据图示可知,甲溶液中一定没有硫酸钠,所以无色溶液甲中一定不存在的物质是:碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠,故选ABC。
22.(2025八上·温州竞赛)现有一架总质量为m的喷气式飞机,已知该飞机飞行时所受空气阻力的大小与速度平方成正比,即 (式中k为已知量)。若飞机飞行过程中的耗油量可忽略不计。
(1)该飞机在空中沿水平方向飞行时,飞机所受向上的升力是由机翼上、下表面气流速度不同所产生的。若以机翼为参照物,则机翼上表面附近气流的速度   机翼下表面附近气流的速度。
(2)在该飞机沿水平直线匀速飞行时,它上、下表面所受到的压力差为   。
(3)若该飞机以速度v沿水平方向匀速直线飞行的时间为t,则它在这段时间内克服空气阻力所做的功为   。(功=物体受到的力×在力的方向上移动的距离)
【答案】(1)大于
(2)mg
(3)kv3t
【知识点】二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系;功的计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)根据流体压强和流速的关系分析解答;
(2)对飞机进行受力分析,根据平衡力的知识分析解答;
(3)当飞机匀速前进时,飞机的牵引力等于飞机所受的阻力,飞机牵引力功率可以用公式P=Fv,进行求解。
【解答】 (1) 飞机在空中沿水平方向飞行时,机翼上、下表面气流速度不同,导致压强不同,从而产生向上的升力。机翼上表面附近气流的速度越快,压强越小;下表面附近气流的速度较慢,压强较大。因此以机翼为参照物,机翼上表面附近气流的速度大于下表面附近气流的速度。
(2)该飞机沿水平直线匀速飞行时,它受到平衡力的作用,
即飞机受到上下表面的压力差等于飞机的重力,即ΔF=G=mg。
(3)根据题意可知,飞机匀速行驶时所受阻力与速度平方成正比,即f=kv2,
当飞机在水平轨道上匀速行驶时,牵引力等于阻力,即F=f=kv2,
根据W=Pt可知,它在这段时间内克服空气阻力所做的功W=Pt=Fvt=fvt=kv2×vt=kv3t。
23.(2025八上·温州竞赛)如下图为我国古代的滴水计时工具———“漏刻”的示意图。漏水壶通过底部的出水口向受水壶中滴水,受水壶中的箭刻随着壶内液面的升高而升高,壶口处箭刻上刻度指示的便是当时的时刻。
(1)为准确计量时间,古人采用多级漏水壶逐级滴水的方式,图中装置应保持漏水壶   (选填“①”或“②”)中的液面高度恒定。
(2)小科感叹于古人的智慧,想了解漏刻计时的原理,通过观察,他找来三个横截面积不同的长方形塑料盒,分别在底部中央开一个大小相同的圆孔,通过实验得到部分数据如下,则表中第7组“ ”处容器横截面积应为    cm2。
实验次数 容器横截面积S/cm2 水深 h/ cm 水流完所需时间t/s
1 100 4 12
2 150 4 18
3 300 2 25
4 300 4 36
5 300 6 43
6 300 8 50
7 8 60
【答案】(1)②
(2)360
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)水壶中的水流速度与水的压强大小有关,根据p=ρ液gh分析解答;
(2)根据表格数据1、2、4的数据确定水流时间与容器横截面积的关系,据此结合实验6的数据推算即可。
【解答】 (1)漏刻计时的准确度取决于水流的均匀程度,即要保持漏水壶流入受水壶③中水的速度不变。而漏水壶②中的水流速度取决于水的压强大小,水的压强大小取决于液面的高度,因此应使②中液面高度恒定;
(2)根据表格数据1、2、4的数据可知,在水深在相同的情况下,,则水流完所需时间t与容器横截面积S成正比;
则实验次数6、7的数据应满足:S6:S7=t6:t7,
300cm2:S7=50:60,
解得:S7=360cm2。
24.(2025八上·温州竞赛)资料显示,将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液,加热到80℃时,才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂,常温下就会立即产生氧气,反应速度快、所需时间短。
(1)小科同学按图甲装置进行实验,当试管中有大量气泡出现时,伸入带火星的木条,木条并未复燃。为此,他利用图乙装置收集气体,再用带火星的木条检验,木条复燃。那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是    。
(2)小金同学利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气,图丙是他设计的气体发生装置,请你指出一处错误:   。
(3)两位同学采用相同质量5%的H2O2溶液,图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线,请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线(假定两种方法H2O2均完全分解)。
【答案】(1)加热过氧化氢溶液的同时,溶液中水蒸气随氧气一起逸出,氧气浓度较低
(2)长颈漏斗的下端未伸入液面以下
(3)
【知识点】制取氧气的原理;催化剂在化学反应中的作用;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)加热时,水会汽化变成水蒸气,从而降低氧气的浓度,据此解答;
(2)根据长颈漏斗下端未浸入液面以下会造成生成气体溢出分析;
(3)注意从反应快慢,最终生成氧气质量,以及开始生成氧气的起始时间三个角度比较两个图像的不同,据此画出对应的图像即可。
【解答】(1) 在图甲装置中,加热H2O2溶液时,产生的氧气与水蒸气同时逸出,导致氧气被稀释,浓度不足以使带火星的木条复燃。而图乙通过排水法收集氧气时,水蒸气被分离,氧气纯度更高,因此木条复燃。
(2) 图丙气体发生装置的错误是长颈漏斗下端未伸入液面以下(或“未形成液封”)。长颈漏斗的作用是添加液体药品,其下端必须浸入液面以下,否则生成的气体会从漏斗逸出,无法有效收集氧气。
(3) 采用加热的方法制取氧气时,开始一段时间内溶液温度低,则这段时间内几乎没有氧气产生。而使用催化剂的方式制取氧气时,实验开始就会产生大量氧气,且反应速率明显大于前者。催化剂只能改变反应速率,不能改变生成物的质量,因此二者最终生成氧气的质量是相同的,如下图所示:
25.(2025八上·温州竞赛)自嗨锅是当下很流行的一款美食,不用明火就可以得到热气腾腾的饭菜。项目化小组对自嗨锅加热食物原理产生了浓厚兴趣。同学们将发热包中固体倒入烧杯中,加入适量的水,发生剧烈反应,水很快沸腾。
(1)同学们查阅资料后,发现水沸腾的主要原因是 Al与NaOH 溶液反应放出大量的热量,方程式为: 根据质量守恒定律,请写出 R 的化学式    
(2)欲定量测定发热包中 的含量。闭止水夹,打开分液漏斗活塞,缓慢滴加盐酸至不再有气泡产生,关闭分液漏斗活塞:打开止水夹,缓缓通入空气。实验时,称取的样品的质量为 m1g,反应后得到BaCO3的质量为m2g,则该样品中 的质量分数为   (用含m1和m2的代数式表示)。
(3)为什么自嗨锅使用时,不能堵住盖子上的孔    。
(4)自嗨锅在外盒中禁用热水,若不小心加入热水,可能会使餐盒炸裂,请从微观角度分析餐盒炸裂的原因:   。
【答案】(1)H2
(2)
(3)反应产生大量气体,堵住孔会使装置内压强增大,可能导致爆炸
(4)温度升高,分子间间隔增大,气体体积膨胀,餐盒内压强增大
【知识点】分子之间存在空隙;溶质的质量分数及相关计算;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】 (1)根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目不变分析,据此推算R的化学式;
(2)根据碳酸钠和稀盐酸,二氧化碳和氢氧化钡反应的方程式找到碳酸钠和碳酸钡之间的质量关系,列出方程式计算参加反应的碳酸钠的质量,最后与样品做比即可;
(3)自嗨锅使用时,反应会产生大量的气体,导致装置内压强会不断增大;
(4)气体的热胀冷缩,本质是分子之间的间隔变大所致。
【解答】 (1)根据反应的方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+R得到:2Al+2Na+4O+6H=2Al+2Na+4O+3R,所以3R=6H=3H
2,则R的化学式为H2;
(2)设样品中Na2CO3的质量为x,
根据化学方程式Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑,CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,可得关系式:

解得:;则该样品中碳酸钠的质量分数为:。
(3)自嗨锅使用时,反应会产生大量的气体,装置内压强会不断增大,此时可以通过盖子上的小孔释放压力保证安全。如果堵住盖子上的孔,可能会导致爆炸。
(4)自嗨锅在外盒中禁用热水,若不小心加入热水,温度升高,反应速度加快,分子间间隔增大,气体体积急速膨胀,从而使餐盒内压强增大,可能会使餐盒炸裂。
26.(2025八上·温州竞赛)导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小和导体的材料、长度和横截面积等因素有关。已知导体电阻的决定式为: 其中L 为导体长度,S为导体横截面积,ρ为导体的电阻率。国际(GB/T)规定自来水在 15℃时电阻率应大于 13Ω·m。一学生利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动。
实验器材还有:电源(电压为3V,内阻可忽略);电压表V1(量程为3V,内阻很大);电压表 V2(量程为3V,内阻很大);定值电阻R1(阻值4kΩ);定值电阻R2(阻值2kΩ);电阻箱R(最大阻值9999Ω);单刀双掷开关S;⑧导线若干;⑨刻度尺。
实验步骤如下:
A.用刻度尺测量玻璃管的内径d;
B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L;
C.把S拔到1位置,记录电压表 V1示数;
D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表 V2示数与电压表 V1示数相同,记录电阻箱的阻值R;
E.改变玻璃管内水柱长度,重复步骤C、D,记录每一次水柱长度L 和电阻箱阻值R;
F.断开 S,整理好器材。
完成下列问题:
(1) 玻璃管内水柱的电阻 Rx 的表达式为:Rx=   (用R1、R2、R 表示)
(2)测玻璃管内径d时刻度尺示数如图丙,利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R 的数据,绘制出如图丁所示的 关系图象,自来水的电阻率ρ =   Ω·m(π取3)
(3)本实验中若电压表V1内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将   (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)
(2)13.5
(3)偏大
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;电阻的串联、并联
【解析】【分析】 (1)根据乙图确定S接1和接2时串联时两个电阻两端的电压,然后根据串联电路电压与电阻成正比列出两个方程,最后联立计算Rx;
(2)从根据丙图读出水柱的直径,根据计算水柱的横截面积。根据丁图确定R和的对应数值,根据(1)中得到的公式计算Rx的阻值,最后利用电阻定律求出电阻率ρ;
(3)分析若电压表V1内阻不是很大,对测量电阻Rx的影响,再判断自来水电阻率测量的影响
【解答】 (1)根据题意可知,把S拨到1位置时,电压表V1示数为U,则R2两端的电压为:U总-U;
根据串联电路的分压规律得到:;
当把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U,此时Rx两端的电压为:U总-U;
根据串联电路的分压规律得到:;
那么得到:;
解得:。
(3)从图丙中可知,玻璃管的内径为3cm=0.03m;
水柱横截面积,
根据丁图可知,当R=2×103Ω时,,即L=0.2m;
此时水柱的电阻为:;
由电阻定律得:;
解得:ρ=13.5Ω ·m 。
(4)若电压表V1内阻不是很大,则把S拨到1位置时,此时电路电流大于,实际总电压将大于
,所以测量的Rx将偏大,因此自来水电阻率测量结果将偏大。
27.(2025八上·温州竞赛)离渠边不同距离处水流速度相等吗,小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等,于是进行了如下实验:选一段流速稳定、宽为2m的水平水渠为实验场地,如图甲所示,在A1A2连线上,同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中,并开始计时,t=5s时测得实验数据如下表:
离渠中心线距离r/m 0.1 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
乒乓球移动距离s/m 1.00 0.96 0.84 0.64 0.38 几乎为0
水流速度v/m·s- 0.200 0.192 0.168 0.128 0.076 几乎为0
(1)分析数据可以得出:离渠中心线距离r越大,水流速度v   
(2)为了得出v与r的定量关系,小科根据上表数据绘制、 图线如图乙,据此图可得到v与r的关系式是 v=   
(3)图丙是该段水渠的横截面示意图。假如上述结论同样适用于水下,则实验时图丙中同一深度的B、C两点处的压强大小关系为pB   pc。
(4)学习《电流》时,老师常用水的流量和水流来类比电量和电流。理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和。图丁是某实验电路的一部分,电流表的示数为   A,若通过导线 ab 电流为0.6A,请分析通过导线 cd的电流大小及方向   。
【答案】(1)小
(2)
(3)小于
(4)0.54;方向为d→c, 电流大小为1.14A, 或者方向为c→d, 电流大小为0.06A
【知识点】流体压强与流速的关系;串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】(1)根据表格数据确定水流速度与离渠中心线距离大小的关系;
(2)根据乙图图像的形状确定二者数量关系式的模型,然后代入其中的两组数据计算出其中的系数,进而得到二者的数量关系式;
(3)根据(1)中结论确定B、C两点水流速度大小,根据流体压强和流速的关系确定二者水的压强大小;
(4)根据图片确定电流表的量程和分度值,先读出电流表的示数,对ab电流方向进行假设,根据并联电流规律I总=I1+I2计算即可。
【解答】 (1) 根据表格数据,随着离渠中心线距离r的增大(从0.1m到1.00m),水流速度v逐渐减小(从0.200 m/s减小到几乎为0)。因此得到:离渠中心线距离r越大,水流速度v越小。
(2)根据乙图可知,v-r2图像是①一条倾斜的直线,那么这是一次函数图象,设函数关系式为:v=kr2+b,
将v=0.20、r2=0,v=0,r2=1.0,那么得到:;
解得:b=0.20m/s,k=-0.20/(ms),
则 v与r的关系式是 :v=0.2-0.2r2=0.2(1-r2);
(3)根据丙图可知,B离中心线近,则B处水的流速大于C处水的流速,根据流体压强和流速的关系可知,B点水的压强越小,因此pB小于pC;
(4)根据丁图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.54A;
如果ab中电流由a流向b,电路如图所示:
则此时Icd=0.6A+0.54A=1.14A,方向:从d到c;
如果ab中电流由b流向a,电路图如图所示,
则此时Icd=0.6A-0.54A=0.04A,方向:由c到d。
28.(2025八上·温州竞赛)如图为某学习小组设计的一款“水位自动监测仪”示意图。工作原理是:闭合开关S,当容器内水位发生变化时,圆柱形浮筒的位置就会随水位变化,再通过固定在浮筒上方的轻质金属硬杆移动,使电路中电流表或电压表的示数变化,从而反映水位的变化。已知该“水位自动监测仪”中电源电压恒定U=12V,定值电阻. 均匀电阻丝AB长度为20cm,其阻值. 电压表量程0~15V。滑片P1和P2与金属杆、电阻丝均接触良好,P1随金属杆一起移动、P2位置固定。浮筒高度L=10cm、密度 (滑片与电阻丝之间摩擦、金属杆和电压表质量忽略不计)。
(1)当容器中的水位上升时,该“水位自动监测仪”中电流表示数   。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)请计算:
①为了避免容器内水位过高导致滑片 P1超出电阻丝A端,小组同学决定将容器改造为溢水杯,即在容器侧壁某一高度位置开一个溢水口,则溢水口应离容器底部高度为    cm。
(3)为了提高电表示数变化反映水位变化的精确度(即升高相同水位时电表示数的变化量增大),小组同学设想用另一根长度也为20cm的电阻丝CD 替换金属丝AB。若更换电阻丝后电表示数变化精确度是更换前的2倍,则金属丝 CD 的阻值 Rcd 有多大 (写出计算出过程)
(4)在图乙中画出更换电阻丝CD 之后电压表示数 Ucd 随容器内水位高度 h 的变化图像。
【答案】(1)不变
(2)25
(3)解:根据题意可知,
更换之前AB两端的电压,即;
要使更换电阻丝后电表示数变化精确度是更换前的2倍,即P1在A时电压表示数应为之前的两倍,
则更换后电阻丝CD的电压为8V
此时电路中的电流为;
电阻丝的阻值为。

(4)
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)根据甲图确定电路的串并联关系,以及电压表和电流表所测的数值,根据欧姆定律分析水位上升时的电流表的示数变化
(2)当浮筒开始上浮时,首先根据浮沉条件和阿基米德原来计算出浮筒开始上浮时的水位,再与上滑的距离(AB的长度)相加得到溢水口的位置;
(3)要使更换电阻丝后电表示数变化精确度是更换前的2倍,那么P1在A时电压表示数应为之前的两倍。首先根据欧姆定律计算更换前电压表的示数,从而得到更换后电压表的示数,最后再根据串联电路的电压规律和欧姆定律计算电阻丝的阻值即可。
(4)根据题目条件确定液面高度的变化范围,并确定对应的电压值,然后画出对应的图像即可。
【解答】 (1)根据甲图可知,定值电阻R0与变阻器串联,电压表测滑片和B端之间电阻分担的电压。由于电压表的内阻很大,因此它的位置看作断路,即滑片P1无法改变AB接入电路中的阻值,即电路中的总电阻不会发生变化。根据欧姆定律可知,电流表的示数不会发生改变。
(2)根据图片可知,当浮筒开始漂浮时,滑片P1开始上滑,上滑的高度即为AB的长度,
所以溢水口的位置为浮筒漂浮时的水位加AB的长度;
当浮筒漂浮时,它受到的浮力等于重力,即F浮=G排=G,
m筒g=ρ水gV排,
ρ筒S筒Lg=ρ水gS筒h,
ρ筒L=ρ水h,
0.5×103kg/m3×10cm=0.5×103kg/m3×h;
解得:h=5cm;
所以溢水口的离容器的距离h溢=h+lAB=5cm+20cm=25cm;
(4)根据(2)的分析可知,液面上升到5cm时浮筒开始上升,滑片P1才开始滑动,此时电压表所测电阻丝CD部分的阻值从0开始增加,最后增加到CD的全部阻值20Ω,则电压表示数从0开始增加,最后液面高度到25cm时电压表达最大示数8V(此时示数为CD两端电压),则变化图应如下图所示。
29.(2025八上·温州竞赛)有一环形均匀电阻丝(规格为1Ω/ m),在其圆心0与边缘上某一点B 之间接入如图1所示电路。其中, OA 为可以绕圆心O 自由转动的导体滑片,且与环形电阻丝接触良好,与0B 的夹角为θ。由于环形电阻丝某处发生断路,滑片 OA 顺时针转动时,电压表读数 U 与θ、电流表读数 I 与θ的关系如图2所示。
(1)断点位置在θ等于   度处,电源电压 U 等于    V
(2)环形电阻丝的半径为    m(π 取3)
(3)若电阻丝不断路,试计算电流表的示数变化范围(写出计算过程)
【答案】(1)60;12
(2)2
(3)解:由图1 可知,当A、B不重合时,两段电阻丝并联后与定值电阻 R 串联,电流表测干路中的电流,
设 B 点上方那段电阻丝的阻值为 R上,则B 点下方电阻丝的阻值为
则两段电阻丝并联的总电阻:

由二次函数知识可知,当 时,并联部分的总电阻最大,

整个电路的最大总电阻 I总大=R并大+R=3Ω+2Ω=5 Ω,
则电流表的最小示数.;
当A、B重合时,整个电阻丝被短路,电路为电阻R的简单电路,此时总电阻最小,干路中电流最大,
则电流表的最大示数。
故电流表的示数变化范围为2.4A~6A。
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;电阻的串联、并联
【解析】【分析】 (1)当电路连通时,电流的变化是连续的,当电流表的图像出现断点时,此时电路断开。根据图2确定断点前后AB之间的电压值和对应的电流值,根据欧姆定律和电阻串联的知识列出两个方程,然后联立计算即可;
(2)首先根据导体电阻与长度成正比计算出环形电阻的周长,然后根据圆的周长公式L=2πr计算半径;
(3)由图1可知,当A、B不重合时,两段电阻丝并联后与定值电阻R串联,电流表测干路中的电流;
设B点上方那段电阻丝的阻值为R上,则B点下方电阻丝的阻值为R下=12Ω-R上,由电阻的并联和函数知识求出并联部分的最大总电阻,并求出整个电路的最大总电阻,根据欧姆定律求出电流表的最小示数;
当A、B重合时,整个电阻丝被短路,电路为电阻R的简单电路,此时总电阻最小,干路中电流最大,根据欧姆定律求出电流表的最大示数。
【解答】 (1)根据图2可知,电流的变化是光滑曲线,即连通时电流的变化是连续的。由于在60°处电流出现断点,故断点位置的θ=60°;
导体的电阻与长度成正比,
则当θ=60°时,设断前,由图2可知:Uab=6V,I=3A,
根据欧姆定律U=IR和电源电压不变得到:6V=3A×(R'+R)-----------①
断点后,Rab=R',此时Uab=10V,I=1A,
根据欧姆定律U=IR和电源电压不变得到:10V=1A×(R'+R)-----------②,
联立解得:U=12V,R=2Ω,R'=12Ω;
(2) 环形电阻丝的周长为:,
由L=2πr得:12m=2×3r;
解得:r=2m。
30.(2025八上·温州竞赛)如图,玻璃管中水银高 25cm。水银下表面与管口相平,空气柱长 20cm,已知 PV/T=C;C为常数, P 为气体压强, V为气体体积, T为绝对温度; C与气体的分子数有关。T=273+t,T 绝对温度(单位为开尔文,简称K), t为摄氏温度。
已知此时气温为27℃,外界大气压为75cm汞柱。将玻璃管倒回来试管口向上,水银无漏出此时空气柱长为h1。再将气体加热到439.5℃,液面稳定后空气柱长为h2。
(1)求h1为多少?(要求写出具体的计算过程)
(2)求h2为多少?(要求写出具体的计算过程)
【答案】(1)解:初始状态:温度 T1=273+27=300K,
压强p1=75cmHg-25cmHg=50cmHg;
玻璃管倒回来试管口向上时:压强p2=75cmHg+25cmHg=100cmHg;
根据体积 得到,根据理想气体状态方程50×20S=100×h1S;
解得: 。
(2)解:加热前 (玻璃管开口向上): 温度 T1=300K,压强 ,体积 ;
加热后:温度 ;
设此时气体的压强为 P3,体积为
根据理想气体状态方程得到:;
由于水银没有漏出,当加热时,水银柱可能会上升,但最终稳定时,气体的压强p3仍然等于外界大气压加上水银柱产生的压强,即 ,
代入 ,
到上式: 100h2=23500;
解得: 。
【知识点】气体压强跟体积的关系
【解析】【分析】(1)在初始状态时,试管口向下,则空气柱压强等于大气压强减去水银柱压强;当试管口向上时,空气柱压强等于大气压强和水银柱压强值之和,据此结合理想气体状态方程 PV/T=C列方程计算即可;
(2)首先分别确定加热前后温度、空气柱压强和空气柱的体积,然后根据理想气体状态方程PV/T=C列方程式计算即可。
1 / 1浙江省温州市星汇教育集团2025年第十一届敏学杯学科竞赛 八年级 科学卷
1.(2025八上·温州竞赛)如图所示,物体甲、乙叠放在物体丙上,丙置于水平地面上,水平力F作用于乙,使甲、乙、丙一起做匀速直线运动,则各接触面间摩擦力的情况是(  )
A.乙对丙有向左的摩擦力 B.丙对甲有向左的摩擦力
C.物体丙受到三个摩擦力作用 D.丙对地面有向右的摩擦力
2.(2025八上·温州竞赛)下列是教材中的一些光学实验,其中实验设计与实验目的相符的是(  )
A.甲图:将右侧背景板向后折,是为了探究反射光线与法线是否在同一平面上
B.乙图:用茶色玻璃代替镜子,是为了看到虚像
C.丙图:往碗中加水,是为了研究光从空气射入水中时发生的折射现象
D.丁图:将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间,可模拟研究近视眼的眼球缺陷
3.(2025八上·温州竞赛)如图表示四种原子的结构模型 (“●”、 “ ”和“”分别表示电子、中子、质子),下列说法正确的是(  )
A.甲、丙的核电荷数不同 B.甲、丙为同一种原子
C.乙、丁属于同一种元素 D.甲、乙互为同位素原子
4.(2025八上·温州竞赛)20℃时,将等质量的a、b 两种固体,分别加入到盛有100g水的烧杯中,充分搅拌后现象如图甲,升温到50℃时,现象如图乙,a、b两种固体的溶解度曲线如图丙。下列说法正确的是 (  )
A.图丙中 M 表示b的溶解度曲线
B.图甲溶液中溶质的质量分数a 大于b
C.图乙中a、b溶液一定是不饱和溶液
D.30℃时a、b溶液溶质质量分数不相等
5.(2025八上·温州竞赛)金属与盐溶液反应可用于金属的回收和提纯。将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是(  )
A.滤渣中一定含有 Ag、 Cu和 Zn
B.向滤液中加入稀盐酸,一定没有沉淀产生
C.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
D.滤液中一定不含 Cu(NO3)2,可能含有AgNO3和 Zn(NO3)2
6.(2025八上·温州竞赛)如图所示,容器中盛满水,水中放入P和Q两个小球,P球为铁球,Q球为木球,它们用细线分别系于容器的上、下底部,当容器静止时,细线均伸直处于竖直方向,现使容器以一定加速度向右匀加速运动,则此时P、Q两球相对容器(  )
A.两球均向右偏移 B.两球均向左偏移
C.P球向右偏移 D.Q球向右偏移
7.(2025八上·温州竞赛)向盛有一定量氧化铁粉末的烧杯中不断加入稀盐酸,烧杯中相关量的变化与图像相符的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2025八上·温州竞赛)小科用以下方法测量固体的密度,按图甲、乙、丙的方式分别测出固体的质量为 280g,装有适量水的烧杯的总质量 ,以及将物体浸没在烧杯的水中(不触底、水也没有溢出)时测得的质量为m3=490g。已知水的密度为: 由此可计算出物体的密度是 (  )
A. B.
C. D.
9.(2025八上·温州竞赛)某硫酸的质量分数为ω,取等量的两份硫酸分别进行下列操作:
①加入与原溶液质量相等的水,使溶液质量变为原来的两倍,此时溶液的质量分数为ω1
②加入与原溶液体积相等的水,使溶液体积变为原来的两倍,此时溶液的质量分数为ω2则下列关系正确的是 (  )
A. B. C. D.
10.(2025八上·温州竞赛) 在CO、HCOOH、OHC-COOH 的混合物中, H%=y, 则碳元素的质量分数 C%为(  )
A. B. C. D.
11.(2025八上·温州竞赛)两个底面积不等的圆柱形容器(S甲A.△p甲一定大于△p乙 B.△p甲一定等于△pz
C.△p甲一定小于△p乙 D.△p甲可能小于△p乙
12.(2025八上·温州竞赛)如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1运行。初速度大小为 的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v—t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知 则(  )
A.t2时刻,小物块离A 处的距离达到最大
B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
13.(2025八上·温州竞赛)如图,两根绝缘细绳下吊着一根水平的铜棒,空间存在垂直纸面的磁场,当棒中通有向右的电流时,两绳上的拉力大小均为F1,若棒中电流大小不变而方向反向时,两绳上的拉力大小均为F2,且F2 >F1,则棒受到的磁场力的大小为(  )
A. B. C. D.
14.(2025八上·温州竞赛)在电工学中常用物理量“电导”(符号为G)来表示导体的导电能力。导电能力强。则电导G的值大;导电能力弱,则电导G的值小,对于同一导体,其电导G和电阻R的关系为 现有甲、乙两个导体,已知导体甲的电导为G1,导体乙的电导为G2,则导体甲和导体乙串联时的总电导G串等于(  )
A. B. C.G1+G2 D.
15.(2025八上·温州竞赛)如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,下列判断正确的是 (  )
A.电流表A的示数变大,电压表 V1的示数变小
B.电压表V1的示数与电流表A 的示数的比值变大
C.电流表A的示数变小,电压表 V2的示数变小
D.电压表V2的示数与电流表A 的示数的比值变小
16.(2025八上·温州竞赛)为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小科设计了以下实验方案:用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁 A、B,并将A、B串联接入电路中,闭合开关 S 后,电磁铁吸引大头针情况如图所示。
(1)通过观察   ,来判断电磁铁磁性的强弱
(2)通过比较图中 A、B两电磁铁,初步得出结论:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强,发现该结论不全面,应补充   
(3)本实验需要进行多次实验,多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是____。
A.伏安法测量定值电阻的阻值
B.探究并联电路电流规律
C.测量小石块的密度
17.(2025八上·温州竞赛)小明按照教材中"综合实践活动"的要求制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端内部塞入适量金属丝并用石蜡封口.塞入金属丝的目的是   。
(2)将吸管放到水中的情景如图甲所示,测得浸入的长度为H ,放到另一液体中的情景,如图乙所示,浸入的长度为h ,用P液、P水分别表示液体和水的密度,则h与P水、P液、及H的关系式是 h=   。
18.(2025八上·温州竞赛)如图所示,质量为1千克的圆柱玻璃管,横截面积为50厘米2,(玻璃管壁排开水的体积不计)则:
(1)玻璃管内密封气体的压强为   帕(设大气压为105帕)
(2) H为   米。
19.(2025八上·温州竞赛)某同学观察蜻蜓在静的水面直线飞行时,获得了一张蜻蜓点水的俯视图片如下图所示,图片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间水面波纹的分布情况(每次点水只形成一个波纹),三个波纹刚好在O点内切。蜻蜓每次点水所用的时间忽略不计,请据图回答下列问题:
(1)从图片上看,蜻蜓的运动方向是沿x轴   ;(填“向右”或“向左”)
(2)若测得蜻蜓由第二次点水到第三次点水历时1s,则水波的传播速度为   
20.(2025八上·温州竞赛)如图是铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜和氯化镁五种物质的反应与转化关系,“一”表示两种物质之间能发生化学反应, “→”表示在一定条件下的物质转化。已经C溶液为蓝色。
(1) A物质是   (填化学式)。
(2)从物质反应规律分析,在单质、氧化物、酸、碱和盐中,能与B 反应生成D的物质有____(填序号)。
A.2类 B.3类 C.4类 D.5类
21.(2025八上·温州竞赛)有一包白色固体可能含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
①取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲;
②取少量无色溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,溶液不变色;
③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸质量的变化如图所示。
(1)仅通过①可以得出的结论是:原白色固体中一定有   。(填化学式)
(2)无色溶液甲中一定不存在的物质是____。(填字母)
A.碳酸钠 B.硫酸钠 C.硝酸钡 D.氢氧化钠
22.(2025八上·温州竞赛)现有一架总质量为m的喷气式飞机,已知该飞机飞行时所受空气阻力的大小与速度平方成正比,即 (式中k为已知量)。若飞机飞行过程中的耗油量可忽略不计。
(1)该飞机在空中沿水平方向飞行时,飞机所受向上的升力是由机翼上、下表面气流速度不同所产生的。若以机翼为参照物,则机翼上表面附近气流的速度   机翼下表面附近气流的速度。
(2)在该飞机沿水平直线匀速飞行时,它上、下表面所受到的压力差为   。
(3)若该飞机以速度v沿水平方向匀速直线飞行的时间为t,则它在这段时间内克服空气阻力所做的功为   。(功=物体受到的力×在力的方向上移动的距离)
23.(2025八上·温州竞赛)如下图为我国古代的滴水计时工具———“漏刻”的示意图。漏水壶通过底部的出水口向受水壶中滴水,受水壶中的箭刻随着壶内液面的升高而升高,壶口处箭刻上刻度指示的便是当时的时刻。
(1)为准确计量时间,古人采用多级漏水壶逐级滴水的方式,图中装置应保持漏水壶   (选填“①”或“②”)中的液面高度恒定。
(2)小科感叹于古人的智慧,想了解漏刻计时的原理,通过观察,他找来三个横截面积不同的长方形塑料盒,分别在底部中央开一个大小相同的圆孔,通过实验得到部分数据如下,则表中第7组“ ”处容器横截面积应为    cm2。
实验次数 容器横截面积S/cm2 水深 h/ cm 水流完所需时间t/s
1 100 4 12
2 150 4 18
3 300 2 25
4 300 4 36
5 300 6 43
6 300 8 50
7 8 60
24.(2025八上·温州竞赛)资料显示,将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液,加热到80℃时,才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂,常温下就会立即产生氧气,反应速度快、所需时间短。
(1)小科同学按图甲装置进行实验,当试管中有大量气泡出现时,伸入带火星的木条,木条并未复燃。为此,他利用图乙装置收集气体,再用带火星的木条检验,木条复燃。那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是    。
(2)小金同学利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气,图丙是他设计的气体发生装置,请你指出一处错误:   。
(3)两位同学采用相同质量5%的H2O2溶液,图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线,请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线(假定两种方法H2O2均完全分解)。
25.(2025八上·温州竞赛)自嗨锅是当下很流行的一款美食,不用明火就可以得到热气腾腾的饭菜。项目化小组对自嗨锅加热食物原理产生了浓厚兴趣。同学们将发热包中固体倒入烧杯中,加入适量的水,发生剧烈反应,水很快沸腾。
(1)同学们查阅资料后,发现水沸腾的主要原因是 Al与NaOH 溶液反应放出大量的热量,方程式为: 根据质量守恒定律,请写出 R 的化学式    
(2)欲定量测定发热包中 的含量。闭止水夹,打开分液漏斗活塞,缓慢滴加盐酸至不再有气泡产生,关闭分液漏斗活塞:打开止水夹,缓缓通入空气。实验时,称取的样品的质量为 m1g,反应后得到BaCO3的质量为m2g,则该样品中 的质量分数为   (用含m1和m2的代数式表示)。
(3)为什么自嗨锅使用时,不能堵住盖子上的孔    。
(4)自嗨锅在外盒中禁用热水,若不小心加入热水,可能会使餐盒炸裂,请从微观角度分析餐盒炸裂的原因:   。
26.(2025八上·温州竞赛)导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小和导体的材料、长度和横截面积等因素有关。已知导体电阻的决定式为: 其中L 为导体长度,S为导体横截面积,ρ为导体的电阻率。国际(GB/T)规定自来水在 15℃时电阻率应大于 13Ω·m。一学生利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动。
实验器材还有:电源(电压为3V,内阻可忽略);电压表V1(量程为3V,内阻很大);电压表 V2(量程为3V,内阻很大);定值电阻R1(阻值4kΩ);定值电阻R2(阻值2kΩ);电阻箱R(最大阻值9999Ω);单刀双掷开关S;⑧导线若干;⑨刻度尺。
实验步骤如下:
A.用刻度尺测量玻璃管的内径d;
B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L;
C.把S拔到1位置,记录电压表 V1示数;
D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表 V2示数与电压表 V1示数相同,记录电阻箱的阻值R;
E.改变玻璃管内水柱长度,重复步骤C、D,记录每一次水柱长度L 和电阻箱阻值R;
F.断开 S,整理好器材。
完成下列问题:
(1) 玻璃管内水柱的电阻 Rx 的表达式为:Rx=   (用R1、R2、R 表示)
(2)测玻璃管内径d时刻度尺示数如图丙,利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R 的数据,绘制出如图丁所示的 关系图象,自来水的电阻率ρ =   Ω·m(π取3)
(3)本实验中若电压表V1内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将   (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
27.(2025八上·温州竞赛)离渠边不同距离处水流速度相等吗,小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等,于是进行了如下实验:选一段流速稳定、宽为2m的水平水渠为实验场地,如图甲所示,在A1A2连线上,同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中,并开始计时,t=5s时测得实验数据如下表:
离渠中心线距离r/m 0.1 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
乒乓球移动距离s/m 1.00 0.96 0.84 0.64 0.38 几乎为0
水流速度v/m·s- 0.200 0.192 0.168 0.128 0.076 几乎为0
(1)分析数据可以得出:离渠中心线距离r越大,水流速度v   
(2)为了得出v与r的定量关系,小科根据上表数据绘制、 图线如图乙,据此图可得到v与r的关系式是 v=   
(3)图丙是该段水渠的横截面示意图。假如上述结论同样适用于水下,则实验时图丙中同一深度的B、C两点处的压强大小关系为pB   pc。
(4)学习《电流》时,老师常用水的流量和水流来类比电量和电流。理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和。图丁是某实验电路的一部分,电流表的示数为   A,若通过导线 ab 电流为0.6A,请分析通过导线 cd的电流大小及方向   。
28.(2025八上·温州竞赛)如图为某学习小组设计的一款“水位自动监测仪”示意图。工作原理是:闭合开关S,当容器内水位发生变化时,圆柱形浮筒的位置就会随水位变化,再通过固定在浮筒上方的轻质金属硬杆移动,使电路中电流表或电压表的示数变化,从而反映水位的变化。已知该“水位自动监测仪”中电源电压恒定U=12V,定值电阻. 均匀电阻丝AB长度为20cm,其阻值. 电压表量程0~15V。滑片P1和P2与金属杆、电阻丝均接触良好,P1随金属杆一起移动、P2位置固定。浮筒高度L=10cm、密度 (滑片与电阻丝之间摩擦、金属杆和电压表质量忽略不计)。
(1)当容器中的水位上升时,该“水位自动监测仪”中电流表示数   。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)请计算:
①为了避免容器内水位过高导致滑片 P1超出电阻丝A端,小组同学决定将容器改造为溢水杯,即在容器侧壁某一高度位置开一个溢水口,则溢水口应离容器底部高度为    cm。
(3)为了提高电表示数变化反映水位变化的精确度(即升高相同水位时电表示数的变化量增大),小组同学设想用另一根长度也为20cm的电阻丝CD 替换金属丝AB。若更换电阻丝后电表示数变化精确度是更换前的2倍,则金属丝 CD 的阻值 Rcd 有多大 (写出计算出过程)
(4)在图乙中画出更换电阻丝CD 之后电压表示数 Ucd 随容器内水位高度 h 的变化图像。
29.(2025八上·温州竞赛)有一环形均匀电阻丝(规格为1Ω/ m),在其圆心0与边缘上某一点B 之间接入如图1所示电路。其中, OA 为可以绕圆心O 自由转动的导体滑片,且与环形电阻丝接触良好,与0B 的夹角为θ。由于环形电阻丝某处发生断路,滑片 OA 顺时针转动时,电压表读数 U 与θ、电流表读数 I 与θ的关系如图2所示。
(1)断点位置在θ等于   度处,电源电压 U 等于    V
(2)环形电阻丝的半径为    m(π 取3)
(3)若电阻丝不断路,试计算电流表的示数变化范围(写出计算过程)
30.(2025八上·温州竞赛)如图,玻璃管中水银高 25cm。水银下表面与管口相平,空气柱长 20cm,已知 PV/T=C;C为常数, P 为气体压强, V为气体体积, T为绝对温度; C与气体的分子数有关。T=273+t,T 绝对温度(单位为开尔文,简称K), t为摄氏温度。
已知此时气温为27℃,外界大气压为75cm汞柱。将玻璃管倒回来试管口向上,水银无漏出此时空气柱长为h1。再将气体加热到439.5℃,液面稳定后空气柱长为h2。
(1)求h1为多少?(要求写出具体的计算过程)
(2)求h2为多少?(要求写出具体的计算过程)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;摩擦力的存在
【解析】【分析】相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】A、对乙进行受力分析,乙受到水平向右的拉力F,乙做匀速直线运动,说明受力平衡,可知丙给乙一个水平向左、大小为F的摩擦力,力的作用是相互的,所以乙给丙一个水平向右、大小为F的摩擦力,故A错误;
B、甲和丙之间没有相对运动和相对运动的趋势,可知甲和丙之间没有摩擦力,故B错误;
C、丙做匀速直线运动,受力平衡,受到乙给的水平向右的摩擦力,还受到地面给的水平向左的摩擦力,同时受到重力和地面的支持力,可知丙受到四个力的作用,故C错误;
D、地面给丙水平向左的摩擦力,根据力的作用是相互的,可知丙给地面水平向右的摩擦力,故D正确。
故答案为:D。
2.【答案】D
【知识点】光的反射;平面镜成像特点、原理和现象;光的折射规律;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,从焦点到凸透镜光心的距离为焦距;
(2)用玻璃板代替平面镜,同时能看到镜前物体的像,又能看到物体的像,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系;
(3)光的折射规律是当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;光从水或者其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折;
(4)知道近视镜是凹透镜,对光线有发散作用。
【解答】A、甲图:将右侧背景板向后折,是为了探究反射光线、法线和入射关系是否在同一平面上,故A不符合题意;
B、乙图:茶色玻璃是半透明的,既可以让物体在里面成像,又可以通过玻璃看到后面移动的物体,从而找到像的位置,故B不符合题意;
C、丙图:往碗中加水,水中的筷子变弯,其实是光从水中射入空气中时发生折射现象,故C不符合题意;
D、 丁图:将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间,可模拟研究近视眼的眼球成像矫正情况,故D符合题意。
故答案为:D。
3.【答案】C
【知识点】构成物质的粒子模型;原子的构成
【解析】【分析】根据甲乙丙丁四种原子的结构模型进行分析。
【解答】A、甲和丙的质子数相同,对于原子而言,其核电荷数=质子数=核外电子数,故甲、丙的核电荷数相同,故该说法错误;
B、甲、丙的质子数相同,中子数不同,故它们不是同一种原子,故该选项错误;
C、决定元素种类的是核内质子数,乙、丁两种原子的质子数相同,故它们属于同一种元素,故该选项正确;
D、甲、乙的质子数不相同,不互为同位素,故该选项错误。
故答案为:C。
4.【答案】C
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;固体溶解度的概念;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】 A.根据图甲确定a、b溶质质量多少,进而确定20℃时二者溶解度大小,与丙图对照即可;
B.根据图甲结合公式“”判断;
C.根据甲和乙的溶解度随温度的变化规律判断是否饱和即可;
D.根据“”分析。
【解答】 A.根据甲图可知,a没有全部溶解,b全部溶解,则20℃时a的溶解度小于b的溶解度。与丙图对照即可,故M表示的是a物质的溶解度曲线,故A错误;
B.根据甲图可知,a中有剩余固体,b中无剩余固体,则a的溶质质量小于b的溶质质量,根据“”可知,溶液中溶质的质量分数a应小于b,故B错误;
C.根据题意可知,在20℃时,将等质量的a、b两种固体,分别加入到盛有100g水的烧杯中,b中溶质乙完全溶解,当升高到50℃,a的溶解度大于b,所以图乙中a、b溶液一定是不饱和溶液,故C正确;
D.根据丙图可知,30℃时二者的溶解度相同,且a、b加入的固体质量相同,根据“”可知,二者的溶质质量分数相同,故D错误。
故选C。
5.【答案】B
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;盐的性质及用途;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中, 在锌粉足量的条件下,锌先和硝酸银反应,再和硝酸铜反应,据此结合题目条件分析判断即可。
【解答】 将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌。硝酸银完全反应后,锌再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌。充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液,说明滤液中不含Cu2+,即硝酸银、硝酸铜完全反应,因此滤渣中一定含银、铜,可能含锌,滤液中只含硝酸锌;
A.综上所述,滤渣中一定含银、铜,可能含锌,故A错误;
B.综上所述,滤液中只含硝酸锌,向滤液中加入稀盐酸,稀盐酸与硝酸锌不反应,所以一定没有沉淀产生,故B正确;
C.综上所述,滤渣中一定含银、铜,可能含锌,向滤渣中加入稀盐酸,锌与稀盐酸反应生成氢气,则可能有气泡产生,故C错误;
D.综上所述,滤液中只含硝酸锌,一定不含硝酸银、硝酸铜,故D错误。
故选B。
6.【答案】C
【知识点】速度与物体运动
【解析】【分析】木球和铁球都要随容器一起向右加速运动,考虑到铁球的密度比水大,木球的密度比水小,采用等效替代思维考虑。
【解答】解:假设把P球拿掉,用同样体积的水球来替代,很显然,当这个水球随容器以加速度a做匀加速直线运动时,水球受到的水平合力为F水=ma水,且水球相对于容器的原来位置不会改变,我们知道,同样体积的实心铁球质量要比水球质量大,即m铁>m水,故要使P球也以加速度a向右做匀加速直线运动,单靠F水是不够的,因而还应借助绳子的拉力,所以P向左偏移,同理可以推得Q向右偏移,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
7.【答案】A
【知识点】盐的性质及用途;酸的化学性质
【解析】【分析】氧化铁和稀盐酸反应,生成氯化铁和水,根据反应过程中各个物理量的变化,然后对各个选项分析判断即可。
【解答】A.根据题意可知,氧化铁和盐酸反应生成易溶于水的氯化铁和水,开始溶液中铁元素质量为零,随反应的进行,溶液中铁元素的质量增加,反应结束不再改变,故A正确;
B.根据题意可知,当加入盐酸的量达到一定量时氧化铁完全反应,固体质量等于零,故B错误;
C.随着反应的进行,溶液的质量增加,增大的质量等于稀盐酸和氧化铁的总质量;反应结束后,只要盐酸还在增加,溶液质量就在增加,但是增大的速度减小,故C错误;
D.反应过程中生成水,溶剂增加的更快一些,反应结束后溶剂水的增加速度变慢,故D错误。
故选A。
8.【答案】C
【知识点】密度公式的应用
【解析】【分析】根据甲和丙图确定固体排开水的质量,根据计算固体排开水的体积,也就是自身体积,最后根据计算固体的密度。
【解答】 根据甲和丙图可知,固体排开水的质量m排=490g-350g=140g;
则固体排开水的体积;
固体浸没在水中时,它排开水的体积等于自身体积,即固体的体积V=V排=140cm3;已知固体的根据甲图可知,该固体的质量m=280g,
则固体的密度:。
故选C。
9.【答案】B
【知识点】溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)(2)稀释溶液后,溶液质量等于原来溶液质量与加水的质量之和,然后根据“”计算此时的溶质质量分数,最后比较大小即可。
【解答】 (1)设原来硫酸的质量为m,则原来硫酸的溶质质量为mω。
加入与原溶液质量相等的水,则此时溶液质量为2m,
则此时溶液的质量分数为:。
(2)设原来硫酸的质量为m,则原来硫酸的溶质质量为mω。
原来硫酸溶液的体积为:;
加入与原溶液体积相等的水,则加入水的质量为:,
则此时溶液的溶质质量分数:;
所以ω1<ω2。
故选B。
10.【答案】A
【知识点】有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】根据三种物质的化学式寻找规律,将HCOOH改写成,将OHC-COOH改成2进行计算。
【解答】根据三种物质的化学式可知,可将HCOOH改写成,将OHC-COOH改成2,氢元素的质量分数为y%,则水的质量分数为,可知一氧化碳的质量分数为1-9y,则碳元素的质量分数为。
故答案为:A。
11.【答案】A
【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】【分析】首先根据物体的浮沉条件比较小球受到浮力的大小,然后根据容器的形状分析取出小球后减小的压力大小,最后根据比较容器底部减小的压强大小即可。
【解答】根据图片可知,小球在甲中悬浮,在乙中漂浮,则二者受到的浮力都等于重力,即二者受到的浮力相等。
由于两个容器都是柱形容器,则取出小球后,容器底部减小的压力都等于小球受到的浮力,
即容器底部减小的压力相等;
又因为容器的底面积S甲<S乙,由可知,容器底部减小的压强Δp甲>Δp乙。
故选A。
12.【答案】B
【知识点】力与运动的关系;摩擦力的存在
【解析】【分析】 根据图象可知,0~t1时间内木块向左匀减速直线运动,受到向右的摩擦力,t1-t2小物块向右匀加速,t2-t3当速度增加到与皮带相等时,一起向右匀速运动,摩擦力消失,据此对各个选项分析判断即可。
【解答】 A.根据图片可知,在0-t1时间内,小物块向左运动,由于受到传送带向右的摩擦力,则它不断做减速运动,但是始终在向左运动,则到A点的距离不断增大。t1时刻小物块向左运动到速度为零,此后反向运动,位移减小,因此t1时刻离A处的距离达到最大,故A错误;
B.t2时刻时物体和传送带的速度相同,由于传送带向右运动,t2时刻前小物块相对传送带向左运动,之后相对静止,则知小物块相对传送带滑动的距离达到最大,故B正确;
C.根据图片可知,在0-t1时间内小物块向左做减速运动,受到向右的摩擦力作用;在t1-t2时间内小物块向右做加速运动,受到向右的摩擦力作用,则在0~t2时间内摩擦力方向一直向右;在t2-t3时间内小物块与传送带相对静止,此时小物块受到的摩擦力为零,故C错误;
D.根据丙图可知,t2之后,二者保持相对静止,故此时二者间没有相对运动或相对运动的趋势,不再受摩擦力,故D错误。
故选B。
13.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】平衡力:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
【解答】电流方向向右时,由二力平衡可知,,电流向左时,由二力平衡可知,,联立两式,可得。
故答案为:B。
14.【答案】A
【知识点】电阻的串联、并联
【解析】【分析】根据电阻串联的规律R总=R1+R2和电导的公式 推导即可。
【解答】 已知导体甲的电导为G1, 则;
导体乙的电导为G2, 则;
根据电阻串联时R总=R1+R2得到:。
解得:。
故选A。
15.【答案】D
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;电阻的串联、并联
【解析】【分析】AC. 根据图片可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化。
BD.根据公式确定电压表和电流表的比值对应的电阻,进而确定比值的变化即可。
【解答】 根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压。
当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,变阻器的电阻变小。根据R总=R1+R2可知,电路中的总电阻变小。根据欧姆定律可知,电流表A的示数变大;
由U=IR可知,电压表V1的示数变大。根据U总=U1+U2可知,电压表V2的示数变小,故A、C错误;
B.根据可知, 电压表V1的示数与电流表A 的示数的比值等于R1的阻值,即保持不变,故B错误;
D.根据可知, 电压表V2的示数与电流表A 的示数的比值等于R2的阻值,即比值变小,故D正确。
故选D。
16.【答案】(1)电磁铁吸引大头针的数目
(2)电流大小相同时
(3)B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1) 在实验中,电磁铁吸引的大头针越多,磁性越强。
(2)电磁铁的磁场强弱受到线圈匝数和电流大小的影响,根据控制变量法的要求分析;
(3)分析三个选项中多次测量的实验目的分析。
【解答】(1) 在实验中,电磁铁吸引的大头针越多,磁性越强。因此实验中是通过观察吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱。
(2) 题目中通过比较A、B两电磁铁(线圈匝数不同)得出“线圈匝数越多,磁性越强”的结论,但这一结论的前提是电流大小必须相同。因此,需要补充“在电流相同的情况下”,以确保结论的科学性。
(3) 本实验多次实验的目的是通过多次实验寻找影响电磁铁磁场强弱因素的普遍规律。
AC.在伏安法测量定值电阻和测量小石块密度的实验中,多次测量的目的是求平均值减小误差,故AC不合题意;
B.在探究并联电路电流规律实验汇总,多次实验的目的是总结规律,故B符合题意。
故选B。
17.【答案】(1)降低重心,使吸管能竖直漂浮在液体中
(2)
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)在制作简易密度计时,吸管本身质量较轻且重心较高,直接放入液体中容易倾斜而无法竖直漂浮,据此分析塞入金属丝的目的;
(2)根据漂浮条件结合阿基米德原理F浮力=ρ水gV排列方程计算即可。
【解答】(1)在制作简易密度计时, 在吸管下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,可以增加下部的质量,从而降低整个密度计的重心,使吸管稳定地竖直漂浮在液体中。
(2)根据题意可知,吸管在甲、乙液体中都处于漂浮状态,则它受到的浮力始终等于重力,
即F浮水=F浮液,
ρ水gV排水=ρ液gV排,
ρ水gSH=ρ液gSh,
解得:。
18.【答案】(1)1.02×105
(2)0.2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)首先根据计算物体重力产生的压强,最后结合力的平衡得出等式即可求出玻璃管内密封气体的压强;
(2)玻璃管内外的气压差等于高为H的水柱产生的压强,根据p=ρ液gh的变形式求出H的大小。
【解答】 (1)根据图片可知,玻璃管漂浮在水面上,则它受到的浮力等于重力,
即F浮=G=mg=1kg×10N/kg=10N;
根据浮力产生的原因F浮=F下-F上可知:玻璃管下表面受到的压力为10N;
玻璃管下表面受到水的压强:,
所以管内气体的压强p气=p大气+p=105Pa+0.02×103Pa=1.02×105Pa。
(2)综上所述,玻璃管内外的气压差等于高为H的水柱产生的压强,
所以。
19.【答案】(1)向左
(2)2m/s
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)蜻蜓点水后,以触水点为圆心形成圆形的波纹,且波纹扩大的速度相同,则触水的时间越靠后,形成波纹的半径越小。
(2)根据三个水波内切可知,即蜻蜓点水时先点水的水波恰好传到后点水的位置,所以蜻蜓的飞行速度等于水波的传播速度。根据图片确定三次点水时的坐标,从而确定第二次和第三次点水的时间内传播的距离,根据公式计算速度即可。
【解答】 (1)蜻蜓点水后,以触水点为圆心形成圆形的波纹,且波纹扩大的速度相同,则触水的时间越靠后,形成波纹的半径越小。根据图片可知,形成的三个波纹中,最左边的圆圈最小,则触水时间最晚,所以蜻蜓向左飞行;
(2)根据三个水波内切可知,即蜻蜓点水时先点水的水波恰好传到后点水的位置,所以蜻蜓的飞行速度等于水波的传播速度;
蜻蜓每次点水点水的位置在于圆形的圆心,则蜻蜓三次点水的坐标依次为:(0,10m)、(0,3m)、(0,1m),
则蜻蜓由第二次点水到第三次点水飞行的路程s=3m-1m=2m,时间t=1s,
蜻蜓飞行的平均速度。
20.【答案】(1)Fe
(2)C
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)首先根据硫酸铜溶液呈蓝色确定C的名称,再根据它与其它物质的反应关系,以及反应物的种数依次确定其它物质的名称即可;
(2)根据不同物质的化学性质和转化关系分析解答。
【解答】 (1) 根据题意可知,C溶液是蓝色,则C是硫酸铜溶液。硫酸铜只能和铁反应,与氢氧化钙反应,则A、E为铁和氢氧化钙其中的一种。能与铁反应的物质只有两种,则A为Fe,E为氢氧化钙。铁只能和硫酸铜和稀盐酸反应,则B为稀盐酸,而D为氯化镁。
由分析可得,A是铁,化学式为Fe。
(2)综上所述,B是盐酸,D是氯化镁,可以是稀盐酸和镁反应、稀盐酸和氢氧化镁反应,稀盐酸和碳酸镁反应、稀盐酸和氧化镁反应,
则能与B反应生成D的物质有4类,故选C。
21.【答案】(1)Ba (NO3)2
(2)A;B;D
【知识点】物质的鉴别、推断;不同物质的化学性质
【解析】【分析】(1)碳酸钡和硫酸钡都是不溶于水的白色沉淀;
(2)碳酸钡可以溶于酸,硫酸钡不溶于酸。碳酸钠和氢氧化钠的水溶液呈碱性,结合沉淀质量的变化分析判断。
【解答】 (1)在步骤①中,取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留,即发生了反应并生成了沉淀。碳酸钠和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀,硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀。此时无法判断沉淀是碳酸钡还是硫酸钡,即无法判断是否存在碳酸钠和硫酸钠,但是一定存在硝酸钡,化学式为Ba (NO3)2;
(2)在步骤②中,在无色溶液甲中滴加酚酞溶液,溶液不变色,由于氢氧化钠和碳酸钠的水溶液都呈碱性,因此说明溶液甲一定不含碳酸钠和氢氧化钠;
③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,沉淀部分溶解,沉淀应为碳酸钡和硫酸钡的混合物。若甲溶液中含有硫酸钠,加入稀硝酸,碳酸钡沉淀会转化为硫酸钡沉淀,固体质量会增大,根据图示可知,甲溶液中一定没有硫酸钠,所以无色溶液甲中一定不存在的物质是:碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠,故选ABC。
22.【答案】(1)大于
(2)mg
(3)kv3t
【知识点】二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系;功的计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)根据流体压强和流速的关系分析解答;
(2)对飞机进行受力分析,根据平衡力的知识分析解答;
(3)当飞机匀速前进时,飞机的牵引力等于飞机所受的阻力,飞机牵引力功率可以用公式P=Fv,进行求解。
【解答】 (1) 飞机在空中沿水平方向飞行时,机翼上、下表面气流速度不同,导致压强不同,从而产生向上的升力。机翼上表面附近气流的速度越快,压强越小;下表面附近气流的速度较慢,压强较大。因此以机翼为参照物,机翼上表面附近气流的速度大于下表面附近气流的速度。
(2)该飞机沿水平直线匀速飞行时,它受到平衡力的作用,
即飞机受到上下表面的压力差等于飞机的重力,即ΔF=G=mg。
(3)根据题意可知,飞机匀速行驶时所受阻力与速度平方成正比,即f=kv2,
当飞机在水平轨道上匀速行驶时,牵引力等于阻力,即F=f=kv2,
根据W=Pt可知,它在这段时间内克服空气阻力所做的功W=Pt=Fvt=fvt=kv2×vt=kv3t。
23.【答案】(1)②
(2)360
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)水壶中的水流速度与水的压强大小有关,根据p=ρ液gh分析解答;
(2)根据表格数据1、2、4的数据确定水流时间与容器横截面积的关系,据此结合实验6的数据推算即可。
【解答】 (1)漏刻计时的准确度取决于水流的均匀程度,即要保持漏水壶流入受水壶③中水的速度不变。而漏水壶②中的水流速度取决于水的压强大小,水的压强大小取决于液面的高度,因此应使②中液面高度恒定;
(2)根据表格数据1、2、4的数据可知,在水深在相同的情况下,,则水流完所需时间t与容器横截面积S成正比;
则实验次数6、7的数据应满足:S6:S7=t6:t7,
300cm2:S7=50:60,
解得:S7=360cm2。
24.【答案】(1)加热过氧化氢溶液的同时,溶液中水蒸气随氧气一起逸出,氧气浓度较低
(2)长颈漏斗的下端未伸入液面以下
(3)
【知识点】制取氧气的原理;催化剂在化学反应中的作用;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)加热时,水会汽化变成水蒸气,从而降低氧气的浓度,据此解答;
(2)根据长颈漏斗下端未浸入液面以下会造成生成气体溢出分析;
(3)注意从反应快慢,最终生成氧气质量,以及开始生成氧气的起始时间三个角度比较两个图像的不同,据此画出对应的图像即可。
【解答】(1) 在图甲装置中,加热H2O2溶液时,产生的氧气与水蒸气同时逸出,导致氧气被稀释,浓度不足以使带火星的木条复燃。而图乙通过排水法收集氧气时,水蒸气被分离,氧气纯度更高,因此木条复燃。
(2) 图丙气体发生装置的错误是长颈漏斗下端未伸入液面以下(或“未形成液封”)。长颈漏斗的作用是添加液体药品,其下端必须浸入液面以下,否则生成的气体会从漏斗逸出,无法有效收集氧气。
(3) 采用加热的方法制取氧气时,开始一段时间内溶液温度低,则这段时间内几乎没有氧气产生。而使用催化剂的方式制取氧气时,实验开始就会产生大量氧气,且反应速率明显大于前者。催化剂只能改变反应速率,不能改变生成物的质量,因此二者最终生成氧气的质量是相同的,如下图所示:
25.【答案】(1)H2
(2)
(3)反应产生大量气体,堵住孔会使装置内压强增大,可能导致爆炸
(4)温度升高,分子间间隔增大,气体体积膨胀,餐盒内压强增大
【知识点】分子之间存在空隙;溶质的质量分数及相关计算;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】 (1)根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目不变分析,据此推算R的化学式;
(2)根据碳酸钠和稀盐酸,二氧化碳和氢氧化钡反应的方程式找到碳酸钠和碳酸钡之间的质量关系,列出方程式计算参加反应的碳酸钠的质量,最后与样品做比即可;
(3)自嗨锅使用时,反应会产生大量的气体,导致装置内压强会不断增大;
(4)气体的热胀冷缩,本质是分子之间的间隔变大所致。
【解答】 (1)根据反应的方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+R得到:2Al+2Na+4O+6H=2Al+2Na+4O+3R,所以3R=6H=3H
2,则R的化学式为H2;
(2)设样品中Na2CO3的质量为x,
根据化学方程式Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑,CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,可得关系式:

解得:;则该样品中碳酸钠的质量分数为:。
(3)自嗨锅使用时,反应会产生大量的气体,装置内压强会不断增大,此时可以通过盖子上的小孔释放压力保证安全。如果堵住盖子上的孔,可能会导致爆炸。
(4)自嗨锅在外盒中禁用热水,若不小心加入热水,温度升高,反应速度加快,分子间间隔增大,气体体积急速膨胀,从而使餐盒内压强增大,可能会使餐盒炸裂。
26.【答案】(1)
(2)13.5
(3)偏大
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;电阻的串联、并联
【解析】【分析】 (1)根据乙图确定S接1和接2时串联时两个电阻两端的电压,然后根据串联电路电压与电阻成正比列出两个方程,最后联立计算Rx;
(2)从根据丙图读出水柱的直径,根据计算水柱的横截面积。根据丁图确定R和的对应数值,根据(1)中得到的公式计算Rx的阻值,最后利用电阻定律求出电阻率ρ;
(3)分析若电压表V1内阻不是很大,对测量电阻Rx的影响,再判断自来水电阻率测量的影响
【解答】 (1)根据题意可知,把S拨到1位置时,电压表V1示数为U,则R2两端的电压为:U总-U;
根据串联电路的分压规律得到:;
当把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U,此时Rx两端的电压为:U总-U;
根据串联电路的分压规律得到:;
那么得到:;
解得:。
(3)从图丙中可知,玻璃管的内径为3cm=0.03m;
水柱横截面积,
根据丁图可知,当R=2×103Ω时,,即L=0.2m;
此时水柱的电阻为:;
由电阻定律得:;
解得:ρ=13.5Ω ·m 。
(4)若电压表V1内阻不是很大,则把S拨到1位置时,此时电路电流大于,实际总电压将大于
,所以测量的Rx将偏大,因此自来水电阻率测量结果将偏大。
27.【答案】(1)小
(2)
(3)小于
(4)0.54;方向为d→c, 电流大小为1.14A, 或者方向为c→d, 电流大小为0.06A
【知识点】流体压强与流速的关系;串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】(1)根据表格数据确定水流速度与离渠中心线距离大小的关系;
(2)根据乙图图像的形状确定二者数量关系式的模型,然后代入其中的两组数据计算出其中的系数,进而得到二者的数量关系式;
(3)根据(1)中结论确定B、C两点水流速度大小,根据流体压强和流速的关系确定二者水的压强大小;
(4)根据图片确定电流表的量程和分度值,先读出电流表的示数,对ab电流方向进行假设,根据并联电流规律I总=I1+I2计算即可。
【解答】 (1) 根据表格数据,随着离渠中心线距离r的增大(从0.1m到1.00m),水流速度v逐渐减小(从0.200 m/s减小到几乎为0)。因此得到:离渠中心线距离r越大,水流速度v越小。
(2)根据乙图可知,v-r2图像是①一条倾斜的直线,那么这是一次函数图象,设函数关系式为:v=kr2+b,
将v=0.20、r2=0,v=0,r2=1.0,那么得到:;
解得:b=0.20m/s,k=-0.20/(ms),
则 v与r的关系式是 :v=0.2-0.2r2=0.2(1-r2);
(3)根据丙图可知,B离中心线近,则B处水的流速大于C处水的流速,根据流体压强和流速的关系可知,B点水的压强越小,因此pB小于pC;
(4)根据丁图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.54A;
如果ab中电流由a流向b,电路如图所示:
则此时Icd=0.6A+0.54A=1.14A,方向:从d到c;
如果ab中电流由b流向a,电路图如图所示,
则此时Icd=0.6A-0.54A=0.04A,方向:由c到d。
28.【答案】(1)不变
(2)25
(3)解:根据题意可知,
更换之前AB两端的电压,即;
要使更换电阻丝后电表示数变化精确度是更换前的2倍,即P1在A时电压表示数应为之前的两倍,
则更换后电阻丝CD的电压为8V
此时电路中的电流为;
电阻丝的阻值为。

(4)
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)根据甲图确定电路的串并联关系,以及电压表和电流表所测的数值,根据欧姆定律分析水位上升时的电流表的示数变化
(2)当浮筒开始上浮时,首先根据浮沉条件和阿基米德原来计算出浮筒开始上浮时的水位,再与上滑的距离(AB的长度)相加得到溢水口的位置;
(3)要使更换电阻丝后电表示数变化精确度是更换前的2倍,那么P1在A时电压表示数应为之前的两倍。首先根据欧姆定律计算更换前电压表的示数,从而得到更换后电压表的示数,最后再根据串联电路的电压规律和欧姆定律计算电阻丝的阻值即可。
(4)根据题目条件确定液面高度的变化范围,并确定对应的电压值,然后画出对应的图像即可。
【解答】 (1)根据甲图可知,定值电阻R0与变阻器串联,电压表测滑片和B端之间电阻分担的电压。由于电压表的内阻很大,因此它的位置看作断路,即滑片P1无法改变AB接入电路中的阻值,即电路中的总电阻不会发生变化。根据欧姆定律可知,电流表的示数不会发生改变。
(2)根据图片可知,当浮筒开始漂浮时,滑片P1开始上滑,上滑的高度即为AB的长度,
所以溢水口的位置为浮筒漂浮时的水位加AB的长度;
当浮筒漂浮时,它受到的浮力等于重力,即F浮=G排=G,
m筒g=ρ水gV排,
ρ筒S筒Lg=ρ水gS筒h,
ρ筒L=ρ水h,
0.5×103kg/m3×10cm=0.5×103kg/m3×h;
解得:h=5cm;
所以溢水口的离容器的距离h溢=h+lAB=5cm+20cm=25cm;
(4)根据(2)的分析可知,液面上升到5cm时浮筒开始上升,滑片P1才开始滑动,此时电压表所测电阻丝CD部分的阻值从0开始增加,最后增加到CD的全部阻值20Ω,则电压表示数从0开始增加,最后液面高度到25cm时电压表达最大示数8V(此时示数为CD两端电压),则变化图应如下图所示。
29.【答案】(1)60;12
(2)2
(3)解:由图1 可知,当A、B不重合时,两段电阻丝并联后与定值电阻 R 串联,电流表测干路中的电流,
设 B 点上方那段电阻丝的阻值为 R上,则B 点下方电阻丝的阻值为
则两段电阻丝并联的总电阻:

由二次函数知识可知,当 时,并联部分的总电阻最大,

整个电路的最大总电阻 I总大=R并大+R=3Ω+2Ω=5 Ω,
则电流表的最小示数.;
当A、B重合时,整个电阻丝被短路,电路为电阻R的简单电路,此时总电阻最小,干路中电流最大,
则电流表的最大示数。
故电流表的示数变化范围为2.4A~6A。
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;电阻的串联、并联
【解析】【分析】 (1)当电路连通时,电流的变化是连续的,当电流表的图像出现断点时,此时电路断开。根据图2确定断点前后AB之间的电压值和对应的电流值,根据欧姆定律和电阻串联的知识列出两个方程,然后联立计算即可;
(2)首先根据导体电阻与长度成正比计算出环形电阻的周长,然后根据圆的周长公式L=2πr计算半径;
(3)由图1可知,当A、B不重合时,两段电阻丝并联后与定值电阻R串联,电流表测干路中的电流;
设B点上方那段电阻丝的阻值为R上,则B点下方电阻丝的阻值为R下=12Ω-R上,由电阻的并联和函数知识求出并联部分的最大总电阻,并求出整个电路的最大总电阻,根据欧姆定律求出电流表的最小示数;
当A、B重合时,整个电阻丝被短路,电路为电阻R的简单电路,此时总电阻最小,干路中电流最大,根据欧姆定律求出电流表的最大示数。
【解答】 (1)根据图2可知,电流的变化是光滑曲线,即连通时电流的变化是连续的。由于在60°处电流出现断点,故断点位置的θ=60°;
导体的电阻与长度成正比,
则当θ=60°时,设断前,由图2可知:Uab=6V,I=3A,
根据欧姆定律U=IR和电源电压不变得到:6V=3A×(R'+R)-----------①
断点后,Rab=R',此时Uab=10V,I=1A,
根据欧姆定律U=IR和电源电压不变得到:10V=1A×(R'+R)-----------②,
联立解得:U=12V,R=2Ω,R'=12Ω;
(2) 环形电阻丝的周长为:,
由L=2πr得:12m=2×3r;
解得:r=2m。
30.【答案】(1)解:初始状态:温度 T1=273+27=300K,
压强p1=75cmHg-25cmHg=50cmHg;
玻璃管倒回来试管口向上时:压强p2=75cmHg+25cmHg=100cmHg;
根据体积 得到,根据理想气体状态方程50×20S=100×h1S;
解得: 。
(2)解:加热前 (玻璃管开口向上): 温度 T1=300K,压强 ,体积 ;
加热后:温度 ;
设此时气体的压强为 P3,体积为
根据理想气体状态方程得到:;
由于水银没有漏出,当加热时,水银柱可能会上升,但最终稳定时,气体的压强p3仍然等于外界大气压加上水银柱产生的压强,即 ,
代入 ,
到上式: 100h2=23500;
解得: 。
【知识点】气体压强跟体积的关系
【解析】【分析】(1)在初始状态时,试管口向下,则空气柱压强等于大气压强减去水银柱压强;当试管口向上时,空气柱压强等于大气压强和水银柱压强值之和,据此结合理想气体状态方程 PV/T=C列方程计算即可;
(2)首先分别确定加热前后温度、空气柱压强和空气柱的体积,然后根据理想气体状态方程PV/T=C列方程式计算即可。
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