【精品解析】2025年广西壮族自治区贵港市港北区中考三模物理试题

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【精品解析】2025年广西壮族自治区贵港市港北区中考三模物理试题

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2025年广西壮族自治区贵港市港北区中考三模物理试题
1.某同学对身边的相关物理量进行了估测,其中最合理的是(  )
A.一名中学生走路的速度大约1.1km/h
B.一本八年级物理课本的质量约为5kg
C.家用电冰箱的工作电流约为1A
D.人体感觉舒适的温度约36℃
2.在AI技术助力下,“智慧养老机器人”不断推新,陪聊天、做家务、帮康复,样样精通。如图为老人与“机器人”正在聊天的场景。下列说法正确的是(  )
A.机器人是高科技产品,发声不需要振动
B.机器人发出的声音可在真空中传播
C.机器人发出的声音传播速度可达3×108m/s
D.机器人靠超声波规避障碍说明声可以传递信息
3.太空中的温度能达到 270℃左右,我国科技人员研制了一种卫星保暖用的特殊材料,将这种材料制成我们可以穿着的衣服,与同款羽绒服相比,质量可以减轻40%,保暖性可以提高30%,且机洗后不易变形。关于该材料的特性,下列说法中错误的是(  )
A.密度小 B.弹性好 C.耐低温 D.导热性好
4.左图中的三只相同烧杯内分别装有质量相等的硫酸、水、煤油,它们的质量与体积的关系如右图,则从左至右三只杯中的液体依次是(  )
A.水、煤油、硫酸 B.水、硫酸、煤油
C.煤油、硫酸、水 D.煤油、水、硫酸
5.下列图中是厨房中的一些物态变化,对此解释正确的是(  )
A.甲,冻豆腐里面的小孔是豆腐里的水先凝固后熔化造成的
B.乙,把鱼埋在干冰中储存是利用了干冰熔化吸热来保鲜鱼
C.丙,自制简易冰箱利用了水在蒸发过程中放热来保存食物
D.丁,烧水壶嘴冒出的“白气”是壶里的水汽化形成的水蒸气
6.如图所示是一个新型手电筒,快速晃动时,筒内的磁体会上下运动,使筒壁上的线圈内产生电流,并为筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是(  )
A.该装置工作的原理是磁场对电流有力的作用
B.该装置工作的原理是电磁感应
C.上下快速晃动时电能转化为机械能
D.为蓄电池充电时化学能转化为电能
7.物理学中经常看到形如的公式,一种情形是x的大小与y、z都有关,另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关.下列四个公式中,属于前一种情形的是(  )
A.匀速直线运动时的速度 B.物质的密度
C.物质的比热容 D.导体中电流
8.图甲是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示;下列说法正确的是(  )
A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了镜面反射
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离图案变大
D.地面上看到的是放大的虚像
9.如图所示是一款智能感应垃圾桶,它有三种开盖方式,可以用手动按键开盖,也可以脚踢桶身感应开盖,还可以红外线感应开盖,以上三种方式相当于分别闭合开关S1、S2、S3,下列电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
10.某实验小组用塑料瓶、螺母、进排气管(重力忽略不计)等器材,制成了如图所示的潜水艇模型.将潜水艇放入水中,使其上浮或下沉,下列分析正确的是(  )
A.向瓶中充气时,从瓶内向外排水,潜水艇将上浮
B.潜水艇受到的浮力大于它排开水的重力
C.从瓶中抽气时,潜水艇会上浮,它所受浮力将变大
D.潜水艇下沉过程中,水对螺母的压强不变
11.如图是浴室中使用的带防护罩的插座,面板上有一个两孔和一个三孔,下列说法正确的是(  )
A.可以用湿手拔正在工作的电暖气插头
B.插座上的两孔和三孔是并联连接的
C.三孔插座的右孔应该与家庭电路的零线相连
D.防护罩的材质是塑料,塑料是绝缘体
12.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列判断不正确的是(  )
A.t=1s时,物体受到力的摩擦力是0N
B.2s~4s内物体所受摩擦力大小不变
C.t=3s时,物体所受摩擦力是2N
D.t=6s时,将F撤掉,物体立刻静止
13.香椿鸡蛋饼是云南的一道特色美食,因为香椿只有春天才有,所以这道菜又被称作“春天的味道”。路过香椿树附近的人会闻到浓郁的香椿味,这属于分子的   现象;“一个巴掌拍不响”说明力的作用是   的。
14.马德堡半球实验证明了   的存在。1644 年,意大利科学家   精确的测出了大气压强的值。
15.手机、数码相机等电子产品都用到晶体二极管,晶体二极管的主要材料是   (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”),数码相机在阳光下曝晒会烫手,这是通过   的方式改变相机的内能。
16.如图所示,两支铅笔构成了一个    (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,撬动书本时,如果小拇指靠近支点,所用力的方向不变,其大小将    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
17.如图甲是定值电阻R和灯泡L的I-U图像,将定值电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.3 A,则电源电压为   V;若将电源电压变为9 V时,此时电灯消耗的电功率是   W。
18.如图所示,A、B为两个实心均匀的长方体,将它们放置在水平地面上,A、B的底面积之比为3:4,高度之比为2:3,对水平地面的压强之比为2:1,则A、B的重力之比GA:GB=   ;如果将A、B分别沿水平方向切去一定高度,并将切去部分叠放在对方剩余部分上,叠放后使A、B对地面的压强之比保持不变,则A、B被截取的高度之比=   。
19.按要求作图。
(1)2024年巴黎奥运会网球女单决赛上,十堰姑娘郑钦文夺得金牌,如图甲是郑钦文发球时的画面,请在乙图中画出此时网球所受重力的示意图。
(2)小李同学在河边散步时,被河面某处反射的太阳光照得非常刺眼,如图所示。请根据图中的反射光线作出对应的入射光线。
(3)请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向,在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
20.按要求完成下列各题。
(1)如图1甲所示的物块长度为   cm,乙所示的水温为   ℃。
(2)如图2甲所示,将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,灵敏电流表的指针   偏转;如图2乙,让条形磁体在线圈中竖直上下运动,灵敏电流表的指针   偏转(两空均选填“会”或“不会”)。
21.小汪发现家里的玻璃窗中可以看到室内物体的影像,并且将玻璃窗往外推的过程中可看到影像位置发生变化,如图甲所示。为了搞清楚原因, 他进行了如图乙所示的实验探究平面镜成像特点。
(1)在选择玻璃板时应选择较薄的茶色玻璃板,并将玻璃板   放置;
(2)点燃蜡烛A并放置在玻璃板前,取未点燃的相同蜡烛B放置在玻璃板后,使之与蜡烛A 的像完全重合,这主要是为了说明像和物的大小关系。若将蜡烛A远离玻璃板,A所成的像的大小将    (选填“变大” “不变”或“变小”);
(3)更改蜡烛A的位置多次实验,从而得出平面镜成像时像与物的位置关系。这里多次实验 的目的是   ;
(4)小汪将玻璃板沿CD逆时针旋转,俯视如图丙,则蜡烛A的像应在图中的   处。
22.如图所示,琳琳同学用压强计研究液体内部的压强。
(1)通过观察U形管中两边液面的   来判断液体压强的大小;
(2)在实验前,用手多次按压金属盒橡皮膜,发现U形管两液面的高度有明显变化,说明装置   (选填“漏气”或“不漏气”);
(3)如图甲、乙,保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,根据实验现象可以初步得出结论:在同种液体中,相同深度,液体内部向各个方向的压强   ;
(4)比较甲、丙两次实验,观察现象可以初步得出结论:在同种液体中,   越深,液体压强越大;
(5)将U形管中装入清水,为了便于读数,在U形管上标了刻度值,在U形管右管有一个指示液面位置的实心红色浮标,如图丁,未测量时,U形管内水面刚好与a相平,某次实验中当探头放入某液体中,浮标指示在b处,ab之间的距离为4cm,则此时U形管左右液面上方气体压强差为   Pa(,g取10N/kg)。
23.小明发现夏天经过太阳的暴晒后,位于顶楼的屋内非常闷热,于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动。
(1)为了比较材料的隔热性能,小明找到厚度   (选填“相等”或“不相等”)的三种材料,制成大小、形状和结构均相同的房屋模型,用白炽灯模拟太阳光,房屋位置如图甲所示,将温度传感器分别放在房屋模型   (选填“内部”或“外部”)的相同位置;
(2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理,原因是没有控制灯到屋顶的   相等;
(3)优化实验方案后进行实验,温度传感器的示数随时间变化如图乙所示,根据图像分析,小明可以选用   作为屋顶隔热材料,其原因是在相同时间内,温度传感器示数变化较   (选填“大”或“小”)。
24.在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备了以下器材:两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(5、10、15、20)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表示数变大)   ;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数,但电流表无示数,此时出现的故障可能是   ,排除一切故障后,某组实验中电流表示数如图乙所示,为   A;
(3)当R的电阻由10换为15后,滑动变阻器的滑片P应向   (选填“A”或“B”)端滑动,从而达到控制R两端电压不变的目的;
(4)分析图丙得到的结论是:   ;
(5)同学们对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图丁所示的电路,也测出了的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关,断开,读出电压表的示数为U;
②   ,读出电压表示数为;
③待测电阻的阻值   (用已知量和测得量的字母表示)。
25.如图甲所示为小明家的电热水瓶,铭牌上附有中国能效标识,标示能效等级为三级(电热转化效率范围为81%≤η<86%)。该电热水瓶具有加热和电动出水两种功能,其简化电路如图乙所示,其中R1是额定功率为2000W的电热丝,R2是阻值为160Ω的分压电阻,电磁泵的额定电压为20V,电源电压保持220V不变。在加热状态下正常工作时,将初温15℃、质量2kg的水加热到100℃,需用时7min。水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。
(1)当开关S接   时,该电热水瓶处于加热状态;
(2)请你通过计算判断该电热水瓶的加热效率是否达到三级能效;   
(3)求电磁泵的额定功率,以及处于电动出水状态时该电热水瓶的功率。   
26.如图甲所示,质量分布均匀且不吸水的柱体A高70cm(ρA<ρ水)。足够高的薄壁圆柱形容器B的底面积为300cm2,装有10cm深的水。将A水平切去高度为h的部分,并将切去部分竖直缓慢放入B中,水的深度h水随切去高度h的变化关系图像如图乙所示。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)当切去高度为h1=30cm时,求此时水对容器B底部的压强。
(2)已知切去高度h2>30cm时,A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器B底部的压强相等,求h2的值。
(3)在(2)问的条件下,向容器B中缓慢加水,当加入水的质量为2500g时,水中A切去部分仍保持直立,求此时水对容器B底部的压强。
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;质量及其特性;速度与物体运动;电流的大小;电流和电流的单位换算
【解析】【解答】 A、中学生走路的速度大约1.1m/s≈4km/h,故A错误;
B、一本八年级物理课本的质量约为250g.故B错误;
C、家用电冰箱电功率约200W,则电流约为:,故C正确;
D、人体感觉舒适的环境温度约为25℃,故D错误。
故选:C。
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
2.【答案】D
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;声速;声与信息传递
【解析】【解答】 A.声音是由物体的振动产生的,机器人发声也需要振动,故A错误;
B.声音的传播需要介质,机器人发出的声音不可以在真空中传播,故B错误;
C.机器人发出的声音在空气中的传播速度可达340m/s,故C错误;
D.机器人靠超声波规避障碍说明声可以传递信息,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)声音产生的原因是由物体的振动产生的。
(2)真空不能传声。
(3)声音在空气中的传播速度为340m/s。
(4)声可以传递信息和能量。
3.【答案】D
【知识点】物质的基本属性;密度及其特性
【解析】【解答】 A、由题意可知该材料制成的衣服质量可以减轻40%,可以推测该物质密度小,同体积的材料制成的衣服质量会小,故A不符合题意;
B、由题意可知该材料制成的衣服质量机洗后不易变形,可以推测该物质弹性好,故B不符合题意;
C、由题意可知太空中的温度能达到-270℃左右,可以推测该物质耐低温,故C不符合题意;
D、由题意可知该材料制成的衣服保暖性可以提高30%,可以推测该物质耐低温导热性差,保温效果才会好,故D符合题意。
故选:D。
【分析】 物质不需要经过化学变化就表现出来的性质,叫做物理性质。物质的有些性质如:颜色、气味,是否易升华、挥发等,
还有些性质如熔点、沸点、硬度、导电性、导热性、延展性、密度等,每一种物理性质在生活中都有着广泛的应用。解题时应该根据题干所给的信息,推测物质所具有的性质。
4.【答案】C
【知识点】密度及其特性
【解析】【解答】m-v图像,斜率表示物质的密度(密度)。斜率越大,密度越大。由图可知,三种物质的密度关系为:硫酸 > 水 > 煤油,三只烧杯中液体质量相等,根据公式,密度越小,体积越大。因此,体积关系为:煤油 > 水 > 硫酸,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】学会理解图像中各项参数的物理意义,如m-v图像中,斜率表示物体密度,s-t图像中,斜率表示物体的速度。
5.【答案】A
【知识点】凝固与凝固放热特点;汽化及汽化吸热的特点;液化及液化放热;升华及升华吸热
【解析】【解答】A.豆腐里的水先凝固成冰,由于冰的体积大于水的体积,所以冰熔化成水时会形成小孔,故A正确;
B.干冰升华时会从周围吸收大量的热,从而降低鱼的温度,来保持鱼的新鲜度,故B错误;
C.自制简易冰箱是通过水的蒸发吸热致冷,来保持食物处于低温环境,故C错误;
D.水蒸气遇冷放热液化形成的小水滴,因此水烧开时冒出的大量“白气”,故D错误。
故选A。
【分析】 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;
吸收热量的物态变化过程有:熔化、汽化和升华;放出热量的物体变化过程有:凝固、液化和凝华。
6.【答案】B
【知识点】能量的转化或转移;电路的构成及电路图;磁场对通电导线的作用;产生感应电流的条件;发电机的构造和原理
【解析】【解答】A、磁场对电流有力的作用是电动机的工作原理,而该手电筒是通过磁体运动产生电流,并非利用磁场对电流的作用,故A错误。
B、快速晃动时,筒内磁体上下运动,使线圈切割磁感线,产生感应电流,这是电磁感应现象,与发电机的原理一致,故B正确。
C、晃动手电筒时,人施加的机械能通过电磁感应转化为电能,而非电能转化为机械能,故C错误。
D、为蓄电池充电时,外部的电能转化为电池内部的化学能储存起来,而非化学能转化为电能,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)电磁感应现象的核心是 “磁生电”,即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流,该手电筒正是利用这一原理,将晃动的机械能转化为电能;而电动机的原理是 “电生磁”,二者本质不同。
(2)蓄电池充电是电能转化为化学能的过程,放电时则是化学能转化为电能,二者能量转化方向相反。
7.【答案】D
【知识点】密度及其特性;比热容的定义及其计算公式;匀速直线运动特点;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 A.匀速直线运动的速度可以通过路程和时间计算,与路程和时间无关,属于后一种情形,故A不符合题意;
B.密度在数值上等于物体质量与其体积之比,与质量、体积无关,属于后一种情形,故B不符合题意;
C.比热容在数值上等于物体吸收的热量与质量和升高的温度的乘积的比值,与热量、质量和升高的温度无关,属于后一种情形,故C不符合题意;
D.根据欧姆定律可知,电流与电压成正比,与电阻成反比,即电流的大小与电压和电阻都有关,属于前一种情形,故D符合题意。
故选:D。
【分析】 (1)匀速直线运动的速度可以通过路程和时间计算,与路程和时间无关;
(2)密度在数值上等于物体质量与其体积之比,与质量、体积无关;
(3)比热容在数值上等于物体吸收的热量与质量和升高的温度的乘积的比值,与热量、质量和升高的温度无关;
(4)根据欧姆定律分析电流与电压、电阻的关系。
8.【答案】C
【知识点】镜面反射与漫反射;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】 A、不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射,故A错误;
B、该投影灯利用凸透镜将较小的图案放大为较大的像,应用了当凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立放大的实像,与照相机原理不同,故B错误;
C、凸透镜成实像时,当物距变小时,像距会变大,像也会变大,故调小镜头与图片的距离图案变大,故C正确;
D、地面上能看到放大的图案,是实像,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)光发生漫反射时,反射光会向各个方向反射,使我们能从各个方向看到物体;
(2)凸透镜成实像时,当物距小于像距时,成倒立放大的实像,投影仪应用了这一原理;当物距大于像距时,成倒立缩小的实像,照相机应用了这一原理;
(3)凸透镜成实像时,当物距变小时,像距会变大,像也会变大;
(4)凸透镜成虚像时,不能在光屏上观察到虚像。
9.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题目描述可知,三种开盖方式都能打开垃圾桶,即三个开关不相互影响,那么三个开关为并联,然后与电动机串联,如下图所示:
故选D。
【分析】用电器相互影响为串联,用电器不相互影响为并联,据此确定三个开关的串并联关系即可。
10.【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 A、向瓶中充气时,瓶内气压变大,模型中的一部分水被排出,使得模型的重力变小,浮力不变,浮力大于重力,模型会上浮,故A正确;
B、根据阿基米德原理可知,潜水艇受到的浮力等于它排开水的重力,故B错误;
C、从瓶中抽气时,一部分水会进入模型中,使得模型的重力变大,浮力不变,重力大于浮力,模型会下沉,故C错误;
D、潜水艇下沉过程中,深度变大,根据p=ρgh可知,水对螺母的压强变大,故D错误。
故选:A。
【分析】(1)(3)向瓶中充气或抽气时,根据模型重力和浮力的关系分析其浮沉情况;
(2)根据阿基米德原理分析;
(4)根据p=ρgh分析压强的变化。
11.【答案】B,D
【知识点】导体与绝缘体;家庭电路的组成;家庭电路的连接;插座的构造与工作方式;安全用电原则
【解析】【解答】 A、生活用水是导体,容易导电,不能用湿手把正在工作的电暖气插头,故A错误;
B、插座上的两孔和三孔是并联连接的,故B正确;
C、三孔插座的右孔应该与家庭电路的火线相连,故C错误;
D、防护罩的材质是塑料,塑料是绝缘体,故D正确。
故选:BD。
【分析】(1)容易导电的物体叫导体;生活用水是导体,容易导电。
(2)多功能插座上的各个插座之间互不影响,是并联的。
(3)三孔插座的正确接法是左零右火上接地。
(4)不容易导电的物体叫绝缘体;塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等是好的绝缘体。
12.【答案】A,D
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;探究影响摩擦力大小因素的实验;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】 A、由v-t图像可知,t=1s时,物体处于静止状态,受平衡力作用,又由F-t图像可知物体受到的拉力为1N,因此物体所受摩擦力是1N,故A错误;
B、由v-t图像可知,在2s~4s内,物体做加速运动,由于接触面的粗糙程度和压力都不变,故摩擦力不变,故B正确;
C、由v-t图像可知,在4s~6s内,物体做匀速直线运动,受平衡力作用,则滑动摩擦力f=F=2N;t=3s时,虽然物体做加速运动,但接触面的粗糙程度和压力都不变,则物体受到滑动摩擦力的大小不变,仍为2N,故C正确;
D、由v-t图像可知,t=6s时,物体做匀速直线运动,将F撤掉,因物体具有惯性,则物体还要继续向前运动一段距离,故D错误;
故选:AD。
【分析】先由v-t图像判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据惯性知识判断撤去外力后物体的运动状态;根据由F-t图像求出物体受到的拉力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小。
13.【答案】扩散;相互
【知识点】力作用的相互性;分子热运动
【解析】【解答】 分子扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移,直到均匀分布的现象。香椿味的分子在空气中不断运动,从香椿树附近向周围扩散,所以路过的人能闻到香味。
“一个巴掌拍不响”,说明单独一个物体不能产生力的作用,只有当两个物体相互作用时,才会产生力,比如一个手掌拍另一个手掌,或者手掌拍桌子等,在施加力的同时,自身也会受到反作用力,这体现了力的作用是相互的。
故答案为:扩散;相互。
【分析】 不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现。
力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
14.【答案】大气压;托里拆利
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】有力证明大气压存在的实验是马德堡半球实验。首先测定大气压强值的是意大利物理学家托里拆利做的实验——托里拆利实验。
【分析】马德保半球实验最早证明了大气压的存在,托里拆利最早给出了大气压的数值,一个标准大气压为1.013×105Pa。
15.【答案】半导体;热传递
【知识点】热传递改变物体内能;半导体特点及作用
【解析】【解答】 晶体二极管的主要材料是半导体;数码相机在阳光下曝晒会烫手,这是通过热传递的方式改变相机的内能。
故答案为:半导体;热传递。
【分析】 半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间;
改变内能的方式:热传递和做功。
16.【答案】省力;变大
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】 杠杆是一根可以绕固定点转动的硬棒,由图可知,两支笔构成了一个杠杆,且此杠杆在使用时动力臂大于阻力臂,因此属于省力杠杆;可以轻松地举起很重的书;
所用的力若方向不变,当小指靠近支点时,即动力臂减小,而阻力和阻力臂均不变,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,所用的力将变大。
故答案为:省力;变大。
【分析】 杠杆是可以绕某一固定点转动的硬棒,根据动力臂与阻力臂之间的关系可以分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆;根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂分析解答。
17.【答案】4;1.8
【知识点】串联电路的电压规律;电功率的计算
【解析】【解答】如图乙所示,R与L串联,电流表示数为0.3A时,R与L两端电压分别为1V、3V,根据串联电路电压规律计算可知电源电压为;当电源电压变为9V时,所以定值电阻R和灯泡L两端的电压之和等于9V,当灯泡L两端的电压为3V,定值电阻R两端的电压6V,此时电流为0.6A,则电灯消耗的电功率是。
【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和
电功率的计算:公式为P=UI。
18.【答案】3:2;4:9
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】 由题意知SA:SB=3:4,pA:pB=2:1,
根据知,A、B的重力之比:;AB的体积之比为:,
已知GA:GB=3:2,由G=mg知mA:mB=3:2,
根据知A、B的密度之比为:;
由题意知叠放后使A、B对地面的压强之比保持不变,由于A、B的底面积不变,所以A、B对地面的压力之比不变、总质量之比不变(仍然为3:2),所以A截取部分的质量等于B截取部分的质量,由知A截取部分的体积与B截取部分体积关系为:;
由V=Sh知A、B被截取的高度之比:。
故答案为:3:2;4:9。
【分析】 (1)根据算出A、B的重力之比;
(2)由算出AB的体积之比,根据重力之比和G=mg算出AB的质量之比;
由算出A、B的密度之比;
由题意知叠放后使A、B对地面的压强之比保持不变,由于A、B的底面积不变,所以A、B对地面的压力之比不变、总质量之比不变(仍然为3:2),所以A截取部分的质量等于B截取部分的质量,由算出A截取部分的体积与B截取部分体积的关系,由V=Sh算出A、B被截取的高度之比。
19.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;重力示意图;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1) 重力的作用点在网球的重心,方向始终竖直向下。在乙图的圆中,先标出圆心作为重心,再从圆心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并在箭头旁标注符号“G”,即为网球所受重力的示意图,如图所示:
(2)首先过入射点作河面的垂线,即法线;再根据反射定律,反射光线与入射光线分居法线两侧,且反射角等于入射角,在法线另一侧作出入射光线,箭头指向入射点即可,如图所示:
(3)小磁针静止时N极向左,根据磁极间的相互作用规律,可判断通电螺线管的左端为S极,右端为N极。磁体外部的磁场方向是从N极出发,回到S极,因此螺线管内部的磁场方向由左向右。根据右手螺旋定则,用右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极,四指弯曲的方向即为电流的方向,由此可知螺线管中电流从左端流入、右端流出,因此虚线框内的电流方向为竖直向下,如下图所示:
【分析】(1)重力的作用点在网球的重心,重力的方向始终是竖直向下的,据此画出重力示意图。
(2)根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出入射光线。
(3)由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极,磁体外部的磁场方向由N极出发进入S极;由右手螺旋定则可知螺线管中电流的方向。
(1)从网球的重心作竖直向下的有向线段,标出重力G,如下图所示:
(2)过入射点作反射面的垂线即为法线,根据反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线右侧作出入射光线,如下图所示:
(3)小磁针静止时,N极向左,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知螺线管左侧为S极,右侧为N极;根据磁体外部的磁场方向由N极出发进入S极标出磁感线的方向;由安培定则可知电流由左侧流入,即虚线框内电流方向应向下,如下图所示:
20.【答案】(1)1.35;93
(2)不会;会
【知识点】温度及温度计的使用与读数;刻度尺的使用;产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)图1甲中,刻度尺的分度值为1mm,物块左端对齐3.00cm 刻度线,右端对齐4.35cm 刻度线,因此物块长度为:L=4.35cm 3.00cm=1.35cm;图1乙中,温度计的分度值为1℃,液柱上表面对齐93℃刻度线,因此水温为93℃。
(2)图2甲中,导体竖直上下运动时,运动方向与磁感线方向平行,导体不切割磁感线,电路中不会产生感应电流,灵敏电流表的指针不会偏转;图2乙中,条形磁体在线圈中竖直上下运动时,线圈切割磁感线,电路中会产生感应电流,灵敏电流表的指针会偏转。
故答案为:(1)1.35;93;(2)不会;会。
【分析】(1)刻度尺读数时,需先确定分度值,再用末端刻度减去起始刻度,注意估读到分度值的下一位;温度计读数时,同样要先确定分度值,再根据液柱位置读取示数。
(2)产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。甲图中导体未切割磁感线,因此无感应电流;乙图中线圈切割了磁感线,因此会产生感应电流。
(1)[1]如图1甲所示,刻度尺的分度值为0.1cm,物块左端对齐3.00cm,右端为4.35cm,则物体的长度为L=4.35cm-3.00cm=1.35cm。
[2]读温度计时,视线要与温度计中液柱的上表面相平,图1乙中温度计的分度值是1℃,示数为93℃。
(2)[1]图2甲中,将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,此时导体没有切割磁感线,不满足电磁感应现象的产生条件,所以灵敏电流表的指针不会偏转。
[2]图2乙中,让条形磁体在线圈中竖直上下运动,闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,满足电磁感应现象的产生条件,所以灵敏电流表的指针会偏转。
21.【答案】(1)竖直
(2)不变
(3)寻找普遍规律
(4)A1
【知识点】平面镜成像的原理、特点;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】 解:(1)为了使像呈在水平面上,应让玻璃板竖直放置;
(2)由于平面镜所成的像和物体大小相等,所以若将蜡烛A远离玻璃板,A所成的像的大小不变;
(3)根据一次实验得出的结论有偶然性,本实验多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据的目的是避免实验的偶然性,得到普遍规律;
(4)将玻璃板沿CD逆时针旋转,根据平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以蜡烛A的像应在图中的A1处。
故答案为:(1)垂直;(2)不变;(3)得出普遍规律;(4)A1。【分析】 (1)为了使像呈在水平面上,应让玻璃板竖直放置;
(2)平面镜所成的像和物体大小相等;
(3)根据一次实验得出的结论有偶然性,本实验多次实验目的是避免实验的偶然性得到普遍规律;
(4)物体在平面镜中成虚像,虚像和物体关于平面镜对称。
(1)为了使像呈在水平面上,应让玻璃板竖直放置。
(2)由于平面镜所成的像和物体大小相等,所以若将蜡烛A远离玻璃板,A所成的像的大小不变。
(3)根据一次实验得出的结论有偶然性,本实验多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据的目的是避免实验的偶然性,得到普遍规律。
(4)将玻璃板沿CD逆时针旋转,根据平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以蜡烛A的像应在图中的A1处。
22.【答案】(1)高度差
(2)不漏气
(3)相等
(4)深度
(5)800
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)液体压强实验中,利用U形管两侧液面高度差反映压强大小,高度差越大,代表液体压强越大。
(2)实验前轻压探头橡胶膜,U形管液面出现明显变化,说明装置密闭性良好,不漏气。
(3)同种液体、相同深度,探头朝向不同,液面高度差一致,表明液体内部各方向压强大小相同。
(4)保持液体种类不变,增加探头深度,液面高度差增大,说明液体压强随深度增加而增大。
(5)液面升降幅度一致,综合高度差为8cm,代入压强公式计算,可得压强数值为。
故答案为:高度差;不漏气;相等;深度;800。【分析】 (1)实验采用转换法,把液体压强大小转化为直观的液面高度差,便于观察对比。
(2)压强计气密性检验,依靠按压探头后的液面变化判断,液面灵活变化即密封性合格。
(3)控制液体密度与深度一致,改变探头方向,可验证液体压强的方向规律。
(4)单一变量控制,固定液体种类,改变深度,以此分析压强与深度的关系。
(5)液面高低差为两侧变化总和,结合液体压强基础公式,即可算出压强大小。
(1)根据转换法,液体压强大小是通过U形管内两边液面的高度差来反映的,液面高度差越大,液体的压强越大。
(2)按压金属盒橡皮膜,发现U形管两液面有明显变化,能灵活升降,说明装置不漏气,如果漏气,则升降不灵活。
(3)如图甲、乙,保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,U形管内两边液面的高度差相同,根据实验现象可以初步得出结论:在同种液体中,相同深度,液体内部向各个方向的压强都相等。
(4)比较甲、丙两次实验,液体的密度相同,丙图中金属盒在水中的深度较深,U形管液面的高度差较大,液体压强较大,可以得到:在同种液体中,液体深度越大,液体压强越大。
(5)如图丁所示,当探头放入某液体中,ab右管液面升高4cm,则左管液面下降4cm,左右两管液面相差8cm,则U形管左右液面上方气体压强差为
23.【答案】(1)相等;内部
(2)距离
(3)泡沫板;小
【知识点】温度及温度计的使用与读数;科学探索;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】 (1)为了比较材料的隔热性能,需要控制变量,除了材料不同外,其他条件应相同,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置,这样才能测量不同材料对屋内温度的影响。
(2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理,原因是没有控制灯到屋顶的距离相等。如果灯到屋顶距离不同,那么照射到房屋模型上的热量就不同,会影响实验结果,无法准确比较材料的隔热性能。
(3)优化实验方案后进行实验,温度传感器的示数随时间变化如图乙所示,根据图像分析,小明可以选用泡沫板作为屋顶隔热材料,其原因是在相同时间内,温度传感器示数变化较小。
故答案为:(1)相等;内部;(2)距离;(3)泡沫板;小。【分析】 物理学中对于多因素或多变量的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
(1)[1][2]为了比较材料的隔热性能,需要控制变量,除了材料不同外,其他条件应相同,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置,这样才能测量不同材料对屋内温度的影响。
(2)如果灯到屋顶距离不同,那么照射到房屋模型上的热量就不同,会影响实验结果,无法准确比较材料的隔热性能,图甲中三个小屋的摆放位置不合理,是因为没有控制灯到屋顶的距离相等。
(3)[1][2]由图乙可知,在相同时间内,泡沫板为隔热材料时,温度传感器示数变化较小,所以小明可以选用泡沫板作为屋顶隔热材料。
24.【答案】(1)
(2)定值电阻断路;0.2
(3)A
(4)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5)再闭合开关S2;
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1) 滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即此时出现的故障可能是定值电阻断路;
排除一切故障后,某组实验中电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A;
(3)实验中,当把10Ω的电阻换成15Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向A端滑动,从而达到控制R的电压不变的目的;
(4)由图丙可知,电流与电阻的乘积UV=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=2V,为一定值,故得到的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)分析图丁的电路可知:只闭合S1时,电压表串联在电路中测量电源电压,其示数为U,即电源电压为U;再闭合开关S2,R0与Rx串联,电压表测R0两端的电压为U1;
根据串联电路电压规律和分压原理有:,
故待测电阻的阻值为:。
故答案为:(1);(2)定值电阻断路;0.2;(3)A;(4)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)②再闭合开关S2;③。
【分析】 (1)滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;根据电流表选用量程确定分度值读数;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向;
(4)根据图丙分析得出结论;
(5)图丁中,只闭合S1时电压表测电源电压,再闭合S2时R0与Rx串联,电压表测R0两端的电压,根据串联电路电压规律和分压原理表示出待测电阻的阻值。
(1)滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表示数变大,即滑动变阻器接入电路中的阻值变小,故应将开关的右接线柱与滑动变阻器的D接线柱相连,如图所示:
(2)[1]闭合开关,发现电流表无示数,说明电路中有断路,但电压表有示数,说明电压表可以测量电源电压,故此时出现的故障可能是定值电阻断路。
[2]由图乙可知,电流表接小量程,分度值为0.02A,故电流表的读数为0.2A。
(3)根据串联分压可知,当R的电阻由10换为15后,定值电阻两端电压变大,为保证电压表示数不变,应增大滑动变阻器两端电压,即应增大滑动变阻器接入电路中的阻值,即需调节滑动变阻器的滑片向A端移动。
(4)由图丙可知,电流与电阻的乘积为一定值,且电流随电阻的增大而减小,故得到的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[1][2]分析图丁的电路可知,只闭合S1时,电压表串联在电路中,测量电源电压,其示数为U,即电源电压为U;再闭合开关S2,R0与Rx串联,电压表测R0两端的电压为U1,则电路中的电流为
根据串联电路电压规律可知Rx两端电压为
故待测电阻Rx的阻值为
25.【答案】a;达到了三级能效;,
【知识点】比热容的定义及其计算公式;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】 (1)由图乙可知,当开关S接a时,R1工作,根据题意可知,R1是额定功率为2000W的电热丝,所以此时该电热水瓶处于加热状态;
当开关S接b时,R2与电磁泵串联,此时电热水瓶处于电动出水状态;
(2)根据公式Q=cmΔt可知水吸收的热量: ;
由可知,电热水瓶正常工作7min消耗的电能:W=P1t=2000W×7×60s=8.4×105J,该电热水瓶的加热效率:;
加热效率在三级能效规定范围内,可判断该电热水瓶的加热效率达到了三级能效;
(3)根据串联电路的电压特点可知,电磁泵在额定电压下工作时,电阻R2两端的电压:U2=U-U泵=220V-20V=200V,
根据串联电路的电流特点可知,电磁泵在额定电压下工作时的电流:;
电磁泵的额定功率:P泵=U泵I泵=20V×1.25A=25W;
处于电动出水状态时的功率:P出=UI=220V×1.25A=275W。
答:(1)a;
(2)该电热水瓶的加热效率达到了三级能效;
(3)电磁泵的额定功率为25W;处于电动出水状态时该电热水瓶的功率为275W。
【分析】 (1)由图乙可知,当开关S接a时,R1工作,当开关S接b时,R2与电磁泵串联;
(2)根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,根据W=Pt求出电热水瓶消耗的电能,根据效率公式求出电热水瓶的加热效率,与三级能效比较可知是否达到三级能效;
(3)根据串联电路的电压特点求出电磁泵正常工作时,R1两端的电压,根据欧姆定律求出通过R1的电流,根据串联电路的电流特点可知电磁泵的额定电流,根据P=UI求出电磁泵的额定功率;根据P=UI求出处于电动出水状态时该电热水瓶的功率。
26.【答案】解:(1)由乙图可知,将A水平切去高度为h1=30cm时,放入水中恰好沉底,此时处于漂浮状态,浸在水中深度:h水1=15cm,水对容器B底部的压强为
(2)当切去的高度为h1=30cm时,A水平切去的体积为
切去部分的质量为
则切去的部分重力为
此时切去部分处于漂浮状态,浮力等于重力,故
故A的密度为
切去高度h2>30cm时,由柱状固体压强知识可知,A剩余部分对水平桌面的压强为
切去部分浸入水中的深度不变,水对容器B底部的压强为
当切去的高度h2>30cm时,A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器B底部的压强相等,故可得
代入数据解得:h2=40cm
(3)容器B内原来有水的深度为10cm,水深增加为
容器B内A切去部分排开水的体积
则A的底面积
此时A切去部分的体积为
此时切去部分的质量为
此时切去部分的重力
设当容器B中加水至h水3时,A切去部分在水中恰好漂浮,容器B中A切去部分所受浮力为
又因为物体漂浮,浮力等于重力,即
可得
则水深需再次增加
所需加水的体积:
实际加水的质量m=2500g,则加水的体积
因为V>V水3,所以A切去部分漂浮,则实际水的深度
由液体压强计算公式可知,此时水对容器B底部的压强为
答:(1)此时水对容器B底部的压强1500Pa;.
(2)h2的值为40cm;
(3)此时水对容器B底部的压强为2500Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;利用平衡法求液体密度;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)由乙图可知,将A水平切去高度为h1=30cm时,放入水中恰好沉底,此时处于漂浮状态,浸在水中深度:h水1=15cm,水对容器B底部的压强为;
(2)当切去的高度为h1=30cm时,A水平切去的体积为,切去的部分重力为,此时切去部分处于漂浮状态,浮故,结合密度公式计算可知A的密度为,切去高度h2>30cm时,A剩余部分对水平桌面的压强为,切去部分浸入水中的深度不变,水对容器B底部的压强为,当切去的高度h2>30cm时,A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器B底部的压强相等,故可得,据此求解h2;
(3)容器B内原来有水的深度为10cm,水深增加为,容器B内A切去部分排开水的体积,则A的底面积
,此时A切去部分的体积为,此时切去部分的质量为,此时切去部分的重力
设当容器B中加水至h水3时,A切去部分在水中恰好漂浮,容器B中A切去部分所受浮力为,物体漂浮,
,解得,则水深需再次增加,所需加水的体积:,实际加水的质量m=2500g,则加水的体积,因为V>V水3,所以A切去部分漂浮,则实际水的深度,由液体压强计算公式可知,此时水对容器B底部的压强为。
1 / 12025年广西壮族自治区贵港市港北区中考三模物理试题
1.某同学对身边的相关物理量进行了估测,其中最合理的是(  )
A.一名中学生走路的速度大约1.1km/h
B.一本八年级物理课本的质量约为5kg
C.家用电冰箱的工作电流约为1A
D.人体感觉舒适的温度约36℃
【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;速度与物体运动;电流的大小;电流和电流的单位换算
【解析】【解答】 A、中学生走路的速度大约1.1m/s≈4km/h,故A错误;
B、一本八年级物理课本的质量约为250g.故B错误;
C、家用电冰箱电功率约200W,则电流约为:,故C正确;
D、人体感觉舒适的环境温度约为25℃,故D错误。
故选:C。
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
2.在AI技术助力下,“智慧养老机器人”不断推新,陪聊天、做家务、帮康复,样样精通。如图为老人与“机器人”正在聊天的场景。下列说法正确的是(  )
A.机器人是高科技产品,发声不需要振动
B.机器人发出的声音可在真空中传播
C.机器人发出的声音传播速度可达3×108m/s
D.机器人靠超声波规避障碍说明声可以传递信息
【答案】D
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;声速;声与信息传递
【解析】【解答】 A.声音是由物体的振动产生的,机器人发声也需要振动,故A错误;
B.声音的传播需要介质,机器人发出的声音不可以在真空中传播,故B错误;
C.机器人发出的声音在空气中的传播速度可达340m/s,故C错误;
D.机器人靠超声波规避障碍说明声可以传递信息,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)声音产生的原因是由物体的振动产生的。
(2)真空不能传声。
(3)声音在空气中的传播速度为340m/s。
(4)声可以传递信息和能量。
3.太空中的温度能达到 270℃左右,我国科技人员研制了一种卫星保暖用的特殊材料,将这种材料制成我们可以穿着的衣服,与同款羽绒服相比,质量可以减轻40%,保暖性可以提高30%,且机洗后不易变形。关于该材料的特性,下列说法中错误的是(  )
A.密度小 B.弹性好 C.耐低温 D.导热性好
【答案】D
【知识点】物质的基本属性;密度及其特性
【解析】【解答】 A、由题意可知该材料制成的衣服质量可以减轻40%,可以推测该物质密度小,同体积的材料制成的衣服质量会小,故A不符合题意;
B、由题意可知该材料制成的衣服质量机洗后不易变形,可以推测该物质弹性好,故B不符合题意;
C、由题意可知太空中的温度能达到-270℃左右,可以推测该物质耐低温,故C不符合题意;
D、由题意可知该材料制成的衣服保暖性可以提高30%,可以推测该物质耐低温导热性差,保温效果才会好,故D符合题意。
故选:D。
【分析】 物质不需要经过化学变化就表现出来的性质,叫做物理性质。物质的有些性质如:颜色、气味,是否易升华、挥发等,
还有些性质如熔点、沸点、硬度、导电性、导热性、延展性、密度等,每一种物理性质在生活中都有着广泛的应用。解题时应该根据题干所给的信息,推测物质所具有的性质。
4.左图中的三只相同烧杯内分别装有质量相等的硫酸、水、煤油,它们的质量与体积的关系如右图,则从左至右三只杯中的液体依次是(  )
A.水、煤油、硫酸 B.水、硫酸、煤油
C.煤油、硫酸、水 D.煤油、水、硫酸
【答案】C
【知识点】密度及其特性
【解析】【解答】m-v图像,斜率表示物质的密度(密度)。斜率越大,密度越大。由图可知,三种物质的密度关系为:硫酸 > 水 > 煤油,三只烧杯中液体质量相等,根据公式,密度越小,体积越大。因此,体积关系为:煤油 > 水 > 硫酸,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】学会理解图像中各项参数的物理意义,如m-v图像中,斜率表示物体密度,s-t图像中,斜率表示物体的速度。
5.下列图中是厨房中的一些物态变化,对此解释正确的是(  )
A.甲,冻豆腐里面的小孔是豆腐里的水先凝固后熔化造成的
B.乙,把鱼埋在干冰中储存是利用了干冰熔化吸热来保鲜鱼
C.丙,自制简易冰箱利用了水在蒸发过程中放热来保存食物
D.丁,烧水壶嘴冒出的“白气”是壶里的水汽化形成的水蒸气
【答案】A
【知识点】凝固与凝固放热特点;汽化及汽化吸热的特点;液化及液化放热;升华及升华吸热
【解析】【解答】A.豆腐里的水先凝固成冰,由于冰的体积大于水的体积,所以冰熔化成水时会形成小孔,故A正确;
B.干冰升华时会从周围吸收大量的热,从而降低鱼的温度,来保持鱼的新鲜度,故B错误;
C.自制简易冰箱是通过水的蒸发吸热致冷,来保持食物处于低温环境,故C错误;
D.水蒸气遇冷放热液化形成的小水滴,因此水烧开时冒出的大量“白气”,故D错误。
故选A。
【分析】 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;
吸收热量的物态变化过程有:熔化、汽化和升华;放出热量的物体变化过程有:凝固、液化和凝华。
6.如图所示是一个新型手电筒,快速晃动时,筒内的磁体会上下运动,使筒壁上的线圈内产生电流,并为筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是(  )
A.该装置工作的原理是磁场对电流有力的作用
B.该装置工作的原理是电磁感应
C.上下快速晃动时电能转化为机械能
D.为蓄电池充电时化学能转化为电能
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移;电路的构成及电路图;磁场对通电导线的作用;产生感应电流的条件;发电机的构造和原理
【解析】【解答】A、磁场对电流有力的作用是电动机的工作原理,而该手电筒是通过磁体运动产生电流,并非利用磁场对电流的作用,故A错误。
B、快速晃动时,筒内磁体上下运动,使线圈切割磁感线,产生感应电流,这是电磁感应现象,与发电机的原理一致,故B正确。
C、晃动手电筒时,人施加的机械能通过电磁感应转化为电能,而非电能转化为机械能,故C错误。
D、为蓄电池充电时,外部的电能转化为电池内部的化学能储存起来,而非化学能转化为电能,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)电磁感应现象的核心是 “磁生电”,即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流,该手电筒正是利用这一原理,将晃动的机械能转化为电能;而电动机的原理是 “电生磁”,二者本质不同。
(2)蓄电池充电是电能转化为化学能的过程,放电时则是化学能转化为电能,二者能量转化方向相反。
7.物理学中经常看到形如的公式,一种情形是x的大小与y、z都有关,另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关.下列四个公式中,属于前一种情形的是(  )
A.匀速直线运动时的速度 B.物质的密度
C.物质的比热容 D.导体中电流
【答案】D
【知识点】密度及其特性;比热容的定义及其计算公式;匀速直线运动特点;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 A.匀速直线运动的速度可以通过路程和时间计算,与路程和时间无关,属于后一种情形,故A不符合题意;
B.密度在数值上等于物体质量与其体积之比,与质量、体积无关,属于后一种情形,故B不符合题意;
C.比热容在数值上等于物体吸收的热量与质量和升高的温度的乘积的比值,与热量、质量和升高的温度无关,属于后一种情形,故C不符合题意;
D.根据欧姆定律可知,电流与电压成正比,与电阻成反比,即电流的大小与电压和电阻都有关,属于前一种情形,故D符合题意。
故选:D。
【分析】 (1)匀速直线运动的速度可以通过路程和时间计算,与路程和时间无关;
(2)密度在数值上等于物体质量与其体积之比,与质量、体积无关;
(3)比热容在数值上等于物体吸收的热量与质量和升高的温度的乘积的比值,与热量、质量和升高的温度无关;
(4)根据欧姆定律分析电流与电压、电阻的关系。
8.图甲是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示;下列说法正确的是(  )
A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了镜面反射
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离图案变大
D.地面上看到的是放大的虚像
【答案】C
【知识点】镜面反射与漫反射;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】 A、不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射,故A错误;
B、该投影灯利用凸透镜将较小的图案放大为较大的像,应用了当凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立放大的实像,与照相机原理不同,故B错误;
C、凸透镜成实像时,当物距变小时,像距会变大,像也会变大,故调小镜头与图片的距离图案变大,故C正确;
D、地面上能看到放大的图案,是实像,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)光发生漫反射时,反射光会向各个方向反射,使我们能从各个方向看到物体;
(2)凸透镜成实像时,当物距小于像距时,成倒立放大的实像,投影仪应用了这一原理;当物距大于像距时,成倒立缩小的实像,照相机应用了这一原理;
(3)凸透镜成实像时,当物距变小时,像距会变大,像也会变大;
(4)凸透镜成虚像时,不能在光屏上观察到虚像。
9.如图所示是一款智能感应垃圾桶,它有三种开盖方式,可以用手动按键开盖,也可以脚踢桶身感应开盖,还可以红外线感应开盖,以上三种方式相当于分别闭合开关S1、S2、S3,下列电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题目描述可知,三种开盖方式都能打开垃圾桶,即三个开关不相互影响,那么三个开关为并联,然后与电动机串联,如下图所示:
故选D。
【分析】用电器相互影响为串联,用电器不相互影响为并联,据此确定三个开关的串并联关系即可。
10.某实验小组用塑料瓶、螺母、进排气管(重力忽略不计)等器材,制成了如图所示的潜水艇模型.将潜水艇放入水中,使其上浮或下沉,下列分析正确的是(  )
A.向瓶中充气时,从瓶内向外排水,潜水艇将上浮
B.潜水艇受到的浮力大于它排开水的重力
C.从瓶中抽气时,潜水艇会上浮,它所受浮力将变大
D.潜水艇下沉过程中,水对螺母的压强不变
【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 A、向瓶中充气时,瓶内气压变大,模型中的一部分水被排出,使得模型的重力变小,浮力不变,浮力大于重力,模型会上浮,故A正确;
B、根据阿基米德原理可知,潜水艇受到的浮力等于它排开水的重力,故B错误;
C、从瓶中抽气时,一部分水会进入模型中,使得模型的重力变大,浮力不变,重力大于浮力,模型会下沉,故C错误;
D、潜水艇下沉过程中,深度变大,根据p=ρgh可知,水对螺母的压强变大,故D错误。
故选:A。
【分析】(1)(3)向瓶中充气或抽气时,根据模型重力和浮力的关系分析其浮沉情况;
(2)根据阿基米德原理分析;
(4)根据p=ρgh分析压强的变化。
11.如图是浴室中使用的带防护罩的插座,面板上有一个两孔和一个三孔,下列说法正确的是(  )
A.可以用湿手拔正在工作的电暖气插头
B.插座上的两孔和三孔是并联连接的
C.三孔插座的右孔应该与家庭电路的零线相连
D.防护罩的材质是塑料,塑料是绝缘体
【答案】B,D
【知识点】导体与绝缘体;家庭电路的组成;家庭电路的连接;插座的构造与工作方式;安全用电原则
【解析】【解答】 A、生活用水是导体,容易导电,不能用湿手把正在工作的电暖气插头,故A错误;
B、插座上的两孔和三孔是并联连接的,故B正确;
C、三孔插座的右孔应该与家庭电路的火线相连,故C错误;
D、防护罩的材质是塑料,塑料是绝缘体,故D正确。
故选:BD。
【分析】(1)容易导电的物体叫导体;生活用水是导体,容易导电。
(2)多功能插座上的各个插座之间互不影响,是并联的。
(3)三孔插座的正确接法是左零右火上接地。
(4)不容易导电的物体叫绝缘体;塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等是好的绝缘体。
12.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列判断不正确的是(  )
A.t=1s时,物体受到力的摩擦力是0N
B.2s~4s内物体所受摩擦力大小不变
C.t=3s时,物体所受摩擦力是2N
D.t=6s时,将F撤掉,物体立刻静止
【答案】A,D
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;探究影响摩擦力大小因素的实验;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】 A、由v-t图像可知,t=1s时,物体处于静止状态,受平衡力作用,又由F-t图像可知物体受到的拉力为1N,因此物体所受摩擦力是1N,故A错误;
B、由v-t图像可知,在2s~4s内,物体做加速运动,由于接触面的粗糙程度和压力都不变,故摩擦力不变,故B正确;
C、由v-t图像可知,在4s~6s内,物体做匀速直线运动,受平衡力作用,则滑动摩擦力f=F=2N;t=3s时,虽然物体做加速运动,但接触面的粗糙程度和压力都不变,则物体受到滑动摩擦力的大小不变,仍为2N,故C正确;
D、由v-t图像可知,t=6s时,物体做匀速直线运动,将F撤掉,因物体具有惯性,则物体还要继续向前运动一段距离,故D错误;
故选:AD。
【分析】先由v-t图像判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据惯性知识判断撤去外力后物体的运动状态;根据由F-t图像求出物体受到的拉力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小。
13.香椿鸡蛋饼是云南的一道特色美食,因为香椿只有春天才有,所以这道菜又被称作“春天的味道”。路过香椿树附近的人会闻到浓郁的香椿味,这属于分子的   现象;“一个巴掌拍不响”说明力的作用是   的。
【答案】扩散;相互
【知识点】力作用的相互性;分子热运动
【解析】【解答】 分子扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移,直到均匀分布的现象。香椿味的分子在空气中不断运动,从香椿树附近向周围扩散,所以路过的人能闻到香味。
“一个巴掌拍不响”,说明单独一个物体不能产生力的作用,只有当两个物体相互作用时,才会产生力,比如一个手掌拍另一个手掌,或者手掌拍桌子等,在施加力的同时,自身也会受到反作用力,这体现了力的作用是相互的。
故答案为:扩散;相互。
【分析】 不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现。
力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
14.马德堡半球实验证明了   的存在。1644 年,意大利科学家   精确的测出了大气压强的值。
【答案】大气压;托里拆利
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】有力证明大气压存在的实验是马德堡半球实验。首先测定大气压强值的是意大利物理学家托里拆利做的实验——托里拆利实验。
【分析】马德保半球实验最早证明了大气压的存在,托里拆利最早给出了大气压的数值,一个标准大气压为1.013×105Pa。
15.手机、数码相机等电子产品都用到晶体二极管,晶体二极管的主要材料是   (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”),数码相机在阳光下曝晒会烫手,这是通过   的方式改变相机的内能。
【答案】半导体;热传递
【知识点】热传递改变物体内能;半导体特点及作用
【解析】【解答】 晶体二极管的主要材料是半导体;数码相机在阳光下曝晒会烫手,这是通过热传递的方式改变相机的内能。
故答案为:半导体;热传递。
【分析】 半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间;
改变内能的方式:热传递和做功。
16.如图所示,两支铅笔构成了一个    (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,撬动书本时,如果小拇指靠近支点,所用力的方向不变,其大小将    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】省力;变大
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】 杠杆是一根可以绕固定点转动的硬棒,由图可知,两支笔构成了一个杠杆,且此杠杆在使用时动力臂大于阻力臂,因此属于省力杠杆;可以轻松地举起很重的书;
所用的力若方向不变,当小指靠近支点时,即动力臂减小,而阻力和阻力臂均不变,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,所用的力将变大。
故答案为:省力;变大。
【分析】 杠杆是可以绕某一固定点转动的硬棒,根据动力臂与阻力臂之间的关系可以分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆;根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂分析解答。
17.如图甲是定值电阻R和灯泡L的I-U图像,将定值电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.3 A,则电源电压为   V;若将电源电压变为9 V时,此时电灯消耗的电功率是   W。
【答案】4;1.8
【知识点】串联电路的电压规律;电功率的计算
【解析】【解答】如图乙所示,R与L串联,电流表示数为0.3A时,R与L两端电压分别为1V、3V,根据串联电路电压规律计算可知电源电压为;当电源电压变为9V时,所以定值电阻R和灯泡L两端的电压之和等于9V,当灯泡L两端的电压为3V,定值电阻R两端的电压6V,此时电流为0.6A,则电灯消耗的电功率是。
【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和
电功率的计算:公式为P=UI。
18.如图所示,A、B为两个实心均匀的长方体,将它们放置在水平地面上,A、B的底面积之比为3:4,高度之比为2:3,对水平地面的压强之比为2:1,则A、B的重力之比GA:GB=   ;如果将A、B分别沿水平方向切去一定高度,并将切去部分叠放在对方剩余部分上,叠放后使A、B对地面的压强之比保持不变,则A、B被截取的高度之比=   。
【答案】3:2;4:9
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】 由题意知SA:SB=3:4,pA:pB=2:1,
根据知,A、B的重力之比:;AB的体积之比为:,
已知GA:GB=3:2,由G=mg知mA:mB=3:2,
根据知A、B的密度之比为:;
由题意知叠放后使A、B对地面的压强之比保持不变,由于A、B的底面积不变,所以A、B对地面的压力之比不变、总质量之比不变(仍然为3:2),所以A截取部分的质量等于B截取部分的质量,由知A截取部分的体积与B截取部分体积关系为:;
由V=Sh知A、B被截取的高度之比:。
故答案为:3:2;4:9。
【分析】 (1)根据算出A、B的重力之比;
(2)由算出AB的体积之比,根据重力之比和G=mg算出AB的质量之比;
由算出A、B的密度之比;
由题意知叠放后使A、B对地面的压强之比保持不变,由于A、B的底面积不变,所以A、B对地面的压力之比不变、总质量之比不变(仍然为3:2),所以A截取部分的质量等于B截取部分的质量,由算出A截取部分的体积与B截取部分体积的关系,由V=Sh算出A、B被截取的高度之比。
19.按要求作图。
(1)2024年巴黎奥运会网球女单决赛上,十堰姑娘郑钦文夺得金牌,如图甲是郑钦文发球时的画面,请在乙图中画出此时网球所受重力的示意图。
(2)小李同学在河边散步时,被河面某处反射的太阳光照得非常刺眼,如图所示。请根据图中的反射光线作出对应的入射光线。
(3)请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向,在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;重力示意图;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1) 重力的作用点在网球的重心,方向始终竖直向下。在乙图的圆中,先标出圆心作为重心,再从圆心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并在箭头旁标注符号“G”,即为网球所受重力的示意图,如图所示:
(2)首先过入射点作河面的垂线,即法线;再根据反射定律,反射光线与入射光线分居法线两侧,且反射角等于入射角,在法线另一侧作出入射光线,箭头指向入射点即可,如图所示:
(3)小磁针静止时N极向左,根据磁极间的相互作用规律,可判断通电螺线管的左端为S极,右端为N极。磁体外部的磁场方向是从N极出发,回到S极,因此螺线管内部的磁场方向由左向右。根据右手螺旋定则,用右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极,四指弯曲的方向即为电流的方向,由此可知螺线管中电流从左端流入、右端流出,因此虚线框内的电流方向为竖直向下,如下图所示:
【分析】(1)重力的作用点在网球的重心,重力的方向始终是竖直向下的,据此画出重力示意图。
(2)根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出入射光线。
(3)由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极,磁体外部的磁场方向由N极出发进入S极;由右手螺旋定则可知螺线管中电流的方向。
(1)从网球的重心作竖直向下的有向线段,标出重力G,如下图所示:
(2)过入射点作反射面的垂线即为法线,根据反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线右侧作出入射光线,如下图所示:
(3)小磁针静止时,N极向左,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知螺线管左侧为S极,右侧为N极;根据磁体外部的磁场方向由N极出发进入S极标出磁感线的方向;由安培定则可知电流由左侧流入,即虚线框内电流方向应向下,如下图所示:
20.按要求完成下列各题。
(1)如图1甲所示的物块长度为   cm,乙所示的水温为   ℃。
(2)如图2甲所示,将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,灵敏电流表的指针   偏转;如图2乙,让条形磁体在线圈中竖直上下运动,灵敏电流表的指针   偏转(两空均选填“会”或“不会”)。
【答案】(1)1.35;93
(2)不会;会
【知识点】温度及温度计的使用与读数;刻度尺的使用;产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)图1甲中,刻度尺的分度值为1mm,物块左端对齐3.00cm 刻度线,右端对齐4.35cm 刻度线,因此物块长度为:L=4.35cm 3.00cm=1.35cm;图1乙中,温度计的分度值为1℃,液柱上表面对齐93℃刻度线,因此水温为93℃。
(2)图2甲中,导体竖直上下运动时,运动方向与磁感线方向平行,导体不切割磁感线,电路中不会产生感应电流,灵敏电流表的指针不会偏转;图2乙中,条形磁体在线圈中竖直上下运动时,线圈切割磁感线,电路中会产生感应电流,灵敏电流表的指针会偏转。
故答案为:(1)1.35;93;(2)不会;会。
【分析】(1)刻度尺读数时,需先确定分度值,再用末端刻度减去起始刻度,注意估读到分度值的下一位;温度计读数时,同样要先确定分度值,再根据液柱位置读取示数。
(2)产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。甲图中导体未切割磁感线,因此无感应电流;乙图中线圈切割了磁感线,因此会产生感应电流。
(1)[1]如图1甲所示,刻度尺的分度值为0.1cm,物块左端对齐3.00cm,右端为4.35cm,则物体的长度为L=4.35cm-3.00cm=1.35cm。
[2]读温度计时,视线要与温度计中液柱的上表面相平,图1乙中温度计的分度值是1℃,示数为93℃。
(2)[1]图2甲中,将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,此时导体没有切割磁感线,不满足电磁感应现象的产生条件,所以灵敏电流表的指针不会偏转。
[2]图2乙中,让条形磁体在线圈中竖直上下运动,闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,满足电磁感应现象的产生条件,所以灵敏电流表的指针会偏转。
21.小汪发现家里的玻璃窗中可以看到室内物体的影像,并且将玻璃窗往外推的过程中可看到影像位置发生变化,如图甲所示。为了搞清楚原因, 他进行了如图乙所示的实验探究平面镜成像特点。
(1)在选择玻璃板时应选择较薄的茶色玻璃板,并将玻璃板   放置;
(2)点燃蜡烛A并放置在玻璃板前,取未点燃的相同蜡烛B放置在玻璃板后,使之与蜡烛A 的像完全重合,这主要是为了说明像和物的大小关系。若将蜡烛A远离玻璃板,A所成的像的大小将    (选填“变大” “不变”或“变小”);
(3)更改蜡烛A的位置多次实验,从而得出平面镜成像时像与物的位置关系。这里多次实验 的目的是   ;
(4)小汪将玻璃板沿CD逆时针旋转,俯视如图丙,则蜡烛A的像应在图中的   处。
【答案】(1)竖直
(2)不变
(3)寻找普遍规律
(4)A1
【知识点】平面镜成像的原理、特点;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】 解:(1)为了使像呈在水平面上,应让玻璃板竖直放置;
(2)由于平面镜所成的像和物体大小相等,所以若将蜡烛A远离玻璃板,A所成的像的大小不变;
(3)根据一次实验得出的结论有偶然性,本实验多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据的目的是避免实验的偶然性,得到普遍规律;
(4)将玻璃板沿CD逆时针旋转,根据平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以蜡烛A的像应在图中的A1处。
故答案为:(1)垂直;(2)不变;(3)得出普遍规律;(4)A1。【分析】 (1)为了使像呈在水平面上,应让玻璃板竖直放置;
(2)平面镜所成的像和物体大小相等;
(3)根据一次实验得出的结论有偶然性,本实验多次实验目的是避免实验的偶然性得到普遍规律;
(4)物体在平面镜中成虚像,虚像和物体关于平面镜对称。
(1)为了使像呈在水平面上,应让玻璃板竖直放置。
(2)由于平面镜所成的像和物体大小相等,所以若将蜡烛A远离玻璃板,A所成的像的大小不变。
(3)根据一次实验得出的结论有偶然性,本实验多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据的目的是避免实验的偶然性,得到普遍规律。
(4)将玻璃板沿CD逆时针旋转,根据平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以蜡烛A的像应在图中的A1处。
22.如图所示,琳琳同学用压强计研究液体内部的压强。
(1)通过观察U形管中两边液面的   来判断液体压强的大小;
(2)在实验前,用手多次按压金属盒橡皮膜,发现U形管两液面的高度有明显变化,说明装置   (选填“漏气”或“不漏气”);
(3)如图甲、乙,保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,根据实验现象可以初步得出结论:在同种液体中,相同深度,液体内部向各个方向的压强   ;
(4)比较甲、丙两次实验,观察现象可以初步得出结论:在同种液体中,   越深,液体压强越大;
(5)将U形管中装入清水,为了便于读数,在U形管上标了刻度值,在U形管右管有一个指示液面位置的实心红色浮标,如图丁,未测量时,U形管内水面刚好与a相平,某次实验中当探头放入某液体中,浮标指示在b处,ab之间的距离为4cm,则此时U形管左右液面上方气体压强差为   Pa(,g取10N/kg)。
【答案】(1)高度差
(2)不漏气
(3)相等
(4)深度
(5)800
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)液体压强实验中,利用U形管两侧液面高度差反映压强大小,高度差越大,代表液体压强越大。
(2)实验前轻压探头橡胶膜,U形管液面出现明显变化,说明装置密闭性良好,不漏气。
(3)同种液体、相同深度,探头朝向不同,液面高度差一致,表明液体内部各方向压强大小相同。
(4)保持液体种类不变,增加探头深度,液面高度差增大,说明液体压强随深度增加而增大。
(5)液面升降幅度一致,综合高度差为8cm,代入压强公式计算,可得压强数值为。
故答案为:高度差;不漏气;相等;深度;800。【分析】 (1)实验采用转换法,把液体压强大小转化为直观的液面高度差,便于观察对比。
(2)压强计气密性检验,依靠按压探头后的液面变化判断,液面灵活变化即密封性合格。
(3)控制液体密度与深度一致,改变探头方向,可验证液体压强的方向规律。
(4)单一变量控制,固定液体种类,改变深度,以此分析压强与深度的关系。
(5)液面高低差为两侧变化总和,结合液体压强基础公式,即可算出压强大小。
(1)根据转换法,液体压强大小是通过U形管内两边液面的高度差来反映的,液面高度差越大,液体的压强越大。
(2)按压金属盒橡皮膜,发现U形管两液面有明显变化,能灵活升降,说明装置不漏气,如果漏气,则升降不灵活。
(3)如图甲、乙,保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,U形管内两边液面的高度差相同,根据实验现象可以初步得出结论:在同种液体中,相同深度,液体内部向各个方向的压强都相等。
(4)比较甲、丙两次实验,液体的密度相同,丙图中金属盒在水中的深度较深,U形管液面的高度差较大,液体压强较大,可以得到:在同种液体中,液体深度越大,液体压强越大。
(5)如图丁所示,当探头放入某液体中,ab右管液面升高4cm,则左管液面下降4cm,左右两管液面相差8cm,则U形管左右液面上方气体压强差为
23.小明发现夏天经过太阳的暴晒后,位于顶楼的屋内非常闷热,于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动。
(1)为了比较材料的隔热性能,小明找到厚度   (选填“相等”或“不相等”)的三种材料,制成大小、形状和结构均相同的房屋模型,用白炽灯模拟太阳光,房屋位置如图甲所示,将温度传感器分别放在房屋模型   (选填“内部”或“外部”)的相同位置;
(2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理,原因是没有控制灯到屋顶的   相等;
(3)优化实验方案后进行实验,温度传感器的示数随时间变化如图乙所示,根据图像分析,小明可以选用   作为屋顶隔热材料,其原因是在相同时间内,温度传感器示数变化较   (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)相等;内部
(2)距离
(3)泡沫板;小
【知识点】温度及温度计的使用与读数;科学探索;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】 (1)为了比较材料的隔热性能,需要控制变量,除了材料不同外,其他条件应相同,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置,这样才能测量不同材料对屋内温度的影响。
(2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理,原因是没有控制灯到屋顶的距离相等。如果灯到屋顶距离不同,那么照射到房屋模型上的热量就不同,会影响实验结果,无法准确比较材料的隔热性能。
(3)优化实验方案后进行实验,温度传感器的示数随时间变化如图乙所示,根据图像分析,小明可以选用泡沫板作为屋顶隔热材料,其原因是在相同时间内,温度传感器示数变化较小。
故答案为:(1)相等;内部;(2)距离;(3)泡沫板;小。【分析】 物理学中对于多因素或多变量的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
(1)[1][2]为了比较材料的隔热性能,需要控制变量,除了材料不同外,其他条件应相同,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置,这样才能测量不同材料对屋内温度的影响。
(2)如果灯到屋顶距离不同,那么照射到房屋模型上的热量就不同,会影响实验结果,无法准确比较材料的隔热性能,图甲中三个小屋的摆放位置不合理,是因为没有控制灯到屋顶的距离相等。
(3)[1][2]由图乙可知,在相同时间内,泡沫板为隔热材料时,温度传感器示数变化较小,所以小明可以选用泡沫板作为屋顶隔热材料。
24.在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备了以下器材:两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(5、10、15、20)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表示数变大)   ;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数,但电流表无示数,此时出现的故障可能是   ,排除一切故障后,某组实验中电流表示数如图乙所示,为   A;
(3)当R的电阻由10换为15后,滑动变阻器的滑片P应向   (选填“A”或“B”)端滑动,从而达到控制R两端电压不变的目的;
(4)分析图丙得到的结论是:   ;
(5)同学们对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图丁所示的电路,也测出了的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关,断开,读出电压表的示数为U;
②   ,读出电压表示数为;
③待测电阻的阻值   (用已知量和测得量的字母表示)。
【答案】(1)
(2)定值电阻断路;0.2
(3)A
(4)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5)再闭合开关S2;
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1) 滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即此时出现的故障可能是定值电阻断路;
排除一切故障后,某组实验中电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A;
(3)实验中,当把10Ω的电阻换成15Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向A端滑动,从而达到控制R的电压不变的目的;
(4)由图丙可知,电流与电阻的乘积UV=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=2V,为一定值,故得到的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)分析图丁的电路可知:只闭合S1时,电压表串联在电路中测量电源电压,其示数为U,即电源电压为U;再闭合开关S2,R0与Rx串联,电压表测R0两端的电压为U1;
根据串联电路电压规律和分压原理有:,
故待测电阻的阻值为:。
故答案为:(1);(2)定值电阻断路;0.2;(3)A;(4)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)②再闭合开关S2;③。
【分析】 (1)滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;根据电流表选用量程确定分度值读数;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向;
(4)根据图丙分析得出结论;
(5)图丁中,只闭合S1时电压表测电源电压,再闭合S2时R0与Rx串联,电压表测R0两端的电压,根据串联电路电压规律和分压原理表示出待测电阻的阻值。
(1)滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表示数变大,即滑动变阻器接入电路中的阻值变小,故应将开关的右接线柱与滑动变阻器的D接线柱相连,如图所示:
(2)[1]闭合开关,发现电流表无示数,说明电路中有断路,但电压表有示数,说明电压表可以测量电源电压,故此时出现的故障可能是定值电阻断路。
[2]由图乙可知,电流表接小量程,分度值为0.02A,故电流表的读数为0.2A。
(3)根据串联分压可知,当R的电阻由10换为15后,定值电阻两端电压变大,为保证电压表示数不变,应增大滑动变阻器两端电压,即应增大滑动变阻器接入电路中的阻值,即需调节滑动变阻器的滑片向A端移动。
(4)由图丙可知,电流与电阻的乘积为一定值,且电流随电阻的增大而减小,故得到的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[1][2]分析图丁的电路可知,只闭合S1时,电压表串联在电路中,测量电源电压,其示数为U,即电源电压为U;再闭合开关S2,R0与Rx串联,电压表测R0两端的电压为U1,则电路中的电流为
根据串联电路电压规律可知Rx两端电压为
故待测电阻Rx的阻值为
25.如图甲所示为小明家的电热水瓶,铭牌上附有中国能效标识,标示能效等级为三级(电热转化效率范围为81%≤η<86%)。该电热水瓶具有加热和电动出水两种功能,其简化电路如图乙所示,其中R1是额定功率为2000W的电热丝,R2是阻值为160Ω的分压电阻,电磁泵的额定电压为20V,电源电压保持220V不变。在加热状态下正常工作时,将初温15℃、质量2kg的水加热到100℃,需用时7min。水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。
(1)当开关S接   时,该电热水瓶处于加热状态;
(2)请你通过计算判断该电热水瓶的加热效率是否达到三级能效;   
(3)求电磁泵的额定功率,以及处于电动出水状态时该电热水瓶的功率。   
【答案】a;达到了三级能效;,
【知识点】比热容的定义及其计算公式;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】 (1)由图乙可知,当开关S接a时,R1工作,根据题意可知,R1是额定功率为2000W的电热丝,所以此时该电热水瓶处于加热状态;
当开关S接b时,R2与电磁泵串联,此时电热水瓶处于电动出水状态;
(2)根据公式Q=cmΔt可知水吸收的热量: ;
由可知,电热水瓶正常工作7min消耗的电能:W=P1t=2000W×7×60s=8.4×105J,该电热水瓶的加热效率:;
加热效率在三级能效规定范围内,可判断该电热水瓶的加热效率达到了三级能效;
(3)根据串联电路的电压特点可知,电磁泵在额定电压下工作时,电阻R2两端的电压:U2=U-U泵=220V-20V=200V,
根据串联电路的电流特点可知,电磁泵在额定电压下工作时的电流:;
电磁泵的额定功率:P泵=U泵I泵=20V×1.25A=25W;
处于电动出水状态时的功率:P出=UI=220V×1.25A=275W。
答:(1)a;
(2)该电热水瓶的加热效率达到了三级能效;
(3)电磁泵的额定功率为25W;处于电动出水状态时该电热水瓶的功率为275W。
【分析】 (1)由图乙可知,当开关S接a时,R1工作,当开关S接b时,R2与电磁泵串联;
(2)根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,根据W=Pt求出电热水瓶消耗的电能,根据效率公式求出电热水瓶的加热效率,与三级能效比较可知是否达到三级能效;
(3)根据串联电路的电压特点求出电磁泵正常工作时,R1两端的电压,根据欧姆定律求出通过R1的电流,根据串联电路的电流特点可知电磁泵的额定电流,根据P=UI求出电磁泵的额定功率;根据P=UI求出处于电动出水状态时该电热水瓶的功率。
26.如图甲所示,质量分布均匀且不吸水的柱体A高70cm(ρA<ρ水)。足够高的薄壁圆柱形容器B的底面积为300cm2,装有10cm深的水。将A水平切去高度为h的部分,并将切去部分竖直缓慢放入B中,水的深度h水随切去高度h的变化关系图像如图乙所示。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)当切去高度为h1=30cm时,求此时水对容器B底部的压强。
(2)已知切去高度h2>30cm时,A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器B底部的压强相等,求h2的值。
(3)在(2)问的条件下,向容器B中缓慢加水,当加入水的质量为2500g时,水中A切去部分仍保持直立,求此时水对容器B底部的压强。
【答案】解:(1)由乙图可知,将A水平切去高度为h1=30cm时,放入水中恰好沉底,此时处于漂浮状态,浸在水中深度:h水1=15cm,水对容器B底部的压强为
(2)当切去的高度为h1=30cm时,A水平切去的体积为
切去部分的质量为
则切去的部分重力为
此时切去部分处于漂浮状态,浮力等于重力,故
故A的密度为
切去高度h2>30cm时,由柱状固体压强知识可知,A剩余部分对水平桌面的压强为
切去部分浸入水中的深度不变,水对容器B底部的压强为
当切去的高度h2>30cm时,A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器B底部的压强相等,故可得
代入数据解得:h2=40cm
(3)容器B内原来有水的深度为10cm,水深增加为
容器B内A切去部分排开水的体积
则A的底面积
此时A切去部分的体积为
此时切去部分的质量为
此时切去部分的重力
设当容器B中加水至h水3时,A切去部分在水中恰好漂浮,容器B中A切去部分所受浮力为
又因为物体漂浮,浮力等于重力,即
可得
则水深需再次增加
所需加水的体积:
实际加水的质量m=2500g,则加水的体积
因为V>V水3,所以A切去部分漂浮,则实际水的深度
由液体压强计算公式可知,此时水对容器B底部的压强为
答:(1)此时水对容器B底部的压强1500Pa;.
(2)h2的值为40cm;
(3)此时水对容器B底部的压强为2500Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;利用平衡法求液体密度;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)由乙图可知,将A水平切去高度为h1=30cm时,放入水中恰好沉底,此时处于漂浮状态,浸在水中深度:h水1=15cm,水对容器B底部的压强为;
(2)当切去的高度为h1=30cm时,A水平切去的体积为,切去的部分重力为,此时切去部分处于漂浮状态,浮故,结合密度公式计算可知A的密度为,切去高度h2>30cm时,A剩余部分对水平桌面的压强为,切去部分浸入水中的深度不变,水对容器B底部的压强为,当切去的高度h2>30cm时,A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器B底部的压强相等,故可得,据此求解h2;
(3)容器B内原来有水的深度为10cm,水深增加为,容器B内A切去部分排开水的体积,则A的底面积
,此时A切去部分的体积为,此时切去部分的质量为,此时切去部分的重力
设当容器B中加水至h水3时,A切去部分在水中恰好漂浮,容器B中A切去部分所受浮力为,物体漂浮,
,解得,则水深需再次增加,所需加水的体积:,实际加水的质量m=2500g,则加水的体积,因为V>V水3,所以A切去部分漂浮,则实际水的深度,由液体压强计算公式可知,此时水对容器B底部的压强为。
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