内容正文:
2024年初中毕业生升学文化课第二次模拟暨毕业考试
理科综合试卷—物理
卷I(选择题,共47分)
注意事项:
1.本试卷共12页,总分120分,考试时间120分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、准考证号填写在试卷和答题卡相应位置上。
3.答选择题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案涂具;答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,考生只上交答题卡。
一、选择题(本大题共22个小题,共47分。1-19小题为单选题,每小题的四个选项中只有一个选项符合题意,每小题2分;20-22小题为多选题,每小题的四个选项中有两个或两个以上选项符合题意,每小题3分,全选对得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分)
1. 根据所学的物理知识和生活经验,你认为下列数据最接近实际的是( )
A. 乒乓球比赛所用球拍的质量约为2kg
B. 操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为5m
C. 课间眼保健操的时间约为45s
D. 刚从冰箱冷藏室取出饮料温度约为4℃
2. 如图所示是小芳同学家使用的智能屏机器人;这款智能屏机器人可以通过语音视频与“主人”进行远程交流,可以模拟“主人”的声音给孩子讲故事,也可以根据“主人”的语音指令播放音乐等.下列关于这款智能屏机器人的说法错误的是( )
A. 智能屏机器人模仿“主人”声音讲故事是模仿了“主人”声音的音色
B. 智能屏机器人可以执行“主人”的语音指令说明声音可以传递能量
C. 智能屏机器人与“主人”进行远程视频交流是通过电磁波传递信息的
D. 智能屏机器人播放音乐和故事的声音是以波的形式传播的
3. 如图所示为《天工开物》中描述的古代劳动人民铸“釜”时的场景,匠人将铁水倒入“范”(模具)中固结成形。下列自然现象的形成过程与此相同的是( )
A. 山间的大雾 B. 湖面上的寒冰 C. 草地上的白霜 D. 树叶上的露
4. 我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释错误的是( )
A. “绿树浓荫夏日长,楼台倒影入池塘”句中“浓荫”是光的直线传播形成的
B. “大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像
C. “池水映明月,潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射造成的
D. “朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”句中的“彩云”是由于光的色散形成的
5. “珍爱生命,安全用电”是应该必备的安全意识。下列不符合安全用电原则的是( )
A. 禁止电动车楼道内充电
B. 短路失火应先断开电源再灭火
C. 发现高压输电线掉落地上时,可以走近用干木棍挑开
D. 试电笔通常可用来检查电气设备的外壳是否带电
6. 对于图中所示的现象,下列说法中错误的是( )
A. 甲:两位同学觉得汽车行驶得很快是以车上的司机为参照物的
B. 乙:电扇断电后不会立即停止转动是因为扇叶的惯性大于它受到的阻力
C. 丙:沿纸条上方吹气,纸条会向上飘,说明气体流速大的地方压强大
D. 丁:在密闭热铁桶上浇冷水后,铁桶变瘪,该现象证明了大气压的存在
7. 在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像(像未画出)下列判断正确的是( )
A. 实验用凸透镜的焦距为15.0cm B. 光屏上的像是烛焰放大的实像
C. 仅将凸透镜左移还能再次成像 D. 仅将光屏右移可模拟近视眼成像
8. 如图所示的电路中,电源电压恒定为6V,变阻器R1标有“20Ω,0.5A”字样,定值电阻R2标有“10Ω,1A”字样若电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,滑片移动时,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电流表变化范围0.3A~0.5A
B. 电压表变化范围1.5V~3V
C. 滑动变阻器阻值范围2Ω~10Ω
D. 电路总功率最大值2.7W
卷II(非选择题,共73分)
注意事项:
1.答卷II前,将密封线左侧的项目填写清楚。
2.答卷II时,将答案用蓝色、黑色钢笔或圆珠笔直接写在答题卡上。
二、填空及简答题(本大题共9个小题,每空1分,共31分)
9. 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,三峡船闸是世界上最大的船闸。船闸是利用________原理工作的;水库蓄水发电是________能转化为电能。
10. 2022年3月23日下午,“天宫课堂”第二课正式开讲,如图为王亚平和叶光富互抛北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”的情景,将“冰墩墩”由地球带入“天宫”空间站,它的质量________(选填“变大”“变小”或“不变”);被抛出的“冰墩墩”在“天宫”空间站里由于几乎不受力,它做________运动;航天员鞋底有花纹这是采用增大________的方法来增大摩擦力的。
11. 如图,小明用沿斜面向上150N的推力,将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端,用时20s。已知斜面高1.2m,长5m。此过程中小车移动的速度为________m/s,小明推小车的功率为________W,该斜面的机械效率为________。
12. 某“牛顿班”学生想知道居民使用天然气烧水时的效率是多少。他将家里装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧,如图所示。用温度计测量水从20℃加热至90℃的过程中,观察到天然气表的数字变化了。加热过程中水的内能是通过________(选填“做功”或“热传递”)方式增大的,水吸收了________J的热量,天然气灶烧水的效率为________。[,天然气的热值为]
13. 电动汽车利用蓄电池驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。电动汽车在充电过程中电能转化为蓄电池的________能。电能属于________(选填“一”或“二”)次能源。某电动汽车的电池容量为,若使用220V(直流)电压快充,大约2h可完成充电,则充电电流大约为________A。
三、实验与探究(本大题共4小题:第32小题4分,第33小题6分,第34、35小题各7分,共24分)
14. 小明和小亮利用如图甲所示的装置探究通电螺线管外部的磁场
(1)闭合开关前,小磁针静止时指向南北,这是因为地球周围存在________;
(2)小明继续进行实验,他先断开开关,把连接电源正、负极的导线对调;再闭合开关,发现螺线管周围的小磁针静止时N极的指向发生了改变。由此可以得出结论:通电螺线管外部的磁场方向与________有关;
(3)为了进一步探究通电螺线管外部的磁场,小亮按图乙连接电路,实验步骤如下:
①将开关S接a,当电流表示数为时,数出通电螺线管吸引大头针的数目为;
②移动滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为时数出通电螺线管吸引大头针的数目为;
③将开关S接b,调节滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为时,数出通电螺线管吸引大头针的数目为。
上述操作中,比较步骤________,可以探究通电螺线管的磁场强弱与电流大小的关系;比较步骤①③,可以探究电流一定时,通电螺线管的磁场强弱与________的关系。
15. 如图,在“探究杠杆的平衡条件”实验中,选用的杠杆质量分布均匀,刻度均匀,每个钩码的重力相等。
(1)组装好杠杆,将杠杆放到水平位置后松手,发现杠杆按如图甲所示方向转动,则应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,在杠杆A点处挂4个钩码,若想使杠杆水平平衡,则应在B点处挂________个钩码;杠杆水平平衡后,若在A、B两点处都同时多挂一个钩码,则杠杆的________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)图乙中,也可在B点用弹簧测力计沿竖直方向向下拉使杠杆在水平位置平衡,杠杆水平平衡后,将弹簧测力计绕其悬挂点逆时针旋转,在此过程中,仍要保持杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)若选用图丙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡,但老师不建议采用这种方式,原因是___________
【拓展】实验室中还有一根质量分布不均匀的杠杆CD,质量为2.4kg,长度为0.2m。如图丁所示,将两台完全相同的电子秤M、N放在水平桌面上,再将此杠杆用轻质支脚支撑放在两秤上,杠杆与支脚的接触点为E、D,此时M秤的示数是0.8kg。,支脚的质量忽略不计,欲使N秤的示数变为0,应将M秤向右移动________m。()
16. 小林利用如图所示实验器材“测定值电阻的阻值”。
(1)在如图甲所示实物电路中错误的连线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确连线;________
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到________(选填“左”或“右”)端。实验中滑动变阻器除了保护电路外,主要作用是________;
(3)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,若此时电路中只有一处故障,则可能是待测电阻R________(选填“短路”或“断路”);
(4)某次测量时电流表的示数如图乙所示,其示数为________A。
【拓展】另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丙所示的图像。小林根据小宇的图像可计算出待测电阻________,电源电压是________V。(实验过程中电源电压保持不变)
17. 如图所示,薄壁长方体容器A放在水平桌面上,底面积为,质量为。均匀实心立方体B和C的边长都为4cm,质量分别为,。容器A内装有足量水且放入实心立方体B或C后水均未溢出。已知,。忽略实心立方体吸水、容器壁厚度等次要因素。
(1)求容器A未装水时对水平桌面的压强;
(2)若将B缓慢放入容器A中,请分析B平衡时的状态,并求出B放入前后水对容器底部压强的变化量;
(3)若将C缓慢放入容器A中,求出C静止时,对容器底部的压力。
18. 如图所示,电源电压为15V不变。定值电阻的阻值为,滑动变阻器上标有“2A”字样。闭合开关S后,移动滑片P至某一位置时,电流表的示数为1.2A。
(1)求电功率;
(2)求滑动变阻器接入电路的电阻;
(3)电路中接入一个量程为15V电压表,在电路安全的条件下,移动滑片P,电压表示数最小值与最大值之比为,求接入电路的最大阻值。
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2024年初中毕业生升学文化课第二次模拟暨毕业考试
理科综合试卷—物理
卷I(选择题,共47分)
注意事项:
1.本试卷共12页,总分120分,考试时间120分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、准考证号填写在试卷和答题卡相应位置上。
3.答选择题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案涂具;答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,考生只上交答题卡。
一、选择题(本大题共22个小题,共47分。1-19小题为单选题,每小题的四个选项中只有一个选项符合题意,每小题2分;20-22小题为多选题,每小题的四个选项中有两个或两个以上选项符合题意,每小题3分,全选对得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分)
1. 根据所学的物理知识和生活经验,你认为下列数据最接近实际的是( )
A. 乒乓球比赛所用球拍的质量约为2kg
B. 操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为5m
C. 课间眼保健操的时间约为45s
D. 刚从冰箱冷藏室取出饮料的温度约为4℃
【答案】D
【解析】
【详解】A.由生活常识可知,乒乓球比赛所用球拍的质量约为90g,故A不符合题意;
B.操场篮球架上的篮圈距地面的高度与一层楼的高度差不多,约为3m,故B不符合题意;
C.由生活常识可知,课间眼保健操的时间约为5min,故C不符合题意;
D.一般来说,从冰箱冷藏室拿出来的饮料温度在2℃到8℃之间,刚从冰箱冷藏室取出饮料的温度约为4℃,故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示是小芳同学家使用的智能屏机器人;这款智能屏机器人可以通过语音视频与“主人”进行远程交流,可以模拟“主人”的声音给孩子讲故事,也可以根据“主人”的语音指令播放音乐等.下列关于这款智能屏机器人的说法错误的是( )
A. 智能屏机器人模仿“主人”的声音讲故事是模仿了“主人”声音的音色
B. 智能屏机器人可以执行“主人”的语音指令说明声音可以传递能量
C. 智能屏机器人与“主人”进行远程视频交流是通过电磁波传递信息的
D. 智能屏机器人播放音乐和故事的声音是以波的形式传播的
【答案】B
【解析】
【详解】A.音色反映声音的品质与特色,常用音色来区分不同的发声体,智能屏机器人模仿“主人”的声音讲故事是模仿了“主人”声音的音色,故A正确,不符合题意;
B.智能屏机器人可以执行“主人”的指令说明智能屏机器人接收到了“主人”发出的信息,说明声音可以传递信息,故B错误,符合题意;
C.电磁波可以传递信息,且电磁波的传播速度较快,传播时不需要介质,智能屏机器人与“主人”进行远程视频交流是通过电磁波传递信息的,故C正确,不符合题意;
D.声音在介质中都是以波的形式传播的,智能屏机器人播放音乐和故事的声音是以波的形式传播的,故D正确,不符合题意。
故选B。
3. 如图所示为《天工开物》中描述的古代劳动人民铸“釜”时的场景,匠人将铁水倒入“范”(模具)中固结成形。下列自然现象的形成过程与此相同的是( )
A. 山间的大雾 B. 湖面上的寒冰 C. 草地上的白霜 D. 树叶上的露
【答案】B
【解析】
【详解】铁水固结成形是由液态变为固态,是凝固过程。
A.山间的大雾,是空气中的水蒸气遇冷变成小水珠的液化现象,故A不符合题意;
B.湖面上的寒冰,是液态变为固态的过程,是凝固现象,故B符合题意;
C.草叶上出现的白霜,是空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶的凝华现象,故C不符合题意;
D.树叶上的露,是空气中的水蒸气遇冷变成小水滴的液化现象,故D不符合题意。
故选B。
4. 我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释错误的是( )
A. “绿树浓荫夏日长,楼台倒影入池塘”句中“浓荫”是光的直线传播形成的
B. “大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像
C. “池水映明月,潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射造成的
D. “朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”句中的“彩云”是由于光的色散形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A. “浓阴”属于影子是光的直线传播形成的,故A正确;
B.“落日”是光线经过大气发生折射而成的像,属于光的折射现象,故B正确;
C.“水浅”是由于光的折射造成的,故C错误;
D.“彩云”是由于光的色散把折光分成七种单色光而形成的,故D正确;
5. “珍爱生命,安全用电”是应该必备的安全意识。下列不符合安全用电原则的是( )
A. 禁止电动车楼道内充电
B. 短路失火应先断开电源再灭火
C. 发现高压输电线掉落在地上时,可以走近用干木棍挑开
D. 试电笔通常可用来检查电气设备的外壳是否带电
【答案】C
【解析】
【详解】A.电动车楼道内充电短路时会引发火灾,所以禁止电动车楼道内充电,故A不符合题意;
B.短路失火应先断开电源再灭火,否则有触电危险,故B不符合题意;
C.发现高压输电线掉落在地上时,不可以走近用干木棍挑开,可能会发生触电现象,故C符合题意;
D.试电笔通常可用来检查电气设备的外壳是否带电,如果带电,氖管会发光,故D不符合题意。
故选C。
6. 对于图中所示的现象,下列说法中错误的是( )
A. 甲:两位同学觉得汽车行驶得很快是以车上的司机为参照物的
B. 乙:电扇断电后不会立即停止转动是因为扇叶的惯性大于它受到的阻力
C. 丙:沿纸条上方吹气,纸条会向上飘,说明气体流速大的地方压强大
D. 丁:在密闭的热铁桶上浇冷水后,铁桶变瘪,该现象证明了大气压的存在
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.两位同学觉得汽车行驶得很快,是以自己为参照物的,以司机为参照物,车是静止的,故A错误,符合题意;
B.电扇断电后不会立即停止转动是因为扇叶具有惯性,惯性不是力,不能将惯性与阻力比较,故B错误,符合题意;
C.沿纸条上方吹气,纸条上方空气流速较大,压强较小,纸条下方压强较大,从而形成压强差,纸条会向上飘,故C错误,符合题意;
D.在密闭的热铁桶上浇冷水后,铁桶表面温度降低,内部水蒸气遇冷液化,铁桶内气压减小,在外界大气压作用下,铁桶变瘪,该现象证明了大气压的存在,故D正确,不符合题意。
故选ABC。
7. 在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像(像未画出)下列判断正确的是( )
A. 实验用凸透镜的焦距为15.0cm B. 光屏上的像是烛焰放大的实像
C. 仅将凸透镜左移还能再次成像 D. 仅将光屏右移可模拟近视眼成像
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.由图可知u=30.0cm,v=15.0cm,光屏上承接到清晰的像,u>v,成倒立、缩小的实像,则有物距关系
u=30.0cm>2f
像距关系
f<v=15.0cm<2f
由此可得
7.5cm<f<15cm
故AB错误;
C.仅将凸透镜左移,根据光路可逆可知,把原来的物距变成像距,原来的像距变成物距,原来“u>v,成倒立、缩小的实像”,现在变成“u<v,光屏上还能得到倒立、放大的实像”,故C正确;
D.近视眼成像时,像成在视网膜的前方,将光屏右移可模拟近视眼成像,故D正确。
故选CD
8. 如图所示的电路中,电源电压恒定为6V,变阻器R1标有“20Ω,0.5A”字样,定值电阻R2标有“10Ω,1A”字样若电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,滑片移动时,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电流表变化范围0.3A~0.5A
B. 电压表变化范围1.5V~3V
C. 滑动变阻器阻值范围2Ω~10Ω
D. 电路总功率最大值2.7W
【答案】AC
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。因串联电路中各处的电流相等,变阻器R1允许通过的最大电流为0.5A、定值电阻R2允许通过的最大电流为1A、电流表量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A;此时R2两端的电压最大,电路的总功率最大,变阻器接入电路中的电阻最小,R2两端电压
U2大=I大R1=0.5A×10Ω=5V
电路的最大功率
P大=UI大=6V×0.5A=3W
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器两端的电压
U1=U-U2大=6V-5V=1V
变阻器接入电路中的最小阻值
电压表的量程为“0~3V”,当电压表的示数最大是3V时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,此时R2两端的电压
U2=U-U1大=6V-3V=3V
所以电压表变化范围1V~3V,电路中的最小电流
则电流表变化范围0.3A~0.5A。滑动变阻器接入电路中的最大阻值
所以,滑动变阻器连入电路的阻值在2Ω~10Ω范围内变化。
综上所述
A.电流表变化范围0.3A~0.5A,故A正确;
B.电压表变化范围1V~3V,故B错误;
C.滑动变阻器阻值范围2Ω~10Ω,故C正确;
D.电路总功率最大值3W,故D错误。
故选AC。
卷II(非选择题,共73分)
注意事项:
1.答卷II前,将密封线左侧的项目填写清楚。
2.答卷II时,将答案用蓝色、黑色钢笔或圆珠笔直接写在答题卡上。
二、填空及简答题(本大题共9个小题,每空1分,共31分)
9. 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,三峡船闸是世界上最大的船闸。船闸是利用________原理工作的;水库蓄水发电是________能转化为电能。
【答案】 ①. 连通器 ②. 重力势(机械)
【解析】
【详解】[1]船闸是最大的人造连通器,在通航时,闸室分别与上水游和下游构成连通器。
[2]水电站发电时,是将水的重力势(机械)能转化为动能,然后再将动能转化为电能。
10. 2022年3月23日下午,“天宫课堂”第二课正式开讲,如图为王亚平和叶光富互抛北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”的情景,将“冰墩墩”由地球带入“天宫”空间站,它的质量________(选填“变大”“变小”或“不变”);被抛出的“冰墩墩”在“天宫”空间站里由于几乎不受力,它做________运动;航天员鞋底有花纹这是采用增大________的方法来增大摩擦力的。
【答案】 ①. 不变 ②. 匀速直线 ③. 接触面粗糙程度
【解析】
【详解】[1]将“冰墩墩”由地球带入“天宫”空间站,它的位置发生了变化,但其所含物质的多少没有变化,所以质量不变。
[2]被抛出的“冰墩墩”处于运动状态,在“天宫”空间站里由于几乎不受力,根据牛顿第一定律可知,它做匀速直线运动。
[3]航天员鞋底有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
11. 如图,小明用沿斜面向上150N的推力,将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端,用时20s。已知斜面高1.2m,长5m。此过程中小车移动的速度为________m/s,小明推小车的功率为________W,该斜面的机械效率为________。
【答案】 ①. 0.25 ②. 37.5 ③. 80%
【解析】
【详解】[1]小车移动的速度
[2]小明推小车的功率
[3]有用功
W有=Gh=500N×1.2m=600J
总功
W总=Fs=150N×5m=750J
斜面机械效率
12. 某“牛顿班”学生想知道居民使用天然气烧水时的效率是多少。他将家里装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧,如图所示。用温度计测量水从20℃加热至90℃的过程中,观察到天然气表的数字变化了。加热过程中水的内能是通过________(选填“做功”或“热传递”)方式增大的,水吸收了________J的热量,天然气灶烧水的效率为________。[,天然气的热值为]
【答案】 ①. 热传递 ②. ③. 35%
【解析】
【详解】[1]加热过程中,天然气放出热量,水吸收热量,水的内能是通过热传递方式增大的。
[2]水吸收的热量为
[3]天然气燃烧放出的热量为
天然气灶烧水的效率为
13. 电动汽车利用蓄电池驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。电动汽车在充电过程中电能转化为蓄电池的________能。电能属于________(选填“一”或“二”)次能源。某电动汽车的电池容量为,若使用220V(直流)电压快充,大约2h可完成充电,则充电电流大约为________A。
【答案】 ①. 化学 ②. 二 ③. 200
【解析】
【详解】[1]电动汽车在充电过程中,消耗电能,得到化学能,电能转化为蓄电池的化学能。
[2]电能是由其他能源转化而来的,属于二次能源。
[3]充电电流大约为
三、实验与探究(本大题共4小题:第32小题4分,第33小题6分,第34、35小题各7分,共24分)
14. 小明和小亮利用如图甲所示的装置探究通电螺线管外部的磁场
(1)闭合开关前,小磁针静止时指向南北,这是因为地球周围存在________;
(2)小明继续进行实验,他先断开开关,把连接电源正、负极的导线对调;再闭合开关,发现螺线管周围的小磁针静止时N极的指向发生了改变。由此可以得出结论:通电螺线管外部的磁场方向与________有关;
(3)为了进一步探究通电螺线管外部的磁场,小亮按图乙连接电路,实验步骤如下:
①将开关S接a,当电流表示数为时,数出通电螺线管吸引大头针的数目为;
②移动滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为时数出通电螺线管吸引大头针的数目为;
③将开关S接b,调节滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为时,数出通电螺线管吸引大头针的数目为。
上述操作中,比较步骤________,可以探究通电螺线管的磁场强弱与电流大小的关系;比较步骤①③,可以探究电流一定时,通电螺线管的磁场强弱与________的关系。
【答案】 ①. (地)磁场 ②. 电流方向 ③. ①② ④. 匝数
【解析】
【详解】(1)[1]磁场对放入其中的磁体能产生磁力的作用,闭合开关前,小磁针不受螺线管的作用,所以是受地磁场的作用偏转,证明了地球周围存在磁场。
(2)[2]电源正、负极对调,通电螺线管中电流的方向发生改变,小磁针N极的指向随之发生改变,故可得出结论:通电螺线管外部的磁场方向与电流的方向有关。
(3)[3]该实验是通过观察螺线管吸引大头针的数目来判断通电螺线管磁场强弱的.由步骤①②可知,螺线管的线圈匝数一定,调节滑动变阻器的滑片P使通过螺线管中的电流大小改变,比较通电螺线管吸引大头针的数目,从而探究通电螺线管的磁场强弱与电流大小的关系。
[4]步骤①③中,开关由a换到b,连入电路的线圈匝数不同,调节滑动变阻器的滑片P使①③中螺线管中的电流大小相等,比较通电螺线管吸引大头针的数目,可以探究电流一定时,通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系。
15. 如图,在“探究杠杆的平衡条件”实验中,选用的杠杆质量分布均匀,刻度均匀,每个钩码的重力相等。
(1)组装好杠杆,将杠杆放到水平位置后松手,发现杠杆按如图甲所示方向转动,则应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,在杠杆A点处挂4个钩码,若想使杠杆水平平衡,则应在B点处挂________个钩码;杠杆水平平衡后,若在A、B两点处都同时多挂一个钩码,则杠杆的________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)图乙中,也可在B点用弹簧测力计沿竖直方向向下拉使杠杆在水平位置平衡,杠杆水平平衡后,将弹簧测力计绕其悬挂点逆时针旋转,在此过程中,仍要保持杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)若选用图丙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡,但老师不建议采用这种方式,原因是___________
【拓展】实验室中还有一根质量分布不均匀的杠杆CD,质量为2.4kg,长度为0.2m。如图丁所示,将两台完全相同的电子秤M、N放在水平桌面上,再将此杠杆用轻质支脚支撑放在两秤上,杠杆与支脚的接触点为E、D,此时M秤的示数是0.8kg。,支脚的质量忽略不计,欲使N秤的示数变为0,应将M秤向右移动________m。()
【答案】 ①. 左 ②. 6 ③. 左 ④. 变大 ⑤. 力与力臂的个数过多,不易得出结论 ⑥. 0.1
【解析】
【详解】(1)[1]安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,左端上翘,如图甲所示。则应将平衡螺母向左调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)[2][3]设一个钩码重力为G,杠杆一格长度为L,根据杠杆平衡条件得到
4G×3L=nG×2L
n=6
杠杆水平平衡后,若在A、B两点处都同时多挂一个钩码,杠杆左端力和力臂的乘积为
5G×3L=15GL
杠杆右端力和力臂的乘积为
7G×2L=14GL
左端力和力臂的乘积大于右端力和力臂的乘积,杠杆左端下沉。
(3)[4]图乙中,也可在B点用弹簧测力计沿竖直方向向下拉使杠杆在水平位置平衡,杠杆水平平衡后,将弹簧测力计绕其悬挂点逆时针旋转60°,在此过程中,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,由杠杆平衡条件可知动力变大,弹簧测力计的示数将变大。
(4)[5]实验中,如图冰所示的方式悬挂钩码,杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果,采用这种方式是不妥当的,这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多。
(6)[6]杠杆的重力
G=mg=2.4kg×10N/kg=24N
设杠杆重心为O,当E点放在托盘秤M上,D端放在托盘秤N上时,以D端为支点,托盘秤M的示数是0.8kg,则托盘受到的压力
F压=mEg=0.8kg×10N/kg=8N
根据力的作用是相互的,所以托盘秤对杠杆E点的支持力为8N,如图所示:
由杠杆平衡条件有
FE×ED=G×OD
8N×ED=24N×OD
ED=3OD
因为
所以
欲使N秤的示数变为0,需将甲秤移到O点,故向右移动的距离为0.1m。
16. 小林利用如图所示实验器材“测定值电阻的阻值”。
(1)在如图甲所示实物电路中错误的连线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确连线;________
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到________(选填“左”或“右”)端。实验中滑动变阻器除了保护电路外,主要作用是________;
(3)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,若此时电路中只有一处故障,则可能是待测电阻R________(选填“短路”或“断路”);
(4)某次测量时电流表的示数如图乙所示,其示数为________A。
【拓展】另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丙所示的图像。小林根据小宇的图像可计算出待测电阻________,电源电压是________V。(实验过程中电源电压保持不变)
【答案】 ①. ②. 右 ③. 改变待测电阻两端电压 ④. 断路 ⑤. 0.28 ⑥. 10 ⑦. 3
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,正确电路图如图所示:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处,即最右端。
[3]“测定值电阻的阻值”的实验中,要多次改变定值电阻两端的电压,记录不同电压下的电流值,多次测量求平均值,因此滑动变阻器的主要作用是通过移动滑片,改变电路中的电流,从而改变待测电阻两端电压。
(3)[4]小林闭合开关后,发现电流表示数为零,则电路中可能存在断路,但电压表有示数,若此时电路中只有一处故障,则可能是待测电阻断路了。
(4)[5]由图乙可知,电流表使用的0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.28A。
拓展:[6][7]待测电阻与滑动变阻器串联,当滑动变阻器连入电路的电阻变小时,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据U=IR,可知待测电阻两端的电压变大,由串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变小,结合题图丙所示的U-I图像可知,小宇在实验中将电压表并联在了滑动变阻器的两端。设电源电压为U,根据串联电路的规律和欧姆定律可得
①
②
由①②解得
Rx=10Ω,U=3V
17. 如图所示,薄壁长方体容器A放在水平桌面上,底面积为,质量为。均匀实心立方体B和C的边长都为4cm,质量分别为,。容器A内装有足量水且放入实心立方体B或C后水均未溢出。已知,。忽略实心立方体吸水、容器壁厚度等次要因素。
(1)求容器A未装水时对水平桌面压强;
(2)若将B缓慢放入容器A中,请分析B平衡时的状态,并求出B放入前后水对容器底部压强的变化量;
(3)若将C缓慢放入容器A中,求出C静止时,对容器底部的压力。
【答案】(1)200Pa;(2)150Pa;(3)0.08N
【解析】
【详解】解:(1)容器A的质量
容器A所受重力
容器A对水平桌面的
容器A的底面积
容器A对水平桌面的压强
(2)B的体积
B的密度
,B在容器A中平衡时的状态是漂浮。 B在容器A中受到的浮力
B物体排开水的体积
液面深度的变化量
水对容器底部压强的变化量
(3)C的体积
C的密度
,C在容器A中平衡时的状态是沉底,C所受的浮力
C所受的重力
根据物体间力的作用是相互的,C对容器底部的压力
答:(1)求容器A未装水时对水平桌面的压强为200Pa;
(2)B放入前后水对容器底部压强的变化量为150Pa;
(3)出C静止时对容器底部的压力为0.08N。
18. 如图所示,电源电压为15V不变。定值电阻的阻值为,滑动变阻器上标有“2A”字样。闭合开关S后,移动滑片P至某一位置时,电流表的示数为1.2A。
(1)求的电功率;
(2)求滑动变阻器接入电路的电阻;
(3)电路中接入一个量程为15V电压表,在电路安全条件下,移动滑片P,电压表示数最小值与最大值之比为,求接入电路的最大阻值。
【答案】(1)7.2W;(2);(3)或
【解析】
【详解】解:(1)由电路图可知,电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电流表的示数为1.2A,两端的电压
的电功率
(2)根据串联电路特点知,两端的电压
根据欧姆定律知,的电阻
(3)电压表接入电路,可能接在的两端,当滑动变阻器电阻最小,电路中的电流最大为2A,此时电压表的示数最大
根据电压表示数最小值与最大值之比为,最小电压
则滑动变阻器的电压
根据串联分压规律,电阻之比等于电压之比,则
解得
当电压表并联在的两端,滑动变阻器最小时,电流最大,电压表的示数最小,此时两端的电压
最小电压
则最大电压
则
解得
因为电压表示数变化,所以不可能接在电源两端,R2接入电路的最大阻值是15Ω或40Ω。
答:(1)的电功率是7.2W;
(2)滑动变阻器接入电路的电阻为;
(3)接入电路的最大阻值是或。
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