内容正文:
二○二四年初中学业水平模拟考试
物理试题 (二)
选择题 (共 24分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题意,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,选对的得2分,多选、错选均不得分)
1. 下列数据最接近一名中学生实际的是( )
A. 心跳的频率约为70Hz B. 正常的步行速度约为4km/h
C. 正常的体温约为24℃ D. 质量约为500kg
2. 北京冬奥会闭幕式上,嘹亮的童声合唱《我和你》,让所有人回忆起 2008年北京首次举办奥运会时的情景,关于童声合唱,下列判断错误的是( )
A. 歌声是由声带振动产生的 B. 不同儿童发出的歌声音调不同
C. 扩音器增大了歌声的响度 D. 歌声通过空气传到现场观众耳中
3. 如图所示,对以下四种光学现象的描述或解释正确的是( )
A. 图甲中小孔成像的大小与小孔的大小有关
B. 利用图乙的光学原理可以解释从不同的角度看到书桌上的课本
C. 图丙中白光通过三棱镜分解出七色光带,最下面的是红色光
D. 图丁中利用了凹透镜对光的会聚作用
4. 下列有关电和磁的说法正确的是( )
A. 电流的方向就是电子的定向移动的方向
B. 地球周围的磁感线是从地理北极出来,回到地理南极的
C. 电磁继电器是一个由电磁铁控制的开关
D. 通电螺线管的极性与电流的大小有关
5. 夏天,刚从冰箱里拿出的冰棍上面挂了一层白花花的“粉”,当把它放在茶杯里时,茶杯的外壁出“汗”。“粉”和“汗”这两种现象的物态变化分别是( )
A. 熔化 液化 B. 凝固 凝华 C. 凝固 汽化 D. 凝华 液化
6. 下列有关分子动理论的说法中正确的是( )
A. “破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着斥力
B. 雾霾天气时空中悬浮大量细微的尘粒,说明分子在做无规则运动
C. 用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D. 将墨水滴入水中观察扩散现象时,我们看不到墨水分子的运动
7. 体育运动中涉及很多物理力学知识,下列体育运动涉及的物理知识说法错误的是( )
A. 踢足球说明力可以改变物体的运动状态
B. 跳远运动员起跳离开地面利用了力的作用是相互的
C. 运动员拉住单杠在空中静止不动时不受重力作用
D. 跨栏运动员到了终点不能立即停下来是因为他具有惯性
8. 体育课上小明同学进行传接篮球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则篮球在( )
A. a、c两点的动能相等 B. a点的机械能比d点机械能大
C. a点动能比d点动能大 D. b点的动能最大
9. 如图所示,甲、乙、丙、丁是四幅实验装置图,下列说法正确的是( )
A. 甲实验可探究产生电磁感应的条件
B. 乙实验说明磁场能产生电流
C. 丙实验说明同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
D. 丁实验说明机械能转化为电能
10. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 用试电笔能测出火线与零线间的电压
B. 使用试电笔时,手指要碰到笔尖金属
C. 空气开关在电流过大时自动断开以保护电路安全
D. 家庭电路中,空气开关“跳闸”,一定是发生了短路故障
11. 在如图所示的电路中,闭合开关后两灯正常发光,下列理解正确的是( )
A. 两灯泡组成串联电路,电流表 A1的示数大于 A2的示数
B. 两灯泡组成并联电路,电流表 A2测的是 L2的电流
C. 两灯泡组成并联电路,电流表A2的示数一定大于A1的示数
D. 两灯泡组成串联电路,电流表A1和A2的示数始终相等
12. 如图所示,用滑轮组将重为400N的物体在10s内匀速提升2m,滑轮组的机械效率为80%,在此过程中忽略绳重和摩擦,则( )
A. 所用的拉力为250N B. 动滑轮重力为50N
C. 拉力做功的功率为125W D. 该滑轮组提升300N的重物时机械效率增大
非选择题 (共 46分)
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分。把答案写在答题卡相应位置)
13. 现在不少中学生长时间过度使用手机会导致一种新型疾病,该病主要表现为观察远处物体不清晰,其形成原理与图中_______(选填“甲”或“乙”)图相符,应佩戴_______(选填“凹”或“凸”)透镜予以矫正。
14. 如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像,由图像可知, 该物质属于_______ (选填“晶体”或“非晶体”); 4~8min过程温度 不变,该物质的内能_______(选填“增大”、“减少”或“不变”)。
15. 甲、乙两人同时同地向东运动,运动图像如图所示。由图可知,乙的速度v=_______m/s ,以乙为参照物,甲向_______(选填“东”或“西”)运动。
16. 小明自制了一个带有电磁铁的木船模型(如图所示)将它放入水中漂浮,船头指向东。闭合开关S,电磁铁的A端为______极;电磁铁由于受到地磁场的作用,船头会指向______(填“南方”或“北方”)。
17. 发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体,这说明能量的转化和转移具有_______。在日常生活中,我们要注意节能环保,尽量使用水能、风能等_______(选填“可再生”或“不可再生”)资源。
18. 有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲,电源电压为24V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙,当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为___Ω。调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为1.2W时,滑动变阻器R连入电路的阻值是___Ω。
三、作图与推理判断题(本题共2小题,共6分。按题目要求在答题卡上相应位置作答)
19. 小海同学去海洋世界体验潜水 一条鱼向他游过来,当鱼游到A 点时,他惊喜地发现自己看到了“两条”同样的鱼,请你画出小海的眼睛在 B 点时看到“两条鱼”的光路图。
20. 如图所示,A为玻璃管与大气相连,B为密闭的玻璃球内装有红墨水,A管内的水位会上升或下降,从而显示天气的好坏。
(1)此装置是利用天气与_______(选填“温度”、“大气压”或“风速”)的关系进行天气预报的;
(2)当A管与B球的液面相平时,瓶内气压_______(选填“大于”、“小于”或“等于”外界大气压;
(3)当A管液面明显上升时,天气开始转为_______(选填“晴朗”或“阴雨”)。
四、实验探究题(本题共3小题,共13分。按题目要求在答题卡上相应位置作答)
21. 小亮在“长度的测量”实验中:
(1)图甲中圆的直径是_______cm;
(2)一条纸带厚薄均匀,他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上,直至恰好能套进一个圆环内,如图乙所示,纸带环绕了n圈,则纸带厚度的表达式是_______。
22. 在物理实验课上同学们为了测量某种液体的密度,在老师的指导下进行了实验。
(1)天平放在水平桌面上,将游码移到标尺的零刻度线后,发现指针偏向分度盘的右侧,此时应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,使指针指向分度盘的中央;
(2)用天平测量烧杯和液体的总质量,天平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和液体的总质量为_______;
(3)将液体倒入量筒中测出液体的体积,同学们重复进行实验,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了“m-V”图像,如图乙所示。图线不过坐标原点的原因是_______,
(4)由图乙可知该液体的密度为_______g/cm3;
(5)对实验结果进行评估,测出液体的密度比实际密度_______(选填“偏大”或“偏小 )。
23. 小楠在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,电路如图甲所示,电源电压为6V保持不变,R 为定值电阻。
(1)连接电路时开关处于断开状态;滑动变阻器滑片调到_______(选填“A”或“B”)端;
(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_______(选填字母);
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路 C.电阻R短路 D.电阻R断路
(3)排除故障后,小楠利用这些器材继续探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图丙所示的图像。由图像可以得出结论:_______
(4)上述实验中,小楠用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路, 闭合开关, 应向_______(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为_______ V时,读出电流表的示数;为完成整个实验,小楠应选取的滑动变阻器的规格为_______(选填字母)。
A.50Ω 1.0A B. 30Ω 1.0A C. 20Ω 1.0A
五、计算题(本题共2小题,共15分。用黑色签字笔在答题卡相应位置作答。解答应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,计算过程中物理量必须带上单位,只写出最后答案的不能得分)
24. 如图所示,电源电压为3V,,。求:
(1)只闭合开关S3,电路中的电流;
(2)只闭合开关S2,电路1min消耗的电能;
(3)闭合开关S1、S2,断开S3,电路的总功率。
25. 小明在实验室模拟研究浮箱种植的情境。他将重力为20N、底面积为400cm2的薄壁柱形容器置于水平桌面上,A 是边长为10cm密度均匀的正方体浮箱模型,通过长为4cm的细线连接着底面积为25cm2的柱形物体B,先将A、B两物体叠放在容器中央,然后缓慢向容器中注水,注水过程中正方体A一直保持竖直状态。当水的深度为12cm时,绳子处于自由状态,如图甲所示,此时物体B 对容器底的压力为1.7N;继续向容器中注水,整个注水过程中正方体A所受浮力E与水的深度h的关系图像如图乙所示,水未溢出。g取10N/kg,细线不可伸长,且质量、体积不计。求:
(1)图甲所示水对容器底的压强;
(2)物体 B的重力;
(3)乙图中对应的h₁是多少厘米。
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二○二四年初中学业水平模拟考试
物理试题 (二)
选择题 (共 24分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题意,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,选对的得2分,多选、错选均不得分)
1. 下列数据最接近一名中学生实际的是( )
A. 心跳的频率约为70Hz B. 正常的步行速度约为4km/h
C. 正常的体温约为24℃ D. 质量约为500kg
【答案】B
【解析】
【详解】A.正常情况下,人的脉搏1min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间接近1s,频率在1Hz左右,故A不符合题意;
B.中学生正常步行的速度在
1.1m/s=1.1×3.6 km/h≈4 km/h
左右,故B符合题意;
C.正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小,故C不符合题意;
D.成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg左右,故D不符合题意。
故选B。
2. 北京冬奥会闭幕式上,嘹亮的童声合唱《我和你》,让所有人回忆起 2008年北京首次举办奥运会时的情景,关于童声合唱,下列判断错误的是( )
A. 歌声是由声带振动产生的 B. 不同儿童发出的歌声音调不同
C. 扩音器增大了歌声的响度 D. 歌声通过空气传到现场观众耳中
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音是由物体振动产生的,歌声是由声带振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.不同儿童发出的歌声音色不同,故B错误,符合题意;
C.扩音器的作用是增大声音的响度,因此通过扩音器我们听到的歌声响度变大,故C正确,不符合题意;
D.声音的传播需要介质,歌声通过空气传到现场观众耳中,故D正确,不符合题意。
故选B。
3. 如图所示,对以下四种光学现象的描述或解释正确的是( )
A. 图甲中小孔成像的大小与小孔的大小有关
B. 利用图乙的光学原理可以解释从不同的角度看到书桌上的课本
C. 图丙中白光通过三棱镜分解出七色光带,最下面的是红色光
D. 图丁中利用了凹透镜对光的会聚作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.由小孔成像的特点知,小孔所成的像的大小与到小孔的距离(物距u)和光屏到小孔的距离(像距v)有关,当像距v不变,物距u减小时像变大,所成像的大小与小孔的形状无关,故A错误;
B.图中是漫反射现象,平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射,当光照射到课本上时会发生漫反射,反射光线射向四面八方,因此我们从不同的角度看到书桌上的课本,故B正确;
C.太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;这其中色光中偏折能力最弱的是红光,偏折能力最强的是紫光,因此最上面的是红光,最下面的是紫光,故C错误;
D.近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,而凹透镜对光线有发散作用,可以使像推迟会聚,从而使像成在视网膜上,图丁中利用了凹透镜对光的发散作用,故D错误。
故选B。
4. 下列有关电和磁的说法正确的是( )
A. 电流的方向就是电子的定向移动的方向
B. 地球周围的磁感线是从地理北极出来,回到地理南极的
C. 电磁继电器是一个由电磁铁控制的开关
D. 通电螺线管的极性与电流的大小有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流的方向与电子(带负电)定向移动的方向相反,故A错误;
B.地理南北极与地磁南北极相反,地磁场的磁感线是从地磁的北极出来,即地理南极附近出来,从地理北极附近进入地球,故B错误;
C.电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关,故C正确;
D.通电螺线管的磁极极性与电流方向和绕线方向有关,与电流大小无关,故D错误。
故选C。
5. 夏天,刚从冰箱里拿出的冰棍上面挂了一层白花花的“粉”,当把它放在茶杯里时,茶杯的外壁出“汗”。“粉”和“汗”这两种现象的物态变化分别是( )
A. 熔化 液化 B. 凝固 凝华 C. 凝固 汽化 D. 凝华 液化
【答案】D
【解析】
【详解】冰棒上粘着白花花的“粉”,是由空气中的水蒸气遇到温度较低的冰棍形成的小冰晶,是凝华现象;茶杯外壁“出汗”,是由空气中的水蒸气遇到温度较低的茶杯液化而成的小水滴,属于液化现象。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 下列有关分子动理论的说法中正确的是( )
A. “破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着斥力
B. 雾霾天气时空中悬浮大量细微的尘粒,说明分子在做无规则运动
C. 用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D. 将墨水滴入水中观察扩散现象时,我们看不到墨水分子的运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.“破镜难重圆”是因为分子间的距离太大,失去了分子间的相互吸引力作用,故A错误;
B.尘粒是肉眼可见的物体,因此雾霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中不属于分子的运动,故B错误;
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了是海绵里的空气跑出来了而不是分子被压缩了,是宏观现象,不能说明分子间有间隙,故C错误;
D.扩散现象是宏观的概念,我们能看到扩散现象的发生,是由于分子不停的做无规则运动的结果,分子的无规则运动是一个微观的概念,我们不能看到分子的运动,故D正确。
故选D。
7. 体育运动中涉及很多物理力学知识,下列体育运动涉及的物理知识说法错误的是( )
A. 踢足球说明力可以改变物体的运动状态
B. 跳远运动员起跳离开地面利用了力的作用是相互的
C. 运动员拉住单杠在空中静止不动时不受重力作用
D. 跨栏运动员到了终点不能立即停下来是因为他具有惯性
【答案】C
【解析】
【详解】A.踢足球时,球的运动速度改变,说明力可以改变物体的运动状态,故A正确,不符合题意;
B.跳远运动员起跳时对地面施加了一个向下的力,同时地面对运动员也施加了一个向上的力,使运动员离开地面,利用了力的作用是相互的,故B正确,不符合题意;
C.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,地球的附近的物体都受到重力,即运动员拉住单杠在空中静止不动时仍受重力作用,故C错误,符合题意;
D.物体由于具有惯性,保持原有的运动状态,跨栏运动员到了终点不能立即停下来是因为他具有惯性,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 体育课上小明同学进行传接篮球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则篮球在( )
A. a、c两点的动能相等 B. a点的机械能比d点机械能大
C. a点动能比d点动能大 D. b点的动能最大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB.不计空气阻力,机械能守恒,a、c两点高度相同,重力势能相同,动能相同,故A符合题意,B不符合题意;
C.a比d高,a重力势能大,机械能守恒,所以d动能大,故C不符合题意;
D.b点最高,重力势能最大,动能最小,故D不符合题意。
故选A。
9. 如图所示,甲、乙、丙、丁是四幅实验装置图,下列说法正确的是( )
A. 甲实验可探究产生电磁感应的条件
B. 乙实验说明磁场能产生电流
C. 丙实验说明同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
D. 丁实验说明机械能转化为电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.导体与灵敏电流计相连,闭合电路时,当导体在磁场中做切割磁感线的运动时,灵敏电流计发生偏转,说明有电流产生,这种现象叫电磁感应现象,因此该实验可探究产生电磁感应的条件,故A正确;
B.乙实验是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故B错误;
C.两磁铁悬挂起来,当同名磁极相互靠近时,相互排斥;当异名磁极相互靠近时,相互吸引,故C错误;
D.导体棒与电源相连,当通电时导体棒由于受磁场力的作用,导体棒会发生运动,故说明通电导体在磁场中受磁场力的作用,是电能转化为机械能,故D错误。
故选A。
10. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 用试电笔能测出火线与零线间的电压
B. 使用试电笔时,手指要碰到笔尖金属
C. 空气开关在电流过大时自动断开以保护电路安全
D. 家庭电路中,空气开关“跳闸”,一定是发生了短路故障
【答案】C
【解析】
【详解】AB.测电笔只能分辨零线和火线,测不出火线和零线之间的电压。使用试电笔时,笔尖接触被测物体,手指接触笔尾金属体,若被测物体带电,则此时被测物体、试电笔、人体、大地构成通路,试电笔中的氖管才可以发光,氖管发光可以判断导线是火线,氖管不发光的是零线。故AB错误;
CD.电路中电流过大时会导致电线发热、电器损坏等问题,甚至会引起火灾。因此,为了保护电路和电器的安全,需要安装空气开关来监测电路中的电流。一旦电流超过空气开关的额定电流,空气开关会自动跳闸,切断电源供应,以保护电器和电路不受损坏。家庭电路中的空气开关跳闸可能是发生了短路,也可能是用电器的总功率过大,故C正确,D错误。
故选C。
11. 在如图所示的电路中,闭合开关后两灯正常发光,下列理解正确的是( )
A. 两灯泡组成串联电路,电流表 A1的示数大于 A2的示数
B. 两灯泡组成并联电路,电流表 A2测的是 L2的电流
C. 两灯泡组成并联电路,电流表A2的示数一定大于A1的示数
D. 两灯泡组成串联电路,电流表A1和A2的示数始终相等
【答案】C
【解析】
【详解】从图中可以看出,电流在流经两盏灯泡时有2条路径,所以这两盏灯泡是并联的,并联电路中两灯泡工作时互不影响,电流表与灯泡L1串联,所以是测量的是通过L1的电流,电流表A2测的是干路的电流,由并联电路,干路电流等于各支路电流之和得,流表A1的示数一定小于A2的示数,故ABD错误,故C正确。
故选C。
12. 如图所示,用滑轮组将重为400N的物体在10s内匀速提升2m,滑轮组的机械效率为80%,在此过程中忽略绳重和摩擦,则( )
A. 所用的拉力为250N B. 动滑轮重力为50N
C. 拉力做功的功率为125W D. 该滑轮组提升300N的重物时机械效率增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,与动滑轮连接的绳子段数n=2。滑轮组的机械效率为80%,机械效率可以表示为
代入数据为
解得,故A符合题意;
B.忽略绳重和摩擦,根据滑轮组拉力与物重关系可知
即
解得,故B不符合题意;
C.绳子自由端移动的距离为
拉力做的功为
拉力的功率为
故C不符合题意;
D.滑轮组的机械效率可表示为
即有用功越小时,机械效率越低,当物重由400N减小为300N时,有用功减小,机械效率降低,故D不符合题意。
故选A。
非选择题 (共 46分)
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分。把答案写在答题卡相应位置)
13. 现在不少中学生长时间过度使用手机会导致一种新型疾病,该病主要表现为观察远处物体不清晰,其形成原理与图中_______(选填“甲”或“乙”)图相符,应佩戴_______(选填“凹”或“凸”)透镜予以矫正。
【答案】 ①. 甲 ②. 凹
【解析】
【详解】[1]由题意可知,眼睛观察远处物体不清晰,为近视眼,产生近视眼的原因是,晶状体太厚,折光能力太强,焦距变小,远处的物体的像成在视网膜前方,故这种疾病的形成原理与甲图符合。
[2]凹透镜对光线有发散,可以用凹透镜的镜片进行矫正,使物体的像重新成在视网膜上。
14. 如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像,由图像可知, 该物质属于_______ (选填“晶体”或“非晶体”); 4~8min过程温度 不变,该物质的内能_______(选填“增大”、“减少”或“不变”)。
【答案】 ①. 晶体 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]分析图像可知,物质的温度整体呈上升趋势,且有一段时间物质吸热但温度不变,说明这是晶体熔化的图像,图像中呈水平的一段所对应的温度0℃就是物质的熔点。
[2]晶体熔化过程要吸收热量,内能增加。
15. 甲、乙两人同时同地向东运动,运动图像如图所示。由图可知,乙的速度v=_______m/s ,以乙为参照物,甲向_______(选填“东”或“西”)运动。
【答案】 ①. 2 ②. 东
【解析】
【详解】[1]由图可知,乙做匀速直线运动,乙的速度
[2]甲做匀速直线运动,速度为3m/s,大于乙的速度,甲、乙两人同时同地向东运动,则甲在乙前方,以乙为参照物,甲向东运动。
16. 小明自制了一个带有电磁铁的木船模型(如图所示)将它放入水中漂浮,船头指向东。闭合开关S,电磁铁的A端为______极;电磁铁由于受到地磁场的作用,船头会指向______(填“南方”或“北方”)。
【答案】 ①. S##南 ②. 北方
【解析】
【详解】[1]闭合开关S,根据线圈中的电流方向结合安培定则,电磁铁的B端为N极,A端为S极。
[2]因地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地球北极附近,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故船头指向北方。
17. 发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体,这说明能量的转化和转移具有_______。在日常生活中,我们要注意节能环保,尽量使用水能、风能等_______(选填“可再生”或“不可再生”)资源。
【答案】 ①. 方向性 ②. 可再生
【解析】
【详解】[1][2]能量的转化和守恒定律即指能量在转化和转移中总量保持不变;能量转化具有方向性,在利用能量的过程中有能量耗散,耗散的能量不可再利用,所以我们要节约能源;水能、风能、都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源。
18. 有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲,电源电压为24V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙,当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为___Ω。调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为1.2W时,滑动变阻器R连入电路的阻值是___Ω。
【答案】 ①. 60 ②. 90
【解析】
【详解】[1]灯泡L的额定电压为24V时,灯泡正常发光,由图乙知此时通过灯泡的电流为0.4A,则灯丝的电阻为
[2]由图乙知,当灯泡两端的电压为6V时,通过的电流为0.2A时,灯泡的实际功率为1.2W,由串联电路电压的特点知,变阻器两端的电压为
滑动变阻器R连入电路的阻值为
三、作图与推理判断题(本题共2小题,共6分。按题目要求在答题卡上相应位置作答)
19. 小海同学去海洋世界体验潜水 一条鱼向他游过来,当鱼游到A 点时,他惊喜地发现自己看到了“两条”同样的鱼,请你画出小海的眼睛在 B 点时看到“两条鱼”的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】当鱼游到A 点时,他惊喜地发现自己看到了“两条”同样的鱼,说明鱼同时在水面发生反射与折射,“两条”同样的鱼分别是反射与直线传播成的像。过A点作水面的对称点A′,得到A点的鱼在水面反射成的像,连接B点与对称点A′,得到反射光线,反射光线与水面的交点为入射点,连接入射点与A点得到入射光线;连接AB得到A点的鱼反射的光线进入眼睛的光线,得到直线传播的光路,如图所示:
20. 如图所示,A为玻璃管与大气相连,B为密闭的玻璃球内装有红墨水,A管内的水位会上升或下降,从而显示天气的好坏。
(1)此装置是利用天气与_______(选填“温度”、“大气压”或“风速”)的关系进行天气预报的;
(2)当A管与B球的液面相平时,瓶内气压_______(选填“大于”、“小于”或“等于”外界大气压;
(3)当A管液面明显上升时,天气开始转为_______(选填“晴朗”或“阴雨”)。
【答案】 ①. 大气压 ②. 等于 ③. 阴雨
【解析】
【详解】(1)[1]由题意可知,随着环境气压的变化,A管内的水位会上升或下降,说明此装置是利用天气与大气压的关系进行天气预报的。
(2)[2]当A管与B球的液面相平时,两液面受到的气体压强相等,说明瓶内气压等于外界气压。
(3)[3]一般来说,阴天下雨的天气大气压比晴朗天气大气压低,当A管液面明显上升时,说明外界气压小于瓶内气压,因此天气开始转为阴雨。
四、实验探究题(本题共3小题,共13分。按题目要求在答题卡上相应位置作答)
21. 小亮在“长度的测量”实验中:
(1)图甲中圆的直径是_______cm;
(2)一条纸带厚薄均匀,他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上,直至恰好能套进一个圆环内,如图乙所示,纸带环绕了n圈,则纸带厚度的表达式是_______。
【答案】 ①. 1.55 ②.
【解析】
【详解】(1)[1]图甲中,1cm之间有10小格,分度值为1mm,读数时估读到分度值的下一位,圆的左侧与1.00cm对齐,右侧与2.55cm对齐,则圆的直径为
(2)[2]由于纸带的厚度太小,所以无法直接用刻度尺来进行测量,因此要用累积法来完成实验;可将纸带紧密绕在铅笔上,直到刚好套入圆环中,然后数出纸带的圈数n;n圈纸带的厚度为圆环内径与圆柱形铅笔的内径差的二分之一,即,则纸带厚度的表达式是
22. 在物理实验课上同学们为了测量某种液体的密度,在老师的指导下进行了实验。
(1)天平放在水平桌面上,将游码移到标尺的零刻度线后,发现指针偏向分度盘的右侧,此时应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,使指针指向分度盘的中央;
(2)用天平测量烧杯和液体的总质量,天平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和液体的总质量为_______;
(3)将液体倒入量筒中测出液体的体积,同学们重复进行实验,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了“m-V”图像,如图乙所示。图线不过坐标原点的原因是_______,
(4)由图乙可知该液体的密度为_______g/cm3;
(5)对实验结果进行评估,测出液体的密度比实际密度_______(选填“偏大”或“偏小 )。
【答案】 ①. 左 ②. 49 ③. 由图乙可知,当液体的体积为0时,质量不为0,此时的质量为25g,即为烧杯的质量,则图像中纵轴不是液体的质量,而是液体和烧杯的总质量,所以图像不过原点 ④. 0.8 ⑤. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]在调平时,指针偏向分度盘的右侧,说明右端下沉,此时应将平衡螺母向左端调节,直到指针指向分度盘的中央。
(2)[2]由图甲可知,标尺的分度值为0.2g,示数为4g,烧杯和液体的总质量为
(3)[3]略。
(4)[4]由图丙可知,当液体的体积为0时,烧杯的质量为25g,当烧杯和液体的总质量为45g时,液体的体积为25cm3,则液体的质量为
故液体的密度为
(5)[5]实验时,将液全部体倒入量筒中时,由于烧杯中会附着一些液体,即烧杯中的液体不能全部倒入量筒中,故所测液体的体积会偏小,根据可知,所测的密度比实际密度偏大。
23. 小楠在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,电路如图甲所示,电源电压为6V保持不变,R 为定值电阻。
(1)连接电路时开关处于断开状态;滑动变阻器滑片调到_______(选填“A”或“B”)端;
(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_______(选填字母);
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路 C.电阻R短路 D.电阻R断路
(3)排除故障后,小楠利用这些器材继续探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图丙所示的图像。由图像可以得出结论:_______
(4)上述实验中,小楠用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路, 闭合开关, 应向_______(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为_______ V时,读出电流表的示数;为完成整个实验,小楠应选取的滑动变阻器的规格为_______(选填字母)。
A.50Ω 1.0A B. 30Ω 1.0A C. 20Ω 1.0A
【答案】 ①. A ②. D ③. 电压一定时,电流与电阻成反比。 ④. A ⑤. 2 ⑥. A
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应断开,滑动变阻器滑片调到阻值最大处,即A端。
(2)[2]电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表有示数,说明电压表与滑动变阻器、电流表、电源是通路,故障可能是定值电阻R断路,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)[3]由图丙可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[4][5]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
[6]电阻两端的电压始终保持2V不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当最大接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
五、计算题(本题共2小题,共15分。用黑色签字笔在答题卡相应位置作答。解答应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,计算过程中物理量必须带上单位,只写出最后答案的不能得分)
24. 如图所示,电源电压为3V,,。求:
(1)只闭合开关S3,电路中的电流;
(2)只闭合开关S2,电路1min消耗的电能;
(3)闭合开关S1、S2,断开S3,电路的总功率。
【答案】(1)0.15A;(2)108J;(3)2.4W
【解析】
【详解】解:(1)只闭合开关S3,两电阻串联,根据欧姆定律可知电路中的电流
(2)只闭合开关S2,电路为R1的简单电路,电路1min消耗的电能
(3)闭合开关S1、S2,断开S3,两电阻并联,电路的总功率
答:(1)只闭合开关S3,电路中的电流为0.15A;
(2)只闭合开关S2,电路1min消耗的电能为108J;
(3)闭合开关S1、S2,断开S3,电路的总功率为2.4W。
25. 小明在实验室模拟研究浮箱种植的情境。他将重力为20N、底面积为400cm2的薄壁柱形容器置于水平桌面上,A 是边长为10cm密度均匀的正方体浮箱模型,通过长为4cm的细线连接着底面积为25cm2的柱形物体B,先将A、B两物体叠放在容器中央,然后缓慢向容器中注水,注水过程中正方体A一直保持竖直状态。当水的深度为12cm时,绳子处于自由状态,如图甲所示,此时物体B 对容器底的压力为1.7N;继续向容器中注水,整个注水过程中正方体A所受浮力E与水的深度h的关系图像如图乙所示,水未溢出。g取10N/kg,细线不可伸长,且质量、体积不计。求:
(1)图甲所示水对容器底的压强;
(2)物体 B的重力;
(3)乙图中对应的h₁是多少厘米。
【答案】(1)1200Pa;(2)2.7N;(3)10cm
【解析】
【详解】解:(1)图甲所示水对容器底的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
(2)由图乙可知,容器内水深度为4cm时,图象出现拐点,且此时A受到的浮力为0,说明此时水恰好接触A的下表面,即B的高度为:hB=4cm,所以B的体积为
VB=SBhB=25cm2×4cm=100cm3
水的深度为12cm时,绳子处于自由状态,此时B受重力、支持力和浮力作用,此时B受到的浮力为
F浮B=ρ水gV排B=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
此时容器底对物体B的支持力为
F支B=F压B=1.7N
所以
GB=F浮B+F支B=1N+1.7N=2.7N
(3)由图乙可知,当容器内水深度为h1时,图象出现拐点,且随后注水一段时间内A受到的浮力保持不变,说明此时A恰好处于漂浮状态,则
GA=FA浮=6N
由阿基米德原理可知,此时A排开水的体积为
则A浸入水中的深度为
故乙图中对应的
h1=hB+hA浸=4cm+6cm=10cm
答:(1)图甲所示水对容器底的压强为1200Pa;
(2)物体B的重力为2.7N;
(3)乙图中对应的h1是10cm。
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