精品解析:2024年重庆市巴渝学校中考二模物理试题
2024-08-09
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内容正文:
物理试题
(全卷共四个大题,满分80分 与化学共用120分钟完卷)
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分。)
1. 关于下列物理量的估测,正确的是( )
A. 冬季洗澡水的温度约为70℃
B. 从地面上捡起物理书放在桌面上做功约为2J
C. 中学生跑100m的速度约为150m/s
D. 家用电冰箱的功率约为20000W
【答案】B
【解析】
【详解】A.人的正常体温为37℃,适合人们洗澡的水温为40℃,故A错误;
B.一本物理课本的质量约为250g=0.25kg,其重力为
课桌大约高0.8m,将物理课本从地面捡起放至课桌上做的功为
故B正确;
C.男子百米世界纪录的速度约为10m/s,中学生百米速度不可能达到150m/s,故C错误;
D.家用电冰箱的工作电流约为1A,其功率约为
故D错误。
故选B。
2. 下列关于热学的知识,说法正确的是( )
A. 炒菜是通过做功的方式增加菜的内能
B. 手捏面包,面包体积变小了,说明分子间有间隙
C. 北方冬天在菜窖里放几桶水是利用水凝固放热来保存蔬菜
D. 夏天人们喜欢往地上洒水降温,是利用水的比热容较大的性质
【答案】C
【解析】
【详解】A.炒菜时,菜从锅上吸收热量,是通过热传递的方式增加菜的内能,故A错误;
B.手捏面包,面包体积变小了,是因为面包内有气孔,不能说明分子间有间隙,故B错误;
C.北方冬天在菜窑里放几桶水,当温度降低时,水凝固放出热量,可防止菜被冻坏,故C正确;
D.夏天人们喜欢往地上洒水降温,是利用水蒸发吸热,故D错误。
故选C。
3. 如图所示是关于电和磁现象的四幅图,其中描述正确的是( )
A. 如图甲,闭合开关S,小磁针将逆时针转动
B. 如图乙,该现象称为电磁感应现象
C. 如图丙,该装置与动圈式话筒的原理相同
D. 如图丁,该装置工作时将电能转化为机械能
【答案】A
【解析】
【详解】A.如图甲,闭合开关S,根据安培定则,螺线管右端为N极,根据异名磁极相互吸引,小磁针将逆时针转动,故A正确;
B.图乙,是奥斯特实验,该现象称为电流的磁效应,故B错误;
C.如图丙,是电动机原理图,通电线圈在磁场中受力转动,动圈式话筒是发电机原理,故C错误;
D.如图丁,是电磁感应现象,将机械能转化为电能,故D错误。
故选A。
4. 我国古代有许多描述光现象的精彩诗句,如辛弃疾的“溪边照影行,天在清溪底”。在图现象中与“天在清溪底”的原理相同的是( )
A. 山鸡舞镜 B. 小孔成像
C. 海市蜃楼 D. 日晷
【答案】A
【解析】
【详解】天在清溪底是以天为景物,以水面为平面镜成像在水中的,是由光的反射形成的。
A.山鸡舞镜时平面镜成像现象,是是由光的反射形成的,故A符合题意;
B.小孔成像是光的直线传播形成,故B不符合题意;
C.海市蜃楼是光的折射形成,故C不符合题意;
D.日晷光的直线传播现象,故D不符合题意。
故选A。
5. 公元前388年的《墨经》记载的杠杆原理,比阿基米德在《论平面图形的平衡》中提出的杠杆原理还早两百多年。墨子将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。下列图中的杠杆属于“本短标长”的是( )
A. 食品夹 B. 钢丝钳
C. 钓鱼竿 D. 筷子
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,“本短标长”是指动力臂长,阻力臂短,属于省力杠杆;
A.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B符合题意;
C.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
6. 为方便广大师生就餐,一中就餐系统升级,师生可通过刷卡或人脸识别扣款就餐。系统接通电源,指示灯发光;刷卡或人脸识别成功时(相当于分别闭合对应的开关S1、S2),扣款程序启动。如图所示的电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题知,人脸识别、刷卡识别,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而使扣款系统启动工作,所以两个开关应并联后再与扣款系统串联在电源上;灯泡与扣款系统能独立工作,是并联的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7. 图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景,其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为40kg,两名工人和工具的总质量为160kg,某次吊升过程中,吊篮在30s内匀速上升了6m。不计滑轮重、绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 吊篮的机械能守恒 B. 电动机对绳子的拉力为400N
C. 电动机拉动绳子的功率为400W D. 滑轮组的机械效率为87.5%
【答案】C
【解析】
【详解】A.吊篮匀速上升,质量不变,速度不变,动能不变;同时高度变大,其重力势能变大;因动能不变,重力势能变大,且机械能为动能与势能的和,所以机械能增大,即机械能不守恒,故A错误;
B.由图可知,有4段绳子拉着动滑轮,不计滑轮重、绳重和摩擦,电动机对绳子的拉力为
故B错误;
C.绳子自由端移动的距离为
s=4h=4×6m=24m
绳子自由端移动的速度为
根据
可知,电动机拉动绳子的功率为
P=Fv=500N×0.8m/s=400W
故C正确;
D.不计滑轮重、绳重和摩擦,电动机对吊篮做的功为额外功,对人和工具做的功为有用功,则克服吊篮做的额外功为
W吊篮=G吊篮h= m吊篮g h=40kg×10N/kg ×6m=2400J
有用功为
W有=Gh= mgh=160kg×10N/kg ×6m=9600J
机械效率为
故D错误。
故选C。
8. 如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象,如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为16V
B. 当电流表示数为0.25A时,滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C. 若滑动变阻器连入电路的阻值变小,则电压表V与电流表A示数之比变小
D. 若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18~50Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图甲可知,灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;由图乙可知,当电流表的示数为0.6A时,电压表的示数为6V,即灯泡L两端的电压为6V,由图丙可知,当电流表示数为0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,滑动变阻器两端的电压
U滑=I滑R滑=0.6A×10Ω=6V
电源电压
U=UL+U滑=6V+6V=12V
故A错误;
B.由图乙可知,当电流表示数为0.25A时,电压表的示数为1V,即灯泡L两端的电压为1V,此时滑动变阻器两端的电压
U滑′=U-UL′=12V-1V=11V
此时滑动变阻器连入电路的阻值
故B错误;
C.由图丙可知,当滑动变阻器连入电路的阻值变小时,电路中的电流将变大,由图乙可知,当电路中的电流变大时,电压表示数也将变大,但电压表示数增大得比电流表示数增大得更快,由可知,电压表的示数与电流表的示数的比值将变大,故C错误;
D.将电压表量程换为0~3V时,当电压表示数为3V时,由图乙可知,通过灯泡的电流为0.5A,所以通过滑动变阻器的电流是0.5A,此时滑动变阻器两端的电压
U滑″=U-UL″=12V-3V=9V
此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值
当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,由图丙可知电路中的电流将减小,当电路中的电流减小时,由图乙可知灯泡L两端的电压也减小,此时电流表、电压表、灯泡都不会损坏,所以滑动变阻器接入电路的最大阻值是50Ω,故将电压表量程换为0~3V时,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是18~50Ω,故D正确。
故选D。
二、填空作图题(本题共7个小题,作图2分,其余每空1分,共12分。)
9. 古诗词中蕴含着丰富的物理知识。“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。”风声是由空气___________产生的;风能卷起屋顶上的“茅”,是因为流体在流速大的地方压强___________。
【答案】 ①. 振动 ②. 小
【解析】
【详解】[1]一切声音都是由于物体振动产生的,风声是由空气振动产生的。
[2]风能卷起屋顶上的“茅”,是因为流体在流速大的地方压强小,风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内空气流动速度小,压强大,屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到的向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的压力差,将茅草卷上去。
10. 2024年4月25日,长征二号F遥十八运载火箭,搭载神舟十八号载人飞船,在我国酒泉卫星发射中心点火发射。载人飞船的返回舱计划着陆在东风着陆场预定区域。在火箭加速升空过程中,以地面为参照物,火箭是________的(选填“运动”或“静止”)。在返回舱返回地面的过程中会与大气摩擦,使返回舱的部分机械能转化为________能。
【答案】 ①. 运动 ②. 内
【解析】
【详解】[1]在火箭加速升空过程中,以地面为参照物,火箭的位置发生了变化,是运动的。
[2]在返回舱返回地面的过程中会与大气摩擦,克服摩擦做功,使返回舱的部分机械能转化为内能,返回舱的温度升高。
11. 地暖全称为地面辐射供暖,分为水地暖与电地暖两种,大部分家用地暖用水作供暖介质。若每小时有500kg的50℃水流入房间,而流出房间的水温度为45℃,则水每小时放出的热量为__________J(),这是通过__________(填“热传递”或“做功”)的方式增大了房间内空气的内能。
【答案】 ①. ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]水每小时向房间放出热量
[2]水向房间内的空气放出热量,使空气的内能增加,温度升高,这是通过热传递的方式增大空气的内能。
12. 小南想利用电能表测量新能源汽车充电时的平均功率。于是关闭家中其他用电器,只让新能源汽车充电,充电前他观察到电能表如图所示,此刻电能表的示数为__________kW·h,经过2小时充电完成后,电能表的示数为548.7kW·h,则此台新能源汽车充电的平均功率为__________kW。
【答案】 ①. 528.7 ②. 10
【解析】
【详解】[1]电能表的最后一位是小数,单位是kW·h,由图可知电能表的示数是528.7kW·h。
[2]经过2小时充电完成后,电能表的示数为548.7kW·h,则新能源汽车消耗的电能
W=548.7kW·h-528.7kW·h=20kW·h
新能源汽车充电的平均功率为
13. 一底面积为80cm2的薄壁容器放置在水平地面上(如图甲所示),内放有一柱形物体。物体是由高18cm、底部嵌有薄金属块的塑料制成。缓慢向图甲所示容器中注水到一定深度时物体会漂浮,继续注水到20cm时停止,注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如图乙所示。当把物体水平切掉一部分后,剩余部分放入水中恰好悬浮,测得物体剩余部分的质量为0.08kg。注水停止时水对容器底部的压力为__________N;图乙中m2的值为__________g。()
【答案】 ①. 16 ②. 1120
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,注水到16cm时,物体受到的浮力刚好等于重力,注水到20cm时停止,水对容器底部的压强
水对容器底部的压力
[2]当注入水深度时,物体恰好处于漂浮状态,由浮漂条件知
代入数据
①
当把柱体水平切掉一部分后,剩余部分放入水中恰好悬浮,即
即
②
由①②式可得
所以柱体恰好处于漂浮状态时注入水的体积
注水的质量
14. 如图所示,为杠杆,O为支点,O在中点以右。在B点处挂一个重物,请画出杠杆在如图所示位置平衡时,受到的最小动力及其动力臂。
【答案】
【解析】
【详解】在阻力、阻力臂不变的情况下下,根据杠杆平衡条件可知,当动力F1的力臂最长时,F1最小,由图可知,当F1垂直于杠杆且作用在A点时动力臂L1最长,F1最小;阻力使杠杆逆时针转动,故动力使杠杆顺时针转动,故F1的方向斜向上,最小动力F1和动力臂L1的示意图如下图所示
15. 如图,一束光从水中斜射入空气,请作出它的反射光线和大致的折射光线.
( )
【答案】
【解析】
【详解】先过入射点作出法线,根据反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线左侧的水中作出反射光线;根据光的折射定律,光从水中斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线与入射光线在两种介质中,在法线左侧的空气中作出折射光线,如图所示:
三、实验探究题(本题共3小题, 16题6分, 17题8分, 18题8分, 共22分。)
16. 如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,凸透镜的焦距为___________cm;
(2)如图乙所示,蜡烛恰好在光屏上成倒立、___________的实像(选填“放大”、“缩小”或“等大”)。人们利用这一成像特点,制成了___________(选填“照相机”或“投影仪)。
小芳用如图所示的装置“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
(3)图甲中温度计的安装是 ___________(选填“正确”或“错误”)的,会导致所测温度偏高;
(4)沸腾时水中气泡的情形如图乙中 ___________(选填“A”或“B”);
(5)当水温接近90℃时,每隔 1min记录一次温度,并绘制了如图丙所示水温随时间变化的图像,由图丙可知,此时的大气压 ___________一个标准大气压(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】(1)10.0
(2) ①. 放大 ②. 投影仪
(3)错误 (4)A
(5)小于
【解析】
【小问1详解】
根据平行光测焦距的方法,由图甲可知,凸透镜的焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
【小问2详解】
[1][2]由图乙可知,物距小于像距,根据凸透镜成像的规律,此时光屏上呈倒立、放大的实像,投影仪是根据这一原理制成的;照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的。
【小问3详解】
由图甲可知,温度计的玻璃泡接触了烧杯底部,会导致测量的温度偏高,此操作错误。
【小问4详解】
水沸腾时会产生大量气泡,且气泡在上升过程中逐渐变大,故可知沸腾时水中气泡的情形如图乙中A。
【小问5详解】
由图丙可知,水沸腾后温度保持在沸点不变,故可知水的沸点为97℃,一标准大气压下水的沸点为100℃,气压越低,液体的沸点越低,故此时大气压小于1标准大气压。
17. 如图所示,某实验小组利用一合金块进行了“探究影响浮力大小因素”的实验;
(1)合金块的质量为__________kg,图乙中合金块受到的浮力为__________N;
(2)由图甲、乙、丙可知,浮力的大小与__________有关;由图甲、丙、丁可知:合金块浸没后,所受的浮力大小与物体浸没深度__________;由图甲、丙、__________可知:合金块所受的浮力大小与液体密度有关;
(3)根据实验过程可知,合金块的体积是__________m3;
(4)该小组同学还想利用烧杯、量筒和泡沫块来测量合金块的密度,步骤如下;
①用烧杯和量筒组成如图己所示装置,并放在水平台上,烧杯装满水;
②把泡沫块轻轻放入烧杯,使之漂浮在水面,不再溢出水时,测得量筒中水的体积为V1;
③用细线拴住合金块轻放入烧杯,直至下沉至杯底,测得此时量筒中水的体积为V2;
④取出合金块轻放在泡沫块上,泡沫块和合金块漂浮在水面,此时量筒中水的体积为V3;
水的密度为ρ水,则合金块的密度为ρ=__________(用V1、V2、V3、ρ水表示);
若在步骤④中,将合金块从水中取出,放在泡沫块上方时,若该合金块沾上了一些水,则会导致测得的合金块密度__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 0.6 ②. 1 ③. 排开液体的体积 ④. 无关 ⑤. 戊 ⑥. 2.5×10-4m3 ⑦. ⑧. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,合金块的重力为6N,则合金块的质量
[2]图甲中物体的重力为6N,图乙中弹簧测力计的示数为5N,则图乙中合金块受到的浮力
F浮=G-F乙=6N-5N=1N
(2)[3]观察图甲、乙、丙发现,合金块浸在液体中,排开液体的体积越大,合金块受到的浮力越大,所以浮力的大小与排开液体的体积有关。
[4]比较图甲、丙、丁知,排开液体的体积相同,而液体的密度相同,物体在液体中的深度不同,两图中,测力计示数相同,根据称重法可知,金属块受到的浮力相同,故由实验数据可得到的结论是:金属块浸没后,所受的浮力大小与深度无关。
[5]比较图甲、丙、戊可知,排开液体的体积相同,而液体的密度不同,两图中,测力计示数不同,根据称重法可知,金属块受到的浮力不同,故由实验数据可得到的结论是:浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有关。
(3)[6]比较图甲、丁知,金属块浸没在水中受到的浮力
F浮水=G-F丙=6N-3.5N=2.5N
根据阿基米德原理得,金属块的体积
(4)[7]泡沫漂浮在水面,则泡沫的重力
G泡=F泡浮=ρ水gV1
泡沫和金属块一起漂浮,对泡沫和合金块进行受力分析可得
G泡+G金属块=F浮总=ρ水gV3
所以,合金块的重力
G合金块=G合金块-G泡=ρ水gV3-ρ水gV1=ρ水g(V3-V1)
由G=mg可得,合金块的质量
由步骤②与③可知,合金块的体积
V合金块=V2-V1
合金块的密度
[8]取出合金块轻轻放置在泡沫块上方时,虽然合金块上会沾一些水,导致“溢水杯”中水的体积减小,但“沾水”的合金块放在泡沫块上方时会多排开一些水,且“溢水杯”中水的体积减小量正好等于由于合金块“沾水”而多排开水的体积,则步骤④中测得的m排不变,即测得合金块的质量不变,根据可知测得合金块的密度不变。
18. 小渝使用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,电源电压为5V,小灯泡标有“2.5V”字样。电流表量程选用“0~0.6A”,电压表量程选用“0~3V”;
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确的连线__________;
(2)实验前开关应__________(选填“闭合”或“断开”),变阻器的滑片应调节到最__________端(选填“左”或“右”);
(3)电路连接就绪后开始实验,得到小灯泡的I—U图像如图乙,则实验中使用的滑动变阻器最大阻值为__________,小灯泡的额定功率为__________W;
(4)小渝将图甲电路中的小灯泡依次替换为了不同阻值的定值电阻,完成了探究“电流与电阻的关系”的实验:现有、、、、五只定值电阻,在实验过程中将定值电电阻由换成后,需向__________(选填“左”或“右”)调节滑片,眼睛要注视__________(选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”);
(5)在第(4)题所述的实验中,小渝用电阻箱替代滑动变阻器进行相同实验,记录了每次实验的电流大小以及电阻箱接入电路的阻值,并在同一坐标系中分别绘制了“电流与定值电阻阻值”的关系曲线A和“电流与电阻箱阻值”的关系曲线B,他发现两条曲线没有任何交点,其原因是__________。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. 右 ④. 10 ⑤. 0.625 ⑥. 右 ⑦. 电压表 ⑧. 两次实验的电压不同
【解析】
【详解】(1)[1]由于电路中电压表测量灯泡两端电压,所以电压表连接错误,如下图所示:
(2)[2]为了电路中各元件安全,实验前开关应处于断开状态。
[3]为了电路中各元件安全,实验前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大端,所以变阻器的滑片应调节到最右端。
(3)[4]小灯泡的额定电压为2.5V,由乙图可知,灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,则通过滑动变阻器的电流为0.25A,则滑动变阻器的阻值
[5]小灯泡的额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
(4)[6]探究“电流与电阻的关系”的实验时,应控制定值电阻两端电压不变,电阻由5Ω换成10Ω后,电阻两端电压增大,为了使定值电阻两端电压不变,应将滑动变阻器的阻值增大,所以滑动变阻器的滑片向右调节。
[7]由于要调节电压表示数,所以眼睛要注视电压表。
(5)[8]由于电流与电阻的乘积是电压的大小,“电流与定值电阻阻值”的关系曲线A和“电流与电阻箱阻值”的关系曲线B没有任何交点,则两次实验中的电压大小不同,所以原因是两次实验的电压不同。
四、论述与计算题(第19题6分,第20题8分,第21题8分,共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分。)
19. 2024年4月24日是第九个“中国航天日”。从首次载人飞行任务成功,到今天进入太空,已经成为中国航天的“家常便饭”。已知某次任务时载人返回舱的总质量约3t,在距离地面约10km时,返回舱会先打开伞舱盖,然后依次拉开引导伞、减速伞、牵顶伞、最后主降落伞落地,如图所示,总共用时800s。求:
(1)返回舱从打开伞舱盖到落地的平均速度;
(2)返回舱从打开伞舱盖到落地过程中重力做功的平均功率。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:(1)返回舱从打开伞舱盖到落地的平均速度为
(2)返回舱从打开伞舱盖到落地过程中重力做功的平均功率为
答:(1)返回舱从打开伞舱盖到落地的平均速度为;
(2)返回舱从打开伞舱盖到落地过程中重力做功的平均功率为。
20. 如图甲所示,是某品牌电吹风的原理图,S是功能切换开关,可实现“关”、“凉风”、“热风”之间的转换,某次工作过程中,其电功率与时间的图像如图乙所示。求:
(1)电吹风吹凉风时,通过电动机的电流是多大?
(2)吹热风挡时电热丝的电阻是多大?
(3)某一天,小仁断开家中其它用电器,只用电吹风吹热风时,发现家中如丙图所示的电能表6min内指示灯闪烁了150次,求电吹风此时的实际功率是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)由图甲可知,电吹风吹凉风时,电路为电动机的简单电路,由图乙可知,吹凉风时,电动机的功率为,由公式可得,电吹风吹凉风时,通过电动机的电流为
(2)由图甲可知,电吹风吹热风时,电动机与电热丝并联,结合图乙可知,电热丝的功率为
由公式可得,吹热风挡时电热丝的电阻为
(3)由图丙可知,表示电路中用电器每消耗电能,电能表的指示灯闪烁次,则指示灯闪烁次,电吹风消耗的电能
电吹风的实际功率为
答:(1)电吹风吹凉风时,通过电动机的电流为;
(2)吹热风挡时电热丝的电阻为;
(3)电吹风此时的实际功率为。
21. 图甲所示为小江自制的电子秤基本原理:一支点为O的轻质杠杆(AO︰BO=3︰2),其A端通过一竖直轻杆进行支撑,使杠杆始终在水平位置保持平衡,杠杆上的B点挂有一质量为300g、容积为1500cm³的容器。轻杆底部压在压敏电阻Rₓ之上,该压敏电阻阻值与其所受压力的关系如图乙所示。在压敏电阻所在的电路中,电源电压U为12V,定值电阻R0阻值为15Ω。闭合开关S,缓慢向空容器中加水直至加满,求:
(1)加水前杠杆A端受到的支持力;
(2)加满水后,压敏电阻两端电压;
(3)容器中没有装水时,Rx的功率为P,装有液体质量为多少kg时,Rx的功率仍为P。
【答案】(1)2N;(2)3V;(3)1.05kg
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,加水前B点受到向下的拉力等于容器的重力,即
FB=G容=m容g=0.3kg×10N/kg=3N
根据杠杆平衡的条件可得
FB×BO=FA×AO
则
(2)加满水后,水的质量为
m水=ρV=1.0×103kg/m3×1500×10-6m3=1.5kg
此时B点受到向下的拉力等于容器和水的总重力,即
FB1=G总=(m容+m水)g=(0.3kg+1.5kg)×10N/kg=18N
根据杠杆平衡的条件可得
FB1×BO=FA1×AO
则
此时压敏电阻受到的压力为12N,由图乙可知,此时压敏电阻的阻值为5Ω;由图可知Rₓ和R0串联,根据串联分压可得
即
解得U压=3V。
(3)由上述可知,容器中没有装水时,压敏电阻受到的压力为2N,由图乙可知,Rx的阻值为25Ω;则功率Rx的功率
设Rx的阻值为Rx2时,功率仍为P,则
解得Rx2=25Ω(舍去)或9Ω,由题意可得此时压敏电阻受到的压力为9N,根据杠杆平衡的条件可得
FB3×BO=FA3×AO
则
此时水的重力为
G水3=FB3-G容=13.5N-3N=10.5N
水的质量为
答:(1)加水前杠杆A端受到的支持力为2N;
(2)加满水后,压敏电阻两端电压为3V;
(3)容器中没有装水时,Rx的功率为P,装有液体质量为1.05kg时,Rx的功率仍为P。
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物理试题
(全卷共四个大题,满分80分 与化学共用120分钟完卷)
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分。)
1. 关于下列物理量的估测,正确的是( )
A. 冬季洗澡水的温度约为70℃
B. 从地面上捡起物理书放在桌面上做功约为2J
C. 中学生跑100m的速度约为150m/s
D. 家用电冰箱的功率约为20000W
2. 下列关于热学的知识,说法正确的是( )
A. 炒菜是通过做功的方式增加菜的内能
B. 手捏面包,面包体积变小了,说明分子间有间隙
C. 北方冬天在菜窖里放几桶水是利用水凝固放热来保存蔬菜
D. 夏天人们喜欢往地上洒水降温,是利用水的比热容较大的性质
3. 如图所示是关于电和磁现象的四幅图,其中描述正确的是( )
A. 如图甲,闭合开关S,小磁针将逆时针转动
B. 如图乙,该现象称为电磁感应现象
C. 如图丙,该装置与动圈式话筒的原理相同
D. 如图丁,该装置工作时将电能转化为机械能
4. 我国古代有许多描述光现象的精彩诗句,如辛弃疾的“溪边照影行,天在清溪底”。在图现象中与“天在清溪底”的原理相同的是( )
A. 山鸡舞镜 B. 小孔成像
C. 海市蜃楼 D. 日晷
5. 公元前388年的《墨经》记载的杠杆原理,比阿基米德在《论平面图形的平衡》中提出的杠杆原理还早两百多年。墨子将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。下列图中的杠杆属于“本短标长”的是( )
A. 食品夹 B. 钢丝钳
C. 钓鱼竿 D. 筷子
6. 为方便广大师生就餐,一中就餐系统升级,师生可通过刷卡或人脸识别扣款就餐。系统接通电源,指示灯发光;刷卡或人脸识别成功时(相当于分别闭合对应的开关S1、S2),扣款程序启动。如图所示的电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景,其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为40kg,两名工人和工具的总质量为160kg,某次吊升过程中,吊篮在30s内匀速上升了6m。不计滑轮重、绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 吊篮的机械能守恒 B. 电动机对绳子的拉力为400N
C. 电动机拉动绳子的功率为400W D. 滑轮组的机械效率为87.5%
8. 如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象,如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为16V
B. 当电流表示数为0.25A时,滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C. 若滑动变阻器连入电路的阻值变小,则电压表V与电流表A示数之比变小
D. 若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18~50Ω
二、填空作图题(本题共7个小题,作图2分,其余每空1分,共12分。)
9. 古诗词中蕴含着丰富的物理知识。“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。”风声是由空气___________产生的;风能卷起屋顶上的“茅”,是因为流体在流速大的地方压强___________。
10. 2024年4月25日,长征二号F遥十八运载火箭,搭载神舟十八号载人飞船,在我国酒泉卫星发射中心点火发射。载人飞船的返回舱计划着陆在东风着陆场预定区域。在火箭加速升空过程中,以地面为参照物,火箭是________的(选填“运动”或“静止”)。在返回舱返回地面的过程中会与大气摩擦,使返回舱的部分机械能转化为________能。
11. 地暖全称为地面辐射供暖,分为水地暖与电地暖两种,大部分家用地暖用水作供暖介质。若每小时有500kg的50℃水流入房间,而流出房间的水温度为45℃,则水每小时放出的热量为__________J(),这是通过__________(填“热传递”或“做功”)的方式增大了房间内空气的内能。
12. 小南想利用电能表测量新能源汽车充电时的平均功率。于是关闭家中其他用电器,只让新能源汽车充电,充电前他观察到电能表如图所示,此刻电能表的示数为__________kW·h,经过2小时充电完成后,电能表的示数为548.7kW·h,则此台新能源汽车充电的平均功率为__________kW。
13. 一底面积为80cm2的薄壁容器放置在水平地面上(如图甲所示),内放有一柱形物体。物体是由高18cm、底部嵌有薄金属块的塑料制成。缓慢向图甲所示容器中注水到一定深度时物体会漂浮,继续注水到20cm时停止,注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如图乙所示。当把物体水平切掉一部分后,剩余部分放入水中恰好悬浮,测得物体剩余部分的质量为0.08kg。注水停止时水对容器底部的压力为__________N;图乙中m2的值为__________g。()
14. 如图所示,为杠杆,O为支点,O在中点以右。在B点处挂一个重物,请画出杠杆在如图所示位置平衡时,受到的最小动力及其动力臂。
15. 如图,一束光从水中斜射入空气,请作出它的反射光线和大致的折射光线.
( )
三、实验探究题(本题共3小题, 16题6分, 17题8分, 18题8分, 共22分。)
16. 如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,凸透镜的焦距为___________cm;
(2)如图乙所示,蜡烛恰好在光屏上成倒立、___________的实像(选填“放大”、“缩小”或“等大”)。人们利用这一成像特点,制成了___________(选填“照相机”或“投影仪)。
小芳用如图所示的装置“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
(3)图甲中温度计的安装是 ___________(选填“正确”或“错误”)的,会导致所测温度偏高;
(4)沸腾时水中气泡的情形如图乙中 ___________(选填“A”或“B”);
(5)当水温接近90℃时,每隔 1min记录一次温度,并绘制了如图丙所示水温随时间变化的图像,由图丙可知,此时的大气压 ___________一个标准大气压(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
17. 如图所示,某实验小组利用一合金块进行了“探究影响浮力大小因素”的实验;
(1)合金块的质量为__________kg,图乙中合金块受到的浮力为__________N;
(2)由图甲、乙、丙可知,浮力的大小与__________有关;由图甲、丙、丁可知:合金块浸没后,所受的浮力大小与物体浸没深度__________;由图甲、丙、__________可知:合金块所受的浮力大小与液体密度有关;
(3)根据实验过程可知,合金块的体积是__________m3;
(4)该小组同学还想利用烧杯、量筒和泡沫块来测量合金块的密度,步骤如下;
①用烧杯和量筒组成如图己所示装置,并放在水平台上,烧杯装满水;
②把泡沫块轻轻放入烧杯,使之漂浮在水面,不再溢出水时,测得量筒中水的体积为V1;
③用细线拴住合金块轻放入烧杯,直至下沉至杯底,测得此时量筒中水的体积为V2;
④取出合金块轻放在泡沫块上,泡沫块和合金块漂浮在水面,此时量筒中水的体积为V3;
水的密度为ρ水,则合金块的密度为ρ=__________(用V1、V2、V3、ρ水表示);
若在步骤④中,将合金块从水中取出,放在泡沫块上方时,若该合金块沾上了一些水,则会导致测得的合金块密度__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
18. 小渝使用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,电源电压为5V,小灯泡标有“2.5V”字样。电流表量程选用“0~0.6A”,电压表量程选用“0~3V”;
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确的连线__________;
(2)实验前开关应__________(选填“闭合”或“断开”),变阻器的滑片应调节到最__________端(选填“左”或“右”);
(3)电路连接就绪后开始实验,得到小灯泡的I—U图像如图乙,则实验中使用的滑动变阻器最大阻值为__________,小灯泡的额定功率为__________W;
(4)小渝将图甲电路中的小灯泡依次替换为了不同阻值的定值电阻,完成了探究“电流与电阻的关系”的实验:现有、、、、五只定值电阻,在实验过程中将定值电电阻由换成后,需向__________(选填“左”或“右”)调节滑片,眼睛要注视__________(选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”);
(5)在第(4)题所述的实验中,小渝用电阻箱替代滑动变阻器进行相同实验,记录了每次实验的电流大小以及电阻箱接入电路的阻值,并在同一坐标系中分别绘制了“电流与定值电阻阻值”的关系曲线A和“电流与电阻箱阻值”的关系曲线B,他发现两条曲线没有任何交点,其原因是__________。
四、论述与计算题(第19题6分,第20题8分,第21题8分,共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分。)
19. 2024年4月24日是第九个“中国航天日”。从首次载人飞行任务成功,到今天进入太空,已经成为中国航天的“家常便饭”。已知某次任务时载人返回舱的总质量约3t,在距离地面约10km时,返回舱会先打开伞舱盖,然后依次拉开引导伞、减速伞、牵顶伞、最后主降落伞落地,如图所示,总共用时800s。求:
(1)返回舱从打开伞舱盖到落地的平均速度;
(2)返回舱从打开伞舱盖到落地过程中重力做功的平均功率。
20. 如图甲所示,是某品牌电吹风的原理图,S是功能切换开关,可实现“关”、“凉风”、“热风”之间的转换,某次工作过程中,其电功率与时间的图像如图乙所示。求:
(1)电吹风吹凉风时,通过电动机的电流是多大?
(2)吹热风挡时电热丝的电阻是多大?
(3)某一天,小仁断开家中其它用电器,只用电吹风吹热风时,发现家中如丙图所示的电能表6min内指示灯闪烁了150次,求电吹风此时的实际功率是多少?
21. 图甲所示为小江自制的电子秤基本原理:一支点为O的轻质杠杆(AO︰BO=3︰2),其A端通过一竖直轻杆进行支撑,使杠杆始终在水平位置保持平衡,杠杆上的B点挂有一质量为300g、容积为1500cm³的容器。轻杆底部压在压敏电阻Rₓ之上,该压敏电阻阻值与其所受压力的关系如图乙所示。在压敏电阻所在的电路中,电源电压U为12V,定值电阻R0阻值为15Ω。闭合开关S,缓慢向空容器中加水直至加满,求:
(1)加水前杠杆A端受到的支持力;
(2)加满水后,压敏电阻两端电压;
(3)容器中没有装水时,Rx的功率为P,装有液体质量为多少kg时,Rx的功率仍为P。
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