2024年山东省枣庄市滕州市望重中学学业水平考试模拟练物理试题
2024-09-11
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 枣庄市 |
| 地区(区县) | 滕州市 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.17 MB |
| 发布时间 | 2024-09-11 |
| 更新时间 | 2024-09-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47329248.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024年山东省枣庄市滕州市望重中学中考物理模拟试卷
一、单选题
1.如图所示情境中,与日食的形成原理相同的是( )
A.非物质文化皮影戏表演
B.冬奥会大跳台在水中的倒影
C.透过鱼缸金鱼看起来“变大”了
D.风雨后天空中出现彩虹
2.“估测”是物理学中常用的一种方法。小丽对自己书房的物品进行了估测,符合实际的是( )
A.书房里的舒适室温约为37℃
B.学习用的书桌高约为0.75dm
C.一本九年级物理课本的质量约为250g
D.节能台灯的电功率约为110W
3.下列古诗词中涉及到的物态变化,对其解释不科学的是( )
A.“蒹葭苍苍,白露为霜”——霜是露凝固形成的
B.“欲渡黄河冰寒川,将登太行雪满山”——冰是水凝固形成的
C.“青青园中葵,朝露待日晞”——露水变干是蒸发现象
D.“白雪却嫌春色晚,故穿庭树作飞花”——雪是水蒸气凝华形成的
4.跳绳体测中利用红外线计数器记录跳绳次数,其简化电路如图甲所示。R1是光敏元件,当绳子挡住射向R1的红外线时,其阻值变大,计数器计数一次。信号处理系统记录ab间的电压,图乙是某一时段ab间电压随时间变化的图象。电源电压为12V,R2的阻值为10Ω。在该时段内,下列说法正确的是( )
A.ab间电压为6V时,自动计数器计数一次
B.绳子未挡住红外线时,R1的阻值为10Ω
C.绳子挡住红外线时,电路的总功率变大
D.该时段内,电路通过的最大电流为0.2A
5.如图所示甲是小庆设计的穿戴式“智能体温计”,其电路图如图乙。图乙中电表(电流表或电压表)示数大小可反映温度高低,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大,用定值电阻R2保护电路。下列分析合理的是( )
A.电表示数增大表明人体体温在升高
B.该电路中的电表是电流表
C.体温降低时电路消耗的电功率变小
D.体温升高时经过R2的电流变大
6.甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则下列说法正确的是( )
A.乙杯底部所受液体的压强较大
B.鸡蛋在甲杯中排开液体的质量较大
C.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
D.甲杯底部所受液体的压强较大
7.如图表示某晶体的物态变化过程,其中甲、乙、丙分别表示三种物态,下列分析正确的是( )
A.物质在甲状态时有固定的形状、无固定的体积
B.物质从丙状态转化为甲状态的过程中,一定要先转化为乙状态
C.物质从乙状态转化为丙状态的过程可以在任何温度下进行
D.DE段对应的温度一般随气压的增大而升高
8.“春分”是二十四节气之一,春分是玩竖蛋游戏的最佳时光。如图所示当蛋在水平桌面上竖起静止时,下列说法中正确的是( )
A.蛋对桌面的压力就是蛋受到的重力
B.蛋所受重力与桌面对蛋的支持力在同一直线上
C.蛋撞击桌面时,蛋壳碎了是因为蛋受到的力比桌面受到的力更大
D.桌面对蛋的支持力和蛋对桌面的压力是一对平衡力
9.华为AI音箱的人设“小艺”定位是“专业调音的智慧管家”,将“小艺小艺”作为唤醒词,可轻松开关电灯、调节空调温度等,“小艺”还拥有超多技能,从搜地图、学英语到讲儿童故事应有尽有。丰富你的听觉内容,只需一句话即可控制多款家电。下列有关“小艺”涉及到的声现象说法不正确的是( )
A.“小艺”发出的声音是由物体振动产生的
B.人们听见“小艺”讲故事的声音频率低于20Hz
C.“小艺”发出的声音通过空气传播到人们的耳朵
D.并不是人人都能唤醒“小艺”,是因为每个人的音色不相同
10.尊老爱幼是中华民族的传统美德。小伟在母亲节送给妈妈一款带有放大镜的指甲刀(如图所示),以方便妈妈剪指甲。下列说法正确的是( )
A.放大镜对光有发散作用
B.剪指甲时,放大镜到指甲的距离比焦距大
C.通过放大镜所成的像为正立、放大的虚像
D.使用指甲剪剪指甲时,拇指按压手柄,手柄部分可看成费力杠杆
11.诗人孟郊在《游子吟》中用“谁言寸草心,报得三春晖”来歌颂母爱的伟大,“三春”是春季中的三个月,即孟春、仲春、季春。下列与春相关的物理知识描述正确的是( )
A.孟春,万物复苏冰消雪融,冰雪熔化时会对外放热
B.仲春,雨后山林中云雾袅袅,雾是由水蒸气液化形成的
C.仲春,四处花香袭人是因分子间存在相互作用的引力
D.暮春,柳絮纷飞是因为分子在永不停息地做无规则运动
12.如图的电路中,电源电压恒为8V,灯泡L上标有“6V,3W”字样(灯丝电阻不变),定值电阻R1阻值为40Ω,滑动变阻器R2的规格为“30Ω,1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。在确保电路各元件安全的情况下,移动滑片,下列说法正确的是( )
A.小灯泡L的电阻为10Ω
B.闭合开关S,断开开关S1、S2,通电10s,小灯泡能消耗的电能最多为30J
C.闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器消耗的最大功率为8W
D.调整开关的状态和移动滑片,电路消耗的最大功率与最小功率之比为63:20
二、填空题
13.《枫桥夜泊》:“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠,姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。”诗中“月落”指月亮渐渐靠近江面直至消失,月亮在江水中的倒影 (选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“大小不变”);“乌啼”是指乌鸦的发声器官 时产生啼声;霜的形成是 (填物态变化名称)现象;诗人侧卧船舱,听到远处的同一次钟声有1s的时差,根据物理知识可估测钟声距离诗人有 m。(结果保留整数)(已知声音在空气和水中传播的速度分别为340m/s和1500m/s)。
14.科学家研究发现,切断番茄植株的茎,用人耳倾听没有听到任何的声音,但在靠近切口处放置录音机录音,然后用超大音量、超低速度播放,居然能清晰地听到“尖叫”声,这说明,番茄植株遭受伤害后,会发出强度很小的 (选填“超声波”或“次声波”),超低速播放实际上是改变了声音的 (选填“音调”或“传播速度”)。
15.实验中学九年级学生进行坐位体前屈体质测试,测试仪原理如图所示,电源电压恒为9V,R1=30Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表示数为0.1A;挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。当推动挡板P到A端时,电压表示数是 V。国家体质标准中九年级女生坐位体前屈成绩大于20.1cm为优秀,若小芳同学进行测试时电压表示数为4.5V,通过计算可知小芳的成绩是 cm。
16.请根据以下甲、乙、丙、丁四幅图,完成相关的问题。
(1)如图甲,我们说“月亮在云中穿行”是以 为参照物的;
(2)如图乙所示,用酒精灯对烧瓶加热一段时间后,上方的金属盘底部出现水滴,这是由于 而形成的(填写一种物态变化名称);
(3)如图丙为研究压力的作用效果与什么因素有关的小实验,由此可以得到的结论是:压力相同, ;
(4)图丁的电路可以用来研究电流通过导体产生的热量与 的关系。
17.如图所示,将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m,斜面高h为0.3m,拉力F为4N,拉力的功率为2W,则此过程中,克服重力做功 J,斜面的机械效率是 %,物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是 s。
18.小明用力传感器探究影响浮力大小的因素,如图甲所示,将力传感器安装在铁架台上,其下方固定一轻质细硬杆(力传感器显示硬杆对其力的大小),硬杆下方固定一塑料块,硬杆始终保持竖直静止状态,缓慢向大烧杯中注水,力传感器的示数F随大烧杯中水的深度h的变化规律图象如图乙所示。
(1)分析图象数据可知,塑料块所受重力为 N;塑料块所受浮力的大小与 有关;当塑料块浸没在水中时所受浮力为F1;
(2)将大烧杯中的水倒出并擦干实验器材后,向大烧杯中注入酒精(ρ酒精=0.8g/cm3),当塑料块刚好浸没时,塑料块所受浮力为F2,则F1 F2,可得出浮力大小与液体密度有关;
(3)分析实验数据,可求出该塑料块的密度为 kg/m3。(g=10N/kg)
三、实验题
19.小红用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求)、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。图乙是她连接的实验电路。
(1)图乙中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,并画出正确的连线,使滑片右移时电压表示数变大;
(2)改正错误后,小红闭合开关,发现电流表和电压表均无示数,老师告诉她故障只有一处,发生在开关或滑动变阻器上,小红把电压表拆下来并联在开关的两端,闭合开关后观察到电压表的示数为零,据此可知电路故障是 ;
(3)排除故障后,小红把5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑片P到合适位置,读出电流表示数,记录数据。接下来断开开关将5Ω电阻换成10Ω电阻接入电路,然后闭合开关,她眼睛应盯着 (选填“电流表”或“电压表”)表盘,将滑动变阻器接入电路的阻值适当调 (选填“大”或“小”);
(4)小红接着将15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,正确进行操作,并根据实验数据绘制出图像,如图丙所示。由图像可知,电压表示数始终保持 V不变。分析图像可得出结论: ;
(5)小红在得出电流与电阻的关系后,要测量一个标识不清的定值电阻的阻值,利用现有器材,设计了如图丁所示的电路。
①闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值R0,记录电压表示数为U1;
② ,记录电压表示数为U2;
③则定值电阻的阻值Rx= (用U1、U2、R0表示)。
20.同学们想用天平和量筒测量桂林油茶的密度。
(1)将天平放在 上,把游码归零后,发现指针静止时如图甲所示,此时应将平衡螺母向 端调,直至天平横梁水平平衡后,同学们将适量的油茶倒入烧杯中,测出烧杯和油茶的总质量为123.2g。
(2)然后将烧杯中的部分油茶倒入量筒中,如图乙所示,则倒入量筒中的油茶的体积为 cm3;
(3)再把烧杯和剩余的油茶放在天平左盘中称量,当横梁水平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则烧杯和剩余油茶的总质量为 g;
(4)所测油茶的密度为 g/cm3;
(5)在将烧杯中的油茶倒入量筒中时,不慎滴落一些在量筒的外壁上,则所测得油茶的密度将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)接着小桂分享他在家仅用电子秤、碗和水(已知水的密度为ρ水),测量蜡块的密度的方法:
①如图丁用电子秤测出某圆柱体蜡块的质量为m1;
②如图戊将蜡块放入水中,静止时蜡块竖直漂浮,记下水面对应蜡块的位置。
③取出蜡块搽拭干净,并沿记号水平切下浸入水中的部分(不计损耗),称其质量为m2。如图己所示。
④结合以上测量数据算得蜡块的密度表达式为 。(用m1,m2,ρ水表示)
四、计算题
21.图甲为某品牌饮水机,下表是其铭牌,图乙为其内部简化电路图,该饮水机有加热和保温两个挡位。R1、R2均为电热丝,当热水箱中水温降至70℃时通过自动开关S2切换到加热挡,当温度达到100℃时自动切换到保温挡。饮水机始终在额定电压下工作。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)热水箱中的水由70℃加热到100℃所吸收的热量;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R1产生的热量。
水桶容量:20L
热水箱水量:1kg
额定电压:220V
保温功率P1:100W
加热功率P2:1100W
22.如图甲所示为怀丙打捞铁牛的场景,他让人们用两艘大船装满泥沙,用铁索将铁牛拴到大船上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上浮,铁牛从河底淤泥中被拉了出来,其模型如图乙所示,已知物体A是边长为0.1m的正方体(与底部不密合),物体B的底面积为0.03m2,高为0.6m,质量为8kg的长方体,容器的底面积为0.1m2。现将AB用细线连接,细线拉直但无拉力,然后沿水平方向切物体B,B被切去某一高度时,水面下降3cm,此时细线所受拉力为15N。(已知细线不伸长,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物体A受到的浮力大小;
(2)细线拉直但无拉力时,B的下表面处受到水的压强(小数点后保留1位小数);
(3)当水面下降3cm时,B剩余的重力大小。
2024年山东省枣庄市滕州市望重中学中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、单选题
1.如图所示情境中,与日食的形成原理相同的是( )
A.非物质文化皮影戏表演
B.冬奥会大跳台在水中的倒影
C.透过鱼缸金鱼看起来“变大”了
D.风雨后天空中出现彩虹
【分析】光在自然界中存在三种光现象:
(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
【解答】解:日食是当月亮正好在太阳和地球之间时,地球进入了月亮的影子中时形成的,属于光的直线传播现象。
A、非物质文化皮影戏表演是由光的直线传播形成的,故A符合题意;
B、冬奥会大跳台在水中的倒影形成倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B不合题意;
C、透过鱼缸金鱼看起来“变大”了是光从水中斜射入空中时发生折射形成的,故C不合题意;
D、风雨后天空中出现彩虹,属于光的折射现象,故D不合题意。
故选:A。
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
2.“估测”是物理学中常用的一种方法。小丽对自己书房的物品进行了估测,符合实际的是( )
A.书房里的舒适室温约为37℃
B.学习用的书桌高约为0.75dm
C.一本九年级物理课本的质量约为250g
D.节能台灯的电功率约为110W
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的数据,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、书房里的舒适室温约为23℃,故A不符合实际;
B、学习用的书桌高约为0.75m=.5dm,故B不符合实际;
C、一本九年级物理课本的质量在250g左右,故C符合实际;
D、节能台灯的电功率约为20W,故D不符合实际。
故选:C。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
3.下列古诗词中涉及到的物态变化,对其解释不科学的是( )
A.“蒹葭苍苍,白露为霜”——霜是露凝固形成的
B.“欲渡黄河冰寒川,将登太行雪满山”——冰是水凝固形成的
C.“青青园中葵,朝露待日晞”——露水变干是蒸发现象
D.“白雪却嫌春色晚,故穿庭树作飞花”——雪是水蒸气凝华形成的
【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。
【解答】解:A.霜是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,故A正确;
B.冰是固体,是由液态的水凝固形成的,故B不正确;
C.露是小水珠,露水变干是因为露蒸发变成了水蒸气,故C不正确;
D.雪是高空的空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,故D不正确。
故选:A。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态。
4.跳绳体测中利用红外线计数器记录跳绳次数,其简化电路如图甲所示。R1是光敏元件,当绳子挡住射向R1的红外线时,其阻值变大,计数器计数一次。信号处理系统记录ab间的电压,图乙是某一时段ab间电压随时间变化的图象。电源电压为12V,R2的阻值为10Ω。在该时段内,下列说法正确的是( )
A.ab间电压为6V时,自动计数器计数一次
B.绳子未挡住红外线时,R1的阻值为10Ω
C.绳子挡住红外线时,电路的总功率变大
D.该时段内,电路通过的最大电流为0.2A
【分析】由图甲可知R1和R2串联,信号处理系统记录的是R2两端的电压,
(1)由题可知,自动计数器每计数一次,绳子会挡住射向R1的红外线,R1的电阻会变大,电路的总电阻会变大,由欧姆定律分析电路中的电流变化,由U=IR分析R2两端的电压变化,再结合图乙分析AB两端的电压即可解答,根据P=UI确定出电路的总功率的变化;
(2)当绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值最小,分得的电压最小,根据串联电路的电压规律可确定出R2两端的电压最大,再根据串联电路中各电阻分得的电压与其阻值的关系求出此时R1的阻值。
【解答】解:由图甲可知R1和R2串联,信号处理系统记录的是R2两端的电压;
AC、由题知,自动计数器每计数一次,绳子会挡住射向R1的红外线,R1的电阻会变大,电路的总电阻会变大,由欧姆定律可知,电路中的电流会变小,根据P=UI可知,电路的总功率变小,由U=IR可知R2两端的电压会变小,由图乙可知,此时AB两端电压为2V,即当ab间的电压为2V时,自动计数器计数一次,故AC错误;
BD、当绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值最小,分得的电压最小,根据串联电路的电压规律可知,此时R2两端的电压最大,则电路中的最大电流为:I大===0.6A,
由图乙可知,此时AB两端的电压为6V,
由串联电路的电压特点可知R1两端的电压为:U1′=U﹣U2′=12V﹣6V=6V,
因为串联电路中各电阻分得的电压与其阻值成正比,所以:,即,所以R1'=R2=10Ω,故B正确,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对欧姆定律的运用,解题关键是根据题意分析出AB两端的电压的情况。
5.如图所示甲是小庆设计的穿戴式“智能体温计”,其电路图如图乙。图乙中电表(电流表或电压表)示数大小可反映温度高低,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大,用定值电阻R2保护电路。下列分析合理的是( )
A.电表示数增大表明人体体温在升高
B.该电路中的电表是电流表
C.体温降低时电路消耗的电功率变小
D.体温升高时经过R2的电流变大
【分析】根据电路图可知,两个电阻串联接入电路中,电表与定值电阻R1并联;根据电流表和电压表的使用规则可知电表的类型;根据电表示数变化情况分析定值电阻电阻的变化,根据电阻R1的阻值随温度的升高而增大分析人体温度的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化情况;
根据热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大判断出温度降低时热敏电阻R1阻值的变化和总电阻的变化,由欧姆定律判断出电路中电流的变化,根据P=UI分析总功率的变化。
【解答】解:根据电路图可知,两个电阻串联接入电路中,电表与定值电阻R1并联,所以该电表是电压表;
ABD、电表示数增大,根据串联电路的分压规律可知,R1阻值变大,所以人体体温在升高;此时电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,体温升高时经过R2的电流变小,故A正确、BD错误;
C、同理可知,体温降低时,R1的阻值变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的电功率变大,故C错误。
故选:A。
【点评】此类问题能够综合考查串联电路的特点、欧姆定律等知识的掌握和综合运用情况。
6.甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则下列说法正确的是( )
A.乙杯底部所受液体的压强较大
B.鸡蛋在甲杯中排开液体的质量较大
C.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
D.甲杯底部所受液体的压强较大
【分析】物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,且同一只鸡蛋的重力不变,据此判断鸡蛋受到的浮力关系;根据阿基米德原理F浮=G排=m排g可知排开盐水的质量关系;根据F浮=ρgV排可知两盐水的密度关系,两杯中液面相平,根据p=ρgh可知杯底部所受液体压强关系。
【解答】解:
由图可知,甲中鸡蛋悬浮,乙中鸡蛋漂浮,
因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,且同一只鸡蛋的重力不变,
所以,鸡蛋在甲、乙两杯盐水中受到的浮力相等,故C错误;
由阿基米德原理F浮=G排=m排g可知,鸡蛋在甲乙杯中排开液体的质量相等,故B错误;
因鸡蛋漂浮时排开盐水的体积小于悬浮时排开的体积,
所以,由F浮=ρgV排的变形式ρ=可知,乙杯中盐水的密度较大,
因两杯中液面相平,
所以,由p=ρgh可知,乙杯底部所受液体的压强较大,故A正确、D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理以及液体压强公式的应用,利用好漂浮或悬浮时浮力与重力的关系是关键。
7.如图表示某晶体的物态变化过程,其中甲、乙、丙分别表示三种物态,下列分析正确的是( )
A.物质在甲状态时有固定的形状、无固定的体积
B.物质从丙状态转化为甲状态的过程中,一定要先转化为乙状态
C.物质从乙状态转化为丙状态的过程可以在任何温度下进行
D.DE段对应的温度一般随气压的增大而升高
【分析】(1)物质有三态,分别是固态、液态和气态;
(2)凝华指物质由气态直接转化成固态,凝华要放热;汽化由沸腾和蒸发两种,蒸发在任何条件下都能进行;
(3)液体的沸点随气压的增大而升高。
【解答】解:A、物质在甲状态时是固态,固态有固定的体积和形状,故A错误;
B、物质从丙状态可以直接转化为甲状态,故B错误;
C、物质在乙状态是液态,丙是气态,故从乙到丙的转变在任何温度下都可以,故C正确;
D、DE段对应的温度一般随气压的增大而升高,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了物质三态及转变,属于基础题。
8.“春分”是二十四节气之一,春分是玩竖蛋游戏的最佳时光。如图所示当蛋在水平桌面上竖起静止时,下列说法中正确的是( )
A.蛋对桌面的压力就是蛋受到的重力
B.蛋所受重力与桌面对蛋的支持力在同一直线上
C.蛋撞击桌面时,蛋壳碎了是因为蛋受到的力比桌面受到的力更大
D.桌面对蛋的支持力和蛋对桌面的压力是一对平衡力
【分析】(1)垂直作用在物体表面上的力叫压力,压力的方向垂直于物体表面;由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球,重力的方向竖直向下;
(2)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,四个条件缺一不可;
(3)力的作用是相互的。
【解答】解:A、鸡蛋所受重力是由于地球的吸引而产生的力且作用在鸡蛋上,鸡蛋对桌面的压力是垂直作用在桌面上的力,二力产生的原因不同,是不同性质的力,故A错误;
B、鸡蛋所受重力和桌面对鸡蛋的支持力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C、力的作用是相互的,蛋撞击桌面时蛋受到的力与桌面受到的力一样大,蛋壳碎了是因为蛋壳承受能力弱,故C错误;
D、鸡蛋对桌面的压力作用在桌面上,桌面对鸡蛋的支持力作用在鸡蛋上,二力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了压力和重力的区别、二力平衡条件的辨别以及平衡状态的判断,要注意二力平衡时四个条件缺一不可。
9.华为AI音箱的人设“小艺”定位是“专业调音的智慧管家”,将“小艺小艺”作为唤醒词,可轻松开关电灯、调节空调温度等,“小艺”还拥有超多技能,从搜地图、学英语到讲儿童故事应有尽有。丰富你的听觉内容,只需一句话即可控制多款家电。下列有关“小艺”涉及到的声现象说法不正确的是( )
A.“小艺”发出的声音是由物体振动产生的
B.人们听见“小艺”讲故事的声音频率低于20Hz
C.“小艺”发出的声音通过空气传播到人们的耳朵
D.并不是人人都能唤醒“小艺”,是因为每个人的音色不相同
【分析】(1)声音产生的原因是由物体的振动产生的;
(2)人耳的听觉范围是:20Hz~20000Hz;
(3)能够传播声音的物质叫做传声的介质,一切固体、液体、气体都可以作为传声的介质;
(4)音色:发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
【解答】解:A.所有的声音都是由物体的振动产生的,故A正确;
B.人们听见“小艺”讲故事的声音频率应高于20Hz,低于20000Hz,故B错误;
C.“小艺”和人之间隔着空气,“小艺”发出的声音是通过空气传播到人们的耳朵,故C正确;
D.不同的物体发出声音的音色不同,所以每个人发出声音的音色是不同的,故D正确。
故选:B。
【点评】此题考查了声现象相关的知识点,属于基础知识。
10.尊老爱幼是中华民族的传统美德。小伟在母亲节送给妈妈一款带有放大镜的指甲刀(如图所示),以方便妈妈剪指甲。下列说法正确的是( )
A.放大镜对光有发散作用
B.剪指甲时,放大镜到指甲的距离比焦距大
C.通过放大镜所成的像为正立、放大的虚像
D.使用指甲剪剪指甲时,拇指按压手柄,手柄部分可看成费力杠杆
【分析】(1)凸透镜对光线具有会聚作用;
(2)根据u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜;
(3)结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:A、放大镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,故A错误;
BC、带有放大镜的指甲刀,使用时,放大镜到指甲的距离应小于一倍焦距,即u<f,成正立、放大的虚像,故B错误,C正确;
D、使用指甲剪剪指甲时,拇指按压的手柄,此时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的应用和杠杆的分类,属于基础知识。
11.诗人孟郊在《游子吟》中用“谁言寸草心,报得三春晖”来歌颂母爱的伟大,“三春”是春季中的三个月,即孟春、仲春、季春。下列与春相关的物理知识描述正确的是( )
A.孟春,万物复苏冰消雪融,冰雪熔化时会对外放热
B.仲春,雨后山林中云雾袅袅,雾是由水蒸气液化形成的
C.仲春,四处花香袭人是因分子间存在相互作用的引力
D.暮春,柳絮纷飞是因为分子在永不停息地做无规则运动
【分析】(1)物质熔化时吸收热量;
(2)物质由气态变为液态的过程叫液化;
(3)分子在不停地做无规则运动。
【解答】解:
A、冰雪熔化时会吸收热量,故A错误;
B、雾是空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠漂浮在空气中形成的,故B正确;
C、花香气袭人属于扩散现象,扩散现象说明物质的分子在永不停息地做无规则运动,故C错误;
D、柳絮不是分子,柳絮纷飞不能说明分子在不停地做无规则运动,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了物态变化、扩散现象,属于基础题。
12.如图的电路中,电源电压恒为8V,灯泡L上标有“6V,3W”字样(灯丝电阻不变),定值电阻R1阻值为40Ω,滑动变阻器R2的规格为“30Ω,1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。在确保电路各元件安全的情况下,移动滑片,下列说法正确的是( )
A.小灯泡L的电阻为10Ω
B.闭合开关S,断开开关S1、S2,通电10s,小灯泡能消耗的电能最多为30J
C.闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器消耗的最大功率为8W
D.调整开关的状态和移动滑片,电路消耗的最大功率与最小功率之比为63:20
【分析】(1)根据P=UI=求出小灯泡L的电阻;
(2)闭合开关S、断开开关S1、S2,变阻器R2与灯泡L串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流。根据电压表量程确定灯泡两端的最大电压,根据W=UIt=求出通过10s灯泡消耗的最大电能;
(3)闭合开关S、S1、S2,小灯泡被短路,R1、R2并联,根据并联电路电流特点及电流表的量程求得通过滑动变阻器的最大电流,利用P=UI求得滑动变阻器消耗的最大功率;
(4)由于电源电压不变,根据公式P=UI,电路最大电流为0.6A时电路消耗的功率最大;闭合开关S、断开开关S1、S2,且滑动变阻器阻值调至最大时,电路的电阻最大,消耗的功率最小,进一步计算即可。
【解答】解:A.结合小灯泡的铭牌求得小灯泡L的电阻=,故A错误;
B.闭合开关S,断开开关S1、S2,R2与小灯泡串联,电流表测电路中的电流,电压表测小灯泡两端的电压,电压表的量程为0~3V,小灯泡两端的最大电压为3V,
此时小灯泡消耗的电能最多为t=,故B错误;
C.闭合开关S、S1、S2,两个电阻并联在电路中,电流表测干路的电流,小灯泡、电压表被短路,当电流表的示数为0.6A时,电路中的电流最大,小于变阻器允许通过的最大电流,此时通过R1的电流
=,
利用并联电路的电流关系求得通过变阻器R2的最大电流
I2=I﹣I1=0.6A﹣0.2A=0.4A,
变阻器消耗的最大功率P变大=UI2=8V×0.4A=3.2W,故C错误;
D.小灯泡正常发光时电流
,
只闭合开关S,小灯泡与变阻器的最大阻值串联时,电路中的电阻最大,为R=R2+RL=30Ω+12Ω=42Ω,
此时电路中的电流
,
电压表的示数为
,
各元件安全,电路消耗的最小功率
,
当开关S、S1、S2均闭合时,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电流表测量干路中的电流,根据滑动变阻器的铭牌和电流表的量程可知,电路中的最大电流为0.6A,电路消耗的最大功率P大=UI大=8V×0.6A=4.8W,
最大功率与最小功率之比
,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律和焦耳定律的应用、电功率公式的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
二、填空题
13.《枫桥夜泊》:“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠,姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。”诗中“月落”指月亮渐渐靠近江面直至消失,月亮在江水中的倒影 大小不变 (选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“大小不变”);“乌啼”是指乌鸦的发声器官 振动 时产生啼声;霜的形成是 凝华 (填物态变化名称)现象;诗人侧卧船舱,听到远处的同一次钟声有1s的时差,根据物理知识可估测钟声距离诗人有 440 m。(结果保留整数)(已知声音在空气和水中传播的速度分别为340m/s和1500m/s)。
【分析】(1)根据平面镜成像特点:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等;
(2)声音是由物体振动产生的;
(3)物质由气态不经过液态而直接转化为固态的过程叫凝华;
(4)诗人听到两次钟声是通过水和空气传播的,根据时间差结合速度公式分析回答。
【解答】解:“月落”指月亮渐渐靠近江面直至消失的过程,根据平面镜成像特点可知,月亮在江水中的倒影大小不变;
乌鸦的声音是由发声器官振动产生的;
霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象;
设钟到诗人的距离为s,依题意可知,
=1s,即=1s,
解得:s≈440m。
故答案为:大小不变;振动;凝华;440。
【点评】本题考查了平面镜成像特点、声音的产生、凝华和速度公式的应用等知识的了解和掌握,考查的知识点较多,最后一问有一定的难度。
14.科学家研究发现,切断番茄植株的茎,用人耳倾听没有听到任何的声音,但在靠近切口处放置录音机录音,然后用超大音量、超低速度播放,居然能清晰地听到“尖叫”声,这说明,番茄植株遭受伤害后,会发出强度很小的 超声波 (选填“超声波”或“次声波”),超低速播放实际上是改变了声音的 音调 (选填“音调”或“传播速度”)。
【分析】超声波的振动频率高于20000Hz;声音的高低叫音调,音调与振动频率有关。
【解答】解:在靠近切口处放置录音机录音,然后用超大音量、超低速度播放,居然能清晰地听到“尖叫”声,这说明,番茄植株遭受伤害后,会发出强度很小的超声波,超低速播放实际上是改变了声音的振动频率,改变了声音的音调。
故答案为:超声波;音调。
【点评】本题考查的是超声波的特点及应用;知道音调的影响因素。
15.实验中学九年级学生进行坐位体前屈体质测试,测试仪原理如图所示,电源电压恒为9V,R1=30Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表示数为0.1A;挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。当推动挡板P到A端时,电压表示数是 6 V。国家体质标准中九年级女生坐位体前屈成绩大于20.1cm为优秀,若小芳同学进行测试时电压表示数为4.5V,通过计算可知小芳的成绩是 22.5 cm。
【分析】(1)闭合开关,R1和R2串联,电压表测量与R2并联部分两端的电压,电流表测量电路电流,根据串联电路电阻规律和欧姆定律可知挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数和电压表示数是否变化;
(2)电流表的示数为0.05A,根据欧姆定律计算R1两端的电压,根据串联电路电压规律计算当推动挡板P到A端时的电压表示数;
(3)根据欧姆定律计算电阻R2的阻值,小林进行测试时电压表示数为3V,根据欧姆定律计算此时电压表所并联的电阻丝的阻值,已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm,据此可得出小刚同学的成绩。
【解答】解:闭合开关,R1和R2串联,电压表测量与R2并联部分两端的电压,电流表测量电路电流,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,挡板P由B端向A端滑动时,电阻丝R2接入电路的电阻不变,电压表并联部分的电阻变大,由欧姆定律可知挡板移动过程中,电路中电流不变;
闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表示数为0.1A,电路中电流始终不变,m根据欧姆定律可知R1两端的电压
U1=IR1=0.1A×30Ω=3V;
当推动挡板P到A端时,电压表测量整个R2的电压,根据串联电压规律,R2两端的电压U2=U﹣U1=9V﹣3V=6V;即电压表示数是6V,
电阻R2的阻值;
小芳进行测试时电压表示数为3V,此时电压表所并联的电阻丝的阻值
;
已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm,故小芳同学的成绩为
。
故答案为:不变;6;22.5。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的应用,关键是分析得出电路中电流不变这一信息。
16.请根据以下甲、乙、丙、丁四幅图,完成相关的问题。
(1)如图甲,我们说“月亮在云中穿行”是以 云 为参照物的;
(2)如图乙所示,用酒精灯对烧瓶加热一段时间后,上方的金属盘底部出现水滴,这是由于 液化 而形成的(填写一种物态变化名称);
(3)如图丙为研究压力的作用效果与什么因素有关的小实验,由此可以得到的结论是:压力相同, 受力面积越小,压力的作用效果越明显 ;
(4)图丁的电路可以用来研究电流通过导体产生的热量与 电流 的关系。
【分析】(1)物体相当于参照物位置的改变是运动的;
(2)物质由液态变成气态的过程叫做汽化,汽化有蒸发和沸腾两种方式,汽化吸热;物质由气态变成液态的过程叫做液化,降低温度、压缩体积都可以使气体液化,液化放热。
(3)压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关;
(4)根据控制变量法分析。
【解答】解:(1)我们说“月亮在云中穿行”,以云为参照物,月亮相对于云位置发生改变,是运动的。
(2)小水滴是液态的水,由水蒸气液化形成的。
(3)图丙中,气球静止,受力平衡,说明左右的压力相等,两侧气球的受力面积不同,受力面积越小,压力的作用效果越明显,则可得结论为:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)丁图中电阻丝是固定的,即保持阻值一定,可以通过调节滑动变阻器改变电路中的电流,根据控制变量法知,可以探究通过导体产生的热量与电流的关系。
故答案为:(1)云;(2)液化;(3)受力面积越小,压力的作用效果越明显;(4)电流。
【点评】本题考查综合了运动的相对性、物态变化、压力作用效果、电热的有关因素,属于中档题。
17.如图所示,将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m,斜面高h为0.3m,拉力F为4N,拉力的功率为2W,则此过程中,克服重力做功 3 J,斜面的机械效率是 75 %,物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是 2 s。
【分析】(1)利用W=Gh求提升物体克服物体重力做的有用功;
(2)利用W=FL求拉力做的总功,斜面的机械效率等于有用功与总功的比值;
(3)知道拉力做功功率,利用P=可求做功时间,即物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间。
【解答】解:(1)克服物体重力做的有用功:
W有用=Gh=10N×0.3m=3J,
(2)拉力做的总功:
W总=FL=4N×1m=4J,
斜面的机械效率:
η=×100%=×100%=75%;
(3)由P=可得做功时间,即物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间:
t===2s。
故答案为:3;75;2。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率、做功时间的计算,属于基础题目。
18.小明用力传感器探究影响浮力大小的因素,如图甲所示,将力传感器安装在铁架台上,其下方固定一轻质细硬杆(力传感器显示硬杆对其力的大小),硬杆下方固定一塑料块,硬杆始终保持竖直静止状态,缓慢向大烧杯中注水,力传感器的示数F随大烧杯中水的深度h的变化规律图象如图乙所示。
(1)分析图象数据可知,塑料块所受重力为 8 N;塑料块所受浮力的大小与 塑料块排开液体的体积 有关;当塑料块浸没在水中时所受浮力为F1;
(2)将大烧杯中的水倒出并擦干实验器材后,向大烧杯中注入酒精(ρ酒精=0.8g/cm3),当塑料块刚好浸没时,塑料块所受浮力为F2,则F1 > F2,可得出浮力大小与液体密度有关;
(3)分析实验数据,可求出该塑料块的密度为 0.8×103 kg/m3。(g=10N/kg)
【分析】(1)当大烧杯中水的深度为0时,力传感器受到的拉力大小等于塑料块的重力,由图乙可知此时力传感器受到的拉力,即为塑料块的重力。根据图乙可知塑料块排开液体的体积变化情况,结合力的平衡条件可知塑料块所受浮力的变化情况,进而分析出塑料块所受浮力的影响因素。
(2)根据阿基米德原理分析比较塑料块浸没在水和酒精中所受浮力的大小关系。
(3)根据力的平衡条件求出塑料块浸没在水中时所受的浮力,根据阿基米德原理求出塑料块浸没时排开水的体积,即为塑料块的体积,根据G=mg和密度公式求出塑料块的密度。
【解答】解:(1)当大烧杯中水的深度为0时,力传感器受到的拉力大小等于塑料块的重力,由图乙可知,此时力传感器受到的拉力为8N,因此塑料块的重力:G=F拉=8N。
由图乙可知,当大烧杯中水的深度h从0增大到12cm时,塑料块排开水的体积在不断增大,力传感器受到的拉力不断减小,由力的平衡条件可知,塑料块受到的浮力不断增大,说明塑料块所受浮力的大小与塑料块排开液体的体积有关。
(2)塑料块浸没时,排开液体的体积都等于塑料块的体积,酒精0.8g/cm3的密度小于水的密度1.0g/cm3,由阿基米德原理可知,塑料块浸没在酒精中受到的浮力小于浸没在水中受到的浮力,即F1>F2。
(3)由图乙可知,塑料块浸没在水中时,力传感器受到竖直向上的支持力F支=2N,由力的作用是相互的和力的平衡条件可知,塑料块受到的压力:F压=F支=2N,由力的平衡条件可知,此时塑料块受到的浮力:F3=G+F压=8N+2N=10N,
因塑料块完全浸没在水中,所以,根据F浮=ρgV排可得,塑料块的体积:V=V排===1×10﹣3m3,
由G=mg可知,塑料块的质量:m===0.8kg,
塑料块的密度:ρ===0.8×103kg/m3。
故答案为:(1)8;塑料块排开液体的体积;(2)>;(3)0.8×103。
【点评】本题探究影响浮力大小的因素,考查力的平衡条件、阿基米德原理、重力公式、密度公式的应用和分析图象归纳结论的能力。
三、实验题
19.小红用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求)、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。图乙是她连接的实验电路。
(1)图乙中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,并画出正确的连线,使滑片右移时电压表示数变大;
(2)改正错误后,小红闭合开关,发现电流表和电压表均无示数,老师告诉她故障只有一处,发生在开关或滑动变阻器上,小红把电压表拆下来并联在开关的两端,闭合开关后观察到电压表的示数为零,据此可知电路故障是 滑动变阻器断路 ;
(3)排除故障后,小红把5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑片P到合适位置,读出电流表示数,记录数据。接下来断开开关将5Ω电阻换成10Ω电阻接入电路,然后闭合开关,她眼睛应盯着 电压表 (选填“电流表”或“电压表”)表盘,将滑动变阻器接入电路的阻值适当调 大 (选填“大”或“小”);
(4)小红接着将15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,正确进行操作,并根据实验数据绘制出图像,如图丙所示。由图像可知,电压表示数始终保持 2 V不变。分析图像可得出结论: 导体的两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 ;
(5)小红在得出电流与电阻的关系后,要测量一个标识不清的定值电阻的阻值,利用现有器材,设计了如图丁所示的电路。
①闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值R0,记录电压表示数为U1;
② 把滑片移到最左端 ,记录电压表示数为U2;
③则定值电阻的阻值Rx= (用U1、U2、R0表示)。
【分析】(1)当滑片向右移动,滑动变阻器接入电路中的阻值减小,滑动变阻器两端电压减小,电压表示数才会变大。因此滑动变阻器接入电路的应该是右侧下端接线柱。
(2)电压表并联在开关两端,闭合开关电压表示数为0,说明电路是开路,故障是滑动变阻器开路。
(3)探究电流与电阻之间的关系时,应保持电压不变。将5Ω电阻换成10Ω电阻接入电路时,将滑动变阻器阻值调大,眼睛看着电压表,使电压保持不变。
(4)如图丙,根据电压和电流值可以计算出电压表的示数。由于电流与电阻的乘积是一个定值,因此可以利用数学知识得出结论。
(5)当滑片移到最右端时,滑动变阻器全部接入电路和Rx串联。当把滑片移到最左端时,滑动变阻器阻值为零,电压表示数为电源电压。电源电压不变,可得出Rx的表达式。
【解答】解:(1)滑片右移要使电压表示数变大,则变阻器连入电路的电阻变小,因此变阻器的右下接线柱连入电路中,如图所示:
(2)闭合开关,发现电流表和电压表均无示数,电压表并联在开关两端,闭合开关后电压表的示数为零,说明电路是开路,由于故障只有一处,发生在开关或滑动变阻器上,可知电路故障是滑动变阻器断路;
(3)将5Ω电阻换成10Ω电阻接入电路,由分压原理可知,定值电阻两端的电压变大,电流与电阻的实验中,定值电阻两端的电压应保持不变,故需要增大滑动变阻器接入电路中的阻值,将滑片向左调节,同时眼睛看着电压表,直至示数与之前保持一致。
(4)由图丙可知,电压表的示数U=IR=0.4A×5Ω=2V;由于电流与电阻的乘积是一个定值,得出结论:导体的两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)②由图丁可知,当滑片移到最右端时,滑动变阻器全部接入电路和Rx串联。电压表测的是待测电阻的两端电压;
接下来是把滑片移到最左端,使得变阻器连入电路的阻值为0,记录此时电压表的示数也是电源电压为U2;
③电源电压不变,由步骤①可知滑动变阻器全部接入电路和Rx串联,电流相等
;
待测电阻的阻值表达式为
。
故答案为:(1)如图所示;(2)滑动变阻器断路;(3)电压表;大;
(4)2;导体的两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)②把滑片移到最左端;③。
【点评】该题是电流与电阻关系的实验探究和特殊方法测电阻的综合。是电学知识的综合考查,难度比较大。
20.同学们想用天平和量筒测量桂林油茶的密度。
(1)将天平放在 水平桌面 上,把游码归零后,发现指针静止时如图甲所示,此时应将平衡螺母向 左 端调,直至天平横梁水平平衡后,同学们将适量的油茶倒入烧杯中,测出烧杯和油茶的总质量为123.2g。
(2)然后将烧杯中的部分油茶倒入量筒中,如图乙所示,则倒入量筒中的油茶的体积为 60 cm3;
(3)再把烧杯和剩余的油茶放在天平左盘中称量,当横梁水平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则烧杯和剩余油茶的总质量为 54.2 g;
(4)所测油茶的密度为 1.15 g/cm3;
(5)在将烧杯中的油茶倒入量筒中时,不慎滴落一些在量筒的外壁上,则所测得油茶的密度将 偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)接着小桂分享他在家仅用电子秤、碗和水(已知水的密度为ρ水),测量蜡块的密度的方法:
①如图丁用电子秤测出某圆柱体蜡块的质量为m1;
②如图戊将蜡块放入水中,静止时蜡块竖直漂浮,记下水面对应蜡块的位置。
③取出蜡块搽拭干净,并沿记号水平切下浸入水中的部分(不计损耗),称其质量为m2。如图己所示。
④结合以上测量数据算得蜡块的密度表达式为 。(用m1,m2,ρ水表示)
【分析】(1)天平的正确使用:①放:把天平放到水平桌面上;②移;把游码移到标尺左端零刻线处;③调:调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
(2)读取量筒液体的体积时,视线与液面(凹液面的底部)相平;
(3)用天平测物体质量时,物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度,而要准确读出游码所对刻度,必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准;
(4)已知油茶和烧杯的总质量,读出剩余油茶和烧杯的总质量,可求得量筒中油茶的质量,量筒中油茶的体积可从量筒中读出。然后,利用密度公式ρ=可求出其密度;
(5)在将烧杯中的油茶倒入量筒中时,不慎滴落一些在量筒的外壁上,则所测得油茶的体积偏小,以此分析密度变化;
(6)蜡块放入水中,静止时蜡块竖直漂浮,F浮=G,ρ水gV排=m1g,求出蜡块排开水的体积V排,如图己取出蜡块搽拭干净,并沿记号水平切下浸入水中的部分(不计损耗),称其质量为m2,蜡块浸入水中的体积V2,根据V2=V排,列式求出蜡块的密度。
【解答】解:(1)用托盘天平测量物体质量时,把天平放置在水平桌面上易于操作的地方;游码移到标尺左端的零刻线处,然后调节平衡螺母,平衡螺母向上翘的一端移动,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节;
(2)图由乙知,量筒中油茶的体积是V=60mL=60cm3,
(3)图丙知游码的分度值0.2g,烧杯和剩余油茶的总质量为m=20g+20g+10g+4.2g=54.2g;
(4)根据题意,量筒里油茶质量是:m=123.2g﹣54.2g=69g,
则油茶的密度ρ===1.15g∕cm3=0.9×103kg/m3;
(5)在将烧杯中的油茶倒入量筒中时,不慎滴落一些在量筒的外壁上,则所测得油茶的体积偏小,根据密度公式ρ=分析密度将变大;
(6)如图丁用电子秤测出某圆柱体蜡块的质量为m1,蜡块的重力G=m1g,
如图戊将蜡块放入水中,静止时蜡块竖直漂浮,F浮=G,
ρ水gV排=m1g,
蜡块排开水的体积V排=,
如图己,取出蜡块搽拭干净,并沿记号水平切下浸入水中的部分(不计损耗),称其质量为m2,
蜡块浸入水中的体积V2==V排,
所以=,
ρ蜡=。
故答案为:(1)水平桌面;左;(2)60;(3)54.2;(4)1.15;(5)变大;(6)。
【点评】测固体的密度是初中物理比较基本的实验,本题考查用天平和量筒的读数以及密度的计算,难点是利用浮力测量密度,考查了学生的实验能力。
四、计算题
21.图甲为某品牌饮水机,下表是其铭牌,图乙为其内部简化电路图,该饮水机有加热和保温两个挡位。R1、R2均为电热丝,当热水箱中水温降至70℃时通过自动开关S2切换到加热挡,当温度达到100℃时自动切换到保温挡。饮水机始终在额定电压下工作。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)热水箱中的水由70℃加热到100℃所吸收的热量;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R1产生的热量。
水桶容量:20L
热水箱水量:1kg
额定电压:220V
保温功率P1:100W
加热功率P2:1100W
【分析】(1)根据热量公式Q=cmΔt求出热水箱中水吸收的热量;
(2)由图乙可知,当开关S2接a时,R2和R1串联,电路的总电阻最大;当开关S2接b时,电路为R2的简单电路,电路的电阻最小,根据P=判断饮水机的工作状态,并求出R2、R1的阻值;
(3)饮水机处于保温挡时,由欧姆定律求出电路中的电流,根据Q=I2Rt求出饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R1产生的热量。
【解答】解:(1)热水箱中水量为1kg,水温由70℃升至100℃,吸收热量:Q=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣70℃)=1.26×105J;
(2)由图乙可知,当开关S2接a时,R2和R1串联,电路的总电阻最大,由P=知,电路消耗的功率最小,饮水机处于保温状态;当开关S2接b时,电路为R2的简单电路,电路的电阻最小,由P=可知,电路消耗的功率最大,饮水机处于加热状态。
饮水机处于保温挡时,电路的总电阻: 饮水机处于加热状态时,R2 的阻值:,所以电热丝 R1 的阻值:R1=R总﹣R2=484Ω﹣44Ω=440Ω;
(3)饮水机处于保温挡时,电路中的电流:,
根据热量Q=I2Rt可得,饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R1产生的热量:
Q=I2R1t=(A)2×440Ω×22s=2000J。
答:(1)热水箱中的水由70℃加热到100℃所吸收的热量为1.26×105J;
(2)电热丝R2的阻值44Ω;
(3)饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R1产生的热量为2000J。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率与焦耳定律的应用,属于中档题。
22.如图甲所示为怀丙打捞铁牛的场景,他让人们用两艘大船装满泥沙,用铁索将铁牛拴到大船上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上浮,铁牛从河底淤泥中被拉了出来,其模型如图乙所示,已知物体A是边长为0.1m的正方体(与底部不密合),物体B的底面积为0.03m2,高为0.6m,质量为8kg的长方体,容器的底面积为0.1m2。现将AB用细线连接,细线拉直但无拉力,然后沿水平方向切物体B,B被切去某一高度时,水面下降3cm,此时细线所受拉力为15N。(已知细线不伸长,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物体A受到的浮力大小;
(2)细线拉直但无拉力时,B的下表面处受到水的压强(小数点后保留1位小数);
(3)当水面下降3cm时,B剩余的重力大小。
【分析】(1)利用阿基米德原理可求A所受的浮力;
(2)先求出物体B的重力,根据阿基米德原理求出细线拉直但无拉力时物体B浸入水中的深度,根据p=ρgh可求出此时水对物体B下面的压强;
(3)由水面下降的距离确定物体B切去Δh前后排开液体体积的变化,进而确定浮力的大小,再由B的受力情况,结合平衡条件即可求解B切去后的重力大小。
【解答】解:(1)物体A排开液体的体积为V排=VA=(0.1m)3=0.001m3,
根据阿基米德原理可知,物体A所受浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N;
(2)物体B的重力:GB=mBg=8kg×10N/kg=80N,
开始时,细线拉直但无拉力,此时物体B处于漂浮状态,
由漂浮条件可知,F浮B=GB=80N,
由阿基米德原理得,F浮B=ρ水gV排B=ρ水gSBh浸B,
则
,
B的下表面浸入水的深度
,
B的下表面处受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.26667m=2666.7Pa;
(3)当水面下降3cm时,排开水的变化量为ΔV排B=S容器Δh=0.1m2×0.03m=3×10﹣3m3,
则物体B排开水的体积变为V′排B=V排B﹣ΔV排B=8×10﹣3m3﹣3×10﹣3m3=0.005m3,
B所受的浮力F′浮B=ρ水gV′排B=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.005m3=50N,
由图丙可知,物体B切去Δh后,B上浮,对A产生拉力,绳子的拉力F=15N;
对B进行受力分析,受竖直向下的重力、竖直向下的绳的拉力和竖直向上的浮力作用,依据平衡条件可得GB′=F浮B′﹣F=50N﹣15N=35N。
答:(1)物体A受到的浮力为10N;
(2)B的下表面处受到水的压强为2666.7Pa;
(3)B剩余的重力为35N。
【点评】本题考查阿基米德原理及应用、物体的浮沉条件及应用,分析B的受力情况,依据平衡力是解答本题的难点。
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