内容正文:
224年自招物理摸底考
考试说明
考试时间为90分钟,满分120分,20分附加题;考试期间,需遵守考场规范,否则取消考试资格;
请将答案填涂在答题卡的规定区域,切勿在范围外作答;
无特殊说明解答题要有过程,不得只有答案,只有答案者视为无效;注意答题工整,笔迹不清也视为错误答案。
一、单项选择题(满分30分,共15题,每题2分。每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 下列过程中,经历时间约为1s的是
A. 人的眼睛眨一下的时间 B. 人呼吸一次的时间
C. 人打一次哈欠的时间 D. 人的心脏跳动一次的时间
2. 下列关于声音的说法中正确的是( )
A. 声音只能在空气中传播 B. 声音在真空中的传播速度是3×108m/s
C. 声音是由于物体振动而产生的 D. 只要物体振动,我们就能听到声音
3. 汽车开了空调后,前挡风玻璃表面有时会出现“水雾”,下列说法正确的是( )
A. 无论冬夏,水雾是车外空气中的水蒸气遇冷液化后形成的
B. 无论冬夏,水雾是车内空气中的水蒸气遇冷液化后形成
C. 夏天,水雾出现在玻璃的外表面;冬天,水雾出现在玻璃的内表面
D. 夏天,水雾出现在玻璃的内表面;冬天,水雾出现在玻璃的外表面
4. 夜晚,发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中,萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少,则萤火虫的像( )
A. 远离放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
B. 远离放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
C. 靠近放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
D. 靠近放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
5. 三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强( )
A. 甲最大 B. 乙最大
C. 丙最大 D. 一样大
6. 如图是某品牌榨汁机.为保障安全,该榨汁机设置了双重开关——电源开关S1和安全开关S2.当杯体倒扣在主机上时, S2自动闭合,此时再闭合S1,电动机才能启动,开始榨汁.下列电路图符合上述要求的是
A. B. C. D.
7. 建筑工人用如图所示的装置担提起四块砖,设每块砖重为G,当砖被提起后处于静止时,第二块砖左右两面受到的摩擦力是( )
A. 左右两面分别受到大小为0.5G的向上的摩擦力
B. 左面受到向上的大小为G的摩擦力,右面不受摩擦力
C. 左面受到向上的大小为2G的摩擦力,右面受到向下的大小为G的摩擦力
D. 左面受到向上的大小为G的摩擦力,右面受到向下的大小为2G的摩擦力
8. 用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体,沿同一水平面做直线运动.第一次拉力为10N,物体恰好做匀速直线运动,拉力对物体做了20J的功;第二次拉力增大为20N,拉力对物体做了48J的功.分析两次做功过程,以下判断正确的是
A. 第一次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了1m
B. 第一次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了2m
C. 第二次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了2.4m
D. 第二次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了4.8m
9. 如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将( )
A. 一直是变大的 B. 一直是变小的
C. 先变大,后变小 D. 先变小,后变大
10. 如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计.向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F是9N.由此可知( )
A. 物重是27N,物体的速度是0.4m/s
B. 物重是18N,物体的速度是0.6m/s
C. 物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/s
D. 物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s
11. 如图记录了甲、乙两车同时在同一平直公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程.以下分析正确的是( )
A. 甲、乙两车都做匀速直线运动
B. 在每段相同的时间内.甲车的平均速度都比乙车的大
C. 在20〜30s的时间内,甲车的平均速度比乙车的大
D. 在0〜40s的时间内,甲、乙两车的平均速度大小相等
12. 下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块 0℃的冰熔化成 0℃的水后,温度不变,内能变大
C. 内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
13. 如图所示为四冲程内燃机工作示意图,这四个冲程中活塞和曲轴的位置,进气门、排气门的开闭情况有错误的是( )
A. 吸气 B. 压缩 C. 做功 D. 排气
14. 如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁.给盆栽浇水前后( ).
A. 盆栽受到的磁力大小不变
B. 底座对桌面的压强大小不变
C. 要使盆栽与底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D. 要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流.
15. 如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是( )
A. 电磁铁的右端为N极
B. 小磁针将顺时针旋转
C. 当P向左滑动时,电磁铁的磁性增强,指示灯变暗
D. 当P向右滑动时,电磁铁的磁性减小,电压表的示数减小
二、多项选择题(满分15分,共5题。每题给出的四个选项中,有2-3个选项符合题目要求,全部选对得3分,漏选得2分,错选或不选得。分)
16. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”,《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A. “绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”中的“楼台倒影”是楼台通过池塘水面成的虚像
B. “八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”中“风卷屋茅”是因为流速越大的地方压强越大
C. “花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”中“花气袭人”的原因是花香分子的无规则运动
D. “会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”中的“挽弓如满月”是把化学能转化为弹性势能
17. 圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量分别为mA、mB。密度分别为ρA、ρB,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图甲和乙所示,设A对B的压强为p1,B对桌面的压强为p2;图乙中,设B对A的压强为p3,A对桌面的压强为p4,则下列比例关系正确的是( )
A. p1:p2=[mAρA]:[(mA+mB) ρB] B. p1:p4=mA:(mA+mB)
C. p2:p4=[mBρA]:[mAρB] D. p2:p3=[mA(mA+mB)ρB]:[(mB2 ρA]
18. 小汽车在平直公路上运动的s-t的图象如图所示,则下列说法正确的是
A. 在第一个10s内以10m/s做匀速运动
B. 在第二个10s内速度大小不变
C. 在前20s内的平均速度为15m/s
D. 在第三个10s内前进了300m
19. 如图所示,轻质弹簧的下端固定在容器底部,上端与物体A连接,现向容器内注水,当水的深度为h时,弹簧长度恰好为原长,此时物体A有的体积露出水面,已知物体A体积为V,容器内部底面积为S,水的密度为,下列计算结果正确的是( )
A. 水对容器底部的压力
B. 物体A受到的重力
C. 物体A的密度为
D. 若向容器中缓慢加水直到A浸没水中,则弹簧对A的拉力
20. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。表①②③是电流表或电压表,滑动变阻器R2的滑片P在中点。当开关S闭合后,三块电表均有示数。滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A. 若电阻并联,①③是电流表,则表②示数变大
B. 若电阻并联,①③是电流表,则表①示数变小
C. 若电阻串联,①③是电压表,则表③示数变大
D. 若电阻串联,①③是电压表,则表②示数变小
三、填空与作图题(满分12分,每题4分,共3题)
21. 图a所示,使用测电笔的方法正确的图是________(选填“甲”或“乙”);用测电笔判断火线和零线时,若氖管发光表示接触的是________线,在家庭电路中,火线和零线之间的电压是________V;图b哪些图示情况会发生触电事故:________
22. 电磁感应现象是英国物理学家_____首先发现的.探究这个现象应选用如图中______(填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验.在这个现象中感应电流的方向与________的方向和磁感应线方向有关.利用电磁感应现象可以制成________,实现机械能转化为电能.
23. 有一支温度计,刻度均匀但读数不准。它在冰水混合物中的示数为4℃,在沸水中的示数为94℃,则这支温度计刻度中每一小格代表______℃(用分数表示)。若这支温度计测得烧杯中水的温度是22℃,则这杯水的实际温度是______℃。
四、实验探究题(满分26分,每空1分,共5题)
24. 小明游泳时发现,人在水中越往深处走就越觉得所受的浮力越大,由此他猜想:“浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关或者与物体排开水的体积有关。”于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图所示的探究。
(1)分析如图中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开液体的体积越大,所受的浮力就________ (选填“越大”或“越小”);
(2)小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图所示.分析图像可知:描述的是金属圆柱体所受浮力变化情况的图像是________ (选填“a”或“b”);该金属圆柱体所受的重力为________N,当金属块完全浸没水中后所受的浮力是________N,金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度________ (选填“有”或“无”)关;
(3)在上述实验的基础上,请你再增加一个实验步骤,用来研究浮力大小与液体密度的关系:______________________________________________________________ 。
25. 如图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图.
(1)图甲中,将木板固定水平拉动木块,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力_____大小相等;图乙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力______大小相等. ( 选填“一定”或“不一定")
(2)图丙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0 N,测力计B的示数为2.5 N,木块受到的滑动摩擦力大小为_____N.若增大拉力,当A的示数为4.8 N时,B的示数为_______N.
26. 上课时老师给同学们演示了“水也能使某些液体沸腾”的实验:将适量的乙醚倒入试管中,塞上木塞,然后装入有热水的烧杯中,如图甲所示.一会儿,观察到试管中的乙醚沸腾起来,接着听到“砰”一声,木塞冲出了试管口.
(1)烧杯中温度计示数如图乙所示,则热水的温度为________℃;
(2)从实验中可知乙醚的沸点________(选填“大于”、“小于”或“等于”)热水的温度;
(3)木塞冲出试管口的瞬间,乙醚的温度降低,内能______(选填“增大”或“减小”),这是通过________的方式改变乙醚内能的.
27. 如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图:
(1)刚连接电路后,两灯泡都亮,由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,以下两种简单判断方法是否可行?请你在表中空格填写“可行”或“不可行”.
方法
操作
现象
结论
方法是否可行
方法1
把其中一灯泡从灯座中取下
另一灯熄灭
两灯一定是串联
_________
方法2
把任意一根导线断开
两灯熄灭
两灯一定是串联
__________
(2)确定了电路连接正确以后,如表是某同学实验中的一组数据:
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
1.5
指出表格所记录的数据中,明显错误的数值是_________,造成错误的原因是___________.
(3)当用电流表测出A、B、C三点的电流并记录数据后,下一步应该做的是______.
A.整理器材,结束实验 B.换不同规格的小灯泡再测几组电流值
C.分析数据,得出结论 D.换电流表的另一量程再测一组电流值
(4)实验中发现两个串联的小灯泡,L2发光,L1不发光,造成这种现象的原因可能是______.
A.通过灯泡L1的电流比L2的电流小 B.灯泡L1的灯丝断了
C.灯泡L1灯座处短路了 D.灯泡L2靠近电源负极
28. 如图所示为探究“磁生电”的实验装置.
(1)闭合开关,让悬挂着的导体棒AB__________(选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A“)运动时,电流计指针会发生偏转.
(2)若保持导体棒AB不动,要产生感应电流,正确的操作是________________.
(3)实验中发现电流表指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,请你从实验装置和操作上各提一条改进建议.装置改进:____________操作改进:______________.
(4)若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”,可以将图中的电流计更换为________,通过实验发现,通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关,而且与__________有关.
五、计算题(满分17分,29题8分,30题9分,共2题)
29. 如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图,机内有温控开关S0该饮水机的部分参数已知:额定电压为220V,加热时的总功率为880W,保温时的功率为40W,R1、R2为加热电阻丝.(假设它们的阻值不变)求:(计算结果若不能整除,保留一位小数)
(1)当S和S,闭合时,饮水机处在什么状态?此时电路的总电流是多大?
(2)在加热状态下,电阻丝R1的阻值为多少?
(3)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,饮水机加热的实际总功率是多大?
30. 随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行业得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一,热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变.图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为0~0.02 A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150 Ω 0.3 A”字样,Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变.请完成下列小题:
(1)将此电路放入温度为20 ℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100 Ω,此时电流表的读数为0.01 A,求电源电压;
(2)若环境温度为40 ℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器的变化范围;
(3)此电路能测量的最高环境温度为多少?
六、附加题(满分20分,31题5分,32题6分,33题8分,共3题)
31. 物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度,速度计算公式为: ,即。初中物理中还有很多这样定义的物理量,如密度,这种定义物理量的方法叫比值定义法,高中物理中也有很多这样定义的物理量,如:把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度(注:速度的变化量用表示,它等于前后速度之差;加速度用字母a表示,国际单位是)。由加速度的定义可知:
(1)若一物体做匀加速直线运动(单位时间内速度的增加量相等),开始运动的速度为,经过后它的速度变为,则该物体在5s内的速度变化量___________m/s。则该物体的加速度大小___________,第10秒末物体的速度___________m/s。
(2)由加速度的定义可以得到加速度公式___________(用、、t表示)。
(3)匀速直线运动的图像如图甲所示,图中阴影部分面积表示以速度v匀速直线运动的物体,运动时间为t时通过的路程;如图乙所示匀加速直线运动的图像,其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动的物体速度由到,运动时间为t时通过的路程s,用、、a写出s的表达式___________。
32. 阅读短文并回答下列问题:
光的全反射
一束激光从某种玻璃中射向空气(如图甲所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫作光的全反射,发生这种现象时的入射角叫作这种物质的临界角.当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射.
(1)上述玻璃的临界角是___________.
(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光几乎全部变为___________.
(3)当光从空气射向玻璃,__________(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象.
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图乙所示),请在图中完成这束入射光的光路图________
33. 演绎探究--原子内部电子绕原子核的运动。静电常数k=,当物体做匀速圆周运动时,必须受到一个向圆心拉的力,这个力叫做向心力,电子绕原子核做匀速圆周运动的向心力F心=,其中m为电子的质量,v为电子的运动速度且电子做圆周运动的向心力等于电子受到的静电吸引力。
(1)我们知道,原子由原子核和核外电子组成,核外电子绕原子核高速旋转按照波尔理论,电子绕原子核做匀速圆周运动,且电子会受到原子的静电吸引力(如图甲)。已知,电子受到的静电吸引力F电与原子序数Z成正比,与元电荷e的平方成正比,与电子运动的轨道半径r的平方的关系(如图乙)图像所示,k是静电常数·则电子所受的静电吸引力的数学表达式为________;
A. B.
C. D.
(2)波尔引用量子理论,提出电子运动的轨道不是任意的,轨道数n从内向外依次为1、2、3、(如图丙)并且提出,其中n为轨道数,h为常数h=6.63JS请推导证明出电子的轨道速度v的数。
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224年自招物理摸底考
考试说明
考试时间为90分钟,满分120分,20分附加题;考试期间,需遵守考场规范,否则取消考试资格;
请将答案填涂在答题卡的规定区域,切勿在范围外作答;
无特殊说明解答题要有过程,不得只有答案,只有答案者视为无效;注意答题工整,笔迹不清也视为错误答案。
一、单项选择题(满分30分,共15题,每题2分。每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 下列过程中,经历时间约为1s的是
A. 人的眼睛眨一下的时间 B. 人呼吸一次的时间
C. 人打一次哈欠的时间 D. 人的心脏跳动一次的时间
【答案】D
【解析】
【分析】此题考查对生活中常见运动或变化过程经历时间的估测,结合对生活的了解和对时间单位的认识,选出符合实际的选项即可.
【详解】A、人们常用“眨眼之间”形容时间过得快,眼睛眨一次的时间在0.3s左右.不符合题意;
B、正常情况下,人1min呼吸16~20次,呼吸一次的时间在3s左右.不符合题意;
C、人打一次哈欠的时间在3~5s.不符合题意;
D、正常情况下,心脏1min跳动75次左右,跳动一次的时间接近1s.符合题意.
故选D.
【点睛】对日常生活中的时间、质量、长度、温度等进行准确的估测,是要求初中学生掌握的一种基本能力,关键是平时注意观察,结合所学知识多加思考,逐渐培养这方面的能力.
2. 下列关于声音的说法中正确的是( )
A. 声音只能在空气中传播 B. 声音在真空中的传播速度是3×108m/s
C. 声音是由于物体振动而产生的 D. 只要物体振动,我们就能听到声音
【答案】C
【解析】
【详解】A.声音可以在空气、固体和液体中传播,故选项A错误;
B.声音传播需要介质,真空不能传声,故选项B错误;
C.声音是物体振动产生的,一切发声的物体都在振动,故选项C正确;
D.振动的物体能够发声,但物体振动发出的声音我们不一定都能听到,如没有介质,响度太小,振动频率不在人的听觉范围之内,故选项D错误;
故应选C.
3. 汽车开了空调后,前挡风玻璃表面有时会出现“水雾”,下列说法正确的是( )
A. 无论冬夏,水雾是车外空气中的水蒸气遇冷液化后形成的
B. 无论冬夏,水雾是车内空气中的水蒸气遇冷液化后形成
C. 夏天,水雾出现在玻璃的外表面;冬天,水雾出现在玻璃的内表面
D. 夏天,水雾出现在玻璃的内表面;冬天,水雾出现在玻璃的外表面
【答案】C
【解析】
【详解】夏天汽车使用空调,车内温度低于车外温度,车玻璃比车外空气温度低,车外空气中的水蒸气遇到冷玻璃液化为小水珠凝结在玻璃外表面;寒冷的冬天使用空调,车内温度高于车外温度,车玻璃比车内温度低,车内的水蒸气遇到冷玻璃液化,小水珠凝结在玻璃的内表面,故选C.
4. 夜晚,发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中,萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少,则萤火虫的像( )
A. 远离放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
B. 远离放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
C. 靠近放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
D. 靠近放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
【答案】C
【解析】
【分析】根据萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少判断出萤火虫是靠近放大镜还是远离放大镜;物体从二倍焦距远处移动时,像的范围在一倍焦距和二倍焦距之间.
【详解】由于萤火虫发出的光向四面传播,萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少,说明萤火虫是远离放大镜的;像靠近凸透镜,故AB错误;发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处向远处移动,像的范围在一倍焦距和二倍焦距之间,萤火虫的移动速度要大于像的移动速度,故C正确,D错误.
故选C.
【点睛】此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,解答此题的关键有两点,一是首先判断出萤火虫是靠近放大镜还是远离放大镜;而是根据物距和像距判断物体和像移动的速度.
5. 三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强( )
A. 甲最大 B. 乙最大
C. 丙最大 D. 一样大
【答案】A
【解析】
【详解】因为它们的液面在同一水平面上,容器底面积相同,所以三种液体体积
V甲<V乙<V丙
因为容器对桌面的压强相等,容器底面积相同,所以桌面受压力相等,而F=G,三个容器质量相同(容器重相同),所以三种液体重相同(质量相同)由①②根据密度公式 可知
ρ甲>ρ乙>ρ丙
因为液面在同一水平面上,h相同,所以由液体压强公式p=ρgh可知
p甲>p乙>p丙
故选A。
6. 如图是某品牌榨汁机.为保障安全,该榨汁机设置了双重开关——电源开关S1和安全开关S2.当杯体倒扣在主机上时, S2自动闭合,此时再闭合S1,电动机才能启动,开始榨汁.下列电路图符合上述要求的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中,开关S2闭合时,电动机被短路掉,不能工作,故A错;
B.图中只要开关S2闭合,电动机就会工作,故B错;
C.图中只有当两个开关都闭合时,电动机才能正常工作,故C正确;
D.图中只要开关S2闭合,电动机就会工作,故D错;
7. 建筑工人用如图所示的装置担提起四块砖,设每块砖重为G,当砖被提起后处于静止时,第二块砖左右两面受到的摩擦力是( )
A. 左右两面分别受到大小为0.5G的向上的摩擦力
B. 左面受到向上的大小为G的摩擦力,右面不受摩擦力
C. 左面受到向上的大小为2G的摩擦力,右面受到向下的大小为G的摩擦力
D. 左面受到向上的大小为G的摩擦力,右面受到向下的大小为2G的摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】以四块砖为整体作受力分析,满足
f+f=4G
所以
f=2G
隔离分析砖块1,如下图所示:
满足
f=G+f2对1
所以
f2对1=G
即砖块1的右面受到大小为G,方向竖直向下的摩擦力。
根据相互作用力特点知:砖块2的左面所受摩擦力大小为G,方向竖直向上。
隔离分析砖块1和2,如下图所示:
满足
f=2G
所以砖块2和3之间无摩擦力。故B符合题意,ABC不符合题意。
故选B。
8. 用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体,沿同一水平面做直线运动.第一次拉力为10N,物体恰好做匀速直线运动,拉力对物体做了20J的功;第二次拉力增大为20N,拉力对物体做了48J的功.分析两次做功过程,以下判断正确的是
A. 第一次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了1m
B. 第一次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了2m
C. 第二次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了2.4m
D. 第二次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了4.8m
【答案】C
【解析】
【详解】AB.物体在水平面上做匀速直线运动时,在水平方向受拉力和摩擦力作用,并且二力是一对平衡力,故物体受到的拉力:
F=f=10N;
根据W=Fs可知,第一次物体通过的距离
,
故AB错误;
CD.若增大拉力,而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变,因此,物体受到的摩擦力不变,仍为10N;根据W=Fs可知,第二次物体通过的距离:
,
故C正确,D错误.
9. 如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将( )
A. 一直是变大的 B. 一直是变小的
C. 先变大,后变小 D. 先变小,后变大
【答案】C
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析,将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力为杠杆的重力,也不变,阻力力臂变大,所以动力变大.
当杠杆从水平位置拉到最终位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,所以动力变小.故F先变大后变小.
故选C.
10. 如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计.向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F是9N.由此可知( )
A. 物重是27N,物体的速度是0.4m/s
B. 物重是18N,物体的速度是0.6m/s
C. 物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/s
D. 物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s
【答案】C
【解析】
【分析】绳子的绕线决定滑轮组的使用效果,有几段绳子承担动滑轮和物体的摩擦力,拉力就是摩擦力的几分之一,拉力移动的距离就是物体移动距离的几倍.
【详解】本题滑轮组做功是克服摩擦力做功,有3段绳子承担拉力,因此物体受到的摩擦力是;
物体移动的速度:.
故选C.
【点睛】滑轮组用几段绳子拉着物体,拉动物体所用的力就是摩擦力的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.
【考点】滑轮组绳子拉力的计算.
11. 如图记录了甲、乙两车同时在同一平直公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程.以下分析正确的是( )
A. 甲、乙两车都做匀速直线运动
B. 在每段相同的时间内.甲车的平均速度都比乙车的大
C. 在20〜30s的时间内,甲车的平均速度比乙车的大
D. 在0〜40s的时间内,甲、乙两车的平均速度大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图示可知,甲车在相等时间内,通过的路程相等,所以甲车的运动是匀速直线运动;乙车在相等时间内,通过的路程越来越大,所以乙车的运动是加速直线运动;故A错误;
B.由图示可知,在30~40s内,甲车的路程小于乙车的路程,此段时间内甲车的平均速度比乙车的小,故B错误;
C.在20〜30s的时间内,甲车和乙车通过的路程相等,甲车的平均速度等于乙车的平均速度,故C错误;
D.在0~40s内,甲车和乙车通过的路程均为1200m,平均速度相等,故D正确.
12. 下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块 0℃的冰熔化成 0℃的水后,温度不变,内能变大
C. 内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
【答案】B
【解析】
【详解】A. 发生热传递时,传递的是热量,而不是温度,所以热量总是从高温物体传递给低温物体,故A错误;
B. 一块 0℃的冰熔化成 0℃的水,由于熔化过程中,温度不变,但吸收了热量,内能是变大的,故B正确;
C. 内燃机的压缩冲程,是通过做功的方式增加了汽缸内物质的内能,故C错误;
D. 夏天在室内洒水降温,利用了水的汽化吸热,故D错误;
故选B.
点睛:温度、热量、内能是不太容易理解,容易混淆的量,温度是一个状态量,实质是物体内分子运动的剧烈程度;热量是个过程量,表示热传递过程中内能改变多少的量度;内能是物体内部所有分子的动能与势能的总和,注意加深理解,多练习.
13. 如图所示为四冲程内燃机工作示意图,这四个冲程中活塞和曲轴的位置,进气门、排气门的开闭情况有错误的是( )
A. 吸气 B. 压缩 C. 做功 D. 排气
【答案】BC
【解析】
【详解】A.吸气冲程中,进气门打开,排气门关闭,根据图中曲轴的位置可知,活塞向下运动,故A正确,不符合题意;
B.压缩冲程中,两个气门都关闭,活塞向上运动,根据图中曲轴的位置可知,此时活塞向下运动,故B错误,符合题意;
C.做功冲程中,两个气门都关闭,活塞向下运动,根据图中曲轴的位置可知,此时活塞向上运动,故C错误,符合题意;
D.排气冲程中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,故D正确,不符合题意。
故选BC。
14. 如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁.给盆栽浇水前后( ).
A. 盆栽受到的磁力大小不变
B. 底座对桌面的压强大小不变
C. 要使盆栽与底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D. 要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图示可知,浇水后,盆栽的质量会变大,重力变大,根据漂浮条件可知,磁力会变大,故A错;
B.根据物体间力的作用是相互的,底座对盆栽的作用力变大,盆栽对底座的压力也会变大,所以底座对桌面的压强会变大,故B错;
CD.浇水后,盆栽与底座的间距要变小,要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流,只改变电流的方向会使底座吸引盆栽,使距离变小,故C错,D正确.
15. 如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是( )
A. 电磁铁的右端为N极
B. 小磁针将顺时针旋转
C. 当P向左滑动时,电磁铁的磁性增强,指示灯变暗
D. 当P向右滑动时,电磁铁的磁性减小,电压表的示数减小
【答案】D
【解析】
【详解】A. 根据安培定则,右手握住螺线管,四指弯曲指向电流的方向,则大母指的指向即为螺线管的磁场方向,即大母指端即为N极,所以电磁铁的左端为N极,故A错误;
B.电磁铁的左端为N极,根据同名磁极排斥,异名磁极吸引的特点,小磁针将逆时针旋转,故B错误;
C. 当P向左滑动时,电阻变小,电流变大,电磁铁的磁性增强,根据题意知巨磁电阻变小,所以右侧电路中电流变大,指示灯变亮,故C错误;
D.当P向右滑动时,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性减小,根据题意知巨磁电阻变大,所以右侧电路中电流变小,根据UL=IRL知,电压表的示数减小,故D正确。
故选D。
【点睛】重点是安培定则和欧姆定律的应用,右手螺旋定则应用时,要注意四指弯曲指向电流的方向,千万不要理解成线圈的绕向,有同学容易在这点混淆,有个简单的方法,即使用右手螺旋定则前先把电流方向标在线圈上。
二、多项选择题(满分15分,共5题。每题给出的四个选项中,有2-3个选项符合题目要求,全部选对得3分,漏选得2分,错选或不选得。分)
16. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”,《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A. “绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”中的“楼台倒影”是楼台通过池塘水面成的虚像
B. “八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”中“风卷屋茅”是因为流速越大的地方压强越大
C. “花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”中“花气袭人”的原因是花香分子的无规则运动
D. “会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”中的“挽弓如满月”是把化学能转化为弹性势能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”中“楼台倒影”,是楼台反射的光在水面发生反射形成的虚像;故A正确;
B.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,将茅草吸上去,故B错误;
C.花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴,说明温度越高分子的无规则运动越剧烈,故C正确;
D.“挽弓如满月”时,消耗了人的化学能,弓的弹性势能变大,所以是把化学能转化为弹性势能,故D正确。
故选ACD。
17. 圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量分别为mA、mB。密度分别为ρA、ρB,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图甲和乙所示,设A对B的压强为p1,B对桌面的压强为p2;图乙中,设B对A的压强为p3,A对桌面的压强为p4,则下列比例关系正确的是( )
A. p1:p2=[mAρA]:[(mA+mB) ρB] B. p1:p4=mA:(mA+mB)
C. p2:p4=[mBρA]:[mAρB] D. p2:p3=[mA(mA+mB)ρB]:[(mB2 ρA]
【答案】BD
【解析】
【详解】水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,即F=G=mg,由 、V=Sh可得,圆柱体的横截面积是 ;由图甲知道,A对B的压强是
p1=
B对桌面的压强是
p2=
由乙图知道,B对A的压强是
p3
A对桌面的压强是
p4=
所以
p1:p2=
p1:p4=
p2:p4=
p2:p3=
故选BD。
18. 小汽车在平直公路上运动的s-t的图象如图所示,则下列说法正确的是
A. 在第一个10s内以10m/s做匀速运动
B. 在第二个10s内速度大小不变
C. 在前20s内的平均速度为15m/s
D. 在第三个10s内前进了300m
【答案】AC
【解析】
【详解】由图象可知,
A. 在第一个10s内汽车的s−t图象是一条过原点的斜线,表示汽车做匀速直线运动,其速度大小为:
v1===10m/s,
故A正确;
B. 在第二个10s内汽车的s−t图象是一条曲线,表示汽车做变速直线运动,故B错误;
C. 在前20s内汽车的平均速度为:
v===15m/s,
故C正确.
D.在第三个10s内汽车的s−t图象是平行于横轴的直线,说明汽车静止,故D错误;
19. 如图所示,轻质弹簧的下端固定在容器底部,上端与物体A连接,现向容器内注水,当水的深度为h时,弹簧长度恰好为原长,此时物体A有的体积露出水面,已知物体A体积为V,容器内部底面积为S,水的密度为,下列计算结果正确的是( )
A. 水对容器底部的压力
B. 物体A受到的重力
C. 物体A的密度为
D. 若向容器中缓慢加水直到A浸没水中,则弹簧对A的拉力
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】AB.当A有的体积露出水面时,即的体积浸入水中时,弹簧为原长,则说明此时物体漂浮在水面上,受到的浮力与重力相等,物体重力
GA=F浮=ρ水gV排=ρ水gV=ρ水gV
水对容器底部的压力为
F=pS=ρ水ghS
故A正确,B错误;
C.物体A的质量
m=ρ水V
物体A的密度
ρA=ρ水
故C错误;
D.若向容器中缓慢加水直到A浸没,A受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用,所以
F浮=GA+F′
则
F′=F浮-GA=ρ水gV-ρ水gV=ρ水gV
故D正确。
故选AD。
20. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。表①②③是电流表或电压表,滑动变阻器R2的滑片P在中点。当开关S闭合后,三块电表均有示数。滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A. 若电阻并联,①③是电流表,则表②示数变大
B. 若电阻并联,①③是电流表,则表①示数变小
C. 若电阻串联,①③是电压表,则表③示数变大
D. 若电阻串联,①③是电压表,则表②示数变小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.当电阻并联时,①是电流表,测量总电流,③是电流表,测量通过滑动变阻器的电流,②是电压表,测量滑动变阻器两端电压,也就是电源电压;电源电压不变,则②的示数不变;电源电压不变,当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路电阻变大,流过滑动变阻器的电流变小,总电路电流变小,①表示数变小,故A错误,B正确;
CD.当电阻串联时,①是电压表,测量滑动变阻器两端的电压,②是电流表,测量电路中电流,③是电压表,测量电源电压;因为电源电压不变,所以③的示数不变;当滑片向右移动时,滑动变阻器电阻接入电路的阻值变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,即②的示数变小,故C错误,D正确。
故选BD。
三、填空与作图题(满分12分,每题4分,共3题)
21. 图a所示,使用测电笔的方法正确的图是________(选填“甲”或“乙”);用测电笔判断火线和零线时,若氖管发光表示接触的是________线,在家庭电路中,火线和零线之间的电压是________V;图b哪些图示情况会发生触电事故:________
【答案】 ①. 甲 ②. 火 ③. 220 ④. 甲、丙
【解析】
【详解】[1]使用试电笔时,手应该接触金属笔尾,不能接触金属笔尖,所甲图使用正确。
[2]用测电笔判断火线和零线时,接触火线时,火线、试电笔、人体、大地之间形成通路,有电流通过,氖管会发光;若接触零线,则没有电流通过,氖管不发光。
[3]我国家庭电路的电压是 220 V。
[4]人体触电,原因是有电流流过,形成通路,人体为导体,一边与火线相接,一边与零线相接或与大地相接,都会形成通路,题图甲、丙中有电流流过人体,会触电;题图乙、丁中没有电流流过人体,不会触电。
22. 电磁感应现象是英国物理学家_____首先发现的.探究这个现象应选用如图中______(填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验.在这个现象中感应电流的方向与________的方向和磁感应线方向有关.利用电磁感应现象可以制成________,实现机械能转化为电能.
【答案】 ①. 法拉第 ②. 甲 ③. 导线切割磁感线 ④. 发电机
【解析】
【详解】电磁感应现象是英国物理学家法拉第发现的;电磁感应现象的特点是没有电源而有一个电流表,用来测量产生的电流;感应电流的方向和电流的方向与导体切运动的方向有关;根据电磁感应现象制成了发电机,发电机将线圈运动的机械能转化为电能.
23. 有一支温度计,刻度均匀但读数不准。它在冰水混合物中的示数为4℃,在沸水中的示数为94℃,则这支温度计刻度中每一小格代表______℃(用分数表示)。若这支温度计测得烧杯中水的温度是22℃,则这杯水的实际温度是______℃。
【答案】 ①. ②. 20
【解析】
【详解】[1]冰水混合物的温度为0℃,一个标准大气压下沸水的温度为100℃,温度计上一个小格表示的实际温度为
[2]烧杯中水的实际温度为
四、实验探究题(满分26分,每空1分,共5题)
24. 小明游泳时发现,人在水中越往深处走就越觉得所受的浮力越大,由此他猜想:“浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关或者与物体排开水的体积有关。”于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图所示的探究。
(1)分析如图中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开液体的体积越大,所受的浮力就________ (选填“越大”或“越小”);
(2)小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图所示.分析图像可知:描述的是金属圆柱体所受浮力变化情况的图像是________ (选填“a”或“b”);该金属圆柱体所受的重力为________N,当金属块完全浸没水中后所受的浮力是________N,金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度________ (选填“有”或“无”)关;
(3)在上述实验的基础上,请你再增加一个实验步骤,用来研究浮力大小与液体密度的关系:______________________________________________________________ 。
【答案】 ①. 越大 ②. a ③. 2.7 ④. 1.0 ⑤. 无 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]通过比较乙、丙、丁中的实验可知,物体排开液体的体积增大,弹簧测力计示数越来越小,根据
F浮=G﹣F示
知,物体受到的浮力越来越大,故结论是物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
(2)[2][3]在浸没前金属块受到的浮力大小随排开液体的体积增大而增大,浸没后排开液体的体积不变,根据阿基米德原理可知,浮力大小不变,故可知描述金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是a;当物体浸在水中的深度为0时,根据二力平衡条件可知,弹簧测力计的示数即为物体的重力大小,由图b知,重力大小为2.7N。
[4][5]图a中的水平线即为浸没后物体受到的浮力大小,为1.0N;根据图a可知,金属块浸没在水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无关。
(3)[6]研究浮力大小与液体密度关系时,要保持物体排开液体的体积不变,根据称重法比较弹簧测力计的示数大小即可,故增加的实验步骤是:换用一杯密度不同的液体,将金属浸没在液体中,观察弹簧测力计的示数,与丁图比较得出结论(或往丁图实验的烧杯中加入适量的盐或加入其它能改变水的密度的可溶性物质,观察弹簧测力计示数变化情况)。
25. 如图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图.
(1)图甲中,将木板固定水平拉动木块,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力_____大小相等;图乙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力______大小相等. ( 选填“一定”或“不一定")
(2)图丙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0 N,测力计B的示数为2.5 N,木块受到的滑动摩擦力大小为_____N.若增大拉力,当A的示数为4.8 N时,B的示数为_______N.
【答案】 ①. 不一定 ②. 一定 ③. 2.5 ④. 2.5
【解析】
【详解】(1)图甲中,将木板固定水平拉动木块,木块水平方向受到的滑动摩擦力和拉力,只有当木块匀速运动时,滑动摩擦力和拉力二力平衡,大小才能相等,故滑动摩擦力和拉力不一定大小相等;如图,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块处于静止状态,滑动摩擦力和拉力二力平衡,大小一定相等;
(2)图丙中,木块处于静止状态,滑动摩擦力和拉力二力平衡,大小一定相等,木块受到的滑动摩擦力大小为2.5N;增大拉力,当A的示数为4.8 N时,木块仍处于静止状态,滑动摩擦力和拉力二力平衡,滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力有关,而接触面的粗糙程度和压力没改变,故拉力仍是2.5N,即B的示数仍为2.5N.
26. 上课时老师给同学们演示了“水也能使某些液体沸腾”的实验:将适量的乙醚倒入试管中,塞上木塞,然后装入有热水的烧杯中,如图甲所示.一会儿,观察到试管中的乙醚沸腾起来,接着听到“砰”一声,木塞冲出了试管口.
(1)烧杯中温度计示数如图乙所示,则热水的温度为________℃;
(2)从实验中可知乙醚的沸点________(选填“大于”、“小于”或“等于”)热水的温度;
(3)木塞冲出试管口的瞬间,乙醚的温度降低,内能______(选填“增大”或“减小”),这是通过________的方式改变乙醚内能的.
【答案】 ①. 60 ②. 小于 ③. 减小 ④. 做功
【解析】
【详解】(1)由图乙知,温度计的示数为60℃;(2).液体沸腾有两个必要条件:①达到沸点,②继续吸热;当两个条件同时具备时即可沸腾.所以乙醚的沸点小于热水的温度,此时有温度差,发生热传递,水的热量导向乙醚.(3)(4).试管内高温高压的乙醚具有大量内能,对木塞做功,使木塞冲出,乙醚内能减小,这是通过做功的方式改变了乙醚的内能,过程中内能转化为机械能.
【点睛】注意液体沸腾有两个必要条件:①达到沸点,②继续吸热;当两个条件同时具备时即可沸腾;
27. 如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图:
(1)刚连接电路后,两灯泡都亮,由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,以下两种简单判断方法是否可行?请你在表中空格填写“可行”或“不可行”.
方法
操作
现象
结论
方法是否可行
方法1
把其中一灯泡从灯座中取下
另一灯熄灭
两灯一定是串联
_________
方法2
把任意一根导线断开
两灯熄灭
两灯一定是串联
__________
(2)确定了电路连接正确以后,如表是某同学实验中的一组数据:
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
1.5
指出表格所记录的数据中,明显错误的数值是_________,造成错误的原因是___________.
(3)当用电流表测出A、B、C三点的电流并记录数据后,下一步应该做的是______.
A.整理器材,结束实验 B.换不同规格的小灯泡再测几组电流值
C.分析数据,得出结论 D.换电流表的另一量程再测一组电流值
(4)实验中发现两个串联的小灯泡,L2发光,L1不发光,造成这种现象的原因可能是______.
A.通过灯泡L1的电流比L2的电流小 B.灯泡L1的灯丝断了
C.灯泡L1灯座处短路了 D.灯泡L2靠近电源负极
【答案】 ①. 可行 ②. 不可行 ③. C ④. 读数时看错量程 ⑤. B ⑥. C
【解析】
【详解】(1)[1]方法1:把其中一个灯泡从灯座上取走,灯座处断路,另一盏灯不能工作,各用电器之间互相影响,所以两个灯泡是串联的,方法可行;
[2]方法2:在串联电路中,断开一条导线,所有的用电器都不能工作;在并联电路中,断开干路导线,所有的用电器也都不能工作;断开其中一条导线,两灯都熄灭,两灯泡即可能是串联的,也可能是并联,不能根据两灯泡都熄灭判断出两灯泡是串联的,故方法不可行;
(2)[3][4]串联电路中各处的电流都相等,C处的电流为1.5A,是错误的,根据电流表大小量程之比为5:1,是因为选用的是小量程却按大量程读数了;
(3)[5]用电流表测出A、B、C三点的电流并记录数据后,为了使实验具有普遍性,应换不同规格的小灯泡再测几组电流值,故选B;
(4)[6]A.串联电路各处的电流都相等,通过灯泡L1的电流和通过L2的电流相等,不符合题意;
B.若灯泡L1的灯丝断了,电路为断路,则两灯均不亮,不符合题意;
C.实验时若L2发光,则电路为通路,L1不发光的原因可能是小灯泡L1灯座处可能短路了,符合题意;
D.灯泡发光与否与灯泡靠近灯电源正、负极无关,不符合题意.
28. 如图所示为探究“磁生电”的实验装置.
(1)闭合开关,让悬挂着的导体棒AB__________(选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A“)运动时,电流计指针会发生偏转.
(2)若保持导体棒AB不动,要产生感应电流,正确的操作是________________.
(3)实验中发现电流表指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,请你从实验装置和操作上各提一条改进建议.装置改进:____________操作改进:______________.
(4)若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”,可以将图中的电流计更换为________,通过实验发现,通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关,而且与__________有关.
【答案】 ①. 左右 ②. 将蹄形磁铁左右移动 ③. 换用磁性更强的磁铁或用线圈代替导体棒 ④. 让导体或磁铁运动的快一些 ⑤. 电源 ⑥. 磁场方向
【解析】
【详解】(1)[1]由图知,磁感线方向在竖直方向,所以导体AB左右运动才会切割磁感线,电路中才会有感应电流。
(2)[2]若保持导体AB不动,左右移动蹄形磁体,导体会切割磁感线,也能产生感应电流。
(3)[3][4]电流表指针偏转不明显,是电流太弱,从装置上的改进方法:可以换用磁性更强的磁铁、可以换用匝数更多的线圈等;从操作角度改进:可以加快导体的移动速度,即使导体切割磁感线运动的速度更快。
(4)[5][6]若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”,可以将图中的电流计更换为电源,给导体通电,磁场会对导体产生力的作用;通过实验发现,通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关,而且与磁场方向有关。
五、计算题(满分17分,29题8分,30题9分,共2题)
29. 如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图,机内有温控开关S0该饮水机的部分参数已知:额定电压为220V,加热时的总功率为880W,保温时的功率为40W,R1、R2为加热电阻丝.(假设它们的阻值不变)求:(计算结果若不能整除,保留一位小数)
(1)当S和S,闭合时,饮水机处在什么状态?此时电路的总电流是多大?
(2)在加热状态下,电阻丝R1的阻值为多少?
(3)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,饮水机加热的实际总功率是多大?
【答案】(1)加热状态;4A
(2)57.6
(3)727.3W
【解析】
【小问1详解】
当开关S、S0闭合时,两电阻并联,电路中的总电阻最小,由知道,此时电热饮水机功率最大,处于加热状态;由P=UI知道,此时电路的总电流
【小问2详解】
饮水机保温时电路为R2的接入电路工作,即R2的功率等于保温功率,为40W,饮水机加热时两电阻并联,电阻R1的功率
R1的阻值
【小问3详解】
R1和R2并联的总电阻
当电路两端电压为200 V时,饮水机在加热状态的实际功率
30. 随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行业得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一,热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变.图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为0~0.02 A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150 Ω 0.3 A”字样,Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变.请完成下列小题:
(1)将此电路放入温度为20 ℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100 Ω,此时电流表的读数为0.01 A,求电源电压;
(2)若环境温度为40 ℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器的变化范围;
(3)此电路能测量的最高环境温度为多少?
【答案】(1) 5 V; (2) 50~150 Ω.(3)50℃.
【解析】
【详解】(1)由图示电路图可知,滑动变阻器与热敏电阻串联,电流表测电路电流,由图乙所示图象可知,温度为20℃时,热敏电阻阻值为400Ω,由可知,电源电压:
U=I(Rt+R)=0.01A×(400Ω+100Ω)=5V;
(2)由图乙所示图象可知,温度为40℃时,热敏电阻阻值为200Ω,电路最大电流为0.02A,由可知,电路最小电阻:
,
滑动变阻器的最小阻值:
R滑最小=R最小-Rt=250Ω-200Ω=50Ω,
滑动变阻器的取值范围:50Ω~150Ω;
(3)热敏电阻阻值越小,环境温度最高,电路电流最大为0.02A时,由可知,
,
Rt小=R总-R滑最大=250Ω-150Ω=100Ω,
由图乙可知其工作的最高环境温度50℃.
答:(1)将此电路放入温度为20℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω,此时电流表的读数为0.01A,电源电压为5V;
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,滑动变阻器的变化范围是50Ω~150Ω;
(3)此电路能测量的最高环境温度为50℃.
六、附加题(满分20分,31题5分,32题6分,33题8分,共3题)
31. 物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度,速度计算公式为: ,即。初中物理中还有很多这样定义的物理量,如密度,这种定义物理量的方法叫比值定义法,高中物理中也有很多这样定义的物理量,如:把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度(注:速度的变化量用表示,它等于前后速度之差;加速度用字母a表示,国际单位是)。由加速度的定义可知:
(1)若一物体做匀加速直线运动(单位时间内速度的增加量相等),开始运动的速度为,经过后它的速度变为,则该物体在5s内的速度变化量___________m/s。则该物体的加速度大小___________,第10秒末物体的速度___________m/s。
(2)由加速度的定义可以得到加速度公式___________(用、、t表示)。
(3)匀速直线运动的图像如图甲所示,图中阴影部分面积表示以速度v匀速直线运动的物体,运动时间为t时通过的路程;如图乙所示匀加速直线运动的图像,其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动的物体速度由到,运动时间为t时通过的路程s,用、、a写出s的表达式___________。
【答案】 ①. 4 ②. 0.8 ③. 10 ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]由题意知:物体开始运动的速度v0=2m/s,经过时间t=5s后的速度变为v1=6m/s,则速度变化量为
物体的加速度为
第10秒末物体的速度为
(2)[4]物体在单位时间内速度的变化量叫加速度,若速度的变化量用表示,加速度用字母a表示,则
(3)[5]由可得,由题意知
32. 阅读短文并回答下列问题:
光的全反射
一束激光从某种玻璃中射向空气(如图甲所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫作光的全反射,发生这种现象时的入射角叫作这种物质的临界角.当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射.
(1)上述玻璃的临界角是___________.
(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光几乎全部变为___________.
(3)当光从空气射向玻璃,__________(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象.
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图乙所示),请在图中完成这束入射光的光路图________
【答案】 ①. 41.8° ②. 反射光 ③. 不会 ④.
【解析】
【详解】(1)由题意可知,当入射角增大到引41.8°时,折射光线消失,故临界角为41.8°;
(2)发生全反射时,入射光几乎全部变成了反射光;
(3)由于光从空气射向玻璃时,折射角是小于入射角的,所以不会发生全反射现象;
(4)光路图如上图所示.
33. 演绎探究--原子内部电子绕原子核的运动。静电常数k=,当物体做匀速圆周运动时,必须受到一个向圆心拉的力,这个力叫做向心力,电子绕原子核做匀速圆周运动的向心力F心=,其中m为电子的质量,v为电子的运动速度且电子做圆周运动的向心力等于电子受到的静电吸引力。
(1)我们知道,原子由原子核和核外电子组成,核外电子绕原子核高速旋转按照波尔理论,电子绕原子核做匀速圆周运动,且电子会受到原子的静电吸引力(如图甲)。已知,电子受到的静电吸引力F电与原子序数Z成正比,与元电荷e的平方成正比,与电子运动的轨道半径r的平方的关系(如图乙)图像所示,k是静电常数·则电子所受的静电吸引力的数学表达式为________;
A. B.
C. D.
(2)波尔引用量子理论,提出电子运动的轨道不是任意的,轨道数n从内向外依次为1、2、3、(如图丙)并且提出,其中n为轨道数,h为常数h=6.63JS请推导证明出电子的轨道速度v的数。
【答案】(1)B (2)见解析
【解析】
【小问1详解】
因为电子受到静电吸引力F电与原子序数Z成正比,与电子所带电荷e的平方成正比,与电子运动的轨道半径r2成反比,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
因为电子电子做圆周运动的向心力等于电子受到静电吸引力,且
则有
所以
又因为
则有
所以
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