内容正文:
重庆育才中学教育集团2025届初三(上)第一次自主作业
物理试卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分。)
1. 下列物理数据最接近实际的是( )
A. 教室日光灯正常工作的电流约0.2A B. 人体的安全电压是36V
C. 教室空调的电流约为50A D. 一节新干电池电压是220V
2. 2024年9月25中科宇航力箭一号遥四运载火箭宛如一条腾飞的巨龙在酒泉卫星发射中心成功发射,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能
B. 火箭使用液氢作燃料,利用了液氢的热值大
C. 火箭发动机是最高效的热机,其效率非常接近100%
D. 火箭喷出燃气后,周围温度升高,空气分子的热运动减缓
3. 下列电学知识中说法正确的是( )
A 电路中只要有电压,就一定有电流
B. 绝缘体不容易导电,是因为在绝缘体中没有电荷
C. 电动车的电池在充电的过程中,电能转化成化学能
D. 用餐巾纸摩擦过的吸管带负电,说明吸管对电子的束缚能力较弱
4. 下列关于诗词中物理知识的解释,说法正确的是( )
A. “昔去雪如花,今来花似雪”,雪的温度低,其内能为零
B. “夏荷轻摇,珠露合聚”,露珠聚在一起说明分子间存在引力
C. “泥融飞燕子,沙暖睡鸳鸯”,春日沙子白天较暖是因为沙子比热容大
D. “寒夜客来茶当酒,竹炉汤沸火初红”,汤在沸腾后持续吸热,其内能不变
5. 小袁国庆出行到重庆西站自助检票闸机口时,需同时进行身份证扫描(其控制开关为S1)和人脸识别(其控制开关为S2),当两个信息都符合时,电动机转动,闸门打开,图中所示电路,符合上述要求的是( )
A B. C. D.
6. 小李在电学实验探究时,将两只灯泡分别接在图甲、乙两个电路中,以下说法正确的是( )
A. 甲电路中,闭合开关S,两灯都发光,取下L2后,L1不发光
B. 甲电路中,闭合开关S,用一根导线接在L1接线柱两端,L1不发光,L2发光
C. 乙电路中,闭合开关S,用一根导线接L2接线柱两端,L1发光,L2不发光
D. 乙电路中,闭合开关S,用一根导线接在电源接线柱两端,这是允许的安全电路
7. 在图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电表①②③是电压表或电流表。当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A. 若①②③是电压表时,L1发光,L2不发光
B. 若①②③是电流表时,①②③均可能被烧坏
C. 若①③是电压表,②是电流表时,L1、L2并联
D. 若①③是电流表,②是电压表时,③表示数一定大于①表示数
8. 如图所示电路中,电源电压保持不变,电路中L2和L3的规格相同。同时闭合S2、S3,断开S1时,电压表V1的示数为9V,电流表A2示数为1.8A;同时闭合S1、S2、S3时,电流表A的示数为2.7A;用电压表V2替换电流表A1后,闭合开关S1、S3,断开S2,电压表V2和V1的偏转角度相同。则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为12V
B. 用电压表V2替换电流表A1后,闭合开关S1、S3,断开S2,灯泡L1两端电压为1V
C. 电流表A1被替换前,开关S1、S2、S3同时闭合时,电流表A1示数为2.25A
D. 电流表A1被替换前,保持S2、S3闭合,开关S1由断开到闭合时,电流表A1示数不变
二、填空作图题(本题共6个小题,第14小题作图2分,其余每空1分,共12分。)
9. 最初的电池是19世纪初意大利物理学家_________发明的,为了纪念他在电学方面做出的伟大贡献而将他的名字命名为电压的单位,现在手机使用的锂电池电压是3.7V=__________mV。
10. 元旦假期妈妈在厨房烙馅饼,小强在客厅里就闻到了馅饼的香味,这是___________现象,剁陷儿前妈妈把菜刀放在磨石上磨了几下,发现菜刀的温度升高了,这是用___________的方法改变物体的内能。
11. 用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒在摩擦过程中___________电子。如图甲所示,验电器带电使金属箔张开;如图乙所示,若用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触该验电器的金属球,金属箔张开角度变小,则图甲中验电器带___________电荷。
12. 如图所示,电源电压保持不变。当S2、S3闭合,S1断开时,电压表的示数为6V;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的偏转角度相同,则通过L1、L2的电流之比为_________;当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为4V,则L1两端的电压为__________V。
13. 水平桌面上有A、B两个质地均匀的实心正方体,B的边长为10cm。将B沿如图甲所示的竖直方向切割为两个长方体B1和B2,如果只将B1放在B2上,此时B2对桌面的压强为P1;如果只将B2放在A上,此时A对桌面的压强为P2。改变竖直切割位置,P1、P2随B2厚度a的变化关系如图乙所示。则B的质量为______kg,图乙中P3为______Pa。
14.
(1)请在图中画出陶行知雕像所受重力G的示意图;
(2)如图所示,将铜片和锌片浸入盐水中,制成一个“盐水电池”,观察到电压表向右偏转,请用“+”或“-”在铜片下方的括号内表示出“盐水电池”此端的极性。
三、实验探究题(本题共3个小题,15题6分,16题8分,17题8分,共22分。)
15. 某物理实验小组在“探究不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图甲所示。
加热时间
0
1
2
3
4
A的温度/℃
30
34
38
42
46
B的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)在组装实验器材时,应按照_________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序,且过程中____________(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)实验中应取__________(选填“质量”或“体积”)相同的A、B两种液体,两试管在烧杯中加热相同的时间,吸收的热量__________(选填“相等”或“不相等”);
(3)实验数据如上表所示,由此可知__________液体的吸热能力强(选填“A”或“B”)。
(4)图乙中①是B液体加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的B液体质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图中的第_______条(选填“①”、“②”或“③”)。
16. 小杨同学在学习液体压强时,为了探究液体压强的大小与哪些因素有关,进行了如图1的实验探究。
(1)图甲是U形管压强计,探头上的橡皮膜应选用________(选填“薄”或“厚”)一些的较好,实验前,小杨用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面升降灵活,说明该装置_________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图1乙、丙实验可初步判断得出:在同种液体中,液体压强随着__________的增加而增大。利用这一结论,可解释拦河大坝要做成__________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;比较__________两图的实验可初步判断,液体内部压强与液体密度有关;
(3)当金属盒在水和盐水中处于相同深度时,小杨发现U形管两侧液面的高度差对比不够明显,为了使实验现象更加明显,小杨计划采取的操作中,可行是__________(选填序号)。
A. 将U形管换成更细的 B. U形管中换用密度更小的液体
(4)在图1丁实验中,保持探头位置不变,在容器中加入适量清水与其混合均匀后(液体不溢出),橡皮膜受到液体压强将__________(选填“变大”、“变小”或“无法判断”)。
(5)小杨发现用如图2甲所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。用此容器进行的两次实验,情形如图乙、丙所示。由此可推断:a、b、c三种液体密度ρa、ρb、ρc的大小关系是_________(选填序号)。
A. ρa=ρb>ρc B. ρa=ρb<ρc C. ρb>ρa>ρc D. ρb<ρa<ρc
17. 小余和小陈一起做“探究并联电路中电流的规律”实验,其中电源为两节新干电池。
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是_________(选填“A”、“B”或“C”)处的电流;
(2)请在图乙中移动一根导线,移动后电流表测量的是B处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路_________;
(3)他们在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是________;在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为__________A;
(4)通过多次测量,测出A、B、C三处的电流如表二所示,由此得出初步结论:并联电路中,__________(用IA、IB和IC表示);
表一
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.30
0.24
0.54
2
0.20
0.26
0.46
3
0.10
0.24
0.34
(5)小陈接着添加两个电压表继续探究“串联电路电压规律”,按照如图连接好电路,小陈同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可以___________;
A. 保持B接线不动,将电压表V1连线由A改接到C
B. 保持C接线不动,将电压表V2连线由A改接到B
(6)小陈同学换不同规格灯泡多次测量AB间、BC间和AC间的电压如表三所示,经过分析发现表中测量数据有问题,则数据出现问题的原因是_________;
表二
次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
1.2
2.0
3.0
2
1.7
1.5
3.0
3
2.2
1.0
3.0
(7)重新实验后,分析数据得出结论:串联电路电源两端的总电压________各部分电路两端的电压之和。
四、论述计算题(本题共3个小题,18小题6分,19小题8分,20小题8分,共22分,解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分。)
18. 如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合S,电压表示数为6V,电流表A1的示数为1A,电流表A2的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)闭合开关S时,通过灯泡L1的电流。
19. 东起深圳,西至中山,全长24公里,“桥、岛、隧、水下互通”为一体的超大型跨海工程的深中通道在2024年6月30日开通了。 一辆汽车以恒定功率1.4×104W匀速行驶30min驶完全程,汽车的热效率为25%。(q汽油=4.8×107J/kg)求:
(1)该行程中,牵引力所做功多少J?
(2)该行程中,汽车消耗汽油质量多少kg?
(3)若将汽车行驶过程中散失的热量全部利用起来,在一个标准大气压下,可以把100kg温度为15℃的水加热到多少℃?(c水=4.2×103J/(kg∙℃)
20. 今年夏天重庆连续高温,小露为自家的盆栽设计了一个自动灌溉系统,如图甲所示,水箱底部的面积(含出水口)为S=200cm2,水箱足够高,其中正方体物块A的边长为10cm,长方体物块B底面积SB=40cm2与出水口横截面积相等,A下表面与B上表面用细线相连。从加水开始到细线刚好拉直过程中,水箱中水对水箱底部的压强p与加水质量m之间的关系如图1乙所示。当物块B恰好被拉起时,出水口开始排水灌溉(忽略细线质量、体积和形变),求:
(1)物块B的高;
(2)当加水质量为580g时与未加水相比,A对B的压强变化量;
(3)要想实现自动灌溉,物块B的最大重力。
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重庆育才中学教育集团2025届初三(上)第一次自主作业
物理试卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分。)
1. 下列物理数据最接近实际的是( )
A. 教室日光灯正常工作的电流约0.2A B. 人体的安全电压是36V
C. 教室空调的电流约为50A D. 一节新干电池电压是220V
【答案】A
【解析】
【详解】A.教室里日光灯正常发光时电流约为0.2A,符合实际情况,故A符合题意;
B.对人体安全的电压为不高于36V,故B不符合题意;
C.教室空调的电流约为5A,达不到50A,故C不符合题意;
D.一节新干电池电压是1.5V,没有220V,故D不符合题意。
故选A。
2. 2024年9月25中科宇航力箭一号遥四运载火箭宛如一条腾飞的巨龙在酒泉卫星发射中心成功发射,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能
B. 火箭使用液氢作燃料,利用了液氢的热值大
C. 火箭发动机是最高效的热机,其效率非常接近100%
D. 火箭喷出燃气后,周围温度升高,空气分子的热运动减缓
【答案】B
【解析】
【详解】A.火箭点火升空过程中,燃料燃烧产生的内能转化为火箭升空的机械能,故A错误;
B.火箭常用液态氢作燃料,其原因是液态氢的热值大,在质量相同时,比其他燃料燃烧放出的热量更多,故B正确;
C.一般热机的效率是30%,火箭使用的是喷气式发动机,喷气式发动机的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体,这种气体从尾部以极高的速度喷出,同时产生很大的反作用力推动机身向前运动,火箭发动机属于热机,由于它不需要活塞、螺旋桨等那样的传动装置,从而减少了能量的损失,提高了热机的效率,但效率不可能接近100%,故C错误;
D.火箭喷出燃气时,周围空气温度升高,故周围空气分子的热运动加快,故D错误。
故选B。
3. 下列电学知识中说法正确的是( )
A. 电路中只要有电压,就一定有电流
B. 绝缘体不容易导电,是因为在绝缘体中没有电荷
C. 电动车的电池在充电的过程中,电能转化成化学能
D. 用餐巾纸摩擦过的吸管带负电,说明吸管对电子的束缚能力较弱
【答案】C
【解析】
【详解】A.电路中有持续电流的条件是:电路是通路且有电压,如果电路中只有有电压,不是通路也是没有电流的,故A错误;
B.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体中能自由移动的电荷很少,不是没有,故B错误;
C.电动车的电池在充电的过程中,消耗电能,获得化学能,故能量转化是将电能转化成化学能,故C正确;
D.用餐巾纸摩擦过的吸管带负电,说明吸管得到电子,对电子的束缚能力较强,故D错误。
故选C。
4. 下列关于诗词中物理知识的解释,说法正确的是( )
A. “昔去雪如花,今来花似雪”,雪的温度低,其内能为零
B. “夏荷轻摇,珠露合聚”,露珠聚在一起说明分子间存在引力
C. “泥融飞燕子,沙暖睡鸳鸯”,春日沙子白天较暖是因为沙子比热容大
D. “寒夜客来茶当酒,竹炉汤沸火初红”,汤在沸腾后持续吸热,其内能不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体,不论温度高低,都具有内能,雪温度虽然较低,但具有内能,故A错误;
B.珠露合聚是因为水分子之间的距离足够较小时,分子间的作用力表现为引力,故B正确;
C.沙子白天较暖,是因为沙子的比热容较小,与其它相同质量的物质相比,吸收相同热量时,升温较明显,故C错误;
D.汤在沸腾后,持续吸收热量,温度不变,但内能增大,故D错误。
故选B。
5. 小袁国庆出行到重庆西站自助检票闸机口时,需同时进行身份证扫描(其控制开关为S1)和人脸识别(其控制开关为S2),当两个信息都符合时,电动机转动,闸门打开,图中所示电路,符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中开关S1闭合,电源短路,故A不符合题意;
B.图中开关S2闭合,电源短路,故B不符合题意;
C.图中开关S1、S2串联,只闭合开关S1,或只闭合开关S2,电动机不工作,当同时闭合开关S1、S2,电动机工作,故C符合题意;
D.图中开关S1、S2并联,只闭合开关S1,或只闭合开关S2,电动机工作,不符合要求,故D不符合题意。
故选C。
6. 小李在电学实验探究时,将两只灯泡分别接在图甲、乙两个电路中,以下说法正确的是( )
A. 甲电路中,闭合开关S,两灯都发光,取下L2后,L1不发光
B. 甲电路中,闭合开关S,用一根导线接在L1接线柱两端,L1不发光,L2发光
C. 乙电路中,闭合开关S,用一根导线接在L2接线柱两端,L1发光,L2不发光
D. 乙电路中,闭合开关S,用一根导线接在电源接线柱两端,这是允许的安全电路
【答案】C
【解析】
【详解】AB.图甲中,两个灯泡并联在电路中,闭合开关S,两灯发光,说明电路通路,取下L2,另一支路不受影响,L1仍能发光,用一根导线接在L1接线柱两端,则整个电路短路,两灯都不发光,故AB错误;
C.乙电路中,两灯串联在电路中,闭合开关S,用一根导线接在L2接线柱两端,则L2被短路,L1的工作不受影响,所以L1发光,L2不发光,故C正确;
D.乙电路中,闭合开关S,用一根导线接在电源接线柱两端,则电源被短路,电路会烧杯,故D错误。
故选C。
7. 在图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电表①②③是电压表或电流表。当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A. 若①②③是电压表时,L1发光,L2不发光
B. 若①②③是电流表时,①②③均可能被烧坏
C. 若①③是电压表,②是电流表时,L1、L2并联
D. 若①③是电流表,②是电压表时,③表示数一定大于①表示数
【答案】D
【解析】
【详解】A.若①②③是电压表时,电压表在电路中相当于断开的开关,分析电路图可知,电压表串联在电路中,电路相当于断路,所以L1、L2都不发光,故A错误;
B.若①②③是电流表时,电流表在电路中相当于导线,分析电路图可知,电流表①②串联,将电源短路,电路中电流过大,所以①②均可能被烧坏,③电流表被短路,不会被烧坏,故B错误;
C.若①③是电压表,②是电流表时,分析电路图可知,L1、L2首位相连,依次接入电路,所以L1、L2串联,故C错误;
D.若①③是电流表,②是电压表时,分析电路图可知,L1、L2并联,③表测量干路中电流,①表测量通过L2的电流,由于并联电路中,干路中电流大于支路中电流,所以③表示数一定大于①表示数,故D正确。
故选D。
8. 如图所示电路中,电源电压保持不变,电路中L2和L3的规格相同。同时闭合S2、S3,断开S1时,电压表V1的示数为9V,电流表A2示数为1.8A;同时闭合S1、S2、S3时,电流表A的示数为2.7A;用电压表V2替换电流表A1后,闭合开关S1、S3,断开S2,电压表V2和V1的偏转角度相同。则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为12V
B. 用电压表V2替换电流表A1后,闭合开关S1、S3,断开S2,灯泡L1两端电压为1V
C. 电流表A1被替换前,开关S1、S2、S3同时闭合时,电流表A1示数为2.25A
D. 电流表A1被替换前,保持S2、S3闭合,开关S1由断开到闭合时,电流表A1示数不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.分析电路图可知,同时闭合S2、S3,断开S1时,灯泡L2、L3被短路,电路中只有L1,电压表V1测量电源电压,电压表V1的示数为9V,则电源电压为9V,电流表A2测通过L1的电流,电流表A2示数为1.8A,则L1的电阻
故A错误;
B.分析电路图可知,同时闭合S1、S2、S3时,三个灯泡并联,则通过灯泡L1的电流不变,仍是1.8A,电流表A测量干路中电流,电流表A1测量通过L2、L3的电流,电流表A2测量通过L1、L2的电流,由于电路中L2和L3的规格相同,则L2和L3并联时,通过L2和L3的电流相等,电流表A的示数为2.7A,则通过L2和L3的电流
则L2和L3的电阻
用电压表V2替换电流表A1后,闭合开关S1、S3,断开S2,三个灯泡串联,串联电路中电流
V1测量L1两端电压,V2测量L1、L2两端电压,灯泡L1两端电压
故B正确;
C.电流表A1被替换前,开关S1、S2、S3同时闭合时,三个灯泡并联,电流表A1测量通过L2、L3的电流,则电流表A1示数
故C错误;
D.电流表A1被替换前,保持S2、S3闭合,开关S1断开时,电流表A1处于断路,则电流表A1示数为0;开关S1闭合时,电流表A1测量通过L2、L3电流,则电流表A1示数为0.9A,所以电流表A1示数变化,故D错误。
故选B。
二、填空作图题(本题共6个小题,第14小题作图2分,其余每空1分,共12分。)
9. 最初的电池是19世纪初意大利物理学家_________发明的,为了纪念他在电学方面做出的伟大贡献而将他的名字命名为电压的单位,现在手机使用的锂电池电压是3.7V=__________mV。
【答案】 ①. 伏特 ②. 3.7×103
【解析】
【详解】[1]电压的单位是伏特。
[2]根据电压单位的换算关系可得
10. 元旦假期妈妈在厨房烙馅饼,小强在客厅里就闻到了馅饼的香味,这是___________现象,剁陷儿前妈妈把菜刀放在磨石上磨了几下,发现菜刀的温度升高了,这是用___________的方法改变物体的内能。
【答案】 ①. 扩散 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]妈妈在厨房烙馅饼,温度很高,加快了馅饼的香味分子的无规则运动,扩散到了空气中,所以小强在客厅里就闻到了馅饼的香味,属于扩散现象。
[2]妈妈把菜刀放在磨刀石上磨了几下,菜刀克服摩擦力做功,菜刀内能增加,温度升高,这是通过做功的方式改变物体的内能。
11. 用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒在摩擦过程中___________电子。如图甲所示,验电器带电使金属箔张开;如图乙所示,若用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触该验电器的金属球,金属箔张开角度变小,则图甲中验电器带___________电荷。
【答案】 ①. 得到 ②. 正
【解析】
【详解】[1]由于电子带负电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,所以橡胶棒在摩擦过程中得到电子。
[2]由于用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用橡胶棒接触该验电器的金属球,金属箔张开角度变小,即金属箔带的电荷减少,所以橡胶棒上带的电荷与验电器上带的电荷不同,则验电器带正电荷。
12. 如图所示,电源电压保持不变。当S2、S3闭合,S1断开时,电压表的示数为6V;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的偏转角度相同,则通过L1、L2的电流之比为_________;当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为4V,则L1两端的电压为__________V。
【答案】 ①. 1:4 ②. 2
【解析】
【详解】[1]图示中,开关S2、S3闭合,S1断开时,电路中只有L2工作,电压表测电源电压,电源电压为6V。当S1和S3闭合,S2断开时,两灯并联在电路中,电流表A测干路电路,A1测L1支路的电流,两电流表偏转角度相同,据并联电路的电流特点知,A选用0~3A量程,A1选用0~0.6A量程,所以干路与L1支路的电流之比为5:1,则L1和L2的电流之比
[2]S1和S3断开,S2闭合时,两灯串联在电路中,电压表测L2两端的电压,据串联电路的电压特点知,L1两端的电压
13. 水平桌面上有A、B两个质地均匀的实心正方体,B的边长为10cm。将B沿如图甲所示的竖直方向切割为两个长方体B1和B2,如果只将B1放在B2上,此时B2对桌面的压强为P1;如果只将B2放在A上,此时A对桌面的压强为P2。改变竖直切割位置,P1、P2随B2厚度a的变化关系如图乙所示。则B的质量为______kg,图乙中P3为______Pa。
【答案】 ① 1 ②. 4000
【解析】
【详解】[1]只将B1放在B2上,根据,压力F不变,当受力面积S变小时,压强p变大,压强p1与受力面积S成反比,图中反比例函数曲线是p1与a的关系;只将B2放在A上,根据,受力面积不变,压力逐渐变大时,压强p2与压力F成正比。图中正比例函数曲线是p2与a的关系。
由图可知,当a=10cm时,pB=1000Pa,此时正方体B的重力为
正方体B的质量为
[2]由图可知,当a=0时,,即
当a=10cm时,,即
解得,
图中p3为当B切去厚度为a时,压强相等,即
代入数据,可解得a=2.5cm,故p3为
14.
(1)请在图中画出陶行知雕像所受重力G的示意图;
(2)如图所示,将铜片和锌片浸入盐水中,制成一个“盐水电池”,观察到电压表向右偏转,请用“+”或“-”在铜片下方的括号内表示出“盐水电池”此端的极性。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
重力的方向始终是竖直向下的,故重力示意图如图所示:
【小问2详解】
电压表向右偏转,说明电流是从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出的,故电池的极性如图所示:
三、实验探究题(本题共3个小题,15题6分,16题8分,17题8分,共22分。)
15. 某物理实验小组在“探究不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图甲所示。
加热时间
0
1
2
3
4
A的温度/℃
30
34
38
42
46
B的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)在组装实验器材时,应按照_________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序,且过程中____________(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)实验中应取__________(选填“质量”或“体积”)相同的A、B两种液体,两试管在烧杯中加热相同的时间,吸收的热量__________(选填“相等”或“不相等”);
(3)实验数据如上表所示,由此可知__________液体的吸热能力强(选填“A”或“B”)。
(4)图乙中①是B液体加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的B液体质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图中的第_______条(选填“①”、“②”或“③”)。
【答案】(1) ①. 自下而上 ②. 需要
(2) ①. 质量 ②. 相等
(3)A (4)③
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中,需要用酒精灯的外焰加热,需要点燃酒精灯,另外温度计的玻璃泡不能接触容器底,所以应先放置酒精灯,最后才悬挂温度计,应自下而上组装实验器材。
【小问2详解】
[1]据控制变量法,要探究不同物质吸收情况,应取质量相同的A、B两种液体。
[2]装有两种液体的两试管放在烧杯中,加热时间相同时,吸收的热量相同。
【小问3详解】
由表格数据知,加热相同时间,即吸收相同热量,A升温较慢,B升温较快,所以A的吸热能力较强。
【小问4详解】
将初温相同的质量为原来的2倍的B物体加热,则升高相同温度,质量增加后,所需吸收的热量增加到原来的2倍,则所需加热时间为原来的2倍,所以再绘制出的温度随时间变化图线为第③条。
16. 小杨同学在学习液体压强时,为了探究液体压强的大小与哪些因素有关,进行了如图1的实验探究。
(1)图甲是U形管压强计,探头上的橡皮膜应选用________(选填“薄”或“厚”)一些的较好,实验前,小杨用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面升降灵活,说明该装置_________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图1乙、丙的实验可初步判断得出:在同种液体中,液体压强随着__________的增加而增大。利用这一结论,可解释拦河大坝要做成__________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;比较__________两图的实验可初步判断,液体内部压强与液体密度有关;
(3)当金属盒在水和盐水中处于相同深度时,小杨发现U形管两侧液面的高度差对比不够明显,为了使实验现象更加明显,小杨计划采取的操作中,可行是__________(选填序号)。
A. 将U形管换成更细的 B. U形管中换用密度更小的液体
(4)在图1丁实验中,保持探头位置不变,在容器中加入适量清水与其混合均匀后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将__________(选填“变大”、“变小”或“无法判断”)。
(5)小杨发现用如图2甲所示容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。用此容器进行的两次实验,情形如图乙、丙所示。由此可推断:a、b、c三种液体密度ρa、ρb、ρc的大小关系是_________(选填序号)。
A. ρa=ρb>ρc B. ρa=ρb<ρc C. ρb>ρa>ρc D. ρb<ρa<ρc
【答案】(1) ①. 薄 ②. 不漏气
(2) ①. 深度 ②. 上窄下宽 ③. 丙丁
(3)B (4)变大
(5)C
【解析】
【小问1详解】
[1]在探究液体压强的实验中,为了更准确地测量压强,需要确保橡皮膜能够灵敏地感知到压强的变化,因此橡皮膜应选用薄一些的较好。
[2]实验前,用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面升降灵活,这说明装置的气密性良好,即不漏气。
【小问2详解】
[1]比较图乙、丙的实验,可以看出在同种液体中,金属盒所处的深度不同,而压强计的高度差也不同,深度越深,高度差越大,说明液体压强随着深度的增加而增大。
[2]这一结论可以解释为什么拦河大坝要做成上窄下宽的形状,因为液体压强随深度的增加而增大,所以大坝的下部需要承受更大的压强,因此要做得更宽。
[3]比较图丙、丁的实验,可以看出金属盒所处的深度相同,但液体的密度不同,而压强计的高度差也不同,说明液体内部压强与液体密度有关。
【小问3详解】
要U形管两侧液面的高度差对比更加明显,由液体压强公式可知,在压强不变的情况下,要h变大,可以减小液体的密度。
故选B。
【小问4详解】
在图丁的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),则容器底部受到液体压力增大,由可知,容器底部受到液体压强增大;金属盒以下部分的液体深度不变,加清水后盐水密度变小,金属盒以下部分的液体压强变小,而容器底受到的液体压强变大,所以金属盒以上的液体压强(橡皮膜受到的液体压强)变大。
【小问5详解】
对于图2中的实验,观察乙图可以发现,橡皮膜相平,说明a液体对橡皮膜的压强等于b液体对橡皮膜的压强,由于a的深度大于b的深度,由可知,a的密度小于b的密度;观察丙图可以发现,橡皮膜向左凸出,说明a液体对橡皮膜的压强大于c液体对橡皮膜的压强,由于橡皮膜在a所处的深度小于在c所处的深度,由液体压强公式可知,a的密度大于c的密度。由此可推断:a、b、c三种液体密度ρa、ρb、ρc的大小关系是ρb>ρa>ρc。
故选C。
17. 小余和小陈一起做“探究并联电路中电流的规律”实验,其中电源为两节新干电池。
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是_________(选填“A”、“B”或“C”)处的电流;
(2)请在图乙中移动一根导线,移动后电流表测量的是B处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路_________;
(3)他们在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是________;在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为__________A;
(4)通过多次测量,测出A、B、C三处的电流如表二所示,由此得出初步结论:并联电路中,__________(用IA、IB和IC表示);
表一
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.30
0.24
0.54
2
0.20
0.26
0.46
3
0.10
0.24
0.34
(5)小陈接着添加两个电压表继续探究“串联电路电压规律”,按照如图连接好电路,小陈同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可以___________;
A. 保持B接线不动,将电压表V1连线由A改接到C
B. 保持C接线不动,将电压表V2连线由A改接到B
(6)小陈同学换不同规格灯泡多次测量AB间、BC间和AC间的电压如表三所示,经过分析发现表中测量数据有问题,则数据出现问题的原因是_________;
表二
次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
1.2
20
3.0
2
1.7
1.5
3.0
3
2.2
1.0
3.0
(7)重新实验后,分析数据得出结论:串联电路电源两端的总电压________各部分电路两端的电压之和。
【答案】(1)C (2)
(3) ①. 电流表正负接线柱接反 ②. 0.24
(4)IC=IA+IB
(5)B (6)电压表V1在使用前指针未调零
(7)等于
【解析】
【小问1详解】
分析图乙中电路图可知,电流表在干路中,测量电路中的总电流,所以电流表测量的是图甲中C处的电流。
【小问2详解】
图乙中,要让电流表测量的是B处的电流,则需要将电流表与L2串联在一条支路中,所以将L1左端接线柱接在电流表负接线柱上,如下图所示:
【小问3详解】
[1]由图丙可知,电流表指针指在零刻度左侧,即电流表指针反偏,在测量B处的电流时,电流表中有电流通过,所以原因是电流表正负接线柱接反了。
[2]由图丁可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.24A。
【小问4详解】
观察表一中数据发现,不计误差,A、B两处的电流之和等于C处的电流,所以可以得出初步结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即
IC=IA+IB
【小问5详解】
A.保持B接线不动,将电压表V1连线由A改接到C,则电压表的正负接线柱接反了,不能测量BC间的电压,故A不符合题意;
B.保持C接线不动,将电压表V2连线由A改接到B,则电压表V2与灯泡L2并联,可以测量BC间的电压,故B符合题意。
故选B。
【小问6详解】
观察表二中的数据发现,AB间的电压与BC间的电压之和总是大于AC间的电压0.2V,所以数据出现问题的原因可能是电压表V1在使用前指针未调零。
【小问7详解】
分析实验数据发现AB间的电压与BC间的电压之和总是等于AC间的电压,所以可以得出结论:串联电路电源两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
四、论述计算题(本题共3个小题,18小题6分,19小题8分,20小题8分,共22分,解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分。)
18. 如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合S,电压表示数为6V,电流表A1的示数为1A,电流表A2的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)闭合开关S时,通过灯泡L1的电流。
【答案】(1)6V (2)0.4A
【解析】
【小问1详解】
由电路图知,闭合开关,两灯并联在电路中,电压表测电源电压,所以电源电压为6V。
【小问2详解】
电流表A1测干路电流,为1A,A2测L2支路的电流为0.6A,据并联电路的电流特点知,通过灯泡L1的电流
I1=I总-I2=1A-0.6A=0.4A
19. 东起深圳,西至中山,全长24公里,“桥、岛、隧、水下互通”为一体的超大型跨海工程的深中通道在2024年6月30日开通了。 一辆汽车以恒定功率1.4×104W匀速行驶30min驶完全程,汽车的热效率为25%。(q汽油=4.8×107J/kg)求:
(1)该行程中,牵引力所做功多少J?
(2)该行程中,汽车消耗汽油质量多少kg?
(3)若将汽车行驶过程中散失的热量全部利用起来,在一个标准大气压下,可以把100kg温度为15℃的水加热到多少℃?(c水=4.2×103J/(kg∙℃)
【答案】(1)2.52×107J
(2)2.1kg (3)100℃
【解析】
【小问1详解】
由W=Pt可得,该行程中,牵引力所做功为
W=Pt=1.4×104W×30×60s=2.52×107J
【小问2详解】
根据可得
再由Q放=mq可得,该行程中汽车消耗汽油质量为
【小问3详解】
汽车行驶过程中散失的热量为
Q散=Q放×0.75=1.008×108J×0.75=7.56×107J
根据可得
但在标准大气压下,t末=100℃。
20. 今年夏天重庆连续高温,小露为自家的盆栽设计了一个自动灌溉系统,如图甲所示,水箱底部的面积(含出水口)为S=200cm2,水箱足够高,其中正方体物块A的边长为10cm,长方体物块B底面积SB=40cm2与出水口横截面积相等,A下表面与B上表面用细线相连。从加水开始到细线刚好拉直过程中,水箱中水对水箱底部的压强p与加水质量m之间的关系如图1乙所示。当物块B恰好被拉起时,出水口开始排水灌溉(忽略细线质量、体积和形变),求:
(1)物块B的高;
(2)当加水质量为580g时与未加水相比,A对B的压强变化量;
(3)要想实现自动灌溉,物块B的最大重力。
【答案】(1)0.03m
(2)250Pa (3)2N
【解析】
【小问1详解】
图像第一次转折点是加水到B刚好浸没
此时水的高度就是B的高度,物块B的高
hB=h=0.03m
【小问2详解】
当B刚好浸没时,A下表面水的质量
m1=ρ水V1=ρ水(S-SB)hB=1×103kg/m3×(200-40)×10-4m2×0.03m=0.48kg=480g
当加水680g时,A刚好漂浮。A下表面上方的水的质量
mA1=680-480g=200g
A刚漂浮时,浸入水中的深度
A的底面积
SA=0.1m×0.1m=0.01m2
A的重力
GA=F浮A=ρ水gV排=ρ水gSAh浸=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.02m=2N
当加水580g时,A不能漂浮,A下表面上方的水的质量
mA2=580-480g=100g
A浸入水中的深度
A的浮力
F′浮A=ρ水gV排=ρ水gSAh′浸=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.01m=1N
当加水质量为580g时与未加水相比,A对B的压力变化量
∆F=G-F′浮A=2N-1N=1N
当加水质量为580g时与未加水相比,A对B的压强变化量
【小问3详解】
A浸没时受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N
B的下表面没有水,所以B未受到浮力;当A刚好浸没时,B的重力最大细线刚好拉直时,水的质量为1680g,多加入水的体积
绳子的长度
A刚好浸没时,绳子的拉力
F绳=F浮A-GA=10N-2N=8N
水的深度
h水=5cm+10cm=15cm
水对B上表面的压力
F水B=pSB=ρ水gh水SB=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m×40×10-4m2=6N
物块B的最大重力
GB=F绳-F水B=8N-6N=2N
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