内容正文:
物理(二)
注意事项:
1.试题的答案书写在答题卡上,不得在试卷上直接作答:
2.全卷g取10N/kg,水的密度
一、选择题(本题共12个小题,每题只有一个选项符合题意,每小题2分,共24分)
1. 下列估测数据最接近实际的是( )
A. 日光灯正常工作的电流是0.2A
B. 重庆八月份的平均气温是60℃
C. 我国家庭电路的电压是36V
D. 人正常步行速度是5m/s
【答案】A
【解析】
【详解】A.教室用日光灯的电功率约为40W,正常工作的电流约为
故A符合题意;
B.重庆八月份的平均气温在28~32℃,60℃太高,故B不符合题意;
C.我国家庭电路的电压是220V,不高于36V的电压为安全电压,故C不符合题意;
D.人正常步行速度是4km/h,约为
故D不符合题意。
故选A。
2. 关于物态变化的几种描述中正确的是( )
A. 撕开雪糕纸后会看到雪糕冒“白气”,这是凝华现象
B. 白炽灯用久后会变黑,是因为灯丝先升华后凝华
C. 人游泳后从水中起来感到冷,是因为水发生升华吸热
D. 冬天,窗户上结了一层冰花,是由于水蒸气凝固形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.揭开冰棒包装纸,冰棒冒白气,是由于空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B.白炽灯用久后会变黑,是因为钨丝升华成气态,然后气态直接凝华成固态形成的,故B正确;
C.游泳后刚从水里出来,由于身上的水蒸发吸热,所以感觉特别冷,故C错误;
D.冰花是固态,是由室内空气中的水蒸气遇到比较冷的窗玻璃凝华形成的,故D错误。
故选B。
3. 下列说法正确的是( )
A. 橡胶棒与任何物体摩擦后都会带负电
B. 摩擦起电实质是电荷在物体间的转移
C. 验电器的原理是异种电荷相互吸引
D. 太阳系、地球、原子核、分子是按尺度由大到小顺序排列的
【答案】B
【解析】
【详解】A.橡胶棒与毛皮摩擦后会带负电,但并不是橡胶棒与任何物体摩擦后都会带负电,故A错误;
B.摩擦起电实质是电荷在物体间的转移,得到电子带负电,失去电子带正电,故B正确;
C.验电器的金属片能够张开是因为同种电荷互相排斥,故C错误;
D.按尺度由大到小顺序排列应为太阳系、地球、分子、原子核,故D错误。
故选B。
4. 下列关于电流和电路的说法中正确的是( )
A. 电路中有了电源就一定有电流
B. 电荷的移动形成了电流
C. 电源是把电能转化为其他形式能的装置
D. 金属导体中电流的方向与电子定向移动方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.电路中有了电源,还必须有闭合的回路,才会有电流,故A错误;
B.电荷的定向移动形成了电流,故B错误;
C.电源是把其他形式的能转化为电能的装置,故C错误;
D.电子带负电,金属导体中电流的方向与电子定向移动的方向相反,故D正确。
故选D。
5. 关于如图电路的判断,正确的是( )
A. 闭合和,和串联
B. 闭合和,只有发光
C. 闭合和,和并联
D. 闭合和,只有发光
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合和,电路发生电源短路,两灯泡均不亮,故A错误;
BC.闭合和,电流从电源的正极流出分别经过两灯泡回到电源的负极,此时电路为和并联,两灯泡均亮,故B错误,C正确;
D.闭合和,灯泡被短路,电路为灯泡串联的简单电路,因此只有灯泡发光,故D错误。
故选C。
6. 教室内装有电风扇和日光灯,使用时有时需要日光灯和电风扇各自独立工作,有时仅需要单独工作,下列电路设计符合题意的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中日光灯和电风扇串联,不能独立工作,故A不符合题意;
B.当两开关同时闭合,电灯和电动机同时工作;只闭合S,电风扇单独工作,但不能让日光灯单独工作,故B不符合题意;
C.图中当两开关同时闭合,电动机被短路,电灯单独工作;只闭合S,电灯和电动机同时工作,但不能让电动机单独工作,故C不符合题意;
D.当两开关同时闭合,电灯和电动机同时工作;只闭合S1,电动机单独工作,只闭合S2,电灯单独工作,故D符合题意。
故选D。
7. 如图甲所示,闭合开关S,两个灯泡都发光,乙图为电流表指针位置,电流表指针偏转角度与电流表相同,下列说法中正确的是( )
A. 灯泡和串联 B. 通过的电流是0.3A
C. 通过和的电流相等 D. 电流表使用的是0~3A量程
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图甲知,电流从正极流出经电流表A2后分成两支,一支通过L2,另一支依次通过L1和A1,所以两灯并联,故A错误;
BCD.由图乙知,电流表A1选择0~0.6A的量程,分度值为0.02A,故A1读数为0.3A,由图甲电流表A1测通过L1的电流,电流表A2测干路电流,电流表A2指针偏转角度与电流表A1相同,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电流表A2应选择0~3A大量程,分度值为0.1A,干路电流读数为1.5A,通过L2的电流为
I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A
通过L1和L2电流大小不相等,综上所述,故BC错误,故D正确。
故选D。
8. 关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A. 欧姆定律反映出了通过导体的电流跟电压和电阻之间的关系
B. 由欧姆定律变形式得,电阻与电压成正比,与电流成反比
C. 由欧姆定律变形式得,导体两端电压为0时,电阻也为0
D. 欧姆定律普遍适用于纯电阻电路和非纯电阻电路
【答案】A
【解析】
【详解】A.由可知,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,故A正确;
BC.导体的电阻由导体本身决定,与导体两端的电压及导体中的电流无关,故BC错误;
D.欧姆定律只适用于纯电阻电路及电解质溶液中,对于非纯电阻不能适用,故D错误。
故选A。
9. 关于力学知识说法正确的是( )
A. 如图甲,用力掰弯钢片时,手对钢片的力大于钢片对手的力
B. 如图乙,人用力推车,但车未动,人推车的力和车推人的力是一对平衡力
C. 如图丙,无人机匀速向上飞,它的机械能变大
D. 如图丁,若小车向右做匀速直线运动,则光滑木块受到弹簧的拉力
【答案】C
【解析】
【详解】A.用力掰弯钢片时,手对钢片的力和钢片对手的力是相互作用力,它们的大小相等,故A错误;
B.用力推车,车未动,人推车的力的受力物体是车,车推人的力的受力物体是人,受力不同,不是一对平衡力,故B错误;
C.无人机匀速向上飞,其速度不变,则动能不变,其高度增加,则其势能变大,故无人机的机械能变大,故C正确;
D.小车向右做匀速直线运动,弹簧没有发生弹性形变,则光滑木块不受到弹簧的拉力,故D错误。
故选C。
10. 如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向右移动。下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变小
B. 电流表示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值不变
D. 电压表与电流表示数的比值变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,滑动变阻器滑片逐渐向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则电路的总电阻变大,根据可知,电源电压不变,故电路的电流变小,定值电阻R1两端的电压变小,则滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大,故A错误;
B.由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,滑动变阻器滑片逐渐向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则电路的总电阻变大,根据可知,电源电压不变,故电路的电流变小,即电流表的示数变小,故B错误;
CD.由于电压表的示数变大,电流表的示数变小,则电压表与电流表示数的比值变大,故C错误,D正确。
故选D。
11. 如图所示的实物电路由电源、开关S₁、S₂、灯泡L₁、L₂和甲、乙两个电表组成,闭合开关S₁、S₂后,小灯泡L₁和L₂均正常发光,两个电表均有示数,关于此时的电路,下列说法正确的是( )
A. 甲是电流表,能测量干路中的电流
B. 甲是电压表,能测量 L₁两端的电压
C. 乙是电流表,能测量干路中的电流
D. 乙是电压表,能测量L₂两端的电压
【答案】B
【解析】
【详解】闭合开关后,两个小灯并联,乙与小灯L1串联,是电流表,测量通过L1的电流。甲的两个接线柱通过导线与开关与电源相连,是电压表,测量电路两端电压(总电压),也测量每个小灯两端的电压。故B正确,ACD错误。
故选B。
12. 如图甲,将球A和球B用轻细绳相连放入柱形容器内的水中,球A露出水面的体积为它自身体积的。把绳剪断,球B沉底,球A浸入水中的体积是它总体积的,这时球B受到容器底对它的支持力为0.5N,如图乙。若已知球A和球B的体积之比是2∶1,则下列说法正确的是( )
A. 球A受的重力为2N
B. 球B的密度为
C. 绳子剪断前,球B受的浮力为0.5N
D. 绳子剪断前后,A、B两球所受的总浮力变化了1N
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图甲可知两个球在浮力和重力作用下处于平衡状态,因此
可得
①
由图乙可知两个球在浮力和重力、支持力的作用下处于平衡状态,因此
可得
②
由①②求解可得
又由图乙可知球A处于漂浮状态,则
那么可以得到
则A重力为
故A错误;
B.由题可知B球体积为
由图乙可知B球在浮力和重力、支持力的作用下处于平衡状态,则
求得
故B正确;
C.绳子剪断前球B受的浮力为
故C错误;
D.绳子剪断前后,A、B两球所受的总浸没体积变化量为
总浮力变化了
故D错误。
故选B。
二、填空作图题(13-17题,每空1分,18题2分,共12分)
13. 电阻的单位以德国物理学家______的名字命名,他经过十年不懈努力发现了______跟电压、电阻的关系。
【答案】 ①. 欧姆 ②. 电流
【解析】
【详解】[1][2]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即欧姆定律。为了纪念欧姆作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为电阻的单位。
14. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,小灯泡L正常发光,此时电压表的测量对象是______(选填“R”或“L”);一段时间后,灯泡L突然熄灭,电流表无示数,电压表有示数,若故障发生在“R”或“L”上,则具体故障情况是______。
【答案】 ①. L ②. 灯泡L断路
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,该电路为串联电路,电压表并联在L两端,测量灯泡L两端的电压;灯泡熄灭,电流表无示数,说明电路存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极是连通状态,R不能断路,由于电路故障发生在电阻R或灯L上,故电路故障是灯泡L断路。
15. 用与丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,可以看到A的金属箔张开,此时电荷的转移方向是______(选填“玻璃棒到A”或“A到玻璃棒”);如图所示,再用带有绝缘手柄的金属棒把A和不带电的验电器B连接起来,此时瞬间电流的方向是______(选填“A到B”或“B到A”)。
【答案】 ①. A到玻璃棒 ②. A到B
【解析】
【详解】[1][2]丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球后,A验电器由于失去电子而带正电,此时电荷的转移方向是A到玻璃棒;用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,B验电器上自由电子向验电器A转移,因为电子带负电,电流方向与电子定向移动方向相反,所以瞬间电流方向是从A到B。
16. 如图所示的电路,电源电压恒定为6V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,灯泡电阻(灯泡电阻恒定不变),闭合开关后,通过灯泡的电流大小为______A;若再将滑动变阻器的滑片移到最左端时,此时电压表的示数为______V。
【答案】 ①. 0.2A ②. 4V
【解析】
【详解】[1]由图可知,滑动变阻器相当于定值电阻,与灯泡串联接入电路,此时电路中的电流为
[2]将滑动变阻器的滑片移到最左端时,电压表测滑动变阻器两端电压,则电压表的示数为
17. 如图甲所示的电路,电源电压恒定,滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样,,两电表量程均保持不变,电路中各元件均在安全情况下工作。当闭合开关、断开,滑片P移动到某一位置时,电流表和电压表指针的位置如图乙所示,则电流表选用的量程是0~______A;当同时闭合开关、,滑动变阻器接入电路的阻值不变,此时电流表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处,则电源电压是______V。
【答案】 ①. 0.6A ②. 6V
【解析】
【详解】[1][2]当闭合开关S1、断开S2,滑片P移动到某一位置时,R1与R2和滑动变阻器串联,电流表和电压表指针的位置如图乙所示,电压表测量滑动变阻器的电压,电流表测通过电路的电流,由于滑动变阻器最大的电流为1A,故此时电流表选择的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A。
由图乙可知,电压表选择的是量程是0~3V,此时电压表的示数为2V,则滑动变阻器的电阻为
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得
……①
当同时闭合开关S1、S2,R2被短路,只有滑动变阻器和R1串联接入电路,滑动变阻器接入电路的阻值不变,此时电流表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处,此时的电流为0.6A,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得
……②
联立①②解得R1=5Ω,电源电压U电=6V。
故电流表量程为0~0.6A,电源电压U电=6V。
18. 在虚线框内画出与实物图一致的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图可知,两灯泡并联,开关S1在干路上,开关S2在L1支路上,电流表在干路上测干路电流,电压表并联在L2两端,测L2两端电压,电路图如图所示:
三、实验探究题(每空1分,共22分)
19. (一)小南利用如图甲所示装置探究“水沸腾时温度变化特点”实验:
(1)安装温度计时,其玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将______(选填“A处向上”或“B处向下”)调整,调整完毕后继续实验;
(2)小南观察到图乙中出现该现象时,此时气泡内的气体是______(选填“空气”或“水蒸气”);
(3)小南发现水的沸点小于100℃,可能是原因是______。
(二)小江利用如图所示电路探究串联电路电压规律:
(4)小江在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电压表就发生了偏转,由此可知在连接电路时他忘记了______;
(5)解决问题后,他先用电压表测量出了AB两点的电压:断开开关后,他保持连接B点的接线柱不动,将连接A点的接线柱与C点相连从而测量BC电压,此操作______(选填“可行”或“不可行”);
(6)解决问题后,小江做完了一次实验便得到结论:串联电路中电路两端电压等于各部分电路两端电压之后。为避免实验结果的偶然性,他应该______。
【答案】(1)A处向上
(2)水蒸气 (3)当地气压低于标准大气压
(4)断开开关 (5)不可行
(6)改变灯泡规格进行多次实验
【解析】
【小问1详解】
实验中,要使用酒精灯的外焰加热,因此若玻璃泡碰到了烧杯底,应该将A处向上调整。
【小问2详解】
图乙中,是水沸腾时的现象。水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停的汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大。
【小问3详解】
水的沸点与大气压有关,标准大气压下水的沸点为100℃,大气压越低,水的沸点越低。小南发现水的沸点小于100℃,可能是原因是当地气压低于标准大气压。
【小问4详解】
为了保护电路,在连接电路时,开关应断开。小江在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电压表就发生了偏转,说明在连接电路时他忘记断开开关。
【小问5详解】
小江断开开关后,他保持连接B点的接线柱不动,将连接A点的接线柱与C点相连,此时会导致电压表的正负接线柱接反,不能测量BC电压,此操作不可行。
【小问6详解】
只进行一次实验就得出结论,实验结果具有偶然性,为了得到普遍规律,应该改变灯泡规格进行多次实验。
20. 如图所示,小江为探究电流与电压和电阻的关系,进行了如下实验(电源电压恒定为4.5V):
(1)加一根导线补全甲实物图,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数变小______;
(2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最______(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,改变滑片位置,记录实验数据如下表,第3次实验时,电流表示数如图乙所示为______A;
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.10
0.20
______
(4)由表可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______;
(5)接着小江利用原有实验器材及阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻探究电流与电阻的关系,根据测得的实验数据绘制了如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,此实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有______的作用;
(6)实验中,若将10Ω电阻接入电路完成实验之后,断开开关且滑片位置不变;再换成15Ω电阻时,闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片相对于上次的位置向______(选填“左”或“右”)移动,直到电压表的示数为______V;为了顺利完成全部实验,则滑动变阻器的最大阻值至少是______Ω。
【答案】(1) (2)左
(3)0.3 (4)正比
(5)控制电阻两端电压一定
(6) ①. 右 ②. 3 ③. 15
【解析】
【小问1详解】
要求滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数变小,即滑动杆变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下图所示:
【小问2详解】
为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即最左端。
【小问3详解】
由图乙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。
【小问4详解】
由表可得:电阻一定时,导体两端的电压增大几倍,通过导体的电流就增大几倍,因此可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问5详解】
在探究电流与电阻的关系时,需要控制电压不变,通过改变电阻的阻值来观察电流的变化。滑动变阻器通过调节其接入电路的电阻值,从而改变电路中的电流,确保电阻两端的电压保持不变,以满足实验条件。
【小问6详解】
[1][2]根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω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,由图丙可知,定值电阻两端电压为
为使R两端的电压保持不变,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,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为3V。
[3]电阻两端的电压始终保持U0=3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-U0=4.5V-3V=1.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验,则滑动变阻器的阻值至少是15Ω。
21. 小融通过以下实验探究“阿基米德原理”,选用了以下实验器材:弹簧测力计、小吊桶、小石块、圆柱体、溢水杯、细线、小烧杯、铁架台、水。他们操作过程如图1中a、b、c、d所示。
(1)由图a得,石块的重力为______N;如图1所示将石块逐渐放入装满水的溢水杯中(石块没有与杯底接触),溢水杯对铁架台底座的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)当小石块浸没在溢水杯中,溢出的水全部流入小烧杯,弹簧测力计的示数如图c所示,把小烧杯中的水全部倒入小吊桶中,此时弹簧测力计的示数如图d所示,则排开的水的重力为______N;并计算出小石块的密度为______;
(3)小融在完成d步骤后保持器材状态继续实验,把弹簧测力计拆下,把小石块放入装有水的小吊桶中(水不溢出),然后把小吊桶放入溢水杯,发现小吊桶处于漂浮状态,溢水杯中水溢出,这个过程排出的水重为______N(忽略小石块所附带的水);
(4)一旁的小渝灵机一动,设计出了如图2所示的测量圆柱体密度的方案,步骤如下:
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中:
②将圆柱体浸没在水中,测得烧杯中水的体积为10mL,则圆柱体的体积为______mL;
③将烧杯中10mL水倒掉,从水中取出圆柱体;
④将圆柱体放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为27mL;则圆柱体的密度是______,在实验步骤③和④中,将圆柱体从水中取出后(表面沾水)直接放入小空筒,测出的圆柱体密度将______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 2.8 ②. 不变
(2) ①. 1.4 ②.
(3)3 (4) ①. 10 ②. ③. 不变
【解析】
【小问1详解】
[1]由图a得,弹簧测力计的示数为2.8N,即石块的重力为2.8N。
[2]将石块逐渐放入装满水的溢水杯中,石块下降的过程,水在不断溢出,溢出水的重力等于石块受到的浮力,即溢出水的重力和增加的压力相同,故溢水杯对铁架台底座的压力不变,压强不变。
【小问2详解】
[1]由图c可知,弹簧测力计的示数为1.6N,由图d可知,弹簧测力计的示数为3N,则排开的水的重力为
[2]小石块完全浸没在水中,故小石块的体积为
小石块的质量为
小石块的密度为
【小问3详解】
把小石块放入装有水的小吊桶中(水不溢出),然后把小吊桶放入溢水杯,发现小吊桶处于漂浮状态,由沉浮条件可知,浮力等于重力,由阿基米德原理可知,浮力等于排开水的重力,溢水杯中水溢出,所以溢出水的重力等于石块和小桶的重力,由图b可知,石块和小桶的重力为3N,所以溢出水的重力等于3N。
【小问4详解】
[1]圆柱体浸没在装满水的溢水杯中,体积等于溢出水的体积,溢出水的体积为10mL,故则圆柱体的体积为10mL。
[2]小空筒仍漂浮在水面,浮力等于重力,此时溢出水的重力即为圆柱体所受的浮力,即圆柱体的重力,则有
则圆柱体的密度为
[3]若在实验步骤③和④中,圆柱体带走一部分水会降低杯中水面高度,再随圆柱体进入小桶中,增加小桶受到的浮力,水的密度不变,圆柱体沾的水使浮力的增加量等于其重力,所以对排开水的体积没有影响,故计算得出圆柱体的密度不变。
四、计算题(本题共3个小题,22题6分,23题8分,24题8分,共22分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果不给分)
22. 如图,电源电压保持不变,定值电阻。闭合开关,通过的电流为1.2A,电流表的示数为1.6A,求:
(1)电源电压;
(2)此时滑动变阻器接入电路的阻值。
【答案】(1)12V (2)30Ω
【解析】
【小问1详解】
由图可知,电路为定值电阻和滑动变阻器并联,根据并联电路中电压规律可得,电源电压为
【小问2详解】
电流表测干路电流,则滑动变阻器的电流为
滑动变阻器接入电路的阻值为
23. 测量压力大小的压力器可以由一只电压表改装而成,工作原理如图所示。其中导体M、N和它们之间金属弹簧的电阻均不计,弹簧上端和滑动变阻器.滑片P固定在一起,电源电压恒为9V,已知压力F的大小与的阻值大小成正比例关系。闭合开关S,压力时,滑片P在最上端;压力时,电流表示数为0.5A,电压示数为1V;当滑片P滑至最下端时,。求:
(1)定值电阻的大小;
(2)当滑片P滑至最下端时,电压表的示数:
(3)若电压表量程改为0~3V,则能够测量的最大压力为多大?
【答案】(1)16Ω (2)6V
(3)4N
【解析】
【小问1详解】
解:由图可知,R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路电流,压力时,电流表示数为0.5A,电压示数为1V,电源电压U=9V,则R1两端的电压为
由可得,定值电阻的阻值为
【小问2详解】
压力时,电流表示数为0.5A,电压示数为1V,此时R2接入电路的阻值为
压力时,滑片P在最上端;P滑至最下端,R2接入电路电阻最大,,因为压力F的大小与的阻值大小成正比例关系,设,压力时,R2接入电路的阻值为2Ω,则,可得,当时,有
当滑片P滑至最下端时,电路的电流为
电压表的示数为
【小问3详解】
电压表改为0-3V时,设此时阻值为,电压表示数最大为3V时,电路电流等于通过R1的电流,可得电流为
则
由,知,最大压力为
24. 图甲为某自动注水装置的部分结构简图,杠杆AOB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,,竖直细杆a的一端连接在杠杆的A点,另一端与高为0.1m的长方体物块C固定;竖直细杆b的下端通过力传感器固定,上端连接在杠杆的B点(不计杠杆、细杆及连接处的重力和细杆的体积)。圆柱形水箱中有质量为3kg的水(图中未画出),打开水龙头,将水箱中的水缓慢放出,通过力传感器能显示出细杆b对力传感器的压力或拉力的大小;图乙是力传感器示数F的大小随放出水质量m变化的图象。当放出水的质量达到2kg时,物体C刚好全部露出水面,此时装置由传感器控制开关开始注水,求:
(1)物块C的重力;
(2)物块C受到的最大浮力;
(3)还未放水时,水对容器底部的压强。
【答案】(1)3N (2)15N
(3)
【解析】
【小问1详解】
当放出水的质量达到2kg时,物体C刚好全部露出水面,此时杠杆A端受到的拉力等于C的重力,由图乙知,此时B端受到的拉力为6N,根据杠杆平衡条件有
由可得物块C的重力
【小问2详解】
由图乙知,物体C受到的浮力最大时,B端的压力为24N,根据杠杆的平衡条件得到
故物块C受到的最大浮力
【小问3详解】
物体C浸没时排开水的体积
长方体C的底面积
由图乙可知,从开始放水到物块C上表面刚好与液面相平时,放出水的质量m1=1kg,从物块C上表面刚好与液面相平到物体C刚好全部露出水面时,放出水的质量
两种情况下放出水的体积
由可得,水箱的底面积
从开始放水到物块C上表面刚好与液面相平时,放出水的质量m1=1kg,水面下降的高度
水箱中原有3kg的水,故当放出水的质量达到2kg时,水箱中还剩1kg的水,剩余水深度
故还未放水时,水箱中水深
水对容器底部的压强
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物理(二)
注意事项:
1.试题的答案书写在答题卡上,不得在试卷上直接作答:
2.全卷g取10N/kg,水的密度
一、选择题(本题共12个小题,每题只有一个选项符合题意,每小题2分,共24分)
1. 下列估测数据最接近实际的是( )
A. 日光灯正常工作的电流是0.2A
B. 重庆八月份的平均气温是60℃
C. 我国家庭电路的电压是36V
D. 人正常步行速度是5m/s
2. 关于物态变化的几种描述中正确的是( )
A. 撕开雪糕纸后会看到雪糕冒“白气”,这是凝华现象
B. 白炽灯用久后会变黑,是因为灯丝先升华后凝华
C. 人游泳后从水中起来感到冷,是因为水发生升华吸热
D. 冬天,窗户上结了一层冰花,是由于水蒸气凝固形成
3. 下列说法正确的是( )
A. 橡胶棒与任何物体摩擦后都会带负电
B. 摩擦起电实质是电荷在物体间的转移
C. 验电器的原理是异种电荷相互吸引
D. 太阳系、地球、原子核、分子是按尺度由大到小顺序排列的
4. 下列关于电流和电路的说法中正确的是( )
A. 电路中有了电源就一定有电流
B. 电荷的移动形成了电流
C. 电源是把电能转化为其他形式能的装置
D. 金属导体中电流的方向与电子定向移动方向相反
5. 关于如图电路的判断,正确的是( )
A. 闭合和,和串联
B. 闭合和,只有发光
C. 闭合和,和并联
D. 闭合和,只有发光
6. 教室内装有电风扇和日光灯,使用时有时需要日光灯和电风扇各自独立工作,有时仅需要单独工作,下列电路设计符合题意的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图甲所示,闭合开关S,两个灯泡都发光,乙图为电流表指针位置,电流表指针偏转角度与电流表相同,下列说法中正确的是( )
A. 灯泡和串联 B. 通过的电流是0.3A
C. 通过和的电流相等 D. 电流表使用的是0~3A量程
8. 关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A. 欧姆定律反映出了通过导体的电流跟电压和电阻之间的关系
B. 由欧姆定律变形式得,电阻与电压成正比,与电流成反比
C. 由欧姆定律变形式得,导体两端电压为0时,电阻也为0
D. 欧姆定律普遍适用于纯电阻电路和非纯电阻电路
9. 关于力学知识说法正确的是( )
A. 如图甲,用力掰弯钢片时,手对钢片的力大于钢片对手的力
B. 如图乙,人用力推车,但车未动,人推车的力和车推人的力是一对平衡力
C. 如图丙,无人机匀速向上飞,它的机械能变大
D. 如图丁,若小车向右做匀速直线运动,则光滑木块受到弹簧的拉力
10. 如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向右移动。下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变小
B. 电流表示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值不变
D. 电压表与电流表示数的比值变大
11. 如图所示的实物电路由电源、开关S₁、S₂、灯泡L₁、L₂和甲、乙两个电表组成,闭合开关S₁、S₂后,小灯泡L₁和L₂均正常发光,两个电表均有示数,关于此时的电路,下列说法正确的是( )
A. 甲是电流表,能测量干路中的电流
B. 甲是电压表,能测量 L₁两端的电压
C. 乙是电流表,能测量干路中的电流
D. 乙是电压表,能测量L₂两端的电压
12. 如图甲,将球A和球B用轻细绳相连放入柱形容器内的水中,球A露出水面的体积为它自身体积的。把绳剪断,球B沉底,球A浸入水中的体积是它总体积的,这时球B受到容器底对它的支持力为0.5N,如图乙。若已知球A和球B的体积之比是2∶1,则下列说法正确的是( )
A. 球A受的重力为2N
B. 球B的密度为
C. 绳子剪断前,球B受的浮力为0.5N
D. 绳子剪断前后,A、B两球所受的总浮力变化了1N
二、填空作图题(13-17题,每空1分,18题2分,共12分)
13. 电阻的单位以德国物理学家______的名字命名,他经过十年不懈努力发现了______跟电压、电阻的关系。
14. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,小灯泡L正常发光,此时电压表的测量对象是______(选填“R”或“L”);一段时间后,灯泡L突然熄灭,电流表无示数,电压表有示数,若故障发生在“R”或“L”上,则具体故障情况是______。
15. 用与丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,可以看到A的金属箔张开,此时电荷的转移方向是______(选填“玻璃棒到A”或“A到玻璃棒”);如图所示,再用带有绝缘手柄的金属棒把A和不带电的验电器B连接起来,此时瞬间电流的方向是______(选填“A到B”或“B到A”)。
16. 如图所示的电路,电源电压恒定为6V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,灯泡电阻(灯泡电阻恒定不变),闭合开关后,通过灯泡的电流大小为______A;若再将滑动变阻器的滑片移到最左端时,此时电压表的示数为______V。
17. 如图甲所示的电路,电源电压恒定,滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样,,两电表量程均保持不变,电路中各元件均在安全情况下工作。当闭合开关、断开,滑片P移动到某一位置时,电流表和电压表指针的位置如图乙所示,则电流表选用的量程是0~______A;当同时闭合开关、,滑动变阻器接入电路的阻值不变,此时电流表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处,则电源电压是______V。
18. 在虚线框内画出与实物图一致的电路图。
三、实验探究题(每空1分,共22分)
19. (一)小南利用如图甲所示装置探究“水沸腾时温度变化特点”实验:
(1)安装温度计时,其玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将______(选填“A处向上”或“B处向下”)调整,调整完毕后继续实验;
(2)小南观察到图乙中出现该现象时,此时气泡内的气体是______(选填“空气”或“水蒸气”);
(3)小南发现水的沸点小于100℃,可能是原因是______。
(二)小江利用如图所示电路探究串联电路电压规律:
(4)小江在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电压表就发生了偏转,由此可知在连接电路时他忘记了______;
(5)解决问题后,他先用电压表测量出了AB两点的电压:断开开关后,他保持连接B点的接线柱不动,将连接A点的接线柱与C点相连从而测量BC电压,此操作______(选填“可行”或“不可行”);
(6)解决问题后,小江做完了一次实验便得到结论:串联电路中电路两端电压等于各部分电路两端电压之后。为避免实验结果的偶然性,他应该______。
20. 如图所示,小江为探究电流与电压和电阻的关系,进行了如下实验(电源电压恒定为4.5V):
(1)加一根导线补全甲实物图,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数变小______;
(2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最______(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,改变滑片位置,记录实验数据如下表,第3次实验时,电流表示数如图乙所示为______A;
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.10
0.20
______
(4)由表可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______;
(5)接着小江利用原有实验器材及阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻探究电流与电阻的关系,根据测得的实验数据绘制了如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,此实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有______的作用;
(6)实验中,若将10Ω电阻接入电路完成实验之后,断开开关且滑片位置不变;再换成15Ω电阻时,闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片相对于上次的位置向______(选填“左”或“右”)移动,直到电压表的示数为______V;为了顺利完成全部实验,则滑动变阻器的最大阻值至少是______Ω。
21. 小融通过以下实验探究“阿基米德原理”,选用了以下实验器材:弹簧测力计、小吊桶、小石块、圆柱体、溢水杯、细线、小烧杯、铁架台、水。他们操作过程如图1中a、b、c、d所示。
(1)由图a得,石块的重力为______N;如图1所示将石块逐渐放入装满水的溢水杯中(石块没有与杯底接触),溢水杯对铁架台底座的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)当小石块浸没在溢水杯中,溢出的水全部流入小烧杯,弹簧测力计的示数如图c所示,把小烧杯中的水全部倒入小吊桶中,此时弹簧测力计的示数如图d所示,则排开的水的重力为______N;并计算出小石块的密度为______;
(3)小融在完成d步骤后保持器材状态继续实验,把弹簧测力计拆下,把小石块放入装有水的小吊桶中(水不溢出),然后把小吊桶放入溢水杯,发现小吊桶处于漂浮状态,溢水杯中水溢出,这个过程排出的水重为______N(忽略小石块所附带的水);
(4)一旁的小渝灵机一动,设计出了如图2所示的测量圆柱体密度的方案,步骤如下:
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中:
②将圆柱体浸没在水中,测得烧杯中水的体积为10mL,则圆柱体的体积为______mL;
③将烧杯中10mL水倒掉,从水中取出圆柱体;
④将圆柱体放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为27mL;则圆柱体的密度是______,在实验步骤③和④中,将圆柱体从水中取出后(表面沾水)直接放入小空筒,测出的圆柱体密度将______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、计算题(本题共3个小题,22题6分,23题8分,24题8分,共22分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果不给分)
22. 如图,电源电压保持不变,定值电阻。闭合开关,通过的电流为1.2A,电流表的示数为1.6A,求:
(1)电源电压;
(2)此时滑动变阻器接入电路的阻值。
23. 测量压力大小的压力器可以由一只电压表改装而成,工作原理如图所示。其中导体M、N和它们之间金属弹簧的电阻均不计,弹簧上端和滑动变阻器.滑片P固定在一起,电源电压恒为9V,已知压力F的大小与的阻值大小成正比例关系。闭合开关S,压力时,滑片P在最上端;压力时,电流表示数为0.5A,电压示数为1V;当滑片P滑至最下端时,。求:
(1)定值电阻的大小;
(2)当滑片P滑至最下端时,电压表的示数:
(3)若电压表量程改为0~3V,则能够测量的最大压力为多大?
24. 图甲为某自动注水装置的部分结构简图,杠杆AOB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,,竖直细杆a的一端连接在杠杆的A点,另一端与高为0.1m的长方体物块C固定;竖直细杆b的下端通过力传感器固定,上端连接在杠杆的B点(不计杠杆、细杆及连接处的重力和细杆的体积)。圆柱形水箱中有质量为3kg的水(图中未画出),打开水龙头,将水箱中的水缓慢放出,通过力传感器能显示出细杆b对力传感器的压力或拉力的大小;图乙是力传感器示数F的大小随放出水质量m变化的图象。当放出水的质量达到2kg时,物体C刚好全部露出水面,此时装置由传感器控制开关开始注水,求:
(1)物块C的重力;
(2)物块C受到的最大浮力;
(3)还未放水时,水对容器底部的压强。
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