黄金卷05(重庆专用)-【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷
2025-01-23
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内容正文:
【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(重庆专用)
黄金卷05
(考试时间:与化学共用120分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答填空题时,请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应横线上。写在本试卷上无效。
4.回答解答题时,每题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上。写在本试卷上无效。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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.下列估测中,最符合生活实际的是( )
A.中学生所使用的课桌高度约1.6m B.中学生步行速度约为1.2m/s
C.中学生的体重约为500kg D.人体感到舒适的温度约为39℃
2.如图是一款磁悬浮蓝牙音箱,它由一个球形音箱和一个磁悬浮底座组成音箱悬浮在空中,一边旋转一边播放韩红的歌曲,下列说法正确的是( )
A.最新磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品,发声不需要振动
B.韩红的歌声不是靠空气传到人耳的
C.根据音色可以判断出是韩红的歌声
D.调节音量开关,调大音量,声音的音调就变大
3.下图展示我国古代劳动人民对光现象的认识。其中主要利用了光沿直线传播的是( )
A.甲图是杯弓蛇影:将映在酒杯里的弓影误认为蛇
B.乙图是冰镜取火:削冰令圆,举以向日,能点燃冰镜后的艾草
C.丙图是日晷:“相持既久,日晷渐移”,利用晷针影子测定时间
D.丁图是悬镜:取平面镜高悬,置水盆于其下,就能见室外的景物
4.下列对生活现象解释正确的是( )
A.寒冷的冬天,人在室外说话时嘴前方出现“白气”,这是汽化现象,需要吸热
B.炎热的夏天,放入冰箱冷冻室的矿泉水全部变成了冰,这是凝华现象,需要放热
C.深秋的清晨,地面上出现了一层白霜这是凝固现象,需要放热
D.春暖花开时,小河中的冰开始解冻,这是熔化现象,需要吸热
5.打篮球可以训练大脑的思维和判断能力,深受中学生的喜爱。如图是中学生篮球比赛时的场景,下列分析正确的是( )
A.一个篮球的重力约为0.5N
B.篮球鞋底有凹凸不平的花纹,是为了减小对地面的压强
C.篮球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性力的作用
D.用手托住篮球时,手对篮球的力是由于手发生弹性形变产生的
6.如图所示的电、磁现象,下列说法正确的是( )
A.甲图中与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B.乙图中有人触电时,应立即切断电源,安全地使触电者与电线分开
C.丙图中司南在地磁场作用下静止时,勺柄南极将指向地理的北方
D.丁图是研究电磁感应的实验装置,得出的规律是制作发电机的原理
7.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示(假设灯丝电阻不变),下列说法中正确的是( )
A.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
B.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C.将乙灯接入110V的电路中,它的实际功率为50W
D.两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
8.水平放置的电子秤上有一质量300g、底面积400cm2的长方体薄壁柱形容器,容器内装有一定量的某液体。将质量为900g的实心正方体轻放入液体中,稳定后如图甲所示。打开容器底部的阀门向外排放液体,排放过程中,容器底部所受液体压强与排出液体体积的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
①正方体放入前,液体对容器底部的压强为800Pa
②正方体的密度为1g/cm3
③排出1000cm3的液体时,物体受到的浮力为8N
④电子秤示数变化2000g时,液体对容器底的压强与容器对电子秤的压强之比为2︰3
A.①③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
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.市区及周边的湖泊,可以大大减弱该地区的“热岛效应”,这是利用了水的 大的特性;春、夏季节,漫步湖畔,可以闻到阵阵的花香,从物理学的角度来讲,这是 现象。
10.如左下图是小明用身边的器材自制的简易调光灯。闭合开关,移动回形针,小明发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 (粗/细)的铅笔芯来做实验。更换后他移动回形针,直至刚好看不见灯泡发光,然后划根火柴,加热铅笔芯,发现灯泡逐渐亮起来。这一现象说明,温度越高,铅笔芯的电阻越 。
11.两个灯泡分别标有“9V;9W”和“6V;12W”字样,不考虑温度对电阻的影响,将它们连入电路中,为确保两灯均不损坏,将它们串联时,电源电压最大为 V,将它们并联时,干路电流最大为 A。(结果可用分数表示)
12.中国已经与多个国家签署了基建合作协议,涉及铁路、公路、桥梁、隧道、水利等多个领域,基础建设需要大型机械助力。如右上图甲为正在工作的起重机示意图,图乙为B端滑轮组示意图,不计绳重与摩擦,当它用1500N的力把质量为0.36t的重物匀速提起2m的过程中,起重机拉力做功为 J,滑轮组的机械效率为 。
13.如图所示,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,滑动变阻器最大阻值为R3。当只闭合S,将滑片移至a点时,滑动变阻器阻值为Ra,电流表的示数为0.2A,电压表示数为U1,R3的功率为Pa;再将滑片移至b点时,滑动变阻器阻值为Rb,电流表的示数为0.3A,电压表示数变为U2,R3的功率为Pb,滑片从a点移至b点,电压表的示数变化了2V。U1∶U2=4∶3,Pa∶Pb=4∶3,则R1∶Rb= 。只闭合S1、S2,并将滑片移至中点,记录电流表示数,若再断开S1,电流表的示数变化了0.4A。若只闭合S,电路的最小总功率为 W。
14.(1)根据图中通电螺旋管所标注的S极,请标出图中给定磁感线的方向和小磁针的N极,并在括号内标出电源的正、负极。
(2)画出使杠杆AB在如图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
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.(1)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将焦距为10cm的凸透镜、点燃的蜡烛和光屏放在如图所示的位置时,在光屏上能观察到清晰的实像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的;若在蜡烛与凸透镜中间放一副近视眼镜,由于近视眼镜对光有 作用,则光屏需适当 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜才能再次观察到清晰的像;
(2)用图甲所示的装置探究“水沸腾的规律”;为缩短加热时间,试管中应加入初始温度较 (选填“高”或“低”)的水;实验中某时刻温度计示数如图乙所示,示数为 ℃;若在高海拔地区完成该实验,水的沸点将 (选填“高”或“低”)于100℃。
16.在“测量小灯泡额定功率”实验中,所使用的电源为两节新干电池,滑动变阻器标有“20Ω 0.5A”,待测小灯泡的额定电压。
(1)图甲是小何测量小灯泡额定功率的实物电路图,图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正 ;
(2)闭合开关前,滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,移动滑片P直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)老师还给大家准备了以下器材:定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)。小何用定值电阻替换图甲中的小灯泡,进一步探究“电流与电阻的关系”;
①当接入5Ω的电阻后,调节滑动变阻器到a位置,使电压表的示数为2V;
②将定值电阻由5Ω更换成10Ω时,要使电压表的示数仍为2V,此时滑动变阻器接入电路的阻值相比较a应调 (选填“大”或“小”);
③小何经过思考,发现要利用4个定值电阻完成本次实验,应控制定值电阻两端的电压范围为 V~ V;
(5)小何发现另一个额定电流为I额的小灯泡,于是设计了如图所示的电路;其中电源电压U恒为3V,R2为10Ω的定值电阻,然后进行以下实验:
①闭合S,S1,调节滑动变阻器,使电流表A1的示数为I额,此时小灯泡正常发光;
②保持滑片的位置不变,断开S1,再闭合S2,此时电流表A2的示数为I=0.24A,则滑动变阻器接入电路的阻值R1= Ω;
③测得小灯泡的额定功率的表达式:P额= (用U、I额、R1表示)。
17.物理创新实验小组的小巴和小蜀一起测量盐水和一个小球的密度。
(1)小巴把天平放在水平桌面上,将 归零,发现指针静止时偏向分度盘中线的右侧,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使横梁平衡;
(2)天平调平后小巴进行了三步操作:
①测空烧杯的质量为32g;
②如图甲,用天平测烧杯和盐水的总质量为 g;
③将盐水全部倒入量筒,液面如图乙;
则盐水的密度为 ,按这样的操作步骤会导致密度测量值比真实值偏 ,为减小误差,以上操作合理的顺序是 (填序号);
(3)测量盐水密度完成后,小蜀利用所测盐水(密度用表示)、量筒、水(密度用表示)和如图丙简易装置(隔板位于中间位置),测量小球的密度:
①先单独向隔板右侧注水。发现隔板中间的橡皮膜向左侧凸出,将所测盐水缓慢注入左侧,直到隔板上橡皮膜变平;
②将小球轻轻放在盐水中漂浮,橡皮膜向右侧凸出,说明 侧的液体对橡皮膜的压强大,用量筒量取适量的水,缓慢注入右侧水中,直到隔板上橡皮膜变平,读出倒入水的体积为,如图丁;
③取出小球擦干,从右侧抽出水直到橡皮膜变平,再将小球轻轻放在水中沉底。橡皮膜向左侧凸出,用量筒量取适量的盐水,倒入左侧直到隔板上橡皮膜变平,读出倒入盐水的体积为;
④计算小球的密度 (用、、、表示)。
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.在如图所示的电路中,R1=30Ω,R2=10Ω。开关S闭合后,电流表A的示数为0.4A。求:
(1)电源电压;
(2)干路中的电流。
19.如图所示,轻质薄壁容器盛水8.8kg,其底面积为400且放置在水平的桌面上。轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一个实心小球,右端B处施加一个的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,若,,求:
(1)绳子对杠杆A端的拉力;
(2)若实心小球的体积为200,则小球的密度为多少;
(3)水平桌面受到的压强大小。
20.小育想设计一款有两个档位的加热器模型,且每个档位的功率都能实现在某个范围内可调。如图16甲所示,DF是电阻均匀的电热丝,铭牌标注为“20Ω 6A”,P是能够在电阻丝上左右滑动且阻值不计的滑片。小育设计的电路图如图16乙所示,已知电源电压为12V,电流表的量程为0~3A。在保证电流表有示数且电路安全的前提下,进行如下操作:
(1)将电热丝两端D、E点分别与电路中的B、C接线柱相连接时,此时为低档位。闭合开关,滑动滑片,求电流表的示数变化范围;
(2)小育尝试让E点与C点相连接,电热丝D、F两端均与电路中B接线柱连接。闭合开关后,移动滑片P,让滑片P左右两侧电阻相等,求电热丝在10s内产生的热量;
(3)小育希望电热丝处于高档位时,可调的范围尽可能广。他连接好C点与E点后,反复尝试各种连接方式,最终完成设计。闭合开关,滑动滑片过程中,求电热丝处于高档位时可调出的最大功率。
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黄金卷05
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
2
3
4
5
6
7
8
B
C
C
D
D
B
D
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. 比热容 扩散 10. 细 小
11.12 12. 80%
13.1:1 1.6
14.(1) (2)
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.(1)投影仪 发散 远离 (2)高 94 低
16. B 0.65 大 1.5 2.5 2.5
17.游码 左 92.0 1.2 大 ②③① 左
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.解:(1)由图可知,两个电阻并联,电流表测量通过R1的电流,电源电压为
(2)由并联电路电流的规律和欧姆定律可知,通过的电流为
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路中的电流为I=I1+I2=0.4A+1.2A=1.6A
19.解:(1)根据杠杆平衡条件,绳子对杠杆A端的拉力为
由题意可知,F=4N,解得FA=3.4N。
(2)此时,小球静止,处于平衡状态,则
则小球的重力为
则小球的质量为
则小球的密度为
(3)轻质薄壁容器盛水的重力为
水对球的浮力为2N,根据力的作用是相互的,球对水向下的压力等于2N,则桌面受到的压力为
桌面受到的压力为
20.(1)当电阻全部连入电路时,电路电流最小,即.
当电阻变小时,电路电流增大,电流表的量程为0~3A,故电路电流最大为
故电流表的示数变化范围为0.6A~3A。
(2)此时R左与R右并联,且R左=R右,电流表测干路电流,即
干路电流为
电热丝在10s内产生的热量为.
(3)由于电源电压不变,根据可知,当干路电流最大时,电热丝功率最大,由于R左与R右并联
可得干路电流为
根据数学知识可知,当,即时,可得最小值,当与差值最大时,根据欧姆定律,即与差值最大时,可得最大值,而电热丝通过的最大电流为6A,故当一条支路电流达到6A时,电热丝可得到最大功率,而电流表的量程为3A,则电流表与另一支路串联,设计图如下
当时
可得
故.
干路最大电流为
电热丝处于高档位时可调出的最大功率为
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【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(重庆专用)
黄金卷05
(考试时间:与化学共用120分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答填空题时,请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应横线上。写在本试卷上无效。
4.回答解答题时,每题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上。写在本试卷上无效。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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.下列估测中,最符合生活实际的是( )
A.中学生所使用的课桌高度约1.6m B.中学生步行速度约为1.2m/s
C.中学生的体重约为500kg D.人体感到舒适的温度约为39℃
【答案】B
【详解】A.中学生的身高约为160cm,所使用的课桌高度应为身高的一半,所以中学生所使用的课桌高度约0.8m,故A不符合题意;
B.中学生两步的距离大约在1m~1.2m,时间大约为1s,速度大约在1m/s~1.2m/s,所以步行速度约为1.2m/s,故B符合题意;
C.中学生的体重约为50kg,故C不符合题意;
D.人体感到舒适的温度约为25℃,故D不符合题意。
2.如图是一款磁悬浮蓝牙音箱,它由一个球形音箱和一个磁悬浮底座组成音箱悬浮在空中,一边旋转一边播放韩红的歌曲,下列说法正确的是( )
A.最新磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品,发声不需要振动
B.韩红的歌声不是靠空气传到人耳的
C.根据音色可以判断出是韩红的歌声
D.调节音量开关,调大音量,声音的音调就变大
【答案】C
【详解】A.一切声音都是由于物体振动产生的,最新磁悬浮蓝牙音箱发声也需要振动,故A错误;
B.声音的传播需要介质,韩红的歌声是靠空气传到人耳的,故B错误;
C.不同发声体发出的声音音色不同,根据音色可以判断出是韩红的歌声,故C正确;
D.调节音量开关,调大音量,声音的响度就变大,音调不变。故D错误。
故选C。
3.下图展示我国古代劳动人民对光现象的认识。其中主要利用了光沿直线传播的是( )
A.甲图是杯弓蛇影:将映在酒杯里的弓影误认为蛇
B.乙图是冰镜取火:削冰令圆,举以向日,能点燃冰镜后的艾草
C.丙图是日晷:“相持既久,日晷渐移”,利用晷针影子测定时间
D.丁图是悬镜:取平面镜高悬,置水盆于其下,就能见室外的景物
【答案】C
【详解】A.酒杯里的弓影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A不符合题意;
B.有冰镜点燃艾草是利用了凸透镜对光的会聚作用,是由于光的折射形成的,故B不符合题意;
C.晷针影子是由于光的直线传播在晷针背光一侧形成的暗区域,故C符合题意;
D.用悬镜看到室外的景物,利用的是光的反射,故D不符合题意。
故选C。
4.下列对生活现象解释正确的是( )
A.寒冷的冬天,人在室外说话时嘴前方出现“白气”,这是汽化现象,需要吸热
B.炎热的夏天,放入冰箱冷冻室的矿泉水全部变成了冰,这是凝华现象,需要放热
C.深秋的清晨,地面上出现了一层白霜这是凝固现象,需要放热
D.春暖花开时,小河中的冰开始解冻,这是熔化现象,需要吸热
【答案】D
【详解】A.寒冷的冬天,人在室外说话时嘴前方出现“白气”,这是呼出的气体中的水蒸气液化形成的小水珠,需要放热,故A错误;
B.炎热的夏天,放入冰箱冷冻室的矿泉水全部变成了冰,这是凝固现象,需要放热,故B错误;
C.深秋的清晨,地面上出现了一层白霜,这是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,需要放热,故C错误;
D.春暖花开时,小河中的冰开始解冻,冰解冻后变成水,即由固态变为液态,这是熔化现象,需要吸热,故D正确。
故选D。
5.打篮球可以训练大脑的思维和判断能力,深受中学生的喜爱。如图是中学生篮球比赛时的场景,下列分析正确的是( )
A.一个篮球的重力约为0.5N
B.篮球鞋底有凹凸不平的花纹,是为了减小对地面的压强
C.篮球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性力的作用
D.用手托住篮球时,手对篮球的力是由于手发生弹性形变产生的
【答案】D
【详解】A.一个篮球的质量约为0.5kg,重力约为
故A错误;
B.篮球鞋底有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故B错误;
C.篮球离开手后还能继续向上运动是由于篮球具有惯性,惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,不是力,故C错误;
C.用手托住篮球时,手对篮球的力的施力物体是手,故是由手发生弹性形变产生的,故D正确。
故选D。
6.如图所示的电、磁现象,下列说法正确的是( )
A.甲图中与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B.乙图中有人触电时,应立即切断电源,安全地使触电者与电线分开
C.丙图中司南在地磁场作用下静止时,勺柄南极将指向地理的北方
D.丁图是研究电磁感应的实验装置,得出的规律是制作发电机的原理
【答案】B
【详解】A.丝绸摩与玻璃棒摩擦后,璃棒摩由于失去电子而带正电,丝绸得到电子带负电,故A错误;
B.当发现有人触电时,应该立即采取的措施是:迅速切断电源或用绝缘体安全地挑开电线,将触电者与电线分开,但不能用手拉开电线和触电的人,这样自己也会触电,更不能用剪刀割断导线,剪刀是导体,自己也会触电,故B正确;
C.司南是用天然的磁石磨成的勺子,磁勺的勺头部分是N极,勺柄部分是S极,磁勺在地磁场的作用下,自然静止时它的勺柄南极指向地理的南方,故C错误;
D.丁图实际上是描述通电导体在磁场中受到力的作用而运动的实验装置,当电流通过导体时,它会在磁场中受到一个力的作用,这个力会使导体发生运动,电动机就是基于这个原理工作的,通过电流在磁场中的相互作用来产生旋转力矩,从而驱动机械运动,故D错误。
故选B。
7.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示(假设灯丝电阻不变),下列说法中正确的是( )
A.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
B.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C.将乙灯接入110V的电路中,它的实际功率为50W
D.两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
【答案】D
【详解】A.两灯均正常发光时,乙的额定功率大,因为不知道发光时间是否相同,所以不能比较两灯消耗的电能的多少,故A错误;
B.两灯均正常发光时,额定电压相同都等于220V,根据公式,甲灯额定功率小于乙灯的额定功率,所以甲灯的电阻大于乙灯的电阻,故B错误;
C.将乙灯接入110V电路中,根据可知,电阻不变时,实际功率与实际电压的平方成正比,所以电压变为额定电压一半,功率变为额定功率的,即为25W,故C错误;
D.由前面可知甲灯的电阻大于乙灯的电阻,当两灯串联时,通过的电流相等,根据可知,甲的实际功率大于乙的实际功率,而灯的亮度由实际功率决定,所以甲灯比乙灯亮,故D正确。
故选D 。
8.水平放置的电子秤上有一质量300g、底面积400cm2的长方体薄壁柱形容器,容器内装有一定量的某液体。将质量为900g的实心正方体轻放入液体中,稳定后如图甲所示。打开容器底部的阀门向外排放液体,排放过程中,容器底部所受液体压强与排出液体体积的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
①正方体放入前,液体对容器底部的压强为800Pa
②正方体的密度为1g/cm3
③排出1000cm3的液体时,物体受到的浮力为8N
④电子秤示数变化2000g时,液体对容器底的压强与容器对电子秤的压强之比为2︰3
A.①③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
【答案】B
【详解】①由图乙可知,液体的体积为V液=4000cm3,当排出液体体积为ΔV=1000cm3时,液面刚好到达正方体上表面,液面下降的深度为
此时压强变化量为
Δp=1000Pa-800Pa=200Pa
故液体的密度为
正方体放入前,液体的深度为
此时液体对容器底部的压强为
p0=ρ液gh0=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa
故①正确;
②由图乙知,打开阀门前,容器底部所受液体压强为p=1000Pa,故液体深度为
液体和正方体的总体积为
V总=Sh=400cm2×0.125×102cm=5000cm3
正方体的体积为
V正=V总-V液=5000cm3-4000cm3=1000cm3
故正方体的密度为
故②错误;
③由图乙知,排出1000cm3的液体时,正方体刚好浸没在液体中,排开液体的体积等于正方体的体积,所受浮力为
F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1000×10-6m3=8N
故③正确;
④打开阀门前液体的质量为
m液=ρ液V液=0.8g/cm3×4000cm3=3200g
排出2000g液体后,剩余液体的质量为
m剩液=m液-m排=3200g-2000g=1200g
电子秤示数变化2000g时,容器对电子秤的压力等于容器、正方体和剩余液体的总重力,即
F=G剩=G容+G正+G剩液=(m容+m正+m剩液)g=(300+900+1200g)×10-3kg×10N/kg=24N
容器对电子秤的压强为
剩余液体的体积为
正方体的边长为
液体与容器底部的接触面积为
S液=S-S正=400cm2-(10cm)2=300cm2
液体的深度为
液体对容器底的压强为
p2=ρ液gh2=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.05m=400Pa
故电子秤示数变化2000g时,液体对容器底的压强与容器对电子秤的压强之比为
故④正确;
综上所述,故B正确,ACD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.市区及周边的湖泊,可以大大减弱该地区的“热岛效应”,这是利用了水的 大的特性;春、夏季节,漫步湖畔,可以闻到阵阵的花香,从物理学的角度来讲,这是 现象。
【答案】 比热容 扩散
【详解】[1]湖泊水多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和其他物质(沙石、土壤等)比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,对周围气温起到很好的调节作用,可以大大减弱该地区的“热岛效应”;
[2]闻到阵阵花香,是香气分子运动到了我们身边,是分子不停地做无规则的运动的结果,这属于扩散现象;温度越高,分子做无规则运动越剧烈。
10.如图是小明用身边的器材自制的简易调光灯。闭合开关,移动回形针,小明发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 (粗/细)的铅笔芯来做实验。更换后他移动回形针,直至刚好看不见灯泡发光,然后划根火柴,加热铅笔芯,发现灯泡逐渐亮起来。这一现象说明,温度越高,铅笔芯的电阻越 。
【答案】 细 小
【详解】[1]小明发现回形针在移动的过程中灯泡亮度变化不明显,说明电流的变化比较小,根据可知,铅笔芯电阻变化较小,故应选用电阻较大的铅笔芯,即换用更细的铅笔芯。
[2]加热铅笔芯,会发现灯泡逐渐亮起来,可知电流增大,铅笔芯的电阻减小;这一现象说明铅笔芯的电阻随温度升高而减小。
11.两个灯泡分别标有“9V;9W”和“6V;12W”字样,不考虑温度对电阻的影响,将它们连入电路中,为确保两灯均不损坏,将它们串联时,电源电压最大为 V,将它们并联时,干路电流最大为 A。(结果可用分数表示)
【答案】 12
【详解】[1]根据P=UI可得,灯泡L1的额定电流为
灯泡L2的额定电流为
由可得,灯泡L1的电阻为
灯泡L2的电阻为
两灯泡串联时,因串联电路电流处处相等,且两灯均不坏,因此电路的最大电流为
I=I2=1A
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得,电路两端允许的最大电压为
[2]两灯泡并联时,因并联电路各支路两端电压相等,且两灯均不坏,因此电路的最大电压为
此时L2正常发光,通过L2的电流为2A,此时通过L1的电流为
根据并联电路的电流特点可得,此时干路的最大电流为
12.中国已经与多个国家签署了基建合作协议,涉及铁路、公路、桥梁、隧道、水利等多个领域,基础建设需要大型机械助力。如图甲为正在工作的起重机示意图,图乙为B端滑轮组示意图,不计绳重与摩擦,当它用1500N的力把质量为0.36t的重物匀速提起2m的过程中,起重机拉力做功为 J,滑轮组的机械效率为 。
【答案】 80%
【详解】[1]由图可知,由3段绳子吊着动滑轮,绳子自由端移动的距离为
起重机拉力做功为
[2]拉力做的有用功为
滑轮组的机械效率为
13.如图所示,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,滑动变阻器最大阻值为R3。当只闭合S,将滑片移至a点时,滑动变阻器阻值为Ra,电流表的示数为0.2A,电压表示数为U1,R3的功率为Pa;再将滑片移至b点时,滑动变阻器阻值为Rb,电流表的示数为0.3A,电压表示数变为U2,R3的功率为Pb,滑片从a点移至b点,电压表的示数变化了2V。U1∶U2=4∶3,Pa∶Pb=4∶3,则R1∶Rb= 。只闭合S1、S2,并将滑片移至中点,记录电流表示数,若再断开S1,电流表的示数变化了0.4A。若只闭合S,电路的最小总功率为 W。
【答案】 1∶1 1.6
【详解】[1]当只闭合开关S时,三个电阻串联在电路中,电压表测的是R1和R3的两端电压,电流表测的是电路电流。将滑片移至a点时,滑动变阻器接入电路的阻值为Ra,电流表的示数为0.2A,即通过三个电阻的电流都为Ia=0.2A,由欧姆定律可得,R1和R3的两端电压即电压表示数U1为
R3的功率为
再将滑片移至b点时,滑动变阻器阻值为Rb,电流表的示数为0.3A,即通过三个电阻的电流都为Ib=0.3A,由欧姆定律可得,R1和R3的两端电压即电压表示数U2为
①
此时R3的功率为
又U1∶U2=4∶3,Pa∶Pb=4∶3,结合以上式子解得,Ra=3Rb,R1=Rb,故R1∶Rb=1∶1。
[2]滑片从a点移至b点,电路电流增大,因此R2的两端电压增大,根据串联分压原理可知,R1和R3的两端电压减小,即电压表示数变小,因此有
因为U1∶U2=4∶3,所以U1=8V,U2=6V,由①可得,R1=10Ω。结合以上分析以及欧姆定律可得,当滑片移至a点时,电源电压为
②
当滑片移至b点时,电源电压为
③
联立②③解得,U=12V,R2=20Ω。只闭合S1、S2,R1和R3并联,电压表测的是电源电压,电流表测的是此时的干路电流I,再断开S1,R3所在的支路相当于断开,根据并联电路的电流特点可知,S1从闭合到断开的过程中,电流表示数变小,电流表示数的变小量即为通过R3的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律可得
解得R3=60Ω。当只闭合开关S时,三个电阻串联在电路中,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路的电功率最小,根据可得,电路的最小总功率为
14.(1)根据图中通电螺旋管所标注的S极,请标出图中给定磁感线的方向和小磁针的N极,并在括号内标出电源的正、负极。
(2)画出使杠杆AB在如图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
【答案】
【详解】(1)通电螺线管的S极在上方,则N极在下方,可以先画出磁场方向,通电螺线管相当于条形磁体,外部磁场方向是从N极出发回到S极,箭头指向S极,小磁针的N极指向磁场的方向,在上方,再根据安培定则,判断螺线管中电流方向,从下端流回电源的附近,因此上端是电源的正极,下端是负极,如答图所示。
(2)使杠杆AB在如图所示位置静止,阻力和阻力臂一定,动力作用在B点离支点O最远,动力臂最长,动力最小,方向向上,如答图所示。
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.(1)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将焦距为10cm的凸透镜、点燃的蜡烛和光屏放在如图所示的位置时,在光屏上能观察到清晰的实像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的;若在蜡烛与凸透镜中间放一副近视眼镜,由于近视眼镜对光有 作用,则光屏需适当 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜才能再次观察到清晰的像;
(2)用图甲所示的装置探究“水沸腾的规律”;为缩短加热时间,试管中应加入初始温度较 (选填“高”或“低”)的水;实验中某时刻温度计示数如图乙所示,示数为 ℃;若在高海拔地区完成该实验,水的沸点将 (选填“高”或“低”)于100℃。
【答案】 投影仪 发散 远离 高 94 低
【详解】(1)[1]由题意可知,凸透镜的焦距为10cm,由图可知,物距小于像距,由凸透镜成像规律可知,当物距在1倍焦距和2倍焦距之间,像距大于2倍焦距时,成倒立、放大的实像,投影仪是利用这一光学原理工作的。
[2][3]近视镜是凹透镜,对光线有发散作用,给凸透镜加上一个凹透镜后,光线会发散,成的像会延迟到达光屏,因此光屏应该远离凸透镜移动。
(2)[4]为了缩短加热时间,相同时间内水吸收的热量是相同的,因此应当减少水的质量或提高水的初始温度,即使用初始温度较高的水。
[5]由图可知,温度计的分度值为1℃,因此读数为94℃。
[6]沸点随气压的降低而降低,气压随海拔的增高而减小,因此在高海拔地区完成该实验,气压降低,所以水的沸点降低,故水的沸点将低于标准大气压下的100℃。
16.在“测量小灯泡额定功率”实验中,所使用的电源为两节新干电池,滑动变阻器标有“20Ω 0.5A”,待测小灯泡的额定电压。
(1)图甲是小何测量小灯泡额定功率的实物电路图,图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正 ;
(2)闭合开关前,滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,移动滑片P直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)老师还给大家准备了以下器材:定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)。小何用定值电阻替换图甲中的小灯泡,进一步探究“电流与电阻的关系”;
①当接入5Ω的电阻后,调节滑动变阻器到a位置,使电压表的示数为2V;
②将定值电阻由5Ω更换成10Ω时,要使电压表的示数仍为2V,此时滑动变阻器接入电路的阻值相比较a应调 (选填“大”或“小”);
③小何经过思考,发现要利用4个定值电阻完成本次实验,应控制定值电阻两端的电压范围为 V~ V;
(5)小何发现另一个额定电流为I额的小灯泡,于是设计了如图所示的电路;其中电源电压U恒为3V,R2为10Ω的定值电阻,然后进行以下实验:
①闭合S,S1,调节滑动变阻器,使电流表A1的示数为I额,此时小灯泡正常发光;
②保持滑片的位置不变,断开S1,再闭合S2,此时电流表A2的示数为I=0.24A,则滑动变阻器接入电路的阻值R1= Ω;
③测得小灯泡的额定功率的表达式:P额= (用U、I额、R1表示)。
【答案】 B 0.65 大 1.5 2.5 2.5
【详解】(1)[1]由题图可知,电压表串联在了电路中,要把电压表并联在小灯泡两端,故改动如下:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑片P应位于阻值最大处,即B端。
(3)[3]闭合开关,移动滑片P直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,选择小量程,分度值为0.02A,示数为0.26A,则小灯泡的额定功率为
(4)要探究“电流与电阻的关系”,应该控制电阻两端的电压一定。
①当接入5Ω的电阻后,调节滑动变阻器到a位置,使电压表的示数为2V。
②[4]将定值电阻由5Ω更换成10Ω时,要使电压表的示数仍为2V,根据串联电阻的分压特点可知,应该让滑动变阻器接入电路的阻值也变大,所以此时滑动变阻器接入电路的阻值相比较a应调大。
③[5][6]当使用阻值为200的定值电阻实验时,根据串联分压特点可知
故定值电阻两端的电压的最小值为
根据电流表的量程以及滑动变阻器的规格可知,电路中电流的最大值为0.5A,当使用阻值为5Ω的定值电阻实验时,此时定值电阻两端的电压的电压为
故应控制定值电阻两端的电压在1.5-2.5V的范围内。
(5)小何发现另一个额定电流为I额的小灯泡,于是设计了如图所示的电路;其中电源电压U恒为3V,R2为10Ω的定值电阻,然后进行以下实验:
①闭合S,S1,调节滑动变阻器,使电流表A1的示数为I额,此时小灯泡正常发光。
②[7]保持滑片的位置不变,断开S1,再闭合S2,此时电流表A2的示数为I=0.24A,则R2两端电压为
滑动变阻器接入电路的阻值
③[8]在步骤①中,小灯泡两端电压为额定电压,大小为
测得小灯泡的额定功率的表达式为
17.物理创新实验小组的小巴和小蜀一起测量盐水和一个小球的密度。
(1)小巴把天平放在水平桌面上,将 归零,发现指针静止时偏向分度盘中线的右侧,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使横梁平衡;
(2)天平调平后小巴进行了三步操作:
①测空烧杯的质量为32g;
②如图甲,用天平测烧杯和盐水的总质量为 g;
③将盐水全部倒入量筒,液面如图乙;
则盐水的密度为 ,按这样的操作步骤会导致密度测量值比真实值偏 ,为减小误差,以上操作合理的顺序是 (填序号);
(3)测量盐水密度完成后,小蜀利用所测盐水(密度用表示)、量筒、水(密度用表示)和如图丙简易装置(隔板位于中间位置),测量小球的密度:
①先单独向隔板右侧注水。发现隔板中间的橡皮膜向左侧凸出,将所测盐水缓慢注入左侧,直到隔板上橡皮膜变平;
②将小球轻轻放在盐水中漂浮,橡皮膜向右侧凸出,说明 侧的液体对橡皮膜的压强大,用量筒量取适量的水,缓慢注入右侧水中,直到隔板上橡皮膜变平,读出倒入水的体积为,如图丁;
③取出小球擦干,从右侧抽出水直到橡皮膜变平,再将小球轻轻放在水中沉底。橡皮膜向左侧凸出,用量筒量取适量的盐水,倒入左侧直到隔板上橡皮膜变平,读出倒入盐水的体积为;
④计算小球的密度 (用、、、表示)。
【答案】 游码 左 92.0 1.2 大 ②③① 左
【详解】(1)[1][2]根据天平的使用方法可知,天平放在水平桌面上且将游码移至标尺左端的零刻度线处,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,由“右偏左调,左偏右调”的规则可知,应将平衡螺母向左调节,使指针对准分度盘中央的刻度线,直到横梁在水平位置平衡。
(2)②[3]由图甲知,标尺的分度值为0.2g,游码所对应的质量为2.0g,烧杯和盐水的总质量为
③[4]如图乙所示,量筒的分度值为2mL,量筒盐水的体积为
盐水的质量为
根据密度公式可得,盐水的密度为
[5]如果按照小巴的步骤操作,将浓盐水倒入量筒中时,不可能把烧杯内的浓盐水全部倒入量筒内,导致测量的浓盐水的体积偏小,由密度公式可知,所测密度偏大。
[6]为了减小误差,合理的测量液体密度的步骤为:用天平测烧杯和浓盐水的总质量;再把烧杯中的浓盐水倒入量筒中,记下量筒中浓盐水体积;最后用天平称出空烧杯的质量;所以合理的实验顺序是②③①。
(3)②[7]容器左侧放入盐水,右侧放入水,橡皮膜变平说明橡皮膜上方左右液体产生的压强相等,将小球轻轻放在盐水中漂浮,橡皮膜向右侧凸出,说明左侧的液体对橡皮膜的压强大。将小球轻轻放在盐水中漂浮,用量筒量取适量的水,缓慢注入水中,直到隔板上橡皮膜变平,读出量取水的体积为V1,如图丁,此时橡皮膜上方液体压强增加量相等,即
即
设容器的底面积是S,则
即
小球漂浮在盐水面上,根据漂浮条件,则小球的重力为
则小球的质量为
④[8]取出小球擦干,调整橡皮膜到①状态,再将小球轻轻放在水中沉底,用量筒量取适量的盐水,直到隔板上橡皮膜变平,读出量取盐水的体积为V₂,此时橡皮膜上方液体压强增加量相等,即
即
设容器的底面积是S,则
则小球的体积为
小球的密度为
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.在如图所示的电路中,R1=30Ω,R2=10Ω。开关S闭合后,电流表A的示数为0.4A。求:
(1)电源电压;
(2)干路中的电流。
【答案】(1)12V;(2)1.6A
【详解】解:(1)由图可知,两个电阻并联,电流表测量通过R1的电流,电源电压为
(2)由并联电路电流的规律和欧姆定律可知,通过的电流为
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路中的电流为
I=I1+I2=0.4A+1.2A=1.6A
答:(1)电源电压是12V;
(2)干路中的电流是1.6A。
19.如图所示,轻质薄壁容器盛水8.8kg,其底面积为400且放置在水平的桌面上。轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一个实心小球,右端B处施加一个的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,若,,求:
(1)绳子对杠杆A端的拉力;
(2)若实心小球的体积为200,则小球的密度为多少;
(3)水平桌面受到的压强大小。
【答案】(1)3.4N;(2);(3)2250Pa
【详解】解:(1)根据杠杆平衡条件,绳子对杠杆A端的拉力为
由题意可知,F=4N,解得FA=3.4N。
(2)此时,小球静止,处于平衡状态,则
则小球的重力为
则小球的质量为
则小球的密度为
(3)轻质薄壁容器盛水的重力为
水对球的浮力为2N,根据力的作用是相互的,球对水向下的压力等于2N,则桌面受到的压力为
桌面受到的压力为
答:(1)绳子对杠杆A端的拉力为3.4N;
(2)小球的密度为;
(3)水平桌面受到的压强为。
20.小育想设计一款有两个档位的加热器模型,且每个档位的功率都能实现在某个范围内可调。如图16甲所示,DF是电阻均匀的电热丝,铭牌标注为“20Ω 6A”,P是能够在电阻丝上左右滑动且阻值不计的滑片。小育设计的电路图如图16乙所示,已知电源电压为12V,电流表的量程为0~3A。在保证电流表有示数且电路安全的前提下,进行如下操作:
(1)将电热丝两端D、E点分别与电路中的B、C接线柱相连接时,此时为低档位。闭合开关,滑动滑片,求电流表的示数变化范围;
(2)小育尝试让E点与C点相连接,电热丝D、F两端均与电路中B接线柱连接。闭合开关后,移动滑片P,让滑片P左右两侧电阻相等,求电热丝在10s内产生的热量;
(3)小育希望电热丝处于高档位时,可调的范围尽可能广。他连接好C点与E点后,反复尝试各种连接方式,最终完成设计。闭合开关,滑动滑片过程中,求电热丝处于高档位时可调出的最大功率。
【答案】(1)0.6A~3A;(2);(3)
【详解】(1)当电阻全部连入电路时,电路电流最小,即
.
当电阻变小时,电路电流增大,电流表的量程为0~3A,故电路电流最大为
故电流表的示数变化范围为0.6A~3A。
(2)此时R左与R右并联,且R左=R右,电流表测干路电流,即
干路电流为
电热丝在10s内产生的热量为
.
(3)由于电源电压不变,根据可知,当干路电流最大时,电热丝功率最大,由于R左与R右并联,可得干路电流为
根据数学知识可知,当,即时,可得最小值,当与差值最大时,根据欧姆定律,即与差值最大时,可得最大值,而电热丝通过的最大电流为6A,故当一条支路电流达到6A时,电热丝可得到最大功率,而电流表的量程为3A,则电流表与另一支路串联,设计图如下
当时
可得
故
.
干路最大电流为
电热丝处于高档位时可调出的最大功率为
答:(1)电流表的示数变化范围0.6A~3A;
(2)电热丝在10s内产生的热量为;
(3)热丝处于高档位时可调出的最大功率为。
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