黄金卷04(江苏南京专用)-【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷
2025-03-13
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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(江苏南京专用)
黄金卷04
(考试时间:90分钟 试卷满分:100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:本大题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意。
1.(本题2分)如图所示,7个相同的水瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度后,用相同的力敲击它们,可以发出“1,2,3,4,5,6,7”的声音来。关于这种“水瓶琴”,下列说法正确的是( )
甲:敲击时,声音是由瓶内的空气振动产生的
乙:最左边装水最多的瓶子发出的声音是上面七个音中的“7”
丙:7个水瓶发出声音的响度大致相同
丁:若改敲为吹,即用口向七个瓶中吹气,则右边装水最少的瓶子发出音调最低
A.甲和丙 B.丙和丁 C.乙和丙 D.甲和丁
2.(本题2分)某些无法直接感知的事实可以通过相关可感知的现象推测得到,这是物理学研究问题的一种方法,下列图中根据这种方法所做出的推测不符合事实的是( )
A.图甲中粉笔能被粉碎成粉末,推测:物质是由分子组成的
B.图乙中将水和酒精充分混合,观察到液面位置下降了,推测:分子间存在间隙
C.图丙中稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数变大,推测:分子间存在引力
D.图丁中摔碎的手机屏难以复原,推测:分子间间距太大,分子间作用力太小
3.(本题2分)光影世界,像和影是多彩生活的重要组成部分,关于生活中常见的“像”和“影”的有关物理现象,下列说法正确的是( )
A.成语“形影不离”中的“人影”是由于光的折射形成的
B.放电影时,屏幕上的“像”能被所有观众看到,屏幕越光滑越好
C.水鸟捕食时,水鸟看到水下的小鱼,是光的折射形成的虚像
D.在水边喝水的羚羊,看到水中“自己的像”是实像
4.(本题2分)关于晶体熔化凝固曲线,下列说法正确的是
A.AB段表示物质处于固态 B.BC段表示物质在放热
C.EF段表示物质在吸热 D.GH段表示物质温度在上升
5.(本题2分)估测是我们在生活中常用的一种方法。下列是几个同学估测的数值,其中最接近实际的是( )
A.一个鸡蛋重约为5N
B.老师正常讲课时声音的响度约为100dB
C.物理课本的厚度约为10.0dm
D.中学生脉搏跳动60次的时间约为1min
6.(本题2分)如图所示的现象能利用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 向下吹气,乒乓球不会下落B. 抽水机抽水
C. 上提测力计,测力计的示数变大D. 液体从容器侧壁小孔喷出
7.(本题2分)在轻质的杠杆两端A、B各挂有体积相同的铜块和铝块()。支点O在如图所示的位置时,杠杆在水平位置保持平衡,如果将铜块和铝块同时浸没在水中,杠杆将会( )
A.B端下降 B.A端下降 C.杠杆仍平衡 D.无法判断平衡状态
8.(本题2分)在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.当只闭合开关时,、并联
B.当只闭合开关、时,只有亮
C.当只闭合开关、时,、串联
D.当只闭合开关、时,、串联
9.(本题2分)如图是滑雪运动的轨道。某运动员从高处A点由静止滑下,经过B点到达最低点,然后到达另一侧与B点等高的C点时速度刚好为零。下列说法正确的是( )
A.从A点到O点的过程,动能转化为重力势能
B.从A点到O点的过程,动能不断增大
C.B点和C点的机械能相等
D.从O点到C点的过程,机械能不断增加
10.(本题2分)下列关于电路的说法正确的是( )
A.只要电路闭合,电路中就有电流
B.电路的基本组成是电源、用电器、开关和导线
C.连接电路时一定要从电源的正极出发,逐个顺次连接元件
D.在电源外部,电流沿着“电源负极→用电器→电源正极”的方向流动
11.(本题2分)如图所示,两开关均闭合后,灯泡不发光。电工师傅将交流电压表接在光控开关和声控开关两端均无示数;接在灯泡和电源两端示数均为220V,则电路中的故障可能是( )
A.光控开关短路
B.声控开关短路
C.灯泡断路
D.光控开关和声控开关都断路
T11 T12
12.(本题2分)在如图所示的电路中,电源电压为6 V且保持不变,只闭合开关S1,电流表示数为0.4 A,再闭合开关S2,电流表示数变化了0.2 A.则关于R2的阻值为
A.R2=20 Ω B.R2=15 Ω
C.R2=10 Ω D.R2=5 Ω
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共26分。
13.(本题4分)“粘”字常用来表述一些物理现象。例如:①表面平滑的铅块紧压后会“粘”在一起,这是因为 ;②穿在身上的化纤衣服易“粘”毛绒是因为 ;③淘淘同学由于好奇寒冷的冬天用舌头去舔室外的铁管,不料舌头被“粘”在了铁管上,这是 (填物态变化的名称)现象;④若要让舌头与铁管分开,应该在舌头与铁管的交界处撒点盐,很快舌头和铁管会分开。这是因为 。
T13 T14
14.(本题4分)随着我国科技的进步,机器人走进千家万户。如图,擦窗机器人在玻璃外侧清洁玻璃,它的“腹部”与玻璃之间形成一个空腔。当风机转动时,腔内空气被向外抽出,腔内的气压将 ,由于 的作用,机器人被牢牢“吸附”在玻璃上、已知机器人的质量为3.5kg,机器人静止在竖直玻璃上时受到的摩擦力为 N,方向竖直 。
15.(本题5分)将一根细管插入带塞玻璃瓶(气密性良好)后,可以进行下列实验:
(1)将玻璃瓶装满水,如图甲所示,A同学用力捏玻璃瓶,细管中液面上升,这说明力能 ,此实验中用到的实验方法是 ;(选填“转换法”或“控制变量法”)
(2)B同学在玻璃瓶中装入一半水,制作简易气压计如图乙所示,若想让细管中液面升高一些,应该从细管口适量 (选填“吹气”或“吸气”);若将该装置放到山顶,细管中的液面将会一些 (选填“上升”、“下降”)。B同学将简易气压计放在阳光下,过了一会儿,他发现玻璃管内水柱发生了变化,这一现象说明简易气压计的测量结果会受到 的影响。
16.(本题3分)如图所示,摆线的长L相同,小球A、B的质量mA<mB,悬线与竖直方向的夹角。
(1)小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”,小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止,本实验中通过比较 反映小球撞击木块C前的动能大小。
(2)根据乙、丙所示的探究过程,他观察到图丙中木块C撞得更远,可得出结论:小球的动能大小与 (选填“速度”、“高度”或“质量”)有关。
(3)在探究小球动能与质量的关系时,有同学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞击木块,撞击木块时小球的动能 (选填“相等”或“不相等”)。
17.(本题4分)如图所示,工人用160N的拉力F将重为300N的木箱在10s内匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端。则拉力F做功的功率是 W,克服木箱重力所做的功是 J,斜面的机械效率是 。若只增加斜面的倾斜角度,斜面的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.(本题3分)中国高铁运营里程突破4万公里,稳居世界第一,高速铁路的输电线,采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触,如图为输电线的牵引装置工作原理图 为定滑轮(选填“A”或“B”)。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣配重为200N,若某段时间内坠砣串下降了20cm,不计滑轮和钢绳自重、摩擦,输电线P端受到的拉力大小 N,输电线P端向左移动了 cm。
T18 T19
19.(本题3分)图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。由图像可知,电阻R的阻值为 Ω。若将它们串联通过小灯泡L的电流为0.15A时,电路的总电压为 V;若将它们并联接在电压为2V的电源两端,干路中的总电流为 A。
三、解答题:本题共9小题,共50分。解答第27、28题时要求写出必要的文字说明、公式和演算过程。
20.(6分)请按题目要求作答(请保留作图痕迹)。
(1)(本题2分)游泳时若潜在水中,看泳池边的同学,总是感觉个子比平时高。如图所示,B、C点分别代表水面外的物体及其对应的像,请画出水中的人从A点看到水外物体的光路图。
(2)(本题2分)带电棒靠近用细线悬挂的轻质泡沫小球,小球静止时如图所示,请画出带电棒对泡沫小球作用力的示意图。
(3)(本题2分)根据安全用电原则,判断出中间的那根输电线为零线还是火线,填到括号里,再将图中元件用笔画线代替导线连起来。注意:开关控制灯泡。
21.(本题3分)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距为10cm。
(1)调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,发现光屏上得到一个倒立 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像。
(2)保持图中凸透镜的位置不变,当向右移动蜡烛时,应该向 (选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像。
(3)保持凸透镜的位置仍然不变,继续向右移动蜡烛至45cm刻度线处,移动光屏,发现光屏上 。
A.不能得到烛焰的像 B.能得到烛焰倒立放大的像
C.能得到烛焰倒立缩小的像 D.能得到烛焰正立放大的像
22.(本题4分)科技探究小组用如下步骤测教室的空气密度。
A.用气筒将玩具球打足气,用天平称出此时玩具球的质量为81.6g;
B.将如图1所示的量杯装满水后,倒放在水槽中,用气针和乳胶管将玩具球中的空气引入量杯内,用排水集气的方法慢慢排出玩具球中的气体,如图2所示,同时调整量杯的高度,使量杯内气体达到量杯的最大测量值,且量杯内、外水面相平。此时,用夹子夹紧乳胶管暂停放气;
C.再将量杯装满水后重新集气,如此共进行10次;
D.拔出气针,用天平称出此时玩具球和剩余气体的质量,如图3所示。
(1)玩具球在放气过程中,球内空气密度 (选填“减小”或“不变”);
(2)当瓶内外水面相平时,瓶内、外的气压 ,此时瓶内、外的空气密度相等;
(3)玩具球和剩余气体的质量为 g,根据上述步骤测得空气的密度为 。
23.(本题5分)“瓶吞鸡蛋”是一个有趣的实验:将少许点燃物放入广口瓶中,然后迅速用剥壳的鸡蛋堵住瓶口,并不使漏气(如图所示),待一会后,鸡蛋就会被吞入瓶中.鸡蛋被吞入瓶中,是在 作用下发生的,那么,怎样将鸡蛋从瓶中取出来呢?学生们集思广益,尝试了两种方法:
(1)将瓶子倒置,用 (选填“冷”或“热”)水浇瓶底,瓶内空气 ,气压 ,就会将鸡蛋压出来.
(2)将瓶子倒置,用力向下甩,在鸡蛋比瓶口略大的情况下,鸡蛋也会被甩出来,这是利用了 的知识.
24.(本题6分)小明探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,步骤如图所示(液体均末溢出),记录测力计示数在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.3
2
2
1.8
(1)分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与 有关。分析实验数据可知,F中液体密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度;
(2)由图A可知,物体的重力是 N,E图中物体受到的浮力是 N;
(3)金属块密度为 kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
25.(本题4分)科学探究是初中物理课程内容的重要组成部分,探究的形式可以多种多样。如下图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,让小车从同一斜面的顶端由静止滑下,观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。
(1)实验中每次均让同一辆小车从同一斜面的 高度由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时具有相同的速度;
(2)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (填“快”或“慢”);
(3)在此基础上推理假设,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,那么它将做 运动,由此可以得出牛顿第一定律。这种实验探究方法叫做 法。
26.(本题4分)如图1为“伏安法测电阻”的电路图。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲所示的实物图的连接,使滑片P向左移动时,电流表的示数变大 ;
(2)闭合开关S后发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,只有一个电表示数发生变化。若电路中除待测电阻Rx和滑动变阻器R外,其余元件均完好,且电路各处接触均良好,则故障原因可能是 ;
(3)某同学通过阅读电表的说明书,了解到所使用的电流表及电压表均有内阻。若实验电路有如图2所示的甲、乙两种方案,则两种方案中测得的Rx阻值与真实值相比偏小的是 (选填“甲”或“乙”);
(4)在此实验的基础上,老师又出示阻值约为数百欧的电阻R,提问能否用上述方法测量其阻值?同学们分析得出上述方案不行,原因是: 。
27.(本题9分)如图所示是我国第二艘国产航母“山东舰”。“山东舰”搭载的每架舰载飞机重5.15×104N,舰载飞机以720km/h速度飞行时的推重比为1:2。(飞机的推重比是指飞机发动机所产生的总推力与飞机重量的比值,g取10N/kg)
(1)下列关于“山东舰”的说法中错误的是 ;
A.“山东舰”的外壳采取硬度大的特种钢板制成的
B.舰载飞机起飞时,以飞机为参照物,“山东舰”是运动的
C.海上刮西风,为便于舰载飞机起飞,“山东舰”航向应调整为向西航行
D.若“山东舰”总质量不变,“山东舰”从海水密度小的海域驶入海水密度大的海域,“山东舰”将下沉些
(2)若因执行任务,其中两架舰载飞机起飞后,“山东舰”排开海水的体积减小 m3;(海水密度为1.03×103kg/m3)
(3)舰载机以720km/h速度飞行1080km,需要多长时间?其发动机推力的功率为多大?(假设舰载飞机的总重不变)
28.(本题9分)健身使用的电子握力计模拟电路如图甲所示。将电流表(量程为0~0.6A)改装成握力计。电源电压为18V,定值电阻R1为10Ω,握力计手柄A端与滑动变阻器R2的滑片P连接,B端与R2的b端固定在绝缘支架上。测握力F大小时,滑片在ab之间滑动,握力为零时滑片F处于a端,手柄弹簧处于原长。经过检测与推算,滑动变阻器接入电路的阻值与握力F的大小关系如图乙所示。
(1)握力为100N时电路中的电流。
(2)在电路安全情况下,计算测量最大握力时R2消耗的电功率。
(3)若想增大握力计的测量范围。电路中增加一个阻值为10Ω定值电阻R3,请判断分析应该将R3与R1串联还是并联?在电路安全的情况下,计算改进后握力计测量握力的范围。
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一、选择题:本大题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
C
A
D
A
B
B
B
B
题号
11
12
答案
C
D
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共26分。
13. 分子间存在引力 化纤衣服与皮肤发生摩擦带上了电荷,带电体具有吸引轻小物体的性质 凝固 撒盐降低了冰的熔点
14. 减小 大气压 35 向上
15. 改变物体的形状 转换法 吹气 上升 温度
16. 木块滑行的距离 速度 相等
17. 48 300 62.5% 变大
18. A 8×103 10
19. 20 4 0.35
三、解答题:本题共9小题,共50分。解答第27、28题时要求写出必要的文字说明、公式和演算过程。
20.(6分)请按题目要求作答(请保留作图痕迹)
(1).
(2).
(3).
21.(3分) 放大 右 A
22.(4分) (1)减小 (2)相等 (3) 80.4 1.2
23.(5分) 大气压 热 受热膨胀 增大 惯性
24.(6分) 排开液体的体积 液体的密度 大于 2.7 0.7 3.86×103
25.(4分) (1)同一 (2)慢 (3) 匀速直线 理想实验
26. (4分) 待测电阻Rx短路 甲
电阻太大,电流太小,难以准确读数
27.(9分)【答案】 D 10 1.5h 5.15×106W
【详解】(1)[1]A.航母自身重,吃水深度大,还要抗打击,耐腐蚀,因此其材料要求用硬度大的特种钢材制成,故A正确,不符合题意;
B.当舰载飞机起飞时,舰载飞机与“山东舰”之间不断位置变化,因此以飞机为参照物,“山东舰”是运动的,故B正确,不符合题意;
C.海上刮西风,“辽宁号”航向应调整为向西行驶,飞机迎风起飞,机翼上面空气流速会更大,压强更小,更有利于飞机起飞,故C正确,不符合题意;
D.“山东舰”在海上航行,从密度小的海域向密度大的海域行驶中,都处于漂浮状态,受到的浮力等于自重,重力不变、浮力不变,但海水密度大,由可知排开水的体积变小,舰体将上浮一些,故D错误,符合题意。
故选D。
(2)[2]两架舰载飞机起飞前后,航母受到的浮力分别为
,
根据阿基米德原理可得排开海水的体积减少量
(3)[3]根据得,舰载机以720km/h速度飞行1080km需要的时间为
[4]由题可知,舰载机以720km/h速度飞行时的推重比为1:2。可得推力
发动机推力的功率为
28.(9分)【答案】(1)0.45A;(2)7.2W;(3)0~200N
【详解】解:(1)由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,握力计串联接入电路中,可知握力计是由电流表改装而成的,测电路中的电流;由图乙可知,握力为100N时,R2接入电路的电阻为30Ω,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流
(2)图乙可知,握力越大,R2接入电路的电阻越小,由欧姆定律可知电路中的电流越大,因为电流表的量程为0~0.6A,所以,在电路安全情况下,电路中的最大电流为0.6A,由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知,R2接入电路的电阻
R2'=R小-R1=30Ω-10Ω=20Ω
则测量最大握力时R2消耗的电功率
P2=I大2R2'=(0.6A)2×20Ω=7.2W
(3)由题意可知,电路中的最大电流一定,由欧姆定律可知,电源电压一定时,电路中的最小总电阻一定,由图乙可知,握力越大,R2接入电路的电阻越小,由串联电路的电阻特点可知,此时应将R3与R1串联,由串联电路的电阻特点可知,此时R2接入电路的最小电阻
R2小=R小-R1-R3=30Ω-10Ω-10Ω=10Ω
由图乙可知,此时握力为200N,因此改进后握力计测量握力的范围为0~200N。
答:(1)握力为100N时电路中的电流为0.45A;
(2)在电路安全情况下,测量最大握力时R2消耗的电功率为7.2W;
(3)想增大握力计的测量范围应该将R3与R1串联,在电路安全的情况下,改进后握力计测量握力的范围为0~200N。
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【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(江苏南京专用)
黄金卷04
(考试时间:90分钟 试卷满分:100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:本大题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意。
1.(本题2分)如图所示,7个相同的水瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度后,用相同的力敲击它们,可以发出“1,2,3,4,5,6,7”的声音来。关于这种“水瓶琴”,下列说法正确的是( )
甲:敲击时,声音是由瓶内的空气振动产生的
乙:最左边装水最多的瓶子发出的声音是上面七个音中的“7”
丙:7个水瓶发出声音的响度大致相同
丁:若改敲为吹,即用口向七个瓶中吹气,则右边装水最少的瓶子发出音调最低
A.甲和丙 B.丙和丁 C.乙和丙 D.甲和丁
【答案】B
【详解】甲:敲击瓶子时,振动发声的物体是瓶子(包括瓶内的水),故甲错误;
乙:由图知,从左往右瓶内水的质量逐渐减小,从左往右敲击瓶子时瓶子振动越来越快(即振动频率越来越高),因此声音的音调会变高,则最右边水瓶发出声音的音调最高,因此最右边瓶子发出的声音是上面七个音中的“7”,故乙错误;
丙:用相同的力敲击它们,它们振动的幅度大致相同,响度大致相同,故丙正确;
丁:用嘴贴着管口吹气,振动发声的物体是瓶中的空气,空气柱最短的发出声音的音调最高,空气柱最长的发出声音的音调最低,因此右边装水最少的瓶子发出音调最低,故丁正确,故ACD错误,B正确。
故选B。
2.(本题2分)某些无法直接感知的事实可以通过相关可感知的现象推测得到,这是物理学研究问题的一种方法,下列图中根据这种方法所做出的推测不符合事实的是( )
A.图甲中粉笔能被粉碎成粉末,推测:物质是由分子组成的
B.图乙中将水和酒精充分混合,观察到液面位置下降了,推测:分子间存在间隙
C.图丙中稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数变大,推测:分子间存在引力
D.图丁中摔碎的手机屏难以复原,推测:分子间间距太大,分子间作用力太小
【答案】A
【详解】A.分子是微观概念,粉笔被粉碎成粉末仍属于宏观角度,不能推测出物质是由分子组成的,故A符合题意;
B.图乙中将水和酒精充分混合,观察到液面位置下降了,这是因为分子之间存在间隙,酒精分子与水分子互相进入到对方的间隙中,所以体积减小,液面下降,故可以推测:分子间存在间隙,故B不符合题意;
C.图丙中稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数变大,根据受力分析,玻璃板还受一个向下的力,这个力是玻璃板分子和水分子间存在的引力,故可以推测:分子间存在引力,故C不符合题意;
D.图丁中摔碎的手机屏难以复原,屏幕的分子之间距离远大于10个分子直径,分子间的作用力几乎消失,无法再复原,故可以推测:分子间间距太大,作用力几乎消失,故D不符合题意。
故选A。
3.(本题2分)光影世界,像和影是多彩生活的重要组成部分,关于生活中常见的“像”和“影”的有关物理现象,下列说法正确的是( )
A.成语“形影不离”中的“人影”是由于光的折射形成的
B.放电影时,屏幕上的“像”能被所有观众看到,屏幕越光滑越好
C.水鸟捕食时,水鸟看到水下的小鱼,是光的折射形成的虚像
D.在水边喝水的羚羊,看到水中“自己的像”是实像
【答案】C
【详解】A.“人影”指的是人的影子,影子是由于光的直线传播而形成的。当光源发出的光射在不透明的物体上时,会在其背后形成影子。故A错误;
B.电影院的屏幕应做得很粗糙,光线射到上面能发生漫反射,使坐在电影院的任一角落里,都能看清屏幕上的图像,故B错误;
C.水下的小鱼反射的光从水中斜射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折,折射角大于入射角,而水鸟认为光是沿直线传播的,水鸟看到的水下的小鱼位置在折射光线的反向延长线上,所成的像是虚像,像的位置比实际位置偏高,所以,水鸟捕食时,水鸟看到水下的小鱼,是光的折射形成的虚像,故C正确;
D.在水边喝水的羚羊,看到水中“自己的像”,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,所成的像是由实际光线的反向延长线会聚而成,因此是虚像,故D错误。
故选C。
4.(本题2分)关于晶体熔化凝固曲线,下列说法正确的是
A.AB段表示物质处于固态 B.BC段表示物质在放热
C.EF段表示物质在吸热 D.GH段表示物质温度在上升
【答案】A
【详解】图象的横坐标表示时间,纵坐标表示温度.图象中的BC段和FG段与时间轴平行,反映了随着时间的增加,物质虽然吸热或放热但温度不变,这应是一种晶体物质,且处于熔化和凝固过程中,物质处于固液共存的状态.A. 在熔化之前的AB段,物质吸热,温度升高,处于固态,故A正确;B. BC段与时间轴平行,反映了随着时间的增加,物质虽然吸热但温度不变,这应是一种晶体物质,且处于熔化过程中,物质处于固液共存的状态,故B错误;C. 在凝固之前的EF段,物质放热,温度降低,故C错误;D. GH段凝固完成,继续放热,温度降低,故D错误.故选A.
【点睛】要分清熔化图象和凝固图象.熔化图象温度随时间有上升的趋势;凝固图象随时间有下降的趋势.在熔化过程要吸热,相反在凝固过程需要放热.若在熔化或凝固过程温度保持不变,则是晶体;否则为非晶体.晶体在熔化或凝固时的温度是熔点或凝固点.晶体在熔化过程或凝固过程中处于固液共存态.
5.(本题2分)估测是我们在生活中常用的一种方法。下列是几个同学估测的数值,其中最接近实际的是( )
A.一个鸡蛋重约为5N
B.老师正常讲课时声音的响度约为100dB
C.物理课本的厚度约为10.0dm
D.中学生脉搏跳动60次的时间约为1min
【答案】D
【详解】A.一个鸡蛋的质量约为50g,则其重力约为
G=mg=50×10-3kg×10N/kg=0.5N
故A不符合题意;
B.老师正常讲课时声音的响度约为70dB,故B不符合题意;
C.物理课本的厚度约为1cm即0.1dm,故C不符合题意;
D.中学生脉搏跳动约一秒一次,因此跳60次的时间约为1min,故D符合题意。
故选D。
6.(本题2分)如图所示的现象能利用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 向下吹气,乒乓球不会下落
B. 抽水机抽水
C. 上提测力计,测力计的示数变大
D. 液体从容器侧壁小孔喷出
【答案】A
【详解】A.向下吹气,乒乓球上方空气流速大压强小,下方流速小压强大,产生压强差,从而产生向上的压力,使乒乓球不下落,应用了流体压强与流速的关系,故A符合题意;
B.抽水机抽水应用了大气压知识,故B不符合题意;
C.上提测力计,测力计的示数变大,是由于分子间存在引力,故C不符合题意;
D.液体从容器中不同孔射出的速度不同,是由于深度不同,压强大小不同,故D不符合题意。
故选A。
7.(本题2分)在轻质的杠杆两端A、B各挂有体积相同的铜块和铝块()。支点O在如图所示的位置时,杠杆在水平位置保持平衡,如果将铜块和铝块同时浸没在水中,杠杆将会( )
A.B端下降 B.A端下降 C.杠杆仍平衡 D.无法判断平衡状态
【答案】B
【详解】因为铜块、铝块体积相同
由可知它们的质量关系
又由可得它们的重力关系
杠杆在水平位置保持平衡,由杠杆平衡条件可知,两侧力与力臂的乘积相同,即
所以
当都浸没水中后,它们排开液体的体积相同,由可知,铜、铝受到的浮力相等,因为铝块所在一侧的力臂大于铜块所在一侧的力臂,所以
杠杆不再平衡,铜块一侧杠杆将下降,即A端下降。
故选B。
8.(本题2分)在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.当只闭合开关时,、并联
B.当只闭合开关、时,只有亮
C.当只闭合开关、时,、串联
D.当只闭合开关、时,、串联
【答案】B
【详解】A.当只闭合开关时,电流从电源的正极流出,依次经过灯泡、回到电源的负极,此时、串联,故A错误;
B.当只闭合开关、时,灯泡L2被短路,此时只有灯泡单独串联在电路中,即发光,故B正确;
C.当只闭合开关、时,灯泡L1被短路,此时只有灯泡单独串联在电路中,即发光,故C错误;
D.当只闭合开关、时,电路分别经过、回到电源的负极,此时、并联,故D错误。
故选B。
9.(本题2分)如图是滑雪运动的轨道。某运动员从高处A点由静止滑下,经过B点到达最低点,然后到达另一侧与B点等高的C点时速度刚好为零。下列说法正确的是( )
A.从A点到O点的过程,动能转化为重力势能
B.从A点到O点的过程,动能不断增大
C.B点和C点的机械能相等
D.从O点到C点的过程,机械能不断增加
【答案】B
【详解】AB.从A点到O点的过程,运动员的质量不变,高度变小,速度变大,则重力势能减少,动能增加,将重力势能转化为动能,故A错误,B正确;
CD.运动员从A点由静止下滑,到达C点时速度为0,A点和C点的动能为0,A点的重力势能大,机械能等于动能和势能之和,则A点的机械能大于C点的机械能,说明整个运动过程中机械能不守恒,一部分机械能因克服摩擦转化为内能,整个过程中机械能不断减小,因此B点的机械能大于C点的机械能,故CD错误。
故选B。
10.(本题2分)下列关于电路的说法正确的是( )
A.只要电路闭合,电路中就有电流
B.电路的基本组成是电源、用电器、开关和导线
C.连接电路时一定要从电源的正极出发,逐个顺次连接元件
D.在电源外部,电流沿着“电源负极→用电器→电源正极”的方向流动
【答案】B
【详解】A. 电路闭合,且有电源,电路中才有电流,故A错误;
B.一般的电路是由电源、用电器、开关和导线组成的,故B正确;
C. 连接电路时按一定的顺序连接即可,可以从电源的正极出发,逐个顺次连接元件,故C错误;
D. 根据物理学中对电流方向的规定,在电源外部,电流沿着“电源正极→用电器→电源负极”的方向流动,故D错误。
故选B。
11.(本题2分)如图所示,两开关均闭合后,灯泡不发光。电工师傅将交流电压表接在光控开关和声控开关两端均无示数;接在灯泡和电源两端示数均为220V,则电路中的故障可能是( )
A.光控开关短路
B.声控开关短路
C.灯泡断路
D.光控开关和声控开关都断路
【答案】C
【详解】由实物图可知,灯泡不亮,说明电路处于断路状态,不可能是光控或声控开关短路;将交流电压表接在光控开关和声控开关两端均无示数,说明光控开关或声控开关两端到电源有断路之处;将电压表接在电源两端,示数为220V,说明电源正常;将电压表接在灯的两端,示数为220V,说明灯两端到电源两极没有断路。因此灯泡不发光的原因是灯泡断路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12.(本题2分)在如图所示的电路中,电源电压为6 V且保持不变,只闭合开关S1,电流表示数为0.4 A,再闭合开关S2,电流表示数变化了0.2 A.则关于R2的阻值为
A.R2=20 Ω B.R2=15 Ω
C.R2=10 Ω D.R2=5 Ω
【答案】D
【详解】由电路图可知,只闭合开关S1时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,总电阻为;
,
再闭合开关S2时,R2被短路,电路为R1的简单电路,因此时电路中的总电阻减小,电路中的电流增大,所以,此时电路中的电流:
,
则R1的阻值:
,
所以,R2的阻值:
,
故选D。
【点睛】考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断,明确开关S2闭合时,电流表示数应增大,则题目可解。
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共26分。
13.(本题4分)“粘”字常用来表述一些物理现象。例如:①表面平滑的铅块紧压后会“粘”在一起,这是因为 ;②穿在身上的化纤衣服易“粘”毛绒是因为 ;③淘淘同学由于好奇寒冷的冬天用舌头去舔室外的铁管,不料舌头被“粘”在了铁管上,这是 (填物态变化的名称)现象;④若要让舌头与铁管分开,应该在舌头与铁管的交界处撒点盐,很快舌头和铁管会分开。这是因为 。
【答案】 分子间存在引力 化纤衣服与皮肤发生摩擦带上了电荷,带电体具有吸引轻小物体的性质 凝固 撒盐降低了冰的熔点
【详解】[1]分子间存在引力和斥力,表面平滑的铅块紧压后会“粘”在一起,这是因为分子间存在引力。
[2]穿在身上的化纤衣服与皮肤发生摩擦带上了电荷,而带电体具有吸引轻小物体的性质,故容易“粘”毛绒。
[3]舌头被“粘”在了铁管上,是因为舌头上的水分遇到冷的铁管发生了凝固现象。
[4]在舌头与铁管的交界处撒点盐,降低了冰的熔点,冰就会在较低的温度下开始熔化,使舌头和铁管分开。
14.(本题4分)随着我国科技的进步,机器人走进千家万户。如图,擦窗机器人在玻璃外侧清洁玻璃,它的“腹部”与玻璃之间形成一个空腔。当风机转动时,腔内空气被向外抽出,腔内的气压将 ,由于 的作用,机器人被牢牢“吸附”在玻璃上、已知机器人的质量为3.5kg,机器人静止在竖直玻璃上时受到的摩擦力为 N,方向竖直 。
【答案】 减小 大气压 35 向上
【详解】[1][2]擦窗机器人的“腹部”与玻璃之间形成一个空腔。当风机转动时,腔内空气被向外抽出,腔内的气压将减小,此时由于大气压的作用使其牢牢地吸附在竖直玻璃上。
[3][4]擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,处于平衡状态,竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,方向相反,重力方向竖直向下,则摩擦力方向竖直向上,二力大小相等,即
f=G=mg=3.5kg×10N/kg=35N
15.(本题5分)将一根细管插入带塞玻璃瓶(气密性良好)后,可以进行下列实验:
(1)将玻璃瓶装满水,如图甲所示,A同学用力捏玻璃瓶,细管中液面上升,这说明力能 ,此实验中用到的实验方法是 ;(选填“转换法”或“控制变量法”)
(2)B同学在玻璃瓶中装入一半水,制作简易气压计如图乙所示,若想让细管中液面升高一些,应该从细管口适量 (选填“吹气”或“吸气”);若将该装置放到山顶,细管中的液面将会一些 (选填“上升”、“下降”)。B同学将简易气压计放在阳光下,过了一会儿,他发现玻璃管内水柱发生了变化,这一现象说明简易气压计的测量结果会受到 的影响。
【答案】 改变物体的形状 转换法 吹气 上升 温度
【详解】(1)[1][2]用力捏玻璃瓶,玻璃瓶发生微小的形变,使玻璃瓶的容积变小,从而使细管中液面上升,这说明力能改变物体的形状,用到转换法。
(2)[3]由图乙可知,从细管口适量吹气,瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。
[4]若将该装置放到山顶,高度增大,大气压减小,瓶内的压强比外面气压大,使水柱升高。
[5]将简易气压计放在阳光下,过一会儿,瓶内气体与液体温度升高,体积变大,从而使玻璃管内水柱升高,因此简易气压计的测量结果会受温度影响。
16.(本题3分)如图所示,摆线的长L相同,小球A、B的质量mA<mB,悬线与竖直方向的夹角。
(1)小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”,小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止,本实验中通过比较 反映小球撞击木块C前的动能大小。
(2)根据乙、丙所示的探究过程,他观察到图丙中木块C撞得更远,可得出结论:小球的动能大小与 (选填“速度”、“高度”或“质量”)有关。
(3)在探究小球动能与质量的关系时,有同学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞击木块,撞击木块时小球的动能 (选填“相等”或“不相等”)。
【答案】 木块滑行的距离 速度 相等
【详解】(1)[1]物体能够对外做功越多则物体具有的能量越大,撞击木块前,运动的小球具有动能,推动木块过程中对木块做功,将木块推得越远则表明小球对木块做功越多,即反映出撞击前小球具有的动能越大。故可通过比较木块滑行的距离反映小球撞击木块C前的动能大小。
(2)[2]乙、丙所示的探究过程,当悬线与竖直方向的夹角越大,小球撞击木块时的速度越大;观察到图丙中木块C撞得更远,说明物体的动能大小与速度有关。
(3)[3]在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度时,弹簧具有的弹性势能相同,弹簧将小球推出后,弹簧的弹性势能转换成小球的动能,所以不同小球的动能是相同的。
17.(本题4分)如图所示,工人用160N的拉力F将重为300N的木箱在10s内匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端。则拉力F做功的功率是 W,克服木箱重力所做的功是 J,斜面的机械效率是 。若只增加斜面的倾斜角度,斜面的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 48 300 62.5% 变大
【详解】[1]拉力做的功为
W总=FL=160N×3m=480J
由 知道,拉力做功的功率
[2]克服木箱重力做的功是
W有用=Gh=300N×1m=300J
[3]由知道,斜面的机械效率为
[4]改变斜面的倾斜角度,木箱对斜面压力减小,斜面与木箱接触面粗糙程度不变,所以摩擦力减小;木箱上升过程中,克服摩擦力做的额外功减小,有用功不变,由于
所以,斜面的机械效率变大。
18.(本题3分)中国高铁运营里程突破4万公里,稳居世界第一,高速铁路的输电线,采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触,如图为输电线的牵引装置工作原理图 为定滑轮(选填“A”或“B”)。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣配重为200N,若某段时间内坠砣串下降了20cm,不计滑轮和钢绳自重、摩擦,输电线P端受到的拉力大小 N,输电线P端向左移动了 cm。
【答案】 A 8×103 10
【详解】[1]由图可知,滑轮A为定滑轮;
[2]20个坠砣的总重力
G砣=200N×20=4000N
由图知,使用的滑轮组承担P端拉力的绳子股数
n=2
图中坠砣挂在钢绳的自由端,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,则输电线P端受到的拉力大小
FP=2G砣=2×4000N=8×103N
[3]图中坠砣挂在钢绳的自由端,则坠砣串下降高度
h=2sP
则输电线P端向左移动的距离
sP=h=
19.(本题3分)图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。由图像可知,电阻R的阻值为 Ω。若将它们串联通过小灯泡L的电流为0.15A时,电路的总电压为 V;若将它们并联接在电压为2V的电源两端,干路中的总电流为 A。
【答案】 20 4 0.35
【详解】[1]由图像与欧姆定律可知,电阻R的阻值为
[2]若将它们串联通过小灯泡L的电流为0.15A时,由串联电路电流处处相等得,此时电阻R的电流为0.15A,由图像得,L与R的电压分别为1V、3V,电路的总电压为
[3]若将它们并联接在电压为2V的电源两端,L与R的电压均为2V,由图像得,L与R的电流分别为0.25A、0.1A,干路中的总电流为
三、解答题:本题共9小题,共50分。解答第27、28题时要求写出必要的文字说明、公式和演算过程。
20.(6分)请按题目要求作答(请保留作图痕迹)。
(1)(本题2分)游泳时若潜在水中,看泳池边的同学,总是感觉个子比平时高。如图所示,B、C点分别代表水面外的物体及其对应的像,请画出水中的人从A点看到水外物体的光路图。
【答案】
【详解】人从A点看到水外物体,是来自物体的光在进入水中时发生了折射,人眼沿着折射光线反向延长观察,看到的像在B的上方C点处,故人眼与C在同一直线上,可以连接AC,作出折射光线,而光实际来自B点,作出入射光线,如图所示
(2)(本题2分)带电棒靠近用细线悬挂的轻质泡沫小球,小球静止时如图所示,请画出带电棒对泡沫小球作用力的示意图。
【答案】
【详解】由图可知,细线悬挂的轻质泡沫小球向右倾斜,说明带电棒对小球有向右的引力,如图所示:
(3)(本题2分)根据安全用电原则,判断出中间的那根输电线为零线还是火线,填到括号里,再将图中元件用笔画线代替导线连起来。注意:开关控制灯泡。
【答案】
【详解】由图可知,试电笔接触上面的线时,氖管发光,则上面的线为火线,下面的线为零线;三孔插座的连接:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;开关与灯的连接:火线先接开关,再接灯泡的金属点,零线直接连接螺旋套;如图所示
21.(本题3分)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距为10cm。
(1)调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,发现光屏上得到一个倒立 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像。
(2)保持图中凸透镜的位置不变,当向右移动蜡烛时,应该向 (选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像。
(3)保持凸透镜的位置仍然不变,继续向右移动蜡烛至45cm刻度线处,移动光屏,发现光屏上 。
A.不能得到烛焰的像 B.能得到烛焰倒立放大的像
C.能得到烛焰倒立缩小的像 D.能得到烛焰正立放大的像
【答案】 放大 右 A
【详解】(1)[1]由图可知,物距小于像距,物体位于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
(2)[2]凸透镜的位置不变,当向右移动蜡烛时,物距减小,像距应变大,故应该向右移动光屏,才能再次得到清晰的像。
(3)[3]此时物距为5cm,小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈在光屏上,故选A。
22.(本题4分)科技探究小组用如下步骤测教室的空气密度。
A.用气筒将玩具球打足气,用天平称出此时玩具球的质量为81.6g;
B.将如图1所示的量杯装满水后,倒放在水槽中,用气针和乳胶管将玩具球中的空气引入量杯内,用排水集气的方法慢慢排出玩具球中的气体,如图2所示,同时调整量杯的高度,使量杯内气体达到量杯的最大测量值,且量杯内、外水面相平。此时,用夹子夹紧乳胶管暂停放气;
C.再将量杯装满水后重新集气,如此共进行10次;
D.拔出气针,用天平称出此时玩具球和剩余气体的质量,如图3所示。
(1)玩具球在放气过程中,球内空气密度 (选填“减小”或“不变”);
(2)当瓶内外水面相平时,瓶内、外的气压 ,此时瓶内、外的空气密度相等;
(3)玩具球和剩余气体的质量为 g,根据上述步骤测得空气的密度为 。
【答案】(1)减小
(2)相等
(3) 80.4 1.2
【详解】(1)玩具球在放气过程中,球内空气体积不变,质量减小,由可知,球内空气密度减小。
(2)瓶内外水面相平,说明瓶内和瓶外的气压达到了平衡状态。如果气压不平衡,水就会在气压差的作用下发生流动,直到达到新的平衡状态。因此,当瓶内外水面相平时,瓶内、外的气压是相等的。
(3)[1][2]图中标尺的分度值为0.2g,玩具球和剩余空气的质量
排出空气的质量
前后共排出了10次空气,每次都达到量杯的最大测量值,从图中能看出量杯的容积
一共排出空气的体积
空气的密度
23.(本题5分)“瓶吞鸡蛋”是一个有趣的实验:将少许点燃物放入广口瓶中,然后迅速用剥壳的鸡蛋堵住瓶口,并不使漏气(如图所示),待一会后,鸡蛋就会被吞入瓶中.鸡蛋被吞入瓶中,是在 作用下发生的,那么,怎样将鸡蛋从瓶中取出来呢?学生们集思广益,尝试了两种方法:
(1)将瓶子倒置,用 (选填“冷”或“热”)水浇瓶底,瓶内空气 ,气压 ,就会将鸡蛋压出来.
(2)将瓶子倒置,用力向下甩,在鸡蛋比瓶口略大的情况下,鸡蛋也会被甩出来,这是利用了 的知识.
【答案】 大气压 热 受热膨胀 增大 惯性
【详解】将棉花点燃后放入盛有少量水的瓶子中,迅速将剥壳的鸡蛋堵在瓶口,在大气压的作用下,鸡蛋就会落入瓶中.(1)将瓶子倒置,让鸡蛋堵在瓶口,用热水浇瓶底,瓶内空气受热膨胀,气压增大,就会将鸡蛋压出来.(2)将瓶子倒置,用力向下甩,当瓶子停止运动时,鸡蛋由于惯性仍保持原来的运动状态,在鸡蛋比瓶口略大的情况下,鸡蛋也会被甩出来,这是利用了惯性的知识.
点睛:从燃烧造成瓶内的变化入手分析,结合大气压的知识,即可知道鸡蛋进入瓶子的原因;当瓶内气压增大时,还有可能将鸡蛋压出,据此分析;从惯性的角度分析是如何将验收从瓶中甩出的.
24.(本题6分)小明探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,步骤如图所示(液体均末溢出),记录测力计示数在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.3
2
2
1.8
(1)分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与 有关。分析实验数据可知,F中液体密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度;
(2)由图A可知,物体的重力是 N,E图中物体受到的浮力是 N;
(3)金属块密度为 kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
【答案】 排开液体的体积 液体的密度 大于 2.7 0.7 3.86×103
【详解】(1)[1]分析比较A、B、C、D可知,都是相同的液体水,密度相同,由二次称重法可知,浮力越来越大,物体排开水的体积也是越来越大的,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[2]分析实验步骤A、E、F可知,物体排开液体的体积是相同的,液体的密度不同,由测力计的示数,可知受到的浮力大小不同,可知浮力的大小还与液体的密度有关。
[3]由E、F测力计的示数可知,在另一种液体中受到的浮力,大于在水中的,E、F中物体排开液体的体积是相同的,根据阿基米德原理的公式可知,,F中液体密度大于水的密度。
(2)[4]由图A可以看到,测力计的分度值为0.1N,它的读数为2.7N,则物体的重力为2.7N。
[5]从表格中的数据可看到,实验步骤E的测力计示数为2N,物体的重力为2.7N,在E中,测力计的拉力、物体受到的浮力、自身的重力,这三力平衡,则物体受到的浮力大小为
E图中物体受到的浮力是0.7N。
(3)[6]知道水的密度大小,则由E图可知,物体受到的浮力是0.7N,根据阿基米德原理的公式,可知,物体排开水的体积为
物体排开水的体积大小等于物体的体积大小,即
物体的体积为7×10-5m3;由[4]解析可知,物体的重力为2.7N,则物体的质量为
物体的质量为0.27kg;根据密度公式可知,该金属块的密度为
金属块的密度为3.86×103kg/m3。
25.(本题4分)科学探究是初中物理课程内容的重要组成部分,探究的形式可以多种多样。如下图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,让小车从同一斜面的顶端由静止滑下,观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。
(1)实验中每次均让同一辆小车从同一斜面的 高度由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时具有相同的速度;
(2)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (填“快”或“慢”);
(3)在此基础上推理假设,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,那么它将做 运动,由此可以得出牛顿第一定律。这种实验探究方法叫做 法。
【答案】(1)同一
(2)慢
(3) 匀速直线 理想实验
【详解】(1)根据控制变量法,在实验过程中,该同学让小车从斜面的同一位置静止释放,这一操作的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同。
(2)表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)[1]假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动。
[2]表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;进一步推理可以得出,若小车受到的阻力为零,小车将做匀速直线运动;由上分析可知,牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不能用实验直接得出的,这种方法称为理想实验法。
26.(本题4分)如图1为“伏安法测电阻”的电路图。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲所示的实物图的连接,使滑片P向左移动时,电流表的示数变大 ;
(2)闭合开关S后发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,只有一个电表示数发生变化。若电路中除待测电阻Rx和滑动变阻器R外,其余元件均完好,且电路各处接触均良好,则故障原因可能是 ;
(3)某同学通过阅读电表的说明书,了解到所使用的电流表及电压表均有内阻。若实验电路有如图2所示的甲、乙两种方案,则两种方案中测得的Rx阻值与真实值相比偏小的是 (选填“甲”或“乙”);
(4)在此实验的基础上,老师又出示阻值约为数百欧的电阻R,提问能否用上述方法测量其阻值?同学们分析得出上述方案不行,原因是: 。
【答案】 待测电阻Rx短路 甲 电阻太大,电流太小,难以准确读数
【详解】
(1)[1]“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器与未知电阻串联,滑片P向左移动时,电流表的示数变大,电路中的电阻变小,所以滑动变阻器应接A接线柱,作图如下:
(2)[2]若变阻器R断路,两表都没有示数,不符合题意;若变阻器R短路,电压表示数为等于电源电源,移动变阻器滑片,电路中的电流不发生变化,两表示数都不变化,不符合题意;若待测电阻Rx断路,则电流表示数为0,电压表串联在电路中测电源电压,示数不变,故不符合题意;若待测电阻Rx短路,电压表示数为0,移动滑动变阻器的滑片,电路中的电流发生变化,电流表示数发生变化,符合题意。故故障原因可能是待测电阻Rx短路。
(3)[3]甲图中,电压表与待测电阻并联,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表示数大于待测电阻的电流,由欧姆定律可知,待测电阻偏小;乙图中,电流表测量的待测电阻的电流是准确的,电压表测电流表与待测电阻的电压,根据串联电路电压的规律,电压表示数大于待测电阻的电压,由欧姆定律可知,待测电阻偏大。故两种方案中测得的Rx阻值与真实值相比偏小的是甲。
(4)[4]电源电压为6V,阻值约为数百欧的电阻Rx,由欧姆定律可知,电流太小,难以准确读数。
27.(本题9分)如图所示是我国第二艘国产航母“山东舰”。“山东舰”搭载的每架舰载飞机重5.15×104N,舰载飞机以720km/h速度飞行时的推重比为1:2。(飞机的推重比是指飞机发动机所产生的总推力与飞机重量的比值,g取10N/kg)
(1)下列关于“山东舰”的说法中错误的是 ;
A.“山东舰”的外壳采取硬度大的特种钢板制成的
B.舰载飞机起飞时,以飞机为参照物,“山东舰”是运动的
C.海上刮西风,为便于舰载飞机起飞,“山东舰”航向应调整为向西航行
D.若“山东舰”总质量不变,“山东舰”从海水密度小的海域驶入海水密度大的海域,“山东舰”将下沉些
(2)若因执行任务,其中两架舰载飞机起飞后,“山东舰”排开海水的体积减小 m3;(海水密度为1.03×103kg/m3)
(3)舰载机以720km/h速度飞行1080km,需要多长时间?其发动机推力的功率为多大?(假设舰载飞机的总重不变)
【答案】 D 10 1.5h 5.15×106W
【详解】(1)[1]A.航母自身重,吃水深度大,还要抗打击,耐腐蚀,因此其材料要求用硬度大的特种钢材制成,故A正确,不符合题意;
B.当舰载飞机起飞时,舰载飞机与“山东舰”之间不断位置变化,因此以飞机为参照物,“山东舰”是运动的,故B正确,不符合题意;
C.海上刮西风,“辽宁号”航向应调整为向西行驶,飞机迎风起飞,机翼上面空气流速会更大,压强更小,更有利于飞机起飞,故C正确,不符合题意;
D.“山东舰”在海上航行,从密度小的海域向密度大的海域行驶中,都处于漂浮状态,受到的浮力等于自重,重力不变、浮力不变,但海水密度大,由可知排开水的体积变小,舰体将上浮一些,故D错误,符合题意。
故选D。
(2)[2]两架舰载飞机起飞前后,航母受到的浮力分别为
,
根据阿基米德原理可得排开海水的体积减少量
(3)[3]根据得,舰载机以720km/h速度飞行1080km需要的时间为
[4]由题可知,舰载机以720km/h速度飞行时的推重比为1:2。可得推力
发动机推力的功率为
28.(本题9分)健身使用的电子握力计模拟电路如图甲所示。将电流表(量程为0~0.6A)改装成握力计。电源电压为18V,定值电阻R1为10Ω,握力计手柄A端与滑动变阻器R2的滑片P连接,B端与R2的b端固定在绝缘支架上。测握力F大小时,滑片在ab之间滑动,握力为零时滑片F处于a端,手柄弹簧处于原长。经过检测与推算,滑动变阻器接入电路的阻值与握力F的大小关系如图乙所示。
(1)握力为100N时电路中的电流。
(2)在电路安全情况下,计算测量最大握力时R2消耗的电功率。
(3)若想增大握力计的测量范围。电路中增加一个阻值为10Ω定值电阻R3,请判断分析应该将R3与R1串联还是并联?在电路安全的情况下,计算改进后握力计测量握力的范围。
【答案】(1)0.45A;(2)7.2W;(3)0~200N
【详解】解:(1)由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,握力计串联接入电路中,可知握力计是由电流表改装而成的,测电路中的电流;由图乙可知,握力为100N时,R2接入电路的电阻为30Ω,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流
(2)图乙可知,握力越大,R2接入电路的电阻越小,由欧姆定律可知电路中的电流越大,因为电流表的量程为0~0.6A,所以,在电路安全情况下,电路中的最大电流为0.6A,由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知,R2接入电路的电阻
R2'=R小-R1=30Ω-10Ω=20Ω
则测量最大握力时R2消耗的电功率
P2=I大2R2'=(0.6A)2×20Ω=7.2W
(3)由题意可知,电路中的最大电流一定,由欧姆定律可知,电源电压一定时,电路中的最小总电阻一定,由图乙可知,握力越大,R2接入电路的电阻越小,由串联电路的电阻特点可知,此时应将R3与R1串联,由串联电路的电阻特点可知,此时R2接入电路的最小电阻
R2小=R小-R1-R3=30Ω-10Ω-10Ω=10Ω
由图乙可知,此时握力为200N,因此改进后握力计测量握力的范围为0~200N。
答:(1)握力为100N时电路中的电流为0.45A;
(2)在电路安全情况下,测量最大握力时R2消耗的电功率为7.2W;
(3)想增大握力计的测量范围应该将R3与R1串联,在电路安全的情况下,改进后握力计测量握力的范围为0~200N。
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