2025年重庆市九龙坡区杨家坪中学中考物理质检试卷(一)
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内容正文:
2025年重庆市九龙坡区杨家坪中学中考物理质检试卷(一)
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.(3分)下列对身边物理量估测的数据,你认为最符合实际的是( )
A.教室中课桌的高度大约为8m
B.人体感受舒适的气温约为25℃
C.校运动会百米赛跑的记录为6s
D.液晶电视正常工作时的功率约为1000W
2.(3分)杨万里曾写到“隔林日射池光动,碎却池中倒影山”,图中与诗中“倒影”形成原因相同的是( )
A.水面波光粼粼 B.公路海市蜃楼
C.水晶球里的像 D.院墙上的影子
3.(3分)世界级非物质文化遗产“二十四节气”首次变身为倒计时器,在描述二十四节气的诗句中蕴含着丰富的物理知识,以下说法正确的是( )
A.白露:“白露垂珠滴秋月”,露是由水蒸气凝华形成
B.霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜是由水蒸气液化形成
C.立春:“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过做功的方式实现的
D.秋分:“丹桂小菊万径香”,桂花飘香说明分子在永不停息地做无规则运动
4.(3分)如图所示,有关电磁学的知识,下列说法正确的是( )
A.甲图中,使用测电笔辨别火线和零线时,手可以接触笔尖金属体
B.乙图中,导线通电后小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场
C.丙图中,该原理可应用于制造发电机,实现电能转化为机械能
D.丁图中,验电器的原理是异种电荷互相吸引
5.(3分)饺子编剧并执导的动画电影《哪吒之魔童闹海》于2025年1月29日在中国大陆上映。截至2月21日,该影片票房突破130亿元,登顶全球动画电影票房榜。哪吒与父亲踢毽子的画面如图所示( )
A.以地面为参照物,踢出去的毽子是静止的
B.哪吒将毽子踢向父亲,说明力可以改变物体的形状
C.毽子能继续在空中飞,是因为毽子具有惯性
D.毽子在最高点时,受到平衡力作用
6.(3分)如图所示,小明用滑轮组将重为400N的货物匀速提升了2m,小明对绳子的拉力为250N,不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为50N
B.滑轮组做的有用功为500J
C.滑轮组做的总功为500J
D.滑轮组的机械效率为80%
7.(3分)如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,开关S闭合后,滑片向左移动时( )
A.电流表示数变大,电压表与电流表示数之比变小
B.电流表示数变小,电压表与电流表示数之比不变
C.电压表示数变小,电压表与电流表示数之比变小
D.电压表示数变大,电压表与电流表示数之比不变
8.(3分)如图甲所示,正方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是10N
C.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属块的密度是2.7×103kg/m3
二、填空题:本题共6个小题,每空1分,共12分。
9.(2分)1831年,英国物理学家 发现了电磁感应,进一步解释了电与磁之间的联系,开辟了人类的电气化时代。不同品牌手机的AI助手都能识别出主人的声音 不同。
10.(2分)2024年11月12日的珠海上空,万众期待的歼﹣35A战机,在第十五届中国航展上正式向公众亮相(如图),说明了力可以改变物体的 ;此过程中歼﹣35A相对于地面是 (选填“运动”或“静止”)的。
11.(2分)如图所示为小明家使用的电能表,由图可知他家同时可使用的用电器总功率不能超过 W;小明关闭家中其他用电器,只让电水壶烧水,小明观察电能表的铝盘在1min内转了18圈,则该电水壶的实际功率为 W。
12.(2分)小兰自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及200g的秤砣构成,如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为10cm。当放入重物,将秤砣移至距O点30cm的B处时,则重物质量为 g;往秤盘中再增加20g的物体,秤砣需要从B处移动 cm才能维持秤杆水平平衡。
13.(2分)如图所示,在水平拉力F1=10N作用下,木板甲在水平地面上匀速向右运动,同时物块乙相对于地面静止 (选填“滑动”、“静”或“滚动”)摩擦力,已知此时墙壁对物块乙的拉力F2=4N。则木板甲与地面间的摩擦力是 N。
14.(2分)如图甲所示灯泡L和电阻R并联在电路中,当闭合S1时,灯泡L的实际功率为1W。灯泡L和电阻R的I﹣U的图像如图乙所示。由此可知电源电压为 V;当开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为 A。
三、实验探究题:本题共3个小题,第15小题6分,16小题8分,17小题8分,共22分。
15.(6分)(1)杨家坪中学初三某班同学利用如图1所示的装置“探究凸透镜成像规律”。实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏的位置,使三者的中心在同一高度,如图1甲所示,移动光屏,直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑 cm;如图1乙所示摆放蜡烛和凸透镜,移动光屏 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的 像(选填“实”或“虚)。
(2)用图2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2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.(8分)小卷同学利用如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”,实验器材如下:学生电源(可调节电压),定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω),滑动变阻器R“20Ω,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该移至 端(选填“A”或“B”);闭合开关后,发现电流表指针无偏转,原因可能是( );
A.电阻R断路
B.电阻R短路
C.滑动变阻器开路
D.滑动变阻器短路
(3)排除电路故障后,在探究“电流与电压的关系”的实验中,调节电源电压为3V,多次改变滑动变阻器阻值,记录电表的示数,小卷选择的定值电阻R= Ω;本次实验中多次测量,记录多组数据的目的是 ;
A.求平均值减小测量误差
B.避免偶然性,使结论更具普遍性
(4)根据图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)在探究“电流与电阻的关系”实验中,小卷调节电源电压为3V,控制定值电阻两端电压为U0,使用规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器,分别将5Ω、10Ω、15Ω、25Ω四个定值电阻依次接入电路进行研究。
①将5Ω的定值电阻接入电路中,移动滑动变阻器的滑片使得电流表示数如图丁所示,则U0= V;
②用25Ω的电阻替换15Ω的电阻接入电路时,为了完成实验,需要将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)调节。
17.(8分)在学习完密度知识后,小晋想用天平、量筒等器材测量某种石头的密度。
(1)实验时将天平放在 上,游码移至标尺左端的零刻度线处,观察到指针如图甲所示 调节,使天平平衡;
(2)在用天平测量石头的质量时,操作如图乙所示,其中的错误操作是 。改正错误后继续测量,天平平衡后,砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示 g;
(3)向量筒中倒入30mL的水,用细线将石头系紧并放入量筒中后,量筒中的水面如图丁所示 cm3,实验测得石头的密度为 g/cm3;
(4)若石头放入量筒时有水溅出,则测出的石头密度会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(5)实验中,由于小晋不小心把量筒打碎了,且实验室里已没有多余量筒了
①向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m1;
②将烧杯放在水平台面上,用细线系住石头轻轻放入烧杯中,使石头浸没在水中(水未溢出);
③将石头从水中取出,向烧杯中加水到标记位置,再用天平测出烧杯和水的总质量m2。
已知石头的质量为m石头,则石头的密度ρ石头= (用m1、m2、m石头和ρ水表示)。
四、综合应用题:本题共3个小题,第18题4分,第19题8分,第20题10分,共22分,计算解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分。
18.(4分)如图所示,2024年4月28日,重庆市重点项目﹣﹣金凤隧道正式通车(重庆)科学城金凤片区市民的出行条件。金凤隧道长约3000m,一辆家用轿车以20m/s的速度水平匀速通过隧道时受到的阻力为1400N。求:
(1)轿车通过隧道的时间;
(2)轿车水平匀速通过隧道的过程中,牵引力做功的功率。
19.(8分)如图所示,容器中装有重力为10N的水,水中有一个木块被细线系着3,木块的密度为0.6×103kg/m3,求:
(1)此时木块受到的浮力;
(2)此时细绳对木块的拉力;
(3)若将绳子剪断,最终木块静止时,水对容器底的压强相比绳子断前变化了多少Pa?
20.(10分)小黄家购置了一款空气炸锅(如图甲所示),该空气炸锅具有精细烹饪、营养量化等功能。如图乙所示是它的简化电路图,电阻R2=55Ω,开关S2可以接A、接B,下表是该空气炸锅铭牌上的部分参数。
项目
额定电压V
低温挡功率/W
中温挡功率/W
高温挡功率/W
参数
220
275
400
P高
(1)为了用电安全,空气炸锅的三脚插头必须接入三孔插座。请在图丙中用笔画线代替导线将插座正确连入家庭电路中;
(2)空气炸锅在使用过程中主要是将电能转化为 能;当S1断开,S2接A时,空气炸锅处于 挡;
(3)空气炸锅处于低温挡工作时,电路中的电流大小;
(4)求电阻R1的阻值;
(5)空气炸锅正常工作时,高温挡的功率。
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参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
D
B
C
D
D
D
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.(3分)下列对身边物理量估测的数据,你认为最符合实际的是( )
A.教室中课桌的高度大约为8m
B.人体感受舒适的气温约为25℃
C.校运动会百米赛跑的记录为6s
D.液晶电视正常工作时的功率约为1000W
【答案】B
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
【解答】解:A、教室中课桌的高度大约为0.8m;
B、人体感受舒适的气温约为25℃;
C、男子百米跑世界纪录略小于10s,故C不符合实际;
D、液晶电视正常工作时的功率约为100W。
故选:B。
2.(3分)杨万里曾写到“隔林日射池光动,碎却池中倒影山”,图中与诗中“倒影”形成原因相同的是( )
A.水面波光粼粼 B.公路海市蜃楼
C.水晶球里的像 D.院墙上的影子
【答案】A
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解:倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
A.水面上的面波光粼粼是由光的反射形成的;
B.公路上的海市蜃楼,属于光的折射现象;
C.景物透过水晶球所成的像属于凸透镜成像,故C不符合题意;
D.院墙上的影子是由光的直线传播形成的。
故选:A。
3.(3分)世界级非物质文化遗产“二十四节气”首次变身为倒计时器,在描述二十四节气的诗句中蕴含着丰富的物理知识,以下说法正确的是( )
A.白露:“白露垂珠滴秋月”,露是由水蒸气凝华形成
B.霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜是由水蒸气液化形成
C.立春:“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过做功的方式实现的
D.秋分:“丹桂小菊万径香”,桂花飘香说明分子在永不停息地做无规则运动
【答案】D
【分析】(1)液化是物质由气态变成液态;
(2)凝华是物质由气态变成固态;
(3)太阳通过热辐射将热量传递到地球上;
(4)一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动。
【解答】解:A、露是由水蒸气遇冷液化形成的;
B、霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的,故B错误;
C、大地内能的增加是太阳通过热传递的方式实现的;
D、桂花飘香说明气体分子在永不停息地做无规则运动,故D正确。
故选:D。
4.(3分)如图所示,有关电磁学的知识,下列说法正确的是( )
A.甲图中,使用测电笔辨别火线和零线时,手可以接触笔尖金属体
B.乙图中,导线通电后小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场
C.丙图中,该原理可应用于制造发电机,实现电能转化为机械能
D.丁图中,验电器的原理是异种电荷互相吸引
【答案】B
【分析】(1)正确使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,笔尖接触电线,若氖管发光,说明是火线;
(2)奥斯特首先发现了电流的周围存在磁场;
(3)发电机的制作原理是电磁感应现象,机械能转化为电能;
(4)验电器原理是:同种电荷互相排斥。
【解答】解:
A、甲图使用测电笔时,笔尖接触电线,故A错误;
B、乙图中给导线通电,说明通电导体周围存在磁场;
C、丙图是电磁感应现象的实验装置,它将机械能转化为电能;
D、丁图中验电器的工作原理是同种电荷互相排斥。
故选:B。
5.(3分)饺子编剧并执导的动画电影《哪吒之魔童闹海》于2025年1月29日在中国大陆上映。截至2月21日,该影片票房突破130亿元,登顶全球动画电影票房榜。哪吒与父亲踢毽子的画面如图所示( )
A.以地面为参照物,踢出去的毽子是静止的
B.哪吒将毽子踢向父亲,说明力可以改变物体的形状
C.毽子能继续在空中飞,是因为毽子具有惯性
D.毽子在最高点时,受到平衡力作用
【答案】C
【分析】(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
(2)力可以改变物体的形状和运动状态。
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(4)处于非平衡状态的物体受到的力是非平衡力。
【解答】解:A、以地面为参照物,是运动的。
B、哪吒将毽子踢向父亲,说明力可以改变物体的形状。
C、毽子能继续在空中飞,仍然要保持原来的运动状态。
D、毽子在最高点时,所以毽子处于非平衡状态,故D错误。
故选:C。
6.(3分)如图所示,小明用滑轮组将重为400N的货物匀速提升了2m,小明对绳子的拉力为250N( )
A.动滑轮的重力为50N
B.滑轮组做的有用功为500J
C.滑轮组做的总功为500J
D.滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【分析】(1)由图可知n=2,利用不计绳重和摩擦时F=(G+G动)求动滑轮的重力。
(2)利用W有=Gh求滑轮组做的有用功。
(3)绳子自由端移动的距离s=nh,利用W总=Fs求拉力做的总功;利用P=求拉力做功的功率。
(4)利用η=×100%求滑轮组的机械效率。
【解答】解:A、由图可知n=2(G+G动),所以动滑轮的重力:G动=nF﹣G=7×250N﹣400N=100N,故A错误;
B、滑轮组做的有用功:W有=Gh=400N×2m=800J,故B错误;
C、绳子自由端移动的距离:s=nh=2×8m=4m
W总=Fs=250N×4m=1000J,故C错误;
D、滑轮组的机械效率:η=×100%=80%。
故选:D。
7.(3分)如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,开关S闭合后,滑片向左移动时( )
A.电流表示数变大,电压表与电流表示数之比变小
B.电流表示数变小,电压表与电流表示数之比不变
C.电压表示数变小,电压表与电流表示数之比变小
D.电压表示数变大,电压表与电流表示数之比不变
【答案】D
【分析】闭合开关S后,滑动变阻器与电阻R1串联,电流表测量电路总电流,电压表测量R1两端的电压;根据滑片的移动确定接入电路电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流和R1两端的电压的变化。
【解答】解:AB、图中开关闭合,R1、R2串联,电流表测电路中电流3两端电压,故电压表与电流表示数之比为R1的阻值,滑片向左移动时,R2接入电路的电阻变小,电路的总电阻减小,电流变大,R4为定值电阻,故电压表与电流表示数之比不变,不符合题意;
CD、电路中电流变大,R1为定值电阻,由U=IR可知,即电压表示数变大,不符合题意,符合题意。
故选:D。
8.(3分)如图甲所示,正方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是10N
C.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属块的密度是2.7×103kg/m3
【答案】D
【分析】分析图乙,从0~t1,即图中的AB段,绳子拉力较小且大小不变,说明该时间段金属块浸没水中;从t1~t2,即图中的BC段,绳子拉力逐渐增大,说明该时间段金属块逐渐露出水面;从t2~t3,即图中的CD段,绳子拉力较大且不变,说明该时间段金属块脱离水面。
(1)当金属块完全露出液面,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,据此求出金属块重。
(2)当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求金属块排开水的体积(金属块的体积);
(3)首先判断在t1至t2时间段内绳子拉力的大小变化,再利用公式F浮=G﹣F拉判断浮力的变化;
(4)根据F浮=ρ水V排g可得金属块的体积,最后利用密度公式求金属块的密度。
【解答】解:A、当金属块完全露出水面时,此时拉力等于重力,该金属块重力为G=F拉1=54N,故A错误;
B.当金属块浸没在水中时,此时绳子的拉力F拉2=34N,则浸没在水中时金属块受到的浮力为F浮=G﹣F拉4=54N﹣34N=20N,故B错误;
C.由图象中的BC段可知1至t2时间段绳子的拉力逐渐变大,而金属块的重力不变浮=G﹣F拉可知,金属块受到的浮力逐渐变小;
D.金属块浸没在水中时浮=ρ水V排g可得金属块的体积:V=V排===0.002m2,
由G=mg=ρVg得金属块的密度为:
ρ====6.7×103kg/m7,故D正确。
故选:D。
二、填空题:本题共6个小题,每空1分,共12分。
9.(2分)1831年,英国物理学家 法拉第 发现了电磁感应,进一步解释了电与磁之间的联系,开辟了人类的电气化时代。不同品牌手机的AI助手都能识别出主人的声音 音色 不同。
【答案】法拉第;音色。
【分析】英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象;声音的特点和品质叫音色,影响因素是发声体的材料和结构。
【解答】解:英国物理学家法拉第发现了电磁感应,进一步解释了电与磁之间的联系。
不同发声体的音色不同,不同品牌手机的AI助手都能识别出主人的声音。
故答案为:法拉第;音色。
10.(2分)2024年11月12日的珠海上空,万众期待的歼﹣35A战机,在第十五届中国航展上正式向公众亮相(如图),说明了力可以改变物体的 运动状态 ;此过程中歼﹣35A相对于地面是 运动 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】运动状态;运动。
【分析】(1)力的作用效果:改变物体的形状、改变物体的运动状态。
(2)物体是运动还是静止,取决于参照物的选取。
【解答】解:发动机向后喷出高温气体,使歼﹣35A战机加速运动。地球受推力运动。以地面为参照物,即歼﹣35A是运动的。
故答案为:运动状态;运动。
11.(2分)如图所示为小明家使用的电能表,由图可知他家同时可使用的用电器总功率不能超过 4400 W;小明关闭家中其他用电器,只让电水壶烧水,小明观察电能表的铝盘在1min内转了18圈,则该电水壶的实际功率为 1800 W。
【答案】4400;1800。
【分析】知道电能表的工作电压和允许通过的最大电流,利用P=UI求他家同时使用的用电器最大总功率;
电能表上标有“600revs/(kW•h)”,表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能时电能表的转盘转过600r,现在知道电能表转盘转18r,可求用电器在1min内消耗的电能,再利用P=求出该电水壶的实际功率。
【解答】解:由图知,电能表的工作电压是220V,
所以他家同时使用的用电器最大总功率:P最大=UI最大=220V×20A=4400W;
“600revs/(kW•h)”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能时电能表的转盘转过600r,
则电能表的转盘转18r时用电器消耗的电能:
W=kW•h=0.03kW•h=8.08×105J;
该用电器的电功率:
P===1.8kW=1800W。
故答案为:4400;1800。
12.(2分)小兰自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及200g的秤砣构成,如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为10cm。当放入重物,将秤砣移至距O点30cm的B处时,则重物质量为 600 g;往秤盘中再增加20g的物体,秤砣需要从B处移动 1 cm才能维持秤杆水平平衡。
【答案】600;1。
【分析】确定杠杆的支点和力臂,直接应用杠杆的平衡条件来计算。
【解答】解:(1)以O点为支点,秤砣移到B处,根据杠杆平衡条件有:
m物g•OA=m秤砣g•OB,
所以重物质量为:
m物=
(2)往秤盘中再增加20g的物体,假设秤砣移到了C点
m物′g•OA=m秤砣g•OC,
故C点到支点的距离为:
秤砣需要从B处移动的距离为:
BC=OC﹣OB=31cm﹣30cm=1cm。
故答案为:600;1。
13.(2分)如图所示,在水平拉力F1=10N作用下,木板甲在水平地面上匀速向右运动,同时物块乙相对于地面静止 滑动 (选填“滑动”、“静”或“滚动”)摩擦力,已知此时墙壁对物块乙的拉力F2=4N。则木板甲与地面间的摩擦力是 6 N。
【答案】滑动;6。
【分析】拉动木板甲,物块乙相对木板甲向左滑动,所以受到木板甲向右的滑动摩擦力。
对甲进行受力分析,再进一步确定地面对甲的摩擦力大小。
【解答】解:拉动木板甲,物块乙相对木板甲向左滑动;
以甲为研究对象,它受到向右的拉力为10N,二者之和为10N,
所以地面对物体甲的摩擦力为f=10N﹣4N=6N。
故答案为:滑动;4。
14.(2分)如图甲所示灯泡L和电阻R并联在电路中,当闭合S1时,灯泡L的实际功率为1W。灯泡L和电阻R的I﹣U的图像如图乙所示。由此可知电源电压为 2 V;当开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为 0.7 A。
【答案】2;0.7。
【分析】只闭合开关S1时,电路为小灯泡L的简单电路,此时小灯泡L的实际功率为1W,根据图像读出符合要求的电压和电流,据此得出电源的电压;
同时闭合开关S1、S2后,R与L并联,电流表测干路电流,它们两端的电压相等,根据图像读出通过R的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流。
【解答】解:只闭合开关S1时,电路为小灯泡L的简单电路,由图像可知L=2V时,IL=8.5A,
其实际功率为:PL=ULIL=2V×3.5A=1W,则电源的电压U=UL=6V;
同时闭合开关S1、S2后,R与L并联,它们两端的电压相等,R两端的电压也为3V,此时通过R的电流为0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以R+IL=8.2A+0.4A=0.7A。
故答案为:3;0.7。
三、实验探究题:本题共3个小题,第15小题6分,16小题8分,17小题8分,共22分。
15.(6分)(1)杨家坪中学初三某班同学利用如图1所示的装置“探究凸透镜成像规律”。实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏的位置,使三者的中心在同一高度,如图1甲所示,移动光屏,直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑 10.0 cm;如图1乙所示摆放蜡烛和凸透镜,移动光屏 缩小 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的 实 像(选填“实”或“虚)。
(2)用图2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 高 (选填“高”或“低”)的水;实验中某时刻温度计示数如图2乙所示,示数为 94 ℃;若在高海拔地区完成该实验,水的沸点将 低 (选填“高”或“低”)于100℃。
【答案】(1)10.0;缩小;实;(2)高;94;低。
【分析】(1)平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距;当物距大于2f时,凸透镜成倒立缩小的实像,照相机根据这个原理制成;(2)提高水的初温或减少水的质量都可缩短实验时间;温度计读数时,视线应与液柱的上表面相平,先确定是零上还是零下,认清分度值,再读数;一个标准大气压下水的沸点是100℃,海拔高,气压低,沸点低。
【解答】解:(1)平行光正对着凸透镜,移动光屏、最亮的光斑,光心到焦点的距离为焦距,焦距为:40.0cm﹣30.0cm=10.6cm,蜡烛到凸透镜的距离大于20cm,所以光屏上得到烛焰清晰的倒立;生活中的照相机就是根据这个原理制成的;
(2)为缩短加热时间,试管中应加入初始温度较高的水,此时是零上,读作94℃,在高海拔地区完成该实验,水的沸点将低于 100℃。
故答案为:(1)10.0;缩小;实;94;低。
16.(8分)小卷同学利用如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”,实验器材如下:学生电源(可调节电压),定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω),滑动变阻器R“20Ω,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该移至 A 端(选填“A”或“B”);闭合开关后,发现电流表指针无偏转,原因可能是( A );
A.电阻R断路
B.电阻R短路
C.滑动变阻器开路
D.滑动变阻器短路
(3)排除电路故障后,在探究“电流与电压的关系”的实验中,调节电源电压为3V,多次改变滑动变阻器阻值,记录电表的示数,小卷选择的定值电阻R= 5 Ω;本次实验中多次测量,记录多组数据的目的是 B ;
A.求平均值减小测量误差
B.避免偶然性,使结论更具普遍性
(4)根据图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 ;
(5)在探究“电流与电阻的关系”实验中,小卷调节电源电压为3V,控制定值电阻两端电压为U0,使用规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器,分别将5Ω、10Ω、15Ω、25Ω四个定值电阻依次接入电路进行研究。
①将5Ω的定值电阻接入电路中,移动滑动变阻器的滑片使得电流表示数如图丁所示,则U0= 2 V;
②用25Ω的电阻替换15Ω的电阻接入电路时,为了完成实验,需要将滑动变阻器的滑片向 左 (选填“左”或“右”)调节。
【答案】(1)见解析中的图;(2)A;A; (3)5;B; (4)正比;(5)2;左
【分析】(1)根据丙图中电压和电流的大小,电压表选用小量程与电阻并联,电流表选用小量程与电阻串联,由甲图连接实物图;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该移至阻值最大处;电流表指针无偏转,电路可能断路,电压表指针有明显偏转,电压表与电源连通,据此分析;
(3)根据图丙所示的电流I随电压U变化的图像,由欧姆定律得出小卷选择的定值电阻大小;
本次实验中多次测量避免偶然性,使结论更具普遍性;
(4)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(5)①根据电流表示数,由欧姆定律求解;
研究“电流与电阻的关系”实验中,要控制电阻的电压不变,结合串联电路电压的规律及欧姆定律分析。
【解答】解:(1)根据甲图可知,变阻器(滑片以右连入电路中)与电阻串联,电压表选用小量程与电阻并联,如下所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该移至阻值最大处的A端,发现电流表指针无偏转,电压表指针有明显偏转,原因可能是电阻R断路;
(3)根据图丙所示的电流I随电压U变化的图像。由图像可知
R=
本次实验中多次测量,记录多组数据的目的是避免偶然性,故选:B;
(4)根据图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)①将5Ω的定值电阻接入电路中,移动滑动变阻器的滑片使得电流表示数如图丁所示,则U6=I′R′=0.4A×4Ω=2V;
研究“电流与电阻的关系”实验中,要控制电阻的电压不变,由分压原理可知,为了完成实验,增大变阻器的电压。
故答案为:(1)见解析中的图;(2)A;A;B; (4)正比;左
17.(8分)在学习完密度知识后,小晋想用天平、量筒等器材测量某种石头的密度。
(1)实验时将天平放在 水平桌面 上,游码移至标尺左端的零刻度线处,观察到指针如图甲所示 右 调节,使天平平衡;
(2)在用天平测量石头的质量时,操作如图乙所示,其中的错误操作是 用手直接加减砝码 。改正错误后继续测量,天平平衡后,砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示 27.4 g;
(3)向量筒中倒入30mL的水,用细线将石头系紧并放入量筒中后,量筒中的水面如图丁所示 10 cm3,实验测得石头的密度为 2.74 g/cm3;
(4)若石头放入量筒时有水溅出,则测出的石头密度会 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(5)实验中,由于小晋不小心把量筒打碎了,且实验室里已没有多余量筒了
①向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m1;
②将烧杯放在水平台面上,用细线系住石头轻轻放入烧杯中,使石头浸没在水中(水未溢出);
③将石头从水中取出,向烧杯中加水到标记位置,再用天平测出烧杯和水的总质量m2。
已知石头的质量为m石头,则石头的密度ρ石头= (用m1、m2、m石头和ρ水表示)。
【答案】(1)水平桌面;右;(2)27.4;(3)10;2.74;(4)偏大;(5)。
【分析】(1)使用天平时,将天平放在水平桌面上,并将游码移至左侧零刻线处,若指针不在分度盘的中央时,按照指针左调右调,右偏左调的方法,调节平衡螺母,直到天平平衡;
(2)称量质量时,用镊子加减砝码;石头的质量等于砝码的质量加游码的示数;
(3)量筒的分度值已知,由排水法可求出石头的体积;由密度公式求出石头的密度;
(4)若石头放入量筒时有水溅出,导致测量石块的体积偏小,由密度公式说明对测量结果的影响;
(5)用等效代替法求出石头的体积,由题意可知石头的体积等于加水后水的体积减去石头未放入前烧杯中水的体积。
【解答】解:(1)使用天平时,将天平放在水平桌面上,若指针不在分度盘的中央时,右偏左调的方法,直到天平平衡,指针左偏;
(2)称量质量时,用镊子加减砝码;
丙图中标尺分度值为0.2g,石头的质量为:m=20g+5g+2.4g=27.4g;
(3)图丁中量筒分度值为1mL,石块的体积为:V=40mL﹣30mL=10mL=10cm3,
石头的密度为:;
(4)若石头放入量筒时有水溅出,导致测量石块的体积偏小可知。
(5)由题意可知石头的体积等于加水后水的体积减去石头未放入前烧杯中水的体积V即石头的体积,
石头的密度为=。
故答案为:(1)水平桌面;右;(2)27.4;5.74;(5)。
四、综合应用题:本题共3个小题,第18题4分,第19题8分,第20题10分,共22分,计算解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分。
18.(4分)如图所示,2024年4月28日,重庆市重点项目﹣﹣金凤隧道正式通车(重庆)科学城金凤片区市民的出行条件。金凤隧道长约3000m,一辆家用轿车以20m/s的速度水平匀速通过隧道时受到的阻力为1400N。求:
(1)轿车通过隧道的时间;
(2)轿车水平匀速通过隧道的过程中,牵引力做功的功率。
【答案】(1)轿车通过隧道的时间为150s;
(2)轿车水平匀速通过隧道的过程中,牵引力做功的功率为28000W。
【分析】(1)已知隧道长和轿车的速度,根据速度公式求轿车通过隧道的时间;
(2)根据二力平衡条件得到牵引力,根据P===Fv计算出牵引力做功的功率。
【解答】解:(1)金凤隧道长约3000m,轿车速度为20m/s
;
(2)轿车水平匀速通过隧道的过程中,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,牵引力大小为
F=f=1400N,
牵引力做功的功率为
P=Fv=1400N×20m/s=28000W。
答:(1)轿车通过隧道的时间为150s;
(2)轿车水平匀速通过隧道的过程中,牵引力做功的功率为28000W。
19.(8分)如图所示,容器中装有重力为10N的水,水中有一个木块被细线系着3,木块的密度为0.6×103kg/m3,求:
(1)此时木块受到的浮力;
(2)此时细绳对木块的拉力;
(3)若将绳子剪断,最终木块静止时,水对容器底的压强相比绳子断前变化了多少Pa?
【答案】(1)此时木块受到的浮力是2N;
(2)此时绳子对木块的拉力为0.8N;
(3)水对容器底的压强相比绳子断前变化了200Pa。
【分析】(1)已知木块体积(排开水的体积),利用阿基米德原理求所受浮力;
(2)利用G=mg、ρ=求出木块受到的重力,木块受浮力等于拉力加上重力,据此求绳子对木块的拉力;
(3)容器的底面积等于水和木块的总体积除以水深,水对容器底的变化的压强即求水面下降的高度所产生的压强,水面下降的高度等于木块露出水面的体积除以容器的底面积。
【解答】解:
(1)当木块完全浸没,
V排=V=200cm3=2×10﹣3m3,
则受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.8×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N,
(2)木块受到的重力:G木=mg=ρVg=0.6×108kg/m3×2×10﹣2m3×10N/kg=1.6N。
对木块受力分析:F浮=F拉+G,
绳子对木块的拉力:F拉=F浮﹣G=2N﹣1.3N=0.8N;
(3)水和木块的总体积V总=V水+V木=+V木=+V木=+200cm8=1.2×10﹣7m3,
容器的底面积S容===4×10﹣3m4,
木块的密度为0.6×102kg/m3,由物体浮沉条件知,木块漂浮时露出水面的体积为木块体积的,
故木块露出水面的体积为:V露=V木=×2×10﹣5m3=8×10﹣3m3,
水面下降的高度:Δh===7.02m,
水对容器底的变化的压强:Δp=ρ水gΔh=1.0×104kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。
答:(1)此时木块受到的浮力是7N;
(2)此时绳子对木块的拉力为0.8N;
(3)水对容器底的压强相比绳子断前变化了200Pa。
20.(10分)小黄家购置了一款空气炸锅(如图甲所示),该空气炸锅具有精细烹饪、营养量化等功能。如图乙所示是它的简化电路图,电阻R2=55Ω,开关S2可以接A、接B,下表是该空气炸锅铭牌上的部分参数。
项目
额定电压V
低温挡功率/W
中温挡功率/W
高温挡功率/W
参数
220
275
400
P高
(1)为了用电安全,空气炸锅的三脚插头必须接入三孔插座。请在图丙中用笔画线代替导线将插座正确连入家庭电路中;
(2)空气炸锅在使用过程中主要是将电能转化为 内 能;当S1断开,S2接A时,空气炸锅处于 低温 挡;
(3)空气炸锅处于低温挡工作时,电路中的电流大小;
(4)求电阻R1的阻值;
(5)空气炸锅正常工作时,高温挡的功率。
【答案】(1)图见解答;
(2)内;低温;
(3)空气炸锅处于低温挡工作时,电路中的电流为1.25A;
(4)求电阻R1的阻值为121Ω;
(5)空气炸锅正常工作时,高温挡的功率为1280W。
【分析】(1)三孔插座接法:右孔接火线、左孔接零线、中间孔接地线;
(2)空气炸锅在使用过程中主要是将电能转化为内能;由图乙可知,当S1闭合、S2接B时,R1、R2并联,当S1闭合、S2接A时,只有R1工作,当S1断开、S2接A时,R1、R2串联,根据串并联电路的特点和P=可知空气炸锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接;
(3)根据P=UI求出空气炸锅处于低温挡工作时,电路中的电流大小;
(4)根据中温挡功率和P=可求出R1的阻值;
(5)根据P=可求出高温挡的电功率。
【解答】解:(1)为了用电安全,空气炸锅的三脚插头必须接入三孔插座、左孔接零线,如图所示:
(2)空气炸锅在使用过程中主要是将电能转化为内能;
由图乙可知,当S1闭合、S2接B时,R4、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,由P=,电路的总功率最大;
当S3断开、S2接A时,R1、R4串联,根据串联电路的电阻特点可知,总功率最小;
当S1闭合、S2接A时,只有R6工作,空气炸锅处于中温挡;
(3)由P=UI可知,空气炸锅处于低温挡工作时==1.25A;
(4)由P=可知,R3的阻值:R1===121Ω;
(5)空气炸锅高温挡的功率:P高=+=+=1280W。
答:(1)图见解答;
(2)内;低温;
(3)空气炸锅处于低温挡工作时,电路中的电流为1.25A;
(4)求电阻R1的阻值为121Ω;
(5)空气炸锅正常工作时,高温挡的功率为1280W。
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