内容正文:
2025年春季初2022级(初三)入学质量监测
物理试卷
考试时间:70分钟,满分100分
一、选择题(本大题共12小题,共38分。在每小题给出的四个选项中,其中1~10题只有一项符合题目要求,每小题3分;11、12题有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错的得0分)
1. 物理是一门以观察和实验为基的学科。作为初三学生的你,对与自身相关的一些物理量的估测、最切合实际的是( )
A. 身高约16.5cm B. 正常体温约42℃
C. 质量约50kg D. 1min脉搏跳动约20次
【答案】C
【解析】
【详解】A.初三学生的身高约为165cm,故A不符合题意;
B.人的正常体温约为37℃,故B不符合题意;
C.初三学生的质量约为50kg,故C符合题意;
D.人的脉搏1min搏动大约70次,故D不符合题意。
故选C。
2. 下列有关声现象的说法正确的是( )
A. 图甲:噪声监测仪可以减弱噪声污染
B. 图乙:蝙蝠利用次声波来确定目标位置
C. 图丙:放在音箱前的烛焰晃动,说明声音具有能量
D. 图丁:对着装有水的试管口吹气,水量增加声音变低
【答案】C
【解析】
【详解】A.噪声监测仪只能显示噪声的强弱,不能减弱噪声,故A错误;
B.蝙蝠利用超声波来确定目标位置,故B错误;
C.由于声音能够传递能量,将烛焰放在正在发声的音箱前,音箱传递能量会使烛焰晃动,故C正确;
D.对着装有水的试管口吹气,发声体是空气柱,当水量增加,空气柱的长度变短,空气柱振动的频率加快,声音的音调会变高,故D错误。
故选C。
3. 小西在厨房中观察到很多与物态变化相关的现象,下列说法正确的是( )
A. 胡萝卜放久了会变蔫,属于升华现象
B. 放入饮料中的冰块逐渐消失,属于熔化现象
C. 冬天厨房的窗玻璃外侧会形成冰花,属于凝华现象
D. 锅中的水烧开时冒出大量“白气”,“白气”的形成属于汽化现象
【答案】B
【解析】
【详解】A.胡萝卜放久了会变蔫,是液态的水变成了水蒸气,属于汽化现象,故A错误;
B.放入饮料中的冰块逐渐消失,是固态的冰变成了水,属于熔化现象,故B正确;
C.冬天室内热的水蒸气遇到温度极低的厨房的窗玻璃直接变成冰花,属于凝华现象,故冰花应在玻璃内侧,故C错误;
D.锅中的水烧开时冒出大量“白气”,是锅内水蒸气上升过程中遇冷液化形成的小水珠,故“白气”的形成属于液化现象,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,用一水平压力F将重为10N的物体压在粗糙程度相同的竖直墙壁上。当压力F为30N时,体处于静止状态;当压力F为25N时,物体恰好匀速下滑。下列说法中正确的是( )
A. 物体处于静止状态时,受到墙壁对它竖直向下摩擦力为10N
B. 若物体匀速下滑的速度为0.2m/s,则其重力做功的功率为5W
C. 物体在匀速下滑过程中,受到墙壁对它竖直向上的摩擦力为15N
D. 保持25N的压力不变,竖直向上施加20N的拉力可使物体匀速上滑
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体处于静止状态时,竖直方向受重力和摩擦力,二力平衡,因此受到墙壁对它竖直向上的摩擦力为10N,故A错误;
B.若物体匀速下滑的速度为0.2m/s,则其重力做功的功率为
故B错误;
C.物体在匀速下滑过程中,竖直方向受重力和摩擦力,二力平衡,因此受到墙壁对它竖直向上的摩擦力为10N,故C错误;
D.滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,保持25N的压力不变,则物体匀速上滑时,摩擦力仍为10N,方向竖直向下,重力为10N,方向竖直向下,物体受力平衡,则需竖直向上施加拉力为
故D正确。
故选D。
5. 我国自主研制的智能乒乓球机器人,能通过图像传感装置综合分析运动员的各项技术,并针对性地变换发球、回球等操作,以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是( )
A. 乒乓球被击出后,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因
B. 球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
C. 乒乓球被击出后,从高处下落的过程中动能不变,重力势能增大
D. 乒乓球被击出后,若所受的力全部消失,它一定保持静止状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.乒乓球被击出后,在重力作用下,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因,故A正确;
B.球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.乒乓球被击出后,从高处下落的过程中质量不变,速度增大,高度降低,所以动能变大,重力势能减小,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,乒乓球被击出后,若所受的力全部消失,它将做匀速直线运动,故D错误。
故选A。
6. 两个完全相同的烧杯中,分别盛有不同密度的液体,将同一物体先后放入甲、乙两杯 中,当物体静止时,两个烧杯的液面相平,物体所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲杯液体密度比乙杯液体密度大
B. 甲杯液体对容器底的压强比乙杯液体对容器底的压强大
C. 甲杯中物体受到的浮力比乙杯中物体受到的浮力小
D. 甲杯中的液体和物体受到的总重力比乙杯中的液体和物体受到的总重力小
【答案】D
【解析】
【详解】AC.将同一物体先后放入甲、乙两杯盛有不同密度的液体中,当物体静止时,甲杯子中物体处于悬浮状态,则物体的密度等于液体的密度,即
ρ物=ρ甲
物体受到的浮力
F甲浮=G
乙杯中物体处于漂浮状态,物体的密度小于液体的密度,即
ρ物<ρ乙
物体受到的浮力
F乙浮=G
液体的密度关系
ρ甲<ρ乙
物体受到的浮力关系
F甲浮=F乙浮=G
故AC错误;
B.两个烧杯的液面相平,且
ρ甲<ρ乙
根据p=ρgh可知甲杯液体对容器底的压强比乙杯液体对容器底的压强小,故B错误;
D.由于静止时,液面相平,物体排开液体的体积关系
V排甲>V排乙
则甲液体的体积V甲小于乙液体的体积V乙,且
ρ甲<ρ乙
根据
G=mg=ρVg
可知甲杯中液体的重力小于乙杯中液体的重力,两个烧杯的重力相等,所以甲杯中的液体和物体受到的总重力比乙杯中的液体和物体受到的总重力小,故D正确。
故选D。
7. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 图甲:电灯、开关的连接符合安全用电原则
B. 图乙:空气开关跳闸,一定是家庭电路发生短路造成的
C. 图丙:同时使用的用电器不能太多,否则容易引起线路故障,甚至发生火灾
D. 图丁:人会触电,此时空气开关会切断电路
【答案】C
【解析】
【详解】A.为了保证用电安全,家庭电路中控制灯泡的开关应接在火线和灯泡之间,图甲中,电灯、开关的连接不符合安全用电原则,故A错误;
B.空气开关跳闸,可能是家庭电路发生短路造成的,也可能是用电器总功率过大造成的,故B错误;
C.同时使用的用电器不能太多,否则会因为电路总功率过大而引起总电流过大,使得导线中产生的热量较多而导致线路老化,甚至发生火灾,故C正确;
D.人站在绝缘板凳上,双手同时触摸火线、零线,电流不会导向大地,图中电流是从火线经过人体到零线,人会触电,但此时由于人充当用电器的作用,空气开关不会切断电路,故D错误。
故选C。
8. 如图是物理课本有关电磁现象的一些图片,对其分析的说法中正确的是( )
A. 甲图是探究磁场对通电导线有力的作用
B. 乙图是发电机原理图,产生感应电流时电路必须是闭合的
C. 丙图是电动机原理图,工作时将机械能转化为电能
D. 丁图与验电器的工作原理相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图是奥斯特实验,说明了通电导线周围存在着磁场,故A错误;
B.乙图中没有电源,闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线转动时,电路中就会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理图,产生感应电流时电路必须是闭合的,故B正确;
C.丙图中通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理图,工作时将电能转化为机械能,故C错误;
D.丁图中反映了磁体间的相互作用,而验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故D错误。
故选B。
9. 如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为( )
A. 短路 B. 短路 C. 开路 D. 开路
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,两灯串联,电压表测L2两端电压,电流表测串联电路电流;
A.如果L1短路,则串联电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,则电流表示数变大。由于L1短路,电路中只有L2,L2两端电压等于电源电压,电压表示数变大。此时灯泡L2发光。则A符合题意;
B.如果L2短路,电路中电流变大,电流表的示数变大,由于电压表测L2两端电压,则电压表的示数为0,即电压表的示数变小,故B不符合题意;
C.如果L1开路,两个电表与电源不通,则两个电表的示数都变为0,即示数都变小。故C不符合题意;
D.如果L2开路,电路断路,电流表的示数变小。此时电压表串联在电路中测电源电压,则电压表的示数变大。故D不符合题意。
故选A。
10. 在泸州市第37届科技创新大赛上,某学生设计了一款可同时测量身高和体重的仪器,当被测者站在绝缘台面上时,能自动显示其身高及体重,其原理图如图所示。已知电源电压恒定,R1为压敏电阻,其阻值随压力增大而减小,R2为粗细均匀的电阻丝,且阻值与其长度成正比。测量时电压表、电流表均未超过所选量程,滑片P始终与电阻丝接触良好。下列说法中正确的是( )
A. 被测者身高越高,电压表的示数越小
B. 被测者体重越重,电流表的示数越小
C. 被测者身高越高,R2消耗的电功率越大
D. 被测者体重越重,R1消耗的电功率越大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,R1、R2串联,R2全部接入电路,电压表测量R2滑片以下部分电阻两端的电压,电流表测通过R1的电流。
AC.由于R2两端电压始终等于电源电压,R2全部接入电阻不变,根据可知,通过R2的电流始终不变,P=UI可知,R2消耗的电功率不变;被测者身高越高,滑片越靠上,电压表所测电阻越大,通过R2的电流始终不变,根据U=IR可知,电压表示数变大,故AC错误;
BD.由于R1阻值随压力增大而减小,所以被测者体重越大,对R1压力越大,R1接入电路中的电阻变小,根据可知,通过R1的电流变大,即电流表示数变大,由于并联电路电压等于电源电压,且保持不变,根据P=UI可知,R1消耗的功率变大,故B错误,D正确。
故选D。
11. 如图甲所示的电路,R0为定值电阻,R为滑动变阻器(0~25Ω)。闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表示数U、电流表示数I,作出U﹣I关系图像如图乙所示。则下列判断正确的有( )
A. R0的阻值为5Ω
B. 电源电压为2.5V
C. 当电压表示数为2V时,电路消耗的总功率为0.6W
D. 当电压表示数为1V时,滑动变阻器消耗的电功率最大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,由乙图可知通过电路的电流为0.1A时,滑动变阻器两端的电压为2.5V,通过电路的电流为0.4A时,滑动变阻器两端的电压为1V,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压
U=IR0+UV
代入数据可得
0.1A×R0+2.5V=0.4A×R0+1V
解方程可得
R0=5Ω
则电源电压
U=IR0+UV=0.1A×5Ω+2.5V=3V
故A正确,B错误;
D.当电压表示数为2V时,定值电阻两端电压
U0=U﹣U′V=3V﹣2V=1V
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
电路消耗的总功率为
P=UI′=3V×0.2A=0.6W
故C正确;
D.滑动变阻器的电功率是电路总功率与定值电阻的电功率之差,即
PR=UI﹣I2R0=3V×I﹣I2×5Ω
根据数学知识,当
滑动变阻器的电功率最大,此时定值电阻两端的电压
U0′=IR0=0.3A×5Ω=1.5V
此时滑动变阻器两端的电压
U滑′=U﹣U0′=3V﹣1.5V=1.5V
故D错误。
故选AC。
12. 如图所示,两个不吸水的实心小球甲和乙,用不可伸长的细线系住,放入水中静止后,甲有一半的体积露出水面,乙与容器底部接触,细线被拉直。已知甲的重力为4N,甲受到的浮力为8N,甲、乙的体积之比为2:1,甲、乙的密度之比为1:6,水的密度为,g取。下列说法正确的是( )
A. 细线对甲的拉力为4N B. 乙受到的浮力为4N
C. 甲的密度为 D. 容器底部对乙的支持力为4N
【答案】AC
【解析】
【详解】A.甲球在竖直向下的重力与拉力和竖直向上的浮力作用下处于静止状态,由平衡条件得,细线对甲的拉力为
故A正确;
B.甲有一半的体积露出水面,甲、乙的体积之比为2∶1,则乙的体积等于甲排开的水的体积,由得,乙的体积为
乙浸没在水中,排开水的体积
乙受到的浮力为
故B错误;
C.甲的体积为
甲的密度为
故C正确;
D.甲、乙的密度之比为1∶6,则乙的密度为
由、得,乙的重力为
乙在竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力、竖直向上的支持力的作用下,处于平衡状态,则容器底部对乙的支持力为
故D错误。
故选AC。
二、填空题(本大题共6小题,每空2分,共24分)
13. 2021年5月10日,中国一汽红旗首款自主研发的氢能发动机在中国自主品牌博览会亮相。它的工作原理与汽油机原理相同,但热效率可达42%、并可实现“零碳排放、零污染排放”的“双零排放”。如图是氢能发动机的______冲程;某台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做了______次功。
【答案】 ①. 做功 ②. 30
【解析】
【详解】[1]氢能发动机与汽油机原理相同,图中发动机进排气门全关,活塞向下运动,火花塞喷火花,属于做功冲程。
[2]某台汽油机飞轮的转速为
已知飞轮每转2转,对外做功1次,则在1s内汽油机对外做了30次功。
14. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用凸透镜焦距为15cm,当蜡烛距离凸透镜20cm的时候,在光屏上能得到一个清晰倒立__________(选填“放大”、“缩小”、或“等大”)的像。潜水员在水下看到岸上的树比实际要__________。(选填“高”或“矮”)
【答案】 ①. 放大 ②. 高
【解析】
【详解】[1]凸透镜焦距为15cm,蜡烛距离凸透镜20cm,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,像在二倍焦距以外,所以成倒立放大的实像。
[2]岸上的树反射的光线从空气进入水中时发生折射,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,折射光线进入潜水员的眼中,潜水员在水下看到岸上的树比实际要高。
15. 如图,王兵同学用20N的水平拉力F将重100N的物体M向左匀速拉动,物体以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动,则在此过程中,拉力F的功率为_______W,物体与地面间的滑动摩擦力为__________N,物体重力做功为_______J。(滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计)
【答案】 ①. 12 ②. 60 ③. 0
【解析】
【详解】[1]由图知,动滑轮上的绳子股数n=3,则绳子自由端移动的速度为
拉力F的功率为
[2]滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计,根据可得,物体与地面间的滑动摩擦力为
[3]重力的方向竖直向下,物体在水平地面上向左匀速运动,没有在重力的方向上移动距离,根据做功的条件可知,重力没有做功,即做功为0J。
16. 在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,如图甲所示,此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,则0.5s时木箱受到的摩擦力为________N;第2秒木箱受到的摩擦力为_______N;第4秒木箱受到的摩擦力为________N,第3至5s内推力F做的功为________J。
【答案】 ①. 100 ②. 200 ③. 200 ④. 400
【解析】
【详解】[1]由丙图可知,木箱在0~1s内速度为零,木箱静止,此时木箱受到的摩擦力为静摩擦力,静摩擦力大小等于此时的推力大小,由图乙可知,0~1s内推力大小为100N,所以,0.5s时木箱受到的摩擦力为100N。
[2][3]由丙图可知,木箱在3~5s内速度保持不变,做匀速直线运动;由乙图可知,在3~5s内木箱受到的推力F=200N,摩擦力和推力是一对平衡力,摩擦力大小等于推力大小,摩擦力是200N。所以,第4秒木箱受到的摩擦力为200N;由丙图可知,第2秒时,木箱做加速运动,但木箱对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以木箱受到的摩擦力不变,仍为200N。
[4]第3至5s内,箱子做匀速直线运动,速度大小为1.0m/s,则箱子运动的距离为
则第3至5s内推力F做的功为
17. 如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器的规格为“”,L1标有“10V 5W”,L2标有“15V 15W”。当只闭合S,滑动变阻器接入电路电阻为时,L1正常发光,则电源电压为________V;当闭合全部开关,滑片P置于中点,通电1min,整个电路产生的热量为________J。(不考虑灯的电阻受温度影响)
【答案】 ①. 15 ②. 1800
【解析】
【详解】[1]当只闭合S,灯泡L1与滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路电阻为时,L1正常发光,通过L1的电流
串联电路电流处处相等,通过L1和滑动变阻器的电流相同,则电源电压为
[2]闭合开关S、S1、S2,灯泡L2与滑动变阻器并联,L1被短路,灯泡L2的额定电压为15V,灯泡L2正常发光,功率为15W;滑动变阻器滑片置于中点处,滑动变阻器接入电路的电阻为15Ω,通电1min,整个电路产生的热量为
三、作图与实验探究题(本大题共5小题,18、19题每题2分,20、21、题每空2分,共22分)
18. 在图中画出与入射光线对应的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
19. 如图所示,用螺丝刀撬起图钉。请在图上画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力的示意图及阻力的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】反向延长阻力F2的延长线,过支点O作垂直于阻力作用线的垂线段L2(即阻力臂); 支点为O点,由图知,最长的动力臂为OA,所以当动力方向与OA垂直时,力臂最长,力最小,方向垂直OA向下;如下图所示:
20. 在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,小兰和小伟用相同的实验装置(如图甲所示)进行了实验。
(1)图甲装置中给烧杯加盖的目的是________(答案合理即可)。
(2)观察气泡可判断图甲中水处于________(选填“沸腾前”或“沸腾时”)的状态。
(3)小兰和小伟根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图像分别如图乙中A、B所示。由图像可知,小兰和小伟所用水的质量大小关系是________。
【答案】 ①. 减少热量散失,缩短水加热到沸腾的时间 ②. 沸腾时 ③. >(或大于)
【解析】
【详解】(1)[1]烧杯加盖可以减少热量的散失,缩短实验时间。
(2)[2]沸腾是液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象,故沸腾时气泡在上升的过程中有更多的水蒸气补充,所以气泡越来越大,所以图甲中的水处于沸腾时。
(3)[3]因为装置相同,所以相同时间内水吸收的热量相同,由图像可知,A的初温比B的大,但加热相同时间后同时沸腾,即A升温比B慢,说明A的质量大于B的质量。
21. 小明在老师的指导下对“电流与电阻的关系”进行探究,现提供如下器材:电压恒定为4.5V的电源;阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻;标有“15Ω;2A”的滑动变阻器和“30Ω;1A”的滑动变阻器;电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关各1只,导线若干。
(1)小明同学设计了如图甲所示的实验电路图,请根据电路图帮助他将图乙中的实物图连接完整______;
(2)若电路连接正确,小明在闭合开关前,发现电流表指针如图丙所示,那么他接下来的操作应该是______;
(3)排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片P移动到最右端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的指针如图丁所示,此时电路中电流为______A,他此时接入电路的定值电阻R的阻值为______Ω;
(4)完成步骤(3)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,将定值电阻替换成10Ω,闭合开关,向______(选填“左”或“右”)移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5V为止,并读出此时电流表的示数;
(5)多次改变接入电路的定值电阻R,并重复步骤(4)。最终得出电流与电阻的关系;
(6)为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容,应选择滑动变阻器______(选填“”或“”)接入电路。
【答案】 ①. ②. 对电流表调零 ③. 0.5 ④. 5 ⑤. 右 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,电流表要与电阻串联,电压表要与电阻并联,作图如下:
(2)[2]在闭合开关前,发现电流表指针如图丙所示,指针未指在零刻度线,则接下来的操作应该是对电流表调零。
(3)[3][4]使电压表的示数为2.5V时,电流表的指针如图丁所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则此时电路中电流为0.5A,则此时接入电路的定值电阻R的阻值为
(4)[5]由(3)可知,原定值电阻阻值为5Ω,替换成10Ω后,根据串联分压知识可知,阻值越大,分压越多,即定值电阻两端的电压会变大,在探究电流与电阻的关系时,需要保持定值电阻两端的电压不变,故可以增大变阻器的电压来减小定值电阻两端的电压,根据分压原理,应增大变阻器的阻值,因此应向右移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5V为止。
(6)[6]实验中保持定值电阻两端的电压为2.5V不变,电源电压恒定为4.5V,当接入25Ω的定值电阻时,根据串联分压原理则有
解得,所以为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容,应选择滑动变阻器接入电路。
五、计算题(本大题共两小题,22题8分、23题8分,共16分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。)
22. 小艾家买了一个三挡位的多功能电热锅,电热锅加热板部分的简化电路如图甲所示,是定值电阻,可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。电烤炉的相关参数如表格所示,问:
(1)电热锅的电阻阻值是多少?
(2)若在用电高峰期,电热锅在中温挡单独工作30min时使图乙中的电能表表盘转动972r,则家庭电路的实际电压为多少?
(3)在额定电压下,电热锅高温挡功率是多少?
【答案】(1),
(2)198V (3)1600W
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,旋转开关接2时,只有接入电路,根据可知,为中温挡,故的电阻为
旋转开关接1时,与串联,阻值最大,根据可知,功率最小,为低温挡,故的电阻为
【小问2详解】
电热锅在中温挡单独工作30min消耗的电能为
此时中温挡的实际功率为
家庭电路的实际电压为
【小问3详解】
由图甲可知,旋转开关接3时,与并联,阻值最小,功率最大,为高温挡,在额定电压下,电热锅高温挡的功率为
23. 如图甲所示,水平桌面上有一足够高的薄壁圆柱形容器,一质量为0.6kg、底面积为、高为10cm的圆柱形玻璃杯A(未盛水)漂浮在容器内的水面上,A的底部通过细绳与一质量为0.24kg的实心金属块B相连。此时A、B在水中均处于静止状态,细线未拉直(B未与容器底部紧密接触,细线不可伸长且质量、体积忽略不计)。向容器中缓慢注水,细线对A的拉力随时间变化的图像如图乙所示。已知水的密度为,g取。求:
(1)细线未拉直时,水对玻璃杯A底部的压强大小;
(2)时刻,玻璃杯A所受的浮力大小;
(3)实心金属块B的密度。
【答案】(1)300Pa;(2)7N;(3)
【解析】
【详解】解:(1)由题意可知,细线未拉直时,玻璃杯A处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,所以玻璃杯A受到的浮力为
玻璃杯A漂浮,根据浮力产生的原因可知,水对玻璃杯A底部的压力为
则玻璃杯A底部受到水的压强为
(2)由图乙可知,时刻,细线对A拉力大小为
因为A受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力的作用,且受力平衡,所以A受到的浮力大小为
(3)由图乙可知,当金属块B被提起时,细线对B的拉力大小为
因为B受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力,且受平衡力,所以B受到的浮力为
由可得,金属块B浸没在水中排开水的体积为
金属块B的体积为
则金属块B的密度为
答:(1)细线未拉直时,水对玻璃杯A底部的压强大小300Pa;
(2)t1时刻,玻璃杯A所受的浮力大小7N;
(3)实心金属块B的密度为6×103kg/m3。
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2025年春季初2022级(初三)入学质量监测
物理试卷
考试时间:70分钟,满分100分
一、选择题(本大题共12小题,共38分。在每小题给出的四个选项中,其中1~10题只有一项符合题目要求,每小题3分;11、12题有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错的得0分)
1. 物理是一门以观察和实验为基的学科。作为初三学生的你,对与自身相关的一些物理量的估测、最切合实际的是( )
A. 身高约16.5cm B. 正常体温约42℃
C. 质量约50kg D. 1min脉搏跳动约20次
2. 下列有关声现象的说法正确的是( )
A. 图甲:噪声监测仪可以减弱噪声污染
B. 图乙:蝙蝠利用次声波来确定目标位置
C. 图丙:放在音箱前的烛焰晃动,说明声音具有能量
D. 图丁:对着装有水的试管口吹气,水量增加声音变低
3. 小西在厨房中观察到很多与物态变化相关的现象,下列说法正确的是( )
A. 胡萝卜放久了会变蔫,属于升华现象
B. 放入饮料中的冰块逐渐消失,属于熔化现象
C. 冬天厨房的窗玻璃外侧会形成冰花,属于凝华现象
D. 锅中的水烧开时冒出大量“白气”,“白气”的形成属于汽化现象
4. 如图所示,用一水平压力F将重为10N的物体压在粗糙程度相同的竖直墙壁上。当压力F为30N时,体处于静止状态;当压力F为25N时,物体恰好匀速下滑。下列说法中正确的是( )
A. 物体处于静止状态时,受到墙壁对它竖直向下的摩擦力为10N
B. 若物体匀速下滑的速度为0.2m/s,则其重力做功的功率为5W
C. 物体在匀速下滑过程中,受到墙壁对它竖直向上摩擦力为15N
D. 保持25N的压力不变,竖直向上施加20N的拉力可使物体匀速上滑
5. 我国自主研制的智能乒乓球机器人,能通过图像传感装置综合分析运动员的各项技术,并针对性地变换发球、回球等操作,以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是( )
A. 乒乓球被击出后,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因
B. 球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
C. 乒乓球被击出后,从高处下落的过程中动能不变,重力势能增大
D. 乒乓球被击出后,若所受的力全部消失,它一定保持静止状态
6. 两个完全相同的烧杯中,分别盛有不同密度的液体,将同一物体先后放入甲、乙两杯 中,当物体静止时,两个烧杯的液面相平,物体所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲杯液体密度比乙杯液体密度大
B. 甲杯液体对容器底的压强比乙杯液体对容器底的压强大
C. 甲杯中物体受到的浮力比乙杯中物体受到的浮力小
D. 甲杯中的液体和物体受到的总重力比乙杯中的液体和物体受到的总重力小
7. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 图甲:电灯、开关的连接符合安全用电原则
B. 图乙:空气开关跳闸,一定是家庭电路发生短路造成的
C. 图丙:同时使用的用电器不能太多,否则容易引起线路故障,甚至发生火灾
D. 图丁:人会触电,此时空气开关会切断电路
8. 如图是物理课本有关电磁现象的一些图片,对其分析的说法中正确的是( )
A. 甲图是探究磁场对通电导线有力的作用
B. 乙图是发电机原理图,产生感应电流时电路必须是闭合
C. 丙图是电动机原理图,工作时将机械能转化为电能
D. 丁图与验电器的工作原理相同
9. 如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为( )
A. 短路 B. 短路 C. 开路 D. 开路
10. 在泸州市第37届科技创新大赛上,某学生设计了一款可同时测量身高和体重仪器,当被测者站在绝缘台面上时,能自动显示其身高及体重,其原理图如图所示。已知电源电压恒定,R1为压敏电阻,其阻值随压力增大而减小,R2为粗细均匀的电阻丝,且阻值与其长度成正比。测量时电压表、电流表均未超过所选量程,滑片P始终与电阻丝接触良好。下列说法中正确的是( )
A. 被测者身高越高,电压表的示数越小
B. 被测者体重越重,电流表的示数越小
C. 被测者身高越高,R2消耗的电功率越大
D. 被测者体重越重,R1消耗的电功率越大
11. 如图甲所示的电路,R0为定值电阻,R为滑动变阻器(0~25Ω)。闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表示数U、电流表示数I,作出U﹣I关系图像如图乙所示。则下列判断正确的有( )
A. R0的阻值为5Ω
B. 电源电压为2.5V
C. 当电压表示数为2V时,电路消耗的总功率为0.6W
D. 当电压表示数为1V时,滑动变阻器消耗的电功率最大
12. 如图所示,两个不吸水的实心小球甲和乙,用不可伸长的细线系住,放入水中静止后,甲有一半的体积露出水面,乙与容器底部接触,细线被拉直。已知甲的重力为4N,甲受到的浮力为8N,甲、乙的体积之比为2:1,甲、乙的密度之比为1:6,水的密度为,g取。下列说法正确的是( )
A. 细线对甲拉力为4N B. 乙受到的浮力为4N
C. 甲的密度为 D. 容器底部对乙的支持力为4N
二、填空题(本大题共6小题,每空2分,共24分)
13. 2021年5月10日,中国一汽红旗首款自主研发的氢能发动机在中国自主品牌博览会亮相。它的工作原理与汽油机原理相同,但热效率可达42%、并可实现“零碳排放、零污染排放”的“双零排放”。如图是氢能发动机的______冲程;某台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做了______次功。
14. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用凸透镜焦距为15cm,当蜡烛距离凸透镜20cm的时候,在光屏上能得到一个清晰倒立__________(选填“放大”、“缩小”、或“等大”)的像。潜水员在水下看到岸上的树比实际要__________。(选填“高”或“矮”)
15. 如图,王兵同学用20N的水平拉力F将重100N的物体M向左匀速拉动,物体以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动,则在此过程中,拉力F的功率为_______W,物体与地面间的滑动摩擦力为__________N,物体重力做功为_______J。(滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计)
16. 在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,如图甲所示,此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,则0.5s时木箱受到的摩擦力为________N;第2秒木箱受到的摩擦力为_______N;第4秒木箱受到的摩擦力为________N,第3至5s内推力F做的功为________J。
17. 如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器的规格为“”,L1标有“10V 5W”,L2标有“15V 15W”。当只闭合S,滑动变阻器接入电路电阻为时,L1正常发光,则电源电压为________V;当闭合全部开关,滑片P置于中点,通电1min,整个电路产生的热量为________J。(不考虑灯的电阻受温度影响)
三、作图与实验探究题(本大题共5小题,18、19题每题2分,20、21、题每空2分,共22分)
18. 在图中画出与入射光线对应的折射光线。
19. 如图所示,用螺丝刀撬起图钉。请在图上画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力的示意图及阻力的力臂。
20. 在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,小兰和小伟用相同的实验装置(如图甲所示)进行了实验。
(1)图甲装置中给烧杯加盖的目的是________(答案合理即可)。
(2)观察气泡可判断图甲中水处于________(选填“沸腾前”或“沸腾时”)状态。
(3)小兰和小伟根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图像分别如图乙中A、B所示。由图像可知,小兰和小伟所用水的质量大小关系是________。
21. 小明在老师的指导下对“电流与电阻的关系”进行探究,现提供如下器材:电压恒定为4.5V的电源;阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻;标有“15Ω;2A”的滑动变阻器和“30Ω;1A”的滑动变阻器;电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关各1只,导线若干。
(1)小明同学设计了如图甲所示的实验电路图,请根据电路图帮助他将图乙中的实物图连接完整______;
(2)若电路连接正确,小明在闭合开关前,发现电流表指针如图丙所示,那么他接下来的操作应该是______;
(3)排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片P移动到最右端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的指针如图丁所示,此时电路中电流为______A,他此时接入电路的定值电阻R的阻值为______Ω;
(4)完成步骤(3)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,将定值电阻替换成10Ω,闭合开关,向______(选填“左”或“右”)移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5V为止,并读出此时电流表的示数;
(5)多次改变接入电路的定值电阻R,并重复步骤(4)。最终得出电流与电阻的关系;
(6)为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容,应选择滑动变阻器______(选填“”或“”)接入电路。
五、计算题(本大题共两小题,22题8分、23题8分,共16分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。)
22. 小艾家买了一个三挡位的多功能电热锅,电热锅加热板部分的简化电路如图甲所示,是定值电阻,可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。电烤炉的相关参数如表格所示,问:
(1)电热锅的电阻阻值是多少?
(2)若在用电高峰期,电热锅在中温挡单独工作30min时使图乙中的电能表表盘转动972r,则家庭电路的实际电压为多少?
(3)在额定电压下,电热锅高温挡的功率是多少?
23. 如图甲所示,水平桌面上有一足够高的薄壁圆柱形容器,一质量为0.6kg、底面积为、高为10cm的圆柱形玻璃杯A(未盛水)漂浮在容器内的水面上,A的底部通过细绳与一质量为0.24kg的实心金属块B相连。此时A、B在水中均处于静止状态,细线未拉直(B未与容器底部紧密接触,细线不可伸长且质量、体积忽略不计)。向容器中缓慢注水,细线对A的拉力随时间变化的图像如图乙所示。已知水的密度为,g取。求:
(1)细线未拉直时,水对玻璃杯A底部的压强大小;
(2)时刻,玻璃杯A所受的浮力大小;
(3)实心金属块B的密度。
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