内容正文:
物理学科适应性试题(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.作答前认真阅读答题卡上的注意事项;
3.考试结束,由监考人员将试题和答题卡一并收回;
4.全卷,。
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. 以下说法最接近实际的是( )
A. 九年级物理课本的质量约为2kg
B. 适合洗澡的水温度是
C. 新的2B铅笔长度约为18cm
D. 家用电热水器加热功率约为100W
2. 如图所示的光现象中,属于光的反射的是( )
A. 透镜看书 B. 苹果的影子
C. 水中倒影 D. 人造彩虹
3. 关于重庆美食中的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 吃火锅时涮熟的食材入嘴很烫,是因为食材含有的热量很高
B. 刚出锅的璧山兔冒着“白气”,“白气”的形成是汽化现象
C. 万州烤鱼烤制的过程是通过做功的方式增加鱼的内能
D. 荣昌卤鹅香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
4. 如图所示,下列关于电磁现象的说法正确的是( )
A. 甲图:动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的
B. 乙图:家庭电路的示意图,其元件的连接都正确
C. 丙图:验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
D. 丁图:根据螺线管的南北极可以判断电源右端是电源的负极
5. 冰壶运动员比赛用鞋如图所示,蹬冰鞋底用橡胶制成,底面粗糙,滑行鞋底用塑料制成,底面较光滑。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行,减速时,用蹬冰鞋接触冰面进行控制。下列说法正确的是( )
A. 运动员减速时,其运动状态没有改变
B. 滑行鞋底是为了减小摩擦力
C. 冰壶在冰面上滑行需要力来维持
D. 冰壶受到的重力和支持力是一对相互作用力
6. 如图所示,小宇用动滑轮把重400N的物体10s内匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。下列选项正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.3m/s B. 该装置做的有用功为600J
C. 拉力F的功率为120W D. 该动滑轮的机械效率为80%
7. 如图甲所示是电子体重计的电路原理图,电源电压为6V,定值电阻R0为100Ω,压力电阻R(其阻值随压力变化关系如图乙所示),电压表、开关等组成。电压表指针偏转角度可反映人体的质量。载物平台的重力忽略不计。下列对电路的分析正确的是( )
A. 当未称重时,电压表示数为3V
B. 人的重力越大,电压表示数越小
C. 人的重力越大,电路总功率越小
D. 若电源电压低于6V,测出的质量会偏小
8. 如图甲所示,底面积为100cm2的实心圆柱体A放在水平桌面上,薄壁圆柱形容器B足够高,装有水。现将A沿水平方向切去Δh的高度,并将切去部分放入容器B的水中。A剩余部分对地面的压强和水对容器底的压强随切去高度Δh的关系如图乙所示。下列计算正确的是( )
A. 圆柱体A的密度为0.8×103kg/m3
B. 容器B的底面积为350cm2
C. 当Δh为3cm时,水对容器底的压强为460Pa
D. 当A全部切完放入容器中,A对容器底的压强为500Pa
二、填空题作图题(本题共6个小题,每小题2分,共12分。)
9. 2025年杭州亚运会的智能机器人“灵犀”可以通过用户的声音识别其身份,这是应用了不同用户发出声音的______不同;同时,“灵犀”通过______接收场馆外的远程控制信号以实现实时交互。
10. 小语骑自行车从学校门口的小坡开始下坡,在不蹬踏板的情况下速度越来越快,此过程中__________能逐渐转化为动能;到达坡底后,自行车仍继续滑行,是因为人和车具有__________。
11. 电热水壶工作时利用了电流的______效应;小瑜家中电能表标有“3000imp/(kW·h)”字样,他仅将电热水壶接入电路工作一段时间,电能表指示灯闪烁了300次,则此段时间内电热水壶消耗的电能为______kW·h。
12. 小语在景区看到一个简易道闸装置,如图所示。已知:道闸杆AC质量为20kg,重心在O点,杆可绕B点自由转动;C点悬挂质量为15kg的重物M;OB∶BC=3∶2,工人质量为75kg,双脚与地面的接触面积为400cm2。工人将道闸杆从水平状态刚好绕B点转动的瞬间,需在C点施加至少______N的力,此时工人对地面的压强为______Pa。
13. 如图所示,电源电压恒定。只闭合开关S1且滑片P移至最左端时,电压表示数为7V,电流表A₁示数为0.2A,则R1=______;只闭合开关S1、S2且滑片P移至最右端时,电流表A1与A2的示数之比为15∶7。若闭合所有开关,在保证电路安全使用情况下,移动滑片P,电路总功率的最小值为______W。
14. 按要求作图:
(1)如图所示是重力为5N的足球在空中飞行时的情景,请画出它所受重力示意图(O点为重心);
(2)如图所示,请根据凹透镜的折射光线,画出入射光线(保留作图痕迹)。
三、实验探究题(本题共3个小题,第15小题6分,第16小题8分,第17小题8分,共22分)
15. 如图甲是某兴趣小组同学“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置,记录的温度随时间变化关系图像如图乙所示。
(1)组装实验装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先确定________的位置(选填“烧杯”或“温度计”);
(2)关于甲装置中硬纸片作用的说法,错误的是( )(选填字母)
A. 减少热损失
B. 降低杯内气压,使水沸腾更快
C. 减少“水雾”的干扰,方便读数
D. 有助于固定温度计
(3)小组同学进一步分析图像,发现水沸腾时温度的特点是___________。
16. 在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的__________;
(2)如图所示,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支完全相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等,这种研究方法是物理学中常用的______________(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)将光屏放在蜡烛A的像的位置,直接观察光屏,光屏上没有呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是__________。
17. 小曦同学在实验室测量牛奶的密度。
(1)天平放在水平桌面上,将游码移到称量标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针偏右,应向_____调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央;
(2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图1甲所示,则烧杯和牛奶的质量________g;
(3)将烧杯中部分牛奶倒入量筒中,液面的位置如图1乙所示;
(4)测出烧杯和剩余牛奶的质量g;
(5)设计的记录数据的表格如下,表格中▲处应补充的文字内容是___________;
烧杯和牛奶的质量g
烧杯和剩余牛奶的质量g
▲g
量筒中牛奶的体积
牛奶的密度
(6)根据测量数据求得牛奶的密度_________;
(7)测量完牛奶的密度,小曦制作了简易的密度计。他找来一个底部是圆柱形的小空塑料瓶,如图2甲所示,测出瓶子底面积为。将瓶子盖紧,用细线拴住一个石头并系在瓶盖处,就制作好了密度计。称出密度计总质量60g;
①将密度计放在水中漂浮,如图2乙所示,在瓶身水面处用记号笔做标记a,然后在瓶身画上刻度,标记密度值;
②将密度计放在密度为的盐水中漂浮,密度计在盐水中受到的浮力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)清水中受到的浮力。盐水水面在标记a的______(选填“上方”或“下方”);
③若测量橙汁密度时,观察到石头触碰容器底并与容器底有力的作用,那么用此密度计测出的橙汁密度比真实密度__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
④为使该简易密度计更精确,请你帮小曦想一个办法:_____________。
18. 重庆一中物理兴趣小组设计了如图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验,滑动变阻器标有“20;1A”字样。
(1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大_______;
(2)连接电路时,开关应处于断开状态。把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻_____________;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则此时通过定值电阻的电流为__________A。调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数据记录在下表中;小贾同学发现这些数据中有一组是明显错误的,可能是读取这组数据时粗心所引起的,这组数据是第______(填序号)组,分析时需要把它剔除掉;
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.18
1.8
0.48
0.6
(4)分析数据得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________;
(5)探究完电流与电压的关系,兴趣小组的同学将甲图定值电阻更换为待测电阻,电源更换为若干节新干电池(电压为1.5V的整数倍),其他器材不变,来测量待测电阻阻值。小贾正确串联实验器材,并将滑片放置于变阻器的一端,然后将电压表并联在电路中。闭合开关后,电流表示数为0.12A,移动变阻器的滑片,观察到电压表的示数逐渐变小,直至为零。他分析数据发现是因为将电压表并联在____________的两端(选填“待测电阻”、“滑动变阻器”或“电源”),于是重新正确连接电路,操作步骤正确,当他将变阻器的滑片移动到中点附近时,电压表示数为2.8V。该实验所用电源的电压为______V。
四、计算论述题(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得分。)
19. 小渝爸爸周末驾驶电动汽车带着家人去郊外公园游玩,在某段行程中,车辆在150s内匀速行驶了3000m。
(1)求此段行程中汽车的速度;
(2)小渝发现车辆仪表显示,在这150s内电动机以的恒定功率持续工作。求这段时间内电动机做的功。
20. 如图甲,是我国自主研发的具有多项发明专利的深海养殖网箱。其结构如图乙所示,该设备由储水浮舱、网箱、竖直缆绳及海底系泊锚组成,通过调节浮舱水量和缆绳长度控制浮力与缆绳拉力,实现模块化安装并提升抗风浪稳定性。在无风浪的状态下,储水浮舱和网箱的总重力为;网箱材料排开海水的体积为50m3,其底部距离海面15m;储水浮舱总体积750m3,有200m3的体积露出海面,两根缆绳有拉力。(,缆绳的体积忽略不计)求:
(1)网箱底部受到的海水压强;
(2)储水浮舱受到的浮力;
(3)遭遇台风时,系泊锚会缩短缆绳使整个设备完全浸没在海面以下,同时缆绳总拉力增加至;请判断浮舱应向外排水还是向内注水,并计算排水或注水的重力。
21. 小语设计了一款家用电烤盘。如图甲所示是电路原理图,R1和旋钮式变阻器R2均为发热电阻,已知R1的阻值和R2的最大阻值均为440,导线安全载流量(可以通过的最大电流)均为6A。烤盘最小功率对应烤盘的保温功能;向右转动旋钮P,可以调节电烤盘功率,方便烤制不同食材。求:
(1)闭合开关S后,电阻R1在10s内产生的热量;
(2)小语发现图甲的电路有安全隐患,随即在R2上安装了一个旋钮限位器(仅限制旋钮位置,不影响电阻阻值),如图乙所示;为保证电路安全,求限位器应使R2接入电路的阻值不小于多少;
(3)在改进后的电路中,为使烤盘最小功率提升至330W且使用时电路无安全隐患,小语提出了两种方案:①只将R1替换为阻值更小的R3;②只在R2上的合适位置增设第二个限位器。请你任选一种方案并通过计算具体说明是否可行。
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物理学科适应性试题(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.作答前认真阅读答题卡上的注意事项;
3.考试结束,由监考人员将试题和答题卡一并收回;
4.全卷,。
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. 以下说法最接近实际的是( )
A. 九年级物理课本的质量约为2kg
B. 适合洗澡的水温度是
C. 新的2B铅笔长度约为18cm
D. 家用电热水器加热功率约为100W
【答案】C
【解析】
【详解】A.一般来说,一个苹果的质量大约是150g~200g,九年级物理课本的质量与一个苹果的质量相当,故A不符合题意;
B.人体的正常体温大约是37℃,如果洗澡水的温度是70℃,这个温度远高于人体体温,人接触到这样的热水会被烫伤,所以适合洗澡的水温应该略高于人体体温,一般在40℃左右,故B不符合题意;
C.一支新的2B铅笔的长度和成年人的手掌的长度差不多,一般来说,成年人手掌的长度大约在15cm~20cm之间,故C符合题意;
D.一般来说,家用电热水器的加热功率在1000W~3000W左右,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示的光现象中,属于光的反射的是( )
A. 透镜看书 B. 苹果的影子
C. 水中倒影 D. 人造彩虹
【答案】C
【解析】
【详解】A.用放大镜看书时,书本上的字变大了,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的,故A不符合题意;
B.苹果的影子是由于光线被苹果挡住后,在苹果后面呈现出的阴影区域,是光是沿直线传播的现象,故B不符合题意;
C.平静水面上山的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C符合题意;
D.太阳光通过三棱镜发生折射,由于三棱镜对不同色光的偏折程度不同,光线会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象,属于折射,故D不符合题意。
故选A。
3. 关于重庆美食中的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 吃火锅时涮熟的食材入嘴很烫,是因为食材含有的热量很高
B. 刚出锅的璧山兔冒着“白气”,“白气”的形成是汽化现象
C. 万州烤鱼烤制的过程是通过做功的方式增加鱼的内能
D. 荣昌卤鹅香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.吃火锅时涮熟的食材入嘴很烫,是因为食材的温度高,热量是过程量,不能说食材含有的热量很高,故A错误;
B.刚出锅的璧山兔冒着“白气”,“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,是液化现象,故B错误;
C.万州烤鱼烤制的过程中,烤鱼吸收热量,内能增加,这是通过热传递的方式增加鱼的内能,故C错误;
D.荣昌卤鹅香气四溢是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,下列关于电磁现象的说法正确的是( )
A. 甲图:动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的
B. 乙图:家庭电路的示意图,其元件的连接都正确
C. 丙图:验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
D. 丁图:根据螺线管的南北极可以判断电源右端是电源的负极
【答案】A
【解析】
【详解】A.动圈式话筒是声音让膜片振动,引起在磁场中的线圈振动,从而做切割磁感线运动,于是产生变化的电流,是利用电磁感应现象工作的,故A正确;
B.家庭电路中灯泡的开关要接在火线上,插座的接法是“左零右火上接地”,故B错误;
C.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故C错误;
D.螺线管的左端为N极,根据安培定则可知电流从螺线管的右端流入,所以电源右端是电源的正极,故D错误。
故选A。
5. 冰壶运动员比赛用鞋如图所示,蹬冰鞋底用橡胶制成,底面粗糙,滑行鞋底用塑料制成,底面较光滑。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行,减速时,用蹬冰鞋接触冰面进行控制。下列说法正确的是( )
A. 运动员减速时,其运动状态没有改变
B. 滑行鞋底是为了减小摩擦力
C. 冰壶在冰面上滑行需要力来维持
D. 冰壶受到的重力和支持力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.运动员减速时,速度大小发生了改变,所以其运动状态发生了改变,A错误;
B.滑行鞋底底面较光滑,在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,B正确;
C.冰壶在冰面上滑行是由于惯性,而不是需要力来维持,力是改变其运动状态的原因,C错误;
D.冰壶受到的重力和支持力都作用在冰壶上,是一对平衡力,不是相互作用力,D错误。
故选B。
【点睛】
6. 如图所示,小宇用动滑轮把重400N的物体10s内匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。下列选项正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.3m/s B. 该装置做的有用功为600J
C. 拉力F的功率为120W D. 该动滑轮的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,承担物重的绳子段数n=2。物体上升高度h=3m,根据公式s=nh可得绳子自由端移动距离s=2×3m=6m
根据速度公式可得绳子自由端移动速度
故A错误;
B.有用功W有=Gh=400N×3m=1200J
故B错误;
C.拉力做的总功W总=Fs=250N×6m=1500J
拉力F的功率
故C错误;
D.该动滑轮的机械效率
故D正确。
故选D。
7. 如图甲所示是电子体重计的电路原理图,电源电压为6V,定值电阻R0为100Ω,压力电阻R(其阻值随压力变化关系如图乙所示),电压表、开关等组成。电压表指针偏转角度可反映人体的质量。载物平台的重力忽略不计。下列对电路的分析正确的是( )
A. 当未称重时,电压表示数为3V
B. 人的重力越大,电压表示数越小
C. 人的重力越大,电路总功率越小
D. 若电源电压低于6V,测出的质量会偏小
【答案】D
【解析】
【详解】由图甲得,定值电阻R0与压力电阻R串联,电压表测量定值电阻R0的电压。
A.当未称重时,压力电阻受到的压力为0,由图乙得,此时压力电阻R的电阻为200Ω,此时电路电流为
由欧姆定律得,电压表示数为
故A错误;
B.人的重力越大,压力电阻受到的压力越大,压力电阻阻值越小,电路电阻越小,由欧姆定律得,电路电流越大,定值电阻的电压越大,电压表示数越大,故B错误;
C.人的重力越大,电路电流越大,电源电压不变,由得,电路总功率越大,故C错误;
D.由图可知,测量时人的质量越大,对压力电阻的压力越大,压力电阻阻值越小,其分压越小,定值电阻分压越大;定值电阻示数为,当被测的人质量一定时,若电源电压越小,电压表示数越小,即测量值越小,所以若电源电压低于6V,测出的质量会偏小,故D正确。
故选D。
8. 如图甲所示,底面积为100cm2的实心圆柱体A放在水平桌面上,薄壁圆柱形容器B足够高,装有水。现将A沿水平方向切去Δh的高度,并将切去部分放入容器B的水中。A剩余部分对地面的压强和水对容器底的压强随切去高度Δh的关系如图乙所示。下列计算正确的是( )
A. 圆柱体A的密度为0.8×103kg/m3
B. 容器B的底面积为350cm2
C. 当Δh为3cm时,水对容器底的压强为460Pa
D. 当A全部切完放入容器中,A对容器底的压强为500Pa
【答案】C
【解析】
【详解】A.由知道,图乙中,A剩余部分对地面的压强随切去高度Δh的增大而减小,即将A沿水平方向切去Δh=0cm时,对地面的压强是1200Pa, 将A沿水平方向切去Δh=20cm时,对地面的压强是0Pa,说明A的高度是20cm,由知道,圆柱体A的密度,故A错误;
B.根据题意知道,水对容器底的压强随切去高度Δh的逐渐增加而增大,由乙图知道,当Δh=0cm时,水对容器底的压强最小,为400Pa,由 知道,此时①
当水对容器底的压强增大至600Pa后不变,说明此时水不足以使切去部分漂浮,则此时②
由①②解得,故B错误;
C.设当Δh为3cm时,水对容器底的压强为p,由A选项分析知道,当 A剩余部分对地面的压强和水对容器底的压强刚好相等时,切去高度
此时压强是600 Pa,由乙图知道,切去高度Δh变化10cm,则水对容器底的压强变化600 Pa,由数学知识知道,当Δh为3cm时,
解得,故C正确;
D.当A全部切完放入容器中,此时A竖直方向上受到向上的浮力、向下的重力和容器底对A的支持力作用,可得
由图乙可知,当水对容器底的压强不变时,A切去部分受到的浮力不变,则
A的重力
此时A受到的支持力
根据物体间力的作用是相互的可得,此时A对容器底的压力为
故A对容器底的压强为,故D错误。
故选C。
二、填空题作图题(本题共6个小题,每小题2分,共12分。)
9. 2025年杭州亚运会的智能机器人“灵犀”可以通过用户的声音识别其身份,这是应用了不同用户发出声音的______不同;同时,“灵犀”通过______接收场馆外的远程控制信号以实现实时交互。
【答案】 ①. 音色 ②. 电磁波
【解析】
【详解】[1]音色反映声音的品质与特色,不同发声体的音色不同,智能机器人“灵犀”可以通过用户的声音识别其身份,这是应用了不同用户发出声音的音色不同。
[2]电磁波可以传递信息,“灵犀”通过电磁波接收场馆外的远程控制信号以实现实时交互。
10. 小语骑自行车从学校门口的小坡开始下坡,在不蹬踏板的情况下速度越来越快,此过程中__________能逐渐转化为动能;到达坡底后,自行车仍继续滑行,是因为人和车具有__________。
【答案】 ①. 重力势 ②. 惯性
【解析】
【详解】[1]骑自行车下坡,高度越来越小,重力势能越来越小,减小的重力势能转化为自行车的动能,所以它的速度越来越快。
[2]由于人和车具有惯性,到达坡底后,自行车仍继续滑行。
11. 电热水壶工作时利用了电流的______效应;小瑜家中电能表标有“3000imp/(kW·h)”字样,他仅将电热水壶接入电路工作一段时间,电能表指示灯闪烁了300次,则此段时间内电热水壶消耗的电能为______kW·h。
【答案】 ①. 热 ②. 0.1
【解析】
【详解】[1]电热水壶是电热器,工作时利用了电流的热效应。
[2]电热水壶消耗的电能为
12. 小语在景区看到一个简易道闸装置,如图所示。已知:道闸杆AC质量为20kg,重心在O点,杆可绕B点自由转动;C点悬挂质量为15kg的重物M;OB∶BC=3∶2,工人质量为75kg,双脚与地面的接触面积为400cm2。工人将道闸杆从水平状态刚好绕B点转动的瞬间,需在C点施加至少______N的力,此时工人对地面的压强为______Pa。
【答案】 ①. 150 ②.
【解析】
【详解】[1][2]OB∶BC=3∶2,则,设人对C点施加的压力为,根据杠杆平衡条件则有
即
解得,即工人将道闸杆从水平状态刚好绕B点转动的瞬间,需在C点施加至少150N的力;根据力的作用的相互性,道闸杆C点对人具有向上150N的支持力,人的重力为
则地面对人的支持力为
则工人对地面的压力为
则工人对地面的压强为
13. 如图所示,电源电压恒定。只闭合开关S1且滑片P移至最左端时,电压表示数为7V,电流表A₁示数为0.2A,则R1=______;只闭合开关S1、S2且滑片P移至最右端时,电流表A1与A2的示数之比为15∶7。若闭合所有开关,在保证电路安全使用情况下,移动滑片P,电路总功率的最小值为______W。
【答案】 ①. 35 ②. 22.5
【解析】
【详解】[1][2]只闭合开关S1且滑片P移至最左端时,和滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测电压,电流表测电路电流。则阻值为
只闭合开关S1、S2且滑片P移至最右端时,和滑动变阻器的最大阻值并联,电流表测干路电流,电流表测电流。电流表A1与A2的示数之比为15∶7,根据并联电流规律可知和电流之比为,根据并联电路分流原理则有
则滑动变阻器的最大阻值为
只闭合开关S1且滑片P移至最左端时,和滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测电压,电流表测电路电流,则电源电压为
若闭合所有开关,在保证电路安全使用情况下,的滑片不能移至最左端或最右端,否则会造成电源短路,此时的两部分电阻丝、并联,根据并联总电阻特点可知,当时,总电阻最大,根据,总功率最小,则电路总功率的最小值为
14. 按要求作图:
(1)如图所示是重力为5N的足球在空中飞行时的情景,请画出它所受重力示意图(O点为重心);
(2)如图所示,请根据凹透镜的折射光线,画出入射光线(保留作图痕迹)。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
足球受到的重力竖直向下,大小为5N,作图如下:
【小问2详解】
延长线过另一侧焦点的光线穿过凹透镜后折射光线平行于主光轴,作图如下:
三、实验探究题(本题共3个小题,第15小题6分,第16小题8分,第17小题8分,共22分)
15. 如图甲是某兴趣小组同学“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置,记录的温度随时间变化关系图像如图乙所示。
(1)组装实验装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先确定________的位置(选填“烧杯”或“温度计”);
(2)关于甲装置中硬纸片作用的说法,错误的是( )(选填字母)
A. 减少热损失
B. 降低杯内气压,使水沸腾更快
C. 减少“水雾”的干扰,方便读数
D. 有助于固定温度计
(3)小组同学进一步分析图像,发现水沸腾时温度的特点是___________。
【答案】(1)烧杯 (2)B
(3)吸收热量,温度保持不变
【解析】
【小问1详解】
实验中,要保证用酒精灯的外焰加热,应先确定烧杯的位置,再悬挂温度计,可避免温度计的玻璃泡接触烧杯底。
【小问2详解】
ACD.甲装置中硬纸片,可固定温度计,能减少热量散失,又可避免过多的水蒸气在上升时遇到冷的温度计液化成的水雾,干扰计数,故ACD正确,不符合题意,
B.加热时,杯中的水汽化,杯中水面上方的气压在加热过程中增大,B错误,符合题意。
故选B。
【小问3详解】
由图乙知,水的温度达到98℃后,温度保持不变,此时水已经沸腾,而在整个过程中,酒精灯一直在加热,所以水沸腾时的特点是:吸收热量,温度保持不变。
16. 在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的__________;
(2)如图所示,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支完全相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等,这种研究方法是物理学中常用的______________(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)将光屏放在蜡烛A的像的位置,直接观察光屏,光屏上没有呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是__________。
【答案】(1)位置 (2)等效替代法
(3)虚像
【解析】
【小问1详解】
玻璃板既能反射光成像,又能透光,能看到玻璃板后面的蜡烛,从而便于确定像的位置。如果用平面镜,无法看到镜子后面的情况,就不能确定像的位置。
【小问2详解】
等效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和过程转化为等效的、简单的、易于研究的问题和过程来研究和处理。在这个实验中,用蜡烛B替代蜡烛A的像,通过蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,来说明像与物体大小相等 ,这是等效替代法的应用。而控制变量法是控制其他因素不变,只改变一个因素来研究问题,本题不是这种情况。
【小问3详解】
实像能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上。将光屏放在蜡烛A像的位置,光屏上没有呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像不能呈现在光屏上,所以是虚像。
17. 小曦同学在实验室测量牛奶的密度。
(1)天平放在水平桌面上,将游码移到称量标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针偏右,应向_____调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央;
(2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图1甲所示,则烧杯和牛奶的质量________g;
(3)将烧杯中部分牛奶倒入量筒中,液面的位置如图1乙所示;
(4)测出烧杯和剩余牛奶的质量g;
(5)设计的记录数据的表格如下,表格中▲处应补充的文字内容是___________;
烧杯和牛奶的质量g
烧杯和剩余牛奶的质量g
▲g
量筒中牛奶的体积
牛奶的密度
(6)根据测量数据求得牛奶的密度_________;
(7)测量完牛奶的密度,小曦制作了简易的密度计。他找来一个底部是圆柱形的小空塑料瓶,如图2甲所示,测出瓶子底面积为。将瓶子盖紧,用细线拴住一个石头并系在瓶盖处,就制作好了密度计。称出密度计总质量60g;
①将密度计放在水中漂浮,如图2乙所示,在瓶身水面处用记号笔做标记a,然后在瓶身画上刻度,标记密度值;
②将密度计放在密度为的盐水中漂浮,密度计在盐水中受到的浮力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)清水中受到的浮力。盐水水面在标记a的______(选填“上方”或“下方”);
③若测量橙汁密度时,观察到石头触碰容器底并与容器底有力的作用,那么用此密度计测出的橙汁密度比真实密度__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
④为使该简易密度计更精确,请你帮小曦想一个办法:_____________。
【答案】 ①. 左 ②. 130.6 ③. 量筒中牛奶的质量 ④. 1.05 ⑤. 等于 ⑥. 下方 ⑦. 偏大 ⑧. 换较细的塑料瓶
【解析】
【详解】(1)[1]横梁静止时指针偏右,说明右盘偏重,故应将平衡螺母向左调,直至指针指在分度盘中央,天平平衡。
(2)[2]天平读数时,应将砝码质量加上游码所对应的刻度值,由图1甲可知,标尺的分度值为0.2g,故游码所对应的质量为0.6g,故烧杯和牛奶的总质量为
(5)[3]根据并结合表格中数据可知,若想测量牛奶的密度,还需要知道量筒内牛奶的质量,故表格中▲处应补充的文字内容是量筒中牛奶的质量。
(6)[4]量筒中牛奶的质量为
由图乙可知,量筒的分度值为1mL,故量筒中牛奶的体积为
故牛奶的密度为
(7)②[5][6]密度计在水中和在盐水中时都处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,漂浮时浮力等于重力,密度计的重力相同,故密度计在盐水中受到的浮力等于在清水中受到的浮力,但盐水的密度比水的密度大,根据阿基米德原理可知,浮力相同,液体的密度越大,物体排开液体的体积越小,即盐水水面在标记a的下方。
③[7]若测量橙汁密度时,石头触碰容器底并与容器底有力的作用,则密度计排开液体的体积变小,则测出的橙汁密度比真实密度偏大。
④[8]若想使该简易密度计更精确,可换较细的塑料瓶,使物体浸入液体的体积相同时,密度计浸入液体的高度变化更明显,即使分度值变小。
18. 重庆一中物理兴趣小组设计了如图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验,滑动变阻器标有“20;1A”字样。
(1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大_______;
(2)连接电路时,开关应处于断开状态。把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻_____________;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则此时通过定值电阻的电流为__________A。调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数据记录在下表中;小贾同学发现这些数据中有一组是明显错误的,可能是读取这组数据时粗心所引起的,这组数据是第______(填序号)组,分析时需要把它剔除掉;
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.18
1.8
0.48
0.6
(4)分析数据得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________;
(5)探究完电流与电压的关系,兴趣小组的同学将甲图定值电阻更换为待测电阻,电源更换为若干节新干电池(电压为1.5V的整数倍),其他器材不变,来测量待测电阻阻值。小贾正确串联实验器材,并将滑片放置于变阻器的一端,然后将电压表并联在电路中。闭合开关后,电流表示数为0.12A,移动变阻器的滑片,观察到电压表的示数逐渐变小,直至为零。他分析数据发现是因为将电压表并联在____________的两端(选填“待测电阻”、“滑动变阻器”或“电源”),于是重新正确连接电路,操作步骤正确,当他将变阻器的滑片移动到中点附近时,电压表示数为2.8V。该实验所用电源的电压为______V。
【答案】(1) (2) ①. 右 ②. 短路
(3) ①. 0.24 ②. 4
(4)正比 (5) ①. 滑动变阻器 ②. 4.5
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器需串联在电路中,且滑片向左移动时电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻减小,故应选择左下接线柱接入电路。如图所示:
【小问2详解】
[1]为保护电路,闭合开关前滑动变阻器应置于阻值最大处,即右端。
[2]电压表无示数而电流表有示数,说明电路通路但电压表未检测到电压,故障原因可能是定值电阻短路,导致电压表相当于并联在导线两端。
【小问3详解】
[1]图乙电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A(0.2A+0.04A)。
[2]第4组数据电流值为1.8A,远超其他组数据(0.12~0.6A),且与电压1.8V不成比例(其他组电压与电流比值约为5Ω),明显错误,应为读数时误将量程看作0~3A所致。
【小问4详解】
剔除错误数据后,其余各组电压与电流比值均为5Ω,说明电阻一定时,电流与电压成正比。
【小问5详解】
[1]电压表示数随滑片移动逐渐减小至零,说明电压表并联在滑动变阻器两端(滑片移动使其分压减小)。
[2]一开始滑片在一端,滑动变阻器电阻最大,滑动变阻器接入阻值为20Ω,此时电流为0.12A,滑动变阻器分压U=IR=0.12A×20Ω=2.4V,电源电压是1.5V的整数倍,且一定大于1.5V,若电源是两节干电池组成,电源电压为3V,定值电阻的阻值重新连接后,电流,故电源电压不是3V。
若电源是三节干电池组成,电源电压为4.5V,定值电阻的阻值重新连接后,电流,故应该是三节干电池组成的电源,电源电压为4.5V(误差来自变阻器的滑片移动到中点附近,因为滑片很难控制在恰好中点)。
四、计算论述题(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得分。)
19. 小渝爸爸周末驾驶电动汽车带着家人去郊外公园游玩,在某段行程中,车辆在150s内匀速行驶了3000m。
(1)求此段行程中汽车的速度;
(2)小渝发现车辆仪表显示,在这150s内电动机以的恒定功率持续工作。求这段时间内电动机做的功。
【答案】(1)20m/s
(2)
【解析】
【小问1详解】
此段行程中汽车的速度
【小问2详解】
这段时间内电动机做的功
20. 如图甲,是我国自主研发的具有多项发明专利的深海养殖网箱。其结构如图乙所示,该设备由储水浮舱、网箱、竖直缆绳及海底系泊锚组成,通过调节浮舱水量和缆绳长度控制浮力与缆绳拉力,实现模块化安装并提升抗风浪稳定性。在无风浪的状态下,储水浮舱和网箱的总重力为;网箱材料排开海水的体积为50m3,其底部距离海面15m;储水浮舱总体积750m3,有200m3的体积露出海面,两根缆绳有拉力。(,缆绳的体积忽略不计)求:
(1)网箱底部受到的海水压强;
(2)储水浮舱受到的浮力;
(3)遭遇台风时,系泊锚会缩短缆绳使整个设备完全浸没在海面以下,同时缆绳总拉力增加至;请判断浮舱应向外排水还是向内注水,并计算排水或注水的重力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
网箱底部受到的海水压强
【小问2详解】
储水浮舱受到的浮力
【小问3详解】
遭遇台风时,网箱、储水浮箱受到的浮力
储水浮舱和网箱的总重力为,缆绳总拉力增加至,整个养殖网箱受到的向下的力
,浮舱应向外排水,排出水的重力
21. 小语设计了一款家用电烤盘。如图甲所示是电路原理图,R1和旋钮式变阻器R2均为发热电阻,已知R1的阻值和R2的最大阻值均为440,导线安全载流量(可以通过的最大电流)均为6A。烤盘最小功率对应烤盘的保温功能;向右转动旋钮P,可以调节电烤盘功率,方便烤制不同食材。求:
(1)闭合开关S后,电阻R1在10s内产生的热量;
(2)小语发现图甲的电路有安全隐患,随即在R2上安装了一个旋钮限位器(仅限制旋钮位置,不影响电阻阻值),如图乙所示;为保证电路安全,求限位器应使R2接入电路的阻值不小于多少;
(3)在改进后的电路中,为使烤盘最小功率提升至330W且使用时电路无安全隐患,小语提出了两种方案:①只将R1替换为阻值更小的R3;②只在R2上的合适位置增设第二个限位器。请你任选一种方案并通过计算具体说明是否可行。
【答案】(1) (2)40Ω (3)见解析
【解析】
【小问1详解】
如图两电阻并联,已知R1的阻值为440,电源电压为220V,故闭合开关S后,电阻R1在10s内产生的热量。
【小问2详解】
因为导线安全载流量(可以通过的最大电流)均为6A,两电阻并联,则干路电流不能超过6A,电阻R1支路电流为
通过电阻R2支路的最大电流为
限位器应使R2接入电路的阻值不小于。
【小问3详解】
R2的最大阻值为440,最小功率为
为使烤盘最小功率提升至330W,若只将R1替换为阻值更小的R3,则R3的功率为
通过R3的电流为
当旋钮转到右侧限位器时,通过电阻R2支路的电流为5.5A,此时干路电流为
干路电流大于导线安全载流量6A,所以,方案①不可行。
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