内容正文:
2025年南阳油田中招第一次模拟考试试卷
物理
注意事项:
1.本试卷共6页,五大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 在天然气、核能、太阳能、电能这些能源中,属于二次能源的是_____,属于可再生能源的是_____。
2. 当你给家人打电话,你主要依据声音的______听出是妈妈接的电话;妈妈要你大点声,这是要求你增加声音的______。
3. 检查视力时,人眼要与视力表保持5m的距离.如图所示,视力表放在被测者头部后上方,则被测者要面向平面镜且距离平面镜________m才能进行视力的检查.当人靠近平面镜时,镜中视力表的像的大小将________.
4. 如图为正煮饭的高压锅的限压阀被气流顶起冒“白气”的情景,“白气”的形成是______现象,限压阀被顶起的过程中,水蒸气的内能转化为限压阀的______能,这一过程中的能量转化情况与热机的______冲程相同。
5. 甲、乙两灯的额定电压均为6V,测得两灯的电流与电压关系图象如图所示.甲灯正常工作时的电阻是_____Ω;当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是_____V;当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,电路消耗的总功率是_____W.
6. 物理知识在生产生活中有很多现实应用,如图所示是同学们在订书时常用的订书器,它的结构设计和工作原理就运用了许多物理知识。请写出两条订书器所运用的物理知识。
示例:在订书器底部垫两块橡皮,可以在使用中减小对桌面的压强。
(1)______;(2)______。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题由两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. “神舟七号”载人飞船完成各项任务后,在返回的过程中,返回舱进入大气层将通过一段黑障区,这一段时间飞船将“烧成”一个大火球,如图所示,而飞船内的宇航员和设备则安然无恙,下列说法正确的是( )
A. 飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦内能转化为机械能
B. 飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦机械能转化为内能
C. 飞船“燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施
D. 飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化,从而放出了大量的热保护了飞船
8. 如图所示,骑自行车出行郊游,是一种时尚、环保的生活方式.当我们在平直路面上匀速向前骑行时,以下说法正确的是( )
A. 若自行车停下,惯性就消失了
B. 自行车受到动力大于自行车受到的阻力
C. 路面受到的压力与人受到的支持力是一对平衡力
D. 人和车受到的重力与地面对人和车的支持力是一对平衡力
9. 一种手电筒上所有的聚光小电珠如图所示,其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜,灯丝(可看作一个点光源)发出的光通过它出射时,出射光束(图中实线所示)比无此透镜时的光束(图中虚线所示)要窄,即它可减小光束的发散,有聚光功能.在这种小电珠中,灯丝应位于
A. 凸透镜的焦点以内
B. 凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间
C. 凸透镜的焦点处
D. 凸透镜的两倍焦距处
10. 我国第一位“太空教师”王亚平通过物理实验,展示了飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况下的物理现象。王亚平利用小球做了两次实验:第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力。下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是( )
A. 甲、丙 B. 甲、丁 C. 乙、丙 D. 乙、丁
11. 将一只用薄橡胶膜制成的小气球中充入空气,然后在它下面挂一个小金属块,使其恰好在水中悬浮,若再往容器内倒些水,金属块与气球( )
A. 仍在水中悬浮 B. 金属块和气球将要上升
C. 金属块和气球将要下沉 D. 无法判定
12. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电路中各元件工作正常。一段时间后,若其中一个电压表示数变大,则( )
A. 灯L2可能断路 B. 灯L2可能短路
C. 另一个电压表示数变小 D. 其中有一盏灯亮度不变
13. 如图所示,c为扎在a管下端小气球,则下列方法中能使气球膨胀的是( )
A. 从a管向外抽气 B. 从b管向外抽气 C. 从a管向内打气 D. 从b管向内打气
14. 如图所示的电路中a、b、c为三只电表(电压表或电流表),闭合开关S,标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光,标有“6V 3W”的灯泡L2虽然放光但较暗,若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 电表a为电流表,且示数为1.5A B. 电表b为电压表,且示数为3V
C. 电表c为电压表,且示数为3V D. 灯泡L2的实际功率为0.75W
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图甲所示,自行车的尾灯由许多直角棱镜组成,图乙是其中的直角棱镜示意图,一束光从后面射向尾灯,请画出这束光经尾灯反射的光路图。
16. 某人站在小车里,随小车在水平地面上做匀速直线运动,画出人受到力的示意图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17. 小芳同学在“探究凸透镜成像”规律的实验中,她按如图装配仪器(图中F点是焦点,H点是2倍焦距处),此时光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高。
(1)造成这一现象的原因是______;
(2)为了使像能成在光屏的中央,她应把蜡烛向______调(填“上”、“下”);调节好蜡烛的高度后,她把蜡烛移到A点,此时光屏上的像很模糊.为了得到清晰的像,应把光屏向______移动(填“左”或“右”);
(3)若想从光屏侧透过透镜看到蜡烛正立的像,可将物体放在______点(填字母符号)。
18. 在探究影响浮力大小因素的实验中,同学们提出了如下猜想:
猜想1:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想2:浮力大小与液体的密度有关;
猜想3:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关。
(1)实验中物体浸没在水中时受到的浮力为_____N;
(2)分析实验B、C可知猜想1是正确的,可以得到在同种液体中物体排开液体的体积越大,受到的浮力_____,比较实验_____可知,浮力大小还与液体的密度有关;
(3)图中F3=_____N,液体的密度ρ液=_____kg/m3;(ρ水=1.0×103kg/m3);
(4)实验所用的科学研究方法是_____。
19. 小明在“测量小灯泡的额定功率”实验中,所用小灯泡上标有“3.8V”字样,电源电压恒为6V。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,完成图乙所示实物图的连接______;
(2)连接好电路后,闭合开关,小明移动滑动变阻器滑片P后发现,小灯泡不发光,电压表的示数为0。进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象,他提出了如下猜想:
A、小灯泡短路;
B、小灯泡的灯丝断了;
C、滑动变阻器断路。
根据故障现象,猜想______(填字母,下同)是错误的。如果观察到电流表有示数,则猜想______是正确的;
(3)排除故障,电路连接并调试好后开始实验,小明在调节变阻器滑片过程中,眼睛应注视______的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,该电流值为______A,则灯泡的额定功率为______W;
(4)小明刚准备拆除电路结束实验时,同组的小红提出,在调节变阻器滑片使灯泡正常发光时,电压表的示数很难准确达到3.8V,由此可能造成一定的测量误差,她认为小明可以在前面(3)操作的基础上,对电路稍做改动,这样就能提高测量数据的精确度,请你帮小红补全测量步骤(补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点):
①断开开关,______;
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为______V,并读出此时电流表的示数。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 一辆质量为3000kg的汽车沿着长5.4km的盘山公路匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时,耗时15min,汽车发动机的牵引力为4000N。求:
(1)汽车的行驶速度;
(2)汽车发动机牵引力做的功;
(3)汽车发动机牵引力做功的功率;
(4)汽车发动机的机械效率。(取g=10N/kg)
21. 如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图,S为单刀双掷开关,电源电压为12 V,且保持不变,小灯泡的额定功率是6 W,电阻R的阻值为6 Ω。当开关S接“2”时,小灯泡恰好正常发光,若灯丝电阻不变,试求:
(1)小灯泡的额定电流是多少?灯丝的电阻是多少?
(2)小灯泡正常发光5 min,电流通过小灯泡做的功是多少?
(3)开关S接“1”时,电阻R功率是多少?
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2025年南阳油田中招第一次模拟考试试卷
物理
注意事项:
1.本试卷共6页,五大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 在天然气、核能、太阳能、电能这些能源中,属于二次能源的是_____,属于可再生能源的是_____。
【答案】 ① 电能 ②. 太阳能
【解析】
【详解】在天然气、核能、太阳能、电能这些能源中,属于二次能源的是电能,属于可再生能源的是太阳能。
2. 当你给家人打电话,你主要依据声音的______听出是妈妈接的电话;妈妈要你大点声,这是要求你增加声音的______。
【答案】 ①. 音色 ②. 响度
【解析】
【详解】[1]不同人的声带结构不同,发出声音的音色不同;所以向家里打电话,主要依据声音的音色听出是妈妈接的电话。
[2]响度是指声音强弱,与振幅有关,妈妈要你大点声,就是要增大声音的响度。
3. 检查视力时,人眼要与视力表保持5m距离.如图所示,视力表放在被测者头部后上方,则被测者要面向平面镜且距离平面镜________m才能进行视力的检查.当人靠近平面镜时,镜中视力表的像的大小将________.
【答案】 ①. 2 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]由图知:视力表到平面镜的距离是3m,根据物像到平面镜的距离相等,所以视力表像到平面镜的距离也是3m,视力表与像的距离为6m;
[2]检查视力时,人眼要与视力表的像保持5m的距离,故人到平面镜的距离是:平面镜所成的像与物体是等大的,当人逐渐靠近平面镜时,视觉上感觉像在变大,但实际上像的大小并没有变,以他在平面镜中像的大小不变.
【点睛】物体在平面镜中成像,根据物像到平面镜距离关系判断视力表和视力表像之间的距离,求出人和视力表像之间的距离;像与物大小相等.
4. 如图为正煮饭的高压锅的限压阀被气流顶起冒“白气”的情景,“白气”的形成是______现象,限压阀被顶起的过程中,水蒸气的内能转化为限压阀的______能,这一过程中的能量转化情况与热机的______冲程相同。
【答案】 ①. 液化 ②. 机械 ③. 做功
【解析】
【详解】[1]“白气”是水蒸气液化形成的小水珠。
[2][3]正在煮饭的高压锅限压阀被气流项起,是由于锅内气体对限压阀做功的结果,在这一过程中,内能转化为机械能。热机的工作循环中,做功冲程也是燃气对活塞做功,将内能转化为机械能,所以这一现象与热机的工作循环中的做功冲程原理相同。
5. 甲、乙两灯的额定电压均为6V,测得两灯的电流与电压关系图象如图所示.甲灯正常工作时的电阻是_____Ω;当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是_____V;当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,电路消耗的总功率是_____W.
【答案】 ①. 20; ②. 4; ③. 2.1
【解析】
【分析】(1)由图知,甲灯正常工作时的电压和额定电压相等,根据图象读出通过的电流,再根据欧姆定律求出此时甲灯的电阻;
(2)结合图乙和乙灯的实际功率分析乙灯两端的实际电压;
(3)当把两灯串联在7V电源上时,根据串联电路的电流特点和串联电路电压的特点,确定电路中的电流大小,由P=UI求出电路消耗的总功率.
【详解】由图知,甲灯电压为6V时,电流为0.3A,所以正常发光时的电阻为:
;
当乙灯的实际功率是2.4W时,由图分析得,此时电压为4V,电流为0.6A,即,所以它两端的实际电压是4V;
串联时,电流相等,由图知,当电流为0.3A时,甲、乙两端的电压分别为6V、1V,即此时甲、乙两灯串联接在7V的电源上,所以电路消耗的总功率是:
.
【点睛】重点是欧姆定律和电功率的计算,能根据灯泡的功率,在图像中分析得出灯两端的电压和电流是关键.另外利用好串联电路的电流和电流压特点.
6. 物理知识在生产生活中有很多现实应用,如图所示是同学们在订书时常用的订书器,它的结构设计和工作原理就运用了许多物理知识。请写出两条订书器所运用的物理知识。
示例:在订书器底部垫两块橡皮,可以在使用中减小对桌面的压强。
(1)______;(2)______。
【答案】 ①. 手柄较宽大,可以减小对手的压强 ②. 内有弹簧,可以利用弹力推动订书钉
【解析】
【详解】[1]由压强的定义公式可知,当压力F一定时,受力面积S越大,压强p越小,故手柄较宽大,可以有效减小对手的压强。
[2]订书机内有弹簧,可以利用弹簧的弹力自动推动书钉前移,方便使用。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题由两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. “神舟七号”载人飞船完成各项任务后,在返回的过程中,返回舱进入大气层将通过一段黑障区,这一段时间飞船将“烧成”一个大火球,如图所示,而飞船内的宇航员和设备则安然无恙,下列说法正确的是( )
A. 飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦内能转化为机械能
B. 飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦机械能转化为内能
C. 飞船“燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施
D. 飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化,从而放出了大量的热保护了飞船
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.飞船变成一个火球,说明了飞船的内能增加,飞船在大气层中高速下落,与大气层摩擦,摩擦生热,将机械能转化为内能,这是由于克服摩擦做功导致的结果,而不是航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施,故AC错误,B正确;
D.飞船的机械能转化为内能,使飞船的温度升高,为了防止烧毁飞船,就要把这部分能量转移出去,因此在飞船外壳上涂有一层烧蚀层,这层材料在高温下先熔化吸热,后汽化吸热,从而降低了飞船的温度,保护了飞船,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,骑自行车出行郊游,是一种时尚、环保的生活方式.当我们在平直路面上匀速向前骑行时,以下说法正确的是( )
A. 若自行车停下,惯性就消失了
B. 自行车受到的动力大于自行车受到的阻力
C. 路面受到的压力与人受到的支持力是一对平衡力
D. 人和车受到的重力与地面对人和车的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性是物体的属性,一切物体都有惯性,惯性与运动状态无关,所以,当自行车静止时,依然具有惯性,故A错误;
B.由于在平直路面上匀速向前,所以,自行车受到的动力与自行车受到的阻力是一对平衡力,大小相等,故B错误;
C.路面受到的压力与人受到的支持力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.把人和车看做一个整体,人和车受到的重力与地面对人和车的支持力符合二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故D正确.
【点睛】本题考查的是对惯性的认识及二力平衡条件的应用,属于基础题,难度不大.
9. 一种手电筒上所有的聚光小电珠如图所示,其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜,灯丝(可看作一个点光源)发出的光通过它出射时,出射光束(图中实线所示)比无此透镜时的光束(图中虚线所示)要窄,即它可减小光束的发散,有聚光功能.在这种小电珠中,灯丝应位于
A. 凸透镜的焦点以内
B. 凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间
C. 凸透镜的焦点处
D. 凸透镜的两倍焦距处
【答案】A
【解析】
【详解】因为凸透镜对光线有会聚作用,所以,说明此透镜是凸透镜,点光源距离凸透镜的距离不同,对于同一凸透镜对光线的会聚能力是相同的.当点光源在凸透镜的焦点上时,光线经凸透镜折射后成为平行光;当点光源在凸透镜的二倍焦点上时,点光源在凸透镜的二倍焦点上成清晰的像;当点光源在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,点光源射出的光线经凸透镜折射后介于平行和会聚在二倍焦距之间;当点光源在凸透镜的一倍焦距以内,点光源射出的光线经凸透镜折射后其光路比平行光要宽,综上所述,符合题意的是A,故选A.
10. 我国第一位“太空教师”王亚平通过物理实验,展示了飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况下的物理现象。王亚平利用小球做了两次实验:第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力。下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是( )
A. 甲、丙 B. 甲、丁 C. 乙、丙 D. 乙、丁
【答案】B
【解析】
【详解】飞船内部物体处于失重(相当于物体不受重力)情况,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,小球不受任何外力,根据牛顿第一运动定律,小球处于静止状态,故甲图正确;
第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,由于惯性,小球继续保持匀速直线运动状态,又因为受到细线的拉力作用,所以小球做匀速圆周运动,故丁图正确。
故选B。
11. 将一只用薄橡胶膜制成的小气球中充入空气,然后在它下面挂一个小金属块,使其恰好在水中悬浮,若再往容器内倒些水,金属块与气球( )
A. 仍在水中悬浮 B. 金属块和气球将要上升
C. 金属块和气球将要下沉 D. 无法判定
【答案】C
【解析】
【详解】最初气球和小金属块处于悬浮状态,所以气球和小金属块受到的浮力等于它们的重力;往杯中缓慢注入一些水,气球所在位置水的深度增加,该处水的压强也随着变大,气球的体积变小,由阿基米德原理可知水对气球的浮力也就变小,这时它们的总重力大于气球和金属块受到的浮力,所以它们向下运动。
故选C。
12. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电路中各元件工作正常。一段时间后,若其中一个电压表示数变大,则( )
A. 灯L2可能断路 B. 灯L2可能短路
C. 另一个电压表示数变小 D. 其中有一盏灯亮度不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.若灯L2断路,此时电压表V2串联在电路中,因为电压表内阻很大,相当于测电源电压,其示数会变大,故A正确;
B.若灯L2短路,电压表V2相当于测一段导线的电压,示数会变为0,而不是变大,故B错误;
C.因为电压表V1测电源电压,电源电压不变,所以其示数不会变小,故C错误;
D.若L2断路,两灯都不亮,电压表V1示数不变,电压表V2示数变大;若L2短路,L1会变亮,电压表V1示数不变,电压表V2示为0;若L1断路,两灯都不亮,电压表V1示数不变,电压表V2示数为0;若L1短路,灯L2变亮,电压表V1示数不变,电压表V2示数变大;其中符合一段时间后,若其中一个电压表示数变大的情况是L2断路或L1短路,不存在亮度不变的灯,故D错误。
故选A。
13. 如图所示,c为扎在a管下端的小气球,则下列方法中能使气球膨胀的是( )
A. 从a管向外抽气 B. 从b管向外抽气 C. 从a管向内打气 D. 从b管向内打气
【答案】BC
【解析】
【详解】气球膨胀必须是内部压强大于外界压强,所以可以增大内部压强,从a管向内充气,也可以从b管向外抽气,减小气球外部压强。
故选BC。
14. 如图所示的电路中a、b、c为三只电表(电压表或电流表),闭合开关S,标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光,标有“6V 3W”的灯泡L2虽然放光但较暗,若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 电表a为电流表,且示数为1.5A B. 电表b为电压表,且示数为3V
C. 电表c为电压表,且示数为3V D. 灯泡L2的实际功率为0.75W
【答案】CD
【解析】
【详解】根据P=UI可知:灯泡L1正常发光的电流为
灯泡L2正常发光的电流为
由 得:灯泡L2的电阻
则通过灯泡L1 的电流为I1=1A,标有“6V 3W”的灯泡L2虽能发光但较暗,则通过灯泡L2的电流小于I2=0.5A,由此可知:通过L1、L2的电流不相等,所以L1、L2并联;则a一定是电流表;b是相当于导线的电流表,测量通过灯泡L2的电流;故B错误;c是相当于开路的电压表,测量并联电路两端的电压,也是测量电源电压;由于标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光,根据并联电路各支路两端的电压相等,所以c电压表示数为
U=U1额=3V
则
则干路电流
I=I1 +I2 =0.5A+0.25A=0.75A
灯泡L2的实际功率
P2=UI2=3V×0.25A=0.75W
故选CD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图甲所示,自行车的尾灯由许多直角棱镜组成,图乙是其中的直角棱镜示意图,一束光从后面射向尾灯,请画出这束光经尾灯反射的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】过入射点作垂直于反射面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;此反射光线入射到下面的镜面上,然后在下面的镜面上再次发生反射。过入射点作垂直于下面反射面的法线,仍然根据反射角等于入射角画出第二次反射的光线,注意第二次反射光线与原来的入射光线平行。如图所示:
16. 某人站在小车里,随小车在水平地面上做匀速直线运动,画出人受到力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】人站在小车里,随小车在水平地面上做匀速直线运动,受到重力G和支持力F,这两个力是一对平衡力;由于人相对于小车是静止的,故人不受摩擦力的作用;重力从重心竖直向下画,支持力从重心竖直向上画,标出字母符号,注意两条线段长度要相等,如下图
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17. 小芳同学在“探究凸透镜成像”的规律的实验中,她按如图装配仪器(图中F点是焦点,H点是2倍焦距处),此时光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高。
(1)造成这一现象的原因是______;
(2)为了使像能成在光屏的中央,她应把蜡烛向______调(填“上”、“下”);调节好蜡烛的高度后,她把蜡烛移到A点,此时光屏上的像很模糊.为了得到清晰的像,应把光屏向______移动(填“左”或“右”);
(3)若想从光屏侧透过透镜看到蜡烛正立的像,可将物体放在______点(填字母符号)。
【答案】 ①. 烛焰、透凸镜光心、光屏的中心不在同一高度 ②. 上 ③. 右 ④. B
【解析】
【详解】(1)[1]如图火焰的像成在光屏的上部,是因为烛焰、透凸镜光心、光屏的中心不在同一高度。
(2)[2]凸透镜成像时,蜡烛、凸透镜、光屏应在一条直线上,即同一高度,所以为了使像能成在光屏的中央,她应把蜡烛向上调节。
[3]把蜡烛移到A点时,处于一倍到二倍焦距之间,此时像距大于二倍焦距,所以为了得到清晰的像,应把光屏向右移动。
(3)[4]当物距小于焦距时,凸透镜成正立放大的虚像,所以若想从光屏侧透过透镜看到蜡烛正立的像,可将物体放在B点。
18. 在探究影响浮力大小因素的实验中,同学们提出了如下猜想:
猜想1:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想2:浮力大小与液体的密度有关;
猜想3:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关。
(1)实验中物体浸没在水中时受到的浮力为_____N;
(2)分析实验B、C可知猜想1是正确的,可以得到在同种液体中物体排开液体的体积越大,受到的浮力_____,比较实验_____可知,浮力大小还与液体的密度有关;
(3)图中F3=_____N,液体的密度ρ液=_____kg/m3;(ρ水=1.0×103kg/m3);
(4)实验所用科学研究方法是_____。
【答案】 ①. 3 ②. 越大 ③. A、D、E ④. 7 ⑤. 1.2×103 ⑥. 控制变量法
【解析】
【详解】(1)[1]由A可知,物体的重力
G=10N
由C可知,物体浸没在水中时,测力计示数为
F=7N
则物体浸没在水中受到的浮力
F浮=G-F=10N-7N=3N
(2)[2]观察图B、C可知,物体排开液体的体积不同,由测力计的示数可知,所受浮力不同,且排开液体的体积越大,所受浮力越大。
[3]要探究浮力的大小与排开液体的密度有关,根据控制变量法,应使物体排开液体的体积相同,液体的密度不同;观察可知,D、E两图中,物体排开液体的体积相同,而液体的密度不同,故要探究浮力的大小与所浸液体的密度有关,应选择实验A、D、E。
(3)[4][5]浮力大小与物体浸没的深度无关,物体浸没在同种液体中的深度不同,浮力相同,图D中测力计法数应和图C相同,所以
F3=F2=7N
由A、E知,浸没在液体中时的浮力
F浮′=10N-6.4N=3.6N
由F浮=ρ水gV排得,物体的体积
盐水的密度
(4)[6]浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关,研究浮力大小与其中一个因素的关系时,用到了控制变量法。
19. 小明在“测量小灯泡的额定功率”实验中,所用小灯泡上标有“3.8V”字样,电源电压恒为6V。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,完成图乙所示实物图的连接______;
(2)连接好电路后,闭合开关,小明移动滑动变阻器滑片P后发现,小灯泡不发光,电压表的示数为0。进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象,他提出了如下猜想:
A、小灯泡短路;
B、小灯泡的灯丝断了;
C、滑动变阻器断路。
根据故障现象,猜想______(填字母,下同)是错误的。如果观察到电流表有示数,则猜想______是正确的;
(3)排除故障,电路连接并调试好后开始实验,小明在调节变阻器滑片的过程中,眼睛应注视______的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,该电流值为______A,则灯泡的额定功率为______W;
(4)小明刚准备拆除电路结束实验时,同组的小红提出,在调节变阻器滑片使灯泡正常发光时,电压表的示数很难准确达到3.8V,由此可能造成一定的测量误差,她认为小明可以在前面(3)操作的基础上,对电路稍做改动,这样就能提高测量数据的精确度,请你帮小红补全测量步骤(补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点):
①断开开关,______;
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为______V,并读出此时电流表的示数。
【答案】(1) (2) ①. B ②. A
(3) ①. 电压表 ②. 0.3 ③. 1.14
(4) ①. 将电压表并联在滑动变阻器的两端,并使用小量程 ②. 2.2
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器接线时要一上一下,小灯泡的额定电压是3.8V,电压表量程应选择0~15V,故实物图连接如图所示:
【小问2详解】
[1]小灯泡短路时,电压表没有示数。小灯泡灯丝断了即小灯泡断路时,电压表有示数,且此时电压表测电源电压。滑动变阻器断路时电压表没有示数。故AC正确,B错误。
故选B。
[2]小灯泡短路时,电压表没有示数,电流表有示数。小灯泡灯丝断了即小灯泡断路时,电压表有示数,且此时电压表测电源电压,电流表没有示数。滑动变阻器断路时电压表没有示数,电流表也没有示数,故A正确,BC错误。
故选A。
【小问3详解】
[1]此实验要测量小灯泡的额定功率,应使小灯泡两端电压等于额定电压,故调节滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视电压表的示数,使电压表的示数为小灯泡的额定电压。
[2]电流表接的量程是0~0.6A,此时的分度值是0.02A,故由丙图知,此时的电流为0.3A。
[3]灯的额定电压是3.8V,此时的额定电流是0.3A,则小灯泡额定功率为
【小问4详解】
[1]此时滑动变阻器和小灯泡串联,当滑动变阻器两端电压为2.2V时,灯两端的电压就是3.8V,故可将电压表并联在滑动变阻器的两端,并使用小量程。
[2]小灯泡和滑动变阻器串联,当灯两端电压为3.8V时,滑动变阻器两端电压,故应移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2.2V。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 一辆质量为3000kg的汽车沿着长5.4km的盘山公路匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时,耗时15min,汽车发动机的牵引力为4000N。求:
(1)汽车的行驶速度;
(2)汽车发动机牵引力做的功;
(3)汽车发动机牵引力做功的功率;
(4)汽车发动机的机械效率。(取g=10N/kg)
【答案】(1)6m/s
(2)2.16×107J
(3)2.4×104W
(4)69%
【解析】
【小问1详解】
汽车速度为
【小问2详解】
汽车发动机牵引力做的功为W=Fs=4000N×5.4×103m=2.16×107J
【小问3详解】
汽车发动机牵引力做功的功率为
【小问4详解】
汽车发动机牵引力做的功为总功,即W总=W=2.16×107J
有用功W有=Gh=mgh=3×103kg×10N/kg×500m=1.5×107J
则机械效率
21. 如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图,S为单刀双掷开关,电源电压为12 V,且保持不变,小灯泡的额定功率是6 W,电阻R的阻值为6 Ω。当开关S接“2”时,小灯泡恰好正常发光,若灯丝电阻不变,试求:
(1)小灯泡的额定电流是多少?灯丝的电阻是多少?
(2)小灯泡正常发光5 min,电流通过小灯泡做的功是多少?
(3)开关S接“1”时,电阻R的功率是多少?
【答案】(1)0.5A; 24 Ω (2) 1 800 J (3) 0.96 W
【解析】
【详解】(1)由题意可知,电源电压U=12V,当开关S接“2”时,小灯泡直接接在电源上,小灯泡恰好正常发光,
UL=U=12V,PL=P额=6W,
由P=UI可得小灯泡的额定电流:
;
由得灯丝电阻:
;
(2)小灯泡正常发光,
PL=P额=6W,
5min电流通过小灯泡做的功:
WL=PLt=6W×5×60s=1800J;
(3)开关S接“1”时,灯和电阻R串联,电路中电流:
,
电阻R的功率:
。
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