2025年江苏省无锡市惠山区中考物理三模试卷
2025-06-19
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内容正文:
2025年江苏省无锡市惠山区中考物理三模试卷
一、选择题(本题共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是正确的)
1.(2分)我国自主创新研发的新型深、远海综合科学考察船“东方红3号”成为全球最大的静音科考船,该船配有先进的声呐探测系统和静音螺旋桨,其静音螺旋桨低噪音控制指标达全球最高级别:根据以上介绍,下列说法正确的是( )
A.该船发出的噪声不能在水中传播
B.该船发出的噪声属于次声波
C.声呐探测是通过发射超声波工作的
D.该船的静音螺旋桨是在传播过程中控制噪声
2.(2分)下列说法符合实际的是( )
A.人脉搏跳动一次的时间约为0.8s
B.中学生步行上楼的功率约为1500W
C.一本苏科版物理教材重约25N
D.家用挂壁式空调正常工作时的电流约为1A
3.(2分)下面是应用人工智能做的四句诗,其中关于物态变化的分析错误的是( )
A.“雾开山露颜”,“雾开”是汽化现象
B.“露凝芳草间”,“露凝”是液化现象
C.“霜降红枫醉”,“霜降”是凝固现象
D.“冰融水潺潺”,“冰融”是熔化现象
4.(2分)关于下列光现象的描述正确的是( )
A.漫反射的光线不遵循光的反射定律
B.水中倒影说明了光的折射
C.光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的
D.平面镜成像时进入眼睛的光线是由像发出的
5.(2分)如图,中医是中国古代科学的瑰宝,下列说法正确的是( )
A.甲中“艾灸”时,闻到艾草药香是因为分子不停地做无规则运动
B.乙中“针灸”的针头做得尖是为了减小受力面积,从而减小压强
C.丙中“拔火罐”时,玻璃罐能“吸附”在皮肤上是摩擦力的作用
D.丁中“刮痧”时,皮肤温度升高是通过热传递方式改变物体内能
6.(2分)下面四幅图中,所反映的物理原理相同的两幅图是( )
A.甲和丁 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和乙
7.(2分)2024年巴黎奥运会乒乓球混合双打比赛中,中国组合孙颖莎和王楚钦以4﹣2战胜朝鲜组合获得金牌。如图所示为“莎头”组合参赛时的情景,下列说法中正确的是( )
A.乒乓球速度越大,惯性越大
B.将乒乓球竖直向上抛,到最高点时受平衡力
C.击球时,球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力
D.击球时乒乓球受到的弹力是由于球拍发生弹性形变而产生的
8.(2分)小东自制了一个简易投影仪,它主要由手电筒、内筒(一端开口,另一端可以放置胶片)、外筒(一端开口,另一端固定凸透镜)组成,内筒可嵌于外筒且能左右推动。将印有“冰墩墩”的透明胶片贴于内筒一端,打开手电筒,调整胶片、凸透镜到白墙的位置,在墙上得到清晰放大的像,如图所示。已知凸透镜的焦距是10cm。下列说法正确的是( )
A.自制投影仪能成放大的像,是因为凸透镜对光线有发散作用
B.白墙到凸透镜的距离应大于20cm
C.胶片与凸透镜的距离应小于10cm,且胶片应倒立放置
D.若要白墙上清晰的像变得更大一些,只将内筒往外拉动一些即可
9.(2分)小明分别用甲、乙两个滑轮组匀速提升物体A、B(不计绳重及摩擦)。若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是( )
A.若只增大甲匀速提升物体A的速度,甲的机械效率增大
B.若GA=GB,甲更省力
C.若GA>GB,甲的机械效率更大
D.若物体升高相同高度,乙的额外功少
10.(2分)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中(未沉底)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。根据图像信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
B.在0至t1时间段金属块上下表面所受水的压力差减小
C.在t1至t2时间段金属块所受浮力逐渐增大
D.根据数据可求出金属块的密度为2.7g/cm3
11.(2分)杆秤作为华夏国粹,曾是商品流通中的主要度量工具,它的原理和制作工艺无一不渗透着中国古代人民的智慧。如图是杆秤的示意图,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣改变其在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量为10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计。下列说法不正确的是( )
A.秤砣的质量为0.4kg
B.称2kg的荔枝,应提起C秤纽,秤砣移到离C秤纽20cm处
C.距离C点12.5cm,有两个刻度,分别为1kg和3.1kg
D.若选用秤杆粗细不一致,所标记的刻度仍是均匀的
12.(2分)图甲是一种握力计,图乙为它的工作原理图。电源两端电压为3V保持不变,握力显示表是由电流表改装而成,R1是一根长度为6cm的电阻丝(该电阻丝阻值大小与长度成正比),定值电阻R2起保护电路作用。不施加力时弹簧一端的滑片P在R1的最上端,当施加的力最大时滑片P移动到R1的最下端(弹簧的电阻不计),施加的力F与弹簧压缩量ΔL的关系如图丙所示。握力计测量范围为0~60N,电路中电流表变化范围0.1~0.6A,则下列说法正确的是( )
A.握力60N时电路中电流为0.6A
B.R2电阻为20Ω
C.R1连入电路阻值变化的范围是0~30Ω
D.当电流表示数为0.3A时,握力大小为12N
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13.(2分)“音爆云”是一种飞行奇观(如图所示),它是飞机速度接近音速时,压缩周围的空气,产生音爆。音爆声是由空气 产生的;低空音爆会对房子的玻璃造成破坏,这是因为声音能够传递 。
14.(2分)物理实践小组在做“观察水的沸腾”实验,如图1所示。水沸腾时温度计的示数如图2所示,水的沸点为 ℃;在图3所示情景中, (选填“甲”或“乙”)是沸腾时水中气泡上升的情况。
15.(2分)用钢勺和瓷勺进行实验。如图(a)所示,将钢勺和瓷勺的勺头一起放入盛有开水的烧杯中,过一会儿,用手触摸两个勺子的勺柄,会感觉到 勺的勺柄较烫手;如图(b)所示,将瓷勺的勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,火柴被点燃,由此可以说明由于瓷的 比钢差。
16.(2分)频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”,如图所示,他们用相机每隔0.5s曝光一次,拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片,则照片中AD间路程为 cm;实际小车的车长为15cm,其在AC段的平均速度为 m/s。
17.(4分)小明在探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中,提出了2个猜想。猜想1:物体动能的大小与物体的质量有关;猜想2:物体动能的大小与物体的速度有关。
为了验证猜想,小明设计了如图所示的实验。光滑斜轨道与水平直轨道平滑连接,将体积相同、质量为m和2m的两个小球分别从斜轨道上高度为2h、h处由静止释放。3次实验中,小球进入水平直轨道推动纸盒一起在水平面上运动了一段距离后停下,分别测出小球与纸盒一起运动的最大距离,由此判断出小球撞击纸盒时的动能大小。
(1)该实验中,“物体的动能”中“物体”指的是 (选填“小球”或“纸盒”);
(2)图甲、乙所示的2次实验中,小球都从相同高度处由静止释放,是为了使2次实验中小球运动到斜轨道底端时的 相同;
(3)对比图 和图丙所示的2次实验,可以验证小明的猜想 (选填“1”或“2”)是正确的。
18.(4分)如图所示是用蜡烛完成的两个光学实验。甲为小孔成像示意图,小孔成像的原理与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理 (选填“相同”或“不同”)。图乙是用蜡烛“探究凸透镜成像的规律”,当将器材按图中的位置摆放时,恰能在光屏上得到一个清晰的像(像未画出),这个像是 (选填“放大”或“缩小”)的,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)是利用该成像特点制成的;随着蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像会 (选填“向上方移动”“向下方移动”或“仍在原来的位置”)。
19.(4分)小明用托盘天平和量筒测量矿石的密度。他在调节托盘天平横梁平衡时,观察到指针如图1所示情况,将天平的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,使天平横梁平衡。将矿石标本放在调节好的天平左盘里,当天平平衡时,盘内砝码和游码在标尺上的位置如图2所示,则矿石的质量为 g。再将矿石放在装有水的量筒中,前后两次量筒的水面位置如图3所示,通过计算,矿石的密度为 g/cm3。测量结束后,小明发现50g的砝码有明显磨损,他测的矿石的密度值偏 (填“大”或“小”)。
20.(4分)如图所示,用两拇指同时压铅笔两端是为了探究压力作用效果与 大小的关系。此时左手指受到铅笔的压强为p1,右手指受到铅笔的压强为p2,则p1 p2(选填“>”、“<”或“=”)。潜水员在较深的海水中工作时要穿抗压潜水服,这是由于海水的压强随着深度的增加而 ;若不考虑海水密度的变化,则潜水员在水中下潜过程中,所受浮力 (均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
21.(3分)如图所示,将测力计左端固定在墙上,右端用细线与重为10N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,测力计保持水平。拉动小车向右做匀速直线运动,当测力计示数稳定时,木块对小车的压力大小为 N,木块所受摩擦力的方向为水平 (选填“向左”或“向右”)。若拉动小车加速运动,测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
22.(3分)如图,小华发现家中蒸蛋器在使用时会通过上方小孔喷出蒸汽,于是小心地将自制的风车放在小孔附近,成功的让风车转了起来,蒸汽推动风车时能量转化与汽油机 冲程的能量转化相同;某单缸四冲程汽油机工作时,飞轮转速为3000r/min,则其1s内对外做功 次;若缸内燃气对活塞平均推力为2000N,活塞向下运动的距离为0.05m,则功率是 W。
23.(3分)小明设计了一个身高、体重测量仪,电路如图所示。改装后的电压表、电流表的刻度分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力增大而减小,R0为定值电阻,滑片P随身高增高而上滑。体检者体重越大,电流表的示数 ,电路消耗的总电功率 ;改装后 (电压表/电流表/两者)的刻度是均匀的。
24.(3分)冬季里,小王喜欢做冻豆腐涮火锅,她买来1kg鲜豆腐,体积为800cm3,鲜豆腐的密度为 g/cm3,豆腐含水的质量占总质量的54%,将鲜豆腐冰冻后,然后化冻,让水全部流出,形成数量繁多的孔洞,豆腐整体外形不变(即总体积不变),变成了不含水分的海绵豆腐(俗称冻豆腐),海绵豆腐内所有孔洞的总体积为 cm3,海绵豆腐的实心部分密度为 g/cm3。(ρ冰=0.9×103kg/m3)
三、解答题(本题共8小题,共40分。其中26、30题应写出必要的解题过程)
25.(2分)如图所示,一束光斜射到空气和玻璃砖的交界面上,画出光经过玻璃砖并再次进入空气中的大致光路.
26.(2分)如图所示,挤压雪碧瓶使得“浮沉子”向下运动,画出此时“浮沉子”所受力的示意图。
27.(2分)如图所示,A为带开关和指示灯的三孔插座;断开开关,插座不能供电,指示灯不亮;若指示灯损坏,闭合开关后插孔仍能供电。请画出正确的连接方式。
28.(4分)扫地机器人是通过安装在其圆形身体底部的轮子与地面接触,清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘。已知机器人质量为6kg,轮子与地面的总接触面积为6×10﹣4m2,行进中受地面的摩擦力大小恒为10N,忽略灰尘质量、毛刷支撑以及气流的影响。求:
(1)该扫地机器人对地面的压强;
(2)若该扫地机器人以0.2m/s匀速前进10秒,则它克服摩擦力做功的功率。
29.(8分)为测量大气压强的数值,同学们进行了大量的实验:
(1)小华利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。
①在做好甲图实验后,小华把注射器的活塞推至底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是 ,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大如图所示时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p= Pa;
②实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值 ;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值 ;(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
③在实验评估后,他对实验进行了适当的改进,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后仍按照图乙所示的过程,慢慢的拉注射器(第一次没有盖上橡皮帽、第二次在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数分别是F1和F2。下列计算式正确且最接近真实值的是 。
A.
B.
C.
D.
(2)①小欣同学将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的直径为d;将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,如图丙所示,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落掉下,测出塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G。
②吸盘即将脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的压力大小是 ,所测大气压强的表达式是 ;
③该方法所测数值往往比实际值小一些,你认为产生这一误差的原因可能是(一条即可): 。
30.(6分)某科技小组为了比较“泡沫塑料和棉花的保温性能”,用大烧杯、小烧杯、温度计、热水等器材进行实验。把小烧杯放进大烧杯中,在两个烧杯之间塞满保温材料,将质量初温都相同的热水倒入小烧杯中,盖好插有温度计的盖子。实验装置如图所示:
(1)盖子上有水珠是因为发生了 现象;
(2)根据实验数据,在方格纸上画出了图甲装置中的热水温度与时间的图象,并描出了乙装置中的热水温度与时间的坐标点;
①请在方格纸上,将乙装置中的热水温度与时间的图象补充完整;
②根据图像可知,保温性能好的材料是 ,理由是: ;
(3)分析图象,可知当时的室温为 ;
(4)由表可知,本次实验应选用测温物质为 的温度计。
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
31.(8分)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小红利用可调电压电源、5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(30Ω,1A)、电压表和电流表、导线若干,设计了如图甲所示的电路图:
(1)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是:定值电阻 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向 (选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数保持不变;
实验序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.40
0.20
0.10
0.10
0.08
(3)小红收集的数据如表所示,实验中控制定值电阻两端电压为 V,分析表中数据,发现第 次实验的数据存在错误,反思产生的原因,回忆是某次将定值电阻的阻值由 Ω变换为错误数据点对应阻值时(实验过程并未按表中序号顺序进行,而是随机选取电阻测出数据填入表格),未调节滑片P就读取电流而造成的。根据出现的数据,求出电源的电压是 V;
(4)排除表中错误数据后,可得出结论: ;
(5)在实验中,若定值电阻两端设定的不变电压值为1.6V,要顺利完成5次实验,下列方案可行的是 。
①电源电压可重设在1.6~3.52V的范围内
②将滑动变阻器更换为“40Ω,1A”
③可在电路中再串联一个阻值为10Ω的电阻
A.①
B.②
C.①②
D.①②③
32.(8分)清代《理论骈文》一书中有这样的记载:“临卧滛足,三阴皆起于足,指寒又从足心入,濯之所以温阴,而却寒也。”小明的外婆坚持每天泡脚,表格为他家的电动足浴盆的相关参数,其内部电路可分为工作电路和控制电路两部分(如甲所示)。电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可不计,加热至40℃时,自动进入保温模式,此时电磁继电器线圈的电流达到30mA,热敏电阻Rt的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。
额定电压:220V
频率:50Hz
加热功率:2100W
保温功率:100W
最大注水量:5kg
(1)电磁铁上端为 极,处于加热状态时,继电器衔铁的触点应该与 (填“A”或“B”)相连。
(2)求R1、R2的阻值。
(3)在某次使用过程中,小明在足浴盆中加入20℃的水至最大注水量。足浴盆加热4min后进入保温模式,则加热过程中消耗的电能是多少?加热效率是多少?(c水=4.2×103J/(kg•℃))
(4)为使温度加热至40℃时,自动进入保温模式,滑动变阻器的电阻需要调到 Ω。
(5)天气寒冷想要升高足浴盆保温温度,请提出一条改进的措施 。
2025年江苏省无锡市惠山区中考物理三模试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
A
C
C
A
A
D
B
C
D
B
题号
12
答案
D
一、选择题(本题共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是正确的)
1.(2分)我国自主创新研发的新型深、远海综合科学考察船“东方红3号”成为全球最大的静音科考船,该船配有先进的声呐探测系统和静音螺旋桨,其静音螺旋桨低噪音控制指标达全球最高级别:根据以上介绍,下列说法正确的是( )
A.该船发出的噪声不能在水中传播
B.该船发出的噪声属于次声波
C.声呐探测是通过发射超声波工作的
D.该船的静音螺旋桨是在传播过程中控制噪声
【解答】解:A.噪声也是声音,可以在水中传播,故A错误;
B.该船发出的噪声人耳能够听到,不属于次声波,故B错误;
C.声呐探测是向海底发射超声波,利用的是超声波,故C正确;
D.该船的静音螺旋桨是在声源处控制噪声,故D错误。
故选:C。
2.(2分)下列说法符合实际的是( )
A.人脉搏跳动一次的时间约为0.8s
B.中学生步行上楼的功率约为1500W
C.一本苏科版物理教材重约25N
D.家用挂壁式空调正常工作时的电流约为1A
【解答】解:A.人脉搏跳动一次的时间约为0.8s,故A符合实际;
B.根据一个中学生的平均体重约500N,每层楼的高度约为3m,从一楼到三楼约为6m,爬楼的时间大约为30s,功率的公式可知P,代入计算可得,他爬楼的功率约为100W,故B不符合实际;
C.一本苏科版物理教材的质量约为250g=0.25kg,其重力G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N,故C不符合实际;
D.家用挂壁式空调的功率约为1000W,I4.5A,故D不符合实际。
故选:A。
3.(2分)下面是应用人工智能做的四句诗,其中关于物态变化的分析错误的是( )
A.“雾开山露颜”,“雾开”是汽化现象
B.“露凝芳草间”,“露凝”是液化现象
C.“霜降红枫醉”,“霜降”是凝固现象
D.“冰融水潺潺”,“冰融”是熔化现象
【解答】解:A、“雾开”是指雾由液态小水滴变为气态水蒸气,是汽化现象,故A正确,不符合题意;
B、“露凝”是空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴,附着在芳草上,属于液化现象,故B正确,不符合题意;
C、“霜降”是空气中的水蒸气在低温下直接由气态变为固态冰晶,属于凝华现象,而不是凝固现象,故C错误,符合题意;
D、“冰融”是冰由固态变为液态水,属于熔化现象,故D正确,不符合题意。
故选:C。
4.(2分)关于下列光现象的描述正确的是( )
A.漫反射的光线不遵循光的反射定律
B.水中倒影说明了光的折射
C.光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的
D.平面镜成像时进入眼睛的光线是由像发出的
【解答】解:A、漫反射的光线尽管杂乱无章,但每条光线仍然遵循光的反射定律,故A错误;
B、水中倒影是平面镜成像现象,是光的反射形成的,故B错误;
C、白光通过三棱镜时,分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,叫光的色散,说明白光是由各种色光混合而成的,故C正确;
D、平面镜成虚像,虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的,虚像不会发出光线,故D错误。
故选:C。
5.(2分)如图,中医是中国古代科学的瑰宝,下列说法正确的是( )
A.甲中“艾灸”时,闻到艾草药香是因为分子不停地做无规则运动
B.乙中“针灸”的针头做得尖是为了减小受力面积,从而减小压强
C.丙中“拔火罐”时,玻璃罐能“吸附”在皮肤上是摩擦力的作用
D.丁中“刮痧”时,皮肤温度升高是通过热传递方式改变物体内能
【解答】解:A、甲中“艾灸”时,闻到艾草药香属于扩散现象,说明分子不停地做无规则运动,故A正确;
B、乙中“针灸”的针头做得尖是为了减小受力面积,增大压强,故B错误;
C、丙中“拔火罐”时,玻璃罐能“吸附”在皮肤上是大气压的作用,故C错误;
D、丁中“刮痧”时,皮肤温度升高是通过做功的方式改变内能,故D错误。
故选:A。
6.(2分)下面四幅图中,所反映的物理原理相同的两幅图是( )
A.甲和丁 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和乙
【解答】解:图甲是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,电流的磁效应;
图乙是电动机的工作原理,通电导体在磁场中受到力的作用;
图丙是法拉弟实验,电磁感应现象;
图丁是电流通过电磁铁时,产生磁性,电流的磁效应。
综上可知,图甲和图丁的物理原理相同。
故选:A。
7.(2分)2024年巴黎奥运会乒乓球混合双打比赛中,中国组合孙颖莎和王楚钦以4﹣2战胜朝鲜组合获得金牌。如图所示为“莎头”组合参赛时的情景,下列说法中正确的是( )
A.乒乓球速度越大,惯性越大
B.将乒乓球竖直向上抛,到最高点时受平衡力
C.击球时,球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力
D.击球时乒乓球受到的弹力是由于球拍发生弹性形变而产生的
【解答】解:A、乒乓球速度变大,但其质量不变,所以惯性大小不变,故A错误;
B、将乒乓球竖直向上抛,到最高点时只受重力作用,所以受力不平衡,故B错误;
C、击球时,球拍对球的作用力等于球对球拍的作用力,二者是一对相互作用力,故C错误;
D、击球时乒乓球受到的弹力是由于球拍发生弹性形变而产生的,故D正确。
故选:D。
8.(2分)小东自制了一个简易投影仪,它主要由手电筒、内筒(一端开口,另一端可以放置胶片)、外筒(一端开口,另一端固定凸透镜)组成,内筒可嵌于外筒且能左右推动。将印有“冰墩墩”的透明胶片贴于内筒一端,打开手电筒,调整胶片、凸透镜到白墙的位置,在墙上得到清晰放大的像,如图所示。已知凸透镜的焦距是10cm。下列说法正确的是( )
A.自制投影仪能成放大的像,是因为凸透镜对光线有发散作用
B.白墙到凸透镜的距离应大于20cm
C.胶片与凸透镜的距离应小于10cm,且胶片应倒立放置
D.若要白墙上清晰的像变得更大一些,只将内筒往外拉动一些即可
【解答】解:A、自制投影仪能成放大的像,是因为凸透镜对光线有会聚作用,故A错误;
B、结合凸透镜成像的规律,此时的物距小于像距,成倒立的放大的实像,成像原理与投影仪相同,此时的物距应该在一倍焦距和二倍焦距之间,所以胶片与透镜的距离小于20cm,凸透镜与白墙的距离大于20cm,故B正确;
C、因为凸透镜的焦距f=10cm,当10m<u<20cm,才能成倒立放大的实像,并且胶片应倒立在凸透镜前,才能看到正立的像,这个实验的原理与投影仪的原理相同,故C错误;
D、若要白墙上清晰的像变得更大一些,根据凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大可知,将胶片靠近凸透镜,故D错误。
故选:B。
9.(2分)小明分别用甲、乙两个滑轮组匀速提升物体A、B(不计绳重及摩擦)。若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是( )
A.若只增大甲匀速提升物体A的速度,甲的机械效率增大
B.若GA=GB,甲更省力
C.若GA>GB,甲的机械效率更大
D.若物体升高相同高度,乙的额外功少
【解答】解:A.滑轮组的机械效率η%100%,与速度大小无关,故A错误;
B.若GA= GB,根据题图可知,甲滑轮组绳子承重股数为n甲=3,乙滑轮组绳子承重股数为n乙=2,不计绳重和摩擦,
根据F(G物+G动),甲中绳子受到的拉力为F甲(G物+G动),乙中绳子受到的拉力为F乙(G物+G动),因此F甲>F乙,故乙更省力,故B错误;
C.由滑轮组的机械效率η可以看出,动滑轮重力相同,提升的物体重力越大机械效率越高,所以,若GA>GB,甲的机械效率更大,故C正确;
D.由于不计绳重和摩擦,因此两滑轮组克服动滑轮重力所做的功为额外功,因为物体和动滑轮的质量相同,重力相同,且上升相同的高度,因此两滑轮组做的额外功相同,故D错误。
故选:C。
10.(2分)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中(未沉底)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。根据图像信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
B.在0至t1时间段金属块上下表面所受水的压力差减小
C.在t1至t2时间段金属块所受浮力逐渐增大
D.根据数据可求出金属块的密度为2.7g/cm3
【解答】解:AB、在0至t1时间段,金属块受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力作用,由于重力和拉力不变,根据F浮=G﹣F拉可知,金属块所受浮力不变,根据F浮=F下﹣F上可知,金属块上下表面所受水的压力差不变,故B错误;
根据F浮=ρ液gV排可知,金属块排开水的体积不变,即此时间段金属块浸没在水中,
当金属块完全露出液面时,金属块不受浮力作用,此时拉力等于重力,即为t2至t3时间段,
所以金属块的重力:G=54N,故A错误;
C、在t1至t2时间段,拉力逐渐增大,根据F浮=G﹣F拉可知,金属块所受浮力逐渐减小,故C错误;
D、在0至t1时间段,浸没在水中时,金属块受到的浮力:F浮=G﹣F示=54N﹣34N=20N,
根据F浮=ρ液gV排可得,金属块的体积:
V=V排2×10﹣3m3,
根据G=mg=ρVg可得,金属块的密度:
ρ2.7×103kg/m3=2.7g/cm3,故D正确。
故选:D。
11.(2分)杆秤作为华夏国粹,曾是商品流通中的主要度量工具,它的原理和制作工艺无一不渗透着中国古代人民的智慧。如图是杆秤的示意图,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣改变其在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量为10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计。下列说法不正确的是( )
A.秤砣的质量为0.4kg
B.称2kg的荔枝,应提起C秤纽,秤砣移到离C秤纽20cm处
C.距离C点12.5cm,有两个刻度,分别为1kg和3.1kg
D.若选用秤杆粗细不一致,所标记的刻度仍是均匀的
【解答】解:
A、当提着B处秤纽、秤砣挂在D点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时,秤杆可以在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件可得GA×AB=G秤砣×BD,由G=mg可得mAg×AB=m秤砣g×BD,则m秤砣0.4kg,故A正确;
B、当提起C处秤纽时,根据杠杆的平衡条件可列式:G×AC=G秤砣×CE,由G=mg可得mg×AC=m秤砣g×CE,称2kg的荔枝,25cm,故B错误;
C、当提起B处秤纽时,阻力臂为AB=2cm,动力臂BD′=3cm+12.5cm=15.5cm,
根据杠杆的平衡条件可列式:G×AB=G秤砣×BD′,由G=mg可得mg×AB=m秤砣g×BD′,
则m3.1kg,
当提起C处秤纽时,阻力臂为AC=AB+BC=2cm+3cm=5cm,动力臂CD′=12.5cm,
根据杠杆的平衡条件可列式:G×AC=G秤砣×CD′,由G=mg可得mg×AC=m秤砣g•×CD′,
则m1kg,故C正确;
D、秤杆粗细不均匀,则上面的刻度是均匀的,故D正确。
故选:B。
12.(2分)图甲是一种握力计,图乙为它的工作原理图。电源两端电压为3V保持不变,握力显示表是由电流表改装而成,R1是一根长度为6cm的电阻丝(该电阻丝阻值大小与长度成正比),定值电阻R2起保护电路作用。不施加力时弹簧一端的滑片P在R1的最上端,当施加的力最大时滑片P移动到R1的最下端(弹簧的电阻不计),施加的力F与弹簧压缩量ΔL的关系如图丙所示。握力计测量范围为0~60N,电路中电流表变化范围0.1~0.6A,则下列说法正确的是( )
A.握力60N时电路中电流为0.6A
B.R2电阻为20Ω
C.R1连入电路阻值变化的范围是0~30Ω
D.当电流表示数为0.3A时,握力大小为12N
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
A、握力为60N时,滑片P移动到R1的最下端,R1接入电路中的电阻最大,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,
由电路中电流表变化范围0.1~0.6A可知,电路中的电流I1=0.1A,故A错误;
B、不施加力时弹簧一端的滑片P在R1的最上端,其接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,
由电路中电流表变化范围0.1~0.6A可知,电路中的电流I2=0.6A,
由I可得,R2电阻:R25Ω,故B错误;
C、握力为60N时,电路的总电阻:
R30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R1的最大阻值:
R1=R﹣R2=30Ω﹣5Ω=25Ω,
即R1连入电路阻值变化的范围是0~25Ω,故C错误;
D、当电流表示数为0.3A时,电路中的总电阻:
R′10Ω,
此时变阻器接入电路中的电阻:
R1′=R′﹣R2=10Ω﹣5Ω=5Ω,
因R1是一根长度为6cm的电阻丝(该电阻丝阻值大小与长度成正比),
所以,电阻丝接入电路中的长度即弹簧的压缩量:
ΔL6cm=1.2cm,
由图丙可知,F与ΔL成正比,
所以,,
解得:F=12N,即此时的握力为12N,故D正确。
故选:D。
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13.(2分)“音爆云”是一种飞行奇观(如图所示),它是飞机速度接近音速时,压缩周围的空气,产生音爆。音爆声是由空气 振动 产生的;低空音爆会对房子的玻璃造成破坏,这是因为声音能够传递 能量 。
【解答】解:声音是由物体的振动产生的,音爆声是由空气振动产生的;声能传递信息和能量,低空音爆会对房子的玻璃造成破坏,这是因为声音能够传递能量,振碎玻璃。
故答案为:振动;能量。
14.(2分)物理实践小组在做“观察水的沸腾”实验,如图1所示。水沸腾时温度计的示数如图2所示,水的沸点为 98 ℃;在图3所示情景中, 甲 (选填“甲”或“乙”)是沸腾时水中气泡上升的情况。
【解答】解:温度计的示数如图2所示,温度计分度值为1℃,示数为98℃,所以此时水的沸点为98℃;
因沸腾时,有大量气泡产生,气泡在上升过程中体积逐渐增大,故如图3,其中甲是沸腾时水中气泡上升的情况。
故答案为:98;甲。
15.(2分)用钢勺和瓷勺进行实验。如图(a)所示,将钢勺和瓷勺的勺头一起放入盛有开水的烧杯中,过一会儿,用手触摸两个勺子的勺柄,会感觉到 钢 勺的勺柄较烫手;如图(b)所示,将瓷勺的勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,火柴被点燃,由此可以说明由于瓷的 导热性 比钢差。
【解答】解:钢是金属材料,属于热的良导体,导热性能好,将钢勺和瓷勺的勺头放入开水中,钢勺能较快地将热量从勺头传递到勺柄,所以钢勺的勺柄较烫手。而瓷的导热性比钢差,是热的不良导体,但在酒精灯火焰上加热一段时间后,瓷勺勺头积累了足够热量,也能使火柴点燃。
故答案为:钢;导热性。
16.(2分)频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”,如图所示,他们用相机每隔0.5s曝光一次,拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片,则照片中AD间路程为 7.50 cm;实际小车的车长为15cm,其在AC段的平均速度为 0.6 m/s。
【解答】解:(1)由图可知,小车从A点到D点的路程sAD=8.00cm﹣0.50cm=7.50cm;
(2)相机每隔0.5s曝光一次,由图可知小车从A点运动到C点所用时间tAC=1s;小车从A点到C点的路程sAC=8.00cm﹣4.00cm=4.00cm;
由于实际小车的车长为15cm,则实际从A点到C点的路程为s=4×15cm=60cm,
小车在AC段的平均速度vAC60cm/s=0.6m/s。
故答案为:7.50;0.6。
17.(4分)小明在探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中,提出了2个猜想。猜想1:物体动能的大小与物体的质量有关;猜想2:物体动能的大小与物体的速度有关。
为了验证猜想,小明设计了如图所示的实验。光滑斜轨道与水平直轨道平滑连接,将体积相同、质量为m和2m的两个小球分别从斜轨道上高度为2h、h处由静止释放。3次实验中,小球进入水平直轨道推动纸盒一起在水平面上运动了一段距离后停下,分别测出小球与纸盒一起运动的最大距离,由此判断出小球撞击纸盒时的动能大小。
(1)该实验中,“物体的动能”中“物体”指的是 小球 (选填“小球”或“纸盒”);
(2)图甲、乙所示的2次实验中,小球都从相同高度处由静止释放,是为了使2次实验中小球运动到斜轨道底端时的 速度 相同;
(3)对比图 甲 和图丙所示的2次实验,可以验证小明的猜想 2 (选填“1”或“2”)是正确的。
【解答】解:(1)该实验中,探究的是小球撞击木块时的动能,故“物体的动能”中“物体”指的是小球;
(2)图甲、乙所示情景,小球的质量不同,从同一高度下落,撞击木块时的速度相同;
(3)探究物体的动能大小与物体的运动速度有关时,应控制小球的质量相同,速度不同,所以应使质量相同的小球从斜面的不同高度由静止滚下,图甲、丙中控制了物体的质量相同,故探究的是动能大小与速度的关系,故可以验证小明的猜想2是正确的。
故答案为:(1)小球;(2)速度;(3)甲;2。
18.(4分)如图所示是用蜡烛完成的两个光学实验。甲为小孔成像示意图,小孔成像的原理与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理 不同 (选填“相同”或“不同”)。图乙是用蜡烛“探究凸透镜成像的规律”,当将器材按图中的位置摆放时,恰能在光屏上得到一个清晰的像(像未画出),这个像是 放大 (选填“放大”或“缩小”)的,生活中的 投影仪 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)是利用该成像特点制成的;随着蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像会 向上方移动 (选填“向上方移动”“向下方移动”或“仍在原来的位置”)。
【解答】解:小孔成像是利用光的直线传播的原理,“潭清疑水浅”中“水浅”是光的折射形成的,因此两者形成原理不同;
由图乙得,物距小于像距,此时凸透镜成的像是倒立、放大的实像。生活中的投影仪是利用该成像特点制成的;
乙图中随着蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,烛焰在光屏上的像会向上方移动。
故答案为:不同;放大;投影仪;向上方移动。
19.(4分)小明用托盘天平和量筒测量矿石的密度。他在调节托盘天平横梁平衡时,观察到指针如图1所示情况,将天平的平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)移动,使天平横梁平衡。将矿石标本放在调节好的天平左盘里,当天平平衡时,盘内砝码和游码在标尺上的位置如图2所示,则矿石的质量为 73.4 g。再将矿石放在装有水的量筒中,前后两次量筒的水面位置如图3所示,通过计算,矿石的密度为 3.67 g/cm3。测量结束后,小明发现50g的砝码有明显磨损,他测的矿石的密度值偏 大 (填“大”或“小”)。
【解答】解:由图1可知,指针偏向分度盘的右侧,应向左移动平衡螺母,使天平平衡;
由图2可知,矿石的质量:m=50g+20g+3.4g=73.4g;矿石体积:V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3;则矿石的密度:ρ3.67g/cm3;
50g的砝码有明显磨损,说明测量值比真实值偏大,则矿石的密度值偏大。
故答案为:左;73.4;3.67;大。
20.(4分)如图所示,用两拇指同时压铅笔两端是为了探究压力作用效果与 受力面积 大小的关系。此时左手指受到铅笔的压强为p1,右手指受到铅笔的压强为p2,则p1 > p2(选填“>”、“<”或“=”)。潜水员在较深的海水中工作时要穿抗压潜水服,这是由于海水的压强随着深度的增加而 增大 ;若不考虑海水密度的变化,则潜水员在水中下潜过程中,所受浮力 不变 (均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【解答】解:(1)甲图两手指对铅笔的压力是一对平衡力,大小相等,受力面积不同,故可以探究压力作用效果与受力面积的关系;两拇指同时压同一个物体——铅笔两端,两手指施加的力的是相同的,根据物理间力的作用是相互的,两手指受到的压力F1和F2就是相等的,由图可知,左边手指的受力面积比较小,根据p可知,左边手指受到的压强比较大,即p1>p2;
(2)由于潜水员下潜时深度逐渐增大,根据p=ρgh可知,海水的压强逐渐增大,所以在较深的海水中工作时要穿抗压潜水服;
当潜水员没入水中后,排开液体的体积不变,液体密度不变,根据F浮=G排=ρ液gV排可知,受到的浮力不变。
故答案为:受力面积;>;增大;不变。
21.(3分)如图所示,将测力计左端固定在墙上,右端用细线与重为10N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,测力计保持水平。拉动小车向右做匀速直线运动,当测力计示数稳定时,木块对小车的压力大小为 10 N,木块所受摩擦力的方向为水平 向右 (选填“向左”或“向右”)。若拉动小车加速运动,测力计的示数将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:测力计保持水平。拉动小车向右做匀速直线运动时,木块竖直方向受到的合力为0,木块的重力和小车对木块的支持力,二力符合二力平衡的条件,因此二力是一对平衡力,大小为10N;
木块对小车的压力和小车对木块的支持力,二力符合相互作用力的条件,因此二力是一对相互作用力,大小为10N;
木块相对地面的位置没有发生改变,处于静止状态,水平方向受到的力为平衡力;小车向右运动,由于木块相对于木板向左运动,受到水平向右的滑动摩擦力;
当拉动木板向左做加速运动时,木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,受到的摩擦力不变。
故答案为:10;向右;不变。
22.(3分)如图,小华发现家中蒸蛋器在使用时会通过上方小孔喷出蒸汽,于是小心地将自制的风车放在小孔附近,成功的让风车转了起来,蒸汽推动风车时能量转化与汽油机 做功 冲程的能量转化相同;某单缸四冲程汽油机工作时,飞轮转速为3000r/min,则其1s内对外做功 25 次;若缸内燃气对活塞平均推力为2000N,活塞向下运动的距离为0.05m,则功率是 2.5×103 W。
【解答】解:(1)高温的水蒸气推动风车转动,将水蒸气的内能转化成了风车的机械能;
汽油机的做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能,燃气的内能减小,所以水蒸气推动风车的能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同;
(2)四冲程汽油机飞轮转速3000r/min=50r/s,即汽油机飞轮每秒转50圈,
由于四冲程内燃机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以1s内该汽油机对外做功25次;
(3)汽缸内燃气推动活塞一次所做的功:W=Fs=2000N×0.05m=100J,
由于1s内该汽油机对外做功25次,则做功一次所用的时间ts,
汽油机的功率:P2.5×103W。
故答案为:做功;25;2.5×103。
23.(3分)小明设计了一个身高、体重测量仪,电路如图所示。改装后的电压表、电流表的刻度分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力增大而减小,R0为定值电阻,滑片P随身高增高而上滑。体检者体重越大,电流表的示数 越大 ,电路消耗的总电功率 越大 ;改装后 电压表 (电压表/电流表/两者)的刻度是均匀的。
【解答】解:由电路图可知,R与R0并联,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测压敏电阻所在支路的电流,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,人的身高变化即滑片移动时,R0接入电路中的电阻不变,通过R0的电流不变,根据U=IR可知,电压表的示数与电压表并联部分的电阻的大小成正比,所以将电压表改装成的身高测量仪的刻度是均匀的;当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻的阻值随压力增大而减小可知,R的阻值越小,由I可知,通过R的电流变大,即电流表的示数变大;根据并联电路电流规律可知,电路总电流变大,由P=UI,电源电压不变,总电流变大,总功率变大。
故答案为:越大;越大;电压表。
24.(3分)冬季里,小王喜欢做冻豆腐涮火锅,她买来1kg鲜豆腐,体积为800cm3,鲜豆腐的密度为 1.25 g/cm3,豆腐含水的质量占总质量的54%,将鲜豆腐冰冻后,然后化冻,让水全部流出,形成数量繁多的孔洞,豆腐整体外形不变(即总体积不变),变成了不含水分的海绵豆腐(俗称冻豆腐),海绵豆腐内所有孔洞的总体积为 600 cm3,海绵豆腐的实心部分密度为 2.3 g/cm3。(ρ冰=0.9×103kg/m3)
【解答】解:(1)鲜豆腐的密度:
ρ11.25g/cm3;
(2)豆腐含水的质量:
m水=m1×54%=1000g×54%=540g,
因水结冰后质量不变,则:m冰=m水=540g,
根据ρ可得,鲜豆腐冰冻后冰的体积即海绵豆腐内所有孔洞的总体积:
V孔洞=V冰600cm3;
(3)海绵豆腐的实心部分质量:
m2=m1﹣m水=1000g﹣540g=460g,
因鲜豆腐冰冻后,豆腐整体外形不变,
所以,海绵豆腐的实心部分体积:
V2=V1﹣V孔洞=800cm3﹣600cm3=200cm3,
海绵豆腐的实心部分密度:
ρ22.3g/cm3。
故答案为:1.25;600;2.3。
三、解答题(本题共8小题,共40分。其中26、30题应写出必要的解题过程)
25.(2分)如图所示,一束光斜射到空气和玻璃砖的交界面上,画出光经过玻璃砖并再次进入空气中的大致光路.
【解答】解:先画出法线,当光从空气斜射入玻璃时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角。
当光从玻璃斜射入空气时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角。据此完成光路图,如下图所示:
26.(2分)如图所示,挤压雪碧瓶使得“浮沉子”向下运动,画出此时“浮沉子”所受力的示意图。
【解答】解:挤压雪碧瓶,瓶内空气被压缩,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉,所以浮沉子受到的重力G大于浮力F浮。由浮沉子重心竖直向下、竖直向上画有向线段,分别用G和F浮表示,表示重力的线段较长。如图所示:
27.(2分)如图所示,A为带开关和指示灯的三孔插座;断开开关,插座不能供电,指示灯不亮;若指示灯损坏,闭合开关后插孔仍能供电。请画出正确的连接方式。
【解答】解:由题意可知,开关断开时指示灯不亮,插孔不能提供工作电压;开关闭合时指示灯亮,插孔能提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压,说明两者是并联,且都由开关来控制;三孔插座采用“左零右火上地”的接法。如图所示:
28.(4分)扫地机器人是通过安装在其圆形身体底部的轮子与地面接触,清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘。已知机器人质量为6kg,轮子与地面的总接触面积为6×10﹣4m2,行进中受地面的摩擦力大小恒为10N,忽略灰尘质量、毛刷支撑以及气流的影响。求:
(1)该扫地机器人对地面的压强;
(2)若该扫地机器人以0.2m/s匀速前进10秒,则它克服摩擦力做功的功率。
【解答】解:(1)该扫地机器人所受重力G=mg=6kg×10N/kg=60N;
该扫地机器人对地面的压力F压=G=60N,
该扫地机器人对地面的压强为:
p1×105Pa;
(2)若该扫地机器人以0.2m/s匀速前进,则F=f=10N,根据PFv可知它克服摩擦力做功的功率为:
P=Fv=10N×0.2m/s=2W。
答:(1)该扫地机器人对地面的压强为1×105Pa;
(2)若该扫地机器人以0.2m/s匀速前进,则它克服摩擦力做功的功率为2W。
29.(8分)为测量大气压强的数值,同学们进行了大量的实验:
(1)小华利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。
①在做好甲图实验后,小华把注射器的活塞推至底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是 排尽注射器中的空气 ,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大如图所示时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p= 1.08×105 Pa;
②实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值 偏小 ;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值 偏大 ;(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
③在实验评估后,他对实验进行了适当的改进,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后仍按照图乙所示的过程,慢慢的拉注射器(第一次没有盖上橡皮帽、第二次在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数分别是F1和F2。下列计算式正确且最接近真实值的是 C 。
A.
B.
C.
D.
(2)①小欣同学将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的直径为d;将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,如图丙所示,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落掉下,测出塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G。
②吸盘即将脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的压力大小是 G ,所测大气压强的表达式是 ;
③该方法所测数值往往比实际值小一些,你认为产生这一误差的原因可能是(一条即可): 挤压吸盘时,吸盘内的空气没有完全都被挤出(或吸盘的气密性不好;实验过程中有外部空气进入吸盘;吸盘脱离玻璃板前面积有所减小等) 。
【解答】解(1)①实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气,使注射器密封;由图甲可知,注射器的刻度部分长为L=8.00cm﹣2.00cm=6.00cm,其容积为V=4.5mL=4.5cm3,则注射器活塞的横截面积为:
S0.75cm2;
小华把注射器的活塞推至底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,瓶内可认为是真空,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到f=8.1N时,注射器中的活塞刚开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,大气对活塞产生的压力F=pS=f=8.1N,
所以大气压为:
p1.08×105Pa;
②实验时若注射器内空气没有排尽,大气压等于注射器内压强加上拉力产生的压强,这样会使得测得的大气压值偏小;
拉动活塞时,活塞与注射器内壁间的摩擦较大,则测得的拉力F变大,这会造成最终测量的结果偏大;
③丙图没有盖上橡皮帽,刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数F1反映的是活塞与筒壁的摩擦力大小,
丁图在排尽空气后盖上了橡皮帽,刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数是F2反映的是活塞与筒壁的
摩擦力F1+大气的压力F2大,
所以,大气对活塞产生的压力F2大实际为F2﹣F1,
代入压强公式pL,故选项C符合题意。
故选:C。
(2)④吸盘脱离玻璃板时,小桶对吸盘的拉力(桶和细砂的重力)等于大气压对吸盘的压力,即P大气S=G,
所以大气压强p大气;
⑤实验产生的误差主要是因为实验过程并不如原理分析中那么理想化,如:挤压吸盘时,吸盘内的空气没有完全都被挤出;(或吸盘的气密性不好;实验过程中有外部空气进入吸盘;吸盘脱离玻璃板前面积有所减小等)合理即可。
故答案为:(1)①排尽注射器中的空气;1.08×105;②偏小;偏大;③C;
(2)④G;; ⑤挤压吸盘时,吸盘内的空气没有完全都被挤出(或吸盘的气密性不好;实验过程中有外部空气进入吸盘;吸盘脱离玻璃板前面积有所减小等)。
30.(6分)某科技小组为了比较“泡沫塑料和棉花的保温性能”,用大烧杯、小烧杯、温度计、热水等器材进行实验。把小烧杯放进大烧杯中,在两个烧杯之间塞满保温材料,将质量初温都相同的热水倒入小烧杯中,盖好插有温度计的盖子。实验装置如图所示:
(1)盖子上有水珠是因为发生了 液化 现象;
(2)根据实验数据,在方格纸上画出了图甲装置中的热水温度与时间的图象,并描出了乙装置中的热水温度与时间的坐标点;
①请在方格纸上,将乙装置中的热水温度与时间的图象补充完整;
②根据图像可知,保温性能好的材料是 泡沫塑料 ,理由是: 降低相同的温度,装置甲的用时更长 ;
(3)分析图象,可知当时的室温为 20℃ ;
(4)由表可知,本次实验应选用测温物质为 水银 的温度计。
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
【解答】解:(1)盖子上有水珠是水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象;
(2)①描点作图如下:
;
②由图象可知,在相同时间内,装置甲中的热水温度降低的慢,因此泡沫塑料材料保温效果好;
(3)由图象可知,当温度降到20℃时,温度不再变化,所以室温为20℃;
(4)由图中数据可知,热水的初温为80℃,所以测温物质的沸点应高于80℃,由表格可知,本次实验应选用测温物质为水银。
故答案为:(1)液化;(2)①见解答图;②泡沫塑料;降低相同的温度,装置甲的用时更长;(3)20℃;(4)水银。
31.(8分)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小红利用可调电压电源、5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(30Ω,1A)、电压表和电流表、导线若干,设计了如图甲所示的电路图:
(1)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是:定值电阻 断路 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向 右 (选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数保持不变;
实验序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.40
0.20
0.10
0.10
0.08
(3)小红收集的数据如表所示,实验中控制定值电阻两端电压为 2 V,分析表中数据,发现第 3 次实验的数据存在错误,反思产生的原因,回忆是某次将定值电阻的阻值由 25 Ω变换为错误数据点对应阻值时(实验过程并未按表中序号顺序进行,而是随机选取电阻测出数据填入表格),未调节滑片P就读取电流而造成的。根据出现的数据,求出电源的电压是 4 V;
(4)排除表中错误数据后,可得出结论: 当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 ;
(5)在实验中,若定值电阻两端设定的不变电压值为1.6V,要顺利完成5次实验,下列方案可行的是 C 。
①电源电压可重设在1.6~3.52V的范围内
②将滑动变阻器更换为“40Ω,1A”
③可在电路中再串联一个阻值为10Ω的电阻
A.①
B.②
C.①②
D.①②③
【解答】解:(1)闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,并接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障原因是:定值电阻断路。
(2)实验中,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器阻值,故应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向右滑动,使电压表示数保持不变。
(3)研究电流与电阻关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,由表中数据知
UV=IR=5Ω×0.40A=10Ω×0.20A=20Ω×0.10A=25Ω×0.08A=2V,
第3次数据15Ω×0.10A=1.5V,
与其他数据电流与电阻的乘积不相等,没有保持电压不变,存在错误。
因电源电压U一定,电压表示数(2V)一定,由串联电路电压的规律,滑动变阻器的电压也是一定的,
故滑动变阻器的电压与定值电阻的电压之比为一定值,由分压原理,定值电阻越大,滑动变阻器连入电路的电阻越大;
第3次实验,正确操作时,电流应为
I30.13A>0.10A
故滑动变阻器连入的电阻应比正常情况下大,故只有可能是第4、5次(定值电阻分别为20Ω和25Ω)实验时未调节滑片P就读取电流而造成的,
若是第4次未调节滑片P就读取电流而造成的,则根据欧姆定律,第3次的电流与第4次的电流不应该相同,而表格中数据都是0.10A,故第4次不符合题意,应是第5次未调节滑片P就读取电流而造成的,即将定值电阻的阻值由25Ω变换为错误数据点对应阻值时,未调节滑片P就读取电流而造成的;
根据欧姆定律和串联电路电压的规律,由电源电压不变有:
I3R滑+U3=I5R滑+U5
0.1A×R滑+1.5V=0.08A×R滑+2V
解之
R滑=25Ω
则电源电压为:U=0.1A×25Ω+1.5V=4V
(4)分析表中数据可知,电流与电阻的乘积都为
5Ω×0.40A=10Ω×0.20A=20Ω×0.10A=25Ω×0.08A=2V,
可以得到的结论是:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(5)①②实验遇到的问题是,测25Ω的电阻时,根据串联电路的分压规律可知:
则被测电阻最小的电压为4V1.82V,降低电源电压和增大滑动变阻器可解决:降低电源电压,1.6V,则U=3.52V,滑动变阻器为0,电源电压1.6V适用;增大滑动变阻器,4V1.6V,R滑=37.5Ω<40Ω,故①②满足条件;
③测5Ω电阻保持1.6V,电流需为0.32A,串联10Ω时,测5Ω电阻时电路最小总电阻为15欧,电源电压为4V,即最大电流只有0.27A,故不满足条件,故选:C。
故答案为:(1)断路;(2)右;(3)2;3;25;4;(4)当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)C。
32.(8分)清代《理论骈文》一书中有这样的记载:“临卧滛足,三阴皆起于足,指寒又从足心入,濯之所以温阴,而却寒也。”小明的外婆坚持每天泡脚,表格为他家的电动足浴盆的相关参数,其内部电路可分为工作电路和控制电路两部分(如甲所示)。电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可不计,加热至40℃时,自动进入保温模式,此时电磁继电器线圈的电流达到30mA,热敏电阻Rt的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。
额定电压:220V
频率:50Hz
加热功率:2100W
保温功率:100W
最大注水量:5kg
(1)电磁铁上端为 N 极,处于加热状态时,继电器衔铁的触点应该与 B (填“A”或“B”)相连。
(2)求R1、R2的阻值。
(3)在某次使用过程中,小明在足浴盆中加入20℃的水至最大注水量。足浴盆加热4min后进入保温模式,则加热过程中消耗的电能是多少?加热效率是多少?(c水=4.2×103J/(kg•℃))
(4)为使温度加热至40℃时,自动进入保温模式,滑动变阻器的电阻需要调到 160 Ω。
(5)天气寒冷想要升高足浴盆保温温度,请提出一条改进的措施 需要减小滑动变阻器R的阻值或提高控制电路电源电压 。
【解答】解:(1)通电时的电流从上端流入,由安培定则可知电磁铁的上端为N极;
电磁继电器的衔铁被弹起时,工作电路为R1的简单电路;电磁继电器的衔铁被吸下与触点B相连时,工作电路中R1与R2并联,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,工作电路的总电阻最大,被吸下时工作电路的总电阻最小,
由P可知,电压一定时,衔铁被弹起时衔铁被吸下时工作电路的总功率最小,处于保温状态,
反之,衔铁被吸下时工作电路的总功率最大,处于加热状态;
(2)由P可得,R1的阻值:
R1484Ω;
因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以加热时R2的电功率:P2=P加热﹣P保温=2100W﹣100W=2000W,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由P可得,R2的阻值:
R224.2Ω;
(3)在足浴盆中加入20℃的水至最大注水量。足浴盆加热4min后进入保温模式,吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(40℃﹣20℃)=4.2×105J;
加热时间为4min,由P可得,消耗的电能:
W=P加热t=2100W×4×60s=5.04×105J;
加热效率:
η100%100%≈83.3%;
(4)为使温度加热至40℃时,自动进入保温模式,通过电磁继电器线圈的电流达到I=30mA=0.03A,
由I可得,控制电路的总电阻:
R总200Ω,
由图丙可知,40℃时热敏电阻Rx的阻值为40Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路的电阻:R滑=R总﹣Rx=200Ω﹣40Ω=160Ω。
(5)天气寒冷想要升高足浴盆保温温度,控制电路工作电流不变,控制电路的总电阻不变,由图乙可知Rx变大,所以需减小滑动变阻器的阻值。
故答案为:(1)N;B;
(2)R1的阻值为484Ω、R2的阻值为24.2Ω;
(3)加热过程中消耗的电能是5.04×105J;加热效率是83.3%;
(4)160;
(5)需要减小滑动变阻器R的阻值或提高控制电路电源电压。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/6/19 11:32:08;用户:白玮龙;邮箱:2548256485@qq.com;学号:19601098
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