内容正文:
2025年春季期第一次初中学业水平适应性检测
物理
(考试时间:90分钟满分:100分)
注意:本试卷分为试题卷和答题卡两部分,答案一律写在答题卡上,在本试题卷上作答无效;考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题共38分)
一、选择题(每小题3分,共30分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对得3分,选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1. 在物理学中,力的单位是( )
A. B. C. m D.
2. 用钢琴和二胡来进行演奏,它们演奏出来的乐曲不可能具有相同的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
3. “冰雪消融”对应的物态变化是( )
A 熔化 B. 凝固 C. 汽化 D. 凝华
4. 如图所示,日晷是我国古代的一种计时工具,它的计时原理利用的是( )
A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
5. 当前,智能汽车上搭载的芯片越来越多,制造芯片的核心材料是( )
A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 超导体
6. 如图所示,运载火箭在加速升空过程中,下列说法正确的是( )
A. 动能减小 B. 重力势能减小
C. 机械能不变 D. 机械能增大
7. 在正常工作的家庭电路中,为了安全且快速地分辨出火线和零线,应选用的工具是( )
A. 电压表 B. 电能表 C. 试电笔 D. 螺丝刀
8. 如图所示,正在2025年春节联欢晚会跳舞的机器人,其动力来源主要是( )
A. 电能 B. 风能 C. 光能 D. 核能
9. 在飞机模型大赛中,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,为我国古人抬起巨木劳动情境示意图,其蕴含的物理学原理是( )
A 惯性 B. 浮力
C. 杠杆平衡 D. 二力平衡
二、多项选择题(每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11. 下列数据中接近生活实际的是( )
A. 教室门的高度约为2m
B. 人正常步行平均速度约为5m/s
C. 我们正常呼吸一次的时间约为
D. 在高铁上行驶的列车的最大速度约为350km/h
12. 如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器的 滑片在最上端,称量时,滑片向下滑动。闭合开关, 当秤台上小车的质量增大时,则( )
A. 电压表的示数减小
B. 电压表的示数增大
C. 电流表的示数不变
D. 电流表的示数增大
第II卷(非选择题共62分)
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
13. 宋代诗人陆游的诗“花气袭人知骤暖”蕴含的科学道理是:当______升高时,花香分子做无规则______更加剧烈,使人闻到浓浓的花气。
14. 我国的北斗卫星定位系统是通过______向地面传递信息的;太阳能电池可以将太阳能转化为______能供我们使用。
15. 共享充电宝是时下比较流行的共享产品。如图所示,充电柜中的8个充电宝之间是 ___________ (选填“串联”或“并联”)关系;当用户将其归还至充电柜中时,充电宝相当于电路中的 ___________ (选填“电源”或“用电器”)。
16. 在水平地面上,小明用力沿水平方向推着重为的箱子匀速前进了, 用时。 在这个过程中,箱子运动的速度为______, 箱子所受重力做功为______。
17. 如图所示,给此装置接通电源后,可用其来研究______的热效应;若通过的电流为, 其通电时间为1min, 则产生的热量为______。
18. 如图1所示,甲、乙两个实心物体静止在水平地面上,其中甲为底面积为0.25m2、高2m的均匀柱状体,乙为边长为1m,密度为2×103kg/m3的正方体,当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳地放在乙物体上时,甲、乙对地面的压强随截取的长度x的变化如图2所示,则_____(选填“a”或“b”)图象代表甲的压强随截取的长度x的变化,图2中p1:p2=_____.
四、作图题(本大题共1小题,共6分。)
19.
(1)一盏灯笼被风吹得向左偏,请在图甲中画出灯笼所受重力的示意图;(点表示灯笼的重心)
(2)请在图乙中根据折射光线画出对应的入射光线;
(3)请在图丙括号内标出小磁针右端的磁极,同时在点用箭头画出磁感线的方向。
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共25分。)
20. 小明利用如图所示的器材“探究平面镜成像特点”。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,如果有厚和厚的两块玻璃板,应选择______厚的玻璃板做实验。
(2)为了使实验效果更明显,应在较______(选填“暗”或“亮”)的环境下进行实验。
(3)实验中为了比较像和物的大小关系,小明拿另一支大小相同且______(选填“需要”或“不需要”)点燃的B在玻璃板后面移动,人眼一直在______(选填“E”或“F”侧观察,直到看上去蜡烛B 跟蜡烛A的像完全重合。
(4)物理实验中经常需要多次测量,下列实验中与本实验多次测量的目的相同的是______(选填字母)。
A. “探究光的反射定律”时,多次改变入射角的大小,进行测量;
B. “用刻度尺测长度”时,多次测量被测物体的长度。
21. 如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向________,并通过调整钩码________来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转过一个角度,松手后小卡片________(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在_______的两个力能否保持平衡;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:_________;
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是_________。
22. 某兴趣小组使用托盘天平和量筒来测量液体密度的实验中:
(1)把天平置于______台面上,游码移到标尺左端的______处,若指针位置如图甲所示,应该向______调节平衡螺母,直到天平横梁平衡;
(2)用该天平测出烧杯和牛奶的总质量为; 将一部分牛奶倒入量筒中,如图丙所示,量筒中牛奶的体积为______;
(3)剩余部分牛奶和烧杯的质量如图乙,其质量为______, 则牛奶的密度为______;
(4)为了改测橙汁饮料的密度,他们选择天平和容积为的两个完全相同的瓶子等器材。两个瓶子分别装满水和橙汁,放在已调平衡的天平左右两盘,移动游码使天平重新平衡,游码示数为, 如图丁所示。则橙汁的密度______。 (用字母和来表示)。
23. 在测量未知电阻阻值的实验中,小明设计并连接了如图甲所示的实验电路。
(1)小明在连接电路的过程中,开关必须处于___________状态。闭合开关之前将滑动变阻器的滑片调到最___________(选填“左”或“右”)端。
(2)请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整。
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,则电路故障可能是___________(选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为0.3A时,电压表示数如图乙所示,则其示数为___________V,未知电阻___________Ω。
(5)若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为的定值电阻,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻的阻值,请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S,断开开关,用电压表测出待测电阻两端的电压为。
②闭合开关S、,记下此时电压表读数为U。
③请写出未知电阻阻值的表达式:___________(用U、和表示)。
六、计算题(本大题共2小题,共19分。解答时写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。)
24. 如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电源电压恒为, 电路中电流表的量程为, 滑动变阻器的铭牌上标有“”字样,为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示。求:
(1)将此电路放入温度为的环境中,闭合开关,调节滑片P至某一位置,此时电流表的读数为, 求此时滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)若滑片位置不动,求该电路能测量的最高环境温度;
(3)为了提高电路测量的最高环境温度,请写出一种可行方案,并进行说明。
25. 如图甲,古代有一种计时器称为漏刻”,其计时原理是通过受水壶中水量的均匀变化来度量时间。图乙为小文同学制作的简易受水壶模型,该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体浮块(不吸水)和标有刻度的标尺构成,标尺重力忽略不计,其底部与浮块相连,当向容器内均匀注水,可使标尺和浮块随水面匀速竖直上升,从而计时。已知容器高为, 底面积为; 浮块重, 高为, 底面积为。 初始状态下,需要向容器内注水使浮块漂浮进入工作状态。工作状态下,从浮块刚漂浮到浮块上升至上表面刚好与容器上沿相平时为一个计时周期。不计容器底和容器壁的厚度,已知,取。求:
(1)浮块进入工作状态时受到的浮力;
(2)浮块刚漂浮时,水对容器底的压强;
(3)请通过计算,分析从刚开始注水到上表面刚好与容器上沿相平的过程,并在丙图中大致画出此过程浮块上升的高度随 注入水的质量变化的关系图线。
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2025年春季期第一次初中学业水平适应性检测
物理
(考试时间:90分钟满分:100分)
注意:本试卷分为试题卷和答题卡两部分,答案一律写在答题卡上,在本试题卷上作答无效;考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题共38分)
一、选择题(每小题3分,共30分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对得3分,选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1. 在物理学中,力的单位是( )
A. B. C. m D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.kg表示千克,是质量的基本单位,故A不符合题意;
B.N表示牛顿,是力的基本单位,故B符合题意;
C.m是米,是长度的基本单位,故C不符合题意;
D.s是秒,是时间的基本单位,故D不符合题意。
故选B。
2. 用钢琴和二胡来进行演奏,它们演奏出来的乐曲不可能具有相同的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
【答案】C
【解析】
【详解】不同乐器、不同发声体的材料和结构不同,发出声音的音色不同,我们是靠音色来辨别乐器的种类。所以用钢琴和二胡来进行演奏,它们演奏出来的乐曲不可能具有相同的音色。
故选C
3. “冰雪消融”对应的物态变化是( )
A. 熔化 B. 凝固 C. 汽化 D. 凝华
【答案】A
【解析】
【详解】“冰雪消融”是固态的冰雪变成液态水的过程,发生的物态变化是熔化,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 如图所示,日晷是我国古代的一种计时工具,它的计时原理利用的是( )
A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
【答案】A
【解析】
【详解】日晷是我国古代的一种计时工具,它是利用光的直线传播来工作的。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A
5. 当前,智能汽车上搭载的芯片越来越多,制造芯片的核心材料是( )
A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 超导体
【答案】B
【解析】
【详解】芯片是将多个电子元件集成在一个小型的硅片或其他半导体材料上制成的微小电路,即制造芯片的核心材料是半导体,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 如图所示,运载火箭在加速升空过程中,下列说法正确的是( )
A. 动能减小 B. 重力势能减小
C. 机械能不变 D. 机械能增大
【答案】D
【解析】
【详解】运载火箭加速升空的过程中,火箭的质量不变,速度增加,火箭的动能增大;运载火箭加速升空的过程中,火箭的质量不变,高度增大,重力势能增大;而机械能是动能和势能的总和,所以运载火箭的机械能增大,故D正确,ABC错误。
故选D。
7. 在正常工作的家庭电路中,为了安全且快速地分辨出火线和零线,应选用的工具是( )
A. 电压表 B. 电能表 C. 试电笔 D. 螺丝刀
【答案】C
【解析】
【详解】A.电压表是用于测量用电器两端电压的仪器,故A不符合题意;
B.电能表是用于测量消耗电能的仪表,故B不符合题意;
C.试电笔是用于辨别火线和零线的仪器,故C符合题意;
D.螺丝刀是拧螺丝用的工具,故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示,正在2025年春节联欢晚会跳舞的机器人,其动力来源主要是( )
A. 电能 B. 风能 C. 光能 D. 核能
【答案】A
【解析】
【详解】机器人安装有电池,其动力来源主要是电能,电能转化为机械能,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 在飞机模型大赛中,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】飞机飞行时,获得的升力是由机翼上表面空气流速快,压强小;下表面空气流速慢压强大,从而产生向上的升力,因此飞机的机翼上表面凸起,下表面较平,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 如图所示,为我国古人抬起巨木的劳动情境示意图,其蕴含的物理学原理是( )
A. 惯性 B. 浮力
C. 杠杆平衡 D. 二力平衡
【答案】C
【解析】
【详解】图中所示的情境中,古人利用一根横杆作为杠杆,将巨木一端抬起,古人在杠杆的一端施加向下的力,通过杠杆的作用,在巨木的一端产生向上的力,从而抬起巨木。
A.一切物体都有保持原来运动的状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性,故A不符合题意;
B.浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力,故B不符合题意;
C.根据杠杆平衡原理,动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂,只要动力臂足够长,就可以用较小的力来克服较大的阻力,达到省力的效果,实现抬起巨木的目的,故C符合题意;
D.二力平衡是指作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡,故D不符合题意。
故选C。
二、多项选择题(每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11. 下列数据中接近生活实际的是( )
A. 教室门的高度约为2m
B. 人正常步行的平均速度约为5m/s
C. 我们正常呼吸一次的时间约为
D. 在高铁上行驶的列车的最大速度约为350km/h
【答案】AD
【解析】
【详解】A.教室门的高度比成年人的身高还高,约为2m,故A符合题意;
B.人正常步行的速度约为1.1m/s,骑自行车的速度约为5m/s,故B不符合题意;
C.我们正常呼吸一次的时间较快,约为3s,故C不符合题意;
D.从设计时速和运行速度来看,高铁的时速一般在200公里至350公里之间。所以在高铁上行驶的列车的最大速度约为350km/h,故D符合题意。
故选AD。
12. 如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器的 滑片在最上端,称量时,滑片向下滑动。闭合开关, 当秤台上小车的质量增大时,则( )
A. 电压表的示数减小
B. 电压表的示数增大
C. 电流表的示数不变
D. 电流表的示数增大
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】如图,定值电阻和滑动变阻器的整个电阻串联在一起,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器滑片以上部分两端电压。当秤台上小车的质量增大时,滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻不变,电路的总电阻不变,电源电压也不变,则电路中电流不变,电流表示数不变;滑动变阻器滑片以上部分电阻变大,分得的电压变大,电压表示数变大,故BC符合题意,AD不符合题意。
故选BC。
【点睛】
第II卷(非选择题共62分)
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
13. 宋代诗人陆游的诗“花气袭人知骤暖”蕴含的科学道理是:当______升高时,花香分子做无规则______更加剧烈,使人闻到浓浓的花气。
【答案】 ①. 温度 ②. 运动
【解析】
【详解】[1][2]分子热运动的剧烈程度与温度有关,“花气袭人”是由于分子的无规则运动造成的,属于扩散现象;当春天温度骤然升高时,分子的无规则运动越剧烈,花香会特别浓郁。
14. 我国的北斗卫星定位系统是通过______向地面传递信息的;太阳能电池可以将太阳能转化为______能供我们使用。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 电
【解析】
【详解】[1]电磁波可以在真空中传播,且可以传递信息,故北斗卫星定位系统是使用电磁波与地面站通信的。
[2]太阳能可以转化为内能,可以转化为电能,太阳能电池可以将太阳能转化为电能供我们使用。
15. 共享充电宝是时下比较流行的共享产品。如图所示,充电柜中的8个充电宝之间是 ___________ (选填“串联”或“并联”)关系;当用户将其归还至充电柜中时,充电宝相当于电路中的 ___________ (选填“电源”或“用电器”)。
【答案】 ①. 并联 ②. 用电器
【解析】
【详解】[1]各充电宝能独立工作,彼此互不影响,所以各充电宝之间是并联的。
[2]充电宝在充电箱上充电时,消耗电能,将电能转化为化学能存储在充电宝中,所以充电宝相当于用电器。
16. 在水平地面上,小明用力沿水平方向推着重为的箱子匀速前进了, 用时。 在这个过程中,箱子运动的速度为______, 箱子所受重力做功为______。
【答案】 ①. 2 ②. 0
【解析】
【详解】[1]箱子运动的速度为。
[2]做功的两个必要因素是:一是有力作用在物体上,二是物体在力的方向上移动了一段距离。题中,箱子虽然移动了一段距离,但是这个距离是在水平方向上,而重力是竖直向下的。因此,箱子在重力的方向上并没有移动距离,所以重力对箱子没有做功。即箱子所受重力做功为0J。
17. 如图所示,给此装置接通电源后,可用其来研究______的热效应;若通过的电流为, 其通电时间为1min, 则产生的热量为______。
【答案】 ①. 电流 ②. 300
【解析】
【详解】[1]如图所示,给此装置接通电源后,电流通过电阻把电能转化为内能,这种现象叫电流的热效应。密封的空气内能增大,温度升高,体积膨胀,使U形管两侧液面出现高度差,高度差越大,说明电阻丝产生的热量越多。
[2]R1产生的热量为
18. 如图1所示,甲、乙两个实心物体静止在水平地面上,其中甲为底面积为0.25m2、高2m的均匀柱状体,乙为边长为1m,密度为2×103kg/m3的正方体,当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳地放在乙物体上时,甲、乙对地面的压强随截取的长度x的变化如图2所示,则_____(选填“a”或“b”)图象代表甲的压强随截取的长度x的变化,图2中p1:p2=_____.
【答案】 ①. b ②. 4:5
【解析】
【详解】当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳地放在乙物体上时,甲剩余的质量减小,对地面的压力减小,受力面积不变,由可知,甲对地面压强减小,由图2可知,b图象代表甲的压强随截取的长度x的变化,则a图象代表乙的压强随截取的长度x的变化;
由图2可知,甲截取的长度为x1时,p1=p甲=p乙,设此时甲截取的重力为 ,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以由 可得: ,,则,即,由图2可知,p2表示甲物体完全放在乙物体上方时乙对地面的压强,则,所以可以得到:.
四、作图题(本大题共1小题,共6分。)
19.
(1)一盏灯笼被风吹得向左偏,请在图甲中画出灯笼所受重力的示意图;(点表示灯笼的重心)
(2)请在图乙中根据折射光线画出对应的入射光线;
(3)请在图丙括号内标出小磁针右端的磁极,同时在点用箭头画出磁感线的方向。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
灯笼受到的重力方向竖直向下,作用点在它的重心,作图如下:
【小问2详解】
经过凸透镜焦点的光线,经凸透镜后平行于主光轴;过光心的光线传播方向不变,作图如下:
【小问3详解】
如图,电流从螺线管左端流入右端流出,根据右手定则,螺线管左端为N极,右端为S极,A点磁感线方向向右;根据同名磁极相互排斥可知,小磁针右端为S极,作图如下:
【点睛】
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共25分。)
20. 小明利用如图所示的器材“探究平面镜成像特点”。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,如果有厚和厚的两块玻璃板,应选择______厚的玻璃板做实验。
(2)为了使实验效果更明显,应在较______(选填“暗”或“亮”)的环境下进行实验。
(3)实验中为了比较像和物的大小关系,小明拿另一支大小相同且______(选填“需要”或“不需要”)点燃的B在玻璃板后面移动,人眼一直在______(选填“E”或“F”侧观察,直到看上去蜡烛B 跟蜡烛A的像完全重合。
(4)物理实验中经常需要多次测量,下列实验中与本实验多次测量的目的相同的是______(选填字母)。
A. “探究光的反射定律”时,多次改变入射角的大小,进行测量;
B. “用刻度尺测长度”时,多次测量被测物体的长度。
【答案】(1)1 (2)暗
(3) ①. 不需要 ②. E
(4)A
【解析】
【小问1详解】
在实验中,用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,这样既能成像,又能看到玻璃板后面的物体,方便确定像的位置。如果有1mm厚和3mm厚的两块玻璃板,应选择1mm厚的玻璃板做实验,因为玻璃板越薄,两个反射面成像越接近,可以减小实验误差。
【小问2详解】
为了使实验效果更明显,应在较暗的环境下进行实验。因为在较暗的环境中,物体和像的对比度更大,更容易观察。
【小问3详解】
[1]实验中为了比较像和物的大小关系,需要拿另一支大小相同且不需要点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,若点燃,则不易区分蜡烛B和A的像,而且点燃的蜡烛B发出的光会影响观察。
[2]平面镜所成的像是由于光的反射形成的虚像,人眼E侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。这样,就可以确定像和物的大小是相等的
【小问4详解】
本实验中多次测量是为了寻找普遍规律,避免偶然性。而“探究光的反射定律”时,多次改变入射角的大小进行测量,也是为了寻找普遍规律。但“用刻度尺测长度”时,多次测量被测物体的长度是为了减小误差。
故选A。
21. 如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向________,并通过调整钩码________来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转过一个角度,松手后小卡片________(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在_______的两个力能否保持平衡;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:_________;
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是_________。
【答案】(1) ①. 相反 ②. 数量(质量)
(2) ①. 不能 ②. 同一直线上
(3)将小卡片剪成两部分
(4)小华的实验用小卡片,避免了摩擦力对实验的影响
【解析】
【小问1详解】
[1]图甲中,两端钩码通过滑轮作用在小卡片的两个力,一个方向向右,一个方向向左,则两个力的方向相反。
[2]两端所挂钩码个数不同,作用在小卡片上的拉力也不同,所以通过调整钩码的个数可改变拉力的大小。
【小问2详解】
[1]小卡片被旋转过一个角度后,作用在小卡片上的两个力不在同一直线上,小卡片不能静止,不能保持平衡。
[2]小卡片未旋转前,两个拉力在同一直线上,能保持静止,处于平衡状态。被旋转后,两个拉力不在同一直线上,不能平衡,这是为了探究不在同一直线上的两个力能否保持平衡。
【小问3详解】
为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,接下来,可将图甲中的小卡片剪开为两个物体,观察其运动状态。
【小问4详解】
图乙中,木块与水平桌面的摩擦力较大,对实验有较大影响,而图甲中,小卡片所受的空气阻力非常小,可避免摩擦力对实验的影响。
22. 某兴趣小组使用托盘天平和量筒来测量液体密度的实验中:
(1)把天平置于______台面上,游码移到标尺左端的______处,若指针位置如图甲所示,应该向______调节平衡螺母,直到天平横梁平衡;
(2)用该天平测出烧杯和牛奶的总质量为; 将一部分牛奶倒入量筒中,如图丙所示,量筒中牛奶的体积为______;
(3)剩余部分牛奶和烧杯的质量如图乙,其质量为______, 则牛奶的密度为______;
(4)为了改测橙汁饮料的密度,他们选择天平和容积为的两个完全相同的瓶子等器材。两个瓶子分别装满水和橙汁,放在已调平衡的天平左右两盘,移动游码使天平重新平衡,游码示数为, 如图丁所示。则橙汁的密度______。 (用字母和来表示)。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 零刻度线 ③. 右
(2)20 (3) ①. 77 ②. 1.02×103
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]实验天平时,要把天平置于水平台面上,然后将游码移到标尺左端的零刻度线处;如图甲所示,指针偏向分度盘中线的左侧,说明左侧质量较大,为了使天平平衡,应该向右调节平衡螺母。
【小问2详解】
如图丙所示,量筒分度值为1mL,牛奶的体积为V=20mL=20cm3
【小问3详解】
[1][2]如图乙,标尺分度值为0.2g,剩余部分牛奶和烧杯的质量为50g+20g+5g+2g=77g
则牛奶的密度为
【小问4详解】
天平平衡时,橙汁质量和水的质量关系是
即
则橙汁的密度为
23. 在测量未知电阻阻值的实验中,小明设计并连接了如图甲所示的实验电路。
(1)小明在连接电路的过程中,开关必须处于___________状态。闭合开关之前将滑动变阻器的滑片调到最___________(选填“左”或“右”)端。
(2)请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整。
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,则电路故障可能是___________(选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为0.3A时,电压表示数如图乙所示,则其示数为___________V,未知电阻___________Ω。
(5)若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为的定值电阻,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻的阻值,请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S,断开开关,用电压表测出待测电阻两端电压为。
②闭合开关S、,记下此时电压表读数为U。
③请写出未知电阻阻值的表达式:___________(用U、和表示)。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 右
(2) (3)断路
(4) ①. 2.4 ②. 8
(5)
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保护电路,在连接电路时,开关必须处于断开状态。
[2]为了电路安全,在闭合开关前,滑片应置于变阻器最大阻值处,此时电路中的电流最小,即闭合开关之前将滑动变阻器的滑片调到最右端。
【小问2详解】
用伏安法测量未知电阻的阻值,电流表测电路中的电流,电压表测未知电阻两端的电压,即电压表应与未知电阻Rx并联,电源为2节干电池,电压为3V,电压表选用小量程,如图所示:
【小问3详解】
闭合开关,电流表无示数,电路可能出现断路,电压表的示数接近电源电压,则电压表与电源是接通的,则可能是电压表并联部分电路断路了,所以电路故障可能未知电阻Rx断路了。
【小问4详解】
[1]由图乙知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V。
[2]由欧姆定律可知,未知电阻的阻值
【小问5详解】
由图丙知,开关S闭合,S1断开,两个电阻串联在电路中,电压表测Rx两端的电压为U1;两个开关都闭合,则电路中只有Rx工作,此时电压表的示数为电源电压,则两个电阻串联时,R0两端的电压
此时电路中的电流
未知电阻的阻值
六、计算题(本大题共2小题,共19分。解答时写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。)
24. 如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电源电压恒为, 电路中电流表的量程为, 滑动变阻器的铭牌上标有“”字样,为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示。求:
(1)将此电路放入温度为的环境中,闭合开关,调节滑片P至某一位置,此时电流表的读数为, 求此时滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)若滑片位置不动,求该电路能测量的最高环境温度;
(3)为了提高电路测量的最高环境温度,请写出一种可行方案,并进行说明。
【答案】(1)
(2)45℃ (3)见详解
【解析】
【小问1详解】
根据图像可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻Rt=400Ω。当电流表的读数为0.01A,电路中的总电阻为
滑动变阻器接入电路中的电阻为
【小问2详解】
若滑片位置不动,滑动变阻器接入电路中的电阻为100Ω。电路中的最大电流为0.02A,总电阻为
热敏电阻的阻值为
根据图乙可知,Rt为热敏电阻随环境温度变化关系成一次函数变化,设Rt为热敏电阻随环境温度变化关系为。
当Rt=400Ω时,t=20℃,代入关系式可得:①
当Rt=300Ω时,t=30℃,代入关系式可得:②
联立①②可得,k=10,b=600。则Rt随温度t变化的函数关系为
把Rt=150Ω代入上面的关系式,可得,
解得t=45℃,即最高环境温度为45℃。
【小问3详解】
方案1:适当提高电路中电流表的量程:由可知,当电源电压不变时,电路最大电流增大,总电阻减小,热敏电阻的阻值减小,根据Rt-t图像关系可知,对应的温度增大。
方案2:将滑动变阻器的滑片向右移动:由可知,电源电压不变时,最大电流不变,则总电阻不变,滑动变阻器的阻值变大,热敏电阻的阻值减小,根据Rt-t图像关系可知,对应的温度增大。
25. 如图甲,古代有一种计时器称为漏刻”,其计时原理是通过受水壶中水量的均匀变化来度量时间。图乙为小文同学制作的简易受水壶模型,该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体浮块(不吸水)和标有刻度的标尺构成,标尺重力忽略不计,其底部与浮块相连,当向容器内均匀注水,可使标尺和浮块随水面匀速竖直上升,从而计时。已知容器高为, 底面积为; 浮块重, 高为, 底面积为。 初始状态下,需要向容器内注水使浮块漂浮进入工作状态。工作状态下,从浮块刚漂浮到浮块上升至上表面刚好与容器上沿相平时为一个计时周期。不计容器底和容器壁的厚度,已知,取。求:
(1)浮块进入工作状态时受到的浮力;
(2)浮块刚漂浮时,水对容器底的压强;
(3)请通过计算,分析从刚开始注水到上表面刚好与容器上沿相平的过程,并在丙图中大致画出此过程浮块上升的高度随 注入水的质量变化的关系图线。
【答案】(1)2N (2)400Pa
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意知道,浮块进入工作状态时处于漂浮状态,则由二力平衡条件知道,浮块受到的浮力
【小问2详解】
当浮块刚漂浮时,其受到的浮力为2N,由知道,排开液体的体积为
浮块漂浮时浸入水中的深度为
此时水对容器底的压强为
【小问3详解】
阶段一:开始注水到浮块刚漂浮过程,浮块未浮起,上升高度;此过程注入水的体积为
注入水的质量为
阶段二:浮块刚漂浮到上表面刚好与容器上沿相平的过程,浮块浮起,由于容器是柱形容器,上升高度随注水量均匀上升,直到一个周期计时结束;上升高度为
此过程注入水的体积为
注入水的质量为
注入水的总质量为
整个过程浮块上升的高度随注入水的质量m变化的关系图线如下图
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