精品解析:浙江省嘉兴市南湖区2025-2026学年第一学期八年级期末测评科学试题卷
2026-03-23
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内容正文:
浙江省嘉兴市南湖区2025-2026学年第一学期八年级期末测评科学试题卷
一、单项选择题(本题有15小题,每小题2分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 今年元旦,无锡火车站正式实施“验检合一”,乘客只需通过验票闸机“一道闸”,当身份信息和人脸信息都符合时,电动机转动,打开闸门,进站速度明显提升,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,只有两个开关都闭合的情况下,电动机才工作,这说明两个开关相互影响,是串联的关系,然后与电动机串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 农业生产中,硫酸镁常作为肥料为作物补充镁元素,其溶解性能直接影响施肥效果。某农技人员收集了硫酸镁在不同温度下的溶解度数据,如下表所示。请结合数据及实际施肥场景,判断下列说法正确的是( )
温度/℃
10
30
50
75
90
溶解度/克
27.7
39.3
49.0
54.1
51.1
A. 春季气温为10℃时,向100克水中加入28克硫酸镁,充分溶解后可得到128克施肥液
B. 夏季正午温度达30℃时,配制139.3克硫酸镁饱和施肥液,需要加入39.3克硫酸镁固体
C. 若在75℃时配制一瓶硫酸镁施肥液,降温至50℃(忽略水分蒸发),瓶底一定会析出硫酸镁晶体
D. 农技人员认为温度越高,硫酸镁在水中的溶解量越大,配制的施肥液的质量分数越大
【答案】B
【解析】
【详解】A、10℃时硫酸镁溶解度为27.7g,即100g水最多溶解27.7g硫酸镁。加入28g时,只能溶解27.7g,溶液质量为100+27.7=127.7g,不是128g,故说法错误;
B、30℃时溶解度39.3g,即100g水溶解39.3g硫酸镁达到饱和,饱和溶液质量为100+39.3=139.3g。这里139.3g是饱和溶液质量,其中溶质39.3g,溶剂100g,故说法正确;
C、75℃时溶解度54.1g,50℃时溶解度49.0g。若将75℃时的硫酸镁施肥液降温到50℃,溶解度降低,可能会有晶体析出,故说法错误;
D、从数据看,75℃时溶解度54.1g,90℃时51.1g,温度超过75℃后溶解度反而下降,所以“温度越高,溶解量越大”错误,故说法错误。
故选B。
3. 如图所示,容器中装有密度不同且不能混合的三种液体,容器侧面的甲、乙、丙三根带阀门的细管均与大气相通。打开阀门待液体不再流动后,下列判断正确的是( )
A. 甲管内液面与容器内最上层液面相平
B. 甲管内液面最低,丙管内液面与容器内最上层液面相平
C. 甲、乙、丙三根管内与容器内液体同一深度处压强一定处处相等
D. 甲、乙、丙三根管内液面相平
【答案】B
【解析】
【详解】由于三种液体不相混合,从图可知,
当打开甲、乙、丙三个阀门时,丙管:丙管和容器上层形成一个连通器,丙管和容器的上层都装有ρ1,静止时液面是相平的。
乙管:液体静止,乙管和容器交界的液片AB2处于静止状态,受到的向左和向右的压力相同,向左和向右压强相同。所以,
因为h2B与h'2等高,所以
所以
又因为,所以,,所以,,所以乙管液面低于丙管液面。
甲管:液体静止,甲管和容器交界的液片AB3处于静止状态,受到的向左和向右的压力相同,向左和向右压强相同。所以,,
因为h3C与h'3等高,--①,所以
所以,
把液体ρ2分成两段h'2和h''2,则
得到
假如h3B产生的压强和h''2产生的压强相等,即
因为,所以,,--②
假如h3A产生的压强和h1、h'2产生的压强相等,即
又因为h1、h'2产生的压强和h2A、h2B相等,所以,
因为,,所以,,--③
由①②③得
所以,甲液面低于乙液面,乙液面低于丙液面;由液体压强公式可知,液体的密度相同且同一深度,液体向各个方向的压强相等;右侧容器中是三种液体,密度不同,当甲、乙、丙三根管内与容器内液体同一水平线,且位于两种液体界面以上时,压强是不等的。故B正确,ACD错误。
故选B。
4. 如图为一握力计的电路示意图,AB为粗细均匀的长为L的电阻导体,金属板N固定不动,金属板M可带动金属片P滑动,MN是弹簧,电源电压保持不变,以电压表的示数U为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x变化的图像应为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题图可知,无论滑片如何移动,变阻器均以最大电阻串联进电路,因此电路总电阻不变,电源电压不变,电路中的电流不变。电压表测量的是A点到滑片P之间的电阻两端的电压。各点离A点的距离x越大,A点到滑片P之间的电阻越大,根据可知,电压表的示数U就越大,所以U与x成正比。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图所示,弹性小球撞击地面前的速度方向与水平地面的夹角为,撞击后离开地面时的速度方向与水平地面的夹角为,则下列说法中正确的是( )
A. 无论地面光滑与否,总有 B. 无论地面光滑与否,总有
C. 地面的粗糙程度越大,越小 D. 地面的粗糙程度越大,越大
【答案】D
【解析】
【详解】当地面光滑时,小球与地面碰撞过程中,在水平方向上不受力的作用,根据牛顿第一定律,小球在水平方向上的速度大小和方向都不变;在竖直方向上,小球与地面发生弹性碰撞,速度大小不变,方向相反;此时,小球撞击地面前后的运动情况类似于光的反射,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角;设入射角为i,反射角为r,则i=r;已知撞击地面前的速度方向与水平地面的夹角为α,撞击后离开地面时的速度方向与水平地面的夹角为β,且α与入射角i互余,β与反射角r互余,因为i=r,所以α=β。当地面粗糙时,小球与地面碰撞过程中,在水平方向上会受到地面的摩擦力作用,摩擦力的方向与小球水平方向的运动方向相反,根据力的作用相互性可知,小球在水平方向上速度减小;在竖直方向上,小球与地面发生弹性碰撞,速度大小不变,方向相反;并且地面的粗糙程度越大,小球在水平方向上受到的摩擦力越大,水平速度减小得越多,则β越大,故D正确,ABC错误。
故选D。
6. 如图所示是监测河水流速变化的装置原理图,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持不变,R1是阻值不变的定值电阻。闭合开关S,当水流速度为v0时探头刚好处于图示位置静止,水流速度越快,探头向上移动距离越多,电流表和电压表示数随之发生变化。以下说法正确的是( )
A. 水流速度变快时,电压表示数变大
B. 水流速度变慢时,通过R1的电流值变大
C. 若将电流表改装成流速计,能实现水流速度越快,电流表示数越大
D. 水流速变化时,电压和电流表示数的比值始终不变
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器R2的电压,电流表测电路的电流。
AC.流体的压强跟流速有关,流速越大的位置,压强越小,当水流速度增大时,机翼状的探头上下表面受到的压强不同,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,R2的滑片上移,接入电路的阻值减小,由电阻的串联可知电路的总电阻减小,由可知电路的电流变大,电流表示数变大,所以若将电流表改装成流速计,能实现水流速度越快,电流表示数越大,根据串联电路的分压特点可知,变阻器R2的电压减小,即电压表示数减小,故C正确,A错误;
B.当水流速度减小时,上下表面的压强差减小,R2滑片下移,变阻器接入电路的阻值增大,由可知电路的电流变小,电流表示数变小,故B错误;
D.由可知电压表与电流表的示数之比等于R2接入电路中的阻值,水流速变化时R2接入电路中的阻值变化,电压和电流表示数的比值会变化,故D错误。
故选C。
7. 如图甲所示,重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上,在水平向右风力的作用下,滑块P向右做匀速直线运动。将方管Q按图乙竖直放置后,滑块P竖直向下运动。假设滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变,其受到方管Q的摩擦力等于压力大小的0.8倍,方管足够长且忽略空气阻力。则( )
A. 甲、乙中P对Q的压力大小相同
B. 甲、乙中Q对P的摩擦力大小相同
C. 乙中P匀速向下运动
D. 乙中P加速向下运动
【答案】D
【解析】
【详解】AB.图甲中,滑块P对方管Q的压力等于滑块P的重力,即,其受到方管Q的摩擦力,滑块P在水平向右风力的作用下向右做匀速直线运动,所以风力等于摩擦力,即
图乙中,滑块P竖直方向受到竖直向下的重力,竖直向上的摩擦力,水平方向上,滑块P对Q压力等于风力的大小,即
滑块P受到方管Q的摩擦力
故AB不符合题意;
CD.图乙中,由于竖直向上的摩擦力0.64G小于竖直向下的重力,滑块P的合力向下,所以滑块P向下做加速运动,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. 在广场游玩时,一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块静止置于水平地面上,如图所示。若水平风速逐渐增大(空气密度不变),则下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力逐渐变小
B. 地面受到小石块的压力逐渐减小
C. 小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大,滑动后受到的摩擦力不变
D. 小石块有可能连同气球一起被吹离地面
【答案】C
【解析】
【详解】A.以气球为研究对象,分析受力如图1所示:重力G1、空气的浮力F1、风力F、绳子的拉力T。设绳子与水平方向的夹角为α,当风力增大时,α将减小。
根据平衡条件得, 竖直方向:F1=G1+Tsinα,当α减小时,sinα减小,而F1、G1都不变,则绳子拉力T增大,故A错误;
BC.以气球和石块整体为研究对象,分析受力如图2,
根据平衡条件得,竖直方向:N+F1=G1+G2,水平方向f=F,气球所受的浮力F1、气球的重力G1、石块的重力G2都不变,则地面对石块的支持力N不变,地面受到小石块的压力也不变。在石块滑动前,当风力F增大时,石块所受的摩擦力增大,当石块滑动后受到的摩擦力f=μN保持不变。故B错误,C正确;
D.由于地面对石块的支持力N=G1+G2-F1保持不变,与风力无关,所以当风力增大时,小石块连同气球一起不会被吹离地面,故D错误。
故选C。
9. 有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表A(实质是电流表),踏板的质量可忽略不计,已知电流表的量程为3A,电源电压为12V,R0阻值为2Ω,电阻R(压力传感器)随压力变化的数学表达式为(F和R的单位分别是N和Ω)。则以下说法正确是( )
A. 该秤能测量的最大体重是1300N
B. 体重为1300N应标在电流表刻度盘2A刻度处
C. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表A刻度盘0刻度处
D. 该秤零刻线应标在电流表A刻度盘的最大刻度处
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,压力传感器和电阻R0串联,已知电流表的量程为3A,由欧姆定律可知,当电流表的示数为3A时,电路的总电阻最小,由电阻的串联可知压力传感器的电阻最小,压力传感器受到的压力最大,即称量的体重最大,电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,压敏电阻的阻值
由可得,该秤能测量的最大体重
故A错误;
B.体重为1300N时,压敏电阻的阻值
则电流表的示数
即体重为1300N应标在电流表刻度盘2A刻度处,故B正确;
CD.踏板空载时,压力为零,压敏电阻的阻值
则电流表的示数
即该秤零刻线应标在电流表A刻度盘的0.375A处,故CD错误。
故选B。
10. 寄生蝇一般听到寄主(如蟋蟀)发声,就能凭听觉确定其位置,寄生虫的幼虫在寄主体内吞食其身体,寄生蝇一般听到捕食者(如蝙蝠)发声,就立刻逃逸。蟋蟀发声频率是5.0×103Hz,蝙蝠发声频率是1.25×105Hz。林区需要吸引寄生蝇以杀灭害虫,养蚕中心需要驱赶寄生蝇以保护蚕宝宝,则林区和养蚕中心需要设置声源的振动周期(振动周期是指振动一次所需时间)分别为( )
A. 5×10-3s 1.25×10-5s B. 1.25×10-5s 5×10-3s
C. 2×10-4s 8×10-6s D. 8×10-6s 2×10-4s
【答案】C
【解析】
【详解】林区需要吸引寄生蝇杀灭蟋蟀,就要模拟蟋蟀的发声频率f=5.0×103Hz,所以模拟蟋蟀的发声,声源振动一次所需的时间是t=2×10﹣4s;
养蚕中心需要驱赶寄生蝇以保护蚕宝宝,就要模拟蝙蝠的发生频率f=1.25×105Hz,所以模拟蝙蝠的发声,声源振动一次所需的时间是t=8×10﹣6s。
故选C。
11. 在“研究凸透镜成像”实验中,烛焰在光屏上成一个清晰缩小的像,光屏离凸透镜的距离为20厘米;当烛焰距凸透镜的距离为30厘米时,烛焰所成的像( )
A. 只可能是倒立缩小的实像 B. 只可能是倒立放大的实像
C. 只可能是正立放大的像 D. 倒立放大、缩小或等大的实像都可能
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可得,当光屏上成一个清晰缩小的像,光屏离凸透镜的距离为20cm,此时像距满足2f>20cm>f,解得焦距10cm<f<20cm;当蜡焰距凸透镜的距离为30cm时,有可能:①u>2f,成倒立、缩小的实像;②u=2f,成倒立、等大的实像;③f<u<2f,成倒立、放大的实像。综上所述,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12. “奋斗者号”是中国自主研发的万米载人潜水器,2025年3月21日,首次实现人类下潜至普伊斯哥海沟最深处。“奋斗者”号外壳坚硬,下潜过程中体积保持不变,依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。下列关于“奋斗者”号深潜过程的说法,正确的是( )
A. 下潜深度越大,“奋斗者”号所受压强越小,所受浮力越大
B. 悬浮时浮力等于重力,若要实现下潜,则应增大压载铁质量
C. 上浮过程中,所受压强增大,重力小于浮力
D. 体积不变的情况下,改变压载铁重量不会影响运动状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.下潜深度越大,由公式可知“奋斗者”号所受压强越大,浸没后由于排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,所受浮力不变,故A错误;
B.悬浮时浮力等于重力,若要实现下潜,则应增大压载铁质量,此时浮力小于重力,故会向下运动,故B正确;
C.上浮过程中,深度减小,由公式可知“奋斗者”号所受压强越小,而上浮时浮力大于重力,故C错误;
D.体积不变的情况下,浮力不变,改变压载铁重量,使得浮力与重力的大小关系改变,根据浮沉条件和平衡条件可知,运动状态改变,故D错误。
故选B。
13. 小明设计了一种简易烟雾报警控制器(如图),电路中R1为定值电阻,R2为光敏电阻(其阻值随光照强度的增大而减小),烟雾增大到一定程度时电压表V的指针偏转到某值U触发报警系统。下列做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
A. 电压表改接大量程 B. 增大激光强度
C. 减少R1阻值 D. 减小电源电压
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。 因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以,当烟雾增大时,光敏电阻的阻值增大电路中的总电阻增大,由欧姆定律可知电路中的电流减小, 由可知R1两端的电压减小, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压增大,即电压表的示数增大,要使控制器在烟雾较淡时就触发报警,就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的电压,即增大气敏电阻分得的电压;
A.电压表改接大量程时,不能改变气敏电阻两端的电压,故A不符合题意;
B.增大激光强度,光敏电阻的阻值变小,其分得的电压变小,故B不符合题意;
C.减少R1阻值时,其分得的电压减小,光敏电阻分得的电压增大,故C符合题意;
D.减小电源电压时,光敏电阻分得的电压也变小,故D不符合题意。
故选C。
14. 将平底薄壁点圆筒状的空杯放在饮料机的水平杯座上接饮料,杯座受到的压力随杯中饮料的高度变化的图象如图所示。饮料出口的横截面积,饮料流出的速度,杯高,杯底面积取。则下列说法中正确的是( )
A. 装满饮料时,杯底受到饮料的压力为
B. 饮料的密度为
C. 饮料持续流入空杯后关闭开关,杯对杯座的压强为
D. 饮料持续流入空杯后关闭开关,杯对杯座的压强为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,当h=0cm时F0=0.9N,即空杯对杯座的压力F0=0.9N,当h=10cm时,即杯子装满饮料时,杯对杯座的压力F1=4.5N,则杯底受到饮料的压力为
故A错误;
B.杯底面积S2=30cm2=3×10-3m2
饮料对杯底的压强为
此时饮料的深度为
由可得,饮料的密度为
故B错误;
C.饮料流出的速度为v=50cm/s=0.5m/s,饮料出口的横截面积S1=0.8cm2=8×10-5m2
饮料持续流入空杯5s后,杯子内饮料的体积为
杯子内饮料的质量
杯对杯座的压力
杯对杯座的压强
故C错误;
D.饮料持续流入空杯8s后,杯子内饮料的体积为
理论上现在杯子内饮料的质量为
实际上杯子最多能盛饮料的质量为
此时杯对杯座的压力为
杯对杯座的压强为
故D正确。
故选D。
15. 妈妈买了新鲜桔子(密度均匀),小明将质量为120g的桔子放入水中,发现桔子漂浮且体积露出水面()。下列说法正确的是( )
A. 若将露出水面的部分切除,剩余部分仍会漂浮
B. 桔子的密度为,与水的密度相等
C. 若往水中加适量食盐,桔子露出水面的体积会变小
D. 若将桔子压入水中完全浸没,其受到的浮力仍为1.2N
【答案】A
【解析】
【详解】AB.小明将质量为120g的桔子放入水中,桔子漂浮且体积露出水面,由浮沉条件可知
由阿基米德原理可知
桔子的密度
桔子的密度小于水的密度,若将露出水面的部分切除,桔子密度均匀,剩余部分的密度不变,所以剩余部分仍会漂浮,故A正确,B错误;
C.若往水中加适量食盐,液体的密度变大,桔子的重力不变,由
可知排开液体的体积变小,露出水面的体积变大,故C错误;
D.小明将质量为120g的桔子放入水中,桔子漂浮且体积露出水面,由浮沉条件可知
若将桔子压入水中完全浸没,排开液体的体积变大,由阿基米德原理可知浮力变大,其受到的浮力大于1.2N,故D错误。
故选A。
二、实验与探究题(本题有5小题,共17空,每空2分,共34分)
16. 车间停电后,各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动,可见转动物体有转动惯性。转动惯性的大小在物理学中用转动惯量I来表示。一物体可看作由n个微小部分组成,它们的质量分别为m1,m2,……,mn,到某转动轴的距离分别为r1,r2,……,rn,则该物体对该转动轴的转动惯量为。图A是一个质量为m的小球,用长为l的轻质硬杆(不计质量、不形变)连接到转轴上,则它对这个轮的转动惯量是ml2;
(1)图B是用铁丝制成的质量为M、半径为R的细圆环。我们将该圆环均匀分割为100等份,每等份可以看作是一个小球(图中a)。则该圆环绕着中心转轴转动时的转动惯量为___________。将它用轻质硬杆与转轴相固定,用同样型号的铁丝制成甲、乙两个陀螺,其中甲陀螺的半径为R,乙陀螺的半径为2R,则要使甲、乙转动起来,更容易些的是___________。
(2)图C中的薄圆筒半径为0.1m、质量为0.2kg,则薄圆筒对中心转轴的转动惯量是 ___________kg·m2
【答案】(1) ①. ②. 甲
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]质量为M,该圆环到中心转轴OO'的距离为R,由转动惯量的计算公式可知,转动惯量为。
[2]若用同样型号的铁丝制成半径为R的陀螺甲,则陀螺乙对中心转轴的转动惯量为,若用同样型号的铁丝制成半径为2R的陀螺乙,则陀螺乙对中心转轴的转动惯量为,甲的转动惯量小,要使甲乙转动起来,甲更容易些,
【小问2详解】
图C中的薄圆筒半径为0.1m、质量为0.2kg,则薄圆筒对中心转轴的转动惯量
17. 某项目化学习小组对新能源汽车非常感兴趣,他们在老师的指导下设计了如下评价量表,结合该评价量表,设计一款电动小车。
电动小车评价量表(节选)
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
小车能前进和后退
小车只能前进或后退
小车不能运动
指标二
车速随电门踏板踩下距离变大而变大
电门踏板踩下距离变大,但车速稳定不变
电门踏板踩下距离变大,但车速反而变小
指标三
速度表与电门踏板踩下距离成正比
速度表随电门踏板踩下距离变大而变大,但不成正比
速度表不随电门踏板踩下距离变大而变大
查阅资料:
①改变电动机中的电流方向,可以使电动机顺转或反转
②电动机转动的速度可以由电流大小来控制
③可以将电流表改装成速度表
(1)【选材】图甲是电门踏板的工作原理示意图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“电门”,电动车加速运动,则旋钮变阻器接入电路的接线柱为哪两个____________(选填“E”、“F”、“O”)。
(2)【设计】图乙是项目化小组设计的实现电动车前进的电路图,当S1、S2分别接①和③时电动车前进;要求S1、S2分别接②和④时电动车后退,在图乙中补全电路。
(3)【调试】图丙是电动车前进时的简略电路图,电源电压为9V,保护电阻R1为5Ω,R2阻值为25Ω,长度为20cm的均匀电阻丝。调试时,将踏板由图丙中所示的位置踩下8cm,此时电流表的示数为____________。
(4)【评价】该项目能否被评为优秀,请说出你的理由____________。
【答案】(1)E、O (2)
(3)0.45A (4)由于小组设计的电动车能前进和后退;电门踏板踩下距离变大,则旋扭变阻器接入电路的阻值减小,通过电动机的电流增大,则电动车速度变大;设电门踏板踩下距离为L,由
电流表的示数与电门踏板踩下距离不成正比,所以该项目不能被评为优秀。
【解析】
【小问1详解】
驾驶员踩下“电门”,电动车加速运动,则通过电动机的电流增大,则旋扭变阻器接入电路中的阻值减小,由图甲可知,将E、O接线柱接入电路,踩下“电门”,旋扭变阻器接入电路的阻值减小。
【小问2详解】
当S1、S2分别接①和③时电动车前进,由于通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关,所以要使S1、S2分别接②和④时电动车后退,则需要改变流过电动机的电流方向,所以②与⑤相连,④与⑥相连,如下图所示:
【小问3详解】
将踏板由图丙中所示的位置踩下8厘米,则R2接入电路中的长度为12cm,则R2接入电路中的阻值
电路中电流表的示数
【小问4详解】
见答案
18. 某航海器材厂计划研发一款高性能救生衣,核心材料为不吸水、质量均匀的泡沫块。救生衣的安全性能直接取决于泡沫块的浮沉特性,因此需要通过实验精准测定泡沫块的密度,实验装置和步骤如下:
①图甲:取一个底面积为S的圆柱形容器,倒入适量水(密度为ρ水),液面稳定后高度为h0;
②图乙:将一块泡沫块轻轻放入水中,泡沫块漂浮,液面高度变为h1;
③图丙:向泡沫块上缓慢添加砝码,直至泡沫块恰好完全浸没且未触容器底,此时液面高度为h2;继续添加少量砝码,泡沫块沉底。
(1)步骤③中,泡沫块从漂浮变为悬浮的过程中,泡沫块受到的浮力____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若步骤③中添加的砝码不慎掉入容器底部(未粘在泡沫块上),此时泡沫块仍处于漂浮状态,液面高度会____________(选填“大于”“小于”或“等于”)h2。
(3)请用符号(ρ水、S、h0、h1、h2)来表示泡沫块的密度ρ____________。
【答案】(1)变大 (2)小于
(3)
【解析】
【小问1详解】
步骤③中,泡沫块从漂浮变为悬浮的过程中,排开水的体积变大,由阿基米德原理可知泡沫块受到的浮力变大。
【小问2详解】
向泡沫块上缓慢添加砝码,直至泡沫块恰好完全浸没且未触容器底,此时液面高度为h2,此时砝码和泡沫块处于漂浮状态,总浮力
添加的砝码不慎掉入容器底部,砝码会沉底,砝码受到的浮力小于重力,泡沫块仍处于漂浮状态,泡沫块受到的浮力不变,所以总浮力,由可知排开水的体积变小,液面高度小于h2。
【小问3详解】
图乙中泡沫块处于漂浮状态,它的重力
向泡沫块上缓慢添加砝码,直至泡沫块恰好完全浸没且未触容器底,此时液面高度为h2,泡沫块的体积
泡沫块的密度
19. 自然界两个物体之间都存在着非常微小的引力,科学家用如图甲装置进行研究。实验步骤如下:
在装有平面镜的轻质T形支架两端分别固定两个相同的小球A、B,并将T形支架悬挂在石英丝上,用固定光源发射一束光线照射在平面镜上,在远处的接收器上得到反射光点O。再将大球C、D分别靠近小球A、B,小球静止时,大、小球之间的距离相同,石英丝受到引力作用发生微小偏转(称为扭转角θ),并测量出接收器上光点M偏移O点的距离。
实验次数
L(cm)
r(mm)
扭转角(θ度)
1
5
0.25
40.0
2
5
0.50
10.0
3
10
0.50
20.0
4
10
1.00
5.0
5
40
2.00
(1)实验中,判断大、小球之间的引力大小变化的实验现象是:___________;
(2)科学家采用多种方法将实验中微小的扭转角θ放大,写出其中的一种具体操作方法___________;
(3)实验中科学家发现石英丝在相同大小的力的作用下扭转角度(如图乙所示)与悬丝的长度L及半径r有关,测得数据如下:则第5次实验中扭转角θ为___________度。
【答案】(1)反射光点O发生偏移
(2)通过增大支架到接收器的距离将微小扭角放大
(3)5.0
【解析】
【小问1详解】
大、小球之间的引力非常微小,但可以引起反射光点较大的偏转,故判断大、小球之间的引力大小变化的实验现象是:反射光点O发生偏移。
【小问2详解】
见答案
【小问3详解】
根据控制变量法,由第2、3次实验发现,当r相同时,L变为原来的2倍,扭转角也变为原来的2倍,那么当L变为原来的4倍,扭转角也变为原来的4倍,由第1、2(或3、4)次实验发现,当L相同时,r为原来的2倍,扭转角为原来的,由第4、5次实验,L是原来的4倍,r是原来的2倍,故第5次分扭转角
20. 研习小组设计了如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,并连接好实物电路如图乙,进行实验。实验器材:三节新干电池(电源电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(“20Ω,2A”)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表有示数。经分析有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路;
(2)利用正确的电路进行实验,获得实验数据并画出I-R图像,如图丙。依据曲线图推测:阴影部分面积S1与斜线部分面积S2的大小关系是:S1__________S2(选填“>”、“=”或“<”);
(3)实验中,将5Ω的定值电阻换成10Ω后,小东和小阳对接下来的操作有不同看法:小东认为可直接闭合开关,再移动滑片,使电压表示数达到预设值;小阳认为应先将滑片移到右端,再闭合开关,向左移动滑片,使电压表示数达到预设值。你赞成谁的观点?请说明理由__________;
(4)研习小组发现再用50Ω的定值电阻进行实验时,无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到预设值。为了能完成这次实验,所采取的措施可行的是 。
A. 增加一节干电池
B. 更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C. 调节滑片使电压表示数为2.5V
D. 将电压表改接到滑动变阻器两端
【答案】(1) (2)=
(3)赞成小阳的观点,若直接闭合开关,由于定值电阻阻值变大,则其两端电压变大,会超过3V,即超过电压表的量程,会损坏电压表,而小阳先将滑片移到最右端,再闭合开关,保护了电路的安全
(4)B
【解析】
【小问1详解】
原电路图中,滑动变阻器和定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,在探究“电流与电阻的关系”实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
【小问2详解】
由图丙可知,定值电阻两端电压为
由于探究电流与电阻的关系,定值电阻两端电压为一定值,故当电阻为5Ω或20Ω时,所围成的矩形面积代表的物理量均为3V,即面积相等,原点处空白处为重叠部分,故。
【小问3详解】
若直接闭合开关,由于定值电阻阻值变大,则其两端电压变大,会超过3V,即超过电压表的量程,会损坏电压表,而小阳先将滑片移到最右端,再闭合开关,保护了电路的安全;所以小东的方法不妥当,小阳的方法妥当。
【小问4详解】
A.电源电压为4.5V,增加一节干电池,此时电源电压为6V,定值电阻两端电压为3V,由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压为3V,由串联分压可知变阻器的阻值和定值电阻的阻值相等,用50Ω的定值电阻进行实验时,变阻器的阻值为50Ω,而变阻器的最大阻值是20Ω,不能满足实验要求,故A不符合题意;
B.根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入50Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
即为了能完成这次实验,滑动变阻器的最小电阻为25Ω,所以可更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器可以完成这次实验,故B符合题意;
C.研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为U'V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
根据分压原理有①
因电压表示数U'V为定值,由①式可知,式子左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得
解得电压表的示数,即为完成实验,电压表的最小电压为3.2V>2.5V,故C不符合题意;
D.将电压表改接到滑动变阻器两端,电压表原来测定值电阻的电压,现在测滑动变阻器的电压,对改变定值电阻的电压大小没有影响,无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,所以不能完成这次实验,故D不符合题意。
故选B。
三、综合题(本题共4小题,21题7分,22题10分,23题7分,24题12分,共36分)
21. 某中学研学小组赴热气球基地开展实践活动,现场观察到:热气球搭载乘客和设备后,通过燃烧器加热球内空气,一段时间后便能缓缓升空。为弄清其原理,小组收集到以下关键信息:
①热气球升空的核心条件是所受浮力大于热气球的总重力;
②热气球加热过程中,球囊体积固定,排开外界空气的体积始终不变;
③压强一定时,空气密度随温度的变化关系如下表。
空气温度(℃)
20
50
100
200
300
空气密度()
1.20
1.09
0.9
0.746
0.616
(1)热气球排开空气的体积为,自身质量为300kg。当外界空气温度为22℃时,若要使热气球升空,球内空气温度至少需达到多少摄氏度?(计算结果保留整数)
(2)分析热气球加热前后,球内空气的质量变化,并说明热气球升空的原因__________
(3)为使热气球更容易升空,下列方法可行的是 (选填字母)。
A. 减小热气球吊篮的质量
B. 减小热气球的体积
C. 提高加热装置的供热效率
【答案】(1)100℃
(2)热气球加热前后,热气球的体积不变,由阿基米德原理可知浮力不变,加热使球内空气密度变小,总重力减小,浮力大于重力,热气球升空。 (3)AC
【解析】
【小问1详解】
热气球自身的重力
当外界空气温度为22℃时,由表中数据可知,空气的密度是,若要使热气球升空,至少浮力等于总重力,即,可以得到
带入数据
解得,根据表格数据知,至少加热到100℃才可以升空。
【小问2详解】
热气球加热前后,热气球的体积不变,由阿基米德原理可知浮力不变,气球内部随着温度的升高,空气的密度减小,空气的质量减小,由可知空气的重力减小,气球的自重不变,所以气球的总重力减小,浮力大于总重力,热气球升空。
【小问3详解】
A.减小热气球吊篮的质量,可以减小热气球的总重力,浮力不变,浮力大于总重力,热气球升空,故A符合题意;
B.减小热气球的体积,由阿基米德原理可知浮力减小,不容易升空,故B不符合题意;
C.提高加热装置的供热效率,相同时间内,球内空气升高的温度越高,空气的密度越小,总重力越小,浮力不变,浮力大于总重力,容易升空,故C符合题意。
故选AC。
22. 一圆筒形容器内装有水,圆筒内横截面积为200cm2。现将混有石子的冰块放入水中,冰块正好悬浮(如图),此时发现筒内水面上升8cm,若冰的密度为,石块的密度为,求:
(1)冰块和石子的总质量。
(2)石子的体积。
(3)当冰块全部熔化后,水面下降多少?
【答案】(1)1.6kg
(2)
(3)0.75cm
【解析】
【小问1详解】
冰块排开水的体积即冰块的体积为
根据悬浮的特点结合阿基米德原理有
故冰块和石子的总质量
【小问2详解】
设石块体积为, 冰块和石子的总质量等于冰块和石子的质量之和,根据密度公式有
故有
解之
【小问3详解】
冰的体积为
根据质量不随的改变而改变,冰化成水的体积
水的体积减小了
水面下降
23. 如图所示,黑匣子上有A、B、C三个接线柱,内部只有一个电压恒为12V的电源和两个定值电阻R1,R2(R1>R2)电流表分别连接到接线柱AB,AC,BC时,电流表示数如下表所示:
实验序号
1
2
3
电流表位置
接AB之间
接AC之间
接BC之间
电流表示数/A
0.3
0
0.4
电路的总电阻/Ω
无法计算
30
(1)请将上表填写完整。
(2)请在方框内补全电路(要有电源、R1和R2)
(3)根据自己补全的电路图,计算R1和R2的阻值各为多少?
【答案】(1)40 (2)
(3)图1中R1的阻值为30Ω,R2的阻值为10Ω;图2中R1的阻值为40Ω,R2的阻值为30Ω
【解析】
【小问1详解】
电流表接AB之间时电路的总电阻
【小问2详解】
由表格数据可知,则,若AB之间是由R1与R2串联组成,则BC之间只有一个电阻,且阻值为30Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,另一个电阻的阻值为
由可知,BC间的电阻为R1,如图所示:
若AB之间只有一个电阻组成,根据、可知,AB之间为R1,BC之间为R2,如图所示:
【小问3详解】
由图1可知,BC间的电阻为R1,阻值为30Ω,AB之间是由R1与R2串联组成,总电阻是40Ω,R2的阻值
由图2可知,AB之间只有一个电阻组成,则R1的阻值为40Ω,BC间的电阻为R2,R2的阻值为30Ω。
24. 某兴趣小组自制了一只电子密度计,如图甲。电源电压为6V,R0阻值为12Ω,R1是一条长为15cm,阻值为12Ω的电阻丝。滑片P连接R1和轻质弹簧下端,弹簧的下端连接着底面积为5cm2,高为20cm的圆柱体重物T。测量液体密度时需将重物T完全浸入待测液体,重物T未放入液体时,滑片P处于b位置;当滑片P滑至a位置时,轻质弹簧恢复原长。轻质弹簧伸长长度ΔL与其所受到的拉力F关系如图乙所示,滑片与电阻丝之间摩擦力不计,弹簧阻值不计。
(1)测量水的密度时,求重物T受到的浮力为多少牛?此时电压表示数为多少?()
(2)兴趣小组同学将电流表改为密度表,则这只密度计能测出最大密度值对应的电流是多少安?
(3)若要增大测量范围,对原装置的重物T如何改进。
【答案】(1)1N,2.4V
(2)0.25A (3)换用质量不变、密度更大的物体
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,闭合开关,定值电阻R0和滑动变阻器R1串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电压;当滑片P滑至a位置时,轻质弹簧恢复原长;而重物T未放入液体时,滑片P处于b位置,与弹簧的原长相比,则弹簧伸长的长度ΔL为15cm,由图乙可知其受到的拉力为1.5N,则物体的重力为1.5N;测量水的密度时,重物T受到的浮力
此时弹簧受到的拉力
由图乙可知弹簧的伸长量(与弹簧的原长相比)为5cm,已知R1是一条长为15cm,阻值为12Ω的电阻丝,则此时滑动变阻器接入电路的阻值
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可得此时电路中的电流
此时电压表的示数
【小问2详解】
根据可知,V排一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大,则弹簧受到的拉力越小,弹簧的伸长量越小,所以所测液体密度最大时,弹簧的伸长量为0,此时滑动变阻器接入电路最大阻值为12Ω,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得此时电路中的电流
最大密度对应的电流值为0.25A。
【小问3详解】
要增大测量范围,即增大液体密度的测量范围,所测液体密度的最小值仍然为0,此时滑片P仍处于b位置,所以需要物体的质量不变;当所测液体的密度最大时,根据题意可知滑片在最上端,此时弹簧恢复原长(弹力为0),且重物浸没在液体中,此时重物恰好悬浮,根据浮沉条件可知,则要使测得液体密度的最大值增大,应增大物体的密度,由此可知,要增大测量范围,需换用质量不变、密度更大的物体。
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浙江省嘉兴市南湖区2025-2026学年第一学期八年级期末测评科学试题卷
一、单项选择题(本题有15小题,每小题2分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 今年元旦,无锡火车站正式实施“验检合一”,乘客只需通过验票闸机“一道闸”,当身份信息和人脸信息都符合时,电动机转动,打开闸门,进站速度明显提升,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
2. 农业生产中,硫酸镁常作为肥料为作物补充镁元素,其溶解性能直接影响施肥效果。某农技人员收集了硫酸镁在不同温度下的溶解度数据,如下表所示。请结合数据及实际施肥场景,判断下列说法正确的是( )
温度/℃
10
30
50
75
90
溶解度/克
27.7
39.3
49.0
54.1
51.1
A. 春季气温为10℃时,向100克水中加入28克硫酸镁,充分溶解后可得到128克施肥液
B. 夏季正午温度达30℃时,配制139.3克硫酸镁饱和施肥液,需要加入39.3克硫酸镁固体
C. 若在75℃时配制一瓶硫酸镁施肥液,降温至50℃(忽略水分蒸发),瓶底一定会析出硫酸镁晶体
D. 农技人员认为温度越高,硫酸镁在水中的溶解量越大,配制的施肥液的质量分数越大
3. 如图所示,容器中装有密度不同且不能混合的三种液体,容器侧面的甲、乙、丙三根带阀门的细管均与大气相通。打开阀门待液体不再流动后,下列判断正确的是( )
A. 甲管内液面与容器内最上层液面相平
B. 甲管内液面最低,丙管内液面与容器内最上层液面相平
C. 甲、乙、丙三根管内与容器内液体同一深度处压强一定处处相等
D. 甲、乙、丙三根管内液面相平
4. 如图为一握力计的电路示意图,AB为粗细均匀的长为L的电阻导体,金属板N固定不动,金属板M可带动金属片P滑动,MN是弹簧,电源电压保持不变,以电压表的示数U为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x变化的图像应为( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,弹性小球撞击地面前的速度方向与水平地面的夹角为,撞击后离开地面时的速度方向与水平地面的夹角为,则下列说法中正确的是( )
A. 无论地面光滑与否,总有 B. 无论地面光滑与否,总有
C. 地面的粗糙程度越大,越小 D. 地面的粗糙程度越大,越大
6. 如图所示是监测河水流速变化的装置原理图,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持不变,R1是阻值不变的定值电阻。闭合开关S,当水流速度为v0时探头刚好处于图示位置静止,水流速度越快,探头向上移动距离越多,电流表和电压表示数随之发生变化。以下说法正确的是( )
A. 水流速度变快时,电压表示数变大
B. 水流速度变慢时,通过R1的电流值变大
C. 若将电流表改装成流速计,能实现水流速度越快,电流表示数越大
D. 水流速变化时,电压和电流表示数的比值始终不变
7. 如图甲所示,重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上,在水平向右风力的作用下,滑块P向右做匀速直线运动。将方管Q按图乙竖直放置后,滑块P竖直向下运动。假设滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变,其受到方管Q的摩擦力等于压力大小的0.8倍,方管足够长且忽略空气阻力。则( )
A. 甲、乙中P对Q的压力大小相同
B. 甲、乙中Q对P的摩擦力大小相同
C. 乙中P匀速向下运动
D. 乙中P加速向下运动
8. 在广场游玩时,一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块静止置于水平地面上,如图所示。若水平风速逐渐增大(空气密度不变),则下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力逐渐变小
B. 地面受到小石块的压力逐渐减小
C. 小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大,滑动后受到的摩擦力不变
D. 小石块有可能连同气球一起被吹离地面
9. 有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表A(实质是电流表),踏板的质量可忽略不计,已知电流表的量程为3A,电源电压为12V,R0阻值为2Ω,电阻R(压力传感器)随压力变化的数学表达式为(F和R的单位分别是N和Ω)。则以下说法正确是( )
A. 该秤能测量的最大体重是1300N
B. 体重为1300N应标在电流表刻度盘2A刻度处
C. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表A刻度盘0刻度处
D. 该秤零刻线应标在电流表A刻度盘的最大刻度处
10. 寄生蝇一般听到寄主(如蟋蟀)发声,就能凭听觉确定其位置,寄生虫的幼虫在寄主体内吞食其身体,寄生蝇一般听到捕食者(如蝙蝠)发声,就立刻逃逸。蟋蟀发声频率是5.0×103Hz,蝙蝠发声频率是1.25×105Hz。林区需要吸引寄生蝇以杀灭害虫,养蚕中心需要驱赶寄生蝇以保护蚕宝宝,则林区和养蚕中心需要设置声源的振动周期(振动周期是指振动一次所需时间)分别为( )
A. 5×10-3s 1.25×10-5s B. 1.25×10-5s 5×10-3s
C. 2×10-4s 8×10-6s D. 8×10-6s 2×10-4s
11. 在“研究凸透镜成像”实验中,烛焰在光屏上成一个清晰缩小的像,光屏离凸透镜的距离为20厘米;当烛焰距凸透镜的距离为30厘米时,烛焰所成的像( )
A. 只可能是倒立缩小的实像 B. 只可能是倒立放大的实像
C. 只可能是正立放大的像 D. 倒立放大、缩小或等大的实像都可能
12. “奋斗者号”是中国自主研发的万米载人潜水器,2025年3月21日,首次实现人类下潜至普伊斯哥海沟最深处。“奋斗者”号外壳坚硬,下潜过程中体积保持不变,依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。下列关于“奋斗者”号深潜过程的说法,正确的是( )
A. 下潜深度越大,“奋斗者”号所受压强越小,所受浮力越大
B. 悬浮时浮力等于重力,若要实现下潜,则应增大压载铁质量
C. 上浮过程中,所受压强增大,重力小于浮力
D. 体积不变的情况下,改变压载铁重量不会影响运动状态
13. 小明设计了一种简易烟雾报警控制器(如图),电路中R1为定值电阻,R2为光敏电阻(其阻值随光照强度的增大而减小),烟雾增大到一定程度时电压表V的指针偏转到某值U触发报警系统。下列做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
A. 电压表改接大量程 B. 增大激光强度
C. 减少R1阻值 D. 减小电源电压
14. 将平底薄壁点圆筒状的空杯放在饮料机的水平杯座上接饮料,杯座受到的压力随杯中饮料的高度变化的图象如图所示。饮料出口的横截面积,饮料流出的速度,杯高,杯底面积取。则下列说法中正确的是( )
A. 装满饮料时,杯底受到饮料的压力为
B. 饮料的密度为
C. 饮料持续流入空杯后关闭开关,杯对杯座的压强为
D. 饮料持续流入空杯后关闭开关,杯对杯座的压强为
15. 妈妈买了新鲜桔子(密度均匀),小明将质量为120g的桔子放入水中,发现桔子漂浮且体积露出水面()。下列说法正确的是( )
A. 若将露出水面的部分切除,剩余部分仍会漂浮
B. 桔子的密度为,与水的密度相等
C. 若往水中加适量食盐,桔子露出水面的体积会变小
D. 若将桔子压入水中完全浸没,其受到的浮力仍为1.2N
二、实验与探究题(本题有5小题,共17空,每空2分,共34分)
16. 车间停电后,各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动,可见转动物体有转动惯性。转动惯性的大小在物理学中用转动惯量I来表示。一物体可看作由n个微小部分组成,它们的质量分别为m1,m2,……,mn,到某转动轴的距离分别为r1,r2,……,rn,则该物体对该转动轴的转动惯量为。图A是一个质量为m的小球,用长为l的轻质硬杆(不计质量、不形变)连接到转轴上,则它对这个轮的转动惯量是ml2;
(1)图B是用铁丝制成的质量为M、半径为R的细圆环。我们将该圆环均匀分割为100等份,每等份可以看作是一个小球(图中a)。则该圆环绕着中心转轴转动时的转动惯量为___________。将它用轻质硬杆与转轴相固定,用同样型号的铁丝制成甲、乙两个陀螺,其中甲陀螺的半径为R,乙陀螺的半径为2R,则要使甲、乙转动起来,更容易些的是___________。
(2)图C中的薄圆筒半径为0.1m、质量为0.2kg,则薄圆筒对中心转轴的转动惯量是 ___________kg·m2
17. 某项目化学习小组对新能源汽车非常感兴趣,他们在老师的指导下设计了如下评价量表,结合该评价量表,设计一款电动小车。
电动小车评价量表(节选)
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
小车能前进和后退
小车只能前进或后退
小车不能运动
指标二
车速随电门踏板踩下距离变大而变大
电门踏板踩下距离变大,但车速稳定不变
电门踏板踩下距离变大,但车速反而变小
指标三
速度表与电门踏板踩下距离成正比
速度表随电门踏板踩下距离变大而变大,但不成正比
速度表不随电门踏板踩下距离变大而变大
查阅资料:
①改变电动机中的电流方向,可以使电动机顺转或反转
②电动机转动的速度可以由电流大小来控制
③可以将电流表改装成速度表
(1)【选材】图甲是电门踏板的工作原理示意图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“电门”,电动车加速运动,则旋钮变阻器接入电路的接线柱为哪两个____________(选填“E”、“F”、“O”)。
(2)【设计】图乙是项目化小组设计的实现电动车前进的电路图,当S1、S2分别接①和③时电动车前进;要求S1、S2分别接②和④时电动车后退,在图乙中补全电路。
(3)【调试】图丙是电动车前进时的简略电路图,电源电压为9V,保护电阻R1为5Ω,R2阻值为25Ω,长度为20cm的均匀电阻丝。调试时,将踏板由图丙中所示的位置踩下8cm,此时电流表的示数为____________。
(4)【评价】该项目能否被评为优秀,请说出你的理由____________。
18. 某航海器材厂计划研发一款高性能救生衣,核心材料为不吸水、质量均匀的泡沫块。救生衣的安全性能直接取决于泡沫块的浮沉特性,因此需要通过实验精准测定泡沫块的密度,实验装置和步骤如下:
①图甲:取一个底面积为S的圆柱形容器,倒入适量水(密度为ρ水),液面稳定后高度为h0;
②图乙:将一块泡沫块轻轻放入水中,泡沫块漂浮,液面高度变为h1;
③图丙:向泡沫块上缓慢添加砝码,直至泡沫块恰好完全浸没且未触容器底,此时液面高度为h2;继续添加少量砝码,泡沫块沉底。
(1)步骤③中,泡沫块从漂浮变为悬浮的过程中,泡沫块受到的浮力____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若步骤③中添加的砝码不慎掉入容器底部(未粘在泡沫块上),此时泡沫块仍处于漂浮状态,液面高度会____________(选填“大于”“小于”或“等于”)h2。
(3)请用符号(ρ水、S、h0、h1、h2)来表示泡沫块的密度ρ____________。
19. 自然界两个物体之间都存在着非常微小的引力,科学家用如图甲装置进行研究。实验步骤如下:
在装有平面镜的轻质T形支架两端分别固定两个相同的小球A、B,并将T形支架悬挂在石英丝上,用固定光源发射一束光线照射在平面镜上,在远处的接收器上得到反射光点O。再将大球C、D分别靠近小球A、B,小球静止时,大、小球之间的距离相同,石英丝受到引力作用发生微小偏转(称为扭转角θ),并测量出接收器上光点M偏移O点的距离。
实验次数
L(cm)
r(mm)
扭转角(θ度)
1
5
0.25
40.0
2
5
0.50
10.0
3
10
0.50
20.0
4
10
1.00
5.0
5
40
2.00
(1)实验中,判断大、小球之间的引力大小变化的实验现象是:___________;
(2)科学家采用多种方法将实验中微小的扭转角θ放大,写出其中的一种具体操作方法___________;
(3)实验中科学家发现石英丝在相同大小的力的作用下扭转角度(如图乙所示)与悬丝的长度L及半径r有关,测得数据如下:则第5次实验中扭转角θ为___________度。
20. 研习小组设计了如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,并连接好实物电路如图乙,进行实验。实验器材:三节新干电池(电源电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(“20Ω,2A”)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表有示数。经分析有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路;
(2)利用正确的电路进行实验,获得实验数据并画出I-R图像,如图丙。依据曲线图推测:阴影部分面积S1与斜线部分面积S2的大小关系是:S1__________S2(选填“>”、“=”或“<”);
(3)实验中,将5Ω的定值电阻换成10Ω后,小东和小阳对接下来的操作有不同看法:小东认为可直接闭合开关,再移动滑片,使电压表示数达到预设值;小阳认为应先将滑片移到右端,再闭合开关,向左移动滑片,使电压表示数达到预设值。你赞成谁的观点?请说明理由__________;
(4)研习小组发现再用50Ω的定值电阻进行实验时,无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到预设值。为了能完成这次实验,所采取的措施可行的是 。
A. 增加一节干电池
B. 更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C. 调节滑片使电压表示数为2.5V
D. 将电压表改接到滑动变阻器两端
三、综合题(本题共4小题,21题7分,22题10分,23题7分,24题12分,共36分)
21. 某中学研学小组赴热气球基地开展实践活动,现场观察到:热气球搭载乘客和设备后,通过燃烧器加热球内空气,一段时间后便能缓缓升空。为弄清其原理,小组收集到以下关键信息:
①热气球升空的核心条件是所受浮力大于热气球的总重力;
②热气球加热过程中,球囊体积固定,排开外界空气的体积始终不变;
③压强一定时,空气密度随温度的变化关系如下表。
空气温度(℃)
20
50
100
200
300
空气密度()
1.20
1.09
0.9
0.746
0.616
(1)热气球排开空气的体积为,自身质量为300kg。当外界空气温度为22℃时,若要使热气球升空,球内空气温度至少需达到多少摄氏度?(计算结果保留整数)
(2)分析热气球加热前后,球内空气的质量变化,并说明热气球升空的原因__________
(3)为使热气球更容易升空,下列方法可行的是 (选填字母)。
A. 减小热气球吊篮的质量
B. 减小热气球的体积
C. 提高加热装置的供热效率
22. 一圆筒形容器内装有水,圆筒内横截面积为200cm2。现将混有石子的冰块放入水中,冰块正好悬浮(如图),此时发现筒内水面上升8cm,若冰的密度为,石块的密度为,求:
(1)冰块和石子的总质量。
(2)石子的体积。
(3)当冰块全部熔化后,水面下降多少?
23. 如图所示,黑匣子上有A、B、C三个接线柱,内部只有一个电压恒为12V的电源和两个定值电阻R1,R2(R1>R2)电流表分别连接到接线柱AB,AC,BC时,电流表示数如下表所示:
实验序号
1
2
3
电流表位置
接AB之间
接AC之间
接BC之间
电流表示数/A
0.3
0
0.4
电路的总电阻/Ω
无法计算
30
(1)请将上表填写完整。
(2)请在方框内补全电路(要有电源、R1和R2)
(3)根据自己补全的电路图,计算R1和R2的阻值各为多少?
24. 某兴趣小组自制了一只电子密度计,如图甲。电源电压为6V,R0阻值为12Ω,R1是一条长为15cm,阻值为12Ω的电阻丝。滑片P连接R1和轻质弹簧下端,弹簧的下端连接着底面积为5cm2,高为20cm的圆柱体重物T。测量液体密度时需将重物T完全浸入待测液体,重物T未放入液体时,滑片P处于b位置;当滑片P滑至a位置时,轻质弹簧恢复原长。轻质弹簧伸长长度ΔL与其所受到的拉力F关系如图乙所示,滑片与电阻丝之间摩擦力不计,弹簧阻值不计。
(1)测量水的密度时,求重物T受到的浮力为多少牛?此时电压表示数为多少?()
(2)兴趣小组同学将电流表改为密度表,则这只密度计能测出最大密度值对应的电流是多少安?
(3)若要增大测量范围,对原装置的重物T如何改进。
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