内容正文:
重庆市凤鸣山中学教共体校2024—2025学年度下期
初2022级物理学科消化作业(一)
考试说明:
1.考试时间:与化学共用120分钟;
2.试题总分:80分;
3.试卷页数:6页
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置;
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号;
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上;
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.c水=4.2×103J/(kg·℃),g取10N/kg
一、单选题(每小题3分,共24分)
1. 同学们为了即将到来的重庆市中招体考,经常在操场上认真运动,锻炼体魄。下列估测符合实际的是( )
A. 体考时健康考生的体温为42℃
B. 中学生双脚站立时对地面的压强约为104Pa
C. 中学生百米赛跑所需时间大约为8s
D. 电子计数跳绳所用电池的电压约为220V
2. 一城连世界,山水皆舞台。除夕之夜,2025总台春晚重庆分会场在长江、嘉陵江畔的璀璨灯火中,与全球观众共享首个“非遗”春节年味。如图是“铜梁龙舞”舞龙人将熔化的铁水高高抛向天空,刹那间,铁水如流星般四散飞溅,化作漫天金花,在夜空中绽放出绚丽多彩的光芒。关于这个表演过程的描述正确的是( )
A. 绚丽的铁花四溅景象说明分子做无规则热运动
B. 匠人将生铁化成铁水的过程需要放出热量
C. 铁花遇冷变成铁屑的过程中内能减小
D. 将铁水烧红主要是通过做功的方式增大了它的内能
3. 2024年5月3日,我国长征五号遥八运载火箭搭载着“嫦娥六号”月球探测器,在海南文昌航天发射场成功发射,返回舱于6月25日顺利着陆地球,如图所示。本次“嫦娥六号”实现了人类首次在月球背面南极的艾特肯盆地采样,采样质量为1935.3g。下列说法正确的是( )
A. 发射过程中,以地面为参照物,“嫦娥六号”是静止的
B. 加速上升过程中,“嫦娥六号”运动状态不变
C. “嫦娥六号”到达月球时,惯性会消失
D. 采集的样本返回地球后,其质量不变
4. 如图所示,说法正确的是( )
A. 甲图中两个小球一定带有异种电荷
B. 乙图的连接方式符合家庭电路安全用电要求
C. 丙图是发电机的原理图
D. 丁图是电动机的原理图
5. 2025年2月8日,哈尔滨亚冬会的赛场上迎来了自由式滑雪女子U形场地技巧决赛。这一天,中国选手李方慧以出色的表现,以95.25分的成绩夺得了金牌,为中国代表团赢得了本届亚冬会的首枚金牌。如图是她比赛时的精彩瞬间,下列说法正确的是( )
A. 她对冰面轨道的压力与其受到冰面的支持力是一对相互作用力
B. 若她在快速滑行时,所受外力突然全部消失,她将会立刻停下
C. 比赛过程中,她之所以能加速向前滑行,是因为惯性在逐渐增大
D. 她在通过弯道的过程中,滑板所受重力与滑板所受支持力是一对平衡力
6. 2024年7月10日,备受瞩目的2024世界机器人大赛—青少年机器人设计大赛SuperAI超级轨迹赛项重庆选拔赛在重庆市凤鸣山中学盛大举行,经过激烈角逐,凤中参赛队员成功摘得桂冠。赛事中一项随机任务要求各用电器之间互不影响,绿灯亮时电铃1响,红灯亮时电铃2响,如图电路设计中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,两个质量、底面积相同的容器A、B中盛有不同液体。现将两个完全相同的物块甲、乙分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙受到的浮力大小关系是
B. 甲、乙下表面所受的压力大小关系是
C. A、B两烧杯底部受到的液体压强大小关系是
D. A、B两烧杯对桌面的压强大小关系是
8. 如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,A、B是滑动变阻器R的两个端点,当S、S1、S2都闭合,滑片P位于A端时,电路消耗的总功率为3W;只闭合S、S1,滑片P位于AB的中点时,电压表示数为4V,电流表示数为I1,滑动变阻器消耗的功率为P1;只闭合S、S2,滑片P位于B端时,电压表示数为2V,电流表示数为I2,滑动变阻器消耗的功率为P2,已知P1:P2=1:2(各元器件均在安全工作范围),下列计算结果正确的是( )
A. 电流表示数I1、I2之比为2︰1
B. 电路消耗的最小功率为0.5W
C. 定值电阻R2的阻值为36Ω
D. 滑动变阻器R的最大阻值为18Ω
二、填空题(每空1分,共12分)
9. 1643年,意大利物理学家_____首次通过实验测出了大气压值;民航飞机在飞行过程中,利用了空气流速越_____(选填“大”或“小”)压强越小的原理.
10. 如图所示的电路,电源电压不变,忽略温度对灯泡电阻影响,闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片P,灯泡亮度将_________(选填“变亮”、“不变”或“变暗”),电压表V2与电流表A的示数的比值将_________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
11. 如图所示,把装满水的矿泉水瓶从正立变为倒立,桌面受到的压强为P1和P2,则P1_________P2;水对瓶底和瓶盖的压力分别为F1和F2,则F1_________F2。(均选填“<”“=”或“>”)
12. 已知小凤家2月份使用天然气50m3,天然气的热值是,则小凤家2月份所用天然气完全燃烧放出热量_________J;如果这些热量的60%被水吸收,则可以将_________kg初温为20℃的水加热到80℃()。
13. 如图(a)所示,放在水平面上的实心圆柱体A、B由不同材料制成,A的密度是B的一半。它们的高度均为H。A的质量是B的三分之一,则A与B的底面积之比为______,如图(b)所示,若在A、B上沿水平方向截去某一相同的厚度h,并将所截去的部分均叠放至对方剩余部分上表面的中央。当截去厚度h时,恰能使叠放后的物体、对地面的压强相等。则h与H之比为______。
14. 按要求完成下列作图;
(1)画出图中静止在斜面上的木块A对斜面B的压力的示意图。
(2)根据图中小磁针静止时的指向,标出电源左端的极性(“+”或“-”)。
三、实验与探究题(共22分)
15. 按要求完成下列填空;
(1)如图所示是小鸣“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
a.如图甲、乙、丙所示三种情况下,木板和毛巾保持不动,物块在弹簧测力计拉力作用下均水平做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力的大小_________(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
b.比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与_________的关系;
c.小鸣同学对实验装置进行改进,如图丁所示,用力拉动长木板向左运动,改进后的实验过程中,小鸣同学_________(填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
(2)小凤在烧水和煮豆浆时发现豆浆比水先沸腾。她猜想原因可能是:A.豆浆的沸点比水低;B.豆浆的比热容比水小;于是通过图甲所示的两套相同实验装置进行探究。
a.烧杯中装有初温和_________均相等的豆浆和水;
b.小凤根据实验数据绘制了豆浆和水的温度随时间变化图像a、b,如图乙所示,通过比较a、b可知,猜想_________是错误的,由图像可求,c豆浆=_________;
c.实验中小凤还发现豆浆在82℃时就产生了大量气泡,但通过分析图像,判断出82℃时豆浆并未沸腾,她判断的依据是_____________。
16. 小凤想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验:
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整_________;实验前,应将滑动变阻器滑片滑至最_________端;
(2)检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,造成这一故障的原因可能是小灯泡________;(选填“短路”或“断路”)
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W;接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的I-U图像,如图丙所示;
(4)小凤认为,利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小鸣认为小凤的观点不合理,理由是____________;
(5)小山还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所示的电路(电源电压恒定未知且大于U额,滑动变阻器R最大阻值未知,定值电阻阻值为R0),请将实验步骤补充完整:
①闭合S、S2,断开S1,移动滑片P使电压表示数为________;
②闭合S、S1,断开S2,保持滑片P位置不变,读出电压表的示数为U1;
③闭合S、S1,断开S2,滑片滑动到最左端,读出电压表的示数为U2;
④小灯泡正常发光时的电阻RL=_________(用U1、U2、U额、R0表示)。
17. 实验课上,小凤高兴地向小鸣展示她周末在嘉陵江边捡到的一块漂亮的石头,一番讨论后,他们决定用实验室现有器材测量小石块的密度。
(1)如图(a),天平放在水平台上,指针静止时指在分度盘的中线处,此时天平________(填“已经”或“没有”)完成调平;
(2)天平平衡后,将小石块放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码的位置如图(b)所示,则小石块的质量为________g;
(3)利用图(c)所示方法测出小石块的体积;
(4)根据测量数据求得小石块的密度=__________kg/m3;
(5)若小石块吸水(吸水后体积不变),会使测得的密度偏________;
小山同学在手工课制作了一个超大号校徽,如图a所示,由于好奇校徽是由什么材质制作的,听完小凤和小鸣的实验设计,于是利用水和实验室的电子秤对校徽的密度进行了测量。
①将电子秤放在水平桌面上,将校徽放在电子秤上,电子秤示数如图b所示;
②将装有适量水的柱形小桶放在电子秤上,电子秤示数如图c所示;
③将校徽用细线拴好,缓慢放入装有水的小桶中至浸没(不触底),电子秤示数如图d所示;
(6)在校徽逐渐浸入水中的过程中,校徽所受的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。校徽浸没在水中所受的浮力为________N。
(7)该校徽的密度为___________。
(8)若小山完成实验后才发现,取下电子秤盘上的小桶后,电子秤的示数并没有显示为“0000.0”,而是显示为“0000.7”,则他测得的校徽的密度将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、计算题(18题6分,19题8分,20题8分,共22分)
18. 重庆本土知名企业生产的新能源汽车在2025重庆春晚分会场上大放异彩,展示了其卓越的性能,已知其在平直公路上做匀速直线运动,0.2h内行驶了10km,空载的质量为1000kg,每个轮胎与水平地面的接触面积为0.005m2,g取10N/kg,求:
(1)汽车行驶的速度是多少;
(2)汽车空载时对水平地面的压强。
19. 插电式电热饭盒(如图甲)其内部电路原理如乙图所示。R1、R2均为阻值不变的加热电阻,S2是能分别与a、b两触点相连的单刀双掷开关,通过改变开关S1、S2的状态可实现“高温挡”“中温挡”和“低温挡”三个挡位的自由切换。已知电热饭盒工作时的额定电压为220V,中温挡功率为484W,低温挡功率为242W,求:
(1)利用中温挡加热时电流的大小;
(2)R1、R2阻值的大小;
(3)小开在午间用电高峰期时用电热饭盒的高温挡对冷粥进行加热,将质量为0.5kg的冷粥从10℃加热到60℃实际用时2分钟,已知粥的比热容,不计热量损失,求午间用电高峰期电路中的实际电压大小。
20. 2024年9月,广西受台风“摩羯”影响大面积降水,导致南宁邕江水位急剧上涨。为减小抗洪压力,科创小组设计了水位报警装置,将其制成顶部开有小孔的模型,如图所示。其中A为压力传感器,B是不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动,当模型内水深h1=15cm时,B与模型底面刚好接触目压力为零,水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为3N,触发报警装置,开启通洪阀门,已知圆柱体B的底面积SB=100cm2,高hB=25cm,ρ水=1×103kg/m3,求:
(1)当模型内水深h1=15cm时,水对模型底部的压强;
(2)B的密度;
(3)为了提高防洪安全性,警戒水位需要比原设计低4cm,则需要在B的上方加上与B同材质同底面积的圆柱体C,求:圆柱体C的高度h。
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重庆市凤鸣山中学教共体校2024—2025学年度下期
初2022级物理学科消化作业(一)
考试说明:
1.考试时间:与化学共用120分钟;
2.试题总分:80分;
3.试卷页数:6页
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置;
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号;
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上;
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.c水=4.2×103J/(kg·℃),g取10N/kg
一、单选题(每小题3分,共24分)
1. 同学们为了即将到来的重庆市中招体考,经常在操场上认真运动,锻炼体魄。下列估测符合实际的是( )
A. 体考时健康考生的体温为42℃
B. 中学生双脚站立时对地面的压强约为104Pa
C. 中学生百米赛跑所需时间大约为8s
D. 电子计数跳绳所用电池的电压约为220V
【答案】B
【解析】
【详解】A.人为恒温生物,体考时健康考生的体温约为37℃,故A不符合题意;
B.中学生的质量约为50kg,双脚站立时与地面的接触面积约为0.05m2,双脚站立时,对地面的压强约为,故B符合题意;
C.中学生百米赛跑的成绩一般在 13-15s 左右,8秒不可能。故C不符合题意;
D.电子跳绳一般用干电池(如两节5号电池串联,共3V),不会是220V。故D不符合题意。
故选B。
2. 一城连世界,山水皆舞台。除夕之夜,2025总台春晚重庆分会场在长江、嘉陵江畔的璀璨灯火中,与全球观众共享首个“非遗”春节年味。如图是“铜梁龙舞”舞龙人将熔化的铁水高高抛向天空,刹那间,铁水如流星般四散飞溅,化作漫天金花,在夜空中绽放出绚丽多彩的光芒。关于这个表演过程的描述正确的是( )
A. 绚丽的铁花四溅景象说明分子做无规则热运动
B. 匠人将生铁化成铁水的过程需要放出热量
C. 铁花遇冷变成铁屑的过程中内能减小
D. 将铁水烧红主要是通过做功的方式增大了它的内能
【答案】C
【解析】
【详解】A.绚丽的铁花四溅景象是铁水遇冷凝固成铁屑在空中飘洒,并非分子做无规则热运动造成的,故A错误;
B.匠人将生铁化成铁水的过程,固态变为液态,发生熔化现象,需要吸收热量,故B错误;
C.铁花遇冷变成铁屑的过程中,液态变为固态,发生凝固现象,该过程放出热量,内能减小,故C正确;
D.将铁水烧红主要是通过热传递的方式增大了它的内能,故D错误。
故选C。
3. 2024年5月3日,我国长征五号遥八运载火箭搭载着“嫦娥六号”月球探测器,在海南文昌航天发射场成功发射,返回舱于6月25日顺利着陆地球,如图所示。本次“嫦娥六号”实现了人类首次在月球背面南极的艾特肯盆地采样,采样质量为1935.3g。下列说法正确的是( )
A. 发射过程中,以地面为参照物,“嫦娥六号”是静止的
B. 加速上升过程中,“嫦娥六号”运动状态不变
C. “嫦娥六号”到达月球时,惯性会消失
D. 采集的样本返回地球后,其质量不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.发射过程中,以地面为参照物,“嫦娥六号”的位置改变,“嫦娥六号”是运动的,故A错误;
B.加速上升过程中,“嫦娥六号”的速度改变,运动状态改变,故B错误;
C.“嫦娥六号”到达月球时,质量不变,惯性大小不变,故C错误;
D.采集的样本返回地球后,其所含物质的多少不变,质量不变,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,说法正确的是( )
A. 甲图中两个小球一定带有异种电荷
B. 乙图的连接方式符合家庭电路安全用电要求
C. 丙图是发电机的原理图
D. 丁图是电动机的原理图
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个小球相互吸引,因异种电荷相互吸引,有可能一个带正电,一个带负电;因带电体能够吸引轻小物体,有可能一个带电,另一个不带电,故A错误;
B.在家庭电路的连接中,开关应该接在火线和用电器之间,才能在断开开关时,避免发生触电事故,故B错误;
C.丙图是电磁感应的原理图,根据此原理可以制成发电机,是法拉第发现的,故C正确;
D.丁图是电磁继电器的工作原理图,电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,故D错误。
故选C。
5. 2025年2月8日,哈尔滨亚冬会的赛场上迎来了自由式滑雪女子U形场地技巧决赛。这一天,中国选手李方慧以出色的表现,以95.25分的成绩夺得了金牌,为中国代表团赢得了本届亚冬会的首枚金牌。如图是她比赛时的精彩瞬间,下列说法正确的是( )
A. 她对冰面轨道的压力与其受到冰面的支持力是一对相互作用力
B. 若她在快速滑行时,所受外力突然全部消失,她将会立刻停下
C. 比赛过程中,她之所以能加速向前滑行,是因为惯性在逐渐增大
D. 她在通过弯道的过程中,滑板所受重力与滑板所受支持力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.相互作用力满足“大小相等、方向相反、作用在同一直线、作用在不同物体上,是两个物体间的相互作用”,她对冰面轨道的压力,和冰面对她的支持力,符合相互作用力的条件,故A正确;
B.根据牛顿第一定律,她原本处于运动状态,若外力全部消失,她会保持匀速直线运动,不会立刻停下,故B错误;
C.惯性大小只和物体质量有关,她滑行过程中质量不变,惯性大小不变,故C错误;
D.她通过弯道时运动方向改变,运动状态不平衡;并且滑板所受重力竖直向下,冰面对滑板的支持力垂直冰面,二者不满足平衡力“共线、等大”的条件,不是平衡力,故D错误。
故选A。
6. 2024年7月10日,备受瞩目的2024世界机器人大赛—青少年机器人设计大赛SuperAI超级轨迹赛项重庆选拔赛在重庆市凤鸣山中学盛大举行,经过激烈角逐,凤中参赛队员成功摘得桂冠。赛事中一项随机任务要求各用电器之间互不影响,绿灯亮时电铃1响,红灯亮时电铃2响,如图电路设计中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】各用电器互不影响,则两个电铃、两个灯泡并联,绿灯亮时电铃1响,则绿灯和电铃1用一个开关控制,开关放在两者共同使用的电路上;红灯亮时电铃2响,则红灯和电铃2用一个开关控制,开关放在两者共同使用的电路上,故选A。
7. 如图所示,两个质量、底面积相同的容器A、B中盛有不同液体。现将两个完全相同的物块甲、乙分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙受到的浮力大小关系是
B. 甲、乙下表面所受的压力大小关系是
C. A、B两烧杯底部受到的液体压强大小关系是
D. A、B两烧杯对桌面的压强大小关系是
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体漂浮或悬浮时,浮力都等于自身重力。已知甲、乙是完全相同的物块,重力相等,因此,,即,故A错误;
B.根据浮力产生的原因,,变形得。已知,甲悬浮,上表面完全浸没在液体中,;乙漂浮,上表面露出液面,。 因此,即,故B正确;
C.甲悬浮,说明;乙漂浮,说明,因此。 已知液面深度相同,根据液体压强公式,可得,故C错误;
D.容器对桌面的压强,容器底面积相同,总压力等于容器、液体、物块的总重力,容器质量、物块重力都相同;,且液面相平时,A容器上窄下宽,液体体积容器总容积小于B容器,且甲浸没,,因此A容器中液体体积,A容器液体的重力小于B容器中的液体,则A容器对桌面的压力小于B容器,故,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,A、B是滑动变阻器R的两个端点,当S、S1、S2都闭合,滑片P位于A端时,电路消耗的总功率为3W;只闭合S、S1,滑片P位于AB的中点时,电压表示数为4V,电流表示数为I1,滑动变阻器消耗的功率为P1;只闭合S、S2,滑片P位于B端时,电压表示数为2V,电流表示数为I2,滑动变阻器消耗的功率为P2,已知P1:P2=1:2(各元器件均在安全工作范围),下列计算结果正确的是( )
A. 电流表示数I1、I2之比为2︰1
B. 电路消耗的最小功率为0.5W
C. 定值电阻R2的阻值为36Ω
D. 滑动变阻器R的最大阻值为18Ω
【答案】B
【解析】
【详解】如图,设滑动变阻器最大阻值为R,只闭合S、S1,滑片P位于AB的中点时,电压表测量定值电阻R1两端的电压,示数为4V,变阻器接入电路电阻为,电流表示数为I1,滑动变阻器消耗的功率为P1,此时滑动变阻器消耗的功率为
只闭合S、S2,滑片P位于B端时,电压表测量定值电阻R2两端的电压,示数为2V,变阻器接入电路电阻为R,电流表示数为I2,滑动变阻器消耗的功率为P2,此时滑动变阻器消耗的功率为
已知
P1∶P2=1∶2
则有
解得
,
如图,只闭合S、S1,滑片P位于AB的中点时,电压表示数,即R1两端电压为4V,有
只闭合S、S2,滑片P位于B端时,电压表示数,即R2两端电压为2V,有
因为
所以
即
当S、S1、S2都闭合,滑片P位于A端时,电路只有R1R2并联,电路消耗的总功率为3W,则
代入得
解得
只闭合S、S2,滑片P位于B端时,R2与滑动变阻器最大阻值串联,电压表示数,即R2两端电压为2V,根据串联电路分压原理,滑动变阻器最大阻值为
根据可知,当总电阻最大时,电路消耗的功率最小,即只闭合S、S1,滑片P位于B端时,总电阻为
则电路消耗的最小功率为
A.由详解可知电流表示数I1、I2之比为1︰1,故A错误;
B.电路消耗的最小功率为0.5W,故B正确;
C.定值电阻R2的阻值为18Ω,故C错误;
D.滑动变阻器R的最大阻值为36Ω,故D错误。
故选B。
二、填空题(每空1分,共12分)
9. 1643年,意大利物理学家_____首次通过实验测出了大气压值;民航飞机在飞行过程中,利用了空气流速越_____(选填“大”或“小”)压强越小的原理.
【答案】 ①. 托里拆利 ②. 大
【解析】
【详解】由科学史的知识知道,意大利物理学家托里拆利首次用实验测出了大气压强的值;
飞机的机翼通常都做成上面凸起,下面平直的形状,这样,流过机翼上方的空气流速大,压强小,流过机翼下方的空气流速小,压强大,即飞行过程中,利用了空气流速越大压强越小的原理.
10. 如图所示的电路,电源电压不变,忽略温度对灯泡电阻影响,闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片P,灯泡亮度将_________(选填“变亮”、“不变”或“变暗”),电压表V2与电流表A的示数的比值将_________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 变亮 ②. 不变
【解析】
【详解】由图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡电压。滑片移动时,滑动变阻器的电阻变小,电路中的总电阻变小,电路电流增大,根据,灯泡的实际功率变大,因此灯泡亮度变亮;根据欧姆定律有,忽略温度对灯泡电阻影响时,比值不变。
11. 如图所示,把装满水的矿泉水瓶从正立变为倒立,桌面受到的压强为P1和P2,则P1_________P2;水对瓶底和瓶盖的压力分别为F1和F2,则F1_________F2。(均选填“<”“=”或“>”)
【答案】 ①. < ②. >
【解析】
【详解】矿泉水瓶正立、倒立放在桌面时,对桌面的压力等于瓶和水的总重力,总重力不变,因此对桌面的压力大小不变,正立时受力面积(瓶底面积)更大,根据压强公式,压力不变时,受力面积越大,压强越小,因此;瓶子装满水,倒立后水的深度不变,根据,水对瓶底、对瓶盖的压强相等,正立时受力面积(瓶底面积)更大,根据压强公式,压强不变时,受力面积越大,压力越大,因此。
12. 已知小凤家2月份使用天然气50m3,天然气的热值是,则小凤家2月份所用天然气完全燃烧放出热量_________J;如果这些热量的60%被水吸收,则可以将_________kg初温为20℃的水加热到80℃()。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]天然气完全燃烧放出热量
[2]由题意可知,水吸收的热量
水的质量
13. 如图(a)所示,放在水平面上的实心圆柱体A、B由不同材料制成,A的密度是B的一半。它们的高度均为H。A的质量是B的三分之一,则A与B的底面积之比为______,如图(b)所示,若在A、B上沿水平方向截去某一相同的厚度h,并将所截去的部分均叠放至对方剩余部分上表面的中央。当截去厚度h时,恰能使叠放后的物体、对地面的压强相等。则h与H之比为______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]A与B的底面积之比为
[2]A与B的底面积之比为,根据,高度相同,体积与底面积成正比,所以体积之比。设h与H之比为,则叠放后的物体对地面压力为
叠放后的物体对地面压力为
叠放后的物体、对地面的压强相等,根据,则有
将,代入上式,解得,则h与H之比为。
14. 按要求完成下列作图;
(1)画出图中静止在斜面上的木块A对斜面B的压力的示意图。
(2)根据图中小磁针静止时的指向,标出电源左端的极性(“+”或“-”)。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
压力的作用点在斜面上(接触面的中点),垂直斜面向下画一条线段,在线段的末端画上箭头表示力的方向,并标上符号F,如图所示:
【小问2详解】
根据小磁针的指向和磁极间的相互作用可知,螺线管的右端为N极;根据安培定则可知,电源的左端为正极,标记“+”,如图所示:
三、实验与探究题(共22分)
15. 按要求完成下列填空;
(1)如图所示是小鸣“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
a.如图甲、乙、丙所示三种情况下,木板和毛巾保持不动,物块在弹簧测力计拉力作用下均水平做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力的大小_________(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
b.比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与_________的关系;
c.小鸣同学对实验装置进行改进,如图丁所示,用力拉动长木板向左运动,改进后的实验过程中,小鸣同学_________(填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
(2)小凤在烧水和煮豆浆时发现豆浆比水先沸腾。她猜想原因可能是:A.豆浆的沸点比水低;B.豆浆的比热容比水小;于是通过图甲所示的两套相同实验装置进行探究。
a.烧杯中装有初温和_________均相等的豆浆和水;
b.小凤根据实验数据绘制了豆浆和水的温度随时间变化图像a、b,如图乙所示,通过比较a、b可知,猜想_________是错误的,由图像可求,c豆浆=_________;
c.实验中小凤还发现豆浆在82℃时就产生了大量气泡,但通过分析图像,判断出82℃时豆浆并未沸腾,她判断的依据是_____________。
【答案】(1) ①. 等于 ②. 压力 ③. 不需要
(2) ①. 质量 ②. A ③. ④. 豆浆的温度未达到沸点保持不变
【解析】
【小问1详解】
物块做水平匀速直线运动时,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数;
甲、乙实验中,接触面粗糙程度相同,物块对接触面的压力不同,因此实验目的是探究滑动摩擦力大小与压力的关系;
丁装置中,物块始终相对地面静止,受到的滑动摩擦力始终等于弹簧测力计拉力,因此不需要匀速拉动长木板。
【小问2详解】
实验采用控制变量法,探究比热容和沸点的影响时,需要控制豆浆和水的初温、质量均相等;
由图乙可知,豆浆和水的最终沸点都是,沸点相同,因此猜想A错误;
相同酒精灯加热,相同时间液体吸收热量相同,由图可知:质量相同的豆浆和水,第4min吸收热量相同时,豆浆从30℃升高到70℃,水从30℃升高到60℃,根据,可得
沸腾的特点:达到沸点后,继续吸热但温度保持不变,由图像可知,后豆浆温度仍持续升高,因此判断豆浆此时未沸腾。
16. 小凤想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验:
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整_________;实验前,应将滑动变阻器滑片滑至最_________端;
(2)检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,造成这一故障的原因可能是小灯泡________;(选填“短路”或“断路”)
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W;接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的I-U图像,如图丙所示;
(4)小凤认为,利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小鸣认为小凤的观点不合理,理由是____________;
(5)小山还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所示的电路(电源电压恒定未知且大于U额,滑动变阻器R最大阻值未知,定值电阻阻值为R0),请将实验步骤补充完整:
①闭合S、S2,断开S1,移动滑片P使电压表示数为________;
②闭合S、S1,断开S2,保持滑片P位置不变,读出电压表的示数为U1;
③闭合S、S1,断开S2,滑片滑动到最左端,读出电压表的示数为U2;
④小灯泡正常发光时的电阻RL=_________(用U1、U2、U额、R0表示)。
【答案】(1) ①. ②. 左
(2)断路 (3)0.75
(4)灯丝电阻随温度的升高而增大
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,因此将灯泡的左接线柱与电压表的负接线柱相连;
实验前滑动变阻器要调至最大阻值处,本题下接线柱接右端,因此滑片滑到最左端时电阻最大。
【小问2详解】
电流表无示数说明电路断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表连通接在电源两端,因此故障是小灯泡断路。
【小问3详解】
乙图中电流表选量程,分度值,示数为,小灯泡额定电压,额定功率
【小问4详解】
探究电流与电压的关系时,需要控制导体电阻不变,而小灯泡的电阻随温度升高而改变,不是定值,因此实验无法完成,观点不合理。
【小问5详解】
实验目的是测灯泡正常发光的电阻: ① 闭合,断开,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡电压,调节滑片使电压表示数为灯泡额定电压,此时灯泡正常发光; ②保持滑片位置不变,闭合,断开,与滑动变阻器串联,电压表示数为的电压,③滑片滑到最左端时滑动变阻器接入电阻为0,电压表示数等于电源电压;可得与滑动变阻器串联时电路中的电流为
滑动变阻器接入电阻
①中滑动变阻器两端的电压为
此时电路中的电流为
小灯泡正常发光的电阻
17. 实验课上,小凤高兴地向小鸣展示她周末在嘉陵江边捡到的一块漂亮的石头,一番讨论后,他们决定用实验室现有器材测量小石块的密度。
(1)如图(a),天平放在水平台上,指针静止时指在分度盘的中线处,此时天平________(填“已经”或“没有”)完成调平;
(2)天平平衡后,将小石块放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码的位置如图(b)所示,则小石块的质量为________g;
(3)利用图(c)所示方法测出小石块的体积;
(4)根据测量数据求得小石块的密度=__________kg/m3;
(5)若小石块吸水(吸水后体积不变),会使测得的密度偏________;
小山同学在手工课制作了一个超大号校徽,如图a所示,由于好奇校徽是由什么材质制作的,听完小凤和小鸣的实验设计,于是利用水和实验室的电子秤对校徽的密度进行了测量。
①将电子秤放在水平桌面上,将校徽放在电子秤上,电子秤示数如图b所示;
②将装有适量水的柱形小桶放在电子秤上,电子秤示数如图c所示;
③将校徽用细线拴好,缓慢放入装有水的小桶中至浸没(不触底),电子秤示数如图d所示;
(6)在校徽逐渐浸入水中的过程中,校徽所受的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。校徽浸没在水中所受的浮力为________N。
(7)该校徽的密度为___________。
(8)若小山完成实验后才发现,取下电子秤盘上的小桶后,电子秤的示数并没有显示为“0000.0”,而是显示为“0000.7”,则他测得的校徽的密度将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 没有 ②. 27 ③. ④. 大 ⑤. 变大 ⑥. 1.4 ⑦. ⑧. 偏大
【解析】
【详解】[1]天平调平的步骤:先将游码移到标尺左端零刻度线处,再调节平衡螺母;图a中游码没有归零,因此天平没有完成调平。
[2]小石块质量为砝码质量加游码示数
[3]小石块体积
小石块密度
[4]小石块吸水会导致量筒中液面上升偏小,测得的体积V偏小,根据,质量测量准确,因此测得的密度偏大。
[5][6]根据阿基米德原理,校徽逐渐浸入水中时,逐渐变大,因此浮力变大; 电子秤增加的质量
根据力的作用相互性,浮力等于排开水的重力
[7]校徽质量,校徽体积
校徽的密度
[8]电子秤空载时示数为0.7g,说明所有测量的示数都比真实质量大0.7g:计算排开质量,0.7g会抵消,因此测得体积V是准确的;而校徽质量直接取用测得的示数,比真实质量大0.7g,根据,测得的密度偏大。
四、计算题(18题6分,19题8分,20题8分,共22分)
18. 重庆本土知名企业生产的新能源汽车在2025重庆春晚分会场上大放异彩,展示了其卓越的性能,已知其在平直公路上做匀速直线运动,0.2h内行驶了10km,空载的质量为1000kg,每个轮胎与水平地面的接触面积为0.005m2,g取10N/kg,求:
(1)汽车行驶的速度是多少;
(2)汽车空载时对水平地面的压强。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,汽车行驶的速度
【小问2详解】
汽车空载时对水平地面的压力等于自身重力,即
通常汽车有 4 个轮胎,汽车与地面的总接触面积
汽车空载时对水平地面的压强
19. 插电式电热饭盒(如图甲)其内部电路原理如乙图所示。R1、R2均为阻值不变的加热电阻,S2是能分别与a、b两触点相连的单刀双掷开关,通过改变开关S1、S2的状态可实现“高温挡”“中温挡”和“低温挡”三个挡位的自由切换。已知电热饭盒工作时的额定电压为220V,中温挡功率为484W,低温挡功率为242W,求:
(1)利用中温挡加热时电流的大小;
(2)R1、R2阻值的大小;
(3)小开在午间用电高峰期时用电热饭盒的高温挡对冷粥进行加热,将质量为0.5kg的冷粥从10℃加热到60℃实际用时2分钟,已知粥的比热容,不计热量损失,求午间用电高峰期电路中的实际电压大小。
【答案】(1)2.2A
(2)100Ω,100Ω
(3)200V
【解析】
【小问1详解】
由可知,中温挡加热时电流的大小为
【小问2详解】
由图乙可知,当S1闭合,S2接b时,只有R1工作;当S1闭合,S2接a时,R1、R2并联;当S1断开,S2接b时,R1、R2串联;R1、R2串联电阻最大,由可知,总功率最小,是低温挡;R1、R2并联电阻最小,由可知,总功率最大,是高温挡;R1单独工作时,电功率居中,为中温挡,由可知,中温挡的电阻为
低温挡的总电阻为
R2阻值为
【小问3详解】
高温挡的电阻为
高温挡的电功率为
质量为0.5kg的冷粥从10℃加热到60℃吸收的热量为
电热饭盒的实际电功率为
由可知,午间用电高峰期电路中的实际电压为
20. 2024年9月,广西受台风“摩羯”影响大面积降水,导致南宁邕江水位急剧上涨。为减小抗洪压力,科创小组设计了水位报警装置,将其制成顶部开有小孔的模型,如图所示。其中A为压力传感器,B是不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动,当模型内水深h1=15cm时,B与模型底面刚好接触目压力为零,水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为3N,触发报警装置,开启通洪阀门,已知圆柱体B的底面积SB=100cm2,高hB=25cm,ρ水=1×103kg/m3,求:
(1)当模型内水深h1=15cm时,水对模型底部的压强;
(2)B的密度;
(3)为了提高防洪安全性,警戒水位需要比原设计低4cm,则需要在B的上方加上与B同材质同底面积的圆柱体C,求:圆柱体C的高度h。
【答案】(1)1.5×103Pa
(2)0.6×103kg/m3
(3)10cm
【解析】
【小问1详解】
当模型内水深h1=15cm=0.15m时,水对模型底部的压强
【小问2详解】
当模型内水深h1=15cm时,B排开水的体积为
由B与模型地面刚好接触且压力为零可知,此时B处于漂浮状态,由物体的漂浮条件可知,B的重力为
由
可知,B的质量为
B的体积为
则B的密度为
【小问3详解】
刚触发报警装置时,圆柱对压力传感器的压力为3N,由力的平衡条件可知,此时B受到的浮力为
由
可知,B排开水的体积为
由
可知,B浸入水中的深度为
由刚触发报警装置时B浸入水中的深度和B的高度可知,A到水面的距离为
警戒水位需要比原设计低4cm时,A到水面的距离为
则BC整体排开水的深度为
BC整体排开水的体积为
此时BC整体受到的浮力为
BC整体的体积为
由密度公式和
可知,BC整体的重力为
由力的平衡调节可知
即
解得h=10cm。
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