内容正文:
昌平区2026年初三年级第二次统一练习
物理试卷
本试卷共8页,共70分。考试时长70分钟。考生务必将答案答在答题卡上.在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
第一部分
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1. 古诗《立冬》中,有诗句“门尽冷霜能醒骨,窗临残照好读书”.诗中所说的“霜”,其形成过程的物态变化属于
A. 凝华 B. 凝固 C. 汽化 D. 液化
2. 如图所示的光现象,由于光的折射形成的是( )
A. 人通过小孔形成的像
B. 人在水中形成的像
C. 人在平面镜中形成的像
D. 人透过水球形成的像
3. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量消耗电能多少的仪表
B. 家庭电路中的电冰箱和空调是串联的
C. 导致家庭电路中电流过大的原因一定是短路
D. 可以把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用
4. 下列估测最接近实际情况的是( )
A. 一块新橡皮的质量约为600g
B. 一支未用过的2B铅笔的长度约为
C. 一盏教室内的日光灯正常工作时的电流约为
D. 一名中学生脉搏跳动60次所用的时间约为
5. 下列实例中,属于做功改变物体内能的是( )
A. 锯木头时的锯条温度升高
B. 加入冰块的饮料温度降低
C. 倒入热牛奶的杯子温度升高
D. 放入冷水中的热鸡蛋温度降低
6. 如图所示的四个光路图中,MM'为平面镜,PO为入射光线,ON为法线,入射角∠PON等于60°,其中符合光的反射定律的光路图是
A. B. C. D.
7. 如图所示,传承百年的昌平阳坊涮肉,采用传统的铜锅炭火清汤涮食,味道鲜美,是北京著名美食。下列说法正确的是( )
A. 木炭燃烧过程中,其热值逐渐减小 B. 闻到浓郁的香气,说明分子在不停地运动
C. 汤的温度越高,其所含有的热量越多 D. 汤逐渐变凉的过程,其内能逐渐消失
8. 关于图中所示的四种体育比赛中的情景,下列说法正确的是( )
A. 蹦床运动员在空中上升到最高点时,所受的合力为零
B. 运动员骑着自行车绕着环形场地匀速骑行过程中,运动状态不变
C. 掷出的冰壶在水平冰面上滑行过程中,支持力对冰壶做了功
D. 单板滑雪运动员在空中下落过程中,重力势能变小
9. 用如图甲所示的滑轮,先后将两个不同重物在相同时间内沿竖直方向匀速提升相同高度,两次做功的情况如图乙所示。不计绳重和摩擦,则( )
A. 提升过程中重物上升的速度与绳子自由端移动的速度相同
B. 先后两次提升重物的过程中拉力做功的功率相同
C. 两次提升重物的过程中拉力所做的额外功相同
D. 第一次提升重物的机械效率较小
10. 在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图甲、乙所示,其中小磁针(黑色一端为极)静止时的指向情况如图甲所示,铁屑静止时的分布情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 利用图甲所示的实验装置可探究通电螺线管的磁场方向特点
B. 利用图乙所示的实验装置可探究通电螺线管的磁场方向和分布特点
C. 图甲中的通电螺线管某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
D. 图乙中的通电螺线管周围的磁场是由磁感线组成的
11. 如图甲所示,独轮车是施工时常见的工具,它实质上是一种省力杠杆。使用时可抽象成如图乙所示的杠杆模型,支点在点,车身和砖头的重心在点,手对车的力作用在点且方向竖直向上。已知车身和砖头的总重力为,长为,长为。下列说法正确的是( )
A. 独轮车的支架恰好离地时,竖直向上的力
B. 力是使独轮车的支架恰好离地所施加的最小力
C. 若手对车的力作用在车把的末端,抬起车会更省力
D. 上坡前建筑工人加快速度是为了增大惯性
12. 如图甲所示为模拟水位报警器装置,容器口左边安装激光器,右边安装接收器,当接收器正常接收到激光照射时,报警器不工作。容器里有一浮块M,底部通过弹簧与容器底部相连(弹簧质量、体积忽略不计),当水面距容器口距离为,弹簧恰好保持原长。容器里水面上升时,浮块随之上升,一旦浮块挡住激光,报警器报警。弹簧伸长量与弹簧所受拉力的关系如图乙所示。已知浮块M高为,底面积为,密度为,水的密度为,取。下列说法正确的是( )
A. 浮块M所受重力大小为
B. 水面上升过程中,浮块M所受浮力大小不变
C. 恰好报警时,水面距容器口的距离是
D. 当时,弹簧所受拉力大小为
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13. 如图所示,长征二号丁运载火箭于2015年底将暗物质粒子探测卫星“悟空”送入预定太阳同步轨道。运行期间,“悟空”持续观测太空,获取科学数据并完成回传。“悟空”已在轨平稳运行超过十年,期间它的运行主要依靠太阳能电池板供电。下列说法正确的是( )
A. 在发射“悟空”的过程中,以地球为参照物,“悟空”是运动的
B. “悟空”从地面发射至预定轨道的过程中,其质量变小
C. “悟空”回传科学数据是利用电磁波传递信息
D. “悟空”的太阳能电池板给蓄电池充电的过程中,是将化学能转化成电能
14. 如图所示的实验电路,电源两端电压不变,其中为阻值已知的定值电阻,为阻值未知的定值电阻。当开关S、闭合,开关断开时,电流表示数为;当开关S、闭合,开关断开时,电流表示数为。则下列四个选项中正确的是( )
A.
B. 只闭合开关S、时,为串联电路
C. 只闭合开关S、时,电阻和电阻两端的电压一定相等
D.
15. 如图是一个简易身高测量仪的工作电路示意图。电源电压保持不变,电压表的量程为“”,的阻值为,是一根长为的均匀电阻丝(),滑片P可在竖直放置的上滑动,被测者身高不同电压表示数也会不同,电压表的刻度上标注相应的身高值。下列说法正确的是( )
A. 所测身高越高,电压表的示数越大
B. 表盘上标注的身高值分布不均匀
C. 若把电压表改为电流表,则所测身高越高,电流表示数越大
D. 身高为160 cm的甲测量时,电压表的示数为1.5 V;乙测量时,电压表的示数为1.2 V,则乙的身高为152 cm
第二部分
三、实验探究题(共28分,16题4分,17、18、19题各2分,20、23题各3分,21、22题各6分)
16.
(1)图所示的弹簧测力计的示数是__________N。
(2)图所示的温度计的示数是__________。
17. 用如图所示的实验装置测量小车的平均速度。小车沿斜面从点由静止释放,图中显示测量过程中小车在、、三点的位置。
(1)测得小车到达点的时间为,则小车段的平均速度为__________;
(2)接下来为了测量小车从点运动到点的过程中段的平均速度,正确的操作是__________。
A. 让小车从点由静止释放,测量小车由点到达点所用的时间
B. 让小车从点由静止释放,测量小车由点到达点所用的时间
18. 某同学用如图所示的装置进行实验,其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。使金属棒向左做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向右偏转,如图甲所示;对调磁铁的N、S极位置,使金属棒向左做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向左偏转,如图乙所示。该同学探究的问题是:__________。
19. 某同学探究水沸腾前后温度随加热时间变化的特点,当水温为89°C时,每隔一分钟记录一次水的温度,第5分钟观察到图__________(选填“甲”或“乙”)所示的现象后,判断水已沸腾,水沸腾后持续加热一段时间。利用记录的数据绘制出水的温度随加热时间变化的关系图像,如图丙所示。从图像可知,水沸腾后,随加热时间增加,水的温度__________。
20. 用弹簧测力计、刻度尺和如图所示的实验装置,探究杠杆水平平衡,阻力和阻力臂保持不变时,动力和动力臂的关系。
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
6
3
2
1.5
1.2
1
(1)为使图中的杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)端调节。
(2)在实验中,保持阻力、阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出动力臂和动力的数据记录在表格中。分析表中实验数据,可得实验结论:__________。
21. 用如图所示的装置及完全相同、高度可调的电子蜡烛A、B等器材,探究物体在平面镜中成像时,像的高度与物距是否有关。
(1)主要实验步骤如下:
①玻璃板__________放置在水平桌面上,将点亮的电子蜡烛A放在玻璃板前,用刻度尺测量__________,将实验数据记录在表格中。
②将未点亮的电子蜡烛B放在玻璃板后,不断调整B的位置和高度,直到从各个角度观察B与A的像__________,用刻度尺测量__________,将实验数据记录在表格中。
③改变__________,仿照步骤②再做1次实验,将实验数据记录在表格中。
(2)若__________,可得物体在平面镜中成像时,像的高度与物距无关。
22. 某同学利用滑动变阻器、电阻箱()、电压表、电流表、电压恒定的电源、开关等器材设计了如图所示的实验电路,探究导体中的电流与电阻的关系。
(1)按电路图连好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的示数总为零,电压表的示数为3V且几乎不变,其原因可能是_______。
A. 电流表断路 B. 电阻箱断路 C. 电阻箱短路
(2)排除故障后,完成如下实验操作:
①调节电阻箱至某一阻值,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,使电压表示数为,记录电阻箱的阻值和电流表的示数。
②改变电阻箱的阻值5次,记录各次电阻箱的阻值和电流表的示数。
实验过程中存在的问题:__________,请你针对实验过程中存在的问题,写出改正的措施:__________。
(3)画出实验数据记录表格。
(4)利用如图所示的实验电路还可以进行的实验有:__________。(写出一个即可)
23. 水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的两个烧杯。A、B两同学利用提供的器材探究液体内部压强的大小与液体深度是否有关,进行了如甲、乙两图所示的实验。
A同学观察并测量发现:当时,形管两侧的液面高度差不同,他得出结论“液体内部压强的大小与液体深度有关”;B同学重新对该实验进行观察和测量,有了新的发现:当时,U形管两侧的液面高度差也不同。因此,B同学对A同学的结论产生了质疑。请你针对B同学的质疑,写出该实验的改进措施__________。
四、科普阅读题(共4分)
24. 请阅读《无形的阻碍与巧妙利用——流体阻力》并回答问题。
无形的阻碍与巧妙利用——流体阻力
气体和液体都具有流动性,统称为流体。物体在流体中运动时,要受到流体的阻力,阻力的方向与物体相对于流体运动的方向相反。汽车、火车和飞机等在空气中运动,要受到空气的阻力。轮船、潜艇在水面或水下航行,要受到水的阻力。
流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关,速度越大,阻力越大。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,当阻力增加到跟物体所受的重力相等时,二力平衡,物体将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
流体的阻力还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大。跳伞运动员、飞船返回舱在空中张开降落伞,凭借降落伞较大的横截面积获得较大的空气阻力,安全落地。
流体的阻力还跟物体的形状有关系。头圆尾尖的物体所受的流体阻力较小,这种形状通常叫作流线型。为了减小阻力,轮船的水下部分采用了流线型,如图所示。
流体阻力看似阻碍运动,实则并非不可利用。理解其与物体的速度、横截面积及形状的关系,我们便能降低不利影响,甚至化阻力为助力。这种“化阻力为助力”的思想,体现了物理学的独特魅力——不止认知自然,更在于巧妙运用。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关,还跟__________、__________有关。
(2)下雨时,雨滴在下落的过程中受到空气阻力。假设雨滴下落时的阻力与雨滴速度的平方成正比,即,其中,取,则一个质量为的雨滴下落时的收尾速度约为__________。
五、计算题(共8分,25题4分,26题4分)
25. 如图甲所示的是某款两挡电热器的简化电路,和为阻值一定的电热丝。该电热器的铭牌如图乙所示,将其接入电压恒为的电路中。求:
(1)加热挡时电路中的电流;
(2)电热丝的阻值。
26. 如图甲所示,某同学在学校组织的“绿色校园,从我做起”的环保实践活动中,主动承担了为校园新栽种的树苗浇水的任务。该同学质量为,双脚与地面的总接触面积为。他用图乙所示的平底水桶装水,水桶底面积为(不计桶壁的厚度),水桶内装有深度为、质量为11 kg的水,水桶放在水平地面上时水对水桶底的压力为,水桶对水平地面的压强为,该同学提起这桶水时对水平地面的压强为。已知水的密度为,取。求:
(1)水对水桶底的压力。
(2)该同学提起这桶水时对水平地面的压强。
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物理试卷
本试卷共8页,共70分。考试时长70分钟。考生务必将答案答在答题卡上.在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
第一部分
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1. 古诗《立冬》中,有诗句“门尽冷霜能醒骨,窗临残照好读书”.诗中所说的“霜”,其形成过程的物态变化属于
A. 凝华 B. 凝固 C. 汽化 D. 液化
【答案】A
【解析】
【详解】诗中所说的霜,是空气中的水蒸气直接变成固体,是凝华现象,故A正确.
2. 如图所示的光现象,由于光的折射形成的是( )
A. 人通过小孔形成的像
B. 人在水中形成的像
C. 人在平面镜中形成的像
D. 人透过水球形成的像
【答案】D
【解析】
【详解】A.小孔成像是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.人在水中形成的像属于倒影,是光的反射形成的平面镜成像,故B不符合题意;
C.平面镜成像的原理是光的反射,故C不符合题意;
D.水球相当于凸透镜,人透过水球成像是凸透镜成像,是光经过水球时发生折射形成的,故D符合题意。
故选D。
3. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量消耗电能多少的仪表
B. 家庭电路中的电冰箱和空调是串联的
C. 导致家庭电路中电流过大的原因一定是短路
D. 可以把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用
【答案】A
【解析】
【详解】A.电能表的作用就是测量家庭电路消耗电能多少的仪表,故A正确;
B.家庭电路中,用电器需要互不影响、独立工作,因此所有用电器都是并联的,电冰箱和空调也为并联,故B错误;
C.家庭电路电流过大的原因有两种:短路、电路总功率过大,不是一定由短路造成,故C错误;
D.三脚插头的上脚用来连接用电器金属外壳接地,可防止漏电触电,改为两脚插头后失去接地保护,漏电时易发生危险,不能这样使用,故D错误。
故选A。
4. 下列估测最接近实际情况的是( )
A. 一块新橡皮的质量约为600g
B. 一支未用过的2B铅笔的长度约为
C. 一盏教室内的日光灯正常工作时的电流约为
D. 一名中学生脉搏跳动60次所用的时间约为
【答案】B
【解析】
【详解】A.一块新橡皮的质量通常较小,600g相当于一瓶矿泉水的质量,一块新橡皮的质量约为6g,故A不符合题意;
B.一支未用过的2B铅笔的长度与手掌张开的长度相近,而手掌张开的长度大约为18cm,所以一支未用过的2B铅笔的长度约为18cm是符合实际情况的,故B符合题意;
C.教室日光灯的功率一般在40W左右,根据公式,则正常工作时的电流
远小于2A,故C不符合题意;
D.正常情况下,一名中学生脉搏跳动一次的时间约为1s,那么脉搏跳动60次所用的时间约为60s,即1min,而不是10min,故D不符合题意。
故选B。
5. 下列实例中,属于做功改变物体内能的是( )
A. 锯木头时的锯条温度升高
B. 加入冰块的饮料温度降低
C. 倒入热牛奶的杯子温度升高
D. 放入冷水中的热鸡蛋温度降低
【答案】A
【解析】
【详解】A. 锯木头时的锯条温度升高,机械能转化为内能,是通过做功的方法增加了物体的内能,故A符合题意;
B. 加入冰块的饮料温度降低,饮料放出热量,冰块吸收热量,通过热传递的方式改变了内能,故B不符合题意;
C. 倒入热牛奶的杯子温度升高,牛奶放出热量,杯子吸收热量,通过热传递的方式改变了内能,故C不符合题意;
D. 放入冷水中的热鸡蛋温度降低,鸡蛋放出热量,水吸收热量,通过热传递的方式改变了内能,故D不符合题意;
故选A.
点睛:牢记改变物体内能的两种方式是解题的关键,即热传递和做功,两种方式对于内能的改变是等效的,两种方式很容易区分,做题不难.
6. 如图所示的四个光路图中,MM'为平面镜,PO为入射光线,ON为法线,入射角∠PON等于60°,其中符合光的反射定律的光路图是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,因为入射角∠PON等于60°,所以反射角也等于60°(即反射光线与法线的夹角),故A符合光的反射定律.
故选A.
【点睛】本题的设计在于考查考生是否掌握了光的反射定律,尤其是反射角等于入射角这个知识点,题目考查方法灵活.
7. 如图所示,传承百年的昌平阳坊涮肉,采用传统的铜锅炭火清汤涮食,味道鲜美,是北京著名美食。下列说法正确的是( )
A. 木炭燃烧过程中,其热值逐渐减小 B. 闻到浓郁的香气,说明分子在不停地运动
C. 汤的温度越高,其所含有的热量越多 D. 汤逐渐变凉的过程,其内能逐渐消失
【答案】B
【解析】
【详解】A.热值是燃料的固有特性,只和燃料种类有关,与燃烧过程、质量无关,木炭燃烧时热值保持不变,故A错误;
B.闻到涮肉香气是扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.热量是过程量,不能说物体“含有热量”,故C错误;
D.汤变凉时,温度降低,内能减小,内能只是转移到周围环境中,不会凭空消失,故D错误。
故选B。
8. 关于图中所示的四种体育比赛中的情景,下列说法正确的是( )
A. 蹦床运动员在空中上升到最高点时,所受的合力为零
B. 运动员骑着自行车绕着环形场地匀速骑行过程中,运动状态不变
C. 掷出的冰壶在水平冰面上滑行过程中,支持力对冰壶做了功
D. 单板滑雪运动员在空中下落过程中,重力势能变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.蹦床运动员上升到最高点时,只受重力作用,合力等于重力,不为零,故A错误;
B.自行车绕环形场地匀速骑行时,速度大小不变,但运动方向不断改变,因此运动状态发生改变,故B错误;
C.冰壶滑行时,支持力是竖直向上的,冰壶沿水平方向移动,在支持力的方向上没有移动距离,因此支持力对冰壶不做功,故C错误;
D.运动员下落过程中,质量不变,高度减小,因此重力势能变小,故D正确。
故选D。
9. 用如图甲所示的滑轮,先后将两个不同重物在相同时间内沿竖直方向匀速提升相同高度,两次做功的情况如图乙所示。不计绳重和摩擦,则( )
A. 提升过程中重物上升的速度与绳子自由端移动的速度相同
B. 先后两次提升重物的过程中拉力做功的功率相同
C. 两次提升重物的过程中拉力所做的额外功相同
D. 第一次提升重物的机械效率较小
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据动滑轮的特点,绳子自由端移动的距离,为重物上升高度,且物体移动的距离和绳子移动距离所用的时间相同,根据速度公式可知,绳子自由端移动的速度是重物上升速度的2倍,故A不符合题意;
C.不计绳重和摩擦,额外功是克服动滑轮重力做的功,动滑轮重力不变,提升高度相同,根据可知,两次提升重物所做额外功相等,故C符合题意;
B.由图乙可知,第一次额外功占总功的25%,则有用功占总功的75%;第二次额外功占总功的30%,则有用功占总功的70%。因为两次提升重物在相同时间内沿竖直方向匀速提升相同高度,第一次做的有用功较多,根据可知第一次提升物体的重力较大,又因为总功等于有用功加额外功,两次提升重物所做额外功相等,所以第一次做的总功较多,再根据,在时间相同的情况下,第一次拉力做功的功率较大,故B不符合题意;
D.由前面分析可知,第一次有用功占总功的比例(机械效率)为75%,第二次有用功占总功的比例(机械效率)为70%,所以第一次提升重物的机械效率较大,故D不符合题意。
故选C。
10. 在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图甲、乙所示,其中小磁针(黑色一端为极)静止时的指向情况如图甲所示,铁屑静止时的分布情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 利用图甲所示的实验装置可探究通电螺线管的磁场方向特点
B. 利用图乙所示的实验装置可探究通电螺线管的磁场方向和分布特点
C. 图甲中的通电螺线管某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
D. 图乙中的通电螺线管周围的磁场是由磁感线组成的
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲中,小磁针在通电螺线管周围会因受到磁场力作用而发生偏转,根据小磁针N极的指向可以判断出通电螺线管周围的磁场方向,所以利用图甲所示的实验装置可探究通电螺线管的磁场方向特点,故A正确;
B.图乙中,铁屑在通电螺线管周围会被磁化,显示出磁场的分布情况,但无法直接探究磁场的方向,故B错误;
C.通电螺线管某点的磁场方向是由螺线管本身的电流方向等因素决定的,小磁针只是用来显示该点磁场方向,而不是决定磁场方向,故C错误;
D.磁场是真实存在的一种物质,而磁感线是为了形象地描述磁场而假想的曲线,并不是真实存在的,所以通电螺线管周围的磁场不是由磁感线组成的,故D错误。
故选A。
11. 如图甲所示,独轮车是施工时常见的工具,它实质上是一种省力杠杆。使用时可抽象成如图乙所示的杠杆模型,支点在点,车身和砖头的重心在点,手对车的力作用在点且方向竖直向上。已知车身和砖头的总重力为,长为,长为。下列说法正确的是( )
A. 独轮车的支架恰好离地时,竖直向上的力
B. 力是使独轮车的支架恰好离地所施加的最小力
C. 若手对车的力作用在车把的末端,抬起车会更省力
D. 上坡前建筑工人加快速度是为了增大惯性
【答案】C
【解析】
【详解】A.独轮车的支架恰好离地时,可认为车处于杠杆平衡状态,由杠杆平衡条件可得
则竖直向上的力,故A错误;
B.当独轮车的支架恰好离地时,在阻力和阻力臂不变的情况下,手对车垂直向上的力作用在B点时,此时动力臂最大,动力最小,即最小,故B错误;
C.由图乙可知,当独轮车的支架恰好离地时,在阻力和阻力臂不变的情况下,将力F移动到车把最远端竖直向上使独轮车的支架恰好离地,此时动力臂最大,动力最小,即F最小,抬起车会更省力,故C正确;
D.惯性只与物体的质量有关,与速度大小无关,故D错误。
故选C。
12. 如图甲所示为模拟水位报警器装置,容器口左边安装激光器,右边安装接收器,当接收器正常接收到激光照射时,报警器不工作。容器里有一浮块M,底部通过弹簧与容器底部相连(弹簧质量、体积忽略不计),当水面距容器口距离为,弹簧恰好保持原长。容器里水面上升时,浮块随之上升,一旦浮块挡住激光,报警器报警。弹簧伸长量与弹簧所受拉力的关系如图乙所示。已知浮块M高为,底面积为,密度为,水的密度为,取。下列说法正确的是( )
A. 浮块M所受重力大小为
B. 水面上升过程中,浮块M所受浮力大小不变
C. 恰好报警时,水面距容器口的距离是
D. 当时,弹簧所受拉力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.浮块的体积
质量为
所以浮块M的重力为
故A错误;
B.水面上升时,浮块会上浮,弹簧被拉长,当浮力超过浮块重力后,浮力仍随浸入深度增加而变大。故B错误;
C.当弹簧为原长时,,浮块漂浮,浮力等于重力,即,由公式得
此时浸入水中的深度,浮块露出水面的高度
报警时,浮块顶部到达容器口,即露出水面的高度等于水面到容器口的距离h0,设此时水面上升了Δh,弹簧伸长了Δx,对浮块受力分析,由图乙,弹簧的拉力表达式可写为 ,浮块浸入水中的深度变为12cm+(Δh−Δx),浮力为
水面到容器口的距离变为,且此时
联立可得,对应拉力,此时浮力
浸入深度
则浮块露出高度为,故C正确;
D.当时,水面比原位置上升了1cm,则浮块浸入水中的深度变化为 (13cm−Δx),浮力
受力平衡,, 联立方程,解得 ,对应拉力 ,不是 1N,故D错误。
故选C。
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13. 如图所示,长征二号丁运载火箭于2015年底将暗物质粒子探测卫星“悟空”送入预定太阳同步轨道。运行期间,“悟空”持续观测太空,获取科学数据并完成回传。“悟空”已在轨平稳运行超过十年,期间它的运行主要依靠太阳能电池板供电。下列说法正确的是( )
A. 在发射“悟空”的过程中,以地球为参照物,“悟空”是运动的
B. “悟空”从地面发射至预定轨道的过程中,其质量变小
C. “悟空”回传科学数据是利用电磁波传递信息
D. “悟空”的太阳能电池板给蓄电池充电的过程中,是将化学能转化成电能
【答案】AC
【解析】
【详解】A.发射过程中,“悟空”相对地球的位置不断变化,因此以地球为参照物,“悟空”是运动的,故A正确;
B.质量是物体的固有属性,不随物体位置的改变而改变,“悟空”从地面到预定轨道,仅位置改变,质量不变,故B错误;
C.电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,太空中是真空环境,因此“悟空”利用电磁波回传科学数据,故C正确;
D.太阳能电池板给蓄电池充电的过程中,能量转化是电能转化为化学能存储在蓄电池中,故D错误。
故选AC。
14. 如图所示的实验电路,电源两端电压不变,其中为阻值已知的定值电阻,为阻值未知的定值电阻。当开关S、闭合,开关断开时,电流表示数为;当开关S、闭合,开关断开时,电流表示数为。则下列四个选项中正确的是( )
A.
B. 只闭合开关S、时,为串联电路
C. 只闭合开关S、时,电阻和电阻两端的电压一定相等
D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】ABC.只闭合S、时,电流从正极流出,经过S、在分为两条支路,一条流经后流回负极,另一条流经电流表、后流回负极,故可得该电路和并联,电流表测的电流;只闭合S、时,电流表在干路上,测量干路电流,所以,电流从电流表分成两条支路,电流分别流过和后流回负极,故这种情况两电阻是并联,两端电压相等。故AC正确,B错误;
D.并联电路中,干路电流等于支路电流之和,因此的电流为
且两端电压等于电源电压,根据欧姆定律
推导正确,故D正确。
故选ACD。
15. 如图是一个简易身高测量仪的工作电路示意图。电源电压保持不变,电压表的量程为“”,的阻值为,是一根长为的均匀电阻丝(),滑片P可在竖直放置的上滑动,被测者身高不同电压表示数也会不同,电压表的刻度上标注相应的身高值。下列说法正确的是( )
A. 所测身高越高,电压表的示数越大
B. 表盘上标注的身高值分布不均匀
C. 若把电压表改为电流表,则所测身高越高,电流表示数越大
D. 身高为160 cm的甲测量时,电压表的示数为1.5 V;乙测量时,电压表的示数为1.2 V,则乙的身高为152 cm
【答案】ACD
【解析】
【详解】由图可知,与串联,电压表测滑片P下方段电阻两端的电压;由于电压表相当于开路,始终以全部电阻接入电路,总电阻恒定,电源电压不变,因此电路电流保持不变。总阻值
总电阻
电路电流
电流恒定不变。
A. 被测者身高越高,滑片P位置越高,段电阻丝越长,越大。由,恒定,因此随增大而增大,电压表示数越大,故A正确;
B. 由 ,身高(是下端距地面的高度,为定值),可得 ,与成线性(正比)关系,因此身高刻度是均匀的,故B错误;
C. 将电压表换为电流表,电流表相当于导线,段被短路,此时与段电阻串联。身高越高,滑片越靠近上端,段长度越短,越小,总电阻越小,由,不变,总电阻越小电流越大,因此电流表示数随身高增大而增大,故C正确;
D. 甲身高,电压表示数 ,则
对应长度
由得:
解得滑片在最下方时的基准身高为 。乙电压表示数 ,则
对应长度
乙的身高
故D正确。
故选ACD。
第二部分
三、实验探究题(共28分,16题4分,17、18、19题各2分,20、23题各3分,21、22题各6分)
16.
(1)图所示的弹簧测力计的示数是__________N。
(2)图所示的温度计的示数是__________。
【答案】(1)2.2 (2)29
【解析】
【小问1详解】
观察弹簧测力计可知,其分度值为0.2N。指针所指示的刻度为2.2N处,所以弹簧测力计的示数是2.2N。
【小问2详解】
观察温度计可知,其分度值为,温度计的液面在上方第9小格处,所以温度计的示数为。
17. 用如图所示的实验装置测量小车的平均速度。小车沿斜面从点由静止释放,图中显示测量过程中小车在、、三点的位置。
(1)测得小车到达点的时间为,则小车段的平均速度为__________;
(2)接下来为了测量小车从点运动到点的过程中段的平均速度,正确的操作是__________。
A. 让小车从点由静止释放,测量小车由点到达点所用的时间
B. 让小车从点由静止释放,测量小车由点到达点所用的时间
【答案】(1)20 (2)A
【解析】
【小问1详解】
由图可知,刻度尺分度值为1cm,A点对应刻度 ,B点对应刻度 ,因此AB段路程
已知AB段运动时间 ,小车段的平均速度为
【小问2详解】
本题要测量的是小车从点运动到点的过程中段的平均速度,因此小车仍需要从A点由静止释放,测量A到C的总时间,再用总时间减去AB段时间得到BC段的真实运动时间;如果将小车从B点由静止释放,测得的时间不是原运动过程中BC段的时间,故选A。
18. 某同学用如图所示的装置进行实验,其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。使金属棒向左做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向右偏转,如图甲所示;对调磁铁的N、S极位置,使金属棒向左做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向左偏转,如图乙所示。该同学探究的问题是:__________。
【答案】在导体切割磁感线运动方向不变时,电路中感应电流的方向与磁场方向是否有关
【解析】
【详解】对比甲、乙两次实验,控制了导体切割磁感线的运动方向不变,只改变磁场方向,观察到灵敏电流计偏转方向改变,也就是感应电流方向改变,因此该实验探究的问题是:在导体切割磁感线运动方向不变时,感应电流的方向是否与磁场方向有关。
19. 某同学探究水沸腾前后温度随加热时间变化的特点,当水温为89°C时,每隔一分钟记录一次水的温度,第5分钟观察到图__________(选填“甲”或“乙”)所示的现象后,判断水已沸腾,水沸腾后持续加热一段时间。利用记录的数据绘制出水的温度随加热时间变化的关系图像,如图丙所示。从图像可知,水沸腾后,随加热时间增加,水的温度__________。
【答案】 ①. 甲 ②. 保持不变
【解析】
【详解】水沸腾后,整杯水温度一致,气泡上升过程中,周围水不断汽化补充,且水的压强随深度减小,因此气泡越往上体积越大,因此甲图是水沸腾时的现象。
由图丙的温度-时间图像可知,水沸腾后,随加热时间增加,温度保持不变,这是水沸腾的特点。
20. 用弹簧测力计、刻度尺和如图所示的实验装置,探究杠杆水平平衡,阻力和阻力臂保持不变时,动力和动力臂的关系。
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
6
3
2
1.5
1.2
1
(1)为使图中的杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)端调节。
(2)在实验中,保持阻力、阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出动力臂和动力的数据记录在表格中。分析表中实验数据,可得实验结论:__________。
【答案】(1)右 (2)杠杆水平平衡,阻力和阻力臂保持不变时,动力和动力臂成反比
【解析】
【小问1详解】
由图可知,杠杆的左端下沉,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向右端调节。
【小问2详解】
分析表格中的数据:当动力臂从变为,动力从变为;动力臂从变为,动力从变为等。可以发现,在阻力和阻力臂保持不变的情况下,动力臂增大时,动力减小,并且动力与动力臂的乘积始终为 ,是一个定值。所以可得实验结论:杠杆水平平衡,阻力和阻力臂保持不变时,动力和动力臂成反比。
21. 用如图所示的装置及完全相同、高度可调的电子蜡烛A、B等器材,探究物体在平面镜中成像时,像的高度与物距是否有关。
(1)主要实验步骤如下:
①玻璃板__________放置在水平桌面上,将点亮的电子蜡烛A放在玻璃板前,用刻度尺测量__________,将实验数据记录在表格中。
②将未点亮的电子蜡烛B放在玻璃板后,不断调整B的位置和高度,直到从各个角度观察B与A的像__________,用刻度尺测量__________,将实验数据记录在表格中。
③改变__________,仿照步骤②再做1次实验,将实验数据记录在表格中。
(2)若__________,可得物体在平面镜中成像时,像的高度与物距无关。
【答案】(1) ①. 竖直 ②. 电子蜡烛A到玻璃板的距离 ③. 完全重合 ④. B的高度 ⑤. 电子蜡烛A到玻璃板的距离
(2)两次实验中电子蜡烛B的高度相同
【解析】
【小问1详解】
玻璃板必须竖直放置,才能保证像与物在同一水平面上,方便实验的探究;
将点亮的电子蜡烛A放在玻璃板前,本实验要探究像的高度与物距的关系,所以用刻度尺测量蜡烛A到玻璃板的距离。
将未点亮的电子蜡烛B放在玻璃板后,不断调整B的位置和高度,直到从各个角度观察B与A的像都完全重合,此时说明B与A的像大小相等,用刻度尺测量B的高度
为得出普遍性规律,应改变蜡烛A到玻璃板的距离,仿照步骤②再做1次实验。
【小问2详解】
若两次实验中电子蜡烛B的高度相同,说明像的高度不随物距的改变而改变,可得物体在平面镜中成像时,像的高度与物距无关。
22. 某同学利用滑动变阻器、电阻箱()、电压表、电流表、电压恒定的电源、开关等器材设计了如图所示的实验电路,探究导体中的电流与电阻的关系。
(1)按电路图连好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的示数总为零,电压表的示数为3V且几乎不变,其原因可能是_______。
A. 电流表断路 B. 电阻箱断路 C. 电阻箱短路
(2)排除故障后,完成如下实验操作:
①调节电阻箱至某一阻值,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,使电压表示数为,记录电阻箱的阻值和电流表的示数。
②改变电阻箱的阻值5次,记录各次电阻箱的阻值和电流表的示数。
实验过程中存在的问题:__________,请你针对实验过程中存在的问题,写出改正的措施:__________。
(3)画出实验数据记录表格。
(4)利用如图所示的实验电路还可以进行的实验有:__________。(写出一个即可)
【答案】(1)B (2) ①. 没有控制电阻箱两端电压不变 ②. 移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数仍为U
(3)
(4)探究导体中的电流与电压的关系【解析】
【小问1详解】
由电路图得,闭合开关,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量R的电压,电流表测量电路电流,连接发现电流表的示数总为0,电压表的示数为3V且几乎不变,其原因可能是与电压表并联的电阻R断路,
故选B。
【小问2详解】
实验探究过程中要控制电阻箱两端电压不变;实验中多次测量时,只改变电阻箱的电阻,没有改变变阻器的电阻,导致电路中电阻改变,电路总电流改变,变阻器的电压改变,由串联电压特点得,电阻箱的电压改变,没有控制电阻箱两端电压不变,会导致结论出错;正确的操作是:改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数不变。
【小问3详解】
实验中需要记录电阻箱的阻值和电流表的示数,因此表格中的物理量应当是电阻与电流。如表所示:
【小问4详解】
电路中通过保证电阻箱的阻值不变,移动滑动变阻器的滑片,测出多组电压、电流值,因此利用该电路可以探究导体中的电流与电压的关系。
23. 水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的两个烧杯。A、B两同学利用提供的器材探究液体内部压强的大小与液体深度是否有关,进行了如甲、乙两图所示的实验。
A同学观察并测量发现:当时,形管两侧的液面高度差不同,他得出结论“液体内部压强的大小与液体深度有关”;B同学重新对该实验进行观察和测量,有了新的发现:当时,U形管两侧的液面高度差也不同。因此,B同学对A同学的结论产生了质疑。请你针对B同学的质疑,写出该实验的改进措施__________。
【答案】向乙烧杯中加入适量的水,调整乙烧杯中的微小压强计探头位置,使、
【解析】
【详解】要探究液体内部压强的大小与液体深度是否有关,根据控制变量法可知,需控制液体密度、探头所处位置到烧杯底的深度相同,探头的深度不同。B同学发现,当时,U形管两侧的液面高度差也不同,可知A同学探究中没有控制变量,即没有控制探头所处位置到烧杯底的深度相同,针对B同学的质疑,改进措施是:向乙烧杯中加入适量的水,调整乙烧杯中的微小压强计探头位置,使、。
四、科普阅读题(共4分)
24. 请阅读《无形的阻碍与巧妙利用——流体阻力》并回答问题。
无形的阻碍与巧妙利用——流体阻力
气体和液体都具有流动性,统称为流体。物体在流体中运动时,要受到流体的阻力,阻力的方向与物体相对于流体运动的方向相反。汽车、火车和飞机等在空气中运动,要受到空气的阻力。轮船、潜艇在水面或水下航行,要受到水的阻力。
流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关,速度越大,阻力越大。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,当阻力增加到跟物体所受的重力相等时,二力平衡,物体将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
流体的阻力还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大。跳伞运动员、飞船返回舱在空中张开降落伞,凭借降落伞较大的横截面积获得较大的空气阻力,安全落地。
流体的阻力还跟物体的形状有关系。头圆尾尖的物体所受的流体阻力较小,这种形状通常叫作流线型。为了减小阻力,轮船的水下部分采用了流线型,如图所示。
流体阻力看似阻碍运动,实则并非不可利用。理解其与物体的速度、横截面积及形状的关系,我们便能降低不利影响,甚至化阻力为助力。这种“化阻力为助力”的思想,体现了物理学的独特魅力——不止认知自然,更在于巧妙运用。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关,还跟__________、__________有关。
(2)下雨时,雨滴在下落的过程中受到空气阻力。假设雨滴下落时的阻力与雨滴速度的平方成正比,即,其中,取,则一个质量为的雨滴下落时的收尾速度约为__________。
【答案】(1) ①. 物体的横截面积 ②. 物体的形状
(2)5
【解析】
【小问1详解】
根据题目给出的材料内容,可直接得到流体阻力的影响因素:除物体相对于流体的速度外,流体阻力还与物体的横截面积、物体的形状有关。
【小问2详解】
根据文中定义,雨滴达到收尾速度时做匀速直线运动,受力平衡,空气阻力与重力大小相等,即 。
雨滴质量
雨滴的重力为
阻力公式,结合平衡条件,变形得,代入 、
收尾速度为
五、计算题(共8分,25题4分,26题4分)
25. 如图甲所示的是某款两挡电热器的简化电路,和为阻值一定的电热丝。该电热器的铭牌如图乙所示,将其接入电压恒为的电路中。求:
(1)加热挡时电路中的电流;
(2)电热丝的阻值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
电热器在处于加热挡时的电流为
【小问2详解】
当开关、同时闭合时,被短路,电路中只有,此时电路处于加热挡,电热丝的阻值为
当只有开关闭合时,和串联,此时电路处于保温挡,电路中的总电阻为
电热丝的阻值为
26. 如图甲所示,某同学在学校组织的“绿色校园,从我做起”的环保实践活动中,主动承担了为校园新栽种的树苗浇水的任务。该同学质量为,双脚与地面的总接触面积为。他用图乙所示的平底水桶装水,水桶底面积为(不计桶壁的厚度),水桶内装有深度为、质量为11 kg的水,水桶放在水平地面上时水对水桶底的压力为,水桶对水平地面的压强为,该同学提起这桶水时对水平地面的压强为。已知水的密度为,取。求:
(1)水对水桶底的压力。
(2)该同学提起这桶水时对水平地面的压强。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
水对桶底的压强
水对水桶底的压力
【小问2详解】
水桶对水平地面的压力
桶和水的总重力
同学提起这桶水时对水平地面的压力
压强
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