内容正文:
重庆复旦中学教共体2025-2026学年度下期第二次月考
初2026届物理试题
全卷共四个大题,满分80分。考试时间:与化学共用120分钟。请将答案工整地书写在答题卡上
注意事项:全卷取
一、单选题:本大题共8小题,每题3分,共24分。
1. 通过物理的学习,对一些生活常识的正确认知也是科学素养的重要方面。对下列科学量的估测中,较贴近事实的是( )
A. 卧室空调工作1h约耗1度电 B. 微波炉的额定功率约为
C. 成年人的正常体温约为 D. 对人体的安全电压不低于
2. “以铜为镜,可以正衣冠”,我们的祖先很早就会利用磨光的铜镜来观察自己的像。下列现象与铜镜成像原理相同的是( )
A. 水膜中的像 B. 水中的倒影
C. 手影游戏 D. 天空中的彩虹
3. 关于图所示的四幅图的说法正确的是( )
A. 甲图中,温度计的示数为16℃
B. 乙图中,某晶体熔化图像中bc段,内能不变
C. 丙图中,秋天早晨草叶上的露水,是水蒸气液化而成的
D. 丁图中,烈日下狗伸出舌头降温,是因为水汽化放热
4. 如图所示为四个研究电磁学实验的装置示意图,下列关于实验的说法正确的是( )
A. 图甲装置可用来演示通电导线周围存在磁场
B. 图乙装置可用来研究发电机工作的原理
C. 图丙装置可用来研究电动机工作的原理
D. 图丁闭合开关后,小磁针N极逆时针偏转
5. 关于力和运动,下列说法中正确的是( )
A. 物体受到力运动状态一定改变,不受力运动物体很快会停下来
B. 竖直下落的小球越来越快,小球的惯性越来越大
C. 物体匀速转弯一定受到非平衡力的作用
D. 静止在水平地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对平衡力
6. 小聪和小明为了探究“温度和物质状态对同种物质密度的影响”,在一定的环境下将10g的冰加热,分别记录其温度和体积的数据,利用“描点法”得到了如图所示的图像。则下列说法中正确的是( )
A. 研究结果表明:密度是不会随状态而发生改变的
B. 当0℃时,在冰变成水的过程中质量变大
C. 在0℃时,冰块的密度比水大
D. 当水从0℃上升到4℃的过程中,其密度逐渐增大
7. 如图所示是探究“通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系”的电路图。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端
B. 实验中,应控制定值电阻两端的电压不变
C. 实验中,滑动变阻器的主要作用是控制通过定值电阻的电流不变
D. 把定值电阻由5Ω更换为10Ω时,滑动变阻器的滑片应向左移动
8. 如图所示,电源电压为6V,R1、R3为定值电阻,R1=10Ω,R2为滑动变阻器,规格为“20Ω,1A”。只闭合开关S,将滑片P滑至阻值最大处,电流表A的示数为I1,R1的功率为P1;再闭合开关S1,电流表A的示数为I2,I1︰I2=1︰4;当开关S、S1、S2均闭合时,两电表可更换量程。下列说法正确的是( )
A. R3的阻值为15Ω
B. 只闭合开关S,滑片P向左移动,电压表的示数增大
C. 开关S、S1、S2均闭合,滑片P滑至阻值最大时,电路的总功率为40P1
D. 开关S、S1、S2均闭合,在保证电路安全的情况下,电流表示数的最大值为2.5A
二、填空题:本大题共6小题,每空1分,共12分。
9. 放学回家,小钱对着家里的智能门锁说声“芝麻开门”,门锁就自动开了,这是因为智能门锁通过______(选填“音调”“响度”或“音色”)识别出了他的声音。进屋后,小钱又对着家里的智能音箱说:“打开台灯”,台灯便亮了,这说明声音可以传递______。
10. 赛龙舟、包粽子是端午节的传统活动,煮熟的粽子香气扑鼻,这是________现象;赛龙舟活动中,停止划桨后,由于龙舟具有________,仍能向前运动一段距离。
11. 如图甲是在标准大气压下进行的托里拆利实验的情景,若将该实验装置带到高山上做实验,管内外水银面的高度差将__________(填“大于”“小于”或“等于”)760mm。如图乙,将自制气压计从楼下拿到楼上,玻璃管内的水柱将会__________(填“上升”“下降”或“不变”)。
12. 如图,小明用沿斜面向上的推力,将总重为的小车匀速推到斜面顶端,用时。已知斜面高,长。此过程中小明推小车的功率为___________,该斜面的机械效率为___________。
13. 某太阳能热水器装有100kg、20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到80℃,这是通过______的方式改变了水的内能。若这些能量由干木柴燃烧提供,则至少需要完全燃烧______kg的干木柴。水的比热容为,干木柴的热值为。
14. 如图甲,将一个长方体木块的底部用一根质量、体积均不计的细线拴在一个足够高的空容器的底部,S容=200cm2,然后向容器中缓慢加水,每秒钟注入水,当细线达到最大拉力时断开,停止加水。在整个过程中木块底部始终与容器底平行,水对容器底部的压强随加水体积的变化关系如图乙所示,则第6s时水深______cm,细线能承受的最大拉力为______N。
三、实验探究题:15题6分,16题8分,17题8分,共22分。
15. 按要求完成下列两个实验。
(1)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,加热过程搅拌试管中的海波是为了使它_________受热,海波的温度升高,内能__________;在海波熔化过程中温度不变,温度计示数如图甲所示为__________℃。
(2)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛燃烧一段时间后,烛焰、凸透镜和光屏的位置如图乙所示,此时在光屏上观察到清晰的烛焰的像,要使像成在光屏中央,应将蜡烛的支架向____________调节,在光屏上所成的像是倒立、____________的实像,这与生活中____________(选填“眼睛”或“放大镜”)的成像原理相同。
16. 小李探究“浮力大小与哪些因素有关”实验,他将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水.用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上,如图甲所示.再将金属块缓慢浸入溢水杯的水中.且始终不与杯接触如图乙所示.
(1)物体的重力为____________ N.
(2)随着金属块逐渐浸没水中,弹簧测力计示数逐断变小,当金属块全部浸入水中时受到的浮力为____ N,此过程说明物体在水中受到的浮力大小与_______________ 有关.
(3)小李另取一杯酒精用弹簧测力计吊着该金属块浸没于酒精中,观察到弹簧测力计示数为3.4N,由此初步得到:物体在液体中受到的浮力大小与_______________有关.
(4)从金属块开始浸入装满水的溢水杯,直至浸没一定深度的过程中电子秤的示数变化情况是______(选填“先变大后不变”, “先变小后不变”或“不变”).
(5)测乒乓球的密度时,采用如图所示的圆柱形容器,以及细针和电子秤进行测量,其操作顺序以及示数如图A、B、C所示.
①小李分析电子秤的数据可知,乒乓球的质量为_________g.密度为__________g/cm3.
②同桌小王认为,小李的实验操作B至C过程中,乒乓球上浮至漂浮时沾水,导致密度测量结果偏大,该说法是________的(选填“正确”或“错误”).
17. 在“测定小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为8 V,灯泡L1的额定电压为3.5 V,灯丝电阻约为14 Ω,灯泡L2的额定电流为。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。________
(2)闭合开关进行实验时,发现电流表、电压表均无示数,若故障只发生在灯泡L1或滑动变阻器上,则电路故障应为________。
(3)实验中,观察到小灯泡L1的电压为3.0 V时,为了测量其额定功率,滑动变阻器的滑片应向________(选填“A”或“B”)端移动;通过小灯泡L1的电流随它两端电压变化的关系如图乙所示,分析图像可知灯泡L1的额定功率为________W,I−U图像不是一条直线的原因是________。
(4)实验中滑动变阻器有两种规格,分别为“10 Ω 1 A”和“50 Ω 2 A”,应选用________规格的滑动变阻器。
(5)完成上述实验后,另有同学设计了如图丙所示的电路,测出了额定电流为的小灯泡L2的额定功率。
电源电压不变(大小未知),图中R为电阻箱,R0为阻值已知的定值电阻。实验方案如下:
①将开关接a,移动滑动变阻器滑片P至某一位置,调节电阻箱直至电流表示数为,此时电阻箱的示数为R1。
②__________,调节电阻箱直至电流表示数仍为,此时电阻箱的示数为R2。
③小灯泡L2的额定功率表达式为________(用、R0、R1、R2表示)。
四、综合运用题:本大题共3小题,18题6分,19题8分,20题8分,共22分。解答写出必要文字说明、解答步骤和公式,只写最后答案的不能得分。
18. 如图甲所示,是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的情境,受桔槔的启发,小明组装了如图乙所示的装置。其中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,且OC=2OD。物体A悬挂在C端,静止在水平桌面上的正方体B悬挂在D端,此时杠杆在水平位置平衡。已知:,,正方体B的边长为0.1 m。杠杆、悬绳的质量不计。求:
(1)画出物体A的受力情况;
(2)杠杆D端所受的拉力;
(3)正方体B对地面的压强。
19. 如图甲是小明家使用的一款机械型电炖锅,通过挡位开关可实现高、中、低三挡控温功能,其内部的简化电路原理图如图乙所示,图中R1、R2、R3均为加热电阻(阻值不变)。已知R2与R3的阻值之比为3∶2,高温挡与低温挡的额定功率之比为11∶1,低温挡的额定功率为110W。求:
(1)该电炖锅在低温挡正常工作时的电流为多少?
(2)该电炖锅中温挡的额定功率是多少?
(3)某周末的晚饭时,小明想利用自家电能表(如图丙)测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其他所有用电器,只让电炖锅在高温挡状态下工作,观察到电能表的转盘在1min内转了50转,求家庭电路的实际电压是多少?
20. 为进行浮力相关实验,小涛将力传感器固定在铁架台上,底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连,力传感器可测量细线拉力的大小。重3N底面积100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降台上,装有23cm深的水,如图甲所示。从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中,力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。当升降台上升高度为8cm时,水对A下表面的压强为500Pa。不计细线的伸缩,A始终保持竖直,且不吸水。完成下列问题:
(1)求A的质量;
(2)求图乙中F1的大小;
(3)当A浸没入水中后剪断细线,升降台和A都静止时,求溢水杯对升降台的压强。
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重庆复旦中学教共体2025-2026学年度下期第二次月考
初2026届物理试题
全卷共四个大题,满分80分。考试时间:与化学共用120分钟。请将答案工整地书写在答题卡上
注意事项:全卷取
一、单选题:本大题共8小题,每题3分,共24分。
1. 通过物理的学习,对一些生活常识的正确认知也是科学素养的重要方面。对下列科学量的估测中,较贴近事实的是( )
A. 卧室空调工作1h约耗1度电 B. 微波炉的额定功率约为
C. 成年人的正常体温约为 D. 对人体的安全电压不低于
【答案】A
【解析】
【详解】A.卧室空调的额定功率约为1kW,工作1h耗电量为W=Pt=1kW×1h=1kW·h=1度
故A符合题意;
B.微波炉有不同规格,额定功率一般为900W左右,故B不符合题意;
C.成年人的正常体温约为37℃,故C不符合题意;
D.对人体的安全电压不高于36V,故D不符合题意。
故选A。
2. “以铜为镜,可以正衣冠”,我们的祖先很早就会利用磨光的铜镜来观察自己的像。下列现象与铜镜成像原理相同的是( )
A. 水膜中的像 B. 水中的倒影
C. 手影游戏 D. 天空中的彩虹
【答案】B
【解析】
【详解】铜镜成像原理是光的反射。
A.水膜中的像是倒立、缩小的实像,是光的折射现象,故A不符合题意;
B.水中的倒影,是平面镜成像现象,是光的反射现象,故B符合题意;
C.手影游戏,是光的直线传播现象,故C不符合题意;
D.天空中的彩虹是光的色散现象,是光的折射现象,故D不符合题意,
故选B。
3. 关于图所示的四幅图的说法正确的是( )
A. 甲图中,温度计的示数为16℃
B. 乙图中,某晶体熔化图像中bc段,内能不变
C. 丙图中,秋天早晨草叶上的露水,是水蒸气液化而成的
D. 丁图中,烈日下狗伸出舌头降温,是因为水汽化放热
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中,液面在0℃以下,温度计的示数为-4℃,故A错误;
B.乙图中,某晶体熔化图象中bc段,即晶体从b点开始熔化,到c点全部熔化成液态,吸热温度不变,内能增加,故B错误;
C.丙图中,草叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化而成的,故C正确;
D.丁图中,烈日下小狗伸出舌头降温,是因为水汽化吸热,故D错误。
故选C。
4. 如图所示为四个研究电磁学实验的装置示意图,下列关于实验的说法正确的是( )
A. 图甲装置可用来演示通电导线周围存在磁场
B. 图乙装置可用来研究发电机工作的原理
C. 图丙装置可用来研究电动机工作的原理
D. 图丁闭合开关后,小磁针N极逆时针偏转
【答案】A
【解析】
【详解】A.该图验证了通电导体周围存在磁场,这是奥斯特的实验,说明了电流的磁效应,故A正确;
B.该图有电源,此装置是电动机的原理图,验证通电导体在磁场中受力运动的实验,故B错误;
C.该图没有电源,验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电磁感应现象实验,是发电机的原理图,故C错误;
D.由安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引知,闭合开关后,小磁针N极顺时针偏转,故D错误。
故选A。
5. 关于力和运动,下列说法中正确的是( )
A. 物体受到力运动状态一定改变,不受力运动物体很快会停下来
B. 竖直下落的小球越来越快,小球的惯性越来越大
C. 物体匀速转弯一定受到非平衡力的作用
D. 静止在水平地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体不受力或受平衡力时,将会保持原来的运动状态不变,故A错误;
B.惯性只跟质量有关,与速度无关,竖直下落的小球越来越快,惯性大小不变,故B错误;
C.物体匀速转弯,速度大小不变,方向改变,运动状态改变,所以一定受到非平衡力的作用,故C正确;
D.静止在水平地面上的物体所受的重力和它对地面的压力方向都是竖直向下的,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
6. 小聪和小明为了探究“温度和物质状态对同种物质密度的影响”,在一定的环境下将10g的冰加热,分别记录其温度和体积的数据,利用“描点法”得到了如图所示的图像。则下列说法中正确的是( )
A. 研究结果表明:密度是不会随状态而发生改变的
B. 当0℃时,在冰变成水的过程中质量变大
C. 在0℃时,冰块的密度比水大
D. 当水从0℃上升到4℃的过程中,其密度逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.冰变成水后,状态改变,质量不变,体积明显变化,由可知,密度随状态发生了改变,故A错误;
B.质量是物体的固有属性,不随状态改变,冰熔化为水的过程中质量不变,故B错误;
C.0℃时,冰的体积远大于水的体积,二者质量相同,由可知,冰块的密度比水小,故C错误;
D.由图像可知,水从0℃上升到4℃的过程中,体积逐渐减小,质量不变,由可知,密度逐渐增大,故D正确。
故选D。
7. 如图所示是探究“通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系”的电路图。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端
B. 实验中,应控制定值电阻两端的电压不变
C. 实验中,滑动变阻器的主要作用是控制通过定值电阻的电流不变
D. 把定值电阻由5Ω更换为10Ω时,滑动变阻器的滑片应向左移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处,由图可知该实验中P应置于右端,故A错误;
BC.在探究“通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系”时,更换定值电阻时,要用滑动变阻器来保持定值电阻两端电压不变,综上分析知,故B正确,C错误;
D.实验过程中电源电压不变,定值电阻两端的电压不变,则滑动变阻器两端的电压不变,因串联电路中导体两端的电压之比等于电阻之比,则定值电阻和滑动变阻器接入电路的阻值之比不变,所以将5Ω电阻换成10Ω电阻时,需增大滑动变阻器接入电路的阻值,所以滑动变阻器的滑片应向右移动,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,电源电压为6V,R1、R3为定值电阻,R1=10Ω,R2为滑动变阻器,规格为“20Ω,1A”。只闭合开关S,将滑片P滑至阻值最大处,电流表A的示数为I1,R1的功率为P1;再闭合开关S1,电流表A的示数为I2,I1︰I2=1︰4;当开关S、S1、S2均闭合时,两电表可更换量程。下列说法正确的是( )
A. R3的阻值为15Ω
B. 只闭合开关S,滑片P向左移动,电压表的示数增大
C. 开关S、S1、S2均闭合,滑片P滑至阻值最大时,电路的总功率为40P1
D. 开关S、S1、S2均闭合,在保证电路安全的情况下,电流表示数的最大值为2.5A
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,只闭合开关S,将滑片P滑至阻值最大处时,R1、R2、R3串联,电流表测电路中的电流,则电路中的电流为
再闭合开关S1时,只有R3工作,电流表测电路中的电流,则电路中的电流为
则有
所以,故A错误;
B.由图可知,只闭合开关S时,三个电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,此时电压表的示数减小,故B错误;
C.只闭合开关S,将滑片P滑至阻值最大处时,三个电阻串联,电路中的电流为
的功率为
开关S、S1、S2均闭合,滑片P滑至阻值最大时,三个电阻并联,电路的总功率为
则
即,故C正确;
D.开关S、S1、S2均闭合,三个电阻并联,电流表测干路电流,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,通过R1、R2的电流分别为,
则干路的最大电流为
故D错误。
故选C。
二、填空题:本大题共6小题,每空1分,共12分。
9. 放学回家,小钱对着家里的智能门锁说声“芝麻开门”,门锁就自动开了,这是因为智能门锁通过______(选填“音调”“响度”或“音色”)识别出了他的声音。进屋后,小钱又对着家里的智能音箱说:“打开台灯”,台灯便亮了,这说明声音可以传递______。
【答案】 ①. 音色 ②. 信息
【解析】
【详解】[1]门锁能够识别小钱的声音并自动打开,这是因为每个人的音色都是独特的,门锁通过识别音色来判断是否是小钱在说话。
[2]小钱对着家里的智能音箱说话,音箱能够响应并执行命令,这说明声音可以传递信息。
10. 赛龙舟、包粽子是端午节的传统活动,煮熟的粽子香气扑鼻,这是________现象;赛龙舟活动中,停止划桨后,由于龙舟具有________,仍能向前运动一段距离。
【答案】 ①. 扩散 ②. 惯性
【解析】
【详解】粽子的香气分子在永不停息地做无规则运动,会扩散到空气中被人闻到,这种不同物质相互接触时彼此进入对方的现象是扩散现象。
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,停止划桨后,龙舟由于具有惯性,仍会保持原来的运动状态向前运动一段距离。
11. 如图甲是在标准大气压下进行的托里拆利实验的情景,若将该实验装置带到高山上做实验,管内外水银面的高度差将__________(填“大于”“小于”或“等于”)760mm。如图乙,将自制气压计从楼下拿到楼上,玻璃管内的水柱将会__________(填“上升”“下降”或“不变”)。
【答案】 ①. 小于 ②. 上升
【解析】
【详解】[1]海拔越高,气压越小;所以若将该实验装置带到高山上做实验,管内外水银面的高度差将小于760mm。
[2]自制气压计中,大气压将液面向下压,若将自制气压计从楼下拿到楼上,大气压减小,在瓶内气压的作用下,玻璃管内的水柱将会上升。
12. 如图,小明用沿斜面向上的推力,将总重为的小车匀速推到斜面顶端,用时。已知斜面高,长。此过程中小明推小车的功率为___________,该斜面的机械效率为___________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]人做的功即总功
人做功的功率
[2]人做的有用功
斜面机械效率
13. 某太阳能热水器装有100kg、20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到80℃,这是通过______的方式改变了水的内能。若这些能量由干木柴燃烧提供,则至少需要完全燃烧______kg的干木柴。水的比热容为,干木柴的热值为。
【答案】 ①. 热传递 ②. 2.1
【解析】
【详解】[1]水吸收热量温度升高、内能增大,这是通过热传递的方式改变了水的内能。
[2]热水器中的水吸收的热量
若水吸收的热量由干木柴燃烧提供,则
由Q放=Vq可知,需要完全燃烧干木柴
14. 如图甲,将一个长方体木块的底部用一根质量、体积均不计的细线拴在一个足够高的空容器的底部,S容=200cm2,然后向容器中缓慢加水,每秒钟注入水,当细线达到最大拉力时断开,停止加水。在整个过程中木块底部始终与容器底平行,水对容器底部的压强随加水体积的变化关系如图乙所示,则第6s时水深______cm,细线能承受的最大拉力为______N。
【答案】 ①. 9 ②. 3
【解析】
【详解】[1]根据图像第一个转折点,这个转折点之前,浮力小于重力,容器底对木块有支持力,转折点后,木块开始漂浮。
由可得
此时水深对应加水体积,此时容器底面积减去木块底面积的面积大小,为
则木块的底面积也是,往后的水面升高速度是原来的一半,每秒钟注入水,一共注水,则木块还是漂浮状态,前三秒水面升高,再过三秒水面升高
故时,水深为
[2]第二个转折点,此时水深
此时细线刚好拉直,木块刚好漂浮时,水深,则细线长度,是因为细线的长度有限,被拉直了,往后浮力开始大于重力。且第三段与第一段水面上升速度相同,从到,水面增加高度为
也就是增加的浮力导致细线拉断,增加的浮力
则细线能承受的最大拉力为。
三、实验探究题:15题6分,16题8分,17题8分,共22分。
15. 按要求完成下列两个实验。
(1)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,加热过程搅拌试管中的海波是为了使它_________受热,海波的温度升高,内能__________;在海波熔化过程中温度不变,温度计示数如图甲所示为__________℃。
(2)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛燃烧一段时间后,烛焰、凸透镜和光屏的位置如图乙所示,此时在光屏上观察到清晰的烛焰的像,要使像成在光屏中央,应将蜡烛的支架向____________调节,在光屏上所成的像是倒立、____________的实像,这与生活中____________(选填“眼睛”或“放大镜”)的成像原理相同。
【答案】(1) ①. 均匀 ②. 增大 ③. 48
(2) ①. 上 ②. 缩小 ③. 眼睛
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中,加热过程中搅拌试管中的海波是为了使它均匀受热。
[2]加热过程中,海波吸收热量,温度升高,内能增大。
[3]由图可知,温度计的分度值为1℃,示数为48℃。
【小问2详解】
[1]由图可知,此时像成在光屏的上方,说明蜡烛低于凸透镜的光心,要使像成在光屏中央,应将蜡烛的支架向上调节。
[2][3]根据凸透镜的成像规律可知,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像,与眼睛的成像原理相同。
16. 小李探究“浮力大小与哪些因素有关”实验,他将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水.用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上,如图甲所示.再将金属块缓慢浸入溢水杯的水中.且始终不与杯接触如图乙所示.
(1)物体的重力为____________ N.
(2)随着金属块逐渐浸没水中,弹簧测力计示数逐断变小,当金属块全部浸入水中时受到的浮力为____ N,此过程说明物体在水中受到的浮力大小与_______________ 有关.
(3)小李另取一杯酒精用弹簧测力计吊着该金属块浸没于酒精中,观察到弹簧测力计示数为3.4N,由此初步得到:物体在液体中受到的浮力大小与_______________有关.
(4)从金属块开始浸入装满水的溢水杯,直至浸没一定深度的过程中电子秤的示数变化情况是______(选填“先变大后不变”, “先变小后不变”或“不变”).
(5)测乒乓球的密度时,采用如图所示的圆柱形容器,以及细针和电子秤进行测量,其操作顺序以及示数如图A、B、C所示.
①小李分析电子秤的数据可知,乒乓球的质量为_________g.密度为__________g/cm3.
②同桌小王认为,小李的实验操作B至C过程中,乒乓球上浮至漂浮时沾水,导致密度测量结果偏大,该说法是________的(选填“正确”或“错误”).
【答案】 ①. 5 ②. 2 ③. 排开液体的体积有关 ④. 液体的密度 ⑤. 不变 ⑥. 5 ⑦. 0.25 ⑧. 错误
【解析】
【详解】第一空.图甲中,弹簧测力计的示数为5N,物体的重力为5N;
第二空.图乙可知,当金属块全部浸入水中时弹簧测力计的示数为3N,金属块全部浸入水中时受到的浮力F浮=G-F=5N-3N=2N;
第三空.随着金属块逐渐浸入水中,弹簧测力计示数逐渐变小,根据称重法测浮力F浮=G-F,说明物体所受浮力大小逐渐变大,得出物体在液体中受到的浮力大小与排开液体的体积有关;
第四空.用弹簧测力计吊着该金属块浸没于酒精中,弹簧测力计示数为3.4N,根据称重法得到,在酒精中受到的浮力为F′浮=5N-3.4N=1.6N,与金属块全部浸入水中时受到的浮力不同,由此初步得到:物体在液体中受到的浮力大小与液体的密度有关;
第五空.由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,而排开液体全部溢出了,即容器中增加的液体的质量始终等于排开液体的质量,故从金属块开始浸入装满液体的溢水杯直至浸没一定深度的过程中,电子秤的示数变化情况是不变;
第六空.由图A、C可得乒乓球的质量m球=mC-mA=305g=300g=5g;
第七空.B中乒乓球浸没中水中,受到竖直向上的浮力、竖直向下的压力和重力,且三个力平衡,结合图A、B可知:
F浮=G排=G球+F=(mB-mA)g,
m排=ρ水V排=mB-mA,
V球=V排==20cm3,
乒乓球的密度:
ρ球==0.25g/cm3;
第八空.实验操作由B至C过程中,乒乓球上会沾水,但由B到C的操作中乒乓球、水和容器的总质量并不会发生改变,所以由A、C得到乒乓球的质量正确,不会造成测乒乓球密度偏大,所以小李说法错误.
17. 在“测定小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为8 V,灯泡L1的额定电压为3.5 V,灯丝电阻约为14 Ω,灯泡L2的额定电流为。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。________
(2)闭合开关进行实验时,发现电流表、电压表均无示数,若故障只发生在灯泡L1或滑动变阻器上,则电路故障应为________。
(3)实验中,观察到小灯泡L1的电压为3.0 V时,为了测量其额定功率,滑动变阻器的滑片应向________(选填“A”或“B”)端移动;通过小灯泡L1的电流随它两端电压变化的关系如图乙所示,分析图像可知灯泡L1的额定功率为________W,I−U图像不是一条直线的原因是________。
(4)实验中滑动变阻器有两种规格,分别为“10 Ω 1 A”和“50 Ω 2 A”,应选用________规格的滑动变阻器。
(5)完成上述实验后,另有同学设计了如图丙所示的电路,测出了额定电流为的小灯泡L2的额定功率。
电源电压不变(大小未知),图中R为电阻箱,R0为阻值已知的定值电阻。实验方案如下:
①将开关接a,移动滑动变阻器滑片P至某一位置,调节电阻箱直至电流表示数为,此时电阻箱的示数为R1。
②__________,调节电阻箱直至电流表示数仍为,此时电阻箱的示数为R2。
③小灯泡L2的额定功率表达式为________(用、R0、R1、R2表示)。
【答案】(1) (2)滑动变阻器断路
(3) ①. ②. ③. 灯泡的电阻随温度的升高而增大
(4)
(5) ①. 将开关接b ②.
【解析】
【小问1详解】
将电流表的0.6A接线柱与滑动变阻器上端的C接线柱相连即可。
【小问2详解】
若故障在灯泡,断路时电压表会串联接入电路,电压表有示数;灯泡短路时电流表有示数。只有滑动变阻器断路时,整个电路断开,电流表、电压表都无示数,符合题意。
【小问3详解】
灯泡实际电压3V小于额定电压3.5V,要增大灯泡电压,需要减小滑动变阻器接入电阻,滑片向下端的A端移动。
由图乙可知,额定电压3.5V时对应电流为0.25A,额定功率
灯丝电阻随温度升高而增大,电流与电压不成正比,因此I-U图像不是直线。
【小问4详解】
灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压
滑动变阻器需要接入的电阻为
10Ω规格的最大阻值不足,因此选规格。
【小问5详解】
将开关接a,变阻器、电阻箱和灯泡L2串联,电流表测量电路中的电流,移动滑动变阻器滑片P至某一位置,调节电阻箱直至电流表示数为,此时电阻箱的示数为,电源电压①
将开关接b,变阻器、电阻和电阻箱串联,电流表测量电路中的电流,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱直至电流表示数仍为,此时电阻箱的示数为,电源电压②
联立①②解得:
因此额定功率
四、综合运用题:本大题共3小题,18题6分,19题8分,20题8分,共22分。解答写出必要文字说明、解答步骤和公式,只写最后答案的不能得分。
18. 如图甲所示,是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的情境,受桔槔的启发,小明组装了如图乙所示的装置。其中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,且OC=2OD。物体A悬挂在C端,静止在水平桌面上的正方体B悬挂在D端,此时杠杆在水平位置平衡。已知:,,正方体B的边长为0.1 m。杠杆、悬绳的质量不计。求:
(1)画出物体A的受力情况;
(2)杠杆D端所受的拉力;
(3)正方体B对地面的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体A保持静止,处于平衡状态,受到一对平衡力,竖直向下的重力、绳子对A竖直向上的拉力,两个力作用点均在A的重心,方向相反、大小相等,据此作图。
【小问2详解】
根据杠杆的平衡条件 ,C端拉力等于A的重力,即
对应力臂为,D端拉力为,对应力臂为,已知,代入公式得:
整理得:
【小问3详解】
对静止在水平地面的正方体B受力分析,B受力平衡,可得地面对B的支持力,即
根据力的作用是相互的,B对地面的压力
正方体B边长,B与地面的接触面积
正方体B对地面的压强
19. 如图甲是小明家使用的一款机械型电炖锅,通过挡位开关可实现高、中、低三挡控温功能,其内部的简化电路原理图如图乙所示,图中R1、R2、R3均为加热电阻(阻值不变)。已知R2与R3的阻值之比为3∶2,高温挡与低温挡的额定功率之比为11∶1,低温挡的额定功率为110W。求:
(1)该电炖锅在低温挡正常工作时的电流为多少?
(2)该电炖锅中温挡的额定功率是多少?
(3)某周末的晚饭时,小明想利用自家电能表(如图丙)测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其他所有用电器,只让电炖锅在高温挡状态下工作,观察到电能表的转盘在1min内转了50转,求家庭电路的实际电压是多少?
【答案】(1)0.5A;(2)484W;(3)200V
【解析】
【详解】解:(1)该电炖锅在低温挡正常工作时的电流为
(2)高温挡与低温挡的额定功率之比为11∶1,单独接入R3为高温挡,则高温挡功率为
R3的电阻为
R2与R3的阻值之比为3∶2,故R2的电阻为
中温挡为R2、R3串联接入时,该电炖锅中温挡的额定功率是
(3)电能表的转盘在1min内转了50转,消耗的电能为
实际功率为
家庭电路的实际电压是
答:(1)该电炖锅在低温挡正常工作时的电流为0.5A;
(2)该电炖锅中温挡的额定功率是484W;
(3)家庭电路的实际电压是200V。
20. 为进行浮力相关实验,小涛将力传感器固定在铁架台上,底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连,力传感器可测量细线拉力的大小。重3N底面积100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降台上,装有23cm深的水,如图甲所示。从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中,力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。当升降台上升高度为8cm时,水对A下表面的压强为500Pa。不计细线的伸缩,A始终保持竖直,且不吸水。完成下列问题:
(1)求A的质量;
(2)求图乙中F1的大小;
(3)当A浸没入水中后剪断细线,升降台和A都静止时,求溢水杯对升降台的压强。
【答案】(1)1.2kg
(2)10N (3)3400Pa
【解析】
【详解】解:(1)当升降台上升的高度小于5cm时,A对绳子的拉力等于A的重力,由图乙可知,绳子的拉力F拉=12N,所以物体的重力为
GA=F拉=12N
物体A的质量为
(2)当升降台上升8cm时,水对A下表面的压强为500Pa,由p=ρgh可知,此时物体A浸在水中的深度为
A排开水的体积为
物体A受到的浮力为
升降台上升高度为8cm时,A物体受到的浮力为2N,所以绳子的拉力位
F1=G-F浮=12N-2N=10N
(3)当升降台上升5cm时,乙图像第一次出现拐点,说明物体开始浸入水中;当升降台上升8cm时,乙图像第二次出现拐点,说明溢水杯中的水溢满;在从5cm上升到8cm的过程中,升降台上升了3cm,A浸入水中5cm,说明液面上升了2cm至溢水口,容器中水的深度为
H=23cm+2cm=25cm
此时物体浸入水中的体积为
V浸=V排=2×10-4m3
当升降台从8cm上升至18cm的过程中,水溢出,升降台上升的距离等于物体浸入的深度,为
h2=18cm-8cm=10cm
该过程排开水的体积为
V排2=SA×h2=40cm2×10cm=400cm3
容器中剩余水的体积为
V剩=V-V排2=S容h0-V排2=100cm2×23cm-400cm3=1900cm3
当升降台上升到18cm后,绳子的拉力不再变化,说明物体浸没不再排开液体,容器中最终剩余液体的体积为1900cm3,剩余水的重力为
G剩水=ρ水gV剩=1.0×103kg/m3×10N/kg×1900×10-6m3=19N
剪断细线后,物体全部浸没在水中,溢水杯对升降台的压力为
F=G剩水+G容+GA=19N+3N+12N=34N
溢水杯对升降台的压强为
答:(1)A的质量为1.2kg;
(2)图乙中F1的大小10N;
(3)当A浸没入水中后剪断细线,升降台和A都静止时,溢水杯对升降台的压强为3400Pa。
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