内容正文:
实验中学2025—2026学年度第二学期期中考试试卷
初四物理
考生注意:请在答题卡上作答,满分80分,,取
一、选择题(每题2分,1—8题单选,9,10题多选,共计20分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 大拇指指甲宽度约为 B. 中学生走楼梯功率约为
C. 一节干电池的电压为2V D. 人眼睛的明视距离约为
2. 竹笛和竹箫等管乐上有多个气孔。下列说法正确的是( )
A. 竹笛发声是由于竹子的振动产生的
B. 两种乐器发出的声音在不同的介质中传播速度是一样的
C. 吹奏时要按压不同的气孔,主要是改变音调
D. 用力吹奏它们,音色会发生改变
3. 如图所示是一种用于切甘蔗的钢刀示意图。关于其结构及使用,下列说法正确的是( )
A. 铡刀的刀刃很薄,是为了增大压力
B. 手沿方向用力比沿方向更省力
C. 切断同一根甘蔗时,放在点比放在点更省力
D. 铡刀实质上是一种费力杠杆
4. 如图所示,四个完全相同的环形磁铁、、、套在塑料支架的光滑杆上,静止时磁铁、b、c悬浮在空中,d压在塑料支架底板上。若每个磁铁受到的重力均为,磁铁的上表面是极,正确的是( )
A. 磁铁的上表面是极 B. 磁铁受到向上的力是
C. 磁铁对底板的压力是 D. 磁铁d对底板的压力是
5. 生活中的很多现象可以用学过的物理知识加以解释,下列解释错误的是( )
A. 游泳后,刚从水中出来,感觉比较冷,这是因为人身上水蒸发吸收热量
B. 取出在冰箱中被冷冻的冰糕,放一会儿,发现包装外层出现小水珠,这是液化现象
C. “下雪不冷化雪冷”,这是因为雪在熔化时吸热
D. 天气很冷时,窗玻璃上会出现冰花,这是一种凝固现象
6. 智能纸巾盒简易模拟电路的设计要求如下:闭合开关S1,电源指示灯L亮,然后手进入感应区时开关S2闭合,电动机M转动送纸;断开开关S1,手进入感应区时电动机M不能转动送纸。下列所示的电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示为一款可以在室内缓慢行走并能和老人进行语言交流的机器人,可以帮助老年人和身处异地的家属进行沟通。下列说法正确的是( )
A. 机器人与老人语言交流时,发出的声音频率一定小于20Hz
B. 机器人身高约为170cm,在室内缓慢行走的速度约为10m/s
C. 机器人通过发出红外线,可以检测老人的体温是否正常
D. 老人能从任何方向看到机器人的身体,是因为光照在机器人表面上发生了镜面反射
8. 下列描述中正确的是( )
A. 电能属于一次能源
B. 电磁波不能在真空中传播
C. 竖直向上抛出的小球到达最高点时受平衡力作用
D. 流体中,流速越大的位置压强越小
9. 将金属块挂在弹簧测力计的下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3),则下列说法正确的是( )
A. 金属块在水中受到的浮力为1N B. 金属块质量为3kg
C. 金属块体积为100cm3 D. 金属块密度为3.0×103kg/m3
10. 如图甲所示电路,采用2节新干电池作为电源,R为滑动变阻器,为电灯,两电流表量程均为0~0.6A。在保障电路安全情况下,闭合开关,滑片可以从最左端移动至某点。如图乙所示,是调节过程中两电流表示数变化关系图像。下列说法正确的是( )
A. 电流表测通过的电流
B. 乙图中横轴表示电流表的示数变化
C. 灯的功率为0.6W
D. 滑动变阻器的阻值变化范围为
二、填空题(每空1分,共计20分)
11. 端午佳节,粽香万里。煮粽子是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式来增大粽子的内能;煮熟的粽子散发出香味,这是______现象。
12. “智能投屏器”是当手机和电视在同一WIFI时,你可以轻松地把手机中的照片、视频投射到电视上,还可以把手机变成遥控器。手机与电视是利用_____来传递声音和图像信息的,电视机消耗的电能属于_____(选填“一次”或“二次”)能源。
13. 小明旅游时发现某店铺用圆柱形竹筒量取米酒、酱油等.如图所示,两竹筒内径相等,当它们都盛满时,量取的米酒和酱油质量相等,则竹筒A量取的是_____;竹筒A与竹筒B筒身的高度之比为______。 (ρ米酒=0.95×103 kg/m3,ρ酱油=1.15×103 kg/m3 )
14. 水平桌面上有物体A、B。如图甲,A在F1的作用下向左做匀速直线运动;如图乙,A、B用轻绳水平连接,在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动。水平拉力F1=6N,F2=20N,B与桌面的摩擦力为_______N,绳子的拉力为________N。
15. 如图所示,水平桌面上的甲、乙两容器用一细管相连,细管中间有一开关K,先把K关上,在两容器中装入不同质量的水后,甲中水面比乙中水面高,然后将甲上口密封,此装置 _______连通器(选填“是”或“不是”)。打开开关K待液面稳定后,甲中的液面高度 _______乙中的液面(选填“大于”“等于”“小于”)。
16. 生活中为了方便老年人剪指甲,在指甲剪上方加装一个小凸透镜,如图所示,人们能看见指甲是因为指甲_____的光进入我们的眼睛。剪指甲时,透镜离刀口越近,看到指甲的像越_____(选填“大”或“小”)。
17. 如图所示,灯泡标有“6V 6W”、标有“3V 3W”字样(灯丝电阻不随温度变化),甲、乙为电压表或电流表。闭合开关,其中一只灯泡正常发光,另一只发光较暗,且电路各元件均安全,则乙电表为__________表(选填“电压”或“电流”),电路的总功率为________W。
18. 2026年春晚的科技含量达到新高度,机器人表演展现了中国在人工智能和机器人技术方面的最新成就。如图所示,机器人在跳舞时,通过电机输出的力来_______(选填“维持”或“改变”)自身的运动状态,如加速、减速、转向等;机器人在舞台上静止站立时,受到的重力和支持力是一对_______(选填“相互作用力”或“平衡力”)。
19. 工人师傅用图所示装置把重为480N的物体从地面提升至3楼,所用拉力为300N,忽略绳重及摩擦,则动滑轮重___________N;滑轮组的机械效率为____________。
20. 电源电压不变,当甲、乙都为电压表时,闭合和,此时两电表示数,则_____,断开开关和,将甲、乙都换成电流表,闭合,断开,此时两电表示数_____。
三、画图题(每题1分,共计2分)
21. 将光路补充完整。
22. 如图,根据安全用电知识,将图中元件用笔画线代替导线连起来。注意:开关仅控制灯泡。
四、实验探究题(每空1分,共计26分)
23. 物理兴趣小组用水透镜探究凸透镜成像的规律,请你帮他们解决实验中遇到的问题。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,则此时水透镜的焦距为_______cm。
(2)将光具座上点燃蜡烛的烛焰、水透镜和光屏三者的中心调节在同一高度,其目的是使像成在_______。
(3)将蜡烛固定在某一位置,调节光屏,眼睛注意观察光屏上的像是否清晰,当光屏移至图乙所示位置时,恰好能在光屏上看到清晰、缩小的像。若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上_______(选填“能”或“不能”)看到清晰的像。
(4)当把蜡烛移动到距离水透镜5cm时,应从_______(选填“光屏”或“蜡烛”)一侧直接透过水透镜观察,可以观察到一个_______(选填“正立”或“倒立”)的像。
(5)小红认为还应该改变焦距再重新研究,这是为了_______。从水透镜中抽水,可以使水透镜的焦距变_______。
24. 某物理小组组装了如图甲所示的装置,探究水沸腾的特点。
(1)某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为_____℃;
(2)记录温度随时间变化关系如图丙所示。实验表明,水沸腾过程中,温度_____。
(3)如图丁所示,将刚停止沸腾的水装入烧瓶,迅速塞上瓶塞并倒置,然后向瓶底浇冷水,发现水重新沸腾起来,原因是瓶内气体气压_____,水的沸点_____(均选填“升高”“降低”或“不变”)。
25. 如图是“探究物体动能与哪些因素有关”的实验。同一小车先后从同一斜面由静止开始下滑,撞击置于同一水平面上的木块。
(1)实验研究的是______(选填“小车”或“木块”)的动能,通过______来判断动能的大小;
(2)对比甲、乙两次实验,可以研究物体的动能与______的关系;比较乙、丙两图,可以得出结论:______;
(3)图甲和图乙实验中木块克服桌面的摩擦力做的功分别是,则______(选填“>”“<”或“=”)。
26. 小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“0~50Ω”。
(1)小阳连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中位置交换,则闭合开关后,会发现两表中只有______表有示数(选填“电流”或“电压”);
(2)为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持______V不变;
(3)实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向______(选填“左”或“右”)适当滑动,使电压表示数恢复到原来的值;
(4)小阳同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图乙所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图乙中的数据分析,阻值为______Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,小阳选取的是阻值为______Ω的定值电阻。
27. 小强要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。实验时他发现没有电压表,于是他用另一只电流表和一个的定值电阻进行实验,连接了如图1所示的电路,同样测出了小灯泡的额定功率。具体操作是:
(1)首先把滑动变阻器的滑片移到最_____(选填“左端”或“右端”);
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为_____,小灯泡正常发光;
(3)当小灯泡正常发光时电流表的示数如图2所示,则所测小灯泡的额定功率为_____。
(4)接着小强用如图3所示测量定值电阻的电阻,若考虑电流表的电阻,所测量的值比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”),原因是_____。
五、计算题(28题6分,29题6分,共计12分)
28. 某薄壁容器的底面积为,质量为,容器高,容器底部连接一根质量和体积不计的细杆,细杆长为10cm,细杆上连接着一个底面积为100cm2的长方体物块,现向容器里面倒入一定量的水,物块对细杆的作用力随水的深度的改变情况如图所示,直到容器加满水。,,求:
(1)当水深为20cm时物块受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)容器加满水时对桌面的压强。
29. 现有一个可调电压电源,一个滑动变阻器R(铭牌上标有“50Ω 2A”的字样),一个电压表,A、B、C三盏小灯泡规格分别为:A灯“6V 3W”、B灯“6V 4.8W”、C灯“6V 6W”,三盏小灯泡的电流电压关系如图甲所示,即三个灯的电阻随实际功率变化而变化.在保证电路安全的情况下,进行以下实验
(1)若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端,电源电压调节为6V,求经过2.5min,三盏小灯泡消耗的总电能为多少J
(2)若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端,调节电源电压,使A灯正常发光,求此时C灯的实际电功率
(3)若将电路元件按如图乙所示连接,电源电压调节为20V,当滑动变阻器滑片在某个点时,电压表读数为15V,求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中,滑动变阻器阻值变化范围
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实验中学2025—2026学年度第二学期期中考试试卷
初四物理
考生注意:请在答题卡上作答,满分80分,,取
一、选择题(每题2分,1—8题单选,9,10题多选,共计20分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 大拇指指甲宽度约为 B. 中学生走楼梯功率约为
C. 一节干电池的电压为2V D. 人眼睛的明视距离约为
【答案】B
【解析】
【详解】A.大拇指指甲宽度约为1cm,故A错误;
B.估算一下,中学生体重约500N,1s内爬楼梯的高度大约0.3m,功率,故B正确;
C.一节标准干电池的电压为1.5V,故C错误;
D.人眼睛的明视距离约为25cm,故D错误。
故选B。
2. 竹笛和竹箫等管乐上有多个气孔。下列说法正确的是( )
A. 竹笛发声是由于竹子的振动产生的
B. 两种乐器发出的声音在不同的介质中传播速度是一样的
C. 吹奏时要按压不同的气孔,主要是改变音调
D. 用力吹奏它们,音色会发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.竹笛发声是由笛子内空气柱的振动产生的,故A错误;
B.声速与介质的种类和温度有关,一般情况下,竹笛声在不同的介质中传播速度是不一样的,故B错误;
C.按压竹笛上不同的孔,可以改变空气柱振动的频率,从而改变发出笛声的音调,故C正确;
D.音色与发声物体的种类有关,用力吹奏竹笛,只有响度会发生改变,故D错误。
故选C。
3. 如图所示是一种用于切甘蔗的钢刀示意图。关于其结构及使用,下列说法正确的是( )
A. 铡刀的刀刃很薄,是为了增大压力
B. 手沿方向用力比沿方向更省力
C. 切断同一根甘蔗时,放在点比放在点更省力
D. 铡刀实质上是一种费力杠杆
【答案】C
【解析】
【详解】A.刀刃很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,不是增大压力,故A错误;
B.动力臂是支点到动力作用线的垂直距离,图中F1方向的动力臂小于F2方向的动力臂,根据杠杆平衡条件,动力臂越短越费力,因此沿F2方向用力更省力,故B错误;
C.切断同一根甘蔗时,阻力和动力臂不变,甘蔗放在a点比放在b点的阻力臂更小,根据杠杆平衡条件,阻力臂越短,动力越小,因此更省力,故C正确;
D.图中不论是将物体放到铡刀的哪个地方,阻力臂都小于动力臂,故铡刀实质上是一种省力杠杆,故D错误;
故选C。
4. 如图所示,四个完全相同的环形磁铁、、、套在塑料支架的光滑杆上,静止时磁铁、b、c悬浮在空中,d压在塑料支架底板上。若每个磁铁受到的重力均为,磁铁的上表面是极,正确的是( )
A. 磁铁的上表面是极 B. 磁铁受到向上的力是
C. 磁铁对底板的压力是 D. 磁铁d对底板的压力是
【答案】D
【解析】
【详解】A.静止悬浮说明相邻磁铁间存在相互排斥的磁力,即相邻面必定为同名磁极,已知磁铁a的上表面是N极,下表面是S极,由于磁铁a和磁铁b相互排斥,因此磁铁的上表面是S极,故A错误;
B.将悬浮的磁铁a、b、c视为一个整体,该整体处于静止状态,其受到的向下总重力为3G,根据二力平衡条件,磁铁c受到d给它竖直向上的磁力大小等于3G,故B错误;
CD.将a、b、c、d四个磁铁视为一个整体,整体处于静止状态,受到的总重力为4G,根据二力平衡和相互作用力原理,底板对d的支持力等于整体重力,故磁铁d对底板的压力也等于4G,故C错误,D正确。
故选D。
5. 生活中的很多现象可以用学过的物理知识加以解释,下列解释错误的是( )
A. 游泳后,刚从水中出来,感觉比较冷,这是因为人身上水蒸发吸收热量
B. 取出在冰箱中被冷冻的冰糕,放一会儿,发现包装外层出现小水珠,这是液化现象
C. “下雪不冷化雪冷”,这是因为雪在熔化时吸热
D. 天气很冷时,窗玻璃上会出现冰花,这是一种凝固现象
【答案】D
【解析】
【详解】A.游泳后,从水中出来,人身上水分蒸发吸热,从人体吸收热量,所以会感觉的冷,故A正确,不符合题意;
B.从冰箱中取出的冰糕温度低于气温,空气中的水蒸气遇冷由气态液化为液态小水滴,附着在冰糕的包装上,故B正确,不符合题意;
C.“下雪不冷化雪冷“,是因为雪在融化时由固态变为液态属于熔化现象,熔化吸热,从而使气温降低,故C正确,不符合题意;
D.窗玻璃上出现的冰花,是室内空气中的水蒸气凝华形成的,故D错误,符合题意。
故选D。
6. 智能纸巾盒简易模拟电路的设计要求如下:闭合开关S1,电源指示灯L亮,然后手进入感应区时开关S2闭合,电动机M转动送纸;断开开关S1,手进入感应区时电动机M不能转动送纸。下列所示的电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.闭合开关S1,指示灯和电动机都工作,手进入感应区开关S2再闭合,指示灯短路,故A不符合题意;
B.闭合开关S1,电源指示灯L亮,手进入感应区开关S2再闭合时,电动机工作。断开开关S1,开关S2再闭合时,电动机和指示灯都不工作,故B符合题意;
C.闭合开关S1,电源指示灯L不亮,故C不符合题意;
D.闭合开关S1,指示灯和电动机都工作,手进入感应区开关S2再闭合时,电路发生短路,故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示为一款可以在室内缓慢行走并能和老人进行语言交流的机器人,可以帮助老年人和身处异地的家属进行沟通。下列说法正确的是( )
A. 机器人与老人语言交流时,发出的声音频率一定小于20Hz
B. 机器人身高约为170cm,在室内缓慢行走的速度约为10m/s
C. 机器人通过发出红外线,可以检测老人的体温是否正常
D. 老人能从任何方向看到机器人的身体,是因为光照在机器人表面上发生了镜面反射
【答案】C
【解析】
【详解】A.人与机器人交流的声音属于可听声,频率范围在20Hz~20000Hz之间,不是小于20Hz的次声波。故A错误;
B.机器人在室内缓慢行走的速度约为1m/s左右,10m/s的速度过快,不符合实际场景。故B错误;
C.红外线具有热效应,生活中利用红外线检测体温,机器人可通过红外线检测老人体温,故C正确;
D.能从任何方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面发生了漫反射,因此老人从任何方向看到机器人是漫反射,故D错误。
故选C。
8. 下列描述中正确的是( )
A. 电能属于一次能源
B. 电磁波不能在真空中传播
C. 竖直向上抛出的小球到达最高点时受平衡力作用
D. 流体中,流速越大的位置压强越小
【答案】D
【解析】
【详解】A.一次能源是可直接从自然界获取的能源,电能是由其他形式能源转化而来的,属于二次能源,故A错误;
B.电磁波的传播不需要介质,能够在真空中传播,例如太阳光(属于电磁波)可穿越真空到达地球,故B错误;
C.竖直向上抛出的小球到达最高点时,仅受重力作用,受力不平衡,故C错误;
D.根据流体压强与流速的关系,流体中流速越大的位置压强越小,故D正确。
故选D。
9. 将金属块挂在弹簧测力计的下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3),则下列说法正确的是( )
A. 金属块在水中受到的浮力为1N B. 金属块质量为3kg
C. 金属块体积为100cm3 D. 金属块密度为3.0×103kg/m3
【答案】ACD
【解析】
【详解】金属块浸没在液体中,金属块排开液体的体积等于金属块的体积,即
由图知,金属块浸没在水中时,拉力
由力的平衡条件(或称重法测浮力)可得
即
代入数据得﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
金属块浸没在酒精中时,拉力
金属块受力情况为
即
代入数据得﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
联立①和②解得,
金属块在水中受到的浮力
由得,金属块的质量为
金属块的密度为
A.金属块在水中受到的浮力为1N,故A正确;
B.金属块质量为0.3kg,故B错误;
C.金属块体积为100cm3,故C正确;
D.金属块密度为3.0×103kg/m3,故D正确。
故选ACD。
10. 如图甲所示电路,采用2节新干电池作为电源,R为滑动变阻器,为电灯,两电流表量程均为0~0.6A。在保障电路安全情况下,闭合开关,滑片可以从最左端移动至某点。如图乙所示,是调节过程中两电流表示数变化关系图像。下列说法正确的是( )
A. 电流表测通过的电流
B. 乙图中横轴表示电流表的示数变化
C. 灯的功率为0.6W
D. 滑动变阻器的阻值变化范围为
【答案】BD
【解析】
【分析】对电路进行分析,图乙中横轴和纵轴代表哪个电流表的变化情况是电路分析的关键;并联电路的规律、欧姆定律以及电功率公式的应用可得出每个选项的正确性。
【详解】AB.由图甲可知,变阻器和灯泡并联,电流表A1测量通过变阻器的电流,电流表A2测量干路中的电流,由图乙可知,横轴的电流比对应纵轴的电流大,由并联电路电流的规律可知横轴表示电流表的示数变化,故A错误,B正确;
C.2节新干电池作为电源,电源电压是3V,由并联电路的特点可知,滑片可以从最左端移动至某点,通过灯泡的电流不变,由图乙可知,干路中的电流是0.6A,通过变阻器的电流是0.5A,通过灯泡的电流为
灯的功率为
故C错误;
D.变阻器的滑片在最左端时,变阻器连入电路的电阻最大,由欧姆定律可知通过变阻器的电流最小,由图乙可知,通过变阻器的最小电流是0.1A,变阻器的最大阻值
滑片移动至某点,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律可知通过变阻器的电流变大,由图乙可知,通过变阻器的最大电流是0.5A,变阻器的最小阻值
滑动变阻器的阻值变化范围为,故D正确。
故选BD。
二、填空题(每空1分,共计20分)
11. 端午佳节,粽香万里。煮粽子是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式来增大粽子的内能;煮熟的粽子散发出香味,这是______现象。
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]煮粽子是通过热传递的方式来增大粽子的内能。
[2]煮熟的粽子散发出香味,是分子在不停地做无规则运动,属扩散现象。
12. “智能投屏器”是当手机和电视在同一WIFI时,你可以轻松地把手机中的照片、视频投射到电视上,还可以把手机变成遥控器。手机与电视是利用_____来传递声音和图像信息的,电视机消耗的电能属于_____(选填“一次”或“二次”)能源。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 二次
【解析】
【详解】手机与电视之间的信息传递依靠电磁波实现,电磁波可在空气中传播,能够有效传递声音和图像信息。
电能无法直接从自然界获取,需通过其他能源(如化石能源、水能等)转化得到,因此属于二次能源。
13. 小明旅游时发现某店铺用圆柱形竹筒量取米酒、酱油等.如图所示,两竹筒内径相等,当它们都盛满时,量取的米酒和酱油质量相等,则竹筒A量取的是_____;竹筒A与竹筒B筒身的高度之比为______。 (ρ米酒=0.95×103 kg/m3,ρ酱油=1.15×103 kg/m3 )
【答案】 ①. 米酒 ②. 23:19
【解析】
【详解】[1]图中竹筒是圆柱体,已知两竹筒内径相等,则底面积相同,容积不相等,装满液体时体积不相等,,当它们都装满时,竹筒A和竹筒B中所盛米酒和酱油的质量相等,酱油密度大于米酒密度,由得,则竹筒A用来量取米酒。
[2]图中竹筒是圆柱体,已知两竹筒内径相等,则底面积相同,当它们都盛满时,竹筒A和竹筒B中所盛米酒和酱油的质量相等,则两竹筒的体积为
竹筒A与竹筒B筒身的高度之比为
14. 水平桌面上有物体A、B。如图甲,A在F1的作用下向左做匀速直线运动;如图乙,A、B用轻绳水平连接,在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动。水平拉力F1=6N,F2=20N,B与桌面的摩擦力为_______N,绳子的拉力为________N。
【答案】 ①. 8 ②. 12
【解析】
【详解】[1][2]如图甲,A在F1的作用下向左做匀速直线运动,则A与桌面的摩擦力为
在图乙中,在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动。A受到向左的拉力F1,桌面的摩擦力fA,绳子向右的拉力,处于平衡状态,故绳子的拉力为
B受到绳子向左的拉力和摩擦力,向右的拉力F2,处于平衡状态,故B与桌面的摩擦力为
15. 如图所示,水平桌面上的甲、乙两容器用一细管相连,细管中间有一开关K,先把K关上,在两容器中装入不同质量的水后,甲中水面比乙中水面高,然后将甲上口密封,此装置 _______连通器(选填“是”或“不是”)。打开开关K待液面稳定后,甲中的液面高度 _______乙中的液面(选填“大于”“等于”“小于”)。
【答案】 ①. 不是 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]甲上口密封,此时该容器的两端不都是开口的,不是连通器。
[2]开关K打开前,甲中水面比乙中水面高,根据p=ρgh可知,甲中水产生的压强大于乙,则打开K之后,甲中的水将向乙中流动;但由于甲的上口密封,水面下降后,水面上方密封的气体随着体积的增大产生的压强将减小,即小于大气压p0;当甲、乙两容器中的水不流动时,开关处左右两边的压强相等,即
p甲=p乙
因为
p甲=p空+ρ水gh甲
p乙=p0+ρ水gh乙
所以
p空+ρ水gh甲=p0+ρ水gh乙
因为
p空<p0
所以
ρ水gh甲>ρ水gh乙
可得
h甲>h乙
说明甲中的水能往乙中流一些,但最终甲的水面一定比乙高。
16. 生活中为了方便老年人剪指甲,在指甲剪上方加装一个小凸透镜,如图所示,人们能看见指甲是因为指甲_____的光进入我们的眼睛。剪指甲时,透镜离刀口越近,看到指甲的像越_____(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 反射 ②. 小
【解析】
【详解】指甲本身不发光,我们能看见指甲,是因为指甲反射的光进入了人的眼睛;
这里凸透镜作为放大镜使用,成像规律为:当物距小于一倍焦距时,成正立放大的虚像,且物距越小(透镜离物体越近),像越小,因此透镜离刀口越近,看到指甲的像越小。
17. 如图所示,灯泡标有“6V 6W”、标有“3V 3W”字样(灯丝电阻不随温度变化),甲、乙为电压表或电流表。闭合开关,其中一只灯泡正常发光,另一只发光较暗,且电路各元件均安全,则乙电表为__________表(选填“电压”或“电流”),电路的总功率为________W。
【答案】 ①. 电压 ②. 4.5
【解析】
【详解】[1]由P=UI可知,L1正常发光的电流为
L2正常发光的电流为
串联电路的电流处处相等,若两灯串联,则两灯均会正常发光;而题意中只有一只灯泡正常发光,另一只发光较暗,故两灯的连接方式为并联。根据电压表和电流表的连接方式,可知,甲电表为电流表,测量通过L2的电流,乙电表为电压表,测量L1、L2两端的电压,因只有一只灯泡正常发光,故L2正常发光,甲电表示数为1A,电源电压为3V。
[2]灯丝电阻不随温度变化,根据可知L1的电阻为
根据欧姆定律可知通过L1的电流为
因L2正常发光,故此时通过L2的电流为1A,根据并联电路的电流特点可知,干路电流为
由P=UI可知,电路的总功率为
18. 2026年春晚的科技含量达到新高度,机器人表演展现了中国在人工智能和机器人技术方面的最新成就。如图所示,机器人在跳舞时,通过电机输出的力来_______(选填“维持”或“改变”)自身的运动状态,如加速、减速、转向等;机器人在舞台上静止站立时,受到的重力和支持力是一对_______(选填“相互作用力”或“平衡力”)。
【答案】 ①. 改变 ②. 平衡力
【解析】
【18题详解】
[1]机器人在跳舞时,运动状态不断改变,故机器人是通过电机输出的力来改变自身的运动状态。
[2]机器人“静止站立”在舞台上,处于平衡状态,所以其在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力。
19. 工人师傅用图所示装置把重为480N的物体从地面提升至3楼,所用拉力为300N,忽略绳重及摩擦,则动滑轮重___________N;滑轮组的机械效率为____________。
【答案】 ①. 120 ②. 80%
【解析】
【详解】[1]如图所示,动滑轮由2段绳子拉动,则
动滑轮重
[2]绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系
滑轮组的机械效率为
20. 电源电压不变,当甲、乙都为电压表时,闭合和,此时两电表示数,则_____,断开开关和,将甲、乙都换成电流表,闭合,断开,此时两电表示数_____。
【答案】 ①. 4∶3 ②. 4∶3
【解析】
【详解】当甲、乙都为电压表时,闭合、,与串联;甲测R1两端电压,乙测两端电压。已知
即
串联电路电流相等,由得,电阻比等于电压比,因此
甲、乙为电流表,闭合、断开, 与并联;甲测支路的电流,乙测R1支路电流。 由得,电流与电阻成反比,因此
三、画图题(每题1分,共计2分)
21. 将光路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】该透镜是凹透镜,根据凹透镜的特殊光线规律:延长线对准另一侧焦点的光线,经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴,据此作图。
22. 如图,根据安全用电知识,将图中元件用笔画线代替导线连起来。注意:开关仅控制灯泡。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,试电笔接触上面的线时,氖管发光,则上面的线为火线,下面的线为零线;灯泡的接法:火线与开关串联,开关的另一端再接到灯泡顶端的金属点,零线直接在灯泡的螺旋套上;三孔插座的接法:火线首先接熔断器,然后再进入右孔,地线直接接三孔插座的上孔,零线直接接三孔插座的左孔,如图所示:
四、实验探究题(每空1分,共计26分)
23. 物理兴趣小组用水透镜探究凸透镜成像的规律,请你帮他们解决实验中遇到的问题。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,则此时水透镜的焦距为_______cm。
(2)将光具座上点燃蜡烛的烛焰、水透镜和光屏三者的中心调节在同一高度,其目的是使像成在_______。
(3)将蜡烛固定在某一位置,调节光屏,眼睛注意观察光屏上的像是否清晰,当光屏移至图乙所示位置时,恰好能在光屏上看到清晰、缩小的像。若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上_______(选填“能”或“不能”)看到清晰的像。
(4)当把蜡烛移动到距离水透镜5cm时,应从_______(选填“光屏”或“蜡烛”)一侧直接透过水透镜观察,可以观察到一个_______(选填“正立”或“倒立”)的像。
(5)小红认为还应该改变焦距再重新研究,这是为了_______。从水透镜中抽水,可以使水透镜的焦距变_______。
【答案】(1)10.0
(2)光屏的中央 (3)能
(4) ①. 光屏 ②. 正立
(5) ①. 避免偶然性,得到普遍结论 ②. 大
【解析】
【小问1详解】
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,由图甲可知,水透镜的焦距是
【小问2详解】
为了使像成在光屏中央,应让烛焰、水透镜和光屏三者中心处于同一高度。
【小问3详解】
当光屏移至图乙所示位置时,恰好能在光屏上看到清晰、缩小的像。若仅将蜡烛与光屏位置对调,由光的折射现象中,光路可逆性可知,光屏上可得到倒立、放大的实像。
【小问4详解】
[1][2]当把蜡烛移动到距离水透镜5厘米时,此时物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像,虚像和蜡烛在同一侧,应从光屏一侧直接透过水透镜观察。
【小问5详解】
[1][2]实验中为了避免偶然性,归纳普遍结论,还应该改变焦距再重新研究;从水透镜中抽水,水透镜变薄,折光能力变弱,可以使水透镜的焦距变大。
24. 某物理小组组装了如图甲所示的装置,探究水沸腾的特点。
(1)某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为_____℃;
(2)记录温度随时间变化关系如图丙所示。实验表明,水沸腾过程中,温度_____。
(3)如图丁所示,将刚停止沸腾的水装入烧瓶,迅速塞上瓶塞并倒置,然后向瓶底浇冷水,发现水重新沸腾起来,原因是瓶内气体气压_____,水的沸点_____(均选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】(1)92 (2)不变
(3) ①. 降低 ②. 降低
【解析】
【小问1详解】
图乙的温度计分度值为,液柱顶端对应刻度为,因此此时水的温度为。
【小问2详解】
由水沸腾的特点和丙图的温度变化曲线可知:水沸腾过程中,持续吸热,温度保持不变。
【小问3详解】
向倒置的烧瓶浇冷水后,瓶内水蒸气遇冷液化,瓶内气体气压降低;水的沸点随气压降低而降低,此时水的温度高于降低后的沸点,因此水会重新沸腾。
25. 如图是“探究物体动能与哪些因素有关”的实验。同一小车先后从同一斜面由静止开始下滑,撞击置于同一水平面上的木块。
(1)实验研究的是______(选填“小车”或“木块”)的动能,通过______来判断动能的大小;
(2)对比甲、乙两次实验,可以研究物体的动能与______的关系;比较乙、丙两图,可以得出结论:______;
(3)图甲和图乙实验中木块克服桌面的摩擦力做的功分别是,则______(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. 小车 ②. 木块在水平面上滑行的距离
(2) ①. 速度 ②. 当速度一定时,物体的质量越大,动能越大
(3)<
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中,同一小车先后从同一斜面由静止开始下滑,重力势能转化为动能,撞击置于同一水平面上的木块,根据转换法,可通过木块在水平面上滑行的距离来判断小车动能的大小,所以实验研究的是小车的动能。
【小问2详解】
[1]对比甲、乙两次实验,小车的质量相同,下滑的高度不同,到达水平面时的速度不同,所以可以研究物体的动能与速度的关系。
[2]比较乙、丙两图,小车下滑的高度相同,到达水平面时的速度相同,小车的质量不同,丙图中小车质量较大,木块在水平面上滑行的距离较远,故可以得出结论:当速度一定时,物体的质量越大,动能越大。
【小问3详解】
图甲和图乙实验中木块的质量相同,在水平面上滑行时受到的摩擦力相同,图甲中木块移动的距离较小,根据可知图甲和图乙实验中木块克服桌面的摩擦力做的功。
26. 小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“0~50Ω”。
(1)小阳连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中位置交换,则闭合开关后,会发现两表中只有______表有示数(选填“电流”或“电压”);
(2)为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持______V不变;
(3)实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向______(选填“左”或“右”)适当滑动,使电压表示数恢复到原来的值;
(4)小阳同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图乙所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图乙中的数据分析,阻值为______Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,小阳选取的是阻值为______Ω的定值电阻。
【答案】 ①. 电压 ②. 1.5 ③. 右 ④. 20 ⑤. 10
【解析】
【详解】(1)[1]如果将电流表和电压表在电路中位置交换,则电压表与定值电阻串联,相当于测电源电压,有示数,由于电压表的电阻很大,通过电压表的电流几乎为0,所以电流表几乎为0,即无示数。故有示数为电压表。
(2)[2]当定值的阻值为时,对滑动变阻器调节的要求最高,根据欧姆定律及串联电路电流的规律可得
即
解方程可得定值电阻两端至少保持。
(3)[3]将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后,由串联电路分压的规律,定值电阻两端的电压会变大,要使定值电阻两端的电压保持不变,则滑动变阻器要多分压,即接入的阻值要变大,故滑片应向右移动。
(4)[4]根据图像乙可知,当时,电流为,则定值电阻两端电压为
同理当定值电阻分别为25Ω、15Ω、10Ω时两端电压均为3V保持不变,当时,电流为,则定值电阻两端电压为
故定值电阻连入电路时未移动滑片。
[5]此时滑动变阻器的阻值为
故前一个电阻接入时电路中的电流为
所以此前接入的电阻阻值为
27. 小强要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。实验时他发现没有电压表,于是他用另一只电流表和一个的定值电阻进行实验,连接了如图1所示的电路,同样测出了小灯泡的额定功率。具体操作是:
(1)首先把滑动变阻器的滑片移到最_____(选填“左端”或“右端”);
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为_____,小灯泡正常发光;
(3)当小灯泡正常发光时电流表的示数如图2所示,则所测小灯泡的额定功率为_____。
(4)接着小强用如图3所示测量定值电阻的电阻,若考虑电流表的电阻,所测量的值比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”),原因是_____。
【答案】(1)左端 (2)0.5
(3)1 (4) ①. 偏大 ②. 电压表测量灯泡和电阻的总电压,电压表示数大于电阻的电压,电流表测量电阻的电流,电流准确,由可知,电阻测量值大于真实值
【解析】
【小问1详解】
连接电路闭合开关前,滑动变阻器需要调到最大阻值处保护电路。由图1可知,滑动变阻器接右下接线柱,滑片移到最左端时,接入电阻丝最长,电阻最大。
【小问2详解】
定值电阻与小灯泡并联,并联电路电压相等,当小灯泡正常发光时,两端电压等于小灯泡额定电压,因此电流表的示数
【小问3详解】
电流表测干路总电流,因为干路总电流大于的电流,所以电流表用量程,分度值,读数为总电流
因此小灯泡的额定电流
小灯泡额定功率
【小问4详解】
由图3所示电路图可知,电压表测量灯泡和电阻的总电压,电压表示数大于电阻的电压,电流表测量电阻的电流,电流准确,由可知,电阻测量值大于真实值。
五、计算题(28题6分,29题6分,共计12分)
28. 某薄壁容器的底面积为,质量为,容器高,容器底部连接一根质量和体积不计的细杆,细杆长为10cm,细杆上连接着一个底面积为100cm2的长方体物块,现向容器里面倒入一定量的水,物块对细杆的作用力随水的深度的改变情况如图所示,直到容器加满水。,,求:
(1)当水深为20cm时物块受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)容器加满水时对桌面的压强。
【答案】(1)10N (2)0.5×103kg/m3
(3)4500Pa
【解析】
【小问1详解】
由图乙可得,当水深为20cm时物块受到的浮力
【小问2详解】
当水深为20cm时物块对细杆的压力为0,物块受到的重力
由图乙可得,水深为10cm时物块的下表面开始接触水面,水深为30cm时物块刚好浸没在水中,物块的高度为
物块的体积
物块的密度
【小问3详解】
容器加满水时,容器中水的体积为
容器中水的重力为
容器的重力为
容器加满水时对桌面的压强
29. 现有一个可调电压电源,一个滑动变阻器R(铭牌上标有“50Ω 2A”的字样),一个电压表,A、B、C三盏小灯泡规格分别为:A灯“6V 3W”、B灯“6V 4.8W”、C灯“6V 6W”,三盏小灯泡的电流电压关系如图甲所示,即三个灯的电阻随实际功率变化而变化.在保证电路安全的情况下,进行以下实验
(1)若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端,电源电压调节为6V,求经过2.5min,三盏小灯泡消耗的总电能为多少J
(2)若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端,调节电源电压,使A灯正常发光,求此时C灯的实际电功率
(3)若将电路元件按如图乙所示连接,电源电压调节为20V,当滑动变阻器滑片在某个点时,电压表读数为15V,求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中,滑动变阻器阻值变化范围
【答案】(1)2070J;(2)1W;(3)30Ω~12.5Ω.
【解析】
【分析】(1)将A、B、C并联接在6V电源两端时,两灯泡两端的电压和额定电压相等,两灯泡都正常发光,先求出总功率,利用求出2.5min内电路消耗的电能;
(2)将A、B、C串联接在某电源两端,使A灯恰好正常发光,根据图象读出通过A灯的电流即为电路中的电流,再根据图象读出C灯两端的电压,根据欧姆定律求出此时C灯的实际功率;
(3)图乙中B、C两灯以及滑动变阻器串联,当电压表为15V时,B、C两灯的总电压为
,从图象中找出BC电压之和为5V时的电流,根据欧姆定律算出滑动变阻器的最大电阻;向左滑动的过程,电阻减小,电流增大,但最大不能超过B或C灯的额定电流,根据图象判断出BC的电压,根据串联电路电压的规律算出滑动变阻器的电压,根据欧姆定律算出最小电阻.
【详解】(1)由题知,3个灯泡的额定电压均为6V,将A、B、C并联接在6V电源两端时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,所以,电路的总功率: ,
由 可得,2.5min内电路消耗的电能:;
(2)将A、B、C串联接在某电源两端,因串联电路中各处的电流相等,且使A灯恰好正常发光,即,所以,由图象可知,电路中的电流 ,此时C灯泡两端的电压,则C灯的实际电功率: .
(3)图乙中,B、C两灯以及滑动变阻器串联,
当电压表为15V时,B、C两灯的总电压为 ,
由图象知当电流为0.5A时,B灯泡的电压为3V,C灯泡的电压为2V,即 ,根据串联电路电流处处相等可知,
滑动变阻器允许接入的最大电阻:;
向左滑动的过程,变阻器接入的阻值减小,电流增大,但最大不能超过B或C灯的额定电流,
根据图象甲知,灯泡B的额定电流为0.8A,C灯的额定电流为1A,
故电路中的最大电流不能超过0.8A,此时B灯的电压为6V,C灯的电压为4V,
则滑动变阻器的电压为: ;
滑动变阻器的最小电阻:.
所以,滑动变阻器阻值的变化范围为30Ω~12.5Ω.
【点睛】题考查了串联、并联电路的特点、欧姆定律和电功率的计算,解题的关键是根据串联和并联电路特点从图象中获取有用的信息.
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