内容正文:
26中物理综和试卷
一、选择题(本题包括14个小题,共32分,其中1~10题为单选题,每题2分;11~14题为多选题,每题3分,每题选项全对的得3分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
1. 下列数据最接近生活实际的是( )
A. 人体正常的体温是32℃
B. 一个鸡蛋的质量约为0.5kg
C. 人步行的速度约为4km/h
D. 家用灯泡工作电流约为2A
2. 下列有关声和电磁波的说法正确的是( )
A. 光信号在光导纤维中以声音的速度传播
B. 高速公路旁的房屋装有隔音窗,是为了防止噪声的产生
C. 养蜂人通过听到蜜蜂的“嗡嗡”声,判断蜜蜂是否采了蜜
D. 固定电话既有发射电磁波的功能,又有接收电磁波的功能
3. 下列自然现象与所对应的物态变化正确的是
A. 初春的早晨,大雾弥漫﹣﹣液化 B. 炎热的夏天,积水干涸﹣﹣升华
C. 深秋的早晨,“雾凇”晶莹﹣﹣凝固 D. 寒冷的冬天,滴水成冰﹣﹣凝华
4. 描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识。下列说法正确的是( )
A. “河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳的影子是光的折射形成的
B. “撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的实像
C. “波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
D. “我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光
5. 下列情景中,处于平衡状态的是( )
A. 加速奔跑的猎豹 B. 绕地匀速运动的卫星
C. 下落的苹果 D. 匀速下降的运动员
6. 如图所示,物体A重120N,物体B的体积是1dm3,此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做匀速直线运动;若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升,需要对A施加100N水平向左的拉力,则下列选项正确的是(不计摩擦、绳重及滑轮重,g取10N/kg)( )
A. 物体B匀速下降的速度是0.1m/s
B. 物体A向左做匀速直线运动与桌面之间的摩擦力为100N
C. 物体B在水中匀速上升时,绳的拉力功率为2W
D. 物体B密度是3×103kg/m3
7. 某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min,则下列说法正确的是( )
A. 1min内燃机对外做了600次功
B. 1s内完成了10个工作循环
C. 燃气做一次功的时间间隔是0.2s
D. 1s内活塞共来回20次
8. 公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图所示。电路中R0为定值电阻,R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使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警系统的是( )
A. 电压表改接大量程 B. 减小激光强度
C. 减小R0阻值 D. 减小电源电压
9. 把“6V,2W”的灯泡L1和“12V,8W”灯泡L2并联在电路中,并使其中一个灯泡正常发光。若灯泡的电阻都不变,则在10min内整个电路电流做功为( )
A. 2400J B. 3000J C. 4800J D. 6000J
10. 如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或原理,下列表述正确的是
A. 图a可用来演示电磁感应现象
B. 图b可用来演示电动机原理
C. 图c可用来演示发电机原理
D. 图d可用来演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
11. 如图所示,甲和乙是叠放在水平桌面上的两个物体,物体甲在钩码丙的作用下向右做匀速直线运动,物体乙被固定在左边墙上的细绳拉住且保持静止,细绳对物体乙的水平拉力为T。若钩码丙重为2N,滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦忽略不计,则下列说法中错误的是( )
A. 把物体乙拿掉,甲的运动状态可能不发生改变
B. 物体甲所受的桌面对它的摩擦力为1N,方向向左
C. 物体乙对物体甲的摩擦力和T是一对相互作用力,大小相等
D. 物体甲对物体乙的摩擦力和T是一对平衡力,大小相等
12. 如图所示,质量为m的小球从静止下落,落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上,到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等,图中与C点等高处是小球到达的最低点(不计空气阻力).下列说法正确的是( )
A. 下落过程中,小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能不守恒
B. 下落过程中,小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能守恒
C. 到达C点时,小球的动能为零,受到的重力大于弹簧的弹力
D. 从B到C,小球重力势能与动能都减小,转化成弹性势能
13. 将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有72g浓盐水溢出;若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有64g煤油溢出(浓盐水密度为1.2×103kg/m3,煤油密度为0.8×103kg/m3、水银密度为13.6×103kg/m3),则( )
A. 该物体前后两次所受浮力之比为9:8
B. 该物体前后两次排开液体体积之比为4:3
C. 该物体的密度为0.9×103kg/m3
D. 若将该物体分别浸没在水银和纯水中,则除重力和浮力外还需施加第三个力方能静止,静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是F1和F2,则F1和F2大小之比为127
14. 如图所示的电路中,电源电压6 V保持不变,电流表使用0~0.6 A量程,电压表使用0~3 V量程,定值电阻的规格为“10 Ω 0.5 A”,滑动变阻器铭牌上标有“20 Ω 1 A”,为了保证电路各元件的安全,闭合开关后( )
A. 电路允许通过的最大电流为0.3 A
B. 滑动变阻器连入电路的最小阻值为10 Ω
C. 电压表的最小示数为2 V
D. 电路的最大功率为3 W
二、填空题(每空1分,共24分)
15. 如图所示的智能手表是一种新型的通信工具,具有蓝牙同步手机通话、跑步记数、音乐播放、图片处理等功能,深受人们青睐。智能手表通过接收手机发射的_______来接听电话.将手表戴在手腕上跑步时,以手表为参照物,路边的树木是______________(选填“运动”或“静止”)的。我们听到智能手表播放的音乐,是通过________传入人耳的.手表屏幕显示的彩色画而是由红、________、蓝三种色光混合而成的。
16. 物理知识在生活中有广泛的应用,如图(a)所示的装置是利用___原理工作的;如图(b)是利用了___的知识;如图(c)中书包带做得宽大是利用了____知识.如图(d)所示的仪器是利用_____原理来判断液体密度大小.
17. 如图所示是小新家的电能表,他家同时使用的用电器总功率不能超过________W。小新只单独点亮一盏“220V 40W”的电灯,当电灯正常工作15min时,电能表的转盘转30转,则每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转___________转。小新将灯关掉,把额定电压为220V的电水壶单独接入电路,电能表的转盘转30转只用了30s,该电水壶的功率是_________W。
18. 如图所示,水平桌上放置两个底面积不同(S甲<S乙),高度相同,质量可以忽略不计的薄壁圆柱形容器甲和乙,分别盛满质量相等的水和酒精,此时,甲和乙两容器底对桌面的压强关系为p甲___p乙,现将两个完全相同、密度为ρ的实心物体分别放入水和酒精中(ρ酒精<ρ<ρ水),待它们静止后,甲和乙两容器底对桌面的压力关系为F甲___F乙(均选填“>”“<”或“=”)。
19. 将长为0.6m、质量可忽略不计的木棒放在肩上,棒的后端A挂一个40N的物体,肩上支点O离后端A为0.2米,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示,小金的质量为50kg,则此时手压木棒的压力大小为______N,人对地面的压力大小为______N。
20. 如图是某电动玩具车的工作原理示意图。已知电源电压恒为6V,R2的阻值为,电动机的额定功率为,额定电压为。开关和只能同时接“”或同时接“”,车前进时能调节电动机的转速,后退时则不能,则当开关和同时接时,小车会___________(选填“前进“或“后退”);当车后退时,电流表示数为,此时电动机的实际功率为___________;当电动机以额定功率工作时,车在水平路面上匀速前进的速度为,若此时电动机消耗的电能有转化为车前进的机械能,此时车受到的阻力是___________。
21. 如图所示是太阳能路灯,灯杆顶端是太阳能电池板,它能将太阳能转化为电能,并向灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚路灯照明。太阳能是在太阳内部氢原子核发生__________(选填“裂变”或“聚变”)时释放出的核能。蓄电池充电时将电能转化为__________能。若在一定时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.1×107J,这些能量经转化后,可供功率为35W的路灯工作50h,则该太阳能路灯的能量转化效率是__________%;能量在转化过程中,总量是__________(选填“改变”或“不变”)的。
22. 如图所示,电源电压12V保持不变,小灯泡L的规格为”6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0~3A.当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为______Ω,当开关S1、S2都闭合时,要保证电路各元件安全,整个电路电功率的变化范围是________W.
三、作图题(共8分)
23. 如图所示,发光点S发出的一条光线经平面镜反射和水面的折射恰好射到A点,请你在图中画出经平面镜反射后的反射光线;经水面折射后的折射光线;发光点S在平面镜中所成的像。
24. 如图是用钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,F2为鱼线对钓鱼竿的拉力,请画出:F2的力臂l2与A处所用最小力F1的方向。
25. 如图所示,闭合开关S,弹簧长度变短,小磁针静止在图中所示位置,请在图中标出:
(1)电源“+”、“﹣”极
(2)磁感线方向
(3)小磁针的N极
四、简答题(共4分)
26. 如图所示是家用电饭锅插座,小丽发现插头松动后,在使用电饭锅做饭时插头发热,并将插座烧焦成了如图所示的样子,请你帮他分析产生这种现象的原因是什么.
五、计算题(共18分。要求写出必要的文字说明、公式、运算过程、数值、单位和答)
27. 电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具,如图所示.其主要结构就是在原来的普通自行车的基础上,增加了电动机及供电、传动设备,它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行.电动骑行时,蓄电池为车上的电动机供电,电动机为车提供动力;脚踏骑行时,与普通自行车相同.
下表是某型号电动自行车主要技术参数.
整车
整车质量
40kg
最高车速
≤30km/h
最大噪声
≤62dB
蓄电池
电压
48V
容量
12A·h
电动机
额定电压
48V
额定功率
240W
(1) 当一个质量为50kg的初三学生骑着电动自行车在平直的公路上匀速行驶时,轮胎与地面的总接触面积为40cm2,此时路面受到的压强为多大?(g=10N/kg)
(2 )电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是多大?
(3) 在蓄电池充足电后为电动机供电的过程中,当把储存能量的80%提供给电动机后就应进行充电.若电动机工作时将电能转化为对自行车输出机械能的效率为75%,电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的阻力为30N,则蓄电池充一次电最多能完全依靠储存的电能连续行驶多远?
28. 自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所,它的简化电路图如图所示,电热丝电阻分别为R1、R2,请根据说明书提供的信息计算(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,水的比热容)。
饮水机参数
热水温度
≥90℃
热胆容积
2L
加热功率
1000W
保温功率
40W
额定电压
220V
频率
50Hz
(1)开关S1断开S2闭合时,饮水机处于__________状态(填“加热”或“保温”);
(2)电阻丝R1、R2的阻值________;
(3)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时,电热丝所产生的热量有80%被水吸收,饮水机的热胆装满水,水温由20℃加热到90℃,需用多长时间________?
六、实验、探究题(共34分)
29. 在探究碎冰块的熔化实验中,小明设计了如图a所示的装置,按老师的要求将水温与冰的温差控制在2℃。
(1)在图示装置的装配中,合理的装配顺序为__________(用字母abc回答);
(2)要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还缺少的测量工具是__________;
(3)在图示的装置中,试管中温度计的读数为-1℃;
(4)小明设计了如下的实验数据表格,这个数据表格存在的缺陷是:__________;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
…
温度/℃
…
(5)在对第(3)和第(4)两步骤进行反思改进后,小明进行了实验、获取了实验数据、画出了如下的b图像,则BC段显示的是冰的__________态。若冰全部熔化成水后继续用酒精灯不断地加热,试管中的水最终__________(选填“会”或“不会”)沸腾。
30. 小勇看到自己离镜子越远,像越小。于是用如图甲所示的装置,探究物体远离平面镜时,像的大小如何变化。
(1)小勇选取了两个外形相同的蜡烛A和B,将蜡烛A放在薄玻璃板前点燃,小勇应在蜡烛______(选填“A”或“B”)的一侧观察,同时移动蜡烛B,使它和蜡烛A的像______;
(2)将蜡烛A向左移动,重复上述实验过程,得到了相同的实验结果。得出:物体远离平面镜时,所成像的大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)小勇又找来一些实验器材,想继续探究物体远离凸透镜时,光屏上像的大小如何变化。
①他将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到图乙所示的位置时,光屏上出现清晰的像,所成的像是______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的烛焰的像;
②保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,移动光屏直到光屏上再一次出现清晰的像,对比两次光屏上像的大小得出:物体远离凸透镜时,光屏上所成的像变______(选填“大”或“小”);
(4)小勇将蜡烛继续向左移动,保持凸透镜和光屏的位置不变,在蜡烛和凸透镜之间放置了一个度数合适的眼镜,光屏上也得到了清晰的像,他放置的应该是______(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
31. 实验室有如图器材:天平(含砝码)、量筒、烧杯、金属块、细线(质量和体积不计)、足量的水、刻度尺、圆柱形容器、有配重的薄壁长烧杯。
(1)甲组选用一些器材测量金属块的密度,请帮助他们将实验步骤补充完整:
①在量筒中倒入20mL水,把金属块浸没在量筒的水中,如图A所示;
②把天平放在水平桌面上,如图B所示,接下来的操作是__________;
③在左盘放金属块,向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡,如图C所示,金属块的质量m=__________g;
④计算金属块的密度是__________kg/m3。该实验所测密度与金属块实际的密度相比较__________(填“偏大”或“偏小”);
(2)乙组选用上述一些器材(刻度尺、圆柱形容器、有配重的薄壁长烧杯)。请你按照他们的实验思路,回答后面的问题;
①在圆柱形容器中装有适量的水,将一只装有配重的薄壁长烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时用刻度尺测出容器中水的深度H1,如图甲所示;
②将金属块A吊在烧杯底部,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h1,容器中水的深度H2,如图乙所示;
③将金属块A放在烧杯中,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h2,如图丙所示;
图乙中水对圆柱形容器底的压强__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)图丙中水对圆柱形容器底的压强,已知圆柱形容器底面积为S1,烧杯底面积为S2,水的密度为ρ水,则金属块A的密度为__________。
32. 小明在学习摩擦力一节时,为了探究滑动摩擦力跟哪些因素有关,设计了如图(甲)实验装置,进行了如下操作:
(1)将长木板放在水平桌面上,在木块的钩码孔中加钩码,使木块总质量为200克放在木板上,沿水平方向缓慢地拉动弹簧测力计,使木块做匀速直线运动,这样做的目的是为了使__________,读出弹簧测力计的示数为0.5N;
(2)分别将木块和所加钩码的总质量增至400克、600克进行实验,弹簧测力计的示数分别为1.0N和1.5N,初步得出的结论为__________;
(3)另一组同学小华对实验进行了改进,装置如图乙:将木块用弹簧测力计水平拉住,测力计另一端固定在桌上一侧;细线一端和砂桶连接,另一端跨过定滑轮和长木板相连。实验时在砂桶中加砂,当桶和砂的总重力为5N时,弹簧测力计的示数如丙所示,长木板匀速运动,此时长木板受到桌面对它的摩擦力为2.6N。若在砂桶中继续加砂3N,长木板将做__________(选填“匀速”、“加速”、或“减速”)运动,测力计示数__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)(不计绳重和绳与轮之间的摩擦);
(4)小刚同学认为把长木板改成海绵,还可以探究压力的作用效果与压力大小和受力面积之间的关系。小刚是通过__________来判断出压力作用效果是否明显。小刚在探究压力作用效果与受力面积的关系时,把质量和底面积小的小木块换成了质量和底面积大的大木块来进行对比实验,你觉得小刚的做法正确吗__________?为什么?__________。
33. 某实验小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,选取的器材有:待测小灯泡(灯泡上标有“3.8V”字样)、电压表(0-3V、0-15V双量程)、电流表(0-0.6A、0-3A双量程)、滑动变阻器、电源(电压恒定6V)、开关、导线等,实物图如图所示。
(1)如图甲是该实验小组连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上面画“×”,并在图中改正________(导线不许交叉)。
(2)连接好电路闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡能逐渐变暗,你认为该小组同学在实验操作中存在的问题是__________。
(3)排除故障后,开始实验,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视__________的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡发光时的电阻为__________Ω。
(4)完成上述实验后,老师取走了电流表,拿来了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关S2,让同学们用这些器材测灯泡的额定功率,但实验中发现电压表的0~15V量程损坏,只能使用0~3V量程,请你帮助同学们完成下列实验步骤:
①补全丙图中的电路图__________;
②闭合开关S1,将S2拨到触点__________(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表示数为__________V;
③再将开关S2拨到触点__________(选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
④灯泡额定功率的表达式为P额=__________。
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26中物理综和试卷
一、选择题(本题包括14个小题,共32分,其中1~10题为单选题,每题2分;11~14题为多选题,每题3分,每题选项全对的得3分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
1. 下列数据最接近生活实际的是( )
A. 人体正常的体温是32℃
B. 一个鸡蛋的质量约为0.5kg
C. 人步行的速度约为4km/h
D. 家用灯泡工作电流约为2A
【答案】C
【解析】
【详解】A.人体正常的体温约为37℃,故A不符合题意;
B.一个鸡蛋的质量约为0.05kg,故B不符合题意;
C.人步行的速度约为1.1m/s,即约为4km/h,故C符合题意;
D.家用灯泡工作电流约为0.2A,故D不符合题意。
故选C。
2. 下列有关声和电磁波的说法正确的是( )
A. 光信号在光导纤维中以声音的速度传播
B. 高速公路旁的房屋装有隔音窗,是为了防止噪声的产生
C. 养蜂人通过听到蜜蜂的“嗡嗡”声,判断蜜蜂是否采了蜜
D. 固定电话既有发射电磁波的功能,又有接收电磁波的功能
【答案】C
【解析】
【详解】A.光信号在光导纤维中以光的速度传播,所以传播速度特别快,故A错误;
B.高速公路旁的房屋装有隔音窗,是为了阻断噪声的传播,故B错误;
C.蜜蜂在不带花蜜飞行时比带花蜜飞行时翅膀每秒钟振动频率大,发出的音调高,有经验的养蜂人可以通过听蜜蜂飞行时发出声音的音调高低来判断蜜蜂是出去采蜜还是采蜜回来,故C正确;
D.固定电话是利用电流传递信息的,移动电话(手机)既有发射电磁波的功能,又有接收电磁波的功能,故D错误。
故选C。
3. 下列自然现象与所对应的物态变化正确的是
A. 初春的早晨,大雾弥漫﹣﹣液化 B. 炎热的夏天,积水干涸﹣﹣升华
C. 深秋的早晨,“雾凇”晶莹﹣﹣凝固 D. 寒冷的冬天,滴水成冰﹣﹣凝华
【答案】A
【解析】
【分析】物体由气体变为液体的过程叫液化;物体由固态直接变为气态的过程叫升华;物体由液态变为固态的过程叫凝固;物体由气态直接变为固态的过程叫凝华.
【详解】A. 雾是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故正确;
B. 积水干涸是水由液态变为气态是汽化,故错误;
C. “雾凇”是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故错误;
D. 滴水成冰指的是水由液态变为固态,是凝固,故错误.
故选A.
4. 描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识。下列说法正确的是( )
A. “河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳的影子是光的折射形成的
B. “撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的实像
C. “波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
D. “我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光
【答案】D
【解析】
【详解】A.影子是由于光的直线传播形成的,故A错误;
B.长篙在水中的倒影是平面镜成像,是由于光的反射形成的等大的虚像,故B错误;
C.湖面波光粼粼是光的反射形成的,故C错误;
D.看到天上的云彩,是由于云彩反射的太阳光进入了人的眼睛,故D正确。
故选D。
5. 下列情景中,处于平衡状态的是( )
A. 加速奔跑的猎豹 B. 绕地匀速运动的卫星
C. 下落的苹果 D. 匀速下降的运动员
【答案】D
【解析】
【详解】A.加速奔跑的猎豹的速度在变化,所以猎豹的运动状态在改变,故猎豹不处于平衡状态,故A不符合题意;
B.绕地匀速运动的卫星的运动方向在变化,所以卫星的运动状态在改变,故卫星不处于平衡状态,故B不符合题意;
C.下落的苹果在加速下落,所以苹果的运动状态在改变,故苹果不处于平衡状态,故C不符合题意;
D.匀速下降的运动员处于匀速直线运动,处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
6. 如图所示,物体A重120N,物体B的体积是1dm3,此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做匀速直线运动;若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升,需要对A施加100N水平向左的拉力,则下列选项正确的是(不计摩擦、绳重及滑轮重,g取10N/kg)( )
A. 物体B匀速下降的速度是0.1m/s
B. 物体A向左做匀速直线运动与桌面之间的摩擦力为100N
C. 物体B在水中匀速上升时,绳的拉力功率为2W
D. 物体B密度是3×103kg/m3
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,n=2,物体B在绳子的自由端,A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做匀速直线运动,则物体B匀速下降的速度是0.4m/s,故A错误;
B.物体A向左做匀速直线运动时,左侧拉力为100N,右侧受到桌面给的摩擦力和滑轮给的拉力,总和为100N,所以A与桌面之间的摩擦力不为100N,故B错误;
C.A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做匀速直线运动时,A与桌面间的摩擦力等于2GB;若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升,需要对A施加100N水平向左的拉力,此时B所受的浮力为
绳子的拉力
此时A受到的桌面给的摩擦力水平向右,因此此时
解得
拉力为
绳的拉力功率
故C错误;
D.物体B密度
故D正确。
故选D。
7. 某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min,则下列说法正确的是( )
A. 1min内燃机对外做了600次功
B. 1s内完成了10个工作循环
C. 燃气做一次功的时间间隔是0.2s
D. 1s内活塞共来回20次
【答案】C
【解析】
【详解】四冲程汽油机一个工作循环活塞往复2次,飞轮转动2周,做功1次,完成4个冲程。
AC.某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min,飞轮转2圈做一次功,故汽油机1min对外做了300次功,做一次的时间为
故A错误,C正确;
BD.飞轮转速是600r/min,则1s内飞轮转10圈,1s内活塞共来回10次,完成5个工作循环,故BD错误。
故选C。
8. 公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图所示。电路中R0为定值电阻,R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使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警系统的是( )
A. 电压表改接大量程 B. 减小激光强度
C. 减小R0阻值 D. 减小电源电压
【答案】BC
【解析】
【详解】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R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,由可知,电路中的电流减小,由U=IR可知,R0两端的电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R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,即增大光敏电阻分得到的电压;
A.电压表改接大量程,不能改变光敏电阻两端的电压,同时在相同情况下,指针转动幅度变小.指针更不容易摆到指定区域,更难触发报警系统,无法做到使烟雾较淡时触发报警系统,故A不符合题意;
B.减小光照强度,光敏电阻的阻值变大,由串联电路分压原理可知,光敏电阻分得的电压变大,指针更容易摆到指定区域,容易触发报警系统,从而做到使烟雾较淡时触发报警系统,故B符合题意;
C.减小R0的阻值,其分得的电压减小,使光敏电阻在相同情况下,分得的电压变大,使电压表指针更容易摆到指定区域,能做到使烟雾较淡时触发报警系统,故C符合题意;
D.电源电压变小后,相同情况下光敏电阻分得的电压变小,指针更不容易摆到指定区域,更难触发报警系统,无法做到使烟雾较淡时触发报警系统,故D不符合题意;
故选BC。
9. 把“6V,2W”的灯泡L1和“12V,8W”灯泡L2并联在电路中,并使其中一个灯泡正常发光。若灯泡的电阻都不变,则在10min内整个电路电流做功为( )
A. 2400J B. 3000J C. 4800J D. 6000J
【答案】A
【解析】
【详解】两灯并联,支路电压相等等于电源电压,所以电源电压为6V,则L1正常发光,功率为2W,灯L1消耗的电能为
L2的阻值
L2的消耗的电能
在10min内整个电路电流做功
故选A。
10. 如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或原理,下列表述正确的是
A. 图a可用来演示电磁感应现象
B. 图b可用来演示电动机原理
C. 图c可用来演示发电机原理
D. 图d可用来演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.a图演示电流的磁效应,表述错误.
B.b图,演示电磁感应现象,表述错误.
C.c图,演示磁场对电流有力的作用,表述错误.
D.d图,演示电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关.表述正确.
11. 如图所示,甲和乙是叠放在水平桌面上的两个物体,物体甲在钩码丙的作用下向右做匀速直线运动,物体乙被固定在左边墙上的细绳拉住且保持静止,细绳对物体乙的水平拉力为T。若钩码丙重为2N,滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦忽略不计,则下列说法中错误的是( )
A. 把物体乙拿掉,甲的运动状态可能不发生改变
B. 物体甲所受的桌面对它的摩擦力为1N,方向向左
C. 物体乙对物体甲的摩擦力和T是一对相互作用力,大小相等
D. 物体甲对物体乙的摩擦力和T是一对平衡力,大小相等
【答案】ABC
【解析】
【详解】对物体乙进行受力分析,乙受到水平向左的拉力T,处于静止状态,所以乙还受到一个水平向右的甲给乙的摩擦力,大小为T。对甲进行受力分析,因为力的作用是相互的,所以乙给甲一个水平向左大小为T的摩擦力,由图可知,n=2,钩码丙重为2N,滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦忽略不计,所以甲还受到一个水平向右的大小为1N的拉力,甲向右运动,还受到水平向左的桌面给的摩擦力。
A.把物体乙拿掉,甲对桌面的压力减小,摩擦力减小,甲向右加速运动,运动状态会发生变化,故A错误,符合题意;
B.物体甲所受的桌面对它的摩擦力为T-1N,方向向左,故B错误,符合题意;
C.物体乙对物体甲的摩擦力的施力物体是乙,受力物体是甲;T的施力物体是细绳,受力物体是乙,这两个力不是一对相互作用力,故C错误,符合题意;
D.物体甲对物体乙的摩擦力和T的受力物体都是乙,方向相反,是一对平衡力,大小相等,故D正确,不符合题意。
故选ABC。
12. 如图所示,质量为m的小球从静止下落,落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上,到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等,图中与C点等高处是小球到达的最低点(不计空气阻力).下列说法正确的是( )
A. 下落过程中,小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能不守恒
B. 下落过程中,小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能守恒
C. 到达C点时,小球的动能为零,受到的重力大于弹簧的弹力
D. 从B到C,小球重力势能与动能都减小,转化成弹性势能
【答案】BD
【解析】
【分析】在小球下降过程中,在OA段只有重力做功,则重力势能转化为动能;在AC段先做加速运动后减速运动;到达C点后,重力势能与动能完全转化为弹性势能.
【详解】AB、下落过程中,高度减小,小球重力势能减小;
在OA段,小球的重力势能转化为动能,动能先增大;
在AB段,向下的重力大于向上的弹力,合力向下,小球做加速运动,动能逐渐增大,同时弹簧的弹性势能增加;
在BC段,向上的弹力大于向下的重力,合力向上,小球做减速运动,动能逐渐减小,同时弹簧的弹性势能增加;
综上所述,下落过程中小球的动能先增大后减小;不计空气阻力,整个过程中无能量损耗,则小球与弹簧机械能守恒,故B正确,A错误;
C、到达C点时,小球的动能为零;由于在B点时重力等于弹力,C点的弹性形变程度大于B点的弹性程度,所以C点的弹力大于B点的弹力,即C点的弹力大于小球的重力,故C错误;
D、从B到C,高度减小,小球重力势能减小,速度减小,动能减小,减小的动能和重力势能转化成弹性势能,故D正确.
故选BD.
【点睛】解答本题关键是要明确能量是如何转化,同时要知道在B点时动能最大,速度为零时动能为零.
13. 将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有72g浓盐水溢出;若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有64g煤油溢出(浓盐水密度为1.2×103kg/m3,煤油密度为0.8×103kg/m3、水银密度为13.6×103kg/m3),则( )
A. 该物体前后两次所受浮力之比为9:8
B. 该物体前后两次排开液体体积之比为4:3
C. 该物体的密度为0.9×103kg/m3
D. 若将该物体分别浸没在水银和纯水中,则除重力和浮力外还需施加第三个力方能静止,静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是F1和F2,则F1和F2大小之比为127
【答案】ACD
【解析】
【分析】(1)由已知排开浓盐水和煤油的质量不同,故在液体中不能都漂浮或悬浮,也不能一个漂浮一个悬浮,只能一个在浓盐水中漂浮,在煤油中下沉,根据阿基米德原理和浮沉条件可求;由浮力之比根据阿基米德原理可求V排之比;
(2)物体在浓盐水中漂浮,根据阿基米德原理可得物体的质量,再求密度;
(3)物体在水银和水中都处于漂浮状态,受力分析,F浮=G+F压,据此可求.
【详解】解:A、由阿基米德原理,F浮=G排,该物体前后两次所受浮力之比为:
F1:F2=m排1g:m排2g=72g:64g=9:8,故A正确;
B、由已知排开浓盐水和煤油的质量不同,受到的浮力不同,故在液体中不能都漂浮或悬浮,也不能一种漂浮一种悬浮,只能一种在浓盐水中漂浮,在煤油中下沉,根据阿基米德原理:;
物体在浓盐水中排开的体积:;
该物体前后两次排开液体体积之比:V排盐水:V排油=60cm3:80cm3=3:4,故B错误;
C、由B的分析可知,物体应在浓盐水中漂浮,由阿基米德原理,F浮=G排=G,m排g=mg,m=m排=72g,由可得,,故C正确;
D、已知物体的密度为0.9×103kg/m3,物体在水银和水中都处于漂浮状态,受力分析可知:F浮=G+F压,V排=V物,
则物体在水银中受到的压力:
F1=F压水银=F浮水银﹣G=F浮水银﹣mg=ρ水银gV排﹣mg=13.6×103kg/m3×10N/kg×80×10﹣6m3﹣0.072kg×10N/kg=10.88N﹣0.72N=10.16N;
物体在水中受到的压力:
F2=F压水=F浮水﹣G=F浮水﹣mg=ρ水gV排﹣mg=1×103kg/m3×10N/kg×80×10﹣6m3﹣0.072kg×10N/kg=0.8N﹣0.72N=0.08N;
则F1和F2大小之比为:F1:F2=10.16N:0.08N=127:1,故D正确.
故选ACD.
【点睛】(1)由已知排开浓盐水和煤油的质量不同,故在液体中不能都漂浮或悬浮,也不能一个漂浮一个悬浮,只能一个在浓盐水中漂浮,在煤油中下沉,根据阿基米德原理和浮沉条件可求;由浮力之比根据阿基米德原理可求V排之比;(2)物体在浓盐水中漂浮,根据阿基米德原理可得物体的质量,再根据ρ=可求密度;(3)物体在水银和水中都处于漂浮状态,受力分析,F浮=GF压,据此可求.
14. 如图所示的电路中,电源电压6 V保持不变,电流表使用0~0.6 A量程,电压表使用0~3 V量程,定值电阻的规格为“10 Ω 0.5 A”,滑动变阻器铭牌上标有“20 Ω 1 A”,为了保证电路各元件的安全,闭合开关后( )
A. 电路允许通过的最大电流为0.3 A
B. 滑动变阻器连入电路的最小阻值为10 Ω
C. 电压表的最小示数为2 V
D. 电路的最大功率为3 W
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.电路为串联电路,电流表的量程为0~0.6A。电压表量程为0~3V,当定值电阻两端电压为3V时,电路中的电流为
为了使电压表正常使用,电路中的电流不应该超过0.3A。故A正确,符合题意;
B.串联电路中变阻器具有分压作用。为了使测量定值电阻电压的电压表正常使用,所测电压值不超量程,则定值电阻两端电压最大为3V,此时,电路中电流最大为0.3A,则此时变阻器的阻值为
即变阻器连入电路中的最小阻值为10 Ω,故B正确,符合题意;
C.当变阻器全部连入电路时,电路中电流最小,定值电阻两端电压最小。电路中最小的电流为
此时定值电阻电压为
即电压表的最小示数为2V,故C正确,符合题意;
D.电路中的最大电流为0.3A,则最大功率为
故D错误,不符合题意。
故选ABC。
二、填空题(每空1分,共24分)
15. 如图所示的智能手表是一种新型的通信工具,具有蓝牙同步手机通话、跑步记数、音乐播放、图片处理等功能,深受人们青睐。智能手表通过接收手机发射的_______来接听电话.将手表戴在手腕上跑步时,以手表为参照物,路边的树木是______________(选填“运动”或“静止”)的。我们听到智能手表播放的音乐,是通过________传入人耳的.手表屏幕显示的彩色画而是由红、________、蓝三种色光混合而成的。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 运动 ③. 空气 ④. 绿
【解析】
【详解】[1]智能手表是通过接收手机发射的电磁波来接听电话的。
[2]跑步时,路边的树木相对于手表有位置的改变,所以以手表为参照物,路边的树木是运动的。
[3]手表是声源,声源与人耳之间是空气,所以我们听到智能手表播放的音乐,是通过空气传入人耳的。
[4]色光的三原色是红、绿、蓝。
16. 物理知识在生活中有广泛的应用,如图(a)所示的装置是利用___原理工作的;如图(b)是利用了___的知识;如图(c)中书包带做得宽大是利用了____知识.如图(d)所示的仪器是利用_____原理来判断液体密度大小.
【答案】 ①. 连通器 ②. 大气压强 ③. 压强 ④. 阿基米德
【解析】
【详解】[1][2][3][4]由图示可知,(a)所示的装置是利用连通器原理工作的;(b)是利用了大气压强的知识;(c)中书包带做得宽大是利用了压强知识;(d)所示的仪器是利用阿基米德原理来判断液体密度大小.
17. 如图所示是小新家的电能表,他家同时使用的用电器总功率不能超过________W。小新只单独点亮一盏“220V 40W”的电灯,当电灯正常工作15min时,电能表的转盘转30转,则每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转___________转。小新将灯关掉,把额定电压为220V的电水壶单独接入电路,电能表的转盘转30转只用了30s,该电水壶的功率是_________W。
【答案】 ①. 4400 ②. 3000 ③. 1200
【解析】
【详解】[1]由电能表的铭牌可知工作电压U=220V,允许通过的最大电流I=20A,家中同时使用的用电器的总功率不能超过
Pmax =UI=220V×20A=4400W
[2]40W的电灯正常工作15min时,消耗电能为
若消耗1kW•h的电能,电能表转盘转过得圈数
[3]根据知道该电水壶的功率是
18. 如图所示,水平桌上放置两个底面积不同(S甲<S乙),高度相同,质量可以忽略不计的薄壁圆柱形容器甲和乙,分别盛满质量相等的水和酒精,此时,甲和乙两容器底对桌面的压强关系为p甲___p乙,现将两个完全相同、密度为ρ的实心物体分别放入水和酒精中(ρ酒精<ρ<ρ水),待它们静止后,甲和乙两容器底对桌面的压力关系为F甲___F乙(均选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. > ②. <
【解析】
【详解】[1]因甲乙容器水平桌上,分别盛满质量相等的水和酒精,则G水=G酒精,薄壁圆柱形容器甲和乙质量忽略不计,所以甲和乙两容器底对桌面的压力相等,又因为S甲<S乙,所以根据可知,此时甲和乙两容器底对桌面的压强关系为p甲>p乙。
[2][3]将密度为ρ的物体分别放入水和酒精中,因ρ酒精<ρ<ρ水,所以待静止后,物体A会在水中漂浮,在酒精沉底,所以F水=G物,F酒精<G物,所以F水>F酒精。所以G排水>G排酒精,又因为G水=G酒精,甲容器对桌面的压力为
F甲=G水+G物−G排水
乙容器对桌面的压力为
F乙=G酒精+G物−G排酒精
所以F甲<F乙。
19. 将长为0.6m、质量可忽略不计的木棒放在肩上,棒的后端A挂一个40N的物体,肩上支点O离后端A为0.2米,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示,小金的质量为50kg,则此时手压木棒的压力大小为______N,人对地面的压力大小为______N。
【答案】 ①. 20 ②. 540
【解析】
【详解】[1]由题意可知,此杠杆以O为支点,动力为手对木棒B端的压力F,阻力大小等于物重G,根据杠杆的平衡条件有
FOB GOA
代入数据有
F0.4m=40N0.2m
解得F 20N,即手压木棒的压力大小为20N。
[2]由题意可知,小金的重力为
G=mg=50kg10N/kg=500N
对整体受力分析有,整体受到向下的重力和向上的地面支持力F支,因整体受力平衡,
又因地面对人的支持力与人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,故人对地面的压力大小为540N。
20. 如图是某电动玩具车的工作原理示意图。已知电源电压恒为6V,R2的阻值为,电动机的额定功率为,额定电压为。开关和只能同时接“”或同时接“”,车前进时能调节电动机的转速,后退时则不能,则当开关和同时接时,小车会___________(选填“前进“或“后退”);当车后退时,电流表示数为,此时电动机的实际功率为___________;当电动机以额定功率工作时,车在水平路面上匀速前进的速度为,若此时电动机消耗的电能有转化为车前进的机械能,此时车受到的阻力是___________。
【答案】 ①. 前进 ②. ③.
【解析】
【详解】[1]由题可知,车前进时能调速;由电路图可知,开关和都接时,滑动变阻器与电动机串联,则调节滑片可改变电路中的电流,从而改变电动机的转速,所以此时小车会前进。
[2]当电动玩具车后退时,开关、同时接时,与电动机串联,由欧姆定律可得电阻两端的电压为
串联电路总电压等于各部分电压之和,电动机两端的电压为
则电动机的实际功率为
[3]由题意可知,电动机的机械功率
由可得,电动玩具车受到的牵引力
因为匀速运动,所以阻力
21. 如图所示是太阳能路灯,灯杆顶端是太阳能电池板,它能将太阳能转化为电能,并向灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚路灯照明。太阳能是在太阳内部氢原子核发生__________(选填“裂变”或“聚变”)时释放出的核能。蓄电池充电时将电能转化为__________能。若在一定时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.1×107J,这些能量经转化后,可供功率为35W的路灯工作50h,则该太阳能路灯的能量转化效率是__________%;能量在转化过程中,总量是__________(选填“改变”或“不变”)的。
【答案】 ①. 聚变 ②. 化学 ③. 30 ④. 不变
【解析】
【详解】[1]太阳能是由氢核聚变时释放出的核能,与氢弹的原理相同。
[2]蓄电池充电时相当于用电器,将电能转化为化学能。
[3]电灯消耗的电能
该太阳能路灯的能量转化效率是
[4]能量在转化过程中,总量是不变的,能量不会凭空产生或消失,即符合能量守恒定律。
22. 如图所示,电源电压12V保持不变,小灯泡L的规格为”6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0~3A.当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为______Ω,当开关S1、S2都闭合时,要保证电路各元件安全,整个电路电功率的变化范围是________W.
【答案】 ①. 12 ②. 24W~36
【解析】
【详解】(1)当S1、S2都断开时,R1与L串联,灯正常发光时的电压UL6V,功率PL3W,
因串联电路中各处的电流相等,所以,由PUI可得,电路中的电流:
IIL,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压: U1UUL12V6V6V,由I可得,R1的阻值: R1;
(2)当S1、S2均闭合时,L短路,R1、R2并联,电流表测量的是干路中的电流,因电流表的量程为0∼3A,所以,电路中的最大电流为3A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,整个电路的最大电功率: P大UI大12V3A 36W;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,因并联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻: R,电路消耗的最小总功率: P小,所以,整个电路电功率的变化范围是24W∼36W.
三、作图题(共8分)
23. 如图所示,发光点S发出的一条光线经平面镜反射和水面的折射恰好射到A点,请你在图中画出经平面镜反射后的反射光线;经水面折射后的折射光线;发光点S在平面镜中所成的像。
【答案】
【解析】
【详解】由平面镜成像特点可知,像与物关于平面镜对称,找到平面镜另一侧与S点对称的点,即为发光点S在平面镜中所成的像S',连接S'O并延长与水面交于O'点,则OO'反射光线;连接O'A,即为折射光线。如图所示
24. 如图是用钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,F2为鱼线对钓鱼竿的拉力,请画出:F2的力臂l2与A处所用最小力F1的方向。
【答案】
【解析】
【详解】延长F2,过O点作F2的作用线的垂线即为F2的力臂l2;连接OA,作这条连线的垂线,即为最小力F1的方向,方向垂直OA向右上方,如图所示
25. 如图所示,闭合开关S,弹簧长度变短,小磁针静止在图中所示位置,请在图中标出:
(1)电源“+”、“﹣”极
(2)磁感线方向
(3)小磁针的N极
【答案】
【解析】
【详解】 (1)已知开关闭合后,发现弹簧缩短,根据磁极间的相互作用,同名磁极相互排斥,则螺线管上端为S极,下端为N极,由右手螺旋定则可得,电流由上侧流入,故电源左侧为正极,右侧为负极;
(2)在磁体外部,磁感线的方向是从N极指向S极;
(3)由磁极间的相互作用可知小磁针的上端为S极,下端为N极,如图所示:
四、简答题(共4分)
26. 如图所示是家用电饭锅插座,小丽发现插头松动后,在使用电饭锅做饭时插头发热,并将插座烧焦成了如图所示的样子,请你帮他分析产生这种现象的原因是什么.
【答案】见解析
【解析】
【分析】
【详解】因为当插头松动后,使插头与插座的接触面积变小,电阻变大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,相同短时间内,产生热量增多所以插座温度升高,将插头烧焦。
五、计算题(共18分。要求写出必要的文字说明、公式、运算过程、数值、单位和答)
27. 电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具,如图所示.其主要结构就是在原来的普通自行车的基础上,增加了电动机及供电、传动设备,它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行.电动骑行时,蓄电池为车上的电动机供电,电动机为车提供动力;脚踏骑行时,与普通自行车相同.
下表是某型号电动自行车主要技术参数.
整车
整车质量
40kg
最高车速
≤30km/h
最大噪声
≤62dB
蓄电池
电压
48V
容量
12A·h
电动机
额定电压
48V
额定功率
240W
(1) 当一个质量为50kg的初三学生骑着电动自行车在平直的公路上匀速行驶时,轮胎与地面的总接触面积为40cm2,此时路面受到的压强为多大?(g=10N/kg)
(2 )电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是多大?
(3) 在蓄电池充足电后为电动机供电的过程中,当把储存能量的80%提供给电动机后就应进行充电.若电动机工作时将电能转化为对自行车输出机械能的效率为75%,电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的阻力为30N,则蓄电池充一次电最多能完全依靠储存的电能连续行驶多远?
【答案】(1)2.25×105Pa ;(2)5A ;(3)41472m
【解析】
【详解】解:(1)地面受到的压力
F=G人+G车=m人g+m车g=(40kg+50kg)×10N/kg=900N
地面受到的压强
(2)额定功率下的电流
.
(3)蓄电池储存的电能
W=48V×12A×3600s=2073600J
电动自行车在平直公路上匀速行驶时
F=f
由W=Fs得电动自行车能连续电动行驶的路程
答:(1)此时路面受到的压强为2.25×105Pa ;
(2 )电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是5A ;
(3) 蓄电池充一次电最多能完全依靠储存的电能连续行驶41472m。
28. 自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所,它的简化电路图如图所示,电热丝电阻分别为R1、R2,请根据说明书提供的信息计算(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,水的比热容)。
饮水机参数
热水温度
≥90℃
热胆容积
2L
加热功率
1000W
保温功率
40W
额定电压
220V
频率
50Hz
(1)开关S1断开S2闭合时,饮水机处于__________状态(填“加热”或“保温”);
(2)电阻丝R1、R2的阻值________;
(3)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时,电热丝所产生的热量有80%被水吸收,饮水机的热胆装满水,水温由20℃加热到90℃,需用多长时间________?
【答案】 ①. 保温 ②. R1=1161.6Ω,R2=48.4Ω ③. 735s
【解析】
【详解】解:(1)开关S1断开S2闭合时,电路为串联电路;两个开关都闭合时,电路为只有R2的简单电路,由可知,开关S1断开S2闭合时,饮水机处于保温状态。
(2)两个开关都闭合时,电路为只有R2的简单电路,饮水机处于加热状态,R2的阻值为
R1的阻值为
(3)水吸收的热量
加热所需的时间
答:(1)开关S₁断开S₂闭合时,饮水机处于保温状态;
(2)电阻丝R1的阻值为1161.6Ω,R2的阻值为48.4Ω;
(3)需用735s时间。
六、实验、探究题(共34分)
29. 在探究碎冰块的熔化实验中,小明设计了如图a所示的装置,按老师的要求将水温与冰的温差控制在2℃。
(1)在图示装置的装配中,合理的装配顺序为__________(用字母abc回答);
(2)要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还缺少的测量工具是__________;
(3)在图示的装置中,试管中温度计的读数为-1℃;
(4)小明设计了如下的实验数据表格,这个数据表格存在的缺陷是:__________;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
…
温度/℃
…
(5)在对第(3)和第(4)两步骤进行反思改进后,小明进行了实验、获取了实验数据、画出了如下的b图像,则BC段显示的是冰的__________态。若冰全部熔化成水后继续用酒精灯不断地加热,试管中的水最终__________(选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】 ①. cba ②. 秒表##停表 ③. 缺少“状态”栏 ④. 固液共存 ⑤. 不会
【解析】
【详解】(1)[1]用酒精灯加热时,要用外焰加热,根据酒精灯外焰的高度确定烧杯的位置,所以安装仪器时需自下而上安装,即按cba的顺序进行安装。
(2)[2]实验需要测量时间,所以还需要的测量仪器是秒表。
(3)[3]表格中没有标注物质的状态,所以缺陷是缺少“状态”栏。
(4)[4]冰是晶体,在熔化时温度保持不变,所以BC段显示的是冰的固液共存态。
[5]沸腾需要同时满足温度达到沸点和能继续吸热两个条件,冰全部熔化成水后继续用酒精灯不断地加热,烧杯中的水会沸腾,温度保持不变,所以试管中的水最终温度也能达到沸点,但此时试管中的水与烧杯中的水温度相同,不能继续吸热,所以试管中的水不能沸腾。
30. 小勇看到自己离镜子越远,像越小。于是用如图甲所示的装置,探究物体远离平面镜时,像的大小如何变化。
(1)小勇选取了两个外形相同的蜡烛A和B,将蜡烛A放在薄玻璃板前点燃,小勇应在蜡烛______(选填“A”或“B”)的一侧观察,同时移动蜡烛B,使它和蜡烛A的像______;
(2)将蜡烛A向左移动,重复上述实验过程,得到了相同的实验结果。得出:物体远离平面镜时,所成像的大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)小勇又找来一些实验器材,想继续探究物体远离凸透镜时,光屏上像的大小如何变化。
①他将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到图乙所示的位置时,光屏上出现清晰的像,所成的像是______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的烛焰的像;
②保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,移动光屏直到光屏上再一次出现清晰的像,对比两次光屏上像的大小得出:物体远离凸透镜时,光屏上所成的像变______(选填“大”或“小”);
(4)小勇将蜡烛继续向左移动,保持凸透镜和光屏的位置不变,在蜡烛和凸透镜之间放置了一个度数合适的眼镜,光屏上也得到了清晰的像,他放置的应该是______(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
【答案】 ①. A ②. 完全重合 ③. 不变 ④. 缩小 ⑤. 小 ⑥. 近视眼镜
【解析】
【详解】(1)[1][2]在探究平面镜成像特点的实验中,应该在玻璃板前面透过玻璃板来观察蜡烛的像,即在蜡烛A的一侧观察;同时,移动蜡烛B,使其与A的像完全重合。
(2)[3]根据平面镜成像的特点可知,物体远离平面镜时所成像的大小不变。
(3)①[4]根据图乙中物距和像距可知,物距大于像距,此时所成的像是倒立缩小的实像。
②[5]保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,根据“凸透镜成实像,物远像近像变小”的规律可知,物体远离凸透镜时,光屏上所成的像变小。
(4)[6]小勇将蜡烛继续向左移动,则像距会变得更小,即像更靠近凸透镜。此时保持凸透镜和光屏的位置不变,在蜡烛和凸透镜之间放置了一个度数合适的眼镜,光屏上也得到了清晰的像,说明这个镜片对光起到了发散的作用,因此,他放置的应该是矫正近视眼的凹透镜片。
31. 实验室有如图器材:天平(含砝码)、量筒、烧杯、金属块、细线(质量和体积不计)、足量的水、刻度尺、圆柱形容器、有配重的薄壁长烧杯。
(1)甲组选用一些器材测量金属块的密度,请帮助他们将实验步骤补充完整:
①在量筒中倒入20mL水,把金属块浸没在量筒的水中,如图A所示;
②把天平放在水平桌面上,如图B所示,接下来的操作是__________;
③在左盘放金属块,向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡,如图C所示,金属块的质量m=__________g;
④计算金属块的密度是__________kg/m3。该实验所测密度与金属块实际的密度相比较__________(填“偏大”或“偏小”);
(2)乙组选用上述一些器材(刻度尺、圆柱形容器、有配重的薄壁长烧杯)。请你按照他们的实验思路,回答后面的问题;
①在圆柱形容器中装有适量的水,将一只装有配重的薄壁长烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时用刻度尺测出容器中水的深度H1,如图甲所示;
②将金属块A吊在烧杯底部,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h1,容器中水的深度H2,如图乙所示;
③将金属块A放在烧杯中,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h2,如图丙所示;
图乙中水对圆柱形容器底的压强__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)图丙中水对圆柱形容器底的压强,已知圆柱形容器底面积为S1,烧杯底面积为S2,水的密度为ρ水,则金属块A的密度为__________。
【答案】 ①. 将游码移到标尺左端的零刻度线处 ②. 157.8 ③. 7.89×10³ ④. 偏大 ⑤. 等于 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]图中天平没有调零,应先将游码归零后调平天平,即将游码移到标尺左端的零刻度线处。
[2]金属块的质量
[3]量筒中液柱为40mL,水20mL,所以金属块的体积为20mL,则金属块的密度为
[4]金属块从水中取出后表面会沾有水,使得测得的质量偏大,由可知,测得的密度会偏大。
(2)[5]乙丙两图中,物体均处于漂浮状态,浮力等于重力,由可知,排开水的体积不变,则水面高度不变,由可知,水对容器底部的压强不变。
[6]由甲乙可知,增大的浮力等于金属块A的重力,则
解得
乙丙两图浮力相等,设薄壁长烧杯高度为h,则
即
解得
金属块密度
32. 小明在学习摩擦力一节时,为了探究滑动摩擦力跟哪些因素有关,设计了如图(甲)实验装置,进行了如下操作:
(1)将长木板放在水平桌面上,在木块的钩码孔中加钩码,使木块总质量为200克放在木板上,沿水平方向缓慢地拉动弹簧测力计,使木块做匀速直线运动,这样做的目的是为了使__________,读出弹簧测力计的示数为0.5N;
(2)分别将木块和所加钩码的总质量增至400克、600克进行实验,弹簧测力计的示数分别为1.0N和1.5N,初步得出的结论为__________;
(3)另一组同学小华对实验进行了改进,装置如图乙:将木块用弹簧测力计水平拉住,测力计另一端固定在桌上一侧;细线一端和砂桶连接,另一端跨过定滑轮和长木板相连。实验时在砂桶中加砂,当桶和砂的总重力为5N时,弹簧测力计的示数如丙所示,长木板匀速运动,此时长木板受到桌面对它的摩擦力为2.6N。若在砂桶中继续加砂3N,长木板将做__________(选填“匀速”、“加速”、或“减速”)运动,测力计示数__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)(不计绳重和绳与轮之间的摩擦);
(4)小刚同学认为把长木板改成海绵,还可以探究压力的作用效果与压力大小和受力面积之间的关系。小刚是通过__________来判断出压力作用效果是否明显。小刚在探究压力作用效果与受力面积的关系时,把质量和底面积小的小木块换成了质量和底面积大的大木块来进行对比实验,你觉得小刚的做法正确吗__________?为什么?__________。
【答案】 ①. 拉力等于滑动摩擦力 ②. 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 ③. 加速 ④. 不变 ⑤. 海绵的凹陷程度 ⑥. 不正确 ⑦. 没有保持压力相等
【解析】
【详解】(1)[1]木块做匀速直线运动时,受力平衡,摩擦力等于拉力。
(2)[2]当木块的质量变大,即压力变大时,滑动摩擦力也在变大,故得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。
(3)[3][4]若在砂桶中继续加砂3N,长木板受到的拉力变大,而接触面粗糙程度和压力大小不变,滑动摩擦力大小不变,即弹簧测力计示数不变,拉力大于摩擦力,长木板将做加速运动。
(4)[5]小刚通过观察海绵的凹陷程度来判断出压力作用效果是否明显,采用了转换法。
[6][7]小刚的做法不正确,将质量和底面积小的小木块换成了质量和底面积大的大木块来进行对比实验,没有控制变量,同时改变了压力的大小和受力面积的大小。
33. 某实验小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,选取的器材有:待测小灯泡(灯泡上标有“3.8V”字样)、电压表(0-3V、0-15V双量程)、电流表(0-0.6A、0-3A双量程)、滑动变阻器、电源(电压恒定6V)、开关、导线等,实物图如图所示。
(1)如图甲是该实验小组连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上面画“×”,并在图中改正________(导线不许交叉)。
(2)连接好电路闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡能逐渐变暗,你认为该小组同学在实验操作中存在的问题是__________。
(3)排除故障后,开始实验,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视__________的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡发光时的电阻为__________Ω。
(4)完成上述实验后,老师取走了电流表,拿来了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关S2,让同学们用这些器材测灯泡的额定功率,但实验中发现电压表的0~15V量程损坏,只能使用0~3V量程,请你帮助同学们完成下列实验步骤:
①补全丙图中的电路图__________;
②闭合开关S1,将S2拨到触点__________(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表示数为__________V;
③再将开关S2拨到触点__________(选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
④灯泡额定功率的表达式为P额=__________。
【答案】 ①. ②. 闭合开关前,滑片没有滑到阻值最大处 ③. 电压表 ④. 9.5 ⑤. ⑥. 1 ⑦. 2.2 ⑧. 2 ⑨.
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲连接的实验电路,造成电路断路,改正如下:
(2)[2]移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡逐渐变暗,说明滑动变阻器的阻值逐渐变大,所以在闭合开关前滑片未移至最大阻值处。
(3)[3][4]测量小灯泡正常发光时的电阻时,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,眼睛应先注视电压表的示数,当小灯泡的电压为额定电压3.8V时,灯泡正常发光,读出电流表示数;根据实物图可知电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,由图乙可知电流表示数为0.4A,由欧姆定律得灯泡的阻值为
(4)[5]因为电压表的0∼15V量程损坏,只能使用0∼3V量程,所以电压表不能测量灯泡两端的电压;电源电压为6V,而灯泡正常工作时电压为3.8V,当小灯泡正常工作时,与灯泡串联的其它用电器两端的电压为2.2V,则利用电压表测出变阻器和定值电阻两端的电压,然后再利用电压表测量定值电阻两端的电压;即可根据欧姆定律求出电流,即为小灯泡的额定电流,再根据P=UI求出灯泡的额定功率。所以,电路图如下:
[6][7]闭合开关S1,将S2拨到触点1,移动滑片,使电压表示数为2.2V。
[8]再将开关S2拨到触点2,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U。
[9]根据欧姆定律得电路中的电流为,则灯泡的额定功率为
P额=U额I1=3.8V×
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