内容正文:
哈师大附中高一学年上学期适应性练习物理试题
(满分100分,答题时间90分钟)
(友情提醒:本试卷试题结构、试题数量以及难度分布均与中考试卷不同)
一、单选题(每题2分,共24分)
1. “羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”。如图所示,是我国少数民族特有的古老的气鸣管乐器——羌笛,下列有关分析正确的是( )
A. 吹奏羌笛时,一定是物体振动发出的声音
B. 能分辨出羌笛声是因为声音的响度不同
C. “不度玉门关”是因为羌笛声不能在固体中传播
D. 羌笛声在真空中的传播速度约为
【答案】A
【解析】
【详解】A.声音是由物体的振动产生的。吹奏羌笛时,是羌笛内空气柱振动发声的。故A正确;
B.能分辨出羌笛声是因为声音的音色不同,故B错误;
C.声音可以在气体、液体、固体中传播,“春风不度玉门关”的诗句描述的是自然现象,和羌笛声的传播能力无关,且羌笛声完全可以在固体中传播,故C错误;
D.真空不能传声,故羌笛声在真空中的传播速度为0。故D错误。
故选A。
2. 如图是创新实验小组同学设计的一款电子量角器的实物图和电路图,AB为均匀半圆弧形电阻,O点为其圆心,OP为金属滑片,可绕O点转动。AO间连接的角度显示器是由电压表改装而成的,可用来显示角AOP的大小。当滑片P沿顺时针方向转动时,则( )
A. 电路中电流变小
B. 电路中电流变大
C. 电压表示数变大
D. 电路总功率变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图示知,滑片滑动时,之间的电阻全部接入电路,其阻值不会随着滑片的移动而变化,根据欧姆定律
电路中的电流不变,故AB错误;
C.滑片P顺时针转动时,A到P之间的弧形电阻长度变长,由于电阻均匀,AP段的电阻值变大;而电路电流I恒定,根据
AP段电阻两端的电压(也就是电压表示数)会变大,故C正确;
D.电源电压U不变,电路电流I不变,根据总功率公式
电路的总功率保持不变,故D错误。
故选C。
3. 物理学中经常看到形如的公式,一种情况是x的大小与y、z都有关,另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关。下列四个公式中,属于前一种情况的是( )
A. 物质的密度 B. 导体中的电流
C. 物质的比热容 D. 燃料的热值
【答案】B
【解析】
【详解】A.密度的定义式为。同种物质在温度、状态等条件相同时,质量随体积成正比变化,二者的比值不变,密度不由物体的质量和体积决定,属于题干所述的后一种情况,故A错误;
B.由欧姆定律可知,导体中的电流,电阻一定时,电流与导体两端的电压成正比;电压一定时,电流与导体的电阻成反比。因此电流大小由电压和电阻共同决定,属于题干所述的前一种情况,故B正确;
C.比热容反映物质吸热或放热时温度改变的难易程度,是物质的一种特性。在物质种类、状态等条件一定时,吸收的热量随质量和升高温度的乘积成正比变化,比热容不由吸收的热量、质量和升高的温度决定,属于题干所述的后一种情况,故C错误;
D.热值表示单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量,定义式为。同种燃料完全燃烧时,放出的热量与燃料质量成正比,二者的比值不变,热值不由放出的热量和燃料质量决定,属于题干所述的后一种情况,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,两个相同的光滑弧形槽,一个为A1B1C1凸形,一个为A2B2C2凹形,两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,小球通过凸形槽的时间为t1,通过凹形槽的时间为t2,则t1、t2的关系为( )
A. t1>t2 B. t1=t2 C. t1<t2 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】在凸形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度进入弧形槽到运动到最高点的过程中,动能转化为重力势能,运动速度减小,小于初速度;在从最高点运动到槽末端的过程中,小球的重力势能再化为动能,到达槽末端时,速度又增大到初速度,所以在弧形槽中运动过程的平均速度小于。在凹形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度进入轨道到运动到最低点的过程中,重力势能转化为动能,速度变大,大于初速度;在从最低点运动到弧形槽末端的过程中,小球的动能转化为重力势能,速度变小,到达槽末端时,速度减小到等于初速度,所以在弧形槽中运动过程的平均速度大于,故平均速度。又因为两个小球的运动路程完全相同,根据运动学公式,平均速率越小,运动时间越长,因此。
故选A。
5. 用大小相等的水平力F分别推着一辆空车和一辆装满货物的重车,在光滑水平地面上由静止开始运动。经过相同的时间后,突然撤去推力。下列说法正确的是( )
A. 撤去推力后,空车和重车立即停下,因为力消失了
B. 撤去推力后,空车和重车都将保持匀速直线运动,但空车速度更大
C. 撤去推力后,空车和重车将保持匀速直线运动,且二者速度大小相同
D. 撤去推力后,空车会继续加速,重车会减速
【答案】B
【解析】
【详解】AD.由于水平面光滑,撤去推力后两车水平方向不受力的作用。由于具有惯性,两车将会保持撤去推力时的速度做匀速直线运动,不会立即停下,故AD错误;
BC.根据牛顿第二定律,空车质量更小,加速度更大,由运动学公式,知经过相同作用时间,空车获得的速度更大,因此撤去推力后空车做匀速直线运动的速度更大,故B正确,C错误;
故选B。
6. 一辆在雨中匀速向前行驶的轿车内,司机(以自己为参考系)观察到侧面窗外的雨滴是竖直向下运动的。若以地面为参考系,雨滴的运动方向是( )
A. 竖直向下 B. 斜向前下方 C. 斜向后下方 D. 水平方向向后运动
【答案】B
【解析】
【详解】司机与轿车相对静止,因此雨滴相对司机的速度就是雨滴相对轿车的速度。根据相对运动的速度关系,有
以水平向前为轴正方向、竖直向下为轴正方向。司机观察到雨滴竖直向下运动,说明雨滴相对车的水平速度分量为零,竖直速度分量向下;轿车相对地面的速度只有水平向前的分量。因此,雨滴相对地面的水平速度分量为
雨滴相对地面的竖直速度分量为
可见,雨滴相对地面同时具有水平向前和竖直向下的速度分量,合速度方向斜向前下方。
故选B。
7. 如图,电源电压恒定,闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右移动的过程中( )
A. 电压表示数不变,电流表示数减小
B. 电压表示数增大,电流表示数不变
C. 电压表示数不变,电流表示数不变
D. 电压表示数减小,电流表示数减小
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关,灯泡与滑动变阻器并联,电流表测灯泡的电流,电压表测电源电压,电源电压不变,故滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,电压表保持不变;因灯泡的电压保持不变,灯的电阻不变,由欧姆定律,通过灯泡的电流不变,即电流表示数不变。
故选C。
8. 如图所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有三种不同的液体,将三个完全相同的长方体A分别放入三种液体中,静止时三个容器的液面恰好相平。则下列判断不正确的是( )
A. 物体A受的浮力
B. 容器对桌面的压力
C. 液体的密度
D. 液体对容器底的压强
【答案】D
【解析】
【详解】A.三个长方体完全相同,重力相等。甲中悬浮,浮力等于重力;乙、丙中漂浮,浮力也等于自身重力,因此,故A正确;
C.根据阿基米德原理,浮力相等时,排开液体体积越大,液体密度越小
由图可知,
因此,故C正确;
D.最终液面相平,即深度相等,因为
由
可知,故D错误;
B.容器对水平桌面的压力等于总重力,即
由图可知,容器内物体和液体的总体积相同,则
由
得
且
由
可知
又因为容器和长方体A都相同,因此容器对桌面的压力,故B正确。
本题选项描述错误的,故选D。
9. 工程师用“微重力蜘蛛人”技术维修“中国天眼”。如图用一个氦气球将维护人员吊起,减小对面板的压力,甚至形成“零重力”效果,以免压坏面板。下列说法正确的是( )
A. 氦气球受到的浮力大小等于其重力的大小
B. 氦气球可以升空是因为氦气的密度大于空气的密度
C. 达到“零重力”效果时,维护人员受到的拉力大小与其重力的大小几乎相等
D. “零重力”说明维护人员的重力变为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.把气球和维护人员看作是一个整体,整体处于悬浮状态,根据平衡条件可知,氦气球受到的浮力大小等于总重力大小,故A错误;
B.氦气球升空是因为密度小于空气的密度,浮力大于重力,才可以升空,故B错误;
C.达到 “零重力” 效果时,人对面板压力几乎为 0,竖直方向拉力和重力是一对平衡力,拉力大小几乎等于重力,故C正确;
D.“零重力” 只是对面板的压力几乎为零,人的质量不变,重力不会消失,故D错误。
故选C。
10. 如图所示,电源电压保持不变,表①、②、③是电流表或电压表,滑动变阻器的滑片P在中点,闭合开关S,三只电表均有示数。当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A. 若电阻串联,①、②是电压表,则表③示数变大
B. 若电阻串联,①、③是电压表,则表②示数不变
C. 若电阻并联,①、③是电流表,则表②示数不变
D. 若电阻并联,①、②是电流表,则表③示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.当电阻串联时,①是电压表,测量滑动变阻器两端的电压,②是电流表,测量电路的电流,③是电压表,测量电源电压;当滑片P向左移动时,因为电源电压不变,所以③的示数不变;滑动变阻器电阻接入电路的阻值变小,电路总电阻变小,电路电流变大,②的示数变大,故AB错误。
CD.当电阻并联时,①是电流表,测量干路电流,③是电流表,测量通过滑动变阻器的电流,②是电压表,测量滑动变阻器两端电压,也就是电源电压;当滑片P向左移动时,表②示数不变,由于滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据可知,滑动变阻器所在支路的电流变大,表③示数变大;所在支路电流不变,干路电流变大,①表示数变大,故C正确,D错误。
故选C。
11. 小栋家新购置一款即热式电热水龙头,可快速将常温水加热至使用。已知水的比热容为,密度为,若该水龙头内出水量为,加热过程不计热量损失,则电热水龙头正常工作的功率约为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】水龙头内出水量为
对应水的质量为
常温下自来水的温度约为,故自来水温度变化
这些水吸收的热量约为
不计损耗时,电功
故电热水龙头正常工作的功率约为
答案取最接近的,故热水龙头正常工作的功率约为。
故选D。
12. 如图所示,六根完全一样的电阻丝,电阻值均为R,依次连接构成一个正六边形,连接处接触良好并形成六个接线柱,将其任意两个接线柱接入到电路中,则两接线柱间的等效电阻的最大值和最小值分别是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】每一个电阻丝为R,如果以A接线柱为准,连接的方法中AF与AB的构成电阻值相同;等效电路如图所示
其总电阻为
连接的方法中AC与AE的构成电阻值相同;等效电路如图所示
其总电阻为
连接的方法中接AD时;等效电路如图所示
其总电阻为
由上分析可知,电阻的最大值为,电阻的最小值为,故B正确,ACD错误。
故选B。
二、多选题(每题2分,共4分)
13. 如图所示,手握装水的玻璃杯并保持静止(所有手指只与杯侧面接触),下列方法中能改变手与玻璃杯之间摩擦力的是( )
A. 喝掉杯中一部分水 B. 向杯中加一些水
C. 给手戴上粗糙的手套 D. 增大握水杯的力度
【答案】AB
【解析】
【详解】A.喝掉一部分水后,玻璃杯和剩余水的总重力减小。因为杯子依然保持静止,静摩擦力等于新的总重力,所以摩擦力会减小,故A符合题意;
B.向杯中加水后,玻璃杯和水的总重力增大。同理,为了保持静止,静摩擦力也会随之增大,故B符合题意;
C.戴上粗糙的手套会增大手与玻璃杯接触面的粗糙程度。这会增大它们之间的最大静摩擦力,但并没有改变玻璃杯和水的总重力。只要杯子还保持静止,实际受到的静摩擦力依然等于总重力,大小不变,故C不符合题意;
D.增大握力相当于增大了手对玻璃杯的压力。这会增大它们之间的最大静摩擦力,但同样没有改变玻璃杯和水的总重力。只要杯子还保持静止,实际受到的静摩擦力依然等于总重力,大小不变,故D不符合题意。
故选AB。
14. 下列图示中,不正确的是( )
A. 汽油机的压缩冲程 B. 镊子是费力杠杆
C. 轮胎刻有凹凸的花纹是为了减小摩擦 D. 密度计上的刻度
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图示知,活塞向上运动,两个气门都关闭,是压缩冲程,故A正确,不符合题意;
B.镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B正确,不符合题意;
C.轮胎的凹凸不平的花纹,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C错误,符合题意;
D.密度计是利用浮沉条件工作的,密度计漂浮在液体中时,沉入液体的深度越深,排开液体的体积就越大,据阿基米德原理知,浸入的液体的密度就越小,所以密度计上的刻度,越往上,数值越小,故D错误,符合题意。
故选CD。
三、填空题(每空2分,共30分)
15. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。”诗中的诗人根据_________(填声音的特性)辨别乌啼和钟声;自然界中霜的形成需要__________热量。(选填“吸收”或“放出”)
【答案】 ①. 音色 ②. 放出
【解析】
【详解】[1]不同的发声体,发出的声音的音色是不同的。根据音色分辨发声体。
[2]霜的形成是凝华现象,是需要放出热量的。
16. 我国第一艘国产航空母舰山东舰在海南三亚某军港交付海军。当空中飞行的舰载机执行完训练任务返航停在舰船上后,舰船体受到的浮力将________(选填“增大”、“减小”或“不变”),舰船体将________(选填“上浮一些”或“下沉一些”)。
【答案】 ①. 增大 ②. 下沉一些
【解析】
【详解】[1]航母始终漂浮,浮力等于航母总重力。舰载机停回舰船后,航母总重力增大,因此船体受到的浮力增大。
[2]根据阿基米德原理
海水密度、不变,浮力增大时,排开水的体积变大,因此舰船体将下沉一些。
17. 如图,是小喆在实践活动课上制作的金属铜线转框。取一根长度合适的金属铜线,剥去铜线两端和中央部分的绝缘皮,弯成一个M形线框。将铜线中央裸露部分与一节干电池的正极接触,干电池的负极贴放在圆柱形钕铁硼磁铁上面,再将铜线框两端裸露出的部分与钕铁硼磁铁的侧面轻轻接触,这样金属铜线框就可以绕电池持续转动。该简易装置工作过程中,将__________能转化为机械能。仅将电池的正负极对调,线框的转动方向__________(选填“改变”或“不变”)。
【答案】 ①. 电 ②. 改变
【解析】
【详解】[1]该简易装置工作过程中,通电的铜线框能在磁场中转动,是将电能转化为机械能。
[2]通电导体在磁场中的受力方向与磁场的方向和电流的方向有关,仅将电池的正负极对调,通过铜线框的电流的方向改变,而圆柱形钕铁硼磁铁提供的磁场方向不变,因此线框转动方向将改变。
18. 如图甲,将一根粗细均匀的木棒放在水平地面上,稍微抬起一端至少用力100N,则木棒的重力约是__________N,将乙图中木棒如图丙吊起,刚好在图示位置平衡,如果沿吊起处的虚线部分将木棒分割成粗、细两段,则__________(填“粗”或“细”)段较重。
【答案】 ①. 200 ②. 粗
【解析】
【详解】[1] 图甲中粗细均匀的木棒的重心在其中点上,力臂关系为,如图
抬起B端时,以O点为支点,则有
解得
[2] 木棒在水平位置平衡时,此时的木棒可以看作是一个以悬挂点为支点的杠杆,作用在杠杆上的力分别是支点两边木棒的重力,杠杆平衡,有
根据木棒的形状可以确定
所以
即粗段较重。
19. 水是由大量水分子组成的,水分子的直径约为,如图所示,如果将水分子(用●表示)一个一个地排成一行,则________个水分子可以排成1cm。现有两个相同的玻璃杯中分别装满白醋和清水,请给出一种辨别二者的方法。____________________(要求:表达言简意赅,不超过十个字)。
【答案】 ①. ②. 闻气味
【解析】
【详解】[1]由题意可知,一个水分子的直径为
要排满需要水分子的个数为
[2]清水无色无味,白醋有明显的酸味,因此要区分清水和白醋,可以通过闻气味来区分。
20. 如图所示,是小妍观察到的蜻蜓贴着水面沿着直线朝着某一方向飞行连续三次“点水”后水面振动的波纹匀速传播的图片,由图可知,蜻蜓的飞行方向向__________(选填“左”或“右”);已知蜻蜓每隔1s点一次水,则水波纹传播速度为__________m/s。
【答案】 ①. 右 ②.
【解析】
【详解】[1]蜻蜓点水时,波纹会以落点为圆心向外匀速扩散,越早形成的波纹传播时间越长、半径越大。图中最左侧的波纹半径最大,是最早点水形成的,最右侧的波纹半径最小,是最晚点水形成的,说明蜻蜓的落点从左向右移动,因此蜻蜓飞行方向向右。
[2]设从第三次点水开始经历时间达到图中所示效果,且设波纹传播速度为,则
对第一次点水形成的波有
对第二次点水形成的波有
解得
21. 如图所示是“探究电热与电流的关系”的部分装置,已知A、B两点间的电压为6V,,通电时间2min,则R1与R2产生的热量相差__________J。
【答案】288
【解析】
【详解】由图知,、并联后再与串联,已知
由电阻并联的规律得,、并联后的总电阻
电路的总电阻
由欧姆定律可得干路中的电流,即通过的电流
通过、的电流相等,由并联电路电流的规律,通过的电流为
通电时间,产生的热量为
产生的热量为
则与产生的热量相差
22. 小龙同学在实验室想要测出某食用油的密度,他首先用天平测出了空烧杯的质量为35g,然后在烧杯中倒入了适量的油,并测出了它们的总质量如图甲所示,再将烧杯中的油全部倒入了量筒中如图乙所示。则小龙测出的油的密度为________,由于烧杯中的油不能完全倒干净,会导致这样测量的结果比真实值________。(选填“偏大”或“偏小”)
【答案】 ①. ②. 偏大
【解析】
【详解】[1]烧杯的质量,烧杯和油的总质量
则油的质量为
量筒中油的体积为
油的密度
[2]烧杯中的油倒入量筒时,不可能完全倒干净,所以测得油的体积会偏小,由可知测出的油密度会偏大。
四、实验题(每空1分,共31分)
23. 在“探究水沸腾时的温度变化的特点”的实验中,a,b两组同学在相同的环境中,用如图甲所示的装置分别进行实验,并根据实验数据绘制了如图乙所示的①、②两个图像,且;
(1)某小组安装实验装置,合理的安装顺序是________(填序号);
①烧杯和水
②酒精灯
③铁杆A和温度计(含纸盖)
④铁圈B和石棉网
(2)由图像可知:水的沸点是________℃;这时的大气压________1标准大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)分析图乙可知,c点的温度为71℃,则a点对应的温度是________℃。
【答案】(1)②④①③
(2) ①. 98 ②. 小于
(3)80
【解析】
【小问1详解】
为了使用酒精灯外焰加热,应由下到上先放好酒精灯,由其外焰高度确定铁圈及石棉网的高度,接着应放置烧杯,最后安装温度计,即合理的安装顺序为:②④①③。
【小问2详解】
[1][2]通过图乙中温度与时间的图像可知,水持续吸收热量,温度在达到98℃时不再继续上升,说明此时水处于沸腾过程中,所以水的沸点为98℃。在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,而此时水的沸点小于100℃,说明此时的大气压低于一个标准大气压。
【小问3详解】
图像中6分钟内由71℃升高到98℃,升高了27℃,故每分钟升高的温度为
因为,则有
解得
24. 小雪所在的实验小组设计了如图甲所示的实验装置,在长方体容器中用隔板分成不相通的左右两部分,隔板上有一小圆孔用薄橡皮膜封闭,薄橡皮膜左右两侧压强不同时,形状发生改变。将装置放在水平桌面上,利用此装置来探究液体的压强与哪些因素有关,并制作液体密度计。
(一)探究液体的压强与哪些因素有关
(1)如图乙所示,在隔板左右两侧加入不同深度的水,左侧水面到薄橡皮膜中心的深度为,右侧水面到薄橡皮膜中心的深度为,发现薄橡皮膜向右凸起,则薄橡皮膜左右两侧等高处、两点的压强________(选填“”、“”或“”),说明同种液体,随液体深度的________(选填“增加”或“减少”),压强随之变大;
(2)将图乙容器中的水倒出并擦干,在隔板左侧加入水,右侧加入相同深度的盐水,发现薄橡皮膜向________(选填“左”或“右”)凸起,如果要使薄橡皮膜恢复原状,需________(选填“增加”或“减少”)盐水的深度。分析得出,在同一深度,密度越大,液体的压强越大;
(二)制作液体密度计
(3)向图甲容器隔板左侧加入水,量出水面到薄橡皮膜中心的深度为12cm,向隔板右侧加入酱油,直至薄橡皮膜恢复原状为止,量出酱油液面到薄橡皮膜中心的深度为10cm,则酱油的密度为________()。已知符合国家标准酱油的密度范围是,该酱油密度________(选填“符合”或“不符合”)国家标准;
(4)小雪想要直接测量多种液体的密度,将该装置做如下设计,在右侧容器壁距离薄橡皮膜中心点高度为处做一标记,如图丙所示。每次在隔板右侧加入待测液体至标记处,左侧加水至薄橡皮膜恢复原状,测出水面至薄橡皮膜中心的深度为,则待测液体密度表达式________(用、和表示),利用该原理在左侧容器壁标刻出均匀的刻度,即可直接读出待测液体密度。
【答案】(1) ①. > ②. 增加
(2) ①. 左 ②. 减少
(3) ①. 1.2 ②. 符合
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]如图乙所示,橡皮膜左侧水的深度较大,薄橡皮膜向右凸起,说明左侧水对橡皮膜产生的压强较大,所以薄橡皮膜左右两侧等高处、两点的压强满足
说明同种液体,随液体深度的增加,压强随之变大。
【小问2详解】
[1]在隔板左侧加入水,右侧加入相同深度的盐水,深度相同,由于盐水的密度大于水的密度,根据可知,深度相同时,盐水对橡皮膜产生的压强较大,所以薄橡皮膜向左凸起;
[2]如果要使薄橡皮膜恢复原状,可以减小盐水对橡皮膜产生的压强,根据可知,可以减少盐水的深度。
【小问3详解】
[1][2]向隔板右侧加入酱油后,薄橡皮膜恢复原状,则水和酱油对薄橡皮膜产生的压强相等,则根据有
解得酱油的密度为
已知符合国家标准酱油的密度范围是,所以该酱油符合国家标准。
【小问4详解】
每次在隔板右侧加入待测液体至标记处,左侧加水至薄橡皮膜恢复原状,此时待测液体和水对薄橡皮膜产生的压强相等,根据则有
解得待测液体的密度为
25. 小诺给家里楼顶的水箱制作了一个自动加水装置,初步设计如图所示,将两个完全相同的实心圆柱体A、通过细绳与一压力传感器开关相连,吊在水平放置的圆柱形水箱中,已知每个圆柱体重为,底面积为。当水箱储水深度降到,圆柱体一半浸在水中时,压力传感器开关所受拉力达到,其闭合开始加水。(细绳质量与体积均忽略不计)
(1)刚开始加水时,水箱底部所受水的压强________。
(2)圆柱体一半浸在水中时受到的浮力________N。
(3)圆柱体的密度________。
(4)当水箱储水深度达到时,压力传感器开关所受拉力为,其断开停止加水,求应设计A、间细绳的长度__________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
取水的密度,重力与质量的比值。刚开始加水时,水深为,由液体压强公式,水箱底部所受水的压强为
【小问2详解】
设每个圆柱体的重力为,刚开始加水时上端绳的拉力为。取竖直向上为正方向,将圆柱体和看作整体,此时只有受到水的浮力,整体静止,由力的平衡条件得
因此圆柱体所受浮力为
【小问3详解】
设一个圆柱体的体积为。刚开始加水时,有一半体积浸入水中,由阿基米德原理得
代入第(2)问求得的浮力,可得圆柱体的体积为
设圆柱体的质量为,由重力公式及密度定义式,可得圆柱体的密度为
【小问4详解】
由第(3)问可知,两圆柱体的密度均大于水的密度,细绳保持绷紧,两圆柱体位置不变。设每个圆柱体的高度为,底面积为,圆柱体的高度等于体积除以底面积,得
设上表面距箱底的高度为,刚开始加水时,水面位于的中部,因此
停止加水时,水深为,所以已完全浸没。设此时两圆柱体所受浮力分别为和,上端绳的拉力为。由阿基米德原理,所受浮力为
对两圆柱体整体,沿前述正方向,由力的平衡条件得
所以所受浮力为
设停止加水时浸入水中的深度为,其排水体积等于,由阿基米德原理得
解得
停止加水时各高度的关系如下图所示,其中表示下表面与上表面之间的细绳长度。
水深由的浸水深度、细绳长度和上表面距箱底的高度组成,故
所需细绳长度为
26. 小燃同学设计了如图甲所示的电路图,来测量未知电阻的阻值。已知定值电阻的阻值为20Ω,电源电压低于10V。
(1)图甲中闭合开关前,小燃应将滑动变阻器的滑片移到最________(选填“左”或“右”)端,电流表的量程应选________,电流表的量程应选________(两空均选填“0~0.6A”或“0~3A”);
(2)图甲中闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,小燃发现电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,电路可能出现的故障是________(选填“”或“”)断路;
(3)故障排除后进行测量,其中一个电流表的读数为1.2A,另一个电流表指针位置如图乙所示,其示数为________A,则待测电阻的阻值为________Ω;
(4)小燃利用测出的定值电阻设计了天然气浓度检测仪,其电路图如图丙所示,电源电压为6V,气敏电阻阻值随天然气浓度变化规律如图丁所示。当电压表示数低至3V时,启动报警系统,图丙中________(选填“”或“”)是气敏电阻;当电压表示数为4V时,天然气的浓度为________%。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,需更换阻值更________(选填“大”或“小”)的定值电阻。
【答案】(1) ①. 右 ②. 0~0.6A ③. 0~3A
(2)
(3) ①. 0.4##0.40 ②. 10
(4) ①. ②. 0.5 ③. 大
【解析】
【小问1详解】
[1]闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器应接入最大阻值,由图甲可知滑片移到最右端时接入电阻最大。
[2][3]分析图甲电路可知,、并联后与滑动变阻器串联,电流表测电流,则电流表示数最大为
所以电流表选用的量程,电流表测干路电流,则电流表的量程应选
【小问2详解】
电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,说明干路部分为通路,若发生的故障为断路,则是断路。
【小问3详解】
[1]电流表选用的量程,所以电流表示数为,则图乙中是电流表,分度值为,示数为
[2]根据并联电流规律,的电流为
并联部分两端的电压为
则待测电阻的阻值为
【小问4详解】
[1]图丙电路中,、串联,电压表测电压。当电压表示数低至3V时,启动报警系统。说明当天然气浓度增大时,电压表示数减小,根据串联分压原理,则是阻值减小,由图丁可知,气敏电阻阻值随天然气浓度增大而减小,所以是气敏电阻。
[2]电源电压为6V,当电压表示数低至3V时,启动报警系统,此时、电压相同,均为3V,根据串联分压原理,则此时、阻值相同,均为。当电压表示数为4V时,根据串联分压原理则有,解得此时气敏电阻阻值为,由图丁可知,此时天然气的浓度为0.5%
[3]报警时,、电压相同,均为3V,根据串联分压原理,则此时、阻值相同。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,此时气敏电阻阻值变大,则定值电阻阻值也要变大。
27. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为6V的电源,阻值为的滑动变阻器,10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,其他器材,回答下列问题。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,则电路的故障可能是定值电阻________(选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,先将10Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察________(选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”);
(3)接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻,闭合开关,应向________(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为________V时,读出电流表的示数。记录实验数据,并绘制成图乙所示,分析图像可知:当导体两端的电压一定时,________________________________________;
(4)当将20Ω电阻换成30Ω电阻时,无论怎样移动滑片,都无法保证电压不变。为了完成以上所有探究,可以换用最大阻值至少为________Ω的滑动变阻器。也可以更换电源,则更换的电源电压范围是________。
【答案】(1)断路 (2)电压表
(3) ①. B ②. 2 ③. 通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4) ①. 100 ②.
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,发现电流表无示数,说明电路存在断路故障,电压表指针超过量程,说明从电压表的两端到电源两极都是通的,所以断路故障在与电压表并联的部分,所以故障为定值电阻R断路。
【小问2详解】
在研究电流与电阻关系实验中,更换不同阻值的电阻时,应控制电阻两端的电压不变,故在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察电压表的示数。
【小问3详解】
[1][2]由图乙数据和欧姆定律可知定值电阻两端电压为
取下的定值电阻,换成的定值电阻,闭合开关,根据串联分压原理知定值电阻两端电压增大,为保持定值电阻两端电压不变,根据串联电路电压规律可知要增大变阻器两端电压,根据串联分压原理可知要增大变阻器接入电路的电阻,由图知变阻器的端接入电路,故应将滑片向端移动,直至电压表示数2V保持不变。
[3]根据数据分析可知:在电压一定时,电流与电阻的乘积是定值,符合反比例的特点,故可得到结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问4详解】
[1]由于要完成全部的实验探究,包括阻值为50Ω的电阻,所以其电阻在计算的时候应该选择题中所给的最大阻值,即50Ω,由串联电路分压原理可得
即
解得
则为了完成以上所有探究,可以换用最大阻值至少为的滑动变阻器。
[2]实验中,应控制定值电阻两端的电压不变,故电源电压最小为2V;定值电阻最大,为时,要保持定值电阻两端电压,则此时电路的电流为
滑动变阻器的阻值最大时,滑动变阻器两端的电压最大,滑动变阻器两端最大电压为
则电源的最大电压为
则更换的电源电压范围是。
五、计算题(共11分)
28. 小辉同学为了研究浮力产生的原因,设计了如图甲所示的特殊容器,容器由底部相通的A、B两部分组成,容器A底部有一个面积为的圆孔,圆孔距容器B底部10cm,现用一个上下表面均为圆形的木塞(不考虑吸水)堵住圆孔,当向容器A中注水至水深10cm时,木塞未上浮且与容器A底部接触紧密。已知:木塞的参数如图丙所示,,,上表面积,下表面积,木塞质量,水的密度,g取10N/kg。求:
(1)图甲中水对木塞上表面的压强P;
(2)向图甲容器B中注水,当B中水深25cm时(如图乙),木塞受到的浮力;
(3)继续向图乙容器B中注水,直至木塞漂浮在水面上,此时木塞排开水的体积。
【答案】(1)400Pa
(2)8.8N (3)
【解析】
【小问1详解】
图甲中木塞上表面所处的深度为
代入相关数据,可得
则图甲中水对木塞上表面的压强
代入相关数据,解得
【小问2详解】
如图乙,当中水深时,木塞上表面受到水的压力为
水对木塞下表面的压强
图乙中木塞下表面所处的深度为
代入相关数据,解得
木塞下表面受到水的压力为
则木塞受到的浮力
【小问3详解】
木塞漂浮在水面上时,受到的浮力为
此时木塞排开水的体积
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哈师大附中高一学年上学期适应性练习物理试题
(满分100分,答题时间90分钟)
(友情提醒:本试卷试题结构、试题数量以及难度分布均与中考试卷不同)
一、单选题(每题2分,共24分)
1. “羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”。如图所示,是我国少数民族特有的古老的气鸣管乐器——羌笛,下列有关分析正确的是( )
A. 吹奏羌笛时,一定是物体振动发出的声音
B. 能分辨出羌笛声是因为声音的响度不同
C. “不度玉门关”是因为羌笛声不能在固体中传播
D. 羌笛声在真空中的传播速度约为
2. 如图是创新实验小组同学设计的一款电子量角器的实物图和电路图,AB为均匀半圆弧形电阻,O点为其圆心,OP为金属滑片,可绕O点转动。AO间连接的角度显示器是由电压表改装而成的,可用来显示角AOP的大小。当滑片P沿顺时针方向转动时,则( )
A. 电路中电流变小
B. 电路中电流变大
C. 电压表示数变大
D. 电路总功率变大
3. 物理学中经常看到形如的公式,一种情况是x的大小与y、z都有关,另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关。下列四个公式中,属于前一种情况的是( )
A. 物质的密度 B. 导体中的电流
C. 物质的比热容 D. 燃料的热值
4. 如图所示,两个相同的光滑弧形槽,一个为A1B1C1凸形,一个为A2B2C2凹形,两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,小球通过凸形槽的时间为t1,通过凹形槽的时间为t2,则t1、t2的关系为( )
A. t1>t2 B. t1=t2 C. t1<t2 D. 无法确定
5. 用大小相等的水平力F分别推着一辆空车和一辆装满货物的重车,在光滑水平地面上由静止开始运动。经过相同的时间后,突然撤去推力。下列说法正确的是( )
A. 撤去推力后,空车和重车立即停下,因为力消失了
B. 撤去推力后,空车和重车都将保持匀速直线运动,但空车速度更大
C. 撤去推力后,空车和重车将保持匀速直线运动,且二者速度大小相同
D. 撤去推力后,空车会继续加速,重车会减速
6. 一辆在雨中匀速向前行驶的轿车内,司机(以自己为参考系)观察到侧面窗外的雨滴是竖直向下运动的。若以地面为参考系,雨滴的运动方向是( )
A. 竖直向下 B. 斜向前下方 C. 斜向后下方 D. 水平方向向后运动
7. 如图,电源电压恒定,闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右移动的过程中( )
A. 电压表示数不变,电流表示数减小
B. 电压表示数增大,电流表示数不变
C. 电压表示数不变,电流表示数不变
D. 电压表示数减小,电流表示数减小
8. 如图所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有三种不同的液体,将三个完全相同的长方体A分别放入三种液体中,静止时三个容器的液面恰好相平。则下列判断不正确的是( )
A. 物体A受的浮力
B. 容器对桌面的压力
C. 液体的密度
D. 液体对容器底的压强
9. 工程师用“微重力蜘蛛人”技术维修“中国天眼”。如图用一个氦气球将维护人员吊起,减小对面板的压力,甚至形成“零重力”效果,以免压坏面板。下列说法正确的是( )
A. 氦气球受到的浮力大小等于其重力的大小
B. 氦气球可以升空是因为氦气的密度大于空气的密度
C. 达到“零重力”效果时,维护人员受到的拉力大小与其重力的大小几乎相等
D. “零重力”说明维护人员的重力变为零
10. 如图所示,电源电压保持不变,表①、②、③是电流表或电压表,滑动变阻器的滑片P在中点,闭合开关S,三只电表均有示数。当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A. 若电阻串联,①、②是电压表,则表③示数变大
B. 若电阻串联,①、③是电压表,则表②示数不变
C. 若电阻并联,①、③是电流表,则表②示数不变
D. 若电阻并联,①、②是电流表,则表③示数变大
11. 小栋家新购置一款即热式电热水龙头,可快速将常温水加热至使用。已知水的比热容为,密度为,若该水龙头内出水量为,加热过程不计热量损失,则电热水龙头正常工作的功率约为( )
A. B. C. D.
12. 如图所示,六根完全一样的电阻丝,电阻值均为R,依次连接构成一个正六边形,连接处接触良好并形成六个接线柱,将其任意两个接线柱接入到电路中,则两接线柱间的等效电阻的最大值和最小值分别是( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题2分,共4分)
13. 如图所示,手握装水的玻璃杯并保持静止(所有手指只与杯侧面接触),下列方法中能改变手与玻璃杯之间摩擦力的是( )
A. 喝掉杯中一部分水 B. 向杯中加一些水
C. 给手戴上粗糙的手套 D. 增大握水杯的力度
14. 下列图示中,不正确的是( )
A. 汽油机的压缩冲程 B. 镊子是费力杠杆
C. 轮胎刻有凹凸的花纹是为了减小摩擦 D. 密度计上的刻度
三、填空题(每空2分,共30分)
15. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。”诗中的诗人根据_________(填声音的特性)辨别乌啼和钟声;自然界中霜的形成需要__________热量。(选填“吸收”或“放出”)
16. 我国第一艘国产航空母舰山东舰在海南三亚某军港交付海军。当空中飞行的舰载机执行完训练任务返航停在舰船上后,舰船体受到的浮力将________(选填“增大”、“减小”或“不变”),舰船体将________(选填“上浮一些”或“下沉一些”)。
17. 如图,是小喆在实践活动课上制作的金属铜线转框。取一根长度合适的金属铜线,剥去铜线两端和中央部分的绝缘皮,弯成一个M形线框。将铜线中央裸露部分与一节干电池的正极接触,干电池的负极贴放在圆柱形钕铁硼磁铁上面,再将铜线框两端裸露出的部分与钕铁硼磁铁的侧面轻轻接触,这样金属铜线框就可以绕电池持续转动。该简易装置工作过程中,将__________能转化为机械能。仅将电池的正负极对调,线框的转动方向__________(选填“改变”或“不变”)。
18. 如图甲,将一根粗细均匀的木棒放在水平地面上,稍微抬起一端至少用力100N,则木棒的重力约是__________N,将乙图中木棒如图丙吊起,刚好在图示位置平衡,如果沿吊起处的虚线部分将木棒分割成粗、细两段,则__________(填“粗”或“细”)段较重。
19. 水是由大量水分子组成的,水分子的直径约为,如图所示,如果将水分子(用●表示)一个一个地排成一行,则________个水分子可以排成1cm。现有两个相同的玻璃杯中分别装满白醋和清水,请给出一种辨别二者的方法。____________________(要求:表达言简意赅,不超过十个字)。
20. 如图所示,是小妍观察到的蜻蜓贴着水面沿着直线朝着某一方向飞行连续三次“点水”后水面振动的波纹匀速传播的图片,由图可知,蜻蜓的飞行方向向__________(选填“左”或“右”);已知蜻蜓每隔1s点一次水,则水波纹传播速度为__________m/s。
21. 如图所示是“探究电热与电流的关系”的部分装置,已知A、B两点间的电压为6V,,通电时间2min,则R1与R2产生的热量相差__________J。
22. 小龙同学在实验室想要测出某食用油的密度,他首先用天平测出了空烧杯的质量为35g,然后在烧杯中倒入了适量的油,并测出了它们的总质量如图甲所示,再将烧杯中的油全部倒入了量筒中如图乙所示。则小龙测出的油的密度为________,由于烧杯中的油不能完全倒干净,会导致这样测量的结果比真实值________。(选填“偏大”或“偏小”)
四、实验题(每空1分,共31分)
23. 在“探究水沸腾时的温度变化的特点”的实验中,a,b两组同学在相同的环境中,用如图甲所示的装置分别进行实验,并根据实验数据绘制了如图乙所示的①、②两个图像,且;
(1)某小组安装实验装置,合理的安装顺序是________(填序号);
①烧杯和水
②酒精灯
③铁杆A和温度计(含纸盖)
④铁圈B和石棉网
(2)由图像可知:水的沸点是________℃;这时的大气压________1标准大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)分析图乙可知,c点的温度为71℃,则a点对应的温度是________℃。
24. 小雪所在的实验小组设计了如图甲所示的实验装置,在长方体容器中用隔板分成不相通的左右两部分,隔板上有一小圆孔用薄橡皮膜封闭,薄橡皮膜左右两侧压强不同时,形状发生改变。将装置放在水平桌面上,利用此装置来探究液体的压强与哪些因素有关,并制作液体密度计。
(一)探究液体的压强与哪些因素有关
(1)如图乙所示,在隔板左右两侧加入不同深度的水,左侧水面到薄橡皮膜中心的深度为,右侧水面到薄橡皮膜中心的深度为,发现薄橡皮膜向右凸起,则薄橡皮膜左右两侧等高处、两点的压强________(选填“”、“”或“”),说明同种液体,随液体深度的________(选填“增加”或“减少”),压强随之变大;
(2)将图乙容器中的水倒出并擦干,在隔板左侧加入水,右侧加入相同深度的盐水,发现薄橡皮膜向________(选填“左”或“右”)凸起,如果要使薄橡皮膜恢复原状,需________(选填“增加”或“减少”)盐水的深度。分析得出,在同一深度,密度越大,液体的压强越大;
(二)制作液体密度计
(3)向图甲容器隔板左侧加入水,量出水面到薄橡皮膜中心的深度为12cm,向隔板右侧加入酱油,直至薄橡皮膜恢复原状为止,量出酱油液面到薄橡皮膜中心的深度为10cm,则酱油的密度为________()。已知符合国家标准酱油的密度范围是,该酱油密度________(选填“符合”或“不符合”)国家标准;
(4)小雪想要直接测量多种液体的密度,将该装置做如下设计,在右侧容器壁距离薄橡皮膜中心点高度为处做一标记,如图丙所示。每次在隔板右侧加入待测液体至标记处,左侧加水至薄橡皮膜恢复原状,测出水面至薄橡皮膜中心的深度为,则待测液体密度表达式________(用、和表示),利用该原理在左侧容器壁标刻出均匀的刻度,即可直接读出待测液体密度。
25. 小诺给家里楼顶的水箱制作了一个自动加水装置,初步设计如图所示,将两个完全相同的实心圆柱体A、通过细绳与一压力传感器开关相连,吊在水平放置的圆柱形水箱中,已知每个圆柱体重为,底面积为。当水箱储水深度降到,圆柱体一半浸在水中时,压力传感器开关所受拉力达到,其闭合开始加水。(细绳质量与体积均忽略不计)
(1)刚开始加水时,水箱底部所受水的压强________。
(2)圆柱体一半浸在水中时受到的浮力________N。
(3)圆柱体的密度________。
(4)当水箱储水深度达到时,压力传感器开关所受拉力为,其断开停止加水,求应设计A、间细绳的长度__________。
26. 小燃同学设计了如图甲所示的电路图,来测量未知电阻的阻值。已知定值电阻的阻值为20Ω,电源电压低于10V。
(1)图甲中闭合开关前,小燃应将滑动变阻器的滑片移到最________(选填“左”或“右”)端,电流表的量程应选________,电流表的量程应选________(两空均选填“0~0.6A”或“0~3A”);
(2)图甲中闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,小燃发现电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,电路可能出现的故障是________(选填“”或“”)断路;
(3)故障排除后进行测量,其中一个电流表的读数为1.2A,另一个电流表指针位置如图乙所示,其示数为________A,则待测电阻的阻值为________Ω;
(4)小燃利用测出的定值电阻设计了天然气浓度检测仪,其电路图如图丙所示,电源电压为6V,气敏电阻阻值随天然气浓度变化规律如图丁所示。当电压表示数低至3V时,启动报警系统,图丙中________(选填“”或“”)是气敏电阻;当电压表示数为4V时,天然气的浓度为________%。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,需更换阻值更________(选填“大”或“小”)的定值电阻。
27. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为6V的电源,阻值为的滑动变阻器,10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,其他器材,回答下列问题。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,则电路的故障可能是定值电阻________(选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,先将10Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察________(选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”);
(3)接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻,闭合开关,应向________(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为________V时,读出电流表的示数。记录实验数据,并绘制成图乙所示,分析图像可知:当导体两端的电压一定时,________________________________________;
(4)当将20Ω电阻换成30Ω电阻时,无论怎样移动滑片,都无法保证电压不变。为了完成以上所有探究,可以换用最大阻值至少为________Ω的滑动变阻器。也可以更换电源,则更换的电源电压范围是________。
五、计算题(共11分)
28. 小辉同学为了研究浮力产生的原因,设计了如图甲所示的特殊容器,容器由底部相通的A、B两部分组成,容器A底部有一个面积为的圆孔,圆孔距容器B底部10cm,现用一个上下表面均为圆形的木塞(不考虑吸水)堵住圆孔,当向容器A中注水至水深10cm时,木塞未上浮且与容器A底部接触紧密。已知:木塞的参数如图丙所示,,,上表面积,下表面积,木塞质量,水的密度,g取10N/kg。求:
(1)图甲中水对木塞上表面的压强P;
(2)向图甲容器B中注水,当B中水深25cm时(如图乙),木塞受到的浮力;
(3)继续向图乙容器B中注水,直至木塞漂浮在水面上,此时木塞排开水的体积。
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