2022年陕西省中考物理模拟试题
展开1.自然界有些能源一旦消耗就很难再生,因此我们要节约能源。下列能源属于不可再生能源的
是( )
A.石油B.风能C.水能D.太阳能
2. “估测”是物理学中常用的一种重要方法,考试时,小丽同学对所涉及到的一些物品进行了估测,其中合理的是( )
A.一支新的2B铅笔的长度约为18cm
B.一支考试用的新水笔的质量约为10Kg
C.一张中考物理试卷的面积约为1.5m2
C.一张草稿纸平铺对桌面的压强约为100Pa
3.关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音在15℃空气中传播速度是340m/s
B.在教室周围植树可以从声源处防止噪声产生
C.座机电话间的导线传递的是声波信号
D.区分钢琴和二胡的声音是根据响度来判断的
4.医护人员所戴的护目镜容易起水雾。护目镜上水雾的形成与下列现象成因相同的是( )
A. 玻璃上的“冰花”B. 嘴里呼出“白气”C. 湿衣服变干了D. 雪人直接变小
5.如图所示的光现象中,属于光的反射现象的是( )
A. 舞台激光 B. 海市蜃楼 C. 绿树成荫 D. 水中倒影
6.如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图象,下列说法正确的是( )
A. 甲物质的密度随体积增大而增大
B. 当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
C. 甲、乙两种物质的密度之比是4:1
D. 体积为5cm3的乙物质,质量为10g
7.如图所示用4N的水平推力把重2N的物理书压在竖直黒板上静止,下列说法正确的( )
A. 书对黑板的压力与黑板对书的支持力彼此平衡
B. 黑板对书的摩擦力为4N
C. 书受到摩擦力的方向竖直向下
D. 书受到两对平衡力的作用
8.小明采用“向漏斗口吹气,观察乒乓球状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。以下方案不合理的是( )
A.竖直向上吹气 B.水平向右吹气 C.竖直向下吹气 D.斜向下吹气
9.如图所示的电路,闭合开关,当滑片P向上移动的过程中,电流表读数和电压表读数的变化情况分别是( )
A.变大,变大B.变大,变小C.变小,变小D.变小,变大
10.如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A. 1.2A,1.2AB. 0.3A,0.3AC. 1.2A,0.3AD. 1.5A,0.3A
第二部分 非选择题(共60分)
二、填空与作图题(8个小题,共22分)
11. (2分)一台四冲程汽油机在一个工作循环中,把内能转化为机械能的冲程是 冲程。汽油机用水作为冷却剂,这是利用了水 的性质。
12.(4分)据央广网报道,2021年3月31日18:00,当日最后一艘满载货物的船舶驶向粤港澳大湾区,标志着位于广西桂平市的大藤峡船闸试通航满一年。这不仅加速推进了航道改造升级,也带动了相关产业的高质量发展。船闸应用了________原理。2020年9月6日18时许,经过综合调度,建设中的广西大藤峡水利枢纽工程水库水位首次达到52米高程,这是大藤峡工程全面完工前允许运行的最高水位,此时水对坝底的压强为________Pa。(g取10N/kg, ρ =1.0×103kg/m3)
13. (2分)诗句“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中,钟声是钟 产生的,钟声是通过 传播到人耳中的。
14. (3分)把1kg的水从60℃开始加热至沸腾,温度随时间变化的图像如图,由图像可知,水的沸点是 ℃;水从70℃加热至90℃需要吸收的热量是 J;水沸腾时,水面上方的气压 一个标准大气压(最后一空选填“大于”“小于”或“等于”)。[C水=4.2×103J/(kg·℃)]
15. (2分)滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻的大小,从而改变流过电路中的 。
16. (3分) 2021年5月15日,“天问一号”火星探测器所携带的祝融号火星车成功着陆火星,实现了中国航天史无前例的突破。着陆前,祝融号与环绕器分离。分离后,环绕器飞行在距火星最近200余km、最远12000余km的大椭圆轨道上,在地球和祝融号之间提供信号中继服务,当它从距火星200余km向12000余km运行的过程中,能量的转化情况是______转化为______(均选填“动能”或“势能”)。祝融号时刻跟随火星自转,依靠太阳能进行工作,它跟随火星自转时,相对于地球是______(选填“运动”或“静止”)的。
17.(4分)如图所示,电路中电源电压不变,已知R1=2R2,闭合开关S,则通过R1与通过R2的电流之比I1:I2= ;R1与R2的电功率之比P1:P2= 。
18.(1) (1分)如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像,请你在平面镜前作出物体AB。
(2)(1分)请用笔画线表示导线,将图中的电灯和开关正确接入家庭电路。
三、实验探究题(4小题,共23分 )
19.(5分)如图甲所示,是小华探究“二力平衡条件”的实验。
(1)装置中使用定滑轮是利用它能够__________的特点。
(2)当左、右两盘中的砝码质量__________(选填“相等”或“不相等”)时,桌面上的小车处于静止状态,此时小车受到__________对平衡力的作用。
(3)小车处于静止后,保持F1与F2的大小不变,将小车扭转到如图乙所示的位置,松手后,小车将___________(选填“保持静止”或“扭转回来”)。这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力在__________上的条件。
20.(7分)实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材:电源(电压恒为6V)开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动灯泡变亮)。
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是 。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W.从图象中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”、“变小或“不变”)。
(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又借到了一个滑动变阻器(50Ω 0.5A)和五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ωg、25Ω),其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的灯泡,小陈同学得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所用的滑动变阻器是 (选填字母:A.20Ω 1A B.50Ω 0.5A),若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω,则所用定值电阻的阻值
为 Ω。
(5)下课前老师布置了一道课后作业。要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关、导线若干。
小张同学设计了如图戊所示的电路图,用以下步骤测Rx的阻值。
①闭合开关S,移动滑片P至B端,记下电流表示数I1;
②移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I1未超过电流表的量程);
③请帮他写出Rx的表达式:Rx= (用字母R0、I1、I2表示)。
21.(7分)小琪非常喜欢吃大樱桃,很想知道它的密度,于是进行了如下测量:
(1)将天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻线处,指针的位置如图甲所示,则应将平衡螺母向______(填“左”或“右”)端调节,使横梁平衡。
(2)他取来一颗大樱桃,用天平测出了大樱桃的质量如图乙所示为______g。
(3)将一颗大樱桃放入装有水的量筒中,水面上升到图丙所示的位置,大樱桃的体积为______,密度为______。
(4)小琪将大樱桃放入量筒中时,筒壁上溅了几滴水,所测的大樱桃密度会______(填“偏大”或“偏小”)。
(5)小琪还想利用大樱桃(已知密度为)、平底试管、刻度尺测量家里消毒液的密度,实验步骤
如下:
①在平底试管中倒入适量的消毒液,用刻度尺测量试管中液面的高度。
②将大樱桃放入试管内的消毒液中,大樱桃处于漂浮状态,用刻度尺测量试管中液面的高度。
③取出大樱桃,在其内部插入一根细铁丝(忽略大樱桃体积的变化),重新放入试管内的消毒液中,由于浸没在消毒液中时重力______(填“大于”“小于”或“等于”)浮力,大樱桃沉入试管底部,用刻度尺测量试管中液面的高度。
④消毒液密度的表达式为______。
22.(4分)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验.
甲
乙
P
S
P
S
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过_______来显示电磁铁磁性的强弱,下面的实验也用这种方法的是_______.
A.认识电压时,我们可以用水压来类比;
B.用光线来描述光通过的路径;
C.把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动;
D.用斜面小车研究阻力对物体运动的影响.
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到图甲所示的情景;接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图乙所示的情景.比较图甲和乙,可知_______图中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越______(选填“大”或“小”)磁性越强.
四、综合应用题(2小题,共15分)
23.(6分)如图,甲、乙两个实心圆柱体,甲的密度小于乙的密度,甲的重力为4N,乙的重力为6N。甲的高度为20cm,乙的高度为10cm,甲、乙的横截面积均为40cm2.现将甲、乙两物体用重力可忽略的细线串接起来放入容器的水中,此时容器中的水深h0=50cm,甲有一部分浮出水面,(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)水对容器底面产生的压强;
(2)细线对乙物体的拉力大小;
(3)甲浮出水面部分的高度。
24.(9分)如图所示电路中,电源电压6V,灯泡L规格为“6V 3W”。其电流与电压的关系如图乙所示。当S、S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为0.5A。
(1)求灯泡L的额定电流;
(2)求定值电阻R1的阻值;
(3)断开S1、S3,闭合S、S2,调节滑片P,使R2的电功率为灯泡的2倍,求此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大?
参考答案
一、选择题(本大题10小题,每题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题意)
1.自然界有些能源一旦消耗就很难再生,因此我们要节约能源。下列能源属于不可再生能源的
是( )
A.石油B.风能C.水能D.太阳能
【答案】A
【解析】太阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产生,是可再生能源,化石能源是短时间内不能再次产生的,是不可再生能源,故A符合题意。
2. “估测”是物理学中常用的一种重要方法,考试时,小丽同学对所涉及到的一些物品进行了估测,其中合理的是( )
A.一支新的2B铅笔的长度约为18cm
B.一支考试用的新水笔的质量约为10Kg
C.一张中考物理试卷的面积约为1.5m2
C.一张草稿纸平铺对桌面的压强约为100Pa
【答案】A
【解析】一支新的2B铅笔的长度约为15-18cm,所以选项A符合题意;
一只考试用的水笔质量约为10g左右,故选项B不符合题意;
一张中考物理试卷的面积约为0.1m2左右,故选项C不符合题意;
一张草稿纸平铺在桌面上的压强约为1Pa左右。
3.关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音在15℃空气中传播速度是340m/s
B.在教室周围植树可以从声源处防止噪声产生
C.座机电话间的导线传递的是声波信号
D.区分钢琴和二胡的声音是根据响度来判断的
【答案】A
【解析】A.声音在空气中传播速度受温度的影响,声音在15℃空气中传播速度是340m/s,故A说法正确。
B.在教室周围植树可以在传播过程中减弱噪声,故B说法错误。
C.座机电话间是靠变化的电流来传播声信号的,即导线传递的是电信号,故C说法错误。
D.区分钢琴和二胡的声音是根据音色来判断的,故D说法错误。
4.医护人员所戴的护目镜容易起水雾。护目镜上水雾的形成与下列现象成因相同的是( )
A. 玻璃上的“冰花”B. 嘴里呼出“白气”C. 湿衣服变干了D. 雪人直接变小
【答案】B
【解析】水雾是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,水雾的形成是液化;
A.玻璃上的“冰花”是水蒸气遇冷凝华形成的固态小冰晶,故A不符合题意;
B.嘴里呼出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B符合题意;
C.湿衣服变干是水蒸发,属于气化现象,故C不符合题意;
D.雪人直接变小是固态的雪直接变为水蒸气,是升华现象,故D不符合题意。
5.如图所示的光现象中,属于光的反射现象的是( )
A. 舞台激光 B. 海市蜃楼 C. 绿树成荫 D. 水中倒影
【答案】D
【解析】A.舞台激光是光从空气中沿直线传播造成的,故A不符合题意;
B.海市蜃楼是由于光在密度不均匀的物质中传播时,发生折射而引起的,故B不符合题意;
C.绿树成荫是由于光沿直线传播,树挡住了太阳光而形成的,故C不符合题意;
D.水中的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故D符合题意。
6.如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图象,下列说法正确的是( )
A. 甲物质的密度随体积增大而增大
B. 当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
C. 甲、乙两种物质的密度之比是4:1
D. 体积为5cm3的乙物质,质量为10g
【答案】D
【解析】A.密度是物质的一种特性,其大小与物体的质量和体积无关,故A错误;
B.由图象可知,当甲和乙两物质的质量相同时(如质量都为2g),乙物质的体积较小,故B错误;
C.由图象可知,当甲物质的质量m甲=2g时,V甲=4cm3,V乙=2cm3,
ρ甲===0.5g/cm3
当乙物质的质量m乙=4g时,V乙=2cm3,
ρ乙= ==2g/cm3
所以甲、乙两种物质密度之比是1:4,故C错误;
D.体积为V乙′=5cm3的乙物质的质量:
m乙′=ρ乙V乙′=2g/cm3×5cm3=10g
7.如图所示用4N的水平推力把重2N的物理书压在竖直黒板上静止,下列说法正确的( )
A. 书对黑板的压力与黑板对书的支持力彼此平衡
B. 黑板对书的摩擦力为4N
C. 书受到摩擦力的方向竖直向下
D. 书受到两对平衡力的作用
【答案】D
【解析】A.书对黑板的压力与黑板对书的支持力是一对相互作用力,不是平衡力,故A错误;
BC.书处于静止状态,则书在竖直方向上所受的两个力:书所受的竖直向下重力G和黑板对书的竖直向上摩擦力f是一对平衡力,所以f=G=2N,故BC错误;
D.书处于平衡状态,除了受到竖直方向的平衡力之外,还受到水平方向的推力、黑板对书的支持力这一对平衡力,故D正确。
8.小明采用“向漏斗口吹气,观察乒乓球状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。以下方案不合理的是( )
A.竖直向上吹气 B.水平向右吹气 C.竖直向下吹气 D.斜向下吹气
【答案】A
【解析】A.不吹气时,乒乓球受到的重力和支持力是平衡力,乒乓球处于静止状态;竖直向上吹气时,乒乓球底部空气流速大压强小,乒乓球上面流速小压强大,产生向下的压力,乒乓球受竖直向下的重力,乒乓球还受到支持力作用,这三个力是平衡力,乒乓球也处于静止状态,所以竖直向上吹气没有改变乒乓球的运动状态,不能很好的探究流体流速对流体压强的影响,故选项正确。
B.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来,水平向右吹气时,乒乓球左侧空气流速大压强小,乒乓球右侧空气流速小压强大,产生向左的压力,乒乓球保持静止状态,所以水平向右吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故选项错误。
C.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下落,竖直向下吹气时,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,产生向上的压力,乒乓球保持静止状态,所以竖直向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故选项错误。
D.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来,斜向下吹气时,乒乓球右上方空气流速大压强小,乒乓球左下方空气流速小压强大,产生向右上方的压力,乒乓球保持静止状态,所以斜向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故选项错误。
9.如图所示的电路,闭合开关,当滑片P向上移动的过程中,电流表读数和电压表读数的变化情况分别是( )
A.变大,变大B.变大,变小C.变小,变小D.变小,变大
【答案】D
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片P向上移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的读数变小,故AB错误;
由U=IR可知,R1两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变大,即电压表的读数变大,故C错误、D正确。
10.如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A. 1.2A,1.2AB. 0.3A,0.3AC. 1.2A,0.3AD. 1.5A,0.3A
【答案】C
【解析】由图甲可知,两个灯泡是并联的,电流表A1测总电流,电流表A2测通过灯泡L2的电流,由于两个电流表的指所指的位置相同,可知它们所用的量程是不同的,两个表的示数之间是5倍的关系,所以根据图乙可知,A1表的示数为1.5A,A2表的示数为0.3A,故可知通过灯泡L1和L2的电流分别为1.2A,0.3A,故应选C.
第二部分 非选择题(共60分)
二、填空与作图题(8个小题,共22分)
11. (2分)一台四冲程汽油机在一个工作循环中,把内能转化为机械能的冲程是 冲程。汽油机用水作为冷却剂,这是利用了水 的性质。
【答案】做功;比热容大。
【解析】内燃机的一个工作循环有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成,其中压缩冲程中机械能转化成内能,做功冲程中内能转化成机械能。在自然界中水的比热容最大,是我们选用水作为作取暖或冷却物体的物质的根本原因。
(1)在四冲程汽油机的一个工作循环中,内能转化为机械能的是做功冲程;
(2)汽油机用水作为冷却剂,是利用水的比热容大,散热效果好。
12.(4分)据央广网报道,2021年3月31日18:00,当日最后一艘满载货物的船舶驶向粤港澳大湾区,标志着位于广西桂平市的大藤峡船闸试通航满一年。这不仅加速推进了航道改造升级,也带动了相关产业的高质量发展。船闸应用了________原理。2020年9月6日18时许,经过综合调度,建设中的广西大藤峡水利枢纽工程水库水位首次达到52米高程,这是大藤峡工程全面完工前允许运行的最高水位,此时水对坝底的压强为________Pa。(g取10N/kg, ρ =1.0×103kg/m3)
【答案】 连通器;5.2×105
【解析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;连通器的特点是内部液面始终在同一水平面上,与摆放位置无关,例如水壶、船闸等。
船闸是底部连通,静止时,上部分的液面相平的原理工作的,故运用的是连通器原理。
此时水对坝底的压强为 p=ρgℎ=1×103kg/m3×10N/kg×52m=5.2×105Pa
水对坝底的压强为5.2×105。
13. (2分)诗句“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中,钟声是钟 产生的,钟声是通过 传播到人耳中的。
【答案】振动;空气。
【解析】①声音是由物体振动产生的,一切发声体都在振动,振动停止,发声也就停止;②声音传播需要介质,声音可以在固体、液体和气体中传播,真空不能传声。
声音是物体振动产生的,钟声是由钟振动产生的,钟声通过空气传到人的耳朵。
14. (3分)把1kg的水从60℃开始加热至沸腾,温度随时间变化的图像如图,由图像可知,水的沸点是 ℃;水从70℃加热至90℃需要吸收的热量是 J;水沸腾时,水面上方的气压 一个标准大气压(最后一空选填“大于”“小于”或“等于”)。[C水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】98;8.4×104;小于。
【解析】(1)根据液体沸腾的特点找到沸点:液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点。
(2)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(3)1标准大气压下水的沸点是100℃.沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高。
由图可知,水沸腾时,不断吸收热量,保持98℃不变,所以98℃是水的沸点。
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(90℃-70℃)=8.4×104J;
1标准大气压下水的沸点是100℃.沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高。实验中水的沸点是98℃,所以实验时气压小于1标准大气压。
15. (2分)滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻的大小,从而改变流过电路中的 。
【答案】长度;电流。
【解析】滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的。由欧姆定律可知,当滑动变阻器改变了电路中的电阻,电源电压不变,所以就改变了电流。
滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,电源电压不变,.
16. (3分) 2021年5月15日,“天问一号”火星探测器所携带的祝融号火星车成功着陆火星,实现了中国航天史无前例的突破。着陆前,祝融号与环绕器分离。分离后,环绕器飞行在距火星最近200余km、最远12000余km的大椭圆轨道上,在地球和祝融号之间提供信号中继服务,当它从距火星200余km向12000余km运行的过程中,能量的转化情况是______转化为______(均选填“动能”或“势能”)。祝融号时刻跟随火星自转,依靠太阳能进行工作,它跟随火星自转时,相对于地球是______(选填“运动”或“静止”)的。
【答案】 动能 势能 运动
【解析】当它从距火星200余km向12000余km运行的过程中,高度变高,重力势能变大,所以是将动能转化为重力势能。
祝融号时刻跟随火星自转,依靠太阳能进行工作,它跟随火星自转时,相对于地球是位置发生变化,故相对于地球是运动的。
站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为
故站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为。
17.(4分)如图所示,电路中电源电压不变,已知R1=2R2,闭合开关S,则通过R1与通过R2的电流之比I1:I2= ;R1与R2的电功率之比P1:P2= 。
【答案】1:2; 1:2。
【解析】由电路图可知,R1与R2并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1与通过R2的电流之比,根据P=UI求出R1与R2的电功率之比。
由电路图可知,R1与R2并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且R1=2R2,
所以,通过R1与通过R2的电流之比:
18.(1) (1分)如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像,请你在平面镜前作出物体AB。
【答案】如图所示。
【解析】平面镜成像的特点是:像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像物关于平面镜对称,利用这一对称性作出物体AB。
分别作出像A′B′端点A′、B′关于平面镜的对称点A、B,用实线连接A、B即为物体AB.
(2)(1分)请用笔画线表示导线,将图中的电灯和开关正确接入家庭电路。
【答案】如图所示:
【解析】根据安全用电的要求,火线首先进入开关,然后进入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上。
三、实验探究题(4小题,共23分 )
19.(5分)如图甲所示,是小华探究“二力平衡条件”的实验。
(1)装置中使用定滑轮是利用它能够__________的特点。
(2)当左、右两盘中的砝码质量__________(选填“相等”或“不相等”)时,桌面上的小车处于静止状态,此时小车受到__________对平衡力的作用。
(3)小车处于静止后,保持F1与F2的大小不变,将小车扭转到如图乙所示的位置,松手后,小车将___________(选填“保持静止”或“扭转回来”)。这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力在__________上的条件。
【答案】(1)改变力的方向 (2)相等 两 (3)扭转回来 同一直线
【解析】(1)使用定滑轮的特点是可以改变力的发方向。
(2)当左、右两盘中的砝码质量相等时,绳对小车在水平方向的拉力相等,桌面上的小车处于静止状态,说明此时小车受到重力和桌面的支持力、水平方向两个力,小车受到两对平衡力的作用。
(3)小车处于静止后,保持F1与F2的大小不变,将小车扭转到如图乙所示的位置,松手后,小车将扭转回来。这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力在同一直线上的条件。
20.(7分)实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材:电源(电压恒为6V)开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动灯泡变亮)。
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是 。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W.从图象中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”、“变小或“不变”)。
(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又借到了一个滑动变阻器(50Ω 0.5A)和五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ωg、25Ω),其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的灯泡,小陈同学得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所用的滑动变阻器是 (选填字母:A.20Ω 1A B.50Ω 0.5A),若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω,则所用定值电阻的阻值
为 Ω。
(5)下课前老师布置了一道课后作业。要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关、导线若干。
小张同学设计了如图戊所示的电路图,用以下步骤测Rx的阻值。
①闭合开关S,移动滑片P至B端,记下电流表示数I1;
②移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I1未超过电流表的量程);
③请帮他写出Rx的表达式:Rx= (用字母R0、I1、I2表示)。
【答案】(1)如图所示。
(2)电流表指针没有调零;(3)0.625;变大;(4)B;10;(5)。
【解析】(1)滑片向右移动灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器滑片右下接线柱连入电路中,如下所示。
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是电流表指针没有调零。
(3)根据绘制的小灯泡的电流随其两端电压变化的关系知,灯在额定电压下的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
从图象知,当电压为0.5V时,电流为0.1A,由欧姆定律,灯的电阻为:
R1===5Ω,同理,灯正常发光时的电阻为10Ω,故当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (灯的电阻)变大;
(4)图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,电流与电阻之积为:
U=IR=0.1A×25Ω=﹣﹣﹣﹣0.5A×5Ω=2.5V,
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=6V﹣2.5V=3.5V,变阻器分得的电压为电压表示数的=1.4倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=1.4×25Ω=35Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器,则实验中他所用的滑动变阻器是50Ω 0.5A,选B;
若变阻器连入的阻值为14Ω,由欧姆定律,电路的电流为:
I===0.25A,由欧姆定律,则所用定值电阻的阻值为:
R定===10Ω;
(5)①闭合开关S,移动滑片P至B端,记下电流表示数I1;
②移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I1未超过电流表的量程);
③在①中两电阻串联,由电阻的串联和欧姆定律,电源电压:
U=I1(Rx+R0)
在②中,为R0的简单电路,由欧姆定律:
U=I2R0,因电源电压不变,故:
U=I1(Rx+R0)=I2R0,
Rx的表达式:
Rx=。
21.(7分)小琪非常喜欢吃大樱桃,很想知道它的密度,于是进行了如下测量:
(1)将天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻线处,指针的位置如图甲所示,则应将平衡螺母向______(填“左”或“右”)端调节,使横梁平衡。
(2)他取来一颗大樱桃,用天平测出了大樱桃的质量如图乙所示为______g。
(3)将一颗大樱桃放入装有水的量筒中,水面上升到图丙所示的位置,大樱桃的体积为______,密度为______。
(4)小琪将大樱桃放入量筒中时,筒壁上溅了几滴水,所测的大樱桃密度会______(填“偏大”或“偏小”)。
(5)小琪还想利用大樱桃(已知密度为)、平底试管、刻度尺测量家里消毒液的密度,实验步骤
如下:
①在平底试管中倒入适量的消毒液,用刻度尺测量试管中液面的高度。
②将大樱桃放入试管内的消毒液中,大樱桃处于漂浮状态,用刻度尺测量试管中液面的高度。
③取出大樱桃,在其内部插入一根细铁丝(忽略大樱桃体积的变化),重新放入试管内的消毒液中,由于浸没在消毒液中时重力______(填“大于”“小于”或“等于”)浮力,大樱桃沉入试管底部,用刻度尺测量试管中液面的高度。
④消毒液密度的表达式为______。
【答案】 (1) 左 (2) 8.4 (3) 8 1.05 (4)偏大 (5) 大于
【解析】(1)图甲所示指针偏右,根据“左偏右调,右偏左调”的原则应平衡螺母向左端调节,使横梁平衡。
(2)大樱桃的质量为5g+3.4g=8.4g
(3)由图丙可知加入樱桃后总体积为38ml,所以大樱桃的体积为
38mL-30mL=8mL=8
大樱桃的密度为
=1.05
(4)放入量筒中时筒壁上溅了几滴水,会使所测的大樱桃的体积偏小,根据密度的公式可知其密度会偏大。
(5)根据物体的浮沉条件可知:浸没在消毒液中时重力大于浮力,大樱桃才会沉入试管底部。
根据物体的浮沉条件结合题意可得F浮=G排=G物
可得m排=m物
即------①
当在其内部插入铁丝,重新放入试管内消毒液中,测量试管中液面的高度,此时
V物=V排=------②
由①②可得消毒液密度的表达式为
22.(4分)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验.
甲
乙
P
S
P
S
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过_______来显示电磁铁磁性的强弱,下面的实验也用这种方法的是_______.
A.认识电压时,我们可以用水压来类比;
B.用光线来描述光通过的路径;
C.把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动;
D.用斜面小车研究阻力对物体运动的影响.
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到图甲所示的情景;接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图乙所示的情景.比较图甲和乙,可知_______图中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越______(选填“大”或“小”)磁性越强.
【答案】(1)吸取大头针的多少 C (2)甲 大
【解析】(1)通过吸取大头针的多少来显示电磁铁磁性的强弱,下面的实验也用这种方法的是把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动.
(2)甲图吸引大头针少,可知甲图中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越大磁性越强.
四、综合应用题(2小题,共15分)
23.(6分)如图,甲、乙两个实心圆柱体,甲的密度小于乙的密度,甲的重力为4N,乙的重力为6N。甲的高度为20cm,乙的高度为10cm,甲、乙的横截面积均为40cm2.现将甲、乙两物体用重力可忽略的细线串接起来放入容器的水中,此时容器中的水深h0=50cm,甲有一部分浮出水面,(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)水对容器底面产生的压强;
(2)细线对乙物体的拉力大小;
(3)甲浮出水面部分的高度。
【答案】(1) ;(2) 2N;(2) 5cm
【解析】(1)由题可知,容器中水的深度为50cm合0.5m,水对容器底面产生的压强为
(2)乙物体的体积为
乙物体完全浸入液体中时,乙物体受到的浮力为
以乙物体为研究对象,在液体中静止时受向下重力,向上的浮力和绳子拉力作用,则细线对乙物体的
拉力为
(3)以甲物体为研究对象,甲物理受到向下的重力,绳子对甲向下的拉力作用及向上的浮力作用,则甲所受浮力大小为
则甲排开液体体积为
则甲浸入液体的深度为
甲浮出水面部分的高度
24.(9分)如图所示电路中,电源电压6V,灯泡L规格为“6V 3W”。其电流与电压的关系如图乙所示。当S、S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为0.5A。
(1)求灯泡L的额定电流;
(2)求定值电阻R1的阻值;
(3)断开S1、S3,闭合S、S2,调节滑片P,使R2的电功率为灯泡的2倍,求此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大?
【答案】(1)灯泡L的额定电流为0.5A;
(2)定值电阻R1的阻值为12Ω;
(3)此时滑动变阻器接入电路的阻值为16Ω。
【解析】(1)灯泡L规格为“6V 3W”,是指额定电压为6V、额定功率为3W。
由P=UI可得灯泡L的额定电流:
I额===0.5A;
(2)由图甲可得,当S、S1、S3闭合,S2断开时,灯L被短路、滑动变阻器没有连入电路,电路中只有R1,
由欧姆定律可得:
R1===12Ω;
(3)断开S1、S3,闭合S、S2,灯L与滑动变阻器串联,通过的电流相等,调节滑片P,使R2的电功率为灯泡的2倍,
由P=UI可知:
R2两端的电压、灯L两端电压之比:
U2:UL′=2:1,
因为U2+UL′=U=6V,
所以R2两端的电压为4V、灯L两端电压为2V,
由图乙可知此时通过灯的电流,即电路中的电流:
I′=0.25A,
滑动变阻器连入的电阻:
R2===16Ω。
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