2022年吉林省长春市净月高新区中考物理一模试卷(有答案)
展开2022年吉林省长春市净月高新区中考物理一模试卷
一、选择题(每小题3分,共20分)
1.(3分)中学生用的课桌的宽度接近( )
A.1cm B.1dm C.1m D.1km
2.(3分)世界上第一个发现电生磁的物理学家是( )
A.沈括 B.奥斯特 C.牛顿 D.阿基米德
3.(3分)下列现象中与分子热运动有关的是( )
A.余音绕梁 B.尘土飞扬 C.桂花飘香 D.大雪纷飞
4.(3分)下列材料在常温下属于绝缘体的是( )
A.陶瓷 B.碳棒 C.铜丝 D.食盐水
5.(3分)用水作为发动机的冷却液是因为水的( )
A.沸点高 B.密度大 C.比热容大 D.导电性强
6.(3分)下列光现象中可以用光的直线传播来解释的是( )
A.月食的形成 B.树木在水中的倒影
C.池底变浅的游鱼 D.雨后的彩虹
7.(3分)如图所示,电源电压恒定。闭合开关S1和S2,小灯泡发光,当断开S2时,则( )
A.小灯泡变亮 B.电压表示数不变
C.电流表示数变大 D.电路的总电阻变小
8.(3分)如图所示,小磁针处于静止状态,关于甲、乙两磁极的判断正确的是( )
A.N极 S极 B.S极 N极 C.S极 S极 D.N极 N极
9.(3分)2022年2月12日,北京冬奥会速度滑冰男子500米比赛。名将高亭宇打破奥运会纪录勇夺金牌。如图所示,他在水平冰面上加速滑冰的过程中( )
A.动能减小 B.支持力对他做了功
C.受到平衡力的作用 D.冰刀的内能增加
10.(3分)如图所示的两个滑轮组,提升一个重为16N的物体(每个滑轮重力均相同),使物体在2s内上升了20cm,拉力大小如图所示,下列说法错误的是( )
A.两图中,定滑轮的作用是改变力的方向
B.两图中,拉力所做的功相同
C.图甲中,滑轮组的机械效率是 88.9%
D.图乙中,动滑轮的重力为 2N
二、非选择题(本大题共12题,共50分)
11.(3分)天宫课堂第2课于3月23日下午成功开课。如图所示,宇航员王亚平老师做太空抛物实验,可爱的冰墩墩做匀速直线运动,我们可依据 定律来解释。冰墩墩离开手后能继续向前运动是因为它具有 ,以王亚平老师为参照物,冰墩墩是 。
12.(2分)汉代造纸术是我国古代科学技术的四大发明之一,工艺流程大致可归纳为原料的分离、打浆、抄造和干燥4个步骤。其中打浆就是用切割和捶捣的方法切断纤维,说明力可以改变物体的 ;如图所示,干燥即把湿纸晒干,这是 现象。
13.(2分)汽车是生活中最为常见的交通工具。如图所示,有的汽车车内的收音机是通过特别的玻璃天线接收 波;汽车行驶时,仪表盘上转数表示数为1800r/min,此时1s内汽油机向外输出功 次。
14.(2分)如图所示,是我们在学习和办公时用到的长尾夹,由一个弹簧片夹体和两个较长的尾柄(弹簧钢丝卡)构成。尾柄可转动,夹体夹纸紧,不易脱落,便于文件堆放,节省空间。各部分尺寸图中已标出,长尾夹可看做杠杆,用力捏尾柄使夹体张开时,它是一个杠杆,若动力和阻力的方向都与夹体所在的斜面垂直,当阻力为1.5N时,动力为 N。
15.(6分)如图所示,小红用托盘天平和量筒测量石块的密度。
(1)把天平放在 上,将游码调零,再调节 使天平横梁水平平衡。
(2)图甲操作中的错误是 。
(3)图乙是所用砝码和游码的位置,图丙是量筒两次的测量。由两图中的数据可计算出石块的密度是 kg/m3。
(4)请在图甲中画出石块所受重力的示意图。
16.(4分)在研究磁场对通电导线的作用的实验中,如图所示。
(1)闭合开关,能看到金属棒ab运动了。说明通电导体在磁场中受到 的作用。
(2)若想改变金属棒ab运动的方向,可以采用的方法是 。
(3)将电源换成电流表,闭合开关,用手在导轨上左右移动金属棒ab,电流表的指针 ,由此现象中能量转化原理,人们在生产、生活中制成了 。
17.(4分)在探究水沸腾时温度变化特点的实验中:
(1)为了让烧杯内的水尽快沸腾,你采取的方法是 。
(2)图甲装置中的错误是 。
(3)沸腾时水中气泡的情形是图乙中的 (选填“A”或“B”)。
(4)图丙是小组同学根据实验数据绘制出的水的沸腾图象,由图象可知水沸腾时温度变化的特点是 。
18.(5分)如图所示为探究凸透镜成像规律的实验。
(1)实验器材有凸透镜、蜡烛、光具座、火柴,还需 。
(2)在实验的过程中,要使凸透镜等三个器材的中心在 上,其目的是 。
(3)当蜡烛在图中 点时,能成缩小的像, 就是利用此成像特点制成的。
19.(5分)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明同学选取了一个标有“2.5V”的小灯泡和必要的实验器材,连接的电路如图甲所示。
次数
电压表示数 U/V
电流表示数 I/A
灯泡亮度
1
1.7
0.24
较暗
2
2.1
0.26
偏暗
3
2.5
正常发光
4
3.0
0.35
偏亮
(1)闭合开关前,老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误,请你在错误的连线上画“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)经检查电路连接正确后,小明连续进行了4次测量,并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里,其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示,此时的电流为 A,小灯泡的额定功率为 W。
(3)从表格中的数据可知,灯丝的电阻随两端电压的增加而 (选填“减小”“不变”或“增大”)。
20.(4分)为增强国防知识,某班同学上网查询我国某型号潜水艇。潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造,最大下潜深度可达350m,潜水艇的总体积为1.5×103m3。艇内两侧有水舱,潜水艇截面如图所示。通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。已知海水的密度为1.03×103kg/m3,g=10N/kg。
(1)潜水艇上的潜望镜中有两块互相平行放置的平面镜,这是利用光的 进行观望的。
(2)水舱未充水时,潜水艇总重为9.27×106N,此时漂浮在海面上的潜水艇排开海水的体积是 m3。
(3)为使潜水艇完全潜入海水中,至少要向水舱中充入 t海水。
(4)潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是 。
21.(7分)学校科技小组对日常使用的电子秤很感兴趣,如图所示,是小组同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中,将电压表改装成电子秤的示数表盘,其量程为0~3V。A为托盘,R0为定值电阻,R是一根长为10cm阻值为10Ω的均匀电阻丝(单位长度的电阻丝的阻值相等),弹簧所受压力F与压缩量ΔL的关系如下表所示。在不称量重物时,滑片刚好位于电阻丝R的最上端,弹簧处于自然状态。当所称重物质量为200g时,电压表示数为1.2V。当所称重物质量为400g时,电压表示数为2V。滑片、弹簧的电阻均不计,弹簧始终在弹性限度内,拖盘的重力不计,g=10N/kg。
弹簧压缩量ΔL/cm
1
2
3
4
弹簧受到的压力F/N
2
4
6
8
(1)由表中数据可知:在弹性限度内,弹簧的压缩量与受到的压力成 。
(2)定值电阻R0的作用是 。
(3)当滑片向下移动时,电路的总功率将 。
(4)请通过计算求出电源电压、定值电阻的阻值和电子秤的测量范围。
22.(6分)小红到郊区游玩,看到农民伯伯用水泵灌溉大片农田。若水泵在0.2h内把1.8×105kg的池塘水抽到2m高的水渠中,g=10N/kg。求:
(1)水泵抽这些水做的功?
(2)水泵的功率至少应是多少?
参考答案与解析
一、选择题(每小题3分,共20分)
1.(3分)中学生用的课桌的宽度接近( )
A.1cm B.1dm C.1m D.1km
【分析】估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。将各个选项逐一放入,根据生活经验即可做出选择
【解答】解:一张课桌的高度不可能是1cm、1dm,太窄了;也不可能是1km,因为那就太宽了,所以应该是1m。
故选:C。
2.(3分)世界上第一个发现电生磁的物理学家是( )
A.沈括 B.奥斯特 C.牛顿 D.阿基米德
【分析】根据对物理学家及其成就的了解作答。
【解答】解:A、沈括是北宋时期的科学家,发现了地磁偏角存在这一重大发现比欧洲早5个世纪,故A错误。
B、奥斯特最早发现电流周围存在磁场,是第一个发现电生磁的物理学家,故B符合题意;
C、牛顿在力学中的贡献非常大,其发现并总结了牛顿第一运动定律,故C不符合题意;
D、希腊物理学家阿基米德发现了杠杆的平衡条件,故D不符合题意。
故选:B。
3.(3分)下列现象中与分子热运动有关的是( )
A.余音绕梁 B.尘土飞扬 C.桂花飘香 D.大雪纷飞
【分析】分子运动是肉眼看不见的运动,机械运动是宏观上物体的运动。
【解答】解:
A、“余音绕梁”是指声音遇到“梁”、“墙”等障碍物,从而反射回来,是回声现象,故A不符合题意;
B、飘在空中的尘埃是固体小颗粒,比分子要大得多,是由很多分子组成的。扫地时尘土飞扬,是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,故B不符合题意;
C、桂花飘香,是扩散现象,是分子运动的结果,故C符合题意。
D、大雪纷飞是固态的雪花在空气的运动,属于机械运动,故D不符合题意。
故选:C。
4.(3分)下列材料在常温下属于绝缘体的是( )
A.陶瓷 B.碳棒 C.铜丝 D.食盐水
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
【解答】解:A、陶瓷不易导电,属于绝缘体,故A正确;
B、碳棒易导电,属于导体,故B错误;
C、铜丝是金属,属于导体,故C错误;
D、食盐水是溶液,属于导体,故D错误。
故选:A。
5.(3分)用水作为发动机的冷却液是因为水的( )
A.沸点高 B.密度大 C.比热容大 D.导电性强
【分析】理解好水的比热容大含义:相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,据此分析。
【解答】解:因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以人们用水冷却发动机。
故选:C。
6.(3分)下列光现象中可以用光的直线传播来解释的是( )
A.月食的形成 B.树木在水中的倒影
C.池底变浅的游鱼 D.雨后的彩虹
【分析】光在真空中或同种均匀介质中沿直线传播,日食、月食、小孔成像和影子的形成等都是由于光的直线传播形成的。
【解答】解:
A、月食的形成是由于地球挡住了太阳射向月球的光,原理是光的直线传播,故A正确;
B、树木在水中的倒影是由于光的反射形成的,故B错误;
C、池底变浅的游鱼是由于光从水中斜射入空气中发生折射形成的,故C错误;
D、雨后的彩虹是太阳光通过悬浮在空气中的细小水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散,即雨后彩虹是由光的折射形成的,故D错误。
故选:A。
7.(3分)如图所示,电源电压恒定。闭合开关S1和S2,小灯泡发光,当断开S2时,则( )
A.小灯泡变亮 B.电压表示数不变
C.电流表示数变大 D.电路的总电阻变小
【分析】闭合开关S1和S2,小灯泡发光,该电路为并联电路,电流表测干路电流,电压表测量电源的电压;当断开S2时,电路为灯的简单电路,小灯泡发光,电流表测灯的电流,电压表测量电源的电压;根据并联电路的特点、并联电路电流的规律和电阻规律分析各个选项。
【解答】解:闭合开关S1和S2,小灯泡发光,该电路为并联电路,电流表测干路电流,电压表测量电源的电压;当断开S2时,为灯的简单电路,小灯泡发光,电流表测灯的电流,电压表测量电源的电压;
A、因并联电路支路互不影响,当断开S2时,灯的亮度不变,故A错误;
B、电压表始终测电源电压,电源电压不变,所以电压表示数不变,故B正确;
C、当断开S2时,通过电阻的电流为0,根据并联电路电流的规律可知,干路中的电流等于各支路电流的和,所以干路中的电流变小,电流表示数变小,故C错误;
D、当断开S2时,只有灯泡接入电路中,根据并联电阻小于其中任一电阻,所以当断开S2后的总电阻变大,故D错误。
故选:B。
8.(3分)如图所示,小磁针处于静止状态,关于甲、乙两磁极的判断正确的是( )
A.N极 S极 B.S极 N极 C.S极 S极 D.N极 N极
【分析】磁感线在磁体的外部是从N极出发,回到S极,小磁针N极的指向与磁感线的方向是相同的。
【解答】解:由图可知,小磁针的N极是向上的,说明磁感线的方向向上,磁体周围的磁感线是从N极出发,回到S极,所以磁感线分别进入甲和乙,所以甲和乙都是S极,故C正确。
故选:C。
9.(3分)2022年2月12日,北京冬奥会速度滑冰男子500米比赛。名将高亭宇打破奥运会纪录勇夺金牌。如图所示,他在水平冰面上加速滑冰的过程中( )
A.动能减小 B.支持力对他做了功
C.受到平衡力的作用 D.冰刀的内能增加
【分析】(1)动能的大小与质量、速度有关;
(2)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离。据此分析判断;
(3)物体受到平衡力作用时,处于静止或匀速直线运动状态;
(4)改变内能的方法:做功和热传递。
【解答】解:
A、他在水平冰面上加速滑冰的过程中,速度变大,质量不变,动能变大,故A错误;
B、支持力的方向是竖直向上的,他没有在支持力的方向上通过距离,支持力不做功,故B错误;
C、他在水平冰面上加速滑冰的过程中,速度发生了变化,受到非平衡力的作用,故C错误;
D、冰刀与冰摩擦,机械能转化为内能,冰刀的内能增加,故D正确。
故选:D。
10.(3分)如图所示的两个滑轮组,提升一个重为16N的物体(每个滑轮重力均相同),使物体在2s内上升了20cm,拉力大小如图所示,下列说法错误的是( )
A.两图中,定滑轮的作用是改变力的方向
B.两图中,拉力所做的功相同
C.图甲中,滑轮组的机械效率是 88.9%
D.图乙中,动滑轮的重力为 2N
【分析】(1)使用定滑轮可以改变力的方向,但不能省力;
(2)根据图示滑轮组可知绳子的有效股数和绳子自由端拉力,根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,利用W=Fs求出拉力做的功,然后比较两图中拉力所做的功是否相同;
(3)根据W=Gh求出图甲中拉力做的有用功,利用η=W有W总×100%求出滑轮组的机械效率;
(4)图乙中,若不计绳重和摩擦,根据F=1n(G+G动)求出动滑轮的重力,若考虑绳重和摩擦,动滑轮的重力会变小。
【解答】解:
A.两图中定滑轮的作用是改变力的方向,故A正确;
B.由图可知,两滑轮组绳子的有效股数n甲=3、n乙=2,绳子自由端拉力F甲=6N、F乙=9N,
则绳子自由端移动的距离s甲=n甲h=3×20cm=60cm=0.6m,s乙=n乙h=2×20cm=40cm=0.4m,
两图中拉力做的功W甲=F甲s甲=6N×0.6m=3.6J,W乙=F乙s乙=9N×0.4m=3.6J,
所以,两图中拉力所做的功相同,故B正确;
C.图甲中拉力做的有用功:W有=Gh=16N×20×10﹣2m=3.2J,
滑轮组的机械效率:η甲=W有W甲×100%=3.2J3.6J×100%≈88.9%,故C正确;
D.图乙中,若不计绳重和摩擦,由F=1n(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动=n乙F乙﹣G=2×9N﹣16N=2N,
若考虑绳重和摩擦,动滑轮的重力小于2N,故D错误。
故选:D。
二、非选择题(本大题共12题,共50分)
11.(3分)天宫课堂第2课于3月23日下午成功开课。如图所示,宇航员王亚平老师做太空抛物实验,可爱的冰墩墩做匀速直线运动,我们可依据 牛顿第一 定律来解释。冰墩墩离开手后能继续向前运动是因为它具有 惯性 ,以王亚平老师为参照物,冰墩墩是 运动的 。
【分析】(1)牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到任何力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
(2)一切物体在任何情况下都有惯性,即任何物体都有保持原来运动状态的性质。
(3)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
【解答】解:(1)宇航员王亚平老师做太空抛物实验,可爱的冰墩墩做匀速直线运动,因为物体不受力的作用将保持保持匀速直线运动,所以可以用牛顿第一定律解释。
(2)冰墩墩离开手后能继续向前运动是因为它具有惯性,保持原来的运动状态不变。
(3)以王亚平老师为参照物,冰墩墩与王亚平老师位置发生了改变,冰墩墩是运动的。
故答案为:牛顿第一;惯性;运动的。
12.(2分)汉代造纸术是我国古代科学技术的四大发明之一,工艺流程大致可归纳为原料的分离、打浆、抄造和干燥4个步骤。其中打浆就是用切割和捶捣的方法切断纤维,说明力可以改变物体的 形状 ;如图所示,干燥即把湿纸晒干,这是 汽化(蒸发) 现象。
【分析】(1)力可以改变物体的运动状态、可以改变物体的形状;
(2)物质由液态变为气态的过程叫汽化。
【解答】解:(1)打浆是用切割和捶捣的方法切断纤维,使纤维发生形变,说明力可以改变物体的形状;
(2)把湿纸晒干,是湿纸上的水变成气态的水蒸气,是汽化过程,晒干的过程是缓慢的汽化过程,是蒸发现象。
故答案为:形状;汽化(蒸发)。
13.(2分)汽车是生活中最为常见的交通工具。如图所示,有的汽车车内的收音机是通过特别的玻璃天线接收 电磁 波;汽车行驶时,仪表盘上转数表示数为1800r/min,此时1s内汽油机向外输出功 15 次。
【分析】(1)电磁波的传播不需要介质。电磁波可以传递信息。
(2)四冲程内燃机曲轴转一圈,完成2个冲程,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
【解答】解:(1)收音机是通过特别的玻璃天线接收电磁波。
(2)飞轮的转速是1800r/min,所以每秒转动的圈数为n=160×1800r=30r,
因为飞轮每转动2圈完成4个冲程,对外做功一次,所以1s可以做功12×30=15次。
故答案为:电磁;15。
14.(2分)如图所示,是我们在学习和办公时用到的长尾夹,由一个弹簧片夹体和两个较长的尾柄(弹簧钢丝卡)构成。尾柄可转动,夹体夹纸紧,不易脱落,便于文件堆放,节省空间。各部分尺寸图中已标出,长尾夹可看做杠杆,用力捏尾柄使夹体张开时,它是一个杠杆,若动力和阻力的方向都与夹体所在的斜面垂直,当阻力为1.5N时,动力为 1 N。
【分析】用力捏尾柄使夹体张开时,长尾夹是一个杠杆,作用在尾柄处的是动力,知道阻力的大小,根据杠杆的平衡条件以及图中相关数据可求出动力的大小
【解答】解:用力摁住尾柄时,作用在尾柄的力是动力,动力和阻力的方向都与夹体所在的斜面垂直;
由图可知,动力臂L1=30mm﹣12mm=18mm,阻力臂L2=12mm;
根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2可知,动力:F1=F2L2L1=1.5N×12mm18mm=1N。
故答案为:1。
15.(6分)如图所示,小红用托盘天平和量筒测量石块的密度。
(1)把天平放在 水平桌面 上,将游码调零,再调节 平衡螺母 使天平横梁水平平衡。
(2)图甲操作中的错误是 用手直接拿砝码 。
(3)图乙是所用砝码和游码的位置,图丙是量筒两次的测量。由两图中的数据可计算出石块的密度是 2.65×103 kg/m3。
(4)请在图甲中画出石块所受重力的示意图。
【分析】(1)天平的使用:把天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线上,调节平衡螺母使天平横梁平衡。
(2)把被测物体放在天平的左盘,使用天平时要用镊子向右盘加减砝码。
(3)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;物体的体积等于物体浸没水前后水面对应刻度值的差,利用密度公式计算石块的密度。
(4)重力的作用点在物体的重心,重力的方向竖直向下。
【解答】解:(1)使用天平时,要先把天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线上,调节平衡螺母使天平横梁平衡;
(2)由图甲可知,操作中的错误是用手直接拿砝码;
(3)由图乙可知,石块的质量是:m=50g+3g=53g,
由图丙可知,石块的体积是:V=V2﹣V1=40mL﹣20mL=20mL=20cm3,
石块的密度是:ρ=mV=53g20cm3=2.65g/cm3=2.65×103kg/m3;
(4)重力的作用点在重心,重力的方向竖直向下,如图所示:
。
故答案为:(1)水平桌面;平衡螺母;(2)用手直接拿砝码;(3)2.65×103;(4)如上图。
16.(4分)在研究磁场对通电导线的作用的实验中,如图所示。
(1)闭合开关,能看到金属棒ab运动了。说明通电导体在磁场中受到 力 的作用。
(2)若想改变金属棒ab运动的方向,可以采用的方法是 对调电源正负极接线或改变磁场的方向 。
(3)将电源换成电流表,闭合开关,用手在导轨上左右移动金属棒ab,电流表的指针 偏转 ,由此现象中能量转化原理,人们在生产、生活中制成了 发电机 。
【分析】(1)通电导体在磁场中受到力的作用;
(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向与磁场方向有关;
(3)将电源换成电流表,让导体ab在磁场中左右摆动,可以用来探究磁生电(即电磁感应现象)。
【解答】解:
(1)由图知,电路中有电源,通电导体在磁场中会受到力的作用,这是电动机的工作原理;
(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关,若想改变金属棒ab运动的方向,可以采用的方法是:对调电源正负极接线或改变磁场的方向;
(3)若将图中的电源换成电流表,闭合开关,让导体ab左右摆动,导体做切割磁感线运动,发现电流表指针偏转,表明导体ab中有感应电流通过,这是电磁感应现象,此过程中导体ab的机械能转化为电能,由此现象中能量转化原理,人们在生产、生活中制成了发电机。
故答案为:(1)力;(2)对调电源正负极接线或改变磁场的方向;(3)偏转;发电机。
17.(4分)在探究水沸腾时温度变化特点的实验中:
(1)为了让烧杯内的水尽快沸腾,你采取的方法是 减少水的质量、提高水的初温 。
(2)图甲装置中的错误是 温度计的玻璃泡与容器底接触 。
(3)沸腾时水中气泡的情形是图乙中的 A (选填“A”或“B”)。
(4)图丙是小组同学根据实验数据绘制出的水的沸腾图象,由图象可知水沸腾时温度变化的特点是 温度保持不变 。
【分析】(1)影响水加热时间的因素:水的多少、水的初温、酒精灯的火焰、是否加盖等;
(2)测量液体温度时,要使温度计的玻璃泡与被测液体充分接触,不能接触容器底和容器壁;
(3)掌握沸腾时和沸腾前的现象:沸腾前,气泡在上升过程中体积逐渐减小,到水面消失。沸腾时,有大量气泡产生,气泡在上升过程中体积逐渐增大,最后破裂;
(4)水的沸腾图象可知水沸腾时温度变化特点是温度保持不变。
【解答】解:(1)根据影响水的沸腾的因素,要缩短加热时间,可减少水的质量、提高水的初温、给烧杯加盖或加大酒精灯的火焰;
(2)图甲中温度计测液体温度的错误为:温度计的玻璃泡与容器底接触;
(3)A图气泡在上升过程中气泡体积增大,所以是沸腾时的情况;B图气泡在上升过程中,体积逐渐减小,所以是沸腾前的情况;
(4)根据实验数据绘制出的水沸腾前后一段时间的温度和时间关系曲线如图丙所示。由图象可知:水沸腾时温度变化特点是温度保持不变。
故答案为:(1)减少水的质量、提高水的初温;(2)温度计的玻璃泡与容器底接触;(3)A;(4)温度保持不变。
18.(5分)如图所示为探究凸透镜成像规律的实验。
(1)实验器材有凸透镜、蜡烛、光具座、火柴,还需 光屏 。
(2)在实验的过程中,要使凸透镜等三个器材的中心在 同一高度 上,其目的是 使像成在光屏中央 。
(3)当蜡烛在图中 a 点时,能成缩小的像, 照相机 就是利用此成像特点制成的。
【分析】(1)为了探究像的虚实,还需要光屏;
(2)要知道凸透镜成像规律实验的要求,首先必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上;
(3)当u>2f,成倒立、缩小的实像,应用为照相机。
【解答】解:(1)本实验中,实像成在光屏上,故还缺少光屏;
(2)要使凸透镜的中心、烛焰的中心和光屏的中心在同一高度上,其目的是使像呈现在光屏的中央;
(3)当凸透镜成缩小的像时,物距要大于二倍焦距,即在图中a点时,成倒立、缩小的实像,应用为照相机。
故答案为:(1)光屏;(2)同一高度;使像成在光屏中央;(3)a;照相机。
19.(5分)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明同学选取了一个标有“2.5V”的小灯泡和必要的实验器材,连接的电路如图甲所示。
次数
电压表示数 U/V
电流表示数 I/A
灯泡亮度
1
1.7
0.24
较暗
2
2.1
0.26
偏暗
3
2.5
正常发光
4
3.0
0.35
偏亮
(1)闭合开关前,老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误,请你在错误的连线上画“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)经检查电路连接正确后,小明连续进行了4次测量,并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里,其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示,此时的电流为 0.3 A,小灯泡的额定功率为 0.75 W。
(3)从表格中的数据可知,灯丝的电阻随两端电压的增加而 增大 (选填“减小”“不变”或“增大”)。
【分析】(1)本实验中,电压表应与灯泡并联,滑动变阻器、电流表应串联接入电路中,由此分析并改接实物图;
(2)根据电流选用量程确定分度值读数;根据P=UI算出小灯泡的额定功率;
(3)根据表中实验数据结合欧姆定律从温度对电阻的影响分析答题。
【解答】解:(1)原电路图中,电流表并联在灯泡两端,电压表串联在电路中是错误的,电压表应与灯泡并联,灯泡、滑动变阻器、电流表应串联接入电路中,如下图所示:
;
(2)电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)由表中数据可知,随灯丝两端电压增大,通过灯泡的电流增大,灯泡的实际功率增大,灯泡发光变亮,此时灯丝的温度升高,电压与电流的比值增大,即灯丝电阻增大,由此可知,灯丝电阻随电压增加而增大,这是因为灯丝电阻受温度影响,随温度升高而增大造成的。
故答案为:(1)如上图所示;(2)0.3;0.75;(3)增大。
20.(4分)为增强国防知识,某班同学上网查询我国某型号潜水艇。潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造,最大下潜深度可达350m,潜水艇的总体积为1.5×103m3。艇内两侧有水舱,潜水艇截面如图所示。通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。已知海水的密度为1.03×103kg/m3,g=10N/kg。
(1)潜水艇上的潜望镜中有两块互相平行放置的平面镜,这是利用光的 反射 进行观望的。
(2)水舱未充水时,潜水艇总重为9.27×106N,此时漂浮在海面上的潜水艇排开海水的体积是 900 m3。
(3)为使潜水艇完全潜入海水中,至少要向水舱中充入 618 t海水。
(4)潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是 为了使潜水艇在深水处能承受更大的水压 。
【分析】(1)平面镜对光有反射作用,光线经过两次反射才能进入人眼;
(2)潜水艇漂浮时浮力等于重力,求出浮力,利用阿基米德原理可求排开水的体积;
(3)已知潜艇的总体积可求潜水艇完全潜入时受到的浮力,而潜水艇受到的浮力等于潜水艇重加上水舱内的水重,据此求出应向水舱充入海水的重;
(4)液体内部的压强随深度的增大而增大。
【解答】解:(1)潜水艇上的潜望镜中有两块互相平行放置的平面镜,这是利用光的反射进行观望的;
(2)因为潜水艇漂浮,所以F浮=G=9.27×106N,
根据阿基米德原理F浮=ρ海水gV排知潜水艇排开海水的体积:
V排=F浮ρ海水g=9.27×106N1.03×103kg/m3×10N/kg=900m3;
(3)潜水艇完全潜入水中时受到的浮力为:
F浮′=ρ海水gV排′=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=1.545×107N,
潜水艇受到的力为:F浮′=G艇+G海水,
水舱中充入海水的重力为:
G海水=F浮′﹣G艇=1.545×107N﹣9.27×106N=6.18×106N;
根据G=mg知海水的质量为:
m海水=G海水g=6.18×106N10N/kg=6.18×105kg=618t;
(4)液体内部的压强随深度的增大而增大,
所以为了使潜水艇在深水处能承受更大的水压,艇壳用高强度的特种钢板制造。
故答案为:(1)反射;(2)900;(3)618;(4)为了使潜水艇在深水处能承受更大的水压。
21.(7分)学校科技小组对日常使用的电子秤很感兴趣,如图所示,是小组同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中,将电压表改装成电子秤的示数表盘,其量程为0~3V。A为托盘,R0为定值电阻,R是一根长为10cm阻值为10Ω的均匀电阻丝(单位长度的电阻丝的阻值相等),弹簧所受压力F与压缩量ΔL的关系如下表所示。在不称量重物时,滑片刚好位于电阻丝R的最上端,弹簧处于自然状态。当所称重物质量为200g时,电压表示数为1.2V。当所称重物质量为400g时,电压表示数为2V。滑片、弹簧的电阻均不计,弹簧始终在弹性限度内,拖盘的重力不计,g=10N/kg。
弹簧压缩量ΔL/cm
1
2
3
4
弹簧受到的压力F/N
2
4
6
8
(1)由表中数据可知:在弹性限度内,弹簧的压缩量与受到的压力成 正比 。
(2)定值电阻R0的作用是 保护电路 。
(3)当滑片向下移动时,电路的总功率将 变小 。
(4)请通过计算求出电源电压、定值电阻的阻值和电子秤的测量范围。
【分析】(1)分析表中数据得出结论;
(2)由电路图可知,电阻丝R与定值电阻R0串联,由题意可知,在不称量重物时,滑片刚好位于电阻丝R的最上端,R接入电路的电阻为0,假设电路中没有接入定值电阻R0,分析电路状态得出结论;
(3)由滑片的移动方向可知R接入电路的电阻变化,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可知电路中的电流变化,根据P=UI可知电路的总功率变化;
(4)当所称重物质量分别为200g、400g时,由F=G=mg求得弹簧受到的压力,根据(1)的结论可知弹簧的压缩量,结合题意可知电阻丝R分别接入电路的阻值,根据串联电路的电压规律和欧姆定律分别得出电源电压的表达式,从而求得电源电压大小和定值电阻的阻值;
当弹簧受到的压力最大时,电阻丝R接入电路的电阻最大,由串联电路的分压规律可知,此时R两端的电压最大,根据串联电路的电压规律可知定值电阻两端的电压,根据欧姆定律计算电路中的电流和R接入电路的阻值,从而得出弹簧的压缩量,进一步得出弹簧受到的最大压力,根据F=G=mg计算电子秤的最大测量值。
【解答】解:
(1)由表中数据可知,弹簧压缩量与所受压力的比值是一个定值,即:ΔL=0.5(cm/N)×F,由此可得结论为:在弹性限度内,弹簧的压缩量与受到的压力成正比;
(2)由电路图可知,电阻丝R与定值电阻R0串联,由题意可知,在不称量重物时,滑片刚好位于电阻丝R的最上端,R接入电路的电阻为0,假设电路中没有接入定值电阻R0,将造成电源短路,损坏电源,所以串联一个定值电阻R0,可以防止电源短路,即:定值电阻R0的作用是保护电路;
(3)当滑片向下移动时,电阻丝R接入电路的电阻变大,电路中总电阻变大,由欧姆定律可知,电源电压不变时,电路中的电流变小,由P=UI可知,电路中的总功率将变小;
(4)当所称重物质量分别为200g、400g时,弹簧受到的压力分别为:F1=G1=m1g=0.2kg×10N/kg=2N,F2=G2=m2g=0.4kg×10N/kg=4N,
由ΔL=0.5(cm/N)×F可得,弹簧的压缩量分别为:ΔL1=0.5(cm/N)×F1=0.5(cm/N)×2N=1cm,
ΔL2=0.5(cm/N)×F2=0.5(cm/N)×4N=2cm,
由于R是一根长为10cm阻值为10Ω的均匀电阻丝,且单位长度的电阻丝的阻值相等,所以当所称重物质量分别为200g、400g时,
电阻丝接入电路的电阻分别为:R1=10Ω10cm×1cm=1Ω,R2=10Ω10cm×2cm=2Ω,
电源电压不变,由串联电路的电流、电压规律和欧姆定律可得:U=UR+IR0,即:U=1.2V+1.2V1Ω×R0=2V+2V2Ω×R0,
解得:电源电压U=6V,定值电阻R0=4Ω;
当弹簧受到的压力最大时,电阻丝R接入电路的电阻最大,由串联电路的分压规律可知,此时R两端的电压最大,
因为电压表的量程为0~3V,所以电阻丝两端的最大电压为UR大=3V,此时定值电阻两端的电压为:U0=U﹣UR大=6V﹣3V=3V,
此时UR大=U0=3V,因为串联电路中各处电流相等,由U=IR可知,此时电阻丝R接入电路的电阻为R=R0=4Ω,
由题意可知,长为1cm的电阻丝,其阻值为1欧,则此时接入电路中电阻丝的长度为4cm,即此时弹簧的压缩量ΔL=4cm,
由表中数据可知,弹簧受到的最大压力为:F大=8N,
电子秤的最大测量值为:m大=G大g=F大g=8N10N/kg=0.8kg=800g,
即:电子秤的测量范围为0~800g。
故答案为:(1)正比;(2)保护电路;(3)变小;(4)电源电压为6V、定值电阻的阻值为4Ω,电子秤的测量范围为0~800g。
22.(6分)小红到郊区游玩,看到农民伯伯用水泵灌溉大片农田。若水泵在0.2h内把1.8×105kg的池塘水抽到2m高的水渠中,g=10N/kg。求:
(1)水泵抽这些水做的功?
(2)水泵的功率至少应是多少?
【分析】(1)利用W=Gh=mgh计算水泵抽这些水做的功;
(2)利用P=Wt计算水泵的功率。
【解答】解:(1)水泵抽这些水做的功:
W=Gh=mgh=1.8×105kg×10N/kg×2m=3.6×106J;
(2)t=0.2h=720s,
水泵的功率至少应为:
P=Wt=3.6×106J720s=5×103W。
答:(1)水泵抽这些水做的功为3.6×106J;
(2)水泵的功率至少应是5×103W。
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