2020年辽宁省抚顺市望花区中考物理模拟试卷(五)
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一、选择题(本题共12小题,共28分.1~8题为单选题,每题2分:9~12题为多选题,每题3分,漏选得2分,错选得0分)
1.(2分)如图所示为小明在线上学习时使用的笔记本电脑,下列数据符合实际的是( )
A.笔记本电脑的开机所需时间约为2s
B.笔记本电脑的质量约为2kg
C.笔记本电脑的功率约为2kW
D.笔记本电脑的摄像头焦距约为2m
2.(2分)下列光现象中,与平面镜成像原理相同的是( )
A.手机自拍 B.海市蜃楼
C.波光粼粼 D.绿树成荫
3.(2分)下列自然现象中需要吸收热量才能形成的是( )
A.云消雾散
B.漫天飞雪
C.朝露晶莹
D.泼水成冰
4.(2分)如图所示,是装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦就可以轻松的将灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A.静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷
B.静电除尘纸和地面摩擦后带有同种电荷
C.静电除尘纸吸附灰尘是利用同种电荷相互吸引
D.静电除尘纸和地面摩擦将机械能转化为电能
5.(2分)下列四幅图中,能够说明磁能生电的是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2分)在疫情期间,为了有效减少侵害,人们经常采用酒精消毒湿巾擦手,下列说法中不正确的是( )
A.擦手前能闻到酒精的气味是由于发生了扩散现象
B.擦手时手感觉凉是由于酒精消毒湿巾含有的热量少
C.擦手后酒精能粘在手上是因为分子间存在引力
D.使用后要将湿巾盒盖密封好是为了防止酒精发生汽化现象
7.(2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路需要修理时,必须断开总开关
B.当人体发生触电时,空气开关会自动断开
C.试电笔接触火线不发光,说明零线有断路
D.三线插头的地线断路,用电器也会停止工作
8.(2分)如图所示,小刚的体重为500N,绳子所能承受的最大拉力为600N,他用400N的拉力提升重物,使重物在10s内匀速上升2m,滑轮组的机械效率为80%(不计绳重及摩擦)。下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.2m/s
B.拉力的功率为240W
C.重物的重为1200N
D.此滑轮组最多能提起1560N重物
(多选)9.(3分)如图是攀岩爱好者攀爬岩壁时的情景,关于该项运动下列说法正确的( )
A.攀岩者向下用力,身体上升,说明物体间力的作用是相互的
B.攀岩者加速向上运动时,受到平衡力的作用
C.攀岩者攀到最顶端时,重力势能最大
D.攀岩结束后利用绳索匀速下滑,她的机械能保持不变
(多选)10.(3分)如图甲所示,在一张白纸上画出两个大小和方向都相同的箭头,然后将个玻璃杯放在箭头正前方,在玻璃杯中加入适量的水,会看到下面的箭头改变了方向,如图乙所示。那么关于图乙中发生的现象,下列说法正确的是( )
A.我们看到下面的箭头是一个虚像
B.我们看到下面的箭头是一个实像
C.玻璃杯靠近白纸,下面的箭头的像会再次改变方向
D.玻璃杯远离白纸,下面的箭头的像会变短
(多选)11.(3分)水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的容器,容器内装两种不同的液体。把两个完全相同的物体用细线悬挂在定滑轮上,另一端分别放入甲、乙两容器中,细线对物体有拉力。物体静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
B.物体在甲、乙两容器中所受到的浮力相等
C.剪断细线后,甲容器底受到液体的压强变大
D.剪断细线后,乙容器对桌面的压力不变
(多选)12.(3分)如甲所示,电源电压为恒定不变,R0是阻值为12Ω,闭合开关S、S2,调节滑动变阻器的滑片。从最大值滑至a点时、小灯泡刚好正常发光;闭合开关S、S1,在保证电路安全的前提下,从a点向右移动滑片过程中,电流表示数与电压表示数两次的关系图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.小灯泡额定功率为3.2W
D.闭合开关S、S2,滑动变阻器的滑片在最左端时,小灯泡的功率为1.6W
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共26分)
13.(3分)如图所示为2019年10月1日建国70周年华诞阅兵的情景。整齐的受阅将士喊出亮的口号是由声带 产生的,通过 传播,让主席听到口号声嘹亮是因为声音的 (填“音调高”或“响度大”),彰显出了三军将士的威武站姿。
14.(3分)如图所示为2019年12月7日,在我国太原卫星发射中心快舟一号火箭携带六颗卫星,成功发射并进入预定轨道的情景。火箭加速上升过程中将燃料燃烧产生的 能转化成机械能,火箭上的六颗卫星在火箭加速上升时相对火箭是 (填“运动”或“静止”)的。卫星进入预计轨道后,会发射 (填“电磁波”或“超声波”)宣告发射成功。
15.(3分)如图所示是一种专门用来开启红酒的开瓶器。开启红酒时,旋转上端的转柄,使金属杆下端插入红酒木,再向下按动压柄,就可以将红酒木塞拔出、转柄和金属杆一起构成了简单机械中的 。压柄是一种 (填“省力”、“等臂”或“费力”)
杠杆,金属杆下端很尖,目的是为了 。
16.(3分)如图所示是汽油机的 冲程的示意图,在这个冲程中,气缸内气体的内能将会 (填“增大”或“减小”),这是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式来改变内能的。
17.(3分)如图所示是一款电热泡沫切割机,它的工作原理是利用电流的 效应。当高温的电热丝接触到泡沫时,泡沫会发生 。发生这种物态变化时,泡沫需要 (填“吸收”或“放出”)热量。
18.(3分)试电笔的主要作用是用来辨别火线和零线的。在两条进户线中,能使氖管发光的应该是 线。试电笔还可以用来检查电路故障,当试电笔接触两条进户线时,氖管都发光时,说明 线发生了 (填“短路”或“断路”)故障。
19.(3分)如图所示,为我国最新型的无人潜艇HSU001,是世界上最大,综合能力最强的无人潜艇,该潜艇的质量为1500kg,最大下潜深度500m。则潜艇悬浮在水中静止时受到的浮力为 N.潜艇在最大下潜深度时,受到水的压强为 Pa.潜艇在上浮时受到的浮力 。(填“变大”、“变小”或“不变”)(ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
20.(3分)如图所示是小林家的电能表,他家同时使用的用电器总功率不能超过 W,小林让一个额定功率为800W用电器单独正常工作15min,则这段时间内电能表转盘刚好转了 转,电能表示数将变为 kW•h。
21.(2分)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,滑片P从如图位置向左移动的过程中,电流表A示数 ;电压表V1示数与电流表A示数的比值 。(以上两空填“变大”、“变小”或“不变”)
三、作图题(本题共3小题,每小题3分,共9分)
22.(3分)如图甲所示,一只丹顶鹤单脚站在水中的情景,丹顶鹤在水面看到抬起的脚的像与水中脚的像位置重合。请在乙图中画出:眼睛看到水中的脚的光路图。(A为抬起的脚的位置,B为水中脚的位置,C为眼睛的位置。)
23.(3分)如图所示,蹄形电磁铁右上方放置一条形磁体,通电后发现条形磁体N极与通电螺线管上方相互吸引,小磁针静止在如图所示位置。请标出:
(1)电源右端的极性(用“+”或“﹣”表示),
(2)磁感线的方向。
(3)小磁针左端的磁极(用“N”或“S”表示)。
24.(3分)如图甲所示是一种撬生蚝工具,AOB相当于一个杠杆。图乙为其简化的示意图,图中O点为支点。请在乙图中画出撬生蚝时,作用在A点的最小动力F1及其力臂L1和阻力F2的力臂L2。
四、简答题.(3分)
25.(3分)如图,是LED照明灯的悬浮电动地球仪。通电后,它可用于照明,并通过磁力悬浮空中匀速转动,请利用所学物理知识,回答下列问题:
(1)地球仪上的LED照明灯主要是用什么材料制成的?
(2)地球仪悬浮空中匀速转动时,所受磁力的方向?
(3)地球仪悬浮空中匀速转动时,其机械能是否发生变化?
五、计算题(本题共2小题,共18分,要求写出必要的文字说明、公式、主要运算过程、数值、单位和答)
26.(9分)如图甲所示是一款电火锅,图乙是其简化电路图。通过控制挡位开关S1、S2可以获得由低到高即保温、低温、中温、高温四挡加热功率。已知电热丝R1=44Ω、R2=88Ω.求:[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)保温挡时电路中的电流;
(2)高温挡时电路的功率;
(3)当开关S1断开,S2与触点1接通时,220V电火锅将2kg水加热升高50℃需要10min,它加热的效率是多少?
27.(9分)如图是一款新能源电动汽车,汽车的质量为1440kg,速度最大可达108km/h。该电动车每次充电,能储存电能30kW•h,其中有60%的电能可以转化为机械能。当该电动汽车在平直路面上以最大速度匀速行驶时,所受阻力为800N.求:(g取10N/kg)
(1)若汽车与地面的总接触面积为0.12m2,空车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)该电动汽车在平直路上以最大速度匀速行驶时,电动汽车牵引力的功率为多大?
(3)该电动汽车充一次电,所能转化的机械能相当于完全燃烧多少千克的燃油放出的热量?(q柴油=4×107J/kg)
六、实验、探题(本题共5小题,共36分)
28.(7分)小明用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点和晶体熔化的温度变化”。烧杯中均装有适量的水,试管中装有适量某种晶体。
(1)调整好器材后,点燃酒精灯,用水给试管中晶体加热,目的使晶体 。
(2)某时刻烧杯中温度计的示数如图甲所示,此时烧杯中水的温度是 ℃。
(3)小明观察实验现象发现,烧杯中的水沸腾时,产生大量的气泡, 到水面上破裂开来。
(4)根据两温度计记录的实验数据,得到如图乙所示的图象,可知晶体熔化过程中,吸热,温度 。
(5)小明发现实验中试管中晶体升温速度比烧杯中水慢,他 (填“能够”或“不能”)得出晶体的比热容大于水。因为晶体和水相同时间吸收的热量和 均不相同。
(6)观察如图乙所示的图象,你认为晶体液态时的沸点 (填“一定”或“不一定”)是96℃。
29.(7分)小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,已知凸透镜焦距为10cm。
(1)小明依次将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,点燃蜡烛后,为了使烛焰的像成在光屏中心,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 。
(2)如图所示,光屏上成烛焰清晰的像,该像为倒立、 (填“放大”或“缩小”)的实像,生活中的 利用了这个成像原理。(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)
(3)若保持凸透镜在光具座上的位置不动,将蜡烛和光屏位置互换,光屏上的像是 (填“放大”或“缩小”)的实像。因为折射时光路是 的。
(4)将蜡烛、凸透镜和光屏重新移回到如图所示位置,在紧贴凸透镜的位置放置甲眼镜,则光屏需要向右移动5cm后才会再次出现清晰的像:若取走甲眼镜,在放置甲眼镜的位置处放置乙眼镜,则光屏需要向右移动10cm后,才会再次出现清晰的像,则甲、乙眼镜均为 (填“近视镜”或“老花镜”),且 (填“甲”或“乙”)眼镜度数大一些。(对光的发散或会聚能力强的眼镜度数大)
30.(6分)小红看见小黄在玩透明“果冻泥”(一种随意形变有粘性的软泥),于是使用这种“果冻泥”来探究“影响压力作用效果的因素”,取来一盒“果冻泥”长方体木块、砝码进行实验。
(1)实验过程中可以通过观察“果冻泥”的 来比较压力的作用效果。
(2)通过比较甲、乙两次实验,得到的结论是:受力面积相同时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)小的红又利用如图丙实验来探究压力作用效果与受力面积的关系,你认为该实验的不足之处是没有控制 相同。
(4)如图丁所示,小红又找来了小球和斜面,将果冻泥固定在平面上,来探究“决定动能大小的因素”。
①小红想探究速度与动能的关系,让同一小球从斜面 由静止开始滑下。观察到小球进入“果冻泥”的深度,可以得到结论:当 相同时,物体的速度越大,动能越大。
②若小黄要使用以上器材探究“阻力对运动的影响”,还需要 不同的平面。
31.(6分)小明家有一盒过期的酸奶,他想要测量这盒酸奶的密度,进行如下实验。
(1)把天平放在水平台上,将游码归零并调节天平平衡。天平平衡后突然发现左托盘中还有些水珠,将水珠擦干后,小明应向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平再次平衡。
(2)将这盒酸奶放在天平的左盘中正确测量后,砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,其总质量为 g,将一部分酸奶倒入量筒,量筒中液面位置如图乙所示,量筒中酸奶体积为 cm3,再用天平测量出剩余酸奶和量筒的总质量为39g,则酸奶的密度为 g/cm3。
(3)他在整理器材的时候发现量筒中的酸奶有气泡冒出,那么他测量酸奶的密度值会 (填“偏大”或“偏小”);
(4)小明还想测量一根圆柱形铅笔的密度,他又进行了如下实验:
①用天平测量出铅笔的质量为m;
②读出量筒中酸奶的体积为V1;
③将铅笔竖直立在量筒中,如图丙所示,读出量筒中液面对应刻度为V2;
@用刻度尺测量出铅笔的总长为L,铅笔液面上部分的长度为L1。
⑤铅笔密度表达式ρ铅笔= 。
32.(10分)小欣学习了电学知识后,进行了下面的探究实验。
(1)探究“电流与电阻的关系”。选用的器材如下:电压恒为6V的电源、四个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、若干导线。
①小欣连接了如图甲所示的电路图,其中有一根导线连接错误,请你在甲图中将错误的导线打“×”,并用笔画线代替导线连接成正确的电路。
②改正错误后,开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最 (填“左”或“右”)端。
③小欣将四个定值电阻依次单独接入该电路,每次实验时电压表的示数均控制为2V不变,那么他选择的滑动变阻器最大阻值至少为 Ω,滑动变阻器允许通过的最大电流至少为 A。
④实验中,小欣取下一个电阻接入另一个电阻时,电流表示数如图乙所示,则这次实验中接入的定值电阻的阻值是 Ω.这时应 (填“增大”或“减小”)滑动变阻器的阻值,才能使定值电阻两端电压保持不变。
(2)完成上面实验后,小欣同学又想测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,设计了如图丙所示的电路。已知电源电压恒为6V,R1、R2为两个相同的滑动变阻器,请完成下面的实验步骤。
①断开开关S1、S2、S3,将两个滑动变阻器阻值都调至最大,此时电流表示数为0.12A。
②只闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器R2的滑片P,使电流表示数为 A。
③只闭合开关 ,保持滑动变阻器R1和R2滑片P的位置不变,读出电流表示数为0.3A。
④小灯泡的额定功率:P额= W。
2020年辽宁省抚顺市望花区中考物理模拟试卷(五)
(参考答案与详解)
一、选择题(本题共12小题,共28分.1~8题为单选题,每题2分:9~12题为多选题,每题3分,漏选得2分,错选得0分)
1.(2分)如图所示为小明在线上学习时使用的笔记本电脑,下列数据符合实际的是( )
A.笔记本电脑的开机所需时间约为2s
B.笔记本电脑的质量约为2kg
C.笔记本电脑的功率约为2kW
D.笔记本电脑的摄像头焦距约为2m
【解答】解:A、一般笔记本电脑的开机时间在20s左右,故A不符合实际;
B、一本现代汉语词典的质量约2kg,笔记本电脑的质量与此差不多,在2kg左右,故B符合实际;
C、一般笔记本电脑的功率在100W左右,故C不符合实际;
D、笔记本电脑的摄像头焦距非常短,一般不超过0.5cm,故D不符合实际。
故选:B。
2.(2分)下列光现象中,与平面镜成像原理相同的是( )
A.手机自拍 B.海市蜃楼
C.波光粼粼 D.绿树成荫
【解答】解:平面镜成像是光的反射形成的。
A、手机摄像头是利用物体在凸透镜二倍焦距以外时成倒立、缩小实像原理工作的,实质是光的折射现象,故A错误;
B、海市蜃楼是由于光在不均匀的空气中传播时,发生了折射现象,故B错误;
C、波光粼粼是光的反射现象,故C正确;
D、由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故D错误。
故选:C。
3.(2分)下列自然现象中需要吸收热量才能形成的是( )
A.云消雾散
B.漫天飞雪
C.朝露晶莹
D.泼水成冰
【解答】解:
A、云雾主要是液态小水滴,云消雾散是液态水变为气态水蒸气,属于汽化现象,汽化吸热,故A符合题意;
B、雪是高空中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,是凝华现象,凝华放热,故B不符合题意;
C、露是水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故C不符合题意;
D、水结冰是液态水凝固形成的,凝固放热,故D不符合题意。
故选:A。
4.(2分)如图所示,是装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦就可以轻松的将灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A.静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷
B.静电除尘纸和地面摩擦后带有同种电荷
C.静电除尘纸吸附灰尘是利用同种电荷相互吸引
D.静电除尘纸和地面摩擦将机械能转化为电能
【解答】解:
A、摩擦起电的实质是电子在物体间发生了转移,并没有创造电荷,故A错误;
B、静电除尘纸和地面摩擦时,一个物体失去电子,另一个物体得到电子,所以它们带有异种电荷,故B错误;
C、静电除尘纸吸附灰尘,利用了带电体可以吸引轻小物体的性质,故C错误;
D、静电除尘纸和地面摩擦时,消耗了机械能,产生静电,所以本质是将机械能转化为电能,故D正确。
故选:D。
5.(2分)下列四幅图中,能够说明磁能生电的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:
A、通电导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,它是研究电流的磁效应的,是奥斯特实验,故A不符合题意;
B、通电后,导体棒在磁场中发生运动,是研究通电导线在磁场中受磁场力的,故B不符合题意;
C、导体棒在磁场中运动时,电流表中产生了感应电流,即用来研究电磁感应现象,故C符合题意;
D、该图为电磁继电器的原理图,其内部主要结构是电磁铁,利用的是电流的磁效应,故D不合题意。
故选:C。
6.(2分)在疫情期间,为了有效减少侵害,人们经常采用酒精消毒湿巾擦手,下列说法中不正确的是( )
A.擦手前能闻到酒精的气味是由于发生了扩散现象
B.擦手时手感觉凉是由于酒精消毒湿巾含有的热量少
C.擦手后酒精能粘在手上是因为分子间存在引力
D.使用后要将湿巾盒盖密封好是为了防止酒精发生汽化现象
【解答】解:A、能闻到酒精气味,这是扩散现象,说明了分子在不停地做无规则运动。故A正确;
B、热量是物体热传递过程中内能的变化量,物体本身不含有热量。故B不正确;
C、分子间存在引力,所以擦手后酒精能粘在手上。故C正确;
D、使用后要将湿中盒盖密封好是为了防止酒精由液态变成气态,发生汽化现象。故D正确。
故选:B。
7.(2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路需要修理时,必须断开总开关
B.当人体发生触电时,空气开关会自动断开
C.试电笔接触火线不发光,说明零线有断路
D.三线插头的地线断路,用电器也会停止工作
【解答】解:
A、当家庭电路需要检修或更换设备时,必须使总开关处于断开状态,这样可以保证安全操作。故A正确;
B、当人触电时,漏电保护器会自动跳闸断开电路,从而保护人体安全,空气开关并不会断开,空气开关是在电路中的电流过大时断开。故B错误;
C、试电笔在操作时要让笔尖接触电线,手指接触笔尾金属体,如氖管不发光,说明火线有断路。故C错误;
D、用电器使用三线插头,三孔插座上面的孔接地线,在用电器漏电时,人接触用电器,地线可以把人短路避免触电事故发生;三线插头的地线连接与否,对用电器工作状态没有影响。故D错误。
故选:A。
8.(2分)如图所示,小刚的体重为500N,绳子所能承受的最大拉力为600N,他用400N的拉力提升重物,使重物在10s内匀速上升2m,滑轮组的机械效率为80%(不计绳重及摩擦)。下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.2m/s
B.拉力的功率为240W
C.重物的重为1200N
D.此滑轮组最多能提起1560N重物
【解答】解:
A.由图可知,n=3,则绳端移动的距离:s=nh=3×2m=6m,
绳子自由端的移动速度:v===0.6m/s,故A错误;
B.拉力做的总功:W总=Fs=400N×6m=2400J,
拉力的功率:P===240W,故B正确;
C.根据η=得,有用功为:W有用=ηW总=80%×2400J=1920J,
根据W=Gh得,物体的重力为:G===960N,故C错误;
D、不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力所做的额外功:W额=(1﹣η)W总=(1﹣80%)×2400J=480J,
则动滑轮重:G动===240N,
因为人的重力为500N,
所以人能施加的最大拉力F最大=G人=500N,否则人会被绳子拉起来,
不计绳重及摩擦,则有:F最大=(G物最大+G动),
即:500N=(G物最大+240N),
解得G物最大=1260N.故D错误。
故选:B。
(多选)9.(3分)如图是攀岩爱好者攀爬岩壁时的情景,关于该项运动下列说法正确的( )
A.攀岩者向下用力,身体上升,说明物体间力的作用是相互的
B.攀岩者加速向上运动时,受到平衡力的作用
C.攀岩者攀到最顶端时,重力势能最大
D.攀岩结束后利用绳索匀速下滑,她的机械能保持不变
【解答】解:A、攀岩者向下用力,由于物体间力的作用是相互的,身体受到向上的反作用力,所以会上升。故A正确;
B、攀岩者加速向上运动时,运动状态发生变化,所以受到的不是平衡力。故B不正确;
C、攀岩者攀到最顶端时,质量不变,高度最大,所以重力势能最大。故C正确;
D、攀岩结束后利用绳索匀速下滑,质量不变,速度不变,所以动能不变;但高度减小,所以重力势能减小,机械能减小。故D不正确。
故选:AC。
(多选)10.(3分)如图甲所示,在一张白纸上画出两个大小和方向都相同的箭头,然后将个玻璃杯放在箭头正前方,在玻璃杯中加入适量的水,会看到下面的箭头改变了方向,如图乙所示。那么关于图乙中发生的现象,下列说法正确的是( )
A.我们看到下面的箭头是一个虚像
B.我们看到下面的箭头是一个实像
C.玻璃杯靠近白纸,下面的箭头的像会再次改变方向
D.玻璃杯远离白纸,下面的箭头的像会变短
【解答】解:
AB、由图可知,液面下方的箭头是倒立的,且比原来的箭头小一些,根据u>2f时,凸透镜成倒立缩小的实像可知,液面下方的箭头是实像,故A错误,B正确。
C、玻璃杯靠近白纸,物距会变小,当物距小于焦距时,会成正立、放大的虚像,所以下面的箭头的像会再次改变方向,故C正确;
D、玻璃杯远离白纸,物距变大,像距变小,像会变小,所以下面的箭头的像会变短,故D正确。
故选:BCD。
(多选)11.(3分)水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的容器,容器内装两种不同的液体。把两个完全相同的物体用细线悬挂在定滑轮上,另一端分别放入甲、乙两容器中,细线对物体有拉力。物体静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
B.物体在甲、乙两容器中所受到的浮力相等
C.剪断细线后,甲容器底受到液体的压强变大
D.剪断细线后,乙容器对桌面的压力不变
【解答】解:AB、对甲、乙容器中物体进行受力分析可知,物体受到竖直向上的拉力、浮力以及竖直向下的重力,由于拉力和重力均相等,因此两物体受到的浮力也相等;
根据图示可知,V排甲<V排乙,由F浮=ρ液gV排可知,ρ甲>ρ乙,故AB正确;
C、由于甲受到的浮力小于重力,因此剪断细线后,物体将下沉,液面升高,由p=ρgh可知,甲容器底受到液体的压强变大,故C正确;
D、对乙整体受力分析可知,剪断细线前,容器受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力,因此桌面受到的压力小于容器的总重力;剪断细线后,容器只受到竖直向下的重力,因此桌面受到的压力等于容器的总重力;即乙容器对桌面的压力变大,故D错误。
故选:ABC。
(多选)12.(3分)如甲所示,电源电压为恒定不变,R0是阻值为12Ω,闭合开关S、S2,调节滑动变阻器的滑片。从最大值滑至a点时、小灯泡刚好正常发光;闭合开关S、S1,在保证电路安全的前提下,从a点向右移动滑片过程中,电流表示数与电压表示数两次的关系图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.小灯泡额定功率为3.2W
D.闭合开关S、S2,滑动变阻器的滑片在最左端时,小灯泡的功率为1.6W
【解答】解:
AB.由图乙可知,电压表的示数分别为8V、6V、4.8V时,通过的电流依次为0.4A、0.5A、0.6A,
由I=的变形式R=可知,滑动变阻器接入电路中的电阻依次为20Ω、12Ω、8Ω,
由题意可知,两次移动滑片的顺序是从最大值滑至a点、然后从a点继续向右移动,即接入电路中的电阻依次减小,
所以,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,故B正确;
当闭合开关S、S1时,R1与R0串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
则滑片位于a点时,电压表的示数为6V,电路中的电流0.5A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=Ua+IaR0=6V+0.5A×12Ω=12V,故A正确;
C.闭合开关S、S2,R1与L串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
当滑片位于a点时,小灯泡刚好正常发光,此时电压表的示数为6V,电路中的电流0.5A,
此时灯泡两端的电压:
UL=U﹣Ua=12V﹣6V=6V,
则灯泡的额定功率:
PL=ULIa=6V×0.5A=3W,故C错误;
D.闭合开关S、S2,滑动变阻器的滑片在最左端时,变阻器接入电路中的电阻最大,
由图乙可知,电压表的示数为8V,电路中的电流为0.4A,
此时灯泡两端的电压:
UL′=U﹣U大=12V﹣8V=4V,
小灯泡的功率:
PL′=UL′I=4V×0.4A=1.6W,故D正确。
故选:ABD。
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共26分)
13.(3分)如图所示为2019年10月1日建国70周年华诞阅兵的情景。整齐的受阅将士喊出亮的口号是由声带 振动 产生的,通过 空气 传播,让主席听到口号声嘹亮是因为声音的 响度大 (填“音调高”或“响度大”),彰显出了三军将士的威武站姿。
【解答】解:声音是由物体振动产生的,整齐的受阅将士喊出亮的口号是由声带振动产生的;口号声通过空气传播;听到口号声嘹亮是因为声音的响度大。
故答案为:振动;空气;响度大。
14.(3分)如图所示为2019年12月7日,在我国太原卫星发射中心快舟一号火箭携带六颗卫星,成功发射并进入预定轨道的情景。火箭加速上升过程中将燃料燃烧产生的 内 能转化成机械能,火箭上的六颗卫星在火箭加速上升时相对火箭是 静止 (填“运动”或“静止”)的。卫星进入预计轨道后,会发射 电磁波 (填“电磁波”或“超声波”)宣告发射成功。
【解答】解:
(1)火箭在加速上升过程中,燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能,再转化为火箭的机械能;
火箭上的六颗卫星在火箭加速上升时,卫星和运载火箭是一体的,在一起飞行,它们之间没有位置的变化,所以卫星相对于火箭是静止的;
(2)因为电磁波可以传递信息且可以在真空中传播,所以卫星进入预计轨道后,会发射电磁波宣告发射成功。
故答案为:内;静止;电磁波。
15.(3分)如图所示是一种专门用来开启红酒的开瓶器。开启红酒时,旋转上端的转柄,使金属杆下端插入红酒木,再向下按动压柄,就可以将红酒木塞拔出、转柄和金属杆一起构成了简单机械中的 轮轴 。压柄是一种 省力 (填“省力”、“等臂”或“费力”)
杠杆,金属杆下端很尖,目的是为了 增大压强 。
【解答】解:(1)转柄相当于轮,金属杆相当于轴,故转柄和金属杆一起构成了简单机械中的轮轴;
(2)轮轴在使用时动力作用在轮上,轮半径大于轴半径,相当于省力杠杆;
(3)金属杆下端很尖,目的是为了减小受力面积,增大压强。
故答案为:轮轴;省力;增大压强。
16.(3分)如图所示是汽油机的 压缩 冲程的示意图,在这个冲程中,气缸内气体的内能将会 增大 (填“增大”或“减小”),这是通过 做功 (填“做功”或“热传递”)的方式来改变内能的。
【解答】解:由图可知,气门都关闭,活塞向上运动,故可以判断这个冲程是压缩冲程,此冲程是通过压缩气体做功将机械能转化为内能,使得缸内气体的内能变大,这是通过做功的方式改变气体的内能的。
故答案为:压缩;增大;做功。
17.(3分)如图所示是一款电热泡沫切割机,它的工作原理是利用电流的 热 效应。当高温的电热丝接触到泡沫时,泡沫会发生 熔化 。发生这种物态变化时,泡沫需要 吸收 (填“吸收”或“放出”)热量。
【解答】解:
电流通过导体时,导体都会不同程度的发热,叫做电流的热效应。电热泡沫切割机就是利用电流的热效应工作的;
当高温的电热丝接触到泡沫时,泡沫吸收热量,由固态变成液态,会发生熔化现象。
故答案为:热;熔化;吸收。
18.(3分)试电笔的主要作用是用来辨别火线和零线的。在两条进户线中,能使氖管发光的应该是 火 线。试电笔还可以用来检查电路故障,当试电笔接触两条进户线时,氖管都发光时,说明 零 线发生了 断路 (填“短路”或“断路”)故障。
【解答】解:试电笔可以辨别火线和零线,能使氖管发光的是火线;
若用试电笔接触两条进户线时,氖管都发光,说明火线正常,且另一条进户线(零线)与火线是接通的,但不能形成回路,所以发生的故障是零线断路。
故答案为:火;零;断路。
19.(3分)如图所示,为我国最新型的无人潜艇HSU001,是世界上最大,综合能力最强的无人潜艇,该潜艇的质量为1500kg,最大下潜深度500m。则潜艇悬浮在水中静止时受到的浮力为 1.5×104 N.潜艇在最大下潜深度时,受到水的压强为 5×106 Pa.潜艇在上浮时受到的浮力 不变 。(填“变大”、“变小”或“不变”)(ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【解答】解:
(1)因为潜艇悬浮在水中,
所以潜艇受到的浮力:
F浮=G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N;
(2)潜艇在最大下潜深度时,受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×500m=5×106Pa;
(3)潜艇在上浮时(未露出水面),排开水的体积不变(等于潜艇本身的体积),由阿基米德原理F浮=ρV排g可知其受到的浮力不变。
故答案为:1.5×104;5×106;不变。
20.(3分)如图所示是小林家的电能表,他家同时使用的用电器总功率不能超过 4400 W,小林让一个额定功率为800W用电器单独正常工作15min,则这段时间内电能表转盘刚好转了 120 转,电能表示数将变为 2019.8 kW•h。
【解答】解:
(1)由图知,电能表的工作电压是220V,允许通过的最大电流为20A,所以他家同时使用的用电器最大总功率:
P最大=UI最大=220×20A=4400W;
(2)“600revs/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能电能表的转盘转600r,
用电器在15min内消耗的电能:
W=Pt=0.8kW×h=0.2kW•h,
电能表转盘的转数:
n=600r/kW•h×0.2kW•h=120r;
(3)由图示电能表可知,当时电能表示数为2019.6kW•h,
则后来电能表示数变为:2019.6kW•h+0.2kW•h=2019.8kW•h。
故答案为:4400;120;2019.8。
21.(2分)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,滑片P从如图位置向左移动的过程中,电流表A示数 变大 ;电压表V1示数与电流表A示数的比值 不变 。(以上两空填“变大”、“变小”或“不变”)
【解答】解:
(1)由图知,两电阻串联,电流表A测电路中的电流,电压表V1测R2的电压,V2测R1的电压;
滑片P从如图位置向左移动的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,由串联电阻的规律,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,即电流表A示数变大;
(2)由欧姆定律可知,电压表V1示数与电流表A示数的比值即为R2的阻值,所以该比值不变。
故答案为:变大;不变。
三、作图题(本题共3小题,每小题3分,共9分)
22.(3分)如图甲所示,一只丹顶鹤单脚站在水中的情景,丹顶鹤在水面看到抬起的脚的像与水中脚的像位置重合。请在乙图中画出:眼睛看到水中的脚的光路图。(A为抬起的脚的位置,B为水中脚的位置,C为眼睛的位置。)
【解答】解:①丹顶鹤在水面看到抬起的脚的像与水中脚的像位置重合,做A的像,连接A的像与C,入射点在连线与界面的交点左侧,在靠近交点的位置确定入射点,画出法线;
②根据光从空气进入水中时折射角小于入射角的规律画出入射光线与折射光线,折射光线的反向延长线交于A的虚像上。
如下图所示:;
23.(3分)如图所示,蹄形电磁铁右上方放置一条形磁体,通电后发现条形磁体N极与通电螺线管上方相互吸引,小磁针静止在如图所示位置。请标出:
(1)电源右端的极性(用“+”或“﹣”表示),
(2)磁感线的方向。
(3)小磁针左端的磁极(用“N”或“S”表示)。
【解答】解:
(1)由“条形磁体N极与通电螺线管上方相互吸引”可得出蹄形电磁铁的右端为S极,左端为N极;
根据蹄形电磁铁的左端为N极,利用安培定则可以确定电源的左端为负极,右端为正极;
(2)在磁体外部,磁感线方向从N极指向S极;
(3)由磁极间的相互作用规律可知小磁针左端为N极,如图所示:
24.(3分)如图甲所示是一种撬生蚝工具,AOB相当于一个杠杆。图乙为其简化的示意图,图中O点为支点。请在乙图中画出撬生蚝时,作用在A点的最小动力F1及其力臂L1和阻力F2的力臂L2。
【解答】解:
(1)先画出阻力F2的作用线,然后从支点O向阻力F2作用线作垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2;
(2)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;
图中O点为支点,动力作用在A点,因此OA作为动力臂L1时最长;
图中阻力F2使杠杆逆时针转动,因动力和阻力使杠杆转动的方向相反,所以动力应使杠杆顺时针转动,则动力F1的方向应该向下;过A点作垂直于OA向下的力,即为最小动力F1的示意图,如图所示:
四、简答题.(3分)
25.(3分)如图,是LED照明灯的悬浮电动地球仪。通电后,它可用于照明,并通过磁力悬浮空中匀速转动,请利用所学物理知识,回答下列问题:
(1)地球仪上的LED照明灯主要是用什么材料制成的?
(2)地球仪悬浮空中匀速转动时,所受磁力的方向?
(3)地球仪悬浮空中匀速转动时,其机械能是否发生变化?
【解答】答:
(1)LED是一种发光二极管,发光二极管是用半导体材料制成的;
(2)地球仪悬浮空中匀速转动时,处于平衡状态,受重力和磁力一对平衡力的作用,大小相等,方向相反,因为重力方向竖直向下,所以磁力分析竖直向上;
(3)地球仪悬浮空中匀速转动时,质量不变,速度不变,动能不变;质量不变,高度不变,重力势能不变,其机械能不变。
五、计算题(本题共2小题,共18分,要求写出必要的文字说明、公式、主要运算过程、数值、单位和答)
26.(9分)如图甲所示是一款电火锅,图乙是其简化电路图。通过控制挡位开关S1、S2可以获得由低到高即保温、低温、中温、高温四挡加热功率。已知电热丝R1=44Ω、R2=88Ω.求:[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)保温挡时电路中的电流;
(2)高温挡时电路的功率;
(3)当开关S1断开,S2与触点1接通时,220V电火锅将2kg水加热升高50℃需要10min,它加热的效率是多少?
【解答】解:(1)①当开关S1断开,S2与触点2接通时,R1与R2串联;
②只闭合S1时,电路为R2的简单电路;
③当开关S1断开,S2与触点1接通时,电路为R1的简单电路;
④当开关S1闭合,S2与触点1接通时,R1与R2并联;
因R1=44Ω<R2=88Ω,根据串联电阻大于其中一任一电阻,并联电阻小于其中任一电阻,由P=,可知①②③④分别为保温、低温、中温、高温挡,
由欧姆定律和串联电阻的规律,保温挡时电路中的电流:
I保===≈1.67A
(2)高温挡时,两电阻并联,
R1的功率为:
P1===1100W;
R2的功率为:
P2===550W;
高温当时电路的功率:
P高=P1+P2=1100W+550W=1650W;
(3)当开关S1断开,S2与触点1接通时,电路为R1的简单电路,
P中=P1=1100W,工作10min消耗的电能
W=P中t=1100W×10×60s=6.6×105J,
水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×50℃=4.2×105J,
由η==≈63.6%。
答:(1)保温挡时电路中的电流为1.67A;
(2)高温挡时的电功率为1650W;
(3)加热的效率是63.6%。
27.(9分)如图是一款新能源电动汽车,汽车的质量为1440kg,速度最大可达108km/h。该电动车每次充电,能储存电能30kW•h,其中有60%的电能可以转化为机械能。当该电动汽车在平直路面上以最大速度匀速行驶时,所受阻力为800N.求:(g取10N/kg)
(1)若汽车与地面的总接触面积为0.12m2,空车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)该电动汽车在平直路上以最大速度匀速行驶时,电动汽车牵引力的功率为多大?
(3)该电动汽车充一次电,所能转化的机械能相当于完全燃烧多少千克的燃油放出的热量?(q柴油=4×107J/kg)
【解答】解:(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压力:
F压=G=mg=1440kg×10N/kg=14400N,
对地面的压强:
p===1.2×105Pa;
(2)因为电动汽车匀速行驶,
所以牵引力F=f=800N,
最大行驶速度v=108km/h=30m/s,
电动汽车发动机牵引力的功率为:
P===Fv=800N×30m/s=24000W;
(3)根据η=知,转化为的机械能为:
W=W电×η=30×3.6×106J×60%=6.48×107J,
由题意可知,燃油完全燃烧放出的热量Q放=W=6.48×107J,
则由Q放=mq可得,需要完全燃烧燃油的质量:
m===1.62kg。
答:(1)若汽车与地面的总接触面积为0.12m2,空车静止在水平地面上时,对地面的压强是1.2×105Pa;
(2)该电动汽车在平直路上以最大速度匀速行驶时,电动汽车牵引力的功率为24000W;
(3)该电动汽车充一次电,所能转化的机械能相当于完全燃烧1.62千克的燃油放出的热量。
六、实验、探题(本题共5小题,共36分)
28.(7分)小明用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点和晶体熔化的温度变化”。烧杯中均装有适量的水,试管中装有适量某种晶体。
(1)调整好器材后,点燃酒精灯,用水给试管中晶体加热,目的使晶体 受热均匀 。
(2)某时刻烧杯中温度计的示数如图甲所示,此时烧杯中水的温度是 94 ℃。
(3)小明观察实验现象发现,烧杯中的水沸腾时,产生大量的气泡, 气泡逐渐变大 到水面上破裂开来。
(4)根据两温度计记录的实验数据,得到如图乙所示的图象,可知晶体熔化过程中,吸热,温度 不变 。
(5)小明发现实验中试管中晶体升温速度比烧杯中水慢,他 不能 (填“能够”或“不能”)得出晶体的比热容大于水。因为晶体和水相同时间吸收的热量和 物质质量 均不相同。
(6)观察如图乙所示的图象,你认为晶体液态时的沸点 不一定 (填“一定”或“不一定”)是96℃。
【解答】解:(1)调整好器材后,点燃酒精灯,用水给试管中晶体加热,目的使晶体受热均匀;
(2)某时刻烧杯中温度计的示数如图甲所示,温度计分度值是1℃,液柱在零上,此时烧杯中水的温度是94℃;
(3)小明观察实验现象发现,烧杯中的水沸腾时,产生大量的气泡,气泡逐渐变大到水面上破裂开来;
(4)根据两温度计记录的实验数据,得到如图乙所示的图象,可知晶体熔化过程中,吸热,温度不变;
(5)小明发现实验中试管中晶体升温速度比烧杯中水慢,他不能得出晶体的比热容大于水。根据Q=cmΔt,是因为晶体和水相同时间吸收的热量和物质质量均不相同;
(6)实验中采用水浴法加热,通过图象可以看出到到96℃时,水温不再变化,也就是水已经沸腾,水沸腾后温度不变,晶体也就不能再从水中吸收热量使温度升高,故晶体温度也不再变化,96℃不一定是晶体的沸点;
故答案为:(1)受热均匀;(2)94;(3)气泡逐渐变大;(4)不变;(5)不能;物质质量;(6)不一定。
29.(7分)小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,已知凸透镜焦距为10cm。
(1)小明依次将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,点燃蜡烛后,为了使烛焰的像成在光屏中心,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 同一高度 。
(2)如图所示,光屏上成烛焰清晰的像,该像为倒立、 放大 (填“放大”或“缩小”)的实像,生活中的 投影仪 利用了这个成像原理。(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)
(3)若保持凸透镜在光具座上的位置不动,将蜡烛和光屏位置互换,光屏上的像是 缩小 (填“放大”或“缩小”)的实像。因为折射时光路是 可逆 的。
(4)将蜡烛、凸透镜和光屏重新移回到如图所示位置,在紧贴凸透镜的位置放置甲眼镜,则光屏需要向右移动5cm后才会再次出现清晰的像:若取走甲眼镜,在放置甲眼镜的位置处放置乙眼镜,则光屏需要向右移动10cm后,才会再次出现清晰的像,则甲、乙眼镜均为 近视镜 (填“近视镜”或“老花镜”),且 乙 (填“甲”或“乙”)眼镜度数大一些。(对光的发散或会聚能力强的眼镜度数大)
【解答】解:(1)调节凸透镜、光屏和烛焰,使它们的中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央;
(2)凸透镜的焦距是10.0cm,由图乙可知,物距2f>u>f,成倒立、放大的实像;投影仪就是利用这一成像规律工作的;
(3)在光的折射中,光路是可逆的,如果蜡烛与光屏对调,在光屏上仍能成清晰的倒立缩小的实像。
(4)近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,凹透镜对光线有发散作用,像推迟会聚,结果光屏上原来清晰的像变得模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏远离凸透镜,即可将光屏向右移,才能使蜡烛的像变得清晰。凹透镜的度数越大,对光线发散作用就越强,像推迟会聚更远,故甲、乙眼镜均为近视镜,且乙眼镜度数大一些。
故答案为:(1)同一高度;(2)放大;投影仪;(3)缩小;可逆;(4)近视镜;乙。
30.(6分)小红看见小黄在玩透明“果冻泥”(一种随意形变有粘性的软泥),于是使用这种“果冻泥”来探究“影响压力作用效果的因素”,取来一盒“果冻泥”长方体木块、砝码进行实验。
(1)实验过程中可以通过观察“果冻泥”的 凹陷程度 来比较压力的作用效果。
(2)通过比较甲、乙两次实验,得到的结论是:受力面积相同时, 压力 越大,压力的作用效果越明显。
(3)小的红又利用如图丙实验来探究压力作用效果与受力面积的关系,你认为该实验的不足之处是没有控制 压力 相同。
(4)如图丁所示,小红又找来了小球和斜面,将果冻泥固定在平面上,来探究“决定动能大小的因素”。
①小红想探究速度与动能的关系,让同一小球从斜面 不同高度 由静止开始滑下。观察到小球进入“果冻泥”的深度,可以得到结论:当 质量 相同时,物体的速度越大,动能越大。
②若小黄要使用以上器材探究“阻力对运动的影响”,还需要 粗糙程度 不同的平面。
【解答】解:(1)本实验通过“果冻泥”的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)通过比较甲、乙两次实验,发现受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)利用如图丙实验来探究压力作用效果与受力面积的关系,没有控制物体间压力相同;
(4)①小红想探究速度与动能的关系,让同一小球从斜面不同高度由静止开始滑下。观察到小球进入“果冻泥”的深度,可以得到结论:当质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
②为使小球刚运动到水平面上时的速度大小相等,可让同一小球从斜面上相同高度由静止滑下,并通过小球在水平面上运动的距离来反映小车所受阻力对小球运动的影响,还需要粗糙程度不同的平面。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)压力;(3)压力;(4)①不同高度;质量;②粗糙程度。
31.(6分)小明家有一盒过期的酸奶,他想要测量这盒酸奶的密度,进行如下实验。
(1)把天平放在水平台上,将游码归零并调节天平平衡。天平平衡后突然发现左托盘中还有些水珠,将水珠擦干后,小明应向 左 (填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平再次平衡。
(2)将这盒酸奶放在天平的左盘中正确测量后,砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,其总质量为 83 g,将一部分酸奶倒入量筒,量筒中液面位置如图乙所示,量筒中酸奶体积为 40 cm3,再用天平测量出剩余酸奶和量筒的总质量为39g,则酸奶的密度为 1.1 g/cm3。
(3)他在整理器材的时候发现量筒中的酸奶有气泡冒出,那么他测量酸奶的密度值会 偏小 (填“偏大”或“偏小”);
(4)小明还想测量一根圆柱形铅笔的密度,他又进行了如下实验:
①用天平测量出铅笔的质量为m;
②读出量筒中酸奶的体积为V1;
③将铅笔竖直立在量筒中,如图丙所示,读出量筒中液面对应刻度为V2;
@用刻度尺测量出铅笔的总长为L,铅笔液面上部分的长度为L1。
⑤铅笔密度表达式ρ铅笔= 。
【解答】解:(1)天平平衡后突然发现左托盘中还有些水珠,将水珠擦干后,天平的左端会上翘,平衡螺母向上翘的左端移动。
(2)这盒酸奶的总质量:m'=50g+20g+10g+3g=83g,
量筒中酸奶体积为:V=40ml=40cm3,
量筒中酸奶的质量:m=m'﹣m''=83g﹣39g=44g,
酸奶的密度:ρ===1.1g/cm3。
(3)酸奶中有气泡会导酸奶的体积偏大,酸奶的质量测量准确,所以密度测量值偏小。
(4)设铅笔的横截面积为S,
铅笔总体积:V=SL,
铅笔浸没在水中的体积:V浸=S(L﹣L1),
所以,=,
铅笔浸没在水中的体积:V浸=V2﹣V1,
=,
解得,铅笔的体积:V=,
铅笔的密度:ρ===。
故答案为:(1)左;(2)83;40;1.1;(3)偏小;(4)。
32.(10分)小欣学习了电学知识后,进行了下面的探究实验。
(1)探究“电流与电阻的关系”。选用的器材如下:电压恒为6V的电源、四个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、若干导线。
①小欣连接了如图甲所示的电路图,其中有一根导线连接错误,请你在甲图中将错误的导线打“×”,并用笔画线代替导线连接成正确的电路。
②改正错误后,开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最 左 (填“左”或“右”)端。
③小欣将四个定值电阻依次单独接入该电路,每次实验时电压表的示数均控制为2V不变,那么他选择的滑动变阻器最大阻值至少为 40 Ω,滑动变阻器允许通过的最大电流至少为 0.4 A。
④实验中,小欣取下一个电阻接入另一个电阻时,电流表示数如图乙所示,则这次实验中接入的定值电阻的阻值是 20 Ω.这时应 最大 (填“增大”或“减小”)滑动变阻器的阻值,才能使定值电阻两端电压保持不变。
(2)完成上面实验后,小欣同学又想测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,设计了如图丙所示的电路。已知电源电压恒为6V,R1、R2为两个相同的滑动变阻器,请完成下面的实验步骤。
①断开开关S1、S2、S3,将两个滑动变阻器阻值都调至最大,此时电流表示数为0.12A。
②只闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器R2的滑片P,使电流表示数为 0.1 A。
③只闭合开关 S1、S2 ,保持滑动变阻器R1和R2滑片P的位置不变,读出电流表示数为0.3A。
④小灯泡的额定功率:P额= 0.5 W。
【解答】解:(1)①甲中电压表连接错误,应测电阻两端的电压,改正后如下所示:
②为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即最左端;
③电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=6V﹣2V=4V,
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=2×20Ω=40Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器;
由欧姆定律,当选用5Ω的电阻时,电路的电流为:
I1===0.4A,
所以滑动变阻器允许通过的最大电流至少为0.4A;
④某次实验中,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,
由欧姆定律,则这次实验中的定值电阻的阻值是:
R===10Ω;
取下5Ω的电阻接入另一个电阻时,电流表示数变为0.2A,
此时电路中的总电阻为:R总===30Ω;
所以接入的定值电阻的阻值为:R'=R总﹣R=30Ω﹣10Ω=20Ω;
因为由题意知这四个电阻依次接入电路,说明上一个电阻为5Ω,当换上这个10Ω的电阻后,电阻增大,分压增多,电压表示数增大,要探究电流乙电阻的关系,需要控制电压不变,这是应该增大滑动变阻器的电阻,使得滑动变阻器分压增多,直到电压表示数保持2V不变;
(2)①断开开关S1、S2、S3,将两个滑动变阻器阻值都调至最大,此时电流表示数为0.12A,此时两个滑动变阻器串联,滑动变阻器的最大电阻为:R=×=×=25Ω。
②只闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器R2的滑片P,此时小灯泡和滑动变阻器R1并联,电流表测量滑动变阻器R1的电路,当电流表示数为=0.1A时灯泡正常发光;
③只闭合开关S1、S2,保持滑动变阻器R1和R2滑片P的位置不变,读出电流表示数为0.3A,此时电路的连接不变,只是电流表测量小灯泡和R1的总电流;
④小灯泡的额定电流为:I额=0.3A﹣0.1A=0.2A,
小灯泡的额定功率:P额U额I额=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为:(1)①如上所示;②左;③40;0.4;④20Ω;最大;(2)②0.1;③S1、S2;④0.5。
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