2020年江苏省连云港市东海县中考物理二模试卷
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一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分.每小题给出的四个选项中只有一个符合题意)
1.(2分)夏天,从冰箱里取出一瓶矿泉水,一会儿瓶的外壁上出现了许多“小水珠”,下列现象中的物态变化方式与“小水珠”形成原因相同的是( )
A.饮料中的冰块变小
B.水烧开时,壶嘴出现了“白气”
C.晒在太阳下的湿衣服变干
D.冬天,树枝上出现了“雾凇”
2.(2分)关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.“闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的
B.“上课回答问题要大声”是要求学生回答问题的声音音调要高一些
C.用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明超声波能够传递信息
D.临街房子的窗户装上双层玻璃,可以在传播过程中减弱噪声
3.(2分)关于粒子和宇宙的说法正确的是( )
A.扫地时灰尘飞舞,说明分子在做无规则运动
B.手捏海绵,海绵体积变小,说明分子间有空隙
C.毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒由于得到电子而带负电
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,恒星是绝对不动的
4.(2分)下列实际应用中,主要从弹性的角度考虑的是( )
A.用橡胶作为汽车轮胎的材料
B.用液体氢作为发射火箭的燃料
C.用塑料作为插座外壳的材料
D.用胶木作为制作热水壶手柄的材料
5.(2分)如图所示,关于生活中的一些物理现象,下列表述不正确的是( )
A.鞋底印有花纹是为了增大摩擦
B.吸盘“吸”在玻璃上,利用大气压的作用
C.人离平面镜越近,所成的像越大
D.伞被吹翻是因为伞上表面风速大,压强小
6.(2分)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体温度越高,含有的热量越多
B.温度高的物体比温度低的物体内能大
C.一个物体温度升高,一定是吸收了热量
D.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能增大
7.(2分)在课外活动中,小明对水滴下落的规律进行了探究,如图是用频闪照相机每隔相同时间拍摄的同一水滴下落时的不同位置。由图可知( )
A.以水龙头为参照物,水滴是静止的
B.水滴做加速直线运动
C.水滴做匀速直线运动
D.水滴先做加速后做匀速直线运动
8.(2分)如图所示,用相同的滑轮构成甲、乙两个装置,在相等的时间里分别把不同的物体匀速提升相同高度,绳端的拉力相等。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲、乙装置所提物体的重力相同
B.甲、乙装置的额外功相同
C.甲、乙装置绳端拉力的功率相同
D.甲、乙装置的机械效率相同
9.(2分)如图所示,闭合开关S,电路正常工作。过了一段时间,灯泡L1和L2同时熄灭,电压表示数明显变大。出现这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1灯丝断了 B.灯泡L1短路了
C.灯泡L2灯丝断了 D.灯泡L2短路了
10.(2分)有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁场强度B的变化图象,如甲图所示(其中,T是磁场强度的国际单位特斯拉的符号)。为了研究磁敏电阻R的性质,小明设计了如图乙、丙所示的电路进行实验,下列判断正确的是( )
A.只闭合开关S1,通电螺线管的左端为N极
B.只闭合开关S2,R2的阻值调为最大,电压表与电流表示数的比值为350Ω
C.同时闭合S1和S2,向右移动R1的滑片P,电压表与电流表的示数的比值变小
D.同时闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04A,电压表的示数为8V时,磁敏电阻所在位置的磁场强度为0.4T
二、填空题(本大题共7小题,11-16小题每空1分,17小题每空2分,共21分)
11.(3分)华为新款5G手机实现了无线充电,无线充电的工作原理是 ;使用手机进行可视对话时,声音和图象是通过 波传递的;手机扫描二维码付款,识别软件是依靠二维码中各个区域对各种色光的 能力不同来工作的。
12.(2分)小明同学根据家庭电路画了如图所示的一部分电路图,其中包括节能灯L、开关S、插座A和插座B,图中元件的接法错误的是 。1kW•h的电能可供一只“220V 40W”的节能灯正常发光 h。
13.(3分)在研究“冰熔化特点”的实验中,根据测得的数据描绘的“温度﹣时间”关系图象如图所示。图象中的 段是冰的熔化过程,已知冰块的质量是80g,比热容是2.1×103J/(kg•℃),则前4min冰块吸收的热量为 J;图象中AB段和CD段,倾斜程度不同的原因是水和冰具有不同的 。
14.(3分)如图,小球从斜面上A处由静止滚下,经过B处,最终停在水平面上的C处。小球从A处运动到B处的过程中,重力势能 ,机械能 ;(选填“增大”、“不变”或“减小”)到达B处能继续运动,是因为小球具有 。
15.(3分)视力正常的小明把凸透镜贴近眼睛,观察远处的房子,眼前“模糊”,此时来自远处房子的光会聚在视网膜的 (选填“前”或“后”)方。如图所示,他又伸直手臂通过凸透镜观察到房屋清晰的倒立 的实像。患 眼的人可以佩戴合适的凸透镜加以矫正。
16.(3分)在没有天平,且塑料块无法放入量筒的情况下,小明巧妙测出了塑料块的密度。
如甲图所示,先将塑料块轻轻放入装满水的大烧杯中,用小烧杯把溢出的水接住;如乙图所示,将小烧杯中的水倒入量筒,则溢出水的体积为 cm3:如丙图所示,将塑料块轻轻放入装满酒精的大烧杯中,用量筒测出溢出酒精的体积为50cm3;则塑料块的密度为 g/cm3;塑料块在甲、丙两图中所受的浮力之比为 。(ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
17.(4分)一根木棒AB置于水平地面上,现用弹簧测力计竖直地将棒B端缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度h的关系如图乙所示。在木棒B端被拉起的过程中,当h=0.7m时,弹簧测力计的示数为 N;木棒的重心到A端的距离为 m。
三、作图和实验探究题(本大题共5小题,每图、每空2分,共30分)
18.(2分)如图所示,一束与水平面成30°夹角的太阳光经平面镜反射后竖直射入井中,请你通过作图画出平面镜并标出反射角的度数;
19.(2分)如图所示的小球A处于静止状态,请画出小球A所受力的示意图。
20.(6分)小明利用半圆形玻璃砖“探究光折射时的特点”,让光源发出的一束光从空气斜射入玻璃,观察到光束的径迹如图所示。回答以下问题:
(1)由图中的光路可以看出,折射光的亮度与入射光的亮度并不相同,其主要原因是光从空气斜射入玻璃时, ;
(2)图中,折射角的大小为 °;
(3)关于该实验,下列分析推断中,不正确的是 。
A.光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角
B.入射光绕O点顺时针转动一小角度,则折射角变大
C.为了验证光折射时,光路是否可逆,应将光沿AO入射
D.将入射光束沿FO方向射向玻璃表面,光的传播方向不发生改变
21.(10分)如图甲所示,单摆是用一根细线把重物(摆球)悬挂起来,能够产生往复摆动的一种装置。小明同学对单摆的摆动周期T(摆球来回摆动次所用的时间)与哪些因素有关进行了实验探究。实验数据记录如下。
实验序号
摆长l/m
摆球质量m/g
摆角θ/°
30个周期30T/s
1
1.0
30
4
60
2
1.0
40
4
60
3
1.0
50
4
60
4
1.0
30
3
60
5
1.0
30
4
60
6
1.0
30
5
60
7
0.8
30
4
54
8
1.0
30
4
60
9
1.2
30
4
66
(1)小明同学用如图乙所示的方法测出摆球的直径为 cm;
(2)实验中,小明采用测量单摆摆动30个周期所用的时间,其目的与下列实验相同的是 ;
A.测量小球的直径时,重复测量了多次
B.在笔上紧密缠绕多圈铜线,测铜线的直径
C.探究光的反射定律时,改变入射角,测多组数据
(3)分析数据,可得出:单摆周期大小与 有关(选填“摆长”、“摆球质量”或“摆角”), 成正比(选填“是”或“不是”);
(4)摆长一定时,小明用乒乓球做实验测得的摆动周期T明显变大。造成T明显变大的主要原因是 不可忽略。
22.(10分)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电压4.5V保持不变的电源,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻R1、R2和R3,标有“30Ω 1A”的滑动变阻器,电压表,电流表,开关,导线若干。请解答下列问题:
(1)用笔画线代替导线完成图甲的实物连接。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,请将电流表示数填入表格中。
(3)分别用定值电阻R2、R3依次替换R1,重复(2)的实验步骤。实验数据记录如表所示,分析表中数据可得出的结论是: 。
实验次数
1
2
3
电阻/Ω
5
10
20
电流/A
0.2
0.1
(4)用定值电阻R3进行实验过程中,读取数据时,滑动变阻器消耗的电功率为 W。
(5)为了用三个定值电阻顺利完成实验,则定值电阻两端电压的最小预设值是 V。
四、解答题(本大题共2小题,共19分.解答时要求写出必要的文字说明、公式和演算过程)
23.(9分)2020年4月20日,公安部交通管理局部署:将在全国开展“一盔一带”安全守护行动。据权威部门测试,骑行者发生意外时,安全头盔可以防止85%的头部伤害。如图所示,是小华爸爸佩戴安全头盔在平直的路面上以18km/h的速度匀速行驶的情景,电动车电动机的输出功率为600W,车轮与地面的总接触面积为200cm2,电动车、人及头盔总质量为130kg,g取10N/kg。求:
(1)电动车、人及头盔的总重;
(2)电动车对路面的压强;
(3)电动车匀速行驶时受到的阻力。
24.(10分)如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“4V 1.6W“(灯泡电阻不变),同时闭合开关S1和S2,滑片P处于最左端时,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.6A.求:
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)若只闭合开关S1,调节滑动变阻器,使灯泡L与滑动变阻器的实际功率之比为5:3,此时灯泡L的实际功率。
2020年江苏省连云港市东海县中考物理二模试卷
(参考答案与详解)
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分.每小题给出的四个选项中只有一个符合题意)
1.(2分)夏天,从冰箱里取出一瓶矿泉水,一会儿瓶的外壁上出现了许多“小水珠”,下列现象中的物态变化方式与“小水珠”形成原因相同的是( )
A.饮料中的冰块变小
B.水烧开时,壶嘴出现了“白气”
C.晒在太阳下的湿衣服变干
D.冬天,树枝上出现了“雾凇”
【解答】解:夏天,从冰箱里取出一瓶矿泉水,一会儿瓶的外壁上出现了许多“小水珠”,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。水烧开时,壶嘴出现了“白气”是壶嘴喷出的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
2.(2分)关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.“闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的
B.“上课回答问题要大声”是要求学生回答问题的声音音调要高一些
C.用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明超声波能够传递信息
D.临街房子的窗户装上双层玻璃,可以在传播过程中减弱噪声
【解答】解:A、“闻其声而知其人”主要是根据声音的音色来判断的,故A错误;
B、声音的响度与振幅有关,振幅越大响度越大,上课回答问题要大声是要求学生回答问题时的声音响度大,而不是音调高,故B错误;
C、用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明超声波能够传递能量,故C错误;
D、临街房子的窗户装上双层玻璃,属于在传播过程中减弱噪声,故D正确。
故选:D。
3.(2分)关于粒子和宇宙的说法正确的是( )
A.扫地时灰尘飞舞,说明分子在做无规则运动
B.手捏海绵,海绵体积变小,说明分子间有空隙
C.毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒由于得到电子而带负电
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,恒星是绝对不动的
【解答】解:A、扫地时灰尘飞舞,是固体颗粒的机械运动,不属于分子运动,故A错误;
B、海绵容易被压缩,是因为海绵的多孔结构,不能说明分子间有空隙,故B错误;
C、毛皮跟橡胶棒摩擦后,橡胶棒的原子核对电子的束缚能力较强,橡胶棒得到电子而带负电,故C正确;
D、宇宙是一个有层次的天体结构系统,所有星体都在运动,恒星也不是绝对不动的,故D错误。
故选:C。
4.(2分)下列实际应用中,主要从弹性的角度考虑的是( )
A.用橡胶作为汽车轮胎的材料
B.用液体氢作为发射火箭的燃料
C.用塑料作为插座外壳的材料
D.用胶木作为制作热水壶手柄的材料
【解答】解:
A、用橡胶作为汽车轮胎的材料,利用了橡胶弹性好,耐磨性强的特点。故A符合题意;
B、用液态氢作为燃料给火箭提供动力,是利用单位质量该燃料放出的热量多。故B不符合题意;
C、用塑料作为插座外壳的材料,利用了塑料绝缘性强的特点,可以保证用电安全。故C不符合题意;
D、用胶木制作热水壶的手柄,利用的是胶木的导热性差,人提着手柄不会烫手。故D不符合题意。
故选:A。
5.(2分)如图所示,关于生活中的一些物理现象,下列表述不正确的是( )
A.鞋底印有花纹是为了增大摩擦
B.吸盘“吸”在玻璃上,利用大气压的作用
C.人离平面镜越近,所成的像越大
D.伞被吹翻是因为伞上表面风速大,压强小
【解答】解:A、鞋底上有凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的;故A正确;
B、把吸盘紧压在光滑的玻璃上,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了玻璃上,利用了大气压,故B正确;
C.平面镜成像的特点之一是像与物大小相同,与物距的大小无关,所以人离平面镜越近,人在镜中的像不会改变,故C错误;
D、风吹向伞,由于伞的下表面风速比伞的上表面的风速小,从而使伞的下表面受到空气压强比上表面大,对伞产生一个向上的升力,故伞向上翻起。故D正确。
故选:C。
6.(2分)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体温度越高,含有的热量越多
B.温度高的物体比温度低的物体内能大
C.一个物体温度升高,一定是吸收了热量
D.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能增大
【解答】解:
A、热量是在热传递过程中传递内能得多少,是一个过程量,不能说物体含有热量;故A错误;
B、影响物体内能大小的因素是质量和温度,温度高的物体内能不一定比温度低的物体内能大;故B错误;
C、一个物体温度升高,内能增大,可能是吸收了热量,也可能是对该物体做功;故C错误;
D、0℃的冰变成0℃的水是熔化过程,需要吸收热量,温度不变,内能增大;故D正确。
故选:D。
7.(2分)在课外活动中,小明对水滴下落的规律进行了探究,如图是用频闪照相机每隔相同时间拍摄的同一水滴下落时的不同位置。由图可知( )
A.以水龙头为参照物,水滴是静止的
B.水滴做加速直线运动
C.水滴做匀速直线运动
D.水滴先做加速后做匀速直线运动
【解答】解:A、以水龙头为参照物,水滴与水龙头之间的位置发生了变化,所以水滴是运动的。故A错误;
BCD、由图可知,在相同时间内,水滴通过的距离先变大后不变,故水滴的速度先变大后不变,所以水滴先做加速后做匀速直线运动。故BC错误,D正确。
故选:D。
8.(2分)如图所示,用相同的滑轮构成甲、乙两个装置,在相等的时间里分别把不同的物体匀速提升相同高度,绳端的拉力相等。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲、乙装置所提物体的重力相同
B.甲、乙装置的额外功相同
C.甲、乙装置绳端拉力的功率相同
D.甲、乙装置的机械效率相同
【解答】解:
A、由图可知,n甲=2,n乙=3,因为不计绳重及摩擦,拉力F=(G+G动),所以G甲=2F﹣G动,G乙=3F﹣G动,又因滑轮重力相等,绳端的拉力相等,故G甲<G乙,故A错误;
B、不计绳重及摩擦,额外功就是提升动滑轮所做的功,因为滑轮重力相等,提升的高度相等,所以根据W=Gh可知,甲、乙装置的额外功相同,故B正确;
C、s甲=2h,s乙=3h,则s甲<s乙,所用时间相等,故v甲<v乙,绳端的拉力相等,故根据P===Fv知,甲、乙装置绳端拉力的功率P甲<P乙,故C错误;
D、由以上的分析可知,所做的额外功是相同的,由于甲的重力小于乙的重力,所以甲装置的有用功要小于乙装置的有用功,根据η==可知,甲、乙装置的机械效率是不同的,故D错误。
故选:B。
9.(2分)如图所示,闭合开关S,电路正常工作。过了一段时间,灯泡L1和L2同时熄灭,电压表示数明显变大。出现这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1灯丝断了 B.灯泡L1短路了
C.灯泡L2灯丝断了 D.灯泡L2短路了
【解答】解:闭合开关S,电路正常工作。过了一段时间,灯泡L1和L2同时熄灭,由于电路故障只有一种,则故障是出现了断路现象;由于电压表示数变大,则电压表测量的是电源电压,即电压表与电源之间是接通的,所以故障是与电压表并联的灯泡L1灯丝断了,故A正确。
故选:A。
10.(2分)有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁场强度B的变化图象,如甲图所示(其中,T是磁场强度的国际单位特斯拉的符号)。为了研究磁敏电阻R的性质,小明设计了如图乙、丙所示的电路进行实验,下列判断正确的是( )
A.只闭合开关S1,通电螺线管的左端为N极
B.只闭合开关S2,R2的阻值调为最大,电压表与电流表示数的比值为350Ω
C.同时闭合S1和S2,向右移动R1的滑片P,电压表与电流表的示数的比值变小
D.同时闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04A,电压表的示数为8V时,磁敏电阻所在位置的磁场强度为0.4T
【解答】解:
A.只闭合开关S1,电流从螺线管左端流入,右端流出,根据安培定则可知,此时通电螺线管的左端为S极,右端为N极,故A错误;
B.只闭合开关S2时,磁敏电阻所处的磁场强度为0T,由图甲可知磁敏电阻的阻值为50Ω,丙电路图中电压表和电流表分别测磁敏电阻两端的电压与通过的电流,根据I=的变形式R=可知,电压表与电流表示数的比值等于磁敏电阻的阻值,即其比值为50Ω,故B错误;
C.同时闭合S1和S2,向右移动R1的滑片P,接入电路中的电阻变大,图乙中电路的电流变小,螺线管的磁性减弱,磁敏电阻所处的磁场强度减弱,由图甲可知磁敏电阻的阻值变小,则电压表与电流表的示数的比值变小,故C正确;
D.当电流表示数为0.04A,电压表的示数为8V时,磁敏电阻的阻值R===200Ω,由图甲可知,磁敏电阻所在位置的磁场强度为0.6T,故D错误。
故选:C。
二、填空题(本大题共7小题,11-16小题每空1分,17小题每空2分,共21分)
11.(3分)华为新款5G手机实现了无线充电,无线充电的工作原理是 电磁感应原理 ;使用手机进行可视对话时,声音和图象是通过 电磁 波传递的;手机扫描二维码付款,识别软件是依靠二维码中各个区域对各种色光的 反射 能力不同来工作的。
【解答】解:
(1)手机内部的线圈,能将充电板中变化的磁场转化为电流给手机电池充电,所以无线充电的工作原理是电磁感应现象;
(2)电磁波可以传递信息,使用手机进行可视对话时,声音和图象就是通过电磁波波传递的;
(3)不同的颜色对光的反射能力不同,用手机扫描二维码付款时,识别软件就是依靠二维码中各个区域对各种色光的反射能力不同来工作的。
故答案为:电磁感应原理;电磁;反射。
12.(2分)小明同学根据家庭电路画了如图所示的一部分电路图,其中包括节能灯L、开关S、插座A和插座B,图中元件的接法错误的是 三孔插座 。1kW•h的电能可供一只“220V 40W”的节能灯正常发光 25 h。
【解答】解:
(1)三孔插座的上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,而图中是左边接火线、右边接零线;所以三孔插座的接法错误;
(2)由P=可得节能灯正常发光的时间:
t===25h。
故答案为:三孔插座;25。
13.(3分)在研究“冰熔化特点”的实验中,根据测得的数据描绘的“温度﹣时间”关系图象如图所示。图象中的 BC 段是冰的熔化过程,已知冰块的质量是80g,比热容是2.1×103J/(kg•℃),则前4min冰块吸收的热量为 1.68×103 J;图象中AB段和CD段,倾斜程度不同的原因是水和冰具有不同的 比热容 。
【解答】解:(1)读图可知,冰从开始熔化到完全熔化是BC段,持续的时间为8min﹣4min=4min;
(2)前4min冰块吸收吸收的热量为:
Q=cmΔt=2.1×103J/(kg•℃)×0.08kg×10℃=1.68×103J;
(3)在图乙所示中,AB段与CD段的倾斜程度不同,这是因为水和冰的比热容不同,相同质量的水和冰,吸收相同的热量,其温度变化不同。
故答案为:BC;1.68×103J;比热容。
14.(3分)如图,小球从斜面上A处由静止滚下,经过B处,最终停在水平面上的C处。小球从A处运动到B处的过程中,重力势能 减小 ,机械能 减小 ;(选填“增大”、“不变”或“减小”)到达B处能继续运动,是因为小球具有 惯性 。
【解答】解:(1)小球由A处运动到B处,质量不变,高度降低,重力势能减小;
(2)小球运动过程中克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,机械能减小;
(3)小球到达B处后,由于惯性,继续保持原来的运动状态,所以继续运动。
故答案为:减小;减小;惯性。
15.(3分)视力正常的小明把凸透镜贴近眼睛,观察远处的房子,眼前“模糊”,此时来自远处房子的光会聚在视网膜的 前 (选填“前”或“后”)方。如图所示,他又伸直手臂通过凸透镜观察到房屋清晰的倒立 缩小 的实像。患 远视 眼的人可以佩戴合适的凸透镜加以矫正。
【解答】解:视力正常的小明把凸透镜贴近眼睛,由于凸透镜对光线有会聚作用,因此此时来自远方房屋的光会聚在视网膜的前方,所以小明的眼前“模糊”了;
他又伸直手臂,用它观察远处的房屋,房屋在凸透镜的二倍焦距以外,则通过凸透镜能观察到房屋清晰的倒立、缩小的实像;
远视眼观察近处物体时,像成在了视网膜的后方,需要佩戴对光线有会聚作用的凸透镜进行矫正。
故答案为:前;缩小;远视。
16.(3分)在没有天平,且塑料块无法放入量筒的情况下,小明巧妙测出了塑料块的密度。
如甲图所示,先将塑料块轻轻放入装满水的大烧杯中,用小烧杯把溢出的水接住;如乙图所示,将小烧杯中的水倒入量筒,则溢出水的体积为 46 cm3:如丙图所示,将塑料块轻轻放入装满酒精的大烧杯中,用量筒测出溢出酒精的体积为50cm3;则塑料块的密度为 0.92 g/cm3;塑料块在甲、丙两图中所受的浮力之比为 23:20 。(ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
【解答】解:(1)由乙图知溢出水的体积为46cm3,此时塑料块在水中漂浮,即塑料块的重力G=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×46×10﹣6m3=0.46N;
由公式G=mg得塑料块的质量为:m===0.046kg;
(2)将塑料块轻轻放入装满酒精的大烧杯中,用量筒测出溢出酒精的体积为50cm3;由丙图知塑料块在酒精中完全浸没即塑料块的体积等于50cm3;
所以塑料块的密度为:ρ===0.92g/cm3;
(3)根据阿基米德原理知塑料块浸没在酒精中时所受到的浮力为:F浮′=ρ酒精gV排′=0.8×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣6m3=0.4N;
所以塑料块在甲、丙两图中所受的浮力之比为:F浮:F浮′=0.46N:0.4N=23:20;
故答案为:46;0.92;23:20。
17.(4分)一根木棒AB置于水平地面上,现用弹簧测力计竖直地将棒B端缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度h的关系如图乙所示。在木棒B端被拉起的过程中,当h=0.7m时,弹簧测力计的示数为 10 N;木棒的重心到A端的距离为 0.5 m。
【解答】解:
(1)由于拉力始终竖直向上,由杠杆的平衡条件可知,拉力不变(动力臂与阻力臂之比不变)。
由图乙可知,当B端离地0.9m时,A端刚离地,所以金属棒长0.9m;
由图乙可知,做功0~9.0J过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度成正比,即弹簧测力计的示数不变,
可得当h=0.7m时,弹簧测力计的示数为:F1===10N。
(3)由W=Gh得,木棒的重力:
G===18N,
即:F2=G=18N;
由杠杆平衡条件得,重心到A端的距离:
d===0.5m。
故答案为:10;0.5。
三、作图和实验探究题(本大题共5小题,每图、每空2分,共30分)
18.(2分)如图所示,一束与水平面成30°夹角的太阳光经平面镜反射后竖直射入井中,请你通过作图画出平面镜并标出反射角的度数;
【解答】解:由于反射光线竖直射入井内,过入射点O竖直向下做出反射光线OB;因反射角等于入射角,然后作∠AOB的角平分线,即为法线(ON),过入射点O作法线的垂线可得平面镜的位置。
由图知,反射光线和入射光线的夹角∠AOB=30°+90°=120°;
则反射角∠BON=∠AOB=×120°=60°,
平面镜与入射光线的夹角为90°﹣60°=30°,所以镜面与水平面的夹角为30°+30°=60°,即镜面与水平面成60°的角。如图所示:
19.(2分)如图所示的小球A处于静止状态,请画出小球A所受力的示意图。
【解答】解:小球处于静止状态,受到的重力和拉力是一对平衡力,重力竖直向下画,标上符号G,拉力竖直向上画,标出符号F,二力的作用点都在小球重心,注意两个力长度相等,如图所示:
20.(6分)小明利用半圆形玻璃砖“探究光折射时的特点”,让光源发出的一束光从空气斜射入玻璃,观察到光束的径迹如图所示。回答以下问题:
(1)由图中的光路可以看出,折射光的亮度与入射光的亮度并不相同,其主要原因是光从空气斜射入玻璃时, 一部分光被玻璃砖反射出去 ;
(2)图中,折射角的大小为 30 °;
(3)关于该实验,下列分析推断中,不正确的是 B 。
A.光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角
B.入射光绕O点顺时针转动一小角度,则折射角变大
C.为了验证光折射时,光路是否可逆,应将光沿AO入射
D.将入射光束沿FO方向射向玻璃表面,光的传播方向不发生改变
【解答】解:(1)折射光的亮度与入射光的亮度不一样,其主要原因是一部分光被玻璃砖反射出去;
(2)折射角是折射光线与法线的夹角,图中EF是法线、OC是入射光线、OA是折射光线,OA与OE的夹角为90°﹣60°=30°;
(3)A.根据光的折射规律知光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,故A正确;
B.入射光绕O点顺时针转动一小角度,入射角减小,折射角也减小,故B错误;
C.为了验证光折射时,光路是否可逆,应将光沿折射光线AO入射,看折射光线是否沿着OC射出,故C正确;
D.根据光的折射规律知,光线垂直射入界面时,折射光线不发生偏折,所以将入射光束沿FO方向垂直射向玻璃表面,光的传播方向不发生改变,故D正确。
故选:B。
故答案为:(1)一部分光被玻璃砖反射出去;(2)30;(3)B。
21.(10分)如图甲所示,单摆是用一根细线把重物(摆球)悬挂起来,能够产生往复摆动的一种装置。小明同学对单摆的摆动周期T(摆球来回摆动次所用的时间)与哪些因素有关进行了实验探究。实验数据记录如下。
实验序号
摆长l/m
摆球质量m/g
摆角θ/°
30个周期30T/s
1
1.0
30
4
60
2
1.0
40
4
60
3
1.0
50
4
60
4
1.0
30
3
60
5
1.0
30
4
60
6
1.0
30
5
60
7
0.8
30
4
54
8
1.0
30
4
60
9
1.2
30
4
66
(1)小明同学用如图乙所示的方法测出摆球的直径为 1.20 cm;
(2)实验中,小明采用测量单摆摆动30个周期所用的时间,其目的与下列实验相同的是 B ;
A.测量小球的直径时,重复测量了多次
B.在笔上紧密缠绕多圈铜线,测铜线的直径
C.探究光的反射定律时,改变入射角,测多组数据
(3)分析数据,可得出:单摆周期大小与 摆长 有关(选填“摆长”、“摆球质量”或“摆角”), 不是 成正比(选填“是”或“不是”);
(4)摆长一定时,小明用乒乓球做实验测得的摆动周期T明显变大。造成T明显变大的主要原因是 空气的阻力 不可忽略。
【解答】解:(1)由图可知,刻度尺的分度值为1mm,摆球的直径为:3.20cm﹣4200cm=1.20cm;
(2)实验中,为提高测量的准确程度,小明采用测量单摆摆动30个周期所用的时间,采用了以多算小的方法;
A.测量小球的直径时,重复测量了多次,是为了取平均减小误差;
B.在笔上紧密缠绕多圈铜线,测铜线的直径,采用了以多算小的方法;
C.探究光的反射定律时,改变入射角,测多组数据是为了得出普遍性的规律;
故选B;
(3)分析7、8、9实验,在摆角和摆球质量相同的条件下,摆长越长,摆的周期越大,单摆周期大小与摆长有关,但不成正比;
比较4、5、6实验,在摆长和摆球的质量相同时,摆角不同,但摆的周期相同,故单摆周期大小与摆角无关;
分析1、2、3实验,在摆长和摆角相同时,摆球质量不同,摆的周期不同,故单摆周期大小与摆球质量无关;
(4)摆长一定时,小明用乒乓球做实验时,由于乒乓球的质量相对较小,体积较大,受到空气的阻力较大,所以测得的摆动周期T明显变大。
故答案为:(1)1.20;(2)B;(3)摆长;不是;(4)空气的阻力。
22.(10分)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电压4.5V保持不变的电源,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻R1、R2和R3,标有“30Ω 1A”的滑动变阻器,电压表,电流表,开关,导线若干。请解答下列问题:
(1)用笔画线代替导线完成图甲的实物连接。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,请将电流表示数填入表格中。
(3)分别用定值电阻R2、R3依次替换R1,重复(2)的实验步骤。实验数据记录如表所示,分析表中数据可得出的结论是: 电压一定时,电流与电阻成反比 。
实验次数
1
2
3
电阻/Ω
5
10
20
电流/A
0.4
0.2
0.1
(4)用定值电阻R3进行实验过程中,读取数据时,滑动变阻器消耗的电功率为 0.25 W。
(5)为了用三个定值电阻顺利完成实验,则定值电阻两端电压的最小预设值是 1.8 V。
【解答】解:(1)由图乙知,电流表选用小量程与电阻串联,如下所示:
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V时,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,电流为0.4A,如下表所示;
实验次数
1
2
3
电阻/Ω
5
10
20
电流/A
0.4
0.2
0.1
(3)分别用定值电阻R2、R3依次替换R1,重复(2)的实验步骤。实验数据记录如表所示,分析表中数据可知,电阻增大为原来的几倍,通过的电流减小为原来的几分之一,得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比;
(4)用定值电阻R3进行实验过程中,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:U滑=4.5V﹣2V=2.5V,滑动变阻器消耗的电功率为:
P滑=U滑I3=2.5V×0.1A=0.25W;
(5)由串联电路的规律及分压原理有:
=,
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小;
=
定值电阻控制的最小电压为:UV=1.8V。
故答案为:
(1)如上图所示;(2)如上表所示;(3)电压一定时,电流与电阻成反比;(4)0.25;(5)1.8。
四、解答题(本大题共2小题,共19分.解答时要求写出必要的文字说明、公式和演算过程)
23.(9分)2020年4月20日,公安部交通管理局部署:将在全国开展“一盔一带”安全守护行动。据权威部门测试,骑行者发生意外时,安全头盔可以防止85%的头部伤害。如图所示,是小华爸爸佩戴安全头盔在平直的路面上以18km/h的速度匀速行驶的情景,电动车电动机的输出功率为600W,车轮与地面的总接触面积为200cm2,电动车、人及头盔总质量为130kg,g取10N/kg。求:
(1)电动车、人及头盔的总重;
(2)电动车对路面的压强;
(3)电动车匀速行驶时受到的阻力。
【解答】解:
(1)电动车、人及头盔的总重:G=mg=130kg×10N/kg=1300N;
(2)电动车对路面的压力F=G=1300N,
车轮与地面的总接触面积S=200cm2=2×10﹣2m2;
电动车对路面的压强:p===6.5×104Pa;
(3)电动车匀速行驶速度v=18km/h=5m/s,
由P===Fv可得,电动机匀速行驶时的牵引力:F牵===120N。
因为电动车匀速行驶,所以由二力平衡条件可得电动车受到的阻力f=F牵=120N。
答:(1)电动车、人及头盔的总重为1300N;
(2)电动车对路面的压强为6.5×104Pa;
(3)电动车匀速行驶时受到的阻力为120N。
24.(10分)如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“4V 1.6W“(灯泡电阻不变),同时闭合开关S1和S2,滑片P处于最左端时,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.6A.求:
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)若只闭合开关S1,调节滑动变阻器,使灯泡L与滑动变阻器的实际功率之比为5:3,此时灯泡L的实际功率。
【解答】解:(1)根据P=UI知,
灯泡正常发光时的电流为:IL===0.4A;
(2)闭合开关S1和S2,滑片P处于最左端时,小灯泡与定值电阻R1并联,电流表测量干路电流,
根据串联电路电流的规律知,
通过定值电阻R1的电流为:I1=I﹣IL=0.6A﹣0.4A=0.2A;
因为灯泡L恰好正常发光,
所以灯泡两端的电压即为额定电压,
根据并联电路各支路电压相同,且等于电源电压,
所以电源电压为:U=U额=U1=4V,
定值电阻R1的阻值为:R1===20Ω;
(3)小灯泡的电阻为:RL===10Ω,
若只闭合开关S1,小灯泡L与滑动变阻器串联,串联电路电流处处相等,
所以灯泡L与滑动变阻器的实际功率之比为:===5:3,
所以===,即UL=U=×4V=2.5V,
小灯泡的实际功率为:PL===0.625W。
答:(1)灯泡正常发光时的电流为0.4A;
(2)定值电阻R1的阻值为20Ω;
(3)若只闭合开关S1,调节滑动变阻器,使灯泡L与滑动变阻器的实际功率之比为5:3,此时灯泡L的实际功率为0.625W。
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