2023年四川省成都市实验外国语学校温江校区中考物理一诊试卷(含答案)
展开2023年四川省成都实验外国语学校温江校区中考物理一诊试卷
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.(2分)关于声音的相关知识点,下列说法正确的是( )
A.声音能在真空里传播
B.一切正在发声的物体都在振动
C.蝙幅靠发出次声来辨别方向
D.常温下,声音在空气中传播速度为340km/s
2.(2分)观看了《流浪地球2),小帆认识到了信息、能源和材料的重要性,他决定珍惜青春时光,努力学习科学文化知识。他收集到了以下信息,其中说法不正确的是( )
A.太阳能、风能、天然气都是可再生能源
B.光纤传播是利用光的反射
C.发光二极管的核心部件是半导体材料
D.能量的转化和转移具有方向性,在转化和转移过程中能量的总量总保持不变
3.(2分)如图是家庭电路中常见的元件和用电器,下列说法不正确的是( )
A.图甲中洗衣机金属外壳与图中字母E的导线相连
B.图乙中的空气开关能防止家庭电路电流过大导致的危险
C.图丙中的测电笔辨别火线和零线时不可以碰金属笔尾
D.图丁中断开开关,手接触点M时会触电
4.(2分)正在考试的你,对周围环境进行了估测,较为正确的是( )
A.本堂考物理,心情激动,心跳1次的时间约是0.1s
B.监考老师在数室巡考,步行速度约为5m/s
C.每盏电灯的电功率约为100W
D.读完此题,心平气和,感觉此时体温大概是36.4℃
5.(2分)下列实例中属于增大压强的是( )
A.图顶尖很尖锐 B.书包背带较宽
C.铁轨下铺设枕木 D.穿滑雪板滑雪
6.(2分)火锅,古称“古董羹”,因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名,是中国独创的美食之一,而四川火锅更是名扬世界。下列说法正确的是( )
A.“冰冻肥牛卷”放置一段时间会变软,该过程需要放热
B.汤汁沸腾后,改用更大火加热,汤汁温度继续升高
C.手不能太靠近蒸气,因为水蒸气液化放热会烫伤皮肤
D.在煮食物的过程中,汤汁会越来越少,这是因为发生了升华现象
7.(2分)2022年2月6日,中国女子足球队参加女足亚洲杯比赛夺得冠军,让国人骄傲和自豪。下列说法正确的是( )
A.把球踢飞时,脚对球的力大于球对脚的力
B.球离开脚后,能继续前进是因为受到惯性的作用
C.球撞击球门瞬间,足球凹陷,说明力能使物体形状发生改变
D.静止在草坪上的足球受到的重力和草坪对它的支持力是一对相互作用力
8.(2分)2022年3月22日,“天宫课堂”第二次太空授课如期举行。在液桥演示实验中,水将两个塑料板连接起来,连接着两个固体表面之间的一段液体形成了一座桥,即液桥,如图所示。在地面上,两手指沾水,可形成一段很小的液桥。关于液桥,下列说法正确的是( )
A.液桥实验说明水是由大量分子组成的
B.液桥实验说明水分子都在不停地做无规则的运动
C.液桥实验说明水的温度越高,扩散越快
D.液桥实验说明水分子间存在着一定的引力
9.(2分)在抗击“新型冠状病毒感染的肺炎”疫情中,武汉市的“火神山”、“雷神山”医院内部全部处于“负压”状态,这样可以防止病房内部气体向外扩散。所谓“负压”是指室内的气压低于室外的气压,下列现象中有可能处于“负压”状态的是( )
A.正在炖制排骨的高压锅内
B.被大气压压在瓷砖上的塑料吸盘内
C.充满气后的汽车轮胎内
D.吸饮料之前的吸管内
10.(2分)如图所示,一种环保型手电筒,筒内有一个能滑动的圆柱形磁铁,外圈套有一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回捆动,手电筒的灯泡就能发光。下列电器与手电筒工作原理相同的是( )
A.电风扇 B.电热水壶 C.发电机 D.电饭煲
11.(2分)即将参加今年成都市体考的小明同学,选择了“三大球”中自己最喜欢的篮球,投出去的篮球在空中飞行的过程中,会受到空气阻力的作用,则下列分析中正确的是( )
A.投出去的篮球在空中上升过程中,它的机械能保持不变
B.投出去的篮球在空中下降过程中,它的机械能逐渐增大
C.投出去的篮球在空中上升到最高点时,重力势能为0
D.投出去的篮球落到地上滚动的过程中,机械能减小
12.(2分)下列关于电磁波和信息技术说法正确的是( )
A.北斗卫星导航系统是通过电磁波进行定位服务的
B.由华为主导的5G技术是利用超声被进行信息传输的
C.电磁波只能传递声音信号,不能传递图象信号
D.手机话筒的主要作用是把声音信号变成恒定电流
13.(2分)市场上有一种智能指纹锁,它的“钥匙”是特定人的指纹(相当于开关S1)或磁卡(相当于开关S2)或应急钥匙(相当于开关S3),三者都可以单独使指纹锁内的电动机M工作而打开门锁。下面提供了如图所示的四个电路图,其中符合这种智能指纹锁工作原理的是( )
A. B.
C. D.
14.(2分)生活中摩擦无处不在,有益摩擦需要增大,下列图中属于增大摩擦的是( )
A.加润滑油 B.磁悬浮列车
C.滚动轴承 D.运动员在手上擦镁粉
15.(2分)在初中物理的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“模型法”、“比值定义法”等。物理学中还有一种把不易直接测量的物理量或不易观察的现象,转换为容易测量的物理量或容易观察的现象的科学方法,叫转换法。在下图所示实验或现象中没有使用转换法的是( )
A.图A,探究压力的作用效果与哪些因素因素有关
B.图B,探究液体压强与哪些因素有关
C.图C,建立合力概念
D.图D,水花四溅表明音叉在振动
二、填空题(每空2分,共36分)
16.(4分)如图所示,摄影师在成都青龙湖湿地公园内抓拍到鸟儿在湖面觅食的美丽画面,若鸟儿距离湖面3m,鸟儿在湖水中的像距鸟儿 m,若鸟儿靠近湖面,湖水中鸟儿的像的大小将 。
17.(4分)中华诗词中蕴含着丰富的物理知识,“北风卷地百草折”中的“百草折”,表明力可以改变物体的 ,“红掌拨清波”中鹅的脚掌向后拨清波从而向前游去,主要说明力的作用是 。
18.(4分)2022年元宵晚会我国航天员王亚平在中国空间站弹赛《米莉花》,如图所示,为全国人民送上太空音乐祝福,“此曲只应天上有,人间能得几回闻”:
(1)电视转播王老师弹奏的乐曲,我们通过听它的 (选填“音调”“响度”或“音色”),可分辨是用古筝弹奏的。
(2)振动琴弦的长短不同,发出声音的 不同(选填“音调”“响度”或“音色”)。
19.(4分)闭合开关S,通电螺线管左侧的小磁针水平静止,如图所示,则小磁针右端为 极。若把滑动变阻器的滑片P向a端移动,通电螺线管的磁性将 (选填“增强”“不变”或“减弱”)。
20.(4分)2019年12月17日,首艘国产航母“山东”号在海南省三亚军港正式交付。该航空母舰满载时排水量达6.5万吨,它满载时所受的浮力为 N(g=10N/kg),当一架舰载机起飞时,因为机翼上表面空气流动速度 下表面空气流动速度,从而获得向上的升力。
21.(4分)如图所示,将去盖的矿泉水瓶截去底后倒置,放入一乒乓球后压着球向里注水,然后放手,则乒乓球将 (选填“上浮”或“不上浮”),同时观察到有少量水流出,该实验表明浮力的本质是浸在液体或气体中的物体受到的上下表面的 差。
22.(4分)如图甲所示的电路中,开关S1、S2闭合后,电流表A1测量的是通过 的电流,电流表A1A2的指针偏转情况均如图乙所示,则通过L1的电流为 A。
23.(4分)小文同学利用的电位器、直流稳压电源、导线、开关和小灯泡,组装了一个调光台灯,电路如图所示。滑动片P顺时针向A端滑动的过程中,电位器接入电路中的电阻 (填“变大”“变小”“不变”),小灯泡的亮度 (填“变亮”“变暗”“不变”)。
24.(4分)图甲是办公室常见的便携式养生壶,正常工作电压为220V,其底座的加热器有加热和保温两个挡位(如图乙),其中加热功率为1100W,R1的电阻为220Ω。当双触点开关S接触1和2时为保温挡,当调节到加热挡时,电阻R1和R2 联接入电路,通电1分钟电流通过R2产生的热量为 J。
三、作图与计算题(共16分,计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写最后答案的不能得分)
25.(2分)如图所示,在图中画出反射光线及折射光线的大致方向。
26.(2分)品学兼优的小明同学还非常乐于劳动。图甲是小明用笤帚在扫地,图乙是简化图,以O为支点,作用在A点的动力为F1。请在图乙中画出作用在B点的阻力F2的示意图及动力臂L1。
27.(6分)2022北京冬奥会开幕式中高科技的应用让全世界欣赏了一部梦幻大片。开幕式中质量约3t的奥运五环拥有跟火箭一样的抗倾斜能力,在25s内上升了10m的高度,如图所示,g=10N/kg。求:
(1)奥运五环上升过程中的平均速度;
(2)在此过程中奥运五环克服重力所做的功。
28.(6分)如图所示,已知电源电压保持不变;灯泡L标有“3V 3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)。当断开S1,闭合S2、S3,此时灯泡刚好正常发光,电流表示数为2A。求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)只闭合开关S1,电路中的总功率。
四、实验与探究题.(每空2分,共-18分)
29.(8分)小王同学根据电路图甲对串联电路电压规律进行了探究:
(1)如图甲所示,闭合开关,发现L1不发光,L2比较亮,电压表示数为零,则小灯泡L1的故障是 。
(2)排除故障后,小王正确测出了L1两端的电压,在测L2两端的电压时,小王打算采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此操作可能会导致电压表出现的现象是 。
(3)最后,小王按照正确的方法测出了L1、L2,AC之间的电压UL1=2.4V,UL2=1.6V,UAC的示数如图乙所示,读出UAC= V,并得出了实验的最终结论。但胡老师指出只做了一次实验就得出结论这样不够严谨,因为结论具有偶然性,不具有普遍性,同时给出了下列两项选择,正确的操作应该是选择 。
A.选用不同规格灯泡多次实验。
B.选用相同规格灯泡多次实验。
30.(10分)“沉睡三千年,一醒惊天下”,三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物,如图所示是其中的金面具残片,文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型,用实验的方法测量模型的密度。
(1)调节天平水平平衡;
(2)调好后小张将模型放在左盘,在右盘加减砝码,并调节游码使天平再次水平平衡,砝码和游码如图甲所示,则模型的质量为 g;
(3)小张又进行了如图乙所示的三个步骤:
①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g;
②用细线拴住模型并浸没在水中(水未溢出),在水面处做标记;
③取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到 处,量筒中的水位如图丙所示;
(4)旁边的小敏发现取出的模型粘了水,不能采用量筒的数据,于是测出图乙③中烧杯和水的总质量为155g,小敏计算出模型的密度为 g/cm3;
(5)若只考虑模型带出水产生的误差,小张计算出的密度值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”);实验过程中模型带出水的体积为 cm3。
一、B卷(共20分)不定项选择题(每小题2分,共10分,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有三个选理符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错或不答的得0分)
31.(2分)如图是一款磁悬浮蓝牙音箱,可实现与手机数据的无线传输。该产品底座里有一个电磁铁,底座通电后,上面的箱体就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来,下列说法不正确的是( )
A.音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
B.底座通电后能产生磁场,与电动机的工作原理相同
C.音箱悬浮时在竖直方向受到两个力,即重力和磁场的作用力
D.无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s
32.(2分)下列有关光现象的说法中,正确的是( )
A.潜在水中的潜水员看到岸上路灯的位置比实际位置要高一些
B.彩色电视机的色彩是用红、黄、蓝三种色光按不同的比例混合得到的
C.在学校视力筛查中,小红被查出患了近视眼,需要配戴凸透镜
D.现代遥感卫星可以利用紫外线拍摄照片发现地面火情
33.(2分)小明同学为了比较质量均为200g的水和燃油的吸热能力,利用如图甲所示的实验装置进行实验,实验中两个酒精灯完全一样,加热10min后每个酒精灯消耗酒精5g(q酒精=3×107J/kg),水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像(如图乙)。若单位时间内水和煤油吸收的热量相等,则下列说法正确的是( )
A.煤油的末温比水的高,所以吸热能力更强
B.10min酒精完全燃烧放出的热量为1.5×104J
C.20min内煤油吸收的热量为1.26×104J
D.他使用的酒精灯的加热效率为8.4%
34.(2分)如图装置中,重600N、脚与地面的接触面积共为400cm2的人,用拉力F拉着重200N长方体A,使A以0.1m/s的速度匀速向左运动,拉力F的功率为6W;已知每个滑轮重均为10N,A受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍,装置中绳子的方向为水平或竖直,则( )
A.人对地面的压强为1.5×104Pa
B.克服绳重和绳与轮间摩擦的功率为1W
C.此滑轮组的机械效率为80%
D.天花板对定滑轮的拉力为70N
(多选)35.(2分)如图所示的电路,已知电源电压不变,灯泡L标有“3V 0.3A”字样,其阻值会随温度变化,将滑动变阻器R2的滑片置于最右端,只闭合开关S1时,电压表的示数为3.8V,R1的功率为P1;只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为0.3A,R1的功率为P2;闭合开关S1和S2,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.4A,已知P1:P2=1:9,下列选项正确的是( )
A.电源电压为4.5V
B.滑动变阻器的最大阻值为28Ω
C.电功率P2的大小为0.05W
D.当有电流通过灯泡L时,灯泡的最小功率与最大功率之比为1:45
三、综合题(共10分,第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
36.(4分)在一年一度成实外物理小达人活动中,小李同学利用三个定值电阻R1=1Ω、R2=2Ω、R1=4Ω制作了一个电阻箱,其外观如图甲所示,有A、B、C、D四个接线柱,将其中任意两个接线柱接入电路,可以得到若干个阻值不同的电阻。小曾同学对这个电阻箱的内部结构产生了极大的兴趣,于是组装了如图乙所示的探测电路,其中电源电压恒为3V,电流表量程为0﹣0.6A。
(1)小王同学的基本思路是将探测电路E、F两点分别与A、B、C、D四个接线柱中的任意两个相连接,从而根据电流表的示数得到这两个接线柱之间的 。
(2)当小王同学将E、F分别与A、B相连,正要闭合开关,小楷阻止了他,这是因为 。
(3)小王同学改进了图乙中的探测电路,在其中串联一个R0=4Ω的定值电阻,并继续进行实验,得到如表所示的数据,通过计算及推导,请你帮他在图丙虚线框中画出电阻箱内部三个电阻连接电路图。
测试次数
与E、F连接的接线柱
电流表示数/A
第1次
A、B
0.6
第2次
B、C
0.5
第3次
C、D
0.3
(4)对整个探究过程与结果,下列说法中正确的两项是 。
A.若直接将A、B、C、D中任意两个接线柱连入电路,可以分别得到1Ω、2Ω、3Ω、4Ω、5Ω、6Ω六个不同的电阻值
B.若先用一根导线将A、B、C、D中任意两个接线柱连接起来后,再任意两个接线柱连入电路,在可以得到的阻值中,最小和最大的阻值分别为Ω、7Ω
C.若将(3)中改进后的探测电路E、F分别与A、C连接,电流表的示数为0.375A
D.若将(3)中改进后的探测电路E、F分别与B、D连接,此时电路中总功率为1.125W
37.(6分)如图甲所示,质量为0.2kg、底面积为0.05m2的柱形容器放在水平地面上,把一质量为2.1kg、高为0.1m的均匀实心物体放在容器中,此时物体对容器底部的压强为p1,缓慢向容器中加水,直到容器中水的深度为0.1m时停止加水,加水的质量与容器中水的深度关系如图乙所示(g=10N/kg)。求:
(1)当停止加水时,物体所受的浮力。
(2)若物体对容器底部压力恰好为零时,容器对地面的压强为p2,求p1:p2。
(3)停止加水后,将物体竖直下压,使其露出水面的高度减小0.02m,静止时水对容器底的压强。
2023年四川省成都实验外国语学校温江校区中考物理一诊试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.(2分)关于声音的相关知识点,下列说法正确的是( )
A.声音能在真空里传播
B.一切正在发声的物体都在振动
C.蝙幅靠发出次声来辨别方向
D.常温下,声音在空气中传播速度为340km/s
【分析】声音的传播需要介质,真空不能传声,常温下,声音在空气中传播速度为340m/s,声音是物体的振动产生的。
【解答】解;A、声音不能在真空里传播,故A错误;
B、一切正在发声的物体都在振动,故B正确;
C、蝙幅靠发出超声波来辨别方向,故C错误;
D、常温下,声音在空气中传播速度为340m/s,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了声音的有关知识,属于基础题。
2.(2分)观看了《流浪地球2),小帆认识到了信息、能源和材料的重要性,他决定珍惜青春时光,努力学习科学文化知识。他收集到了以下信息,其中说法不正确的是( )
A.太阳能、风能、天然气都是可再生能源
B.光纤传播是利用光的反射
C.发光二极管的核心部件是半导体材料
D.能量的转化和转移具有方向性,在转化和转移过程中能量的总量总保持不变
【分析】(1)能够短期内从自然界中得到补充的能源是可再生能源;不能短期内从自然界中得到补充的能源是不可再生能源。
(2)光纤通信是利用光的反射传递信息的。
(3)发光二极管是由半导体材料制成的。
(4)能量的转化和转移具有方向性,在转化和转移过程中能量的总量总保持不变。
【解答】解:A.太阳能、风能属于可再生能源,而天然气属于不可再生能源,故A错误;
B.光纤通信是利用激光在光导纤维内部不断反射传递信息,故B正确;
C.半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,具有一些特殊的电学性质,发光二极管的核心部件是半导体材料,故C正确;
D.根据能量守恒定律,能量既不会消灭,也不会凭空产生,在转化和转移过程中能量的总量总保持不变,但是能量的转化和转移具有方向性,故D正确。
故选:A。
【点评】知道能源的分类;知道半导体材料的特点及应用;知道光纤通信的基本原理;知道能量转化和守恒定律。
3.(2分)如图是家庭电路中常见的元件和用电器,下列说法不正确的是( )
A.图甲中洗衣机金属外壳与图中字母E的导线相连
B.图乙中的空气开关能防止家庭电路电流过大导致的危险
C.图丙中的测电笔辨别火线和零线时不可以碰金属笔尾
D.图丁中断开开关,手接触点M时会触电
【分析】(1)三脚插头中最长的插头与用电器的外壳相连,使用中与地线相接避免触电;
(2)当电路中发生短路或用电器总功率过大时,电路中电流过大,空气开关中的电磁铁会产生较强的磁性吸引衔铁,使开关断开,切断电路起到保护电路的作用;
(3)用测电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,不能与笔尖金属体接触;测电笔笔尖金属体接触火线时氖管发光,接触零线时氖管不发光;
(4)人体直接或间接接触火线,并与地线或零线构成通路,会有电流通过人体造成触电。
【解答】解:A、三脚插头的插头E与用电器的外壳相连,使用中与地线相接避免触电,故A正确;
B、家庭电路中空气开关的作用是保护电路,当电路中发生短路或用电器总功率过大时会引起家庭电路电流过大,空气开关跳闸,故B正确;
C、使用测电笔时,必须用手接触笔尾的金属体,不能与笔尖金属体接触,故C错误;
D、断开开关,手接触点M时,M点与火线相通,接触时会触电,故D正确。
故选:C。
【点评】此题考查知识较多,知道家庭电路的连接和安全用电的知识是解决该题的关键,属于中考选择题常考查题。
4.(2分)正在考试的你,对周围环境进行了估测,较为正确的是( )
A.本堂考物理,心情激动,心跳1次的时间约是0.1s
B.监考老师在数室巡考,步行速度约为5m/s
C.每盏电灯的电功率约为100W
D.读完此题,心平气和,感觉此时体温大概是36.4℃
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、正常情况下,人的心脏跳动一次的时间接近1s;心情激动,心跳速度加快,但心跳1次的时间不可能是0.1s,故A错误;
B、人正常步行的速度约为4km/h=4×m/s≈1.1m/s,故B错误;
C、每盏电灯的电功率约为40W,故C错误;
D、人体正常体温在37℃左右,变化幅度很小,体温是36.4℃是人的正常体温,故D正确。
故选:D。
【点评】估测结果是一种科学的近似值,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法而且是一种重要的科学研究方法,在生产和生活中也有着重要的作用,应用日常知识积累解答此题。
5.(2分)下列实例中属于增大压强的是( )
A.图顶尖很尖锐 B.书包背带较宽
C.铁轨下铺设枕木 D.穿滑雪板滑雪
【分析】(1)压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小。
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
(3)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
【解答】解:
A、图顶尖很尖锐,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强。符合题意。
B、书包带较宽是在压力一定时,增大受力面积减小书包对肩膀的压强,背书包时舒服些。不符合题意。
C、铁轨铺在枕木上是压力一定时,增大受力面积减小对路基的压强,保护路基。不符合题意。
D、穿滑雪板滑雪,是在压力一定时,增大受力面积减小对雪地的压强,防止陷入雪中。不符合题意。
故选:A。
【点评】掌握压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法。能把压强知识应用到生活中
6.(2分)火锅,古称“古董羹”,因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名,是中国独创的美食之一,而四川火锅更是名扬世界。下列说法正确的是( )
A.“冰冻肥牛卷”放置一段时间会变软,该过程需要放热
B.汤汁沸腾后,改用更大火加热,汤汁温度继续升高
C.手不能太靠近蒸气,因为水蒸气液化放热会烫伤皮肤
D.在煮食物的过程中,汤汁会越来越少,这是因为发生了升华现象
【分析】(1)熔化是指物质由固态转变为液态的过程,需要吸热;
(2)液体沸腾的特点:达到沸点,继续吸热,温度不变。
(3)物质由气态变为液态的过程是液化,液化需要放热;
(4)汽化指物质由液态转变成气态的过程。
【解答】解:A、“冰冻肥牛肉卷”放置一段时间会变软,是因为牛肉卷中的冰熔化了,同时吸收热量,故A错误;
B、把火锅中的汤汁加热至沸腾后,改用更小火加热,汤汁温度不变,故B错误;
C、高温的水蒸气遇到温度低的人体皮肤时,在人的皮肤表面会发生液化现象,液化放热,所以会将导致皮肤烫伤,故C正确;
D、在煮食物的过程中,汤汁会越来越少,是因为汤汁中的水吸热汽化成为水蒸气,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了生活中的物态变化及其吸放热情况及液体沸腾的条件,是一道联系实际的应用题。
7.(2分)2022年2月6日,中国女子足球队参加女足亚洲杯比赛夺得冠军,让国人骄傲和自豪。下列说法正确的是( )
A.把球踢飞时,脚对球的力大于球对脚的力
B.球离开脚后,能继续前进是因为受到惯性的作用
C.球撞击球门瞬间,足球凹陷,说明力能使物体形状发生改变
D.静止在草坪上的足球受到的重力和草坪对它的支持力是一对相互作用力
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性;
(3)力可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状;
(4)一对平衡力必须同时符合四个条件,即大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,缺一不可;相互作用的条件:发生在两个物体之间,作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:A.脚踢球时,球对脚的力与脚对球的力是一对相互作用力,大小相等,故A错误;
B.惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故B错误;
C.球撞击球门瞬间,足球凹陷,形状发生了改变,说明力能使物体形状发生改变,故C正确;
D.静止在水平场地上的足球受到的重力和地面对它的支持力作用在一个物体上,大小相等、方向相反、作用在一条直线上,所以这两个力是平衡力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了力的作用的相互性、平衡力和相互作用的力、惯性,属于力学基础知识的考查,比较简单。
8.(2分)2022年3月22日,“天宫课堂”第二次太空授课如期举行。在液桥演示实验中,水将两个塑料板连接起来,连接着两个固体表面之间的一段液体形成了一座桥,即液桥,如图所示。在地面上,两手指沾水,可形成一段很小的液桥。关于液桥,下列说法正确的是( )
A.液桥实验说明水是由大量分子组成的
B.液桥实验说明水分子都在不停地做无规则的运动
C.液桥实验说明水的温度越高,扩散越快
D.液桥实验说明水分子间存在着一定的引力
【分析】分子动理论的内容:物质由分子或原子组成,分子在不停地做无规则运动、分子间有间隙、分子间有引力和斥力。分子间距离越小,作用力越大。
【解答】解:液桥实验说明水分子间存在着一定的引力,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查分子间作用力,属于基础题。
9.(2分)在抗击“新型冠状病毒感染的肺炎”疫情中,武汉市的“火神山”、“雷神山”医院内部全部处于“负压”状态,这样可以防止病房内部气体向外扩散。所谓“负压”是指室内的气压低于室外的气压,下列现象中有可能处于“负压”状态的是( )
A.正在炖制排骨的高压锅内
B.被大气压压在瓷砖上的塑料吸盘内
C.充满气后的汽车轮胎内
D.吸饮料之前的吸管内
【分析】“负压”是指室内的气压低于室外的气压,分析各个选项中轮胎内外、飞机机舱内外、吸管内外、高压锅内外的气压关系进行判断。
【解答】解:“负压”是指室内的气压低于室外的气压。
A、正在炖制排骨的高压锅内,其内部的气压大于外界大气压;故A错误。
B、被大气压压在瓷砖上的塑料吸盘,内部小于外界大气压,故B正确;
C、充满气后的汽车轮胎内,其内部的气压大于外界大气压;故C错误;
D、吸饮料之前的吸管内外气压相等。故D错误。
故选:B。
【点评】“负压”是指室内的气压低于室外的气压,分析各个选项中轮胎内外、飞机机舱内外、吸管内外、高压锅内外的气压关系进行判断。
10.(2分)如图所示,一种环保型手电筒,筒内有一个能滑动的圆柱形磁铁,外圈套有一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回捆动,手电筒的灯泡就能发光。下列电器与手电筒工作原理相同的是( )
A.电风扇 B.电热水壶 C.发电机 D.电饭煲
【分析】环保型手电筒是利用电磁感应现象制成的,磁铁在线圈中来回运动,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使小灯泡发光。
逐个分析下面四个选择项中各个设备的制成原理,将两者对应即可得到答案。
【解答】解:由手电筒的结构可知,线圈内有可来回运动的条形磁体,摇动手电筒时,线圈做切割磁感线运动产生感应电流,灯泡发光,其工作原理是电磁感应现象;
A、电风扇中的电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而运动的原理制成,是磁场对电流的作用,故A不合题意;
B、电热水器是利用电流的热效应制成的,故B不符合题意;
C、发电机是利用电磁感应现象制成的,与该手电筒工作原理相同,故C符合题意;
D、电饭煲是利用电流的热效应制成的,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】此题考查了对电磁感应原理、通电导体在磁场中受力、电流热效应等知识点的理解和掌握;明确手摇电筒的工作原理是解决此题的关键。
11.(2分)即将参加今年成都市体考的小明同学,选择了“三大球”中自己最喜欢的篮球,投出去的篮球在空中飞行的过程中,会受到空气阻力的作用,则下列分析中正确的是( )
A.投出去的篮球在空中上升过程中,它的机械能保持不变
B.投出去的篮球在空中下降过程中,它的机械能逐渐增大
C.投出去的篮球在空中上升到最高点时,重力势能为0
D.投出去的篮球落到地上滚动的过程中,机械能减小
【分析】(1)投出去的篮球在运动过程中克服阻力做功,机械能转化为内能导致篮球的机械能减少;
(2)重力势能的大小与质量、高度有关。
【解答】解:AB、投出去的篮球在空中上升和下降的过程中,由于要克服空气阻力做功,部分机械能转化为内能,所以篮球的机械能持续减小,故AB都错误;
C、投出去的篮球在空中上升到最高点时,质量不为0,高度不为0,重力势能不为0,故C错误;
D、投出去的篮球落到地上滚动的过程中,由于要克服地面阻力做功,机械能转化为内能导致机械能减小,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查克服阻力做功导致机械能转化为内能和力与运动的关系,属于基础题。
12.(2分)下列关于电磁波和信息技术说法正确的是( )
A.北斗卫星导航系统是通过电磁波进行定位服务的
B.由华为主导的5G技术是利用超声被进行信息传输的
C.电磁波只能传递声音信号,不能传递图象信号
D.手机话筒的主要作用是把声音信号变成恒定电流
【分析】(1)声波和电磁波都可以传递信息,但是声波不能在真空中传播,而电磁波可以在真空中传播,所以对于没有空气的情况下的信息传递一般都是通过电磁波实现的;
(2)移动通讯是利用电磁波来传递信息;
(3)电磁波作为载波使用时,既可以传递声音信号,也可以能传递图像信号;
(4)话筒把声信号转换成电信号。
【解答】解:A.电磁波可以在真空中传播,北斗卫星导航系统是利用电磁波进行定位和导航的,故A正确;
B.5G技术是利用电磁波进行信息传输的,故B错误;
C.电磁波能传递声音信号,也能传递图像信号,故C错误;
D.话筒的作用是把声音信号转换成变化的电流,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电磁波的传播和应用、现代网络以及信号的转换等问题,涉及的知识较多,但难度不大,是一道基础题。
13.(2分)市场上有一种智能指纹锁,它的“钥匙”是特定人的指纹(相当于开关S1)或磁卡(相当于开关S2)或应急钥匙(相当于开关S3),三者都可以单独使指纹锁内的电动机M工作而打开门锁。下面提供了如图所示的四个电路图,其中符合这种智能指纹锁工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【分析】三把钥匙相当于三个开关,题意要求任意一个开关闭合,都能使电动机工作,根据电路的特点来分析解答。
【解答】解:由题知,三个开关都可以单独控制电动机工作,从而打开门锁,所以三个开关应并联再与电动机M串联,其中定值电阻的作用是保护电路,故只有C符合要求。
故选:C。
【点评】本题考查了电路的设计,要知道串联电路中只要有一个开关断开,整个电路都断路,并联电路各支路间互不影响。
14.(2分)生活中摩擦无处不在,有益摩擦需要增大,下列图中属于增大摩擦的是( )
A.加润滑油 B.磁悬浮列车
C.滚动轴承 D.运动员在手上擦镁粉
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解:A、加润滑油,使接触面脱离从而减小摩擦,故A不符合题意;
B、磁悬浮列车,使接触面脱离从而减小摩擦,故B不符合题意;
C、滚动轴承,滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故C不符合题意;
D、运动员在手上擦镁粉,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
15.(2分)在初中物理的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“模型法”、“比值定义法”等。物理学中还有一种把不易直接测量的物理量或不易观察的现象,转换为容易测量的物理量或容易观察的现象的科学方法,叫转换法。在下图所示实验或现象中没有使用转换法的是( )
A.图A,探究压力的作用效果与哪些因素因素有关
B.图B,探究液体压强与哪些因素有关
C.图C,建立合力概念
D.图D,水花四溅表明音叉在振动
【分析】明确转换法的含义,对选项一一分析,即可得出结论。
【解答】解:
A、研究压力作用效果与哪些因素有关时,通过小方桌陷入沙中的深度来研究压力的作用效果,采用的是转换法;
B、探究液体压强与哪些因素有关,通过U形管两侧液面的高度差来反应液体内部压强的大小,采用的是转换法;
C、作用在同一物体上的两个力,可以用一个合力来代替它,采用的是等效替代法;
D、将音叉放入水中,通过观察到水花四溅说明音叉在振动,采用的是转换法。
故选:C。
【点评】解决此类物理学方法问题,要结合研究对象判断所用的研究方法。
二、填空题(每空2分,共36分)
16.(4分)如图所示,摄影师在成都青龙湖湿地公园内抓拍到鸟儿在湖面觅食的美丽画面,若鸟儿距离湖面3m,鸟儿在湖水中的像距鸟儿 6 m,若鸟儿靠近湖面,湖水中鸟儿的像的大小将 不变 。
【分析】倒影是平面镜成像,是由光的反射形成的,平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等。
【解答】解:已知鸟儿距湖面3m,则鸟儿的像到湖面的距离也是3m,鸟儿在湖水中的像距鸟儿6m;
由于物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,所以鸟儿靠近湖面,湖水中鸟儿的像的大小不变。
故答案为:6;不变。
【点评】熟练掌握平面镜成像的特点是解答此题的关键,人离平面镜越近感觉像越大,像的大小实际上是没有发生变化的,只是眼睛看像的视角变大,是眼睛的一种错觉。
17.(4分)中华诗词中蕴含着丰富的物理知识,“北风卷地百草折”中的“百草折”,表明力可以改变物体的 形状 ,“红掌拨清波”中鹅的脚掌向后拨清波从而向前游去,主要说明力的作用是 相互的 。
【分析】(1)力的作用效果有:力可以使物体发生形变,力可以改变物体的运动状态;
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
【解答】解:(1)“北风卷地白草折”中的“百草折”是指草的形状发生变化,所以表明力可以改变物体的形状;
(2)鹅的脚掌向后拨水时,对水施加一个力的作用,同时也会受到水给脚掌的反作用力,使鹅向前运动,说明物体间力的作用是相互的。
故答案为:形状;相互的。
【点评】本题主要考查了力作用的相互性和力的作用效果,是一道基础题,只要掌握好相关的基本知识点即可解决。
18.(4分)2022年元宵晚会我国航天员王亚平在中国空间站弹赛《米莉花》,如图所示,为全国人民送上太空音乐祝福,“此曲只应天上有,人间能得几回闻”:
(1)电视转播王老师弹奏的乐曲,我们通过听它的 音色 (选填“音调”“响度”或“音色”),可分辨是用古筝弹奏的。
(2)振动琴弦的长短不同,发出声音的 音调 不同(选填“音调”“响度”或“音色”)。
【分析】(1)音色是取决于发声体本身的一种特性,可以用于区分或辨别发声的物体;
(2)音调跟发声体的振动频率有关。
【解答】解:(1)音色是取决于发声体本身的一种特性,我们通过听弹奏乐曲的音色,可分辨是用古筝弹奏的;
(2)振动琴弦的长短不同,琴弦振动频率不同,发出声音的音调不同。
故答案为:(1)音色;(2)音调。
【点评】本题考查了音色与音调、响度的区别及音调与频率的关系,是一道基础题。
19.(4分)闭合开关S,通电螺线管左侧的小磁针水平静止,如图所示,则小磁针右端为 S 极。若把滑动变阻器的滑片P向a端移动,通电螺线管的磁性将 减弱 (选填“增强”“不变”或“减弱”)。
【分析】根据电流的方向,利用安培定则判定螺线管的极性;根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的N极和S极;螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈的匝数有关。
【解答】解:由图可知,闭合开关后,电流从螺线管的右端流入,根据安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针的右端为S极;
若把滑动变阻器的滑片P向a端移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,则通电螺线管的磁性将减弱。
故答案为:S;减弱。
【点评】本题考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用规律,同时也考查了变阻器连入电阻的变化对电磁铁磁性强弱的影响,是一道基础题。
20.(4分)2019年12月17日,首艘国产航母“山东”号在海南省三亚军港正式交付。该航空母舰满载时排水量达6.5万吨,它满载时所受的浮力为 6.5×108 N(g=10N/kg),当一架舰载机起飞时,因为机翼上表面空气流动速度 大于 下表面空气流动速度,从而获得向上的升力。
【分析】(1)知道航母满载排水量(排开水的质量),利用阿基米德原理求该舰满载时所受浮力;
(2)比较相同时间内气流通过的路程得出机翼上下表面空气流动速度的大小。
【解答】解:
(1)“山东”号航母满载时所受浮力:
F浮=G排=m排g=6.5×107kg×10N/kg=6.5×108N;
(2)由于机翼都做成上凸下平的形状,同一股气流在相同的时间内,通过机翼的上方和下方,上方气流通过时经过的路程长,速度大;下方气流通过时经过的路程短,速度小,从而获得向上的升力。
故答案为:6.5×108;大于。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原流体压强与流速的关系的应用,难度不大。
21.(4分)如图所示,将去盖的矿泉水瓶截去底后倒置,放入一乒乓球后压着球向里注水,然后放手,则乒乓球将 不上浮 (选填“上浮”或“不上浮”),同时观察到有少量水流出,该实验表明浮力的本质是浸在液体或气体中的物体受到的上下表面的 压力 差。
【分析】浮力是由于浸没在液体中的物体上下表面受到液体的压力差而产生。
【解答】解:开始时乒乓球受到上面液体压强,下部没有液体(流向地面),向上的压强小于向下的压强,向上的压力小于向下的压力,乒乓球不能上浮,静止不动;该实验表明浮力的本质是浸在液体或气体中的物体受到的上下表面的压力差。
故答案为:不上浮;压力。
【点评】物体与容器是一个整体时,由于底部不受液体向上的压力,所以,不受浮力的作用。
22.(4分)如图甲所示的电路中,开关S1、S2闭合后,电流表A1测量的是通过 干路 的电流,电流表A1A2的指针偏转情况均如图乙所示,则通过L1的电流为 1.2 A。
【分析】由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路的电流,A2测量通过L2的电流,根据电流表的量程,再确定分度值,根据电流表指针的位置,读出示数;
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和求出通过L1的电流。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路的电流,电流表A2与L2串联,即电流表A2测量通过L2的电流;
两只电流表的指针偏转刻度相同,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流大于支路电流,所以电流表A1选用的是大量程,分度值为0.1A,示数为1.5A;
电流表A2选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过L1的电流为:I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A。
故答案为:干路;1.2。
【点评】本题考查了并联电路的特点和电流表的读数,难度适中。
23.(4分)小文同学利用的电位器、直流稳压电源、导线、开关和小灯泡,组装了一个调光台灯,电路如图所示。滑动片P顺时针向A端滑动的过程中,电位器接入电路中的电阻 变小 (填“变大”“变小”“不变”),小灯泡的亮度 变亮 (填“变亮”“变暗”“不变”)。
【分析】分析电路的连接,根据滑动片P顺时针向A端滑动的过程中,电位器连入电路的电阻变化,由串联电阻的规律确定电阻的总电阻变化,根据欧姆定律分析电路的电流变大和灯两端电压的变化;根据P=UI分析小灯泡的功率变化得出灯的亮度的变化。
【解答】解:电位器与灯串联,滑动片P顺时针向A端滑动的过程中,电位器连入电路的电阻变小;由串联电阻的规律,电阻的总电阻变小,根据欧姆定律I=可知,电路的电流变大;
根据U=IR,小灯泡两端的电压变大;因小灯泡的电压和电流变大,根据P=UI,小灯泡的功率变大,灯变变亮。
故答案为:变小;变亮。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和影响灯的亮度的因素,要掌握。
24.(4分)图甲是办公室常见的便携式养生壶,正常工作电压为220V,其底座的加热器有加热和保温两个挡位(如图乙),其中加热功率为1100W,R1的电阻为220Ω。当双触点开关S接触1和2时为保温挡,当调节到加热挡时,电阻R1和R2 并 联接入电路,通电1分钟电流通过R2产生的热量为 5.28×104 J。
【分析】由图乙可知,当双触点开关S接触1和2时,只有R1工作,此时为保温挡;当双触点开关S接触2和3时,R1、R2并联,此时为加热挡;根据P=求出R1的电功率;根据P2=P加热﹣P1求出R2的电功率,根据Q=W=P2t求出通电1分钟电流通过R2产生的热量。
【解答】解:由图乙可知,当双触点开关S接触1和2时,只有R1工作,此时为保温挡;当双触点开关S接触2和3时,R1、R2并联接入电路,此时养生壶为加热挡;
R1的电功率:P1===220W,
R2的电功率:P2=P加热﹣P1=1100W﹣220W=880W,
由P=可知,通电1分钟电流通过R2产生的热量:Q=W=P2t=880W×1×60s=5.28×104J。
故答案为:并;5.28×104。
【点评】本题考查电功率公式以及焦耳定律的应用,难度不大。
三、作图与计算题(共16分,计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写最后答案的不能得分)
25.(2分)如图所示,在图中画出反射光线及折射光线的大致方向。
【分析】光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;图中给出了入射光线和法线,根据光的反射定律画出反射光线。
光的折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,据此画出折射光线。
【解答】解:图中已作出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线右侧的水中画出反射光线;
光由水斜射进入空气中,折射角大于入射角,据此在法线右侧的空气中画出折射光线,如图所示:
【点评】解答此类问题时,不仅要会根据反射定律和折射定律由入射光线画出反射光线和折射光线,而且要会根据反射光线或折射光线画出入射光线。
26.(2分)品学兼优的小明同学还非常乐于劳动。图甲是小明用笤帚在扫地,图乙是简化图,以O为支点,作用在A点的动力为F1。请在图乙中画出作用在B点的阻力F2的示意图及动力臂L1。
【分析】阻力是阻碍杠杆转动的力,根据阻力的作用点和方向画出阻力F2的示意图;根据力臂的概念画出动力F1的力臂L1。
【解答】解:由图可知动力F1使笤帚(杠杆)沿顺时针方向转动,而阻力F2的作用是阻碍其转动,所以阻力F2的方向与F1相反,作用点在B点,据此画出阻力F2的示意图;从支点O向动力F1的作用线作垂线段,即为动力臂L1,如图所示:
【点评】力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点;②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线;③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
27.(6分)2022北京冬奥会开幕式中高科技的应用让全世界欣赏了一部梦幻大片。开幕式中质量约3t的奥运五环拥有跟火箭一样的抗倾斜能力,在25s内上升了10m的高度,如图所示,g=10N/kg。求:
(1)奥运五环上升过程中的平均速度;
(2)在此过程中奥运五环克服重力所做的功。
【分析】(1)已知奥运五环上升的高度和所用的时间,根据v=求出奥运五环上升过程中的平均速度;
(2)根据G=mg求出奥运五环的重力,再根据W=Gh求出奥运五环上升过程中克服重力做的功。
【解答】解:(1)奥运五环上升过程中的平均速度为:
v===0.4m/s;
(2)奥运五环的重力为:
G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N,
奥运五环上升过程中克服重力做的功为:
W=Gh=3×104N×10m=3×105J。
答:(1)奥运五环上升过程中的平均速度是0.4 m/s;
(2)在此过程中奥运五环克服重力所做的功是3×105J。
【点评】本题主要考查速度、功的计算,要知道速度的公式、重力与质量的关系、功的公式。
28.(6分)如图所示,已知电源电压保持不变;灯泡L标有“3V 3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)。当断开S1,闭合S2、S3,此时灯泡刚好正常发光,电流表示数为2A。求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)只闭合开关S1,电路中的总功率。
【分析】(1)当断开S1,闭合S2、S3时,灯泡L与定值电阻R1并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点结合此时灯泡恰好正常发光得出电源的电压;
根据P=UI求出通过灯泡的电流,利用并联电路的电流特点求出通过电阻R1的电流,利用欧姆定律求出电阻R1的阻值;
(2)根据欧姆定律求出灯泡L的电阻,只闭合开关S1时,灯泡L与定值电阻R1串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用P=UI计算电路总功率。
【解答】解:(1)当断开S1,闭合S2、S3时,灯泡L与定值电阻R1并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且此时灯泡恰好正常发光,
所以,电源的电压:U=UL=3V;
由P=UI可得通过灯泡的电流:IL===1A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻R1的电流:I1=I﹣IL=2A﹣1A=1A,
由欧姆定律可得电阻R1的阻值:R1===3Ω;
(3)灯泡L的电阻:RL===3Ω,
只闭合开关S1时,灯泡L与定值电阻R1串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:I′===0.5A,
电路总功率:P=UI′=3V×0.5A=1.5W。
答:(1)电阻R1的阻值为3Ω。
(2)只闭合开关S1,电路电功率为1.5W。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
四、实验与探究题.(每空2分,共-18分)
29.(8分)小王同学根据电路图甲对串联电路电压规律进行了探究:
(1)如图甲所示,闭合开关,发现L1不发光,L2比较亮,电压表示数为零,则小灯泡L1的故障是 短路 。
(2)排除故障后,小王正确测出了L1两端的电压,在测L2两端的电压时,小王打算采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此操作可能会导致电压表出现的现象是 电压表指针反向偏转 。
(3)最后,小王按照正确的方法测出了L1、L2,AC之间的电压UL1=2.4V,UL2=1.6V,UAC的示数如图乙所示,读出UAC= 4 V,并得出了实验的最终结论。但胡老师指出只做了一次实验就得出结论这样不够严谨,因为结论具有偶然性,不具有普遍性,同时给出了下列两项选择,正确的操作应该是选择 A 。
A.选用不同规格灯泡多次实验。
B.选用相同规格灯泡多次实验。
【分析】(1)闭合开关灯泡不亮原因有两个:灯泡处发生短路或断路,其它位置发生断路。一个灯泡发光,另一个不发光,不可能发生断路,只能是短路;
(2)电流从电压表正接线柱流入,负接线柱流出,电压表反向偏转。
(3)根据串联电路两端的总电压与各用电器两端的电压之和的关系计算出两灯泡的总电压,由此判断出电压表选择的量程,根据指针的位置读出电压表示数;
为了得出普遍结论,应进行多次实验,进行多次测量。
【解答】解:(1)发现L1不发光,L2比较亮,电压表示数为零,说明灯L1的没有电流通过,即L1短路了;
(2)只断开电压表A接点,并改接到C接点上,而B接点不动,电压表正负接线柱接反了,闭合开关后,电压表指针反向偏转,所以不能测出L2两端的电压;
(3)电压表测量AC间电压,其值应大于任一灯泡两端的电压,所以选择电压表选择的是0~15V量程;电压表分度值为0.5V,所以示数为4V;
由实验数据可知:L1、L2的电压之和为UL1+UL2=2.4V+1.6V=4V=UAC;
由此可得出实验结论为:串联电路两端的总电压等于各串联部分两端电压之和;
为得出普遍结论,应更换不同规格的灯泡,进行多次实验,测出多组实验数据,故选:A。
故答案为:(1)短路;(2)电压表指针反向偏转;(3)4;A。
【点评】本题考查了利用电压表判断电路故障的分析能力、电压表的使用方法等知识;做此题时要围绕串联电路的电压规律去分析解答,需要注意的是实验为了得出普遍结论,应进行多次实验,测出多组数据。
30.(10分)“沉睡三千年,一醒惊天下”,三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物,如图所示是其中的金面具残片,文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型,用实验的方法测量模型的密度。
(1)调节天平水平平衡;
(2)调好后小张将模型放在左盘,在右盘加减砝码,并调节游码使天平再次水平平衡,砝码和游码如图甲所示,则模型的质量为 84 g;
(3)小张又进行了如图乙所示的三个步骤:
①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g;
②用细线拴住模型并浸没在水中(水未溢出),在水面处做标记;
③取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到 标记 处,量筒中的水位如图丙所示;
(4)旁边的小敏发现取出的模型粘了水,不能采用量筒的数据,于是测出图乙③中烧杯和水的总质量为155g,小敏计算出模型的密度为 8.4 g/cm3;
(5)若只考虑模型带出水产生的误差,小张计算出的密度值与实际值相比 偏小 (选填“偏大”“偏小”或“相等”);实验过程中模型带出水的体积为 2 cm3。
【分析】(2)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(3)取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到标记处;
(4)先求得倒入烧杯中的水的质量,根据密度公式ρ=得出倒入水的体积,模型的体积等于倒入水的体积,根据ρ=得出模型的密度;
(5)量筒中原有装有40mL水,倒入烧杯中之后,剩余的水的体积如图丙所示,据此得出量筒中倒出的水的体积,进而得出若只考虑模型带出水产生的误差,求出实验过程中模型带出水的体积。
【解答】解:(2)天平的读数为砝码的质量加上游码的质量,由图可得,此时模型的质量为m模型=50g+20g+10g+4g=84g。
(2)该实验用的是排水法测量不规则固体的体积,所以取出模型后,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到标记处。
(4)烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g,后加水至标记处,测出图乙③中烧杯和水的总质量为155g,此时加入水的质量为m水=155g﹣145g=10g,
此时水的体积也就是模型的体积,即,
模型的密度为;
(5)量筒中原来装有40mL水,往烧杯中加水后,量筒中的水位如图丙所示,为28mL,所以加入的水为40mL﹣28mL=12 mL=12cm3,
而模型的体积为10cm3,若只考虑模型带出水产生的误差,体积的测量值偏大,由可得,计算的密度会偏小。
实验过程中模型带出水的体积为12cm3﹣10cm3=2cm3。
故答案为:(2)84;(3)标记;(4)8.4;(5)偏小;2。
【点评】本题综合考查天平量筒的使用、密度公式的应用以及测量物体体积的方法等,综合性较强。
一、B卷(共20分)不定项选择题(每小题2分,共10分,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有三个选理符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错或不答的得0分)
31.(2分)如图是一款磁悬浮蓝牙音箱,可实现与手机数据的无线传输。该产品底座里有一个电磁铁,底座通电后,上面的箱体就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来,下列说法不正确的是( )
A.音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
B.底座通电后能产生磁场,与电动机的工作原理相同
C.音箱悬浮时在竖直方向受到两个力,即重力和磁场的作用力
D.无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s
【分析】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
(2)通电导体周围存在磁场;
(3)根据音箱悬浮受力平衡进行分析;
(4)电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s。
【解答】解:A、音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理,故A正确;
B、底座通电后能产生磁场是因为通电导体周围存在磁场,而电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,故B错误;
C、音箱悬浮时处于平衡状态受力平衡,它受到竖直向下的重力和竖直向上的磁场的作用力,是一对平衡力,故C正确;
D、电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s,故D正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查二力平衡、通电导体周围存在磁场、磁极间的相互作用、电磁传播的速度等知识,综合性较强。
32.(2分)下列有关光现象的说法中,正确的是( )
A.潜在水中的潜水员看到岸上路灯的位置比实际位置要高一些
B.彩色电视机的色彩是用红、黄、蓝三种色光按不同的比例混合得到的
C.在学校视力筛查中,小红被查出患了近视眼,需要配戴凸透镜
D.现代遥感卫星可以利用紫外线拍摄照片发现地面火情
【分析】(1)由于光的折射,产生了“潭清疑水浅”现象,同样在水中观察岸上物体,位置升高。
(2)色光的三原色:红、绿、蓝。
(3)凹透镜可以矫正近视眼。
(4)任何物体都会发出红外线,温度越高,红外特征越强。
【解答】解:
A、路灯发出或反射的光从空斜射进入水中,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,看到的路灯是由于光的折射形成的虚像,看到的路灯的位置比实际位置高,故A正确;
B、光的三原色是红、绿、蓝,彩色电视机的色彩是用红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合得到的,故B错误;
C、在学校视力筛查中,小红被查出患了近视眼,需要配戴对光线具有发散作用的凹透镜矫正,故C错误;
D、现代遥感卫星可以利用红外线拍摄照片发现地面火情,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了光的折射现象、光的三原色、近视眼的矫正、红外线的应用,属于基础题。
33.(2分)小明同学为了比较质量均为200g的水和燃油的吸热能力,利用如图甲所示的实验装置进行实验,实验中两个酒精灯完全一样,加热10min后每个酒精灯消耗酒精5g(q酒精=3×107J/kg),水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像(如图乙)。若单位时间内水和煤油吸收的热量相等,则下列说法正确的是( )
A.煤油的末温比水的高,所以吸热能力更强
B.10min酒精完全燃烧放出的热量为1.5×104J
C.20min内煤油吸收的热量为1.26×104J
D.他使用的酒精灯的加热效率为8.4%
【分析】(1)使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(2)根据Q放=qm可计算出10min酒精完全燃烧放出的热量;
(3)由图乙得出水加热20分钟升高的温度,根据吸热公式得出加热20min内水吸收的热量,结合已知条件得出20min内煤油吸收的热量;
(4)根据已知条件得出加热20min消耗酒精的质量,根据Q=mq得出酒精放出的热量,根据效率公式得出的酒精灯的加热效率。
【解答】解:A、煤油和水的初始温度相同,吸收相同的热量(即加热相同的时间),煤油的末温比水的高,所以水的吸热能力更强,故A错误;
B、10min酒精完全燃烧放出的热量为:Q放=q酒精m=3×107J/kg×5×10﹣3kg=1.5×105J,故B错误;
C、水加热20分钟升高98℃﹣68℃=30℃,20min内水吸收的热量:Q吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×30℃=2.52×104J;单位时间内水和煤油吸收的热量相等,故20min内煤油吸收的热量为2.52×104J,故C错误;
D、加热10min后每个酒精灯消耗酒精6g,加热20min后每个酒精灯消耗酒精10g,则酒精放出的热量:Q放=m酒精q酒精=10×10﹣3kg×3×107J/kg=3×105J;
他使用的酒精灯的加热效率为:
η==×100%=8.4%,故D正确。
故选:D。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查了转换法的应用、比较吸热能力的方法及热值公式和Q=cmΔt的运用,为热学中的重要内容。
34.(2分)如图装置中,重600N、脚与地面的接触面积共为400cm2的人,用拉力F拉着重200N长方体A,使A以0.1m/s的速度匀速向左运动,拉力F的功率为6W;已知每个滑轮重均为10N,A受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍,装置中绳子的方向为水平或竖直,则( )
A.人对地面的压强为1.5×104Pa
B.克服绳重和绳与轮间摩擦的功率为1W
C.此滑轮组的机械效率为80%
D.天花板对定滑轮的拉力为70N
【分析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据v绳=nvA求出拉力端移动的速度,根据P===Fv求出绳端的拉力,人的重力减去绳子的拉力即为人对地面的压力,根据p=求出人对地面的压强;
(2)物体A匀速运动时受到的绳子的拉力和受到的摩擦力是一对平衡力,根据F=f=0.2G求出绳子对A的拉力,利用P=Fv求出拉力所做有用功的功率,利用P=Gv求出克服动滑轮重力所做额外功的功率,然后求出克服绳重和绳与轮间摩擦的功率;
(3)根据η=×100%=×100%=×100%=×100%求出滑轮组的机械效率;
(4)对最上方定滑轮受到分析可知,受到天花板对定滑轮竖直向上的拉力、竖直向下自身的重力和两个绳子的拉力,根据力的平衡条件求出天花板对定滑轮T的拉力。
【解答】解:
(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,
则拉力端移动的速度:
v=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s,
由P===Fv可得,绳端的拉力:
F===30N,
人对地面的压力:
F压=G人﹣F=600N﹣30N=570N,
人对地面的压强:
p===1.425×104Pa,故A错误;
(2)因物体A匀速运动时受到的绳子的拉力和受到的摩擦力是一对平衡力,
所以,绳子对A的拉力:
FA=f=0.2GA=0.2×200N=40N,
拉力所做有用功的功率:
P有=FAvA=40N×0.1m/s=4W,
克服动滑轮重力所做额外功的功率:
P动=GvA=10N×0.1m/s=1W,
则克服绳重和绳与轮间摩擦的功率:
P额=P﹣P有﹣P动=6W﹣4W﹣1W=1W,故B正确;
(3)滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%,故C错误;
(4)对最上方定滑轮受到分析可知,受到天花板对定滑轮竖直向上的拉力、竖直向下自身的重力和两个绳子的拉力,
由力的平衡条件可得,天花板对定滑轮T的拉力:
FT=G动+2F=10N+2×30N=70N,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了功率公式和压强公式、滑轮组机械效率公式以及力平衡条件的应用,明确有用功和额外功是关键。
(多选)35.(2分)如图所示的电路,已知电源电压不变,灯泡L标有“3V 0.3A”字样,其阻值会随温度变化,将滑动变阻器R2的滑片置于最右端,只闭合开关S1时,电压表的示数为3.8V,R1的功率为P1;只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为0.3A,R1的功率为P2;闭合开关S1和S2,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.4A,已知P1:P2=1:9,下列选项正确的是( )
A.电源电压为4.5V
B.滑动变阻器的最大阻值为28Ω
C.电功率P2的大小为0.05W
D.当有电流通过灯泡L时,灯泡的最小功率与最大功率之比为1:45
【分析】(1)首先画出电路三个过程的电路图,明确各过程串联和并联,明确电压表和电流表测量的电流,知道功率之比求出电流之比,知道滑动变阻器的电压和电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大电阻。
(2)利用第二和第三过程的电源电压相等列出等式求出R1的电阻和电源电压;
(3)根据P=UI=I2R求只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为0.3A,R1的功率;
(4)有电流通过灯泡L的情况下,说明是只闭合S1的情况下,求出两种情况下的灯泡的最大功率和最小功率即可。
【解答】解:(1)将滑动变阻器R2的滑片置于最右端,只闭合开关S1时,电压表的示数为3.8V,R1的功率为P1,如图甲,
只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为0.3A,R1的功率为P2,如图乙,
闭合开关S1和S2,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.4A,如图丙,
因为P1:P2=1:9,P1:P2=I甲2R1:I乙2R1=1:9,
所以甲、乙两图中电流之比为:I甲:I乙=1:3,
又因为I乙=0.3A,所以I甲=0.1A,
所以滑动变阻器最大阻值为:R2甲===38Ω,故B错误;
(2)在丙电路中,滑动变阻器接入电路的电阻为:R2丙===6.25Ω,
所以电源电压为:U=2.5V+I丙R1﹣﹣﹣﹣﹣①,
由于乙电路电流为0.3A,所以灯泡正常发光,电压为3V,
所以电源电压为:U=3V+I乙R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①②得,2.5V+I丙R1=3V+I乙R1,
即2.5V+0.4A×R1=3V+0.3A×R1,
解得:R1=5Ω,U=4.5V,故A正确;
(3)只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为0.3A,R1的功率:P2=I乙2R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W,故C错误;
(4)在只闭合S1时,灯泡才有电流通过,即甲、乙两个电路,
甲电路滑动变阻器电阻最大,电路电流最小,灯泡的功率最小,
此时滑动变阻器的电压为U2甲=3.8V,R1两端电压为U1甲=I甲R1=0.1A×5Ω=0.5V,
所以灯泡两端电压为:UL甲=U﹣U1甲﹣U2甲=4.5V﹣3.8V﹣0.5V=0.2V,
灯泡的最小功率为:PL小=UL甲I甲=0.2V×0.1A=0.02W,
乙电路滑动变阻器接入电路阻值为零,电路电流最大,最大电流是0.3A,灯泡正常发光,灯泡的功率最大为:PL大=PL额=U额I额=3V×0.3A=0.9W;
所以,灯泡的最小功率与最大功率之比PL小:PL大=0.02W:0.9W=1:45,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用,对于电学习题有几个过程画几个电路图,明确电路连接和电压表电流表测量谁的电压和电流,并且标出已知量,这是电学最基本的思路,一定要掌握。
三、综合题(共10分,第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
36.(4分)在一年一度成实外物理小达人活动中,小李同学利用三个定值电阻R1=1Ω、R2=2Ω、R1=4Ω制作了一个电阻箱,其外观如图甲所示,有A、B、C、D四个接线柱,将其中任意两个接线柱接入电路,可以得到若干个阻值不同的电阻。小曾同学对这个电阻箱的内部结构产生了极大的兴趣,于是组装了如图乙所示的探测电路,其中电源电压恒为3V,电流表量程为0﹣0.6A。
(1)小王同学的基本思路是将探测电路E、F两点分别与A、B、C、D四个接线柱中的任意两个相连接,从而根据电流表的示数得到这两个接线柱之间的 电阻 。
(2)当小王同学将E、F分别与A、B相连,正要闭合开关,小楷阻止了他,这是因为 电路中的电流可能过大,烧坏电流表 。
(3)小王同学改进了图乙中的探测电路,在其中串联一个R0=4Ω的定值电阻,并继续进行实验,得到如表所示的数据,通过计算及推导,请你帮他在图丙虚线框中画出电阻箱内部三个电阻连接电路图。
测试次数
与E、F连接的接线柱
电流表示数/A
第1次
A、B
0.6
第2次
B、C
0.5
第3次
C、D
0.3
(4)对整个探究过程与结果,下列说法中正确的两项是 AD 。
A.若直接将A、B、C、D中任意两个接线柱连入电路,可以分别得到1Ω、2Ω、3Ω、4Ω、5Ω、6Ω六个不同的电阻值
B.若先用一根导线将A、B、C、D中任意两个接线柱连接起来后,再任意两个接线柱连入电路,在可以得到的阻值中,最小和最大的阻值分别为Ω、7Ω
C.若将(3)中改进后的探测电路E、F分别与A、C连接,电流表的示数为0.375A
D.若将(3)中改进后的探测电路E、F分别与B、D连接,此时电路中总功率为1.125W
【分析】(1)将探测电路 E、F两点分别与A、B、C、D四个接线柱中的任意两个相连接,读出电流表的示数,根据欧姆定律可知这两个接线柱之间的电阻;
(2)假设A、B间的电阻为R1(或R2、或R3)时,根据欧姆定律求出电路中的电流,然后与电流表的量程0.6A相比较,然后得出答案;
(3)根据串联电路的特点和欧姆定律结合表格数据得出对应不同位置时电阻箱的阻值,然后画出电阻箱内部三个电阻连接电路图;
(4)①根据电阻箱内部三个电阻连接电路图得出任意两接线柱之间的电阻值;
②根据串联电路电阻规律、并联电路电阻规律分别计算最大电阻和最小电阻;
③.若将(3)中改进后的探测电路E、F分别与A、C连接,根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表的示数;
④若将(3)中改进后的探测电路E、F分别与B、D连接,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI计算电路总功率。
【解答】解:(1)将探测电路 E、F两点分别与A、B、C、D四个接线柱中的任意两个相连接,读出电流表的示数,
又知道电源的电压为3V,根据R=可知这两个接线柱之间的电阻;
(2)假设A、B间的电阻为R1(或R2、或R3)时,由I=可得电路中的电流为3A(或1.5A、或0.75A),大于电流表的量程0.6A,会烧坏电流表,
所以,当小李将 E、F分别与 A、B相连,正要闭合开关,小楷阻止了他;
(3)当电路中的电流为I时,电路的总电阻R总=,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得,EF之间的电阻REF=R总﹣R0=﹣R0,
当E、F与A、B相连时,电路中的电流为0.6A,则AB间的电阻RAB=﹣4Ω=1Ω=R1,
当E、F与B、C相连时,电路中的电流为0.5A,则BC间的电阻RBC=﹣4Ω=2Ω=R2,
当E、F与C、D相连时,电路中的电流为0.3A,则CD间的电阻RCD=﹣4Ω=6Ω=R1+R2,
则电阻箱内部三个电阻连接电路图如下图所示:
(4)A.由图丙可知:A、B间的电阻为1Ω,A、C间的电阻为3Ω,A、D间的电阻为5Ω,B、C间的电阻为2Ω,B、D间的电阻为4Ω,C、D间的电阻为6Ω,故A正确;
B.先用一根导线将A、B相连,BC间的电阻为2Ω最小,CD间的电阻为6Ω最大,
先用一根导线将A、C相连,连接AB,电阻最小,为R小===Ω,连接AD,电阻最大,为R大=R小+R3=Ω+4Ω=,
先用一根导线将A、D相连,连接AB,电阻最小,为R小===0.8Ω,连接AC,电阻最大,为R大=R小+R3=Ω+2Ω=2.8Ω,
先用一根导线将B、C相连,连接AB,电阻最小,为R小=R1=1Ω,连接AD,电阻最大,为R大=R1+R3=1Ω+4Ω=5Ω,
先用一根导线将C、D相连,连接BC,电阻最小,为R小===Ω,连接AD,电阻最大,为R大=R小+R1=Ω+1Ω=,
故B错误;
C.若将(3)中改进后的探测电路E、F分别与A、C连接,电流表的示数为I==≈0.43A,故C错误;
D.若将(3)中改进后的探测电路E、F分别与B、D连接,电路中的电流I===0.375A,
此时电路总功率P=UI=3V×0.375A=1.125W,故D正确,
故选:AD。
故答案为:(1)电阻;(2)电路中的电流可能过大,烧坏电流表;(3)如上图所示;(4)AD。
【点评】本题考查了有关“黑匣子”问题,涉及到串并联电路的特点和欧姆定律的应用以及电流表的读数,正确得出电阻箱内部三个电阻连接电路图是关键,有一定的难度。
37.(6分)如图甲所示,质量为0.2kg、底面积为0.05m2的柱形容器放在水平地面上,把一质量为2.1kg、高为0.1m的均匀实心物体放在容器中,此时物体对容器底部的压强为p1,缓慢向容器中加水,直到容器中水的深度为0.1m时停止加水,加水的质量与容器中水的深度关系如图乙所示(g=10N/kg)。求:
(1)当停止加水时,物体所受的浮力。
(2)若物体对容器底部压力恰好为零时,容器对地面的压强为p2,求p1:p2。
(3)停止加水后,将物体竖直下压,使其露出水面的高度减小0.02m,静止时水对容器底的压强。
【分析】(1)由图乙知,当水的深度为h1=0.06m时,A对容器底部压力恰好为零,当水的深度为h2=0.1m时物体漂浮,根据浮力等于其自身的重力算出物体受到的浮力;
(2)当水的深度为h1=0.06m时,A对容器底部压力恰好为零,根据阿基米德原理算出此时物体排开水的体积,由V=Sh算出物体的底面积,根据p==算出容器中没有放入水时物体对容器底部的压强;
由图乙知,当水的深度为h1=0.06m时,A对容器底部压力恰好为零,根据F=G总=(m容+m水+m圆柱)g算出此时容器对地面的压力,由压强公式算出容器对地面的压强,进而算出p1:p2的比值;
(3)将物体竖直下压,使其露出水面的高度减小0.02m,假设液面不变,根据体积公式求出排开水体积的增加量,而实际上水面会上升,根据体积公式求出水上升的高度,在算出物体静止时水的深度,由p=ρgh求出物体静止时水对容器底的压强。
【解答】解:
(1)由图乙知,当水的深度为h1=0.06m时,A对容器底部压力恰好为零,当水的深度为h2=0.1m时物体漂浮,浮力等于其自身的重力,即F浮=G=mg=2.1kg×10N/kg=21N;
(2)当水的深度为h1=0.06m时,A对容器底部压力恰好为零,此时物体排开水的体积为:
V排===2.1×10﹣3m3,
物体的底面积为:
S===0.035m2,
容器中没有放入水时,物体对容器底部的压强为:
p1====600Pa;
由图乙知,当水的深度为h1=0.06m时,A对容器底部压力恰好为零,
此时容器对地面的压力:
F=G总=(m容+m水+m圆柱)g=(0.2kg+0.9kg+2.1kg)×10N/kg=32N,
容器对地面的压强为:
p2===640Pa,
则p1:p2=600Pa:640Pa=15:16;
(3)将物体竖直下压,使其露出水面的高度减小0.02m时,假设液面不变,
则物体排开水体积的增加量:
ΔV排=S物Δh=0.035m2×0.02m=7×10﹣4m3,
而实际上水面会上升,水面上升的高度:
Δh===0.014m,
所以物体静止时水的深度为:
h2'=h1+Δh=0.1m+0.014m=0.114m,
物体静止时水对容器底的压强为:
p2=ρ水gh2'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.114m=1140Pa。
答:(1)当停止加水时,物体所受的浮力为21N;
(2)p1:p2=15:16;
(3)停止加水后,将物体竖直下压,使其露出水面的高度减小0.02m,静止时水对容器底的压强1140Pa。
【点评】本题考查了液体压强公式、密度公式、压强定义式的综合应用,正确得出最后一问中液面上升的高度是关键。
2023年四川省成都市实验外国语学校温江校区中考物理一诊试题(含解析): 这是一份2023年四川省成都市实验外国语学校温江校区中考物理一诊试题(含解析),共31页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,计算题,实验题,多选题等内容,欢迎下载使用。
2023年四川省成都市实验外国语学校温江校区中考物理一诊试卷: 这是一份2023年四川省成都市实验外国语学校温江校区中考物理一诊试卷,共43页。试卷主要包含了填空题,作图与计算题,实验与探究题.等内容,欢迎下载使用。
2022年四川省成都市树德实验中学(东区)+中考二诊模拟物理试卷: 这是一份2022年四川省成都市树德实验中学(东区)+中考二诊模拟物理试卷,共12页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题和计算题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。