2023年宁夏吴忠市青铜峡市四校联考中考物理二模试卷
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一、单项选择题(共7小题,每题2分,共14分)
1.(2分)打开某中学生的档案时,下列有关他的数据估测值最符合实际的是( )
A.他的正常体温约为38.5℃
B.他行走的速度约为1.1km/h
C.他对地面的压强大约是1.5×103Pa
D.他的体积大约是50dm3
2.(2分)“从生活走向物理,从物理走向社会”,下列有关情境实例判断正确的是( )
A.图甲:人沿水平直道跑步,左脚后蹬时,图中箭头表示的是左脚受到的摩擦力方向
B.图乙:人不接触高压电线就不会触电
C.图丙:拇指所指的那端就是通电螺线管的N极
D.图丁:天宫课堂授课是通过超声波实现天地之间的互动
3.(2分)国产运一20大型运输机在跑道上加速滑行的过程中,随着飞机受到的升力的变化,跑道对运输机的支持力F1和摩擦力F2的大小变化情况是( )
A.F1变大,F2变大 B.F1变小,F2变小
C.F1变大,F2变小 D.F1变小,F2变大
4.(2分)下列对四幅图片及情景解释正确的是( )
A.甲图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
B.乙图中,飞镖箭头做得很尖,是为了增大压强
C.丙图中,拿自制气压计下楼,细管内水柱上升
D.丁图中,若向B管中吹气,A管中液面会下降
5.(2分)如图所示,电源电压恒为3V,灯泡L1 标有“3V 0.75W”,L2 标有“4V 1W”的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是( )
A.L2不能正常发光,但要比L1亮一些
B.电压表不能测量电源电压
C.电流表示数等于两灯电流大小之和
D.若电流表无示数,但L2发光且电压表有示数,则可能是L1开路
6.(2分)用图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计端重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.反映绳子自由端运动的图线是B
B.动滑轮重为50N
C.3s内对物体做的有用功为900J
D.该滑轮组的效率为83.3%
7.(2分)新能源汽车越来越普及,“宁A•D12345”为新能源汽车专用号牌,号牌中的字母“D”表示纯电动汽车,这类汽车的动力装置为电动机,下列选项所示实验与其工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
二、选择说明题(每题5分,共10分.选出一个正确的答案,并在横线上写出理由。)
8.(5分)2022年5月15日1时26分,我国自主研发的“极目一号Ⅲ型浮空艇”从海拔4270米的中科院珠峰站附近发放场地升空,4时40分到达海拔9032米的高度,创造了“浮空艇”大气科学观测海拔高度世界纪录。如图,下列关于浮空艇说法正确的是 。
A.浮空艇内充入的气体的密度大于空气的密度
B.浮空艇上升过程中大气对它的压强越来越大
C.浮空艇上升过程中受到的浮力越来越小
D.浮空艇上升的平均速度约为2.8km/h
理由: 。
9.(5分)温度传感器广泛应用于空调、冰箱、消毒柜等家电产品中,它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的。图甲是某热敏电阻R1的阻值随温度的变化关系图像,小明用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计(如图乙所示),他要用电压表刻度盘表示相应温度。若电压表的读数会随温度的升高而增大,则下列说法中正确的是 。
A.热敏电阻R1的阻值随温度升高而增大 B.电压表应接在乙图中ab两端
C.电压表应接在乙图中be两端 D.电压表应接在乙图中ac两端
说明理由: 。
三、填空题(每空1分,共8分)
10.(2分)我国开展“一盔一带”安全守护行动,要求骑摩托车和电动自行车必须戴头盔,开车必须系安全带。安全带能防止人体由于 飞出车外。轿车的头枕,也对人起保护作用,它能减轻 (选填“前方碰撞”或“后方追尾”)可能对人体造成的伤害。
11.(2分)如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知,9﹣12s内,推力对物体做功 J;t=2s时,物体受到的摩擦力是 N。
12.(2分)小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,此时应 (增加/减少)吸管中铁丝质量,改进后,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1 h2。
13.(2分)妈妈手机充电宝上面标有电压为5V,容量为12000mAh。现有两个充电器,甲标注“输出5V,600mA”,乙标注“输出5V,4A”,你认为 (选填“甲”或“乙”)可以快速充电。你判断的理由是 。
四、实验题(共22分)
14.(5分)2020年11月10日8时12分,中国研发的奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,刷新中国载人深潜的新纪录,我国的这一成就激发了同学们学习液体压强的兴趣,下面是某同学探究”影响液体内部压强大小的因素”的实验过程。
(1)如图甲该实验是通过来反映被测压强的大小,使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”)
(2)如图乙所示,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)比较图中的乙和丙图,可以得到的结论是: 。
(4)小竹同学经过一番思考,将压强计改装成了一个密度计,她将U形管的两端分别连接了软管和探头,当两探头置于空气中时,U形管的液面是齐平的。如图丁现在小竹将两个探头分别置于A和B两种不同液体中,不断调整探头深度,使得U形管液面保持齐平,于是她轻松的判断出了ρA ρB(选填“等于”、“大于”或“小于”),请你指出该装置的缺点是: (只需说出一条即可得分)。
15.(7分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)如图甲所示,用手把饮料罐接入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 (选填序号);
(2)为了研究猜想1和猜想2,选用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N,然后进行如图乙所示的实验;
①在序号a的实验中,物体所受的浮力为 N;
②比较序号 的三次实验,可得出初步结论:浮力的大小与液体的密度有关;
③比较序号a、b、c的三次实验,可得出论: 。
(3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验,由此小明得出的结论是浮力的大小与物体的形状有关,小玲认为该结论不可靠,主要原因是 。
16.(10分)小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系,设计了如图甲所示的实验电路,小灯泡标有“2.5V”的字样。
(1)图甲是小明连接的实验电路,同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并在图中改正。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,而电流表有示数,电压表没有示数,则可能的故障是 。
(3)排除故障后继续实验,小明进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在如下表格中。当电压表示数为1.7V时,电流表示数如图乙所示,请根据电流表的示数把表格补充完整。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.7
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
(4)根据实验目的分析实验数据及现象,可得出的结论是 。
(5)实验中小灯泡的电阻变化的原因是 。
(6)此实验中将小灯泡换成5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻还能完成的探究实验是 。
2023年宁夏吴忠市青铜峡市四校联考中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(共7小题,每题2分,共14分)
1.(2分)打开某中学生的档案时,下列有关他的数据估测值最符合实际的是( )
A.他的正常体温约为38.5℃
B.他行走的速度约为1.1km/h
C.他对地面的压强大约是1.5×103Pa
D.他的体积大约是50dm3
【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、人体正常体温在37℃左右,变化幅度很小,故A不符合实际;
B、中学生正常步行的速度约为4km/h=4×m/s≈1.1m/s,故B不符合实际;
C、中学生的重力约为500N,双脚与对面的接触面约为0.04m2,学生站立时对地面的压强大约是:p===1.25×104Pa,故C不符合实际;
D、水的密度是1.0×103kg/m3,人体密度与水的密度差不多,在1.0×103kg/m3左右。中学生的质量在50kg左右,体积约为:V===0.05m3=50dm3,故D符合实际。
故选:D。
【点评】本题考查了学生的估测能力,物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.(2分)“从生活走向物理,从物理走向社会”,下列有关情境实例判断正确的是( )
A.图甲:人沿水平直道跑步,左脚后蹬时,图中箭头表示的是左脚受到的摩擦力方向
B.图乙:人不接触高压电线就不会触电
C.图丙:拇指所指的那端就是通电螺线管的N极
D.图丁:天宫课堂授课是通过超声波实现天地之间的互动
【分析】(1)脚对地的摩擦力与地对脚的摩擦力大小相等,方向相反。
(2)人靠近高压线会造成高压电弧触电和跨步电压触电。
(3)根据安培定则判断通电螺线管的磁极。
(4)电磁波可以传递信息。
【解答】解:A、图甲:人沿水平直道跑步,左脚后蹬时,脚对地面的摩擦力向后,地面对左脚的摩擦力应该是向前的,图中箭头表示的不是左脚受到的摩擦力方向,故A错误;
B、图乙:人靠近高压线会造成高压电弧触电和跨步电压触电,故B错误;
C、根据安培定则,图丙:拇指所指的那端就是通电螺线管的N极,故C正确;
D、图丁:天宫课堂授课是通过电磁波实现天地之间的互动,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了摩擦力、触电的种类、安培定则和电磁波的特点及应用,本题属于基础性题目,难点在于脚蹬地时摩擦力方向的判断。
3.(2分)国产运一20大型运输机在跑道上加速滑行的过程中,随着飞机受到的升力的变化,跑道对运输机的支持力F1和摩擦力F2的大小变化情况是( )
A.F1变大,F2变大 B.F1变小,F2变小
C.F1变大,F2变小 D.F1变小,F2变大
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
(2)飞机在跑道上滑行时,在竖直方向上飞机受竖直向下的重力和竖直向上的支持力及升力的作用,且G=F支+F升,当飞机受到的升力变大时,地面对飞机的支持力变小,根据力作用的相互性可知,飞机对地面的压力也变小;在接触面的粗糙程度一定时,压力减小,物体受到的摩擦力也减小,据此分析摩擦力的大小变化。
【解答】解:
飞机在跑道上滑行时,因机翼是“上凸下平”的,则机翼上方的空气流速大,空气对飞机的压强小;下方的空气流速小,空气对飞机的压强大,这样空气对飞机产生一个向上的升力。
当飞机加速滑行时,飞机受到的升力变大;在竖直方向上飞机受竖直向下的重力和竖直向上的支持力及升力的作用,且G=F支+F升,当飞机受到的升力变大时,地面对飞机的支持力变小,因压力和支持力是一对相互作用力,其大小相等,故飞机对地面的压力也变小,在接触面粗糙程度一定时,地面对飞机的摩擦力也变小,即F1、F2均变小,故A、C、D错误,B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了物体的受力分析、流体压强与流速关系、摩擦力大小的影响因素,难度适中。
4.(2分)下列对四幅图片及情景解释正确的是( )
A.甲图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
B.乙图中,飞镖箭头做得很尖,是为了增大压强
C.丙图中,拿自制气压计下楼,细管内水柱上升
D.丁图中,若向B管中吹气,A管中液面会下降
【分析】(1)由于大气有压强,我们才能利用细管将饮料吸到嘴里;
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
(3)大气压与海拔高度有关,海拔越高气压越低。
(4)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
【解答】解:A、用力一吸,把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,用力才能把饮料吸入口中,不能改变了大气压强,故A错误;
B、飞镖箭头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B正确;
C、拿自制气压计下楼,细管内水柱会下降,因为楼下的气压高,导致水柱降低,故C错误;
D、往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到外界大气压向上的压强大于向下的压强,液面上升,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了与压强相关的物理知识,难度不大,将物理知识应用与实际生活相互关联,实现了理论与实际结合,是一道好题。
5.(2分)如图所示,电源电压恒为3V,灯泡L1 标有“3V 0.75W”,L2 标有“4V 1W”的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是( )
A.L2不能正常发光,但要比L1亮一些
B.电压表不能测量电源电压
C.电流表示数等于两灯电流大小之和
D.若电流表无示数,但L2发光且电压表有示数,则可能是L1开路
【分析】由电路图可知,闭合开关S1、S2时,两灯泡并联,电流表测通过灯泡L1的电流,电压表测灯泡L2两端的电压;
(1)根据P=UI=求出两灯泡的电阻,灯泡的实际电压等于额定电压时小灯泡正常发光,根据P=UI=求出两灯泡的实际电功率,比较两灯泡的实际功率判断灯泡的亮度;
(2)根据电压表与被测电路并联分析解答;
(3)根据电流表与被测电路串联分析解答;
(4)根据串并联电路的特点分析可能的故障。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S1、S2时,两灯泡并联,电流表测通过灯泡L1的电流,电压表测灯泡L2两端的电压;
A、由P=UI=可知,两灯泡的电阻分别为:R1===12Ω,R2===16Ω,
灯泡的实际电压等于额定电压时小灯泡正常发光,由并联电路的电压特点可知,两灯泡两端的电压均为3V,因此灯泡L1正常发光,灯泡L2不能正常发光,
两灯泡的实际功率分别为:P1实=P1=0.75W,P2实===0.5625W,即P1实>P2实,因此L2要比L1暗一些,故A错误;
B、由电路图可知,闭合开关S1、S2时,两灯泡并联,电压表并联在电源两端,因此电压表能测量电源电压,故B错误;
C、电流表串联在L1的支路上,因此电流表只测通过灯泡L1的电流,故C错误;
D、L2发光且电压表有示数,所以电源和灯泡L2是正常的,电流表无示数,说明电流表所在的支路断路,因此故障可能是L1开路,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率和故障分析,正确分析出电路的连接方式是关键。
6.(2分)用图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计端重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.反映绳子自由端运动的图线是B
B.动滑轮重为50N
C.3s内对物体做的有用功为900J
D.该滑轮组的效率为83.3%
【分析】(1)由图甲可知,n=3,则拉力端移动距离s=3h,据此确定图乙中绳子自由端运动的s﹣t图像是A还是B;
(2)不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),据此求动滑轮重力;
(3)由图乙可知,t=3s时,物体运动的高度h=1.5m,利用W=Gh求有用功;
(4)利用η=×100%求滑轮组的机械效率。
【解答】解:A、由图甲可知,n=3,则拉力端移动距离s=3h,所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s﹣t图像,而下面的倾斜直线B是物体运动的s﹣t图像,故A错误;
B、不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),则动滑轮重力:G动=3F﹣G=3×80N﹣200N=40N,故B错误;
C、由图乙可知,t=3s时,物体运动的高度h=1.5m,对物体做的有用功W有=Gh=200N×1.5m=300J,故C错误;
D、滑轮组的机械效率:η=×100%=,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、有用功和机械效率的计算,要利用好关系式:不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动)。
7.(2分)新能源汽车越来越普及,“宁A•D12345”为新能源汽车专用号牌,号牌中的字母“D”表示纯电动汽车,这类汽车的动力装置为电动机,下列选项所示实验与其工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受力运动。
【解答】解:A、图中没有电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是将机械能转化为电能,是发电机的实验图,故A错误;
B、是奥斯特实验图,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故B错误。
C、电路中有电源,通电导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,故C正确;
D、该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,是电流的磁效应,故D错误。
故选:C。
【点评】本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置是不同的,前者外部没有电源,后者外部有电源。
二、选择说明题(每题5分,共10分.选出一个正确的答案,并在横线上写出理由。)
8.(5分)2022年5月15日1时26分,我国自主研发的“极目一号Ⅲ型浮空艇”从海拔4270米的中科院珠峰站附近发放场地升空,4时40分到达海拔9032米的高度,创造了“浮空艇”大气科学观测海拔高度世界纪录。如图,下列关于浮空艇说法正确的是 C 。
A.浮空艇内充入的气体的密度大于空气的密度
B.浮空艇上升过程中大气对它的压强越来越大
C.浮空艇上升过程中受到的浮力越来越小
D.浮空艇上升的平均速度约为2.8km/h
理由: 海拔越高,空气的密度越小,浮空艇排开空气的体积不变,根据F浮=ρ空气gV排可知浮空艇上升过程中受到的浮力越来越小 。
【分析】(1)浸在液体(或气体)中的物体都受到液体(或气体)对它施加的竖直向上的浮力,当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于液体(或气体)密度时,物体上浮;
(2)大气压随高度增加而减小;
(3)根据F浮=ρ空气gV排分析浮空艇受到的浮力情况;
(4)根据v=求出浮空艇上升的平均速度。
【解答】解:A、浮空艇是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故A错误;
B、海拔越高、气压越低,浮空艇上升过程中大气对它的压强越来越小,故B错误;
C、海拔越高,空气的密度越小,浮空艇排开空气的体积不变,根据F浮=ρ空气gV排可知浮空艇上升过程中受到的浮力越来越小,故C正确;
D、由题意可知,浮空艇上升所用的时间:t=4时40分﹣1时26分=3h14min=h,上升的高度:h=9032m﹣4270m=4762m=4.762km,
浮空艇上升的平均速度v==≈1.5km/h,故D错误。
故答案为:C;海拔越高,空气的密度越小,浮空艇排开空气的体积不变,根据F浮=ρ空气gV排可知浮空艇上升过程中受到的浮力越来越小。
【点评】本题考查大气压强与高度的关系、平均速度的计算、物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用,注重了物理与实际的联系,综合性较强。
9.(5分)温度传感器广泛应用于空调、冰箱、消毒柜等家电产品中,它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的。图甲是某热敏电阻R1的阻值随温度的变化关系图像,小明用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计(如图乙所示),他要用电压表刻度盘表示相应温度。若电压表的读数会随温度的升高而增大,则下列说法中正确的是 B 。
A.热敏电阻R1的阻值随温度升高而增大 B.电压表应接在乙图中ab两端
C.电压表应接在乙图中be两端 D.电压表应接在乙图中ac两端
说明理由: 由图甲可知,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值减小,电路的总电阻减小,根据电源的电压不变可知,温度变化时ac间的电压不变,由I=可知,电路中的电流增大,定值电阻两端的电压增大,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知,热敏电阻R1两端的电压减小,要使电压表的读数会随温度的升高而增大,则电压表应接在乙图中ab两端 。
【分析】由电路图可知,定值电阻与热敏电阻R1串联,根据图甲得出温度升高时热敏电阻R1的阻值变化,从而得出电路总电阻的变化,根据电源的电压不变可知温度变化时ac间的电压不变,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知热敏电阻R1两端的电压变化,然后根据题干要求得出电压表应接的位置。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻与热敏电阻R1串联,
由图甲可知,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值减小,故A错误;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路的总电阻减小,
因电源的电压不变,
所以,温度变化时ac间的电压不变,
由I=可知,温度升高时,电路中的电流增大,
由U=IR可知,定值电阻两端的电压增大,即ab间的电压增大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,热敏电阻R1两端的电压减小,即bc间的电压减小,
题干要求:电压表的读数会随温度的升高而增大,则电压表应接在乙图中ab两端,故B正确、CD错误。
故答案为:B;由图甲可知,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值减小,电路的总电阻减小,根据电源的电压不变可知,温度变化时ac间的电压不变,由I=可知,电路中的电流增大,定值电阻两端的电压增大,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知,热敏电阻R1两端的电压减小,要使电压表的读数会随温度的升高而增大,则电压表应接在乙图中ab两端。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图像中获取有用的信息是关键。
三、填空题(每空1分,共8分)
10.(2分)我国开展“一盔一带”安全守护行动,要求骑摩托车和电动自行车必须戴头盔,开车必须系安全带。安全带能防止人体由于 惯性 飞出车外。轿车的头枕,也对人起保护作用,它能减轻 后方追尾 (选填“前方碰撞”或“后方追尾”)可能对人体造成的伤害。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,据此结合不同运动状态下人身体运动情况的改变分析即可解答。
【解答】解:汽车在紧急刹车时,人由于惯性会继续保持原来的运动状态向前运动,容易撞上挡风玻璃而飞出车外,系安全带可以避免人由于惯性飞出车外;
当后方追尾时,坐在座椅上的人由于惯性要保持原来的运动状态,头会突然后仰,这时较软的头枕会保护头颈不被撞伤。
故答案为:(1)惯性;(2)后方追尾。
【点评】本题考查了惯性知识在生活中的应用,要知道任何物体都有惯性,并且会用惯性知识解释身边现象。
11.(2分)如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知,9﹣12s内,推力对物体做功 18 J;t=2s时,物体受到的摩擦力是 3 N。
【分析】(1)首先从速度图象中9﹣12s得出物体匀速直线运动。然后对应的从F﹣t图象中得出推力;利用计算公式W=Fs=Fvt计算做的功;
(2)首先从速度图象中0﹣2s得出物体处于静止状态。然后对应的从F﹣t图象中得出物体所受的摩擦力。
【解答】解:
(1)由丙图知,9~12s内,物体做匀速运动,且v=1m/s,由乙图知,9﹣12s内的推力F=6N,
则9~12s内推力F做功:W=Fs=Fvt=6N×1m/s×3s=18J;
(2)当t=2s时,由图丙可知,物体运动的速度为0,即物体处于静止状态,受到的摩擦力与推力F平衡,由图甲知此时物体所受摩擦力f=F=3N。
故答案为:18;3。
【点评】本题考查学生对图象的认识,v﹣t图象、F﹣t图象相结合,判断出物体各段运动状态,根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。
12.(2分)小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,此时应 增加 (增加/减少)吸管中铁丝质量,改进后,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1 > h2。
【分析】(1)密度计不能直立漂浮可能是重心较高或底端较轻造成的;
(2)根据密度计漂浮时浮力等于重力列出关系式即可判断吸管浸入两种液体的深度关系。
【解答】解:
(1)小明将自制的密度计放入水中,密度计不能直立漂浮,应降低其重心,故需要增加吸管中铁丝质量;
(2)因为密度计不管是在水中还是在盐水中,都是漂浮状态,
所以F浮水=F浮盐水=G,
设密度计的底面积为S,由F浮=ρ液gV浸得,ρ水gSh1=ρ盐水gSh2,
因为ρ水<ρ盐水,所以,h1>h2。
故答案为:增加;>。
【点评】密度计是物体的沉浮条件的实际应用,要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题:放入不同的液体,液体密度越大,排开体积越小。
13.(2分)妈妈手机充电宝上面标有电压为5V,容量为12000mAh。现有两个充电器,甲标注“输出5V,600mA”,乙标注“输出5V,4A”,你认为 乙 (选填“甲”或“乙”)可以快速充电。你判断的理由是 乙的充电功率大,充电速度快 。
【分析】先根据电功率公式P=UI计算得两个充电器的充电功率,进一步判断出哪个可以快速充电。
【解答】解:甲、乙两个充电器的充电功率分别为:
P1=U1I1=5V×A=3W,
P2=U2I2=5V×4A=20W>P1,
则乙的充电功率大,所以乙的充电速度快。
故答案为:乙;乙的充电功率大,充电速度快。
【点评】本题考查了电功率的计算,体现了物理知识与日常生活的密切联系。
四、实验题(共22分)
14.(5分)2020年11月10日8时12分,中国研发的奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,刷新中国载人深潜的新纪录,我国的这一成就激发了同学们学习液体压强的兴趣,下面是某同学探究”影响液体内部压强大小的因素”的实验过程。
(1)如图甲该实验是通过来反映被测压强的大小,使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 不漏气 (选填“漏气”或“不漏气”)
(2)如图乙所示,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)比较图中的乙和丙图,可以得到的结论是: 液体的压强与液体的深度有关 。
(4)小竹同学经过一番思考,将压强计改装成了一个密度计,她将U形管的两端分别连接了软管和探头,当两探头置于空气中时,U形管的液面是齐平的。如图丁现在小竹将两个探头分别置于A和B两种不同液体中,不断调整探头深度,使得U形管液面保持齐平,于是她轻松的判断出了ρA 小于 ρB(选填“等于”、“大于”或“小于”),请你指出该装置的缺点是: 只能测出两种液体密度的大小关系,不能求出密度的具体值 (只需说出一条即可得分)。
【分析】(1)用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;如果U形管中的液体没有升降或升降不灵活,说明装置是漏气的;
(2)在相同液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(3)液体的压强与液体的密度和液体的深度有关,根据控制变量法分析解答;
(4)根据液体压强公式p=ρgh分析。
【解答】解:(1)使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)在相同液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差不变;
(3)比较图乙和图丙两图知,液体的密度相同,深度不同,U形管液面的高度差不同,压强不同,故可以得到:液体的压强与液体的深度有关;
(4)当两探头置于空气中时,U形管的液面是齐平的。小竹将两个探头分别置于装有密度为ρA、ρB的液体的A、B容器中,U形管液面齐平时,有:
pA=pB,即ρAghA=ρBghB,
又因为hA>hB,
所以ρA<ρB,
根据ρAghA=ρBghB可得:ρA=•ρB;
因为只能从实验中观察两个探头的深度,无法得出具体值,所以只能比较两种液体密度的大小关系,不能求出密度的具体值。
故答案为:(1)不漏气;(2)不变;(3)液体的压强与液体的深度有关;(4)小于;只能比较两种液体密度的大小关系,不能求出密度的具体值。
【点评】要了解压强计的构造与原理,并能学会观察压强计来判断压强的大小,是解答本题的关键,并且要注意控制变量法在实验中的应用,只要能掌握要领,难度不大。
15.(7分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)如图甲所示,用手把饮料罐接入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 4 (选填序号);
(2)为了研究猜想1和猜想2,选用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N,然后进行如图乙所示的实验;
①在序号a的实验中,物体所受的浮力为 1 N;
②比较序号 a、d、e 的三次实验,可得出初步结论:浮力的大小与液体的密度有关;
③比较序号a、b、c的三次实验,可得出论: 浮力的大小与物体的重力无关 。
(3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验,由此小明得出的结论是浮力的大小与物体的形状有关,小玲认为该结论不可靠,主要原因是 没有控制排开液体的体积相同 。
【分析】(1)分析饮料罐浸入水中的深度增大后哪个因素发生改变即可;
(2)①根据称重法求出在序号a的实验中圆柱体所受的浮力;
②根据控制变量法的要求选择对照实验;
③分别计算出三个圆柱体受到的浮力,然后进行比较即可;
(3)要探究浮力与物体形状的关系,就要控制液体密度和物体排开液体的体积相同,然后改变物体的形状,据此分析解答。
【解答】解:(1)如图所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,它排开水的体积越大,而手会感到越吃力,则说明饮料罐受到的浮力增大,可以证明浮力大小与物体排开液体体积有关,即验证猜想4;
(2)根据图片可知,A、B、C三个物体的体积相同;
①在序号a的实验中物体所受的浮力为:F浮a=G﹣F=4N﹣3N=1N;
②探究浮力大小与液体密度的关系时,必须控制物体排开液体的体积相同,改变液体密度,故选a、d、e;
③根据F浮=G﹣F分别计算出a、b、c三图中物体受到的浮力依次为:1N、1N和1N,则得到结论:浮力的大小与物体的重力无关;
(3)小玲认为这个结论不可靠,理由是:没有控制排开液体的体积相同。
故答案为:(1)4;(2)①1;②a、d、e;③浮力的大小与物体的重力无关;(3)没有控制排开液体的体积相同。
【点评】此题探究浮力的大小跟哪些因素有关,考查称重法、控制变量法的应用,掌握控制变量法是解决此题的关键。
16.(10分)小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系,设计了如图甲所示的实验电路,小灯泡标有“2.5V”的字样。
(1)图甲是小明连接的实验电路,同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并在图中改正。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,而电流表有示数,电压表没有示数,则可能的故障是 灯泡短路 。
(3)排除故障后继续实验,小明进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在如下表格中。当电压表示数为1.7V时,电流表示数如图乙所示,请根据电流表的示数把表格补充完整。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.7
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
(4)根据实验目的分析实验数据及现象,可得出的结论是 灯的实际功率越大,灯越亮 。
(5)实验中小灯泡的电阻变化的原因是 灯的电阻随温度的变化而变化 。
(6)此实验中将小灯泡换成5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻还能完成的探究实验是 电压一定时,电流与电阻的关系 。
【分析】(1)原电路中,电压表测电源电压是错误的,电压表应测灯的电压;
(2)电路连接正确后,闭合开关,而电流表有示数,则电路为通路,根据小灯泡不亮,电压表没有示数分析;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值,读出电流表的示数,由欧姆定律求出灯丝的电阻;
根据P=UI求出灯的功率;
(4)根据实验目的结合数据分析得出结论;
(5)灯的电阻随温度的变化而变化;
(6)换用不同的电阻,可控制不同电阻的电压一定,研究电流与电阻的关系。
【解答】解:(1)原电路中,电压表测电源电压是错误的,电压表应测灯的电压,如下所示:
(2)电路连接正确后,闭合开关,而电流表有示数,则电路为通路,发现小灯泡不亮,电压表没有示数,则可能的故障是灯泡短路;
(3)当电压表示数为1.7V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,
由欧姆定律,灯的电阻:R==≈7.1Ω;
灯的功率:P=UI=1.7V×0.24A≈0.41W;
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.7
0.24
7.1
0.41
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
(4)根据实验目的分析实验数据及现象,可得出的结论是灯的实际功率越大,灯越亮。
(5)实验中小灯泡的电阻变化的原因是灯的电阻随温度的变化而变化;
(6)此实验中将小灯泡换成5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻,可控制电阻电压一定,故还能完成的探究实验是:电压一定时,电流与电阻的关系。
故答案为:(1)如上所示;(2)灯泡短路;(3)如上表所示;(4)灯的实际功率越大,灯越亮;(5)灯的电阻随温度的变化而变化;(6)电压一定时,电流与电阻的关系。
【点评】本题探究小灯泡亮度与实际功率的关系,考查电路连接、故障分析、电阻、功率的计算及数据分析、影响电阻大小的因素和变量法的运用。
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