2023年河北省中考物理模拟试卷(坤卷)
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1. 以下是生活中常见的一些物理量,其中最接近实际的是( )
A. 厨房常用的炒菜锅直径约为36 mm
B. 一个比赛常用篮球的质量约为1kg
C. 让人感觉温暖又舒适的房间温度约为30℃
D. 家用轿车在高速路上正常行驶时的速度约为108km/h
2. 声音对我们有着至关重要的作用,我们的生活、工作、交流都离不开声音,下列有关声的说法正确的是( )
A. 通过暖水壶发出的声音可以判断水是否灌满,利用了声音能够传递能量
B. 人们买瓷砖时总喜欢敲敲瓷砖,这是通过声音的响度来判断瓷砖的好坏
C. “辽宁号”航母上起飞指导员佩戴耳机是为了在人耳处减弱噪声
D. 用手机打电话可以和远方的人进行交流,利用了声音可以在空气中传播
3. 如图为某家庭电路的一部分电路图,下列说法正确的是( )
A. 电冰箱接入三孔插座后,其外壳与零线相连
B. 该家庭电路中灯泡与三孔插座之间是并联的
C. 若电路中的保险丝烧坏,可以用铜丝替换
D. 闭合开关S,灯泡不亮,保险丝未烧断,可能是灯泡短路
4. 磁悬浮列车通过使车体和轨道分离极大地减小了列车与轨道摩擦带来的阻力。磁悬浮列车的制动方式有两种:电制动和机械制动,电制动利用的是直线电机,通过改变电机中的电流相序改变电机转向,使输出的力由原来的牵引力变为制动力;机械制动是利用制动闸瓦押在轨道上产生摩擦阻力进行制动。下列关于磁悬浮列车的说法,正确的是( )
A. 磁悬浮列车运行过程中,因为没有阻力,所以可以保持匀速直线运动
B. 磁悬浮列车运行过程中,可以快速制动或启动,是因为其惯性在迅速变小或变大
C. 磁悬浮列车无论采用哪种制动方式,都会增大列车与轨道之间的摩擦力
D. 磁悬浮列车运行过程中,始终保持电磁提供的支持力等于列车的总重力
5. 雪变成冰挂的过程中涉及两种物态变化,下列生活现象中,与雪变成冰挂过程中的吸放热顺序不同的是( )
A. 烧水时,壶水沸腾后,在壶嘴处形成一片“白气”
B. 冬天清晨薄雾蒙蒙,在太阳升起后雾气逐渐消散
C. 蜡烛燃烧时,会流下“眼泪”,“眼泪”在流动过程中会变为蜡块
D. 没喝完水的塑料瓶放在太阳下晒一会儿,瓶子内壁出现小水珠
6. 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物体到凸透镜的距离u之间关系的图象。在绘制v-u图象后,该同学不小心碰洒了墨水,导致图象缺失了一部分,如图所示。下列判断正确的是( )
A. 实验中所用凸透镜的焦距为20cm
B. 当物距等于30cm时,像距等于15cm
C. 根据图象可以推测,当物距足够大时,像距可以小于10cm
D. 当物距在15∼20cm之间时,光屏上会成放大的像,和投影仪原理相同
7. 用2个完全相同的滑轮组成如图所示的滑轮组,用此装置拉起一个物块A时,绳端拉力为F1;当用此装置同时拉起两个相同的物块A时,绳端拉力为F2。不考虑绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. F2为F1的2倍
B. 物块A的重力为3(F2-F1)
C. 动滑轮的重力为3(F1-F2)
D. 机械效率的变化量为 3-2F12+F22F1F2
8. 如图所示,电源电压恒为U,R1、R3为定值电阻,阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为2R。a、b、c为电流表或电压表中的任意一种。闭合所有开关,将滑动变阻器的滑片置于中间位置时,三个电表均有示数,且b、c两个电表示数不同;保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S3,只闭合开关S1和S2,此时只有两个电表有示数,且电路中至少有一个电流表的指针正好在表盘正中间,且示数为I。下列说法正确的是( )
A. b表为电流表
B. 只闭合S1,向右移动滑片,b表示数可能不变
C. 开关全部闭合,移动滑片,电路的最小功率为UI
D. 闭合开关S1和S3,R2接入电路的最小阻值为0.5R
9. 如图所示是一个磁悬浮台灯,灯泡底端有磁铁,台灯底座内部有一个金属线圈,线圈通电后,周围产生磁场,这是电流的______ 效应。磁悬浮台灯悬浮在空中的原理是______ 。
10. 体温计是我们家庭常备的医疗器材。体温计的侧面采用弧形设计,如图甲所示。读数时可以从______ (选填“A”、“B”或“C”)角度观察,会看到一个因______ 形成的虚像。如图乙所示,温度计的示数是______ ℃。
11. 我国古代先贤留下很多智慧的设计,如图a所示的“阴阳壶”就是众多智慧杰作中的一个。通过控制壶柄上的孔,可以控制倒出的液体类型,从而实现“一壶三出”,其原理图如图b所示。若捂住甲孔,倒出的是______ (选填“甲”或“乙”)液体,这是由于______ 的作用。现代生活中与“阴阳壶”原理相同的是______ (填序号)。
①真空吸盘
②火车站设计的安全线
③自制液体气压计
④飞机的机翼设计
12. 过山车是游乐园的常见项目。如图所示,当过山车从A点到B点时,游客的______ 能转化为动能。过山车依靠机械装置的推力被推上最高点A点处(到达最高点后机械装置就不再为它提供动力了),然后从A点由静止开始运动,从安全的角度考虑,C点______ (选填“可以”或“不可以”)高于A点。请画出第2节车厢所受重力的示意图。
13. 如图是老式爆米花机,爆米花的制作过程是:将玉米粒放在爆米花机内,并将盖子密封,在煤炉上进行加热,当容器内压强达到一定数值时,取下爆米花机,迅速打开容器盖,“砰”的一声玉米粒随高压气体迅速喷出并“爆炸”成爆米花,同时看到一团“白气”。煤属于______ (选填“可再生”或“不可再生”)能源,煤燃烧过程是将______ 能转化为内能。打开容器盖,玉米粒随高压气体喷出时的能量转化与热机______ 冲程能量转化相同。
14. 在做“探究二力平衡的条件”的实验中,采用的实验装置如图所示。
(1)实验中是通过改变左右托盘中砝码的数量来探究______ 对二力平衡的影响,若要小车静止在桌面上,两边托盘中的砝码数量应______ 。
(2)实验中,选择小车而不选择木块是为了______ 。
(3)为了证明相互平衡的两个力必须作用在同一直线上,可以采取的操作是______ 。
15. 小红想要探究浮力与物体浸入液体中的体积关系,用弹簧测力计、铁架台、底面积为40cm²的烧杯以及适量的水,组成如图甲所示的装置进行探究。将铁块悬挂在弹簧测力计上之后,弹簧测力计的示数如图乙所示。每次在烧杯底部垫一个高为1cm的木块,直至铁块浸没在水中。小红记录了每次垫高烧杯后,液面的高度以及弹簧测力计的示数,记录如表。请根据表格回答下列问题:
垫块数量/个
0
1
2
3
4
5
6
7
液面高度/cm
10cm
10cm
10.5cm
11.5cm
-
13.5cm
14.5cm
15cm
弹簧测力计示数/N
4.4N
4.0N
3.6N
3.2N
2.8N
-
(1)铁块的重力为______ N。
(2)铁块浸没在水中后,弹簧测力计的示数为______ N。
(3)第4次操作后,液面高度应为______ cm。
(4)通过表格数据可以得到浮力的大小与物体浸入水中的体积成______ 比。
(5)该实验所用的铁块高度为______ cm。
【拓展】实验开始时,铁块下表面距离烧杯中的液面距离为______ cm。
16. 小明利用如图1所示的电路探究串联电路电压的规律。所用器材:三节新干电池,两个电压表(0∼3V,0∼15V),一个滑动变阻器(20Ω1A),两个相同的小灯泡,一个开关及若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图1中电压表V1接入电路,要求V1测L1、L2两端的电压之和。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器滑片向______(选填“A”或“B”)端滑动。
(3)若闭合开关时发现,两个电压表指针猛向右偏转且其中一个超出最大量程,出现这种情况的可能原因是______。
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片到合适的位置,分别记下电压表V1、V2的示数,实验数据记录如表所示。为了测量小灯泡L1两端的电压,小明认为保持电压表V2的连接点E不动,只断开连接点F,并改接到L1的接线柱C上,就可测量灯泡L1两端的电压,他的操作存在的问题是______。
(5)正确操作后,L1两端的电压表的示数如图2所示,请将表格数据补充完整。通过对实验表格的分析初步得出的结论为两灯泡的总电压等于每个灯泡两端电压之和,且每个灯泡两端的电压都相等。小明设计的方案是否存在不足,如果存在不足请写出应该如何改进:______。
L1两端的电压U1/V
L2两端的电压U2/V
L1和L2两端的电压U/V
______
1.2
2.4
【拓展】小明用“2V,1W”和“4V,4W”小灯泡替换上述实验中的L1和L2,调节滑动变阻器的滑片,该电路消耗的最大功率是______ W。
17. 如图甲所示的隐形床因美观且节约空间的特点,近些年备受年轻人喜爱。其工作原理和物理有着密不可分的关系。将隐形床处于水平位置时的结构进行简化,取其部分可抽象成如图乙所示的模型。隐形床可围绕O点转动,把床架和床垫看成一个整体,床两侧各装一根液压杆连接在床架上B处和墙体上A处,通过控制液压杆的开关可以收放床体。隐形床水平放置时,液压杆不提供力。已知墙体上A处与O点的距离为0.3m,床的长度为2m,整个床体(包含床垫)质量约为80kg,每只床脚与地面的接触面积为25cm2,且前端两只床脚对地面的总压强为6×104Pa。求:(g取10N/kg, 3≈1.73)
(1)床体的重力;
(2)床水平放置时,前端两只床脚对地面的压力;
(3)当收起床体时,每个液压杆至少要提供多大的力。
18. 小明参加学校物理社团活动,借助老师的器材设计了一个压力测试机,可以利用电流表的示数来反映压力的大小,其中用到了压敏电阻R0,其阻值随着压力的增大而减小,小明设计的电路图如图甲所示,电流1I与压力F的关系图象如图乙所示。已知电源电压为36V,定值电阻R1的阻值为40Ω,电流表量程为0∼0.6A。当压力为0N时,电流表示数为0.15A。
(1)请计算当压力为0N时,R0的阻值;
(2)请写出压力F与R0阻值大小的数量关系式,并计算该测试机可以承担的最大压力;
(3)老师告诉小明用阻值为60Ω的定值电阻R2替换R1可以增大该测试机的量程,替换后测试机的测量范围为0∼100N,求电流表的示数变化范围。(计算结果保留两位小数)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、厨房常用的炒菜锅直径在26cm∼42cm之间,故A错误;
B、一个比赛常用篮球的质量约为0.55kg,故B错误;
C、让人感觉温暖又舒适的房间温度约为23℃,故C错误;
D、家用轿车在高速路上正常行驶时的速度约为108km/h,故D正确。
故选:D。
新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
本题考查了对长度、质量、温度、速度的估测,注重理论与实际差异的应变能力的培养,体现新课程的基本理念。
2.【答案】C
【解析】解:A.通过暖水壶发出的声音可以判断水是否灌满,利用了声音能够传递信息;故A错误;
B.不同材料振动发出的音色不同,人们买瓷砖时总喜欢敲敲瓷砖,这是通过声音的音色来判断瓷砖的好坏,不是响度,故B错误;
C.“辽宁号”航母上起飞指导员佩戴耳机是为了在人耳处减弱噪声,故C正确;
D.用手机打电话可以和远方的人进行交流,利用了电磁波传递信息,不是利用声音可以在空气中传播,故D错误。
故选:C。
(1)声音可以传递信息和能量;
(2)不同材料振动发出的音色不同;
(3)噪声控制有:声源处、传播途中、人耳处三种减弱方法;
(4)手机利用电磁波传递信息的。
本题考查声音的作用、电磁波的作用与声源的特征和减弱噪声的方法,属于简单的综合题。
3.【答案】B
【解析】解:A、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳与地线相连,能防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故,故A错误;
B、该家庭电路中灯泡与三孔插座工作时互不影响,是并联的,故B正确;
C、当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,就起不到保护作用了,故C错误;
D、若闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯断路,灯泡短路,会使得保险丝熔断,故D错误。
故选:B。
(1)测电笔是辨别火线和零线的仪器,当测电笔的笔尖接触零线和地线时,氖管不会发光;
(2)家庭电路中的用电器是并联的;
(3)根据铜丝和保险丝的熔点分析;
(4)灯不发光的原因,一是电路开路,二是灯被短路,三是灯的实际功率太小。
知道并理解家庭电路的组成与正确连接方法,了解触电的原因,是解决该题的关键。
4.【答案】D
【解析】解:A、磁悬浮列车运行过程中的摩擦阻力很小,存在阻力,故A错误;
B、惯性大小只跟物体的质量大小有关,质量越大,惯性越大。磁悬浮列车快速制动或启动,其惯性大小不变,故B错误;
C、磁悬浮列车机械制动利用增大压力增大摩擦力,而电制动利用的磁力来制动的,不是增大摩擦力,故C错误;
D、磁悬浮列车运行过程中,相对于轨道竖直方向是相对静止的,受力平衡,始终保持电磁提供的支持力等于列车的总重力,这样能减小摩擦力,故D正确。
故选:D。
(1)物体不受力或受平衡力时,保持静止或匀速直线运动状态。
(2)惯性的大小与质量有关。
(3)摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体的速度无关。
(4)磁悬浮列车运行过程中,始终保持电磁提供的支持力等于列车的总重力。
本题考查了物体的受力分析、惯性、摩擦力大小的影响因素等知识,难度不大。
5.【答案】B
【解析】解:雪吸热熔化成水,水放热凝固成冰挂,因此雪变成冰挂的过程中吸放热顺序是先吸热后放热;
A、烧水时,壶水吸热沸腾后变为水蒸气,水蒸气在壶嘴处放出热量,液化为小水珠形成一片“白气”,此过程先吸热后放热,故A错误;
B、冬天清晨薄雾蒙蒙,这是水蒸气放出热量液化形成的小水珠,在太阳升起后小水珠吸收热量汽化为水蒸气,雾气逐渐消散,此过程先放热后吸热,故B正确;
C、蜡烛燃烧时吸热熔化,会流下“眼泪”,“眼泪”在流动过程中放热凝固,会变为蜡块,此过程先吸热后放热,故C错误;
D、没喝完水的塑料瓶放在太阳下晒一会儿,塑料瓶中的水吸收热量汽化为水蒸气,水蒸气放出热量液化成小水珠附着在瓶子内壁,此过程先吸热后放热,故D错误。
故选:B。
物质从固态变为液态的过程叫做熔化,此过程中吸收热量;物质从液态变为固态的过程叫做凝固,此过程放出热量;物质从气态变为液态的过程叫液化,此过程放出热量;物质从液态变为气态的过程叫汽化,此过程吸收热量。
此题考查了熔化与熔化吸热的特点、凝固与凝固放热的特点、液化及液化的放热特点,难度不大,属基础题目。
6.【答案】BD
【解析】解:A、由图可知,u=v=20cm,根据u=v=2f,成倒立等大的实像,即2f=20cm,因此f=10cm,故A错误;
B、由图可知,当物距u=15cm时,v=30cm,根据在光的折射中,光路是可逆的,所以当物距等于30cm时,像距等于15cm,故B正确;
C、当物距足够大时,即u>2f,根据u>2f时,2f>v>f,成倒立、缩小的实像,故C错误;
D、当物距在15∼20cm之间时,此时物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,根据2f>u>f,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的,故D正确。
故选:BD。
(1)根据u=v=2f,成倒立等大的实像,据此求出凸透镜的焦距;
(2)在光的折射中,光路是可逆的;
(3)根据u>2f时,2f>v>f,成倒立、缩小的实像;
(4)根据2f>u>f,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的。
此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
7.【答案】BD
【解析】解:ABC、由图可知n=3,因为不计绳重和摩擦,
所以用此装置拉起一个物块A时,绳端拉力为F1=13(G+G动)……①
当用此装置同时拉起两个相同的物块A时,绳端拉力为F2=13(2G+G动)……②
①×2可得:2F1=13(2G+2G动)>13(2G+G动),
即2F1>F2,故A错误;
②-①可得:F2-F1=13(2G+G动)-13(G+G动),
整理可得物块A的重力:G=3(F2-F1),故B正确;
①×2-②可得:2F1-F2=13(2G+2G动)-13(2G+G动),
整理可得动滑轮的重力:G动=3(2F1-F2),故C错误;
D、由η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF可知,滑轮组机械效率的变化量:
Δη=η2-η1=2G3F2-G3F1=13G×(2F2-1F1)=13×3(F2-F1)×(2F2-1F1)=3-2F12+F22F1F2,故D正确。
故选:BD。
(1)由图可知n=3,利用不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)求两次绳子自由端的拉力,进而求出两次拉力的关系、物块A的重力和动滑轮的重力;
(2)利用η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF求滑轮组机械效率的变化量。
本题考查使用滑轮组时绳子自由端的拉力和机械效率公式的应用,关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
8.【答案】AC
【解析】解:A、闭合所有开关,将滑动变阻器的滑片置于中间位置时,由于滑动变阻器R2的最大阻值为2R,所以此时滑动变阻器接入电路的电阻为R,由于b与R2串联,c与R3串联;
若b、c为电流表,则滑动变阻器最大阻值的一半与定值电阻R3并联,根据欧姆定律可知b、c两个电表示数相同,
由于b、c两个电表示数不同,所以b、c不可能都是电流表;
若b为电压表,则c为电流表,保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S3,只闭合开关S1和S2时,b表一定有示数,ac中只能有一个表有示数,此时若a表是电压表,则c没有示数,此时若a表是电流表,则a、c都示数,不符合题意中电路中至少有一个电流表的指针正好在表盘正中间的特点;
所以,b为电流表,则c为电压表,
保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S3,只闭合开关S1和S2时,b表一定有示数,由于c有示数,则此时a表是电流表没有示数,但符合题意中电路中至少有一个电流表的指针正好在表盘正中间的特点,故A正确;
B、只闭合S1,定值电阻R1与滑动变阻器串联,向右移动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由I=UR知通过滑动变阻器的电流变小,b表示数变小,故B错误;
C、保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S3,只闭合开关S1和S2,由于电压表的电阻很大,所以通过定值电阻R3的电流为零,电流表a的示数为零,此时只有电压表c和电流表b有示数,且电路中至少有一个电流表的指针正好在表盘正中间,且示数为I,所以b电流表的最大示数为2I,此时电源电压为:U=I×2R=2IR;
开关全部闭合,只有滑动变阻器连入电路,当滑动变阻器的电阻最大时,电路的总电阻最大,电路中的总电流最小,总功率最小,最小功率为:
P=UI小=U×U2R=U×U2×U2I=UI,故C正确;
D、闭合开关S1和S3,只有滑动变阻器连入电路,由题意知通过b电流表的最大电流为2I,则R2接入电路的最小阻值为:R最小=U2I=2IR2I=R,故D错误。
故选:AC。
(1)闭合所有开关,将滑动变阻器的滑片置于中间位置时,由于b与R2串联,c与R3串联,由于三个电表均有示数,
利用假设法分析得出符合题意(b、c两个电表示数不同,电路中至少有一个电流表的指针正好在表盘正中间)的a、b、c表的类型;
(2)只闭合S1,定值电阻R1与滑动变阻器串联,向右移动滑片,根据滑动变阻器接入电路的电阻的变化,由I=UR可知电流表的示数变化;
(3)保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S3,只闭合开关S1和S2,分析得出电路的连接特点,根据欧姆定律得出电源电压;
开关全部闭合,只有滑动变阻器连入电路,当滑动变阻器的电阻最大时,电路的总电阻最大,电路中的总电流最小,根据P=UI求出最小功率;
(4)闭合开关S1和S3,只有滑动变阻器连入电路,得出电路中的最大电流I,根据欧姆定律即可求出R2接入电路的最小阻值。
本题考查电流表、电压表的使用、串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用,题目有一定难度,关键是根据电表的示数变化特点判断得出电表的类型。
9.【答案】磁 同名磁极相互排斥
【解析】解:台灯底座内部有一个金属线圈,通电有磁性,断电无磁性,说明磁悬浮台灯是利用电流的磁效应工作的;
根据磁极间的相互作用规律可知,磁悬浮台灯能悬浮在空中是同名磁极相互排斥的原因。
故答案为:磁;同名磁极相互排斥。
(1)任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应;
(2)同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
此题考查了电流的磁效应、磁极间的相互作用规律,难度不大,属基础题目。
10.【答案】B 放大 38.2
【解析】解:体温计的侧面采用弧形设计,凸起的弧形玻璃面相当于一个凸透镜,起到放大镜的作用,成放大的虚像,故为看清体温计液柱的位置,应沿图中B方向观察;
由图乙可知,体温计的分度值为0.1℃,读数为38.2℃。
故答案为:B;放大;38.2。
体温计外部设计成凸起的弧形玻璃面,相当于一个凸透镜,起到放大镜的作用;
明确体温计的分度值,视线与液柱的上表面相平。
本题考查了体温计的使用,属于基本技能的考查。
11.【答案】乙 大气压 ①③
【解析】解:“阴阳壶”使用时,阴阳壶倾斜,两种液体都向下运动,若捂住甲孔,则左侧壶内气体压强随体积的增大而减小,左侧壶内气体压强小于外界大气压,所以甲液体在大气压的作用下不能倒出;而乙孔使得右侧壶内与外界空气相通,则右侧壶内外的气体压强相同,乙液体在重力作用下就可流出来;
①真空吸盘原理:大气压的作用,用力将吸盘紧压在墙壁上,将吸盘中的空气排出,松手后,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上;
②火车站设计的安全线,利用了流体压强与流速的关系;
③自制液体气压计原理:利用了大气压的作用,但气压计内部气压等于大气压加液柱压强,而壶内气压加内外液体压强等于外界大气压,原理相同;
④飞机的机翼设计,流体压强与流速的关系;
故选:乙;大气压;①③。
气体的质量一定时,气体压强随体积的增大而减小;阴阳壶倾斜时,液体向下运动,若捂住小孔,气体体积增大时,气体压强会减小,当壶内气体压强小于外界大气压的时候,壶中的液体将倒不出来;
逐项分析各情景运用的原理进行解答。
本题考查了大气压的应用、大气压与高度的关系、流体压强与流速的关系,由一道难度。
12.【答案】重力势 不可以
【解析】解:
(1)由图可知,过山车从A点到B点时,游客的质量不变,高度变小,重力势能减少,同时其质量不变,速度变大,动能增加,所以运动员的重力势能转化为动能。
(2)因为过山车运行时会受到空气阻力,同时与轨道间有摩擦,部分机械能转化为内能,这样过山车就不能达到原来的高度,因此从安全的角度考虑,C点不可以高于A点。
(3)重力的方向是竖直向下的,从第2节车厢的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
故答案为:重力势;不可以;见解答图。
(1)物体由于运动而具有的能叫动能,质量越大,速度越大,动能就越大;物体由于被举高而具有的能叫重力势能,质量越大,高度越高,重力势能就越大。
(2)考虑空气和摩擦阻力时,一部分机械能会转化为内能,机械能总和会减少。
(3)根据重力的方向是竖直向下的,从物体的重心做竖直向下的力,并标上字母G。
此题考查动能和势能的转化、机械能守恒,以及重力示意图的画法,解决此类问题的关键是要知道各能量跟哪些因素有关,根据各因素的变化情况分析能量的变化情况。
13.【答案】不可再生 化学 做功
【解析】解:煤属于不可再生能源,煤燃烧过程是将化学能转化为内能。打开容器盖,玉米粒随高压气体喷出时的能量转化与热机做功冲程能量转化相同。
故答案为:不可再生;化学;做功。
(1)短期内不能从自然界中得到补充的能源叫不可再生能源。
(2)燃料燃烧将化学能转化为内能。
(3)内燃机的做功冲程将内能转化为机械能。
本题主要考查了能源的分类和内燃机的基本原理,本图属于基础性题目。
14.【答案】两个力的大小不同 相等 减少摩擦对实验的影响 将小车旋转一定角度,松手后看小车能否平衡
【解析】解:(1)实验中保持小车受到的两个力的方向相反且在同一水平直线上,改变左右两个托盘中放入砝码的质量,可以改变力的大小,是为了探究两个力的大小不同对小车平衡的影响;
若要小车静止在桌面上,两边托盘中的砝码数量应相等。
(2)此实验选用小车而不用木块来作为研究对象,目的是小车可以减少摩擦对实验的影响;
(3)将小车旋转一定角度,这样两个力不在同一直线上,松手后,看到小车旋转后又恢复原状,说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
故答案为:(1)两个力的大小不同;相等;(2)可以减少摩擦对实验的影响;(3)将小车旋转一定角度,松手后看小车能否平衡。
(1)调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小,可以探究二力平衡时两个力的大小关系;
(2)由于小车在水面上是滚动,而木块是滑动,所以用小车作为研究对象而不用木块,是因为小车可以减少摩擦对实验的影响;
(3)要验证“两个力平衡必须作用在同一直线上”,可以使两个力不在一条直线上,观察产生的现象。
此题是探究二力平衡的条件,掌握平衡力的条件等是解答的关键。
15.【答案】4.62.612.5正 110.5
【解析】解:(1)铁块挂在弹簧测力计上时,测量铁块的重力,根据乙图弹簧测力计的示数可以得出G=4.6N;
(2)铁块浸没前,液面会升高,浸没后液面不再改变,根据表格中数据知,液面升高1cm弹簧测力计的示数减小0.4N;
第7次比第6次升高了0.5cm,比之前液面升高少了,说明此过程物体浸没了,则弹簧测力计的示数减小0.2N,故铁块浸没在水中后,弹簧测力计的示数为2.6N;
(3)根据前面的规律,液面升高1cm弹簧测力计的示数减小0.4N,4.0N-3.6N=0.4N,说明液体也升高了1cm,则第4次操作后,液面高度应为11.5cm+1cm=12.5cm;
(4)由于F浮=G-F,液面升高1cm弹簧测力计的示数减小0.4N,说明浮力增大了0.4N,根据排开液体的体积V=Sh知,浮力与排开液体体积的比值保持不变,因而可以得出浮力与排开液体的体积成正比;
(5)根据浸没时F浮=G-F=4.6N-2.6N=2N;
物体的体积V=Gρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3=200cm3;
铁块从液面10cm开始浸入,到液面高度15cm浸没,根据浮力的变化规律是杯底垫高1cm,浮力增大0.4N,说明从杯底垫高1.5cm时开始接触水面,到6.5cm处浸没,杯底上升了5cm,则液面位置比初始接触时上移了15cm-10cm+5cm=10cm,因而物体的高度是10cm;
(6)根据第一次垫高浮力增大0.2N知,水面只有一半高度物体浸入,即实验开始时,垫高1.5cm接触水面,铁块下表面距离烧杯中的液面距离为1.5cm。
故答案为:(1)4.6;(2)2.6;(3)12.5;(4)正;(5)10;【拓展】1.5。
(1)根据弹簧测力计示数读数得重力大小;
(2)(3)(4)分析表格中数据找出液面升高与弹簧测力计示数之间的关系,根据称重法测量浮力得到浮力与液面高度的关系;
(5)根据阿基米德原理计算物体的体积,得出液面高度的增加,从杯底高度和液面高度分析得出铁块的高度;
(6)根据浮力与垫高的高度关系分析开始接触水时运动的距离,结合水深得出结论。
本题考查浮力有关因素的探究,关键知道杯底上升时,由于物体的浸入,使得液面同时上涨。
16.【答案】AL2断路 电压表的正负接线柱接反 应当换不同规格的灯泡进行多次实验 1.22.25
【解析】解:
(1)若使电压表V测量L1、L2两端的总电压,需使得电压表最右端接在L2右端,注意量程需要使用较大量程;
(2)闭合开关前应将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处,即滑到A点;
(3)两个电压表指针猛向右偏转且其中一个超出最大量程,这说明此时两个电压表都是测电源电压;
若某盏灯短路,则另一盏灯与滑动变阻器串联(此时两电压表都测另一盏灯的电压),而变阻器接入电路的阻值已调到最大,则两个电压表的示数一定比电源电压小许多,不可能出现上述现象;若L1发生断路,则V2的示数减小为0,不符合题意;由此可知可能是L2发生断路,此时相当于两个电压表并联后再与变阻器串联,则两个电压表都测电源电压,从而发生上述现象;
(4)调整电路时需要注意电路的正负极关系,小明的操作明显忽视了电压表的正负极,电压表的正负接线柱接反,不能达到实验目的。
(5)电压表读数为1.2V;实验只测量了一组数据,这明显说明数据不足,应当换不同规格的灯泡进行多次实验。
【拓展】由R=U2P可得,两个小灯泡的阻值分别为:R1=4Ω,R2=4Ω,则考虑到灯泡L1的电压最大是2V,此时L2的电压也为2V,此时电路中的电流最大为:I=U1I1=2V4Ω=0.5A,功率也最大为:P最大=UI=4.5V×0.5A=2.25W。
故答案(1)如上图所示;(2)A;(3)L2断路;(4)1.2V;电压表的正负接线柱接反;(5)应当换不同规格的灯泡进行多次实验。
(1)若使电压表V测量L1、L2两端的总电压,需使得电压表接在L2右端,注意量程需要使用较大量程;
(2)由图可知,滑动变阻器上面的接线柱接的左端,滑片离右端越远,接入电路的电阻越大,电流越小,对电路起到保护作用,所以闭合开关前应将滑动变阻器滑片向A端滑动;
(3)两个电压表指针都向右偏转且其中一个超出最大量程,这说明两个电压表都是连接到电源,说明V2并连的L2可能发生断路;
(4)调整电路时需要注意电路的正负极关系,小明的操作明显忽视了电压表的正负极,电压表的正负接线柱接反,不能达到实验目的。
(5)电压表读数为1.2V;实验只测量了一组数据,这明显说明数据不足,应当换不同规格的灯泡进行多次实验。
【拓展】由R=U2P可得,两个小灯泡的阻值分别为:R1=4Ω,R2=4Ω,则考虑到灯泡L1的电压最大是2V,此时L2的电压也为2V,此时电路中的电流最大为:I=U1I1=2V4Ω=0.5A,功率也最大为:P最大=UI=4.5V×0.5A=2.25W。
本题是探究串联电路电压的规律的实验,考察了电路连接、故障分析、电功率计算等。
17.【答案】解:(1)床体的重力:
G床=mg=80kg×10N/kg=800N,
(2)床水平放置时,根据p=FS可知前端两只床脚对地面的压力;
F=pS=6×104Pa×25×10-4m2×2=300N;
(3)床的最大长度为L,设每个液压杆的拉力为F,
由于图可知:∠OAB=90∘-30∘=60∘,
则F的力臂为:L1=OAcos60∘=0.3m× 32≈0.3m×1.732=0.2595m,阻力G的力臂为:L2=12L=12×2m=1m,
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,
2F×L1=G床L2,
即2F×0.2595m=800N×1m,
则每根弹簧的最大拉力:F≈1541.4N;
答:(1)床体的重力为800N;
(2)床水平放置时,前端两只床脚对地面的压力为300N;
(3)当收起床体时,每个液压杆至少要提供1541.4N的力。
【解析】(1)根据G=mg求出床体的重力;
(2)根据p=FS求出床水平放置时,前端两只床脚对地面的压力;
(3)当收起床体时,利用杠杆的平衡原理求解每个液压杆的拉力。
本题是一道考查重力、压强和杠杆知识的综合题目,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
18.【答案】解:根据电路图知,定值电阻与压敏电阻R0串联,电流表测量电路中的电流;
(1)根据F=0时,电流表示数为0.15A,
电路的总电阻R总=UI=36V0.15A=240Ω,
根据串联电路的特点知,R0的阻值R0=R总-R1=240Ω-40Ω=200Ω;
(2)由图乙可知,电路中的电流的倒数与压力成一次函数关系,而电压不变,电阻与电流的倒数成正比关系,则压敏电阻R0与压力F的关系为一次函数,设为R0=kF+b,
由图象可知,当F=84N时,1I=2A-1;I=0.5A;
电路的总电阻R总'=UI'=36V0.5A=72Ω,
此时R0的阻值R0'=R总'-R1=72Ω-40Ω=32Ω;
当F=0时R0=200Ω,
200Ω=k×0N+b,
32Ω=k×84N+b,
联立等式可得:b=200Ω,k=-2Ω/N,
压敏电阻R0随压力F变化的关系式R0=-2Ω/N×F+200Ω;
电路中的最大电流I0=0.6A,由I=UR可得,电路中的总电阻:
R总大=UI'=36V0.6A=60Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R0的最小阻值:
R0=R总大-R1=60Ω-40Ω=20Ω,
此时R0上的压力最大,则
20Ω=-2Ω/N×F+200Ω,
解得F=90N;
(3)用阻值为60Ω的定值电阻R2替换R1后,测试机的测量范围为0∼100N,
当F=0N,R总1=R2+R0=60Ω+200Ω=260Ω;
I1=UR总1=36V260Ω≈0.14A,
当F=100N,R总2=R2+R0'=60Ω+(-2Ω/N×100N+200Ω)=60Ω;
I2=UR总2=36V60Ω=0.6A,
电流表的示数变化范围是0.14A∼0.6A。
答:(1)请计算当压力为0N时,R0的阻值是200Ω;
(2)压力F与R0阻值大小的数量关系式是R0=-2Ω/N×F+200Ω,该测试机可以承担的最大压力90N;
(3)电流表的示数变化范围是0.14A∼0.6A。
【解析】根据电路图知,定值电阻与压敏电阻R0串联,电流表测量电路中的电流;
(1)根据F=0时的电流计算电路的总电阻,根据串联电路的特点计算R0的阻值;
(2)由图乙可知,压敏电阻R0与压力F的关系为一次函数,设出表达式,从图象中读出两组数据代入得出表达式;
(3)由R随压力F变化的关系式,计算最大量程的压敏电阻,据此得出电路总电阻的范围,根据串联电路的特点和欧姆定律计算电路中的电流范围。
本题考查了电路的动态分析与计算以及串联电路特点和欧姆定律的应用,关键是用好R随压力F变化的关系式。
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