2022年内蒙古包头市中考物理试卷
展开1.(3分)雨后的校园清新洁净,景色分外美丽。下列说法正确的是( )
A.浓密的树荫是光的折射形成的
B.娇艳的花朵是光源,可以发出光线
C.洁白的云朵在积水中的倒影是光的反射形成的
D.温暖的阳光由红、黄、蓝三种色光混合而成
2.(3分)2022年央视元宵晚会上,宇航员王亚平在空间站弹奏悠扬的《茉莉花》为全国人民送上祝福。关于琴声说法正确的是( )
A.悦耳的琴声是由琴弦振动产生的
B.琴声通过超声波从空间站传回地面
C.用力拨动琴弦,琴声的音调变高了
D.琴声在空间站里的传播速度是3×108m/s
3.(3分)“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,关于节气中物质状态的形成说法正确的是( )
A.“谷雨”,雨的形成是汽化现象
B.“白露”,露的形成是液化现象
C.“霜降”,霜的形成是凝固现象
D.“小雪”,雪的形成是升华现象
4.(3分)在冬奥会冰壶比赛中,冰壶被掷出,在冰面上滑行最终静止。下列说法正确的是( )
A.推动冰壶时,手对冰壶的力小于冰壶对手的力
B.冰壶被掷出后滑行过程中,内能转化为机械能
C.冰壶被掷出后滑行过程中,惯性逐渐减小
D.冰壶由滑行到静止,运动状态改变
5.(3分)图甲是磁悬浮台灯,灯泡内部装有磁体和半导体芯片,灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后,灯泡会悬浮在灯座上方,半导体芯片发光。下列说法正确的是( )
A.发光的半导体芯片电阻为零
B.灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理
C.通电后电磁铁具有磁性说明磁能生电
D.通电后电磁铁的下端为S极
6.(3分)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB。在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是( )
A.F的大小为物重的2倍
B.物重增加5N,F的大小也增加5N
C.物体悬挂点右移,拉力F会增大
D.将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
7.(3分)如图所示,电源电压为3V,R0的阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关,下列说法正确的是( )
A.若将滑片移动到a端,电路仍能正常工作
B.滑片在b端时,电流表A1示数为0.3A
C.滑片由b端向a端移动,电流表A2示数变大
D.滑片移动到中点时,电流表A1与A2示数比为2:1
二、实验题(本题包括4个小题,第8题4分,第9题4分,第10题6分,第11题7分,共21分)
8.(4分)如图所示,小明利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况。
(1)进入影院,小明发现银幕表面较为粗糙,观众在不同位置都可以看到银幕上的影像,这是因为光在银幕上发生了 反射。
(2)小明在银幕上看到了清晰的影像,这个影像相对于胶片上的图案是 (填“正立”或“倒立”)的。同时,影像又是放大的,是因为胶片放在了距离镜头 (填答案序号)的位置。
A.一倍焦距以内
B.一倍焦距到二倍焦距之间
C.二倍焦距以外
(3)放映过程中影像大小超出了银幕边界,要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰,在放映机镜头靠近银幕的同时,还要将胶片到镜头的距离调 (填“大”或“小”)一些。
9.(4分)利用如图(a)所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。
(1)实验时,选取质量 、初温相同的甲、乙两种不同液体,用相同的酒精灯加热,加热时液体温度升高,这是通过 方式来增大内能的。
(2)根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图(b)所示,分析可知, 液体的吸热能力更强。
(3)实验完成后,酒精灯中剩余酒精的热值 (填“变大”“变小”或“不变”)。
10.(6分)利用如图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压为6V,R0的阻值为10Ω,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路正确连接,导线不要交叉。闭合开关前,需将滑片移至 端。
(2)闭合开关移动滑片,发现小灯泡不发光,电压表V1示数接近电源电压,电压表V2无示数(接线均完好,导线无断路),故障原因可能是 。
(3)排除故障后,闭合开关移动滑片,电压表V2示数如图乙所示为 V,此时通过小灯泡的电流为 A。
(4)继续移动滑片,当电压表V1示数为5V时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的电阻为 Ω。
11.(7分)兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)使用弹簧测力计前,要将指针调在 位置。
(2)实验中所用物块的重力为 N。
(3)同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为 N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 。
(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 (填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
三、计算题(本题包括2个小题,第12题9分,第13题9分,共18分)
12.(9分)图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为12V,R0为定值电阻,Rs为距离传感器的核心部件,其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示。当传感器到障碍物距离为1.5m时,报警器开始报警,此时电路中报警电流为0.2A。
(1)由图乙可知开始报警时,Rs的阻值为 Ω;传感器到障碍物距离越近,Rs的阻值越 ;
(2)求R0的阻值;
(3)当传感器到障碍物距离为1m时,求Rs的电功率;
(4)保持起始报警电流不变,若要增大起始报警距离,请写出可行的做法(写出一条即可)。
13.(9分)如图所示,5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。(g取10N/kg)
(1)求机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强;
(2)未装消毒液,机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min,机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍,求牵引力做的功;
(3)装满消毒液,机器人总重力增加了160N,以额定雾化量消毒一段时间后,机器人对水平地面的压强减小了2×103Pa,求此次消毒所用的时间。
2022年内蒙古包头市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题包括7个小题,每小题3分,共21分。每小题只有一个选项符合题意,请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑)
1.(3分)雨后的校园清新洁净,景色分外美丽。下列说法正确的是( )
A.浓密的树荫是光的折射形成的
B.娇艳的花朵是光源,可以发出光线
C.洁白的云朵在积水中的倒影是光的反射形成的
D.温暖的阳光由红、黄、蓝三种色光混合而成
【考点】光的反射现象;光的色散现象;光源;光在均匀介质中直线传播.
【答案】C
【分析】(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等,都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)自身能发光的物体是光源;
(3)倒影是由光的反射形成的;
(4)太阳光是复色光。
【解答】解:
A、树荫是树木的影子,由于光的直线传播,光射到不透明物体上,在不透明物体后面形成影子,故A错误;
B、娇艳的花朵自身不能发光,不是光源,花朵可以反射光线,故B错误;
C、洁白的云朵在积水中的倒影是属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C正确;
D、太阳光是白光,白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了光的直线传播、光的反射、光的色散等知识,难度不大。
2.(3分)2022年央视元宵晚会上,宇航员王亚平在空间站弹奏悠扬的《茉莉花》为全国人民送上祝福。关于琴声说法正确的是( )
A.悦耳的琴声是由琴弦振动产生的
B.琴声通过超声波从空间站传回地面
C.用力拨动琴弦,琴声的音调变高了
D.琴声在空间站里的传播速度是3×108m/s
【考点】声音的产生;声音的传播条件;声音在不同介质中的传播速度;响度与振幅的关系.
【答案】A
【分析】(1)声音是由物体的振动产生的;
(2)声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以传播声音;电磁波的传播不需要介质;
(3)声音有三个特性,即音调、响度、音色。音调是指声音的高低,其与物体振动的频率有关;响度是指声音的大小,与振幅及距声源的距离有关;
(4)声音在空气中的传播速度约为340m/s。
【解答】解:A、声音是由物体的振动产生的,琴声是琴弦的振动产生的,故A正确;
B、声音不能在真空中传播,琴声通过电磁波从空间站传回地面,故B错误;
C、用力拨动琴弦,琴弦的振幅变大,琴声的响度变大了,故C错误;
D、琴声在空间站里的传播速度大约是340m/s,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查声音的综合利用,要求学生对声音及其特性等知识点全面掌握。
3.(3分)“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,关于节气中物质状态的形成说法正确的是( )
A.“谷雨”,雨的形成是汽化现象
B.“白露”,露的形成是液化现象
C.“霜降”,霜的形成是凝固现象
D.“小雪”,雪的形成是升华现象
【考点】液化及液化的放热特点;升华和凝华的定义与特点.
【答案】B
【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,物质由固态直接变为气态的过程叫升华;物质由气态变为液态的过程叫液化,物质由液态变为气态的过程叫汽化;物质由固态变为液态的过程叫熔化,物质由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解:A、雨是空气中水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B、露是由空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故B正确;
C、霜是固态的小冰晶,是由空气中的水蒸气遇冷形成的,属于凝华现象,故C错误;
D、雪是由空气中的水蒸气遇冷形成的,属于凝华现象,故D错误。
故选:B。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
4.(3分)在冬奥会冰壶比赛中,冰壶被掷出,在冰面上滑行最终静止。下列说法正确的是( )
A.推动冰壶时,手对冰壶的力小于冰壶对手的力
B.冰壶被掷出后滑行过程中,内能转化为机械能
C.冰壶被掷出后滑行过程中,惯性逐渐减小
D.冰壶由滑行到静止,运动状态改变
【考点】惯性与惯性现象;力与运动的关系;力作用的相互性.
【答案】D
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)做功可以改变物体的内能,当对物体做功时,机械能转化为内能;
(3)任何物体都具有惯性,惯性是物体保持原运动状态不变的性质,只与物体的质量有关;
(4)冰壶掷出后受到摩擦力作用,摩擦力不断改变冰壶的运动状态。
【解答】解:A、因为物体间力的作用是相互的,所以推动冰壶时,手对冰壶的力等于冰壶对手的力,故A错误;
B、冰壶在滑行过程中克服摩擦做功,机械能转化为内能,故B错误;
C、冰壶运动员掷出去的冰壶继续向前滑行过程中,质量不变,惯性不变,故C错误;
D、冰壶被掷出之后,冰壶在冰面上滑行时受到冰面的摩擦阻力作用,摩擦力不断改变冰壶的运动状态,故D正确。
故选:D。
【点评】通过冰壶比赛这个体育运动考查惯性、力改变物体的运动状态等,实际上每一项体育比赛中都包含了物理知识,认真观察。
5.(3分)图甲是磁悬浮台灯,灯泡内部装有磁体和半导体芯片,灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后,灯泡会悬浮在灯座上方,半导体芯片发光。下列说法正确的是( )
A.发光的半导体芯片电阻为零
B.灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理
C.通电后电磁铁具有磁性说明磁能生电
D.通电后电磁铁的下端为S极
【考点】磁极间的相互作用;安培定则.
【答案】B
【分析】(1)半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,具有一定的电阻值;
(2)同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;
(3)电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,说明电能生磁;
(4)根据安培定则判定电磁铁的极性。
【解答】解:A、半导体具有一定的电阻,而超导体的电阻为0,故A错误;
B、灯泡之所以能悬浮,是利用了同名磁极相互排斥的原理,故B正确;
C、通电后电磁铁具有磁性说明电生磁,即电流的磁效应,故C错误;
D、当开关闭合时,电流从电磁铁的上端流入,根据安培定则可知,电磁铁的下端为N极,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对电流的磁效应、安培定则、磁极间的相互作用以及半导体特点的理解和掌握,属于基础性题目。
6.(3分)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB。在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是( )
A.F的大小为物重的2倍
B.物重增加5N,F的大小也增加5N
C.物体悬挂点右移,拉力F会增大
D.将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
【考点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析.
【答案】C
【分析】(1)根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小;
(2)根据杠杆的平衡条件分析;
(3)根据力臂的变化,利用杠杆的平衡条件分析动力的变化;
(4)力臂是指从支点到力的作用线的距离。将F改为沿图中虚线方向,拉力的力臂变小。
【解答】解:
A、由图可知,OA=AB,阻力的力臂为动力力臂的一半,根据杠杆的平衡条件F×OB=G×OA可知,拉力F的大小为物重的二分之一,故A错误;
B、若物重增加5N,根据杠杆的平衡条件可知,F的变化量为5N×=2.5N,故B错误;
C、当悬挂点右移时,动力臂、阻力不变,阻力臂变大,则动力F将变大,故C正确;
D、保持杠杆在水平位置平衡,将拉力F转至虚线位置时,拉力的力臂变小,因为阻力与阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,拉力变大,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查对杠杆平衡条件以及力臂概念的记忆,是一道基础题目,不难解决。
7.(3分)如图所示,电源电压为3V,R0的阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关,下列说法正确的是( )
A.若将滑片移动到a端,电路仍能正常工作
B.滑片在b端时,电流表A1示数为0.3A
C.滑片由b端向a端移动,电流表A2示数变大
D.滑片移动到中点时,电流表A1与A2示数比为2:1
【考点】电路的动态分析;欧姆定律的应用.
【答案】D
【分析】由电路图知滑动变阻器与定值电阻并联,电流表A1测量干路的电流,电流表A2测量通过定值电阻的电流;
(1)若将滑片移动到a端,滑动变阻器的电阻为零,相当于导线,会造成电源短路;
(2)滑片在b端时,滑动变阻器的最大电阻与定值电阻R0并联,由欧姆定律算出通过定值电阻R0和滑动变阻器R的电流,由并联电路电流的规律算出干路电流,即电流表A1的示数;
(3)根据并联电路各支路互不影响判断出滑片由b端向a端移动时通过定值电阻电流的变化;
(4)滑片移动到中点时,滑动变阻器的电阻为×10Ω=5Ω,此时滑动变阻器的电阻与定值电阻R0的阻值相等,由于并联电路各支路电压相等,根据欧姆定律I=判断出通过两电阻电流的关系,进而算出电流表A1与A2示数比。
【解答】解:由电路图知滑动变阻器与定值电阻并联,电流表A1测量干路的电流,电流表A2测量通过定值电阻的电流;
A、若将滑片移动到a端,滑动变阻器的电阻为零,相当于导线,会造成电源短路,电路不能正常工作,故A错误;
B、滑片在b端时,滑动变阻器的最大电阻与定值电阻R0并联,
通过定值电阻R0的电流为:
I0===0.6A,
通过滑动变阻器R的电流为:
IR===0.3A,
根据并联电路电流的规律知干路电流为:
I=I0+IR=0.6A+0.3A=0.9A,故电流表A1示数为0.9A,故B错误;
C、由于并联电路各支路互不影响,所以滑片由b端向a端移动时,通过定值电阻的电流不变,电流表A2示数不变,故C错误;
D、滑片移动到中点时,滑动变阻器的电阻为×10Ω=5Ω,此时滑动变阻器的电阻与定值电阻R0的阻值相等,由于并联电路各支路电压相等,由欧姆定律I=知通过两电阻的电流相同,则电流表A1与A2示数比为:===,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用以及并联电路的特点等知识,掌握电路的连接是解题的关键。
二、实验题(本题包括4个小题,第8题4分,第9题4分,第10题6分,第11题7分,共21分)
8.(4分)如图所示,小明利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况。
(1)进入影院,小明发现银幕表面较为粗糙,观众在不同位置都可以看到银幕上的影像,这是因为光在银幕上发生了 漫 反射。
(2)小明在银幕上看到了清晰的影像,这个影像相对于胶片上的图案是 倒立 (填“正立”或“倒立”)的。同时,影像又是放大的,是因为胶片放在了距离镜头 B (填答案序号)的位置。
A.一倍焦距以内
B.一倍焦距到二倍焦距之间
C.二倍焦距以外
(3)放映过程中影像大小超出了银幕边界,要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰,在放映机镜头靠近银幕的同时,还要将胶片到镜头的距离调 大 (填“大”或“小”)一些。
【考点】凸透镜成像规律的其他应用.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)光的反射包括镜面反射和漫反射;
(2)幻灯机是利用凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的,此时物距2f>u>f,像距v>2f;
(3)凸透镜成实像时,物远像近像变小。
【解答】解:(1)坐在电影院内不同位置的观众都能看到银幕上的影像,是由于光发生了漫反射;
(2)电影放映机的镜头相当于一个凸透镜,可以成倒立、放大的实像,则此时物距2f>u>f,即胶片应放在一倍焦距到二倍焦距之间,故选B;
(3)要使银幕上的像更小,像距变小,物距变大,放映机靠近银幕时,要将胶片到镜头的距离调大。
故答案为:(1)漫;(2)倒立;B;(3)大。
【点评】此题主要考查了有关凸透镜成像的规律及应用。一定要熟练掌握规律的内容,特别是成像特点与物距之间的关系。
9.(4分)利用如图(a)所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。
(1)实验时,选取质量 相等 、初温相同的甲、乙两种不同液体,用相同的酒精灯加热,加热时液体温度升高,这是通过 热传递 方式来增大内能的。
(2)根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图(b)所示,分析可知, 乙 液体的吸热能力更强。
(3)实验完成后,酒精灯中剩余酒精的热值 不变 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【考点】实验 比较不同物质吸热的情况;燃料的热值及其计算.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)比较物质吸热能力实验需要应用控制变量法,根据控制变量法的要求分析答题;改变物体内能的方法有两种:做功和热传递;
(2)根据比较物质吸热能力的方法(使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量,即比较加热时间,吸收热量多的吸热能力强)确定哪种物质的吸热能力强(即比热容大);
(3)热值是燃料的一种特性,与燃料的种类和状态有关,而与质量、体积无关。
【解答】解:(1)探究物质吸热能力实验,实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中;用相同的酒精灯加热,加热时液体吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增大内能的;
(2)因质量相等的甲和乙两种液体,在升高相同温度时,乙的加热时间长,乙吸热多,所以乙的吸热能力强;
(3)热值是燃料的一种特性,不随质量的改变而改变,故酒精灯中剩余的酒精热值不变。
故答案为:(1)相等;热传递;(2)乙;(3)不变。
【点评】本题是探究不同物质吸热能力强弱的实验,考查了控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
10.(6分)利用如图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压为6V,R0的阻值为10Ω,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路正确连接,导线不要交叉。闭合开关前,需将滑片移至 左 端。
(2)闭合开关移动滑片,发现小灯泡不发光,电压表V1示数接近电源电压,电压表V2无示数(接线均完好,导线无断路),故障原因可能是 小灯泡断路 。
(3)排除故障后,闭合开关移动滑片,电压表V2示数如图乙所示为 1.5 V,此时通过小灯泡的电流为 0.15 A。
(4)继续移动滑片,当电压表V1示数为5V时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的电阻为 10 Ω。
【考点】实验 伏安法测电阻.
【答案】(1)如图所示;左;(2)小灯泡断路;(3)1.5;0.15;(4)10。
【分析】(1)滑动变阻器采用一上一下接法;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P要滑至最大阻值;
(2)小灯泡不发光,说明电路断路,电压表V1示数接近电源电压,电压表V2无示数(接线均完好,导线无断路),可能是小灯泡断路;
(3)电压表读数时要注意量程和分度值;串联电路电流处处相等,通过小灯泡的电流等于通过R0的电流,根据欧姆定律可得电流大小;
(4)当电压表V1示数为5V时,小灯泡正常发光,小灯泡两端电压为额定电压2.5V,串联电路分压原理可知R0两端电压;根据欧姆定律可知电路电流和小灯泡的阻值。
【解答】解:(1)滑动变阻器采用一上一下接法,如图所示
;
滑动变阻器下接线柱在右端,所以滑片要移至最左端,此时滑动变阻器以最大阻值接入电路;
(2)小灯泡不发光,说明电路断路,电压表V1示数接近电源电压,电压表V2无示数(接线均完好,导线无断路),可能是小灯泡断路;
(3)电压表量程为0~3V,分度值为0.1A,读数为1.5V;串联电路电流处处相等,通过小灯泡的电流等于通过R0的电流,I0===0.15A;
(4)当电压表V1示数为5V时,小灯泡正常发光,小灯泡两端电压为2.5V,则R0两端电压U′0=U1﹣U额=5V﹣2.5V=2.5V;
通过R0的电流I′0===0.25A;小灯泡电阻RL===10Ω。
故答案为:(1)如图所示;左;(2)小灯泡断路;(3)1.5;0.15;(4)10。
【点评】本题考查了伏安法测电阻电阻的相关内容,难度不大。
11.(7分)兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)使用弹簧测力计前,要将指针调在 零刻度线 位置。
(2)实验中所用物块的重力为 4 N。
(3)同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力 偏小 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为 1 N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 相等 。
(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与 液体密度 有关。换用酒精再次实验的目的是 寻找普遍规律 (填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
【考点】探究浮力大小与哪些因素有关.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)测力计使用前,要观察弹簧测力计的量程、零刻度线和分度值。
(2)据图读出物块所受重力。
(3)根据物块排开水所受的重力G排等于桶和排开水的总重减去空桶的重即可分析判断。
(4)根据F浮=G﹣F求出物块浸没在水中受到的浮力;
物块排开水所受的重力等于物块浸没时溢水杯流入空桶中水的重力。
(5)改变液体的密度,根据弹簧测力计示数的变化判断出浮力的变化,进而得出结论;为了使实验具有普遍性,换其他液体继续实验。
【解答】解:(1)测量物体重力前应先观察弹簧测力计的量程、分度值,并观察指针是否指在零刻度线;
(2)由图甲可知,物体的重力为4N;
(3)物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,物块排开水所受的重力变小,所以,测得排开水的重力会偏小;
(4)物块的重力大小是4N,物块浸没在水中弹簧测力计示数是3N,
物块浸没在水中受到的浮力:F浮=F1﹣F3=4N﹣3N=1N;
物块排开水所受的重力可以由实验步骤乙和甲得到,物块排开水所受的重力:G排=F4﹣F2=1.5N﹣0.5N=1N;
(5)酒精代替水继续实验,发现此时的F3变大,由称重法可知浮力变小,排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关;为了使实验具有普遍性,用酒精继续实验。
故答案为:(1)零刻度线;(2)4;(3)偏小;(4)1;相等;(5)液体密度(液体种类);寻找普遍规律。
【点评】本题综合考查了阿基米德原理实验的知识,在“探究浮力的大小”实验中,用“称量法”测出物体受到的浮力,即F浮=G﹣F拉,属于常考点。
三、计算题(本题包括2个小题,第12题9分,第13题9分,共18分)
12.(9分)图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为12V,R0为定值电阻,Rs为距离传感器的核心部件,其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示。当传感器到障碍物距离为1.5m时,报警器开始报警,此时电路中报警电流为0.2A。
(1)由图乙可知开始报警时,Rs的阻值为 40 Ω;传感器到障碍物距离越近,Rs的阻值越 小 ;
(2)求R0的阻值;
(3)当传感器到障碍物距离为1m时,求Rs的电功率;
(4)保持起始报警电流不变,若要增大起始报警距离,请写出可行的做法(写出一条即可)。
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)从分析图乙可知Rs的阻值和Rs的阻值与传感器到障碍物距离的关系;
(2)结合欧姆定律和串联电路特点计算出R0的阻值;
(3)先计算出电路中的电流,再用P=I2R计算出Rs的电功率;
(4)结合欧姆定律分析增大起始报警距离,可行的做法。
【解答】解:(1)从图乙可知:传感器到障碍物距离越近,Rs的阻值越小;当传感器到障碍物距离为1.5m时,Rs的阻值为40Ω;
(2)报警器开始报警,此时电路中报警电流为0.2A,电路中的总电阻:==60Ω,R0的阻值:R0=R﹣Rs=60Ω﹣40Ω=20Ω;
(3)当传感器到障碍物距离为1m时Rs的阻值为20Ω,此时电路中的总电阻:R′=Rs′+R0=20Ω+20Ω=40Ω,电路中的电流:I′===0.3A,Rs的电功率:P=I′2Rs′=(0.3)2×20Ω=1.8W;
(4)增大起始报警距离时,Rs的阻值变大,保持起始报警电流不变,即串联电路中的总电阻不变,可以减小R0的阻值。
答:(1)40;小;
(2)R0的阻值为20Ω;
(3)Rs的电功率为1.8W;
(4)可以减小R0的阻值来增大起始报警距离。
【点评】本题考查欧姆定律和电功率的应用,重点是掌握串联电路特点和欧姆定律,有一定难度。
13.(9分)如图所示,5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。(g取10N/kg)
(1)求机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强;
(2)未装消毒液,机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min,机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍,求牵引力做的功;
(3)装满消毒液,机器人总重力增加了160N,以额定雾化量消毒一段时间后,机器人对水平地面的压强减小了2×103Pa,求此次消毒所用的时间。
【考点】压强的计算;功的计算和公式的应用;速度的计算和公式的应用.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)在水平地面上的物体,对地面的压力等于其所受的重力,则F=G,根据公式p=求出对地面的压强;
(2)根据阻力与重力的关系可以得出机器人受到的阻力,由二力平衡计算出牵引力大小,最后根据W=Fs计算牵引力做的功;
(3)由题意知消毒液的重力等于机器人总重力的增加量,根据G=mg算出液体的质量,由密度公式算出液体的密度;
减小的液体的重力等于机器人对水平地面的压力的减小量,由G=mg算出减小的液体的质量,根据密度公式算出减小的液体的体积,由表格的额定雾化量算出此次消毒所用的时间。
【解答】解:(1)机器人未装消毒液时,自身的重力G=500N,
机器人对水平路面的压力:
F=G=500N;
受力面积S=200cm2=0.02m2,
对水平地面的压强:
p===2.5×104Pa;
(2)根据v=知机器人运动的距离为:
s=vt=0.5m/s×600s=300m,
机器人受到的阻力为:f=0.1G=0.1×500N=50N,
因为机器人在水平方向做匀速直线运动,所以牵引力等于阻力,即F=f=50N;
牵引力做的功为:
W=Fs=50N×300m=15000J;
(3)由题意知消毒液的重力等于机器人总重力的增加量,根据G=mg知液体的质量为:
m液===16kg,
液体的密度为:
ρ液===0.8×103kg/m3,
减小的液体的重力等于机器人对水平地面的压力的减小量,即ΔG=ΔF=ΔpS=2×103Pa×200×10﹣4m2=40N,
减小的液体的质量为:Δm液===4kg,
减小的液体的体积为:
ΔV===5×10﹣3m3=5L,
额定雾化量为10L/h,
此次消毒所用的时间为:
t==0.5h。
答:(1)机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强为2.5×104Pa;
(2)牵引力做的功为15000J;
(3)装满消毒液,机器人总重力增加了160N,以额定雾化量消毒一段时间后,机器人对水平地面的压强减小了2×103Pa,此次消毒所用的时间为0.5h。
【点评】本题考查了压强公式、做功公式以及密度公式的应用等知识,是一道综合题,有一定的难度。
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水箱容积
额定雾化量
自身重力
履带总触地面积
20L
10L/h
500N
200cm2
水箱容积
额定雾化量
自身重力
履带总触地面积
20L
10L/h
500N
200cm2
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