2024年山东省菏泽市中考物理一模试卷(含详细答案解析)
展开1.下列常见生活现象的估计值最接近真实值的是( )
A. 一瓶矿泉水的质量为500gB. 中学生指甲盖的面积为10cm2
C. 空调在夏天最节能的温度为16℃D. 家用电视机工作1小时消耗1度电
2.3月22日是世界水日,“精打细算用好水资源”是主题之一,城市建设中为改善生活环境,会适当修建一些人工湖。如图所示,下列说法正确的是( )
A. 利用水的比热容小来调节气温,减缓热岛效应
B. 楼阁在水中的倒影是实像
C. 离水面越远的建筑物,在水中的像越小
D. 水中景物的倒影比景物本身暗一些,是因为有一部分光折射入水中
3.在与声有关的四幅图中,与控制噪声无关的是( )
A. 居民区街道禁鸣喇叭
B. 飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔
C. 街头设置噪声监测仪
D. 高架路某些路段两侧设有透明板墙
4.夏天,打开冰箱门时,门附近会出现“白气”,过一会“白气”又消失了。它们所发生的物态变化依次是( )
A. 熔化、汽化B. 汽化、液化C. 汽化、升华D. 液化、汽化
5.2023年9月23日,杭州第19届亚运会开幕。如图,这是亚运会运动项目的图标,其中图标与物理知识对应正确的是( )
A. 图−1,起跑时脚蹬地利用了力的作用是相互的
B. 图−2,网球在空中运动的过程中,受到平衡力的作用
C. 图−3,运动员将弓拉弯,说明力能改变物体的运动状态
D. 图−4,运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
6.将充入氦气(密度小于空气)的气球口用细绳扎紧,细绳另一端系一块橡皮,橡皮置于电子秤上,此时电子秤显示1.7g,如图所示。其它条件均不变,继续向气球内充入氦气,确保气球不破裂,电子秤的示数将( )
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 以上情况均有可能
7.如图所示,甲、乙、丙是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ水>ρ酒精)。甲和丙两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同,乙容器底面积最大但液体深度最小。三个容器中,底部所受液体压强最大的是( )
A. 甲容器
B. 乙容器
C. 丙容器
D. 无法比较
8.如图所示,热熔法连接PPR管时,用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层,然后把细管推进粗管,冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了,这个现象说明( )
A. 分子是由原子构成的B. 分子是运动的
C. 分子间存在引力D. 分子间存在斥力
9.新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响。左、右转向灯不能同时亮。下列电路图设计合理的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,电路连接完好,各仪器均无损坏,定值电阻符号为R1,滑动变阻器符号为R2。下列说法正确的是( )
A. R1与R2串联
B. 电压表测量电源电压
C. 滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小
D. 滑动变阻器滑片向左移动,R1的功率变大
11.对图中的四个实验装置图的描述,正确的是( )
A. 图甲中同名磁极相互吸引,这符合磁极间的相互作用规律
B. 图乙中导线通电时小磁针发生了偏转,这是电流的磁效应
C. 图丙中通电导线在磁场中受力运动,这是发电机的工作原理
D. 图丁中导线AB在磁场中运动产生电流,这是电动机的工作原理
12.如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为9V,滑动变阻器R标有“20Ω1A”的字样,电流表选用“0∼0.6A”的量程,当滑片P移至中点时,小灯泡恰好正常发光。已知小灯泡上标有“3V0.9W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。为保证电路安全,下列选项正确的是( )
A. 滑动变阻器阻值的变化范围为5∼20ΩB. 定值电阻的阻值为20Ω
C. 电流表示数变化的范围为0.225∼0.3AD. 小灯泡的最小功率为0.675W
二、填空题:本大题共5小题,共12分。
13.如图甲所示为水的沸腾实验装置,水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,为______ ℃。此时大气压______1标准大气压。
14.2022年6月17日,我国第三艘国产航空母舰“福建号”成功下水,其满载排水量为88000t,如图所示。该航母满载时,受到的浮力为______ N,当舰载机飞离航母后,航母所受浮力变______,舱底所受海水压强变______,此时航母排开的海水体积改变了26m3,则该舰载机的质量是______ kg。(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
15.在劳动课上,小明利用钳子反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高,这是通过______的方式改变铁丝内能的。如图所示,在剪断铁丝的过程中,钳子是一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆。
16.一只灯泡的额定电压是6V,额定电流是0.4A,若将该灯泡接在10V的电源上,为使其正常发光,应______联一个______Ω的定值电阻。
17.在家庭电路中,电灯与插座都是______联的;为了防止触电,开关串接在______(选填“火线”、“零线”或“地线”)和用电器之间。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
18.如图所示,管道内A处有一只正在发光的小灯泡,小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像,请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。
19.如图所示,请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向,在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
四、实验探究题:本大题共2小题,共10分。
20.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个相同的钩码;当杠杆平衡后,将 A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆将______(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会______(选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是______。
21.在“用电流表和电压表测量小灯泡电阻”实验中,用标有“20Ω,2A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、3节新干电池和额定电压为2.5V的小灯泡,进行实验。
(1)(此图1分)根据电路图甲,请用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路补充完整;
(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,可能是因为______;
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,先后测量得到2组数据如表所示。要继续测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来的操作是:将滑动变阻器的滑片向______移动,使电压表的示数为2.5V,此时,记录电流表示数如图丙所示,从而求出小灯泡的电阻值为______Ω(保留1位小数);
(4)根据测得的数据,小冰发现小灯泡在不同电压下的电阻值不相等,其原因是______。
五、计算题:本大题共3小题,共20分。
22.(跨学科实践题)小张同学家最近安装了一个智能门锁。该智能门锁是通过密码、指纹、脸部识别、声音识别、机械钥匙等多种方式实现开启、关闭等门禁管理功能的门锁。小张结合学过的物理知识,研究了该锁的功能,请你帮他完成正确回答。
(1)小张回到家说出开锁口令“芝麻芝麻快开门”,门锁就打开了;邻居小王对着门锁说出口令门却打不开,是因为他们俩的______(选填“响度”、“音调”或“音色”)不同;
(2)小张站在锁前被摄像头捕捉到脸部信息,门锁就打开了,小张脸部通过摄像头成______(选填“倒立”或“正立”)的实像;
(3)为防止电源电量不足,该门锁配备了机械钥匙,该钥匙的尾端比较宽大,是为了手拧动钥匙时更______(选填“省力”或“省距离”);
(4)小张使用6位数密码将门打开。若每个密码相当于一个电路开关,只有6个数全部正确,开关才能全部闭合,门才能打开,那么这6个密码的连接方式是______(选填“串联”或“并联”)。
23.R是一个随推力F变化而变化的电阻,F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路,R0为定值电阻,阻值为20Ω,电源电压恒为6V,电流表量程为0∼0.6A。
(1)当某同学推力为0时,求电阻R的阻值;
(2)图乙中,用100N力推电阻,求R0的电功率;
(3)图丙中,当干路电流刚好达到电流表量程时,该同学推力F的值。
24.一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。从曹县汽车站驾驶该车到曹州牡丹园,用时1小时12分钟,行程54公里。g取10N/kg。
(1)求这辆轿车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强;
(2)求从曹县汽车站到曹州牡丹园的平均速度;
(3)通过仪表盘显示的数据可知,从曹县汽车站到曹州牡丹园的过程中,汽车消耗3L汽油,求这一过程中牵引力做功的功率。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:
A、一瓶矿泉水的体积约500mL=500cm3,质量在m=ρV=1.0g/cm3×500cm3=500g左右,故A符合实际;
B、中学生指甲盖的长约为1cm、宽约为1cm,面积为1cm2,故B不符合实际;
C、空调在夏天最节能的温度在26℃左右,故C不符合实际;
D、家用电视机的功率约为100W=0.1kW,工作1小时消耗电能W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW⋅h=0.1度,故D不符合实际。
故选:A。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最合理的是哪一个。
本题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出合理的选项即可。
2.【答案】D
【解析】解:A、修建人工湖,含水量增多,因为水的比热容较大,相同质量的水和沙石比较,吸收(或放出)相同的热量,水的温度升高(或降低)的少,可以缓解热岛效应,故A错误;
B、楼阁在水中的倒影属于平面镜成像,所成的是虚像,故B错误;
C、平面镜所成的像与物体大小相等,离水面越远的建筑物,在水中的像大小不变,故C错误;
D、水中景物的倒影比景物本身暗一些,是因为有一部分光折射入水中的缘故,故D正确。
故选:D。
(1)水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;
(2)平面镜成正立等大的虚像;
(3)平面镜所成的像与物体大小相等;
(4)光射到水面时,一部分光线发生了反射,另一部分发生了折射而进入水中。
本题考查了比热容较大特点、平面镜成像特点、光的反射和折射知识的理解和应用,难度不大。
3.【答案】C
【解析】解:A、居民内禁止机动车鸣喇叭,属于在声源处控制噪声,故A错误;
B、飞机旁的工作人员戴上有耳罩的头盔,属于在人耳处减弱噪声,故B错误;
C、街头设置的噪声监测仪,可以监测噪声的等级,不能减弱噪声,故C正确;
D、高速公路两侧安装透明板墙,属于在传播过程中减弱噪声,故D错误。
故选:C。
减弱噪声的途径:在声源处减弱噪声;在传播过程中减弱噪声;在人耳处减弱噪声。
本题主要考查学生对噪声的防治的途径的了解和掌握,是一道基础题。解决此类题目要结合防治噪声的途径进行解答。
4.【答案】D
【解析】解:从冰箱中气体温度很低,空气中的水蒸气遇到低温气体会放出热量变成小水滴,就是我们所看到的“白气”,物质的这种由气态变为液态的过程属于液化现象;
“白气”消失,是由液态变为气态的过程,是汽化现象。
故选:D。
分析“白气”形成前后的状态和“白气”消失前后的状态,结合六种物态变化的定义即可判断属于什么物态变化。
此题考查的是物态变化现象的判断,是一道热学的基础题。掌握六种物态变化的定义是解决此类题的关键。
5.【答案】A
【解析】解:A、“起跑”前用力蹬地,对地有一个向后的力,同时地面给人一个向前的反作用力使人前进,利用的是力的作用是相互的,故A正确;
B、网球在空中飞行过程中速度和方向都发生变化,所以不是受到平衡力的作用,故B错误;
C、运动员将弓拉弯,说明力可以改变物体的形状,故C错误;
D、运动员举着杠铃不动时,对杠铃有力的作用,没有在力的方向上移动距离,没有做功,故D错误。
故选:A。
(1)物体间力的作用是相互的;
(2)在平衡力的作用下物体保持静止或匀速直线运动状态;
(3)力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态;
(4)做功的两个必要因素是:作用在物体上的力和物体在力的方向上移动距离。
本题考查了力的作用效果、力的相互作用、平衡状态的判断、力是否做功的判断等知识,是一道综合性较强的题目,解题时应注意理论联系实际。
6.【答案】B
【解析】解:其它条件均不变,继续向气球内充入氦气,确保气球不破裂,导致气球的体积变大,根据阿基米德原理可知,气球受到向上的浮力变大;
橡皮受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力以及浮力,三力平衡,即G=FN+F浮,充气的过程中,浮力逐渐变大,所以支持力逐渐变小;
又因为支持力和压力是一对相互作用力,压力变小,所以弹簧测力计的示数将会变小,所以ACD错误,B正确。
故选:B。
根据阿基米德原理判断物体受到的浮力变化情况,然后对物体进行受力分析,判断出电子秤对物体的支持力,进而判断出电子秤的示数。
本题考查了阿基米德原理的理解以及应用,属于基础题目,难度较小。
7.【答案】A
【解析】解:由图可知,甲、乙容器中都是水,密度相等,甲容器中的水的深度比乙容器中水的深度更深,根据p=ρ液gh可知,甲容器中底所受的压强比乙容器底所受的压强更大;
甲、丙两容器中液体的深度相同,但是甲容器的水的密度大于丙容器中酒精的密度,根据p=ρ液gh可知,甲容器底部所受液体压强大于丙底部所受液体压强;
综合以上分析可知,三个容器中,底部所受液体压强最大的是甲容器。
故选:A。
利用p=ρ液gh比较各容器中液体对容器底的压强大小。
本题考查液体压强大小的比较,题目难度不大。
8.【答案】C
【解析】解:把加热后的细管推进粗管,减小了PPR管分子间的距离,分子间存在较大的引力,使两根管子很难被拉开了,故ABD错误,C正确。
故选C。
分子间存在相互作用的引力和斥力,只有在达到一定距离时,这种力才能表现出来。
本题需要学生针对分子动理论内容和生活现象之间的进行联系,属于基础题。
9.【答案】C
【解析】解:根据题意可知,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响,这说明两个灯泡工作是也不影响,都是并联的;由于电路中只有一个蜂鸣器,所以蜂鸣器应该串联接入电路中;左、右转向灯不能同时亮,说明电路中的开关是单刀双掷开关,故C正确。
故选:C。
根据题意分析灯泡的连接方式、两个开关的作用、电铃的连接方式,然后选出正确的电路图。
本题考查了电路的设计,根据生活经验判定灯泡的连接方式是解题的关键。
10.【答案】A
【解析】解:根据图示可知,R1与R2串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压;
滑动变阻器滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;同理可知,滑动变阻器滑片向左移动,电路中的电流变小,根据P=I2R可知,R1的功率变小,故A正确、BCD错误。
故选:A。
根据电路的状态分析电路的连接方式和电压表的作用;根据滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化和总电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化;根据P=I2R分析R1的功率的变化。
本题考查了欧姆定律的应用、电功率计算公式的应用、电路的动态分析,难度不大。
11.【答案】B
【解析】解:A.该图是探究磁极间的相互作用规律的实验,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故A错误;
B.图乙中导线通电时小磁针发生了偏转,这是电流的磁效应,是奥斯特实验,故B正确;
C.图丙中通电导线在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C错误;
D.图丁中导线AB在磁场中运动产生电流,这是发电机的工作原理,故D错误。
故选:B。
首先分清实验装置,然后根据各自的实验原理分析;这四个图中的实验分别是:磁极间的相互作用规律、奥斯特实验、通电导体在磁场中受力运动、电磁感应现象。
本题考查磁极间的作用规律、电流的磁场以及电动机和发电机的原理,属于中档题。
12.【答案】C
【解析】解:
A.如图所示,滑动变阻器R,定值电阻R0,小灯泡L串联,电流表测电路中的电流,已知小灯泡上标有“3V0.9W”字样,故小灯泡额定电流I额=PU额=0.9W3V=0.3A,故电路中最大电流为0.3A,当滑片P移至中点时,小灯泡恰好正常发光,此时电流为0.3A,故此时滑动变阻器的阻值为最小值,已知滑动变阻器规格为20Ω1A,中点时的阻值为10Ω,故滑动变阻器阻值的变化范围为10∼20Ω,故A错误。
B.已知滑动变阻器滑片P在中点时阻值为10Ω,电路中的电流为0.3A,小灯泡电压为3V,由欧姆定律得滑动变阻器两端电压为UR=IR=0.3A×10Ω=3V,又已知电源电压为9V,故定值电阻R0的电压U0=U−UL−UR=9V−3V−3V=3V,由欧姆定律得R0=U0I=3V0.3=10Ω,故B错误。
C.当滑动变阻器R滑动至阻值最大处时,电流表为最小值,小灯泡的阻值RL=U额I额=3V0.3A=10Ω,由欧姆定律得I′=UR总=9V10Ω+10Ω+20Ω=0.225A,已知电流最大电流为0.3A,故电流表示数变化的范围为0.225∼0.3A,故C正确。
D.由P=I2R可知,当电路电流最小时,小灯泡功率最小,已知最小电流为0.225A,根据P=I2RL=(0.225A)2×10=0.50625W,故D错误。
故答案为:C。
(1)如图所示,滑动变阻器R,定值电阻R0,小灯泡L串联,电流表测电路中的电流,已知小灯泡上标有“3V0.9W”字样,可计算小灯泡额定电流I额,I额与电流表的最大量程比较,小的即为电路中的最大电流,以最大电流为已知条件,计算出此时滑动变阻器的阻值即为最小值,故可确定其取值范围;
(2)已知滑动变阻器滑片P在中点时阻值,电路中的电流,小灯泡电压,由欧姆定律得出滑动变阻器两端电压,可求出定值电阻R0的电压,再由欧姆定律得R0阻值;
(3)由(1)计算得出的滑动变阻器阻值的变化范围,应用欧姆定律计算出电流表示数变化的范围;
(4)由P=I2R可知,当电路电流最小时,小灯泡功率最小;
本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,关键是电路的分析,确定电路的最大电流是难点。
13.【答案】98 低于
【解析】解:由图乙知,温度计的分度值为1℃,示数为98℃;水在标准大气压时的沸点为100℃,此时水的沸点低于标准气压时的沸点,所以此时大气压低于1标准大气压。
故答案为:98;低于。
在进行温度计的读数时,注意温度计的分度值;水的沸点随气压的升高而增大,水的沸点低于标准大气压下的沸点,则气压低于标准大气压
本题考查温度计的读数和液体的沸点与气压的关系,属于基础内容,难度不大。
14.【答案】8.8×108 变小 变小 2.6×104
【解析】解:(1)满载时受到的浮力为:F浮=G排=m排g=88000×103kg×10N/kg=8.8×108N;
(2)满载时航母漂浮,处于平衡状态,所受浮力和航母的总重是一对平衡力,舰载机飞离航母后,航母总重力变小,航母仍漂浮,根据F浮=G可知航母所受浮力会变小;
航母将会上浮一些,舱底到海面的深度h会变小,根据p=ρ液gh可知舰底所受海水的压强变小;
(3)因为航母漂浮在水面上,则F浮=G,舰载机飞离该航母后,则F浮′=G′,
由于舰载机飞离该航母后,舰载机的重力G机=G−G′,
则ΔF浮=F浮−F浮′=G−G′=G机,
根据F浮=ρ海gV排和G=mg可得:
舰载机的质量:
m机=ΔF浮g=ρ海水gΔV排g=ρ海水ΔV排=1.0×103kg/m3×26m3=2.6×104kg。
故答案为:8.8×108;变小;变小;2.6×104。
(1)根据F浮=G排=m排g得出满载时受到的浮力;
(2)满载时航母漂浮,处于平衡状态,所受浮力和航母的总重是一对平衡力;舰载机飞离航母后,航母总重力变小,航母仍漂浮,根据F浮=G可知航母受到的浮力的变化情况;
根据液体压强特点分析舰底受到压强的变化;
(3)航母漂浮,则浮力等于重力,利用重力、密度公式和阿基米德原理表示出航母在舰载机飞离前后排开海水的体积,然后列出等式,计算舰载机的质量。
本题考查液体压强、阿基米德原理的应用,知道直升机的重力等于减少的浮力是解题的关键。
15.【答案】做功 省力
【解析】解:(1)弯折铁丝时,人对铁丝做功,机械能转化为内能,物体的内能增大,温度升高,分子热运动更加剧烈,这是通过做功的方式改变铁丝的内能;
(2)钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故答案为:做功;省力。
(1)做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,机械能转化为内能,物体的内能增大;当物体对外界做功时,内能转化为机械能,物体的内能就会减小;
(2)先判断钢丝钳在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
本题考查了改变内能的方法和杠杆的分类,我们要能够根据我们学过的物理知识来解决我们生活中的实际问题。
16.【答案】串 10
【解析】解:因为电源电压U=10V>U额=6V,需要串联一个电阻分担UR=U−U额=4V的电压;
又因为串联电路中电流处处相等,当灯泡正常发光时,I=0.4A,所以串联的电阻R=URI=4V0.4A=10Ω。
故答案为:串;10。
由题意可知,电源电压大于灯泡的额定电压U额,利用串联电路的特点可知,串联电阻起分压作用,再由U=UR+U额,并结合欧姆定律即可求解。
本题考查欧姆定律及其应用,掌握串联电路的特点以及欧姆定律的表达式是解答本题的关键。
17.【答案】并 火线
【解析】解:电灯与插座可以独立工作,互不影响,所以是并联的;为了用电安全,开关应串接在火线和用电器之间。
故答案为:并;火线。
家庭电路中各用电器互不影响,是并联的;开关应接在火线与用电器之间。
本题考查了家庭电路的连接特点,比较简单,属基础题。
18.【答案】解:由平面镜成像特点作出灯泡A的对称点,即灯泡A的像点A′,连接A′B,与镜面的交点为入射点O,连接OB为反射光线,再连接AO为入射光线。如图所示:
【解析】根据平面镜成像的特点可知,像与物关于镜面对称,由此作出小灯泡A的像点;根据反射光线的延长线过像点作出反射光线,并完成光路。
本题考查根据平面镜成像作图,关键知道反射光线的反向延长线一定过像点。
19.【答案】解:小磁针静止时,N极向左,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故可知螺线管左侧为S极,右侧为N极;根据磁体外部的磁场方向由N极出发进入S极标出磁感线的方向;
则由右手螺旋定则可知电流由左侧流入,即虚线框内电流方向应向下;
故答案如图所示:
【解析】由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极,磁体外部的磁场方向由N极出发进入S极;由右手螺旋定则可知螺线管中电流的方向。
右手螺旋定则为物理中的重点及考试中的热点内容,要求学生能熟练应用。
20.【答案】右 4 左端下沉 变大 阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大
【解析】解:(1)杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,则重心应向右移动,故应向右调节平衡螺母;
(2)若每个钩码重G,每个小格长L,如图甲所示,杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件可得,3G×4L=nG×3L,解得n=4,即应在杠杆右边B处挂同样的钩码4个;
当杠杆平衡后,在A、B两点下方同时增加一个钩码,则有4G×4L>5G×3L,左侧力与力臂的乘积大于右侧,故左端下沉;
(3)保持C点不变,当弹簧测力计从a位置转到b位置时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大。
故答案为:(1)右;(2)4;左端下沉;(3)变大;阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大。
(1)杠杆静止或匀速转动时杠杆就处于平衡状态。调节杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,在水平位置平衡目的是便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量;根据杠杆平衡条件判断是否平衡;
(3)当拉力F向右倾斜时,保持B点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜,这时杠杆右侧的动力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大。
此题是“探究杠杆的平衡条件”实验,考查了杠杆的调平及目的,杠杆平衡条件的应用,都是杠杆平衡条件中的常见知识。
21.【答案】灯泡断路 左 8.3灯泡的电阻随温度的升高而增大
【解析】解:(1)滑动变阻器上下各选一个接线柱与电流表串联接入电路中,如下图所示:
(2)开关闭合后,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,说明电路断路,电压表串联接入电路,即灯泡断路;
(3)由表中第2组数据可知,电压表示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,要减小变阻器分得的电压,根据分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,即应将滑动变阻器的滑片向左移动,使电压表的示数为2.5V;
当电压表示数为2.5V时,记录电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,小灯泡正常发光时的电阻为:
R=UI=≈8.3Ω;
(4)由表中数据可知,当灯泡两端电压增大时,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡的功率变大,灯丝的温度升高,灯泡的电阻随温度的升高而增大。
故答案为:(1)见解答图;(2)灯泡断路;(3)左;8.3;(4)灯泡的电阻随温度的升高而增大。
(1)滑动变阻器上下各选一个接线柱串联接入电路中;
(2)开关闭合后,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,说明电路断路,电压表串联接入电路,即灯泡断路;
(3)灯在额定电压下正常发光,根据表中数据,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
根据电流表选用量程确定分度值读数;根据R=UI算出小灯泡正常发光的电阻;
(4)灯泡的电阻随温度的升高而增大。
本题测量小灯泡电阻的实验,考查了电路连接、电路故障、实验操作、电流表读数、电阻的计算以及影响电阻大小因素等知识。
22.【答案】音色 倒立 省力 串联
【解析】解:(1)小张回到家说出开锁口令“芝麻芝麻快开门”,门锁就打开了;邻居小王对着门锁说出口令门却打不开,这是因为不同的人发声的音色不同;
(2)摄像头与照相机成像原理相同,面部经摄像头成倒立、缩小的实像;
(3)钥匙在旋转时相当于轮轴,动力作用在轮上,轴半径一定,轮半径越大越省力;因该钥匙的尾端比较宽大,故使用它可以省力;
(4)若每个密码相当于一个电路开关,只有6个数全部正确,开关才能全部闭合,门才能打开,说明这6个密码在工作时相互影响,因此它们是串联的。
故答案为:(1)音色;(2)倒立;(3)省力;(4)串联。
(1)音色是声音的特色,与发声体的结构和材料有关,不同发声体的音色一般不同;
(2)照相机成倒立、缩小的实像;
(3)由轮和轴组成的,能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴;
(4)电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作。
本题考查的知识点较多,综合性较强,但难度不大,属于基础知识考查。
23.【答案】解:(1)由甲图可知,当F=0时,电阻R=40Ω;
(2)图乙中,R和R0串联,已知F=100N,由甲图可知电阻R=30Ω,串联电路的电流I′=UR总=6V20Ω+30Ω=0.12A;R0的功率P=I2R0=(0.12A)2×20Ω=0.288W;
(3)图丙中,R和R0并联,通过R0的电流I=UR0=6V20Ω=0.3A;由于电流表的量程为0∼0.6A,干路电流最大为Imax=0.6A;根据并联电路电流的特点,通过R的电流I′=0.6A−0.3A=0.3A,则电阻R的阻值R′=UI′=6V0.3A=20Ω,由图甲可知推力F=200N。
答:(1)当某同学推力为0时,电阻R的阻值为40Ω;
(2)图乙中,用100N力推电阻,R0的电功率为0.288W;
(3)图丙中,当干路电流刚好达到电流表量程时,该同学推力F的值为200N。
【解析】(1)由甲图可知,当F=0时,电阻R的阻值;
(2)图乙中,R和R0串联,已知F=100N,由甲图可知电阻R=10Ω,根据欧姆定律求电流,再根据P=I2R求R0的电功率;
(3)图丙中,R和R0并联,根据欧姆定律求R0这一支路的电流,由于电流表的量程为0∼0.6A,干路电流最大为Imax=0.6A;据此求值R这一支路的电流,根据欧姆定律可得R的阻值,由图甲找出推力F的值。
本题考查串并电路的特点、欧姆定律及电功率的计算,难度不大。
24.【答案】解:(1)这辆车(包括人员及物品)的总重力:G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N,
车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压力:F压=G=2×104N,
则车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强:p=F压S=2×104N4×250×10−4m2=2×105Pa;
(2)从曹县汽车站到曹州牡丹园的平均速度:v=st=54km11260h=45km/h;
(3)汽油完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=3L×3.6×107J/L=1.08×108J,
牵引力做的功:W=ηQ放=25%×1.08×108J=2.7×107J,
这一过程中牵引力做功的功率:P=Wt=2.7×107J3600s+12×60s=6250W。
答:(1)这辆轿车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强是2×105Pa;
(2)求从曹县汽车站到曹州牡丹园的平均速度是45km/h;
(3)通过仪表盘显示的数据可知,从曹县汽车站到曹州牡丹园的过程中,汽车消耗3L汽油,求这一过程中牵引力做功的功率是6250W。
【解析】(1)根据G=mg求这辆车(包括人员及物品)的总重力,车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压力大小等于这辆车(包括人员及物品)的总重力,根据p=FS求出车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强;
(2)根据速度的公式求从曹县汽车站到曹州牡丹园的平均速度;
(3)根据Q放=Vq求出汽油完全燃烧放出的热量,根据效率公式求出牵引力做的功,根据P=Wt求出这一过程中牵引力做功的功率。
本题考查重力公式、压强定义式、速度公式、热值公式、效率公式和功率公式的应用,关键是根据表格读出相关的信息。次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.2
0.22
2
2.2
0.28
3
2.5
轿车(包括人员及物品)总质量/kg
2000
停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2
250
汽油的热值/J⋅L−1
3.6×107
汽油机效率
25%
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