2024年吉林省长春市东北师范大学附属中学净月实验中学中考物理一模试卷
展开一、选择题(每小题2分,共20分)
1.(2分)随着天气转暖,南湖的冰层开始消融,我们把这个现象叫做“开湖”。“冰层消融”属于下列哪种物态变化( )
A.熔化B.凝固C.汽化D.液化
2.(2分)同窗三年,情谊可贵。同学们闭上眼睛都能知道说话的人是谁,判断的主要依据是( )
A.响度B.音调C.音色D.振幅
3.(2分)下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是( )
A.电风扇B.电视机C.电饭煲D.电冰箱
4.(2分)地理的两极和地磁的两极并不重合,最早记述这一现象的是( )
A.沈括B.奥斯特C.欧姆D.托里拆利
5.(2分)北京第24届冬奥会火炬,其外壳由碳纤维复合材料制成,质量约为同体积钢的四分之一,强度为钢的7至9倍。火炬采用氢作燃料,燃烧时温度能达到800℃,但外壳温度却不高。关于碳纤维复合材料的特性,下列说法正确的是( )
A.密度大B.硬度小C.导热性好D.耐高温
6.(2分)下列设备和器材中,应用了流体压强与流速关系的是( )
A.天平B.铅垂线
C.密度计D.飞机的机翼
7.(2分)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼,古籍记载“正午向日,以艾承之,即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火,下列说法正确的是( )
A.这是光的反射现象
B.这是光的色散现象
C.“水晶饼”对光有会聚作用
D.“水晶饼”对光有发散作用
8.(2分)如图是加油站常见静电清除杆。当工人进行静电清除时,需在杆旁手摸清除杆顶部的黑色圆球,将人体与衣物摩擦所带电荷导入大地。对于清除静电的过程,下列说法正确的是( )
A.静电清除杆上的黑色圆球是绝缘体
B.人体与衣物摩擦带电创造了电荷
C.清除身上静电后,人体的电荷将全部消失
D.若人体带负电,除电过程中电流从大地流向黑色圆球
(多选)9.(2分)在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连,如图所示。下列说法正确的是( )
A.锌片是番茄电池的正极
B.电压表直接接在番茄电池上,会损坏电压表
C.组成电路后,电流将从铜片流出番茄电池
D.番茄电池可将化学能转化为电能
(多选)10.(2分)如图所示,磁性黑板帖吸在竖直悬挂的黑板上,黑板由铁质材料制成。不计黑板帖之间的相互作用力,则下列说法不正确的是( )
A.黑板帖受到的重力大小小于与黑板帖受到的摩擦力大小
B.用垂直于黑板的力压黑板帖时,黑板帖受到的摩擦力大小不变
C.黑板帖对黑板的吸引力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
D.黑板帖受到的重力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
二、非选择题(本题共10小题,11-20(2)题每空1分,15(3)2分、17(1)1分,20(3)5分,共50分)
11.(5分)自2022年秋季开始,劳动课将成为中小学的一门独立课程。课程要求五、六年级的学生要学会做西红柿炒鸡蛋等家常菜。
(1)用碗边磕鸡蛋时,鸡蛋碎了,碗却安然无恙,说明鸡蛋对碗的力和碗对鸡蛋的力大小 。
(2)鸡蛋用力搅拌变成蛋液,说明力能改变物体的 。
(3)将蛋液摊在锅里,发现蛋液会“拉丝”,这是因为分子间存在 。
(4)在炒菜的过程中闻见菜的香味属于 现象。
(5)当气温下降导致更多热量散失到空气中时,燃料的利用率 。
12.(4分)寒假期间,小致驾驶汽车出去游玩,为汽车提供动力的是汽油机的 冲程,汽车的发动机选择用水做冷却剂是因为水具有较大的 ,汽车行驶过程中系安全带是避免由于 给乘客带来伤害,在路上小致注意到了如图所示的交通标志牌,则在遵守交通规则的前提下,他从标志牌到上桥最快需要用 min。
13.(6分)2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的运载火箭发射取得圆满成功。运载火箭燃料推进剂选择密度小、热值 的气体燃料,采用 和压缩体积的方法使气体燃料液化。在飞船加速上升过程中,它的机械能 。神舟飞船进入太空后,飞船相对于地球是 的;宇航员与地面通话是通过 传递的;利用太阳能电池板供电,从能源与可持续发展的角度,太阳能属于 能源。
14.(4分)“探究水沸腾时温度变化的特点”实验装置如图甲所示。
(1)按正确顺序组装器材时,应 酒精灯(选填“点燃”或“不点燃”)。
(2)某时刻温度计示数如图甲所示,水的温度为 ℃。
(3)根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图像如图乙,由图可知水在沸腾过程中不断吸热,温度 。若想验证水沸腾时需吸热,接下来的操作是 。
15.(5分)在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)实验时选择玻璃板代替平面镜的目的是 ;如图甲,在水平桌面上铺一张大纸,将玻璃板竖立在纸上,沿着玻璃板在纸上面一条直线,这条直线代表 的位置。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,可以看到它在玻璃板后面的像,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸,则从蜡烛A这一侧透过玻璃板一定能看到的是 (选填“蜡烛B”、“蜡烛A的像”、“蜡烛B的像”或“蜡烛A的像和蜡烛B”)。
(3)在图乙中根据平面镜成像规律画出眼睛看到镜前S发出的光的光路。
16.(3分)小致对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,他在实验室找到一只可拆卸的电流表,进行了如下探究。
(1)打开外壳观察电流表的内部结构,示意图如图所示。电流表通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在 中受力转动,与 的工作原理相同。
(2)若让电流从电流表的“﹣”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向会与(1)中的指针偏转方向 ,因此使用电流表时不能把接线柱接反。
17.(6分)某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路。(电源电压保持4.5V不变)
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整。(要求:滑动变阻器的滑P向左移动时,电路中电流变大,导线不得交叉)
(2)闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至最 (选填“左”或“右”)端;电路中滑动变阻器起到保护电路和 的作用。
(3)接好电路,闭合开关,发现电压表示数等于电源电压,电流表有示数,移动滑片,两电表示数不变,则故障可能为滑动变阻器 。
(4)小组内的小致同学认为,要探究电流与电阻的关系,应该改变电阻的大小,再观察电流的变化,小致同学的想法里“改变电阻的大小”是指 。
A.改用阻值不同的定值电阻
B.调节滑动变阻器
(5)如图乙是小组根据测得的数据绘制的I﹣R图像,若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
18.(5分)如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。
(1)为了在实验中方便读取力臂,探究前和探究过程中我们都应将杠杆调整到 位置平衡。挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,接下来应将杠杆两端的平衡螺母适当向 调节。
(2)如图乙所示,A点挂有两个钩码。为了让杠杆在实验所需要的位置平衡,应在支点右侧B点挂 个相同的钩码(每个钩码重力均为0.5N)。
(3)如图丙所示,现有一个量程为0~2N的弹簧测力计,若干个重力均为0.5N的钩码。钩码挂在C点处,现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡(不计杠杆自重对实验的影响),则在C点处所挂钩码的个数最多为 个。
(4)如图丁所示是生活常见的杆秤,其工作原理是杠杆的平衡条件。使用时有两个量程,使用 (选填“A”或“B”)提扭时是大量程。
19.(4分)小红用弹簧测力计探究“浮力的大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示,物体A的底面积为100cm2。
(1)比较图中甲、乙、丙三次实验的数据,可知浮力的大小与 有关。图丁中,物体A对容器底部的压强为 Pa。
(2)探究完毕后,小明找来了一个底面积为200cm2的轻质薄壁圆柱形容器放置于水平桌面上,再把一个底面积为100cm2、高度为10cm的圆柱体B放到容器底部,圆柱体B通过不可伸长的细线与容器底部相连,向容器中注入某种液体,细线上拉力F与容器中液体深度h的关系如图戊所示,该液体的密度为 kg/m3。小明继续往容器中倒液体,当液体深为24cm时,马上停止注入液体并切断细线,当物体静止时,液体对容器底部的压强为 Pa。
20.(8分)如图甲的储水容器底有质量0.5kg,底面积100cm2的长方体浮桶,桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连(此时轻质弹簧处于压缩状态),距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示,其电源电压U=12V,R0=10Ω,当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示(弹簧均在弹性限度内)。求:
(1)浮桶的重力是 N。
(2)未加水时,力敏电阻所受压力为2N,电流表的示数是 A;当向储水容器中加水的过程中,电流表的示数变化情况是 。
(3)当容器内的水深达到多少米时,双控阀门才打开排水?(写出必要的文字说明、表达式及最后结果,g=10N/kg)
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题2分,共20分)
1.(2分)随着天气转暖,南湖的冰层开始消融,我们把这个现象叫做“开湖”。“冰层消融”属于下列哪种物态变化( )
A.熔化B.凝固C.汽化D.液化
【解答】解:“冰层消融”是由固态变为液态的过程,属于熔化现象。
故选:A。
2.(2分)同窗三年,情谊可贵。同学们闭上眼睛都能知道说话的人是谁,判断的主要依据是( )
A.响度B.音调C.音色D.振幅
【解答】解:不同的人在说话或唱歌时,由于声带结构的差异,发声的音调和响度可以相同,但音色不会完全相同,所以“闻其声,知其人”,主要是根据声音的音色判断的。
故选:C。
3.(2分)下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是( )
A.电风扇B.电视机C.电饭煲D.电冰箱
【解答】解:电蚊香加热器是利用电流的热效应工作的;
A、电风扇主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故A不符合题意;
B、电视机主要把电能转化为光能,不是利用电流热效应工作的,故B不符合题意;
C、电饭煲工作时把电能转化为内能,利用电流的热效应工作,故C符合题意;
D、电冰箱的电动机主要把电能转化为机械能带电压缩机工作,不是利用电流热效应工作的,故D不符合题意。
故选:C。
4.(2分)地理的两极和地磁的两极并不重合,最早记述这一现象的是( )
A.沈括B.奥斯特C.欧姆D.托里拆利
【解答】解:A、北宋学者沈括在《梦溪笔谈》记载了指南针指向“常微信东,不全南也”,是第一位指出地磁偏角的科学家,故A符合题意;
B、奥斯特第一个发现了电现象和磁现象之间的联系(或者通电导体周围存在磁场),故B不合题意;
C、欧姆发现的著名的欧姆定律,故C不合题意;
D、托里拆利第一个测出了大气压的值,故D不合题意。
故选:A。
5.(2分)北京第24届冬奥会火炬,其外壳由碳纤维复合材料制成,质量约为同体积钢的四分之一,强度为钢的7至9倍。火炬采用氢作燃料,燃烧时温度能达到800℃,但外壳温度却不高。关于碳纤维复合材料的特性,下列说法正确的是( )
A.密度大B.硬度小C.导热性好D.耐高温
【解答】解:AB、由题意可知,“碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一”可知,碳纤维具有密度小、硬度大的特点;故AB错误;
CD、燃烧时温度能达到800℃,但外壳温度却不高,可判断耐高温,不易导热。故C错误、D正确。
故选:D。
6.(2分)下列设备和器材中,应用了流体压强与流速关系的是( )
A.天平B.铅垂线
C.密度计D.飞机的机翼
【解答】解:A、托盘天平是根据杠杆的平衡条件工作,不符合题意;
B、铅垂线是了利用重力的方向总是竖直向下的原理,不符合题意;
C、密度计在不同液体中漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,密度计的重力不变,受到的浮力不变,不符合题意;
D、飞机的机翼上凸下平,在机翼上方的空气流速快压强小,在机翼下方的空气流速慢压强大,从而形成向上的升力,应用了流体压强与流速的关系,符合题意。
故选:D。
7.(2分)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼,古籍记载“正午向日,以艾承之,即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火,下列说法正确的是( )
A.这是光的反射现象
B.这是光的色散现象
C.“水晶饼”对光有会聚作用
D.“水晶饼”对光有发散作用
【解答】解:“水晶饼”中间厚、边缘薄,属于凸透镜,凸透镜使太阳光发生折射,对光线有会聚作用,故ABD错误、C正确。
故选C。
8.(2分)如图是加油站常见静电清除杆。当工人进行静电清除时,需在杆旁手摸清除杆顶部的黑色圆球,将人体与衣物摩擦所带电荷导入大地。对于清除静电的过程,下列说法正确的是( )
A.静电清除杆上的黑色圆球是绝缘体
B.人体与衣物摩擦带电创造了电荷
C.清除身上静电后,人体的电荷将全部消失
D.若人体带负电,除电过程中电流从大地流向黑色圆球
【解答】解:A、静电清除杆上的黑色圆球是导体,故A错误;
B、人体与衣物摩擦带电是因为电子发生了转移,故B错误;
C、清除身上静电后,人体会去掉多余的电荷,人体的原子内还有正、负电荷,故C错误;
D、若人体带负电,电子定向移动的方向是黑色圆球流向大地,除电过程中电流从大地流向黑色圆球,故D正确。
故选:D。
(多选)9.(2分)在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连,如图所示。下列说法正确的是( )
A.锌片是番茄电池的正极
B.电压表直接接在番茄电池上,会损坏电压表
C.组成电路后,电流将从铜片流出番茄电池
D.番茄电池可将化学能转化为电能
【解答】解:
A、由图可知,与电压表正接线柱“3”相连的为铜片,且图中电压表指针正向偏转,所以铜片为番茄电池的正极,故A错误;
B、由图可知,电压表示数较小,小于电压表的量程,因此将电压表直接接在该番茄电池上,不会损坏电压表,故B错误;
C、铜片为番茄电池的正极,锌片为番茄电池的负极,根据电源外部的电流方向可知,则番茄电池形成通路后,电流从铜片流出、从锌片流入,故C正确;
D、番茄电池中储存有化学能,工作时将化学能转化为电能,故D正确。
故选:CD。
(多选)10.(2分)如图所示,磁性黑板帖吸在竖直悬挂的黑板上,黑板由铁质材料制成。不计黑板帖之间的相互作用力,则下列说法不正确的是( )
A.黑板帖受到的重力大小小于与黑板帖受到的摩擦力大小
B.用垂直于黑板的力压黑板帖时,黑板帖受到的摩擦力大小不变
C.黑板帖对黑板的吸引力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
D.黑板帖受到的重力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
【解答】解:AB、黑板贴受到的重力与黑板贴受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等,当用垂直于黑板的力压黑板贴时,由于重力不变,所以黑板贴受到的摩擦力大小不变,故B正确,A错误;
C、黑板贴对黑板的吸引力与黑板对黑板贴的吸引力,这两个力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、黑板贴受到的重力方向竖直向下,黑板对黑板贴的吸引力在水平方向上,不符合二力平衡条件,不是一对平衡力,故D错误。
故选:ACD。
二、非选择题(本题共10小题,11-20(2)题每空1分,15(3)2分、17(1)1分,20(3)5分,共50分)
11.(5分)自2022年秋季开始,劳动课将成为中小学的一门独立课程。课程要求五、六年级的学生要学会做西红柿炒鸡蛋等家常菜。
(1)用碗边磕鸡蛋时,鸡蛋碎了,碗却安然无恙,说明鸡蛋对碗的力和碗对鸡蛋的力大小 相等 。
(2)鸡蛋用力搅拌变成蛋液,说明力能改变物体的 形状 。
(3)将蛋液摊在锅里,发现蛋液会“拉丝”,这是因为分子间存在 引力 。
(4)在炒菜的过程中闻见菜的香味属于 扩散 现象。
(5)当气温下降导致更多热量散失到空气中时,燃料的利用率 降低 。
【解答】解:(1)鸡蛋磕到碗边上时,碗对鸡蛋的力和鸡蛋对碗的力是一对相互作用力,大小相等,鸡蛋破的原因是蛋壳的坚硬程度小;
(2)鸡蛋用力搅拌变成蛋液,说明力能改变物体的形状;
(3)将蛋液摊在锅里,发现蛋液会“拉丝”,说明分子间存在引力的作用;
(4)炒菜过程中能闻到香味,是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;
(5)天然气在燃烧时把化学能转化为内能,当气温下降导致更多热量散失到空气中,损失的热量增大,所以燃料的利用率降低。
故答案为:(1)相等;(2)形状;(3)引力;(4)扩散;(5)降低。
12.(4分)寒假期间,小致驾驶汽车出去游玩,为汽车提供动力的是汽油机的 做功 冲程,汽车的发动机选择用水做冷却剂是因为水具有较大的 比热容 ,汽车行驶过程中系安全带是避免由于 惯性 给乘客带来伤害,在路上小致注意到了如图所示的交通标志牌,则在遵守交通规则的前提下,他从标志牌到上桥最快需要用 27 min。
【解答】解:给汽车提供动力的是汽油机的做功冲程;汽车的发动机选择用水做制冷剂是因为水的比热容较大,在同等情况下能够吸收较多的热量;汽车行驶过程中要系好安全带,是避免由于惯性给乘客带来伤害;
由交通标志牌可知,此处到上桥的路程s=18km,车的限速为40km/h,从标志牌到上桥最快需要的时间:t==0.45h=27min。
故答案为:做功;比热容;惯性;27。
13.(6分)2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的运载火箭发射取得圆满成功。运载火箭燃料推进剂选择密度小、热值 大 的气体燃料,采用 降低温度 和压缩体积的方法使气体燃料液化。在飞船加速上升过程中,它的机械能 增大 。神舟飞船进入太空后,飞船相对于地球是 运动 的;宇航员与地面通话是通过 电磁波 传递的;利用太阳能电池板供电,从能源与可持续发展的角度,太阳能属于 可再生 能源。
【解答】解:火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有密度小、热值大,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比,液态氢可以释放出更多的热量。
火箭中的燃料和氧化剂是液态的,它是通过采用降低温度和压缩体积的方法使气体燃料液化;
飞船在加速上升过程中,其速度和高度变大,其动能、重力势能都增大,机械能增大;
神舟飞船进入太空后,飞船与地球的位置时刻在变化,因此飞船相对于地球是运动的;
电磁波能传递信息且能在真空中传播,宇航员与地面通话是通过电磁波传递的;
太阳能可以从自然界源源不断获得,属于可再生能源。
故答案为:大;降低温度;增大;运动;电磁波;可再生。
14.(4分)“探究水沸腾时温度变化的特点”实验装置如图甲所示。
(1)按正确顺序组装器材时,应 点燃 酒精灯(选填“点燃”或“不点燃”)。
(2)某时刻温度计示数如图甲所示,水的温度为 95 ℃。
(3)根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图像如图乙,由图可知水在沸腾过程中不断吸热,温度 不变 。若想验证水沸腾时需吸热,接下来的操作是 撤下酒精灯 。
【解答】解:(1)要求用酒精灯的外焰加热,所以调整铁圈B的高度时,应点燃酒精灯。
(2)由图知,温度计的分度值是1℃,温度计的示数是95℃;
(3)根据实验结果可以发现液体98℃开始沸腾,此时不断吸热,但温度保持不变。
水沸腾后,若撤去加热源,则水不再吸收热量,也就不能维持沸腾状态,所以应停止加热,观察水是否能够继续沸腾
故答案为:(1)点燃;(2)95;(3)不变;撤下酒精灯。
15.(5分)在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)实验时选择玻璃板代替平面镜的目的是 光的反射 ;如图甲,在水平桌面上铺一张大纸,将玻璃板竖立在纸上,沿着玻璃板在纸上面一条直线,这条直线代表 平面镜 的位置。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,可以看到它在玻璃板后面的像,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸,则从蜡烛A这一侧透过玻璃板一定能看到的是 蜡烛A的像 (选填“蜡烛B”、“蜡烛A的像”、“蜡烛B的像”或“蜡烛A的像和蜡烛B”)。
(3)在图乙中根据平面镜成像规律画出眼睛看到镜前S发出的光的光路。
【解答】解:(1)实验时选择玻璃板代替平面镜的目的是光的反射;如在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜;沿玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置;
(2)因为平面镜成的像是由光的反射形成的,不是光线的真实到达,而是反射光线的反向延长线的交点,所以在玻璃板与蜡烛B之间放上不透明的白板,从蜡烛A侧观察,仍能看到蜡烛A的像;
(3)做S关于镜面MN的对称点S′,连接眼睛与S′与镜面相交于一点,即为入射点,连接S与入射点,画出对应的入射光线和反射光线,如下图所示:
故答案为:(1)便于确定像的位置;平面镜;(2)蜡烛A的像;(3)见解析中的图。
16.(3分)小致对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,他在实验室找到一只可拆卸的电流表,进行了如下探究。
(1)打开外壳观察电流表的内部结构,示意图如图所示。电流表通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在 磁场 中受力转动,与 电动机 的工作原理相同。
(2)若让电流从电流表的“﹣”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向会与(1)中的指针偏转方向 相反 ,因此使用电流表时不能把接线柱接反。
【解答】解:(1)电流表通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动,这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受力转动,这与电动机的工作原理相同;
(2)若让电流从电流表的“﹣”接线柱流入,“+”接线柱流出,磁场方向不变,电流方向改变,指针偏转方向改变,会与(1)中的偏转方向相反,因此使用电流表时不能把接线柱接反。
故答案为:(1)磁场;电动机;(2)相反。
17.(6分)某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路。(电源电压保持4.5V不变)
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整。(要求:滑动变阻器的滑P向左移动时,电路中电流变大,导线不得交叉)
(2)闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至最 右 (选填“左”或“右”)端;电路中滑动变阻器起到保护电路和 控制定值电阻两端电压不变 的作用。
(3)接好电路,闭合开关,发现电压表示数等于电源电压,电流表有示数,移动滑片,两电表示数不变,则故障可能为滑动变阻器 短路 。
(4)小组内的小致同学认为,要探究电流与电阻的关系,应该改变电阻的大小,再观察电流的变化,小致同学的想法里“改变电阻的大小”是指 A 。
A.改用阻值不同的定值电阻
B.调节滑动变阻器
(5)如图乙是小组根据测得的数据绘制的I﹣R图像,若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的最大阻值至少是 12.5 Ω。
【解答】解:(1)滑动变阻器应串联在电路中,接线原则是“一上一下,以下为主”;要使滑片P向左移动,电路中电流变大,电阻变小,应接滑动变阻器的左下接线柱,即应将滑动变阻器左下接线柱接电压表的“3”接线柱或定值电阻R的右接线柱,如图所示:
;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片移至最大阻值处即最右端;此实验变阻器的主要作用是控制定值电阻两端电压一定;
(3)闭合开关,发现电压表示数等于电源电压,则变阻器的电压为0,电流表有示数,说明电路不是断路,移动滑片,电表示数不变,说明变阻器没有变阻作用,则故障可能为滑动变阻R′短路;
(4)研究电流与电阻的关系,应该改变电阻的大小,再观察电流的变化,改变电阻大小的方法,是换用不同阻值的定值电阻,控制定值电阻两端的电压不变,故选A;
(5)由图乙可知,电阻两端所控制的电压:UV=IR=0.6A×5Ω=…=0.2A×15Ω=3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=4.5V﹣3V=1.5V,变阻器分得的电压为电压表示数=0.5倍,根据串联电路的分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=0.5×25Ω=12.5Ω,即滑动变阻器的阻值至少是12.5Ω。
故答案为:(1)见上图;(2)右;控制定值电阻两端电压不变;(3)短路;(4)A;(5)12.5。
18.(5分)如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。
(1)为了在实验中方便读取力臂,探究前和探究过程中我们都应将杠杆调整到 水平 位置平衡。挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,接下来应将杠杆两端的平衡螺母适当向 右 调节。
(2)如图乙所示,A点挂有两个钩码。为了让杠杆在实验所需要的位置平衡,应在支点右侧B点挂 3 个相同的钩码(每个钩码重力均为0.5N)。
(3)如图丙所示,现有一个量程为0~2N的弹簧测力计,若干个重力均为0.5N的钩码。钩码挂在C点处,现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡(不计杠杆自重对实验的影响),则在C点处所挂钩码的个数最多为 6 个。
(4)如图丁所示是生活常见的杆秤,其工作原理是杠杆的平衡条件。使用时有两个量程,使用 A (选填“A”或“B”)提扭时是大量程。
【解答】解:(1)由图中,杠杆的右端较高,平衡螺母应向右端移动使杠杆在水平位置平衡;
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,
因为,F1l1=F2l2,
所以,2G×3L=nG×2L,
所以,n=3,所以在B处挂3个钩码;
(3)为使拉力最小,动力臂要最长,拉力F的方向应该垂直杠杆向上,即竖直向上,动力臂为最长,F作用点在最左端,
根据杠杆的平衡条件,在C点处所挂钩码的最多个数:
nG×4L=F×6L,nmg×4L=F×6L,
代入数据:n×0.05kg×10N/kg×4L=2N×6L,
解得,n=6;
(4)由图示可知,使用提纽A时,秤砣的力臂变大,物体的力臂变小,由m秤砣gL秤砣=m物gL物可知,杆秤的最大称量量较大。
故答案为:(1)水平;右;(2)3;(3)6;(4)A。
19.(4分)小红用弹簧测力计探究“浮力的大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示,物体A的底面积为100cm2。
(1)比较图中甲、乙、丙三次实验的数据,可知浮力的大小与 液体密度 有关。图丁中,物体A对容器底部的压强为 280 Pa。
(2)探究完毕后,小明找来了一个底面积为200cm2的轻质薄壁圆柱形容器放置于水平桌面上,再把一个底面积为100cm2、高度为10cm的圆柱体B放到容器底部,圆柱体B通过不可伸长的细线与容器底部相连,向容器中注入某种液体,细线上拉力F与容器中液体深度h的关系如图戊所示,该液体的密度为 1.0×103 kg/m3。小明继续往容器中倒液体,当液体深为24cm时,马上停止注入液体并切断细线,当物体静止时,液体对容器底部的压强为 2300 Pa。
【解答】解:(1)乙和丙排开液体的体积相同,浮力不同,说明浮力与液体的密度有关;
丙图中弹簧测力计的示数为2.8N,由图甲和丙可知,物体完全浸没在盐水中受到的浮力:F浮′=G﹣F′=4N﹣2.8N=1.2N;
根据力的作用是相互的,物体对容器底部的压力等于容器对物体的支持力,F=F支=G﹣F浮′=4N﹣1.2N=2.8N;
物体A对容器底部的压强P===280Pa;
(2)由图戊可知,当容器中液体深度h1=16cm时,柱体B恰好浸没,此时细线上拉力F=2N,
此时柱体B排开液体的体积:V排=VB=SBhB=100cm2×10cm=1000cm3=1.0×10﹣3m3,
柱体B受到的浮力:F浮=ρ液gV排=ρ液g×1.0×10﹣3m3,
因柱体B恰好浸没时受到竖直向上的浮力、竖直向下重力和细线的拉力作用处于平衡状态,
所以,由柱体B受到的合力为零可得:F浮=GB+F,即ρ液g×1.0×10﹣3m3=GB+F﹣﹣﹣﹣①
细绳的长度:L=h1﹣hB=16cm﹣10cm=6cm,
由图戊可知,当容器中液体深度h2=14cm时,细线刚好拉直,但柱体仍然漂浮,
此时柱体B排开液体的体积:V排′=SB(h2﹣L)=100cm2×(14cm﹣6cm)=800cm3=0.8×10﹣3m3,
由物体漂浮条件可得:GB=F浮′=ρ液gV排′=ρ液g×0.8×10﹣3m3﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:ρ液===1.0×103kg/m3=1.0g/cm3;
把GB=mBg=ρBVBg代入②可得:
ρB=ρ液=×0.8×103kg/m3=0.64×103kg/m3=0.64g/cm3;
柱形容器内液体的体积:V液=S容h﹣VB=200cm2×24cm﹣1000cm3=3800cm3,
切断细线到B静止时,柱形容器内液体的深度:h′=V==23cm=0.23m,
切断细线,待B静止后,液体对容器底部的压强:p=ρ液gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.23m=2300Pa。
故答案为:(1)液体密度;280;(2)1.0×103;2300。
20.(8分)如图甲的储水容器底有质量0.5kg,底面积100cm2的长方体浮桶,桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连(此时轻质弹簧处于压缩状态),距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示,其电源电压U=12V,R0=10Ω,当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示(弹簧均在弹性限度内)。求:
(1)浮桶的重力是 5 N。
(2)未加水时,力敏电阻所受压力为2N,电流表的示数是 0.1 A;当向储水容器中加水的过程中,电流表的示数变化情况是 先不变后变大,直至示数为0.6A 。
(3)当容器内的水深达到多少米时,双控阀门才打开排水?(写出必要的文字说明、表达式及最后结果,g=10N/kg)
【解答】解:(1)浮桶的重力:G=mg=0.5kg×10N/kg=5N;
(2)由表格数据知,力敏电阻所受压力为2N时,力敏电阻的阻值为110Ω,
则电路的总电阻:R总=R0+R=10Ω+110Ω=120Ω,
此时电流表的示数:I===0.1A;
当向储水容器中加水的过程中,当桶未浮起时,弹簧的形变程度不变,则弹簧的弹力不变,力敏电阻受到的压力不变,力敏电阻的阻值不变,由欧姆定律可知电流表示数不变;继续加水,桶浮起过程中,弹簧被压缩的程度变大,则弹簧的弹力变大,力敏电阻受到的压力变大,由表格数据可知力敏电阻的阻值变小,根据欧姆定律可知此过程中电流表示数变大;当电流表示数增大为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水,所以,整个过程中电流表的示数变化情况是先不变后变大,直至示数为0.6A;
(3)当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水,
此时电路中的总电阻:R总′===20Ω,
此时力敏电阻的阻值:R′=R总′﹣R0=20Ω﹣10Ω=10Ω,
由表格数据可知,此时力敏电阻所受压力为15N,根据物体间力的作用是相互的,所以弹簧给浮桶向下的压力也是15N,
此时浮桶受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力而处于平衡状态,
则此时浮桶受到的浮力:F浮=G+F=5N+15N=20N,
由F浮=ρ水gV排可得,此时浮桶排开水的体积:
V排===2×10﹣3m3=2000cm3,
则浮桶浸入水中的深度为:h1===20cm=0.2m,
当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水,
所以此时容器内水的深度:h=h1+h2=0.2m+0.4m=0.6m。
答:(1)5;
(2)0.1;先不变后变大,直至示数为0.6A;
(3)当容器内的水深达到0.6米时,双控阀门才打开排水。压力F/N
2
4
……
12
15
电阻R/Ω
110
70
……
16
10
压力F/N
2
4
……
12
15
电阻R/Ω
110
70
……
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