2024年四川省泸州市中考物理试卷
展开这是一份2024年四川省泸州市中考物理试卷,共35页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图与实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.(3分)(2024•泸州)学习物理要善于发现、善于思考。下列对你所在考场内物理量估测的数据,符合实际的是( )
A.手中一张物理试卷的厚度约为12mm
B.考场大气压强的值约为1.0×105Pa
C.你所在考场的室内温度大约为0℃
D.考试填涂用的2B铅笔质量约为2kg
2.(3分)(2024•泸州)姐姐和弟弟在玩成语游戏,一些成语蕴含了生活中的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“震耳欲聋”形容声音响度很大
B.“立竿见影”是光的反射形成的
C.“钻木取火”是利用了热传递的方式来改变木头的内能
D.“刻舟求剑”以运动的船为参照物,水底的剑是静止的
3.(3分)(2024•泸州)下列物理情境中,对功的理解正确的是( )
A.在实际生活中,利用简单机械提升重物时,可以不做额外功
B.内燃机的四个冲程中,只有做功冲程做功,其他冲程均不做功
C.力对物体做功可以改变物体的内能,电流做功也可以改变物体的内能
D.物体在竖直向上拉力作用下匀速上升,物体所受力中,只有拉力对物体做功
4.(3分)(2024•泸州)小黄在学习物理过程中提出了下列看法,其中正确的是( )
A.近视眼能看清近处的物体而看不清远处的物体,应配戴凸透镜进行矫正
B.刮大风时,能够看见工地上尘土飞扬,表明分子在不停地做无规则运动
C.保持电流、通电时间相同,探究电流产生热量与电阻的关系,采用了等效替代法
D.直导线周围平行放置一颗小磁针,通电后小磁针偏转,表明通电导体周围有磁场
5.(3分)(2024•泸州)安全用电,人人有责。关于生活中的用电方式,不正确的是( )
A.使用验电笔检查电路时,手不能触碰到笔尾金属体
B.不要用湿手接触带电设备,不要用湿布擦抹带电设备
C.了解家庭电路中总开关位置,学会在紧急情况下断开总开关
D.手机在充电过程中,不宜进行其他操作,如通话、阅览信息等
6.(3分)(2024•泸州)下列泸州市全国重点文物保护单位中所描述光现象的原理,与“潭清疑水浅”所描述光现象的原理相同的是( )
A.甲图中“龙脑桥”在水中的倒影清晰可见
B.乙图中“报恩塔”在阳光下看起来呈白色
C.丙图中“尧坝镇古建筑群”夜晚出现的笔直光柱
D.丁图中在“春秋祠”喝水,透过水杯看到“变形”的手指
7.(3分)(2024•泸州)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是( )
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉的
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
8.(3分)(2024•泸州)如图所示为第38届泸州市青少年科技创新大赛上展示的一件手臂骨骼模型,小明打算对该作品进行改进,加装电动机带动轮子转动,使骨骼模型动起来,并加装指示灯。电路设计要求为:只闭合开关S1,仅指示灯亮;再闭合开关S2,指示灯亮,电动机M转动;断开开关S1,指示灯熄灭,电动机M停止转动。满足该设计要求的电路是( )
A.B.
C.D.
9.(3分)(2024•泸州)蒸馏法在酿酒过程中得到广泛应用,如图所示为蒸馏过程中的原理图,烧瓶内装有含酒精和水的酒槽,在蒸馏的过程中,涉及到的物理知识说法正确的是( )
A.在烧瓶内,酒精沸腾,瓶中的酒精升华需要吸热
B.在烧瓶内,仅酒精沸腾,瓶中的水不会发生汽化
C.在冷凝器处,管内酒精蒸汽遇冷液化,需要放热
D.在冷凝器处,管外的冷却水吸收热量,内能不变
10.(3分)(2024•泸州)泸州籍运动员在杭州亚运会上获得女子龙舟赛项目三枚金牌。图甲为常用坐姿划船训练器械,其简化原理如图乙所示。已知动滑轮质量为10kg,配重质量为50kg,不计绳重和摩擦。某次训练过程中,运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起,每提升一次,配重上升0.8m。取g=10N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.将配重匀速提升过程中,配重的机械能保持不变
B.将配重匀速提升过程中,A端绳子的拉力为600N
C.运动员将配重匀速提升0.8m,其做功为400J
D.运动员每分钟提升配重15次,其平均功率为120W
(多选)11.(4分)(2024•泸州)如图所示,甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上,在两个烧杯中加入适量的清水,乙烧杯水面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下列判断正确的是( )
A.甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力
B.甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
C.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压力增大
D.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压强不变
(多选)12.(4分)(2024•泸州)如图所示电路中,电源电压为4.5V,滑动变阻器R最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,在AB之间接入不同的电学元件,可以进行不同的实验,在确保电路安全且实验能够顺利进行的情况下,下列说法中正确的是( )
A.在AB间接入一个阻值为10Ω的定值电阻,探究电流与电压关系实验时,电压表示数变化范围为1.5~3V
B.探究电流与电阻的关系实验中,控制AB间电压是3V时,在AB间接入电阻的阻值范围是5~40Ω
C.在AB间接入一个大约100Ω的未知电阻,调节滑动变阻器滑片的位置,就能够测量出该电阻的阻值
D.在AB间接入小灯泡,调节滑片,使电压表示数从2V变到3V,测得电流表示数从0.25A变到0.3A,则灯泡的电功率增大了0.05W
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共18分)
13.(3分)(2024•泸州)根据国家能源局发布数据,2024年1~3月,我国风电太阳能发电装机容量再次突破11亿千瓦。电能属于 次能源;风力发电是将空气的 能转化为电能;太阳能来自于太阳内部发生的核 (选填“裂变”或“聚变”)释放的能量。
14.(3分)(2024•泸州)2024年4月10日,雪龙号圆满完成中国第40次南极科考任务。雪龙号在科考活动中经过某海洋区域时,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,从发射到接收到回声所用的时间为4s,若声音在海水中的传播速度为1500m/s,该处海洋的深度为 m;探测器发出的超声波由声源的 而产生的;在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离,原因是 。
15.(3分)(2024•泸州)在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的 ;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 。
16.(3分)(2024•泸州)如图所示,ab、cd两根光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,处于蹄形磁铁磁场中的金属杆pq放在导轨上,在外力作用下沿导轨运动。若ad之间断开,则电路中 (选填“有”或“无”)感应电流;若ad之间接入电流计,pq杆向右运动时,指针向右偏,pq杆向左运动时,指针将向 偏;若ad之间安装一个直流电源,pq杆通电后由静止开始沿导轨向右运动,同时交换电源的正负极和磁铁的南北极,pq杆通电后由静止开始沿导轨向 运动。
17.(3分)(2024•泸州)小华家电茶炉的加热电阻为60.5Ω,家用电能表的信息如图所示,只将电茶炉接入220V的家庭电路中正常工作10min,电能表指示灯应闪烁 次,刚好将电茶炉内1kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量为 J,电茶炉烧水的效率为 。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
18.(3分)(2024•泸州)如图所示的滑轮组忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦,将物体放在水平粗糙桌面上。受到水平向左的恒力F=100N,滑轮组绳子自由端受到的拉力为F。当绳子自由端的拉力F绳为60N时,物体处于静止状态,物体与桌面间的摩擦力恰好为0,则动滑轮的重力为 N;当绳子自由端拉力F1为90N时,物体水平向右匀速运动,物体与桌面之间的滑动摩擦力为 N;撤去水平向左的恒力F,改变绳子自由端拉力F1的大小,仍使物体水平向右匀速运动时,滑轮组的机械效率为 。
三、作图与实验探究题(本题共5小题,作图题请先用铅笔作图,确定后,再用黑色签字笔描黑,每图2分,其余每空1分,共20分)
19.(2分)(2024•泸州)如图所示,将A、B两块磁铁套在光滑竖直杆上,放置于水平桌面上,磁铁A在光滑竖直杆上静止,磁铁B在水平桌面上静止,请在图中画出磁铁B的受力示意图。
20.(2分)(2024•泸州)如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
21.(3分)(2024•泸州)小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,选用的凸透镜焦距为10cm。
(1)实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到 ;
(2)蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上呈现烛焰清晰的像,保持透镜不动,将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时,要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向 移动;
(3)将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置远离透镜移动时,所成的像逐渐变小;若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动,则像的大小将 。
22.(6分)(2024•泸州)在某届泸州市青少年科技创新大赛中,小明制作的“杆秤液体密度计”如图甲所示,选取了一根质量不计的硬质轻杆,P为提挂点,P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯,右侧悬挂秤砣,不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中,根据杠杆平衡条件可知,杠杆平衡时,秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系,即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如下操作:
(1)距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P;用天平称得空塑料杯质量如图乙所示,则空塑料杯质量为 g;右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成;
(2)将空塑料杯悬挂在A点,调节右侧秤砣细线位置,使杠杆在水平位置平衡,此时细线位置处标记为“0g/cm3”,此刻度线到提挂点P距离为 cm;
(3)将100mL密度为1g/cm3的水倒入塑料杯中,在液面处作标记,调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡,并在此时秤砣细线位置处标记为“1”,此刻度线到提挂点P的距离为 cm;将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为 g/cm3;按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线,即杆秤密度计制作完成;
(4)用制作好的密度计测量某一液体密度时,将100mL的液体倒入空塑料杯中,秤砣细线位置如图丙所示,则待测液体密度为 g/cm3;
(5)制作好的密度计不仅能够测出液体的密度,还可以测算某些固体的密度。某次测量时,小明将石块放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,再向杯中加水至100mL标记处(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,则小石块的密度为 g/cm3。
23.(7分)(2024•泸州)某校物理兴趣小组在课后拓展活动中对一未知电阻进行探究:选用了3V的电源、待测电阻Rx、电阻箱、电压表、开关和导线若干。
(1)连接好如图甲所示的电路后,闭合开关,电压表示数约为3V,无论怎样调节电阻箱,电压表示数几乎不变,其原因可能是 。
(2)排除故障后,调节电阻箱,电压表示数如图乙所示,则电阻箱两端的电压为 V;此时,电阻箱示数如图丙所示,则电阻箱接入电路的阻值为 Ω,Rx的阻值为 Ω;
(3)同学们交流中发现,电阻箱接入电路的阻值不同,电压表示数不同。当电阻箱接入电路的阻值增大时,电压表示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)同学们进行了深入探究,闭合开关,多次调节电阻箱,记录电阻箱接入电路的阻值R和与之对应的电压表示数U,分别算出待测电阻Rx的阻值,求其平均值是为了 ;利用测得的多组数据,描绘出电压U随电阻R的变化关系图像如下图其中正确的是 。
四、计算题(本题共2个小题,第24题9分,第25题10分,共19分;要求写出必要的步骤、相关公式和文字说明)
24.(9分)(2024•泸州)一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电路图,电源电压为12V,定值电阻R为10Ω,RV为阻值随车速变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到120km/h时,观察到电压表示数为10V,且报警铃声响起。该车驶入某高速服务区充电,充电后电桩显示屏的信息为:充电电压360V,时间30min,单价1.2元/度,费用43.2元。求:
(1)本次充电的电流;
(2)当车速减为零时,电压表的示数;
(3)当电压表的示数为9V时,此车的速度。
25.(10分)(2024•泸州)钓鱼是一项户外运动。图甲是钓鱼常用的一种钓具,其主要由鱼钩、铅坠、浮漂(7颗相同浮子)构成,该钓具各部分参数如表所示。假如垂钓时,浸没在水面下的浮子处于同一竖直线上,漂浮在水面上的浮子处于同一水平线上,为浮子的理想状态(忽略鱼线弯曲造成的影响,即不计漂浮浮子与浸没浮子之间的相互作用)。如图乙所示,某钓鱼爱好者在鱼塘垂钓时,鱼饵的质量为1.5×10﹣3kg,体积为1×10﹣6m3,沉到水底后未与塘底紧密接触,有4颗浮子浸没在水下、有3颗浮子漂浮在水面上,且浮子处于理想状态。取ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,则:
(1)浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力为多大?
(2)当鱼饵静止在水平塘底时,鱼饵受到的支持力为多大?
(3)当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子仍处于理想状态,水面下浸没的浮子有多少颗?
2024年四川省泸州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共12小题,其中1~10题每小题3分,只有一个选项符合题目要求。11~12题每题4分,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有错的得0分。共38分)
1.(3分)(2024•泸州)学习物理要善于发现、善于思考。下列对你所在考场内物理量估测的数据,符合实际的是( )
A.手中一张物理试卷的厚度约为12mm
B.考场大气压强的值约为1.0×105Pa
C.你所在考场的室内温度大约为0℃
D.考试填涂用的2B铅笔质量约为2kg
【答案】B
【分析】手中一张物理试卷的厚度约为12mm太厚了;
考场大气压强约为大气压值1.0×105Pa;
你所在考场的室内温度大约为0℃,温度低了;
考试填涂用的2B铅笔质量约为2kg。质量大了。
【解答】解:A、手中一张物理试卷的厚度约为70μm。故A错误;
B、考场大气压强的值约为1.0×105Pa。故B正确;
C、你所在考场的室内温度大约为25℃。故C错误;
D、考试填涂用的2B铅笔质量约为0.01kg。故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了常见物理量估测,属于基础题目。
2.(3分)(2024•泸州)姐姐和弟弟在玩成语游戏,一些成语蕴含了生活中的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“震耳欲聋”形容声音响度很大
B.“立竿见影”是光的反射形成的
C.“钻木取火”是利用了热传递的方式来改变木头的内能
D.“刻舟求剑”以运动的船为参照物,水底的剑是静止的
【答案】A
【分析】(1)声音的三个特征:声音的响度是指声音的强弱,音调是指声音的高低,音色是指声音的品质与特色;
(2)光在同种均匀介质中沿直线传播;
(3)改变内能的方式包括做功和热传递;
(4)物体是运动还是静止,跟参照物的选择有关系,判断物体运动或静止,关键是看物体和参照物之间位置是否发生了改变。
【解答】解:A、“震耳欲聋”是指声音非常大,把耳朵都要震聋了,其意思是指声音的响度大,故A正确;
B、“立竿见影”是光的直线传播形成的,故B错误;
C、钻木取火,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能,故C错误;
D、“刻舟求剑”以运动的船为参照物,水底的剑位置发生改变,水底的剑是运动的,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查声现象、光现象和热现象及相对运动,属于综合题。
3.(3分)(2024•泸州)下列物理情境中,对功的理解正确的是( )
A.在实际生活中,利用简单机械提升重物时,可以不做额外功
B.内燃机的四个冲程中,只有做功冲程做功,其他冲程均不做功
C.力对物体做功可以改变物体的内能,电流做功也可以改变物体的内能
D.物体在竖直向上拉力作用下匀速上升,物体所受力中,只有拉力对物体做功
【答案】C
【分析】(1)使用任何机械都不省功;
(2)汽油机的四个冲程分别为吸气、压缩、做功、排气冲程;汽油机的吸气冲程吸入的气体是空气和汽油的混合物;一个工作循环有四个冲程,只有做功冲程对外做功,其它三个冲程靠飞轮的惯性完成;
(3)做功和热传递都可以改变物体的内能;
(4)做功的必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过一定的距离。
【解答】解:A、在实际生活中,利用简单机械提升重物时,克服重力和摩擦做功,会做额外功,故A错误;
B、内燃机一个工作循环有四个冲程,在做功冲程中对外做功(燃气对活塞做功),而在压缩冲程中活塞压缩燃气或空气做功,即在这两个冲程中均存在做功的情况,故B错误;
C、对物体做功,可以改变物体的内能,电流做功也可以改变物体的内能,故C正确;
D、物体在竖直向上拉力作用下匀速上升,物体所受力中,拉力对物体做功,克服重力也做功,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查功、惯性和内能的知识,属于综合题。
4.(3分)(2024•泸州)小黄在学习物理过程中提出了下列看法,其中正确的是( )
A.近视眼能看清近处的物体而看不清远处的物体,应配戴凸透镜进行矫正
B.刮大风时,能够看见工地上尘土飞扬,表明分子在不停地做无规则运动
C.保持电流、通电时间相同,探究电流产生热量与电阻的关系,采用了等效替代法
D.直导线周围平行放置一颗小磁针,通电后小磁针偏转,表明通电导体周围有磁场
【答案】D
【分析】(1)近视眼用凹透镜矫正;
(2)分子在不停地做无规则运动;
(3)根据控制变量法分析;
(4)通电导体周围有磁场。
【解答】解:A.近视眼能看清近处的物体而看不清远处的物体,是由于眼睛的会聚能力过强,需要配戴发散作用的凹透镜进行矫正,故A错误;
B.刮大风时,能够看见工地上尘土飞扬,是宏观物体的运动,不是分子在不停地做无规则运动,故B错误;
C.保持电流、通电时间相同,探究电流产生热量与电阻的关系,采用了控制变量法,故C错误;
D.直导线周围平行放置一颗小磁针,通电后小磁针偏转,说明受到了磁场作用力,表明通电导体周围有磁场,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查眼睛的矫正、分子运动、控制变量法以及电流的磁场,属于综合题。
5.(3分)(2024•泸州)安全用电,人人有责。关于生活中的用电方式,不正确的是( )
A.使用验电笔检查电路时,手不能触碰到笔尾金属体
B.不要用湿手接触带电设备,不要用湿布擦抹带电设备
C.了解家庭电路中总开关位置,学会在紧急情况下断开总开关
D.手机在充电过程中,不宜进行其他操作,如通话、阅览信息等
【答案】A
【分析】(1)使用验电笔时,手只有接触笔尾金属体,测电笔才能使用;
(2)生活中的水是导体;
(3)了解家庭电路的组成和元件位置,有利于安全用电;
(4)手机在进行充电时上网或通话,电池易爆炸,会对人体造成损伤。
【解答】解:A、使用测电表时,不能接触笔尖的金属体,但必须接触笔尾的金属体,故A错误;
B、生活中的水是导体,用湿手接触带电设备,用湿布擦抹带电设备,容易发生触电事故,所以不要用湿手接触带电设备,不要用湿布擦抹带电设备,故B正确;
C、了解家庭电路中总开关位置,学会在紧急情况下断开总开关,有利于安全用电,故C正确;
D、手机在充电过程中,不宜进行其他操作,以避免电池爆炸对人体造成的伤害,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,要求我们牢记安全用电常识,并在生活中加以运用,有一定的现实意义。
6.(3分)(2024•泸州)下列泸州市全国重点文物保护单位中所描述光现象的原理,与“潭清疑水浅”所描述光现象的原理相同的是( )
A.甲图中“龙脑桥”在水中的倒影清晰可见
B.乙图中“报恩塔”在阳光下看起来呈白色
C.丙图中“尧坝镇古建筑群”夜晚出现的笔直光柱
D.丁图中在“春秋祠”喝水,透过水杯看到“变形”的手指
【答案】D
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的;透明物体的颜色是由它透过的色光决定的;
(3)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(4)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如看到水池底比实际变浅、水中筷子看起来变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解:“潭清疑水浅”形成的原理是光的折射;
A、“龙脑桥”在水中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B、“报恩塔”在阳光下看起来呈白色,是因为它反射了所有色光,故B错误;
C、“尧坝镇古建筑群”夜晚出现的笔直光柱,是由光的直线传播形成的,故C错误;
D、透过水杯看到“变形”的手指,是由光的折射形成的,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了光的直线传播、光的反射和折射,属于基础知识。
7.(3分)(2024•泸州)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是( )
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉的
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
【答案】C
【分析】潜水艇是改变自身的重力来实现上浮、悬浮和下沉的。
海水的密度大于河水的密度,同体积的潜艇在海水中受到的浮力会变大。
【解答】解:A、潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮与下沉的,故A错误;
B、在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力不变,故B错误;
C、从长江潜行进入东海时,受到的浮力会增大,根据物体的浮沉条件,此时要增大潜艇的重力,所以需要往水仓内注水,故C正确;
D、从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变大,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查的是物体的浮沉条件;知道潜水艇的基本原理。
8.(3分)(2024•泸州)如图所示为第38届泸州市青少年科技创新大赛上展示的一件手臂骨骼模型,小明打算对该作品进行改进,加装电动机带动轮子转动,使骨骼模型动起来,并加装指示灯。电路设计要求为:只闭合开关S1,仅指示灯亮;再闭合开关S2,指示灯亮,电动机M转动;断开开关S1,指示灯熄灭,电动机M停止转动。满足该设计要求的电路是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根据题意分析两个开关、灯泡与电动机的连接方式,然后画出电路图。
【解答】解:根据题意可知,当电源开关S1闭合时指示灯L亮起,再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合,电动机M才能启动,说明电动机和指示灯可以独立工作、互不影响即为并联,且开关S1位于干路,开关S2位于电动机支路,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了串并联电路的设计,根据题意得出各电路元件的连接方式和位置是关键。
9.(3分)(2024•泸州)蒸馏法在酿酒过程中得到广泛应用,如图所示为蒸馏过程中的原理图,烧瓶内装有含酒精和水的酒槽,在蒸馏的过程中,涉及到的物理知识说法正确的是( )
A.在烧瓶内,酒精沸腾,瓶中的酒精升华需要吸热
B.在烧瓶内,仅酒精沸腾,瓶中的水不会发生汽化
C.在冷凝器处,管内酒精蒸汽遇冷液化,需要放热
D.在冷凝器处,管外的冷却水吸收热量,内能不变
【答案】C
【分析】沸腾时汽化的一种方式,物质由液态变为气态是汽化,汽化吸热,由气态变为液态是液化,液化放热。
【解答】解:A、在烧瓶内,酒精沸腾,是汽化现象,需要吸热,故A错误;
B、在烧瓶内,酒精先沸腾,因为酒精沸点比水低,水也会汽化,因为汽化不仅有沸腾还有蒸发,而蒸发在任何温度下都可发生,故B错误;
C、在冷凝处,管内酒精蒸汽遇冷液化,液化需要放热,故C正确;
D、在冷凝处,管外的冷却水吸收热量,内能增大,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了物态变化中汽化吸热和液化放热的特点。
10.(3分)(2024•泸州)泸州籍运动员在杭州亚运会上获得女子龙舟赛项目三枚金牌。图甲为常用坐姿划船训练器械,其简化原理如图乙所示。已知动滑轮质量为10kg,配重质量为50kg,不计绳重和摩擦。某次训练过程中,运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起,每提升一次,配重上升0.8m。取g=10N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.将配重匀速提升过程中,配重的机械能保持不变
B.将配重匀速提升过程中,A端绳子的拉力为600N
C.运动员将配重匀速提升0.8m,其做功为400J
D.运动员每分钟提升配重15次,其平均功率为120W
【答案】D
【分析】(1)配重匀速上升,动能不变,重力势能增大,机械能增大;
(2)根据G=mg求配重和动滑轮的重力;由图知,n=2,不计绳重和摩擦,由F=(G+G动)求绳子自由端的拉力;
(3)根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,根据W=Fs求出运动员做的功;
(4)求出运动员做的总功,根据P=求出功率。
【解答】解:A、配重匀速上升,动能不变,重力势能增大,因此机械能增大,A选项错误。
B、配重的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,同理,动滑轮重为G动=100N,
由图知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力:FA=FB=(G+G动)=×(500N+100N)=300N,B选项错误。
C、绳子自由端移动的距离:s=nh=2×0.8m=1.6m,
运动员做的功:W1=Fs=300N×1.6m=480J,C选项错误。
D、运动员1分钟做功15次,做的总功:W=15W1=15×480J=7200J,
运动员做功功率:,D选项正确。
故选:D。
【点评】本题考查滑轮组中有关力、功和功率的计算,知道n的值是关键之一。
(多选)11.(4分)(2024•泸州)如图所示,甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上,在两个烧杯中加入适量的清水,乙烧杯水面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下列判断正确的是( )
A.甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力
B.甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
C.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压力增大
D.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压强不变
【答案】AD
【分析】(1)乙容器的物体漂浮,受到的浮力等于物体重,由阿基米德原理可知排开的水重等于物体重,由此可知两个容器的总重力相同,由压强公式判断出甲、乙烧杯对桌面压强的关系;
(2)冰漂浮于水面上,要想判断冰熔化之后,水面是否变化,则需要比较冰块排开液体的体积跟冰熔化成水后的体积大小。若二者体积相等,则水面不变;若增大,则水面上升;若减小,则水面下降;
根据冰块熔化前后水面高度的变化,根据p=ρgh比较其压强变化,由F=pS判断出水对烧杯底压力的变化。
【解答】解:A、由于冰块漂浮,则冰块受到的浮力等于冰块重,根据F浮=ρ水V排g可知:冰块受到的重力等于排开的水重,已知甲、乙容器水面等高,则甲容器的总重等于乙容器的总重,由于水平面上的物体产生的压力与重力相等,所以甲、乙烧杯对桌面的压力相等,由p=知甲、乙烧杯对桌面的压强相等,故A正确,B错误;
CD、冰漂浮于水面上时,受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=G冰﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
又因冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,
所以,G冰化水=ρ水gV冰化水=G冰﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:ρ水gV排=ρ水gV冰化水,
则V排=V冰化水,
即:冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积。
所以,冰块全部熔化后,水面高度不会发生变化,根据p=ρgh可得水对杯底的压强不变,由F=pS知水对烧杯底的压力不变,故C错误,D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查了液体压强公式、固体压强公式以及漂浮条件等知识的应用,综合性较强,易出错。
(多选)12.(4分)(2024•泸州)如图所示电路中,电源电压为4.5V,滑动变阻器R最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,在AB之间接入不同的电学元件,可以进行不同的实验,在确保电路安全且实验能够顺利进行的情况下,下列说法中正确的是( )
A.在AB间接入一个阻值为10Ω的定值电阻,探究电流与电压关系实验时,电压表示数变化范围为1.5~3V
B.探究电流与电阻的关系实验中,控制AB间电压是3V时,在AB间接入电阻的阻值范围是5~40Ω
C.在AB间接入一个大约100Ω的未知电阻,调节滑动变阻器滑片的位置,就能够测量出该电阻的阻值
D.在AB间接入小灯泡,调节滑片,使电压表示数从2V变到3V,测得电流表示数从0.25A变到0.3A,则灯泡的电功率增大了0.05W
【答案】AB
【分析】A、在AB间接入一个阻值为10Ω的定值电阻,两电阻串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测通过电路的电流,探究电流与电压关系实验时,根据串联电路电压规律结合欧姆定律表示滑动变阻器接入电路最大阻值时通过电路的电流,代入数据解方程可得UV,电压表量程为0~3V,进一步确定电压表示数变化范围;
B、探究电流与电阻的关系实验中,控制AB间电压是3V时,电流表量程为0~0.6A,据此确定通过电路的最大电流,根据欧姆定律计算定值电阻最小的阻值,
滑动变阻器R接入电路最大阻值20Ω,根据串联电路电压规律结合欧姆定律表示滑动变阻器接入电路最大阻值时通过电路的电流,代入数据解方程可得R的最大值,据此确定在AB间接入电阻的阻值范围;
C、在AB间接入一个大约100Ω的未知电阻,两电阻串联接入电路,根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的电阻为0时通过电路的电流和滑动变阻器接入电路最大阻值时通过电路的电流,根据电流表接入电路的量程和分度值分析即可;
D、在AB间接入小灯泡,调节滑片,使电压表示数从2V变到3V,测得电流表示数从0.25A变到0.3A,根据P=UI可得灯泡的电功率增大量。
【解答】解:A、在AB间接入一个阻值为10Ω的定值电阻,两电阻串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测通过电路的电流,探究电流与电压关系实验时,根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得滑动变阻器接入电路最大阻值时通过电路的电流:I====,解方程可得UV=1.5V,
此时通过电路的电流:I===0.15A<0.6A,电路安全,
电压表量程为0~3V,电压表示数变化范围为1.5~3V,故A正确;
B、探究电流与电阻的关系实验中,控制AB间电压是3V时,
电流表量程为0~0.6A,通过电路的最大电流为0.6A,根据欧姆定律可得定值电阻的阻值最小为:R===5Ω,
滑动变阻器R接入电路最大阻值20Ω,根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得滑动变阻器接入电路最大阻值时通过电路的电流:I====,解方程可得R=40Ω,
所以在AB间接入电阻的阻值范围是5~40Ω,故B正确;
C、在AB间接入一个大约100Ω的未知电阻,两电阻串联接入电路,滑动变阻器接入电路的电阻为0时,通过电路的电流I===0.045A,
测出滑动变阻器接入电路最大阻值时通过电路的电流I′===0.0375A,
电流表量程为0~0.6A,电流表的分度值为0.02A,电流变化范围过小,无法多次测量计算平均值,故C错误;
D、在AB间接入小灯泡,调节滑片,使电压表示数从2V变到3V,测得电流表示数从0.25A变到0.3A,
根据P=UI可得灯泡的电功率增大ΔP=3V×0.3A﹣2V×0.25A=0.4W,故D错误。
故选:AB。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用,有一定难度。
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共18分)
13.(3分)(2024•泸州)根据国家能源局发布数据,2024年1~3月,我国风电太阳能发电装机容量再次突破11亿千瓦。电能属于 二 次能源;风力发电是将空气的 动 能转化为电能;太阳能来自于太阳内部发生的核 聚变 (选填“裂变”或“聚变”)释放的能量。
【答案】二;动能;聚变。
【分析】消耗后可在短时间内从自然界得到补充的能源叫可再生能源;可从自然界直接获取的能源叫一次能源;
风力发电是将风能转化为电能;
太阳内部每时每刻都在发生核聚变。
【解答】解:电能不能够从自然界直接获取,需要由一次能源转化而来,属于二次能源;
风力发电是将风的动能转化为电能;
太阳能来自于太阳内部发生的核聚变。
故答案为:二;动能;聚变。
【点评】本题考查了能量转化和分类,难度不大。
14.(3分)(2024•泸州)2024年4月10日,雪龙号圆满完成中国第40次南极科考任务。雪龙号在科考活动中经过某海洋区域时,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,从发射到接收到回声所用的时间为4s,若声音在海水中的传播速度为1500m/s,该处海洋的深度为 3000 m;探测器发出的超声波由声源的 振动 而产生的;在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离,原因是 真空不能传声 。
【答案】3000;振动;真空不能传声。
【分析】(1)根据s=vt得到海洋的深度;
(2)声音是物体的振动产生的;
(3)声音在传播时需要介质,真空不能传声。
【解答】解:声音传播到海底的时间:t==2s,
该处海洋的深度为:s=vt=1500m/s×2s=3000m;
一切声音都是由于物体振动产生的,探测器发出的超声波由声源的振动而产生的;
声音的传播需要介质,月球表面没有空气,是真空,真空不能传声,所以,在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离。
故答案为:3000;振动;真空不能传声。
【点评】本题考查声信息的知识,属于基础题。
15.(3分)(2024•泸州)在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的 运动状态 ;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 小 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 惯性 。
【答案】故答案为:运动状态;小;惯性。
【分析】(1)力可以改变物体的运动状态;
(2)流体压强与流速的关系:在流体流速越大的地方,压强越小;在流体流速越小的地方,压强越大;
(3)惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质。
【解答】解:手将飞机模型向前推出,飞机的由静止开始运动,这是因为力改变了飞机的运动状态;
飞机模型在飞行时,机翼上方气流比下方气流的流速大,压强小,则下方空气的压强大于上方空气的压强,产生向上的压强差、压力差,形成升力;
飞机模型向前运动,是因为具有惯性。
故答案为:运动状态;小;惯性。
【点评】该题考查了力的作用效果、流体压强、惯性等知识点,是一道综合题。
16.(3分)(2024•泸州)如图所示,ab、cd两根光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,处于蹄形磁铁磁场中的金属杆pq放在导轨上,在外力作用下沿导轨运动。若ad之间断开,则电路中 无 (选填“有”或“无”)感应电流;若ad之间接入电流计,pq杆向右运动时,指针向右偏,pq杆向左运动时,指针将向 左 偏;若ad之间安装一个直流电源,pq杆通电后由静止开始沿导轨向右运动,同时交换电源的正负极和磁铁的南北极,pq杆通电后由静止开始沿导轨向 右 运动。
【答案】无;左;右。
【分析】(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象;感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关;
(2)通电导体在磁场中受到磁场力的作用,通电导线所受磁场力的方向由电流方向、磁场方向决定。
【解答】解:(1)由产生感应电流的条件可知,若ad之间断开,不能形成闭合电路,则电路中无感应电流;
若ad之间接入电流计,pq杆向右运动时,指针向右偏,pq杆向左运动时,磁场方向不变,切割磁感线的方向改变,感应电流的方向改变,所以指针将向左偏;
(2)若ad之间安装一个直流电源,pq杆通电后由静止开始沿导轨向右运动,同时交换电源的正负极和磁铁的南北极,pq杆通电后的受力方向不变,所以pq杆通电后由静止开始沿导轨向右运动。
故答案为:无;左;右。
【点评】本题考查了电磁感应现象和通电导体在磁场中受力运动,属于典型题。
17.(3分)(2024•泸州)小华家电茶炉的加热电阻为60.5Ω,家用电能表的信息如图所示,只将电茶炉接入220V的家庭电路中正常工作10min,电能表指示灯应闪烁 160 次,刚好将电茶炉内1kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量为 3.36×105 J,电茶炉烧水的效率为 70% 。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】160;3.36×105;70%
【分析】根据W=t计算只将电茶炉接入220V电路中正常工作10min消耗的电能,再根据电能表参数计算电能表指示灯闪烁的次数;
根据Q吸=cmΔt计算水吸收的热量,再根据η=计算电茶炉烧水的效率。
【解答】解:
只将电茶炉接入220V电路中正常工作10min消耗的电能:
W=t=×10×60s=4.8×105J=kW•h,
由电能表的参数1200imp/kW•h知,每消耗1kW•h电能,指示灯闪烁1200次,
电茶炉工作10min,电能表指示灯闪烁次数:
n=kW•h×1200imp/kW•h=160imp;
水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
电茶炉烧水的效率:
η===70%。
故答案为:160;3.36×105;70%。
【点评】本题考查了吸热、电功以及效率公式的应用,要正确理解电能表参数的含义。
18.(3分)(2024•泸州)如图所示的滑轮组忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦,将物体放在水平粗糙桌面上。受到水平向左的恒力F=100N,滑轮组绳子自由端受到的拉力为F。当绳子自由端的拉力F绳为60N时,物体处于静止状态,物体与桌面间的摩擦力恰好为0,则动滑轮的重力为 20 N;当绳子自由端拉力F1为90N时,物体水平向右匀速运动,物体与桌面之间的滑动摩擦力为 60 N;撤去水平向左的恒力F,改变绳子自由端拉力F1的大小,仍使物体水平向右匀速运动时,滑轮组的机械效率为 75% 。
【答案】20;60;75%
【分析】(1)当绳子自由端的拉力F绳=60N时,物体处于静止状态,物体与桌面间的摩擦力恰好为0,由图知,n=2,忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦,F绳=(F+G动),据此求动滑轮的重力;
(2)当绳子自由端拉力F1为90N时,物体水平向右匀速运动,滑轮组受到的拉力F拉=F+f,忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦,F1=(F拉+G动)=(F+f+G动),据此求物体与桌面之间的滑动摩擦力;
(3)撤去水平向左的恒力F,仍使物体水平向右匀速运动时,使用滑轮组做的有用功等于克服物体受到摩擦力做的功,忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,滑轮组的机械效率:
η====。
【解答】解:(1)当绳子自由端的拉力F绳=60N时,物体处于静止状态,物体与桌面间的摩擦力恰好为0,
由图知,n=2,忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦,F绳=(F+G动),
则动滑轮的重力:G动=nF绳﹣F=2×60N﹣100N=20N;
(2)当绳子自由端拉力F1为90N时,物体水平向右匀速运动,滑轮组受到的拉力:F拉=F+f,
忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦,F1=(F拉+G动)=(F+f+G动),
物体与桌面之间的滑动摩擦力:
f=nF1﹣F﹣G动=2×90N﹣100N﹣20N=60N;
(3)撤去水平向左的恒力F,仍使物体水平向右匀速运动时,使用滑轮组做的有用功等于克服物体受到摩擦力做的功,忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,
滑轮组的机械效率:
η=====×100%=75%。
故答案为:20;60;75%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、额外功、机械效率的计算,注意水平使用滑轮组时,绳子自由端受到拉力大小与滑轮组下端受到拉力的大小关系是关键。
三、作图与实验探究题(本题共5小题,作图题请先用铅笔作图,确定后,再用黑色签字笔描黑,每图2分,其余每空1分,共20分)
19.(2分)(2024•泸州)如图所示,将A、B两块磁铁套在光滑竖直杆上,放置于水平桌面上,磁铁A在光滑竖直杆上静止,磁铁B在水平桌面上静止,请在图中画出磁铁B的受力示意图。
【答案】
【分析】根据静止的物体受力平衡,B受到A的排斥和重力与地面的支持力平衡,都画在重心上。
【解答】解:B静止在地面上受力平衡,B受到A的竖直向下的排斥和竖直向下的重力与地面的竖直向上的支持力平衡,都画在重心上,如图所示:
【点评】本题考查受力分析与力的示意图,属于中档题。
20.(2分)(2024•泸州)如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【分析】根据光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角作出两次反射,完成光路图。
【解答】解:过入射点垂直反射面作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射,而且最后的反射光线与原入射光线平行,法线用要用虚线,如图:
【点评】本题考查光的反射光路图,属于基础题,注意最终反射光与入射光平行。
21.(3分)(2024•泸州)小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,选用的凸透镜焦距为10cm。
(1)实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到 同一高度 ;
(2)蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上呈现烛焰清晰的像,保持透镜不动,将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时,要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向 右 移动;
(3)将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置远离透镜移动时,所成的像逐渐变小;若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动,则像的大小将 变小 。
【答案】(1)同一高度;(2)右;(3)变小。
【分析】(1)为了使像成在光屏中央,实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到同一高度;
(2)根据凸透镜成实像时,物近像远像变大分析回答;
(3)根据凸透镜成虚像时,物近像近像变小分析回答。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到同一高度;
(2)保持透镜不动,将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向右移动;
(3)若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动,此时物距减小,且小于一倍焦距,根据凸透镜成虚像时,物近像近像变小可知,像变小。
故答案为:(1)同一高度;(2)右;(3)变小。
【点评】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。
22.(6分)(2024•泸州)在某届泸州市青少年科技创新大赛中,小明制作的“杆秤液体密度计”如图甲所示,选取了一根质量不计的硬质轻杆,P为提挂点,P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯,右侧悬挂秤砣,不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中,根据杠杆平衡条件可知,杠杆平衡时,秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系,即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如下操作:
(1)距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P;用天平称得空塑料杯质量如图乙所示,则空塑料杯质量为 25 g;右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成;
(2)将空塑料杯悬挂在A点,调节右侧秤砣细线位置,使杠杆在水平位置平衡,此时细线位置处标记为“0g/cm3”,此刻度线到提挂点P距离为 5 cm;
(3)将100mL密度为1g/cm3的水倒入塑料杯中,在液面处作标记,调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡,并在此时秤砣细线位置处标记为“1”,此刻度线到提挂点P的距离为 25 cm;将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为 0.1 g/cm3;按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线,即杆秤密度计制作完成;
(4)用制作好的密度计测量某一液体密度时,将100mL的液体倒入空塑料杯中,秤砣细线位置如图丙所示,则待测液体密度为 0.8 g/cm3;
(5)制作好的密度计不仅能够测出液体的密度,还可以测算某些固体的密度。某次测量时,小明将石块放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,再向杯中加水至100mL标记处(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,则小石块的密度为 2.5 g/cm3。
【答案】(1)25;(2)5;(3)25;0.1;(4)0.8;(5)2.5。
【分析】(1)物体质量等于砝码质量加上游码对应刻度;
(2)把APB看作杠杆,P为支点,A点受力为FA=G杯,B点受力为FB=G钩码,根据杠杆平衡条件FA•AP=FB•PB求出此刻度线到提挂点P距离;
(3)100mL密度为1g/cm3的水倒入塑料杯中,A点受力为FA′=G杯+G水,根据杠杆平衡条件FA′•AP=FB•PB′求出此刻度线到提挂点P距离;将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为0.1g/cm3;
(4)该密度计的分度值为0.1g/cm3;
(5)根据杠杆平衡条件FA•AP=FB•PB求出石块的重力,求出石块质量为m石,根据杠杆平衡条件FA•AP=FB•PB求出加入水的重力为G水,求出加入水的体积为V水,则石块体积为V石=100cm3﹣V水,最后由密度公式求出石块的密度。
【解答】解:(1)物体质量等于砝码质量加上游码对应刻度,即空烧杯质量为m空=20g+5g=25g;
(2)把APB看作杠杆,P为支点,A点受力为FA=G杯=m杯g=0.025kg×10N/kg=0.25N,
B点受力为FB=G钩码=m钩码g=0.05kg×10N/kg=0.5N,
根据杠杆平衡条件,有FA•AP=FB•PB
此刻度线到提挂点P距离为PB===0.05m=5cm;
(3)100mL密度为1g/cm3的水倒入塑料杯中,水的质量为m水=ρ水V水=1g/cm3×100cm3=100g,
A点受力为FA′=G杯+G水=0.25N+0.1kg×10N/kg=1.25N,
根据杠杆平衡条件,有FA′•AP=FB•PB′
此刻度线到提挂点P距离为PB′=;
将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为0.1g/cm3;
(4)该密度计的分度值为0.1g/cm3,如图丙所示,则待测液体密度为0.8g/cm3;
(5)“0”到“1”之间共20cm,将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,每份长度2cm,秤砣细线在“0.5”刻度处,此刻度线到“0”距离为10cm,“0.5”刻度线到提挂点P距离为15cm,将石块放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,可得FA1=,
则石块重力为G石=FA1﹣G杯=0.75N﹣0.25N=0.5N,
则石块质量为m石=,
秤砣细线在“1.3”刻度处,此刻度线到提挂点P距离为31cm,向杯中加水至100mL标记处(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,可得FA2=,
则加入水的重力为G水=FA2﹣FA1=1.55N﹣0.75N=0.8N,
则加入水的体积为V水==80cm3,
则石块体积为V石=100cm3﹣80cm3=20cm3,
所以石块密度为ρ=。
故答案为:(1)25;(2)5;(3)25;0.1;(4)0.8;(5)2.5。
【点评】本题涉及杠杆平衡条件、阿基米德原理、密度等知识,是一道较综合的题,有一定难度。
23.(7分)(2024•泸州)某校物理兴趣小组在课后拓展活动中对一未知电阻进行探究:选用了3V的电源、待测电阻Rx、电阻箱、电压表、开关和导线若干。
(1)连接好如图甲所示的电路后,闭合开关,电压表示数约为3V,无论怎样调节电阻箱,电压表示数几乎不变,其原因可能是 电阻Rx断路 。
(2)排除故障后,调节电阻箱,电压表示数如图乙所示,则电阻箱两端的电压为 0.5 V;此时,电阻箱示数如图丙所示,则电阻箱接入电路的阻值为 5 Ω,Rx的阻值为 25 Ω;
(3)同学们交流中发现,电阻箱接入电路的阻值不同,电压表示数不同。当电阻箱接入电路的阻值增大时,电压表示数将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)同学们进行了深入探究,闭合开关,多次调节电阻箱,记录电阻箱接入电路的阻值R和与之对应的电压表示数U,分别算出待测电阻Rx的阻值,求其平均值是为了 减小误差 ;利用测得的多组数据,描绘出电压U随电阻R的变化关系图像如下图其中正确的是 B 。
【答案】(1)电阻Rx断路;(2)0.5;5;25;(3)变小;(4)减小误差;B。
【分析】(1)电源电压是3V,闭合开关,电压表示数约为3V,说明电压表和电源的两极连接,分析故障位置;
(2)根据图乙电压表的量程和分度值得到电压表的示数,串联电路电压的规律可知电阻箱两端的电压。由图丙得到电阻箱的阻值,根据欧姆定律得到Rx的阻值;
(3)当电阻箱接入电路的阻值增大时,由串联分压可知电阻箱两端的电压增大,由串联电路电压的规律可知电压表的示数变化;
(4)测量电阻的阻值求平均值可以减小误差,根据欧姆定律分析电压U随电阻R的变化关系图像。
【解答】解:(1)电源电压是3V,闭合开关,电压表示数约为3V,说明电压表和电源的两极连接,无论怎样调节电阻箱,电压表示数几乎不变,可能电阻Rx断路;
(2)图甲中电压表测量电阻Rx两端的电压,由图乙可知电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2.5V,由串联电路电压的规律可知电阻箱两端的电压:UR=U﹣Ux=3V﹣2.5V=0.5V;
由图丙可知,电阻箱的阻值:R=0×100Ω+0×10Ω+5×1Ω+0×0.1Ω=5Ω,
通过电路的电流:I==0.1A,
Rx的阻值为:Rx==25Ω;
(3)当电阻箱接入电路的阻值增大时,由串联分压可知电阻箱两端的电压增大,由串联电路电压的规律可知电阻Rx两端的电压变小,即电压表的示数变小;
(4)实验中,测量多组数据,求平均值,是为了减小误差。
电压表的示数为:Ux=,
电压表的示数随R的增大而减小,图像不是直线,是曲线,电压表的示数不为零,故选B。
故答案为:(1)电阻Rx断路;(2)0.5;5;25;(3)变小;(4)减小误差;B。
【点评】本题测电阻的阻值实验,考查了电路连接、电路故障、电阻的计算。
四、计算题(本题共2个小题,第24题9分,第25题10分,共19分;要求写出必要的步骤、相关公式和文字说明)
24.(9分)(2024•泸州)一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电路图,电源电压为12V,定值电阻R为10Ω,RV为阻值随车速变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到120km/h时,观察到电压表示数为10V,且报警铃声响起。该车驶入某高速服务区充电,充电后电桩显示屏的信息为:充电电压360V,时间30min,单价1.2元/度,费用43.2元。求:
(1)本次充电的电流;
(2)当车速减为零时,电压表的示数;
(3)当电压表的示数为9V时,此车的速度。
【答案】(1)本次充电的电流为200A;(2)当车速减为零时,电压表的示数为6V;(3)当电压表的示数为9V时,此车的速度为60km/h。
【分析】(1)求出用电量,根据P=公式电功率,根据P=UI算出充电电流;
(2)由图甲可知,R与RV串联,电压表测量RV两端的电压,根据图像得出车速为0时电阻大小,根据欧姆定律算出电路中的电流和RV两端的电压;
(3)当车速为120km/h时,电压表示数为10V,根据串联电路的电压规律算出R两端的电压,根据欧姆定律算出电路中的电流和RV的阻值,同理,算出电压表示数为9V时RV的阻值,再根据函数图像求出速度。
【解答】解:(1)充电度数为:43.2元÷1.2元/度=36度;
充电功率:=;
电流:。
(2)由图甲可知,R与RV串联,电压表测量RV两端的电压。根据图像,当车速为0时,RV为10Ω,
电路中电流:,
RV的电压为:U=IRV=0.6A×10Ω=6V,即电压表示数为6V;
(3)当车速为120km/h时,电压表示数为10V,则定值电阻R的电压为U=U电﹣UV=12V﹣10V=2V,
电路中电流为,此时RV的阻值:RV===50Ω,
当电压表示数为9V时,定值电阻R的电压为UR=U电﹣UV=12V﹣9V=3V,
电路中电流:,
此时RV的阻值:RV′===30Ω,
由图乙一次函数图像可知,RV的阻值每增加10Ω,车速增加30km/h,故此时车速60km/h。
答:(1)本次充电的电流为200A;(2)当车速减为零时,电压表的示数为6V;(3)当电压表的示数为9V时,此车的速度为60km/h。
【点评】本题是欧姆定律的综合运用,含有可变电阻和函数分析,有一定难度。
25.(10分)(2024•泸州)钓鱼是一项户外运动。图甲是钓鱼常用的一种钓具,其主要由鱼钩、铅坠、浮漂(7颗相同浮子)构成,该钓具各部分参数如表所示。假如垂钓时,浸没在水面下的浮子处于同一竖直线上,漂浮在水面上的浮子处于同一水平线上,为浮子的理想状态(忽略鱼线弯曲造成的影响,即不计漂浮浮子与浸没浮子之间的相互作用)。如图乙所示,某钓鱼爱好者在鱼塘垂钓时,鱼饵的质量为1.5×10﹣3kg,体积为1×10﹣6m3,沉到水底后未与塘底紧密接触,有4颗浮子浸没在水下、有3颗浮子漂浮在水面上,且浮子处于理想状态。取ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,则:
(1)浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力为多大?
(2)当鱼饵静止在水平塘底时,鱼饵受到的支持力为多大?
(3)当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子仍处于理想状态,水面下浸没的浮子有多少颗?
【答案】(1)浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力为0.032N;
(2)当鱼饵静止在水平塘底时,鱼饵受到的支持力为0.001N;
(3)当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子仍处于理想状态,水面下浸没的浮子有3颗。
【分析】(1)根据F浮=ρ水gV排求出浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力;
(2)对浮子、铅坠、鱼钩和鱼饵整体进行受力分析,根据阿基米德原理和力的平衡关系求出鱼饵受到的支持力;
(3)当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子、铅坠和鱼钩处于悬浮状态,根据力的平衡关系求出水面下浸没的浮子个数。
【解答】解:(1)浸没在水中的1颗浮子受到的浮力为:
F浮子=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣7m3=0.008N,
4颗浮子受到的总浮力为:
F浮子总=4F浮子=4×0.008N=0.032N;
(2)浮子、铅坠、鱼钩和鱼饵整体处于平衡状态,它们受到的浮力、重力和支持力合力为0;
铅坠受到的浮力为:
F浮铅=ρ水gV排铅=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣7m3=0.001N,
鱼饵受到的浮力为:
F浮饵=ρ水gV排饵=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣6m3=0.01N,
根据力的平衡关系可知,
F浮子总+F浮铅+F浮饵+F支=G浮子总+G浮铅+G浮饵+G鱼钩,即F浮子总+F浮铅+F浮饵+F支=(m浮子总+m浮铅+m浮饵+m鱼钩)g,
代入数据,0.032N+0.001N+0.01N+F支=(4×4×10﹣4kg+9×10﹣4kg+1.5×10﹣3kg+4×10﹣4kg)×10N/kg,
解得:F支=0.001N;
(3)当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子、铅坠和鱼钩处于悬浮状态,设浸没在水下浮子的个数为n,根据力的平衡关系可知,
nF浮子+F浮铅=nG浮子+G浮铅+G鱼钩,即n×0.008N+0.001N=(n×4×10﹣4kg+9×10﹣4kg+4×10﹣4kg))×10N/kg,
解得:n=3。
答:(1)浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力为0.032N;
(2)当鱼饵静止在水平塘底时,鱼饵受到的支持力为0.001N;
(3)当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子仍处于理想状态,水面下浸没的浮子有3颗。
【点评】本题考查了受力分析、浮力和物体的浮沉条件及其应用,综合性强,难度较大。
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/6/26 13:10:57;用户:物理;邮箱:jnsssz65@xyh.cm;学号:37149825名称
1颗浮子
铅坠
鱼钩
鱼线
质量m/kg
4×10﹣4
9×10﹣4
4×10﹣4
不计
体积V/m3
8×10﹣7
1×10﹣7
不计
不计
名称
1颗浮子
铅坠
鱼钩
鱼线
质量m/kg
4×10﹣4
9×10﹣4
4×10﹣4
不计
体积V/m3
8×10﹣7
1×10﹣7
不计
不计
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