


2025年安徽省池州市中考物理模拟试卷(一)
展开 这是一份2025年安徽省池州市中考物理模拟试卷(一),共33页。试卷主要包含了填空题,选择题,实验题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)使两种不同的乐器分别发出同一个音,用声音传感器采集到这两个声音的波形,由图可知,这两个声音的 (填声音的特性)不同。
2.(2分)顽皮的小猫在不停地用尾巴拨弄气球后,发现气球被“吸”到了尾巴上,这是因为猫尾巴和气球相互摩擦后两者带上了 (选填“同种”或“异种”)电荷。
3.(2分)如图所示,用干燥的棉线将一根直导线悬挂在U形磁体内,在a、b两端接入电流表,当直导线水平向右运动时,电路中 (选填“会”或“不会”)产生感应电流。
4.(2分)夜晚,平静的水面上映着月亮的像(如图所示)。若月亮到水面的距离为L,水深为h,则月亮的像到月亮的距离为 (用所给字母表示)。
5.(2分)新素材在2024年巴黎奥运会跳水女子10米跳台决赛中,中国选手夺得金牌。如图为运动员起跳后的某一瞬间,若O点为运动员的重心,请在图中画出运动员所受重力的示意图。
6.(2分)如图为家庭电路的一部分,根据三孔插座、电灯和开关的连接方式可以判断图中甲为 线。
7.(2分)如图为一放置在水平桌面上的连通器,连通器内装有密度为ρ的液体,左右两侧的管与水平桌面的夹角如图所示。设想在连通器底部液体中有一个竖直方向、面积为S的薄液片,左侧管中液面到薄液片中心所在水平线的液柱长度为L1,右侧管中液面到薄液片中心所在水平线的液柱长度为L2,当连通器内液体不流动时,薄液片受到右侧液体的压力为 (用题中字母表示)。
8.(2分)在2024年世界内燃机大会上,我国自主研制的全球首款本体热效率为53.09%的柴油机正式亮相。若该柴油机完全燃烧1kg的柴油,则可以输出 J的机械能(柴油的热值为q=4.3×107J/kg)。(结果保留两位有效数字)
9.(2分)如图所示,学生电源输出电压保持不变,电阻R1为定值电阻,闭合开关S,当变阻器R2的滑片P向左移动到某一处时,三个电表的指针均指在刻度盘上的中间刻度线处,则R1的阻值为 Ω。
10.(2分)如图所示为某电热器简化原理图,该电热器有高温、低温两个挡位,其中高温挡功率是低温挡功率的4倍,则R1:R2= 。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.(2分)如图是呼伦贝尔草原的美景。在冬季的阳光下,冰雪形成潺潺的河流,河面上雾蒙蒙的,像笼罩着一层薄纱。下列物态变化中说法正确的是( )
A.冰雪熔化形成河流B.水凝华形成雾
C.冰雪汽化形成水蒸气D.水液化形成冰雪
12.(2分)如图所示,闭合电动机电源开关,电动机拉动木板在底板上做水平加速直线运动,当物块相对于底板静止不动时,分析物块及木板在水平方向上受到的力如图甲、乙所示,其中F1与F2、F4的大小相等,则下列判断正确的是( )
A.F1与F4是一对平衡力
B.F2与F4是一对平衡力
C.F1与F4是一对相互作用力
D.F2与F4是一对相互作用力
13.(2分)桔槔是我国古代的取水工具,如图所示,在树杈上架一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,可减小人向上提水的力。水桶盛满水后,人匀速向上提升水桶的过程中,大石块( )
A.动能不变B.重力势能不变
C.机械能不变D.机械能增加
14.(2分)通过同一个凸透镜可以看到甲、乙两图中不同的像,如图所示,则关于像的说法正确的是( )
A.甲、乙两图中均为虚像
B.甲、乙两图中均为实像
C.甲图中所成的像在眼睛和凸透镜之间
D.乙图中所成的像在眼睛和凸透镜之间
15.(2分)小明利用家中物品做实验,他将装有水的玻璃杯放在桌布上,然后猛地将桌布从桌面与玻璃杯之间抽出,发现玻璃杯几乎不随桌布运动。则在抽出桌布的过程中,下列说法正确的是( )
A.玻璃杯在水平方向上不受力,不会改变原来的运动状态
B.玻璃杯具有惯性,要保持原来的运动状态
C.将玻璃杯中的水倒出一部分再进行该实验,玻璃杯受到的摩擦力变大
D.玻璃杯在竖直方向上仅受到重力的作用,若重力忽然消失,玻璃杯在竖直方向上仍平衡
16.(2分)小明利用家中的电子秤及烧杯测量醋的密度,他先将醋倒入烧杯中,体积如图甲所示,此时电子秤的示数为104g,再将烧杯中的醋倒出一部分后,如图乙所示,电子秤的示数变为87g。下列选项正确的是( )
A.醋的密度为0.85×103kg/m3
B.醋的密度为2.175×103kg/m3
C.烧杯的质量为87g
D.烧杯的质量为17g
17.(2分)小明在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,做了如图所示的实验,电源电压恒定不变,其中电阻丝R1、R2的材料、长度均相同,R1的横截面积小于R2的横截面积。将电阻丝R1、R2先后分别接入电路中的a、b两端,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.当电阻丝R1接入电路时灯泡较亮
B.当电阻丝R2接入电路时电流表示数较大
C.R1的阻值小于R2的阻值
D.若将R1、R2串联后接入电路中的a、b两端,则电流表示数比将,R1、R2单独接入电路时都大
三、实验题(第18小题4分,第19小题6分,第20小题6分,共16分)
18.(4分)在测量物体运动速度的实验中,小明进行了如下操作:
(1)在长约120cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱,用橡皮塞塞住管口;
(2)先将玻璃管右端抬高,使气泡处在右端;再把右端放到桌面上,观察气泡的运动情况,如图甲所示;
(3)测量气泡从点O运动20cm、40cm、60cm和80cm所用的时间,并填入表格中;
(4)根据表格中的数据,请在图乙所示的坐标系中,大致画出气泡运动的s﹣t图像;
(5)根据画出的s﹣t图像进行分析:气泡运动的路程与所用的时间有什么关系?答: 。
19.(6分)某实验小组用如图所示的装置“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,根据生活经验和体验,实验前组内讨论后猜想滑动摩擦力大小可能与物体重力、接触面受到的压力有关,于是设计了实验方案:将木块挂在弹簧测力计下,木块的右侧面与竖直传送带接触(传送带一直保持竖直),左侧面有可旋转的螺杆对其施加不同的压力,启动电动机,传送带逆时针转动,通过弹簧测力计的示数即可计算出木块所受的摩擦力。部分实验数据见下表。
(1)该实验运用了转换法,通过 表示木块与传送带之间压力的大小。
(2)第4次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是 N。
(3)实验中,如果弹簧测力计的示数不稳定,原因可能是 。(选填字母)
A.传送带过长
B.木块的粗糙程度不均匀
C.传送带运动的速度太小
20.(6分)小明设计了如图所示的电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图中实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数变大。
(2)小明连接好电路后,闭合开关,发现电压表和电流表指针均有较大幅度偏转,其原因可能是在连接滑动变阻器时,将 (选填图中字母)接线柱连入电路。
(3)排除故障后进行实验,得到的实验数据如下表所示。
分析表中的数据,若要能得出电流与电压关系的结论,则下一步的操作是 。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程
21.(6分)新考法家里墙壁上的石英钟没电了,细心的玲玲发现,钟表的秒针指在“9”的位置(示意图如图,图中指针为秒针,秒针质地均匀),玲玲上网查阅资料,发现挂墙上的石英钟没电,秒针最可能停的位置,就是“9”的位置。
(1)玲玲又查阅资料,得知该秒针的质量为1.8g,秒针的重心距离转轴5cm,请计算石英钟正常工作时,秒针从指向“6”到指向“12”运动的半周时间内,克服其重力做功的平均功率(g取10N/kg)。
(2)请用杠杆知识简单证明为什么墙上的石英钟没电时,秒针最可能停在“9”的位置。
22.(6分)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。如图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被缓慢拉起,船到岸边后,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。若把船上的泥沙铲走7.9t时,铲走的泥沙的体积恰为船上原本泥沙总体积的,绳索刚被拉紧,如图甲所示;当把船上剩下的泥沙全铲走后,铁牛刚好被拉离河底,如图乙所示。已知铁牛的密度均匀且,河水的密度取1.0×103kg/m3。求:
(1)把船上的泥沙铲走7.9t前后,船排开水的体积变化量;
(2)铁牛的质量。
23.(8分)如图甲所示电路,电源电压可以调节,其中定值电阻R0为10Ω,滑动变阻器R1的规格为“50Ω 1A”,电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关后,电流表示数为0.1A。
(1)求此时的电源电压;
(2)甲图中保持电源电压不变,在电路安全的情况下,求滑动变阻器允许的调节范围;
(3)若将电压表改接在R1两端,如图乙所示,电压表、电流表的测量范围不变,调节滑动变阻器的滑片,在保证电路安全的情况下,求此时电路中所接的电源电压最大值。
2025年安徽省池州市中考物理模拟试卷(一)
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.(2分)使两种不同的乐器分别发出同一个音,用声音传感器采集到这两个声音的波形,由图可知,这两个声音的 音色 (填声音的特性)不同。
【答案】音色。
【分析】音调跟物体的振动频率有关,振动频率越大,音调越高;响度跟物体的振幅有关,振幅越大,响度越大,此外响度还跟距离发声体的远近有关;相同时间内,振动的次数越多,频率越大;偏离原位置越远,振幅越大;每个发声体发出的声音的音色是不同的。
【解答】解:由图可知,甲和乙振动的频率相同,则音调相同;振动的振幅相同,响度相同;波形不同,音色不同。
故答案为:音色。
2.(2分)顽皮的小猫在不停地用尾巴拨弄气球后,发现气球被“吸”到了尾巴上,这是因为猫尾巴和气球相互摩擦后两者带上了 异种 (选填“同种”或“异种”)电荷。
【答案】异种。
【分析】电荷间相互作用的规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:发现气球被“吸”到了尾巴上,这是因为猫尾巴和气球相互摩擦后两者带上了异种电荷,因为异种电荷相互吸引。
故答案为:异种。
3.(2分)如图所示,用干燥的棉线将一根直导线悬挂在U形磁体内,在a、b两端接入电流表,当直导线水平向右运动时,电路中 不会 (选填“会”或“不会”)产生感应电流。
【答案】不会。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。
【解答】解:产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动,图中直导线用干燥的棉线连入电路,干燥的棉线是绝缘体,所以不符合产生感应电流的条件,电路中不会产生感应电流。
故答案为:不会。
4.(2分)夜晚,平静的水面上映着月亮的像(如图所示)。若月亮到水面的距离为L,水深为h,则月亮的像到月亮的距离为 2L (用所给字母表示)。
【答案】2L
【分析】根据平面镜成像的特点:物与像到平面镜的距离相等来解答此题。
【解答】解:平面镜成像的特点:物与像到平面镜的距离相等,由月亮到水面的距离为L可知,月亮在水中的像到水面的距离也是L,则月亮的像到水底的距离为2J。
故答案为:2L。
5.(2分)新素材在2024年巴黎奥运会跳水女子10米跳台决赛中,中国选手夺得金牌。如图为运动员起跳后的某一瞬间,若O点为运动员的重心,请在图中画出运动员所受重力的示意图。
【答案】
【分析】根据重力的方向是竖直向下的,从物体重心做竖直向下的力即可。
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,从物体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:
6.(2分)如图为家庭电路的一部分,根据三孔插座、电灯和开关的连接方式可以判断图中甲为 火 线。
【答案】火。
【分析】(1)家庭电路中,开关控制灯泡时,火线首先接开关,再接灯泡顶端金属点;零线直接接灯泡。这样连接,开关既能控制灯泡,又能在灯泡损坏时,断开开关,切断火线,更换灯泡更安全。
(2)三孔插座的正确连接方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
【解答】解:在家庭电路中,开关控制灯泡时,火线首先接开关,再接灯泡顶端金属点,三孔插座的右孔接火线,从图中可知,甲为火线。
故答案为:火。
7.(2分)如图为一放置在水平桌面上的连通器,连通器内装有密度为ρ的液体,左右两侧的管与水平桌面的夹角如图所示。设想在连通器底部液体中有一个竖直方向、面积为S的薄液片,左侧管中液面到薄液片中心所在水平线的液柱长度为L1,右侧管中液面到薄液片中心所在水平线的液柱长度为L2,当连通器内液体不流动时,薄液片受到右侧液体的压力为 ρgL1S (用题中字母表示)。
【答案】ρgL1S
【分析】当连通器内同种液体不流动时,薄液片左、右两侧受到的液体压力相等,根据p=ρ液gh可知薄液片受到的液体压强,根据p=可知薄液片受到右侧液体的压力。
【解答】解:当连通器内同种液体不流动时,薄液片左、右两侧受到的液体压力相等,
由图可知,薄液片处液体的深度为h=L1,
则薄液片受到的液体压强:p=ρ液gh=ρgL1,
据p=可知,薄液片受到右侧液体的压力:F=pS=ρgL1S。
故答案为:ρgL1S。
8.(2分)在2024年世界内燃机大会上,我国自主研制的全球首款本体热效率为53.09%的柴油机正式亮相。若该柴油机完全燃烧1kg的柴油,则可以输出 2.3×107 J的机械能(柴油的热值为q=4.3×107J/kg)。(结果保留两位有效数字)
【答案】2.3×107。
【分析】根据Q放=mq求出1kg的柴油完全燃烧放出的热量,利用η=求出该柴油机输出的机械能。
【解答】解:1kg的柴油完全燃烧放出的热量为:
Q放=mq=1kg×4.3×107J/kg=4.3×107J,
则该柴油机输出的机械能为:
W=ηQ放=53.09%×4.3×107J≈2.3×107J。
故答案为:2.3×107。
9.(2分)如图所示,学生电源输出电压保持不变,电阻R1为定值电阻,闭合开关S,当变阻器R2的滑片P向左移动到某一处时,三个电表的指针均指在刻度盘上的中间刻度线处,则R1的阻值为 4 Ω。
【答案】4
【分析】由实物图确定出电路的连接方式及电压表、电流表所测的电压和电流,再根据欧姆定律计算R1的阻值。
【解答】解:闭合开关S,R1、R2串联,当变阻器R2的滑片P向左移动到某一处时,三个电表的指针均指在刻度盘上的中间刻度线处,此时电压表V1测电源电压,所选量程为0~15V,示数为7.5V,即电源电压为:U=7.5V,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,所选量程为0~3V,示数为1.5V,即:U2=1.5V,则R1两端的电压为:U1=U﹣U2=7.5V﹣1.5V=6V,电流表测电路中的电流,所选量程为0~3A,示数为1.5A,则R1的阻值为:R1===4Ω。
故答案为:4。
10.(2分)如图所示为某电热器简化原理图,该电热器有高温、低温两个挡位,其中高温挡功率是低温挡功率的4倍,则R1:R2= 1:3 。
【答案】1:3。
【分析】由图可知,当开关S1闭合、S2接1时,R1、R2串联,当开关S1闭合、S2接2时,只有R1工作,根据串联电路的特点和P=可知电热器高温挡和低温挡的电路连接;根据高温挡和低温挡的功率关系,结合P=可表示出R1的阻值和R1、R2的串联总电阻,根据串联电路的特点表示出R2的阻值,据此求出R1、R2的比值。
【解答】解:由图可知,当开关S1闭合、S2接1时,R1、R2串联,根据串联电路的特点可知,此时电路的总电阻最大,由P=可知,电路的总功率最小,电热器处于低温挡;
当开关S1闭合、S2接2时,只有R1工作,电路的总电阻最小,总功率最大,电热器处于高温挡;
根据题意可知,高温挡功率是低温挡功率的4倍,假设高温挡功率P高=4P,则低温挡功率P低=P,
由P=可知,R1的阻值:R1==,
R1、R2的串联总电阻:R==,
根据串联电路的电阻特点可知,R2的阻值:R2=R﹣R1=﹣=,
则R1、R2的比值:R1:R2=:=1:3。
故答案为:1:3。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.(2分)如图是呼伦贝尔草原的美景。在冬季的阳光下,冰雪形成潺潺的河流,河面上雾蒙蒙的,像笼罩着一层薄纱。下列物态变化中说法正确的是( )
A.冰雪熔化形成河流B.水凝华形成雾
C.冰雪汽化形成水蒸气D.水液化形成冰雪
【答案】A
【分析】自然界中的物质一般有固态、液态、气态三种形式;
从固态变为液态叫做熔化,液态变为固态叫做凝固;从液态变为气态叫做汽化,从气态变为液态叫做液化;从固态直接变为气态叫做升华,从气态直接变为固态叫做凝华。
【解答】解:A、冰雪熔化形成河流,故A正确;
B、水蒸气液化成雾,故B错误;
C、冰直接升华成水蒸气,故C错误;
D、水凝固形成冰雪,故D错误。
故选:A。
12.(2分)如图所示,闭合电动机电源开关,电动机拉动木板在底板上做水平加速直线运动,当物块相对于底板静止不动时,分析物块及木板在水平方向上受到的力如图甲、乙所示,其中F1与F2、F4的大小相等,则下列判断正确的是( )
A.F1与F4是一对平衡力
B.F2与F4是一对平衡力
C.F1与F4是一对相互作用力
D.F2与F4是一对相互作用力
【答案】C
【分析】(1)二力平衡的条件:同一个受力物体,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)相互作用力的特点:两个受力物体(相互的),两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:A、F1与F4是作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、F2与F4是作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、F1与F4是两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D、F2与F4方向相同,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:C。
13.(2分)桔槔是我国古代的取水工具,如图所示,在树杈上架一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,可减小人向上提水的力。水桶盛满水后,人匀速向上提升水桶的过程中,大石块( )
A.动能不变B.重力势能不变
C.机械能不变D.机械能增加
【答案】A
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)机械能等于动能和势能之和。
【解答】解:水桶离开水面匀速上升的过程中,大石块匀速下降,质量不变,速度不变,则动能不变,高度降低,则重力势能减小,故机械能减小,故A符合题意,ABD不符合题意。
故选:A。
14.(2分)通过同一个凸透镜可以看到甲、乙两图中不同的像,如图所示,则关于像的说法正确的是( )
A.甲、乙两图中均为虚像
B.甲、乙两图中均为实像
C.甲图中所成的像在眼睛和凸透镜之间
D.乙图中所成的像在眼睛和凸透镜之间
【答案】D
【分析】凸透镜成像规律:
①物距小于焦距成正立放大虚像,物像同侧。应用是放大镜,此时物距越远,像越大。
②物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距,其应用是幻灯机、投影仪。
③物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距。
④物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,其应用是照相机。
对各个选项逐一分析判断。
【解答】解:AB、甲图中的像为正立、放大的虚像,此时物距小于焦距;乙图中成的是放大、倒立的实像,此时物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,故AB错误;
C、甲图中的像为虚像,凸透镜成虚像时,像与物在凸透镜的同侧,即像在所观察的文字这一侧,且眼睛应透过凸透镜进行观察,所以,所成的像不是在眼睛和凸透镜之间,故C错误;
D、乙图中的像为实像,凸透镜成实像时,像与物在凸透镜的异侧,所以,乙图中所成的像在眼睛和凸透镜之间,故D正确。
故选:D。
15.(2分)小明利用家中物品做实验,他将装有水的玻璃杯放在桌布上,然后猛地将桌布从桌面与玻璃杯之间抽出,发现玻璃杯几乎不随桌布运动。则在抽出桌布的过程中,下列说法正确的是( )
A.玻璃杯在水平方向上不受力,不会改变原来的运动状态
B.玻璃杯具有惯性,要保持原来的运动状态
C.将玻璃杯中的水倒出一部分再进行该实验,玻璃杯受到的摩擦力变大
D.玻璃杯在竖直方向上仅受到重力的作用,若重力忽然消失,玻璃杯在竖直方向上仍平衡
【答案】B
【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因,物体静止受静摩擦力;
(2)玻璃杯具有惯性,要保持原来的静止状态;
(3)玻璃杯对桌面对的压力变小,所以玻璃杯受到的摩擦力变小;
(4)重力忽然消失,玻璃杯在竖直方向上不存在支持力,仍平衡。
【解答】解:A、在抽出桌布的过程中,玻璃杯几乎不随桌布运动,但玻璃杯相对于桌布有运动趋势,所以玻璃杯在水平方向上受到静摩擦力,故A错误。
B、在抽出桌布的过程中,玻璃杯具有惯性,要保持原来的静止状态,所以几乎不随桌布运动,故B正确。
C、将玻璃杯中的水倒出一部分再进行该实验,玻璃杯对桌面对的压力变小,所以玻璃杯受到的摩擦力变小,故C错误。
D、玻璃杯在竖直方向上受到重力和支持力的作用,若重力忽然消失,不存在压力,玻璃杯在竖直方向上不存在支持力,仍平衡,故D错误。
故选:B。
16.(2分)小明利用家中的电子秤及烧杯测量醋的密度,他先将醋倒入烧杯中,体积如图甲所示,此时电子秤的示数为104g,再将烧杯中的醋倒出一部分后,如图乙所示,电子秤的示数变为87g。下列选项正确的是( )
A.醋的密度为0.85×103kg/m3
B.醋的密度为2.175×103kg/m3
C.烧杯的质量为87g
D.烧杯的质量为17g
【答案】A
【分析】(1)由题意可得倒出部分醋的质量,由图可知倒出部分醋的体积,根据密度公式可得醋的密度;
(2)根据密度公式可得倒出前醋的质量,从而可得烧杯的质量。
【解答】解:AB、由题意可得倒出部分醋的质量:Δm=m前﹣m后=104g﹣87g=17g,
由图可知倒出部分醋的体积:ΔV=V前﹣V后=60mL﹣40mL=20mL=20cm3,
则醋的密度:ρ===0.85g/cm3=0.85×103kg/m3,故A正确、B错误;
CD、根据密度公式可得倒出前醋的质量:
m醋=ρV前=0.85g/cm3×60mL=0.85g/cm3×60cm3=51g,
则烧杯的质量:m杯=m前﹣m醋=104g﹣51g=53g,故C、D错误。
故选:A。
17.(2分)小明在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,做了如图所示的实验,电源电压恒定不变,其中电阻丝R1、R2的材料、长度均相同,R1的横截面积小于R2的横截面积。将电阻丝R1、R2先后分别接入电路中的a、b两端,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.当电阻丝R1接入电路时灯泡较亮
B.当电阻丝R2接入电路时电流表示数较大
C.R1的阻值小于R2的阻值
D.若将R1、R2串联后接入电路中的a、b两端,则电流表示数比将,R1、R2单独接入电路时都大
【答案】B
【分析】影响电阻大小的因素包括材料、长度、横截面积和温度,结合欧姆定律和串联电路规律进行分析。
【解答】解:ABC、电阻丝R1、R2的材料、长度均相同,R1的横截面积小于R2的横截面积,因此R1的阻值大于R2的阻值,电源电压恒定不变,当电阻丝R2接入电路时灯泡较亮,电流表示数较大,故AC错误,B正确;
D、R1、R2串联后总电阻比R1、R2任一电阻值都大,电源电压恒定不变,根据欧姆定律可知,若将R1、R2串联后接入电路中的a、b两端,电流表示数将比R1、R2单独接入电路时都小,故D错误。
故选:B。
三、实验题(第18小题4分,第19小题6分,第20小题6分,共16分)
18.(4分)在测量物体运动速度的实验中,小明进行了如下操作:
(1)在长约120cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱,用橡皮塞塞住管口;
(2)先将玻璃管右端抬高,使气泡处在右端;再把右端放到桌面上,观察气泡的运动情况,如图甲所示;
(3)测量气泡从点O运动20cm、40cm、60cm和80cm所用的时间,并填入表格中;
(4)根据表格中的数据,请在图乙所示的坐标系中,大致画出气泡运动的s﹣t图像;
(5)根据画出的s﹣t图像进行分析:气泡运动的路程与所用的时间有什么关系?答: 气泡运动的路程s和时间t近似成正比 。
【答案】(4)见解析;(5)气泡运动的路程s和时间t近似成正比。
【分析】(4)根据表中的数据,在图中先描点,再连线;
(5)根据图像找出信息。
【解答】解:(4)根据表中的数据,在图中先描点,再连线,如图所示:
;
(5)根据图像,可知气泡运动的路程s和时间t近似成正比,所以气泡的运动可看做匀速直线运动。
故答案为:(4)见解析;(5)气泡运动的路程s和时间t近似成正比。
19.(6分)某实验小组用如图所示的装置“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,根据生活经验和体验,实验前组内讨论后猜想滑动摩擦力大小可能与物体重力、接触面受到的压力有关,于是设计了实验方案:将木块挂在弹簧测力计下,木块的右侧面与竖直传送带接触(传送带一直保持竖直),左侧面有可旋转的螺杆对其施加不同的压力,启动电动机,传送带逆时针转动,通过弹簧测力计的示数即可计算出木块所受的摩擦力。部分实验数据见下表。
(1)该实验运用了转换法,通过 螺杆旋转的圈数多少 表示木块与传送带之间压力的大小。
(2)第4次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是 0.10 N。
(3)实验中,如果弹簧测力计的示数不稳定,原因可能是 B 。(选填字母)
A.传送带过长
B.木块的粗糙程度不均匀
C.传送带运动的速度太小
【答案】(1)螺杆旋转的圈数多少;(2)0.10;(3)B
【分析】(1)实验中用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用了转换法的方法;
(2)对木块进行受力分析,利用平衡力算出第4次实验中木块受到的滑动摩擦力大小;
(3)根据滑动摩擦力的影响因素分析。
【解答】解:(1)由于木块和传送带在竖直方向上相互摩擦,压力的大小不易改变,实验中用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用了转换法的方法;
(2)对木块进行受力分析可知,在竖直方向上,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力和竖直向上的弹簧测力计的拉力,且在这三个力的作用下保持静止,所以第4次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是:f=F拉﹣G=1.30N﹣1.20N=0.10N;
(3)滑动摩擦力与接触面的粗糙程度、压力有关,如果弹簧测力计的示数不稳定,原因可能是木块的粗糙程度不均匀造成的,故选:B。
故答案为:(1)螺杆旋转的圈数多少;(2)0.10;(3)B。
20.(6分)小明设计了如图所示的电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图中实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数变大。
(2)小明连接好电路后,闭合开关,发现电压表和电流表指针均有较大幅度偏转,其原因可能是在连接滑动变阻器时,将 D (选填图中字母)接线柱连入电路。
(3)排除故障后进行实验,得到的实验数据如下表所示。
分析表中的数据,若要能得出电流与电压关系的结论,则下一步的操作是 求出每次电压与对应的电流之比,看是否相等 。
【答案】(1)见解析中的图;(2)D;(3)求出每次电压与对应的电流之比,看是否相等。
【分析】(1)根据滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数变大,可知变阻器连入电路的电阻变小,据此确定变阻器右下接线柱连入电路中;
(2)发现电压表和电流表指针均有较大幅度偏转,可知电路的电阻过小,据此分析;
(3)若要能得出电流与电压关系的结论,即电阻不变时,电流与电压与正比,据此回答。
【解答】解:(1)要求滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数变大,可知变阻器连入电路的电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)小明连接好电路后,闭合开关,发现电压表和电流表指针均有较大幅度偏转,电路的电阻过小,其原因可能是在连接滑动变阻器时,将D接线柱连入电路,导致变阻器连入电路的电阻为0。
(3)电阻不变时,电流与电压与正比,若要能得出电流与电压关系的结论,则下一步的操作是求出每次电压与对应的电流之比,看是否相等。
故答案为:(1)见解析中的图;(2)D;(3)求出每次电压与对应的电流之比,看是否相等。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程
21.(6分)新考法家里墙壁上的石英钟没电了,细心的玲玲发现,钟表的秒针指在“9”的位置(示意图如图,图中指针为秒针,秒针质地均匀),玲玲上网查阅资料,发现挂墙上的石英钟没电,秒针最可能停的位置,就是“9”的位置。
(1)玲玲又查阅资料,得知该秒针的质量为1.8g,秒针的重心距离转轴5cm,请计算石英钟正常工作时,秒针从指向“6”到指向“12”运动的半周时间内,克服其重力做功的平均功率(g取10N/kg)。
(2)请用杠杆知识简单证明为什么墙上的石英钟没电时,秒针最可能停在“9”的位置。
【答案】(1)从指向“6”到指向“12”运动的半周时间内,克服其重力做功的平均功率是6×10﹣5W。
(2)当秒针在“9”点时,重力是阻力且重力的力臂最大,此时阻力的作用效果最大,当电能耗尽而停止走动时,一般停在“9”点。
【分析】(1)根据W=Gh=mgh计算做功,结合功率的公式和时间计算功率;
(2)根据力臂的知识,指针在水平位置时重力的力臂最大,即在“3”点和“9”点时,重力的力臂最大,但是在“3”点时,指针的重力是动力让其自然下垂,在“9”点时是阻力,并且这时阻力的作用效果最大。
【解答】解:(1)秒针从指向“6”到指向“12”运动的半周时间的时间是30s;
重心上高的距离为2×5cm=10cm=0.1m,
做功 W=Gh=mgh=1.8×10﹣3kg×10N/kg×0.1m=0.0018J;
功率P===6×10﹣5W。
(2)当秒针在“9”点时,重力是阻力且重力的力臂最大,此时阻力的作用效果最大,当电能耗尽而停止走动时,一般停在“9”点。
答:(1)从指向“6”到指向“12”运动的半周时间内,克服其重力做功的平均功率是6×10﹣5W。
(2)当秒针在“9”点时,重力是阻力且重力的力臂最大,此时阻力的作用效果最大,当电能耗尽而停止走动时,一般停在“9”点。
22.(6分)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。如图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被缓慢拉起,船到岸边后,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。若把船上的泥沙铲走7.9t时,铲走的泥沙的体积恰为船上原本泥沙总体积的,绳索刚被拉紧,如图甲所示;当把船上剩下的泥沙全铲走后,铁牛刚好被拉离河底,如图乙所示。已知铁牛的密度均匀且,河水的密度取1.0×103kg/m3。求:
(1)把船上的泥沙铲走7.9t前后,船排开水的体积变化量;
(2)铁牛的质量。
【答案】(1)把船上的泥沙铲走7.9t前后,船排开水的体积变化量为7.9m3;
(2)铁牛的质量3160kg。
【分析】(1)由于船处于漂浮状态,根据漂浮条件得出泥沙全部在船上船受到的浮力,及把船上的泥沙铲走7.9t时,船受到的浮力表达式,两式相减结合阿基米德原理求解。
(2)若把船上的泥沙铲走7.9t时,铲走的泥沙的体积恰为船上原本泥沙总体积的五分之一,可知泥沙的总质量,当把船上剩下的泥沙全铲走后可知铲走的泥沙质量;根据当把船上剩下的泥沙全铲走后,铁牛刚好被拉离河底,可知此时船减小的浮力大小等于铲走的泥沙的重力,等于铁牛的重力,据此得出铁牛的质量。
【解答】解:(1)由于船处于漂浮状态,根据漂浮条件可知:泥沙全部在船上,船受到的浮力
F浮1=G船+G全部
若把船上的泥沙铲走7.9t时,船受到的浮力
F浮2=G船+G剩余
两式相减得
ΔF=G全部﹣G剩余=G铲走=m铲走g
结合阿基米德原理有
ΔV=== =7.9m3
(2)若把船上的泥沙铲走7.9t时,铲走的泥沙的体积恰为船上原本泥沙总体积的,泥沙的总质量为5×7.9t.当把船上剩下的泥沙全铲走后,即铲走的泥沙质量为
m′=4×7.9t
已知当把船上剩下的泥沙全铲走后,铁牛刚好被拉离河底,可知此时船减小的浮力大小等于铲走的泥沙的重力,等于铁牛的重力,故有
ΔF′=G铲走=G铁牛=m铁牛g
铁牛的质量为
m铁牛===3160kg。
答:(1)把船上的泥沙铲走7.9t前后,船排开水的体积变化量为7.9m3;
(2)铁牛的质量3160kg。
23.(8分)如图甲所示电路,电源电压可以调节,其中定值电阻R0为10Ω,滑动变阻器R1的规格为“50Ω 1A”,电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关后,电流表示数为0.1A。
(1)求此时的电源电压;
(2)甲图中保持电源电压不变,在电路安全的情况下,求滑动变阻器允许的调节范围;
(3)若将电压表改接在R1两端,如图乙所示,电压表、电流表的测量范围不变,调节滑动变阻器的滑片,在保证电路安全的情况下,求此时电路中所接的电源电压最大值。
【答案】(1)电源电压为6V;(2)滑动变阻器允许的调节范围是0~10Ω;(3)电源电压最大值为9V。
【分析】(1)首先求此时的电源电压:由图甲可知,R0与R1串联,闭合开关前,滑片移到阻值最大处根据串联电路电阻的特点R=R0+R1,可得总电阻R=10Ω+50Ω=60Ω。再根据欧姆定律U=IR可得电源电压。
(2)①考虑电流表量程:因为电流表量程为0~0.6A,当Imax=0.6A时,根据欧姆定律U0=ImaxR0=0.6A×10Ω=6V,此时U1=U−U0=6V−6V=0V,根据R1==0Ω,可得R1min=0Ω。
②考虑电压表量程:因为电压表测量R0两端电压,当U0max=3V时,此时电路中的电流I===0.3A,此时U1=U−U0max=6V−3V=3V,可得R1===10Ω。所以滑动变阻器允许的调节范围是0~10Ω。
(3)由图乙可知,电压表测量R1两端电压,电流表测量电路中的电流。
①考虑电流表量程:因为电流表量程为0~0.6A,当Imax=0.6A时,U0=ImaxR0=0.6A×10Ω=6V。
②考虑电压表量程:因为电压表量程为0~3V,当U1max=3V时,此时电路中的电流I=R0U0=R0U−U1max,I要满足电流表量程I⩽0.6A,且I=R1U1max,R1=IU1max。
为了使电源电压最大,在保证电流不超过0.6A的情况下,取I=0.6A,此时U0=ImaxR0=0.6A×10Ω=6V,U1max=3V。根据串联电路电压特点U=U0+U1,Umax=U0+U1max计算电源电压最大值。
【解答】解:(1)由图甲可知,R0与R1串联,闭合开关前,滑片移到阻值最大处,此时R1=50Ω,R0=10Ω,电流I=0.1A。根据串联电路电阻的特点R=R0+R1,可得总电阻R=10Ω+50Ω=60Ω。再根据欧姆定律U=IR,可得电源电压U=0.1A×60Ω=6V。
(2)已知电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,电源电压U=6V,R0=10Ω。
①考虑电流表量程:因为电流表量程为0~0.6A,当Imax=0.6A时,根据欧姆定律U0=ImaxR0=0.6A×10Ω=6V,此时U1=U−U0=6V−6V=0V,根据R1==0Ω,可得R1min=0Ω。
②考虑电压表量程:因为电压表测量R0两端电压,当U0max=3V时,此时电路中的电流I===0.3A,此时U1=U−U0max=6V−3V=3V,可得R1===10Ω。
所以滑动变阻器允许的调节范围是0~10Ω。
(3)由图乙可知,电压表测量R1两端电压,电流表测量电路中的电流。
①考虑电流表量程:因为电流表量程为0~0.6A,当Imax=0.6A时,U0=ImaxR0=0.6A×10Ω=6V。
②考虑电压表量程:因为电压表量程为0~3V,当U1max=3V时,此时电路中的电流I=R0U0=R0U−U1max,I要满足电流表量程I⩽0.6A,且I=R1U1max,R1=IU1max。
为了使电源电压最大,在保证电流不超过0.6A的情况下,取I=0.6A,此时U0=ImaxR0=0.6A×10Ω=6V,U1max=3V。根据串联电路电压特点U=U0+U1,可得电源电压最大值Umax=U0+U1max=6V+3V=9V。
答:(1)电源电压为6V;(2)滑动变阻器允许的调节范围是0~10Ω;(3)电源电压最大值为9V。从O点开始的路程s/cm
0
20
40
60
80
从O点开始计时的时间 t/s
0
2.5
5.01
7.53
10.03
实验次数
木块所受的重力G/N
螺杆旋转的圈数/圈
弹簧测力计示数F/N
摩擦力f/N
1
0.60
1
0.70
0.10
2
0.60
2
0.82
0.22
3
0.60
3
0.95
0.35
4
1.20
1
1.30
5
1.80
1
1.90
0.10
6
2.40
1
2.50
0.10
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
电流I/A
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
题号
11
12
13
14
15
16
17
答案
A
C
A
D
B
A
B
从O点开始的路程s/cm
0
20
40
60
80
从O点开始计时的时间 t/s
0
2.5
5.01
7.53
10.03
实验次数
木块所受的重力G/N
螺杆旋转的圈数/圈
弹簧测力计示数F/N
摩擦力f/N
1
0.60
1
0.70
0.10
2
0.60
2
0.82
0.22
3
0.60
3
0.95
0.35
4
1.20
1
1.30
5
1.80
1
1.90
0.10
6
2.40
1
2.50
0.10
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
电流I/A
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
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