2020年上海市徐汇区中考物理模拟试卷(5月份)解析版
展开一、选择题(共16分)
1.在太阳系中,唯一的恒星是( )
A.地球 B.土星 C.太阳 D.月球
2.在原子中,不带电的粒子是( )
A.中子 B.电子 C.质子 D.核子
3.下列各种单色光中,属于三原色光之一的是( )
A.红光 B.黄光 C.橙光 D.紫光
4.吉他表演时,演奏者用较大的力拨动琴弦是为调节琴声的( )
A.音色 B.音调 C.频率 D.响度
5.四冲程热机工作时,将机械能转化为内能的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
6.甲、乙两车同时沿同一直线开始做匀速直线运动,其中甲车的s﹣t图象如图所示,乙车的速度为1米/秒。若运动3秒时两车相遇,则甲、乙两车出发点之间的距离( )
A.一定为1.8米 B.可能为3米
C.一定为4.8米 D.可能为7.8米
7.电阻R1、R2以不同的方式组成如图(a)、(b)所示的电路。在两电路中,电源、电压表、电流表规格完全相同且完好。闭合开关S,则图中电表示数相同的是( )
A..电流表A1与电流表A2 B..电流表A1与电流表A3
C..电压表V1与电压表V3 D.,电压表V2与电压表V3
8.如图所示,长方体物块甲、乙置于水平地面上。两物块与地面的接触面积、对地面压强均相等。将两物块均顺时针翻转90°.此过程中,甲、乙对地面的压强变化量大小分别为△p甲、△p乙,则( )
A.△p甲一定大于△p乙 B.△p甲可能等于△p乙
C.△p甲一定小于△p乙 D.△p甲一定等于△p乙
二、填空题(共22分)
9.(3分)上海地区家用照明电路的电压为 伏:奥斯特通过实验发现电流周围存在 ;额定功率为1.5千瓦的用电器正常工作2小时,耗电 度。
10.(3分)中国探月工程的第二期工程已经实现,嫦娥三号探测器软着陆在月球上。以月球为参照物,地球是 的(选填“运动”或“静止”)。探月工程中三期的目标之一是把一个物体从月球运回地球,那么该物体的质量 、惯性 (均选填“变大”“不变”或“变小”)。
11.(3分)用力能拉长橡皮筋,表明力能使物体发生 ;拉长的橡皮筋能将纸做的子弹射出,说明被拉长的橡皮筋具有 (选填“势能”或“动能”);反复拉伸橡皮筋,它的温度会升高,这是通过 的方式改变其内能
12.(3分)某导体两端的电压为3伏时,通过它的电流为0.3安,则10秒钟通过该导体横截面的电荷量为 库,导体的电阻为 欧。若导体两端的电压改为6伏时,导体的电阻将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
13.(3分)如图所示,不计滑轮重及摩擦,物体重为20牛。图中的滑轮可以看成 杠杆,当物体在力F作用下以0.5米/秒的速度匀速上升时,力F为 牛。若该物体在力F作用下以1米/秒的速度匀速上升,与以0.5米/秒的速度匀速上升时相比,木块受到的合力将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
14.(3分)在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,发现只有一个电流表的指针发生偏转,已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障。
①电路中的故障可能是
②在原故障电路中,向右移动变阻器R2的滑片P,观察到一个电流表的示数先不变,后发生了改变。请判断: (选填“能”或“不能”)进一步确定故障所在,并说明理由
15.(3分)科学家研究了壁虎能抵抗地心引力吸附在物体表面的原因,壁虎的脚掌上长满了被称为“刚毛”的细微绒毛,每根刚毛末端又有成百上千个直径仅0.25微来的凸出物。这种精细表面结构使刚毛和物体分子距离极近,从而产生了分子引力。
科学家从壁虎的“刚毛”得到灵感研发了“纳米微吸胶”。这种粘胶材料的表面类似平面“绒”布,把这种村料如图(a)所示涂在手机支架上,当“纳米微吸胶”接触到手机的平滑背面,就能如图(b)所示牢牢的“粘”住手机。
①下列现象中,体现了分子间存在引力的是 (选填“A““B”成“C”)。
A.磁铁吸引大头针
B.吸在墙上的吸盘难以脱离墙面
C.端面平滑的两块铅柱,相互紧压后,铅柱下方挂钩码,两铅柱也难以分开
②根据上述信息,“纳米微吸胶”能“粘”住手机,是由于 作用。(选填“A““B“或“C”)
A.大气压力
B.分子引力
C.磁力
③请判断:“纳米微吸胶” (选填“能”或“不能”)“粘”牢帆布笔袋。
三、作图题(共7分)请用2B铅笔将图画在答题纸的相应位置.
16.(3分)重为4牛的物体静止在水平地面上,用力的图示法在图中画出它受到的重力G。
17.(2分)在图中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角的大小。
18.(2分)在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L亮度变亮,电压表的示数变小。
四、计算题(共27分)请将计算过程和答案写入答题纸的相应位置.
19.(3分)质量为0.1千克的铝块温度升高了10℃,求:铝块吸收的热量Q[c铝=0.90×103焦/(千克•℃)]
20.(4分)物体在15牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,5秒内前进了3米。求此过程中拉力做的功W和功率P。
21.(10分)如图所示,底面积为2S的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,容器内装有深度为h的水。
①若容器内水的质量为2千克,求水的体积。
②求距离水面0.1米深处水的压强。
③若在水中放入一个实心长方体后,水未溢出。已知长方体的密度为ρ、底面积为S、高为3h,求液体对容器底部的压强增加量△p.(结果用ρ、ρ水、g、h等字母表示)
22.(10分)在图所示的电路中,电源电压为12伏且不变,电阻R1的阻值为30欧。
①闭合开关S,求电流表的示数I。
②现有滑动变阻器R2,其规格为“20Ω 1.5A”、“50Ω 1A”或“50Ω 1.5A”中的一个。将R1与R2以不同的连接方式接入M、N接线柱,闭合开关S,移动变阻器R2的滑片,观察不同连接方式中电流表示数,其中最大、最小示数如表所示。
序号
最大示数
最小示数
电流表
1.9安
0.15安
(a)请通过计算判断所用变阻器R2的规格。
(b)在电路元件安全工作的条件下,判断:哪种连接方式中滑动变阻器的最大电功率较大,求出该最大电功率P。
五、实验题(共18分)
23.(4分)在“探究平面镜成像的特点”实验中,采用 作为平面镜:“测定物质的密度”的实验中用量筒测量物体的 ,用 测量物体的质量:如图所示,在“探究二力平衡的条件”实验中,测力计应 (选填“水平放置”或“竖直悬挂”)进行调零。
24.(4分)在“验证阿基米德原理”实验中,需要验证 (选填“浸在“或“浸没”)液体中的物体受到的浮力与它排开液体所受的 相等; 如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛位于光具座上A点处,则 应位于凸透镜的右侧,此时若得到放大的实像,则该凸透镜的焦距 15 厘米(选填“大于”“等于”或“小于”)。
25.(7分)某小组同学试图探究物体与接触面间的滑动摩擦力f的大小与哪些因素有关。他们猜想f的大小可能与接触面的粗糙程度、物体对接触面的压力F压、相对接触面运动的速度v、接触面积的大小S四个因素有关,于是选用:一长方体木块、配重砝码(2个)、粗糙程度较小的长木板A和粗糙程度较大的长木板B进行实验。按图所示,将木块平放在水平长木板上,当力传感器拉动木块匀速向右运动时,传感器测得的拉力大小等于物块与长木板间的滑动摩擦力f大小。改变相关条件,多次进行实验,记录在表一、表二中。
①分析比较表一中的实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:滑动摩擦力f的大小与 因素无关。
②分析比较表二中的实验序号9、10与11的数据及相关条件,可得出的初步结论是:木块在粗糙程度相同的水平长木板上运动,受到的滑动摩擦力f的大小
③分析比较表二中的实验序号 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:木块在粗糙程度不同的水平长木板上运动,当木块对接触面的压力F相同时,长木板越粗糙,木块受到的滑动摩擦力f越大。
④在表二的实验序号13中:滑动摩擦力fa大小为 牛。
表一
实验序号
F压(牛)
木板
v(米/秒)
S(平方厘米)
f(牛)
1
2
A
0.10
25
0.4
2
2
A
0.15
25
0.4
3
2
A
0.10
15
0.4
4
2
A
0.15
15
0.4
5
2
B
0.10
25
0.6
6
2
B
0.15
25
0.6
7
2
B
0.10
15
0.6
8
2
B
0.15
15
0.6
表二
实验序号
F压(牛)
木板
v(米/秒)
S(平方厘米)
f(牛)
9
2
A
0.10
25
0.4
10
3
A
0.15
15
0.6
11
5
A
0.10
25
1.0
12
2
B
0.10
15
0.6
13
3
B
0.15
25
14
5
B
0.15
25
1.5
26.(6分)甲同学要测定一个未知电阻的阻值,乙同学要测定标有“0.3A“字样小灯L的额定功率。他们分别选取了电源电压、滑动变阻器等规格完全相同的两套实验器材。
甲同学正确连接电路,并规范地进行实验。闭合开关,移动变阻器滑片的位置,记录数据在表一中。在读取序号2的数据时,滑片恰好在变阻器的中点处(连入电路的阻值为最大值的一半);读取序号3的数据时,滑片处在变阻器的另一端。
表一
电压(伏)
电流(安)
电阻(欧)
1
3.2
0.28
11.4
2
4.2
0.36
11.7
3
0.54
乙同学将小灯L与滑动变阻器串联接入电路中后,将电压表并联在某个元件的两端,并规范地进行实验。闭合开关S,移动变阻器的滑片直至小灯泡正常发光。电压表的示数在1.5~2.6伏间变化,电流表的示数在0.26~0.30安间变化。
①根据甲同学实验的相关信息:
(a)表一中进行3次实验的目的是为了 (选填“寻找普遍规律”或“减小误差”)。
(b)表一中的序号3所缺的数据是 ,
②根据乙同学实验的相关信息:
(a)判定小灯泡正常发光的理由是
(b)计算出小灯泡的额定功率P额=
2020年上海市徐汇区中考物理模拟试卷(5月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(共16分)
1.(3分)在太阳系中,唯一的恒星是( )
A.地球 B.土星 C.太阳 D.月球
【分析】太阳系是以太阳为中心,和所有受到太阳的引力约束天体的集合体。包括八大行星(由离太阳从近到远的顺序:水星、金星、地球、火星、木星、土星、海王星、天王星 )、以及至少173颗已知的卫星、5颗已经辨认出来的矮行星和数以亿计的太阳系小天体。
【解答】解:太阳是太阳系中唯一一颗发光发热的恒星,它以巨大的质量吸引着其他成员按照一定的轨道,环绕自己运动。
故选:C。
【点评】此题考查的太阳系的结构,属于基础性的知识点,结合教材熟练记忆即可。
2.(3分)在原子中,不带电的粒子是( )
A.中子 B.电子 C.质子 D.核子
【分析】在原子中,质子带正电,电子带负电,原子核带正电。
【解答】解:在原子中,质子带正电,电子带负电,原子核带正电是由于质子带正电,而中子不带电。
故选:A。
【点评】本题考查了原子内各种微粒的电性,难度不大,容易解答。
3.(3分)下列各种单色光中,属于三原色光之一的是( )
A.红光 B.黄光 C.橙光 D.紫光
【分析】红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色。
【解答】解:红、绿、蓝被称为色光的三原色,故红光是光的三原色之一。
故选:A。
【点评】光的三原色需要牢固记忆和掌握;色光的三原色和颜料的三原色容易混淆,要正确区分。
4.(3分)吉他表演时,演奏者用较大的力拨动琴弦是为调节琴声的( )
A.音色 B.音调 C.频率 D.响度
【分析】声音是由物体振动产生的;声音的特性有三个:音调、响度和音色。音调是指声音的高低,响度是指声音的大小,音色是指声音的品质和特色。
【解答】解:声音的响度与振幅有关,拨动琴弦的力度越大,琴弦的振幅越大,发出声音的响度越大,故演奏者用较大的力拨动琴弦是为调节琴声的响度。
故选:D。
【点评】本题综合考查了音色、音调和响度的区别,是一道基础题。
5.(3分)四冲程热机工作时,将机械能转化为内能的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【分析】掌握四个冲程中的能量转化情况,吸气和排气冲程不发生能量转化,压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解:
内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程;在压缩冲程中活塞压缩气缸内的气体,将机械能转化内能;在做功冲程中高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故B正确。
故选:B。
【点评】此题主要考查了内燃机四个冲程的特点及能量转化情况,属于基础知识。
6.(3分)甲、乙两车同时沿同一直线开始做匀速直线运动,其中甲车的s﹣t图象如图所示,乙车的速度为1米/秒。若运动3秒时两车相遇,则甲、乙两车出发点之间的距离( )
A.一定为1.8米 B.可能为3米
C.一定为4.8米 D.可能为7.8米
【分析】根据图象求出甲车的速度,然后利用速度公式分别求出两车3s通过的路程,分同向和相向两种情况进行讨论。
【解答】解:由图知,t甲=6s时,s甲=9.6m,
则甲车的速度为:v甲===1.6m/s,
由题知,v乙=1m/s,
则v甲>v乙;
甲车3s通过的路程为:s甲′=v甲t=1.6m/s×3s=4.8m,
乙车3s通过的路程为:s乙′=v乙t=1m/s×3s=3m,
甲、乙两车同时沿同一直线开始做匀速直线运动,
若甲乙同向运动,运动3秒时两车相遇,则必然是乙车在前,甲车在后,则甲、乙两车出发点之间的距离为4.8m﹣3m=1.8m;
若甲乙相向运动,运动3秒时两车相遇,则甲、乙两车出发点之间的距离为4.8m+3m=7.8m。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】此题考查速度公式及其应用,关键是根据题意分类进行讨论,属于易错题!
7.(3分)电阻R1、R2以不同的方式组成如图(a)、(b)所示的电路。在两电路中,电源、电压表、电流表规格完全相同且完好。闭合开关S,则图中电表示数相同的是( )
A..电流表A1与电流表A2 B..电流表A1与电流表A3
C..电压表V1与电压表V3 D.,电压表V2与电压表V3
【分析】(a)图中两电阻串联,电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R2两端的电压,电流表A1测量串联电路中的电流;
(b)图中两电阻并联,电压表V3测量的是电源电压,电流表A3测量的是R1的电流,电流表A2测量的是干路的电流;
根据串并联电路的电流、电压和电阻的特点以及欧姆定律分析。
【解答】解:
(a)图中两电阻串联,电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R2两端的电压,电流表A1测量串联电路中的电流;
(b)图中两电阻并联,电压表V3测量的是电源电压,电流表A3测量的是R1的电流,电流表A2测量的是干路的电流;
因电源电压不变,则电压表V1与电压表V3示数相同;由串联电路的电压特点可知,R2两端的电压小于电源电压,所以电压表V2与电压表V3的示数不相等,故C正确,D错误;
电阻R1、R2串联后的总电阻要大于R1的电阻,电源电压相同,根据欧姆定律可知,电流不同,即电流表A1与电流表A3示数不同;电阻R1、R2串联后的总电阻要大于并联后的总电阻,根据欧姆定律可知,电流表A1与电流表A2示数不同,故AB错误。
故选:C。
【点评】本题考查了串并联电路的电流、电压、电阻的特点和欧姆定律的应用,难度不大。
8.(3分)如图所示,长方体物块甲、乙置于水平地面上。两物块与地面的接触面积、对地面压强均相等。将两物块均顺时针翻转90°.此过程中,甲、乙对地面的压强变化量大小分别为△p甲、△p乙,则( )
A.△p甲一定大于△p乙 B.△p甲可能等于△p乙
C.△p甲一定小于△p乙 D.△p甲一定等于△p乙
【分析】由题意可知,长方体物块甲、乙与地面的接触面积、对地面压强均相等,根据p==得长方体物块甲、乙的重力关系,根据p=求出两物块均顺时针翻转90°后对地面的压强,然后表示出此过程中甲、乙对地面的压强变化量,然后做差比较△p甲与△p乙的关系。
【解答】解:由题意可知,长方体物块甲、乙与地面的接触面积S、对地面压强p均相等,因物体对水平面上的压力和自身的重力相等,所以,由p==可知,长方体物块甲、乙的重力G相等;
设两物块均顺时针翻转90°后与水平地面的接触面积为S甲、S乙,
此时甲、乙对地面的压强分别为:
p甲==
p乙==,
此过程中,甲、乙对地面的压强变化量:
△p甲=p甲﹣p=﹣p
△p乙=p﹣p乙=p﹣,
则有:△p甲﹣△p乙=(﹣p)﹣(p﹣)=
因无法比较G(S甲+S乙)与2pS甲S乙之间的关系,
所以,△p甲与△p乙的关系无法比较,故B正确、ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了压强大小的比较,正确表示出压强的变化量是关键,要注意物体对水平面上的压力和自身的重力相等。
二、填空题(共22分)
9.(3分)上海地区家用照明电路的电压为 220 伏:奥斯特通过实验发现电流周围存在 磁场 ;额定功率为1.5千瓦的用电器正常工作2小时,耗电 3 度。
【分析】(1)我国家庭电路的电压为220V;
(2)奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场,电流周围的磁场方向与电流的方向有关系;
(3)利用W=Pt计算消耗的电能。
【解答】解:
(1)上海地区家用照明电路的电压为220V;
(2)奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场,实验证明,改变电流方向时,其磁场方向随之改变,说明其磁场方向和导体中的电流方向有关。
(3)用电器正常工作,用电器的功率:P=P额=1.5kW,用电器消耗的电能为:W=Pt=1.5kW×2h=3kW•h=3度。
故答案为:220;磁场;3。
【点评】本题考查了家庭电路的电压、奥斯特实验、电能的计算,属于基础题目,比较简单。
10.(3分)中国探月工程的第二期工程已经实现,嫦娥三号探测器软着陆在月球上。以月球为参照物,地球是 运动 的(选填“运动”或“静止”)。探月工程中三期的目标之一是把一个物体从月球运回地球,那么该物体的质量 不变 、惯性 不变 (均选填“变大”“不变”或“变小”)。
【分析】在研究物体的运动情况时,要先选取一个标准作为参照物,研究对象和参照物的位置发生了改变,则物体是运动的,如果位置没有发生改变,则物体是静止的;质量和惯性都是物体本身的一种属性,与空间位置无关。
【解答】解:以月球为参照物,地球的位置不断发生变化,则地球是运动的;
质量是物体本身的一种属性,与位置无关,所以把一个物体从月球运回地球,物体的质量不变;
惯性的大小只与物体的质量有关,质量不变,则物体的惯性不变。
故答案为:运动;不变:不变。
【点评】本题考查了运动和静止的相对性、质量和惯性的相关知识,属于基础题。
11.(3分)用力能拉长橡皮筋,表明力能使物体发生 形变 ;拉长的橡皮筋能将纸做的子弹射出,说明被拉长的橡皮筋具有 势能 (选填“势能”或“动能”);反复拉伸橡皮筋,它的温度会升高,这是通过 做功 的方式改变其内能
【分析】力可以改变物体的运动状态或形状;物体发生弹性形变后会具有弹性势能;对物体做功,物体的内能会变大。
【解答】解:用力能拉长橡皮筋,橡皮筋的形状发生了变化,表明力能使物体发生形变;
拉长的橡皮筋发生了弹性形变,具有弹性势能,能将纸做的子弹射出;
反复拉伸橡皮筋,对橡皮筋做功,橡皮筋的内能变大,温度会升高。
故答案为:形变;势能;做功。
【点评】本题考查了改变内能的方法、弹性势能、力的作用效果,属于基础知识。
12.(3分)某导体两端的电压为3伏时,通过它的电流为0.3安,则10秒钟通过该导体横截面的电荷量为 3 库,导体的电阻为 10 欧。若导体两端的电压改为6伏时,导体的电阻将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】(1)知道通过导体的电流,根据Q=It求出10秒内通过它横截面的电荷量,又知道导体两端的电压,根据欧姆定律求出导体的电阻;
(2)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关。
【解答】解:由I=可得,10秒内通过它横截面的电荷量:
Q=It=0.3A×10s=3C,
由I=可得,导体的电阻:R===10Ω,
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当导体两端的电压改为6伏时,导体的电阻仍为10Ω不变。
故答案为:3;10;不变。
【点评】本题考查了电流定义式和欧姆定律的应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目。
13.(3分)如图所示,不计滑轮重及摩擦,物体重为20牛。图中的滑轮可以看成 等臂 杠杆,当物体在力F作用下以0.5米/秒的速度匀速上升时,力F为 20 牛。若该物体在力F作用下以1米/秒的速度匀速上升,与以0.5米/秒的速度匀速上升时相比,木块受到的合力将 不变 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【分析】(1)定滑轮是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,也就是说动力等于阻力;
(2)根据定滑轮不省力的特点分析解答;
(3)处于平衡状态的物体受到平衡力的作用,其所受合力为零。
【解答】解:图示为定滑轮,定滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的杠杆,属于等臂杠杆。
不计滑轮重及摩擦,则绳端的拉力F=G=20N。
物体在力F作用下以1米/秒的速度匀速上升,以0.5米/秒的速度匀速上升时,均处于平衡状态,都受到平衡力的作用,所受合力均为零,即木块受到的合力将不变。
故答案为:等臂;20;不变。
【点评】此题考查定滑轮的实质及其工作特点、二力平衡条件及其应用,难度不大,知道何为平衡状态是解答此题关键。
14.(3分)在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,发现只有一个电流表的指针发生偏转,已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障。
①电路中的故障可能是 R1断路或R2断路
②在原故障电路中,向右移动变阻器R2的滑片P,观察到一个电流表的示数先不变,后发生了改变。请判断: 能 (选填“能”或“不能”)进一步确定故障所在,并说明理由 移动滑片的过程中,由于在并联电路中,各支路互不影响,电流表示数先不变后改变,这表明R1的支路是正常的;移动滑片,电流表A2的示数先不变化,当变阻器滑片过了R2断路部分后,滑动变阻器的支路中有电流,则电流表A2的示数变大;所以故障是R2断路。
【分析】(1)由图可知,该电路为并联电流,电流表A1测量通过R2的电流,电流表A2测量通过R1的电流,根据电流表的指针偏转情况判定电路故障的原因;
(2)并联电路中,各支路互不影响;移动滑片的过程中,电流表示数先不变后改变,说明是滑动变阻器的电路出现了故障,据此分析。
【解答】解:
(1)由图可知,该电路为并联电流,电流表A1测量通过R2的电流,电流表A2测量通过R1的电流,闭合开关S,发现只有一个电流表的指针发生偏转,若其中一个电阻短路,则电源会损坏,所以不可能是短路;若电流表A1指针发生偏转,说明该电路正常,则是R1断路;若电流表A2指针发生偏转,说明该电路正常,则是R2断路;
(2)移动滑片的过程中,电流表示数先不变后改变,由于在并联电路中,各支路互不影响,这表明R1的支路是正常的;移动滑片,电流表A2的示数先不变化,表明此时这条支路是断开的,当变阻器滑片过了R2断路部分后,滑动变阻器的支路中有电流,则电流表A2的示数变大;所以故障是R2断路。
故答案为:(1)R1断路或R2断路;(2)能;移动滑片的过程中,由于在并联电路中,各支路互不影响,电流表示数先不变后改变,这表明R1的支路是正常的;移动滑片,电流表A2的示数先不变化,当变阻器滑片过了R2断路部分后,滑动变阻器的支路中有电流,则电流表A2的示数变大;所以故障是R2断路。
【点评】此题考查电流表在电路故障中的作用判断,要结合电路图和电表示数情况进行分析,关键是分清电路的连接和电表的测量情况。
15.(3分)科学家研究了壁虎能抵抗地心引力吸附在物体表面的原因,壁虎的脚掌上长满了被称为“刚毛”的细微绒毛,每根刚毛末端又有成百上千个直径仅0.25微来的凸出物。这种精细表面结构使刚毛和物体分子距离极近,从而产生了分子引力。
科学家从壁虎的“刚毛”得到灵感研发了“纳米微吸胶”。这种粘胶材料的表面类似平面“绒”布,把这种村料如图(a)所示涂在手机支架上,当“纳米微吸胶”接触到手机的平滑背面,就能如图(b)所示牢牢的“粘”住手机。
①下列现象中,体现了分子间存在引力的是 C (选填“A““B”成“C”)。
A.磁铁吸引大头针
B.吸在墙上的吸盘难以脱离墙面
C.端面平滑的两块铅柱,相互紧压后,铅柱下方挂钩码,两铅柱也难以分开
②根据上述信息,“纳米微吸胶”能“粘”住手机,是由于 B 作用。(选填“A““B“或“C”)
A.大气压力
B.分子引力
C.磁力
③请判断:“纳米微吸胶” 不能 (选填“能”或“不能”)“粘”牢帆布笔袋。
【分析】①分析各个选项的“吸引”原因,得出体现分子间存在引力的选项;
②分子间存在相互作用的引力,分子间的相互作用力和分子间的距离有关,分子间的距离越小,分子间的相互作用力越大;
③从接触面的粗糙程度分析解答。
【解答】解:①A.磁铁吸引大头针是利用磁力的作用,故A不符合题意;
B.吸在墙上的吸盘难以脱离墙面是利用大气压的作用,故B不符合题意;
C.端面平滑的两块铅柱,相互紧压后,分子间的距离小,引力大,所以可以在铅柱下方挂钩码,故C符合题意;
故选:C;
②“纳米微吸胶”与手机的平滑背面相接触,“纳米微吸胶”与手机表面分子间的距离非常近,“纳米微吸胶”分子和手机分子之间存在相互作用的引力,所以能“粘”住手机,故B正确;
故选:B;
③“纳米微吸胶”与平滑面相接触,分子间的距离小,引力较大,但帆布笔袋的表面粗糙,分子间的距离较远,分子间的引力较小,不能“粘”牢。
答:①C;②B;③不能。
【点评】此题考查的是分子间的相互作用力,是一道基础题。
三、作图题(共7分)请用2B铅笔将图画在答题纸的相应位置.
16.(3分)重为4牛的物体静止在水平地面上,用力的图示法在图中画出它受到的重力G。
【分析】先画出标度,然后根据规则物体的重心在物体的几何中心、重力的方向竖直向下,过重心表示出重力的大小和方向。
【解答】解:画出大小表示2N的标度,然后过物体的重心作竖直向下的重力,使线段长度为标度的2倍,并标出重力的符号和大小。如图所示:
【点评】此题考查了力的图示的画法,力的图示比示意图要求更加严格,在作图时,注意线段的长度必须与标度统一起来。
17.(2分)在图中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角的大小。
【分析】根据反射定律: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,作出入射光线并标出入射角及其度数。
【解答】解:由图可知反射角为60°,可得入射角也为60°,根据反射角等于入射角在法线左侧画出入射光线,如图所示:
【点评】由于题目已经作出法线,根据反射角等于入射角在同一平面内法线的另一侧画出入射光线即可,注意完成题目的要求。要注意入射角是入射光线与法线之间的夹角。
18.(2分)在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L亮度变亮,电压表的示数变小。
【分析】灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器按“一上一下”原则接入电路;闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据串联电路分压原理可知,滑动变阻器两端电压变小,因此电压表并联在滑动变阻器两端。
【解答】解:根据电流流向可知,将滑动变阻器的上方接线柱与电压表3V接线柱相连,将电压表的负接线柱与开关左接线柱相连;如下图所示:
【点评】本题考查了实物电路图的连接,关键是能根据电流流向确定电压表、滑动变阻器以及开关的连接方式。
四、计算题(共27分)请将计算过程和答案写入答题纸的相应位置.
19.(3分)质量为0.1千克的铝块温度升高了10℃,求:铝块吸收的热量Q[c铝=0.90×103焦/(千克•℃)]
【分析】知道铝块的质量、铝的比热容、铝块的温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求铝块吸收的热量。
【解答】解:铝块吸收的热量:
Q吸=c铝m△t=0.90×103J/(kg•℃)×0.1kg×10℃=900J。
答:铝块吸收的热量为900J。
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用,注意温度升高了(△t)与升高到(末温)的区别。
20.(4分)物体在15牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,5秒内前进了3米。求此过程中拉力做的功W和功率P。
【分析】知道拉力的大小和物体在拉力方向上通过的距离,可利用公式W=Fs计算出拉力做的功;又知道工作时间,可利用公式P=计算出功率。
【解答】解:
拉力做的功为:
W=Fs=15N×3m=45J;
拉力的功率为:
P===9W。
答:此过程中的拉力做的功为45J,功率为9W。
【点评】本题考查了功和功率的计算,属于基本运算,比较简单。
21.(10分)如图所示,底面积为2S的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,容器内装有深度为h的水。
①若容器内水的质量为2千克,求水的体积。
②求距离水面0.1米深处水的压强。
③若在水中放入一个实心长方体后,水未溢出。已知长方体的密度为ρ、底面积为S、高为3h,求液体对容器底部的压强增加量△p.(结果用ρ、ρ水、g、h等字母表示)
【分析】①知道水的质量和密度,根据ρ=求出容器内水的体积;
②根据p=ρgh求出距离水面0.1米深处水的压强;
③根据G=mg和ρ=求出长方体的重力,根据V=Sh求出长方体和容器底接触时容器内水的深度,根据F浮=ρgV排求出此时长方体受到的浮力,讨论沉底时水深度的增加量,利用p=ρgh求出液体对容器底部的压强增加量;物体漂浮时排开液体的重力和自身的重力相等,根据p=求出液体对容器底部的压强增加量。
【解答】解:①由ρ=可得,容器内水的体积:
V水===2×10﹣3m3;
②距离水面0.1米深处水的压强:
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;
③长方体的重力:
G=mg=ρVg=ρS×3hg=3ρSgh,
长方体和容器底接触时,容器内水的深度:
h水′===2h,
此时长方体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gSh水′=ρ水gS×2h=2ρ水gSh,
当G≥F浮时,3ρSgh≥2ρ水gSh,即ρ≥ρ水,此时水的深度为2h,深度的增加量为h,
则液体对容器底部的压强增加量△p=ρ水gh;
当G<F浮时,3ρSgh<2ρ水gSh,即ρ<ρ水,此时物体漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,
由阿基米德原理可得:G排=F浮=G,
则液体对容器底部的压强增加量△p====1.5ρgh。
答:①水的体积为2×10﹣3m3;
②距离水面0.1米深处水的压强为980Pa;
③当ρ≥ρ水时,液体对容器底部的压强增加量为ρ水gh;当ρ<ρ水时,液体对容器底部的压强增加量为1.5ρgh。
【点评】本题考查了密度公式和液体压强公式、物体防尘套以及阿基米德原理的应用等,正确讨论最后一问中物体受到的浮力是关键。
22.(10分)在图所示的电路中,电源电压为12伏且不变,电阻R1的阻值为30欧。
①闭合开关S,求电流表的示数I。
②现有滑动变阻器R2,其规格为“20Ω 1.5A”、“50Ω 1A”或“50Ω 1.5A”中的一个。将R1与R2以不同的连接方式接入M、N接线柱,闭合开关S,移动变阻器R2的滑片,观察不同连接方式中电流表示数,其中最大、最小示数如表所示。
序号
最大示数
最小示数
电流表
1.9安
0.15安
(a)请通过计算判断所用变阻器R2的规格。
(b)在电路元件安全工作的条件下,判断:哪种连接方式中滑动变阻器的最大电功率较大,求出该最大电功率P。
【分析】①根据欧姆定律算出电流表的示数I;
②(a)若变阻器R2与电阻R1并联在电路中,电路的电流最大,根据表格数据和欧姆定律算出滑动变阻器的最大电流,大体判断出滑动变阻器的规格;
若变阻器R2与电阻R1串联在电路中,电路的电流最小,根据 欧姆定律算出电阻R1和R2的总电阻,由串联电路电阻的规律算出滑动变阻器的最大电阻;
从而确定出滑动变阻器的规格;
(b)因为P=U2I2,要变阻器的功率最大,即U2、I2均最大,所以变阻器R2与电阻R1并联在电路中,根据P=U2I2算出滑动变阻器的最大功率。
【解答】解:①根据欧姆定律知,电流表的示数为:
I=I1===0.4A;
②(a)若变阻器R2与电阻R1并联在电路中,电路的电流最大,
R2的最大电流为:I2=Imax﹣I1═1.9A﹣0.4A=1.5A,所以变阻器的电流可达最大为1.5A,所以变阻器可能是“20Ω 1.5A“或“50Ω 1.5A”其中一个;
若变阻器R2与电阻R1串联在电路中,电路的电流最小,
电阻R1和R2的总电阻:
R总===80Ω,
滑动变阻器的最大电阻为:R2大=R总﹣R1=50Ω,
所以滑动变阻器为“50Ω 1.5A”;
(b)因为P=U2I2,要变阻器的功率最大,即U2、I2均最大
所以变阻器R2与电阻R1并联在电路中。
P=U2I2=12V×1.5A=18W。
答:①闭合开关S,电流表的示数I为0.4A;
②(a)变阻器R2的规格为“50Ω 1.5A”;
(b)变阻器R2与电阻R1并联在电路中,滑动变阻器的最大电功率较大,最大电功率P为18W。
【点评】本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用,掌握滑动变阻器的选择是解题的关键。
五、实验题(共18分)
23.(4分)在“探究平面镜成像的特点”实验中,采用 玻璃板 作为平面镜:“测定物质的密度”的实验中用量筒测量物体的 体积 ,用 天平 测量物体的质量:如图所示,在“探究二力平衡的条件”实验中,测力计应 水平放置 (选填“水平放置”或“竖直悬挂”)进行调零。
【分析】(1)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置。
(2)量筒是测量液体体积的仪器,天平是物理学中用来测量物体质量的仪器,在使用时应在左盘放物体,右盘中放砝码,这是由天平的结构特点决定的;
(3)因为实验中要用弹簧测力计沿水平方向拉木块,所以实验前应把弹簧测力计在水平方向上调零。
【解答】解:
(1)在做平面镜成像特点实验时,用玻璃板代替平面镜,目的是为了确定像的位置;
(2)“测定物质的密度”的实验中用量筒测量物体的体积,用天平测量物体的质量;
(3)因为实验中要用弹簧测力计测量水平拉力,所以实验前应把弹簧测力计水平放置进行调零。
故答案为:玻璃板;体积;天平;水平放置。
【点评】本题考查几个实验中仪器的选择、作用、使用方法,属于基础题目。
24.(4分)在“验证阿基米德原理”实验中,需要验证 浸在 (选填“浸在“或“浸没”)液体中的物体受到的浮力与它排开液体所受的 浮力 相等; 如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛位于光具座上A点处,则 光屏 应位于凸透镜的右侧,此时若得到放大的实像,则该凸透镜的焦距 大于 15 厘米(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【分析】(1)根据阿基米德原理的内容分析回答,浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开液体受到的重力;
(2)蜡烛、光屏应置于凸透镜的两侧;
根据“若蜡烛置于A点处,得到放大的实像”,确定凸透镜的焦距范围。
【解答】解:
(1)在“验证阿基米德原理”实验中,需要验证浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体受到的重力大小是否相等;
(2)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,蜡烛、光屏应置于凸透镜的两侧,即光屏应位于凸透镜的右侧;
蜡烛置于A点处,u=50cm﹣20cm=30cm,此时得到放大的实像,说明物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即f<u<2f,即f<30cm<2f,
所以15cm<f<30cm。
故答案为:浸在;浮力;大于。
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力并能合理解决实验中出现的问题。只要熟练掌握阿基米德原理和凸透镜成像特点,解答此类题目就很容易。
25.(7分)某小组同学试图探究物体与接触面间的滑动摩擦力f的大小与哪些因素有关。他们猜想f的大小可能与接触面的粗糙程度、物体对接触面的压力F压、相对接触面运动的速度v、接触面积的大小S四个因素有关,于是选用:一长方体木块、配重砝码(2个)、粗糙程度较小的长木板A和粗糙程度较大的长木板B进行实验。按图所示,将木块平放在水平长木板上,当力传感器拉动木块匀速向右运动时,传感器测得的拉力大小等于物块与长木板间的滑动摩擦力f大小。改变相关条件,多次进行实验,记录在表一、表二中。
①分析比较表一中的实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:滑动摩擦力f的大小与 S、v 因素无关。
②分析比较表二中的实验序号9、10与11的数据及相关条件,可得出的初步结论是:木块在粗糙程度相同的水平长木板上运动,受到的滑动摩擦力f的大小 与物体对接触面的压力F的大小成正比
③分析比较表二中的实验序号 9与12或11与14 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:木块在粗糙程度不同的水平长木板上运动,当木块对接触面的压力F相同时,长木板越粗糙,木块受到的滑动摩擦力f越大。
④在表二的实验序号13中:滑动摩擦力fa大小为 0.9 牛。
表一
实验序号
F压(牛)
木板
v(米/秒)
S(平方厘米)
f(牛)
1
2
A
0.10
25
0.4
2
2
A
0.15
25
0.4
3
2
A
0.10
15
0.4
4
2
A
0.15
15
0.4
5
2
B
0.10
25
0.6
6
2
B
0.15
25
0.6
7
2
B
0.10
15
0.6
8
2
B
0.15
15
0.6
表二
实验序号
F压(牛)
木板
v(米/秒)
S(平方厘米)
f(牛)
9
2
A
0.10
25
0.4
10
3
A
0.15
15
0.6
11
5
A
0.10
25
1.0
12
2
B
0.10
15
0.6
13
3
B
0.15
25
14
5
B
0.15
25
1.5
【分析】①f的大小可能与接触面的粗糙程度、物体对接触面的压力F压、相对接触面运动的速度v、接触面积的大小s四个因素有关,研究f与其中一个因素的关系时,要控制另外的几个因素不变,分析比较表一中1、3或2、4(或表二中的5、7或6、8)数据,得出滑动摩擦力f的大小与变化量的关系;
分析比较表一中1、2或3、4(或表二中的5、6或7、8)数据,得出滑动摩擦力f的大小与变化量的关系;
②纵向分析比较表二中的实验序号9、10与11的数据及相关条件,得出滑动摩擦力f的大小与变化量的定量关系;
③研究木块对接触面的压力F相同时,滑动摩擦力与长木板粗糙程度的关系时,要控制物体对接触面的压力F相同,结合已知条件分析得出结论;
④表二中第12和13次实验相比,木板的粗糙程度相同,找出滑动摩擦力fa大小随压力的变化关系得出结论。
【解答】解:
①分析比较表一中1、3或2、4(或表二中的5、7或6、8)数据知,在接触面粗糙程度、压力和速度相同的条件下,滑动摩擦力f的大小与接触面积S无关;
分析比较表一中1、2或3、4(或表二中的5、6或7、8)数据知,在接触面粗糙程度、压力和受力面积相同的条件下,滑动摩擦力f的大小与相对接触面运动的速度v无关;
综上可得出的初步结论是:滑动摩擦力f的大小与S、v因素无关。
②分析比较表二中的实验序号9、10与11的数据及相关条件知,物体对接触面的压力增大为原来的几倍,受到的滑动摩擦力f的大小也增大为原来的几倍,故可得出的初步结论是:木块在粗糙程度相同的水平长木板上运动,受到的滑动摩擦力f的大小与物体对接触面的压力F的大小成正比;
③长木板A的粗糙程度较B小,因滑动摩擦力f的大小与物体对接触面的压力F的大小有关,故研究木块对接触面的压力F相同时,滑动摩擦力与长木板粗糙程度的关系时,要控制物体对接触面的压力F相同,因此分析比较表二中的实验序号9与12或11与14的数据及相关条件,可得出的初步结论是:木块在粗糙程度不同的水平长木板上运动,当木块对接触面的压力F相同时,长木板越粗糙,木块受到的滑动摩擦力f越大;
④表二中第12和13次实验相比,木板的粗糙程度相同,压力为原来的=1.5倍,根据③的结论,在表二的实验序号13中:滑动摩擦力fa大小也第12次实验的1.5倍,即fa=1.5×0.6N=0.9N;
故答案为:①S、v;②与物体对接触面的压力F的大小成正比;③9与12或11与14;④0.9。
【点评】本题探究物体与接触面间的滑动摩擦力f的大小与哪些因素有关、考查数据分析、控制变量法及归纳结论的能力,同时考查运动知识解决实际问题的能力。
26.(6分)甲同学要测定一个未知电阻的阻值,乙同学要测定标有“0.3A“字样小灯L的额定功率。他们分别选取了电源电压、滑动变阻器等规格完全相同的两套实验器材。
甲同学正确连接电路,并规范地进行实验。闭合开关,移动变阻器滑片的位置,记录数据在表一中。在读取序号2的数据时,滑片恰好在变阻器的中点处(连入电路的阻值为最大值的一半);读取序号3的数据时,滑片处在变阻器的另一端。
表一
电压(伏)
电流(安)
电阻(欧)
1
3.2
0.28
11.4
2
4.2
0.36
11.7
3
6.0
0.54
11.1
乙同学将小灯L与滑动变阻器串联接入电路中后,将电压表并联在某个元件的两端,并规范地进行实验。闭合开关S,移动变阻器的滑片直至小灯泡正常发光。电压表的示数在1.5~2.6伏间变化,电流表的示数在0.26~0.30安间变化。
①根据甲同学实验的相关信息:
(a)表一中进行3次实验的目的是为了 减小误差 (选填“寻找普遍规律”或“减小误差”)。
(b)表一中的序号3所缺的数据是 6.0 , 11.1
②根据乙同学实验的相关信息:
(a)判定小灯泡正常发光的理由是 当电流表的示数为小灯泡的额定电流0.3安时,小灯泡正常发光
(b)计算出小灯泡的额定功率P额= 1.35W
【分析】①(a)为了减小误差可多次测量取平均值;
(b)正确连接电路,并规范地进行实验隐含的条件,由表中第1组数据,根据串联电路的规律及欧姆定律得出电源电压表达式;
滑片恰好在变阻器的中点处,根据表第2组数据,由串联电路的规律及欧姆定律得出电源电压表达式;:
根据电源电压不变列方程求出电源电压和变阻器的最大电阻;
读取序号3的数据时,滑片处在变阻器的另一端,即变阻器连入电路的电阻为0,由欧姆定律求出R3;
②(a)灯在额定电流下时小灯泡正常发光;
(b)乙同学将小灯L与滑动变阻器串联接入电路中后,并规范地进行实验,则变阻器最大电阻(10Ω)连入电路中,闭合开关S,则电流表示数应最小,由欧姆定律I=得出变阻器的电压,根据已知条件可确定电压表一定并联在变阻器的两端;
根据已知条件,当U滑=1.5伏可知对应的电流大小,即额定电流大小,由串联电路电压的规律求出灯的额定电压,根据P=UI求出灯的额定功率。
【解答】解:①(a)表一中进行3次实验的目的是为了取平均值减小误差;
(b)甲同学要测定一个未知电阻的阻值,正确连接电路(电阻与变阻器串联),并规范地进行实验,则变阻器最大电阻R滑连入电路中,闭合开关,移动变阻器滑片的位置,由表中第1且数据,根据串联电路的规律及欧姆定律,电源电压:
U=I1R滑+U1=0.28A×R滑+3.2V﹣﹣﹣﹣﹣①;
在读取序号2的数据时,滑片恰好在变阻器的中点处(连入电路的阻值为最大值的一半);
由串联电路的规律及欧姆定律,电源电压:
U=I2×0.5R滑+U2=0.36A×0.5R滑+4.2V﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得:U=6.0V,R滑=10Ω;
读取序号3的数据时,滑片处在变阻器的另一端,即变阻器连入电路的电阻为0,由欧姆定律有:R3==≈11.1Ω;
表一中的序号3所缺的数据是6.0,11.1;
②(a)当电流表的示数为小灯泡的额定电流0.3安时,小灯泡正常发光;
(b)乙同学将小灯L与滑动变阻器串联接入电路中后,将电压表并联在某个元件的两端,并规范地进行实验,则变阻器最大电阻(10Ω)连入电路中,闭合开关S,则电流表示数应最小,由题意,I4=0.26A,由欧姆定律I=,变阻器的电压为:
U滑=I4R滑=0.26A×10Ω=2.6V(根据串联电路电压的规律,灯的电压为:6V﹣2.6V=3.4V),因电压表的示数在1.5~2.6V间变化,故可知电压表一定并联在变阻器的两端;
根据已知条件,当U滑=1.5伏,对应的电流为:IL=0.3A,由串联电路电压的规律,灯的额定电压为:U额=U﹣U滑=6V﹣1.5V=4.5V;
灯的额定功率为:P额=U额I额=4.5V×0.3A=1.35W。
故答案为:①(a)减小误差;②6.0;11.1;②(a)当电流表的示数为小灯泡的额定电流0.3安时,小灯泡正常发光; (b)1.35W。
【点评】本题测定一个未知电阻的阻值和小灯L的额定功率,考查数据分析、串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是确定电流与电压的对应关系及挖掘隐含的条件。
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