2021年河北省唐山市丰润区中考物理模拟试卷
展开A.使用酒精、沼气,可解决能源紧张问题
B.植树造林,严禁乱砍滥伐森林
C.在生产和生活中提倡使用节能技术和节能产品
D.提倡乘坐公交或步行的方式出行
2.(3分)人类社会科技的进步离不开科学家的不断探索,了解物理学史,学习科学家的科学态度和责任担当也是我们课程的一个重要内容。以下物理科学家与其研究贡献不相符的是( )
A.法拉第﹣﹣电流的磁效应B.牛顿﹣﹣光的色散
C.托里拆利﹣﹣大气压的值D.阿基米德﹣﹣杠杆原理
3.(3分)从分子动理论的角度解释下列现象,错误的( )
A.酒香不怕巷子深——分子在不停的运动
B.固体和液体很难被压缩——分子间存在引力
C.向篮球中打气——分子间有间隙
D.温度越高,液体蒸发越快一一分子运动的剧烈程度与温度有关
4.(3分)下列物质中全都是晶体的是( )
A.铁、石蜡、松香B.萘、冰、海波
C.沥青、海波、石蜡D.冰、蜡、玻璃
5.(3分)如图所示,下列有关说法不正确的是( )
A.如图,验证了液体压强与深度的关系
B.如图,船闸利用了连通器原理
C.如图,小球不会掉下,说明流速大的地方压强小
D.如图,杯中的水不会落下,证明了大气压强的存在
6.(3分)如图所示是小朋友荡秋千的情景,下列说法正确的是( )
A.从最高点荡到最低点的过程中,木板的支持力对人做了功
B.从最高点荡到最低点的过程中,绳子的拉力对人做了功
C.从最高点荡到最低点的过程中,重力对人做了功
D.从最低点荡到最高点瞬间若所有力都消失,则人将做匀速直线运动
7.(3分)在学习和生活中,我们要善于发现,善于思考。下列对身边物理量估测的数据,你认为符合实际的是( )
A.血压计测正常人的血压约为760mmHg
B.一个人成年人站立时对地面的压强大约1200Pa
C.大拇指的表面大约需要承100N的大气压力
D.一个篮球漂浮在水面上时受到浮力大约是6N
8.(3分)“教室是我们学习知识的天空,是陪伴我们的第二个家”,下列说法最符合实际的是( )
A.教室里最舒适的温度约为40℃
B.教室里一支新粉笔的质量约为10kg
C.教室内每盏日光灯的功率约为40W
D.同学们进出教室行走时的速度约为5m/s
9.(3分)如下图所示为最新型的智能穿戴设备谷歌眼镜(GglePrjectGlass)。它的外观类似一个环绕式眼镜,其中一个镜片具有微型显示屏的功能。眼镜可将信息传送至镜片,并且允许穿戴用户通过声音控制。Ggle眼镜包含了很多高科技,包括蓝牙,WiFi,骨传导耳机,照相机,麦克风,触摸盘以及帮助你探测倾斜度的重力感应和陀螺仪。下列关于谷歌眼镜的说法正确的是( )
A.蓝牙和WiFi 信号都是通过超声波传递信息的
B.声波和电磁波的传播都需要介质
C.麦克风是将声信号转化成电信号的装置
D.用户通过声音控制主要是识别用户声音的响度
10.(3分)如图所示的四个装置,以下关于它们的说法中正确的是( )
A.图甲可用来演示电动机原理
B.图乙可用来演示通电导线周围磁场的强弱与电流大小的关系
C.图丙可用来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系
D.图丁可用来演示发电机的工作原理
11.(3分)以下关于物态变化的说法正确的是( )
A.在寒冷的北方不用水银温度计测量气温,是因为水银的凝固点较低
B.冬天人呼出的“白气”和露珠的形成原理相同
C.太阳出来雾散了﹣﹣液化
D.沥青在熔化时吸热但温度保持不变
12.(3分)如图所示,2020年疫情期间雷神山医院的医疗机器人正式上岗,一台机器人可以完成楼上楼下两层的病区消毒和配送医疗物资的任务,尽可能地减少交叉感染。下列说法正确的是( )
A.机器人的轮子上刻有粗糙的花纹,是为了减小摩擦
B.机器人不能瞬间制动,是因为受到了惯性的作用
C.机器人工作时受到的重力和地面对机器人的支持力是一对平衡力
D.机器人载着配送物资匀速上坡,它的机械能增加,内能增加
13.(3分)如图所示,蜡烛经凸透镜恰好在光屏上成最清晰的像,下列说法正确的是( )
A.图中凸透镜的焦距f为:10cm<f<15cm
B.蜡烛与光屏不动,将凸透镜向左移动10cm,光屏上仍会出现蜡烛清晰的像,这是照相机成像原理
C.蜡烛与光屏不动,将图中凸透镜用焦距f=15cm的凸透镜替换,凸透镜向左移动到某一位置,光屏上能接收到蜡烛清晰的像
D.蜡烛与凸透镜位置不动,紧贴凸透镜左侧放一镜片,若向右移动光屏可以接收到蜡烛清晰的像,则镜片为近视眼镜片
14.(3分)如图所示,水平桌面上放着一个装有适量水的圆柱形容器,水面上漂浮着一个小桶,桶底用细线吊着金属球;若将细线剪断后,金属球下沉到容器底部,细线剪断前相比,下列说法正确的是( )
A.金属球受到的浮力不变
B.小桶下表面受到水的压力不变
C.容器底受到水的压强变小
D.容器对桌面的压强不变
15.(3分)下列电路图,对应分析正确的是( )
A.甲图中,电源电压保持不变,闭合开关,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值不变
B.乙图中,电源电压保持不变,闭合开关,当滑片P向右移动时,整个电路消耗的总功率变大
C.丙图中,若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
D.丁图中,闭合开关S,发现L1、L2均不亮且电压表有示数,则可能是由于L1断路造成
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
16.(3分)家庭电路中灯与插座是 联的;造成电流过大的原因(1) (2) ; 如图所示电能表的示数为 kW•h,它所在的电路最多能接入总功率 W的用电器,该电能表连接到电压为380V的电路中 (选填“能”或“不能”)正常工作。
17.(3分)生活中有很多利用物理知识的实例:利用细线可以切割皮蛋,这是采用减小 的方式增大压强的;如图在墙上挂图时,可自制一个重锤来检查图是否挂正,这是利用了 ;我们用力捏一下易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以改变物体的 。
18.(3分)2017年5月5日,中国首款按照最新国际适航标准民用飞机C919在浦东机场第四跑道成功起飞。飞机起飞前在跑道上加速行驶,此时飞机的重力势能 (选填”增大“、”减小“或”不变“);当飞机前进时,升力的产生应用的物理知识是 。
19.(3分)在绵阳市长虹大道上设置有噪声检测设备,如果某一时刻该装置显示的数字为42.36,那么当有摩托车此时通过时,显示屏上的示数将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。用天然气灶烧水,当0.5m3的天然气完全燃烧放出的热量,能使100kg的水从20℃升高50℃,则该燃气灶的效率η= 。【已知天然气的热值为q=7.0×107J/m3,C水=4.2×103J/(kg•C)】
20.(3分)在太阳的核心每时每刻都发生着 (选填“核聚变”或“核裂变”),从而释放出巨大的能量。太阳能是一种既清洁又安全的能源,是属于 (选填“可再生能源”或“不可再生能源”)。
三.实验探究题(共3小题,满分18分)
21.(4分)用注射器估测大气压的值实验中。
(1)实验中,分析研究的对象是大气对 (填“针筒”、“活塞”)的压力。
(2)当活塞相对于针筒开始滑动时,可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对 (平衡力/相互作用力)。
(3)研究对象受大气压力的受力面积等于注射器的截面积。读出注射器的容积V,再用刻度尺测出 的长度L。
(4)计算大气压值,其表达式为p= 。
(5)实验中,小华正确使用了测量仪器,且读数正确,但她发现测量结果总是偏小,其主要原因是
(6)另一方面,考虑到活塞与针筒之间的摩擦力对实验的影响,小华改进了实验,如图2所示,将注射器筒固定在水平桌面上,活塞通过水平细线及定滑轮与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯和水的重力为9.8N,然后向外缓慢抽出杯中的水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯和水的重力为5.6N,已知活塞面积为7×10﹣5m2,则活塞与注射器筒之间的摩擦力为 N,所测大气压的值应为 Pa。
22.(7分)小明发现在一堆大小不一的同种材料的合金块中,有一大块形似猴头。他想知道它的体积。但由于它太大而无法放入量筒。于是,他从其中选了一小块合金,进行如下实验:
(1)把天平放在水平桌面上,然后将游码移至标尺左端的零刻度线,发现指针的偏转情况如图甲所示,应将天平的平衡螺母向 调(选填“左”或“右”).直至指针对准分度盘的中央。天平平衡后测得小块合金的质量为80g。
(2)将小块合金缓缓地放入装有水的量筒,水面升高。如图乙所示,小块合金的体积为 cm3。
(3)若将步骤(1)、(2)顺序对调,则测量密度的结果将 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(4)测得大块合金的质量为600g,则它的体积为 cm3.拓展:如图丙所示,AB为长50cm的轻质直杆,把上述大合金块挂在A端,当AO=10cm时,在杆的B端挂一个物体使杆恰好静止于水平位置,则该物体的质量为 g;若把大合金块全部浸没在水中,该物体需向左移动 cm杆才能再次静止于水平位置。
23.(7分)探究性学习小组的同学们合作进行探究“串联电路的电压特点”,设计了如图Ⅰ所示电路,并连接了相应的实物电路,如图Ⅱ所示。
(1)在连接的实物电路中有一处错误,无法完成实验,连接错误的导线是 (填a、b或c)
(2)正确连接后,闭合开关,发现电流表和电压表V1都没示数,电压表V2有示数,电路故障可能是
,更换器材后继续实验,根据测得的实验数据,绘制了如图Ⅲ所示的曲线图。
①图Ⅲ中,甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线,其中图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是 (填“甲”或“乙”)。
②已知电源电压恒为6V,根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线,得出的实验结论是 。
③由图Ⅲ可知,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【拓展】学习小组的同学还想由此电路探究电流与电阻的关系,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
①电路连接正确后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,读出了电流表的示数;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,向 移动滑片直至电压表示数为2V,并记录电流表的示数。
②该同学还想多测几组数据,但他不能选用的定值电阻阻值是 Ω。
四.计算题(共2小题,满分12分)
24.(5分)如图所示电路,电压恒定不变,灯泡L的规格为“9V 9W”(忽略温度对其电阻的影响),R1为定值电阻,滑动变阻器R2的规格为“12Ω 3A”。当开关S、S1闭合,开关S2断开将滑动变阻器的滑片P滑到a端时,电流表的示数为0.75A;将滑动变阻器的滑片P滑到ab中点时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)灯泡的电阻;
(2)电源电压和R1的值;
(3)请分析写出电路如何连接可使电路总功率最小,并求出电路的最小功率。
25.(7分)如图甲,边长为20cm,质量为64kg的正方体物体M静止在水平地面上。工人用如图乙的滑轮组匀速提升物体M,绳子自由端被竖直上拉6m,所做的额外功为320J。已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求物体M对水平地面的压强;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)若将物体M放入足够多的酒精中,求静止时受到的浮力。
参考答案
一.选择题(共15小题,满分45分,每小题3分)
1.解:A、大量使用酒精、沼气,也能产生大量的二氧化碳气体,不能减轻温室效应。故A符合题意;
B、植树造林,严禁乱砍滥伐,有利于二氧化碳的吸收,能减轻温室效应。故B不符合题意;
C、在生产和生活中提倡使用节能技术和节能产品,有利于减少二氧化碳气体的产生,能减轻温室效应。故C不符合题意;
D、提倡乘坐公交车、或步行的方式出行,有利于二氧化碳气体的排放,能减轻温室效应。故D不符合题意。
故选:A。
2.解:
A、奥斯特发现了电流的磁效应,故A错误;
B、牛顿发现了光的色散,故B正确;
C、托里拆利首先测量出了大气压的值,故C正确;
D、阿基米德提出了杠杆原理,故D正确。
故选:A。
3.解:A、酒香不怕巷子深是分子的无规则运动引起的扩散现象,故A正确;
B、固体和液体很难被压缩,是因为分子间存在斥力,故B错误;
C、向篮球中打气,气体分子增加,但气体体积不变,说明分子间有空隙,故C正确;
D、温度越高,液体蒸发越快,说明分子运动的剧烈程度与温度有关,故D正确。
故选:B。
4.解:冰、食盐、石英、海波、萘、金刚石以及所有金属都是常见的晶体。而玻璃、松香、石蜡、沥青等是常见的非晶体。
对照常见的晶体和非晶体可知:A中松香、石蜡,C中沥青、石蜡,D中的蜡、玻璃都是非晶体。而B中的萘、冰、海波都是晶体。
故选:B。
5.解:A、液体产生的压强随深度的增加而增大,故从上到下三个位置水喷射的距离应该越来越远,而图中正好相反,所以不能验液体压强与深度的关系,故A错误;
B、船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,船只才能通航,故B正确;
C、用漏斗向下吹气,使乒乓球上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,使乒乓球不会下落,故C正确;
D、装满水的杯子倒置后,纸片和杯中水不掉下来,而在纸片的周围只有空气,所以是大气压的作用使其没有掉下来,即证明了大气压强的存在,故D正确。
故选:A。
6.解:
A、从最高点荡到最低点的过程中,没有在木板的支持力的方向上通过距离,所以不做功,故A错误;
B、从最高点荡到最低点的过程中,没有在拉力的方向上通过距离,所以不做功,故B错误;
C、从最高点荡到最低点的过程中,在重力的方向上通过了距离,重力对人做了功,故C正确;
D、从最低点荡到最高点瞬间,处于静止状态,若所有力都消失,则人将静止,故D错误。
故选:C。
7.解:A、血压计测正常人的血压约120/80mmHg,故A错误。
B、成年人每只鞋的底面积大约为200cm2,即0.02m2,故双脚面积S=0.04m2;中学生的体重大约为60kg,压力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,压强p===1.5×104Pa,故B错误。
C、大拇指的指甲面积约1cm2=0.0001m2,表面大约需要承受的大气压力约:F=pS=1.0×105Pa×0.0001m2=10N,故C错误。
D、一个篮球漂浮在水面上,处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,约6N,故D正确。
故选:D。
8.解:A、人的体温在37℃左右,感觉舒适的温度在23℃左右。故A不符合实际;
B、一枚一元硬币的质量约6g,一支粉笔的质量略大于此数值,在10g左右。故B不符合实际;
C、教室中普通日光灯的额定功率在40W左右。故C符合实际;
D、同学们进出教室行走时的速度在1m/s左右。故D不符合实际。
故选:C。
9.解:
A、Wi﹣Fi无线信号是通过电磁波来传递信息的,故A错误;
B、声波的传播需要介质,一切固体、液体、气体都可以作为传声的介质,真空不能传声,而电磁波可以在介质中传播,也可以在真空中传播,故B错误。
C、麦克风是一种常用的声传感器,其作用是将声信号转换为电信号,故C正确;
D、因为不同声音的音色不同,故用户通过声音控制主要是识别用户声音的音色,故D错误。
故选:C。
10.解:
A、图甲没有电池,是发电机的原理,验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电磁感应现象实验,故A错误;
B、图乙验证了通电导体周围存在磁场,这是奥斯特的实验,说明了电流的磁效应,故B错误;
C、图丙电流大小一定,匝数多的线圈吸引较多的铁钉,可用来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系,故C正确;
D、图丁有电池,验证通电导体在磁场中受力的实验,利用此装置原理制造了电动机而不是发电机,故D错误。
故选:C。
11.解:A、在北方很冷的地区温度非常低,所以应该选凝固点低的物质做测温物质,一般选酒精温度计,而水银的凝固点高,故A错误;
B、冬天人呼出的“白气”是人呼出的水蒸气遇冷液化形成的;露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,二者的形成原理相同,故B正确;
C、太阳出来雾散了,是由于液态的小水珠汽化成水蒸气,属于汽化现象,故C错误;
D、沥青属于非晶体,沥青在熔化时吸热,温度升高,故D错误。
故选:B。
12.解:
A、机器人的轮子上刻有粗糙的花纹,即通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A项错误;
B、惯性是物体本身固有的一种性质,不能用“受惯性作用”这样的词语表达,故B错误;
C、在水平地面上时机器人受到的重力和地面对机器人的支持力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,二力是一对平衡力;若机器人不在水平地面上,其受到的重力和支持力不在同一条直线上,大小也不相等,此时二力不是平衡力,故C错误;
D、机器人载着配送物资匀速上坡,质量不变,速度不变,同时高度增大,所以其动能不变,重力势能增大,则机械能也增大。此过程中,机器人需要克服阻力做功,所以一部分机械能转化为内能,内能增加,故D正确。
故选:D。
13.解:A、此时物距为u=50.0cm﹣20.0cm=30.0cm,此时u>2f,即30.0cm>2f﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
像距v=70.0cm﹣50.0cm=20.0cm,此时2f>20.0cm>f﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
综合①②得10.0cm<f<15.0cm,故A正确;
B、蜡烛与光屏不动,将凸透镜向左移动10cm,此时物距等于20.0cm,像距等于30.0cm,根据光路的可逆性,此时会在光屏上成倒立放大的实像,投影仪是根据这个原理制成的,故B错误;
C、蜡烛与光屏不动,将图中凸透镜用焦距f=15cm的凸透镜替换,凸透镜的焦距变大,会聚光线的能力变弱,此时通过凸透镜的光线将比原来延迟会聚成像,像将远离凸透镜,若凸透镜向左移动到某一位置,物距减小,像距更加变大,所以光屏上不能接收到蜡烛清晰的像,故C错误;
D、蜡烛与凸透镜位置不动,紧贴凸透镜左侧放一镜片,若向右移动光屏可以接收到蜡烛清晰的像,说明该镜片对光线具有发散作用,则镜片为凹透镜,是近视眼镜片,故D正确。
故选:AD。
14.解:
A、剪断前后,金属球都是浸没在水中,V排=V,根据F浮=ρgV排可知,金属球受到的浮力不变,故A正确;
B、剪断前后,小桶受到的浮力减小,根据浮力产生的原因:F浮=F下﹣F上,因为漂浮,所以F上=0,故F下减小,故B错误;
C、剪断前后,小桶受到的浮力减小,则V排变小,液面下降,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强变小,故C正确;
D、容器对地面的压力等于容器、水、物体的重力之和,剪断前后容器对地面的压力相等,容器的底面积相等,根据p=可知,容器对桌面的压强不变;故D正确。
故选:ACD。
15.解:A、甲图中,开关闭合后,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表A测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压;
滑片P向右移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值为定值电阻R的阻值,所以,电压表与电流表示数的比值不变,故A正确;
B、乙图中,闭合开关,小灯泡与滑动变阻器并联,电压表测量电源电压,电流表A1测量干路的电流,电流表A2测量滑动变阻器的电流,滑片P向右移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,由欧姆定律I=可知,通过滑动变阻器的电流变小,由于并联电路个支路互不影响,所以通过小灯泡的电流不变,由并联电路电流的规律知干路电流变小,由P=UI知整个电路消耗的总功率变小,故B错误;
C、丙图中,若先闭合S1,只有灯泡L1工作,电流表测量电路的电流,电压表测量电源电压,再闭合S2,两灯泡并联,电流表测量干路的电流,电流表示数变大,电压表仍测量电源电压,电压表示数不变,故C正确;
D、丁图中,闭合开关S,两灯泡串联,电压表测量灯泡L1两端的电压,若发现L1、L2均不亮,则说明电路有断路,而电压表有示数,说明电压表与电源的两端相连,则可能是L1断路,故D正确。
故选:ACD。
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
16.解:家庭电路中灯与插座是互不影响的,所以是并联的;
据课本可知,造成电流过大的原因有两个,即短路和总功率过大;
据课本可知,如电能表表盘最后面的数是十分位数,图所示电能表的示数为125kW•h;
据表盘可知,此时电能表的电压是220V,允许通过的最大电流是20A,所以此电能表允许的最大功率是:P=UI=220V×20A=4400W;所以它所在的电路最多能接入总功率4400W的用电器;
电能的表盘上标有220V,即说明该电能表应该接到220V的家庭电路中使用,所以该电能表不能连接到电压为380V的电路中使用;
故答案为:并;短路;总功率过大;125;4400;不能。
17.解:(1)利用细线可以切割皮蛋,这是在压力一定时,采用减小受力面积的方式来增大压强的;
(2)因为重力的方向是竖直向下的,自制一个重锤,重锤由于重力的作用处于竖直位置,若相框的竖边和它平行,就说明相框挂正了。
(3)用力捏易拉罐,易拉罐变扁,发生了形变,这说明力可以改变物体的形状。
故答案为:受力面积;重力的方向总是竖直向下的;形状。
18.解:
(1)飞机起飞前在跑道上加速行驶时,质量不变,高度不变,所以飞机的重力势能不变;
(2)由于机翼上表面弯曲,下表面平直,导致机翼上方空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,使机翼上下表面存在向上的压强差,从而产生向上的升力;所以,当飞机前进时,升力的产生应用的物理知识是:流体在流速大的地方压强小。
故答案为:不变;流体在流速大的地方压强小。
19.解:
(1)噪声检测设备可以检测噪声大小,当有摩托车此时通过时,噪声增大,则显示屏上的示数将会增大;
(2)天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=qV=0.5m3×7.0×107J/m3=3.5×107J,
100kg的水从20℃升高50℃需要吸收的热量:
Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg•°C)×100kg×50℃=2.1×107J
则该燃气灶的效率:
η=×100%=×100%=60%。
故答案为:变大,60%。
20.解:
太阳释放出的巨大能量来源于太阳核心的聚变;
太阳能可以长期提供或再生,属于可再生能源。
故答案为:核聚变;可再生资源。
三.实验探究题(共3小题,满分18分)
21.解:(1)该实验中以活塞为研究对象;分析研究的是大气对活塞的压力
(2)当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力;
(3)注射器是一个圆柱体形状,因此,应用刻度尺量出其刻度部分的长度L;
(4)注射器是一个圆柱体形状,因此,应量出其全部刻度部分的长度L;
再读出空积V,得出活塞的面积S=,将测量结果代入压强公式得:p==,
(5)活塞与注射器筒壁不完全密封,橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,都会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;
(6)当注射器中的活塞开始向左滑动时,G1=9.8N,对活塞受力分析:F+f=G1=9.8N;
当注射器中的活塞开始向右滑动时,G2=5.6N,对活塞受力分析:F﹣f=G2=5.6N;
两式联立解得:F=7.7N,f=2.1N,所测大气压的值:p===1.1×105pa。
故答案为:(1)活塞;(2)平衡力;(3)刻度部分;(4);(5)注射器中的空气无法排尽;(6)2.1;1.1×105。
22.解:(1)由图甲知,指针偏右,所以应将平衡螺母向左调节;
(2)由图丙知,水的体积为30ml,水和小块合金的体积为40ml,则小块合金的体积V=60m﹣40ml=20ml=20cm3;
(3)步骤(1)和(2)顺序对调,先测量小石块的体积,小石块上沾有水,小石块的质量增大,小石块的质量会偏大。
(4)小块合金的密度ρ===4g/cm3,
大块合金的密度与小块合金的密度相同,由ρ=可得,大块合金的体积V总===150cm3,
(5)已知AO=10cm=0.1m,OB=AB﹣AO=50cm﹣10cm=40cm=0.4m,
GA×AO=GB×OB,即GB===1.5N,
则m===0.15kg=150g;
把大合金块全部浸没在水中,F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×150×10﹣6m3=1.5N,
则(GA﹣F浮)×OA=GB×OB′,
即OB′==0.3m,
则OB﹣OB′=0.4m﹣0.3m=0.1m=10cm,即物体需向左移动10cm杆才能再次静止于水平位置。
故答案为:(1)左;(2)20;(3)偏大;(4)150;150;10。
23.解:(1)由图I可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,
由图Ⅱ可知,电压表V2被短路,连接错误的导线是b,b导线应与滑动变阻器的左下方接线柱相连;
(2)由图可见,电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表无示数,说明电路中某处断路;电压表V2有示数,说明电压表V2与电源连接的部分无断路;电压表V1没有示数,说明电压表V1与电源连接的部分断路,因此故障就是滑动变阻器断路;
①当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,电压表V2的示数最小,据此可知乙是V2对应的图线,则甲是V1对应的图线;
②由图像可知,两电压表的示数之和均为6V即电源的电压,故可得结论:串联电路中总电压等于各部分电压之和;
③由图像可知,最小电流I=0.1A时,R2两端最大电压为4V,
则R2的最大阻值:R最大===40Ω;
【拓展】:
①因探究电流与电阻的关系的实验时,应保持电阻两端的电压为2V不变,当将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验时,电阻增大,定值电阻分压增多,根据串联电路电压的规律,应增大变阻器分得的电压,由分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,所以应向右移动滑片直至电压表示数为2V;
②由以上分析知,实验中,应保持定值电阻两端的电压为2V不变,变阻器分得的电压为6V﹣2V=4V,定值电阻的电压是变阻器电压的 =0.5倍;根据分压原理,定值电阻的阻值应为变阻器阻值的0.5倍,因变阻器的最大阻值为40Ω,则定值电阻允许接的最大电阻值为0.5×40Ω=20Ω,而25Ω大于20Ω,所以不可以使用。
故答案为:(1)b;(2)滑动变阻器断路;①甲;②串联电路中总电压等于各部分电压之和;③40;【拓展】①右;②25。
四.计算题(共2小题,满分12分)
24.解:
(1)由P=可得,灯泡的电阻:
RL===9Ω;
(2)当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
将滑动变阻器的滑片P滑到a端时,接入电路中的电阻为零,
由I=可得,电源的电压:
U=I1R1=0.75A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
将滑动变阻器的滑片P滑到ab中点时,接入电路中的电阻:R2′=R2=×12Ω=6Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I2(R1+R2′)=0.5A×(R1+6Ω)﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:R1=12Ω,U=9V;
(3)根据P=可知:电路的电阻越小,电功率越大;
因为R1=12Ω,RL=9Ω,则RL<R1,根据串并联电路的特点可知:当开关S、S1闭合,开关S2断开,并且滑片在b端时,R1与Rx的最大阻值串联,电路的总电阻最大,总功率最小,
电路总功率的最小值:P最小===3.375W。
答:(1)灯泡的电阻为9Ω;
(2)电源电压为9V,R1的阻值为12Ω;
(3)当开关S、S1闭合,开关S2断开,并且滑片在b端时电路总功率最小,电路的最小功率为3.375W。
25.解:(1)物体M对水平地面的压力:F=G=mg=64kg×10N/kg=640N,
地面的受力面积:S=20cm×20cm=400cm2=0.04m2,
物体M对水平地面的压强:p===16000Pa;
(2)由图可知n=3,绳子自由端被竖直上拉6m,则物体上升的高度为:h===2m,
滑轮组的有用功:W有=Gh=640N×2m=1280J,
总功:W总=W有+W额=1280J+320J=1600J,
滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%;
(3)物体的体积:V=20cm×20cm×20cm=8000cm3=8×10﹣3m3,
物体的密度:ρ===8×103kg/m3,
已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,物体密度大于酒精的密度,所以将物体M放入足够多的酒精中物体会沉底,
排开酒精的体积等于物体的体积,即:V排=V=8×10﹣3m3,
此时物体受到的浮力:F浮=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3=64N。
答:(1)物体M对水平地面的压强为16000Pa;
(2)滑轮组的机械效率为80%;
(3)将物体M放入足够多的酒精中,静止时受到的浮力为64N。
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