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中考模拟卷(一)(解析版)-2022年物理中考一轮过关讲练(北师大版)
展开这是一份中考模拟卷(一)(解析版)-2022年物理中考一轮过关讲练(北师大版),共33页。
中考模拟卷(一)
一.选择题(共12小题,满分24分,每小题2分)
1.(2分)关于自然现象对应的物态变化及吸放热过程,下列说法正确的是( )
A.水结冰﹣凝固吸热 B.雾生成﹣液化放热
C.露产生﹣汽化吸热 D.霜形成﹣升华放热
【分析】(1)物质从固态变为液态是熔化过程。物质从液态变为固态过程是凝固。物质从液态变为气态是汽化。物质从气态变为液态是液化。物质从固态直接变为气态是升华。物质从气态直接变为固态是凝华。
(2)六种物体变化中,熔化、汽化、升华是吸热的;凝固、液化、凝华是放热的。
【解答】解:
A、水结冰由液态变为固态叫凝固,需要放热,此选项错误;
B、雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的水滴,需要放热,此选项正确;
C、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的水滴,需要放热,此选项错误;
D、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,需要放热,此选项错误。
故选:B。
2.(2分)如图所示的实验,能说明声音传播需要介质的是( )
A.用纸片分别接触转速相同、齿数不同的旋转齿轮,听声音的变化
B.将正在发声的音叉斜放入水中,看到水花四溅
C.玻璃罩内的音乐芯片正在发声,抽出玻璃罩内的空气,听声音的变化
D.用大小不同的力敲击音叉,观察乒乓球被弹开的幅度
【分析】(1)响度的大小与发生体振动的振幅有关,振幅越大,响度越大;此外,响度还与距发声体的远近有关;
(2)声音是由物体振动产生的,声音的传播靠介质;固体、液体、气体都可作为传播声音的介质,声音在不同介质中的传播速度不同,真空不能传声;
(3)声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。
【解答】解:A、当纸片与齿轮接触时,齿轮越多的可以使纸片在相同时间内振动次数越多,即纸片的振动频率越大,此时发声的音调就会越高,所以此图是研究影响音调的因素,故A错误;
B、将正在发声的音叉放入水中,观察到有水花溅出,说明声音是由物体的振动产生,故B错误;
C、抽出罩内空气,铃声明显减小,说明声音传播需要介质,研究的是声音的传播需要介质,故C正确;
D、用不同的力敲击音叉,音叉发出声音的响度不同,同时乒乓球被弹开的幅度不同,即音叉的振幅不同,说明响度与振幅有关,故D错误。
故选:C。
3.(2分)冰壶是冬奥会比赛项目之一、如图所示,冰壶比赛正在进行。在冰壶运动的过程中,下列分析正确的是( )
A.冰壶离开手后继续向前滑行,是由于冰壶受到惯性的作用
B.冰壶离开手后减速滑行,惯性越来越小
C.冰壶滑行过程中,受到滑动摩擦力的方向与滑行方向相同
D.冰壶离开手后向前滑行,冰壶的动能减小
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性;
(2)惯性的大小只与物体的质量有关,与其它因素无关;
(3)滑动摩擦力方向与物体相对运动的方向相反;
(4)动能的大小与质量、速度有关。
【解答】解:
A.冰壶离开手后,由于惯性会继续保持原来的运动状态,继续向前运动,惯性是一种性质,不是一种作用,故A错误;
B.惯性是物体保持原来状态不变的一种性质,只与物体的质量有关,所以冰壶减速滑行的过程中其惯性不变,故B错误;
C.冰壶滑行过程中,受到滑动摩擦力的方向与滑行方向相反,故C错误;
D.冰壶离开手后向前滑行,由于受到阻力的作用,冰壶的速度变小,质量不变,则冰壶的动能减小,故D正确。
故选:D。
4.(2分)俗话说“民以食为天”,筷子﹣﹣中国人饮食文化中的深刻印记,在整个东亚文化圈中也扮演着一种文化标签的角色。如图所示,以下面的筷子为研究对象,O点为支点,A点为阻力作用点,B点为动力作用点(动力和阻力都与筷子垂直),则下列说法正确的是( )
A.筷子是一个省力杠杆
B.阻力的方向向上,动力的方向向下
C.杠杆的阻力臂为AB,动力臂为BO
D.把同一食物靠近支点的过程中,无名指对筷子上B点的压力变小
【分析】(1)根据动力臂和阻力臂的大小分析;
(2)根据动力、阻力的方向分析;
(3)力臂是从支点向力的作用线的垂直距离;
(4)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,据此分析压力的变化。
【解答】解:
A、由图可知,O点为支点,A点为阻力作用点,B点为动力作用点,则动力臂小于阻力臂,所以为费力杠杆,故A错误;
B、由图可知,A处的物体对筷子施加的力的方向是向下的,B处手施加的力是向上的,故B错误;
C、由于动力和阻力都与筷子垂直,则动力臂为OB,阻力臂为OA,故C错误;
D、把同一食物靠近支点的过程中,阻力不变,阻力臂减小,动力臂不变,根据动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,动力会减小,即无名指对筷子上B点的压力变小,故D正确。
故选:D。
5.(2分)下列关于镜面反射和漫反射的说法错误的是( )
A.“甲光向日金鳞开”说明光在铠甲表面发生了镜面反射
B.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律
C.黑板反光是因为光在黑板表面发生了漫反射
D.雨后的夜晚,迎着月光走,较亮的地方是水面
【分析】镜面反射和漫反射的区别:镜面反射入射光线平行,反射光线也平行,其他方向几乎没有反射光。(如:平静的水面、抛光的金属面、平面镜);而对于漫反射,由于物体的表面凹凸不平,凹凸不平的表面会把光线向四面八方反射。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
【解答】解:A、“甲光向日金鳞开”说明光在铠甲表面发生了镜面反射,所以显得格外耀眼,故A正确;
B、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故B正确;
C、黑板反光是因为光在黑板表面发生了镜面反射,使局部位置反射的光线特别强,故C错误;
D、雨后的夜晚,迎着月光走,月光在水面发生镜面反射,较多的光线进入人的眼睛,所以较亮的地方是水面,故D正确。
故选:C。
6.(2分)如图所示的四个实验中,不能确定钢棒具有磁性的是( )
A.小磁针被排斥 B.静止时始终南北指向
C.电流表指针偏转 D.能吸引更多的铁屑
【分析】(1)磁体的基本性质是能够吸引铁、钴、镍和其他磁性材料,还具有指南北的性质;
(2)给带铁芯的螺线管通电,便制作成了电磁铁,影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈的匝数和铁芯的有无;
(3)导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象。
【解答】解:A、同名磁极相互排斥,小磁针与钢棒相互排斥,说明都具有磁性,故A不符合题意;
B、钢棒指南北,这是磁体的基本性质,说明钢棒具有磁性,故B不符合题意;
C、导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,能说明钢棒具有磁性,故C不符合题意;
D、铁(钢)芯能使通电螺线管的磁性增强,使其能吸引更多的铁屑,不能说明钢棒具有磁性,故D符合题意。
故选:D。
7.(2分)如图所示,运动员被发生形变的撑竿弹起来,关于这一过程,下列说法错误的是( )
A.撑竿是施力物体
B.运动员是施力物体
C.撑竿发生弹性形变
D.运动员受到撑竿弹力的作用
【分析】①力是物体对物体的作用,施加力的作用的是施力物体,承受力的作用的是受力物体;
②力可以改变物体的形状,在力的作用下物体发生形变,力的作用消失后,物体能够恢复原状,说明发生的是弹性形变。
【解答】解:
AB、力是物体对物体的作用,运动员被发生形变的撑竿弹起来,所以撑杆是施力物体,运动员是受力物体。故A正确,B错误;
CD、撑杆属于弹性物体,在运动员力的作用下发生弹性形变,产生弹力,将运动员弹起来。故C、D正确。
故选:B。
8.(2分)如图所示物块上方固定有一根管和弹簧,物块在大小不变的推力F作用下向右做匀速直线运动。管内小球从上方落下,在小球接触并压缩的弹簧过程中,以下说法正确的是( )
A.小球速度保持不变 B.小球速度一直在变大
C.物块保持匀速直线运动 D.物块运动速度减小
【分析】力可以改变物体的运动状态;对小球受力分析,判定小球的运动情况。
【解答】解:物块在大小不变的推力F作用下向右做匀速直线运动;小球在水平方向没有受到力的作用,管内小球从上方落下,小球接触并压缩的弹簧过程中,弹簧发生弹性形变,对小球有竖直向上的弹力的作用,开始时弹力要小于重力,小球做加速运动,弹簧的形变程度越大,产生的弹力越大,当弹力等于重力时,小球的速度最大;小球继续向下运动,弹力大于重力,小球做减速运动;小球对弹簧的压力增大,则该装置对地面的压力变大,则摩擦力变大,摩擦力大于推力F,故物块做减速运动,故D正确,ABC错误。
故选:D。
9.(2分)灯泡L上标有“6V 6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化的关系如图甲所示,现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压为10V不变,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L正常发光时,电压表的示数为6V
B.灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
C.当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为9V
D.为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为10W
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出电压表的示数;
(2)根据图像读出几组数据,根据欧姆定律求出灯泡对应的电阻,利用串联电路的电压特点得出电压表的示数,然后归纳得出灯泡L的电阻值与电压表的示数关系;
(3)根据图像读出当电流表示数为0.4A时灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电压表的示数;
(4)根据图像可知灯泡正常工作时的额定电流,并与电流表的量程相比较得出电路的最大电流,根据P=UI求出电路消耗的最大电功率。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、灯泡正常发光时的电压UL=6V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以灯泡L正常发光时,电压表的示数UR=U﹣UL=10V﹣6V=4V,故A错误;
B、由图甲可知,当灯泡两端的电压为1V、2V时,通过的电流分别为0.4A、0.6A,由I=的变形式R=可得,对应的电阻分别为2.5Ω、3.3Ω,
电压表对应的示数分别为9V、8V,则灯泡L的电阻值随电压表的示数的减小而增大,故B错误;
C、由图像可知,当电流表示数为I=0.4A时,灯泡两端的电压UL=1V,则电压表的示数UR=U﹣UL=10V﹣1V=9V,故C正确;
D、由图像可知,当灯泡正常发光(UL=6V)时,电路中的电流为1A>0.6A,所以电路中的最大电流I大=0.6A,则电路消耗的最大电功率P大=UI大=10V×0.6A=6W,故D错误。
故选:C。
10.(2分)如图一个空心球,空心部分为总体积的三分之一,放入水中,一半体积浸在水中。若里面注满水,将其浸没于水中放手,则该球最终将( )
A.漂浮 B.悬浮 C.沉底 D.无法确定
【分析】没有注入水时,球漂浮(F浮=G球);球内注入水浸没水中后,先后分析所受浮力F浮′、球和球内水总重的关系,利用浮沉条件分析。
【解答】解:没有注入水时,球漂浮,浮力:F浮=G球=ρ水g×V=ρ水gV,
注入水浸没水中后,
F浮′=ρ水Vg,
G=G球+G水=ρ水gV+ρ水g×V=ρ水Vg,
即F浮′>G,
所以把球的空心部分注满水浸没水中静止释放后将漂浮。
故选:A。
11.(2分)如图所示的电路中,电源电压为4.5V且保持不变,小灯泡标有“3V 1.5W”字样,不考虑灯泡电阻随温度的变化,滑动变阻器R的最大阻值为24Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。开关S闭合后,滑动变阻器在滑片P滑动的过程中,为了保证电路安全,下列说法中正确的是( )
A.滑片P向右滑动时,电流表和电压表示数均变小
B.滑动变阻器R接入电路的阻值范围是0Ω~24Ω
C.小灯泡L的最小电功率是0.1W
D.电路消耗的最大电功率是2.25W
【分析】由电路图可知,当开关S闭合后,灯泡L和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化。
(2)根据串联电路的电流特点结合电流表量程和小灯泡正常发光时的电流确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路的总功率最大,根据串联电路电压的规律和欧姆定律算出滑动变阻器的最小电阻,利用P=UI求出电路的最大功率,根据欧姆定律求出灯泡的电阻;
当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,小灯泡的电功率最小,根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压,利用欧姆定律求出电路中的最小电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值,从而得出变阻器接入电路的阻值范围,利用P=UI求出小灯泡的最小功率。
【解答】解:由电路图可知,当开关S闭合后,灯泡L和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、当滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
由U=IR可知,小灯泡两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误;
BCD、因电流表量程为0~0.6A,小灯泡正常发光时的电流为I===0.5A,
所以,串联电路中的最大电流为0.5A,滑动变阻器接入电路中的最小电阻为:
R滑小===3Ω;
则电路的最大总功率:P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,故D正确;
灯泡的电阻:RL===6Ω,
当电压表的示数最大为U滑′=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,小灯泡的电功率最小,
此时灯泡两端的电压:UL′=U﹣U滑′=4.5V﹣3V=1.5V,
电路中的最小电流:I小===0.25A,
滑动变阻器接入电路的最大阻值:R滑大===12Ω,
所以,变阻器接入电路的阻值范围是3Ω~12Ω,故B错误;
小灯泡的最小功率:PL′=UL′I小=1.5V×0.25A=0.375W,故C错误。
故选:D。
12.(2分)奥斯特实验装置如图所示,下列操作及判断正确的是( )
A.将直导线与小磁针垂直放置,通电后实验效果最好
B.移去小磁针,通电直导线周围不会存在磁场
C.将小磁针移至直导线上方,通电后小磁针不会偏转
D.改变通电直导线中的电流方向,小磁针的偏转方向将发生改变
【分析】(1)根据奥斯特实验装置的要求分析解答;
(2)磁场看不见摸不着,可以通过它对其它物体的作用来认识,即能使小磁针发生偏转;
(3)电流产生磁场的方向与电流的方向有关。
【解答】解:
A、为了避免地磁场对该实验的影响,实验中导线与小磁针平行放置效果最好,故A错误;
B、奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场,小磁针受到磁场的作用发生偏转,将小磁针移走,磁场仍然存在,不因小磁针的消失而消失,故B错误;
C、将小磁针移至直导线上方,通电后小磁针会发生偏转,故C错误;
D、改变导线中的电流方向,通电导线周围的磁场方向改变,小磁针的偏转方向也会改变,故D正确。
故选:D。
二.填空题(共10小题,满分26分)
13.(2分)如图所示的四种情景中:
(1)如图(a)是子弹射穿木板的情景,表明运动的子弹具有 动 能。
(2)如图(b)所示,当分别用F1、F2匀速提起同一物体时,则F1、F2的大小关系是:
F1 > F2。
(3)如图(c)所示,其他条件不变,若卡片上的二个卡口之间的间隔越小,则卡片会跳得越 低 (选填“高”或“低”)。
(4)(d)图所示的是跳伞运动员匀速下落时,机械能 减小 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
【分析】(1)运动的物体具有动能,动能大小与速度和质量有关;
(2)定滑轮不省力只能改变力的方向,动滑轮省一半的力,但是不能改变力的方向。
(3)将卡片压平后,卡口之间的橡皮筋被拉伸,发生弹性形变,具有弹性势能。松手后,橡皮筋恢复,将弹性势能转化为动能,卡片就会跳起。在上升的过程中,卡片的动能又转化成重力势能;
(4)动能的大小与质量和速度有关,重力势能的大小与质量和高度有关,克服摩擦做功,机械能转化为内能,据此分析。
【解答】解:(1)图示的是子弹射穿木板的情景,子弹高速运动,说明子弹具有动能;
(2)用F1的力提升重物时,用的是定滑轮;因定滑轮不省力,则F1=G;
用F2的力提升重物时,用的是动滑轮;因动滑轮能够省一半的力,则F2=G;所以F1>F2;
(3)若两个卡口之间的间隔越小,卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就越小,则橡皮筋具有的弹性势能就越小,当然最终转化成卡片的能量就越小,卡片会跳得低一些。
(4)跳伞运动员匀速下落时,由于克服与空气的摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减小。
故答案为:(1)动;(2)>;(3)低;(4)减小。
14.(3分)汽油机工作时是 内 能与 机械 能相互转化的过程,若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,则该汽油机每秒钟做功 10 次。
【分析】(1)在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能、压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能。
(2)在四冲程内燃机曲轴转一圈,完成2个冲程,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次;
【解答】解:在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能、压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能,所以汽油机工作时是内能与机械能能相互转化的过程;
飞轮转速是1200r/min,则每秒钟转=20r,因一个工作循环飞轮转2圈,做功一次,所以汽油机每秒钟可以做功的次数:n==10次。
故答案为:内;机械;10。
15.(3分)长期用眼过度会导致近视,近视眼看远处物体时像成在视网膜的 前方 (选填“前方”或“后方”),需要戴 凹透镜 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)来矫正。
【分析】(1)近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体是因为晶状体太厚或眼球太长,使像成在视网膜的前方。
(2)近视眼戴凹透镜使光线发散一些,使像成在视网膜上。
【解答】解:近视眼看不清楚远处的物体,原因是远处物体的像成在视网膜的前方,但是我们可用对光线具有发散作用的凹透镜矫正,使光线推迟会聚,能使像成在视网膜上,能看清物体。
故答案为:前方;凹透镜。
16.(3分)同一物体浸没在水中不同深度处,受到水对它的浮力是 相同 的(选填“相同”或“不同”);高度相同、形状不同的容器装满水时,水对容器底部的压强是 相同 的(选填“相同”或“不同”),水从固态变为液态,密度会 变大 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【分析】(1)根据公式F浮=ρ水gV排可知,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关;
(2)根据公式p=ρgh来判断液体压强的大小;
(3)质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关;在质量一定时,物体体积变化,密度变化用公式ρ=分析。
【解答】解:
(1)同一物体浸没在水中的不同深度,物体排开水的体积相同,由F浮=ρ水gV排可知物体受浮力相同;
(2)容器的高度相同,装满水时,水的深度相同,由p=ρ液gh可知水对容器底的压强是相同;
(3)水从固态变为液态,状态变化但质量没有变化,体积变小,在质量一定时,由公式ρ=可知,体积变小,所以密度变大。
故答案为:相同;相同;变大。
17.(3分)(1)小明用图甲所示的实验装置进行实验,要想知道滑动摩擦力的大小,应该使木块在水平桌面上做 匀速直线 运动,此时滑动摩擦力大小为 2.2 N。
(2)分析本实验误差产生的原因,请写出其中一条: 很难完全做到匀速直线运动(或测力计是在运动中读数) 。
(3)根据图乙给出的数据点画出f~F压关系图象。依据f~F压关系图象,思考当F压=6N时如何确定滑动摩擦力的f大小,在图乙中纵坐标轴上用字母A标记f大小的位置并留下作图痕迹。
(4)自行车刹车时,捏手刹用的力越大,车子停的越快的原因是 捏手刹用的力越大,压力越大,根据影响滑动摩擦力的因素,摩擦力越大,根据力是改变物体运动状态的原因,故车子停的越快 。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;由测力计分度值读数;
(2)从物体做匀速直线运动的可操作性或测力计在运动中读数考虑;
(3)在坐标系中,将各点用直线连接起来,直线两边的点分布大致均匀,并延长分析;
(4)根据影响滑动摩擦力大小的因素及力是改变物体运动状态的原因分析。
【解答】解:(1)只有沿水平方向拉着物体在水平方向上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小,由图知,测力计分度值为0.1N,示数为2.2N,即此时滑动摩擦力大小为2.2N。
(2)分析本实验误差产生的原因,请写出其中1条:很难完全做到匀速直线运动(或测力计是在运动中读数)。
(3)根据图乙给出的数据点画出f~F压关系图像,将各点用直线连接起来,直线两边的点分布大致均匀,并延长交过6N的垂线于A,如下所示:
(4)自行车刹车时,捏手刹用的力越大,压力越大,根据影响滑动摩擦力的因素,摩擦力越大,根据力是改变物体运动状态的原因,故车子停的越快;
故答案为:(1)匀速直线;2.2;(2)很难完全做到匀速直线运动(或测力计是在运动中读数);(3)如图;(4)捏手刹用的力越大,压力越大,根据影响滑动摩擦力的因素,摩擦力越大,根据力是改变物体运动状态的原因,故车子停的越快。
18.(4分)“天下黄河富宁夏”,生活在黄河岸边的人们常常能欣赏到“雾漫九曲黄河湾”的美景,其中“雾”的形成是 液化 (选填物态变化的名称);利用黄河的水力资源的大坝电厂位于宁夏青铜峡市,水电站库区的大坝修成上窄下宽的形状,是因为大坝下部受到水的压强 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)上部受到的压强。
【分析】(1)物体由气态变为液态,为液化现象;
(2)利用液体内部压强的特点(液体的压强随深度的增加而增大)去分析解释。
【解答】解:(1)雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴悬浮在空气中形成的;
(2)液体的压强随深度的增加而增加,大坝下部受到水的压强大于上部受到的压强,所以下部要修得宽一些。以便承受更大的水压。
故答案为:液化;大于。
19.(2分)用酒精灯对试管加热的过程中,酒精的化学能燃烧转化为 内 能;0.2kg的酒精完全燃烧放出的热量是6×106J,则酒精的热值是 3×107 J/kg。
【分析】(1)燃料燃烧的过程,将燃料的化学能转化为内能;
(2)知道燃料完全燃烧放出的热量和燃料的质量,根据Q放=mq求出燃料的热值。
【解答】解:(1)酒精在燃烧过程将酒精的化学能转化为内能。
(2)由Q放=mq得,酒精的热值:
q===3×107J/kg;
故答案为:内;3×107。
20.(2分)生活中有许多“吸”的现象。用吸管把敞口玻璃杯中的饮料“吸”入嘴里,是利用 大气压 的作用;将气球与头发摩擦后,相互靠近时气球与头发“吸”在一起,是因为摩擦后的气球与头发带有 异种 电荷相互吸引;龙卷风能把物体“吸”起卷入空中,是因为流体流速大的地方 压强小 。
【分析】(1)饮料在大气压力作用下被压入嘴中;
(2)电荷间相互作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(3)在气体和液体中,流速大的位置压强小。
【解答】解:(1)用吸管吸饮料时,用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压的作用;
(2)将气球与头发摩擦后,气球和头发因摩擦起电而带有异种电荷,因异种电荷相互吸引,所以相互靠近时气球与头发“吸”在一起;
(3)龙卷风旋转速度很大,内侧因流速大而压强小,外侧因流速小而压强大,所以物体在压强差的作用下被“吸”起卷入空中。
故答案为:大气压;异种;压强小。
21.(2分)有两个定值电阻R1=12Ω,R2=24Ω,串联后接在某电源上,R1和R2两端的电压之比为 1:2 ;若并联后接在同一电源上,在相同时间内R1和R2产生的热量之比为 2:1 。
【分析】(1)两个定值电阻串联后接在某电源两极上时通过它们的电流相等,根据欧姆定律求出R1和R2两端的电压之比;
(2)两个定值电阻并联后接在同一电源上时它们两端的电压相等,根据W=UIt=t求出R1、R2产生的热量之比。
【解答】解:(1)两个定值电阻串联后接在某电源两极上时,
因串联电路中各处的电流相等,所以由I=可得,电阻R1、R2两端电压之比:====;
(2)两个定值电阻并联后接在同一电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由W=UIt=t可得,R1、R2产生的热量之比:====。
故答案为:1:2;2:1。
22.(2分)某型号的电动轮椅质量为85千克,看似笨重,但性能优越,平路用轮胎,爬楼用履带,轮子与地面的总接触面积为50厘米2,则轮椅静止在水平地面上时对地面的压强是 1.7×105 帕,载重质量为75千克的成年人,每上一级高为20厘米台阶克服重力做功为 320 焦。
【分析】(1)已知电动轮椅的质量可求得其重力,静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,已知轮子与地面的总接触面积,利用p=可求得轮椅静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)利用G=mg可求得成年人的重力,再利用W=G总h可求得克服重力做功。
【解答】解:电动轮椅的重力:G=mg=85kg×10N/kg=850N,
轮椅静止在水平地面上时对地面的压力:F=G=850N,
轮子与地面的总接触面积:S=50cm2=5×10﹣3m2,
轮椅静止在水平地面上时对地面的压强:p===1.7×105Pa;
成年人的重力:G人=m人g=75kg×10N/kg=750N,
每上一级高为20厘米台阶克服重力做功:W=G总h=(750N+850N)×0.2m=320J。
故答案为:1.7×105;320。
三.作图题(共13小题,满分50分)
23.(2分)正在向右行驶的公交车上悬挂的安全把手突然向左偏转,如图所示。画出此时站在公交车上乘客的受力示意图(力的作用点画在重心O上)。
【分析】(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,称为惯性;
(2)摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
【解答】解:正在向右行驶的公交车上悬挂的安全把手突然向左偏转,根据惯性知识或生活经验可知,此时汽车突然向右做加速运动;
已知此时站在公交车上乘客跟汽车底板相对静止,而汽车突然向右做加速运动,则乘客相对于汽车有向左的运动趋势,所以此时乘客会受到一个向右的摩擦力(起动力的作用),故乘客除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用,如图所示;
24.(2分)如图所示,画出反射光线,并标出反射角。(保留作图痕迹)
【分析】①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,作出反射光线并标出反射角。
②要掌握入射角和反射角的概念:入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。
【解答】解:图中入射角等于50°,则反射角也为50°,根据反射角等于入射角,在法线右侧画出反射光线,并标明反射角的度数,如图所示:
25.(2分)家庭电路安装各个电路元件时,不但要考虑各元件能否正常工作,更要考虑使用的安全性。请用笔画线代替导线将图中开关和电灯、三孔插座接入电路,使其符合安全用电的要求。
【分析】(1)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
【解答】解:首先辨别上面三根线分别为火线、零线和地线。
(1)灯泡的接法:火线先进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上,这样在断开开关时能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。如图所示:
26.(2分)如图所示,开关闭合后,条形磁体受到电磁铁的斥力但保持静止,请在图中作出条形磁体受到的摩擦力,并在括号内标出电源的正极。
【分析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,据此判断出电磁铁的NS极;
利用安培定则(用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极)判断出电源的正负极。
【解答】解:开关闭合后,条形磁体受到电磁铁的斥力但保持静止,排斥力的方向是水平向左的,磁体静止,则受到的摩擦力与排斥力是一对平衡力,则摩擦力水平向右;
根据磁极间的相互作用规律可知,螺线管的左端为S极,右端为N极;根据安培定则可知,电流从螺线管左端流入,右端流出,即电源的左端为正极,右端为负极,如图所示:
27.(4分)日本早稻田大学的内藤健教授发现了一种全新的压缩燃烧原理,可使汽油发动机的效率达60%,所谓发动机效率是指发动机牵引汽车前进所需能量与汽油完全燃烧产生内能的比值。当前汽油发动机的最高效率是30%假期小明全家驾车去某地旅游,在高速公路上匀速行驶225km,所用时间是2.5h,消耗汽油20L(汽油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内产生牵引力的功率为20kW.求:(已知ρ汽油=0.8×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg):
(1)该汽车行驶过程的牵引力是多大?
(2)该汽车发动机的效率是多少?
(3)假如小明家的汽车采用了全新的压缩燃烧原理,效率达60%,则在高速公路上匀速行驶225km需要多少千克的汽油?
【分析】(1)知道汽车牵引力的功率和行驶的时间,根据P=求出汽车牵引力做的功,利用W=Fs求出该汽车行驶过程的牵引力;
(2)知道消耗汽油的体积和密度,根据ρ=求出消耗汽油的质量,根据Q放=mq求出消耗的汽油完全燃烧释放的热量,利用η=×100%求出该汽车发动机的效率;
(3)汽车发动机的效率达60%时,根据η=×100%求出消耗汽油完全燃烧释放的热量,利用Q放=mq求出此时需要汽油的质量。
【解答】解:
(1)由P=可得,该汽车行驶过程牵引力做的功:
W=Pt=20×103W×2.5×3600s=1.8×108J,
由W=Fs可得,该汽车行驶过程的牵引力:
F===800N;
(2)消耗汽油的体积:
V=20L=20dm3=0.02m3,
由ρ=可得,消耗汽油的质量:
m=ρ汽油V=0.8×103kg/m3×0.02m3=16kg,
消耗的汽油完全燃烧释放的热量:
Q放=mq汽油=16kg×4.5×107J/kg=7.2×108J,
该汽车发动机的效率:
η=×100%=×100%=25%;
(3)汽车发动机的效率达60%时,消耗汽油完全燃烧释放的热量:
Q放′===3×108J,
此时需要汽油的质量:
m′==≈6.67kg。
答:(1)该汽车行驶过程的牵引力是800N;
(2)该汽车发动机的效率是25%;
(3)在高速公路上匀速行驶225km需要6.67kg的汽油。
28.(6分)如图所示,电源电压恒定,定值电阻R2=12Ω,电动机M的线圈电阻R=0.5Ω.开关S闭合,电动机转动稳定后,干路中的总电流I=3A,电压表的示数U=4V,电阻R2消耗的电功率P2=12W,不计电动机的摩擦损耗,不计电压表和电源内阻对电路的影响等。求:
(1)电阻R2两端电压;
(2)电动机的机械效率;
(3)R1的阻值。
【分析】由电路图可知,电动机M与定值电阻R1串联后再与R2并联。
(1)知道定值电阻R2的阻值和电功率,根据P=UI=求出电阻R2两端电压;
(2)根据欧姆定律求出通过R2的电流,根据并联电路的电流特点求出电动机和R1支路的电流,利用P=UI求出电动机的总功率,根据P=I2R求出电动机的发热功率;然后根据η==求出机械效率;
(3)根据并联电路的电压特点求出电源的电压,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,利用欧姆定律求出R1的阻值。
【解答】解:由电路图可知,电动机M与定值电阻R1串联后再与R2并联。
(1)由P=UI=可得,电阻R2两端电压:
U2===12V;
(2)通过R2的电流:
I2===1A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电动机和R1支路的电流:
IM=I1=I﹣I2=3A﹣1A=2A,
则电动机的发热功率:
P热=IM2RM=(2A)2×0.5Ω=2W;
因并联电路中各支路两端的电压相等,
则电源电压U=U2=12V;
电动机总功率P总=UMIM=4V×2A=8W,
则电动机机械效率η=×100%=×100%=×100%=75%;
(3)根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得:
R1两端的电压:U1=U﹣UM=12V﹣4V=8V,
则R1的阻值:
R1===4Ω。
答:(1)电阻R2两端电压为12V;
(2)电动机的机械效率为75%;
(3)R1的阻值为4Ω。
29.(4分)如图所示,是小明同学探究“平面镜成像特点”的实验情景:
(1)小明在实验中先在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖直放置一块 玻璃板 作为平面镜。用其代替平面镜,主要是利用其透明的特点,便于 确定像的位置 。
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后蜡烛的像,小明拿另一支大小相同的 未点燃 (填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到从玻璃板前 不同 (选填“相同”或“不同”)位置看去它好像点燃了似的。
(3)若在实验中无论怎样移动蜡烛B,也无法与蜡烛A的像完全重合,原因可能是: 玻璃板没有竖直放置 。
(4)移去蜡烛B,并在其位置上放一光屏,则光屏 不能 (填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
(5)此实验应在 较暗 (填“较暗”或“较亮”)环境进行。
【分析】(1)在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确认物像的位置及大小;
(2)不同位置看上去另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等;
(3)如果玻璃板没有放正,所成的像不在水平面上,所以无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合;
(4)实像和虚像的重要区别是实像能用光屏上承接,虚像不能在光屏上承接;
(5)平面镜成像时,物体和环境的对比度越大,物体越亮,物体在平面镜成像越清晰。
【解答】解:
(1)因为玻璃板是透明的,能在观察到A蜡烛像的同时。还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛,便于确定像的位置。
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后蜡烛的像,小明拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到从玻璃板前不同位置看去它好像点燃了似的;
(3)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,如果玻璃板没有放正,蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,所以A蜡烛成的像不与B蜡烛重合;
(4)由于虚像不能成在光屏上,平面镜成虚像,若在像的位置放一光屏,光屏不能承接到像;
(5)平面镜成像时,环境越黑暗,物体和环境的对比度越大,物体越亮,物体在平面镜中成像越清晰,所以此实验应在较暗环境进行。
故答案为:(1)玻璃板;确定像的位置;(2)未点燃;不同;(3)玻璃板没有竖直放置;(4)不能;(5)较暗。
30.(5分)如图,“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前,调整实验器材,使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在 同一高度 。
(2)在图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的、倒立的、 放大 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,这个像的成像原理与 投影仪 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。此时不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上 没有 (选填“有”或“没有”)小泥点的像。当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往 上 (选填“上”或“下”)偏离光屏中心。
(3)若保持图甲中蜡烛和光屏的位置不动,移动凸透镜到 65 cm刻度线处,光屏上能再次成清晰的像,像的大小较之原来 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)若按如图乙所示的方式,将透镜切开,只保留白色部分,再将白色部分往中间凑紧,重新组成一个“透镜”进行实验,则在光屏上可以呈现 4 个像(光屏足够大)。
【分析】(1)为使像呈现在光屏的中央,应调节光源、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心在同一高度上;
(2)凸透镜成实像时,物距小于像距时,成倒立、放大的实像,其应用是投影仪;透过凸透镜的光多,像就亮;透过凸透镜的光少,像就暗;根据光线过透镜的光心不改变方向,判断蜡烛变短后,像的移动方向;
(3)在光的折射中,光路是可逆的;
(4)根据光心的位置变化分析。
【解答】解:(1)点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在同一高度上,其目的是使像成在光屏的中央;
(2)由图可知,此时的物距小于像距,成倒立、放大的实像,其应用是投影仪;
凸透镜上溅了一个小泥点,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,大小不变;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像将完好,但亮度会变暗;由于泥点在凸透镜的一倍焦距之内,成的是虚像,虚像不能成在光屏上,所以不会出现泥点的影子;
当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的位置向下移动,根据光线过透镜的光心不改变方向,像的位置向上移动;
(3)若保持蜡烛和光屏的位置不动,移动凸透镜到65cm刻度线处时,此时物距等于原来的像距,根据光路可逆可知,此时成的是倒立、缩小的实像,像的大小较之原来变小了;
(4)因为凸透镜中间厚,边缘薄,切去部分后相当于四个透镜,光心位置改变了,上面的像下移,下面的像上移,左面的像向右移动,右面的像向左移动,错位将成四个像。
故答案为:(1)同一高度;(2)放大;投影仪;没有;上;(3)65;变小;(4)4。
31.(4分)小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾:
(1)组装器材时,应先固定图甲中的 B (选填“A”或“B“),图甲中有一明显的错误是 没有用酒精灯外焰加热 。
(2)在水温升高到90℃后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表中,直至水沸腾,如此持续数分钟后停止读数。
时间/min
…
0
1
2
3
4
5
6
7
8
…
温度/℃
…
90
92
94
96
98
99
99
99
…
①第7min小明忘记记录数据,你猜想此时的水温应为 99 ℃。
②小明观察到,沸腾时水中气泡的情形为图乙中图 C (选填“C”或“D”);
③请根据表格中的数据在图丙所示的坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图象。
④小明同学想提高水的沸点,换用了火力更大的酒精灯加热,这种做法 不可行 (选填“可行”或“不可行”)。
⑤移去酒精灯后,水仍能继续沸腾一小段时间,其原因是 水能继续从烧杯底或石棉网上吸热 。
【分析】(1)要掌握温度计的使用规则,温度计的玻璃泡不能碰到容器壁和容器底。在此实验中,酒精灯及温度计的使用都有特殊的规定:使用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,但不能碰到容器底;所以要从下向上进行调节;
(2)①知道水的沸点的概念,水沸腾时的温度是沸点,水在沸腾过程中温度保持不变。
②掌握水沸腾时和沸腾前的现象:水沸腾时气泡上升过程中体积变大;水沸腾前气泡在上升过程中体积减小;
③首先根据实验数据确定对应点,然后“描点连线”得到图象;
④根据影响沸点的因素分析。
⑤液体沸腾时,不断吸收热量。
【解答】解:
(1)由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯固定B的高度;测量液体温度时,温度计的玻璃泡不能碰到容器壁和容器底,而图中没有用酒精灯外焰加热,故错误;
(2)①从第5分钟开始,水的温度保持99℃不变,所以水的沸点是99℃,故水在第7分钟仍是仍是99℃;
②C图中气泡在上升过程中体积不断增大,所以是沸腾时的现象。D图气泡在上升过程中体积减小,所以是沸腾前的现象;
③根据表格中的数据,描点并用平滑的曲线连接起来。图象如下:
④水的沸点与气压有关,与酒精灯的火焰的大小无关,故这种做法是不可行的。
⑤撤去酒精灯后,石棉网上有余热,水仍能从石棉网上吸热,故仍能继续沸腾一小段时间。
故答案为:(1)B;没有用酒精灯外焰加热;(2)①99;②C;③见上图;④不可行;⑤水能继续从烧杯底或石棉网上吸热。
32.(4分)小明在实验室里面测量某合金块的密度。
(1)将天平放在水平实验台上并将游码归零后,小明发现托盘天平的指针如图甲所示,此时他应该将平衡螺母向 左 调节,使天平横梁平衡;
(2)用调节好的天平测量合金块质量时,通过加减砝码后,天平的指针仍如图甲所示,此时小明应 取下最小砝码,调节游码 ,使天平横梁平衡;
(3)天平平衡时,所用的砝码和游码位置如图乙所示,小明用细线拴住合金块并将它浸没在盛水的量筒中,量筒示数分别如图丙、丁所示,则该合金块的密度为 2.63 g/cm3;
(4)小明通过查阅密度表得知如下几种金属的密度(如表),则该合金块可能是 A 。
金属
镁
铝
锌
锰
密度(g/cm3)
1.74
2.70
7.15
7.47
A.铝镁合金
B.铝锰合金
C.锌铝合金
(5)实验中,小明同学不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒了,老师就给他增加了一个溢水杯。他设计了如下的实验步骤,请你帮他补充完整;
A.用调节好的天平测出合金块的质量m1;
B.用调节好的天平测出烧杯的质量m2;
C.溢水杯装满水,将合金块轻轻浸没在水中,并用烧杯接住溢出的水;
D.用天平测出烧杯和水的总质量m3。
合金块的密度表达式是ρ= 。(已知水的密度为ρ水)
(6)小明根据所测数据,在图戊上描出一个对应点A,接着他又换用另一合金块重复了上述实验,将所测数据在图戊上又描出了另一个对应点B,若ρA、ρB分别代表两金属球的密度,则ρA < ρB(选填“=”、“>”或“<”)。
【分析】(1)分度盘指针右偏,天平左端高,平衡螺母应向左调;
(2)物体放在左盘,右盘放砝码,在测量前的调平用平衡螺母,在测量过程中的调平,应该用游码或砝码,据此题中的条件分析即可判断;
(3)根据图乙,得出合金块的质量,图丙得出合金块的体积,利用密度公式求解;
(4)根据合金块的密度结合表格中提供的金属密度即可得出答案;
(5)溢出水的体积即为合金块的体积,利用密度公式求解;
(6)根据两个点,分别过原点做出图像,根据图像分析密度的大小。
【解答】解:(1)使用天平时,首先要将天平放在水平桌面上,然后将游码移到标尺零刻度处,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,说明右侧质量大,因此需将平衡螺母向左调;
(2)调平天平后,在左盘放固体,在右盘添加砝码;用调好的天平测量该物块的质量时,当在右盘放入最小的砝码后,指针停在分度盘中线右侧,即说明此时左盘所放的砝码的质量较小,故应该取下最小砝码,移动游码使天平平衡;
(3)根据图乙,可得出合金块的质量m=52.6g,图丙得出石块的体积V=20cm³,所以合金块的密度ρ===2.63g/cm³;
(4)由表中给出的几种密度可知,最接近铝的密度,且小于铝的密度,则该合金块可能是铝镁合金,故选A;
(5)溢出水的质量m水=m3﹣m2,溢出水的体积,合金块的体积,溢出水的体积即为合金块的体积即,所以ρ=;
(6)同种物质的质量与体积成正比,即质量与体积的图像为一条过原点的直线,根据A、B两个点分别做出图像,如图所示:
由图可知,当体积相同时,B的质量大于A的质量,由ρ=可得,ρA<ρB。
故答案为:(1)左;(2)取下最小砝码,调节游码;(3)2.63;(4)A;(5);(6)<。
33.(4分)德化盛产陶瓷,小李同学想测量一块不规则瓷片的密度。
(1)用调节好的天平测量瓷片的质量,所用砝码的个数和游码的位置如图1所示。
(2)他发现瓷片放不进量筒,改用如图2所示的方法测瓷片的体积。
a.往烧杯中加入适量的水,把瓷片浸没,在水面到达的位置上作标记,然后取出瓷片;
b.先往量筒装入40ml的水,然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒里剩余水的体积如图3丙所示,则可以测出瓷片的体积。
(3)用密度公式计算出瓷片的密度ρ为 2.29 g/cm3。
(4)根据以上步骤,你认为小李同学测出的瓷片密度值 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)物理兴趣活动小组的同学利用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水也测出瓷片密度请你补充如下实验(已知水的密度ρ水,小玻璃杯的重力不计):
(a)在量筒内倒入水。
(b) 读出水的体积为V1 。
(c)将瓷片放入小玻璃杯中,让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上,如图乙所示,读出此时体积记为V2。
(d)取出小玻璃杯,将瓷片沉没在量筒内的水中(如图丙所示),此时水面与V3刻度线相平。
(e)瓷片的密度表达式为 ρ= (用上述的物理量符号表示)。
【分析】(1)物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度;
(2)读数时视线要与凹液面的底部或凸液面的顶部相平,读数前要看清量筒的分度值;
(3)利用密度公式求出瓷片的密度;
(4)根据测量的质量和体积分析密度的变化;
(5)根据阿基米德原理和浮沉条件求出物体的重力,从而求出物体的质量,根据量筒的示数之差求出体积,根据密度公式求出密度。
【解答】解:(1)盘中砝码的总质量是20g+10g=20g,游码在标尺上对应的刻度值是2g;则被测物体的质量是20g+2g=32g。
(2)由图可知,量筒中液体的凹液面的底部与26mL刻度线相平,所以瓷片的体积:V=40mL﹣26mL=14mL=14cm3。
(3)瓷片的密度为:ρ==≈2.29g/cm3;
(4)因为取出瓷片时,瓷片上会沾有水,因此倒入水的体积大于瓷片的体积,由ρ=可知,测量结果偏小;
(5)在量筒内倒入水,读出水的体积为V1;将瓷片放入小玻璃杯中,让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上,如图乙所示,读出此时体积记为V2;由于小玻璃杯的重力不计,则瓷片排开的水的体积为:V排=V2﹣V1;
由于瓷片和小玻璃杯是漂浮的,则瓷片的重力G=F浮=ρ水V排g=ρ水g(V2﹣V1);
瓷片的质量为:m===ρ水(V2﹣V1);
瓷片的体积为:V=V3﹣V1;
瓷片的密度为:ρ==。
故答案为:(3)2.29;(4)偏小;(5)读出水的体积为V1;ρ=。
34.(5分)小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
(1)图甲中,杠杆静止时处于 平衡 (选填“平衡”或“不平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)移。在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是便于直接在杠杆上 测量力臂 。
(2)如图乙所示,在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,每个钩码为0.5N,在右侧B位置(右边位置第三格)用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 2 N。
(3)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数 变小 ,原因是测力计的拉力力臂 变大 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)小明用如图丁装置进行探究,发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件,其原因是 杠杆的自重对杠杆平衡有影响 。
(5)小明多次实验收集多组数据,目的是 b (选填“a”或“b”)。
a.多次实验取平均值减小实验误差
b.使实验结论更具有科学性和普遍性
【分析】(1)杠杆处于静止或匀速转动状态是平衡状态;调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;使杠杆在水平位置平衡的目的是为了直接从杠杆上读出力臂;
(2)由杠杆的平衡条件可推出B处弹簧测力计的示数;
(3)当拉力由倾斜变成竖直时,会造成力臂变大,相应的力会变小,这样才能继续平衡;
(4)图丁中,支点位于动力和阻力的右侧,弹簧测力计不但提了钩码,而且还提了杠杆,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响;
(5)只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据找普遍规律从而得出杠杆平衡条件。
【解答】解:(1)杠杆处于静止状态是平衡状态;为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,杠杆右端偏高,应将杠杆右端的螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是为了直接从杠杆上测量力臂;
(2)一个钩码的重力为G,设杠杆的一个小格为L,
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知,
3G×4L=F×3L
解得:F=4G=4×0.5N=2N;
(3)图丙中,当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中,要保持杠杆仍在水平位置平衡,则拉力F将变小,这是因为,当拉力由倾斜变成竖直时,阻力阻力臂不变,拉力F力臂变大,相应的力会变小,这样才能继续平衡;
(4)利用如图丁所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响;
(5)探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,使结论具有普遍性,故选b;
故答案为:(1)平衡;右;测量力臂;(2)2;(3)变小;变大;(4)杠杆的自重对杠杆平衡有影响;(5)b。
35.(6分)如图甲所示,小华按照电路图连接电路,电源是两节干电池串联在一起,闭合开关,电路接触良好,已知电压表的示数和电流表的示数如图乙所示,定值电阻R0的阻值为10Ω,此时定值电阻两端电压为 1.4V ,AB间的电压为 2.1V .实验过程中,如果电流表突然没有示数,而电压表仍然有示数,电路中只有一处故障,则有可能是 灯泡断路 (选填“R0短路”、“R0断路”、“灯泡短路”或“灯泡断路”).
【分析】(1)认清电压表和电流表量程和分度值读出对应的读数,根据U=IR求出定值电阻两端电压;
(2)串联部分总电压等于各部分电压之和;
(3)根据有无电流判断电路故障,电压表有示数说明电压表与电源之间是通路。
【解答】解:由乙图可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.14A,因为串联,所以R0两端电压U0=IR0=0.14A×10Ω=1.4V;
由图乙可知电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,所以电压表示数为0.7V,即灯泡两端电压UL=0.7V,R0与灯泡串联,故UAB=U0+UL=1.4V+0.7V=2.1V;
串联电路中电流表无示数,说明电路为断路,电压表有示数说明电压表与电源之间是通路,即电压表并联部分断路,即灯泡断路。
故答案为:1.4V;2.1V;灯泡断路。
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