2023年中考三轮冲刺物理必刷模拟卷(广东专用)模拟卷2(解析版+原卷版)
展开2023年中考物理必刷模拟卷二(广东专用)
注意事项:
1.本试卷分为选择题和非选择题两大部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答其他题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
5.考试范围:中考全部内容。
一.选择题
1.音乐会上,观众能区别不同的乐器发出的声音,主要是根据它们不同的( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.三者都有
【分析】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:观众能区别不同的乐器发出的声音,主要是根据它们不同的音色。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
2.下列估测中,最接近真实情况的是( )
A.家庭节能灯的工作电流约为1A
B.初中生的平均体重约为50N
C.泰安地区夏季气温最高可达35℃以上
D.正常步行速度约为1km/h
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、家庭节能灯的功率一般不超过20W,其工作电流在I=PU=20W220V≈0.1A以下。故A不符合实际;
B、初中生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右。故B不符合实际;
C、泰安地区夏季炎热,气温最高可达35℃以上。故C符合实际;
D、人正常步行的速度在1.1m/s=1.1×3.6km/h≈4km/h左右。故D不符合实际。
故选:C。
3.水是人类赖以生存的重要资,水通过三态变化,实现了在地球上的往复循环。对于以下自然现象中所发生的水的三态变化,判断正确的是( )
A.寒冷的冬天,树枝上雾凇的形成﹣﹣升华
B.夏季的清晨,河面上飘起淡淡的白雾﹣﹣汽化
C.深秋时节,枯草、瓦片上出现白霜﹣﹣凝固
D.春天,阳光洒满大地,冰雪逐渐消融﹣﹣熔化
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
【解答】解:A、冬天,树枝上雾凇的形成是水蒸气的凝华现象,故A错误。
B、清晨,河面上飘起淡淡的白雾是水蒸气的液化现象,故B错误。
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,故C错误。
D、冰雪逐渐消融是冰雪发生熔化现象,故D正确。
故选:D。
4.在学完“能与可持续发展”后,同学们对有关能的问题进行了讨论,他们的说法中错误的是( )
A.煤、石油、天然气等化石能是不可再生能
B.核能、太阳能等是具有广阔开发前景的新能
C.三峡水电站是将机械能转化为电能
D.因为能量在转化过程中是守恒的,所以能是“取之不尽,用之不竭”的
【分析】(1)可以从自然界不断地得到的能称之为可再生能;一旦消耗就很难再生的能称之为不可再生能;
(2)核能、太阳能开发潜力巨大,最终有可能成为石油、天然气等的替代能;
(3)水电站主要是将水中蕴含的机械能转化为电能;
(4)能量在转移、转化过程中总是守恒的,但是能量的转化具有方向性,在能的使用过程中,使能从便于利用的变成不便于利用的,所以说能量虽守恒但还是要节约能。
【解答】解:A、煤、石油、天然气等是化石能,在地球上的储量是有限的,消耗后不可能再生,属不可再生能。故A正确;
B、核能、太阳能开发潜力巨大,最终有可能成为石油、天然气等的替代能。故B正确;
C、水电站主要是将水中蕴含的机械能转化为电能。故C正确;
D、能量虽守恒,但可以利用的能是有限的,还是要节约能。故D不正确。
故选:D。
5.在探究物体动能有关因素的实验中,实验结果如下面四图所示。钢球从高为H或h(H>h)的斜槽上滚下,在水平面运动时碰上木块M,将M撞出一段距离s。则钢球质量最大的图示是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】通过观察木块移动的距离来分辨小球动能的大小,木块移动的距离越远,小球的动能越大,
动能和质量、速度有关,质量越大,速度越大,动能越大。
【解答】解:通过观察木块移动的距离来分辨小球动能的大小,木块移动的距离越远,小球的动能越大,
BD两图木块移动的距离大于AC两图木块移动的距离,BD两球的动能相等,都大于AC两球的动能,
BD两图比较,H>h,则D球的速度大于B球的速度,所以B球的质量大于D球的质量。
故选:B。
6.空心铁块和实心小球的体积和受到的重力如图所示。把它们分别浸没在足量的水中,放手最终(已知:ρ水=1.0×103kg/m3;g取10N/kg)( )
A.空心铁块漂浮 B.空心铁块沉底
C.实心小球漂浮 D.实心小球沉底
【分析】根据铁块的重力和体积,利用ρ=mV=GgV求出铁块的密度,根据物体的浮沉条件判定其浮沉情况。
【解答】由图可知,空心铁块的密度为:ρ=mV=GgV=2N10N/kg×0.2×10−3m3=1×103kg/m3;
空心小球的密度为:ρ'=m′V′=G′gV′=3N10N/kg×0.4×10−3m3=0.75×103kg/m3;
空心铁块的密度等于水的密度,则在水中悬浮;实心小球的密度要小于水的密度,则在水中漂浮,故C正确。
故选:C。
7.如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙是小明设计的模拟电路,当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动,可利用示数增大的电表反映测量成绩。下列说法正确的是( )
A.向前推的距离越大,电压表示数越大
B.向前推的距离越大,电路的总功率越大
C.闭合开关不推动时,电路中的电流为零
D.此电路设计中,用电压表示数反映测量成绩
【分析】由图可知,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
根据推动的距离判定滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律判定电路中电流的变化;根据P=UI分析总功率的变化;根据串联电路的电压规律分析电压表示数的变化,然后分析各个选项。
【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
AB、向前推的距离越大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变小,电压表示数变小;根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故A错误,B正确;
C、闭合开关不推动时,电路是通路,电路中的电流不为零,故C错误;
D、由于向前推的距离越大,电流表示数变大,电压表示数变小,所以用电流表示数反映测量成绩,故D错误。
故选:B。
二.填空题
8.在石油、木柴、太阳能中,有可能成为今后的理想能的是 太阳能 ;在“纳米材料、塑料、人造纤维”材料中,属于人们正在探索的新材料的是 纳米材料 ;在“原子、质子、夸克”三种微观粒子中,空间尺度最小的是 夸克 。
【分析】(1)太阳能是一种新型的能,取之不尽用之不竭,且无污染,是较为理想的能;
(2)纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术。纳米材料在力学、磁学、电学、热学、光学和生命等方面的重要作用和应用前景;
(3)原子由原子核和核外电子组成,原子核由质子和中子组成,质子的中子由夸克组成。
【解答】解:(1)在石油、木柴、太阳能这三种能之中,太阳能因分布广阔、获取方便、清洁不会造成环境污染可能成为未来的理想能;
(2)“纳米材料”是指材料的几何尺寸达到纳米量级,并且具有特殊性能的材料,属于人们正在探索的新材料;
(3)“原子、质子、夸克”三种微观粒子中,其空间尺度最小的是夸克。
故本题答案为:太阳能;纳米材料;夸克。
9.如今,微信已越来越成为人们生活中不可或缺的一部分,购物时微信还可以用于快捷支付,只要用手机摄像头扫描一下商场提供的二维码,如图所示,即可成像在内部的识别模块上,实现登录和支付,手机摄像头是 凸 (选填“凸”或“凹”)透镜,扫码时,二维码一定是 倒立 (选填“倒立”或“正立”)的 实 像(选填“实”或“虚”)。
【分析】凸透镜成像时,物距u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机。
【解答】解:
手机摄像头相当于凸透镜,与照相机的成像原理相同,照相机是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小实像的规律制成的,因此扫描二维码时,二维码一定是倒立的实像。
故答案为:凸;倒立;实。
10.U形管压强计的认识:
(1)作用:测量液体内部压强的 大小 ;
(2)使用原理:U形管左右两侧液面的 高度差 反映了薄膜所受压强的大小。
【分析】根据转换法,压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。
【解答】解:(1)作用:测量液体内部压强的大小;
(2)使用原理:U形管左右两侧液面的高度差反映了薄膜所受压强的大小。
故答案为:(1)大小;(2)高度差。
11.“吃海鲜,到三门闸”。 清蒸螃蟹是人们喜爱的一道美食,
(1)蒸螃蟹时使用的瓶装煤气是通过 压缩体积 方法使煤气液化后装入瓶中。
(2)如果蒸螃蟹时需要把质量为1kg温度为20℃水烧开(1标准大气压),则烧开这些水需要吸收的热量为 3.36×105 J.[水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)]。
【分析】(1)液化的方法有两种:降温和常温下压缩体积。
(2)知道水的质量,初温和末温(1标准大气压下沸水的温度),根据Q=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量。
【解答】解:(1)烧开水时使用的瓶装煤气是在常温下通过压缩体积的方法使煤气液化储存在瓶中的。
1标准大气压下沸水的温度为t=100℃,
(2)水吸收的热量:
Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J。
故答案为:(1)压缩体积;(2)3.36×105。
12.2021年5月17日晚,一场绚烂的灯光秀和无人机表演出现在福州闽江上空。“福州欢迎您”等灯光图样悬挂在空中,此时无人机相对地面是 静止 的(填“运动”或“静止”),江面上美丽的“倒影”,是由于光的 反射 形成的。
【分析】在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;水中的倒影是由光的反射形成的虚像。
【解答】解:无人机悬停在空中,与地面之间没有位置的变化,是静止的;
江面上美丽的“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
故答案为:静止;反射。
13.将电阻R1与R2串联后接在电两端时,它们两端电压之比为3:2,则它们的电阻之比为 3:2 。若把它们并联接在电两端,通过它们的电流之比为 2:3 ,电功率之比为 2:3 。
【分析】(1)根据串联电路电流规律和欧姆定律求出R1、R2的电阻之比;
(1)根据并联电路电压规律和欧姆定律求出通过它们的电流之比;根据P=UI求出它们的电功率之比。
【解答】解:
(1)因串联电路处处电流相等,所以由I=UR可知,R1与R2串联后,它们的电阻之比:R1R2=U1IU2I=U1U2=32;
(2)因并联电路两端电压相等,所以它们并联时,通过它们的电流之比:I1I2=UR1UR2=R2R1=23,
它们的电功率之比:P1P2=UI1UI2=I1I2=23。
故答案为:3:2;2:3;2:3。
14.如图所示,灯L1标有“3V 3W”的字样,灯L2标有“6V 3W”的字样,将两灯并联在如图甲所示电路中,闭合开关,其中一盏灯正常发光,而另一盏灯发光较暗,则电流表的示数为 1.25 A.若将两盏灯串联在如图乙所示电路中,闭合开关,调节滑动变阻器也使其中一盏灯正常发光,而另一盏灯发光较暗,则电压表的示数为 7.5 V.(假设灯泡的电阻不随温度变化而变化)
【分析】知道两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出额定电流,根据欧姆定律求出电阻;
(1)将两灯并联在如图甲所示电路中,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点可知电的最大电压等于两灯泡额定电压中较小的,根据欧姆定律求出通过两灯泡的电流,根据并联电路的电流特点求出电流表的示数;
(2)将两盏灯串联在如图乙所示电路中,电压表测两灯泡两端的电压之和,根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的,根据电阻的串联和欧姆定律求出电压表的示数。
【解答】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1=P1U1=3W3V=1A,I2=P2U2=3W6V=0.5A,
由I=UR可得,两灯泡的电阻分别为:
R1=U1I1=3V1A=3Ω,R2=U2I2=6V0.5A=12Ω;
(1)将两灯并联在如图甲所示电路中,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电的电压U=U1=3V,
此时通过L1的电流为1A,通过L2的电流:
I2′=UR2=3V12Ω=0.25A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电流表的示数:
I=I1+I2′=1A+0.25A=1.25A。
(2)将两盏灯串联在如图乙所示电路中,电压表测两灯泡两端的电压之和,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的最大电流I′=I2=0.5A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电压表的示数:
U′=I′(R1+R2)=0.5A×(3Ω+12Ω)=7.5V。
故答案为:1.25;7.5。
三.作图题
15.如图所示是一束平行主光轴的入射光线,请画出折射光线。
【分析】在作凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解:入射光线平行于主光轴,所以该光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。连接入射光线一侧的焦点和折射点,并延长两点的连线,标出光线的方向。如图所示:
16.如图所示,请画出撬图钉时的动力臂和阻力臂。
【分析】力臂的画法:
①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点。
②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线。
③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
【解答】解:图中O为支点,从O点向动力F的作用线作垂线段即为动力臂L1;阻力在图钉和撬棒的接触点,方向竖直向下,从O点向阻力F2的作用线作垂线段即为阻力臂L2.如图所示:
17.楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着会浪费电能。科研人员利用光敏材料制成“光控开关”,天黑时自动闭合;天亮时自动断开。利用声敏材料制成“声控开关”,当有人走动发出声音时,自动闭合;无人走动时,自动断开。若将这两个开关配合使用(如图),就可以使楼道灯变得“智能化”。请把图中的器材连接成符合要求的电路。
【分析】(1)电路中开关控制用电器时,开关和用电器是串联的;
(2)光控开关和声控开关同时控制一盏灯,同时符合光暗到一定程度,而且有一定的声音时电灯才发光,两个开关和灯泡应该是串联的。
【解答】解:光控开关、声控开关和电灯是串联的,光控开关、声控开关同时闭合时电路形成通路,电灯发光。
故作图为:
四.实验探究题
18.如图所示是人们在实验室常用的几种测量仪器,请完成下列填空。
(1)图甲为用刻度尺测量一物块的长度,刻度尺的分度值为 0.1 cm,物块的长度为 1.84 cm;
(2)图乙中温度计的读数为 ﹣21 ℃;
(3)图丙中秒表的读数为 337.5 s。
【分析】(1)使用刻度尺测量物体长度时,要观察是否从0刻度线量起,起始端没从0开始,要以某一刻度当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去前面的刻度值即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
(2)使用温度计测量温度时,首先要明确体温计的量程和分度值,读数时视线与液柱最末端所对刻线相垂直;
(3)秒表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和;
【解答】解:(1)刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm=0.1cm;物体左侧与0.00cm对齐,右侧在1.8cm和1.9cm中间,估读为1.84cm,所以物体的长度为L=1.84cm;
(2)实验室里常用的温度计是根据液体的热胀冷缩的原理制成的;
图乙中温度计10℃又分成10个小刻度,故分度值为1℃,温度计的示数越往下越大,表示零下,所以读数为﹣21℃;
(3)在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“5”和“6”之间,偏向“6”一侧,所以分针指示的时间为5min;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在37.5s处,所以秒针指示的时间为37.5s,即秒表的读数为5min37.5s=337.5s;
故答案为:(1)0.1;1.84;(2)﹣21;(3)337.5。
19.在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中,
(1)洋洋同学将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心大致在 同一高度 ,目的是 让蜡烛的像成在光屏的中央 。
(3)固定透镜后,将点燃的蜡烛移到标尺10cm刻度处,再移动光屏,直到在光屏上得到一个清晰的像为止。此时凸透镜和光屏的位置如图乙所示,此时所成的像为倒立 缩小 的实像。生活中 照相机 就是利用这一成像原理来工作的。
(4)若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动向左移,移动光屏使光屏上能成清晰的像时,则像的大小会变 小 。
(5)如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住,结果 D 。
A.没有影响
B.不能成像
C.成一半的像
D.仍能成完整的像,但亮度变暗。
(6)在图乙所示情况下,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,将远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,让光线通过远视眼镜后再通过凸透镜,光屏上的像变模糊了,在不移动远视眼镜和凸透镜的条件下,为了在光屏上再次得到清晰的像,你可以 将光屏适当靠近凸透镜 。
【分析】(1)焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距;
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度,能使像成在光屏的中央;
(3)当u>2f时,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
(4)凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小;
(5)物体由无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像。所以遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像。
(6)远视镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。
【解答】解:
(1)凸透镜对光线具有会聚作用;光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,由图甲可知该凸透镜的焦距为60cm﹣50cm=10cm;
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并使三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央;
(3)将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,此时的物距为u=50cm﹣10cm=40cm>2f=20cm,在光屏上成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
(4)若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动向左移,物距变大,则像距变小,像变小;
(5)遮住凸透镜的上半部分,烛焰上任一点有光射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,因折射光线减少,则会聚成的像变暗,故选D;
(6)若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,远视镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,像会成在光屏的前方,为能在光屏上看到蜡烛清晰的像,可以将光屏适当靠近凸透镜。
故答案为:(2)同一高度;让蜡烛的像成在光屏的中央;(3)缩小;照相机;(4)小;(5)D;(6)将光屏适当靠近凸透镜。
20.如图甲、乙、丙三组实验:
(1)甲组图中要求小车从斜面的同一高度滑下,结果小车在不同水平表面上运动的距离却不相同。根据这一实验现象得出的结论是:同等条件下,平面越光滑,小车运动的距离就越远。这进一步说明:运动的小车受到的阻力越 小 ,速度减小的也越 慢 。
(2)乙组图是探究 影响滑动摩擦力大小因素 的实验。由D、F两图可得出结论是 压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大 。本实验中要求水平拉动测力计使物体在水平面上做匀速直线运动,其目的是为了 利用二力平衡条件求摩擦力大小 。
(3)丙组图实验中通过物块B被下落的小铁球A推动距离的远近,来反映小铁球A具有的 动能 大小。
【分析】(1)甲实验中,应使小车到达水平面时的初速度相同;根据实验现象,从小车受力与小车速度变化的关系分析实验现象;平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离越远,说明小车速度变化越慢;
(2)根据图示分析实验装置的异同,从而找出实验的实验目的;分析D、F两图的异同,根据影响摩擦力大小的因素分析答题;滑动摩擦力不便于直接测量,可让小车做匀速直线运动,由平衡条件求出滑动摩擦力;
(3)丙组图是探究影响动能大小的因素,实验中运用了转换法,通过物块B被下落的小铁球A推动距离的远近,来反应小铁球A具有的动能大小;同时还要注意如何控制小车或小球到达水平面时的速度相同。
【解答】解:
(1)由实验现象可知,甲组图中要求小车从斜面的同一高度滑下,结果小车在不同水平表面上运动的距离却不相同,根据这一实验现象说明:运动的小车受到的阻力越小,速度减小的也越慢;
(2)乙组三幅图中,与小车接触的物体表面的粗糙程度不同,小车与接触面间的正压力不同,利用该组实验可探究:影响滑动摩擦力大小因素;
D、F两图中与小车接触的接触面的粗糙程度不同,小车与接触面的正压力相同,由D、F两图可得出结论是:压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大;
水平拉动测力计使物体在水平面上做匀速直线运动,物体处于平衡状态,物体在水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力相等,由平衡条件可以求出滑动摩擦力的大小;
(3)丙组图是探究影响动能大小的因素,实验中通过物块B被下落的小铁球A推动距离的远近,来反应小铁球A具有的动能大小,这是运用了转换法进行探究。
故答案为:(1)小;慢;(2)影响滑动摩擦力大小因素;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大;利用二力平衡条件求摩擦力大小;(3)动能。
五.计算题
21.如图所示,弹簧测力计下悬挂重为16N的物体,当把物体浸没在水中时,测力计的示数为10N,此时容器中水的深度为0.3m,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求水对容器底部的压强。
(2)求物体受到水的浮力。
(3)求物体排开水的体积。
(4)物体的密度。
【分析】(1)知道容器中水的深度,根据p=ρgh求出水对容器底部的压强;
(2)知道物体的重力和浸没在水中时弹簧测力计的示数,根据F浮=G﹣F′求出物体受到水的浮力;
(3)根据阿基米德原理求出物体排开水的体积;
(4)物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,根据G=mg求出物体的质量,根据ρ=mg求出物体的密度。
【解答】解:(1)水对容器底部的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa;
(2)物体受到水的浮力:
F浮=G﹣F′=16N﹣10N=6N;
(3)由F浮=ρ水gV排可得,物体排开水的体积:
V排=F浮ρ水g=6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10﹣4m3;
(4)由图可知,物体浸没在水中,可得物体的体积V=V排=6×10﹣4 m3
物体质量:m=Gg=16N10N/kg=1.6kg
ρ=mV=1.6kg6×10−4m3≈2.67×103 kg/m3。
答:(1)水对容器底部的压强为3×103Pa;
(2)物体受到水的浮力为6N;
(3)物体排开水的体积为6×10﹣4m3;
(4)物体的密度为2.67×103 kg/m3。
22.兴趣小组同学在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量“h”的测试,小组同学用厚钢尺制成了一座跨度为s的桥梁,如图甲,并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪,测试仪由压力传感器R1与外部电路组成,如图乙。已测得跨度为s时,在一定范围内,其下垂量h与压力F满足关系h=kF,k=1×10﹣3m/N;电路中电电压恒为12V,电阻R0=10Ω,电流表量程为0~0.6A,传感器电阻R1与压力F的关系如下表,忽略传感器与梁自重产生的影响。求:
R1/Ω
0
5
10
15
20
25
30
F/N
60
50
40
30
20
10
0
(1)当压力F=0时,电路中的电流。
(2)当压力F=20N时,电阻R0的功率。
(3)为了将下垂量的测量扩大到5.6cm,则应用多大的电阻替换R0。
【分析】(1)当压力F=0时,根据传感器电阻R1与压力F的关系表可知此时传感器电阻R的阻值,然后根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出电路中的电流;
(2)根据表格数据得出当压力F=20N时传感器电阻R1的阻值,根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出电路中的电流,根据P=I2R求出R0的功率;
(3)根据表格数据得出R与F的关系式,根据下垂量h与压力F满足关系式求出桥梁的下垂量为5.6cm时压力的大小,由R与F的关系式求出传感器电阻R1的阻值,根据电流表的量程可知此时电流表显示电流应为0.6A,根据欧姆定律和串联电路的特点即可求出替换的R0的电阻大小。
【解答】解:
(1)由图乙可知:传感器电阻R1与电阻R0串联,电流表测量电路中的电流,
由表格数据可知,当F=0时,R1=30Ω,
根据串联电路的特点和欧姆定律可知此时电路中的电流为:
I=UR1+R0=12V30Ω+10Ω=0.3A;
(2)由表格数据可知:当压力F=20N时,R1′=20Ω,
根据串联电路的特点和欧姆定律可知此时电路中的电流为:
I'=UR总=UR1′+R0=12V20Ω+10Ω=0.4A;
则电阻R0的功率为:P0=I'2R0=(0.4A)2×10Ω=1.6W;
(3)分析表格数据发现,传感器电阻R与压力F满足一次函数关系,现设为R1=aF+b,
由表格数据可知:当R1=0时,F=60N;当F=0时,R1=30Ω,
分别代入上式,解方程组得:a=−12,b=30,
则:R1=−12F+30;
将下垂量的测量扩大到5.6cm,即h=5.6cm=0.056m,
则根据下垂量h与压力F满足关系式可得:
压力F″=ℎk=0.056m1×10−3m/N=56N;
所以,压力F″=56N时,压力传感器电阻R1″=2Ω;
已知电流表量程为0~0.6A,则当I″=0.6A时,根据欧姆定律可知,电路的总电阻为:R总=UI″=12V0.6A=20Ω;
根据串联电路的电阻关系可知,替换的R0的电阻大小为:
R0=R总﹣R1″=20Ω﹣2Ω=18Ω。
答:(1)当压力F=0时,电路中的电流为0.3A。
(2)当压力F=20N时,电阻R0的功率为1.6W。
(3)为了将下垂量的测量扩大到5.6cm,则应用18Ω的电阻替换R0。
六.综合能力题
23.阅读短文,回答问题。
5G智能机器人
中国移动将5G智能机器人如图甲所示,运用到校园环境监测中,进行红外智能测温以及校园消毒。智能机器人配备了5台高清摄像头和红外热成像测温仪,能够在5m范围内同时扫描多达10人的体温,如果检测到体温异常或者未戴口罩,机器人会向相关人员自动发送警报。机器人当剩余电量减为电池容量的20%时,会主动寻找充电器充电。下表一为某智能机器人的部分参数。
额定工作电压
18V
额定行进功率
200W
电池容量
30Ah
额定喷洒功率
100W
水箱容积
25L
行进速度
0.3~0.6m/s
额定雾化量
15L/h
净重
102kg
机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪,工作时,雾化片产生每秒170万次的高频率振动,将消毒液雾化成大量1μm~5μm的超微粒子,再吹散到空气中进行消杀病毒。其中额定雾化量是指雾化器正常工作1h雾化液体的体积。
(1)机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷洒雾状消毒液时,机器人的动能 变小 ,机械能 变小 (以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)下列说法正确的是 C 。
A.机器人巡逻进行广播宣传,说明声音的传播不需要介质
B.红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温
C.摄像系统智能识别行人是否戴口罩时,成倒立缩小的实像
D.通过遥控器发出超声波来远程控制机器人的前进和后退
(3)若机器人的履带与地面的接触面面积是300cm2,在装满密度为0.9×103kg/m3的消毒液时,以额定雾化量工作时,喷完一箱消毒液最多需要 100 min。
(4)该机器人仅执行消杀任务,以正常工作状态行进,充满电后最多可连续工作 86.4 min。假设返回充电过程中受到的阻力为360N,剩余电池容量支持正常工作所能做的电功的20%用于克服阻力做功,机器人为确保能顺利返回充电,需要充电时离充电座最远为 216 m。
(5)小明设计了如图乙的模拟智能测温报警电路:电电压调为18V,报警器(电阻不计)通过的电流超过10mA时就会报警,电阻箱最大阻值为999Ω,热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图丙所示。
①要求:当所测温度达到或超过37℃时,系统报警,按照下列步骤调试电路:
a.电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于b端,再将电阻箱调到 500 Ω;
b.将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器的滑片,直至 报警器报警 ;
c.保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即可正常使用。
②用①中已调试好的报警电路进行测温,测得某学生的体温为36.5℃,此时该电路中的电流是 9.7 mA(保留一位小数)。
【分析】(1)机械能等于动能与势能的和,动能的大小与速度、质量有关,重力的势能的大小与高度、质量有关;
(2)声音的传播需要介质;红外测温仪工作时接受物体发出的红外线,把红外线的能量转换成电信号从而测量出物体温度;摄像头与照相机的原理相同,成倒立缩小的实像;遥控器发出电磁波来远程控制机器人的前进和后退;
(3)由水箱容积和额定雾化量可求得喷完一箱消毒液的时间;
(4)由公式Q=It可求得工作时间;由公式W=Fs求得最远距离;
(5)由图丙RT﹣T图像求得37℃时RT的阻值即电阻箱接入电路的阻值,由公式R=UI求得报警时电路的总电阻从而得到滑动变阻器接入电路的电阻,再由RT﹣T关系求得36.5℃时RT的阻值,根据欧姆定律求得电路中的电流。
【解答】解:(1)机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷洒雾状消毒液时,速度不变,高度不变,质量减小,则其动能变小,重力势能变小,机械能变小;
(2)A、声音的传播需要介质,故A错误;
B、红外测温仪工作时接受物体发出的红外线,把红外线的能量转换成电信号从而测量出物体温度,故B错误;
C、摄像头与照相机的原理相同,成倒立缩小的实像,故C正确;
D、遥控器发出电磁波来远程控制机人的前进和后退,故D错误。
故选:C。
(3)喷完一箱消毒液的时间为:t=Vv=25L15L/ℎ=53h=100min;
(4)机器人正常工作时的总功率为:P=P行进+P喷洒=200W+100W=300W,
机器人正常工作时的电流为:I=PU=300W18V=503A;
自动充电前剩余的电池容量为:Q充=ηQ=20%×30Ah=6Ah,
正常工作消耗的电池容量为:Q工=Q﹣Q充=30Ah﹣6Ah=24Ah,
由电流的定义式Qt可得连续工作时间为:t=QI=24Aℎ503A=1.44h=86.4min;
剩余电量储存的电能为:W剩=UIt=18V×6A×3600s=388800J,
克服摩擦力做的功为:W返=ηW剩=20%×388800J=77760J,
由公式W=Fs=fs可得返回时的最远距离为:s=W返f=77760J360N=216m;
(5)在图丙RT﹣T图像中,设它们的关系式为RT=kT+b,则有:
700Ω=35℃k+b……①
400Ω=38℃k+b……②
由①②可得:k=﹣100Ω/℃,b=4200Ω,即RT=﹣100Ω/℃T+4200Ω……③
由③可得:当T=37℃时,RT=500Ω,
要使报警电路正常使用,应让电阻箱的电阻值等于热敏电阻达到设定温度37℃时的电阻值500Ω;
当报警器报警时,电路的总电阻为:R=UI′=18V0.01A=1800Ω,
滑动变阻器接入电路的电阻为:R滑=R﹣RT=1800Ω﹣500Ω=1300Ω,
由③可得:当T'=36.5℃时,RT'=550Ω,
此时电路中的电流为:I″=UR′=18V550Ω+1300Ω=0.0097A=9.7mA。
故答案为:(1)变小;变小;(2)C;(3)100;(4)86.4;216;(5)500;报警器报警;9.7。
24.小金同学在学习了浮力的相关知识后为了验证阿米德原理,设计了如图所示的实验:请根据小明的实验过程回答下列问题:
具体步如下:
A:测出物体的重力G1;
B:准备好如图所示的溢水杯和小桶;
C:用弹簧测力计提着物体放入溢水杯中,用小桶接住溢出的水,读出此时弹簧测力计示数T1;
D:用弹簧测力计测出小桶和水的重力G2。
(1)小金缺少的一个步骤E请补充完整: 用弹簧测力计测出空桶的重力G桶 ;
(2)小金补充完步骤E后,按照正确的要求进行了实验,结果发现得出的数据无法验证阿基米德原理,请说明原因: 溢水杯中的水没有装满 。此时得出的结论是F浮 大于 G排水(选填“大于”、“等于”、“小于”);
(3)小金完成了全部实验步骤和条件后,得出 G1﹣T1=G2﹣G桶 的结果关系式(用五个步骤中的字母表示)。
【分析】(1)为了验证阿基米德原理,需要测量的量有四个:物体重力、物体浸在水中时弹簧测力计的示数、空桶的重力、小桶加溢出水的总重力,据此分析缺少的步骤;
(2)要正确测出排开水的重力,必须在溢水杯中装满水;根据阿基米德原理分析解答;
(3)比较物体排开液体的重力和受到的浮力大小关系即可验证阿基米德原理。
【解答】解:(1)为了验证阿基米德原理,需要测量的量有四个:物体重力、物体浸没时弹簧测力计的示数、空桶的重力、小桶加溢出水的总重力,由图示可知,该实验漏掉一个步骤是用弹簧测力计测出空桶的重力G桶;
(2)物体放入溢水杯前,溢水杯中的水应该满的,否则小桶内溢出水的重力G排水将小于物体排开水的重力G排,即G排水<G排,因此小金得出的数据无法验证阿基米德原理;由阿基米德原理可知,F浮=G排,因此F浮>G排水;
(3)由称重法可知,物体受到的浮力F浮=G1﹣T1,物体排开水的重力G排=G2﹣G桶;由阿基米德原理可知,F浮=G排,因此可得出关系式:G1﹣T1=G2﹣G桶;
故答案为:(1)用弹簧测力计测出空桶的重力G桶;(2)溢水杯中的水没有装满;大于;(3)G1﹣T1=G2﹣G桶。
必刷卷05——2023年中考物理考前30天冲刺必刷卷(广东专用): 这是一份必刷卷05——2023年中考物理考前30天冲刺必刷卷(广东专用),文件包含必刷卷052023年中考物理考前30天冲刺必刷卷广东专用解析版docx、必刷卷052023年中考物理考前30天冲刺必刷卷广东专用原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共34页, 欢迎下载使用。
2023年中考三轮冲刺物理必刷模拟卷(广东专用)模拟卷5(解析版+原卷版): 这是一份2023年中考三轮冲刺物理必刷模拟卷(广东专用)模拟卷5(解析版+原卷版),文件包含挑战高分2023年中考三轮冲刺物理必刷模拟卷广东专用模拟卷5解析版doc、挑战高分2023年中考三轮冲刺物理必刷模拟卷广东专用模拟卷5原卷版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共36页, 欢迎下载使用。
2023年中考三轮冲刺物理必刷模拟卷(广东专用)模拟卷4(解析版+原卷版): 这是一份2023年中考三轮冲刺物理必刷模拟卷(广东专用)模拟卷4(解析版+原卷版),文件包含挑战高分2023年中考三轮冲刺物理必刷模拟卷广东专用模拟卷4解析版doc、挑战高分2023年中考三轮冲刺物理必刷模拟卷广东专用模拟卷4原卷版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共34页, 欢迎下载使用。