2022年苏州市吴中、吴江、相城区中考物理一模试卷
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一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分,每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1. 线上学习是一种新的学习方式,平板电脑利用Wi-Fi连接到无线路由器,两者之间传递信息是通过( )
A. 超声波 B. 电磁波 C. 红外线 D. 次声波
2. 社团活动课上学校乐器队正在排练节目,下列说法中错误的是( )
A. 无论何种乐器,发出的声音都是由振动产生的
B. 能辨别不同乐器声,是因为它们的音色不同
C. 老师说某位同学弹错了一个音,指的是音调不对
D. 为了不影响其他社团活动,把排练室的门窗关紧,这是在声源处控制声音的传播
3. 以下所给数据最接近实际的是( )
A. 普通医用外科口罩的质量约为3 mg B. 人体口腔内的正常温度约为39℃
C. 疫情期间,社交安全距离不少于1 m D. 手持测温仪电池的电压约为220V
4. 人类的发展离不开能源,“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺,对于能量和能源,下列说法中正确的是( )
A. 风能、水能、太阳能都是不可再生能源
B. 提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一
C. 目前核电站核反应堆里的核反应方式是核聚变
D. 能量既不能创造,也不会消灭,所以不用节约能源
5. 下列体育运动项目中,有一个力的作用效果与其他三个不同,它是( )
A. 撑杆跳运动员把杆压弯
B. 拉满的弓把箭射出去
C. 运动员把足球投顶回去
D. 铅球运动员把铅球投掷出去
6. 在课本《探究凸透镜成像的规律》一节中有如下的插图,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的插图的像。若凸透镜先贴着插图然后逐渐远离,则看到插图的像的先后顺序正确的是( )
A. 甲→乙→丙→丁 B. 乙→丁→甲→丙
C. 乙→丙→甲→丁 D. 丙→甲→乙→丁
7. 2022年3月23日,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,航天员翟志刚、王亚平、叶光富生动演示了微重力环境下的一些实验现象。下列实验在太空中无法实现的是( )
A. 带电塑料棒靠近铝箔条一端会偏转 B. 手压气球,气球会变形
C. 通过静置,水油自行分离 D. 用吸管喝瓶里的水
8. 在医院住院部,病人需要护理时,闭合床头开关,就能及时通知值班室里的护士。以双人病房为例,下列电路设计更符合实际的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图,在盛水杯子的杯口盖上明信片,将一枚鸡蛋放在明信片上.用手指将明信片弹飞,鸡蛋掉入水中。下列分析错误的是( )
A. 明信片被弹飞前,鸡蛋对明信片的压力和明信片对鸡蛋的支持力相互平衡
B. 明信片被弹飞,说明力能改变物体的运动状态
C. 明信片被弹飞时,鸡蛋没有随明信片一起飞出去是由于鸡蛋具有惯性
D. 明信片被弹飞后,鸡蛋掉入水中是由于受到重力
10. 苏科版初中物理教材上的综合实践活动,深受同学们喜欢,关于以下几个综合实践活动的说法中,正确的是( )
A. 将普通豆腐变成“冻豆腐”,需放入冰箱冷藏保鲜室
B. 在探究树荫下的光斑时能够发现,圆形的光斑亮度要比其它形状的光斑亮
C. 在自制的密度计上,刻度线离配重端越近,标注的密度值越小
D. 制作模拟调光灯,可以将铅笔芯作为可变电阻使用
11. 如图所示,轻质细绳将物体A,B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中GA= 10N,GB = 100N,B是边长为20 cm的正方体,整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦),下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计的示数为0N
B. 绳子对B物体的拉力为90N
C. B物体对支撑面的压力为100N
D. B物体对支撑面压强为2.25 × 103Pa
12. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列说法中错误的是( )
A. 两表示数变化之比不变
B. R2越大,其电功率越小
C. R1的最大电功率为0.9W
D. 滑片P在ab中间位置时,10s内R2消耗的电能为2.25J
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共27分)
13. 医护人员在抗击“新冠肺炎”医疗前线工作时,经常会遇到护目镜“起雾”的现象,如图所示,在寒冷的室外,护目镜的______(内/外)侧更容易起雾,这是水蒸气______形成的。
14. 2022年2月15日,中国运动员苏翊鸣在单板滑雪男子大跳台比赛中夺得冠军。在他加速下滑过程中,重力势能转化为动能,由于阻力的作用,机械能______;滑雪板板面做的比较大,是为了______压强。(均选填“增大”、“不变”、“减小”)
15. 如图所示是苹果下落过程中每隔相等时间曝光一次所得到的照片,从照片中我们可以分析出,苹果经过A、B两个位置时的速度大小关系是vA______vB(选填“>”、“=”、“<”),在下落过程中受______(平衡力/非平衡力)作用。
16. 如图所示是家庭电路的一部分,P、Q两根进户线间电压为______V。闭合开关,灯泡正常发光,一段时间后,灯泡突然熄灭,此时用测电笔检测e点,氖管发光,则表明______(P/Q/S)进户线发生了断路。
17. 如图所示,由中国航天科技集团与一汽集团联合研制成功的国产雪车,采用T800级碳纤维复合材料,该材料______小,能最大幅度减轻车身重量;强度______,能保护运动员在撞车事故中不受到伤害;同时设计的流线形外形,能够使空气风阻系数进一步______。
18. 有人设计了如图所示的一台机器:在距地面一定高度处架设一个水槽,水从槽底的管中流出冲击水轮机,水的重力势能转化为水轮机的______ 能;水轮机的轴上安装有一个抽水机,抽水机把地面水槽里的水抽上去。根据能量转移和转化的相关原理可知,这个机器是______(能/不能)不停地转动的。
19. 如图所示为“硬币玩转跷跷板”装置,跷跷板上相邻的硬币放置点间距相等。在放硬币之前,跷跷板在水平位置平衡,说明该跷跷板的重心在______点。在A点叠放三枚硬币时,则可在E点叠放______枚硬币能使跷跷板再次水平平衡,保持A点叠放三枚硬币不变,在跷跷板上已标出的其余6个点中,有的点上无论叠放多少枚硬币都无法使跷跷板再次水平平衡,这样的点一共有______ 个。
20. 如图所示是小明制作的“浮沉子”。为观察到小瓶在水中的浮沉现象,大瓶瓶盖应该______(旋紧/拧开/旋紧拧开都可以),小瓶瓶口应该______(开口/封闭/开口封闭都可以);为使漂浮于水面上的小瓶子下沉,小明应______(松开/捏紧)手指。
21. 如图甲所示是物理课上曾经使用过的一个实验装置,由铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材组成。
(1)这一实验装置是用来研究______现象的;
(2)在实验过程中:
①为使灵敏电流计的指针发生偏转,首先闭合开关,然后要使导体棒______(上下/左右)运动;
②保持导体棒的运动方向不变,将磁体N、S极的位置对调,灵敏电流计指针偏转方向也会改变,这说明:感应电流的方向与______ 的方向有关;
(3)利用图乙所示的实验装置,闭合开关后,拿一根条形磁铁向右插入线圈中时,也会观察到灵敏电流计指针的偏转,磁铁向左从线圈中拔出时,拿一根条形磁铁向右插入线圈中时,也会观察到灵敏电流计指针的偏转,磁铁向左从线圈中拔出时,______(相同/相反)。
22. 阅读短文,回答问题:
半导体制冷
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种,除了可以用于各种电子元器件外,还可以用作制冷材料。如图所示是一个半导体制冷单元的原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别与铜片 B 连接后接到直流电源的两端,此时电路的电流方向从 N 型半导体、铜片A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量;反之,使电流方向从P型半导体、铜片A流向N型半导体,这时铜片A会向空气释放热量,铜片B会从空气吸收热量。由于半导体制冷单元制冷量小,为了满足实际需要,需要多个制冷单元同时工作。
请回答下列问题
(1)如图,若要使一个电冰箱箱内的温度下降,铜片A置于电冰箱的______,铜片B置于电冰箱______(前两空选填“箱内”、“箱外”),这就是半导体冰箱的工作原理;
(2)若将图中P型半导体与N型半导体位置互换,其它条件不变,则铜片A上表面空气的温度将______,若将图中电源正负极互换,其他条件不变,则铜片B表面空气的温度将______(前两空选填“上升”、“下降”)。
三、解答题(本题共8小题,共49分,解答24、25题时应有解题过程)
23. 如图,装有水的烧杯底部有一枚硬币A,眼睛在B处看到硬币在C处。画出人眼看到硬币的光路图。
24. 汽车刹车利用了杠杆原理,该部件可绕O点转动,在图中画出动力F1的力臂L1以及阻力 F2(其中 P 为阻力F2的作用点, L2 为 F2的力臂)。
25. 图是“测量小灯泡的功率”实验电路图,请在○中填上适当的电路元件符号。
26. 图中,将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内添加电源和滑动变阻器),使得小磁针静止时如图所示,且向右移动滑动变阻器滑片时,电磁铁的磁性变强。
27. 图甲是一辆起重车的图片,图乙是起重车吊臂上的滑轮组。在某次作业中将质量为1080 kg的货物匀速提升,此时滑轮组上钢丝绳的拉力F为4000N,货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。g取10N/kg,求:
(1)货物上升的速度大小;
(2)拉力F的功率;
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。
28. 如图甲是某煮茶壶的电路图,S是一个温控开关,当温度较低时,其处于闭合状态,加热器加热,当水沸腾后,S0会自动断开进入保温状态,从而实现了自动温度开关控制。如图乙是它的铭牌。[已知:水的比热容c = 4.2 × 103J/(kg·℃)]。求:
(1)R阻值是多少?
(2)将煮茶壶装满初温为25℃的水加热到75℃,加热时间需多少?(假设消耗的电能全部转化为水的内能)
(3)用如图丙所示的电能表单独测量该煮茶壶在(2)问中实际消耗的电能,发现电能表中间的圆盘转动了36转,此过程中该煮茶壶煮水时的效率是多少?
29. 利用茶色玻璃板来完成“探究平面镜成像特点”实验:
(1)将薄玻璃板垂直放置在水平桌面上;
(2)选择外形相同的两只蜡烛A、B,将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面某处,将______(点燃/不点燃)的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合;
(3)标记蜡烛A、B位置,测得蜡烛B到镜面的距离______(“小于”、“等于”、“大于”)蜡烛A到镜面的距离;
(4)当蜡烛A远离玻璃板时,像也会远离玻璃板,像的大小______(“变小”、“不变”、“变大”);
(5)若用一张白纸挡在玻璃板和像之间,从A处透过玻璃板______(“能”、“不能”)观察到蜡烛A的像。
30. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明设计了如图甲所示的实验装置。
(1)实验过程中,弹簧测力计水平向右拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小______(大于/等于/小于)测力计的示数,方向水平向______;
(2)小明在同一木板上,测量了不同压力下滑动摩擦力的大小,并根据测量数据作出了如图乙所示图像中的图线①,实验过程中需要控制的变量是______;
(3)在同一次实验中,如果小明用更大的速度匀速拉物块A,则根据测量数据作出的图线会是______(①/②/③);在长木板上铺上毛巾再次实验;则根据测量数据作出的图线会是______(①/②/③);
(4)对该实验进行改进,如图丙所示,用测力计C水平拉动木板;当物块A相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动,物块A受到的滑动摩擦力大小等于 ______测力计(“B”、“C”)的示数。
31. 小吴同学对“阿基米德原理”进行了实验验证:
(1)他首先对弹簧测力计沿竖直方向进行______;
(2)然后依次进行图①②的实验,其中图②中测力计示数为______N,然后他将物块逐渐浸入水中至一定深度处,测力计示数先减小后保持不变,静止时如图③所示,对此正确的解释是:浸在水中的物体所受浮力的大小随着______增大而增大。接下来又进行了图④的实验,由图①②③④中数据可知:物块在水中所受浮力大小______(大于/等于/小于)排开水的重力大小,初步验证了阿基米德原理的成立;
(3)只将水换成盐水重复如图③④所示的实验,第③④次测力计的示数分别变为0.6N、1.4N,由此发现在盐水中阿基米德原理依然成立。他还发现:在物体排开液体体积相同时,______越大,物体所受的浮力越大;物体在盐水中所受到的浮力大小为 ______N;他所用盐水的密度为______g/cm3;
(4)为了进一步验证结论是否具有普遍性,小吴同学用同一物块和图①中小桶,进行了如图⑤⑥所示的实验,若图⑥中小桶和桶中水的总重力等于______ N,表明:物体漂浮时阿基米德原理依然成立。
32. 探究“电流与电阻关系”的实验中,有电源(电压6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱R、开关及导线若干。
(1)如图甲是连接的实物图,其中有一根导线连接错误,请你在图中用“ × ”标出这根导线,并只改接一根导线使电路成为正确的电路;(要求:导线不交叉)_______ ;
(2)连接电路时,开关应该断开,正确连接电路闭合开关后,发现电流表示数零,电压表示数较大,则电路故障可能为 _______;
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.电阻箱断路 D.电阻箱短路
(3)将实验数据记录在下表中(不代表操作顺序),其中当R = 20Ω时,电流表示数如图乙所示,则此时的电流值为 ______A;
R/Ω
50
40
30
20
10
I/A
0.08
0.10
012
0.40
(4)分析表中数据发现,有一组数据有明显的错误,原因是有一次调节电阻箱后没有移动滑动变阻器所致,则该次实验是在阻值为______Ω的电阻完成后进行的;
(5)修正数据后,根据所测得的数据可以得到结论:在电压一定时,电流与电阻成______比;
(6)若依次选用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻替代电阻箱,其余连接均不变,已知滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”,若定值电阻两端的电压保持2V不变,当用25Ω的电阻进行实验时,发现电压表的示数始终不能调到2V。解决的办法有:一是可以将其中一个定值电阻串联接入电路,使得用25Ω和30Ω的电阻都可以完成实验,则选择的定值电阻是 ______Ω;二是可以调整定值电阻两端的电压,则为了完成所有实验,定值电阻两端的电压不得低于______ V。
33. 埃拉托色尼测量地球圆周,被称为十大经典物理实验之一阅读下列材料,并回答有关问题:
古希腊地理学家埃拉托色尼(Eratosthenes,公元前275 - 前193)将天文学与测地学结合起来,他选择同一子午线上的西恩纳和亚历山大里亚两地,在夏至日那天进行太阳位置观察的比较,如图甲。
在西恩纳附近,有一口深井,夏至日那天太阳光可直射井底,如图乙它表明太阳在夏至日正好位于天顶,在下次夏至日的同一时间,他在亚历山大里亚选择了一个很高的方尖塔作参照,并测量了夏至日那天塔的阴影长度,这样他就测量出直立的方尖塔和太阳光射线之间的角度为7°12′,如图丙。
由于地球与太阳之间距离遍远,照射到地球不同地方的光线可认为是平行的获得了这些数据之后,他运用了泰勒斯的数学定律,即一条射线穿过两条平行线时,它们的对角相等由此表明,西恩那和亚历山大里亚两地与地心的连线对应的圆心角也为7°12′。
下一步埃拉托色尼借助皇家测量员的测地资料,得到这两个城市的距离是787.5公里一旦得到这个结果,地球周长就可以计算得到经过埃拉托色尼的修正,数值与后来测得的地球周长非常相近。
(1)太阳光垂直水面直射井底,此时的入射角大小为 ______;方尖塔在地面上形成影子,是由于光 ______的原因;
(2)长度单位“米”的定义起源于法国。1米的长度最初定义为通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离(地球极周长的四分之一)的千万分之一,根据该定义,可以知道地球极周长为______ 公里。
答案与解析
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分,每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1. 线上学习是一种新的学习方式,平板电脑利用Wi-Fi连接到无线路由器,两者之间传递信息是通过( )
A. 超声波 B. 电磁波 C. 红外线 D. 次声波
【答案】B
【解析】
【详解】平板电脑利用Wi-Fi连接到无线路由器,Wi-Fi信号是一种电磁波,所以两者之间传递信息是通过电磁波来实现的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 社团活动课上学校乐器队正在排练节目,下列说法中错误的是( )
A. 无论何种乐器,发出的声音都是由振动产生的
B. 能辨别不同乐器声,是因为它们的音色不同
C. 老师说某位同学弹错了一个音,指的是音调不对
D. 为了不影响其他社团活动,把排练室的门窗关紧,这是在声源处控制声音的传播
【答案】D
【解析】
【详解】A.声音都是由物体振动产生的,不同乐器的振动方式不同,故A正确,不符合题意;
B.不同乐器的结构、材料和振动方式不同,导致发出的声音音色不同,所以我们能辨别,故B正确,不符合题意;
C.弹错是是因为操作失误,拨错了弦或者按错了键,导致声音的快慢发生了变化,即音调发生了变化,故C正确,不符合题意;
D.把排练室的门窗关紧,阻断了声音向外传播的途径,所以这是在传播过程中控制声音的传播,故D错误,符合题意。
故选D。
3. 以下所给数据最接近实际的是( )
A. 普通医用外科口罩的质量约为3 mg B. 人体口腔内的正常温度约为39℃
C. 疫情期间,社交安全距离不少于1 m D. 手持测温仪电池的电压约为220V
【答案】C
【解析】
【详解】A.一只普通医用外科口罩的质量约为3 g,故A不符合题意;
B.人体口腔内的正常温度约为36.3~37.2℃,故B不符合题意;
C.疫情期间,防疫部门规定,社交安全距离不少于1 m,故C符合题意;
D.手持测温仪一般使用两节干电池,电压约为3V,故D不符合题意。
故选C。
4. 人类的发展离不开能源,“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺,对于能量和能源,下列说法中正确的是( )
A. 风能、水能、太阳能都是不可再生能源
B. 提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一
C. 目前核电站核反应堆里的核反应方式是核聚变
D. 能量既不能创造,也不会消灭,所以不用节约能源
【答案】B
【解析】
【详解】A.可再生能源是指自然界中可以不断利用、循环再生的一种取之不尽的能源,例如太阳能、风能、水能;故A错误;
B.提高能量转化效率,单位能源转化成可被我们利用的能量就会更多,是“节能减排”的重要措施之一,故B正确;
C.目前的核电站主要是利用可被控制的重核裂变产生的能量,可被控制的轻核聚变目前只能在实验室中短暂的实现;故C错误;
D.能量的转化具有方向性,随着人类对能源的使用,可被利用的能源会越来越少,所以需要节约能源,故D错误。
故选B。
5. 下列体育运动项目中,有一个力的作用效果与其他三个不同,它是( )
A. 撑杆跳运动员把杆压弯
B. 拉满的弓把箭射出去
C. 足球运动员把足球投顶回去
D. 铅球运动员把铅球投掷出去
【答案】A
【解析】
【详解】A.撑杆跳运动员把杆压弯是因为运动员给了杆一个向下的力,改变了杆的形状;
B.弓把箭射出去,弓使箭获得了速度,即改变了箭的运动状态;
C.足球运动员把足球投顶回去,运动员改变了足球的运动方向,即改变了足球的运动状态;
D.铅球运动员把铅球投掷出去,使铅球获得了速度,即改变了足球的运动状态。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 在课本《探究凸透镜成像的规律》一节中有如下的插图,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的插图的像。若凸透镜先贴着插图然后逐渐远离,则看到插图的像的先后顺序正确的是( )
A. 甲→乙→丙→丁 B. 乙→丁→甲→丙
C. 乙→丙→甲→丁 D. 丙→甲→乙→丁
【答案】B
【解析】
【详解】插图到凸透镜的距离(物距)在一倍焦距以内时,凸透镜成正立、放大的虚像,即乙图;插图到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时,凸透镜成倒立、放大的实像,即丁图;插图到凸透镜的距离在二倍焦距处,凸透镜成倒立、等大的实像,即甲图;插图到凸透镜的距离在二倍焦距以外时,凸透镜成倒立、缩小的实像,即丙图。综上可知,凸透镜从贴着插图然后逐渐远离,则看到插图的像的先后顺序为乙→丁→甲→丙。
故选B。
7. 2022年3月23日,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,航天员翟志刚、王亚平、叶光富生动演示了微重力环境下的一些实验现象。下列实验在太空中无法实现的是( )
A. 带电塑料棒靠近铝箔条一端会偏转 B. 手压气球,气球会变形
C. 通过静置,水油自行分离 D. 用吸管喝瓶里的水
【答案】C
【解析】
【详解】A.带电塑料棒具有吸引轻小物体的特点,故靠近铝箔条一端会发生偏转,故A正确,A不符合题意;
B.手压气球,力能够改变物体的形状,故气球形状可以改变,故B正确,B不符合题意;
C.在地球上,由于水的密度比油大,在重力的作用下,水会下沉,油会上浮,而在空间站中,水和油都处于失重状态,无法将其分离开,故C错误,C符合题意;
D.由于空间站中,存在与地球相同的大气压,用吸管喝水时吸走管中空气,在大气压的作用下将瓶中的水压入吸管中,故可以吸收瓶中的饮料,故D正确,D不符合题意。
故选C。
8. 在医院住院部,病人需要护理时,闭合床头开关,就能及时通知值班室里的护士。以双人病房为例,下列电路设计更符合实际的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.此电路图中,任一病人闭合开关,值班室的灯泡及电铃都工作,护士能接受到提醒,但不能清楚确定是哪个病人需要护理,故A不符合题意;
B.此电路图中,病房中的开关是双向的,闭合任一方向,电路都不能接通,不能起到提醒作用,故B不符合题意;
C.此电路图中,两灯并联,各有控制的开关,电铃串联在电路中,病房中的任一开关闭合,对应控制的灯发亮,同时电铃响,能提醒值班室的护士是哪个病人按的铃,故C符合题意;
D.此电路中,各个电铃与灯串联后,分为两个支路并联在电路中,任一开关闭合,灯及铃都工作,能起到提醒护士是哪个病人按的铃,但所有铃作响时,噪声过大,不适宜在医院这样需要安静的环境,且两个铃同时工作,较C选项更消耗电能,故D不符合题意。
故选C。
9. 如图,在盛水杯子的杯口盖上明信片,将一枚鸡蛋放在明信片上.用手指将明信片弹飞,鸡蛋掉入水中。下列分析错误的是( )
A. 明信片被弹飞前,鸡蛋对明信片的压力和明信片对鸡蛋的支持力相互平衡
B. 明信片被弹飞,说明力能改变物体的运动状态
C. 明信片被弹飞时,鸡蛋没有随明信片一起飞出去是由于鸡蛋具有惯性
D. 明信片被弹飞后,鸡蛋掉入水中是由于受到重力
【答案】A
【解析】
【详解】A.鸡蛋对明信片的压力作用在明信片,明信片对鸡蛋的支持力作用在鸡蛋上,
两力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,因此二力是相互作用力,故A错误,符合题意;
B.明信片被弹飞,明信片由静止变为运动,运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确,不符合题意;
C.明信片被弹飞前,鸡蛋静止在明信片上,明信片被弹飞时,鸡蛋由于惯性,还要保持原来的静止状态,所以鸡蛋没有随明信片一起飞出去,故C正确,不符合题意;
D.明信片被弹飞后,鸡蛋由于受到重力的作用,因此落入杯中,故D正确,不符合题意。
故选A。
10. 苏科版初中物理教材上的综合实践活动,深受同学们喜欢,关于以下几个综合实践活动的说法中,正确的是( )
A. 将普通豆腐变成“冻豆腐”,需放入冰箱冷藏保鲜室
B. 在探究树荫下的光斑时能够发现,圆形的光斑亮度要比其它形状的光斑亮
C. 在自制的密度计上,刻度线离配重端越近,标注的密度值越小
D. 制作模拟调光灯,可以将铅笔芯作为可变电阻使用
【答案】D
【解析】
【详解】A.将普通豆腐变成“冻豆腐”,需放入冰箱冷冻室,即低于0℃的环境中,豆腐中的水才会凝固成冰,故A错误;
B.圆形光斑是小孔成像现象,是太阳的实像,由于孔较小,经过的光线少,像就较暗,而其他形状的光斑是由于太阳光透过较大的树荫缝隙形成的,不是太阳所成的像,由于透过的光线多,因此比圆形光斑亮,故B错误;
C.自制密度计上,刻度线离配重端越近,标注的密度值越大,故C错误;
D.铅笔芯的材料是石墨,石墨属于导体,且电阻率较大,因此可以将铅笔芯作为可变电阻使用,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,轻质细绳将物体A,B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中GA= 10N,GB = 100N,B是边长为20 cm的正方体,整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦),下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计的示数为0N
B. 绳子对B物体的拉力为90N
C. B物体对支撑面的压力为100N
D. B物体对支撑面的压强为2.25 × 103Pa
【答案】D
【解析】
【详解】A.弹簧测力计处于静止状态,则它受到的向左和向右的拉力大小相等,左端挂勾上受物体A的拉力为10N,因此弹簧测力计的示数为10N,故A错误;
B.因弹簧测力计在水平方向上受到的是一对平衡力,已知向左的拉力是10N,所以弹簧受到绳子向右的拉力也是10N,根据物体间力的作用的相互性,弹簧拉绳子的力也是10N,因此绳子对B物体的拉力为10N,故B错误;
C.因B物体重力GB=100N,绳子对B物体有10N向上的拉力,所以B物体对支撑面的压力
F压=GB-F=100N-10N=90N
故C错误;
D.已知物体B是边长为20 cm的正方体,则B与地面的接触面积
S=b2=(20cm)2=400cm2=0.04m2
物体B对支撑面的压强
故D正确。
故选D。
12. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列说法中错误的是( )
A. 两表示数变化之比不变
B. R2越大,其电功率越小
C. R1的最大电功率为0.9W
D. 滑片P在ab中间位置时,10s内R2消耗的电能为2.25J
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图乙及几何知识可知,为图线斜率的倒数,图乙中图像为一次函数图像,图像斜率不变,故不变,故A正确,不符合题意;
B.滑动变阻器与定值电阻串联,由电功率公式可得
当R2
C.根据图乙可知,电压表示数为零时,电路只有定值电阻接入电路,有
且此时R2
解得:,,根据P=I2R可得电流最大时,电功率最大,最大电流为0.3A,最大电功率为
故C正确,不符合题意;
D.根据上述分析,滑片P在ab中间位置时,接入电路的电阻为R2'=10Ω,此时电路中的电流为
故D正确,不符合题意。
故选B。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共27分)
13. 医护人员在抗击“新冠肺炎”医疗前线工作时,经常会遇到护目镜“起雾”的现象,如图所示,在寒冷的室外,护目镜的______(内/外)侧更容易起雾,这是水蒸气______形成的。
【答案】 ①. 内 ②. 液化
【解析】
【详解】[1][2]在寒冷的室外,护目镜的温度较低,医护人员呼出的气体中温度较高的水蒸气遇到温度较低到护目镜放热液化变成小水珠,附在护目镜的内侧,就形成了一层雾。
14. 2022年2月15日,中国运动员苏翊鸣在单板滑雪男子大跳台比赛中夺得冠军。在他加速下滑过程中,重力势能转化为动能,由于阻力的作用,机械能______;滑雪板板面做的比较大,是为了______压强。(均选填“增大”、“不变”、“减小”)
【答案】 ①. 减小 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]下滑过程中,由于阻力存在,运动员克服阻力做功,将一部分机械能转化为内能,所以机械能减小。
[2]板面做的比较大,是在压力不变的情况下,增大了受力面积,减小了压强。
15. 如图所示是苹果下落过程中每隔相等时间曝光一次所得到的照片,从照片中我们可以分析出,苹果经过A、B两个位置时的速度大小关系是vA______vB(选填“>”、“=”、“<”),在下落过程中受______(平衡力/非平衡力)作用。
【答案】 ①. < ②. 非平衡力
【解析】
【详解】[1]由图中可以看出,苹果在下落的过程中,相同时间通过的距离越来越大,即苹果在做向下加速运动,速度越来越大故vA
16. 如图所示是家庭电路的一部分,P、Q两根进户线间电压为______V。闭合开关,灯泡正常发光,一段时间后,灯泡突然熄灭,此时用测电笔检测e点,氖管发光,则表明______(P/Q/S)进户线发生了断路。
【答案】 ①. 220 ②. Q
【解析】
【详解】[1]家庭电路的电压为220V,PQ为火线与零线,两根据进户线的电压为220V。
[2]根据三孔插座的接法可知吗,P为火线,Q为零线,S为接地线,当灯泡突然熄灭,e处氖管发光,说明P有电,则故障应该为零线Q入户线断路。
17. 如图所示,由中国航天科技集团与一汽集团联合研制成功的国产雪车,采用T800级碳纤维复合材料,该材料______小,能最大幅度减轻车身重量;强度______,能保护运动员在撞车事故中不受到伤害;同时设计的流线形外形,能够使空气风阻系数进一步______。
【答案】 ①. 密度 ②. 高 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]碳纤维复合材料的密度很低,只有1.5~2g/cm3,碳纤维复合材料制作的零部件,要比使用传统铝合金材质的零部件重量轻15%-30%,机器使用寿命也得到提升。
[2]碳纤维的抗拉强度是钢的数倍,同时还具备-些金属材料所没有的弯曲强度以及剪切强度,能够有效满足使用强度所需。
[3]流线型可以让空气更好地流到尾部,减少气流分离时产生的阻力。
18. 有人设计了如图所示一台机器:在距地面一定高度处架设一个水槽,水从槽底的管中流出冲击水轮机,水的重力势能转化为水轮机的______ 能;水轮机的轴上安装有一个抽水机,抽水机把地面水槽里的水抽上去。根据能量转移和转化的相关原理可知,这个机器是______(能/不能)不停地转动的。
【答案】 ①. 动 ②. 不能
【解析】
【详解】[1]在距地面一定高度处架设一个水槽,水从槽底的管中流出冲击水轮机,水的重力势能转化为水轮机的动能,使水轮机转动。
[2]能量不会凭空消失,或者产生,只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。水轮机转动过程中,不断克服摩擦力做功,机械能不断减小,不能不停转动。
19. 如图所示为“硬币玩转跷跷板”装置,跷跷板上相邻的硬币放置点间距相等。在放硬币之前,跷跷板在水平位置平衡,说明该跷跷板的重心在______点。在A点叠放三枚硬币时,则可在E点叠放______枚硬币能使跷跷板再次水平平衡,保持A点叠放三枚硬币不变,在跷跷板上已标出的其余6个点中,有的点上无论叠放多少枚硬币都无法使跷跷板再次水平平衡,这样的点一共有______ 个。
【答案】 ①. D ②. 9 ③. 3
【解析】
【详解】[1]在刻度均匀的杠杆上放硬币之前,杠杆已在水平位置平衡,这表明杠杆的重心在支点处,即D点。
[2]在A点叠放三枚硬币时,设每个硬币的重力为G,杠杆上每一小格的长度为L,根据杠杆的平衡条件可知
解得
即在E点叠放9枚硬币能使杠杆再次水平平衡。
[3]由图可知,杠杆的支点在中点D处,保持A点叠放三枚硬币不变,A点硬币的重力的方向是竖直向下的,放置的硬币的重力的方向也是竖直向下的,要使杠杆平衡,则硬币应放置在D点的右侧。在杠杆的左侧的B、C两点,无论放多少枚硬币都无法使杠杆再次水平平衡;D点是支点,在D点放多少枚硬币都不会影响杠杆左端下沉;根据杠杆平衡条件可计算出,杠杆平衡时在F点叠放的硬币数为4.5枚,G点分别叠放的硬币数为3枚,故在B、C、D三个点上无论叠放多少枚硬币都无法使跷跷板再次水平平衡。
20. 如图所示是小明制作的“浮沉子”。为观察到小瓶在水中的浮沉现象,大瓶瓶盖应该______(旋紧/拧开/旋紧拧开都可以),小瓶瓶口应该______(开口/封闭/开口封闭都可以);为使漂浮于水面上的小瓶子下沉,小明应______(松开/捏紧)手指。
【答案】 ①. 旋紧 ②. 开口 ③. 捏紧
【解析】
【详解】[1][2]图示浮沉子的工作原理是:小瓶所受的浮力大于小瓶的重力时,小瓶上浮;小瓶所受的浮力小于重力时,小瓶下沉。而小瓶重力变大,是由于小瓶中所装的水变多,大瓶中的水有部分被压进小瓶中,大瓶中的水被压进小瓶,是因为用力捏紧大瓶时,大瓶发生形变,大瓶内水面上升,水面气体体积变小,气压增大,于是将水压进小瓶内。所以大瓶瓶口应是旋紧的,小瓶瓶口应是开口的。
[3]为了使漂浮水面上的小瓶下沉,应增大小瓶的重力,所以应捏紧手指,让大瓶的水进入小瓶中。
21. 如图甲所示是物理课上曾经使用过的一个实验装置,由铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材组成。
(1)这一实验装置是用来研究______现象的;
(2)在实验过程中:
①为使灵敏电流计的指针发生偏转,首先闭合开关,然后要使导体棒______(上下/左右)运动;
②保持导体棒的运动方向不变,将磁体N、S极的位置对调,灵敏电流计指针偏转方向也会改变,这说明:感应电流的方向与______ 的方向有关;
(3)利用图乙所示的实验装置,闭合开关后,拿一根条形磁铁向右插入线圈中时,也会观察到灵敏电流计指针的偏转,磁铁向左从线圈中拔出时,拿一根条形磁铁向右插入线圈中时,也会观察到灵敏电流计指针的偏转,磁铁向左从线圈中拔出时,______(相同/相反)。
【答案】 ①. 电磁感应 ②. 左右 ③. 磁场 ④. 相反
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲得,闭合电路的一部分导线放在磁场中,电路中连接灵敏电流计,当一部分导线做切割磁感线运动时,用于判断电路中是否由感应电流产生;由图乙得,将条形磁铁向右放入螺线管中,使螺线管切割磁感线,通过电路中的灵敏电流计判断电路中是否由感应电流产生,故这一实验装置是为了探究电磁感应现象。
(2)[2]为使灵敏电流计的指针发生偏转,首先闭合开关,然后要使导体棒切割磁感线,即要使导体棒左右运动。
[3]保持导体棒的运动方向不变,将磁体N、S极的位置对调,使磁场的方向发生改变,灵敏电流计指针偏转方向也会改变,这说明:感应电流的方向与磁场方向有关。
(3)[4]感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关。拿一根条形磁铁向右插入线圈中时,螺线管会切割磁感线,也会观察到灵敏电流计指针的偏转,磁铁向左从线圈中拔出时,磁场方向不变,导体切割磁感线方向发生改变,故感应电流方向改变,即磁铁向左从线圈中拔出时,灵敏电流计偏转方向与磁铁向右插入线圈中时相反。
22. 阅读短文,回答问题:
半导体制冷
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种,除了可以用于各种电子元器件外,还可以用作制冷材料。如图所示是一个半导体制冷单元的原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别与铜片 B 连接后接到直流电源的两端,此时电路的电流方向从 N 型半导体、铜片A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量;反之,使电流方向从P型半导体、铜片A流向N型半导体,这时铜片A会向空气释放热量,铜片B会从空气吸收热量。由于半导体制冷单元制冷量小,为了满足实际需要,需要多个制冷单元同时工作。
请回答下列问题。
(1)如图,若要使一个电冰箱箱内的温度下降,铜片A置于电冰箱的______,铜片B置于电冰箱______(前两空选填“箱内”、“箱外”),这就是半导体冰箱的工作原理;
(2)若将图中P型半导体与N型半导体位置互换,其它条件不变,则铜片A上表面空气的温度将______,若将图中电源正负极互换,其他条件不变,则铜片B表面空气的温度将______(前两空选填“上升”、“下降”)。
【答案】 ① 箱内 ②. 箱外 ③. 上升 ④. 下降
【解析】
【详解】(1)[1][2]要使一个电冰箱箱内的温度下降,箱内需要发生吸热过程使箱内温度降低,箱外发生放热过程;由图可知,此时铜片A吸热,铜片B放热。
(2)[3][4]若将图中P型半导体与N型半导体位置互换,其它条件不变,则电流将从P、A流向N,由题干可知,铜片A将向周围空气放热,铜片A上表面空气的温度将上升;若将图中电源正负极互换,其他条件不变,则电流将从P、A流向N,由题干可知,则铜片B将从周围空气吸热,表面空气的温度将下降。
三、解答题(本题共8小题,共49分,解答24、25题时应有解题过程)
23. 如图,装有水的烧杯底部有一枚硬币A,眼睛在B处看到硬币在C处。画出人眼看到硬币的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】当折射光线进入人眼时,人凭光沿直线传播的感觉,判断硬币在折射光线的反向延长线上的C处,人看到的是硬币的虚像;从题中条件可知,人眼在B处,像在C处,先连接B、C两点,与水面交于点O,那么O为入射点,再连接AO,这为入射光线,标上箭头,OB为折射光线,并标上箭头,如下图所示。
24. 汽车刹车利用了杠杆原理,该部件可绕O点转动,在图中画出动力F1的力臂L1以及阻力 F2(其中 P 为阻力F2的作用点, L2 为 F2的力臂)。
【答案】
【解析】
【详解】过支点O作动力F1的垂线段,即为动力的力臂L1;过P点作垂直于阻力臂L2的垂线,并标上箭头,即为阻力F2。如下图所示:
25. 图是“测量小灯泡的功率”实验电路图,请在○中填上适当的电路元件符号。
【答案】
【解析】
【详解】在测量小灯泡的功率时,需用电压表测量小灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流,所以将电压表并联在小灯泡两端,电流表串联在电路中。作图如下:
26. 图中,将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内添加电源和滑动变阻器),使得小磁针静止时如图所示,且向右移动滑动变阻器滑片时,电磁铁的磁性变强。
【答案】
【解析】
【详解】小磁针静止时左端为S极、右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的左端是N极,右端是S极;根据安培定则可以判断电流从左端进入通电螺线管,则可知电源左端为正极、右端为负极;当电流越大时,电磁铁的磁性越强,要想电磁铁的磁性变强,应增大电路中的电流,由欧姆定律可知,则向右移动滑动变阻器滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻应变小,如下图所示
27. 图甲是一辆起重车的图片,图乙是起重车吊臂上的滑轮组。在某次作业中将质量为1080 kg的货物匀速提升,此时滑轮组上钢丝绳的拉力F为4000N,货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。g取10N/kg,求:
(1)货物上升的速度大小;
(2)拉力F的功率;
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。
【答案】(1);(2)3000W;(3)90%
【解析】
【详解】解:(1)货物上升的速度大小
(2)吊起动滑轮的绳子段数为3段,绳子的速度为
拉力F的功率
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率
答:(1)货物上升的速度大小为;
(2)拉力F的功率为3000N;
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率为90%。
28. 如图甲是某煮茶壶的电路图,S是一个温控开关,当温度较低时,其处于闭合状态,加热器加热,当水沸腾后,S0会自动断开进入保温状态,从而实现了自动温度开关控制。如图乙是它的铭牌。[已知:水的比热容c = 4.2 × 103J/(kg·℃)]。求:
(1)R阻值是多少?
(2)将煮茶壶装满初温为25℃的水加热到75℃,加热时间需多少?(假设消耗的电能全部转化为水的内能)
(3)用如图丙所示的电能表单独测量该煮茶壶在(2)问中实际消耗的电能,发现电能表中间的圆盘转动了36转,此过程中该煮茶壶煮水时的效率是多少?
【答案】(1)48.4Ω;(2)210s;(3)58.3%
【解析】
【详解】解:(1)当S、S0闭合时,R0被短路,只有R接入的简单电路,由可知,煮茶壶处于加热档,则R的阻值为
(2)装满水,水的体积为
V=1L=10-3m3
水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×10-3m3=1kg
水温度的变化量为
Δt=t-t0=75℃-25℃=50℃
则水吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×50℃=2.1×105J
因为消耗的电能全部转化为水的内能,则消耗的电能为
W=Q吸=2.1×105J
由可知,加热需要的时间
(3)实际消耗的电能为
煮茶壶煮水的效率为
答:(1)R阻值是48.4Ω;
(2)将煮茶壶装满初温为25℃的水加热到75℃,加热时间需210s;
(3)此过程中该煮茶壶煮水时的效率是58.3%。
29. 利用茶色玻璃板来完成“探究平面镜成像特点”实验:
(1)将薄玻璃板垂直放置在水平桌面上;
(2)选择外形相同的两只蜡烛A、B,将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面某处,将______(点燃/不点燃)的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合;
(3)标记蜡烛A、B的位置,测得蜡烛B到镜面的距离______(“小于”、“等于”、“大于”)蜡烛A到镜面的距离;
(4)当蜡烛A远离玻璃板时,像也会远离玻璃板,像的大小______(“变小”、“不变”、“变大”);
(5)若用一张白纸挡在玻璃板和像之间,从A处透过玻璃板______(“能”、“不能”)观察到蜡烛A的像。
【答案】 ①. 不点燃 ②. 等于 ③. 不变 ④. 能
【解析】
【详解】(2)[1]用不点燃的B寻找点燃的A的像的位置,当透过玻璃杯看到B好像也被点燃时,说明B的位置就是A的像的位置;如果B也点燃,就会看到两个烛焰(B的烛焰与A的像的烛焰),不利于寻找像。
(3)[2]根据平面镜成像的特点“像与物到平面镜的距离相等”,可知实验中测得的两个距离应该相等。
(4)[3]根据平面镜成像的特点“像与物的大小相等”,可知A远离玻璃板的过程中,像的大小始终等于A的大小。
(5)[4]平面镜成像是光的反射形成的,若用一张白纸挡在玻璃板和像之间,并没有挡住入射光线,也没有挡住反射光线,所以从A处透过玻璃板能看到像。
30. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明设计了如图甲所示的实验装置。
(1)实验过程中,弹簧测力计水平向右拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小______(大于/等于/小于)测力计的示数,方向水平向______;
(2)小明在同一木板上,测量了不同压力下滑动摩擦力的大小,并根据测量数据作出了如图乙所示图像中的图线①,实验过程中需要控制的变量是______;
(3)在同一次实验中,如果小明用更大的速度匀速拉物块A,则根据测量数据作出的图线会是______(①/②/③);在长木板上铺上毛巾再次实验;则根据测量数据作出的图线会是______(①/②/③);
(4)对该实验进行改进,如图丙所示,用测力计C水平拉动木板;当物块A相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动,物块A受到的滑动摩擦力大小等于 ______测力计(“B”、“C”)的示数。
【答案】 ①. 等于 ②. 左 ③. 接触面的粗糙程度 ④. ① ⑤. ③ ⑥. B
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验过程中,弹簧测力计水平向右拉着物块A做匀速直线运动,此时,物体A受力平衡,拉力等于摩擦力,即滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,方向水平向左。
(2)[3]小明在同一木板上,测量了不同压力下滑动摩擦力的大小,即探究滑动摩擦力与压力的关系,需要控制接触面的粗糙程度相同。
(3)[4]在同一次实验中,如果小明用更大的速度匀速拉物块A,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,作出的图线会是①。
[5]在长木板上铺上毛巾再次实验,接触面粗糙程度变大,摩擦力变大,图像应在①的上方,所以作出的图线会是③。
(4)[6]当物块A相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动,物块A受力平衡,摩擦力等于拉力,等于弹簧测力计B的示数。
31. 小吴同学对“阿基米德原理”进行了实验验证:
(1)他首先对弹簧测力计沿竖直方向进行______;
(2)然后依次进行图①②实验,其中图②中测力计示数为______N,然后他将物块逐渐浸入水中至一定深度处,测力计示数先减小后保持不变,静止时如图③所示,对此正确的解释是:浸在水中的物体所受浮力的大小随着______增大而增大。接下来又进行了图④的实验,由图①②③④中数据可知:物块在水中所受浮力大小______(大于/等于/小于)排开水的重力大小,初步验证了阿基米德原理的成立;
(3)只将水换成盐水重复如图③④所示实验,第③④次测力计的示数分别变为0.6N、1.4N,由此发现在盐水中阿基米德原理依然成立。他还发现:在物体排开液体体积相同时,______越大,物体所受的浮力越大;物体在盐水中所受到的浮力大小为 ______N;他所用盐水的密度为______g/cm3;
(4)为了进一步验证结论是否具有普遍性,小吴同学用同一物块和图①中小桶,进行了如图⑤⑥所示的实验,若图⑥中小桶和桶中水的总重力等于______ N,表明:物体漂浮时阿基米德原理依然成立。
【答案】 ①. 调零 ②. 1.8 ③. 物体排开水的体积 ④. 等于 ⑤. 液体的密度 ⑥. 1.2 ⑦. ⑧. 2.0
【解析】
【详解】(1)[1]由于要用弹簧测力计测量物体的重力和物体受到浮力,且物体的重力和浮力的方向都是在竖直方向上,由此可知,弹簧测力计应在竖直方向上调零。
(2)[2]由图②中的弹簧测力计可知,弹簧测量力计的分度值为0.1N,弹簧测力计的示数是1.8N。
[3]浸没前物体浸入水中的深度逐渐增大时,测力计的示数逐渐减小,其原因是物体浸入水中的体积逐渐增大,排开水的体积也逐渐增大,由此可得:浸在水中的物体受到的浮力的大小随物体排开水的体积的增大而增大。
[4]由②③可知物体受到的浮力大小为
由①④可知物体排开水受到的重力为
由此可得:物体浸在水中受到的浮力大小等于物体排开水受到的重力。
(3)[5]由于盐水密度大于水的密度,物体浸没在盐水的受到的浮力为
物体浸没在水中受到的浮力为
由此可得:在物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
[6][7]由将水换为盐水,重复③④所示的实验可知,物体浸没在盐水中受到的浮力为
物体浸没在水中受到的浮力
物体的体积为
物体浸没在盐水中排开盐水的体积等于物体的体积,即
盐水的密度为
(4)[8]由图①可知小桶重0.2N,由图②可知物体重1.8N,图⑤中小容器漂浮,且此时没有水溢出;在小容器中放入物体后,小容器和物体漂浮;由漂浮条件可知,增加的重力等于增加的浮力,即;若物体漂浮时阿基米德原理依然成立,则,由此可知;所以图⑥中小桶和桶中水的总重力为
32. 探究“电流与电阻关系”的实验中,有电源(电压6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱R、开关及导线若干。
(1)如图甲是连接的实物图,其中有一根导线连接错误,请你在图中用“ × ”标出这根导线,并只改接一根导线使电路成为正确的电路;(要求:导线不交叉)_______ ;
(2)连接电路时,开关应该断开,正确连接电路闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数较大,则电路故障可能为 _______;
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.电阻箱断路 D.电阻箱短路
(3)将实验数据记录在下表中(不代表操作顺序),其中当R = 20Ω时,电流表示数如图乙所示,则此时的电流值为 ______A;
R/Ω
50
40
30
20
10
I/A
0.08
0.10
0.12
0.40
(4)分析表中数据发现,有一组数据有明显的错误,原因是有一次调节电阻箱后没有移动滑动变阻器所致,则该次实验是在阻值为______Ω的电阻完成后进行的;
(5)修正数据后,根据所测得的数据可以得到结论:在电压一定时,电流与电阻成______比;
(6)若依次选用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻替代电阻箱,其余连接均不变,已知滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”,若定值电阻两端的电压保持2V不变,当用25Ω的电阻进行实验时,发现电压表的示数始终不能调到2V。解决的办法有:一是可以将其中一个定值电阻串联接入电路,使得用25Ω和30Ω的电阻都可以完成实验,则选择的定值电阻是 ______Ω;二是可以调整定值电阻两端的电压,则为了完成所有实验,定值电阻两端的电压不得低于______ V。
【答案】 ①. ②. C ③. 0.2 ④. 30 ⑤. 反 ⑥. 20 ⑦. 2.57
【解析】
【详解】(1)[1]电路中电压表与变阻箱串联,电流表与变阻箱并联时错误的接法,正确接法应该是电压表与变阻箱并联,电流表与变阻箱串联,如图所示:
(2)[2]AC.电流表示数为零,说明电路出现断路,若滑动变阻器断路,则电压表示数也会为零;电阻箱断路时,电压表测电源电压,故A不符合题意,C符合题意;
BD.滑动变阻器与电阻箱串联,若电路出现短路故障,电路依然是通路,电流表的示数不会为零,故BD不符合题意。
故选C。
(3)[3]由实物图知,电流表接0~0.6A的量程,分度值为0.02A,由图乙知,电流表的示数为0.2A。
(4)[4]按照实验要求,调节阻值后要调节滑动变阻器,使得电阻箱两端的电压与之前保持相同,根据表中数据及欧姆定律可知,每一组对应的电流与电阻的乘积是定值4,阻值为30Ω时,电流与电阻的乘积为3.6,与其他几次实验不同。
(5)[5]数据修正后,根据表中数据,电压一定时,随着电阻减小,通过电阻的电流增大,且电流与对应的电阻的乘积是一个定值,故电压一定时,电流与电阻成反比。
(6)[6]根据题意,当使用25Ω电阻时,电路中的电流为
此时,滑动变阻器和接入定值电阻所分的电压为
滑动变阻器和接入的定值电阻的总电阻为
滑动变阻器最大的阻值为40Ω,则接入定值电阻的最小阻值为
当使用30Ω电阻时,电路中的电流为
滑动变阻器和接入定值电阻所分的电压依然为4V,滑动变阻器和接入的定值电阻的总电阻为
滑动变阻器最大的阻值为40Ω,则接入定值电阻的最小阻值为
故使得用25 Ω 和30 Ω 的电阻都可以完成实验,则选择的定值电阻是为20Ω。
[7]实验中,保持定值电阻两端的电压为2V不变时,不能满足实验操作,所以需要将定值电阻两端的电压调整。将定值电阻两端的电压调整为UV时,更换定值电阻的过程,滑动变阻器分去的电压保持为U-UV。当定值电阻的换用最大电阻30Ω时,变阻器接入电路的阻值也为最大值时,定值电阻两端的电压为能调整的最低电压。据串联电路的分压特点有
UV:(6V-UV)=30Ω:40Ω
解得,定值电阻两端最小电压UV=2.57V。
33. 埃拉托色尼测量地球圆周,被称为十大经典物理实验之一阅读下列材料,并回答有关问题:
古希腊地理学家埃拉托色尼(Eratosthenes,公元前275 - 前193)将天文学与测地学结合起来,他选择同一子午线上的西恩纳和亚历山大里亚两地,在夏至日那天进行太阳位置观察的比较,如图甲。
在西恩纳附近,有一口深井,夏至日那天太阳光可直射井底,如图乙它表明太阳在夏至日正好位于天顶,在下次夏至日的同一时间,他在亚历山大里亚选择了一个很高的方尖塔作参照,并测量了夏至日那天塔的阴影长度,这样他就测量出直立的方尖塔和太阳光射线之间的角度为7°12′,如图丙。
由于地球与太阳之间距离遍远,照射到地球不同地方的光线可认为是平行的获得了这些数据之后,他运用了泰勒斯的数学定律,即一条射线穿过两条平行线时,它们的对角相等由此表明,西恩那和亚历山大里亚两地与地心的连线对应的圆心角也为7°12′。
下一步埃拉托色尼借助皇家测量员的测地资料,得到这两个城市的距离是787.5公里一旦得到这个结果,地球周长就可以计算得到经过埃拉托色尼的修正,数值与后来测得的地球周长非常相近。
(1)太阳光垂直水面直射井底,此时的入射角大小为 ______;方尖塔在地面上形成影子,是由于光 ______的原因;
(2)长度单位“米”的定义起源于法国。1米的长度最初定义为通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离(地球极周长的四分之一)的千万分之一,根据该定义,可以知道地球极周长为______ 公里。
【答案】 ①. 0°
②. 沿直线传播
③. 40000
【解析】
【详解】(1)[1]入射角为入射光线与法线的夹角,垂直入射时,入射光线与法线重合,入射角为0°。
[2]影子是由光沿直线传播形成的。
(2)[3]设地球极周长为l,由“1米的长度最初定义为通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离(地球极周长的四分之一)的千万分之一”可得
解得
l=4×107m=4×104km=4×104公里
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