2021年广东省佛山市南海区桂城街道中考物理模拟试题
展开这是一份2021年广东省佛山市南海区桂城街道中考物理模拟试题,共21页。试卷主要包含了填空题,作图题,实验题,计算题,综合能力题等内容,欢迎下载使用。
2021年广东省佛山市南海区桂城街道中考物理模拟试卷
一、单项选择题(木大题7小题,每小题3分,共21分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的,请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。
1.(3分)疫情期间,村书记杨百顺每天都通过大喇叭向村民通报疫情,下列说法错误的是( )
A.村民能分辨杨百顺的声音,是根据音色的特征
B.杨百顺播报时声带振动的幅度越大,声音的响度越大
C.村民听到杨百顺的声音后,对战胜疫情充满信心,说明声音能够传递信息
D.住得越远的村民听到的声音越小,是因为声音传播时速度逐渐变小
2.(3分)如图所示,小刚透过盛满水的圆柱形玻璃杯观看书上的鹦鹉图片(圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等),当书本紧贴玻璃杯,他所能看到的像可能是( )
A. B.
C. D.
3.(3分)粤港澳大湾区的电力由大亚湾核电站提供,下列关于核能说法正确的是( )
A.核反应堆是可控的链式反应装置
B.核能可直接转化为电能
C.核能是可再生能源
D.核能是原子内部的化学反应释放出来的能量
4.(3分)依据卢瑟福的原子行星模型理论,在原子中绕核高速运转的是( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.核子
5.(3分)如图,某同学连续用脚蹬地,滑板车在水平路面加速前进,停止蹬地后,滑板车慢慢停下来。关于图中滑板车的运动,下列说法正确的是( )
A.物体的运动离不开力
B.滑板车运动的速度越大,惯性越大
C.停止蹬地后,滑板车受的支持力与滑板车及人的总重力是一对平衡力
D.用脚蹬地时,该脚所受摩擦力方向向后
6.(3分)如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内,且R1>R2,瓶内装入等质量的煤油,下列说法错误的是( )
A.烧瓶内选用比热容较小的液体,可以使实验现象更明显
B.实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
C.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
D.若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水
7.(3分)小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”,玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示(玻璃瓶口开着并倒置),玻璃瓶的横截面积为S=1.5cm2,此时玻璃瓶内外水面高度差h1=2cm,饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8cm,下列说法中正确的是( )(不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
①用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1减小、h2不变;
②用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1不变、h2增大;
③空玻璃瓶的质量为3g;④空玻璃瓶的质量为13g。
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.(3分)甲、乙两组同学正在进行“探究水的沸腾”实验。当水沸腾时,烧杯中产生大量气泡,沸腾时的情景如图 (选填“A”或“B”)所示;两小组绘制了水沸腾时的温度﹣时间图像,得到了a、b两种不同图像,其原因是 ;同学们发现所测水的沸点低于100℃,原因可能是 。
9.(3分)如图是塔式起重机上的滑轮组。在1min内将1.8×104N的重物匀速提高2m的过程中,作用在绳端的拉力F为8×103N。则拉力F做功的功率是 W。该滑轮组的机械效率是 。若提升2×104N重物时该滑轮组机械效率会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.(3分)如图所示是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。实验中选择两个完全相同的棋子A、B,目的是 ;在寻找棋子A的像的位置时,眼睛在棋子A这一侧观察,移动茶色玻璃板后面的棋子B,使它与棋子A在茶色玻璃板中所成的像重合,这里运用了 (选填“控制变量”“转换”或“等效替代”)法;若在方格纸上棋子B始终不能与棋子A的像重合,则原因可能是 。
11.(3分)如图所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶上就会显示出运动的步数。此过程的工作原理是 ,将 能转化为 能。
12.(3分)如图所示,小亮用一块海绵和一满瓶矿泉水瓶探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。他将矿泉水瓶分别正立和倒立放在海绵上,得出压力的作用效果与 有关;为探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,在图乙实验的基础上,他接下来的操作是: ,然后将矿泉水瓶倒立放在海绵上进行比较:若空矿泉水瓶的质量为20g,容量为500mL,瓶盖的接触面积约为1cm2,如图乙装满水使之处于静止状态,海绵所受到瓶子的压强为 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3)
13.(3分)如图所示,这是小明家的电能表,他家同时使用的用电器总功率不能超过 W。小明将家中其他用电器关闭,只让微波炉单独工作,观察到2min电能表的转盘刚好转了48转。微波炉在这段时间内消耗的电能为 kW•h,微波炉的实际功率是 W。
14.(3分)小明利用如图的水透镜、蜡烛、光屏、光具座等器材进行了实验探究:某次实验中,当蜡烛、水透镜和光屏在图示位置时,在光屏上恰能成清晰的像,接着固定蜡烛位置不变,将水透镜移到60cm刻度线处,要在光屏上再次看到清晰的像,应将光屏向 移动;小明在光屏上成清晰缩小像时,用注射器往水透镜中注入适量的水,发现光屏上的像变模糊了。为了使光屏上再次成清晰的像,应在水透镜前加焦距适当的 透镜,这是 (选填“近”或“远”)视眼的矫正。
三、作图题(共7分)
15.(7分)如图甲,是文具用品燕尾夹,乙图是它的侧面图,使用时,用力摁住C点即可打开夹子,请在乙图杠杆ABC上画出:动力F1的力臂L1和阻力F2的大致方向。
16.如图所示,A和B是放在平面镜MM′前完全相同的两支蜡烛。眼睛从某个方向向平面镜看去时,两支蜡烛的像完全重叠。请在图中画出从这个方向进入眼的光线。
17.如图甲所示是一个带USB接口的三孔插座,由上端的一个总开关控制,其与家庭电路相连的部分电路如图乙所示,请用笔画线代替导线将电路图补充完整。
四、实验题(本大题3小题,18题7分,19题6分,20题7分,共20分)
18.(7分)(1)如图所示,图甲中物体的长度是 cm;图乙停表的读数为 s;图丙电流表的读数为 A。
(2)一个小组在“利用天平和量筒测量铜块和酱油密度实验”中,所测量的物理量如图所示,图甲中铜块的质量是 g,图乙中铜块体积是 cm3,铜块的密度 g/cm3;若使用的砝码已磨损,则使测量密度结果 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
19.(6分)如图甲所示,是小明用来“探究冰的熔化规律”的实验装置。
(1)实验中采用水浴加热而不是直接加热试管,好处是 ;
(2)实验中某时刻温度计示数如图乙所示,该物质此时的温度为 ;
(3)实验中小明记录数据,作出温度随时间变化的规律图像,如图丙所示,由图像可知:冰熔化过程中,温度的特点是: ;图像中第3分钟的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)第5分钟的内能。
(4)设相同时间内物质吸收的热量相同,则冰的比热容是 J/(kg•℃);(c水=4.2×103/(kg•℃))
(5)小明用同样的装置“探究蜡的熔化规律”并记录相应现象在表中,该表格中除时间和温度栏目外还缺少一个应记录的栏目是 。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
蜡的温度/℃
42
44
46
48
49
50
51
52
20.(7分)用图甲所示电路探究“电流跟电阻的关系”,电源电压保持3V不变,滑动变阻器的规格参数为“50Ω 2A”。
(1)请用笔画线代替导线将图中实物连接完整。
(2)闭合开关前,应把滑片P移 (选填“A”或“B”)端;调节电阻箱阻值为5Ω,闭合开关后发现电流表指针无偏转,电压表指针有明显偏转,原因可能是 ;解决故障后,移动滑片P,使电压表的示数如图乙所示,电压表的示数为 V。
(3)再将电阻箱阻值调成10Ω,电压表的示数将变 (选填“大”或“小”);为保持电压表示数不变,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动。
(4)为使电压始终为上述固定值,电阻箱的最大阻值不能超过 。
五、计算题(本大题2小题,21题7分,22题6分,共13分)
21.(7分)图甲为集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人。机器人扫地时所受阻力与速度的关系图像如图乙所示,若该机器人某次沿直线匀速清扫地面的s﹣t图像如图丙所示,求机器人清扫6s的过程中:
(1)该机器人清扫地面的速度;
(2)该机器人的动力所做的功;
(3)该机器人的动力做功的功率。
22.(6分)如图甲所示,某款电热饼铛,图乙为其工作原理电路图,R1、R2分别为上盘和下盘的发热电阻,已知R1=55Ω.某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙,电热饼铛刚开始工作时,电路中的开关都闭合,当温度达到200℃时,S1自动断开,再保温2min后,开关S断开。求:
(1)该电热饼铛正常加热时的总电流。
(2)R2的电阻值。
(3)本次烙饼共消耗的电能。
六、综合能力题(本大题3小题,每题6分,共18分)
23.(6分)小南同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,将同一木块依次放在木板、毛巾表面上,分别完成了如下实验,如图所示。
(1)实验中,必须水平拉动木块做 运动。图乙中摩擦力的大小为 N;
(2)比较 两幅图,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关;
(3)比较甲、丙两幅图,说明滑动摩擦力的大小与 有关;
(4)在进行乙图所示的实验时,改变放在木块上的砝码,通过多次实验得到摩擦力f与作用在物体表面的压力F的关系图线如丁图所示,由图可知,当木块与砝码的总重力为4N时,若此时弹簧测力计的读数为2N,则木块将做 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动;
(5)小渝同学拿出三个相同的三角形积木与木板构成了三个完全一样的斜面,并在前两个木板上依次铺上毛巾和棉布,如图戊所示。他让玩具小车从斜面上同一高度滑下,他得到了以下的实验现象和判断:
①在铺有毛巾的水平面上,运动路程很短;
②如果在没有摩擦的水平面上,将做匀速直线运动;
③如果在较光滑的水平面上,运动路程很长;
④在铺有棉布的水平面上,运动路程较短;
⑤在水平平整的木板表面上,运动路程较长。则下面的判断和排列次序正确的是( )
A.事实①④⑤,先推论②,再推论③
B.事实①④⑤,先推论③,再推论②
C.事实①②③,先推论④,再推论⑤
D.事实①③②,先推论⑤,再推论④
24.(6分)某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图甲所示。“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。“浴霸”共安装有2盏标有“220V 440W”的灯泡。回答问题:
回答问题:
(1)当浴室中的温度上升时,由图乙可知热敏电阻的阻值 (选填“变大”、“变小”或“不变”);当升高到一定的温度值时,继电器的衔铁会被 。(选填“吸合”或“释放”)
(2)此同学用一节干电池作为控制电路的电源,已知电磁铁线圈的阻值R0=10Ω。当电线圈中电流≥50mA时继电器的衔铁会被吸合、电流≤30mA时衔铁会被释放,此时热敏电阻Rt对应的阻值分别是 Ω和 Ω;将这位同学设计的装置放在浴室内,浴室内温度可控制在 ℃范围内。
25.(6分)阅读短文,回答问题。
智能马桶
如图1为某品牌的智能虹吸式抽水马桶,它通过检测人体辐射的红外线,能够准确识别人体目标,实现自动翻盖或者闭盖功能,让你彻底解放双手,畅享智能便捷生活。
该智能马桶中的温度传感器能够根据环境温度自动实现马桶盖的多挡位加热,以增强人体舒适度,其等效电路简化图如图2所示,S2为智能开关,可根据实际将a、b、c、d四个接线柱中的两个接入电路,R1、R2均为加热电阻,R1=1100Ω、R2=100Ω。
当检测到使用者离开,马桶盖会自动闭合,水箱自动冲水。水箱结构简化图如图3所示。轻质金属杆AOB一端连接进水管阀门,另一端安装有浮球,其中两端长度之比LAO:LOB=1:5。冲水时,出水管阀门在电路控制下自动打开排水,这样水箱的水就会排出,持续4s后阀门关闭。此时水箱内水面低于水位线,轻质金属杆带动进水管阀门打开,水开始注入水箱。当达到水位线时,浮球达到一定高度,进水管阀门关闭,停止注水。
出于节约水资源的考虑,人们可通过调节浮球上的调节螺母实现节水节能。
(1)该款智能马桶盖能实现 个挡位加热功能,当以最大加热功率工作时,开关S2应选择 两个接线柱接入电路,此时加热功率为 W。
(2)轻质金属杆AOB相当于简单机械中的 。水箱注满水后,若金属杆刚好处于水平静止,B端受到30N的力,则A端受到 N的力。
(3)为节约用水,可通过调节螺母将浮球向 (选填“上”或“下”)调节。
2021年广东省佛山市南海区桂城街道中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(木大题7小题,每小题3分,共21分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的,请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。
1.【解答】解:A、因人的声带结构不同,发出的声音的音色不同,故村民根据音色,判断出讲话的人是杨百顺,故A正确;
B、响度与振幅有关,声带振动的幅度越大,声音的响度越大,故B正确;
C、村民听到杨百顺的声音后,对战胜疫情充满信心,说明声音能够传递信息,故C正确;
D、响度还与距声源的距离有关,距声源越远,响度越小,所以住得越远的村民听到的声音越小,故D错误。
故选:D。
2.【解答】解:因为左右方向的玻璃杯面呈弧形,左右中间厚、边缘薄,相当于凸透镜,所以像的大小是在左右方向上发生变化,玻璃杯面上下相同(不是呈弧形),不会起到放大或缩小的作用,所以像与图片应该是左右发生变化,而上下与图片相同;当书本紧贴玻璃杯,u<f,成正立放大的虚像,故A正确。
故选:A。
3.【解答】解:
AB、核电站的核心是核反应堆,它以铀为核燃料,核反应堆中发生的核裂变反应是可以控制的;核能会先转化为内能,然后内能对外做功,机械能转化为电能,故A正确,B错误;
C、核能是不可再生能源,故C错误;
D、核电机组发电的过程是将核裂变产生的核能,不是原子内部的化学反应释放出来的能量,故D错误。
故选:A。
4.【解答】解:依据卢瑟福的原子行星模型理论可知:原子是由原子核和核外电子构成的,核外电子围绕原子核做高速运转。
故选:A。
5.【解答】解:
A、停止蹬地后,滑板车受到阻力的作用会慢慢停下来,说明了力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动的原因,故A错误;
B、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,故B错误;
C、停止蹬地后,滑板车和人在竖直方向上相对地面静止,滑板车和人看作一个整体,在竖直方向上受重力和地面支持力作用,此二力为一对平衡力,所以地面对滑板车的支持力与滑板车及人的总重力的大小相等,故C正确;
D、用脚蹬地时,脚相对于地面有向后的运动趋势,故摩擦力方向与之相反,即摩擦力方向是向前的,故D错误。
故选:C。
6.【解答】解:
A、在液体质量相同、吸收热量相同的情况下,比热容小的物质温度升高的多,所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显,故A正确;
B、通电后电流通过电阻丝产生热量越多,煤油的温度升的越高,通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少,应用了转换法,故B正确;
C、由图可知,两瓶中电阻丝串联,通过两个电阻的电流和通电时间是相同的,电阻不同,所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系,故C正确;
D、比较水和煤油的比热容大小时,要使它们在相同的时间内吸收相同的热量,所以要使两瓶中电阻丝的阻值相同,故D错误。
故选:D。
7.【解答】解:(1)用力挤压饮料瓶,瓶内气体的体积减小,气压变大,将水压入小玻璃瓶,将瓶中的空气压缩,这是浮沉子里进入一些水,浮沉子所受重力大于它受到浮力,于是向下沉,h2增大,最终还是漂浮,
开始时:ρ水gV排=ρ水gV水+m瓶g,即ρ水gSh2=ρ水gS(h2﹣h1)+m瓶g,ρ水Sh2=ρ水(h2﹣h1)S+m瓶
解得ρ水h1S=m瓶﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
后来:ρ水gV排′=ρ水gV水′+m瓶g,即ρ水gS(h2+Δh)=ρ水gS(h2+Δh﹣h1′)+m瓶g,
ρ水gSh2+ρ水gSΔh=ρ水gSh2+ρ水gSΔh﹣ρ水gSh1′+m瓶g,
解得:ρ水h1′S=m瓶﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①②知h1=h1′,所以由于水进入玻璃瓶,h1不变,故①错误,②正确;
(2)瓶和水都漂浮,浮力等于重力,F浮=G水+G瓶
即ρ水gV排=ρ水gV水+m瓶g
即ρ水gSh2=ρ水gS(h2﹣h1)+m瓶g
ρ水Sh2=ρ水(h2﹣h1)S+m瓶
1.0×103kg/m3×1.5×10﹣4m2×0.08m=1.0×103kg/m3××1.5×10﹣4m2×(0.08m﹣0.02m)+m瓶
解得m瓶=3×10﹣3kg=3g,故③正确,④错误。
故选:B。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.【解答】解:(1)A图气泡在上升过程中气泡体积增大,所以是沸腾时的情况;B图气泡在上升过程中,体积逐渐减小,所以是沸腾前的情况;
(2)由Q=cmΔt知,水的比热相同,升高相同的温度,水的质量不同,水吸收热量不同,需要的时间不同;
(3)水的沸点与气压有关,此时水的沸点低于100℃,说明此时的气压低于一标准大气压。
故答案为:A;水的质量不同;此时的气压低于一标准大气压。
9.【解答】解:(1)由图知,有3段绳子拉着物体,即n=3,
拉力端移动距离:s=3h=3×2m=6m,
拉力做的总功:W总=Fs=8×103N×6m=4.8×104J,
拉力做功的功率:
P===800W;
(2)拉力做的有用功:
W有用=Gh=1.8×104N×2m=3.6×104J,
滑轮组的机械效率:
η==×100%=75%;
(3)增加提升重物的重力,有用功变大,而额外功几乎不变,有用功在总功中所占的比例变大,滑轮组的机械效率变大。
故答案为:800;75%;变大。
10.【解答】解:
实验中的两棋子要求大小相同,这是为了探究物像的大小关系,即目的是可以验证像和物是否等大;
由于玻璃板既透明又能成像,眼睛从棋子A侧观察,眼睛能看到棋子A的像,又能看到棋子B,当棋子B和棋子A的像完全重合了,说明像和物体大小相等,这种用棋子B来代替棋子A的方法是等效替代法;
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,玻璃板跟桌面不垂直,则棋子A的像与棋子A不在同一水平面上,所以像不与棋子B重合,所以有可能找不到像。
故答案为:便于比较物和像的大小关系;等效替代;玻璃板未竖直摆放。
11.【解答】解:根据“运动手环”的特点可知,当塑料管运动时,磁铁在管中反复运动,线圈切割磁感线而产生电流。因此,运动手环的基本原理是电磁感应,产生电流的过程中将机械能转化为电能。
故答案为:电磁感应;机械;电。
12.【解答】解:
(1)该同学是通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果;由图知,将矿泉水瓶分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制压力大小相同,改变受力面积的大小,实验现象说明:压力的作用效果与受力面积有关;
接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,要改变压力大小,控制受力面积不变,他的操作步骤是:把瓶中的水倒出一些后,倒立在海绵上,与乙图的作用效果相比较;
(2)瓶中矿泉水的体积:V=500mL=500cm3,
根据ρ=可得,瓶中矿泉水的质量:
m=ρV=1.0g/cm3×500cm3=500g;
这瓶矿泉水的总质量:m总=m水+m瓶=500g+20g=520g=0.52kg,
这瓶矿泉水的总重力:G总=m总g=0.52kg×10N/kg=5.2N;
瓶子对海绵的压力:F=G总=5.2N,
海绵所受到瓶子的压强:p===5.2×104Pa。
故答案为:受力面积;将瓶中的水倒掉一部分;5.2×104。
13.【解答】解:(1)由图知,电能表的工作电压是220V,电能表平时工作允许通过的最大电流为5A,
他家同时使用的用电器最大总功率:P最大=UI最大=220×5A=1100W;
(2)“4000revs/(kW•h)”,表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转4000r,
电能表转盘转48转时,微波炉消耗的电能:
W=kW•h=0.012kW•h,
工作时间t=2min=h,
微波炉的电功率:
P===0.36kW=360W。
故答案为:1100;0.012;360。
14.【解答】解(1)将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图甲所示的位置上时,光屏上呈现了等大的像,此时u=v=2f=20cm,解得,则此时水透镜的焦距为:f=10cm;
将透镜移到60cm刻度线处,此时u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,即光屏距离凸透镜的距离在10cm﹣20cm之间,故应将光屏向右移动;
(2)近视眼是由于晶状体太厚,折光能力强造成的,故保持蜡烛和水透镜的位置不动,用注射器往水透镜中注入适量的水,相当于让晶状体变厚,小明想要研究的是近视眼的成因,同时由于近视眼由于晶状体变厚,使得其折光能力变强,所以会使像落在视网膜前面,故纠正时需要配戴凹透镜。
故答案为:右;凹;近。
三、作图题(共7分)
15.【解答】解:使用时,用力摁住C点即可打开夹子,此时杠杆ABC围绕B点转动,所以B点为支点;
从B作动力F1作用线的垂线,垂线段为F1的力臂L1,阻力作用点在A点,且燕尾夹铁片对A点的阻力F2的方向垂直杠杆向下,如图所示:
16.【解答】解:根据像与物关于平面镜对称的特点分别作出A、B的对称点,即A、B的像;连接BA并延长,与平面镜的交点为O,O点即为入射点;连接B′A′,并延长,则OC即进入眼的光线,如图所示:
17.【解答】解:
由题知,三孔插座和USB接口可以独立工作,即两者是并联的,而三孔插座和USB接口由总开关控制,说明开关应在干路上;为了保证用电安全,开关应接在火线上,三孔插座按“左零右火上接地”接线,如图所示:
四、实验题(本大题3小题,18题7分,19题6分,20题7分,共20分)
18.【解答】解:(1)刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与1.0cm刻度线对齐,读作1.00cm,右侧与4.5cm刻度对齐,估读为4.50cm,所以物体的长度为:L=4.50cm﹣1.00cm=3.50cm;
在停表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“3”和“4”之间,偏向“4”一侧,所以分针指示的时间为3min;
在停表的大表盘上,一个小格代表0.1s,指针在48.8s处,所以秒针指示的时间为48.8s,即停表的读数为:t=3min48.8s=228.8s;
电流表接入电路的接线柱是“﹣”,“0.6”,所以电流表用的是0~0.6A量程,一大格表示0.2A,分度值为0.02A,示数为:I=0.26A;
(2)天平标尺的分度值是0.2g,铜块的质量是:m=100g+50g+10g+2g=162g;
量筒的分度值是2mL,由图可知,量筒内水的体积:V水=60mL,铜块和水的总体积:V总=80mL,铜块的体积:V=V总﹣V水=80mL﹣60mL=20mL=20cm3,
铜块的密度:ρ===8.1g/cm3;
正常情况下砝码上标的质量是砝码的实际质量,如果这个砝码磨损了,其实际质量就会偏小,用此磨损的砝码去称物体的质量,当天平平衡时,所测量结果就比实际值偏大;体积测量准确,由ρ=可知,测量出的密度值偏大。
故答案为:(1)3.50;228.8;0.26;(2)162;20;8.1;偏大。
19.【解答】解:(1)将装有固体的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法加热时,使物质受热均匀,物质的温度变化比较慢,便于记录实验温度;
(2)由图可知,温度在0℃以下,分度值为1℃,示数为﹣3℃;
(3)由图丙可知,当冰开始熔化和熔化完这段过程温度都是在零摄氏度,只有当熔化完成以后温度才会逐渐升高;故冰熔化过程中,温度特点是:温度保持不变。由图像可知,在第3分钟到第5分钟,是冰的熔化过程,温度不变,吸收热量,内能增加,所以第3分钟的内能小于第5分钟的内能;
(4)从题图丙可知,冰在0﹣2min时间内处于固态,温度从﹣3℃升高到0℃,温度升高了3℃,冰吸收的热量为:
Q冰=c冰m×3℃;
当冰全部熔化成水后,在第6﹣10min时间内水的温度从0℃升高到3℃,温度升高了3℃,则水吸收的热量为:
Q水=c水m×3℃;
由于物质的质量不变,在相同时间内吸收的热量相等,即2Q冰=Q水;
即2c冰m×3℃=c水m×3℃,
则c冰=0.5c水=0.5×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃),即冰的比热容为2.1×103J/(kg•℃);
(5)因为是“探究蜡的熔化规律”的实验,因此表格中除时间和温度栏目外还缺少一个应记录的栏目是蜡的状态。
故答案为:(1)使物质受热均匀;(2)﹣3℃;(3)温度保持不变;小于;(4)2.1×103;(5)蜡的状态。
20.【解答】解:(1)电压表应并联在定值电阻两端,电流从电压表的正极接线柱流入,从负极接线柱流出,电源电压保持3V不变,所以电压表接入电路的量程为“0~3V”,如图:
(2)连接无误后,闭合开关前,应将滑片P滑到阻值最大处的A端;
闭合开关后,发现电流表指针无偏转,电路可能断路,电压表指针有明显偏转,电压表与电源连通,则原因可能是电阻R开路;
电压表接入电路的量程为“0~3V”,每一大格表示1V,每一小格表示0.1V,据此读出电压表示数1V;
(3)电阻箱和滑动变阻器串联接入电路,电阻箱由5Ω变为10Ω,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电路总电阻变大,由欧姆定律可得通过电路的电流变小,则滑动变阻器两端的电压变小,串联电路总电压电压各部分电压之和,所以电压表示数变大,为保持电压表示数不变,由U=IR可得应使通过电路的电流变小,所以滑动变阻器接入电路的电阻应变大,则滑动变阻器的滑片应向A端移动;
(4)串联电路总电压电压各部分电压之和,电阻箱两端的电压始终为1V,滑动变阻器两端的电压:U滑=U﹣UR=3V﹣1V=2V,
此时通过电路的电流I===0.04A,
串联电路各处电流相等,所以电阻箱的最大阻值:R===25Ω。
故答案为:(1)见上图;(2)A;电阻R开路;1;(3)大;A;(4)25Ω。
五、计算题(本大题2小题,21题7分,22题6分,共13分)
21.【解答】解:(1)由图丙可知,当t=6s时,通过路程s=1.2m,
所以机器人清扫地面的速度为:v===0.2m/s;
(2)由图乙可知,当机器人清扫地面的速度v=0.2m/s时,阻力F=60N,
机器人沿直线匀速运动,所以机器人的水平动力F'=F=60N,
则动力所做的功为:W=F's=60N×1.2m=72J;
(3)机器人的动力做功的功率为:P===12W。
答:(1)该机器人清扫地面的速度为0.2m/s;
(2)该机器人的动力所做的功为72J;
(3)该机器人的动力做功的功率为12W。
22.【解答】解:
(1)由图丙可知,电饼铛加热时的功率P加=1.32kW=1320W,
由P=UI可得,该电饼铛正常加热时的总电流:
I===6A;
(2)由图丙可知,电饼铛保温时的功率P保=0.44kW=440W,
由题意可知,开关S闭合、S1断开时,电路为R2的简单电路,电饼铛处于保温状态,
由P=UI=可得,
R2的电阻:
R2===110Ω;
(3)由图丙可知,本次烙饼加热的时间t加=4min=240s,保温时间t保=2min=120s,
由P=可得,本次烙饼共消耗的电能:
W=P加t加+P保t保=1320W×240s+440W×120s=3.696×105J。
答:(1)该电饼铛正常加热时的总电流为6A;
(2)R2的电阻为110Ω;
(3)本次烙饼共消耗的电能为3.696×105J。
六、综合能力题(本大题3小题,每题6分,共18分)
23.【解答】解:(1)实验中,必须水平拉动木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,拉力大小才等于摩擦力的大小,图乙中测力计分度值为0.2N,示数为2.2N,故摩擦力的大小为2.2N;
(2)研究滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关,要控制接触面粗糙程度相同,故比较甲、乙两幅图,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关;
(3)比较甲、丙两幅图,压力大小相同,而接触面粗糙程度不同,滑动摩擦力不同,说明滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关;
(4)根据得到的如丁的摩擦力f与作用在物体表面的压力F的关系图线知,当木块与砝码的总重力为4N时,受到的滑动摩擦力大小为1.6N,若此时弹簧测力计的读数为2N(即拉力大小为2N),因拉力大于物体受到的滑动摩擦力,则木块将做加速运动;
(5)图戊中三个实验说明:接触面粗糙程度越小,小车运动时受到的阻力越小,小车运动的越远,①④⑤是事实;
如果在较光滑的水平面上,运动路程很长(如在玻璃表面上运动),这是推论;
如果在没有摩擦的水平面上,将运动得无限远(运动方向不变),即将做匀速直线运动,实际中不存在没有摩擦的水平面,故这是在实验的基础上推理得到的,因此,事实①④⑤,先推论③,再推论②,只有B正确,故选B。
故答案为:(1)匀速直线;2.2;(2)甲、乙;(3)接触面粗糙程度;(4)加速;(5)B。
24.【解答】解:根据电路图可知,控制电路中,R1、R0串联;
(1)根据图乙可知,温度升高时,热敏电阻阻值减小,电路的总电阻减小,由欧姆定律可得,电路中电流增大,电磁铁的磁性增强,继电器的街铁会被吸合;
(2)用一节干电池作为控制电路的电源,此时的电源电压:U=1.5V;
当控制电路的电流达到50mA时,继电器的衔铁会被吸合,由I=可知,电路总电阻:R1+R0===30Ω,
则R1=30Ω﹣10Ω=20Ω,由图乙可知,此时对应的水温为34℃;
当控制电路的电流达到30mA时,继电器的衔铁会被吸合,电路总电阻:R1′+R0===50Ω,
则R1′=50Ω﹣10Ω=40Ω,由图乙可知,对应的水温为22℃;
所以水箱内的水温被控制在22℃~34℃范围之内。
故答案为:(1)变小;吸合;(2)20;40;22~34。
25.【解答】解:
(1)由题意可知,开关S2只能将a、b、c、d四个接线柱中的两个接入电路,
由图2可知,开关S1闭合后,
当S2接a、b时,电路为R2的简单电路,
当S2接a、c时,会造成电源短路,此种情况不可能;
当S2接b、d时,R1与R2串联,
当S2接c、d时,电路为R1的简单电路
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且R1>R2,
所以,由P=UI=可知,电源电压一定时,该电路有3个功率,则该款智能马桶盖能实现3个挡位加热功能;
当S2接a、b时,电路为R2的简单电路,电路的总电阻最小,总功率最大,
则P大===484W;
(2)由图3可知,轻质金属杆AOB可以绕着O点转动,相当于简单机械中的杠杆;
水箱注满水后,若金属杆刚好处于水平静止,B端受到30N的力,
由杠杆的平衡条件可得:FA•LAO=FB•LOB,
则A端受到的力:FA=FB=×30N=150N;
(3)由题意可知,水箱内水的体积取决于浮球的高度,当达到水位线时,浮球达到一定高度,进水管阀门关闭,停止注水,
为节约用水,应降低水位线,即可通过调节螺母将浮球向下调节来实现。
故答案为:(1)3;a、b;484;(2)杠杆;150;(3)下。
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