2023年江苏省常州市武进区前黄中学中考物理二模试卷
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这是一份2023年江苏省常州市武进区前黄中学中考物理二模试卷,共21页。试卷主要包含了填空作图题等内容,欢迎下载使用。
2023年江苏省常州市武进区前黄中学中考物理二模试卷
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分)每小题只有一个选项符合题意。
1.(2分)关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.只要物体在振动,人就能听到声音
B.辨别不同的乐器声,主要是依据它们不同的响度
C.公路旁安装隔音墙,是为了在接收处减弱噪声
D.利用超声波击碎人体内的结石,说明声波具有能量
2.(2分)下列有关物理量的估测,符合实际的是( )
A.教室的门宽约为80cm
B.物理课本的质量约500g
C.冰箱冷藏室的温度约为﹣18℃
D.橡皮从课桌面落到地面的时间约为10s
3.(2分)江苏沙河抽水蓄能电站位于江苏溧阳市天目湖镇境内,电站枢纽由上水库、输水系统变电站、下水库等工程组成(如图所示)。当水从上水库倾泻而下,可驱动发动机转动发电。在此过程中,能量转化的顺序为( )
A.动能→重力势能→电能 B.重力势能→电能→动能
C.电能→重力势能→动能 D.重力势能→动能→电能
4.(2分)春天,燕山公园桃红柳绿、花香阵阵,蓝天白云在湖水中留下美丽的倒影。以下说法正确的是( )
A.桃花呈现红色是因为花瓣吸收红光
B.花香阵阵说明分子在运动
C.白云是由大量水蒸气聚集而成
D.水中倒影是虚像,由光的折射形成
5.(2分)将一束单色激光射向长方体玻璃砖,不考虑反射光线,下列光路图(图中白色玻璃砖中的折射光线未画出)中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2分)沿海地区昼夜温差比同纬度内陆地区小,主要是因为水的( )
A.比热容较大 B.比热容较小 C.密度较大 D.密度较小
7.(2分)小明想用天平称出20g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量为59.6g,然后再在右盘中加入20g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水如图甲所示,此时指针位置如图乙所示。接下来的操作应该是( )
A.向右调节平衡螺母 B.向右移动游码
C.向烧杯中加入适量水 D.从烧杯中取出适量水
8.(2分)如图所示,木块置于水平传送带上,弹簧测力计水平放置且右端固定,电动机带动传送带沿图示方向匀速转动,此时弹簧测力计示数保持稳定。以下说法正确的是( )
A.以地面为参照物,木块是静止的
B.以传送带为参照物,木块是静止的
C.木块所受摩擦力的大小为2.4N
D.木块所受的拉力与摩擦力是一对相互作用力
9.(2分)如图所示的是力学的四个实验情景图,下列描述正确的是( )
A.甲图中木块随小车一起向前匀速运动,当小车突然刹车时,木块向后倾倒
B.乙图中杠杆均匀,若将左端的3个钩码向左移动少许,杠杆能够平衡
C.丙图中盐水均匀,鸡蛋悬浮于A处,当再往杯中加盐并搅匀后,鸡蛋会上浮到B处静止
D.丁图中当向玻璃管中吹风时,A管中的水面会下降,B管中水面会上升
10.(2分)如图所示四个电磁实验中,探究发电机工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
11.(2分)某工厂用如图甲所示装置电路对新材料承受的撞击力进行测试。将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,t=0时由静止自由释放重物,撞击过程样品材料无损,电源电压U=24V,电阻箱R0调为10Ω。电流表示数I随时间t变化的图像、压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图乙所示,以下结论中正确的是( )
①样品放上去时,压力传感器的电阻为120Ω
②由图像可估算:重物所受重力一定小于400N
③在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是600N
④若将重物开始下落的高度调高且最大电流不变,可以将R0适当调小
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
12.(2分)饮水机电路要求:按下温水键开关S1时,温水指示灯L1发光;同时按下“童锁”键开关S2和热水键开关S3时,热水指示灯L2发光。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
13.(2分)如图所示的家庭电路,下列说法正确的是( )
A.若熔断器熔丝熔断了,可以用铜丝代替
B.若导线cd间断路,仍然可以安全使用三孔插座
C.若ab间断路,灯泡L仍能正常工作
D.开关S闭合,用测电笔检测e点,氖管不发光,则说明灯丝一定断了
14.(2分)一个完整的实心铝件,如果在其中挖了一个小洞,再用水银填满后,其质量比原铝件的质量增加了Δm,已知铝和水银的密度分别为ρ水银和ρ铝,则小洞的体积为( )
A. B.
C. D.条件不足,无法求解
15.(2分)如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,R0为定值电阻,RP为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片P由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为6V,R0阻值为10Ω
B.电源电压为6V,RP的最大阻值为20Ω
C.滑片P位于RP的正中间时,电流表的示数为0.4A
D.滑片P由一端移到另一端过程中,电路总功率变化量为2.4W
二、填空作图题(第16~23小题每空格1分,第24、25小题各2分,共25分)
16.(4分)小明用塑料吸管做静电实验,吸管在绝缘支架上能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦吸管的A端后,将带负电的橡胶棒靠近A端,发现A端远离橡胶棒,则A端带 电、 (得到/失去)电子;再分别将带负电的橡胶棒和带正电的玻璃棒靠近吸管B端发现B端均被吸引,则吸管B端 (带正电/带负电/不带电),此现象可说明吸管材料的导电性 (强/弱)。
17.(2分)如图是一种常见的订书机,钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向 (选填“左”或“右”)的压力。在使用过程中,随着钉子数目的减少,弹簧给钉子的压力将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
18.(2分)2022年北京冬奥会火炬“飞扬”使用的燃料是氢,氢是一种 (清洁/非清洁)能源,已知氢的热值为1.4×108J/kg,密度为0.09kg/m3,则其热值又可表示为 J/m3。
19.(2分)小明帮爷爷阅读药品说明书,其中“用法用量”注明“成人一日按体重30mg/kg”。爷爷的体重是50kg,则爷爷一日应服药 mg;一日服药三次,每次服用2粒,则每粒药的规格是 g。
20.(2分)暑假,小明一家开车去旅游。车外烈日炎炎,车内空调凉爽,这很容易在车窗玻璃的 (内/外)表面形成一层水雾;途经一座大桥,桥头的标志牌如图所示,不计车子长度,车子正常通过这座桥至少需要 min。
21.(3分)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,使用了如图甲所示的液体压强计。
(1)在使用压强计之前,小明进行了如下操作:用手指按压橡皮膜,发现无论是轻压还是重压,U形管两边液面的高度几乎不变,则说明装置 ;
(2)重新调整好装置后进行实验,现象记录如图乙所示,则液体内部A处的压强 (大于/小于)B处的压强,由此 (可以/不可以)得到结论:液体的压强与深度有关。
22.(3分)在如图甲所示电路中,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R2允许通过最大电流为3A,电流表A、A1的规格相同。变阻器滑片P位于最大阻值处,闭合开关S,电流表A、A1的指针位置相同如图乙所示。则电阻R1= Ω的阻值;此时流过R2的电流I2= A;移动变阻器滑片P,在电路安全工作的前提下,变阻器R2消耗的最大电功率P2= W。
23.(3分)图示为燕湖中学使用的“风光互补——风能太阳能路灯”,每个路灯配备一小风力发电机和太阳能电板,得到的电能储存于蓄电池“10V、100Ah”中,供路灯“10V、100W”使用。其中100Ah为蓄电池的容量,即蓄电池放电电流与放电总时间的乘积,当容量只剩下总容量的10%时,蓄电池停止供电。
(1)一个充满电的蓄电池可向一盏路灯持续供电 h。学校共有100盏这样的路灯,每天照明10h,所消耗的总电能可以使标有“800imp/(kW•h)”的电能表指示灯共闪烁
次;
(2)已知太阳到地面的距离约为1.5×1011m,穿越大气层后约有45%的太阳能到达地表,地球表面垂直于太阳光接收到的太阳能约为600W/m2;太阳能呈球而状向四周辐射,已知半径为R的球,其表面积约为12R2。根据以上信息,可知太阳辐射能量的功率约为 W。
24.(2分)如图,O为轻质杠杆的支点,左端挂一重物,杠杆在图示位置平衡,请作出最小动力F1的示意图和阻力的力臂L2。
25.(2分)如图所示,小磁针A静止在通电螺线管的正上方,请在图中标出磁感线方向和小磁针的N极。
三、解答探究题(第26题10分,第27题8分,第28题7分,第29题6分,第30题8分,第31题6分,共45分)计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程,直接写出结果的不能得分。
26.(10分)如图所示,重1200N、底面积为200cm2的物体静止在水平地面上,当牵引车的拉力为500N时,可以通过滑轮组将物体匀速吊起,且在10s内牵引车的拉力做了600J的功。不计滑轮组的绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮所受的重力以及物体匀速上升的速度;
(2)该滑轮组提升重物的机械效率;
(3)若牵引车的拉力为200N时,物体对地面的压强。
27.(8分)如图甲所示是家用电暖器,利用电热给煤油加热取暖。图乙为其简化的电路原理图,已知电阻R1<R2,铭牌见表。在电暖器跌倒时,跌倒开关S自动断开,切断电源,保证安全。电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位。
(1)当闭合开关S和 时,电暖器在低温挡正常工作,此时的功率为 W、电流为 A。
(2)求R1的电阻;
(3)如果电加热器的加热效率为75%,使用中温挡时,煤油升温5℃需要多长时间?煤油的比热容为2.1×103J/(kg•℃)。
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
低温挡
中温挡1000W
高温挡1550W
煤油质量
20kg
28.(7分)小明利用电子秤、烧杯、水和一根细线测量一块玉镯的密度,他的操作过程及对应电子秤示数如图甲、乙、丙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg。
(1)该玉镯的质量为 g,丙图中细线的拉力为 N。
(2)求丙图中玉镯所受浮力的大小;
(3)求玉镯的密度。
29.(6分)为了用电压表和电流表测电阻,同学们做了如下实验:
(1)如图甲是小明测电阻的电路图,他进行了下列操作:
①闭合开关前,滑片P应置于滑动变阻器的最 (右/左)端;
②按图甲正确连接好电路,试触时,发现电流表的指针偏转角很小,移动滑片P时指针偏转角仍较小,检查后发现是电表连接出现问题,该问题可能是 ;
③问题解决后,某次实验中电流表示数为0.24A时,电压表示数如图乙所示,则此时电压U= V、阻值R= Ω。
(2)测温手环里的测温头是一个高灵敏度的热敏电阻。小华将三个废旧手环中的测温头A、B、C拆下后分别接入图丙所示电路(电源电压不变),获得了图丁所示的电流﹣温度图像,由图像可知:
①随着温度的升高,测温头C的电阻值 (增大/不变/减小);
②灵敏度最高的测温头是 (A/B/C)。
30.(8分)兴趣小组通过实验观察同一物质物态变化时温度随时间的变化特点。
(1)小明用如图甲所示的装置对冰加热。根据实验记录,绘制了冰熔化时温度随时间变化的图像如图乙所示。由图像可知:
①冰是 (晶体/非晶体);在时间t=10min时,杯里的物质处于 态;冰的熔化过程持续了 min;
②假设实验过程中烧杯内物质质量不变,且在相同时间内吸收的热量相等,则图中AB、CD段杯内物质吸收热量之比为 ,冰与水的比热容之比为 。
(2)继续加热,当水温为89℃时,每隔一分钟记录一次水的温度,在时间t=2min时温度计的示数如图丙所示,为 ℃。
(3)将记录的数据在坐标系中描点如图丁所示,请根据描点,在图丁中绘制出水的温度随时间变化的关系图线。
31.(6分)小明做“探究凸透镜成像规律”实验:
(1)用平行光平行于凸透镜的主光轴照射如图甲所示,则此凸透镜的焦距为 cm。
(2)实验中当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示时,光屏上出现清晰的倒立、 (放大/缩小)的实像;若保持透镜位置不变,将蜡烛移至35cm处,则需将光屏向右移动 cm,就可再现清晰的像;此时若取走光屏,则 (填字母)。
A.烛焰不能成像
B.烛焰仍能成像,但不能用眼睛直接观察到
C.烛焰仍能成像,也能用眼睛直接观察到
(3)在图乙情形下,将一眼镜紧贴在凸透镜的前面,要将光屏向左移动,才能在光屏上再次得到清晰的像,此眼镜对光有 作用,应为 (近/远)视眼镜。
2023年江苏省常州市武进区前黄中学中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分)每小题只有一个选项符合题意。
1.【解答】解:A.只有振动频率在20Hz~20000Hz之内,人才能够听到,故A错误;
B.音色是声音的特色,一般不同人的音色不同,因此“闻其声而知其人”是根据声音的音色来判断的,故B错误;
C.公路旁安装隔音墙,是为了在传播路径上减弱噪声,故C错误;
D.利用超声波击碎人体内的结石,是利用超声波来传递能量,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:A、教室的门宽约为80cm,故A正确;
B、两个苹果的质量在300g左右,初中物理课本的质量与此差不多,在300g左右,故B错误;
C、水的凝固点是0℃,冰箱冷藏室内的水不会结冰,说明温度不低于0℃,一般是4℃,故C错误;
D、橡皮从课桌上落到地面的时间约为0.5s;故D错误。
故选:A。
3.【解答】解:水电站中的水从上水库到达下水库时,水的高度下降,重力势能减少,水的速度增大,动能增加,水的重力势能转化为水的动能;流动的水推动涡轮转动,水的部分动能转移到涡轮上,涡轮带动发电机发电,涡轮的动能转化为发电机的电能,故ABC错误,D正确。
故选:D。
4.【解答】解:A、桃花呈现红色是因为花瓣反射红光,吸收其它色光,故A错误;
B、花香阵阵说明分子在做无规则运动,故B正确;
C、白云是由大量水蒸气遇冷发生液化形成的,故C错误;
D、水中倒影是虚像,由光的反射形成的,故D错误。
故选:B。
5.【解答】解:首先过入射点画法线;然后根据从空气进入玻璃时,折射角小于入射角;从玻璃进入空气时折射角大于入射角作出折射光线,并且进入玻璃砖的光线和离开玻璃砖的光线平行。如图所示:
对照各图可知,A图正确。
故选:A。
6.【解答】解:因为水的比热容较大,相同质量的水和沙石比较,白天吸收相同的热量时,水的温度升高得少;夜晚放出相同的热量时,水的温度降低得少,使得沿海地区昼夜温差小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
7.【解答】解:由图乙可知,指针偏向分度盘的左侧,表示左盘内水的质量大于20g,由于需要取20g水,因此不能改变右盘中砝码的质量和游码的位置,在测量过程中更不能移动平衡螺母,所以只能用滴管从烧杯中取出部分水,直至天平平衡,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:电动机带动传送带沿图示方向匀速转动,此时弹簧测力计示数保持稳定。木块相对于传送带的位置发生改变,以传送带为参照物,木块是运动的。
木块相对于地面是静止的,处于平衡状态,水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,互相平衡的两个力大小相等,由图可知弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为1.6,故摩擦力大小f=F=1.6N。故A正确,BCD错误。
故选:A。
9.【解答】解:A、木块与小车一起向右做匀速运动,当小车受阻力停止时,木块由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以木块向前运动,由于木块的下表面受到摩擦力的作用,说以木块会向前倾倒,故A错误;
B、设杠杆一个小格代表L,一个钩码重为G,杠杆右端:2G×4L=8GL,杠杆左端:3G×3L=9GL,要使杠杆平衡,需要减小左端力与力臂的乘积,所以左端的钩码应向右移动一段距离,杠杆才会平衡,故B正确;
C、丙图中盐水均匀,鸡蛋悬浮于A处,根据物体的浮沉条件可知,鸡蛋的密度与盐水密度相同;当再往杯中加盐并搅匀后,盐水的密度变大,大于鸡蛋的密度,鸡蛋会上浮,最终漂浮在液面上,故C错误;
D、B管上面的玻璃管比较细,风经过B管上方的流动速度大于A管上方的空气流动速度,B管上方的压强小于A管上方的压强,水被压向B管,所以B管水面上升,A管水面下降,故D正确。
故选:D。
10.【解答】解:发电机的工作原理是:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
A、图中是奥斯特实验,证明了电流周围可以产生磁场,是电流的磁效应,与发电机的原理不同,故A不符合题意;
B、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,是电磁感应现象,是发电机的原理图,故B符合题意;
C、图中有电源,通电导体在磁场中受力会发生运动,是电动机的原理,故C不符合题意;
D、图中是探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系的实验,是利用电流的磁效应工作的,与发电机的原理不同,故D不符合题意。
故选:B。
11.【解答】解:①样品放上去时,在重物下落的过程中,没有撞击传感器,传感器的电阻不变,电路中电流不变,由图乙可知,此时电路中的电流I=0.2A,
根据I=可知电阻箱R0两端的电压:
U0=IR0=0.2A×10Ω=2V,
压力传感器两端的电压为:UN=U﹣U0=24V﹣2V=22V,
根据欧姆定律可得,压力传感器的电阻:
RN===110Ω,故①错误;
②由电流表示数I随时间t变化的图像可知重物撞击后停留在样品时,电流约为:I′=3I=3×0.2A=0.6A,
此时电路的总电阻为:
R总===40Ω,
此时压敏电阻的阻值为:
R压=R总﹣R0=40Ω﹣10Ω=30Ω,
由压力传感器的电阻R随压力F变化的图像可知,此时压力在200N~400N之间,此时的压力等于重力,因此重物所受重力一定小于400N,故②正确;
③由图丙可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最大,
又由图乙可知,最大的电流为Im=1.2A,
根据欧姆定律和串联电路电压规律可知,
电源电压:U=Im(R0+R),
此时压力传感器的电阻:R=﹣R0=﹣10Ω=10Ω,
由图丙可知,样品受到的最大撞击力:F=600N,故③正确;
④若将重物开始下落的高度调高,最大撞击力增大,压敏电阻的最小值变小,电源电压一定,由I=知要使最大电流不变,应适当增大R0,故④错误。
故选:C。
12.【解答】解:根据题意可知,按下温水键开关S1时,温水指示灯L1发光,这说明开关S1能控制指示灯L1;同时按下“童锁”键开关S2和热水键开关S3时,热水指示灯L2发光,这说明开关S2和开关S3同时控制指示灯L2,则开关S2和开关S3是串联的;两灯工作时互不影响,则它们是并联的,故B正确。
故选:B。
13.【解答】解:A、保险丝熔断后,不能用铜丝来代替,因为铜丝的电阻率小、熔点高,用铜丝代替保险丝,不能在电流过大时自动切断电路,故A错误;
B、由图知,如果导线cd间断路,用电器的金属外壳无法接地,存在漏电危险,所以不能继续安全使用三孔插座,故B错误;
C、由图知,虽然ab间断路,但电流可以从火线到灯泡,经a点回到零线,所以灯泡L仍能正常工作,故C正确;
D、如果火线断路、熔断器的熔丝烧断、灯泡灯丝断了或者灯泡到火线间的电路断路,灯泡都不能发光,同时测电笔接触e点,氖管都不能发光,所以不能说明灯丝一定断了,故D错误。
故选:C。
14.【解答】解:在小洞里用水银填满,铝件的质量增加Δm,即:m水银﹣m铝=Δm,
设小洞的体积为V,由ρ=可得,ρ水银V﹣ρ铝V=Δm,
解得:V=。
故选:C。
15.【解答】解:由图甲可知,两电阻串联,电压表测Rp两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB、当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,电路消耗的功率最大,
由图乙可知I最大=0.6A,
由I=可得,电源电压U=I最大R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,
由图乙可知,I最小=0.2A,Up=4V,
根据串联电路电压特点和欧姆定律可知:
电源电压U=I最小R0+Up﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于电源电压不变,则
I最大R0=I最小R0+Up,
所以,R0===10Ω;
则电源电压U=I最大R0=0.6A×10Ω=6V;
由I=可得滑动变阻器的最大电阻:
Rp===20Ω,故AB正确;
C、滑片P位于RP的正中间时,电流表的示数IA===0.3A,故C错误;
D、滑片P由一端移到另一端过程中,电路总功率变化量为ΔP=UΔI=6V×(0.6A﹣0.2A)=2.4W,故D正确。
故选:C。
二、填空作图题(第16~23小题每空格1分,第24、25小题各2分,共25分)
16.【解答】解:小明用塑料吸管做静电实验,吸管在绝缘支架上能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦吸管的A端后,将带负电的橡胶棒靠近A端,发现A端远离橡胶棒,根据同种电荷相互排斥,则A端带负电、得到电子;再分别将带负电的橡胶棒和带正电的玻璃棒靠近吸管B端发现B端均被吸引,则吸管B端不带电,此现象可说明吸管材料的导电弱。
故答案为:负;得到;不带电;弱。
17.【解答】解:安装订书钉时,弹簧被压缩,产生弹力,安放好订书钉后,弹簧会给图钉一个向左的压力。使用中,随着钉子数量的减少,弹簧的形变减少,给钉子的压力将减小。
故答案为:左;减小。
18.【解答】解:(1)清洁能源,即绿色能源,是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源,氢燃料在燃烧时只排放水而无其它任何有害物质,故氢能属于清洁能源;
(2)1m3氢的质量m=ρ氢×V=0.09kg/m3×1m3=0.09kg;
完全燃烧1m3氢放出的热量Q=mq氢=0.09kg×1.4×108J/kg=1.26×107J;
故氢的热值又可以表示为1.26×107J/m3。
故答案为:清洁;1.26×107。
19.【解答】解:爷爷一日应服药:
30mg/kg×50kg=1500mg;
每粒药的规格是:
=250mg=0.25g。
故答案为:1500;0.25。
20.【解答】解:夏天,车内开空调,温度较低,车外热的水蒸气遇到温度低的玻璃,在玻璃外表面液化为小水滴,即“水雾”;
根据速度公式得,通过这座桥至少需要的时间为:t===0.08h=4.8min。
故答案为:外;4.8。
21.【解答】解:(1)在使用压强计之前,小明进行了如下操作:用手指按压橡皮膜,发现无论是轻压还是重压,U形管两边液面的高度几乎不变,则说明装置漏气;
(2)重新调整好装置后进行实验,现象记录如图乙所示,根据转换法,则液体内部A处的压强小于B处的压强;研究液体的压强与深度有关,要控制液体的密度相同,由此可得到结论:液体的压强与深度有关。
故答案为:(1)漏气;(2)小于;可以。
22.【解答】解:(1)闭合开关,两电阻并联接入电路,电流表A测干路电流,电流表A1测通过R1的电流,根据联电路的电流特点可知电流表A的示数大于A1的示数,电流表A、A1的指针位置相同如图乙所示,则电流表A选用大量程,示数为1.5A,A1选用小量程,示数为0.3A,
并联电路各并联支路两端电压相等,由欧姆定律可得电阻R1的阻值:R1===20Ω;
(2)并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过变阻器R2的电流:I2=I﹣I1=1.5A﹣0.3A=1.2A;
(3)电流表A示数最大时通过滑动变阻器的电流最大,因为电流表A所选的是0~3A量程,所以电流表A的最大示数为3A,因此通过滑动变阻器的最大电流为:I2′=I′﹣I1=3A﹣0.3A=2.7A,
由电功率公式P=UI可知,变阻器R2消耗的最大电功率P2=UI2′=6V×2.7A=16.2W。
故答案为:20;1.2;16.2。
23.【解答】解:(1)蓄电池储存的电能为:W=UIt=10V×100A×3600s=3.6×106J=1kW•h,能向一盏路灯持续供电的时间t==3.24×104s=9h;
100盏路灯一天消耗的电能:W′'=100×0.1kW×10h=100kW•h,电能表指示灯共闪烁的次数为:n=800imp/(kW•h)×100kW•h=8×104次;
(2)太阳能呈球而状向四周辐射,已知半径为R的球,其面积约为S=12R2=12×(1.5×1011m)2=2.7×1023m2,太阳辐射能量的功率约为:
W太阳==3.6×1026W。
故答案为:(1)9;8×104;(2)3.6×1026。
24.【解答】解:
重物对杠杆的拉力为阻力F2,从支点O作力F2作用线的垂线,可得阻力臂l2;
由图可知,支点为O,杠杆上距离支点O最远的点为杠杆右端A点,OA为最长的动力臂,从A点垂直OA向下画出带箭头的线段可得动力F1的示意图,如图所示;
25.【解答】解:电流从通电螺线管的左后侧流入,右前侧流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极;在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,因此在通电螺线管的正上方,磁感线方向向左;同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,因此小磁针的左端是N极。如图:
三、解答探究题(第26题10分,第27题8分,第28题7分,第29题6分,第30题8分,第31题6分,共45分)计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程,直接写出结果的不能得分。
26.【解答】解:(1)由图可知n=3,因为不计绳重和摩擦时F=(G+G动),所以动滑轮的重力:G动=nF﹣G=3×500N﹣1200N=300N;
由W总=Fs可知,绳子自由端移动的距离:s===1.2m,
物体上升的高度:h===0.4m,
物体匀速上升的速度:v===0.04m/s;
(2)拉力做的有用功:W有=Gh=1200N×0.4m=480J,
滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%;
(3)因为不计绳重和摩擦时F=(F拉+G动),所以物体受到的拉力:F拉=nF'﹣G动=3×200N﹣300N=300N,
由力的平衡条件可知,地面对物体的支持力:F支=G﹣F拉=1200N﹣300N=900N,
由力的作用是相互的可知,物体对地面的压力:F压=F支=900N,
物体对地面的压强:p===4.5×104Pa。
答:(1)动滑轮所受的重力为300N,物体匀速上升的速度为0.04m/s;
(2)该滑轮组提升重物的机械效率为80%;
(3)若牵引车的拉力为200N时,物体对地面的压强为4.5×104Pa。
27.【解答】解:(1)由图乙可知,当开关S、S1闭合时,只有R1工作,当开关S、S2闭合时,只有R2工作,当开关S、S1、S2都闭合时,R1、R2并联;
根据并联电路的电阻特点可知,当开关S、S1、S2都闭合时,R1、R2并联,电路中的总电阻最小,由P=可知,电路中的总功率最大,电暖器处于高温挡;
由于R1<R2,则当开关S、S2闭合时,只有R2工作,电路中的总电阻最大,总功率最小,电暖器处于低温挡;
当开关S、S1闭合时,只有R1工作,电暖器处于中温挡;
电暖器低温挡时的功率:P低温=P高温﹣P中温=1550W﹣1000W=550W;
由P=UI可知,低温挡时的电流:I低温===2.5A;
(2)由P=可知,R1的阻值:R1===48.4Ω;
(3)煤油吸收热量:Q吸=cmΔt=2.1×103J/(kg•℃)×20kg×5℃=2.1×105J,
由η=可知,电暖器消耗的电能:W===2.8×105J,
由P=可知,加热需要的时间:t===280s。
答:(1)S2;550;2.5;
(2)R1的电阻为48.4Ω;
(3)如果电加热器的加热效率为75%,使用中温挡时,煤油升温5℃需要的时间为280s。
28.【解答】解:(1)根据甲、乙两图可知该玉镯的质量m=m乙﹣m甲=270g﹣200g=70g=0.07kg;
根据乙图可知烧杯、水和玉镯的总重力G=m乙g=kg×10N/kg=2.7N,
根据丙图可知烧杯对电子秤的压力F=G′=m丙g=kg×10N/kg=2.25N,
两图中细线的拉力F拉=G﹣F=2.7N﹣2.25N=0.45N;
(2)玉镯所受重力G玉=mg=0.07kg×10N/kg=0.7N,
玉镯所受浮力F浮=G﹣F拉=0.7N﹣0.45N=0.25N;
(3)根据阿基米德原理可知玉镯体积V=V排===2.5×10﹣5m3,
玉玉镯的密度ρ===2.8×103kg/m3。
故答案为:(1)70;0.45;
(2)丙图中玉镯所受浮力的大小为0.25N;
(3)玉镯的密度为2.8×103kg/m3。
29.【解答】解;(1)①闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最右端,即阻值最大处,目的是保护电路;
②正确连接好电路,“试触”时,发现电流表的指针偏转很小;移动滑动变阻器的滑片,发现指针偏转仍然较小,产生该现象的原因可能是电流表量程选大了;
③由图乙知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V,即被测电阻两端的电压为2.4V;由欧姆定律I=得,该电阻的阻值为:R==10Ω;
(2)①由丁图知,随着温度的升高,测温头C的电流变大,由欧姆定律I=知其电阻值减小;
②温度变化相同时,测温头A的电流变化量最大,所以,灵敏度最高的测温头是A。
故答案为:(1)①右;②电流表量程过大;③2.4;10;(2)①减小;②A。
30.【解答】解:(1)①冰是晶体;在时间t=10min时,杯里的物质处于固液混合态;冰的熔化过程持续的时间为:15min﹣5min=10min;
②由图乙知,tAB:tCD=1:2,根据相同时间吸收的热量相同,QAB:QCD=1:2;
根据Q吸=cm(t﹣t0)得,=;
(2)温度计的分度值是1℃,此时是零上,液柱上表面对准了90℃上面第3个小格处,读作93℃;
(3)剔除误差点,用平滑的曲线连接各点,水的温度随时间变化的关系图线如下:
故答案为:(1)①晶体;固液混合;10;②1:2;1:2;(2)93;(3)见解答图。
31.【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm;
(2)实验中当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示,此时物距u=50.0cm﹣20.0cm=30.0cm>2f,根据u>2f时,成倒立、缩小的实像;
若保持透镜位置不变,将蜡烛移至35cm处,此时物距等于上次成像时的像距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,要在光屏上再现清晰的像,应使像距等于上次成像时的物距,即将光屏向右移动15cm;
实像既可以成在光屏上,也能用眼睛直接观察到,即取走光屏,烛焰仍能成像,也能用眼睛直接观察到,故选:C;
(3)在图乙情形下,将一眼镜紧贴在凸透镜的前面,要将光屏向左移动,才能在光屏上再次得到清晰的像,说明该眼镜对光线具有会聚作用,使光线提前会聚成像,远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用。
故答案为:(1)10.0;(2)缩小;15;C;(3)会聚;远。
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