2023年辽宁省阜新市实验中学中考物理二模试卷
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一、选择题(共10道小题,共23分,其中1~7小题为单选题,每小题2分;8~10小题为多选题,每小题2分,少选得2分,错选、多选不得分)
1.(2分)今年上半年,因“新冠肺炎疫情”影响,全体同学在家进行线上学习。以下是某同学在家学习过程中观察到的一些数值,符合实际的是( )
A.一个鸡蛋质量为2kg B.节能灯的功率是1000W
C.人正常体温约36.5℃ D.家里的餐桌高约8cm
2.(2分)以下的物理知识,说法正确的是( )
A.窗玻璃反射形成同学的像是实像
B.窗玻璃内侧的冰花是凝固形成的
C.闻到花香是由于分子的无规则运动
D.我们看到绿色的叶子是因为同种均匀介质光是沿直线传播的
3.(2分)共享电瓶车上有一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号闭合后,再转动电动车钥匙(S2),电瓶车才能正常启动,下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
4.(2分)如图所示2022年2月6日,中国女足在落后2球的情况下连扳3球,以3﹣2战胜韩国女足,第9次问鼎女足亚洲杯。下列关于足球的说法正确的是( )
A.脚踢球后,球才能向前运动,说明力是维持物体运动状态的原因
B.球离开脚后继续运动,是因为它受到了惯性的作用
C.球在空中运动到最高点时如果所有的力都消失,球将会静止
D.踢出的“橡胶球”不好判断落点,是因为流速快的位置压强小,压力差会改变球的落点
5.(2分)质量是10kg的物体A放在水平桌面上,小云利用如图所示的装置匀速拉动绳子自由端并在10s内做了60J的功,物体A运动速度为0.5m/s,下列判断正确的是( )
A.绳子自由端移动5m
B.绳子自由端移动速度为1.5m/s
C.作用在绳子自由端的拉力F为12N
D.绳子自由端拉力的功率为6W
6.(2分)如图所示,关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后,灯和电冰箱是串联在一起的
B.断开灯泡的开关后,用试电笔接触A点时,氖管发光
C.若空气开关“跳闸”,一定是电路的总功率过大造成的
D.电冰箱接入三孔插座后,能使电冰箱的金属外壳接地
7.(2分)如图所示的电动车具有能量回收功能,即在电动车滑行和刹车的时候,车载TTFAR能量回收控制器开始工作,回收车子的动能并将这部分能量转化后存储到蓄电池内。下列图中与该能量回收技术原理相同的是( )
A. B.
C. D.
(多选)8.(3分)下列选项展示了我国自主研发的科研成果,关于其中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“奋斗者号”在马里亚纳海沟下潜时,受到的液体压强不变
B.“国和一号”核电机组利用的核能是可再生能源
C.北斗卫星导航依靠电磁波传递信息
D.高速磁浮列车加速运动的过程中动能变大
(多选)9.(3分)放置在水平桌面的两个相同烧杯,分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两实心球分别轻轻放入两杯液体中,静止后的状态如图所示(乙沉底)已知此时甲、乙排开液体的重力相等,下列说法正确的是( )
A.甲所受的浮力等于乙所受的浮力
B.甲所受的重力小于乙所受的重力
C.甲的密度小于乙球的密度
D.两烧杯中液体对烧杯底部的压强相等
(多选)10.(3分)如图所示的电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源电压为8V恒定不变。(不计温度对电阻的影响),在滑片P滑动过程中,电压表与电流表的示数变化如图乙所示,则根据图像信息可知( )
A.R0的最大功率是12.8W
B.电压表的最大示数是8V
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电压表的示数会变大
D.滑动变阻器的最大功率是3.2W
二、填空题(共9个小题,每空1分,共23分)
11.(2分)在2022年北京冬奥会开幕式上,五星红旗经过全国各民族、各行业的176名代表的传递被郑重交给国旗班。国旗在传递过程中,以国旗为参照物,站在地面不动的传旗手是 的(选填“静止”或“运动”)。在国旗传递的同时,小男孩站在旗杆下,用小号深情演奏《我和我的祖国》,小号与其他乐器发出声音的 不同。
12.(3分)我国家庭电路的供电电压是 V;大量事实表明,不高于 V 的电压才是安全电压,家用电器之间是 (选填“并联”或“串联”)的。
13.(6分)放入冰箱内的食物会串味,食物串味是 现象;液体很难被压缩,主要是因为液体分子间存在很大的 ,火柴可以擦燃,也可以放在火上点燃,前者是用 的方法使火柴燃烧,后者是用 的方法使火柴燃烧,两种方法都可以改变火柴的内能。汽车在高速公路上急刹车时仍会向前滑行一段距离,这是由于汽车具有 ;轮胎的温度会升高,此过程中能量转化关系与热机中的 冲程相同。
14.(2分)我国首台自主设计研发的载人深潜器“蛟龙号”最大下潜深度可达7000m,此处海水产生的压强约为 Pa,此时“蛟龙号”每0.5m2外表面受到海水的压力为 N。(ρ海水=1.0×103kg/m3)
15.(2分)热爱运动的小罗同学在平直跑道上跑步。如图所示,当他后脚用力蹬地时,后脚鞋底受到地面摩擦力的方向是向 的。鞋底有花纹,是为了 摩擦。
16.(2分)如图甲,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙,物体运动速度v与时间t的关系如图丙,由图像可知,当t=3s时,物体受到的摩擦力为 N,2~4s内,物体处于 (平衡/非平衡)状态。
17.(2分)习近平总书记提出“绿水青山,就是金山银山”倡导保护环境。核能作为一种新能源,正在逐步被人们开发和利用,核电站是利用核能发电,其核燃料在反应堆内通过核 (选填“裂变”或“聚变”)的方式,把核能转化为电能。核能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
18.(2分)待在家里,经过2.5h,吴丽家中电能表的示数从图中的示数变成为,则此段时间内电能表的转盘转动了 圈,家庭电路实际消耗的功率为 W。
19.(2分)如图所示,将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中灯L1的功率为4W,在乙图中灯L1的功率为9W;设灯丝电阻不变L1、L2两灯灯丝电阻之比 ,甲、乙两图电路消耗的总功率之比是 。
三、作图题(共2小题,每小题3分,共6分)
20.(3分)请作出3条入射光线经凸透镜折射后的3条折射光线。
21.(3分)图甲是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一种杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出:
(1)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1;
(2)阻力F2的力臂l2。
四、计算题(共2个小题,共18分。要求写出必要的文字说明,公式、计算过程、数值和单位。)
22.(9分)一辆厢式小货车正在运送物资,空车质量为1.5t,满载时载货量为2.5t,与地面的总接触面积是0.5m2,满载时百公里油耗为20L。如果该货车满载货物后在平直的高速公路上匀速行驶100km,货车受到的阻力是总重的0.1倍。在此过程中,求:(燃油密度为0.8×103kg/m3,燃油热值5×107J/kg,g取10N/kg)
(1)该货车满载时静止在水平路面上对地面的压强;
(2)该货车发动机牵引力做的有用功;
(3)此货车发动机的效率。
23.(9分)如图是某电蒸锅的内部简化电路图,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为484Ω,加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃,需要的时间为378s,已知c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)保温挡的功率;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电蒸锅的加热效率。
五、实验、探究题(共5个小题,共30分)
24.(6分)如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的三套实验装置,甲、乙装置的两个透明容器中密封着等量的空气,丙装置的两个烧瓶中装有等质量的煤油。
(1)甲、乙实验通电前,需使两个U形管内的液面 ;乙装置可探究电流产生的热量与 的关系。将此装置接到电源两端,通电一段时间,在 (选填“左”或“右”)侧容器中产生的热量较多。
(2)某同学利用丙装置做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,他们应使瓶中装有 相同和初温相等的水和煤油,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻 (选填“相等”或“不相等”)。此实验中水和煤油吸热的多少是通过 来反映的。(选填“升高的温度”或“加热时间”)
25.(6分)小明的爸爸和妈妈用的同样的手机和相同的白色粗糙手机壳,于是小明使用手机支架把这两个同样的手机安装在光具座上来探究“凸透镜成像规律”,已知凸透镜的焦距为10cm。
(1)小明将两个手机和凸透镜依次放在光具座上,并将右侧手机壳正对凸透镜如图所示。将左侧手机微信的图标调到手机的中心。调节两个手机和凸透镜的高度,使微信图标的像成在手机壳 。
(2)小明将左侧的手机的一个动画打开,动画中一只火箭从屏幕底端上升到顶端。则右侧手机壳上火箭的像 (填“向上”或“向下”)运动。
(3)两手机和凸透镜的位置如图所示,右侧手机壳上成清晰的像,该像为倒立、 (填“放大”或“缩小”)、实像。生活中的 (填“投影仪”、“放大镜”或“照相机”)利用了这个原理。
(4)小明将两个手机翻转,使左侧手机壳和右侧手机屏幕相对,保持两个手机和凸透镜的位置不动, (填“能”或“不能”)在左侧的手机壳上出现清晰的像。
(5)小明将两手机和凸透镜恢复到如图所示的情景,将自己的近视镜靠近凸透镜放置,手机壳上的像变模糊了,应适当的向 (填“左”或“右”)调节左侧手机使手机壳上的像变清晰。
26.(7分)用如图所示器材探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,物块A、B材料相同,进行了甲、乙、丙、丁四步操作,弹簧测力计的示数大小关系为F甲<F乙=F丁<F丙。
(1)小组的同学每次都用弹簧测力计沿水平方向挂着物块A做 运动,根据 原理,可知此时滑动摩擦力与拉力的大小相等。
(2)分析 两步操作可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)分析甲、丙两步操作可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 。
(4)分析乙、丁两步操作可知:滑动摩擦力的大小与 无关;在乙步操作中,A和B之间 (选填“有”或“无”)摩擦。
(5)甲步操作中物块A分别以0.1m/s和0.2m/s的速度做匀速直线运动,两次摩擦力大小分别为F1和F2,则F1 F2。
27.(4分)I.小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小红进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮= N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 有关;
(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是 kg/m3。(结果保留一位小数)。
28.(7分)某实验小组利用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。已知小灯泡的额定电压为3.8V,电源电压恒为6V。
(1)他们连接的电路有接线错误,请你在错误的连线上画“×”并补画出正确的导线。
(2)连好电路后,闭合开关,向左调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡电阻为 Ω。
(3)实验过程中发现小灯泡两端的电压越大,其亮度越亮,原因是 。
【拓展】完成上述实验后,他们又找来了两个开关和一个最大电阻为R的滑动变阻器R1,设计了不用电流表测量这个小灯泡正常发光时电阻的电路,如图丙。请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式。
①只闭合S和S1, ,使电压表的示数为3.8V;
②只闭合S和S2, ;
③ ,记录电压表的示数U'。
④电源电压用U表示,则小灯泡正常发光时的电阻RL= (用已知量和测量量的符号表示)。
2023年辽宁省阜新实验中学中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共10道小题,共23分,其中1~7小题为单选题,每小题2分;8~10小题为多选题,每小题2分,少选得2分,错选、多选不得分)
1.(2分)今年上半年,因“新冠肺炎疫情”影响,全体同学在家进行线上学习。以下是某同学在家学习过程中观察到的一些数值,符合实际的是( )
A.一个鸡蛋质量为2kg B.节能灯的功率是1000W
C.人正常体温约36.5℃ D.家里的餐桌高约8cm
【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、一个鸡蛋质量约为50g=0.05kg,故A不符合实际;
B、节能灯的功率约为20W,故B不符合实际;
C、人正常体温变化幅度不大,约为36.5℃,故C符合实际;
D、家里的餐桌高约80cm,故D不符合实际。
故选:C。
【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.(2分)以下的物理知识,说法正确的是( )
A.窗玻璃反射形成同学的像是实像
B.窗玻璃内侧的冰花是凝固形成的
C.闻到花香是由于分子的无规则运动
D.我们看到绿色的叶子是因为同种均匀介质光是沿直线传播的
【分析】(1)根据平面镜成像特点进行判断:平面镜成的像与物体等大,与物体到平面镜的距离相等,与物体的连线与镜面垂直,是虚像;
(2)物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,物质由固态直接变为气态的过程叫升华;由气态变为液态的过程叫液化,由液态变为气态的过程叫汽化;由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固;
(3)扩散现象说明分子在不停地作物规则运动;
(4)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
【解答】解:A、窗玻璃反射形成同学的像是虚像,故A错误;
B、“冰花”是室内的水蒸气遇到温度低的玻璃,在其内表面凝华为小冰晶,故B错误;
C、闻到花香是由于分子的无规则运动引起的,故C正确;
D、不透明物体只反射与自己颜色相同的色光,与自己颜色不同的色光全被其吸收了。所以不透明物体的颜色由它反射的色光的颜色决定,绿叶只反射绿光,故D错误。
故选:C。
【点评】此题主要考查光的反射现象、凝华、分子热运动、物体颜色的反射等知识,比较简单,属于基础知识。
3.(2分)共享电瓶车上有一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号闭合后,再转动电动车钥匙(S2),电瓶车才能正常启动,下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据电动车启动的条件分析两个开关与电动机的连接方式。
【解答】解:根据题意可知,当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动,这说明两个开关相互影响,是串联在一起的,一起控制电动机,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的设计,能判定出两个开关的连接方式是解题的关键。
4.(2分)如图所示2022年2月6日,中国女足在落后2球的情况下连扳3球,以3﹣2战胜韩国女足,第9次问鼎女足亚洲杯。下列关于足球的说法正确的是( )
A.脚踢球后,球才能向前运动,说明力是维持物体运动状态的原因
B.球离开脚后继续运动,是因为它受到了惯性的作用
C.球在空中运动到最高点时如果所有的力都消失,球将会静止
D.踢出的“橡胶球”不好判断落点,是因为流速快的位置压强小,压力差会改变球的落点
【分析】力是改变物体运动状态的原因,维持物体运动不需要力;
物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性;
据牛顿第一运动定律知,一切物体在没有受到任何外力时,其总是保持静止状态或匀速直线运动状态;
流体流速越大的地方、压强越小,流体流速越小的地方、压强越大。
【解答】解:A、脚踢球后,球才能向前运动,说明力的改变物体运动状态的原因,故A错误;
B、球离开脚后继续运动,是因为球具有惯性,惯性是物体的一种性质,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C、踢出去的球运动到最高点的瞬间,在水平方向仍然运动,若所有外力都突然消失,据牛顿第一运动定律知,球将沿水平方向做匀速直线运动,故C错误;
D、踢出的“橡胶球”不好判断落点,是因为流速快的位置压强小,压力差会改变球的落点,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查运动和力的关系和流体流速和压强的关系,属于综合题。
5.(2分)质量是10kg的物体A放在水平桌面上,小云利用如图所示的装置匀速拉动绳子自由端并在10s内做了60J的功,物体A运动速度为0.5m/s,下列判断正确的是( )
A.绳子自由端移动5m
B.绳子自由端移动速度为1.5m/s
C.作用在绳子自由端的拉力F为12N
D.绳子自由端拉力的功率为6W
【分析】(1)由图知,n=2,绳子自由端移动的距离等于物体移动距离的n倍;
(2)由图知,n=2,绳子自由端移动速度等于物体移动速度的2倍;
(3)知道拉力做的功,利用W=Fs求拉力;
(4)根据P=Fv计算拉力的功率。
【解答】解A、10s内物体移动距离s物=v物t=0.5m/s×10s=5m;由图知,n=2,绳子自由端移动距离s=ns物=2×5m=10m,故A错误;
B、由图知,n=2,绳子自由端移动速度v=nv物=2×0.5m/s=1.0m/s,故B错误;
C、由W=Fs可得拉力F===6N,故C错误;
D、拉力的功率P===Fv=6N×1.0m/s=6W,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了使用滑轮组时速度公式、功的公式的应用,注意:绳子股数是与动滑轮相连的股数。
6.(2分)如图所示,关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后,灯和电冰箱是串联在一起的
B.断开灯泡的开关后,用试电笔接触A点时,氖管发光
C.若空气开关“跳闸”,一定是电路的总功率过大造成的
D.电冰箱接入三孔插座后,能使电冰箱的金属外壳接地
【分析】(1)家庭电路中各用电器在工作过程中互不影响,各用电器是并联的;
(2)测电笔是辨别火线和零线的工具,当测电笔的笔尖接触零线和地线时,氖管不会发光;若笔尖接触火线时,氖管不会发光;
(3)空气开关自动跳闸的原因是电流过大,引起家庭电路中电流过大的原因有两个:短路或总功率过大;
(4)为保证用电安全,有金属外壳的用电器,其外壳要保持良好接地。
【解答】解:
A、电冰箱接入三孔插座后,电灯与电冰箱在工作时互不影响,则它们是并联的,故A错误;
B、断开开关后,A点与零线相连,用试电笔接触A点时,氖管不发光,故B错误;
C、空气开关跳闸,可能是由于短路造成的,也可能是由于电路的总功率过大造成的,故C错误;
D、电冰箱接入三孔插座后,能使电冰箱的金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳带电而使人发生触电事故,故D正确。
故选:D。
【点评】家庭电路与中学生的日常生活联系密切,在学习时注意理论联系实际,学以致用;知道并理解家庭电路的组成是解答该题的基础。
7.(2分)如图所示的电动车具有能量回收功能,即在电动车滑行和刹车的时候,车载TTFAR能量回收控制器开始工作,回收车子的动能并将这部分能量转化后存储到蓄电池内。下列图中与该能量回收技术原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象,此过程中机械能转化为电能。
【解答】解:电动车滑行和刹车的时候,车载TTFAR能量回收控制器开始工作,回收车子的动能并将这部分能量转化后存储到蓄电池内能,利用的是电磁感应的原理;
A、是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场;
B、是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,其原理是电流的磁效应;
C、是探究的是通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理图;
D、是发电机的原理图,其原理是电磁感应现象;
综上所述,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了发电机的原理,明确各个图的原理是解题的关键。
(多选)8.(3分)下列选项展示了我国自主研发的科研成果,关于其中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“奋斗者号”在马里亚纳海沟下潜时,受到的液体压强不变
B.“国和一号”核电机组利用的核能是可再生能源
C.北斗卫星导航依靠电磁波传递信息
D.高速磁浮列车加速运动的过程中动能变大
【分析】(1)液体的压强随深度的增加而增大;
(2)能够短期内在自然界中得到补充的是可再生能源,短期内不能从自然界中得到补充的是非可再生能源。
(3)北斗导航系统是利用电磁波来传递信息的。
(4)动能的大小与质量和速度有关。
【解答】解:A、“奋斗者号”在马里亚纳海沟下潜时,受到的压强随深度的增加而增大,故A错误;
B、“国和一号”核电机组利用的核能是非可再生能源,故B错误;
C、北斗卫星导航依靠电磁波传递信息,故C正确;
D、高速磁浮列车加速运动的过程中,速度变大,质量不变,动能变大,故D正确。
故选:CD。
【点评】知道液体的压强与深度的关系;知道可再生能源与非可再生能源;知道电磁波的应用;知道动能的影响因素。
(多选)9.(3分)放置在水平桌面的两个相同烧杯,分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两实心球分别轻轻放入两杯液体中,静止后的状态如图所示(乙沉底)已知此时甲、乙排开液体的重力相等,下列说法正确的是( )
A.甲所受的浮力等于乙所受的浮力
B.甲所受的重力小于乙所受的重力
C.甲的密度小于乙球的密度
D.两烧杯中液体对烧杯底部的压强相等
【分析】A、已知甲排开液体的重力等于乙排开液体的重力,根据阿基米德原理可知浮力关系;
BC、根据物体的浮沉条件分析重力和密度的大小;
D、根据液体密度,利用压强公式判定压强的大小。
【解答】解:A、根据阿基米德原理可知:浸在液体中的物体浮力大小等于排开液体所受到的重力,已知甲排开液体的重力等于乙排开液体的重力,所以甲所受的浮力等于乙受到的浮力,故A正确;
B、由图可知,甲处于悬浮状态,重力等于浮力;乙处于下沉状态,浮力小于重力;甲所受的浮力等于乙受到的浮力,所以甲所受的重力小于乙所受的重力,故B正确;
C、由于甲所受的浮力等于乙受到的浮力,则:ρ液甲gV排甲=ρ液乙gV排乙,由于甲的体积大于乙的体积,则甲的液体的密度要小于乙的液体的密度;甲悬浮,甲的密度等于液体的密度,乙下沉,说明乙的密度大于液体的密度,所以甲的密度要小于乙的密度,故C正确;
D、两杯液体深度相同,乙球所在液体的密度大,根据p=ρgh可知,两烧杯中液体对烧杯底部的压强不相等,故D错误。
故选:ABC。
【点评】本题考查阿基米德原理的应用,关键是知道浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。
(多选)10.(3分)如图所示的电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源电压为8V恒定不变。(不计温度对电阻的影响),在滑片P滑动过程中,电压表与电流表的示数变化如图乙所示,则根据图像信息可知( )
A.R0的最大功率是12.8W
B.电压表的最大示数是8V
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电压表的示数会变大
D.滑动变阻器的最大功率是3.2W
【分析】闭合开关,R0和R串联,电流表测量电路电流,电压表测量R两端的电压。
A、当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电压表示数为0,从图中可知此时电路中的电流为1.6A,根据欧姆定律可知R0的阻值,根据P=UI=I2R可知R0的最大电功率;
B、从图中可知电压表的最大示数是7V;
C、当滑动变阻器的滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压特点可知电压表的示数会变大;
D、滑片在任意位置时,根据欧姆定律得出电路中电流,根据P=I2R得出滑动变阻器的功率,分析得出滑动变阻器的最大功率。
【解答】解:闭合开关,R0和R串联,电流表测量电路电流,电压表测量R两端的电压。
A、当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电压表示数为0,从图中可知此时电路中的电流为1.6A,根据欧姆定律可知R0===5Ω,
根据P=UI=I2R可知此时R0的电功率最大,为P0=UI=8V×1.6A=12.8W,故A正确;
B、从图中可知电压表的最大示数是7V,故B错误;
C、当滑动变阻器的滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压特点可知电压表的示数会变大,故C正确;
D、当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,从图中可知此时滑动变阻器两端的电压为7V,通过的电流为0.2A,根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大值R===35Ω>R0,
滑片在任意位置时,电路中电流I′=,滑动变阻器的功率PR=I′2R=()2R=,
故当R=R0=5Ω时,滑动变阻器的功率最大,为PR大====3.2W,故D正确。
故选:ACD。
【点评】本题考查电功率的计算和欧姆定律的应用,综合性强,难度适中。
二、填空题(共9个小题,每空1分,共23分)
11.(2分)在2022年北京冬奥会开幕式上,五星红旗经过全国各民族、各行业的176名代表的传递被郑重交给国旗班。国旗在传递过程中,以国旗为参照物,站在地面不动的传旗手是 运动 的(选填“静止”或“运动”)。在国旗传递的同时,小男孩站在旗杆下,用小号深情演奏《我和我的祖国》,小号与其他乐器发出声音的 音色 不同。
【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;
音色跟发声体的材料和结构有关。
【解答】解:以国旗为参照物,传旗手与国旗之间的位置发生了变化,所以以国旗为参照物,传旗手是运动的。
音色跟发声体的材料和结构有关,小号与其他乐器发出声音的音色不同。
故答案为:运动;音色。
【点评】本题主要考查了音色、运动和静止的相对性,在判断物体运动和静止时,关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
12.(3分)我国家庭电路的供电电压是 220 V;大量事实表明,不高于 36 V 的电压才是安全电压,家用电器之间是 并联 (选填“并联”或“串联”)的。
【分析】(1)我国家庭电路的供电电压是220V;大量事实表明,不高于36V的电压才是安全的;
(2)并联电路中的用电器是互不影响的,所以家庭电路的用电器都是并联的关系。
【解答】解:我国家庭电路的供电电压是220V;大量事实表明,不高于36V的电压才是安全电压,家用电器是互不影响的,所以家用电器之间是并联的。
故答案为:220;36;并联。
【点评】本题考查了常见的电压值和电路的基本连接方式,属于基础题。
13.(6分)放入冰箱内的食物会串味,食物串味是 扩散 现象;液体很难被压缩,主要是因为液体分子间存在很大的 斥力 ,火柴可以擦燃,也可以放在火上点燃,前者是用 做功 的方法使火柴燃烧,后者是用 热传递 的方法使火柴燃烧,两种方法都可以改变火柴的内能。汽车在高速公路上急刹车时仍会向前滑行一段距离,这是由于汽车具有 惯性 ;轮胎的温度会升高,此过程中能量转化关系与热机中的 压缩 冲程相同。
【分析】(1)不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;分子间存在着相互作用的引力和斥力;
(2)根据燃烧需要同时满足三个条件:①可燃物、②氧气或空气、③温度要达到着火点,进行分析解答;
(3)物体都有保持原来运动状态不变的性质,即惯性;刹车中轮胎温度升高,是摩擦生热,机械能转化为内能,热机的工作过程中压缩冲程和做功冲程有能量转化,压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能。
【解答】解:(1)放入冰箱内的食物会串味,食物串味是扩散现象;液体很难被压缩,此时分子间的距离小,液体分子间存在很大的斥力;
(2)火柴可以擦燃,也可以放在火上点燃,前者是用做功的方法使火柴燃烧,火柴擦燃是利用火柴头与火柴盒侧面涂层间的摩擦生热,使涂层的内能增大,温度升高,使温度达到火柴梗的着火点,从而点燃火柴;后者是用热传递的方法使火柴燃烧,火的温度高,火柴放在火上通过热传递使火柴的内能增加,使温度达到火柴梗的着火点,使火柴燃烧;
(3)汽车刹车后仍能继续向前滑行一段距离,说明汽车具有保持原来运动状态不变的性质,即惯性;刹车中轮胎温度升高,是摩擦生热,能量转化是机械能转化为内能,热机的压缩冲程中的能量转化也是机械能转化为内能。
故答案为:扩散;斥力;做功;热传递;惯性;压缩。
【点评】本题考查分子动理论、改变内能的方式以及惯性、能量转化,是一道基础题,难度不大。
14.(2分)我国首台自主设计研发的载人深潜器“蛟龙号”最大下潜深度可达7000m,此处海水产生的压强约为 7×107 Pa,此时“蛟龙号”每0.5m2外表面受到海水的压力为 3.5×107 N。(ρ海水=1.0×103kg/m3)
【分析】知道载人深潜器“蛟龙号”最大下潜深度,根据p=ρ液gh求出此处海水产生的压强,根据F=pS求出此时“蛟龙号”每0.5m2外表面受到海水的压力。
【解答】解:载人深潜器“蛟龙号”下潜到最大深度处海水产生的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa,
由p=可得,“蛟龙号”每0.5m2外表面受到海水的压力:
F=pS=7×107Pa×0.5m3=3.5×107N。
故答案为:7×107;3.5×107。
【点评】本题考查了液体压强公式和固体压强公式的应用,是一道较为简单的应用题。
15.(2分)热爱运动的小罗同学在平直跑道上跑步。如图所示,当他后脚用力蹬地时,后脚鞋底受到地面摩擦力的方向是向 前 的。鞋底有花纹,是为了 增大 摩擦。
【分析】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;
增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
【解答】解:蹬地时脚对地面施加一个向后的摩擦力,由于力的作用是相互的,地面也给脚一个向前的摩擦力,因此后脚受到摩擦力方向是水平向前的;
鞋底有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故答案为:前;增大。
【点评】本题考查了摩擦力方向的判断及增大摩擦的方法,要理解其实质。
16.(2分)如图甲,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙,物体运动速度v与时间t的关系如图丙,由图像可知,当t=3s时,物体受到的摩擦力为 4 N,2~4s内,物体处于 非平衡 (平衡/非平衡)状态。
【分析】根据物体做匀速直线运动时,拉力的大小判断滑动摩擦力的大小,从而可知5s的运动状态和摩擦力;
根据滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关得出t=3s时物体受到的摩擦力。
【解答】解:在4到6s间,物体做匀速直线运动,此时拉力和摩擦力是一对平衡力,由F﹣t图像知,此时拉力为4N,所以摩擦力也等于4N;当t=3s时,物体做加速直线运动,但由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以此时的摩擦力也为4N;
由图丙可知,2~4s内,物体做加速运动,处于非平衡状态。
故答案为:4;非平衡。
【点评】此题考查了摩擦力大小的判断,根据图像判断物体的运动情况,并根据运动情况判断其受力情况是解决问题的关键,同时涉及到了影响摩擦力大小的因素及二力平衡条件的应用。
17.(2分)习近平总书记提出“绿水青山,就是金山银山”倡导保护环境。核能作为一种新能源,正在逐步被人们开发和利用,核电站是利用核能发电,其核燃料在反应堆内通过核 裂变 (选填“裂变”或“聚变”)的方式,把核能转化为电能。核能是 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
【分析】(1)核裂变和核聚变都能释放能量,对于核裂变是可控的,如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的,对于核聚变过程不可控,如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量;
(2)从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源,化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源。
【解答】解:
核电站的核反应堆是利用原子核发生裂变释放能量来工作的;
核能一旦消耗就很难再生,属于不可再生能源。
故答案为:裂变;不可再生。
【点评】本题考查了核能的利用和能源的分类,属于基础性题目。
18.(2分)待在家里,经过2.5h,吴丽家中电能表的示数从图中的示数变成为,则此段时间内电能表的转盘转动了 6000 圈,家庭电路实际消耗的功率为 800 W。
【分析】(1)某段时间内消耗电能的计算方法:这段时间前后电能表的示数之差,注意:最后一位是小数,单位kW•h。
“3000r/(kW•h)”表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000圈,据此可求此段时间内电能表的转盘转动圈数;
(2)知道工作时间,可利用公式P=计算家庭电路实际消耗的功率。
【解答】解:(1)由于最后一位是小数,单位kW•h,2.5h前,电能表的示数是2020.7kW•h,
2.5h后,电能表的示数为2022.7kW•h,
这段时间内消耗电能:
W=2022.7kW•h﹣2020.7kW•h=2kW•h;
“3000r/(kW•h)”表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000圈,则此段时间内电能表的转盘转动圈数:
n=3000r/(kW•h)×2kW•h=6000r;
(2)t=2.5h,
家庭电路实际消耗的功率:
P===0.8kW=800W。
故答案为:6000;800。
【点评】本题考查了电能表的读数方法、消耗电能和电功率的计算,明确电能表相关参数的意义是关键。
19.(2分)如图所示,将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中灯L1的功率为4W,在乙图中灯L1的功率为9W;设灯丝电阻不变L1、L2两灯灯丝电阻之比 2:1 ,甲、乙两图电路消耗的总功率之比是 2:9 。
【分析】由甲图知两灯串联,乙图中两灯并联,由P=表示出L1在两电路中功率,从而得到它在两电路的电压关系,再得到甲图中两灯电压关系;
由串联电路分压原理得到两灯电阻关系;
分别计算两电路中电流,由P=UI可得两图中总功率关系。
【解答】解:
由图甲可知,两灯串联,灯L1的功率:P1==4W,
由图乙可知,两灯并联,所以U=U1′=U2′,则有:P1′==9W,
所以,P1:P1′=:===,
解得:=;
根据串联电路的电压特点,且U1=U,则L2的电压:U2=U,
由串联电路的分压原理可得:===,则R1=2R2;
甲电路中电流:I串===,
乙电路中电流:I并=+=+=,
由P=UI可得,甲、乙两图电路消耗的总功率之比:
P甲:P乙=(U×):(U×)=2:9。
故答案为:2:1;2:9。
【点评】本题考查了串联和并联电路的特点、电功率、欧姆定律公式的应用,比值的计算过程要细心。
三、作图题(共2小题,每小题3分,共6分)
20.(3分)请作出3条入射光线经凸透镜折射后的3条折射光线。
【分析】凸透镜有三条特殊的入射光线:过焦点的、平行于主光轴的、过光心的。根据每一条特殊入射光线对应的折射光线的特点画出对应的折射光线。
【解答】解:平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;过焦点的入射光线,经过凸透镜折射后,平行于主光轴;过凸透镜光心的入射光线传播方向不变。如图所示:
【点评】本题考查了凸透镜三条特殊光线的应用,其中有两条入射光线:①平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;②过焦点的入射光线,经过凸透镜折射后,平行于主光轴。这两条光线体现了光路是可逆的。
21.(3分)图甲是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一种杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出:
(1)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1;
(2)阻力F2的力臂l2。
【分析】(1)根据杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;
(2)阻力臂是指从支点到阻力的作用线的距离。
【解答】解:(1)由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂l1最长;动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向右作出最小动力F1的示意图;
(2)从支点O作阻力F2作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂l2,如图所示:
。
【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论。
四、计算题(共2个小题,共18分。要求写出必要的文字说明,公式、计算过程、数值和单位。)
22.(9分)一辆厢式小货车正在运送物资,空车质量为1.5t,满载时载货量为2.5t,与地面的总接触面积是0.5m2,满载时百公里油耗为20L。如果该货车满载货物后在平直的高速公路上匀速行驶100km,货车受到的阻力是总重的0.1倍。在此过程中,求:(燃油密度为0.8×103kg/m3,燃油热值5×107J/kg,g取10N/kg)
(1)该货车满载时静止在水平路面上对地面的压强;
(2)该货车发动机牵引力做的有用功;
(3)此货车发动机的效率。
【分析】(1)货车对地面的压力等于自身的总重力,根据F=G=mg求出其大小,利用p=求出货车对地面的压强;
(2)先求出货车受到的阻力,再根据二力平衡条件可知,该货车的牵引力等于阻力,根据W=Fs求出牵引力所做的有用功;
(3)货车满载百公里油耗为20L,根据ρ=可求出燃油的质量,再根据Q放=mq求出燃油完全燃烧放出的热量;根据η=×100%求出该货车发动机的效率。
【解答】解:(1)小货车装满货物时,总质量为:m=m车+m货=(1.5+2.5)×103 kg=4×103 kg,
总重力为:G=mg=4×103 kg×10 N/kg=4×104 N,
货车对地面的压强:p===8×104Pa;
(2)由题意知,货车受到的阻力:f=0.1G=0.1×4×104 N=4×103 N;
因为该车满载货物后在平直的公路上匀速直线行驶,根据二力平衡条件可知,
该货车发动机的牵引力为:F=f=4×103N,
牵引力做的有用功为:W=Fs=4×103N×100×103m=4×108J;
(3)货车满载百公里油耗为20L,即货车行驶100km消耗燃油的体积:V燃油=20L=20dm3=0.02m3,
由ρ=得,消耗燃油的质量为:m燃油=ρ燃油V燃油=0.8×103kg/m3×0.02m3=16kg,
燃油完全燃烧放出的热量为:Q放=m燃油q燃油=16kg×5×107J/kg=8×108J;
该货车发动机的效率:η=×100%=×100%=50%。
答:(1)该货车满载时静止在水平路面上对地面的压强是8×104Pa;
(2)该货车发动机牵引力做的有用功是4×108J;
(3)该货车发动机的效率是50%。
【点评】本题主要考查压强公式、重力公式、二力平衡条件、功的公式、燃料完全燃烧放热公式及效率公式的理解和应用,熟练应用相关公式即可正确解题,难度不大。
23.(9分)如图是某电蒸锅的内部简化电路图,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为484Ω,加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃,需要的时间为378s,已知c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)保温挡的功率;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电蒸锅的加热效率。
【分析】由P=UI=可知,当电源电压一定时,电路电阻越大,功率越小,根据电路图分析电路结构,结合并联电路电阻规律和P=UI=可知电路的状态;
(1)根据P=UI=求电蒸锅保温挡的功率;
(2)由功率关系可求出电阻R2的电功率,然后由P=UI=可得电阻R2的阻值;
(3)由吸热公式Q=cmΔt可计算出水升温吸收的热量,由电能公式W=Pt可知其消耗的电能,根据η=×100%求加热效率。
【解答】解:只闭合S1时,只有R1接入电路,总电阻较大,电源电压不变,由P=UI=可知,总功率较小,电蒸锅处于保温挡,
当S1、S2均闭合时,R1、R2并联,总电阻较小,由P=UI=可知,总功率较大,电蒸锅处于加热挡,
(1)由P=UI=可得,保温挡功率为:
P保温===100W;
(2)则电阻R2的电功率为:
P2=P加热﹣P保温=1200W﹣100W=1100W,
由P=UI=可得,R2电阻为:
R===44Ω;
(3)水吸收的热量为
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1.2kg×75℃=3.78×105J,
其消耗的电能为
W=P热t=1200W×378s=4.536×105J,
则该电蒸锅的加热效率为:
η=×100%=×100%≈83.3%。
答:(1)保温挡的功率为100W;
(2)电阻R2的阻值为44Ω;
(3)电蒸锅的加热效率为83.3%。
【点评】本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式的应用,分清电蒸锅处于不同状态时电路的连接方式是关键。
五、实验、探究题(共5个小题,共30分)
24.(6分)如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的三套实验装置,甲、乙装置的两个透明容器中密封着等量的空气,丙装置的两个烧瓶中装有等质量的煤油。
(1)甲、乙实验通电前,需使两个U形管内的液面 相平 ;乙装置可探究电流产生的热量与 电流 的关系。将此装置接到电源两端,通电一段时间,在 左 (选填“左”或“右”)侧容器中产生的热量较多。
(2)某同学利用丙装置做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,他们应使瓶中装有 质量 相同和初温相等的水和煤油,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻 相等 (选填“相等”或“不相等”)。此实验中水和煤油吸热的多少是通过 加热时间 来反映的。(选填“升高的温度”或“加热时间”)
【分析】(1)根据控制变量法,甲、乙实验通电前,需使两个U形管内的液面相平;乙装置中,R3、R2并联后与R1串联,R1、R2的电阻相同,但通过的电流不同;
其中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的电流不相等。将此装置接到电源两端,通电一段时间,根据Q=I2Rt可知两容器中产生的热量的多少;
(2)某同学利用丙装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他们应将其中一个烧瓶中的煤油换成质量和初温相等的水,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻相等,此实验中水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的。
【解答】解:(1)甲、乙实验通电前,需使两个U形管内的液面相平;这里采用的物理研究方法是控制变量法。
乙装置中,R3、R2并联后与R1串联,R1、R2的电阻相同,但通过的电流不同,可探究电流产生的热量与电流的关系。
其中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的电流不相等。将此装置接到电源两端,通电一段时间,根据Q=I2Rt可知在左侧容器中产生的热量较多;
(2)某同学利用丙装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他们应将其中一个烧瓶中的煤油换成质量和初温相等的水,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻相等,此实验中水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的。
故答案为:(1)相平;电流;左;(2)质量;相等;加热时间。
【点评】本题探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验,主要考查控制变量法和转换法的应用,有一定难度。
25.(6分)小明的爸爸和妈妈用的同样的手机和相同的白色粗糙手机壳,于是小明使用手机支架把这两个同样的手机安装在光具座上来探究“凸透镜成像规律”,已知凸透镜的焦距为10cm。
(1)小明将两个手机和凸透镜依次放在光具座上,并将右侧手机壳正对凸透镜如图所示。将左侧手机微信的图标调到手机的中心。调节两个手机和凸透镜的高度,使微信图标的像成在手机壳 中心 。
(2)小明将左侧的手机的一个动画打开,动画中一只火箭从屏幕底端上升到顶端。则右侧手机壳上火箭的像 向下 (填“向上”或“向下”)运动。
(3)两手机和凸透镜的位置如图所示,右侧手机壳上成清晰的像,该像为倒立、 缩小 (填“放大”或“缩小”)、实像。生活中的 照相机 (填“投影仪”、“放大镜”或“照相机”)利用了这个原理。
(4)小明将两个手机翻转,使左侧手机壳和右侧手机屏幕相对,保持两个手机和凸透镜的位置不动, 能 (填“能”或“不能”)在左侧的手机壳上出现清晰的像。
(5)小明将两手机和凸透镜恢复到如图所示的情景,将自己的近视镜靠近凸透镜放置,手机壳上的像变模糊了,应适当的向 左 (填“左”或“右”)调节左侧手机使手机壳上的像变清晰。
【分析】(1)为使像能成在光屏的中心,应调两个手机壳、凸透镜,使它们的中心大致在同一高度。
(2)凸透镜成实像时,像是倒立的;
(3)当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
(4)在光的折射中,光路是可逆的;
(5)近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用。
【解答】解:(1)实验过程中,为了使像成在手机壳的中央,应调整两个手机壳和凸透镜中心大致在同一高度;
(2)动画中一只火箭从屏幕底端上升到顶端,由于此时手机成的是倒立的实像,则右侧手机壳上火箭的像向下移动;
(3)由图可知,此时的物距大于二倍焦距时,则凸透镜成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
(4)小明将两个手机翻转,使左侧手机壳和右侧手机屏幕相对,保持两个手机和凸透镜的位置不动,根据光路可逆可知,在左侧的手机壳上能出现清晰的像;
(5)将自己的近视镜靠近凸透镜放置,近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用,使得像推迟会聚,在不移动右侧手机壳的情况下,相当于减小了像距,需要增大物距,即需要向左调节左侧手机,使手机壳上的像变清晰。
故答案为:(1)中心;(2)向下;(3)缩小;照相机(4)能;(5)左。
【点评】此题是探究凸透镜成像的实验,考查了学生对实验操作的要求。一定要注意实验前的调整工作。
26.(7分)用如图所示器材探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,物块A、B材料相同,进行了甲、乙、丙、丁四步操作,弹簧测力计的示数大小关系为F甲<F乙=F丁<F丙。
(1)小组的同学每次都用弹簧测力计沿水平方向挂着物块A做 匀速直线 运动,根据 二力平衡 原理,可知此时滑动摩擦力与拉力的大小相等。
(2)分析 甲、乙 两步操作可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)分析甲、丙两步操作可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 大 。
(4)分析乙、丁两步操作可知:滑动摩擦力的大小与 接触面积大小 无关;在乙步操作中,A和B之间 无 (选填“有”或“无”)摩擦。
(5)甲步操作中物块A分别以0.1m/s和0.2m/s的速度做匀速直线运动,两次摩擦力大小分别为F1和F2,则F1 = F2。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;
(4)根据已知条件结合实验分析;
(5)根据影响滑动摩擦力大小的两个因素不变分析。
【解答】解:(1)小组的同学每次都用弹簧测力计沿水平方向挂着物块A做匀速直线运动,物块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡原理,可知此时滑动摩擦力与拉力的大小相等。
(2)研究滑动摩擦力大小与压力的关系时,要控制接触面粗糙程度相同,分析甲、乙两步操作可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)已知F甲<F丙,分析甲、丙两步操作可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)已知F乙=F丁,分析乙、丁两步操作可知,两实验中接触面积大小不同,滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
在乙步操作中,B相对A没有相对运动的趋势,故A和B之间摩擦。
(5)因影响滑动摩擦力大小的两个因素压力大小和接触面的粗糙程度不变,故甲步操作中物块A分别以0.1m/s和0.2m/s的速度做匀速直线运动,两次摩擦力大小分别为F1和F2,则F1=F2。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)甲、乙;(3)大;(4)接触面积大小;无;(5)=。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
27.(4分)I.小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小红进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 2.7 N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮= 0.1 N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 排开液体的体积 有关;
(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是 1.3×103 kg/m3。(结果保留一位小数)。
【分析】(1)(2)根据称重法求浮力F浮=G﹣F示;
(3)运用控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定浮力大小与变化量的关系;
(4)利用物体浸没在水中和某种液体中时,排开的液体体积相等解答。
【解答】解:(1)弹簧测力计的分度值为0.1N,步骤A所示弹簧测力计的示数为2.7N;
(2)由铜块的重力和表中对应的示数,在实验步骤中B中,铜块所受浮力F浮=G﹣F=2.7N﹣2.6N=0.1N;
(3)实验步骤由B到步骤D,铜块浸入水的体积越来越大,弹簧测力计示数F越来越小,则物体受到的浮力越来越大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(3)在步骤E、F中,铜块受到的浮力分别为F浮水=2.7N﹣2.4N=0.3N,F浮液=2.7N﹣2.3N=0.4N,铜块排开液体的体积都等于铜块本身的体积,故V排水=V排液,
根据阿基米德原理有,=,所以ρ液=•ρ水=×1×103kg/m3≈1.3×103kg/m3;
故答案为:(1)2.7;(2)0.1;(3)排开液体的体积;(4)1.3×103。
【点评】通过探究“浮力大小与哪些因素有关”,考查了阿基米德原理等知识,常见题目。
28.(7分)某实验小组利用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。已知小灯泡的额定电压为3.8V,电源电压恒为6V。
(1)他们连接的电路有接线错误,请你在错误的连线上画“×”并补画出正确的导线。
(2)连好电路后,闭合开关,向左调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡电阻为 10 Ω。
(3)实验过程中发现小灯泡两端的电压越大,其亮度越亮,原因是 小灯泡两端的电压越大,电流越大,实际功率越大,其亮度越亮 。
【拓展】完成上述实验后,他们又找来了两个开关和一个最大电阻为R的滑动变阻器R1,设计了不用电流表测量这个小灯泡正常发光时电阻的电路,如图丙。请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式。
①只闭合S和S1, 调节R1的滑片 ,使电压表的示数为3.8V;
②只闭合S和S2, 保持R1的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数仍为3.8V ;
③ 保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最右端 ,记录电压表的示数U'。
④电源电压用U表示,则小灯泡正常发光时的电阻RL= (用已知量和测量量的符号表示)。
【分析】(1)滑动变阻器一上一下的串联在电路中,据此改正;
闭合开关后,当滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大,电阻减小,离下接线柱近,接左下接线柱。
(2)电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.38A,根据R=算出电阻;
(3)小灯泡两端的电压越大,电流越大,实际功率越大,其亮度越亮;
【拓展】没有电流表测量小灯泡的额定功率,利用三个开关和一个最大电阻为R的滑动变阻器R1来代替电流表;
此实验用到了等效替代法,测量出与小灯泡并联的滑动变阻器的电阻就可以得出小灯泡的电阻。
【解答】解:(1)原电路中,滑动变阻器接了两个上接线柱,应该一上一下的接,如下图所示:
(2)电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.38A,
根据I=得,
小灯泡的电阻:R===10Ω;
(3)小灯泡两端的电压越大,电流越大,实际功率越大,其亮度越亮;
【拓展】
①只闭合S和S1,调节R1的滑片,使电压表的示数为3.8V,此时小灯泡两端的电压为额定电压,小灯泡正常发光;
②只闭合S和S2,保持R1的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数仍为3.8V,此时R0两端的电压就是小灯泡两端的电压,R0的电阻就是小灯泡的电阻,这用到了等效替代法;
③保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最右端,此时滑动变阻器R1的电阻最大,记录电压表的示数U′。
④电源电压用U表示,将R1的滑片调至最右端时,R1两端的电压为U﹣U′,电路的电流为:I=
此时滑动变阻器的R0接入电路的电阻为:R0===
所以小灯泡正常发光时的电阻RL=。
故答案为:(1)见解析;(2)10;(3)小灯泡两端的电压越大,电流越大,实际功率越大,其亮度越亮;
【拓展】①调节R1的滑片;②保持R1的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数仍为3.8V;③保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最右端;④。
【点评】本题是测小灯泡电阻的实验,考查了实物图的连接,电流表的读数,电阻的计算以及特殊方法测量电阻等,都是常考的问题,要掌握好,其中拓展题有一定的难度。
2023年辽宁省阜新市实验中学中考二模物理试题(解析版): 这是一份2023年辽宁省阜新市实验中学中考二模物理试题(解析版),共21页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,计算题,实验等内容,欢迎下载使用。
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