2021年湖南省株洲市天元区中考第二次适应性训练物理试题(解析版)
展开株洲市天元区2021年初中毕业物理学科第二次适应性训练题
一、单选题(选择1个答案,本大题共15个小题,每小题2分,总分30分)
1. 下列成语中,形容声音响度大的是
A. 鸦雀无声 B. 窃窃私语 C. 宛转悠扬 D. 声如洪钟
【答案】D
【解析】
【详解】A、鸦雀无声意思是没有声响,说明响度特别小,故A不符合题意;
B、窃窃私语意思是背地里小声说话,说明响度特别小,故B不符合题意;
C、宛转悠扬意思是听起来悦耳,是指音色,故C不符合题意;
D、声如洪钟意思声音很大,说明响度特别大,故D符合题意.
2. 下列事例能说明分子不停地做无规则的运动的是( )
A. 打开香水瓶,不久就满屋飘香 B. 打扫教室时,灰尘在空中飞舞
C. 酒精和水混合后体积减小 D. 铅笔芯用了一段时间后会变短
【答案】AC
【解析】
【详解】A.打开香水瓶,不久就满屋飘香,是香气分子不停地做无规则运动的结果,故A符合题意;
B.分子很小,肉眼是看不见的,打扫教室时,灰尘在空中飞舞,是宏观物体的机械运动,不是分子运动,故B不符合题意;
C.酒精和水混合后体积减小,说明分子间有间隙,同时说明分子不停地做无规则运动,故C符合题意;
D.铅笔芯用了一段时间后会变短,是使用时磨损造成的,不能说明分子不停地做无规则运动,故D不符合题意。
故选AC。
3. 我国研制的“亿航”自动驾驶载人飞行器具有垂直起降、定速巡航、空中悬停等功能.在一次试飞中,试飞员感觉地面“迎”他而来,这时飞机的运动状态是( )
A. 垂直起飞 B. 垂直降落 C. 定速巡航 D. 空中悬停
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意知道,在一次试飞中,飞员感觉地面扑面而来,是感觉地面在向上运动,这是以运动飞机为参照物,并且飞机在垂直降落时感觉,故只有B正确.
【点睛】本题考查的是参照物及其选择,是一道基础题,难度不大,解题的关键是掌握判断相对静止与相对运动的方法.
4. 如图是小红文具盒中的卷笔刀,内有锋利的刀片且外壳边缘刻有花纹,削铅笔方便又快捷。下列正确的是( )
A. “锋利”—增大压强,“花纹”—增大摩擦
B. “锋利”—增大压力,“花纹”—减小压强
C “锋利”—减小摩擦,“花纹”—减小压强
D. “锋利”—减小压强,“花纹”—减小摩擦
【答案】A
【解析】
【详解】锋利的刀片,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;外壳边缘刻有花纹,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。
故选A。
5. 一些诗词还包含着神奇的物理原理:《汉•乐府•长歌行》“青青园中葵,朝露待日晞”诗中,有关于露的形成;《魏•曹丕•燕歌行》“秋风瑟瑟天气凉,草木摇落露为霜”诗中,有关于霜的形成。下列正确的是( )
A. 前者是汽化,后者是凝华 B. 前者是凝华,后者是升华
C. 前者是液化,后者是凝华 D. 前者是液化,后者是凝固
【答案】C
【解析】
【详解】前者的露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,是液化现象;后者的霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,是凝华现象,综上分析知,故ABD错误,C正确。
故选C。
6. 某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合.该过程中发生的能量转换是( )
A. 电能→机械能→光能 B. 光能→机械能→电能
C. 光能→电能→机械能 D. 机械能→电能→光能
【答案】C
【解析】
【详解】解:太阳能板把太阳能(光能)转化为电能,供给电动机,转化为机械能,调节百叶窗的开合;综上所述此过程中发生的能量转换与答案C一致,故答案为C.
点睛:太阳能电池板,把太阳能转化为电能,电动机把电能转化为机械能.
7. 小明家所在的小区安装了自动售水机.售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”,接通供水电机取水,也可以通过投币闭合“投币开关”,接通供水电机取水;光线较暗时“光控开关”自动闭合,接通灯泡提供照明.以下简化电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】分析:根据题意可知,刷卡和投币都可以使电动机工作;光控开关控制照明灯.
解答:由题知,售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”,接通供水电机取水,也可以通过投币闭合“投币开关”,这说明刷卡和投币互不影响,故感应开关和投币开关应是并联的;
光线较暗时“光控开关”自动闭合,接通灯泡提供照明,这说明灯泡能独立工作,故灯泡与电动机是并联的;结合图示可知,只有A符合题意,BCD不符合题意.
故选A.
【点睛】(1)开关控制用电器时开关和用电器是串联的,用电器和用电器之间是并联的.
(2)根据实际需要学会设计串联电路和并联电路.
8. 生活中,有很多关于“吸”的现象。如:“用吸管吸饮料”、“用吸尘器吸灰尘”。则下列有关二者应用的物理原理的说法正确的是( )
A. 二者是应用“流体流速越大,压强越小”
B. 二者是应用“大气压”
C. 吸尘器——“流体流速越大,压强越小”
D. 吸饮料——人腹部收缩
【答案】C
【解析】
【详解】用吸管喝饮料时,用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压;用吸尘器“吸”灰尘时,吸尘器内空气流速大压强小,吸尘器外空气流速小压强大,在压强差的作用下灰尘被“吸”入吸尘器中的,故ABD错误,C正确。
故选C。
9. 如图:瓶子里装有一些水,用力打气,当打到一定程度时瓶塞跳起,观察到瓶内有白雾产生。下列说法正确的是( )
A. 瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能不变
B. 当瓶塞跳起时,瓶内气体的内能减小
C. 瓶内有白雾,是因为瓶中水发生汽化
D. 往瓶中打气时,内能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.用打气筒往瓶里打气时,外界对瓶内气体做功,使瓶内气体内能增加、温度升高,故A错误;
B.瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,内能转化为瓶塞的机械能,使气体自身的内能减少,温度降低,故B正确;
C.瓶内有白雾,是因为瓶中的水蒸气液化成小水滴,故C错误;
D.用打气筒往瓶里打气时,外界对瓶内气体做功,机械能转化为内能,故D错误。
故选B。
10. 上晚自习了,教室里的灯依次亮起来了。随着亮着的照明灯数量的增多( )
A. 干路上的电流将减小 B. 干路上的总电压增大
C. 输电线上热功率不变 D. 电能表表盘转得越快
【答案】D
【解析】
【详解】随着亮着的照明灯数量的增多,总功率变大,电能表表盘转得越快;根据可知干路电压不变,干路电流变大,根据可知输电线上热功率变大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11. 质量相同但初温不同的甲、乙两物体,它们的比热容:c甲>c乙,用相同规格的电加热器分别加热相同的时间,则( )
A. 甲物体的吸收热量多 B. 最终乙的温度高一些
C. 初温低的吸收热量多 D. 乙温度升得更快一些
【答案】D
【解析】
【详解】AC.用相同规格的电加热器分别加热相同的时间,相同时间给两种液体提供的热量相同,甲、乙物体的吸收热量相同,故AC不符合题意;
BD.它们的比热容
c甲>c乙
根据
质量相同的甲乙两个物体中乙温度升得更快一些,由于不知初温,所以无法确定最终哪个的温度高一些,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
12. 小李用相机拍摄下了同一朵花的两张照片(如图甲、乙)。若两次拍摄他都未调节相机的焦距,则下面正确的是( )
A. 相机的镜头与近视镜属于一类透镜 B. 甲图是实像,乙图是虚像
C. 拍图甲时相机距离花近一些 D. 拍图乙时相机距离花近一些
【答案】D
【解析】
【详解】A.照相机的镜头是凸透镜,近视镜是凹透镜,相机的镜头与近视镜不属于一类透镜,故A错误;
B.照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理工作的,故甲、乙两图都是实像,故B错误;
CD.在物距不变的条件下,乙照片中彩色花大些,即像大一些,需要减小物距,增大像距,即拍图乙时相机距离花比甲要近一些,故C错误,D正确。
故选D。
13. 如图是竖直墙壁上固定了一个支架(夹角成120°),在支架的AB杆上固定着一个小球。下列关于杆AB对小球作用力方向的描述,正确的是( )
A. 方向沿着AB向上
B. 方向垂直AB斜向上
C. 方向竖直向上
D. 方向水平向右,且与AB成120°角
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示支架的AB杆上固定一个小球,此时小球静止,处于平衡状态,受到的重力和杆AB对小球作用力是一对平衡力,其大小相等、方向相反,重力的方向竖直向下,因此受到的杆AB对小球作用力竖直向上。故ABD错误,C正确。
故选C。
14. 如图,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,水对瓶底的压力为Fa,桌面受到压强为pa,倒放在水平桌面上时,水对瓶盖的压力为Fb,桌面受到压强为pb,则( )
A. Fa
【答案】C
【解析】
【详解】饮料瓶装满水,则倒立后水的高度将不变,由p=ρgh得到倒立后对底部压强不变,瓶盖的面积小于瓶底的面积,由F=pS可知水对瓶盖的压力小于水对瓶底的压力,即
Fa>Fb
瓶子放在水平桌面上,对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,倒置后容器对桌面的压力不变,受力面积减小,根据可知对桌面的压强增大,即
pa
故选C。
15. 如图电源电压不变,闭合S1,断开S2,电流表示数为0.2A;同时闭合S1、S2,电流表示数为0.5A,此时R1、R2的电功率分别为P1、P2。下列正确的是( )
A. P1︰P2=2︰3 R1︰R2=2︰5 B. P1︰P2=2︰3 R1︰R2=3︰2
C. P1︰P2=3︰2 R1︰R2=2︰5 D. P1︰P2=3︰2 R1︰R2=3︰2
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,闭合开关S1,断开开关S2时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流;同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
并联电路中各支路两端的电压相等,两电阻的阻值之比
由P=UI可得,两电阻的电功率之比
故选B。
二、双选题(每小题选择2个答案,错(多)选不计分,选对但不全计2分,全选对计3分,本大题共6个小题,总分18分)
16. 老李早上在大观河边照像,观察到岸边的建筑物在水面上形成的甲和乙,并拍摄了下来(如图)。过了30多分钟后他又回到原位罝观察,则下列正确的是( )
A. 甲的大小、形状会变化 B. 甲的大小、形状均不变
C. 乙的大小、形状会变化 D. 乙的大小、形状均不变
【答案】AD
【解析】
【详解】根据题意可知,乙是建筑物在水中倒影,甲是阳光照射下建筑物的影子。根据平面镜成像,像与物等大的特点可知,像的大小只与物体的大小有关,与其他因素无关,所以过了30多分钟后他又回到原位置观察,建筑物不变,乙的影像大小、形状均不变;过了30多分钟后,阳光照在建筑物上时,入射角减小,所以甲的影像变小,形状会变化,综上分析知,故AD正确,BC错误。
故选AD。
17. 如图是跳水运动员起跳前静止在跳板上并将跳板压弯的情景。那么( )
A. 她受到的重力大于跳板的弹力
B. 她受到的重力和支持力是一对平衡力
C. 运动员正在对跳板做功
D. 跳板能够对运动员做功
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.运动员起跳前静止在跳板上,平衡状态,处于跳板的弹力实质就是跳板对运动员的支持力,重力与支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故A不符合题意,B符合题意;
C.运动员起跳前静止在跳板上,运动员对跳板有压力,但跳板没有在压力的方向上通过距离,所以运动员没有正在对跳板做功,故C不符合题意;
D.跳板被压弯,发生了弹性形变,具有了弹性势能,当弹性势能转化为动能时,能够对运动员做功,故D符合题意。
故选BD。
18. 如图所示,通电螺线管的上方有一个静止的小磁针,轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面,则( )
A. 通电螺线管的d端为N极
B. 导体沿“1”“3”往返运动,其中有感应电流
C. 导线的a端应接电源的负极
D. 导体沿“2”“4”往返运动,其中有感应电流
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由于小磁针静止时,其左端为S极,右端为N极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的d端为S极,c端为N极,故A不符合题意;
BCD.根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向。利用安培定则可以确定电流是从螺线管的右端流入左端流出。由于电流是从电源的正极流出,经过外电路回到电源负极。所以可以确定b为电源的正极,a为负极;由图可知,导体向“1”、“3”的方向运动时都会切割磁感线,所以会产生感应电流;导体向“2”、 “4”的方向运动与磁感线方向一致,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流,综上分析知,故BC正确,D错误。
故选BC。
19. 如图,将一个鸡蛋分别浸入水和浓盐水中后静止的情境。则( )
A. 甲杯液体是浓盐水 B. 乙杯液体是浓盐水
C. 两次受的浮力:F甲
【解析】
【详解】AB.鸡蛋在甲杯液体中下沉,密度大于甲杯液体的密度;鸡蛋在乙杯液体中悬浮,密度等于乙杯液体的密度,且水的密度小于浓盐水的密度,故甲杯液体是水,乙杯液体是浓盐水,故A不符合题意,B符合题意;
C.鸡蛋在水和浓盐水中排开液体的体积相同,因为水的密度小于浓盐水的密度,因此由F浮=ρ液gV排可得,鸡蛋在浓盐水中受到的浮力较大,所以
F甲
D.若
m蛋=50g=0.05kg
在乙杯中悬浮,浮力等于重力,所以浮力
F浮=G蛋=m蛋g=0.05kg×10N/kg=0.5N
故D不符合题意。
故选BC。
20. 小刘用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图线a,物体上升的高度随时间变化的关系如图线b。物体重4.5N,动滑轮重0.5N,绳子自由端的拉力F=1.3N。在0~2s的过程中,下列正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为5.0cm/s B. 拉力F的功率为0.26W
C. 有用功为0.45J D. 滑轮组的机械效率为90%
【答案】BC
【解析】
【详解】A.绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图线a所示,在0~2s的过程中,绳子自由端移动的距离为
根据可得,绳子自由端移动速度为
故A错误;
B.根据
可得,拉力F的功率为
故B正确;
C.由题图可知,在0~2s的过程中,物体上升的距离为
则有用功为
故C正确;
D.拉力做的总功为
根据可得,滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选BC。
21. 新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率,在生活中广泛应用,图甲是PTC调试工作电路,R0是定值电阻;R1是PTC电阻,阻值随温度变化的图像如图乙。闭合S,当温度从20°C升高到120°C的过程中下列正确的是( )
A. 电流表示数先变小后变大
B. 电压表示数先变大后变小
C. 电压表与电流表示数比值先变小后变大
D. 定值电阻的功率先变大后变小
【答案】CD
【解析】
【详解】A.甲中,两电阻串联,电压表测R1的电压,电流表测电路的电流,由图乙知,当温度从20℃升高到100℃的过程中电阻R1变小,从100℃升高120℃的过程中电阻R1变大,则根据串联电阻的规律,总电阻先变小后变大,由欧姆定律可知,电路中的电流先变大后变小,即电流表示数先变大后变小,故A错误;
B.电路中的电流先变大后变小,根据U=IR可知,定值电阻R0的电压先变大后变小,由串联电路电压的规律可知,R1的电压先变小后变大,即电压表示数先变小后变大,故B错误;
C.根据欧姆定律可知,电压表与电流表的比值等于PTC电阻R1的阻值,所以电压表与电流表的比值先变小后变大,故C正确;
D.因电路中的电流先变大后变小,根据P=I2R0可知,R0消耗的功率先变大后变小,故D正确。
故选CD。
三、非选择题(本部分共有7个大题,其中22~26题将答案填接填在规定位置,27~28题要有必要的文字说明和解题步骤,只写答案不计分,本部份总分52分)
22. 如图是小明家的家庭电路一部分。
(1)图中导线B是_________(填“火线”、“零线”),小明拿来一支试电笔来辨别它们,他应该采用上图中______这种握笔方式(填“甲”、“乙”);
(2)他闭合S,发现灯不亮,用试电笔接触“3”时氖管发光,接触“4”时不发光,说明“3、4”之间________;若用试电笔接触“1”至“5”各点都发光,说明__________;
(3)小明感到有点冷,于时取出一台标有“1100W”的电暖器,准备将该电暖器的插头插入插座_________(填“1”或“2”)中,这样做是为了更_______(填“节能、安全”);当电暖器正常工作时,通过它的电流为_______A。
【答案】 ①. 零线 ②. 甲 ③. 断路 ④. 进户零线断路 ⑤. 2 ⑥. 安全 ⑦. 5
【解析】
【详解】(1)[1]开关和火线连接,所以图中导线B是零线。
[2]正确使用测电笔的方法:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,他应该采用图甲这种握笔方式。
(2)[3][4]他闭合S,发现灯不亮,用试电笔接触“3”时氖管发光,说明“1”和“3”之间没有断路,接触“4”时不发光,说明“3、4”之间断路;“4”和“5”与零线相通,在正常情况下,测电笔接触“4”和“5”点应该不亮,现在“1”至“5”各点都发光,说明各点与火线连接,可能进户零线断路了。
(3)[5][6]电暖气属于大功率用电器,将该电暖器的插头插入三孔插座,这样它的金属外壳和地线连接,目的就是为了防止触电,这样做是为了更安全。
[7]电暖器正常工作时,通过它的电流
23. (1)生活中,我们会遇到下面的现象:
现象一:图1中将两个相同的鸡蛋从同一高度静止释放,甲蛋落到地板上,摔烂了;而乙蛋落到一块海绵上,完好无损。说明鸡蛋_________受到的撞击力较小(填“甲、乙”);
现象二:图2中a,一根细线拴着一个重物,把重物拿到一定高度,然后释放,重物可以把细线拉断;如图b,如果在细线上端拴一段橡皮筋,再从同样高度释放该重物,细线就不会被拉断。说明细线中的拉力是图________中的较小(填“a、b”)。这就是典型的“软着陆”或“缓冲”现象;
(2)这种现象背后的物理原因是什么呢;
现象一:甲蛋从接触地板到摔烂的时间为t1,乙蛋从接触海绵到抵达最低点的时间为t2,则 t1________t2(填“>、=、<”);
现象二:图a中,细线从刚好拉直到它断开的时间为t3;图b中,细线从刚好拉直到物体下落到最低点的时间为 t4,则t3________t4(填“>、=、<”);
(3)为了进一步探究原因,兴趣小组做了一个实验:先后三次让同一个人骑同一辆自行车,从斜坡上的同一位置由静止开始滑下,每次到达坡底进入同一水路面时用大小不同的力捏刹车,记录的实验数据如下表:
实验次数
捏刹车的用力情况
在水平面上滑行的时间
1
较小的力
40s
2
较大的力
17s
3
更大的力
4s
由以上可得出:在质量和速度相同的情况下,要使物体停下来的作用_______越长,所用的作用力越_______;
(4)生活中这样的例子是很多:例如人从高处跳到地面上时,膝盖会无意识的弯一下,这是通过延长_______而_______地面对人的冲击力。
【答案】 ①. 乙 ②. b ③. < ④. < ⑤. 时间 ⑥. 小 ⑦. 作用时间 ⑧. 减小
【解析】
【详解】(1)[1]现象一:力可以改变物体的形状,当将两个相同的鸡蛋先后从同一高度静止释放,鸡蛋甲落到地板上,摔烂了,受到的力为F1;而鸡蛋乙落到一块海绵上,完好无损,乙的形变小,受到的力为F2,F1>F2,说明乙受到的作用力小。
[2]现象二:当在细线上端拴一段橡皮筋后,再从同样的高度释放该重物,细线不会被拉断,说明细线受力较小,故此现象说明细线中的拉力是拴有一段橡皮筋的b较小。
(2)[3]现象一:地板比较硬,鸡蛋从接触地面到摔烂的时间比较短,海绵比较软,鸡蛋从接触到抵达最低点的时间比较长,即t1<t2。
[4]现象二:图a中,细线从刚好拉直到它断开的时间为t3,作用力为F3。图b中,细线从刚好拉直到物体下落到最低点的时间为t4,图b中的橡皮筋起到一个缓冲的作用,使得图b中细线从刚好拉直到物体下落到最低点的时间较长,作用力小,即t3<t4。
(3)[5][6]由表格实验数据可知:捏刹车的用力越小,车在水平面上滑行时间越长,越不容易停下来,故可以得出的结论是:在质量和速度相同的情况下,要使物体停下来作用时间越长,作用力越小。
(4)[7][8]人从高处跳到地面上时,膝盖会无意识的弯一下,延长着地过程的作用时间,减小运动员着地时所受的冲击力。
24. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码的重力相等,杠杆刻度均匀;
(1)实验时,让杠杆静止在水平位置的目的是:为了便于_________;
(2)实验小组完成某次操作后,现象如图1,若他们记录的数据为:动力F1=1.5N,动力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂L2=_______m;
(3)下列四个因素中,不会带来实验误差的是____________;
A.杠杆尺自身的重力比较大 B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大 D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(4)实验小组在完成规定实验后,进一步探究:若杠杆受到F2、F3两个阻力作用,结果会怎样?通过实验,他们得到了如图2的结果。可以初步得出:在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1L1=_________;(F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示)
(5)有一个人得出:F1= F3+F2。你认为正确吗?答______,验证方法是_________。
【答案】 ①. 读出力臂 ②. 0.15 ③. A ④. F1L1+F2L2 ⑤. 不正确 ⑥. 多次改变L1、L2 、L3或F1、F2、F3进行实验
【解析】
【详解】(1)[1]实验时首先调节杠杆使其在水平位置平衡,使重力的方向与杠杆垂直,即力臂在杠杆上,其好处是便于测量力臂。
(2)[2]如图1由杠杆平衡条件得
解得L2=0.15m。
(3)[3] A.杠杆尺自身的重力足够大目的使杠杆稳定,但对杠杆的平衡无影响,故A符合题意;
B.单个钩码的重力不完全相等,则多个钩码总重力无法确定,对实验结果有影响,故B不符合题意;
C.悬挂钩码的绳套重力偏大,会对力的真实值有影响,故C不符合题意;
D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏,对测量结果造成误差,故D不符合题意。
故选A。
(4)[4]设一个钩码的重力为G,杠杆一个格的长度为L,根据杠杆平衡条件可知,杠杆右侧
杠杆左侧
故左侧等于右侧,故
(5)[5][6]如图1知
如图2可得
所以仅凭一次实验,便得出普遍性的结论,不正确,验证方法是多次改变L1、L2 、L3或F1、F2、F3进行实验。
25. 小明用两端开口的玻璃管、橡皮膜和水等器材测某液体的密度(水的密度为ρ0)。
操作步骤如下:将玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入适量的清水;将玻璃管缓慢插入装有该液体(密度为ρx)的烧杯中,直到橡皮膜表面相平;此时管底到液体液面的高度为h2,管内水柱高度为h1(如图);
(1)待测液体密度与水的密度相比:ρx______ρ0(填“>、<”);
(2)本实验中还需要的测量器材是________;
(3)该液体密度的表达式:ρx=_______;(用h1、h2、ρ0表示)
(4)为了减小误差,要多次测量取平均值。下列可行的是________。
A.往管中加处适量清水,改变h2的大小,直到橡皮膜表面相平
B.将玻璃管往液体插深一点点,测出h1、h2的大小
C.将玻璃管往上拔一点点,测出h1、h2的大小
【答案】 ①. > ②. 刻度尺 ③. ρ0 ④. A
【解析】
【详解】(1)(3)[1][3]直到橡皮膜表面相平,橡皮膜上下表面所受压强相同,即
则
解得
由图可知
所以
(2)[2]由(1)(3)可知,要测出该未知液体的密度,需要测量管内水柱的高度h1和管底到未知液体液面的高度h2,故还需要刻度尺。
(4)[4]A.往管中加处适量清水,改变h2的大小,直到橡皮膜表面相平,再次测出h1,反复加水多次测量求平均值可减小误差,故A符合题意;
BC.将玻璃管向上提或向下压,橡皮膜的形变会发生改变,橡皮膜内外压强不平衡,综上分析知,故BC不符合题意。
故选A。
26. 有一只阻值未知的定值电阻R1。图甲是测R1阻值的电路,电源电压恒为3V,变阻器最大阻值为10Ω;
实验序号
U/V
I/A
R1/Ω
1
0.8
0.2
2
1.6
0.4
3
1.9
0.475
(1)甲图中有一根导线连接错误,该导线上画“×”并在图上改正(导线不能交叉);______
(2)改正电路后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙,则待测电阻R1=_____Ω;
(3)分析表中三组数据可知,不可能通过以上实验获得的数据有______、_________(填序号)。
【答案】 ①. ②. 4 ③. 1 ④. 3
【解析】
【详解】(1)[1]原电路图中,电流表和滑动变阻器串联后与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,在测定值电阻阻值的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示
(2)[2]改正电路后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,则待测电阻R1的阻值为
(3)[3][4]根据电阻的串联和欧姆定律,电路的最小电流为
电流表分度值为0.02A,故不能得到0.475A,所以不可能通过以上实验获得的数据有1、3。
27. 图甲是一种恒温箱电路图,它含工作电路和控制电路两部分,用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”。工作电路中的加热器正常工作时的功率为1.2kW;控制电路中的电阻R'为滑动变阻器,R为置于恒温箱内的热敏电阻,它的阻值随温度变化的关系如图乙,继电器的电阻R0=10Ω。当控制电路的电流达到0.04A时继电器的衔铁被吸合,加热器停止工作;当控制电路中的电流减小到0.024A时衔铁被释放,加热器再次工作。则
(1)热敏电阻的阻值随温度升高而____,随温度降低而____; (填“增大、不变、减小”)
(2)加热器正常工作20min耗电多少度?( )
(3)当变阻器R=390Ω时,恒温箱内可获得的最高温度为150℃,如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃,则R′的阻值为多大?( )
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 0.4度 ④. 90Ω
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图乙可知,热敏电阻的阻值随温度升高而减小,随温度降低而增大。
(2)[3]由可知,加热器正常工作20min消耗的电能
(3)[4]由图甲可知,控制电路中变阻器R′、热敏电阻R和继电器电阻R0串联,由乙图知,当最高温度为150℃时,热敏电阻的阻值R的阻值为200Ω,当控制电路的电流达到0.04A时继电器的衔铁被吸合,加热器停止工作,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻
R总=R′+R1+R0=390Ω+200Ω+10Ω=600Ω
根据欧姆定律可知,电源电压
U=I1R总=0.04A×600Ω=24V
由图乙可知,当恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃时,热敏电阻的阻值R的阻值为900Ω,当控制电路中的电流减小到0.024A时衔铁被释放,加热器再次工作,根据欧姆定律可知,控制电路总电阻
根据串联电路的电阻特点可知,此时滑动变阻器的阻值
R′=R总′-R0-R2=1000Ω-10Ω-900Ω=90Ω
28. 如图甲,A、B两个材料不同、体积相同的实心正方体浸没在池塘的水中,在力的作用下沿竖直方向匀速上提,开始时刻,A的上表面刚好与水面相平,拉力F随物体上升的距离s变化的图像如图乙所示。不计其它阻力,连A、B间的绳子承受的拉力超过一定的限度会断。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg。则
(1)A、B间的绳子长L绳=_____m;
(2)正方体A的密度为多大?( )
(3)从开始上提到AB间绳子刚断裂的过程中,克服物体A的重力做的功多大?( )
【答案】 ①. 0.15 ②. 2.5×103kg/m3 ③. 7.5J
【解析】
【详解】(1)[1]A、B两个材料不同、体积相同的实心正方体浸没在池塘的水中,水面的高度变化可以忽略不计;根据图乙知,从D到E的过程中拉力的大小不变,由此可知,D点是物体A的下表面刚好离开水面的时候,E点是B的上表面刚好到达水面的时候。绳子的长度为
L绳=0.25m-0.1m=0.15m
(2)[2]因为物体上升时在EJ间的距离小于CD间的距离,说明在J点时物体A、B间的绳子断了。K点是绳子断了之后的位置,此时绳端的拉力
FK=GA
正方体A的重力
GA=FK=25N
根据G=mg可知正方体A的质量
CD是A的出水过程,因而A的边长为0.1m,体积
V=a3=(0.1m)3=0.001m3
则A的密度
(3)[3]EJ过程中,绳子拉力增大量等于B受到浮力减小量
ΔF浮=40N-35N=5N
减少的排开液体的体积
AB体积相同,边长相等,B边长也是
0.1m=10cm
露出水面的高度
故从A开始升高到绳子断裂,升高的距离为
h=0.25m+0.05m=0.3m
克服物体A的重力做的功
W=GAh=25N×0.3m=7.5J
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