02,2024年湖北省孝感市高新区中考物理一模试卷
展开1.(2分)人的身体中藏有很多“尺”(如图所示),可以帮助我们估测物体的长度、身高170cm的小明,利用自己的身体特征进行了以下估测( )
A.单人课桌长3拃(zhǎ),约0.6m
B.黑板长2.5庭(tuō),约9m
C.教室长15步,约30m
D.文具盒宽4指,约0.005cm
2.(2分)如图所示是我国春秋战国时期的打击乐器——编钟。关于敲击编钟发出的声音,下列说法正确的是( )
A.编钟振动停止,发出的声音也立即消失
B.不同钟体发出的声音在空气中的传播速度不同
C.用不同力度敲击同一钟体可以改变声音的响度
D.敲击编钟发出的声音一定不是噪声
3.(2分)诗仙李白一句“举杯邀明月,对影成三人”给我们营造出了一种朦胧浪漫的美。请你观察下面水鸟的照片,分析说法正确的是( )
A.我们能看到水鸟,是因为水鸟发出的光进入了我们的眼睛
B.图片左下方水鸟的影子是光的直线传播形成的该试卷源自 每日更新,享更低价下载。C.图片右下方水鸟的倒影是光的折射形成的
D.水鸟捕食时,水下小鱼被水鸟看到因为光的反射
4.(2分)武汉在2024年3月24日成功举行了精彩的马拉松比赛。为保障武汉马拉松比赛顺利进行,武汉相关部门特地采用了“人工驱雨技术”避免降雨对武汉马拉松比赛的影响。在生活生产中,我们也时常利用“人工降雨技术”为干旱地区抗旱。下面关于干冰人工降雨说法正确的是( )
A.干冰是固态的二氧化碳,人工降雨是利用干冰熔化吸热来降低云层温度
B.云层中的水蒸气遇冷后液化成小水滴,小水滴凝结在凝结核上形成雨
C.干旱季节,只要我们需要,随时都可以利用人工降雨抗旱
D.人工降雨和人工驱雨可以随意使用,不会对环境造成任何危害
5.(2分)体育中考的三球项目里,排球备受学生的青睐。不考虑空气阻力时,下面关于排球训练中的分析说法正确的是( )
A.垫球时,手对排球的力大于排球对手的力
B.排球离手后还能够继续向上运动,是因为排球受到惯性力的作用
C.排球在空中运动过程中处于平衡状态
D.排球落地时受到的支持力是由于地面发生弹性形变而产生的
6.(2分)滑雪运动包含了很多物理知识,如图是小明正在滑雪的场景,下列说法正确的是( )
A.小明受到的重力与滑雪板对小明的支持力是一对相互作用力
B.小明对滑雪板的压力与小明受到的重力是一对平衡力
C.小明用滑雪杆撑地加速滑行,说明力可以改变物体的运动状态
D.小明利用滑雪板可以在雪面上飞驰而不陷入雪中,是滑雪板增大了雪面的受力面积,从面减小了小明对雪面的压力
7.(2分)国家经济的崛起离不开强大国防的保障。满载排水量13000吨的南昌舰作为我国首艘055型导弹驱逐舰,在战备转型和技术训练中表现优秀。2024年1月7日,中宣部授予海军南昌舰党委“时代楷模”称号( )
A.南昌舰满载时所受浮力为1.3×107N
B.南昌舰导弹垂直发射单位多达112个,具备强大的打击能力。导弹发射时通过向下喷射高温高压燃气获得动力,表明力的作用是相互的
C.一枚导弹从南昌舰上发射后,南昌舰所受浮力不变
D.南昌舰从大海进入长江后船体会上浮一点,所受浮力不变
8.(2分)干燥的秋冬季节,人触碰到金属门把手有时会有“触电”感觉。为了防止“触电”,可手握如图所示的“静电消除器”去触碰墙壁释放静电。下列有关说法正确的是( )
A.若皮肤与衣物摩擦时失去电子,皮肤会带负电
B.衣物带电后,更不容易吸附灰尘
C.触电是因为人体产生了电荷
D.金属钥匙、钢尺也可以替代静电消除器
9.(2分)如图甲所示的电路,闭合开关,L1和L2正常发光,过一会儿两灯突然熄灭,将图乙所示的电压表接在灯泡L2两端,电压表指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.L1断路B.L1被短接C.L2断路D.L2被短接
10.(2分)如图所示,电源电压和灯泡L的电阻不变,闭合开关S后( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,灯泡变亮
D.电压表示数变小,灯泡变暗
11.(2分)关于生活用电,下列说法错误的是( )
A.图甲中,控制电灯的开关必须接在火线与电灯之间
B.图乙中,电路中同时使用的用电器总功率过大,容易引发火灾
C.图丙中,保险丝是用电阻较大、熔点较高的合金制作的
D.图丁中,当人发生触电事故时,漏电保护器会迅速切断电流
12.(2分)如图所示的风速计是由风叶和改装的电流表构成。风速越大,风叶转动越快,电流表读数也越大( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13.(2分)2023年5月28日,中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的C919大型客机,从上海虹桥机场飞往北京首都机场,机翼 (选填“上”或“下”)方的空气流速快,压强小;随着海拔的升高 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
14.(3分)提到孝感美食,大家首先会想到米酒和麻糖。其实汉川的“马口蒸鳝”也是孝感的地方特色。蒸鳝鱼是通过 的方式来增大鱼糕的内能的;蒸熟的鳝鱼散发出香味,这是 现象。现在用来照明的白炽灯已被节能、环保的LED灯所替代LED灯是用 (选填“超导”或“半导体”)材料制成的。
15.(3分)某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量是 J,煤气放出的热量是 J,该燃气热水器烧水的效率是 。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),水的密度为1.0×103kg/m3,煤气的热值为4×107J/m3]。
16.(2分)人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,则指南鱼鱼头应标注 (选填“南”或“北”)极,指南鱼的腹部磁性最 (选填“强”或“弱”)。
三、实验探究题(共5题,共21分)
17.(2分)学习了力学知识后,明明同学对家里摆放的玩具“平衡鹰”展开了研究。请你帮明明同学对静止在他手指指尖上的“平衡鹰”进行受力分析。
18.(2分)如图所示,将凸透镜倾斜放置在水平放置的平面镜的左侧,其主光轴与水平面成45°角,请画出其折射光线和通过平面镜反射后的光线,并标出反射角的度数。
19.(5分)小明利用如图甲所示的实验装置,探究“水沸腾时温度变化的特点”
(1)组装实验器材时,应先固定铁圈 (选填“A”或“B”)。除图甲所示器材外,实验还需用到的测量工具是 。
(2)小明正确组装好器材,点燃酒精灯。当水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度计的示数,是 ℃,直到水沸腾一段时间后停止读数,测得的实验数据如表。
(3)请你根据表格中的数据,在图丙中描点作图。
(4)从图像中可以获取的信息有 (写出一条即可)。
20.(5分)在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡。可将杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)旋转。
(2)如图乙所示,在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,移动钩码的悬挂位置使杠杆在水平位置平衡,分析表格中数据可得杠杆的平衡条件是 (用含F1、L1、F2、L2的式子表示)。
(3)图乙是第2次实验杠杆水平平衡时的情景,生活中有很多这类杠杆,请举一例: 。若将图乙中杠杆左、右两侧的钩码各减少一个,杠杆将 (选填“左低右高”“左高右低”或“仍水平平衡”)。
(4)图丙实验中,先在C点处用弹簧测力计施加一个竖直向上的力使杠杆水平平衡然后将弹簧测力计沿逆时针方向旋转至虚线位置,杠杆仍水平平衡 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.(7分)为测量某待测电阻R的阻值实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行实验。
(1)在如图乙所示的电路中,闭合开关移动滑片,发现电压表示数为零,经分析电路连接不完整,具体原因是 。请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5Vx的阻值为 Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值 。
(3)某实验小组实验时发现电压表已损坏,为测量Rx的阻值,他们经过讨论设计了如图丙的电路图。已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R1、断开S2时,电流表读数为I1;同时闭合开关S1和S2时,电流表读数为I2,则Rx= (用R、I1、I2表示)。
(4)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成 实验。(至少填写一个实验名称)
四、综合应用题(共2题,共15分)
22.(7分)如图所示,我国的“奋斗者”号载人潜水器是目前人类下潜深度最大,也是国际上唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备。2020年11月10日,下潜深度达10909米,前部的两个机械手从海底抓取了一块质量为8.4kg、体积为3dm3的深海岩石,固定在采样篮上带出了水面。问:(海水密度近似为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“奋斗者”号坐底时受到的海水压强是多少?
(2)带回的岩石密度是多少千克每立方米?
(3)将它从海底匀速提升至水面,不计水的阻力,采样篮对深海岩石做的功是多少焦?
23.(8分)如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻R0的阻值为10Ω,小灯泡L标有“6V,3.6W”(电阻不随温度而变化),1A”,电流表的量程为0~3A。当S闭合,S1、S2断开,滑片P移到距R最右端处时
(1)小灯泡的电阻RL;
(2)通电10s电路消耗的电能;
(3)在保证电路安全的前提下,任意调整开关S、S1、S2的开闭状态,并移动变阻器的滑片P,电路消耗总功率的最小值与最大值之比。
2024年湖北省孝感市高新区中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共12题,每题2分,共24分在每题给出的四个选项中,只有-项符合题目要求)
1.(2分)人的身体中藏有很多“尺”(如图所示),可以帮助我们估测物体的长度、身高170cm的小明,利用自己的身体特征进行了以下估测( )
A.单人课桌长3拃(zhǎ),约0.6m
B.黑板长2.5庭(tuō),约9m
C.教室长15步,约30m
D.文具盒宽4指,约0.005cm
【答案】A
【解答】解:A、单人课桌长3拃,故A正确;
B、黑板长2.8庭(tuō),故B错误;
C、走路时,15步幅应该在15m左右;
D、文具盒宽4指,约为4cm。
故选:A。
2.(2分)如图所示是我国春秋战国时期的打击乐器——编钟。关于敲击编钟发出的声音,下列说法正确的是( )
A.编钟振动停止,发出的声音也立即消失
B.不同钟体发出的声音在空气中的传播速度不同
C.用不同力度敲击同一钟体可以改变声音的响度
D.敲击编钟发出的声音一定不是噪声
【答案】C
【解答】解:A、声音是由发声体振动产生的,发声停止,故A错误;
B、敲击大小不同的编钟,故B错误;
C、用不同力度敲击同一钟体,这样可以改变声音的响度;
D、敲击编钟发出的声音如果影响人们正常的生活,则会成为是噪声。
故选:C。
3.(2分)诗仙李白一句“举杯邀明月,对影成三人”给我们营造出了一种朦胧浪漫的美。请你观察下面水鸟的照片,分析说法正确的是( )
A.我们能看到水鸟,是因为水鸟发出的光进入了我们的眼睛
B.图片左下方水鸟的影子是光的直线传播形成的
C.图片右下方水鸟的倒影是光的折射形成的
D.水鸟捕食时,水下小鱼被水鸟看到因为光的反射
【答案】B
【解答】解:A、我们能看到水鸟,故A错误;
B、左下方水鸟的影子是光的直线传播形成的;
C、右下方水鸟的倒影属于平面镜成像,故C错误;
D、水鸟捕食时,故D错误。
故选:B。
4.(2分)武汉在2024年3月24日成功举行了精彩的马拉松比赛。为保障武汉马拉松比赛顺利进行,武汉相关部门特地采用了“人工驱雨技术”避免降雨对武汉马拉松比赛的影响。在生活生产中,我们也时常利用“人工降雨技术”为干旱地区抗旱。下面关于干冰人工降雨说法正确的是( )
A.干冰是固态的二氧化碳,人工降雨是利用干冰熔化吸热来降低云层温度
B.云层中的水蒸气遇冷后液化成小水滴,小水滴凝结在凝结核上形成雨
C.干旱季节,只要我们需要,随时都可以利用人工降雨抗旱
D.人工降雨和人工驱雨可以随意使用,不会对环境造成任何危害
【答案】B
【解答】解:A、干冰是固态的二氧化碳,故A错误;
B、云层中的水蒸气遇冷后液化成小水滴,故B正确;
C、干旱季节,故C错误;
D、人工降雨和人工驱雨不可以随意使用,故D错误。
故选:B。
5.(2分)体育中考的三球项目里,排球备受学生的青睐。不考虑空气阻力时,下面关于排球训练中的分析说法正确的是( )
A.垫球时,手对排球的力大于排球对手的力
B.排球离手后还能够继续向上运动,是因为排球受到惯性力的作用
C.排球在空中运动过程中处于平衡状态
D.排球落地时受到的支持力是由于地面发生弹性形变而产生的
【答案】D
【解答】解:A.垫球时,手对排球的力与排球对手的力是一对相互作用力,故A错误;
B.排球离手后还能够继续向上运动,是因为排球具有惯性,不能说受到惯性力的作用;
C.排球在空中运动过程中,只受到重力的作用,故C错误;
D.排球落地时受到的支持力是由于地面发生弹性形变而产生的,故D正确。
故选:D。
6.(2分)滑雪运动包含了很多物理知识,如图是小明正在滑雪的场景,下列说法正确的是( )
A.小明受到的重力与滑雪板对小明的支持力是一对相互作用力
B.小明对滑雪板的压力与小明受到的重力是一对平衡力
C.小明用滑雪杆撑地加速滑行,说明力可以改变物体的运动状态
D.小明利用滑雪板可以在雪面上飞驰而不陷入雪中,是滑雪板增大了雪面的受力面积,从面减小了小明对雪面的压力
【答案】C
【解答】解:A、小明受到的重力与滑雪板对小明的支持力作用在同一物体上,故A错误;
B、小明对滑雪板的压力与小明受到的重力作用在不同的物体上,故B错误;
C、小明用滑雪杆撑地加速滑行,故C正确;
D、滑雪板增大了雪面的受力面积,是不变的,故D错误。
故选:C。
7.(2分)国家经济的崛起离不开强大国防的保障。满载排水量13000吨的南昌舰作为我国首艘055型导弹驱逐舰,在战备转型和技术训练中表现优秀。2024年1月7日,中宣部授予海军南昌舰党委“时代楷模”称号( )
A.南昌舰满载时所受浮力为1.3×107N
B.南昌舰导弹垂直发射单位多达112个,具备强大的打击能力。导弹发射时通过向下喷射高温高压燃气获得动力,表明力的作用是相互的
C.一枚导弹从南昌舰上发射后,南昌舰所受浮力不变
D.南昌舰从大海进入长江后船体会上浮一点,所受浮力不变
【答案】B
【解答】解:
A、南昌舰满载时所受的浮力:F浮=G排=m排g=13000×103kg×10N/kg=1.2×108N,故A错误;
B、导弹利用向后喷出气流而使自身受力前进,故B正确;
C、一枚导弹从南昌舰上发射前后驱逐舰始终漂浮,所以,则所受浮力减小;
D、南昌舰从大海进入长江后处于漂浮状态,重力不变,由于海水的密度大于江水的密度浮=ρ液gV排可知,从大海进入长江,所以船体会下沉一点。
故选:B。
8.(2分)干燥的秋冬季节,人触碰到金属门把手有时会有“触电”感觉。为了防止“触电”,可手握如图所示的“静电消除器”去触碰墙壁释放静电。下列有关说法正确的是( )
A.若皮肤与衣物摩擦时失去电子,皮肤会带负电
B.衣物带电后,更不容易吸附灰尘
C.触电是因为人体产生了电荷
D.金属钥匙、钢尺也可以替代静电消除器
【答案】D
【解答】解:A、若皮肤与衣物摩擦时失去电子,会带正电;
B、带电体有吸引轻小物体的性质,更容易吸附灰尘;
C、触电是因为人体与金属间电荷定向移动形成了电流;
D、金属钥匙,电荷可以从人体定向移动到墙壁,故D正确。
故选:D。
9.(2分)如图甲所示的电路,闭合开关,L1和L2正常发光,过一会儿两灯突然熄灭,将图乙所示的电压表接在灯泡L2两端,电压表指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.L1断路B.L1被短接C.L2断路D.L2被短接
【答案】C
【解答】解:当闭合开关后,该电路为串联电路,说明电路发生了断路,说明电压表能与电源相通2断路。
故选:C。
10.(2分)如图所示,电源电压和灯泡L的电阻不变,闭合开关S后( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,灯泡变亮
D.电压表示数变小,灯泡变暗
【答案】B
【解答】解:由图可知,开关闭合后,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
将滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,滑动变阻器两端的电压变小;
滑动变阻器阻值变小,总电阻变小,电路中的电流变大;
根据P=I2R可知,灯泡的实际功率变大;
综上所述,B正确。
故选:B。
11.(2分)关于生活用电,下列说法错误的是( )
A.图甲中,控制电灯的开关必须接在火线与电灯之间
B.图乙中,电路中同时使用的用电器总功率过大,容易引发火灾
C.图丙中,保险丝是用电阻较大、熔点较高的合金制作的
D.图丁中,当人发生触电事故时,漏电保护器会迅速切断电流
【答案】C
【解答】解:A.为了用电安全,故A正确;
B.电路中同时使用的用电器总功率过大,导线发热较高,故B正确;
C.保险丝的作用是保护电路,能熔断,故保险丝是用电阻较大,故C错误;
D.图中人是单线触电,火线与零线的电流不想等,故D正确;
故选:C。
12.(2分)如图所示的风速计是由风叶和改装的电流表构成。风速越大,风叶转动越快,电流表读数也越大( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解答】解:风速计是利用电磁感应现象来工作的。
A、该装置说明通电导体的周围存在磁场;
B、该装置说明通电导体在磁场中会受到力的作用,故B不符合题意;
C、该装置说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,故C符合题意;
D、该装置是电动机的基本原理图。
故选:C。
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13.(2分)2023年5月28日,中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的C919大型客机,从上海虹桥机场飞往北京首都机场,机翼 上 (选填“上”或“下”)方的空气流速快,压强小;随着海拔的升高 变小 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】上;变小
【解答】解:在飞机升空时,即飞机受到向上的升力,机翼上方的空气流速大,而机翼下方飞空气流速小,故飞机在较大的向上的升力的作用下升空。
随着海拔高度的升高,外界大气压强会变小。
故答案为:上;变小。
14.(3分)提到孝感美食,大家首先会想到米酒和麻糖。其实汉川的“马口蒸鳝”也是孝感的地方特色。蒸鳝鱼是通过 热传递 的方式来增大鱼糕的内能的;蒸熟的鳝鱼散发出香味,这是 扩散 现象。现在用来照明的白炽灯已被节能、环保的LED灯所替代LED灯是用 半导体 (选填“超导”或“半导体”)材料制成的。
【答案】热传递;扩散;半导体。
【解答】解:蒸鳝鱼是通过热传递的方式来增大鱼糕的内能的;蒸熟的鳝鱼散发出香味;环保的LED灯所替代LED灯是用半导体材料制成的。
故答案为:热传递;扩散。
15.(3分)某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量是 4.2×106 J,煤气放出的热量是 8.4×106 J,该燃气热水器烧水的效率是 50% 。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),水的密度为1.0×103kg/m3,煤气的热值为4×107J/m3]。
【答案】4.2×106;8.4×106;50%。
【解答】解:(1)水的质量m=ρV水=1.0×108kg/m3×20×10﹣3m5=20kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.8×103J/(kg•℃)×20kg×(70℃﹣20℃)=4.4×106J;
(2)这些煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=qV=4.7×107J/m3×6.21m3=8.3×106J,
热水器烧水的效率:
η=×100%=。
故答案为:8.2×106;4.4×106;50%。
16.(2分)人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,则指南鱼鱼头应标注 北 (选填“南”或“北”)极,指南鱼的腹部磁性最 弱 (选填“强”或“弱”)。
【答案】北;弱。
【解答】解:古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,依靠地磁场获得磁性,制成指南鱼,鱼头应标注N极,两极最强。
故答案为:北;弱。
三、实验探究题(共5题,共21分)
17.(2分)学习了力学知识后,明明同学对家里摆放的玩具“平衡鹰”展开了研究。请你帮明明同学对静止在他手指指尖上的“平衡鹰”进行受力分析。
【答案】静止在手指上的“平衡鹰”处于平衡状态,受到平衡力的作用,分析可知,“平衡鹰”受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力,这两个力大小相等,方向相反,是一对平衡力。
【解答】答:静止在手指上的“平衡鹰”处于平衡状态,受到平衡力的作用,“平衡鹰”受到竖直向下的重力,这两个力大小相等,是一对平衡力。
18.(2分)如图所示,将凸透镜倾斜放置在水平放置的平面镜的左侧,其主光轴与水平面成45°角,请画出其折射光线和通过平面镜反射后的光线,并标出反射角的度数。
【答案】
【解答】解:
(1)通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,由此可以画出这条入射光线对应的折射光线;
(2)过入射点垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角;入射角为90°﹣45°=45°,大小也是45°
19.(5分)小明利用如图甲所示的实验装置,探究“水沸腾时温度变化的特点”
(1)组装实验器材时,应先固定铁圈 A (选填“A”或“B”)。除图甲所示器材外,实验还需用到的测量工具是 秒表 。
(2)小明正确组装好器材,点燃酒精灯。当水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度计的示数,是 98 ℃,直到水沸腾一段时间后停止读数,测得的实验数据如表。
(3)请你根据表格中的数据,在图丙中描点作图。
(4)从图像中可以获取的信息有 水沸腾后持续吸热,温度保持不变 (写出一条即可)。
【答案】(1)A;秒表;(2)98;(3);(4)水沸腾后持续吸热,温度保持不变。
【解答】解:(1)在做水的沸腾实验时,需要用酒精灯给水加热,所以在安装装置时,所以先固定A;
该实验需要测量时间,用到秒表;
(2)分析图乙可知,温度计的分度值为1℃;
(3)根据表格中的数据描点连线为:;
(4)从图像中可以获取的信息有:水沸腾后持续吸热,温度保持不变。
故答案为:(1)A;秒表;(3);(4)水沸腾后持续吸热,温度保持不变。
20.(5分)在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡。可将杠杆左端的平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)旋转。
(2)如图乙所示,在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,移动钩码的悬挂位置使杠杆在水平位置平衡,分析表格中数据可得杠杆的平衡条件是 F1L1=F2L2 (用含F1、L1、F2、L2的式子表示)。
(3)图乙是第2次实验杠杆水平平衡时的情景,生活中有很多这类杠杆,请举一例: 扫帚 。若将图乙中杠杆左、右两侧的钩码各减少一个,杠杆将 左低右高 (选填“左低右高”“左高右低”或“仍水平平衡”)。
(4)图丙实验中,先在C点处用弹簧测力计施加一个竖直向上的力使杠杆水平平衡然后将弹簧测力计沿逆时针方向旋转至虚线位置,杠杆仍水平平衡 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)右;(2)F1L1=F2L2;(3)扫帚;左低右高;(4)变大。
【解答】解:(1)如图杠杆右端偏高,调节左端平衡螺母时,使杠杆在水平位置平衡;
(2)根据表格中的实验数据可知,杠杆平衡条件是:F1L1=F7L2;
(3)第2次实验的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆,属于费力杠杆;
设一个钩码重为G,一格的长度为L,原来:8G×3L=3G×2L,
杠杆平衡后,将两侧的钩码各减少一个,则杠杆的左端下沉;
(4)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉。当弹簧测力计在原位置沿逆时针方向旋转至虚线位置时,若杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将变大。
故答案为:(1)右;(2)F1L1=F6L2;(3)扫帚;左低右高。
21.(7分)为测量某待测电阻R的阻值实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行实验。
(1)在如图乙所示的电路中,闭合开关移动滑片,发现电压表示数为零,经分析电路连接不完整,具体原因是 电压表没有接入电路 。请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5Vx的阻值为 5 Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值 求平均值减小误差 。
(3)某实验小组实验时发现电压表已损坏,为测量Rx的阻值,他们经过讨论设计了如图丙的电路图。已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R1、断开S2时,电流表读数为I1;同时闭合开关S1和S2时,电流表读数为I2,则Rx= (用R、I1、I2表示)。
(4)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成 探究电流与电压的关系 实验。(至少填写一个实验名称)
【答案】(1)电压表没有接入电路;见解答图;(2)5;求平均值减小误差;(3);(4)探究电流与电压的关系。
【解答】解:(1)原电路图中,电压表没有接入电路,移动滑片,电流表有示数,电压表应并联在电阻两端
;
(2)正确连接电路后,某次测量时,电流表的示数为0.3Ax的阻值为:
Rx===5Ω;
为了减小误差,应多次测量取平均值;
(3)闭合开关S1、断开S5时,两电阻串联1,则电源电压为U=I1(Rx+R);
同时闭合开关S7和S2时,电路为只有Rx的简单电路,电流表读数为I2,则电源电压为U=I7Rx;
因电源电压不变,即I1(Rx+R)=I2Rx,
解得:Rx=;
(4)由图甲可知,用电压表测定值电阻两端电压,用滑动变阻器可以调节定值电阻两端电压。
故答案为:(1)电压表没有接入电路;见解答图;求平均值减小误差;(4)探究电流与电压的关系。
四、综合应用题(共2题,共15分)
22.(7分)如图所示,我国的“奋斗者”号载人潜水器是目前人类下潜深度最大,也是国际上唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备。2020年11月10日,下潜深度达10909米,前部的两个机械手从海底抓取了一块质量为8.4kg、体积为3dm3的深海岩石,固定在采样篮上带出了水面。问:(海水密度近似为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“奋斗者”号坐底时受到的海水压强是多少?
(2)带回的岩石密度是多少千克每立方米?
(3)将它从海底匀速提升至水面,不计水的阻力,采样篮对深海岩石做的功是多少焦?
【答案】(1)“奋斗者”号坐底时受到的海水压强是1.0909×108Pa;
(2)带回的岩石密度是2.8×103kg/m3;
(3)将它从海底匀速提升至水面,不计水的阻力,采样篮对它做的功是5.89086×105J。
【解答】解:(1)“奋斗者”号坐底时受到的海水压强为:
p=ρgh=1.0×104kg/m3×10N/kg×10909m=1.0909×107Pa;
(2)深海岩石的密度为:=2.5×103kg/m3;
(3)深海岩石的重力为:G=mg=5.4kg×10N/kg=84N,
岩石受到的浮力为:F浮=ρ水V排g=1.2×103kg/m3×4×10﹣3m3×10N/kg=30N,
采样篮对它做的功:
W=(G﹣F浮)h=(84N﹣30N)×10909m=4.89086×105J。
答:(1)“奋斗者”号坐底时受到的海水压强是1.0909×106Pa;
(2)带回的岩石密度是2.8×103kg/m3;
(3)将它从海底匀速提升至水面,不计水的阻力5J。
23.(8分)如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻R0的阻值为10Ω,小灯泡L标有“6V,3.6W”(电阻不随温度而变化),1A”,电流表的量程为0~3A。当S闭合,S1、S2断开,滑片P移到距R最右端处时
(1)小灯泡的电阻RL;
(2)通电10s电路消耗的电能;
(3)在保证电路安全的前提下,任意调整开关S、S1、S2的开闭状态,并移动变阻器的滑片P,电路消耗总功率的最小值与最大值之比。
【答案】(1)小灯泡的电阻RL为10Ω;
(3)通电10s电路消耗的电能为72J;
(3)电路消耗总功率的最小值与最大值之比为3:22。
【解答】解:(1)小灯泡正常发光时的电阻RL===10Ω;
(2)当S闭合,S7、S2断开,R和L串联处,R=;
滑动变阻器的阻值与小灯泡的电阻相同,根据串联分压的特点L=UR=7V,则电源电压U总=6V+6V=12V;
串联电路的电流I===0.6A;
则10s消耗的电能W=UIt=12V×2.6A×10s=72J;
(3)要保证电路安全,分析电路可得、S2和S8时,且通过滑动变阻器的电流为1A时;
因并联电路中各支路两端电压相等,
所以此时通过R0的电流:I7===1.3A;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路的最大电流:Imax=1A+1.3A=2.2A,
电路消耗的最大功率:Pmax=UImax=12V×4.2A=26.4W;
S闭合,S8、S2都断开,R与L串联,电路电流最小,所以电路最小电流:Imin===0.7A,
电路消耗的最小功率:Pmin=UImin=12V×0.3A=4.6W;
则电路消耗总功率的最小值与最大值之比Pmin:Pmax=3.6W:26.4W=3:22。
答:(1)小灯泡的电阻RL为10Ω;
(3)通电10s电路消耗的电能为72J;
(3)电路消耗总功率的最小值与最大值之比为3:22。时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
99
99
99
99
试验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
动力F1/N
阻力臂L2/cm
1
3.0
5.0
1.0
15.0
2
2.0
15.0
1.5
20.0
3
1.0
20.0
4.0
5.0
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
99
99
99
99
试验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
动力F1/N
阻力臂L2/cm
1
3.0
5.0
1.0
15.0
2
2.0
15.0
1.5
20.0
3
1.0
20.0
4.0
5.0
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