2022年江苏省苏州市姑苏区金阊实验中学中考物理一模试卷
展开1.(2分)下列估计值中,最接近实际的是( )
A.一次性医用口罩的厚度约为 3cm
B.一名中学生重约为 500N
C.成人正常步行的速度约为 6m/s
D.人正常眨眼一次的时间约为 5s
2.(2分)以下描述中“变多”“变少”的过程,吸热的是( )
A.①③B.①④C.②③D.②④
3.(2分)夜晚的红梅公园,悬挂在高处的灯筒在地面上投射出红花绿叶的美丽图案。灯筒结构如图所示:不透明外壳内有一白炽灯,灯筒底部为带有彩色图案的玻璃。若将灯筒内白炽灯更换为红色光源,灯筒将在地面上投射出( )
A.红花黑叶B.黑花红叶C.红花红叶D.黑花黑叶
4.(2分)用如图装置研究二力平衡时,在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码,手放开塑料片后,可观察到塑料片将( )
A.向左下运动B.向右上运动
C.仍静止不动D.转过一定角度
5.(2分)如图甲所示,水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒,筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上,静止时位于A点(如图乙)。现将小球下压至B点,并用此处的装置锁定(如图丙)。解锁后,小球向上弹出筒口。下列说法正确的是( )
①图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力
②图乙中圆筒对桌面的压力等于图丙中的压力
③图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度一直变大
④图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度先变大后变小
A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④
6.(2分)水枪是孩子们喜爱的玩具,如图所示是常见的气压式水枪储水罐。从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口,扣动扳机将阀门M打开,水即从枪口喷出。在水不断喷出的过程中,则( )
A.气体对水做功B.气体的压强变大
C.气体的压强不变D.水喷出的速度不断增大
7.(2分)太空舱中的物体处于失重状态,宇航员在太空舱中可以实施的是( )
A.用天平测物体质量
B.用哑铃锻炼手臂肌肉
C.用弹簧测力计测量摩擦力
D.用弹簧拉力器健身
8.(2分)图中与磁现象有关的四个实验,其对应的判断正确的是( )
A.甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都相同
B.乙图是电磁感应现象
C.丙图说明电流具有磁效应
D.丁图说明磁场对电流有力的作用
9.(2分)关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是( )
①热机在做功冲程中内能转化为机械能
②物体温度越低,内能越小,所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
A.①②B.②③C.①④D.③④
10.(2分)如图所示,在接线柱A、B间接入导线(其材料为普通铜丝),在接线柱C、D间接入熔丝.接通电源,灯泡正常发光,熔丝不熔断;断开电源,在B、D间连上一根导线,再次接通电源时,灯不亮,熔丝熔断.以下判断错误的是( )
A.熔丝熔断时,熔丝中的电流大于AB间导线中的电流
B.导致熔丝熔断的原因是电路中电流过大
C.熔丝熔断,但灯泡依然完好
D.用铜丝代替熔丝不符合安全用电的原则
11.(2分)如图所示,闭合开关S后,小灯泡L1的亮度比L2的亮度大,则( )
A.L1和L2的连接方式是并联
B.电压表测量的是L2两端电压
C.通过L1的电流比通过L2的大
D.L1两端电压比L2两端电压大
12.(2分)如图甲所示的电路中电源电压恒定,小灯泡L的灯丝电阻不变,R1是定值电阻。闭合开关S.将滑动变阻器的滑片P由A端移到B端,两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示。下列分析中正确的是( )
A.电源电压U=10.8V
B.定值电阻R1=8Ω
C.灯泡的最大功率为2.52W
D.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
二、填空题(每空1分,共30分)
13.(3分)北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信,将于2020年实现全球覆盖。卫星利用太阳能电池板获得能量,太阳能属于 能源。卫星是使用 与地面站通信的,而光纤传递信息利用了光的 (选填“反射”或“直线传播”)原理。
14.(3分)(1)图甲中,木块的长度为 cm;
(2)图乙中,汽车时速表的示数为 m/s;
(3)图丙中,温度计的示数为 ℃。
15.(3分)如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用滑轮在10s内将重为40N的物体匀速提升2m,已知拉力F为25N,则在这个过程中拉力做的功是 J,滑轮组的机械效率是 ,若匀速提升重为80N的物体,则这个滑轮组的机械效率将 (变大/变小/不变)。
16.(3分)2021年5月15日,中国探测器成功着陆火星,屈原在《天问》诗句中所表达的美好愿望成为现实,如图甲,“祝融号”火星车驶离平台的过程中,其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙、丁3张照片,照相机的镜头是一个 透镜,拍摄过程中相机镜头逐步 (向外伸/向内缩)。观看三张照片感觉平台是运动的,这是以 为参照物。
17.(3分)小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应 (增加/减少)吸管中铁丝质量,改进后,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1 h2.用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,测得的密度偏 。
18.(5分)洗发后,小丽站在镜子前用电吹风吹头发。
(1)小丽发现镜面起雾,雾的形成是 现象,过程中要 热量。擦干镜子后,小丽看到镜子中自己正立、等大的 像。
(2)电吹风简化电路图如图所示,旋转扇形开关可实现断开、冷风、热风的转换,已知吹冷风时功率为100W,R=48.4Ω,若家中只有电吹风工作,她用冷风、热风交替使用共5min,标有“1200imp/(kW•h)”的电能表指示灯闪烁90次,则消耗 J电能,使用热风挡的时间为 s。
19.(3分)如图所示,一氢气球用细绳系在玩具车上,静置于广场的光滑水平地面上,当有匀速的风沿水平方向向右吹来,气球和玩具车在风力作用下向前运动,说明力能改变物体的 ;玩具车在向右运动的过程中 (选填“可能”或“不可能”)被风吹离地面;一段时间后玩具车匀速前进,此时细绳 (选填“向左倾斜”、“向右倾斜”或“保持竖直”)。
20.(5分)小明一家驾车旅行。
(1)加油时,闻到汽油味,说明分子在 ;
(2)图示为车发动机的一个冲程,其能量转化情况是 ;
(3)若车的总质量为1.5t,匀速直线行驶9km,所受阻力为车重的0.1倍,完全燃烧汽油1L,则1L汽油完全燃烧放出的热量是 J,车所受牵引力是 N,车的工作效率是 %。(ρ汽油=0.8×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg,g取10N/kg)
21.(2分)如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在水平推力F1=18N的作用下一起做匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为 N;若将A、B紧靠着平放在水平桌面上,如图乙所示,用水平力F2推A使它们一起匀速运动,则推力F2是 N。
三、解答题(共46分)
22.(2分)如图中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
23.(2分)如图,作出静止在斜面上的木块所受重力和弹力的示意图。
24.(2分)如图中,将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。
25.(2分)如图,标出通电螺线管和静止小磁针的N极。
26.(6分)在探究影响浮力大小因素的实验中,老师提供了横截面积为20cm2的金属圆柱体如图甲所示。小明将圆柱体通过细线(体积和质量均不计)悬挂于弹簧测力计上,如图乙所示,静止时弹簧测力计的示数为2N。他将圆柱体慢慢放入水中。如图丙所示,当圆柱体有一半体积浸入水中时,弹簧测力计示数为1.2N。(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(1)将圆柱体竖直放于水平地面上时,求水平地面受到的压强。
(2)求圆柱体的体积。
(3)求圆柱体的密度。
27.(4分)如图所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R标有“50Ω 1.0A”。把滑片P移至某一位置,闭合S1,当S2分别断开和接“1”时,电流表示数分别为0.4A和0.6A。
(1)求电源电压;
(2)求开关S接“1”时,滑动变阻器10s内消耗的电能。
28.(6分)小华使用图甲装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿 方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做 运动。
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,木块受到的滑动摩擦力大小为 N,方向为 。
(3)小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系,请指出她在实验中明显的不当之处: 。
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程﹣时间图像如图丁所示。若用F1和F2分别表示0~t1和t1~t2时间内弹簧测力计的示数,则可判断F1 F2(填“>”、“<”或“=”)。
29.(5分)在“观察液体的沸腾”实验中,将质量和初温相同的a、b两种液体分别倒入相同容器中,用相同的热源加热,如甲、乙两图所示。每隔相同时间,测量液体的温度,并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像,如图丙所示。
(1)由a、b两种液体沸腾时的温度与加热时间的关系图像,可以得出液体沸腾时需要吸热,但是 保持不变。
(2)由a、b两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像,可以探究物质的一种物理属性,这种属性是物质的 。
(3)小明认为利用此装置还可以探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系。于是增加了相同的装置如图丁,向容器内倒入的液体a与甲、乙装置中的液体质量 (选填“相等”或“不相等”),燃烧相同质量的燃料后应与图 所示的实验相比较。
30.(5分)小明想测量一枚生鸡蛋的密度,他的方案是:先使鸡蛋在盐水中悬浮,然后测出盐水的密度ρ盐水,则ρ鸡蛋=
ρ盐水
(1)小明使鸡蛋在盐水中悬浮的操作步骤如下:
步骤一:将鸡蛋放入空烧杯,慢慢加水,浸没沉在杯底的鸡蛋,如图a;
步骤二:向水中加盐,用玻璃棒慢慢搅拌,使鸡蛋逐渐上浮,直至漂浮在盐水面上,如图b;
步骤三:用胶头滴管滴加水,用玻璃棒慢慢搅拌,使漂浮的鸡蛋逐渐下沉,直至悬浮在盐水中,如图c对上述实验中鸡蛋所受浮力大小的分析,正确的是
A.步骤一中鸡蛋所受的浮力始终不变
B.鸡蛋处于图c状态时所受的浮力等于重力
C.鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时大
D.鸡蛋从图b状态变为图c状态的过程中,所受浮力增大
(2)小明取来天平、量筒和小烧杯,测量图c烧杯中盐水的密度。他将天平放在水平台面上,如图乙,此时应 ,使指针对准分度盘中央的刻度线,天平调节好后,测量步骤如下
步骤一:如图丙,在小烧杯中倒入适量盐水,用天平测出小烧杯和盐水的总质量为m1;
步骤二:如图丁,把小烧杯中一部分盐水倒入量筒,测出量筒中盐水的体积为V:
步骤三:测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量m=38.8g
①则m1 =g,V= cm3,小明所测盐水的密度ρ盐水= kg/m3:
②若小明没有对图乙的天平进行调节,就按照上述步骤进行测量,则测得的盐水密度 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
31.(7分)兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中,有电流表、电压表各一个,开关、导线若干,电源的电压恒为6V,小灯泡L1的额定电压为3.8V,正常发光时电阻约为10Ω,滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。
(1)为了完成实验,选择滑动变阻器R1等器材,进行如图甲所示的电路连接,请用笔画线代替导线,将电路连接完整,并指出连接电路时的错误之处 。
(2)实验时,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表无示数。用导线连接电流表两端,灯泡发光,则故障原因是电流表 。
(3)更换新的电流表,完成测量后,小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V,正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率,需用滑动变阻器R2替换电路中的R1,其目的是 。
(4)小明认为不用电流表,同样能测量出灯泡L2的额定功率,设计了图乙所示的电路,请你帮他补全实验步骤:
①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变,闭合开关S,将S1拨向触点 ,调节另一滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为U额。
②再将开关S1拨向另一触点,读出电压表示数为U,滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额= 。
32.(5分)阅读短文,回答问题
万有引力
牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。
如图所示,任意两个物体有通过连心线方向上的力相互吸引,这种力叫万有引力,该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们中心之间距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关。万有引力的计算公式为F=,其中F表示两个物体之间的引力,k表示万有引力常量,m1表示物体1的质量,m2表示物体2的质量,r表示两个物体中心之间的距离,两个质量为1kg的物体在相距1米时的吸引力约为6.67×10﹣11N。太阳对地球的引力使地球不能离开太阳,地球对其上物体的引力使物体不能离开地球。要离开地球,必须借助运载火箭发射,2018年12月8日,我国成功发射“嫦娥四号”探测器。
地球上物体受到的重力是万有引力的表现,重力大小几乎等于物体与地球间的万有引力。跟地球一样,在其他所有星球上,物体也会由于星球对它的吸引而受到指向该星球球心的力.如果我们把这些力也叫重力的话,那么,物体在某星球上受到的重力不仅跟物体本身的质量有关,还跟该星球的质量、半径等因素有关,由于不同的星球质量和半径各不相同,所以,同一个物体在不同星球上受到的重力并不相同。
(1)下列现象的成因,与万有引力无关的是 (选填字母符号);
A.月球绕地球运动而不能飞离地球 B.铁丝很难被拉断
C.行星绕太阳运动而不能飞离太阳 D.熟透了的苹果从树上落向地面
(2)我们任意两个同学之间也有引力,但我们的行动却几乎没有受到影响,这是因为我们之间 (选填“质量”或“距离”)较小,导致引力较小;
(3)“嫦娥四号”探测器由地球飞向月球的过程中,地球对探测器的引力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)我们知道质量为1kg的物体在地球表面受到的重力约为10N,如果地球半径约为6.67×106m,地球质量约为 kg;
(5)海王星是八大行星中离太阳最远的行星,它的质量大约是地球的17倍,直径约为地球的4倍,则同一个物体在海王星上受到的重力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)在地面上受到的重力。
2022年江苏省苏州市姑苏区金阊实验中学中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1.(2分)下列估计值中,最接近实际的是( )
A.一次性医用口罩的厚度约为 3cm
B.一名中学生重约为 500N
C.成人正常步行的速度约为 6m/s
D.人正常眨眼一次的时间约为 5s
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、一次性医用口罩的厚度约为1mm=0.1cm,故A错误;
B、一名中学生重约为 500N,故B正确;
C、成人正常步行的速度约为1.2m/s,故C错误;
D、人正常眨眼一次的时间约为 0.3s,故D错误。
故选:B。
2.(2分)以下描述中“变多”“变少”的过程,吸热的是( )
A.①③B.①④C.②③D.②④
【分析】(1)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。
(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
【解答】解:①塑料片下的水是水蒸气的液化现象,液化放热;
②烧杯内的冰变小,是冰的熔化现象,熔化过程吸热;
③推动活塞乙醚变多,是气体乙醚的液化现象,液化放热;
④碘粒变少是碘的升华现象,升华吸热。
吸热的是②④,故ABC错误,D正确。
故选:D。
3.(2分)夜晚的红梅公园,悬挂在高处的灯筒在地面上投射出红花绿叶的美丽图案。灯筒结构如图所示:不透明外壳内有一白炽灯,灯筒底部为带有彩色图案的玻璃。若将灯筒内白炽灯更换为红色光源,灯筒将在地面上投射出( )
A.红花黑叶B.黑花红叶C.红花红叶D.黑花黑叶
【分析】透明物体的颜色由它透过的色光决定,只透过与它颜色相同的光,其他色光都吸收。
【解答】解:由题意可知灯筒底部的玻璃图案是红花绿叶,白炽灯发出的是七种色光混合而成白光,照射到红色的花,只透过红光,绿色的叶上只透过绿光,所以会出现红花绿叶的图案;当白炽灯更换为红色光源时,照射到红色的花上,透过红光,所以能看到红花,照射到绿叶上时,红光被吸收,没有色光透过,所以叶成了黑色,故A正确,BCD错误。
故选:A。
4.(2分)用如图装置研究二力平衡时,在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码,手放开塑料片后,可观察到塑料片将( )
A.向左下运动B.向右上运动
C.仍静止不动D.转过一定角度
【分析】体在平衡力的作用下,会保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:二力平衡的条件:大小相等,方向相反,同一直线,同一物体;图中位置虽然二力看起来是斜的,但依然满足二力平衡条件,故松手后保持静止。
故选:C。
5.(2分)如图甲所示,水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒,筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上,静止时位于A点(如图乙)。现将小球下压至B点,并用此处的装置锁定(如图丙)。解锁后,小球向上弹出筒口。下列说法正确的是( )
①图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力
②图乙中圆筒对桌面的压力等于图丙中的压力
③图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度一直变大
④图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度先变大后变小
A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④
【分析】(1)以整体为研究对象分析甲乙图中圆筒对水平桌面的压力大小关系;
(2)在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力,当两力大小相等时,小球速度最大,此时弹力与重力是一对平衡力。
【解答】解:
①②、以整体为研究对象,图乙、丙对桌面的压力相等,都等于圆筒、弹簧和小球的总重力,故①错误、②正确;
③④、解锁后,小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力,重力小于弹力,合力向上,小球速度越来越大;随着弹簧压缩量的减小,弹力逐渐减小,当弹力与重力相等,小球的速度达到最大;弹力小于重力时,合力向下,小球速度减小,故③错误、④正确;故D正确,ABC错误。
故选:D。
6.(2分)水枪是孩子们喜爱的玩具,如图所示是常见的气压式水枪储水罐。从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口,扣动扳机将阀门M打开,水即从枪口喷出。在水不断喷出的过程中,则( )
A.气体对水做功B.气体的压强变大
C.气体的压强不变D.水喷出的速度不断增大
【分析】气体膨胀对外做功,气体压强减小,内能减小,水喷出的速度变小。
【解答】解:气体膨胀,体积增大,则气体对外界做功,在水不断喷出的过程中,气体压强减小,内能减小,水喷出的速度变小。故A正确,BCD错误。
故选:A。
7.(2分)太空舱中的物体处于失重状态,宇航员在太空舱中可以实施的是( )
A.用天平测物体质量
B.用哑铃锻炼手臂肌肉
C.用弹簧测力计测量摩擦力
D.用弹簧拉力器健身
【分析】在太空舱中,物体处于完全失重状态,与重力有关的实验不能进行,分析各选项所述实验然后答题。
【解答】解:
A、虽然物体所含物质的多少,即质量,不会随位置的改变而改变,但质量的测量需要借助物体的重力来进行,所以在失重状态下,用天平测物体的质量是无法实现的,故A错误;
B、在完全失重的状态下,人可以用很小的力举哑铃,达不到锻炼的作用,故B错误;
C、摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,压力由重力产生,在失重状态下,没有摩擦力,不能用弹簧测力计测量摩擦力,故C错误;
D、利用弹簧拉力计锻炼身体,是依靠了弹簧的弹力,在失重状态下,弹力是依然存在的,因此,此项活动可以进行,故D正确。
故选:D。
8.(2分)图中与磁现象有关的四个实验,其对应的判断正确的是( )
A.甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都相同
B.乙图是电磁感应现象
C.丙图说明电流具有磁效应
D.丁图说明磁场对电流有力的作用
【分析】(1)根据图示分析磁场的方向;
(2)电磁铁磁性的大小与电流大小、线圈匝数有关;
(3)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,发电机应用了这一原理;
(4)通电导体在磁场中受力运动。
【解答】解:
A、小磁针静止时,其N极指向与该点的磁场方向相同,由图知磁体周围不同点的磁场方向不相同,故A错误;
B、乙图中装置是探究影响电磁铁磁性强弱的实验,不是电磁感应现象,故B错误;
C、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,小灯泡会发光,这是电磁感应现象,故C错误;
D、通过导体有电流时,导体在磁场中运动,这说明磁场对电流有力的作用,故D正确。
故选:D。
9.(2分)关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是( )
①热机在做功冲程中内能转化为机械能
②物体温度越低,内能越小,所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
A.①②B.②③C.①④D.③④
【分析】①内燃机的四个冲程中,压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功,将机械能转化为内能;做功冲程高温高压的燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能;
②内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,一切物体都有内能,内能的大小跟温度、质量、状态有关;
③热传递的条件是物体之间有温度差,高温物体将能量向低温物体传递,直至各物体温度相同;
④做功与热传递在改变物体的内能的效果上是等效的,但从能的转化观点来看它们的区别在于:做功是其他形式的能转化为内能,能量的形式没有变化;热传递则是内能在物体间发生转移。
【解答】解:
①做功冲程中高温高压的燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能,故①正确;
②一切物体在任何温度下都具有内能,所以0℃的物体仍具有内能,故②错误;
③发生热传递的条件是:有温度差,所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体,故③错误;
④改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式,它们在改变内能能达到相同的效果,故④正确。
故选:C。
10.(2分)如图所示,在接线柱A、B间接入导线(其材料为普通铜丝),在接线柱C、D间接入熔丝.接通电源,灯泡正常发光,熔丝不熔断;断开电源,在B、D间连上一根导线,再次接通电源时,灯不亮,熔丝熔断.以下判断错误的是( )
A.熔丝熔断时,熔丝中的电流大于AB间导线中的电流
B.导致熔丝熔断的原因是电路中电流过大
C.熔丝熔断,但灯泡依然完好
D.用铜丝代替熔丝不符合安全用电的原则
【分析】(1)串联电路电流是处处相等的;
(2)熔丝熔断的原因是:短路或总功率过大导致的电流过大;
(3)据实际情况可以分析灯泡是否完好及安全用电的原则。
【解答】解:A、熔丝和导线串联,熔丝熔断时,电流相等,故A错误;
B、断开电源,在B、D间连上一根导线,再次接通电源时,灯发生短路,不亮,熔丝熔断,是由于电流过大导致的,故B正确;
C、由于灯泡发生短路,所以虽然熔丝熔断,但灯泡是完好的,故C正确;
D、据安全用电的知识可知,绝对不能用铜丝代替熔丝,故D正确;
故选:A。
11.(2分)如图所示,闭合开关S后,小灯泡L1的亮度比L2的亮度大,则( )
A.L1和L2的连接方式是并联
B.电压表测量的是L2两端电压
C.通过L1的电流比通过L2的大
D.L1两端电压比L2两端电压大
【分析】分析电路图得出电路连接方式和电压表的作用,结合串联电路的特点、P=UI分析判断。
【解答】解:
AB、由电路图可知,闭合开关S,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,故AB错误;
C、在串联电路中,各处的电流是相同的,通过L1的电流和通过L2的电流相同,故C错误;
D、小灯泡L1的亮度比L2的亮度大,这说明小灯泡L1的实际功率大,电流相同,根据P=UI可知,小灯泡L1两端的电压大,故D正确。
故选:D。
12.(2分)如图甲所示的电路中电源电压恒定,小灯泡L的灯丝电阻不变,R1是定值电阻。闭合开关S.将滑动变阻器的滑片P由A端移到B端,两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示。下列分析中正确的是( )
A.电源电压U=10.8V
B.定值电阻R1=8Ω
C.灯泡的最大功率为2.52W
D.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
【分析】ABD、灯与变阻器串联后再与R1串联,电压表V1测灯的电压,V2测灯与变阻器的电压,电流表测电路的电流,将滑动变阻器的滑片P由A端移到B端,分析变阻器连入电路的电阻变化,由串联电阻的规律和欧姆定律确定电路的电流变大,根据U=IR可知V1示数变化,从而确定乙中下面的线表示电流随哪个电压表示数的变化规律,从而得出乙中上面的线表示电流随哪个电压表的示数的变化规律;当变阻器连入电路的电阻最大时可知灯的电压及灯和变阻器的电压和此时的电流,由欧姆定律,对灯得出表达式,I=,
以灯与变阻器为研究对象,由欧姆定律得出表达式,对R1来说,根据串联电路的规律及欧姆定律得出表达式,从而得出RL大小及变阻器的最在电阻;
由图乙可知变阻器连入电路的电阻最小时灯的电压和灯的电流,由串联电路的规律及欧姆定律出表达式,从而解方程且可得出电源电压和R1大小;
C、当变阻器连入电路的电阻为0时,电路中的电流最大,根据P=UI,灯的功率最大时,并求出灯的最大功率。
【解答】解:ABD、灯与变阻器串联后再与R1串联,电压表V1测灯的电压,V2测灯与变阻器的电压,电流表测电路的电流,将滑动变阻器的滑片P由A端移到B端,变阻器连入电路的电阻变小,由串联电阻的规律,电路的总电阻变小,根据欧姆定律I=,电路的电流变大,根据U=IR,故V1示数变大,故乙中下面的图线表示电流随V1的示数的变化规律,则乙中上面的图线表示电流随V2的示数的变化规律,可知,当变阻器连入电路的电阻最大时,灯的电压为UL=2.4V,灯和变阻器的电压为8.4V,电流为0.3A,
由欧姆定律,I=,
0.3A=﹣﹣﹣﹣①,
I=,
即0.3A=﹣﹣﹣﹣﹣②,
对R1来说,根据串联电路的规律及欧姆定律,I=,
即0.3A=﹣﹣﹣③
由①②③得:RL=8Ω,RP=20Ω,故D正确;
变阻器连入电路的电阻最小时,灯的电压U′L=4.8V,灯的电流为I′=0.6A,
由串联电路的规律及欧姆定律有:
I′=,即0.6A=﹣﹣﹣④,
由③④得:
U=12V,R1=12Ω,故AB错误;
C、当变阻器连入电路的电阻为0时,电路中的电流最大,根据P=UI,即灯的功率最大时,通过灯的电流为0.6A时,最大功率为:
PL大=I大2RL=(0.6A)2×8Ω=2.88W,C错误。
故选:D。
二、填空题(每空1分,共30分)
13.(3分)北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信,将于2020年实现全球覆盖。卫星利用太阳能电池板获得能量,太阳能属于 可再生 能源。卫星是使用 电磁波 与地面站通信的,而光纤传递信息利用了光的 反射 (选填“反射”或“直线传播”)原理。
【分析】(1)能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源,不能从自然界源源不断获得的能源是不可再生能源;
(2)卫星通信利用电磁波传递信息的;
(3)光导纤维是利用激光的反射传递信息的。
【解答】解:
太阳能可从自然界不断获得,属可再生能源;
我国使用的“北斗”卫星移动通信是利用电磁波传递信息的;
光导纤维是利用激光的反射传递信息的。
故答案为:可再生;电磁波;反射。
14.(3分)(1)图甲中,木块的长度为 2.90 cm;
(2)图乙中,汽车时速表的示数为 25 m/s;
(3)图丙中,温度计的示数为 ﹣15 ℃。
【分析】(1)使用刻度尺测量物体长度时,要观察是否从0刻度线量起,起始端没从0刻度线开始的,要以某一刻度当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去前面的刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
(2)汽车速度常用的计量单位是km/h,读取汽车速度仪示数时,首先要明确其分度值,读数时视线与指针所对刻线相垂直;
(3)温度计首先要观察其量程和分度值,再根据液柱指示的刻度去读数,注意零上还是零下。
【解答】解:(1)刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;木块左侧与0刻度线对齐,右侧估读为2.90cm,所以木块的长度为L=2.90cm;
(2)在汽车速度仪上,一个小格是10km/h,此时的速度为90km/h=25m/s;
(3)图中温度计的分度值为1℃,20刻度上方是10,说明液柱在0℃以下,故示数为﹣15℃。
故答案为:(1)2.90;(2)25;(3)﹣15。
15.(3分)如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用滑轮在10s内将重为40N的物体匀速提升2m,已知拉力F为25N,则在这个过程中拉力做的功是 100 J,滑轮组的机械效率是 80% ,若匀速提升重为80N的物体,则这个滑轮组的机械效率将 变大 (变大/变小/不变)。
【分析】(1)图可知,连接动滑轮绳子的股数n,然后根据s=nh求出自由端移动的距离,再利用W=Fs求出拉力做的功;
(2)先根据W=Gh求出拉力做的有用功,然后利用η=×100%即可求出滑轮组的机械效率;
(3)根据η=×100%=×100%=×100%=×100%可判断滑轮组机械效率的变化情况。
【解答】解:(1)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,
绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m;
则在这个过程中拉力做的功:
W总=Fs=25N×4m=100J;
(2)拉力做的有用功:
W有=Gh=40N×2m=80J,
则滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=80%;
(3)由η=×100%=×100%=×100%=×100%可知,
滑轮组的机械效率与动滑轮重和物体重有关,动滑轮重力不变,物体重力变大,机械效率将变大。
故答案为:100;80%;变大。
16.(3分)2021年5月15日,中国探测器成功着陆火星,屈原在《天问》诗句中所表达的美好愿望成为现实,如图甲,“祝融号”火星车驶离平台的过程中,其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙、丁3张照片,照相机的镜头是一个 凸 透镜,拍摄过程中相机镜头逐步 向内缩 (向外伸/向内缩)。观看三张照片感觉平台是运动的,这是以 照相机 为参照物。
【分析】照相机的镜头是一个凸透镜,可以成倒立、缩小的实像;凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大;
参照物与被研究的物体之间的相对位置,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
【解答】解:照相机的镜头是一个凸透镜;由图可知,像越来越小,这说明像距是变小的,物距变大,即照相机的镜头向内缩;
此过程中,照相机与平台之间发生了位置的变化,以照相机为参照物,感觉平台是运动的。
故答案为:凸;向内缩;照相机。
17.(3分)小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应 增加 (增加/减少)吸管中铁丝质量,改进后,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1 > h2.用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,测得的密度偏 大 。
【分析】(1)密度计不能直立漂浮可能是重心较高或底端较轻造成的;
(2)根据密度计漂浮时浮力等于重力列出关系式即可求出液体的密度;
(3)由于密度计漂浮时浮力不变,根据阿基米德原理判断出排开液体的体积不变,由于吸管上“沾”上许多小气泡,则排开液体的体积会变大,而使密度计浸入液体的深度变小,
【解答】解:
(1)小明将自制的密度计放入水中,密度计不能直立漂浮,应降低其重心,故需要增加吸管中铁丝质量;
(2)因为密度计不管是在水中还是在盐水中,都是漂浮状态,
所以F浮水=F浮盐水=G,
设密度计的底面积为S,则根据G=F浮液=ρ液gV浸得:
ρ水gSh1=ρ盐水gSh2,
已知:ρ水<ρ盐水,所以h1>h2,
(3)由于密度计漂浮时浮力等于重力,重力不变,则浮力不变;
根据F浮=ρ液gV排可知排开液体的体积不变,
当测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,此时V排=V气泡+V浸,
所以,密度计浸入可乐中的体积变小,
由于密度计的刻度是越往下对应的密度越大,所以,测得的液体密度偏大。
故答案为:增加;>;大。
18.(5分)洗发后,小丽站在镜子前用电吹风吹头发。
(1)小丽发现镜面起雾,雾的形成是 液化 现象,过程中要 放出 热量。擦干镜子后,小丽看到镜子中自己正立、等大的 虚 像。
(2)电吹风简化电路图如图所示,旋转扇形开关可实现断开、冷风、热风的转换,已知吹冷风时功率为100W,R=48.4Ω,若家中只有电吹风工作,她用冷风、热风交替使用共5min,标有“1200imp/(kW•h)”的电能表指示灯闪烁90次,则消耗 2.7×105 J电能,使用热风挡的时间为 240 s。
【分析】(1)物质由气态变为液态的过程叫液化,此过程放出热量;平面镜成的是正立、等大的虚像。
(2)根据电能表的参数“1200imp/(kW•h)”计算出电能表指示灯闪烁90次消耗的电能W;
利用电功率公式计算出使用热风挡时电路功率P热,设使用热风挡的时间为t,则冷风挡使用时间为300s﹣t,据电吹风冷风、热风交替使用5min消耗的电能,利用电能的计算公式列出等式,算出使用热风挡的时间。
【解答】解:(1)小丽发现镜面起雾,雾是水蒸气液化形成的小水珠,液化过程中要放出热量。擦干镜子后,小丽看到镜子中自己正立、等大的虚像。
(2)标有“1200imp/(kW•h)”的电能表指示灯闪烁90次,消耗的电能为:
W==0.075kW•h=2.7×105J;
使用热风挡时电热丝与电动机并联,电路总功率为:
P热=PM+PR=PM+=100W+=1100W;
冷风、热风交替使用总时间为:
5min=300s;
设使用热风挡的时间为t,则冷风挡使用时间为300s﹣t,可得等式:
W=P热t+PM(300s﹣t);
代入数据得:
2.7×105J=1100W×t+100W×(300s﹣t);
解得:
t=240s。
故答案为:(1)液化;放出;虚;
(2)2.7×105;240。
19.(3分)如图所示,一氢气球用细绳系在玩具车上,静置于广场的光滑水平地面上,当有匀速的风沿水平方向向右吹来,气球和玩具车在风力作用下向前运动,说明力能改变物体的 运动状态 ;玩具车在向右运动的过程中 不可能 (选填“可能”或“不可能”)被风吹离地面;一段时间后玩具车匀速前进,此时细绳 保持竖直 (选填“向左倾斜”、“向右倾斜”或“保持竖直”)。
【分析】(1)力可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态;
(2)风水平向右吹,玩具车在竖直方向上不受风的作用力;
(3)匀速前进时玩具车受平衡力作用。
【解答】解:
(1)当有匀速的风沿水平方向向右吹来,气球和玩具车在风力作用下向前运动,说明力能改变物体的运动状态;
(2)风水平向右吹,玩具车在竖直方向上不受风的作用力,故玩具车在向右运动的过程中不可能被风吹离地面;
(3)因水平地面光滑,所以玩具车在运动时不受摩擦力的作用;
一段时间后玩具车在水平方向上匀速前进,若此时细绳是倾斜的,则细绳对玩具车有斜向上的拉力(受力不平衡),玩具车不可能做匀速运动,所以此时细绳应保持竖直。
故答案为:运动状态;不可能;保持竖直。
20.(5分)小明一家驾车旅行。
(1)加油时,闻到汽油味,说明分子在 不停地做无规则运动 ;
(2)图示为车发动机的一个冲程,其能量转化情况是 机械能转化为内能 ;
(3)若车的总质量为1.5t,匀速直线行驶9km,所受阻力为车重的0.1倍,完全燃烧汽油1L,则1L汽油完全燃烧放出的热量是 3.6×107 J,车所受牵引力是 1.5×103 N,车的工作效率是 37.5 %。(ρ汽油=0.8×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg,g取10N/kg)
【分析】(1)一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动;
(2)根据气门的关闭和活塞的运行方向判断属于什么冲程,并分析能量转化情况;
(3)由密度公式算出汽油的质量,由Q=mq求出汽油燃烧释放的热量;
根据G=mg算出车的总重力,根据车匀速行驶,受到的阻力为车重的0.1倍和二力的平衡可求得牵引力的大小;则由功的公式可求得牵引力做的功;
由效率公式求出汽车发动机的效率。
【解答】解:(1)给汽车加油时,会闻到汽油味,从物理学角度来看,属于扩散现象,这个现象表明这汽油分子在不停地做无规则运动;
(2)图中进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,机械能转化为内能;
(3)根据密度公式ρ=算出汽油的质量为:
m=ρ汽油V=0.8×103kg/m3×1×10﹣3m3=0.8kg,
汽油完全燃烧释放出的热量为:
Q放=mq汽油=0.8kg×4.5×107J/kg=3.6×107J;
车的质量为m′=1.5t=1.5×103kg,
车受到的重力:G=m′g=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N;
车所受阻力:f阻=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N;
因为车匀速行驶,所以牵引力F=f阻=1.5×103N;
牵引力做的功:W=Fs=1.5×103N×9×103m=1.35×107J;
车的效率:
η=×100%=×100%=37.5%。
故答案为:(1)不停地做无规则动;(2)机械能转化为内能;(3)3.6×107;1.5×103;37.5。
21.(2分)如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在水平推力F1=18N的作用下一起做匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为 0 N;若将A、B紧靠着平放在水平桌面上,如图乙所示,用水平力F2推A使它们一起匀速运动,则推力F2是 18 N。
【分析】利用二力平衡的知识,求出摩擦力;摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,而与接触面积无关。
【解答】解:在18N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,因此,A、B都受平衡力,B与A没有相对运动或相对运动的趋势,因此摩擦力为0N;A受18N的拉力,因此摩擦力也为18N;
若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动因此推力为18N。
故答案为:0;18。
三、解答题(共46分)
22.(2分)如图中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
【分析】由于光在平面镜发生镜面反射,所以牙齿和在平面镜形成的像关于平面镜对称,先确定像的位置,连接像与人的眼睛确定入射点,可得反射光线,进一步得出入射光线即可完成光路。
【解答】解:先作出牙齿A关于平面镜的对称点A′,即像的位置,连接像A′和眼睛B与平面镜交于O点,即为入射点,连接AO为入射光线,OB为反射光线,如图所示:
23.(2分)如图,作出静止在斜面上的木块所受重力和弹力的示意图。
【分析】重力的方向是竖直向下的,作用点在重心上;斜面对物体弹力为支持力,斜面对物体的支持力和物体对斜面的压力是一对相互作用力,方向是相反的;压力的方向是垂直于斜面向下的,支持力就是垂直于斜面向上的,作用点在物体的重心上。
【解答】解:斜面对物体弹力为支持力,重力和支持力的作用点画在物体的重心上;重力的方向竖直向下;支持力的方向与斜面垂直,垂直斜面向上;如图所示:
24.(2分)如图中,将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。
【分析】家庭电路中接入用户的电线一般有两条:火线和零线,三孔插座的接法是上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,简称“上地左零右火”;为了用电的安全,开关要接在用电器和火线之间。
【解答】解:为了安全,开关接在插座与火线之间,三孔插座的上面的孔接地线,左孔接入零线,右孔通过开关接火线,如图所示:
25.(2分)如图,标出通电螺线管和静止小磁针的N极。
【分析】根据安培定则确定螺线管的N、S极;然后利用磁极间的作用规律确定小磁针的N、S极。
【解答】解:已知电源右端为正极,由安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极;当小磁针静止时,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,小磁针的右端为N极,左端为S极;如下图所示:
26.(6分)在探究影响浮力大小因素的实验中,老师提供了横截面积为20cm2的金属圆柱体如图甲所示。小明将圆柱体通过细线(体积和质量均不计)悬挂于弹簧测力计上,如图乙所示,静止时弹簧测力计的示数为2N。他将圆柱体慢慢放入水中。如图丙所示,当圆柱体有一半体积浸入水中时,弹簧测力计示数为1.2N。(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(1)将圆柱体竖直放于水平地面上时,求水平地面受到的压强。
(2)求圆柱体的体积。
(3)求圆柱体的密度。
【分析】(1)根据压强公式p=,可以求出地面受到的压强;
(2)由题可知,当圆柱体有一半体积浸入水中时,弹簧测力计示数为1.2N,由公式F浮=G﹣F拉求出浮力,再由公式F浮=ρ液gV排求出圆柱体一半的体积,再乘以2求出圆柱体体积;
(3)由公式ρ=可以求出圆柱体密度。
【解答】解:(1)圆柱体的对水平地面的压力F=G=2N;
圆柱体的横截面积S=20cm2=2×10﹣3 m2;
圆柱体对水平地面的压强p===1000Pa;
(2)当圆柱体有一半体积浸入水中时,圆柱体受到的浮力F浮=G﹣F拉=2N﹣1.2N=0.8N;
圆柱体一半的体积V排===8×10﹣5 m3;
圆柱体的体积V=2V排=2×8×10﹣5 m3=1.6×10﹣4 m3;
(3)圆柱体的质量m===0.2kg;
圆柱体的密度ρ===1.25×103kg/m3。
答:(1)将圆柱体竖直放于水平地面上时,水平地面受到的压强为1000Pa;
(2)圆柱体的体积为1.6×10﹣4 m3;
(3)圆柱体的密度为1.25×103kg/m3。
27.(4分)如图所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R标有“50Ω 1.0A”。把滑片P移至某一位置,闭合S1,当S2分别断开和接“1”时,电流表示数分别为0.4A和0.6A。
(1)求电源电压;
(2)求开关S接“1”时,滑动变阻器10s内消耗的电能。
【分析】(1)闭合S1,当S2断开时,该电路为只有R0的简单电路,电流表测电路中的电流,
已知此时电流表的示数,即电路中的电流,利用U=IR可求出电源电压;
(2)当S1闭合,开关S2接“1”时,该电路为R和R0的并联电路,电流表测干路的电流;
已知此时电流表的示数,即干路的电流,由并联电路的特点可知通过R0的电流不变,
由并联电路的电流特点可得出通过R的电流,
最后根据W=IUt可求出滑动变阻器10s内消耗的电能。
【解答】解:(1)闭合S1,当S2断开时,该电路为只有R0的简单电路,电流表测电路中的电流,
已知此时电流表的示数为0.4A,即电路中的电流为I=0.4A,
则电源电压为:U=IR0=0.4A×10Ω=4V;
(2)当S1闭合,开关S2接“1”时,该电路为R和R0的并联电路,电流表测干路的电流;
此时电流表的示数为0.6A,即干路电流为I′=0.6A,
由并联电路的特点可知通过R0的电流不变,
由并联电路的电流特点可知通过R的电流为:IR=I′﹣I=0.6A﹣0.4A=0.2A,
则滑动变阻器10s内消耗的电能为:W=IRUt=0.2A×4V×10s=8J。
答:(1)电源电压为4V;
(2)开关S接“1”时,滑动变阻器10s内消耗的电能为8J。
28.(6分)小华使用图甲装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿 水平 方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做 匀速直线 运动。
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,木块受到的滑动摩擦力大小为 3.4 N,方向为 水平向左 。
(3)小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系,请指出她在实验中明显的不当之处: 没有控制接触面粗糙程度相同 。
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程﹣时间图像如图丁所示。若用F1和F2分别表示0~t1和t1~t2时间内弹簧测力计的示数,则可判断F1 = F2(填“>”、“<”或“=”)。
【分析】(1)滑动摩擦力在物体的接触面上,所以摩擦力的大小无法直接测量,可借助于平衡力的条件,将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量;
(2)明确弹簧测力计的分度值,读出弹簧测力计的示数;摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
(3)要探究滑动摩擦力与压力的关系,应控制接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同;
(4)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:(1)当用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在长木板上做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡知识,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)由图可知,用弹簧测力计水平向右匀速拉动木块,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数大小为3.4N,木块受到的滑动摩擦力大小为3.4N,摩擦力方向水平向左;
(3)由图丙可知,①和②两实验接触面的粗糙程度不同,压力不同,由于没有控制接触面粗糙程度相同,无法探究摩擦力与压力之间的关系;
(4)由图可知,木块在0~tl和t1~t2内运动的路程和时间均成正比,说明木块在0~tl和t1~t2内均做匀速直线运动,同一木块在粗糙程度相同的水平面上运动,压力不变,接触面的粗糙程度相同,所以木块受到的滑动摩擦力相同,木块做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,所以拉力也相等,即F1=F2。
故答案为:(1)水平;匀速直线;(2)3.4;水平向左;(3)没有控制接触面粗糙程度相同;(4)=。
29.(5分)在“观察液体的沸腾”实验中,将质量和初温相同的a、b两种液体分别倒入相同容器中,用相同的热源加热,如甲、乙两图所示。每隔相同时间,测量液体的温度,并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像,如图丙所示。
(1)由a、b两种液体沸腾时的温度与加热时间的关系图像,可以得出液体沸腾时需要吸热,但是 温度 保持不变。
(2)由a、b两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像,可以探究物质的一种物理属性,这种属性是物质的 比热容 。
(3)小明认为利用此装置还可以探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系。于是增加了相同的装置如图丁,向容器内倒入的液体a与甲、乙装置中的液体质量 相等 (选填“相等”或“不相等”),燃烧相同质量的燃料后应与图 甲 所示的实验相比较。
【分析】(1)由液体沸腾时的温度与加热时间的关系图像比较液体沸腾时吸热情况和温度变化特点;
(2)a、b两种液体沸腾前,a、b两种液体的质量相同,升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),即探究物质的一种物理属性﹣﹣物质的吸热能力;
(3)探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系,在设计实验时应使用控制变量法进行设计实验。
【解答】解:
(1)根据图象得出:液体沸腾时的特点:继续加热,温度保持不变;
(2)已知a、b两种液体的质量相同,根据图象可知:a、b两种液体沸腾前,a、b两种液体升高相同的温度,吸收热量不同;即:同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同;由此可知可以探究物质的一种物理属性是比热容;
(3)利用上述装置探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系。根据控制变量法可知要控制燃料的质量相等然后比较放出的热量的多少,由于燃烧时放出的热量是通过比较容器里的液体吸收的热量的多少判断的,所以图丁的相同装置中,向容器内倒入的液体种类、质量都相同,所以,由于图丁的相同装置的容器内倒入的液体是液体a,所以与其比较的装置中的液体种类相同、质量相等,所以,燃烧相同质量的燃料后应与图甲所示的实验相比较。
故答案为:(1)温度;(2)比热容;(3)相等;甲。
30.(5分)小明想测量一枚生鸡蛋的密度,他的方案是:先使鸡蛋在盐水中悬浮,然后测出盐水的密度ρ盐水,则ρ鸡蛋=
ρ盐水
(1)小明使鸡蛋在盐水中悬浮的操作步骤如下:
步骤一:将鸡蛋放入空烧杯,慢慢加水,浸没沉在杯底的鸡蛋,如图a;
步骤二:向水中加盐,用玻璃棒慢慢搅拌,使鸡蛋逐渐上浮,直至漂浮在盐水面上,如图b;
步骤三:用胶头滴管滴加水,用玻璃棒慢慢搅拌,使漂浮的鸡蛋逐渐下沉,直至悬浮在盐水中,如图c对上述实验中鸡蛋所受浮力大小的分析,正确的是 B
A.步骤一中鸡蛋所受的浮力始终不变
B.鸡蛋处于图c状态时所受的浮力等于重力
C.鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时大
D.鸡蛋从图b状态变为图c状态的过程中,所受浮力增大
(2)小明取来天平、量筒和小烧杯,测量图c烧杯中盐水的密度。他将天平放在水平台面上,如图乙,此时应 将游码归零,并向右调节平衡螺母 ,使指针对准分度盘中央的刻度线,天平调节好后,测量步骤如下
步骤一:如图丙,在小烧杯中倒入适量盐水,用天平测出小烧杯和盐水的总质量为m1;
步骤二:如图丁,把小烧杯中一部分盐水倒入量筒,测出量筒中盐水的体积为V:
步骤三:测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量m=38.8g
①则m1 80.4 =g,V= 40 cm3,小明所测盐水的密度ρ盐水= 1.04×103 kg/m3:
②若小明没有对图乙的天平进行调节,就按照上述步骤进行测量,则测得的盐水密度 不变 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
【分析】(1)①根据F浮=ρ液V排分析解答;
②物体悬浮时浮力等于重力;漂浮时浮力等于重力;下沉时浮力小于重力;
(2)使用天平前先将天平放在水平台上,将游码归零,再调节天平平衡;
①物体质量等于砝码质量加游码质量;根据量筒的分度值得出液体的体积;根据ρ=算出盐水的密度;
②图乙指针指在分度盘的中央,天平平衡,不需要调节就可以测量。
【解答】解:(1)A、根据F浮=ρ液V排知在鸡蛋浸没前所受浮力增大,浸没后所受浮力不变,故A错误;
B、鸡蛋在图c重处于悬浮状态,所受的浮力等于重力,故B正确;
C、鸡蛋处于图a沉底时,浮力小于重力,处于图b漂浮状态时,浮力等于重力,重力不变,故鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时小,故C错误;
D、鸡蛋从图b漂浮状态变为图c悬浮状态的过程中,浮力都等于重力,故所受浮力不变,故D错误。
故选D。
(2)使用天平前先将天平放在水平台上,将游码归零,再调节天平平衡;
①天平读数时:右盘中所有砝码的质量与游码所对应的示数之和即为左盘中物体的质量;m1=50g+20g+10g+0.4g=80.4g;盐水的质量m=m1﹣m2=80.4g﹣38.8g=41.6g,
图丁知,V=40ml=40cm3,故ρ盐水===1.04g/cm3=1.04×103kg/m3;
②图乙中游码没有归零就调平了,使用此天平测量的两次质量都偏大,但由于两次质量之差为量筒液体的质量,所以质量没有偏差,测量的密度也就不变了。
故答案为:(1)B;(2)将游码归零;①80.4;40;1.04×103;②不变。
31.(7分)兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中,有电流表、电压表各一个,开关、导线若干,电源的电压恒为6V,小灯泡L1的额定电压为3.8V,正常发光时电阻约为10Ω,滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。
(1)为了完成实验,选择滑动变阻器R1等器材,进行如图甲所示的电路连接,请用笔画线代替导线,将电路连接完整,并指出连接电路时的错误之处 开关处于闭合状态。 。
(2)实验时,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表无示数。用导线连接电流表两端,灯泡发光,则故障原因是电流表 断路 。
(3)更换新的电流表,完成测量后,小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V,正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率,需用滑动变阻器R2替换电路中的R1,其目的是 使灯泡L2正常发光 。
(4)小明认为不用电流表,同样能测量出灯泡L2的额定功率,设计了图乙所示的电路,请你帮他补全实验步骤:
①将滑动变阻器 R1 调到最大阻值且保持不变,闭合开关S,将S1拨向触点 2 ,调节另一滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为U额。
②再将开关S1拨向另一触点,读出电压表示数为U,滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额= U额 。
【分析】(1)电压表与被测用电器并联,为保护电路,连接电路时,开关要断开,闭合开关前滑片P应处于连入阻值最大处。
(2)用导线连接电流表两端时,灯泡发光,说明电源、开关、滑动变阻器、灯泡是通路,实验时发现发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表无示数,原因是电流表断路。
(3)先计算灯泡L2正常工作时电流,再计算出此时滑动变阻器接入电路得阻值,阻值与R1最大阻值进行比较。
(4)闭合开关S,将S1拨向触点 2,将滑动变阻器R1调到最大阻值,此时L2,R1,R2串联,调节滑动变阻器R2的阻值,电压表测量L2的电压;将S1拨向触点 1,L2,R1,R2依旧串联,此时电压表测量L2、R1的电压,示数记为U,计算此时电路电流,因为总阻值没有改变,所以灯泡两端电压未变,最后根据功率公式计算小灯泡的额定功率。
【解答】解:(1)电压表与被测用电器并联,电压表的量程应该为0~15V,为保护电路,连接电路时,开关要断开,闭合开关前滑片P应处于连入阻值最大处。故连接电路时的错误之处是开关处于闭合状态。如图所示:
(2)用导线连接电流表两端时,灯泡发光,说明电源、开关、滑动变阻器、灯泡是通路,实验时发现发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表无示数,原因是电流表断路。
(3)灯泡L2正常工作时电流为:
,
此时滑动变阻器接入电路的阻值为:
==11.2Ω>10Ω,
所以,需用滑动变阻器R2替换电路中的R1,其目的是使灯泡L2正常发光;
(4)闭合开关S,将S1拨向触点 2,将滑动变阻器R1调到最大阻值,此时L2,R1,R2串联,调节滑动变阻器R2的阻值,电压表测量L2的电压,示数记为U额,
将S1拨向触点 1,L2,R1,R2依旧串联,此时电压表测量L2、R1的电压,示数记为U,则此时电路电流为:
=
小灯泡的实际功率为:
P=U额I=U额。
故答案为:(1)如上图所示;开关处于闭合状态;(2)断路;(3)使灯泡L2正常发光;(4)①R1 2;②U额。
32.(5分)阅读短文,回答问题
万有引力
牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。
如图所示,任意两个物体有通过连心线方向上的力相互吸引,这种力叫万有引力,该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们中心之间距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关。万有引力的计算公式为F=,其中F表示两个物体之间的引力,k表示万有引力常量,m1表示物体1的质量,m2表示物体2的质量,r表示两个物体中心之间的距离,两个质量为1kg的物体在相距1米时的吸引力约为6.67×10﹣11N。太阳对地球的引力使地球不能离开太阳,地球对其上物体的引力使物体不能离开地球。要离开地球,必须借助运载火箭发射,2018年12月8日,我国成功发射“嫦娥四号”探测器。
地球上物体受到的重力是万有引力的表现,重力大小几乎等于物体与地球间的万有引力。跟地球一样,在其他所有星球上,物体也会由于星球对它的吸引而受到指向该星球球心的力.如果我们把这些力也叫重力的话,那么,物体在某星球上受到的重力不仅跟物体本身的质量有关,还跟该星球的质量、半径等因素有关,由于不同的星球质量和半径各不相同,所以,同一个物体在不同星球上受到的重力并不相同。
(1)下列现象的成因,与万有引力无关的是 B (选填字母符号);
A.月球绕地球运动而不能飞离地球 B.铁丝很难被拉断
C.行星绕太阳运动而不能飞离太阳 D.熟透了的苹果从树上落向地面
(2)我们任意两个同学之间也有引力,但我们的行动却几乎没有受到影响,这是因为我们之间 质量 (选填“质量”或“距离”)较小,导致引力较小;
(3)“嫦娥四号”探测器由地球飞向月球的过程中,地球对探测器的引力 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)我们知道质量为1kg的物体在地球表面受到的重力约为10N,如果地球半径约为6.67×106m,地球质量约为 6.67×1024 kg;
(5)海王星是八大行星中离太阳最远的行星,它的质量大约是地球的17倍,直径约为地球的4倍,则同一个物体在海王星上受到的重力 大于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)在地面上受到的重力。
【分析】(1)阅读材料,理解万有引力的定义;
(2)根据万有引力公式判断,质量越小,万有引力越小;距离越小,万有引力越大;
(3)当质量不变时,距离越大,万有引力越小;
(4)根据两个质量为1kg的物体在相距1米时的吸引力约为6.67×10﹣11N,计算k值,然后代入万有引力公式计算地球质量;
(5)根据万有引力公式进行判断。
【解答】解:(1)任意两个物体有通过连心线方向上的力相互吸引,这种力叫万有引力,故B选项中分子间引力,与万有引力无关;
(2)两个同学之间,由于质量较小,则万有引力较小;
(3)当探测器和地球质量不变时,探测器距离地球越远,则万有引力越小;
(4)由两个质量为1kg的物体在相距1米时的吸引力约为6.67×10﹣11N,的k==,计算出k=6.67×10﹣11N•m2/kg2,再将1kg的物体在地球表面受到的重力约为10N,如果地球半径约为6.67×106m数据代入m2==,m2=6.67×1024kg;
(5)根据F=k,可以判断海王星上受到的重力大于地球上受到的重力。
故答案为:(1)B;(2)质量;(3)变小;(4)6.67×1024;(5)大于。
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