广东省中考物理模拟试卷(二)
一、单项选择题.
1.(3分)关于光的知识,下列说法正确的是( )
A.矫正近视眼需要佩戴的眼镜是凸透镜
B.光从水中斜射入空气时折射角小于入射角
C.雨过天晴后天空中的彩虹是光的反射现象
D.光是一种电磁波,传播不需要介质
2.“雾、露、霜、雪”是自然界常见的气象,关于它们的由来,下列说法正确的是( )
A.雾是水汽化而来
B.露是水蒸气液化而来
C.霜是水凝固而来
D.雪是水升华而来
3.在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是( )
A.每次实验时,小车从同一斜面的相同高度,由静止开始下滑是为了保证它到达水平面时具有相同的速度
B.小车在水平面上越来越慢,它的惯性逐渐变小
C.实验表明,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越快
D.通过甲、乙、丙的实验现象直接得出牛顿第一定律
4.(3分)下列有关声的说法正确的是( )
A.用力敲打放有纸屑的鼓面,鼓发声是因为鼓面上的纸屑振动
B.汽车安装的倒车雷达是利用次声波工作的
C.拉紧小提琴的琴弦能够改变声音的音调
D.道路两旁的隔音墙是在声源处减弱噪声
5.(3分)如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上,小球由A点以速度v沿轨道滚下,经过右侧等高点B后到达最高点C.下列分析正确的是( )
A.小球在A点的动能大于在B点的动能
B.小球从B点到C点的过程中,重力势能转化为动能
C.小球在C点时的重力势能最大,内能为0
D.小球在A、B、C三点的机械能相同
6.(3分)如图电路,电源电压恒定。闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大
B.电流表示数变小
C.小灯泡亮度变亮
D.电路消耗的总功率变大
7.(3分)如图所示为一轻质杠杆。机翼模型固定在直杆上,它们总重6N,直杆挂在杠杆上并保持与杠杆垂直。同一弹簧测力计在不同情形下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。下列说法中正确的是( )
A.测力计在a位置时的示数为1.5N
B.测力计从a位置转到b位置后,示数将会变小
C.测力计在a位置时示数为Fa,移至c位置时示数为Fc,则Fa:Fc=4:1
D.测力计在c位置时,对模型水平向右吹风,示数将会变大
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.(3分)夏日荷花飘香,这是分子 的结果。常见的物质是由大量的分子、 构成的;固体和液体很难被压缩,是因为分子间存在 。
9.(3分)POS刷卡机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头,如图所示。在使用时,将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,刷卡机便可读出磁条上的信息。在这个过程中利用了 原理,由 能转化为 能。
10.(3分)如图所示,电动平衡车深受年轻人喜爱,行驶时若以车为参照物,车上的人是 的;出于安全考虑,平衡车限速10km/h,“10km/h”是指平衡车安全行驶过程中的 (选填“平均速度”或“最大速度”),以该速度在水平路面行驶0.5h,路程为 m。
11.(3分)如图所示,用细线悬挂的磁体AB,磁极未知。当闭合开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥,则B端是磁体的 极,向右移动滑动变阻器的滑片,通电螺线管的磁性会 (选填“增强”或“减弱”)。断开开关S,磁体静止时,A端会指向地理的 (选填“北方”或“南方”)。
12.(3分)天然气是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,初温为20℃、质量为1kg的水在标准大气压下被烧开,需要吸收 J热量,若天然气完全燃烧放出热量的80%被水吸收,则需完全燃烧 m3的天然气。[q天然气=3.0×J/m3,c水=4.2×J/(kg?℃)]
13.(3分)如图电路中,电阻R阻值为10Ω,灯泡L标有“12V6W”字样,电源电压恒为6V.可知灯泡正常工作的电阻值是 Ω;闭合开关S后,灯泡的实际功率为 W,电阻R每分钟产生的热量为 J(忽略温度对灯泡电阻
的影响)。
14.(3分)如图,左端物体m重为3N,右端是一重1N,底面积为20cm2,内部盛有深为20cm水的薄壁瓶子,在距瓶底15cm处有一个被塞住的小孔,则小孔处水产生的压强为 Pa;不计绳重、弹簧测力计重和摩擦,此时弹簧测力计的示数是 N;拔出塞子,当水面与小孔相平时,不再流出,此时瓶子对地面的压强为 Pa(ρ水=1×kg/m3,g取10N/kg)。
三、作图题.
15.(2分)请将带开关的螺纹灯泡正确接入如图所示的电路中。
16.(2分)如图所示,AO是点光源S发出的一条入射光线,请作出它的反射光线;BC是S发出的另一条入射光线的反射光线,请找出S点的位置。
17.(3分)利用如图所示的滑轮组,小珠用1.5N的拉力拉着重为10N的物体A沿水平方向做匀速直线运动,轻质弹簧测力计的读数如图所示为 N,请画出滑轮组的绕线情况。此过程中,滑轮组的机械效率是 。
四、实验题
18.(6分)(1)实验室用的温度计根据液体 的规律制成。测量沸水的温度时温度计示数如1图所示,为 ℃,此时该地区的大气压可能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1个标准大气压。
(2)如2图所示,小珠利用塑料盒、沙子、弹簧测力计、铁板、木板等探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
在光滑的铁板上,小珠沿水平方向拉动塑料盒做匀速直线运动,改变压力,测量塑料盒的摩擦力大小,根据实验数据画出滑动摩擦力f与压力F关系图线。分析图线可知: ,塑料盒所受的滑动摩擦力也越大。
小珠在粗糙的木板上重复实验,发现接触面越粗糙,滑动摩擦力变大了,她画出了木板上摩擦力f与压力F关系图线,图中甲、乙两条图线中, (选填“甲”或“乙”)是实验图象。下列生活中的哪个现象利用了这个结论 。
A.刹车时用力握紧车把
B.书包带做的很宽
C.收音机旋钮上刻有花纹
19.(7分)小海利用如1图实验装置进行了“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)为使烛焰的像能成在光屏的中央,要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心 ;
(2)移动蜡烛与光屏,观察到光屏上出现如1图所示清晰的像,此像为 (选填“虚”或“实”)像。此时保持凸透镜位置不变,将蜡烛逐渐向凸透镜远离,为再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动,所成像的大小将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)实验一段时间后,他发现光屏上的像偏上,那么他应该把凸透镜向 (选填“上”或“下”)调节,使像回到光屏的中央。
(4)他由实验数据画出凸透镜的像距v和物距u关系图象如2图所示,由图可知凸透镜的焦距是 cm,蜡烛位于10cm刻度处时的成像特点可应用于 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
20.(7分)电学知识学习过后,小珠和小海进行了相关实验,实验中电源电压不变,R1、R2为定值电阻,其中R1阻值已知,R2阻值未知,但两者阻值不相等。
(1)利用如1电路图,探究“并联电路的电流规律”,将三个电流表分别接入图中
A、B、C处,请你用笔画线代替导线将如2图的实物连接完成。连接电路时,开关必须 ;小珠连接电路后试触时发现C处电流表指针如3图所示,你认为可能的原因是 。
A处电流IA/A
B处电流IB/A
C处电流IC/A
0.40
0.50
(2)小珠改正错误后,再次闭合开关,C处电流表示数如4图所示,请你帮助完成记录。分析数据,得出结论。小海认为该实验应该多次测量,原因是 。
(3)为测量R2阻值,小珠改装了实验电路,实验步骤如下:
①闭合开关S,断开开关S1,记录电流表示数I1;
②闭合开关S和S1,记录电流表示数I2;
③分析数据得知电源电压U=I1R1,进而求得R2阻值。
通过分析,下列两个实验电路中,你认为小珠所使用的是 (选填相应选项字母),求得R2= (用R1、I1、I2表示)。
五、计算题.
21.如图所示为一台压路机,质量为20t,车轮与水平地面总接触面积为0.5m2.某次压路作业中,它以2m/s的速度水平匀速前进m,此时压路机的发动机输出功率为kW.(g取10N/kg)求:
(1)压路机静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(2)压路机前进过程中受到的阻力是多少?
(3)若发动机的效率为40%,完成此次作业至少需要消耗多少kg柴油?(q柴油取4×J/kg)
22.如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70Ω.当只闭合S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为W。
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)发热电阻R1的阻值是多少?
(3)高温挡时应该闭合的开关是 ,高温挡的电功率是多少?
(4)小余发现在傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在30s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(不考虑电阻值随温度的变化)
六、综合题.
23.(6分)用如图所示实验装置验证阿基米德原理。当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题:
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水对溢水杯底部的压强将会 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。根据图中数据可知,实验中物块所受浮力是 N,排开水的重力是 N。
(2)如果实验前溢水杯未装满水,实验测得的 (选填“浮力”或“排开水的重力”)将会 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)若换用酒精代替水进行实验,则F3的大小将变为 N(ρ水=1×kg/m3,ρ酒精=0.8×kg/m3)。
24.(7分)苹果是一种智慧之果,它具有传奇般的色彩。下面就让我们来一次有关苹果的探索之旅吧!
(一)测量物体的密度。
如1图所示,用天平测得苹果的质量为 g,它受到的重力为 N;若苹果的体积为cm3,则苹果的密度为 kg/m3;若将该苹果轻放入装满盐水的溢水杯中,静止时,苹果漂浮,溢出盐水的体积为cm3,则盐水密度为 kg/m3(g取10N/kg)。
(二)科学探究:苹果电池的电压大小U与电极插入苹果的深度h的关系。
在苹果中插入铜片和锌片,就能自制成为一个苹果电池。苹果电池的电压大小与电极插入苹果的深度之间有怎样的关系呢?某实验小组用如2图所示的实验器材对该问题进行探究。
(1)实验时,应保持其它条件不变,只改变 ;
(2)某小组同学测得的实验数据如下表;
电极插入的深度h/cm
1
2
3
4
5
苹果电池电压U/v
0.12
0.18
0.22
0.27
0.3
分析表格中的数据,你能得到的实验结论是: ;
(3)一只苹果电池的电压比较低,可以将多只苹果电池 联,从而获得较高的电压。
25.(5分)博物馆不能有直射阳光进入展厅,因为展品在阳光的直接照射下会遭受不同程度的损害。某博物馆采用了一种新型天窗﹣﹣光导天窗(如图1)。当外界较强的阳光射到天窗时,电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量,使适量的光斜射到井壁的平面镜上,把光导入到光井底部的漫射器上。当外界光照太弱时,光井内有人工照明给予补充。
如2图为馆内亮度自动调节电路原理图。M为自动卷帘电动机,R0为保护电阻。R为光敏电阻,其阻值随光照的强弱而变化,可以近似认为,光照较强时电阻几乎为0;光照较弱时电阻接近于无穷大。
(1)阳光在光井中经过多次 后,通过底部漫射器均匀高效地照射到需要光照的地方。
(2)光敏电阻R的作用相当于电路中的 (选填“开关”或“用电器”)。
(3)白天光照强度足够强时,图2中的 (选填“L”或“M”)将工作。
(4)如2图中的L代表光井中所安装的10盏“V15W”的节能灯。若这些节能灯正常工作10小时,共消耗电能 kW?h,若利用如图3所示电能表进行测量,则这些节能灯工作10小时后示数应该为:
参考答案与试题解析
一、单项选择题.
1.(3分)关于光的知识,下列说法正确的是( )
A.矫正近视眼需要佩戴的眼镜是凸透镜
B.光从水中斜射入空气时折射角小于入射角
C.雨过天晴后天空中的彩虹是光的反射现象
D.光是一种电磁波,传播不需要介质
解:
A、近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体是因为晶状体太厚或眼球太长,使像成在视网膜的前方。近视眼应戴凹透镜使光线发散一些,使像成在视网膜上,故A错误;
B、光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故B错误;
C、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,故C错误;
D、电磁波可以在真空中传播,电磁波的传播不需要介质,故D正确。
故选:D。
2.(3分)“雾、露、霜、雪”是自然界常见的气象,关于它们的由来,下列说法正确的是( )
A.雾是水汽化而来
B.露是水蒸气液化而来
C.霜是水凝固而来
D.雪是水升华而来
解:A、雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故A错误。
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,附着在植被表面,故B正确。
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面,故C错误。
D、雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,故D错误。
故选:B。
3.(3分)在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是( )
A.每次实验时,小车从同一斜面的相同高度,由静止开始下滑是为了保证它到达水平面时具有相同的速度
B.小车在水平面上越来越慢,它的惯性逐渐变小
C.实验表明,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越快
D.通过甲、乙、丙的实验现象直接得出牛顿第一定律
解:
A、实验中,我们让小车从同一斜面的同一高度由静止开始自由下滑,目地是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同,便于比较,故A正确;
B、小车在水平面上越来越慢,是因为受到阻力的作用,而它的惯性大小不会改变,故B错误;
C、实验表明,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢,而不是越快,故C错误;
D、通过甲、乙、丙的实验现象不能直接得出牛顿第一定律,牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的,故D错误。
故选:A。
4.(3分)下列有关声的说法正确的是( )
A.用力敲打放有纸屑的鼓面,鼓发声是因为鼓面上的纸屑振动
B.汽车安装的倒车雷达是利用次声波工作的
C.拉紧小提琴的琴弦能够改变声音的音调
D.道路两旁的隔音墙是在声源处减弱噪声
解:A、用力敲打放有纸屑的鼓面,鼓发声是因为鼓面振动,而不是鼓面上的纸屑振动,故A错误。
B、倒车雷达是利用超声波工作的,故B错误。
C、拉紧小提琴的琴弦,弦的振动频率变快,则能够改变声音的音调,故C正确。
D、道路两旁的隔音墙是在传播过程中减弱噪声,故D错误。
故选:C。
5.(3分)如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上,小球由A点以速度v沿轨道滚下,经过右侧等高点B后到达最高点C.下列分析正确的是( )
A.小球在A点的动能大于在B点的动能
B.小球从B点到C点的过程中,重力势能转化为动能
C.小球在C点时的重力势能最大,内能为0
D.小球在A、B、C三点的机械能相同
解:
AD、由于弧形轨道是粗糙的,小球在滚动的过程中存在摩擦,小球的一部分机械能转化为内能,所以A点的机械能大于B点的机械能;
由于AB的高度相同,重力势能相同,则A点的动能要大于B点的动能,故A正确,D错误;
B、小球从B点到C点的过程中,高度增大,重力势能变大,速度减小,动能减小,由于需要克服摩擦力做功,则动能转化为重力势能内能,故B错误;
C、小球在C点时的高度最高,重力势能最大,任何物体都有内能,所以小球的内能不为0,故C错误。
故选:A。
6.(3分)如图电路,电源电压恒定。闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大
B.电流表示数变小
C.小灯泡亮度变亮
D.电路消耗的总功率变大
解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表测干路中的电流;
A、由于电压表测量的是电源电压,所以电压表示数不变,故A错误;
BC、当滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知,通过滑动变阻器的电流变小;
并联电路各支路互不影响,所以通过灯泡的电流不变,灯泡的功率不变,其亮度不变;
根据并联电路的电流特点可知,干路中的电流变小,即电流表的示数变小;故B正确,C错误;
D、电源电压不变,总电流减小,根据P=UI可知,总功率变小,故D错误。
故选:B。
7.(3分)如图所示为一轻质杠杆。机翼模型固定在直杆上,它们总重6N,直杆挂在杠杆上并保持与杠杆垂直。同一弹簧测力计在不同情形下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。下列说法中正确的是( )
A.测力计在a位置时的示数为1.5N
B.测力计从a位置转到b位置后,示数将会变小
C.测力计在a位置时示数为Fa,移至c位置时示数为Fc,则Fa:Fc=4:1
D.测力计在c位置时,对模型水平向右吹风,示数将会变大
解:由题可知,阻力等于模型和直杆的总重G,由于直杆始终与杠杆垂直,所以阻力臂L2始终不变,
A、由图可知,拉力F的力臂为物体重力的力臂的,L2=4L1,根据G×L2=F×L1可知,F==6N×4=24N;故A错误;
B、由图可知,用同一弹簧测力计在a、b、c几种不同情形下拉杠杆A时,其力臂分别为La、Lb、Lc,如图所示:
由图可知:Lc>La>Lb,测力计从a位置转到b位置后,动力变小了,阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力F会变大,故B错误;
C、测力计在a位置时示数为Fa,移至c位置时示数为Fc,阻力和阻力臂不变,动力臂变为原来的4倍,根据杠杆的平衡条件可知,动力会变为原来的,即:Fa:Fc=4:1,故C正确;
D、测力计在c位置时,对模型水平向右吹风,模型上方的流速比下方大,流速大的地方压强小,可知阻力减小,由题可知,阻力臂与动力臂不变,由杠杆原理可得动力变小,即测力计示数变小,故D错误。
故选:C。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.(3分)夏日荷花飘香,这是分子 无规则运动 的结果。常见的物质是由大量的分子、 原子 构成的;固体和液体很难被压缩,是因为分子间存在 斥力 。
解:
夏日荷花飘香这是扩散现象,扩散现象是由于分子无规则运动形成的;
常见的物质是由大量的分子、原子构成的;
固体和液体很难被压缩,是由于分子之间存在相互作用的斥力。
故答案为:无规则运动;原子;斥力。
9.(3分)POS刷卡机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头,如图所示。在使用时,将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,刷卡机便可读出磁条上的信息。在这个过程中利用了 电磁感应 原理,由 机械 能转化为 电 能。
解:如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应;将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象;历史上首先发现此原理的科学家是法拉第,该过程中机械能转化为电能。
故答案为:电磁感应;机械;电。
10.(3分)如图所示,电动平衡车深受年轻人喜爱,行驶时若以车为参照物,车上的人是 静止 的;出于安全考虑,平衡车限速10km/h,“10km/h”是指平衡车安全行驶过程中的 最大速度 (选填“平均速度”或“最大速度”),以该速度在水平路面行驶0.5h,路程为 m。
解:(1)平衡车在行驶过程中,以车为参照物,车上的人相对于车的位置没有改变,所以处于相对静止状态;
(2)平衡车限速10km/h,“10km/h”是指平衡车安全行驶过程中的最大速度;
(3)由v=可得,行驶的路程:s=vt=10km/h×0.5h=5km=m。
故答案为:静止;最大速度;。
11.(3分)如图所示,用细线悬挂的磁体AB,磁极未知。当闭合开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥,则B端是磁体的 N 极,向右移动滑动变阻器的滑片,通电螺线管的磁性会 减弱 (选填“增强”或“减弱”)。断开开关S,磁体静止时,A端会指向地理的 南方 (选填“北方”或“南方”)。
解:
当闭合电路并关S后,电流从螺线管右端流入、左端流出,根据安培定则可知,螺线管左端为N极、右端为S极,由于磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥,根据同名磁极相互排斥可知,B端是磁体的N极;
向右移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电流会减小,通电螺线管的磁性会减弱;
由于地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近,由于受地磁场的影响,磁体静止时,B端(N极)会指向地理的北方,A端指向南方。
故答案为:N;减弱;南方。
12.(3分)天然气是 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,初温为20℃、质量为1kg的水在标准大气压下被烧开,需要吸收 3.36× J热量,若天然气完全燃烧放出热量的80%被水吸收,则需完全燃烧 0. m3的天然气。[q天然气=3.0×J/m3,c水=4.2×J/(kg?℃)]
解:
(1)天然气不能够源源不断地从自然界获得,也不能重复利用,所以它是不可再生能源。
(2)在一标准大气压下水的沸点是℃,把水烧开,水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×J/(kg?℃)×1kg×(℃﹣20℃)=3.36×J;
由题意和燃料完全燃烧放热公式可得:Q吸=ηQ放=ηqV,
需要完全燃烧煤气的体积:
V===0.m3。
故答案为:不可再生;3.36×;0.。
13.(3分)如图电路中,电阻R阻值为10Ω,灯泡L标有“12V6W”字样,电源电压恒为6V.可知灯泡正常工作的电阻值是 24 Ω;闭合开关S后,灯泡的实际功率为 1.5 W,电阻R每分钟产生的热量为 J(忽略温度对灯泡电阻的影响)。
解:(1)由P=可得,灯泡正常发光时的电阻:RL===24Ω;
(2)闭合开关S后,灯泡与R并联,因并联电路中各支路两端的电压相等;所以,灯泡两端的电压为6V,灯泡的电阻不变,则灯泡的实际功率为:
P===1.5W,
电阻R每分钟产生的热量:
Q=W=t=×60s=J。
故答案为:24;1.5;。
14.(3分)如图,左端物体m重为3N,右端是一重1N,底面积为20cm2,内部盛有深为20cm水的薄壁瓶子,在距瓶底15cm处有一个被塞住的小孔,则小孔处水产生的压强为 Pa;不计绳重、弹簧测力计重和摩擦,此时弹簧测力计的示数是 3 N;拔出塞子,当水面与小孔相平时,不再流出,此时瓶子对地面的压强为 Pa(ρ水=1×kg/m3,g取10N/kg)。
解:(1)小孔处的深度:h=20cm﹣15cm=5cm=0.05m,
小孔处水产生的压强为:p=ρ水gh=1.0×kg/m3×10N/kg×0.05m=Pa;
(2)由图可知,弹簧秤通过定滑轮与物体m相连,此时整个装置处于静止状态,弹簧测力计受到绳的拉力,而绳的拉力与物体的重力是一对平衡力,所以,弹簧测力计的示数是F示=F拉=G=3N;
(3)水流出的过程中,水的深度不断变小,而水的密度不变,根据p=ρ水gh可知,瓶底受到的压强变小,受力面积不变,根据p=可知,压力变小;
当到小孔处时,水不再流出,根据ρ=可得:
此时水的质量m水=ρ水V水=1g/cm3×20cm2×15cm=g=0.3kg,
水的重力G水=m水g=0.3kg×10N/kg=3N,
则水和瓶的总重G总=G水+G瓶=3N+1N=4N,
因为G总>Gm,所以,当水不再流出时,瓶子对地面的压力F=G总﹣G=4N﹣3N=1N,
瓶子对地面的压强p===Pa。
故答案为:;3;。
三、作图题.
15.(2分)请将带开关的螺纹灯泡正确接入如图所示的电路中。
解:
灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故,既能控制灯泡,又能更安全,如图所示:
16.(2分)如图所示,AO是点光源S发出的一条入射光线,请作出它的反射光线;BC是S发出的另一条入射光线的反射光线,请找出S点的位置。
解:
AO垂直射向平面镜,则被垂直反射;过B点垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角在法线左侧作出反射光线BC的入射光线,与入射光线AB的延长线交于S点,则点S为点光源的位置,如图所示:
17.(3分)利用如图所示的滑轮组,小珠用1.5N的拉力拉着重为10N的物体A沿水平方向做匀速直线运动,轻质弹簧测力计的读数如图所示为 3.6 N,请画出滑轮组的绕线情况。此过程中,滑轮组的机械效率是 80% 。
解:
(1)由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数F示=3.6N,即对物体A的拉力F拉=3.6N,由于物体A做匀速直线运动,物体A受到的摩擦力、拉力是一对平衡力,则物体A受到的摩擦力f=F拉=3.6N,
拉力F与物体A受到摩擦力大小的关系==2.4,所以滑轮组的有效股数应该是n=3,从动滑轮的左挂钩开始绕起,依次绕过左边的定滑轮、右边的动滑轮,如图所示:
;
(2)由图知,n=3,拉力端移动距离s=3s物,
滑轮组的机械效率:
η=====×%=80%。
故答案为:3.6;如图所示;80%。
四、实验题
18.(6分)(1)实验室用的温度计根据液体 热胀冷缩 的规律制成。测量沸水的温度时温度计示数如1图所示,为 98 ℃,此时该地区的大气压可能 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1个标准大气压。
(2)如2图所示,小珠利用塑料盒、沙子、弹簧测力计、铁板、木板等探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
在光滑的铁板上,小珠沿水平方向拉动塑料盒做匀速直线运动,改变压力,测量塑料盒的摩擦力大小,根据实验数据画出滑动摩擦力f与压力F关系图线。分析图线可知: 压力越大 ,塑料盒所受的滑动摩擦力也越大。
小珠在粗糙的木板上重复实验,发现接触面越粗糙,滑动摩擦力变大了,她画出了木板上摩擦力f与压力F关系图线,图中甲、乙两条图线中, 甲 (选填“甲”或“乙”)是实验图象。下列生活中的哪个现象利用了这个结论 C 。
A.刹车时用力握紧车把
B.书包带做的很宽
C.收音机旋钮上刻有花纹
解:
(1)实验室用的温度计根据液体热胀冷缩的规律制成。测量沸水的温度时温度计示数如1图所示,温度计分度值为1℃,为98℃,此时该地区的大气压可能小于1个标准大气压。
(2)根据实验数据画出滑动摩擦力f与压力F关系图线。分析图线可知:压力越大,塑料盒所受的滑动摩擦力也越大;
小珠在粗糙的木板上重复实验,发现接触面越粗糙,滑动摩擦力变大了,根据画出了木板上摩擦力f与压力F关系图线知,在压力相同时,甲图对应的摩擦力大,如下所示:
故甲、乙两条图线中,甲是实验图象;
A.刹车时用力握紧车把,通过增大压力增大摩擦力,
B.书包带做的很宽,增大受力面积减小压强;
C.收音机旋钮上刻有花纹,增大接触面粗糙程度增大摩擦力,选C。
故答案为:(1)热胀冷缩;98;小于;(2)压力越大;甲;C。
19.(7分)小海利用如1图实验装置进行了“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)为使烛焰的像能成在光屏的中央,要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心 在同一高度 ;
(2)移动蜡烛与光屏,观察到光屏上出现如1图所示清晰的像,此像为 实 (选填“虚”或“实”)像。此时保持凸透镜位置不变,将蜡烛逐渐向凸透镜远离,为再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向 靠近 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动,所成像的大小将 变小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)实验一段时间后,他发现光屏上的像偏上,那么他应该把凸透镜向 下 (选填“上”或“下”)调节,使像回到光屏的中央。
(4)他由实验数据画出凸透镜的像距v和物距u关系图象如2图所示,由图可知凸透镜的焦距是 10 cm,蜡烛位于10cm刻度处时的成像特点可应用于 照相机 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
解:(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置。实验中他发现光屏上的像偏下,(2)由图可知,物距小于像距,成倒立放大的实像,保持凸透镜位置不变,将蜡烛逐渐向凸透镜远离,物距增大,像距变小,像变小,因此为再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向靠近凸透镜方向移动,此时所成的像将变小;
(3)实验一段时间后,他发现光屏上的像偏上,根据光线过光心不改变方向,凸透镜向下移动,或蜡烛向上移动,或光屏上移动。
(4)由图丁可知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,
物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等。所以2f=20cm,则f=10cm。
当物距为30cm时,即u>2f,则由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据此原理制成的。
故答案为:(1)同一高度;(2)实;靠近;变小;(3)下;(4)10;照相机。
20.(7分)电学知识学习过后,小珠和小海进行了相关实验,实验中电源电压不变,R1、R2为定值电阻,其中R1阻值已知,R2阻值未知,但两者阻值不相等。
(1)利用如1电路图,探究“并联电路的电流规律”,将三个电流表分别接入图中
A、B、C处,请你用笔画线代替导线将如2图的实物连接完成。连接电路时,开关必须 断开 ;小珠连接电路后试触时发现C处电流表指针如3图所示,你认为可能的原因是 电流表正负接线柱接反了 。
A处电流IA/A
B处电流IB/A
C处电流IC/A
0.40
0.50
(2)小珠改正错误后,再次闭合开关,C处电流表示数如4图所示,请你帮助完成记录。分析数据,得出结论。小海认为该实验应该多次测量,原因是 一次实验得出的结论有偶然性 。
(3)为测量R2阻值,小珠改装了实验电路,实验步骤如下:
①闭合开关S,断开开关S1,记录电流表示数I1;
②闭合开关S和S1,记录电流表示数I2;
③分析数据得知电源电压U=I1R1,进而求得R2阻值。
通过分析,下列两个实验电路中,你认为小珠所使用的是 A (选填相应选项字母),求得R2= (用R1、I1、I2表示)。
解:(1)利用如1电路图,探究“并联电路的电流规律”,将三个电流表分别接入图中A、B、C处,两电流表选用小量程分别与两电阻串联,测量两支路的电流,第3个电流选用大量程接在干路上测总电流,如下所示:
连接电路时,开关必须断开;小珠连接电路后试触时发现C处电流表指针如3图所示,你可能的原因是电流表正负接线柱接反了;
(2)小珠改正错误后,再次闭合开关,C处电流表示数如4图所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,电流为0.90A,如下表所示;分析数据,得出结论。小海认为该实验应该多次测量,原因是:根据一测量结果得出的结论有偶然性;
A处电流IA/A
B处电流IB/A
C处电流IC/A
0.40
0.50
0.90
(3)为测量R2阻值,小珠改装了实验电路,实验步骤如下:
①闭合开关S,断开开关S1,记录电流表示数I1;
②闭合开关S和S1,记录电流表示数I2;
③分析数据得知电源电压U=I1R1,进而求得R2阻值。
根据电源电压U=I1R1,可知小珠所使用的是A;
由并联电路各支路到不影响,通过R2的电流为I2﹣I1,由欧姆定律,R2=。
故答案为:(1)断开;电流表正负接线柱接反了;(2)一次实验得出的结论有偶然性;
(3)A;。
五、计算题.
21.如图所示为一台压路机,质量为20t,车轮与水平地面总接触面积为0.5m2.某次压路作业中,它以2m/s的速度水平匀速前进m,此时压路机的发动机输出功率为kW.(g取10N/kg)求:
(1)压路机静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(2)压路机前进过程中受到的阻力是多少?
(3)若发动机的效率为40%,完成此次作业至少需要消耗多少kg柴油?(q柴油取4×J/kg)
解:
(1)压路机静止时对水平地面的压力:
F=G=mg=20×kg×10N/kg=2×N,
对水平地面的压强:
p===4×Pa;
(2)由P=Fv可得,压路机的牵引力:
F牵===6×N,
因压路机匀速前进时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,压路机前进过程中受到的阻力f=F牵=6×N;
(3)这次压路作业,压路机做的功(牵引力做功):
W=牵Fs=6×N×m=6×J,
由η=可得,柴油完全燃烧释放的热量:
Q放===1.5×J,
由Q放=mq可得,消耗柴油的质量:
m′===3.75kg。
答:(1)压路机静止时对水平地面的压强是4×Pa;
(2)压路机前进过程中受到的阻力是6×N;
(3)该压路机以柴油作为燃料,热机效率为40%完成这次压路作业要消耗3.75kg柴油。
22.如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70Ω.当只闭合S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为W。
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)发热电阻R1的阻值是多少?
(3)高温挡时应该闭合的开关是 S1、S2 ,高温挡的电功率是多少?
(4)小余发现在傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在30s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(不考虑电阻值随温度的变化)
解:(1)低温挡电烤箱的电功率为W,根据P=UI得低温挡工作时电路中的电流:
I===2A;
(2)当只闭合S1时,两电阻串联,为低温挡,低温挡的电流为2A,由欧姆定律得电路的总电阻:
R1+R2=,
故R1=﹣R2=﹣70Ω=40Ω;
(3)两开关S1、S2闭合时,为R1的简单电路,此时的电阻小于两电阻串联的电阻,根据P=可知此时为高温挡,
高温挡的电功率:
P高===W;
(4)电能表盘中标有0r/kW?h,表示每消耗1kW?h的电能,电能表转盘转0圈,
电能表转盘转25转时,消耗的电能为:
W=×25kW?h=kW?h=×3.6×J=3×J,
实际功率为:
P实===W;
根据P=,在R不变时,电功率与电压的平方成正比,故有:
=,
用电高峰时家庭电路的实际电压为:
U实===V。
故答案为:(1)低温挡工作时,电路中的电流是2A;
(2)发热电阻R1的阻值是40Ω;
(3)S1、S2;高温挡的电功率是W;
(4)用电高峰时家庭电路的实际电压为V。
六、综合题.
23.(6分)用如图所示实验装置验证阿基米德原理。当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题:
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水对溢水杯底部的压强将会 不变 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。根据图中数据可知,实验中物块所受浮力是 0.5 N,排开水的重力是 0.5 N。
(2)如果实验前溢水杯未装满水,实验测得的 排开水的重力 (选填“浮力”或“排开水的重力”)将会 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)若换用酒精代替水进行实验,则F3的大小将变为 1.6 N(ρ水=1×kg/m3,ρ酒精=0.8×kg/m3)。
解:(1)物块浸没水中后,随着深度的增加,排开水的体积不变,液体的深度不变,故水对容器底部的压强不变;
由左图知:物体的重力G=F1=2N,由右图知,物体浸没在水中弹簧测力计的示数F3=1.5N,圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮=G﹣F3=2N﹣1.5N=0.5N,
物块排开水所受的重力G排等于桶和排开水的总重减去空桶的重,由左图知:空桶的重力为:G桶=F3=0.2N,由右图知,桶和排开水的总重为F4=0.7N,
G排=F4﹣G桶=0.7N﹣0.2N=0.5N;
(2)根据实验数据可得出:物块浸没在水中时受到的浮力F浮,物块排开水所受的重力G排,比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
物块浸没在水中时受到的浮力F浮,是根据称重法得出的;溢水杯未装满水,对于F3的测量结果没有影响;所以,测出的浮力F浮不变;
物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,物块排开水所受的重力变小,所以,排开水的重力会偏小;
(3)根据F浮=ρ水gV排可知:
物块体积V=V排水===5×10﹣5m3,
则物块浸没在酒精中时受到的浮力;
F浮′=ρ酒精gV排′=0.8×kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.4N,
所以若换用酒精代替水进行实验,则F3的大小为:F3=G﹣F浮′=2N﹣0.4N=1.6N。
故答案为:(1)不变;0.5;0.5;(2)排开水的重力;偏小;(3)1.6。
24.(7分)苹果是一种智慧之果,它具有传奇般的色彩。下面就让我们来一次有关苹果的探索之旅吧!
(一)测量物体的密度。
如1图所示,用天平测得苹果的质量为 .4 g,它受到的重力为 1. N;若苹果的体积为cm3,则苹果的密度为 0.× kg/m3;若将该苹果轻放入装满盐水的溢水杯中,静止时,苹果漂浮,溢出盐水的体积为cm3,则盐水密度为 1.× kg/m3(g取10N/kg)。
(二)科学探究:苹果电池的电压大小U与电极插入苹果的深度h的关系。
在苹果中插入铜片和锌片,就能自制成为一个苹果电池。苹果电池的电压大小与电极插入苹果的深度之间有怎样的关系呢?某实验小组用如2图所示的实验器材对该问题进行探究。
(1)实验时,应保持其它条件不变,只改变 电极插入苹果的深度 ;
(2)某小组同学测得的实验数据如下表;
电极插入的深度h/cm
1
2
3
4
5
苹果电池电压U/v
0.12
0.18
0.22
0.27
0.3
分析表格中的数据,你能得到的实验结论是: 其它条件一定时,电极插入深度越深,苹果电池的电压越大 ;
(3)一只苹果电池的电压比较低,可以将多只苹果电池 串 联,从而获得较高的电压。
解:
(一)由图示天平可知,苹果的质量为m=g+50g+10g+2.4g=.4g=0.4kg;
苹果的重力为:G=mg=0.4kg×10N/kg=1.N;
苹果的密度ρ===0.g/cm3=0.×kg/m3;
将该苹果轻放入装满盐水的溢水杯中,静止时,苹果漂浮,浮力等于重力:F浮=G=1.N;
根据阿基米德原理可知,盐水密度为:ρ盐水===1.×kg/m3;
(二)(1)实验中采用的是控制变量法,探究苹果电池的电压大小U与电极插入苹果的深度h的关系时,应保持其它条件不变,只改变电极插入苹果的深度h;
(2)由表中实验数据可知,随电极插入深度的增加,电池电压增加;
(3)苹果电池工作时将化学能转化成电能,电池串联时,得到的电压是每个电池的电压之和。
故答案为:(一).4;1.;0.×;1.×;(二)(1)电极插入苹果的深度;(2)其它条件一定时,电极插入深度越深,苹果电池的电压越大;(3)串。
25.(5分)博物馆不能有直射阳光进入展厅,因为展品在阳光的直接照射下会遭受不同程度的损害。某博物馆采用了一种新型天窗﹣﹣光导天窗(如图1)。当外界较强的阳光射到天窗时,电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量,使适量的光斜射到井壁的平面镜上,把光导入到光井底部的漫射器上。当外界光照太弱时,光井内有人工照明给予补充。
如2图为馆内亮度自动调节电路原理图。M为自动卷帘电动机,R0为保护电阻。R为光敏电阻,其阻值随光照的强弱而变化,可以近似认为,光照较强时电阻几乎为0;光照较弱时电阻接近于无穷大。
(1)阳光在光井中经过多次 反射 后,通过底部漫射器均匀高效地照射到需要光照的地方。
(2)光敏电阻R的作用相当于电路中的 开关 (选填“开关”或“用电器”)。
(3)白天光照强度足够强时,图2中的 M (选填“L”或“M”)将工作。
(4)如2图中的L代表光井中所安装的10盏“V15W”的节能灯。若这些节能灯正常工作10小时,共消耗电能 1.5 kW?h,若利用如图3所示电能表进行测量,则这些节能灯工作10小时后示数应该为:
解:(1)阳光在光井中经过多次反射后,通过底部漫射器均匀高效地照射到需要光照的地方。
(2)由电路图可知,光敏电阻串联接入电路,由题知,光照较强时电阻几乎为0,电路是通路;光照较弱时电阻接近于无穷大,电路断路,由此可知,光敏电阻R相当于控制电路中的开关。
(3)根据题意可知,白天光照强度足够强时,光敏电阻的阻值几乎为0,此时电路为R0的基本电路,电路中的电阻最小,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流最大,因此衔铁将被吸下,根据工作电路可知,电动机M工作;
(4)10盏节能灯工作10h消耗的电能:
W=Pt=10×15×10﹣3kW×10h=1.5kW?h;
由图3可知,原来电能表的示数为.7kW?h,故10盏节能灯工作10h后电能表的示数为:.7kW?h+1.5kW?h=.2kW?h。
故答案为:(1)反射;(2)开关;(3)M;(4)1.5;(5)2。
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