






精品解析:2021年江蘇省蘇州新區(qū)實驗初中中考二模物理試題(解析版+原卷版)
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?2020-2021學(xué)年初三中考物理二模試題
一、選擇題(本題共12小題,每小題2分,共24分,每小題給出的選項中只有一個選項符合題意)
1. 估測在實際生活中的應(yīng)用十分廣泛,下列所估測的數(shù)據(jù)中最接近實際的是( ?。?br />
A. 一盞LED臺燈正常工作4小時耗電約為1度
B. 普通家庭房間門的高度一般大于3m
C. 空氣的密度是1.29kg/m3,教室內(nèi)空氣質(zhì)量約為25kg
D. 完整播放一遍中華人民共和國國歌所需要的時間為50s
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A.一盞LED臺燈的功率大約為5W,合0.005kW,由可得正常工作4小時耗電約為
遠小于1度,故A不符合題意;
B.普通家庭房間的高度在3m左右,門的高度低于3m,在2m左右,故B不符合題意;
C.空氣的密度是1.29kg/m3,教室的容積約為
由可得教室內(nèi)空氣質(zhì)量約為
故C不符合題意;
D.我國的國歌長度較小,完整播放一遍中華人民共和國國歌所需要的時間為不到1min,在50s左右,故D符合題意;
故選D。
2. 下列關(guān)于材料、技術(shù)及能源的說法中正確的是( ?。?br />
A. 數(shù)碼相機的圖象傳感器與處理芯片是由半導(dǎo)體材料制成的
B. 超導(dǎo)體可應(yīng)用于電飯鍋和電動機
C. 我國海域深處蘊藏大量的“可燃冰”屬于可再生能源
D. 核電站是利用核聚變釋放出的能量來發(fā)電的
【答案】A
【解析】
【分析】
【詳解】A.導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的叫半導(dǎo)體,數(shù)碼相機的圖象傳感器與處理芯是用半導(dǎo)體材料制成的,故A正確;
B.超導(dǎo)體的電阻為0,電飯鍋的電熱絲需要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電阻為零無法將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯誤;
C.可燃冰不能在短期內(nèi)從自然界得到補充,所以它們屬于不可再生能源,故C錯誤;
D.目前的核電站都是利用核裂變釋放出的能量來發(fā)電的,故D錯誤。
故選A。
3. 如圖描述了幾種常見的物態(tài)變化現(xiàn)象,其中需吸熱的是( ?。?br />
甲:冰雪融化
乙:綠葉凝露
丙:干冰變小
?。褐︻^成霜
A. 甲和乙 B. 乙和丁 C. 甲和丙 D. 丙和丁
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】甲:冰雪熔化,由固態(tài)變成液態(tài),屬于熔化現(xiàn)象,熔化吸熱;
乙:草葉上出現(xiàn)露珠,是空氣中的水蒸氣遇冷凝結(jié)成的小水滴,屬于液化現(xiàn)象,液化放熱;
丙:干冰變小,由固態(tài)直接變成了氣態(tài),屬于升華現(xiàn)象,升華吸熱;
丁:枝頭出現(xiàn)霜,是空氣中的水蒸氣遇冷凝結(jié)成的小冰晶,屬于凝華現(xiàn)象,凝華放熱;
由題意可得,需要吸熱的是甲和丙,故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C
4. 實驗室常用的電流表內(nèi)部構(gòu)造如圖所示。多匝金屬線圈懸置在磁體的兩極間,線圈與一根指針相連。當線圈中有電流通過時,它受力轉(zhuǎn)動帶動指針偏轉(zhuǎn),便可顯出電流的大小。電流表工作原理與下列設(shè)備或用電器工作原理一致的是( ?。?br />
A. 電飯鍋 B. 手搖發(fā)電機
C. 電風(fēng)扇 D. 電磁起重機
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】通過電流表的內(nèi)部構(gòu)造顯示電流表的制成原理:通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動,并且電流越大,線圈受到的力越大,其轉(zhuǎn)動的幅度越大。因此可以利用電流表指針的轉(zhuǎn)動幅度來體現(xiàn)電路中電流的大小。
A.電飯鍋是利用電流的熱效應(yīng)工作的,與電流表的工作原理不同,故A不符合題意;
B.手搖發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的,與電流表的工作原理不同,故B不符合題意;
C.電風(fēng)扇的核心部件是電動機,電動機是利用通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的原理工作的,與電流表的工作原理相同,故C符合題意;
D.電磁起重機是利用電流的磁效應(yīng)工作的,與電流表的工作原理不同,故D不符合題意。
故選C。
5. 鞋店的地板上,有一塊靠墻的平面鏡,店員為了顧客方便,通常不會把θ設(shè)為90°。下列說法正確的是( )
A. 鏡中所成的是正立等大的實像
B. 人遠離平面鏡像變小,靠近平面鏡像變大
C. 即便鏡子長度小于身高 ,也能看得到腳上的鞋在鏡中的像
D. 由于平面鏡較小,所以人在鏡中不能形成完整的像
【答案】C
【解析】
【詳解】A.鏡中所成的是正立等大的虛像,故A錯誤;
B.像與物的大小相等,人遠離平面鏡或靠近平面鏡像不變,故B錯誤;
C.平面鏡傾斜,腳反射的光線經(jīng)過平面鏡反射后可以射入人眼中,如圖所示,即便鏡子長度小于身高一半也可以,故C正確;
D.平面鏡所成像的大小完整程度與鏡面大小無關(guān),故D錯誤。
故選C。
6. 下圖是電磁波家族,真空中各種電磁波的傳播速度相同.某類恒星溫度較低,呈暗紅色;另一類恒星溫度極高,呈藍色.根據(jù)所給信息可推測( )
A. 紅外線波長比藍光波長短 B. 紅光與X射線都是電磁波
C. 恒星溫度越高,發(fā)出的光頻率越低 D. 真空中紅光比無線電波傳播速度大
【答案】B
【解析】
【詳解】A.由于光波的速度是一定的,頻率越高波長越短,紅外線的頻率低,波長大,故A錯誤,不符合題意;
B.X射線雖然不是可見光,但仍然屬于電磁波,故B正確,符合題意;
C.溫度越高,發(fā)出的光的頻率越高,故C錯誤,不符合題意;
D.真空中各種電磁波的傳播速度相同,所以D錯誤,不符合題意.
7. 下圖是一種醫(yī)生在做顯微手術(shù)時使用的眼鏡式放大鏡,他的工作距離在340mm——420mm之間,則關(guān)于這種放大鏡的使用,下面說法不正確的是
A. 這種放大鏡在工作距離內(nèi)成正立放大的像
B. 這個凸透鏡的焦距小于340mm
C. 這個凸透鏡的焦距大于420mm
D. 這種放大鏡在工作距離內(nèi),物距越大,成的虛像越大
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】A.放大鏡所成的像是正立、放大的虛像,故A正確,不符合題意;
BC.放大鏡工作時,物體應(yīng)放在焦點以內(nèi),故這個凸透鏡的焦距大于420mm,故B不正確,符合題意,C正確,不符合題意;
D.在放大鏡成像的范圍內(nèi),物遠像遠像變大,即物距越大,成的虛像就越大,故D正確,不符合題意。
故選B。
8. 如圖所示,三個相同的容器內(nèi)水面高度相同,甲容器中只有水,乙容器中有一小球漂浮于水面上,丙容器中懸浮著一個小物塊,則下列說法正確的是( ?。?br />
A. 水對三個容器底部的壓力關(guān)系:F甲>F乙>F丙
B. 三個容器對桌面的壓強關(guān)系:p甲=p乙=p丙
C. 如果向乙中加入鹽水,小球受到的浮力變大
D. 乙圖中小球的密度大于丙圖中物塊的密度
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】A.由題意可知,水的密度p與深度h都相同由液體壓強公式
p=pgh
可知,
P甲=P乙=P丙
由p=可知,水對容器底的壓力
F=pS
由于壓強與容器底面積都相同,則水對容器底的壓力
F甲=F乙=F丙
故A錯誤;
B.在乙容器中,根據(jù)作用力和反作用力可知,容器(包括水和玻璃杯)施加給木塊一個豎直向上的浮力F浮,木塊會反過來施加給容器(包括水和玻璃杯)一個豎直向下的壓力F壓,而且
F壓=F浮
這個壓力會通過容器傳導(dǎo)給桌面。木塊因為漂浮,所以
F浮=G木=G排
所以,
甲容器對于桌面的壓力=G水+G杯
乙容器對桌面的壓力=G水'+G排=G水'+G木+G杯
因為
G水=G水'+G排
因此,甲容器對于桌面的壓力等于乙容器對桌面的壓力,同理甲容器對于桌面的壓力等于丙容器對桌面的壓力,三個容器對桌面的壓力F相等,三個容器的底面積S相等,由p=可知,三個容器對桌面的壓強相等,故B正確;
C.小球漂浮在乙容器中,向乙容器中加入鹽水,液體密度增大,小球仍然漂浮在液面上,那么小球受到的浮力等于小球的重力,小球的重力沒變,小球受到的浮力不變,故C錯誤;
D.乙圖中小球在乙容器中漂浮,p球Pb
(2)[2]礦泉水和內(nèi)部水的總質(zhì)量
礦泉水瓶靜止時漂浮,則受到的浮力
[3][4]向礦泉水瓶中緩慢注入100g水后,礦泉水和內(nèi)部水的總重增大,仍處于漂浮狀態(tài),所受浮力變大,排開水的體積變大,瓶蓋所處深度變大,受到水的壓強變大。增大的重力等于排開水的重力,根據(jù)G=mg可知,溢出水的質(zhì)量等于注入礦泉水瓶的水的質(zhì)量。
[5]將礦泉水瓶內(nèi)的水抽出一部分,礦泉水和內(nèi)部水的總重減小,所受浮力減小,減小的浮力等于抽出水的重力,故排開水的體積等于抽出水的體積,所以將抽出的水輕倒入溢水杯中,不會溢出。
20. 小麗家中的電能表表盤如圖所示,則小麗家已消耗的電能為______kW?h,可以同時使用的用電器總功率不能超過______W,若電冰箱單獨正常工作一天(24小時),(電冰箱的主要技術(shù)參數(shù)見表),電能表鋁盤轉(zhuǎn)______圈。在使用電冰箱的過程中,小麗發(fā)現(xiàn)電冰箱門打開時,冰箱內(nèi)照明燈亮,壓縮機有時在工作,由此判斷,冰箱的壓縮機和照明燈是______聯(lián)的。
海爾BC-11OB電冰箱
額定電壓
220V
工作頻率
50Hz
額定功率
100W
耗電量
0.8KW·h/24h
【答案】 ①. 16.6 ②. 4400 ③. 480 ④. 并
【解析】
【分析】
【詳解】[1]由電能表圖可知,小麗家已消耗的電能為16.6kW?h。
[2]電能表的工作電壓為
U=220V
由圖可知允許通過電能表的最大電流為
I最大=20A
由功率公式可得,允許使用的用電器的最大總功率為
P最大=UI最大=220V×20A=4400W
[3]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,電冰箱一天消耗0.8kW·h電能,600r/(kW·h)表示電路每消耗1kW·h電能時,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600圈,所以消耗0.8kW·h電能時,轉(zhuǎn)盤的圈數(shù)為
n=600r/(kW·h)×0.8kW·h=480r
[4]因為冰箱的壓縮機和照明燈工作時互不影響,所以它們是并聯(lián)的。
21. 我國研制的大客機C919搭載某渦輪噴氣發(fā)動機,它的熱效率和推進效率比一般客機高,所謂熱效率是指發(fā)動機獲得的機械能與燃料完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能之比,而推進效率則是指發(fā)動機對飛機的推力所做的功與發(fā)動機獲得的機械能之比。
速度v/m/s
100
200
300
400
500
阻力f/N
0.9×104
3.6×104
8.1×104
1.44×105
2.25×105
(1)飛機飛行時所受阻力f與運行速度v的關(guān)系如表,則它們之間的數(shù)量關(guān)系;
(2)若飛機以200m/s的水平速度勻速巡航0.5h過程中,消耗燃油1080kg,則此過程,飛機克服阻力所做的功為多少J;若發(fā)動機的熱效率為40%,則發(fā)動機的推進效率為多少?(燃油熱值q=5.0×107J/kg)
【答案】(1)f=()2×0.9×104N;(2)1.296×1010,60%
【解析】
分析】
【詳解】解:(1)當v=100m/s時
f=()2×0.9×104N=0.9×104N
當v=200m/s時
f=()2×0.9×104N=3.6×104N
當v=300m/s時
f=()2×0.9×104N=8.1×104N
當v=400m/s時
f=()2×0.9×104N=1.44×105N
當v=500m/s時
f=()2×0.9×104N=2.25×105N
所以,飛機飛行時所受阻力f與運行速度v的關(guān)系
f=()2×0.9×104N
(2)飛機水平勻速巡航時,處于平衡狀態(tài),受到平衡力的作用,發(fā)動機巡航推力與受到的阻力平衡力,大小相等,故f=F=3.6×104N;燃料完全燃燒放出的熱量
Q=mq=1080kg×5×107J/kg=5.4×1010J
根據(jù)得發(fā)動機獲得的機械能
W機械=ηQ放=40%×5.4×1010J=2.16×1010J
發(fā)動機巡航的距離為
s=vt=200m/s×0.5×3600s=360000m
飛機克服阻力所做的功(推力所做的功)
W推力=Fs=3.6×104N×360000m=1.296×1010J
發(fā)動機的推進效率
答:(1)飛機飛行時所受阻力f與運行速度v的關(guān)系為f=()2×0.9×104N。
(2)飛機克服阻力所做的功為1.296×1010J,發(fā)動機的推進效率為60%。
三、解答題(共49分)
22. 完成以下作圖
(1)圖(1)中ABO可看成杠桿,O為支點,請在圖中畫出該杠桿的動力臂和所受阻力的示意圖______。
(2)如圖(2)所示,請畫出由燭焰S點發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡折射后的兩條折射光線,并確定發(fā)光點S的像點S′的位置______。
(3)閉合開關(guān),小磁針靜止,請在圖(3)中標出電源的“+”、“-”極,并標出磁感線的方向______。
(4)請用筆畫線,將圖(4)中的調(diào)光臺燈、開關(guān)和插座按照安全用電的原則接入家庭電路中,要求:S1旋轉(zhuǎn)開關(guān))單獨控制臺燈,S2單獨控制插座______。
【答案】 ①. ②. ③. ④.
【解析】
【分析】
【詳解】(1)[1]動力指的是作用在杠桿上的力,而不是通過定滑輪的力為動力,過支點O作動力作用線的垂線段,過B點作豎直向下的阻力,如圖所示:
(2)[2]過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變,平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點,兩條折射光線的反向延長線的焦點即為發(fā)光點S的像點S′如圖所示:
(3)[3]由圖知,小磁針的右端為N極,根據(jù)異名磁極相互吸引可知,通電螺線管的左端為S極,右端為N極。因為在磁體外部,磁感線總是從N極發(fā)出,回到S極,所以圖中磁感線的方向是指向左的。根據(jù)安培定則,伸出右手使大拇指指向螺線管的N極,則四指彎曲所指的方向為電流的方向,所以電流從螺線管的右端流入,則電源的右端為正極,左端為負極,如圖所示:
(4)[4]根據(jù)題目可知,此時變阻器必須與臺燈串聯(lián),從安全用電的角度分析,S2為單獨三孔插座的開關(guān),則S2應(yīng)與三孔插座串聯(lián),三孔插座的接法為,上接地線,左接零線,右接火線,如圖所示:
23. 如圖所示,是用動滑輪運送建筑材料A的示意圖,在卷揚機對繩子的拉力F作用下,使重900N的建筑材料A以0.2m/s的速度勻速豎直上升,動滑輪的機械效率η為90%,不計繩重和滑輪與軸的摩擦。求:
(1)拉力F做功的功率P;
(2)動滑輪所受的重力G0。
【答案】(1)200W;(2)100N
【解析】
【分析】
【詳解】解:(1)動滑輪繩子的有效股數(shù)n=2,動滑輪的機械效率
解得F=500N,卷揚機拉繩子的速度
v繩=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s
拉力F做功的功率
P=Fv繩=500N×0.4m/s=200W
(2)動滑輪所受的重力
G0=nF-G=2×500N-900N=100N
答:(1)拉力F做功的功率200W;
(2)動滑輪所受的重力100N。
24. 如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡L標有“5V,2.5W”的字樣,滑動變阻器R1的最大阻值為60Ω,定值電阻R2的阻值為20Ω,電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.6A,燈絲電阻不隨溫度變化,求:
(1)小燈泡L正常發(fā)光時的阻值為多少?
(2)當S1、S2和S3都閉合,滑動變阻器的滑片滑到a點時,小燈泡L恰好正常發(fā)光,此時定值電阻R2的電功率為多少?
(3)保證電路安全時,該電路消耗的最小電功率。
【答案】(1)10Ω;(2)1.25W;(3)0.5W
【解析】
【分析】
【詳解】解:(1)小燈泡L正常發(fā)光時的阻值
(2)當S1、S2和S3都閉合,滑動變阻器的滑片滑到a點時,R2與L并聯(lián),因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且小燈泡L恰好正常發(fā)光,所以,電源的電壓5V,此時定值電阻R2的電功率
(3)當只閉合S1、S3時R1與R2串聯(lián),當只閉合S2、S3時R1與L串聯(lián),因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,當電壓表的示數(shù)U滑=3V時,R2或L兩端的電壓分別為
U2=U-U滑=5V-3V=2V
UL′=U-U滑=5V-3V=2V
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流分別為
當電路中的電流為0.1A時,電路消耗的總功率最小,則電路消耗的最小功率
P小=UI1=5V×0.1A=0.5W
答:(1)小燈泡L正常發(fā)光時的阻值為10Ω;
(2)定值電阻R2的電功率為1.25W;
(3)保證電路安全時,該電路消耗的最小電功率為0.5W。
25. 在探究凸透鏡成像規(guī)律時,小明在光具座上依次擺放了蠟燭、凸透鏡、光屏,并調(diào)節(jié)它們中心在一高度上。
(1)如圖甲,當他將蠟燭、光屏位置固定后,左右移動透鏡,發(fā)透鏡在①②兩個位置時,屏上都能得到倒立的像,則鏡在①位置相比在②位置時,所上得到的像 _______ (選填“較大”或“較小”)。
(2)當他將透鏡和光屏的位置固定后,發(fā)現(xiàn)無論怎么移動蠟燭,在屏上都不能得到像(光具座足夠長),為了在屏上得到清晰的像,他應(yīng)將凸透鏡 _______ (選填“靠近”或“遠離”)光屏移動一些。經(jīng)過調(diào)整,在屏上得到了清晰的像,他發(fā)現(xiàn)若將凸透鏡用紙遮住,屏上將得到 _______ (選填“完整”或“一半”)的像;若將蠟燭稍微上移,屏上的像將 _______ (選填“上移”或“下移”)。
(3)如圖乙,他把“上”形狀的遮光板放在蠟燭和凸透鏡之間,則屏上觀察到的形狀是 _______ 。
A.上 B.C。D。下
【答案】 ①. 較小 ②. 遠離 ③. 完整 ④. 下移 ⑤. C
【解析】
【分析】(1)凸透鏡成像時,光屏上能呈現(xiàn)的像都是實像,實像都是倒立的。凸透鏡成實像時,物距減小,像距增大,像變大;
(2)從實際角度考慮物距、焦距關(guān)系,蠟燭和光屏的距離關(guān)系等即可得出原因;當遮住凸透鏡的一部分,通過的光線變少了,經(jīng)凸透鏡折射會聚成像,像的大小不變,像變暗;將蠟燭稍微上移,光屏上的像會下移,將透鏡上移可以使像回到原來位置;
(3)凸透鏡成像時,像與物上下、左右均倒(是互換的)。
【詳解】(1)[1]光屏上能接到像,像是實像,實像都是倒立的;當凸透鏡在①處時,物距小,像距大,成的是放大的像,成像原理和投影機原理一樣;當凸透鏡在②處時,物距大,像距小,成的是縮小的像,故與鏡在①位置相比在②位置時,所上得到的像較?。?br />
(2)[2]在燭焰、透鏡和光屏三者的中心在同一高度的情況下,當他將透鏡和光屏的位置固定后,發(fā)現(xiàn)無論如何移動蠟燭,光屏上都得不到像。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知,凸透鏡成實像時,像距都大于焦距?,F(xiàn)在光屏上不成像,則意味著光屏與凸透鏡間距離小于焦距,要想在光屏上得到像,應(yīng)該使光屏與透鏡距離大于焦距,所以透鏡應(yīng)遠離光屏;
[3]遮住凸透鏡的下半部,物體上任一點射向凸透鏡的上半部,經(jīng)凸透鏡折射后,照樣能會聚成像,像的大小不發(fā)生變化,折射光線減少,會聚成的像完整但變暗;
[4]若將蠟燭稍微上移,屏上的像將下移;
(3)[5]凸透鏡成像時,成的實像,與原物體相比,上下顛倒、左右相反,故選C。
【點睛】解決本題的關(guān)鍵是:(1)凸透鏡成像是三種情況和應(yīng)用,以及凸透鏡成實像時,物距減小,像距增大,像變大。
(2)凸透鏡成實像時,無論遮住凸透鏡的上部、下部、中間,都不能改變像的大小,但是像變暗,凸透鏡遮住的越多,像越暗。
26. 如圖所示,甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量、燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初始溫度也都相同,當燃料燃燒完時,立即讀取相應(yīng)溫度計的讀數(shù),分別為T甲、T乙和T丙,且有T甲>T乙>T丙。
(1)燃料1的熱值q1與燃料2的熱值q2相比,有q1______q2(選填“>”、“=”或“”、“=”或“T乙>T丙,液體b沒有沸騰,則ca______cb(選填“>”、“=”、“ ②. < ③.
T乙
則
由圖甲、乙所示實驗可知,兩燒杯中的液體種類即比熱容c、質(zhì)量m都相等,由熱量公式
可知
Q甲>Q乙
燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收,則燃料釋放的熱量大小為
Q1>Q2
由于甲乙兩實驗所使用的燃料質(zhì)量m相同而種類不同,由
Q=mq
可知
q1>q2
(2)[2]甲、丙所示實驗中所用燃料種類與質(zhì)量相同,則燃料燃燒釋放的熱量相等,即
Q甲=Q丙
燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收,則
Qa=Qb
甲、丙兩實驗燒杯中液體的初溫相等,末溫
T甲>T丙
則
即
又因為兩者質(zhì)量相等,由
可得,兩種液體的比熱容為
故有
caT乙>T丙
液體b沒有沸騰,甲、丙所示實驗所用的燃料相同,則吸收相等的熱量時,a液體升高的溫度大于b液體升高的溫度,a、b兩液體質(zhì)量相同,由熱量公式
可知,甲液體a的比熱容小于液體b的比熱容。
27. 小明同學(xué)在“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中:(已知ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)如圖甲、乙,先用彈簧測力計吊著石塊,彈簧測力計的示數(shù)為l.8N,然后讓石塊完全浸沒在水中,彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?N.則石塊受到水的浮力為_________N;
(2)如圖丙,用彈簧測力計緩慢將石塊拉出水面,隨著石塊露出水面的體積越來越大,觀察到彈簧測力計的示數(shù)也越來越大,則石塊受到水的浮力越來越____(選填“大”或“小”).說明浮力的大小與_____有關(guān);
(3)通過比較圖乙和圖______,可以探究浮力大小跟液體密度是否有關(guān);
(4)他通過上述實驗又計算出該小石塊的密度為___________g/cm3.
【拓展】同組的小紅同學(xué),繼續(xù)用如圖所示的方法測出了物塊B的密度,她的具體操作如下:將物塊B放入漂浮于水面的小燒杯中,小燒杯杯底距水面高度h1=25cm; 將物塊B取出后系在燒杯底靜止后,小燒杯杯底距水面高度h2=15cm;剪斷細繩后物塊B沉入杯底,此時小燒杯杯底距水面高度h3=10cm,則物塊B的密度為____________kg/m3.
【答案】 ①. 0.8 ②. 小 ③. 石塊浸入水中的體積(或排開液體的體積) ④. 丁 ⑤. 2.25 ⑥. 1.5×103
【解析】
【詳解】(1)由稱重法知道,石塊受到的浮力是:F浮 =G-F=1.8N-1N=0.8N;
(2)由于石塊受到的浮力是F浮=G-F,而石塊的重力G不變,所以,隨著用彈簧測力計緩慢將石塊拉出水面,測力計示數(shù)F越來越大,即石塊受到的浮力越來越?。挥纱苏f明浮力的大小與石塊浸入水中的體積有關(guān);
(3)由圖乙和丁知道,物體都浸沒在液體中,所排開液體的體積相同,但液體的密度不同,所以可以探究浮力與液體密度的關(guān)系;
(4)根據(jù)基米德原理F浮=ρ液gV排知道, ,又因為當石塊浸沒在水中時,V石 =V排 ,G=mg=ρVg,所以石塊密度是: =2.25×103 kg/m3=2.25 g/cm3
【拓展】由下圖甲知道,金屬塊B和小燒杯做為一個整體,由于處于靜止狀態(tài),故受到的重力與受到的浮力為一對平衡力,即G杯 +GB =ρ水 gV排 =ρ水gSh1 -----①,
由圖乙知道,金屬塊B和小燒杯做為一個整體,由于處于靜止狀態(tài),故受到的重力與受到的浮力為一對平衡力,即G杯 +GB =ρ水gVB +ρ水 gSh2 -----②,
由圖丙知道,以杯為研究對象,由于處于靜止狀態(tài),故受到重力與受到的浮力為一對平衡力,G杯 =ρ水 gV排′=ρ水 gSh3----③
由①②③解得: ,ρ水gSh1 =ρ水gVB +ρ水 gSh2,即 ,
所以,金屬塊B的密度是: =1.5×103 kg/m3.
28. 在“測量小燈泡額定功率”的實驗中,實驗器材有:兩節(jié)新干電池、電流表、電壓表、額定電壓為2.5V的小燈泡,滑動變阻器、開關(guān),導(dǎo)線若干,實物電路如圖甲所示。
(1)如圖甲中有一根導(dǎo)線連接錯誤,請在導(dǎo)線上畫“×”并在圖上改正(導(dǎo)線不能交叉)______;
(2)改正錯誤后進行實驗,當小燈泡兩端電壓達到2.5V時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡L1的額定功率為______W;
(3)完成上面實驗后,小明又設(shè)計了如圖丙所示的電路,測出了額定電流為I額小燈泡L2的額定功率。實驗方案如下:(電源電壓不變,滑動變阻器R1的最大阻值為R1,滑動變阻器R2的最大阻值為R2)
①只閉合開關(guān)S和S2,移動R1滑片,使電流表示數(shù)為I額;
②只閉合開關(guān)S和S1,保持R1滑片位置不動,移動R2滑片,使電流表的示數(shù)為I額。保持滑動變阻器R2的滑片位置不動,將另一個滑動變阻器滑片移到最左端,電流表的示數(shù)為I1,再將此滑動變阻器的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為I2,則小燈泡額定功率的表達式P額=______;(用I額、I1、I2、R1、R2中的字母表示)
(4)如圖丁所示,是探究“電流與電阻的關(guān)系”時設(shè)計的電路圖。R1、R2、R3三個定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω,電源電壓為4.5V恒定不變,S1為單刀三擲開關(guān):
①閉合開關(guān)S,S1接1時,此時電流表示數(shù)如圖戊所示為______A。當開關(guān)S1接2時,需要將滑動變阻器的滑片P向______(填“左”或“右“)移動,直到電壓表的示數(shù)為______V時,再記錄電流表的示數(shù);
②實驗時,如果選擇了一個標有“30Ω0.5A”字樣的滑動變阻器。那他在設(shè)計實驗時。在保證電路安全的前提下,定值電阻兩端的電壓取值范圍為______V到______V。
【答案】 ①. ②. 0.625 ③. ④. 0.4 ⑤. 右 ⑥. 2 ⑦. 1.8 ⑧. 2.5
【解析】
【分析】
【詳解】(1)[1]原電路中,燈與滑動變阻器并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的,滑動變阻器應(yīng)與燈串聯(lián),電壓表與燈并聯(lián),如下所示:
。
(2)[2]由圖乙知,當小燈泡兩端電壓達到2.5V時,電流為0.25A,則小燈泡L1的額定功率為
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
(3)[3]①閉合開關(guān)S和S2,移動R1滑片,使電流表的示數(shù)為I額;②只閉合開關(guān)S和S1,保持R1滑片位置不動,移動R2滑片,使電流表的示數(shù)為I額,保持變阻器R2的滑片位置不動,將另一個滑動變阻器滑片移到最左端,電流表的示數(shù)為I1,再將此滑動變阻器的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為I2;在①中,R1與燈串聯(lián),燈正常發(fā)光,在②中,R1與R2串聯(lián),因為電路中電流仍為I額,根據(jù)等效替代法,所以R2=RL;保持R2滑片位置不動,將另一個滑動變阻器(R1)滑片移到最左端,電流表的示數(shù)為I1,再將此滑動變阻器(R1)的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為I2,由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得
U=I1R2=I2(R1+R2)
解得:。
小燈泡額定功率的表達式為
(4)①[4]閉合開關(guān)S,S1接1時,此時電流表示數(shù)如圖戊所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.4A。
[5][6]由歐姆定律,電阻的電壓為
當開關(guān)S1接2時,即10Ω電阻連入電路中,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實驗中應(yīng)控制電壓不變,即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向右端移動,使電壓表的示數(shù)為2V時,再記錄電流表的示數(shù)。
②[7]由串聯(lián)電路的規(guī)律及分壓原理有
方程左邊為一定值,故右邊也為一定值,當變阻器連入電路的電阻最大時,對應(yīng)的定值電阻應(yīng)最大,此時,電阻的電壓最小,可得
解得:UV=1.8V,控制的最小電壓為1.8V。
[8]電流表選用小量程(0~0.6A),實驗中選擇了一個標有“30Ω 0.5A”字樣的滑動變阻器,電路允許通過的最大電流為0.5A,對應(yīng)的定值電阻為5Ω,由歐姆定律,控制的電壓最大值為
UV大=I大R1=0.5A×5Ω=2.5V
定值電阻兩端的電壓取值范圍為1.8V到2.5V。
29. 閱讀短文,回答問題:
掃地機器人
如圖甲所示為一款能自動清掃地面的掃地機器人。機器人通過電動機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生高速氣流,將灰塵、雜物吸入集塵盒;其防滑輪皮采用凸凹材質(zhì)制成;底部安裝有塑料刷,用于清掃吸附在地板上的灰塵及輕小物體;前端裝有感應(yīng)器,通過發(fā)射、接收超聲波或紅外線來偵測障礙物。當剩余電量減為電池容量的20%時,機器人會主動尋找充電器充電。表一為某掃地機器人的部分參數(shù)。電池容量指放電電流與放電總時間的乘積。
表一:
額定工作電壓
12V
額定功率
30W
電池容量
2500mAh
工作噪音
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