



2023年山西省太原市迎澤區(qū)進山中學中考物理一模試卷(含答案)
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這是一份2023年山西省太原市迎澤區(qū)進山中學中考物理一模試卷(含答案),共35頁。試卷主要包含了選擇題,填空與作圖題,實驗探究題,閱讀與計算題等內容,歡迎下載使用。
?2023年山西省太原市迎澤區(qū)進山中學中考物理一模試卷
一、選擇題(每小題3分,共30分)
1.(3分)對需測量的科學量進行估計是應具有的基本技能之一。你認為下列估計不正確的是( ?。?br />
A.一瓶礦泉水的體積約為550毫升
B.我們上課的教室內空氣的體積約為20立方米
C.一個茶杯的高度大約為10厘米
D.柯橋區(qū)今年夏天的最高氣溫接近40℃
2.(3分)“五四”青年節(jié)期間,學校舉辦了以“奮斗百年路,啟航新征程”為主題的慶祝中國共產黨成立100周年歌詠比賽。下列說法正確的是( ?。?br />
A.合唱聲是由空氣振動產生的
B.合唱聲是通過空氣傳入人耳的
C.合唱聲可以在真空中傳播
D.將音箱音量調大改變了合唱聲的音色
3.(3分)下列詩詞中涉及到的光現(xiàn)象,解釋正確的是( )
A.峰多巧障日——山峰擋住太陽光是因為光沿直線傳播
B.潭清疑水淺——潭水看起來變淺是因為光發(fā)生了反射
C.明鏡可鑒形——鏡子可以成像是因為光發(fā)生了折射
D.江清月近人——看到江中的月亮,是月亮的實像
4.(3分)下列說法中正確的是( ?。?br />
A.紅墨水在水中散開說明分子間有排斥力
B.做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的
C.用摩擦的方法可以創(chuàng)造電荷
D.電視機屏幕吸引灰塵說明分子間有引力
5.(3分)如圖所示,下列描述的物理過程中,說法正確的是( ?。?br />
A.圖甲,南極冰川大陸溫度極低,空氣中不會含有水蒸氣
B.圖乙,工作人員撒鹽融雪,是因為這樣做可以升高冰雪的熔點
C.圖丙,往瓶子內不斷打氣,最終把塞子推開的過程,與內燃機做功沖程原理相同
D.圖丁,厚玻璃筒內的空氣被壓縮時,空氣吸收了熱量,溫度升高
6.(3分)如圖所示,這是小明去某景區(qū)旅游時用手機拍攝的一張照片。下列關于手機攝像頭成像的說法正確的是( )
A.手機攝像頭相當于一個凹透鏡
B.手機攝像頭的成像規(guī)律與投影儀的成像規(guī)律相同
C.手機攝像頭所成的像是倒立、縮小的實像
D.照相時,要使像變大,手機應遠離所拍景物
7.(3分)如圖所示,一架大疆無人機在空中勻速上升的過程中,它的( ?。?br />
A.質量增大 B.機械能增大
C.重力勢能減小 D.動能增大
8.(3分)如圖所示為震動電纜報警器,其原理是:當電纜受到外力作用產生震動時,導線中會產生電信號,從而觸發(fā)報警器報警。下列實驗與該報警器的工作原理相同的是( ?。?br />
A.
B.
C.
D.
9.(3分)甲、乙兩個實心物體質量相同,放在水中,甲懸浮在水中,乙漂浮在水面上,由此可判斷( ?。?br />
A.乙浸在水中的體積大于甲浸在水中的體積
B.乙浸在水中的體積小于甲浸在水中的體積
C.乙浸在水中的體積等于甲浸在水中的體積
D.無法判斷
10.(3分)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關,有可能使電流表A示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值不變的是( ?。?br />
A.向左移動R1的滑片
B.用阻值小于R2的電阻替換R2
C.向左移動R1的滑片且用阻值小于R2的電阻替換R2
D.向左移動R1的滑片且用阻值大于R2的電阻替換R2
二、填空與作圖題(共16分)
11.(4分)晶晶帶著25Kg的一筐水果去福利院看望老人,這筐蘋果的重力是 N,重力的施力物體是 。(g取10N/Kg)
12.(2分)機器人在今年抗擊新冠肺炎疫情期間發(fā)揮了巨大的作用,如圖所示,它的機械手可以抓取醫(yī)療用品并交給護士或醫(yī)生,機械手的前臂是 杠桿;病房內還配置了自助式消毒機,這是利用 ?。t外線/紫外線)消毒滅菌的。
13.(5分)給電動車充電時,電瓶相當于 ?。ㄟx填“電源”或“用電器”),電瓶車在運動過程中將 能轉化為 能,把車鑰匙插入鎖孔并順時針旋轉一下,車子就通電了,但不會行駛,這把車鑰匙其實就是一個 ,跨上電動車將右把手向后旋轉,車子就能前進,并且向后旋轉的角度越大,車速就越快。其實這右把手就相當于一只 。
14.(5分)一束平行光與鏡面成60°角射到平面鏡上,反射角的大小是 。我們迎著反射光的方向看,感到光刺眼,而在其他方向卻看不到反射光,這是由于光發(fā)生了 ?。ㄟx填“鏡面反射”或“漫反射”)。已知點光源S和它發(fā)山的光經平面鏡反射后的兩條反射光線,如圖所示,請在圖中畫出平面鏡的位置并完成光路圖(保留作圖痕跡)。
三、實驗探究題(共39分)
15.(7分)小剛做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗。
(1)如圖甲所示,一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后,在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑。則該凸透鏡的焦距是 cm。
(2)實驗時先將燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心調節(jié)到同一高度,目的是 。
(3)小剛將蠟燭、透鏡移至如圖乙所示位置時,在 刻度范圍內移動光屏,直到燭焰在光屏上成清晰的像,該像是倒立、 的實像。
(4)小剛將蠟燭移至光具座35cm刻度處,凸透鏡位置不變,要在光屏上成清晰的像,可將光屏向 (選填“靠近”或“遠離”)凸透鏡的方向移動,光屏上成倒立、 的實像,生活中 (選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這個規(guī)律制成的。
16.(6分)小明同學利用實驗室中的器材測量鹽水的密度。
(1)如圖甲所示是小明同學在調節(jié)天平平衡時的情景,請你指出他在操作上的錯誤 ;
(2)用天平測出空燒杯的質量是50g,在燒杯中倒入適量的鹽水,用天平測量燒杯與鹽水的總質量,天平平衡時砝碼和游碼的示數(shù)如圖乙所示,則燒杯中鹽水的質量是 g;
(3)將燒杯中的鹽水全部倒入量筒內,其示數(shù)如圖丙所示,則鹽水的密度是 kg/m3,小明用此方法測出的鹽水密度比真實值偏 ?。ㄌ睢按蟆被颉靶 保?;
(4)實驗結束后,小李同學利用此實驗器材和實驗室的其他器材測量一個金屬塊的密度:
①用天平稱出金屬塊的質量為78.4g;
②用量筒測金屬塊的體積,如圖丁所示,則金屬塊的體積為 cm3;
③利用密度公式計算出金屬塊的密度為 kg/m3。
17.(6分)某中學九年級課外興趣小組的同學,按照圖甲所示的實物連接圖做“測定小燈泡的電阻”實驗(小燈泡標有“2.5V”的字樣),在實驗過程中測得數(shù)據(jù)如表:
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
燈泡兩端的電壓U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
通過燈泡的電流I/A
0.18
0.22
0.26
0.30
0.34
燈泡發(fā)光情況
微亮→逐漸變亮
(1)開關閉合前,滑動變阻器的滑片應移到 端(選填“A”或“B”),這樣做能對電路起保護作用。
(2)根據(jù)實物圖,在方框內畫出對應的電路圖。
(3)燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,請將讀數(shù)填入上面表格中的空格處,此時小燈泡的電阻是 Ω。(保留小數(shù)點后一位數(shù)字)
(4)分析表格中的數(shù)據(jù)可以看出,在燈絲中電流逐漸增大的過程中,燈絲的電阻在變 。
(5)如果實驗中所用器材良好,但某同學在實驗中發(fā)現(xiàn)電流表的指針幾乎不動,而電壓表的示數(shù)較大,則電路中發(fā)生故障的原因是 。
18.(6分)如圖是小婷探究“影響浮力大小因素”的實驗過程。
(1)如圖所示實驗中,物體浸沒在水中受到的浮力為 N。
(2)圖2、3、4所示實驗探究的是浮力大小與 的關系。
(3)由圖 所示實驗得出的結論是:物體浸沒在液體時,所受浮力的大小與深度無關。
(4)小婷由圖3、7所示實驗,就得出物體受到的浮力大小與液體的密度有關的結論。他的分析過程是 (選填正確或錯誤)的,理由是 。
(5)由圖中提供的數(shù)據(jù),可以求出鹽水的密度為 kg/m3。
19.(8分)利用如圖所示的電路探究“影響電阻大小的因素”。
(1)該實驗用到的科學探究方法是 ,如在探究電阻大小與材料的關系時,應該控制橫截面積、 和溫度相同。
(2)實驗中是通過 反應電阻大小的,如圖所示的情景是用來探究電阻大小與 的關系的。
20.(4分)如圖所示,(甲)中將廢日燈管中的鎢絲連接在電路中,閉合開關S后,用酒精燈給鎢絲加熱,觀察到電流表示數(shù)變小,這說明了 ;
(乙)中給玻璃珠加熱到紅熾狀態(tài)時,發(fā)現(xiàn)燈會亮起來,這說明了 。
四、閱讀與計算題(共15分)
21.(6分)(1)2018年2月16日起,我國自主研發(fā),具有完全知識產權的“復興號”正式開通重慶北到深圳北線路。以行駛的“復興號”為參照物,鐵軌是 ?。ㄟx填“運動”或“靜止”)的。列車高速經過站臺時,周圍空氣流速增大,壓強 ?。ㄟx填“增大”或“減小”),乘客在站臺候車時須站在安全線以外的區(qū)域。
(2)“嫦娥四號”探測器搭乘長征三號乙運載火箭成功發(fā)射,開啟了月球背面探測之旅,如圖所示。點火后火箭騰空而起,說明力可以改變物體的 ,火箭與大氣摩擦產生大量的熱,這是通過 方式改變物體的內能。
(3)如圖是一種電熱暖手袋的簡易電路圖,當專用插頭插入電源并閉合開關S時,指示燈L和發(fā)熱體R之間的連接方式是 ,電流通過發(fā)熱體R會使其溫度升高,這種現(xiàn)象叫做電流的 效應。
22.(5分)如圖,杠桿在水平位置平衡,物體M1重為500N,OA:OB=2:3,每個滑輪重為20N,滑輪組的機械效率為80%,在拉力F的作用下,物體M2以0.5m/s速度勻速上升了5m。(杠桿與繩的自重、摩擦均不計)
求:(1)物體M2的重力;
(2)拉力F的功率;
(3)物體M1對水平面的壓力。
23.(6分)如圖甲。柱體A與B經細線繞過定滑輪(不計繩重及摩擦)相連,A置于力敏電阻Rx上,力敏電阻其電阻值Rx隨壓力F的變化關系如表,電源電壓恒為6V.逐漸向容器中注水至滿,得到了電流表的示數(shù)與注水體積之間的關系,如圖乙。已知GA=30N,GB=10N,柱形容器底面積為500cm2,高10cm。求:
(1)水深5cm時,水對容器底部的壓強;
(2)定值電阻R0的阻值;
(3)若電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,在注水過程中,為確保電路安全,求電路消耗的功率范圍。
F/N
15
20
22
25
28
30
35
Rx/Ω
20
14
13
11
10
9
8
2023年山西省太原市迎澤區(qū)進山中學中考物理一模試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(每小題3分,共30分)
1.(3分)對需測量的科學量進行估計是應具有的基本技能之一。你認為下列估計不正確的是( ?。?br />
A.一瓶礦泉水的體積約為550毫升
B.我們上課的教室內空氣的體積約為20立方米
C.一個茶杯的高度大約為10厘米
D.柯橋區(qū)今年夏天的最高氣溫接近40℃
【分析】不同物理量的估算,有的需要憑借生活經驗,有的需要簡單的計算,有的要進行單位的換算,最后確定最不符合實際的是哪一個。
【解答】解:A、一瓶礦泉水的質量在550g左右,其體積在V===550cm3=550mL.故A符合實際;
B、教室的長、寬、高分別在9m、8m、3.5m左右,教室中空氣的體積在V=abh=9m×8m×3.5m=252m3左右。故B不符合實際;
C、中學生的拳頭寬度在10cm左右,茶杯的高度與此差不多,在10cm左右。故C符合實際;
D、柯橋區(qū)夏天氣溫很高,最高氣溫接近40℃.故D符合實際。
故選:B。
【點評】對于生活中數(shù)據(jù)的估測,應從實際的角度出發(fā)進行判斷,也可從自己的角度出發(fā)判斷,如自己的身高、自己的體重、自己正常時的體溫及正常行走的速度等方面來與題目中的數(shù)據(jù)比較,只要相差不大,即該數(shù)據(jù)就是合理的。
2.(3分)“五四”青年節(jié)期間,學校舉辦了以“奮斗百年路,啟航新征程”為主題的慶祝中國共產黨成立100周年歌詠比賽。下列說法正確的是( )
A.合唱聲是由空氣振動產生的
B.合唱聲是通過空氣傳入人耳的
C.合唱聲可以在真空中傳播
D.將音箱音量調大改變了合唱聲的音色
【分析】(1)聲音是由物體振動產生的,振動停止發(fā)聲也停止;
(2)(3)根據(jù)聲音傳播需要介質,介質包括氣體、液體和固體,而真空不能傳聲;
(4)音調是指聲音的高低,和發(fā)聲體的振動頻率有關;響度是指聲音的大小,和發(fā)生體的振幅有關;不同發(fā)聲體的音色是不同的。
【解答】解:A、聲音是由物體的振動產生的,聽到的合唱聲是由人的聲帶的振動產生的,故A錯誤;
B、聲音的傳播需要介質,合唱聲是通過空氣傳入現(xiàn)場觀眾的耳朵,故B正確;
C、聲音的傳播需要介質,真空不能傳聲,所以合唱聲不可以在真空中傳播,故C錯誤;
D、調大音箱的音量主要是為了增大聲音的響度,故D錯誤。
故選:B。
【點評】此題考查了聲音的產生、聲音的傳播、以及聲音的三要素,是一道聲學基礎題。
3.(3分)下列詩詞中涉及到的光現(xiàn)象,解釋正確的是( )
A.峰多巧障日——山峰擋住太陽光是因為光沿直線傳播
B.潭清疑水淺——潭水看起來變淺是因為光發(fā)生了反射
C.明鏡可鑒形——鏡子可以成像是因為光發(fā)生了折射
D.江清月近人——看到江中的月亮,是月亮的實像
【分析】(1)光在同種均勻物質中沿直線傳播,在日常生活中,小孔成像和影子的形成等,都表明光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的;
(2)當光照射到物體界面上時,有一部分光被反射回來的現(xiàn)象是光的反射,例如:平面鏡成像、水中倒影都是由光的反射形成的;
(3)當光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向會發(fā)生偏折,這就是光的折射,復色光發(fā)生折射時,會出現(xiàn)色散現(xiàn)象,如雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、“峰多巧障日”是因為光在同種均勻介質中沿直線傳播,故A正確;
B、“潭清疑水淺”是因為光從水中斜射入空氣中時發(fā)生了折射現(xiàn)象,故B錯誤;
C、鏡子可以成像屬于平面鏡成像,是光的反射形成的虛像,故C錯誤。
D、江中看到的月亮屬于平面鏡成像,是光的反射形成的月亮的虛像,故D錯誤。
故選:A。
【點評】本題通過幾個日常生活中的現(xiàn)象考查了對光的折射、光的直線傳播、光的色散的理解與掌握,在學習過程中要善于利用所學知識解釋有關現(xiàn)象,達到學以致用的目的。
4.(3分)下列說法中正確的是( ?。?br />
A.紅墨水在水中散開說明分子間有排斥力
B.做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的
C.用摩擦的方法可以創(chuàng)造電荷
D.電視機屏幕吸引灰塵說明分子間有引力
【分析】(1)紅墨水在水中散開是一種擴散,擴散現(xiàn)象利用的是分子的運動;
(2)做功和熱傳遞都可以改變物體的內能,它們的效果是一樣的;
(3)電荷不能被創(chuàng)造也不能被消滅,摩擦起電只是因為電荷的轉移。
(4)根據(jù)摩擦起電現(xiàn)象和帶電物體的性質分析。
【解答】解:A、紅墨水在水中會散開,是因為墨水分子運動到水中,說明了構成物體的分子在不停地做無規(guī)則運動,故A錯誤;
B、做功和熱傳遞都可以改變物體的內能,它們達到的效果都是一樣的,故B正確;
C、電荷是守恒的,既不會被創(chuàng)造也不會被消滅,故摩擦起電不會創(chuàng)造電荷,只是引起了電荷的移動,故C錯誤。
D、由于電視機工作過程中感應起電,電視機的屏幕帶電,會吸引輕小物體,而不是因為分子間存在引力,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查對物理知識的掌握與運用,是一道綜合性題目,難度不大。
5.(3分)如圖所示,下列描述的物理過程中,說法正確的是( )
A.圖甲,南極冰川大陸溫度極低,空氣中不會含有水蒸氣
B.圖乙,工作人員撒鹽融雪,是因為這樣做可以升高冰雪的熔點
C.圖丙,往瓶子內不斷打氣,最終把塞子推開的過程,與內燃機做功沖程原理相同
D.圖丁,厚玻璃筒內的空氣被壓縮時,空氣吸收了熱量,溫度升高
【分析】(1)物質由固態(tài)變成氣態(tài)的過程叫升華;
(2)在雪上撒鹽的方法促使雪熔化,是利用撒鹽降低雪的熔點;
(3)當物體對外界做功時,物體的內能就會減小;
(4)對物體做功內能會增加。
【解答】解:A、南極冰川大陸溫度極低,但冰仍然會升華成水蒸氣,所以空氣中會含有水蒸氣。故A錯誤;
B、下雪時工作人員可以通過在雪上撒鹽的方法促使雪熔化,是因為撒鹽可以降低雪的熔點,故B錯誤;
C、往瓶子內不斷打氣,最終把塞子推開的過程,內能轉化為機械能,與內燃機做功沖程原理相同,故C正確;
D、用力壓活塞時,活塞壓縮玻璃筒內的空氣,對空氣做功,機械能轉化為內能,內能增加溫度升高,但不是空氣吸收了熱量,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查的是物態(tài)變化和內能相關的知識,是一道基礎題。
6.(3分)如圖所示,這是小明去某景區(qū)旅游時用手機拍攝的一張照片。下列關于手機攝像頭成像的說法正確的是( )
A.手機攝像頭相當于一個凹透鏡
B.手機攝像頭的成像規(guī)律與投影儀的成像規(guī)律相同
C.手機攝像頭所成的像是倒立、縮小的實像
D.照相時,要使像變大,手機應遠離所拍景物
【分析】物距大于二倍焦距時,凸透鏡成倒立、縮小的實像;凸透鏡成實像時,物近像遠像像變大。
【解答】解:ABC、手機攝像頭相當于一個凸透鏡,當物距大于二倍焦距時,手機攝像頭所成的像是倒立、縮小的實像,與照相機的成像原理是相同的,故AB錯誤、C正確;
D、照相時,要使像變大,需要增大像距、減小物距,所以手機應靠近所拍景物,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題主要考查了凸透鏡成像的特點的應用,要求靈活運用所學知識分析解釋實際現(xiàn)象。
7.(3分)如圖所示,一架大疆無人機在空中勻速上升的過程中,它的( )
A.質量增大 B.機械能增大
C.重力勢能減小 D.動能增大
【分析】(1)質量是物體的基本屬性,其大小與位置無關;
(2)動能大小跟質量、速度有關。質量一定時,速度越大,動能越大;速度一定時,質量越大,動能越大;
(3)重力勢能大小跟質量、被舉得高度有關。被舉得高度一定時,質量越大,重力勢能越大;質量一定時,高度越高,重力勢能越大;
(4)動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。
【解答】解:無人機勻速上升過程中,無人機的質量不變,高度增大,重力勢能增大;速度不變,質量不變,其動能不變;無人機上升過程中,沒有發(fā)生彈性形變,不具有彈性勢能,機械能等于重力勢能與動能的總和,機械能增大,故B正確、ABC錯誤。
故選:B。
【點評】掌握動能、重力勢能、彈性勢能的影響因素,利用控制變量法能判斷動能、重力勢能、彈性勢能、機械能的變化。
8.(3分)如圖所示為震動電纜報警器,其原理是:當電纜受到外力作用產生震動時,導線中會產生電信號,從而觸發(fā)報警器報警。下列實驗與該報警器的工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中有感應電流產生,這種現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象,由題意可知該報警器的工作原理是電磁感應現(xiàn)象。
【解答】解:當電纜受到外力作用產生振動時,導線中會產生電信號,從而觸發(fā)報警器報警,所以其原理是電磁感應現(xiàn)象;
A、圖中裝置是探究磁極間相互作用規(guī)律的實驗,故A不符合題意;
B、圖中利用安培定則判斷螺線管的磁極,說明通電導體周圍存在磁場,故B不符合題意;
C、開關閉合后,導體棒在磁場中做切割磁感線運動時,會產生感應電流,這是電磁感應現(xiàn)象,與該報警器的工作原理相同,故C符合題意。
D、給電磁鐵通電后,電磁鐵能夠吸引小鐵釘,其原理是電流的磁效應,故D不符合題意;
故選:C。
【點評】本題主要考查了對電流磁效應、磁極間的相互作用規(guī)律、電磁感應現(xiàn)象的理解,是一道較簡單的應用題。
9.(3分)甲、乙兩個實心物體質量相同,放在水中,甲懸浮在水中,乙漂浮在水面上,由此可判斷( ?。?br />
A.乙浸在水中的體積大于甲浸在水中的體積
B.乙浸在水中的體積小于甲浸在水中的體積
C.乙浸在水中的體積等于甲浸在水中的體積
D.無法判斷
【分析】先根據(jù)物體漂浮和懸浮時浮力等于重力判斷浮力的大小關系,然后根據(jù)阿基米德判斷浸入水中體積的大小。
【解答】解:已知甲、乙兩個實心物體質量相同,放在水中,甲懸浮在水中,乙漂浮在水面上,因此甲乙受到的浮力相等;
由F浮=ρgV排可知,甲乙排開水的體積相同,因此甲乙浸入水中的體積相等,故C正確。
故選:C。
【點評】本題考查物體的沉浮條件以及阿基米德原理的應用,關鍵明確物體漂浮和懸浮時浮力等于重力。
10.(3分)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關,有可能使電流表A示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值不變的是( )
A.向左移動R1的滑片
B.用阻值小于R2的電阻替換R2
C.向左移動R1的滑片且用阻值小于R2的電阻替換R2
D.向左移動R1的滑片且用阻值大于R2的電阻替換R2
【分析】由電路圖可知,R1和R2并聯(lián),電壓表測電源的電壓,電流表A測干路電流,電流表A1測R1支路的電流;
(1)根據(jù)滑片的移動確定接入電路中電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知該支路電流的變化,利用并聯(lián)電路的電流特點確定干路電流的變化,進一步確定電流表A示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值變化;根據(jù)數(shù)學知識“,當x減小時,比值會變大”可知,要想使電流表A示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值不變,在右移動R1的滑片的同時應增大R2的電阻;
(2)用阻值大于R2的電阻替換R2時,根據(jù)歐姆定律確定該支路的電流變化,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知干路電流的變化,進一步確定電流表A示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值變化。
【解答】解:由電路圖可知,R1和R2并聯(lián),電壓表測電源的電壓,電流表A測干路電流,電流表A1測R1支路的電流;
(1)向左移動R1的滑片時,接入電路中的電阻變小,
根據(jù)歐姆定律可知,該支路的電流變大,
∵并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,
∴通過R2的電流不變,
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
∴干路電流變大,電流表A示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值變大,故A錯誤;
要想電流表A示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值不變,應增大通過R2的電流,減小R2的阻值,即用阻值小于R2的電阻替換R2,故C正確,D錯誤;
(2)用阻值大于R2的電阻替換R2時,該支路的電阻變大,電流變小,干路電流變小,而電流表A1示數(shù)不變,故電流表A示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值變小,故B錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用,關鍵是知道電流表A示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值不變的方法,是一道難度較大的題目。
二、填空與作圖題(共16分)
11.(4分)晶晶帶著25Kg的一筐水果去福利院看望老人,這筐蘋果的重力是 250 N,重力的施力物體是 地球 。(g取10N/Kg)
【分析】解答本題應掌握重力的大小的計算公式及重力產生成因。
【解答】解:水果的質量m=25kg,g=10N/Kg,
故水果的重力G=mg=25kg×10N/Kg=250N;
地球表面的所有物體由于受到了地球的吸引而產生了豎直向上的重力,故重力的施力物體為地球;
故答案為:250;地球。
【點評】任何物體在地球表面及附近都受到地球的引力,故重力在受力分析中是必不可少的,近幾年中考中也頻繁出現(xiàn)關于重力的題目,應熟記。
12.(2分)機器人在今年抗擊新冠肺炎疫情期間發(fā)揮了巨大的作用,如圖所示,它的機械手可以抓取醫(yī)療用品并交給護士或醫(yī)生,機械手的前臂是 費力 杠桿;病房內還配置了自助式消毒機,這是利用 紫外線?。t外線/紫外線)消毒滅菌的。
【分析】(1)要判斷杠桿的類型,可依據(jù)杠桿的動力臂和阻力臂的大小關系:若動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;若動力臂小于阻力臂,是費力杠桿;若動力臂等于阻力臂,則為等臂杠桿。
(2)紫外線可以殺死微生物,所以醫(yī)院用紫外線來殺菌。
【解答】解:(1)機械手抓取醫(yī)療用品并交給護士或醫(yī)生的運動過程中,動力臂小于阻力臂,所以前臂屬于費力杠桿;
(2)紫外線可以殺死微生物,所以消毒機利用紫外線來殺菌消毒。
故答案為:費力;紫外線。
【點評】本題以醫(yī)療場景為背景,考查了對杠桿的分類、紫外線的應用,屬基礎知識的考查,難度不大。
13.(5分)給電動車充電時,電瓶相當于 用電器?。ㄟx填“電源”或“用電器”),電瓶車在運動過程中將 電 能轉化為 機械 能,把車鑰匙插入鎖孔并順時針旋轉一下,車子就通電了,但不會行駛,這把車鑰匙其實就是一個 開關 ,跨上電動車將右把手向后旋轉,車子就能前進,并且向后旋轉的角度越大,車速就越快。其實這右把手就相當于一只 變阻器 。
【分析】(1)給電池充電的過程,消耗電能,獲得化學能。
(2)電動機工作時,消耗電能,轉化為機械能;
(3)開關串聯(lián)電路中,能起到控制電路中電流通斷的作用;
(4)變阻器可以通過改變連入電路的電阻大小,改變電路中的電流。
【解答】解:
(1)給電瓶充電時,將電能轉化為化學能,此時電瓶相當于用電器;
(2)電瓶車在運動過程中,主要是電動機工作,消耗電能,轉化為機械能;
(3)電動自行車鑰匙插入鎖孔并順時針旋轉一下,車子就通電了,所以車鑰匙其實就是一個開關;
(4)電動自行車將右手把向后旋轉,車子就能前進,并且向后旋轉的角度越大,車速就越快,說明右把手能改變電路中的電流,從而改變電動機的轉速,所以這右把手就相當于一只變阻器;
故答案為:用電器;機械;開關;變阻器。
【點評】本題考查了電路的組成及作用、變阻器的調節(jié)作用、能量的轉化,屬于基礎知識。
14.(5分)一束平行光與鏡面成60°角射到平面鏡上,反射角的大小是 30° 。我們迎著反射光的方向看,感到光刺眼,而在其他方向卻看不到反射光,這是由于光發(fā)生了 鏡面反射?。ㄟx填“鏡面反射”或“漫反射”)。已知點光源S和它發(fā)山的光經平面鏡反射后的兩條反射光線,如圖所示,請在圖中畫出平面鏡的位置并完成光路圖(保留作圖痕跡)。
【分析】平行光與鏡面成60°角,而法線垂直于鏡面,入射角是入射光線與法線的夾角,據(jù)此可知入射角的大小,根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角;
反射面很光滑,一束平行光照射到反射面上后,會被平行地反射,這種反射叫做鏡面反射;
根據(jù)反射光線反向延長過像點,作出反光點的像點S′,再根據(jù)平面鏡成像的特點:像與物關于平面鏡對稱作出平面鏡的位置,補出入射光線。
【解答】解:一束平行光與鏡面成60°角射到平面鏡上,法線垂直于鏡面,入射角是入射光線與法線的夾角,所以入射角大小是90°﹣60°=30°,因此反射角大小是30°;人迎著反射光的方向可以看到刺眼的光,而在其他方向卻看不到反射光,說明其他方向沒有反射光線進入人的眼睛,這是發(fā)生了鏡面反射;
先將兩條反射光線反向延長交于一點S′即為像的位置,連接SS′,作SS′的垂直平分線即為鏡面的位置,并連接S與兩個反射點畫出入射光線,如圖所示:
故答案為:30°;鏡面反射;見上圖。
【點評】此題主要考查了入射角和反射角的概念,反射角和入射角的關系,同時還考查了鏡面反射和漫反射現(xiàn)象、平面鏡成像作圖,綜合性較強。
三、實驗探究題(共39分)
15.(7分)小剛做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗。
(1)如圖甲所示,一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后,在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑。則該凸透鏡的焦距是 11.0 cm。
(2)實驗時先將燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心調節(jié)到同一高度,目的是 使得像成在光屏的中央 。
(3)小剛將蠟燭、透鏡移至如圖乙所示位置時,在 61.0cm~72.0cm 刻度范圍內移動光屏,直到燭焰在光屏上成清晰的像,該像是倒立、 縮小 的實像。
(4)小剛將蠟燭移至光具座35cm刻度處,凸透鏡位置不變,要在光屏上成清晰的像,可將光屏向 遠離?。ㄟx填“靠近”或“遠離”)凸透鏡的方向移動,光屏上成倒立、 放大 的實像,生活中 投影儀?。ㄟx填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這個規(guī)律制成的。
【分析】(1)凸透鏡對光線具有會聚作用,凸透鏡光心到焦點的距離是焦距;
(2)為了使像成在光屏中央,調節(jié)燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心大致在同一高度;
(3)物距大于2倍焦距,凸透鏡成倒立、縮小的實像,像距在一倍焦距和二倍焦距之間;
(4)物距在一倍焦距和二倍焦距之間,成倒立、放大的實像,其應用是投影儀;凸透鏡成實像時,物體靠近凸透鏡,所成的像應遠離凸透鏡,據(jù)此判斷光屏移動方向。
【解答】解:(1)一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后,在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑,說明凸透鏡對光線具有會聚作用,此時凸透鏡與光屏間的距離為焦距,該凸透鏡的焦距為61.0cm﹣50.0cm=11.0cm;
(2)點燃蠟燭后,調節(jié)燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心大致在同一高度上,其目的是使像成在光屏中央;
(3)由圖乙可知,此時的物距u=50.0cm>2f,凸透鏡成倒立、縮小的實像,像距在一倍焦距和二倍焦距之間,所以應該在61.0cm~72.0cm刻度范圍內移動光屏,能在光屏上得到清晰的像;
(4)小剛將蠟燭移至光具座35cm刻度處,凸透鏡位置不變,此時的物距在一倍焦距和二倍焦距之間,像距要大于二倍焦距,要在光屏上成清晰的像,可將光屏向遠離凸透鏡的方向移動,此時光屏上成倒立、放大的實像,生活中投影儀就是利用這個規(guī)律制成的。
故答案為:(1)11.0;(2)使得像成在光屏的中央;(3)61.0 cm~72.0cm;縮小;(4)遠離;放大;投影儀。
【點評】此題是探究凸透鏡成像的實驗,考查了學生對實驗操作的要求,一定要注意實驗前的調整工作,為使像成在光屏的中央,應使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處,同時還考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應用,要注意理解應用。
16.(6分)小明同學利用實驗室中的器材測量鹽水的密度。
(1)如圖甲所示是小明同學在調節(jié)天平平衡時的情景,請你指出他在操作上的錯誤 調平時游碼未歸零??;
(2)用天平測出空燒杯的質量是50g,在燒杯中倒入適量的鹽水,用天平測量燒杯與鹽水的總質量,天平平衡時砝碼和游碼的示數(shù)如圖乙所示,則燒杯中鹽水的質量是 21 g;
(3)將燒杯中的鹽水全部倒入量筒內,其示數(shù)如圖丙所示,則鹽水的密度是 1.05×103 kg/m3,小明用此方法測出的鹽水密度比真實值偏 大?。ㄌ睢按蟆被颉靶 保?;
(4)實驗結束后,小李同學利用此實驗器材和實驗室的其他器材測量一個金屬塊的密度:
①用天平稱出金屬塊的質量為78.4g;
②用量筒測金屬塊的體積,如圖丁所示,則金屬塊的體積為 10 cm3;
③利用密度公式計算出金屬塊的密度為 7.84×103 kg/m3。
【分析】(1)天平調節(jié)平衡時需首先將游碼調至零刻度線處,再將螺母向天平上翹的一端移動直到天平平衡;
(2)天平讀數(shù)等于砝碼的質量與游碼顯示的質量之和;
(3)利用密度公式計算鹽水密度,鹽水倒入量筒時燒杯壁有殘留,使所測體積偏小,據(jù)此分析;
(4)根據(jù)量筒讀出其示數(shù)的大小,求出金屬塊的體積,根據(jù)密度公式求出金屬塊的密度。
【解答】解:
(1)天平調節(jié)平衡時需首先將游碼調至零刻度線處,再將平衡螺母向天平上翹的一端移動直到天平平衡,由圖可以看出在調節(jié)天平平衡時,天平游碼沒有歸零;
(2)由圖乙可以看出燒杯和鹽水總質量m總=50g+20g+1g=71g,所以鹽水的質量,m=71g﹣50g=21g;
(3)由圖丙讀出鹽水的體積V=20mL=20cm3,
鹽水的密度ρ===1.05g/cm3=1.05×103kg/m3,
把燒杯中的鹽水全部倒入量筒中,由于燒杯內壁粘有液體所以鹽水的體積偏小,根據(jù)密度公式ρ=可知,密度偏大;
(4)由圖可知,金屬塊的體積為:V'=60mL﹣50mL=10mL=10cm3,
金屬塊的密度為:ρ'===7.84g/cm3=7.84×103kg/m3。
故答案為:(1)調平時游碼未歸零;(2)21;(3)1.05×103;大;(4)10;7.84×103。
【點評】用天平和量筒測液體的密度是我們最常用的方法,除熟練掌握天平、量筒的使用方法外,更要注意如何安排實驗的步驟才能更有效地減小誤差,并能熟練運用密度公式進行計算。
17.(6分)某中學九年級課外興趣小組的同學,按照圖甲所示的實物連接圖做“測定小燈泡的電阻”實驗(小燈泡標有“2.5V”的字樣),在實驗過程中測得數(shù)據(jù)如表:
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
燈泡兩端的電壓U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
通過燈泡的電流I/A
0.18
0.22
0.26
0.30
0.32
0.34
燈泡發(fā)光情況
微亮→逐漸變亮
(1)開關閉合前,滑動變阻器的滑片應移到 B 端(選填“A”或“B”),這樣做能對電路起保護作用。
(2)根據(jù)實物圖,在方框內畫出對應的電路圖。
(3)燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,請將讀數(shù)填入上面表格中的空格處,此時小燈泡的電阻是 7.8 Ω。(保留小數(shù)點后一位數(shù)字)
(4)分析表格中的數(shù)據(jù)可以看出,在燈絲中電流逐漸增大的過程中,燈絲的電阻在變 大 。
(5)如果實驗中所用器材良好,但某同學在實驗中發(fā)現(xiàn)電流表的指針幾乎不動,而電壓表的示數(shù)較大,則電路中發(fā)生故障的原因是 燈泡斷路 。
【分析】(1)為保護電路閉合開關前,滑片置于滑動變阻器最大值處;
(2)根據(jù)實物圖,畫出電路圖,從電源正極開始,到電源負極、電壓表并聯(lián)在燈泡兩端;
(3)根據(jù)電流表的量程,讀出電流表的示數(shù),根據(jù)歐姆定律計算電阻;
(4)分別計算各組電阻,比較后得出燈絲中電流逐漸增大的過程中,燈泡的電阻在變大;
(5)電流表的指針幾乎不動,說明電路斷路,電壓表的示數(shù)較大,說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路,分析故障原因。
【解答】解:(1)為保護電路,閉合開關前,滑動變阻器連入電路中的電阻應放在最大值處,應將滑片移到B端;
(2)畫出電源符號,從電源正極開始,依次連接開關、滑動變阻器、燈泡、電流表、到電源負極、電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,如圖所示:
(3)燈泡正常發(fā)光時,燈泡的額定電壓為2.5V,由圖乙所示,電流表選用的是小量程,電流表的分度值為0.02A,電流表的示數(shù)為0.32A,根據(jù)歐姆定律可得小燈泡的電阻是:;
(4)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算電阻,第2組數(shù)據(jù)的電阻為:,第3組數(shù)據(jù)的電阻為:,可以得出在燈絲中電流逐漸增大的過程中,測量的電阻增大,燈泡的電阻在變大;
(5)在實驗中電流表的指針幾乎不動,說明電路斷路,電壓表的示數(shù)較大,說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路,則電路中發(fā)生故障的原因是燈泡斷路;
故答案為:(1)B;(2)如圖所示;(3)0.32;7.8;(4)大;(5)燈泡斷路。
【點評】本題考查了伏安法測量電阻的實驗,主要考查電流表的讀數(shù)方法、滑動變阻器的連接方式、電路故障現(xiàn)象的分析、歐姆定律的計算等知識,屬中考的熱點題。
18.(6分)如圖是小婷探究“影響浮力大小因素”的實驗過程。
(1)如圖所示實驗中,物體浸沒在水中受到的浮力為 0.8 N。
(2)圖2、3、4所示實驗探究的是浮力大小與 排開液體的體積 的關系。
(3)由圖 ?、堋ⅱ荨∷緦嶒灥贸龅慕Y論是:物體浸沒在液體時,所受浮力的大小與深度無關。
(4)小婷由圖3、7所示實驗,就得出物體受到的浮力大小與液體的密度有關的結論。他的分析過程是 錯誤?。ㄟx填正確或錯誤)的,理由是 沒有控制排開液體的體積相同 。
(5)由圖中提供的數(shù)據(jù),可以求出鹽水的密度為 1.125×103 kg/m3。
【分析】(1)根據(jù)F?。紾﹣F拉求出物體浸沒在水中時受的浮力,物體全部浸沒在水中時浮力大小和深度無關;
(2)(3)掌握影響浮力大小的因素,判斷兩圖中改變的量和不變的量,得出影響浮力的因素;
(4)浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關,在得出實驗結論時,要注意是否是在控制其他變量的情況下,研究了浮力與液體密度的關系;
(5)根據(jù)F?。紾﹣F計算出在水中和鹽水中受到的浮力,根據(jù)V排=計算出物體的體積,根據(jù)ρ鹽水=計算出鹽水的密度。
【解答】解:(1)由①④兩圖可以讀出,物體重力G=5.0N,物體全部浸沒在水中時彈簧測力計的拉力F拉=4.2N,
物體全部浸沒在水中時的浮力F?。紾﹣F拉=5N﹣4.2N=0.8N;
因為物體全部浸沒在水中時浮力大小和深度無關,所以圖⑥所示實驗中物體沉到底部,但是浮力不變仍為0.8N;
(2)由圖②、③、④所示實驗可知,液體的密度相同,排開液體的體積不同,物體所受的浮力大小不同,所以實驗探究的是浮力大小與排開液體的體積的關系。
(3)物體浸沒在液體中,探究和深度的關系時,應該控制液體密度、排開液體體積相同,深度不同,符合要求的是④⑤兩圖;
(4)浮力的大小除與液體的密度有關外,還與物體排開的液體體積有關,在乙、丙實驗中沒有對物體排開液體的體積進行控制,導致結論不準確;
(5)由①④知,浸沒在水中時的浮力F浮=5N﹣4.2N=0.8N;
由F?。溅阉甮V排得物體的體積:
V=V排===0.8×10﹣4m3,
由①⑦知,浸沒在鹽水中時的浮力F浮′=5N﹣4.1N=0.9N;
鹽水的密度:
ρ鹽水===1.125×103kg/m3。
故答案為:(1)0.8;(2)排開液體的體積;(3)④、⑤;(4)錯誤;沒有控制排開液體的體積相同;(5)1.125×103
【點評】此題是探究影響浮力大小的因素實驗,考查了影響浮力的因素及控制變量法的應用,同時考查了有關浮力公式的應用,在(5)中確定V排相等是解決此題的關鍵。
19.(8分)利用如圖所示的電路探究“影響電阻大小的因素”。
(1)該實驗用到的科學探究方法是 控制變量法 ,如在探究電阻大小與材料的關系時,應該控制橫截面積、 長度 和溫度相同。
(2)實驗中是通過 電流表示數(shù)大小 反應電阻大小的,如圖所示的情景是用來探究電阻大小與 長度 的關系的。
【分析】(1)把多因素的問題變成多個單因素的問題,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法;
(2)通過觀察電流表示數(shù)來比較電阻的大小,是將電阻的大小轉換為電流表示數(shù)的大小。
【解答】解:(1)研究電阻大小與導體材料的關系時,應選擇長度、橫截面積和溫度相同的不同材料的導體,采用的是控制變量法;
(2)通過觀察電流表示數(shù)來比較電阻的大小,是將電阻的大小轉換為電流表示數(shù)的大小,
由圖可知,兩根電阻絲的材料和橫截面積都相同,長度不同,由此可知,可以探究電阻大小與長度的關系。
故答案為:(1)控制變量法;長度;(2)電流表示數(shù)大小;長度。
【點評】此題主要考查的是電阻大小的影響因素,以及轉換法、控制變量法在物理實驗中的熟練運用,是中考的常見題型。
20.(4分)如圖所示,(甲)中將廢日燈管中的鎢絲連接在電路中,閉合開關S后,用酒精燈給鎢絲加熱,觀察到電流表示數(shù)變小,這說明了 溫度升高鎢絲的電阻變大??;
(乙)中給玻璃珠加熱到紅熾狀態(tài)時,發(fā)現(xiàn)燈會亮起來,這說明了 導體和絕緣體無絕對界限 。
【分析】(甲)從電流表的示數(shù)變小結合歐姆定律分析加熱前后鎢絲電阻的變化情況。
(乙)從燈泡的發(fā)光與否,來確定電路中電流的有無,進一步確定玻璃珠的電阻變化。
【解答】解:(甲)加熱前后相比,電流表的示數(shù)變小,電源電壓不變,利用歐姆定律I=可知,電路中的電阻增大,即鎢絲的電阻隨著溫度的升高而增大。
(乙)加熱前燈泡不亮,說明電路中此時沒有電流即此時的玻璃珠為絕緣體。當玻璃珠被加熱到紅熾狀態(tài)時,燈泡發(fā)光,說明電路中有電流,說明此時的玻璃珠變成了導體。由此可知,導體與絕緣體之間無絕對界限。
故答案為:溫度升高鎢絲的電阻變大;導體和絕緣體無絕對界限
【點評】將實驗中現(xiàn)象的變化與實驗中條件的變化對應起來是解決此題的關鍵。
四、閱讀與計算題(共15分)
21.(6分)(1)2018年2月16日起,我國自主研發(fā),具有完全知識產權的“復興號”正式開通重慶北到深圳北線路。以行駛的“復興號”為參照物,鐵軌是 運動?。ㄟx填“運動”或“靜止”)的。列車高速經過站臺時,周圍空氣流速增大,壓強 減小 (選填“增大”或“減小”),乘客在站臺候車時須站在安全線以外的區(qū)域。
(2)“嫦娥四號”探測器搭乘長征三號乙運載火箭成功發(fā)射,開啟了月球背面探測之旅,如圖所示。點火后火箭騰空而起,說明力可以改變物體的 運動狀態(tài) ,火箭與大氣摩擦產生大量的熱,這是通過 做功 方式改變物體的內能。
(3)如圖是一種電熱暖手袋的簡易電路圖,當專用插頭插入電源并閉合開關S時,指示燈L和發(fā)熱體R之間的連接方式是 并聯(lián) ,電流通過發(fā)熱體R會使其溫度升高,這種現(xiàn)象叫做電流的 熱 效應。
【分析】(1)①在研究物體運動時,要選擇參照的標準,即參照物,物體的位置相對于參照物發(fā)生變化,則運動,不發(fā)生變化,則靜止。
②液體和氣體都稱為流體,流體的流速越大,壓強越小。比較人和列車之間的壓強和人外側的壓強大??;
(2)①力可以改變物體的形狀和運動狀態(tài);
②改變物體內能有兩種方式:做功和熱傳遞;
(3)①并聯(lián)電路中電流有多條路徑,串聯(lián)電路中電流只有一條路徑,據(jù)此判斷;
②電流通過導體時產生熱量,稱為電流的熱效應。
【解答】解:
(1)①以行駛的“復興號”為參照物,鐵軌與“復興號”之間發(fā)生了位置變化,因此鐵軌是運動的;
②根據(jù)流體壓強和流速的關系可知,列車高速經過站臺時,周圍空氣流速增大,壓強減小,人外側的壓強不變,外側壓強大于內側壓強,若乘客站在安全線內極易被“吸”向動車,造成事故;
(2)①火箭點火后向下噴出氣體,火箭受到氣體向上的作用力,其速度逐漸增大,這說明力可以改變物體的運動狀態(tài);
②火箭與大氣摩擦產生大量的熱,這是通過做功方式改變物體的內能;
(3)①讀圖可知,電路中有兩條電流的路徑,因此紅色指示燈L和發(fā)熱體R之間的連接方式是并聯(lián);
②電流通過發(fā)熱體R會使其溫度升高,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應。
故答案為:(1)運動;減??;(2)運動狀態(tài);做功;(3)并聯(lián);熱。
【點評】(1)本題考查運動和靜止的相對性、流體壓強和流速的關系解釋生活中的現(xiàn)象,同時考查了學生用物理知識解決實際問題的能力;
(2)以火箭發(fā)射為背景考查了力的作用效果、做功改變物體內能;
(3)本題主要通過對電熱手袋的分析,考查了串并聯(lián)電路的辨別、電流的熱效應。
22.(5分)如圖,杠桿在水平位置平衡,物體M1重為500N,OA:OB=2:3,每個滑輪重為20N,滑輪組的機械效率為80%,在拉力F的作用下,物體M2以0.5m/s速度勻速上升了5m。(杠桿與繩的自重、摩擦均不計)
求:(1)物體M2的重力;
(2)拉力F的功率;
(3)物體M1對水平面的壓力。
【分析】(1)因杠桿與繩的自重、摩擦均不計,故克服動滑輪重力做的功為額外功,
已知滑輪組的機械效率,根據(jù)η===得出物體M2的重力;
(2)由圖知,繩子的有效段數(shù)為2,繩的自重、摩擦均不計,作用在繩子自由端的拉力:
F=,根據(jù)繩子自由端移動的距離為:
s=2h,由v=得出繩子自由端的速度為物體上升速度的2倍,根據(jù)P===Fv求出拉力F的功率;(3)由力的平衡,得出繩子對定滑輪向上的拉力,根據(jù)力的作用是相互的,即定滑輪對繩子的拉力
可知作用在杠桿B端的力為,根據(jù)杠桿的平衡條件求出繩子作用在杠桿A端的力,根據(jù)力的作用是相互的知杠桿對繩子的拉力,即繩子對繩子對M1向上的拉力為FA′,由力的平衡,求出地面對M1的支持力,由力的相互性求出物體M1對水平面的壓力。
【解答】解:
(1)因杠桿與繩的自重、摩擦均不計,故克服動滑輪重力做的功為額外功,
則滑輪組的機械效率:
η===,
即:80%=,
解得物體M2的重力:G=80N;
(2)由圖知,繩子的有效段數(shù)為2,繩的自重、摩擦均不計,則作用在繩子自由端的拉力:
F===50N;
物體M2以0.5m/s速度勻速上升了h,繩子自由端移動的距離為:s=2h,
由v=可得繩子自由端的速度為:
v繩=2v=2×0.5m/s=1m/s;
拉力F的功率:
P===Fv繩=50N×1m/s=50W;
(3)由力的平衡條件可得,B端對定滑輪向上的拉力:
F′B=3F+G定=3×50N+20N=170N,
根據(jù)力的作用是相互的,則定滑輪對杠桿B端的拉力為:FB=F′B=170N,
根據(jù)杠桿的平衡條件可得:FA×OA=FB×OB,
故繩子對杠桿A端的拉力為:
FA=×FB=×170N=255N,
力的作用是相互的,則繩子對M1向上的拉力為FA′=FA=255N,
根據(jù)力的平衡,地面對M1的支持力:
F支=G1﹣FA′=500N﹣255N=245N;
由力的相互性可知,物體M1對水平面的壓力:
F壓=F支=245N。
答:(1)物體M2的重力為80N;
(2)拉力F的功率為50W;
(3)物體M1對水平面的壓力為245N。
【點評】本題考查有關滑輪的知識,力的平衡和相互性及杠桿的平衡條件、機械效率公式的運用,綜合性強。
23.(6分)如圖甲。柱體A與B經細線繞過定滑輪(不計繩重及摩擦)相連,A置于力敏電阻Rx上,力敏電阻其電阻值Rx隨壓力F的變化關系如表,電源電壓恒為6V.逐漸向容器中注水至滿,得到了電流表的示數(shù)與注水體積之間的關系,如圖乙。已知GA=30N,GB=10N,柱形容器底面積為500cm2,高10cm。求:
(1)水深5cm時,水對容器底部的壓強;
(2)定值電阻R0的阻值;
(3)若電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,在注水過程中,為確保電路安全,求電路消耗的功率范圍。
F/N
15
20
22
25
28
30
35
Rx/Ω
20
14
13
11
10
9
8
【分析】(1)水深5cm時,根據(jù)p=ρgh求出水對容器底部的壓強;
(2)由圖乙可知,注水的體積為2500cm3前,電路中的電流I=0.3A不變,此前水沒有達到B的底面,不計繩重及摩擦,且定滑輪只改變力的方向,不改變力的大小,則力敏電阻受到的壓力等于物體A和B的重力的差值,根據(jù)表格數(shù)據(jù)求出此時力敏電阻的阻值,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出定值電阻R0的阻值;
(3)水沒有達到B的底面前,力敏電阻的受到的壓力最小,其阻值最大,電路中的電流最小,電路的功率最小,根據(jù)P=UI求出其大小;根據(jù)圖乙可知容器注滿水時注水的體積,與容器體積的差值即為此時物體B排開水的體積,根據(jù)阿基米德原理求出此時物體B受到的浮力,然后得出力敏電阻受到的最大壓力,根據(jù)表格數(shù)據(jù)讀出力敏電阻的阻值,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流以及此時電壓表的示數(shù),利用P=UI求出電路消耗的最大功率。
【解答】解:
(1)水深5cm時,水對容器底部的壓強:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
(2)由圖乙可知,注水的體積為2500cm3前,電路中的電流I=0.3A不變,此前水沒有達到B的底面,
因不計繩重及摩擦,且定滑輪只改變力的方向,不改變力的大小,
所以,力敏電阻受到的壓力:
F=GA﹣GB=30N﹣10N=20N,
由表格數(shù)據(jù)可知,此時力敏電阻的阻值Rx=14Ω,
由I=可得,電路中的總電阻:
R===20Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,定值電阻R0的阻值:
R0=R﹣Rx=20Ω﹣14Ω=6Ω;
(3)水沒有達到B的底面前,力敏電阻的受到的壓力最小,其阻值最大,電路中的電流最小,電路的功率最小,
則P?。経I=6V×0.3A=1.8W;
由圖乙可知,當容器注滿水時注水的體積V水=4000cm3,
此時物體B排開水的體積:
V排=V容﹣V水=S容h′﹣V水=500cm2×10cm﹣4000cm3=1000cm3=1×10﹣3m3,
此時物體B受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,
因F?。紾B,
所以,力敏電阻受到的最大壓力F′=GA=30N,
由表格數(shù)據(jù)可知,力敏電阻的阻值Rx′=9Ω,
此時電路中的電流:
I′===0.4A<0.6A,
此時電壓表的示數(shù):
U=I′R0=0.4A×6Ω=2.4V<3V,
則電路消耗的最大功率:
P大=UI′=6V×0.4A=2.4W,
所以,電路消耗的功率范圍為1.8W~2.4W。
答:(1)水深5cm時,水對容器底部的壓強為500Pa;
(2)定值電阻R0的阻值為6Ω;
(3)電路消耗的功率范圍為1.8W~2.4W。
【點評】本題考查了液體壓強公式、串聯(lián)電路的特點、歐姆定律、阿基米德原理、電功率公式的綜合應用,明白圖象的含義和正確的判斷出壓敏電阻受到的最小壓力是關鍵。
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