
?2023年中考物理必刷模擬卷一(廣東專用)
注意事項:
1.本試卷分為選擇題和非選擇題兩大部分。答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號。寫在本試卷上無效。
3.回答其他題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
4.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
5.考試范圍:中考全部內(nèi)容。
一.選擇題
1.對日常生活中有關數(shù)據(jù)的估值,最符合實際情況的是( ?。?br />
A.人體正常體溫約39℃
B.中學生擲實心球的距離約50m
C.人正常步行速度約1.1m/s
D.中學生的體重約50N
【分析】不同物理量的估算,有的需要憑借生活經(jīng)驗,有的需要簡單的計算,有的要進行單位的換算,最后判斷最符合實際的是哪一個。
【解答】解:
A、人體正常體溫在37℃左右,39℃是高燒狀態(tài)。此選項不符合實際;
B、中學生擲實心球的距離在10m左右,不可能達到50m.此選項不符合實際;
C、人正常步行的速度在4km/h=4×13.6m/s≈1.1m/s.此選項符合實際;
D、中學生的質(zhì)量在50kg左右,受到的重力大約為50kg×10N/kg=500N.此選項不符合實際。
故選:C。
2.如圖分別是音叉、鋼琴與長笛發(fā)出的C調(diào)1(do)的波形圖,下列說法中不正確的是( )
A.三種樂器發(fā)聲的響度相同
B.三種樂器發(fā)聲的音色不同
C.三種樂器發(fā)聲的音調(diào)不同
D.它們發(fā)聲時,其發(fā)聲體一定都在振動
【分析】(1)頻率是1s物體振動的次數(shù),相同時間內(nèi)振動越快,頻率越大。音調(diào)跟頻率有關,頻率越大,音調(diào)越高。
(2)振幅是物體振動時偏離原位置的大小,偏離原位置越大,振幅越大。響度跟振幅有關,振幅越大,響度越大。
(3)從聲音的波形上分析,噪聲的波形是雜亂無章、不規(guī)則的,樂音的波形是規(guī)則的。
【解答】解:
ABC、由圖可知,三幅圖中音叉、鋼琴、長笛振動的快慢相同,三者的振動頻率相同,因此音調(diào)相同;偏離原位置相同,振幅也相同,因此響度相同;三者的材料不同,聲波的形狀不同,音色不同;故AB正確,C錯誤;
D、一切發(fā)聲的物體都在振動,所以,它們發(fā)聲時,其發(fā)聲體一定都在振動,故D正確;
本題選錯誤的;
故選:C。
3.如圖所示是汽油機工作時的某個沖程示意圖,該沖程是( )
A.做功沖程,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B.做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
C.壓縮沖程,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.壓縮沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
【分析】汽油機一個工作循環(huán)有四個沖程,分別是吸氣、壓縮、做功和排氣,各沖程的特點不同,因此根據(jù)氣門的狀態(tài)和活塞的運行方向確定沖程,同時還可參考火花塞的狀態(tài)進行判斷;在四沖程內(nèi)燃機工作過程中有兩個沖程存在能量轉(zhuǎn)化:一個是壓縮沖程,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;另一個是做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
【解答】解:由圖可知,內(nèi)燃機的兩個氣門都關閉,火花塞點火,活塞向下運動,所以是做功沖程,該沖程是燃料燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃氣,推動活塞做功,是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能,故B正確,ACD錯誤。
故選:B。
4.對于在空氣中傳播的電磁波,下列說法正確的是( ?。?br />
A.頻率越低,波速越大 B.頻率越高,波速越大
C.波長越長,波速越大 D.頻率越低,波長越長
【分析】利用公式c=λf對波長和頻率的關系進行分析,從中選出正確答案。
【解答】解:ABC、電磁波的波速是定值,波長、頻率對波速沒有影響,不會變化,故ABC錯誤;
D、在波速不變的情況下,頻率和波長成反比,頻率越低,波長越長,故D正確。
故選:D。
5.分別用不同物質(zhì)a、b、c做成的三個實心體,它們的質(zhì)量和體積的關系如圖,以下說法中正確的是( ?。?br />
A.b物質(zhì)的密度是1kg/m3
B.若三個實心體體積相同,由a物質(zhì)做的實心體的質(zhì)量最小
C.若三個實心體質(zhì)量相同,由a物質(zhì)做的實心體的體積最大
D.若用三種材料做成三個質(zhì)量和體積相同的空心球,在空心部分灌滿水后,a物質(zhì)做的球總重力最大
【分析】(1)密度是質(zhì)量與體積的比值,從圖象中找出一組對應的數(shù)據(jù)然后根據(jù)密度公式ρ=mV求出b物質(zhì)的密度;
(2)根據(jù)圖象判斷若三個實心體體積相同,或若三個實心體質(zhì)量相同時三物質(zhì)做的實心體的質(zhì)量和體積關系。
(3)根據(jù)圖象得出a、b、c三種物質(zhì)的密度關系,結(jié)合a、b、c三種物質(zhì)制成的三個質(zhì)量、體積都相等,由密度公式變形可分別算出三個球所含物質(zhì)的體積,從而比較出三球的空心體積大小,然后即可知若在空心部分注滿水后,總重力的大小。
【解答】解:圖象的橫坐標表示體積,縱坐標表示質(zhì)量。
A、由圖象可知,當Vb=2m3時,mb=2×103kg,
則b物質(zhì)的密度為:ρb=mbVb=2×103kg2m3=1×103kg/m3,故A錯誤。
B、由圖象可知,三個實心體體積相同,由a物質(zhì)做的實心體的質(zhì)量最大,由b物質(zhì)做的實心體的質(zhì)量次之,由c物質(zhì)做的實心體的質(zhì)量最小,故B錯誤。
C、由圖象可知,三個實心體質(zhì)量相同,由a物質(zhì)做的實心體的體積最小,故C錯誤。
D、由B項解答結(jié)合密度公式可知,a、b、c三種物質(zhì)的密度關系為ρa>ρb>ρc,
由題知,三個球的質(zhì)量相等,即:ma=mb=mc,
由公式V=mρ可知,實心部分的體積關系為Va實<Vb實<Vc實;
因為三個空心球的體積相等,所以由V空=V球﹣V實可知,三個球的空心部分的關系是:Va空>Vb空>Vc空,
若在空心部分注滿水后,由m=ρV可知,a物質(zhì)做的球內(nèi)水的質(zhì)量最大,所以a物質(zhì)做的球總重力最大,故D正確。
故選:D。
6.將規(guī)格為“6V6W”的小燈泡L1和規(guī)格為“12V6W”的小燈泡L2串聯(lián),兩燈泡電阻不變,下列說法中正確的是( ?。?br />
A.兩燈均能正常發(fā)光
B.小燈泡L1比小燈泡L2亮
C.電的最大電壓為18V
D.兩燈的實際功率比為1:4
【分析】先根據(jù)P=U2R的變形公式求出兩燈泡的阻值,然后根據(jù)P=UI的變形公式求出兩燈泡的阻值;
(1)根據(jù)兩燈泡的額定電流和串聯(lián)電路處處電流進行分析;
(2)燈泡的實際功率決定燈泡的明暗程度,根據(jù)P=I2R判斷兩燈泡的明暗;
(3)先根據(jù)兩燈泡的額定電流確定電路的最大電流,然后根據(jù)歐姆定律的變形公式求出最大電電壓;
(4)根據(jù)P=I2R求出兩燈泡的實際功率之比。
【解答】解:由P=U2R可得,小燈泡L1的阻值:R1=U12P1=(6V)26W=6Ω,小燈泡L2的阻值:R2=U22P2=(12V)26W=24Ω;
由P=UI可知,小燈泡L1的額定電流:I1=P1U1=6W6V=1A,小燈泡L2的額定電流:I2=P2U2=6W12V=0.5A;
A、因為串聯(lián)電路中處處電流相等,而兩燈泡的額定電流不相同,因此兩燈泡不能同時正常發(fā)光,故A錯誤;
B、因為R1<R2,并且串聯(lián)電路中處處電流相等,由P=I2R可知,P1<P2,所以小燈泡L2比小燈泡L1亮,該B錯誤;
C、因為I1<I2,所以串聯(lián)電路中最大電流為0.5A,由I=UR可得,最大電電壓U=I2R總=0.5A×(6Ω+24Ω)=15V,故C錯誤;
D、由P=I2R可知,兩燈的實際功率比P1:P2=I2R1:I2R2=R1:R2=6Ω:24Ω=1:4,故D正確。
故選:D。
7.燒杯中盛有水和煤油(密度為0.8×103kg/m3),現(xiàn)將一實心球狀蠟塊(密度為0.9×103kg/m3)輕輕放入燒杯。則稍后待蠟塊靜止時( )
A.蠟塊一半體積浸入水中,一半體積浸入煤油中
B.煤油對蠟塊的作用力方向豎直向上
C.水對蠟塊的作用力小于蠟塊的重力
D.水對蠟塊的作用力大于蠟塊的重力
【分析】首先根據(jù)煤油、水的密度判斷出兩種液體的位置,然后根據(jù)煤油、水、蠟塊的密度判斷出蠟塊在煤油和水中的狀態(tài),再根據(jù)浮沉條件得出蠟塊受到水的作用力,從而得出水對蠟塊作用力與蠟塊重力的關系;
根據(jù)阿基米德原理表示出蠟塊的浮力,并根據(jù)重力公式和密度公式表示出蠟塊的重力,比較浮力與重力的關系可知蠟塊在水中和煤油中體積的大致關系,根據(jù)蠟塊在煤油中的部分以及浮力產(chǎn)生的實質(zhì)確定蠟塊受到作用力的方向。
【解答】解:
A、因為煤油的密度小于水的密度,所以液體的上方為煤油,下方為水;蠟的密度大于煤油的密度,在煤油中下沉,小于水的密度,在水中會漂浮,所以蠟塊應在水和煤油之間;
假如蠟塊一半體積浸入水中,一半體積浸入煤油中,則蠟塊受到的浮力:F?。溅阉甮×12V=12×1×103kg/m3×gV=0.5×103kg/m3×gV
蠟塊的重力:G=mg=ρ蠟gV=0.9×103kg/m3×gV,
顯然浮力小于重力,因此蠟塊在水中浸入的體積大于在煤油中浸入的體積,故A錯誤;
B、蠟塊的上部在煤油中,會受煤油豎直向下的壓力,故B錯誤;
CD、蠟塊所受浮力等于水對其向上的作用力和煤油向下作用力之差,所以水對蠟塊的作用力大于蠟塊的重力;故C錯誤,D正確。
故選:D。
二.填空題
8.固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)是物質(zhì)常見的三種狀態(tài),某物質(zhì)通過放熱、吸熱在甲、乙、丙三種物態(tài)之間轉(zhuǎn)化,如圖所示。 丙?。ㄟx填“甲”、“乙”或“丙”)為氣態(tài),由甲到乙是 凝固?。ㄌ钗飸B(tài)變化的名稱)過程。
【分析】(1)自然界中常見的物質(zhì)因其存在的形式不同,可以分為三種狀態(tài):固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài);
(2)物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫熔化;物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝固;物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫汽化;物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫液化;物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫做升華;物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫做凝華。
(3)熔化、汽化、升華吸熱,凝固、液化、凝華是放熱的。
【解答】解:由圖知,丙到甲放熱,甲到乙放熱,所以丙為氣態(tài),乙為固態(tài),則甲為液態(tài);
甲到乙是液態(tài)變成固態(tài)的過程,所以是凝固。
故答案為:丙;凝固。
9.用中子轟擊鈾235原子核,鈾核分裂時釋放出核能,同時還會產(chǎn)生幾個新的中子,這些中子又會轟擊其他鈾核……于是就導致一系列鈾核持續(xù)裂變,并釋放出大量的核能。這就是裂變中的 鏈式反應 。
【分析】核能的利用包括:裂變和聚變。裂變是通過鏈式反應實現(xiàn)的。
【解答】解:這些中子又會轟擊其他鈾核……于是就導致一系列鈾核持續(xù)裂變,并釋放出大量的核能。這就是裂變中的鏈式反應。
故答案為:鏈式反應。
10.2020年中國航天大會在福州開幕,一大波飛行器“著陸”福州,如圖所示。小明發(fā)現(xiàn)“長征”系列火箭都采用液態(tài)氫做燃料,主要是利用氫氣 熱值 大的特點,火箭升空時將燃料的 化學 能轉(zhuǎn)化為火箭的 機械 能。細心的同學還發(fā)現(xiàn)返回艙的外殼被燒焦,這是因為返回艙進入大氣層時克服空氣摩擦 做功 ,內(nèi)能增加,溫度升高,像火球一樣把外殼燒焦了。
【分析】熱值是燃料的一種特性,熱值越大,完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時,釋放出的熱量越多;
改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞,熱傳遞過程是能量的轉(zhuǎn)移過程;做功過程是能量的轉(zhuǎn)化過程,即機械能與內(nèi)能之間相互轉(zhuǎn)化;
燃料燃燒過程中,化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
【解答】解:
運載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料,原因是液態(tài)氫具有較高的熱值,完全燃燒相同質(zhì)量的氫時,可以釋放出更多的熱量;
火箭的燃料燃燒過程中,化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為火箭的機械能。
返回艙的外殼被燒焦,這是因為返回艙進入大氣層時克服空氣摩擦,這是通過的做功的方式增大了火箭的內(nèi)能,溫度升高,像火球一樣把外殼燒焦了。
故答案為:熱值;化學;機械;做功。
11.南京鼓樓區(qū)煤炭港的天空上出現(xiàn)一大一小兩個太陽,光學專家解釋,當天空中伴有半透明的薄薄云層,空氣中有不少漂浮物,這些漂浮物沾上云層中的水汽后,類似于多棱鏡,使太陽光發(fā)生了 折射?。ㄟx填“折射”或“反射”)現(xiàn)象,所以產(chǎn)生了“兩個太陽”,形成的太陽是 虛?。ㄟx填“實”或“虛”)像。
【分析】光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,光的傳播方向就會發(fā)生偏轉(zhuǎn),即光的折射現(xiàn)象
【解答】解:漂浮物沾上云層中的水汽后,類似于多棱鏡,所以當光線通過其表面時,會發(fā)生光的反射與折射而成虛像,這就是人們看到的“小太陽”。
故答案為:折射;虛。
12.如圖所示,當車輛在高速行駛時,車窗緊閉,當打開天窗時,天窗外空氣流速大于車內(nèi)空氣的流速,天窗外空氣的壓強 小于 車內(nèi)空氣的壓強,所以車內(nèi)空氣被“抽”到車外。與此同時高速行駛中車輛對地面的壓力 小于 重力。(以上兩空均選填“大于”、“等于”或“小于”)。汽車座椅上的頭枕可以減少汽車在突然 被追尾?。ㄟx填“剎車”或者“被追尾”)時對人體的傷害。車內(nèi)使用的太陽能胎壓監(jiān)測裝置上的太陽能電池板,是將太陽能直接轉(zhuǎn)化為 電 能。
【分析】(1)液體和氣體都稱為流體,生活中常見的流體是水和空氣,流體的流速越大,壓強越?。涣黧w的流速越小,壓強越大。
(2)慣性是保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。
(3)太陽能電池可以把太陽能轉(zhuǎn)化為電能。
【解答】解:根據(jù)流體壓強和流速的關系可知,當車輛在高速行駛時,車窗緊閉,當打開天窗時,天窗外空氣流速大于車內(nèi)空氣的流速,天窗外空氣的壓強小于車內(nèi)空氣的壓強,所以車內(nèi)空氣被“抽”到車外。
車輛高速行駛時,車輛上方空氣流動大于下方的空氣流動,因此車輛在豎直方向上受支持力和空氣向上的托力的作用,因此車輛對路面的壓力小于車輛的重力。
汽車在突然被追尾時,人由于具有慣性,要保持原來的運動狀態(tài),很容易向后撞去,因此汽車座位上的頭枕,可以預防汽車被追尾時造成的危害。
車內(nèi)使用的太陽能胎壓監(jiān)測裝置上的太陽能電池板,是將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能。
故答案為:小于;小于;被追尾;電。
13.如圖甲乙小西在探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關”的實驗中,采用圖所示的裝置,接通電,瓶內(nèi)空氣被加熱而膨脹,使U形管的液面高度發(fā)生變化。圖甲所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與 電阻 的關系;圖乙所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與 電流 的關系。
【分析】電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關。探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關系時,控制通電時間和電流不變;探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關系時,控制電阻和通電時間相同;據(jù)此進行分析。
【解答】解:根據(jù)圖甲可知,兩個電阻串聯(lián)在電路中,電流相同,通電時間相同,電阻不同,根據(jù)控制變量法可知,這是探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關系;
根據(jù)圖乙可知,兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再與一個5Ω的電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知,右邊兩個電阻的總電流和左邊電阻的電流相等,即I右=I左,
兩個5Ω的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知I右=I內(nèi)+I外,比較可知I左>I內(nèi);由于兩瓶中電阻相等(均為5Ω),通電時間相等,電阻相同;電流不同,故探究的是電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關系。
故答案為:電阻;電流。
14.額外功:使用機械時,對人們沒有用但又 不得不做的功 ,用W額表示。
【分析】使用機械時,①人們?yōu)橥瓿赡稠椚蝿毡仨氉龅墓杏杏霉?;②對完成任務沒有用,但不得不做的功叫額外功。
【解答】解:利用機械做功時,對人們有用的功叫有用功。不需要但又不得不做的功叫額外功,用W額表示。
故答案為:不得不做的功。
三.作圖題
15.用手把小球壓在彈簧上,松手后小球?qū)⑾蛏线\動。小球被壓縮時的位置如圖所示,請在圖中畫出松手后瞬間小球的受力示意圖(O為小球的重心,空氣對小球的作用力忽略不計)。
【分析】由題意分析松手后瞬間小球的受力情況,根據(jù)力的示意圖畫法畫出小球所受到的力的示意圖。
【解答】解:忽略空氣對小球的作用力,把小球壓在彈簧上,松手后瞬間小球受到向上的彈力和自身的重力作用,因松手后小球?qū)⑾蛏线\動,說明彈力大于重力;過重心O作豎直向下的重力G和豎直向上的彈力F,注意表示彈力的線段長度更長一些,如圖所示:
16.如圖完成下面家庭電路連接。
【分析】(1)三孔插座的接法:左孔接零線,右孔接火線,上孔接地,保險絲應該接到火線上。
(2)家庭電路中,開關控制用電器時,開關接在用電器和火線之間,這樣既能開關控制用電器,又能保證使用的安全性。
【解答】解:
三孔插座的連接方法:上孔接地線,當金屬外殼的用電器插入插座時,使金屬外殼接地,防止金屬外殼漏電發(fā)生觸電事故;左孔接零線,右孔接火線;
燈泡的連接方法:火線首先接入開關,再入燈泡頂端的金屬點,零線直接接在螺旋套上;開關既能控制燈泡,又能在燈泡損壞時,斷開開關,切斷了火線,安全的更換燈泡。如圖所示:
17.如圖所示,S點發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后,再經(jīng)凸透鏡折射,折射光線平行于主光軸射出,請畫出:
(1)S點發(fā)出的入射光線。
(2)經(jīng)平面鏡的反射光線。
(3)凸透鏡左側(cè)焦點F的位置。
【分析】物和像關于平面鏡對稱,據(jù)此確定像點的位置;而反射光線好像是從虛像上發(fā)出的,據(jù)此連接像點與凸透鏡上發(fā)生折射時的折射點,畫出反射光線和入射光線,再根據(jù)過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸可得凸透鏡左側(cè)的焦點。
【解答】解:
根據(jù)平面鏡成像特點,先作出S點關于平面鏡的對稱點,即為S的像點S′,再連接S'與凸透鏡上發(fā)生折射時的折射點,即可得到S點發(fā)出的光經(jīng)平面鏡的反射光線,與鏡面的交點A為入射點,連接SA即為平面鏡的入射光線;
再根據(jù)通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸可知,射向凸透鏡的光線(經(jīng)平面鏡的反射光線)與主光軸的交點為凸透鏡左側(cè)的焦點F,如圖所示:
四.實驗探究題
18.(1)如圖1所示,用刻度尺測量物體的長度為 3.24 cm。
(2)如圖2所示,電能表的示數(shù)為 2017.6 kW?h。
(3)在“測定鐵塊的密度”的實驗中,用調(diào)好的天平測金屬塊的質(zhì)量時,砝碼及游碼的位置如圖3甲所示,則金屬塊的質(zhì)量是 79 g;放入金屬塊前量筒內(nèi)水的體積為20mL,放入金屬塊后量筒內(nèi)水面位置如圖乙所示,則金屬塊的密度為 7.9×103 kg/m3。
(4)如圖4所示的裝置可用來研究液體內(nèi)部壓強與 液體密度 的關系,其中 乙?。ā凹住被颉耙摇保┲薪饘俸猩舷鹌つに芤后w壓強較大。
【分析】(1)刻度尺最小分度值是1mm,物體兩端點沒有與刻度尺零刻度線對齊,物體兩端點所對應的刻度尺示數(shù)之差是物體的長度。
(2)本題首先要清楚電能表的讀數(shù)方法:①最后一位是小數(shù),②單位kW?h;
(3)被測物體的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量與游碼所對刻度之和。讀取游碼所對刻度時,以左側(cè)為準。
用量筒測量液體體積時,先要明確量筒的分度值,讀數(shù)時視線與最凹處相平;
已知金屬塊的質(zhì)量和體積,用公式計算其密度。
(4)液體內(nèi)部存在壓強,液體壓強的大小與液體的密度和深度有關,在探究液體壓強與密度(深度)的關系時,要保持深度(密度)不變。
【解答】解:(1)由圖知物體的長度為5.24cm﹣2.00cm=3.24cm。
(2)電能表最后一位是小數(shù),單位kW?h;電能表的讀數(shù)為2017.6kW?h。
(3)由甲圖可知,金屬塊的質(zhì)量為m=50g+20g+5g+4g=79g;
由乙圖可知,放入金屬塊后水和金屬塊的總體積為30ml,
則金屬塊的體積為V=30ml﹣20ml=10ml=10cm3,
金屬塊的密度為:ρ=mV=79g10cm3=7.9/cm3=7.9×103kg/m3。
(4)比較甲、乙兩圖可知,橡皮膜在同一深度,U形管兩側(cè)液面高度差不同,液體的種類(液體密度)應不同;所以探究的是液體內(nèi)部壓強與液體密度的關系;
由圖可知,圖乙中U形管兩側(cè)液面高度差較大,故乙中金屬盒上橡皮膜所受液體壓強較大。
故答案為:(1)3.24;(2)2017.6;(3)79;7.9×103;(4)液體密度;乙。
19.小偉同學利用如圖所示的實驗裝置,“探究影響滑動摩擦力大小的因素”。
(1)開始實驗時,小偉應沿水平方向用彈簧測力計拉著木塊在水平桌面上做 勻速直線 運動。此時彈簧測力計示數(shù)的大小才能反映木塊受到的滑動摩擦力的大小。
(2)第一次實驗時,小偉的操作如圖甲所示,彈簧測力計的示數(shù)為 3.4 N。
(3)根據(jù)圖 甲乙 兩次實驗數(shù)據(jù),小偉可得出:滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關。
(4)根據(jù)圖乙、丙兩次實驗數(shù)據(jù),小偉可得出滑動摩擦力的大小與 壓力大小 有關。在接觸面的粗糙程度相同時, 壓力 越大,滑動摩擦力越 大 。
(5)在進行圖丙實驗過程中,若小偉突然增大拉力,此時木塊在滑動過程中受到的滑動摩擦力的大小 不變?。ㄟx填“不變”、“變大”或“變小”)。
(6)完成上述實驗后,小偉發(fā)現(xiàn)實驗室里有兩個形狀和體積都相同的鐵塊和木塊,他想比較一下鐵塊表面和木塊表面的粗糙程度,于是進行了如下實驗:按圖甲分兩次拉動鐵塊和木塊,分別測出滑動摩擦力的大小。這兩次實驗 不能?。ㄟx填“能”或“不能”)比較出鐵塊和木塊表面的粗糙程度,理由是 沒有控制壓力相同 。
【分析】(1)根據(jù)二力平衡的條件分析;
(2)判定出測力計的分度值,然后讀數(shù);
(3)(4)(5)(6)影響滑動摩擦力大小因素有兩個:壓力大小和接觸面的粗糙程度,研究與其中一個因素的關系時,要控制另外一個因素不變,據(jù)此分析。
【解答】解:(1)實驗時,用彈簧測力計拉著木塊在水平方向做勻速直線運動,物體在水平方向上受到平衡力的作用,根據(jù)二力平衡原理可知,此時木塊所受摩擦力的大小與拉力的大小相等;
(2)彈簧測力計的分度值為0.2N,示數(shù)為3.4N;
(3)探究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關時,需要控制壓力相同,接觸面的粗糙程度不同,故需要對比甲、乙兩次實驗;
(4)根據(jù)圖乙、丙兩次實驗數(shù)據(jù)可知,接觸面的粗糙程度相同,壓力大小不同,探究的是滑動摩擦力的大小與壓力大小有關;在接觸面的粗糙程度相同時,壓力越大,彈簧測力計示數(shù)越大,滑動摩擦力越大;
(5)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、物體間的壓力大小有關,如果在拉動過程中突然增大拉力,接觸面的粗糙程度與物體間的壓力不變,此時木塊受到的滑動摩擦力將不變;
(6)根據(jù)m=ρV,因鐵與木的密度不同,故質(zhì)量大小不同,重力大小不同,對支持面的壓力大小不同,研究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關系,要控制壓力大小,故按甲、乙兩圖先后拉動形狀相同的木塊、鐵塊,并測出摩擦力大小,不能比較出木塊和鐵塊下表面的粗糙程度。
故答案為:(1)勻速直線;(2)3.4;(3)甲乙;(4)壓力大??;壓力;大;(5)不變;(6)不能;沒有控制壓力相同。
20.小剛在做“探究電流與電壓、電阻的關系”實驗:
(1)請用鉛筆畫線代替導線,將甲圖中電路連接完整,要求滑片P向C端滑動時,滑動變阻器接入電路中的電阻變大(連線時導線不允許交叉);
(2)正確連接好電路后,閉合開關發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為3V,電流表無示數(shù),滑動滑片P兩表示數(shù)均無變化,則故障原因是 與電壓表并聯(lián)的電路斷路??;
(3)實驗中測得多組數(shù)據(jù),繪制出電阻R的I﹣U圖象如圖乙所示,由圖象可得出電流與電壓的關系是:保持 電阻 不變時,電流跟電壓成 正比 關系。
【分析】(1)根據(jù)滑片P向C端滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻變大確定變阻器B連入電路中;
(2)若電流表示數(shù)為0,說明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電電壓,說明電壓表與電連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了;
(3)根據(jù)多次實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的圖象為過原點的直線得出結(jié)論。
【解答】解:(1)滑片P向C端滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻變大,故變阻器B連入電路中,如下所示:
(2)正確連接好電路后,閉合開關發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為3V,接近電電壓,電流表無示數(shù),滑動滑片P兩表示數(shù)均無變化,則故障原因是與電壓表并聯(lián)的電路斷路;
(3)繪制出電阻R的I﹣U圖象為過原點的直線,故由圖象可得電流與電壓的關系是:電阻不變時,電流與電壓成正比;
故答案為:(1)如上所示;(2)與電壓表并聯(lián)的電路斷路;(3)電阻;正比。
五.計算題
21.如圖甲為某校物理興趣小組設計的風力測量計原理圖,電流表顯示風力的大小,量程為0~0.6A;R是一根長為6cm的均勻電阻絲,最大阻值為24Ω;定值電阻R0=6Ω,電電壓恒為6V,彈簧右端的連桿上固定有滑片P及迎風板K。當風力為0時,P剛好處于電阻絲的a端;當風向右吹動迎風板K時,彈簧伸長并帶動P在R上滑動,彈簧伸長的長度△L與所受風力F的變化關系如圖乙所示,彈簧電阻不計,P與R接觸良好且不計摩擦,試問:
(1)若將電流表的表盤改為風力計的表盤,則風力計表盤的零刻度應標在電流表表盤的何處?
(2)無風時,定值電阻R0消耗的電功率是多少?
(3)該風力計的量程為多少?
【分析】由電路圖可知,定值電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián),電流表測電路中的電流。
(1)當風力為零時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流,即可得出風力計表盤的零刻度應標在電流表表盤的何處;
(2)無風時,根據(jù)P=UI=I2R求出定值電阻R0消耗的電功率;
(3)由圖甲可知,風力越大時,滑動變阻器接入電路中的電阻越小,電路中的電流越大,當電流表的示數(shù)最大時,該風力計的示數(shù)最大,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器接入電路中的電阻,根據(jù)“R是一根長為6cm的均勻電阻絲,最大阻值為24Ω”求出電阻絲連入電路中的長度,進一步得出彈簧的伸長量,根據(jù)圖象可知此時的拉力,然后得出該風力計的量程。
【解答】解:由電路圖可知,定值電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián),電流表測電路中的電流
(1)當風力為0時,P剛好處于電阻絲的a端,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電路中的電流:
I=UR總=UR0+R=6V6Ω+24Ω=0.2A,
則風力計表盤的零刻度應標在電流表表盤的0.2A處;
(2)無風時,定值電阻R0消耗的電功率P0=I2R0=(0.2A)2×6Ω=0.24W;
(3)由圖甲可知,風力越大時,滑動變阻器接入電路中的電阻越小,電路中的電流越大,
當電流表的示數(shù)為I大=0.6A時,該風力計的示數(shù)最大,此時電路中的總電阻:R總′=UI大=6V0.6A=10Ω,
則滑動變阻器接入電路中的電阻:R′=R總′﹣R0=10Ω﹣6Ω=4Ω,
因R是一根長為6cm的均勻電阻絲,最大阻值為24Ω,
所以,此時電阻絲連入電路中的長度:L=4Ω24Ω×6cm=1cm,
則彈簧的伸長量:△L=L﹣L′=6cm﹣1cm=5cm,
由圖象可知,此時的拉力F=250N,即該風力計的量程為0~250N。
答:(1)若將電流表的表盤改為風力計的表盤,則風力計表盤的零刻度應標在電流表表盤的0.2A處;
(2)無風時,定值電阻R0消耗的電功率是0.24W;
(3)該風力計的量程為0~250N。
22.疫情期間,大壯同學自制了如圖所示的健身器材,堅持鍛煉身體。用細繩系在輕桿的O點將輕桿懸掛起來,在桿的A端懸掛質(zhì)量m1=10kg的重物,在B端豎直向下緩慢拉動輕桿至水平位置。已知AO長1.5m,OB長0.5m,大壯質(zhì)量m2=56kg,g取10N/kg,求此時:
(1)大壯對桿的拉力大??;
(2)地面對大壯的支持力大小。
【分析】(1)杠桿在水平位置平衡,O是杠桿支點,AO是阻力臂,阻力大小等于重物G1大小,OB是動力臂,大壯對杠桿的拉力是動力,根據(jù)杠桿平衡條件求出拉力大小。
(2)對大壯進行受力分析,大壯受到重力、拉力和支持力作用,根據(jù)力的平衡知識求出地面對大壯的支持力。
【解答】解:(1)杠桿在水平位置平衡,O是杠桿支點,AO是阻力臂,阻力FA大小等于重物G1大小,F(xiàn)A=G1=m1g=10kg×10N/kg=100N,
OB是動力臂,大壯對杠桿的拉力FB為動力,
根據(jù)杠桿平衡條件可得:
FA×OA=FB×OB,
100N×1.5m=FB×0.5m,
解得:
FB=300N,
即大壯對桿的拉力為300N。
(2)大壯的重力:
G2=m2g=56kg×10N/kg=560N,
大壯受三個力,豎直向下的重力G2、桿對大壯豎直向上的拉力F、地面對大壯豎直向上的支持力F支,這三個力平衡,桿對大壯的拉力與大壯對桿的拉力為相互作用力,大小相等,則地面對大壯的支持力:
F支=G2﹣F=560N﹣300N=260N。
答:(1)大壯對桿的拉力大小為300N;(2)地面對大壯的支持力大小為260N。
六.實驗探究題
23.如圖1是探究“平面鏡成像特點”的實驗裝置。實驗步驟如下:把一支點燃的蠟燭A放在玻璃板前面,再拿一支完全相同的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動,直到看上去跟蠟燭A的像完全重合,此時在白紙上記下蠟燭A和蠟燭B的位置。移動點燃的蠟燭,多做幾次實驗。
(1)實驗過程中蠟燭B 不需要?。ㄟx填“需要”或“不需要”)點燃。
(2)用透明玻璃代替平面鏡的目的是 便于確定像的位置 。
(3)實驗中若移開蠟燭B,將光屏放在像的位置,不透過玻璃板,直接觀察光屏,看不到蠟燭A的像,說明平面鏡成的是 虛像 。(選填“虛像”或“實像”)
(4)進行多次實驗的目的是 避免實驗結(jié)論偶然性,尋找普遍規(guī)律 。
(5)如圖2,玻璃板原來沿直線BC豎直放置,若實驗中將玻璃板沿順時針方向轉(zhuǎn)過一定角度θ(θ<90°)后,蠟燭A成的像移動到點A1處,已知圖中方格均為邊長相等的正方形,則θ= 45° 。
【分析】(1)另外一支相同的蠟燭與豎立在玻璃板前面點燃的蠟燭的像能完全重合;
(2)探究平面鏡成像實驗中,要用透明的玻璃板代替平面鏡,雖然成像不太清晰,但是在物體一側(cè)能看到物體的像,同時還能看到代替物體的另一個物體,便于確定像的位置;
(3)虛像光屏接收不到,實像光屏能接收到;
(4)一次實驗不具備代表性,具有很大的偶然性,所以應采取同樣的實驗方案多做幾次,才能保證結(jié)論的正確;
(5)平面鏡成像與成像物體對應點連線與平面鏡垂直。
【解答】解:(1)實驗過程中蠟燭B不需要點燃;
(2)由于玻璃可以透光,所以在該實驗中用透明玻璃板代替平面鏡的目的是便于確定像的位置;
(3)移去蠟燭B,在其位置上豎立光屏,在光屏上不能承接到蠟燭A的像,說明平面鏡成虛像;
(4)一次實驗不具備代表性,應采取同樣的實驗方案多做幾次,避免實驗現(xiàn)象的偶然性,才能保證結(jié)論的正確;
(5)平面鏡成像與成像物體對應點連線與平面鏡垂直,連接A、A1,做出連線的垂直平分線,即移動后平面鏡位置,如下圖,可知玻璃板沿順時針方向轉(zhuǎn)過45°,
。
故答案為:(1)不需要;(2)便于確定像的位置;(3)虛像;(4)避免實驗結(jié)論偶然性,尋找普遍規(guī)律;(5)45°。
24.佛山市正創(chuàng)建國家環(huán)境保護模范城市,某中學“STS”小組的同學為了探究汾江河的河水污染問題,他們采集了污水樣品250ml,樣品的質(zhì)量如圖1所示。將樣品倒入圖2所示的密封隔熱裝置中,用恒定功率為144.8W的電熱器加熱,并將加熱時間和對應的溫度記錄在表中。
請回答下列問題:
加熱時間/min
0
2
4
6
8
10
12
14
溫度/℃
22
38
54
70
86
102
102
102
1)由圖17(a)可知污水樣品的質(zhì)量 252.5 g,由此計算出污水的密度為 1.01 g/cm3。
2)用此裝置加熱的過程中,污水上方的氣壓 大于一個標準大氣壓 1標準大氣壓,致使污水沸點 高 。
3)用恒定功率為144.8W的電熱器加熱10min,消耗的電能是86860J,如果這些電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能全部給污水吸收(不計熱損失和其它物體吸收),請你計算出污水的比熱容為 4.28×103 J/(kg?℃)。
4)他們對污水樣品的成分進行了檢測,發(fā)現(xiàn)污水中許多重金屬嚴重超標,如汞、鎘、鉛、鎳等,原因可能是人們將廢舊電池隨意仍入南橋河造成的,為了保護環(huán)境,關于電池的使用,請談談你的看法或做法(談一點即可). 廢舊電池集中回收處理 。
【分析】(1)對于天平在讀數(shù)時,其所有砝碼的質(zhì)量加上游碼在標尺上對應的數(shù)據(jù)即為待測物體的質(zhì)量。又已知污水的體積,根據(jù)密度公式求出污水的密度。
(2)氣壓越高,沸點越高,在一個標準大氣壓下,水的沸點為100℃;
(3)先根據(jù)W=Pt求出加熱器消耗的電能,然后根據(jù)表中數(shù)據(jù)讀出相應時間內(nèi)污水溫度的變化,最后利用Q吸=cm△t即可求出污水的比熱容;
(4)廢舊電池因含汞、鎘、鉛等重金屬元素,會對水體造成嚴重的污染,應回收集中處理。
【解答】解:(1)此時所有砝碼的質(zhì)量是100g+100g+50g=250g,標尺的分度值是0.5g,故標尺的示數(shù)是2.5g,所以被測工藝品的質(zhì)量是m=250g+2.5g=252.5g,
污水的體積:v=250ml=250cm3,
污水的密度:ρ=mV=252.5g250cm3=1.01g/cm3;
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,污水的沸點為102℃大于100℃,因此是由于污水上方的氣壓大于一個標準大氣壓,致使污水沸點高;
(3)Q吸=W=Pt=144W×2×60s=17280J,
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,污水加熱兩分鐘后,溫度變化量為:△t=38℃﹣22℃=16℃,
由Q吸=cm△t可得:
c=Q吸m△t=17280J0.2525kg×16℃=4.28×103J/(kg?℃)。
(4)由于廢舊電池中含有的重金屬會嚴重地污染水體,為消除這種危害,一方面是研制使用無汞電池,另一方面是對電池進行回收處理。
故答案為:(1)252.5;1.01;(2)大于一個標準大氣壓;高;(3)4.28×103;(4)廢舊電池集中回收處理。
25.在高速公路上常用超聲波測速儀測量汽車的車速。它是根據(jù)測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號的時間差,測出汽車的速度。設超聲波測速儀發(fā)出的脈沖信號的時間間隔1.0s,超聲波在空氣中傳播的速度為340m/s。若超聲波測速儀所收到的脈沖信號的時間間隔為1.2s。
(1)汽車是在朝向測速儀行駛還是遠離測速儀行駛?
(2)汽車在接收到連續(xù)兩個脈沖信號之間的這段過程行駛了多少米?
(3)汽車的行駛速度是多少米每秒?(結(jié)果保留一位小數(shù))
【分析】假設汽車靜止,則相對于超聲波測速儀間距不變,聲速一定的情況下,由速度定義式可得接收到的超聲波信號的時間間隔不變;假設汽車靠近運動,則相對于超聲波測速儀間距變小,聲速一定的情況下,由速度定義式可得接收到的超聲波信號的時間間隔變??;假設汽車遠離運動,則相對于超聲波測速儀間距變大,聲速一定的情況下,由速度定義式可得接收到的超聲波信號時間間隔變大。
【解答】解:(1)設第一次超聲波信號從發(fā)出到被反射回來的時間間隔△t1,第二次超聲波信號從發(fā)出到被反射回來的時間間隔△t2,第一次發(fā)出的超聲波與汽車相遇時超聲波前進距離為:s1=12v聲?△t1′′′′′′①
第二次放出的超聲波與汽車相遇時超聲波前進距離為:s2=12v聲?△t2′′′′′′②
若汽車靜止,則s1=s2,超聲波測速儀所接收到的脈沖信號的時間間隔也為1s,即△t1=△t2=1s代入①式可得:s1=s2=170m,汽車保持靜止;
當超聲波測速儀所接收到的脈沖信號的時間間隔大于1s時,△t2>△t1,結(jié)合①②可得:s2>s1,所以汽車遠離超聲波測速儀;
當超聲波測速儀所接收到的脈沖信號的時間間隔小于1s時,△t2<△t1,結(jié)合①②可得:s2<s1,所以汽車向超聲波測速儀運動。
綜上所述,由題設△t2=1.2s>1s,故汽車遠離超聲波測速儀。
(2)超聲波測速儀所接收到的脈沖信號的時間間隔為1.2s時,兩次脈沖運動的時間差:△t2﹣△t1=1.2﹣1.0=0.2s
汽車運動的時間:t′=1s+12(△t2?△t1)=1s+(1.2s?1s)=1.1s
則汽車在1.1s內(nèi)通過的路程:△s=s2?s1=12v聲?(△t2?△t1)′′′′′′③
③式代入數(shù)據(jù)可得△s=34m。
(3)汽車行駛速度v=△st′=34m1.1s≈30.9m/s
答:(1)汽車是在遠離測速儀行駛;
(2)汽車在接收到連續(xù)兩個脈沖信號之間的這段過程行駛了34米;
(3)汽車的行駛速度是30.9米每秒。
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