物理
本試卷分試題卷和答題卡兩部分。試題卷共10頁,答題卡共6頁。滿分90分。考試時60分鐘。
注意事項:
1.答題前,考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0.5毫米的黑色墨跡簽字筆填寫在答題卡上,并認真核對條形碼上的姓名、準考證號、考點、考場號。
2.第Ⅰ卷答案使用2B鉛筆填涂在答題卡對應(yīng)題目標號的位置上,第Ⅱ卷答案使用0.5毫米的黑色墨跡簽字筆書寫在答題卡的對應(yīng)框內(nèi)(1-14題須用2B鉛筆填涂)。超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答題無效。
3.考試結(jié)束后,將試題卷和答題卡一并交回。
第I卷(選擇題)
一、單選題
1. 與美國、印度等國對比,我國疫情防控的成就充分體現(xiàn)了我國制度的優(yōu)越性。為了有效防范疫情再度爆發(fā),接種疫苗是最佳途徑。在接種疫苗過程中,下列估測正確的是( )
A. 注射器的長度約為 SKIPIF 1 < 0
B. 疫苗存放環(huán)境的溫度約為 SKIPIF 1 < 0
C. 一人一次注射疫苗的劑量約為 SKIPIF 1 < 0
D. 注射器的針尖刺入皮膚時的壓強約為 SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A.注射器的長度約為6cm,故A錯誤;
B.疫苗存放環(huán)境的溫度約為 SKIPIF 1 < 0 ,故B錯誤;
C.一人一次注射疫苗的劑量約為 SKIPIF 1 < 0 ,故C錯誤;
D.針尖的面積大約是4×10-4cm2,壓力大約是2×10-5N,注射器的針尖刺入皮膚時的壓強
SKIPIF 1 < 0 =500Pa
故D正確。
故選D。
2. 如圖所示,彈簧的一端固定在墻上,在彈性限度內(nèi),另一端用手向右拉長彈簧,且保持不動,下面有關(guān)說法不正確的是( )
A. 彈簧產(chǎn)生的彈力的施力物體是“彈簧”
B. 彈簧產(chǎn)生的彈力的受力物體是“手和墻”
C. 手受到彈力是因為彈簧發(fā)生了彈性形變
D. 手受到彈力是因為手發(fā)生了彈性形變
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】AB.物體因為彈性形變而產(chǎn)生的力叫做彈力,發(fā)生彈性形變的物體彈簧即為施力物體,彈簧發(fā)生彈性形變產(chǎn)生對手和墻的拉力,則墻和手為受力物體,故AB正確,AB不符合題意;
CD.手受到彈力的原因是彈簧發(fā)生彈性形變,彈簧要恢復(fù)到原狀,故C正確,C不符合題意,D錯誤,D符合題意。
故選D。
3. 為預(yù)防新冠肺炎,需要用手持測溫槍測量體溫。下列相關(guān)物理量的估測最接近實際的是( )
A. 一只測溫槍的重力約為40NB. 測得的正常體溫約 SKIPIF 1 < 0
C. 測溫儀距離被測者約2mD. 測量一人體溫用時約5min
【答案】B
【解析】
【詳解】A.一只測溫槍的重力約為1N,故A不符合題意;
B.人的正常體溫約 SKIPIF 1 < 0 ,所以測得的正常體溫約 SKIPIF 1 < 0 ,故B符合題意;
C.測溫儀距離被測者約2cm,故C不符合題意;
D.測量一人體溫用時約5s,故D不符合題意。
故選B。
4. 小明家上次查看電能表示數(shù)為本次查看時電能表讀數(shù)如圖所示,則下列說法正確的( )
A. 電能表是測量電功率的儀表
B. 這個電能表的額定功率為2200W
C. 他家在這段時間內(nèi)消耗電能為903kW?h
D. 若只讓一個標有“220V 1000W”電熱水器正常工作10min,則該表圓盤轉(zhuǎn)了600轉(zhuǎn)
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A.電能表是測量用電器消耗電能的儀表,不是測量電功率的,故A錯誤;
B.電路允許接的用電器的最大功率
P最大=UI最大=220V×10A=2200W
這個功率不是電能表的額定功率,故B錯誤;
C.他家在這段時間內(nèi)消耗的電能
W=8633.5kW?h-8543.2kW?h=90.3kW?h
故C錯誤;
D.3600r/(kW?h)表示電路中每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3600r,只讓一個標有“220V 1000W”的電熱水器正常工作10min,其消耗的電能為
SKIPIF 1 < 0
則電能表的圓盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)
SKIPIF 1 < 0
故D正確。
故選D。
5. 下列幾種估測最符合實際情況的是( )
A. 人正常步行的速度約為1.1 m/s
B. 人講話時聲音的響度約為200dB
C. 人體感覺最舒適的溫度約為50℃
D. 一張試卷的厚度大約1cm
【答案】A
【解析】
【詳解】A.成年人的步行速度約為
SKIPIF 1 < 0
故A符合題意;
B.人正常講話時聲音的響度約為50分貝,過高的聲音會損壞人的聽覺,故B不符合題意;
C.對人體而言,較為舒適的溫度區(qū)間為18~25℃,故C不符合題意;
D.一頁紙的厚度約為
0.1mm=0.01cm
故D不符合題意。
故選A。
6. “六?一”期間,小莉和同學(xué)們到七星峰旅游時進行了一場登山比賽。下列有關(guān)功率的說法正確的是( )
A. 用時最短的功率最大B. 速度最快的功率最大
C. 體重最大的功率最大D. 做功最快的功率最大
【答案】D
【解析】
【詳解】功率是指物體做功快慢的物理量,做功最快的功率最大。比較功率的大小,需要知道所做的功及所用時間的多少。故ABC錯誤,D正確。
故選D。
7. 如圖所示,輕質(zhì)杠桿AB繞O點轉(zhuǎn)動,某同學(xué)在杠桿的左端掛一重為G的物塊,在A端施加一個始終豎直向下的力F,將重物慢慢提升到一定高度,使杠桿處于圖示的位置靜止。下列說法錯誤的是( )
A. 此時杠桿是平衡的
B. 此時該杠桿是省力杠桿
C. 此時G×OB≠F×OA
D. 要使A端的力最小,則F的方向應(yīng)垂直O(jiān)A向下
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】A.杠桿處于圖示的位置靜止,此時杠桿是平衡的,故A正確,不符合題意;
B.如下圖所示,此時該杠桿的動力臂大于阻力臂,故此時是省力杠桿
故B正確,不符合題意;
C.此時杠桿平衡,由杠桿平衡條件得G×l1=F×l2,由兩個直角三角形相似得
SKIPIF 1 < 0
所以此時
G×OB=F×OA
故C錯誤,符合題意;
D.要使A端的力最小,需要動力臂最長,即動力臂為OA時,動力最小,則F的方向應(yīng)垂直O(jiān)A向下,故D正確,不符合題意。
故選C。
8. 如圖所示是“探究電動機轉(zhuǎn)動原理”的實驗裝置,閉合開關(guān)后,金屬桿向左運動,要使金屬桿向右運動,應(yīng)采取的措施是( )
A. 磁場方向不變,改變電流方向
B. 同時改變電流方向和磁場方向
C. 電流大小不變,改變磁場強弱
D. 同時改變電流大小和磁場強弱
【答案】A
【解析】
【詳解】AB.若要讓金屬桿向右運動,改變金屬桿的受力方向,可以改變電流方向或改變磁場方向,但不能同時改變電流方向、磁場方向,故A正確、B錯誤;
CD.導(dǎo)體受力方向與電流的大小和磁場的強弱無關(guān),故CD錯誤。
故選A
9. 如圖所示,是四沖程內(nèi)燃機其中一個沖程的示意圖,該沖程的能量轉(zhuǎn)化情況是( )
A. 化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能
B. 機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能
C. 機械能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能
D. 內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能
【答案】B
【解析】
【詳解】由圖可知,兩個氣門關(guān)閉,活塞向上運動,是壓縮沖程,該過程消耗機械能獲得內(nèi)能,是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.故B符合題意.
10. 節(jié)約能源,人人有責(zé)。不提倡的做法是( )
A. 用節(jié)能燈代替白熾燈照明;
B. 私家車代替公交車出行
C. 離開教室,人走燈滅
D. 夏天空調(diào)溫度調(diào)得不要太低
【答案】B
【解析】
【詳解】A.用節(jié)能燈代替白熾燈節(jié)約電能,光照效果好,故A不符合題意;
B.私家車代替公交車出行,增加碳排放和能源的消耗,故B符合題意;
C.離開教室,人走燈滅,減少不必要的消耗,節(jié)約電能,故C不符題意;
D.夏天空調(diào)溫度調(diào)得過低,會使得功率增大,消耗電能較多,浪費能源,所以調(diào)得不要太低可以節(jié)約電能。故D不符合題意。
故選B。
11. 青春期的女生聲音變得尖細,而男生變得低沉,就其原因,王青同學(xué)建議可以上網(wǎng)查詢。對于“王青同學(xué)建議可以上網(wǎng)查詢”是科學(xué)探究環(huán)節(jié)中的( )
A. 提出問題B. 猜想與假設(shè)C. 制定計劃D. 進行實驗
【答案】C
【解析】
【詳解】A.青春期的女生聲音變得尖細,而男生變得低沉的原因是什么?是提出問題,故A不符合題意;
B.猜想男生和女生聲音不同可能與哪些因素有關(guān),是猜想與假設(shè),故B不符合題意;
C.確定明確的探究目標,選擇可行的探究工具,列出完整的探究步驟是制定計劃,可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢的方式得到結(jié)果,是制定計劃,故C符合題意;
D.根據(jù)計劃,進行實驗操作,是進行實驗,故D不符合題意。
故選C。
12. A、B、C三個物體分別從位于同一水平直線上的a、b、c三點開始沿該直線運動,如圖甲所示,a、c之間的距離為80m,a、b之間的距離為30m。其中B、C兩物體同時出發(fā),物體A向右運動,其運動的s~t圖如圖乙所示,物體B作勻速直線運動,物體C運動的v~t圖如圖丙所示,前2s物體C通過的路程為3m,從開始計時10s后,A、C相距67m,A、B相距20m。則下列說法正確的是( )
A. 物體B向右運動,速度為2m/s
B. 物體C向左運動,前10s的平均速度為2.7m/s
C. 開始計時20s后,A、C兩物體相距57m
D. 開始計時10s后,B、C兩物體可能相距87m
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.由圖乙可知,物體A的速度
SKIPIF 1 < 0
由圖乙可知,物體A計時2s后出發(fā),則10s后,由 SKIPIF 1 < 0 可得物體A從a點出發(fā)向右走的路程為
SKIPIF 1 < 0
由圖丙可知,10s后根據(jù) SKIPIF 1 < 0 可得物體C從c點出發(fā)運動的路程為
SKIPIF 1 < 0
根據(jù)題意,a、c之間的距離為80m,計時10s后,物體A、C相距67m,可判斷物體C往右運動,其前10s的平均速度
SKIPIF 1 < 0
根據(jù)題意,計時10s后,物體A、B相距20m,無法判斷物體B往哪邊運動。若物體B往左運動,則根據(jù)10s后物體A從a點出發(fā)向右走的路程為40m和a、b之間的距離為30m,可知物體B往左運動了10m,速度為
SKIPIF 1 < 0
若物體B往右運動,則根據(jù)10s后物體A從a點出發(fā)向右走的路程為40m和a、b之間的距離為30m,可知物體B往右運動了30m,速度為
SKIPIF 1 < 0
故AB錯誤;
C.計時20s后,由 SKIPIF 1 < 0 可得物體A從a點出發(fā)向右走的路程為
SKIPIF 1 < 0
根據(jù) SKIPIF 1 < 0 可得物體C從c點出發(fā)運動的路程為
SKIPIF 1 < 0
a、c之間的距離為80m,則計時20s后,A離a點
90m-80m=10m
則此時A、C兩物體相距
57m-10m=47m
故C錯誤;
D.由上已知計時10s后,物體C從c點出發(fā)運動的路程為27m,若物體B往左運動,則計時10s后,物體B向左運動10m,而b、c兩點之間相隔
80m-30m=50m
此時B、C兩物體相距
50m+10m+27m=87m
故D正確。
故選D。
13. 如圖所示,將鋼尺一端緊壓在桌面上,另一端伸出桌面,用大小不同的力撥動鋼尺,鋼尺會發(fā)出不同的聲音( )
A. 音調(diào)B. 音色C. 響度D. 速度
【答案】C
【解析】
【詳解】將鋼尺一端緊壓在桌面上,另一端伸出桌面,用大小不同的力撥動鋼尺,鋼尺的振幅變化,則發(fā)出聲音的響度變化,故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
14. 如圖所示是我國自主研制的一種中低空、長航時、多用途電動無人機。以下關(guān)于電動無人機的說法正確的是( )
A. 無人機機身采用的復(fù)合材料密度小,可增大自重,便于操控
B. 無人機在加速起飛時,受平衡力的作用
C. 無人機降落后關(guān)閉發(fā)動機;由于慣性的作用還能繼續(xù)向前運動一段距離
D. 無人機機身設(shè)計成流線型,是為了在飛行時減小阻力
【答案】D
【解析】
【詳解】A.無人機機身采用的復(fù)合材料密度小,可減小自重,便于操控,故A錯誤;
B.無人機在加速起飛時,運動狀態(tài)發(fā)生改變,受非平衡力作用,故B錯誤;
C.無人機降落后關(guān)閉發(fā)動機;由于具有慣性,還能繼續(xù)向前運動一段距離,慣性是物體的一種屬性,不是作用,故C錯誤;
D.無人機機身設(shè)計成流線型,可以在飛行時減小空氣對它的阻力,故D正確。
故選D。
第II卷(非選擇題)
二、填空題
15. 文山地勢西北高、東南低,海拔落差較大,最高的薄竹山主峰海拔為2991.2m。在山頂,水的沸點較低,其原因是山頂海拔高,大氣壓__________;連通器在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用非常廣泛,請你舉出一個應(yīng)用連通器的實例:__________。
【答案】 ①. 小 ②. 見解析
【解析】
【詳解】[1]液體的沸點隨著表面氣壓的增大而升高,隨氣壓減小而降低,由于山頂海拔高,大氣壓低,水的沸點較低。
[2]茶壺的壺嘴和壺身構(gòu)成了連通器,鍋爐水位計符合上端開口,下部連通的特點,構(gòu)成了連通器。
16. 圖中畫出了兩個磁極間的磁感線,這兩個磁極都是______(選填“N”或“S”)極,圖中B點的小磁針靜止時北極所指的方向向______(選填“上” 或“下”)。
【答案】 ①. N ②. 下
【解析】
【詳解】[1]磁體外部的磁感線方向總是從N極出發(fā)回到S極,有圖可知,兩個磁極都是N極。
[2]磁場中的小磁針的北極方向與所在位置磁感線方向相同,B點磁感線方向向下,故圖中B點的小磁針靜止時北極所指的方向向下。
17. 如圖所示,兩長方體A和B疊放在水平地面上,A受重力10牛,B受重力30牛,已知A對B的壓強與B對地面的壓強之比為3:2,則A與B的底面積之比為________,若把B放在A上,那么B對A的壓強與A對地面的壓強之比為______。
【答案】 ①. 1:6 ②. 3:4
【解析】
【分析】
【詳解】[1]由題意可知,A對B的壓力大小等于A自身的重力,B對地面的壓力大小等于A和B的重力之和,根據(jù)壓強公式 SKIPIF 1 < 0 可知道A對B的壓強與B對地面的壓強分別是
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
數(shù)學(xué)變換可得
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
因為A對B的壓強與B對地面的壓強之比為3:2,即
SKIPIF 1 < 0
A受重力10N,B受重力30N,所以A與B的底面積之比是
SKIPIF 1 < 0
A與B的底面積之比是1:6。
[2]若把B放在A上,那么B對A的壓力大小等于B自身的重力,即 SKIPIF 1 < 0 ,A對地面的壓力大小等于A和B重力之和,即
SKIPIF 1 < 0
B對A的壓力受力面積是 SKIPIF 1 < 0 ,A對地面的壓力受力面積也是 SKIPIF 1 < 0 ,根據(jù)壓強公式 SKIPIF 1 < 0 可知道B對A的壓強與A對地面的壓強分別是
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
B對A的壓強與A對地面的壓強之比是
SKIPIF 1 < 0
B對A的壓強與A對地面的壓強之比是3:4。
18. 在“探充水沸騰時的溫度變化特點”的實驗中,兩組同學(xué)在相同的環(huán)境中,用如圖甲所示 的裝置分別進行實驗,并繪制出如圖乙所示的a、b兩個圖像,由圖像可知:實驗時水的沸點為 ______ ℃; 此時大氣壓 ______ 1個標準大氣壓;如果兩組同學(xué)的實驗中,水從開始加熱到沸騰所用的時間相同,則他們所用水的質(zhì)量的大小關(guān)系為ma______mb。(后兩空選填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 98 ②. 小于 ③. 大于
【解析】
【詳解】[1][2]由所繪制的乙圖象可知,當(dāng)水溫度達到98℃時,繼續(xù)加熱,水吸收熱量,溫度保持不變,所以可得此時水的沸點是98℃,水的沸點低于100℃,此時周圍環(huán)境的大氣壓小于一標準大氣壓。
[3]水從開始加熱到沸騰所用的時間相同,水吸收相同的熱量,溫度變化不同,可以判斷所用水的質(zhì)量不同;a初溫高,所以a的質(zhì)量大。
19. 空氣中的水蒸氣遇強冷才能發(fā)生______現(xiàn)象(填寫物態(tài)變化名稱)凝結(jié)成小冰晶,雪熔化時會______(填“吸收”或“放出”)空氣中的熱量,所以才會有俗語“霜前冷,雪后寒” 。
【答案】 ①. 凝華 ②. 吸收
【解析】
【詳解】[1]水蒸氣遇強冷才能發(fā)生凝華現(xiàn)象,凝結(jié)成小冰晶。
[2]雪熔化時會吸收空氣中的熱量,導(dǎo)致氣溫下降。
20. 如圖甲所示,放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平拉力F的作用,其F-t和v-t圖像分別如乙、丙所示,由圖像可知,當(dāng)t=1s時,物體受到的摩擦力是_____N,物體在1s處于_____(“靜止”、“加速”、“勻速”)狀態(tài),當(dāng)t=3s時,物體受到的摩擦力是_____N。
【答案】 ①. 3 ②. 靜止 ③. 5
【解析】
【分析】
【詳解】[1][2]物體在水平方向受水平的拉力F與摩擦力f作用,由圖丙知,物體在t=1s時靜止,處于平衡狀態(tài),由圖乙知,在t=1s時物體受的拉力F=3N,由平衡條件得,摩擦力為
f=F=3N
[3]由丙圖知,在4s~6s內(nèi),物體做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),由乙圖知此時拉力 SKIPIF 1 < 0 ,由平衡條件得,滑動摩擦力為
SKIPIF 1 < 0
在t=3s時,物體做加速運動,由于壓力大小和接觸面的粗糙程度不變,所以滑動摩擦力不變,因此在t=3s時,物體受到的摩擦力為5N。
21. 一束平行光射向凸透鏡的光路圖如圖所示,若把蠟燭放在距該透鏡30cm處時,將得到一個倒立、______(選填“放大”、“等大”或“縮小”)的實像。利用這一成像原理可以制成的光學(xué)儀器是______(答出一個即可)。
【答案】 ①. 縮小 ②. 照相機
【解析】
【分析】
【詳解】[1][2]平行光通過凸透鏡會聚于一點,該點即焦點,焦點到凸透鏡光心的距離即為焦距;則從圖可知,凸透鏡的焦距為
f=10cm

2f=20cm
而蠟燭距離該透鏡30cm,即物距為
u=30cm
此時u>2f,成倒立、縮小的實像,應(yīng)用是照相機。
三、作圖題
22. 如圖所示電路中有兩個小燈,請在圖中〇內(nèi),分別填入×及A或V的符號,要求電鍵閉合時兩燈均能發(fā)光,且兩電表的示數(shù)均不為零。
【答案】或 或
【解析】
【詳解】1、如果兩燈串聯(lián),則電流從電源正極出發(fā),分別經(jīng)過開關(guān)、已有的燈泡以及另一個燈泡回到電源負極,因此最上面〇中為燈泡,另外兩個〇內(nèi)為電壓表;
2、如果兩燈并聯(lián),一種情況為電流表測電路中一個小燈的電流,電壓表測電源并聯(lián)電路兩端電壓;另一種情況為電流表測干路中的電流,電壓表仍然測量并聯(lián)電路兩端電壓。
如下圖所示
或 或
四、實驗題
23. 小明利用標有2.5mL的一次性注射器、彈簧測力計、細繩、橡皮帽等器材,對大氣壓的值進行測量。
(1)該實驗還缺一個實驗器材是______;
(2)實驗前把注射器的活塞推到底端,目的是______,然后用橡皮帽封住小孔;
(3)該實驗必須在水平方向進行測量,而不是豎直方向,這是為了 ______;
(4)下面是記錄實驗情況的表格,請將其中兩項空白處內(nèi)容補充完整。
(5)小明發(fā)現(xiàn),同學(xué)們在做此實驗時測得的大氣壓值誤差很大,對此小明與同學(xué)找出了下列可能的原因: ①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體;②活塞與注射器筒壁間有摩擦;③彈簧測力計的示數(shù)沒有讀準; ④活塞與注射器筒壁不完全密封。 上述原因可能會使測量值大于真實值的是 ______。
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 排盡筒內(nèi)空氣 ③. 防止活塞重力的影響 ④. 有刻度部分的長度/cm ⑤. 1.2×105 ⑥. C
【解析】
【分析】
【詳解】(1)[1]該實驗的實驗原理是 SKIPIF 1 < 0 ,為了測出活塞的面積,根據(jù)注射器的容積公式V=SL知道,需要測出刻度部分的長度,所以,還需要的器材是刻度尺。
(2)[2]實驗中要排出注射器內(nèi)的空氣,這樣在拉動活塞時,注射器內(nèi)部會接近于真空,這樣才能測出大氣的壓力。所以,把活塞推至注射器筒底端是為了排出注射器中的空氣,使注射器密封。
(3)[3]實驗時,若彈簧測力計不在水平方向,由于彈簧測力計受重力的作用,彈簧測力計的示數(shù)會增大,測量的誤差增大,所以托住彈簧測力計保持在水平方向的目的是消除彈簧測力計的重力對實驗的影響,提高實驗的準確度。
(4)①[4]從表中數(shù)據(jù)知道,注射器容積V=2.5mL=2.5cm3,活塞面積S=0.625cm2,根據(jù)注射器的容積公式V=SL知道,刻度部分的長度
SKIPIF 1 < 0
與表中數(shù)據(jù)對比知道,①處應(yīng)為刻度部分的長度L/cm。
②[5]已知大氣壓力F=7.5N,活塞面積S=0.625cm2,所測大氣壓強
SKIPIF 1 < 0
故表格②處應(yīng)填1.2×105。
(5)[6]①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體;會使拉力變小,算出的大氣壓會偏??;
②活塞與注射器筒壁間有摩擦,會使力的測量值偏大,算出的大氣壓會偏大;
③彈簧測力計的示數(shù)沒有讀準,會使力的測量值偏大或偏小,算出的大氣壓也可能偏大,也可能偏?。?br>④活塞與注射器筒壁不完全密封,會使拉力變小,算出的大氣壓會偏小。
綜上所述,可能會使測量值大于真實值的是②③。
故選C。
24. 利用輕質(zhì)杠桿探究杠桿平衡條件的實驗中:
(1)杠桿靜止時如圖甲所示,要使杠桿在水平位置平衡,則應(yīng)將平衡螺母向______(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié);
(2)如圖乙所示,在A點掛4個鉤碼,在B點掛______個鉤碼,仍可使其在水平位置平衡;
(3)用彈簧測力計代替鉤碼,如圖丙所示,不斷改變彈簧測力計的作用點和力的大小,使杠桿在水平位置平衡,彈簧測力計的拉力F與其力臂l1的圖像如圖丁所示。圖像中每個點與兩坐標軸圍成的方形面積______(選填“相等”或“不等”),其原因是______。
【答案】 ①. 左 ②. 6 ③. 相等 ④. SKIPIF 1 < 0
【解析】
【詳解】(1)[1]調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時,杠桿左端偏高,說明杠桿右側(cè)偏重,則應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡。
(2)[2]設(shè)杠桿每個格的長度為L,每個鉤碼的重力為G,根據(jù)杠桿的平衡條件 SKIPIF 1 < 0 有
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
在B點掛6個鉤碼,仍可使其在水平位置平衡。
(3)[3][4]圖像中每個點與兩坐標軸圍成的方形面積相等,原因是左側(cè)鉤碼對杠桿的拉力與其力臂的乘積不變,要想使杠桿平衡,右側(cè)的拉力與力臂的乘積需等于左側(cè)拉力與其力臂的乘積;即左側(cè)拉力與其力臂的乘積不變時,右側(cè)拉力與其力臂的乘積成反比,表達式為
SKIPIF 1 < 0
25. 在測定小燈泡電功率(正常發(fā)光時電阻約為8Ω)的實驗中額定電壓為“2.5V”,電源為兩節(jié)新干電池.
(1)連接電路時,開關(guān)斷開,請用筆畫線將圖甲電路連接完整,要求滑片P向左滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻變?。?br>(2)電路連接后,閉合開關(guān),移動滑片,觀察到電流表指針示數(shù)為零,電壓表示數(shù)為2V.請你判斷:電路中哪一個元件發(fā)生了什么故障?答:______;
(3)排除故障后,為了測量小燈泡的額定功率,調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為______V,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡額定功率是______W.
(4)某同學(xué)在測另外一個小燈泡額定功率過程中,她用同一套器材做了三次實驗,獲得三組數(shù)據(jù),并進行了數(shù)據(jù)處理,如下表:
這樣處理數(shù)據(jù)的方法是否正確?______(正確/不正確),其理由是______.
(5)為了考察同學(xué)們的能力,老師拿來了一個額定電流為0.2A,但額定電壓未知的小燈泡、一個已知阻值為R的電阻和兩個開關(guān)S1、S2,利用上面的部分器材為同學(xué)們設(shè)計了如圖丁所示的電路來測量小燈泡的額定功率,請你將下列實驗步驟補充完整.
①閉合開關(guān)______,斷開其它開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓的示數(shù)為______;
②閉合開關(guān)______,斷開其它開關(guān),同時______(選填“適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片”或“保持滑動變阻器的滑片不動”),讀出電壓表的示數(shù)為U;
③燈泡額定率的表達式為:P=______.
【答案】 ①. 燈泡斷路 ②. 2.5 ③. 0.75 ④. 不正確 ⑤. 燈在額定電壓下為額定功率,燈在不同電壓下的功率不同 ⑥. S、S1 ⑦. 0.2A×R ⑧. S、S2 ⑨. 保持滑動變阻器的滑片不動 ⑩. (U-0.2A×R )×0.2A
【解析】
【詳解】(1)滑片P向左滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻變小,故變阻器左下接線柱連入電路中,如下所示:
(2)電路連接后,閉合開關(guān),移動滑片,觀察到電流表指針示數(shù)為零,電壓表示數(shù)為2V,電路中燈泡斷路;
(3)燈在額定電壓下正常發(fā)光,為了測量小燈泡的額定功率,調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,則小燈泡額定功率是:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)這樣處理數(shù)據(jù)的方法不正確,其理由是:燈在額定電壓下為額定功率,燈在不同電壓下的功率不同
故取平均值沒有意義;
(3)①閉合開關(guān)S、S1,斷開其它開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為0.2A×R;
②閉合開關(guān)S、S2,斷開其它開關(guān),保持滑動變阻器的滑片不動,讀出電壓表的示數(shù)為U;
③在①中,由歐姆定律知,電流中的電流為0.2A,燈正常發(fā)光,在②中,電壓表測燈與R的電壓,因電路連接沒有改變,各電阻的大小和電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,燈的額定電壓為:
U額定=U SKIPIF 1 < 0 0.2A×R,燈泡額定功率的表達式為:
P=U額定I額定=(U SKIPIF 1 < 0 0.2A×R)×0.2A.
五、計算題
26. 如圖工人用250N的力F將重為400N的物體在10s內(nèi)勻速提升2m。不計繩重和摩擦.求:
(1)工人對物體做的有用功;
(2)拉力F做功的功率;
(3)若將重為900N的物體提升相同高度,此滑輪組的機械效率。
【答案】(1)800J;(2)100W;(3)90%
【解析】
【詳解】解:(1)由圖知道,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,則拉力F移動的距離
s=2h
克服物體的重力所做的功是有用功,故工人對物體做的有用功
W有=Gh=400N×2m=800J
(2)拉力F移動距離
s=2h=2×2m=4m
拉力F所做的總功
W總=Fs=250N×4m=1000J
拉力做功的功率
SKIPIF 1 < 0
(3)由于不計繩重和摩擦,提升過程做的額外功是克服動滑輪重力做功,故提升400N的物體時做的額外功是
SKIPIF 1 < 0
將重為900N的物體提升相同高度,做的有用功
SKIPIF 1 < 0
所做的總功
SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 知道 ,此滑輪組的機械效率
SKIPIF 1 < 0
答:(1)工人對物體做的有用功800J;
(2)拉力F做功的功率100W;
(3)將重為900N的物體提升相同高度,此滑輪組的機械效率90%。
27. 張彬同學(xué)為了檢測空氣污染的指數(shù),設(shè)計了如圖甲所示的電路,R為氣敏電阻,其電阻的倒數(shù)與空氣污染指數(shù)的關(guān)系如圖乙所示,已知電源電壓12V保持不變,R0=5Ω,當(dāng)電壓表為4V時,求:
(1)通過R0的電流;
(2)此時電路總電阻的阻值;
(3)當(dāng)電路中電流為1.2A時,空氣污染指數(shù)多少API?
【答案】(1)0.8A;(2)15Ω;(3)50API
【解析】
【詳解】解:(1)由電路圖可知,R0與R串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓。當(dāng)電壓表示數(shù)U0=4V時,通過電阻R0的電流
SKIPIF 1 < 0
(2)串聯(lián)電路中,各處的電流相等,電路電流
SKIPIF 1 < 0
此時電路總電阻
SKIPIF 1 < 0
(3)當(dāng)電路中電流I'=1.2時,電路中的總電阻為
SKIPIF 1 < 0
根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和可知
SKIPIF 1 < 0

SKIPIF 1 < 0
由圖乙可知,此時空氣污染指數(shù)為50API。
答:(1)通過R0的電流為0.8A。
(2)此時電路總電阻的阻值為15Ω。
(3)當(dāng)電路中電流為1.2A時,空氣污染指數(shù)為50API。大氣壓力F/N
注射器容積V/ml
______
活塞面積S/cm2
大氣壓強p/Pa
7.5
2.5
4
0.625
______
實驗序號
電流示數(shù)/A
額定功率/W
額定功率的平均值/W
1
0.71
2.698
P額 SKIPIF 1 < 0 =2.635
2
0.69
2.622
3
0.68
2.584

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