一、選擇題(本題共計(jì)10個(gè)小題,每小題均只有一個(gè)正確選項(xiàng),每小題3分,共30分)
1.(3分)關(guān)于生活中物理量的估測與實(shí)際相符的是( )
A.中學(xué)生課桌的高度約為80dm
B.人體的正常體溫約為36.5℃
C.托起兩個(gè)雞蛋的力約為10N
D.一臺液晶彩色電視機(jī)的功率約為2000W
【分析】根據(jù)常見的長度、溫度、力和電功率進(jìn)行分析。
【解答】解:A、中學(xué)生課桌的高度約為80cm,故A錯(cuò)誤;
B、人體的正常體溫約為36.5℃,故B正確;
C、托起兩個(gè)雞蛋的力約為1N,故C錯(cuò)誤;
D、一臺液晶彩色電視機(jī)的功率約為200W,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題考查的是長度、溫度、力和電功率的估測,屬于基礎(chǔ)題目。
2.(3分)2024年4月25日,我國使用長征二號F遙十八運(yùn)載火箭成功將神舟十八號載人飛船發(fā)射升空,此次發(fā)射中涉及的物理知識說法錯(cuò)誤的是( )
A.火箭上升過程中,以火箭為參照物,它搭載的飛船是運(yùn)動的
B.地面控制中心通過電磁波向飛船傳遞信息
C.火箭發(fā)射應(yīng)選用熱值較大的燃料
D.火箭發(fā)動機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置
【分析】(1)在研究物體運(yùn)動時(shí),要選擇參照的標(biāo)準(zhǔn),即參照物,物體的位置相對于參照物發(fā)生變化,則運(yùn)動,不發(fā)生變化,則靜止;
(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì),電磁波可以在固體、液體、氣體中傳播,也可以在真空中傳播;
(3)火箭飛行過程中,需要通過燃燒燃料獲取大量的內(nèi)能來轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,由Q放=mq可知,在燃料質(zhì)量一定時(shí),燃料的熱值越大,放出的熱量越多;
(4)火箭是利用內(nèi)能來做功的機(jī)器,工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
【解答】解:A、運(yùn)載火箭搭載飛船上升過程中,以火箭為參照物,飛船與火箭之間沒有位置的改變,所以是靜止的,故A錯(cuò)誤,符合題意,選A;
B、電磁波廣泛運(yùn)用于無線信號傳輸,因此地面控制中心通過電磁波與空間站內(nèi)的航天員相互傳遞信息,故B正確,不符合題意不選;
C、火箭飛行過程中,需要通過燃燒燃料獲取大量的內(nèi)能來轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,由Q放=mq可知,在燃料質(zhì)量一定時(shí),燃料的熱值越大,放出的熱量越多,故火箭選用的是熱值大的燃料,故C正確,不符合題意不選;
D、火箭發(fā)射升空時(shí),發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒燃料,將燃燒后的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能,故D正確,不符合題意不選。
故選:A。
【點(diǎn)評】此題以火箭發(fā)射為材料,考查了機(jī)械運(yùn)動、熱值的特性以及熱機(jī)等知識點(diǎn),體現(xiàn)了物理關(guān)注社會熱點(diǎn)的特點(diǎn)。
3.(3分)為深化體教融合發(fā)展,促進(jìn)青少年健康成長,2024年4月29日,四川省學(xué)生(青少年)田徑冠軍賽在遂寧市安居區(qū)隆重舉行,比賽現(xiàn)場精彩紛呈。關(guān)于運(yùn)動會中涉及的物理知識說法正確的是( )
A.現(xiàn)場觀眾的吶喊聲是由聲帶振動產(chǎn)生的
B.現(xiàn)場加油助威聲“震耳欲聾”是指聲音的音調(diào)高
C.運(yùn)動員加速沖刺時(shí)運(yùn)動狀態(tài)沒有發(fā)生改變
D.運(yùn)動員手中擲出的鉛球在空中能繼續(xù)運(yùn)動是由于受到慣性力的作用
【分析】(1)聲音是由物體振動產(chǎn)生的;
(2)聲音的三個(gè)特性:響度、音調(diào)和音色,響度與聲源振動的幅度有關(guān);音調(diào)的高低與發(fā)聲體振動快慢有關(guān);音色反映了聲音的品質(zhì)和特色,不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同,發(fā)出聲音的音色也就不同;
(3)運(yùn)動狀態(tài)包括運(yùn)動的方向和速度,其中一個(gè)改變則運(yùn)動狀態(tài)改變;
(4)物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性,慣性是物體本身的一種性質(zhì)。
【解答】解:A、聲音是由物體振動產(chǎn)生的,人們的吶喊聲是由于聲帶振動產(chǎn)生的,聲音的傳播需要介質(zhì),現(xiàn)場的觀眾能夠聽到吶喊聲,是通過空氣傳入人耳的,故A正確;
B、震耳欲聾的聲音響是指聲音的響度大,故B錯(cuò)誤;
C、運(yùn)動員加速沖刺時(shí),運(yùn)動的速度發(fā)生了變化,所以運(yùn)動狀態(tài)不斷改變,故C錯(cuò)誤;
D、擲出去的鉛球能繼續(xù)向前運(yùn)動,是由于鉛球具有慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),而不能說受到慣性的作用,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題主要考查學(xué)生對聲音的產(chǎn)生、聲音的特性以及運(yùn)動與力的關(guān)系,還要和實(shí)際生活結(jié)合,是一道基礎(chǔ)題。
4.(3分)“舉杯邀明月,對影成三人”是李白在《月下獨(dú)酌》中的佳句,對于李白月下獨(dú)酌這一場景,下列描述正確的是( )
A.“明月”是光源
B.月光下李白的“孤影”是由于光沿直線傳播形成的
C.酒杯中的“明月”是由于光的折射形成的
D.“明月”在李白的視網(wǎng)膜上成虛像
【分析】(1)自身能夠發(fā)光的物體叫做光源;
(2)光在同種均勻物質(zhì)中沿直線傳播,在日常生活中,激光準(zhǔn)直、小孔成像和影子的形成等,都表明光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的;
(3)當(dāng)光照射到物體表面上時(shí),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;
(4)凸透鏡成像等都是光的折射形成的,人的眼睛相當(dāng)照相機(jī)。
【解答】解:A、月亮是反射的太陽的光,月亮不是光源,故A錯(cuò)誤;
B、光射到不透明物體上,在不透明物體后面形成影子,月光下李白的“孤影”是由于光沿直線傳播形成的,故B正確;
C、酒杯中的酒面相當(dāng)于平面鏡,酒杯中的“明月”即月亮的倒影是光的反射形成的虛像,故C錯(cuò)誤;
D、人的眼睛相當(dāng)照相機(jī),“明月”在人眼的視網(wǎng)膜上成倒立、縮小的實(shí)像,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題考查的是關(guān)于光的反射、直線傳播形成的現(xiàn)象、光源,會用相關(guān)知識進(jìn)行解釋。
5.(3分)端午節(jié)是我國的傳統(tǒng)節(jié)日,有吃粽子的習(xí)俗,對煮粽子過程中涉及的物理知識描述正確的是( )
A.鍋周邊“白氣”的形成是汽化現(xiàn)象
B.水沸騰后持續(xù)加熱,水的溫度會繼續(xù)升高
C.粽子的內(nèi)能是通過做功的方式增加的
D.“粽香四溢”說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動
【分析】(1)物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫液化;
(2)液體沸騰的特點(diǎn):吸熱,溫度保持不變。
(3)改變物體內(nèi)能的方式:做功和熱傳遞;
(4)組成物質(zhì)的分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動。
【解答】解:A、煮粽子時(shí),鍋周邊“白氣”不是水蒸氣,是水蒸氣液化而成的小水滴,故A錯(cuò)誤;
B、煮粽子時(shí),鍋中的水開始沸騰后,繼續(xù)加熱,溫度保持不變,故B錯(cuò)誤;
C、煮粽子時(shí),粽子吸收熱量,這是通過熱傳遞的方式增加內(nèi)能,故C錯(cuò)誤;
D、粽香四溢是擴(kuò)散現(xiàn)象,說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查了液化、沸騰的特點(diǎn)、改變物體內(nèi)能的方式和分子的熱運(yùn)動,是熱學(xué)綜合題。
6.(3分)下列選項(xiàng)中,對我國古代勞動人民的發(fā)明創(chuàng)造理解錯(cuò)誤的是( )
A.①圖:古人利用圓木滾動來搬運(yùn)巨石,是為了減小摩擦
B.②圖:船閘是我國古代勞動人民智慧的結(jié)晶,它的工作利用了連通器原理
C.③圖:中醫(yī)使用的“拔火罐”技術(shù)利用了大氣壓強(qiáng)
D.④圖:司南能指南北是因?yàn)殡姾砷g存在相互作用
【分析】(1)減小摩擦力的方法:在接觸面粗糙程度一定時(shí),通過減小壓力來減小摩擦力;在壓力一定時(shí),通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力;使接觸面脫離;用滾動摩擦代替滑動摩擦;
(2)上端開口,底部相互連通的容器是連通器;
(3)大氣壓的應(yīng)用大多是利用內(nèi)外的氣壓差,所以要判斷是否是大氣壓的應(yīng)用,要注意有沒有形成這個(gè)“氣壓差”;
(4)地球是一個(gè)大磁體,周圍存在磁場,叫做地磁場,地磁場對放入其中的小磁針產(chǎn)生磁力的作用。
【解答】解:A、古人利用圓木滾動來搬運(yùn)巨石,是用滾動摩擦代替滑動摩擦來減小摩擦的,故A正確;
B、船閘的上游閥門打開時(shí),上游和閘室構(gòu)成連通器,下游閥門打開時(shí),下游和閘室構(gòu)成連通器,船只才能通航,故B正確;
C、中醫(yī)的“拔火罐”,火罐在大氣壓力作用下被吸住,屬于大氣壓的應(yīng)用,故C正確;
D、地球的周圍存在磁場,司南能夠指南北是由于受到了地磁場的作用,故D錯(cuò)誤。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題以古代勞動人民發(fā)明的幾種裝置為內(nèi)容,考查了物理知識在生活中的應(yīng)用,體現(xiàn)了古代勞動人民的智慧。
7.(3分)下列能探究“導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生電流的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】圖中的四個(gè)實(shí)驗(yàn)均與“電和磁”有關(guān),由實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可明確實(shí)驗(yàn)的原理及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br>【解答】解:A、圖中是奧斯特實(shí)驗(yàn),當(dāng)將通電導(dǎo)線放在小磁針上方時(shí),小磁針會產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),說明通電導(dǎo)體能產(chǎn)生磁場,故A不符合題意;
B、閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動時(shí),會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B符合題意;
C、圖中,通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用而發(fā)生運(yùn)動,故C不符合題意;
D、圖中實(shí)驗(yàn)室探究磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系,故D不符合題意。
故選:B。
【點(diǎn)評】在研究實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)的目的、意義、裝置及數(shù)據(jù)的分析等,實(shí)驗(yàn)為我們物理的基礎(chǔ),也是中考中的熱點(diǎn),應(yīng)特別重視。
8.(3分)圖中的電動獨(dú)輪車依靠電力驅(qū)動,低碳環(huán)保。當(dāng)電源開關(guān)S閉合時(shí)指示燈亮起,獨(dú)輪車處于待機(jī)狀態(tài),當(dāng)人站在獨(dú)輪車上時(shí)開關(guān)S1自動閉合,電動機(jī)工作,獨(dú)輪車才開始運(yùn)動。下列電路設(shè)計(jì)符合上述要求的是( )
A.B.
C.D.
【分析】由題意可知,指示燈和電動機(jī)并聯(lián),S控制干路,開關(guān)S1控制電動機(jī),然后對各個(gè)選項(xiàng)逐一分析即可。
【解答】解:由題意可知,當(dāng)電源開關(guān)S閉合時(shí)指示燈先亮起,等人站在獨(dú)輪車上開關(guān)S1自動閉合,電動機(jī)才能啟動,開始運(yùn)動,這說明指示燈和電動機(jī)并聯(lián),開關(guān)S控制干路,開關(guān)S1控制電動機(jī),故C正確。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題聯(lián)系實(shí)際考查了串、并聯(lián)電路的設(shè)計(jì)相關(guān)知識的了解與掌握,利用所學(xué)知識解釋身邊現(xiàn)象。
9.(3分)修建房屋時(shí),質(zhì)量為60kg的建筑工人使用滑輪組提升建材。他用豎直向下的拉力在15s內(nèi)將重為480N的建材勻速提升了3m,每個(gè)滑輪重20N,不計(jì)滑輪摩擦和繩重,g取10N/kg。下列結(jié)論正確的是( )
A.工人拉動繩子的速度為0.2m/s
B.工人對繩子拉力的功率50W
C.此裝置的機(jī)械效率為96%
D.若工人腳與地接觸面積共400cm2,則他對地的壓強(qiáng)為1.5×104Pa
【分析】(1)根據(jù)滑輪組裝置確定繩子股數(shù),利用v繩=nv物=求出繩子自由端的速度;
(2)每個(gè)滑輪重20N,不計(jì)滑輪摩擦和繩重,利用F=(G+G動)求出自由端的拉力,根據(jù)P===Fv繩求出工人對繩子拉力的功率;
(3)根據(jù)η====求出該滑輪組的機(jī)械效率;
(4)工人對地面的壓力等于人的重力減去繩對人的拉力,根據(jù)p=求出工人對地的壓強(qiáng)。
【解答】解:A、由圖可知,n=2,繩子自由端的速度為:
v繩=nv物===0.4m/s,故A錯(cuò)誤;
B、每個(gè)滑輪重20N,不計(jì)滑輪摩擦和繩重,自由端的拉力為:
F=(G+G動)=×(480N+20N)=250N,
工人對繩子拉力的功率為:
P===Fv繩=250N×0.4m/s=100W,故B錯(cuò)誤;
C、該滑輪組的機(jī)械效率為:
η=====×100%=96%,故C正確;
D、工人對地面的壓力等于人的重力減去繩對人的拉力,即F壓=G人﹣F=m人g﹣F=60kg×10N/kg﹣250N=350N,
則工人對地的壓強(qiáng)為:
p===8.75×103Pa,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題考查了壓強(qiáng)公式、功率公式和滑輪組拉力公式以及滑輪組機(jī)械效率公式的應(yīng)用,明確滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵。
10.(3分)噪聲污染是當(dāng)代社會四大污染之一,若青少年長期處于噪聲環(huán)境中會影響身心健康。為了監(jiān)測噪聲的強(qiáng)弱,同學(xué)們找來定值電阻R0、聲敏電阻R(阻值會隨聲音強(qiáng)弱發(fā)生變化)、電流表、學(xué)生電源等器材,設(shè)計(jì)了可用電流表的示數(shù)來反映噪聲強(qiáng)弱的裝置,其中R的阻值隨聲音強(qiáng)弱變化的關(guān)系如甲圖所示,該裝置電路如乙圖所示。在某次測試中,當(dāng)噪聲80dB時(shí),電流表示數(shù)為0.4A;當(dāng)噪聲50dB時(shí),電流表示數(shù)為0.2A。下列選項(xiàng)正確的是( )
A.電路中的電流隨聲音強(qiáng)度增大而減小
B.R0阻值是15Ω
C.電源電壓10V
D.當(dāng)電流表示數(shù)0.3A,噪聲強(qiáng)度為60dB
【分析】A、從圖乙可知,閉合開關(guān),兩電阻串聯(lián),電流表測量電路電流,從圖甲可知,隨著聲音強(qiáng)度的增加,聲敏電阻R的阻值逐漸減小,則電路總電阻減小,電源電壓不變,根據(jù)I=可知電路電流的變化;
BC、當(dāng)噪聲80dB時(shí),R=10Ω,電流表示數(shù)為0.4A,根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知電源電壓表達(dá)式;當(dāng)噪聲50dB時(shí),R′=25Ω,電流表示數(shù)為0.2A,根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知電源電壓表達(dá)式;聯(lián)立得電源電壓和定值電阻的阻值;
D、當(dāng)電流表示數(shù)0.3A,根據(jù)歐姆定律可知總電阻,根據(jù)電阻串聯(lián)的特點(diǎn)可知R的阻值。從圖中可知噪聲強(qiáng)度。
【解答】解:A、從圖乙可知,閉合開關(guān),兩電阻串聯(lián),電流表測量電路電流,從圖甲可知,隨著聲音強(qiáng)度的增加,聲敏電阻R的阻值逐漸減小,則電路總電阻減小,電源電壓不變,根據(jù)I=可知電路電流增大,故A錯(cuò)誤;
BC、當(dāng)噪聲80dB時(shí),R=10Ω,電流表示數(shù)為0.4A,根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知電源電壓U=0.4A×10Ω+0.4A×①;
當(dāng)噪聲50dB時(shí),R′=25Ω,電流表示數(shù)為0.2A,根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知電源電壓U=0.2A×25Ω+0.2A×②;
聯(lián)立①②得:U=6V,R0=5Ω;故BC錯(cuò)誤;
D、當(dāng)電流表示數(shù)0.3A,根據(jù)歐姆定律可知總電阻R總===20Ω,
根據(jù)電阻串聯(lián)的特點(diǎn)可知R的阻值R=R總﹣R0=20Ω﹣5Ω=15Ω,從圖中可知噪聲強(qiáng)度為60dB,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是從圖中得出有用信息。
二、填空題(本題共計(jì)5個(gè)小題,每空2分,共24分)
11.(4分)亮亮在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),用甲圖所示的方法測凸透鏡的焦距,圖中光屏上呈現(xiàn)最小最亮的光斑,則該凸透鏡的焦距是 10.0 cm(估讀到分度值的下一位)。當(dāng)凸透鏡和蠟燭的位置如乙圖所示時(shí),光屏上呈現(xiàn)一個(gè)清晰的像,此時(shí)成像的原理與 投影儀 (選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”)相同。
【分析】(1)平行于主光軸的光會聚于主光軸上一點(diǎn),這一點(diǎn)叫焦點(diǎn),焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距,讀數(shù)時(shí)估讀到分度值的下一位;
(2)根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距小于像距,成倒立、放大的實(shí)像,應(yīng)用于投影儀。
【解答】解:平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后,會聚在主光軸上一點(diǎn),這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn),焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距,所以凸透鏡的焦距是:f=50.0cm﹣40.0cm=10.0cm;
由圖可知,此時(shí)物距小于像距,根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距小于像距,成倒立、放大的實(shí)像,應(yīng)用于投影儀。
故答案為:10.0;投影儀。
【點(diǎn)評】此題考查了凸透鏡成像規(guī)律的探究及應(yīng)用,關(guān)鍵是熟記成像規(guī)律的內(nèi)容,并做到靈活運(yùn)用。
12.(6分)芳芳學(xué)習(xí)了密度知識后,在實(shí)驗(yàn)室對一塊從涪江邊撿回的鵝卵石進(jìn)行密度測量,他先用天平測量鵝卵石的質(zhì)量,當(dāng)天平平衡時(shí),游碼位置及右盤中的砝碼如甲圖所示,鵝卵石的質(zhì)量為 44 g,然后用量筒測鵝卵石的體積如乙圖所示,鵝卵石體積為 20 cm3,則鵝卵石的密度為 2.2 g/cm3。
【分析】測量物體質(zhì)量時(shí),當(dāng)天平平衡最終平衡后,左盤鵝卵石的質(zhì)量=右盤砝碼的質(zhì)量加上游碼在標(biāo)尺對應(yīng)的示數(shù),據(jù)此由圖甲讀出鵝卵石的質(zhì)量;
由圖乙可知量筒中水的體積和量筒中水和鵝卵石的總體積,據(jù)此可求得鵝卵石的體積;根據(jù)密度公式計(jì)算出鵝卵石的密度。
【解答】解:由圖甲可知,天平稱量標(biāo)尺的分度值是0.2g,鵝卵石的質(zhì)量m=20g+20g+4g=44g;
由圖乙可知,量筒中水的體積V1=20mL,水和鵝卵石的總體積V2=40mL,則鵝卵石的體積:V=V2﹣V1=40mL﹣20mL=20mL=20cm3;
鵝卵石的密度:ρ==2.2g/cm3。
故答案為:44;20;2.2。
【點(diǎn)評】本題是固體密度測量的實(shí)驗(yàn),考查了天平和量程的使用、密度的計(jì)算,都是些??嫉膯栴},要掌握好。
13.(4分)中國人民解放軍海軍山東艦是中國完全自主設(shè)計(jì)建造的第一艘航空母艦,當(dāng)艦載機(jī)從航母上起飛后,航母所受的浮力將 變小 (選填“變大”、“變小”或“不變)。艦載機(jī)飛行時(shí)機(jī)翼上方空氣的流速比機(jī)翼下方的流速大,于是機(jī)翼上方的空氣壓強(qiáng) 小于 (填“大于”或“小于”)下方的空氣壓強(qiáng),這個(gè)壓強(qiáng)差就使飛機(jī)獲得了升力。
【分析】物體漂浮,浮力等于重力;飛機(jī)機(jī)翼上方空氣流速大壓強(qiáng)小,下方空氣流速小壓強(qiáng)大,機(jī)翼在壓強(qiáng)差的作用下,受到升力作用。
【解答】解:航母始終漂浮,浮力等于重力,當(dāng)艦載機(jī)從航母上起飛后,總重力減小,航母所受的浮力將變??;艦載機(jī)飛行時(shí)機(jī)翼上方空氣的流速比機(jī)翼下方的流速大,于是機(jī)翼上方的空氣壓強(qiáng)小于下方的空氣壓強(qiáng),這個(gè)壓強(qiáng)差就使飛機(jī)獲得了升力。
故答案為:變?。恍∮?。
【點(diǎn)評】本題考查了流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系和物體浮沉條件,屬基本的物理知識在高科技領(lǐng)域的運(yùn)用,是我們應(yīng)該熟知的。
14.(6分)在甲圖所示的電路中,閉合開關(guān)S1,再閉合開關(guān)S2,電流表A1的示數(shù)變大,此時(shí)兩電流表指針都指在刻度盤的中央,均如乙圖所示,則通過R1的電流為 1.2 A,R1:R2= 1:4 ,在相同時(shí)間內(nèi)兩電阻產(chǎn)生的熱量之比Q1:Q2= 4:1 。
【分析】根據(jù)電路圖知,兩個(gè)電阻并聯(lián),電流表A1測量干路電流,A2測量R2的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)結(jié)合兩電流表的指針都指在同一位置確定兩電流表的量程,根據(jù)分度值讀出干路電流和R2支路的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R1的電流;
根據(jù)并聯(lián)電路的分流規(guī)律可得兩電阻的阻值之比;
根據(jù)Q=W=UIt可得在相同時(shí)間內(nèi)兩電阻產(chǎn)生的熱量之比。
【解答】解:由開關(guān)都閉合時(shí),電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測R2支路的電流。
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,且兩電流表的指針都指在同一位置,
所以,電流表A1的量程為0~3A,分度值為0.1A,則干路電流I=1.5A,
電流表A2的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,通過R2的電流I2=0.3A,
通過定值電阻R1的電流I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A;
根據(jù)并聯(lián)電路的分流規(guī)律可得:R1:R2=I2:I1=0.3A:1.2A=1:4;
電壓和通電時(shí)間相同時(shí),由Q=W=UIt可得:Q1:Q2=I1:I2=1.2A:0.3A=4:1。
故答案為:1.2;1:4;4:1。
【點(diǎn)評】本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的靈活應(yīng)用以及電能的計(jì)算,屬于中檔題。
15.(4分)芳芳用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究(不計(jì)彈簧測力計(jì)的重力):當(dāng)水平向左的拉力F=10N時(shí),物體B水平向左勻速運(yùn)動(B足夠長),彈簧測力計(jì)示數(shù)為4N且保持不變,此時(shí)物體A受到的摩擦力大小為 4 N,物體B對地面的摩擦力大小為 6 N。
【分析】當(dāng)受力物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)時(shí),受到的平衡力,大小相等,方向相反。相互作用力大小相等、方向相反。
【解答】解:由圖中可知,物體A在水平方向上受到水平向右的彈簧測力計(jì)的拉力F拉,因物體A處于靜止,受力平衡狀態(tài),故由二力平衡可知,物體A在水平方向上受到物體B的摩擦力,方向水平向左,大小為4N。
根據(jù)力的作用是相互的,A對B的摩擦力水平向右,大小為4N,而B勻速直線運(yùn)動,受力平衡,故拉力F等于地面摩擦力加上A施加的摩擦力,故地面的摩擦力f'=F﹣fA=10N﹣4N=6N。
故答案為:4;6。
【點(diǎn)評】此題考查了滑動摩擦力方向的判斷和影響滑動摩擦力大小的因素,有一定難度。
三、作圖與實(shí)驗(yàn)探究題(本題共計(jì)3個(gè)小題,第16題4分,第17題8分,第18題10分,共22分)
16.(2分)一小球靜止在水面上,請?jiān)趫D中畫出小球所受重力和浮力的示意圖。
【分析】小球在水中受到重力和浮力的作用,重力的方向豎直向下,浮力的方向豎直向上;小球漂浮受到的力是平衡力,重力和浮力大小相等,然后根據(jù)力的示意圖的畫法作圖。
【解答】解:根據(jù)物體浮沉條件可知,小球漂浮在液面上,受到的浮力等于其重力,從小球重心(球心)開始,分別沿豎直向下和豎直向上的方向畫一條有向線段,并分別用符號G和F浮表示,注意線段長度相等,如圖所示:
【點(diǎn)評】畫力的示意圖時(shí)要考慮到物體的運(yùn)動狀態(tài),當(dāng)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動時(shí),受到的力就是平衡力。
17.(2分)如圖為家庭電路的一部分,請根據(jù)圖中信息判斷出火線和零線,并標(biāo)注在圖中相應(yīng)括號內(nèi)(火線用“L”表示,零線用“N”表示)。
【分析】根據(jù)三孔插座左零右火上接地和開關(guān)接火線判斷分析。
【解答】解:根據(jù)開關(guān)接在火線上,插座右孔接火線知,上方是火線,中間是零線,如圖所示:
【點(diǎn)評】本題考查家庭電路的連接,屬于基礎(chǔ)題。
18.(8分)夏季汛期來臨,暴雨后洪水流入水庫會導(dǎo)致水位急劇上升,此時(shí)需開閘泄洪避免出現(xiàn)潰壩的危險(xiǎn)。亮亮了解到液體壓強(qiáng)是導(dǎo)致潰壩的主要原因,他想利用微小壓強(qiáng)計(jì)來探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)。他根據(jù)水位上漲及河水變得渾濁密度變大的情況作出以下猜想:
A.液體壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān)
B.液體壓強(qiáng)大小可能與液體密度有關(guān)
為驗(yàn)證以上猜想,他利用相關(guān)器材完成了如下實(shí)驗(yàn):
(1)用微小壓強(qiáng)計(jì)U形管左右兩邊液面高度差來反映探頭處液體壓強(qiáng)的大小,這種研究物理問題的方法是 C 。
A.控制變量法
B.模型法
C.轉(zhuǎn)換法
(2)為了驗(yàn)證猜想A,比較①②兩次實(shí)驗(yàn)操作,初步得出結(jié)論:液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而 增加 。
(3)為了驗(yàn)證猜想B,應(yīng)比較 ②③ (選填序號)兩次實(shí)驗(yàn)操作,初步得出結(jié)論:深度相同時(shí),液體的密度越大,壓強(qiáng)越大。
(4)亮亮通過以上探究得出結(jié)論:液體壓強(qiáng)與液體深度和液體密度有關(guān),所以大壩應(yīng)修成 上窄下寬 (選填“上窄下寬”、“上寬下窄”)的形狀,我們還應(yīng)植樹造林來減少水土流失。
【分析】(1)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,液體壓強(qiáng)大小是通過U形管內(nèi)液面的高度差來反映的,液面高度差越大,液體的壓強(qiáng)越大;
(2)(3)液體壓強(qiáng)與深度和液體的密度有關(guān),研究液體壓強(qiáng)與其中一個(gè)因素的關(guān)系,要控制另外一個(gè)因素不變;分析實(shí)驗(yàn)中相同量和不同量,根據(jù)轉(zhuǎn)換法得出結(jié)論;
(4)同種液體中,液體壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增加。
【解答】解:(1)壓強(qiáng)計(jì)是通過觀察U形管兩端液面的高度差來顯示橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小,這種研究物理問題的方法是轉(zhuǎn)換法,故選C;
(2)為了驗(yàn)證猜想A:液體壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān),比較①②兩次實(shí)驗(yàn)操作,可知液體的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液體內(nèi)部壓強(qiáng)越大,得出結(jié)論:同種液體中,液體壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增加;
(3)為了驗(yàn)證猜想B:液體壓強(qiáng)大小可能與液體密度有關(guān),應(yīng)該控制液體的深度相同,改變液體的密度,所以分析②③兩次實(shí)驗(yàn)操作;
(4)由于液體壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增加,河水的深度越深,壓強(qiáng)越大,為了使攔河壩能承受更大的水壓,應(yīng)把攔河壩設(shè)計(jì)成上窄下寬的形狀。
故答案為:(1)C;(2)增加;(3)②③;(4)上窄下寬。
【點(diǎn)評】本題探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素,考查液體壓強(qiáng)特點(diǎn)和控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用,是一道綜合題。
19.(10分)老師帶領(lǐng)芳芳所在的班到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),利用兩節(jié)干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器(最大阻值為Rp)等器材測量未知電阻Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)所用的電路如甲圖。
(1)根據(jù)甲圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,在乙圖中完成實(shí)物電路的連接(要求滑片P向右移動時(shí),滑動變阻器阻值變小);
(2)芳芳移動滑片P到最大阻值處,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),電路故障可能是Rx出現(xiàn)了 短路 (選填“開路”或“短路”);
(3)排除故障后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,直到電壓表、電流表示數(shù)如丙圖所示,則Rx的阻值為 10 Ω;
(4)改變待測電阻兩端電壓進(jìn)行多次測量,目的是 B (選填序號);
A.避免偶然性,尋找普遍規(guī)律
B.求平均值減少誤差
(5)另一實(shí)驗(yàn)小組的電流表損壞不能使用,小組成員找老師更換電流表。老師向他們指出:不用電流表,利用現(xiàn)有器材也能進(jìn)行測量。測量電路如丁圖,操作步驟如下:
①閉合開關(guān),滑片P移至A端,電壓表示數(shù)為U1;
②再將滑片P移至B端,電壓表示數(shù)為U2;
③則Rx= (用U1、U2、RP表示)。
【分析】(1)根據(jù)丙圖確定電壓表量程,將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端;滑片P向B端移動時(shí)滑動變阻器接入電路的阻值變小,據(jù)此確定滑動變阻器選用的下端接線柱;
(2)移動滑片P到最大阻值處,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù);電流表有示數(shù),則電路為通路,根據(jù)電壓表無示數(shù)分析;
(3)根據(jù)電表選用量程確定分度值讀數(shù),由歐姆定律求出定值電阻;
(4)該實(shí)驗(yàn)中為了減小誤差,需要多次測量求平均值;
(5)根據(jù)串聯(lián)分壓原理進(jìn)行解答。
【解答】解:(1)根據(jù)丙圖知,電壓表選用小量程并聯(lián)在燈泡兩端;滑片P向B端移動時(shí)滑動變阻器接入電路的阻值變小,故滑動變阻器選用右下接線柱與開關(guān)串聯(lián)在電路中,如下圖所示:
(2)移動滑片P到最大阻值處,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),則電路為通路,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),則電路故障可能是定值電阻Rx發(fā)生了短路;
(3)排除故障后閉合開關(guān)S,移動滑片P,如圖丙所示,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,電壓為2V,電流表選用小量程,分度值為0.02V,電流為0.2A,
由歐姆定律,則定值電阻:R==10Ω;
(4)在此實(shí)驗(yàn)中,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器改變R兩端的電壓進(jìn)行多次測量,這樣做的目的是多次測量求平均值以減小誤差;故選:B;
(5)①閉合開關(guān),Rx與滑動變阻器串聯(lián),將滑動變阻器滑片移到最右端A端時(shí),電壓表示數(shù)為U1,為Rx兩端的電壓;
②將滑動變阻器滑片移到最左端B端時(shí),只有Rx接入,此時(shí)電壓表示數(shù)為U2,即為電源電壓;
③根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律有:,解得Rx=。
故答案為:(1)見解答;(2)短路;(3)10;(4)B;(5)。
【點(diǎn)評】本題是測量未知電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn),考查了電路連接、注意事項(xiàng)、故障分析、電表讀數(shù)、歐姆定律、串聯(lián)分壓原理的應(yīng)用等知識。
四、計(jì)算題(本題共2個(gè)小題,19題6分,20題8分,共14分)
20.(6分)某電熱水壺的額定電壓為220V,額定加熱功率為1000W,電熱絲R在電路中的位置如圖所示。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]求:
(1)正常工作時(shí),電熱絲的電阻R;
(2)用該電熱水壺把質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱至100℃,水吸收的熱量;
(3)在第(2)問中,水壺正常工作,若電熱絲產(chǎn)生的熱量80%被水吸收,則該過程需要多少秒。
【分析】(1)已知電熱水壺的額定電壓和額定功率,根據(jù)R=計(jì)算電熱絲的電阻;
(2)利用Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量;
(3)利用效率公式求出電熱水壺消耗的電能,利用P=求出需要正常加熱的時(shí)間。
【解答】解:(1)由題意可知,電熱水壺的額定電壓為220V,額定加熱功率為1000W,則電熱絲的電阻為:
R===48.4Ω;
(2)水吸收的熱量為:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
(3)由η=可知,電熱水壺消耗的電能:W===4.2×105J,
根據(jù)P=可得,電熱水壺需要的加熱時(shí)間:t===420s。
答:(1)正常工作時(shí),電熱絲的電阻為48.4Ω;
(2)用該電熱水壺把質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱至100℃,水吸收的熱量是3.36×105J;
(3)在第(2)問中,水壺正常工作,若電熱絲產(chǎn)生的熱量80%被水吸收,則該過程需要420s。
【點(diǎn)評】本題是一道電熱綜合題,主要考查電流的熱效應(yīng)、吸熱公式、效率公式以及電功率公式的應(yīng)用,題目有一定的難度。
21.(8分)遂寧大英的卓筒井被譽(yù)為“世界近代石油鉆井之父”,是手工制鹽的活化石。從井中提取鹽鹵水是制鹽過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其裝置如甲圖所示。某科創(chuàng)小組制作了一個(gè)模型來模擬提取過程,如乙圖所示,圖中的竹制汲鹵筒頂端開口,底部裝有硬質(zhì)單向閥門;竹條具有韌性,對汲鹵筒可以產(chǎn)生壓力或拉力。汲鹵筒在鹽鹵水中下降時(shí)單向閥門繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動打開,鹽鹵水進(jìn)入筒中;當(dāng)汲鹵筒上升時(shí),單向閥門繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動關(guān)閉。已知汲鹵筒的高2m,質(zhì)量2.4kg,密度0.6×103kg/m3,鹽鹵水的密度1.1×103kg/m3(汲鹵筒底和閥門厚度及質(zhì)量不計(jì);g取10N/kg)。求:
(1)汲鹵筒實(shí)心部分的體積;
(2)汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中時(shí)受到的浮力大?。?br>(3)汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中靜止時(shí),竹條對它所施加力的大小和方向;
(4)取出裝滿鹽鹵水的汲鹵筒后,在豎直狀態(tài)下,要將閥門剛好頂開至少需用多大的力(筒的取水口與單向閥門均看作面積為30cm2的圓形;鹽鹵水對閥門壓力的作用點(diǎn)等效在閥門圓心處)。
【分析】(1)已知質(zhì)量和密度,根據(jù)密度公式計(jì)算體積;
(2)根據(jù)阿基米德原理計(jì)算浮力;
(3)對汲鹵筒受力分析,根據(jù)平衡條件計(jì)算壓力;
(4)根據(jù)液體的壓強(qiáng)公式與F=pS計(jì)算壓力,根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算推理。
【解答】解:(1)質(zhì)量m=2.4kg,密度ρ=0.6×103kg/m3,
體積V===0.004m3;
(2)汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中時(shí)受到的浮力F浮=ρ鹽水gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.004m3=44N;
(3)浸沒時(shí)受力平衡,由于物體的密度小于液體的密度,浮力大于重力,豎直向上的浮力與重力和壓力平衡,壓力的方向豎直向下;
重力G=mg=2.4kg×10N/kg=24N;
則壓力F=F浮﹣G=44N﹣24N=20N;
(4)鹽鹵水對閥門壓力F'=pS=ρghS=1.1×103kg/m3×10N/kg×2m×30×10﹣4m2=66N;
由于壓力的作用點(diǎn)等效在閥門圓心處,壓力最小時(shí),作用在閥門的邊緣上,則動力是阻力臂的2倍,則動力為阻力的;即F?。紽'=66N=33N。
答:(1)汲鹵筒實(shí)心部分的體積是0.004m3;
(2)汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中時(shí)受到的浮力大小為44N;
(3)汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中靜止時(shí),竹條對它所施加力的大小為20N,方向豎直向下;
(4)取出裝滿鹽鹵水的汲鹵筒后,在豎直狀態(tài)下,要將閥門剛好頂開至少需用33N的力。
【點(diǎn)評】本題考查密度公式、浮力、壓強(qiáng)和杠桿的應(yīng)用,屬于中檔題。
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