2023年中考物理模拟试卷
一、单选题
1.(2023·高邮模拟)人类社会科技的进步离不开科学家的不断探索,了解物理学史,学习科学家的科学态度和责任担当也是我们课程的一个重要内容。以下科学家与其研究贡献不相符的是( )
A.法拉第——电流的磁效应 B.牛顿——光的色散
C.钱学森——火箭、导弹技术 D.沈括——磁偏角
2.(2023·中山模拟)学校计划新建一个录播室,设计师提出的下列设想中,你认为不科学的是( )
A.墙壁要用软材料设计成蜂窝状,以减少声音的反射
B.窗子要安装双层真空玻璃,以减少噪声的干扰
C.摄像机与拍摄主体的距离应小于1倍焦距,以拍摄出正立的像
D.教室应安装距离地面1.8至2.2米的护眼灯,以保护学生的视力
3.(2023·汕尾模拟)生活处处有物理,下面是小明在奥运会比赛中看到有关光学现象的场景,下列说法正确的是( )
A.图甲运动员在水下表演是光的直线传播
B.图乙运动员在阳光下的影子是光的折射
C.图丙射击运动员通过瞄准镜瞄准是光的直线传播
D.图丁运动员在水中的倒影较暗是因为光在水面只发生反射
4.(2023·怀集模拟)如图所示是《天工开物》中描述的铸“釜”时的场景,匠人将铁水倒入“范”(模具)中固结成型。下列说法正确的是( )
A.铁水固结成型涉及的物态变化是凝华
B.铁水固结成型的过程中温度不变,内能不变
C.铁水固结成型的过程中需要放热
D.铁水固结成型的过程中密度不变
5.(2023·临汾模拟)放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体在液体中静止时,两液面相平,如图所示,则( )
A.物体a的密度大于物体b的密度
B.物体b比a排开的液体所受的重力较小
C.甲容器底部受到的液体压力比乙小
D.甲、乙两容器对桌面的压强一样大
6.(2023·罗湖模拟)如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹,忽略空气阻力,图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是( )
A.图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员对球做了功
B.图甲中足球在A点移动至B点的过程中,动能转化为重力势能
C.图乙中A,B两点为同一高度,该足球在这两点机械能相等
D.图乙中足球在最高点D点的动能为零
7.(2023·潮南模拟)绿色出行,你我共行,如图是地铁进出口的闸机。手机启用NFC功能后,只需靠近闸机的检测点,闸机内线圈就会产生感应电流识别出手机上的信息。下列选项中与该原理相同的是( )
A. B.
C. D.
8.(2023·西岗模拟)图2是某家庭电路,闭合开关,灯不亮。用试电笔接触c点氖管不发光,接触d点氖管发光。已知该电路有两处故障,则下列判断正确的是( )
A.ac间断路、bd间断路 B.ac间断路、eb间断路
C.ac间断路、cd间短路 D.eb间断路、cd间短路
9.(2023·福田模拟)“五一”假期,人们踏上旅游踏青、寻亲访友、探寻美食、舒展身心的美好旅程。今年五一淄博烧烤火爆全网!夜幕降临,淄博的风都带上了“孜然味”。吃烧烤的正确打开方式, 必然是一整盘烧烤配上一扎冰啤酒,大口吃到嘴里,咸香爽口才是真过瘾!听,啤酒瓶盖“啵”地一声打开;看,飘出一缕冰冰凉清清爽的白气。下列说法错误的是( )
A.人闻到了“孜然味”,说明分子在不停的做无规则运动。
B.听到啤酒瓶盖“啵”地一声打开,说明空气可以传播声音。
C.“白气”是白色的颗粒物。
D.用小火炉加热食物,是通过热传递的方式增加了食物的内能。
10.(2023·东莞模拟)小容受穿戴式“智能体温计”(如图甲所示)的启发,设计了一个如图乙所示的体温计电路图,用合适的电表(电流表或电压表)示数大小反映温度高低,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大,定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是( )
A.该电路中的电表是电流表
B.温度升高时R2两端电压变大
C.温度升高时电路中电流变大
D.温度升高时电表示数变大
二、多选题
11.(2023·河北模拟)如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器的规格为“15Ω 2A”,小灯泡L标有“3.0V 1.5W”的字样(灯丝电阻不变)。在电路安全的情况下,下列说法不正确的是( )
A.电流表示数的最小值为0.5A
B.滑动变阻器阻值的变化范围是3Ω~15Ω
C.小灯泡电功率的变化范围为0.375W~1.5W
D.整个电路的最大功率为2.25W
12.(2023·金州模拟)如图所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是( )
A.运动员推动冰壶滑行,以冰面为参照物冰壶是运动的
B.掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶具有惯性
C.掷出后的冰壶继续运动时,冰壶受到手的推力
D.冰壶运动越来越慢的过程中,冰壶克服摩擦力做功
13.(2023·海淀模拟)如图甲所示,滑轮组悬挂在水平支架上。两次分别匀速提升物体A、B时,卷扬机拉力F所做的功W随时间t的变化关系图线分别为图乙中的a、b、已知两个滑轮的质量相等,两次提升时物体上升的速度均为0.2m/s,物体A的质量为180kg,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.物体B的质最为80kg
B.提升物体A时滑轮组的机械效率为80%
C.提升物体A时支架受到定滑轮的拉力为3200N
D.相同时间内,滑轮组提升物体A时做的额外功大于提升物体B时做的额外功
14.(2020·西青模拟)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将 A、B、C 三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A.物体受到的浮力大小关系为 FA
C.容器底部受到水的压力大小关系为 F 甲=F 乙=F 丙
D.容器对桌面的压强大小关系为 p 甲=p 乙=p 丙
三、填空题
15.(2023·徐汇模拟)P、Q是同一直线上相距12米的两点,甲、乙两小车同时沿该直线运动,先后经过P点向Q点运动,s-t图像分别如图(a)、(b)所示。整个运动过程中,甲车的动能 (选填“增大”“不变”或“减小”); 以甲车为参照物,乙车是 的(选填“运动”或“静止”); 甲车到达Q点时,乙车与Q点的距离为6米,则甲车在P点时,乙车与P点的距离为 米。
16.(2023·徐汇模拟)神舟十四号载人飞船的返回舱进入大气层过程中,速度极快,其前方的空气无法及时散开,空气会被返回舱猛烈压缩,使其温度升高,该过程中改变空气内能的方式是 ;内燃机的 冲程(选填“压缩”或“做功”),也是通过这种方式改变汽缸内气体内能的。返回舱下降到一定高度后,降落伞打开,在阻力作用下,返回舱的速度开始减小,说明力可以改变物体的 。
17.(2023·梅州模拟)在2023年2月26日举行的国家青少年足球锦标赛决赛中,梅州客家U14队以3﹣0比分战胜对手获得冠军。比赛过程中,足球在重力的作用下在空中划过一道弧线,此过程中对足球的施力物体是 ,这个力的方向为 ,假设此过程中一切外力都消失,足球将保持 状态。(不计空气阻力)
18.(2023·禅城模拟)如图,潜水员从装备船进入海水往下深潜,对于潜水员来说,装备船是 (选填“静止”或“运动”)的,当潜到海下20m深度时,潜水员受到海水的压强为 Pa,在海下能看到阳光,是因为阳光进入海水时发生了 射。(g取10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)
19.(2023·中山模拟)如图所示甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A,则电源电压为 V。再闭合开关S2,电流表示数为 A,1min内电流对电阻R所做的功为 J。
20.(2021·梧州模拟)已知由同种材料制成的两个实心均匀圆柱体A、B置于水平桌面上,如图所示,A、B的高度分别为10cm和6cm,其中,圆柱体A的对地面的压强是2×103Pa,则圆柱体的密度是 kg/m3,当从A的上表面沿水平方向截取高为3cm的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,此时A剩下部分对桌面的压强和B对桌面的压强相等,则底面积SA:SB= (g取10N/kg)
四、作图题
21.(2023九下·凉州模拟)如图所示,请画出小球所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
22.(2023·潮南模拟)如图所示,S′是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。要求:
画出点光源S;
补充入射光线;
画出反射光线经过凸透镜的折射光线。
23.(2023九上·曲阜期末)一间教室要安装2盏“220V 40W”的电灯和一个插座,要求开关S控制两盏灯,且每盏灯都能正常发光,电路连接要符合安全用电的要求。请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来;同时标出火线和零线。
五、实验探究题
24.(2023·怀集模拟)用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,凸透镜固定在50cm刻度线处,当发光的小灯泡放在40cm刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的圆形光斑,则该凸透镜的焦距为 cm。
(2)用蜡烛代替小灯泡继续做实验,实验时凸透镜与光屏的高度已调好,但烛焰在光屏上成的像的位置偏高,要使像成在光屏中央,应向 (选填“上”或“下”)调节蜡烛。蜡烛在图乙所示位置时,调节光屏,烛焰能在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
(3)若想使光屏上烛焰的像变得再大一些,在不改变凸透镜位置的情况下,应将蜡烛向 (选填“左”或“右”)适当移动一段距离,再调整光屏的位置。
(4)在图乙中,小明拿自己的眼镜靠近凸透镜左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明该眼镜的镜片是 透镜,小明的视力缺陷是 (选填“近视”或“远视”)。
25.(2023·新泰模拟)用如图所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
(1)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关;
(2)分析c、d两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 ;
(3)分析c、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关;
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将 (选填“偏大”或“偏小”);
(5)完成实验e时,可知e中浸在液体中的物体受到的浮力为 N;
(6)已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,由图中所测数据,还可以求得e中液体的密度为 kg/m3。
26.(2023·封开模拟)在测量小灯泡电阻的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)为了测量更精确,电压表应选择的量程是0~ (选填“A.3”或“B.15”)V;
(2)小明按图甲连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡 (选填“A.短路”或“B.断路”);
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,为 A;
(4)接着调节滑动变阻器滑片,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,小灯泡变暗直至完全不发光,测量数据如下表所示
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流1/A 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05
综合分析可知,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向 (选填“A.左”或“B.右”)端滑动,随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变 (选填“A.大”或“B.小”);
(5)完成上述实验后,另有同学设计了如图丙所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡正常工作时的电阻R0。电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R,实验方案如下:
①按电路图连接电路;
②只闭合开关S1,移动R1的滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光;
③断开S1,闭合开关S2,移动 (选填“A.R1”或“B.R2”)的滑片,使电流表的示数为I额;
④保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将R1的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡正常工作时的电阻表达式为R0= (用I1、I2、R表示)。
六、计算题
27.(2023·潮南模拟)如图所示的智能配送机器人已实现了无接触配送,其部分信息如下表所示。求:
车身净重 200kg 车载电源电压 12V
最大承载量 100kg 车轮与地面的总接触面积 200cm2
摄像头 8个 最高行驶速度 20km/h
(1)配送机器人以最高速度行驶40km所需的时间;
(2)配送机器人满载时对地面的压强;(g取10N/kg)
(3)满载的配送机器人以18km/h的速度匀速直线行驶时,所受阻力为总重的0.02倍,求其牵引力的功率。
28.(2023·安庆模拟)将重为6N、长为0.1m的正方体物块轻轻地放入一柱形容器中,使它静止于容器底部(正方体物块的底部与容器底部不密合)。则:
(1)正方体物块的密度是多少
(2)现在向容器里注水,如图所示,当容器中水的深度h=2cm时,此时正方体物块受到的浮力是多大
(3)继续向容器中注水,物块对容器底部的力恰好为0时,容器内的水对容器底部的压强是多少
29.(2023·宿豫模拟)如图所示,电源电压恒定,小灯泡L标有“12V 3W”字样,定值电阻R2的阻值为5Ω,R1为滑动变阻器,电流表量程为0~0.6A。开关S1、S2都闭合时,L恰好正常发光,电流表示数为0.55A。求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)S1、S2都闭合时,R1在1min内消耗的电能;
(3)S1、S2都断开,调节滑片且电路安全,求R2与R1功率之比的最大值。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】光的色散;地磁场;电磁感应;物理常识
【解析】【解答】A.奥斯特发现了电流的磁效应,A符合题意;
B.在三棱镜下白光被分解成七种颜色,这是光的色散,是牛顿最早发现的,B不符合题意;
C.钱学森为中国的火箭、导弹技术发展提出极其重要的实施方案,C不符合题意;
D.沈括是我国宋代的学者,它首次发现了磁偏角,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】法拉第发现的电磁感应:牛顿发现的牛顿第一定律,电流的磁效应是奥斯特发现的;托里拆利是第一个测量出大气压的科学家,杠杆原理是阿基米德发现的;阿基米德发现杠杆原理以及阿基米德原理,测量出大气压的值的是托里拆利。
2.【答案】C
【知识点】声音的传播条件;回声及其产生;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.墙壁要用软材料设计成蜂窝状,以减少声音的反射,合理,A不符合题意;
B.窗子要安装双层真空玻璃,以减少噪声的干扰,合理,B不符合题意;
C.摄像机与拍摄主体的距离应要大于二倍焦距,才能拍摄像,C符合题意;
D.教室应安装距离地面1.8至2.2米的护眼灯,以保护学生的视力,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】双层玻璃可以减弱噪声、蜂窝状设计可以减少声音的反射;照相机照相时,物体在二倍焦距外。
3.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射规律
【解析】【解答】A:图甲运动员在水下表演是光的折射,故A错误;
B:图乙运动员的影子是光沿直线传播,故B错误;
C:图丙射击运动员通过瞄准镜瞄准是光的直线传播,故C正确;
D:图丁运动员在水中的倒影较暗是因为光在水面除了发生反射,还发生折射,故倒影较暗,D错误。
故选C。
【分析】影子的形成是光的直线传播;光斜射经过不同介质时,光路会发生偏折,即折射现象;瞄准、激光准直都是光沿直线传播的例子;光在水面同时发生折射与反射现象,且折射光线与反射光线的亮度偏暗。
4.【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】A.铁水固结成型涉及的物态变化是凝固现象,A不符合题意;
B.铁水固结成型的过程中温度不变,内能减少,B不符合题意;
C.铁水固结成型的过程中需要放热,C符合题意;
D.铁水固结成型的过程中密度变大,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】液体变为固体是凝固现象,放热,内能减少。
5.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、a在液体中漂浮,故ρa<ρ液,b在液体中悬浮,故ρb=ρ液,所以a的密度要小于b的密度,故A错误;
B、根据F浮=G排=ρ液gV排可知,液体的密度相同,a和b的体积相同,故a排开的液体的体积要小于b排开的液体的体积,根据阿基米德原理,物体b比a排开的液体所受的重力较大,故B错误;
C、根据p=ρgh可知,液体的密度和深度相同,甲、乙两容器中的液体对容器底部的压强相同,根据F=pS可知,底面积相同,容器底部受到液体的压力相同,故C错误;
D、由于b悬浮,浮力等于重力,即b的重力等于排开液体的重力;a漂浮,浮力等于重力,即a的重力等于排开液体的重力;因为两液面相平,且是同种液体,所以结合上面分析可知两容器中液体与物体的总重力相同,即装置的总重力相同,两容器对桌面的压力大小相等,由得,底面积相同,甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强,故D正确。
故选:D。
【分析】漂浮时,物体密度小于液体密度,悬浮时,物体密度等于液体密度;根据阿基米德原理判定排开液体重力的大小;根据p=ρgh判断液体对容器底部的压强大小,根据F=pS,可确定容器底部受到的压力的大小;根据容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和,可判断两容器对桌面的压力大小,根据,比较压强的大小。
6.【答案】B
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较;机械能及其转化
【解析】【解答】根据图乙,足球弹起的高度在减小,总机械能在减小。
A.图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员对球没有了力,也没有做功,A不符合题意;
B.图甲中足球在A点移动至B点的过程中,高度变大,速度变小,动能转化为重力势能,B符合题意;
C.图乙中A,B两点为同一高度,由于总机械能在减小,B点的机械能较小,C不符合题意;
D.图乙中足球在最高点D点有水平的速度,动能不为零,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】运动的物体克服空气阻力,消耗了机械能;动能和物体的速度、质量有关,重力势能和高度、质量有关。
7.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】根据“只需靠近闸机的检测点,闸机内线圈就会产生感应电流识别出手机上的信息”可知,这个装置的工作原理为电磁感应现象。
A.当电流经过导线时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,故B不合题意;
C.当电流经过线圈时,线圈可以产生磁场,这是电流的磁效应,故C不合题意;
D.闭合开关后,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流计的指针偏转,这就是电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
8.【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】 正确使用试电笔时,当试电笔与火线接触时,氖管发光,与零线接触时,氖管不发光。用试电笔接触c点氖管不发光,说明c点未与火线连接,因此ac间断路;测电笔接触d点氖管发光,说明d点与火线相连,由于c点与火线断开,因此d点通过灯泡与火线相连;又因为闭合开关,灯不亮,说明灯与零线断开,故eb间断路。
故选:B。
【分析】 测电笔与火线相连时,氖管发光;测电笔与零线相连时,氖管不发光。
9.【答案】C
【知识点】液化及液化放热;热传递改变物体内能;声音的传播条件;分子热运动
【解析】【解答】A.人闻到了“孜然味”,说明分子在不停的做无规则运动,正确,A不符合题意;
B.听到啤酒瓶盖“啵”地一声打开,说明空气可以传播声音,正确,B不符合题意;
C.“白气”水蒸气液化形成的小水滴,错误,C符合题意;
D.用小火炉加热食物,是通过热传递的方式增加了食物的内能,正确,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】闻到气味是分子不停的无规则运动;通过声音知道某事,是声音传递信息;“白气”是水蒸气液化形成的;温度不同的物体间,通过热传递改变内能。
10.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图乙可知,热敏电阻R1与定值电阻R2串联,电表与R1并联,则电表为电压表,故A错误;
当温度升高时,热敏电阻的阻值增大,而通过电路的电流变小。根据U=IR可知,R2两端的电压变小。根据U1=U总-U2可知,电压表的示数增大,故D正确,而B、C错误。
故选D。
【分析】(1)电压表与用电器并联,电流表与电流表串联;
(2)(3)(4)根据温度变化确定R1的阻值变化,从而确定电流变化,再根据U=IR确定R2两端的电压变化,最后根据U1=U总-U2分析电表的示数变化。
11.【答案】A,B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A、据题意,电路图中需要满足灯泡L、滑动变阻器,电流表,电压表不损坏,所以电流表最大值只能为0.5A;B、灯泡电阻为,滑动变阻器的最大阻值对应电压表最大即3V,此时灯泡电流为,故Rmax=12Ω。A、B不符合题意。
C、由于灯丝电阻不变,且电路最大电流为0.5A,所以灯泡最大功率为Pmax=Imax2RL=0.5A×0.5A×6Ω=1.5W,最小电流为滑动变阻器最大阻值为12Ω,此时电流为,灯泡最小功率为Pmin=Imin2RL=0.25A×0.25A×6Ω=0.375W;整个 电流中最大电流为0.5A,所以电路的最大功率为Pmax‘=UImax=4.5V×0.5A=2.25W。故C、D正确。
故选C、D。
【分析】电流中若需求最大电流,需要考虑用电安全,不许是所有用电器的最小电流即电路的最大电流;需要求最大阻值,若电压表连接滑动变阻器,则电压表示数最大,求最小阻值,需是电流表示数最大。
12.【答案】A,B,D
【知识点】惯性及其现象;参照物及其选择;是否做功的判断
【解析】【解答】A.运动员推冰壶前进时,以冰面为参照物,冰壶的位置发生了改变,所以是运动的,A符合题意;
BC.开始冰壶和手一起运动,冰壶脱离手后,冰壶不会受到手的推力,冰壶由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动,B符合题意,C不符合题意;
D.冰壶运动越来越慢的过程中,冰壶在摩擦力的方向上通过了距离,所以冰壶克服摩擦力做功,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】相对于参照物,由位置变化是运动的;运动物体由于具有惯性继续运动;物体受力且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
13.【答案】A,C
【知识点】功率的计算;功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.由题意知,物体A的重力为,由图乙可知,拉物体A时拉力的功率为,提升重物的绳子有两段,由P=Fv,可知,提升物体A时,绳端的拉力为 ,动滑轮的重力为,拉物体B时,拉力的功率为,提升物体B时,绳端的拉力为,动滑轮的重力为200N,则物体B的重力为,则物体B的质量为,A符合题意;
B.由可知,提升物体A时滑轮组的机械效率为,B不符合题意;
C.由图甲可知,定滑轮上有3根绳子,每根绳子的拉力为1000N,两个滑轮的质量相等,则提升物体A时支架受到定滑轮的拉力为,C符合题意;
D.不计绳重与摩擦,提升物体做的额外功等于动滑轮做的功,动滑轮的重力不变,两次提升物体上升的速度相等,则相同时间内,动滑轮被提升的高度相同,则额外功相同,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据物体的质量计算重力,根据功和时间的比值, 计算功率;结合速度可以计算拉力的大小;根据物体的重力和滑轮组绳子的拉力,可以计算滑轮组的机械效率。
14.【答案】A,C,D
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算
【解析】【解答】A.根据题意知道,A、B、C三个正方体的体积相同,由图知道,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排<VB排<VC排,由 知道,浮力的大小关系为FA
B.由图知道,A和B处于漂浮,C处于悬浮,由浮沉条件知道,GA =FA
GB =FB
GC =FC
由于FA
B不符合题意;
C.由于正方体分别处于漂浮或悬浮状态,所以,浮力等于自身重力,由阿基米德原理知道,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F 甲=F 乙=F 丙
C符合题意;
D.正方体静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,由p=ρgh知道,容器底受到水的压强关系p 甲=p 乙=p 丙
D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小;物体漂浮时,物体密度小于液体密度,悬浮时,物体密度等于液体密度;根据液体密度和深度计算液体压强;根据总压力和受力面积的比值计算压强。
15.【答案】不变;运动;2或10
【知识点】速度公式及其应用;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)由图a、b可知,甲与乙的路程随时间的变化图像都是通过坐标原点的斜线,即路程与时间成正比,即二者都做匀速直线运动。由于甲的速度不变,质量不变,所以甲的动能不变。
(2)根据图片可知,甲的速度;
乙的速度。
那么甲、乙两物体的速度不同,
如果以甲为参照物,则乙的位置不断变化,因此乙是运动的。
(3)由于甲、乙两小车同时沿该直线运动,先后经过P点向Q点运动,运动方向相同,
甲车到达Q点时,乙车与Q点的距离为6米,
可能在甲的前方,此时乙距离P点L乙=12m+6m=18m;
也可能在甲的后方,此时乙距离P点L'乙=12m-6m=6m;
从P运动到Q,用的时间,
此段时间乙运动距离s乙=v乙t=2m/s×4s=8m,
当则甲车在P点时,乙车与P点的距离L=L乙-s乙=18m-8m=10m;
或者L'=L'乙-s乙=6m-8m=-2m;
此时距离P点也是2m,且没有经过P点。
【分析】(1)根据图像判断出甲、乙二者的运动状态,在根据动能与质量和速度有关判断动能的变化;
(2)根据图像,利用公式v=计算出甲和乙的速度,然后进行比较,最后根据参照物的知识分析解答;
(2)由于甲、乙两小车同时沿该直线运动,先后经过P点向Q点运动,运动方向相同,甲车到达Q点时,乙车与Q点的距离为6米,可能在甲的前方,也可能在甲的后方,根据速度公式计算则甲车在P点的时间是Q点之前多少,计算乙通过的路程,确定乙车与P点的距离。
16.【答案】做功;压缩;运动状态
【知识点】做功改变物体内能;热机;力的作用效果
【解析】【解答】(1)神舟十四号载人飞船的返回舱进入大气层过程中,速度极快,其前方的空气无法及时散开,空气会被返回舱猛烈压缩,使其温度升高,该过程中改变空气内能的方式是做功;
(2)内燃机的压缩冲程,也是通过这种方式改变汽缸内气体内能的;
(3)返回舱下降到一定高度后,降落伞打开,在阻力作用下,返回舱的速度开始减小,说明力可以改变物体的运动状态。
【分析】(1)改变物体内能的方向:①做功,本质是能量的转化;②热传递,本质是能量的转移;
(2)四冲程内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能;
(3)物体运动状态的改变包括:由静止变运动,由运动变静止,运动方向改变或速度大小改变。
17.【答案】地球;竖直向下;匀速直线运动
【知识点】重力的方向;牛顿第一定律
【解析】【解答】比赛过程中,足球在重力的作用下在空中划过一道弧线,则足球受到重力的施力物体为地球,方向是竖直向下的;
根据牛顿第一定律可知,当物体不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。因为足球原来是运动的,所以外力消失后,足球将保持匀速直线运动状态。
【分析】(1)对足球进行受力分析即可;
(2)根据牛顿第一定律分析解答。
18.【答案】运动;2.06×105;折
【知识点】光的折射现象及其应用;液体压强的计算;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)如图,潜水员从装备船进入海水往下深潜,对于潜水员来说,装备船的位置不断改变,是运动的;
(2)潜水员受到的海水压强:p=ρ液gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×20m=2.06×105Pa;
(3)在海下能看到阳光,是因为阳光进入海水时发生了折射。
【分析】(1)如果物体相对参照物的位置不变,那么它是静止的;否则,它就是运动的。
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh计算;
(3)光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向会发生改变,这就是光的折射现象。
19.【答案】2;0.7;24
【知识点】并联电路的电流规律;电功的计算
【解析】【解答】根据图乙判断,灯泡和电阻并联,只闭合开关S1时,灯泡接入电路,电流表的示数为0.5A,根据图乙,则电源电压为2V;再闭合开关S2,电流表示数为0.2A+0.5A=0.7A,1min内电流对电阻R所做的功为W=UIt=2V×0.2A×60s=24J。
【分析】根据电压、电流图像,判断电压大小;利用并联电路电流规律,计算干路电流;根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能。
20.【答案】2×103;1:3
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】圆柱体的密度是
截取后A仍然为柱体,压强为
截取放在B上部分重力为
B的重力为
B对地压强为
由题可知
代入数据可得
解得
【分析】柱形物体的压强可以利用液体压强计算;根据压强和深度,可以计算密度的大小;利用压力和受力面积的比值计算压强;根据压强变化后相等关系,计算切割的长度。
21.【答案】解:如图所示:
【知识点】重力的方向;力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】重力的方向竖直向下,符号为G;使杠杆平衡的最小的力,必须是动力臂最长时,离0点最远的点是A点,连接0A,过A点做0A的垂线,这条线就是最小力的作用线,由于拉力使杠杆顺时针旋转,所以F必须让杠杆逆时针旋转,故F的方向斜向上。答案如图所示
【分析】重力的方向竖直向下,符号为G;杠杆平衡条件: 动力X动力臂=阻力X阻力臂, 在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
22.【答案】解:如图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【解答】①通过像点S'作垂直镜面的直线,然后根据“物像等距”在镜面上方这条直线上找到发光点S的位置,接下来连接S和入射点为入射光线;
②从焦点射出的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行,如下图所示:
【分析】根据平面镜成像的特点,结合凸透镜的特殊光线完成作图。
23.【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用
【解析】【解答】由图可知,试电笔接触下面的线时,氖管发光,则下面的线为火线,上面的线为零线;要使每盏灯都能正常发光,则两灯泡要并联;灯泡接法:火线进入开关,这样在断开开关时,能切断火线与灯泡的连接,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全;两孔插座的接法,左边接零线,右边接火线。如图所示
【分析】试电笔接触下面的线时,氖管发光,则下面的线为火线,上面的线为零线;两灯泡要并联;灯泡接法:火线进入开关;两孔插座的接法,左边接零线,右边接火线。
24.【答案】(1)10.0
(2)上;放大
(3)右
(4)凹;近视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】“探究凸透镜成像规律”的实验中,
(1)如图甲所示,凸透镜固定在50cm刻度线处,当发光的小灯泡放在40cm刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的圆形光斑,说明光线是平行的,则蜡烛放在了凸透镜的焦点处,可知该凸透镜的焦距为50.0cm-40.0cm=10.0cm;
(2)用蜡烛代替小灯泡继续做实验,实验时凸透镜与光屏的高度已调好,但烛焰在光屏上成的像的位置偏高,要使像成在光屏中央,应向上调节蜡烛,像会向下移动呈现在光屏中央;蜡烛在图乙所示位置,是在一倍焦距和二倍焦距间,调节光屏,烛焰能在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、放大的实像;
(3)若想使光屏上烛焰的像变得再大一些,因为物体靠近凸透镜,像变大,可将蜡烛向右适当移动一段距离,再调整光屏的位置;
(4)在图乙中,将眼镜靠近凸透镜左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明成像变晚,该眼镜的镜片是凹透镜,能矫正近视眼。
【分析】(1)光源在凸透镜的焦点处,折射光线和主光轴平行;
(2)光屏上成实像时是倒立的;物体靠近凸透镜,像远离凸透镜,且变大;
(3)凸透镜成实像时,是倒立的;
(4)凹透镜对光有发散作用,使像远离移动,可以矫正近视眼。
25.【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)无关
(3)液体的密度
(4)偏大
(5)0.3
(6)0.75×103
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】 (1)由b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与排开水的体积有关系;
(2)浸在液体中的物体受到的浮力大小与其排开液体体积有关,而与浸没的深度没有关系;
(3)由c、e可以看出浸入的深度一样。但是液体的种类不一样,浮力不一样,可以推断出浮力与液体的密度有关;
(4)若先完成实验c,再完成实验a,会导致物体上沾有一部分水,从而使它重力偏大。那么它们的差就会偏大,浮力就会偏大;
(5)根据称重法可知,其浮力等于;
(6)由a和C可知。能求出物体的体积。由a和e可知物体在异e液体中所受到的浮力为0.3N。根据阿基米德原理可求出一液体的密度为。
【分析】(1)浸在液体中的物体所受浮力与其排开液体体积有关,与液体密度有关;
(2)阿基米德原理。
26.【答案】(1)A
(2)A
(3)0.3
(4)A;B
(5)B;I额2 。
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】在测量小灯泡电阻的实验中,
(1)由于灯泡的额定电压为2.5V,电压表应选择的量程是0~3V,A符合题意;
(2)根据电路图,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表有示数,说明电路中有短路,电压表无示数,故障是小灯泡短路,A符合题意;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V,电流表示数如图乙,根据电流表的量程和指针位置,判断电流0.3A;
(4)接着调节滑动变阻器滑片,进行多次实验,分析可知,灯泡分压在减小,说明滑动变阻器的电阻在变大,滑片逐渐向左端滑动,A符合题意;随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值在变小,B符合题意;
(5)根据图丙电路,测出了额定电流为I额的小灯泡正常工作时的电阻R0。电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R,实验方案如下:
①按电路图连接电路;
②只闭合开关S1,移动R1的滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光;
③断开S1,闭合开关S2,移动R2的滑片,使电流表的示数为I额,用电阻R2代替灯泡,B符合题意;
④保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将R1的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤根据电源电压不变,列式为I1R1=I2(R1+R2)得,小灯泡正常工作时的电阻为。
【分析】(1)根据用电器的电压,判断电压表量程;
(2)在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;
(3)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;
(4)滑动变阻器的电阻变大,分压变大,其它位置分压减小;
(5)根据电流和电阻的乘积计算电压,结合电源电压一定,计算未知电阻大小。
27.【答案】(1)解:行驶40 km所需的时间:
答:以最高速度行驶40km所需的时间为2h
(2)解:配送机器人满载时对水平地面的压力:F=G总=m总g=(200kg+100kg)×10N/kg=3000N
水平地面的受力面积:S=200 cm2=0.02 m2
配送机器人对水平地面的压强:
答:配送机器人满载时对地面的压强1.5×105Pa;
(3)解:配送机器人匀速直线行驶时所受的阻力:f=0.02G总=0.02×3000N=60N
则配送机器人的牵引力:F牵=f=60N
行驶速度:
由可得牵引力的功率;
P牵=F牵v′=60N×5m/s=300W
答:配送机器人牵引力的功率为300W。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据路程和速度的比值, 计算时间;
(2)根据物体的质量计算重力,结合压力和受力面积的比值, 计算压强;
(3)根据物体受到的力和速度的乘积计算功率大小。
28.【答案】(1)解:物体的质量为
物体的体积为
物体的密度为
答:正方体物块的密度是0.6×103kg/m3;
(2)解:物体的底面积S=0.1m×0.1m=0.01m2
物体底部受到液体的压强为
物体底部受到液体的压力F=pS=200Pa×0.01m2=2N
所以物体所受浮力为F浮=F向上-F向下=2N-0N=2N
答:现在向容器里注水,如图所示,当容器中水的深度h=2cm时,此时正方体物块受到的浮力是2N;
(3)解:当物块对容器的压力恰好为0N时,浮力为F浮=G=6N
根据阿基米德原理得到物体排开液体的体积
容器中水的深度为
水对容器底部的压强为
答:继续向容器中注水,物块对容器底部的力恰好为0时,容器内的水对容器底部的压强是600Pa。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据物体的重力计算质量,利用质量和体积的比值, 计算密度;
(2)根据液体密度和深度,可以计算压强的大小;根据压强和受力面积的乘积计算压力;根据上下表面压力差, 计算浮力;
(3)根据物体受到的浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积;结合底面积计算深度,利用液体密度和深度,计算液体压强。
29.【答案】(1)解:根据P=UI可知小灯泡的额定电流
答:小灯泡的额定电流为0.25A;
(2)解:S1、S2都闭合时,R2被短路,L、R1并联,电流表测量干路电流,L恰好正常发光,则通过灯泡的电流为0.25A,小灯泡两端的电压等于其额定电压,根据并联电路的电压特点可知电源电压U=UL=12V
电流表示数为0.55A,根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流I1=I﹣IL=0.55A﹣0.25A=0.3A
R1在1min内消耗的电能W=UI1t=12V×0.3A×1×60s=216J
答:S1、S2都闭合时,R1在10min内消耗的电能为216J;
(3)解:S1、S2都断开,R1、R2串联,电流表测量电路电流。电流表量程为0~0.6A,则通过电路的最大电流I大=0.6A,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路的总电阻最小,根据电阻串联的特点可知R1接入电路的阻值最小,根据P=I2R可知
当R1最小时,R2与R1功率之比最大。根据欧姆定律可知电路的总电阻
根据电阻串联的特点可知R1=R﹣R2=20Ω﹣5Ω=15Ω
R2与R1功率之比的最大值为
答:R2与R1功率之比的最大值为 。
【知识点】电功的计算;电功计算公式的应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)题中 12V 为额定电压, 3W 为额定功率,利用公式即可求出额定电流
(2)当 S1、S2都闭合时 R2被短路,灯泡和电阻R1并联,灯泡正常发光,则电阻R1的电压也为12V,电流等于总电流减去灯泡电流,再利用公式 W=UIt 即可求出电阻R1消耗的电能
(3) S1、S2都断开,灯泡断路,两电阻串联,电流表测量电路电流。电流表量程为0~0.6A,则通过电路的最大电流I大=0.6A,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路的总电阻最小,根据电阻串联的特点可知R1接入电路的阻值最小,当R1最小时,R2与R1功率之比最大 。
2023年中考物理模拟试卷
一、单选题
1.(2023·高邮模拟)人类社会科技的进步离不开科学家的不断探索,了解物理学史,学习科学家的科学态度和责任担当也是我们课程的一个重要内容。以下科学家与其研究贡献不相符的是( )
A.法拉第——电流的磁效应 B.牛顿——光的色散
C.钱学森——火箭、导弹技术 D.沈括——磁偏角
【答案】A
【知识点】光的色散;地磁场;电磁感应;物理常识
【解析】【解答】A.奥斯特发现了电流的磁效应,A符合题意;
B.在三棱镜下白光被分解成七种颜色,这是光的色散,是牛顿最早发现的,B不符合题意;
C.钱学森为中国的火箭、导弹技术发展提出极其重要的实施方案,C不符合题意;
D.沈括是我国宋代的学者,它首次发现了磁偏角,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】法拉第发现的电磁感应:牛顿发现的牛顿第一定律,电流的磁效应是奥斯特发现的;托里拆利是第一个测量出大气压的科学家,杠杆原理是阿基米德发现的;阿基米德发现杠杆原理以及阿基米德原理,测量出大气压的值的是托里拆利。
2.(2023·中山模拟)学校计划新建一个录播室,设计师提出的下列设想中,你认为不科学的是( )
A.墙壁要用软材料设计成蜂窝状,以减少声音的反射
B.窗子要安装双层真空玻璃,以减少噪声的干扰
C.摄像机与拍摄主体的距离应小于1倍焦距,以拍摄出正立的像
D.教室应安装距离地面1.8至2.2米的护眼灯,以保护学生的视力
【答案】C
【知识点】声音的传播条件;回声及其产生;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.墙壁要用软材料设计成蜂窝状,以减少声音的反射,合理,A不符合题意;
B.窗子要安装双层真空玻璃,以减少噪声的干扰,合理,B不符合题意;
C.摄像机与拍摄主体的距离应要大于二倍焦距,才能拍摄像,C符合题意;
D.教室应安装距离地面1.8至2.2米的护眼灯,以保护学生的视力,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】双层玻璃可以减弱噪声、蜂窝状设计可以减少声音的反射;照相机照相时,物体在二倍焦距外。
3.(2023·汕尾模拟)生活处处有物理,下面是小明在奥运会比赛中看到有关光学现象的场景,下列说法正确的是( )
A.图甲运动员在水下表演是光的直线传播
B.图乙运动员在阳光下的影子是光的折射
C.图丙射击运动员通过瞄准镜瞄准是光的直线传播
D.图丁运动员在水中的倒影较暗是因为光在水面只发生反射
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射规律
【解析】【解答】A:图甲运动员在水下表演是光的折射,故A错误;
B:图乙运动员的影子是光沿直线传播,故B错误;
C:图丙射击运动员通过瞄准镜瞄准是光的直线传播,故C正确;
D:图丁运动员在水中的倒影较暗是因为光在水面除了发生反射,还发生折射,故倒影较暗,D错误。
故选C。
【分析】影子的形成是光的直线传播;光斜射经过不同介质时,光路会发生偏折,即折射现象;瞄准、激光准直都是光沿直线传播的例子;光在水面同时发生折射与反射现象,且折射光线与反射光线的亮度偏暗。
4.(2023·怀集模拟)如图所示是《天工开物》中描述的铸“釜”时的场景,匠人将铁水倒入“范”(模具)中固结成型。下列说法正确的是( )
A.铁水固结成型涉及的物态变化是凝华
B.铁水固结成型的过程中温度不变,内能不变
C.铁水固结成型的过程中需要放热
D.铁水固结成型的过程中密度不变
【答案】C
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】A.铁水固结成型涉及的物态变化是凝固现象,A不符合题意;
B.铁水固结成型的过程中温度不变,内能减少,B不符合题意;
C.铁水固结成型的过程中需要放热,C符合题意;
D.铁水固结成型的过程中密度变大,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】液体变为固体是凝固现象,放热,内能减少。
5.(2023·临汾模拟)放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体在液体中静止时,两液面相平,如图所示,则( )
A.物体a的密度大于物体b的密度
B.物体b比a排开的液体所受的重力较小
C.甲容器底部受到的液体压力比乙小
D.甲、乙两容器对桌面的压强一样大
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、a在液体中漂浮,故ρa<ρ液,b在液体中悬浮,故ρb=ρ液,所以a的密度要小于b的密度,故A错误;
B、根据F浮=G排=ρ液gV排可知,液体的密度相同,a和b的体积相同,故a排开的液体的体积要小于b排开的液体的体积,根据阿基米德原理,物体b比a排开的液体所受的重力较大,故B错误;
C、根据p=ρgh可知,液体的密度和深度相同,甲、乙两容器中的液体对容器底部的压强相同,根据F=pS可知,底面积相同,容器底部受到液体的压力相同,故C错误;
D、由于b悬浮,浮力等于重力,即b的重力等于排开液体的重力;a漂浮,浮力等于重力,即a的重力等于排开液体的重力;因为两液面相平,且是同种液体,所以结合上面分析可知两容器中液体与物体的总重力相同,即装置的总重力相同,两容器对桌面的压力大小相等,由得,底面积相同,甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强,故D正确。
故选:D。
【分析】漂浮时,物体密度小于液体密度,悬浮时,物体密度等于液体密度;根据阿基米德原理判定排开液体重力的大小;根据p=ρgh判断液体对容器底部的压强大小,根据F=pS,可确定容器底部受到的压力的大小;根据容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和,可判断两容器对桌面的压力大小,根据,比较压强的大小。
6.(2023·罗湖模拟)如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹,忽略空气阻力,图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是( )
A.图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员对球做了功
B.图甲中足球在A点移动至B点的过程中,动能转化为重力势能
C.图乙中A,B两点为同一高度,该足球在这两点机械能相等
D.图乙中足球在最高点D点的动能为零
【答案】B
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较;机械能及其转化
【解析】【解答】根据图乙,足球弹起的高度在减小,总机械能在减小。
A.图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员对球没有了力,也没有做功,A不符合题意;
B.图甲中足球在A点移动至B点的过程中,高度变大,速度变小,动能转化为重力势能,B符合题意;
C.图乙中A,B两点为同一高度,由于总机械能在减小,B点的机械能较小,C不符合题意;
D.图乙中足球在最高点D点有水平的速度,动能不为零,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】运动的物体克服空气阻力,消耗了机械能;动能和物体的速度、质量有关,重力势能和高度、质量有关。
7.(2023·潮南模拟)绿色出行,你我共行,如图是地铁进出口的闸机。手机启用NFC功能后,只需靠近闸机的检测点,闸机内线圈就会产生感应电流识别出手机上的信息。下列选项中与该原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】根据“只需靠近闸机的检测点,闸机内线圈就会产生感应电流识别出手机上的信息”可知,这个装置的工作原理为电磁感应现象。
A.当电流经过导线时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,故B不合题意;
C.当电流经过线圈时,线圈可以产生磁场,这是电流的磁效应,故C不合题意;
D.闭合开关后,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流计的指针偏转,这就是电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
8.(2023·西岗模拟)图2是某家庭电路,闭合开关,灯不亮。用试电笔接触c点氖管不发光,接触d点氖管发光。已知该电路有两处故障,则下列判断正确的是( )
A.ac间断路、bd间断路 B.ac间断路、eb间断路
C.ac间断路、cd间短路 D.eb间断路、cd间短路
【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】 正确使用试电笔时,当试电笔与火线接触时,氖管发光,与零线接触时,氖管不发光。用试电笔接触c点氖管不发光,说明c点未与火线连接,因此ac间断路;测电笔接触d点氖管发光,说明d点与火线相连,由于c点与火线断开,因此d点通过灯泡与火线相连;又因为闭合开关,灯不亮,说明灯与零线断开,故eb间断路。
故选:B。
【分析】 测电笔与火线相连时,氖管发光;测电笔与零线相连时,氖管不发光。
9.(2023·福田模拟)“五一”假期,人们踏上旅游踏青、寻亲访友、探寻美食、舒展身心的美好旅程。今年五一淄博烧烤火爆全网!夜幕降临,淄博的风都带上了“孜然味”。吃烧烤的正确打开方式, 必然是一整盘烧烤配上一扎冰啤酒,大口吃到嘴里,咸香爽口才是真过瘾!听,啤酒瓶盖“啵”地一声打开;看,飘出一缕冰冰凉清清爽的白气。下列说法错误的是( )
A.人闻到了“孜然味”,说明分子在不停的做无规则运动。
B.听到啤酒瓶盖“啵”地一声打开,说明空气可以传播声音。
C.“白气”是白色的颗粒物。
D.用小火炉加热食物,是通过热传递的方式增加了食物的内能。
【答案】C
【知识点】液化及液化放热;热传递改变物体内能;声音的传播条件;分子热运动
【解析】【解答】A.人闻到了“孜然味”,说明分子在不停的做无规则运动,正确,A不符合题意;
B.听到啤酒瓶盖“啵”地一声打开,说明空气可以传播声音,正确,B不符合题意;
C.“白气”水蒸气液化形成的小水滴,错误,C符合题意;
D.用小火炉加热食物,是通过热传递的方式增加了食物的内能,正确,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】闻到气味是分子不停的无规则运动;通过声音知道某事,是声音传递信息;“白气”是水蒸气液化形成的;温度不同的物体间,通过热传递改变内能。
10.(2023·东莞模拟)小容受穿戴式“智能体温计”(如图甲所示)的启发,设计了一个如图乙所示的体温计电路图,用合适的电表(电流表或电压表)示数大小反映温度高低,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大,定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是( )
A.该电路中的电表是电流表
B.温度升高时R2两端电压变大
C.温度升高时电路中电流变大
D.温度升高时电表示数变大
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图乙可知,热敏电阻R1与定值电阻R2串联,电表与R1并联,则电表为电压表,故A错误;
当温度升高时,热敏电阻的阻值增大,而通过电路的电流变小。根据U=IR可知,R2两端的电压变小。根据U1=U总-U2可知,电压表的示数增大,故D正确,而B、C错误。
故选D。
【分析】(1)电压表与用电器并联,电流表与电流表串联;
(2)(3)(4)根据温度变化确定R1的阻值变化,从而确定电流变化,再根据U=IR确定R2两端的电压变化,最后根据U1=U总-U2分析电表的示数变化。
二、多选题
11.(2023·河北模拟)如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器的规格为“15Ω 2A”,小灯泡L标有“3.0V 1.5W”的字样(灯丝电阻不变)。在电路安全的情况下,下列说法不正确的是( )
A.电流表示数的最小值为0.5A
B.滑动变阻器阻值的变化范围是3Ω~15Ω
C.小灯泡电功率的变化范围为0.375W~1.5W
D.整个电路的最大功率为2.25W
【答案】A,B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A、据题意,电路图中需要满足灯泡L、滑动变阻器,电流表,电压表不损坏,所以电流表最大值只能为0.5A;B、灯泡电阻为,滑动变阻器的最大阻值对应电压表最大即3V,此时灯泡电流为,故Rmax=12Ω。A、B不符合题意。
C、由于灯丝电阻不变,且电路最大电流为0.5A,所以灯泡最大功率为Pmax=Imax2RL=0.5A×0.5A×6Ω=1.5W,最小电流为滑动变阻器最大阻值为12Ω,此时电流为,灯泡最小功率为Pmin=Imin2RL=0.25A×0.25A×6Ω=0.375W;整个 电流中最大电流为0.5A,所以电路的最大功率为Pmax‘=UImax=4.5V×0.5A=2.25W。故C、D正确。
故选C、D。
【分析】电流中若需求最大电流,需要考虑用电安全,不许是所有用电器的最小电流即电路的最大电流;需要求最大阻值,若电压表连接滑动变阻器,则电压表示数最大,求最小阻值,需是电流表示数最大。
12.(2023·金州模拟)如图所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是( )
A.运动员推动冰壶滑行,以冰面为参照物冰壶是运动的
B.掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶具有惯性
C.掷出后的冰壶继续运动时,冰壶受到手的推力
D.冰壶运动越来越慢的过程中,冰壶克服摩擦力做功
【答案】A,B,D
【知识点】惯性及其现象;参照物及其选择;是否做功的判断
【解析】【解答】A.运动员推冰壶前进时,以冰面为参照物,冰壶的位置发生了改变,所以是运动的,A符合题意;
BC.开始冰壶和手一起运动,冰壶脱离手后,冰壶不会受到手的推力,冰壶由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动,B符合题意,C不符合题意;
D.冰壶运动越来越慢的过程中,冰壶在摩擦力的方向上通过了距离,所以冰壶克服摩擦力做功,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】相对于参照物,由位置变化是运动的;运动物体由于具有惯性继续运动;物体受力且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
13.(2023·海淀模拟)如图甲所示,滑轮组悬挂在水平支架上。两次分别匀速提升物体A、B时,卷扬机拉力F所做的功W随时间t的变化关系图线分别为图乙中的a、b、已知两个滑轮的质量相等,两次提升时物体上升的速度均为0.2m/s,物体A的质量为180kg,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.物体B的质最为80kg
B.提升物体A时滑轮组的机械效率为80%
C.提升物体A时支架受到定滑轮的拉力为3200N
D.相同时间内,滑轮组提升物体A时做的额外功大于提升物体B时做的额外功
【答案】A,C
【知识点】功率的计算;功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.由题意知,物体A的重力为,由图乙可知,拉物体A时拉力的功率为,提升重物的绳子有两段,由P=Fv,可知,提升物体A时,绳端的拉力为 ,动滑轮的重力为,拉物体B时,拉力的功率为,提升物体B时,绳端的拉力为,动滑轮的重力为200N,则物体B的重力为,则物体B的质量为,A符合题意;
B.由可知,提升物体A时滑轮组的机械效率为,B不符合题意;
C.由图甲可知,定滑轮上有3根绳子,每根绳子的拉力为1000N,两个滑轮的质量相等,则提升物体A时支架受到定滑轮的拉力为,C符合题意;
D.不计绳重与摩擦,提升物体做的额外功等于动滑轮做的功,动滑轮的重力不变,两次提升物体上升的速度相等,则相同时间内,动滑轮被提升的高度相同,则额外功相同,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据物体的质量计算重力,根据功和时间的比值, 计算功率;结合速度可以计算拉力的大小;根据物体的重力和滑轮组绳子的拉力,可以计算滑轮组的机械效率。
14.(2020·西青模拟)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将 A、B、C 三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A.物体受到的浮力大小关系为 FA
C.容器底部受到水的压力大小关系为 F 甲=F 乙=F 丙
D.容器对桌面的压强大小关系为 p 甲=p 乙=p 丙
【答案】A,C,D
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算
【解析】【解答】A.根据题意知道,A、B、C三个正方体的体积相同,由图知道,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排<VB排<VC排,由 知道,浮力的大小关系为FA
B.由图知道,A和B处于漂浮,C处于悬浮,由浮沉条件知道,GA =FA
GB =FB
GC =FC
由于FA
B不符合题意;
C.由于正方体分别处于漂浮或悬浮状态,所以,浮力等于自身重力,由阿基米德原理知道,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F 甲=F 乙=F 丙
C符合题意;
D.正方体静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,由p=ρgh知道,容器底受到水的压强关系p 甲=p 乙=p 丙
D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小;物体漂浮时,物体密度小于液体密度,悬浮时,物体密度等于液体密度;根据液体密度和深度计算液体压强;根据总压力和受力面积的比值计算压强。
三、填空题
15.(2023·徐汇模拟)P、Q是同一直线上相距12米的两点,甲、乙两小车同时沿该直线运动,先后经过P点向Q点运动,s-t图像分别如图(a)、(b)所示。整个运动过程中,甲车的动能 (选填“增大”“不变”或“减小”); 以甲车为参照物,乙车是 的(选填“运动”或“静止”); 甲车到达Q点时,乙车与Q点的距离为6米,则甲车在P点时,乙车与P点的距离为 米。
【答案】不变;运动;2或10
【知识点】速度公式及其应用;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)由图a、b可知,甲与乙的路程随时间的变化图像都是通过坐标原点的斜线,即路程与时间成正比,即二者都做匀速直线运动。由于甲的速度不变,质量不变,所以甲的动能不变。
(2)根据图片可知,甲的速度;
乙的速度。
那么甲、乙两物体的速度不同,
如果以甲为参照物,则乙的位置不断变化,因此乙是运动的。
(3)由于甲、乙两小车同时沿该直线运动,先后经过P点向Q点运动,运动方向相同,
甲车到达Q点时,乙车与Q点的距离为6米,
可能在甲的前方,此时乙距离P点L乙=12m+6m=18m;
也可能在甲的后方,此时乙距离P点L'乙=12m-6m=6m;
从P运动到Q,用的时间,
此段时间乙运动距离s乙=v乙t=2m/s×4s=8m,
当则甲车在P点时,乙车与P点的距离L=L乙-s乙=18m-8m=10m;
或者L'=L'乙-s乙=6m-8m=-2m;
此时距离P点也是2m,且没有经过P点。
【分析】(1)根据图像判断出甲、乙二者的运动状态,在根据动能与质量和速度有关判断动能的变化;
(2)根据图像,利用公式v=计算出甲和乙的速度,然后进行比较,最后根据参照物的知识分析解答;
(2)由于甲、乙两小车同时沿该直线运动,先后经过P点向Q点运动,运动方向相同,甲车到达Q点时,乙车与Q点的距离为6米,可能在甲的前方,也可能在甲的后方,根据速度公式计算则甲车在P点的时间是Q点之前多少,计算乙通过的路程,确定乙车与P点的距离。
16.(2023·徐汇模拟)神舟十四号载人飞船的返回舱进入大气层过程中,速度极快,其前方的空气无法及时散开,空气会被返回舱猛烈压缩,使其温度升高,该过程中改变空气内能的方式是 ;内燃机的 冲程(选填“压缩”或“做功”),也是通过这种方式改变汽缸内气体内能的。返回舱下降到一定高度后,降落伞打开,在阻力作用下,返回舱的速度开始减小,说明力可以改变物体的 。
【答案】做功;压缩;运动状态
【知识点】做功改变物体内能;热机;力的作用效果
【解析】【解答】(1)神舟十四号载人飞船的返回舱进入大气层过程中,速度极快,其前方的空气无法及时散开,空气会被返回舱猛烈压缩,使其温度升高,该过程中改变空气内能的方式是做功;
(2)内燃机的压缩冲程,也是通过这种方式改变汽缸内气体内能的;
(3)返回舱下降到一定高度后,降落伞打开,在阻力作用下,返回舱的速度开始减小,说明力可以改变物体的运动状态。
【分析】(1)改变物体内能的方向:①做功,本质是能量的转化;②热传递,本质是能量的转移;
(2)四冲程内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能;
(3)物体运动状态的改变包括:由静止变运动,由运动变静止,运动方向改变或速度大小改变。
17.(2023·梅州模拟)在2023年2月26日举行的国家青少年足球锦标赛决赛中,梅州客家U14队以3﹣0比分战胜对手获得冠军。比赛过程中,足球在重力的作用下在空中划过一道弧线,此过程中对足球的施力物体是 ,这个力的方向为 ,假设此过程中一切外力都消失,足球将保持 状态。(不计空气阻力)
【答案】地球;竖直向下;匀速直线运动
【知识点】重力的方向;牛顿第一定律
【解析】【解答】比赛过程中,足球在重力的作用下在空中划过一道弧线,则足球受到重力的施力物体为地球,方向是竖直向下的;
根据牛顿第一定律可知,当物体不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。因为足球原来是运动的,所以外力消失后,足球将保持匀速直线运动状态。
【分析】(1)对足球进行受力分析即可;
(2)根据牛顿第一定律分析解答。
18.(2023·禅城模拟)如图,潜水员从装备船进入海水往下深潜,对于潜水员来说,装备船是 (选填“静止”或“运动”)的,当潜到海下20m深度时,潜水员受到海水的压强为 Pa,在海下能看到阳光,是因为阳光进入海水时发生了 射。(g取10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)
【答案】运动;2.06×105;折
【知识点】光的折射现象及其应用;液体压强的计算;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)如图,潜水员从装备船进入海水往下深潜,对于潜水员来说,装备船的位置不断改变,是运动的;
(2)潜水员受到的海水压强:p=ρ液gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×20m=2.06×105Pa;
(3)在海下能看到阳光,是因为阳光进入海水时发生了折射。
【分析】(1)如果物体相对参照物的位置不变,那么它是静止的;否则,它就是运动的。
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh计算;
(3)光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向会发生改变,这就是光的折射现象。
19.(2023·中山模拟)如图所示甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A,则电源电压为 V。再闭合开关S2,电流表示数为 A,1min内电流对电阻R所做的功为 J。
【答案】2;0.7;24
【知识点】并联电路的电流规律;电功的计算
【解析】【解答】根据图乙判断,灯泡和电阻并联,只闭合开关S1时,灯泡接入电路,电流表的示数为0.5A,根据图乙,则电源电压为2V;再闭合开关S2,电流表示数为0.2A+0.5A=0.7A,1min内电流对电阻R所做的功为W=UIt=2V×0.2A×60s=24J。
【分析】根据电压、电流图像,判断电压大小;利用并联电路电流规律,计算干路电流;根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能。
20.(2021·梧州模拟)已知由同种材料制成的两个实心均匀圆柱体A、B置于水平桌面上,如图所示,A、B的高度分别为10cm和6cm,其中,圆柱体A的对地面的压强是2×103Pa,则圆柱体的密度是 kg/m3,当从A的上表面沿水平方向截取高为3cm的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,此时A剩下部分对桌面的压强和B对桌面的压强相等,则底面积SA:SB= (g取10N/kg)
【答案】2×103;1:3
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】圆柱体的密度是
截取后A仍然为柱体,压强为
截取放在B上部分重力为
B的重力为
B对地压强为
由题可知
代入数据可得
解得
【分析】柱形物体的压强可以利用液体压强计算;根据压强和深度,可以计算密度的大小;利用压力和受力面积的比值计算压强;根据压强变化后相等关系,计算切割的长度。
四、作图题
21.(2023九下·凉州模拟)如图所示,请画出小球所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】重力的方向;力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】重力的方向竖直向下,符号为G;使杠杆平衡的最小的力,必须是动力臂最长时,离0点最远的点是A点,连接0A,过A点做0A的垂线,这条线就是最小力的作用线,由于拉力使杠杆顺时针旋转,所以F必须让杠杆逆时针旋转,故F的方向斜向上。答案如图所示
【分析】重力的方向竖直向下,符号为G;杠杆平衡条件: 动力X动力臂=阻力X阻力臂, 在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
22.(2023·潮南模拟)如图所示,S′是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。要求:
画出点光源S;
补充入射光线;
画出反射光线经过凸透镜的折射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【解答】①通过像点S'作垂直镜面的直线,然后根据“物像等距”在镜面上方这条直线上找到发光点S的位置,接下来连接S和入射点为入射光线;
②从焦点射出的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行,如下图所示:
【分析】根据平面镜成像的特点,结合凸透镜的特殊光线完成作图。
23.(2023九上·曲阜期末)一间教室要安装2盏“220V 40W”的电灯和一个插座,要求开关S控制两盏灯,且每盏灯都能正常发光,电路连接要符合安全用电的要求。请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来;同时标出火线和零线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用
【解析】【解答】由图可知,试电笔接触下面的线时,氖管发光,则下面的线为火线,上面的线为零线;要使每盏灯都能正常发光,则两灯泡要并联;灯泡接法:火线进入开关,这样在断开开关时,能切断火线与灯泡的连接,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全;两孔插座的接法,左边接零线,右边接火线。如图所示
【分析】试电笔接触下面的线时,氖管发光,则下面的线为火线,上面的线为零线;两灯泡要并联;灯泡接法:火线进入开关;两孔插座的接法,左边接零线,右边接火线。
五、实验探究题
24.(2023·怀集模拟)用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,凸透镜固定在50cm刻度线处,当发光的小灯泡放在40cm刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的圆形光斑,则该凸透镜的焦距为 cm。
(2)用蜡烛代替小灯泡继续做实验,实验时凸透镜与光屏的高度已调好,但烛焰在光屏上成的像的位置偏高,要使像成在光屏中央,应向 (选填“上”或“下”)调节蜡烛。蜡烛在图乙所示位置时,调节光屏,烛焰能在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
(3)若想使光屏上烛焰的像变得再大一些,在不改变凸透镜位置的情况下,应将蜡烛向 (选填“左”或“右”)适当移动一段距离,再调整光屏的位置。
(4)在图乙中,小明拿自己的眼镜靠近凸透镜左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明该眼镜的镜片是 透镜,小明的视力缺陷是 (选填“近视”或“远视”)。
【答案】(1)10.0
(2)上;放大
(3)右
(4)凹;近视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】“探究凸透镜成像规律”的实验中,
(1)如图甲所示,凸透镜固定在50cm刻度线处,当发光的小灯泡放在40cm刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的圆形光斑,说明光线是平行的,则蜡烛放在了凸透镜的焦点处,可知该凸透镜的焦距为50.0cm-40.0cm=10.0cm;
(2)用蜡烛代替小灯泡继续做实验,实验时凸透镜与光屏的高度已调好,但烛焰在光屏上成的像的位置偏高,要使像成在光屏中央,应向上调节蜡烛,像会向下移动呈现在光屏中央;蜡烛在图乙所示位置,是在一倍焦距和二倍焦距间,调节光屏,烛焰能在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、放大的实像;
(3)若想使光屏上烛焰的像变得再大一些,因为物体靠近凸透镜,像变大,可将蜡烛向右适当移动一段距离,再调整光屏的位置;
(4)在图乙中,将眼镜靠近凸透镜左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明成像变晚,该眼镜的镜片是凹透镜,能矫正近视眼。
【分析】(1)光源在凸透镜的焦点处,折射光线和主光轴平行;
(2)光屏上成实像时是倒立的;物体靠近凸透镜,像远离凸透镜,且变大;
(3)凸透镜成实像时,是倒立的;
(4)凹透镜对光有发散作用,使像远离移动,可以矫正近视眼。
25.(2023·新泰模拟)用如图所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
(1)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关;
(2)分析c、d两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 ;
(3)分析c、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关;
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将 (选填“偏大”或“偏小”);
(5)完成实验e时,可知e中浸在液体中的物体受到的浮力为 N;
(6)已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,由图中所测数据,还可以求得e中液体的密度为 kg/m3。
【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)无关
(3)液体的密度
(4)偏大
(5)0.3
(6)0.75×103
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】 (1)由b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与排开水的体积有关系;
(2)浸在液体中的物体受到的浮力大小与其排开液体体积有关,而与浸没的深度没有关系;
(3)由c、e可以看出浸入的深度一样。但是液体的种类不一样,浮力不一样,可以推断出浮力与液体的密度有关;
(4)若先完成实验c,再完成实验a,会导致物体上沾有一部分水,从而使它重力偏大。那么它们的差就会偏大,浮力就会偏大;
(5)根据称重法可知,其浮力等于;
(6)由a和C可知。能求出物体的体积。由a和e可知物体在异e液体中所受到的浮力为0.3N。根据阿基米德原理可求出一液体的密度为。
【分析】(1)浸在液体中的物体所受浮力与其排开液体体积有关,与液体密度有关;
(2)阿基米德原理。
26.(2023·封开模拟)在测量小灯泡电阻的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)为了测量更精确,电压表应选择的量程是0~ (选填“A.3”或“B.15”)V;
(2)小明按图甲连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡 (选填“A.短路”或“B.断路”);
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,为 A;
(4)接着调节滑动变阻器滑片,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,小灯泡变暗直至完全不发光,测量数据如下表所示
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流1/A 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05
综合分析可知,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向 (选填“A.左”或“B.右”)端滑动,随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变 (选填“A.大”或“B.小”);
(5)完成上述实验后,另有同学设计了如图丙所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡正常工作时的电阻R0。电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R,实验方案如下:
①按电路图连接电路;
②只闭合开关S1,移动R1的滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光;
③断开S1,闭合开关S2,移动 (选填“A.R1”或“B.R2”)的滑片,使电流表的示数为I额;
④保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将R1的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡正常工作时的电阻表达式为R0= (用I1、I2、R表示)。
【答案】(1)A
(2)A
(3)0.3
(4)A;B
(5)B;I额2 。
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】在测量小灯泡电阻的实验中,
(1)由于灯泡的额定电压为2.5V,电压表应选择的量程是0~3V,A符合题意;
(2)根据电路图,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表有示数,说明电路中有短路,电压表无示数,故障是小灯泡短路,A符合题意;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V,电流表示数如图乙,根据电流表的量程和指针位置,判断电流0.3A;
(4)接着调节滑动变阻器滑片,进行多次实验,分析可知,灯泡分压在减小,说明滑动变阻器的电阻在变大,滑片逐渐向左端滑动,A符合题意;随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值在变小,B符合题意;
(5)根据图丙电路,测出了额定电流为I额的小灯泡正常工作时的电阻R0。电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R,实验方案如下:
①按电路图连接电路;
②只闭合开关S1,移动R1的滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光;
③断开S1,闭合开关S2,移动R2的滑片,使电流表的示数为I额,用电阻R2代替灯泡,B符合题意;
④保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将R1的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤根据电源电压不变,列式为I1R1=I2(R1+R2)得,小灯泡正常工作时的电阻为。
【分析】(1)根据用电器的电压,判断电压表量程;
(2)在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;
(3)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;
(4)滑动变阻器的电阻变大,分压变大,其它位置分压减小;
(5)根据电流和电阻的乘积计算电压,结合电源电压一定,计算未知电阻大小。
六、计算题
27.(2023·潮南模拟)如图所示的智能配送机器人已实现了无接触配送,其部分信息如下表所示。求:
车身净重 200kg 车载电源电压 12V
最大承载量 100kg 车轮与地面的总接触面积 200cm2
摄像头 8个 最高行驶速度 20km/h
(1)配送机器人以最高速度行驶40km所需的时间;
(2)配送机器人满载时对地面的压强;(g取10N/kg)
(3)满载的配送机器人以18km/h的速度匀速直线行驶时,所受阻力为总重的0.02倍,求其牵引力的功率。
【答案】(1)解:行驶40 km所需的时间:
答:以最高速度行驶40km所需的时间为2h
(2)解:配送机器人满载时对水平地面的压力:F=G总=m总g=(200kg+100kg)×10N/kg=3000N
水平地面的受力面积:S=200 cm2=0.02 m2
配送机器人对水平地面的压强:
答:配送机器人满载时对地面的压强1.5×105Pa;
(3)解:配送机器人匀速直线行驶时所受的阻力:f=0.02G总=0.02×3000N=60N
则配送机器人的牵引力:F牵=f=60N
行驶速度:
由可得牵引力的功率;
P牵=F牵v′=60N×5m/s=300W
答:配送机器人牵引力的功率为300W。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据路程和速度的比值, 计算时间;
(2)根据物体的质量计算重力,结合压力和受力面积的比值, 计算压强;
(3)根据物体受到的力和速度的乘积计算功率大小。
28.(2023·安庆模拟)将重为6N、长为0.1m的正方体物块轻轻地放入一柱形容器中,使它静止于容器底部(正方体物块的底部与容器底部不密合)。则:
(1)正方体物块的密度是多少
(2)现在向容器里注水,如图所示,当容器中水的深度h=2cm时,此时正方体物块受到的浮力是多大
(3)继续向容器中注水,物块对容器底部的力恰好为0时,容器内的水对容器底部的压强是多少
【答案】(1)解:物体的质量为
物体的体积为
物体的密度为
答:正方体物块的密度是0.6×103kg/m3;
(2)解:物体的底面积S=0.1m×0.1m=0.01m2
物体底部受到液体的压强为
物体底部受到液体的压力F=pS=200Pa×0.01m2=2N
所以物体所受浮力为F浮=F向上-F向下=2N-0N=2N
答:现在向容器里注水,如图所示,当容器中水的深度h=2cm时,此时正方体物块受到的浮力是2N;
(3)解:当物块对容器的压力恰好为0N时,浮力为F浮=G=6N
根据阿基米德原理得到物体排开液体的体积
容器中水的深度为
水对容器底部的压强为
答:继续向容器中注水,物块对容器底部的力恰好为0时,容器内的水对容器底部的压强是600Pa。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据物体的重力计算质量,利用质量和体积的比值, 计算密度;
(2)根据液体密度和深度,可以计算压强的大小;根据压强和受力面积的乘积计算压力;根据上下表面压力差, 计算浮力;
(3)根据物体受到的浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积;结合底面积计算深度,利用液体密度和深度,计算液体压强。
29.(2023·宿豫模拟)如图所示,电源电压恒定,小灯泡L标有“12V 3W”字样,定值电阻R2的阻值为5Ω,R1为滑动变阻器,电流表量程为0~0.6A。开关S1、S2都闭合时,L恰好正常发光,电流表示数为0.55A。求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)S1、S2都闭合时,R1在1min内消耗的电能;
(3)S1、S2都断开,调节滑片且电路安全,求R2与R1功率之比的最大值。
【答案】(1)解:根据P=UI可知小灯泡的额定电流
答:小灯泡的额定电流为0.25A;
(2)解:S1、S2都闭合时,R2被短路,L、R1并联,电流表测量干路电流,L恰好正常发光,则通过灯泡的电流为0.25A,小灯泡两端的电压等于其额定电压,根据并联电路的电压特点可知电源电压U=UL=12V
电流表示数为0.55A,根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流I1=I﹣IL=0.55A﹣0.25A=0.3A
R1在1min内消耗的电能W=UI1t=12V×0.3A×1×60s=216J
答:S1、S2都闭合时,R1在10min内消耗的电能为216J;
(3)解:S1、S2都断开,R1、R2串联,电流表测量电路电流。电流表量程为0~0.6A,则通过电路的最大电流I大=0.6A,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路的总电阻最小,根据电阻串联的特点可知R1接入电路的阻值最小,根据P=I2R可知
当R1最小时,R2与R1功率之比最大。根据欧姆定律可知电路的总电阻
根据电阻串联的特点可知R1=R﹣R2=20Ω﹣5Ω=15Ω
R2与R1功率之比的最大值为
答:R2与R1功率之比的最大值为 。
【知识点】电功的计算;电功计算公式的应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)题中 12V 为额定电压, 3W 为额定功率,利用公式即可求出额定电流
(2)当 S1、S2都闭合时 R2被短路,灯泡和电阻R1并联,灯泡正常发光,则电阻R1的电压也为12V,电流等于总电流减去灯泡电流,再利用公式 W=UIt 即可求出电阻R1消耗的电能
(3) S1、S2都断开,灯泡断路,两电阻串联,电流表测量电路电流。电流表量程为0~0.6A,则通过电路的最大电流I大=0.6A,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路的总电阻最小,根据电阻串联的特点可知R1接入电路的阻值最小,当R1最小时,R2与R1功率之比最大 。