贵州师大贵安新区附中2023年中考一模物理试题
一、单选题
1.(2023·安新模拟)低碳生活,从我做起。从减少二氧化碳的排放方面考虑,应尽量减少使用的能源是( )
A.风能 B.石油 C.太阳能 D.地热能
【答案】B
【知识点】能源危机与能源消耗对环境的影响
【解析】【解答】风能、太阳能和地热能在使用后不会产生二氧化碳,而石油燃烧后会产生二氧化碳气体,因此尽量减少使用的能源为石油,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据能量使用的产物分析判断。
2.(2023·安新模拟)成熟的苹果有催熟作用,将其与生水果放在一起,熟苹果产生的乙烯扩散进入其他生水果中,能够加速生水果的成熟过程,这个现象说明( )
A.分子是组成物质的最小微粒 B.分子是运动的
C.分子间存在引力 D.分子间存在斥力
【答案】B
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,而成熟苹果的分子进入生水果的分子空隙内,从而起到催熟作用,这属于分子运动,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据分子运动论的知识分析判断。
3.(2023·安新模拟)2023年1月9日,谷神星一号遥五运载火箭成功发射升空,将搭载的5颗卫星顺利送入预定轨道,发射任务圆满完成,如图所示,其加速上升过程中,下列关于卫星的能量说法正确的是( )
A.重力势能不变 B.机械能不变
C.动能增大 D.机械能减小
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】当卫星加速上升时,质量不变,速度增大,则动能增大;质量增大,高度增大,则重力势能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知,卫星的机械能增大,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能。
4.(2023·安新模拟)在进行“探究液体内部压强特点”的实验中,将压强计的探头放入水中,实验过程如图所示,此操作可以验证的猜想是( )
A.液体内部的压强跟液体密度有关
B.液体内部的压强跟深度有关
C.液体内部向各个方向都有压强
D.在同一深度,液体向各个方向的压强大小相等
【答案】A
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】根据图片可知,压强计的探头在液体中的深度相同,只有液体密度不同,因此实验探究的是液体压强跟深度的关系,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据图片分析实验中哪些因素相同,哪个因素不同,据此分成实验要验证的猜想。
5.(2023·安新模拟)如图所示,斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力F将重400N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,已知拉力F=250N。对此过程,下列计算结果中正确的是( )
A.有用功为400J B.摩擦力为250N
C.额外功为100J D.机械效率为80%
【答案】D
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据图片可知,对物体做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J,故A错误;
B.对物体做的总功W总=Fs=250N×4m=1000J,则对物体做的额外功:W额=W总-W有=1000J-800J=200J,则物体受到的摩擦力:,故B、C错误;
D.斜面的机械效率,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据W有=Gh计算对物体做的有用功;
(2)(3)根据W总=Fs计算总功,根据W额=W总-W有计算额外功;
(4)根据计算斜面的机械效率。
6.(2023·安新模拟)如图所示是古人利用圆木搬运巨石的情境,针对图中的场景,下列说法中正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.巨石下面垫圆木是用滚动代替滑动来减小摩擦
C.巨石受到的重力与它对地面的压力是一对平衡力
D.人的力必须大于巨石的重力,巨石才能被拉动
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别;力与运动的关系;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故A错误;
B.巨石下面垫圆木是用滚动代替滑动来减小摩擦,故B正确;
C.巨石受到的重力与它对地面的压力,二者的方向都是竖直向下的,即二者方向相同,肯定不是平衡力,故C错误;
D.人的力必须大于巨石的受到的摩擦力,而与重力无关,巨石才能被拉动,故D错误。
故选B。
【分析】(1)根据力与运动的关系判断;
(2)根据减小摩擦的方法判断;
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上;
(4)对石头进行受力分析即可。
二、多选题
7.(2023·安新模拟)如图所示的“铁钉桥”由铁钉、“桥墩”(表面绕有线圈的铁芯)等组成。按动“启动”按钮,两边的“桥墩”产生磁性,利用展台上的小铁钉在两个“桥墩”间搭建“桥梁”。下列说法正确的是( )
A.被磁化后的“铁钉桥”两端铁钉的磁性最强
B.两枚铁钉的相邻部分是异名磁极
C.电磁铁断电后“铁钉桥”也不会倒塌
D.改变电流方向会导致“铁钉桥”倒塌
【答案】A,B
【知识点】磁现象;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.铁钉被磁化后相当于一个条形磁铁,它的两端磁性最强,中间磁性最弱,故A正确;
B.两枚铁钉的相邻部分相互接触,根据“异名磁极相互吸引”可知,它们为异名磁极,故B正确;
C.电磁铁断电后它的磁性消失,而铁钉不能保持磁性,因此铁钉桥会倒塌,故C错误;
D.改变电流方向时,电磁铁的磁场方向发生改变,则铁钉被磁化后仍然变成磁铁,它们仍然会吸引构成铁钉桥,故D错误。
故选AB。
【分析】(1)条形磁铁的两端磁性最强,中间磁性最弱;
(2)根据磁极之间的相互作用规律判断;
(3)软铁不能保持磁性;
(4)根据磁化的知识分析判断。
8.(2023·肇东模拟) 如图所示的电路中,电源电压不变,小灯泡上标有“”字样,滑动变阻器的规格是“”,电压表的量程是、电流表的量程是,闭合开关,小灯泡正常发光,则下列说法中正确的是( )
A.闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最右端
B.滑片向右滑动时,小灯泡亮度不变
C.电路消耗的最小功率是
D.滑动变阻器允许接入的最小电阻为
【答案】B,C,D
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,开关闭合时,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A1测通过滑动变阻器的电流,电流表A测干路电流,电压表测电源电压;
A.为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。由图知,滑片右侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的最左端,故A错误;
B.灯泡与变阻器并列,则滑动变阻器与灯泡互不影响,因此滑片向右滑动时,小灯泡亮度不变,故B正确;
C.由P=UI可知,灯泡的额定电流:;
因为闭合开关S,小灯泡正常发光,
所以电源电压:U=UL=U额=3V,
通过灯泡的电流:IL=I额=0.4A,
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,通过滑动变阻器的电流最小,
通过滑动变阻器的最小电流:,
由并联电路的电流特点可知,干路中的最小电流:I小=IR+IL=0.06A+0.4A=0.46A,
电路消耗的最小功率:P=UI=3V×0.46A=1.38W,故C正确;
D.因为电流表的量程为0~0.6A,所以干路的最大电流为0.6A,
由并联电路的特点可知,通过滑动变阻器的最大电流:IR大=I大-IL=0.6A-0.4A=0.2A,
由欧姆定律可知,滑动变阻器允许接入的最小电阻:,
故D正确。
故选BCD。
【分析】(1)为了防止电流过大而烧毁用电器,则闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;
(2)在并联电路中,各个用电器不相互影响;
(3)根据P=UI求出灯泡的额定电流;根据闭合开关S,小灯泡正常发光可知电源电压和通过灯泡的电流,根据欧姆定律可知当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,通过滑动变阻器的电流最小,根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的最小电流,根据并联电路的电流特点求出干路中的最小电流,根据P=UI求出电路消耗的最小功率;
(4)根据电流表的量程确定干路的最大电流,根据并联电路的特点求出通过滑动变阻器的最大电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器允许接入的最小电阻。
三、填空题
9.(2023·安新模拟)大功率家用电器要使用三孔插座,如图所示,为三孔插座的示意图,用于接地的导线应该接在插座的 (选填三个孔的代号)孔。
【答案】E
【知识点】插座的构造与工作方式
【解析】【解答】三孔插座接线时,左孔接零线,右孔接火线,中间的孔接地线。根据图片可知,用于接地的导线应该接在插座的E孔。
【分析】根据三孔插座的接线方法分析。
10.(2023·安新模拟)化学实验课上小亮与小明对氢气进行验纯,如图所示小亮同学收集一试管氢气,用拇指堵住管口,管口朝下,移近酒精灯火焰。旁边的小明说道:如果听到轻微的“噗”声说明氢气纯净,如果听到尖锐的爆鸣声说明氢气不纯净,从物理角度考虑,判断氢气是否纯净主要依据了听到声音的 (选填“响度”或“音调”)。
【答案】音调
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】根据“ 轻微 ”和“ 尖锐 ”可知,判断氢气是否纯净主要依据声音的高低,即声音的音调。
【分析】声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色。
11.(2023·安新模拟)如图所示,公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,这主要是为了防止高速行驶的汽车在紧急制动时,驾乘人员由于 而撞伤,使用安全带可以起到缓冲作用;平稳驾驶汽车时,司机相对于 (选填“方向盘”或“路灯”)是静止的。
【答案】惯性;方向盘
【知识点】惯性及其现象;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)如图所示,公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,这主要是为了防止高速行驶的汽车在紧急制动时,驾乘人员由于惯性而撞伤,使用安全带可以起到缓冲作用;
(2)平稳驾驶汽车时,司机相对于方向盘的位置保持不变,即司机是静止的。
【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)根据参照物的知识分析解答。
12.(2023·安新模拟)采用红外线遮光方式的光电计数器,被广泛用于测量商场、旅游景点的人员数量统计,其工作原理的简化电路如图甲所示。已知电源电压为12V,R1是光敏元件,当有人员通过时射向R1的红外线被挡住,R1的电阻变大,自动计数器计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。某一时段内AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示。则无人通过和有人通过时,R1消耗的电功率之比为 。
【答案】9∶5
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据甲图可知,R1和R2串联,AB间的电压为R2两端的电压,
当有人通过挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,由串联电路分压原理可知,R1两端的电压会变大。电源电压不变,由串联电路的电压特点可知,R2两端的电压U2=U-U1会变小,自动计数器会计数一次。由乙图知,此时R2两端的电压即AB间的电压为U2=2V,R1两端的电压U1=U-U2=12V-2V=10V,
此时R1和R2的电阻之比:;
即R1=5R2,
当无人通过,红外线射向R1时,R2两端的电压为6V,此时R1两端的电压为U1′=U-U2′=12V-6V=6V,
此时R1和R2的电阻之比:
即R1′=R2,
则无人通过和有人通过时,光敏电阻R1的阻值之比:,
由可知,
R1消耗的电功率之比:。
【分析】根据甲图可知,R1和R2串联,AB间的电压为R2两端的电压。当有人经过时,红外线被挡住,此时R1的阻值增大,根据串联电路电压与电阻成正比确定此时电压表的示数,根据U1=U-U2计算R1两端的电压。接下来根据串联电路的分压规律计算二者的电阻之比。
当没有人时,同理,再次计算两个电阻的阻值之比。最后两个式子联立计算出两个过程中R1的阻值之比,最后根据公式计算R1消耗的电功率之比。
四、作图题
13.(2023·安新模拟)家庭的防盗门上通常会装有“猫眼”,在门外一侧的是凹透镜,门内一侧的是凸透镜,其作用就是让屋内的人能观察屋外情况,同时保证屋外的人无法看清屋内。如图所示是室外物体经过凹透镜进行第一次成像,请画出此光线经凹透镜折射后的大致位置。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】与主轴平行的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点,如下图所示:
【分析】根据凹透镜的特殊光线完成作图。
14.(2023·安新模拟)如图甲所示是同学们常用的燕尾夹,使用时可筒化成以O点为支点的杠杆,如图乙所示,请在图乙中作出打开夹子所需的最小动力F及其力臂l。
【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据图片可知,O点为支点,A点为动力作用点,连接OA,通过A点作OA的垂线,并在向下的方向上标上箭头,这就是最小的动力F,如下图所示:
【分析】当以杠杆的支点到作用点之间的线段为动力臂时最长,此时动力最小。
15.(2023·安新模拟)如图甲所示,小明用小球、橡皮筋模拟蹦极的过程,系于橡皮筋的小球从O点自由下落,小球运动至最低点A点后开始向上运动至最高点B点(橡皮筋原长大于O、B之间距离),请在图乙中画出小球从O点运动至B点过程中,小球所受橡皮筋的拉力与运动距离的大致图像。
【答案】解:如图所示:
【知识点】弹力
【解析】【解答】①小球从O点到最低点的过程中,在橡皮筋达到原长前,橡皮筋没有被拉长,因此这段时间内橡皮筋的拉力为零。从此点到最低点时,橡皮筋的长度不断增大,则它产生的拉力不断增大;
②小球从最低点向上运动的过程中,橡皮筋的长度不断减小,直至原长的位置,它产生的拉力不断减小,直至为0;
③从橡皮筋原长的位置到最高点B,它不再伸出,因此产生的拉力为0,如下图所示:
【分析】在弹性限度内,橡皮筋的形变大小与受到拉力大小成正比,据此分析解答。
五、简答题
16.(2023·安新模拟)周末小丽在超市购买了一些物品,将其装入袋中提起后手指有些酸疼,用纸巾包裹提手后酸疼感得到有效缓解。请回答:
(1)请你解释纸巾包裹提手后酸疼感缓解的原因?
(2)在使用塑料袋时往往很难将袋口分开,请你提出一条有效的解决措施并说明理由。
【答案】(1)提手对手的压力一定,用纸巾包裹提手后压力不变,这是增大了受力面积,减小了对手的压强,所以手的酸疼感有所缓解。
(2)将塑料袋在衣服上摩擦几下,通过摩擦使塑料袋带电,而且两片塑料薄膜带上同种电荷而互相排斥,所以薄膜塑料袋的袋口就容易分开了。
【知识点】减小压强的方法及其应用;两种电荷
【解析】【分析】(1)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(2)①物体经过摩擦后有了吸引轻小物体的性质,叫摩擦起电;
②同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,据此分析解答。
17.(2023·安新模拟)如图所示,是小明家中使用的电热炉,电热炉中盘有弹簧状的电热丝,小明想提高电热炉的加热功率,于是取来一段相同的电热丝与该电热丝串联在炉盘中,请判断小明的做法能否增大电热炉的加热功率。
【答案】由串联电路电阻特点可知,用一段相同的电热丝与该电热丝串联在炉盘中时,电路中的总电阻增大,而电源电压一定,由可知,小明的做法没有增大电热炉的加热功率,而是减小了电热炉的加热功率。
【知识点】影响电阻大小的因素;电功率的计算
【解析】【分析】导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,据此分析电阻丝串联后的阻值变化,再根据公式 分析总功率的变化即可。
六、实验题
18.(2023·安新模拟)如图所示为探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作。
(1)图B中物体所受浮力为 N;
(2)分析比较图A、B、C、D步骤可知:浮力大小与 有关,通过比较图 步骤可以探究浮力的大小与液体密度的关系;
(3)小明经过思考,进行了如下操作:将长方体物块平放、侧放和竖放挂在弹簧测力计下,使其部分浸入同一杯水中,使每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计的示数;他这样做探究的是物体 (选填“排开液体的体积”或“浸入液体中的深度”)对浮力大小是否有影响。
【答案】(1)0.2
(2)物体排开液体的体积;D、E
(3)浸入液体中的深度
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据A图可知,测力计的分度值为0.2N,则重力为3.4N。根据B图可知,物体受到的浮力为:F浮=G-F拉=3.4N-3.2N=0.2N;
(2)①根据图片可知,A、B、C、D中物体排开液体的体积不断改变,那么可知:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
②探究浮力大小与液体密度的关系时,需要控制排开液体的体积相同,只改变液体密度,故选实验D、E。
(3)根据“使其部分浸入同一杯水中,使每次水面到达同一标记处”可知,原来水的体积不变,则长方体浸入液体的体积相同,而不变的是物体下表面在水中的深度不同,那么他探究的是物体浸入液体中的深度对浮力大小的影响。
【分析】(1)根据A图读出物体的重力,再结合B图,根据F浮=G-F拉计算物体受到的浮力;
(2)①根据图片分析A、B、C、D中哪个因素不同即可。
②根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)根据描述分析哪个因素发生改变即可。
19.(2023·安新模拟)在探究“平面镜成像特点”的实验中,小明用到了如下器材:白纸、玻璃板、外形不同的3组棋子(每组的2只棋子外形完全相同);
(1)组装器材时,玻璃板与水平桌面应相互 ;
(2)把棋子A放在玻璃板的前面,观察它在玻璃板后面的像,再拿一个外形完全相同的棋子B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去跟棋子A的像 ,得出初步结论像和物的大小相同;为了使所得结论更具普遍性,接下来应 ;
(3)图乙是同学们经过3次实验在白纸上记录的棋子A和棋子A的像的位置,沿着镜面所在的虚线对折,像和棋子的位置恰好重合,说明 ;
(4)实验时发现棋子A在平面镜中的像不清晰,为此小组同学提出可以用手电筒照亮棋子B,你认为这一操作是否可行? (选填“可行”或“不可行”),理由是: 。
【答案】(1)垂直
(2)完全重合;多次改变棋子A的位置,继续移动棋子B,观察B是否都与A的像重合
(3)像和物体到平面镜的距离相等
(4)不可行;平面镜成的像为虚像,应该用手电筒照亮棋子A
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)为了使像成在桌面上,因此组装器材时,玻璃板与水平桌面应相互垂直;
(2)把棋子A放在玻璃板的前面,观察它在玻璃板后面的像,再拿一个外形完全相同的棋子B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去跟棋子A的像完全重合,得出初步结论像和物的大小相同;为了使所得结论更具普遍性,接下来应:多次改变棋子A的位置,继续移动棋子B,观察B是否都与A的像重合;
(3)图乙是同学们经过3次实验在白纸上记录的棋子A和棋子A的像的位置,沿着镜面所在的虚线对折,像和棋子的位置恰好重合,说明像和物体到平面镜的距离相等;
(4)物体在平面镜中成的像由物体发出的光在镜面上发生反射形成的,即物体越明亮,则所成的像越清晰,则:我认为这个操作不可行,理由是:平面镜成的像为虚像,应该用手电筒照亮棋子A。
【分析】(1)根据平面镜成像的对称性可知,只有玻璃板与水平桌面垂直,棋子所成大小像才能成在桌面上。另一个棋子B才能与棋子A的像完全重合,从而找到像的位置,探究物像的大小。
(2)根据平面镜成像“物像等大”的规律分析解答;
(3)根据平面镜成像“物像等距”的规律分析解答;
(4)根据平面镜成像的原理分析解答。
20.(2023·安新模拟)为了用电流表、电压表测定值电阻Rx的阻值,实验小组设计了如图甲所示的电路;
(1)用笔画线代替导线将图甲的电路图连接完整(要求滑片向右移动时,电压表示数变小);
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数且变化,电压表始终无示数,其原因可能是 ;
(3)排除故障后,调节滑片P至某位置时,电流表的示数如图乙所示,为 A,此时电压表的示数为2.7V,则电阻R的阻值为 Ω;
(4)小明利用一块电压表和阻值已知的定值电阻R0以及其他满足实验要求的器材,连接了如图丙所示的电路用以测量未知电阻Rx的阻值;请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S,读出电压表的示数U1;
②断开开关S,将电压表接在 (选填“A”或“B”)处的导线取下,改接到C处,再闭合开关S,读出电压表的示数U2;则电阻Rx= (用已知量和所测物理量的字母表示)。
【答案】(1)
(2)未知电阻Rx短路或电压表断路
(3)0.3;9
(4)B;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)当滑片向右移动时,电压表的示数变小,根据U=IR可知,此时电流变小,即变阻器接入的阻值增大,则应该将变阻器左下角的接线柱与开关右端相连,如下图所示:
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数且变化,电压表始终无示数,其原因可能是:未知电阻Rx短路或电压表断路。
(3)根据乙图可知,电流表的量程为0.6A,分度值为0.02A,那么示数为0.3A,则定值电阻;
(4)①闭合开关S,读出电压表的示数U1;
此时Rx与R0串联,电压表测R0两端的电压;
②断开开关S,将电压表接在B处的导线取下,改接到C处,再闭合开关S,读出电压表的示数U2;
此时电压表测总电压,那么Rx两端的电压为:Ux=U总-U0=U2-U1;
在串联电路中,电压与电阻成正比。
即:;
解得: 。
【分析】(1)根据电压表的示数变化确定变阻器的接线方法,然后补充电路图即可。
(2)在伏安法测电阻的电路中,如果定值电阻Rx发生短路,那么与它并联的电压表同时被短路,则电压表的示数为零。此时电流表与变阻器正常连接,即电流表有示数。
(3)根据乙图确定电流表的量程和分度值,根据指针的位置读出示数;根据计算电阻的阻值。
(4)在串联电路中,电压与电阻成正比,通过开关的切断,结合串联电路的电压规律可以计算出待测电阻的电阻值。
七、计算题
21.(2023·安新模拟)如图所示,电源电压保持不变;闭合开关S、S1,电压表示数为3V,电流表示数为0.3A;闭合开关S,断开开关S1,电压表示数为2V;求:
(1)定值电阻R2的阻值;
(2)当闭合开关S,断开开关S1时,电路中的电流;
(3)只闭合开关S,定值电阻R1消耗的电功率。
【答案】(1)解:由图可知,当闭合开关S、S1,只有R2接入电路中,R1被短路,电压表测其两端电压,即电源两端的电压,所以电源电压U=3V;由可得,定值电阻R2的阻值
答:定值电阻R2的阻值为10Ω;
(2)解:当闭合开关S、断开开关S1,两电阻串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路的电流特点和欧姆定律可得,电路中的电流
答:电路中的电流为0.2A;
(3)解:由串联电路的电压特点可知,R1的两端的电压
R1消耗的电功率
答:定值电阻R1消耗的电功率为0.2W;
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)由图可知,当闭合开关S、S1,只有R2接入电路中,R1被短路,电压表测其两端电压,即电源两端的电压,根据 计算R2的阻值。
(2)闭合开关S、断开开关S1,两电阻串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流。由 计算通过电路的电流。
(3)只闭合开关S,两电阻串联,根据 计算R1两端的电压,再根据 计算R1消耗的电功率。
八、综合题
22.(2023·安新模拟)《天工开物》中的“生熟炼铁炉”如图所示,古人将铁料熔炼成铁水,炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘,完成淬火,最终制成熟铁块,再用熟铁块作原料,在炭火中加热吸碳,提高含碳量,然后经过锻打,除掉杂质又渗进碳,从而得到钢;为了提高钢的质量,古代工匠从西汉中期起发明“百炼钢”的新工艺;通过反复加热折叠锻打,使钢的质量有了很大程度地提高。
现代炼钢工艺中,淬炼优质钢水要先兑铁水(将固体铁熔化成液体铁)加入不同种类的废钢后,下氧枪吹炼再进行脱磷、脱硫、脱氧等多道复杂工序最终炼成了优质的钢水。
请回答下列问题:
(1)炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘,完成淬火,其中,铁水变成铁块的过程对应的物态变化为 ,此过程需要 (选填“吸收”或“放出”)热量;
(2)若一块熟铁的质量为20kg,其受到的重力是多少?(g取10N/kg)
(3)在熔炼铁水的时候,将炉内1000kg的铁从室温加热到刚要熔化时,铁吸收的热量是多少?[c铁=0.46×103J/(kg ℃),铁的熔点约为1525℃,室温约为25℃]
(4)将铁料熔炼成铁水的过程可将铁料中的杂质分离,杂质的密度ρ杂质<ρ铁,要使高纯度铁水从出料口流出,出料口位置应在熔炉的上端还是下端,请说明理由。
【答案】(1)凝固;放出
(2)200N
(3)6.9×108J
(4)见详解
【知识点】凝固与凝固放热特点;热量的计算;重力及其大小的计算
【解析】【解答】 (1)铁水变成铁块的过程,即液态变成固态发生凝固现象,凝固过程要放出热量;
(2)熟铁的重力:G=mg=20kg×10N/kg=200N;
(3)铁吸收的热量:Q吸=c铁m′(t-t0)=0.46×103J/(kg ℃)×1000kg×(1525℃-25℃)=6.9×108J;
(4)杂质的密度小于铁水的密度,因此杂质漂浮在上方,而铁水在下方,因此出料口的位置应该在熔炉的下端。
【分析】(1)根据物体的初始态和终末态确定物态变化的名称;
(2)根据G=mg计算铁块的重力;
(3)根据q=cm△t计算铁块吸收的热量;
(4)根据浮沉条件确定杂质的位置即可。
贵州师大贵安新区附中2023年中考一模物理试题
一、单选题
1.(2023·安新模拟)低碳生活,从我做起。从减少二氧化碳的排放方面考虑,应尽量减少使用的能源是( )
A.风能 B.石油 C.太阳能 D.地热能
2.(2023·安新模拟)成熟的苹果有催熟作用,将其与生水果放在一起,熟苹果产生的乙烯扩散进入其他生水果中,能够加速生水果的成熟过程,这个现象说明( )
A.分子是组成物质的最小微粒 B.分子是运动的
C.分子间存在引力 D.分子间存在斥力
3.(2023·安新模拟)2023年1月9日,谷神星一号遥五运载火箭成功发射升空,将搭载的5颗卫星顺利送入预定轨道,发射任务圆满完成,如图所示,其加速上升过程中,下列关于卫星的能量说法正确的是( )
A.重力势能不变 B.机械能不变
C.动能增大 D.机械能减小
4.(2023·安新模拟)在进行“探究液体内部压强特点”的实验中,将压强计的探头放入水中,实验过程如图所示,此操作可以验证的猜想是( )
A.液体内部的压强跟液体密度有关
B.液体内部的压强跟深度有关
C.液体内部向各个方向都有压强
D.在同一深度,液体向各个方向的压强大小相等
5.(2023·安新模拟)如图所示,斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力F将重400N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,已知拉力F=250N。对此过程,下列计算结果中正确的是( )
A.有用功为400J B.摩擦力为250N
C.额外功为100J D.机械效率为80%
6.(2023·安新模拟)如图所示是古人利用圆木搬运巨石的情境,针对图中的场景,下列说法中正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.巨石下面垫圆木是用滚动代替滑动来减小摩擦
C.巨石受到的重力与它对地面的压力是一对平衡力
D.人的力必须大于巨石的重力,巨石才能被拉动
二、多选题
7.(2023·安新模拟)如图所示的“铁钉桥”由铁钉、“桥墩”(表面绕有线圈的铁芯)等组成。按动“启动”按钮,两边的“桥墩”产生磁性,利用展台上的小铁钉在两个“桥墩”间搭建“桥梁”。下列说法正确的是( )
A.被磁化后的“铁钉桥”两端铁钉的磁性最强
B.两枚铁钉的相邻部分是异名磁极
C.电磁铁断电后“铁钉桥”也不会倒塌
D.改变电流方向会导致“铁钉桥”倒塌
8.(2023·肇东模拟) 如图所示的电路中,电源电压不变,小灯泡上标有“”字样,滑动变阻器的规格是“”,电压表的量程是、电流表的量程是,闭合开关,小灯泡正常发光,则下列说法中正确的是( )
A.闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最右端
B.滑片向右滑动时,小灯泡亮度不变
C.电路消耗的最小功率是
D.滑动变阻器允许接入的最小电阻为
三、填空题
9.(2023·安新模拟)大功率家用电器要使用三孔插座,如图所示,为三孔插座的示意图,用于接地的导线应该接在插座的 (选填三个孔的代号)孔。
10.(2023·安新模拟)化学实验课上小亮与小明对氢气进行验纯,如图所示小亮同学收集一试管氢气,用拇指堵住管口,管口朝下,移近酒精灯火焰。旁边的小明说道:如果听到轻微的“噗”声说明氢气纯净,如果听到尖锐的爆鸣声说明氢气不纯净,从物理角度考虑,判断氢气是否纯净主要依据了听到声音的 (选填“响度”或“音调”)。
11.(2023·安新模拟)如图所示,公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,这主要是为了防止高速行驶的汽车在紧急制动时,驾乘人员由于 而撞伤,使用安全带可以起到缓冲作用;平稳驾驶汽车时,司机相对于 (选填“方向盘”或“路灯”)是静止的。
12.(2023·安新模拟)采用红外线遮光方式的光电计数器,被广泛用于测量商场、旅游景点的人员数量统计,其工作原理的简化电路如图甲所示。已知电源电压为12V,R1是光敏元件,当有人员通过时射向R1的红外线被挡住,R1的电阻变大,自动计数器计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。某一时段内AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示。则无人通过和有人通过时,R1消耗的电功率之比为 。
四、作图题
13.(2023·安新模拟)家庭的防盗门上通常会装有“猫眼”,在门外一侧的是凹透镜,门内一侧的是凸透镜,其作用就是让屋内的人能观察屋外情况,同时保证屋外的人无法看清屋内。如图所示是室外物体经过凹透镜进行第一次成像,请画出此光线经凹透镜折射后的大致位置。
14.(2023·安新模拟)如图甲所示是同学们常用的燕尾夹,使用时可筒化成以O点为支点的杠杆,如图乙所示,请在图乙中作出打开夹子所需的最小动力F及其力臂l。
15.(2023·安新模拟)如图甲所示,小明用小球、橡皮筋模拟蹦极的过程,系于橡皮筋的小球从O点自由下落,小球运动至最低点A点后开始向上运动至最高点B点(橡皮筋原长大于O、B之间距离),请在图乙中画出小球从O点运动至B点过程中,小球所受橡皮筋的拉力与运动距离的大致图像。
五、简答题
16.(2023·安新模拟)周末小丽在超市购买了一些物品,将其装入袋中提起后手指有些酸疼,用纸巾包裹提手后酸疼感得到有效缓解。请回答:
(1)请你解释纸巾包裹提手后酸疼感缓解的原因?
(2)在使用塑料袋时往往很难将袋口分开,请你提出一条有效的解决措施并说明理由。
17.(2023·安新模拟)如图所示,是小明家中使用的电热炉,电热炉中盘有弹簧状的电热丝,小明想提高电热炉的加热功率,于是取来一段相同的电热丝与该电热丝串联在炉盘中,请判断小明的做法能否增大电热炉的加热功率。
六、实验题
18.(2023·安新模拟)如图所示为探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作。
(1)图B中物体所受浮力为 N;
(2)分析比较图A、B、C、D步骤可知:浮力大小与 有关,通过比较图 步骤可以探究浮力的大小与液体密度的关系;
(3)小明经过思考,进行了如下操作:将长方体物块平放、侧放和竖放挂在弹簧测力计下,使其部分浸入同一杯水中,使每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计的示数;他这样做探究的是物体 (选填“排开液体的体积”或“浸入液体中的深度”)对浮力大小是否有影响。
19.(2023·安新模拟)在探究“平面镜成像特点”的实验中,小明用到了如下器材:白纸、玻璃板、外形不同的3组棋子(每组的2只棋子外形完全相同);
(1)组装器材时,玻璃板与水平桌面应相互 ;
(2)把棋子A放在玻璃板的前面,观察它在玻璃板后面的像,再拿一个外形完全相同的棋子B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去跟棋子A的像 ,得出初步结论像和物的大小相同;为了使所得结论更具普遍性,接下来应 ;
(3)图乙是同学们经过3次实验在白纸上记录的棋子A和棋子A的像的位置,沿着镜面所在的虚线对折,像和棋子的位置恰好重合,说明 ;
(4)实验时发现棋子A在平面镜中的像不清晰,为此小组同学提出可以用手电筒照亮棋子B,你认为这一操作是否可行? (选填“可行”或“不可行”),理由是: 。
20.(2023·安新模拟)为了用电流表、电压表测定值电阻Rx的阻值,实验小组设计了如图甲所示的电路;
(1)用笔画线代替导线将图甲的电路图连接完整(要求滑片向右移动时,电压表示数变小);
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数且变化,电压表始终无示数,其原因可能是 ;
(3)排除故障后,调节滑片P至某位置时,电流表的示数如图乙所示,为 A,此时电压表的示数为2.7V,则电阻R的阻值为 Ω;
(4)小明利用一块电压表和阻值已知的定值电阻R0以及其他满足实验要求的器材,连接了如图丙所示的电路用以测量未知电阻Rx的阻值;请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S,读出电压表的示数U1;
②断开开关S,将电压表接在 (选填“A”或“B”)处的导线取下,改接到C处,再闭合开关S,读出电压表的示数U2;则电阻Rx= (用已知量和所测物理量的字母表示)。
七、计算题
21.(2023·安新模拟)如图所示,电源电压保持不变;闭合开关S、S1,电压表示数为3V,电流表示数为0.3A;闭合开关S,断开开关S1,电压表示数为2V;求:
(1)定值电阻R2的阻值;
(2)当闭合开关S,断开开关S1时,电路中的电流;
(3)只闭合开关S,定值电阻R1消耗的电功率。
八、综合题
22.(2023·安新模拟)《天工开物》中的“生熟炼铁炉”如图所示,古人将铁料熔炼成铁水,炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘,完成淬火,最终制成熟铁块,再用熟铁块作原料,在炭火中加热吸碳,提高含碳量,然后经过锻打,除掉杂质又渗进碳,从而得到钢;为了提高钢的质量,古代工匠从西汉中期起发明“百炼钢”的新工艺;通过反复加热折叠锻打,使钢的质量有了很大程度地提高。
现代炼钢工艺中,淬炼优质钢水要先兑铁水(将固体铁熔化成液体铁)加入不同种类的废钢后,下氧枪吹炼再进行脱磷、脱硫、脱氧等多道复杂工序最终炼成了优质的钢水。
请回答下列问题:
(1)炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘,完成淬火,其中,铁水变成铁块的过程对应的物态变化为 ,此过程需要 (选填“吸收”或“放出”)热量;
(2)若一块熟铁的质量为20kg,其受到的重力是多少?(g取10N/kg)
(3)在熔炼铁水的时候,将炉内1000kg的铁从室温加热到刚要熔化时,铁吸收的热量是多少?[c铁=0.46×103J/(kg ℃),铁的熔点约为1525℃,室温约为25℃]
(4)将铁料熔炼成铁水的过程可将铁料中的杂质分离,杂质的密度ρ杂质<ρ铁,要使高纯度铁水从出料口流出,出料口位置应在熔炉的上端还是下端,请说明理由。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】能源危机与能源消耗对环境的影响
【解析】【解答】风能、太阳能和地热能在使用后不会产生二氧化碳,而石油燃烧后会产生二氧化碳气体,因此尽量减少使用的能源为石油,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据能量使用的产物分析判断。
2.【答案】B
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,而成熟苹果的分子进入生水果的分子空隙内,从而起到催熟作用,这属于分子运动,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据分子运动论的知识分析判断。
3.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】当卫星加速上升时,质量不变,速度增大,则动能增大;质量增大,高度增大,则重力势能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知,卫星的机械能增大,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能。
4.【答案】A
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】根据图片可知,压强计的探头在液体中的深度相同,只有液体密度不同,因此实验探究的是液体压强跟深度的关系,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据图片分析实验中哪些因素相同,哪个因素不同,据此分成实验要验证的猜想。
5.【答案】D
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据图片可知,对物体做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J,故A错误;
B.对物体做的总功W总=Fs=250N×4m=1000J,则对物体做的额外功:W额=W总-W有=1000J-800J=200J,则物体受到的摩擦力:,故B、C错误;
D.斜面的机械效率,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据W有=Gh计算对物体做的有用功;
(2)(3)根据W总=Fs计算总功,根据W额=W总-W有计算额外功;
(4)根据计算斜面的机械效率。
6.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别;力与运动的关系;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故A错误;
B.巨石下面垫圆木是用滚动代替滑动来减小摩擦,故B正确;
C.巨石受到的重力与它对地面的压力,二者的方向都是竖直向下的,即二者方向相同,肯定不是平衡力,故C错误;
D.人的力必须大于巨石的受到的摩擦力,而与重力无关,巨石才能被拉动,故D错误。
故选B。
【分析】(1)根据力与运动的关系判断;
(2)根据减小摩擦的方法判断;
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上;
(4)对石头进行受力分析即可。
7.【答案】A,B
【知识点】磁现象;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.铁钉被磁化后相当于一个条形磁铁,它的两端磁性最强,中间磁性最弱,故A正确;
B.两枚铁钉的相邻部分相互接触,根据“异名磁极相互吸引”可知,它们为异名磁极,故B正确;
C.电磁铁断电后它的磁性消失,而铁钉不能保持磁性,因此铁钉桥会倒塌,故C错误;
D.改变电流方向时,电磁铁的磁场方向发生改变,则铁钉被磁化后仍然变成磁铁,它们仍然会吸引构成铁钉桥,故D错误。
故选AB。
【分析】(1)条形磁铁的两端磁性最强,中间磁性最弱;
(2)根据磁极之间的相互作用规律判断;
(3)软铁不能保持磁性;
(4)根据磁化的知识分析判断。
8.【答案】B,C,D
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,开关闭合时,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A1测通过滑动变阻器的电流,电流表A测干路电流,电压表测电源电压;
A.为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。由图知,滑片右侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的最左端,故A错误;
B.灯泡与变阻器并列,则滑动变阻器与灯泡互不影响,因此滑片向右滑动时,小灯泡亮度不变,故B正确;
C.由P=UI可知,灯泡的额定电流:;
因为闭合开关S,小灯泡正常发光,
所以电源电压:U=UL=U额=3V,
通过灯泡的电流:IL=I额=0.4A,
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,通过滑动变阻器的电流最小,
通过滑动变阻器的最小电流:,
由并联电路的电流特点可知,干路中的最小电流:I小=IR+IL=0.06A+0.4A=0.46A,
电路消耗的最小功率:P=UI=3V×0.46A=1.38W,故C正确;
D.因为电流表的量程为0~0.6A,所以干路的最大电流为0.6A,
由并联电路的特点可知,通过滑动变阻器的最大电流:IR大=I大-IL=0.6A-0.4A=0.2A,
由欧姆定律可知,滑动变阻器允许接入的最小电阻:,
故D正确。
故选BCD。
【分析】(1)为了防止电流过大而烧毁用电器,则闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;
(2)在并联电路中,各个用电器不相互影响;
(3)根据P=UI求出灯泡的额定电流;根据闭合开关S,小灯泡正常发光可知电源电压和通过灯泡的电流,根据欧姆定律可知当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,通过滑动变阻器的电流最小,根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的最小电流,根据并联电路的电流特点求出干路中的最小电流,根据P=UI求出电路消耗的最小功率;
(4)根据电流表的量程确定干路的最大电流,根据并联电路的特点求出通过滑动变阻器的最大电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器允许接入的最小电阻。
9.【答案】E
【知识点】插座的构造与工作方式
【解析】【解答】三孔插座接线时,左孔接零线,右孔接火线,中间的孔接地线。根据图片可知,用于接地的导线应该接在插座的E孔。
【分析】根据三孔插座的接线方法分析。
10.【答案】音调
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】根据“ 轻微 ”和“ 尖锐 ”可知,判断氢气是否纯净主要依据声音的高低,即声音的音调。
【分析】声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色。
11.【答案】惯性;方向盘
【知识点】惯性及其现象;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)如图所示,公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,这主要是为了防止高速行驶的汽车在紧急制动时,驾乘人员由于惯性而撞伤,使用安全带可以起到缓冲作用;
(2)平稳驾驶汽车时,司机相对于方向盘的位置保持不变,即司机是静止的。
【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)根据参照物的知识分析解答。
12.【答案】9∶5
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据甲图可知,R1和R2串联,AB间的电压为R2两端的电压,
当有人通过挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,由串联电路分压原理可知,R1两端的电压会变大。电源电压不变,由串联电路的电压特点可知,R2两端的电压U2=U-U1会变小,自动计数器会计数一次。由乙图知,此时R2两端的电压即AB间的电压为U2=2V,R1两端的电压U1=U-U2=12V-2V=10V,
此时R1和R2的电阻之比:;
即R1=5R2,
当无人通过,红外线射向R1时,R2两端的电压为6V,此时R1两端的电压为U1′=U-U2′=12V-6V=6V,
此时R1和R2的电阻之比:
即R1′=R2,
则无人通过和有人通过时,光敏电阻R1的阻值之比:,
由可知,
R1消耗的电功率之比:。
【分析】根据甲图可知,R1和R2串联,AB间的电压为R2两端的电压。当有人经过时,红外线被挡住,此时R1的阻值增大,根据串联电路电压与电阻成正比确定此时电压表的示数,根据U1=U-U2计算R1两端的电压。接下来根据串联电路的分压规律计算二者的电阻之比。
当没有人时,同理,再次计算两个电阻的阻值之比。最后两个式子联立计算出两个过程中R1的阻值之比,最后根据公式计算R1消耗的电功率之比。
13.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】与主轴平行的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点,如下图所示:
【分析】根据凹透镜的特殊光线完成作图。
14.【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据图片可知,O点为支点,A点为动力作用点,连接OA,通过A点作OA的垂线,并在向下的方向上标上箭头,这就是最小的动力F,如下图所示:
【分析】当以杠杆的支点到作用点之间的线段为动力臂时最长,此时动力最小。
15.【答案】解:如图所示:
【知识点】弹力
【解析】【解答】①小球从O点到最低点的过程中,在橡皮筋达到原长前,橡皮筋没有被拉长,因此这段时间内橡皮筋的拉力为零。从此点到最低点时,橡皮筋的长度不断增大,则它产生的拉力不断增大;
②小球从最低点向上运动的过程中,橡皮筋的长度不断减小,直至原长的位置,它产生的拉力不断减小,直至为0;
③从橡皮筋原长的位置到最高点B,它不再伸出,因此产生的拉力为0,如下图所示:
【分析】在弹性限度内,橡皮筋的形变大小与受到拉力大小成正比,据此分析解答。
16.【答案】(1)提手对手的压力一定,用纸巾包裹提手后压力不变,这是增大了受力面积,减小了对手的压强,所以手的酸疼感有所缓解。
(2)将塑料袋在衣服上摩擦几下,通过摩擦使塑料袋带电,而且两片塑料薄膜带上同种电荷而互相排斥,所以薄膜塑料袋的袋口就容易分开了。
【知识点】减小压强的方法及其应用;两种电荷
【解析】【分析】(1)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(2)①物体经过摩擦后有了吸引轻小物体的性质,叫摩擦起电;
②同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,据此分析解答。
17.【答案】由串联电路电阻特点可知,用一段相同的电热丝与该电热丝串联在炉盘中时,电路中的总电阻增大,而电源电压一定,由可知,小明的做法没有增大电热炉的加热功率,而是减小了电热炉的加热功率。
【知识点】影响电阻大小的因素;电功率的计算
【解析】【分析】导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,据此分析电阻丝串联后的阻值变化,再根据公式 分析总功率的变化即可。
18.【答案】(1)0.2
(2)物体排开液体的体积;D、E
(3)浸入液体中的深度
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据A图可知,测力计的分度值为0.2N,则重力为3.4N。根据B图可知,物体受到的浮力为:F浮=G-F拉=3.4N-3.2N=0.2N;
(2)①根据图片可知,A、B、C、D中物体排开液体的体积不断改变,那么可知:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
②探究浮力大小与液体密度的关系时,需要控制排开液体的体积相同,只改变液体密度,故选实验D、E。
(3)根据“使其部分浸入同一杯水中,使每次水面到达同一标记处”可知,原来水的体积不变,则长方体浸入液体的体积相同,而不变的是物体下表面在水中的深度不同,那么他探究的是物体浸入液体中的深度对浮力大小的影响。
【分析】(1)根据A图读出物体的重力,再结合B图,根据F浮=G-F拉计算物体受到的浮力;
(2)①根据图片分析A、B、C、D中哪个因素不同即可。
②根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)根据描述分析哪个因素发生改变即可。
19.【答案】(1)垂直
(2)完全重合;多次改变棋子A的位置,继续移动棋子B,观察B是否都与A的像重合
(3)像和物体到平面镜的距离相等
(4)不可行;平面镜成的像为虚像,应该用手电筒照亮棋子A
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)为了使像成在桌面上,因此组装器材时,玻璃板与水平桌面应相互垂直;
(2)把棋子A放在玻璃板的前面,观察它在玻璃板后面的像,再拿一个外形完全相同的棋子B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去跟棋子A的像完全重合,得出初步结论像和物的大小相同;为了使所得结论更具普遍性,接下来应:多次改变棋子A的位置,继续移动棋子B,观察B是否都与A的像重合;
(3)图乙是同学们经过3次实验在白纸上记录的棋子A和棋子A的像的位置,沿着镜面所在的虚线对折,像和棋子的位置恰好重合,说明像和物体到平面镜的距离相等;
(4)物体在平面镜中成的像由物体发出的光在镜面上发生反射形成的,即物体越明亮,则所成的像越清晰,则:我认为这个操作不可行,理由是:平面镜成的像为虚像,应该用手电筒照亮棋子A。
【分析】(1)根据平面镜成像的对称性可知,只有玻璃板与水平桌面垂直,棋子所成大小像才能成在桌面上。另一个棋子B才能与棋子A的像完全重合,从而找到像的位置,探究物像的大小。
(2)根据平面镜成像“物像等大”的规律分析解答;
(3)根据平面镜成像“物像等距”的规律分析解答;
(4)根据平面镜成像的原理分析解答。
20.【答案】(1)
(2)未知电阻Rx短路或电压表断路
(3)0.3;9
(4)B;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)当滑片向右移动时,电压表的示数变小,根据U=IR可知,此时电流变小,即变阻器接入的阻值增大,则应该将变阻器左下角的接线柱与开关右端相连,如下图所示:
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数且变化,电压表始终无示数,其原因可能是:未知电阻Rx短路或电压表断路。
(3)根据乙图可知,电流表的量程为0.6A,分度值为0.02A,那么示数为0.3A,则定值电阻;
(4)①闭合开关S,读出电压表的示数U1;
此时Rx与R0串联,电压表测R0两端的电压;
②断开开关S,将电压表接在B处的导线取下,改接到C处,再闭合开关S,读出电压表的示数U2;
此时电压表测总电压,那么Rx两端的电压为:Ux=U总-U0=U2-U1;
在串联电路中,电压与电阻成正比。
即:;
解得: 。
【分析】(1)根据电压表的示数变化确定变阻器的接线方法,然后补充电路图即可。
(2)在伏安法测电阻的电路中,如果定值电阻Rx发生短路,那么与它并联的电压表同时被短路,则电压表的示数为零。此时电流表与变阻器正常连接,即电流表有示数。
(3)根据乙图确定电流表的量程和分度值,根据指针的位置读出示数;根据计算电阻的阻值。
(4)在串联电路中,电压与电阻成正比,通过开关的切断,结合串联电路的电压规律可以计算出待测电阻的电阻值。
21.【答案】(1)解:由图可知,当闭合开关S、S1,只有R2接入电路中,R1被短路,电压表测其两端电压,即电源两端的电压,所以电源电压U=3V;由可得,定值电阻R2的阻值
答:定值电阻R2的阻值为10Ω;
(2)解:当闭合开关S、断开开关S1,两电阻串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路的电流特点和欧姆定律可得,电路中的电流
答:电路中的电流为0.2A;
(3)解:由串联电路的电压特点可知,R1的两端的电压
R1消耗的电功率
答:定值电阻R1消耗的电功率为0.2W;
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)由图可知,当闭合开关S、S1,只有R2接入电路中,R1被短路,电压表测其两端电压,即电源两端的电压,根据 计算R2的阻值。
(2)闭合开关S、断开开关S1,两电阻串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流。由 计算通过电路的电流。
(3)只闭合开关S,两电阻串联,根据 计算R1两端的电压,再根据 计算R1消耗的电功率。
22.【答案】(1)凝固;放出
(2)200N
(3)6.9×108J
(4)见详解
【知识点】凝固与凝固放热特点;热量的计算;重力及其大小的计算
【解析】【解答】 (1)铁水变成铁块的过程,即液态变成固态发生凝固现象,凝固过程要放出热量;
(2)熟铁的重力:G=mg=20kg×10N/kg=200N;
(3)铁吸收的热量:Q吸=c铁m′(t-t0)=0.46×103J/(kg ℃)×1000kg×(1525℃-25℃)=6.9×108J;
(4)杂质的密度小于铁水的密度,因此杂质漂浮在上方,而铁水在下方,因此出料口的位置应该在熔炉的下端。
【分析】(1)根据物体的初始态和终末态确定物态变化的名称;
(2)根据G=mg计算铁块的重力;
(3)根据q=cm△t计算铁块吸收的热量;
(4)根据浮沉条件确定杂质的位置即可。