资源描述
2025届江苏省徐州市(B卷)重点中学初三下学期质量调研(二模)物理试题试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.如图所示的工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.托盘天平 B.筷子
C.核桃夹子 D.羊角锤
2.通常我们把没有铃碗的电铃叫作蜂鸣器。请用笔画线代替导线,将图中的元件符号连接在电磁继电器上,组成一个蜂鸣器的电路。
(____)
3.下列估测值中,最接近实际的是
A.教室高度约为20m
B.普通中学生的质量约为500g
C.学校里播放的眼保健操的时间约为5min
D.让人感觉舒适的洗澡水温度约为100℃
4.以下物理量对应常用单位完全正确的一组是
物理量
常用单位
A
压强
帕斯卡(pa);牛顿/平方米(N/m2):牛顿/平方厘米(N/cm2)
B
速度
光年;米/秒(m/s);千米/小时(km/h)
C
功率
瓦特(W);千瓦(kW);千瓦时(kW·h)
D
电能
焦耳/秒(J/s):焦耳(J):千焦(kJ)
A.A B.B C.C D.D
5.张宇同学有一辆黑猫警长玩具电动车,车内电路由干电池、电动机和开关组成.电动机M1控制车辆行驶,电动机M2控制警长转动.当只闭合开关S1时,车能行驶,警长不转动;当只闭合开关S2时,车和警长都不动;同时闭合开关S1和S2时,车能行驶,警长能转动.下列电路图中符合上述设计要求的是
A. B.
C. D.
6.如图所示,铅笔是由以下材料制成的,通常情况下属于导体的是
A.木材 金属 B.石墨 橡皮
C.金属 橡皮 D.金属 石墨
7.在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如下图所示,这时烛焰在光屏上恰好成一清晰的像,下列说法正确的是
A.凸透镜的焦距可能是10cm
B.图中凸透镜成像的特点应用在照相机上
C.将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,保持凸透镜不动,无论怎样移动光屏都接收不到蜡烛的像
D.若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放一副近视眼镜,应将光屏向左移动才可再次呈现清晰的像
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝和导线通过的电流________(选填“相同”或“不同”),电炉丝热得发红而导线却几乎不热,说明电流通过导体时产生的热量跟导体的________有关。
9.西安城区基本普及了纯电动公交车。纯电动公交车的“心脏”是电动机,车上的调速装置相当于我们学过的_____(填一电学器材名称),行驶的过程中,司机师博踩下或者松开调速踏板,可以改变电动机中的_____大小,从而改变电动机的转速,下坡时关闭电源将_____转化成了电能,此时电动机就变成了“发电机”。
10.近年来,镇江市民热衷骑公共自行车出行,某人在水平路面上骑车时,人和车总质量为75kg,轮胎与地面总接触面积为3×10﹣3m2,g=10N/kg,则车对地面的压强p=_____Pa.轮胎上布满花纹是通过_____来增大摩擦的,刹车时人由于_____会向前倾。
11.如图所示是演示点火爆炸的实验装置.按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去.这与四冲程汽油机的_____冲程的能量转化相同.某汽油机飞轮转速为1800r/min,每秒对外做功____次.汽油机是汽车的“心脏”,气缸外面有“水套”,汽车行驶时水的温度会升高,内能会增大,这是通过______的方式改变水的内能.选择水作为发动机的冷却液,是利用水的______较大的特点.
12.如图所示的电路中,开关闭合后,滑动变阻器从左向右滑动的过程中,灯泡的亮度____(选填“变亮”或“变暗”),电压表的示数将________(选填“增大”或“减小”).
13.如图所示,小华用弹簧测力计测铁块重力,图中测力计的量程为______牛、最小分度值为_____牛,该测力计的示数为______牛。
14.刚装修完的房子,打开房门就会闻到刺鼻的气味,这是_____运动的结果.为了减少新房子有害气体对人体造成的危害,根据温度越高,______越快,可以采取在高温季节来临前装修完并搁置一段时间、加强通风等措施.
三、作图题(共7分)
15.某家庭进户线和各元件如图所示,请完成家庭电路的连接.
16.如果有两条光线如下图所画的方向射向凸透镜,请画出它穿过透镜后的传播方向.
(______)
17.如图所示,请根据通电螺线管周围磁感线的方向判断电源的“+”、“-”极和小磁针的N极,并在图中标出.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.某实验小组的同学在实验室进行以下热学实验:
(1)第一小组的同学想利用如图甲的实验装置来探究冰熔化的特点,这个装置是可行的,原因是:在一般情况下,外界的空气温度_________冰的熔点(选填“高于”“低于”);同学 们根据数据推论出的图像如图乙,则 AB 段和 CD 段的倾斜程度不同的原因是:____________。
(2)第二小组的同学想利用如图丙的实验装置来探究水沸腾的特点,他们测出的水温将________(选填“偏高”“偏低”“不变”)。小明与小红虽然利用的实验装置相同,但将水加热到沸腾的时间不同,他们绘制的温度随时间变化的图像如图丁,分析图像可知:
①小红和小明得到 b、c 两种不同图像的原因可能是水的________不同。
②当地的气压可能________(选填“高于”“低于”“等于”)一个标准大气压。
19.小红同学在做“测量小灯泡的额定功率”实验时,连接的实物电路图如图甲所示.其中小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率小于1W.
(1)小红连接的电路图有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,并画出正确的连接导线(不能与其他导线交叉)
(___________________)
(2)小红正确连接好电路后,闭合开关,发现电压表和电流表均有读数,但小灯泡不亮,检查发现所有电学元件均完好,请你判断灯泡不亮的原因是___________.
(3)调整好电路之后,再闭合开关,发现电压表示数为2.7V,那么,小红的下一步操作应该是______.
(4)如果测得通过小灯泡的电流随电压变化的关系如图乙.若把这样的两只灯泡串联接在4V的电源上,则此时每只灯泡的电阻为______Ω,每只灯泡的实际功率为____W.
(5)结合图乙的信息思考,能否利用正确连接好的图甲电路来探究电流与电压的关系.并说明理由:____.
20.小明同学捡到一块金属块,他想通过测量金属块的密度判断这个金属块的材料是什么,小明可用的实验仪器有托盘天平和弹簧测力计.
①小明将天平放在水平实验台上后,接下来将游码的左侧跟标尺的________对齐,再调节平衡螺母,使天平平衡.
②用调节好的天平测量金属块质量,正确操作后天平再次达到平衡,如题16–2图甲所示,此时读出该金属块的质量为______g,重力为_____N(g=10N/kg)
③在实验过程中,小明将金属块挂与弹簧测力计上,然后放在水中直至完全浸没,此时弹簧测力计读数如题图乙所示为________N.
④小明通过查阅密度表得知如下几种金属的密度(见下表),通过科学的计算,可以求出金属的密度,则该金属块的材料是_____.
金属
铅
铜
钢铁
铝
密度(kg/m3)
11.3×103
8.9×103
7.9×103
2.7×103
21.不同的凸透镜对光的折射程度可能是不相同的,即每一个凸透镜的焦距不一定相同,那么凸透镜的焦距与什么因素有关呢?小雷进行了探究实验:
次数
1
2
3
4
材料
玻璃
玻璃
水晶
水晶
截面直径/cm
3
3
3
5
凸起程度
较小
较大
较大
较小
焦距/cm
5
4
4
(1)他第一次测得的焦距如图甲所示,请你分析表中的实验数据,由1、2次的实验可得出的结论是:_____________________________。
(2)小雷回想起白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带如图乙所示,受此启发,于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行了实验,你认为____光射入时凸透镜的焦距大。
(3)小雷又进行了凸透镜成像规律的实验,若其像成在光屏的左上角如图丙所示,应将凸透镜向_____(选填“右下”、“左上”、“右上”或“左下”)调节,使像成在光屏的中央; 当烛焰向透镜靠近时,光屏应向______(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动才能得到清晰的像。
22.学习了物理知识后,小红利用身边的铅笔等器材做了一些实验.
(1)如图甲铅笔的长度为_________cm,
(2)她将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后如图乙所示,若想调节铅笔水平平衡,她应将细线向______(选填“左”或“右”)移动.调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,在实验测量时还有一个优点,请你写出:_________.
(3)调节水平平衡后,她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧,如图丙所示.她所测数据记录在下表中:
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
F1l1/N•m
F2l2/N•m
0.2
0.02
0.1
0.04
0.004
0.004
记录数据后,同桌的小亮按现有方案得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,这个结论与杠杆平衡条件不相符.为了进一步完善实验,得出普遍规律,小红接下来的做法应该是_________.
A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点
(4)学习了功的知识后,小红回看之前杠杆记录的数据,她想能否将表格中F1L1/N•m单位N•m换成J?根据功的定义,你觉得可以换吗?_________(选填“可以”或“不可以”).
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示,圆柱体甲和薄壁圆柱形容器乙置于水平地面,甲的重力为10牛,底面积为.(g取10N/kg)
求:(1)甲对地面的压强p甲.
(2)乙容器内水面下10cm深处的压强.
(3)将甲浸没在乙容器的水中后(无水溢出),若乙容器对地面压强的增加量是水对乙容器底部压强增加量的2.7倍,求甲的密度ρ甲.
24.在如图(甲)所示的电路中,电源电压15伏保持不变,电阻R1的阻值为12欧,滑动变阻器R2上标有“20欧2安”字样。
(1)闭合开关S,移动滑片至电流表示数为1安。求:
①在10秒内通过电阻R1的电荷量。
②变阻器R2接入电路的阻值大小。
(2)如果用新的电阻R3、新的电源U'替换原来的电阻R1及电源,并将一表盘如图(乙)所示的电压表并联接入电路。如果将电压表并联在R3两端,则在移动变阻器滑片的过程中,发现电压表示数的最大值为15伏、最小值为7伏;如果将电压表并联在R2两端,则在移动变阻器滑片的过程中,发现电压表示数的最大值为14伏、最小值为1伏。求电源电压U'及电阻R3的值。
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.动车快速、安全、舒适,广受出行乘客的喜欢,动车采用多种新材料、新工艺.
如图甲,前挡风玻璃倾斜度较大,其目的是_______________.高速行驶时,为了防止外力导致挡风玻璃破碎飞溅,设计了挡风玻璃由两层钢化玻璃中间夹一层PVB胶片制成的结构,这样做的好处 _____________.为检验玻璃是否达到每m2面积能承受5×105 N撞击力的要求,科研小组设计如图乙电路.测试时,将样品平放在压力传感器上,闭合开关S,释放重物撞击,样品完好无损.传感器阻值RN随压力F变化图象如图丙,撞击力最大时玻璃与重物的接触面积为1×10-3 m2;电源电压为27 V,定值电阻R0 = 10Ω.(样品质量不计)
①由图可知,压力传感器的阻值随压力增大而_______________.
②测试时,电流表示数随时间的变化图象是__________,其理由是_____________________.
③电流最大时为0.9A,则每m2面积最大撞击力为__________N,这种玻璃________合格品.(是/不是)
26.图甲是家庭常用的电热壶及其铭牌.
电热壶外部能看到漂浮着红色浮球的透明水位计,顶部开有通气孔的水位计底部与电热壶内底相通,形成_____,红色浮球指示壶内水量,其受到的浮力_____(填“大于”、“等于”或“小于”)自身重力.图乙显示电热壶烧水的最大水量为1.7L,现装水量为_____L.图丙显示电热壶烧水的最小水量,当电热壶装有最小水量时,壶内的水_____(填“会”或“不会”)浸没电热圈.图丁是电热壶通电用的三脚插头和三孔插座,则A孔接_____,B孔接_____.电热壶正常工作时的电流为多少安_____?电阻为多少欧________?若电热壶现装水的初温为20℃,电热壶烧水效率为90%,通电正常工作4.2min,问:
①电热壶内水的质量是多少千克_______?
②水能不能被烧开__________?[1L=10﹣3m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),大气压为1标准大气压]
27.扫地机器人是智能家用电器的一种,正逐渐进入我们的生活。机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸人集尘盒;其防滑轮皮采用凸凹材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电。如图所示,是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人。小华在室外运动场上试用中发现,该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为15m,若它在运动中所受阻力为120N,问:
机器人工作时,主机内部的气压________(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压而产生吸力;此机器人在清扫地面时运动的速度为多大_________ ?此过程中机器的水平推力所做的功及功率分别是多大____________?若此时机器人的电功率为40W,则机器人工作时的效率为多大 ___________?
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、B
【解析】
A. 托盘天平是等臂杠杆的典型应用;
B. 筷子使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C. 核桃夹使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D. 羊角锤使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
故B为费力杠杆,符合题意.
2、
【解析】
当闭合开关时,电磁铁有电流,电磁铁有磁性,衔铁被吸下,带动衔铁与触点A分离,电路断开,不再发出蜂鸣声;电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的作用下恢复原位,电路重新连通,发出蜂鸣声,如此不断重复,蜂鸣器实现连续工作。故电路图如下:
3、C
【解析】
A.教室的高度约为3m,故A不符合实际;
B.普通中学生的质量约为50kg,故B不符合实际;
C.中小学课间活动时间一般是20min,做一遍眼保健操的时间大约是课间活动时间的四分之一,在5min左右,故C符合实际;
D.人的正常体温为37℃,洗澡的热水温度比人体温度略高,在40℃左右,故D不符合实际.
4、A
【解析】
A.pa、N/m2、N/cm2都是压强的单位,故A正确;
B.光年是长度的单位,故B错误;
C.kW·h是能量的单位,故C错误;
D.J/s是功率的单位,故D错误。
5、C
【解析】
根据题意知道,开关S1 控制整个电路;由于电动机M1 与电动机M2 工作时相互不影响,所以应为并联;控制黑猫警长旋转的电动机M2 由开关S2 控制;综上所述,符合的电路图的是图C.
6、D
【解析】
A.木材是绝缘体,金属是导体,故A错误;
B.石墨是导体,橡皮是绝缘体,故B错误;
C.金属是导体,橡皮是绝缘体,故C错误;
D.金属和石墨都是导体,故D正确。
7、C
【解析】
(1)光屏上能承接到的像是实像。凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;物距等于像距时,成倒立等大的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像。
(2)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大。
(3)凹透镜对光线有发散作用,能使光线的会聚点推迟延后,可以用来矫正近视眼;根据凹透镜的作用和物远像近小的特点可判断应进行的操作。
【详解】
A、由图可知,物距u=25cm,v=40cm,物距u<v,f<25cm<2f,解得,12.5cm<f<25cm,40cm>2f,解得,f<20cm,由以上解得可得,12.5cm<f<20cm,故A错误;
B、u<v,成倒立放大的实像,与投影仪的成像原理相同,故B错误;
C、由图可知,像距v>2f,2f>u>f,所以20cm>f>12.5cm,当将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,此时物距u=10cm<f,焦点内不成像,故C正确;
D、近视眼镜的镜片为凹透镜,对光有发散作用,可使光线的会聚点推迟延后。因此,不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离,故D错误。
故选:C。
根据物距和焦距,像距和焦距能判断凸透镜成像情况:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f。
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f。
u<f,成正立、放大的虚像。
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、相同 电阻
【解析】
电炉丝和连接的导线串联在电路中,通过的电流相同,通电时间是相同的,由焦耳定律可知,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比,可知电炉丝热的发红而导线却几乎不热,是因为电炉丝与导线的电阻不同造成的,即说明电流通过导体时产生的热量跟导体的电阻有关。
9、滑动变阻器 电流 机械能
【解析】
纯电动公交车的“心脏”是电动机,是利用通电线圈在磁场中受力能够转动的原理来工作的;车上的调速装置相当于我们学过的滑动变阻器,它是利用改变电阻的大小来改变电路中电流大小的;司机师博踩下或者松开调速踏板,可以改变电动机中电流;下坡时关闭电源,外力带动电动机转动,线圈做切割磁感线运动,将机械能转化为电能,此时电动机就变成了发电机。
10、2.5×105 增大接触面的粗糙程度 惯性
【解析】
车子对水平地面的压力是:F=G=m总g=75kg×10N/kg=750N,又因为轮胎与地面总接触面积为3×10﹣3m2,所以,由p=知道,对水平地面的压强是:p==2.5×105Pa;轮胎上有凹凸不平的花纹,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,当汽车急刹车时,乘客的下半身随车静止,而上半身由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动,所以乘客会向前倾。
11、做功 15 热传递 比热容
【解析】
酒精燃烧后的燃气对盒盖做功,将燃气的内能转化为盒盖的机械能,燃气的内能减小;四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程,将内能转化为机械能,所以这与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同;汽油机的转速为1800r/min,说明1s内汽油机曲轴的转动30圈,一个工作循环中,曲轴转动两周,对外做功一次,1s内曲轴转动30圈,对外做功15次;气缸外有一个水套,气缸被水包围着,水从气缸吸收热量,温度升高,水的内能会增大,这是通过热传递的方式改变水的内能;由于水比热容最大,所以相同质量的水和其他液体相比较,在升高相同的温度的情况下,水吸收的热量多,故用水做冷却液。
12、变暗 增大
【解析】
由图示可知,变阻器与灯泡是串联的,电压表测变阻两端的电压,滑动变阻器滑片从左向右滑动的过程中,电阻变大,电流变小,灯泡变暗,灯泡两端的电压减小,所以电压表的示数变大.
13、0~5 0.2 3.2
【解析】
由图可知,弹簧测力计的最大示数是5N,所以测力计的量程为0—5N;每个大格之间有5小格,每一小格是0.2N,即最小分度值是0.2N;从图中可知指针指在3大格下方一个小格,即示数为3N+0.2N=3.2N。
14、分子不停地做无规则 分子热运动
【解析】
由分子动理论知道,一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动,即扩散,温度越高,分子热运动越剧烈.进入刚装修完的房屋,我们常常会闻到一种刺鼻的气味,这气味主要来自装修材料中的甲醛这种对人体有害的气体分子不停地做无规则的结果,这是一种扩散现象.
点睛:本题主要考查的是分子动理论,考查了扩散现象及其影响的因素,难度不大,是一道基础题.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
家庭电路中,电灯的接法:火线首先接入开关,再接入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套.三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.如图所示:
16、
【解析】
平行于主光轴的入射光线经透镜折射后的折射光线过焦点,过二倍焦距处的入射光线的折射光线经透镜折射后,过凸透镜另一侧二倍焦距处,如图所示:
.
17、
【解析】分析:根据图中磁感线的方向,先判断通电螺线管的N、S极,根据磁极间的相互作用再判断小磁针的磁极,最后根据安培定则判断螺线管中电流的方向,标出电源的正负极。
解答:在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极发出,最后回到S极,所以螺线管的下端为N极,上端为S极。根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的上端为N极,下端为S极。根据安培定则,伸出右手,使右手大拇指指示通电螺线管的N极(下端),则四指弯曲所指的方向为电流的方向,即电流是从螺线管的上端流入的,下端流出,所以电源的上端为正极,下端为负极。答案如下图所示:
【点睛】本题既考查了通电螺线管、小磁针磁极的判断又考查了电流方向的判断,一环扣一环也是易错题,要求学生步步仔细才行。
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、高于 冰和水的比热容不同 偏高 质量 低于
【解析】
(1)在一般情况下,空气温度高于冰的熔点,所以甲图的装置中冰是可以熔化的,可以完成实验;乙图图像中AB段是冰的升温过程,CD段是水的升温过程,由于冰和水的比热容不同,所以在相同时间内吸收相同热量时,冰和水的温度升高是不同的,冰由于比热容小,温度升高较快,水由于比热容大,温度升高较慢。
(2)图丙的实验装置中,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,由于烧杯底部靠近火源,温度比较高,所以测出的水温将偏高;由丁图图像可知,b图线水温先达到沸点,a图线水温后达到沸点,而小明与小红用的实验装置是相同的,即水在相同时间内吸收的热量是相同的,a图线中水加热时间较长,说明该同学实验用的水吸收热量较多,根据Q=cm△t得m=可知,吸收热量多的,用的水的质量较大。所以 b、c 两种不同图像的原因是水的质量不同,c图线实验用的水比较多;标准大气压下水的沸点是100℃,气压越高沸点越高,气压越低沸点越低。由图像可知,水的沸点为98℃,说明当地的气压低于一个标准大气压。
19、 灯泡实际功率太小不足以使灯泡发光 向左调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2.5V 10 0.4 不能,因为灯泡电阻受温度影响,不是定值,电阻随温度升高而增大
【解析】
(1)由图甲知道,电压表与电流表串联然后与灯泡并联,电压表应并联在灯泡两端,电压表连接错误,修改后的电路图如下图所示:
(2)闭合开关时,滑动变阻器阻值全部接入电路,所以,电压表和电流表均有读数,即电路不存在断路,灯泡也没有短路,但小灯泡不亮,可能的原因是:电路电阻太大,通过灯泡的电流太小,灯泡实际功率太小不足以使灯泡发光造成的;
(3)闭合开关,电压表示数为2.7V,即大于灯泡额定电压,若要测灯泡额定功率,则根据串联电路的分压原理知道,应向左移动滑片,增大变阻器分得电压,以减小灯泡两端电压,直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V;
(4)当把这样的两只灯泡串联接在4v的电源上时,则每只灯泡两端的电压是2V,由图乙知道,此时电路的电流是0.2A,所以,每只灯泡的电阻是: ,每只灯泡的实际功率是: ;
(5)探究电流与电压的关系应控制电阻阻值不变,由图乙知道,灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,即灯泡电阻不是定值,所以,不能采用图甲电路探究电流与电压的关系.
20、零刻度线2702.71.7铝
【解析】
①用天平测量前,应将天平放在水平工作台上;将游码移至标尺零刻度线处,调节平衡螺母使指针对准分度盘中央刻度线;
②将金属块放在天平的左盘,在右盘中用镊子夹取砝码,通过增减砝码并移动游码的方法,使天平再次平衡;砝码的质量为200g+50g+20g=270g,则金属块的质量是270g;其重力G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N,
③由图可知,此时弹簧测力计读数F=1.7N,
④金属块浸没在水中受到的浮力:F浮=G物-F=2.7N-1.7N=1N;
因金属块浸没在水中,
所以,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得,金属块的体积:
V金=V排===1×10-4m3,
金属的密度ρ===2.7×103kg/m3,
查表可知,该金属块的材料是铝.
21、透镜材料、直径相同时,凸起程度越大,焦距越小 红 右下 远离
【解析】
(1)如图甲所示,刻度尺分度值为1cm,则第一次测得的焦距为10.0cm,由1、2两次的实验数据分析,凸透镜的材质和直径都相同,凸起程度不同,导致了焦距不同。说明透镜材料、直径相同时,凸透镜的焦距与凸起程度有关,凸起程度越大,焦距越小。
(2)由乙图可看出,通过同一个凸透镜,紫光的偏折能力大于红光的偏折能力。所以让红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,由于红光的偏折角度小,所以红光与主光轴的交点距离光心较远,即焦距大。
(3)由于过光心的光线传播方向不变,即烛焰中心、透镜光心、像的中心三点是在同一直线上的,蜡烛和光屏不动,则透镜光心要向右下方移动才能使像移到光屏中央,即应将凸透镜向右下调节; 根据“物近像远像变大”,当烛焰向透镜靠近时,光屏应远离透镜才能得到清晰的像。
22、5.22cm 左 便于测量力臂 B 不可以
【解析】
(1) 由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;
铅笔左侧与2.00cm对齐,右侧与7.22cm对齐,所以铅笔的长度为L=7.22cm−2.00cm=5.22cm.
(2)由图可知,铅笔静止后左端下沉,若想调节铅笔水平平衡,应将支点向左移动,即细线向左移动;调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,同时可从杠杆上直接读取力臂的大小;
(3)“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向,故B正确;
(4)功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积,功的单位是焦耳(J),杠杆平衡条件中力与力臂垂直,所以力与力臂的乘积FL/N⋅m不是功,所以不能把表格中F1L1/N⋅m单位N⋅m换成J.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)2×103Pa(2)1000Pa(3)2.7×103kg/m3
【解析】
(1)甲对地面的压强p甲== ==2×103Pa;
(2)乙容器内水面下0.1米深处的压强:
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(3)设物体的质量为m,
则容器对地面压强的增加量:
△p1==,
水对容器底部压强的增加量:
△p2=ρ水△hg=ρ水g,
由题知,△p1=2.7△p2,
即:=2.7ρ水g,
物体的密度:
ρ物甲==2.7ρ水=2.7×103kg/m3.
24、(1)10库(2)3欧(3)21伏(4)10欧
【解析】
(1)由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,当移动滑片至电流表示数为1A时,在10s内通过电阻R1的电荷量:Q=It=1A×10s=10C;
电路的总电阻:,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,变阻器R2接入电路的阻值大小:R2=R-R1=15Ω-12Ω=3Ω;
(2)如果用新的电阻R3、新的电源U替换原来的电阻R1及电源后,R3与R2串联,电流表测电路中的电流,将电压表并联在R3两端,则在移动变阻器滑片的过程中,发现电压表示数的最大值为15V、最小值为7V,将电压表并联在R2两端,则在移动变阻器滑片的过程中,发现电压表示数的最大值为14V、最小值为1V,因滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大时,R3两端的电压最小,R2两端的电压最大,所以,此时R3两端的电压U3=7V,R2两端的电压U2=14V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=U2+U3=14V+7V=21V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:,即,解得:R3=10Ω。
答:(1)①在10秒内通过电阻R1的电荷量为10C;②变阻器R2接入电路的阻值大小为3Ω;
(2)电源电压为21V,电阻R3的值为10Ω。
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、减小阻力 外力使玻璃破碎时,碎片仍然粘在胶片上 减小 C 见解析 4×105 N 不是
【解析】
(1)是因为动车的整个车身设计采用的是空气动力学原理,前挡风玻璃是有一定的倾斜角度,这样可以减轻空气的阻力;
(2)这种玻璃受外力损坏时,玻璃碎片仍然粘在胶片上,而不会飞出给车上乘员造成二次伤害.
(3)①如图丙所示,当压力增大时,传感器的电阻值会变小;
②由图丙可知,当重物对传感器产生的压力在0−200N时,传感器的电阻不变,根据I=可知,此过程中电流表的示数不改变,当传感器受到的压力大于200N时,其阻值会逐渐减小,当被压至最低点是产生的压力最大,此时电路中的电阻最小,电流表的示数为最大,当压力传感器从最低点向上弹起时,其所受的压力会逐渐变小,电阻变大,电路中的电流也会变小.因此可知C图象符合题意;
③电流最大为I大=0.9A,电路中的总电阻:R串= ==30Ω,
压力传感器RN阻值:RN=R串−R0=30Ω−10Ω=20Ω,
由图丙可知,压力传感器受到的压力为400N
每m2面积最大撞击力:F==4×105N5×105N.因此不符合要求.
26、连通器 等于 1.5 会 地线 火线 5A 44Ω 1.5kg 不能
【解析】
(1)电热水壶的水位计是一个小容器,其顶部有通气孔,其底部与壶内的水直接连接,构成连通器,所以,静止时水位计中水位与壶内的水位是一致的;由于红色浮球是漂浮在液面上,所以,受浮力和重力二力平衡,即大小相等;水位计内液面和量筒内液面一样,呈凹形,读数时视线应与凹液面底部相平,由图乙知道,底部对应1.5L,即现装水量为1.5L;当壶内水面达到最小水量时,说明是安全的,即水能够浸没电热圈.
(2)安全用电要求三孔插座的接法是:右火、左零、上地,所以,A是上边的孔,接地线,B是右边的孔,接火线.
(3)根据P=UI知道,电热壶正常工作时的电流是:I==5A;
根据P=知道,电热壶正常工作时的电阻是:R==44Ω;
(4)①1.5L=1.5×10﹣3m3,由ρ=知道,电热壶内水的质量是:m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg;
②4.2min=4.2×60s=252s,
由p=知道,消耗的电能是:W=Pt=1100W×252s=277200J,
水吸收的热是:Q吸=ηW=90%×277200J=249480J,
由Q吸=cm△t知道,水升高的温度是:△t==39.6℃,
因为 t=t0+△t=20℃+39.6℃=59.6℃<100℃,即水不能被烧开.
27、小于 0.25m/s 1800J;30W 75%
【解析】
(1)流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,可以知道,扫地机器人在工作时,因为转动的扇叶处气体的流速大,压强小,主机内部的气压小于大气压;
(2)此机器人在清扫地面时运动的速度为:v==0.25m/s;
(3)机器人沿直线匀速运动,受到的推力和阻力是平衡力,机器人的水平推力F=f=120N,水平推力所做的功为:W=Fs=120N×15m=1800J;
水平推力所做功的功率为:F==30W;
(4)机器人工作1min消耗的电能为:W=Pt=40W×60s=2400J。
机器人工作时的效率为:η==75%。
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