资源描述
2025年山东省德州武城县联考高中新课标初三第二次双基检测试题物理试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.在如图所示电路中,电源电压保持不变,电键S1闭合.当电键S2由断开到闭合时
A.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
B.电压表V 示数与电流表A示数的比值变小
C.电压表V1示数与电流表A示数的乘积不变
D.电压表V示数与电流表A 示数的乘积变小
2.如图所示,正确表示小磁针N极指向的是
A. B.
C. D.
3.小明在实验室里连接了如图所示的电路,对此电路的认识,正确的是( )
A.小灯泡并联,电压表测电源电压
B.小灯泡串联,电压表测L2的电压
C.若灯L1短路,则电压表示数为零
D.若灯L2短路,则电压表示数为3V
4.如图所示,压在杯底的乒乓球,上浮时会弹离水面.下列相关说法正确的是
A.乒兵球弹离水面后上升,是由于受到水的浮力作用
B.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强先不变,后减小
C.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变
D.乒乓球1至4的过程中,杯子对桌面的压力保持不变
5.如图所示,从自行车的结构和使用来看,下列说法中不正确的是
A.刹车装置相当于费力杠杆
B.轮胎和脚蹬上做有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
C.尾灯的设计应用了光学知识
D.车座面积较大是为了减小压强
6.下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是
A.图甲中,小孔成的是倒立的虚像
B.图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正近视眼
C.图丙中,白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、灰、紫七色光
D.图丁中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
7.如图是用小锤敲击同一音叉时,示波器在相同时间内截取的两列声波图,一次重敲,一次轻敲,下列说法正确的是
A.重敲时音调高,甲图是重敲时的声波图
B.轻敲时响度大,两次敲击音色相同
C.甲的响度比乙的大,甲的音调也比乙的高
D.两次音调、音色都相同,乙图是轻敲时声波图
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.直流电动机两端的电压为5V,通过它的电流为1A,电动机线圈的电阻为1Ω,则电动机在10s内消耗的电能是_____J,产生的热量是_____J.
9.如图甲所示是小红探究“阻力对物体运动影响”的实验,如图乙所示是小明探究“动能大小与什么因素有关”的实验,请回答下列问题:
同一小车从同一斜面上的同一高度处有静止开始滑下,停在你图甲所示位置.
质量不同的钢球从同一斜面上的同一高度处由静止开始滚下,撞击相同木块后,停在图乙所示位置.
(1)小红发现:平面越光滑,小车运动距离越_________.联想到在雨雪天驾驶汽车应适当_________(增大/减小)汽车之间的距离.
(2)小明在做乙图所示实验中,在斜面底端放置木块的作用是___________________。,实验中木块前端放置一块泡诛塑料,其作用是使小球与木块碰撞后______________(A、小球立即停止,把全部动能转移给木块;B、小球推着木块一起向前运动直到停止),从而得出正确结论。
10.如图所示,在静止的小磁针旁放一条直导线,在导线与电池触接瞬间,发现小磁针转动,说明_____.
11.小红在探究凸透镜成像规律的实验中,选择了焦距为10cm的凸透镜.她将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上,如图所示.在保持蜡烛和光屏的位置不变的条件下,为了在光屏上得到烛焰放大的像,小红应将凸透镜向_____移动(选填“左”或“右”),这一实验现象可以说明_____成像特点(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”);若点燃的蜡烛与凸透镜间距离小于10cm,小红应该在_____(选填“蜡烛”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察成像.
12.某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝。当S1、S2闭合时,电饭锅处于_____状态,当S1闭合、S2断开时,电饭锅处于_____状态(两空分别选填“加热”或“保温”)。
13.小明在跑百米时前50 m用时6 s,后50 m用时7 s,小明百米全程的平均速度是_________;看电视转播的百米赛跑时,我们常常感觉运动员跑得很快,但实际上他们始终处于屏幕上。人们认为他们是运动的是因为__________。
14.一个做匀速直线运动的物体,其速度随时间变化的图象如图a所示,在t0时刻该图象所围成的阴影部分的面积所表示的物理量是_____.现在有甲、乙两个物体由静止开始运动,它们运动时速度随时间变化的图象如图b所示.在t0时刻,甲通过的路程_____(填“大于”、“小于”或“等于”)乙通过的路程.
三、作图题(共7分)
15.图中A和B两点,一个是发光点,一个是该发光点在平面镜中的像,请确定平面镜的位置,并画出平面镜,然后画出从发光点发出的一条经平面镜反射过C点的光线
(_____)
16.(2017•山西卷)踢足球是青少年喜爱的一项体育运动.如图所示是向斜上方飞出的足球,不考虑空气阻力,请你画出足球所受力的示意图____.
17.如图,物体A放在传送带上,并且物体A与皮带一起向右匀速运动。请在图中画出物体A所受到的力。
(______)
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.在探究水的沸腾实验中,当水温上升到 70℃时,小明每隔1min记录一次温度计示数,并在图像中描点,直至沸腾一段时间.最后画出“温度一时间”的图像(如图).
(1)根据图像可知水的沸点为_______℃.沸腾前,水温变化快慢的特点是________________,形成这种特点的主要原因是____________________.
(2)小红在同一地点用相同的器材进行实验,水的初温相同,但体积更多.与小明的实验相比:小红实验中的水沸点会____________(选填:“相同”、“更高”或“更低”).水加热至沸腾的耗时___________(选填:“相同”、“更多”战“更少”).
19.在“探宄平面镜成像的特点”实验中,玻璃板应____放置在水平桌面上;为得到像与物体到镜面的距离关系,物体需放在____位置多次实验(选填“同一”或“不同”).在“验证凸透镜成像规律”的实验中,若凸透镜的焦距为10厘米,将凸透镜置于光具座上如图所示位置,蜡烛位于光具座的A点时,为了在光屏上找到清晰的像,应将光屏在____厘米两条刻度线之间移动(选填“50~60”、“60~70”或“70~100”),所成的像一定是____的(选填“放大”活“缩小”).
20.为了测量某种饮料的密度,取适量这种饮料进行如下实验:
将托盘天平放在水平台上,把_____(选填“平衡螺母”或“游码”)移至标尺左端零刻线处,发现指针静止时指在分度盘中线的左侧(如图1),则应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节使横梁平衡。天平平衡时,可看成_____(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。把盛有适量饮料的烧杯放在天平左盘内,增减右盘的砝码,调节游码使横梁重新平衡,此时砝码质量和游码在标尺上的位置如图2所示,则烧杯和饮料的总质量为_____g。将烧杯中的一部分饮料倒入量筒中。如图3所示,量筒中饮料的体积为_____cm3;再用天平测出烧杯和剩余饮料的总质量为30g。根据上述实验数据计算可得,这种饮料的密度为_____kg/m3。
21.图甲是小明安装好的直流电动机模型(主要部件见文字说明).
(1)图甲中A部件的名称是_______.此部件作用是:当线圈_______(选填“未到”、“转到”或“转过”)平衡位置时能自动改变线圈中的电流方向,使线圈连续转动.
(2)小明将图甲电动机正确连入图乙电路,闭合开关后发现线圈不转.他首先应进行的操作是_______;操作后线圈还不转,小明又轻拨线圈,线圈转动,说明拨线圈前不转的原因是_______.
(3)线圈正常转动后,小明滑动变阻器的滑片,发现线圈转速发生变化,这说明线圈转速的大小与_______大小有关.
(4)小明在电动机模型的转抽上固定扇叶,并与小灯泡连接,如图丙所示.当扇叶转速较小时,观察到小灯泡的亮度_______(选填“忽明忽暗”或“不变”).
22.小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力大小;
②接触面的粗糙程度;
③接触面积的大小。
接下来小伟通过如图所示实验操作验证他的猜想:
(1)实验中小伟用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做______运动,这样做是根据二力平 衡的知识得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小。
(2)如果小伟要探究猜想②,他应该选择______两幅图所示的步骤来操作,根据图中弹簧测力 计的示数可得出结论:在其他因素相同的情况下,___________,滑动摩擦力越大。
(3)小伟要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论可靠吗?为什么? 答:______。
(4)小明仔细观察了小伟的实验过程,发现了一些问题,经过认真分析研究,他们最后把戊图所示的实验装置改进为己图所示装置,利用图己装置进行实验有许多优点,以下______不是其优点(选 填字母)。
A.不需要匀速拉动 B.测力计示数稳定 C.实验更容易操作 D.实验原理更合理
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示,一木块漂浮在水面上(如图甲所示).在木块上放置一个铁块A时,木块刚好浸没于水中(如图乙所示);去掉铁块A,在木块下吊一个铁块B时,木块也刚好浸没于水中(如图丙所示).已知铁的密度为ρ铁=7.9×101kg/m1,水的密度为ρ水=1.0×101kg/m1.试求两个铁块A和B的质量之比.
24.如图所示的电路中,电源电压18V不变,灯泡L上标有“6V 3W”字样,电流表A的量程为0-0.6A,“0-3A”,电压表V的量程为0-3V,“0-15V”。滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
(1)只闭合S、S1,调节滑动变阻器滑片,当小灯泡正常发光时,求整个电路的总功率。
(2)只闭合开关S、S2,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数为12V时,电流表示数为0.4A,求电阻R1的值。
(3)只闭合开关S、S2,调节滑动变阻器滑片,发现电压表和电流表指针偏转的角度相同(可重新选择量程),且为了整个电路各元件的安全,讨论并计算此时电流表的可能值。
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点.下表是某小型无人机的部分参数:
参数名称
最大飞行半径/km
最大巡航速度km/h
电池电压/V
电池容量/mAh
电动机额定功率/W
拍摄速度/帧/秒
数据
5
50
24
2500
20
11000
(电池容量=放电电流×放电时间,例如,1mAh是指以1mA的电流能连续工作lh.帧/秒是指每秒拍摄的画面数).
人们是利用遥控器通过_____传输信息操控无人机的,其有效操控距离至少为_____km.小轿车在高速公路上限速120km/h.如图甲所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测.一辆小轿车在通行0.5m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为110帧,据此判断小轿车是否超速?_____(是/否).如图乙,是无人机竖直向上运动的v﹣t图象,由图象可知,在0~5s内,无人机受到的升力_____(>/=/<)重力.电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备,当它正常工作时,12s内消耗的电能是_____J.已知电动机消耗的功率是电源总功率的50%,则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过_____h.为增大小型无人机的巡航时间,请从研制方面,提出一条合理化建议:_____.
26.如图(a)所示,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1阻值为10欧,电流表A和A1是两个相同的电表。闭合电键S后,电流表A的示数如图(b)所示。求:
通过R1的电流I1。通电10秒钟电流通过R2所做的功。现用标有“60Ω 3A”和“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,则当选用标有哪种字样的滑动变阻器替换R1,将电流表A1串联接入_____点处时(选填“M”成“N"),在移动变阻器滑片P的过程中能使电流表A1与A示数的比值最小,求电流表A1与A示数的最小比值及此时滑动变阻器消耗的功率P。
27.2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功降落于月球背面的预选着陆区,玉兔二号在月球背面留下了第一行脚印,如图甲所示.假定在月球车前面有一块石头,当车轮通过石块时,F1为车轮受的推力,F2为阻力,如图乙所示.请在图乙中分别画出F1与F2的力臂.
(________)
据此分析可知,石块高度越高(不高于车轮半径),所需推力______.(选填“越大”或“越小”)
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】
由电路图知道,当电键S1 闭合、S2 断开时,R1 与R2 串联,电压表V测电源两端的电压,电压表V1 测R1 的电压,电流表A测电路中的电流.当电键S2 由断开到闭合时,R2被短路,电路为R1 的简单电路,电压表V和V1均测电源两端的电压,电流表测量电路中的电流;此时整个电路的电阻减小,由欧姆定律知道,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大;电键S2 断开时,电压表V1 测R1 的电压,而电键S2 闭合时,电压表V1测量的是电源电压,故电压表V1 示数变大;电压表V测电源两端的电压,其示数保持不变;
A.电压表V1示数变大,电流表A示数变大,其比值为定值电阻R1的阻值,保持不变,故A错误;
B.电压表V示数不变,电流表A示数变大,其比值变小,故B正确;
C.电压表V1 示数变大,电流表A示数变大,其乘积变大,故C错误;
D.电压表V示数不变,电流表A示数变大,其乘积变大,故D错误.
2、A
【解析】
螺线管中的电流方向向上,根据安培定则可知:螺线管左端为N极,如下图所示:
根据磁极间的相互作用可得,小磁针左端为N极,右端为S极.
3、B
【解析】
AB.由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表测量L2两端的电压,故A错误,B正确.
C.若灯L1短路,则电压表示数为电源电压,故C错误.
D.若灯L2短路,则电压表的示数为0,故D错误.
4、B
【解析】
A.乒乓球弹离水面后不再受浮力作用,由于惯性将继续上升,故A错;
B.乒乓球上浮过程中,先是全浸入水中的上升过程,此过程排开水的体积不变,水的深度不变,由p=ρgh可知水对杯底的压强不变;然后是露出水面到脱离水面,此过程排开水的体积变小,水的深度变小,由p=ρgh可知水对杯底的压强变小;所以乒乓球在上浮过程中,水对杯底的压强先不变、后变小,故B正确。
C.乒乓球在上浮过程中,先是全浸入水中的上升过程,此过程排开水的体积不变,由F浮=ρ水V排g可知受到的浮力不变;然后是露出水面到脱离水面,此过程排开水的体积变小,由F浮=ρ水V排g可知受到的浮力变小;所以乒乓球在上浮过程中,受到的浮力先不变、后变小,故C错误;
D.乒乓球自1至4的过程中,杯子对桌面的压力先不变,乒乓球弹离水面后,压力变小,故D错误;
5、A
【解析】
刹车装置在使用过程中,动力臂大于力臂,是省力杠杆,故A错误;
轮胎和脚蹬上做有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故B正确;
尾灯的设计是利用互成直角的平面镜,当光无论从哪个方向射过来经两次反射后总会按原方向返回,应用了光学知识,故C正确;
车座面积较大是通过增大受力面积来减小压强的,故D正确。
6、B
【解析】
图甲中,小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立的实像,故A错误.
图乙中,人配戴的凹透镜能发散光,可以矫正近视眼,故B正确.
图丙中,太阳光通过三棱镜会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,是光的色散现象,证明太阳光是复色光,故C错误.
图丁中,漫反射的光线杂乱无章,仍遵循光的反射定律,故D错误.
7、D
【解析】
(1)频率是1s物体振动的次数,相同时间内振动越快,频率越大.音调跟频率有关,频率越大,音调越高.
(2)振幅是物体振动时偏离原位置的大小,偏离原位置越大,振幅越大.响度跟振幅有关,振幅越大,响度越大.
(3)音色是由发声体本身决定的一个特性.
【详解】
由图可知,两幅图中音叉振动的快慢相同(都有3个波峰和2个波谷),因此声音的音调相同;由图知,物体振动时偏离原位置的程度不相同(即振幅不同),因此响度不相同;甲振动时偏离程度大,甲的振幅大,所以甲的响度大,即音量大,所以,甲图是重敲时的声波图,乙图是轻敲时声波图.用木槌敲击同一音叉,音色是不变的,只有D选项说法正确.
故选D.
掌握声音的三个特征:音调、响度、音色,会观察波形图进行判断.音调跟频率有关;响度跟振幅有关;音色跟材料和结构有关.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、50 10
【解析】
电动机在10s内消耗的电能是W=UIt=5V×1A×10s=50J;产生的热量Q=I2Rt=(1A)2×1Ω×10s=10J.
9、远 增大 通过木块被推出的距离,反映小球动能的大小 A
【解析】
(1)实验甲中,平面越光滑,摩擦力越小,小车运动距离越远;在雨雪天驾驶汽车时,由于路面湿滑,摩擦力小,刹车距离会变长,应适增大汽车之间的距离。
(2)乙图的实验中,在斜面底端放置木块的作用是通过木块被推出的距离,反映小球动能的大小;实验中木块前端放置一块泡诛塑料,是为了使小球与木块碰撞后能立即停下来,通过木块滑动的距离判断出小球的动能的大小。即A正确。
10、通电导体周围存在磁场
【解析】
由图知,这是奥斯特实验,在平行直导线下方平行地放置着小磁针,当导线中有电流通过时,小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁力的作用,该现象表明通电导体周围存在磁场.
11、左 幻灯机 光屏
【解析】
根据凸透镜成像的规律可知,2f>u>f,成倒立、放大的实像,为了在光屏上找到烛焰清晰放大的像,应将凸透镜向左移动,使物距变小,像距变大.这一实验现象可以说明幻灯机的成像特点.
若点燃的蜡烛与凸透镜间距小于10cm,即u<f,成正立、放大的虚像,小红应该在光屏一侧透过凸透镜观察成像.
12、加热保温
【解析】
当S1、S2闭合时,R1短路,电路为R2的简单电路;
当S1闭合、S2断开时,两电阻串联,根据串联电阻大于其中任一电阻,由P=可知:
当S1、S2闭合时,电饭锅功率较大,处于加热状态;
当S1闭合、S2断开时,电饭锅功率较小,处于保温状态。
13、7.69 m/s 相对于观众(或跑道等)有位置变化
【解析】
根据题中“小明百米全程的平均速度是”可知,本空考查平均速度的计算,根据速度公式解答;根据“看电视转播的百米赛跑时,我们常常感觉运动员跑得很快,但实际上他们始终处于屏幕上”可知,本空考查运动的相对性,选取不同的参照物,物体的运动状态可能不同。
【详解】
由速度公式可得,小明百米全程的平均速度是
。
看电视转播的百米赛跑时,运动员始终处于屏幕上,但人们认为他们是运动的,是因为相对于观众(或跑道等)有位置变化。
14、路程 小于
【解析】
图象横轴表示时间,纵轴表示速度,则可知,在t0时刻该图象所围成的阴影部分的面积所表示的物理量是路程;
由图b可知,甲在t0时刻之前速度一直小于甲的速度,在t0时刻,甲乙两车速度相等,即甲做加速运动,则到t0时刻时甲的平均速度小于乙,故甲、乙两个物体由静止开始运动,运动时间相同,根据可知,在t0时刻,甲通过的路程小于乙通过的路程.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
因为A和B两点,一个是发光点,一个是该发光点在平面镜中的像,所以连接AB并做其垂直平分线,可得到平面镜的位置;因为经平面镜反射后的一条光线过C点,因此当A点为像点时,可以连接AC,交平面镜于点O,然后连接BO即为入射光线,再连接OC即为反射光线,如图所示:
16、
【解析】
试题分析:不考虑空气阻力,足球在空中只受竖直向下的重力作用,从足球的重心向下作重力的示意图,就是足球所受力的示意图,如上图所示.
【考点定位】力的示意图
17、
【解析】
物体受到两个力的作用:重力G和支持力F,作用点都在重心,重力的方向竖直向下,支持力的方向竖直向上,因为这两个力是一对平衡力,所以作图时两条线段长度,如图所示:
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、98 先快后慢 温度越高,相同时间散失热量越多 相同 更多
【解析】
(1)因水沸腾时继续吸热但温度不变,所以根据图像可知,水温度升到98℃就保持不变,说明水的沸点为98℃;由图像获悉,在水沸腾前,水温先升得快后升得慢.因为水温升得越高,与周围环境的温差就越大,热量散失就越多,所以温度升高变慢了.
(2)水的沸点与气压有关,同一地点,大气压相同,水的沸点也相同.但小红加热的水体积更多,在相同条件下,加热至沸腾需要吸收的热量就更多,所以耗时就更多.
19、竖直 不同 “60〜70” 缩小
【解析】
做“探究平面镜成像的特点”实验,玻璃板应竖直放置在水平桌面上,玻璃板没有竖直放置,前面蜡烛所成的像可能偏高或偏低,这样前面蜡烛的像与后面的蜡烛就无法重合了;一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确,所以应将物体放在不同位置进行实验.已知f=10cm,蜡烛位于光具座的A点时,u=30cm>2f,成倒立缩小实像,像距2f>v>f,则为了在光屏上找到清晰的像,应将光屏在60~70厘米两条刻度线之间移动.
20、游码 右 等臂 61.8 30 1.06×103
【解析】
(1)使用天平的时候,要将天平放在水平台面上,把游码移到横梁标尺的零刻度线处,移动平衡螺母,使天平横梁在水平位置平衡,指针左偏应将平衡螺母向右调节,天平平衡时可看成等臂杠杆;(2)由图2可知,烧杯和饮料的总质量m总=50g10g1.8g=61.8g;(3)有图3知,量筒中饮料的体积为V=30ml=30cm3;(4)饮料的质量m=m总﹣30g=61.8g﹣30g=31.8g,饮料的密度:ρ= =1.06g/cm3=1.06×103kg/m3.
点睛:(1)把天平放在水平台上,把游码移到横梁标尺的零刻度线处,移动平衡螺母(左偏右调、右偏左调),使天平横梁在水平位置平衡,天平平衡时可看成等臂杠杆;(2)根据图2读出烧杯和饮料的总质量等于砝码总质量加上游码显示数值;(3)根据图3读出液体的体积,单位是ml,1ml=1cm3;(4)利用密度公式求液体的密度。
21、换向器 转过 移动滑片观察线圈是否转动 线圈恰好处于平衡位置 电流 忽明忽暗
【解析】
(1)图甲中A部件的名称是换向器,换向器作用是:当线圈转过平衡位置时能自动改变线圈中的电流方向,使线圈连续转动;
(2)小明将电动机正确连入电路,闭合开关后发现线圈不转,先考虑可能电流小,受到的安培力小,故先移动滑片观察线圈是否转动;操作后线圈还不转,小明又轻拨线圈,线圈转动,则线圈不转的原因是线圈恰好处在平衡位置,线圈中无电流,线圈不受力的作用;
(3)线圈正常转动后,小明滑动变阻器的滑片,改变线圈中电流的大小,发现线圈转速发生变化,这说明线圈转速的大小与电流大小有关;
(4)如图丙所示,在电动机模型的转抽上固定扇叶,并与小灯泡连接,电流的方向是变化的,当扇叶转速较小时,观察到小灯泡的亮度忽明忽暗。
22、匀速直线 甲丙 接触面越粗糙 不可靠 D
【解析】
(1)实验中小伟应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动,这时拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力等于拉力;
(2)要探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,需使压力大小和接触面积大小相同,改变接触面的粗糙程度,所以应选择甲图和丙图;由图知,在其他因素相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,而小伟将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论;
(4)在此实验中,很难控制拉动木块做匀速直线运动,测力计的示数不稳定,读数较困难,而乙图不需要做匀速拉动,木块始终保持静止状态,弹簧测力计的示数就很稳定,实验更容易操作,但是它们的实验原理是相同的,都是二力平衡,故D符合题意;
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、69:79
【解析】
设木块的体积为V、质量为M,铁块A质量为m1,
在乙图中,把木块和铁块A作为一个整体,根据二力平衡条件可知,浮力等于总重力,
即:ρ水Vg=(m1+M)g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
设铁块B的质量为m2、体积为V2,
对铁块B,由密度公式ρ=知道,V2=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
在丙图中,把木块和铁块B作为一个整体,根据二力平衡条件知道,总浮力等于总重力,
即:ρ水(V+V2)g=(m2+M)g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
联立①②③解得:,
代入数据得:.
24、(1)9W(2)15Ω(3)0.9A
【解析】
(1)小灯泡正常发光时,电路中的电流:,则整个电路的总功率:P=UI=18V×0.5A=9W;
(2)R1两端的电压是:U1=U-U2=18V-12V=6V,则R1的阻值是:;
(3)只闭合S和S2,R1与R2串联,
若电压表选择0~15V的量程,电流表选择的是0~3A的量程,当电压表和电流表偏转相同时有,此时电路中的电流为:,这种情况可以实现;
若电压表选择0~15V的量程,电流表选择的是0~0.6A的量程,当电压表和电流表偏转角度相同时,,滑动变阻器超出最大阻值,这种情况不能实现;
若电压表选择0~3V的量程,电流表选的是0~0.6A的量程,当电压表和电流表偏转角度相同时,,此时电路中的电流为:,此时的电流超过了电流表的量程,所以不可以;
若电压表选择0~3V的量程,电流表选择的是0~3A的量程,当电压表和电流表偏转角度相同时,,此时电路中的电流为:,此时的电流超过了滑动变阻器的安全电流,所以不可以。
答:(1)只闭合S、S1,调节滑动变阻器滑片,当小灯泡正常发光时,整个电路的总功率9W;
(2)只闭合开关S、S2,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数为12V时,电流表示数为0.4A,电阻R1的值15Ω;
(3)只闭合开关S、S2,调节滑动变阻器滑片,此时电流表的可能值是0.9A。
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、电磁波 5 是 > 240 1.5 减轻无人机的质量
【解析】
(1)人们是利用遥控器通过电磁波传输信息来操控无人机的;由图表中数据可知,最大飞行半径为5km,故有效操控距离至少为5km;
(2)高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间
高速摄像机拍摄帧数为110帧所需的时间:t=110×=0.01s,
小轿车的速度:小轿车已经超速.
(3)分析图乙可知,由图象可知,在0~5s内,无人机做加速运动,则无人机处于非平衡状态,升力大于重力;
(4)无人机飞行状态正常工作时,12s内消耗的电能:W=Pt=20W×12s=240J;
无人机电源的总能量:W总=UIt=24V×2.5A×1×3600s=216000J;
电动机消耗的能量是电源总能量的50%:W′=50%W总=50%×216000J=108000J,
由可得,无人机在空中以额定功率飞行的时间:
(5)为增大小型无人机的巡航时间,可以减轻无人机的质量,减小工作功率,增大电能储备等.
26、(1)0.6A;(2)24J;(3)“60Ω 3A”;N;2:15;15.6W
【解析】
(1)由电路图可知,电阻R1和R2并联,电流表A测干路电流;则R1的电流I1===0.6A;
(2)从图(b)中可知,电流表的量程是0-3A,分度值是0.02A,电流表A的示数为1A,
根据并联电路电流特点可知通过R2的电流:I2=I-I1=1A-0.6A=0.4A,并联电路中各个支路的电压相等,所以R2两端的电压为6V,电流通过R2所做的功W2=UI2t=6V×0.4A×10s=24J;
(3)由于电阻R1与R2并联,电流表A测干路电流,支路R2的电流不变,则在移动变阻器滑片P的过程中使电流表A1与A示数的比值最小,则应增大A的示数同时减小电流表A1的示数,或只增大A的示数;由于电流表A测干路电流,根据并联电路的电流特点可知:电流表A的示数会随R1电流的增大而增大;所以,应把电流表接入N点处;
滑动变阻器标有“60Ω 3A”字样,通过变阻器的最大电流为3A,图中电流表A的最大量程为0-3A,所以干路中的电流最大为3A,通过变阻器的电流I1最大=3A-0.4A=2.6A,电流表A1与A示数的最小比值,滑动变阻器的电功率P=UI1最大=6V×2.6A=15.6W;
滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样,所以I1最大′=2A,电流表A1与A示数的最小比值;
使电流表A1与A示数的比值最小,所以选择标有“60Ω 3A”字样的滑动变阻器。
27、 越大
【解析】
车轮通过石块时,支点为车轮与石块的接触处(下图中的O点),从支点O画出阻力F2、动力F1的作用线的垂线,支点O到垂足的距离为相应的力臂L2、L1,如图所示:
(2)由图可知,石块高度越高(不高于车轮半径),动力臂L1越小、阻力臂L2越大,阻力F2(即石块的重力)不变,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得F1=,则F1越大,即所需推力越大.
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