资源描述
2025年山西省运城市名校初三第七次模拟物理试题试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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,在微型电风扇的插头处接上一个小灯泡,用手旋转叶片,发现小灯泡发光.选项图示实验原理能解释上述现象的是( )
A. B.
C. D.
2.小杰在圆柱形容器内放入一个体积为120cm3的实心金属块,并往容器内注入一定量的水如图甲所示。在注水过程中她记录了注水体积V和深度h,并绘制了V和h的对应关系图象如图乙所示。已知ρ金属=3×103kg/m3,g=10N/kg,则下列判断正确的是
A.金属块受到的最大浮力为3.6N
B.金属块的高度为21cm
C.水对容器底部的最大压强为2.1×103Pa
D.容器的底面积为12cm2
3.下列是对一枚一元硬币的有关物理量进行估测,你认为合理的是
A.面积大约是2.5m2 B.质量大约是2.5kg
C.重量大约是2.5N D.直径大约是2.5cm
4.今年3月4日,在我市阳新地区下了一场冰雹.已知冰雹在下落过程中受到的空气阻力随下落速度的增大而增大,且落地前已做匀速运动.关于冰雹的下落过程,下面说法正确的是( )
A.冰雹的重力势能越来越大
B.冰雹的机械能越来越小
C.当冰雹匀速下落时空气阻力对冰雹不做功
D.冰雹受到的空气阻力越来越大,可能大于重力
5.下列有关声和电磁波的说法正确的是
A.声和电磁波都不能在真空中传播
B.利用超声检测金属内部是否有裂纹,说明声音可以传递信息
C.手机和固定电话都是利用电磁波传信息的
D.校园门口“禁止鸣笛”是在传播过程中减弱噪声
6.如图,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中.物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙,物体A、B所受浮力分別为FA、FB.。则
A.p甲<p乙,FA=FB B.p甲<p乙,FA>FB
C.p甲>p乙,FA=FB D.p甲>p乙,FA<FB
7.如图所示的光现象中,与杯弓蛇影成像原理相同的是( )
A.树荫下的光斑 B.海市蜃楼
C.路口反光镜 D.雨后彩虹
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.学校运动会百米赛跑项目中,小亮起跑后末速度为,终点冲刺时速度达到,在冲刺阶段他超越了小杰同学,领先到达终点,最终以的成绩获得第一名并打破学校记录.在超越小杰的过程中,以小杰为参照物小亮是_____的,小亮比赛过程的平均速度为___.
9.音乐小组的几位同学自己动手制作了各自的乐器,乐器发声的波形图如下图所示:
根据波形图可以知道:三种乐器具有相同的_________,不同的_________.(填“音色”或“音调”)
10.如图所示,物体A的长度是________cm.
11.有的动物的生存能力十分独特,也蕴含着深刻的物理道理.壁虎是攀爬高手,即使在竖直的平板玻璃上也不会掉下来.原来壁虎的脚上都有吸盘,在玻璃板上时排出吸盘内的空气,利用_______将它压在玻璃板上;蝙蝠尽管视觉很差,却可以在黑夜中飞来飞去,他是利用______导航的;蛇在地上蠕动,是通过肌肉收缩贮存_________势能,在舒张的时候转化为它前进的_________能.
12.导线选用铜做材料是因为铜具有良好的________性;在干燥的日子里,脱毛衣时会听到“噼啪”声,这是_____现象。
13.与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为在摩擦过程中,玻璃棒_____。(选填“失去电子”“得到电子”“失去质子”或“得到质子”)
14.某同学在教室内弹奏吉他时,所发出的声音是由琴弦的_____产生的,琴声是通过______传播到其他同学耳中的。前后不同位置的同学听到声音的______是不同的。
三、作图题(共7分)
15.如图甲为一个平衡的杠杆,用带杆的滑轮轻推悬线,不平衡的杠杆在某一位置如图乙,若把杠杆在支点右侧受到的拉力看做动力,请在乙图中画出动力F1、阻力F2的示意图以及动力臂L1.(注:力的作用点用较明显实心圆点标注)
(________)
16.在图所示的电路的内,填上适当的电表符号,使开关S闭合时两灯均能发亮.
17.如图所示,请根据小磁针静止时的指向,标出磁感线的方向以及电源的正、负极.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如下表所示,实验装置如下图所示.
(1)实验中应沿竖直方向___________缓慢拉动弹簧测力计.
实验序号
钩码重量G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
2
8
0.1
3.1
0.3
86%
3
8
0.1
2.5
0.4
80%
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法_________(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到___对滑轮组机械效率的影响.
(3)根据表中第1次实验数据,得出第一次实验的机械效率是_____________.
(4)通过比较____两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.(填实验次数的序号)
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率___________.
19.用天平和量筒测量石块的密度。
(1)将天平放在水平桌面上,用镊子将__________拨至左侧零刻度处,调节平衡螺母使天平横梁在水平位置平衡后,测石块的质量。
(2)当天平盘中的砝码和游码的位置如图甲所示时,天平重新平衡,则石块的质量是______g。如图乙、丙所示,石块的体积是_____cm3,该石块的密度是_______ g/cm3。
20.小亮用标有“20Ω 1A”的滑动变阻器RA连接了如图所示电路,测额定电流为0.5A的小灯泡的额定功率.
闭合S、S2,断开S1,当滑动变阻器RB的滑片在最左端,滑动变阻器RA的滑片在最右端时,电流表的示数为0.6A.________(填开关状态),移动滑动变阻器RA的滑片使电流表的示数为0.5A,小灯泡正常发光断开S1,闭合S、S2,保持滑动变阻器RA的滑片位置不动,调节滑动变阻器RB的滑片,使电流表的示数为0.5A.保持其中一个滑动变阻器滑片位置不动,将另一个滑动变阻器的滑片调到最左端,此时电流表的示数为1A.小灯泡的额定功率P额=________W.
21.小明设计了如图甲所示的电路来“测量小灯泡的额定功率”。所用器材有:标有“3.8V”字样的灯泡;电压恒为6V的电源;定值电阻R0=5Ω;电压表(0~3V~15V);滑动变阻器R;单刀单掷开关和单刀双掷开关各一个;导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路按照甲图电路连接完整。
(__________)
(2)请根据下列实验步骤完成填空:
①保持开关S1断开,使滑动变阻器R接入电路中的电阻最大;
②闭合开关S1,将S2拨到触点2,调节变阻器R的滑片,使电压表的示数为_____V;
③再将开关S2拨到触点1,保持变阻器R的滑片位置不动,电压表的示数如图所示,其读数为___V;
④灯泡的额定功率为_____W。
22.在“测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为 2.5V,小叶正确连接图甲电路,进行实验
(1)闭合开关后,发现电流表指针如图乙,出现这种情况的原因是_____________________
(2)修正上述错误后,小叶将开关闭合,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,分别读出此时两个电表的示数.要测小灯泡的额定功率,小叶应进行的操作是________________
(3)小叶将测得的各组数据作出如图丙图线,则可知小灯泡的额定功率是_____________
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.为响应国家“低碳环保,节能减排”的号召,某市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车,其部分参数如表所示.某次行驶过程中,汽车搭载人员及物品共2500kg,所受阻力为总重力的0.05倍,在1min时间内汽车匀速直线行驶900m,共消耗天然气0.3kg(天然气完全燃烧,其热值为6.0×107J/kg , g=10N/kg) .在这段路程中,求:
(1)汽车对地面的压强.
(2)汽车的功率.
(3)汽车发动机的效率.
24.如图所示的电路中,电源电压为9伏且保持不变,的阻值为10欧,滑动变阻器上标有“5Ω 2A”字样.闭合电键S后,电流表示数为0.6安.
①求R1两端的电压U.
②求10秒内电流通过所做的功W.
③若用定值电阻替换电阻,在移动滑片P的过程中,电流表示数都能达到0.4安,则:求电阻的阻值范围.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.阅读《超导材料》
超导材料
1911 年,荷兰科学家昂内斯(Onnes)用液氦冷却水银时发现,当温度下降到 4.2K(-268.98℃时)时,水银的电阻完全消失。1913 年昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出:低温下金属电阻的消失“不是逐渐的,而是突然的”,水银在 4.2K 进入了一种新状态,由于它的特殊导电性能,可以称为超导态。后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性,这种现象称为超导电性,达到超导时的温度称为临界温度,具有超导电性的材料称为超导材料或超导体。
1933 年,迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现,如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,外加磁场也无法进入超导体内,形象地来说,就是磁感线将从超导体中被排出,不能通过超导体,这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”。
根据临界温度的不同,超导材料可以被分为:高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的“高温”只是相对的,其实仍然远低于冰点 0℃,对常温来说应是极低的温度。20 世纪 80 年代是超导电性探索与研究的黄金年代。1981 年合成了有机超导体,1986 年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡(Ba),镧(La)、铜(Cu),氧(0)的陶瓷性金属氧化物,其临界温度提高到了 35K。由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质,因此这个发现的意义非常重大,缪勒和柏诺兹因此而荣获了 1987 年度诺贝尔物理学奖。后来包括中国在内的世界上部分国家又陆续发现临界温度 100K以上的高温超导材料。
高温超导材料的用途非常广阔,由于其具有零电阻和抗磁性,用途大致可分为三类:大电流应用(强电应用)、电子学应用(弱电应用)和抗磁性应用。大电流应用即前述的超导发电、输电和储能;电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。请根据上述材料回答下列问题:
许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性,这种现象称为超导电性,达到超导时的温度称为_____温度。超导体_____(选填“适合”或“不适合”)用来制作电饭锅的发热装置。如图所示,在甲、乙两图中能表示“迈斯纳效应”的是_____图。高温超导材料的超导电性可以应用于_____。
26.请阅读《探海神器﹣﹣“蛟龙”号》回答32题.
探海神器﹣﹣“蛟龙”号
2012年6月24日是个伟大的日子!“蛟龙”号载人潜水器深潜7020米新纪录诞生,“神舟九号”宇宙飞船与“天宫一号”手动交会对接成功,“蛟龙”与“神九”互致祝福,进行了穿越海天的对话,实现了“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的伟大梦想!
目前,“蛟龙”号具备了在全球99.8%的海洋深处开展科学研究、资源勘探的能力.“蛟龙”号的形状外观如图所示.这次深潜纪录的创造反映了“蛟龙”号许多高端技术的创新与突破,其中之一是悬停定位和自动航行.由于不同海域、不同深度的海水密度不同,“蛟龙”号在水中受到的浮力是变化的.
浮力的变化要靠压载铁来平衡,所谓“压载铁”,就是给“蛟龙”号增加重量的铁块.“蛟龙”号海试团队用周密的数学模型,能根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”重量.
“蛟龙”号挂好所需压载铁,注水下潜,当下潜至预定深度时,“蛟龙”号能克服自身晃动、海底洋流等内外干扰,通过适时抛掉一定数量的压载铁,利用相关技术实现悬停.此外,“蛟龙”号还具备自动定向、定高、定深三大功能,能够在复杂环境中自动航行,在已公开的消息中,尚未有国外深潜器具备类似功能.当完成工作后,潜航员再抛掉适量的压载铁,实现上浮.可见,无论是下潜,悬停,还是上浮,压载铁的作用都是巨大的.
“祝愿中国载人深潜事业取得新的更大成就!祝愿我们的祖国繁荣昌盛!”,“神九”航天员景海鹏在太空向“蛟龙”号的祝贺,道出了全体中华儿女的心声!
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)若海水的密度均匀,“蛟龙”号下潜过程中,所受海水的压强逐渐_____.(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)加速下沉的“蛟龙”号,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,(不考虑海水的摩擦阻力)则“蛟龙”号最终将_____.(选填“急速加速下沉”、“减速下沉”或“匀速下沉”)
(3)在“蛟龙”号悬停时,抛掉适量的压载铁.请根据“蛟龙”号的受力情况分析其运动情况.(可画受力示意图辅助说明)
(__________)
(4)鱼类体内有鱼鳔,鱼通过改变鱼鳔的体积,可以轻易的改变自身的沉浮.鱼能控制自身的沉浮,主要是通过改变_____.
A.所受的浮力 B.所受的重力 C.液体的密度
27.某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系,设计了一带有活塞(横截面积S=5cm2)并封闭了气体的密闭金属气缸,如图甲所示.某次实验过程中,活塞缓慢下压,记录数据后绘制出如图乙所示图像.请回答下列问题:
(1)活塞下压过程中,缸内气体质量__________(选填“变小”、“变大”或“不变”).
(2)当缸内气柱长度h=4cm时,缸内气体对活塞产生的压力为___________ N.
(3)根据图乙可得出的实验结论是:________________
(4)经测量,当缸内气体压强p为1×105Pa时,缸内气体的密度为1.3kg/m3,那么,当缸内气体压强p为5×105Pa时,缸内气体的密度为___________ kg/m3
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、C
【解析】
微型电风扇是电动机,电动机的结构与发电机相类似,在微型电风扇的插头处接上一个小灯泡,用手旋转叶片, 发现小灯泡发光,是利用运动的线圈在磁场中切割磁感线产生了电流,即电磁感应现象,并将机械能转化为了电能.小灯泡发光把电能转化成了光能.所以:
A. 奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意.
B. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素,电流相同时,线圈匝数越多磁性越强,故B不符合题意.
C. 电磁感应现象,闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产生感应电流,故C符合题意为答案.
D. 通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故D不符合题意.
故选C。
2、C
【解析】
设实心金属块的底面积为S1,圆柱形容器的底面积为S2,
已知ρ金属=3×103kg/m3,大于水的密度,在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮;
由表中数据可知,h从5﹣10cm,水的体积变化量:
△V=(S2﹣S1)(10cm﹣5cm)=60cm3,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
h从18﹣21cm,水的体积变化量:
△V′=S2(h5﹣h4)=60cm3,
即:S2(21cm﹣18cm)=60cm3,
解得:S2=20cm2,故D错误;
将S2=20cm2代入①得:S1=8cm2;
金属块的体积:V物=S1H,
金属块的高:
H===15cm;故B错误;
当金属块浸没在水中时,排开水的体积:
V排=V物=120cm3,
此时受到的浮力最大:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×120×10﹣6m3×10N/kg=1.2N,故A错误。
由图象可知,水的最大深度h′=21cm=0.21m,
则水对容器底部的最大压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.21m=2.1×103Pa,故C正确。
3、D
【解析】
A.一元硬币的体积大约是,故A错误;B.一枚硬币的质量约为鸡蛋的十分之一,而一个鸡蛋的质量约,所以一枚硬币的质量约为约在左右,故B错误;C.由B选项可以知道所以一枚硬币的质量约为约在左右,那么它的重力就大约是,故C错误;D.直径大约是,比较接近真实值,故D正确;故选D.
4、B
【解析】
A.冰雹下落过程中,高度减小,重力势能越来越小,故A错误;
B.由于冰雹要克服空气阻力做功,机械能会转化为内能,所以其机械能减小,故B正确;
C.当冰雹匀速下落时,冰雹在阻力的作用下才做了匀速运动,所以空气阻力对冰雹是做功的,故C错误;
D.冰雹在运动过程中,速度变大,阻力变大,当阻力等于重力时,冰雹会做匀速直线运动,速度保持不变,所以阻力不可能大于重力,故D错误.
故选B.
要能从能的转化理解冰雹的机械能变化,因为冰雹下落过程中克服阻力做功,最终转化为内能,所以机械能必定是减小的.
5、B
【解析】
A.电磁波能在空气和真空中传播,声音可以在空气中传播,声音不能在真空中传播,且都能传递信息和能量,故A选项错误。
B. 利用超声检测金属内部是否有裂纹,是利用超声波给金属探伤,属于利用声音传递信息,说明声音可以传递信息,故B选项正确。
C. 固定电话是利用导线中的电流传递信息的,移动电话、广播和电视是利用电磁波传递信息的,C选项错误;
D. 校园门口“禁止鸣笛”是在声源处减弱噪声,故D选项错误;
6、C
【解析】
由于A、B完全相同,则重力相等,由图可知:A在甲液体中漂浮,B在乙液体中悬浮,由物体的漂浮、悬浮条件可知:FA=G,FB=G,所以FA=FB;甲液体中的A漂浮,ρ甲液>ρA,乙液体中的B悬浮,ρ乙液=ρB,两种液体的密度:ρ甲液>ρ乙液;又因为两容器液面等高,所以由p=ρgh可知,两种液体对容器底压强:p甲>p乙.故C正确;故应选C。
7、C
【解析】
杯弓蛇影是挂在墙上的弓映在酒杯里,其实质是光的反射.A. 在浓密树阴下的地面上出现许多光斑是利用了光在同一均匀介质中沿直线传播的道理.故不符合题意;B. 海市蜃楼是光在沿直线方向传播时,在密度不均匀的空气层中,经过折射造成的结果,故不符合题意;C.路口反光镜从中可以看到更广的地方,说明路口反光镜对光具有发散作用,是光反射作用的结果,故符合题意D. 雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的.故不符合题意.故选C
①光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,如:透镜的应用、池水变浅了等.②光在同一均匀介质中是沿直线传播的,应用的实例有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象;③光的反射是指光线遇到障碍物被反射回来的现象,比如我们平时看到的物体,平面镜成像等.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、运动 8
【解析】
在超越小杰的过程中,小迪与小杰的位置发生了变化,所以当以小杰为参照物时,小迪是运动的.
百米赛跑程为100m,所用时间为:;
根据得平均速度为:
.
点睛:重点是速度公式的应用,关键是明白全程的平均速度必须用路程除以时间进行计算,千万不可用两个速度求平均数,是不正确的.
9、音调和响度 音色
【解析】
[1][2]声音的三个特性:音调、响度和音色,音调与发声体的振动频率有关;响度与振幅有关;音色与发声体有关.由图知道,甲乙丙的振动的频率相同,所以音调相同;甲乙丙的波形是不同的,即乐器发声的音色不同;甲乙丙的振幅相同,所以乐器发声的响度相同.
本题考查的是对声音的特征的了解与掌握,解题的关键是能够区分音色、音调和声音的响度及影响它们的因素.
10、2.8
【解析】
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,物体的左侧与 0 刻度线对齐,右侧与 2.8cm 对齐,估读为 2.80cm, 所以物体的长度为 L=2.80cm.
11、大气压 超声波 弹性 动
【解析】
壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,排出里面的空气,在大气压的作用下就可以紧紧地压在玻璃上而不会掉下来;蝙蝠依靠发出的超声波再反弹过来而在大脑中形成物体的形状来判断物体,所以它们可以在夜晚飞行;蛇在地上蠕动,肌肉收缩,发生弹性形变,贮存弹性势能,在舒张的时候,恢复原状,其弹性势能转化为动能使蛇前进.
12、导电摩擦起电
【解析】
因为铜具有导电性,常用来做导线;
在干燥的天气脱毛衣时会听到轻微的噼叭声,是因为毛衣和衬衣之间相互摩擦带电,两者带有异种电荷,放电产生的“噼啪”声,属于摩擦起电现象。
13、失去电子
【解析】
摩擦起电的实质是电子在物体之间的转移,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,用绸子摩擦过的玻璃棒带正电,是因为摩擦过程中玻璃棒失去了电子。
14、振动 空气 响度
【解析】
声音是由物体振动产生的,因此琴声是由琴弦振动产生的;琴声和我们的耳朵之间有空气,琴声是通过空气传播到耳朵中;声音的响度与物体距离发声体的远近有关,物体距离发声体越近,响度越大,故前后不同位置的同学听到声音的响度是不同的。
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
支点为点O,右侧过悬点沿悬线作动力F1的作用线,过支点O作到F1作用线的距离L1,L1是动力臂;左侧过悬点沿悬线作阻力F2的作用线,方向竖直向下,如图所示:
16、
【解析】
如图进行分析,两灯要都能发光,两灯应串联,因为电流从正极出发后,经过左边的灯,没有分支,所以不可能并联,那么下面的圆圈中应填入电流表,中间的圆圈应填入电压表,如果中间圆圈填入电流表,会将右边部分电路短路,不符合题意,而下面圆圈中填入电压表,相当于断路,右边的灯也不会亮,正确电路如图:
点睛:重点是电路的连接及电压、电流表的使用,如果感觉不太熟练的话,可以将电流表当成导线,而电压表就当成没有,这样填入电表后再判断两灯是否都能发光.
17、略
【解析】
根据磁极间的相互作用规律,可以判断出螺线管的左端为S极,右端为N极,在磁体外部磁感线从磁体的N极出发回到磁体的S极,根据右手螺旋定则,可以判断出电源的左端为正极,右端为负极.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、匀速 不正确 摩擦 74%(或者74.1%) 1、2 越低
【解析】
(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使物体匀速升高,此时系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小;
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,他的想法不正确,因为她没有考虑到绳子与轮之间的摩擦对滑轮组机械效率的影响,导致测力计示数偏小;
(3)W有=Gh=4N0.1m=0.4J,W总=Fs=1.8N0.3m=0.54J,所以第1次实验测得的机械效率为:η===×100%=74%;
(4)研究同一滑轮组提升重物时,机械效率与物重的关系时,要控制滑轮个数相同、绳子的段数相同,只改变物体的重力,故通过比较1、2两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
(5)通过比较2、3两次实验数据,即对应的图乙、图丙两装置,滑轮组不同,提升的重物相同,动滑轮越重机械效率越小,故可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高.(不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低).
19、游码 27.4 10 2.74
【解析】
(1)托盘天平在使用过程中,首先把天平放在水平桌面上,用镊子把标尺上的游码拨至左侧零刻度线位置,调节平衡螺母使横梁在水平位置平衡;
(2)如图所示,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为2.4g,石块的质量等于砝码质量加游码对应的刻度值,石块的质量m=20g+5g+2.4g=27.4g,石块的体积V=70ml-60ml=10ml=10cm3;该石块的密度。
20、断开S2,闭合S、S1 3W
【解析】
(1)由电路图知道,当闭合S、S2,断开S1,当滑动变阻器RB的滑片在最左端,滑动变阻器RA的滑片在最右端时,为RA的简单电路,又因为电流表的示数为0.6A,所以由欧姆定律知道,电源电源是:U=0.6A×20Ω=12V;
(2)由于小灯泡的额定电流是0.5A ,且移动滑动变阻器RA的滑片使电流表的示数也为0.5A,说明灯泡与滑动变阻器串联,所以,此时应是闭合S、S1,断开S2;设此时滑动变阻器接入电路的电阻值是RA′,灯泡的电阻是RL,由欧姆定律知道, ;
(3)当断开S1,闭合S、S2,灯泡短路,当保持滑动变阻器RA的滑片位置不动,调节滑动变阻器RB的滑片,使电流表的示数为0.5A时,说明调节滑动变阻器RB接入电路的电阻是RB′,且,
(4)无论将哪一个滑动变阻器的滑片调到最左端,则其接入电路的电阻都是0,又因为此时电流表的示数为1A,所以,此时接入电路的电阻的阻值是12Ω,即说明;
(5)由 知道,小灯泡的额定功率是:.
21、 3.8 5 0.912
【解析】
(1)根据一上一下的原则,将滑动变阻器接入电路,把电阻R0的右端接线柱和滑动变阻器的横杆右端接线柱(或左端接线柱)连接起来,如图:
(2)①保持开关S1断开,使滑动变阻器R接入电路中的电阻最大;
②闭合开关Sl,将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为3.8V;
③再将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,此时电压表的量程为0﹣15V,分度值为0.5V,电压表示数为5V,由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡正常发光时,定值电阻R0两端的电压为5V﹣3.8V=1.2V,由欧姆定律知道,此时通过灯泡的电流:I==0.24A;
③灯泡额定功率的表达式:P额=U额I=3.8V×0.24A=0.912W。
22、电流表接线柱接反了 滑动滑动变阻器使电压表示数为2.5V 0.5W
【解析】
(1)由图知,闭合开关后电流表指针反向偏转,是由于电流表的正负接线柱接反了;
(2)由于小灯泡的额定电压是2.5V,所以小叶应调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V,然后记录此时电流表数据,根据P=UI求小灯泡额定功率;
(3)由图像可知,当小灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流是0.2A,故小灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)8×105Pa.(2)1.2×105W .(3)40%.
【解析】
(1)汽车及搭载人员及物品总重为:G总=(m车+m人+物)g=(13500kg+2500kg)×10N/kg=1.6×105N ,汽车对地面的压强为:p==8×105Pa
(2)匀速行驶时,牵引力与阻力为一对平衡力,所以引力为:F牵=f= G总×0.05=1.6×105N×0.05=8000N ,汽车的速度为:v=15m/s ,汽车的功率P=F牵v=8000N×15m/s=1.2×105W
(3)完全燃烧天然气0.3kg,产生的热量为:Q=mq=0.3kg×6.0×107J/kg=1.8×107J ,汽车在1min时间内做的功为:W=F牵s=8000N×900m=7.2×106J ,汽车发动机的效率为:η==40%
答:(1)汽车对地面的压强为8×105Pa.
(2)汽车的功率为1.2×105W.
(3)汽车发动机的效率为40%.
24、(1)6V(2)36J(3)17.5Ω≤R0≤22.5Ω
【解析】
①由电路图知道,两电阻串联,电流表测电路中的电流,由欧姆定律知道,R1两端的电压是:U1 =IR1 =0.6A×10Ω=6V;
②由知道,10秒内电流通过R1 所做的功是:W=U1 It=6V×0.6A×10s=36J;
③由于滑动变阻器R2 上标有“5Ω 2A”字样,即变阻器的最大电阻是5Ω,又因为在移动滑片P的过程中,电流表示数都能达到0.4A,所以,由欧姆定律知道,电路中的电阻可达到:=22.5Ω,由于变阻器的最大电阻为5Ω,所以,由电阻的串联特点知道,电阻R0 的最小阻值是:R0小=22.5Ω-5Ω=17.5Ω,当变阻器连入电路中电阻为0时,电阻R0 的最大阻值为22.5Ω,即电阻R0 的阻值范围17.5Ω≤R0 ≤22.5Ω.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、临界 不适合 乙 大电流应用:超导发电、输电和储能
【解析】
(1)许多金属和合金,当温度下降到某一值时,其电阻完全消失。这一温度称为临界温度。
(2)超导体没有电阻。根据焦耳定律,导体没有电阻,通电时就不会发热,所以超导体不适合用来制作电饭锅的发热装置。
(3)文中提到:“如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,外加磁场也无法进入超导体内,形象地来说,就是磁感线将从超导体中被排出,不能通过超导体,这种抗磁性现象称为‘迈斯纳效应’。”故能表示“迈斯纳效应”的是乙图。
(4)高温超导材料具有零电阻特性,即超导电性,可以应用于大电流应用:超导发电、输电和储能。
26、变大 匀速下沉 “蛟龙”号将上浮 A
【解析】
(1)“蛟龙”号下潜的过程中,海水密度不变,深度增加,根据液体压强公式p=ρgh可知受到海水的压强变大;
(2)抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,受的是平衡力,它将保持原状态做匀速下沉运动;故选C;
(3)在“蛟龙”号悬停时,浮力等于重力,此时抛掉适量的压载铁,重力减小,浮力不变,浮力大于重力(如图所示:) “蛟龙”号将上浮.
(4)鱼体内的鱼鳔里面是空气,改变体积时不会改变自身质量,但是可以改变自身的体积,改变排水量,从而达到改变浮力的目的,控制自身的沉浮,故选A.
27、不变 125 缸内气体压强与长度成反比 6.5
【解析】
(1)气缸是封闭的,当活塞向下压,由于气缸内的气体含量并没有发生变化,所以它的质量并不发生改变;
(2) 当缸内气柱长度h=4cm时,由图读出压强是2.5×105Pa,缸内气体对活塞产生的压力为:F=pS=2.5×105Pa×5×10-4m2=125N;
(3) 由图象可得:一定质量的气体,温度不变时,Ph乘积为一定值,即压强与气缸内气体的长度成反比;
(4)由图乙可知,当气体压强p=1×105Pa时,对应的缸内气体的长度为h1=10cm,
所以气缸内气体的体积为:V1=Sh1,
气缸内气体的质量为:m=ρ1V1=ρ1Sh1,
由图乙可知,当气体压强p=5×105Pa时,对应的缸内气体的长度为h2=2cm,在此过程中气体的质量不变,所以m=ρ2V2=ρ2Sh2,所以ρ1Sh1=ρ2Sh2,
则:.
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