资源描述
2025届吉林省长春市榆树市重点名校下学期初三学年第二次月考物理试题理学科试卷
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.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.《村居》词中“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,描绘儿童放飞风筝的画面,如图所示.以下说法中正确的是
A.放风筝的儿童在奔跑中惯性会增大
B.线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是一对相互作用力
C.儿童鞋底有凹凸的花纹是为了减小摩擦
D.越飞越高的风筝相对于地面是静止的
2.下列与声现象有关的说法,正确的是
A.“闻其声而知其人”是根据声音的音色来辨人的
B.声音在真空中的传播速度比在空气中的传播速度大
C.高速公路两旁设置隔音板,是在声源处减弱噪声
D.用超声波能清洗眼镜是因为超声波的速度快
3.如图所示,水平地面ABCD,以O点为界,AO段是一种材质,OD段是另一种材质.细线一端系在物体上,绕过轻质滑轮,另一端系在墙上,拉滑轮的水平力F恒为4N物体经A点开始计时,此后各段路程及耗时见下表.下列说法中正确的是
区间
AB
BO
OC
CD
距离
1m
1m
1.5m
2.5m
耗时
1s
1s
1s
1s
A.CD区间物体的平均速度为2m/s
B.AB区间物体受到的摩擦力为4N
C.OD区间物体加速运动,摩擦力变小
D.AD区间拉力F做的总功为12J
4.下列光现象与其成因对应正确的是
A.影子--光的直线传播
B.小孔成像--光的折射
C.海市蜃楼--光的直线传播
D.来自玻璃幕墙刺眼的阳光--光的折射
5.下列关于“力与运动”的认识正确的是( )
A.船从河里开到海里浮力变大
B.匀速上升的气球不受重力的作用
C.用水平力推水平地面上的课桌,没有推动,推力与阻力大小相等
D.挂在天花板上的电灯处于静止状态是因为物体间力的作用是相互的
6.某柴油叉车,其水平叉臂的总面积为0.2m2,如图甲所示,某工作中,叉车托着质量为1380kg、底面积为1.2m2的货物,如图乙所示,10s内托着货物水平移动了5m,然后将货物匀速举高2m,求:
(1)货物对叉臂的压强。
(2)在整个过程中,叉车对货物做功的功率。
(3)若柴油机的效率为30%,此次叉车举高货物时需要完全燃烧多少千克柴油?(柴油热值q=4.6×107J/kg )
7.汽车发动机用水作冷却液是因为 ( )
A.水没有腐蚀作用 B.水的密度大 C.取水方便 D.水的比热容大
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.如图所示是小新家的电能表,他让一盏“220V 100W”的电灯单独正常工作30min,消耗的电能为_____,这段时间电能表的转盘转了150转,则每消耗1的电能,电能表转盘转_______转。
9.排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物的总质量是_____kg,所受河水的浮力是_____N,排开河水的重力是_____N.(ρ河水=1.0×103kg/m3)
10.若某四冲程汽油机的转速为3000r/min,则1min内做功_____次,完成_____个冲程。
11.滑板车是小学生喜爱的玩具之一.用脚向后蹬地,滑板车会沿地面向前运动,这说明力的作用是____;如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这表明力可以改变物体的_____;
12.如图所示,小明设计的一种加热、照明装置的原理图,R1、R2是两个用来加热的电阻丝,L是标有“220V 100W”的照明灯泡,开关S1、S2的通断只有两种状态:一种是同时断开,另一种是同时闭合.当两开关同时断开时,电流表的示数为5.5A,电阻R1的电功率为P1,电阻R2的电功率为P2,电路的总电功率为P;电源两端的电压U恒为220V,P1:P2=1:1.求:
总电功率P;___________ R1的阻值;___________若开关同时断开48min后再同时闭合10min,该装置共消耗电能_______kW·h.
13.篮球运动员用力将篮球投出,表明力可以改变物体的_____;篮球在空中运动时惯性_____(选填“变大”、“不变”或“变小”);以地面为参照物,篮球是_____的(选填“运动”或“静止”)。
14.2018年10月23日,世界上最长的跨海大桥港珠澳大桥正式开通。如图,大桥在海面上成的倒影是由光的______(“直线传播”“反射”“折射”)形成的;当海面上升时,成的像______(“变大”“变小”“不变”)。
三、作图题(共7分)
15.完成图中的光路图。
16.传统家用保险丝是由电阻率较大而熔点低的铅锑合金制成的.当电路中电流过大时,保险丝熔断,自动切断电路,起到保险作用.
如图是家庭电路的一部分,保险丝应该装在________(选填“A”、“B”或“C”)线才起到保险的作用. 以笔画线代替导线,在图中补充完整电路.(作图要求:a.开关要控制灯泡;b.符合安全用电原则.)
17.根据平面镜成像特点,在图中画出AB在平面镜中成的像A′B′;
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.如图是探究凸透镜成像的实验。将蜡烛、透镜、光屏放在如图所示的位置时,光屏上出现了清晰的像,利用这一原理的光学仪器是______(“照相机”“投影仪”“放大镜”);如要使光屏上的像变的更小些,可将凸透镜向______(“左”“右”)移动一段距离。
19.小明利用一个烧杯、天平、水,测出不规则小石块(不吸水)的密度请将他的步骤补充完整.
调节天平横梁平衡时,发现指针静止在分度盘上的位置,如图甲所示,此时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)移动.用调节好的天平测小石块的质量,天平平衡时,所用砝码和游码的位置,如图乙所示,则小石块的质量是________g.如图丙所示,A往烧杯中加入适量的水,把小石块浸没,在水面到达的位置做上标记.
B.取出小石块,测得烧杯和水的总质量为122g.
C.往烧杯中加水,直到________,再测出此时烧杯和水的总质量为142g.计算出小石块的体积为________m1.计算出小石块的密度为________kg/m1.若从水中取出小石块表面上有小水滴,这样导致测缝的密度值选填________ (“偏大”或“偏小”)
20.小聪和小华在探究水的沸腾特点实验中:
(1)如图甲所示,小聪操作的错误是温度计的_____。
(2)他纠正错误后继续实验,某时刻温度计的示数如图乙所示,示数是_____℃。
(3)图丙中,表示水在沸腾时的现象是其中的_____图,实验中是通过_____方式增加水的内能的。
(4)图丁中是小聪和小华根据实验数据各自作出的图象。若加热条件完全相同,整个过程中两人的操作都规范准确。根据图线分析:你认为造成两同学图线差异的主要原因可能是:_____;分析图象还可发现水沸腾时的特点是_____。
21.小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体物块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等.
(1)小冉进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为________N;用弹簧测力计挂着物块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出).并将示数记录在下表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)小冉用表格中的数据算出了步骤B中物块受到水的浮力是________N,还算出了F中液体的密度是________kg/m3(结果保留一位小数).
(3)小冉在步骤B的基础上继续探究:保持物块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐________(选填“增大”或“减小”)
22.在古代,人们就已经发现滚动代替滑动可以大大减小摩擦。请你设计实验进行验证。
(1)实验器材:_____
(2)实验步骤:_____
(3)现象及结论:_____
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示,质量不计的轻板AB可绕转轴O在竖直面内转动,OA=0.4m,OB=1.6m.地面上质量为15kg、横截面积为0.3m2的圆柱体通过绳子与A端相连.现有大小不计、重为50N的物体在水平拉力F=10N的作用下,以速度v=0.2m/s从O点沿板面向右作匀速直线运动.g=10N/kg.求:
物体开始运动前,圆柱体对地面的压强;物体在板面上运动的时间;物体在板面上运动过程中,拉力F做的功及功率.
24.学校兴趣小组的同学自制了一台电烘箱,电烘箱的技术参数及设计的简化电路图如下,R1和R2均为电热丝且电阻值恒定.求:
额定电压
220 V
正常工作电流
高温档
5A
低温档
2A
(1)电烘箱在高温档正常工作时每分钟产生的热量.
(2)电热丝R1的阻值.
(3)电烘箱在低温档正常工作时,R2的功率.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.阅读短文,回答问题
观光电梯
电梯是一种用于多层建筑乘人或载物的运输工具.电梯的简易结构如图甲所示,电梯轿厢和配重分别挂在主电动机的两侧,在电梯半载时,轿厢总重和配重的重力基本相等. 满载上升时,主电动机提供动力,驱动轿厢.
如图乙所示,为某商业大厦安装的观光电梯,其相关参数如下表.为了安全,电梯设置了超载自动报警系统,其工作原理如图丙所示,控制电路的 电源电压U为12V,压力传感器的电阻R与所受压力F的关系 图像如图丁所示,电磁继电器阻值可忽略.当电流大于 0.2A 时,会启动警报系统,同时无论如何按压电梯控制器,门电动 机均不工作.此外,电梯需经常保养,“运行频次比ω ”是电梯养护的重要指标,ω一般用电梯每天平均待机时间与运行时间之比来表示.
为便于观光,电梯的外壁采用玻璃材料,主要是因为玻璃有较好的____性,该观光电梯配重的重力约为____N.下列有关该电梯的说法中,正确的是____ .
A.主电机与钢丝绳之间的摩擦为有害摩擦
B.超载自动报警系统中电磁铁的右端为S极
C.电梯满载上行时,电动机需顺时针转动
D.报警电铃的工作原理是电磁感应乙图中,当站在上升的B电梯里的乘客看到 A 电梯在上升,则可推知 A电梯在______且速度__(大于/小于/等于)B电梯的速度.控制电路中 R0=____Ω .若使用一段时间,电梯未满载就报警,则说明 R0 的阻值变____(大/小).该商业大厦每天营业时间为 12h,设电梯均在额定功率下运行.经测算,该观光电梯平均每天耗电 72kW•h,则该观光电梯的“运行频次比”ω=____(结果写成小数形式).
26.阅读短文并回答问题。
雨
雨形成的基本过程是:空气中的水蒸气在高空遇到冷空气凝结成小水滴或小冰晶,小水滴或小冰晶相互碰撞、合并,变得越来越大,大到空气浮力托不住的时候便会降落下来。在下落的过程中,小水滴或小冰晶受到的阻力是变化的,受到的阻力与其速度大小有关,物体的速度越大,其受到的空气阻力越大。当低空温度高于0℃时,小冰晶会熔化。最后落到地面便是雨。由于天然降水会溶解部分空气中的二氧化碳,正常雨水略显酸性。1982年6月,国际环境会议上正式将pH小于5.6的降水定为酸雨。
(1)空气中的水蒸气凝结成小水滴,属于______现象(填物态变化的名称)。
(2)当空气受到污染时有__________(填写化学式)进入大气,便会形成硫酸型酸雨。
(3)雨滴下落过程中(不考虑雨滴质量的变化和风速的影响),下列能反映速度变化规律的图像是______。
27.阅读短文,回答文后的问题
混合动力汽车
我国自行生产的混合动力汽车已经服务于生活.混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电.汽车低速行驶时,内燃机并不工作,蓄电池通过电机向车轮输送能量;当需要高速行驶时,内燃机启动,向车轮输送能量,并通过电机给蓄电池充电.汽车具有省油、能量利用率高等特点.
测试混合动力汽车燃油能量转化效率可用如下方法: 驾驶汽车在平直公路上匀速直线行驶时间t,测量这段时间内汽车消耗燃油质量m,车速v,蓄电池储存的电能由w1增加到了w1.汽车受到的阻力为f, 燃油的热值为q,由此可计算出转化效率.
(1)汽车低速行驶时,蓄电池是______(选填“电源”或“用电器”).
(1)汽车高速行驶时,电机的工作与下列哪一实验原理相同(______)
(3)当电机充当电动机时,其额定功率应小于蓄电池额定功率.简单说明判断的理由: ____.
(4)混合动力汽车燃油的能量转化效率表达式η=______________.
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.惯性大小的唯一量度是物体的质量,放风筝的儿童在奔跑中质量不变,惯性不变,故A错误;
B.线对风筝的拉力和风筝对线的拉力大小相等、方向相反、在同一直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故B正确;
C.儿童鞋底有凹凸的花纹是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C错误;
D.越飞越高的风筝与地面之间的距离越来越大,即相对位置在变化,所以,相对于地面是运动的,故D错误.
2、A
【解析】
A. “闻其声知其人”是因为不同人的声带结构特点不同,发出声音的音色不同,因此是根据音色来辨别的,故A正确;
B. 声音不能在真空中传播,故B错误;
C. 减弱噪声的途径有:在人耳处减弱、在声源处减弱、在传播过程中减弱,设置隔音板是为了在传播过程中减弱噪声,故C错误;
D. 用超声波能清洗眼镜是利用了超声波能够传递能量,故D错误。
3、D
【解析】
A.由表中数据知,CD段的路程为2.5m,运动时间为1s,则CD段的平均速度为v===2.5m/s;故A错误;
B.由表格可知,在AO区间物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到的滑动摩擦力和绳子对物体的拉力是一大平衡力,二者大小相等,根据动滑轮的工作特点,绳子的拉力为拉滑轮的水平力F的一半,即2N,故B错误;
C.由表格可知,OD区间物体加速运动,但由于此区间的物体对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以,滑动摩擦力的大小不变,故C错误;
D.AD区间,拉力F恒为4N,拉力F通过的路程为物体通过的路程的一半,即s==3m,拉力F做的功W=Fs=4N×3m=12J;故D正确.
4、A
【解析】
(1)光在同种、均匀、透明的介质中沿直线传播,光的直线传播形成的现象包括:小孔成像,影子的形成,日、月食的形成等;
(2)光在传播的过程中遇到物体表面传播方向发生改变,叫做光的发生反射,平面镜成像、水面成像等就是光的反射形成的;
(3)光在同一种不均匀的介质中或者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,叫做光的折射,例如:海市蜃楼,凸透镜成像等都属于光的折射现象。
【详解】
A、影子是光的直线传播形成的,该选项说法正确;
B、小孔成像是光的直线传播形成的,该选项说法不正确;
C、海市蜃楼,是光在不均匀的空气中传播形成的,属于光的折射,该选项说法不正确;
D、来自玻璃幕墙刺眼的阳光,是光的镜面反射形成的,该选项说法不正确。
故选:A。
5、C
【解析】
A.船不管是在海水里还是河水里都要漂浮在水面上,漂浮时浮力等于重力,而船重不变,所以无论在海里还是在河里船受到的浮力不变,故A错;
B.地球附近的物体都受到重力作用,所以匀速上升的气球受重力的作用,故B错;
C.用水平力推水平地面上的课桌,没有推动,课桌仍保持静止状态,所以静止的课桌受到平衡力的作用.水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力,大小相等,故C正确;
D.挂在天花板上的电灯处于静止状态是因为灯受到平衡力的作用,灯的重力与线对它向上的拉力是一对平衡力,故D错。
故选C。
6、 (1)69000Pa(2)2760W(3)0.002。
【解析】
(1)货物对叉臂的压力为货物的重
受力面积为叉臂面积0.2m2,则
(2)叉车对货物做的功为:
功率为
(3)柴油机所做的功W=27600J,根据可得柴油放出的热量
由得燃料的质量
答:(1)货物对叉臂的压强为69000Pa;(2)在整个过程中,叉车对货物做功的功率2760W;(3)若柴油机的效率为30%,此次叉车举高货物时需要完全燃烧0.002千克柴油。
7、D
【解析】
水有很多特性,汽车发动机用水冷却是因为水吸热能力强,而吸热能力在物理学中用比热容来表述,故汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容大。
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、0.05 3000
【解析】
“220V 100W”的电灯单独正常工作30min,消耗的电能为W=Pt=0.1×0.5h=0.05,这段时间电能表转盘转了150转,则每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转数:
。
9、106 107 107
【解析】
因为轮船处于漂浮状态,所以满载时船及所装货物的总质量等于排水量,即1000t=106kg;
轮船排开河水的重力:G排=m排g=1000×103kg×10N/kg=1×107N;
轮船受到的浮力:F浮=G排=m排g=1000×103kg×10N/kg=1×107N;
10、1500 6000
【解析】
四冲程汽油机的转速为3000r/min,表示1min飞轮转动3000圈,因热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,所以,1min内曲轴转动3000周,对外做功1500次,完成6000个冲程。
11、相互运动状态
【解析】
将一只脚踏在滑板上,另一只脚向后蹬地,给地面一个向后的力,物体间力的作用是相互的,地面给人一个向前的力,推动人前进;
如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这是因为它在运动中受到阻力,这表明力可以改变物体的运动状态.
12、1210W 10Ω 1.418
【解析】
(1)当两开关同时断开时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,根据P=UI求出电路的总功率;
(2)当两开关同时断开时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,利用串联电路的电流特点和P=I2R结合P1:P2=1:1求出R1与R2的阻值之比,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出电阻R1的阻值;
(1)根据W=Pt求出开关同时断开48min消耗的电能,由电路图可知,开关S1、S2同时闭合时,灯泡L与R1并联,根据并联电路的电压特点和求出电路的总功率,利用W=Pt求出同时闭合10min消耗的电能,然后求出该装置共消耗的电能.
【详解】
(1)当两开关同时断开时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,
则电路的总功率:P=UI=220V×5.5A=1210W;
(2)当两开关同时断开时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中各处的电流相等,且P1:P2=1:1,
所以,由P=I2R可得,R1与R2的阻值之比:
,即R2=1R1,
由可得,电路中的总电阻:
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R=R1+R2=R1+1R1=4R1=40Ω,
解得:R1=10Ω,R2=10Ω;
(1)由可得,开关同时断开48min消耗的电能:
当两开关同时闭合时,灯泡L与R1并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,此时电路的总功率:
同时闭合10min消耗的电能:
所以,该装置共消耗电能:
W=0.968kW•h+2.47kW•h=1.418kW•h.
本题考查了串、并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用,分清两种状态下电路的连接方式是关键.
13、运动状态 不变 运动
【解析】
篮球运动员用力将篮球投出,球的运动方向和速度都发生了变化,也就是改变了球的运动状态;篮球在空中运动时,质量不变,惯性不变。以地面为参照物,篮球和地面发生位置的变化,即篮球是运动的。
14、反射 不变
【解析】
海面相当于是平面镜,大桥在海面上成的倒影是平面镜成像,属于光的反射现象; 当海面上升时,物体大小不变,由平面镜成像像与物大小相等的特点知道,大桥成的像大小不变。
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后变得发散,其折射光线的反向延长线过焦点;过光心的入射光线,经过凹透镜折射后,其传播方向不变,由此可以画出其折射光线如下图所示:
16、A
【解析】
(1)三孔插座在连接时,是左零右火中接地,所以A是火线、B是零线、C是地线,而保险丝应该装在火线上才起到保险的作用,所以保险丝应该装在A线上;
(2)火线先进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上,这样在断开开关时能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故;既能控制灯泡,又能更安全,如图所示:
故答案为(1)A;(2)如图所示.
17、
【解析】
先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点A′、B′,连接A′、B′点即为物体AB在平面镜中的像,注意辅助线和像用虚线,如图所示:
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、照相机 右
【解析】
烛焰到凸透镜的距离是物距,光屏到凸透镜的距离是像距。由图知道,物距大于像距,由凸透镜成像规律知道,此时成倒立、缩小的实像,应用于照相机; 要使光屏上的像变的更小,应增大物距,减小像距,凸透镜要向右移动。
19、右 52 水面到达标记 20 2.6×101 偏小
【解析】
(1)由图甲知道,天平指针偏向分度盘的左侧,故应向右调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)由图乙知道,石块的质量是:m=50g+2g=52g;
(1)A.往烧杯中加入适量的水,把小石块浸没,在水面到达的位置做上标记.
B.取出小石块,测得烧杯和水的总质量为122g.
C.往烧杯中加水,直到标记处,再测出此时烧杯和水的总质量为142g;
(4)小石块排开水的质量是:m=142g﹣122g=20g,由ρ=知道,石块的体积V=V水===20cm1;
(5)由ρ=知道,石块的密度是:ρ===2.6g/cm1=2.6×101kg/m1;
(6)在把石块从水中取出时,石块上有附着的水,向烧杯中加水直到标记处,所加水体积大于石块排开水的体积,所测量石块的体积偏大,由密度公式知道,所测石块的密度会偏小.
点睛:本题考查的是固体的密度测量实验,涉及天平的使用注意事项、天平的调节、天平读数,求物体的密度等问题,注意运用排水法测固体体积的方法.
20、玻璃泡碰到了容器底94a热传递水的质量不同吸热但温度不变
【解析】
(1)由图知,温度计的玻璃泡接触了烧杯的底部,会导致测量结果偏高;
(2)温度计的分度值是1℃,此时是零摄氏度以上,液柱上表面对准了90℃上面第4个小格处,读作94℃;
(3)水沸腾时,内部各个地方的水都在汽化,气泡在上升时里边的水蒸气会越来越多,加之越往上水的压强越小,因此,气泡会越来越大;沸腾前,底层水温高,上层水温低,产生的气泡在上升过程中,会有一部分液化回水,且由于热胀冷缩,上面的气泡会越来越小。所以可以判断a图是水沸腾时的情况,b图是沸腾前的情况, 实验中是内能由火焰转移到容器,再由容器转移到水,故是热传递的方式增加水的内能的。
(4)如图,水升高的温度和比热容是相同的,加热需要的时间不同,吸收的热量不同,根据Q=cm△t得,所以实验时水的质量不同。根据图线知:小华实验中水到达沸腾的时间长,说明小华实验时用的水较多;由表中数据知水到达98℃时,虽然继续给水加热,但温度不变,因此得出的结论是:液体沸腾时不断吸热,但温度不变;
21、2.7 0.1 1.3 减小
【解析】
(1)测力计的分度值为0.1N,由指针位置可知,A步骤所示弹簧测力计的示数为2.7N;
(2)由表格数据可知,在实验步骤B中拉力为2.6N,则步骤B中铜块所受浮力F浮=G−F拉=2.7N−2.6N=0.1N,V=5cm2×6cm=30cm3=3×10−5m3,浸没时,V排=V,在F图中,F′浮=G−F′拉=2.7N−2.3N=0.4N,由F浮=液gV排可得:液===1.3×103kg/m3;
(3)在步骤B的基础上继续探究,缓慢向烧杯内加水,排开水的体积增大,根据F浮=G−F拉可知,弹簧测力计的示数逐渐减小。
22、长木板,小车,弹簧测力计,钩码 见解析所示 如果F>F',则表明滚动代替滑动可以减小摩擦
【解析】
(1)实验器材:长木板,小车,弹簧测力计,钩码;
(2)实验步骤:①将小车倒放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平面方向匀速拉动小车,此时小车与长木板间的摩擦力为滑动摩擦力;记下测力计的示数为F;
②将小车正放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平面方向匀速拉动小车,此时小车与长木板间的摩擦力为滚动摩擦力;记下测力计的示数为F';
③将钩码放到小车上,重复上面的操作。
(3)现象及结论:如果F>F',则表明滚动代替滑动可以减小摩擦。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)500Pa(2)6s12J(3)2W
【解析】
(1)物体开始运动前,圆柱体对地面的压力:
F压=G圆柱=m圆柱g=15kg×10N/kg=150N,
圆柱体对地面的压强:
p===500Pa;
(2)由杠杆的平衡条件可得:
G圆柱•OA=G物体•s,
则物体恰好离开地面时运动的距离:
s=OA=×0.4m=1.2m,
由v=可得,物体在板面上运动的时间:
t===6s;
(3)物体在板面上运动过程中,拉力F做的功:
W=Fs=10N×1.2m=12J,
拉力的功率:
P===2W.
24、(1)66000J(2)44Ω(3)264W
【解析】
由电路图知道,当S1 和S2 均闭合时,R2短路,电路中只有R1,设电路的功率为P1;当只闭合S1 时,R1与R2串联,根据电阻的串联,电路的总电阻R=R1 +R2;由知道,P1>P2 ,所以,P1为高温档电功率,P2 为低温档电功率;
(1)由表格中数据知道,高温档电路的电流I1 =5A,电压为U=220V,所以,电烘箱在高温档正常工作时,每分钟可产生的热量是:Q=W=UI1t=220V×5A×60s=6.6×104 J;
(2)由表格中数据知道,高温档电路的电流是I1 =5A,电压是U=220V,由欧姆定律知道,电热丝R1的阻值是:;
(3)由表格中数据知道,电烘箱在低温档时正常工作时的电流I2 =2A,由欧姆定律知道,电路的总电阻是: =110Ω,
由串联电阻的规律知道,R2 =R-R1 =110Ω-44Ω=66Ω,
所以,R2 的功率是:P2 =I2 2 ×R2 =(2A)2 ×66Ω=264W.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、透光性 7000 C 上升 大于 20 小 3.8
【解析】
(1)乘客在随电梯竖直上升的过程中,可透过玻璃欣赏到楼外美丽的城市景色,
所以为便于观光,电梯的外壁采用玻璃材料,主要是因为玻璃有较好的透光性。
轿厢的重力:G轿厢=mg=500kg×10N/kg=5000N,
电梯半载时:G半载=G最大=×4000N=2000N,
由题意知,配重的重力:
G配=G轿厢+G半载=5000N+2000N=7000N,
(2)A、主电机与钢丝绳之间的摩擦使钢丝绳上升,该摩擦属于有益摩擦,故A错误;
B. 超载自动报警系统报警时,电流从电磁铁的右端导线流入,利用安培定则判断出电磁铁的右端为N极,左端为S极,故B错误;
C. 电梯满载上行时,钢丝绳对轿厢由向上的拉力,所以电动机需顺时针转动对其产生向上的摩擦力,故C正确;
D. 报警电铃的工作原理是电的磁效应,故D错误。
(3)当站在上升的B电梯里的乘客看到A电梯在上升,此时B电梯里的乘客以自己的电梯为参照物,
可推知A电梯在上升,且速度大于B电梯的速度。
(4) 当电梯刚好满载时,即压力传感器所受压力F=G最大=4000N.
由图象可知,压力传感器的电阻R=40Ω,
由欧姆定律得,电路总电阻:R总===60Ω,
根据串联电路电阻特点可知,R0的阻值:
R0=R总−R=60Ω−40Ω=20Ω,
当电梯未满载时,压力传感器所受压力变小,由图象可知,压力传感器的电阻变大,
由于电梯报警时的电流和电源电压不变,根据R总=可知,电路总电阻不变,则说明R0的阻值变小。
(5)由P=得,电梯运行消耗的电能:
W运行=P额t运行=25kW×t运行,
电梯待机消耗的电能:
W待机=P待机t待机=1kW×t待机,
则电梯平均每天消耗的电能:
W=W运行+W待机,即:25kW×t运行+1kW×t待机=72kW⋅h−−−①
t运行+t待机=12h−−−②
联立①②可解得:t运行=2.5h,t待机=9.5h;
则该观光电梯的“运行频次比”:
ω===3.8.
26、液化 SO2 B
【解析】
(1)空气中的水蒸气遇冷凝结成小水滴,是气态的水蒸气变成液态的水,属于液化现象;
(2)SO2进入大气与水蒸气结合形成酸雨;
(3)雨滴下落时,开始雨滴下落速度慢,阻力小于重力,合力方向向下,速度越来越快;当下落速度加快使阻力变大且等于重力时,合力为0,雨滴开始做匀速运动;所以,整个过程中雨滴的运动情况是先加速后匀速,故B正确,ACD错误。
27、电源 B 蓄电池在带动电机工作的同时,还需要带动照明灯等电器工作 (fvt+W1-W1)/ (mq)
【解析】
(1)汽车低速行驶时,蓄电池通过电机向车轮输送能量,是化学能转化为电能,所以蓄电池此时是电源;
(1)汽车高速行驶时,内燃机启动,向车轮输送能量,并通过电机给蓄电池充电,机械能转化为电能,再转化为化学能储存起来,电机的工作原理是电磁感应现象,故B符合题意;A是电动机的工作原理,故A不符合题意;C是证明电流周围存在磁场的奥斯特实验,故C不符合题意;D是探究影响电磁铁磁性强弱的实验图,故D不符合题意;
(3)汽车上的电机(充当电动机)的额定功率应该小于蓄电池的额定功率,蓄电池在带动电机工作的时,除了转化为机械能外,还要转化为光能用来照明;
(4)牵引力做的功为fvt,同时储存起来的能量,燃料燃烧放出的热量mq,混合动力汽车燃油的能量转化效率表达式η===(fvt+W1-W1)/ (mq).
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