资源描述
【首发】河北省衡水市枣强县2025年初三下学期第一次适应性联考物理试题试卷
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.我国研制的“亿航”自动驾驶载人飞行器具有垂直起降、定速巡航、空中悬停等功能.在一次试飞中,试飞员感觉地面“迎”他而来,这时飞机的运动状态是( )
A.垂直起飞 B.垂直降落 C.定速巡航 D.空中悬停
2.下列四幅图片与其对应的说法,正确的是
A.甲图中通过改变尺子伸出桌面的长度,可以探究响度与振幅的关系
B.乙图中两列声波的音色相同
C.丙图中“GPS导航”是利用超声波传递信息的
D.丁图中通过改变杯中的水量,可以探究音调与频率的关系
3.目前世上最轻的固态材料是“碳海绵”,其性能有:对有机溶剂(如油)有超强的吸附力;具有超强的储电能力;放在温度为﹣196℃的液氮中,弹性依然;有很多空隙,可以做保温材料;能达到的最小密度为0.16mg/cm3 . 下列关于“碳海绵”的说法,不正确的是
A.有可能被用来清除海上漏油 B.有可能被用来制造大容量手机电池
C.有可能被用来制造抵抗低温的宇航服 D.1m3“碳海绵”的质量最小为0.16g
4.图所示的光现象中,由于光的折射形成的是
A.塔在水中形成“倒影”
B.景物在凸面镜中成像
C.日晷面上呈现晷针的影子
D.筷子好像在水面处“折断”
5.斜面长1m,高0.4m,用大小为10N沿斜面向上的拉力F,将重力为20N的铁块匀速拉到斜面顶端,此过程中斜面的机械效率为_____,铁块受到的摩擦力为_____N。
6.以下说法,不正确的是
A.春日清晨,草叶上形成露珠是液化现象
B.夏天傍晚,院子里洒水利用汽化吸热降温
C.晚秋时节,瓦片上出现白霜是凝固现象
D.深冬时节,树枝上出现雾凇是凝华现象
7.下列关于信息的传递和能量的利用说法正确的是
A.核电站是利用原子核聚变所释放的能量来发电
B.光纤通信是利用光波传输信息
C.煤、石油、天然气、太阳能等都是不可再生能源
D.移动电话(手机)利用超声波传递信息
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1、R2阻值相等。
(1)若电路中各元件均完好,当电键S由断开到闭合时,电压表V的示数为U0,电流表A1的示数为I0.则电源电压为________,电流表A2示数为_______。
(2)若电路中存在故障且故障只发生在电阻R1、R2处,当电键S由断开到闭合时,发现只有一个电表示数发生变化,则故障是_________,该电表示数变化量为________。
9.在微观尺度下,科学家拍下了超亮的X射线把液体瞬间打得“灰飞烟灭”的情景,如图所示,此过程液体吸收X射线的能量,内能________,发生的物态变化是________.
10.科学家对人类文明进步和社会发展做出了重要贡献,为了纪念在物理学中做出过杰出贡献的科学家,有时会以他们的名字作为物理定律的名字,请你写出两位在电学中以他们的名字被用作物理定律名称的物理学家:_____、_____.
11.2千克的水温度升高5℃,水吸收的热量为________焦。[焦/(千克·℃]在水、砂石和铁三种物质中,__________的比热容最大。家里厨房烧菜时可以闻到菜的香味,这是由于分子在不停地做___________热运动造成的。
12.4月23日水兵节当天下水,中国第一艘国产航母001a型马上要下水了!如图所示是航母舰载机起飞训练的情境,则下列说法正确的是(_____)
A.飞机停在航母甲板上,航母对飞机的支持力和飞机对航母的压力是一对平衡力
B.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速小于机翼下方空气流速
C.飞机飞离航母后,航母所受浮力变小
D.飞机在起飞过程中,惯性将消失
理由:_______________________________
13.一个实心铁球,放在水中静止时所受浮力为F1,放在水银中静止时所受浮力为F2,则F1∶F2=_____________(已知ρ水=1.0×103kg/m3, ρ铁=7.9×103kg/m3, ρ水银=13.6×103kg/m3)。
14.如图所示,实心长方体A和B放在水平地面上,高度之比hA︰hB=2︰1,底面积之比SA︰SB=2︰3,它们对地面的压强相等,则它们的密度之比︰=_____;它们对地面的压力之比FA︰FB=_________.
三、作图题(共7分)
15.自行车尾灯利用了“角反射器” 的光学装置,如图是它的内部结构示意图,有一束光沿ab 方向入射到平面镜MO上.试在图中作出经平面镜MO、NO 反射后的光路, 并保留必要的作图痕迹.
(______)
16.为节省电能,楼道中的照明灯只有同时满足“天黑和有人路过楼道”时,才会自动亮.为满足用户要求,小强设计出了楼道照明灯的“智能控制电路”控制电路由“光控开关”和“声控开关”组成,在答题卡上完成电路的连接.
17.如图所示,电磁铁的极性已经标出,按要求作图.
在括号内用“+”或“﹣”标出电源的极性小磁针的N极磁感线的方向.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.如图甲是小华探究二力平衡条件时的实验情景.
小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整________ 来改变拉力的大小.实验中选择小卡片的目的是________ (填“考虑”、“不考虑”)小卡片的重力. 为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,进行如下操作:________ (填“挤压”、“翻转”或“旋转”)小卡片,松手后观察小卡片是否平衡. 在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是______ .
A. 容易让小卡片在水平方向上保持平衡
B. 小卡片是比较容易获取的材料
C. 减少了摩擦力对实验结果的影响
D. 小卡片容易扭转小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?小明提出了自己的实验方案:将钩码直接挂在弹簧测力计下端,用弹簧测力计拉着钩码在________(水平方向/竖直方向/任意方向)做匀速直线运动,根据观察到________ 现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态.
19.小明同学利用运动鞋进一步探究“滑动摩擦力与压力大小的定量关系”。
如图甲所示,他用弹簧测力计水平拉着运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动,其目的是_____;下表为实验时记录的数据,第一次实验时的数据如图甲所示,此时弹簧测力计的示数为_____N。
实验次数
压力F/N
测力计示数/N
1
2.3
2
3.3
2.6
3
4.3
3.4
4
5.3
4.2
(3)请根据数据在图乙中作出运动鞋受到的滑动摩擦力与压力大小关系的图象。分析图象可得结论:_____。若他拉着运动鞋匀速前进的速度由0.02m/s变为0.04m/s,在其他情况不变时,鞋受到的滑动摩擦力将____(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
20.课外实践活动中,用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2 s曝光一次.
(1)小明所在的兴趣小组拍下的照片如图所示,由此可以判断纸锥下落的速度变化情况是______(选填“不变”、“先变大后不变”或“一直变大”).
(2)纸锥下落过程中在A、B两位置间的平均速度为________m/s.若减小纸锥的锥角,从相同的高度下落,其平均速度________.(选填“不变”、“增大”或“减小”)
21.在探究电流通过导体产生的热量多少与哪些因素有关时,采用如图所示的实验装置,请观察甲、乙两图并回答下列问题.
(1)在甲图实验中,若通电时间相同,发现右侧U形管内液面高度变化较大,这表明:在电流相同、通电时间相同的情况下,导体的_______越大,产生的热量越多.乙图的装置是用来研究电阻丝产生的热量与__________的关系.在实验中观察到左、右两侧U形管中液面都很快出现高度差且高度差相等,原因是电阻丝______断路排除故障后,重新利用乙装置进行实验,要使实验现象更明显,应该将R3换成电阻更_______(选填“大”或“小”)的电阻.
22.在“测定物质的密度”实验中,要用电子天平测物体的____,用量筒测物体的___.在“探究杠杆平衡的条件”实验中,应将杠杆的中点支在铁架台上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在____位置保持平衡,若在图中所示的A点悬挂钩码,并在B点用力使杠杆平衡,为顺利完成实验,则应将弹簧力计沿____方向用力拉杠杆(选填“BM”、“BN”、“BP”或“BQ”).
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示,电源电压恒定,小灯泡标有“6V 3W”的字样.当开关S1闭合,S2断开时,小灯泡正常发光.当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0. 6A.忽略温度对灯丝电阻的影响,请通过计算回答:
当开关S1闭合,S2断开时,小灯泡中的电流是多大?电阻R的阻值为多大?开关S1、S2都闭合时,小灯泡正常工作l0min,电路消耗的电能多大?
24.两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具,倍受年轻人的喜爱(如图所示).图中某型号的两轮自平衡电动车最高时速可达18km/h,重量大约30kg,伸缩把手,随身形调整高度.
(1)图中小强的质量是70kg,轮胎与地面的总接触面积是0.01m2,求运动过程中地面受到的总压强是多少帕.(g取10N/kg)
(2)若电动车以最高速度匀速行驶6分钟,求行驶的距离是多少米?
(3)电动车在平直公路上匀速行驶,受到的平均阻力是80N,求电动车在6分钟里克服阻力做的功是多少焦?
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,热水器主要参数如下表.[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
额定电压
220V
容积
30L
加热功率
2000W
保温功率
800W
(1)开关S跳至_____触点位置时,热水器进入保温状态,水箱内装满水时,水的质量为_____kg.
(2)R2的阻值为多大_______?
(3)水箱中装满初温为25℃的水,加热使温度升高到55℃,水需要吸收多少热量__________?
(4)在上述加热状态下,热水器正常工作35min需消耗多少电能______?加热效率是多少_______?
26.光电鼠标在电脑中应用非常广泛,其原理就是利用发光二极管照射移动表面(如图所示),并被反射回鼠标的光学感应器,用以记录移动动作,以此来捕捉移动位置的不同画面。当鼠标移动时,感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,并利用数字信号处理来比较各个影像,以决定移动的距离和方向。产生的结果会传回计算机,而屏幕上的光标会根据这些结果来移动,图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。
当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生_____(填“镜面反射”或“漫反射”)。光学感应器上所成的像是_____(填“实像”或“虚像”)。当鼠标向前推移时,感光器件上的像相对于光学感应器在向_____移动。将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,电脑显示器上的光标并不移动,是因为_____。
27.如图所示,宇航牌YH−X50−3电饭煲的简化电路图.R是发热盘,L1、L2中一个是保温指示灯,另一个是煮饭指示灯.R1、R2是指示灯的保护电阻,R3是熔断器.S2由中心磁钢和煮饭按钮组成的磁控开关,开始煮饭时,按下煮饭按钮,中心磁钢使其吸合,温度升高到约103℃(饭熟水干)后磁钢失去磁性,在弹簧的作用下,磁控开关自动断开,断开后不能自动闭合.S1是一热敏电阻控制的温控开关,温度高于80℃自动断开,低于80℃自动闭合.(电饭煲工作时,指示灯、保护电阻消耗的电能相对于发热盘而言很小可以忽略)角角牌的铭牌如表所示
宇航牌电饭煲
型号:YH−X50−3 额定电压:220V
额定功率:880W 额定容量:5L
请你回答问题:如果请你为这种电饭煲配备一个三脚插头,应该将电路图2中的A接到插头的___脚,C接到插头的___脚上.如果用红色表示正在对水加热,绿色表示保温,指示灯L1应该为___色.为测量电饭煲的电热转换效率,小丽同学在家长的配合下,在电饭煲中盛有1L的水,用温度计测出水的温度为12℃,按下煮饭按钮后10min水沸腾.它的电热转换效率约是多大_____?假如小丽只将电源接通,没有按煮饭按钮,10min后水的温度是多高?简述其中的奥秘______.
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】
根据题意知道,在一次试飞中,飞员感觉地面扑面而来,是感觉地面在向上运动,这是以运动飞机为参照物,并且飞机在垂直降落时感觉,故只有B正确.
本题考查的是参照物及其选择,是一道基础题,难度不大,解题的关键是掌握判断相对静止与相对运动的方法.
2、D
【解析】
A.改变尺子伸出桌面的长度,若用相同的力拨动尺子,尺子的振动频率不同,声音的音调不同,是为了研究音调与频率的关系;若要探究响度与振幅的关系,需要保持尺子伸出桌面的长度不变,改变拨动尺子的力度,故A错误;
B.由图知,两列声波的形状不同,说明它们的音色不同,故B错误;
C.丙图中“GPS导航”是利用电磁波来传递信息的,故C错误;
D.当用手指润湿后沿着杯口边缘摩擦时,是杯子和水发生了振动,当水量越大时,杯子和水越难振动,因此可以得出杯中的水量越大,音调越低,水量越小,音调越高,由此可知,通过改变杯中的水量,可以探究音调与频率的关系,故D正确.
3、D
【解析】
①已知碳海绵内部有很多孔隙,有超强的吸附力;②碳海绵具有超强的储电能力;
③碳海绵有很多空隙,可以做保温材料;④已知不同物质的密度和体积关系,利用公式m=ρV比较质量关系.
【详解】
A. 碳海绵内部有很多孔隙,有超强的吸附力,有可能被用来清除海上漏油;故A正确;
B. 具有超强的储电能力,有可能被用来制造大容量手机电;故B正确;
C. 有很多空隙,可以做保温材料,有可能用来制造抵抗低温的宇航服;故C正确.
D. 由ρ=mV得,1m3“碳海绵”的质量m=ρV=0.16×10−3g/cm3×106=160g;故D错误.
故选D.
4、D
【解析】
A. 塔在水中形成“倒影”影,是平面镜成像,属于光的反射现象,故A错误;B. 景物在凸面镜中成像扩大视野,是凸面镜成像,属于光的反射现象,故B错误. C. 日晷面上呈现晷针的影子,是光的直线传播形成的,故C错误;D. 筷子好像在水面处向上弯折,属于光的折射现象,故D正确.故选D.
(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的.
5、80% 2
【解析】
[1]斜面拉力做的有用功:
拉力做的总功:
斜面的机械效率:
[2]额外功
由得摩擦力
6、C
【解析】露珠的形成是空气中的水蒸气液化,A正确;洒水可以利用水的蒸发来吸热降温,B正确;白霜、雾凇的出现,都是空气中的水蒸气凝华所致,C错误、D正确;故选C。
点睛:本题考查对物态变化现象的判断。(1)物质由固态变成液态叫做熔化,由固态变成气态叫做汽化,由固态直接变成气态叫做升华,这三种物态变化需要吸收热量;(2)物质由液态变成固态叫做凝固,由气态变成液态叫做液化,由气态直接变成固态叫做凝固,这三种物态变化需要放出热量。
7、B
【解析】
试题分析:核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电,故A错误;光纤通信主要是利用激光在光导纤维中传输信息的通信方式,激光是一种光波,故B正确;煤、石油、天然气使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生所以是不可再生能源,太阳能属于可再生资源,故C错误;移动电话、无线电广播电视、卫星通信、光纤通信都是利用电磁波传递信息的,故D错误.
考点:核裂变;移动通信;光纤通信;能源的分类
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、U0 2I0 R2断路或R1、R2同时断路 U0
【解析】
(1)由电路图可知,当电键S断开时,R2和电压表被断路,电路为R1的简单电路,两电流表均测通过R1的电流;当电键闭合时,两电阻并联,电压表测电源的电压,电流表A1测R1支路的电流的,电流表A2测干路电流;当电键S由断开到闭合时,电压表V的示数为U0,则电源电压为U0;电流表A2示数测量的是干路电流,电阻R1、R2阻值相等,则通过的电流相等,根据并联电路的电流关系可知,电流表A2示数为2I0;
(2)电路故障分为短路和断路,则:
①若R1短路,闭合电键前,电流经两电流表回到电源的负极,会造成电源短路,烧坏电源,三电表无示数;闭合电键后,由电源烧坏可知,三电表无示数,则三电表的示数不变;
②若R2短路,闭合电键前,两电流表有示数,电压表无示数,闭合电键后,会造成电源短路,烧坏电源,两电流表和电压表均无示数;
③若R1与R2同时短路时,电键闭合前后都会造成电源短路,三电表的示数不变;
④若R1断路,断开电键三电表均无示数,闭合电键后,电压表和A2有示数,A1无示数,即电压表的示数变大,电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变大;
⑤若R2断路,闭合电键前后,通过R1的电流不变,两电流表的示数不变,而电压表从无示数变为有示数,则电流表的示数不变,电压表的示数变化;
⑥若R1与R2同时断路时,闭合电键前三电表无示数,闭合电键后,两电流表的示数不变,电压表的示数变大;
综上可知,电路故障为R2断路或R1、R2同时断路;当S断开时,电压表示数为0,当开关S闭合时,电压表测量的是电源电压,故电压表示数变化量为U0;
9、增大 汽化
【解析】
[1][2]该过程中,液体吸收X射线的能量,内能增大,物体由液态变为气态,发生了汽化现象.
10、欧姆;焦耳
【解析】
试题分析:根据课本中涉及到的电学方面做出杰出贡献的物理学家列出即可.(1)欧姆在研究电流、电压、电阻的关系时,发现了著名的欧姆定律,做出了杰出贡献;欧姆是电阻的单位;(2)焦耳在研究电流产生的热量与什么因素有关时,发现了著名的焦耳定律,做出了杰出贡献;焦耳是电能的单位;(2)牛顿对力与运动作出重大贡献,发现了牛顿第一定律;牛顿是力的单位.故答案为欧姆定律,电阻; 或焦耳定律,电能; 或牛顿第一定律,力.(三个答案任选一个)
考点:物理常识.
11、4.2×104 水 无规则
【解析】
2kg的水温度吸收5℃,水吸收的热量为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×5℃=4.2×104J;水、砂石和铁三种物质中,比热容最大的是水;家里厨房间烧菜时可以闻到菜的香味,这是扩散现象,扩散现象表明分子不停地做无规则运动。
12、C因为航母漂浮的海面上,F浮=G物,又因为飞机飞离航母,所以G物变小,所以F浮也变小;故选C.
【解析】
平衡力的条件是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上.飞机停在航母甲板上,航母对飞机的支持力和飞机对航母的压力是作用在两个物体上的两个力,故不是一对平衡力,故A错误;因为流体流速越快的位置压强越小,所以,当飞机飞行时能获得向上的压强差时,是因为上方压强小于下方压强,即机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速造成,故B错误;因为漂浮物体的浮和始终等于自身重力.当航载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母依然漂浮,故浮力仍等于重力,所以浮力会减小,故C正确;惯性是一切物体所具有的一种特性,在任何时候物体都有惯性,飞机在起飞过程中,惯性不可能消失,故D错误,故选C.
13、10:79.
【解析】
因实心小铁球的密度大于水的密度,所以,它在水中静止时沉底,排开水的体积等于自身的体积,则它受到的浮力: F1=ρ水gV排=ρ水gV球;
因实心小铁球的密度小于水银的密度,所以,它在水银中静止时漂浮,此时它受到的浮力: F2=G铁=m铁g=ρ铁gV球,所以。
14、1:2;2:1
【解析】
因为p=====ρgh,
所以长方体密度之比为ρA:ρB=:==;
因为p=,
所以长方体对地面的压力之比为FA:FB=pSA:pSB=SA:SB=2:1.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
根据光的反射定律可知,反射角等于入射角:
16、
【解析】
由题意可知,居民楼的楼道里灯泡亮的条件是:(1)必须是晚上亮,白天不亮;(2)必须有人经过,没人不亮;所以光控开关和声控开关不能独立工作,即串联;晚上,天黑光控开关闭合,有人走动发出声音,声控开关闭合,灯亮,说明两个开关不能独立工作,即两个开关串联,再和灯泡串联.设计电路如下:
17、略
【解析】
试题分析:根据安培定则:伸出右手握住螺线管,使大拇指指向螺线管的左端N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,电流从螺线管右端流入,电源右端为正极.由图可知,通电螺线管左端为N极,根据同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥可得小磁针静止时,右端为S极,左端为N极.磁体外部磁感线总是从N极发出,回到S极,所以磁感线的方向是指向右的.
考点:安培定则变式应用;磁极间相互作用规律.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、钩码个数 不考虑 旋转 C 任意方向 弹簧测力计示数不变
【解析】
(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力;并通过调整钩码个数来改变拉力的大小;由于小卡片的质量较小,所以实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力;(2)要探究一对平衡力在同一直线上,可将小卡片转过一个角度,使小卡片两端的拉力不在一条直线上,观察小卡片是否平衡;(3)小华实验用的小卡片重力小,可以忽略,悬在空中不受摩擦力影响;小明实验用的小车放在水平桌面上,小车和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以还是小华的实验方案好,故C正确。(4)因为平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,所以只有物体在只受两个力的作用下做匀速直线运动时,二力平衡条件和物体静止时的二力平衡条件就是相同的,弹簧测力计示数也是不变。且做匀速直线运动时任意方向的都适合。但由于用弹簧测力计拉着钩码,鈎码受重力作用,所以只能在竖直方向做匀速直线运动。
点睛:(1)实验中通过调节钩码的个数来改变卡片受到的力;一个物体上受到的力相差很大时,很小的力可以忽略不计.实验中小卡片的力比较小,可以忽略不计,使小卡片只受水平方向的力.(2)转动卡片,卡片受到的两个力不在同一直线上,松手后卡片转动说明卡片受到的两个力不在同一直线上时,卡片不能保持平衡状态.(3)木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,实验要考虑摩擦力,使实验比较复杂.(4)平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,所以物体处于匀速直线运动状态,也可以探究二力平衡条件。
19、测力计示数等于摩擦力大小 1.8 在接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力与压力大小成正比 不变
【解析】
(1)如图甲所示,他用弹簧测力计水平拉着运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,测力计示数等于摩擦力大小;
(2)第一次实验时的数据如图甲所示,测力计分度值为0.1N,此时弹簧测力计的示数为1.8N;
(3)根据描点法作图,如下所示:
(4)由上知,受到的滑动摩擦力与压力大小关为过原点的直线,故可得结论:在接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力与压力大小成正比;
(5)因影响滑动摩擦力大小因素为压力大小和接触面的粗糙程度,与速度无关,故若他拉着运动鞋匀速前进的速度由0.02m/s变为0.04m/s,在其他情况不变时,鞋受到的滑动摩擦力将不变。
20、先变大后不变 0.4 增大
【解析】
(1)纸锥在相同的时间内通过的路程先变大,后不变,所以纸锥的运动速度先变大后不变;
(2)由图可知,刻度尺的分度值为1mm,则A、B两位置间的实际距离为16.00cm=0.16m,A、B间的时间为0.4s,则此过程中,纸锥的速度:;锥角越小,阻力越小,下落时间越短,下落速度越快,故若减小纸锥的锥角,从相同的高度下落,其平均速度增大.
21、电阻 电流 R3 小
【解析】
(1)由甲图实验知道,两电阻串联,通过的电流相同,根据题意知道,通电时间相同,发现B玻璃管内液面高度变化较大,说明10Ω电阻丝产生的热量多,这表明:在电流相同、通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多.
(2)图乙容器中,右容器中两个5Ω的电阻并联后再与左容器中一个5Ω的电阻串联,由并联电路的电流特点知道,通过左容器内电阻丝的电流大于通过右容器内电阻丝的电流大,即I左>I内,而烧瓶内的电阻值都是5Ω,电阻相同,通电时间相等,所以,乙图的装置可以用来研究电阻丝产生的热量与电流大小的关系;
在实验中观察到左、右两侧U形管中液面都很快出现高度差而且高度差相等,说明两容器内电阻丝产生的热量相同,由于两电阻丝大小和通电时间相同,由Q=I2 Rt知道,通过两电阻丝的电流也相同,即原因是电阻丝R3 断路;
(3)若使实验现象更明显,则应使右容器中电阻丝产生热量更小一些,由Q=I2 Rt知道,应让通过右容器中电阻丝的电流更小一些,根据串联、并联电路电流的规律知道,通过R3 的电流应更大一些,由并联电路电压的规律和欧姆定律知道,应该将R3 换成电阻更小的电阻.
22、质量 体积 水平 BN
【解析】
电子天平是测量物体质量的仪器,量筒是测物体的体积的仪器,测出了物体的质量和体积,根据密度公式可求出物质的密度;为了在杠杆上直接读出力臂大小,实验时应使杠杆在水平位置平衡.若在图中所示的A点悬挂钩码,并在B点用力使杠杆平衡,为顺利完成实验,方便读出力臂,应使力的方向与杆垂直,故应将弹簧测力计沿BN方向用力拉杠杆.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)0.5A(2)60Ω(3)2160J
【解析】
(1)由P=UI可得,小灯泡正常发光时的电流:
IL===0.5A;
(2)当开关S1闭合,S2断开时,电路为L的简单电路,
因小灯泡正常发光,
所以,电源的电压U=UL=6V,
当开关S1、S2都闭合时,电阻R与灯泡L并联,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过L的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R的电流:
IR=I−IL=0.6A−0.5A=0.1A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可得,电阻R的阻值:
R===60Ω;
(3)小灯泡正常工作10min电路消耗的电能:
W=UIt=6V×0.6A×10×60s=2160J.
24、(1)1×105Pa;(2)1800m;(3)1.44×105J.
【解析】
(1)平衡车静止时对地面的压力:
F=G=mg=(70kg+30kg)×10N/kg=1000N,
此时地面受到的压强:
p===1×105Pa;
(2)根据v=得6min行驶的距离为:
s=vt=18km/h×=1.8km=1800m;
(3)电动车在平直的公路上匀速行驶处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
则牵引力F=f=80N,
牵引力做的功:W=Fs=80N×1800m=1.44×105J.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、b 30 36.3Ω 3.78×106J 4.2×106J 90%
【解析】
(1)分析开关接a和b的电路组成及电阻关系,根据P=分析哪种情况电功率大,电功率大的为加热状态,电功率小的为保温状态;已知电热水器的容积,利用密度公式可求得水的质量;(2)由电功率公式的变形公式R=求出电阻阻值.(3)根据Q=cm△t可求得水需要吸收多少热量.(4)根据W=Pt求得需消耗多少电能,利用η=可求得加热效率.
【详解】
(1)由电路图可知,开关S跳至b触点位置时,两电阻串联,电路电阻较大,开关S跳至a触点位置时,只有电阻R1接入电路,电阻R2被短路,此时电路电阻较小,电源电压U一定,由P=可知,电阻越大,电路功率越小,电阻越小,电热水器功率越大,因此当开关S跳至b触点位置时,电路阻值较大,电功率较小,电热水器处于保温状态.已知电热水器的容积V=30L=30dm3=0.03m3,由ρ=可知,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg,(2)当开关S跳至a触点位置时,只有电阻R1接入电路,由P=可知,电阻阻值:R1= ==24.2Ω,开关S跳至b触点位置时,两电阻串联,由P=可知:P保温=即800W= ,解得R2=36.3Ω;(3)水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×30kg×(55℃−25℃)=3.78×106J,(4)由P=可得,加热状态下,热水器正常工作35min需消耗电能W=P加热t=2000W×35×60s=4.2×106J.加热效率η=×100%=×100%=90%.
26、漫反射 实像 前 像没有刚好成在光学感应器上(或像成在光学感应器的下方)
【解析】
(1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时,发生漫反射;
(2)当鼠标移动时,感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,并利用数字信号处理来比较各个影像,说明光学感应器上所成的像是实像;
(3)感应器成的是倒立、缩小的实像,鼠标向前推移时,物向前推移,感光器件上的像相对于光学感应器也向前移动。
(4)鼠标悬空相当于增大了物距这时候像距会变小,因为成像透镜和光学感应器距离是不变的,导致像成在光学感应器的下方,即像没有刚好成在光学感应器上。
27、丙 甲 绿 70% 80℃.当水温低于80℃时,温控开关自动闭合对水加热,高于80℃时,温控开关自动断开,停止对水加热.故水温只能升高到80℃.
【解析】
(1)A接的是零线,B接的是火线,C是接地线.所以A接丙脚,C接甲脚;(2)煮饭时S2闭合电路中R2、L2工作,L2是煮饭指示灯,故L1应该是保温灯,所以是绿色的;(3)水吸收的热量为:Q=cm△t=cρV△t=4200J/kg℃×103kg/m3×10-3m3×(100℃-12℃)=3.696×105J;消耗的电能为:W=Pt=880W×10×60s=5.28×105J,电热转换效率η=Q/W=3.696×105J/5.28×105J=70%;(4)当水温低于80℃时,温控开关自动闭合对水加热,高于80℃时,温控开关自动断开,停止对水加热.故水温只能升高到80℃.
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