资源描述
2025年河北省衡水重点中学中考模拟考试(二)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.如图所示的四种现象中,由于光的反射形成的是:
A.小孔成像
B.鸟巢倒影
C.水面折枝
D.故宫日晷
2.如图甲是小明设计的调光台灯的电路,电源电压恒为5 V,滑动变阻器标有“20 Ω 2 A”,电 流表、电压表使用的量程分别为“0~0.6A”和“0~3 V”,小灯泡额定电压为3 V,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示.闭合开关,移动滑片P,在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是
A.电流表的最大示数为0.6 A
B.灯泡的最小功率为0.5 W
C.电路的最大总功率为3 W
D.滑动变阻器接入电路的最大阻值为15 Ω
3.下列关于电与磁的说法,正确的是( )
A.奥斯特实验说明磁可以生电
B.地磁场的N极在地理的北极附近
C.发电机是利用电磁感应原理制成的
D.动圈式话筒是利用磁场对电流的作用原理制成的
4.如图所示,闭合开关S后灯L不亮,用测电笔测试c处,氖管发光,则发生的故障可能是( )
A.火线与零线短路 B.a、d之间某处断路
C.b、c之间某处断路 D.灯L的灯丝烧断
5.下列原理图与光学仪器不相符的是
A.放大镜
B. 照相机
C.电影机
D.望远镜
6.如图所示,运动员用力拉弓然后松手,箭在空中向前运动一段距离后,最终落到地面,下面说法不正确的是
A.弓在拉力作用下发生弯曲,说明力可以使物体变形
B.弓张得越满,放手后,箭就射得越远,说明物体弹性形变越大,具有的弹性势能就越大
C.箭不能在空中永远运动下去,是因为没有力维持运动
D.箭最终落到地面是因为受到重力作用的原因
7.POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利.POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示).在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息.下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.某楼顶水塔的水面比地面高出23m,一只离地面8m高的水龙头与水塔相通,水龙头横截面积为5cm2,若水龙头口处如用手指堵住,打开阀门时,水对手指的压强为_____Pa,手指受到的压力为_____N.(g 取10N/kg)
9.某品牌太阳能热水器的光热转换效率为50%,该太阳能热水器内装有100kg、温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到70℃,则热水器内的水吸收了_____J的热量,热水器接收_____J太阳能。这些太阳能相当于完全燃烧了_____m1的天然气。(已知水的比热容为4.2×101J/(kg•℃),天然气的热值约为8.4×107J/m1.)
10.如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点.在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中力F______(选填“变大”“变小"或“不变”).
11.如图所示,通电螺线管的左端是_____极;磁体周围的曲线是用来描述_____的强弱和方向。用“北斗导航”进行导航时,卫星与导航设备之间是通过_____来进行通信的。
12.灯泡L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的字样,图线甲、乙分别为通过灯泡L1、L2中的电流随两端电压变化关系的图象。开关闭合后要使其中一只灯正常发光,另一只灯泡不会烧坏,甲图中电压表示数为_____V;乙图中,电流表示数为_____A。
13. “珍爱生命,安全用电”是同学们日常生活中必须具备的安全意识.在家庭电路中,为了防止触电,必须把用电器的开关装在_______线上;当发现家用电器或电线失火时,必须先_______电源,然后再救火.
14.如图所示,一台电脑上有多个USB接口,外接电脑设备如打印机、键盘、鼠标、音箱等都可以通过任意一个USB接口与电脑连接工作,根据你的判断,USB接口之间是_____(选填“串联”或“并联”)的.在电脑工作时可以通过USB接口连接一个小风扇帮助电脑散热,小风扇工作时,是把电能转化成_____能.
三、作图题(共7分)
15.画出图中与入射光线对应的反射光线和大致的折射光线;
16.在图中,标出磁感线方向、小磁针的N极、S极和电源的正、负极.
17.如图所示,用杠杆将物体A吊起,O是支点,请画出拉力F1的力臂L1和物体A所受的重力G的示意图。
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.学习了电流、电压和电阻知识后,同学们发现电流与水管中的水流相似,电压与水压差相似,李明和同学们提出,导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流阻碍作用相似, 他们从实验室老师那儿借来了某合金材料制成的各种长度和横截面积的电阻丝,并设计了如图所示的电路。电路连接正确后,他们经过认真测量,得到了下表所示的数据。
序号
物理量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
材料
铜
铜
铝
铜
长度 L/m
2.0
4.0
6.0
2.0
4.0
6.0
2.0
4.0
6.0
2.0
4.0
6.0
横截面积 S/mm2
1.0
1.0
1.0
2.0
2.0
2.0
1.0
1.0
1.0
0.5
0.5
0.5
电阻R/Ω
2.0
4.0
6.0
1.0
2.0
3.0
0.5
1.0
0.15
4.0
8.0
12.0
①分析比较实验序号__________中的相关数据,可得出的初步结论是:长度、横截面积均相同的导体,导体材料不同,导体的电阻不同。
②分析比较实验序号 1、2、3 或 4、5、6 或 10、11、12 中的相关数据,可得出的初步结论是:同种材料制成的横截面积相同的导体,____________。
③分析比较试验序号 1、4、10(或 2、5、11 或 3、6、12)中的相关数据,可得出的初步结论是:同种材料制成的长度相同的方形金属导体,______________。
④同学们继续测量得出了 10、11、12 的数据,请进一步综合比较:
a:1、2、3、4、5、6、 10、11、12 或 7、8、9 的实验数据可得 _______。
b:1、2、3 和 4、5、6 和 7、8、9 和 10、11、12 的实验数据可得________。
⑤类比比热容,我们引入一个有关导体电阻的特性,用符号ρ表示,请写出根据表格, 写出电阻R,长度 L,横截面积 S,和电阻率ρ的相关公式ρ=_____________。
19.小礼在自己的家庭实验中用矿泉水瓶水、沙子、细线、毛巾、海绵块、细针演示了以下几个实验:
(1)矿泉水瓶内装半瓶沙子,拧紧瓶盖,用厚毛巾包住瓶盖和瓶底儿用力快速晃动瓶子约五分钟后,沙子变热,这表明_____;
(2)把装满沙子的矿泉水瓶,先正放后再倒放在海绵上,发现海绵凹陷程度变大,这表明_____;
(3)用空矿泉水瓶从饮水机接水的过程中,听到瓶中传出的声音的音调越来越_____;
(4)如图,将细线系在矿泉水瓶下部,沿水平方向拉动细线使其沿同一水平桌面匀速移动,发现拉满水瓶比拉半水瓶需要的力大,此现象表明_____;
(5)在装满水的矿泉水瓶上,用细针沿竖直方向由上至下扎三个孔,看到水的射程越来越大,这表明_____.
20.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___________.
21.如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,取质量和初温都相同的 甲乙两种液体,分别倒入相同的易拉罐中,并用相同的装置加热.
加热时间/s
0
1
2
3
4
(a)
甲
乙
(1) 组装器材时,先固定铁圈_____(选填“A”或“B”)的高度.
(2) 实验中可以通过______选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸 收热量的多少.
(3) 小明设计了一个记录实验过程的表格,(a)处应填的内容是____________.
(4) 升高相同的温度,甲液体的加热时间更长,若在这两种液体中选择一种作为汽车发 动机的冷却剂,则_____液体冷却效果更好.
22.小铭和小群利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.
(1)小铭根据图甲所示的电路图,将图乙中的实验器材连接成实验电路,小群在检查时认为,从实验目的来看,实验电路上有一根导线连接错了,建议小铭改接。
①请在接错的那根线上打“×”;
②另画一根导线,使电路连接正确;
(________)
③正确连接电路后,闭合开关,电压表、电流表均有示数,移动滑片时电压表、电流表示数变化较小,产生这种现象的原因是:__________________。
(2)小铭将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某位置,保持电压表的示数为2.5V,电流表的指针如图丙所示,则电流表的读数是______A,连入电路的电阻R消耗的电功率是_______W。
(3)实验中,若保证电压表的示数为2.5V不变,将定值电阻R的阻值由25Ω更换为15Ω,为了保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动:当定值电阻为25Ω时,应移动滑动变阻器滑片使其接入电路的阻值为_______Ω。
(4)利用该实验装置还可以测未知定值电阻的阻值,实验中需多次移动滑动变阻器的滑片,多次实验的目的是____________________。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.某型号汽车发动机的额定功率为4×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N在额定功率下,当汽车匀速直线行驶时,求:发动机所提供的牵引力大小;汽车行驶10min牵引力所做的功;汽车行驶10min行驶的路程。
24.用如图甲所示的滑轮组提升物体M,已知被提升的物体M重为760N,卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度.拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示,不计钢丝绳的重、摩擦力大小.求:
滑轮组提升重物所做的有用功是多少?滑轮组提升重物的机械效率是多少?动滑轮的重力是多少?
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.4月15日起,《电动自行车安全技术规范》(也就是市民通称的电动车“新国标”)开始实施.电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱.
下表是某型号电动自行车(如图甲)的相关数据.
质量m/kg
40
行驶过程中轮胎与地面接触的总面积S/m2
8×10-3
电能转化为机械能的效率η
75%
工作电压U/V
48
规定最大行驶速度v/km•h-1
≤36
(1)电动车中改变车速的控制器类似于实验室中______(填物理实验器材名称).
(2)如果该电动自行车采用400W•h(瓦时)的大容量电池供电,则其最多能输出的机械能为________J.若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供,则需要燃烧汽油_____kg.(已知本地汽油的热值为4.5×106J/kg)
(3)电动车车速过快,目前已经是引发交通事故的重要原因之一,图乙中所示的图线分别为A、B两不同品牌电动车在同一路面上紧急刹车过程中的实际刹车距离s与刹车前的车速v的关系图象.图中_____(A/B)车的刹车性能较好,你判断的依据是______;
(4)小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶10km.已知小明的质量是40kg,且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像如图丙所示.则上述骑行过程中克服摩擦力做功的功率为_________W,通过电动自行车的电流为_________A.(g取10N/kg)
26.如图,图1是一款多挡位电炒锅,图2是其内部简化工作电路图.R1、R2、R3是加热电阻,其中R3的电阻值为60.5Ω.接通电源,只闭合开关S1时电炒锅的功率为600W,再闭合S2,电炒锅的功率为1000W.求:
电炒锅是一种具有金属外壳的大功率用电器,应使用_______(选填“两脚插头”或“三脚插头”)将其接入家庭电路.电炒锅消耗的最大电功率和加热电阻R2的阻值;______若使用该电炒锅最大功率,将4kg、20℃的水加热至80℃,至少需要多少秒? ______ [c水=4.2×103J/(kg·℃)]
27.如图甲,物体重5 N,当拇指施加水平向右的压力F为20 N时,物体在竖直的墙上静止不动,此时墙受到的压力是________N,请在乙图中画出物体对墙壁的压力的示意图;此时物体受到的摩擦力是______N.当拇指压力F减小为10 N时,物体恰好沿墙匀速下滑,则物体此时受到的摩擦力是______N,请在丙图中画出该摩擦力的示意图________.
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.小孔成像是光沿直线传播形成的,故A项不符合题意;
B.鸟巢在水中形成“倒影”,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B项符合题意;
C.水面“折”枝,是光线从水中进入空气中发生折射的缘故,故C 项不符合题意;
D.日晷是根据影子的变化计时的,因为影子的形成是光的直线传播形成的,所以它的工作原理是光的直线传播,故D项不符合题意。
2、D
【解析】
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.灯泡正常发光时的电压UL=3V,由图乙可知通过灯泡的电流IL=0.25A,故干路电流最大为0.25A,即电流表最大示数为0.25A,故A选项错误;
由题意可知,电压表的最大值为3V,所以小灯泡两端最小电压可以为2V,当小灯泡两端电压为2V时,通过其电流为0.2A,此时小灯泡的电功率为:2V×0.2A=0.4W,所以0.5W一定不是小灯泡的最小电功率,故B选项错误;
电源电压为5V,当电路中达到允许最大通过的电流时,电路消耗的功率最大,因为电路中允许通过最大电流为0.25A,此时电路最大功率Pmax=UImax=5V×0.25A=1.25W,故C选项错误;
当滑动变阻器两端的电压U滑大=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时灯泡两端的电压:UL′=U-U滑大=5V-3V=2V,由图象可知,电路中的电流I小=0.2A,滑动变阻器接入电路中的最大阻值:;故D正确.
3、C
【解析】
A.奥斯特实验说明电流的周围存在磁场,即电能产生磁,故A错误;
B.地磁场的南极在地理的北极附近,地磁场的北极在地理的南极附近,故B错误;
C.发电机是利用电磁感应原理制成的,电磁感应现象最早是由法拉第发现的,故C正确;
D.动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的,即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,故D错误。
4、C
【解析】
电灯L不亮,表示电路中出现了断路,而不是短路,如果是短路会造成电源短路,这样就会烧断保险丝而断开火线;“用测电笔测试c点时,氖管发光,说明被测点与火线导通,不亮说明被测点与零线是断开的,所以bc之间某处断路.故C正确.
5、D
【解析】
A、放大镜是根据物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像工作的。选项正确,不符合题意。
B、照相机是根据物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像工作的。选项正确,不符合题意。
C、电影机实际上和幻灯片的原理相同,是根据物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的实像工作的。选项正确,不符合题意。
D、望远镜是用物镜和目镜组成,物镜和目镜都是凸透镜。如图是一个潜望镜,潜望镜的上下端都是平面镜,利用平面镜成正立、等大的虚像原理工作的。选项错误,符合题意。
6、C
【解析】
A、手把弓拉弯,弓的形状发生改变,故说明力能使物体发生形变,故A正确,不符合题意;
B、因为弹性形变程度越大,弹性势能就越大,射箭时把弓拉得很弯,就是让弓的弹性形变程度越大,获得更大的弹性势能,放手后就有较多的弹性势能转化为箭的动能,则箭射得越远,故B正确,不符合题意;
C、箭不能在空中永远运动下去,是因为受到重力和空气阻力的作用,而不是因为没有力来维持它的运动,故C错误,符合题意;
D、箭最后会落到地面,是因为受到重力的作用,重力改变了它的运动状态,故D正确,不符合题意.
7、C
【解析】
A.如图反映电流周围存在着磁场.A选项错误.
B.如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动.B选项错误.
C.如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应选项.C选项正确.
D.如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动.D选项错误.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、1.5×105 75
【解析】
水龙头处水的深度:h=h1﹣h2=23m﹣8m=15m,
打开阀门时,水对手指的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa,
由p=可得,手指受到的压力:F=pS=1.5×105Pa×5×10﹣4m2=75N。
9、2.1×107 4.2×107 0.5
【解析】
(1)水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×101J/(kg•℃)×100kg×(70℃-20℃)=2.1×107J;(2)由η=Q吸/E得热水器接收的太阳能:E=Q吸/E=2.1×107J /50%=4.2×107J;(1)由题知Q放=E=4.2×107J,由Q放=Vq得需要天然气的体积:V=Q放/q=4.2×107J/(8.4×107J/m1)=0.5m1。
10、变大
【解析】
由图知道,木棒受到的拉力F始终垂直于棒,故动力臂不变,阻力为杠杆的重力,其大小也不变;当木棒在竖直位置时,重力的力臂为0,所以,将木棒缓慢地由最初位置拉到水平位置的过程中,重力的力臂(阻力臂)逐渐变大.
11、S 磁场 无线电波
【解析】
由图可知电源左端为正极,即电流从螺旋管左端流入,右端流出,根据螺旋管的线圈绕向,再利用安培定则可确定螺旋管右端为N极,左端为S极;磁场周围的曲线(磁感线)是用来描述磁场的强弱和方向的;无线电波(电磁波)可以传递信息,“北斗导航”进行导航时,卫星与导航设备之间是通过无线电波(电磁波)来进行通信的。
12、8 0.5
【解析】
甲图中,两灯泡串联,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,由图象可知,两灯泡两端的电压为6V时,它们的额定电流分别为I1=1A,I2=0.5A,因串联电路中各处的电流相等,且电路中一只灯正常发光、另一只灯泡不会烧坏,所以,电路中的电流为0.5A,由图象可知,两灯泡两端的电压分别为U1=2V,U2=6V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电压表的示数:U=U1+U2=2V+6V=8V;
乙图中,两灯泡并联,电流表测L2支路的电流,电压表测电源的电压,因两灯泡两端的电压和额定电压相等,所以通过L2的电流是0.5A,电流表的示数为0.5A。
13、火 切断
【解析】
开关控制用电器时,应接在用电器和火线之间,开关能控制用电器,而且断开开关能切断火线,使用电器更安全;当发现家用电器或电线失火时,必须先切断电源,然后再救火,以防触电事故发生.
14、并联 机械
【解析】
[1]根据题意,多个USB接口,外接电脑设备如打印机、键盘、鼠标、音箱等都可以通过任意一个USB接口与电脑连接工作,且互不影响,所以USB接口之间是并联的;
[2]通过USB接口连接一个小风扇帮助电脑散热,小风扇利用磁场对通电导线的作用力工作,将电能转化为机械能.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
光反射时,反射光线与入射光线及法线在同一平面内,反射角等于入射角,故过入射点作垂直于界面的垂线即为法线,根据反射角等于入射角确定反射光线,光从空气斜射入水或其他透明介质中时,折射角小于入射角,作图如下:
16、
【解析】
螺线管的左端为N极,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,所以可以确定螺线管周围磁场的方向是从左向右的.
当小磁针静止时,根据磁极间作用规律可知,靠近电磁铁S极的一定是小磁针的N极,由此可知小磁针的左端为N极,右端为S极.
根据螺线管的左端为N极,以及线圈的绕向利用安培定则可以确定螺线管中电流是从螺线管的右端流入左端流出.
根据电流方向与电源正负极之间的关系:在电源外部电流从正极流出,回到负极,可以确定电源的正负极:左端为负极,右端为正极.如下图所示:
17、
【解析】
O点是杠杆的支点,从支点向拉力F1作用线做垂线,即是力臂L1;重物的重心在物体的几何重心,重力的方向是竖直向下的,从作用点起沿竖直向下的方向,画一条带箭头的线段;如图所示。
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、1与8 长度不同,则导体的电阻不同 横截面积不同,则导体的电阻不同 同种材料制成的长度相等的导体,横截面积增大,则电阻减小,横截面积减小则电阻增大,电阻与横截面积此反比 同种材料制成的横截面积相等的导体,长度越大,电阻越大,电阻与长度成正比
【解析】
①分析比较实验序号1与8中的相关数据,可得出的初步结论是:长度、横截面积均相同的导体,导体材料不同,导体的电阻不同;
②分析比较实验序号 1、2、3 或 4、5、6 或 10、11、12 中的相关数据,可得出的初步结论是:同种材料制成的横截面积相同的导体,长度不同,则导体的电阻不同。
③分析比较试验序号 1、4、10(或 2、5、11 或 3、6、12)中的相关数据,可得出的初步结论是:同种材料制成的长度相同的方形金属导体,横截面积不同,则导体的电阻不同;
④a:比较实验序号1、2、3、4、5、6、 10、11、12中的相关数据分析,同种材料制成的长度相等的导体,横截面积增大,则电阻减小,横截面积减小则电阻增大,电阻与横截面积此反比;
b:比较实验序号1、2、3 和 4、5、6 和 7、8、9 和 10、11、12 的实验数据可得,同种材料制成的横截面积相等的导体,长度越大,电阻越大,电阻与长度成正比;
⑤根据表格知道,导体电阻与材料有关,类比比热容,可以用ρ表示,又因为同种材料制成的长度相等的导体时,电阻与横截面积此反比;同种材料制成的横截面积相等的导体,电阻与长度成正比,所以,电阻R与长度 L,横截面积 S,和电阻率ρ的相关表达式是:
19、对物体做功,物体的内能会增大,温度会升高压力的大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显高在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大液体内部的压强随深度的增加而增大
【解析】
(1)用力快速晃动瓶子,人对瓶子、瓶内的沙做功,沙子变热,这是通过做功的方式改变物体的内能;
(2)把装满沙子的瓶子正放后再倒放在海绵上,发现海绵凹陷程度不同,这说明压力相同时,受力面积越小压力作用效果越明显;
(3)往矿泉水瓶中灌水时,瓶内空气柱振动发出声音,随着水越来越多,空气柱越来越短,越容易振动,因此振动的频率越快,音调越高;
(4)满水瓶放在水平面上时,此时水平面受到的压力要大于不满时的压力,压力大,摩擦力大,故在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(5)液体压强与深度有关,同种液体深度越深压强越大,故在装满水的矿泉水瓶上,用细针沿竖直方向由上至下扎三个孔,孔的深度越深,受到的水的压强就越大,射程就越远.
20、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).
21、B 加热时间 液体温度 T/℃ 甲
【解析】
(1)“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,根据先下后上的原则,所以先固定下边的B铁圈;
(2)用相同的装置加热,加热相同的时间,放出的热量就是相等的,甲和乙吸收的热量也就是相等的,所以物质吸热的多少是通过加热时间来反映的;
(3)“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,质量初温都相同的甲乙两种液体,随加热时间的变化,不同物质吸热温度变化情况,所以应填液体温度T/.
(4) 升高相同的温度,甲液体的加热时间更长,说明甲的温度变化较慢,比热容大,所以甲乙升高相同的温度,甲吸收的热量更多.所以用甲做冷却剂效果更好.
22、 滑动变阻器最大阻值较小 0.25 0.625W 左 35 减小误差
【解析】
(1) ①②根据电路图连接实物图,发现电压表测的是滑动变阻器与Rx两端的电压,显然与实验要求不符,这样不能测出待测电阻两端的电压,修改如图所示;
③闭合开关,电压表、电流表均有示数,移动滑片时电压表、电流表示数变化较小,说明滑动变阻器最大阻值较小;
(2)由图知:电流表采用量程是0∼0.6A,分度值是0.02A;所以电压U=2.5V,电流I=0.25A;
电阻R消耗的电功率:P=UI=2.5V0.25A=0.625W;.
(3)定值电阻R的阻值由25Ω更换为15Ω,因为串联电路电压与电阻成正比,所以电阻两端电压会减小;要保持电压不变,需要将滑动变阻器的电阻也减小。应将滑动变阻器的滑片向左滑动;
当定值电阻R的阻值由25Ω时,电路中的电流:I===0.1A,
滑动变阻器的阻值:R滑= ==35Ω;
(4) 测未知定值电阻的阻值,需多次测量,求平均值以减小误差。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)1600N;(2)2.4×107J;(3)1.5×104m。
【解析】
(1)因为汽车在水平路面匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,发动机所提供的牵引力:F=f=1600N;
(2)行驶时间t=10min=600s,汽车牵引力所做的功:
W=Pt=4×104W×600s=2.4×107J;
(3)由W=Fs得,汽车行驶的路程:。
答:(1)发动机所提供的牵引力大小为1600N;
(2)汽车行驶10min牵引力所做的功为2.4×107J;
(3)汽车行驶10min行驶的路程为1.5×104m。
24、(1)7600J (2)95% (3)40N
【解析】
(1)有用功:
W有=Gh=760N×10m=7600J
(2)货物运动的时间:
根据图乙可知,此时拉力做的总功是8000J
所以其机械效率是:
(3)额外功:
,
∴动滑轮的重:
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、变阻器 1.08×106 0.8 A 相同速度A的刹车距离更短 200 5.56
【解析】
(1)电动车中改变车速的控制器相当于实验室中的滑动变阻器,它和电动机应该串联在一起使用,从而起到调节电流的作用.
(2)知道电动机的最大容量W电=400W⋅h=0.4kW⋅h=0.4×3.6×106J=1.44×106J
电能转化为的机械能:
W机械能=W电×75%=1.44×106J×75%=1.08×106J;
由η=和Q放=mq可得:
需要汽油m= = ==0.8kg,
(3)由图可知,车速相同时,A实际刹车距离s比B的短,说明其刹车性能较好;
(4)小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶,运动的路程是水平方向的,重力方向是竖直向下,所以在竖直方向没有通过的距离,则重力没有做功,也就是重力做的功为0;
小明和车总质量:
m=40kg+40kg=80kg,
根据图象可知总质量为80kg时的摩擦阻力f=20N,
根据表格可知最大车速v=36k/h=10m/s,
则最大功率P=fv=20N×10m/s=200W;
消耗电功率:
P电= =,
由P=UI可得:
I===5.56A.
26、三脚插头 1800W;121Ω 560s
【解析】
(1)电炒锅是具有金属外壳的大功率用电器, 为了防止因漏电而发生触电事故,它的外壳要接地,因此应使用三脚插头;
(2)R3的电功率:P3==800W,
电炒锅的最大电功率:P最大=1000W+800W=1800W,
R2的功率:P2=1000W-600W=400W,
加热电阻R2的阻值:R2=121Ω;
(3)水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(80℃-20℃)=1.008×106J,则至少需要的时间:t==560s。
27、20 5 5
【解析】
固体能大小不变的传递压力作用,压力F通过物体对墙有个F大小的压力作用,压力为20N,方向垂直墙面向右,故其示意图如图所示:
物体静止时,竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,重力和摩擦力是一对平衡力.重力是5N,摩擦力是5N.物体匀速直线下滑时,竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,重力和摩擦力是一对平衡力.重力是5N,摩擦力是5N. 方向竖直向上,故该摩擦力的示意图如图所示:
静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用.固体能大小不变的传递压力,物体受到20N的压力作用,墙也受到20N的压力作用.物体静止时,竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,重力和摩擦力是一对平衡力.水平方向上受到压力F的作用和墙对物体的支持力的作用,压力和支持力是一对平衡力.物体匀速下滑时,进行匀速直线运动,竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,重力和摩擦力是一对平衡力.水平方向上受到压力F的作用和墙对物体的支持力的作用,压力和支持力是一对平衡力.
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