资源描述
2025-2026学年山西省兴县初三物理试题练习试卷(四)试题
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.如图所示,甲乙两个质量相同的小球从相同高度同时开始运动,甲球由静止释放,乙球以一水平初速度抛出. 甲球下落过程中经过P、Q两点,忽略空气阻力,则下列说法错误的是
A.释放瞬间,两球的重力势能相等
B.着地瞬间,两球的动能相等
C.两球下落过程中的受力情况相同
D.甲球先后经过在P、Q两点的机械能相等
2.下列有关声的叙述正确的是
A.词语“引吭高歌”和“低声细语”中的“高”“低”指的是声音的音调
B.可以用超声波来测量地球和月球间距离
C.拉二胡时演员调节弦的松紧是为了调节发出声音的响度
D.生活中人们听到的声音大多是通过空气传播到人耳的
3.如图a,在平直高速公路上的某时刻,甲、乙两车相距s,经过时间t后,两车距离变为s1(s1<s).两车的s﹣t图象如图b所示.下列有关说法正确的是( )
A.图b中的图线Ⅱ表示的是甲车的运动情况
B.图b中的t0时刻表示甲乙两车此时的速度相等
C.t时刻一定在图b中的t0时刻之前
D.t时刻可能在图b中的t0时刻之前
4.如图所示电路,闭合开关S后,甲乙两表是电压表,示数之比是3:2,当开关S断开,甲乙两表是电流表,则两表的示数之比为
A.2:1 B.3:1 C.2:3 D.1:3
5.由一个电源、两个小灯泡、一个电键和几根导线连接成一个电路.当断开电键时,两个灯泡都不发光;闭合电键,两个灯泡都发光,则下面说法中正确的是
A.两灯泡一定是串联连接 B.两灯泡一定是并联连接
C.以上两种情况都有可能 D.以上都不对
6.如图所示是基本量具的测量结果,其中记录错误的是
A.天平所测物体的质量为12.2g
B.电流表的示数为0.38A
C.温度计的示数为-3℃
D.电能表的示数为586.6kW·h
7.2018年4月12日,中央军委在南海海域隆重举行海上阅兵.此次阅兵,辽宁舰航母编队精彩亮相,一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机集中展示.下列分析合理的是( )
A.当辽宁舰航母上舰载飞机起飞后,航空母舰排开水的体积会增大
B.当水舱充水后,潜水艇重等于同体积的水重时,它可以漂浮在水中
C.水面舰艇多采用前后编队而非并排行驶,是为避免舰艇相“吸”碰撞
D.战机升空时,机翼下方气流速度较大,气流对机翼下表面的压强较大
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.如图1所示,天平所称物体的质量是_____g;如图2所示,温度计示数为_____℃。
9.一辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球.当出现了如图所示的情景时,汽车在做__(选填“加速”、“匀速”或“减速’)运动.此时绳子对球的拉力和球受到的重力__(选填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力.
10.如图所示,小明同学家今年某月的两次抄表情况,他家这一个月用电____kw·h.他家新购进一套用电设备,为测试该设备电功率大小,仅让该用电器工作10min,表盘转过100r,此用电设备的功率为______W.
11.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S(如图所示)。该力在这两个过程中所做的功分别为W1、W2,大小关系是_____。在用力将物体沿粗糙斜面向上移动的过程中,从能量角度来看,物体的机械能增大,_____也增大。
12.江夏区环山绿道全国文明,是市民休闲、健身的好去处;其中青龙山、花山段全长13.5km.某校组织学生徒步,他们的平均速度是1.25m/s,走完青龙山、花山段需用时___h.某同学骑自行车的骑完全程用时56min15s,他的平均速度是_____m/s.夏季高温来临,不时飘来松香(松树分泌的油脂)气味,这是因为_____.
13.如图为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点.
只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶.这车钥匙其实就是一个_____,跨上自行车将右把手向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,其实这右把手就相当于一只_____,给电动车充电时,电瓶相当于_____(选填“电源”或“用电器”).电动自行车刹车的过程,伴随着能量从机械能转化为内能,内能散失到空气中,此过程中所有的能量总和_____(选填“增大”“不变”或“减小”).散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子,这是因为能量的转移和转化具有_____性.
14.图乙是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图象.现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图甲所示电路.闭合开关S,L的实际功率为1.8W.则电源电压是________ V,此时通过R的电流是________ A.
三、作图题(共7分)
15.如图所示(F为凸透镜的焦点),图中光线为某光线经过平面镜后的反射光线,请在图中画出与它对应的入射光线并标出入射角的大小、光线经凸透镜后的折射光线.
16.如图所示,一个凸透镜的主光轴与平静水面重合,F为凸透镜的焦点.请画出图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线.
17.如图所示,李师傅要从房子A处拉导线到河岸装一盏路灯,然后拉线到房子B处安装另一盏路灯,那么河岸上的路灯安装在何处时所用导线的总长度最短?小明将河岸当作平面镜,运用光学作图法很简单地确定了安装位置,请你画出小明的作图.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.学过天平使用的知识后,好奇的小明想用家中的一架旧天平称一个鸡蛋的质量.在调节横梁平衡时,先将游码移至零刻度线处,此时指针偏向分度盘右侧,则应将平衡螺母向_______调节.他发现无论怎样调节平衡螺母,指针总略偏向分度盘右侧 ,于是他在天平的左盘中放入几粒米后重新调节平衡并进行了测量,如图所示.则鸡蛋的质量_______61g(大于/等于/小于).
19.探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,如题图所1示,依次将体积为100cm3的物体缓缓浸入某液体中(液体未溢出);根据实验数据绘制了测力计的示数F与物体的下表面浸入液体中的深度h的关系图象如图2所示.(g=10N/kg)
分析图2发现,物体浸没在液体中后,测力计示数不再变化,说明浸没在液体中的物体所受的浮力大小与_____(选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关.物体密度为_____g/cm3,若把该物体直接放入此液体中,静止时物体受到容器底的支持力F支为_____N.当h=4cm时,物体受到浮力为_____N,下表面所受压强为_____Pa;整个过程,物体下表面所受液体压强p与其浸入液体中深度h的关系图象应该是图3中的_____.将容器中液体更换为水,发现当物体浸没时测力计的示数大于浸没在原来液体中时的示数,说明浸在液体中的物体所受浮力大小还与_____有关.
20.如图1是小明“测量小灯泡电功率”的电路,灯泡的额定电压为2.5V(电阻约10Ω)、电源电压恒为6V.
(1)为保证实验顺利进行,应选择下列哪个滑动变阻器接入电路中_____;
A.10Ω 2A B.20Ω 1A
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,发现电压表示数为2.7V,要使灯泡正常发光,下一步操作应该是:将滑片P向_____(填“左”或“右”)端移动;
(3)实验数据如表:
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
非常亮
明亮
较亮
较暗
熄灭
电压U/V
3.0
2.5
1.7
1.3
0.5
电流I/A
0.30
0.28
0.24
0.21
0.16
分析实验数据可知:
①第5次实验,灯泡熄灭的原因是_____;
②小灯泡断电后的电阻可能是_____;
A.0Ω B.2Ω C.10Ω D.11Ω
(4)完成上述实验后,小明向老师又要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,设计了如图2所示的电路测量灯泡的额定功率.请完成实验步骤:
①闭合开关S1,将S2拨到触点_____(选填“1”或“2”),移动滑片P,使电压表的示数为_____V;
②再将开关S2拨到触点_____(选填“1”或“2”),保持滑片P的位置不动,读出电压表的示数U;
③灯泡额定功率的表达式为P额=_____(用已知量和测量量符号表示).
21.如图所示,电源电压为6V,图甲为伏安法测电阻的电路图;图乙为连接不完整的实物图.
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来.____.
(2)如果实验操作中出现:电流表有示数,电压表示数为0的现象,其故障可能是(_______)
A.电流表的正、负接线柱接反
B.电压表的量程选小了
C.电阻R发生了短路
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)电路连接正确后,闭合开关,若将滑片P向左移动时,电压表示数____(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)实验过程中,电流表和电压表的示数如图所示,此时测得的Rx=____Ω.
(5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是____.
22.图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后,导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表
实验序号
磁场方向
导体棒ab运动方向
灵敏电流计指针偏转情况
1
向下
向上
不偏转
2
向下
不偏转
3
向左
向右偏
4
向右
向左偏
5
向上
向上
不偏转
6
向下
不偏转
7
向左
向左偏
8
向右
向右偏
(1)实验时通过观察_____来判断电路中是否产生感应电流。
(2)由实验可知,闭合电路中的部分导体在磁场中做_____运动时,电路中产生感应电流。
(3)比较第4次和第_____次实验可知,导体棒运动方向相同时,感应电流的方向与磁场的方向有关。
(4)比较第7次和第8次实验可知_____。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示的电路中,小灯泡上标有“6V3.6W”字样,滑动变阻器R1的最大电阻为40Ω,当只闭合S、S2,滑动变阻器的滑片P在中点时,小灯泡正常发光;当所有开关都闭合,滑片滑到A端时,A1、A2的示数之比是3:1(灯的电阻保持不变)。求:
(1)小灯泡正常发光时的电流;
(2)电源电压;
(3)当只闭合S、S2,滑动变阻器的滑片P在A端时,小灯泡两端的实际电压。
(4)小灯泡消耗的最小电功率(不能为0)。
24.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图甲所示.滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R1的U-I图象如图乙所示.
求:R1的阻值.电路消耗的最大功率.当R2消耗的电功率为0.5 W时,R2的阻值.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.请阅读《眼镜的度数》.
眼镜的度数
配戴眼镜主要可以矫正近视、远视及散光所造成的视力模糊.近视和远视使用球面透镜(简称“球镜”,即凹透镜或凸透镜)来矫正;散光使用柱面透镜(简称“柱镜”,即沿圆柱玻璃体的轴向切下的一部分)来矫正.透镜的焦距 f 的长短标志着折光本领的大小,焦距越短,折光本领越大,通常把透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度,用φ表示,即φ= 如果某透镜的焦距是 0.5m,它的焦度就是φ= =2m-1如果远视很严重,眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些,透镜焦度就要大一些.平时说的眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘以 100 的值,例如,100 度远视镜片的透镜焦度是 1m﹣1,它的焦距是 1m.凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数.下表是某位同学配眼镜时的验光单.其中,球镜一栏和柱镜一栏的数字表示透镜的焦度.轴位就是散光的方向,也就是在这个方向上矫正一定的散光后才能看得清楚.虽然配戴眼镜可以矫正视力,但是给我们的生活带来诸多不便,因此我们在生活中要养成健康用眼习惯,保护好我们的眼睛.
远用
球镜(S)
柱镜(C)
轴位(A)
矫正视力(V
远用瞳孔距离(PD)65mm
右眼(R)
﹣1.75
﹣0.50
180
1.0
左眼(L)
﹣2.75
1.0
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)这个同学配的眼镜是_____(选填:“远视镜”或“近视镜”),其左眼所配镜片的度数是_____度.
(2)下列说法中正确的是_____
A.透镜的焦距越短,折光本领越强 B.透镜的焦距越短,焦度越大
C.透镜的焦距越长,镜片的度数越高 D.透镜的焦度越大,镜片的度数越高
26.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.
(1)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.
(2)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
(3)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.
(4)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).
(5)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).
27.阅读短文,回答问题:
扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器,如图所示.机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒,其防滑轮皮采用凸凹材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物.充电座两侧有二个像海豚和蝙蝠一样导航的信号发射和接收装置,当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人在充电座的引导下会主动寻找充电器充电.表一为某扫地机器人的部分参数.电池容量指放电电流与放电总时间的乘积.
机器人工作时,主机内部的气压_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压而产生吸力.若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.001s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离约为_____cm.(设超声波在空气中的传播速度为340m/s)采用凸凹材质的轮皮,可增大机器人与地面间的_____,机器人返回自动充电是依据_____(选填“红外线”或“超声波)导航的.该机器人正常工作时的电流为____________A;充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为_____h.
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、释放瞬间,两球所处高度相同,质量相同,所以两球的重力势能相等,故A正确,不符合题意;
B、忽略空气阻力,两球在下落过程中机械能都是守恒的;两球一开始的重力势能相等,但乙球具有一定的水平速度,因此还具有一定的动能,所以乙球的机械能更大,最终着地瞬间的动能也较大,故B错误,符合题意;
C、不计空气阻力,两球在空中只受重力的作用,因此,两球下落过程中的受力情况相同,故C正确,不符合题意;
D、不计空气阻力,甲球的机械能守恒,因此,甲球先后经过在P、Q两点的机械能相等,故D正确,不符合题意.
2、D
【解析】
“引吭高歌”和“低声细语”中的“高”“低”描述的是声音的强弱或大小,即响度,故A错误;
超声波属于是声波,传播需要介质,所以,不能用来测量地球和月球间距离,故B错误;
二胡是琴弦振动发出声音的,调节弦的松紧,是为了琴弦振动的快慢不一样,使声音的音调就会发生变化,故C错误;
声音传播需要介质,生活中人们听到的声音大多是通过空气传播到人耳的,故D正确。
3、D
【解析】
A、由图b可知,两车同时出发,在0~t0时间内,两车的距离逐渐减小,说明是甲车的速度快,由s﹣t图象可知,两车都做匀速直线运动,且斜线的倾斜程度越大,表示速度越快,
图b中,图线Ⅰ的倾斜程度越大,所以图线Ⅰ表示甲车的运动情况,则图线Ⅱ表示乙车的运动情况,故A错误;
B、图b中的t0时刻,说明两车的位置相同,表示甲乙两车相遇,由A的分析知,两车的速度不相等,故B错误;
CD、由A项解答可知,甲车的速度大于乙车的速度,所以,两车距离变为s1(s1<s),有两种情况:一是甲车尚未追上乙车,二是甲车超过乙车;所以,t时刻可能在图b中的t0时刻之前,也可能在t0时刻之后,故C错误,D正确.
4、D
【解析】
当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两个电阻串联,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量R2两端的电压,根据串联电路电压的规律和欧姆定律得到两个电阻的阻值之比;若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两个电阻并联,电流表甲测量通过R2的电流,电流表乙测量R1和R2总电流;根据并联电路电压的规律和欧姆定律得到通过两个电阻的电流之比,根据并联电路电流的规律得到两个电流表的示数之比。
【详解】
当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两个电阻串联,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量R2两端的电压,串联电路中各处的电流相等,两个电阻之比,若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两个电阻并联,电流表甲测量通过R2的电流,电流表乙测量R1和R2总电流,并联电路各个支路的电压相等,通过两个电阻的电流之比,两个电流表的示数之比。
故选D。
5、C
【解析】
只要电键在干路,两灯串联并联都可以,C对.
6、B
【解析】
根据题中“如图所示是基本量具的测量结果,其中记录错误的是”可知,本题考查测量工具的读数。使用测量工具首先要认清量程和分度值,按照不同测量工具的读数规则进行分析判断。
【详解】
A.天平测量物体的质量为砝码质量和游码示数之和,在天平的标尺上,1g之间有5个小格,一个小格代表0.2g,被测物体的质量为m=10g2.2g=12.2g,故A读数正确。
B.由图知,电流表选择的是03A量程,对应的分度值为0.1A,此时的示数为1.9A,故B读数错误。
C.在温度计上,10之间有10个小格,一个小格代表1℃,液柱最高处在0℃以下,说明温度低于0℃,为-3℃,故C读数正确。
D.电能表的最后一位是小数,单位是kW•h,因此示数为586.6 kW•h,故D读数正确。
7、C
【解析】
A.由于航母在航行时处于漂浮,所以它受到的浮力等于它的总重力,当战机从航母上起飞后,由于航母的总重力减小,所以航母受到的浮力会将减小,又因为F浮=ρgV排,所以当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积会减小,故A不合理;
B.当水舱充水后,潜水艇重等于同体积的水重时,即潜水艇排开水的体积等于潜水艇体积,所以潜水艇可以悬浮在水中,而不是漂浮在水中,故B不合理;
C.因为水的流速越大,压强越小,水的流速越小压强越大,当舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随船向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度,所以舰艇内外测的水存在压强差,使两舰艇靠近,进而发生碰撞,所以为了避免舰艇相“吸”碰撞,而不采用“并排”护航,故C合理;
D.飞机在空中前进时,由于机翼上方气流速度较大,气流对机翼的压强小,下方气流速度较小,它对机翼的压强大,所以在机翼的上下表面产生了压力差,就产生了向上的升力,故D不合理.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、112.8 ﹣12
【解析】
由图知,标尺的分度值为0.2g,所以物体的质量:m=100g+10g+2.8g=112.8g;由图知,温度计上一个小格代表的温度是1℃,即此温度计的分度值为1℃,液柱的最高处在0以下,所以显示的温度低于0℃,为﹣12℃.
9、加速 不是
【解析】
当汽车加速时,由于惯性,小球要保持原来的运动状态,所以小球就向后偏;根据球向后偏可知汽车做加速运动.
忽略空气阻力,小球受竖直向下的重力,沿绳子斜向上的拉力,这两个力不在同一条直线上,根据二力平衡条件可知,这两个力不是一对平衡力.
10、93;243
【解析】
试题分析:消耗的电能:W=1.1kW•h-2.1kW•h=93kW•h,
转过133r消耗电能:W=133/2533kW•h=3.34kW•h
通过该设备的功率:P=W/t=3.34kW•h/13/63h=3.1kW=243W
考点:电能表参数的理解与电能的求法;电功率的计算
11、W1=W2 内能
【解析】
用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离,
则力F的大小相等,沿力的方向移动的距离s相等,
根据W=Fs知,该力在这两个过程中所做的功相等,即W1=W2;
物体沿粗糙斜面向上移动的过程中,需要克服摩擦力做功,一部分机械能会转化为物体的内能,故内能也增大。
12、3 4 分子在不停地做无规则运动
【解析】
平均速度v=1.25m/s=4.5km/h,走完青龙山、花山段需要的时间t==3h,
某同学骑自行车的骑完全程用时56min15s=3375s,他的平均速度v1==4m/s,
能闻到松香(松树分泌的油脂)气味,属于扩散现象,说明了分子在不停地做无规则运动.
13、开关 变阻器 用电器 不变 方向
【解析】
(1)电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,所以这车钥匙其实相当于一个开关;电动自行车将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,说明这右手把能改变电路中的电流,这右手把实质相当于一个滑动变阻器;给电动车的电瓶充电时,是将电能转化为化学能,此时电瓶相当于用电器;
(2)根据能量守恒定律可知,在能量的转化和转移过程中,所有的能量总和是不变的;散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子,这是因为能量的转移和转化具有方向性。
14、6 0.6
【解析】
由图甲可知:灯泡L与电阻R并联,根据P=UI,从图象上可以看出,当L的实际功率为1.8W时,对应的实际电压为6V,实际电流IL=0.3A,则电源电压U=U实=6V,通过R的电流IR==0.6A.
点睛:从图象上可以看出,当L的实际功率为1.8W时,对应的实际电压为6V,实际电流为0.3A,据此可知电源电压,利用欧姆定律可算出通过R的电流.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
首先过平面镜的反射点垂直镜面作出法线,由于反射光线与镜面的夹角为30°,所以,反射角是:90°-30°=60°,根据反射定律知道,入射角也为60°,故在法线右侧作出入射光线,并标出入射角;由于过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,故光路如图:
16、
【解析】
平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,由此可以确定该条折射光线对应的入射光线.过入射点垂直界面作出法线,根据反射定律的内容在空气中法线的另一侧作出反射光线,在水中法线的另一侧作出折射光线,
17、
【解析】
解:作出点A关于水面的对称点C,连接BC交于河岸一点E,点E即为安装路灯的位置.
如图:
因为两点之间线段最短,所以CE+BE最短,即河岸上的点E为路灯的位置.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、左 等于
【解析】
在调节横梁平衡时,先将游码移至零刻度线处,指针指向分度盘的中央,如果指针偏向分度盘右侧,说明右边重,则应将平衡螺母向左调节.
他在天平的左盘中放入几粒米后重新调节平衡了,并进行了测量,这样鸡蛋的质量等于砝码的质量加游码的质量:50g+10g+1g=61g.
19、排开液体体积 5 3.9 1.1 440 B 液体密度
【解析】
(1)物体A浸没在水中之前,物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,浮力越大,当完全浸没后,排开液体的体积不变,浮力不变,说明浸没在液体中的物体所受的浮力大小与排开液体体积有关;
(2)由图2可知,h=0时,弹簧秤的示数等于重力,故G=5N;物体的质量: ,物体的密度: ;物体浸没在液体中时,弹簧测力计的示数不变,故F示=3.9N,F浮=G﹣F示=5N﹣3.9N=1.1N;若把该物体直接放入此液体中,静止时物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的支持力,所以容器底的支持力F支=G﹣F浮=5N﹣1.1N=3.9N;
(3)当h=4cm时,物体受到浮力为:F浮=G﹣F示=5N﹣3.9N=1.1N;根据 可得,液体的密度为:,下表面所受压强:=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=440Pa;根据 可知,物体A下表面所受液体压强p随其浸入水中深度h的增大而增大,且p与h成正比,选项中B符合;
(4)将容器中液体更换为水,发现当物体浸没时测力计的示数大于浸没在原来液体中时的示数,根据F浮=G﹣F′可知浮力减小,说明浸在液体中的物体所受浮力大小还与液体的密度有关.
20、B 右 灯的实际功率太小 B 2 2.5 1
【解析】
(1)当灯正常发光时,电路中的电流约为I===0.25A,滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,变阻器连入的电阻为R滑===14Ω>10Ω,所以滑动变阻器选B:20Ω 1A.
(2)当电压表示数为2.7V,大于小灯泡的额定电压,要使灯泡正常发光,当增大滑动变阻器的阻值时,滑动变阻器分得的电压增大,因此滑片要向右端移动,直到电压表的示数为2.5V;
(3)①灯在额定电压下的功率为额定功率,分析数据可知,灯在额定电压下的电流0.28A,小灯泡的额定功率为:P=UIL=2.5V×0.28A=0.7W;第5次实验中,灯泡的实际功率:==0.5V×0.16A=0.08W,通过计算知灯的实际功率太小,达不到发光功率,所以灯泡熄灭;
②金属导体的电阻与温度有关,小灯泡的电阻主要是受到温度变化的影响;由表中第5组实验数据可知,此时灯泡电阻R===3.125Ω;灯泡电阻受温度影响,随温度降低而减小,小灯泡在断电一段时间后,灯丝温度降低,灯泡的电阻减小,但不会为0,则灯泡电阻可能是2Ω;故选B.
(4)①首先使灯泡两端的电压为2.5V,使其正常发光,所以闭合开关Sl,将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为2.5V;
②再测定值电阻两端的电压,将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U,则定值电阻两端的电压为U﹣2.5V;
③电路中的电流I=;则灯泡额定功率的表达式为P额=U额I=2.5V×I=.
21、 C 变大 5 减小实验误差
【解析】
(1)[1]伏安法测电阻的实物连接图的连接方法,先将电压表外出来,把其它元件串联连接起来,最后将电压表并在待测电阻两端即可,注意滑动变阻器连接要一上一下两接线柱才有变阻作用,注意电流表和电压表的量程及接线柱的正负.
(2)[2]实验操作中,电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为0说明待测电阻短路,所以其故障可能是电阻R发生了短路,故选C.
(3)[3]电路连接正确后,闭合开关,若将滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路电阻变小,根据串联电路分压特点,滑动变阻器分得电压降低,待测电阻分得电压升高,所以电压表示数变大.
(4)[4]电流表和电压表的示数如图所示分别是0.5A和2.5V,根据欧姆定律得,此时测得的电阻.
(5)[5]此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,这是为了测量一个物理量的值,其目的是减小实验误差.
22、灵敏电流计指针是否偏转 切割磁感线 8 感应电流的方向和导体运动的方向有关
【解析】
(1)通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有电流。
(2)由表格中数据知,当开关断开时,不会有电流产生;若导体向上运动或向下运动时,不切割磁感线,此时电路中也没有电流,可得产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动。
(3)由表格中数据知,4和8的导体运动方向相同,磁场方向不同,电流表指针的偏转方向也不同,说明感应电流的方向与磁场的方向有关。
(4)比较第7次和第8次实验可知,磁场方向相同,导体的运动方向不同,电流表指针的偏转方向不同,说明感应电流的方向与导体运动的方向有关。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)0.6A(2)18V(3)3.6V(4)0.4W
【解析】
(1)由P=UI可得,小灯泡正常发光时的电流:;
(2)由可得,小灯泡的电阻:,
当只闭合S、S2,滑动变阻器的滑片P在中点时,灯泡L与R1串联,因串联电路中各处的电流相等,且小灯泡正常发光,所以,滑动变阻器两端的电压:,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:;
(3)当只闭合S、S2,滑动变阻器的滑片P在A端时,灯泡L与R1串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:,
小灯泡两端的实际电压:;
(4)当所有开关都闭合,滑片滑到A端时,R2与R1的最大电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且此时A1、A2的示数之比是3:1,
所以,通过R1、R2的电流之比:,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电阻的阻值之比:,
则 ,比较可知,R2的阻值大于R1的最大阻值,则当闭合S、S3且断开S1、S2时,灯泡L与R2串联,此时电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,灯泡的电功率最小,电路中的最小电流:,
小灯泡消耗的最小电功率: 。
答:(1)小灯泡正常发光时的电流为0.6A;
(2)电源电压为18V;
(3)当只闭合S、S2,滑动变阻器的滑片P在A端时,小灯泡两端的实际电压为3.6V;
(4)小灯泡消耗的最小电功率为0.4W。
24、10Ω 3.6W 2Ω
【解析】
(1)由R1的U﹣I图象可知,通过R1的电流与电压成正比,R1为定值电阻,当U1=6V时,I1=0.6A,由欧姆定律可知:R1===10Ω;(2)当滑动变阻器连入电阻为0时,电路中的电流最大,此时电阻R1两端的电压等于电源电压,电源电压U=U1=6V,最大电流为I1=0.6A,电路最大功率P=UI1=6V×0.6A=3.6W;(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,P2=I2R2,0.5W=I2R2,﹣﹣﹣﹣①,而I==,代入①得:0.5W=()2R2,化简得:(R2)2﹣72R2+100=0,解得R2的阻值:R2=2Ω或R2=50Ω,由图乙可知,当R2最大时,I最小=0.15A,电路总电阻R===40Ω,R2的最大值R最大=R﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω,所以R2=50Ω舍去,R2=2Ω.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、近视镜 ﹣275 ABD
【解析】
(1)由材料中“凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数 “可知,这个同学配的眼镜是近视镜;由表格数据可知,其左眼所配镜片的焦度﹣2.75,则由文中信息可知,其左眼所配镜片的度数为:﹣2.75×100=﹣275 度;
(2)AB、透镜的焦距 f 的长短标志着折光本领的大小,焦距越短,折光本领越大;因焦度: ,所以透镜的焦距越短,焦度越大,故 AB 正确;
C、由文中信息可知,眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘以 100 的值,所以透镜的焦距越长,折光本领越小,透镜的焦度越小,镜片的度数越低,故错误;
D、透镜的焦度越大,镜片的度数越高,故正确.
26、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.
27、小于 17 摩擦 超声波 2.5 0.8
【解析】
机器人工作时,主机内部的气压小于大气压而产生吸力.
若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.001s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离约为.
根据压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大,机器人采用凸凹材质的轮皮,可增大机器人与地面间的摩擦力.机器人返回自动充电是依据超声波导航的.
由可
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