资源描述
2025-2026学年湖北省荆州市初三第三次(4月)考试物理试题
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、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.在我国云南生长着一种神奇的“跳舞草”每当音乐声响起,它的叶子就会随着音乐旋律的高低快慢上下跳动,音乐的节奏越快,它跳动就越快;音乐的节奏一慢,它也随之慢下来;音乐停止时,它也就停止了跳舞;如图所示,人对着它唱歌时,它也会“跳舞“.根据现象下列说法错误的是( )
A.将“跳舞草”置于月球上,“跳舞草”也会翩翩起舞
B.“跳舞草”能够跳舞是因为声音传播时引起空气的振动,振动的空气又会引起跳舞草叶子的振动
C.音乐节奏快时,声波频率大,叶子就振动得快
D.音乐停止时,没有了振动,它也就停止了跳舞
2.如图是与冰雪项目相关的器材和情景,下列说法正确的是( )
A.图甲中滑雪手套的掌心处花纹设计是为了减小摩擦
B.图乙中滑雪板设计得较宽大是为了增大压强
C.图丙中滑雪杖下端装金属尖是为了减小压强
D.图丁中冰壶运动员擦冰是为了减小摩擦
3.如图是水上乐园飞行表演,表演者双脚站在向下喷水的踏板上,水柱将人向上顶起,人在空中时而加速上升,时而急速翻滚,时而加速下降,还能在空中竖直悬停.下列说法错误的是( )
A.踏板向下喷水,人向上升起,利用了物体间力的作用是相互的原理
B.加速上升过程中,人的重力势能增大,机械能不变
C.人急速翻滚,说明力可以改变物体的运动状态
D.人在空中竖直悬停时,人受到的重力和踏板对人的支持力是一对平衡力
4.下列光现象与日食的形成原因相同的是
A.杆的影子
B.邮票放大
C.光的色散
D.水中倒影
5.在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像,下列说法正确的是
A.光屏上的像是倒立、放大的实像,投影仪是利用该原理制成的
B.光屏上的像是正立、缩小的实像,照相机是根据该原理制成的
C.若凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏位置互换,可在光屏上得到清晰的像
D.若凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动5 cm,要使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
6.下列实例与所利用的物质的属性相符的是
A.热水壶的手柄常用胶木制作,是因为胶木的导热性差
B.电线的内芯常用铝或铜制作,是因为铜或铝的导电性差
C.近视眼的镜片用凹透镜制作,是因为凹透镜对光线有会聚作用
D.飞机的机身材料用铝合金制作,是因为铝的密度较大
7.如图所示,小丽用力F把一木块压在竖直墙面上静止,现有以下受力分析,下述受力分析正确的是( )
①小丽对木块的压力F和墙对木块的弹力是一对平衡力
②小丽对木块的压力F和木块的重力是一对平衡力
③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
④小丽对木块的压力F和木块对小丽的弹力是一对平衡力
A.只有①正确 B.只有④正确 C.只有①③正确 D.只有③④正确
8.小豪在参观科技馆时体验了一次骑“空中自行车”,自行车的下方悬挂着质量较大的配重,自行车在钢丝上前进,骑行的人不会掉下来.图所示的实例中,与自行车在钢丝上前进而不倾倒的原理相同的是
A.公道杯
B.不倒翁
C.刷子小车
D.自制的甩干机
9.如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细线连接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m.在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C,C的密度为0.8×103kg/m3,B端正下方放一盛满水的溢水杯.现将木块C缓慢浸入溢水杯中,当木块浸入水中一半时,从溢水口处溢出0.5N的水,杠杆处于水平平衡状态,然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0,下列结果不正确的是(忽略细线的重力,g取10N/kg)
A.木块受到的浮力为0.5N
B.木块C受到细线的拉力为0.3N
C.小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2N
D.小球的运动速度为0.2m/s
10.下列关于热现象的说法正确的是
A.物体吸收了外界热量,不对外做功的情况下内能一定增加
B.质量相同的煤油,温度高的含有的热量多
C.汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较小
D.热机的做功冲程,将机械能转化为内能
二、多选题(本大题共3小题,共12分)
11.小明利用两个焦距不同的凸透镜(焦距),探究凸透镜的成像规律,先用焦距为的凸透镜进行实验在光屏上得到烛焰清晰的像,如图所示;更换为焦距为的凸透镜进行实验,则下列判断正确的是
A.当凸透镜焦距为时,图中光屏上得到的是缩小的实像
B.焦距为的凸透镜比焦距为的凸透镜的会聚能力强
C.若保持蜡烛和透镜的位置不变,应将光屏向右移动,光屏上才能得到清晰的像
D.更换凸透镜后,若保持蜡烛和光屏不动,需向左移动凸透镜,光屏上可能得到清晰的像
12.如图所示的装置中,两端开口的U型管内注入一定量的水,将A管向右倾斜待稳定后,下面说法中正确的是( )
A.A管中的水面与B管中的水面相平 B.A管中的水面高于B管中的水面
C.U形管底C点的压强不变 D.U形管底C点的压强将变小
13.下列说法正确的是
A.水凝固成冰后比热容不变
B.无论运动还是静止的物体都有内能
C.物体在熔化过程中,吸收热量但温度不变
D.分子之间的引力和斥力一定是同时存在的
三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14.如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用F1=30N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为___N;若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则地面对A物块的摩擦力为____N.
15.近年来,冬季取暖有了新方法:利用石墨烯电热涂料供暖.涂料通电发热后,通过_____方式改变房间内空气的内能.一间空房的地面面积是14㎡,高为3m,在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨烯电热涂料1㎡,该涂料的单位发热功率为1200W/㎡.现同时给它们通电,5min内可使室温升高10℃,此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是______J.[空气密度为1.3kg/m3、空气比热容为1.0×103J/(kg•℃)].
16.如图,轻质杠杆在水平位置平衡,OA:OB=1:2,甲的质量为200g,体积为100cm3,不计绳重,则实心乙物体的重力G乙=_____;若把甲浸没于水中,移动乙的位置使杠杆重新平衡,则左右新的力臂之比为_____.
17.夏天的傍晚,一些中老年人喜欢跳广场舞,优美的舞曲是由于扬声器的纸盆____发出的,声音是通过________传入人耳的,为了不影响周围居民的生活和休息,有人建议跳舞时将音箱的音量调小,这是在_____处减弱噪声的.
18.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),其表示的物理意义是___________,天然气的热值为4.0×107J/m3,若完全燃烧0.02m2的天然气所放出的热量,能使5L水温度升高20℃,则此天然气灶的热效率为_______。(ρ水=1.0×103kg/m3)
四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19.如图所示,电源电压为18V且保持不变,电阻R1为定值电阻,灯泡标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R2上标有“30Ω 1A”字样,电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A“,电压表量程为“0~3V”和“0~15V”.
(1)只闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光,求此时电路消耗的总功率.
(2)只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为12V时,电流表的示数为0.4A,求电阻R1的阻值.
(3)只闭合S和S2,调节滑动变阻器的滑片,发现电流表和电压表偏转角度相同(可能重新选择了电表量程),且整个电路能够安全工作,讨论并计算此时电流表示数的可能值.
20.按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内.某型号货车部分参数如表所示.王师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶15 km.(沙子的密度为2.4×103 kg/m3,燃油的热值为4.5×107 J/kg)
货车自重
6×104 N
车轮个数
10
每个轮胎触地面积
3×10﹣2 m2
车厢容积
10 m3
请解答该货车在本次运输过程中的下列问题:
(1)通过计算判断该货车是否超载?
(2)货车在这段公路上匀速行驶时所受阻力为车总重的0.02倍,这段时间内货车牵引力所做的功是多少?
(3)货车在这一过程中消耗燃油4 kg,其热机的效率是多少?
21.如图所示,提篮及物体总重为1140N,其中物体重为1020N,提篮与水平地面的接触面积为1. 5m2,工人师傅用600N的力匀速提升物体,物体上升的速度为0. 2m/s.(不计绳重及摩擦)
(1)工人师傅拉绳的功率;
(2)滑轮组提升重物的机械效率;
(3)体重为450N的小明站在提篮内利用此滑轮组提升该重物,但物体没有被提动,求提篮对地面的最小压强.
五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22.木块在拉力F的作用下向左做匀速直线运动,请在图中面出木块所受摩擦力的示意图.
23.如图所示,利用羊角锤撬起钉子,请你在羊角锤A点处画出所能施加最小动力F1,并画出阻力F1的阻力臂l1.
(_____)
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24.小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态.图乙是他根据记录的数据绘制的温度﹣时间图象,根据图象可知:
冰属于__________(选填“晶体”或“非晶体”);在BC阶段物质处于_________状态(选填“固体”、“液体”或“固液共存”);设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了__________J的热量(c冰=2.1×103J/kg•℃,c水=4.2×103J/kg•℃);图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度-时间图象,老师认为他的C段数据有问题,老师做出这样的判断的依据是 ___________________________ .
25.小明用如图甲的电路探究电流跟电阻的关系,电源电压6V保持不变,定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω.
按照图甲电路连接电路,开始实验.改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到图乙的电流I随电阻R的变化图像.由图像可以得出的结论是_______________.小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是,将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向______(选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表的示数为______V时,读出电流表示数,此时滑动变阻器连入电路的阻值为________Ω.小红指出小明操作中存在安全隐患,在由小到大更换电阻的过程中,不断开开关直接移动滑动变阻器,这种做法容易将______表损坏.小明听取了意见,重新实验,在每次更换电阻时都断开了开关,将滑动变阻器调到阻值最大处.
26.课堂上老师运用单摆演示动能与重力势能的相互转化,小雨看到单摆小角度不停往复摆动.
(提出问题)单摆小角度往复摆动一次的时间与哪些因素有关呢?
(猜想与假设)
猜想一:可能与摆球的质量有关;
猜想二:可能与摆动的幅度有关;
猜想三:可能与绳长有关;
(制定计划与设计实验)
为了验证猜想是否正确,他设计了如图所示的装置,用系有细线(线长L可调)的小球制作了一个单摆进行了如下探究(摆动角度均较小):
(1)如图甲所示,用细线系住一个小球,保持细线的长度一定,使小球从A点由静止释放,改变OA(O固定悬点)的连线与竖直方向的夹角θ以改变小球摆动的幅度,测出小球在AB间往复运动一次所用的时间t与θ的关系如下表所示,由此可得出摆球小角度重庆复摆动一次的时间与摆动的幅度______(选填“有关”或“无关”)。
θ/度
4
6
8
10
t/秒
2.0
2.0
2.0
2.0
(2)用细线系住一铁球,改变细线的长度,使小球以较小的幅度在竖直面内CD之间摆动,用频闪相机(保持曝光时间间隔相等)拍摄小球由C运动至D的过程中的位置如图乙、丙所示(除C位置外,其余细线未画出),由此分析可知,单摆的摆长L越长,往复摆动一次的时间越______(选填“长”或“短”),由此可得出猜想_______是正确的。
(交流与应用)
(3)由表中实验记录可知,单摆来回摆动一次时间较短,直接测量摆动一次的时间误差较大,为减小误差,应_________。
(4)生活中若摆钟走慢了,应如何调整钟摆的长度?_________ 。
参考答案
一、单选题(本大题共10小题,共30分)
1、A
【解析】
A. “跳舞草”之所以能跳舞,是这种草对声波的刺激很灵敏,声音传播时引起空气的振动,月球上没有空气,故“跳舞草”不会跳舞,故A错误;
BCD.“跳舞草”之所以能跳舞,可能是这种草对声波的刺激很灵敏,声音传播时引起空气的振动,空气的振动又会引起草叶的振动,音乐节奏快时,声波频率高,叶子振动的就快;反之,则慢,音乐一旦停止,没有了振动,“跳舞草”也就停止了振动,故BCD正确;
故选A。
2、D
【解析】
(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦;
(3)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
(4)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
【详解】
A.滑雪手套的掌心处花纹设计,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误;
B.滑雪板设计得较宽大,是在压力一定时增大受力面积来减小压强,故B错误;
C.图丙中滑雪杖下端装金属尖,在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故C错误;
D.冰壶运动员擦冰,在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故D正确。
故选D。
本题考查了增大和减小压强的方法以及增大和减小摩擦的方法,理论联系生活,体现了物理知识来源于生活、服务生活的理念。
3、B
【解析】
(1)物体间力的作用是相互的.
(2)重力势能大小的影响因素:物体的质量、物体的高度;动能大小的影响因素:物体的质量、物体的速度;机械能=势能+动能;
(3)力的作用效果可以是使物体运动状态发生改变,也可以使物体的形状发生改变;
(4)悬停时,处于平衡状态,重力和支持力是
【详解】
踏板向下喷水,踏板对水有一个向下的力,同时水对踏板有一个向上的力,人向上升起,利用了物体间力的作用是相互的原理,故A正确;加速上升过程中,质量不变,速度增大,动能增大;高度增加,人的重力势能增大,机械能增大,故B错误;人急速翻滚时,人运动的速度和方向都发生变化,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;人在空中竖直悬停时,处于平衡状态,人受到的重力和踏板对人的支持力是一对平衡力,故D正确;故应选B.
本题考查了物体间力的作用是相互的、影响动能和重力势能的因素、力的作用效果、平衡力等知识,是一道综合题,难度不大
4、A
【解析】
日食的形成是月亮转到地球与太阳之间时,挡住了太阳射向地球的光线,是光的直线传播形成的。
A、杆的影子是光沿直线传播形成的现象,故A符合题意;
B、用放大镜看邮票时,邮票变大了,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的。故B不合题意;
C、光的色散是由于光的折射形成的。故C不合题意;
D、水中倒影,是光的反射形成的,故D不合题意。
5、C
【解析】
AB.由图知,物距大于像距,此时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像.照相机、摄像机就是根据这个原理制成的.故AB错;
C.光在折射中,光路是可逆的,所以若透镜不动,而将蜡烛和光屏的位置互换,则屏上仍能成清晰的像.故C正确;
D.若凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动5cm,也就是增大物距,要使烛焰在光屏上成一清晰的像,就要减小像距,所以应向左移动光屏,故D错.
6、A
【解析】
A、热水壶的手柄是用来防止人的手被烫到,之所以用胶木做,就是因为胶木的导热性差,如果手柄上的胶木掉了,由于金属的导热性非常好,手就会被烫到。故A正确;
B、电线是用来输电的,所以制作电线的材料导电性要好,而铜或铝的导电性能要比其它金属好,所以电线的内芯常用铝或铜制作。故B错误;
C、近视是因为晶状体曲度过大,折光能力太强使像成在视网膜前面,利用了凹透镜的发散的作用,用凹透镜矫正。故C错误;
D、制造飞机常用铝合金材料的密度较小,制造的飞机自身质量较小。故D错误。
7、C
【解析】
解:①小丽对木块的压力和墙对木块的弹力大小相等、方向相反,作用在同一条直线作用在同一个物体上符合二力平衡的条件,所以A正确;②小丽对木块的压力和木块的重力不在同一直线上,不是一对平衡力;③木块受到的摩擦力和木块的重力满足大小相等、方向相反,作用在同一条直线作用在同一个物体上,符合二力平衡的条件,所以是一对平衡力;④小丽对木块的压力和木块对手的弹力是一对相互作用力,不是平衡力.故选C.
点睛:木块处于静止,在竖直方向上受两个力而平衡,即重力和墙对木块的静摩擦力;木块在水平方向上受外力F和墙对木块的支持力,两个力是一对平衡力;平衡力作用在同一物体上,作用力和反作用力作用在不同的物体上.
8、B
【解析】
“空中自行车”的下方悬挂着质量较大的配重,这样能降低重心,提高稳度;
A、公道杯是利用大气压来工作的,故A错误;
B、不倒翁就是利用降低重心的方法来提高稳度的,故B正确;
C、刷子小车在工作时,利用的电能转化为机械能,故C错误;
D、自制的甩干机利用的是离心力,故D错误.
9、D
【解析】
(1)溢水杯内裝满水,当物体放入后,根据阿基米德原理即可求出物体受到的浮力;
(2)根据F浮=ρ水V排g求排开水的体积;此时木块浸入体积为木块体积的一半,可求木块的体积,又知道木块的密度,利用密度公式和重力公式求木块重;根据FB=G﹣F浮求杠杆B端受到的拉力FB;
(3)根据杠杆平衡条件得出关系式FA×OA=FB×OB求出小球刚放在B端时A端受到细线的拉力;
(4)知道小球的质量可求重力,设小球的运动速度为v,则小球滚动的距离s=vt,可求当A端的拉力为0时,小球到O点距离(s﹣OB=vt﹣OB=v×4s﹣0.4m),再根据杠杆平衡条件得出G球×s′=FB×OB,据此求小球运动速度.
【详解】
A、溢水杯内盛满水,当物体放入后,物体受到的浮力:F浮=G排=0.5N,故A正确;
B、根据F浮=ρ液gV排可得排开水的体积:V排==5×10﹣5m3;因为一半浸入水中,所以物体的体积:V物=2V排=2×5×10﹣5m3=1×10﹣4m3;由G=mg和可得,物体的重力:G=mg=ρ物-V物g=0.8×103kg/m3×1×10﹣4m3×10N/kg=0.8N,则B端木块C所受的拉力:FB=G﹣F浮=0.8N﹣0.5N=0.3N,故B正确;
C、小球的质量为:m球=300g=0.3kg,小球的重:G球=m球g=0.3kg×10N/kg=3N,小球刚放在B端时,B端受到的力为3N+0.3N=3.3N,根据杠杆平衡条件得出关系式:FA×OA=FB×OB,则A端受到细线的拉力:,故C正确.
D、设小球的运动速度为v,则小球滚动的距离s=vt,当A端的拉力为0时,杠杆再次平衡,此时小球到O点距离:s′=s﹣OB=vt﹣OB=v×4s﹣0.4m,根据杠杆平衡条件可知:G球×s′=FB×OB,即:3N×(v×4s﹣0.4m)=0.3N×0.4m,解得:v=0.11m/s.故D错误.
故选D.
10、A
【解析】
A.改变物体内能的方式只有做功和热传递,物体吸收了外界热量是通过热传递的方式增加了物体的内能,物体不对外做功的情况下,物体总的内能一定增加,故A正确;
B.热量是过程量,而温度高低影响的是物体的内能,不能说温度高的物体具有更多的热量,故B错误;
C.汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较大,故C错误;
D.热机的做功冲程,将内能转化为机械能,故D错误.
二、多选题(本大题共3小题,共12分)
11、AC
【解析】
A. 当凸透镜焦距为时,像距小于物距,光屏上得到的是缩小的实像,照相机原理,故正确;
B. 凸透镜焦距越短,会聚能力越强,焦距为的凸透镜的会聚能力强,故错误;
C. 由题意知,换成的凸透镜,物距不变,要使像成在光屏上,就要增大像距,这时需要将光屏向右移动,光屏上才能重新呈现烛焰清晰的像,故正确;
D. 更换凸透镜后,若保持蜡烛和光屏不动,即保持物距和像距的和不变,要向右移动凸透镜,增大物距,光屏上可能得到清晰的像,故错误。
12、AD
【解析】
图示装置中,两端开口的U型管A、B构成了连通器,根据连通器的原理,U型管内注入一定量的水,将A管向右倾斜待稳定后,两管中的水面相平,故A正确,B错误.
将A管向右倾斜待稳定后,管中液体深度变小,根据液体压强公式P=ρgh,U形管底C点的压强将变小,故C错误,D正确.
答案为AD.
13、BD
【解析】
A. 冰和水状态不同,所以水凝固成冰后比热容变化了,故A错误;
B.一切物体都具有内能,故B正确;
C.晶体在熔化过程中,一直吸热,但温度始终等于它的熔点,温度不变.故C错误.
D.分子之间既存在引力又存在斥力,而且是同时存在的,故D正确.
三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14、30 30
【解析】
甲图中推力在B上,以B为研究对象,B做匀速直线运动,所以其受到的推力F1与摩擦力平衡,B物块所受的摩擦力为30N.以AB为研究对象,AB一起匀速直线运动,A物块受桌面的摩擦力为30N;
乙图中推力作用在A上,此时接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,所以A所受的摩擦力仍为30N.
15、热传递 4.494×106
【解析】
水地暖改变房间内的温度是通过能量的转移,故发生了热传递;已知该涂料的单位发热功率为1200W/㎡.空房的地面面积是14㎡,则P=1200W/㎡×14㎡=1.68×104W,由P=W/t可得,消耗总电能,W=Pt=1.68×104W×5×60s=5.04×106J,由ρ=m/V可得,m空气=ρ空气V=ρ空气Sh=1.3kg/m3×14㎡×3m2=54.6kg,空气吸收的热量Q吸=c空气m空气△t=1.0×103J/(kg•℃)×54.6kg×10℃=5.46×105J;损失的热量Q损失=W﹣Q吸=5.04×106J﹣5.46×105J=4.494×106J.
16、1N 1:1
【解析】
甲的重力:G甲=mg=0.2kg×10N/kg=2N;由杠杆的平衡条件可得G甲×OA=G乙×OB,则乙物体的重力:G乙==1N;
若把甲浸没于水中,甲排开水的体积等于它的体积,甲受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N,A端受到的拉力FA=G甲-F浮=2N-1N=1N,使杠杆重新平衡,由杠杆的平衡条件可得FA×OA=G乙×l,.
17、振动 空气 声源
【解析】
声音是由物体振动产生的,故舞曲是由于扬声器的纸盆振动发出的,日常生活中声音是通过空气传入人耳的.减弱噪声有三种途径:在声源处减弱;在传播过程中减弱;在人耳处减弱,故为了不影响周围居民的生活和休息,有人建议跳舞时将音箱的音量调小,这是在声源处减弱噪声的.
18、1kg的水温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量为4.2×103J 52.5%
【解析】
水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),它表示的物理意义是:1kg水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103J,
水的体积V=5L=5dm3=5×10-3m3,
水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg,
水吸热的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg・℃)×5kg×20℃=4.2×105J;
消耗天然气的体积V气=0.02m3,
天然气完全燃烧放出的热量:Q放=V气q=0.02m3×4.0×107J/m3=8×105J,
天然气灶的效率:η=×100%=52.5%。
四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19、(1)9W;(2)15Ω;(3)0.9A,0.45A
【解析】
(1)只闭合开关S和S1 时,L与R2 串联,电压表测R2 两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡L正常发光,所以,由P=UI知道,电路中的电流:=0.5A;故整个电路的总功率是:P=UI=18V×0.5A=9W;
(2)只闭合开关S和S2时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,当电压表示数为12V时,R1 两端的电压是:U1 =U-U2 =18V-12V=6V,由欧姆定律知道,R1 两端的电压是: =15Ω;
(3)只闭合开关S和S2时,R1与R2串联,电压表测R2 两端的电压,电流表测电路中的电流,由于滑片在某一位置时,电流表和电压表的偏转角度相同,且整个电路能正常工作,所以,可设两电表指针偏转的格数均为n,
①若电流表的量程为0~0.6A、电压表的量程为0~3V,则电流表的示数为0.02A×n,电压表的示数为0.1V×n,此时滑动变阻器接入电路中的电阻是:,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时电路中的电流>0.6A,故此种情况不可能;
②若电流表的量程为0~0.6A、电压表的量程为0~15V,则电流表的示数为0.02A×n,电压表的示数为0.5V×n,此时滑动变阻器接入电路中的电阻是: =25Ω,此时电路中的电流是: ,故此种情况可能;
③若电流表的量程为0~3A、电压表的量程为0~3V,则电流表的示数为0.1A×n,电压表的示数为0.1V×n,此时滑动变阻器接入电路中的电阻是:
此时电路中的电流 >1A,故此种情况不可能;
④若电流表的量程为0~3A、电压表的量程为0~15V,则电流表的示数为0.1A×n,电压表的示数为0.5V×n,此时滑动变阻器接入电路中的电阻,此时电路中的电流,故此种情况可能.
综上所述知道,电流表示数的可能值为0.45A、0.9A.
20、(1)超载(2)9×107J(3)50%
【解析】
(1)由 知道,装满沙子时沙子的质量是:m沙子=ρ沙子V=2.4×103 kg/m3 ×10m3 =2.4×104 kg,
故沙子的重力是:G沙子=m沙子g=2.4×104 kg×10N/kg=2.4×105 N;
水平路面上,车对路面的压力等于车和沙子的总重,即车对路面的压力是:F=G总=G车+G沙子=6×104 N+2.4×105 N=3×105 N,
又因为受力面积是:S=10×3×10-2 m2 =0.3m2,
所以,车对路面的压强是: =1×106 Pa>P最大 =7×105 Pa,
即说明该货车已经超载;
(2)根据题意知道,货车受到的阻力是:f=0.02G总=0.02×3×105 N=6000N,
由于货车匀速行驶,所以货车的牵引力是:F=f=6000N,
故牵引力做功是:W=Fs=6000N×15×1000m=9×107 J;
(3)燃油完全燃烧放出的热量是:Q放=mq=4kg×4.5×107 J/kg=1.8×108 J,
货车的热机效率是: .
21、(1)240W(2)85%(3)200Pa
【解析】
(1)由图知道,有2段绳子拉物体,所以s=2h,拉力端移动的速度是:v拉=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s,
所以,工人师傅拉绳的功率是: = 600N×0.4m/s=240W;
(2)滑轮组的机械效率是: =85%;
(3)根据题意,不计摩擦及绳重时,F=(G+G动 ),
所以,动滑轮重是:G动=2F-G=2×600N-1140N=60N,
体重为450N的小明站在提篮内利用此滑轮组提升该重物时,小明拉绳子时的最大拉力等于其重力,F最大=G人=450N,则对提篮的拉力是:F拉=3 F最大=3×450N=1350N,
故体对地面的最小压力是:F压=G小明+G+G动-F拉 =450N+1140N+60N-1350N=300N,
由于提篮与水平地面的接触面积是:s=1. 5m2,
物体对地面的最小压强是: =200Pa.
五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22、
【解析】
木块在拉力F的作用下向左做匀速直线运动,为平衡状态,受力平衡,即摩擦力与拉力是一对平衡力,所以摩擦力向右,与拉力相等,作用点也画在重心上,如图:
23、
【解析】
解答:力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可.过O点作垂直于F1的垂线即为阻力F1的力臂L1.如下图所示:
点睛:由杠杆的平衡条件可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小.
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24、晶体 固液混合 4.2×103 水的比热容较大,质量相同的冰和水吸收相同的热量,水升温应较慢
【解析】
(1)冰属于晶体物质,有固定的熔点;
(2)在BC阶段物质处于正在熔化的过程,是固液共存的状态;
(3)由AB段求出加热5min所吸收的热量,就可求出熔化过程中10min所吸收的热量为4.2×103J;
(4)老师做出这样的判断的依据是由于水的比热容较大,所以质量相同的冰和水吸收相同的热量,水升温应较慢.
25、当电压一定时,电流与电阻成反比 左 2.5V 14 电压表
【解析】
(1)实验得到图乙的电流I随电阻R的变化图像.由图像可以看出是反比例图像,即电流随电阻的增大而减小,可得结论:当电压一定时,电流与电阻成反比.
(2)由乙图,每次的电流与电阻的乘积相等,都为2.5V,即实验时保持电阻两端电压为2.5V不变.
小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是,将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,因为串联时电压的比等于电阻的比,即定值电阻增大后,滑动变阻器接入电路的电阻也应变大,所以向左移动滑片,使电压表的示数为2.5V时,读出电流表示数,此时电流为:
此时滑动变阻器连入电路的阻值为:
(3)如果在由小到大更换电阻的过程中,不断开开关直接移动滑动变阻器,由于电阻逐渐增大,分得电压也是逐渐增大的,所以电阻两端的电压可能会超过电压表的量程,所以这种做法容易将电压表损坏.
26、无关 长 三 测摆动20次的时间,再算一次的 调短一些
【解析】
(1)由表中实验数据可知,在摆长不变的情况下,OA(O固定悬点)的连线与竖直方向的夹角θ不同,而AB间往复运动一次所用的时间t相等,由此可知:摆球小角度重复摆动一次的时间与摆动的幅度无关;
(2)由图乙丙可以看出,摆长越长,小球往复摆动一次的时间越长,由此可见:在质量与摆动幅度相同时,往复摆动一次的时间随绳长的增大而增大,这验证了猜想三是正确的。
(3)由表中实验记录可知,单摆来回摆动一次时间较短,直接测量摆动一次的时间误差较大,为减小误差,应测量摆动20次的时间,取平均值作为摆动一次的时间;
(4)因摆长越长,小球往复摆动一次的时间越长,生活中若摆钟走慢了,可减小摆长。
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