资源描述
2025-2026学年广西岳池县初三第6次月考物理试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.公共汽车上涉及到许多物理知识,其中分析正确的是
A.车窗打开时,窗帘总是向外飘———窗内空气流速比窗外的慢,压强小
B.使用的IC收费卡———利用了超声波原理
C.后门上方安装的摄像头———利用凸透镜成倒立缩小的实像
D.轮胎上有花纹———用来增大压强
2.根据你对生活中物理量的认识,下列数据中最接近生活实际的是
A.成年人的体积约为60m3
B.中学生的课桌高约1.5m
C.一个中学生的质量约为50kg
D.人的正常体温为39℃
3.下列语句中涉及的光现象与“水中月”形成原因相同的是
A.海市蜃楼 B.凿壁偷光
C.风雨之后见彩虹 D.对镜帖花黄
4.图中正在使用的简单机械,属于费力杠杆的有
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
5.估测是物理中常用的一种方法,下面是小芳同学对自己身边的一些物理量进行的估测,其中合理的是
A.手电筒中的电流约为20A B.夏天空调在使用时设置的温度一般为37℃
C.一支新铅笔的长度约为20cm D.将掉在地上的物理课本捡起来放在课桌上做功约为50J
6.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡L1、L2都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为3:5,则L1、L2的额定功率之比是( )
A.2:3 B.3:2 C.5:3 D.3:5
7.如图,手用F1的力直接将物体A匀速提升h,F1做功为W1,功率为P1;若在相同时间内借助斜面把A用力F2匀速提升相同高度h,F2做功为W2,功率为P2,斜面的机械效率是30%,则
A.W1>W2 B.W1=W2 C.P1>P2 D.P1<P2
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,电流表A1的示数将_____,电压表V的示数与电流表A2的示数之比将_____。(均填“变大”“变小”或“不变”)
9.“可燃冰”是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,可直接点燃,燃烧后仅会生成二氧化碳和水。“可燃冰”属于_____再生能源。根据测算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量约为8.4×108J,若这些热量全部被水吸收,可以使_____kg水的温度升高50℃.[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
10.在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,可将左侧的平衡螺母向_____调节,使其在水平位置平衡.如图所示,在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡.要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿_____方向,此时读数为_____N.
11.医学上常用的内窥镜是一条细长柔软的管子,管内有一束导光的玻璃纤维,细管顶端装有小型摄像机的医疗器械,摄像机的镜头相当于________镜.导光的玻璃纤维是属于________(导体/绝缘体),检查时,要使观察更加仔细,就要减小观察范围,此时应该使内窥镜细管顶端接近患处,所成的像会变大,此时患处所在的位置应该在镜头的焦点________(以外/以内).
12.在短道速滑比赛的滑行过程中,冰刀与冰面之间的摩擦为_____摩擦(选填“滑动”或“滚动”);冰面的温度会升高,这是通过_____方式增加了冰面的内能.
13.我国家庭照明电路电压为_____伏;家中各用电器之间是_____连接(选填“串联”或“并联”);同时使用的电器越多,电路中总电阻越_____
14.如图是常见油壶的提手和壶盖,提手处设计成弯曲形状,切合手型是为了减小______,壶盖边缘有较多的竖直条纹是为了增大______.
三、作图题(共7分)
15.如图,光线AO从空气斜射入水中,画出AO在水中折射光线的大致方向。
(__________________)
16.如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内.请你通过作图画出平面镜并标出反射角的度数.
17.如图所示,小块从斜面上A处由静止滑下,经水平木板表面上的B处,最终停在C处.画出木块块在B处时水平方向的受力示意图.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.如图所示,是小明设计的验证“阿基米德原理”的实验,研究对象是一个密度大于水的合金块,实验步骤顺序如图甲所示,弹簧测力计在四个步骤中的示数分别表示为G物、F1、F2、G空桶。
(1)按图甲中的顺序测出排出水的重力将_____(选填“偏大”、“偏小”或“正常”),原因是_____。
(2)合理调整甲中实验顺序后,当实验中的测量结果满足关系式:_____时(用图中测力计示数表示),则该实验结果说明阿基米德原理成立。
(3)按照新的顺序实验,以下情况会影响验证结果的是_____(选填“A”、“B”或“C”)。
A.①中溢水杯内未盛满水
B.②中合金块未全部浸没入水中
C.②中合金块浸没水中过深(不碰到容器底)
(4)如果该实验中小明用了图乙所示的测力计,实验前有A、B两合金块(A:体积16cm3、密度10g/cm3B:体积为50cm3、密度3g/cm3)可供选择,要能较为科学的完成本实验,他应选_____(选填“A”或“B”)合金块来做实验
19.用如图甲所示实验电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率.所用器材有:电压恒定为3V的稳压电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关和导线若干.请按要求完成下列实验内容
(1)连接电路时,要断开开关,在闭合开关之前,变阻器的滑片P应置于最________端(选填“左”或“右”).
(2)闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡始终不亮,电流表示数几乎为零,电压表的示数始终如图乙所示,则电路发生的故障可能是________.
(3)排除故障后,通过移动滑动变阻器滑片P,将电压表示数调至2.5V,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是________W.
20.学校物理兴趣小组测量一种矿石的密度。现有器材:小矿石块、天平(含砝码)一个烧杯、足量的水、细线。小组同学们设计了一种测量矿石密度的方案如下:
(1)调节天平前应将游码移到标尺的_____处,然后调节_____使横梁平衡。
(2)调节天平平衡后,小明用天平测量矿石块的质量,如图1所示,指出实验操作中的错误:_____。
(3)改正错误后,小明用正确的方法称矿石块的质量,平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图2所示,则矿石块的质量m0为_____g。
(4)在烧杯中倒满水,称出烧杯和水的总质量m1,将矿石块轻轻放入装满水的烧杯中,矿石块沉入杯底,烧杯溢岀水后,将烧杯壁外的水擦干净,称出此时烧杯、杯内矿石和水的总质量m2;则矿石密度的表达式为:ρ矿石=_____(用m0、m1、m2、ρ水来表示)。
21.某小组同学在用杠杆测定机械效率的实验中
(一)小敏用如图所示的实验装置测定杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,测力计的示数F为______N,钩码总重G为1. 0N,钩码上升高度h为0.1 m时,C点上升了30cm,则杠杆的机械效率为________%.
(2)实验中若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是______________.
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至B,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”) .
(二)小王用如图所示的另一实验装置测量杠杆的机械效率.O为杠杆的转轴,不计摩擦.实验时,给B端施加竖直向下的力,使挂在杠杆A端的钩码缓缓上升.(图中杠杆为质量分布均匀的直棒)下表是提升物体时采集到的数据:
实验序号
物重G(N)
拉力(N)
A端上升的高度h/m
B端下降的高度s/m
杠杆的效率
1
2
5
0.04
0.02
2
4
9
0.04
0.02
89%
3
2
5
0.06
0.03
80%
4
6
13
0.04
0.02
92%
(1)第①组实验中,杠杆的机械效率为_________.
(2)由________三组实验,可以初步得出的结论:相同的杠杆,提升的物体越重效率越高.
(3)该实验中杠杆的效率总小于100%的原因是杠杆有自重,分析实验数据可知道杠杆的自重为_______N.
22.在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中,电源由三节干电池串联组成,如图甲所示,可选用的定值电阻有5Ω、10Ω、20Ω.
实验序号
电压/V
电流/A
1
1.0
0.18
2
2.0
0.36
3
3.0
0.54
(1)请你用笔划线代替导线,将图甲所示的电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大.
(_____)
(2)连接电路时,开关必须_____;闭合开关前,要将滑动变阻器滑片置于使接入电路的电阻值_____的位置.
(3)小明同学探究“电流与电压的关系”:
①滑动变阻器起到保护电路和_____的作用;
②多次改变R两端的电压,把对应的电流表示数填入表格中,分析表格中的数据可得出结论:_____.
(4)小华同学探究“电流与电阻的关系”:
①他把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中的故障可能是_____.故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为_____A.
②将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为_____V,记录电流表的示数.
③为了确保所给的3个定值电阻接入电路后都能正常进行实验,应该选取最大阻值不小于_____Ω的滑动变阻器.
(5)本实验探究主要运用的科学探究方法是控制变量法,下列实验探究没有采用控制变量法的是_____.
A.探究物质吸热或放热规律 B.液体蒸发的快慢与哪些因素有关
C.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关 D.串联电路中各处的电流有什么关系
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.小明家买了一个家用电吹风,其简化电路如图甲所示,主要技术参数如下表乙.
由于热风功率看不清,小明决定,利用家庭中的电能表和钟表来测定电吹风吹热风时的电功率.于是,他将电吹风单独接入家庭电路中,电吹风在吹热风状态下工作2min,小明发现电能表指示灯闪烁了64次.求:
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)电吹风吹热风时的功率是多少?
(3)电吹风内电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风时,1min产生的热量是多少?
24.如图所示,质量为500g,密度为4×103kg/m3的合金体.用弹簧测力计吊着合金体,浸在原来装有h=10cm深的水,底面积为250cm2的圆柱形容器中,静止时合金体有体积露出水面.g=10N/kg,求:
(1)合金体所受的重力.
(2)弹簧测力计的拉力是多少?
(3)将细线剪断,合金体浸没水中静止时,水对容器底部产生的压强是多少(容器中的水未溢出)?
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.某同学设计的一个温控电加热装置,原理如图所示,电压U=6V,Rt为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大.电磁铁线圈电阻不计,当线中的电流I>=10mA时,铁吸下与下触点A接触;当I<10mA时,衔铁松开与B触点接触,U2=220V,R1=48.4Ω
(1)衔铁刚被吸下时,求Rt的阻值;
(2)仅需在线框内加一根导线,即可安现该电加热器具有加热和保温功能请用笔画线画出这根导线
(3)求该电加热器处于加热挡时的电功率
(4)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,求R2的阻值
26.阅读短文,回答问题
电动汽车
电动汽车是环保的交通工具,行驶时蓄电池给电动机供电,电动汽车的主要部分参数如表所示,如图甲所示,在测试过程中,司机和一名陪同人员上车.司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km,电池剩余容量为58kW•h,陪同人员负责记录测试数据,已知司机和陪同人员的质量均为70kg,汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%,g取10N/kg。
空车质量
1360kg
轮胎与地面总接触面积
400cm2
蓄电池最大容量
68kW•h
最高车速
120km/h
最大功率
90kW
最大续航里程
180km
为了节能,车靠近目的地前可采用“再生制动”的方法:在车速逐渐减到60km/h的过程中,不采用机械刹车,由于电动汽车继续行驶,带动电机逆向发电,将电能存储在蓄电池内,此时电机的工作原理是______________汽车刹车原理图如图乙所示,连着刹车踏板的金属杆可视为一根能绕O点转动的______________(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆.在测试前,人未上车,此时电动汽车对水平地面的压强为_______________Pa.在此测试过程中,电动汽车匀速行驶30km,牵引力做的功为______________J.该电动汽车将电能转化为机械能的效率为______________%.如图丙是小明设计的车速提醒电路,R为定值电阻,RV的阻值随车速的变化而改变.当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快,需要减速.图丁是RV的阻值与车速关系的图像.图戊是车速从0加速到100km/h过程中,RV消耗的电功率随电流变化的图像.则图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值是______________Ω.当车速达到75km/h时,此时电压表的示数为______________V.
27.半导体材料有P型半导体和N型半导体两种,除了可以用于各种电子元器件外,还可以用制冷材料.如图是一个半导体制冷单元的原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端,此时电路的电路流方向是从N型半导体经铜片A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量;反之,改变直流电源的正负极方向,使电流方向从P型半导体经铜片A流向N型半导体,这时铜片A会向空气释放热量,铜片B会从空气吸收热量.由于半个制冷单元制冷量小,为了满足实际需要,需要多个制冷单元同时工作.(注:交流电源大小方向随时间变化)
请回答下列问题
(1)如图,若要使一个电冰箱内的温度下降,铜片A置于电冰箱的_____,铜片B置于电冰箱_____(前两空选填“箱内”、“箱外”),这就是半导体冰箱的工作原理,若将图中的电源换成交流电源,此时电冰箱能否正常制冷?
答:_____.
(2)若将图中P型半导体与N型半导体位置互换,其它条件不变,则铜片A上表面空气的温度将_____.
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、C
【解析】
A. 车窗打开时,遮阳的窗帘总是往外飘,说明车窗外空气流速快,压强小。故A错误;
B. 公交车上使用的IC收费卡内嵌有一组特别的感应线圈,在这种卡片靠近读卡器时,读卡器内发出的特别的射频载波在IC卡片的感应线圈周围形成一个具有一定强度的交变磁场, 所以IC卡是利用电磁感应来工作的,故B错误;
C. 摄像头是利用凸透镜的成像规律,物体在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立缩小的实像,故C正确;
D. 轮胎上有花纹是增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故D错误。
2、C
【解析】
人体密度与水的密度差不多,在1.0×103kg/m3 左右,成年人的质量在60kg左右,所以,体积约是:=0.06m3 ,故A不符合实际;中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm=0.8m左右,故B不符合实际;成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg左右,故C符合实际;人的正常体温在37℃左右,且变化幅度很小,故D不符合实际。
3、D
【解析】
“水中月”属于平面镜成像,是利用光的反射形成的。
A.海市蜃楼是由于光的折射造成的,故不符合题意;
B.凿壁偷光是由于光的直线传播形成的,故不符合题意;
C.风雨之后见彩虹是光的色散现象,属于光的折射,故不符合题意;
D.对镜帖花黄属于平面镜成像,是利用光的反射,故与“水中月”形成原因相同,符合题意。
4、B
【解析】
起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;②镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;③筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;④羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.综上所述,属于费力杠杆的有②③,故B正确,ACD错误.
5、C
【解析】
A. 手电筒中的电流约为0.3A,故A错误;
B. 夏天空调在使用时设置的温度应低于人体的体温,一般为左右,故B错误;
C. 一支新铅笔的长度约为20cm,符合实际;
D. 物理课本重约2N,课桌近1m,所以将掉在地上的物理课本捡起来放在课桌上做功约为2J,故D错误;
故选C.
点睛:对常见的物理量进行估计是基本能力之一,要求对单位大小要认识清楚,另外多注意理论联系实际,生活中留心积累.
6、A
【解析】
由电路图可知,开关S闭合后,如果乙为电流表,将会造成电源短路;如果甲为电流表,则L2被短路、不能工作;所以,甲、乙均为电压表,此时灯L1、L2串联连接,电压表甲测L2两端电压,电压表乙测电源电压;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两灯泡两端的电压之比:,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡L1、L2都能正常发光,所以,由P=UI可得,两灯泡的额定功率之比:,故应选A.
7、D
【解析】
当手用F1 的力直接将物体A匀速提升h时,F1 做的功是:,若借助斜面把A用力F2 匀速提升相同高度h时,F2 做的有用功是:,由知道,F2 做的总功是:,故,由于F1 和F2 做功的时间相等,所以,由知道,二力做功的功率关系是:,综上所述,只有D正确,故选D.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、不变 变大
【解析】
由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表A1测R1支路电流,电流表A2测R2支路电流;因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数将不变,当滑动变阻器R2的滑片P向左端移动时,接入电路中的电阻变大,由可知,通过R2的电流变小,即电流表A2的示数变小;因电压表V的示数不变,电流表A2示数变小,所以电压表V示数与电流表A2示数的比值变大。
9、不可 4000
【解析】
可燃冰短时间不可再生,为不可再生能源;1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量:Q放=8.4×l08J;由Q=cm△t可得:m水===4000kg。
10、右 竖直向下 2N
【解析】
杠杆的平衡调节应为左边高平衡螺母向左调节,右边高平衡螺母向右调节,所以在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,则可将左侧的平衡螺母向右调节,使其在水平位置平衡.在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡.要使弹簧测力计示数最小,则要求弹簧测力计拉力的力臂最大,在已知支点和力的作用点的情况下,把支点与力的作用点的连线作为力臂时力臂最大,所以弹簧测力计的拉力应沿竖直方向,根据杠杆的平衡条件,F1×L1=F2×L2,代入数据得1.5N×20cm=F2×15cm,解得F2=2N,所以此时读数为2N.
11、凸透 绝缘体 以外
【解析】
根据课本知识可知照相机、摄像机的镜头都是由凸透镜制成的;玻璃属于绝缘体,所以玻璃纤维也属于绝缘体;根据凸透镜成像规律可知,物距小于一倍焦距是不成像的,所以患处所在的位置一定在镜头的焦点以外.
12、滑动 做功
【解析】
在短道速滑比赛的滑行过程中,冰刀与冰面之间的摩擦为滑动摩擦(;冰面的温度会升高,这是通过做功方式增加了冰面的内能.
13、220并联小
【解析】
解:(1)我国家庭电路电压为220V;
(2)家中使用的各类用电器可以单独工作,互不影响,因此它们之间的连接是并联;
(3)家庭电路中,同时工作的用电器越多,相当于导体横截面积越大,所以总电阻就越小。
点睛:家庭电路中各用电器之间是并联的,用电器和控制本用电器的开关是串联的;
14、压强 摩擦
【解析】
提手处设计成弯曲形状,切合手型可以增大受力面积,在压力不变时,可以减小压强;
壶盖边缘有较多的竖直条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力的.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
题中已经作出法线;光从空气斜射入水时,折射角小于入射角,折射光线向法线靠近,据此作出折射光线。如图所示:
16、
【解析】
根据光的反射定律,反射角等于入射角,即入射光线和反射光线的角平分线即法线,所以先做出法线,因为入射光线与反射光线的夹角为180°-60°=120°,因此反射角等于入射角等于60°,根据法线与平面镜垂直,做出平面镜的位置如图.
17、
【解析】
木块在水平面上越来越慢,最后停下来,是因为只受到一个摩擦力的作用,摩擦力的方向与物体运动的方向相反向左,如下图所示:
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、偏小 小桶中有水残留 G物﹣F1=F2﹣G空桶 A B
【解析】
(1)按图甲中的顺序测出排出水的重力将偏小;原因是按照如图所示的实验顺序,先测量总重,再测量桶重的话,由于桶内壁上会粘有部分水,使得桶重会变大,排开水的重力等于总重减去桶重,所以使得排开水的重力偏小;
(2)根据阿基米德原理可知物体所受浮力与排开液体重力相等,所以G物﹣F1=F2﹣G空桶时,则该实验结果说明阿基米德原理成立。
(3)A.①中溢水杯内未盛满水,使得G排减小,测得浮力变小,对实验结果有影响,故选A;
B.②中合金块未全部浸没入水中,排开体积的大小对实验结果没有影响;
C.②中合金块浸没水中过深(不碰到容器底),完全浸没时,深度对实验结果没有影响;
(4)由阿基米德原理可知,A浸没时受到的浮力为:F浮A=ρ水gV排A=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10﹣5m3=0.16N;B浸没时受到的浮力为:F浮B=ρ水gV排B=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.5N;要能较为科学的完成本实验,他应选B合金块来做实验。理由是因为A所受的浮力为0.16N,弹簧测力计的示数的变化小于其分度值(0.2N),不易准确测量。
19、左小灯泡断路1
【解析】
(1)为了保护电路,闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片放在阻值最大处,即最左端;
(2)闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,说明电路为断路,电压表有示数且等于电源电压,说明在电压表两接线柱之间的电路是开路,小灯泡处开路;
(3)从图丙可知,电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,故小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.4A=1W.
20、零刻度线 平衡螺母 称量过程中,用手直接拿砝码了 47.4
【解析】
(1)调节天平时应将游码移至标尺零刻度线处,然后调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)由图1可知:在称量过程中,小明用手拿砝码了,这样会使砝码生锈;
(3)由图2可知,矿石的质量m0=20g+20g+5g+2.4g=47.4g;
(4)溢出水的质量m溢=m1+m0-m2。
由于矿石块沉入杯底,则矿石块的体积等于溢出水的体积,
V矿石=V溢=,
矿石密度ρ=。
21、0.5 66.7% 杠杆的重力 变大 80% 1、2、4 2
【解析】
(一)(1)由图可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,所以它的示数是0.5N.在实验过程中,有用功是:,总功是:,所以杠杆的机械效率是:;
(2)有用功是提升钩码所做的功,额外功主要是克服杠杆重力做的功,影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例;提升的钩码重一定说明有用功一定,所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力;
(3)钩码的悬挂点在A点移到B点时,O点C点位置不变,仍将钩码提升相同高度,有用功不变;额外功是提升杠杆做的功,悬挂点A移到B后杠杆实际提升高度变小,所以额外功变小,总功变小,因此杠杆的机械效率变大.
(二)(1)第①组实验中,杠杆的机械效率为:
(2)根据控制变量法思想,为了比较同一杠杆在提升物体时机械效率与物重大小的关系,应保持物重大小不同,但提升物体高度必须相同的三组实验进行比较,所以只有1、2、4三组实验符合题意;
(3)假设杠杆自重为G杆,因为杠杆为质量分布均匀的直棒,所以它重心O′在杆的几何中心处,则以第三组实验数据为例,W有=G物hA=2N×0.06m=0.12J,W总=FhB=5N×0.03m=0.15J,W额=W总-W有=0.15J-0.12J=0.03J;
根据OA与OB所在的两个三角形相似的几何关系可知LOA:LOB=hA:hB=2:1,,所以其重心在杆的中点位置处,因为LOA:LOB =2:1,可以设LOA=2l,LOB= l,又所以可推知该重心O′到O的距离为0.5 l,则LO′O:LOB=0.5 l:l=1:2,根据几何关系可知重心O′垂直上升高度为B下降高度的一半即0.015m,则W额=0.015m×G杆=0.03J,所以G杆=2N;
22、 断开 最大 改变电阻的电压和电流 在电阻不变时,电流与电压成正比 电阻(或电压表)短路 0.4 右 2 25 D
【解析】
(1)要求滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大,故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,如下所示:
(2)连接电路时,为保护电路,开关必须断开;闭合开关前,要将滑动变阻器滑片置于使接入电路的电阻值最大的位置.
(3)①小明同学探究“电流与电压的关系”,为得出普遍性的规律要多次测量,故滑动变阻器起到保护电路和改变电阻的电压和电流的作用;②纵向分析表中数据,电压为原来的几倍,电流也为原来的几倍,即在电阻不变时,电流与电压与正比;
(4)小华同学探究“电流与电阻的关系”:①他把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,发现电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,电路中的故障可能是电阻(或电压表)短路;故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电路中的电流为0.4A.②由欧姆定律,电压表示数:UV=IR=0.4A×5Ω=2V,根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V,记录电流表的示数;③电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=4.5V﹣2V=2.5V,变阻器分得的电压为电压表示数的=1.25倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=1.25×20Ω=25Ω,为了确保所给的3个定值电阻接入电路后都能正常进行实验,应该选取最大阻值不小于25Ω的滑动变阻器.
(5)本实验探究主要运用的科学探究方法是控制变量法:A.探究物质吸热或放热规律,根据Q=cm△t,吸热或放热与c、m、△t有关,研究与其中一个因素的关系时要控制另下两个因素不变,采用了控制变量法;B.液体蒸发的快慢与液体温度、液体表面积和液体表面的空气流动速度有关,研究液体蒸发的快慢与其中一个因素有关时,要控制另外两个因素不变,采用了控制变量法;C.滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,研究与其中一个因素的关系时要控制另外一个因素不变,采用了控制变量法;D.串联电路中各处的电流有什么关系,为得出普遍性规律要多次测量,采用了归纳法.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)0.5A;(2)1200W;(3)15J
【解析】
(1)当吹冷风时,只有电动机工作,P1=110W,由P=UI可得,通过电动机的电流:I1==0.5A;
(2)电吹风吹热风时的功率是:P==1.2kW·h=1200W
(3)电吹风吹冷风时,1min=60s内电流通过电动机产生的热量:Q=I12R1t=(0.5A)2×1Ω×60s=15J;
答:(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是0.5A;
(2) 电吹风吹热风时的功率是1200W;
(3)电吹风内电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风1min产生的热量是15J.
24、(1)5N; (2)4N;(3)1050Pa
【解析】
(1)合金体的重力:G=mg=500g×10−3kg×10N/kg=5N;
(2)根据可得,合金体的体积:
,
合金体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1−)×1.25×10−4m3=1N,
∵F浮=G−F′,
∴弹簧计的拉力:
F=G−F浮=5N−1N=4N;
(3)合金体浸没水中时,水位升高:
,
此时水的深度:
h总=h+h1=10cm+0.5cm=10.5cm=0.105m,
水对容器底产生的压强:
p=ρgh总=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.105m=1050Pa.
答:(1)合金体所受的重力为5N;
(2)弹簧测力计的拉力是4N;
(3)将细线剪断,合金体浸没水中静止时,水对容器底部产生的压强是1050Pa.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、(1)600Ω(2)(3)1000W(4)435.6Ω
【解析】
(1) 当线中的电流I>=10mA时, 衔铁吸下,因此衔铁刚被吸下时,Rt的阻值为:
Rt===600Ω;
(2) 在线框内加一根导线,如图所示,衔铁吸下与下触点A接触,电路中只有R1,加热器处于加热状态,衔铁上触点B接触,电路中R1和R2串联,加热器处于保温状态.
(3)该电加热器处于加热挡时的电功率:
P加热===1000W
(4) 若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,
则电加热器的保温时功率为:
P保温= P加热10%=1000W10%=100W,
由P=得,电加热器的保温时电路的总电阻为:
R总===484Ω,
则R2的阻值为:
R2= R总R1=484Ω48.4Ω=435.6Ω.
26、电磁感应 省力 3.4×105 2. 7×107 75 10 9.6
【解析】
(1)汽车行驶带动电机逆向发电,机械能转为电能,电机是利用电磁感应原理进行发电的;
(2)由图可知,O点为支点,活塞对金属杆的力是阻力,脚对刹车踏板的力是动力,且动力臂大于阻力臂,所以这是一个省力杠杆;
(3)人未上车,电动汽车对水平地面的压力为:F压=G=mg=1360kg×10N/kg=1.36×104N;
电动汽车对地面的压强为:p==3.4×105Pa;
电动汽车匀速行驶,所以牵引力与阻力平衡,则电动汽车受到的牵引力为:F=f=6%G总=0.06×(70kg+70kg+1360kg)×10N/kg=900N;则电动车行驶30km,牵引力做的功为:W=Fs=900N×30×103 m=2.7×107J;
由表格数据可知电池容量为68kW•h,行驶30km时电池剩余容量为58kW•h,则此过程中电动汽车消耗的电能为:W总=68kW•h-58kW•h=10kW•h=3.6×107J,则电动汽车电能转化为机械能的转化效率:η==75%;
(4)由电路图可知,两个电阻串联,电压表测量Rv两端的电压,电流表测量电路中的电流,由图丁可知车速越大,Rv的阻值越大,由可知通过电路的电流越小,由串联分压可知Rv两端的电压变大,电压表的示数变大,由图戊可知,车速为100km/h时,Rv的阻值最大,通过电路的电流最小为0.2A,RV消耗的电功率为2W,RV的阻值RV1==50Ω;电源电压U=I1(RV1+R)=0.2A×(50Ω+R)①
通过电路的电流为0.3A,RV消耗的电功率为2.7W,RV的阻值RV2==30Ω,
电源电压U=I2(RV2+R)=0.3A×(30Ω+R)②
由①和②得到R=10Ω,U=12V,
当车速为零时,RV的电阻最小,通过电路的电流最大为0.6A,电路的总电阻R总==20Ω,RV的电阻RV小=R总-R=20Ω-10Ω=10Ω;
图丁是RV的阻值与车速成正比,当车速为75km/h时,,RV3=40Ω,通过电路的电流I3==0.24A,电压表的示数U1=I3R V3=0.24A×40Ω=9.6V。
27、(1)箱内;箱外; 不能;(2)上升
【解析】
(1)要解答此题需掌握半导体二极管的特点单向通电性,加以运用.通电后有一面是吸热(制冷),一面是散热(将吸的热量散掉).由于交流电源电压较大,且电流方向不断变化,不能直接使用.
(2)将图中P型半导体与N型半导体位置互换,这时电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体,这时铜片A会向空气释放热量,铜片B会从空气吸收热量;
【详解】
(1)由短文提供的信息可知,①电路的电路流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,应置于冰箱的箱内,从冰箱内吸收热量,使电冰箱箱内的温度下降;铜片B会向空气放出热量,应置于冰箱的箱外;②铜片B会向空气放出热量,应置于冰箱箱外,把从箱内吸收的热量散发掉,达到制冷的目的;③交流电源的电流方向是变化的,这样吸热和放热的状态就会不断改变,不能使吸热的部分恒定保持吸热状态,不能使放热的地方恒定保持放热状态.
(2)①将图中P型半导体与N型半导体位置互换,这时电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体,这时铜片A会向空气释放热量,使得铜片A上表面空气的温度上升.
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