资源描述
山东省博兴县重点名校2025-2026学年初三元月三诊一模摸底诊断测试物理试题文试题
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、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.如图所示,用力F=30N,按住一重G=10N的木块,当木块沿竖直方向匀速下滑时,木块受到的摩擦力的大小是( )
A.10N B.20N C.30N D.40N
2.下列物态变化的过程中,吸收热量的是 ( )春天,冰雪熔化 夏天,从冰箱里面拿出来的饮料罐“出汗”秋天,清晨出现的雾 冬天,早晨在太阳照射下,草地上的霜消失.
A.(1)(2) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
3.下列关于压强的说法正确的是( )
A.飞机升力是由于机翼上下表面的空气流速不同造成压强差所引起的
B.拦河坝设计成下宽上窄,原因是液体压强大小随深度增加而减小
C.菜刀的刀刃薄,是通过减小受力面积来减小压强
D.马德堡半球实验首次测出大气压强值
4.一物块沿斜面匀速下滑,如图关于该物块受力的示意图正确的是
A. B. C. D.
5.关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( )
A.只有磁铁周围才有磁场
B.磁感线是由铁屑组成的
C.磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来回到南极
D.磁场中某点小磁针静止时,南极的指向就是该点磁场的方向
6.有关分子热运动,下列说法正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明分子间有斥力
B.手捏海绵,海绵体积变小,说明分子间有空隙
C.扫地时尘土飞扬,说明分子在做无规则运动
D.扩散现象不能在固体中发生
7.为了探究压强大小跟哪些因素有关,老师准备了如图所示的器材:
①用钉子做腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;⑤盛有适量水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器等供同学们选择.同学所选的四组器材中,不能达到探究目的是
A.①③⑥ B.②⑤
C.②③④ D.④⑤
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.如图所示是奥斯特实验的示意图.接通电路后观察到的现象是_____,由此实验得到的结论是_____.如果移走小磁针,该结论_____ (选填“成立”或“不成立”).
9.人们在公园散步,闻到发出的梅花清香,这是_____现象;人们泡温泉时身体会变热,这是通过_____的方式改变了身体的内能的缘故.
10.用如图所示的滑轮组将重的物体匀速提升,拉力为.此过程中滑轮组机械效率为___________,根据已知条件,以下四个物理量:①动滑轮上升的高度、②动滑轮的重力、③额外功、④拉力的功率,还能求出的有__________(选填序号).
11.爱米做如图所示的实验时,观察到试管中的水蒸气把橡胶塞弹出,此过程水蒸气对橡胶塞做功,将水蒸气的_____能转化成了橡胶塞的机械能.这基本展示了_____机的工作原理.
12.某科技小组研究图所示水平掷出的物体落地点远近与什么因素有关.小组同学猜想水平掷出的物体落地点远近可能受下列因素影响:
甲.抛出点的竖直高度h; 乙.水平掷出的速度v; 丙.小球的质量m.
于是设计了实验记录表一,并将一些有关的实验条件及数据记录在表一中:
表一
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
竖直高度h(米)
1
1
1
1
2
2
1
3
3
水平速度v(米/秒)
1
2
3
1
2
3
1
2
3
小球质量m(千克)
0.5
0.5
0.5
0.6
0.6
0.6
0.7
0.7
0.7
①根据表一中的信息,你认为可以探究的相关因素是_____,
A.甲 B.乙 C.丙 D.甲和乙 E.甲和丙 F.乙和丙 G.甲、乙、丙 H.与甲、乙、丙无关的其它因素
请说明你选择该选项的依据:_____.
②小组同学随后进行了实验,并把实验结果记录在表二中.
表二
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
竖直高度h(米)
1
1
1
1
2
2
1
3
3
水平速度v(米/秒)
1
2
3
1
2
3
1
2
3
小球质量m(千克)
0.5
0.5
0.5
0.6
0.6
0.6
0.7
0.7
0.7
水平距离x(米)
0.45
0.90
1.35
0.45
1.26
1.89
0.45
1.54
2.31
②根据表二中的信息,你认为可以探究的相关因素是_____,
A.甲 B.乙 C.丙 D.甲和乙 E.甲和丙 F.乙和丙 G.甲、乙、丙 H.与甲、乙、丙无关的其它因素
请说明你选择该选项的依据:_____.
13.如图甲所示,若角EON为40°,则反射角的大小为_____°;乙图中将光屏沿ON向后弯折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在_____.
14.某科幻小说中描述一种武功“寒冰掌”:发功时伸出手掌,罩在杯口,杯中水即可结成寒冰(假设降到-5℃).根据物理知识,此时手掌温度应_____(填“低于”、“等于”或“高于”)-5℃,按常理这种武功是不可能练成的,理由是_____.
三、作图题(共7分)
15.在图中画出在A点施加最小力F的示意图和动力臂L。
16.如图,杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态,L1是力F1的力臂,请在图中作出F2的力臂L2和力F1 的示意图.
17.根据图中通电螺线管的S极,标出磁感线方向、小磁针的N极,并在括号内标出电源的正、负极.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.用图甲所示的装置对冰进行加热,并且每隔相同的事件记录一次温度计的示数,同时观察物质的状态,图乙和图丙中有一幅是根据实验记录的数据绘制而成的,回答下列问题:
(1)冰属于____(选填“晶体”或“非晶体”).
(2)在图像中AB阶段物质处于_____状态(选填“固体”、“液化”或“固液共存”),熔化时间经历_____min.
(3)图乙和图两中CD段正确的是______,若CD与AB对应的物质的比热容分别是c1和c2,则正确的图中cl:c2=______
19.如图甲所示,小明在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油,用规格相同的电加热器给它们加热,比较它们吸热的情况.
(1)在此实验中,由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量,可通过测量_____来反应吸收热量的多少.除了图甲中所示的器材外,还需要增加的器材是_____.
(2)经过思考,小明想到了比较不同物质吸热本领的两种方法:
①质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收热量多的,吸热能力_____;
②质量相同的不同物质,吸收相同的热量,温度变化小的,吸热能力_____.(以上两空均选填“强或弱”)在物理学中,用_____表示不同物质的这种性质的差别.
(3)由图乙可知,食用油的比热容与水的比热容相比较,_____的比热容大.
20.测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样).
(1)如图甲所示,实验电路存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(______)
(2)实验时,若开关处接触不良,下列判断正确的是(_____)
A.灯泡能正常发光 B.灯泡会烧坏
C.电流表有示数 D.电压表没有示数
(3)当电压表的示数为2.5V时.电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是_______W.
(4)实验结束后,根据测量数据做出了如图丙所示的图像,发现I与U不成正比,造成这个结果的原因是:_____________________.
21.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小明用如图所示的滑轮组提升不同钩码,做了3次实验,实验数据如下表所示.
实验次数
钩码的重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4
0.1
1.7
0.3
78.4%
3
6
0.1
0.3
(1)实验中要竖直向上_____拉动弹簧测力计,使钩码升高;
(2)第3次实验中弹簧测力计的示数如图所示,计算可得第3次实验中滑轮组的机械效率为_____;(结果保留至0.1%)
(3)通过以上3次实验,你可得到的结论是:当使用同一滑轮组提升重物时__________.
22.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)
(1)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.
(2)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.
(3)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_____.
(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,说明浸在液体中的物体所受浮力大小还与_____有关.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.伴随着“环保低碳、节能减排”的生活新理念,太阳能汽车应运而生.如图所示,车轮与地面的接触总面积为1000cm2,当汽车与人的总质量为 1000kg时,该车以54km/h 的速度沿水平直线匀速行驶,受到的阻力为车总重的 0.01倍.(g=10N/kg)求该车:
6min行驶的路程;静止时对路面的压强;匀速行驶时牵引力做功的功率.
24.如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇.它的质量约为1.0×105kg,底面积约为500m1.求:(g取10N/kg)
(1)它漂浮在海面上时,受到的浮力是多少?
(1)登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强是多少?
(3)若登陆艇用3.0×105N的推进力,以10m/s的航速匀速行驶5min,则登陆艇克服阻力做的功是多少?
(4)行驶5min内,耗油130kg,则发动机的效率是多少?(汽油热值约为4.6×107J/kg)(结果保留整数)
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.电冰箱是生活中常见的家用电器,请回答以下问题:
⑴电冰箱冷藏室内灯泡与电动压缩机是如何连接的,并说出你的判断理由.
⑵请你说出一种使用电冰箱时可以节约电能的方法.
26.阅读短文,回答问题。
电动平衡车
电动平衡车,又称体感车(如图甲),是一种时尚代步工具,它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整,以保持系统的平衡。电动平衡车采用站立式驾驶方式,通过身体重心和操控杆控制车体运行,采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。
当人驾驶电动平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法中错误的是_____
A.平衡车轮胎上的花纹是为了增大摩擦
B.平衡车刹车时由于具有惯性不能立即停止下来
C.平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
D.人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对相互作用力已知平衡车自重12kg,最大载重90kg.质量48kg的小明驾驶电动平衡车时,若每只轮胎着地面积约25cm2,此时对水平地面的压强是_________Pa。(g取10N/kg)如题图乙所示,科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路。电路中电源电压恒为6V,指示灯L1、L2的规格均为“6V 6W”,R0为定值电阻,电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计,不考虑指示灯电阻随温度的变化,当单刀双掷开关S与“1”接通后,左转指示灯L1会亮暗交替闪烁。在上述过程中,左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如题图丙所示。
①当单刀双掷开关S与“2”接通时,电磁铁中有电流通过,右转指示灯L2发光_____(选填“较亮”或“较暗”);接着,衔铁被吸下,触点A与B接通,电磁铁和电 阻R0被短路,右转指示灯L2发光_____(选填“较亮”或“较暗”)。此时,由于电磁铁中没有电流通过,衔铁被弹簧拉上去,触点A与B分离,电磁铁中又有电流通过,随后电磁铁又将衔铁吸下,如此循环,右转指示灯L2会亮暗交替闪烁。
②单刀双掷开关S与“1”接通,触点A与B分离时,电磁铁上端是_____极,值电阻R0的阻值为_____Ω。
③在单刀双掷开关S与“l”接通情况下,左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作10min,则整个电路消耗的电能为__J。
27.图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0-0.6 A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60 Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片.从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度.电源电压为24 V,R0为定值电阻,
R0的作用是_____,当油箱油面下降时,油量表的示数将变_____.油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的触头在某一端),求R0的阻值._____当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),电路中的电流为多少?_____改装设计:用电压表代替电流表做油量表,图中的乙图已画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计.要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零.
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、A
【解析】
试题分析:此题根据二力平衡的条件:等大、反向、共线、共物,知道其中的一个力可以确定另一个力。木块的状态是匀速下滑,因此竖直方向受到平衡力作用。重力和摩擦力是一对平衡力。重力为10N,因此摩擦力为10N,方向竖直向上。故选A。
考点:摩擦力的大小 平衡力
2、B
【解析】
(1)春天,冰雪融化,物质由固态变成液态,属于熔化现象,熔化吸热;
(2)夏天,从冰箱里面拿出来的饮料罐“出汗”,是空气中的水蒸气遇到温度较低的饮料罐凝结成的小水滴,属于液化现象,液化放热;
(3)秋天,清晨出现的雾,是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象,液化放热;
(4)冬天,早晨在太阳照射下,草地上的霜消失,由固态直接变成气态,属于升华现象,升华吸热;
因此吸收热量的是(1)(4)。
3、A
【解析】
A.飞机机翼为流线型,即上方为凸型,下方是平的;等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小.因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的升力.故A正确;
B.拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而增大,故B错误;
C.菜刀的刀刃薄,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C错误;
D.马德堡半球实验首次证明大气压的存在,故D错误;
4、D
【解析】
放在斜面上的物块,受竖直向下的重力和垂直斜面向上的支持力,由于物块沿斜面匀速下滑,还受到平行斜面向上的摩擦力,所以关于该物块受力的示意图正确的是D.
5、C
【解析】
A. 磁铁周围存在磁场,通电导体周围也存在磁场.故不符合题意.B. 磁感线是为了形象表述磁场引入的,是不存在的,不是铁屑组成的.故不符合题意.C. 磁感线在磁体外部从北极出发回到南极,内部由南极回到北极.故符合题意.D. 磁场中某点小磁针静止时,北极所指的方向为该点磁场方向.故不符合题意.故选C.
6、A
【解析】
A.液体很难被压缩,说明分子间有斥力,故A正确;
B.用手捏海绵,海绵的体积缩小了,说明力可以改变物体的形状,不能说明分子间有空隙,故B错误;
C.尘土飞扬是固体小颗粒的运动,属于机械运动,不是分子的运动,故C错误;
D.扩散现象能在固体中发生,比如长时间紧挨在一起的金板和铅板,金中有铅,铅中有金,故D错误.
7、D
【解析】
A、选择①用钉子做腿的小桌、 ③砝码、⑥装有沙的容器,小桌放在沙子上,观察小桌陷入沙子的深度;在小桌上再放砝码,再观察小桌陷入沙子的深度;把小桌的桌面朝下,小桌上放砝码,再观察桌面陷入沙子的深度,不符合题意;
B、选择②海绵 、⑤盛有适量水的矿泉水瓶.瓶口拧紧,瓶子正放和倒放在海绵上,观察海绵的凹陷程度;瓶子正放时,瓶子中有水和空瓶分别放在海绵上,观察海绵的凹陷程度,不符合题意;
C、选择②海绵、 ③砝码、 ④木板,木板放在海绵上,观察海绵凹陷程度;木板上再放砝码观察海绵的凹陷程度;砝码放在海绵上,再在砝码上面放木板,观察海绵的凹陷程度,不符合题意;
D、④木板、⑤盛有适量水的矿泉水瓶,没有明显发生形变的物体,无法显示压强大小,符合题意.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、小磁针偏转;通电导线周围存在磁场;成立;
【解析】
解:当将通电导体放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,说明了通电导线周围存在磁场,该磁场与小磁针的有无无关,故移走小磁针后,该结论仍成立;
故答案为小磁针偏转;通电导线周围存在磁场;成立;
【点评】本题考查奥斯特的电流磁效应实验的现象及结论,要求学生熟练掌握.
9、扩散 热传递
【解析】
组成物质的分子都在不停地做无规则运动;改变物体内能的方法:做功和热传递.
【详解】
因为花香分子永不停息的在做无规则运动,扩散到空气中,所以人们在公园散步,闻到梅花香花发出的清香;人在泡温泉的过程中,身体从水中吸收热量,所以身体会变热,这是通过热传递的方式改变了身体的内能.
10、85% ①、③
【解析】
拉力做的有用功:;由图可知,n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,拉力做的总功:;滑轮组的机械效率:;①因为动滑轮和物体一起运动,动滑轮上升的高度等于物体上升的高度,大小为2m;②存在摩擦和绳子重,无法求出动滑轮的重力;③额外功等于总功减去有用功,;④因为不知道做功时间,所以无法计算拉力的功率。可见,还能求出的有①、③。
11、内 热
【解析】
由实验现象可知,试管中的水蒸气把橡胶塞弹出,此过程水蒸气对橡胶塞做功,将水蒸气的内能转化成了橡胶塞的机械能.这一过程展示了热机的工作原理,即将内能转化为机械能的过程.
12、F 见解析 D 见解析
【解析】
表一:
① 由表一可知,1、2、3;或5、6实验数据的水平抛出去的小球,上抛的高度相同,质量相同,平抛的速度不相同.可探究的因素是速度即乙,1、47实验数据小球上抛的高度相同,运动速度相同,但质量不相同,可探究的因素是质量即丙,所以可探究的因素是乙、丙.即F正确;
② 实验序号1与4与7的实验数据可知,小球上抛的竖直高度相同,运动的速度相同,水平抛出的物体落地点远近与小球的质量无关,即与丙无关.由实验序号1与2与3或5与6的实验数据可知,小球上抛的竖直高度相同,质量相同,水平抛出的物体落地点远近与小球的速度有关,抛出的速度越大,水平抛出的物体落地点越远,即与乙有关.
实验序号2与5或3与6的实验数据可知,竖直上抛得高度不同,水平速度相同,所以小球抛出的距离与上抛的高度有关,即水平抛出的物体落地点远近与竖直上抛的高度有关,即与甲有关.
13、40° 同一平面内
【解析】
由图知:角EON为入射角,根据反射定律的内容可知,反射角等于入射角,所以反射角也为40°;将光屏沿ON向后弯折,观察纸板F上是否有反射光线,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内..
14、低于 人体的正常温度是37℃,不可能降到-5℃
【解析】
根据题意知道,发功时伸出手掌,罩在杯口,杯中水即可结成寒冰(假设降到-5℃),由物理知识知道,此时手的温度应低于-5℃,才能发生热传递,手吸收水的热量,使水结冰,所以,按常理这种武功是不可能练成的,因为人的温度在37℃,不可能降到-5℃.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
力臂越长越省力,最长的力臂即支点O与作用点A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.如图所示:
16、如下图所示
【解析】
过支点O作力F2的垂线段L2就是F2的力臂;过力臂L1末端,作垂直于L1直线,与杠杆的交点为力F1作用点,方向斜向右上方,如图所示:
17、见解析
【解析】
试题分析:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;磁体周围的磁感线由N极出来,回到S极;用右手.
握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指那一端就是螺线管的N极,由此可以判断电流的方向,再判断电源的正负极.判断结果如图.
考点:电与磁
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、晶体 固体 10 乙 2:1
【解析】
(1)由图像可知,冰有一定的熔点,属于晶体;(2)在图象中AB阶段冰还未开始熔化,处于固体状态;由图像可知,熔化时间经历10min;(3)观察图象可知,AB段是冰的升温过程,CD段是水的升温过程,AB段升高的温度与CD段升高的温度都是10℃,根据吸热公式Q吸=cm△t,水的比热容大于冰的比热容,质量一定的冰和水升高相同的温度时,水吸收的热量大于冰吸收的热量,加热时间应更长,所以图丙的CD数据有问题,图乙是正确的.由乙图知,质量相同的冰和水升高相同温度时,水的加热时间是冰的2倍,即吸收的热量是冰的2倍,由Q=cmt的变形公式c=可知,水的比热容是冰的2倍,即C1:C2=2:1.
点睛:掌握晶体在熔化过程中的特点:吸热但温度保持不变;知道晶体在熔化前为固态;熔化过程为固液共存态;熔化完后为液态;根据吸热公式Q吸=cm△t,水的比热容大于冰的比热容,在质量一定时,升高相同的温度,水吸收的热量大于冰吸收的热量,加热时间应更长一些.
19、加热时间的长短 秒表 强 强 比热容 水
【解析】
(1)由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量,可根据加热时间的长短来反应吸收热量的多少;根据表中物理量可知,除了图甲中所示的器材外,还需要测量时间的工具:秒表,
(2)依据c=可知:判断两种物质吸热本领的大小,有两种方法:①可判断两种物质在升高相同温度的情况下,所用时间的多少,用时较多的,说明吸收的热量多,则吸热能力强;②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下,升高温度的多少,温度升高较小的,则吸热能力强.在物理学中,用比热容表示不同物质的这种性质的差别.
(3)水与食用油的质量相等,设为m,由图可知,水在12min内吸收的热量:Q水吸=c水mDt水,食用油在6min内吸收的热量Q油吸=c油mDt油,由图可知:Dt水=Dt油,由于用规格相同的电加热器给它们加热,则Q水吸=2Q油吸,所以水的比热容大.
20、 D 0.65 灯泡温度升高,电阻变大
【解析】
(1)电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端,测灯泡和滑动变阻器的总电压,所以电压表的“3”接线柱和滑动变阻器右下端接线柱连接错误,应把电压表并联在灯泡两端,电压表的“3”接线柱和灯泡右端接线柱连接,如下图:
(2)由于串联电路只有一条路径,若开关接触不良,则不能形成通路,灯没有电流通过,灯就不亮,所以灯不会烧坏,电流表无示数,电压表也无示数,故ABC错误,D正确;
(3)电流表使用的0∼0.6A,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.26A,P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(4)灯泡的电阻随温度升高,电阻变大,不是一个定值,根据I=,故通过灯泡的电流与两端的电压不成正比.
21、匀速 83.3% 重物越大机械效率越大
【解析】
(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码升高,此时处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小,且测力计示数稳定便于读数;
(2)由图可知,测力计分度值为0.2N,则第3次的拉力为2.4N,由表中数据可得,第3次实验的机械效率:;
(3)由表中数据可知,同一滑轮组的机械效率主要与提升物体的重力有关,使用同一滑轮组提升物体的重力越大,机械效率越高.
22、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.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)5.4km;(2)1×105Pa ;(3)1500W
【解析】
(1)汽车6min行驶的路程:s=vt=54km/h×6×h=5.4km;
(2)汽车静止时对水平地面的压力:F=G=mg=1000kg×10N/kg=1×104N,
受力面积为1000cm2=0.1m2,
汽车对地面的压强:p== 1×105Pa;
(3)汽车的速度v=54km/h=15m/s,
汽车受到的阻力:f=0.01G=0.01×1×104N=100N,
汽车匀速行驶,汽车受到的牵引力和阻力是平衡力,则汽车受到的牵引力F牵=f=100N,
匀速行驶时牵引力做功的功率:P== F牵v=100N×15m/s=1500W.
答:(1)6min行驶的路程为5.4km;
(2)静止时对路面的压强为1×105Pa;
(3)匀速行驶时牵引力做功的功率是1500W.
24、(1)1×106N;(1)4×103 Pa;(3)1.8×109 J;(4)30%
【解析】
(1)登陆艇受到的重力为G=mg=1.0×105kg×10N/kg=1.0×106N,因为登陆艇漂浮在海面上,所以受到的浮力为F浮=G=1.0×106N;
(1)登陆艇对海滩的压强为p==4000Pa;
(3)因为v=,所以登陆艇航行的距离为s=vt=10m/s×5×60s=6000m,则登陆艇克服阻力做的功等于推进力做的功为W=Fs=3.0×105N×6000m=1.8×109J;
(4) 130kg油放出的热量Q放=qm=4.6×107J/kg, 发动机的效率是=30%。
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、⑴并联.因为它们可以不同时工作; ⑵尽量减少开关冰箱门的时间 评分标准:不把冰箱温度调得过低;减少开关冰箱门的时间;温度高的食物冷却到室温后放入冰箱内;把电冰箱放在阴凉干燥通风处等
【解析】
因为电冰箱冷藏室内灯泡与电动压缩机可以不同时工作,所以它们是并联的.
在使用冰箱时,尽量减少开关冰箱门的时间;不把冰箱温度调得过低;减少开关冰箱门的时间;温度高的食物冷却到室温后放入冰箱内;把电冰箱放在阴凉干燥通风处等方法都可以节约电能.
26、C 1.2×105 较暗 较亮 N 24 1680
【解析】
(1)A、轮胎上的花纹,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正确;
B. 平衡车刹车时由于具有惯性继续向原来的方向运动,所以不能立即停止下来。故B正确;
C. 平衡车的重力小于地面对平衡车的支持力,不符合二力平衡的条件。故C错误;
D. 人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于两个不同的物体上,是一对相互作用力。故D正确。
(2)车对水平地面的压力:F=G总=(m车+m人)g=(12kg+48kg)×10N/kg=600N,
车对水平地面的压强:
p===1.2×105Pa.
(3)①开关S与“1”接触时,电磁铁中电流通过,灯L1与R0串联,
由串联电路的电压特点知,此时L1两端电压小于电源电压6V,即小于其额定电压6V,所以L1不能正常工作,发光较暗;
衔铁被吸下后,R0被短路,电路中只有L1连入电路,L1两端电压等于电源电压6V,L1正常工作,发光较亮;
②由图知,电流从电磁铁下端流入,由安培定则可知,电磁铁上端是北极;
由P=求指示灯L1的阻值:RL===6Ω,
S与“1”接通,触电A与B分离时,L1与R0串联,由图象知灯泡两端电压UL=1.2V,
则R0两端的电压:U0=U−UL=6V−1.2V=4.8V;
由串联电路特点和欧姆定律有:IL=IR,即:=
即: =,
解得:R0=24Ω;
③0∼1s电路中电流I===0.2A,
电路消耗的电能:W1=ULIt=6V×0.2A×1s=1.2J;
当触点A与B接通时,电磁铁和电阻R0被短路,指示灯发光较亮,
根据图象可知,此时指示灯两端电压为6V,此时电路中的电流:I′===1A;
1s∼1.5s电路消耗的电能:W2=UI′t=6V×1A×0.5s=3J;
指示灯交替工作10min整个电路消耗的电能:W=(W1+W2)×=(1.2J+3J)×400=1680J.
27、保护电阻(保护电流表、保护电源) 小 41Ω 1.24A
【解析】
(1)整个电路有定值电阻和滑动变阻器串联组成,通过浮标的变化改变滑动变阻器的阻值从而改变电流表的读数.当滑动变阻器变得非常小或者说等于1时,电源就有被短路的危险,因此定值电阻就是防止电源短路的.当油箱油面下降时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电流变小,油量表的示数将变小.
(2)油箱装满汽油,油面最高也就是浮标最高,根据杠杆平衡,此时指针最低,滑动触头只在最低的位置,也就是最下端,此时滑动变阻器的阻值等于1,整个串联电路就只有定值电阻一个了,电阻最小电流最大等于最大量程1.6A.根据串联电路欧姆定律得
Ω
(3)油箱里面的油料用完时,液面最低,浮标最低,根据杠杆平衡,此时滑动变阻器的滑动触头指在最上端,也就是此时接入电路的滑动变阻器阻值最大.串联电路电阻等于各电阻之和.因此
(4)电压表换掉电流表,首先电压表要并联在电路中.
其次,油箱中油料用完时,液面最低,浮标最低,绕支点转动的结果是滑动变阻器的滑动触头指向最上端,滑动变阻器的阻值最小等于1,根据串联电路电压比等于电阻比,滑动变阻器应该分电压最少也等于1.正好符合要求油量表等于1.因此电压表改测滑动变阻器电压.如图:
图中,滑动变阻器接入电路的阻值不变,一直都是最大阻值,整个电路总电阻不会随油料的多少变化,因此电流不变.变化的只是电压表两端的电阻.当油料最低时,指针指在最上端,此时电压表两端电阻等于1,电压表读书等于1.但是滑动变阻器接入电路的电阻没有变化.此图有一定的难度,需要些创造性的思维.
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