一、单选题(本大题共7小题,共21.0分) 1. 下列估测正确的是( )
A. 一个鸡蛋的质量可能是5g
B. 一个中学生正常步行速度可能是3.4km/h C. 一个中学生的身高可能是160mm
D. 一盏家用日光灯正常工作时的功率是500W
2. 将两物体分别挂在弹簧测力计下,让它们同时浸没在水中时,两弹簧测力计示数的
减小值相同,则这两物体必定有相同的( )
A. 密度 B. 体积 C. 质量 D. 重量
3. “嫦娥”一号返回舱在距离地面一定高度时,需要打开降落伞减速,以便安全着陆。
在返回舱减速下降的过程中( )
A. 动能不变,势能减小,机械能不变 B. 动能不变,势能减小,机械能减小 C. 动能减小,势能减小,机械能减小 D. 动能增大,势能减小,机械能不变
4. 在楼房竣工通电前,电工通常要检查家庭电路安装是否存在故障.在如图所示的家
庭电路(部分)中,取下保险丝,在该处安装“220V 100W”的白炽灯Ll,然后将A、B接到220V的电源上,发现灯Ll正常发光.若此时闭合开关S,则灯L2(也是“220V 100W”)( )
A. 正常发光 C. 不能发光 B. 能发光,但较暗 D. 无法判断
5. 如图所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其
上下底面积之比为4:1,此时水对容器底部的压力为F,压强为p。当把容器倒置后放到水平桌面上,水对容器底部的压力和压强分别为( )
A. F,P B. 4F,P C. ,P D. F,4p
6. 如图所示,有一个圆柱体PQ,放在凸透镜前图示位置,它所成的像的形状是( )
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A.
B.
C.
D.
7. 一辆卡车驾驶室内的灯泡,由左右两道门上的开关Sl、S2和车内司机右上方的开关
S3共同控制.S1和S2分别由左右两道门的开、关来控制:门打开后,S1和S2闭合,门关上后,Sl和S2断开.S3是一个单刀三掷开关,根据需要可将其置于三个不同位
置.在一个电路中,要求在三个开关的共同控制下,分别具有如下三个功能: (1)无论门开还是关,灯都不亮;
(2)打开两道门中的任意一道或两道都打开时,灯就亮,两道门都关上时,灯不亮;
(3)无论门开还是关,灯都亮.
如图所示的四幅图中,符合上述要求的电路是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题(本大题共1小题,共3.0分) 8. 下列说法中不正确的是( )
A. 摩擦起电就是创造了电荷
B. 一个带正电的物体能够吸引另一个物体,另一个物体一定带负电 C. 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 D. 与任何物体摩擦后的玻璃棒一定带正电 三、填空题(本大题共9小题,共22.0分)
9. 一个同学迟到了,走到门外听到上课老师的声音,就知道正在上物理课.他除了根
据讲课内容外还可以根据声音的______ 来判断.教室外面出现嘈杂的声音,关上门窗是为了在______ 减弱噪声.
10. 一个电阻,两端加1V的电压时,通过的电流是200mA,它的电阻值是______Ω;
若在它两端加2V的电压,则它的电阻是______Ω,通过的电流是______A。 11. 在真空中电磁波的传播速度是______m/s,波长越长的电磁波其频率越______。 12. 潮湿的衣服在烈日下曝晒,会通过______的方式(选填“做功”或“热传递”),
使得衣服内能______。湿衣服变干是一个______的过程(填物态变化名称)。 13. 身高1.6m的人,站在平面镜前2m处,则人在镜中的像高______m,像与人的距离
为______m,若此人以1m/s的速度远离平面镜运动2s,像与平面镜的距离为______m.
14. 一只总质量为60kg的氧气瓶,刚启用时瓶内氧气密度为ρ,使用半小时,氧气瓶的
质量变为35kg,瓶内氧气的密度为ρ/2;再使用一段时间,氧气瓶的质量变为20kg,则氧气瓶本身的质量为______kg,此时氧气瓶中氧气的密度为______
15. 闭合开关,一个位于螺线管右侧的小磁针静止后,北极的指向如图所示,则螺线管
的右端是______极,电源的右端是______极。若增大螺线管中的电流,螺线管周围的磁场会______。
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16. 一密度为ρ钢制轴承,由粗细不同的两部分圆柱体构成,粗细圆柱体的高度均为h。
如甲图所示放置时,轴承对水平面的压强为1.2ρgh.如图所示放置时,两种放置轴承对水平面的压力之比为______。乙图放置时对水平面的压强为______
17. 如图1所示电路中,R是一个定值电阻,Rt是一个半导体材料制成的热敏电阻,其
阻值随温度变化的曲线如图2所示,当开关闭合且电阻Rt所处的环境温度升高时,电流表示数______,电压表示数______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
四、计算题(本大题共5小题,共38.0分) 18. 图中,电压表的示数是______V。
19. 在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电
流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、导线若干.小明在实验时连接的电路如图1所示.
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(1)在探究“电流与电压的关系”实验中:
①闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至______(填“A”或“B”)端;电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和______的作用;
②闭合开关S,无论如何移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约为3V,此时,电路出现的故障可能是______;小明排除故障后继续实验.
(2)在探究“电流与电阻的关系”实验中:
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和______的作用;
②小明先将R﹦10Ω的电阻接入,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表示数;接着在滑动变阻器的滑片位置不变,把R换为15Ω的电阻时,应向______(填“A”或“B”)方向移动滑动变阻器的滑片P,才能使电压表示数为2.5V,同时记下电流表的示数;
③若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验,应该选取至少标有______Ω的滑动变阻器;
④根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示,小明由图象得出的结论是:______.
(3)若继续使用该实验电路,还可以进行的实验有______(只要求填写一个实验名称).
20. 有一足够大的水池,在其水平池底竖直放置一段圆木.圆
木可近似看作一个圆柱体,底面积0.8m2,高5m,密度0.7×103kg/m3.(g=10N/kg)
(1)未向水池内注水时,圆木对池底的压力和压强分别为多大? (2)向水池内缓慢注水,在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大?
(3)当向水池内注水深度达到4m时,圆木受到的浮力又为多大?
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21. 12月20日,西安市首批60辆甲醇出租汽车上线运营(如图所示),新型出租汽车
使用M100纯甲醇作为车用燃料。甲醇汽车推广应用,是西安推进治污减霾,打好
蓝天保卫战,培育经济增长新动能的重要举措。
若该车和车内乘客的总质量为2500kg。每个车轮与地面的接触面积为0.015m2.当该车在水平路面上以20m/s的速度匀速行驶时,它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍,(已知,M100的热值为2×107J/kg,密度约为0.8×103kg/m3)求: (1)该出租车静止时对地面的压强;
(2)该车以20m/s的速度匀速行驶时的功率;
(3)如果这款出租车以20m/s的速度匀速行驶,百公里耗油(甲醇)12L,则它的发动机效率是多少?
22. 如图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片
P由B端移动到A端时,测得电阻R1两端的电压与通过电阻R1的电流变化关系如图(b)所示。
(1)求电源的电压U和滑动变阻器的最大阻值Rm。
(2)当电流I=1.0A时,求电阻R1与R2消耗的功率之比P1:P2。
(3)写出电压表V2的示数与通过电阻R2的电流变化关系式,并写出V2大小的变化范围。
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五、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
要求导线不能交叉)23. 根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,连接实物电路(。
24. 画出使杠杆平衡的最小力的示意图(要求保留作图痕
迹)。
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六、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)
25. 小勇利用如图所示的装置探究“平面镜成像时像与物的
关系”的实验:
(1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于______ .为了使像看起来更清晰,最好在______
(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行实验. (2)在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A,再拿一支没有点燃的形状相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,发现蜡烛B跟蜡烛A的像______ ,说明像与物的大小______ .
(3)若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验,这种做法的优点是______ .
26. 在做“探究水的沸腾”实验中:
(1)在安装实验器材时,你认为以下哪种安装顺序更合理______ A.从上到下 B.从下到上
(2)图甲中A、B、C三种读温度计示数的方式正确的是______。 (3)下表为记录实验数据的表格,表中(a)处应填的内容是______ a 温度/℃ 0 91 1 93 2 95 3 97 4 99 5 99 6 99 7 99 8 99 … … (4)根据上表格中的实验数据,在图乙中画出水的温度随时间变化的图象。 (5)从实验数据可以看出,水的沸点是______℃,此时周围的气压______标准大气压。
______、______。(6)如果将酒精灯移走,很快水就停止沸腾,说明水沸腾的条件是:
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-------- 答案与解析 --------
1.答案:B
解析:解:A、一斤(500g)鸡蛋可称8--10个,那么一个鸡蛋的质量约为50g;故A错误;
B、中学生正常步行速度约1m/s,即可3.6km/h左右;故B正确; C、中学生的身高可能是160cm左右,故C错误;
D、家用日光灯正常工作时的功率是40W左右;故D错误; 故选:B。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。 此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。 2.答案:B
解析:解:根据称重法可知:两弹簧测力计减小的数值相同,说明所受浮力相同,根据公式F浮=ρ液gV排,说明排开液体体积相同,因为它们是浸没在水中,则排开液体的体积与物体体积相同,所以这两个物体体积相同。 故选:B。
根据称重法可知两弹簧测力计减小的数值相同,说明物体受到的浮力相同,根据阿基米德原理即可判断。
本题考查浮力大小的计算和阿基米德原理的理解,关键是知道物体排开液体的体积与物体体积相同。 3.答案:C
解析:解:“嫦娥”一号返回舱在距离地面一定高度时,打开降落伞减速,速度变小,动能变小;返回舱下降,位置变低,势能变小;机械能是动能与势能的总和,动能变小,机械能也变小。 故选:C。
“嫦娥”一号返回舱减速下降,就说明下降的速度变小,质量是不变的,由E动=mv2得,动能减小;质量不变时,物体的位置越低,势能越越小。机械能是动能与势能的总和。 考查了机械能是动能与部分势能的总和;动能和势能的大小变化的因素的知识点。 4.答案:C
B接到220V解析:解:取下保险丝,在该处安装“220V 100W”的白炽灯Ll,然后将A、
的电源上,发现灯Ll正常发光.说明只有L1接入220V的电路,家庭电路的安装部分出现短路现象.如果闭合开关S,则灯L2被短路,所以不会发光. 故选C.
(1)家庭电路火线和零线之间的电压是220V. (2)保险丝接在火线上,串联在电路中. (1)掌握火线、零线和地线之间的电压.
(2)在火线上使用一根保险丝不是为了省保险丝,而是为了更安全.
(3)取下保险丝,在该处安装“220V 100W”的白炽灯Ll,然后将A、B接到220V的电源上.
①发现灯Ll正常发光,检验部分出现短路. ②发现灯Ll不亮,检验部分是断路.
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③发现灯Ll正常发光发光但是比较暗,检验部分是正常的. 5.答案:B
解析:解:液体对容器底部和侧壁都会产生压强,同种液体深度越大,压强越大, 容器倒置后,液体深度不变,则压强不变,仍为P,根据F=PS,S扩大为4倍,则压力也变为4F。 故选:B。
解答此题的关键是明确液体对容器底部和侧壁都会产生压强,同种液体深度越大,压强越大。
此题考查了学生对压强的大小及其计算的理解和掌握。同时要让学生区分压强公式和液体压强公式的正确使用。 6.答案:B
解析:解:当U>f时,物距减小,像距变大像变大。圆柱体的左边在2f处,所成的像是倒立等大的;圆柱体的右边在2f以内,所成的像是倒立放大的,且右边的像距比左边的像距远。
故选:B。
本题要根据凸透镜的成像规律去判断圆柱体PQ所成的像的形状。
本题考查了凸透镜的成像规律,凸透镜成像规律是凸透镜知识的核心内容,要牢记住规律。
7.答案:D
解析:解:甲图:(1)当S3置于1时,无论门开还是关,灯都不亮,满足第一个要求; (2)当S3置于2时,打开两道门中的任意一道时,灯不亮,不满足第二个要求; (3)当S3置于3时,无论门开还是关,灯都亮,满足第三个要求.
乙图:(1)当S3置于1时,无论门开还是关,灯都不亮,满足第一个要求;
(2)当S3置于2时,打开两道门中的任意一道或两道都打开时,灯不亮,不满足第二个要求;
(3)当S3置于3时,无论门开还是关,灯都亮,满足第三个要求.
丙图:(1)当S3置于1时,无论门开还是关,灯都不亮,满足第一个要求;
(2)当S3置于2时,打开两道门中的任意一道或两道都打开时,灯就亮,两道门都关上时,灯不亮,满足第二个要求;
(3)当S3置于3时,无论门开还是关,灯都不亮,不满足第三个要求. 丁图:(1)当S3置于1时,无论门开还是关,灯都不亮,满足第一个要求;
(2)当S3置于2时,打开两道门中的任意一道或两道都打开时,灯就亮,两道门都关上时,灯不亮,满足第二个要求;
(3)当S3置于3时,无论门开还是关,灯都亮,满足第三个要求. 故选D.
(1)门打开后,S1和S2闭合,门关上后,Sl和S2断开,S3是一个单刀三掷开关,根据需要可将其置于三个不同位置;
(2)按三个功能的要求,逐个分析各图,找出同时具备这三个功能的电路图.
本题需要逐步分析每个图开关闭合或断开时灯的亮灭情况,比较繁琐,需要一定的细心和耐心.
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8.答案:ABD
解析:解:A、摩擦起电的实质是电子的转移,而不是创造了电荷,故A错误,符合题意;
B、一个带正电的物体能够吸引另一个物体,另一个物体一定带负电,也可能不带电,故B错误,符合题意;
C、规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故C正确,不符合题意;
D、如果物体的原子核束缚电子的本领比玻璃棒的弱,它们互相摩擦时玻璃棒就会得到电子带负电,故D错误,符合题意. 故选ABD.
A、摩擦起电的实质是电子的转移; B、带电体具有吸引轻小物体的性质;
C、规定正电荷定向移动的方向为电流的方向;
D、束缚电子本领强的物体得到电子带负电,束缚电子本领弱的物体失去电子带正电. 了解摩擦起电的实质、知道电流形成的原因与条件、了解电源的作用,是解答本题的关键.
9.答案:音色;传播的过程中
解析:解:我们区别声音靠的就是音色,与音调和响度无关.关上门窗是在传播的过程中减弱噪声.
故答案为:音色、传播的过程中.
本题抓住音色是区别声音的重要标志,减弱噪声的途径:1.在声源处减弱;2.在传播的过程中;3.在人耳处减弱.
本题考查了乐音特征中的音色和减弱噪声的途径. 10.答案:5 5 0.4
解析:解:电阻R==
=5Ω,
在它两端加2V的电压时,电阻大小不变,通过的电流I1===0.4A。
故答案为:5;5;0.4。
已知电压和电流,根据欧姆定律可求电阻的大小,电阻的大小与两端的电压和通过的电流没有关系,
电阻和电压已知,根据公式I=可求电流的大小。
本题考查电阻和电流的计算,关键是欧姆定律及其变形的灵活运用,重点知道影响电阻的大小的因素是导体的长度、横截面积、材料和温度,解题过程中要注意单位的换算。 11.答案:3×108 低
c=3×108m/s,解析:解:电磁波在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度:根据公式c=λf可知,波速一定,波长越长,频率越低。
108,低 故答案为:3×
108m/s,光其实也是一种电磁波,任何一种电磁波在真空中的传播速度都是3×波速一定,
波长与频率成反比。
本题考查了关于电磁波的波速,波长与频率的关系。 12.答案:热传递 变大 汽化
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解析:解:潮湿的衣服在烈日下曝晒,衣服会吸收热量,是通过热传递的方式使得衣服内能增大。
湿衣服变干,水由液态变为气态,叫作汽化。 故答案为:热传递;变大;汽化。
改变内能的方式有两种,即做功和热传递,做功改变内能属于能量的转化,而热传递改变物体的内能属于能量的转移。
在一定条件下,物质的三种状态间可以相互转化。汽化是指物质由液态转变为气态的过程,汽化时要吸收热量。
本题考查物态变化及改变内能的方式,理解解答即可。 13.答案:1.6;4;4
解析:解:因为平面镜成像的特点是像与物体大小相等,已知身高1.6m的人,所以他在镜中的像高1.6m.
因为平面镜成像的特点是,已知此人站在平面镜前2m处,可知他的像距离平面镜也是2m,所以像到他本人的距离为2m+2m=4m.
因为平面镜成像的特点是可知他以1m/s的速度远离平面镜运动2s后,此人远离平面镜的距离为2m,再加上2s前的距离即为此时人与平面镜的距离=4m, 所以他在平面镜中的像离平面镜也是4m. 故答案为:1.6; 4; 4.
此题为动态题干,根据平面镜成像的特点,利用作图方法,分别描述出2s前、后像与物体的空间位置关系,结果跃然纸上.
解答此题的关键是牢记平面镜成像的特点,此外对“相对于”要有正确的理解,“相对于”平面镜与“相对于”他的像是不同的.
14.答案:10 ρ
解析:解:设氧气瓶的质量为m0,其容积为V, 则由ρ=可得,刚启用时瓶内氧气的密度: ρ=
----------①
使用半小时,氧气瓶的质量变为35kg,而氧气的体积不变(等于氧气瓶的容积), 此时瓶内氧气的密度:=
---------②
解得氧气瓶的质量:m0=10kg,
总质量为60kg的氧气瓶,最初氧气的质量为60kg-10kg=50kg,瓶内氧气的密度为ρ, 再使用一段时间,氧气瓶内氧气的质量为20kg-10kg=10kg, 氧气的体积一定,根据ρ=可知,氧气的密度和氧气的质量成正比, 所以,此时瓶内的氧气密度应为原来的,应为ρ。 故答案为:10;ρ。
题目提供的质量都是氧气的质量和氧气瓶质量的总和,要设氧气瓶质量为m0,其容积为V,根据前两个条件列方程求出氧气瓶质量m0,然后利用氧气体积一定,氧气的密度和氧气的质量成正比得出答案。
本题考查密度公示的应用,题目中始终没有给出氧气的质量,首先需要通过计算求得氧
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气瓶质量,从而得出氧气的质量,这是本题的难点;利用体积一定时氧气的密度和氧气的质量成正比得出答案是本题的关键点。 15.答案:N 负 增强
解析:解:小磁针静止时N极向右,则因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知螺线管右端为N极;
则用右手握住螺线管,大拇指指向N极方向,则四指指向电流方向,即电流由电源左侧流入螺线管,故电源左侧为正极,右侧为负极; 当电流增强时,螺线管周围的磁场将会变强。 故答案为:N,负,增强。
由小磁针N极的指向利用磁极间的相互作用可知螺线管的磁极,则由右手螺旋定则可知电源的正负极;由决定电磁铁磁场的因素可知增大电流会增大磁场。
本题考查了右手螺旋定则、磁极间的相互作用及影响电磁铁磁性强弱的因素,均为基础内容,应熟记。
16.答案:1:1 6ρgh
解析:解:(1)如乙图所示放置时,物体的质量不变,重力不变,压力不变, 因为水平面上物体的压力和自身的重力相等, 所以两种放置轴承对水平面的压力之比为1:1。
(2)设上下部分的面积分别为S1和S2,由ρ=可得,上下两部分的质量: m上=ρV上=ρS1h,m下=ρV下=ρS2h,
因为水平面上物体的压力和自身的重力相等, 所以F=G上+G下=m上g+m下g=ρS1hg+ρS2hg, p甲==解得:=,
如乙图所示放置时,物体的质量不变,重力不变,压力不变, 所以此时对水平地面的压强: p乙===5=5×1.2ρgh=6ρgh。
故答案为:1:1;6ρgh。
设上下部分的面积分别为S1和S2,根据密度公式表示出上下部分的质量,两者重力之和即为对水平地面的压力,利用压强公式表示出甲图的压强得出两面积之比,倒置以后压力不变,再根据压强公式表示出此时的压强结合图甲的压强即可得出答案。
本题考查了压强的计算,关键是表示出图甲中地面受到的压强得出上下地面的比值。
=
+ρgh=1.2ρgh,
17.答案:增大;增大
解析:【分析】
本题考查学生对图象的认知及欧姆定律的使用,从图中得出热敏电阻的阻值与温度的变化关系是本题的突破口。
由图1可知两电阻串联,电压表测量R两端的电压;由图2可知热敏电阻的性质,由电阻的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及R两端电压的变化。 【解答】
由图2可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,故由欧姆定律中电流增加,即电流表示数增大;
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可得电路
而UR=IR,R不变,电流I变大,R两端的电压增大。 故答案为:增大,增大。 18.答案:2.4
解析:解:电压表使用的0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.4V。
故答案为:2.4。
电压表的读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少。 掌握电压表的正确使用和正确读数。
19.答案:A 改变电阻两端电压,进行多次测量 R处断路 控制电阻R两端电压不变 A 5 电压一定时,电流与电阻成反比 伏安法测电阻
解析:解:(1)在探究“电流与电压的关系”实验中: ①闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至A端;电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和改变电阻两端电压,进行多次测量的作用;
②闭合开关S,无论如何移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约为3V,此时,电路出现的故障可能是R处断路; (2)在探究“电流与电阻的关系”实验中:
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制电阻R两端电压不变的作用; ②小明先将R﹦10Ω的电阻接入,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表示数;接着在滑动变阻器的滑片位置不变,把R换为15Ω的电阻时,应向A方向移动滑动变阻器的滑片P,才能使电压表示数为2.5V,同时记下电流表的示数;
2=3V,由图示图象可知,电阻两端电压为③由图示电路图可知,电源电压为1.5V×
U=0.5A×5Ω=2.5V,滑动变阻器两端电压为:U滑=U-UR=3V-2.5V=0.5V,由串联电路电流I处处相等,定值电阻与滑动变阻器接入电路的阻值之比:==
=
=,则R滑=R,
即:定值电阻阻值是滑动变阻器接入电路阻值的5倍,
使所给的5个定值电阻“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω”分别接入电路中都能正常进行实R滑最大=R=×25Ω=5Ω,验,当定值电阻为25Ω时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,为:若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验,滑动变阻器最大阻值至
少为5Ω,则应该选取至少标有5Ω的滑动变阻器;
④根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示,小明由图象得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比.
(3)若继续使用该实验电路,还可以进行的实验有伏安法测电阻.
故答案为:(1)①A;改变电阻两端电压,进行多次测量;②R处断路;(2)①控制电阻R两端电压不变;②A;5;③电压一定时,电流与电阻成反比;(3)伏安法测电阻.
探究电流与电压、电阻关系实验,应采用控制变量法,根据实验目的与题意分析答题. 本题考查了实验分析,探究电流与电压、电阻关系实验,要采用控制变量法,应用控制变量法分析即可正确解题. 20.答案:解:
5m=4m3, (1)圆木的体积:V=0.8m2×
103kg/m3×4m3=2.8×103kg, 由ρ=得圆木的质量m=ρ木V=0.7×
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圆木重力: G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N, 未向水池内注水时,圆木对池底的压力: F=G=2.8×104N, 圆木对池底的压强: p==
=3.5×104Pa;
1m=0.8m3, (2)水位达到1m时,V排1=0.8m2×
圆木受到的浮力: F浮1=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.8m3×10N/kg=8×103N, 圆木对池底的压力: F压=G-F浮=2.8×104N-8×103N=2×104N; (3)当圆木对池底的压力为0时, F浮2=G=2.8×104N,
103kg/m3×0.8m2×h2×10N/kg=2.8×104N, 即F浮2=ρ水V排2g=1×
解得水深h2=3.5m,
当水位达到4m时,圆木静止时漂浮在水面上,
圆木受到的浮力: F浮3=G=2.8×104N.
104N、3.5×104Pa; 答:(1)未向水池内注水时,圆木对池底的压力和压强分别为2.8×
(2)向水池内缓慢注水,在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别
103N、2×104N; 为8×
104N. (3)当向水池内注水深度达到4m时,圆木受到的浮力又为2.8×
解析:(1)求出圆木的体积,利用m=ρV求圆木的质量,利用G=mg求圆木重力;未向水池内注水时,圆木对池底的压力等于圆木重力,知道底面积(受力面积),利用p=求圆木对池底的压强;
(2)水位达到1m时,求出排开水的体积,利用阿基米德原理求圆木受到的浮力,圆木对池底的压力等于圆木重力减去浮力;
(3)求出当圆木对池底的压力为0时,圆木受到的浮力,根据阿基米德原理求排开水的体积,进而求出浸入深度(水深),和4m比较得出圆木的浮沉情况,再根据物体的漂浮条件求此时受到的浮力.
本题为力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、阿基米德原理和漂浮条件的掌握和运用,本题难点在第三问,确定当向水池内注水深度达到4m时,圆木所处的状态是关键.
21.答案:解:(1)该出租车静止时对地面的压力: F=G=mg=2500kg×10N/kg=2.5×104N, 受力面积: S=4S0=4×0.015m2=0.06m2, 对地面的压强: p==
≈4.2×105Pa;
(2)出租车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力, 所以,汽车受到的牵引力: F′=f=0.02G=0.02×2.5×104N=500N, 该车以20m/s的速度匀速行驶时的功率: P=F′v=500N×20m/s=1×104W;
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(3)这款出租车以20m/s的速度匀速行驶100km时,牵引力做的功: W=F′s=500N×100×103m=5×107J, 百公里耗油(甲醇)12L,由ρ=可得,甲醇的质量: m′=ρV=0.8×103kg/m3×12×10-3m3=9.6kg, 甲醇完全燃烧释放的热量: Q放=m′q=9.6kg×2×107J/kg=1.92×108J, 发动机的效率: η=×100%=
×100%≈26%;
105Pa; 答:(1)该出租车静止时对地面的压强为4.2×
104W; (2)该车以20m/s的速度匀速行驶时的功率为1×
(3)如果这款出租车以20m/s的速度匀速行驶,百公里耗油(甲醇)12L,则它的发动机效率是26%。
解析:(1)该出租车静止时对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,受力面积为4个车轮与地面的接触面积之和,根据p=求出对地面的压强; (2)出租车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,根据F=f=0.02G求出汽车受到的牵引力,根据P===Fv求出该车以20m/s的速度匀速行驶时的功率;
(3)这款出租车以20m/s的速度匀速行驶100km时,根据W=Fs求出牵引力做的功,百公里耗油(甲醇)12L,根据ρ=求出甲醇的质量,根据Q放=mq求出甲醇完全燃烧释100%求出发动机的效率。 放的热量,利用η=×
本题考查了重力公式和压强定义式、二力平衡条件、功率公式、做功公式、密度公式、
燃料完全燃烧释放热量公式以及效率公式的应用,涉及到的知识点较多,综合性强,有一定的难度。
22.答案:解:(1)当P在A端时,只有电阻R1接入电路,此时电阻R1的电压最大, 由I-U图象可知,电阻R1两端电压U1=6V,电路电流I1=1.5A, 电阻R1的阻值:R1==
=4Ω;
由电路图可知,当P在A端时电源电压加在R1上, 由I-U图象可知,电源电压U=U1=6V;
当P在B端时,滑动变阻器全部接入电路,总电阻最大,电流最小, 由I-U图象可知电路电流是I=I1′=0.5A; 此时电路总电阻:R总==
=12Ω,
则滑动变阻器R2的最大阻值:Rm=R总-Rl=12Ω-4Ω=8Ω; (2)当电流I′′=1.0A时,由图象可得,U1=4V,
电阻R1与R2串联,则R2两端的电压:U2=U-U1=6V-4V=2V,
1.0A=4W; 电阻R1与R2消耗的功率分别为:P1=U1I″=4V×
P2=U2I″=2V×1.0A=2W;
电阻R1与R2消耗的功率之比P1:P2=4W:2W=2:1; (3)V2测滑动变阻器R2的电压,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表V2的示数与通过电阻R2的电流变化关
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系式:
U2=U-IR1=6V-I×4Ω;
当P在A端时,V2的示数为0V;
当P在B端时,R1两端电压最小,由图象可知UR1=2V,则U2=U-UR1=6V-2V=4V; 所以电压表V2示数的变化范围为:0V~4V。
答:(1)电源的电压U是6V,滑动变阻器的最大阻值Rm是8Ω;
(2)当电流I=1.0A时,求电阻R1与R2消耗的功率之比P1:P2是2:1;
(3)写出电压表V2的示数与通过电阻R2的电流变化关系式是U2=U-IR1=6V-I×4Ω;V2大小的变化范围是0V~4V。
解析:(1)由电路图可知,当滑片P在A端时,只有电阻R1接入电路,此时电阻R1的电压最大,由I-U图象找出电压所对应的电流,由欧姆定律可以求出电阻R1的阻值; 由电路图可知,当滑片P在A端时,只有电阻R1接入电路,电阻R1两端的电压等于电源电压,由I-U图象可以求出电源电压;
由电路图可知,当滑片在B端时,滑动变阻器阻值全部接入电路,此时电阻R1两端电压最小,由I-U图象找出流过电路的电流,由串联电路特点及欧姆定律可以求出滑动变阻器的最大阻值;
(2)根据P=UI,分别求出电阻R1与R2消耗的功率,可得功率之比P1:P2;
(3)由图可知V2并联在滑动变阻器R2两端,当R2短路时电压最小;当R2全部接入时电压最大,根据串联电路的规律可求得V2的电压。
本题结合图象考查了欧姆定律及电功率的公式应用,属综合性较高的题目,难点在于图象的分析及第4问中功率的表达式的分析。
23.答案:解:根据电流流向法,先从正极出发依次串联开关S2、灯泡L2回到负极,再把灯泡L1、开关S1串联后并联在灯泡L2两端,如下图所示:
解析:根据电路图连接实物图时,可以根据电流流向法进行连接,先从电源的正极出发依次串联电路元件最少的支路,再把并联的部分串联到相应的位置即可。
本题考查了根据电路图连接实物图的方法,要注意实物图和电路图的一一对应性。 24.答案:解:根据此杠杆的形状可知,从左端点O(支点)到此杠杆的最右端距离最大,这是最长的动力臂;根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力,所以最小力作用在杠杆的最右端,动力的方向垂直于该力臂向上。 如图所示:
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解析:要解决此题,首先要掌握杠杆的平衡条件,根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力。
所以需要找出杠杆的最长力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向。
此题主要考查了杠杆最小力的画法。解决此类题目的关键是找出最长的力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向。
25.答案:确定像的位置;较暗;完全重合;相等;便于探究像和物与平面镜的位置关
系
解析:解:(1)实验时用透明玻璃代替平面镜,在察到蜡烛A的像的同时,也能观察到蜡烛B,便于确定像的位置,便于比较物像大小. 蜡烛点燃时比较亮,在较暗的环境中,烛焰和环境的对比度比较大,烛焰的像会更清晰. (2)蜡烛A和B的要求是完全一样,当玻璃板后面的蜡烛B和玻璃板前面的蜡烛A的像完全重合时,说明像与物的大小相等.
(3)若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验,这种做法的优点是便于探究像和物与平面镜的位置关系.
故答案为:(1)确定像的位置;较暗;(2)完全重合;相等;(3)便于探究像和物与平面镜的位置关系.
(1)探究平面镜成像实验中,要用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体A一侧能看到物体A的像,同时还能看到代替物体A的另一个物体B,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系.探究平面镜成像实验时,物体和环境对比度越大,并且物体越亮,物体的像越清晰.
(2)实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以确定像的位置,同时也可以比较物像大小关系.
(3)根据平面镜成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等.
掌握平面镜成像实验中各器材选择和操作的目的,例如为什么选择薄透明玻璃板、为什么选择两个完全相同的蜡烛、玻璃板为什么要竖直放置、刻度尺的作用等. 26.答案:B B 时间/min 99 小于 达到沸点 持续吸热
解析:解:(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度;即从下到上安装实验器材。
(2)读取温度计示数时,视线与温度计中的液柱上表面相平,不能仰视或俯视,所以正确的是B;
(3)探究水的沸腾温度变化规律时,需要时间,记录实验数据的表格中(a)处应填的内容是时间/min;
(4)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来。如图所示:
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(5)由表格中数据知,水在沸腾过程中保持99℃不变,所以水的沸点是99℃,据气压和沸点的关系可知,此时的气压应该是小于标准大气压;
(6)撤去酒精灯后,水不能吸热,所以水停止沸腾,这说明水沸腾时需要满足的条件是:达到沸点;持续吸热。
故答案为:(1)B;(2)B;(3)时间/min;(4)如上图;(5)99;小于;(6)达到沸点;持续吸热。
(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;
(2)读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中的液柱上表面相平。 (3)探究水的沸腾温度变化规律时,需要时间;
(4)水在沸腾过程中温度保持不变,水沸腾时的温度就是水的沸点; (5)根据水在沸腾过程中温度保持不变的特点结合表格中数据得出结论; 气压和沸点的关系是:气压越大,沸点越高;气压越小,沸点越低; (6)根据水沸腾的条件进行分析:达到沸点并要继续吸热;
水的沸腾实验是初中热学中重要的实验,一般考查水沸腾前后气泡的变化、沸点、沸点和气压的关系、沸腾的条件、沸腾的特点、加热时间比较长的原因、器材、水沸腾的图象、温度计的正确使用和读数等等,要注意积累学习经验。
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