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文档简介
第第页2023年江苏省南通市启东市中考物理二模试卷(含解析)2023年江苏省南通市启东市中考物理二模试卷
第Ⅰ卷共10小题,每小题2分,共40分.每小题给出的四个选项中只有一个选项正确.答案请按要求填涂在答题卡上.
1.(2分)小明家购置了一台超声波洗碗机。餐具放进洗碗机水槽中,超声波穿过水对餐具内外表面、狭缝等部位进行有效清洗,洗碗机发出的超声波()
A.不是由物体振动产生的B.只能在水中传播
C.传播速度是3×108m/sD.能传递能量
2.(2分)如图所示,在注射器中吸入少量液态乙醚,用橡皮塞堵住注射孔,向外拉动活塞,液态乙醚消失。下列选项中的物态变化与其相同的是()
A.清晨,人在户外呼出“白气”
B.雪水在屋檐下形成冰锥
C.洗手后,用热风干手器将手烘干
D.寒冬,雪人没有熔化却变小了
3.(2分)为了揭示大自然的奥秘,科学家们不懈探索。下列说法错误的是()
A.宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳是宇宙的中心
B.卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型
C.汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是可以再分的
D.“光年”是光一年所通过的距离,是长度单位
4.(2分)近年来,我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就,下列说法正确的是()
A.光纤通信,是利用激光在纤维材料中多次折射传输信息的
B.量子计算机中的电子器件是由半导体制成的
C.新能源汽车的动力部件是蓄电池,其工作原理与热机的工作原理相同
D.水力、风力、火力发电都是不可再生能源的利用
5.(2分)如图所示,某同学用自制的水凸透镜完成凸透镜成像的实验。某次实验中在光屏上得到清晰倒立、缩小的像,下列说法正确的是()
A.此时凸透镜的焦距大于15cm
B.将蜡烛远离凸透镜,应使光屏远离凸透镜才能再次得到清晰的像
C.随着蜡烛不断燃烧,光屏上像的位置会变低
D.移动注射器活塞后,需将光屏左移才能再次得到清晰的像,可判断出活塞向左运动
6.(2分)在央视“是真的吗”节目中,一位网友用如图所示的“铜丝琴”演奏出了优美的乐曲,他将一根张紧的铜丝两端与扬声器接通,铜丝旁边放置一块磁铁,用手指拨动铜丝,就能使扬声器发声。下列选项中与“铜丝琴”原理相同的是()
A.B.
C.D.
7.(2分)在综合实践活动中,小明用测电笔来判断家里电灯的开关是接在火线上还是接在零线上,如图所示,闭合开关S,灯泡正常发光,用测电笔分别检测开关的两个接线柱A、B,发现氖管两次都发光,根据此现象()
A.可以确定,甲是火线,开关接在火线上
B.可以确定,甲是零线,开关接在零线上
C.无法确定开关接在火线上还是零线上
D.必须断开开关,再检测这两个接线柱才能判断接在火线上还是零线上
8.(2分)小明制作了一个“浮沉子”,如图,他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”上浮。下列说法正确的是()
A.“浮沉子”下沉时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
B.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
C.“浮沉子”上浮时,所受浮力等于它受到的重力
D.无论怎样操作,“浮沉子”都不可能悬浮在水中
9.(2分)在“估测用电器实际功率”的综合实践活动中,小明先断开家中所有用电器,只让一台挂壁式空调工作2min,测得电能表指示灯闪烁120次。关闭空调后让另一用电器单独工作10min电能表指示灯闪烁24次,则该用电器最可能是()
A.普通照明灯泡B.电吹风
C.电饭锅D.微波炉
10.(2分)在实践活动中,小明设计的电子测力计原理如图所示,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线,弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒定,R1为定值电阻,压力F与R2连入电路的阻值大小成正比。闭合开关S,则电压表示数U、电流表示数I与压力F的关系图像可能正确的是()
A.B.
C.D.
第Ⅱ卷共14小题,共110分。第21至25题为化学试题,第26至37题为物理试题。答案请按要求书写在答题卡上。
11.(3分)如图所示,用10N的力握住质量为200g的水杯静止,杯子受到静摩擦力方向是;若用20N的力紧握该水杯静止,则此时杯子受到摩擦力大小是N;当用杯子接水过程,水杯仍静止,则此过程杯子受到的摩擦力(填“变大”、“变小”或“不变”)。(g=10N/kg)
12.(4分)如图用50N拉力,将重为120N的物体匀速提起,10s内绳子自由端移动了3m,不计绳重和摩擦,则此过程克服重力做功J,动滑轮的重是N,拉力F的功率是W,该滑轮组的机械效率为。
13.(4分)为探究固体熔化时的温度变化规律,小圆在绝热容器内装入1kg某固体物质,其温度为﹣15℃。把一个发热功率恒定的电加热器放入容器内的固体物质中,接通电源开始加热并计时。加热器在5min内放出的热量为8×103J,由实验数据可得如图示的图线。
(1)在10~20min,容器内物质的分子动能,内能(均填“变大”、“不变”或“变小”);
(2)由图像可知,该物质是(填“晶体”或“非晶体”);
(3)该物质液态时的比热容是J/(kg℃)。
14.(4分)小明利用2.5mL注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
(1)如图甲,拔去橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,甲用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始动时,此时弹簧测力计示数为0.6N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为N,实验室有甲、乙两个注射器活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,该地的大气压约为标准大气压。实验时应选用(填“甲”取“乙”)注射器;
(2)他重新将活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔。水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.8N。如图乙是用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为cm,则本地大气压强的测量值(填“大于”、“等于”或“小于”)1个标准大气压。
15.(5分)小华在实验室测量酒精密度:
(1)他先测出烧杯和杯内酒精的总质量为154.4g,然后将部分酒精倒入量筒,如图甲所示,则倒出酒精的体积为mL,接着他测出烧杯和剩余酒精的总质量,天平平衡时如图乙所示,则烧杯和剩余酒精的总质量为g,请根据以上实验数据计算出酒精的密度为kg/m3;
(2)小华用测量更便捷的电子秤替代天平和量筒去测量文具盒内橡皮的密度。他进行如下操作:用电子秤测出橡皮的质量m0,在水杯中装入适量的水并在水杯外壁水面位置标注记号,用电子秤测出水杯和水的总质量m1,然后将水倒掉,把橡皮放入杯中,再加水到记号处,此时橡皮位于杯底,读出电子秤的示数为m2;
①若水的密度用ρ水表示,则橡皮的密度ρ橡皮=(用所测物理量的字母表示);
②小华做完实验后取下秤盘上的水杯,却发现电子秤示数并没有显示为“0.00g”,而是显示为“0.50g”,电子秤在使用前没有归零,则他所测得的橡皮的密度与实际密度相比(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
16.(2分)如图中,轻拉弹簧,水平面上的物体A和B处于静止状态,画出物体A的受力示意图。
17.(2分)如图所示,是使用自拍杆辅助手机进行拍照的示意图,将自拍杆看作一个杠杆,请画出作用在杠杆A点的最小动力F1和作用在B点的阻力F2的阻力臂L2。
18.(2分)如图所示,请将螺线管、滑动变阻器接入电路中,使开关闭合后,螺线管与条形磁铁相互排斥,滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变小。
19.(6分)守护我国南沙、西沙群岛的是渔政311船,它是我国目前吨位最大、设备最先进、航速最快的渔政执法船,该船满载时总质量为4.5×103t,最大航速为15m/s,当船以最大航速巡航时受到的海水阻力为2.0×106N,g取10N/kg,q燃油=4.0×107J/kg。求:
(1)渔政船以最大航速匀速巡航20min通过的路程;
(2)满载时该船受到的浮力;
(3)若渔政船的燃油机动力系统效率为30%,渔政船以最大航速匀速巡航20min至少需要燃烧的燃油质量。
20.(7分)如图所示的电路,电源电压恒为18V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,小灯泡L上标有“9V4.5W”的字样,滑动变阻器的规格为“100Ω1A”。闭合开关S后,在确保两个电表的示数均不超过所选量程,灯泡L两端电压不超过额定电压(灯丝电阻不变)的前提下,求:
(1)小灯泡正常发光的电流和电阻;
(2)滑动变阻器允许调节的阻值范围;
(3)电路消耗总功率的变化范围。
21.(6分)在“探究平面镜成像特点”的实验中,小刚同学用两个大小相同的“F”字样物体a和b、白纸、刻度尺、薄玻璃板(带支架)进行如下探究:
(1)将白纸对折后平铺于水平桌面,折痕为直线MN,将玻璃板立于纸面,且底边与MN重合。物体a置于玻璃板前方,如图甲所示,在探究物像的大小关系时,选用图乙中的(填“①”或“②”)作为物体b置于玻璃板后,无论怎样移动b的位置,a、b始终不能完全重合,其原因可能是;调整后,移动物体b,能与a的像完全重合。由此得出结论:平面镜成像,像与物体的大小;
(2)在探究物像位置关系时,将物体a旋转一个角度放置,再次调整物体b使其与a的像重合,记录下此时两物体的位置分别是A、B、C、A′、B′、C′,如图丙所示。测量并比较A、B、C三点以及对应点到MN的距离,发现一一对应相等。由此得出结论:平面镜成像,像和物,实验过程中“将物体a旋转一个角度放置”的步骤,目的是为了;接着小刚仅将玻璃板沿MN水平向右平移,物体a在镜中的像(填“仍在原处”、“向右平移”或“消失”)。
22.(8分)小组一利用如图所示甲测量未知电阻Rx的阻值。
(1)在甲图中,请用导线连接电阻的a接线柱与滑动变阻器的(填“b”、“c”或“d”)接线柱,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表示数变大;
(2)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左侧,如图乙所示,若不调零,改变滑动变阻器阻值,测得电压表、电流表示数分别为U1、U2、I1、I2,若用作为Rx的测量结果与真实值比较,Rx的测量值,若用作为测量结果,Rx的测量值(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”);电流表调零后,闭合开关,电流表示数为0.5A,电压表示数如图丙所示,计算出待测电阻Rx的阻值为Ω;
小组二利用如图丁的电路测量定值电阻。R的阻值,电阻箱Ra与Rb的阻值可以读取;
(3)小明将Ra调至0,适当调整Rb,读得电压表示数为Ua、Ub,则Rx=;
(4)小华将Ra调至,调整Rb,直至,则Rx=Rb;
(5)小红将电阻箱Ra和Rb进行了两次调整,电压表Va和Vb的读数为Ua和Ub,但均忘记记录Ra的阻值,只知道其中一次的Ra阻值是另一次的2倍,请根据表格中的数据计算出Rx的阻值为Ω。
序号Ua/VUb/VRa/ΩRb/Ω
①1840
②3616
23.(7分)室内装修中,人们常用膨胀螺栓将吸顶灯固定在天花板上。如图甲所示,小华用笔杆代替膨胀螺栓,探究插入沙子中的笔杆能吊起的物重与哪些因素有关?对此她提出了以下猜想:
猜想一:可能与笔杆受到的压力有关。
猜想二:可能与笔杆的形状有关。
猜想三:可能与笔杆插入沙子中的深度有关。
(1)为验证猜想一,小华用同一笔杆进行实验,保持笔杆不变。在瓶内装满沙子的情况下,通过夯实并增加沙子的质量,从而增大沙子对笔杆的挤压力。然后改变轻质小桶内的物重,用分别测出不同挤压力下笔杆能吊起的最大物重,依次将实验结果记入表格。
(2)为验证猜想二,在其他条件不变的情况下,小华将原笔杆上端劈开并插入一根圆柱形柱体使其膨胀,重复上述实验,并将实验数据记入表格。
实验序号①②③④⑤⑥
笔杆形状(未膨胀)(膨胀)
沙子质量m/g300400500300400500
能吊起的最大物重G/N0.33.65.01.27.423.8
分析①、②、③组数据,你得到的结论是在笔杆形状与插入沙子的深度一定时,,能吊起的物重越大,比较组数据你还可以得到的结论是:笔杆所受压力和插入沙子的深度一定时,膨胀的笔杆能吊起更重的物体。
(3)你认为笔杆能吊起的物重还与笔杆的有关。
(4)实验使用的膨胀螺栓如图乙,旋转其底部的螺母,处于墙体中的部分就会膨胀,膨胀栓与墙体间的压力变,吊起重物时,它与墙体间的摩擦力变,同时它还受到了墙体对它向上的支持力,这样膨胀螺栓可以承受更大的拉力。
24.(10分)阅读短文,回答问题:
南通地铁1号线
2022年11月10日,南通地铁1号线开通运营,南通迈入“地铁时代”,1号线全长39.182千米,共设28座车站,平均站间距约1.5km,均为地下线,地铁1号线速度目标值为80km/h;列车采用6节编组B型列车,每节车厢额定载客量200人,空载总质量为190t,地铁内还设有高清摄像监控能够对地铁实行全方位实时监测。
(1)地铁进出口的闸机可用刷脸、刷卡和扫二维码中的任一方法让乘客通过,闸机识别相当于电路中的(填“电源”、“开关”或“用电器”),这三种识别方式构成的电路元件是采取联的连接方式。
(2)下列有关“南通地铁1号线”的说法中正确的是。
A.高清摄像头利用了凸透镜成正立缩小实像的原理
B.地铁进站时,要求乘客离地铁远一些,因为流速大的位置压强大
C.乘坐地铁时,乘客紧握扶手是为了防止自己受到惯性而跌倒
D.地铁运行过程中车轮与轨道摩擦,通过做功方式使轨道内能增加
(3)推重比是衡量地铁牵引能力的重要指标,其含义是地铁匀速运行时的牵引力与车总重的比值。经检测,地铁运行时的总阻力f与地铁速度v满足f=kv2的关系,其中k=400N/m2s2,则地铁以72km/h的速度在额定满载(设乘客人均质量为50kg,g=10N/kg)运行时的推重比是,若地铁牵引电机的效率为80%,则牵引电机每秒耗电J。
(4)目前的地铁设计中均安装了烟雾报警器,一旦有烟雾产生,烟雾报警系统就会报警,地铁随即自动减速甚至停车。小明在查阅资料后,自行设计了一只“烟雾报警器”,其简化原理图如图所示,烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室,其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路,电路中电源电压不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如表格所示(其中E是表示光照强度的物理量,单位为cd)。当烟雾进入烟室后,激光被烟雾遮挡,使得射向光敏电阻的光照强度减小,当烟雾浓度大于或等于某一值,电路中电流小于或等于300mA,烟雾报警器报警。
光照强度E/cd123456
光敏电阻R/Ω805030242018
①某次测试中,当光照强度为5cd时,测试电压表示数为12V;当光照强度降为1cd时,电压表示数为16V。则电源电压是V,R0的阻值是Ω。
②由于长时间工作,导致电源电压降低了1.5V,烟雾报警器在烟雾浓度较小时误报警。在不更换此电源的情况下,要使报警器在达原烟雾浓度值时正常报警,可以通过(填“增大”或“减小”)R0的阻值来实现,则更换后的R0阻值为Ω。
2023年江苏省南通市启东市中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
第Ⅰ卷共10小题,每小题2分,共40分.每小题给出的四个选项中只有一个选项正确.答案请按要求填涂在答题卡上.
1.(2分)小明家购置了一台超声波洗碗机。餐具放进洗碗机水槽中,超声波穿过水对餐具内外表面、狭缝等部位进行有效清洗,洗碗机发出的超声波()
A.不是由物体振动产生的B.只能在水中传播
C.传播速度是3×108m/sD.能传递能量
【分析】(1)声音是由物体的振动产生的;
(2)声音的传播需要介质;
(3)声音在水中传播速度约1500m/s;
(4)声音既能传递信息,又能传递能量。
【解答】解:A、洗碗机发出的超声波由物体的振动产生的,故A错误;
B、超声波的传播需要介质,可以在固体、液体、气体中传播,故B错误;
C、声音在水中传播速度约1500m/s,故C错误;
D、超声波穿过水对餐具内外表面、狭缝等部位进行有效清洗,说明声音能够传递能量,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了声音的产生与传播、声与能量,属于基础知识。
2.(2分)如图所示,在注射器中吸入少量液态乙醚,用橡皮塞堵住注射孔,向外拉动活塞,液态乙醚消失。下列选项中的物态变化与其相同的是()
A.清晨,人在户外呼出“白气”
B.雪水在屋檐下形成冰锥
C.洗手后,用热风干手器将手烘干
D.寒冬,雪人没有熔化却变小了
【分析】物质从固态变为液态叫熔化;从液态变为固态叫凝固;物质从液态变为气态叫汽化;物质从气态变为液态叫液化;物质从固态直接变为气态叫升华;从气态直接变为固态叫凝华。
【解答】用橡皮塞堵住注射孔,向外拉动活塞,液态乙醚消失,乙醚由液态变为气态是汽化现象;
A.清晨,人在户外呼出“白气”,人呼出的水蒸气遇冷从气态变为液态是液化现象,故此选项不符合题意;
B.雪水在屋檐下形成冰锥,水从液态变为固态是凝固现象,故此选项不符合题意;
C.洗手后,用热风干手器将手烘干,水从液态变为气态是汽化现象,故此选项符合题意;
D.寒冬,雪人没有熔化却变小了,雪从固态直接变为气态是升华现象,故此选项不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查辨别生活中的物态变化,是基础题。
3.(2分)为了揭示大自然的奥秘,科学家们不懈探索。下列说法错误的是()
A.宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳是宇宙的中心
B.卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型
C.汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是可以再分的
D.“光年”是光一年所通过的距离,是长度单位
【分析】(1)太阳是太阳系的中心。
(2)卢瑟福建立了原子核是结构模型;
(3)汤姆生通过阴极射线发现了电子;
(4)“光年”是光一年所通过的距离,是长度单位;
【解答】解:A、宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳是太阳系的中心,故A错误。
B、卢瑟福通过α粒子散射实验,验证了自己的猜想,提出了原子的核式结构模型,故B正确;
C、汤姆生揭示了原子可分,阴极射线由以前未知的带负电粒子,即电子组成,从而发现了电子,故C正确;
D、“光年”是光一年所通过的距离,是长度单位,故D正确;
故选:A。
【点评】本题是对微观世界与宇宙观的基础性考查,难度较低。
4.(2分)近年来,我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就,下列说法正确的是()
A.光纤通信,是利用激光在纤维材料中多次折射传输信息的
B.量子计算机中的电子器件是由半导体制成的
C.新能源汽车的动力部件是蓄电池,其工作原理与热机的工作原理相同
D.水力、风力、火力发电都是不可再生能源的利用
【分析】(1)光纤通信,利用光在光纤中的多次反射传输信息;
(2)计算机中的电子器件主要是由半导体材料制成的;
(3)新能源汽车消耗电能做功,内燃机利用燃油燃烧产生的内能做功;
(4)水力、风力、利用的是水能、风能,火力发电利用的化石能源。
【解答】解:A、光纤通信,是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的,故A错误;
B、量子计算机中的电子器件都是由半导体材料制成的,故B正确;
C、新能源汽车的动力部件是蓄电池,工作时电能转化为机械能,内燃机工作时内能转化为机械能,故C错误;
D、水力、风力、利用的是水能、风能,属于可再生能源,火力发电利用的是煤炭的内能,煤炭属于不可再生资源,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查了光纤通信、半导体材料的应用、新能源、能源的分类,属于基础题目。
5.(2分)如图所示,某同学用自制的水凸透镜完成凸透镜成像的实验。某次实验中在光屏上得到清晰倒立、缩小的像,下列说法正确的是()
A.此时凸透镜的焦距大于15cm
B.将蜡烛远离凸透镜,应使光屏远离凸透镜才能再次得到清晰的像
C.随着蜡烛不断燃烧,光屏上像的位置会变低
D.移动注射器活塞后,需将光屏左移才能再次得到清晰的像,可判断出活塞向左运动
【分析】(1)u>v,且成实像,说明u=30cm>2f,2f>v=20cm>f,由此可得焦距的范围;
(2)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析回答;
(3)根据过光心的光线传播方向不变分析回答;
(4)凸透镜凸度变大,对光的偏折能力增强,焦距变短,相当于增大物距,缩小像距。
【解答】解:A、由图可知,u>v,且成实像,说明u=30cm>2f,2f>v=15cm>f,即15cm>f>7.5cm,故A错误;
B、将蜡烛远离凸透镜,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,应使光屏靠近凸透镜才能再次得到清晰的像,故B错误;
C、随着蜡烛不断燃烧,蜡烛会变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,光屏上的像会向上移动,故C错误;
D、移动注射器活塞后,需将光屏左移才能再次得到清晰的像,说明像距变小,凸透镜的焦距变短,凸度变大,即可判断出活塞向左运动,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
6.(2分)在央视“是真的吗”节目中,一位网友用如图所示的“铜丝琴”演奏出了优美的乐曲,他将一根张紧的铜丝两端与扬声器接通,铜丝旁边放置一块磁铁,用手指拨动铜丝,就能使扬声器发声。下列选项中与“铜丝琴”原理相同的是()
A.B.
C.D.
【分析】闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象;
据此分析振动的铜丝中产生电流的原理是电磁感应现象,再逐项分析图中原理,得出结论。
【解答】解:由题意可知,我们听到的声音是由扬声器发出的;铜丝与扬声器接通,构成了一个闭合电路,将铜丝放在磁场中(即铜丝旁边放置一块磁铁),当用手指拨动铜丝时,实际上就是让铜丝在磁场中做切割磁感线运动,铜丝中就会产生感应电流,感应电流通过扬声器时,扬声器振动发出优美的乐曲。
A.图中是电磁铁,电磁铁利用电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,电流计的指针会发生偏转,故B符合题意;
C.图中有电源,当给磁场中的导体通电时,导体在磁场中运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,故C不符合题意;
D.图中是奥斯特实验,说明了电流的磁效应,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】掌握电磁感应的原理是解答本题的关键,同时要掌握电磁学的其他实验。
7.(2分)在综合实践活动中,小明用测电笔来判断家里电灯的开关是接在火线上还是接在零线上,如图所示,闭合开关S,灯泡正常发光,用测电笔分别检测开关的两个接线柱A、B,发现氖管两次都发光,根据此现象()
A.可以确定,甲是火线,开关接在火线上
B.可以确定,甲是零线,开关接在零线上
C.无法确定开关接在火线上还是零线上
D.必须断开开关,再检测这两个接线柱才能判断接在火线上还是零线上
【分析】在家庭电路中,开关应接在用电器和火线之间;当测电笔的笔尖接触到火线时,氖管会亮。
【解答】解:闭合开关,灯泡正常发光,用测电笔分别检测开关的两个接线柱,发现氖管两次都发光,这说明开关的两个接线柱都与火线直接相连,故可以确定开关接在火线上;
如果开关接在零线上,闭合开关,用测电笔分别检测开关的两个接线柱,相当于用测电笔检测零线,所以氖管不发光;不需要断开开关,再检测这两个接线柱才能判断接在火线上还是零线上。
故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了家庭电路中电路的连接方式、测电笔的使用等,属于基础题。
8.(2分)小明制作了一个“浮沉子”,如图,他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”上浮。下列说法正确的是()
A.“浮沉子”下沉时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
B.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
C.“浮沉子”上浮时,所受浮力等于它受到的重力
D.无论怎样操作,“浮沉子”都不可能悬浮在水中
【分析】根据物体的浮沉条件即可判断:浮力大于重力,物体上浮;浮力小于重力,物体下沉。在气体质量一定时,气体体积越小压强越大。
【解答】解:AB、“浮沉子”下沉时,根据物体的浮沉条件可知,浮子受到的浮力要小于重力,此时小瓶内的水增加,故A错误、B正确;
C、“浮沉子”上浮时,所受浮力大于它受到的重力时会上浮,故C正确;
D、挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,一部分水被压入小瓶中,即浮沉子里进入一些水,它的重力增加,重力等于它受到的浮力,会悬浮在水中,故D错误。
故选:B。
【点评】此题是大气压和浮力的一个综合考查,出错原因是很多同学不认识浮沉子。
9.(2分)在“估测用电器实际功率”的综合实践活动中,小明先断开家中所有用电器,只让一台挂壁式空调工作2min,测得电能表指示灯闪烁120次。关闭空调后让另一用电器单独工作10min电能表指示灯闪烁24次,则该用电器最可能是()
A.普通照明灯泡B.电吹风
C.电饭锅D.微波炉
【分析】首先估测空调的电功率,利用W=Pt可以计算出空调工作2min消耗的电能;
测得电能表指示灯闪烁180次,由此可以计算出电路中每消耗1kWh电能,电能表的指示灯闪烁的次数;
则当电能表指示灯闪烁的次数为24次,可以计算出该用电器消耗的电能,利用P=计算出该用电器的电功率,结合各选项分析可知,哪个用电器符合要求。
【解答】解:空调的电功率约为1000W,则由P=可知,空调工作2min消耗的电能约为:W1=P1t1=1×103W×2×60s=1.2×105J=kWh;
则电路中每消耗1kWh电能,电能表的指示灯闪烁的次数:N==3600imp/(kWh);
当电能表指示灯闪烁的次数为24次,用电器消耗的电能:W2===2.4×104J;
该用电器的电功率:P2==40W;
A、普通照明灯泡约为40W,故A符合题意;
B、电吹风的电功率约为600W,故B不符合题意;
C、电饭锅的电功率约为800W,故C不符合题意;
D、微波炉的电功率约为1100W,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查电功率的计算、对电能表参数的理解和掌握、能根据题意计算出电路中每消耗1kWh电能,电能表的指示灯闪烁的次数是解题的关键。
10.(2分)在实践活动中,小明设计的电子测力计原理如图所示,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线,弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒定,R1为定值电阻,压力F与R2连入电路的阻值大小成正比。闭合开关S,则电压表示数U、电流表示数I与压力F的关系图像可能正确的是()
A.B.
C.D.
【分析】由图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中的电流,
压力F与R2连入电路的阻值大小成正比,所以压力F与R2阻值之比为k=,即F=kR2,
(1)根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示通过电路的电流,分析函数关系可知通过电路的电流I随压力F的增大而如何变化;
(2)根据欧姆定律表示出电压表的示数,分析函数关系可知电压表的示数U随压力F的增大而如何变化。
【解答】解:由图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,
压力F与R2连入电路的阻值大小成正比,即F=kR2,即R2=;
CD、串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得通过电路的电流:I==,分析函数关系可知通过电路的电流I随压力F的增大而减小,但不是线性函数关系,故C正确,D错误;
AB、根据欧姆定律可得出电压表的示数:U=IR2=×,分析函数关系可知电压表的示数U随压力F的增大而增大,但不是线性函数关系,而且无论F怎么增大,只能无限贴近电源电压,因而图像是随着F增大,增大速度越来越慢,贴近电源电压的,故A、B错误。
故选:C。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用,有一定难度。
第Ⅱ卷共14小题,共110分。第21至25题为化学试题,第26至37题为物理试题。答案请按要求书写在答题卡上。
11.(3分)如图所示,用10N的力握住质量为200g的水杯静止,杯子受到静摩擦力方向是竖直向上;若用20N的力紧握该水杯静止,则此时杯子受到摩擦力大小是2N;当用杯子接水过程,水杯仍静止,则此过程杯子受到的摩擦力变大(填“变大”、“变小”或“不变”)。(g=10N/kg)
【分析】根据G=mg求出水杯的重力;水杯保持静止,受力平衡,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,根据静摩擦力的特点可以判断。
【解答】解:水杯的质量为:m=200g=0.2kg,
水杯的重力为:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
手握水杯静止在空中,处于平衡状态,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以水杯受到的摩擦力的大小等于重力,摩擦力为2N,摩擦力的方向竖直向上;
当用杯子接水时,水杯仍静止在手中,其重力在增大,则在接水过程中杯子受到的摩擦力将会变大。
故答案为:竖直向上;2;变大。
【点评】本题考查了摩擦力大小的判定,根据平衡力的知识进行判断,难度不大。
12.(4分)如图用50N拉力,将重为120N的物体匀速提起,10s内绳子自由端移动了3m,不计绳重和摩擦,则此过程克服重力做功120J,动滑轮的重是30N,拉力F的功率是15W,该滑轮组的机械效率为80%。
【分析】(1)由图知,n=3,拉力端移动距离s=nh,据此求物体被提升的高度,知道物体重力,利用W=Gh求克服物体重力做的有用功;
(2)不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),据此求动滑轮的重力;
(3)利用W=Fs求拉力做的总功,再利用P=求拉力做功的功率;
(4)根据η=求滑轮组的机械效率。
【解答】解:
(1)由图知,n=3,拉力端移动距离s=nh=3×h=3m,则物体被提升的高度h=1m,
拉力做的有用功:W有用=Gh=120N×1m=120J;
(2)不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),则动滑轮的重力:
G动=2F﹣G=3×50N﹣120N=30N;
(3)拉力做的总功:
W总=Fs=50N×3m=150J,
拉力做功的功率;
P===15W;
(4)滑轮组的机械效率:
η==×100%=80%。
故答案为:120;30;15;80%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算,要利用好关系式:不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动)。
13.(4分)为探究固体熔化时的温度变化规律,小圆在绝热容器内装入1kg某固体物质,其温度为﹣15℃。把一个发热功率恒定的电加热器放入容器内的固体物质中,接通电源开始加热并计时。加热器在5min内放出的热量为8×103J,由实验数据可得如图示的图线。
(1)在10~20min,容器内物质的分子动能不变,内能变大(均填“变大”、“不变”或“变小”);
(2)由图像可知,该物质是晶体(填“晶体”或“非晶体”);
(3)该物质液态时的比热容是3.2×103J/(kg℃)。
【分析】(1)物质的分子动能,与该物质的温度有关;物体吸收热量,内能增加;
(2)晶体在熔化的过程中吸收热量,温度不变;
(3)根据比热容计算公式,可以推导出该物质的比热容。
【解答】解:(1)由图像可知在10﹣20min,容器内物质温度不变,所以该物质分子动能不变;这段时间内,该物质吸收热量,内能变大;
(2)由图像可知该物质在一段时间内吸收热量温度保持不变,所以该物质是晶体;
(3)由图像可知该物质在液态时的温度由﹣5℃加热到0℃需要加热的时间为30min﹣20min=10min,
由于在绝热容器内加热,则该物质吸收的热量Q吸=Q放=×8×103J=1.6×104J,
物质液态时的比热容是:c===3.2×103J/(kg℃)。
故答案为:(1)不变;变大;(2)晶体;(3)3.2×103。
【点评】本题考查内能、晶体和非晶体的区分、比热容的计算,是个中档难度题。
14.(4分)小明利用2.5mL注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
(1)如图甲,拔去橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,甲用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始动时,此时弹簧测力计示数为0.6N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为0.6N,实验室有甲、乙两个注射器活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,该地的大气压约为标准大气压。实验时应选用甲(填“甲”取“乙”)注射器;
(2)他重新将活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔。水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.8N。如图乙是用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为4.00cm,则本地大气压强的测量值小于(填“大于”、“等于”或“小于”)1个标准大气压。
【分析】(1)拔去橡皮帽,活塞左右两侧的大气压力相互抵消,根据二力平衡分析活塞与注射器筒间的摩擦力的大小;根据p=求出大气对活塞的压力大小,与弹簧测力计的量程比较,进而选择合适的注射器;
(3)读出刻度尺由刻度部分的长度,根据V=Sh算出活塞的横截面积,根据测力计示数和摩擦力求出大气压力,根据公式p=求出大气压。
【解答】解:(2)如图甲,拔去橡皮帽,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为0.6N;
活塞在水平方向上受到水平向左拉力和水平向右的摩擦力的作用,这两个力为一对平衡力,由二力平衡条件可知,活塞与注射器筒间:f=F=0.6N;
大气压强约为105Pa,当活塞横截面积为2cm2时,由p=可得,大气压力:
F1=pS1=105Pa×2×10﹣4m2=20N>10N,
超过了弹簧测力计的量程,因此不能用乙注射器来估测大气压的值;
当活塞横截面积为0.5cm2时,由p=可得,大气压力:
F2=pS2=105Pa×0.5×10﹣4m2=5N<10N,
在弹簧测力计的量程范围内,因此可以用甲注射器来估测大气压的值;
(2)当活开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.8N,则大气产生的压力为:F大气=6.8N﹣0.6N=6.2N;
由图乙知,刻度尺的分度值为1mm,因此有刻度部分的长度为:L=4.00cm,
注射器的横截面积为:S===0.625cm2=0.625×10﹣4m2;
大气产生的压强为:p===0.992×105Pa,小于1标准大气压。
故答案为:(1)0.6;甲;(2)4.00;小于。
【点评】此题利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测本地的大气压值,既考查了二力平衡条件的应用、压强的计算公式的应用等知识点,又考查了学生应用所学知识分析和解决实际问题的能力。
15.(5分)小华在实验室测量酒精密度:
(1)他先测出烧杯和杯内酒精的总质量为154.4g,然后将部分酒精倒入量筒,如图甲所示,则倒出酒精的体积为30mL,接着他测出烧杯和剩余酒精的总质量,天平平衡时如图乙所示,则烧杯和剩余酒精的总质量为130.4g,请根据以上实验数据计算出酒精的密度为0.8×103kg/m3;
(2)小华用测量更便捷的电子秤替代天平和量筒去测量文具盒内橡皮的密度。他进行如下操作:用电子秤测出橡皮的质量m0,在水杯中装入适量的水并在水杯外壁水面位置标注记号,用电子秤测出水杯和水的总质量m1,然后将水倒掉,把橡皮放入杯中,再加水到记号处,此时橡皮位于杯底,读出电子秤的示数为m2;
①若水的密度用ρ水表示,则橡皮的密度ρ橡皮=(用所测物理量的字母表示);
②小华做完实验后取下秤盘上的水杯,却发现电子秤示数并没有显示为“0.00g”,而是显示为“0.50g”,电子秤在使用前没有归零,则他所测得的橡皮的密度与实际密度相比偏小(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【分析】(1)根据图甲读出酒精的体积;图乙烧杯和剩余酒精的总质量等于砝码质量与游码对应质量的和,利用质量差求出量筒中酒精的质量,应用密度公式计算酒精的密度;
(2)①用等效替代法计算出少加水的体积等于橡皮擦的体积,由密度公式计算出少加水的体积,即橡皮擦的体积,再由密度公式算出橡皮擦的密度;
②电子秤未校零对m1和m2的影响抵消,且m0偏大,结合橡皮的密度表达式,进而得出橡皮檫密度的偏差情况。
【解答】解:
(1)有图甲可知,量筒中酒精的体积V=30mL=30cm3;
由图乙可知,烧杯和剩余酒精的总质量为100g+20g+10g+0.4g=130.4g;
量筒中酒精的质量m=154.4g﹣130.4g=24g,
酒精的密度ρ===0.8g/cm3=0.8×103kg/m3;
(2)①用等效替代法得,少加水的体积等于橡皮的体积:
少加水的质量为:m=m1+m0﹣m2;
橡皮的体积为:
V橡皮=V水==;
橡皮的密度为:
ρ橡皮===;
②ρ橡皮==;
由于m1<m2(即m1﹣m2<0),且m0偏大,所以由于电子秤未校零会使得橡皮密度的测量值偏小。
故答案为:(1)30;130.4;0.8×103;(2)①;②偏小。
【点评】本题考查了天平的使用、量筒的读数以及固体和液体密度的测量方法等,难点是固体密度的偏差分析。
16.(2分)如图中,轻拉弹簧,水平面上的物体A和B处于静止状态,画出物体A的受力示意图。
【分析】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
【解答】解:以A为研究对象,此时A在水平方向上不受拉力作用,A与B没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以也不受摩擦力作用;
在竖直方向上A受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力,从A的重心,分别沿重力和支持力的方向画一条有向线段,并分别用G和F表示,如图所示:
【点评】此题考查力的示意图的画法,重点考查学生对物体的受力分析能力,对物体进行正确的受力分析是正确的作出力的示意图的前提,应该强化训练。
17.(2分)如图所示,是使用自拍杆辅助手机进行拍照的示意图,将自拍杆看作一个杠杆,请画出作用在杠杆A点的最小动力F1和作用在B点的阻力F2的阻力臂L2。
【分析】支点到力的作用线的距离叫力臂;
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
【解答】解:由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;
图中O点为支点,动力作用在A点,以OA长作为最长的动力臂L1,动力的方向应该向上,过点A垂直于OA向上作出最小动力F1的示意图;
过支点O作阻力F2作用线的垂线即为阻力臂L2,如图所示:
【点评】本题考查了最小力以及力臂的作图,解题关键知道动力臂最长时动力最小。
18.(2分)如图所示,请将螺线管、滑动变阻器接入电路中,使开关闭合后,螺线管与条形磁铁相互排斥,滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变小。
【分析】磁极间相互作用规律:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;由安培定则判断出螺线管正面的电流方向,则可知螺线管右端导线应接电源的正负极;
要使滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变小,即此时电路中电流变小,滑动变阻器连入电路的阻值变大,再分析得出滑动变阻器的接法。
【解答】解:开关闭合后,螺线管与条形磁铁相互排斥,说明螺线管左侧为S极,其右侧为N极,由安培定则可知:螺线管正面的电流方向向下,则螺线管右端导线应接电源的负极;
滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变小,即此时电路中电流变小,滑动变阻器连入电路的阻值变大,可得出需使滑动变阻器左侧下接线柱连入电路。如图所示:
【点评】本题考查了磁极间相互作用规律、影响电磁铁磁性强弱的因素和安培定则的使用,综合性较强。
19.(6分)守护我国南沙、西沙群岛的是渔政311船,它是我国目前吨位最大、设备最先进、航速最快的渔政执法船,该船满载时总质量为4.5×103t,最大航速为15m/s,当船以最大航速巡航时受到的海水阻力为2.0×106N,g取10N/kg,q燃油=4.0×107J/kg。求:
(1)渔政船以最大航速匀速巡航20min通过的路程;
(2)满载时该船受到的浮力;
(3)若渔政船的燃油机动力系统效率为30%,渔政船以最大航速匀速巡航20min至少需要燃烧的燃油质量。
【分析】(1)已知渔政船的最大航速和航行时间,根据v=求出渔政船以最大航速匀速巡航20min通过的路程;
(2)因为渔政船漂浮,根据F浮=G可求得满载时该船受到的浮力;
(3)因为渔政船匀速行驶,所以推进力与海水阻力是一对平衡力,大小相等,即F=f,利用W=Fs可求得推进力对船所做的功,利用η=求出燃油放出的热量,再利用Q放=mq即可求出燃油质量。
【解答】解:(1)渔政船以最大航速匀速巡航20min通过的路程为:
s=vt=15m/s×20×60s=1.8×10m;
(2)渔政船漂浮,受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等,则满载时该船受到的浮力为:
;
(3)因为渔政船匀速行驶,所以推进力与海水阻力是一对平衡力,大小相等,
则推进力为:F=f=2.0×106N,
推进力对船所做的功为:
W=Fs=2.0×106N×1.8×10m=3.6×1010J,
由η=得,燃油完全燃烧放出的热量为:
Q放===1.2×1011J,
由Q放=mq可得,燃油的质量为:
m===3×103kg。
答:(1)渔政船以最大航速匀速巡航20min通过的路程为1.8×10m;
(2)满载时该船受到的浮力为4.5×107N;
(3)若渔政船的燃油机动力系统效率为30%,渔政船以最大航速匀速巡航20min至少需要燃烧的燃油质量为3×103kg。
【点评】本题考查了速度、浮力、功及热量的计算相关的物理知识,综合性很强,计算量比较大,具有一定的难度。
20.(7分)如图所示的电路,电源电压恒为18V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,小灯泡L上标有“9V4.5W”的字样,滑动变阻器的规格为“100Ω1A”。闭合开关S后,在确保两个电表的示数均不超过所选量程,灯泡L两端电压不超过额定电压(灯丝电阻不变)的前提下,求:
(1)小灯泡正常发光的电流和电阻;
(2)滑动变阻器允许调节的阻值范围;
(3)电路消耗总功率的变化范围。
【分析】由图可知灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器的电压,电流表测电路中的电流;
(1)根据I=计算灯泡正常发光时的电流,根据R=计算小灯泡的电阻;
(2)(3)当电压表的示数为15V时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,电路中的电流最小,根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的最大阻值,再根据P=UI求出电路中的最小电功率;
比较额定电流及电流表的量程,根据串联电路电流特点可得出电路中允许通过的最大电流,根据欧姆定律计算此时电路的总电阻,根据串联电路电阻的规律算出滑动变阻器接入电路的最小值;根据P=UI求出此时电路中的最大功率。
【解答】解:由图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器的电压,电流表测电路中的电流;
(1)小灯泡正常发光的电流:IL===0.5A,
小灯泡的电阻为:RL===18Ω;
(2)(3)为保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为15V,此时滑动变阻器连入电路的电阻最大,电路中的电流最小,
因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,所以灯泡两端的最小电压:UL′=U﹣U滑=18V﹣15V=3V,
此时电路中的电流最小为:Imin===A,
滑动变阻器接入电路的最大阻值为:R滑max===90Ω,
电路的最小功率为:Pmin=UImin=18V×A=3W;
灯泡正常发光时的电流为0.5A<0.6A,所以电路中的最大电流应为Imax=IL=0.5A,
此时电路的总电阻为:R===36Ω,
根据串联电路电阻的规律可知滑动变阻器接入电阻的最小电阻为:R滑min=R﹣RL=36Ω﹣18Ω=18Ω,
整个电路消耗的最大总功率为:P总大=UImax=18V×0.5A=9W,
所以滑动变阻器的范围为18Ω~90Ω;
电路消耗总功率的变化范围为3W~9W。
答:(1)小灯泡正常发光的电流为0.5A,小灯泡的电阻为18Ω;
(2)滑动变阻器允许调节的阻值范围为18Ω~90Ω;
(3)电路消耗总功率的变化范围为3W~9W。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用。关键:一是根据灯的铭牌求出允许通过的最大电流、确定滑动变阻器连入的最小阻值;二是根据电压表的量程求出滑动变阻器两端的最大电压、确定滑动变阻器连入的最大阻值。
21.(6分)在“探究平面镜成像特点”的实验中,小刚同学用两个大小相同的“F”字样物体a和b、白纸、刻度尺、薄玻璃板(带支架)进行如下探究:
(1)将白纸对折后平铺于水平桌面,折痕为直线MN,将玻璃板立于纸面,且底边与MN重合。物体a置于玻璃板前方,如图甲所示,在探究物像的大小关系时,选用图乙中的①(填“①”或“②”)作为物体b置于玻璃板后,无论怎样移动b的位置,a、b始终不能完全重合,其原因可能是玻璃板未垂直于纸面;调整后,移动物体b,能与a的像完全重合。由此得出结论:平面镜成像,像与物体的大小相等;
(2)在探究物像位置关系时,将物体a旋转一个角度放置,再次调整物体b使其与a的像重合,记录下此时两物体的位置分别是A、B、C、A′、B′、C′,如图丙所示。测量并比较A、B、C三点以及对应点到MN的距离,发现一一对应相等。由此得出结论:平面镜成像,像和物到平面镜的距离相等,实验过程中“将物体a旋转一个角度放置”的步骤,目的是为了多次实验,让结论更具普遍性;接着小刚仅将玻璃板沿MN水平向右平移,物体a在镜中的像仍在原处(填“仍在原处”、“向右平移”或“消失”)。
【分析】(1)物体b放在玻璃板后方和a的像重合,根据玻璃板成的是正立的像分析;
实验中玻璃板要垂直于纸面,否则成的像偏高或偏低;
根据实验操作与两个物体大小相等分析;
(2)根据实验现象分析;
根据一次实验得出的结论有偶然性,为得出普遍性的结论要多次实验;
根据平面镜成的像与物关于镜面对称分析。
【解答】解:(1)物体b放在玻璃板后方和a的像重合,因为玻璃板成的是正立的像,所以b的方向要与a一致,故选①。无论怎样移动b的位置,a、b始终不能完全重合,其原因可能是玻璃板未垂直于纸面,导致成的像偏高或偏低,调整后,移动物体b,能与a的像完全重合。由此得出结论:平面镜成像,像与物体的大小相等;
(2)在探究物像位置关系时,将物体a旋转一个角度放置,再次调整物体b使其与a的像重合,记录下此时两物体的位置分别是A、B、C、A′、B′、C′,如图丙所示。测量并比较A、B、C三点以及对应点到MN的距离,发现一一对应相等。由此得出结论:平面镜成像,像和物到平面镜的距离相等;
根据一次实验得出的结论有偶然性,实验过程中“将物体a旋转一个角度放置”的步骤,目的是为了多次试验,让结论更具普遍性
平面镜成的像与物关于镜面对称,接着小刚仅将玻璃板沿MN水平向右平移,对称面的位置不变,故物体a在镜中的像仍在原处。
故答案为:
(1)①;玻璃板未垂直于纸面;相等;
(2)到平面镜的距离相等;多次实验,让结论更具普遍性;仍在原处。
【点评】本题探究平面镜成像特点,考查对器材的要求和成像规律及归纳法的运用。
22.(8分)小组一利用如图所示甲测量未知电阻Rx的阻值。
(1)在甲图中,请用导线连接电阻的a接线柱与滑动变阻器的c(填“b”、“c”或“d”)接线柱,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表示数变大;
(2)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左侧,如图乙所示,若不调零,改变滑动变阻器阻值,测得电压表、电流表示数分别为U1、U2、I1、I2,若用作为Rx的测量结果与真实值比较,Rx的测量值偏大,若用作为测量结果,Rx的测量值无影响(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”);电流表调零后,闭合开关,电流表示数为0.5A,电压表示数如图丙所示,计算出待测电阻Rx的阻值为5Ω;
小组二利用如图丁的电路测量定值电阻。R的阻值,电阻箱Ra与Rb的阻值可以读取;
(3)小明将Ra调至0,适当调整Rb,读得电压表示数为Ua、Ub,则Rx=;
(4)小华将Ra调至0,调整Rb,直至Ua=Ub,则Rx=Rb;
(5)小红将电阻箱Ra和Rb进行了两次调整,电压表Va和Vb的读数为Ua和Ub,但均忘记记录Ra的阻值,只知道其中一次的Ra阻值是另一次的2倍,请根据表格中的数据计算出Rx的阻值为2Ω。
序号Ua/VUb/VRa/ΩRb/Ω
①1840
②3616
【分析】(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左侧,若不调零,电压表读数是准确的,电流表读数偏小,根据R=分析回答;
U1、U2读数是准确的,I1、I2的读数都偏小,但两者的差值是准确的,据此分析;
根据图甲确定电压表选用的量程,由图丙确定分度值读数,利用欧姆定律求出Rx的阻值;
(3)根据串联分压原理求出Rx的阻值;
(4)根据等效替代法测出Rx的阻值;
(5)在第一次测量中,Vb的示数为Va的8倍,在第二次测量中,Vb的示数为Va的2倍,根据分压原理得到关系式,已知其中一次的Ra阻值是另一次的2倍,联立三式求解即可。
【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱,即电阻a的接线柱与滑动变阻器c的接线柱连接;
(2)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左侧,若不调零,电压表读数是准确的,电流表读数偏小,若用作为Rx的测量结果与真实值比较,Rx的测量值偏大;
U1、U2读数是准确的,I1、I2的读数都偏小,但两者的差值是准确的,若用作为测量结果,则Rx的测量值无影响;
由图甲可知,电压表选用小量程;电流表调零后,闭合开关,电流表示数为0.5A,电压表示数如图丙所示,电压表分度值0.1V,其示数为2.5V,则待测电阻Rx的阻值为:
Rx===5Ω;
(3)小明将Ra调至0,由图丁可知,Rx与Rb串联,电压表分别测Rx和Rb两端的电压,根据串联分压原理可知,
=,解得:Rx=;
(4)小华将Ra调至0,此时Rx与Rb串联,电压表分别测Rx和Rb两端的电压,调整Rb,使Ua=Ub,根据串联分压规律可知,Rx=Rb;
(5)在第一次测量中,Vb的示数为Va的8倍,根据分压原理有:
==,
故有:Rx1+Ra1=5Ω……①,
在第二次测量中,Vb的示数为Va的2倍,根据分压原理有:
==,
故有Rx1+Ra2=8Ω……②,
已知其中一次的Ra阻值是另一次的2倍,①②可知Ra2=2Ra1……③,
由①②③可得出Ra1=3Ω,
代入①可得出Rx1的阻值为Rx1=5Ω﹣3Ω=2Ω。
故答案为:(1)c;(2)偏大;无影响;5;(3);(4)0;Ua=Ub;(5)2。
【点评】此题考查了电阻的测量,难度较大,综合性强。
23.(7分)室内装修中,人们常用膨胀螺栓将吸顶灯固定在天花板上。如图甲所示,小华用笔杆代替膨胀螺栓,探究插入沙子中的笔杆能吊起的物重与哪些因素有关?对此她提出了以下猜想:
猜想一:可能与笔杆受到的压力有关。
猜想二:可能与笔杆的形状有关。
猜想三:可能与笔杆插入沙子中的深度有关。
(1)为验证猜想一,小华用同一笔杆进行实验,保持笔杆插入沙子中的深度不变。在瓶内装满沙子的情况下,通过夯实并增加沙子的质量,从而增大沙子对笔杆的挤压力。然后改变轻质小桶内的物重,用弹簧测力计分别测出不同挤压力下笔杆能吊起的最大物重,依次将实验结果记入表格。
(2)为验证猜想二,在其他条件不变的情况下,小华将原笔杆上端劈开并插入一根圆柱形柱体使其膨胀,重复上述实验,并将实验数据记入表格。
实验序号①②③④⑤⑥
笔杆形状(未膨胀)(膨胀)
沙子质量m/g300400500300400500
能吊起的最大物重G/N0.33.65.01.27.423.8
分析①、②、③组数据,你得到的结论是在笔杆形状与插入沙子的深度一定时,笔杆受到的压力越大,能吊起的物重越大,比较①④(或②⑤或③⑥)组数据你还可以得到的结论是:笔杆所受压力和插入沙子的深度一定时,膨胀的笔杆能吊起更重的物体。
(3)你认为笔杆能吊起的物重还与笔杆的材质有关。
(4)实验使用的膨胀螺栓如图乙,旋转其底部的螺母,处于墙体中的部分就会膨胀,膨胀栓与墙体间的压力变材质,吊起重物时,它与墙体间的摩擦力变大,同时它还受到了墙体对它向上的支持力,这样膨胀螺栓可以承受更大的拉力。
【分析】(1)为验证猜想一,需要保持粉笔的形状和深度相同,用弹簧测力计分别测出不同挤压力下笔杆能吊起的最大物重;
(2)根据表格中的数据,根据相同点和不同点,利用控制变量法分析;
(3)笔杆能吊起的物重还与笔杆的材质有关;
(4)影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度。
【解答】解:(1)为验证猜想一,小华用同一笔杆进行实验,保持笔杆插入沙子中同一深度进行实验,在瓶内装满沙子的情况下,通过夯实并增加沙子的质量,从而增大沙子对笔杆的挤压力。然后改变轻质小桶内的物重,用弹簧测力计分别测出不同挤压力下笔杆能吊起的最大物重,依次将实验结果记入表格。
(2)分析①、②、③组数据可知,在笔杆形状与插入沙子的深度一定时,沙子的质量越大,即笔杆受到的压力越大,能吊起的物重越大;
分析①④(或②⑤或③⑥)组实验数据可知,在沙子质量相同(压力相同)、进入沙子的深度相同的情况下,粗细不同,其与沙子的接触面积不同,产生的摩擦力会不同,计笔杆能吊起的重物不同,形状不变,提物重也不同;
(3)笔杆能吊起的物重还与笔杆的材质有关。
(4)实验使用的膨胀螺栓,旋转其底部的螺母,处于墙体中的部分就会膨胀,膨胀栓与墙体间的压力变大,吊起重物时,它与墙体间的摩擦力变大,同时它还受到了墙体对它向上的支持力,这样膨胀螺栓可以承受更大的拉力
故答案为:(1)插入沙子中的深度;弹簧测力计;(2)笔杆受到的压力越大;①④(或②⑤或③⑥);(3)材质;(4)大;大。
【点评】本题考查了控制变量法的应用,应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题。
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