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文档简介
中考考前预测物理试题一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)1.世界最大单体射电望远镜——“天眼”,已在我国建成使用,它将协助人类“触摸”来自外太空的微弱信号,探索宇宙的奥秘。它接收的是()A.可听声 B.超声波 C.电磁波 D.次声波2.生活中常常用到声的知识,下列说法正确的是()A.超声波能粉碎人体内的结石,说明声可以传递信息B.调节电视机的音量,是为了改变声音的音调C.中考期间考场附近禁止鸣笛,是在声源处减弱噪声D.我们能区分二胡和小提琴的声音,是因为它们的响度不同3.二十四节气体现了我国人民的智慧。下列四个节气中涉及的现象属于凝华的是()A.立春——冰化成的水 B.白露——草上的露珠C.霜降——枝头上的霜 D.冬至——房檐上的冰4.关于力与运动的关系,下列说法正确的是()A.物体受到力的作用,运动状态一定改变B.静止在桌面上的课本,所受重力与桌面对它的支持力是一对平衡力C.行驶中的公交车刹车时,乘客身体前倾是由于受到惯性的作用D.物体不受力的作用时,一定保持静止状态5.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是()A.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体B.物体温度不变,内能一定不变C.物体温度升高,一定是外界对物体做了功D.高温物体含有的热量一定比低温物体多6.如图所示,未装满橙汁的密闭杯子,分别倒立和正立在桌面上,杯对桌面的压强分别为pA、pB,橙汁对杯底的压力分别为FA、FB,则()A.pA>pB B.pA=pB C.FA>FB D.FA=FB7.如图所示,电源电压不变,定值电阻的阻值R1<R2。闭合开关S1,将S2接1,小灯泡正常发光,当S2由1接2时(忽略灯丝电阻变化),下列说法正确的是()A.电压表示数变大,小灯泡发光变亮B.电压表示数变小,小灯泡发光变暗C.电压表示数变大,小灯泡发光变暗D.电压表示数变小,小灯泡发光变亮二、填空题(本大题共7个小题,每空1分,共21分)8.在探索微小粒子的历程中,科学家发现原子是可分的。如图所示,A是;B是;A中带正电的微粒是。(均填微粒的名称)9.端午节许多地方都举行了划龙舟比赛。观众能在不同位置看到选手在奋力划桨,是因为光照到选手的身上发生了(选填“漫”或“镜面”)反射;以观众为参照物,选手是的;选手停止划桨后,龙舟还会继续前进一段距离,这是因为龙舟具有。10.品茶时,茶香四溢属于现象;茶水沸腾时吸收热量,温度;茶水沸腾时壶盖会被顶起、此过程的物理原理和汽油机的冲程的原理相同。11.图是网球落地后又弹起的频闪照片。网球下落的过程中,其重力势能变。网球在A点的动能(选填“大于”“小于”或“等于”)在B点的动能。整个运动过程中,网球的机械能(选填“守恒”或“不守恒”)。12.小明利用如图所示的装置做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。在大小为5N的水平拉力F的作用下,长木板A在水平地面上匀速向右运动,此过程中,小木块B相对地面静止,弹簧测力计的示数为2N,则小木块B所受滑动摩擦力的大小为N,长木板A受到地面的摩擦力大小为N。若拉动长木板A的速度变大,弹簧测力计的示数将(选填“变大”“变小”或“不变”)。13.如图甲所示,使圆柱体缓慢下降,直至其全部浸没水中,整个过程中弹簧测力计示数与圆柱体下降高度的变化关系如图乙所示。圆柱体从位置下降到位置的过程中,受到的浮力(选填“变大”、“变小”或“不变”)。圆柱体的重力是N,受到的最大浮力是N。14.如图所示是一种亮度可调的小台灯的电路图,电源电压为,灯泡的额定电压为24V。其关系如图乙,当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为。调节滑动变阻器的滑片,灯泡的实际功率为时,滑动变阻器连入电路的阻值是。灯泡L的电阻不是定值,是因为。三、作图题(共7分,第15题2分,第16题2分,第17题3分)15.如图所示,请画出踢出去的足球在空中飞行时的受力示意图(不计空气阻力)。16.如图,一束光从水中斜射入空气,请画出它大致的折射光线。17.请根据磁感线的方向在图中三个虚线框内分别标出小磁针、通电螺线管和电源的极性。四、实验题(本大题共3小题,第18小题7分,第19小题6分,第20小题7分,共20分)18.(1)如图甲所示,该硬币的直径为cm;图乙中停表的读数为s。(2)小明在学习完家庭电路之后,对测电笔产生了兴趣。在如图中所示,正确的使用测电笔的是(选填“甲”或“乙”),小明正确的测试火线时,氖管发光,此时(选填“有”或“没有”)电流通过小明的身体。(3)小军在学习完密度之后想要测量厨房里酱油的密度,进行了如图所示的实验操作步骤。倒入量筒内的酱油的质量为g,酱油的密度为。若将一部分酱油倒入量筒时有酱油溅出,则测出的酱油的密度;(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)19.小明在做“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。(取,)(1)图丁中弹簧测力计的示数为;由甲、丙、丁三次实验可知:浮力的大小与物体浸入液体的深度关。(2)由三次实验可知:物体浸在液体中的体积相同时,液体的密度越大。物体所受浮力越。(3)根据实验数据还可计算出物体的密度是,盐水的密度是。20.在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,装置如图所示。(1)实验中要比较电阻丝产生的热量的多少,只需比较与之相连的U形管中液面的。(2)甲装置可探究电流通过导体产生的热量与的关系。通电一段时间后,(选填“左”或“右”)侧容器连接的U形管中液面的高度差大。(3)乙装置中,电阻的作用是使通过电阻和的电流(选填“相等”或“不相等”);相同的时间内,电阻和产生的热量之比为。(4)小明又设计了图丙所示的装置进行实验,两烧瓶中装入(选填“同种”或“不同”)液体,该液体应是(选填“导体”或“绝缘体”)。五、计算题(本大题共2小题,第21小题6分,第22小题7分,共13分)21.我国自主研制的052D型导弹驱逐舰,是维护海洋权益的大国重器。该舰满载时总重力,以的速度匀速航行,航行时受到的阻力为总重力的0.1倍。海水密度,舰底某处距海面深度,。求:(1)驱逐舰匀速航行时的牵引力;(2)舰底该处受到海水的压强;(3)该舰匀速航行,牵引力做的功。22.如图所示是某款吹风机的工作电路图,电源电压,其中是发热电阻.当开关闭合、断开时,吹风机吹冷风,其额定功率;当开关、均闭合时,吹风机吹热风,通过的电流。求:(1)吹冷风时通过电动机的电流;(2)吹热风时电流通过做功的功率;(3)吹风机吹热风,电路消耗的总电能。六、综合能力题(本大题共3小题,每小题6分,共18分)23.小明做家务时发现从冰箱冷藏室取出的蚝油倒出时流动速度非常慢,于是他对液体的黏性与其温度的关系进行了探究。如图所示,他取三个相同瓶子,装入温度明显不同的同种蚝油。用三支相同的胶头滴管从每瓶中各取一滴蚝油,滴在三个相同试管、、的管口处,测出蚝油滴从试管口流到试管底部所用的时间,已知试管长度为。试管ABC温度/℃35252时间/s3715(1)图中操作的错误之处是。(2)改正错误后规范操作,记录有关数据如上表所示。分析实验数据可得:①试管(选填“A”、“B”或“C”)中的蚝油流到试管底部所用的时间最长,流下的平均速度为。②其他条件一定时,液体的温度越低,液体的黏性越(选填“强”或“弱”)。(3)进一步探究黏性与液体种类的关系时,小明发现有两种液体的流速过快导致计时误差较大,此时可以适当(选填“增大”或“减小”)试管与水平面的夹角。(4)为了提升清洗油烟机的效果,建议使用温度较(选填“高”或“低”)的水。24.氢能源“智轨”电车(三编组)是我国全球首创、自主研发的新型绿色轨道交通工具,如图甲。“智轨”电车以胶轮取代钢轮,无需铺设有形轨道,采用激光雷达感知技术、毫米波雷达感知技术等环境感知手段,获得安全防护信息。该“智轨”电车创新采用了储氢系统和大功率燃料电池系统,还配备钛酸锂电池,用于回收制动能量,实现能量的循环利用。“智轨”电车(三编组)的部分参数如下表。(三编组即三节车厢编组)项目参数车重(含人)满载51吨最大载客量/人300人储氢罐每节编组1个车轮每节编组4个续航满氢满电综合续航锂电续航(1)激光雷达感知技术与毫米波雷达感知技术都是通过信号发射端向环境发射电磁波,然后信号接收系统接收到从环境中(选填“反射”或“折射”)回来的信号,从而获得车辆周边环境的信息。(2)“智轨”电车制动时,锂电池回收制动能量的过程是能转化为电能,并最终转化为能。(3)若“智轨”电车(三编组)满载时,每个车轮与地面的接触面积为,则“智轨”电车对水平地面的压强是。(取)(4)“智轨”电车在进行续航测试实验时,分别以和的速度沿直线行驶了,已知电机功率与电车速度的关系如图乙所示,则“智轨”电车:①以的速度沿直线行驶时的功率为;②分别以和的速度行驶过程中的能耗之比为。(电车能耗指的是消耗的能量与里程之比)25.阅读短文,回答问题。近两年,随着电动汽车的普及,为电动汽车提供电能的充电桩数量也在迅猛增加。如图甲所示,电动汽车正在充电。(1)充电桩在充电时将电能转化为,电动汽车采用图甲中的流线型外形,高速行驶时可以(选填“增大”或“减小”)其对路面的压力。(2)图乙为充电桩给某电动汽车充电时充电功率P随充电时间t变化的关系图像。若充电过程的前18min充电电流不变,充电18min时充电电压升至500V,则充电9min时,充电电流为A,充电电压为。(3)若上述电动汽车充电前和充电30min时电池显示的储能量分别为20%和70%,充电30min内,平均充电功率为80kW,则该电池充满电时的储能量为。该电动汽车在高速公路上分别以和的速度匀速行驶30min,电池的储能量分别下降了10%和15%,若能量转化效率始终不变,则电动汽车分别以和的速度匀速行驶时受到的阻力之比为。
答案1.【答案】C【解析】【解答】“天眼”可接收来自外太空的微弱信号,外太空是真空环境,电磁波能在真空中传播,是通过电磁波来接收信息的。超声波和次声波的传播需要介质,红外线的主要特征是热作用,常用于红外遥控、红外夜视等,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
【分析】电磁波可以在真空中传播,天眼利用电磁波传递信息。2.【答案】C【解析】【解答】A、利用超声波粉碎结石,利用的是声波能够传递能量;声波传递信息的典型应用是B超检查身体,因此A错误;B、调节音量改变的是声音的响度,也就是声音的大小;而音调由发声体的振动频率决定,描述的是声音的高低,因此B错误;C、禁止鸣笛是直接从噪声产生的源头控制噪声产生,属于在声源处减弱噪声,因此C正确;D、不同发声体的材料、内部结构存在差异,因此发出声音的音色也不相同,我们能够区分二胡和小提琴的声音,就是因为二者发声的音色不同,因此D错误。故选C。
【分析】1、声的两大作用:传递信息(B超、回声测距、听诊器);传递能量(超声碎石、超声清洗眼镜),二者应用场景不可混淆。2、声音三特性区分:响度由振幅决定,对应音量大小;音调由振动频率决定,对应声音高低;音色由发声体材料、结构决定,用于辨别发声物体。3、噪声减弱三种途径:声源处减弱(禁止鸣笛、消声器);传播过程中减弱(隔音墙、植树);人耳处减弱(耳塞)。3.【答案】C【解析】【解答】A.立春时节冰化成水,是固态的冰吸收热量,熔化为液态的水,因此A不符合题意;B.白露时节草叶上的露珠,是空气中的水蒸气遇冷放出热量,液化形成小水珠,因此B不符合题意;C.霜降时节枝头上的霜,是空气中的水蒸气遇冷放出热量,直接凝华为固态的冰,因此C符合题意;D.冬至时节房檐上的冰,是液态的水放出热量,凝固形成固态的冰,因此D不符合题意。故选C。
【分析】1、物态变化判断:熔化是固态→液态,吸热;液化是气态→液态,放热;凝华是气态→固态,放热;凝固是液态→固态,放热;2、露、“白气”属于液化现象,是水蒸气变成液态小水珠;霜、雾凇属于凝华现象,是水蒸气直接变成固态冰晶;3、熔化、汽化、升华过程需要吸热;凝固、液化、凝华过程需要放热。4.【答案】B【解析】【解答】A.物体受力时,如果受到的是平衡力,运动状态不会发生变化,因此物体受力后运动状态不一定改变,故A选项错误。B.放在水平桌面静止的课本,受到的重力和桌面对课本的支持力,符合二力平衡的四个条件:两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,因此这两个力是一对平衡力,故B选项正确。C.惯性是物体本身就具有的固有属性,并不是一种力,不能表述为“受到惯性作用”,正确表述应为“由于惯性”,故C选项错误。D.根据牛顿第一定律可知,物体不受外力作用时,会保持受力前的运动状态:原本静止的物体保持静止,原本运动的物体保持匀速直线运动状态,因此物体不受力时不一定保持静止状态,故D选项错误。故选B。
【分析】1、力与运动状态的关系:物体受平衡力,运动状态不变;物体受非平衡力,运动状态改变;因此物体受力,运动状态不一定改变。2、二力平衡四要素:同体、等大、反向、共线;区分平衡力与相互作用力的关键是看两个力是否作用在同一个物体上。
3、惯性核心知识点:惯性是物体的固有属性,一切物体任何情况都有惯性,惯性只与质量有关;惯性不是力,不能说“受到惯性、惯性力”。4、牛顿第一定律内容:一切物体在不受外力时,总保持静止或匀速直线运动状态,运动状态由物体初始状态决定。5.【答案】A【解析】【解答】A.发生热传递的前提条件是两个物体之间存在温度差,和物体内能的大小没有关系,内能较小的物体也有可能温度更高。例如一小杯高温热水,它的内能就比一大桶温水更低,但温度更高,因此内能小的物体也能够将热量传递给内能更大的物体,故A正确;B.物体温度不变时,内能也有可能发生改变,例如晶体熔化的过程中,会持续吸收热量,温度始终保持不变,但内能是增加的,故B错误;C.物体温度升高,内能增大,改变内能的方式有两种,既可能是物体吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故C错误;D.热量属于过程量,描述热量只能使用“吸收”或者“放出”,不能说物体“含有热量”,故D错误。故选A。
【分析】1、热传递条件:只看温度差,与内能大小无关;热量自发从高温物体转移到低温物体,高温物体内能可小于低温物体。2、温度与内能关系:温度不变,内能可能改变;晶体熔化、液体沸腾吸热,温度不变,内能增加;晶体凝固放热,温度不变,内能减小。
3、改变内能的两种途径:热传递、做功;物体升温,不一定吸热,压缩空气做功也能升温。4、热量规范表述:热量是过程量,只能说吸收/放出热量;内能是状态量,可说具有/含有内能,禁止混用描述词。6.【答案】C【解析】【解答】AB.杯子不管正放还是倒放,它对水平桌面的压力大小都等于杯子和杯中橙汁的总重力,重力大小不变,因此两种放置方式下杯子对桌面的压力大小相等。由图可知,倒立放置时受力面积更大,根据压强公式,压力相等时,受力面积越大,压强越小,因此倒立(图A)时对桌面的压强小于正立(图B)时对桌面的压强,即pA<pB,故AB不符合题意CD.对于图A,容器是上细下粗的形状,橙汁对容器底的压力大于橙汁自身的重力,即FA>G;对于图B,容器是上粗下细的形状,部分橙汁的压力会由容器侧壁承担,因此橙汁对容器底的压力小于橙汁自身的重力,即FA>FB,因此C符合要求,D不符合要求。故选C。
【分析】1、固体压力压强(容器对桌面):水平放置时,容器对支撑面的压力等于容器与液体总重力,与容器形状无关;压强用判断,压力不变,受力面积越大压强越小。
2、液体对容器底部压力规律:液体压力F=pS=ρghS,和液体重力G=ρgV对比;柱形容器F=G,上细下粗容器F>G,上粗下细容器F<G。3、本题区分两类压强:一类是容器对桌面的固体压强,整体分析法;一类是液体对容器底的液体压强,需结合容器形状判断压力大小。7.【答案】C【解析】【解答】闭合开关S1,将S2拨到1时,小灯泡与定值电阻R1串联,此时小灯泡正常发光,小灯泡两端电压等于其额定电压;保持开关S1闭合,将S2从1改接至2时(不考虑灯丝电阻随电压改变),小灯泡改为和定值电阻R2串联,已知定值电阻的阻值满足关系根据串联电路的分压特点,定值电阻R2两端的电压会比R1原来分得的电压更大,因此电压表示数变大;再根据串联电路总电压等于各部分电压之和,可得出小灯泡两端的电压会变小,实际电压低于小灯泡的额定电压,小灯泡的实际功率也小于额定功率,因此小灯泡亮度会变暗。综上分析,C正确,ABD错误。故选C。
【分析】1、串联分压规律:串联电路中各用电器两端电压与自身电阻成正比,电阻越大,分得电压越多。2、电源总电压不变,串联两部分电压之和等于电源电压,一个电阻分压变大,另一部分分压必然变小。
3、灯泡亮度判断依据:亮度由实际功率决定,灯丝电阻不变,实际电压越小,实际功率越小,灯泡越暗。
4、额定状态与实际状态区分:灯泡正常发光时为额定电压、额定功率;实际电压不等于额定电压时,实际功率不等于额定功率。5、电路变化:更换更大串联电阻,总电阻变大,电路电流变小,灯泡分压、实际功率同步减小。8.【答案】原子核;(核外)电子;质子【解析】【解答】A是原子核,B是(核外)电子,共同组成原子。原子核是由带正电的质子与不带电的中子组成,A中质子带正电。
综上第1空、原子核;第2空、(核外)电子;第3空、质子。
【分析】物质的微观结构:有分子和原子、原子包含原子核,电子,原子核包括质子和中子等,分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力。9.【答案】漫;运动;惯性【解析】【解答】光在投影幕布上发生漫反射后,反射光线会射向四面八方,因此各个位置的观众都可以看到赛龙舟比赛中选手划桨的画面;若选取观众作为参照物,选手和观众之间的相对位置发生了变化,因此可以判断选手是运动的;惯性的本质是物体保持自身原有运动状态不变的性质,当选手停止划桨动作后,龙舟因为具有惯性,仍然会保持原来的运动状态继续向前运动一段距离。
【分析】1、漫反射知识点:粗糙表面会发生漫反射,反射光线朝向各个方向,能让不同方位的人看到物体;镜面反射仅能在特定角度看见光。
2、运动与静止判断:判断物体运动或静止,核心是看物体与参照物之间相对位置是否改变,位置改变则物体相对参照物运动,位置不变则静止。3、惯性核心概念:一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的固有属性,只与质量有关;运动的物体不受动力时,依靠惯性维持原有运动状态,不会立刻停下。10.【答案】扩散;不变;做功【解析】【解答】“茶香四溢”是因为带茶香的分子不断做无规则运动,扩散到了空气中,这个过程属于扩散现象。液体沸腾有固定的特点:沸腾过程中会持续吸收热量,但自身温度不会发生变化,因此茶水沸腾时温度保持不变。茶水烧开后壶盖被水蒸气顶起时,是水蒸气的内能转化为了壶盖的机械能;而汽油机的四个冲程中,做功冲程的能量转化就是将燃气的内能转化为活塞的机械能,二者能量转化过程一致,因此对应的是汽油机的做功冲程。
【分析】1、分子热运动与扩散:一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散速度越快。2、液体沸腾规律:液体沸腾的条件是达到沸点、持续吸热;沸腾特点为持续吸热,温度不变,沸点高低与液体种类、气压有关。
3、能量转化判断:内能对外做功时,内能转化为机械能;外界对物体做功时,机械能转化为内能。水蒸气顶起壶盖属于内能转化机械能。4、汽油机四冲程能量变化:吸气、排气冲程无能量转化;压缩冲程是机械能转化为内能;做功冲程是内能转化为机械能,与水蒸气顶壶盖的能量转化形式相同。11.【答案】小;大于;不守恒【解析】【解答】(1)重力势能的大小由物体的质量和所处高度共同决定:当质量不变时,物体所处高度越低,重力势能越小。网球下落过程中,质量始终不变,高度不断降低,因此它的重力势能变小。(2)(3)从图中可以看出,网球弹跳后能够到达的高度在逐渐降低,说明网球运动过程中有一部分机械能不断转化为其他形式的能量,因此网球的机械能逐渐减小,也就是机械能不守恒。A、B两点的高度相同,且网球质量不变,因此网球在A点和B点的重力势能相等;因为A点的总机械能大于B点的总机械能,总机械能等于动能加重力势能,所以网球在A点的动能大于在B点的动能。
故答案为:第一空:小;第二空:大于;第三空:不守恒。【分析】本题可结合重力势能、机械能的相关知识分析:1.重力势能与质量和高度的关系:质量相同时,高度越小,重力势能越小,由此可判断下落过程网球重力势能的变化;
2.机械能守恒的判断:网球弹跳过程中会克服空气阻力做功,一部分机械能会转化为内能散失,因此总的机械能不断减少,机械能不守恒;再结合高度相同重力势能相等、机械能等于动能与重力势能之和,即可比较A、B两点的动能大小。12.【答案】2;3;不变【解析】【解答】小木块B相对于地面保持静止,符合平衡状态的条件,对小木块B做水平方向的受力分析可知,它受到向左的弹簧测力计拉力,以及长木板A对它向右的滑动摩擦力。根据二力平衡的原理,两个力大小相等。题目中给出弹簧测力计的示数为2N,因此小木块B受到的滑动摩擦力大小为2N。长木板A被拉动后向右做匀速直线运动,同样处于平衡状态,对其做水平方向受力分析可知,A一共受到三个力:向右的拉力,小木块B对A向左的滑动摩擦力,以及水平地面对A向左的滑动摩擦力。根据平衡条件,水平方向向右的合力与向左的合力大小相等,即满足关系,整理计算可得。
滑动摩擦力的大小仅由压力大小和接触面粗糙程度两个因素决定,和物体自身的运动速度没有关系。当增大长木板A的运动速度时,小木块B和长木板A之间的压力大小不变、接触面的粗糙程度也没有变化,因此B受到的滑动摩擦力大小不发生改变。由于小木块B始终保持静止,弹簧测力计的拉力和B受到的滑动摩擦力始终是一对平衡力,大小相等,因此弹簧测力计的示数保持不变。
【分析】1、平衡状态与二力平衡知识点:物体静止或匀速直线运动时为平衡状态,平衡状态下物体所受合力为0;同一物体、同一直线上、方向相反、大小相等的两个力为一对平衡力。木块B静止,水平拉力与滑动摩擦力是一对平衡力。
2、相互作用力特点:A对B的滑动摩擦力与B对A的滑动摩擦力是一对相互作用力,二者大小相等、方向相反,作用在两个不同物体上。
3、多力平衡计算:长木板A匀速运动,水平向右的拉力等于向左的两个摩擦力之和,利用合力为零列等式求解地面摩擦力。
4、滑动摩擦力影响因素:滑动摩擦力只与接触面压力、接触面粗糙程度有关,与物体运动速度、接触面积大小无关,改变木板速度不会改变摩擦力大小。
5、实验逻辑推导:速度增大后摩擦力不变,木块B依旧静止,拉力和摩擦力持续平衡,弹簧测力计示数不会变化。13.【答案】变大;2.0;0.5【解析】【解答】当圆柱体从位置A下降到位置B的过程中,它浸入水中的体积会逐渐变大,也就是排开水的体积逐渐增大,根据阿基米德原理可以得知,圆柱体受到的浮力会随之变大。从图乙中可以看出,圆柱体还没有浸入水中时,弹簧测力计的示数为2.0N,此时圆柱体受到的浮力为0,弹簧测力计的示数和圆柱体自身的重力大小相等,因此当圆柱体完全浸没在水中后,弹簧测力计的示数稳定在1.5N,此时圆柱体受到的浮力达到最大,因此最大浮力为。
【分析】1、阿基米德原理核心公式:F浮=ρ液gV排,液体密度、g不变时,物体排开液体体积越大,浮力越大。物体未完全浸没时,向下浸入,V排持续增大,浮力不断变大。2、称重法测浮力原理:,物体未接触液体时,不受浮力,弹簧测力计拉力等于物体重力,由此可直接读出物体自重。
3、完全浸没浮力特点:物体全部浸入液体后,V排等于物体自身体积,不再发生变化,浮力达到最大值,弹簧测力计示数不再改变。4、受力平衡逻辑:竖直悬挂的圆柱体静止时,竖直方向重力、拉力、浮力三力平衡,满足G=F示+F浮,变形即可得到称重法浮力计算公式。14.【答案】60;90;小灯泡的电阻随温度的升高而增大【解析】【解答】(1)当灯泡两端电压等于额定电压24V时,灯泡正常发光,从图乙的U-I图像可以读出,此时通过灯泡的电流为I=0.4A。根据欧姆定律,可计算出此时灯丝的电阻:
(2)从图乙可知,当灯泡实际功率为1.2W时,对应的工作状态是灯泡两端电压6V,通过电路的电流0.2A。
由于灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路总电压等于各部分电压之和,此时滑动变阻器两端的电压为:
又因为串联电路各处电流相等,再根据欧姆定律,可得滑动变阻器接入电路的阻值:
(3)我们通过计算可以发现,灯泡两端电压越大时,计算得出的灯丝电阻越大,这是因为:当导体的材料、长度、横截面积固定时,灯丝的电阻还会受到温度影响,灯泡工作时,实际功率越大,灯丝温度越高,因此灯丝电阻会随温度升高而增大。
【分析】1、额定电压与正常发光规律:用电器两端电压等于额定电压时正常工作,结合U-I图像可直接读取额定状态下对应的电流值。
2、欧姆定律应用:公式适用于任意时刻导体瞬时电阻,可根据图像上任意一组电压、电流数据计算灯泡、滑动变阻器电阻。3、串联电路两大核心规律:串联电路电流处处相等;电源总电压等于各用电器两端分电压之和,是求解滑动变阻器分压的关键依据。
4、电功率匹配图像数据:由P=UI,在U-I图像中寻找横、纵坐标乘积等于目标功率的坐标点,确定灯泡此时电压、电流。
5、灯丝电阻变化原理:金属导体电阻随温度升高而增大,灯泡电压越高、功率越大,灯丝发热越多、温度越高,电阻随之变大,因此灯泡U-I图像不是直线。15.【答案】【解析】【解答】当足球被踢出后,若不考虑空气阻力,此时足球只受到重力的作用,重力方向为竖直向下,作用点在足球的重心,作图结果如下:
【分析】1、受力判断:足球离开脚后,脚对球的踢力不再存在;题目不计空气阻力,空中飞行的足球仅受重力这一个力。2、重力三要素规范:①作用点:形状均匀的球体,重心在几何圆心,力的起点必须画在重心处;②方向:重力方向永远竖直向下,垂直于水平地面,和足球运动方向、轨迹无关;③标识:重力统一用字母G标注,力的线段末端必须画上箭头表示力的指向。16.【答案】【解析】【解答】根据图片可知,一当光从水中斜射入空气时,折射角大于入射角,即折射光线远离法线,如下图所示:
【分析】根据光的折射规律完成作图即可。17.【答案】【解析】【解答】在磁体的外部,磁感线总是从N极出发,回到S极,由此可以判断出该通电螺线管的左端为S极,右端为N极;根据异名磁极相互吸引的规律,可知小磁针的左端为S极,右端为N极;再结合右手螺旋定则(安培定则),可以判断出电源的左侧为正极,右侧为负极,标注结果如下图:
【分析】1、磁感线判断磁极规律:磁体外部磁感线方向固定,由N极指向S极,可直接通过磁感线箭头确定螺线管两端磁极。2、磁极间相互作用规律:异名磁极相互吸引,螺线管右端为N极,靠近它的小磁针左端就是S极。3、右手螺旋定则(安培定则)使用方法:右手握住螺线管,大拇指指向螺线管N极(右端),四指弯曲方向为线圈中电流环绕方向,以此判断电流从电源正极流出、负极流入。18.【答案】(1)2.50;335(2)甲;有(3)45;;偏大【解析】【解答】(1)刻度尺的分度值为1mm,测量硬币直径时,硬币的左侧对齐2.00cm刻度线,右侧对齐4.50cm刻度线,因此硬币的直径为。
停表小表盘的分度值是1min,指针已经超过5min,大表盘的分度值是1s,指针对应35s处,因此停表的读数为。
(2)正确使用测电笔时,手必须接触笔尾的金属体,因此图中甲的使用方法是正确的;当用测电笔测试火线时,氖管会发光,此时电流会通过测电笔、人体后流入大地,只是这个电流大小非常小,不会对人体造成伤害,也就是此时确实有电流流过小明的身体。
(3)由天平的标尺可知,标尺的分度值为0.2g,我们可以分别读出烧杯和酱油的总质量、烧杯和剩余酱油的总质量,计算得到量筒中酱油的质量;量筒的分度值为1mL,可以读出量筒中酱油的体积,进而计算得到酱油的密度。如果在将酱油倒入量筒的过程中,有酱油溅出,会导致我们测出的酱油体积偏小,而测得的酱油质量是准确的,根据密度公式可知,最终测出的酱油密度会偏大。
【分析】1、刻度尺读数要点:分度值1mm,读数需估读到分度值下一位;物体两端不与零刻度对齐时,用末端刻度减去起始刻度,结果保留两位小数。
2、停表读数规则:小表盘读分钟,大表盘读秒;总时间为分钟数换算成秒后与秒数相加,本题5min换算为300s,加35s得到335s。
3、测电笔使用规范:手一定要接触笔尾金属电极,形成火线、测电笔、人体、大地的完整通路;测火线时氖管发光,回路中存在微弱电流,高电阻保护人体不会触电。
4、天平读数方法:总质量=砝码总质量+游码示数,游码以左侧对齐刻度为准,标尺分度值0.2g,读数时精确到0.2g。
5、液体密度测量原理:采用差值法测液体质量,倒出液体质量=总质量-剩余总质量,避免烧杯残留液体带来的质量误差。
6、误差分析:根据公式,质量测量准确,体积测量偏小,分母变小,计算得出的密度测量值偏大。(1)刻度尺的分度值为1mm,硬币左侧与2.00cm刻度线对齐,右侧与4.50cm刻度线对齐,所以直径为小表盘的分度值为1min,指针超过5min,大表盘的分度值为1s,指针指在35s处,故读数为(2)正确使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,所以图中甲的使用方法正确;测试火线时,氖管发光,电流经过测电笔、人体流入大地,只是电流非常小,所以此时有电流流过小明的身体。(3)由图可知,标尺的分度值为0.2g,烧杯和酱油的总质量烧杯和剩余酱油的总质量量筒中酱油的质量量筒的分度值为1mL,量筒中酱油的体积酱油的密度若将一部分酱油倒入量筒时有酱油溅出,则测出酱油的体积偏小,质量不变,密度偏大。19.【答案】(1)0.8;无(2)甲、丁、戊;大(3)1.2;1.1【解析】【解答】(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,图丁中弹簧测力计的示数为0.8N;丙、丁两次实验中,物体都完全浸没在液体中,排开液体的体积和液体密度都相同,仅物体浸入液体的深度不同,计算得两次实验的浮力大小相等,由此可以得出结论:浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
(2)要探究浮力和液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,只改变液体的密度,因此应当选择甲、丁、戊三次实验进行分析:
物体在丁图(水中)的浮力为,
物体在戊图(盐水中)的浮力为,对比可知盐水中浮力更大,因此可以得出结论:当物体浸在液体中的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)当物体完全浸没在水中时,先根据称重法得到物体浸没时的浮力,再结合阿基米德原理得到物体的体积:
已知物体重力,根据G=mg可计算得到物体的质量,再结合密度公式即可计算出物体的密度,同理结合物体在盐水中受到的浮力即可计算出盐水的密度。
【分析】1、称重法测浮力核心公式:F浮=G-F示,G为物体空气中重力,F示为物体浸液时测力计拉力。
2、控制变量法实验逻辑:探究浮力与浸入深度关系时,控制ρ液、V排不变,只改变深度;探究浮力与液体密度关系时,控制V排不变,只改变ρ液。
3、阿基米德原理:F浮=ρ液gV排,物体完全浸没时V物=V排,可通过浮力反推物体体积。
4、物体密度推导步骤:由G=mg求质量m,结合阿基米德原理求V物,再用ρ=m/V计算固体密度。
5、液体密度推导步骤:物体浸没时V排不变,由盐水浮力结合F浮=ρ液gV排计算盐水密度。
6、单位换算要点:1×103kg/m3=1g/cm3,计算过程统一国际单位,最终结果可换算常用密度单位。(1)弹簧测力计分度值0.2N,图丁示数为0.8N;丙、丁中物体完全浸没,深度不同,浮力均为故深度不同浮力相等,说明浮力与浸入深度无关。(2)控制排开液体体积相同,改变液体密度,选甲、丁、戊三次实验;丁图浮力戊图浮力故物体浸在液体中的体积相同时,液体密度越大,浮力越大。(3)物体完全浸没于水中时,物体重力,质量物体密度盐水密度20.【答案】(1)高度差(2)电阻;右(3)不相等;4:1(4)同种;绝缘体【解析】【解答】(1)本实验用到了转换法,将电流产生热量的多少,通过U形管两侧液面的高度差来反映,液面高度差越大,就说明电阻丝产生的热量越多。
(2)甲装置里的两个电阻丝是串联的,根据串联电路的特性,串联电路中各处电流相等,且两个电阻的通电时间也相同,只有电阻的大小不同,所以该装置可以用来探究电流通过导体产生的热量和电阻大小的关系。根据焦耳定律,当电流I和通电时间t都相同时,电阻R越大,电流产生的热量Q就越多;甲装置中右侧容器内电阻的阻值为10Ω,大于左侧容器内电阻的5Ω,因此右侧电阻产生的热量更多,它对应的U形管液面高度差也更大。
(3)乙装置的电路结构是:电阻和先并联,之后这个并联整体再和串联。根据并联电路的电流规律,干路的电流等于各支路电流之和,因此通过的电流会大于通过的电流,在这里电阻的作用就是让通过和的电流大小不相等。
已知,我们设通过的电流为I,因为和阻值相等,并联电路中两个支路电压相等,由欧姆定律可知两支路的电流也相等,因此干路中通过的电流为2I。根据焦耳定律,相同通电时间内,和产生的热量之比:
(4)丙装置是通过温度计示数的变化量来反映电阻丝产热的多少,根据吸热公式,,实验需要控制液体的比热容相同,因此必须装入质量相等的同种液体;另外如果液体是导体,会让电阻丝短路,无法正常发热,因此所选液体需要是绝缘体。
【分析】1、实验方法:转换法,电流产生热量无法直接观察,借助U形管液面高度差、温度计示数变化间接体现产热多少。
2、串联电路实验控制变量:甲装置串联,电流I、通电时间t相同,电阻R不同,探究电热与电阻的关系,依据焦耳定律Q=I2Rt推导结论。
3、串并联电路电流规律:乙装置R2、R3并联后与R1串联,干路电流等于两支路电流之和,R3用于分流,使R1、R2电流不同,探究电热与电流的关系。
4、电热比值计算逻辑:两电阻阻值相等,电流之比2:1,通电时间相同,由Q=I2Rt可得热量之比等于电流平方之比。
5、吸热公式控制条件:,要通过反映热量,需控制液体种类(c相同)、液体质量m相同。
6、液体选材要求:液体必须为绝缘体,防止电阻丝短路,保证电路正常工作。
7、焦耳定律核心影响因素:电流、电阻、通电时间,实验采用控制变量法,每次只改变一个变量,其余保持不变。(1)本实验采用转换法,将电热的多少转换为U形管两侧液面高度差,液面高度差越大,说明产生的热量越多。(2)甲装置中两个电阻丝串联,根据串联电路的特点,通过两个电阻的电流大小相等、通电时间相同,只有电阻的阻值不同,因此该装置可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。根据焦耳定律,在电流I和通电时间t相同时,电阻R越大,产生的热量越多;甲装置中右侧容器的电阻为10Ω,大于左侧的5Ω,因此右侧电阻产生的热量更多,对应U形管液面的高度差更大。(3)乙装置中,和并联后,再与串联。根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,因此通过的电流大于通过电流,电阻的作用是使通过和的电流不相等。已知,设通过的电流为I,由于和阻值相等,两支路电流相等,因此干路中通过的电流为2I。根据焦耳定律,相同时间内和产生的热量之比(4)丙装置通过温度计示数变化反映产热多少,根据,需要控制液体比热容相同,因此要装入同种液体;如果液体是导体,会造成电阻丝短路,因此液体需要是绝缘体。21.【答案】(1)解:驱逐舰匀速航行时受力平衡,水平方向上的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,由题意得,驱逐舰匀速航行时的牵引力(2)解:舰底该处受到海水的压强(3)解:舰底该处受到海水的压强【解析】【分析】(1)驱逐舰匀速航行时受力平衡,水平方向上的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等;(2)结合p=ρgh计算舰底该处受到海水的压强;(3)驱逐舰航行的距离,结合W=Fs计算驱逐舰牵引力做功。(1)驱逐舰匀速航行时受力平衡,水平方向上的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,由题意得,驱逐舰匀速航行时的牵引力(2)舰底该处受到海水的压强(3)驱逐舰航行的距离驱逐舰牵引力做功22.【答案】(1)解:通过电动机的电流(2)解:电流通过做功的功率(3)解:电流通过做功的功率【解析】【分析】(1)结合P=UI计算通过电动机的电流;(2)电流通过做功的功率(3)吹热风时开关、均闭合,电动机和发热电阻并联,电路消耗的总功率,结合W=Pt计算电路消耗的电能。(1)通过电动机的电流(2)电流通过做功的功率(3)吹热风时开关、均闭合,电动机和发热电阻并联,电路消耗的总功率电路消耗的电能23.【答案】(1)三支试管与水平面的夹角不同(2)C;0.006;强(3)减小(4)高【解析】【解答】(1)本实验的目的是探究液体黏性和温度的关系,根据控制变量法的要求,应当控制除温度外的其他所有条件完全一致,只改变液体温度;题图中三支试管和水平面的夹角不相等,没有满足控制变量的要求,因此这个操作是错误的。
(2)从实验数据记录表中可以得出,试管C内的蚝油流完到试管底部的耗时最长。
由可计算得,试管C中蚝油的流动速度为
结合实验数据可以看出,液体温度越低,蚝油流动到底部的时间越长,流动速度越慢,说明液体的黏性越大。
(3)蚝油流动速度过快时,计时的误差会比较大,如果要减小这个误差,需要减慢蚝油的流速来增长流动时间,因此可以减小试管与水平面的夹角来降低坡度,减慢流速,从而减小计时误差。
(4)根据本次实验得到的结论:温度越高,液体黏性越弱,油污黏性越小越容易清洗,因此清洗沾有油污的抽油烟机时,建议使用温度较高的水。
【分析】1、控制变量法核心要求:探究液体黏性与温度的关系时,只改变液体温度,试管倾斜角度、液体质量、液体种类等其他条件必须保持相同。2、速度计算公式:,s为蚝油流动路程,t为流动总时间,代入对应数值即可算出流动速度。
3、实验数据规律推导:流动耗时越长,流速越慢,液体黏性越强;温度越低,黏性越大,温度越高,黏性越小。
4、减小计时误差思路:物体运动时间越长,人为计时带来的相对误差越小,降低斜面倾斜角度能减缓液体流速,延长流动时间。
5、物理知识生活应用:利用温度升高液体黏性减弱的规律,热水降低油污黏性,更易冲洗油烟机油污。(1)该实验探究液体的黏性与其温度的关系,应该控制其它变量相同,只改变液体的温度;图中三支试管与水平面的夹角不同,不符合控制变量的要求,是错误操作。(2)根据实验数据记录表格可知,试管C中的蚝油流到试管底部所用的时间最长。由可得,试管C中的蚝油流动的速度为根据实验数据表格可知,温度越低,蚝油流动时间越长、流速越慢,说明液体的黏性越强。(3)两种液体流速过快导致计时误差大,需要减慢流速减小误差,减小试管与水平面的夹角可以降低坡度,减慢流速,增加流动时间,减小计时误差。(4)根据实验结论,温度越高油污的黏性越弱,更易被清洗掉,因此建议用温度较高的水清洗油烟机。24.【答案】(1)反射(2)机械;化学(3)(4)35;7∶6【解析】【解答】(1)激光雷达感知和毫米波感知的工作原理一致:二者都是
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