安徽省蚌埠市蚌山区2023年中考物理一模试卷
一、填空题
1.(2023·蚌山模拟)公交车在城市道路中的行驶速度一般不超过40km/h,这一速度的物理意义是 。
2.(2023·蚌山模拟)图中物体的长度是 .
3.(2023·蚌山模拟)2022年3月23日,“天宫课堂”再度开课。如图所示,两块透明板上的水球接触后合成一个,然后将两块透明板分开,中间形成一个长约10cm的液桥,这一实验说明分子间存在 力。
4.(2023·蚌山模拟)在飞行表演中,4架教练机从空中飞过,在蔚蓝的天空中留下一条长长的“尾巴”,这种现象俗称为“飞机拉烟”,产生这一现象的原因之一是教练机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷 (填物态变化名称)所形成的水雾。
5.(2023·蚌山模拟)如图所示,在筷子上捆一些棉花(或碎布)做一个“活塞”,用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管(或竹管)中,就做成了一个“鸟哨”,用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由空气柱振动发出的。要使哨音音调升高,可以 (选填“向上推”或“向下拉”)活塞。
6.(2023·蚌山模拟)用导线绕制一个螺线管,通电后旁边静止的小磁针如图所示,则电源的A端为 极。
7.(2023·蚌山模拟)如图是某简易杠杆的示意图,已知AOB水平,OA=OB,物体重力G=10N,拉力F的方向如图所示,则F= N。
8.(2023·蚌山模拟)燃气热水器是家庭常用的热水器,若一台燃气热水器的效率为70%,当使用该热水器给水加热时,进入热水器前水的温度为20℃,流出热水器的热水温度为40℃,所用水的体积为20L,则需要 m3的天然气。[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=4×107J/m3]
9.(2023·蚌山模拟)小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值,实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强为 Pa。(ρ水银=13.6×103kg/m3,g取10N/kg)
二、作图题
10.(2023·蚌山模拟)如图所示,F表示凸透镜的焦点,请在图中画出入射光线SA经过凸透镜之后的折射光线。
三、单选题
11.(2023·蚌山模拟)关于温度、内能、热量三者的关系,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体,内能一定大
B.物体温度升高,一定是吸收了热量
C.物体吸收了热量,温度一定升高
D.物体温度升高,内能一定增大
12.(2023·蚌山模拟)下列关于凸透镜成像的说法正确的是( )
A.凸透镜成像是由于光的折射形成的
B.物体从紧贴凸透镜的位置沿主光轴逐渐远离凸透镜,像会一直变小
C.凸透镜只会成实像
D.凸透镜所成像的特点只取决于物距的大小
13.(2019·黄冈)中央电视台《是真的吗》某期节目中,有这样一个实验:将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒,绳子上端系一个金属球,下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒,使金属球转动(如图)。随着转速加大,网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是( )
A.网袋静止时,它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力
B.金属球转动过程中,它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力
C.金属球转动过程中,运动状态不变
D.实验表明,改变物体的运动状态需要力
14.(2023·蚌山模拟)下列说法中正确的是( )
A.电能表可以测量电功
B.对外做功越多,说明物体具有的能越大
C.飞船在加速升空时,机械能不变
D.根据能量守恒定律,能量不会消失,所以是不会有能源危机的
15.(2023·蚌山模拟)某兴趣小组用一根阻值为R的镍铬合金电阻丝自制了一台电烘箱,下列说法正确的是( )
A.由公式 得知,R与U成正比,与I成反比
B.电阻丝中的电流是电子定向移动形成的
C.减小接入电路的电阻丝长度,电烘箱的功率减小
D.电烘箱的电阻丝可以用超导材料制作
16.(2017·枣庄)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数变小,电流变A2的示数变大
B.电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大
C.电压表的示数变大,电流表A1的示数变小
D.电压表的示数不变,电流表A2的示数变小
17.(2021·连云港)如图所示,闭合导线框abcd的一部分处于磁场中,将导线框沿图示方向拉出过程中,则( )
A.在此过程中,电能转化为机械能
B.导线框中不会产生感应电流,因为回路中没有电源
C.导线框中会产生感应电流,整个导线框都是电源
D.导线框中会产生感应电流,导线ab段相当于电源
四、填空题
18.(2023·蚌山模拟)小明在测量金属块密度的实验中,进行了如下实验:
(1)将天平放在水平台面上,把游码移到标尺的零刻度线处,横梁静止时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,如图甲所示。为使横梁在水平位置平衡,接下来应该 ;
(2)将金属块放在调节好的天平左盘内,改变右盘中砝码的个数和游码的位置,使天平横梁在水平位置重新平衡,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则金属块的质量为 g;
(3)然后,将系好细线的金属块放入盛有50mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图丙的位置,则金属块的密度为 kg/m3。
五、实验题
19.(2023·蚌山模拟)在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验装置如图所示,选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平木板上做 运动;
(2)由 两图可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度关系;
(3)若乙装置中,木块在运动过程中拉力突然变大,滑动摩擦力将 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
20.(2023·蚌山模拟)实验课上,小帆利用了以下器材来探究“导体中的电流跟它两端电压的关系”,如图是她未完成连接的实验电路。
(1)请你用笔画线代替导线,完成实验电路的连接。要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数减小;
(2)小帆闭合开关后,发现电流表无示数,但电压表的示数接近于电源电压。电路中出现的故障可能是____;(填字母)
A.电阻R开路 B.电阻R短路
C.滑动变阻器开路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,小帆通过调节滑动变阻器的滑片,测出了电阻的几组电压值和对应的电流值,如下表所示;
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.1 0.22 0.3 0.42 0.48 0.6
根据实验数据可得出结论 。
六、计算题
21.(2023·蚌山模拟)如图所示,一个质量为5kg的物块静止在水平地面上。现对物块施加一水平向右的拉力F,使物块沿水平地面做匀速直线运动,物块1min内从A点运动到B点。已知AB=30m,物块所受的摩擦力为其重力的。求:
(1)该物块通过AB段的运动速度(单位为km/h);
(2)在上述过程中,拉力F做功的功率大小。
22.(2023·蚌山模拟)如图所示,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好浸没在水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3∶5。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)细线对A的拉力;
(2)A的密度;
(3)B对容器底部的压力。
23.(2023·蚌山模拟)如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有“5V 2.5W”字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中,灯泡L的电功率与电流的P-I关系图像如图乙所示,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)滑片P在b端时,1min内灯泡L消耗的电能;
(2)电源电压;
(3)在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
答案解析部分
1.【答案】公交车一小时通过的路程为40km
【知识点】速度与物体运动
【解析】【解答】40km/h的物理意义:公交车在1h内通过的路程为40km;车速不得超过40km/h,即最大行驶速度不能超过40km/h,指的是公交车的最大速度。
【分析】速度表示单位时间通过的路程。
2.【答案】3.80cm
【知识点】长度及其测量
【解析】【解答】由图可知,刻度尺的一个大格之间有十个小格,所以分度值为1mm,测量时起始刻度是6.00cm,末端刻度是9.80cm,此物体长度为9.80cm﹣6.00cm=3.80cm。
【分析】根据物体对应刻度尺的位置,测量长度。
3.【答案】引
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】两个水球能合成一个,两块透明板分开,中间形成液桥,都是因为分子间有引力。
【分析】分子间存在引力。
4.【答案】液化
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】暖湿气体遇冷形成液态水雾,是液化现象。
【分析】气体变为液体,是液化现象。
5.【答案】向上推
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】要使哨音音调升高,可以向上推活塞,使管内空气振动的长度变短,空气振动频率变快,音调变高。
【分析】发声体变短,频率变大,音调升高。
6.【答案】负
【知识点】磁现象;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】由图示知,静止时小磁针的左侧为S极,据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,通电螺线管的右端为N极,据安培定则知,其电流由右端流入,左端流出,所以电源的A端为负极,B端为正极。
【分析】根据磁极间的相互作用判断通电螺线管的磁极位置,结合安培定则判断螺线管中的电流方向。
7.【答案】20
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】由图示知,拉力F的作用线与水平方向成30度角,则F对应的力臂,据杠杆的平衡条件有,解得,F=20N。
【分析】根据杠杆上的力和力臂,结合杠杆的平衡条件,计算位置力的大小。
8.【答案】0.06
【知识点】密度公式及其应用;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】由得水的质量,水吸收的热量,由题知,所以,由得需要消耗天然气的体积。
【分析】根据物体的密度和体积的乘积计算质量;利用物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量;根据吸收的热量和热机效率的比值, 计算总热,结合燃料的热值, 计算燃料的体积。
9.【答案】
【知识点】液体压强的计算;大气压强的测量方法
【解析】【解答】此时水银柱产生的压强等于外界大气压,用液体压强公式可求出此时的大气压强为。
【分析】根据液体的密度和深度,可以计算液体压强大小,根据压强相等,计算大气压的大小。
10.【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由图示知,光线SA射出的位置离光心的距离大于一倍焦距,则S点射出的光线通过凸透镜后会聚于一点。先作从S射出的过光心的光线SO,经凸透镜后,其折射光线传播方向不变;再作从S射出的平行于主光轴的光线SB,经凸透镜后,折射光线过焦点。两折射光线相交于S′,连接AS′,即为SA经凸透镜后的折射光线,作图如下:
【分析】光线经过凸透镜的光心,沿直线传播,光线和主光轴平行,折射光线过焦点,光源的所有光线经过凸透镜后会聚于一点。
11.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.温度是影响内能大小的一个因素,但不是唯一因素,所以温度高的物体内能不一定大.A不正确;
B.改变物体内能的方法有两种:做功和热传递,且二者是等效的,所以物体温度升高不一定是吸收了热量.B不正确;
C.物体吸收热量内能增加,但温度不一定升高,比如:晶体在熔化过程中虽然吸热,但温度保持不变.C不正确;
D.物体温度升高,分子运动加剧,分子动能增加,分子动能和分子势能总和为物体内能.D符合题意.
故答案为:D
【分析】物体的内能和物体的温度、质量、状态有关;改变内能的方式有做功和热传递。
12.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.光从一种介质斜射进另一种介质时,会发生偏折,所以凸透镜成像是光的折射形成的,A符合题意;
B.物体与凸透镜的距离小于一倍焦距时,成放大虚像,物距变大,像变大;物距大于一倍焦距时,成实像,物距变大,像变小,B不符合题意;
C.凸透镜的物距不同,成像不同,物距小于一倍焦距,成虚像,大于一倍焦距,成实像,C不符合题意;
D.凸透镜所成像的特点取决于物距与焦距的关系,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜成像是光的折射现象;当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间,成像是倒立放大的;当物体在凸透镜的焦点内时,成虚像。
13.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、网袋静止时,它受到的总重力与它对绳子的拉力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力,A不符合题意;BC、金属球转动过程中,它受到的重力与绳子对它的拉力大小不相等,且不在同一条直线上,不是一对平衡力,所以金属球的运动状态改变(或者说其运动方向不断变化),BC不符合题意;D、金属球转动过程中,网袋受到向上的拉力,网袋由静止开始向上运动,说明改变物体的运动状态需要力,D符合题意。
故答案为:D
【分析】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.
14.【答案】A
【知识点】机械能及其转化;能源危机与能源消耗对环境的影响;电能表参数的理解
【解析】【解答】A.电能表是用来测量电路消耗电能的仪表也就是测量电流做功的仪表,A符合题意;
B.物体具有的能越大,能够做的功越多,但不一定做功了,因而做功少的可能具有的能更大,B不符合题意;
C.飞船在加速升空时,其速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大,机械能增大,C不符合题意;
D.能量的转移和转化是有方向性的,故即使符合能量守恒定律,由于能量转化和转移具有方向性,某些能量也是在短期内无法再生的,会有能源危机,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】电能表是测量电功的仪表;做功是能量的转化过程;加速上升的物体动能和重力势能变大;能量的转化具有方向性,有些能量无法再生。
15.【答案】B
【知识点】电流的形成;影响电阻大小的因素;超导体特点及作用
【解析】【解答】A.电阻与材料、长度、横截面积、温度有关,与电压和电流无关,A不符合题意;
B.电阻丝是金属制成的,金属靠自由电子导电,电阻丝中原子核带正电,电子带负电,电流是电子的定向移动形成的,即负电荷定向移动形成的,B符合题意;
C.电阻大小与长度有关,其他因素相同时,长度越长电阻越大,减小接入电路的电阻丝长度,即电阻减小,根据,电烘箱的功率增大,C不符合题意;
D.电烘箱消耗电能,产生内能,工作时是将电能转化为内能,如果电烘箱的电阻丝用超导材料制作,是不能发热的,无法工作,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】导体的电阻和导体的材料、长度、横截面积、温度有关;电流是电子的定向移动形成的;电压一定时,电阻越小,电功率越大;超导体没有电阻,不能发热。
16.【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解:
由图可知,R1、R2并联,电压表测量各支路两端的电压;
电流表A2在干路中,测量的是干路的电流;电流表A1在支路中,测通过变阻器R2的电流;
将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过变阻器的电流减小,即电流表A1的示数变小;
由于定值电阻两端的电压不变,所以通过它的电流不变;
并联电路中干路电流等于各支路电流的和,则干路电流减小,即电流表A2的示数变小;故AB错误;
电压表测量各支路两端的电压,电压表示数保持不变,故C错误,D正确;
故选:D.
【分析】由图可知,该电路为并联电路,电压表测量各支路两端的电压,电流表A2在干路中,测量的是干路的电流;电流表A1在支路中,测量的通过变阻器的电流;根据滑片位置的变化判定电阻的变化,然后根据欧姆定律和并联电路的电流、电压规律判定各表示数的变化.
17.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A.向外拉的过程中,消耗机械能,同时导线切割磁感线产生电能,所以是机械能转化为电能,A不符合题意;
BCD.产生感应电流需要两个条件一个是闭合回路,一个是切割磁感线,图中所示导线框为闭合回路,往外拉的过程中,闭合回路中的ab部分切割磁感线,所以会产生感应电流,且导线ab相当于电源,BC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
18.【答案】(1)将平衡螺母向右调节
(2)74
(3)
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量
【解析】【解答】(1) 由图甲知,指针左偏,说明左盘低右盘高,为使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。
(2) 由图乙知,金属块的质量。
(3) 由题意和图丙可知,金属块的体积,则金属块的密度为。
【分析】(1)调节天平平衡时,平衡螺母左偏右调;
(2)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;
(3)根据质量和体积的比值, 计算密度。
19.【答案】(1)匀速直线
(2)乙、丙
(3)不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验中,弹簧测力计应沿水平方向匀速拉动木块,木块处于平衡状态,水平方向所受的摩擦力等于拉力,所以摩擦力力的大小等于测力计的示数。
(2)要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应保持压力相同,改变接触面的粗糙程度,所以选择乙、丙两图进行探究。
(3)乙装置中,拉力突然变大,但压力不变,接触面的粗糙程度也不变,则摩擦力的大小不变。
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,物体在水平面上匀速直线运动;
(2)探究滑动摩擦力和接触面的粗糙程度的关系,需要保持压力相等;
(3)改变拉力,滑动摩擦力不变。
20.【答案】(1)
(2)A
(3)电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路,滑片向左移动,电流表示数减小,即电阻变大,故变阻器右下接线柱接入电路中;由题意可知,电源电压为3V,故电压表接小量程,并与电阻并联,如下图所示:
(2)闭合开关,电流表示数为零,说明电路断路,电压表的示数接近于电源电压,说明电压表的正负极与电源正负极相连,因此定值电阻R断路。故答案为:A。
(3)由表中数据可知,在误差允许的范围内,电压增大为原来的几倍,电流相应地增大为原来的几倍,可得电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
【分析】(1)探究电流和电压的关系,电压表和电阻并联,滑动变阻器一上一下串联,接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱电阻变大;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表示数较大,电压表测量的位置断路;
(3)当电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
21.【答案】(1)解:物块通过AB段的运动速度
答:该物块通过AB段的运动速度为1.8km/h;
(2)解:物块所受的摩擦力
物块沿水平地面做匀速直线运动,在水平方向的摩擦力和拉力是一对平衡力,所以拉力F=f=10N
拉力F做功的功率
答:在上述过程中,拉力F做功的功率为5W。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【分析】(1)根据路程和时间的比值, 计算速度;
(2)根据质量计算物体的重力,结合摩擦力和重力的关系,计算摩擦力;根据力和速度的乘积计算功率的大小。
22.【答案】(1)解:已知A、B的体积相同,都浸没在水中,则A、B排开水的体积相等,根据阿基米德原理可得A受到的浮力
A在重力、拉力和浮力的共同作用下刚好完全浸没入水中,细线被拉直,根据力的合成可得细线对A的拉力为
答:细线对A的拉力是2N;
(2)解:根据可得,A的体积
则A的密度
答:A的密度为;
(3)解:由题知,A、B密度比为
体积比为
所以重力之比
已知GA=6N,所以
根据力的作用的相互性可得,细线对B的拉力F拉B=F拉A =2N
方向竖直向上则B对容器底部的压力
答:B对容器底部的压力为0。
【知识点】重力及其大小的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据物体受到的浮力和重力,计算拉力;
(2)根据物体受到的浮力和液体密度,计算排开液体的体积,根据物体的重力计算质量,利用质量和体积的比值, 计算密度;
(3)根据物体的密度和体积关系,计算质量和重力;根据物体受到的拉力和浮力,计算合力。
23.【答案】(1)解:灯泡L上标有“5V 2.5W”字样,灯泡正常发光时的电阻为
闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小,由图乙可知此时通过电路的电流为0.3A,灯泡的实际功率为0.9W,1min内灯泡L消耗的电能为W=Pt=0.9W×60s=54J
答:滑片P在b端时,1min内灯泡L消耗的电能为54J;
(2)解:滑片P在b端时,灯泡两端的电压为
串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压为U=UL1+I1R=3V+0.3A×R ①
滑动变阻器的滑片位于中点时,由图乙可知通过电路的电流为0.4A,此时灯泡的实际功率为1.6W,灯泡两端的电压为
根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得电源电压为②
①②联立可得:R=10Ω,U=6V。
答:电源电压为6V;
(3)解:灯泡正常发光时的电流为
根据串联电路电流特点可知灯泡正常发光时的电流为通过电路的最大电流,根据欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律可得此时电路总电阻为
根据串联电路电阻规律可得,滑动变阻器接入电路的最小阻值为R′=R0-RL=12Ω-10Ω=2Ω
答:在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为2Ω。
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据用电器的电压和电功率,计算电阻;根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能;
(2)根据电功率和电流的比值, 计算电压,结合串联电路电压规律,计算总电压;根据电功率和电流的比值,计算电压,结合串联电路电压规律和电源电压一定,计算未知的电阻和电压;
(3)根据电功率和电压的比值, 计算电流;利用电压和电流的比值, 计算电阻,结合串联电路电阻规律,计算部分电阻。
安徽省蚌埠市蚌山区2023年中考物理一模试卷
一、填空题
1.(2023·蚌山模拟)公交车在城市道路中的行驶速度一般不超过40km/h,这一速度的物理意义是 。
【答案】公交车一小时通过的路程为40km
【知识点】速度与物体运动
【解析】【解答】40km/h的物理意义:公交车在1h内通过的路程为40km;车速不得超过40km/h,即最大行驶速度不能超过40km/h,指的是公交车的最大速度。
【分析】速度表示单位时间通过的路程。
2.(2023·蚌山模拟)图中物体的长度是 .
【答案】3.80cm
【知识点】长度及其测量
【解析】【解答】由图可知,刻度尺的一个大格之间有十个小格,所以分度值为1mm,测量时起始刻度是6.00cm,末端刻度是9.80cm,此物体长度为9.80cm﹣6.00cm=3.80cm。
【分析】根据物体对应刻度尺的位置,测量长度。
3.(2023·蚌山模拟)2022年3月23日,“天宫课堂”再度开课。如图所示,两块透明板上的水球接触后合成一个,然后将两块透明板分开,中间形成一个长约10cm的液桥,这一实验说明分子间存在 力。
【答案】引
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】两个水球能合成一个,两块透明板分开,中间形成液桥,都是因为分子间有引力。
【分析】分子间存在引力。
4.(2023·蚌山模拟)在飞行表演中,4架教练机从空中飞过,在蔚蓝的天空中留下一条长长的“尾巴”,这种现象俗称为“飞机拉烟”,产生这一现象的原因之一是教练机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷 (填物态变化名称)所形成的水雾。
【答案】液化
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】暖湿气体遇冷形成液态水雾,是液化现象。
【分析】气体变为液体,是液化现象。
5.(2023·蚌山模拟)如图所示,在筷子上捆一些棉花(或碎布)做一个“活塞”,用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管(或竹管)中,就做成了一个“鸟哨”,用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由空气柱振动发出的。要使哨音音调升高,可以 (选填“向上推”或“向下拉”)活塞。
【答案】向上推
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】要使哨音音调升高,可以向上推活塞,使管内空气振动的长度变短,空气振动频率变快,音调变高。
【分析】发声体变短,频率变大,音调升高。
6.(2023·蚌山模拟)用导线绕制一个螺线管,通电后旁边静止的小磁针如图所示,则电源的A端为 极。
【答案】负
【知识点】磁现象;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】由图示知,静止时小磁针的左侧为S极,据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,通电螺线管的右端为N极,据安培定则知,其电流由右端流入,左端流出,所以电源的A端为负极,B端为正极。
【分析】根据磁极间的相互作用判断通电螺线管的磁极位置,结合安培定则判断螺线管中的电流方向。
7.(2023·蚌山模拟)如图是某简易杠杆的示意图,已知AOB水平,OA=OB,物体重力G=10N,拉力F的方向如图所示,则F= N。
【答案】20
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】由图示知,拉力F的作用线与水平方向成30度角,则F对应的力臂,据杠杆的平衡条件有,解得,F=20N。
【分析】根据杠杆上的力和力臂,结合杠杆的平衡条件,计算位置力的大小。
8.(2023·蚌山模拟)燃气热水器是家庭常用的热水器,若一台燃气热水器的效率为70%,当使用该热水器给水加热时,进入热水器前水的温度为20℃,流出热水器的热水温度为40℃,所用水的体积为20L,则需要 m3的天然气。[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=4×107J/m3]
【答案】0.06
【知识点】密度公式及其应用;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】由得水的质量,水吸收的热量,由题知,所以,由得需要消耗天然气的体积。
【分析】根据物体的密度和体积的乘积计算质量;利用物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量;根据吸收的热量和热机效率的比值, 计算总热,结合燃料的热值, 计算燃料的体积。
9.(2023·蚌山模拟)小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值,实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强为 Pa。(ρ水银=13.6×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】
【知识点】液体压强的计算;大气压强的测量方法
【解析】【解答】此时水银柱产生的压强等于外界大气压,用液体压强公式可求出此时的大气压强为。
【分析】根据液体的密度和深度,可以计算液体压强大小,根据压强相等,计算大气压的大小。
二、作图题
10.(2023·蚌山模拟)如图所示,F表示凸透镜的焦点,请在图中画出入射光线SA经过凸透镜之后的折射光线。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由图示知,光线SA射出的位置离光心的距离大于一倍焦距,则S点射出的光线通过凸透镜后会聚于一点。先作从S射出的过光心的光线SO,经凸透镜后,其折射光线传播方向不变;再作从S射出的平行于主光轴的光线SB,经凸透镜后,折射光线过焦点。两折射光线相交于S′,连接AS′,即为SA经凸透镜后的折射光线,作图如下:
【分析】光线经过凸透镜的光心,沿直线传播,光线和主光轴平行,折射光线过焦点,光源的所有光线经过凸透镜后会聚于一点。
三、单选题
11.(2023·蚌山模拟)关于温度、内能、热量三者的关系,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体,内能一定大
B.物体温度升高,一定是吸收了热量
C.物体吸收了热量,温度一定升高
D.物体温度升高,内能一定增大
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.温度是影响内能大小的一个因素,但不是唯一因素,所以温度高的物体内能不一定大.A不正确;
B.改变物体内能的方法有两种:做功和热传递,且二者是等效的,所以物体温度升高不一定是吸收了热量.B不正确;
C.物体吸收热量内能增加,但温度不一定升高,比如:晶体在熔化过程中虽然吸热,但温度保持不变.C不正确;
D.物体温度升高,分子运动加剧,分子动能增加,分子动能和分子势能总和为物体内能.D符合题意.
故答案为:D
【分析】物体的内能和物体的温度、质量、状态有关;改变内能的方式有做功和热传递。
12.(2023·蚌山模拟)下列关于凸透镜成像的说法正确的是( )
A.凸透镜成像是由于光的折射形成的
B.物体从紧贴凸透镜的位置沿主光轴逐渐远离凸透镜,像会一直变小
C.凸透镜只会成实像
D.凸透镜所成像的特点只取决于物距的大小
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.光从一种介质斜射进另一种介质时,会发生偏折,所以凸透镜成像是光的折射形成的,A符合题意;
B.物体与凸透镜的距离小于一倍焦距时,成放大虚像,物距变大,像变大;物距大于一倍焦距时,成实像,物距变大,像变小,B不符合题意;
C.凸透镜的物距不同,成像不同,物距小于一倍焦距,成虚像,大于一倍焦距,成实像,C不符合题意;
D.凸透镜所成像的特点取决于物距与焦距的关系,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜成像是光的折射现象;当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间,成像是倒立放大的;当物体在凸透镜的焦点内时,成虚像。
13.(2019·黄冈)中央电视台《是真的吗》某期节目中,有这样一个实验:将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒,绳子上端系一个金属球,下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒,使金属球转动(如图)。随着转速加大,网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是( )
A.网袋静止时,它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力
B.金属球转动过程中,它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力
C.金属球转动过程中,运动状态不变
D.实验表明,改变物体的运动状态需要力
【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、网袋静止时,它受到的总重力与它对绳子的拉力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力,A不符合题意;BC、金属球转动过程中,它受到的重力与绳子对它的拉力大小不相等,且不在同一条直线上,不是一对平衡力,所以金属球的运动状态改变(或者说其运动方向不断变化),BC不符合题意;D、金属球转动过程中,网袋受到向上的拉力,网袋由静止开始向上运动,说明改变物体的运动状态需要力,D符合题意。
故答案为:D
【分析】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.
14.(2023·蚌山模拟)下列说法中正确的是( )
A.电能表可以测量电功
B.对外做功越多,说明物体具有的能越大
C.飞船在加速升空时,机械能不变
D.根据能量守恒定律,能量不会消失,所以是不会有能源危机的
【答案】A
【知识点】机械能及其转化;能源危机与能源消耗对环境的影响;电能表参数的理解
【解析】【解答】A.电能表是用来测量电路消耗电能的仪表也就是测量电流做功的仪表,A符合题意;
B.物体具有的能越大,能够做的功越多,但不一定做功了,因而做功少的可能具有的能更大,B不符合题意;
C.飞船在加速升空时,其速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大,机械能增大,C不符合题意;
D.能量的转移和转化是有方向性的,故即使符合能量守恒定律,由于能量转化和转移具有方向性,某些能量也是在短期内无法再生的,会有能源危机,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】电能表是测量电功的仪表;做功是能量的转化过程;加速上升的物体动能和重力势能变大;能量的转化具有方向性,有些能量无法再生。
15.(2023·蚌山模拟)某兴趣小组用一根阻值为R的镍铬合金电阻丝自制了一台电烘箱,下列说法正确的是( )
A.由公式 得知,R与U成正比,与I成反比
B.电阻丝中的电流是电子定向移动形成的
C.减小接入电路的电阻丝长度,电烘箱的功率减小
D.电烘箱的电阻丝可以用超导材料制作
【答案】B
【知识点】电流的形成;影响电阻大小的因素;超导体特点及作用
【解析】【解答】A.电阻与材料、长度、横截面积、温度有关,与电压和电流无关,A不符合题意;
B.电阻丝是金属制成的,金属靠自由电子导电,电阻丝中原子核带正电,电子带负电,电流是电子的定向移动形成的,即负电荷定向移动形成的,B符合题意;
C.电阻大小与长度有关,其他因素相同时,长度越长电阻越大,减小接入电路的电阻丝长度,即电阻减小,根据,电烘箱的功率增大,C不符合题意;
D.电烘箱消耗电能,产生内能,工作时是将电能转化为内能,如果电烘箱的电阻丝用超导材料制作,是不能发热的,无法工作,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】导体的电阻和导体的材料、长度、横截面积、温度有关;电流是电子的定向移动形成的;电压一定时,电阻越小,电功率越大;超导体没有电阻,不能发热。
16.(2017·枣庄)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数变小,电流变A2的示数变大
B.电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大
C.电压表的示数变大,电流表A1的示数变小
D.电压表的示数不变,电流表A2的示数变小
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解:
由图可知,R1、R2并联,电压表测量各支路两端的电压;
电流表A2在干路中,测量的是干路的电流;电流表A1在支路中,测通过变阻器R2的电流;
将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过变阻器的电流减小,即电流表A1的示数变小;
由于定值电阻两端的电压不变,所以通过它的电流不变;
并联电路中干路电流等于各支路电流的和,则干路电流减小,即电流表A2的示数变小;故AB错误;
电压表测量各支路两端的电压,电压表示数保持不变,故C错误,D正确;
故选:D.
【分析】由图可知,该电路为并联电路,电压表测量各支路两端的电压,电流表A2在干路中,测量的是干路的电流;电流表A1在支路中,测量的通过变阻器的电流;根据滑片位置的变化判定电阻的变化,然后根据欧姆定律和并联电路的电流、电压规律判定各表示数的变化.
17.(2021·连云港)如图所示,闭合导线框abcd的一部分处于磁场中,将导线框沿图示方向拉出过程中,则( )
A.在此过程中,电能转化为机械能
B.导线框中不会产生感应电流,因为回路中没有电源
C.导线框中会产生感应电流,整个导线框都是电源
D.导线框中会产生感应电流,导线ab段相当于电源
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A.向外拉的过程中,消耗机械能,同时导线切割磁感线产生电能,所以是机械能转化为电能,A不符合题意;
BCD.产生感应电流需要两个条件一个是闭合回路,一个是切割磁感线,图中所示导线框为闭合回路,往外拉的过程中,闭合回路中的ab部分切割磁感线,所以会产生感应电流,且导线ab相当于电源,BC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
四、填空题
18.(2023·蚌山模拟)小明在测量金属块密度的实验中,进行了如下实验:
(1)将天平放在水平台面上,把游码移到标尺的零刻度线处,横梁静止时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,如图甲所示。为使横梁在水平位置平衡,接下来应该 ;
(2)将金属块放在调节好的天平左盘内,改变右盘中砝码的个数和游码的位置,使天平横梁在水平位置重新平衡,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则金属块的质量为 g;
(3)然后,将系好细线的金属块放入盛有50mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图丙的位置,则金属块的密度为 kg/m3。
【答案】(1)将平衡螺母向右调节
(2)74
(3)
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量
【解析】【解答】(1) 由图甲知,指针左偏,说明左盘低右盘高,为使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。
(2) 由图乙知,金属块的质量。
(3) 由题意和图丙可知,金属块的体积,则金属块的密度为。
【分析】(1)调节天平平衡时,平衡螺母左偏右调;
(2)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;
(3)根据质量和体积的比值, 计算密度。
五、实验题
19.(2023·蚌山模拟)在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验装置如图所示,选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平木板上做 运动;
(2)由 两图可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度关系;
(3)若乙装置中,木块在运动过程中拉力突然变大,滑动摩擦力将 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
【答案】(1)匀速直线
(2)乙、丙
(3)不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验中,弹簧测力计应沿水平方向匀速拉动木块,木块处于平衡状态,水平方向所受的摩擦力等于拉力,所以摩擦力力的大小等于测力计的示数。
(2)要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应保持压力相同,改变接触面的粗糙程度,所以选择乙、丙两图进行探究。
(3)乙装置中,拉力突然变大,但压力不变,接触面的粗糙程度也不变,则摩擦力的大小不变。
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,物体在水平面上匀速直线运动;
(2)探究滑动摩擦力和接触面的粗糙程度的关系,需要保持压力相等;
(3)改变拉力,滑动摩擦力不变。
20.(2023·蚌山模拟)实验课上,小帆利用了以下器材来探究“导体中的电流跟它两端电压的关系”,如图是她未完成连接的实验电路。
(1)请你用笔画线代替导线,完成实验电路的连接。要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数减小;
(2)小帆闭合开关后,发现电流表无示数,但电压表的示数接近于电源电压。电路中出现的故障可能是____;(填字母)
A.电阻R开路 B.电阻R短路
C.滑动变阻器开路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,小帆通过调节滑动变阻器的滑片,测出了电阻的几组电压值和对应的电流值,如下表所示;
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.1 0.22 0.3 0.42 0.48 0.6
根据实验数据可得出结论 。
【答案】(1)
(2)A
(3)电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路,滑片向左移动,电流表示数减小,即电阻变大,故变阻器右下接线柱接入电路中;由题意可知,电源电压为3V,故电压表接小量程,并与电阻并联,如下图所示:
(2)闭合开关,电流表示数为零,说明电路断路,电压表的示数接近于电源电压,说明电压表的正负极与电源正负极相连,因此定值电阻R断路。故答案为:A。
(3)由表中数据可知,在误差允许的范围内,电压增大为原来的几倍,电流相应地增大为原来的几倍,可得电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
【分析】(1)探究电流和电压的关系,电压表和电阻并联,滑动变阻器一上一下串联,接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱电阻变大;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表示数较大,电压表测量的位置断路;
(3)当电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
六、计算题
21.(2023·蚌山模拟)如图所示,一个质量为5kg的物块静止在水平地面上。现对物块施加一水平向右的拉力F,使物块沿水平地面做匀速直线运动,物块1min内从A点运动到B点。已知AB=30m,物块所受的摩擦力为其重力的。求:
(1)该物块通过AB段的运动速度(单位为km/h);
(2)在上述过程中,拉力F做功的功率大小。
【答案】(1)解:物块通过AB段的运动速度
答:该物块通过AB段的运动速度为1.8km/h;
(2)解:物块所受的摩擦力
物块沿水平地面做匀速直线运动,在水平方向的摩擦力和拉力是一对平衡力,所以拉力F=f=10N
拉力F做功的功率
答:在上述过程中,拉力F做功的功率为5W。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【分析】(1)根据路程和时间的比值, 计算速度;
(2)根据质量计算物体的重力,结合摩擦力和重力的关系,计算摩擦力;根据力和速度的乘积计算功率的大小。
22.(2023·蚌山模拟)如图所示,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好浸没在水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3∶5。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)细线对A的拉力;
(2)A的密度;
(3)B对容器底部的压力。
【答案】(1)解:已知A、B的体积相同,都浸没在水中,则A、B排开水的体积相等,根据阿基米德原理可得A受到的浮力
A在重力、拉力和浮力的共同作用下刚好完全浸没入水中,细线被拉直,根据力的合成可得细线对A的拉力为
答:细线对A的拉力是2N;
(2)解:根据可得,A的体积
则A的密度
答:A的密度为;
(3)解:由题知,A、B密度比为
体积比为
所以重力之比
已知GA=6N,所以
根据力的作用的相互性可得,细线对B的拉力F拉B=F拉A =2N
方向竖直向上则B对容器底部的压力
答:B对容器底部的压力为0。
【知识点】重力及其大小的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据物体受到的浮力和重力,计算拉力;
(2)根据物体受到的浮力和液体密度,计算排开液体的体积,根据物体的重力计算质量,利用质量和体积的比值, 计算密度;
(3)根据物体的密度和体积关系,计算质量和重力;根据物体受到的拉力和浮力,计算合力。
23.(2023·蚌山模拟)如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有“5V 2.5W”字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中,灯泡L的电功率与电流的P-I关系图像如图乙所示,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)滑片P在b端时,1min内灯泡L消耗的电能;
(2)电源电压;
(3)在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
【答案】(1)解:灯泡L上标有“5V 2.5W”字样,灯泡正常发光时的电阻为
闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小,由图乙可知此时通过电路的电流为0.3A,灯泡的实际功率为0.9W,1min内灯泡L消耗的电能为W=Pt=0.9W×60s=54J
答:滑片P在b端时,1min内灯泡L消耗的电能为54J;
(2)解:滑片P在b端时,灯泡两端的电压为
串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压为U=UL1+I1R=3V+0.3A×R ①
滑动变阻器的滑片位于中点时,由图乙可知通过电路的电流为0.4A,此时灯泡的实际功率为1.6W,灯泡两端的电压为
根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得电源电压为②
①②联立可得:R=10Ω,U=6V。
答:电源电压为6V;
(3)解:灯泡正常发光时的电流为
根据串联电路电流特点可知灯泡正常发光时的电流为通过电路的最大电流,根据欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律可得此时电路总电阻为
根据串联电路电阻规律可得,滑动变阻器接入电路的最小阻值为R′=R0-RL=12Ω-10Ω=2Ω
答:在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为2Ω。
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据用电器的电压和电功率,计算电阻;根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能;
(2)根据电功率和电流的比值, 计算电压,结合串联电路电压规律,计算总电压;根据电功率和电流的比值,计算电压,结合串联电路电压规律和电源电压一定,计算未知的电阻和电压;
(3)根据电功率和电压的比值, 计算电流;利用电压和电流的比值, 计算电阻,结合串联电路电阻规律,计算部分电阻。
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