湖北省咸宁市2018年中考物理真题试题
一、选择题
1.在一些洗手间装有热风手器,洗手后用它可以很快把手烘干,如图所示。关于图中利用了哪几种方法加快水的蒸发,以下选项中正确、全面的是( )
①提高液体的温度
②增大液体的表面积
③加快液体表面空气流动速度
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
2.下列关于声音的说法正确的是( )
A.音调是由发声体的振幅决定的
B.“公共场所不要大声喧哗”是要求人们说话的音调要低一些
C.“天宫二号”在太空可通过超声波与地面联系
D.声控锁是通过音色识别不同的声音
3.现在全市各校都在开展“足球进校园”活动。关于同学们在足球比赛中涉及到的物理知识,下列分析错误的是( )
A.足球鞋底凹凸不平,是为了增大与地面的摩擦力
B.足球能在空中飞行,是因为受到了运动员的脚对它有力的作用
C.用头顶足球攻门时,头感到疼,说明物体间力的作用是相互的
D.守门员一下子抱住射门的足球,说明力可以改变物体的运动状态
4.由我国成功发射的世界首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”。墨子第一次用科学方法解释了光沿直线传播,启发了量子通信。如图所示各选项中光现象的原理与墨子的这一解释相符的是( )
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5.一本八年级物理课木平放在水平桌面上时,它对桌面的压强最接近下列的数值为( )
A.0.5 Pa B.5 Pa C.50 Pa D.500 Pa
6.一凸透镜的焦距为15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处沿主光轴移到20cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是( )
A.像变大,像距变大 B.像变小,像距变小
C.像变大,像距变小 D.像变小,像距变大
7.关于图(甲)、(乙)所示的实验,下列说法正确的是( )
A.甲实验的原理与动圈式话筒的工作原理相同
B.甲实验的过程中,电能转化为机械能
C.乙实验的原理与发电机的工作原理相同
D.乙实验的过程中,机械能转化为电能
8.安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视,并开展了一系列丰富多彩的教育活动。在某校一次安全用电知识的“对”、“错”抢答比赛中,以下选项应叫答“对”的是( )
A.有时可在电线上晾哂衣服
B.熔丝烧断后,可用铜丝代替接上
C.控制电灯的开关应接在零线上
D.发现有人触电,应立即断开电源开关,切断电路
9.如图所示的电路,电源电压保持不变,R为定值电阻。下列说法正确的是( )
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A.开关闭合前,电压表和电流表均无示数
B.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表的示数变大
C.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值不变
D.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的乘积变大
10.如图所示,用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速提升2m,若动滑轮重20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端向上移动了4m B.拉力F的功率为90W
C.拉力F为90N D.滑轮组的机械效率为80%
二、非选择题(每空1分)
11.(5分)同学们用手边的铅笔可以做很多物理小实验,如图所示。
(1)图甲中铅笔的长度是 cm。
(2)图乙中插入水中的铅笔看起来弯折了,这是光的 现象。
(3)图丙中,用手指分別顶在铅笔的两端时,两只手指的凹陷程度和感觉不同,是由于压力的作用效果与 有关。
(4)将一些细铜丝绕在铅笔下端,制成一个简易密度计,如图丁所示。如将此密度计先后放人水和某液体中,浸入部分长度之比为4:5,则该液体的密度为 kg/m3(细铜丝体积忽略不计)。
12.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U= V,R2= Ω。
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13.(3分)如图所示的电路,开关S接到a后,电磁铁左端为 极,小磁针静止时,A端是 极;将开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表示数不变,则电磁铁的磁性 (选填“增强”、“不变”或“减弱”)。
14.为营造清静的生活环境,近两年来,咸宁市已经实现所有城区“禁鞭”。燃放鞭炮产生的烟尘飞扬 (选填“是”或“不是”)分子运动;“禁鞭”是通过在 来控制噪声这种公害。
15.加油站加油时经常能闻到一股汽油味,这是汽油发生了 (填物态变化名称),加油时尽量不要整理头发或衣服,因为摩擦可能产生 发生电火花引发着火。
16.(3分)用天然气烧水,水烧开后,壶盖不断向上跳动,此过程中能量转化与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同;若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,在标准大气压下把5kg的水从20℃加热至沸腾,需完全燃烧 m3天然气。(c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=4×107J/m3)
17.(3分)如图所示,已知光线AO斜射入水中,O为入射点。请作出其反射光线OB和进人水中的折射光线OC的大致方向。
18.(3分)过去农村用的舂米工具是一个杠杆,如图所示是它的结构示意图。O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下打击稻谷。请在图中画出动力F1的力臂和石球所受重力G的示意图。
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19.(9分)物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)测量中,分析研究的是大气对 (选填“针筒”或“活塞”)的压力,当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,研究对象处于 状态。若不考虑其它因素,根据 的知识可知,研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。
(2)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。同学们联想到去医院打针的情景,可采取简单的办法将注射器内空气排尽。你的方法是 。
(3)测量前,有同学建议在活塞周闱涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:一是活塞的密封性好;二是可以 。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小 对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(4)若同学们用图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 (选填“A”或“C”)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p= 。
20.(7分)朵朵和同学们在做电学实验过程中:
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(1)朵朵和同学们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 这一因素不变;由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保扩电路,又能通过调节使电阻R两端的电压 (选填“改变”或“保持不变”)。
(2)请用笔画线代替导线,帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整。
(3)朵朵连完电路,闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的原因:电路存在 。
(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,记下电流值;再将5Ω电阻换成10Ω电阻,她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动。
(5)朵朵和同学们完成上述探究活动后,想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率,但发现电压表被别的同学拿走了,于是她借助一个10Ω的电阻,设计了如图戊所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下:
①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为 A时,小灯泡恰好正常发光;
②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I。
③P灯= (用已知量和测量值表示,数值要求带单位)。
21.(6分)如图所示为我国自主研制、世界最大的水陆两柄飞机AG﹣600,它的最大起飞质量为53.5吨,最大航程可达5500公里;该飞机发动机的总功率约为15MW,其最大巡航速度为500km/h;其一次可最大汲水12吨,对森林防火具有很高的价值。g取10N/kg,请求:
(1)该飞机以最大起飞质量静止漂浮在水面上时,所受的浮力为 N;它一次最大汲水的体积为 m3。
(2)AG﹣600从海南三亚出发,飞越过西沙、南沙,绕过我国最南端的曾母暗沙,再返回原地的总航程约为3600km,如巡航时间为8小时,该飞机这次巡航的平均速度为多少?当其保持15MW的功率以此速度水平飞行时,受到向前的推力多大?
22.(8分)如图所示,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡L标有“6Vl.8W”字样,R0
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为10Ω的定值电阻,滑动变阻器R铭牌上标有“Ω1A”字样(电阻值已模糊不清),电压表使用的量程为0~3V,电流表使用的量程为0~0.6A.当所有开关都闭合时,小灯泡恰好正常发光,调节滑动变阻器,在不损坏各电路元件的情况下,滑动变阻器最小与最大功率之比为1:4.请求:
(1)小灯泡L的电阻为 Ω;电源电压为 V。
(2)滑动变阻器R的最大阻值。
(3)只闭合S3时,在不损坏各电路元件的情况下,1min内电路消耗的最大电能。
23.(7分)小宇给家里楼顶的水箱制作了一个自动加水装置,初步设计如图所示,将两个完全相同的实心圆柱体A、B通过细线与一压力传感开关相连,吊在水平放置的圆柱形水箱中,已知每个圆柱体重为6N,底面积为50cm2.当水箱储水深度降到10cm,圆柱体B一半浸在水中时,压力传感开关所受拉力达到10N,其闭合开始加水。(细线质量与体积均忽略不计,g取10N/kg)请求:
(1)刚开始加水时,水箱底部所受水的压强。
(2)圆柱体的密度。
(3)当水箱储水深度达到1.5m时,压力传感开关所受拉力为5N,其断开停止加水,求应设计A、B间细线的长度。
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参考答案与试题解析
一、选择题
1.在一些洗手间装有热风手器,洗手后用它可以很快把手烘干,如图所示。关于图中利用了哪几种方法加快水的蒸发,以下选项中正确、全面的是( )
①提高液体的温度
②增大液体的表面积
③加快液体表面空气流动速度
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【分析】蒸发在任何温度下,发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象,影响蒸发快慢的因素有三个,即液体的温度、液体的表面积和液体表面的空气流动情况。
【解答】解:
热风干手器吹出的空气温度高,提高了水分的温度,可使手上水分蒸发加快;
把手伸开,增大液体的表面积,可使手上水分蒸发加快;
吹出的风使手表面空气流动速度加快,可使手上水分蒸发加快。
故选:D。
2.下列关于声音的说法正确的是( )
A.音调是由发声体的振幅决定的
B.“公共场所不要大声喧哗”是要求人们说话的音调要低一些
C.“天宫二号”在太空可通过超声波与地面联系
D.声控锁是通过音色识别不同的声音
【分析】(1)(2)(4)声音是由物体的振动产生的。声音的特性包括音调、响度和音色,音调是声音的高低,由发声体振动的频率决定;响度指声音的大小,与发声体的振幅有关;音色指声音的品质与特色;
(3)电磁波可以传递信息。
【解答】解:
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A、音调是声音的高低,是由发声体的振动频率决定的,故A错误;
B、“公共场所不要大声说话”是要求人们说话的声音响度要小一些,而不是音调要低一些,故B错误;
C、太空中为真空,真空不能传声,“天宫二号”在太空应通过电磁波与地面联系,故C错误;
D、因为每个人发声的音色不同,则声纹锁是依据音色来进行判断的,只能按照设定的音色打开,故D正确。
故选:D。
3.现在全市各校都在开展“足球进校园”活动。关于同学们在足球比赛中涉及到的物理知识,下列分析错误的是( )
A.足球鞋底凹凸不平,是为了增大与地面的摩擦力
B.足球能在空中飞行,是因为受到了运动员的脚对它有力的作用
C.用头顶足球攻门时,头感到疼,说明物体间力的作用是相互的
D.守门员一下子抱住射门的足球,说明力可以改变物体的运动状态
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(3)物体间力的作用是相互的;
(4)力的作用效果包括改变物体的形状、改变物体的运动状态。
【解答】解:
A、足球鞋底凹凸不平,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、足球能在空中飞行,是因为足球具有惯性,此时足球不再受到运动员的作用力,故B错误;
C、用头顶足球时,头感到疼,说明力的作用是相互的,故C正确;
D、守门员一下子抱住射门的足球,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选:B。
4.由我国成功发射的世界首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”。墨子第一次用科学方法解释了光沿直线传播,启发了量子通信。如图所示各选项中光现象的原理与墨子的这一解释相符的是( )
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【分析】(1)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,如:透镜的应用、池水变浅了等。
(2)光在同一均匀介质中是沿直线传播的,应用的实例有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象;
(3)光的反射是指光线遇到障碍物被反射回来的现象,比如我们平时看到的物体,平面镜成像等。
【解答】解:A、日食是光的直线传播形成的,故A正确;
B、雨后天空中出现彩虹,是光的色散现象,故B错误;
C、水中的倒影是平面镜成像,其实质是光的反射,故C错误;
D、用放大镜观看报纸是利用了凸透镜可以成放大的、正立的虚像的原理,属于光的折射,故D错误。
故选:A。
5.一本八年级物理课木平放在水平桌面上时,它对桌面的压强最接近下列的数值为( )
A.0.5 Pa B.5 Pa C.50 Pa D.500 Pa
【分析】物理课本的质量约为250g,求出课本重,放在水平桌面的中央,对桌面的压力等于本身重力;
物理课本长约25cm、宽约20cm,求与桌面的接触面积S,再利用压强公式p=求对桌面的压强。
【解答】解:
八年级物理课本的质量约为m=250g=0.25kg,
物理课本重:
G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N,
它对水平桌面的压力F=G=2.5N,
受力面积:S=25cm×20cm=500cm2=0.05m2,
它对桌面的压强:
p===50Pa。
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故选:C。
6.一凸透镜的焦距为15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处沿主光轴移到20cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是( )
A.像变大,像距变大 B.像变小,像距变小
C.像变大,像距变小 D.像变小,像距变大
【分析】掌握凸透镜成像的三种情况:
U>2f,成倒立、缩小的实像。
2f>U>f,成倒立、放大的实像。
U<f,成正立、放大的虚像。
凸透镜成实像时,物体离凸透镜越近,像离凸透镜越远,像也越大。
【解答】解:凸透镜的焦距是15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处移到20cm处的过程中,物距始终大于焦距,因此凸透镜成实像,由于物距减小,则像距变大,像变大。
故选:A。
7.关于图(甲)、(乙)所示的实验,下列说法正确的是( )
A.甲实验的原理与动圈式话筒的工作原理相同
B.甲实验的过程中,电能转化为机械能
C.乙实验的原理与发电机的工作原理相同
D.乙实验的过程中,机械能转化为电能
【分析】(1)发电机原理图描述了线圈给外界的用电器供电;电动机原理图描述了电源给线圈供电;
(2)电磁感应现象装置图没有电池;磁场对电流的作用装置图有电池。
(3)通电导体在磁场中受力的方向,与磁场方向有关、与电流方向有关。只改变磁场方向或只改变电流方向导体受力方向都会改变。磁场方向和电流方向同时改变,导体受力方向不变。
【解答】解:
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AB、甲实验中没有电池,是探究感应电流产生条件的装置图,可以反映发电机的工作原理,动感式话筒也是根据电磁感应的原理作出的,是机械能转化为电能;故A正确、B错误;
CD、乙实验中有电池,是探究磁场对电流作用的原理图,可以反映电动机的工作原理;乙实验中是电能转化为机械能。故CD错误。
故选:A。
8.安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视,并开展了一系列丰富多彩的教育活动。在某校一次安全用电知识的“对”、“错”抢答比赛中,以下选项应叫答“对”的是( )
A.有时可在电线上晾哂衣服
B.熔丝烧断后,可用铜丝代替接上
C.控制电灯的开关应接在零线上
D.发现有人触电,应立即断开电源开关,切断电路
【分析】(1)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(2)保险丝是用熔点较低、电阻率较大的铅锑合金制成的,当电流过大时自身熔断切断电路,从而起到保护电路安全运行的作用;
(3)电灯的开关接在了零线上时,更换灯泡时易发生触电事故;
(4)发现有人触电或电引起的火灾,首先切断电源,再实行救援措施。
【解答】解:A、电线中有电流通过,人接触电线容易触电,更不能在电线上凉晒衣服,故A错误;
B、铜丝的熔点高,当电流过大时,不能熔断,因此不能做保险丝,故B错误;
C、为了安全,电灯开关必须接在火线上,故C错误;
D、发现有人触电后,应立即断开电源开关,切断电路,然后在施救,故D正确。
故选:D。
9.如图所示的电路,电源电压保持不变,R为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.开关闭合前,电压表和电流表均无示数
B.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表的示数变大
C.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值不变
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D.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的乘积变大
【分析】(1)由电路图可知,开关闭合前,电路处于开路状态,但是电压表的两个接线柱通过变阻器与电源的正负极相连通;
(2)开关闭合后,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表A测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律、串联电路的特点即可分别判断;
由于电压表与电流表示数的乘积为定值电阻R的功率,根据P=I2R判断R功率的变化即可得出电压表与电流表示数的乘积的变化。
【解答】解:
(1)开关闭合前,电路处于开路状态,则电流表没有示数;但电压表的两个接线柱通过变阻器与电源的正负极相连通,此时电压表测量电源电压,所以电压表有示数;故A错误;
(2)开关闭合后,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表A测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压;
滑片P向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小;
根据U=IR可知,定值电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B错误;
由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值为定值电阻的阻值,所以,电压表与电流表示数的比值不变,故C正确;
电压表与电流表示数的乘积为定值电阻R的功率,根据P=I2R可知R的功率变小,所以电压表与电流表示数的乘积变小,故D错误。
故选:C。
10.如图所示,用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速提升2m,若动滑轮重20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端向上移动了4m B.拉力F的功率为90W
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C.拉力F为90N D.滑轮组的机械效率为80%
【分析】(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数为3,根据s=nh求出绳端移动的距离;
(2)根据F=(G+G动)求出拉力;根据W=Fs可求拉力做功;根据P=可求拉力做功的功率;
(3)根据W=Gh求出克服物体重力做的有用功,根据效率公式求出滑轮组的机械效率。
【解答】解:
由图可知,n=3,则绳端移动的距离:s=3h=3×2m=6m,故A错误;
不计摩擦及绳重,拉力:
F=(G+G动)=×(160N+20N)=60N,故C错误;
拉力做功:W总=Fs=60N×6m=360J,
拉力做功的功率:P===90W,故B正确;
有用功:W有用=Gh=160N×2m=320J,
滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%≈88.9%,故D错误。
故选:B。
二、非选择题(每空1分)
11.(5分)同学们用手边的铅笔可以做很多物理小实验,如图所示。
(1)图甲中铅笔的长度是 3.00 cm。
(2)图乙中插入水中的铅笔看起来弯折了,这是光的 折射 现象。
(3)图丙中,用手指分別顶在铅笔的两端时,两只手指的凹陷程度和感觉不同,是由于压力的作用效果与 受力面积 有关。
(4)将一些细铜丝绕在铅笔下端,制成一个简易密度计,如图丁所示。如将此密度计先后放人水和某液体中,浸入部分长度之比为4:5,则该液体的密度为 0.8×103 kg/m3(细铜丝体积忽略不计)。
【分析】(1)刻度尺的最小刻度值(或叫分度值)为相邻的刻度线表示的长度;
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使用刻度尺测量物体长度时,要观察是否从0刻度线量起,起始端没从0开始,要以某一刻度当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去前面的刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
(2)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,光的折射形成的现象:放在有水的碗中的筷子看起来好像变折了、放大镜、池水看起来变浅等。
(3)从铅笔所处的平衡状态入手,分析两手指的受力大小关系。压力的作用效果与压力和接触面的面积有关;
(4)根据密度计漂浮,浮力等于重力,求出液体密度。
【解答】解:由图知:(1)刻度尺的分度值为1mm=0.1cm,铅笔左侧与0刻度线对齐,右侧与3.00cm对齐,所以铅笔的长度为3.00cm;
(2)水中铅笔看起来变弯折,属于光的折射现象,故B错误;
(3)铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力。据题可知,右边手指更疼,这说明压力的作用效果与受力面积有关;
(4)设浸入水中的长度为4h,浸入液体的长度为5h,横截面积为s,根据两次都漂浮,铅笔的重力等于排开液体的重力,
ρ水gV排水=ρ液gV排液,
ρ水g×s×4h=ρ液g×s×5h,
ρ液==×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3。
故答案为:(1)3.00;(2)折射;(3)受力面积;(4)0.8×103。
12.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U= 8 V,R2= 5 Ω。
【分析】(1)当只闭合S1、S2时,R1与L串联,电压表测灯泡两端电压,由图象此时灯泡的电流,由串联电路特点和欧姆定律计算R1的电压,从而得到电源电压;
(2)当只闭合S2、S3时,R2
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与L串联,电压表仍测灯泡两端电压,由图象读出此时灯泡的电流,由串联电路特点和欧姆定律计算R2的阻值。
【解答】解:
(1)由电路图可知,当只闭合S1、S2时,R1与L串联,电压表测灯泡两端电压,
由图象知,灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A,串联电路中电流处处相等,即通过R1的电流也为0.6A,
R1的电流为0.2A时,电压为2V,R1的电流与电压成正比,所以R1的电流为0.6A,它两端电压为6V,
所以电源电压U=UL+U1=2V+6V=8V;
(2)当只闭合S2、S3时,R2与L串联,电压表仍测灯泡两端电压,
灯泡两端电压为4V,由图象知,此时通过灯泡的电流为0.8A,
由串联电路特点可知,I2=IL=0.8A,
U2=U﹣UL=8V﹣4V=4V,
由欧姆定律可得R2的阻值:
R2===5Ω。
故答案为:8;5。
13.(3分)如图所示的电路,开关S接到a后,电磁铁左端为 S 极,小磁针静止时,A端是 S 极;将开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表示数不变,则电磁铁的磁性 减弱 (选填“增强”、“不变”或“减弱”)。
【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的极性,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引判断C端的极性;
(2)电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关:电流不变时,匝数越少,磁性越弱;匝数一定时,电流减小,磁场减弱。
【解答】
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解:(1)伸出右手握住螺线管,四指弯曲指示电流的方向,大拇指所指的方向即螺线管的左端为通电螺线管的S极,据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的道理可知,小磁针的C端是S极;
(2)在此实验装置中,保持电流不变,将开关S由a换到b,则减少了线圈的匝数,因此通电螺线管的磁性减弱。
故答案为:S;S;减弱。
14.为营造清静的生活环境,近两年来,咸宁市已经实现所有城区“禁鞭”。燃放鞭炮产生的烟尘飞扬 不是 (选填“是”或“不是”)分子运动;“禁鞭”是通过在 声源处 来控制噪声这种公害。
【分析】分子的无规则运动时肉眼看不到的。减弱噪声的途径有三条:一是在声源处减弱;二是在传播过程中减弱;三是在人耳处减弱。
【解答】解:燃放鞭炮产生的烟尘飞扬不是分子运动,是固体小颗粒的运动;
“禁鞭”是通过声源处来控制噪声这种公害。
故答案为:不是;声源处。
15.加油站加油时经常能闻到一股汽油味,这是汽油发生了 汽化 (填物态变化名称),加油时尽量不要整理头发或衣服,因为摩擦可能产生 静电 发生电火花引发着火。
【分析】(1)在一定条件下,物体的三种状态﹣﹣固态、液态、气态之间会发生相互转化,这就是物态变化;
物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
(2)用摩擦的方法是物体带电叫摩擦起电。
【解答】解:(1)常温下汽油容易由液体汽化(蒸发)为气态,弥漫在空气中;
(2)用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电,加油时如果整理头发或衣服,可能因为摩擦产生静电,发生电火花引发着火。
故答案为:汽化; 静电。
16.(3分)用天然气烧水,水烧开后,壶盖不断向上跳动,此过程中能量转化与四冲程汽油机的 做功 冲程的能量转化相同;若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,在标准大气压下把5kg的水从20℃加热至沸腾,需完全燃烧 0.084 m3天然气。(c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=4×107J/m3)
【分析】
28
(1)在汽油机的四冲程中,做功冲程是内能转化为机械能的冲程,水烧开时壶盖会向上跳动,也是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。
(2)在标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,利用Q吸=cm△t求水吸收的热量;知道效率,利用η==50%求天然气完全燃烧放出的热量,再利用Q放=Vq求天然气的体积。
【解答】解:
(1)水烧开以后,水蒸气膨胀对壶盖做功,把壶盖顶起来,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。这与汽油机的做功冲程的能量转化相同,在汽油机的做功冲程中,是将燃气的内能转化为活塞的机械能;
(2)在标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,
水吸收的热量为:
Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J。
由η==50%得天然气完全燃烧放出的热量:
Q放===3.36×106J,
由Q放=Vq得天然气的体积:
V气===0.084m3。
故答案为:做功;0.084。
17.(3分)如图所示,已知光线AO斜射入水中,O为入射点。请作出其反射光线OB和进人水中的折射光线OC的大致方向。
【分析】过入射点作出法线,然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内,并且反射角等于入射角,画出反射光线;
根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,折射角小于入射角,确定折射光线的方向。
【解答】解:
28
过入射点O作垂直于界面的法线,根据反射角等于入射角在法线右侧的空气中画出反射光线OB;光从空气斜射入水中时,根据折射角小于入射角在法线右侧的水中画出折射光线OC.如图所示:
18.(3分)过去农村用的舂米工具是一个杠杆,如图所示是它的结构示意图。O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下打击稻谷。请在图中画出动力F1的力臂和石球所受重力G的示意图。
【分析】(1)做重力的示意图,首先找出重心,然后用一条带箭头的线段表示重力,重力的方向是竖直向下的;最后标出重力G;
(2)力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点;②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线;③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
【解答】解:
(1)石球的重心在球心,过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,在线段的末端标上箭头和符号G,即为石球所受重力的示意图;
(2)从支点O向力F的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是F的力臂L.如图所示:
19.(9分)物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
28
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)测量中,分析研究的是大气对 活塞 (选填“针筒”或“活塞”)的压力,当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,研究对象处于 运动 状态。若不考虑其它因素,根据 二力平衡 的知识可知,研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。
(2)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果 偏小 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。同学们联想到去医院打针的情景,可采取简单的办法将注射器内空气排尽。你的方法是 将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再封口 。
(3)测量前,有同学建议在活塞周闱涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:一是活塞的密封性好;二是可以 减小摩擦 。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小 活塞自身重力 对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(4)若同学们用图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 C (选填“A”或“C”)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p= 。
【分析】(1)明确实验的原理,分析出研究对象。
研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化。当注射器中的活塞开始滑动时,二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力,此时弹簧测力计的示数与所受的大气压力相等;
(2)注射器顶端装针头处空气无法排尽,里面气体有一定的压强,会造成拉力F偏小,在面积S不变时,所测量的大气压值会偏小;将注射器装满水,排出里面的气体。
(3)涂抹凡士林的好处:一是减小摩擦,二是密封性好;当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时,活塞的重力会影响测得的拉力,从而影响测得的大气压;
(4)压力的大小跟活塞的作用面积有关,在大气压强一定时,面积越小,压力会越小,所以应选择较小的注射器;
因活塞为圆柱体,所以活塞的横截面积可以通过公式S=,利用压强的公式p=可得出表达式。
【解答】解:(1)该实验中以活塞为研究对象;分析研究的是大气对活塞的压力;
28
当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,活塞是运动的;
当注射器中的活塞开始滑动时,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,因此需要记录此时的示数;
(2)注射器顶端装针头处空气无法排尽,即有残余气体,注射器内还会有一定气压,这样会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;
将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再封口,可以采用这一简单的方法将注射器内空气排尽。
(3)涂抹凡士林的好处:一是减小摩擦,二是活塞的密封性好。
当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时,由于活塞受重力的作用,使得测力计的拉力不等于大气压力,从而影响测得的大气压,所以让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向,目的是为了减小活塞自身重力对实验的影响,从而提高实验的准确程度。
(4)因为大气的压强是一定的,根据公式F=pS,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计量程不够时,可换用小量程注射器,故选C;
活塞的面积S=,将测量结果代入压强公式得:p===。
故答案为:(1)活塞;运动;二力平衡;(2)偏小;将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再封口;(3)减小摩擦;活塞自身重力;(4)C;。
20.(7分)朵朵和同学们在做电学实验过程中:
(1)朵朵和同学们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 电阻 这一因素不变;由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保扩电路,又能通过调节使电阻R两端的电压 改变
28
(选填“改变”或“保持不变”)。
(2)请用笔画线代替导线,帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整。
(3)朵朵连完电路,闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的原因:电路存在 接触不良 。
(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,记下电流值;再将5Ω电阻换成10Ω电阻,她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向 B (选填“A”或“B”)端移动。
(5)朵朵和同学们完成上述探究活动后,想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率,但发现电压表被别的同学拿走了,于是她借助一个10Ω的电阻,设计了如图戊所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下:
①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为 0.2 A时,小灯泡恰好正常发光;
②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I。
③P灯= 2V(I﹣0.2A) (用已知量和测量值表示,数值要求带单位)。
【分析】(1)研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变;为得出普遍性的结论,要多次测量;
(2)电压表与灯并联;
(3)如电路存在接触不良,会造成电表的指针总在晃动;
(4)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(5)要测灯的额定功率,应先使灯正常发光,在没有电压表的情况下,电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用,故将R与电流表串联后再与灯并联,通过移动变阻器的滑片使电流表示数为=0.2A时,由并联电路电压的规律,灯的电压为2V,灯正常发光;
保持滑片位置不变,通过开关的转换,使电流表测灯与R并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流,根据P=UI写出灯的额定功率的表达式。
【解答】解:(1)研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变;为得出普遍性的结论,要多次测量,由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保扩电路,又能通过调节使电阻R两端的电压改变。
(2)电压表与灯并联,如下所示:
28
(3)朵朵连完电路,闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。造成这一现象的原因:电路存在接触不。
(4)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V。
(5)①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为0.2A时,小灯泡恰好正常发光;
②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I。
③在②中,电流表测并联电路的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流I灯=I﹣0.2A,
P灯=U灯I灯=2V(I﹣0.2A)。
故答案为:(1)电阻; 改变;
(2)如上;
(3)接触不良;
(4)B;
(5)①0.2; ③2V(I﹣0.2A)。
21.(6分)如图所示为我国自主研制、世界最大的水陆两柄飞机AG﹣600,它的最大起飞质量为53.5吨,最大航程可达5500公里;该飞机发动机的总功率约为15MW,其最大巡航速度为500km/h;其一次可最大汲水12吨,对森林防火具有很高的价值。g取10N/kg,请求:
(1)该飞机以最大起飞质量静止漂浮在水面上时,所受的浮力为 5.35×105 N;它一次最大汲水的体积为 12 m3。
28
(2)AG﹣600从海南三亚出发,飞越过西沙、南沙,绕过我国最南端的曾母暗沙,再返回原地的总航程约为3600km,如巡航时间为8小时,该飞机这次巡航的平均速度为多少?当其保持15MW的功率以此速度水平飞行时,受到向前的推力多大?
【分析】(1)根据漂浮条件即可求出所受的浮力;利用V=求出水的体积;
(2)根据v=即可求出速度;根据P===Fv计算出飞行时向前的推力。
【解答】解:(1)该飞机以最大起飞质量静止漂浮在水面上时,根据漂浮条件可知:
F浮=G=mg=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N,
由ρ=可得:
水的体积V===12m3;
(2)飞机飞行速度v===450km/h=125m/s;
该飞机发动机的总功率:P=15MW=1.5×107W,
由P===Fv可得:
推力F===1.2×105N。
答:(1)5.35×105N;12。
(2)该飞机这次巡航的平均速度为450km/h;当其保持15MW的功率以此速度水平飞行时,受到向前的推力为1.2×105N。
22.(8分)如图所示,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡L标有“6Vl.8W”字样,R0为10Ω的定值电阻,滑动变阻器R铭牌上标有“Ω1A”字样(电阻值已模糊不清),电压表使用的量程为0~3V,电流表使用的量程为0~0.6A.当所有开关都闭合时,小灯泡恰好正常发光,调节滑动变阻器,在不损坏各电路元件的情况下,滑动变阻器最小与最大功率之比为1:4.请求:
(1)小灯泡L的电阻为 20 Ω;电源电压为 6 V。
(2)滑动变阻器R的最大阻值。
(3)只闭合S3时,在不损坏各电路元件的情况下,1min内电路消耗的最大电能。
28
【分析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=求出小灯泡的阻值;当所有开关都闭合时,L与R并联,由于小灯泡恰好正常发光,根据灯泡的额定电压即可得出电源电压;
(2)当所有开关都闭合时,L与R并联,电流表测量滑动变阻器的电流,已知滑动变阻器最小与最大功率之比为1:4,则根据P=UI即可求出通过变阻器的最小电流,然后根据欧姆定律即可求出变阻器的最大电阻。
(3)只闭合S3吋,电阻R0与R串联,根据电压表和电流表的量程判断得出电路中的最大电流,利用P=UI即可求出1min内电路消耗的最大电能。
【解答】解:(1)由P=可得,小灯泡的阻值:
RL===20Ω;
当所有开关都闭合时,R0被短路,L与R并联,由于小灯泡恰好正常发光,则电源电压U=U额=6V;
(2)当所有开关都闭合时,R0被短路,L与R并联,电流表测量滑动变阻器的电流,由于电流表的量程为0~0.6A,所以当电流表示数最大为0.6A时,变阻器的功率最大;
则P滑大=UI滑大=6V×0.6A=3.6W;
当变阻器的电阻全部连入电路时,通过变阻器的电流最小,此时变阻器的功率最小;
已知P滑小:P滑大=1:4,
则:P滑小=P滑大=×3.6W=0.9W,
根据P=可得变阻器的最大阻值:
R滑大===40Ω;
(3)只闭合S3时,电阻R0与R串联,电流表测量电路中的电流,电压表测R0两端的电压,
由于电压表量程为0~3V,则当电压表的示数最大为U0=3V时,电路中的电流:
28
I0===0.3A;
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流为0.3A,
则1min内电路消耗的最大电能:
W大=UI0t=6V×0.3A×60s=108J。
答:(1)20;6。
(2)滑动变阻器R的最大阻值为40Ω。
(3)只闭合S3时,在不损坏各电路元件的情况下,1min内电路消耗的最大电能是108J。
23.(7分)小宇给家里楼顶的水箱制作了一个自动加水装置,初步设计如图所示,将两个完全相同的实心圆柱体A、B通过细线与一压力传感开关相连,吊在水平放置的圆柱形水箱中,已知每个圆柱体重为6N,底面积为50cm2.当水箱储水深度降到10cm,圆柱体B一半浸在水中时,压力传感开关所受拉力达到10N,其闭合开始加水。(细线质量与体积均忽略不计,g取10N/kg)请求:
(1)刚开始加水时,水箱底部所受水的压强。
(2)圆柱体的密度。
(3)当水箱储水深度达到1.5m时,压力传感开关所受拉力为5N,其断开停止加水,求应设计A、B间细线的长度。
【分析】(1)知道水的深度,根据p=ρ水gh求出水箱底部所受水的压强;
(2)根据题意求出圆柱体B受的浮力,再根据F浮=ρ水gV排求出圆柱体B浸在水中的体积,进而求出圆柱体B的体积,再根据G=mg=ρgV求出圆柱体的密度;
(3)当水箱储水深度达到1.5m时,压力传感开关所受拉力为5N,求出此时AB受到的浮力,进而求出AB浸在水中的体积,再求出浸入水中的深度,再求出AB浸入水中增加的深度,进而求出A、B间细线的长度。
【解答】解:(1)刚开始加水时,水的深度h=10cm=0.1m,
水箱底部所受水的压强:
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p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;
(2)圆柱体B一半浸在水中时,压力传感开关所受拉力达到10N,
把2个圆柱体看作一个整体,受向上的浮力、向上的拉力和向下的总重力,
由力的平衡条件可得:F浮+F拉=G,
此时圆柱体B受的浮力:
F浮=G﹣F拉=2×6N﹣10N=2N,
由F浮=ρ水gV排得,圆柱体B浸在水中的体积:
V排===2×10﹣4m3,
由题知,此时圆柱体B一半浸在水中,
则圆柱体B的体积:V=2V排=2×2×10﹣4m3=4×10﹣4m3,
由G=mg=ρgV得,圆柱体密度:
ρ===1.5×103kg/m3;
(3)当水箱储水深度达到h2=1.5m时,压力传感开关所受拉力为5N,
此时AB受到的总浮力:
F浮′=G﹣F拉′=2×6N﹣5N=7N,
由F浮=ρ水gV排得,AB浸入水中的总体积:
V排′===7×10﹣4m3,
圆柱体的底面积为50cm2=5×10﹣3m2,
AB浸入水中的总深度:
hAB===0.14m,
当水深为h1=10cm时,B浸入水中的深度:
hB===0.04m,
则AB浸入水中增加的深度:
△h=hAB﹣hB=0.14m﹣0.04m=0.1m,
28
AB间细线的长度:
h=h2﹣h1﹣△h=1.5m﹣0.1m﹣0.1m=1.3m。
答:(1)刚开始加水时,水箱底部所受水的压强1×103Pa;
(2)圆柱体的密度1.5×103kg/m3;
(3)A、B间细线的长度1.3m。
28