2023年辽宁省沈阳市中考物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共6小题,共12.0分)
1. 下列估测符合实际的是( )
A. 教室内学生课桌的高度约75cm B. 课间眼保健操的时间约45s
C. 夏天上课时教室内的气温约60℃ D. 一名初中生的质量约500kg
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据生活实际可知,教室内学生课桌的高度约中学生身高的一般,约为,故A符合题意;
B.中小学生课间眼保健操的时间大约,故B不符合题意;
C.夏天气温较高,一般情况下教室内的气温约左右,故C不符合题意;
D.根据生活实际可知,一名初中生的质量约,故D不符合题意。
故选A。
2. 小明同学用相同的玻璃瓶灌入不同高度的水制作水瓶琴,如图所示,并用小木棒敲击瓶口,为同学们演奏美妙乐曲。下列说法正确的是( )
A. 敲击水瓶琴发出的乐曲声是由空气振动产生的
B. 敲击时最左侧瓶子发出声音的音调最高
C. 用不同的力敲击同一个瓶子口可以改变声音的音调
D. 同学们听到的乐曲声是通过空气传播的
【答案】D
【解析】
【详解】A.敲击有水玻璃瓶时,声音是由玻璃瓶和水振动产生的,故A错误;
B.敲击时,瓶内的水越少振动频率越高,音调越高,所以,最左侧瓶子发出声音的音调最低,故B错误;
C.用不同的力敲击同一个瓶子口,它们振动的幅度不同,响度不同,故C错误;
D.同学们听到的乐曲声是通过空气传播的,故D正确。
故选D。
3. 下列应用中涉及到的光学元件,对光有发散作用的是( )
A. 放大镜 B. 潜望镜
C. 近视眼镜 D. 汽车前灯反光装置
【答案】C
【解析】
【详解】A. 放大镜凸透镜制成的,凸透镜对光线有会聚作用,故A不符合题意;
B.通过潜望镜,在水面下就能观察到水面的情况,利用了平面镜成像,其原理是光的反射,平行光反射后仍是平行光,既不会聚也不发散,故B不符合题意;
C.近视镜片是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,故C符合题意;
D.汽车前灯反光装置是一个凹面镜,凹面镜对光线有会聚作用,故D不符合题意。
故选C。
4. 下列说法正确是( )
A. 沿海地区昼夜气温变化小主要是因为水的比热容较大
B. 验钞机是利用红外线来验钞的
C. 插线板接入多个大功率用电器同时使用,不会有安全隐患
D. 利用电磁感应原理制成电动机
【答案】A
【解析】
【详解】A.沿海地区和内陆地区,质量相等的海水和泥土相比,由于水的比热容大,在相同的吸放热条件下,水的温度变化小,所以昼夜温差小,故A正确;
B.验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光的特点工作的,不是利用红外线,故B错误;
C.多个大功率用电器同时使用一个插线板会造成电流过大,存在安全隐患,故C错误;
D.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故D错误。
故选A。
5. 小组同学做对比实验,如图所示,在甲、乙两个相同杯子中分别放入适量的冰块和干冰块。放置一段时间后,发现杯内物块均变小。甲杯内有液体出现,外壁有小水珠生成;乙杯内仍然是干燥的,外壁有一层薄霜生成。下面分析正确的是( )
A. 冰块变小是凝固现象,干冰变小是升华现象
B. 冰块变小需要吸热,干冰变小需要吸热
C. 小水珠生成是汽化现象,薄霜生成是凝华现象
D. 小水珠生成需要放热,薄霜生成需要吸热
【答案】B
【解析】
【详解】AB.冰块变小是部分冰块熔化成了水,熔化需要吸热;干冰变小是固态的二氧化碳变成气态,是升华现象,需要吸热,故B正确,A错误;
CD.小水珠生成是水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,薄霜是水蒸气遇冷直接凝华形成的,需要放热,故CD错误。
故选B。
6. 我国自主研发的C919大型客机,如图所示,于2023年5月28日圆满完成首次商业航班飞行。下列说法正确的是( )
A. 机翼是利用气体流速大,压强大的原理获得升力
B. 起飞时,飞机在跑道上加速滑行时惯性逐渐增大
C. 降落时,随着高度降低,飞机相对于跑道是静止的
D. 落地后,静止在停机坪上的飞机受到的力相互平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A.机翼是利用气体流速大、压强小的原理获得升力,故A错误;
B.惯性大小取决于物体的质量,与物体的运动状态无关,起飞时,飞机在跑道上加速滑行时惯性大小不变,故B错误;
C.降落时,随着高度降低,飞机相对于跑道的位置发生变化,是运动的,故C错误;
D.落地后,静止在停机坪上的飞机受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上,为一对平衡力,故D正确。
故选D。
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
7. 下列关于能源、资源及材料的说法正确的是( )
A. 天然气虽然是不可再生能源,但是自然界中能量守恒,不需要节约能源
B. 地球上的水通过三态变化不停地循环,但是淡水资源有限,仍需节约用水
C. 半导体材料是现代化生产、生活的重要材料,可以用来制作二极管
D. 超导材料如果用来制作输电线,可以降低由于电阻发热引起的电能损耗
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.天然气虽然是不可再生能源,但由于能量的转化与转移具有方向,可利用的能源越来越少,需要节约能源,故A错误;
B.虽然地球上的水通过三态变化不停地循环,但是能够被人利用的淡水资源还是极其有限,所以仍需节约用水,故B正确;
C.根据半导体的性质可知,半导体材料是现代化生产、生活的重要材料,用它可以来制作二极管,故C正确;
D.超导材料如果用来制作输电线,由于电阻为,不会产生热量,可以降低由于电阻发热引起的电能损耗,故D正确。
故选BCD。
8. 如图,电源两端电压保持不变,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数不变,电压表V2的示数变小
B. 电压表V1的示数变小,电压表V2的示数不变
C. 电流表A的示数变小,电阻R1的电功率变大
D. 电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.由电路图可知,两电阻串联,电压表测的电压,测电源电压,电流表测电路的电流,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电阻的规律可知,电路的电阻变大,由欧姆定律可知,电流表示数变小,根据可知,的电压变小,即的示数变小;测电源电压,故其示数不变;因电路的电流变小,根据可知,电阻的电功率变小,故B正确,AC错误;
D.根据欧姆定律可知,电压表的示数与电流表的示数的比值即串联电路的总电阻,所以该比值变大,故D正确。
故选BD。
9. 自行车是一种环保、便利的交通工具,如图所示,其构造及使用涉及许多物理知识。下列说法正确的是( )
A. 车座做得宽大,是为了减小压强
B. 手闸使用时相当于一个费力杠杆
C. 向自行车的转动部分加润滑油,可以减小摩擦
D. 轮胎有花纹是利用增大接触面粗糙程度来增大摩擦
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.车座做成宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A正确;
B.手闸在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C.向自行车转动部分加润滑油,使接触面脱离来减小摩擦,故C正确;
D.自行车的轮胎有花纹,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D正确。
故选ACD。
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共8小题,共18.0分)
10. 如图是“探究平面镜成像的特点”的实验,点燃的蜡烛放在玻璃板前,可以看到它在玻璃板后面的像。蜡烛与玻璃板的距离是12cm。则像与玻璃板的距离是______ cm;当蜡烛靠近玻璃板时,像的大小______ (填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 12 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]像和物体到平面镜的距离相等,蜡烛与玻璃板的距离是,像与玻璃板的距离是。
[2]平面镜所成的像与物体大小相同,当蜡烛靠近玻璃板时,像的大小不变。
11. 小明发现一个有趣的现象,将两段透明胶带分别粘在桌面上,如图甲所示。胶带能粘在桌面上,说明分子间有______ 力;当迅速将胶带撕下来并将它们靠近,发现两胶带互相排斥,如图乙所示。小明分析这是因为两段胶带被迅速撕下时带了电荷,因带______ (填“同种”或“异种”)电荷而相互排斥。
【答案】 ①. 引 ②. 同种
【解析】
【详解】[1]分子之间存在相互作用的引力和斥力,胶带能粘在桌面上,是因为分子间有引力的作用。
[2]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,把贴在桌面的两条塑料胶带迅速撕开后让其靠近时,发现它们互相排斥,故说明它们带同种电荷。
12. 如图甲,“司南”是我国早期的指南针,在______ 的作用下,静止时其长柄指南,为人们指明方向;如图乙,“日晷”利用指针影子的位置来测量时间,影子是由于光的______ 形成的。
【答案】 ①. 地磁场 ②. 直线传播
【解析】
【详解】[1]地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其勺柄指向地理南方,即指南的南极用S表示,故长柄所指的方向是地球磁场的北极,即地理的南极附近。
[2]影子是光沿直线传播时遇到不透明的物体,在物体的后面形成的光照不到的暗区,是由光的直线传播形成的。
13. 2022-2023赛季辽宁男篮成功卫冕CBA联赛总冠军,比赛中,篮球打到篮板被弹回,说明力可以改变物体的______ ;篮球下落过程中,______ 能转化为动能。落地的篮球弹起高度逐渐降低,说明篮球的机械能______ (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 重力势 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]当篮球撞在篮板上被弹回,篮球的运动方向发生了改变,是由于篮板的作用力改变了篮球的运动状态。
[2]篮球下落过程中,质量不变、速度变大,动能变大;高度变小,重力势能变小,所以重力势能转化为动能。
[3]由于克服空气摩擦力做功,与地面撞击做功,将机械能转化成了部分内能,所以机械能减小,落地的篮球弹起高度逐渐降低。
14. 周末,小丽帮妈妈整理衣物,打开衣柜时闻到香草散发的淡淡清香,这是______ 现象;把衣物装入带有排气孔的收纳袋内,用抽气筒向外抽气,在______ 的作用下收纳袋被压缩得很小,便于存放。
【答案】 ①. 扩散 ②. 大气压
【解析】
【详解】[1]打开衣柜时闻到香草散发的淡淡清香,是香味分子进入空气中导致的,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]把衣物装入带有排气孔的收纳袋内,用抽气筒向外抽气,由于里面的气压减小,收纳袋在外界大气压的作用下体积变小。
15. 在2023年“中国航天日”主场活动启动仪式上,我国相关部门发布了由“天问一号”获取的火星全球影像图。影像信息通过______ 波从遥远的火星传递到地面接收站,“天问一号”上安装的太阳能电池板将太阳能转化为______ 能,为所携带的设备仪器供电。
【答案】 ①. 电磁 ②. 电
【解析】
【详解】[1]电磁波可以在真空中传播,可以传递信息,故影像信息通过电磁波从遥远的火星传递到地面接收。
[2]太阳能电池板在工作过程中将太阳能转化为电能为设备供电。
16. 校车在某段平直路面上以36km/h速度匀速行驶10min,通过的路程为______ km;若在此过程中消耗1kg柴油,发动机输出有用的机械功为1.72×107 J,校车发动机的效率为______ %。(柴油热值为4.3×107 J/kg)
【答案】 ①. 6 ②. 40
【解析】
【详解】[1]校车的速度,行驶的时间为
根据可得,校车通过的路程为
[2]1kg柴油完全燃烧放出的热量为
Q放=mq柴油=1kg×4.3×107J/kg= 4.3×107J
则校车发动机的效率为
17. 如图是定值电阻R1和R2的I-U关系图像,由图像可知,R1和R2的大小关系为R1______ R2(填“>”、“=”或“<”),当R1和R2串联时,R1和R2两端电压之比U1:U2= ______ ;当R1和R2并联时,若通过R1的电流为0.63A,则10s内R2消耗的电能为______ J。
【答案】 ①. ②. 1:2 ③. 9.9225
【解析】
【详解】[1]由图像可知,当
时,对应的电流分别为
,
由可得,两电阻的阻值分别为
,
由此可知
[2]当把、串联在某一电路中时,因为串联电路中各处的电流相等,所以
此时它们两端的电压之比
[3]若通过的电流为
由可得,两端电压
并联电路中各支路电压都相等,和并联,则两端电压
内消耗的电能
四、实验探究题(本大题共5小题,共22.0分)
18. 如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置,透明容器A和B中密封着等质量的空气,U形管中液面相平。
(1)将两容器中的电阻丝R1和R2串联起来接到电源两端,通电一段时间后、观察比较两个装置中U形管液面高度差的大小关系,来研究电流通过导体产生的热量与______ 的关系;
(2)实验中如果单独观察R1或R2所在装置,会发现随着通电时间的增加,U形管中液面的高度差增大,这表明:在电阻和电流不变时,通电时间越长,电流通过导体产生的热量越______ 。
【答案】 ①. 电流大小 ②. 多
【解析】
【详解】(1)[1]装置中,左侧两电阻并联后再与右侧电阻串联,容器内两电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流小于通过右侧容器中电阻的电流,而通电时间相同,故实验可以研究电流产生的热量与电流大小的关系。
(2)[2]电流通过导体产生热量的多少不易直接观察,甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气,电阻丝产生热量越多,气体膨胀程度越大,故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少,采用了转换法。实验中如果单独观察或所在装置,会发现随着通电时间的增加,U形管中液面的高度差增大,根据转换法,产生的热量越多,这表明:在电阻和电流不变时,通电时间越长,电流通过导体产生的热量越多。
19. 在课堂上同学们用小纸锅烧水,如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)如图乙,在安装实验器材时,老师提醒大家固定夹A和B的高度都要适当,固定夹A高度适当的标准是保证能够用酒精灯外焰加热,那么固定夹B高度“适当”的标准是______;
(2)用酒精灯给水加热至沸腾,需要计时,记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中的______ (选填“a”或“b”)所示现象;
(3)将收集的数据绘制成如图丁所示的“温度-时间”关系图像,发现水在沸腾过程中,温度变化的特点是______ ;
(4)交流评估环节中,同学们提出了各自的观点,其中正确的有______ (填字母)
a.纸板上的小孔加快了水的散热,因此小孔是多余的
b.用初温较高的水做实验,可以缩短沸腾前的加热时间,节约能源
c.纸锅烧水实验中,纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点,且水沸腾时要不断吸热
【答案】 ①. 见解析 ②. a ③. 温度保持不变 ④. b、c
【解析】
【详解】(1)[1]固定夹B高度“适当”的标准是温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁。
(2)[2]水沸腾时温度较高,会不断有大量水汽化成水蒸气进入气泡,这些气泡上升时体积逐渐变大,迅速到达液面破裂开,由此可知图a所示为水沸腾时的图景;水没沸腾时,由于下部水温高,上部低,所以从底部生产的气泡在上升过程中会遇冷变小,是b图。
(3)[3]由丁图可知,水达到99℃温度就不在升高,说明水已经沸腾,以后继续加热,继续吸收热量但温度不变。
(4)[4]a.实验中若在烧杯上加盖密闭,气压升高,水的沸点会升高,所以设计一个小孔是为了使杯内外气压相等,故a错误;
b.适当提高水的初温,可以缩短沸腾前的加热时间,节约能源,故b正确;
c.纸锅里装些水,放到火上加热,过一会水就会沸腾,而纸锅不会燃烧,这主要是因为水沸腾时要吸热,并且水温度不变,使纸锅的温度不能达到纸的燃点,故c正确。
故选bc。
20. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,选用的凸透镜焦距为10cm,将实验器材调节好,把点燃的蜡烛放在距凸透镜较远的地方,然后逐渐移近,观察烛焰成像情况并记录物距和像距。
(1)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图1所示,此时烛焰的像成在光屏的中央,烛焰的像是倒立、______ 的实像;若只将凸透镜调高,则光屏上烛焰的像会向______ 移动;
(2)如图1,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处,移动光屏直到光屏上再次出现清晰的像,则像移动的距离______ (填“大于”、“等于”或“小于”)蜡烛移动的距离;
(3)实验中,小丽观察到图2中的物点S的虚像S',请根据凸透镜成像原理,在图中完成物点S发出的光线a经过凸透镜后的折射光线;______
(4)毕业典礼上,小丽想拍摄教学楼的全景,但她所在的位置只能拍摄到教学楼的一部分,由于无法改变拍摄位置,她只能通过改变照相机镜头焦距使像变小,从而拍摄到全景。小丽的照相机镜头相当于一个焦距可变的凸透镜,为了拍摄到全景,她应该调节照相机镜头的焦距,使其适当______ (选填“变大”或“变小”)。
【答案】 ①. 缩小 ②. 上 ③. 小于 ④. ⑤. 变小
【解析】
【详解】(1)[1]由图1可知,此时物距、像距分别为
u=50cm-15cm=35cm>2f
f
[2]若只将凸透镜调高,根据过光心的光线传播方向不变可知,光屏上烛焰的像会向上移动。
(2)[3]图1中,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处,此时物距为
u=50cm-30cm=20cm=2f
根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、等大的实像,此时像距
v=2f=20cm
光屏应移到70cm刻度线处。在此过程中,蜡烛移动的距离为
s1=30cm-15cm=15cm
光屏移动的距离为
s2=70cm-65cm=5cm
s2
(4)[5]为了拍摄到全景,相当于让所成的像变小,由凸透镜成像的规律可知,应增大物距缩小像距,则她应该将照相机镜头的焦距变小,因凸透镜焦距变小,相当于增大物距,减小像距,像随之变小。
21. 在力学专题复习中,小丽总结了测量和比较物质密度的几种方法:
(1)用天平和量筒测密度。例如:测量盐水密度。
①将盛有盐水的烧杯放在调好的天平左盘,向右盘加减砝码并移动游码,测出烧杯和盐水的质量为112.4g;
②接下来,把盐水倒入量筒中一部分,如图甲所示;
③如图乙,再用天平测出烧杯和剩余盐水的质量为______ g;
④利用测量的数据计算出这杯盐水的密度ρ= ______ g/cm3。
(2)用替代的方法测密度,例如:测量鸡蛋的密度。
①把鸡蛋放入足量清水中,鸡蛋沉底,说明鸡蛋所受的浮力______ (填“大于”、“等于”或“小于”)重力;
②向水中缓慢加盐并轻轻搅拌,不断调节盐和水的用量,直至看到______ 现象,说明鸡蛋的密度恰好等于此时盐水的密度,用密度计测量盐水密度就可以知道鸡蛋的密度。
(3)自制密度计比较密度。例如:用食盐和小瓶制成不同的密度计比较不同盐水的密度。
①取两个完全相同的小瓶A和B,在小瓶侧壁相同的位置上做标记a。如图丙所示;
②向小瓶中加入食盐,并不断调节加入食盐的多少,使两个小瓶分别竖直漂浮在两杯不同的盐水中;
③用天平分别测量小瓶和食盐的总质量,只通过比较总质量的大小就能判断盐水密度的大小关系。上述过程中②步骤缺少一个关键条件,请补充:______ 。
【答案】 ①. 79.4 ②. 1.1 ③. 小于 ④. 鸡蛋悬浮在盐水中的 ⑤. 使盐水均达到标记处
【解析】
【详解】(1)③[1]如图乙,标尺分度值为0.2 g,游码在标尺上对应的刻度值为4.4g, 烧杯和剩余盐水的质量为
m1=50g+20g+5g+4.4g=79.4g
④[2]则倒入量筒中的盐水的质量为
由图甲知倒入量筒中的盐水的体积为,盐水的密度
(2)①[3]浸没在液体中的物体,物体的重力大于浮力时,物体在液体中将处于沉底状态,鸡蛋在清水中处于沉底状态,说明鸡蛋受到的浮力小于重力。
②[4]当物体的密度与液体的密度相同时,物体将处于悬浮状态;向水中缓慢加盐并轻轻搅拌,不断调节盐和水的用量,直至看到悬浮现象,说明鸡蛋的密度恰好等于此时盐水的密度,用密度计测量盐水密度就可以知道鸡蛋的密度。
(3)[5]只有当两个小瓶漂浮且排开水的体积相等时,有
得
比较小瓶和食盐的总质量即可得到盐水密度的大小关系,故在中就应补充的条件是,使盐水均达到标记处。
22. 在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,电源两端电压3V且保持不变,滑动变阻器规格为“25Ω 1A”。
(1)探究电流与电压的关系,实验电路如图甲所示,请用笔画线代替导线,将实物图连接完整______;
(2)闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表仍无示数,电流表示数有变化。若电路故障只有一处,则故障可能是定值电阻R发生______ (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,进行实验。实验数据如表所示:
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.12 0.2 0.3 0.4
其中第5次实验中电流表示数如图乙所示,为______A ;
(4)分析表格中数据得出电流与电压的定量关系:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压______ ;
(5)利用这个电路继续探究电流与电阻的关系。实验中分别接入阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,且每次只接入一个定值电阻,同时移动滑动变阻器的滑片P,观察电压表和电流表的示数。实验中调节滑动变阻器的目的是______ ;不改变现有器材的规格,设定的电压表示数应不低于______ V,才能保证五次实验顺利进行,得出正确结论。
【答案】 ①. ②. 短路 ③. 0.5 ④. 成正比 ⑤. 控制电阻两端的电压不变 ⑥. 1.5
【解析】
【详解】(1)[1]由于电源电压为3V,所以电压表选用0~3V的量程与定值电阻并联,如下图:
(2)[2]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数有变化,则电路为通路,电压表无示数,则故障原因可能是定值电阻R短路。
(3)[3]由乙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A。
(4)[4]由表格数据可知,电压增大时,电流也增大,且电压与电流的比值是一个定值,所以可以得出的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[5]研究电流与电阻的关系,要控制电阻两端的电压不变,实验中调节滑动变阻器的目的就是控制电阻两端的电压不变。
[6]滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压为
U滑=U-UV=3V-UV
根据分压原理有
即
因电压表示数UV为定值,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,上式变为
解得电压表的示数UV=1.5V,即控制定值电阻两端电压不低于1.5V不变时,能使实验顺利进行。
五、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
23. 重为5N的空鱼缸,放在水平窗台上,其底面与窗台的接触面积为0.01m2,如图,向鱼缸内注入1.5kg的水,水的深度为10cm。假设小明沿竖直方向把盛水的鱼缸匀速抬高0.3m。(g取10N/kg,水的密度为1.0×103 kg/m3)求:
(1)空鱼缸对窗台的压强;
(2)注水后鱼缸底部受到水的压强;
(3)抬高鱼缸的过程中,小明对鱼缸和水总共做的功。
【答案】(1)500Pa;(2)1000Pa;(3)6J
【解析】
【详解】解:(1)空鱼缸对桌面的压力
F=G=5N
空鱼缸对窗台的压强
(2)注水后鱼缸底部受到水的压强为
p'=ρgh水=1×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1000Pa
(3)水和鱼缸的总重力为
G总=G+G水=G+m水g=5N+1.5kg×10N/kg=20N
抬高鱼缸的过程中,小明对鱼缸和水总共做的功为
W=Fs=G总h=20N×0.3m=6J
答:(1)空鱼缸对窗台的压强为500Pa;
(2)注水后鱼缸底部受到水的压强为1000Pa;
(3)抬高鱼缸的过程中,小明对鱼缸和水总共做的功为6J。
24. 如图,电源两端电压为12V且保持不变,灯泡L标有“6V 6W”的字样。滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω。(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求:
(1)灯泡的电阻;
(2)当开关S闭合,S1、S2断开,滑动变阻器R2接入电路的电阻为18Ω时,灯泡两端的电压;
(3)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表示数为1.5A,此时R1消耗的电功率。
【答案】(1)6Ω;(2)3V;(3)14.4W
【解析】
【详解】解:(1)由得,灯泡的电阻
(2)当开关闭合,、断开时,和小灯泡串联,电路中的总电阻
电路中的总电流
灯泡两端的电压
(3)当开关、、都闭合,将滑动变阻器的滑片移到最右端时,和并联,R2的电流
通过的电流
此时消耗的电功率
答:(1)灯泡的电阻是;
(2)当开关闭合,、断开,滑动变阻器接入电路的电阻为时,灯泡两端的电压为;
(3)当开关、、都闭合,将滑动变阻器的滑片移到最右端时,电流表示数为,此时消耗的电功率为。
六、综合题(本大题共1小题,共6.0分)
25. 小明发现小区、商场等地下停车场入口处的地面要比临街路面高一些。经过调查了解,这是为了避免雨天路上的积水流进地下停车场而采取的措施,当积水过高时还要用沙袋将停车场入口地面垫高,小明与学习小组的同学拟设计一个自动装置、解决积水进入地下停车场的问题,制定了如下项目研究内容:
【项目名称】浮体式拦水坝
【项目特点】隐藏式、自动化、节能
【项目要求】
要求一:积水即将没过上行缓坡时,蓄水池蓄水。当蓄水达到一定高度,拦水坝升起。
要求二:积水水位降低,拦水坝自动下降。当水位降至路面时,拦水坝下降至底部。
【项目设计】
(1)结构及原理:如图1甲,参照船闸的结构和原理,地下蓄水池相当于闸室。积水的路面相当于河流的上游,通过进水口下方管道连接起来构成______ 。如图1乙,当蓄水池中水面逐渐上升至H位置时,拦水坝刚要浮起,在这个过程中拦水坝受到的浮力______ (填“变大”、“不变”或“变小”)。如图丙,随着水面继续升高,拦水坝慢慢升起至顶端,此时坝体与蓄水池左侧壁接触紧密,避免蓄水池中的水进入地下停车场。
(2)方案评估:同学们经过充分讨论后发现这个设计方案不能满足“项目要求”中的______ (填“要求一”或“要求二”),需要进一步改进。
(3)设计改进:①如图2,参照原设计结构,增加一个排水管道,排水口与路面相平。要保证积水不能从排水管道流进蓄水池,但蓄水池中的水可以从排水管道排出。这就需要利用单向阀门来控制水流方向,单向阀门只能向一个方向开启,其结构和作用如图3所示。要满足全部项目要求,应在图2虚线框所在的位置安装图3中的______ (填“A阀门”或“B阀门”)。
②通过调节拦水坝的配重,可改变排水水位的高度,以应对各种积水情况。
(4)功能升级:拦水坝升起时车辆不能通行,应在入口处设计一个报警电路。
①如图4,虚线位置为拦水坝恰好浮起时蓄水池水面高度H处,金属块A、B、C分别安装在蓄水池侧壁的不同高度上,随着水位的升高,都能与雨水接触较好(雨水可以导电)。其中a、b、c是连接金属块的接线柱、d、e是电磁继电器上的接线柱。
②要求:拦水坝不升起时,绿灯亮;拦水坝升起时,红灯亮同时电铃响,起到警示作用。请你根据上述要求选择合适的接线柱,用笔画线代替导线,将电路连接完整。______
【项目小结】同学们设计已完成项目要求,更多功能可进一步开发。
【答案】 ①. 连通器 ②. 变大 ③. 要求二 ④. A阀门 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]地下蓄水池相当于闸室。积水的路面相当于河流的上游,通过进水口下方管道连接起来,构成一个上端开口下部相连通的连通器。
[2]当蓄水池中水面逐渐上升至位置时,拦水坝刚要浮起,在这个过程中拦水坝排开液体的体积变大,因而受到的浮力变大。
(2)[3]本设计能够自动抬升,却不能自动回复使得拦水坝下降,故不能满足“项目要求”中的要求二;
(3)[4]单向阀的作用时使得蓄水池中的水可以从排水管道排出,而不能进入,因而选择阀门,可以向右开启,不能向左开启。
(4)[5]拦水坝不升起时,绿灯亮,根据图中可知衔铁没有被吸下,说明控制电路断开,拦水坝升起时,红灯亮同时电铃响,衔铁被吸下,控制电路闭合,因而控制电路必须在水位超限时接通,只能选择a接入电路;衔铁带动动触点移动,相当于开关,根据家庭电路安全要求,开关接火线,则d与火线相连,电路如图所示:
2023年辽宁省沈阳市中考物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共6小题,共12.0分)
1. 下列估测符合实际的是( )
A. 教室内学生课桌的高度约75cm B. 课间眼保健操的时间约45s
C. 夏天上课时教室内的气温约60℃ D. 一名初中生的质量约500kg
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据生活实际可知,教室内学生课桌的高度约中学生身高的一般,约为,故A符合题意;
B.中小学生课间眼保健操的时间大约,故B不符合题意;
C.夏天气温较高,一般情况下教室内的气温约左右,故C不符合题意;
D.根据生活实际可知,一名初中生的质量约,故D不符合题意。
故选A。
2. 小明同学用相同的玻璃瓶灌入不同高度的水制作水瓶琴,如图所示,并用小木棒敲击瓶口,为同学们演奏美妙乐曲。下列说法正确的是( )
A. 敲击水瓶琴发出的乐曲声是由空气振动产生的
B. 敲击时最左侧瓶子发出声音的音调最高
C. 用不同的力敲击同一个瓶子口可以改变声音的音调
D. 同学们听到的乐曲声是通过空气传播的
【答案】D
【解析】
【详解】A.敲击有水玻璃瓶时,声音是由玻璃瓶和水振动产生的,故A错误;
B.敲击时,瓶内的水越少振动频率越高,音调越高,所以,最左侧瓶子发出声音的音调最低,故B错误;
C.用不同的力敲击同一个瓶子口,它们振动的幅度不同,响度不同,故C错误;
D.同学们听到的乐曲声是通过空气传播的,故D正确。
故选D。
3. 下列应用中涉及到的光学元件,对光有发散作用的是( )
A. 放大镜 B. 潜望镜
C. 近视眼镜 D. 汽车前灯反光装置
【答案】C
【解析】
【详解】A. 放大镜凸透镜制成的,凸透镜对光线有会聚作用,故A不符合题意;
B.通过潜望镜,在水面下就能观察到水面的情况,利用了平面镜成像,其原理是光的反射,平行光反射后仍是平行光,既不会聚也不发散,故B不符合题意;
C.近视镜片是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,故C符合题意;
D.汽车前灯反光装置是一个凹面镜,凹面镜对光线有会聚作用,故D不符合题意。
故选C。
4. 下列说法正确是( )
A. 沿海地区昼夜气温变化小主要是因为水的比热容较大
B. 验钞机是利用红外线来验钞的
C. 插线板接入多个大功率用电器同时使用,不会有安全隐患
D. 利用电磁感应原理制成电动机
【答案】A
【解析】
【详解】A.沿海地区和内陆地区,质量相等的海水和泥土相比,由于水的比热容大,在相同的吸放热条件下,水的温度变化小,所以昼夜温差小,故A正确;
B.验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光的特点工作的,不是利用红外线,故B错误;
C.多个大功率用电器同时使用一个插线板会造成电流过大,存在安全隐患,故C错误;
D.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故D错误。
故选A。
5. 小组同学做对比实验,如图所示,在甲、乙两个相同杯子中分别放入适量的冰块和干冰块。放置一段时间后,发现杯内物块均变小。甲杯内有液体出现,外壁有小水珠生成;乙杯内仍然是干燥的,外壁有一层薄霜生成。下面分析正确的是( )
A. 冰块变小是凝固现象,干冰变小是升华现象
B. 冰块变小需要吸热,干冰变小需要吸热
C. 小水珠生成是汽化现象,薄霜生成是凝华现象
D. 小水珠生成需要放热,薄霜生成需要吸热
【答案】B
【解析】
【详解】AB.冰块变小是部分冰块熔化成了水,熔化需要吸热;干冰变小是固态的二氧化碳变成气态,是升华现象,需要吸热,故B正确,A错误;
CD.小水珠生成是水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,薄霜是水蒸气遇冷直接凝华形成的,需要放热,故CD错误。
故选B。
6. 我国自主研发的C919大型客机,如图所示,于2023年5月28日圆满完成首次商业航班飞行。下列说法正确的是( )
A. 机翼是利用气体流速大,压强大的原理获得升力
B. 起飞时,飞机在跑道上加速滑行时惯性逐渐增大
C. 降落时,随着高度降低,飞机相对于跑道是静止的
D. 落地后,静止在停机坪上的飞机受到的力相互平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A.机翼是利用气体流速大、压强小的原理获得升力,故A错误;
B.惯性大小取决于物体的质量,与物体的运动状态无关,起飞时,飞机在跑道上加速滑行时惯性大小不变,故B错误;
C.降落时,随着高度降低,飞机相对于跑道的位置发生变化,是运动的,故C错误;
D.落地后,静止在停机坪上的飞机受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上,为一对平衡力,故D正确。
故选D。
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
7. 下列关于能源、资源及材料的说法正确的是( )
A. 天然气虽然是不可再生能源,但是自然界中能量守恒,不需要节约能源
B. 地球上的水通过三态变化不停地循环,但是淡水资源有限,仍需节约用水
C. 半导体材料是现代化生产、生活的重要材料,可以用来制作二极管
D. 超导材料如果用来制作输电线,可以降低由于电阻发热引起的电能损耗
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.天然气虽然是不可再生能源,但由于能量的转化与转移具有方向,可利用的能源越来越少,需要节约能源,故A错误;
B.虽然地球上的水通过三态变化不停地循环,但是能够被人利用的淡水资源还是极其有限,所以仍需节约用水,故B正确;
C.根据半导体的性质可知,半导体材料是现代化生产、生活的重要材料,用它可以来制作二极管,故C正确;
D.超导材料如果用来制作输电线,由于电阻为,不会产生热量,可以降低由于电阻发热引起的电能损耗,故D正确。
故选BCD。
8. 如图,电源两端电压保持不变,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数不变,电压表V2的示数变小
B. 电压表V1的示数变小,电压表V2的示数不变
C. 电流表A的示数变小,电阻R1的电功率变大
D. 电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.由电路图可知,两电阻串联,电压表测的电压,测电源电压,电流表测电路的电流,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电阻的规律可知,电路的电阻变大,由欧姆定律可知,电流表示数变小,根据可知,的电压变小,即的示数变小;测电源电压,故其示数不变;因电路的电流变小,根据可知,电阻的电功率变小,故B正确,AC错误;
D.根据欧姆定律可知,电压表的示数与电流表的示数的比值即串联电路的总电阻,所以该比值变大,故D正确。
故选BD。
9. 自行车是一种环保、便利的交通工具,如图所示,其构造及使用涉及许多物理知识。下列说法正确的是( )
A. 车座做得宽大,是为了减小压强
B. 手闸使用时相当于一个费力杠杆
C. 向自行车的转动部分加润滑油,可以减小摩擦
D. 轮胎有花纹是利用增大接触面粗糙程度来增大摩擦
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.车座做成宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A正确;
B.手闸在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C.向自行车转动部分加润滑油,使接触面脱离来减小摩擦,故C正确;
D.自行车的轮胎有花纹,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D正确。
故选ACD。
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共8小题,共18.0分)
10. 如图是“探究平面镜成像的特点”的实验,点燃的蜡烛放在玻璃板前,可以看到它在玻璃板后面的像。蜡烛与玻璃板的距离是12cm。则像与玻璃板的距离是______ cm;当蜡烛靠近玻璃板时,像的大小______ (填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 12 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]像和物体到平面镜的距离相等,蜡烛与玻璃板的距离是,像与玻璃板的距离是。
[2]平面镜所成的像与物体大小相同,当蜡烛靠近玻璃板时,像的大小不变。
11. 小明发现一个有趣的现象,将两段透明胶带分别粘在桌面上,如图甲所示。胶带能粘在桌面上,说明分子间有______ 力;当迅速将胶带撕下来并将它们靠近,发现两胶带互相排斥,如图乙所示。小明分析这是因为两段胶带被迅速撕下时带了电荷,因带______ (填“同种”或“异种”)电荷而相互排斥。
【答案】 ①. 引 ②. 同种
【解析】
【详解】[1]分子之间存在相互作用的引力和斥力,胶带能粘在桌面上,是因为分子间有引力的作用。
[2]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,把贴在桌面的两条塑料胶带迅速撕开后让其靠近时,发现它们互相排斥,故说明它们带同种电荷。
12. 如图甲,“司南”是我国早期的指南针,在______ 的作用下,静止时其长柄指南,为人们指明方向;如图乙,“日晷”利用指针影子的位置来测量时间,影子是由于光的______ 形成的。
【答案】 ①. 地磁场 ②. 直线传播
【解析】
【详解】[1]地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其勺柄指向地理南方,即指南的南极用S表示,故长柄所指的方向是地球磁场的北极,即地理的南极附近。
[2]影子是光沿直线传播时遇到不透明的物体,在物体的后面形成的光照不到的暗区,是由光的直线传播形成的。
13. 2022-2023赛季辽宁男篮成功卫冕CBA联赛总冠军,比赛中,篮球打到篮板被弹回,说明力可以改变物体的______ ;篮球下落过程中,______ 能转化为动能。落地的篮球弹起高度逐渐降低,说明篮球的机械能______ (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 重力势 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]当篮球撞在篮板上被弹回,篮球的运动方向发生了改变,是由于篮板的作用力改变了篮球的运动状态。
[2]篮球下落过程中,质量不变、速度变大,动能变大;高度变小,重力势能变小,所以重力势能转化为动能。
[3]由于克服空气摩擦力做功,与地面撞击做功,将机械能转化成了部分内能,所以机械能减小,落地的篮球弹起高度逐渐降低。
14. 周末,小丽帮妈妈整理衣物,打开衣柜时闻到香草散发的淡淡清香,这是______ 现象;把衣物装入带有排气孔的收纳袋内,用抽气筒向外抽气,在______ 的作用下收纳袋被压缩得很小,便于存放。
【答案】 ①. 扩散 ②. 大气压
【解析】
【详解】[1]打开衣柜时闻到香草散发的淡淡清香,是香味分子进入空气中导致的,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]把衣物装入带有排气孔的收纳袋内,用抽气筒向外抽气,由于里面的气压减小,收纳袋在外界大气压的作用下体积变小。
15. 在2023年“中国航天日”主场活动启动仪式上,我国相关部门发布了由“天问一号”获取的火星全球影像图。影像信息通过______ 波从遥远的火星传递到地面接收站,“天问一号”上安装的太阳能电池板将太阳能转化为______ 能,为所携带的设备仪器供电。
【答案】 ①. 电磁 ②. 电
【解析】
【详解】[1]电磁波可以在真空中传播,可以传递信息,故影像信息通过电磁波从遥远的火星传递到地面接收。
[2]太阳能电池板在工作过程中将太阳能转化为电能为设备供电。
16. 校车在某段平直路面上以36km/h速度匀速行驶10min,通过的路程为______ km;若在此过程中消耗1kg柴油,发动机输出有用的机械功为1.72×107 J,校车发动机的效率为______ %。(柴油热值为4.3×107 J/kg)
【答案】 ①. 6 ②. 40
【解析】
【详解】[1]校车的速度,行驶的时间为
根据可得,校车通过的路程为
[2]1kg柴油完全燃烧放出的热量为
Q放=mq柴油=1kg×4.3×107J/kg= 4.3×107J
则校车发动机的效率为
17. 如图是定值电阻R1和R2的I-U关系图像,由图像可知,R1和R2的大小关系为R1______ R2(填“>”、“=”或“<”),当R1和R2串联时,R1和R2两端电压之比U1:U2= ______ ;当R1和R2并联时,若通过R1的电流为0.63A,则10s内R2消耗的电能为______ J。
【答案】 ①. ②. 1:2 ③. 9.9225
【解析】
【详解】[1]由图像可知,当
时,对应的电流分别为
,
由可得,两电阻的阻值分别为
,
由此可知
[2]当把、串联在某一电路中时,因为串联电路中各处的电流相等,所以
此时它们两端的电压之比
[3]若通过的电流为
由可得,两端电压
并联电路中各支路电压都相等,和并联,则两端电压
内消耗的电能
四、实验探究题(本大题共5小题,共22.0分)
18. 如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置,透明容器A和B中密封着等质量的空气,U形管中液面相平。
(1)将两容器中的电阻丝R1和R2串联起来接到电源两端,通电一段时间后、观察比较两个装置中U形管液面高度差的大小关系,来研究电流通过导体产生的热量与______ 的关系;
(2)实验中如果单独观察R1或R2所在装置,会发现随着通电时间的增加,U形管中液面的高度差增大,这表明:在电阻和电流不变时,通电时间越长,电流通过导体产生的热量越______ 。
【答案】 ①. 电流大小 ②. 多
【解析】
【详解】(1)[1]装置中,左侧两电阻并联后再与右侧电阻串联,容器内两电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流小于通过右侧容器中电阻的电流,而通电时间相同,故实验可以研究电流产生的热量与电流大小的关系。
(2)[2]电流通过导体产生热量的多少不易直接观察,甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气,电阻丝产生热量越多,气体膨胀程度越大,故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少,采用了转换法。实验中如果单独观察或所在装置,会发现随着通电时间的增加,U形管中液面的高度差增大,根据转换法,产生的热量越多,这表明:在电阻和电流不变时,通电时间越长,电流通过导体产生的热量越多。
19. 在课堂上同学们用小纸锅烧水,如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)如图乙,在安装实验器材时,老师提醒大家固定夹A和B的高度都要适当,固定夹A高度适当的标准是保证能够用酒精灯外焰加热,那么固定夹B高度“适当”的标准是______;
(2)用酒精灯给水加热至沸腾,需要计时,记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中的______ (选填“a”或“b”)所示现象;
(3)将收集的数据绘制成如图丁所示的“温度-时间”关系图像,发现水在沸腾过程中,温度变化的特点是______ ;
(4)交流评估环节中,同学们提出了各自的观点,其中正确的有______ (填字母)
a.纸板上的小孔加快了水的散热,因此小孔是多余的
b.用初温较高的水做实验,可以缩短沸腾前的加热时间,节约能源
c.纸锅烧水实验中,纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点,且水沸腾时要不断吸热
【答案】 ①. 见解析 ②. a ③. 温度保持不变 ④. b、c
【解析】
【详解】(1)[1]固定夹B高度“适当”的标准是温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁。
(2)[2]水沸腾时温度较高,会不断有大量水汽化成水蒸气进入气泡,这些气泡上升时体积逐渐变大,迅速到达液面破裂开,由此可知图a所示为水沸腾时的图景;水没沸腾时,由于下部水温高,上部低,所以从底部生产的气泡在上升过程中会遇冷变小,是b图。
(3)[3]由丁图可知,水达到99℃温度就不在升高,说明水已经沸腾,以后继续加热,继续吸收热量但温度不变。
(4)[4]a.实验中若在烧杯上加盖密闭,气压升高,水的沸点会升高,所以设计一个小孔是为了使杯内外气压相等,故a错误;
b.适当提高水的初温,可以缩短沸腾前的加热时间,节约能源,故b正确;
c.纸锅里装些水,放到火上加热,过一会水就会沸腾,而纸锅不会燃烧,这主要是因为水沸腾时要吸热,并且水温度不变,使纸锅的温度不能达到纸的燃点,故c正确。
故选bc。
20. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,选用的凸透镜焦距为10cm,将实验器材调节好,把点燃的蜡烛放在距凸透镜较远的地方,然后逐渐移近,观察烛焰成像情况并记录物距和像距。
(1)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图1所示,此时烛焰的像成在光屏的中央,烛焰的像是倒立、______ 的实像;若只将凸透镜调高,则光屏上烛焰的像会向______ 移动;
(2)如图1,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处,移动光屏直到光屏上再次出现清晰的像,则像移动的距离______ (填“大于”、“等于”或“小于”)蜡烛移动的距离;
(3)实验中,小丽观察到图2中的物点S的虚像S',请根据凸透镜成像原理,在图中完成物点S发出的光线a经过凸透镜后的折射光线;______
(4)毕业典礼上,小丽想拍摄教学楼的全景,但她所在的位置只能拍摄到教学楼的一部分,由于无法改变拍摄位置,她只能通过改变照相机镜头焦距使像变小,从而拍摄到全景。小丽的照相机镜头相当于一个焦距可变的凸透镜,为了拍摄到全景,她应该调节照相机镜头的焦距,使其适当______ (选填“变大”或“变小”)。
【答案】 ①. 缩小 ②. 上 ③. 小于 ④. ⑤. 变小
【解析】
【详解】(1)[1]由图1可知,此时物距、像距分别为
u=50cm-15cm=35cm>2f
f
[2]若只将凸透镜调高,根据过光心的光线传播方向不变可知,光屏上烛焰的像会向上移动。
(2)[3]图1中,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处,此时物距为
u=50cm-30cm=20cm=2f
根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、等大的实像,此时像距
v=2f=20cm
光屏应移到70cm刻度线处。在此过程中,蜡烛移动的距离为
s1=30cm-15cm=15cm
光屏移动的距离为
s2=70cm-65cm=5cm
s2
(4)[5]为了拍摄到全景,相当于让所成的像变小,由凸透镜成像的规律可知,应增大物距缩小像距,则她应该将照相机镜头的焦距变小,因凸透镜焦距变小,相当于增大物距,减小像距,像随之变小。
21. 在力学专题复习中,小丽总结了测量和比较物质密度的几种方法:
(1)用天平和量筒测密度。例如:测量盐水密度。
①将盛有盐水的烧杯放在调好的天平左盘,向右盘加减砝码并移动游码,测出烧杯和盐水的质量为112.4g;
②接下来,把盐水倒入量筒中一部分,如图甲所示;
③如图乙,再用天平测出烧杯和剩余盐水的质量为______ g;
④利用测量的数据计算出这杯盐水的密度ρ= ______ g/cm3。
(2)用替代的方法测密度,例如:测量鸡蛋的密度。
①把鸡蛋放入足量清水中,鸡蛋沉底,说明鸡蛋所受的浮力______ (填“大于”、“等于”或“小于”)重力;
②向水中缓慢加盐并轻轻搅拌,不断调节盐和水的用量,直至看到______ 现象,说明鸡蛋的密度恰好等于此时盐水的密度,用密度计测量盐水密度就可以知道鸡蛋的密度。
(3)自制密度计比较密度。例如:用食盐和小瓶制成不同的密度计比较不同盐水的密度。
①取两个完全相同的小瓶A和B,在小瓶侧壁相同的位置上做标记a。如图丙所示;
②向小瓶中加入食盐,并不断调节加入食盐的多少,使两个小瓶分别竖直漂浮在两杯不同的盐水中;
③用天平分别测量小瓶和食盐的总质量,只通过比较总质量的大小就能判断盐水密度的大小关系。上述过程中②步骤缺少一个关键条件,请补充:______ 。
【答案】 ①. 79.4 ②. 1.1 ③. 小于 ④. 鸡蛋悬浮在盐水中的 ⑤. 使盐水均达到标记处
【解析】
【详解】(1)③[1]如图乙,标尺分度值为0.2 g,游码在标尺上对应的刻度值为4.4g, 烧杯和剩余盐水的质量为
m1=50g+20g+5g+4.4g=79.4g
④[2]则倒入量筒中的盐水的质量为
由图甲知倒入量筒中的盐水的体积为,盐水的密度
(2)①[3]浸没在液体中的物体,物体的重力大于浮力时,物体在液体中将处于沉底状态,鸡蛋在清水中处于沉底状态,说明鸡蛋受到的浮力小于重力。
②[4]当物体的密度与液体的密度相同时,物体将处于悬浮状态;向水中缓慢加盐并轻轻搅拌,不断调节盐和水的用量,直至看到悬浮现象,说明鸡蛋的密度恰好等于此时盐水的密度,用密度计测量盐水密度就可以知道鸡蛋的密度。
(3)[5]只有当两个小瓶漂浮且排开水的体积相等时,有
得
比较小瓶和食盐的总质量即可得到盐水密度的大小关系,故在中就应补充的条件是,使盐水均达到标记处。
22. 在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,电源两端电压3V且保持不变,滑动变阻器规格为“25Ω 1A”。
(1)探究电流与电压的关系,实验电路如图甲所示,请用笔画线代替导线,将实物图连接完整______;
(2)闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表仍无示数,电流表示数有变化。若电路故障只有一处,则故障可能是定值电阻R发生______ (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,进行实验。实验数据如表所示:
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.12 0.2 0.3 0.4
其中第5次实验中电流表示数如图乙所示,为______A ;
(4)分析表格中数据得出电流与电压的定量关系:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压______ ;
(5)利用这个电路继续探究电流与电阻的关系。实验中分别接入阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,且每次只接入一个定值电阻,同时移动滑动变阻器的滑片P,观察电压表和电流表的示数。实验中调节滑动变阻器的目的是______ ;不改变现有器材的规格,设定的电压表示数应不低于______ V,才能保证五次实验顺利进行,得出正确结论。
【答案】 ①. ②. 短路 ③. 0.5 ④. 成正比 ⑤. 控制电阻两端的电压不变 ⑥. 1.5
【解析】
【详解】(1)[1]由于电源电压为3V,所以电压表选用0~3V的量程与定值电阻并联,如下图:
(2)[2]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数有变化,则电路为通路,电压表无示数,则故障原因可能是定值电阻R短路。
(3)[3]由乙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A。
(4)[4]由表格数据可知,电压增大时,电流也增大,且电压与电流的比值是一个定值,所以可以得出的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[5]研究电流与电阻的关系,要控制电阻两端的电压不变,实验中调节滑动变阻器的目的就是控制电阻两端的电压不变。
[6]滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压为
U滑=U-UV=3V-UV
根据分压原理有
即
因电压表示数UV为定值,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,上式变为
解得电压表的示数UV=1.5V,即控制定值电阻两端电压不低于1.5V不变时,能使实验顺利进行。
五、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
23. 重为5N的空鱼缸,放在水平窗台上,其底面与窗台的接触面积为0.01m2,如图,向鱼缸内注入1.5kg的水,水的深度为10cm。假设小明沿竖直方向把盛水的鱼缸匀速抬高0.3m。(g取10N/kg,水的密度为1.0×103 kg/m3)求:
(1)空鱼缸对窗台的压强;
(2)注水后鱼缸底部受到水的压强;
(3)抬高鱼缸的过程中,小明对鱼缸和水总共做的功。
【答案】(1)500Pa;(2)1000Pa;(3)6J
【解析】
【详解】解:(1)空鱼缸对桌面的压力
F=G=5N
空鱼缸对窗台的压强
(2)注水后鱼缸底部受到水的压强为
p'=ρgh水=1×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1000Pa
(3)水和鱼缸的总重力为
G总=G+G水=G+m水g=5N+1.5kg×10N/kg=20N
抬高鱼缸的过程中,小明对鱼缸和水总共做的功为
W=Fs=G总h=20N×0.3m=6J
答:(1)空鱼缸对窗台的压强为500Pa;
(2)注水后鱼缸底部受到水的压强为1000Pa;
(3)抬高鱼缸的过程中,小明对鱼缸和水总共做的功为6J。
24. 如图,电源两端电压为12V且保持不变,灯泡L标有“6V 6W”的字样。滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω。(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求:
(1)灯泡的电阻;
(2)当开关S闭合,S1、S2断开,滑动变阻器R2接入电路的电阻为18Ω时,灯泡两端的电压;
(3)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表示数为1.5A,此时R1消耗的电功率。
【答案】(1)6Ω;(2)3V;(3)14.4W
【解析】
【详解】解:(1)由得,灯泡的电阻
(2)当开关闭合,、断开时,和小灯泡串联,电路中的总电阻
电路中的总电流
灯泡两端的电压
(3)当开关、、都闭合,将滑动变阻器的滑片移到最右端时,和并联,R2的电流
通过的电流
此时消耗的电功率
答:(1)灯泡的电阻是;
(2)当开关闭合,、断开,滑动变阻器接入电路的电阻为时,灯泡两端的电压为;
(3)当开关、、都闭合,将滑动变阻器的滑片移到最右端时,电流表示数为,此时消耗的电功率为。
六、综合题(本大题共1小题,共6.0分)
25. 小明发现小区、商场等地下停车场入口处的地面要比临街路面高一些。经过调查了解,这是为了避免雨天路上的积水流进地下停车场而采取的措施,当积水过高时还要用沙袋将停车场入口地面垫高,小明与学习小组的同学拟设计一个自动装置、解决积水进入地下停车场的问题,制定了如下项目研究内容:
【项目名称】浮体式拦水坝
【项目特点】隐藏式、自动化、节能
【项目要求】
要求一:积水即将没过上行缓坡时,蓄水池蓄水。当蓄水达到一定高度,拦水坝升起。
要求二:积水水位降低,拦水坝自动下降。当水位降至路面时,拦水坝下降至底部。
【项目设计】
(1)结构及原理:如图1甲,参照船闸的结构和原理,地下蓄水池相当于闸室。积水的路面相当于河流的上游,通过进水口下方管道连接起来构成______ 。如图1乙,当蓄水池中水面逐渐上升至H位置时,拦水坝刚要浮起,在这个过程中拦水坝受到的浮力______ (填“变大”、“不变”或“变小”)。如图丙,随着水面继续升高,拦水坝慢慢升起至顶端,此时坝体与蓄水池左侧壁接触紧密,避免蓄水池中的水进入地下停车场。
(2)方案评估:同学们经过充分讨论后发现这个设计方案不能满足“项目要求”中的______ (填“要求一”或“要求二”),需要进一步改进。
(3)设计改进:①如图2,参照原设计结构,增加一个排水管道,排水口与路面相平。要保证积水不能从排水管道流进蓄水池,但蓄水池中的水可以从排水管道排出。这就需要利用单向阀门来控制水流方向,单向阀门只能向一个方向开启,其结构和作用如图3所示。要满足全部项目要求,应在图2虚线框所在的位置安装图3中的______ (填“A阀门”或“B阀门”)。
②通过调节拦水坝的配重,可改变排水水位的高度,以应对各种积水情况。
(4)功能升级:拦水坝升起时车辆不能通行,应在入口处设计一个报警电路。
①如图4,虚线位置为拦水坝恰好浮起时蓄水池水面高度H处,金属块A、B、C分别安装在蓄水池侧壁的不同高度上,随着水位的升高,都能与雨水接触较好(雨水可以导电)。其中a、b、c是连接金属块的接线柱、d、e是电磁继电器上的接线柱。
②要求:拦水坝不升起时,绿灯亮;拦水坝升起时,红灯亮同时电铃响,起到警示作用。请你根据上述要求选择合适的接线柱,用笔画线代替导线,将电路连接完整。______
【项目小结】同学们设计已完成项目要求,更多功能可进一步开发。
【答案】 ①. 连通器 ②. 变大 ③. 要求二 ④. A阀门 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]地下蓄水池相当于闸室。积水的路面相当于河流的上游,通过进水口下方管道连接起来,构成一个上端开口下部相连通的连通器。
[2]当蓄水池中水面逐渐上升至位置时,拦水坝刚要浮起,在这个过程中拦水坝排开液体的体积变大,因而受到的浮力变大。
(2)[3]本设计能够自动抬升,却不能自动回复使得拦水坝下降,故不能满足“项目要求”中的要求二;
(3)[4]单向阀的作用时使得蓄水池中的水可以从排水管道排出,而不能进入,因而选择阀门,可以向右开启,不能向左开启。
(4)[5]拦水坝不升起时,绿灯亮,根据图中可知衔铁没有被吸下,说明控制电路断开,拦水坝升起时,红灯亮同时电铃响,衔铁被吸下,控制电路闭合,因而控制电路必须在水位超限时接通,只能选择a接入电路;衔铁带动动触点移动,相当于开关,根据家庭电路安全要求,开关接火线,则d与火线相连,电路如图所示:
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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2023年辽宁省沈阳市中考物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共6小题,共12.0分)
1. 下列估测符合实际是( )
A. 教室内学生课桌的高度约75cm B. 课间眼保健操的时间约45s
C. 夏天上课时教室内的气温约60℃ D. 一名初中生的质量约500kg
2. 小明同学用相同的玻璃瓶灌入不同高度的水制作水瓶琴,如图所示,并用小木棒敲击瓶口,为同学们演奏美妙乐曲。下列说法正确的是( )
A. 敲击水瓶琴发出的乐曲声是由空气振动产生的
B. 敲击时最左侧瓶子发出声音的音调最高
C. 用不同的力敲击同一个瓶子口可以改变声音的音调
D. 同学们听到的乐曲声是通过空气传播的
3. 下列应用中涉及到的光学元件,对光有发散作用的是( )
A. 放大镜 B. 潜望镜
C. 近视眼镜 D. 汽车前灯反光装置
4. 下列说法正确的是( )
A. 沿海地区昼夜气温变化小主要是因为水的比热容较大
B. 验钞机是利用红外线来验钞的
C. 插线板接入多个大功率用电器同时使用,不会有安全隐患
D. 利用电磁感应原理制成电动机
5. 小组同学做对比实验,如图所示,在甲、乙两个相同杯子中分别放入适量冰块和干冰块。放置一段时间后,发现杯内物块均变小。甲杯内有液体出现,外壁有小水珠生成;乙杯内仍然是干燥的,外壁有一层薄霜生成。下面分析正确的是( )
A. 冰块变小是凝固现象,干冰变小是升华现象
B. 冰块变小需要吸热,干冰变小需要吸热
C. 小水珠生成是汽化现象,薄霜生成是凝华现象
D. 小水珠生成需要放热,薄霜生成需要吸热
6. 我国自主研发的C919大型客机,如图所示,于2023年5月28日圆满完成首次商业航班飞行。下列说法正确的是( )
A. 机翼是利用气体流速大,压强大的原理获得升力
B. 起飞时,飞机在跑道上加速滑行时惯性逐渐增大
C. 降落时,随着高度降低,飞机相对于跑道是静止的
D. 落地后,静止在停机坪上的飞机受到的力相互平衡
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
7. 下列关于能源、资源及材料的说法正确的是( )
A. 天然气虽然不可再生能源,但是自然界中能量守恒,不需要节约能源
B. 地球上的水通过三态变化不停地循环,但是淡水资源有限,仍需节约用水
C. 半导体材料是现代化生产、生活的重要材料,可以用来制作二极管
D. 超导材料如果用来制作输电线,可以降低由于电阻发热引起的电能损耗
8. 如图,电源两端电压保持不变,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数不变,电压表V2的示数变小
B. 电压表V1的示数变小,电压表V2的示数不变
C. 电流表A的示数变小,电阻R1的电功率变大
D. 电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大
9. 自行车是一种环保、便利的交通工具,如图所示,其构造及使用涉及许多物理知识。下列说法正确的是( )
A. 车座做得宽大,是为了减小压强
B. 手闸使用时相当于一个费力杠杆
C. 向自行车的转动部分加润滑油,可以减小摩擦
D. 轮胎有花纹是利用增大接触面粗糙程度来增大摩擦
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共8小题,共18.0分)
10. 如图是“探究平面镜成像的特点”的实验,点燃的蜡烛放在玻璃板前,可以看到它在玻璃板后面的像。蜡烛与玻璃板的距离是12cm。则像与玻璃板的距离是______ cm;当蜡烛靠近玻璃板时,像的大小______ (填“变大”、“不变”或“变小”)。
11. 小明发现一个有趣的现象,将两段透明胶带分别粘在桌面上,如图甲所示。胶带能粘在桌面上,说明分子间有______ 力;当迅速将胶带撕下来并将它们靠近,发现两胶带互相排斥,如图乙所示。小明分析这是因为两段胶带被迅速撕下时带了电荷,因带______ (填“同种”或“异种”)电荷而相互排斥。
12. 如图甲,“司南”是我国早期的指南针,在______ 的作用下,静止时其长柄指南,为人们指明方向;如图乙,“日晷”利用指针影子的位置来测量时间,影子是由于光的______ 形成的。
13. 2022-2023赛季辽宁男篮成功卫冕CBA联赛总冠军,比赛中,篮球打到篮板被弹回,说明力可以改变物体的______ ;篮球下落过程中,______ 能转化为动能。落地的篮球弹起高度逐渐降低,说明篮球的机械能______ (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
14. 周末,小丽帮妈妈整理衣物,打开衣柜时闻到香草散发的淡淡清香,这是______ 现象;把衣物装入带有排气孔的收纳袋内,用抽气筒向外抽气,在______ 的作用下收纳袋被压缩得很小,便于存放。
15. 在2023年“中国航天日”主场活动启动仪式上,我国相关部门发布了由“天问一号”获取的火星全球影像图。影像信息通过______ 波从遥远的火星传递到地面接收站,“天问一号”上安装的太阳能电池板将太阳能转化为______ 能,为所携带的设备仪器供电。
16. 校车在某段平直路面上以36km/h的速度匀速行驶10min,通过的路程为______ km;若在此过程中消耗1kg柴油,发动机输出有用的机械功为1.72×107 J,校车发动机的效率为______ %。(柴油热值为4.3×107 J/kg)
17. 如图是定值电阻R1和R2的I-U关系图像,由图像可知,R1和R2的大小关系为R1______ R2(填“>”、“=”或“<”),当R1和R2串联时,R1和R2两端电压之比U1:U2= ______ ;当R1和R2并联时,若通过R1的电流为0.63A,则10s内R2消耗的电能为______ J。
四、实验探究题(本大题共5小题,共22.0分)
18. 如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置,透明容器A和B中密封着等质量的空气,U形管中液面相平。
(1)将两容器中的电阻丝R1和R2串联起来接到电源两端,通电一段时间后、观察比较两个装置中U形管液面高度差的大小关系,来研究电流通过导体产生的热量与______ 的关系;
(2)实验中如果单独观察R1或R2所在装置,会发现随着通电时间的增加,U形管中液面的高度差增大,这表明:在电阻和电流不变时,通电时间越长,电流通过导体产生的热量越______ 。
19. 在课堂上同学们用小纸锅烧水,如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)如图乙,在安装实验器材时,老师提醒大家固定夹A和B的高度都要适当,固定夹A高度适当的标准是保证能够用酒精灯外焰加热,那么固定夹B高度“适当”的标准是______;
(2)用酒精灯给水加热至沸腾,需要计时,记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中的______ (选填“a”或“b”)所示现象;
(3)将收集的数据绘制成如图丁所示的“温度-时间”关系图像,发现水在沸腾过程中,温度变化的特点是______ ;
(4)交流评估环节中,同学们提出了各自的观点,其中正确的有______ (填字母)
a.纸板上的小孔加快了水的散热,因此小孔是多余的
b.用初温较高的水做实验,可以缩短沸腾前的加热时间,节约能源
c.纸锅烧水实验中,纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点,且水沸腾时要不断吸热
20. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,选用的凸透镜焦距为10cm,将实验器材调节好,把点燃的蜡烛放在距凸透镜较远的地方,然后逐渐移近,观察烛焰成像情况并记录物距和像距。
(1)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图1所示,此时烛焰的像成在光屏的中央,烛焰的像是倒立、______ 的实像;若只将凸透镜调高,则光屏上烛焰的像会向______ 移动;
(2)如图1,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处,移动光屏直到光屏上再次出现清晰的像,则像移动的距离______ (填“大于”、“等于”或“小于”)蜡烛移动的距离;
(3)实验中,小丽观察到图2中的物点S的虚像S',请根据凸透镜成像原理,在图中完成物点S发出的光线a经过凸透镜后的折射光线;______
(4)毕业典礼上,小丽想拍摄教学楼的全景,但她所在的位置只能拍摄到教学楼的一部分,由于无法改变拍摄位置,她只能通过改变照相机镜头焦距使像变小,从而拍摄到全景。小丽的照相机镜头相当于一个焦距可变的凸透镜,为了拍摄到全景,她应该调节照相机镜头的焦距,使其适当______ (选填“变大”或“变小”)。
21. 在力学专题复习中,小丽总结了测量和比较物质密度的几种方法:
(1)用天平和量筒测密度。例如:测量盐水密度。
①将盛有盐水的烧杯放在调好的天平左盘,向右盘加减砝码并移动游码,测出烧杯和盐水的质量为112.4g;
②接下来,把盐水倒入量筒中一部分,如图甲所示;
③如图乙,再用天平测出烧杯和剩余盐水的质量为______ g;
④利用测量的数据计算出这杯盐水的密度ρ= ______ g/cm3。
(2)用替代的方法测密度,例如:测量鸡蛋的密度。
①把鸡蛋放入足量清水中,鸡蛋沉底,说明鸡蛋所受的浮力______ (填“大于”、“等于”或“小于”)重力;
②向水中缓慢加盐并轻轻搅拌,不断调节盐和水的用量,直至看到______ 现象,说明鸡蛋的密度恰好等于此时盐水的密度,用密度计测量盐水密度就可以知道鸡蛋的密度。
(3)自制密度计比较密度。例如:用食盐和小瓶制成不同的密度计比较不同盐水的密度。
①取两个完全相同的小瓶A和B,在小瓶侧壁相同的位置上做标记a。如图丙所示;
②向小瓶中加入食盐,并不断调节加入食盐的多少,使两个小瓶分别竖直漂浮在两杯不同的盐水中;
③用天平分别测量小瓶和食盐的总质量,只通过比较总质量的大小就能判断盐水密度的大小关系。上述过程中②步骤缺少一个关键条件,请补充:______ 。
22. 在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,电源两端电压3V且保持不变,滑动变阻器规格为“25Ω 1A”。
(1)探究电流与电压的关系,实验电路如图甲所示,请用笔画线代替导线,将实物图连接完整______;
(2)闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表仍无示数,电流表示数有变化。若电路故障只有一处,则故障可能是定值电阻R发生______ (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,进行实验。实验数据如表所示:
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1 1.5 2 2.5
电流I/A 012 0.2 03 0.4
其中第5次实验中电流表示数如图乙所示,为______A ;
(4)分析表格中数据得出电流与电压的定量关系:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压______ ;
(5)利用这个电路继续探究电流与电阻的关系。实验中分别接入阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,且每次只接入一个定值电阻,同时移动滑动变阻器的滑片P,观察电压表和电流表的示数。实验中调节滑动变阻器的目的是______ ;不改变现有器材的规格,设定的电压表示数应不低于______ V,才能保证五次实验顺利进行,得出正确结论。
五、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
23. 重为5N的空鱼缸,放在水平窗台上,其底面与窗台的接触面积为0.01m2,如图,向鱼缸内注入1.5kg的水,水的深度为10cm。假设小明沿竖直方向把盛水的鱼缸匀速抬高0.3m。(g取10N/kg,水的密度为1.0×103 kg/m3)求:
(1)空鱼缸对窗台的压强;
(2)注水后鱼缸底部受到水的压强;
(3)抬高鱼缸的过程中,小明对鱼缸和水总共做的功。
24. 如图,电源两端电压为12V且保持不变,灯泡L标有“6V 6W”的字样。滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω。(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求:
(1)灯泡的电阻;
(2)当开关S闭合,S1、S2断开,滑动变阻器R2接入电路的电阻为18Ω时,灯泡两端的电压;
(3)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表示数为1.5A,此时R1消耗的电功率。
六、综合题(本大题共1小题,共6.0分)
25. 小明发现小区、商场等地下停车场入口处的地面要比临街路面高一些。经过调查了解,这是为了避免雨天路上的积水流进地下停车场而采取的措施,当积水过高时还要用沙袋将停车场入口地面垫高,小明与学习小组的同学拟设计一个自动装置、解决积水进入地下停车场的问题,制定了如下项目研究内容:
【项目名称】浮体式拦水坝
【项目特点】隐藏式、自动化、节能
【项目要求】
要求一:积水即将没过上行缓坡时,蓄水池蓄水。当蓄水达到一定高度,拦水坝升起。
要求二:积水水位降低,拦水坝自动下降。当水位降至路面时,拦水坝下降至底部。
【项目设计】
(1)结构及原理:如图1甲,参照船闸的结构和原理,地下蓄水池相当于闸室。积水的路面相当于河流的上游,通过进水口下方管道连接起来构成______ 。如图1乙,当蓄水池中水面逐渐上升至H位置时,拦水坝刚要浮起,在这个过程中拦水坝受到的浮力______ (填“变大”、“不变”或“变小”)。如图丙,随着水面继续升高,拦水坝慢慢升起至顶端,此时坝体与蓄水池左侧壁接触紧密,避免蓄水池中的水进入地下停车场。
(2)方案评估:同学们经过充分讨论后发现这个设计方案不能满足“项目要求”中的______ (填“要求一”或“要求二”),需要进一步改进。
(3)设计改进:①如图2,参照原设计结构,增加一个排水管道,排水口与路面相平。要保证积水不能从排水管道流进蓄水池,但蓄水池中的水可以从排水管道排出。这就需要利用单向阀门来控制水流方向,单向阀门只能向一个方向开启,其结构和作用如图3所示。要满足全部项目要求,应在图2虚线框所在的位置安装图3中的______ (填“A阀门”或“B阀门”)。
②通过调节拦水坝的配重,可改变排水水位的高度,以应对各种积水情况。
(4)功能升级:拦水坝升起时车辆不能通行,应在入口处设计一个报警电路。
①如图4,虚线位置为拦水坝恰好浮起时蓄水池水面高度H处,金属块A、B、C分别安装在蓄水池侧壁的不同高度上,随着水位的升高,都能与雨水接触较好(雨水可以导电)。其中a、b、c是连接金属块的接线柱、d、e是电磁继电器上的接线柱。
②要求:拦水坝不升起时,绿灯亮;拦水坝升起时,红灯亮同时电铃响,起到警示作用。请你根据上述要求选择合适的接线柱,用笔画线代替导线,将电路连接完整。______
【项目小结】同学们的设计已完成项目要求,更多功能可进一步开发。
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