上海市2023年中考物理冲刺模拟押题密卷

上海市2023年中考物理冲刺模拟押题密卷
一、选择题(共6小题,满分12分,每小题2分)
1.(2020·长宁模拟)我国照明电路的电压为(  )
A.6伏 B.24伏 C.110伏 D.220伏
【答案】D
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】根据常识知道,我国照明电路的电压为220伏。
故答案为:D。
【分析】我国照明电路的电压为220伏。
2.1897年,物理学家J.J.汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成的,这种粒子就是(  )
A.夸克 B.电子 C.质子 D.中子
【答案】B
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】A:根据原子结构知识可知:夸克是组成质子和中子的粒子,有正夸克和负夸克之分,正夸克带正电,负夸克带负电,所以不能判定这种的带负电的粒子就是夸克,所以A错;
B:根据原子结构知识可知:原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外绕核高速旋转的带负电荷的电子组成,所以可以判定这种带负电的粒子就是电子;所以B正确;
C、D:根据原子结构知识可知:原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子组成,所以C、D均错;
故正确答案应选B。
【分析】汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成的,这种粒子就是:电子。
3.星期天,童童在家里帮妈妈烧水,他发现水沸腾时,壶盖被顶起,想到了如图所示四冲程汽油机工作示意图,并且分析得出,与水沸腾时壶盖被顶起原理相同的冲程是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】A:由图知进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;
B:由图知进排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;
C:由图知进排气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,是做功冲程;
D:由图知进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;
由于四冲程汽油机工作时由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成一个工作循环;而水沸腾时壶盖被顶起是水蒸汽的内能转化为壶盖的机械能,相当于汽油机中的做功冲程,所以ABD不符合题意,C选项符合题意,正确答案为C。
【分析】 水沸腾时壶盖被顶起是内能转化为机械能,在四冲程汽油机的四个冲程中,只有做功冲程才是内能转化为机械能。
4.如图所示的通电螺线管,四个小磁针静止后,N极指向正确的是(  )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
【答案】D
【知识点】磁场;通电螺线管的磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 由图知,通电螺线管中的电流是从右端流入左端流出,根据安培定则可知螺线管的右端是N极、左端是S极;根据异名磁极相互吸引可知:磁针 ①③ 的右端是N极;磁针 ②④ 的左端是N极;故D正确,A、B、C均错。正确答案选D
【分析】 如图所示的通电螺线管,其磁性与条形磁体的磁性相似,四个小磁针静止时,利用右手螺旋定则可以判别小磁针的N极指向是否正确。
5.小超同学用相机拍摄下了八中校徽,如图,下列说法正确的是(  )
A.照相机镜头是凹透镜
B.照相机成的是正立缩小的虚像
C.乙照片比甲照片的像距大
D.在焦距不变的情况下,拍摄乙照片,应将照相机适当远离校徽
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A: 照相机镜头是凸透镜 ,故A错;
B: 照相机成的是倒立缩小的实像 ,故B错;
C:乙照片比甲照片的像距大,故C正确;
D: 在焦距不变的情况下,拍摄乙照片,应将照相机适当靠近校徽 ,故D错。
综上可知:本题正确答案是:C
【分析】照相机的成像规律是:物体在凸透镜的二倍焦距之外,成倒立缩小的实像,像在一倍焦距和二倍焦距之间,且有物近像远像变大的特点,故C正确,A、B、D均错。
6.如图所示,图甲是小车甲运动的路程(s)与运动时间(t)图像,图乙是小车乙运动的速度(v)与运动时间(t)图像,由图像可知(  )
A.甲车速度逐渐增大
B.甲、乙两车都由静止开始运动
C.甲、乙两车都以10m/s匀速运动
D.甲、乙两车经过5s通过的路程都是10m
【答案】D
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A:由s-t图像知:小车甲做匀速直线运动;故A错;
B:由s-t图像和v-t图像知:甲乙均做匀速直线运动,故B错;
C:由s-t图像和v-t图像知:甲乙两车均做匀速直线运动,其速度均为2m/s,故C错;
D:由s=vt知:甲乙两车经过5秒通过的路程都是10米(s=vt=2m/s5s=10m),故D正确;
综上可知:本题正确答案应选:D
【分析】如图所示,图甲是小车甲运动的路程(s)与运动时间(t)图像,图乙是小车乙运动的速度(v)与运动时间(t)图像,由图像可知:甲乙两车经过5s通过的路程都是10m同 。
二、填空题(共7小题,满分23分)
7.电视台是利用   波传递信号的,在真空中它的传播速度与   的传播速度相同。小沈阳在“春晚”上模仿了刘欢等歌星的演唱,他唱歌时声带在   。
【答案】电磁;光;振动
【知识点】光的传播速度与光年;声音的产生;电磁波的传播
【解析】【解答】1、电视台是利用电磁波来传递(发射和接收)信号的,故第1空应填:电磁;
2、电磁波在真空和空气中的传播速度与光速相同(光也是电磁波的一种),故第2空应填:光;
3、声音是由物体振动产生的,人在唱歌时是由于人的声带(在气流作用下)振动而产生的,故第3空应填:振动。
【分析】(1)、电视台是利用 “电磁”波传递信号的;
(2)、电磁波在真空中的传播速度与“光”的传播速度相同 ;
(3)、小沈阳 演唱时,他的声带在 “振动”。
8.中国科幻大片《流浪地球》中,在地球表面安装了一万多台超大的行星发动机来推动地球离开太阳系,飞向离地球4.22光年的比邻星,在此“光年”是   单位。当地球运动到木星附近时,由于木星的引力大,导致地球的不少地壳发生了断裂,这说明力可以使物体发生    。此时,木星对地球的引力    (填“>”、“<”或“=”)地球对木星的引力。
【答案】长度;形变;=
【知识点】长度及其测量;力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】(1):光年是光在一年里所通过的距离,是长度的单位,故第1空应填:长度 ;
(2): 力的作用可以使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。所以当地球运动到木星附近时,由于木星的引力大,导致地球的不少地壳发生了断裂,这说明力可以使物体发生形变,故第2空应填:形变 ;
(3):根据力的作用是相互的可知: 木星对地球的引力等于地球对木星的引力,故第3空应填:= 。
【分析】(1)、光年是“长度”单位;
(2)、力可以使物体发生“形变”;
(3)、木星对地球的引力“等于”地球对木星的引力。
9.引体向上和俯卧撑都是徒手力量健身的良好手段。小李按照图(a)(b)过程引体向上,此过程中小李的重力势能    (选填“增大”“不变”或“减小”);若在图(a)中,小李静止时单杠对他的作用力为F1,图(c)小李静止时地面对双手的支持力为F2,则F1   F2。若以头部从最低点到最高点为“一次”,完成一次缓慢引体向上所做的功    完成一次缓慢俯卧撑所做的功(后两个均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】增大;大于;大于
【知识点】探究影响物体势能大小的因素;杠杆的平衡条件;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)、人在做引体向上运动时,由于人体的重心在升高,所以小李的重力势能在增大,故第1空应填:增大 ;
(2)、小李静止时单杠对他的作用力的大小F1等于小李的重力,即F1=G;而C图中小李在做俯卧撑时,可视为杠杆(即以脚为支点,人的重力是阻力,地面对手的支持力是动力,支点到重力作用线的距离是阻力臂,支点到支持力的作用线的距离是动力臂),而在C图中由于动力臂大于阻力臂(L2>L1),所以动力小于阻力(F2(3)、由于人体在完成一次引体向上与完成一次俯卧撑活动中,重力在竖直方向上移动的距离相等(S1=S2=h),但重力G大于支持力F2 , 由W=FS可判定引体向上时所做的功 (w1=Gh)大于俯卧撑时所做的功 (w2=F2h),故第3空应填:大于 。
【分析】(1)、 此过程中小李的重力势能“增大”;
(2)、 小李静止时单杠对他的作用力 F1“大于” 地面对双手的支持力F2 ;
(3)、 引体向上所做的功 “大于” 俯卧撑所做的功 。
10.某导体两端的电压为6伏,10秒内通过该导体的电荷量为5库,通过该导体的电流为    安,这段时间内电流做功为    焦;若将该导体两端的电压调整为3伏,则该导体的电阻为    欧。
【答案】0.5;30;12
【知识点】电流的大小;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【解答】(1)、根据电流的定义:I=Q/t=5c/10s=0.5A,可知第1空应填:0.5 ;
(2)、根据电功的计算公式:W=UIt=6v0.5A10S=30J,可知第2空应填:30;
(3)、当导体两端的电压为6伏时,通过的电流为0.5A,由欧姆定律:R=U/I=6V/0.5A=12,可知:第3空应填:12;
【分析】(1)、根据电流的定义:I=Q/t,可直接计算出通过该导体的电流;
(2)、 根据电功的计算公式:W=UIt,可直接计算出这段时间内电流做功;
(3) 、 由欧姆定律:R=U/I,可直接计算出该导体的电阻。
11.水面下深度为2米处水的压强为    帕;体积为0.5×10﹣3米3的物体,浸没在水中时受到浮力的大小为    牛,若该物体受到重力的大小为10牛,它受到重力与浮力的合力方向为    。
【答案】20000;5;竖直向下
【知识点】力的合成与应用;液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)、由液体内部的压强计算公式:P=液gh=1.0103Kg/m310N/Kg2m=2104 Pa ,故第1空应填:20000(或2104 ) ;
(2)、由阿基米德定律:F浮=液gV排=1.0103Kg/m310N/Kg0.5×10﹣3m3 = 5N ,故第2空应填:5 ;
(3)、由对浸入物体受力分析知:物体在竖直方向上受重力G和浮力F浮作用,且有G>F浮,即合力的方向竖直向下,故第3空应填:竖直向下。
【分析】(1)、 根据液体内部的压强计算公式:P=液gh,可直接计算出水面下深度为2米处水的压强;
(2)、 根据阿基米德定律:F浮=液gV排,以及浸没时物体的体积,可直接计算出浸没时受到浮力的大小 ;
(3)、 由对浸入物体受力分析知:物体在竖直方向上受重力G和浮力F浮作用,且有G>F浮,即可判断出该物体所受重力与浮力的合力方向。
12.如图所示,电源电压为U0,电阻R1、R2的阻值均为R0。现电路中存在一处故障,且故障只发生在电阻R1或R2上。
(1)开关S闭合前后,若两电表的示数均不变,则故障是:   。
(2)开关S闭合前后,若仅有一个电表示数变化,则故障是:   ,该电表示数的变化量为:   。
【答案】(1)R1断路或R2断路
(2)R1短路;
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路的电流规律;电路故障的判断;电路的动态分析
【解析】【解答】(1):由图知,分两种情况:
(一)当开关S闭合前:R1断路R2正常,电路处于开路状态,电流表的示数为0,电压表的示数为也为0(电压表的一端未与电源连接);当开关S闭合后由于R1断路,电路仍处于开路状态,电流表与电压表示数仍均为0(电压表的一端仍未与电源连接);即故障可能为:R1断路;
(二)①当开关S闭合前:R1短路R2正常,电路处于开路状态,电流表的示数为0,电压表的示数为U0;当开关S闭合后电路处于通路状态(相当于只有R2工作),电流表有示数(I=)电压表示数为U0;但此时要满足两表的示数仍不变,即电流表的示数为0,电压表的示数为U0,则故障应为:R2断路;
②当开关S闭合前R1正常R2短路,由于电路仍处于开路状态,故电流表的示数为0,电压表的示数为U0;当开关S闭合后电路处于通路状态(相当于只有R1工作),此时电流表有示数(I=),但电压表无示数(电压表被R2短路,示数为0),故不满足条件;
综合(一)(二)可知故障是:R1断路或R2断路;即第(1)小题的空为:“R1断路或R2断路”;
(2):由对以上两种情况的分析可知:只有当开关S闭合前:R1短路R2正常,此时电路处于开路状态,电流表的示数为0,电压表的示数为U0;当开关S闭合后电路处于通路状态(相当于只有R2工作),电流表有示数(I=),电压表的示数仍为U0,即电压表的示数不变,电流表的示数有变化,其变化量为: - 0 = ,故第(2)小题的第1空为:R1短路;第2空为:
【分析】 (1)、 开关S闭合前后,两电表的示数均不变,通过讨论开关s闭合前后,电流表和电压表的示数,就故障的原因;
(2)、 开关S闭合前后,若仅有一个电表示数变化,通过对(1)的两种情形进行分析,就可得出故障原因,以及该电压表示数的变化量;
本题要通过分情形讨论,难度较大。
13.如图(a)所示,将一根弯管中注满水、并将端B(入水口)放入水箱中,当另一端A(出水口)处于某高度时,水会自动从A流出,这种现象叫做虹吸现象。为了研究形成虹吸现象的条件,某小组同学多次改变A、B以及水面的高度,实验现象如图(b)(c)(d)和(e)所示。
(1)小王发现图(d)或(e)没有发生虹吸现象,得出结论:弯管中注满水,当A高于B时,不会发生虹吸现象。小张依据图   的现象认为小王的结论有误。
(2)小张分析比较图(a)(b)或(c)中A所处的高度,得到发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水,   。
(3)他们进一步分析得出,只有图   可以通过虹吸将水箱中的水全部排完。
【答案】(1)a
(2)A处水面低于容器中水面
(3)c
【知识点】连通器原理;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)、由图知: 弯管中注满水, a图中管口A高于管口B,但仍然发生了虹吸现象,所以小王的结论有误;故本小题的空应填:a ;
(2)、分析比较 (a)(b)或(c)中A所处的高度,得到发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水,A处水面低于容器中水面;故 本小题的空应填:A处水面低于容器中水面 ;
(3)、根据上面的结论:发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水,出水口A低于容器中水面;所以,若想要把水箱中的水排完,出水口A应低于容器底面,从图中可看出只有 c 图才符合条件;故本小题的空应填:c 。
【分析】(1)、发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水且出水口低于容器内的水面,由于 图(a)中管口A低于容器中的水面,所以会发生虹吸现象,即小王的结论是错误的。 ;
(2)、 分析比较图(a)、(b)、(c)三图中,均有管口A低于容器内水面,就一定会发生虹吸现象,从而得出结论;
(3)、 只有图(c)中管口A低于容器的底部,所以可以通过虹吸能将水箱中的水全部排完 。
三、作图题(共2小题)
14.如图所示,一物体重20N,施加水平向右大小为30N的压力F使物体紧贴竖直墙壁静止,画出物体受到的摩擦力及大小,作出物体对墙壁的压力。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】1:当物体紧贴在竖直墙壁上静止时,物体在竖直方向所受合力为零,即静摩擦力f的大小与重力相等,方向竖直向上,即:f=20N(见图);
2:根据固体传送压力和压强的特点是:固体能将外加压力大小不变地沿原来的方向传递, 物体对墙壁的压力大小F压=F外=30N,而作用点则在墙壁上,方向则仍为水平方向,(见图)。
【分析】已知物体的重力G和施加的水平外力F,物体紧贴在竖直墙壁静止, 处于平衡状态,由对物体受力分析知,物体受到的静摩擦力f静的大小和方向;
由固体传递压力的特点是:大小不变地沿原来的方向传递,知物体对墙壁的压力:F压=F外,方向:垂直于墙壁水平向内,作用点在墙壁上。
15.如图所示,光从空气射入水中时,根据给出的反射光线OB.完成光路图。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】由于光从空气射入水中时,会在界面发生反射和折射,而题目中给出了反射角的度数,根据光的反射定律,可知入射角也为30度;根据光的折射定律可知,光从空气进入水中,折射角小于入射角,根据入射角和折射角的大小,可以画出入射光线和折射光线(见图)。
【分析】由于光从空气射入水中时,在水面时会发生反射和折射,题中给出的反射光线OB及反射角 ,根据光的反射定律和光的折射定律,就可画出入射光线和折射光线。
四、计算题(共5小题,满分18分)
16.质量为5kg的水,温度从40℃升高到90℃,吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]。
【答案】解:水吸收的热量:Q吸=cm△t=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×5kg×(90℃﹣40℃)=1.05×106J。
答:水吸收的热量为1.05×106J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】由于题目中已经给出了水的质量、水的初温和末温以及水的比热,可根据热量计算公式 Q吸=cm△t 直接计算出水在升温过程中吸收热量的多少。
17. 杠杆平衡时,动力F1大小为10N,动力臂L1为0.2m,阻力F2大小为5N,求阻力臂L2。
【答案】解:由于题中告诉了:杠杆平衡时,动力F1大小为10N,动力臂L1为0.2m,阻力F2大小为5N,求阻力臂L2,可直接利用杠杆平衡条件 F1L1=F2L2进行计算 :阻力臂L20.4m 。
答:阻力臂L2的大小为0.4m。
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】此题是杠杆平衡条件( F1L1=F2L2 )的基本应用题型,由于公式中四个物理量,告诉了三个,可直接利用公式,通过恒等变型即可计算出正确答案来。
18.如图甲所示电路,小灯泡额定电压为5V,滑动变阻器R1、R2允许通过的最大电流均为1A,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,电源电压U保持不变。断开开关S2,闭合开关S、S1,R1的滑片从最右端逐渐滑向最左端过程中,小灯泡始终正常发光;保持R1的滑片在最左端不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,在保证所有元件安全的情况下,将R2的滑片从最右端向左进行最大范围移动。图乙中A﹣B是移动滑动变阻器R1的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象,C﹣B是移动滑动变阻器R2的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象。(本题中小灯泡阻值会随着温度变化而变化)求:
(1)电源电压U;
(2)滑动变阻器R1和R2的最大阻值;
(3)整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率P。
【答案】(1)解: 断开开关S2,闭合开关S、S1,R1和灯L串联,且R1接入的阻值为最大阻值,且不随滑片的移动而改变,电压表的示数会随着滑片的移动而改变,乙图A﹣B段为移动R1电流表和电压表的示数关系图象,电压表的最大示数U1为6V,
灯正常发光时的额定电压UL=5V
电源电压U=UL+U1=5V+6V=11V;
答:电源电压U为11V;
(2)解: 由图乙A﹣B段可得滑动变阻器最大电压为6V,电流I=0.5A,则滑动变阻器R1的阻值R112Ω;
断开开关S1,闭合开关S、S2,由图乙B﹣C可知,B点表示R2接入的电阻为0,C点表示R2接入最大阻值,此时电流为I=0.3A,对应电压为9V;则根据R230Ω;
答:滑动变阻器R1的最大阻值为12Ω,R2的最大阻值为30Ω;
(3)解: A﹣B段小灯泡都正常发光,功率不变;B﹣C段,电流从0.3~0.5A,电压表的示数由6~9V;电源电压不变U=11V,
则小灯泡的电压为Umin=11V﹣9V=2V时,Imin=0.3A时,
小灯泡消耗功率最小Pmin=UminImin=2V×0.3A=0.6W。
答:整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率为0.6W。
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;电功率的计算
【解析】【分析】本题主要考察串并联电路的特点、欧姆定律、滑动变阻器的使用以及电功率等知识。
(1)、当S2断开,S、S1闭合时,R1和灯L串联,由于R1接入电路时使用的是下面两个接线柱,即接入的阻值为最大阻值,且不随滑片的移动而改变,而电压表测R1右侧的电压,其示数会随着滑片的移动而改变,故电路中的总电阻不变,此时通过的电流不变,再根据P在左端时电压表的示数以及L正常发光的电压,就可计算出电源电压;
(2)、根据P在左端时电压表的示数和电流表的示数,由欧姆定律可算出R1的最大阻值;
当断开S1,闭合S、S2时,R2与灯L串联,由于此时电压表测R2两端的电压,由图乙知,C点是P在右端时的电流值和电压值,即可得出R2的最大值;
(3)、由图乙知:当断开S1,闭合S、S2时,R2与灯L串联,当P在右端时,通过电路中的电流最小,此时灯泡消耗的功率最小 ,根据P=UI可计算出灯泡消耗的最小功率。
19.(2022九下·开州月考)如图甲所示,水平地面上有一底面积为400cm2、重力为2N的圆柱形薄壁容器,容器内盛有20cm深的水,一个量程选择合适的弹簧测力计下端用细线挂着一个边长为10cm的不吸水的正方体物块缓慢放入水中,物块的上表面与水面刚好相平,弹簧测力计示数为10N,如图乙。已知在弹性限度内,弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的长度就伸长0.6cm。求:
(1)图甲中水对容器底部的压强是多少?
(2)正方体物块的密度;
(3)图乙中从容器内向外缓慢抽水,直至物块有一半浸在水中,此时容器对桌面的压强。
【答案】(1)解:图甲中水对容器底部的压强是
答:正方体物块受到水的浮力是10N。
(2)解:正方体物块的体积
图乙中物块排开水的体积为
正方体物块受到的浮力是F浮 =ρ水gV排 =1×103 kg/m3×10N/kg×10-3m3 =10 N
由于正方体物块受到平衡力的作用,正方体物块的重力为G=F拉+F浮=10N+10N=20N
正方体物块的密度
答:正方体物块的密度是2×103kg/m3
(3)解:图乙容器内水的深度
物块有一半浸在水中时
F拉′=G-F浮′=20N-5N=15N
即弹簧的拉力增加了5N,弹簧伸长了0.6cm/N×5N=3cm
即物体下降了3cm,液面下降了3cm+5cm=8cm
剩余部分水的深度h剩=22.5cm-8cm=14.5cm
剩余部分水的体积
剩下水的质量m水剩=ρ水V水剩=1.0g/cm3×5300cm3=5300g=5.3kg
剩下水的重力G水剩=m水剩g=5.3kg×10N/kg=53N
此时容器对桌面的压力F压=G容+G剩水+F浮=2N+53N+5N=60N
此时容器对桌面的压强
答:此时容器对桌面的压强是1500Pa。
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)由F浮=ρ水gV排可求得正方体物块受到水的浮力。
(2)物块的上表面与水面刚好相平时排开水的体积和其体积相等,根据阿基米德原理求出物块受到水的浮力,根据F浮=G-F′求出物体的重力,根据
求出物体的密度。
(3)水的体积加上物体排开水的体积然后除以容器的底面积即为图乙容器内水的深度,根据阿基米德原理求出物块有一半浸在水中时受到的浮力,根据F浮=G-F′可知此时弹簧测力计的示数,进一步得出弹簧的拉力增加了量,根据题意求出弹簧的伸长量即物体下降的高度,进一步求出剩余部分水的深度以及剩余部分水的体积,根据m=ρV求出剩余的水的质量,根据G=mg求出剩余的水的重力,物块受到水的浮力和物块对水的压力是一对相互作用力,二力大小相等,则容器对桌面的压力等于容器和水的重力加上物体受到的浮力,根据p=求出容器对桌面的压强。
20.小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
(1)连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,小灯泡不发光,且无论怎样调节滑动变阻器,两电表示数始终不变,则两接线柱    (填接线柱的数字编号)之间出现了断路;
(2)故障排除后,小明按要求完成实验,根据实验数据绘制成小灯泡U—I图象如图乙所示,则小灯泡的额定功率是    W。
(3)实验结束后,小明想利用此实验器材测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率,但此时他发现电压表损坏了,于是用一个已知阻值R0=10Ω的定值电阻,利用图丙电路也测出了该灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑片,使电流表示数为    A;
②闭合开关S、S2,断开开关S1,保持滑片位置不变,读出电流表示数为I;
③该灯泡的额定功率为    (用测量值和已知量表示)。
【答案】(1)①②(或②④)
(2)0.625
(3)0.38;3.8V(I﹣0.38A)
【知识点】电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用;电功率的计算
【解析】【解答】(1) 连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,小灯泡不发光,且无论怎样调节滑动变阻器,两电表示数始终不变,说明此时电压表与电源连通,即除与电压表并联的电路元件以外的电路是完好的,只是与电压表并联的电路元件(灯泡L)断路了,则接线柱①②(或②④ )之间出现了断路,故该小题的第1空应填: ①②(或②④) ;
(2)由乙图可知,当UL=2.5V时,通过的电流IL=0.25A,由P=UI=2.5V0.25A=0.625W,故该小题的第1空应填:0.625 ;
(3)利用图丙所示的电路进行实验时:
①当闭合开关S、S1,断开开关S2时,R0与L并联,电流表测R0的电流,移动滑片P,当I0=0.38A时,UL=U0=3.8V时,L两端的电压为额定电压,故第(3)小题的第1空应填:0.38 ;
②当闭合开关S、S2,断开开关S1时,R0仍与L并联,由于保持滑片P的位置不变,因此电路中的电阻值以及各元件的电压值均未改变,但电流表测的是干路电流,读出电流表示数为I,此时,通过灯L的电流值为:IL额=(I-0.38A),所以灯泡的额定功率:P额=U额I额=3.8V(I-0.38A)W,故第(3)小题的第2空应填: 3.8V(I﹣0.38A)
【分析】(1) 连接好电路,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不发光,说明电路可能断路;电压表有示数,且无论怎样调节滑动变阻器,两电表示数始终不变,说明电压表与电源连通,说明除与电压表并联的电路元件以外的电路是完好的,只是与电压表并联的电路元件(灯泡L)断路了,再从甲图中的五个接线柱去分析,若①③或②⑤断路,则电压表无示数,故只有正确答案只有:①②(或②④) ;
(2)在乙图中,根据灯泡的U-I图象,利用灯泡的额定电压:U额=2.5V,查出灯泡所对应的额定电流值:I额=0.25A,然后利用P=UI就可得出灯泡的额定功率;
(3)由于缺电压表,要利用图丙所示的电路图,间接地测出灯泡的额定电压和额定电流, 当闭合开关S、S1,断开开关S2 时,R0与L并联,电流表测通过R0的电流,因此,当I0=0.38A时,有UL=U0=3.8V,即间接地测出了灯泡L的额定电压;
当闭合开关S、S2,断开开关S1时,R0仍与L并联,其中S2控制灯泡L,电流表测干路电流,由于保持滑片P的位置不变,因此电路中的电阻值以及各元件的电压值均未改变,读出电流表示数为I,此时,就可间接地测出通过灯泡L的额定电流为:IL额=(I-0.38A),最后利用P=UI就可列出灯泡额定功率的表达式。
上海市2023年中考物理冲刺模拟押题密卷
一、选择题(共6小题,满分12分,每小题2分)
1.(2020·长宁模拟)我国照明电路的电压为(  )
A.6伏 B.24伏 C.110伏 D.220伏
2.1897年,物理学家J.J.汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成的,这种粒子就是(  )
A.夸克 B.电子 C.质子 D.中子
3.星期天,童童在家里帮妈妈烧水,他发现水沸腾时,壶盖被顶起,想到了如图所示四冲程汽油机工作示意图,并且分析得出,与水沸腾时壶盖被顶起原理相同的冲程是(  )
A. B. C. D.
4.如图所示的通电螺线管,四个小磁针静止后,N极指向正确的是(  )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
5.小超同学用相机拍摄下了八中校徽,如图,下列说法正确的是(  )
A.照相机镜头是凹透镜
B.照相机成的是正立缩小的虚像
C.乙照片比甲照片的像距大
D.在焦距不变的情况下,拍摄乙照片,应将照相机适当远离校徽
6.如图所示,图甲是小车甲运动的路程(s)与运动时间(t)图像,图乙是小车乙运动的速度(v)与运动时间(t)图像,由图像可知(  )
A.甲车速度逐渐增大
B.甲、乙两车都由静止开始运动
C.甲、乙两车都以10m/s匀速运动
D.甲、乙两车经过5s通过的路程都是10m
二、填空题(共7小题,满分23分)
7.电视台是利用   波传递信号的,在真空中它的传播速度与   的传播速度相同。小沈阳在“春晚”上模仿了刘欢等歌星的演唱,他唱歌时声带在   。
8.中国科幻大片《流浪地球》中,在地球表面安装了一万多台超大的行星发动机来推动地球离开太阳系,飞向离地球4.22光年的比邻星,在此“光年”是   单位。当地球运动到木星附近时,由于木星的引力大,导致地球的不少地壳发生了断裂,这说明力可以使物体发生    。此时,木星对地球的引力    (填“>”、“<”或“=”)地球对木星的引力。
9.引体向上和俯卧撑都是徒手力量健身的良好手段。小李按照图(a)(b)过程引体向上,此过程中小李的重力势能    (选填“增大”“不变”或“减小”);若在图(a)中,小李静止时单杠对他的作用力为F1,图(c)小李静止时地面对双手的支持力为F2,则F1   F2。若以头部从最低点到最高点为“一次”,完成一次缓慢引体向上所做的功    完成一次缓慢俯卧撑所做的功(后两个均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
10.某导体两端的电压为6伏,10秒内通过该导体的电荷量为5库,通过该导体的电流为    安,这段时间内电流做功为    焦;若将该导体两端的电压调整为3伏,则该导体的电阻为    欧。
11.水面下深度为2米处水的压强为    帕;体积为0.5×10﹣3米3的物体,浸没在水中时受到浮力的大小为    牛,若该物体受到重力的大小为10牛,它受到重力与浮力的合力方向为    。
12.如图所示,电源电压为U0,电阻R1、R2的阻值均为R0。现电路中存在一处故障,且故障只发生在电阻R1或R2上。
(1)开关S闭合前后,若两电表的示数均不变,则故障是:   。
(2)开关S闭合前后,若仅有一个电表示数变化,则故障是:   ,该电表示数的变化量为:   。
13.如图(a)所示,将一根弯管中注满水、并将端B(入水口)放入水箱中,当另一端A(出水口)处于某高度时,水会自动从A流出,这种现象叫做虹吸现象。为了研究形成虹吸现象的条件,某小组同学多次改变A、B以及水面的高度,实验现象如图(b)(c)(d)和(e)所示。
(1)小王发现图(d)或(e)没有发生虹吸现象,得出结论:弯管中注满水,当A高于B时,不会发生虹吸现象。小张依据图   的现象认为小王的结论有误。
(2)小张分析比较图(a)(b)或(c)中A所处的高度,得到发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水,   。
(3)他们进一步分析得出,只有图   可以通过虹吸将水箱中的水全部排完。
三、作图题(共2小题)
14.如图所示,一物体重20N,施加水平向右大小为30N的压力F使物体紧贴竖直墙壁静止,画出物体受到的摩擦力及大小,作出物体对墙壁的压力。
15.如图所示,光从空气射入水中时,根据给出的反射光线OB.完成光路图。
四、计算题(共5小题,满分18分)
16.质量为5kg的水,温度从40℃升高到90℃,吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]。
17. 杠杆平衡时,动力F1大小为10N,动力臂L1为0.2m,阻力F2大小为5N,求阻力臂L2。
18.如图甲所示电路,小灯泡额定电压为5V,滑动变阻器R1、R2允许通过的最大电流均为1A,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,电源电压U保持不变。断开开关S2,闭合开关S、S1,R1的滑片从最右端逐渐滑向最左端过程中,小灯泡始终正常发光;保持R1的滑片在最左端不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,在保证所有元件安全的情况下,将R2的滑片从最右端向左进行最大范围移动。图乙中A﹣B是移动滑动变阻器R1的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象,C﹣B是移动滑动变阻器R2的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象。(本题中小灯泡阻值会随着温度变化而变化)求:
(1)电源电压U;
(2)滑动变阻器R1和R2的最大阻值;
(3)整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率P。
19.(2022九下·开州月考)如图甲所示,水平地面上有一底面积为400cm2、重力为2N的圆柱形薄壁容器,容器内盛有20cm深的水,一个量程选择合适的弹簧测力计下端用细线挂着一个边长为10cm的不吸水的正方体物块缓慢放入水中,物块的上表面与水面刚好相平,弹簧测力计示数为10N,如图乙。已知在弹性限度内,弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的长度就伸长0.6cm。求:
(1)图甲中水对容器底部的压强是多少?
(2)正方体物块的密度;
(3)图乙中从容器内向外缓慢抽水,直至物块有一半浸在水中,此时容器对桌面的压强。
20.小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
(1)连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,小灯泡不发光,且无论怎样调节滑动变阻器,两电表示数始终不变,则两接线柱    (填接线柱的数字编号)之间出现了断路;
(2)故障排除后,小明按要求完成实验,根据实验数据绘制成小灯泡U—I图象如图乙所示,则小灯泡的额定功率是    W。
(3)实验结束后,小明想利用此实验器材测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率,但此时他发现电压表损坏了,于是用一个已知阻值R0=10Ω的定值电阻,利用图丙电路也测出了该灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑片,使电流表示数为    A;
②闭合开关S、S2,断开开关S1,保持滑片位置不变,读出电流表示数为I;
③该灯泡的额定功率为    (用测量值和已知量表示)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】根据常识知道,我国照明电路的电压为220伏。
故答案为:D。
【分析】我国照明电路的电压为220伏。
2.【答案】B
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】A:根据原子结构知识可知:夸克是组成质子和中子的粒子,有正夸克和负夸克之分,正夸克带正电,负夸克带负电,所以不能判定这种的带负电的粒子就是夸克,所以A错;
B:根据原子结构知识可知:原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外绕核高速旋转的带负电荷的电子组成,所以可以判定这种带负电的粒子就是电子;所以B正确;
C、D:根据原子结构知识可知:原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子组成,所以C、D均错;
故正确答案应选B。
【分析】汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成的,这种粒子就是:电子。
3.【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】A:由图知进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;
B:由图知进排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;
C:由图知进排气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,是做功冲程;
D:由图知进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;
由于四冲程汽油机工作时由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成一个工作循环;而水沸腾时壶盖被顶起是水蒸汽的内能转化为壶盖的机械能,相当于汽油机中的做功冲程,所以ABD不符合题意,C选项符合题意,正确答案为C。
【分析】 水沸腾时壶盖被顶起是内能转化为机械能,在四冲程汽油机的四个冲程中,只有做功冲程才是内能转化为机械能。
4.【答案】D
【知识点】磁场;通电螺线管的磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 由图知,通电螺线管中的电流是从右端流入左端流出,根据安培定则可知螺线管的右端是N极、左端是S极;根据异名磁极相互吸引可知:磁针 ①③ 的右端是N极;磁针 ②④ 的左端是N极;故D正确,A、B、C均错。正确答案选D
【分析】 如图所示的通电螺线管,其磁性与条形磁体的磁性相似,四个小磁针静止时,利用右手螺旋定则可以判别小磁针的N极指向是否正确。
5.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A: 照相机镜头是凸透镜 ,故A错;
B: 照相机成的是倒立缩小的实像 ,故B错;
C:乙照片比甲照片的像距大,故C正确;
D: 在焦距不变的情况下,拍摄乙照片,应将照相机适当靠近校徽 ,故D错。
综上可知:本题正确答案是:C
【分析】照相机的成像规律是:物体在凸透镜的二倍焦距之外,成倒立缩小的实像,像在一倍焦距和二倍焦距之间,且有物近像远像变大的特点,故C正确,A、B、D均错。
6.【答案】D
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A:由s-t图像知:小车甲做匀速直线运动;故A错;
B:由s-t图像和v-t图像知:甲乙均做匀速直线运动,故B错;
C:由s-t图像和v-t图像知:甲乙两车均做匀速直线运动,其速度均为2m/s,故C错;
D:由s=vt知:甲乙两车经过5秒通过的路程都是10米(s=vt=2m/s5s=10m),故D正确;
综上可知:本题正确答案应选:D
【分析】如图所示,图甲是小车甲运动的路程(s)与运动时间(t)图像,图乙是小车乙运动的速度(v)与运动时间(t)图像,由图像可知:甲乙两车经过5s通过的路程都是10m同 。
7.【答案】电磁;光;振动
【知识点】光的传播速度与光年;声音的产生;电磁波的传播
【解析】【解答】1、电视台是利用电磁波来传递(发射和接收)信号的,故第1空应填:电磁;
2、电磁波在真空和空气中的传播速度与光速相同(光也是电磁波的一种),故第2空应填:光;
3、声音是由物体振动产生的,人在唱歌时是由于人的声带(在气流作用下)振动而产生的,故第3空应填:振动。
【分析】(1)、电视台是利用 “电磁”波传递信号的;
(2)、电磁波在真空中的传播速度与“光”的传播速度相同 ;
(3)、小沈阳 演唱时,他的声带在 “振动”。
8.【答案】长度;形变;=
【知识点】长度及其测量;力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】(1):光年是光在一年里所通过的距离,是长度的单位,故第1空应填:长度 ;
(2): 力的作用可以使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。所以当地球运动到木星附近时,由于木星的引力大,导致地球的不少地壳发生了断裂,这说明力可以使物体发生形变,故第2空应填:形变 ;
(3):根据力的作用是相互的可知: 木星对地球的引力等于地球对木星的引力,故第3空应填:= 。
【分析】(1)、光年是“长度”单位;
(2)、力可以使物体发生“形变”;
(3)、木星对地球的引力“等于”地球对木星的引力。
9.【答案】增大;大于;大于
【知识点】探究影响物体势能大小的因素;杠杆的平衡条件;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)、人在做引体向上运动时,由于人体的重心在升高,所以小李的重力势能在增大,故第1空应填:增大 ;
(2)、小李静止时单杠对他的作用力的大小F1等于小李的重力,即F1=G;而C图中小李在做俯卧撑时,可视为杠杆(即以脚为支点,人的重力是阻力,地面对手的支持力是动力,支点到重力作用线的距离是阻力臂,支点到支持力的作用线的距离是动力臂),而在C图中由于动力臂大于阻力臂(L2>L1),所以动力小于阻力(F2(3)、由于人体在完成一次引体向上与完成一次俯卧撑活动中,重力在竖直方向上移动的距离相等(S1=S2=h),但重力G大于支持力F2 , 由W=FS可判定引体向上时所做的功 (w1=Gh)大于俯卧撑时所做的功 (w2=F2h),故第3空应填:大于 。
【分析】(1)、 此过程中小李的重力势能“增大”;
(2)、 小李静止时单杠对他的作用力 F1“大于” 地面对双手的支持力F2 ;
(3)、 引体向上所做的功 “大于” 俯卧撑所做的功 。
10.【答案】0.5;30;12
【知识点】电流的大小;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【解答】(1)、根据电流的定义:I=Q/t=5c/10s=0.5A,可知第1空应填:0.5 ;
(2)、根据电功的计算公式:W=UIt=6v0.5A10S=30J,可知第2空应填:30;
(3)、当导体两端的电压为6伏时,通过的电流为0.5A,由欧姆定律:R=U/I=6V/0.5A=12,可知:第3空应填:12;
【分析】(1)、根据电流的定义:I=Q/t,可直接计算出通过该导体的电流;
(2)、 根据电功的计算公式:W=UIt,可直接计算出这段时间内电流做功;
(3) 、 由欧姆定律:R=U/I,可直接计算出该导体的电阻。
11.【答案】20000;5;竖直向下
【知识点】力的合成与应用;液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)、由液体内部的压强计算公式:P=液gh=1.0103Kg/m310N/Kg2m=2104 Pa ,故第1空应填:20000(或2104 ) ;
(2)、由阿基米德定律:F浮=液gV排=1.0103Kg/m310N/Kg0.5×10﹣3m3 = 5N ,故第2空应填:5 ;
(3)、由对浸入物体受力分析知:物体在竖直方向上受重力G和浮力F浮作用,且有G>F浮,即合力的方向竖直向下,故第3空应填:竖直向下。
【分析】(1)、 根据液体内部的压强计算公式:P=液gh,可直接计算出水面下深度为2米处水的压强;
(2)、 根据阿基米德定律:F浮=液gV排,以及浸没时物体的体积,可直接计算出浸没时受到浮力的大小 ;
(3)、 由对浸入物体受力分析知:物体在竖直方向上受重力G和浮力F浮作用,且有G>F浮,即可判断出该物体所受重力与浮力的合力方向。
12.【答案】(1)R1断路或R2断路
(2)R1短路;
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路的电流规律;电路故障的判断;电路的动态分析
【解析】【解答】(1):由图知,分两种情况:
(一)当开关S闭合前:R1断路R2正常,电路处于开路状态,电流表的示数为0,电压表的示数为也为0(电压表的一端未与电源连接);当开关S闭合后由于R1断路,电路仍处于开路状态,电流表与电压表示数仍均为0(电压表的一端仍未与电源连接);即故障可能为:R1断路;
(二)①当开关S闭合前:R1短路R2正常,电路处于开路状态,电流表的示数为0,电压表的示数为U0;当开关S闭合后电路处于通路状态(相当于只有R2工作),电流表有示数(I=)电压表示数为U0;但此时要满足两表的示数仍不变,即电流表的示数为0,电压表的示数为U0,则故障应为:R2断路;
②当开关S闭合前R1正常R2短路,由于电路仍处于开路状态,故电流表的示数为0,电压表的示数为U0;当开关S闭合后电路处于通路状态(相当于只有R1工作),此时电流表有示数(I=),但电压表无示数(电压表被R2短路,示数为0),故不满足条件;
综合(一)(二)可知故障是:R1断路或R2断路;即第(1)小题的空为:“R1断路或R2断路”;
(2):由对以上两种情况的分析可知:只有当开关S闭合前:R1短路R2正常,此时电路处于开路状态,电流表的示数为0,电压表的示数为U0;当开关S闭合后电路处于通路状态(相当于只有R2工作),电流表有示数(I=),电压表的示数仍为U0,即电压表的示数不变,电流表的示数有变化,其变化量为: - 0 = ,故第(2)小题的第1空为:R1短路;第2空为:
【分析】 (1)、 开关S闭合前后,两电表的示数均不变,通过讨论开关s闭合前后,电流表和电压表的示数,就故障的原因;
(2)、 开关S闭合前后,若仅有一个电表示数变化,通过对(1)的两种情形进行分析,就可得出故障原因,以及该电压表示数的变化量;
本题要通过分情形讨论,难度较大。
13.【答案】(1)a
(2)A处水面低于容器中水面
(3)c
【知识点】连通器原理;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)、由图知: 弯管中注满水, a图中管口A高于管口B,但仍然发生了虹吸现象,所以小王的结论有误;故本小题的空应填:a ;
(2)、分析比较 (a)(b)或(c)中A所处的高度,得到发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水,A处水面低于容器中水面;故 本小题的空应填:A处水面低于容器中水面 ;
(3)、根据上面的结论:发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水,出水口A低于容器中水面;所以,若想要把水箱中的水排完,出水口A应低于容器底面,从图中可看出只有 c 图才符合条件;故本小题的空应填:c 。
【分析】(1)、发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水且出水口低于容器内的水面,由于 图(a)中管口A低于容器中的水面,所以会发生虹吸现象,即小王的结论是错误的。 ;
(2)、 分析比较图(a)、(b)、(c)三图中,均有管口A低于容器内水面,就一定会发生虹吸现象,从而得出结论;
(3)、 只有图(c)中管口A低于容器的底部,所以可以通过虹吸能将水箱中的水全部排完 。
14.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】1:当物体紧贴在竖直墙壁上静止时,物体在竖直方向所受合力为零,即静摩擦力f的大小与重力相等,方向竖直向上,即:f=20N(见图);
2:根据固体传送压力和压强的特点是:固体能将外加压力大小不变地沿原来的方向传递, 物体对墙壁的压力大小F压=F外=30N,而作用点则在墙壁上,方向则仍为水平方向,(见图)。
【分析】已知物体的重力G和施加的水平外力F,物体紧贴在竖直墙壁静止, 处于平衡状态,由对物体受力分析知,物体受到的静摩擦力f静的大小和方向;
由固体传递压力的特点是:大小不变地沿原来的方向传递,知物体对墙壁的压力:F压=F外,方向:垂直于墙壁水平向内,作用点在墙壁上。
15.【答案】
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】由于光从空气射入水中时,会在界面发生反射和折射,而题目中给出了反射角的度数,根据光的反射定律,可知入射角也为30度;根据光的折射定律可知,光从空气进入水中,折射角小于入射角,根据入射角和折射角的大小,可以画出入射光线和折射光线(见图)。
【分析】由于光从空气射入水中时,在水面时会发生反射和折射,题中给出的反射光线OB及反射角 ,根据光的反射定律和光的折射定律,就可画出入射光线和折射光线。
16.【答案】解:水吸收的热量:Q吸=cm△t=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×5kg×(90℃﹣40℃)=1.05×106J。
答:水吸收的热量为1.05×106J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】由于题目中已经给出了水的质量、水的初温和末温以及水的比热,可根据热量计算公式 Q吸=cm△t 直接计算出水在升温过程中吸收热量的多少。
17.【答案】解:由于题中告诉了:杠杆平衡时,动力F1大小为10N,动力臂L1为0.2m,阻力F2大小为5N,求阻力臂L2,可直接利用杠杆平衡条件 F1L1=F2L2进行计算 :阻力臂L20.4m 。
答:阻力臂L2的大小为0.4m。
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】此题是杠杆平衡条件( F1L1=F2L2 )的基本应用题型,由于公式中四个物理量,告诉了三个,可直接利用公式,通过恒等变型即可计算出正确答案来。
18.【答案】(1)解: 断开开关S2,闭合开关S、S1,R1和灯L串联,且R1接入的阻值为最大阻值,且不随滑片的移动而改变,电压表的示数会随着滑片的移动而改变,乙图A﹣B段为移动R1电流表和电压表的示数关系图象,电压表的最大示数U1为6V,
灯正常发光时的额定电压UL=5V
电源电压U=UL+U1=5V+6V=11V;
答:电源电压U为11V;
(2)解: 由图乙A﹣B段可得滑动变阻器最大电压为6V,电流I=0.5A,则滑动变阻器R1的阻值R112Ω;
断开开关S1,闭合开关S、S2,由图乙B﹣C可知,B点表示R2接入的电阻为0,C点表示R2接入最大阻值,此时电流为I=0.3A,对应电压为9V;则根据R230Ω;
答:滑动变阻器R1的最大阻值为12Ω,R2的最大阻值为30Ω;
(3)解: A﹣B段小灯泡都正常发光,功率不变;B﹣C段,电流从0.3~0.5A,电压表的示数由6~9V;电源电压不变U=11V,
则小灯泡的电压为Umin=11V﹣9V=2V时,Imin=0.3A时,
小灯泡消耗功率最小Pmin=UminImin=2V×0.3A=0.6W。
答:整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率为0.6W。
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;电功率的计算
【解析】【分析】本题主要考察串并联电路的特点、欧姆定律、滑动变阻器的使用以及电功率等知识。
(1)、当S2断开,S、S1闭合时,R1和灯L串联,由于R1接入电路时使用的是下面两个接线柱,即接入的阻值为最大阻值,且不随滑片的移动而改变,而电压表测R1右侧的电压,其示数会随着滑片的移动而改变,故电路中的总电阻不变,此时通过的电流不变,再根据P在左端时电压表的示数以及L正常发光的电压,就可计算出电源电压;
(2)、根据P在左端时电压表的示数和电流表的示数,由欧姆定律可算出R1的最大阻值;
当断开S1,闭合S、S2时,R2与灯L串联,由于此时电压表测R2两端的电压,由图乙知,C点是P在右端时的电流值和电压值,即可得出R2的最大值;
(3)、由图乙知:当断开S1,闭合S、S2时,R2与灯L串联,当P在右端时,通过电路中的电流最小,此时灯泡消耗的功率最小 ,根据P=UI可计算出灯泡消耗的最小功率。
19.【答案】(1)解:图甲中水对容器底部的压强是
答:正方体物块受到水的浮力是10N。
(2)解:正方体物块的体积
图乙中物块排开水的体积为
正方体物块受到的浮力是F浮 =ρ水gV排 =1×103 kg/m3×10N/kg×10-3m3 =10 N
由于正方体物块受到平衡力的作用,正方体物块的重力为G=F拉+F浮=10N+10N=20N
正方体物块的密度
答:正方体物块的密度是2×103kg/m3
(3)解:图乙容器内水的深度
物块有一半浸在水中时
F拉′=G-F浮′=20N-5N=15N
即弹簧的拉力增加了5N,弹簧伸长了0.6cm/N×5N=3cm
即物体下降了3cm,液面下降了3cm+5cm=8cm
剩余部分水的深度h剩=22.5cm-8cm=14.5cm
剩余部分水的体积
剩下水的质量m水剩=ρ水V水剩=1.0g/cm3×5300cm3=5300g=5.3kg
剩下水的重力G水剩=m水剩g=5.3kg×10N/kg=53N
此时容器对桌面的压力F压=G容+G剩水+F浮=2N+53N+5N=60N
此时容器对桌面的压强
答:此时容器对桌面的压强是1500Pa。
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)由F浮=ρ水gV排可求得正方体物块受到水的浮力。
(2)物块的上表面与水面刚好相平时排开水的体积和其体积相等,根据阿基米德原理求出物块受到水的浮力,根据F浮=G-F′求出物体的重力,根据
求出物体的密度。
(3)水的体积加上物体排开水的体积然后除以容器的底面积即为图乙容器内水的深度,根据阿基米德原理求出物块有一半浸在水中时受到的浮力,根据F浮=G-F′可知此时弹簧测力计的示数,进一步得出弹簧的拉力增加了量,根据题意求出弹簧的伸长量即物体下降的高度,进一步求出剩余部分水的深度以及剩余部分水的体积,根据m=ρV求出剩余的水的质量,根据G=mg求出剩余的水的重力,物块受到水的浮力和物块对水的压力是一对相互作用力,二力大小相等,则容器对桌面的压力等于容器和水的重力加上物体受到的浮力,根据p=求出容器对桌面的压强。
20.【答案】(1)①②(或②④)
(2)0.625
(3)0.38;3.8V(I﹣0.38A)
【知识点】电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用;电功率的计算
【解析】【解答】(1) 连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,小灯泡不发光,且无论怎样调节滑动变阻器,两电表示数始终不变,说明此时电压表与电源连通,即除与电压表并联的电路元件以外的电路是完好的,只是与电压表并联的电路元件(灯泡L)断路了,则接线柱①②(或②④ )之间出现了断路,故该小题的第1空应填: ①②(或②④) ;
(2)由乙图可知,当UL=2.5V时,通过的电流IL=0.25A,由P=UI=2.5V0.25A=0.625W,故该小题的第1空应填:0.625 ;
(3)利用图丙所示的电路进行实验时:
①当闭合开关S、S1,断开开关S2时,R0与L并联,电流表测R0的电流,移动滑片P,当I0=0.38A时,UL=U0=3.8V时,L两端的电压为额定电压,故第(3)小题的第1空应填:0.38 ;
②当闭合开关S、S2,断开开关S1时,R0仍与L并联,由于保持滑片P的位置不变,因此电路中的电阻值以及各元件的电压值均未改变,但电流表测的是干路电流,读出电流表示数为I,此时,通过灯L的电流值为:IL额=(I-0.38A),所以灯泡的额定功率:P额=U额I额=3.8V(I-0.38A)W,故第(3)小题的第2空应填: 3.8V(I﹣0.38A)
【分析】(1) 连接好电路,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不发光,说明电路可能断路;电压表有示数,且无论怎样调节滑动变阻器,两电表示数始终不变,说明电压表与电源连通,说明除与电压表并联的电路元件以外的电路是完好的,只是与电压表并联的电路元件(灯泡L)断路了,再从甲图中的五个接线柱去分析,若①③或②⑤断路,则电压表无示数,故只有正确答案只有:①②(或②④) ;
(2)在乙图中,根据灯泡的U-I图象,利用灯泡的额定电压:U额=2.5V,查出灯泡所对应的额定电流值:I额=0.25A,然后利用P=UI就可得出灯泡的额定功率;
(3)由于缺电压表,要利用图丙所示的电路图,间接地测出灯泡的额定电压和额定电流, 当闭合开关S、S1,断开开关S2 时,R0与L并联,电流表测通过R0的电流,因此,当I0=0.38A时,有UL=U0=3.8V,即间接地测出了灯泡L的额定电压;
当闭合开关S、S2,断开开关S1时,R0仍与L并联,其中S2控制灯泡L,电流表测干路电流,由于保持滑片P的位置不变,因此电路中的电阻值以及各元件的电压值均未改变,读出电流表示数为I,此时,就可间接地测出通过灯泡L的额定电流为:IL额=(I-0.38A),最后利用P=UI就可列出灯泡额定功率的表达式。

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