2024年江苏省无锡市中考三模物理试题(学生版+教师版)

2024学年春学期第二次模拟试卷
初 三 物 理
2024.5
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1. 随州“曾侯乙编钟”是我国战国早期文物,如图所示,全套编钟共65件,制作这么多钟是为了产生更丰富的(  )
A 响度 B. 音调 C. 音色 D. 振幅
2. 如图甲所示,小丽在透明塑料板下放了一张爱心的图案,用丝绸裹住手指,照着图案用力摩擦塑料板后,均匀撒上木屑,竖起塑料板轻敲,板上就留下了一颗由木屑组成的爱心,如图乙所示,这个过程模拟了静电复印。下列说法正确的是(  )
A. 塑料板是导体 B. 摩擦过程中创造了电荷
C. 摩擦后的塑料板和丝绸带上了同种电荷 D. 木屑留在塑料板上是由于带电体吸引轻小物体
3. 商周时期,我国就熟练掌握了青铜器铸造技术。工匠将青铜原料加热化为青铜液体,再将液体倒入模具中冷却成型。下列说法正确的是(  )
A. 青铜原料由固态变为液态过程是液化 B. 青铜液体冷却成型的过程需要吸热
C. 工匠身上的汗水不断汽化,需要吸热 D. 青铜液体冷却成型后,质量变大
4. 中华文化博大精深,有些诗词包含了大量物理知识。宋代诗人陆游在《梅花绝句》中写道:“二十里中香不断,青羊宫到浣花溪”。诗句中的“香不断”说明(  )
A. 分子间有引力 B. 分子间有斥力 C. 分子在不停的运动 D. 分子间有间隙
5. 如图所示为探究“不同物质吸热升温现象”、“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验装置。下列说法正确的是(  )
A. 两实验的研究对象都是烧杯中的液体
B. 两实验都需要控制被加热的液体质量相等
C. 除图中的器材,两实验都需要用到天平和秒表
D. 两实验都可以根据温度计示数的变化来比较烧杯中液体吸热的多少
6. 考生进入考场前监考老师会用如图所示的手持式金属探测器进行检查。当探测器靠近金属物品时,在金属物品内部产生感应电流,下列实验与之原理相同的(  )
A. B. C. D.
7. 中国空间站里(重力的效果忽略不计)宇航员通过扶手控制自身的姿态,如图所示。下列说法正确的是(  )
A. 在空间站里宇航员的惯性消失
B. 宇航员要想从静止运动起来,可以通过对扶手施加力实现
C. 宇航员离开扶手获得速度后,因不受力会慢慢停下来
D. 宇航员对扶手的拉力与扶手对宇航员的拉力是一对平衡力
8. 小明设计了一种晚上自动给花草浇水电路。光控开关在天黑时闭合,湿敏开关在土壤过于干燥时闭合。浇花器仅在土壤过于干燥的夜间才开始工作,对花草进行浇水。下列电路既满足上述条件,又符合安全用电原则的是(  )
A. B.
C. D.
9. 如果在坐标轴上加上适当的物理量及单位,就可以描述物理量之间的关系,下面的关系能用此图像来描述的是(  )
A. 物体所受重力与其质量的关系
B. 同种物质组成的物体,其密度与质量的关系
C. 导体两端的电压一定时,导体的电流与其电阻的关系
D. 做匀速直线运动的物体,速度与通过路程之间的关系
10. 下图实验中,可利用小灯泡的亮暗反映导体电阻的大小,从研究方法的角度,下列实验中的器材与小灯泡作用不同的是(  )
A. “探究动能大小与哪些因素有关”中的小木块
B. “研究重力势能大小与哪些因素有关”中的小木块
C. 空气压缩引火仪中的棉花
D. “探究影响电流热效应因素”中的煤油
11. 一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同.对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示.以下说法正确的是
A. 在第一个2s内木箱所受摩擦力为2N
B. 在第二个2s内木箱所受摩擦力为3N
C. 在第一个2s内推力F对木箱所做的功为2J
D. 在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为8W
12. 如图所示,一轻质弹簧左端固定,右端系一小物块,物块与水平面的最大静摩擦力和滑动摩擦力都为f,弹簧无形变时,物块位于O点.每次都把物块拉到右侧不同位置由静止释放,释放时弹力F大于f,物体沿水平面滑动一段路程直到停止。下列说法中正确的是(  )
A. 释放时弹性势能等于全过程克服摩擦力做的功
B. 每次释放后物块速度达到最大的位置保持不变
C. 从开始释放到运动到O点,速度一直在减小
D. 物块到达O点时速度最大
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 如图所示,用刻度尺测量木块的长度,测量值为 ___________cm。
14. 小王同学测量小石块的密度时天平与量筒的示意图,天平调节平衡时指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向__________移动,直至天平平衡。根据图乙,丙可得小石头的质量为___________g。密度为 ____________________kg/m3。
15. 通过观察比较图中两次实验,液体内部压强的大小 ______(选填“相等”或“不相等”),可知液体内部的压强与容器的形状 ______(选填“有关”或“无关”)。
16. 嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球(动力装置关闭),其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能______________;CD段返回器的机械能______________(均选填“变大”“不变”或“变小”),着陆过程中返回器受到______________(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
17. 生活中我们经常可以看到的广告投影灯,其内部结构如图所示。为了在地面上得到更大的广告图像,使投影灯______(选填“靠近”或“远离”)地面,同时凸透镜应该________(选填“向外伸”、“向内缩”或“保持不动”)。
18. 2023年5月28日,中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的C919 大型客机,从上海虹桥机场飞往北京首都机场,开启了国产大飞机C919的全球首次商业载客飞行,如图所示。飞机在升空过程中,乘客相对于座椅是 _____(选填“静止”或“运动”)的;此时机翼 _____方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小;随着海拔高度的升高,外界大气压强 _______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19. 2021年5月15日,我国“天问一号”火星探测器稳稳降落火星,探测器经过气动减速等一系列减速措施后,再经过反推发动机进行动力减速,缓速下降后抵达火星表面,如图所示。
(1)反推发动机利用了 _______大的燃料,动力减速阶段向 _________(选填“运动方向”或“运动反方向”)喷射高速气体,以获得制动力;
(2)火星探测器采用太阳能电池供电,太阳能属于 _____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
20. 小明用如图甲所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)观察光屏上有无蜡烛的像,这样做的目的是确定像的 _______;
(2)B和蜡烛A的像完全重合说明像和物 _________;
(3)其他小组使用跳棋完成实验时,发现棋子M的像M′偏暗,于是进行了如图乙所示的几种操作,a是对着棋子M照射,b和c都是对着像M'照射,a、b、c三种操作中,观察到M的像最亮的是 _____。
21. 如图甲所示,为某实验小组进行的“某物质的凝固特点”的实验图像。
①根据图像可知该物质为___________(选填“晶体”或“非晶体”);
②第15min时该物质处于___________(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”);
③若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(如图乙所示),则试管内冰的质量将___________(选填“增多”、“减小”或“不变”),不考虑与空气的热传递。
22. 筒车是一种以水流作动力来取水的机械,如图甲所示。若接水槽离取水处高3m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水5kg,筒车旋转一周所用时间为60s。水流冲击的动能转化为筒车转动的动能和筒内水的_________能。若水流冲击筒车的功率为50W,求筒车匀速旋转一周取水的机械效率是_______%。提升重物还可以使用滑轮组。如图乙所示,工人用滑轮组匀速提升重800N的货物,所用的拉力F为500N,货物在50s内匀速上升5m,拉力做功的功率是_______W,滑轮组的机械效率是_______%。
23. 图甲为一种家用储水式电热水器,容积为60L,功率为2 kW,主要由箱体、制热、控制和进出水系统组成,其内部结构如图乙所示。解答下列问题。
(1)电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料,从节能方面看,应具有 _______(填“绝热”或“导热”)性能。储水腔内出水管的位置比进水管高,因热水密度比冷水小,故储水腔内 _____(填“热”或“冷”)水在上。在水压作用下,热水通过位置较高的出水管口不断流出;
(2)储水腔储满水时,将这些水由20℃加热到预设温度70℃,需要吸收的热量为 _____________J;(已知,)
(3)制热系统工作0.5h消耗 _____kW h的电能。
24. 如图所示是“焦耳定律”的实验。小刚同学设计并连接了如图所示的电路,则他是为了探究电流产生的热量与__________(电流/电阻)的关系;图中装置_______(填“甲”、“乙”、“丙”)U形管两边液面高度差最小。
25. 如图甲,R0为定值电阻,灯L标有“3V 1.5W”字样,电源电压U总保持不变。闭合开关S,滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中,其接入电路的电阻改变了ΔR,电路消耗的总功率改变了ΔP,同时三只电表示数均发生变化。图乙中有OA、AB和BC三段图像,其中有两段反映了上述滑片移动过程中电压表V1和V2示数与电流表A示数的对应关系。
(1)滑动变阻器R接入电路的电阻改变量ΔR大小为________Ω;
(2)电源电压U等于________V;
(3)电路消耗的总功率改变量ΔP大小为___________W。
三、解答题(本题共6小题,共40分.其中26、30题应写出必要的解题过程)
26. 如图所示,作出光从水中射向空气时大致的折射光线,并标出折射角。
27. 如图所示,画出杠杆所受阻力,以及在A点施加的能使杠杆静止在图示位置的最小动力。
28. 磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示,请在括号中标出磁体的磁极,并标出图中磁感线的方向。
29. 某卫生间马桶水箱的进水调节装置如图甲所示,图乙为其结构示意图,浮臂AB可视为绕O点转动的杠杆,OA=8cm,OB=2cm,A端通过细连接杆AC与柱状浮筒连接,浮筒质量为50g,B端通过细连接杆BD与圆饼状止水阀连接,止水阀上下表面积与进水管口面积均为0.2cm2。当水箱中无水或水量较少时,止水阀打开,水从进水管流进水箱。水位达到一定高度时,浮筒推动杠杆,使止水阀刚好堵住进水管,停止进水,此时AB处于水平位置,连接杆竖直,大气压强p0=1.0×105 Pa,进水管中水压p=4.0×105 Pa。除浮筒外其它装置所受重力不计,忽略所有摩擦。则刚停止进水时;
(1)浮筒受重力多大;
(2)进水管中的水对止水阀的压力;
(3)浮筒排开水的体积。
30. 小明用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)安装好装置后,杠杆在图甲所示位置静止,杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态,为使其在水平位置平衡,应将平衡螺母向______调节,这样做的目的是为了______;
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N,如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,施加的最小拉力为______N;
(3)得到实验结论后,小明制作了图丙所示装置,轻质杠杆可绕O转动,A点悬挂一重物M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,杠杆水平静止。保持F方向不变,F的力臂记为l,改变B点位置,F与的关系图像为图丁中的①;将M从A移至P,再重复上述步骤,F与的关系图像为图丁中的______(选填“①”“②”“③”或“④”)。
31. 测量小灯泡正常发光时电阻的实验如图甲所示。小灯泡的额定电压U额=2.5V,滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”,电源电压U恒为6V。
(1)请用笔画线代替导线,将电路补充完整;( )
(2)闭合开关,电流表和电压表均无示数,仅将b导线从灯泡右侧接线柱改接到电流表的“﹣”接线柱上,发现只有电压表的示数变大。若电路中只有一处故障,则故障可能是 ____________________;
(3)排除故障后,按正确操作步骤操作后,闭合开关,移动滑片P直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 _________Ω(保留一位小数),小灯泡的额定功率为 _________W;
(4)小明利用图甲的实验器材,添加电阻箱R0和单刀双掷开关S1也测出了该灯正常发光时的电阻,电路如图丙所示。将电阻箱的阻值R0调为10Ω后,进行了如下操作:
①闭合开关S,S1接 _____,调节滑动变阻器的滑片P使电压表示数为U额;
②仅将S1改接另一端,记录电压表示数U1,则小灯泡正常发光时电阻RL=____________________(用物理量的符号表示);
(5)在小明实验的基础上,若要通过多次测量来减小误差,下列操作可行的是 _______。
A.仅将电阻箱的阻值调为15Ω,重复步骤①②
B.仅将滑动变阻器和电阻箱位置互换,重复步骤①②
C.完成步骤①时,将电压表示数调为2V,再完成步骤②
32. 项目化学习小组设计了一台能测量液体密度的仪器,其原理为:桶中无液体时,滑片P指向A处;测量时将待测液体加满小桶,滑片P向下移动,待稳定后闭合开关,就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U=3V,R0为定值电阻,电流表的量程为0~0.6A。小桶容积为10cm3,往桶内每倒入1g液体,滑块会下移0.5cm,均匀电阻丝AB总长10cm,总阻值20Ω。(不计摩擦,桶底不触座足,拉力不超弹性范围)
(1)电路中,电阻丝AB每1cm对应的阻值为 _____Ω;
(2)在小桶内装满水,稳定后,电流表示数为0.2A,则定值电阻R0为 _______Ω;在小桶内装满待测液体,稳定后,电流表示数为0.4A,则该液体的密度为 _________g/cm3;
(3)该密度仪有效测量的最大密度值是 _____g/cm3;若实验时小桶内的液体没有装满,显示的密度将比实际值偏 _____。上述密度仪的密度刻度分布__________(均匀/不均匀);
(4)下列设计中电压表刻度能均匀表示液体密度变化,且密度越大,读数越大的是 _____。
A. B. C. D.
33. 如图甲是某款无接触式的热风干手器,手伸向出风口时可吹出温度为35~45℃的热风,内部电路由控制电路和工作电路两部分构成,简化电路如图乙所示,控制电路中R为光敏电阻。已知该款干手器的额定功率为1200W,空气流量为0.6m3/min,加热电阻丝的阻值为44Ω,请你解答下列问题:
(1)由工作电路的电路图可知接线柱   (选填“A”或“B”)接的是零线。闭合开关S,电磁继电器中电磁铁的上端为   (选填“N”或“S”)极。手伸入舱内时光敏电阻R的阻值   (选填“增大”“不变”或“减小”),衔铁被吸下,工作电路开始工作;
(2)该款无接触式的热风干手器正常工作时,电动机的电功率为多大?
(3)在额定电压下正常工作时,烘干一次手用时20s,若烘干一次手的过程中消耗的电能40%转化为空气的内能,能使空气温度升高多少?(结果保留一位小数)[ρ空气=1.3kg/m3;c空气=1.1×103J/(kg ℃)]2024学年春学期第二次模拟试卷
初 三 物 理
2024.5
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1. 随州“曾侯乙编钟”是我国战国早期文物,如图所示,全套编钟共65件,制作这么多钟是为了产生更丰富的(  )
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 振幅
【答案】B
【解析】
【详解】因音调的高低与发声体振动快慢有关,物体振动越快,音调就越高;在敲击大小不同的扁钟时,扁钟振动快慢不同,所以每个钟的发声音调不同。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 如图甲所示,小丽在透明塑料板下放了一张爱心的图案,用丝绸裹住手指,照着图案用力摩擦塑料板后,均匀撒上木屑,竖起塑料板轻敲,板上就留下了一颗由木屑组成的爱心,如图乙所示,这个过程模拟了静电复印。下列说法正确的是(  )
A. 塑料板是导体 B. 摩擦过程中创造了电荷
C. 摩擦后的塑料板和丝绸带上了同种电荷 D. 木屑留在塑料板上是由于带电体吸引轻小物体
【答案】D
【解析】
【详解】A.塑料板电阻较大,不容易导电,是绝缘体,故A错误;
B.摩擦过程中不会创造电荷,只是电荷发生了转移,故B错误;
C.摩擦后的塑料板和丝绸带上了异种电荷,故C错误;
D.由于带电体能吸引轻小物体,所以在平放的塑料板上面均匀地撒上一层干木屑时,塑料板上带电区域把木屑吸住,故D正确。
故选D。
3. 商周时期,我国就熟练掌握了青铜器铸造技术。工匠将青铜原料加热化为青铜液体,再将液体倒入模具中冷却成型。下列说法正确的是(  )
A. 青铜原料由固态变为液态的过程是液化 B. 青铜液体冷却成型的过程需要吸热
C. 工匠身上的汗水不断汽化,需要吸热 D. 青铜液体冷却成型后,质量变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.固态青铜原料加热化为液体的过程是熔化,故A错误;
B.青铜液体冷却成型的过程叫凝固,需要放热,故B错误;
C.工匠身上的汗水由液态变成气态,属于汽化现象,汽化吸热,故C正确;
D.质量是物质的基本属性,它不随物体空间位置,形状、状态、温度的改变而改变,青铜液体冷却成型后,质量不变,故D错误。
故选C。
4. 中华文化博大精深,有些诗词包含了大量的物理知识。宋代诗人陆游在《梅花绝句》中写道:“二十里中香不断,青羊宫到浣花溪”。诗句中的“香不断”说明(  )
A. 分子间有引力 B. 分子间有斥力 C. 分子在不停的运动 D. 分子间有间隙
【答案】C
【解析】
【详解】二十里中香不断,香不断说明花香分子不停地做无规则运动,花香的分子扩散到空气中,使人闻到香味,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 如图所示为探究“不同物质吸热升温现象”、“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验装置。下列说法正确的是(  )
A. 两实验的研究对象都是烧杯中的液体
B. 两实验都需要控制被加热的液体质量相等
C. 除图中的器材,两实验都需要用到天平和秒表
D. 两实验都可以根据温度计示数变化来比较烧杯中液体吸热的多少
【答案】B
【解析】
【详解】A.“不同物质吸热升温现象”中研究对象是容器中被加热的物体;而“比较不同燃料燃烧时放出的热量”中研究对象是不同的燃料,故A错误;
B.根据“比较不同燃料燃烧时放出的热量”和探究“不同物质吸热升温现象”两实验的要求,容器中被加热物质的质量都要相同,故B正确;
C.“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中,只要两种不同燃料全部燃烧完即可,故没有必要用到秒表,故C错误;
D.根据转换法,甲图是通过加热时间来反映物体吸收热量的多少;乙图是通过温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少,故D错误。
故选B。
6. 考生进入考场前监考老师会用如图所示的手持式金属探测器进行检查。当探测器靠近金属物品时,在金属物品内部产生感应电流,下列实验与之原理相同的(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,当探测器靠近金属物品时,在金属物品中产生感应电流,这是电磁感应现象。
A.图中装置是探究电磁铁磁性强弱的影响因素,利用电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中装置是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故B不符合题意;
C.图中装置中导体有电流通过,在磁场中受到力的作用,说明通电导体在磁场中受到力的作用,故C不符合题意;
D.图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
7. 中国空间站里(重力的效果忽略不计)宇航员通过扶手控制自身的姿态,如图所示。下列说法正确的是(  )
A. 在空间站里宇航员的惯性消失
B. 宇航员要想从静止运动起来,可以通过对扶手施加力实现
C. 宇航员离开扶手获得速度后,因不受力会慢慢停下来
D. 宇航员对扶手的拉力与扶手对宇航员的拉力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.惯性是物体的一种属性,任何物体任何时候都具有惯性,在空间站里宇航员的惯性不会消失,故A错误;
B.宇航员要想从静止运动起来,即运动状态改变,可以通过对扶手施加力,由于物体间力的作用是相互的,扶手对宇航员也会力的作用,力是改变物体运动状态的原因,所以宇航员因到受力的作用会从静止运动起来,故B正确;
C.宇航员离开扶手获得速度后,因不受力会一直做匀速直线运动,故C错误;
D.宇航员对扶手的拉力,受力物体是扶手,扶手对宇航员的拉力,受力物体是宇航员,这两个力没有作用在同一物体上,因此不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
8. 小明设计了一种晚上自动给花草浇水电路。光控开关在天黑时闭合,湿敏开关在土壤过于干燥时闭合。浇花器仅在土壤过于干燥的夜间才开始工作,对花草进行浇水。下列电路既满足上述条件,又符合安全用电原则的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】光控开关在天黑时闭合,湿敏开关在土壤过于干燥时闭合。浇花器仅在土壤过于干燥的夜间才开始工作,对花草进行浇水,要求两个开关同时闭合电路开始工作,因此两个开关应串联;既满足上述条件,又符合安全用电原则,开关必须接在火线和用电器之间;
A.开关串联,接在浇水器与火线之间,故A符合题意;
B.开关串联,接在浇水器与零线之间,不符合安全用电原则,故B不符合题意;
C.两个开关并联,接在浇水器与零线之间,闭合任意开关,浇水器都能工作,且不符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.两个开关并联,接在浇水器与火线之间,符合安全用电原则,但闭合任意开关,浇水器都能工作,故D不符合题意。
故选A。
9. 如果在坐标轴上加上适当的物理量及单位,就可以描述物理量之间的关系,下面的关系能用此图像来描述的是(  )
A. 物体所受重力与其质量的关系
B. 同种物质组成的物体,其密度与质量的关系
C. 导体两端的电压一定时,导体的电流与其电阻的关系
D. 做匀速直线运动的物体,速度与通过路程之间的关系
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由图像可知,纵坐标表示的物理量和横坐标表示的物理量成正比关系。
A.地面附近的物体,重力和质量成正比,可以用该图像描述,故A正确;
B.密度是物质的基本属性,与质量无关,不可以用该图像描述,故B错误;
C.由欧姆定律可知,电压一定时,导体的电流与其电阻成反比,不能用该图像描述,故C错误;
D.匀速直线运动的物体,速度与通过的路程无关,不可以用该图像描述,故D错误。
故选A。
10. 下图实验中,可利用小灯泡的亮暗反映导体电阻的大小,从研究方法的角度,下列实验中的器材与小灯泡作用不同的是(  )
A. “探究动能大小与哪些因素有关”中的小木块
B. “研究重力势能大小与哪些因素有关”中的小木块
C. 空气压缩引火仪中的棉花
D. “探究影响电流热效应因素”中的煤油
【答案】B
【解析】
【详解】探究影响导体电阻大小的因素时,使用小灯泡的亮暗程度反映电阻的大小,使用了转换法。
A.“探究动能大小与哪些因素有关”时,动能的大小不易直接观察,通过小木块移动的距离反映动能大小,使用了转换法,故A不符合题意;
B.图中,研究“重力势能大小与哪些因素有关”中,研究对象是小木块,将小木块从高处释放,通过观察桌腿的下陷程度反映重力势能的大小,小木块的作用只是提供重力势能,故B符合题意;
C.空气压缩引火仪中的棉花,压缩空气做功,空气内能增加,温度升高,达到棉花着火点后棉花燃烧,通过棉花的燃烧反映内部空气内能的增加,使用了转换法,故C不符合题意;
D.“探究影响电流热效应因素”中通过煤油升高的温度来反映产生热量的多少,与小灯泡作用相同,故D不符合题意。
故选B。
11. 一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同.对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示.以下说法正确的是
A. 在第一个2s内木箱所受摩擦力为2N
B. 在第二个2s内木箱所受摩擦力为3N
C. 在第一个2s内推力F对木箱所做的功为2J
D. 在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为8W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图象可知,第一个2s内,物体没有推动,物体处于平衡状态,推力等于摩擦力,等于1N,故A错误;
B.由v﹣t图象可知,在4s~6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由F﹣t图象可知在4s~6s即在第三个2s内拉力F=2N,由平衡条件可得滑动摩擦力f=F=2N,由v﹣t图象可知,物体在第二个2s内做匀加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因为压力和接触面的粗糙程度不变,因此物体受到的摩擦力仍是2N,方向与推力方向相反,即向左;故B错误;
C.由图象可知,第一个2s内,物体没有推动,由W=Fs可知,推力F对木箱所做的功为0;故C错误;
D.在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为:
P=Fv=2N×4m/s=8W.故D正确;
12. 如图所示,一轻质弹簧左端固定,右端系一小物块,物块与水平面的最大静摩擦力和滑动摩擦力都为f,弹簧无形变时,物块位于O点.每次都把物块拉到右侧不同位置由静止释放,释放时弹力F大于f,物体沿水平面滑动一段路程直到停止。下列说法中正确的是(  )
A. 释放时弹性势能等于全过程克服摩擦力做的功
B. 每次释放后物块速度达到最大的位置保持不变
C. 从开始释放到运动到O点,速度一直在减小
D. 物块到达O点时速度最大
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体最后停下来的位置不一定是原长,最后还有弹性势能,释放时的弹性势能只有一部分等于克服摩擦力做功,故A错误;
BCD.开始释放时,弹力大于摩擦力,做加速运动,当弹力小于摩擦力则减速,因而弹力等于摩擦力的位置速度最大,故每次弹力等于摩擦力的位置不变,且速度最大的点在O点的右侧,则释放的O点的过程中,速度先变大后变小,故B正确,CD错误。
故选B。
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 如图所示,用刻度尺测量木块的长度,测量值为 ___________cm。
【答案】3.00
【解析】
【详解】如图所示,刻度尺的分度值为1mm,物体左端与2.00cm对齐,右端与5.00cm对齐,则物体的测量值为
500cm-2.00cm=3.00cm
14. 小王同学测量小石块的密度时天平与量筒的示意图,天平调节平衡时指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向__________移动,直至天平平衡。根据图乙,丙可得小石头的质量为___________g。密度为 ____________________kg/m3。
【答案】 ①. 左 ②. 56.2 ③. 2.81×103
【解析】
【详解】[1]由图甲所示,指针指向分度盘的右边,此时应将平衡螺母向左移动,直至天平平衡。
[2]根据图乙,丙可得小石头的质量为
[3]由图丙得,量筒的分度值为4mL,小石头的体积为
密度为
15. 通过观察比较图中两次实验,液体内部压强的大小 ______(选填“相等”或“不相等”),可知液体内部的压强与容器的形状 ______(选填“有关”或“无关”)。
【答案】 ①. 相等 ②. 无关
【解析】
【详解】[1][2]根据转换法,实验时是通过U形管两侧液面高度差反映液体内部压强大小的,要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应保持液体的密度、深度、方向都相同,对比两图,当改变容器的形状时,U形管两侧液面高度差相同,则液体的压强大小相同,可知液体内部的压强与容器的形状无关。
16. 嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球(动力装置关闭),其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能______________;CD段返回器的机械能______________(均选填“变大”“不变”或“变小”),着陆过程中返回器受到______________(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
【答案】 ①. 变小 ②. 变小 ③. 非平衡力
【解析】
【详解】[1]由图可知,嫦娥五号返回器由 A 到B 的过程中高度增大,则重力势能增大,由于空气阻力,机械能总量减小,因此动能变小。
[2]由 C 到 D 的过程中,由于空气阻力,机械能因空气阻力转化为内能,总量变小。
[3]着陆过程中,返回器的方向和速度都在变化,处于非平衡状态,受到非平衡力作用。
17. 生活中我们经常可以看到的广告投影灯,其内部结构如图所示。为了在地面上得到更大的广告图像,使投影灯______(选填“靠近”或“远离”)地面,同时凸透镜应该________(选填“向外伸”、“向内缩”或“保持不动”)。
【答案】 ①. 远离 ②. 向内缩
【解析】
【详解】[1][2]由图示知,广告投影灯使物体成倒立放大的实像,其镜头是凸透镜,为了得到更大的广告图像,即像变大,应让物距变小,像距变大,所以使投影灯远离地面,同时凸透镜应向内缩。
18. 2023年5月28日,中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的C919 大型客机,从上海虹桥机场飞往北京首都机场,开启了国产大飞机C919的全球首次商业载客飞行,如图所示。飞机在升空过程中,乘客相对于座椅是 _____(选填“静止”或“运动”)的;此时机翼 _____方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小;随着海拔高度的升高,外界大气压强 _______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 静止 ②. 上 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]飞机在升空过程中,乘客相对于座椅是位置不变,是静止的。
[2]此时机翼上方的空气流速快,压强小,机翼下方的空气流速慢、压强大,形成一个向上的压强差,从而获得竖直向上的升力。
[3]随着海拔高度的升高,空气变稀薄,外界大气压强变小。
19. 2021年5月15日,我国“天问一号”火星探测器稳稳降落在火星,探测器经过气动减速等一系列减速措施后,再经过反推发动机进行动力减速,缓速下降后抵达火星表面,如图所示。
(1)反推发动机利用了 _______大的燃料,动力减速阶段向 _________(选填“运动方向”或“运动反方向”)喷射高速气体,以获得制动力;
(2)火星探测器采用太阳能电池供电,太阳能属于 _____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】 ①. 热值 ②. 运动方向 ③. 可再生
【解析】
【详解】(1)[1]反推发动机利用了热值大的燃料,与其他物质相比,完全燃烧质量相同时,释放的热量多。
[2]动力减速阶段向运动方向喷射高速气体,由力的相互作用得,获得气体向上的推力,以获得制动力。
(2)[3]太阳能属于可以从自然界中源源不断低获得,是可再生能源。
20. 小明用如图甲所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)观察光屏上有无蜡烛的像,这样做的目的是确定像的 _______;
(2)B和蜡烛A的像完全重合说明像和物 _________;
(3)其他小组使用跳棋完成实验时,发现棋子M的像M′偏暗,于是进行了如图乙所示的几种操作,a是对着棋子M照射,b和c都是对着像M'照射,a、b、c三种操作中,观察到M的像最亮的是 _____。
【答案】 ①. 虚实 ②. 大小相等 ③. a
【解析】
【详解】(1)[1]因为光屏不能接收虚像,只能接收到实像,观察光屏上有无蜡烛的像,这样做的目的是看是实像还是虚像。
(2)[2]实验时用完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系,B和蜡烛A的像完全重合说明像和物大小相等。
(3)[3]a方法是用光源对着物体照射,可以照亮物体,物体反射的光多,能使成像更清晰;b方法是用光源透过玻璃板对着像的位置照射,虽然玻璃会反光,但玻璃也会“透光”,反射到棋子A的光线相对较少,且像周围的环境亮度增大,所以不能使像变亮;c方法是直接对着像的位置照射,像周围的环境亮度增大,所以不能使像变亮;由此可知,a方法可行,bc方法不可行。
21. 如图甲所示,为某实验小组进行的“某物质的凝固特点”的实验图像。
①根据图像可知该物质为___________(选填“晶体”或“非晶体”);
②第15min时该物质处于___________(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”);
③若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(如图乙所示),则试管内冰的质量将___________(选填“增多”、“减小”或“不变”),不考虑与空气的热传递。
【答案】 ①. 晶体 ②. 固液共存态 ③. 增多
【解析】
【详解】①[1]根据图像可知该物质有固定熔点,为晶体。
②[2]第15min时该物质处于熔化过程,是固液共存态。
③[3]若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中,试管内冰水混合物的温度为0℃,由图甲得,该物质的温度为-2℃,则此时物质会不断吸收热量发生熔化,冰水混合物不断放出热量,冰水混合物中的水不断凝固成冰,则冰的质量将增多。
22. 筒车是一种以水流作动力来取水的机械,如图甲所示。若接水槽离取水处高3m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水5kg,筒车旋转一周所用时间为60s。水流冲击的动能转化为筒车转动的动能和筒内水的_________能。若水流冲击筒车的功率为50W,求筒车匀速旋转一周取水的机械效率是_______%。提升重物还可以使用滑轮组。如图乙所示,工人用滑轮组匀速提升重800N的货物,所用的拉力F为500N,货物在50s内匀速上升5m,拉力做功的功率是_______W,滑轮组的机械效率是_______%。
【答案】 ①. 动 ②. 60 ③. 100 ④. 80
【解析】
【详解】[1]水流冲击的动能,使筒内水的高度增大,重力势能增大,即水流冲击的动能转化为筒车转动的动能和筒内水的重力势能。
[2]水流冲击筒车的功率为50W,筒车匀速旋转一周,水流所做的功为
该筒车旋转一周提升水的质量为
对水所做的功为
筒车旋转一周取水的机械效率为
[3][4]由图知,承担重物绳子的段数,由和可得,拉力做的功为
拉力的功率为
有用功为
滑轮组的机械效率为
23. 图甲为一种家用储水式电热水器,容积为60L,功率为2 kW,主要由箱体、制热、控制和进出水系统组成,其内部结构如图乙所示。解答下列问题。
(1)电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料,从节能方面看,应具有 _______(填“绝热”或“导热”)性能。储水腔内出水管的位置比进水管高,因热水密度比冷水小,故储水腔内 _____(填“热”或“冷”)水在上。在水压作用下,热水通过位置较高的出水管口不断流出;
(2)储水腔储满水时,将这些水由20℃加热到预设温度70℃,需要吸收的热量为 _____________J;(已知,)
(3)制热系统工作0.5h消耗 _____kW h的电能。
【答案】 ①. 绝热 ②. 热 ③. ④. 1
【解析】
【详解】(1)[1]保温材料为了起保温作用,应具有绝热性能。
[2]因为热水的密度比冷水的小,则储水腔内,热水往上升,冷水往下降,所以热水在上。
(2)[3]储满水时,储水腔内水的质量
水吸收的热量
(3)[4]制热系统工作0.5h消耗的电能
W=Pt=2kW×0.5h=1kW h
24. 如图所示是“焦耳定律”的实验。小刚同学设计并连接了如图所示的电路,则他是为了探究电流产生的热量与__________(电流/电阻)的关系;图中装置_______(填“甲”、“乙”、“丙”)U形管两边液面高度差最小。
【答案】 ①. 电流 ②. 乙
【解析】
【详解】[1]根据图所示的电路可知:三个容器中电阻丝的阻值相等,通电时间相同,通过电阻丝的电流不同;根据控制变量法可知:可以探究导体产生的热量与导体电流大小的关系;
[2]根据并联电路中的电流特点可知,通过甲的电流大于通过丙的电流,电阻和通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,甲容器内电阻产生的热量大于丙;丙容器内两电阻等效电阻大小大于乙容器内两电阻等效电阻大小,串联电路中电流处处相等,因此丙容器内两电阻等效电阻两端的电压大于乙容器内两电阻等效电阻两端的电压,根据可知,丙容器内电阻产生的热量大于乙,综上可知乙装置产生的热量最少,U形管两边液面高度差最小。
25. 如图甲,R0为定值电阻,灯L标有“3V 1.5W”字样,电源电压U总保持不变。闭合开关S,滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中,其接入电路的电阻改变了ΔR,电路消耗的总功率改变了ΔP,同时三只电表示数均发生变化。图乙中有OA、AB和BC三段图像,其中有两段反映了上述滑片移动过程中电压表V1和V2示数与电流表A示数的对应关系。
(1)滑动变阻器R接入电路的电阻改变量ΔR大小为________Ω;
(2)电源电压U等于________V;
(3)电路消耗的总功率改变量ΔP大小为___________W。
【答案】 ①. 7.5 ②. 13 ③. 1.3
【解析】
【详解】(1)[1]开关S闭合时,灯L与滑动变阻器及定值电阻R0串联在电路中,电压表V1测灯L两端的电压,V2测L及R两端的总电压,电流表测电路中的电流。滑片由某一位置向某一端移动,三只电表示数均发生变化,则电路中的电流不为0,所以OA不是反映滑片移动过程中任一电压表示数与电流表示数的对应关系。据串联电路的电压特点知,V2的示数比V1的大,所以BC为V1的示数与电流表A的示数的对应关系,AB为V2的示数与A示数的对应关系,在B点时,两个电压表的示数相同,所以此时变阻器接入电路的阻值为0,滑片在最左端,则滑片移动过程,电路中的电流变大,滑片向左移动到最左端。滑片置于最左端时,电路中的电流为0.5A,灯L正常发光的电流
所以此时灯L正常发光,V1的示数为3V。滑片在某一位置时,电路中的电流为0.4A,V1的示数为2V,V2的示数为5V,变阻器两端的电压
U=U2-U1=5V-2V=3V
变阻器接入电路的阻值
变阻器R接入电路的电阻改变量
(2)[2]滑片置于最左端时,据欧姆定律有
3V+0.5A×R0=U
滑片置于某一位置时,有
5V+0.4A×R0=U
解以上两式得,电源电压U=13V。
(3)[3]电路消耗总功率改变量
P=P1-P2=UI1-UI2=13V×0.5A-13V×0.4A=1.3W
三、解答题(本题共6小题,共40分.其中26、30题应写出必要的解题过程)
26. 如图所示,作出光从水中射向空气时大致的折射光线,并标出折射角。
【答案】
【解析】
【详解】光由水中斜射向空气中时,发生偏折,折射角大于入射角,过入射点作法线,可大概确定折射光线的位置,折射光线与法线的夹角为折射角。作图如下:
27. 如图所示,画出杠杆所受阻力,以及在A点施加的能使杠杆静止在图示位置的最小动力。
【答案】
【解析】
【详解】阻力F2是物体对杠杆的拉力,作用在杠杆上,方向竖直向下,由图知,杠杆的支点在O点,动力作用在A点,以OA长为力臂时是最长的动力臂,此时的动力最小,由A点作OA的垂线,方向向上,据此画出最小动力F1,如下图所示
28. 磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示,请在括号中标出磁体的磁极,并标出图中磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】根据磁极之间的相互作用规律可知,小磁针左侧磁体为N极,右侧磁体为S极,磁感线从N极指向S极,如图所示:
29. 某卫生间马桶水箱的进水调节装置如图甲所示,图乙为其结构示意图,浮臂AB可视为绕O点转动的杠杆,OA=8cm,OB=2cm,A端通过细连接杆AC与柱状浮筒连接,浮筒质量为50g,B端通过细连接杆BD与圆饼状止水阀连接,止水阀上下表面积与进水管口面积均为0.2cm2。当水箱中无水或水量较少时,止水阀打开,水从进水管流进水箱。水位达到一定高度时,浮筒推动杠杆,使止水阀刚好堵住进水管,停止进水,此时AB处于水平位置,连接杆竖直,大气压强p0=1.0×105 Pa,进水管中水压p=4.0×105 Pa。除浮筒外其它装置所受重力不计,忽略所有摩擦。则刚停止进水时;
(1)浮筒受重力多大;
(2)进水管中的水对止水阀的压力;
(3)浮筒排开水的体积。
【答案】(1)0.5N;(2)8N;(3)2×10-4m3
【解析】
【详解】解:(1)浮筒所受重力
(2)进水管中的水对止水阀的压力
(3)止水阀上表面所受到的大气压力为
对止水阀进行受力分析,则有
浮臂平衡时,由杠杆平衡条件得:FALOA=FBLOB,则
对浮筒进行受力分析,由力的平衡可得
由阿基米德定律得,浮筒排开水的体积为
答:(1)浮筒受重力为0.5N;
(2)进水管中的水对止水阀的压力为8N;
(3)浮筒排开水的体积为2×10-4m3。
30. 小明用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)安装好装置后,杠杆在图甲所示位置静止,杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态,为使其在水平位置平衡,应将平衡螺母向______调节,这样做的目的是为了______;
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N,如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,施加的最小拉力为______N;
(3)得到实验结论后,小明制作了图丙所示装置,轻质杠杆可绕O转动,A点悬挂一重物M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,杠杆水平静止。保持F方向不变,F的力臂记为l,改变B点位置,F与的关系图像为图丁中的①;将M从A移至P,再重复上述步骤,F与的关系图像为图丁中的______(选填“①”“②”“③”或“④”)。
【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 便于测量力臂 ④. 2 ⑤. ④
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆处于平衡状态,图甲中,杠杆保持静止,杠杆处于平衡状态;如图甲所示,杠杆左端下沉,其右端偏高,应将平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡;挂钩码前,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,是为了便于测量力臂和消除杠杆自重对实验的影响。
(2)[4]如图乙所示,A处悬挂的3个钩码,每个钩码重0.5N,则总重力为
3×0.5N=1.5N
要在B处施加一个最小拉力使杠杆在水平位置再次平衡,只有力臂最大时力才最小,所以施加的最小拉力方向必须是竖直向下的。根据杠杆平衡条件,在B处施加的最小拉力为
(3)[5]根据题意可知,改变B点位置,此过程中F方向保持不变,根据杠杆平衡条件可得
F×l=G×OA

将M从A移至P,由杠杆平衡条件可得
F′×l=G×OP

观察①②两式可知,拉力F与的关系图像都是正比例函数,由图丙可知
OP则②式的斜率小于①式的斜率,因此将M从A移到P,F与的关系图像是过原点且斜率比①更小的图像④。
31. 测量小灯泡正常发光时电阻的实验如图甲所示。小灯泡的额定电压U额=2.5V,滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”,电源电压U恒为6V。
(1)请用笔画线代替导线,将电路补充完整;( )
(2)闭合开关,电流表和电压表均无示数,仅将b导线从灯泡右侧接线柱改接到电流表的“﹣”接线柱上,发现只有电压表的示数变大。若电路中只有一处故障,则故障可能是 ____________________;
(3)排除故障后,按正确操作步骤操作后,闭合开关,移动滑片P直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 _________Ω(保留一位小数),小灯泡的额定功率为 _________W;
(4)小明利用图甲的实验器材,添加电阻箱R0和单刀双掷开关S1也测出了该灯正常发光时的电阻,电路如图丙所示。将电阻箱的阻值R0调为10Ω后,进行了如下操作:
①闭合开关S,S1接 _____,调节滑动变阻器的滑片P使电压表示数为U额;
②仅将S1改接另一端,记录电压表示数U1,则小灯泡正常发光时的电阻RL=____________________(用物理量的符号表示);
(5)在小明实验的基础上,若要通过多次测量来减小误差,下列操作可行的是 _______。
A.仅将电阻箱的阻值调为15Ω,重复步骤①②
B.仅将滑动变阻器和电阻箱位置互换,重复步骤①②
C.完成步骤①时,将电压表示数调为2V,再完成步骤②
【答案】 ①. ②. 导线c断路 ③. 8.3 ④. 0.75 ⑤. b ⑥. ⑦. B
【解析】
【详解】(1)[1]要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器串联在电路中,通过调节滑片来调节小灯泡两端的电压,变阻器的接线柱应一上一下接入电路,作图如下:
(2)[2]图甲中,电流表测电路中的电流,电压表测小灯泡两端的电压,闭合开关,两个电表均无示数,电路可能断路,电压表与电源的连接断开,将b导线改接到电流表“-”接线柱上,只有电压表示数变大,说明此时电压表与电源接通,若电路中只有一处故障,则可能是导线c断路了。
(3)[3]图乙中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。小灯泡正常发光时的电阻
[4]小灯泡的额定功率
P灯=U灯I灯=2.5V×0.3A=0.75W
(4)①[5]图丙中,开关S闭合,S1接到b,则电压表测小灯泡两端的电压,调节滑片可使电压表的示数为小灯泡的额定电压。
②[6]仅将S1改接到另一端,即S1接a,则小灯泡仍正常发光。此时电压表测电阻箱R0及小灯泡两端的总电压,则R0两端的电压
U0=U1-U额
电路中的电流
小灯泡正常发光时的电阻
(5)[7]A.小灯泡的额定电流为0.3A,电源电压为6V,当小灯泡正常发光时,电路的总电阻
小灯泡正常发光时的电阻约为8.3欧,则电阻箱和变阻器接入电路的阻值约为
若将电阻箱的阻值调为15欧,则小灯泡两端的电压无法调为2.5V,故A不符合题意;
B.将变阻器和电阻箱的位置互换,通过调节滑片,使灯泡正常发光,通过开关转换,电压表测灯泡和变阻器两端的电压,灯泡仍能正常发光。根据串联电路电压特点可求出电阻箱两端电压,根据欧姆定律求出串联电路的电流,利用求出小灯泡正常发光时的电阻,故B符合题意;
C.完成步骤①时,将电压表示数调为2V,则灯泡不能正常发光,故C不符合题意。
故选B。
32. 项目化学习小组设计了一台能测量液体密度的仪器,其原理为:桶中无液体时,滑片P指向A处;测量时将待测液体加满小桶,滑片P向下移动,待稳定后闭合开关,就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U=3V,R0为定值电阻,电流表的量程为0~0.6A。小桶容积为10cm3,往桶内每倒入1g液体,滑块会下移0.5cm,均匀电阻丝AB总长10cm,总阻值20Ω。(不计摩擦,桶底不触座足,拉力不超弹性范围)
(1)电路中,电阻丝AB每1cm对应的阻值为 _____Ω;
(2)在小桶内装满水,稳定后,电流表示数为0.2A,则定值电阻R0为 _______Ω;在小桶内装满待测液体,稳定后,电流表示数为0.4A,则该液体的密度为 _________g/cm3;
(3)该密度仪有效测量的最大密度值是 _____g/cm3;若实验时小桶内的液体没有装满,显示的密度将比实际值偏 _____。上述密度仪的密度刻度分布__________(均匀/不均匀);
(4)下列设计中电压表刻度能均匀表示液体密度变化,且密度越大,读数越大的是 _____。
A. B. C. D.
【答案】 ①. 2 ②. 5 ③. 1.75 ④. 2 ⑤. 小 ⑥. 不均匀 ⑦. A
【解析】
【详解】(1)[1]电阻丝均匀,根据在导体材料和横截面相同情况下,导体电阻与导体长度成正比可得,电阻丝AB每1cm对应的阻值
(2)[2]小桶内装满水时,水的质量
由题意可知,由往桶内每倒入1g液体,滑块会下移0.5cm,小桶内装满水时则滑块下滑的长度为5cm,接入电路的电阻为
则由欧姆定律有滑动变阻器两端的电压为
则定值电阻R0为
[3]在小桶内装满待测液体,稳定后,电流表示数为0.4A,定值电阻R0两端的电压为
滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器接入电路的电阻为
小桶内装满液体时则滑块下滑的长度为
则小桶内液体的质量为
则该液体的密度为
(3)[4]当电流表的示数最大时,电阻丝接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻
电阻丝接入电路中的电阻
即电阻丝接入电路中的长度为0,此时滑块下移的高度为10cm,液体的质量
有效测量最大密度值是
[5]若实验时小桶内的液体没有装满,滑块下移减小,显示的密度将比实际值偏小。
[6]电阻丝均匀,在导体材料和横截面相同情况下,导体电阻与导体长度成正比,且桶内每倒入1g液体,滑块会下移0.5cm,但电流值的变化与电阻的变化不成比例,此时电压表的示数并不能均匀表示液体密度的变化所以该密度仪的密度刻度分布是不均匀的。
(4)[7]A.电路中电流一定,液体密度越大,小桶内液体质量越大,滑块越下移,电压表所测部分电阻越大,电压表示数越大,故A符合题意;
B.液体密度越大,小桶内液体质量越大,滑块越下移,电路中总电阻变小,电路电流变大,定值电阻两端电压变大,电压表示数变小,故B不符合题意;
C.液体密度越大,小桶内液体质量越大,滑块越下移,电路中总电阻变小,电路电流变大,定值电阻两端电压变大,电压表测定值电阻两端电压,电压表示数变大,但此时电压表的示数并不能均匀表示液体密度的变化,故C不符合题意;
D.电压表测电源电源,电压表示数不发生变化,故D不符合题意。
故选A。
33. 如图甲是某款无接触式的热风干手器,手伸向出风口时可吹出温度为35~45℃的热风,内部电路由控制电路和工作电路两部分构成,简化电路如图乙所示,控制电路中R为光敏电阻。已知该款干手器的额定功率为1200W,空气流量为0.6m3/min,加热电阻丝的阻值为44Ω,请你解答下列问题:
(1)由工作电路的电路图可知接线柱   (选填“A”或“B”)接的是零线。闭合开关S,电磁继电器中电磁铁的上端为   (选填“N”或“S”)极。手伸入舱内时光敏电阻R的阻值   (选填“增大”“不变”或“减小”),衔铁被吸下,工作电路开始工作;
(2)该款无接触式的热风干手器正常工作时,电动机的电功率为多大?
(3)在额定电压下正常工作时,烘干一次手用时20s,若烘干一次手的过程中消耗的电能40%转化为空气的内能,能使空气温度升高多少?(结果保留一位小数)[ρ空气=1.3kg/m3;c空气=1.1×103J/(kg ℃)]
【答案】(1)A,N,减小;(2)100W;(3)33.6℃
【解析】
【详解】解:(1)[1]为了保护电路与用电安全,开关先接火线,则接线柱A接火线,B接的是零线。
[2]闭合开关S,电流从电磁铁下端流入,由右手定则得,电磁继电器中电磁铁的上端为N极。
[3]由图乙得,控制电路的R与电磁铁串联,手伸入舱内时光敏电阻R的阻值减小,电路电阻变小,电路电流变大,电磁铁磁性增大,衔铁被吸下,工作电路开始工作。
(2)由图乙得,工作电路的电阻丝与电动机并联,该款无接触式的热风干手器正常工作时,电热丝的电功率为
电动机的电功率为
(3)在额定电压下正常工作时,烘干一次手用时20s,由得,消耗的电能为
若烘干一次手的过程中消耗的电能40%转化为空气的内能,空气吸收的热量为
由得,空气的质量为
由得,能使空气温度升高
答:(2)该款无接触式的热风干手器正常工作时,电动机的电功率为100W;
(3)在额定电压下正常工作时,烘干一次手用时20s,若烘干一次手的过程中消耗的电能40%转化为空气的内能,能使空气温度升高33.6℃。

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