2025年河南省濮阳市南乐县中考物理一模试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.(2分)潍坊港成为全国首个经过认证的“零碳港口”,如图所示,潍坊港内矗立着风力发电机,仓库屋顶铺着光伏板。风能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;发电机的工作原理是英国物理学家法拉第发现的 现象。
2.(2分)豫剧表演中常使用如图所示的板胡作为伴奏乐器。当演奏者拉动板胡的弓弦时,发出的声音是由琴弦 产生的;演奏者按压琴弦的不同位置,是为了改变琴弦发出声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
3.(2分)开封灌汤包是河南著名的小吃之一。灌汤包蒸熟时打开蒸笼盖,包子上方冒出的“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)形成的,这个过程需要 (选填“吸收”或“放出”)热量。
4.(3分)春联和书法是我国优秀传统文化的重要组成部分。如图是小华用毛笔写春联的场景。毛笔运行中笔毫向左弯曲,说明力可以改变物体的 ;书写过程中,毛笔可视为 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,同时能闻到淡淡的“墨香”,这属于 现象。
5.(3分)图甲为灯L的电流与电压关系的图像。将灯L接入图乙所示的电路中(电源电压保持不变),定值电阻R=10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A。则电源电压为 V,通电100s,定值电阻R放出的热量为 J,灯L的实际功率为 W。
6.(2分)在劳动实践活动中,小明和小华用平板车运送货物,使货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动。如图所示,在此过程中,小明认为货物在水平方向上不受摩擦力的作用,而小华认为货物在水平方向上受到摩擦力的作用。请你判断 (选填“小明”或“小华”)的观点正确,并简要说明你的判断依据: 。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7.(2分)“绿水青山就是金山银山。”为了改善城市环境,我国许多城市大力开发湿地公园,修建人工湖来调节气温,这主要是利用水的( )
A.凝固点较高 B.沸点较高
C.比热容较大 D.热值较高
8.(2分)皮影戏是一种民间戏剧,已成为国家级非物质文化遗产,用灯光照射由兽皮或纸板做成的“人物”,屏幕上便出现影子。下列成语中描述的光现象与皮影戏原理相同的是( )
A.杯弓蛇影 B.立竿见影 C.镜花水月 D.海市蜃楼
9.(2分)安全用电,远离危险。下列符合用电安全的是( )
A.更换灯泡时断开电源开关
B.用湿手将吹风机插头插在插座上
C.用铜丝临时代替保险丝使用
D.电水壶的电源线绝缘皮破损后仍继续使用
10.(2分)《开元天宝遗事》记载:“天宝宫中至寒食节,竞竖鞦韆(秋千),令宫嫔辈戏笑以为宴乐。”如今,荡秋千仍是人们喜爱的活动。正在荡秋千的小华从最低点上升的过程中,小华的( )
A.质量变大 B.惯性变大
C.运动状态不变 D.重力势能变大
11.(2分)如图所示,这是我国科学家们研发的新型建筑材料——“月壤砖”,它可能用于未来在月球上建造房屋。据悉,“月壤砖”呈榫卯结构,密度与普通砖块相当,但其抗压强度是普通红砖和混凝土砖的三倍以上。这主要是由于该材料具有较大的( )
A.密度 B.体积 C.弹性 D.硬度
12.(2分)建筑工人通过如图所示的装置将一桶重为450N的涂料从地面提起,桶离开地面匀速上升0.8m,工人所用的拉力为300N。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力做的功为240J
B.该装置的机械效率为67%
C.动滑轮所受的重力为150N
D.若只减小动滑轮的重,则该装置的机械效率将变小
(多选)13.(2分)近年来,我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是( )
A.C919客机机翼表面制成“上凸下平”的形状主要是为了减小空气对飞机的阻力
B.中国空间站的航天员是通过电磁波与地面指挥中心传递信息的
C.复兴号动车组控制系统中的芯片由半导体材料制成
D.大型邮轮“爱达 魔都号”的声呐系统是利用次声波工作的
(多选)14.(2分)2024年5月,我国第三艘航空母舰福建舰圆满完成首次试航任务,顺利返回江南造船厂码头。如图所示,福建舰满载排水量为8万余吨,搭载了自主研发的电磁弹射系统,利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞。福建舰服役后大大提升了我国海军实力。下列说法正确的是( )
A.电磁弹射系统与电动机的工作原理相同
B.福建舰在海上航行时受到的浮力大于重力
C.福建舰从长江驶入东海后,舰体相对于液面会下沉一些
D.舰载机从福建舰上起飞后,福建舰所受浮力变小,舰底受到水的压强变小
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)如图所示,投向篮筐的篮球在空中飞行,请作出此时篮球所受重力的示意图。(O为重心)
16.(2分)湖水清澈,人在湖岸上看到“云在水中漂,鱼在云上游”的景象,如图所示,A是空中的白云,C是人的眼睛。请画出人眼看到“云在水中漂”的光路图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17.(4分)在“探究凸透镜成像规律”实验中,小华将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上进行实验。
(1)如图是小华某次实验时的情景,此时烛焰在光屏上恰好得到一个清晰的像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像规律。实验中,保持凸透镜的位置不动,仅将蜡烛和光屏位置互换,光屏上 (选填“能”或“不能”)观察到烛焰清晰的像。
(2)实验结束后,小华用一个大小相同、厚度较厚的凸透镜替换图中的凸透镜继续进行实验,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,为了再次得到清晰的像,小华应该向 (选填“左”或“右”)移动光屏。此实验可探究 (选填“近视眼”或“远视眼”)的形成原因。
18.(6分)小华家的苹果树上果实累累,一家人喜获丰收。小华为辛勤的家人们榨苹果汁时,想知道苹果汁的密度,于是运用所学的物理知识进行测量。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码归零时指针静止的位置如图甲所示,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到天平平衡。
(2)向烧杯中倒入适量苹果汁,将装有苹果汁的烧杯放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则苹果汁和烧杯的总质量为 g。
(3)将烧杯中的一部分苹果汁倒入量筒中,如图丙所示,则量筒中苹果汁的体积为 cm3。
(4)用天平测出剩余苹果汁和烧杯的总质量为44.4g,则小华所测苹果汁的密度为 kg/m3。
(5)小华在把烧杯中的苹果汁倒入量筒中时,如果有几滴苹果汁滴到桌面上,会导致所测苹果汁密度值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)实验中因量筒损坏,小华思考后,使用天平、烧杯、适量的水和记号笔,也测出了苹果汁的密度。请将实验步骤补充完整:
①用已调好的天平测出空烧杯的质量m1;
②向烧杯中倒入适量苹果汁,用记号笔在烧杯外壁标记好苹果汁液面的位置,用天平测出烧杯内苹果汁和烧杯的总质量m2;
③将烧杯中的苹果汁倒出并把烧杯内残留的苹果汁擦干后,再向烧杯中倒入水至标记处,用天平测出烧杯内水和烧杯的总质量m3;
④苹果汁密度的表达式:ρ苹果汁═ (用m1、m2、m3和ρ水表示)。
19.(9分)实验小组在“探究电流与电阻的关系”的实验中,实验器材有:两节新干电池、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个)、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值为R0)、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整,要求闭合开关S,滑片P向右移动时,电流表的示数变大。
(2)连接电路的过程中,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(3)连接好电路,试触时同学们发现电流表无示数,电压表示数接近3V,则电路故障可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,通过调节滑动变阻器的滑片,使 保持不变,记录实验数据如下表。在存在测量误差的前提下,其中错误的数据是 ,造成该错误的原因是 。通过对正确实验的数据分析可知,在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 (选填“正比”或“反比”)。
实验序号 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.4 0.2 0.7 0.1
(5)在实验拓展活动中,同学们设计如图乙所示的实验电路(电源电压未知且保持不变),测量出了未知电阻Rx的阻值。请将实验方案补充完整:
①闭合开关,将滑片P移至A端,读出电压表示数U1;
②再将滑片P移至B端,读出电压表示数U2;
③则未知电阻Rx的阻值的表达式:Rx= (用U1、U2、R0表示)。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20.(8分)学校园艺工人利用如图所示的自走式割草机修理草坪,美化校园环境。自走式割草机通过传动轴推动底部刀片组割草,同时驱动履带行走。
(1)在修理草坪的过程中,以割草机为参照物,草地上的小草是 的;为割草机提供动力的是四冲程内燃机的 冲程。
(2)已知割草机的质量为130kg,割草过程中履带与水平草地的接触面积为0.4m2,则割草过程中割草机对水平草地的压强是多少?(g取10N/kg)
(3)割草机发动机工作时,燃油的能量有25%转化为机械能,在修理一条长为3.6km的水平草坪过程中,割草机行驶的速度为0.6m/s,发动机提供的平均功率为4kW。此过程割草机消耗燃油的质量是多少?(q汽油=4.0×107J/kg)
21.(9分)物理实践活动中,科技小组为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V且保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,图乙为热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。当控制电路中的电流大于或等于0.03A时,工作电路报警。
(1)控制电路开关闭合后,电磁铁的上端为 (选填“N”或“S”)极;冷库保鲜海鲜时,通过 的方式改变了海鲜的内能。
(2)冷库中质量为100kg的冰块从﹣5℃降低到﹣25℃时,冰块放出的热量是多少?[c冰=2.1×103J/(kg ℃)]
(3)当工作电路刚好报警时,冷库温度为多少?
(4)若要使工作电路报警时的冷库温度更低一些,请你写出两个对控制电路简便有效的调节方法。
2025年河南省濮阳市南乐县中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共6小题)
题号 7 8 9 10 11 12
答案 C B A D D C
二.多选题(共2小题)
题号 13 14
答案 BC AD
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.(2分)潍坊港成为全国首个经过认证的“零碳港口”,如图所示,潍坊港内矗立着风力发电机,仓库屋顶铺着光伏板。风能是 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;发电机的工作原理是英国物理学家法拉第发现的 电磁感应 现象。
【解答】解:风能是可再生能源;发电机的工作原理是英国物理学家法拉第发现的电磁感应现象。
故答案为:可再生;电磁感应。
2.(2分)豫剧表演中常使用如图所示的板胡作为伴奏乐器。当演奏者拉动板胡的弓弦时,发出的声音是由琴弦 振动 产生的;演奏者按压琴弦的不同位置,是为了改变琴弦发出声音的 音调 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
【解答】解:当演奏者拉动板胡的弓弦时,发出的声音是由琴弦振动产生的;演奏者按压琴弦的不同位置,此时振动的频率不同,是为了改变琴弦发出声音的音调。
故答案为:振动;音调。
3.(2分)开封灌汤包是河南著名的小吃之一。灌汤包蒸熟时打开蒸笼盖,包子上方冒出的“白气”是水蒸气 液化 (填物态变化名称)形成的,这个过程需要 放出 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【解答】解:包子上方冒出的“白气”是热的水蒸气遇到冷空气液化形成的,这个过程需要放出热量。
故答案为:液化;放出。
4.(3分)春联和书法是我国优秀传统文化的重要组成部分。如图是小华用毛笔写春联的场景。毛笔运行中笔毫向左弯曲,说明力可以改变物体的 形状 ;书写过程中,毛笔可视为 费力 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,同时能闻到淡淡的“墨香”,这属于 扩散 现象。
【解答】解:毛笔运行中笔毫向左弯曲,说明力可以改变物体的形状;书写过程中,动力臂比阻力臂短,毛笔可视为费力杠杆,同时能闻到淡淡的“墨香”,这属于扩散现象。
故答案为:形状;费力;扩散。
5.(3分)图甲为灯L的电流与电压关系的图像。将灯L接入图乙所示的电路中(电源电压保持不变),定值电阻R=10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A。则电源电压为 2 V,通电100s,定值电阻R放出的热量为 40 J,灯L的实际功率为 0.5 W。
【解答】解:由图乙可知,定值电阻R与灯L并联,电流表测通过R的电流。
并联电路各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得,电源电压:
U=UL=UR=IRR=0.2A×10Ω=2V;
通电100s,定值电阻R放出的热量:
Q=I2Rt=(0.2A)2×10Ω×100s=40J;
由图乙可知,此时通过灯L的电流为IL=0.25A,
灯L的实际功率:PL=ULIL=2V×0.25A=0.5W。
故答案为:2;40;0.5。
6.(2分)在劳动实践活动中,小明和小华用平板车运送货物,使货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动。如图所示,在此过程中,小明认为货物在水平方向上不受摩擦力的作用,而小华认为货物在水平方向上受到摩擦力的作用。请你判断 小明 (选填“小明”或“小华”)的观点正确,并简要说明你的判断依据: 货物随车一起水平向右做匀速直线运动,货物与车间没有相对运动,也没有相对运动趋势 。
【解答】解:货物随车一起水平向右做匀速直线运动,货物与车间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以货物不受摩擦力,只受两个力作用:重力和支持力,并且这两个力是一对平衡力,故小明的观点正确。
故答案为:小明;货物随车一起水平向右做匀速直线运动,货物与车间没有相对运动,也没有相对运动趋势。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7.(2分)“绿水青山就是金山银山。”为了改善城市环境,我国许多城市大力开发湿地公园,修建人工湖来调节气温,这主要是利用水的( )
A.凝固点较高 B.沸点较高
C.比热容较大 D.热值较高
【解答】解:人工湖里水比较多,因为水的比热容大,故人工湖周围的温度上升较慢,所以水人工湖可以调节气温。
故选:C。
8.(2分)皮影戏是一种民间戏剧,已成为国家级非物质文化遗产,用灯光照射由兽皮或纸板做成的“人物”,屏幕上便出现影子。下列成语中描述的光现象与皮影戏原理相同的是( )
A.杯弓蛇影 B.立竿见影 C.镜花水月 D.海市蜃楼
【解答】解:皮影戏是由于光的直线传播形成的。
A、杯弓蛇形属于光的反射现象,故A不符合题意;
B、立竿见影是由于光的直线传播形成的,与皮影戏的原理相同,故B符合题意;
C、镜花水月是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D、海市蜃楼是由于光的折射形成的,故D不符合题意。
故选:B。
9.(2分)安全用电,远离危险。下列符合用电安全的是( )
A.更换灯泡时断开电源开关
B.用湿手将吹风机插头插在插座上
C.用铜丝临时代替保险丝使用
D.电水壶的电源线绝缘皮破损后仍继续使用
【解答】解:A、更换灯泡时要断开电源开关,避免触电,故A符合安全用电原则;
B、生活用水是导体,用湿手将插头插在插座上,会使人触电,故B不符合安全用电原则;
C、保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成,在电流过大时能自动切断电源;铜的熔点高,在电流过大时不能自动切断电源,不能起到保险的作用,所以不能用铜丝代替,故C不符合安全用电原则;
D、电水壶电源线绝缘皮破损容易发生触电事故,不能继续使用,故D不符合安全用电原则。
故选:A。
10.(2分)《开元天宝遗事》记载:“天宝宫中至寒食节,竞竖鞦韆(秋千),令宫嫔辈戏笑以为宴乐。”如今,荡秋千仍是人们喜爱的活动。正在荡秋千的小华从最低点上升的过程中,小华的( )
A.质量变大 B.惯性变大
C.运动状态不变 D.重力势能变大
【解答】解:A.小华从最低点上升的过程中,小华的质量不变,故A不符合题意;
B.小华从最低点上升的过程中,小华的质量不变,惯性不变,故B不符合题意;
C.小华从最低点上升的过程中,小华的运动状态改变,故C不符合题意;
D.小华从最低点上升的过程中,小华的质量不变,高度变大,所以重力势能变大,故D符合题意。
故选:D。
11.(2分)如图所示,这是我国科学家们研发的新型建筑材料——“月壤砖”,它可能用于未来在月球上建造房屋。据悉,“月壤砖”呈榫卯结构,密度与普通砖块相当,但其抗压强度是普通红砖和混凝土砖的三倍以上。这主要是由于该材料具有较大的( )
A.密度 B.体积 C.弹性 D.硬度
【解答】解:“月壤砖”呈榫卯结构,密度与普通砖块相当,但其抗压强度是普通红砖和混凝土砖的三倍以上。这主要是由于该材料具有较大的硬度,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
12.(2分)建筑工人通过如图所示的装置将一桶重为450N的涂料从地面提起,桶离开地面匀速上升0.8m,工人所用的拉力为300N。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力做的功为240J
B.该装置的机械效率为67%
C.动滑轮所受的重力为150N
D.若只减小动滑轮的重,则该装置的机械效率将变小
【解答】解:A、由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=nh=2×0.8m=1.6m,
拉力做的总功:W总=Fs=300N×1.6m=480J,故A错误;
B、装置的机械效率:η100%=75%,故B错误;
C、因为不计绳重和摩擦时F(G+G动),所以动滑轮的重力:G动=nF﹣G=2×300N﹣450N=150N,故C正确;
D、由不计绳重和摩擦时η可知,只减小动滑轮的重,该装置的机械效率变大,故D错误。
故选:C。
(多选)13.(2分)近年来,我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是( )
A.C919客机机翼表面制成“上凸下平”的形状主要是为了减小空气对飞机的阻力
B.中国空间站的航天员是通过电磁波与地面指挥中心传递信息的
C.复兴号动车组控制系统中的芯片由半导体材料制成
D.大型邮轮“爱达 魔都号”的声呐系统是利用次声波工作的
【解答】解:A.C919客机机翼表面制成“上凸下平”的形状主要是为了增大升力(即增大上下表面压力差),故A错误;
B.中国空间站的航天员是通过电磁波与地面指挥中心传递信息的,故B正确;
C.复兴号动车组控制系统中的芯片由半导体材料制成,故C正确;
D.大型邮轮“爱达 魔都号”的声呐系统是利用超声波工作的,故D错误;
故选:BC。
(多选)14.(2分)2024年5月,我国第三艘航空母舰福建舰圆满完成首次试航任务,顺利返回江南造船厂码头。如图所示,福建舰满载排水量为8万余吨,搭载了自主研发的电磁弹射系统,利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞。福建舰服役后大大提升了我国海军实力。下列说法正确的是( )
A.电磁弹射系统与电动机的工作原理相同
B.福建舰在海上航行时受到的浮力大于重力
C.福建舰从长江驶入东海后,舰体相对于液面会下沉一些
D.舰载机从福建舰上起飞后,福建舰所受浮力变小,舰底受到水的压强变小
【解答】解:A.电磁弹射系统与电动机的工作原理相同,即通电导体在磁场中受到力的作用,故A正确;
B.福建舰在海上航行时受到的浮力等于重力,因为是漂浮,故B错误;
C.福建舰从长江驶入东海后,舰体相对于液面会上升一些,因为海水的密度大,故C错误;
D.舰载机从福建舰上起飞后,福建舰所受浮力变小,舰底受到水的压强变小,故D正确;
故选:AD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)如图所示,投向篮筐的篮球在空中飞行,请作出此时篮球所受重力的示意图。(O为重心)
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,从篮球重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
16.(2分)湖水清澈,人在湖岸上看到“云在水中漂,鱼在云上游”的景象,如图所示,A是空中的白云,C是人的眼睛。请画出人眼看到“云在水中漂”的光路图。
【解答】解:平静的水面相当于平面镜,A为云的位置,眼睛在水面看到云的像,这是光的反射形成的虚像,作出A关于水面的对称点,即为云的像A′,连接A′C,与水面的交点为入射点O,则OC为反射光线,如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17.(4分)在“探究凸透镜成像规律”实验中,小华将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上进行实验。
(1)如图是小华某次实验时的情景,此时烛焰在光屏上恰好得到一个清晰的像,生活中的 照相机 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像规律。实验中,保持凸透镜的位置不动,仅将蜡烛和光屏位置互换,光屏上 能 (选填“能”或“不能”)观察到烛焰清晰的像。
(2)实验结束后,小华用一个大小相同、厚度较厚的凸透镜替换图中的凸透镜继续进行实验,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,为了再次得到清晰的像,小华应该向 左 (选填“左”或“右”)移动光屏。此实验可探究 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”)的形成原因。
【解答】解:(1)由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
实验中,保持凸透镜的位置不动,仅将蜡烛和光屏位置互换,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上能观察到烛焰清晰的像;
(2)实验结束后,小华用一个大小相同、厚度较厚的凸透镜替换图中的凸透镜继续进行实验,凸透镜凸度越大,对光的会聚能力越强,会将光线提前会聚成像,因此为了再次得到清晰的像,小华应该向左移动光屏;近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,故此实验可探究近视眼的形成原因。
故答案为:(1)照相机;能;(2)左;近视眼。
18.(6分)小华家的苹果树上果实累累,一家人喜获丰收。小华为辛勤的家人们榨苹果汁时,想知道苹果汁的密度,于是运用所学的物理知识进行测量。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码归零时指针静止的位置如图甲所示,应向 右 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到天平平衡。
(2)向烧杯中倒入适量苹果汁,将装有苹果汁的烧杯放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则苹果汁和烧杯的总质量为 86.4 g。
(3)将烧杯中的一部分苹果汁倒入量筒中,如图丙所示,则量筒中苹果汁的体积为 40 cm3。
(4)用天平测出剩余苹果汁和烧杯的总质量为44.4g,则小华所测苹果汁的密度为 1.05×103 kg/m3。
(5)小华在把烧杯中的苹果汁倒入量筒中时,如果有几滴苹果汁滴到桌面上,会导致所测苹果汁密度值 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)实验中因量筒损坏,小华思考后,使用天平、烧杯、适量的水和记号笔,也测出了苹果汁的密度。请将实验步骤补充完整:
①用已调好的天平测出空烧杯的质量m1;
②向烧杯中倒入适量苹果汁,用记号笔在烧杯外壁标记好苹果汁液面的位置,用天平测出烧杯内苹果汁和烧杯的总质量m2;
③将烧杯中的苹果汁倒出并把烧杯内残留的苹果汁擦干后,再向烧杯中倒入水至标记处,用天平测出烧杯内水和烧杯的总质量m3;
④苹果汁密度的表达式:ρ苹果汁═ ρ水 (用m1、m2、m3和ρ水表示)。
【解答】解:(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,指针偏左,向右调节平衡螺母,直到天平平衡;
(2)由图乙可知,苹果汁和烧杯的总质量为m总=50g+20g+10g+5g+1.4g=86.4g;
(3)图丙中量筒的分度值为1mL,量筒中苹果汁的体积为V=40mL=40cm3;
(4)量筒中苹果汁的质量m=m总﹣m1=86.4g﹣44.4g=42g,
苹果汁的密度ρ1.05g/cm3=1.05×103kg/m3;
(5)小华在把烧杯中的苹果汁倒入量筒中时,如果有几滴苹果汁滴到桌面上,会导致量筒中水苹果汁体积的测量值偏小,可知测得从烧杯中倒出苹果汁的质量是准确的,由密度可知,所测苹果汁的密度值偏大;
(6)④根据两次实验中烧杯内水的体积和苹果汁的体积相等:
;
解得ρ苹果汁= ρ水。
故答案为:(1)右;(2)86.4;(3)40;(4)1.05×103;(5)偏大;(6)ρ水。
19.(9分)实验小组在“探究电流与电阻的关系”的实验中,实验器材有:两节新干电池、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个)、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值为R0)、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整,要求闭合开关S,滑片P向右移动时,电流表的示数变大。
(2)连接电路的过程中,开关应处于 断开 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(3)连接好电路,试触时同学们发现电流表无示数,电压表示数接近3V,则电路故障可能是定值电阻R 断路 (选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,通过调节滑动变阻器的滑片,使 电压 保持不变,记录实验数据如下表。在存在测量误差的前提下,其中错误的数据是 3 ,造成该错误的原因是 电流表的量程弄错了 。通过对正确实验的数据分析可知,在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 反比 (选填“正比”或“反比”)。
实验序号 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.4 0.2 0.7 0.1
(5)在实验拓展活动中,同学们设计如图乙所示的实验电路(电源电压未知且保持不变),测量出了未知电阻Rx的阻值。请将实验方案补充完整:
①闭合开关,将滑片P移至A端,读出电压表示数U1;
②再将滑片P移至B端,读出电压表示数U2;
③则未知电阻Rx的阻值的表达式:Rx= (用U1、U2、R0表示)。
【解答】解:(1)滑片P向右移动时,电流表的示数变大,滑动变阻器的B应该接入电路,电压表使用0~3V量程,并联在定值电阻两端,如图所示:
;
(2)连接电路的过程中,开关应处于断开状态。
(3)连接好电路,试触时同学们发现电流表无示数,电压表示数接近3V,则电路故障可能是定值电阻R断路。
(4)通过调节滑动变阻器的滑片,使电压保持不变,记录实验数据如下表。在存在测量误差的前提下,其中错误的数据是3,造成该错误的原因是电流表的量程弄错了。
分析实验数据可知,在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)①此时测量的是待测电阻两端的电压,②此时测量的是电源电压,根据串联电路的电流处处相等,有:,所以。
故答案为:(1);
(2)断开;
(3)断路;
(4)电压;3;电流表的量程弄错了;反比;
(5)。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20.(8分)学校园艺工人利用如图所示的自走式割草机修理草坪,美化校园环境。自走式割草机通过传动轴推动底部刀片组割草,同时驱动履带行走。
(1)在修理草坪的过程中,以割草机为参照物,草地上的小草是 运动 的;为割草机提供动力的是四冲程内燃机的 做功 冲程。
(2)已知割草机的质量为130kg,割草过程中履带与水平草地的接触面积为0.4m2,则割草过程中割草机对水平草地的压强是多少?(g取10N/kg)
(3)割草机发动机工作时,燃油的能量有25%转化为机械能,在修理一条长为3.6km的水平草坪过程中,割草机行驶的速度为0.6m/s,发动机提供的平均功率为4kW。此过程割草机消耗燃油的质量是多少?(q汽油=4.0×107J/kg)
【解答】解:(1)在修理草坪的过程中,小草相对于割草机的位置发生了变化,以割草机为参照物,草地上的小草是运动的;为割草机提供动力的是四冲程内燃机的做功冲程。
(2)割草机的重力:
G=mg=130kg×10N/kg=1300N,
对水平草地的压力:
F=G=1300N,
受力面积S=0.4m2,
割草过程中割草机对水平草地的压强:
p3250Pa;
(3)由v可得割草机工作时间:
t6000s;
发动机对外做的功,即转化为的机械能:
W=Pt=4×1000W×6000s=2.4×107J,
由题知发动机工作时,燃油的能量有25%转化为机械能,
燃油完全燃烧放出的热量:
Q放9.6×107J,
由Q放=mq得割草机消耗燃油的质量:
m汽油2.4kg。
故答案为:(1)运动;做功;
(2)割草过程中割草机对水平草地的压强是3250Pa;
(3)此过程割草机消耗燃油的质量是2.4kg。
21.(9分)物理实践活动中,科技小组为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V且保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,图乙为热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。当控制电路中的电流大于或等于0.03A时,工作电路报警。
(1)控制电路开关闭合后,电磁铁的上端为 S (选填“N”或“S”)极;冷库保鲜海鲜时,通过 热传递 的方式改变了海鲜的内能。
(2)冷库中质量为100kg的冰块从﹣5℃降低到﹣25℃时,冰块放出的热量是多少?[c冰=2.1×103J/(kg ℃)]
(3)当工作电路刚好报警时,冷库温度为多少?
(4)若要使工作电路报警时的冷库温度更低一些,请你写出两个对控制电路简便有效的调节方法。
【解答】解:(1)利用右手螺旋定则,根据电流流向判断电磁铁上端为S极;冷库保鲜海鲜时,是通过热传递的方式来改变了海鲜的内能的;
(2)冰块放出的热量:Q放=c冰m(t0﹣t)=2.1×103J/(kg ℃)×100kg×[﹣5℃﹣(﹣25℃)]=4.2×106J,
(3)报警器报警的时候电流等于0.03A,控制电路中电压为3V,
控制电路中的总电阻R总100Ω,
电磁铁线圈电阻忽略不计,则R=100Ω,由图乙知道冷库温度为﹣18℃;
(4)冷库温度更低一些,热敏电阻R的阻值更大,而衔铁被吸下时的电流应不变,由欧姆定律可知,可将控制电路的电源电压提高或者在热敏电阻两端并联一个合适的定值电阻。
答:(1)控制电路开关闭合后,电磁铁的上端为S极;冷库保鲜海鲜时,通过热传递的方式改变了海鲜的内能;
(2)冷库中质量为100kg的冰块从﹣5℃降低到﹣25℃时,冰块放出的热量是4.2×106J;
(3)当工作电路刚好报警时,冷库温度为﹣18℃;
(4)若要使工作电路报警时的冷库温度更低一些,可将控制电路的电源电压提高或者在热敏电阻两端并联一个合适的定值电阻。
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