2025年湖南省衡阳市成龙大联考中考物理模拟试卷(四)
一、单选题:本大题共12小题,共36分。
1.融合传统文化和现代技术动画片《哪吒2》的配音生动有趣,配音的录音棚四周墙壁上都做成凹凸不平或安装像蜂窝状的装饰板(如图),从噪声的危害和控制上说,这样做的目的是为了( )
A. 装饰更加的美观 B. 减少噪声的反射 C. 增强噪声的反射 D. 改变声音的音调
2.如图为我国古代的天文仪器圭表,它由南北平放的“圭”和直立的“表”组成,二者互相垂直。古人根据正午时表在圭上影子的长度变化来判断节气。下列现象的形成原理与其相同的是( )
A. 树荫下的圆形光斑
B. 月亮在水中的倒影
C. 雨后天空的彩虹
D. 池水看起来变浅
3.为了控制卫星内部的温度在一定范围内,保护卫星内部的电子设备,科学家发明了热管。如图所示为热管传热的原理示意图,金属外壳内衬垫一层由多孔材料做成的吸液芯,芯中充有某种液体,其中心是气腔卫星利用热管将热量从向阳面“搬”到背阴面,使整体温度趋于平衡,下列对于热管原理的解释,正确的是( )
A. 热端吸热升华,冷端放热凝华 B. 热端吸热汽化,冷端放热液化
C. 热端放热汽化,冷端吸热液化 D. 热端放热升华,冷端吸热凝华
4.如图所示,把一个苹果放在水平放置的电子秤上(如图甲),电子秤显示的示数为F1,再把电子秤倾斜放置(如图乙),电子秤显示的示数为F2。下列说法中正确的是( )
A. 图中,电子秤显示的示数F1与F2大小相等
B. 甲图中,苹果所受重力与苹果对电子秤的压力为一对平衡
C. 乙图中,苹果所受重力与电子秤对苹果的支持力为一对平衡力
D. 乙图中,苹果对电子秤的压力与电子秤对苹果的支持力为一对相互作用力
5.公元前4世纪,亚里士多德提出“自然界厌恶真空”的观点,即自然界不存在真空,如果有真空的话,就由水、气来填补。1726年伯努利提出“在稳定流动的理想流体中,流速增加时压力会降低”的观点。下列现象可分别佐证亚里士多德和伯努利观点的是( )
①用吸管“吸”饮料;
②两船并行相“吸”碰撞;
③两光滑铅块压紧后“吸”住;
④两只马德堡半球抽真空后能“吸”在一起。
A. ①和④ B. ④和② C. ①和② D. ③和④
6.游乐场的旋转飞椅如图甲所示。飞椅和游客的速度越大,他们会被“甩”得越高,感觉越刺激,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 以立柱为参照物,游客甲、乙是静止的 B. 游客甲经过位置P时受到平衡力作用
C. 游客乙从位置Q升高到Q′,机械能变大 D. 游客乙从位置Q升高到Q′,惯性变大
7.图甲为我国国家博物馆展出的青铜冰鉴,堪称世界上最早的冰箱。青铜冰鉴分为两层,外层为鉴,内层为缶,盛夏之时,鉴内放冰,缶内放酒,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 缶内的酒通过热传递改变内能 B. 当鉴中冰的温度为0℃时,其内能为0J
C. 缶内酒的温度始终低于鉴内冰的温度 D. 冰块吸热熔化成水的过程中内能保持不变
8.同学们学习电学知识后,开展了“争当电路设计小能手”活动,如图是几位同学设计的电路,可以实现其描述的功能的是( )
A. 实验电路探究电流与电压的关系
B. 坐位体前屈电路力F越大电流表示数越大
C. 智能锁电路密码人脸同时识别开锁
D. 卫生间电路灯和换气扇独立工作
9.图甲为三孔插座,图乙是该插座接入我国家庭电路且符合安全用电原则。下列说法正确的是( )
A. 用试电笔检测插座左右两孔,氖管均发光,可能是进户线B断路
B. 只要足够小心,湿手可以碰插头、插座
C. 指示灯亮度小,不消耗电能
D. 若指示灯烧断,三孔插座不可以工作
10.如图所示的白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程,是我国仅次于三峡水电站的第二大水电站。下列说法不正确的是( )
A. 水力发电是将机械能转化为电能
B. 水能属于可再生能源,电能属于二次能源
C. 水电站中的发电机是利用电磁感应原理工作的
D. 自然界的能量是守恒的,不需要节约能源
11.如图是小榕为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化,R2为可调电阻,起调节和保护作用。温度正常时指示灯L发光,蜂鸣器不响。当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是( )
A. R1的阻值随温度的升高而增大 B. 温度升高过程中,电磁铁磁性减弱
C. 若要调低报警温度,可将R2的阻值调小 D. 电磁铁的上端为S极
12.在“探究凸透镜成像规律”实验中,某学习小组先用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距,之后正确安装并调节实验装置后,在光屏上出现一个清晰的像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 由图甲可知,该凸透镜的焦距是5.0cm
B. 图乙中,光屏上成的是倒立、放大的实像
C. 图乙中,蜡烛燃烧缩短1cm,则像也缩短1cm
D. 图乙中,用不透明纸板遮住部分凸透镜,光屏上的像亮度不变
二、填空题:本大题共4小题,共18分。
13.如图所示是微信启动页。这是我国发射的地球同步气象卫星“风云四号”在地表高度36000km,利用红外遥感技术拍摄合成的。寓意从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。图中人的影子是由于光的______形成的;以地面为参照物,“风云四号”卫星是______(选填“运动”或“静止”)的。
14.小杨家聚餐时想打开一瓶红酒,但家中没有起瓶器。于是小杨用打火机对瓶口附近加热,如图瓶塞慢慢上升最后飞出,瓶塞飞出的过程与热机的______冲程能量转化相同。瓶塞飞出时,瓶内气体的内能会______(填“增大”“减小”或“不变”)。
15.如图甲,电源电压为6V,电流表允许通过的最大电流为0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“200Ω 0.3 A”字样,R1为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙,热敏电阻的阻值随温度升高而______;闭合开关S,图甲所示的电路可以正常工作的最高环境温度为______℃。
16.图甲是电工师傅们挖的埋水泥电线杆的坑,其深度为2.0m,坑口长为2.3m,坑底长为0.3m,坑的宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点。图乙是电工师傅们准备将电线杆埋入坑中时的示意图。
(1)坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡,这样做的好处是不必将电线杆从底端开始向上竖起,重心上升高度较______,施工时省力。
(2)水泥电线杆的重力为1.0×104N,长为12.0m,其重心O距粗端B的距离为4.0m,按图乙所示的方式竖起电线杆,则刚抬起电线杆的细端A时至少需要的力F为______N。
(3)竖起电线杆的过程中,工人师傅至少要对电线杆做功______J。(忽略电线杆水平放置时重心离地面的高度)
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
17.如图甲所示,日常生活中,人们常见的光污染多由镜面建筑反光所导致。如图乙所示,从太阳发出的一束光AO经反光面(此处看作一块平面镜)反射后照射到B点,请规范作图,准确画出平面镜的位置,并将光路补充完整。
18.窗玻璃上趴着一只壁虎(如图),画出壁虎受到的重力和摩擦力的示意图。
四、实验探究题:本大题共3小题,共24分。
19.小明用替代法测量一个生鸡蛋的密度,但发现实验室的量筒口径太小,无法测量鸡蛋的体积,于是进行了下面的实验。
(1)把天平放在水平桌面上,分度盘如图甲所示,应将平衡螺母向______调节,使天平平衡。
(2)在烧杯中装适量的水,把鸡蛋放入水中,鸡蛋下沉至杯底,如图乙。接下来,向烧杯中加入盐水并搅拌均匀,直到鸡蛋刚好______在盐水中。
(3)取出鸡蛋,用调好的天平测烧杯和盐水的总质量,如图丙所示,读数为______g。
(4)将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,测得体积为96mL。
(5)用天平测出空烧杯的质量为65.8g。
(6)分析计算出鸡蛋的密度为______kg/m3。
20.小刚同学探究阻力对物体运动状态变化的影响,在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体(如毛巾、棉布、木板等),让小车自斜面顶端由静止开始滑下。观察同一小车从同一高度滑下后,在不同表面上运动的距离,如图所示。
(1)该实验的自变量是______,小刚采用改变______的方法实现自变量的改变。
(2)小车在木板表面上运动的距离最远,速度减小的最______(选填“快”或“慢”);
(3)根据以上实验事实进行合理推论:当水平面绝对光滑且足够长时,小车将______。
21.在探究“电流与电阻关系”的实验中,实验器材:两节新干电池,3个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω),规格为“15Ω,1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。实验步骤如下:
(1)连接电路时,开关应处于______(选填“闭合”或“断开”)状态。
(2)连接好电路时,闭合开关,电压表指针反向偏转,原因是:______。
(3)检查后连好电路后如图甲所示,按下列步骤进行实验。
①将R1接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5V,记下电流表的示数I1。
②用R2替换R1接入电路闭合开关后,接下来的操作是移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为1.5V,记下电流表的示数I2。
③用R3替换R2接入电路,发现无论怎样移动滑片,电压表的示数始终大于1.5V,请写出一种使电压表示数能达到1.5V的办法:______。
④问题解决后,小明绘制如图乙所示的图象,得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成______比。
五、计算题:本大题共1小题,共8分。
22.如图所示电路,电阻R1=20Ω,若断开S2、闭合S1,电流表的示数为0.30A;若闭合S1、S2,电流表的示数为0.50A。求:
(1)电源两端的电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)当S1、S2都闭合时,整个电路在1min内产生的热量。
六、综合题:本大题共1小题,共10分。
23.学校开展“制作潜水器打捞装置”的活动,某小组设计的“潜水器”M如图甲所示,其材质为硬质塑料瓶(塑料瓶厚度不计),瓶身的总质量0.4kg,容积1200cm3。已知水的密度,求:
(1)潜水艇是靠改变______实现浮沉的;
(2)M浸没在水中时所受的浮力;
(3)M内部由工作舱和水舱构成,两舱之间密封且不连通,水舱通过软管与注射器相连,移动注射器活塞改变水舱中的气压实现沉浮。为实现M在水中能上浮、悬浮或下沉,且工作舱的体积最大,小组提出的两舱体积分配方案如表,请通过计算选择最符合要求的方案;
方案 工作舱体积 水舱体积
1 340 860
2 380 820
3 400 800
4 440 760
(4)为模拟打捞水下淤泥中的物体,如图乙,M通过细线连接与水槽底密合的长方体金属块A。打捞分两步进行:一是分离阶段,移动活塞,使金属块A与水槽底部分离;二是上浮阶段,改变水舱中的气压,使A随着M匀速上升。已知水槽溶中水深0.25m,A的重为2N、底面积为2×10-3m2、高为0.05m,不计水的阻力,求A与槽底恰好分离时和匀速上升时水舱中水所受重力的变化量。
1.【答案】
【解析】解:配音的录音棚四周墙壁上都做成凹凸不平或安装像蜂窝状的装饰板,这样做的目的是为了减少噪声的反射,在传播过程中减弱噪声。
故选:B。
减弱噪声的途径:在声源处减弱噪声;在传播过程中减弱噪声;在人耳处减弱噪声。
此题考查了减弱噪声的途径,比较简单,属基础题。
2.【答案】
【解析】解:圭表的原理可以用光的直线传播解释。池水变“浅”、雨后的彩虹属于光的折射现象,树荫下的圆形光斑是由于光的直线传播形成的;水中倒影属于平面镜成像,其原理是光的反射现象,故A正确。
故选:A。
光在自然界中存在三种光现象:
(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
本题考查了生活中的光现象,属于基础题。
3.【答案】
【解析】解:热管的工作原理是:当热管的热端受热时,吸液芯中的液体吸收热量,由液态变成气态,发生汽化现象;产生的蒸汽在微小的压差下流向冷端,在冷端遇冷,由气态变成液态,发生液化现象,放出热量,液化后的液体再沿多孔材料靠毛细作用流回热端,如此循环不止,从而将热量从热端传递到冷端。故B正确,ACD不正确。
故选:B。
物质从液态变为气态的过程叫作汽化, 这一过程需要吸收热量。
液化指物质由气态转变成液态,液化要放热。
分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
4.【答案】
【解析】解:A、物体放在水平面上时对水平面的压力等于自身的重力,乙中电子秤倾斜了,则压力变小,示数变小,电子秤显示的示数F1与F2大小不相等,故A错误;
B、苹果所受重力与苹果对电子秤的压力是两个不同性质的力,故B错误;
C、乙图中苹果所受重力与电子秤对苹果的支持力的方向不同、大小不同,不是一对平衡力,故C错误;
D、苹果对电子秤的压力与电子秤对苹果的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
(1)二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)压力是垂直作用在物体表面上的力。压力不都是由重力产生的,有时也是人为产生的。只有物体自由放置在水平面上,物体对水平面的压力大小才等于重力大小;
(3)相互作用力的特点是:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上。
本题考查了平衡力、相互作用力的辨别,重力和压力的辨别,属于基础题。
5.【答案】
【解析】解:“在稳定流动的理想流体中,流速增加时压力会降低”;自然界不存在真空,如果有真空的话,就由水、气来填补。
①用吸管“吸”杯子中的饮料,利用的是大气压,故①符合题意;
②当船并行时,中间的水流动速度增大,压强减小,船外侧水流速较小,压强较大,内外的压强差造成相吸相撞,利用的是流体压强和流速的关系,故②符合题意;
③两光滑铅块压紧后“吸”住,分子间有引力,生活中的物体“吸”盘可以“吸”在光滑的墙上,利用的是大气压,故③不合题意;
④马德堡半球实验时,两个半球“吸”在一起,证明大气压强存在,故④不合题意。
故选:C。
流体压强和流速的关系:流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
本题考查流体的压强与流速关系、分子间作用力和大气压的知识,难度不大,属于综合题。
6.【答案】
【解析】解:A、以立柱为参照物,游客甲、乙的位置在改变,所以游客是运动的,故A错误;
B、游客经过位置P时,游客的运动方向在改变,游客的运动状态发生变化,受到非平衡力作用,故B错误;
C、飞椅和游客的速度越大,他们会被“甩”得越高,游客乙从位置Q升高到Q′,高度变高,重力势能变大,速度变大,动能变大,机械能变大,故C正确;
D、惯性与物体的质量有关,游客乙从位置Q升高到Q′,质量不变,惯性不变,故D错误。
故选:C。
A、物体相对于参照物的位置改变,则物体是运动的,物体相对于参照物的位置没有改变,则物体是静止的;
B、游客经过位置P时,游客的运动方向在改变,游客的运动状态发生变化,据此分析物体是否受到平衡力作用;
C、物体质量不变时,速度越大,动能越大,高度越高,重力势能越大,动能和势能合称机械能;
D、惯性与物体的质量有关。
本题考查学生运动和静止的相对性、平衡力、机械能、惯性的理解。
7.【答案】
【解析】解:A、缶内的酒通过热传递改变内能,故A正确;
B、当鉴中冰的温度为0℃时,其内能不为零,故B错误;
C、缶内酒的温度等于鉴内冰的温度,故C错误;
D、冰块吸热熔化成水的过程中内能增大,温度保持不变,故D错误。
故选:A。
(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。
(2)一切物体在任何情况下都具有内能,物体的内能不可能为零。
(3)当两个物体的温度相同时,热传递终止;冰水混合物的温度为0℃。
(4)晶体熔化时吸收热量,温度不变,内能增大。
本题考查的是内能的基本概念;知道改变物体内能的方式和晶体的熔化特点;知道热传递的产生和终止条件。
8.【答案】
【解析】解:A、图中的灯泡不能保证电阻不变,因而不能探究电流与电压关系,故A错误;
B、根据电路图可知,两个电阻串联,电压表测量滑动变阻器滑片左侧部分两端的电压,电流表测量电路中的电流;由于电压表所在电路相当于断路,移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻不变,总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,电流表示数不变,故B错误;
C、由题意知,两个开关都闭合时,灯才会亮,说明两个开关相互影响,不能独立控制灯的亮与灭,因此两开关应串联,即需要通过“密码+人脸”同时识别成功才能开锁,故C正确;
D、由电路图可知,照明灯和换气扇并联,灯可以独立工作,但是换气扇不能单独工作,故D错误。
故选:C。
(1)探究电流与电压关系,必须控制电阻不变;
(2)分析电路的结构,根据欧姆定律分析电路中电流的变化;
(3)由题意知,两个开关都闭合时,灯才会亮,说明两个开关相互影响,不能独立控制灯的亮与灭,因此两开关应串联;
(4)并联电路中,干路开关控制整个电路,支路开关只能控制所在的支路。
此题主要考查学生对于串、并联电路特点的理解和掌握,串联电路各用电器相互影响,并联电路用电器互不影响,是分析解答关键。
9.【答案】
【解析】解:A、用试电笔检测插座左右两孔,氖管均发光,可能是进户线B断路,故A正确;
B、生活用水是导体,不能用湿手触碰插座和插头,容易触电,故B错误;
C、指示灯亮度小,同样消耗电能,故C错误;
D、指示灯和插座是并联的,指示灯烧断,三孔插座可以正常工作,故D错误。
故选:A。
(1)用试电笔检测插座左右两孔,氖管均发光,可能是进户线零线断路。
(2)生活用水是导体,不能用湿手触碰插座和插头。
(3)指示灯消耗电能。
(4)指示灯和插座是并联的。
本题考查的是家庭电路的组成;知道试电笔的使用规则和安全用电的常识。
10.【答案】
【解析】解:A、水力发电时,消耗了水的机械能,转化为电能,即将机械能转化为电能,故A正确;
B、水能可从自然界中直接获取,属于可再生能源,电能不能从自然界中直接获取,属于二次能源,故B正确;
C、水电站中的发电机是利用电磁感应原理发电的,故C正确;
D、自然界的能量是守恒的,但是能量的转移和转化具有方向性,我们需要节约能源,故D错误。
故选:D。
(1)判断能量的转化时,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量;
(2)能够源源不断地从自然界获得或可重复利用的能源是可再生能源,不能够源源不断地从自然界获得或不可重复利用的能源是不可再生能源;
(3)发电机是利用电磁感应制成的;
(4)自然界中的能量是守恒的,但是能量的转化与转移是有方向性的。
本题考查能源、能量的转化、节约能源,难度不大,属基础题。
11.【答案】
【解析】解:A、温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警,说明温度升高时,热敏电阻的电阻减小,控制电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下来,接通蜂鸣器电路,故A错误;
B、温度升高过程中,热敏电阻的阻值减小,控制电路中的电流增大,电磁铁磁性增强,故B错误;
C、若要调低电阻温度,R1阻值将变大,R总不变,则R2将变小,故C正确;
D、电流从电磁铁的上端流入,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,故D错误。
故选:C。
根据电磁继电器的原理和热敏电阻的特性结合欧姆定律进行分析;根据安培定则分析电磁铁的磁极。
本题考查的是电磁继电器的应用;会根据欧姆定律和热敏电阻的特性进行分析。
12.【答案】
【解析】解:A、由图甲可知,该凸透镜的焦距是10.0cm,故A错误;
B、根据凸透镜成像规律可知,图乙中,物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,光屏上成的是倒立、放大的实像,故B正确;
C、图乙中,蜡烛燃烧缩短1cm,则像缩短大于1cm,故C错误;
D、图乙中,用不透明纸板遮住部分凸透镜,透过透镜的光变少,故光屏上的像亮度变暗,故D错误。
故选:B。
A、根据透镜焦点和焦距的定义得出凸透镜的焦距;
B、根据凸透镜成像规律可知,物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,光屏上成的是倒立、放大的实像;
C、图乙中,光屏上成的是倒立、放大的实像,蜡烛燃烧缩短1cm,则像缩短大于1cm;
D、图乙中,用不透明纸板遮住部分凸透镜,故光屏上的像亮度变暗。
本题探究凸透镜成像规律实验,利用凸透镜成像规律分析。
13.【答案】
【解析】解:人的影子是由于光的直线传播形成的;以地面为参照物,“风云四号”卫星相对于地面的位置没有发生改变,“风云四号”卫星是静止的。
故答案为:直线传播;静止。
光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
物体相对于参照物的位置变化了,物体就是运动的;物体相对于参照物的位置不变,物体就是静止的。
本题考查光沿直线传播现象及光在真空中的速度,运动与静止的相对性。
14.【答案】
【解析】解:如图瓶塞慢慢上升最后飞出,瓶塞飞出的过程将内能转化为机械能,内燃机的做功冲程中,内能转化为机械能。瓶塞飞出的过程与热机的做功冲程能量转化相同。瓶塞飞出时,瓶内气体的内能会减小。
故答案为:做功;减小。
内燃机的做功冲程中,内能转化为机械能。
本题考查四冲程能量转化及内能大小的变化,属于基础题。
15.【答案】
【解析】解:由图乙可知,热敏电阻的阻值随温度升高减小;
电流表允许通过的最大电流为0.02A,则电路中的最小电阻为R小===300Ω,
滑动变组的最大阻值为200Ω,热敏电阻的最小阻值Rt=R小-R滑大=300Ω-200Ω=100Ω,
热敏电阻的阻值为100Ω时,由图乙可知其工作的最高环境温度50℃。
故答案为:减小;50。
由图乙可知热敏电阻的阻值随温度升高如何变化;
电流表允许通过的最大电流为0.02A,根据欧姆定律计算电路中的最小电阻,滑动变组的最大阻值为200Ω,根据串联电路电阻规律计算热敏电阻的最小阻值,由图乙可知其工作的最高环境温度。
本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
16.【答案】
【解析】解:(1)不必将电线杆从底端开始向上竖起,重心上升高度较小,施工时省力;
(2)在刚抬起电线杆的细端时,要使用的力最小,需要在细端竖直向上施加力,假设最右端叫做点A;动力臂L1=CA=12m-(2.3m-0.3)=10m,
阻力臂L2=OC=4m-(2.3m-0.3m)=2m,
根据杠杆平衡条件知,FL1=GL2,
拉力F====2000N;
(3)电线杆重心升高的高度:
h=4.0m-2.0m=2.0m;
工人师傅们对电线杆做的功至少为:
W=Gh=1×104N×2.0m=2.0×104J。
故答案为:(1)小;
(2)2000;
(3)2.0×104。
(1)用甲图所示的深坑埋水泥电线杆,不必将电线杆沿竖直方向直立在地面上,重心上升高度小,施工时省力。
(2)在刚抬起电线杆的细端时,要使用的力最小,需要在细端竖直向上施加力,找出动力臂和阻力臂,利用杠杆平衡条件求拉力大小;
(3)在甲图中,求出电线杆重心升高高度,利用W=Gh求人们对电线杆做功W=Gh。
本题考查了学生对功的公式、杠杆平衡条件的掌握和运用,涉及到实际问题,确定动力臂和阻力臂的大小是本题的关键,要灵活运用所学知识。
17.【答案】
【解析】解:已知从太阳发出的一束光AO经反光面(此处看作一块平面镜)反射后照到点B,则连接OB可得反射光线,过O点做AO与BO的夹角的角平分线,可得法线,过O点作法线的垂线,即为平面镜的位置,如图所示:
根据光的反射定律知,反射角等于入射角,故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置,再过入射点作出法线的垂线,就是平面镜所在的位置。
根据光的反射定律作图等,作光路图一定要仔细规范,法线要用虚线,镜面与法线要垂直,光线的传播方向要标准确。
18.【答案】
【解析】解:壁虎趴在玻璃上,说明壁虎和玻璃之间相对静止,壁虎受到平衡力的作用;竖直方向上壁虎受到重力和摩擦力的作用,重力的方向竖直向下,则摩擦力的方向竖直向上,从重心竖直向上画出摩擦力的示意图,如图所示:
壁虎趴在玻璃上,说明壁虎和玻璃之间相对静止,壁虎受到平衡力的作用,从壁虎受到的力上分析摩擦力的方向,据此画图。
本题考查重力和摩擦力示意图的画法,属于基础题。
19.【答案】
【解析】(1)把天平放在水平桌面上,指针指向分度盘的左侧,把平衡螺母向右调节,使天平平衡。
(2)鸡蛋悬浮在盐水中,鸡蛋的密度和盐水的密度相等,故不断向水中加盐,并用搅拌器不停地搅拌,直到鸡蛋在盐水中悬浮。
(3)由图丙可知,烧杯和盐水的总质量
m'=100g+50g+20g+1.4g=171.4g
(6)烧杯中盐水的质量为
m=m'-m''=171.4g-65.8g=105.6g
盐水的体积
V=96mL=96cm3
盐水的密度
根据悬浮的条件,鸡蛋的密度为1.1×103kg/m3。
故答案为:(1)右;(2)悬浮;(3)171.4;(6)1.1×103。
(1)把天平放在水平桌面上,指针指向分度盘的左侧,把平衡螺母向右调节。
(2)鸡蛋悬浮在盐水中,鸡蛋的密度和盐水的密度相等,根据把鸡蛋放入水中,鸡蛋下沉至杯底分析。
(3)烧杯和盐水的总质量等于砝码的质量加入游码对应的示数。
(6)得出烧杯中盐水的质量,由密度公式得出盐水的密度。
本题考查根据悬浮的条件测量固体密度的方法。
20.【答案】
【解析】解:(1)因为探究的是阻力对物体运动的影响,所以自变量是小车在水平面上运动时受到的阻力。
由图示的实验装置可知,三次实验中其他因素都相同,只有水平面上铺的东西不同导致接触面的粗糙程度不同,所以可知是通过改变接触面粗糙程度的方法来改变小车受到的阻力;
(2)小车下滑到水平面的速度相同,最终的速度为0,而小车在木板表面上运动的距离最远,故小车在木板表面速度减小的最慢;木板表面最光滑,这是因为小车在木板表面受到的摩擦力最小;
(3)根据以上实验事实进行合理推论:当水平面绝对光滑且足够长时,小车的速度不会减小,小车将做匀速直线运动。
故答案为:(1)小车水平面受到的阻力;水平面的粗糙程度;(2)慢;(3)做匀速直线运动。
(1)木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,通过的距离最长,说明阻力对运动的影响最小,据此分析回答;通过改变接触面的粗糙程度的方法实现阻力的大小;
(2)小车下滑到水平面的速度相同,最终的速度为0,而小车在木板表面上运动的距离最远,据此回答;木板表面最光滑,小车在木板表面上受到的摩擦力最小;
(3)根据(2)推理,当水平面绝对光滑且足够长时,小车的速度不会减小,据此回答。
本题探究阻力对物体运动状态变化的影响,主要考查控制变量法和推理法的运用。
21.【答案】
【解析】解:(1)为保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)连接好电路时,小明闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是:电压表的正负接线柱接反。
(3)①当电路中接入的电阻为R1时,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为1.5V,读出电流表的示数I1;
②用R2替换R1接入电路,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为1.5V,读出电流表的示数I2;
③用R3替换R2接入电路时,他们发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V,可能是滑动变阻器最大阻值太小,滑动变阻器分压太小,使电阻R两端的电压过大造成的;或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的;或是电源电压太大。
解决的办法:换用最大阻值更大的滑动变阻器(或换用电压较低的电源);
④根据实验数据,U=IR=0.3A×5Ω=......=1.5V,可知:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
故答案为:(1)断开;(2)电压表的正负接线柱接反了;(3)③换用最大电阻更大的滑动变阻器;④反。
(1)为保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)通过电压表的电流应“正进负出”。
(3)②实验中要保证电阻两端电压不变,更换电阻后,要移动滑动变阻器滑片位置,使电压表示数保持不变;
③电阻两端电压达不到1.5V,可从滑动变阻器阻值大小、电源电压大小、电阻本身等方面分析原因;根据串联电路的分压原理,换用最大阻值较大的滑动变阻器或换用电压较低的电源;
④分析数据,运用控制变量法归纳实验结论。
本题考查了电压表的使用方法、实验操作、实验现象分析,探究电流与电阻的关系,应控制电阻两端电压保持不变,解题时要注意控制变量法的应用。
22.【答案】
【解析】解:(1)由图知,断开S2、闭合S1时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,
由I=可得,电源电压:
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
(2)闭合S1、S2时,两电阻并联,电流表测干路电流,
由并联电路特点可得,通过R2的电流:
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A,
所以R2的阻值:R2===30Ω;
(3)当S1、S2都闭合时,整个电路在1min内产生的热量:
Q=W=UIt=6V×0.5A×60s=180J。
答:(1)电源两端的电压为6V;
(2)电阻R2的阻值为30Ω;
(3)当S1、S2都闭合时,整个电路在1min内产生的热量为180J。
(1)断开S2、闭合S1时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,根据欧姆定律计算电源两端的电压;
(2)闭合S1、S2时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路和欧姆定律计算电阻R2的阻值;
(3)根据Q=W=UIt计算当S1、S2都闭合时,整个电路在1min内产生的热量。
本题考查了并联电路特点、欧姆定律以及电热计算公式的灵活应用,难度适中。
23.【答案】
【解析】(1)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜的;
(2)已知M的容积为1200cm3,M浸没在水中时所受的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1200×10-6m3=12N;
(3)潜水艇自身重力为:G=mg=0.4kg×10N/kg=4N;
所以水舱内的水至少为:G水=F浮-G=12N-4N=8N;
所以水舱内的水的体积至少为:
V水====8×10 4m3=800cm3;
所以为了能够实现潜水艇下潜,水舱的水的体积需要超过800cm3,因此水舱的体积也需要超过800cm3,结合表格可知,最合适的方案是方案2;
(4)分离阶段:长方体金属块A水槽底密合,根据浮力产生的原因可知,长方体金属块A不受浮力作用,此时长方体金属块A对M的拉力等于长方体金属块A的重力,同时长方体金属块A还受到水的压力、M自身重力、水舱中水的重力以及浮力的作用,即GM+GA+G水+F压=F浮,mMg+GA+G水+F压=F浮,
其中F压=ρ水g(H-hA)SA=1×103kg/m3×10N/kg×(0.25m-0.05m)×2×10-3m2=4N,
代入数据,0.4kg×10N/kg+2N+4N+G水=12N,
解得:G水=2N;
上浮阶段:长方体金属块A受到的浮力为:
F浮A=ρ水gV排A=1×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m2×0.05m=1N;
将M与A看成一个整体,此时M与A受到M的重力、A的重力、水舱中水的重力、M的浮力和A的浮力作用,根据力的平衡关系求出水舱中水的重力,即GM+GA+G'水=F浮+F浮A,mMg+GA+G'水=F浮+F浮A,
代入数据,0.4kg×10N/kg+2N+G'水=12N+1N,
解得:G'水=7N,
故A与槽底恰好分离时和匀速上升时水舱中水所受重力的变化量为:
ΔG=G'水-G水=7N-2N=5N。
答:(1)自身重力;
(2)M浸没在水中时所受的浮力为12N;
(3)最合适的方案是方案2;
(4)A与槽底恰好分离时和匀速上升时水舱中水所受重力的变化量为5N。
(1)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜的;
(2)根据F浮=ρ液gV排求出M浸没在水中时所受的浮力;
(3)要实现潜水艇下潜,需要水舱的水重力加上潜水艇自身重力大于浸没时的浮力才行,在满足条件的情况下,工作舱的体积要尽可能的大;
(4)分离阶段:长方体金属块A水槽底密合,根据浮力产生的原因可知,长方体金属块A不受浮力作用,此时长方体金属块A对M的拉力等于长方体金属块A的重力,同时长方体金属块A还受到水的压力、M自身重力、水舱中水的重力以及浮力的作用,根据力的平衡关系求出水舱中水的重力;
上浮阶段:根据F浮=ρ液gV排求出长方体金属块A受到的浮力;将M与A看成一个整体,此时M与A受到M的重力、A的重力、水舱中水的重力、M的浮力和A的浮力作用,根据力的平衡关系求出水舱中水的重力,据此求出A与槽底恰好分离时和匀速上升时水舱中水所受重力的变化量。
本题考的是浮沉条件在实际生活中的应用,还考了实验设计的能力,综合性较强,难度较大。
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