湖南省益阳市2023年中考物理模拟试题
一、单选题
1.(2019·无锡)无锡是我国首个移动物联网连接规模超千万的地级市。移动物联网用户可以通过手机实现远程控制。手机传递信息是利用了( )
A.红外线 B.电磁波 C.超声波 D.次声波
2.(2021·鄂州)下列物体中,通常情况下属于导体的是( )
A.大地 B.运动鞋的橡胶底
C.玻璃杯 D.塑料直尺
3.(2017九上·安康期中)关于电功,下列说法中正确的是( )
A.用电器通电的时间越长,电流做的功一定越多
B.通过用电器的电流越大,电流做的功一定越多
C.用电器两端的电压越大,电流做的功一定越多
D.用电器消耗的电能越大,电流做的功一定越多
4.(2020·自贡)2020年5月,一同学乘坐公交车去观看第26届自贡国际恐龙灯会暨2020全民抗疫主题灯会,发现路边树木不停地向后退去,他选择的参照物是( )
A.路边树木 B.远处高山
C.公路路面 D.乘坐的公交车
5.(2023·益阳模拟)如图所示,甲、乙、丙是三个底面积大小相同的容器,若分别装入同种液体且深度相等,比较液体对容器底的压力( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
6.(2020·十堰)某学校有前、后两个大门,在前、后门上各装有一个按钮开关,门卫室内有电池组和甲、乙两盏电灯,前门来人按下开关时甲灯亮,后门来人按下开关时乙灯亮。下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7.(2022八下·京山期中)小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段,最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是( )
A.小金加速跑时的惯性比减速跑时大
B.小金冲过终点线,停下来时没有惯性
C.小金整个跑步过程惯性大小不变
D.小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
8.电工师傅在帮某个家庭检修电路故障时,用一盏标有“220V 40W”的完好灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝接入电路,如图所示.电工师傅将其它用电器都断开,只保留了L1、L2两个灯泡所在支路,并经过一系列的操作,确定了故障是L2发生了短路.则下列所描述的现象与电工师傅操作时所观察到的现象不相符的是( )
A.只闭合开关S,L0正常发光
B.只闭合开关S、S1时,L0和L1均发光,但都比正常发光暗
C.只闭合开关S、S2时,L0正常发光,L2不发光
D.同时闭合三个开关,L0正常发光,L1和L2均不发光
9.(2023·益阳模拟)下列说法中正确的是( )
A.物理老师讲课时声音洪亮是指声音的音调高
B.利用超声波清除人体内的结石是利用声传递信息
C.“一人吸烟,众人受害”,是因为分子在不停地运动
D.我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源
10.(2017·来宾)关于电磁现象,下列说法正确的是( )
A.通电导线周围一定存在磁场
B.磁场是由疏密不同的磁感线组成的
C.改变电流大小,可以改变电动机转动的方向
D.任何导体在磁场中运动时,都能产生感应电流
11.(2019·泰安)某载重汽车自重12t,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为210kW,每行驶43s消耗柴油700g,柴油的热值为4.3×107J/kg。下列说法中( )
①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J
②该柴油发动机效率为30%
③汽车的牵引力为1.05×104N
④若公路所能承受的最大压强为8×105Pa,汽车最多能装载40t的货物
A.只有 ①② 正确 B.只有 ③④ 正确
C.只有 ①③ 正确 D.只有 ②③ 正确
12.(2020·丰台模拟)如图所示,固定有磁体的甲、乙两辆小车靠得较近,松手后两车各自向相反方向运动。对此现象,下列说法中正确的是( )
A.松手后两车都运动,是因为两车都具有惯性
B.松手后,甲车在运动过程中受到的合力为零
C.乙对甲的作用力使乙车的运动状态发生改变
D.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等
13.(2021·邵阳)小芳同学站在教室的水平地面上,下列两个力是一对平衡力的是( )
A.小芳受到的重力和她对地面的压力
B.小芳对地面的压力和地面对她的支持力
C.小芳受到的重力和地面对她的支持力
D.以上都不是
14.(2017·北京模拟)端午节是我国的传统节日,赛龙舟、吃粽子也成为人们过节的重要习俗.小彤看见妈妈在家煮粽子时,锅中水沸腾后改用“小火”继续煮.针对这种做法,下列说法正确的是( )
A.改用“小火”可以提高水的沸点,能更快的将粽子煮熟
B.用“大火”可使水沸腾更剧烈,沸点升高,不应该改用“小火”
C.水沸腾后,改用“小火”水温升高较慢,锅中水不易被烧干
D.水沸腾后,用“大火”或“小火”煮,水温都不变,用“小火”煮可节能
15.(2016·龙岗模拟)某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器和开关.对此电路,下列说法正确的是( )
A.甲处应装用电器,乙处应装开关
B.甲处应装开关,乙处应装用电器
C.当用电器功率增大时,通过保险丝的电流减小
D.当保险丝熔断后,可以用铜丝代替
二、填空题
16.(2023·益阳模拟)如图所示的节日彩灯,一旦一个小灯泡烧坏了,这一串灯泡都 (选填“能”或“不能”)发光,可知它们是采用 的方式连接的。
17.(2023·益阳模拟)老鼠离开洞穴沿直线前进,它的速度与到洞穴的距离成反比,当它行进到离洞穴为10cm的甲处时速度为10cm/s,则行进到离洞穴为40cm的乙处时,速度是 cm/s,从甲处到乙处需时 s.
18.(2023·益阳模拟)如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示,则滑动变阻器R的最大阻值为 ,电源电压为 。
19.(2019·无锡)劣质橡皮较硬,擦字时易打滑,导致字擦不干净,这是由于物体接触面越光滑,摩擦力 的缘故。小明用橡皮轻轻擦字没擦干净,然后它稍加用力就擦干净了,这是通过增大压力来 (选填“增大”或“减小”)橡皮与纸间的摩擦。
20.(2016·泰州模拟)小明想利用电能表(他家电子式电能表参数是3200imp/kW·h)和钟表测量新买的微波炉电功率,为此小明先关闭家里其它用电器,只让微波炉工作,从电能表红灯闪烁开始记时,当电能表的红灯闪烁320次时,所用的时间为5min,则微波炉的电功率为 W.当小明用同样的方法测家中电热水器的电功率时,发现电能表红灯闪烁更快,这说明电流通过电热水器做功 (选填“多”、或“快”)一些.
三、实验题
21.(2023·益阳模拟)小兰利用图所示的装置做实验研究凸透镜成像规律.设u为烛焰至透镜的距离,v为光屏上得到最清晰的像时,光屏至透镜的距离.小兰调整u,测量相对应的v,部分实验数据如下表所示.根据表中数据可知
u/cm 60 30 20 15 13 …
v/cm 12 15 20 30 45 …
(1)此凸透镜的焦距f= cm.
(2)如果u=16cm,光屏上能得到烛焰的 的像.(选填“放大”或“缩小”)
(3)设想光具座足够长,u足够大,则v的值接近 cm.(选填“0”、“5”或“10”)
(4)若透镜的下半部以黑布遮住,则看到烛焰的像会变 .(选填“亮”或“暗”)
22.(2019·襄阳)小明同学通过实验来研究影响浮力大小的因素,做了如图所示的四次实验,高兴地发现浮力的大小与深度有关,而且深度越深浮力越大,老师肯定了他的实验,又带他做了一次实验,小明同学便恍然大悟。你认为:
(1)他在探究过程中存在的问题是 。
(2)老师的实验操作是: 观察测力计的示数是否不同;
(3)结合五次实验,得到的正确结论是:液体密度一定时, 。
四、填空题
23.(2023·益阳模拟)在探究杠杆的平衡条件实验中,未挂钩码时,发现杠杆左低右高,应将左侧的螺母向 调节。用弹簧测力计C点对杠杆加竖直向上的拉力,若杠杆一直保持在水平位置平衡,只将弹簧测力计逐所向右倾斜到图中位置,则弹簧测力计的示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
五、实验题
24.(2023·益阳模拟)探究液体内部压强的特点:
(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,情形如图甲所示。比较A、B可知:在液体内部的同一深度,向 的压强都相等;比较A、C可知:液体内部压强的大小跟 有关。
(2)用如图乙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。用此容器进行的两次实验,情形如图丙的D、E所示由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa ρ。
六、计算题
25.(2021·上海)质量为2kg的水温度升高5℃,求吸收的热量Q吸「c水=4.2×103J/kg·℃」
26.(2023·益阳模拟)某家庭需要将50kg,20℃的水加热到60℃作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,需燃烧0.8kg煤气。已知煤气的热值q=4.2×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)将50kg,20℃的水加热到60℃需吸收的热量;
(2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率。
27.(2023·益阳模拟)某人用300N拉力。在0.5min内用如图所示的滑轮组将900N的重物匀速提高1m,若摩擦和绳重不计,问:
(1)人拉绳子的功率多大?
(2)该滑轮组的机械效率多大?
(3)两个动滑轮的总重多大?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】手机既是电磁波发射台也是电磁波接收台,所以手机是利用电磁波来传递信息的,B符合题意。
故答案为:B
【分析】现代社会为信息社会,信息的传播离不开电磁波,故应掌握电磁波的性质及应用,如:无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的,微波炉利用微波加热食物等.
2.【答案】A
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A.大地能够导电,故是导体,A符合题意;
B.运动鞋的橡胶底不导电,故是绝缘体,B不符合题意;
C.玻璃杯不导电,故是绝缘体,C不符合题意;
D.塑料直尺不导电,故是绝缘体,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】导电性良好的物体称为导体,金属、石墨、大地是导体;导电性很差的物体为绝缘体,橡胶、玻璃、塑料是常见的绝缘体。
3.【答案】D
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】解:A、通电时间长,但是电压,电流的大小不一定,故无法确定.A错.
B、电流大,但是时间可以短,电压的大小也不一定,故不一定,B错.
C、电压大,但电流不一定大,时间也可能短,故不一定,C错
D、电能是由电流做功转化来的,所以说电能大时,电流做功一定多,D对
故选D.
【分析】本题考查电功的决定因素,由W=UIt可判.
4.【答案】D
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】A.研究对象是路边树木,不能以研究对象为参照物,A不符合题意;
BC.路边树木相对于远处高山、公路路面的位置没有改变,以远处高山、公路路面为参照物,路边树木是静止的,BC不符合题意;
D.以乘坐的公交车为参照物,路边的树木相对于乘坐的公交车的位置在不断发生变化,会看到路边树木向后运动,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】相对于参照物,没有位置变化,物体是静止的。
5.【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强的计算
【解析】【解答】解答:由题知,甲、乙、丙三个容器中液体的深度相同,同一种液体,则液体的密度相同;由p=ρgh可知,三个容器底受到液体的压强相等,又知甲、乙、丙三个容器底面积大小相同,根据p=可知,液体对容器底的压力相同.
故答案为:D.
【分析】液体的密度和深度相同时,压强相等,根据压强和受力面积的乘积计算压力。
6.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A.由电路图可知,前、后两个门的开关同时关闭时,灯才亮,A不符合题意;
B.由电路图可知,前、后门的开关任意关闭时,两个灯短路都不亮,B不符合题意;
C.由电路图可知,前门的开关与甲灯串联,后门的开关与乙灯串联,之后再并联,可满足题意要求,C符合题意;
D.由电路图可知,前、后门的开关任意关闭时,两个灯同时亮,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
7.【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大;与物体运动快慢无关,A不符合题意;
BD.惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体在任何情况下都具有惯性,BD不符合题意;
C.物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大。小金在整个跑步过程中,质量不变,其惯性大小不变,C符合题意;
故答案为:C。
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质;惯性只和物体的质量有关。
8.【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】解:A、只闭合开关S,电路形不成通路,L0不应该发光,故A与现象不相符;
B、只闭合开关S、S1时,L0和L1均发光,但都比正常发光暗,说明L1支路工作正常,故B与现象相符;
C、当只闭合开关S、S2时,L0正常发光,L2不发光.说明L2短路,故C与现象相符;
D、同时闭合三个开关,L1和L2并联后再与L0串联,因L2短路,所以L0正常发光,L1和L2均不发光,故D与现象相符.
故选:A.
【分析】将额定电压220V的“校验灯”,接在保险丝的两只接线柱上,是相当于把此灯串联入电路中,它会有三种状态:“校验灯”恰能正常发光,说明该支路短路,“校验灯”发光不正常(暗红色)说明该支路工作正常,“校验灯”不发光说明该支路断路.
9.【答案】C
【知识点】能源及其分类;响度及响度与振幅的关系;声与能量;分子热运动
【解析】【解答】A、响度是指声音的大小,音调是指声音的高低.老师讲课时声音洪亮是指声音很大,是指响度,A不符合题意;
B、利用超声波清除人体内的结石,说明声音可以传递能量,B不符合题意;
C、“一人吸烟,众人受害”,说明分子在不停地做无规则的运动,C符合题意;
D、可燃冰不能在短期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,D不符合题意.
【分析】声音的大小指响度;利用声音做某事说明声音可以传递能量;分子在不停的无规则运动;“可燃冰”是不可再生资源。
10.【答案】A
【知识点】磁场;通电直导线周围的磁场;实用电动机的构造、特点和应用;产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:
A、据奥斯特实验可知,通电导线周围一定存在磁场,故A正确;
B、磁场是看不到的物质,而磁感线是为描述磁场分布而引入的,磁感线实际上是不存在的,故B错误;
C、改变电流的方向可以改变线圈受力的方向,即可以改变电动机转动的方向;而改变电流大小,并不能改变电动机转动的方向,故C错误;
D、导体在磁场中如果沿磁场方向运动是不会产生感应电流的,且选项没说明电路是否闭合,故D错误.
故选A.
【分析】(1)奥斯特实验说明了通电导线周围存在着磁场;(2)磁体周围存在磁场,为了描述磁场的分布物理学上引入了磁感线,实际上磁感线是不存在的;(3)改变电流的方向可以改变线圈受力的方向;(4)产生感应电流的条件:闭合回路中的导体切割磁感线.
11.【答案】D
【知识点】功率的计算;热量的计算;压强的大小及其计算;机械效率的计算
【解析】【解答】解:①完全燃烧700g干木柴放出的热量:Q放=m柴油q=0.7kg×4.3×107J/kg=3.01×107J,故①错误;
②柴油发动机做功:W=Pt=210×103W×43s=9.03×106J,柴油发动机的效率:η= ×100%= ×100%=30%,故②正确;
③汽车速度:v=72km/h=72× m/s=20m/s,由P= = =Fv得,汽车的牵引力:F= = =1.05×104N,故③正确;
④由p= 得,公路所能承受的最大压力:F=pS=8×105Pa×0.5m2=4×105N,汽车与货物的质量之和:m总= = = =4×104kg=40t,汽车最多能装载货物质量:m=m总-m车=40t-12t=28t,故④错误。
综上,①④错误,②③正确。
故答案为:D。
【分析】根据Q放=mq求出柴油完全燃烧所放出的热量;利用W=Pt求出发动机做功,利用η= ×100%求出该柴油发动机的效率;根据P=Fv计算牵引力大小;利用p=求出最大压力,最大压力减汽车自重即得货物重力,利用G=mg可求货物质量.
12.【答案】D
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】解:A、松手后两车都运动,是因为两车受到磁力的作用,A不符合题意;
B、松手后,甲车在运动过程中不是匀速直线运动,因此不是平衡状态,所以受到的合力不为零,B不符合题意;
C、力可以改变物体的运动状态。乙对甲的作用力,受力物体是甲,因此使甲车的运动状态发生改变,C不符合题意;
D、甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力,所以大小相等,D符合题意。
故答案为:D
【分析】力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
13.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.小芳受到的重力和她对地面的压力,这二个力的施力物体不同,方向相同,因此不是平衡力,A不符合题意;
B.小芳对地面的压力和地面对她的支持力,这二个力是相互作用力,不是平衡力,B不符合题意;
C.小芳受到的重力和地面对她的支持力,这二个力大小相同、方向相反,作用在一个物体上,一条直线上,是平衡力,C符合题意;
D.C项符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】平衡力和相互作用力的区别在于是否作用在同一物体上,两个等大反向的力作用在同一物体上,即为平衡力,作用在不同物体上即为相互作用力。
14.【答案】D
【知识点】沸腾及沸腾条件
【解析】【解答】解:A、改用“小火”没有改变水面上气压,不能改变水的沸点.不符合题意.
B、改用“大火”没有改变水面上气压,不能改变水的沸点.不符合题意.
C、水沸腾后,无论用“小火”还是“大火”,水的温度都保持不变.不符合题意.
D、水沸腾后,用“大火”或“小火”煮,水温都不变,用“小火”煮可节能.符合题意.
故选D.
【分析】(1)液体的沸点跟气压有关,气压升高,沸点升高;液体沸点跟其它因素没有关系.(2)液体沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变.
15.【答案】B
【知识点】家庭电路的连接;熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】解:AB、按照安全用电的要求,甲处安装开关,乙处安装电灯,故A错误,B正确;
C、家庭电路中用电器是并联的,同时使用的越多,电路中的总功率越大,而电路两端的电压是不变的,根据P=UI,电路中的电流越大,故C错误;
D、电路中电流增大时,超过保险丝的熔断电流值,保险丝就会熔断,因此当保险丝熔断后,不可以用铜丝代替,故D错误.
故选B.
【分析】(1)家庭电路中,为了安全,保险丝要接在火线上,开关也应接在火线上;(2)家庭电路中,各用电器之间是并联的,同时使用的用电器越多,干路中的电流越大,保险丝就越容易熔断
16.【答案】不能;串联
【知识点】电路的基本连接方式
【解析】【解答】由图可知,电路中只有一个回路,每个用电器都是首尾相连的,因此是串联的;根据串联电路特点,当电路中有一个用电器损坏,该电路都不能正常工作,因此一旦一个小灯泡烧坏了,这一串灯泡都不能发光。
【分析】各用电器顺次连接是串联电路,各用电器互相影响。
17.【答案】2.5;7.5
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】因为老鼠速度v大小与其离洞口的距离d成反比,即有d1 v1 =d2 v2,所以v2=d1v1/d2=10×10/40=2.5cm/s 作出1/v-d图象,则曲线与横轴所围“面积”的数值正是老鼠从A到B所需的时间,即t=()()/2=7.5s.
【分析】根据速度和路程的关系,结合已知的速度和路程,计算未知的速度;根据路程和速度关系,计算时间。
18.【答案】20Ω;12V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】如图甲所示,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;当滑片位于a端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的电流I小=0.4 A,UR=8.0 V,由可得,滑动变阻器的最大阻值,R0与R串联,则根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和欧姆定律可得,电源的电压,当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.2 A,则根据欧姆定律可得,电源的电压,因电源的电压不变,所以,解得:R0=10 Ω,电源的电压
【分析】根据滑动变阻器的最大分压和电流的比值, 计算电阻;根据电源电压不变,结合电流和电阻的乘积,计算未知电阻的大小和电源电压。
19.【答案】越小;增大
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】劣质橡皮质硬,擦字时打滑,由于物体表面越光滑,摩擦力越小,字擦不干净;小明用力擦,增大了橡皮对纸的压力,从而增大了摩擦力,字就擦干净了。
故答案为:越小;增大.
【分析】滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
20.【答案】1200;快
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】解:(1)“3200imp/kW h”表示每消耗1kW h的电能,红灯闪烁3200次,
电能表闪烁320次消耗的电能为:
W= kW h=0.1kW h=3.6×105J,
而t=5min=300s,
所以该微波炉的电功率为:
P= = =1200W.(2)因为用同样的方法测家中电热水器的电功率时,发现电能表红灯闪烁更快,则说明在相同的时间内,电热水器消耗的电能越多,由公式P= 可知,电热水器消耗的电功率比微波炉的电功率大,即电热水器消耗电能比微波炉快一些.
故答案为:1200;快.
【分析】根据电能表的转数可以计算消耗的电能,结合时间求电功率,电功率表示电流做功的快慢,电功率越大的,在相同时间消耗的电能越多.
21.【答案】(1)10
(2)放大
(3)10
(4)暗
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由数据可知,当u=20cm时,v=20cm,即u=v=20cm,说明此时物体位于u=2f=20cm处,所以凸透镜的焦距为f=u=×20cm=10cm;
(2)如果u=16cm,即物体位于2f>u>f范围内,所以光屏上得到的是倒立、放大的实像;
(3)凸透镜成实像时,物距越大像距越小,所以u足够大,v会足够小,接近v=f=10cm;
(4)用黑布遮住凸透镜的下半部分,物体上任一点都有光线射向凸透镜的上半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,只是折射光线减少,会聚成的像变暗.
【分析】(1)根据凸透镜成像时的物距等于像距时,判断物体在二倍焦距点,可以计算焦距大小;
(2)根据物距在一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像;
(3)物距越大, 像距越小,靠近焦点;
(4)挡住部分凸透镜,成像完整但变暗。
22.【答案】(1)没有控制排开液体的体积相同
(2)把物体浸没入液体中,改变深度
(3)浮力的大小与物体排开液体的体积有关
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)研究浮力大小与深度的关系,要控制排开液体的体积和密度相同,小明分析了ABCD四个步骤,发现浮力的大小与深度有关,而且深度越深浮力越大,他在探究过程中存在的问题是:没有控制排开液体的体积相同;(2)为了探究浮力与深度的关系,把物体浸没入液体中,当物体排开液体的体积相同时,改变深度,发现弹簧测力计的示数不变;(3)结合五次实验,得到的正确结论是:液体密度一定时,浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
【分析】根据称重法F=G-F示可测浮力,由阿基米德原理,浮力大小与排开液体的体积和密度有关,研究与其中一个因素关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;研究浮力大小与深度的关系,要控制排开液体的体积和密度相同,据此确定选择的实验序号,根据称重法测浮力,结合实验中测力计示数相同得出结论.
23.【答案】右;变大
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】调节杠杆平衡时发现杠杆左低右高,应将左侧的螺母向右调节。
只将弹簧测力计逐所向右倾斜到图中位置,拉力的力臂变小,由杠杆平衡条件可知,拉力变大,则弹簧测力计的示数会变大。
【分析】调节杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;杠杆上的拉力倾斜时力臂减小,拉力变大。
24.【答案】(1)各个方向;深度
(2)小于;大于
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)由图可知,AB两探头方向不同,而U型管的液面高度差相同,说明在液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都相等。由图可知,A中探头深度更深,U型管的液面高度差更大,说明在液体内部的压强随深度的增大而增大。
(2)由图可知,皮膜两边压强相同,根据可得,b的液体密度更大。同理,a的密度大于c的密度。
【分析】(1)当液体密度和深度相同时,各个方向的压强相等;当液体密度相同时,深度不同液体压强不同;
(2)当压强相等时,液体深度越大, 液体密度越小;根据压强关系,结合深度,判断密度的大小关系。
25.【答案】解:水吸收的热量
Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×5℃=4.2×104J
答:吸收的热量是4.2×104J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】结合水的质量和温度的变化量,利用比热容公式求解水吸收的热量即可。
26.【答案】(1)解:水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J
答:水吸收的热量为8.4×106J;
(2)解:0.8kg煤气完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J
答:0.8kg煤气完全燃烧放出的热量为3.36×107J;
(3)解:煤气灶烧水的效率
答:煤气灶烧水的效率为25%。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量;
(2)根据燃料的质量和热值的乘积计算热量;
(3)根据吸收的热量和总热的比值, 计算热效率。
27.【答案】(1)解:由图可知,绳子的段数为4段,绳子自由端运动的距离
拉力做功
人拉绳子的功率
答:人拉绳子的功率为40W;
(2)解:有用功
滑轮组的机械效率
答:该滑轮组的机械效率为75%;
(3)解:不计绳重和摩擦,可得
代入数值可得
解得
答:两个动滑轮的总重为300N。
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据力和距离的乘积计算做功多少,功和时间的比值, 计算功率;
(2)根据物体的重力和高度的乘积计算有用功,有用功和总功的比值, 计算机械效率;
(3)根据物体的重力和动滑轮的重力,计算绳子的拉力大小。
湖南省益阳市2023年中考物理模拟试题
一、单选题
1.(2019·无锡)无锡是我国首个移动物联网连接规模超千万的地级市。移动物联网用户可以通过手机实现远程控制。手机传递信息是利用了( )
A.红外线 B.电磁波 C.超声波 D.次声波
【答案】B
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】手机既是电磁波发射台也是电磁波接收台,所以手机是利用电磁波来传递信息的,B符合题意。
故答案为:B
【分析】现代社会为信息社会,信息的传播离不开电磁波,故应掌握电磁波的性质及应用,如:无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的,微波炉利用微波加热食物等.
2.(2021·鄂州)下列物体中,通常情况下属于导体的是( )
A.大地 B.运动鞋的橡胶底
C.玻璃杯 D.塑料直尺
【答案】A
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A.大地能够导电,故是导体,A符合题意;
B.运动鞋的橡胶底不导电,故是绝缘体,B不符合题意;
C.玻璃杯不导电,故是绝缘体,C不符合题意;
D.塑料直尺不导电,故是绝缘体,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】导电性良好的物体称为导体,金属、石墨、大地是导体;导电性很差的物体为绝缘体,橡胶、玻璃、塑料是常见的绝缘体。
3.(2017九上·安康期中)关于电功,下列说法中正确的是( )
A.用电器通电的时间越长,电流做的功一定越多
B.通过用电器的电流越大,电流做的功一定越多
C.用电器两端的电压越大,电流做的功一定越多
D.用电器消耗的电能越大,电流做的功一定越多
【答案】D
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】解:A、通电时间长,但是电压,电流的大小不一定,故无法确定.A错.
B、电流大,但是时间可以短,电压的大小也不一定,故不一定,B错.
C、电压大,但电流不一定大,时间也可能短,故不一定,C错
D、电能是由电流做功转化来的,所以说电能大时,电流做功一定多,D对
故选D.
【分析】本题考查电功的决定因素,由W=UIt可判.
4.(2020·自贡)2020年5月,一同学乘坐公交车去观看第26届自贡国际恐龙灯会暨2020全民抗疫主题灯会,发现路边树木不停地向后退去,他选择的参照物是( )
A.路边树木 B.远处高山
C.公路路面 D.乘坐的公交车
【答案】D
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】A.研究对象是路边树木,不能以研究对象为参照物,A不符合题意;
BC.路边树木相对于远处高山、公路路面的位置没有改变,以远处高山、公路路面为参照物,路边树木是静止的,BC不符合题意;
D.以乘坐的公交车为参照物,路边的树木相对于乘坐的公交车的位置在不断发生变化,会看到路边树木向后运动,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】相对于参照物,没有位置变化,物体是静止的。
5.(2023·益阳模拟)如图所示,甲、乙、丙是三个底面积大小相同的容器,若分别装入同种液体且深度相等,比较液体对容器底的压力( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强的计算
【解析】【解答】解答:由题知,甲、乙、丙三个容器中液体的深度相同,同一种液体,则液体的密度相同;由p=ρgh可知,三个容器底受到液体的压强相等,又知甲、乙、丙三个容器底面积大小相同,根据p=可知,液体对容器底的压力相同.
故答案为:D.
【分析】液体的密度和深度相同时,压强相等,根据压强和受力面积的乘积计算压力。
6.(2020·十堰)某学校有前、后两个大门,在前、后门上各装有一个按钮开关,门卫室内有电池组和甲、乙两盏电灯,前门来人按下开关时甲灯亮,后门来人按下开关时乙灯亮。下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A.由电路图可知,前、后两个门的开关同时关闭时,灯才亮,A不符合题意;
B.由电路图可知,前、后门的开关任意关闭时,两个灯短路都不亮,B不符合题意;
C.由电路图可知,前门的开关与甲灯串联,后门的开关与乙灯串联,之后再并联,可满足题意要求,C符合题意;
D.由电路图可知,前、后门的开关任意关闭时,两个灯同时亮,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
7.(2022八下·京山期中)小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段,最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是( )
A.小金加速跑时的惯性比减速跑时大
B.小金冲过终点线,停下来时没有惯性
C.小金整个跑步过程惯性大小不变
D.小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大;与物体运动快慢无关,A不符合题意;
BD.惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体在任何情况下都具有惯性,BD不符合题意;
C.物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大。小金在整个跑步过程中,质量不变,其惯性大小不变,C符合题意;
故答案为:C。
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质;惯性只和物体的质量有关。
8.电工师傅在帮某个家庭检修电路故障时,用一盏标有“220V 40W”的完好灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝接入电路,如图所示.电工师傅将其它用电器都断开,只保留了L1、L2两个灯泡所在支路,并经过一系列的操作,确定了故障是L2发生了短路.则下列所描述的现象与电工师傅操作时所观察到的现象不相符的是( )
A.只闭合开关S,L0正常发光
B.只闭合开关S、S1时,L0和L1均发光,但都比正常发光暗
C.只闭合开关S、S2时,L0正常发光,L2不发光
D.同时闭合三个开关,L0正常发光,L1和L2均不发光
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】解:A、只闭合开关S,电路形不成通路,L0不应该发光,故A与现象不相符;
B、只闭合开关S、S1时,L0和L1均发光,但都比正常发光暗,说明L1支路工作正常,故B与现象相符;
C、当只闭合开关S、S2时,L0正常发光,L2不发光.说明L2短路,故C与现象相符;
D、同时闭合三个开关,L1和L2并联后再与L0串联,因L2短路,所以L0正常发光,L1和L2均不发光,故D与现象相符.
故选:A.
【分析】将额定电压220V的“校验灯”,接在保险丝的两只接线柱上,是相当于把此灯串联入电路中,它会有三种状态:“校验灯”恰能正常发光,说明该支路短路,“校验灯”发光不正常(暗红色)说明该支路工作正常,“校验灯”不发光说明该支路断路.
9.(2023·益阳模拟)下列说法中正确的是( )
A.物理老师讲课时声音洪亮是指声音的音调高
B.利用超声波清除人体内的结石是利用声传递信息
C.“一人吸烟,众人受害”,是因为分子在不停地运动
D.我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源
【答案】C
【知识点】能源及其分类;响度及响度与振幅的关系;声与能量;分子热运动
【解析】【解答】A、响度是指声音的大小,音调是指声音的高低.老师讲课时声音洪亮是指声音很大,是指响度,A不符合题意;
B、利用超声波清除人体内的结石,说明声音可以传递能量,B不符合题意;
C、“一人吸烟,众人受害”,说明分子在不停地做无规则的运动,C符合题意;
D、可燃冰不能在短期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,D不符合题意.
【分析】声音的大小指响度;利用声音做某事说明声音可以传递能量;分子在不停的无规则运动;“可燃冰”是不可再生资源。
10.(2017·来宾)关于电磁现象,下列说法正确的是( )
A.通电导线周围一定存在磁场
B.磁场是由疏密不同的磁感线组成的
C.改变电流大小,可以改变电动机转动的方向
D.任何导体在磁场中运动时,都能产生感应电流
【答案】A
【知识点】磁场;通电直导线周围的磁场;实用电动机的构造、特点和应用;产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:
A、据奥斯特实验可知,通电导线周围一定存在磁场,故A正确;
B、磁场是看不到的物质,而磁感线是为描述磁场分布而引入的,磁感线实际上是不存在的,故B错误;
C、改变电流的方向可以改变线圈受力的方向,即可以改变电动机转动的方向;而改变电流大小,并不能改变电动机转动的方向,故C错误;
D、导体在磁场中如果沿磁场方向运动是不会产生感应电流的,且选项没说明电路是否闭合,故D错误.
故选A.
【分析】(1)奥斯特实验说明了通电导线周围存在着磁场;(2)磁体周围存在磁场,为了描述磁场的分布物理学上引入了磁感线,实际上磁感线是不存在的;(3)改变电流的方向可以改变线圈受力的方向;(4)产生感应电流的条件:闭合回路中的导体切割磁感线.
11.(2019·泰安)某载重汽车自重12t,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为210kW,每行驶43s消耗柴油700g,柴油的热值为4.3×107J/kg。下列说法中( )
①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J
②该柴油发动机效率为30%
③汽车的牵引力为1.05×104N
④若公路所能承受的最大压强为8×105Pa,汽车最多能装载40t的货物
A.只有 ①② 正确 B.只有 ③④ 正确
C.只有 ①③ 正确 D.只有 ②③ 正确
【答案】D
【知识点】功率的计算;热量的计算;压强的大小及其计算;机械效率的计算
【解析】【解答】解:①完全燃烧700g干木柴放出的热量:Q放=m柴油q=0.7kg×4.3×107J/kg=3.01×107J,故①错误;
②柴油发动机做功:W=Pt=210×103W×43s=9.03×106J,柴油发动机的效率:η= ×100%= ×100%=30%,故②正确;
③汽车速度:v=72km/h=72× m/s=20m/s,由P= = =Fv得,汽车的牵引力:F= = =1.05×104N,故③正确;
④由p= 得,公路所能承受的最大压力:F=pS=8×105Pa×0.5m2=4×105N,汽车与货物的质量之和:m总= = = =4×104kg=40t,汽车最多能装载货物质量:m=m总-m车=40t-12t=28t,故④错误。
综上,①④错误,②③正确。
故答案为:D。
【分析】根据Q放=mq求出柴油完全燃烧所放出的热量;利用W=Pt求出发动机做功,利用η= ×100%求出该柴油发动机的效率;根据P=Fv计算牵引力大小;利用p=求出最大压力,最大压力减汽车自重即得货物重力,利用G=mg可求货物质量.
12.(2020·丰台模拟)如图所示,固定有磁体的甲、乙两辆小车靠得较近,松手后两车各自向相反方向运动。对此现象,下列说法中正确的是( )
A.松手后两车都运动,是因为两车都具有惯性
B.松手后,甲车在运动过程中受到的合力为零
C.乙对甲的作用力使乙车的运动状态发生改变
D.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等
【答案】D
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】解:A、松手后两车都运动,是因为两车受到磁力的作用,A不符合题意;
B、松手后,甲车在运动过程中不是匀速直线运动,因此不是平衡状态,所以受到的合力不为零,B不符合题意;
C、力可以改变物体的运动状态。乙对甲的作用力,受力物体是甲,因此使甲车的运动状态发生改变,C不符合题意;
D、甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力,所以大小相等,D符合题意。
故答案为:D
【分析】力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
13.(2021·邵阳)小芳同学站在教室的水平地面上,下列两个力是一对平衡力的是( )
A.小芳受到的重力和她对地面的压力
B.小芳对地面的压力和地面对她的支持力
C.小芳受到的重力和地面对她的支持力
D.以上都不是
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.小芳受到的重力和她对地面的压力,这二个力的施力物体不同,方向相同,因此不是平衡力,A不符合题意;
B.小芳对地面的压力和地面对她的支持力,这二个力是相互作用力,不是平衡力,B不符合题意;
C.小芳受到的重力和地面对她的支持力,这二个力大小相同、方向相反,作用在一个物体上,一条直线上,是平衡力,C符合题意;
D.C项符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】平衡力和相互作用力的区别在于是否作用在同一物体上,两个等大反向的力作用在同一物体上,即为平衡力,作用在不同物体上即为相互作用力。
14.(2017·北京模拟)端午节是我国的传统节日,赛龙舟、吃粽子也成为人们过节的重要习俗.小彤看见妈妈在家煮粽子时,锅中水沸腾后改用“小火”继续煮.针对这种做法,下列说法正确的是( )
A.改用“小火”可以提高水的沸点,能更快的将粽子煮熟
B.用“大火”可使水沸腾更剧烈,沸点升高,不应该改用“小火”
C.水沸腾后,改用“小火”水温升高较慢,锅中水不易被烧干
D.水沸腾后,用“大火”或“小火”煮,水温都不变,用“小火”煮可节能
【答案】D
【知识点】沸腾及沸腾条件
【解析】【解答】解:A、改用“小火”没有改变水面上气压,不能改变水的沸点.不符合题意.
B、改用“大火”没有改变水面上气压,不能改变水的沸点.不符合题意.
C、水沸腾后,无论用“小火”还是“大火”,水的温度都保持不变.不符合题意.
D、水沸腾后,用“大火”或“小火”煮,水温都不变,用“小火”煮可节能.符合题意.
故选D.
【分析】(1)液体的沸点跟气压有关,气压升高,沸点升高;液体沸点跟其它因素没有关系.(2)液体沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变.
15.(2016·龙岗模拟)某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器和开关.对此电路,下列说法正确的是( )
A.甲处应装用电器,乙处应装开关
B.甲处应装开关,乙处应装用电器
C.当用电器功率增大时,通过保险丝的电流减小
D.当保险丝熔断后,可以用铜丝代替
【答案】B
【知识点】家庭电路的连接;熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】解:AB、按照安全用电的要求,甲处安装开关,乙处安装电灯,故A错误,B正确;
C、家庭电路中用电器是并联的,同时使用的越多,电路中的总功率越大,而电路两端的电压是不变的,根据P=UI,电路中的电流越大,故C错误;
D、电路中电流增大时,超过保险丝的熔断电流值,保险丝就会熔断,因此当保险丝熔断后,不可以用铜丝代替,故D错误.
故选B.
【分析】(1)家庭电路中,为了安全,保险丝要接在火线上,开关也应接在火线上;(2)家庭电路中,各用电器之间是并联的,同时使用的用电器越多,干路中的电流越大,保险丝就越容易熔断
二、填空题
16.(2023·益阳模拟)如图所示的节日彩灯,一旦一个小灯泡烧坏了,这一串灯泡都 (选填“能”或“不能”)发光,可知它们是采用 的方式连接的。
【答案】不能;串联
【知识点】电路的基本连接方式
【解析】【解答】由图可知,电路中只有一个回路,每个用电器都是首尾相连的,因此是串联的;根据串联电路特点,当电路中有一个用电器损坏,该电路都不能正常工作,因此一旦一个小灯泡烧坏了,这一串灯泡都不能发光。
【分析】各用电器顺次连接是串联电路,各用电器互相影响。
17.(2023·益阳模拟)老鼠离开洞穴沿直线前进,它的速度与到洞穴的距离成反比,当它行进到离洞穴为10cm的甲处时速度为10cm/s,则行进到离洞穴为40cm的乙处时,速度是 cm/s,从甲处到乙处需时 s.
【答案】2.5;7.5
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】因为老鼠速度v大小与其离洞口的距离d成反比,即有d1 v1 =d2 v2,所以v2=d1v1/d2=10×10/40=2.5cm/s 作出1/v-d图象,则曲线与横轴所围“面积”的数值正是老鼠从A到B所需的时间,即t=()()/2=7.5s.
【分析】根据速度和路程的关系,结合已知的速度和路程,计算未知的速度;根据路程和速度关系,计算时间。
18.(2023·益阳模拟)如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示,则滑动变阻器R的最大阻值为 ,电源电压为 。
【答案】20Ω;12V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】如图甲所示,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;当滑片位于a端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的电流I小=0.4 A,UR=8.0 V,由可得,滑动变阻器的最大阻值,R0与R串联,则根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和欧姆定律可得,电源的电压,当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.2 A,则根据欧姆定律可得,电源的电压,因电源的电压不变,所以,解得:R0=10 Ω,电源的电压
【分析】根据滑动变阻器的最大分压和电流的比值, 计算电阻;根据电源电压不变,结合电流和电阻的乘积,计算未知电阻的大小和电源电压。
19.(2019·无锡)劣质橡皮较硬,擦字时易打滑,导致字擦不干净,这是由于物体接触面越光滑,摩擦力 的缘故。小明用橡皮轻轻擦字没擦干净,然后它稍加用力就擦干净了,这是通过增大压力来 (选填“增大”或“减小”)橡皮与纸间的摩擦。
【答案】越小;增大
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】劣质橡皮质硬,擦字时打滑,由于物体表面越光滑,摩擦力越小,字擦不干净;小明用力擦,增大了橡皮对纸的压力,从而增大了摩擦力,字就擦干净了。
故答案为:越小;增大.
【分析】滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
20.(2016·泰州模拟)小明想利用电能表(他家电子式电能表参数是3200imp/kW·h)和钟表测量新买的微波炉电功率,为此小明先关闭家里其它用电器,只让微波炉工作,从电能表红灯闪烁开始记时,当电能表的红灯闪烁320次时,所用的时间为5min,则微波炉的电功率为 W.当小明用同样的方法测家中电热水器的电功率时,发现电能表红灯闪烁更快,这说明电流通过电热水器做功 (选填“多”、或“快”)一些.
【答案】1200;快
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】解:(1)“3200imp/kW h”表示每消耗1kW h的电能,红灯闪烁3200次,
电能表闪烁320次消耗的电能为:
W= kW h=0.1kW h=3.6×105J,
而t=5min=300s,
所以该微波炉的电功率为:
P= = =1200W.(2)因为用同样的方法测家中电热水器的电功率时,发现电能表红灯闪烁更快,则说明在相同的时间内,电热水器消耗的电能越多,由公式P= 可知,电热水器消耗的电功率比微波炉的电功率大,即电热水器消耗电能比微波炉快一些.
故答案为:1200;快.
【分析】根据电能表的转数可以计算消耗的电能,结合时间求电功率,电功率表示电流做功的快慢,电功率越大的,在相同时间消耗的电能越多.
三、实验题
21.(2023·益阳模拟)小兰利用图所示的装置做实验研究凸透镜成像规律.设u为烛焰至透镜的距离,v为光屏上得到最清晰的像时,光屏至透镜的距离.小兰调整u,测量相对应的v,部分实验数据如下表所示.根据表中数据可知
u/cm 60 30 20 15 13 …
v/cm 12 15 20 30 45 …
(1)此凸透镜的焦距f= cm.
(2)如果u=16cm,光屏上能得到烛焰的 的像.(选填“放大”或“缩小”)
(3)设想光具座足够长,u足够大,则v的值接近 cm.(选填“0”、“5”或“10”)
(4)若透镜的下半部以黑布遮住,则看到烛焰的像会变 .(选填“亮”或“暗”)
【答案】(1)10
(2)放大
(3)10
(4)暗
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由数据可知,当u=20cm时,v=20cm,即u=v=20cm,说明此时物体位于u=2f=20cm处,所以凸透镜的焦距为f=u=×20cm=10cm;
(2)如果u=16cm,即物体位于2f>u>f范围内,所以光屏上得到的是倒立、放大的实像;
(3)凸透镜成实像时,物距越大像距越小,所以u足够大,v会足够小,接近v=f=10cm;
(4)用黑布遮住凸透镜的下半部分,物体上任一点都有光线射向凸透镜的上半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,只是折射光线减少,会聚成的像变暗.
【分析】(1)根据凸透镜成像时的物距等于像距时,判断物体在二倍焦距点,可以计算焦距大小;
(2)根据物距在一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像;
(3)物距越大, 像距越小,靠近焦点;
(4)挡住部分凸透镜,成像完整但变暗。
22.(2019·襄阳)小明同学通过实验来研究影响浮力大小的因素,做了如图所示的四次实验,高兴地发现浮力的大小与深度有关,而且深度越深浮力越大,老师肯定了他的实验,又带他做了一次实验,小明同学便恍然大悟。你认为:
(1)他在探究过程中存在的问题是 。
(2)老师的实验操作是: 观察测力计的示数是否不同;
(3)结合五次实验,得到的正确结论是:液体密度一定时, 。
【答案】(1)没有控制排开液体的体积相同
(2)把物体浸没入液体中,改变深度
(3)浮力的大小与物体排开液体的体积有关
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)研究浮力大小与深度的关系,要控制排开液体的体积和密度相同,小明分析了ABCD四个步骤,发现浮力的大小与深度有关,而且深度越深浮力越大,他在探究过程中存在的问题是:没有控制排开液体的体积相同;(2)为了探究浮力与深度的关系,把物体浸没入液体中,当物体排开液体的体积相同时,改变深度,发现弹簧测力计的示数不变;(3)结合五次实验,得到的正确结论是:液体密度一定时,浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
【分析】根据称重法F=G-F示可测浮力,由阿基米德原理,浮力大小与排开液体的体积和密度有关,研究与其中一个因素关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;研究浮力大小与深度的关系,要控制排开液体的体积和密度相同,据此确定选择的实验序号,根据称重法测浮力,结合实验中测力计示数相同得出结论.
四、填空题
23.(2023·益阳模拟)在探究杠杆的平衡条件实验中,未挂钩码时,发现杠杆左低右高,应将左侧的螺母向 调节。用弹簧测力计C点对杠杆加竖直向上的拉力,若杠杆一直保持在水平位置平衡,只将弹簧测力计逐所向右倾斜到图中位置,则弹簧测力计的示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】右;变大
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】调节杠杆平衡时发现杠杆左低右高,应将左侧的螺母向右调节。
只将弹簧测力计逐所向右倾斜到图中位置,拉力的力臂变小,由杠杆平衡条件可知,拉力变大,则弹簧测力计的示数会变大。
【分析】调节杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;杠杆上的拉力倾斜时力臂减小,拉力变大。
五、实验题
24.(2023·益阳模拟)探究液体内部压强的特点:
(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,情形如图甲所示。比较A、B可知:在液体内部的同一深度,向 的压强都相等;比较A、C可知:液体内部压强的大小跟 有关。
(2)用如图乙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。用此容器进行的两次实验,情形如图丙的D、E所示由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa ρ。
【答案】(1)各个方向;深度
(2)小于;大于
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)由图可知,AB两探头方向不同,而U型管的液面高度差相同,说明在液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都相等。由图可知,A中探头深度更深,U型管的液面高度差更大,说明在液体内部的压强随深度的增大而增大。
(2)由图可知,皮膜两边压强相同,根据可得,b的液体密度更大。同理,a的密度大于c的密度。
【分析】(1)当液体密度和深度相同时,各个方向的压强相等;当液体密度相同时,深度不同液体压强不同;
(2)当压强相等时,液体深度越大, 液体密度越小;根据压强关系,结合深度,判断密度的大小关系。
六、计算题
25.(2021·上海)质量为2kg的水温度升高5℃,求吸收的热量Q吸「c水=4.2×103J/kg·℃」
【答案】解:水吸收的热量
Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×5℃=4.2×104J
答:吸收的热量是4.2×104J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】结合水的质量和温度的变化量,利用比热容公式求解水吸收的热量即可。
26.(2023·益阳模拟)某家庭需要将50kg,20℃的水加热到60℃作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,需燃烧0.8kg煤气。已知煤气的热值q=4.2×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)将50kg,20℃的水加热到60℃需吸收的热量;
(2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率。
【答案】(1)解:水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J
答:水吸收的热量为8.4×106J;
(2)解:0.8kg煤气完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J
答:0.8kg煤气完全燃烧放出的热量为3.36×107J;
(3)解:煤气灶烧水的效率
答:煤气灶烧水的效率为25%。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量;
(2)根据燃料的质量和热值的乘积计算热量;
(3)根据吸收的热量和总热的比值, 计算热效率。
27.(2023·益阳模拟)某人用300N拉力。在0.5min内用如图所示的滑轮组将900N的重物匀速提高1m,若摩擦和绳重不计,问:
(1)人拉绳子的功率多大?
(2)该滑轮组的机械效率多大?
(3)两个动滑轮的总重多大?
【答案】(1)解:由图可知,绳子的段数为4段,绳子自由端运动的距离
拉力做功
人拉绳子的功率
答:人拉绳子的功率为40W;
(2)解:有用功
滑轮组的机械效率
答:该滑轮组的机械效率为75%;
(3)解:不计绳重和摩擦,可得
代入数值可得
解得
答:两个动滑轮的总重为300N。
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据力和距离的乘积计算做功多少,功和时间的比值, 计算功率;
(2)根据物体的重力和高度的乘积计算有用功,有用功和总功的比值, 计算机械效率;
(3)根据物体的重力和动滑轮的重力,计算绳子的拉力大小。
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