2023年天津市东丽区湖未来学校中考物理质检试卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.下列每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题意.)
1.(3分)小明的发言声音太小,老师要他大声重复一次,老师是要求小明提高声音的( )
A.音调 B.频率 C.响度 D.音调及响度
2.(3分)如图,正确表示了从空气进入水中的光路图是( )
A. B.
C. D.
3.(3分)已知冰的密度是0.9×103kg/m3,1cm3的冰熔化成水后( )
A.质量是1g B.质量是0.9g
C.体积是1.11cm3 D.体积是1cm3
4.(3分)如图所示是测量大气压的装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银,下列说法正确的是( )
A.此装置是一个连通器
B.第一次利用此装置测出大气压的科学家是帕斯卡
C.此装置测出大气压的数值一定等于760mm高水银柱产生的压强
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外水银液面高度差减小
5.(3分)下列生活现象中,属于利用惯性的是( )
A.人踩到西瓜皮上易滑倒
B.司机开车时需要系安全带
C.高速路上汽车要限速行驶
D.通过拍打窗帘清除它上面的浮灰
6.(3分)如图,灯泡处于静止状态。与灯泡所受的重力平衡的另一个力是( )
A.电线对天花板的拉力 B.天花板对电线的拉力
C.灯泡对电线的拉力 D.电线对灯泡的拉力
7.(3分)下列生活现象能说明大气压存在的是( )
A.火车轨道 B.锅炉水位计
C.拦河大坝 D.用吸管吸饮料
8.(3分)香水的主要成分是易燃酒精,如图所示为四瓶香水,透明玻璃瓶盖形状各异,最容易在阳光下引发火灾的是( )
A. B. C. D.
9.(3分)一支密度计分别放入甲、乙两种液体中,静止时位置如图所示。若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是F甲,F乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲,ρ乙.下列说法正确的是( )
A.F甲<F乙 B.F甲>F乙 C.ρ甲<ρ乙 D.ρ甲>ρ乙
10.(3分)下列估计的数据都与人体有关,其中符合实际情况的是( )
A.成人一只手掌的宽度约100cm
B.短跑运动员比赛速度可达到15m/s
C.举重运动员可举起重5×103N的杠铃
D.一名普通初中学生的质量约60kg
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分.每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,
(多选)11.(3分)某同学在做凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后是蜡烛位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,直至关停出现清晰的像。关于a、b、c、d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中正确的是( )
A.蜡烛位于a点时,屏上出现的实像最小
B.蜡烛位于c点时,屏上出现的实像最小
C.蜡烛位于b点时,成等大倒立的实像
D.蜡烛位于d点时,成放大的虚像
(多选)12.(3分)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由b向a端移动过程中,小灯泡L始终发光(忽略温度对小灯泡电阻的影响),下列说法不正确的是( )
A.电流表示数变小
B.小灯泡的实际功率变小
C.电压表V2的示数与电流表A的示数的比值不变
D.电压表V1与电压表V2示数之和保持不变
(多选)13.(3分)水平面上有一个底面积为S的薄壁圆柱形容器,容器中装有质量为m1的水,现将一质量为m2的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,如图1所示,物块浸入水中的体积为物块体积的;用力缓慢向下压物块直至物块恰好浸没在水中(水未溢出),如图2所示。下列说法正确的是(已知水的密度是ρ0)( )
A.物块的体积为
B.物块的密度为
C.图2中压力F的大小为m2g
D.图2中水对容器底部的压强为
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.(4分)某同学站在竖直放置的平面镜前2m处,镜中的像与他相距 m.当该同学面镜时,镜中像的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.(4分)上午的阳光与水平地面成60°角,经地面反射后,反射角为 ;坐在教室前排侧边的同学经常会因为黑板“反光”而看不清黑板上的字,这是因为光发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
16.(4分)请将如图所示的测量结果填写在相应的空格处。
(1)图1木块的长度是 cm;
(2)图2物块的质量是 g。
17.(4分)小红在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,其中一步的操作如图所示(A、B两部分是同一材质、粗糙程度相同的木板)。这样操作的错误是: ;若木块由木板A运动到木板B上,则木块受到的滑动摩擦力将 (选填“不变”、“变小”或“变大”)。
18.(4分)(1)在青藏高原的大部分地区,水的沸点仅为84℃~87℃,哨所里的战士们煮饭经常会感觉米饭夹生或不熟,这是因为这个地区 的缘故。
(2)蛟龙号潜水器若在6km的海水深处,它此时受到的海水的压强大约为 Pa。(海水密度取1.03×103kg/m3)
19.(4分)在弹簧测力计下挂一个小铝球,在空气中测力计示数是5.4N,将小球浸没在水中测力计示数是2.4N,则小铝球在水中受到的浮力是 N,该小球是 的(填“空心”或者“实心”)(g取10N/kg,ρ铝=2.7×103kg/m3)。
四、综合题(本大题共6小题,共37分.解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.将额定功率为1000W的电热水壶接入220V电路中,把2kg的水从20℃加热到100℃需用时840s,已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水壶的加热效率。
21.小明利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关。小明提出如下猜想,设计并进行了实验。
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)小明确定了测量浮力的方法:用弹簧测力计先测出物体的重力G,接着将物体浸入液体中静止时,读出测力计对物体的拉力F拉,可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了 ;
A.F浮与G是一对平衡力
B.F浮与G是相互作用力
C.F浮与F拉是相互作用力
D.F浮、F拉和G是一组平衡力
(2)小虹的操作步骤及测量数据如图所示。由测量数据可得:B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为 N;
(3)分析图中A步骤与 步骤的数据,可以验证猜想a是错误的;(填出步骤的序号)
(4)进一步学习了阿基米德原理之后,利用图中的测量数据,还可以计算出其它一些物理量(g=10N/kg)。则该物块的密度为 ,盐水的密度为 。
22.如图所示,盛有水的平底烧瓶静止放在水平桌面上。烧瓶重G1=1N,底面积S=30cm2;瓶内水重G2=5N,水深h=10cm。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)水对烧瓶底的压力;
(2)烧瓶对桌面的压强。
23.小明在探究压力作用效果与哪些因素有关的实验中,做了如图1所示的三组实验:
(1)实验中通过观察 来比较压力作用效果;
(2)分析乙、丙两组实验,可得到的结论是 ;
(3)若探究压力作用效果与压力大小的关系,应控制 不变,可以分析 两组实验,得到的结论是 ;
(4)小红利用两个相同的木块和一块海绵,做了如图2所示的实验,得出压力的作用效果与压力大小无关的结论,此结论错误的原因是 。
24.在一次物理实验活动中,老师拿出了一个密封盒。告诉同学们:里面有一个电源和一个定值电阻Rx相串联(电源电压和电阻Rx的阻值均未知),在电源和电阻Rx两端各引出一根导线至于密封盒外,如图所示。老师要求同学们:“在不损坏密封盒的前提下,只连一次电路就能测图密封盒内的电阻Rx的阻值。”
实验桌上有如下器材:
一只量程适合的电流表,一个已知阻值为R0的定值电阻,一个开关,若干根导线。
要求:
(1)根据给出的器材,在图上画出完整的实验电路图;
(2)请写出实验步骤,并写出需要测量的物理量。
(3)写出由上述步骤测得的物理量和已知量导出电阻Rx阻值的表达式。
25.如图所示,一底面积为S1、高为h1的长方体木块,直立在一盛水容器底部,容器底面积为S2,往容器中注入h2深的水,这时木块对容器底部的压强为p0.已知水的密度ρ0求:
(1)此时木块所受浮力;
(2)木块自身重力;
(3)继续往容器中注多少质量的水,木块对容器底部的压力刚好为零?
2023年天津市东丽区湖未来学校中考物理质检试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.下列每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题意.)
1.(3分)小明的发言声音太小,老师要他大声重复一次,老师是要求小明提高声音的( )
A.音调 B.频率 C.响度 D.音调及响度
【分析】声音的特性有三个:音调、响度和音色。音调是指声音的高低,与振动频率有关;响度是指声音的大小,跟距声源的远近和振幅有关;音色又叫音品是指声音的品质与特色,它跟发声体的材料和结构有关。
【解答】解:
老师觉得小明发言的声音太小,即想让他说话的声音大一些,老师是要求小明提高声音的响度。
故选:C。
【点评】解决此题要结合声音的三个特征进行分析解答。牢记各自的决定因素。
2.(3分)如图,正确表示了从空气进入水中的光路图是( )
A. B.
C. D.
【分析】光的折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线的两侧,且当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角。
【解答】解:A、光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,而图中折射角大于入射角了,不符合折射规律,故A错误;
B、光从空气斜射入水中时,折射光线与入射光线应分居法线的两侧,而图中两条光线在同侧,故B项错误。
C、光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,并且折射光线与入射光线分居法线的两侧,符合折射规律,故C正确;
D、光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,而图中光的传播方向不变,故D错误。
故选:C。
【点评】此题主要考查了光的折射光线的画法,首先要熟练掌握光的折射定律的内容,关键是搞清折射角与入射角的关系。
3.(3分)已知冰的密度是0.9×103kg/m3,1cm3的冰熔化成水后( )
A.质量是1g B.质量是0.9g
C.体积是1.11cm3 D.体积是1cm3
【分析】质量是物体的一种属性,与物体的状态无关,根据密度公式求出冰的质量即为水的质量,再利用密度公式求出水的体积。
【解答】解:
因为质量是物体的一种属性,与物体的状态无关,
所以由ρ=可得,冰熔化成水后水的质量:
m水=m冰=ρ冰V冰=0.9g/cm3×1cm3=0.9g;
水的体积:
V水===0.9cm3,
故ACD错、B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了密度公式的灵活运用,关键是知道质量是物体的一种属性与物体的状态无关。
4.(3分)如图所示是测量大气压的装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银,下列说法正确的是( )
A.此装置是一个连通器
B.第一次利用此装置测出大气压的科学家是帕斯卡
C.此装置测出大气压的数值一定等于760mm高水银柱产生的压强
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外水银液面高度差减小
【分析】了解连通器的定义,根据托里拆利实验的设计原理和大气压的变化特点分析,便可得出答案。
【解答】解:A、因玻璃管的上端是封闭的,所以此装置不是连通器,故A错误;
B、第一次利用此装置测出大气压强的科学家是托里拆利,故B错误;
C、玻璃管竖直放置时测出的大气压强,因大气压是变化的,测量值不一定为760mm汞柱高,故C错误;
D、位置较高处的大气压较低,玻璃管中水银柱的高度就会下降,将此装置从山脚移到山顶,管内外汞液面高度差减小,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查在托里拆利实验的实验依据和实验中注意的事项,以及哪些因素会对测量结果产生影响。
5.(3分)下列生活现象中,属于利用惯性的是( )
A.人踩到西瓜皮上易滑倒
B.司机开车时需要系安全带
C.高速路上汽车要限速行驶
D.通过拍打窗帘清除它上面的浮灰
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。惯性是有利的,也是有害的。解答此题时要注意抓住“利用惯性‘有利’的一面”,注意将它与惯性带来的危害和防止惯性带来的危害等区别开来。
【解答】解:A、人踩到西瓜皮上易滑倒,这是惯性带来的危害,故A不符合题意;
B、司机开车时需要系安全带,是为了防止当突然刹车时人由于惯性向前倾而发生伤害事故,故B不符合题意;
C、限速行驶是为了防止遇到紧急情况时,由于惯性无法及时让车停下来,是惯性带来的危害,故C不符合题意;
C、通过拍打窗帘清除它上面的浮灰,是利用惯性来为我们服务,故D符合题意。
故选:D。
【点评】此题考查的是生活中的惯性现象。我们要能够根据我们所学的惯性知识解释我们生活中的惯性现象。
6.(3分)如图,灯泡处于静止状态。与灯泡所受的重力平衡的另一个力是( )
A.电线对天花板的拉力 B.天花板对电线的拉力
C.灯泡对电线的拉力 D.电线对灯泡的拉力
【分析】二力平衡的条件有:①作用在同一物体上,②大小相等,③方向相反,④作用在同一直线上。缺一不可。
【解答】解:灯泡受到的重力是作用在灯泡上的力,方向竖直向下。
A、电线对天花板的拉力是作用在天花板上的力,电线对天花板的拉力与灯泡受到的重力不是作用在同一物体上的力,所以不是一对平衡力。故A错误。
B、天花板对电线的拉力也是作用在天花板上,所以与灯泡受到的重力不是一对平衡力。故B错误。
C、灯泡对电线的拉力是作用在电线上的力,与灯泡受到的重力不是作用在同一物体上的力,所以也不是一对平衡力。故C错误。
D、电线对灯泡的拉力是作用在灯泡上的力,方向竖直向上,与灯泡受到的重力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。所以电线对灯泡的拉力与灯泡受到的重力是一对平衡力。
故选:D。
【点评】本题考查的是二力平衡的条件,二力平衡的条件有4条,缺一不可。
7.(3分)下列生活现象能说明大气压存在的是( )
A.火车轨道 B.锅炉水位计
C.拦河大坝 D.用吸管吸饮料
【分析】(1)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强;
(2)上端开口,底部相互连通的容器是连通器;
(3)根据p=ρgh可知水的压强随深度增加而增大;
(4)吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里。
【解答】解:
A、火车轨道的枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A错误;
B、锅炉水位计,水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的,底部是连通的,是连通器,故B错误;
C、由于液体压强随深度的增加而增大,为了让拦河坝承受更大的水的压强,修成“上窄下宽”的形状,故C错误;
D、用吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,管内气压减小,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用大气压,故D正确。
故选:D。
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,连通器,以及大气压的应用,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。
8.(3分)香水的主要成分是易燃酒精,如图所示为四瓶香水,透明玻璃瓶盖形状各异,最容易在阳光下引发火灾的是( )
A. B. C. D.
【分析】凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜。
【解答】解:如图所示为四瓶香水,透明玻璃瓶盖形状各异,最容易在阳光下引发火灾的应该是B瓶口,因为B瓶口是凸透镜,对光有会聚作用,最容易在阳光下引发火灾。
故选:B。
【点评】本题主要考查凸透镜的特点,常见题目。
9.(3分)一支密度计分别放入甲、乙两种液体中,静止时位置如图所示。若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是F甲,F乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲,ρ乙.下列说法正确的是( )
A.F甲<F乙 B.F甲>F乙 C.ρ甲<ρ乙 D.ρ甲>ρ乙
【分析】(1)同一密度计在两种液体中都漂浮,所以受到的浮力都等于密度计受到的重力。
(2)由图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系;
【解答】解:AB、由于密度计两次静止时都处于漂浮,则F浮=G,
即密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计受到的重力G.故AB错误;
CD、由图知,密度计排开液体的体积:V甲排>V乙排,
由F浮=ρ液gV排可知:ρ甲<ρ乙;故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了阿基米德原理、物体的漂浮条件,利用好密度计漂浮(F浮=G)是解此类题目的关键。
10.(3分)下列估计的数据都与人体有关,其中符合实际情况的是( )
A.成人一只手掌的宽度约100cm
B.短跑运动员比赛速度可达到15m/s
C.举重运动员可举起重5×103N的杠铃
D.一名普通初中学生的质量约60kg
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:
A、成年人一个手指的宽度在2cm左右,手掌的宽度在10cm左右。故A不符合实际;
B、男子百米世界纪录略大于10m/s,短跑运动员的速度不可能达到15m/s。故B不符合实际;
C、举重运动员可以举起100kg左右的物体,其重力在G=mg=100kg×10N/kg=1000N左右。故C不符合实际;
D、中学生的质量在60kg左右,故D符合实际。
故选:D。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分.每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,
(多选)11.(3分)某同学在做凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后是蜡烛位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,直至关停出现清晰的像。关于a、b、c、d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中正确的是( )
A.蜡烛位于a点时,屏上出现的实像最小
B.蜡烛位于c点时,屏上出现的实像最小
C.蜡烛位于b点时,成等大倒立的实像
D.蜡烛位于d点时,成放大的虚像
【分析】根据凸透镜成像规律来分析,物距小于焦距,成正立放大虚像;物距大于焦距小于二倍焦距,成倒立放大实像;物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像。
【解答】解:A、烛焰位于a点时,物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像,屏上出现的实像最小,故本选项正确;
B、烛焰位于c点时,物距大于焦距小于二倍焦距,成倒立放大实像,屏上出现的实像最大,故本选项错误;
C、烛焰位于b点时,物距大于焦距小于二倍焦距,成倒立放大实像,故本选项错误;
D、烛焰位于d点时,物距小于焦距,成正立放大虚像,故本选项正确。
故选:AD。
【点评】此题探究凸透镜成像的规律实验,一定要熟练掌握凸透镜成像特点与物距之间的关系。掌握凸透镜成像规律并能灵活运用分析实际问题。
(多选)12.(3分)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由b向a端移动过程中,小灯泡L始终发光(忽略温度对小灯泡电阻的影响),下列说法不正确的是( )
A.电流表示数变小
B.小灯泡的实际功率变小
C.电压表V2的示数与电流表A的示数的比值不变
D.电压表V1与电压表V2示数之和保持不变
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表V1测L两端的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和L两端的电压变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化以及电压表V1与电压表V2示数之和的变化,进一步可知电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变化。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表V1测L两端的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,
滑动变阻器的滑片P由b向a端移动过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I=可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故A错误;
由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,
由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,故B错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,
所以,变阻器两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,且电压表V1与电压表V2示数之和不变,故D正确;
由电压表V2的示数变小、电流表A的示数变大可知,电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小,故C错误。
故选:ABC。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
(多选)13.(3分)水平面上有一个底面积为S的薄壁圆柱形容器,容器中装有质量为m1的水,现将一质量为m2的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,如图1所示,物块浸入水中的体积为物块体积的;用力缓慢向下压物块直至物块恰好浸没在水中(水未溢出),如图2所示。下列说法正确的是(已知水的密度是ρ0)( )
A.物块的体积为
B.物块的密度为
C.图2中压力F的大小为m2g
D.图2中水对容器底部的压强为
【分析】(1)如图1中物块漂浮在水面上,物体受到的浮力和自身的重力相等,根据G=mg=ρVg和F浮=ρgV排得出等式即可求出木块的密度,然后得出答案;
(2)由图2可知,物体浸没,排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出物体受到的浮力,此时物体处于静止状态,受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、压力F处于平衡状态,据此求出则图乙位置时力F的大小;
(3)根据ρ=求出木块的体积和容器内水的体积,利用V=Sh求出容器内水的深度,利用p=ρgh求出水对容器底部的压强。
【解答】解:(1)如图1中物块漂浮在水面上,物体受到的浮力和自身的重力相等,
所以物体的重力G2=F浮=ρ水gV排=ρ水g×V,则ρ木gV=ρ水g×V,
所以,ρ木=ρ0,故B正确;
(2)由图2可知,物体浸没,则物体受到的浮力F浮′=ρ水gV=G2,
此时物体处于静止状态,受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、压力F处于平衡状态,
则图2位置时压力:
F=F浮′﹣G2=G2﹣G2=G2=m2g,故C错误;
(3)由ρ=可得,木块的体积V木===,故A错误;
容器内水的体积V水=,
所以,容器内水的深度h===,
水对容器底部的压强为:
p=ρ水gh=ρ水g×=,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了阿基米德原理、物体浮沉条件、液体压强公式的应用,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.(4分)某同学站在竖直放置的平面镜前2m处,镜中的像与他相距 4 m.当该同学面镜时,镜中像的大小将 不变 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】根据平面镜成像的特点,平面镜成像是等大正立的虚像,且物距与像距相等即可解答此题。
【解答】解:由平面镜成像的特点可知:平面镜成的像与物体是等大的,由于物到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等,所以当这位同学站在竖直放置的平面镜前2m处,那么他的像与平面镜的距离也是2m,则镜中的像与本人相距2m+2m=4m。
当人面镜,像也面镜,平面镜成的像与物大小相同,和物到镜的距离无关,人们感觉到的近大远小是一种视觉效果,不影响真实的大小。
故答案为:4;不变。
【点评】本题考查了平面镜成像的特点:①平面镜所成的像是虚像;
②像与物体的大小相同;
③像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等;
④像与物体相对于平面镜对称。
牢记平面镜成像的特点是解答本题的关键。
15.(4分)上午的阳光与水平地面成60°角,经地面反射后,反射角为 30° ;坐在教室前排侧边的同学经常会因为黑板“反光”而看不清黑板上的字,这是因为光发生了 镜面反射 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【分析】(1)根据光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
(2)反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。
【解答】解:(1)阳光与水平地面成60°角,入射角的大小为90°﹣60°=30°,根据光的反射定律:反射角等于入射角,入射角等于30°,所以反射角也等于30°;
(2)黑板“反光”而看不清黑板上的字,这是因为光发生了镜面反射。
故答案为:30°;镜面反射。
【点评】本题考查了光的反射现象和光的反射定律的应用,属于基础题。
16.(4分)请将如图所示的测量结果填写在相应的空格处。
(1)图1木块的长度是 3.30 cm;
(2)图2物块的质量是 61.6 g。
【分析】(1)使用刻度尺测量物体长度时,要观察是否从0刻度线量起,起始端没从0开始,要以某一刻度当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去前面的刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
(2)天平:盘中砝码总质量加上游码在标尺上对应的刻度值,就是被测物体的质量。
【解答】解:由图知:
(1)刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm,;刻度尺要估读到分度值的下一位,木块左侧与2.00cm对齐,右侧与5.30cm对齐,所以木块的长度为L=5.30cm﹣2.00cm=3.30cm。
(2)盘中砝码总质量是50g+10g=60g,游码对应的刻度值是1.6g(左边缘对应的刻度),物体质量记作:60g+1.6g=61.6g。
故答案为:(1)3.30;(2)61.6。
【点评】使用任何一种测量工具之前都要观察量程,认清分度值,刻度尺要观察零刻线是否磨损,天平要把游码移到零刻线处;刻度尺的读数要估读到分度值的下一位,其他测量工具,正好是整刻线,就不必估读了。希望同学们掌握每种测量工具的使用方法和读数规则。
17.(4分)小红在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,其中一步的操作如图所示(A、B两部分是同一材质、粗糙程度相同的木板)。这样操作的错误是: 物体没有在水平面上匀速运动 ;若木块由木板A运动到木板B上,则木块受到的滑动摩擦力将 变小 (选填“不变”、“变小”或“变大”)。
【分析】探究滑动摩擦力的影响因素时,应该让物体水平方向上运动,因为只有水平方向上匀速运动,摩擦力和拉力才是相等的,弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小;
影响摩擦力大小的因素有:压力和接触面的粗糙程度,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
【解答】解:要探究“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,应该让物体在水平面上运动,若在斜面上拉动,摩擦力和拉力不再是一对平衡力,弹簧测力计的示数就不是摩擦力;
同一木块在水平面上的压力等于重力,在斜面上压力小于重力,即在斜面上压力小于在水平面上的压力,在接触面粗糙程度相同时,木块在斜面上摩擦力小于在水平面上的摩擦力,所以若木块由木板A运动到木板B上,则木块受到的滑动摩擦力将减小。
故答案为:物体没有在水平面上匀速运动;变小。
【点评】此题考查影响摩擦力大小因素的探究,是一道重点题;
此题的难点是第二问,我们要能够根据二力平衡的知识分析斜面上的受力。
18.(4分)(1)在青藏高原的大部分地区,水的沸点仅为84℃~87℃,哨所里的战士们煮饭经常会感觉米饭夹生或不熟,这是因为这个地区 气压低 的缘故。
(2)蛟龙号潜水器若在6km的海水深处,它此时受到的海水的压强大约为 6.18×107 Pa。(海水密度取1.03×103kg/m3)
【分析】(1)大气压随着高度的增大而减小,高原地区,地势高,气压低;
(2)知道“蛟龙号”下潜最大深度,利用液体压强公式求海水对“蛟龙号”外壳的压强。
【解答】解:
(1)青藏高原,海拔高,气压低于标准气压,水的沸点低于100℃,这说明水的沸点随高度增加而降低;
(2)“蛟龙号”到达6km深的海底时,海水对“蛟龙号”外壳的压强:
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×6000m=6.18×107Pa;。
故答案为:气压低;6.18×107。
【点评】本题是一道综合性题目,考查的知识点较多,需要实现全面掌握物理知识。
19.(4分)在弹簧测力计下挂一个小铝球,在空气中测力计示数是5.4N,将小球浸没在水中测力计示数是2.4N,则小铝球在水中受到的浮力是 3 N,该小球是 空心 的(填“空心”或者“实心”)(g取10N/kg,ρ铝=2.7×103kg/m3)。
【分析】(1)利用称重法F浮=G﹣F拉计算出浮力;
(2)利用阿基米德原理求排开水的体积,即铝球的体积;铝球重力等于在空气中测力计示数,利用G=mg求铝球的质量;利用密度公式求铝球的密度,与铝的密度比较得出结论。
【解答】解:(1)铝球所受浮力:
F浮=G﹣F拉=5.4N﹣2.4N=3N;
(2)由F浮=ρ液gV排可得铝球的体积:
V=V排===3×10﹣4m3=300cm3;
由G=mg可得铝球的质量:
m===0.54kg=540g;
铝球的密度ρ===1.8g/cm3<ρ铝,所以该球为空心的。
故答案为:3;空心。
【点评】本题考查了重力公式、密度公式、称重法测浮力、阿基米德原理的应用,综合性较强,但难度不是很大。熟练掌握基本公式,根据需要灵活选择或变形,是解决此类问题的关键。
四、综合题(本大题共6小题,共37分.解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.将额定功率为1000W的电热水壶接入220V电路中,把2kg的水从20℃加热到100℃需用时840s,已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水壶的加热效率。
【分析】由热量公式Q=cm△t计算水吸收的热量,根据W=Pt求电热水壶消耗的电能,再利用效率公式η=×100%计算电热水壶的加热效率。
【解答】解:(1)水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J;
(2)电热水壶消耗的电能W=Pt=1000W×840s=8.4×105J,
电热水壶的加热效率η=×100%==80%;
答:(1)水吸收的热量为6.72×105J;
(2)电热水壶的加热效率是80%。
【点评】本题是一道电学与热学的综合应用题,与生活相连,使学生觉得学了物理有用。
21.小明利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关。小明提出如下猜想,设计并进行了实验。
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)小明确定了测量浮力的方法:用弹簧测力计先测出物体的重力G,接着将物体浸入液体中静止时,读出测力计对物体的拉力F拉,可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了 D ;
A.F浮与G是一对平衡力
B.F浮与G是相互作用力
C.F浮与F拉是相互作用力
D.F浮、F拉和G是一组平衡力
(2)小虹的操作步骤及测量数据如图所示。由测量数据可得:B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为 0.4 N;
(3)分析图中A步骤与 C和D 步骤的数据,可以验证猜想a是错误的;(填出步骤的序号)
(4)进一步学习了阿基米德原理之后,利用图中的测量数据,还可以计算出其它一些物理量(g=10N/kg)。则该物块的密度为 2.4×103kg/m3 ,盐水的密度为 1.1×103kg/m3 。
【分析】(1)物体在水中静止,说明此时受平衡力的作用,分析物体受到的所有力即可得到结论;
(2)根据测力计分度值,由图A得出物体的重力,根据A、B两次的示数便可求出B步骤中受到的浮力大小;
(3)物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关,要探究浮力大小是否与物体浸没在液体中的深度有关,需保持物体排开液体的密度和体积不变,只改变物体浸没在液体中的深度;
(4)利用F浮=ρ液gV排和ρ=,根据已知量进行分析。
【解答】解:(1)由题意知,物体受重力、水的浮力、测力计的拉力三个力的作用,在这三个力的作用下保持平衡,所以这三个力平衡,故D正确;
(2)测力计分度值为0.2N,由图A可知,物体的重力为2.4N;
B中测力计的示数为2N,所以此时受到的浮力为:F浮=G﹣F=2.4N﹣2N=0.4N;
(3)为了验证浮力大小跟物体浸没在液体中的深度是否有关时,应该控制液体密度和排开液体的体积相同,只改变深度,故选A、C、D三次实验;
(4)由图A可知物体所受的重力G=2.4N,则m===0.24kg;
根据图AD或图AC可求出物体完全浸没在水中时受到的浮力F浮=G﹣F=2.4N﹣1.4N=1N;
由F浮=ρ液gV排得,V物=V排===1×10﹣4m3;
物体的密度为:ρ===2.4×103kg/m3;
由图AE可知物体在盐水中受到的浮力为:
F浮′=G﹣F′=2.4N﹣1.3N=1.1N;
由F浮=ρ液gV排得,ρ盐水===1.1×103kg/m3。
故答案为:(1)D;(2)0.4;(3)C和D;(4)2.4×103kg/m3;1.1×103kg/m3。
【点评】本题探究影响浮力大小的因素,考查称重法测浮力、控制变量法及数据分析、阿基米德原理和密度公式的运用。
22.如图所示,盛有水的平底烧瓶静止放在水平桌面上。烧瓶重G1=1N,底面积S=30cm2;瓶内水重G2=5N,水深h=10cm。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)水对烧瓶底的压力;
(2)烧瓶对桌面的压强。
【分析】(1)知道烧瓶内水的深度,根据p=ρgh求出水对烧瓶底的压强,利用F=pS求出水对烧瓶底的压力;
(2)烧瓶对桌面的压力等于水和烧瓶的重力之和,根据p=求出烧瓶对桌面的压强。
【解答】解:(1)烧瓶内水的深度:
h=10cm=0.1m,
水对烧瓶底的压强:
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,
由p=可得,水对烧瓶底的压力:
F水=p水S=1000Pa×30×10﹣4m2=3N;
(2)烧瓶对桌面的压力:
F=G1+G2=1N+5N=6N,
烧瓶对桌面的压强:
p===2000Pa。
答:(1)水对烧瓶底的压力为3N;
(2)烧瓶对桌面的压强为2000Pa。
【点评】本题考查了学生对压强定义式和液体压强公式的掌握和运用,对于不规则的容器,对容器底的压力和压强,要先计算液体对容器底的压强p=ρgh、再计算液体对容器底的压力F=pS;容器对桌面的压力和压强,先计算容器对桌面的压力F=G、再计算容器对桌面的压强p=。
23.小明在探究压力作用效果与哪些因素有关的实验中,做了如图1所示的三组实验:
(1)实验中通过观察 沙子的凹陷程度 来比较压力作用效果;
(2)分析乙、丙两组实验,可得到的结论是 压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显 ;
(3)若探究压力作用效果与压力大小的关系,应控制 受力面积 不变,可以分析 甲、乙 两组实验,得到的结论是 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 ;
(4)小红利用两个相同的木块和一块海绵,做了如图2所示的实验,得出压力的作用效果与压力大小无关的结论,此结论错误的原因是 没有控制受力面积相同 。
【分析】(1)压力作用效果用物体形变大小来反映,物体形变程度越大,压力作用效果越明显,属于转换法的运用;
(2)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显,运用了控制变量法。
【解答】解:(1)实验中是通过观察沙子的凹陷程度来比较压力的作用效果的,这利用了转换法;
(2)乙、丙两图中,沙子受到的压力相同,受力面积不同,乙图受力面积更小,沙子的凹陷程度更明显,故可得到的结论是:压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(3)若探究压力作用效果与压力大小的关系,应控制受力面积相同,压力不同,所以应选择甲、乙两组实验进行分析,乙图中海绵的凹陷程度更大,故可得出结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)探究压力的作用效果与压力大小的关系,应控制受力面积相同,压力大小不同,图中海绵的受力面积和海绵受到的压力都不相同,故此结论错误。
故答案为:沙子的凹陷程度;压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;受力面积;甲、乙;受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;没有控制受力面积相同。
【点评】掌握压力作用效果的影响因素,利用控制变量法和转换法,探究压力作用效果跟影响因素之间的关系,体现了过程与方法的考查。
24.在一次物理实验活动中,老师拿出了一个密封盒。告诉同学们:里面有一个电源和一个定值电阻Rx相串联(电源电压和电阻Rx的阻值均未知),在电源和电阻Rx两端各引出一根导线至于密封盒外,如图所示。老师要求同学们:“在不损坏密封盒的前提下,只连一次电路就能测图密封盒内的电阻Rx的阻值。”
实验桌上有如下器材:
一只量程适合的电流表,一个已知阻值为R0的定值电阻,一个开关,若干根导线。
要求:
(1)根据给出的器材,在图上画出完整的实验电路图;
(2)请写出实验步骤,并写出需要测量的物理量。
(3)写出由上述步骤测得的物理量和已知量导出电阻Rx阻值的表达式。
【分析】(1)定值电阻R0、开关、电源、待测电阻串联接入电路,电压表与定值电阻并联接入电路,;
(2)①正确连接电路图,断开开关,此时电压表与待测电阻串联接入电路,电压表测电源电压,读出电压表示数,即电源电压U,
②闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,读出电压表示数,即定值电阻两端的电压U0,
(3)根据串联电路电压规律,串联电路电特点结合欧姆定律列方程可得待测电阻的阻值。
【解答】解:(1)定值电阻R0、开关、电源、待测电阻串联接入电路,电压表与定值电阻并联接入电路,如图:
;
(2)①正确连接电路图,断开开关,此时电压表与待测电阻串联接入电路,电压表测电源电压,读出电压表示数,即电源电压U,
②闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,读出电压表示数,即定值电阻两端的电压U0,
(3)串联电路总电压等于各部分电压之和,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得通过电路的电流:I==,
解方程可得待测电阻:Rx=。
【点评】本题考查电路图的设计和串联电路特点、欧姆定律的灵活运用。
25.如图所示,一底面积为S1、高为h1的长方体木块,直立在一盛水容器底部,容器底面积为S2,往容器中注入h2深的水,这时木块对容器底部的压强为p0.已知水的密度ρ0求:
(1)此时木块所受浮力;
(2)木块自身重力;
(3)继续往容器中注多少质量的水,木块对容器底部的压力刚好为零?
【分析】(1)利用V=Sh求木块排开水的体积,再利用阿基米德原理计算木块所受浮力;
(2)利用p=求木块对容器底的压力,而木块对容器底的压力等于木块重力减去浮力,据此求木块重力;
(3)当木块刚好竖直漂浮时,木块对容器底的压力刚好为零,即F浮=G木,据此求此时排开水的体积,利用V=Sh求现在水深,减去原来水深可得继续注入水的深度,利用m=ρV求继续注入水的质量。
【解答】解:
(1)根据题意可知,木块排开水的体积V排=S1h2,
则木块所受浮力:F浮=ρ0gV排=ρ0gS1h2;
(2)由p=可得木块对容器底的压力:
F压=p0S1,
而木块对容器底的压力等于木块重力减去浮力,即:F压=G﹣F浮,
可得木块的重力:
G=F浮+F压=ρ0gS1h2+p0S1;
(3)当木块刚好竖直漂浮时,木块对容器底的压力刚好为零,
所以F浮′=G木,
即:ρ0gV排′=ρ0gS1h2+p0S1,
此时木块排开水的体积:V排′=,
则此时容器内水的深度:h2′===,
原来水深为h2,
继续注入水的深度:
Δh=h2′﹣h2=﹣h2==,
继续注入水的质量:
Δm=ρ0(S2﹣S1)Δh=ρ0(S2﹣S1)=,
答:(1)此时木块所受浮力为ρ0gS1h2;
(2)木块自身重力为ρ0gS1h2+p0S1;
(3)继续往容器中注入质量的水,木块对容器底部的压力刚好为零。
【点评】本题为力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,难点在第三问,能求出继续注入水的深度是关键。