试卷答案
寻你做寻,想你所想

2023年陕西省西安市新城区西安爱知中学中考物理三模试卷(含解析)

2023年陕西省西安市新城区西安爱知中学中考物理三模试卷
一、选择题(共10小题,每小题2分,计.20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)下列物体的长度最接近0.8m的是(  )
A.一元硬币的直径 B.物理课本的长度
C.课桌的高度 D.中学生的身高
2.(2分)物质的物理属性各不相同,在生产生活中都有着重要的应用。下列说法不正确的是(  )
A.磁铁具有磁性,它能够吸引各种材料的物体
B.炒菜的锅铲把柄常常用隔热性好的材料做成,如:塑料、硅胶、木头
C.高大建筑物顶端安装的避雷针,是使用导体材料制成的
D.超导体的导电能力特别强,但不能用做电热器的电热丝
3.(2分)“二十四节气”代表着一年的时光轮转,也代表人与自然的相处方式。联系物理知识,下列说法正确的是(  )
A.立春时节,冰雪消融的过程是升华过程
B.秋分时节,仙气飘飘的雾是汽化形成的
C.白露时节,晶莹的露珠是液化形成的
D.霜降时节,洁白的霜是凝固形成的
4.(2分)生活中处处有物理,分析下列生活场景中描述正确的是(  )
A.炒菜的过程中主要通过做功的方式增加了菜的内能
B.煮饺子的过程中热水把温度传递给了饺子
C.高压锅里的气压大,所以高压锅里水的沸点比较低
D.我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质利用了水的比热容大的特性
5.(2分)五一期间小明一家出行,下列说法中正确的是(  )
A.小明给妈妈拍的照片是凸透镜所成的正立、缩小的虚像
B.手机拍出的画面有丰富色彩,它们是由红、白、蓝三种色光混合而成的
C.闻到阵阵花香,是因为分子在永不停息地做无规则运动
D.用手机扫贴在共享单车上的二维码,二维码是光源
6.(2分)近年来,我国在科技领域取得了许多成就,下列有关说法正确的是(  )
A.“奋斗者号”潜水器上浮的过程中重力大于浮力
B.“嫦娥五号”采集的月球样品被带回地球后,质量会变大
C.“神舟十五号”飞船与天和核心舱,对接后它们处于相对静止
D.“国和一号”核电机组发电,它利用核聚变来发电的
7.(2分)如图为火箭发射的场景,关于火箭下列说法正确的是(  )
A.火箭的固定式发射塔架尺寸庞大,是因为增大受力面积可以增大压力
B.火箭发射升空时,燃料的化学能转化为内能,再转化为火箭的机械能
C.火箭发射的过程中是靠次声波和控制中心取得联系的
D.火箭升空的过程中,燃料的热值越来越小
8.(2分)4月中旬,初三学生迎来了“中考体育考试”,涉及到50米短跑、实心球、排球等运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是(  )
A.起跑时同学用力向后蹬地,地面给人向前的力,这是一对平衡力
B.击打排球的时候,力只让排球的运动状态发生变化
C.实心球被推出后继续向前运动是由于受到惯性的作用
D.某同学50米用时8秒,他的平均速度为6.25m/s
9.(2分)如图所示的电路中,R为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器R滑的滑片P向左移动时,下列说法正确的是(  )
A.电路的总电阻变小 B.电压表的示数变小
C.电流表的示数变大 D.电路的总功率变大
10.(2分)小明自制了一个“电磁秋千”,如图所示,他用铜线圈做一个秋千,线圈下方放一块永久磁铁,线圈通电后,就能不停地摆动。下列有关叙述正确的是(  )
A.该电磁秋千的工作原理和电动机原理相同
B.电磁秋千摆动过程中机械能转化为电能
C.电磁秋千摆动到最高点时动能最小但不为零
D.对调磁体的两极可以使电磁秋千摆动得更快
二、填空与作图题(共9小题,计22分)
11.(2分)干燥的冬天,化纤衣服很容易吸附灰尘,这是衣服因为摩擦带了   ,从而具有了   轻小物体的性质。
12.(2分)我校每周的校会中师生一起伴着音乐高声诵读《大学》总序,师生们声音洪亮、整齐划一,“洪亮”是指声音的    大;我们还能分辨出伴奏乐器的种类,是根据声音的    来辨别的(均选填“响度”、“音调”、“音色”)。
13.(3分)某学校举行了拔河比赛,班长挑选身强体壮、体重偏大的同学,这是为了增大    ,从而   摩擦力(选填“增大”、“减小”);若地面上有砂粒会减小鞋底与地面的摩擦,是因为砂粒会将鞋与地面的摩擦变为    (选填“滚动摩擦”、“滑动摩擦”),所以为了公平起见要交换场地进行比赛。
14.(2分)图中所示是一款儿童滑板车。当车轮转动时可自行发电,使车轮边缘的LED灯发光,其发电的原理是    。LED灯的材料属于    (选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”)。
15.(3分)小明一家去森林公园游玩,看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形的光斑,这是太阳倒立的    (选填“实”或“虚”)像,光斑是光的    (选填“直线传播”或“反射”)形成的;他捡起遗落在森林里没喝完的矿泉水瓶,因为这样的水瓶对光有    (选填“发散”或“会聚”)作用,存在安全隐患。
16.(3分)如图所示,是小华在科技创新大赛中制作的一种简易电子台秤原理图,称量时台面上的压力压缩弹簧使金属滑片P在变阻器R2上滑动。已知R2标有“40Ω,1A”,R1=10Ω,电源电压恒定。未称量时,滑片P刚好位于R2的最上端a点,当称量的重物变重时,电流表的示数将    (选填“变大”“变小”或“不变”);当台面上放最大称量重物时,滑片P刚好位于变阻器R2的最下端b点,此时电流表的读数为0.6A,则该电子台秤未称量时电流表的示数为    A;当台面上放最大称量重物时,通电10秒钟消耗的电能是    J。
17.(3分)小华做了比较液体密度大小的实验,如图﹣1,在容器内隔板的两侧盛有深度相同的A、B两种液体,观察隔板上橡皮膜的形状可知,   液体的密度更大。如图﹣2,将同一个小球分别放入密度不同的C、D两种液体中,小球静止后所处的位置如图所示,经分析知,球在C液体中受到的浮力    球在D液体中受到的浮力(选填“大于”、“小于”、“等于”),   液体的密度更大。
18.(2分)如图所示,请完成家庭电路的连接,保证用电器正常工作。
19.(2分)如图所示为“探究杠杆平衡条件”的实验示意图,O点为杠杆的支点,请画出杠杆左侧钩码所受重力的示意图和弹簧测力计施加拉力的力臂L1。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
20.(4分)(1)如图﹣1所示,从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球不会掉下来,这是因为乒乓球上方空气流速大于其下方空气流速,依据流速越大的位置压强越    的原理,乒乓球上下表面就存在着压强差,因而有压力差,乒乓球受压力差的作用而不下落。
(2)如图﹣2所示,将同种材料制成阻值不同的电阻R1、R2串联接入电路时,温度计示数的变化量不同,说明电流的热效应与    有关。
(3)如图﹣3所示,利用弹簧、小球和木块探究“弹性势能大小与什么因素有关”的实验中,通过比较    来衡量弹性势能的大小。
(4)如图﹣4所示模拟的是光纤通信的情形,激光在光导纤维中经过多次    ,从光纤的一端传播到另一端。
21.(5分)小林同学用“伏安法”测未知电阻的阻值。
(1)如图甲所示的电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至图中    处(选填“A”或“B”)。
(2)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,此时电路中的一处故障是待测电阻R    (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后继续实验,当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图乙所示,读数为    A,则定值电阻R1=   Ω;移动滑动变阻器滑片,多次测量并求平均值。
(4)如果没有电流表,电源电压未知,可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和如图丙所示的电路,来测量电阻R2的阻值。闭合开关后,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数为U1;滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数为U2,则电阻表达式Rx=   。(用题中所给物理量的符号表示)
22.(7分)小明和小亮在实验室测量食用油密度。
(1)小明进行了以下操作:
①将天平放在水平桌面上,移动    至标尺左端“0”刻度线后,指针位置如图甲所示,则应将平衡螺母
向    (选填“左”或“右”)适当调节,直至天平平衡;
②在天平左盘中放入空烧杯,在右盘中加入砝码,并移动游码,使天平平衡,测得空烧杯的质量为33.8g;
③将食用油倒入烧杯并放在天平左盘中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平平衡,食用油和烧杯的总质量为    g;
④将食用油全部倒入空量筒中,测得食用油体积是30mL;
⑤计算得出食用油的密度为    kg/m3。
(2)小亮认为小明的操作中会让烧杯壁上有残留的食用油,使测得的食用油密度    (选填“偏大”、“不变”或“偏小”);正确的顺序应该是    。
A.①③④②⑤
B.④①②③⑤
(3)小亮按照调整后的实验步骤进行测量,并将测得的数据在图丙中描出一个对应的点A,接着他们又换
另一种液体准确操作,将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B,若A、B分别代表食用油和另一种液
体的密度,则ρA   ρB(选填“>”、“=”或“<”)。
23.(6分)小华和小丽在观摩自行车比赛时,看到运动员在转弯时身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的,如图﹣1所示:
(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?
小华提出了疑问,一旁的小丽说:“要想转弯,必须受力,身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”,
小华觉得小丽“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为力是    (选填“维持”或“改变”)物体运动状态的原因。
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显,可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显,使骑行的自行车转弯倾斜的力的大小可能与哪些因素有关?由此小华和小丽提出了两种猜想:
猜想一:可能与骑行的速度有关:
猜想二:可能与圆弧形赛道的半径有关。
小钢球初始位置 A B C
距压力传感器高度/m 0.5 0.4 0.3
压力传感器达到的最大示数/N 1.90 1.78 1.66
小华和老师一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一:他们把半径为0.5m的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),让同一小钢球分别从弧面A、B、C三处自由滚下,如图﹣2所示,观察记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如表:实验中让同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下的目的是使到达最低点的速度    (选填“相同”或“不同”),该实验可以得出的结论:在其他条件一定时,骑行的速度越大,使骑行的自行车转弯倾斜的力越    。
(3)小球运动到最低点时受    力(选填“平衡”或“非平衡”)。
(4)若要验证猜想二,应当让同一小球分别从    (选填“相同”或“不同”)半径的半圆轨道释放,
且距离传感器高度相同,记录每次压力传感器达到的最大示数(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)。若压力传感器的最大示数不同,这说明猜想二是    (选填“正确”或“错误”)。
四、综合题(共2小题,计16分)
24.(8分)许多高楼前都会有一个斜坡,它是为方便轮椅通行而建立的,其实质就是一个斜面。小明测得某斜坡长4m,高0.5m,他想借助该斜坡将一箱子匀速推上斜坡,测得该箱子的质量为80kg,该箱子的底面积为400cm2,g=10N/kg,求:
(1)该箱子所受到的重力是多少?
(2)静止在水平面时,该箱子对地面的压强是多少?
(3)若实际推力是125N,则它的机械效率是多少?
(4)若实际推力是125N,则箱子与斜面间的摩擦力是多少?
25.(8分)如图﹣1所示是一款烘洗一体洗衣机,图﹣2是其简化电路图。此款洗衣机额定电压220V,它有两个挡位,当开关置于位置“0、1”时(电路接入R1和R2)为加热状态,功率为2400W;当开关置于位置“1、2”时(电路接入R2和电动机)为保温洗涤状态。已知电阻R2的阻值为242Ω,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg ℃)。
(1)洗衣机内加入质量为20kg、初温为20℃的冷水,求加热到40℃时水吸收的热量?
(2)求R1的阻值?
(3)已知洗衣机在保温洗涤状态下工作时,电动机的功率为240W,求此时通过电路的总电流为多少?
(4)因氧化作用使电热丝老化,经测量发现保温洗涤的功率正常,但是加热状态功率偏小,请说明你的电路改造方案,使加热状态恢复正常?
2023年陕西省西安市新城区西安爱知中学中考物理三模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题2分,计.20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)下列物体的长度最接近0.8m的是(  )
A.一元硬币的直径 B.物理课本的长度
C.课桌的高度 D.中学生的身高
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的数据,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A.一元硬币的直径约为2.5cm,故A不符合题意;
B.物理课本的长度约为26cm,故B不符合题意;
C.课桌的高度约为80cm=0.8m,故C符合题意;
D.中学生的身高约为1.70m,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】对日常生活中的速度、质量、长度、时间等进行准确的估测,是初中学生需要掌握的一种基本能力,平时注意观察,结合所学知识多加思考,逐渐培养这方面的能力。
2.(2分)物质的物理属性各不相同,在生产生活中都有着重要的应用。下列说法不正确的是(  )
A.磁铁具有磁性,它能够吸引各种材料的物体
B.炒菜的锅铲把柄常常用隔热性好的材料做成,如:塑料、硅胶、木头
C.高大建筑物顶端安装的避雷针,是使用导体材料制成的
D.超导体的导电能力特别强,但不能用做电热器的电热丝
【分析】(1)磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质;
(2)塑料、硅胶、木头等材料隔热性好;
(3)容易导电的物体叫导体;
(3)电热器的电热丝利用电流的热效应工作,由其电功率决定,知道超导体的电阻为零,据此分析。
【解答】解:A、磁铁具有磁性,磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,故A错误;
B、炒菜的锅铲把柄常常用隔热性好的材料做成,如:塑料、硅胶、木头,故B正确;
C、高大建筑物顶端安装的避雷针,是使用导体材料制成的,可将电流导入大地,故C正确;
D、电热器的电热丝工作原理是电流的热效应,由P=I2R可知,当超导体的电阻为零时,功率也为零,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了磁体的性质、弹性、导体、超导体,是一道基础综合题。
3.(2分)“二十四节气”代表着一年的时光轮转,也代表人与自然的相处方式。联系物理知识,下列说法正确的是(  )
A.立春时节,冰雪消融的过程是升华过程
B.秋分时节,仙气飘飘的雾是汽化形成的
C.白露时节,晶莹的露珠是液化形成的
D.霜降时节,洁白的霜是凝固形成的
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
【解答】解:A、冰雪消融的过程是熔化现象,故A错误;
B、雾是水蒸气遇冷转变成水的液化现象,故B错误;
C、白露时节,晶莹的露珠形成是液化现象,故C正确;
D、冬霜降时节,洁白的霜是凝华现象,故D错误。
故选:C。
【点评】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.(2分)生活中处处有物理,分析下列生活场景中描述正确的是(  )
A.炒菜的过程中主要通过做功的方式增加了菜的内能
B.煮饺子的过程中热水把温度传递给了饺子
C.高压锅里的气压大,所以高压锅里水的沸点比较低
D.我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质利用了水的比热容大的特性
【分析】(1)改变物体内能的方法:一是做功,二是热传递;
(2)在热传递过程中,传递的是热量,不是温度;
(3)气压高,水的沸点高;
(4)水的比热容较大,与其他物质相比,在相同条件下,水吸收和放出的热量比其他物质更多。
【解答】解:A、炒菜的过程中主要通过热传递的方式增加了菜的内能,故A错误;
B、煮饺子的过程中热水把热量传递给了饺子,故B错误;
C、高压锅里的气压大,所以高压锅里水的沸点比较高,故C错误;
D、因为水具有较大的比热容,所以在相同条件下,水吸收和放出的热量比其他物质更多,冬天暖气供暖用水作为工作物质,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查内能的改变、液体沸点和气压的关系及比热容的知识,属于基础题。
5.(2分)五一期间小明一家出行,下列说法中正确的是(  )
A.小明给妈妈拍的照片是凸透镜所成的正立、缩小的虚像
B.手机拍出的画面有丰富色彩,它们是由红、白、蓝三种色光混合而成的
C.闻到阵阵花香,是因为分子在永不停息地做无规则运动
D.用手机扫贴在共享单车上的二维码,二维码是光源
【分析】(1)照相机的镜头是一个凸透镜,成倒立、缩小的实像;
(2)光的三原色是红、绿、蓝;
(3)一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(4)物体本身能够发光的物体叫光源。
【解答】解:
A、照相机的镜头是一个凸透镜,成倒立、缩小的实像,故A错误;
B、手机拍出的画面有丰富色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成,故B错误;
C、闻到花香是因为分子在永不停息地做无规则运动,故C正确;
D、扫单车上的二维码,是利用了光的反射,所以二维码不是光源,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了照相机的成像原理、光的三原色、分子动理论的认识和光源的判断,难度一般。
6.(2分)近年来,我国在科技领域取得了许多成就,下列有关说法正确的是(  )
A.“奋斗者号”潜水器上浮的过程中重力大于浮力
B.“嫦娥五号”采集的月球样品被带回地球后,质量会变大
C.“神舟十五号”飞船与天和核心舱,对接后它们处于相对静止
D.“国和一号”核电机组发电,它利用核聚变来发电的
【分析】(1)物体的浮沉取决于物体的重力和浮力之间的关系:物体完全浸没时,浮力大于重力,上浮;浮力等于重力,悬浮;浮力小于重力,下沉;
(2)物体含有物质的多少叫做质量,质量是物体的一种属性,它不随物体的状态、位置、形状、温度的改变而改变;
(3)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
(4)核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的。
【解答】解:
A、“奋斗者号”潜水器上浮的过程中浮力大于重力,故A错误;
B、“嫦娥五号”采集的月球样品密封封装后,只是位置发生了变化,带回地球后样品的质量不变,故B错误;
C、神舟十五号飞船与空间站组合体完成交互对接后,神舟十五号飞船与空间站组合体之间不再有发生位置变化,是相对静止的,故C正确;
D、核电站是利用核裂变来释放能量的,不是利用核聚变,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查物体的浮沉条件、质量的定义、物体的运动和静止的相对性以及核能的利用,是一道综合题,难度不大。
7.(2分)如图为火箭发射的场景,关于火箭下列说法正确的是(  )
A.火箭的固定式发射塔架尺寸庞大,是因为增大受力面积可以增大压力
B.火箭发射升空时,燃料的化学能转化为内能,再转化为火箭的机械能
C.火箭发射的过程中是靠次声波和控制中心取得联系的
D.火箭升空的过程中,燃料的热值越来越小
【分析】(1)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积;
(2)燃料燃烧的内能转化为火箭的机械能;
(3)电磁波能够传递信息;
(4)1kg某种燃料在完全燃烧时放出的热量的多少叫这种燃料的热值,热值是燃料的一种特性,其大小与燃料的种类有关,而与质量大小、燃烧程度无关。
【解答】解:A、火箭的固定式发射塔架尺寸庞大,说明在压力一定时,增大受力面积可以减小压强,故A错误;
B、火箭发射升空时,燃料的化学能转化为内能,再转化为火箭的机械能,故B正确;
C、火箭发射的过程中是靠电磁波和控制中心取得联系的,故C错误;
D、火箭升空的过程中,燃料的热值不变。故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对减小压强的方法、能量的转化、电磁波、热值概念的理解,属于常规题,难度不大。
8.(2分)4月中旬,初三学生迎来了“中考体育考试”,涉及到50米短跑、实心球、排球等运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是(  )
A.起跑时同学用力向后蹬地,地面给人向前的力,这是一对平衡力
B.击打排球的时候,力只让排球的运动状态发生变化
C.实心球被推出后继续向前运动是由于受到惯性的作用
D.某同学50米用时8秒,他的平均速度为6.25m/s
【分析】(1)相互作用力特点:发生在两个物体之间、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上;
二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)力的作用效果:改变物体的运动状态、改变物体的形状;
(3)惯性是物体具有的保持运动状态不变的一种性质;
(4)根据速度公式v=计算平均速度。
【解答】解:A、立定跳远时,脚要用力向后蹬地,脚给地面一个力的作用,同时地面给人一个力的作用,人跳起,两个力是相互作用力,分别作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、击打排球的时候,力让排球的运动状态发生变化,同时也让排气的形状发生改变,故B错误;
C、实心球被推出后继续向前运动是由于实心球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D、该同学的平均速度为v===6.25m/s,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了对惯性、平均速度、力的作用效果和平衡力等知识的理解和掌握,难度不大。
9.(2分)如图所示的电路中,R为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器R滑的滑片P向左移动时,下列说法正确的是(  )
A.电路的总电阻变小 B.电压表的示数变小
C.电流表的示数变大 D.电路的总功率变大
【分析】由图可知,定值电阻R与滑动变阻器R滑串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据滑片的移动方向可知变阻器接入电路中电阻的变化,进一步得出电路总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化,利用P=UI判断电路总功率的变化。
【解答】解:由图可知,定值电阻R与滑动变阻器R滑串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
AC、将滑动变阻器R滑的滑片P向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由串联电路的电阻规律可知电路的总电阻变大,故A错误;
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故C错误;
B、电路中的电流变小,由U=IR可知,定值电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B正确;
D、电源电压不变,电路中电流变小,根据P=UI可知电路的总功率变小,故D错误。
故选:B。
【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。
10.(2分)小明自制了一个“电磁秋千”,如图所示,他用铜线圈做一个秋千,线圈下方放一块永久磁铁,线圈通电后,就能不停地摆动。下列有关叙述正确的是(  )
A.该电磁秋千的工作原理和电动机原理相同
B.电磁秋千摆动过程中机械能转化为电能
C.电磁秋千摆动到最高点时动能最小但不为零
D.对调磁体的两极可以使电磁秋千摆动得更快
【分析】(1)电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动;
(2)电池秋千摆动过程中消耗了电能,得到了机械能;
(3)动能大小的影响因素:质量和速度。质量越大,速度越大,动能越大;
(4)通电线圈在磁场中受力大小与电流大小、磁场的强度有关。
【解答】解:A.由题图可知,该电池秋千的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,与电动机的工作原理相同,故A正确;
B.电池秋千摆动过程中消耗了电能,得到了机械能,所以是将电能转化为机械能,故B错误;
C.电磁秋千摆动到最高点时速度为零,动能为零,故C错误;
D.改变磁体的两极无法改变磁场力的大小,秋千摆动的速度不变,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电动机的工作原理、影响磁场力大小的因素、影响动能大小的因素、能量的转化,难度不大。
二、填空与作图题(共9小题,计22分)
11.(2分)干燥的冬天,化纤衣服很容易吸附灰尘,这是衣服因为摩擦带了 电荷 ,从而具有了 吸引 轻小物体的性质。
【分析】通过衣服容易脏,可以确定衣服吸引了轻小物体,由此联想到化纤衣服与人体会发生摩擦而起电。
【解答】解:化纤衣服与人体摩擦,摩擦起电,使衣服带有了电荷,由于带电体能够吸引轻小物体。所以带电的衣服会将细小的物体灰尘吸附在它上面,造成了衣服比较容易脏。
故答案为:电荷;吸引。
【点评】该题考查了摩擦起电以及带电体可以吸引不带电的轻小物体。
12.(2分)我校每周的校会中师生一起伴着音乐高声诵读《大学》总序,师生们声音洪亮、整齐划一,“洪亮”是指声音的  响度 大;我们还能分辨出伴奏乐器的种类,是根据声音的  音色 来辨别的(均选填“响度”、“音调”、“音色”)。
【分析】声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和与声源的距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。
【解答】解:声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,“洪亮”是指声音的响度大;我们能分辨出不同伴奏乐器的声音,这主要是因为不同种类乐器的音色不同。
故答案为:响度;音色。
【点评】抓住声音传播的条件和声音的三个特征可解答此题,是一道基础题。
13.(3分)某学校举行了拔河比赛,班长挑选身强体壮、体重偏大的同学,这是为了增大  压力 ,从而 增大 摩擦力(选填“增大”、“减小”);若地面上有砂粒会减小鞋底与地面的摩擦,是因为砂粒会将鞋与地面的摩擦变为  滚动摩擦 (选填“滚动摩擦”、“滑动摩擦”),所以为了公平起见要交换场地进行比赛。
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解:参加拔河比赛,要挑选身体壮的同学,这是通过增大压力来增大摩擦力;
砂粒会将鞋与地面的摩擦变为滚动摩擦,为此扫除地面的沙粒是通过变滚动为滑动来增大摩擦力。
故答案为:压力;增大;滚动摩擦。
【点评】本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用。
14.(2分)图中所示是一款儿童滑板车。当车轮转动时可自行发电,使车轮边缘的LED灯发光,其发电的原理是  电磁感应 。LED灯的材料属于  半导体 (选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”)。
【分析】产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动,就会产生感应电流;LED灯的材料是半导体。
【解答】解:当车轮转动时可自行发电,使车轮边缘的LED灯发光,这说明电路中产生了电流,这是电磁感应现象;制成LED灯的材料是半导体。
故答案为:电磁感应;半导体。
【点评】本题考查了电磁感应现象和半导体材料的应用,属于基础题。
15.(3分)小明一家去森林公园游玩,看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形的光斑,这是太阳倒立的  实 (选填“实”或“虚”)像,光斑是光的  直线传播 (选填“直线传播”或“反射”)形成的;他捡起遗落在森林里没喝完的矿泉水瓶,因为这样的水瓶对光有  会聚 (选填“发散”或“会聚”)作用,存在安全隐患。
【分析】小孔成像是光沿直线传播形成的倒立的实像;凸透镜对光线具有会聚作用。
【解答】解:阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑,是小孔成像现象,它是光沿直线传播形成的太阳倒立的实像;
没喝完的矿泉水瓶相当于是一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用。
故答案为:实;直线传播;会聚。
【点评】本题考查了光的直线传播现象、凸透镜对光线的作用,属于基础题。
16.(3分)如图所示,是小华在科技创新大赛中制作的一种简易电子台秤原理图,称量时台面上的压力压缩弹簧使金属滑片P在变阻器R2上滑动。已知R2标有“40Ω,1A”,R1=10Ω,电源电压恒定。未称量时,滑片P刚好位于R2的最上端a点,当称量的重物变重时,电流表的示数将  变大 (选填“变大”“变小”或“不变”);当台面上放最大称量重物时,滑片P刚好位于变阻器R2的最下端b点,此时电流表的读数为0.6A,则该电子台秤未称量时电流表的示数为  0.12 A;当台面上放最大称量重物时,通电10秒钟消耗的电能是  36 J。
【分析】(1)由图可知,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流;当称量的重物变重时,滑动变阻器的滑片向下移动,R2的阻值变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变化情况;
(2)当台面上放最大称量重物时,滑片P刚好位于变阻器R2的最下端b点,R2接入电路中的阻值为0,只有R1工作,根据欧姆定律求出电源电压;当该电子台秤未称量时,滑片P刚好位于R2的最上端a点,即滑动变阻器接入电路的中的阻值最大,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出此时电路中的电流;
(3)根据W=UIt求出当台面上放最大称量重物时,通电10秒钟消耗的电能。
【解答】解:(1)由图可知,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流;当称量的重物变重时,滑动变阻器的滑片向下移动,R2的阻值变小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大;
(2)当台面上放最大称量重物时,滑片P刚好位于变阻器R2的最下端b点,R2接入电路中的阻值为0,只有R1工作,
由I=可知,电源电压:U=U1=IR1=0.6A×10Ω=6V;
当该电子台秤未称量时,滑片P刚好位于R2的最上端a点,即滑动变阻器R2接入电路中的阻值为40Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻:R总=R1+R2=10Ω+40Ω=50Ω,
此时电路中的电流:I′===0.12A,即电流表示数为0.12A;
(3)当台面上放最大称量重物时,滑片P刚好位于变阻器R2的最下端b点,此时电流表的读数为0.6A,
通电10秒钟电路消耗的电能:W=UIt=6V×0.6A×10s=36J。
故答案为:变大;0.12;36。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律以及电功公式的应用,能正确分析电路是解题的关键。
17.(3分)小华做了比较液体密度大小的实验,如图﹣1,在容器内隔板的两侧盛有深度相同的A、B两种液体,观察隔板上橡皮膜的形状可知, B 液体的密度更大。如图﹣2,将同一个小球分别放入密度不同的C、D两种液体中,小球静止后所处的位置如图所示,经分析知,球在C液体中受到的浮力  等于 球在D液体中受到的浮力(选填“大于”、“小于”、“等于”), C 液体的密度更大。
【分析】观察图﹣1中橡皮膜受力方向,判断出左右液体产生的压强大小,由于液面相同,则深度相同,然后根据p=ρ液gh判断出液体密度的关系;
由图﹣2可知:A中小球悬浮,B中小球漂浮,则根据悬浮和漂浮的条件来即可判断浮力大小关系;根据浮沉条件即可判断液体密度的大小。
【解答】解:图﹣1中,A、B液体的深度相同,橡皮膜凹向A液体,说明此处B液体的压强大,根据p=ρgh可知,A的密度小于B的密度,即B液体的密度更大;
由图﹣2可知:小球在C液体中漂浮,小球在D液体中悬浮;根据悬浮和漂浮的条件可知:小球所受的浮力都等于它自身的重力,所以两个小球所受的浮力相等;
根据浮沉条件可知:小球的密度小于C液体的密度,小球的密度等于D液体的密度,所以C液体的密度更大。
故答案为:B;等于;C。
【点评】本题涉及到了液体压强的相关实验、物体浮沉条件的应用,综合性强,但难度不大。
18.(2分)如图所示,请完成家庭电路的连接,保证用电器正常工作。
【分析】灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套可确定火线和零线;
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
【解答】解:灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故;安装三孔插座的原则:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。如图所示:
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性,属于常考题目,难度不大。
19.(2分)如图所示为“探究杠杆平衡条件”的实验示意图,O点为杠杆的支点,请画出杠杆左侧钩码所受重力的示意图和弹簧测力计施加拉力的力臂L1。
【分析】重力的方向是竖直向下的;从支点到力的作用线的距离叫作力臂,据此解答。
【解答】解:
(1)测力计对杠杆的拉力作用在C点,拉力的方向斜向右下方,过支点O作这条拉力作用线的垂线段,即拉力的力臂L1。
(2)重力的方向是竖直向下的,过物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为其所受重力的示意图。如图所示:
【点评】本题考查了重力示意图和力臂的作法。关键是要作出支点到力的作用线的垂线段。掌握作图的基本方法,并且作图要规范。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
20.(4分)(1)如图﹣1所示,从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球不会掉下来,这是因为乒乓球上方空气流速大于其下方空气流速,依据流速越大的位置压强越  小 的原理,乒乓球上下表面就存在着压强差,因而有压力差,乒乓球受压力差的作用而不下落。
(2)如图﹣2所示,将同种材料制成阻值不同的电阻R1、R2串联接入电路时,温度计示数的变化量不同,说明电流的热效应与  电阻大小 有关。
(3)如图﹣3所示,利用弹簧、小球和木块探究“弹性势能大小与什么因素有关”的实验中,通过比较  木块被推动的距离 来衡量弹性势能的大小。
(4)如图﹣4所示模拟的是光纤通信的情形,激光在光导纤维中经过多次  反射 ,从光纤的一端传播到另一端。
【分析】(1)在流体中,流速越大的位置,压强越小。
(2)电流产生的热量与电流的大小、电阻大小、通电时间有关。
(3)在探究弹性势能的影响因素中,通过比较木块被推动的距离来衡量弹性势能的大小。
(4)光纤通信是利用激光在光导纤维中的多次反射来传递信息的。
【解答】解:(1)如图﹣1所示,从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球不会掉下来,这是因为乒乓球上方空气流速大于其下方空气流速,依据流速越大的位置压强越小的原理,乒乓球上下表面就存在着压强差,因而有压力差,乒乓球受压力差的作用而不下落。
(2)如图﹣2所示,将同种材料制成阻值不同的电阻R1、R2串联接入电路时,电流相同,通电时间相同,温度计示数的变化量不同,说明电流的热效应与电阻大小有关。
(3)如图﹣3所示,利用弹簧、小球和木块探究“弹性势能大小与什么因素有关”的实验中,通过比较木块被推动的距离来衡量弹性势能的大小。
(4)如图﹣4所示模拟的是光纤通信的情形,激光在光导纤维中经过多次反射,从纤的一端传播到另一端。
故答案为:(1)小;(2)电阻大小;(3)木块被推动的距离;(4)反射。
【点评】本题考查的是流体的压强、电流的热效应、弹性势能大小的影响因素和光纤通信。属于基础性题目。
21.(5分)小林同学用“伏安法”测未知电阻的阻值。
(1)如图甲所示的电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至图中  B 处(选填“A”或“B”)。
(2)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,此时电路中的一处故障是待测电阻R  断路 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后继续实验,当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图乙所示,读数为  0.28 A,则定值电阻R1= 10 Ω;移动滑动变阻器滑片,多次测量并求平均值。
(4)如果没有电流表,电源电压未知,可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和如图丙所示的电路,来测量电阻R2的阻值。闭合开关后,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数为U1;滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数为U2,则电阻表达式Rx=  。(用题中所给物理量的符号表示)
【分析】(1)为了保护电路,电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至阻值最大处;
(2)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(3)根据电流表选用量程确定分度值读数,利用R=求出定值电阻R1的阻值;
(4)电源电压保持不变,滑动变阻器最大阻值为R0;当滑片P置于阻值最小处时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,根据电压表的示数可知电源的电压;当滑片P置于阻值最大处时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据电压表的示数可知Rx两端的电压,利用串联电路的电压规律求出滑动变阻器两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出Rx的阻值。
【解答】解:(1)为了保护电路,电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至阻值最大处,即图中B处;
(2)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路中的一处故障是待测电阻R断路;
(3)当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.28A,则定值电阻R1的阻值为:
R1===10Ω;
(4)闭合开关后,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路为只有R0的简单电路,电压表测量电源电压,即电压表示数为U1;滑动变阻器的滑片在最右端时,Rx和滑动变阻器R0的最大阻值串联,电压表测量Rx两端的电压,电压表示数为U2,根据串联电路电流相等知,
=,
则电阻表达式为:
Rx=。
故答案为:(1)B;(2)断路;(3)0.28;10;(4)。
【点评】本题用“伏安法”测未知电阻的阻值实验,考查了注意事项、电路故障、电流表读数、电阻的计算及设计实验方案测电阻的能力。
22.(7分)小明和小亮在实验室测量食用油密度。
(1)小明进行了以下操作:
①将天平放在水平桌面上,移动  游码 至标尺左端“0”刻度线后,指针位置如图甲所示,则应将平衡螺母
向  左 (选填“左”或“右”)适当调节,直至天平平衡;
②在天平左盘中放入空烧杯,在右盘中加入砝码,并移动游码,使天平平衡,测得空烧杯的质量为33.8g;
③将食用油倒入烧杯并放在天平左盘中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平平衡,食用油和烧杯的总质量为  60.8 g;
④将食用油全部倒入空量筒中,测得食用油体积是30mL;
⑤计算得出食用油的密度为  0.9×103 kg/m3。
(2)小亮认为小明的操作中会让烧杯壁上有残留的食用油,使测得的食用油密度  偏大 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”);正确的顺序应该是  A 。
A.①③④②⑤
B.④①②③⑤
(3)小亮按照调整后的实验步骤进行测量,并将测得的数据在图丙中描出一个对应的点A,接着他们又换
另一种液体准确操作,将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B,若A、B分别代表食用油和另一种液
体的密度,则ρA < ρB(选填“>”、“=”或“<”)。
【分析】(1)①使用天平之前,首先把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度,然后调节平衡螺母使天平的横梁平衡,平衡螺母向上翘的一端移动;
③天平测物体质量时,物体质量等于砝码质量与游码对应的刻度值之和;
⑤计算出量筒内牛奶的质量,利用密度公式求出牛奶的密度;
(2)由于烧杯中的食用油不能全部倒入量筒中,导致食用油的体积测量值偏小,密度测量值偏大;
先测出烧杯和食用油的总质量,再将烧杯中的食用油的一部分倒入量筒,测出倒出的这部分油的体积,最后用天平测出空烧杯的质量;
(3)根据两个点,分别过原点做出图象,根据图象分析密度的大小。
【解答】解:(1)①使用天平之前,首先把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度,由甲图可知,天平左端上翘,所以平衡螺母向左调节;
③由图丁知,标尺的分度值为0.2g,烧杯和牛奶的总质量:m1=50g+10g+0.8g=60.8g,
⑤量筒中牛奶的质量为m=m1﹣m0=60.8g﹣33.8g=27g,食用油体积是V=30mL=30cm3,
牛奶的密度ρ===0.9g/cm3=0.9×103kg/m3;
(2)由于烧杯中的食用油不能全部倒入量筒中,烧杯上有残留的食用油,导致食用油的体积测量值偏小,根据ρ=得食用油的密度测量值偏大;
实验步骤为:
①将天平放在水平桌面上,调节平衡螺母,直至天平平衡;
③将食用油倒入烧杯并放在天平左盘中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平平衡,食用油和烧杯的总质量;
④将食用油全部倒入空量筒中,测得食用油体积;
②在天平左盘中放入空烧杯,在右盘中加入砝码,并移动游码,使天平平衡,测得空烧杯的质量;
⑤计算得出食用油的密度;
故正确的顺序为:①③④②⑤,故选:A;
(3)同种物质的质量与体积的比值为一个定值,即质量与体积的图象为一条过原点的直线,根据AB两个点分别做出图象可知,当体积相同时,B的质量大于A的质量,所以由ρ=可知:故ρA<ρB。
故答案为:(1)①游码;左;③60.8;⑤0.9×103;(2)偏大;A;(3)<。
【点评】此题考查了天平、量筒的使用及液体密度的计算,量筒和天平是初中物理基本的测量工具,从使用前注意事项、使用时的规定等方面多加练习,掌握好基础知识。
23.(6分)小华和小丽在观摩自行车比赛时,看到运动员在转弯时身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的,如图﹣1所示:
(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?
小华提出了疑问,一旁的小丽说:“要想转弯,必须受力,身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”,
小华觉得小丽“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为力是  改变 (选填“维持”或“改变”)物体运动状态的原因。
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显,可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显,使骑行的自行车转弯倾斜的力的大小可能与哪些因素有关?由此小华和小丽提出了两种猜想:
猜想一:可能与骑行的速度有关:
猜想二:可能与圆弧形赛道的半径有关。
小钢球初始位置 A B C
距压力传感器高度/m 0.5 0.4 0.3
压力传感器达到的最大示数/N 1.90 1.78 1.66
小华和老师一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一:他们把半径为0.5m的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),让同一小钢球分别从弧面A、B、C三处自由滚下,如图﹣2所示,观察记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如表:实验中让同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下的目的是使到达最低点的速度  不同 (选填“相同”或“不同”),该实验可以得出的结论:在其他条件一定时,骑行的速度越大,使骑行的自行车转弯倾斜的力越  大 。
(3)小球运动到最低点时受  非平衡 力(选填“平衡”或“非平衡”)。
(4)若要验证猜想二,应当让同一小球分别从  不同 (选填“相同”或“不同”)半径的半圆轨道释放,
且距离传感器高度相同,记录每次压力传感器达到的最大示数(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)。若压力传感器的最大示数不同,这说明猜想二是  正确 (选填“正确”或“错误”)。
【分析】(1)物体的运动状态发生了改变,一定受到力的作用;
(2)从不同的高度自由滚下,重力势能转化为动能,高度越高,重力势能越大,转化为动能越多,速度越快;在其他条件一定时,骑行的速度越大,使骑行的自行车转弯倾斜的力越大;
(3)小球运动到最低点时水平方向只受摩擦阻力作用,故为非平衡力;
(4)应当让同一小球分别从不同半径的半圆轨道释放,且距离传感器高度相同,以控制小球运动到传感器上速度相同;若压力传感器的最大示数不同,这说明猜想二正确。
【解答】解:(1)力是改变物体运动的状态的原因。转弯时运动方向改变,运动状态发生改变,一定受到了力的作用,因此“要想转弯,必须受力”;
(2)从不同的高度自由滚下,重力势能转化为动能,高度越高,重力势能越大,转化为动能越多,速度越快,则到达最低点的速度不同;由表中数据可知:在其他条件一定时,骑行的速度越大,使骑行的自行车转弯倾斜的力越大;
(3)小球运动到最低点时水平方向只受摩擦阻力作用,则小球受非平衡力;
(4)若要验证猜想:可能与圆弧形赛道的半径有关,应当让同一小球分别从不同半径的半圆轨道释放,且距离传感器高度相同,以控制小球运动到传感器上速度相同;若压力传感器的最大示数不同,这说明猜想二正确。
故答案为:(1)改变;(2)不同;大;(3)非平衡;(4)不同;正确。
【点评】本题属于综合性题目,考查了力的作用效果,动能和势能的转化、以及平衡力的判断,属于难题。
四、综合题(共2小题,计16分)
24.(8分)许多高楼前都会有一个斜坡,它是为方便轮椅通行而建立的,其实质就是一个斜面。小明测得某斜坡长4m,高0.5m,他想借助该斜坡将一箱子匀速推上斜坡,测得该箱子的质量为80kg,该箱子的底面积为400cm2,g=10N/kg,求:
(1)该箱子所受到的重力是多少?
(2)静止在水平面时,该箱子对地面的压强是多少?
(3)若实际推力是125N,则它的机械效率是多少?
(4)若实际推力是125N,则箱子与斜面间的摩擦力是多少?
【分析】(1)知道箱子的质量,利用G=mg求其重力;
(2)静止在水平面时,该箱子对地面的压力等于其重力,知道受力面积,利用p=求对地面的压强;
(3)利用W=Gh求推力做的有用功;若实际推力F=125N,利用W=Fs求推力做的总功,斜面的机械效率等于有用功与总功之比;
(4)若实际推力F=125N,推力做的额外功等于总功减去有用功,由W额=fs可求箱子和斜面间的摩擦力。
【解答】解:
(1)箱子的重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N;
(2)静止在水平面时,该箱子对地面的压力:F压=G=800N,
受力面积S=400cm2=0.04m2,
对地面的压强:p===2×104Pa;
(3)推力做的有用功为:W有用=Gh=800N×0.5m=400J,
若实际推力F=125N,推力做的总功:W总=Fs=125N×4m=500J,
斜面的机械效率:η==×100%=80%;
(4)若实际推力F=125N,推力做的额外功:W额=W'总﹣W有用=500J﹣400J=100J,
由W额=fs可得,箱子和斜面间的摩擦力:f===25N。
答:(1)该箱子所受到的重力是800N;
(2)静止在水平面时,该箱子对地面的压强是2×104Pa;
(3)若实际推力是125N,则它的机械效率是80%;
(4)若实际推力是125N,则箱子与斜面间的摩擦力是25N。
【点评】本题考查了重力公式、压强公式、功的公式、机械效率公式的应用,虽然考查的知识点多,但都属于基础,难度不大。
25.(8分)如图﹣1所示是一款烘洗一体洗衣机,图﹣2是其简化电路图。此款洗衣机额定电压220V,它有两个挡位,当开关置于位置“0、1”时(电路接入R1和R2)为加热状态,功率为2400W;当开关置于位置“1、2”时(电路接入R2和电动机)为保温洗涤状态。已知电阻R2的阻值为242Ω,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg ℃)。
(1)洗衣机内加入质量为20kg、初温为20℃的冷水,求加热到40℃时水吸收的热量?
(2)求R1的阻值?
(3)已知洗衣机在保温洗涤状态下工作时,电动机的功率为240W,求此时通过电路的总电流为多少?
(4)因氧化作用使电热丝老化,经测量发现保温洗涤的功率正常,但是加热状态功率偏小,请说明你的电路改造方案,使加热状态恢复正常?
【分析】(1)知道水的质量,水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求水吸收的热量;
(2)根据P=求出R2的功率,当开关置于位置0、1时为加热状态,R1与R2并联,加热电阻正常工作时,加热功率和额定功率相等,则求出R1的功率,根据R=求R1阻值;
(3)洗衣机在保温洗涤状态下工作时,电动机与R2并联,求出总功率,根据P=UI求通过电路的电流;
(4)由图知加热时两电阻并联,保温洗涤时电动机与R2并联,保温洗涤的功率正常,但是加热状态功率偏小,根据P=判断出R1阻值的变化,进而判断出改进方法。
【解答】解:(1)水需要吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×20kg×(40℃﹣20℃)=1.68×105J;
(2)R2的功率为:
P2===200W,
由于当开关置于位置1时为加热状态,R1与R2并联,则R1的电功率为:
P1=P加热﹣P2=2400W﹣200W=2200W,
由P=得R1的阻值为:
R1===22Ω;
(3)洗衣机在保温洗涤状态下工作时,电动机与R2并联,则电路的总功率为:
P总=P2+P电动机=200W+240W=440W,
由P=UI可得电路中的电流为:
I===2A;
(4)由图知加热时两电阻并联,保温洗涤时电动机与R2并联,保温洗涤的功率正常,但是加热状态功率偏小,说明电动机与R2的功率没有变化,只是R1的功率变小,根据P=知R1的阻值变大了,使加热状态恢复正常,需要减小R1的阻值或给R1并联一段电热丝。
答:(1)加热到40℃时水吸收的热量为1.68×105J;
(2)R1的阻值22Ω;
(3)此时通过电路的总电流为2A;
(4)减小R1的阻值或给R1并联一段电热丝。
【点评】本题考查了电功与热量的综合计算,涉及到电功率公式、吸热公式和电功公式的应用,关键是知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等。
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