湖北省武汉市硚口区2023年中考物理四调试卷
一、单选题(本大题共12小题,共36.0分)
1.如图所示的四种现象,其中属于光的反射现象的是()
A. 长征五号运载火箭在水中的倒影
B.从天宫空间站看到地球是蓝色的
C.嫦娥五号月球车在月球表面的影子
D.分离式相机为祝融号火星车拍摄的照片
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的色散;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】
A.长征五号运载火箭在水中的倒影是光的反射现象;
B. 从天宫空间站看到地球是蓝色的是光的色散现象;
C.嫦娥五号月球车在月球表面的影子是光的直线传播造成的;
D.分离式相机为祝融号火星车拍摄的照片是利用凸透镜成像原理;
故本题答案为A。
【分析】
(1)水中形成倒影是光的反射现象;
(2)太阳光经过大气中粒子作用发生色散现象;
(3)影子的形成是由于光的直线传播造成的;
(4)照相机利用的是凸透镜成像原理。
2.下列关于声现象的描述错误的是()
A. 甲图中,逐渐抽出真空罩内的空气,听到的铃声逐渐变小
B.乙图中,钢尺伸出桌边越长,产生的声音的音调越高
C.丙图中,开启倒车雷达,可以利用超声波回声定位
D.丁图中,戴上防噪声耳罩,可以防止噪声进入人耳
【答案】B
【知识点】声音的传播条件;音调及音调与频率的关系;声与信息;防治噪声的途径
【解析】【解答】
A.声音的传播需要介质, 甲图中,逐渐抽出真空罩内的空气,声音的传播介质逐渐减少,听到的铃声逐渐变小,故A正确;
B.乙图中,钢尺伸出桌边越长,拨动钢尺,钢尺振动频率越低,产生的声音的音调越低,故B错误;
C. 声音可以传递信息,丙图中,开启倒车雷达,利用超声波回声定位,故C正确;
D.可以在人耳处阻断噪声传播,丁图中,戴上防噪声耳罩,可以防止噪声进入人耳,故D正确;
故本题答案为B。
【分析】
(1)声音的传播需要介质;
(2)物体振动频率越快,发出声音的音调越高;
(3)声音可以传递信息;
(4)可以在人耳处阻断噪声传播。
3.如图甲,用相同规格的电加热器给质量相同的水和食用油加热。图乙是水和食用油的温度随时间变化的关系图像。下列有关说法正确的是()
A. 当地气压高于标准大气压
B.水沸腾时持续吸热,温度升高
C.食用油的比热容为
D.加热,水和食用油吸收的热量相同
【答案】D
【知识点】沸腾及沸腾条件;比热容;热量的计算;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】图乙中曲线2温度逐渐升高到98℃后温度保持不变,可知曲线2为水的温度变化曲线,曲线1为食用油的变化曲线。
A.气压越高,水的沸点越高,且在标准大气压下,水的沸点为100℃。由图可知,当地水的沸点为98℃,低于100℃,所以当其气压低于标准大气压,故A错误;
B. 由图可知,水沸腾时持续吸热,温度不变,故B错误;
C.因为电加热器规格相同,故相同时间内水和食用油吸收的热量相同,由图可知,加热10min后,水的温度升高80℃,食用油的温度升高168℃,已知水的比热容是,根据公式可求得食用油的比热容约为,故C错误;
D.因为电加热器规格相同,故相同时间内水和食用油吸收的热量相同,故D正确;
故本题答案为D。
【分析】
(1)气压越高,沸点越高;
(2)根据公式判断比热容与温度差的关系。
4.关于核能和太阳能,下列说法错误的是()
A. 太阳能属于一次能源,核能属于二次能源
B.核能是不可再生能源,太阳能是可再生能源
C.核电站的核心设备是反应堆,反应堆中发生的是链式反应
D.聚变也称为热核反应,氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的核能
【答案】A
【知识点】核能;物理常识
【解析】【解答】
A.核能不需要其他形式能源转化得到,故核能属于一次能源,故A错误;
B.核能是不可再生能源,太阳能是可再生能源,故B正确;
C. 核电站的核心设备是反应堆,反应堆中发生的是链式反应,故C正确;
D.聚变也称为热核反应,氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的核能,故D正确;
故本题答案为A。
【分析】
(1)天阳能与核能都不需要其他形式能源转化得到,都属于一次能源;
(2)核反应分为核聚变和核裂变。
5.如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。实验时,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离。关于该实验,下列说法正确的是()
A. 小车在水平木板上停下来,是因为小车没有受到推力的作用
B.小车从斜面滑下后,还能运动一段距离,是因为小车具有惯性
C.小车在斜面和木板上受到的摩擦力大小相等
D.本实验可以直接验证牛顿第一定律
【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化;惯性及其现象;摩擦力的大小
【解析】【解答】
A. 小车在水平木板上停下来,是因为小车受到摩擦阻力的作用,故A错误;
B.小车具有惯性,可以保持原来的运动状态,从斜面滑下后,还能运动一段距离,故B正确;
C.小车在斜面和木板上时压力不同,故摩擦力大小不相等,故C错误;
D.牛顿第一定律是在实验的基础上经过概括、抽象、推理得出的结论,无法直接验证,故D错误;
故本题答案为B。
【分析】
(1)物体的运动不需要力来维持;
(2)惯性是物体具有保持原来运动状态的性质;
(3)影响摩擦力的因素:压力和接触面粗糙程度;
(4)牛顿第一定律利用了科学推理法,无法直接验证。
6.2022年5月14日,即将交付使用的国产商用飞机C919飞行试验圆满完成。如图是飞机加速上升时的情景,下列有关说法正确的是()
A. 加速上升时,飞机受到的重力和升力是一对平衡力
B.加速上升时,乘客的动能转化为重力势能
C.飞机的发动机是热机,它可以将内能转化为机械能
D.机翼上表面空气流速比下表面流速更快,压强更大
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】
A.加速上升时,飞机并未处于受力平衡状态, 飞机受到的重力和升力不是一对平衡力;故A错误;
B.加速上升时,燃料的内能转化为飞机的动能和重力势能,故B错误;
C.飞机的发动机是热机,将燃料的内能转化为飞机的机械能,故C正确;
D.流速越大,压强越小,故飞机上表面压强比下表面大,故D错误;
故本题答案为C。
【分析】
(1)当物体静止火证匀速直线运动时,受到平衡力作用;
(2)热机将内能转化为机械能;
(3)流体流速大的地方压强小。
7.测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值图甲。图乙和图丙是自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。将同一支自制密度计先后放入盛有不同液体的两个烧杯中,下列说法正确的是()
A. 密度计越靠近下方的刻度,其相应的密度数值越小
B.密度计在乙杯中受到的浮力大于丙杯中受到的浮力
C.放入密度计后,乙、丙两杯中的液体对容器底的压强相等
D.放入密度计后,乙、丙两杯中的液体对容器底的压力变化量相等
【答案】D
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理
【解析】【解答】
A. 密度计越靠近下方的刻度,其相应的密度数值越大,故A错误;
B. 密度计在两种液体中受到的浮力均等于自身所受重力,故B错误;
C.由图可知,密度计在丙图中深度小,可知图丙的也已密度大,又因为放入密度计后,两图液体高度相同,根据公式可知,图丙液体对容器底部的压强大,故C错误;
D.放入密度计后,乙、丙两杯中的液体对容器底的压力变化量均为密度计所受的重力,故D正确;
故本题答案为D。
【分析】
(1) 密度计越靠近下方的刻度,其相应的密度数值越大;
(2)物体静止时,受到平衡力作用,力的大小相等;
(3)根据公式比较压强大小。
8.下列电路图中,与实物电路对应的是()
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】由图可知,S1为干路开关,L1与L2并联,S2为支路开关与L2串联,故本题答案为B。
【分析】根据实物画电路图。
9.如图所示,演示板上固定有a、b两根镍铬合金丝,长度关系为,横截面积关系为,将这两根镍铬合金丝分别接入电路,闭合开关,观察电流表示数。下列说法错误的是()
A. 该实验可以探究导体的电阻大小跟导体长度的关系
B.接导线a时电流表的示数比接导线b时的示数小
C.图中导线a的电阻比导线b的电阻小
D.若将导线a拉伸到跟导线b一样长,导线a的电阻比导线b的电阻大
【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】
A. 该实验中,只有导体长度不同,其他影响阻值大小因素都相同。可以探究导体的电阻大小跟导体长度的关系,故A正确;
B.导线a长度比导线b小,阻值更小,接导线a时电流表的示数比接导线b时的示数大,故B错误;
C.图中导线a长度比导线b小,导线a的电阻比导线b的电阻小,故C正确;
D.若将导线a拉伸到跟导线b一样长,此时导线a的横截面积比导线b小,则导线a的电阻比导线b的电阻大,故D正确;
故本题答案为B。
【分析】
(1)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积和温度;
(2)控制变量法。
10.如图所示电路,电源电压为恒为3v,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从中点移至最右端的过程中,电流表的示数变化了0.2A。下列有关说法正确的是()
A. 滑动变阻器的最大阻值为
B.向右移动滑片,电压表示数变大,电流表示数变小
C.向右移动滑片,电压表和电流表的示数均变大
D.向右移动滑片,电压表的示数与电流表的示数之比变大
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知,R1和滑动变阻器R2并联,电压表测量滑动变阻器R2接入电路电阻两端电压同时也是R1两端电压,同时也是电源电压,电流表测量流过滑动变阻器R2的电流。
A. 滑动变阻器的滑片从中点移至最右端的过程中,电流表的示数变化了0.2A,则,可求得滑动变阻器R2最大阻值为15Ω,故A错误;
B.向右移动滑片,电压表示数不变,电流表示数变小,故B错误;
C.向右移动滑片,电压表示数不变,电流表示数变小,故C错误;
D.向右移动滑片,滑动变阻器接入电路的阻值不断变大,故电压表的示数与电流表的示数之比变大,故D正确;
故本题答案为D。
【分析】
(1)根据电路结构判断电阻的连接状态和电表的测量对象;
(2)根据公式求解电阻值。
11.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是()
A. 图甲中,电能表是专门用来测量用电器电功率的
B.图乙中,试电笔可以用来区分零线和地线
C.图丙中,三脚插头接入三孔插座后,能防止万一外壳带电时对人造成伤害
D.图丁中,人会触电,此时漏电保护器会切断电路
【答案】C
【知识点】电能表参数的理解;测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】
A.图甲中,电能表是专门用来测量用电器消耗的电能的仪表,故A错误;
B.图乙中,试电笔可以用来区分零线和火线,故B错误;
C.图丙中,三脚插头接入三孔插座后,地线将用电器外壳与大地相连,能防止万一外壳带电时对人造成伤害,故C正确;
D.图丁中,人会触电,但此时人体相当于一个用电器,并未与大地相连,不存在漏电,此时漏电保护器不会切断电路,故D错误;
故本题答案为C。
【分析】
(1)电能表是专门用来测量用电器消耗的电能的仪表;
(2)家庭安全用电常识。
12.如图所示的电路,电源电压保持不变,电流表的量程为,电压表的量程为,滑动变阻器上标着“,”字样。当只闭合开关,滑动变阻器的滑片在最右端时,电流表的示数为,电压表的示数为,再将滑片移至中点,电流表的示数为,电压表的示数为;当只闭合开关和,滑动变阻器的滑片在最左端时,电流表的示数为,电压表的示数为。已知,小灯泡的额定功率为,其正常发光时的电流为,::,,为了保证电路安全,下列结论错误的是不考虑小灯泡电阻的变化()
A.
B.
C.当开关、、均闭合,滑动变阻器允许接入的最小阻值为
D.当开关、、均闭合,电流表示数的变化范围为
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】
当只闭合S1,滑动变阻器的滑片在最右端时,此时电流表测量干路电流为I1,电压表测量电源电压,根据公式可知,当将滑动变阻器的滑片移至中点时,同理可得,因为I1:I2=2:3,且滑动变阻器最大阻值R=10Ω,可得R0=5Ω。当只闭合S1和S2,滑动变阻器的滑片在最左端时,电阻R0与小灯泡并联,电流表测量干路电流,电压表测量R0两端电压,同时也是电源电压。根据公式可求得小灯泡的电阻,此时,电路总电阻,根据公式可求得电源电压。
可得I1=0.4A,I2=0.6A。
A.,故A错误;
B.因为U1、U2、U3均为测量的电源电压,所以,故B正确;
C.当开关S1、S2、S3均闭合时,R0被短路,滑动变阻器接入电路部分与小灯泡并联,两端电压为电源电压,由于晃动变阻器可以承受最大电流为2A,根据公式可得滑动变阻器允许接入最小电阻,故C正确;
D.由C可知,当开关S1、S2、S3均闭合时,滑动变阻器接入电路电阻最小为3Ω,最大为10Ω,电流表测量干路电流,流过小灯泡电流,当滑动变阻器接入最小电阻时,流过滑动变阻器电流,此时干路电流为2.5A,当滑动变阻器接入最大电阻时,流过滑动变阻器电流,此时干路电流为1.1A,故电流表示数变化范围为1.1A~2.5A,故D正确;
故本题答案为A。
【分析】
(1)根据公式求电阻;
(2)根据公式及其变形公式求解。
二、填空题(本大题共1小题,共3.0分)
13. 北京国家速滑馆是世界首个“双奥之城”的标志性建筑之一,它又被称做“冰丝带”,由22条“丝带”状曲面玻璃幕墙环绕,象征着速度滑冰运动员在冰上留下的滑行轨迹。
(1)玻璃幕墙内嵌入了发光二极管,在夜晚可以显示出绚丽多彩的图案。发光二极管是由 (选填“导体”“半导体”“超导体”)材料制成的。
(2)如图乙是我国运动员参加速滑比赛时的情景,速滑赛道一圈的长度为400m,运动员滑行时的平均速度为,则该运动员滑完一圈需要的时间为 s;我们通过手机就能观看比赛直播的画面,是因为 (选填“超声波”“次声波”或“电磁波”)可以传递信息。
【答案】(1)半导体
(2)16;电磁波
【知识点】速度公式及其应用;半导体特点及作用;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】
(1)发光二极管是由半导体材料制成;
(2)将运动员滑行的平均速度的单位进行转化:根据公式可求得该运动员滑完一圈需要的时间为。我们通过手机就能观看比赛直播的画面,是因为电磁波可以传递信息。
【分析】
(1)发光二极管有半导体材料制成;
(2)根据公式求运动时间;
(3)电磁波可以传递信息。
三、实验探究题(本大题共5小题,共21.0分)
14. 如图甲所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB,导线的两端跟微型电流计连接。
(1)让导线在磁场中静止,换用更强的永磁体,微型电流计的指针不偏转;将导线AB换成匝数很多的线圈,在磁场中静止,微型电流计的指针 选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”。
(2)使导线AB在磁场中水平向右运动,观察到微型电流计的指针如图乙所示,使AB在磁场中水平向左运动,微型电流计的指针会向 选填“左”或“右”偏转。
(3)如图所示的实例中应用到上述实验原理的是 实例名称。
【答案】(1)不偏转
(2)右
(3)动圈式话筒
【知识点】电磁感应;产生感应电流的条件;动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】
(1)若导体在磁场中静止,不做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故卫星电流计的指针不偏转;
(2)磁场方向不变,改变导线运动方向,可以改变产生的感应电流方向,当AB在磁场中水平向左运动,微型电流计的指针会向右偏转;
(3)该实验原理为电磁感应现象,将机械能转化为电能,动圈式话筒应用到该原理。
【分析】
(1)导体在磁体中做切割磁感线运动时,会产生感应电流;
(2)影响产生的感应电流方向的因素:磁场方向,导体运动方向。
15. 用图甲所示装置,探究某固体熔化时温度的变化规律。
(1)安装图甲所示的器材时,应先确定 (选填“铁棒”“铁夹”“铁圈”或“酒精灯”)的位置。实验中,需要观察试管内物质的状态,并记录 和加热时间。
(2)乙图中,D点之后继续加热,对该固体的温度不再升高的原因分析最合理的是 。
该物质的沸点是
此时水的沸点是
(3)实验中消耗的酒精的质量为10g,则这些酒精完全燃烧可以释放 J的热量。
【答案】(1)铁圈;温度
(2)
(3)
【知识点】温度、热量与内能的关系;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】
(1)安装图甲所示的器材时,应从下向上的顺序安装,所以应先确定铁圈的位置。 本实验是要探究某固体熔化时温度的变化规律,故实验中,需要观察试管内物质的状态并记录温度和加热时间;
(2)由图乙可知,D点该固体与水的温度达到100℃,由于水的沸点为100℃,D点之后继续加热,水的温度不变,此时该固体与水没有温度差,故温度不在升高,但不能确定该固体的沸点为100℃,所以最合理的原因是此时水的沸点是100℃;
(3)酒精的热值是,所以根据公式可得10g酒精完全燃烧释放的热量。
【分析】
(1)安装实验装置时,要从下向上的顺序安装;
(2)水的沸点为100℃,水在沸腾时,继续吸热,但是温度不变;
(3)根据公式求酒精完全燃烧释放的热量。
16. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)图甲是利用平行光手电筒测量焦距的情景,则该凸透镜的焦距为 cm。
(2)如图乙,保持凸透镜和光屏的位置不变,要使烛焰在光屏上成清晰的像,烛焰应 (填“靠近凸透镜”“远离凸透镜”或“保持在原位置”),此时光屏上成的像是 (填“放大”“等大”或“缩小”)的。
(3)上述实验中,在光屏上找到蜡烛清晰的像后,不改变蜡烛和凸透镜的位置,改用焦距为20cm的透镜继续实验。移动光屏,在光屏上 (填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
【答案】(1)10.0
(2)靠近凸透镜;放大
(3)不能
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距为10.0cm;
(2)由图乙可知,光屏到凸透镜的距离大于2倍焦距,若要烛焰在光屏上成清晰的像,需要移动蜡烛,使烛焰到凸透镜的距离介于1倍焦距和2倍焦距之间,此时烛焰到凸透镜的距离大于2倍焦距,故应该将烛焰靠近凸透镜,此时光屏上成倒立放大的实像;
(3)由(2)知, 在光屏上找到蜡烛清晰的像时,烛焰介于1倍焦距和2倍焦距之间,故烛焰到凸透镜的距离小于20cm,不改变蜡烛和凸透镜的位置,改用焦距为20cm的透镜继续实验,此时烛焰在新凸透镜的1倍焦距之内,故不能在光屏上看到蜡烛的像。
【分析】
(1)当物距介于1倍焦距和2倍焦距之间,像距大于2倍焦距时,此时成倒立放大的实像;
(2)当物距在1倍焦距以内,成正立放大的虚像。
17. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没有达到”)平衡状态,接下来应向 (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆保持水平并静止。
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。使杠杆在该位置平衡的目的是 。
(3)如图乙所示,杠杆处于平衡状态,已知每个钩码的质量均为50g。设右侧钩码对杠杆施加的力为动力,若在右侧悬挂点增加两个钩码,左侧悬挂点的位置保持不变,要使杠杆再次平衡,则左侧钩码对杠杆施加的阻力应变为 N。
【答案】(1)达到;右
(2)方便的读出力臂
(3)1
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】
(1)图甲杠杆静止,故达到平衡状态。由于杠杆向左偏,故应该向右调节杠杆两端平衡螺母;
(2) 由于杠杆两端钩码的重力为竖直向下,故使杠杆在水平位置平衡时,可以方便的读出力臂;
(3)若 在右侧悬挂点增加两个钩码,即右侧有4个钩码,则,根据公式可知,F2=1N。
【分析】
(1)杠杆调零时,若杠杆向右偏,则向左调节平衡螺母,若杠杆左右偏,则向右调节平衡螺母;
(2)杠杆平衡条件:F1L1=F2L2。
18.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。实验中电源电压为3V,选用的定值电阻的阻值分别为、、、和,滑动变阻器的规格为“,”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,先用的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑片,此时电压表的示数如图乙所示。再将的电阻接入电路进行第2次实验,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 V,记录电流表的示数。相对于第1. 次实验,第2次实验中滑动变阻器的滑片应该 移动。选填“向左”或“向右”
(3)继续实验,根据实验数据可得出本实验的结论是: 。
(4)不改变电表接入电路的量程,为使所有电阻都能完成实验,定值电阻两端电压的控制范围为 V。
【答案】(1)
(2)2;右
(3)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)
【知识点】串联电路的电压规律;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】
(1)图甲中定值电阻被短路,改正后接线如图所示;
(2)由图甲可知,电压表量程为0-3V,故图乙示数为2V, 因为本电路用于探究电流与电阻的关系,更换电阻后,要保证电阻两端电压不变,故需调节滑动变阻器是电压表示数仍为2V;由于更换阻值更大的定值电阻,此时定值电阻分的的电压增大,故需将滑动变阻器的滑片向右移动,增大滑动变阻器接入电路的阻值,使定值电阻两端电压下降至2V;
(3)继续实验,根据实验数据可得出本实验的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(4)当使用4Ω定值电阻进行实验时,为保证电流表不超过量程,根据公式则电路总电阻至少为5Ω,此时滑动变阻器接入电路阻值为5Ω-4Ω=1Ω,此时定值电阻两端电压为2.4V,该种情况下,电路中总阻值最小,此时为定值电阻两端可以控制的最大电压;当使用20Ω定值电阻进行实验时,此时无论怎么调节滑动变阻器,电压表,电流表都不会超过量程,但是当滑动变阻器接入最大阻值时,此时定值电阻两端电压最小,由于此时滑动变阻器和定值电阻阻值相等,平分电源电压,故此时定值电阻两端电压为1.5V,该种情况下,电路中总阻值最大,此时为定值电阻两端可以控制的最小电压,故定值电阻两端电压的控制范围为1.5V~2.4V。
【分析】
(1)探究电流与电阻的关系,需保证电阻两端电压不变;
(2)根据公式可知,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
四、计算题(本大题共1小题,共10.0分)
19. 浮式起重机又称起重船,它可以利用船体提供的浮力和船上的起重系统来完成起吊作业。如图甲是某起重船的图片,图乙是它的简化示意图。OB是起重臂,它的底端固定在甲板的O点,顶端通过钢缆BC固定在甲板的支架上。向上提升重物时,起重臂OB保持静止,通过固定在B点的绞车(图中未画出)回收钢缆,将重物吊起。(不计起重臂、绞车和钢缆的重力,不计摩擦,海水的密度近似为)
(1)某次模拟打捞作业时,密闭长方体实验模型底部嵌入海底淤泥中,顶部到海面的距离为100m。则海水对实验模型顶部的压强为多少?
(2)该实验模型的长为5m,宽为4m,高为5m,总质量为600t。起吊前,先向船舱中注入适量的水,再将钢缆紧紧地连接到绞车上。接着逐渐排出船舱中的水,排水过程中,起重船的船身稳定且吃水深度保持不变。当钢缆刚好能拉动实验模型时,停止排水。待模型脱离淤泥,船身再次稳定后,通过绞车回收钢缆BE将模型缓慢吊起,直到其完全脱离海面。为了使实验模型脱离淤泥,起重船至少需要向外排出多少的海水?
(3)若将起重臂OB视作杠杆,已知图乙中,,,::。
该起重臂是一个 杠杆选填“省力”“费力”或“等臂”;请在图乙中画出杠杆受到的阻力的示意图。
当实验模型完全脱离海面并保持静止时,钢缆对起重臂的拉力为多少N?
【答案】(1)解:密闭长方体实验模型顶部到海面的距离为100m,则海水对实验模型顶部的压强为 ;
答:海水对实验模型顶部的压强为 ;
(2)解:模型顶部的面积 ,
受到海水的压力 ,
模型总质量 ,
则重力 ,
当钢缆刚好能拉动实验模型时,模型受力平衡,由于模型陷入淤泥中,所以不受浮力作用,即钢缆对模型的拉力 ,
由于起重船的船身稳定且吃水深度保持不变,则起重船受到浮力不变,则排出船舱中水的重力等于钢缆的拉力,所以 ,
则 ,
由密度公式可知, ;
答:起重船至少需要向外排出 的海水
(3) 费力; 当实验模型完全脱离海面并保持静止时,根据杠杆平衡条件可知, , 已知 : : , 则钢缆 对起重臂的拉力 。 答:钢缆 对起重臂的拉力为
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强的计算;杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】
(1)根据公式可求得海水对实验模型顶部的压强。
(2)模型顶部的面积,
根据公式可求得海水对模型顶部的压力,
根据公式G=mg可求得模型所受重力,
当钢缆刚好能拉动实验模型时,模型处于受力平衡状态,由于模型陷入淤泥中,所以不受浮力作用,即钢缆对模型的拉力,
由于起重船的船身稳定且吃水深度保持不变,则起重船受到浮力不变,说明排出船舱中水的重力等于钢缆的拉力,所以,
根据公式可求得排出水的质量为,
根据公式可求得排出数的体积。
(3)因为动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,该起重臂是一个费力杠杆;杠杆受到的阻力是模型的拉力,受力示意图如图所示;当实验模型完全脱离海面并保持静止时,此时阻力等于模型的重力,即,根据杠杆平衡条件可求得,因为OD:OE=2:5,所以。
【分析】
(1)根据公式求液体压强;
(2)物体静止时,受力平衡;
(3)杠杠平衡条件:。
湖北省武汉市硚口区2023年中考物理四调试卷
一、单选题(本大题共12小题,共36.0分)
1.如图所示的四种现象,其中属于光的反射现象的是()
A. 长征五号运载火箭在水中的倒影
B.从天宫空间站看到地球是蓝色的
C.嫦娥五号月球车在月球表面的影子
D.分离式相机为祝融号火星车拍摄的照片
2.下列关于声现象的描述错误的是()
A. 甲图中,逐渐抽出真空罩内的空气,听到的铃声逐渐变小
B.乙图中,钢尺伸出桌边越长,产生的声音的音调越高
C.丙图中,开启倒车雷达,可以利用超声波回声定位
D.丁图中,戴上防噪声耳罩,可以防止噪声进入人耳
3.如图甲,用相同规格的电加热器给质量相同的水和食用油加热。图乙是水和食用油的温度随时间变化的关系图像。下列有关说法正确的是()
A. 当地气压高于标准大气压
B.水沸腾时持续吸热,温度升高
C.食用油的比热容为
D.加热,水和食用油吸收的热量相同
4.关于核能和太阳能,下列说法错误的是()
A. 太阳能属于一次能源,核能属于二次能源
B.核能是不可再生能源,太阳能是可再生能源
C.核电站的核心设备是反应堆,反应堆中发生的是链式反应
D.聚变也称为热核反应,氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的核能
5.如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。实验时,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离。关于该实验,下列说法正确的是()
A. 小车在水平木板上停下来,是因为小车没有受到推力的作用
B.小车从斜面滑下后,还能运动一段距离,是因为小车具有惯性
C.小车在斜面和木板上受到的摩擦力大小相等
D.本实验可以直接验证牛顿第一定律
6.2022年5月14日,即将交付使用的国产商用飞机C919飞行试验圆满完成。如图是飞机加速上升时的情景,下列有关说法正确的是()
A. 加速上升时,飞机受到的重力和升力是一对平衡力
B.加速上升时,乘客的动能转化为重力势能
C.飞机的发动机是热机,它可以将内能转化为机械能
D.机翼上表面空气流速比下表面流速更快,压强更大
7.测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值图甲。图乙和图丙是自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。将同一支自制密度计先后放入盛有不同液体的两个烧杯中,下列说法正确的是()
A. 密度计越靠近下方的刻度,其相应的密度数值越小
B.密度计在乙杯中受到的浮力大于丙杯中受到的浮力
C.放入密度计后,乙、丙两杯中的液体对容器底的压强相等
D.放入密度计后,乙、丙两杯中的液体对容器底的压力变化量相等
8.下列电路图中,与实物电路对应的是()
A. B.
C. D.
9.如图所示,演示板上固定有a、b两根镍铬合金丝,长度关系为,横截面积关系为,将这两根镍铬合金丝分别接入电路,闭合开关,观察电流表示数。下列说法错误的是()
A. 该实验可以探究导体的电阻大小跟导体长度的关系
B.接导线a时电流表的示数比接导线b时的示数小
C.图中导线a的电阻比导线b的电阻小
D.若将导线a拉伸到跟导线b一样长,导线a的电阻比导线b的电阻大
10.如图所示电路,电源电压为恒为3v,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从中点移至最右端的过程中,电流表的示数变化了0.2A。下列有关说法正确的是()
A. 滑动变阻器的最大阻值为
B.向右移动滑片,电压表示数变大,电流表示数变小
C.向右移动滑片,电压表和电流表的示数均变大
D.向右移动滑片,电压表的示数与电流表的示数之比变大
11.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是()
A. 图甲中,电能表是专门用来测量用电器电功率的
B.图乙中,试电笔可以用来区分零线和地线
C.图丙中,三脚插头接入三孔插座后,能防止万一外壳带电时对人造成伤害
D.图丁中,人会触电,此时漏电保护器会切断电路
12.如图所示的电路,电源电压保持不变,电流表的量程为,电压表的量程为,滑动变阻器上标着“,”字样。当只闭合开关,滑动变阻器的滑片在最右端时,电流表的示数为,电压表的示数为,再将滑片移至中点,电流表的示数为,电压表的示数为;当只闭合开关和,滑动变阻器的滑片在最左端时,电流表的示数为,电压表的示数为。已知,小灯泡的额定功率为,其正常发光时的电流为,::,,为了保证电路安全,下列结论错误的是不考虑小灯泡电阻的变化()
A.
B.
C.当开关、、均闭合,滑动变阻器允许接入的最小阻值为
D.当开关、、均闭合,电流表示数的变化范围为
二、填空题(本大题共1小题,共3.0分)
13. 北京国家速滑馆是世界首个“双奥之城”的标志性建筑之一,它又被称做“冰丝带”,由22条“丝带”状曲面玻璃幕墙环绕,象征着速度滑冰运动员在冰上留下的滑行轨迹。
(1)玻璃幕墙内嵌入了发光二极管,在夜晚可以显示出绚丽多彩的图案。发光二极管是由 (选填“导体”“半导体”“超导体”)材料制成的。
(2)如图乙是我国运动员参加速滑比赛时的情景,速滑赛道一圈的长度为400m,运动员滑行时的平均速度为,则该运动员滑完一圈需要的时间为 s;我们通过手机就能观看比赛直播的画面,是因为 (选填“超声波”“次声波”或“电磁波”)可以传递信息。
三、实验探究题(本大题共5小题,共21.0分)
14. 如图甲所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB,导线的两端跟微型电流计连接。
(1)让导线在磁场中静止,换用更强的永磁体,微型电流计的指针不偏转;将导线AB换成匝数很多的线圈,在磁场中静止,微型电流计的指针 选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”。
(2)使导线AB在磁场中水平向右运动,观察到微型电流计的指针如图乙所示,使AB在磁场中水平向左运动,微型电流计的指针会向 选填“左”或“右”偏转。
(3)如图所示的实例中应用到上述实验原理的是 实例名称。
15. 用图甲所示装置,探究某固体熔化时温度的变化规律。
(1)安装图甲所示的器材时,应先确定 (选填“铁棒”“铁夹”“铁圈”或“酒精灯”)的位置。实验中,需要观察试管内物质的状态,并记录 和加热时间。
(2)乙图中,D点之后继续加热,对该固体的温度不再升高的原因分析最合理的是 。
该物质的沸点是
此时水的沸点是
(3)实验中消耗的酒精的质量为10g,则这些酒精完全燃烧可以释放 J的热量。
16. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)图甲是利用平行光手电筒测量焦距的情景,则该凸透镜的焦距为 cm。
(2)如图乙,保持凸透镜和光屏的位置不变,要使烛焰在光屏上成清晰的像,烛焰应 (填“靠近凸透镜”“远离凸透镜”或“保持在原位置”),此时光屏上成的像是 (填“放大”“等大”或“缩小”)的。
(3)上述实验中,在光屏上找到蜡烛清晰的像后,不改变蜡烛和凸透镜的位置,改用焦距为20cm的透镜继续实验。移动光屏,在光屏上 (填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
17. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没有达到”)平衡状态,接下来应向 (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆保持水平并静止。
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。使杠杆在该位置平衡的目的是 。
(3)如图乙所示,杠杆处于平衡状态,已知每个钩码的质量均为50g。设右侧钩码对杠杆施加的力为动力,若在右侧悬挂点增加两个钩码,左侧悬挂点的位置保持不变,要使杠杆再次平衡,则左侧钩码对杠杆施加的阻力应变为 N。
18.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。实验中电源电压为3V,选用的定值电阻的阻值分别为、、、和,滑动变阻器的规格为“,”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,先用的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑片,此时电压表的示数如图乙所示。再将的电阻接入电路进行第2次实验,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 V,记录电流表的示数。相对于第1. 次实验,第2次实验中滑动变阻器的滑片应该 移动。选填“向左”或“向右”
(3)继续实验,根据实验数据可得出本实验的结论是: 。
(4)不改变电表接入电路的量程,为使所有电阻都能完成实验,定值电阻两端电压的控制范围为 V。
四、计算题(本大题共1小题,共10.0分)
19. 浮式起重机又称起重船,它可以利用船体提供的浮力和船上的起重系统来完成起吊作业。如图甲是某起重船的图片,图乙是它的简化示意图。OB是起重臂,它的底端固定在甲板的O点,顶端通过钢缆BC固定在甲板的支架上。向上提升重物时,起重臂OB保持静止,通过固定在B点的绞车(图中未画出)回收钢缆,将重物吊起。(不计起重臂、绞车和钢缆的重力,不计摩擦,海水的密度近似为)
(1)某次模拟打捞作业时,密闭长方体实验模型底部嵌入海底淤泥中,顶部到海面的距离为100m。则海水对实验模型顶部的压强为多少?
(2)该实验模型的长为5m,宽为4m,高为5m,总质量为600t。起吊前,先向船舱中注入适量的水,再将钢缆紧紧地连接到绞车上。接着逐渐排出船舱中的水,排水过程中,起重船的船身稳定且吃水深度保持不变。当钢缆刚好能拉动实验模型时,停止排水。待模型脱离淤泥,船身再次稳定后,通过绞车回收钢缆BE将模型缓慢吊起,直到其完全脱离海面。为了使实验模型脱离淤泥,起重船至少需要向外排出多少的海水?
(3)若将起重臂OB视作杠杆,已知图乙中,,,::。
该起重臂是一个 杠杆选填“省力”“费力”或“等臂”;请在图乙中画出杠杆受到的阻力的示意图。
当实验模型完全脱离海面并保持静止时,钢缆对起重臂的拉力为多少N?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的色散;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】
A.长征五号运载火箭在水中的倒影是光的反射现象;
B. 从天宫空间站看到地球是蓝色的是光的色散现象;
C.嫦娥五号月球车在月球表面的影子是光的直线传播造成的;
D.分离式相机为祝融号火星车拍摄的照片是利用凸透镜成像原理;
故本题答案为A。
【分析】
(1)水中形成倒影是光的反射现象;
(2)太阳光经过大气中粒子作用发生色散现象;
(3)影子的形成是由于光的直线传播造成的;
(4)照相机利用的是凸透镜成像原理。
2.【答案】B
【知识点】声音的传播条件;音调及音调与频率的关系;声与信息;防治噪声的途径
【解析】【解答】
A.声音的传播需要介质, 甲图中,逐渐抽出真空罩内的空气,声音的传播介质逐渐减少,听到的铃声逐渐变小,故A正确;
B.乙图中,钢尺伸出桌边越长,拨动钢尺,钢尺振动频率越低,产生的声音的音调越低,故B错误;
C. 声音可以传递信息,丙图中,开启倒车雷达,利用超声波回声定位,故C正确;
D.可以在人耳处阻断噪声传播,丁图中,戴上防噪声耳罩,可以防止噪声进入人耳,故D正确;
故本题答案为B。
【分析】
(1)声音的传播需要介质;
(2)物体振动频率越快,发出声音的音调越高;
(3)声音可以传递信息;
(4)可以在人耳处阻断噪声传播。
3.【答案】D
【知识点】沸腾及沸腾条件;比热容;热量的计算;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】图乙中曲线2温度逐渐升高到98℃后温度保持不变,可知曲线2为水的温度变化曲线,曲线1为食用油的变化曲线。
A.气压越高,水的沸点越高,且在标准大气压下,水的沸点为100℃。由图可知,当地水的沸点为98℃,低于100℃,所以当其气压低于标准大气压,故A错误;
B. 由图可知,水沸腾时持续吸热,温度不变,故B错误;
C.因为电加热器规格相同,故相同时间内水和食用油吸收的热量相同,由图可知,加热10min后,水的温度升高80℃,食用油的温度升高168℃,已知水的比热容是,根据公式可求得食用油的比热容约为,故C错误;
D.因为电加热器规格相同,故相同时间内水和食用油吸收的热量相同,故D正确;
故本题答案为D。
【分析】
(1)气压越高,沸点越高;
(2)根据公式判断比热容与温度差的关系。
4.【答案】A
【知识点】核能;物理常识
【解析】【解答】
A.核能不需要其他形式能源转化得到,故核能属于一次能源,故A错误;
B.核能是不可再生能源,太阳能是可再生能源,故B正确;
C. 核电站的核心设备是反应堆,反应堆中发生的是链式反应,故C正确;
D.聚变也称为热核反应,氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的核能,故D正确;
故本题答案为A。
【分析】
(1)天阳能与核能都不需要其他形式能源转化得到,都属于一次能源;
(2)核反应分为核聚变和核裂变。
5.【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化;惯性及其现象;摩擦力的大小
【解析】【解答】
A. 小车在水平木板上停下来,是因为小车受到摩擦阻力的作用,故A错误;
B.小车具有惯性,可以保持原来的运动状态,从斜面滑下后,还能运动一段距离,故B正确;
C.小车在斜面和木板上时压力不同,故摩擦力大小不相等,故C错误;
D.牛顿第一定律是在实验的基础上经过概括、抽象、推理得出的结论,无法直接验证,故D错误;
故本题答案为B。
【分析】
(1)物体的运动不需要力来维持;
(2)惯性是物体具有保持原来运动状态的性质;
(3)影响摩擦力的因素:压力和接触面粗糙程度;
(4)牛顿第一定律利用了科学推理法,无法直接验证。
6.【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】
A.加速上升时,飞机并未处于受力平衡状态, 飞机受到的重力和升力不是一对平衡力;故A错误;
B.加速上升时,燃料的内能转化为飞机的动能和重力势能,故B错误;
C.飞机的发动机是热机,将燃料的内能转化为飞机的机械能,故C正确;
D.流速越大,压强越小,故飞机上表面压强比下表面大,故D错误;
故本题答案为C。
【分析】
(1)当物体静止火证匀速直线运动时,受到平衡力作用;
(2)热机将内能转化为机械能;
(3)流体流速大的地方压强小。
7.【答案】D
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理
【解析】【解答】
A. 密度计越靠近下方的刻度,其相应的密度数值越大,故A错误;
B. 密度计在两种液体中受到的浮力均等于自身所受重力,故B错误;
C.由图可知,密度计在丙图中深度小,可知图丙的也已密度大,又因为放入密度计后,两图液体高度相同,根据公式可知,图丙液体对容器底部的压强大,故C错误;
D.放入密度计后,乙、丙两杯中的液体对容器底的压力变化量均为密度计所受的重力,故D正确;
故本题答案为D。
【分析】
(1) 密度计越靠近下方的刻度,其相应的密度数值越大;
(2)物体静止时,受到平衡力作用,力的大小相等;
(3)根据公式比较压强大小。
8.【答案】B
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】由图可知,S1为干路开关,L1与L2并联,S2为支路开关与L2串联,故本题答案为B。
【分析】根据实物画电路图。
9.【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】
A. 该实验中,只有导体长度不同,其他影响阻值大小因素都相同。可以探究导体的电阻大小跟导体长度的关系,故A正确;
B.导线a长度比导线b小,阻值更小,接导线a时电流表的示数比接导线b时的示数大,故B错误;
C.图中导线a长度比导线b小,导线a的电阻比导线b的电阻小,故C正确;
D.若将导线a拉伸到跟导线b一样长,此时导线a的横截面积比导线b小,则导线a的电阻比导线b的电阻大,故D正确;
故本题答案为B。
【分析】
(1)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积和温度;
(2)控制变量法。
10.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知,R1和滑动变阻器R2并联,电压表测量滑动变阻器R2接入电路电阻两端电压同时也是R1两端电压,同时也是电源电压,电流表测量流过滑动变阻器R2的电流。
A. 滑动变阻器的滑片从中点移至最右端的过程中,电流表的示数变化了0.2A,则,可求得滑动变阻器R2最大阻值为15Ω,故A错误;
B.向右移动滑片,电压表示数不变,电流表示数变小,故B错误;
C.向右移动滑片,电压表示数不变,电流表示数变小,故C错误;
D.向右移动滑片,滑动变阻器接入电路的阻值不断变大,故电压表的示数与电流表的示数之比变大,故D正确;
故本题答案为D。
【分析】
(1)根据电路结构判断电阻的连接状态和电表的测量对象;
(2)根据公式求解电阻值。
11.【答案】C
【知识点】电能表参数的理解;测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】
A.图甲中,电能表是专门用来测量用电器消耗的电能的仪表,故A错误;
B.图乙中,试电笔可以用来区分零线和火线,故B错误;
C.图丙中,三脚插头接入三孔插座后,地线将用电器外壳与大地相连,能防止万一外壳带电时对人造成伤害,故C正确;
D.图丁中,人会触电,但此时人体相当于一个用电器,并未与大地相连,不存在漏电,此时漏电保护器不会切断电路,故D错误;
故本题答案为C。
【分析】
(1)电能表是专门用来测量用电器消耗的电能的仪表;
(2)家庭安全用电常识。
12.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】
当只闭合S1,滑动变阻器的滑片在最右端时,此时电流表测量干路电流为I1,电压表测量电源电压,根据公式可知,当将滑动变阻器的滑片移至中点时,同理可得,因为I1:I2=2:3,且滑动变阻器最大阻值R=10Ω,可得R0=5Ω。当只闭合S1和S2,滑动变阻器的滑片在最左端时,电阻R0与小灯泡并联,电流表测量干路电流,电压表测量R0两端电压,同时也是电源电压。根据公式可求得小灯泡的电阻,此时,电路总电阻,根据公式可求得电源电压。
可得I1=0.4A,I2=0.6A。
A.,故A错误;
B.因为U1、U2、U3均为测量的电源电压,所以,故B正确;
C.当开关S1、S2、S3均闭合时,R0被短路,滑动变阻器接入电路部分与小灯泡并联,两端电压为电源电压,由于晃动变阻器可以承受最大电流为2A,根据公式可得滑动变阻器允许接入最小电阻,故C正确;
D.由C可知,当开关S1、S2、S3均闭合时,滑动变阻器接入电路电阻最小为3Ω,最大为10Ω,电流表测量干路电流,流过小灯泡电流,当滑动变阻器接入最小电阻时,流过滑动变阻器电流,此时干路电流为2.5A,当滑动变阻器接入最大电阻时,流过滑动变阻器电流,此时干路电流为1.1A,故电流表示数变化范围为1.1A~2.5A,故D正确;
故本题答案为A。
【分析】
(1)根据公式求电阻;
(2)根据公式及其变形公式求解。
13.【答案】(1)半导体
(2)16;电磁波
【知识点】速度公式及其应用;半导体特点及作用;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】
(1)发光二极管是由半导体材料制成;
(2)将运动员滑行的平均速度的单位进行转化:根据公式可求得该运动员滑完一圈需要的时间为。我们通过手机就能观看比赛直播的画面,是因为电磁波可以传递信息。
【分析】
(1)发光二极管有半导体材料制成;
(2)根据公式求运动时间;
(3)电磁波可以传递信息。
14.【答案】(1)不偏转
(2)右
(3)动圈式话筒
【知识点】电磁感应;产生感应电流的条件;动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】
(1)若导体在磁场中静止,不做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故卫星电流计的指针不偏转;
(2)磁场方向不变,改变导线运动方向,可以改变产生的感应电流方向,当AB在磁场中水平向左运动,微型电流计的指针会向右偏转;
(3)该实验原理为电磁感应现象,将机械能转化为电能,动圈式话筒应用到该原理。
【分析】
(1)导体在磁体中做切割磁感线运动时,会产生感应电流;
(2)影响产生的感应电流方向的因素:磁场方向,导体运动方向。
15.【答案】(1)铁圈;温度
(2)
(3)
【知识点】温度、热量与内能的关系;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】
(1)安装图甲所示的器材时,应从下向上的顺序安装,所以应先确定铁圈的位置。 本实验是要探究某固体熔化时温度的变化规律,故实验中,需要观察试管内物质的状态并记录温度和加热时间;
(2)由图乙可知,D点该固体与水的温度达到100℃,由于水的沸点为100℃,D点之后继续加热,水的温度不变,此时该固体与水没有温度差,故温度不在升高,但不能确定该固体的沸点为100℃,所以最合理的原因是此时水的沸点是100℃;
(3)酒精的热值是,所以根据公式可得10g酒精完全燃烧释放的热量。
【分析】
(1)安装实验装置时,要从下向上的顺序安装;
(2)水的沸点为100℃,水在沸腾时,继续吸热,但是温度不变;
(3)根据公式求酒精完全燃烧释放的热量。
16.【答案】(1)10.0
(2)靠近凸透镜;放大
(3)不能
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距为10.0cm;
(2)由图乙可知,光屏到凸透镜的距离大于2倍焦距,若要烛焰在光屏上成清晰的像,需要移动蜡烛,使烛焰到凸透镜的距离介于1倍焦距和2倍焦距之间,此时烛焰到凸透镜的距离大于2倍焦距,故应该将烛焰靠近凸透镜,此时光屏上成倒立放大的实像;
(3)由(2)知, 在光屏上找到蜡烛清晰的像时,烛焰介于1倍焦距和2倍焦距之间,故烛焰到凸透镜的距离小于20cm,不改变蜡烛和凸透镜的位置,改用焦距为20cm的透镜继续实验,此时烛焰在新凸透镜的1倍焦距之内,故不能在光屏上看到蜡烛的像。
【分析】
(1)当物距介于1倍焦距和2倍焦距之间,像距大于2倍焦距时,此时成倒立放大的实像;
(2)当物距在1倍焦距以内,成正立放大的虚像。
17.【答案】(1)达到;右
(2)方便的读出力臂
(3)1
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】
(1)图甲杠杆静止,故达到平衡状态。由于杠杆向左偏,故应该向右调节杠杆两端平衡螺母;
(2) 由于杠杆两端钩码的重力为竖直向下,故使杠杆在水平位置平衡时,可以方便的读出力臂;
(3)若 在右侧悬挂点增加两个钩码,即右侧有4个钩码,则,根据公式可知,F2=1N。
【分析】
(1)杠杆调零时,若杠杆向右偏,则向左调节平衡螺母,若杠杆左右偏,则向右调节平衡螺母;
(2)杠杆平衡条件:F1L1=F2L2。
18.【答案】(1)
(2)2;右
(3)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)
【知识点】串联电路的电压规律;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】
(1)图甲中定值电阻被短路,改正后接线如图所示;
(2)由图甲可知,电压表量程为0-3V,故图乙示数为2V, 因为本电路用于探究电流与电阻的关系,更换电阻后,要保证电阻两端电压不变,故需调节滑动变阻器是电压表示数仍为2V;由于更换阻值更大的定值电阻,此时定值电阻分的的电压增大,故需将滑动变阻器的滑片向右移动,增大滑动变阻器接入电路的阻值,使定值电阻两端电压下降至2V;
(3)继续实验,根据实验数据可得出本实验的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(4)当使用4Ω定值电阻进行实验时,为保证电流表不超过量程,根据公式则电路总电阻至少为5Ω,此时滑动变阻器接入电路阻值为5Ω-4Ω=1Ω,此时定值电阻两端电压为2.4V,该种情况下,电路中总阻值最小,此时为定值电阻两端可以控制的最大电压;当使用20Ω定值电阻进行实验时,此时无论怎么调节滑动变阻器,电压表,电流表都不会超过量程,但是当滑动变阻器接入最大阻值时,此时定值电阻两端电压最小,由于此时滑动变阻器和定值电阻阻值相等,平分电源电压,故此时定值电阻两端电压为1.5V,该种情况下,电路中总阻值最大,此时为定值电阻两端可以控制的最小电压,故定值电阻两端电压的控制范围为1.5V~2.4V。
【分析】
(1)探究电流与电阻的关系,需保证电阻两端电压不变;
(2)根据公式可知,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
19.【答案】(1)解:密闭长方体实验模型顶部到海面的距离为100m,则海水对实验模型顶部的压强为 ;
答:海水对实验模型顶部的压强为 ;
(2)解:模型顶部的面积 ,
受到海水的压力 ,
模型总质量 ,
则重力 ,
当钢缆刚好能拉动实验模型时,模型受力平衡,由于模型陷入淤泥中,所以不受浮力作用,即钢缆对模型的拉力 ,
由于起重船的船身稳定且吃水深度保持不变,则起重船受到浮力不变,则排出船舱中水的重力等于钢缆的拉力,所以 ,
则 ,
由密度公式可知, ;
答:起重船至少需要向外排出 的海水
(3) 费力; 当实验模型完全脱离海面并保持静止时,根据杠杆平衡条件可知, , 已知 : : , 则钢缆 对起重臂的拉力 。 答:钢缆 对起重臂的拉力为
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强的计算;杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】
(1)根据公式可求得海水对实验模型顶部的压强。
(2)模型顶部的面积,
根据公式可求得海水对模型顶部的压力,
根据公式G=mg可求得模型所受重力,
当钢缆刚好能拉动实验模型时,模型处于受力平衡状态,由于模型陷入淤泥中,所以不受浮力作用,即钢缆对模型的拉力,
由于起重船的船身稳定且吃水深度保持不变,则起重船受到浮力不变,说明排出船舱中水的重力等于钢缆的拉力,所以,
根据公式可求得排出水的质量为,
根据公式可求得排出数的体积。
(3)因为动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,该起重臂是一个费力杠杆;杠杆受到的阻力是模型的拉力,受力示意图如图所示;当实验模型完全脱离海面并保持静止时,此时阻力等于模型的重力,即,根据杠杆平衡条件可求得,因为OD:OE=2:5,所以。
【分析】
(1)根据公式求液体压强;
(2)物体静止时,受力平衡;
(3)杠杠平衡条件:。
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