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2018年六盤水中考物理模擬試題
一、單項(xiàng)選擇題(本大題包括8個(gè)小題.每小題3分,共24分.每小題中只有一個(gè)正確答案,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡選擇題欄內(nèi),用2B鉛筆將對(duì)應(yīng)題目答案的標(biāo)號(hào)涂黑.)
1.以下估測(cè)與實(shí)際情況相符的是()
A.中學(xué)生雙腳站立時(shí)對(duì)地面壓強(qiáng)約2×106Pa
B.成年人的體積大約是0.05m3
C.干燥人體的電阻大約是幾十歐
D.教室內(nèi)凳子的質(zhì)量是20kg
2.小芳在科技館用手觸摸靜電球時(shí),頭發(fā)絲一根根豎起,形成“怒發(fā)沖冠”的有趣景象.如圖所示,由此可以判斷,豎起的頭發(fā)絲所帶電荷是()
A.同種電荷????????????? B.異種電荷????????????? C.正電荷????????????? D.負(fù)電荷
3.如圖中所示的現(xiàn)象中,由于光的反射形成的是()
A.墻上的手影????????????? B.
杯中“折斷”的筷子
C.水中的塔影????????????? D.
露珠下被放大的草葉
4.建筑工地上需要將6塊相同的磚從地面運(yùn)送到樓頂,工人師傅利用如圖所示的裝置分三次運(yùn)送,第一次運(yùn)1塊,第二次運(yùn)2塊,第三次運(yùn)3塊.每次運(yùn)送時(shí),磚都勻速上升,繩重及摩擦均忽略不計(jì).這三次拉力依次為F1、F2、F3,效率為η1、η2、η3,則()
A.F1+F2=F3????????????? B.F1+F2>F3????????????? C.η1+η2=η3????????????? D.η1<η2<η3
5.如圖所示為聲波的波形圖,下列說(shuō)法正確的是()
A.甲、乙、丙三者的音色不同
B.甲、乙、丙三者的響度不同
C.甲、乙、丙三者的音調(diào)不同
D.甲、乙、丙三者的音調(diào)、響度、音色都不同
6.加油站都有這樣的提示:請(qǐng)“熄火加油”、“禁止抽煙”、“不要使用手機(jī)”等.這是為了防止火花點(diǎn)燃汽油引起火災(zāi),因?yàn)槌叵乱簯B(tài)的汽油容易發(fā)生的物態(tài)變化是()
A.液化????????????? B.汽化????????????? C.熔化????????????? D.凝固
7.在驗(yàn)證大氣壓存在的覆杯實(shí)驗(yàn)中,小柯認(rèn)為:“實(shí)驗(yàn)中紙片不掉落完全是因?yàn)榧埰槐诘乃匙×耍c大氣壓無(wú)關(guān)”.下列能幫助小柯改變這種想法的實(shí)驗(yàn)是()
A.如圖甲,換用不同種類的紙片做覆杯實(shí)驗(yàn),紙片都不掉落
B.如圖乙,覆杯實(shí)驗(yàn)中將杯口朝向不同方向,紙片均不掉落
C.如圖丙,將一張濕紙覆蓋在空杯子的杯口,倒轉(zhuǎn)杯子紙片不掉落
D.如圖丁,在密閉鐘罩內(nèi)做覆杯實(shí)驗(yàn),抽出鐘罩內(nèi)空氣的過(guò)程中紙片掉落
8.小明用如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡功率,電源電壓恒為4.5V,小明從滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大時(shí)開始記錄數(shù)據(jù),測(cè)得小燈泡的U﹣I圖象如圖乙所示.針對(duì)該實(shí)驗(yàn)過(guò)程,下列結(jié)果正確的是()
A.小燈泡的額定功率為 6.25W
B.小燈泡正常工作時(shí)的電阻為 5Ω
C.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 40Ω
D.電路消耗的最小功率為 0.05W
二、填空題(本大題包括5個(gè)小題,每小題2分,共20分.請(qǐng)將下列題目中的序號(hào)所占位置的應(yīng)答內(nèi)容,填寫到答題卡相應(yīng)題號(hào)的空格內(nèi).)
9.流星是指運(yùn)行在星際空間的流星體進(jìn)入地球大氣層,并與大氣摩擦燃燒所產(chǎn)生的光跡,流星體與大氣層劇烈摩擦,其表面溫度可達(dá)8000℃以上,這個(gè)過(guò)程中流星內(nèi)能增加是通過(guò) ?? (選填“做功”或“熱傳遞”)實(shí)現(xiàn)的,這一過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)的 ?? 沖程的能量轉(zhuǎn)化相同.
10.如圖所示,近年農(nóng)村道路兩旁安裝太陽(yáng)能燈,燈桿頂端是太陽(yáng)能電池將能蓄存起來(lái)向燈桿中的蓄電池充電,充電時(shí)把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為 ?? ,夜晚蓄電池給電燈供電.充電時(shí)蓄電池相當(dāng)于電路中的 ?? .(選填“電源”、“用電器”、“開關(guān)”或“導(dǎo)線”.
11.在相距20km的甲、乙兩地之間有兩條輸電線,已知每1m輸電線的電阻為0.01Ω.現(xiàn)輸電線在某處發(fā)生短路,為確定短路位置,檢修員利用電壓表、電流表和電源接成如圖所示電路進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時(shí),電流表示數(shù)為30mA.則短路處距甲地一條輸電線的電阻為 ?? Ω,短路位置距甲地的距離為 ?? km.
12.全世界石油、煤炭消耗量的迅速增長(zhǎng),導(dǎo)致全球能源危機(jī)加劇.開發(fā)和利用新能源,成為全世界最關(guān)注的問題之一.張浩家的太陽(yáng)能熱水器內(nèi)裝有100kg、25℃的水,經(jīng)過(guò)一天照射,溫度升高了50℃,則水升溫吸收的熱量為 ?? J;若用煤燒水,需耗費(fèi)煤 ?? kg.(假設(shè)煤燒水時(shí)有效利用的熱量占煤燃燒放出熱量的10%,且已知水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃),煤的熱值是3.0×107J/kg)
13.小宇用如圖甲所示電路對(duì)一只標(biāo)有“0.8A”字樣的小燈泡L進(jìn)行了測(cè)試,電源電壓恒為9V,電阻箱R0的阻值可在0﹣9999Ω之間調(diào)節(jié),根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)作出了燈絲的I﹣U圖象(如圖乙所示),根據(jù)圖象可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為 ?? Ω;如果將電阻箱R0的阻值調(diào)為10Ω,通電10s電流通過(guò)R0所做的功為 ?? J.
三、實(shí)驗(yàn)及作圖題(本大題包括4個(gè)小題,33題6分,34題6分,35題6分,36題6分,共24分.請(qǐng)按要求在答題卡相應(yīng)題號(hào)的圖形上完成作圖;或?qū)㈩}目中的序號(hào)所占位置的應(yīng)答內(nèi)容,填寫到答題卡相應(yīng)題號(hào)的空格內(nèi).)
14.如圖所示,觀光纜車沿軌道斜向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),畫出車中重物A所受力的示意圖.
15.按照題目要求作圖,如圖,舉著啞鈴的前臂骨骼可看成杠桿,畫出動(dòng)力F1的示意圖及阻力F2的力臂L2.
16.小明媽媽的手機(jī)掉到了沙發(fā)下,沒有手電筒,小明借助平面鏡反射燈光找到了手機(jī).下圖中已標(biāo)出了反射光線和入射光線,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出平面鏡位置,并保留作圖痕跡.
17.實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一捆長(zhǎng)度為100m的銅導(dǎo)線,某同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度.該同學(xué)首選測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為1.0mm2,查得銅的電阻率為ρ=1.7×10﹣2Ω/m.查資料知電阻可以用公式R=ρ來(lái)計(jì)算.利用圖甲所示電路測(cè)出整捆銅導(dǎo)線的電阻Rx,從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度.可供使用的器材有:電流表(0~0.6A),電壓表(0~3V),滑動(dòng)變阻器R1(“5Ω,1A”),滑動(dòng)變阻器R2(“20Ω,1A”),電源(電壓6V),開關(guān)導(dǎo)線若干.回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 ?? (選填“R1”或“R2”).
(2)在實(shí)物圖中,已正確連接了部分導(dǎo)線,請(qǐng)根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接.
(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50A時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為 ?? m(保留一位小數(shù)).
18.在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中.
(1)如圖甲所示,讓平行光正對(duì)著凸透鏡照射,左右移動(dòng)光屏,直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑,測(cè)得凸透鏡的焦距f= ?? cm.
(2)如圖乙所示,保持蠟燭和凸透鏡的位置不變,左右移動(dòng)光屏,在光屏上能否得到清晰地燭焰像? ?? .為什么?答: ?? .
(3)如圖丙所示,保持凸透鏡的位置不變,如果蠟燭向左移動(dòng)5cm,為了在光屏上得到一個(gè)清晰地像,光屏應(yīng)該向 ?? (選填“左”或“右”)移動(dòng).
19.立定跳遠(yuǎn)是我市中考體育測(cè)試項(xiàng)目之一,小晨想研究立定跳遠(yuǎn)成績(jī)的影響因素.他根據(jù)平時(shí)訓(xùn)練體會(huì),猜想立定跳遠(yuǎn)成績(jī)的影響因素有:彈跳力量、跳躍角度、自身體重等.小晨用彈簧玩具槍、小鋼球做了一系列實(shí)驗(yàn),記錄如圖.
請(qǐng)回答下列問題:
(1)圖丁是圖甲實(shí)驗(yàn)中,發(fā)射角度45°時(shí),5次實(shí)驗(yàn)鋼球的落地點(diǎn).小晨用圓規(guī)畫了一個(gè)盡量小的圓,使5個(gè)點(diǎn)均落在圓上或圓內(nèi),此時(shí)即可將圓心O點(diǎn)視作發(fā)射角度45°時(shí)鋼球的落地點(diǎn).這樣處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的作用是 ?? .
(2)小晨根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出初步論:在其他條件相同時(shí),跳躍角度45°成績(jī)最好.為了使他的結(jié)論更加可靠,還需要補(bǔ)充進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是 ?? .
(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,小晨給出了立定跳遠(yuǎn)取得好成績(jī)的建議:
①以45°角左右向前跳出;
②過(guò)度肥胖的同學(xué)要減肥,控制合理的體重;
③ ?? .
四、綜合應(yīng)用題(本題包括3個(gè)小題,37題7分,38題8分,39題7分,共22分.請(qǐng)將解答過(guò)程填寫到答題卡相應(yīng)題號(hào)的位置處.)
20.某村在新農(nóng)村建設(shè)中需在河道上修建一座石橋,圖甲是使用吊車向河底投放圓柱形石塊的示意圖,在整個(gè)投放的過(guò)程中,石塊始終以0.05m/s的速度勻速下降,圖乙是吊車鋼絲繩的拉力F隨時(shí)間的變化圖象(水的阻力忽略不計(jì)).請(qǐng)求:
(1)石塊的重力和石塊全部浸沒在河水中時(shí)所受的浮力;
(2)投放石塊的地方河水的深度和河水對(duì)河底的壓強(qiáng);
(3)石塊的密度(保留一位小數(shù)).
21.如圖是某型號(hào)電動(dòng)輪椅工作原理示意圖.開關(guān)S1和S2由絕緣操縱桿控制,能同時(shí)接“1”或接“2”,向前推操縱桿時(shí)輪椅前進(jìn)且能調(diào)速,向后拉操縱桿時(shí)輪椅以恒定速度后退.已知蓄電池的電壓為24V保持不變,R2的阻值為10Ω,電動(dòng)機(jī)的額定功率為100W,額定電壓為24V.請(qǐng)解答下列問題:
(1)當(dāng)開關(guān)S1和S2同時(shí)接“1”或接“2”時(shí),電動(dòng)輪椅既能前進(jìn)又能后退為什么?
(2)當(dāng)電動(dòng)輪椅后退時(shí),電流表示數(shù)為1A,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率;
(3)當(dāng)電動(dòng)機(jī)以額定功率工作時(shí),電動(dòng)輪椅在水平路面上勻速前進(jìn)的速度為2m/s,若此時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電能有75%轉(zhuǎn)化為電動(dòng)輪椅前進(jìn)的機(jī)械能,此時(shí)電動(dòng)輪椅受到的阻力.
22.小強(qiáng)一家駕車郊游,車行至一個(gè)水平彎道處,坐在副駕駛座位上的小強(qiáng)不由自主靠向車門,并與車門產(chǎn)生擠壓,如圖甲所示.小強(qiáng)問爸爸:我向外靠是因?yàn)閼T性所致,但我和車門擠壓時(shí),顯然車門對(duì)我有一個(gè)反向的作用力,這個(gè)力有什么作用呢爸爸解釋道:剛才我們?cè)趶澋郎系倪\(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng),而做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,需要有指向圓心的力來(lái)維持物體做這種運(yùn)動(dòng),這種力叫向心力,剛才車所需的向心力就是由地面對(duì)車的摩擦力提供的.小強(qiáng)恍然:那剛才車門對(duì)我的力就是提供我做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力啦!
小強(qiáng)進(jìn)一步查閱資料得知:如圖乙所示,若一個(gè)質(zhì)量為m的物體,沿半徑為r的圓弧做圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的速度為υ(即單位時(shí)間內(nèi)物體通過(guò)的圓弧長(zhǎng)),那么物體所需向心力的大小為F向=m.
(1)小強(qiáng)的質(zhì)量m=45kg,彎道處的圓弧半徑r=45m,行駛速度υ=15m/s,求在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中他所需向心力的大小.
(2)你認(rèn)為小強(qiáng)當(dāng)時(shí)說(shuō)的剛才車門對(duì)我的力就是提供我做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力啦!這句話對(duì)嗎?為什么?
(3)已知在考慮其他外界因素影響的情況下,汽車在水平彎道上行駛時(shí),所需向心力僅由地面對(duì)它的摩擦力提供,那么,不同質(zhì)量的車輛在同一彎道處的限速是否相同?請(qǐng)推導(dǎo)說(shuō)明(設(shè):此時(shí)車輛受到的最大摩擦力與它對(duì)地面的壓力成正比).
2018年六盤水中考物理模擬試題
一、單項(xiàng)選擇題(本大題包括8個(gè)小題.每小題3分,共24分.每小題中只有一個(gè)正確答案,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡選擇題欄內(nèi),用2B鉛筆將對(duì)應(yīng)題目答案的標(biāo)號(hào)涂黑.)
1.以下估測(cè)與實(shí)際情況相符的是()
A.中學(xué)生雙腳站立時(shí)對(duì)地面壓強(qiáng)約2×106Pa
B.成年人的體積大約是0.05m3
C.干燥人體的電阻大約是幾十歐
D.教室內(nèi)凳子的質(zhì)量是20kg
【考點(diǎn)】86:壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算;23:質(zhì)量的估測(cè);2B:密度公式的應(yīng)用;I9:電阻.
【分析】不同物理量的估算,有的需要憑借生活經(jīng)驗(yàn),有的需要簡(jiǎn)單的計(jì)算,有的要進(jìn)行單位的換算,最后判斷最符合實(shí)際的是哪一個(gè).
【解答】解:
A、中學(xué)生的質(zhì)量大約是50kg,其重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,雙腳的面積大約是500cm2,則中學(xué)生雙腳站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)大約是:p==
=
=1×104Pa,故A不符合實(shí)際.
B、人的密度和水的差不多,所以人的體積約為V==0.05m3,故B符合實(shí)際;
C、一般情況下人體電阻值在2kΩ﹣20MΩ范圍內(nèi),故C不符合實(shí)際;
D、教室內(nèi)凳子的質(zhì)量大約2kg,故D不符合題意.
故選A.
2.小芳在科技館用手觸摸靜電球時(shí),頭發(fā)絲一根根豎起,形成“怒發(fā)沖冠”的有趣景象.如圖所示,由此可以判斷,豎起的頭發(fā)絲所帶電荷是()
A.同種電荷????????????? B.異種電荷????????????? C.正電荷????????????? D.負(fù)電荷
【考點(diǎn)】H8:電荷間的相互作用規(guī)律.
【分析】在自然界中只有兩種電荷,即正電荷和負(fù)電荷,且電荷間存在著相互作用規(guī)律,即同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,故該題據(jù)上分析即可解決.
【解答】解:當(dāng)人在觸摸靜電球時(shí),人身體就會(huì)帶上電荷,即人的頭發(fā)上會(huì)帶上同種電荷,由于同種電荷相互排斥,故此時(shí)人的頭發(fā)會(huì)飄起來(lái).
故選A.
3.如圖中所示的現(xiàn)象中,由于光的反射形成的是()
A.墻上的手影????????????? B.
杯中“折斷”的筷子
C.水中的塔影????????????? D.
露珠下被放大的草葉
【考點(diǎn)】A6:光的反射.
【分析】(1)光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播,產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、激光準(zhǔn)直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光線傳播到兩種介質(zhì)的表面上時(shí)會(huì)發(fā)生光的反射現(xiàn)象,例如水面上出現(xiàn)岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的;
(3)光線在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象,例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓、凸透鏡成像等都是光的折射形成的.
【解答】解:A、影子的形成說(shuō)明光是沿直線傳播的,由于光的直線傳播,被物體擋住后,物體后面就會(huì)呈現(xiàn)出陰影區(qū)域,就是影子,故與題意不符;
B、從水中筷子上反射的光從水中斜射入空氣中時(shí),發(fā)生折射,折射光線遠(yuǎn)離法線,當(dāng)人逆著折射光線的方向看時(shí),看到的是筷子的虛像,比實(shí)際位置偏高,所以感覺折斷了,故與題意不符;
C、平靜水面上塔的倒影,屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,符合題意.
D、透過(guò)露珠,看到露珠下的葉脈放大了,這是由于露珠相當(dāng)于凸透鏡,其作用相當(dāng)于放大鏡,這是光的折射現(xiàn)象.故與題意不符.
故選C.
4.建筑工地上需要將6塊相同的磚從地面運(yùn)送到樓頂,工人師傅利用如圖所示的裝置分三次運(yùn)送,第一次運(yùn)1塊,第二次運(yùn)2塊,第三次運(yùn)3塊.每次運(yùn)送時(shí),磚都勻速上升,繩重及摩擦均忽略不計(jì).這三次拉力依次為F1、F2、F3,效率為η1、η2、η3,則()
A.F1+F2=F3????????????? B.F1+F2>F3????????????? C.η1+η2=η3????????????? D.η1<η2<η3
【考點(diǎn)】F2:機(jī)械效率的大小比較;7!:滑輪組繩子拉力的計(jì)算.
【分析】根據(jù)圖示可知,作用在動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù)為2;繩重及摩擦均忽略不計(jì)時(shí),根據(jù)F=(G+G動(dòng))分析F1、F2、F3之間的關(guān)系;根據(jù)η=
=
=
=
分析η1、η2、η3之間的關(guān)系.
【解答】解:AB、由圖可知,作用在動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù)為2;
設(shè)一塊磚的重力為G,
繩重及摩擦均忽略不計(jì),由F=(G+G動(dòng))可得這3次的拉力分別為:
F1=(G+G動(dòng)),F(xiàn)2=
(2G+G動(dòng)),F(xiàn)3=
(3G+G動(dòng));
則F1+F2=(G+G動(dòng))+
(2G+G動(dòng))=
(3G+2G動(dòng))>
(3G+G動(dòng));
因此F1+F2>F3;故A錯(cuò)誤,B正確;
C、繩重及摩擦均忽略不計(jì),由η==
=
=
可得,η1=
,η2=
;η3=
,故η1+η2≠η3,故C錯(cuò)誤;
D、由η==
=
=
可得,動(dòng)滑輪的重一定,物重越大,滑輪組的機(jī)械效率越大,即η1<η2<η3;故D正確.
故選BD.
5.如圖所示為聲波的波形圖,下列說(shuō)法正確的是()
A.甲、乙、丙三者的音色不同
B.甲、乙、丙三者的響度不同
C.甲、乙、丙三者的音調(diào)不同
D.甲、乙、丙三者的音調(diào)、響度、音色都不同
【考點(diǎn)】9I:音調(diào)、響度與音色的區(qū)分.
【分析】(1)音調(diào)跟物體的振動(dòng)頻率有關(guān),振動(dòng)頻率越大,音調(diào)越高.
(2)響度跟物體的振幅有關(guān),振幅越大,響度越大.
(3)音色跟發(fā)聲體的材料、品質(zhì)有關(guān).
(4)相同時(shí)間內(nèi),振動(dòng)的次數(shù)越多,頻率越大;偏離原位置越遠(yuǎn),振幅越大.
【解答】解:(1)從圖中可以看出,相同時(shí)間內(nèi),甲、乙、丙振動(dòng)的快慢相同,即都是振動(dòng)了兩個(gè)波形,故頻率相同,所以音調(diào)相同.故C錯(cuò)誤;
(2)甲、乙、丙的振動(dòng)的幅度相同,故響度相同,故響度相同,故B錯(cuò)誤;
(3)甲、乙、丙的波形不同,故兩個(gè)物體的音色不相同,故A正確、D錯(cuò)誤;
故選A.
6.加油站都有這樣的提示:請(qǐng)“熄火加油”、“禁止抽煙”、“不要使用手機(jī)”等.這是為了防止火花點(diǎn)燃汽油引起火災(zāi),因?yàn)槌叵乱簯B(tài)的汽油容易發(fā)生的物態(tài)變化是()
A.液化????????????? B.汽化????????????? C.熔化????????????? D.凝固
【考點(diǎn)】1H:汽化及汽化吸熱的特點(diǎn).
【分析】物質(zhì)由液態(tài)變成氣態(tài)的過(guò)程叫做汽化.
【解答】解:加油站儲(chǔ)存了大量汽油、柴油,這些汽油和柴油在常溫下汽化,產(chǎn)生大量燃油蒸汽,這些蒸汽遇火很容易燃燒而發(fā)生危險(xiǎn),因此加油站附近禁止吸煙、打手機(jī)等.
故選B.
7.在驗(yàn)證大氣壓存在的覆杯實(shí)驗(yàn)中,小柯認(rèn)為:“實(shí)驗(yàn)中紙片不掉落完全是因?yàn)榧埰槐诘乃匙×耍c大氣壓無(wú)關(guān)”.下列能幫助小柯改變這種想法的實(shí)驗(yàn)是()
A.如圖甲,換用不同種類的紙片做覆杯實(shí)驗(yàn),紙片都不掉落
B.如圖乙,覆杯實(shí)驗(yàn)中將杯口朝向不同方向,紙片均不掉落
C.如圖丙,將一張濕紙覆蓋在空杯子的杯口,倒轉(zhuǎn)杯子紙片不掉落
D.如圖丁,在密閉鐘罩內(nèi)做覆杯實(shí)驗(yàn),抽出鐘罩內(nèi)空氣的過(guò)程中紙片掉落
【考點(diǎn)】8J:大氣壓的綜合應(yīng)用.
【分析】大氣在各個(gè)方向上都會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng),硬紙片在大氣壓力作用下不會(huì)掉下來(lái);大氣壓的特點(diǎn)與液體壓強(qiáng)類似,內(nèi)部朝各個(gè)方向都有壓強(qiáng),故不管杯口朝哪個(gè)方向,紙片都不會(huì)掉下.
比較空氣被抽出前后紙片所受氣壓的變化,結(jié)合現(xiàn)象可做出分析.
【解答】解:
A、圖甲中,換用不同種類的紙片做覆杯實(shí)驗(yàn),紙片都不掉落,都可以證明大氣壓的存在,不能反駁小柯的想法,不合題意;
B、圖乙中,覆杯實(shí)驗(yàn)中將杯口朝向不同方向,紙片均不掉落,可證明大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),不能反駁小柯的想法,不合題意;
C、圖丙中,將一張濕紙覆蓋在空杯子的杯口,倒轉(zhuǎn)杯子紙片不掉落,杯子內(nèi)外都有空氣,無(wú)法說(shuō)明大氣是否存在向上的壓強(qiáng),不能反駁小柯的想法,不合題意;
D、圖丁中,在密閉鐘罩內(nèi)做覆杯實(shí)驗(yàn),抽出鐘罩內(nèi)空氣的過(guò)程中紙片掉落,說(shuō)明沒有空氣時(shí),沒有了氣壓,也就無(wú)法托住水和紙片,這說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中紙片不掉落是因?yàn)槭艿酱髿鈮旱淖饔茫皇羌埰槐诘乃匙×耍煞瘩g小柯的想法,符合題意.
故選D.
8.小明用如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡功率,電源電壓恒為4.5V,小明從滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大時(shí)開始記錄數(shù)據(jù),測(cè)得小燈泡的U﹣I圖象如圖乙所示.針對(duì)該實(shí)驗(yàn)過(guò)程,下列結(jié)果正確的是()
A.小燈泡的額定功率為 6.25W
B.小燈泡正常工作時(shí)的電阻為 5Ω
C.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 40Ω
D.電路消耗的最小功率為 0.05W
【考點(diǎn)】IH:歐姆定律的應(yīng)用;JA:電功率的計(jì)算.
【分析】由電路圖知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)L兩端電壓,電流表測(cè)電路中電流,
(1)根據(jù)圖象讀出額定電壓下通過(guò)燈泡的電流,根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等,根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常工作時(shí)的電阻;
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,電路的總功率最小,根據(jù)圖象讀出燈泡兩端的最小電壓和電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出變阻器的最大阻值,根據(jù)P=UI求出電路的最小總功率.
【解答】解:由電路圖知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)L兩端電壓,電流表測(cè)電路中電流,
(1)小燈泡的額定電壓為2.5V,由圖象可知此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.4A,
則小燈泡的額定功率:
PL=ULIL=2.5V×0.4A=1W,故A錯(cuò)誤;
因額定電壓下燈泡正常發(fā)光,
所以,由I=得,燈泡正常工作時(shí)的電阻:
RL==
=6.25Ω,故B錯(cuò)誤;
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,電路的總功率最小,
由圖象可知,燈泡兩端的電壓UL′=0.5V,通過(guò)的電流IL′=0.1A,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:
UR=U﹣UL′=4.5V﹣0.5V=4V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:
R大==
=
=40Ω,故C正確;
電路消耗的最小功率:
P小=UI=UIL′=4.5V×0.1A=0.45W,故D錯(cuò)誤.
故選C.
二、填空題(本大題包括5個(gè)小題,每小題2分,共20分.請(qǐng)將下列題目中的序號(hào)所占位置的應(yīng)答內(nèi)容,填寫到答題卡相應(yīng)題號(hào)的空格內(nèi).)
9.流星是指運(yùn)行在星際空間的流星體進(jìn)入地球大氣層,并與大氣摩擦燃燒所產(chǎn)生的光跡,流星體與大氣層劇烈摩擦,其表面溫度可達(dá)8000℃以上,這個(gè)過(guò)程中流星內(nèi)能增加是通過(guò) 做功 (選填“做功”或“熱傳遞”)實(shí)現(xiàn)的,這一過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)的 壓縮 沖程的能量轉(zhuǎn)化相同.
【考點(diǎn)】G9:做功改變物體內(nèi)能.
【分析】改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞,熱傳遞過(guò)程是能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程,而做功過(guò)程是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程.
在汽油機(jī)的壓縮沖程中,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;在汽油機(jī)的做功沖程中,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.
【解答】解:流星體進(jìn)入地球大氣層,并與大氣摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,流星的內(nèi)能增大,溫度升高,因此該過(guò)程是通過(guò)做功的方式改變物體內(nèi)能的,與汽油機(jī)的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同.
故答案為:做功;壓縮.
10.如圖所示,近年農(nóng)村道路兩旁安裝太陽(yáng)能燈,燈桿頂端是太陽(yáng)能電池將能蓄存起來(lái)向燈桿中的蓄電池充電,充電時(shí)把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為 化學(xué)能 ,夜晚蓄電池給電燈供電.充電時(shí)蓄電池相當(dāng)于電路中的 用電器 .(選填“電源”、“用電器”、“開關(guān)”或“導(dǎo)線”.
【考點(diǎn)】KA:太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化;HN:電路的組成.
【分析】太陽(yáng)能電池板把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,蓄電池充電時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能、放電時(shí)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能.
【解答】解:
太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化電能;蓄電池充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái),此時(shí)蓄電池相當(dāng)于用電器.
故答案為:化學(xué)能;用電器.
11.在相距20km的甲、乙兩地之間有兩條輸電線,已知每1m輸電線的電阻為0.01Ω.現(xiàn)輸電線在某處發(fā)生短路,為確定短路位置,檢修員利用電壓表、電流表和電源接成如圖所示電路進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時(shí),電流表示數(shù)為30mA.則短路處距甲地一條輸電線的電阻為 25 Ω,短路位置距甲地的距離為 2.5 km.
【考點(diǎn)】IH:歐姆定律的應(yīng)用.
【分析】(1)知道電壓表和電流表的示數(shù),利用歐姆定律求出連接短路位置到甲地的兩段輸電線的電阻值;
(2)已知1m導(dǎo)線的電阻值,然后讓總電阻除以一米導(dǎo)線的電阻即可求出導(dǎo)線的長(zhǎng)度,從而確定出短路的地點(diǎn)離甲地的距離.
【解答】解:(1)由I=可知,連接短路位置到甲地的兩段輸電線的電阻值:R=
=
=50Ω;
短路處距甲地一條輸電線的電阻:R′=R=
×50Ω=25Ω;
(2)導(dǎo)線總長(zhǎng)度:
L==5000m=5km,
短路的地點(diǎn)離甲地的距離:
s=×L=
×5km=2.5km.
故答案為:25;2.5.
12.全世界石油、煤炭消耗量的迅速增長(zhǎng),導(dǎo)致全球能源危機(jī)加劇.開發(fā)和利用新能源,成為全世界最關(guān)注的問題之一.張浩家的太陽(yáng)能熱水器內(nèi)裝有100kg、25℃的水,經(jīng)過(guò)一天照射,溫度升高了50℃,則水升溫吸收的熱量為 2.1×107 J;若用煤燒水,需耗費(fèi)煤 7 kg.(假設(shè)煤燒水時(shí)有效利用的熱量占煤燃燒放出熱量的10%,且已知水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃),煤的熱值是3.0×107J/kg)
【考點(diǎn)】GG:熱量的計(jì)算;GJ:燃料的熱值.
【分析】(1)知道水的質(zhì)量、比熱容和水升高的溫度,根據(jù)吸熱公式Q吸=cm△t計(jì)算水吸收的熱量;
(2)煤燒水時(shí)有效利用的熱量占煤完全燃燒放出熱量的10%,從而可以計(jì)算出煤完全燃燒放出的熱量,又知道煤的熱值,可利用公式Q放=mq計(jì)算出煤的質(zhì)量.
【解答】解:(1)水吸收的熱量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×50℃=2.1×107J;
(2)已知煤燒水時(shí)有效利用的熱量占煤燃燒放出熱量的10%,即Q吸=10%Q放,
則煤完全燃燒放出的熱量為:
Q放==
=2.1×108J,
由Q放=mq可得,需要煤的質(zhì)量:
m′==
=7kg.
故答案為:2.1×107;7.
13.小宇用如圖甲所示電路對(duì)一只標(biāo)有“0.8A”字樣的小燈泡L進(jìn)行了測(cè)試,電源電壓恒為9V,電阻箱R0的阻值可在0﹣9999Ω之間調(diào)節(jié),根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)作出了燈絲的I﹣U圖象(如圖乙所示),根據(jù)圖象可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為 10 Ω;如果將電阻箱R0的阻值調(diào)為10Ω,通電10s電流通過(guò)R0所做的功為 36 J.
【考點(diǎn)】IG:歐姆定律的變形公式;J3:電功的計(jì)算.
【分析】(1)由圖象讀燈泡電流0.8A時(shí),燈兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律公式I=計(jì)算此時(shí)燈泡電阻;
(2)由圖象找到通過(guò)某一電流時(shí),燈泡與R0電壓和恰好為電源電壓9V,根據(jù)W=UIt計(jì)算通電10s電流通過(guò)R0所做的功.
【解答】解:
(1)由圖象可知:當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)電流I=0.8A,燈泡兩端電壓U=8V,
所以燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻:R==
=10Ω;
(2)由甲圖L與R0串聯(lián),
觀察圖象,當(dāng)時(shí)通過(guò)L電流I′為0.6A時(shí),L兩端電壓U′=3V,
此時(shí)R0兩端電壓:U0=I′R0=0.6A×10Ω=6V,
滿足U′+U0=9V,
所以通電10s電流通過(guò)R0所做的功:W=U0I′t=6V×0.6A×10s=36J.
故答案為:10;36.
三、實(shí)驗(yàn)及作圖題(本大題包括4個(gè)小題,33題6分,34題6分,35題6分,36題6分,共24分.請(qǐng)按要求在答題卡相應(yīng)題號(hào)的圖形上完成作圖;或?qū)㈩}目中的序號(hào)所占位置的應(yīng)答內(nèi)容,填寫到答題卡相應(yīng)題號(hào)的空格內(nèi).)
14.如圖所示,觀光纜車沿軌道斜向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),畫出車中重物A所受力的示意圖.
【考點(diǎn)】6H:力的示意圖.
【分析】首先分析物體A受到的作用力,物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)說(shuō)明物體受到了平衡力﹣﹣﹣重力和支持力的作用;然后根據(jù)力的圖示的方法來(lái)作圖.
【解答】解:
物體A隨觀光纜車沿軌道斜向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),水平方向上是不受力的;
豎直方向上受重力和支持力,物體A豎直方向上是靜止的,重力和支持力就是一對(duì)平衡力,大小相等、方向相反.
過(guò)物體重心,分別沿豎直向下和豎直向上的方向畫一條有向線段,并分別用G和F 表示,注意兩條線段長(zhǎng)度要相等,如圖所示:
15.按照題目要求作圖,如圖,舉著啞鈴的前臂骨骼可看成杠桿,畫出動(dòng)力F1的示意圖及阻力F2的力臂L2.
【考點(diǎn)】7P:力臂的畫法.
【分析】要解決此題,必須掌握力臂的概念,知道力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離.動(dòng)力來(lái)自于肱二頭肌,方向是向上的.
【解答】解:當(dāng)手握啞鈴向上曲肘時(shí),若把前臂看成杠桿,支點(diǎn)在肘關(guān)節(jié)的O位置,肱二頭肌收縮抬起前臂是動(dòng)力F1,方向斜向上;啞鈴作用在手上產(chǎn)生的力是阻力,從支點(diǎn)向F2做垂線段,得到F2的力臂L2.如圖所示:
16.小明媽媽的手機(jī)掉到了沙發(fā)下,沒有手電筒,小明借助平面鏡反射燈光找到了手機(jī).下圖中已標(biāo)出了反射光線和入射光線,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出平面鏡位置,并保留作圖痕跡.
【考點(diǎn)】A8:作光的反射光路圖.
【分析】根據(jù)反射定律進(jìn)行分析,根據(jù)法線是入射光線和反射光線夾角的角平分線,和法線垂直鏡面即可解題.
【解答】解:由光的反射定律可知:入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi),根據(jù)入射光線和反射光線的夾角,過(guò)反射點(diǎn)作出法線,再做法線的垂線即為鏡面,如圖所示:
17.實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一捆長(zhǎng)度為100m的銅導(dǎo)線,某同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度.該同學(xué)首選測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為1.0mm2,查得銅的電阻率為ρ=1.7×10﹣2Ω/m.查資料知電阻可以用公式R=ρ來(lái)計(jì)算.利用圖甲所示電路測(cè)出整捆銅導(dǎo)線的電阻Rx,從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度.可供使用的器材有:電流表(0~0.6A),電壓表(0~3V),滑動(dòng)變阻器R1(“5Ω,1A”),滑動(dòng)變阻器R2(“20Ω,1A”),電源(電壓6V),開關(guān)導(dǎo)線若干.回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 R2 (選填“R1”或“R2”).
(2)在實(shí)物圖中,已正確連接了部分導(dǎo)線,請(qǐng)根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接.
(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50A時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為 94.1 m(保留一位小數(shù)).
【考點(diǎn)】IM:伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn).
【分析】(1)根據(jù)電路中的電流分析;
(2)伏安法測(cè)電阻時(shí),電壓表與電阻并聯(lián),電流表與電阻串聯(lián),滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中;
(3)根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出示數(shù);根據(jù)歐姆定律求出導(dǎo)線的電阻,然后根據(jù)該導(dǎo)線每1m的電阻為1.7×10﹣2歐求出導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度.
【解答】解:(1)電路中的最大電流為0.6A,由I=可知,此時(shí)電路的最小電阻為:
R最小==
=10歐姆;由于銅導(dǎo)線的電阻很小,故應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的電阻大于10Ω,故選擇R2;
(2)伏安法測(cè)電阻時(shí),電壓表與電阻并聯(lián),電流表與電阻串聯(lián),滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中,如下圖所示:
;
(3)電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,讀數(shù)為0.8V;
由I=可得,導(dǎo)線的電阻:
R==
=1.6Ω,
因該導(dǎo)線每1m的電阻為1.7×10﹣2歐,
所以,導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度:L=≈94.1m.
答案:(1)R2;(2)如圖;(3)94.1.
18.在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中.
(1)如圖甲所示,讓平行光正對(duì)著凸透鏡照射,左右移動(dòng)光屏,直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑,測(cè)得凸透鏡的焦距f= 15.0 cm.
(2)如圖乙所示,保持蠟燭和凸透鏡的位置不變,左右移動(dòng)光屏,在光屏上能否得到清晰地燭焰像? 不能 .為什么?答: 因?yàn)槲锞嘈∮诮咕啵雇哥R成正立放大的虛像,不能用光屏接收 .
(3)如圖丙所示,保持凸透鏡的位置不變,如果蠟燭向左移動(dòng)5cm,為了在光屏上得到一個(gè)清晰地像,光屏應(yīng)該向 左 (選填“左”或“右”)移動(dòng).
【考點(diǎn)】B7:凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【分析】(1)焦距指的是焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離,根據(jù)圖示計(jì)算出焦距的大小;
(2)當(dāng)u<f時(shí),成正立、放大的虛像,不能用光屏接收;
(3)實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大,物遠(yuǎn)像近像變小.
【解答】解:
(1)在圖甲中,平行光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚到一點(diǎn),光屏上得到的最小、最亮的光斑,即是凸透鏡的焦點(diǎn),所以凸透鏡的焦距:f=35.0cm﹣20.0cm=15.0cm.
(2)由圖乙可知,此時(shí)的物距u=20cm﹣10cm=10cm<15cm,凸透鏡成正立放大的虛像,不能用光屏接收;
(3)保持凸透鏡位置不變,如果蠟燭向左移動(dòng)一段距離,物距增大,像變小,像距減小,光屏向左運(yùn)動(dòng).
故答案為:(1)15.0;(2)不能;因?yàn)槲锞嘈∮诮咕啵雇哥R成正立放大的虛像,不能用光屏接收;(3)左.
19.立定跳遠(yuǎn)是我市中考體育測(cè)試項(xiàng)目之一,小晨想研究立定跳遠(yuǎn)成績(jī)的影響因素.他根據(jù)平時(shí)訓(xùn)練體會(huì),猜想立定跳遠(yuǎn)成績(jī)的影響因素有:彈跳力量、跳躍角度、自身體重等.小晨用彈簧玩具槍、小鋼球做了一系列實(shí)驗(yàn),記錄如圖.
請(qǐng)回答下列問題:
(1)圖丁是圖甲實(shí)驗(yàn)中,發(fā)射角度45°時(shí),5次實(shí)驗(yàn)鋼球的落地點(diǎn).小晨用圓規(guī)畫了一個(gè)盡量小的圓,使5個(gè)點(diǎn)均落在圓上或圓內(nèi),此時(shí)即可將圓心O點(diǎn)視作發(fā)射角度45°時(shí)鋼球的落地點(diǎn).這樣處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的作用是 多次測(cè)量求平均值 .
(2)小晨根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出初步論:在其他條件相同時(shí),跳躍角度45°成績(jī)最好.為了使他的結(jié)論更加可靠,還需要補(bǔ)充進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是 控制其它條件相同,在45°角附近等角再做幾次實(shí)驗(yàn) .
(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,小晨給出了立定跳遠(yuǎn)取得好成績(jī)的建議:
①以45°角左右向前跳出;
②過(guò)度肥胖的同學(xué)要減肥,控制合理的體重;
③ 加強(qiáng)腿部力量訓(xùn)練 .
【考點(diǎn)】2P:控制變量法與探究性實(shí)驗(yàn)方案.
【分析】(1)據(jù)圖可知,相同的發(fā)射角,連續(xù)做5次實(shí)驗(yàn)的目的就是為了避免一次的偶然性,即多次實(shí)驗(yàn)求平均值,減小誤差;
(2)為了得到更為普遍的結(jié)論,可以采取多次實(shí)驗(yàn)的方法;
(3)從實(shí)際的角度分析即可判斷;
【解答】解:(1)據(jù)圖甲可知,發(fā)射角度45°時(shí),5次實(shí)驗(yàn)鋼球的落地點(diǎn).小晨用圓規(guī)畫了一個(gè)盡量小的圓,使5個(gè)點(diǎn)均落在圓上或圓內(nèi),此時(shí)即可將圓心O點(diǎn)視作發(fā)射角度45°時(shí)鋼球的落地點(diǎn),這樣處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的作用是多次測(cè)量求平均值,減小誤差;
(2)為了得到更為普遍的結(jié)論,可以采取多次實(shí)驗(yàn)的方法,故本實(shí)驗(yàn)中想判斷該結(jié)論是否正確,應(yīng)該控制其它條件相同,在45°角附近等角再做幾次實(shí)驗(yàn);
(3)據(jù)實(shí)際情況可知,若想立定跳遠(yuǎn)取得好成績(jī),加強(qiáng)腿部力量訓(xùn)練、增加起跳的力量、用力蹬地、加強(qiáng)體育鍛煉等均可;
故答案為:(1)多次測(cè)量求平均值;(2)控制其它條件相同,在45°角附近等角再做幾次實(shí)驗(yàn);(3)加強(qiáng)腿部力量訓(xùn)練.
四、綜合應(yīng)用題(本題包括3個(gè)小題,37題7分,38題8分,39題7分,共22分.請(qǐng)將解答過(guò)程填寫到答題卡相應(yīng)題號(hào)的位置處.)
20.某村在新農(nóng)村建設(shè)中需在河道上修建一座石橋,圖甲是使用吊車向河底投放圓柱形石塊的示意圖,在整個(gè)投放的過(guò)程中,石塊始終以0.05m/s的速度勻速下降,圖乙是吊車鋼絲繩的拉力F隨時(shí)間的變化圖象(水的阻力忽略不計(jì)).請(qǐng)求:
(1)石塊的重力和石塊全部浸沒在河水中時(shí)所受的浮力;
(2)投放石塊的地方河水的深度和河水對(duì)河底的壓強(qiáng);
(3)石塊的密度(保留一位小數(shù)).
【考點(diǎn)】2A:密度的計(jì)算;89:液體的壓強(qiáng)的計(jì)算;8P:浮力大小的計(jì)算.
【分析】(1)由圖可知,當(dāng)石塊沒有浸入水中時(shí)的拉力,此時(shí)拉力等于重力,可得石塊重力;當(dāng)石塊全浸入后,受到的浮力等于重力減去此時(shí)受到的拉力;
(2)由圖得出石塊從接觸水面到接觸河底用的時(shí)間,利用s=vt求河底深度,利用液體壓強(qiáng)公式求此處河底受到的壓強(qiáng);
(3)利用阿基米德原理的推導(dǎo)公式F浮=ρ水gV排求石塊排開水的體積,由于石塊完全浸沒,可得石塊體積,求出石塊質(zhì)量,再利用密度公式求石塊的密度.
【解答】解:
(1)由圖可知,當(dāng)石塊沒有浸入水中時(shí),拉力F=7000N,
此時(shí)拉力等于重力,則石塊的重力:
G=F示1=7000N;
當(dāng)石塊全部浸沒后,受到的浮力:
F浮=G﹣F示2=7000N﹣4000N=3000N;
(2)由圖乙可知,石塊從接觸水面到接觸河底用的時(shí)間t=140s﹣40s=100s,
由v=得河水的深度:h=s=vt=0.05m/s×100s=5m,
河水對(duì)河底的壓強(qiáng):
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa;
(3)由F浮=ρ水gV排得石塊排開水的體積:
V排==
=0.3m3,
因?yàn)槭瘔K完全浸沒,
所以石塊體積:V=V排=0.3m3,
石塊質(zhì)量:
m==
=700kg,
石塊的密度:
ρ石==
≈2.3×103kg∕m3.
答:(1)石塊的重力為7000N,石塊全部浸沒在河水中時(shí)所受的浮力為3000N;
(2)投放石塊的地方河水的深度為5m,河水對(duì)河底的壓強(qiáng)為5×104Pa;
(3)石塊的密度為2.3×103kg∕m3.
21.如圖是某型號(hào)電動(dòng)輪椅工作原理示意圖.開關(guān)S1和S2由絕緣操縱桿控制,能同時(shí)接“1”或接“2”,向前推操縱桿時(shí)輪椅前進(jìn)且能調(diào)速,向后拉操縱桿時(shí)輪椅以恒定速度后退.已知蓄電池的電壓為24V保持不變,R2的阻值為10Ω,電動(dòng)機(jī)的額定功率為100W,額定電壓為24V.請(qǐng)解答下列問題:
(1)當(dāng)開關(guān)S1和S2同時(shí)接“1”或接“2”時(shí),電動(dòng)輪椅既能前進(jìn)又能后退為什么?
(2)當(dāng)電動(dòng)輪椅后退時(shí),電流表示數(shù)為1A,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率;
(3)當(dāng)電動(dòng)機(jī)以額定功率工作時(shí),電動(dòng)輪椅在水平路面上勻速前進(jìn)的速度為2m/s,若此時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電能有75%轉(zhuǎn)化為電動(dòng)輪椅前進(jìn)的機(jī)械能,此時(shí)電動(dòng)輪椅受到的阻力.
【考點(diǎn)】JA:電功率的計(jì)算;FG:功率計(jì)算公式的應(yīng)用;HS:電路的基本連接方式.
【分析】(1)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和電流方向、磁場(chǎng)方向有關(guān);轉(zhuǎn)動(dòng)速度和電路中的電流大小有關(guān);
(2)根據(jù)歐姆定律求出電阻R2兩端的電壓,再求出電動(dòng)機(jī)兩端電壓,再根據(jù)P=UI求出電動(dòng)機(jī)的功率;
(3)根據(jù)題意求出電動(dòng)輪椅的機(jī)械功率,再根據(jù)P==
=Fv求出牽引力,因?yàn)槭莿蛩龠\(yùn)動(dòng),所以阻力和牽引力是一對(duì)平衡力,大小相等.
【解答】解:
(1)由題可知,輪椅前進(jìn)且能調(diào)速,所以前進(jìn)電路中應(yīng)有可以控制電路中的電流的裝置,即有滑動(dòng)變阻器且與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)在電路中;由電路圖可知,此時(shí)開關(guān)S1和S2都接1;
輪椅后退時(shí),輪椅以恒定速度后退,即電動(dòng)機(jī)應(yīng)與R2串聯(lián),此時(shí)電流方向與前進(jìn)時(shí)相反,由電路圖可知,此時(shí)開關(guān)S1和S2都接2,則電動(dòng)輪椅能后退.
(2)當(dāng)電動(dòng)輪椅后退時(shí),開關(guān)S1、S2同時(shí)接2時(shí),R2與電動(dòng)機(jī)串聯(lián),
由歐姆定律可得,電阻R2兩端的電壓為:U2=IR2=1A×10Ω=10V,
由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為:UM=U﹣U2=24V﹣10V=14V,
則電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為:P實(shí)=UMI=14V×1A=14W;
(3)由題意可知,電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率:
P機(jī)=P額η=100W×75%=75W,
由P==
=Fv可得,電動(dòng)輪椅受到的牽引力:
F牽==
=37.5N,
因?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng),所以阻力f=F牽=37.5N.
答:(1)當(dāng)開關(guān)S1和S2同時(shí)接“1”或接“2”時(shí),改變了電動(dòng)機(jī)中的電流方向,所以電動(dòng)輪椅既能前進(jìn)又能后退;
(2)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率14W;
(3)電動(dòng)輪椅受到的阻力37.5N.
22.小強(qiáng)一家駕車郊游,車行至一個(gè)水平彎道處,坐在副駕駛座位上的小強(qiáng)不由自主靠向車門,并與車門產(chǎn)生擠壓,如圖甲所示.小強(qiáng)問爸爸:我向外靠是因?yàn)閼T性所致,但我和車門擠壓時(shí),顯然車門對(duì)我有一個(gè)反向的作用力,這個(gè)力有什么作用呢爸爸解釋道:剛才我們?cè)趶澋郎系倪\(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng),而做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,需要有指向圓心的力來(lái)維持物體做這種運(yùn)動(dòng),這種力叫向心力,剛才車所需的向心力就是由地面對(duì)車的摩擦力提供的.小強(qiáng)恍然:那剛才車門對(duì)我的力就是提供我做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力啦!
小強(qiáng)進(jìn)一步查閱資料得知:如圖乙所示,若一個(gè)質(zhì)量為m的物體,沿半徑為r的圓弧做圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的速度為υ(即單位時(shí)間內(nèi)物體通過(guò)的圓弧長(zhǎng)),那么物體所需向心力的大小為F向=m.
(1)小強(qiáng)的質(zhì)量m=45kg,彎道處的圓弧半徑r=45m,行駛速度υ=15m/s,求在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中他所需向心力的大小.
(2)你認(rèn)為小強(qiáng)當(dāng)時(shí)說(shuō)的剛才車門對(duì)我的力就是提供我做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力啦!這句話對(duì)嗎?為什么?
(3)已知在考慮其他外界因素影響的情況下,汽車在水平彎道上行駛時(shí),所需向心力僅由地面對(duì)它的摩擦力提供,那么,不同質(zhì)量的車輛在同一彎道處的限速是否相同?請(qǐng)推導(dǎo)說(shuō)明(設(shè):此時(shí)車輛受到的最大摩擦力與它對(duì)地面的壓力成正比).
【考點(diǎn)】6U:力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.
【分析】(1)由向心力公式計(jì)算小強(qiáng)所需向心力大小;
(2)閱讀題干,根據(jù)力的概念可找到答案;
(3)由F向=m和車輛受到的最大摩擦力與它對(duì)地面的壓力成正比,分析解答.
【解答】解:(1)已知:小強(qiáng)的質(zhì)量m=45kg,彎道處的圓弧半徑r=45m,行駛速度v=15m/s,所以轉(zhuǎn)變過(guò)程中他所需向心力:
F向=m=45kg×
=225N;
(2)小強(qiáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由車門、座椅和安全帶等對(duì)他的作用提供,所以不能說(shuō)車門對(duì)小強(qiáng)的力就是提供給他做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力;
(3)車輛受到的最大摩擦力與它對(duì)地面的壓力成正比,所以f=kF壓=kG=kmg
向心力僅由地面對(duì)它的摩擦力提供,即F向=f=kF壓=kmg,
由F向=m可得:
v==
=
,
由此可知,速度與質(zhì)量無(wú)關(guān),所以不同質(zhì)量的車輛在同一彎道處的限速相同.
答:(1)在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中他所需向心力的大小為225N;(2)不對(duì),因?yàn)樾?qiáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由車門、座椅和安全帶等對(duì)他的作用提供;(3)不同質(zhì)量的車輛在同一彎道處的限速相同;F向=f=kF壓=kmg=m可得:
v==
=
,可見速度與質(zhì)量無(wú)關(guān).
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