2017年湖北省孝感市安陆市中考物理二模试卷
一、选择题(本大题共10小题,1-8题单选,9-10题多选,每小题3分,共30分)
1.(3分)如图所示是敲击音叉时示波器在相同时间内截取的二列声波图,下列说法正确的是( )
A.甲的音调比乙的音调低 B.甲的音量比乙的音量小 C.甲的音调比乙的音调高 D.甲的音量比乙的音量大
2.(3分)2015年10月5日,屠呦呦因为发现青蒿素成为首位获自然科学类诺贝尔奖的中国人.青蒿素受热易失去活性,为了从溶液中提取青蒿素,她创造性地选用乙醚代替水或酒精,这是利用乙醚具有( )
A.较小的密度 B.较小的比热容 C.较低的熔点 D.较低的沸点
3.(3分)小林同学做“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未在图中画出来),下列说法正确的是( )
A.光屏上形成的是烛焰倒立等大的实像 B.图中成像特点与照相机成像特点完全相同
C.将蜡烛移到光具座10cm刻度线处,保持凸透镜和光屏不动,光屏上仍可成清晰的烛焰像
D.将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,保持凸透镜不动,无论怎样移动光屏,它上面都得不到清晰的蜡烛像
4.(3分)关于下列四个实验的认识中,正确的是( )
第1页(共30页)
A.
实验现象说明电流周围存在磁场
B.
通电螺线管右端为S极
C.
实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用
D.
实验研究的是电磁感应现象
5.(3分)为改善地铁地下车站的通风状况,小明设计了抽气管道,利用地面横风实现自动抽气.为提高抽气效果,管道上方遮雨盖的形状应设计成下列图中的( )
A. B. C. D.
6.(3分)现在一般标准住宅户内配电系统都使用了空气开关、漏电保护器、三线插座等设备,有一配电系统如图所示.其中各个设备的特征是( )
第2页(共30页)
A.电能表上可以直接读出应该交的电费 B.空气开关的作用与保险丝作用完全相同
C.三线插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚 D.漏电保护器用于当灯泡的灯丝烧断时,将电流导入大地
7.(3分)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C.甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F 8.(3分)甲、乙两个电阻的U﹣I图线如图所示,若把两个电阻串联接在同一电路中,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻值小于乙的电阻值
B.通过甲、乙两个电阻的电流之比是2:1 C.甲、乙两个电阻两端电压之比是2:1 D.甲、乙两个电阻的电功率之比是1:4
9.(3分)如图所示的电路中,电源电压不变,R为定值电阻,当开关S闭合后,滑坡P从右端向左端移动的过程中,下列说法正确的是( )
第3页(共30页)
A.电流表示数逐渐变小 B.电压表示数逐渐变小
C.电路消耗的总功率变大 D.电路消耗的总功率变小
10.(3分)一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中,圆柱体下降过程中,弹簧测力计的示数F与下降高度h的变化关系图象如图所示(不考虑液面变化).下列说法正确的是(g取10N/kg)( )
A.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压力是8N B.圆柱体受到的重力是12N C.圆柱体受到的最大浮力是4N D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
二、实验探究题(本大题共20分)
11.(2分)拉杆式旅行箱可看成杠杆,如图所示,OA=1.0m,OB=0.2m,箱重G=120N,请画出使箱子在图示位置静止时,施加在端点A的最小作用力F的示意图,要求标明F的大小.
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12.(2分)如图所示,平面镜前有一点光源S发出的一束光线被平面镜反射后经过A点,请作出该光线的光路图.
13.(2分)电磁波是一个大家族,红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都是家族中的成员,其中,家用电器的遥控器发出的“光”是 ,对人体伤害最大的是 .
14.(2分)热机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中将内能转化为机械能的是 冲程;坚实的固体很难被拉断,这是因为固体分子间距离增大时,分子间的作用力表现为 力.
15.(6分)在探究弹性势能跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想 猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关; 猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球、木块和长刻度尺各一个,设计了如图所示的实验装置进行探究.实验中,木块起始位置相同.最后得出实如下表所示的验记录表. 实验 次数 使用的 弹簧 被压缩后弹簧的长度/cm ① ② 弹簧A 弹簧A 5 8 木块移动 的距离 S1 S2 第5页(共30页)
③ ④ 弹簧B 弹簧B 5 8 S3 S4 (1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,这种研究方法叫转换法.下列实验中用到此方法的是 (选填序号)
①探究“杠杆的平衡条件”②探究“不同物质吸热升温属性”
(2)请将探究猜想一的方案补充完整:将 (选填“两根不同”、“同一根”)弹簧压缩 (选填“相同”、“不同”)的长度,放手后,小球被弹出,测出推动木块移动的距离进行比较.
(3)弹簧将小球弹开的过程中,弹簧的弹性势能转化成小球的 能. (4)为了探究猜想二,可选用实验次数②和实验次数 的数据进行比较分析,若木块移动的距离 ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
16.(6分)在测“3.8V”小灯泡电功率实验中.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲实物电路连接完整.
(2)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是 .
(3)排除故障后,当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,其示数为
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A,小灯泡的额定功率为 W.
(4)小明同学在只有一个电流表和一个阻值已知的电阻R的情况下,采用图丙所示的电路测出了小灯泡的额定功率,他的操作步骤是:a,按图连接好电路,闭合干路开关,再闭合S1,调节滑动变阻器,使电流表的读数为I1= ,b,断开S1,闭合S2,读出电流表读数I2,灯泡的额定功率是P额= .
三、应用题(本大题共3小题,共20分)
17.(4分)如图所示,物体的重量为1140N,工人师傅用600N的力匀速提升物体,物体上升的速度为0.2m/s,求:(不计摩擦及绳重) (1)工人师傅拉绳的功率; (2)滑轮组的机械效率.
18.(8分)如图甲所示的我国首艘“海上飞船”﹣“翔州1”,它的最大起飞质量为2.5t,巡航速度是140﹣160km/h,最大航速可达210km/h,最高能爬升至150m,可乘坐7人.它既可以在水中航行,也可以贴近水面飞行.求:
(1)当“翔州1”在水中以150km/h匀速航行时,其受到水的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)其自身的重力.
(2)该“翔州1”以最大航速匀速飞行1.5h通过的路程是 km.
(3)“翔州1”在平静的水面由静止开始运动,若在水平方向获得的动力F随运动
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时间t的变化关系图象如图乙所示.t=50s后,“翔州1”的速度可达到20m/s,并做匀速直线运动.则在50﹣100s内,“翔州1”的牵引力做的功为多少? (4)“翔州1”靠岸后,有5名乘客从船上登岸,则船排开海水的体积约减少多少m3?(海水的密度取ρ海水=1.0×103kg/m3,人的平均质量计70kg)
19.(8分)如图所示的电路中,电源为可调压直流学生电源,电压表量程为“0~15V”,电流表量程为“0~0.6A”,小灯泡标有“6V1.2W”字样,R0为20Ω的定值电阻.图一是小明同学在一次实验中得到的电流表和电压表数变化关系的图象.求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)当电压表示数为3V时,电阻R0在50s内消耗的电能;
(3)调节电源电压,小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时,小灯泡的实际电功率多大?
(4)如果电压表的读数是准确的,试分析小明同学的实验数据,指出该实验存在误差的原因;并求出电压表读数为2V时,小灯泡的实际功率的真实值.
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2017年湖北省孝感市安陆市中考物理二模试卷
参与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,1-8题单选,9-10题多选,每小题3分,共30分)
1.(3分)(2016•达州)如图所示是敲击音叉时示波器在相同时间内截取的二列声波图,下列说法正确的是( )
A.甲的音调比乙的音调低 B.甲的音量比乙的音量小 C.甲的音调比乙的音调高 D.甲的音量比乙的音量大 【分析】根据下列知识分析判断:
(1)频率是1s物体振动的次数,相同时间内振动越快,频率越大.音调跟频率有关,频率越大,音调越高.
(2)振幅是物体振动时偏离原位置的大小,偏离原位置越大,振幅越大.响度跟振幅有关,振幅越大,响度越大.
【解答】解:由图可知,两幅图中音叉振动的快慢相同,因此音调相同;偏离原位置程度不相同,因此响度不相同,甲偏离程度大,所以甲的响度大,即音量大.只有D选项说法正确. 故选D.
【点评】掌握声音的三个特征:音调、响度、音色,会观察波形图进行判断.音调跟频率有关;响度跟振幅有关;音色跟材料和结构有关.
2.(3分)(2016•三明)2015年10月5日,屠呦呦因为发现青蒿素成为首位获自然科学类诺贝尔奖的中国人.青蒿素受热易失去活性,为了从溶液中提取青蒿素,她创造性地选用乙醚代替水或酒精,这是利用乙醚具有( ) A.较小的密度 B.较小的比热容 C.较低的熔点 D.较低的沸点
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【分析】液体沸腾时吸收热量,但温度不变.
【解答】解:在从青蒿这种植物里提取青蒿素时,不用水煮而是放在乙醚中煮,这是因为乙醚的沸点低;当乙醚沸腾后,继续加热,乙醚的温度不会升高,避免由于温度高而破坏青蒿素的有效成分. 故选D.
【点评】本题主要考查学生对沸点的了解和掌握,是一道基础题.
3.(3分)(2016•成都)小林同学做“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未在图中画出来),下列说法正确的是( )
A.光屏上形成的是烛焰倒立等大的实像 B.图中成像特点与照相机成像特点完全相同
C.将蜡烛移到光具座10cm刻度线处,保持凸透镜和光屏不动,光屏上仍可成清晰的烛焰像
D.将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,保持凸透镜不动,无论怎样移动光屏,它上面都得不到清晰的蜡烛像
【分析】(1)光屏上能承接到的像是实像.凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;物距等于像距时,成倒立等大的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像.
(2)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大.
【解答】解:A、由图可知,物距u=25cm,v=40cm,物距u<v,成倒立放大的实像,故A错误;
B、u<v,成倒立放大的实像,与投影仪的成像原理相同,故B错误;
C、将蜡烛移到光具座10cm刻度线处,此时物距u=40cm,由光路可逆可以知道v=25cm,则保持凸透镜和光屏不动,光屏上不可能成清晰的烛焰像,故C错误; D、由图可知,像距v>2f,2f>u>f,所以20cm>f>12.5cm,当将蜡烛移到光
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具座40cm刻度线处,此时物距u=10cm<f,焦点内不成像,故D正确. 故选D.
【点评】根据物距和焦距,像距和焦距能判断凸透镜成像情况: u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f. 2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f. u<f,成正立、放大的虚像.
4.(3分)(2014•南充)关于下列四个实验的认识中,正确的是( )
A.
实验现象说明电流周围存在磁场
B.
通电螺线管右端为S极
C.
实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用
D.
实验研究的是电磁感应现象
【分析】本题考查电磁感应、电流的磁效应,题目给出了四个类似的实验,首先要弄清各实验所揭示的原理,再结合题设要求来进行选择.
【解答】解:A、通电导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,小磁针的运动可以显示磁场的存在,它是研究电流的磁效应的,是奥斯特实验,故A正确,
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符合题意.
B、由图可知,电流由螺线管的左端流入,右端流出,则用右手握住螺线管,四指沿电流方向,则大拇指向右,即螺线管的右端为N极,故B错误,不符合题意.
C、该图没有电池,验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电磁感应现象实验图,故C错误,不符合题意.
D、通电后,导体棒在磁场中发生运动,是研究通电导线在磁场中受磁场力的,故D错误,不符合题意. 故选A.
【点评】物理学是以观察和实验为主的实验学科,很多的物理知识都来源于实验,在学习中应重视实验的学习,要牢记一些重要实验装置图.
5.(3分)(2015•常州)为改善地铁地下车站的通风状况,小明设计了抽气管道,利用地面横风实现自动抽气.为提高抽气效果,管道上方遮雨盖的形状应设计成下列图中的( )
A. B. C. D.
【分析】在流体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大.据此结合图中的应用进行分析.
【解答】解:分析题意可知,这里是想利用地面横风实现自动抽气,结合图中的设计图可知看出,主要是利用了流体压强与流速的关系.
只有当管道口上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大时,会有可能实现自动抽气,因此,遮雨盖的形状应符合靠近管道口的一面向外凸起,使空气流过时速度变快,压强变小,对照选项中的图片可知,图B符合要求. 故选B.
【点评】此题考查的是流体压强与流速关系在生活中的应用,体出了物理与生活实际的联系,有一定的现实意义.
6.(3分)(2016•绵阳)现在一般标准住宅户内配电系统都使用了空气开关、漏
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电保护器、三线插座等设备,有一配电系统如图所示.其中各个设备的特征是( )
A.电能表上可以直接读出应该交的电费 B.空气开关的作用与保险丝作用完全相同
C.三线插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚 D.漏电保护器用于当灯泡的灯丝烧断时,将电流导入大地
【分析】(1)空气开关在电路过载或短路时,即通过电流过大时起到保护作用. (2)漏电保护器原理是当火线电流比零线电流大太多的话就说明电路的某个地方可能接地漏电,电流从大地跑了.当单相触电时实际上就是人体加载在了火线和地线之间,火线电流大,零线电流小,漏电保护器工作.而当双相触电时实际上就是在负载上并联了一个人体,实际的火线电流和零线电流的差值并没有什么变化,所以会起不到保护作用.
【解答】解:A、电能表是测量用电器消耗的电能的仪表,根据月末的减去月初的示数读出消耗电能,然后可计算出应该交的电费,故A错误;
B、空气开关兼并总开关和保险丝的作用,可以在电流过大时自动断开开关以保护电路安全,也可当总开关使用随时切断电流,故B错误;
C、家庭电路中,两条进户线分别为火线和零线,其中与大地相连的是零线;三脚插头最长的脚与金属外壳相连.故C正确;
D、漏电保护器只有在电路发生漏电或有人触电时才会切断电源,而功率过大时电流过大,此时空气开关会“跳闸”切断电源,而不是漏电保护器会切断电路,故D错误. 故选C.
【点评】本题考查漏电保护器、空气开关的特点及应用,要注意二者工作原理的不同.同时了解电路中的几种情况的不同表现:一是短路,二是用电器总功率过大,三是用电器漏电或有人触电等.
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7.(3分)(2013•杭州)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C.甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F 【分析】在分析时,分别以整体、A、B为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态时,受平衡力的作用.
【解答】解:乙图,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,A不受摩擦力的作用,AD错误;
以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,两种情况下B受到的摩擦力相等,B正确;
甲图以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用,且f=F,C错误. 故选:B.
【点评】此题考查了摩擦力大小的判定,将甲乙两图相互对比,关键是能够对整体和部分进行受力分析,根据平衡力的知识进行判断,对学生来说应属于难题.
8.(3分)(2013•泰安)甲、乙两个电阻的U﹣I图线如图所示,若把两个电阻串联接在同一电路中,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻值小于乙的电阻值
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B.通过甲、乙两个电阻的电流之比是2:1 C.甲、乙两个电阻两端电压之比是2:1 D.甲、乙两个电阻的电功率之比是1:4
【分析】(1)由图象可知通过两电阻的电流与两端的电压成正比即两电阻是定值电阻,从图象中读出任意一点的电流和电压值,根据欧姆定律求出两电阻的阻值,然后比较两电阻的阻值;
(2)根据串联电路的电流特点可知通过两电阻的电流关系,根据欧姆定律求出两电阻两端的电压关系,根据P=I2R求出两个电阻的电功率之比. 【解答】解:
A、由图象可知,通过两电阻的电流与两端的电压成正比即两电阻是定值电阻,且U甲=U乙=3V时,I甲=0.3A、I乙=0.6A, 根据欧姆定律可得,两电阻的阻值分别为: R甲=
=
=10Ω,R乙=
=
=5Ω,
所以甲的电阻值大于乙的电阻值,故A不正确; B、把两个电阻串联接在同一电路中时, 由于串联电路中各处的电流相等,
所以通过甲、乙两个电阻的电流之比是1:1,故B不正确; C、甲、乙两个电阻两端电压:
=
=
=
=,故C正确;
D、甲、乙两个电阻的电功率之比:
=故选:C.
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象判断出两电阻为定值电阻并读出相关的信息.
9.(3分)(2017•安陆市二模)如图所示的电路中,电源电压不变,R为定值电
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===,故D不正确.
阻,当开关S闭合后,滑坡P从右端向左端移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数逐渐变小 B.电压表示数逐渐变小
C.电路消耗的总功率变大 D.电路消耗的总功率变小
【分析】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器R′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R两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化,根据P=UI可知电路消耗总功率的变化.
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器R′串联,电压表测R′两端的电压,电流表测电路中的电流,
当开关S闭合后,滑坡P从右端向左端移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I=可得,电路中的电流变大,即电流表的示数逐渐变大,故A错误; 由U=IR可知,R两端的电压变大, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R′两端的电压变小,即电压表的示数逐渐变小,故B正确; 由P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故C正确、D错误. 故选BC.
【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、电功率公式的应用,要注意电压表不测带电源用电器两端的电压.
10.(3分)(2017•安陆市二模)一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中,圆柱体下降过程中,弹簧测力计的示数F与下降高度h的变化关系图象如图所示(不考虑
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液面变化).下列说法正确的是(g取10N/kg)( )
A.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压力是8N B.圆柱体受到的重力是12N C.圆柱体受到的最大浮力是4N D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
【分析】为了便于分析,给线段标上A、B、C、D四个点,如下图,根据图象分析如下:
(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,圆柱体的重力;由图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,可知圆柱体受到的拉力,则圆柱体受到的浮力等于重力减去拉力;当圆柱体刚好全部浸没时,圆柱体受到的浮力等于上下表面的压力差,据此求下表面受到水的压力;
(2)由图象BC段可知,圆柱体刚好浸没时下表面所处的深度,利用p=ρgh计算下表面受到水的压强;
(3)求出了浸没时圆柱体受到的浮力,利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ水gV
排
求圆柱体的体积;
由公式G=mg可求出物体的质量,再利用密度公式求圆柱体密度. 【解答】解:
(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,
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根据二力平衡条件可知,G=F拉=12N,
图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=4N, 则圆柱体受到的最大浮力:F浮=G﹣F=12N﹣4N=8N, 由浮力产生的原因可得:F浮=F下表面﹣F上表面, 当圆柱体刚好全部浸没时,F上表面=0N,
所以,下表面受到水的压力:F下表面=F浮=8N,故AB正确、C错误; (2)由F浮=ρ水gV排得圆柱体的体积: V=V排=
=
=8×10﹣4m3,
由G=mg可得圆柱体的质量: m==
=1.2kg,
则圆柱体密度: ρ==故选ABD.
【点评】本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、阿基米德原理、液体压强的计算等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大.
二、实验探究题(本大题共20分)
11.(2分)(2017•安陆市二模)拉杆式旅行箱可看成杠杆,如图所示,OA=1.0m,OB=0.2m,箱重G=120N,请画出使箱子在图示位置静止时,施加在端点A的最小作用力F的示意图,要求标明F的大小.
=1.5×103kg/m3.故D正确.
【分析】要想抬起拉杆时的动力最小,就要求动力臂最长,支点到动力作用点的距离作为动力臂最长,根据力与力臂的关系可画出最小作用力F,根据杠杆平衡
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条件求得F. 【解答】解:
要求动力最小,即动力臂最长,支点O到动力作用点A的距离作为动力臂最长,力的方向与动力臂垂直向上,如图所示:
杠杆平衡条件可得,G×OB=F×OA, 即:120N×0.2m=F×1.0m, 解得F=24N.
【点评】本题考查最小力的作图,求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂.
12.(2分)(2008•常州)如图所示,平面镜前有一点光源S发出的一束光线被平面镜反射后经过A点,请作出该光线的光路图.
【分析】本题常见的作法有两种:
一是根据光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角完成光路图.
二是根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称,作出反射光线并完成光路图.
【解答】解:第一种作法:根据光的反射定律:在平面镜上找一点O,过O点垂直平面镜作出法线,找到入射角的大小,最后根据反射角等于入射角画出过A
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点反射光线,如图所示:
第二种作法:先通过平面镜作出发光点S的对称点S′,连接S′A交平面镜于点O,OA为反射光线,如图所示:
【点评】本题的两种作法显然第二种比第一种作法好,第一种作法保证反射角等于入射角的反射点很难确定,而且在做题时要浪费更多的时间.
13.(2分)(2017•安陆市二模)电磁波是一个大家族,红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都是家族中的成员,其中,家用电器的遥控器发出的“光”是 红外线 ,对人体伤害最大的是 紫外线 .
【分析】红外线的热效应比较强,能制成热谱仪,制成红外线夜视仪;红外线可以用来遥控,制成电视遥控器;
紫外线能杀菌,制成消毒灯;紫外线能合成维生素D,促使钙的吸收;紫外线能使荧光物质发光,制成验钞机来验钞.
【解答】解:电视机的遥控器能发射一种红外线进行遥控;
适量的照射紫外线有助于人体维生素D的合成,过量照射射对人体十分有害,轻则使皮肤粗糙,重则引起皮肤癌. 故答案为:红外线;紫外线.
【点评】此题考查了红外线和紫外线的应用,是一道联系生活实际的应用题,难度不大.
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14.(2分)(2017•安陆市二模)热机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中将内能转化为机械能的是 做功 冲程;坚实的固体很难被拉断,这是因为固体分子间距离增大时,分子间的作用力表现为 引 力. 【分析】(1)内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中压缩冲程将机械能转化成内能,做功冲程将内能转化成机械能;
(2)组成物质的分子间存在引力和斥力;分子间间隙变大时,相互作用力表现为引力,所以固态难以被拉伸;分子间间隙变小时,分子间相互作用力表现为斥力,故固态难以被压缩. 【解答】解:
(1)内燃机的四个冲程中,实现将机械能转化成内能的是压缩冲程;实现将内能转化为机械能的是做功冲程;
(2)固体很难被拉伸,这是因为拉伸时固体分子间的分子力表现为引力. 故答案为:做功;引.
【点评】本题考查了内燃机冲程的能量转化以及对分子间的作用力的理解和掌握,属于基础性题目.
15.(6分)(2017•安陆市二模)在探究弹性势能跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关; 猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球、木块和长刻度尺各一个,设计了如图所示的实验装置进行探究.实验中,木块起始位置相同.最后得出实如下表所示的验记录表. 实验 次数 使用的 弹簧 被压缩后弹簧的长度/cm ① ② ③ 弹簧A 弹簧A 弹簧B 5 8 5 木块移动 的距离 S1 S2 S3 第21页(共30页)
④ 弹簧B 8 S4 (1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,这种研究方法叫转换法.下列实验中用到此方法的是 ② (选填序号)
①探究“杠杆的平衡条件”②探究“不同物质吸热升温属性”
(2)请将探究猜想一的方案补充完整:将 同一根 (选填“两根不同”、“同一根”)弹簧压缩 不同 (选填“相同”、“不同”)的长度,放手后,小球被弹出,测出推动木块移动的距离进行比较.
(3)弹簧将小球弹开的过程中,弹簧的弹性势能转化成小球的 动 能. (4)为了探究猜想二,可选用实验次数②和实验次数 ④ 的数据进行比较分析,若木块移动的距离 不同 ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
【分析】(1)弹性势能的大小是通过木块被弹开的远近来比较弹性势能的多少,这种研究方法叫转换法,压强大小我们看不到,是通过海绵的凹陷程度来判断的. (2)要弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度是否有关,根据控制变量法的思想,必须选择同样的弹簧,改变压缩程度,比较木块移动的距离得出结论. (3)弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的动能. (4)为了探究弹性势能的大小是弹簧的材料有关,必须控制压缩程度相同,改变材料,比较木块移动的距离得出结论.
【解答】解:(1)①探究“杠杆的平衡条件”实验,用的是实验归纳法;②探究“不同物质吸热升温属性”实验中,用加热时间的长短来反映吸收热量的多少,用的是转换法;
(2)探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关时,应选择相同的弹簧,使弹簧的压缩程度不同,比较小球被弹出,推动木块移动的距离得出结论; (3)弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的动能; (4)为了探究猜想二,必须控制压缩程度相同,改变材料,可选用试验次数②
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和④,若木块移动的距离不同即s2≠s4说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关. 故答案为:(1)②;(2)同一根;不同;(3)动;(4)④;不同.
【点评】本题为探究弹性势能与哪些因素有关的实验,考查了分析实验能力、考查了学生对控制变量法、转换法的了解与掌握,属于难题.
16.(6分)(2017•安陆市二模)在测“3.8V”小灯泡电功率实验中.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲实物电路连接完整.
(2)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是 灯泡断路 .
(3)排除故障后,当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,其示数为 0.3 A,小灯泡的额定功率为 1.14 W.
(4)小明同学在只有一个电流表和一个阻值已知的电阻R的情况下,采用图丙所示的电路测出了小灯泡的额定功率,他的操作步骤是:a,按图连接好电路,闭合干路开关,再闭合S1,调节滑动变阻器,使电流表的读数为I1= ,b,断开S1,闭合S2,读出电流表读数I2,灯泡的额定功率是P额= 3.8V×(I2﹣
) .
【分析】(1)根据灯的额定电压为3.8V确定电压表选用的量程与灯并联,变阻器按一上一下接入电路中;
(2)若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的灯泡断路了;
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(3)由图乙电流表量程确定分度值,根据P=UI求小灯泡的额定功率; (4)要测灯的额定功率,应先使灯正常发光,在没有电压表的情况下,电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用,故将R与电流表串联后再与灯并联,通过移动变阻器的滑片使电流表示数为I1=电压为3.8V,灯正常发光;
保持滑片位置不变,通过开关的转换,使电流表测灯与R并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流,根据P=UI写出灯的额定功率的表达式. 【解答】解:(1)灯的额定电压为3.8V,电压表选用大量程与灯并联,变阻器按一上一下接入电路中,如下所示:
时,由并联电路电压的规律,灯的
(2)经分析,电路正确连接后,闭合开关,移动滑片,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是灯泡断路.
(3)排除故障后,当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表分度值为0.02A,其示数为0.3A,小灯泡的额定功率为: P=UI=3.8V×0.3A=1.14W.
(4)如图丙所示,他的操作步骤是:
a,按图连接好电路,闭合干路开关,再闭合S1,调节滑动变阻器,使电流表的读数为I1=
;
b,断开S1,闭合S2,读出电流表读数I2,
此时灯与R并联,电流表测电路的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流:
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IL=I2﹣
;,灯泡的额定功率是:
).
P额=3.8V×(I2﹣
故答案为:(1)如上所示: (2)灯泡断路; (3)0.3;1.14; (4)a、
;b、3.8V×(I2﹣
).
【点评】本题测“3.8V”小灯泡电功率,考查电路的连接、故障的分析、电流表读数、额定功率的计算及设计实验方案测额定功率的能力.难度较大.
三、应用题(本大题共3小题,共20分)
17.(4分)(2017•安陆市二模)如图所示,物体的重量为1140N,工人师傅用600N的力匀速提升物体,物体上升的速度为0.2m/s,求:(不计摩擦及绳重) (1)工人师傅拉绳的功率; (2)滑轮组的机械效率.
【分析】(1)由图可知连接动滑轮绳子的股数,然后根据v绳=nv物求出绳子自由端移动的距离,最后根据P==(2)根据=
×100%=
=Fv绳求出工人师傅拉绳的功率;
×100%求出滑轮组的机械效率.
×100%=
【解答】解:(1)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2, 绳子自由端移动的速度为: v绳=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s; 则工人师傅拉绳的功率:
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P===Fv绳=600N×0.4m/s=240W;
(2)滑轮组的机械效率: η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%=95%.
答:(1)工人师傅拉绳的功率是240W; (2)滑轮组的机械效率是95%.
【点评】本题考查使用滑轮组功率和机械效率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点知道根据动滑轮上绳子的段数求绳子自由端移动的速度,难点是机械效率变形公式的推导及应用.
18.(8分)(2017•安陆市二模)如图甲所示的我国首艘“海上飞船”﹣“翔州1”,它的最大起飞质量为2.5t,巡航速度是140﹣160km/h,最大航速可达210km/h,最高能爬升至150m,可乘坐7人.它既可以在水中航行,也可以贴近水面飞行.求:
(1)当“翔州1”在水中以150km/h匀速航行时,其受到水的浮力 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)其自身的重力.
(2)该“翔州1”以最大航速匀速飞行1.5h通过的路程是 315 km.
(3)“翔州1”在平静的水面由静止开始运动,若在水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系图象如图乙所示.t=50s后,“翔州1”的速度可达到20m/s,并做匀速直线运动.则在50﹣100s内,“翔州1”的牵引力做的功为多少? (4)“翔州1”靠岸后,有5名乘客从船上登岸,则船排开海水的体积约减少多少m3?(海水的密度取ρ海水=1.0×103kg/m3,人的平均质量计70kg) 【分析】(1)流体中流速越快的地方,压强越小; (2)确定最大速度和所用时间,根据s=vt计算出路程;
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(3)根据“翔州1”做匀速直线运动的情况判断出其所受阻力的大小,从而可判断出在0~50s内动力与阻力的关系,可得速度的变化情况;
(4)乘客登岸后,船受到的浮力减小,所有V排减小,根据阿基米德原理可计算出减少的体积. 【解答】解:
(1)“翔州1”为流线型,下表面空气流速较慢,压强较大,上表面流速较快,压强小,产生向上的升力,当“翔州1”在水中以150km/h匀速航行时,其受到水的浮力、向上的升力、竖直向下的重力,故浮力小于重力; (2)由v=可得,以最大航速航行1.5h通过的路程: s=v最大t=210km/h×1.5h=315km;
(3)由图乙知,当“翔州1”做匀速直线运动时,动力为1.0×104N, 所以,根据二力平衡条件可得船受到的阻力:f=F=1.0×104N; 从50~100s时间内“翔州1”通过的路程:s=vt=20m/s×50s=1000m; 所以从50~100s时间内牵引力做功:W=Fs=1×104N×1000m=1×107J; (4)船处于漂浮状态,所以F浮=G,5名乘客登岸后,浮力减小量: △F浮=△G=5mg=5×70kg×10N/kg=3500N; 由F浮=ρ液gV排可得,排开海水的体积减小量: △V排=
=
=0.35m3.
故答案为:(1)小于;(2)315;(3)在50﹣100s内,“翔州1”的牵引力做的功为1×107;(4)船排开海水的体积约减少0.35m3.
【点评】本题是一道综合应用题目,主要考查了浮力的相关知识、流体压强与流速的关系、速度公式的应用及功的计算,考查全面.
19.(8分)(2017•安陆市二模)如图所示的电路中,电源为可调压直流学生电源,电压表量程为“0~15V”,电流表量程为“0~0.6A”,小灯泡标有“6V1.2W”字样,R0为20Ω的定值电阻.图一是小明同学在一次实验中得到的电流表和电压表数变化关系的图象.求:
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(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)当电压表示数为3V时,电阻R0在50s内消耗的电能;
(3)调节电源电压,小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时,小灯泡的实际电功率多大?
(4)如果电压表的读数是准确的,试分析小明同学的实验数据,指出该实验存在误差的原因;并求出电压表读数为2V时,小灯泡的实际功率的真实值. 【分析】由甲电路图可知,R0与灯泡L并联,电流表测干路电流,电压表测电源的电压.
(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI=阻;
(2)当电压表示数为3V时,根据并联电路的电压特点和W=在50s内消耗的电能;
(3)调节电源电压,小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时,根据P=UI=求出电源电压,根据欧姆定律求出通过R0的电流,根据图象读出干路电流,利用并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流,根据P=UI求出小灯泡的实际电功率;
(4)灯泡的电阻与温度有关,据此分析造成误差的原因,根据欧姆定律求出通过R0的电流,根据图象读出干路电流,利用并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流,根据P=UI求出小灯泡的实际电功率.
【解答】解:由甲电路图可知,R0与灯泡L并联,电流表测干路电流,电压表测电源的电压. (1)由P=UI=
可得,灯泡的电阻:
t求出电阻R0
求出灯泡正常发光时的电
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RL===30Ω;
(2)当电压表示数为3V时,
因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,电阻R0在50s内消耗的电能: W0=
t=
×50s=22.5J;
(3)调节电源电压,小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时, 电源的电压: U′=
=
=4V,
通过R0的电流: I0=
=
=0.2A,
由图乙可知,干路电流约为0.455A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,通过灯泡的电流: IL=I﹣I0=0.455A﹣0.2A=0.255A, 小灯泡的实际电功率: PL=U′IL=4V×0.255A=1.02W;
(4)灯泡的电阻与温度有关,不同电压下通过灯泡的电流不同,实际功率不同,灯丝的电阻不同,会造成电流表的读数存在误差,计算通过灯泡的电流不准确,从而导致灯泡的实际功率计算不准确;
电压表读数为2V时,由图象可知干路电流为0.4A, 此时通过R0的电流: I0′=
=
=0.1A,
通过灯泡的电流:
IL′=I′﹣I0′=0.4A﹣0.1A=0.3A, 小灯泡的实际电功率: PL′=U″IL′=2V×0.3A=0.6W.
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答:(1)灯泡正常发光对的电阻为30Ω;
(2)当电压表示数为3V时,电阻R0在50s内消耗的电能为22.5J;
(3)调节电源电压,小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时,小灯泡的实际电功率为1.02W;
(4)灯泡的电阻与温度有关,不同电压下通过灯泡的电流不同,实际功率不同,灯丝的电阻不同,会造成电流表的读数存在误差,计算通过灯泡的电流不准确,从而导致灯泡的实际功率计算不准确;电压表读数为2V时,小灯泡的实际功率的真实值为0.6W.
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键.
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