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2023
吉林省
长春市
中考
物理
试卷
2023年吉林省长春市中考物理试卷
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。
1.(2分)下列物体尺度最大的是( )
A.太阳 B.月亮 C.地球 D.人造卫星
2.(2分)很多运动鞋具有缓震功能,这是由于制作鞋底或鞋垫的材料具有很好的( )
A.弹性 B.塑性 C.导热性 D.导电性
3.(2分)夏天的清晨,室外草叶上常出现露珠。露的形成发生的物态变化是( )
A.凝固 B.液化 C.升华 D.凝华
4.(2分)世界上第一个证实了电流周围存在磁场的科学家是( )
A.牛顿 B.欧姆 C.奥斯特 D.阿基米德
5.(2分)在人的眼球中,晶状体和角膜的共同作用相当于一个( )
A.平面镜 B.玻璃砖 C.凸透镜 D.凹透镜
6.(2分)下列用电器正常工作1小时,消耗电能最多的是( )
A.空调 B.节能灯 C.电风扇 D.液晶电视
7.(2分)下列现象中,属于静电现象的是( )
A.磁铁吸引铁钉 B.用吸管“吸”饮料
C.地球吸引苹果 D.摩擦过的气球吸引头发
8.(2分)在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图所示。下列说法正确的是( )
A.铜片是电池正极
B.锌片是电池正极
C.盐水不导电
D.电压表正、负接线柱接反了
9.(2分)2023年5月8日,中国选手全红蝉以五跳两满分的成绩,夺得跳水世界杯第二站比赛的冠军。全红蝉在空中加速下落过程中( )
A.动能不变 B.动能变大
C.重力势能变大 D.机械能变大
10.(2分)如图所示是我国《农书》中记录的槽碓(duì)。大木勺积水较多会下沉,使石锤上升;当大木勺内的水流出变轻后,石锤落下击打石臼内的谷物。该槽碓( )
A.机械效率可达100% B.是杠杆
C.机械效率可超过100% D.是热机
二、非选择题:本题共10小题,第11-19小题每空1分、每图2分,第20小题7分,共50分。
11.(6分)长春市某社区开设了“幸福食堂”,既能减轻上班族的家务负担,又能解决老年人的吃饭问题,让居民乐享幸福“食”光。
(1)走进食堂能闻到饭菜的香味,这是 现象。
(2)燃烧天然气烹饪食物,食物内能的增加是通过 的方式实现的。
(3)天然气在燃烧时把化学能转化为 能,其热值 ;当气温下降导致更多热量散失到空气中时,燃料的利用率 。
(4)从能源与可持续发展的角度看,天然气属于 能源。
12.(4分)2023年,长春市某公司研制的全球首列氢能源市域列车上线运营。列车内置了氢能动力系统,不仅续航能力强,而且环保、零碳、运行时噪声小,是绿色环保的交通工具。
(1)列车运行时噪声小,其中的“小”是指声音的 小。
(2)列车内的工作人员使用的无线对讲机是通过 传递信息的。
(3)当列车驶离站台时,以站台为参照物列车是 的。
(4)若列车运行过程中突然减速,乘客由于具有 ,身体会向列车前进的方向倾斜。
13.(4分)我国红沿河核电站核能供暖示范项目,利用核能发电的同时实现了清洁供暖。
(1)核电站利用原子核 (填“聚变”或“裂变”)释放的核能发电。
(2)核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖,提高了能量的利用率。供暖时,用水做输运能量的介质,是因为水的 大。
(3)在能量转化和转移的过程中,能量的总量 。但是在供暖过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,不能相反,这一现象说明能量的转移具有 。
14.(3分)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中:
(1)某时刻温度计的示数如图所示为 ℃。
(2)某同学观察到水沸腾时的现象:水中产生的大量气泡上升过程中体积 ,到水面破裂开来。
(3)该实验中,能否用水银体温计代替图中的温度计测量沸水的温度? 。
15.(4分)在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是 。
(2)将白纸铺在水平桌面上,再将玻璃板 放在白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,如图所示。将未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小 。
(3)将光屏放在蜡烛A的像的位置,直接观察光屏,光屏上没有呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 。
16.(7分)在“测量物体运动的平均速度”实验中,实验装置如图所示:
路程
运动时间
平均速度
sAB=0.45m
tAB=3.2s
vAB=0.14m/s
sAC=0.90m
tAC=4.5s
vAC=
(1)测量平均速度的原理是 。
(2)实验中,小组同学发现小车通过AB段路程的时间过短,不便于测量时间,为了解决这一问题,可以只将木块向 适当移动;也可以将小车倒置滑下,这是因为用 代替滚动可以增大摩擦。
(3)改进后,进行实验并记录数据在表格中,计算出小车通过AC段路程的平均速度是 m/s。小车通过AB段路程的平均速度比BC段路程的平均速度 。
(4)小车在运动过程中,支持力对小车是否做功? 。
(5)小车运动到斜面底端撞到金属片会停下来,说明力可以改变物体的 。
17.(6分)在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示:
(1)连接电路时开关应处于 状态。
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,请用笔画线代替导线在答题卡上将实物电路连接完整。
(3)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是 。
(4)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为 V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 。
18.(4分)在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,实验装置如图所示:
(1)根据图中磁感线方向判断蹄形磁体的上端是 极。
(2)让导线AB在磁场中做 运动,观察到电流表指针发生偏转,说明回路中有电流产生,这一过程将机械能转化为 能,根据这个现象制成了 。
19.(5分)物理实践小组设计了一个测量固体密度的方案(仅用于不吸水、不溶于水的固体)。如图甲所示,将适量的配重颗粒装入粗细均匀的薄壁圆筒中并封闭筒口,将圆筒放入盛有适量水的薄壁大容器中,大容器的横截面积是圆筒的横截面积的5倍。圆筒静止后用记号笔在圆筒对应水面位置标记“O”,在大容器的水面位置标出初始水位线。
(1)请在图中画出圆筒受到的重力的示意图。(图中的O点为圆筒的重心)
(2)为使圆筒静止后竖直漂浮在水面,在沙粒、泡沫粒中应选择 作为圆筒的配重颗粒。
(3)将待测金属块用细线挂在圆筒下方,放入水中静止后(细线的质量、体积忽略不计,金属块始终不触底)如图乙所示,与图甲相比圆筒所受的浮力 (填“变大”、“不变”或“变小”)。分别测出圆筒静止后水面到“O”点和到初始水位线的距离h1和h2,则该金属块的密度表达式为ρ金属= (用h1、h2和ρ水表示)。
20.(7分)小明发现家中马桶的冲水量(水箱单次排水的质量)较大,浪费水资源。于是设计了可以调节马桶冲水量的装置,简化原理图如图所示,R1为力敏电阻,其所受压力每减小1N阻值增大1Ω,当水箱注满水时,R1的阻值为10Ω,R2为滑动变阻器,滑片P每移动1cm,其接入电路的阻值变化5Ω。该装置通过在电压表上设置“触发电压”控制水箱的停止排水和自动注水,当电压表示数达到“触发电压”时,排水阀门被关闭,停止冲水,同时注水阀门被打开,自动将水箱注满水。设置好“触发电压”后,在水箱注满水的前提下,通过调节滑片P的位置,设置不同的冲水量,当滑片P在阻值最大位置时,冲水量最大。
水箱内注满水,滑片P从阻值最大位置向左移动5cm,闭合开关,电压表示数为1V;在滑片P位置不变的情况下,若设置“触发电压”为2V,冲水量为1.5kg。
(1)冲水过程中,随着水箱中水面下降,水箱底部所受水的压强逐渐 ,力敏电阻R1的阻值变 。
(2)若设置“触发电压”为2.4V,请通过计算求出该装置的最大冲水量(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。取g=10N/kg,水箱中水足量)。
2023年吉林省长春市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。
1.(2分)下列物体尺度最大的是( )
A.太阳 B.月亮 C.地球 D.人造卫星
【分析】地球是太阳系的组成部分,月亮和人造卫星都是地球的卫星,人造卫星比月亮小的多。
【解答】解:地球是太阳的行星,月亮和人造卫星都是地球的卫星,人造卫星比月亮小的多,所以,尺度最大的是太阳。
故选:A。
【点评】本题考查宏观世界的物质尺度,要求学生有一个清晰的认识,内容比较简单,是一道基础题。
2.(2分)很多运动鞋具有缓震功能,这是由于制作鞋底或鞋垫的材料具有很好的( )
A.弹性 B.塑性 C.导热性 D.导电性
【分析】物体的形变有两种:一种是弹性形变,物体在力的作用下发生形变,力消失后能自动恢复原状的形变;另一种是塑性形变,物体在力的作用下发生形变,力消失后不能自动恢复原状的形变。
【解答】解:制作鞋底或鞋垫的材料在力的作用下发生形变,力消失后能自动恢复原状的形变,属于弹性形变,所以很多运动鞋具有缓震功能,这是由于制作鞋底或鞋垫的材料具有很好的弹性。
故选:A。
【点评】本题考查物质的基本属性、弹性形变和塑性形变的区别,注重了物理和生活的联系,是中考的热点。
3.(2分)夏天的清晨,室外草叶上常出现露珠。露的形成发生的物态变化是( )
A.凝固 B.液化 C.升华 D.凝华
【分析】物质由气态转变为液态的过程叫做液化,液化是放热过程。
【解答】解:夏天的清晨,室外草叶上常出现露珠是空气中水蒸气液化而成的。
故选:B。
【点评】本题通过日常生活中的现象考查学生对各种物态变化以及吸、放热情况的理解,属于基础知识。
4.(2分)世界上第一个证实了电流周围存在磁场的科学家是( )
A.牛顿 B.欧姆 C.奥斯特 D.阿基米德
【分析】世界上第一个证实了电流周围存在磁场的科学家是奥斯特。
【解答】解:奥斯特是第一个证实电流周围存在磁场的科学家,故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查物理学史内容,要熟练掌握初中教材中介绍的科学家及其主要贡献。
5.(2分)在人的眼球中,晶状体和角膜的共同作用相当于一个( )
A.平面镜 B.玻璃砖 C.凸透镜 D.凹透镜
【分析】人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于凸透镜,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。
【解答】解:人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上成倒立缩小的实像,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】此题考查学生对眼睛及其视物原理的了解,眼睛和照相机类似。
6.(2分)下列用电器正常工作1小时,消耗电能最多的是( )
A.空调 B.节能灯 C.电风扇 D.液晶电视
【分析】根据用电器的功率,利用电功率公式,可知消耗电能最多的用电器。
【解答】解:空调的额定功率一般在1kW左右,节能灯的的额定功率小于40W,液晶电视和电风扇的额定功率在100W左右。
利用电功率变形式W=Pt可知,都正常工作1小时,消耗电能最多的用电器是空调。
故选:A。
【点评】本题考查的是电功的计算公式、以及对常见用电器额定功率的了解,这要求大家在生活中要善于观察。
7.(2分)下列现象中,属于静电现象的是( )
A.磁铁吸引铁钉 B.用吸管“吸”饮料
C.地球吸引苹果 D.摩擦过的气球吸引头发
【分析】(1)磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质;
(2)用吸管“吸”饮料是利用了大气压;
(3)由于地球的吸引使物体受到的力叫做重力;
(4)静电现象是带电体吸引轻小物体。
【解答】解:A、磁铁吸引铁钉,这是磁铁的磁性,故A不符合题意;
B、用吸管吸饮料时,吸管内的压强小于外界大气压,饮料在大气压的作用下进入吸管,利用了大气压的作用,故B不符合题意;
C、地球吸引苹果是地球的引力,故C不符合题意;
D、摩擦过的气球吸引头发,是因为带电体能吸引轻小物体,这是气球和头发摩擦产生的静电现象,故D符合题意。
故选:D。
【点评】掌握对静电现象的认识,是解答本题的关键。
8.(2分)在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图所示。下列说法正确的是( )
A.铜片是电池正极
B.锌片是电池正极
C.盐水不导电
D.电压表正、负接线柱接反了
【分析】(1)图中铜片与电压表的正接线柱连接,指针正向偏转,根据电压表的正确使用方法,判断电源的正负极;
(2)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
(3)根据电压表的指针偏转情况确定电压表连接是否正确。
【解答】解:AB、图中铜片与电压表的正接线柱连接,指针正向偏转,说明铜片是该盐水电池的正极、锌片是负极,故A正确、B错误;
C、盐水是盐的水溶液,容易导电,属于导体,故C错误;
D、图中指针正向偏转,正负接线柱接法正确,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查了电压表的使用、导体的导电性,属于基础题目。
9.(2分)2023年5月8日,中国选手全红蝉以五跳两满分的成绩,夺得跳水世界杯第二站比赛的冠军。全红蝉在空中加速下落过程中( )
A.动能不变 B.动能变大
C.重力势能变大 D.机械能变大
【分析】机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关。动能和势能可以相互转化。
【解答】解:运动员从最高点加速下落的过程中,质量不变,速度增大,所以动能增大;质量不变,高度减小,重力势能减小,是重力势能转化为动能;由于受空气阻力作用,运动员的机械能变小,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了重力势能、动能的影响因素和转化等知识,属于基础题。
10.(2分)如图所示是我国《农书》中记录的槽碓(duì)。大木勺积水较多会下沉,使石锤上升;当大木勺内的水流出变轻后,石锤落下击打石臼内的谷物。该槽碓( )
A.机械效率可达100% B.是杠杆
C.机械效率可超过100% D.是热机
【分析】任何机械使用时,不可避免地做额外功;
结合图片和生活经验,先判断“碓身”在使用过程中,绕着固定点转动的硬棒是杠杆;热机将内能转化为机械能。
【解答】解:AC、任何机械使用时,不可避免地做额外功,任何机械的效率都不可能达到或超过100%,故A、C错误;
B、结合图片和生活经验,槽碓在使用过程中,绕着固定点转动的硬棒,属于杠杆,故B正确;
D、槽碓使用时将水的机械能转化为石锤的机械能,没有将内能转化为机械能,不属于热机,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查机械效率、杠杆和热机,属于中档题。
二、非选择题:本题共10小题,第11-19小题每空1分、每图2分,第20小题7分,共50分。
11.(6分)长春市某社区开设了“幸福食堂”,既能减轻上班族的家务负担,又能解决老年人的吃饭问题,让居民乐享幸福“食”光。
(1)走进食堂能闻到饭菜的香味,这是 扩散 现象。
(2)燃烧天然气烹饪食物,食物内能的增加是通过 热传递 的方式实现的。
(3)天然气在燃烧时把化学能转化为 内 能,其热值 不变 ;当气温下降导致更多热量散失到空气中时,燃料的利用率 减小 。
(4)从能源与可持续发展的角度看,天然气属于 不可再生 能源。
【分析】(1)不同物质的分子在互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散。
(2)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。
(3)燃料燃烧化学能转化为内能,热值不变,温度降低时,散失的热量更多,燃料的利用率减小。
(4)天然气属于不可再生能源。
【解答】解:(1)闻到饭菜的香味,是因为分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象。
(2)烹饪食物时,食物吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式来传递热量的。
(3)天然气在燃烧时把化学能转化为内能,其热值在不变;当气温下降导致更多热量散失到空气中,损失的热量增大,所以燃料的利用率减小。
(4)天然气在短期内不能从自然界中得到补充,所以天然气属于不可再生能源。
故答案为:(1)扩散;(2)热传递;(3)内;不变;减小;(4)不可再生。
【点评】本题主要考查了扩散、热值、能源的分类;知道改变物体内能的两种方式。
12.(4分)2023年,长春市某公司研制的全球首列氢能源市域列车上线运营。列车内置了氢能动力系统,不仅续航能力强,而且环保、零碳、运行时噪声小,是绿色环保的交通工具。
(1)列车运行时噪声小,其中的“小”是指声音的 响度 小。
(2)列车内的工作人员使用的无线对讲机是通过 电磁波 传递信息的。
(3)当列车驶离站台时,以站台为参照物列车是 运动 的。
(4)若列车运行过程中突然减速,乘客由于具有 惯性 ,身体会向列车前进的方向倾斜。
【分析】(1)声音的大小叫响度,响度的大小与振幅和距离声源的远近有关。
(2)电磁波可以传递信息。
(3)物体相对于参照物的位置变化了,物体就是运动的;物体相对于参照物的位置不变,物体就是静止的。
(4)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】解:(1)列车运行时噪声小,其中的“小”是指声音的响度小。
(2)列车内的工作人员使用的无线对讲机是通过电磁波传递信息的。
(3)当列车驶离站台时,以站台为参照物列车和站台的位置不断变化,列车是运动的。
(4)若列车运行过程中突然减速,乘客由于具有惯性,身体会向列车前进的方向倾斜。
故答案为:(1)响度;(2)电磁波;(3)运动;(4)惯性。
【点评】本题主要考查了响度、惯性的基本概念;知道电磁波可以传递信息;知道运动和静止的相对性。
13.(4分)我国红沿河核电站核能供暖示范项目,利用核能发电的同时实现了清洁供暖。
(1)核电站利用原子核 裂变 (填“聚变”或“裂变”)释放的核能发电。
(2)核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖,提高了能量的利用率。供暖时,用水做输运能量的介质,是因为水的 比热容 大。
(3)在能量转化和转移的过程中,能量的总量 不变 。但是在供暖过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,不能相反,这一现象说明能量的转移具有 方向性 。
【分析】(1)核电站利用原子核裂变发电;
(2)水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
(3)能量的转化和转移是有方向性的,并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
【解答】解:(1)核电站都是利用原子核裂变的链式反应发电;
(2)供暖的“暖气”用水做输运能量的介质,是因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度时,水放出的热量多;
(3)热量总是自发地从高温物体传到低温物体,而不可能自发地从低温物体传到高温物体,说明能量的转移和转化具有方向性;能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
故答案为:(1)裂变;(2)比热容;(3)不变;方向性。
【点评】本题考查核能、水的比热容以及能量的转化,难度不大。
14.(3分)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中:
(1)某时刻温度计的示数如图所示为 91 ℃。
(2)某同学观察到水沸腾时的现象:水中产生的大量气泡上升过程中体积 变大 ,到水面破裂开来。
(3)该实验中,能否用水银体温计代替图中的温度计测量沸水的温度? 不能 。
【分析】(1)温度计读数时要明确温度计的分度值,视线与液柱的液面相平;
(2)根据水沸腾现象解答;
(3)根据体温计的量程解答。
【解答】解:(1)该温度计的分度值为1℃,因此读数为91℃;
(2)水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。这时形成的大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中;
(3)1标准大气压下水的沸点是100℃,而体温计的测量范围是35℃~42℃,远低于沸水的温度,因此不能用水银体温计代替图中的温度计测量沸水的温度。
故答案为:(1)91;(2)变大;(3)不能。
【点评】本题考查了“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验,难度较小,属于基础性题目。
15.(4分)在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 。
(2)将白纸铺在水平桌面上,再将玻璃板 垂直 放在白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,如图所示。将未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小 相等 。
(3)将光屏放在蜡烛A的像的位置,直接观察光屏,光屏上没有呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 虚像 。
【分析】(1)玻璃板有透光性,既能成像,也能确定像的位置;
(2)若玻璃板没有垂直放在白纸上,则成的像偏高或偏低,导致实验无法完成;根据实验操作现象及将A、B大小完全相同分析;
(3)虚像不能成在光屏上。
【解答】解:(1)玻璃板有透光性,既能成像,也能确定像的位置,用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。
(2)将白纸铺在水平桌面上,再将玻璃板垂直放在白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,如图所示。将未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到跟蜡烛A的像完全重合,则B蜡烛与A蜡烛的像大小相等,又蜡烛A、B大小完全相同,说明平面镜所成的像与物体大小相等。
(3)虚像不能成在光屏上,将光屏放在蜡烛A的像的位置,直接观察光屏,光屏上没有呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚像。
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)垂直;相等;(3)虚像。
【点评】探究平面镜成像的特点,考查对器材的要求及对操作过程的理解。
16.(7分)在“测量物体运动的平均速度”实验中,实验装置如图所示:
路程
运动时间
平均速度
sAB=0.45m
tAB=3.2s
vAB=0.14m/s
sAC=0.90m
tAC=4.5s
vAC=
(1)测量平均速度的原理是 v= 。
(2)实验中,小组同学发现小车通过AB段路程的时间过短,不便于测量时间,为了解决这一问题,可以只将木块向 右 适当移动;也可以将小车倒置滑下,这是因为用 滑动摩擦 代替滚动可以增大摩擦。
(3)改进后,进行实验并记录数据在表格中,计算出小车通过AC段路程的平均速度是 0.2 m/s。小车通过AB段路程的平均速度比BC段路程的平均速度 小 。
(4)小车在运动过程中,支持力对小车是否做功? 否 。
(5)小车运动到斜面底端撞到金属片会停下来,说明力可以改变物体的 运动状态 。
【分析】(1)测量平均速度的原理是v=;
(2)斜面的坡度越大,小车在斜面上滑下的速度越快,在斜面上运动的时间越短,不便于测量时间,据此分析;
(3)根据题意得出AC段路程和所用时间,利用v=求出小车通过AC段路程的平均速度;AB段路程与BC段路程相同,求得BC所用时间,利用速度公式求得BC的速度可得出结论;
(4)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;
(5)力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态,运动状态的改变包括速度大小和方向的改变。
【解答】解:(1)该实验是根据公式v=进行测量的;
(2)斜面的坡度越大,小车在斜面上滑下的速度越快,在斜面上运动的时间越短,不便于测量时间,因此为了便于测量时间,应将木块向右适当移动,使它保持较小的坡度;也可以将小车倒置滑下,这是因为用滑动摩擦代替滚动可以增大摩擦;
(3)路程sAC=0.90m,所用时间tAC=4.5s,
小车通过AC段路程的平均速度:
vAC===0.2m/s;
已知AB段路程与BC段路程相同,sAB=sBC=0.45m,
tBC=tAC﹣tAB=4.5s﹣3.2s=1.3s,
BC段平均速度:
vBC==≈0.35m/s,
已知,vAB=0.14m/s,则vAB<vBC,
(4)小车在运动过程中,支持力的方向上没有移动距离,所以支持力对小车不做功;
(5)小车运动到斜面底端撞到金属片会停下来,小车由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:(1)v=;(2)右;滑动摩擦;(3)0.2;小;(4)否;(5)运动状态。
【点评】本题主要考查了测量平均速度的实验,理解实验原理并从图中读取相关信息是解题的关键。
17.(6分)在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示:
(1)连接电路时开关应处于 断开 状态。
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,请用笔画线代替导线在答题卡上将实物电路连接完整。
(3)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是 L2断路 。
(4)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为 3 V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 相等 。
【分析】(1)连接电路时开关应处于断开状态。
(2)电压表并联在被测电路的两端,据此连接实物图。
(3)并联电路的各个支路互不影响。
(4)并联电路中,各个支路两端的电压相等。
【解答】解:(1)连接电路时开关应处于断开状态。
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,将电压表并联在该灯泡的两端,使用0~3V接线柱,如图所示:
。
(3)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是L2断路。
(4)电压表示数均如图乙所示,为3V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等。
故答案为:(1)断开;(2)L2断路;(3);(4)3;相等。
【点评】本题考查的是探究并联电路的电压规律;知道简单电路故障的判断;会连接实物图;知道电压表的使用规则。
18.(4分)在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,实验装置如图所示:
(1)根据图中磁感线方向判断蹄形磁体的上端是 N 极。
(2)让导线AB在磁场中做 切割磁感线 运动,观察到电流表指针发生偏转,说明回路中有电流产生,这一过程将机械能转化为 电 能,根据这个现象制成了 发电机 。
【分析】(1)磁体外部磁感线的方向从N极指向S极;
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流的现象叫电磁感应,电磁感应产生的电流叫做感应电流,发电机是根据此原理制成的。
【解答】解:(1)由图可知,磁感线方向由上到下,所以进而判断蹄形磁体的上端是N极,下端是S极。
(2)闭合开关后,使导线AB在磁场中左右运动,即导线做切割磁感线运动,因此会有感应电流产生,此时电流表指针能发生偏转;这种现象就是电磁感应现象;电磁感应现象实验中机械能转化为电能。
故答案为:N;切割磁感线;电;发电机。
【点评】此题考查了电磁感应现象的实验、磁感线及其特点,尤其要注意导体如何运动才能切割磁感线,难度不大。
19.(5分)物理实践小组设计了一个测量固体密度的方案(仅用于不吸水、不溶于水的固体)。如图甲所示,将适量的配重颗粒装入粗细均匀的薄壁圆筒中并封闭筒口,将圆筒放入盛有适量水的薄壁大容器中,大容器的横截面积是圆筒的横截面积的5倍。圆筒静止后用记号笔在圆筒对应水面位置标记“O”,在大容器的水面位置标出初始水位线。
(1)请在图中画出圆筒受到的重力的示意图。(图中的O点为圆筒的重心)
(2)为使圆筒静止后竖直漂浮在水面,在沙粒、泡沫粒中应选择 沙粒 作为圆筒的配重颗粒。
(3)将待测金属块用细线挂在圆筒下方,放入水中静止后(细线的质量、体积忽略不计,金属块始终不触底)如图乙所示,与图甲相比圆筒所受的浮力 变大 (填“变大”、“不变”或“变小”)。分别测出圆筒静止后水面到“O”点和到初始水位线的距离h1和h2,则该金属块的密度表达式为ρ金属= ρ水 (用h1、h2和ρ水表示)。
【分析】(1)重力的方向总是竖直向下;力的示意图就是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来;
(2)要使圆筒静止后竖直漂浮在水面,选择质量较大的物体放到圆筒中;
(3)根据阿基米德原理分析回答;根据容器中液面变化关系求出金属块的体积,利用增加的浮力等于增加的重力求出金属块的重力,最后根据密度公式求出金属块的密度。
【解答】解:(1)从圆筒的重心沿竖直向下的方向画出一条带箭头的线段,由G表示,如下图所示:
;
(2)要使圆筒静止后竖直漂浮在水面,选择质量较大的物体放到圆筒中,相同体积的沙粒和泡沫粒相比,沙粒的质量较大,故选择沙粒作为圆筒的配重颗粒;
(3)将待测金属块用细线挂在圆筒下方,放入水中静止后,由图乙可知,V排增大,根据F浮=ρ液gV排可知,与图甲相比圆筒所受的浮力变大;
设圆筒浸入水中的深度为h,圆筒的横截面积为S,大容器的横截面积S容=5S,金属块用细线挂在圆筒下方,放入水中静止后,体积的变化量为:
ΔV=S容h2,
ΔV筒+V金=S容h2,
Sh1+V金=S容h2,
金属块的体积为:
V金=5Sh2﹣Sh1;
原来圆筒处于漂浮,浮力等于重力,即G筒=F浮=ρ水gSh……①,
将金属块和圆筒看成整体,处于漂浮状态,浮力等于重力,即G筒+G金=F浮总=ρ水gS(h+h1)+ρ水gV金……②,
②﹣①得:
G金=ρ水gSh1+ρ水gV金=6ρ水gSh2,
则金属块的密度为:
ρ金属====ρ水。
故答案为:(1)见解答图;(2)沙粒;(3)变大;ρ水。
【点评】本题考查了力的示意图、物体的浮沉条件,利用好漂浮条件是本题的关键。
20.(7分)小明发现家中马桶的冲水量(水箱单次排水的质量)较大,浪费水资源。于是设计了可以调节马桶冲水量的装置,简化原理图如图所示,R1为力敏电阻,其所受压力每减小1N阻值增大1Ω,当水箱注满水时,R1的阻值为10Ω,R2为滑动变阻器,滑片P每移动1cm,其接入电路的阻值变化5Ω。该装置通过在电压表上设置“触发电压”控制水箱的停止排水和自动注水,当电压表示数达到“触发电压”时,排水阀门被关闭,停止冲水,同时注水阀门被打开,自动将水箱注满水。设置好“触发电压”后,在水箱注满水的前提下,通过调节滑片P的位置,设置不同的冲水量,当滑片P在阻值最大位置时,冲水量最大。
水箱内注满水,滑片P从阻值最大位置向左移动5cm,闭合开关,电压表示数为1V;在滑片P位置不变的情况下,若设置“触发电压”为2V,冲水量为1.5kg。
(1)冲水过程中,随着水箱中水面下降,水箱底部所受水的压强逐渐 减小 ,力敏电阻R1的阻值变 大 。
(2)若设置“触发电压”为2.4V,请通过计算求出该装置的最大冲水量(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。取g=10N/kg,水箱中水足量)。
【分析】(1)根据液体的压强公式分析,根据力敏电阻所受压力每减小1N阻值增大1Ω分析;
(2)电路是R1和R2串联,根据滑动变阻器电阻与长度关系,计算滑动变阻器的接入电路的阻值,根据串联电流相等分别对电压表示数为1V和2V列方程,组成方程组解答电源电压,根据欧姆定律计算滑动变阻器此时接入电路的电阻大小,当滑片P在阻值最大位置时,冲水量最大,根据串联分压列出2.4时的表达式。
【解答】解:(1)冲水过程中,随着水箱中水面下降,水箱底部所处的深度减小,根据液体压强特点知,密度不变,深度减小,受水的压强逐渐减小,力敏电阻R1受到的压力逐渐减小,根据力敏电阻所受压力每减小1N阻值增大1Ω知,阻值变大。
(2)电路是R1和R2串联,电压表测量R1的电压;
当水箱注满水时,R1的阻值为10Ω,R2为滑动变阻器,滑片P每移动1cm,其接入电路的阻值变化5Ω,滑片P从阻值最大位置向左移动5cm,滑动变阻器接入电阻的阻值为R﹣5×5Ω=R﹣25Ω,闭合开关,电压表示数为1V;
根据串联电路的电流特点和欧姆定律知,=;
即;————①
滑片P位置不变的情况下,若设置“触发电压”为2V,冲水量为1.5kg。
力敏电阻减小的压力F=G=mg=1.5kg×10N/kg=15N;
R'1=10Ω+15N×1Ω/N=25Ω;
根据串联电路的电流特点和欧姆定律知,=;
即;————②
联立①②解得:U=6V;R=75Ω;
当滑片P在阻值最大位置时,冲水量最大。若设置“触发电压”为2.4V,假设冲水量为m
力敏电阻减小的压力F'=G'=mg=10mN;
R'1=10Ω+10mN×1Ω/N=(10+10m)Ω;
根据串联电路的电流特点和欧姆定律知,=;
即;
解得m=4kg。
答:(1)减小;大。
(2)该装置的最大冲水量4kg。
【点评】本题考查压强、阅读信息、串联电路的特点和欧姆定律等,属于较难题。
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