文档文本内容
2024 年中考第一次模拟考试(全国卷)
物理·全解全析
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,
用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项
是符合题目要求的)
1.下列估测最接近实际情况的是( )。
A.一个苹果的质量约为10g B.初中物理课本的宽度约为18cm
C.一瓶500mL矿泉水的质量约为10kg D.人感觉比较舒适的环境温度约为36℃
【答案】B。
【解析】A.三个苹果的质量约为1斤,即500克,故一个苹果的质量在160g左右,故A不符合题
意;
B.中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离(一拃)大约15cm,初中物理课本的宽度略大于
此数值,在18cm左右,故B符合题意;
C.矿泉水的体积为V=500mL=500cm3,根据密度公式,矿泉水的质量为m=ρV=1.0g/
cm3×500cm3=500g=0.5kg,故C不符合题意;
D.正常人的体温为36~37℃,人感觉比较舒适的环境温度约为23℃,故D不符合题意。故选B。
2.下列关于声现象,说法正确的是( )。
A. 小提琴通过琴弦振动产生声音;
B. 青蛙发出“呱呱”声时没有物体振动;C. 用力敲鼓可使音调变高;
D. 敲击水杯时水越多音调越高
【答案】A。
【解析】A.小提琴属于弦乐器,琴声是通过琴弦的振动产生的,故A正确;
B.青蛙“呱呱”的叫声是由于它的鸣囊振动产生的,故B错误;
C.用力敲鼓可使鼓的振幅变大,响度变大,故C错误;
D.敲击一个装了水的杯子,杯中水越多,质量越大,杯子越难振动,振动频率越小,音调越低,故D
错误。故选A。
3.下列是发生在我们身边常见的物理现象,其中解释正确的是( )。
A.汽车刹车后速度逐渐减小,最后会停下来,是因为汽车受到了阻力作用;
B.马拉车,但是车始终没动,是因为车受到的拉力小于摩擦力;
C.石块在空中下落的越来越快,主要的原因是石块受到的力越来越大;
D.茶杯静止放在水平课桌上,因为它所受重力和它对桌面的压力是一对平衡力
【答案】A。
【解析】A.汽车刹车后能继续运动,是由于惯性,而汽车刹车后速度逐渐减小,最后会停下来,是
因为受到摩擦阻力的作用,故A正确;
B.马拉车,车没动,处于平衡状态,是因为拉力等于摩擦力,故B错误;
C.石块下落的过程中速度越来越块,是因为此时所受到的向下的重力大于向上的空气阻力的缘故,
故C错误;
D.茶杯所受重力和对桌面的压力,处于静止状态,二力大小相等,方向相反,作用在同一条直线
上,作用在不同物体上,所以是一对相互作用力,故D错误。故选A。
4.如图是一款新型水杯,在杯的夹层中封入适量的固态物质,实现了“快速降温”和“快速升温”的
功能。使用时,将水杯上下晃动几分钟,可以将100 ℃的开水降温至55 ℃左右的温水,也可以将冷水升
温至55 ℃左右的温水,这款水杯被广泛称为“55°杯”。“55°杯”的工作原理是( )。
A.首次使用时,必须加注热水;降温时利用物质熔化吸热;升温时利用凝固放热;B.首次使用时,必须加注冷水;降温时利用物质凝固放热;升温时利用熔化吸热;
C.首次使用时,加注冷热水均可;降温时利用物质熔化吸热;升温时利用凝固放热;
D.首次使用时,加注冷热水均可;降温时利用物质凝固放热;升温时利用熔化吸热
【答案】A。
【解析】首次使用时,必须加注开水倒入杯中,此时海波晶体被熔化,此过程海波会吸收热量,当水
的温度下降55℃以下时,此时海波会凝固,会放出热量,在此过程中水能较长时间保持水温不变。故选
A。
5.如图所示的生活现象能说明大气压存在的是( )。
A. 火车轨道 B. 用吸管吸饮料
C. 拦河大坝 D. 锅炉水位计
【答案】B。
【解析】A.火车轨道的枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,不符合题意;
B.用吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,管内气压减小,在外界大气压的作用下,饮料被压
进吸管里,利用大气压,符合题意;
C.由于液体压强随深度的增加而增大,为了让拦河坝承受更大的水的压强,修成“上窄下宽”的形
状,不符合题意;
D.锅炉水位计,水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的,底部是连通的,是连通器,不符合题
意。
故选B。
6.将“220V 60W”的灯泡L 和“220V 40W”的灯泡L,串联在220V的电源上,组成闭合电路(设灯
1 2
丝电阻不变),则下列说法正确的是( )。
A.灯泡L 的电阻大于灯泡L 的电阻 B.灯泡L 比灯泡L 亮
1 2 1 2
C.灯泡L 比灯泡L 亮 D.两灯泡的总功率大于40W
2 1
【答案】C。
【解析】A.由 可解得两灯泡的电阻 ,故A错误;
BC.根据串联电路的分压原理 可知,U<U,又因为串联电路中电流各处相等,根据公式P=UI
1 2
可知,P′<P′,所以灯泡L 比L 更亮一些,故B错误,C正确;
1 2 2 1
D.串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时通过电路的电流为
两灯泡的总功率P =UI=220V×0.11A=24.2W<40W;
总
故D错误。故选C。
7.下列关于热现象的说法中正确的是( )。
A.物体的温度越高所含的热量越多;
B.内燃机的做功冲程将机械能转化成内能;
C.物质的比热容越大反映了物质吸收或放出热量的能力越强;
D.打扫卫生时灰尘飞扬说明分子在永不停息地做无规则运动
【答案】C。
【解析】A.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,只能说吸收热量或放出热量,故A错误;
B.内燃机的一个工作循环有四个冲程,做功冲程是将内能转化成机械能,故B错误;
C.比热容是物质的一种特性,它反映了物质吸收或放出热量的能力,比热容越大反映了物质吸收或
放出热量的能力越强,故C正确;
D.灰尘是可以看得见的物体,因此灰尘的飞扬不是分子的运动,而是物体的机械运动,故D错误。
故选C。
8.“安全用电,珍爱生命”是同学们应有的意识。下列做法中符合安全用电原则的是( )。
A.保险丝熔断后用铜丝代替;
B.家用电器的金属外壳一定要接地;
C.发现有人触电,立即用手将他拉开;
D.使用测电笔辨别火线或零线时,手不能接触笔尾金属体
【答案】B。
【解析】A.保险丝的设计是当电流过大时熔断,保护电路,若用铜丝代替,不会熔断,起不到保护
作用,故A不符合题意;
B.为了避免人接触金属外壳而发生触电事故,金属外壳需要接地,故B符合题意;
C.发现有人触电,不能用手将他拉开,会发生触电事故,故C不符合题意;
D.使用测电笔辨别火线或零线时,手不能接触笔尖金属体,一定要接触笔尾金属体,故D不符合题
意。
故选B。
9.如图所示,一装有适量的小桶放在水平面上,桶与水的总重力为50N,用测力计吊着一个体积为
200cm的实心金属球,将金属球缓慢浸没在水中(水未溢出),使其在水中静止,且不与桶壁、桶底接
触,此时测力计的示数为15.8N,下列说法中错误的是( )。A.金属球所受浮力为2N B.金属球的密度为8.9×103kg/m
C.水平面对桶的支持力为52N D.桶对水平面的压力为65.8N
【答案】D。
【解析】A.金属球受到的浮力F =ρ gV =1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3=2N,故A正确,不
浮 水 排
符合题意;
B.金属球的重力G=F +F′=2N+15.8N=17.8N
浮
由G=mg可得金属球的质量
金属球的密度 ,故B正确,不符合题意;
CD.把金属球和水、小桶看做整体,受到竖直向下的总重力和竖直向上地面的支持力、测力计的拉力
作用处于静止状态,由力的平衡条件可得G+G =F +F′
桶和水 支持
则地面对小桶的支持力F =G+G -F′=17.8N+50N-15.8N=52N
支持 桶和水
因桶对水平面的压力和地面的支持力是一对相互作用力,二力大小相等,所以,桶对水平面的压力
F =F =52N
压 支持
故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。故选D。
10.物理学是培养同学们科学思想、科学方法和科学精神的一门自然科学。下列物理问题所用到的主
要研究方法与其他三种不同的是( )。
A. 探究影响电阻大小的因素;
B. 伏安法测电阻;C. 探究导体产生的热量与电阻大小的关系;
D. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素
【答案】B。
【解析】电阻的大小与材料、横截面积、长度有关,在探究电阻大小与什么因素有关时,要使用控制
变量法;
伏安法测电阻时,要多次测量,取平均值减小误差;
探究导体产生的热量与电阻大小的关系,要控制通电时间、通过两电阻的电流相同,使用的是控制变
量法;
磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数有关,探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,要使用控制变量
法;故只有伏安法测电阻时使用的实验方法与 其他三种实验不同,故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
11.如图所示为乒乓球在水平地面上弹跳时产生轨迹的一部分,该图表明( )。
A.该图中乒乓球的弹跳方向为自右向左;
B.乒乓球弹跳时机械能不变;
C.乒乓球某次弹起过程中,弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能;
D.乒乓球运动过程中重力势能一直减少
【答案】C。
【解析】A.从图可知,乒乓球的弹跳高度自左向右越来越低,所以在图中乒乓球的弹跳方向为自左
向右,故A不符合题意;
B. 由于与空气的摩擦,在弹跳的过程中机械能转化为其他形式的能,所以机械能逐渐减小,故B不
符合题意;
C.若不计摩擦,乒乓球某次弹起过程中,弹起瞬间的动能应等于此过程最高点时的重力势能;由于
乒乓球与空气的摩擦,在上升过程中存在机械能的损失,所以弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能,故C符合题意;
D.由于与空气的摩擦,乒乓球运动过程中机械能一直减小,而不是重力势能一直减小,故D不符合题
意。故选C。
12.小明测量小灯泡的电功率,电路如图甲所示,电源电压恒为6V,小灯泡上标有“3.8V”字样。实
验得到小灯泡的U−I图象如图乙所示。下列分析不正确的是( )。
A.小灯泡的电阻约为12.7Ω;
B.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的阻值约为7.3Ω;
C.小灯泡的额定功率为1.14W;
D.小灯泡两端电压为2.0V时,滑动变阻器消耗的电功率为0.88W
【答案】A。
【解析】A.小灯泡与变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测通过小灯泡的电流,由图
乙知,小灯泡的电流随电压的变化关系为一曲线,说明小灯泡的电阻是变化的,故A错误,符合题意;
B.灯泡的额定电压是3.8V,由图乙可知,灯泡在额定电压下的电流0.30A,电源电压恒为6V,由串
联电路的规律及欧姆定律,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻 ,故B正
确,不符合题意;
C.灯的额定功率P=UI=3.8V×0.30A=1.14W,故C正确,不符合题意;
L L L
D.由乙图知,当灯两端的电压为2.0V时,通过灯的电流为0.22A,根据串联电路电压的规律,变阻
器的电压为U =U-U′=6V-2V=4V
滑
滑动变阻器消耗的电功率为P =U I′=4V×0.22A=0.88W
滑 滑
故D正确,不符合题意。故选A。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空与作图题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
13.在原子、原子核、电子、中子、质子中,带负电的有 。核反应堆是通过可控 (选填
“裂变”或“聚变”)反应释放核能的设备。
【答案】电子;核裂。
【解析】原子不带电,原子核带正电,电子带负电、中子不带电、质子带正电;核电站主要利用核裂
变的可控链式反应来发电的。
原子不带电,原子核带正电,电子带负电、中子不带电、质子带正电;核能发电是利用铀原子核裂变
时放出的核能来发电的。
14.如图所示,将一枚硬币放在空碗底部,然后退到眼睛恰好看不到硬币的位置,保持眼睛、碗和硬
币的位置不变,缓缓向碗里倒水,随着水面升高,又看到了“硬币”。其实看到的硬币是变浅的(选填“实像”或“虚像”)。硬币上有A、B两点,先看到硬币上的 点。
【答案】虚像;A。
【解析】[1]人看到水中的硬币是由于硬币反射的光线由水中斜射入空气时,在水面处发生折射,折
射角大于入射角,折射光线进入人眼,人会认为光是沿直线传播的,会逆着折射光线的方向看去,就会看
到硬币的虚像,比实物变浅了,所以看到硬币是由于光线折射时,折射角大于入射角造成的。
[2]先后看到的两点的折射光线的方向不变,法线的方向不变,所以折射角大小不变,则入射角大小
不变,所以随着水面升高,先看到硬币的A点。
15.如图所示,所测物体长度为______cm;选用精密的测量工具,改进测量方法等可以______(选填
“消除”或“减小”)误差。
【答案】1.85;减小。
【解析】[1]如图所示,刻度尺的分度值为0.1cm,刻度尺的测量结果既要记录准确值又要记录估计
值,所以所测物体长度为1.85cm。
[2]误差只能减小,而不可能消除,故选用精密的测量工具,改进测量方法等可以减小误差。
16.小星学习电功率知识后,想利用电能表测量家中电饭锅工作时的实际功率。他仔细观察了家中的
电能表,表盘参数如图所示,则小星家允许加载的用电器的最大总功率为_______ 。他关闭家中其他用
电器,只让电饭锅工作,发现电饭锅工作2min,电能表转盘转过60转,则该电饭锅的实际功率为______
。
【答案】4400;600。
【解析】 [1]由图可知,该电能表的工作电压为 220V ,电能表允许通过的最大电流为 20A ,所以
小星家允许加载的用电器的最大总功率为[2] 电饭锅工作 ,电能表转盘转过60转,该过程中消耗的电能为
该电饭锅的实际功率为 。
17.使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气
灶将质量为2kg,初温为15℃的水加热到95℃,水吸收的热量是_______J:若此过程的热效率为40%,则
此过程消耗天然气_______m3。(水的比热容为4.2 103J/(kg·℃),天然气热值为4.2 107/m3)
【答案】 ; 。
【解析】[1]水吸收的热量是
故水吸收的热量是 。
[2]若此过程的热效率为40%,则天然气的释放的热量为
则天然气的体积为
则天然气的体积为 。
18.用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑,此过程中 (选填“正”或“负”)电荷在吸管和纸
巾间转移,如图所示,用塑料吸管接触验电器的金属球时,金属箔片张开,则金属箔片和塑料吸管带
(选填“同种”或“异种”)电荷。
【答案】负;同种。
【解析】[1]用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑,是由于摩擦过程中电子发生转移,而电子是负
电荷,故可知是负电荷在吸管和纸巾间转移。
[2]用塑料吸管接触验电器的金属球时,塑料吸管上的一部分电子会转移到验电器上,验电器与塑料
吸管带同种电荷,而两片金属箔由于同种电荷相互排斥而张开。
19.如图所示,重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动,木棒OA:OB=3:2,物体乙的质量为
6kg,物体乙受到的重力是______N甲的重力为700N,把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B
上时,木棒在水平位置平衡,此时物体甲受到地面的支持力______N。
【答案】60;30。【解析】物体乙受到的重力: G =m g=6kg×10N/kg=60N;
乙 乙
把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时,绳子对B端的拉力F =G =60N,
B 乙
木棒在水平位置平衡,由杠杆的平衡条件可得:F ⋅OA=F ⋅OB,
A B
OB 2
则A端受到的绳子拉力: F = F = ×60N=40N,
A OA B 3
物体甲受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、绳子向上的拉力的作用处于平衡状态,
由力的平衡条件可得:G =F +F ,
甲 支持 A
所以,物体甲受到地面的支持力: F =G −F =70N−40N=30N。
支持 甲 A
故答案为:60;30。
20.如图甲所示电路中,R为定值电阻,R为滑动变阻器,图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流
1 0
关系的图象,已知电源电压为12V,图象中P=______W,R的最大功率为_______W。
1 0
【答案】3.2;14.4。
【解析】[1]由电路图可知,R与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动
0 1 1
变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图象可知,电路中的最小电流I=0.2A时,此时R
1
的电功率P=2W,由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值
1
由欧姆定律,此时电路的总电阻
串联电路总电阻等于各分电阻之和,则定值电阻的阻值R=R﹣R=60Ω﹣50Ω=10Ω
0 1
当电路中的电流I′=0.4A
由欧姆定律,定值电阻两端的电压U=I′R=0.4A×10Ω=4V
0 0
串联电路总电压等于各分电压之和,则滑动变阻器两端的电压U=U﹣U=12V﹣4V=8V
1 0
此时滑动变阻器的电功率P′=UI′=8V×0.4A=3.2W
1 1
[2]当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为定值电阻的简单电路,定值电阻的电压为电源电压
(最大),根据 ,可知此时R的电功率最大,R的最大功率为 。
0 0
21.如图所示,螺线管的A、B接线柱接通电源后,在它附近自由静止的小磁针的右端是N极。请你在
图中用箭头标出螺线管中电流的方向。【解析】螺线管的A、B接线柱接通电源后,在它附近自由静止的小磁针的右端是N极,说明螺线管的
左端是S极,右端是N极,根据安培定则,电流从A端流入,B端流出。如图所示:
22.如图, 是某一发光点S在平面镜里的像,Q是S发出的一束光经平面镜反射后经过的一点,请在
图中找到S的位置,并完成光路图(保留作图痕迹)。
【解析】作出像点S'关于镜面的对称点S即为发光点;连接QS',与镜面的交点为入射点O,连接SO
即为入射光线,则OQ为反射光线。如图:
三、实验题(本大题共5小题,满分26分)
23.(4分)小明和小亮在探究“凸透镜成像规律”的实验中,如图甲所示,将焦距为10cm的A凸透
镜固定在光具座上,调整好蜡烛和光屏的位置后,光屏上恰好得到烛焰清晰的像(未画出)。(1)图甲中凸透镜的成像特点与 ______(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点相
同;
(2)接着,小亮用不透光的纸板挡住凸透镜的上半部分,他 ______;(选填“能”或“不能”)在
光屏上看到蜡烛完整的像;
(3)保持蜡烛和透镜的位置不变,将A凸透镜换成焦距为15cm的B凸透镜,要想在光屏上呈现烛焰
清晰的像,光屏应向 ______(选填“左”或“右”)移动;
(4)实验一段时间后,原来成在光屏中央的像跑到了图乙所示的位置,下列操作可以让像重新回到
光屏中央的是 ______。
①光屏下移一段距离
②蜡烛下移一段距离
③透镜下移一段距离
【答案】照相机;能;右;③。
【解析】(1)[1]此时物距为u=50.0cm﹣20.0cm=30.0cm
大于二倍焦距,在光屏上成倒立缩小的实像,应用是照相机。
(2)[2]用不透光的纸板挡住凸透镜的上半边,只是被折射会聚成像的光线减少了,因此影响到的是
像的亮度,而不影响它的完整性,因为整个物体上的任何一点都有光能透过透镜而折射后会聚成像。
(3)[3]保持蜡烛位置不变,将A凸透镜换成焦距为15cm的B凸透镜,焦距变大,光线会聚的点会向
右移动,所以光屏应该向右移动,才能在光屏上呈现清晰的像。
(4)[4]如图乙所示,实验一段时间后,蜡烛变短,像移动到光屏的上方,要让像重新回到光屏中
央,可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动,能让像重新回到光屏中心的操作是③。
故选③。
24.(4分)小明和小丽分别“探究水的沸腾时温度变化的特点”。
(1)小丽安装实验器材时出现了甲图中的情形,接下来正确的操作应该是 (选填“将A铁圈
上移”或“将B铁圈下移”)。
(2)实验时,当看到水中有大量气泡不断上升,且 (选填“由大到小”或“由小到
大”),到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,就表明水沸腾了。
(3)实验后,根据记录的数据小明和小丽分别绘制出水温与时间关系的图象,如图乙所示。你认为
造成两同学图象差异的主要原因可能是 。
(4)为进一步了解沸腾的条件,小明将实验装置做了改进,如图丙所示,烧杯与试管内分别装入适
量的水,甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中的水温度,当乙温度计示数达到98℃后,继续加热,试管中
的水温度不变且不能沸腾,当小明同学在烧杯的水中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明
加入食盐后水的沸点 。【答案】将A铁圈上移;由小到大;水的质量不同;升高。
【解析】(1)[1]由图知道,温度计的玻璃泡碰到了容器底,因为要用酒精灯外焰加热,所以不能移
动B铁圈,所以,应将A铁圈上移。
(2)[2]水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成
水,气泡变小;水沸腾时,水中形成大量的气泡,上升时水不断汽化进入气泡,使气泡变大,到水面破裂
开来,里面的水蒸气散发到空气中,就表明水沸腾了,且此时温度为沸点。
(3)[3]由于影响加热时间的因素有:水的初温、水的质量、酒精灯外焰的火力等。根据题意知道,
两个同学实验时,水的初温相同,加热条件完全相同,但小丽同学实验中将水加热至沸腾所用时间较长,
所以,造成两同学图线差异的主要原因可能是:小丽在实验时所用的水质量较大。
(4)[4]当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后,烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热,能够沸腾,
温度保持不变。达到沸点后,试管中的水无法从烧杯的水中继续吸热,因此试管中的水最终不会沸腾;由
于在烧杯的水中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明烧杯中水的沸点高于98℃,即加入食
盐后,水的沸点升高。
25.(6分)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时,小明用完全相同的木块分别做了如图
所示的甲、乙、丙三个实验。
(l)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做______运动,此时木块受到的
滑动摩擦力大小______(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与______有关;______两个实验说明了滑动摩擦力的大小
与接触面粗糙程度有关。
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖
直方向切成两部分继续进行实验,将测得的数据记录在表格中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法
是______(选填“正确”或“错误”),理由是____________。
次数 木块大小 接触面积S/cm2 摩擦力f/N
1 整块 150 1.5
2 三分之二块 100 1.0
3 三分之一块 50 0.6
【答案】匀速直线;等于;压力;甲、丙;错误;没有控制压力大小相同。
【解析】(l)[1]将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动;
[2]物体在水平方向上受到平衡力的作用,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)[3]甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,说明滑动摩擦力的大小
与压力有关;
[4]研究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关,要控制压力大小相同,故甲、丙两个实验说明了
滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关;(3)[5]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块
沿竖直方向切成两部分继续进行实验,压力大小改变了,将测得的数据记录在表格中,由表中数据验证了
自己的猜想,这种做法是错误的;
[6]理由是没有控制压力大小相同。
26.(3分)某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。
(1)实验时应将电流表、导线ab串联起来组成______回路。
(2)该同学进行以下尝试,能使电流表指针偏转的是______(填字 母标
号)。
A.导线ab在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体
B.导线在磁场中静止,但不用单根导线ab,而用匝数很多的线圈
C.蹄形磁体静止,导线ab从图中所示位置水平向左或水平向右运 动
D.蹄形磁体静止,导线ab从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动
E.蹄形磁体静止,导线ab从图中所示位置斜向上或斜向下运动
(3)如图所示的实验装置中,将电流表换成______进行触接,还可以探究电动机的工作原理。
【答案】闭合;CE;电源。
【解析】(1)[1]磁生电是电磁感应现象,必须使闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运
动,所以应将电流表、导线ab串联起来组成闭合回路。
(2)[2]电流表发生偏转,说明电路中产生了感应电流,所以导体在磁场中一定做切割磁感线运动;
AB.导线ab在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体或匝数很多的线圈,导体在磁场中都没有发生相
对运动,不会产生感应电流,故AB不符合题意;
CE.由图知,导体ab处的磁感线是从上向下的,导体ab水平向左或向右运动,斜向上或斜向上运
动,都是做切割磁感线运动,都会产生感应电流,所以会产生感应电流,电流表指针发生偏转,故CE符合
题意;
D.导体ab竖直向上或竖直向下运动时,运动方向与磁场方向平行,导体没有做切割磁感线运动,不
会产生感应电流,电流表指针不发生偏转,故D不符合题意。
故选CE。
(3)[3]当电流表换成电源时,导体ab就成了通电导体,在磁场中会受到力的作用,可以探究电动机
的工作原理。
27.(9分)某实验小组在探究“电流与电阻关系”的实验时,
(1)设计了如图甲所示电路,电源为三节新干电池,此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和
;(2)(2分)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑片向左滑动时,电流表示数变
大,连线不得交叉);
(3)经检查电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,若电
路中只有一处故障可能是 ;排除故障后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至 (选填“A”
或“B”)端,如图乙所示,闭合开关后移动滑片到某一位置时,电流表的示数为 A;
(4)图丙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像,由图像可知电阻R两端的电
压为 V,当电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”
或“右”)端滑动,若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是
Ω。
【答案】控制定值电阻两端的电压相同;如图;定值电阻断路;B;0.2;3;右;10。
【解析】(1)[1]由于探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压相同,故滑动变阻器的
作用是保持定值电阻两端的电压相同。
(2)[2]滑片向左滑动时,电流表示数变大,即向左滑动时,滑动变阻器的阻值变小,故需要选择A
接线柱,故如下图所示:
(3)[3][4][5]电流表无示数则断路,电压表有示数且接近电源电压,则电压表有电流通过,只能是
电压表所测量的电阻断路了;闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至B端,即滑动变阻器阻值最大处,为了
保护电路;选择小量程,故读数为0.2A。
(4)[6][7][8]从图丙可知,当电阻为5Ω时,电流为0.6A,则定值电阻两端的电压为
故定制定值的电压为3V;当电阻由5Ω更换为10Ω时,根据串联分压,电压表的示数变大,为了保
持电压表的示数不变,滑动变阻器需要分担更多的电压,故需要将滑片向右移动;实验中R的阻值为
20Ω,电压为3V,电源电压为4.5V,此时滑动变阻器的电压为1.5V,根据电压之比即为电阻之比,故滑
动变阻器的最大阻值为10Ω。
四、计算题(本大题共3小题,满分22分)
28.(9分)如图所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为200cm2,不吸水的正方体物体B边长
为10cm、重为6N,质量和体积均忽略不计的细线一端固定在容器底部,另一端固定在物体B底面中央,细
线长度为L=5cm,g=10N/kg,ρ =1.0×103kg/m3。
水
(1)如图1所示,物体B静止在容器A底部,则物体B对容器底的压强多大?
(2)向容器A中缓慢加水,物体B上浮后停止加水,当物体B静止时如图2所示(细线处于松弛状态),则物体B排开水的体积多大?
(3)继续向容器A缓慢加水,物体B随水上升后细线拉直,当物体B的上表面恰好与水面相平时停止
加水,如图3所示,此时,容器底部受到水的压强多大?细线对物体B的拉力多大?
【答案】(1) ;(2) ;(3) , 。
【解析】(1)正方体物体B的底面积为
物体B对容器底的压强为
(2)当物体B静止时如图2所示(细线处于松弛状态),此时物体B漂浮,浮力为
由 可知,物体B排开水的体积为
(3)由图3可知,此时容器内水的深度为
容器底部受到水的压强为
物体完全浸没时受到的浮力为
因为物体处于静止状态,则
细线对物体B的拉力为 。
答:(1)物体B对容器底的压强为 ;(2)物体B排开水的体积为 ;(3)容器底部受
到水的压强为 ,细线对物体B的拉力为 。
29.(7分)科技馆里有一种升降座椅,小嘉和小君饶有兴致地体验后画出简图并进行研究,若小嘉
质量为60kg,小嘉坐在升降座椅上,小君用F=250N的拉力将小嘉匀速拉高3m,不计绳重和摩擦,求:(g
取10N/kg)
(1)该过程中的有用功________;
(2)小君拉动升降座椅装置时的机械效率________;
(3)若小嘉和小君一起坐在升降座椅上被人匀速拉升,与原来相比,升降座椅装置的机械效率将
______(选填“变大”“变小”或“不变”)。【答案】1800J;80%;变大。
【解析】(1)[1]小嘉的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
该过程中的有用功W =Gh=600N×3m=1800J
有
(2)[2]由图示知,滑轮组承重绳子的根数为3,拉动升降座椅移动的距离s=3h=3×3m=9m
所做的总功W =Fs=250N×9m=2250J
总
机械效率
(3)[3]两人一起被拉升时,所做的有用功增大,不计绳重和摩擦时,所做的额外功不变,那么,机
械效率会变大。
30.(6分)如图甲所示,电源电压恒定,闭合S,滑动变阻器R的电功率P与R的阻值关系如图乙
2 2
所示。滑片在某个位置时,电压表示数为3V,滑动变阻器R的电功率最大。求:
2
(1)此时通过R的电流和R的阻值;
2 2
(2)此时电源的总电压;
(3)此时的电路保持通电1min,电路产生的热量是多少?
【答案】(1)0.3A,10Ω;(2)6V;(3)108J。
【解析】(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电压表示数为
3V,滑动变阻器R的电功率最大。由乙图可知滑动变阻器的最大功率为0.9W,此时通过电路的电流
2
串联电路各处电流相等,则此时通过R的电流为0.3A。滑动变阻器接入电路的阻值为
2
(2)由乙图可知,变阻器消耗的电功率最大时,R=R=10Ω。串联电路总电阻等于各分电阻之和,所
1 2
以电路总电阻R=R+R=10Ω+10Ω=20Ω
1 2
由欧姆定律可得电源电压U=IR=0.3A×20Ω=6V
(3)此时的电路保持通电1min,电路产生的热量是Q=W=UIt=6V×0.3A×60s=108J。
答:(1)此时通过R的电流为0.3A,R的阻值为10Ω;(2)此时电源的总电压为6V;(3)此时的
2 2
电路保持通电1min,电路产生的热量是108J。
五、综合题(本大题共1小题,满分8分)
31.(8分)综合实践活动中,同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型,电流
表示数随拉力的增大而增大,模型电路如图甲所示,ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝,其阻值与长度成
正比。滑片P左端固定在拉杆上,弹簧处于原长时,滑片P位于a端,电源电压恒为6V,弹簧电阻恒为1Ω,R为4Ω,其余部分电阻不计,电流表量程为0~0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻
0
丝的摩擦。
(1)虚线框内接线柱“1”应与______(选填“2”或“3”)连接;
(2)闭合开关,弹簧处于原长状态时,R消耗的功率多大______?
0
(3)弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示,则电流表示数最大时显示的拉力多大
______?
(4)甲图中若去掉电流表,用一只电压表(量程0~3V)与R并联,利用电压表的示数来显示拉力
0
的大小,则与利用电流表相比,电压表所能显示的最大拉力将提升______%。
(5)在汇报交流阶段,同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案,从电路的安全性
考虑,其他条件不变,R的阻值应不小于______Ω。
【答案】3;0.16W;400N;103。
【解析】(1)因为电流表可以显示力的大小,当滑片位于a端时没有拉力,所以电流表示数应该最
小,故虚线框内接线柱“1”应与3相连。
(2)弹簧处于原长状态时,滑动变阻器最大阻值连入电路,电路中的电流
R消耗的功率为
0
(3)电路中的电流最大是0.6A,此时滑动变阻器接入电路的电阻为
此时滑动变阻器接入电路的长度为Δ ,由图可知此时的拉力为400N。
(4)用一只电压表(量程0~3V)与R并联时电路中的最大电流为
0
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
此时滑动变阻器接入电路的长度为Δ由图可知此时拉力为
设拉力提升的百分数为n,则
(5)R的最小值为 。