29
2019年衡阳市初中学业水平考试试卷
(满分:100分 考试时间:90分钟)
考生注意:1.第五大题要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。各题中要求解答的物理量,必须写出数值和单位,只写数值而无单位的不能得分。
2.本试卷中取g=10 N/kg。
一、单项选择题(本题14个小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的)
1.下列有关声学知识说法正确的是( )
A.用大小不同的力先后敲击同一音叉的同一位置,音叉发声的音调会不同
B.喇叭发声时,放在它上面的纸屑在上下跳动,说明声音是由物体振动产生的
C.利用B超检查身体是应用了声波能传递能量
D.公路旁安装隔音墙是为了在声源处减弱噪声
2.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
3.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》,这一电视节目深受观众的青睐,对下列古诗文中涉及的热现象进行解释,其中正确的是( )
A.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”霜的形成是凝华现象
B.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白。”雾凇的形成是凝固现象
C.“青青园中葵,朝露待日晞。”露在日出后逐渐消失是升华现象
D.“腾蛇乘雾,终为土灰。”雾的形成是汽化现象
4.下列数据中,最接近生活实际情况的是 ( )
A.九年级物理课本的质量约20 g
B.一辆小汽车在高速公路上正常行驶速度约90 km/h
C.衡阳市冬季平均气温约-12 ℃
D.同学们答题用的中性笔长度约18 mm
5.当汽车经过十字路口时,监控摄像头就会拍下照片。摄像头相当于一个透镜,影像传感器相当于光屏。下列说法正确的是( )
A.监控摄像头和近视眼镜的镜片都对光有会聚作用
B.拍照时,汽车位于摄像头二倍焦距以外
C.当汽车远离摄像头时,影像传感器上的像变大
D.影像传感器上成的是正立的虚像
6.九年级的小明同学参加了2019年衡阳市体育测试,下列说法不正确的是( )
A.小明跑步冲过终点不能立即停下来,是因为受到惯性作用
B.小明跑步穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦力
C.跳绳时手对绳施加了力,同时绳也对手施加了力
D.投掷实心球时,实心球在空中运动的过程中,小明对实心球没有做功
7.为庆祝中国人民海军建军70周年,我国举行了盛大的海上阅兵仪式,集中展示了一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机,彰显了我国海军强大的军事实力。下列说法正确的是( )
A.当辽宁舰航母上的舰载飞机起飞后,飞行员以他的座椅为参照物是运动的
B.作战飞机在加速升空过程中,动能转化为重力势能,机械能保持不变
C.潜水艇在下潜的过程中,受到海水的压强不变
D.水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶,是为了避免舰艇相“吸”而发生碰撞
8.如图所示,用滑轮组提升重900 N的物体,使它在10 s内匀速上升1 m,已知所用的拉力F为400 N。则在提升重物的过程中(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A.拉力做功的功率为90 W
B.拉力在这10 s内做的功为400 J
C.动滑轮的重力为300 N
D.若用该滑轮组匀速提升更重的物体时,则绳子拉力会变大,但机械效率不变9.能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是( )
A.超导材料可用来制作电饭锅的发热体,且发热效率更高
B.太阳能、核能等新能源都属于可再生能源
C.手机的芯片使用的材料主要是半导体
D.卫星导航是利用超声波来定位导航
10.小明家上次查看电能表示数为
2
8 5 4 3
,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为903 kW·h
B.电能表是测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作10 min,则电能表的圆盘转了600转
D.这个电能表的额定功率为2 200 W
11.如图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
12.关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( )
A.为了防止因漏电而造成触电事故,微波炉的金属外壳应该与大地相连
B.使用试电笔时,手指不能接触笔尾金属体,以免发生触电事故
C.为了防止触电,必须把用电器的开关接在零线上
D.家庭电路中,空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路
13.如图所示的充电鞋垫,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,从而能给鞋垫上的电池充电。下图中与充电鞋垫的工作原理相同的是( )
14.如图所示,电源电压U=2 V不变,R=4 Ω,虚线框内所有电阻均未知。闭合开关,电流表示数为1 A。如果用一个2 Ω的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,则电流表示数将变为( )
A.2 A B.1.5 A C.1.2 A D.0.5 A
二、双项选择题(本题4个小题,每小题3分,共12分。在每小题给出的四个选项中,只有2个是正确的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,不选或有错选的得0分)
15.下列说法正确的是( )
A.冰是一种晶体,它在熔化过程中温度和内能都不变
B.汽油机在压缩冲程中,将机械能转化为内能
C.“端午佳节,粽叶飘香”,人们闻到粽子的香味是扩散现象
D.冬天“搓手取暖”和“烤火”都是通过热传递的方式增加手的内能
16.如图所示,下列说法正确的是( )A.闭合S,断开S、S,灯L、L 串联
2 1 3 1 2
B.闭合S、S,断开S,灯L、L 串联
1 3 2 1 2
C.闭合S、S,断开S,只有灯L 亮
2 3 1 1
D.闭合S、S,断开S,只有灯L 亮
1 2 3 1
17.如图是甲、乙两种液体的质量与体积关系图像,将相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a和b中,待木块静止时,两容器液面相平,下列说法正确的是( )
A.a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体
B.木块在a容器内排开液体的质量较大
C.a、b两容器底部受到液体的压强相等
D.a、b两容器中木块下表面受到液体的压强相等
18.如图所示,电源电压不变,R 是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R 的滑片逐渐从a端滑到b端,电流表示数为I,电压表示数为U,电路消耗的总功率为P,下列能正确反映两个物理量之间关系的图像是( )
1 2
三、填空与作图题(本题5个小题,其中第19—20题每小题2分,21—23题每小题4分,共16分)
19.地球周围存在着磁场,如图所示,请标出地磁场的N极和小磁针静止时的N极。
20.如图所示,小球被固定在静止的金属框架上,画出小球所受作用力的示意图。
21.如图所示的玻璃管中装有水,一个体积为1×10-4 m3的方木块下端被轻绳系住,固定在容器下部,木块的重力为0.6 N,ρ =1.0×103 kg/m3,当木块静止时,绳子的拉力为 N,剪断轻绳后,木块从开始上浮到刚要露出水面的过程中,浮力所做的功为
水
J。(各部分长度如图)22.如图所示,R为定值电阻,R'为滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端逐渐滑动到b端,发现 表示数从2 V变化到6 V,而 表示数从4 V变化到0,则电流表示数从0.2 A变化到 A,R= Ω。
23.图是一位摄影爱好者用频闪摄影技术拍摄的一张照片,清晰地记录了网球被击出后某一段的运动轨迹。已知此次摄影的闪光频率(每秒钟得到影像的次数)为100赫兹,网球的直径约为6 cm。现将一条刻度尺放在照片上来估测网球的运动速度。由
图可知,网球从A位置运动到B位置所用的时间是 s,网球在AB段运动的平均速度约为 m/s。
四、实验探究题(本题4个小题,其中第24—25题每小题4分,第26—27题每小题8分,共24分)
24.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用了两个相同的木块和一块海绵,进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法也运用于以下 (选填“A”、“B”或“C”)实验中。
A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点
B.当电压一定时,探究电流与电阻的关系
C.用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱
(2)对比甲、乙两图,可以得出:当压力一定时, 越小,压力的作用效果越明显。
(3)对比甲、丁两图,小刚认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点 (选填“正确”或“错误”),并说明理由: 。
25.在探究“阻力对物体运动的影响”时,小华设计了如图所示的实验装置:将铁球用细绳悬于O点,小车置于O点正下方水平面上静止。实验时,分别在水平面上铺毛巾、棉布、玻璃板。
(1)每次都要让铁球从图中A点由静止释放,是为了使小车在水平面开始运动时具有相同的 。
(2)下面是记录实验情况的表格,请将(a)中的内容补充完整。
实验序号 水平部分的材料 (a) 小车在水平面运动的距离
① 毛巾
② 棉布
③ 玻璃板
(3)由实验可知,水平面越光滑,小车运动的距离越远,由此推理得出:如果水平面绝对光滑,被撞击后的小车将做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。
(4)如果用此装置探究“物体动能的大小与什么因素有关”,换用不同质量的铁球,每次从图中A点由静止释放,通过观察小车在水平面运动的距离,来探究物体的动能与 的关系。
26.小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力,在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,装入质量相等的a、b两种液体,并分别插入温度计。
(1)实验中选用的两根电阻丝的阻值应 (选填“相同”或“不同”)。
(2)实验中,用 (选填“A”或“B”)间接反映液体吸收热量的多少;通过比较 (选填“A”或“B”)来判断液体吸热能力的强弱。
A.通电时间B.温度计示数的变化量
(3)表是某次的实验数据,液体a加热后的温度如图乙所示,请将温度计示数填入相应表格中。
物理量 质量 加热前温度 加热时间 加热后温度
物质 (g) (℃) (min) (℃)
液体a 150 20 10
液体b 150 20 10 35
分析可知, (选填“a”或“b”)液体的吸热能力较强。
(4)设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为Δt,若不计热量损失,则a液体的比热容为 (用所给出的物理量写出比热容的表达式),用该表达式计算出的比热容会比实际值
(选填“偏大”或“偏小”)。
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,就可用这个装置来探究电流产生的热量与 的关系。
27.某实验小组采用了如图甲所示的电路来测量注射器内导电液体的阻值R ,其中 表所用的量程为0~3 A, 表所用的量程为0~0.6 A,定值电阻R=20 Ω,电源是电压可调的学生电源。
x
(1)根据图甲的实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。(必须标明R、R 、 、 )
x
(2)如果 表示数为I、 表示数为I,则R = (用I、I 和R表示)。
1 2 x 1 2
(3)改变电源电压,将每次实验中 表的示数I 和 表的示数I 描在I-I 图像上,连接这些点,得到如图乙中实线a,由图可知,R = Ω。
1 2 1 2 x
(4)若该实验小组还是用同样的液体做这个实验,但只做了一项改变,导致I-I 的关系变成如图乙中实线b所示,则这项改变可能是 。(双选,改变后注射器中没有气泡)
1 2
A.增加液体的体积
B.减少液体的体积
C.将注射器中的液体全部倒入横截面积更大的注射器
D.将注射器中的液体全部倒入横截面积更小的注射器
五、综合题(本题3个小题,其中第28题4分,第29题6分,第30题10分,共20分)
28.2019年5月1日,位于衡阳市境内衡山县花果山玻璃桥正式对外开放,为广大市民提供了一个假日休闲好去处。桥面由若干块透明玻璃铺设而成,造型简洁美观。
(1)设桥面上每块玻璃长4.5 m,宽3 m,厚2 cm,质量为675 kg,求这种玻璃的密度。
(2)设某游客的质量为60 kg,他每只鞋底与桥面的接触面积约200 cm2,求他双脚站立在水平桥面时对桥面的压强。
29.如图所示电路中,已知电源电压U=12 V保持不变,电阻R =8 Ω,闭合开关S,电压表的示数为8 V。
3
求:(1)电流表的示数。
(2)R 与R 阻值之和。
1 2
(3)根据已知条件,你还能求出什么物理量?并求出该物理量的值。
30.如图甲所示的装置,电源电压U=10 V保持不变,R =12 Ω,导电性能良好的金属弹簧和金属指针P的电阻和重力均不计,金属块A的重力G=10 N。R 是一根水平放置的粗细均匀、总长L=1 m的金属棒,其电阻随长度均匀变化,总电阻为8 Ω,两端都被
2 1 1
固定在绝缘支架上,它对指针P无压力,且接触良好。绝缘板B重G=20 N,当它从金属块A和地面间被抽出时,它的上下表面分别与A和地面之间产生的摩擦力为f 和f,且均为接触面间压力的0.2,当P置于金属棒左端a点时,弹簧恰好处于原长。
2 1 2(1)当P置于金属棒的左端a点时,电流表的示数I 为多少?
1
(2)用水平拉力F将B从A与地面之间匀速抽出,当金属块保持静止时,求弹簧拉力F 和水平拉力F的大小。
1
1
(3)用水平向右的拉力拉动金属块A,使指针P逐渐从最左端a点向右移动,直至运动到b点,试求出电流表的示数I和指针P移动的距离x之间的关系式,并完成 -x的图像。
I
292019年衡阳市初中学业水平考试试卷(参考答案)
答案速查
1 2 3 4 5 6 7 8 9
B D A B B A D C C
10 11 12 13 14 15 16 17 18
C D A B B BC AC AD AC
1.B 用大小不同的力先后敲击同一音叉的同一位置,音叉振动的幅度不同,频率相同,所以发声的响度不同,音调相同,故A错误;喇叭发声时,放在它上面的纸屑在上下跳动,说明声音是由物体的振动产生的,故B正确;利用B超检查身体应用了声波能传
递信息,故C错误;公路旁安装隔音墙是为了在传播过程中减弱噪声,而不是在声源处减弱噪声,故D错误。
2.D 小孔成像利用了光的直线传播原理,故A不符合题意;天空出现的彩虹是由光的色散形成的,故B不符合题意;池水变浅,属于光的折射现象,故C不符合题意;水中倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D符合题意。
3.A 霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故A正确;雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故B错误;露在日出后逐渐消失是汽化现象,故C错误;雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故D错误。
4.B 九年级物理课本的质量在200 g到300 g之间,故A不符合实际;一辆小汽车在高速公路上正常行驶速度约90 km/h,故B符合实际;衡阳市冬季平均气温约10 ℃,故C不符合实际;同学们答题用的中性笔长度约18 cm,故D不符合实际。
5.B 监控摄像头相当于凸透镜,近视眼镜的镜片是凹透镜,凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,故A错误;监控摄像头是利用物体在2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像的原理工作的,故B正确,D错误;凸透镜成实像时,物远像近像变小,所以
当汽车远离摄像头时,影像传感器上的像变小,故C错误。
6.A 小明跑步冲过终点不能立即停下来,是由于小明具有惯性,故A错误;跑步穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B正确;力具有相互性,跳绳时手对绳施加力的同时,绳也对手施加了力,
故C正确;投掷实心球时,实心球离开手在空中运动过程中,不再受手的推力,所以小明对它没有做功,故D正确。
7.D 当舰载飞机起飞后,飞行员与他的座椅之间没有位置变化,所以,以他的座椅为参照物,飞行员是静止的,故A错误;作战飞机在加速升空过程中,速度增大引起动能增大,高度增大引起重力势能增大,所以机械能增大,故B错误;潜水艇在下潜过程中,海
水的密度一定,由p=ρ gh知,随着潜水艇所处的深度不断增大,其受到海水的压强变大,故C错误;当舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随舰艇向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度,由于水的流速越大,压强越小,故舰艇
液
内外侧的水存在压强差而使两舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免舰艇相“吸”碰撞,故不采用“并排”行驶,故D正确。
W 1 200J 1
8.C 由题意可知,拉力在10 s内做的总功W =Fs=400 N×3×1 m=1 200 J,拉力F做功的功率P= 总= =120 W,故A、B选项均错误;由图知道,滑轮组中承担物重的绳子的股数n=3,故拉力F= (G+G ),代入数据解得G =300 N,故C正确;由η=
总 t 10s 3 动 动
1
W Gh
有= = G 知,如果提起更重的物体,滑轮组的机械效率变大,故D错误。
W (G+G )h 1+ 动
总 动 G
9.C 超导体在温度降低到某个值时,电阻突然为零,所以电流经过超导体不发热,即不能用来制作电饭锅的发热体,故A错误;太阳能属于可再生能源,核能属于不可再生能源,故B错误;手机的芯片主要由二极管、三极管组成,而二极管、三极管是由半导
体材料做成的,故C正确;超声波属于声波,它的传播需要介质,故在真空中不能传声,所以不能用于卫星与地面的通信,卫星与地面是靠电磁波进行通信的,故D错误。
10.C 电能表前后两次的示数之差就是用电器在对应的时间内消耗的电能,所以,由图知道,他家在这段时间内消耗的电能是8 633.5 kW·h-8 543.2 kW·h=90.3 kW·h,故A错误;电能表是测量消耗电能的仪表,故B错误;电能表上标有的“3 600 r/kW·h”表示
1 1 1
电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表的圆盘转过3 600 r,所以,若只让一个标有“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作10 min,其消耗的电能是W=Pt=1 kW× h= kW·h,电能表的圆盘转过N= kW·h×3 600 r/(kW·h)=600 r,故C正确;由该电能表的铭牌
6 6 6
知道,其允许接入用电器的最大功率是P=UI=220 V×10 A=2 200 W,但电能表属于测量仪表,本身耗电极少,可忽略不计,所以电能表没有功率这个指标,当然也不存在额定功率,故D错误。
11.D 开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;食品夹在使用过程中,动力臂小于
阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
12.A 由于微波炉有金属外壳,所以应使用三脚插头将金属外壳与大地相连,从而防止金属外壳带电而发生触电事故,故A正确;使用试电笔时,手指不能碰到笔尖金属体,但要接触笔尾金属体,故B错误;家庭电路的开关,一定要接在火线上,这样断开开关
时,用电器才不会带电,故C错误;空气开关跳闸是因为家庭电路中电流过大,电流过大的原因可能是电路发生了短路,也可能是用电器总功率过大,故D错误。
13.B 根据题意知道,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,从而能给鞋垫上的电池充电,所以,充电鞋垫是利用电磁感应原理制成的。A是奥斯特实验,反映的是通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故A不符合题意;B中闭合电路的
一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,故B符合题意;C中是通过吸引小铁钉的多少,探究影响电磁铁磁性强弱的因素,故C不符合题意;D中是通电导体棒在磁场中运动,反映的是通电导体在磁场中受到力的
作用,故D不符合题意。U 2V
14.B 设虚线框内所有电阻的等效电阻为R',由电路图知,定值电阻R与R'并联,电流表测量干路的电流;由欧姆定律知,通过R所在支路的电流I = = =0.5 A,
R
R 4Ω
由于闭合开关时,电流表示数为1 A,所以,由并联电路电流的特点知道,通过等效电阻所在支路的电流I =1 A-0.5 A=0.5 A;
R'
U 2V
当用一个2 Ω的定值电阻替换R时,通过定值电阻所在支路的电流I '= = =1 A,
R R 2Ω
定
而通过等效电阻所在支路的电流不变,故此时电流表示数I=1 A+0.5 A=1.5 A。
15.BC 晶体在熔化过程中继续吸热,内能增加,但温度不变,故A错误;汽油机在压缩冲程中,活塞对汽缸内的燃料混合物做功,此过程中机械能转化为内能,故B正确;粽叶飘香是由分子在不停地做无规则运动引起的,是扩散现象,故C正确;改变内能有两
种方式,即热传递与做功,“搓手取暖”是通过做功的方式增加手的内能,而“烤火”是通过热传递的方式增加手的内能,故D错误。
16.AC 由电路图知,当闭合S,断开S、S 时,灯L、L 首尾顺次连接,属于串联,故A正确;当闭合S、S,断开S 时,灯L、L 首首相连、尾尾相连,属于并联,故B错误;当闭合S、S,断开S 时,只有灯L 接入电路,灯L 被短路,即只有灯L 亮,故C正确;当
2 1 3 1 2 1 3 2 1 2 2 3 1 1 2 1
闭合S、S,断开S 时,只有灯L 接入电路,灯L 被短路,即只有灯L 亮,故D错误。
1 2 3 2 1 2
m
17.AD 由图像知道,甲、乙体积相同时,甲的质量大于乙的质量,由ρ= 知,ρ >ρ ,又因为相同木块在a、b中都处于漂浮状态,所以,F =F =G ,由F =ρ gV 知,ρgV =ρ gV ,由图知道,V <V ,所以ρ>ρ ,由此知道,a容器盛的是甲液体,b容
V 甲 乙 浮a 浮b 木 浮 液 排 a 排a b 排b 排a 排b a b
器盛的是乙液体,故A正确;因为F =F ,由阿基米德原理知道,G =G ,即m =m ,故B错误;由于两容器中液面相平,且ρ>ρ ,由p=ρ gh知道,a容器底部受到液体的压强大,故C错误;木块所受浮力等于下表面所受液体压力与上表面所受大气压
浮a 浮b 排a 排b 排a 排b a b 液
F
力的差值,F -F =F ,F -F =F ,又因为两个木块相同,所以底面积相同,则大气对木块上表面的压力F =F ,故F =F ,再由p= 知道,p =p ,故D正确。
a下 a上 浮a b下 b上 浮b a上 b上 a下 b下 S a下 b下
18.AC 由电路图知,R 、R 串联,电流表测电路中电流,电压表测R 两端的电压,由串联电路的特点知道,U=U -IR ,即U与I的图像是一条倾斜的直线,故A符合题意,B不符合题意;由P=UI知,电路消耗的总功率P与电路的电流I成正比,故C符合题
1 2 2 电源 1
意,D不符合题意。
19. 答案 如图所示
解析 地球是个大磁铁,地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近;由于地磁场的磁感线都是从地磁场北极出发回到地磁场南极,而地磁场中的小磁针的N极和该点的磁场方向相同,所以小磁针N极指向地理北极,如答案图所示。
20. 答案 如图所示
解析 小球固定在静止的框架上,处于静止状态,受到重力和框架对它的弹力作用,且这两个力是一对平衡力,方向分别是竖直向下和竖直向上,分别用符号G和F表示,注意所画的线段长度要相等,如答案图所示。
21. 答案 0.4 0.15
解析 根据题意知,木块浸没在水中时,受到的浮力F =ρ gV =1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-4 m3=1 N,绳子的拉力F=F -G=1 N-0.6 N=0.4 N;剪断轻绳后,木块上浮,木块从开始上浮到刚要露出水面的过程中,由图知道,上升高度h=0.15 m,此过程浮力所
浮 水 排 浮
做的功W=F h=1 N×0.15 m=0.15 J。
浮
22. 答案 0.6 10
解析 由图知道,定值电阻R与滑动变阻器R'串联,电压表V 测量R两端的电压,V 测量R'两端的电压;根据题意知,当滑片在a端时滑动变阻器的电阻丝全部接入电路,且V 的示数是2 V,V 的示数是4 V,此时电路电流是0.2 A,说明电源电压是2 V+4
1 2 1 2
V=6 V,由欧姆定律知,
2V
定值电阻R的阻值R= =10 Ω,
0.2A
4V
滑动变阻器的最大阻值R = =20 Ω;
最大 0.2A
6V
当滑片在b端时,电路中只有R,此时电路的电流I'= =0.6 A,即电流表示数从0.2 A变化到0.6 A。
10Ω
23. 答案 0.04 20
4
解析 根据题意知,网球从A位置运动到B位置所用的时间t= s=0.04 s,由图知道,刻度尺的分度值为0.1 cm,照片中网球直径占据刻度尺的3个小格,即照片中网球的直径为0.30 cm,照片中网球从A位置运动到B位置通过的路程为4.00 cm,已知网
100
s 6cm s 0.8m
球的实际直径约为6 cm,设网球实际通过的路程为s,由比例关系知, = ,解得s=80.00 cm=0.8 m,故网球在AB段运动的平均速度v= = =20 m/s。
4.00cm 0.30cm t 0.04s
24. 答案 (1)C (2)受力面积 (3)错误 没有控制受力面积一定解析 (1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法叫转换法。
用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点,采用的是等效替代法;当电压一定时,探究电流与电阻的关系,采用的是控制变量法;电磁铁磁性的强弱不能直接看到,但可以用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱,即采用了转换法。故选C。
(2)对比甲、乙两图,木块对海绵的压力相同,但受力面积不同,由此得出的结论是:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)若研究压力的作用效果与压力大小的关系,由控制变量法知,需要控制受力面积相同,但甲、丁两图中受力面积不同,即没有控制受力面积相同,故他的观点是错误的。
25. 答案 (1)速度 (2)阻力大小 (3)匀速 (4)质量
解析 (1)实验时,每次让铁球从图中A点由静止释放,铁球与小车碰撞前减少的势能相同,小车在碰撞后获得的动能相等,故是为了让小车在水平面开始运动时的速度相同。
(2)由实验知,在小车初速度一定时,小车受到的阻力越小,滑行距离越大,所以,记录数据的表格中需要添加的是阻力大小。
(3)由实验知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,即小车速度变化越慢,滑行距离越远,由此合理推理得出的结论是:如果水平面绝对光滑,小车的速度将不再发生变化,即被撞击后的小车将做匀速直线运动。
(4)换用不同质量的铁球,每次从图中A点由静止释放,通过观察小车在水平面运动的距离,可以探究物体的动能与质量的关系。
I2Rt
26. 答案 (1)相同 (2)A B (3)48 b (4)c= 偏大 (5)电阻
mΔt
解析 (1)由于两电阻丝串联,所以通过的电流相同,通电时间相同,为控制液体吸收相同的热量,由Q=I2Rt知,实验中应选用两根阻值相同的电阻丝。
(2)实验中,不考虑热量损失时,液体吸收的热量等于电阻丝放出的热量,而相同电阻丝通过相同电流时产生的热量正比于通电时间,故可用通电时间来间接反映液体吸收热量的多少;比较吸热能力时,可以通过比较温度计示数的变化量来判断液体吸
热能力的强弱。
(3)由图乙知道,温度计分度值为2 ℃,示数为48 ℃;分析表格中数据知道,加热相同时间,液体b的温度升高得小,故b液体吸热能力较强。
I2Rt
(4)根据题意,由Q=I2Rt及Q=cmΔt知,a液体的比热容c= ;由于实际上放出的热量不能完全被液体吸收,所以用该表达式计算出的比热容会比实际值偏大。
mΔt
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,由于通过的电流相同,通电时间相同,则可以用这个装置来探究电流产生的热量与电阻的关系。
27. 答案 (1)如图所示
(2)
(I -I )R
1 2
I
2
(3)100
(4)BC
解析 (1)由图甲所示的实物电路知,R与R 并联,电流表A 测量干路电流,电流表A 测量R 所在支路的电流,故电路图如答案图所示。
x 1 2 x
(2)由并联电路的特点知,并联部分的电压U=(I 1 -I 2 )R,由欧姆定律知道,导电液体的阻值R x =U= (I 1 -I 2 )R 。
I I
2 2
(3)由图乙中a图线知道,当I
1
=3 A时,I
2
=0.5 A,则R
x
=U= (I
1
-I
2
)R =100 Ω。
I I
2 2
(I -I )R
(4)若I
1
-I
2
的关系变成如图乙中实线b所示,说明在通过R
x
的电流不变的情况下,干路的总电流减小了,由R
x
=
1 2
知R
x
减小了,结合影响电阻大小的因素可知,只有B、C符合题意。
I
2
28. 答案 (1)2.5×103 kg/m3 (2)1.5×104 Pa
解析 (1)根据题意知,玻璃的体积V=abh=4.5 m×3 m×0.02 m=0.27 m3,
m m 675kg
由ρ= 知,玻璃的密度ρ= = =2.5×103 kg/m3。
V V 0.27m3
(2)由G=mg知,游客的重力G=m'g=60 kg×10 N/kg=600 N,
当游客站立在水平桥面上时,游客对水平桥面的压力F=G=600 N,
游客站立时与桥面的接触面积S=2×200 cm2=400 cm2=4×10-2 m2,
F 600N
所以,游客站立时对水平桥面的压强p= = =1.5×104 Pa。
S 4×10-2 m2
29. 答案 (1)0.5 A (2)16 Ω (3)见解析
解析 (1)由电路图知,闭合开关S时,R 、R 与R 串联,电压表测量R 与R 两端的电压,
1 2 3 1 2
由于电源电压U=12 V,电压表的示数是8 V,所以,R 两端的电压U=12 V-8 V=4 V,
3 3由欧姆定律知,通过R
3
的电流I= U
3
=4V =0.5 A,所以,电流表的示数是0.5 A。
R 8Ω
3
8V
(2)由于R 、R 与R 串联,电流处处相等,所以通过R 与R 的电流是0.5 A,由欧姆定律知,R 与R 阻值之和R = =16 Ω。
1 2 3 1 2 1 2 12 0.5A
(3)根据题意及求出的物理量,由P=UI知道,还能求出:
R 消耗的功率P=U I=4 V×0.5 A=2 W。
3 3 3
电路总功率P=UI=12 V×0.5 A=6 W。
以及电路总电阻R =R +R +R =24 Ω。
总 1 2 3
30. 答案 (1)0.5 A (2)2 N 8 N (3)见解析
U 10V
解析 (1)当P置于金属棒左端a点时,R 与R 串联,金属棒全部连入电路,电流表测量电路的电流,由欧姆定律知,电流表的示数I= = =0.5 A。
1 2 1 R +R 8Ω+12Ω
1 2
(2)因为金属块A的重力G=10 N,绝缘板B的重力G=20 N,所以,当用水平拉力F将B从A与地面之间匀速抽出时,B的上下表面分别与A和地面之间产生的摩擦力是f=0.2G =2 N,f =0.2(G +G )=6 N,由于匀速抽出时,金属块保持静止,即处于平衡
1 2 1 1 2 1 2
状态,故弹簧拉力F=f =2 N,水平拉力的大小F=f +f =2 N+6 N=8 N。
1 1 1 2
1m x
(3)由于R 是一根水平放置的粗细均匀、总长L=1 m的金属棒,其电阻随长度均匀变化,总电阻为8 Ω,所以,设长度为x时的电阻是R,则 = ,所以,R=8 Ω/m×x,当P逐渐从最左端a点向右移动,直至运动到b点的过程中,由欧姆定律知道,电流表的
1
8Ω R
U 10V
示数I= = ;
R +8Ω-8Ω/m×x 20Ω-8Ω/m×x
2
10V 1
当x=0时,I= =0.5 A,即 =2 A-1
20Ω-0 I
10V 1 1
当x=0.2 m时,I= = A,即 =1.84 A-1
20Ω-1.6Ω 1.84 I
10V 1 1
当x=0.4 m时,I= = A,即 =1.68 A-1
20Ω-3.2Ω 1.68 I
10V 1 1
当x=0.6 m时,I= = A,即 =1.52 A-1
20Ω-4.8Ω 1.52 I
10V 1 1
当x=0.8 m时,I= = A,即 =1.36 A-1
20Ω-6.4Ω 1.36 I
10V 1 1
当x=1 m时,I= = A, 即 =1.2 A-1
20Ω-8Ω 1.2 I
根据以上数据,在题图乙中描点连线得到的图像如图所示。
