一、选择题(每小题3分)
1.(3分)(2014•眉山)观众对中央电视台举办的成语大赛好评如湖,大赛中涉及的下列成语跟声音响度有关的是( )
A.震耳欲聋 B.闪烁其辞 C.掩耳盗铃 D.耳熟能详
考点:响度.
专题:声现象.
分析:响度是指声音很大,从成语的含义分析哪个成语表示声音大小即可.
解答:解:A、震耳欲聋是指声音很大,指响度大;符合题意.
B、闪烁其词是声音时断时续,振动发声,振动停止发声停止;不符合题意;
C、掩耳盗铃是从人耳处减弱声音的传播;不符合题意;
D、耳熟能详是指从音色的角度区分不同的人发出的声音的不同;不符合题意.
故选A.
点评:本题首先明白成语的含义,根据成语含义再判断是声音高低,还是声音大小.
2.(3分)(2014•眉山)在生产、生活中,人们经常要估测,下列估测符合实际的是( )
A.中学生的质量大约是50N
B.人步行5km路程,用时大约10min
C.人们感觉最舒适的环境温度大约是24℃
D.超导体在常温下的电阻为0Ω
考点:质量的估测;温度;超导体的特点;速度与物体运动.
专题:估算综合应用题.
分析:本题考查对常见的一些量要有数据、数量级的认识,估测是一种科学的近似计算,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法,而且是一种重要的科学研究方法,在生产和生活中也有着重要作用.
解答:解:
A、中学生的质量大约是50kg,所以A不符合实际情况;
B、人步行的速度大约为1.2m/s,步行5km路程,用时大约t===4166s≈70min,所以B不符合实际情况;
C、人们感觉最舒适的环境温度大约是24℃,所以C符合实际情况;
D、超导现象是当温度降到一定程度,电阻为零的现象,所以D不符合实际情况.
故选C.
点评:估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法.
3.(3分)(2014•眉山)水是人类生存的重要组成部分,通过水的三态变化,地球上的水在不停地循环,以下关于水物态变化及人类对水的利用的说法中,正确的是( )
A.冬季,湖水在结冰的过程中要吸热,这是凝固过程
B.高空中的水蒸气急剧降温变成小冰晶的过程中要放热,这是凝华过程
C.随着社会的发展,技术的进步,人类对水的依赖程度越来越小
D.我市水资源丰富,不必要在技术上优化用水系统
考点:凝固与凝固放热特点;生活中的凝华现象.
专题:温度计、熔化和凝固;汽化和液化、升华和凝华.
分析:(1)物质由液态变成固态的过程叫做凝固,凝固放热;
(2)物质由气态直接变成固态的过程叫做凝华,凝华放热;
(3)水是人类生存的根本,离开了水人类无法生活;
(4)我国是水资源缺乏的国家,应该节约用水,反对浪费.
解答:解:A、冬季,湖水结冰是水的凝固过程,凝固是个放热过程,该选项说法不正确;
B、高空中的水蒸气遇冷变成小冰晶,是凝华现象,凝华放热,该选项说法正确;
C、水是生命之源,任何时候都离不开水,该选项说法不正确;
D、我国是个淡水资源缺乏的国家,要节约用水,从技术上改进用水系统,该选项说法不正确.
故选B.
点评:本题考查了物态变化以及水的利用问题,密切联系学生生活实际,注重了理论联系实际的考查.
4.(3分)(2014•眉山)下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中,正确的是( )
A.热机所用燃料的热值越大,效率越高
B.热机所用燃料的化学能转化成的内能越多,效率越高
C.物体的内能越大,温度越高
D.摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能
考点:热机的效率;内能的利用及其意义;燃料的热值.
专题:热和能.
分析:(1)热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比;减少热的损失,可以提高效率;
(2)影响内能大小的因素:物体内能与温度有关,同一物体温度越高,内能越大;还与物体质量有关;
(3)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程;做功过程是能量的转化过程,即机械能与内能之间相互转化.
解答:解:
A、用热值大的燃料,燃烧相同燃料可以放出更多的热量,但用来做有用功的能量不一定多,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大,热机效率不一定得到提高,所以A错误;
B、热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值,所以B错误;
C、物体的内能与物体的质量和温度都有关系,物体的质量越大,温度越高,内能越大,所以C错误;
D、摩擦生热,该过程中消耗机械能,产生内能,故属于能量的转化,故是做功改变物体内能,所以D正确.
故选D.
点评:本题考查了本题考查了热机的效率的概念,内能的影响内能的因素:温度、质量、状态、材料,改变内能的方式:做功,热传递;是一道基础题.
5.(3分)(2014•眉山)如图所示,有一人甲从平直的桥面沿直线从A处的过程中,在岸边C处的乙可清晰看到平静水面上甲的倒影,下列叙述正确的是( )
A.若甲在桥面上竖直向上跳起来,甲的倒影大小不变
B.甲在水中的倒影相对于甲是运动的
C.当甲刚过B点后,乙就无法再看到他的倒影
D.甲在水中的倒影是光折射形成的
考点:光的反射;运动和静止的相对性.
专题:光的传播和反射、平面镜成像.
分析:根据平面镜成像的特点:像和物体等大,像和物体关于平面镜对称,像为虚像来解答此题.
解答:解:A、平面镜成像的特点:像和物体等大,倒影属于平面镜成像,因此若甲在桥面上竖直向上跳起来,甲的倒影大小不变,故A正确;
B、甲在水中的倒影相对于甲的位置没有发生改变,故是静止的,故B错误;
C、当甲刚过B点后,乙仍然可以再看到他的倒影,故C错误;
D.水中的倒影是平面镜成像,属于光的反射形原理,故D错误.
故选A.
点评:解题的关键是正确认识光在传播过程中所遵循的规律,并能用来解释简单的问题;此题主要考查光的反射知识点,难度不大,属于基础题.
6.(3分)(2014•眉山)对下列图片所示情景,解释不合理的是( )
A. | 用手推墙,人后退,说明物体间力的作用是相互的 | |
B. | 紧固锤头,是利用锤头受到惯性的作用 | |
C. | 盆景自动供水装置利用了大气压强 | |
D. | 指甲剪使用过程中,既有省力杠杆,又有费力杠杆 |
考点:力作用的相互性;惯性;杠杆的应用;大气压的综合应用.
专题:其他综合题.
分析:(1)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力.
(2)一切物体在任何情况下都具有惯性,惯性是物体固有的属性,但惯性不是力,不能说受到力的作用.
(3)本题可以类比托里拆利实验中玻璃管内外液面高度差产生的原因.
(4)先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
解答:解:A、图A人用手推墙,人后退,说明人推墙的同时,也受到墙对手的反作用力,说明了物体间力的作用是相互的.故A正确;
B、将锤柄在板凳上撞击几下,松动的锤头就紧套在锤柄上,在这个过程中,完全是利用了锤头的惯性,但惯性不是力,不能说受到惯性作用.故B错误;
C、在一个标准大气压下,大气压可以支持约10.3m高的水柱.瓶中水面能高于盆内水面不会流出来,正是因为盆景中的水与大气相通,是大气压支持着瓶内的水不会流出来.故C正确;
D、如图,指甲剪上杠杆ABC,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;杠杆OBD和OED在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.故D正确.
故选B.
点评:本题涉及到力的作用的相互性、惯性、杠杆的应用和大气压的综合应用,具有较强的综合性,重点考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力,对学生的要求较高,是中考重点考查的内容.
7.(3分)(2014•眉山)如图所示,一物体静止靠在粗糙的竖直墙面上,当撤去水平作用F后,物体沿墙面竖直下落的过程中,忽略空气阻力,对物体的受力和机械能变化分析正确的是( )
A.物体只受重力作用,机械能减小
B.物体受重力和摩擦力作用,机械能减小
C.物体只受重力作用,机械能不变
D.物体受重力和摩擦力作用,机械能不变
考点:平衡状态的判断;机械能.
专题:运动和力.
分析:除了重力以外,判断是否还有一个向上的力做功,从而可以判断物体的机械能是否守恒.
解答:解:当撤去水平作用F后,物体与墙面无挤压,竖直下落的过程中,不再受摩擦力的作用只受重力,在下落的过程中,忽略空气阻力,只是动能与重力势能的相互转化,故机械能不变;故ABD错误,C正确;
故选C
点评:此题考察了物体受力情况以及机械能守恒的条件:只有重力和弹力做功,其他力或者不做功,或者做功的代数和为零时,物体系的机械能守恒.
8.(3分)(2014•眉山)如图所示,两个完全相同的柱形容器盛有甲、乙两种液体,若将两个完全相同的物体分别浸没在甲、乙液体后(无液体溢出),液体对容器底部的压强相等,则两物体受到的浮力F甲、F乙和液体对容器底部的压力F甲′、F乙′的关系是( )
A.F甲=F乙 F甲′<F乙′B.F甲<F乙 F甲′=F乙′
C.F甲>F乙 F甲′=F乙′D.F甲=F乙 F甲′>F乙′
考点:浮力大小的计算;压力及重力与压力的区别.
专题:压强和浮力.
分析:根据液体压强公式判断出两液体的密度关系,然后应用浮力公式判断物体受到的浮力关系,再应用压强公式判断压力关系.
解答:解:由图示可知:h甲>h乙,由题意可知:p甲=p乙,
由液体压强公式:p=ρgh可知:ρ甲<ρ乙,
物体的体积V相同,物体浸没在液体中,排开液体的体积V相同,
由浮力公式:F浮=ρgV可知,F甲<F乙,
由p=可知,压力:F=pS,
液体对容器底的压强p相同、容器底面积S相等,
由F=pS可知,F甲′=F乙′,故B正确;
故选:B.
点评:本题考查了比较浮力大小与压力大小,应用液体压强公式、浮力公式与压强公式的变形公式即可正确解题.
9.(3分)(2014•眉山)到银行存取款时,工作人员将银行卡在刷卡器上滑动是将机械运动转化为电流信号的过程,从而通过计算机实现交易.该过程的原理与下列设备原理相同的是( )
A.发电机B.电动机C.电磁炉D.太阳能电池
考点:电磁感应.
专题:电和磁.
分析:按题意所说,刷卡机检测头利用的是电磁感应现象原理,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,在选项中找出探究电磁感应的对应图即可.
解答:解:银行存取款时,工作人员将银行卡在刷卡器上滑动是将机械运动转化为电流信号的过程,属于电磁感应,机械能转化成内能.
A、发电机是利用电磁感应制成的,故符合题意;
B、电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的,故不符合题意;
C、电磁炉是利用电流的磁效应工作的,故不符合题意;
D、太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置,故不符合题意;
故选A.
点评:此题将现代科技与物理知识紧密相连,有助于提高学生学习物理的积极性,是道好题.
10.(3分)(2014•眉山)如图所示,电源两端电压保持不变,闭合开关S后,电路正常工作,过了一会儿,突然一个灯泡不亮,两表示数都变大,则电路出现的故障可能是( )
A.灯L1断路B.灯L1短路C.灯L2断路D.灯L2短路
考点:电流表、电压表在判断电路故障中的应用.
专题:电流和电路.
分析:(1)由图可知,灯L1、L2串联,电压表测量灯L1两端的电压,电流表测量电路电流;
(2)根据电压表和电流表示数变大分析电路中的故障所在.
解答:解:A、如果灯L1断路,电流表示数变为零.不符合题意;
B、如果灯L1短路,电压表示数变为零.不符合题意;
C、如果灯L2断路,电流表示数变为零.不符合题意;
D、如果灯L2短路,电压表测量电源电压,示数变大;电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大.符合题意.
故选D.
点评:本题考查了电路故障的判断.注意短路和断路的区别,并且被短路的用电器不能工作.
11.(3分)(2014•眉山)如图所示电路,开关S2由断开到闭合的过程中,下列有关说法正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表示数变大B.电压表示数变大,电流表示数变小
C.电压表和电流表的示数的比值不变D.电压表和电流表的示数的比值变大
考点:电路的动态分析;欧姆定律的应用.
专题:应用题;电路和欧姆定律;电路变化分析综合题.
分析:由电路图可知,开关S2断开时两电阻串联,开关S2闭合时电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;根据电阻的串联判断开关S2由断开到闭合的过程中电路总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据欧姆定律结合定值电阻R1的阻值判断电压表和电流表的示数的比值的变化.
解答:解:由电路图可知,开关S2断开时两电阻串联,开关S2闭合时电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,开关S2由断开到闭合的过程中,电路中的总电阻变小,
由I=可得,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故B不正确;
由U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A不正确;
因电压表和电流表的示数的比值等于定值电阻R1的阻值,
所以,电压表和电流表的示数的比值不变,故C正确,D不正确.
故选C.
点评:本题考查了电路的动态分析,涉及到电阻的串联特点和欧姆定律的应用,能把电表示数的比值转化为电阻的阻值来处理是关键.
12.(3分)(2014•眉山)如图所示(甲)是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图(乙),则图象可知( )
A.电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比
B.R0的电阻值是10Ω
C.该电路最小功率0.05W
D.滑动变阻器R的电功率变化范围0﹣0.45W
考点:电路的动态分析;欧姆定律的应用;电功率的计算.
专题:应用题;电路和欧姆定律;电能和电功率;电路变化分析综合题.
分析:(1)根据正比例函数图象可以判断出电压与电流的关系;
(2)当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,此时电路中的电流最大,根据图象读出电表的示数,利用欧姆定律求出R0的电阻值;
(3)当滑片位于a端时,滑动变阻器的电阻完全接入电路中,电路中的电流最小,由图象读出电表的示数,根据串联电路的电压求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据P=UI求出电路中的最小功率;
(4)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率,然后根据数学知识确定滑动变阻器消耗的最大功率,进一步得出滑动变阻器消耗电功率的范围.
解答:解:(1)从图象中可以看出该图象是正比例函数,所以通过R0的电流与R0两端的电压成正比,
而不是电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比,故A不正确;
(2)当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,
由图象可知,电源的电压U=3.0V,电路中的电流Imax=0.6A,
由I=可得,R0===5Ω,故B不正确;
(3)当滑片位于a端时,滑动变阻器的电阻完全接入电路中,电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流Imin=0.1A,R0两端的电压U0=0.5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
Uab=U﹣U0=3.0V﹣0.5V=2.5V,
则滑动变阻器的最大阻值:
Rab===25Ω,
电路消耗的最小功率:
Pmin=UImin=3.0V×0.1A=0.3W,故C不正确;
(4)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I==,
滑动变阻器消耗的电功率:
PR=I2R=()2R====,
当R=5Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,即PRmax==0.45W,
则滑动变阻器消耗电功率的范围为0~0.45W,故D正确.
故选D.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据图象得出相关的信息.
13.(3分)(2014•眉山)如图所示,重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动.已知滑轮组机械效率为80%,物体运动的速度为1m/s,下列分析计算正确的是( )
A.物体所受合力为5NB.物体受到的摩擦力为12N
C.拉力F做功的功率为5WD.在10s内机械所做的有用功为500J
考点:滑轮组绳子拉力的计算;功的计算;功率的计算.
专题:机械与功.
分析:根据物体运动状态求出物体受到的合力;
根据效率公式求出摩擦力;
由功率公式求出拉力的功率;
由功的计算公式求出有用功.
解答:解:A、物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,物体所受合力为零,故A错误;
B、由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数:n=3,克服摩擦力做的功为有用功,效率:η=×100%=×100=×100%,则f=nηF=3×80%×5N=12N,故B正确;
C、拉力的功率P====nFv物体=3×5N×1m/s=15W,故C错误;
D、在10s内机械所做的有用功W=fs=fvt=12N×1m/s×10s=120J,故D错误;
故选B.
点评:此题主要考查的是学生对机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握,知道克服物体摩擦力做的功为有用功是解决此题的关键.
二、填空题(共6小题,12空,每空2分,共24分.)
14.(4分)(2014•眉山)海拔两千米以上的瓦屋山森林公园享誉世界,一场夏雨过后,薄雾缭绕,茶香悠悠,让人心旷神怡.“薄雾”是 液化 (填物态变化名称)形成的;瓦屋人家沏清茶所用沸水的沸点 低于 (填“高于”、“低于”或“等于”)100℃.
考点:液化及液化现象;沸点及沸点与气压的关系.
专题:汽化和液化、升华和凝华.
分析:(1)物质由气态变成液态的现象称为液化,例如雾、露都是由液化现象形成的,液化是放热的过程;
(2)沸点与气压有关.气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低.
解答:解:
雾是小水滴,是空气中的水蒸气液化形成的;
高山上,气压比较低,低于标准大气压,水的沸点就低于100℃,所以瓦屋人家沏清茶所用沸水的沸点低于100℃.
故答案为:液化;低于.
点评:本题由学生日常生活中能够观察到的现象入手,考查了学生对物态变化、气压和沸点的关系的掌握情况,注重了理论和实际的联系,是一道基础题.
15.(4分)(2014•眉山)如图所示是许多同学用透镜所做的游戏,从游戏中可以看出透镜对光有 会聚 作用.用这种性质的透镜做成眼镜可以用来矫正 远视 视眼.
考点:远视眼的成因与矫正办法;生活中的透镜.
专题:透镜及其应用.
分析:(1)凸透镜对光线起会聚作用,凹透镜对光线起发散作用;
(2)近视眼佩戴凹透镜矫正,远视眼佩戴凸透镜矫正.
解答:解:由图可见,该透镜对光线起会聚作用,因此是凸透镜;远视眼是像呈在视网膜的前方,要想使像呈在视网膜上,应戴一会聚透镜,即凸透镜,所以该眼镜可以用以矫正远视眼.
故答案为:会聚;远视.
点评:本题主要考查学生对透镜类型的判断以及远视眼的矫正方法的了解和掌握,是一道中档题.
16.(4分)(2014•眉山)起重机将0.9t的货物匀速提升10m的过程中所做的额外功是6×104J.该过程中起重机对货物做的功是 9×104 J,起重机机械效率是 60% .(g取10N/kg)
考点:机械效率的计算;功的计算.
专题:功、功率、机械效率.
分析:(1)已知货物质量和提升的高度,根据公式W=Gh可求出起重机对货物做的功(有用功);
(2)又知道起重机做的额外功,可求总功,利用η=可以计算出起重机的机械效率.
解答:解:
(1)货物重:
G=mg=0.9×103kg×10N/kg=9×103N,
起重机对货物做的功:
W有用=Gh=mgh=9×103N×10m=9×104J;
(2)W总=W额+W有用=6×104J+9×104J=1.5×105J,
机械效率η=×100%=×100%=60%.
故答案为:9×104;60%.
点评:本题主要考查功的计算、机械效率的计算,知道三功关系(W总=W额+W有用)是本题的关键.
17.(4分)(2014•眉山)小明在老师指导下,用一个标明“1800revs/(kW•h)”的电能表测量某盏灯的电功率,他让其它用电器停止工作,在10min内测得转盘转过的转数为30转,则这盏灯的电功率为 100 W.若这盏灯正常工作42min消耗的电能全部被水吸收,则可使质量为 1.2 kg的水温度从20℃升高到70℃.(c水=4.2×103J/(kg•℃))
考点:电功率的计算;热平衡方程的应用.
专题:计算题;电和热综合题.
分析:(1)根据电能表转盘转过的圈数可以求出灯泡消耗的电能,由功率公式可以求出灯泡功率.(1)有“220V 1000W”可知,电热水器的额定功率是1000W,再知时间10min,根据W=Pt可求出电热水器消耗的电能;
(2)已知电热水器消耗的电能全部被水吸收,可求出水吸收的热量,根据热量公式Q吸=cm(t﹣t0)变形可求出水的质量.
解答:解:(1)灯泡消耗的电能W==kW•h=6×104J,
灯泡功率P===100W;
(2)这盏灯正常工作42min消耗的电能:
W=Pt=100W×42×60s=2.52×105 J;
由题意得:Q吸=W,
由Q吸=cm(t﹣t0)变形得,
m===1.2kg.
故答案为:100;1.2.
点评:本题考查了能源的分类、求灯泡消耗的电能、灯泡功率,电功计算和热量公式的运用,知道电能表铭牌含义、应用电功率公式即可正确解题,解题时注意单位换算.
18.(4分)(2014•眉山)若将分别标有“3V 3W”、“6V 3W”字样的两灯串联接入电路时,在长时间工作过程中,允许加在它们两端的最高电压是 7.5 V,标有“3V 3W”字样的灯实际消耗的电功率是 0.75 W.(灯丝电阻值不变)
考点:欧姆定律的应用;电功率的计算.
专题:应用题;电路和欧姆定律;电能和电功率.
分析:知道两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出额定电流,根据欧姆定律求出电阻;两灯泡串联时,电路中的最大电流为两者额定电流较小的,根据电阻的串联和欧姆定律求出允许加在它们两端的最高电压,根据P=I2R求出“3V 3W”字样的灯实际消耗的电功率.
解答:解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1===1A,I2===0.5A,
由I=可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===3Ω,R2===12Ω,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,两灯泡串联时,电路中的最大电流I=0.5A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,允许加在它们两端的最高电压:
U=I(R1+R2)=0.5A×(3Ω+12Ω)=7.5V,
此时“3V 3W”字样的灯实际消耗的电功率:
P1′=I2R1=(0.5A)2×3Ω=0.75W.
故答案为:7.5;0.75.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是知道两灯泡串联时电路中的最大电流为两者额定电流较小的.
19.(4分)(2014•眉山)一高为10cm的竖直圆柱体悬挂于弹簧测力计下,在空气中称得示数为13N,当将其上表面浸入水中40cm深处称得示数为8N,圆柱体下表面受到的水的压强是 5000 Pa,圆柱体的密度是 2.6×103 kg/m3.(g取10N/kg)
考点:密度的计算;液体的压强的计算.
专题:压强、液体的压强.
分析:(1)根据题意求出圆柱体下表面所处的深度,再根据p=ρgh求出圆柱体下表面受到的水的压强;
(2)根据称重法求出圆柱体受到的浮力,根据阿基米德原理求出圆柱体排开水的体积即为圆柱体的体积,利用根据G=mg求出圆柱体的质量,根据ρ=求出圆柱体的密度.
解答:解:(1)圆柱体下表面所处的深度:
h=40cm+10cm=50cm=0.5m,
圆柱体下表面受到的水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa;
(2)圆柱体受到的浮力:
F浮=G﹣F′=13N﹣8N=5N,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρgV排可得,圆柱体的体积:
V=V排===5×10﹣4m3,
由G=mg可得,圆柱体的质量:
m===1.3kg,
圆柱体的密度:
ρ===2.6×103kg/m3.
故答案为:5000;2.6×103.
点评:本题考查了液体压强公式和称重法测浮力、阿基米德原理、密度公式和重力公式的综合应用,关键是得出圆柱体下表面所处的深度和知道物体浸没时排开液体的体积与自身的体积相等.
三、作图题(共3小题,每小题2分,共6分)
20.(2分)(2014•眉山)如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内.请你通过作图画出平面镜并标出反射角的度数.
考点:作光的反射光路图.
专题:图像综合题.
分析:知道了反射光线的位置,反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置.根据图中标出的入射光线和水平面的夹角,易求出入射光线和反射光线的夹角;由光的反射定律知:入射角和反射角等大,由此求得反射角的度数.在标反射角的度数时要注意:反射角是反射光线和法线的夹角.
解答:解:根据光的反射定律,反射角等于入射角,作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置;如图所示:
由图知:反射光线和入射光线的夹角180°﹣60°=120°,则反射角等于入射角等于60°;如图所示:
点评:知道反射定律的内容,会根据反射定律完成反射光路,会根据角之间的关系计算角的大小.
21.(2分)(2014•眉山)均匀实心小球从斜面滚下过程中在某一时刻的位置如图所示,用力的示意图画出此刻小球受到的重力和小球对斜面的压力.
考点:力的示意图.
专题:图像综合题.
分析:重力是作用在实心小球上的力,压力是作用在两物体接触面上的力,重力的方向是竖直向下的,压力的方向是垂直于斜面向下的.
解答:解:找出重心,画一个竖直向下的线段,标上箭头就是重力的示意图;
压力的作用点在斜面的表面上,方向是和斜面垂直的.如图所示:
点评:力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点.
22.(2分)(2014•眉山)请用笔画线表示导线,将图中的卡口电灯、开关和插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中.
考点:家庭电路的连接.
专题:作图题;图像综合题.
分析:(1)三孔插座的接法:上面接地线,左边接零线,右边接火线.
(2)家庭电路中,火线首先过保险丝进入开关,然后再进入灯泡顶端的金属点,零线直接和灯泡的螺旋套相连,在更换灯泡时,断开开关,切断火线,操作更安全.
解答:解:(1)三孔插座的上面的孔接地线,左孔接入零线,右孔接火线.如图.
(2)电灯的接法:火线先过开关再入灯泡,再接上零线即可.如图:
点评:(1)掌握家庭电路中灯泡、开关、保险丝、两孔插座、三孔插座的接法.
(2)三孔插座的接法记忆窍门:上孔接地线理解成﹣﹣“上帝”,左孔接零线理解成﹣﹣一切从零开始.
四、计算题(共2小,每小题6分,共12分)
23.(6分)(2014•眉山)某型号家用轿车铭牌上的部分参数如下列表格所示,计算中取ρ汽油=0.7×103kg/m3,g=10N/kg.
出产质量(空油箱) | 1165kg |
油箱容积 | 50L |
准载人数 | 5人 |
发动机额定功率 | 30kW |
燃油型号 | 93 |
每个轮胎与地面的接触面积 | 0.03m2 |
求:(1)该车一次最多加油的质量.
(2)空车加满油停放在水平路面上时对路面的压强.
(3)该车在额定功率下行驶的s﹣t关系图象如图所示,计算车此时受到的阻力.
考点:密度公式的应用;二力平衡条件的应用;压强的大小及其计算.
专题:其他综合题.
分析:(1)知道油箱的容积,即油的体积,又知油的密度,利用m=ρV可求该车一次最多加油的质量;
(2)求出汽车加满油时的总质量,利用G=mg求出其重力,可知其对地面的压力,然后根据每个轮胎与地面的接触面积求出与路面的总接触面积,再利用p=求得其对路面的压强;
(3)由图象求出汽车的行驶速度,然后根据P===Fv可求汽车受到的阻力.
解答:解:(1)由ρ=得,该车一次最多加油的质量:
m油=ρ油V油=0.7×103kg/m3×50×10﹣3m3=35kg;
(2)汽车加满油时的总质量:
m总=m车+m油=1165kg+35kg=1200kg,
空车加满油停放在水平路面上时对路面的压力:
F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N,
空车加满油停放在水平路面上时对路面的压强:
p===1.0×105Pa;
(3)由图象可知,汽车的速度v===20m/s.
已知额定功率P=30kW=3×103W,由P===Fv可得,
F===1.5×103N.
由图象可知,汽车匀速运动,则汽车受到的阻力f=F=1.5×103N.
答:(1)该车一次最多加油的质量为35kg.
(2)空车加满油停放在水平路面上时对路面的压强1.0×105Pa.
(3)此时受到的阻力为1.5×103N.
点评:本题综合考查了密度公式的应用,二力平衡条件的应用,压强的计算等,也是一道生活中的物理题,有其实用价值.对公式的把握和运用是基础,只要读好题,总体来说本题难度不大.
24.(6分)(2014•眉山)某校师生自制一台电烘箱而设计的简化电路图及技术参数如下,R1和R2均为电热丝且电阻值恒定.
额定电压 | 220V | |
正常工作电流 | 高温档 | 5A |
低温档 | 2A |
根据师生们的设计,求:
(1)电烘箱在高温档正常工作时每分钟可产生的热量.
(2)电热丝R1的阻值.
(3)电烘箱在低温档时正常工作时,R2的功率.
考点:电功与热量的综合计算.
专题:计算题;电和热综合题.
分析:(1)知道高温档时的工作电流,由Q=W=UIt可求得高温档时产生的热量;
(2)高温档时,只有R1工作,由低温档时的电流根据欧姆定律可求得R1的阻值;
(3)低温档时,两电阻为串联,由P=UI求出低温档总功率,由P=I2R求出R1的功率,则它们的之差即为R2的功率.
解答:解:(1)高温档时,只R1接入电路,由机器铭牌可知,电流为5A,电压为220V,
则Q=W=UI高t=220V×5A×60s=66000J;
(2)高温档时,由欧姆定律得:
R1===44Ω;
(3)低温档时,两电阻为串联,
低温档总功率P=UI低=220V×2A=440W,
R1的功率P1=I低2R=(2A)2×44Ω=176W;
∴P2=P﹣P1=440W﹣176W=264W.
答:(1)电烘箱在高温档正常工作时每分钟可产生的热量为66000J.
(2)电热丝R1的阻值44Ω为.
(3)电烘箱在低温档时正常工作时,R2的功率为264W.
点评:本题应明确电路的结构,知道什么时候是高温,什么时候是低温.熟练应用电功率的变形公式、串联电路特点及欧姆定律、电功率公式是正确解题的关键.
五、实验与探究题(共3小题,25题5分,26题6分,27题8分,共19分)
25.(5分)(2014•眉山)某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响.他在水平台面上分别铺上不同材料,让同一小车从斜面上的同一高度由静止滑下,在小车停下的位置分别做上标记a、b、c.
(1)用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时小车的 初速度相同 .
(2)若水平面上铺的材料种类是毛巾、木板、棉布,则标记c是小车在 木板 表面下停下的位置.
(3)对上述实验进行分析并进一步推理:如果运动的物体在没有受到力的作用时,将 做匀速直线运动 .
(4)若在水平面铺上同种材料,让同一小车从不同高度由静止滑下,则还可以探究小车 ②④ 的关系(选填下列选项的序号).
①重力势能与质量;②重力势能与高度;③动能与质量;④动能与速度.
(5)上述所有探究实验中都用到的科学研究方法有控制变量法和 转换法 .
考点:阻力对物体运动影响的探究实验.
专题:探究型实验综合题.
分析:(1)要探究阻力对物体运动的影响,实验中应控制小车的初速度相同,为了使小车到达水平面具有相同的初速度,应使同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下;
(2)接触面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越慢,小车运动的距离越远;
(3)根据牛顿第一定律,如果运动的物体没有受到力的作用,将做匀速直线运动;
(4)通过小车运动的距离,可以判断小车能量的大小,分析小车从不同高度滑下时的不同点便可得出结论;
(5)实验中通过小车运动的距离来反映具有的能量大小,用到了转换法.
解答:解:(1)用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时小车的初速度相同;
(2)木板表面最光滑,小车在上面运动的距离最远,则标记c是小车在木板表面下停下的位置.
(3)由上述实验可推理得:如果运动的物体在没有受到力的作用时,将做匀速直线运动.
(4)同一小车从不同高度由静止滑下,通过小车运动的距离可知克服阻力做功的多少,从而可判断小车具有能量的大小,所以可以探究小车重力势能与高度的关系,由于从不同高度滑下,到达水平面时的初速度不同,所以还可探究动能与速度的关系.
(5)实验中阻力对小车的影响程度或小车克服阻力做功的多少是通过小车运动的距离来反映的,用到了控制变量法.
故答案为:(1)初速度相同;(2)木板;(3)做匀速直线运动;(4)②④;(5)转换法.
点评:探究阻力对物体运动的影响及影响动能大小的因素实验,均是小车从斜面滑下,注意二者的区别:小车滑下的高度是否变化;水平面的粗糙程度是否变化.并掌握控制变量法和转换法的应用.
26.(6分)(2014•眉山)考场内小明信心十足,因为他在学习中使用了许多好方法,对知识掌握得很好,下面是他利用对比法进行实验探究的部分过程.请你在空格内替小明同学填上合适的内容.
(1)用天平和量筒测量某新型合金的密度.
调平 | 如图为天平放在水平桌面上,指针所在分度盘的位置,这时应向 左 (选填“左”或“右”)移动平衡螺母,使天平的横梁平衡. |
过程 | 某次测量,天平右盘中砝码及游码在标尺上的位置和量筒的示数如图所示,据此可知合金的密度是 3.86×103kg/m3. |
讨论 | 实验中多次测量合金密度并求平均值是为了 减小误差 . |
(2)探究杠杆的平衡条件
调平 | 调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡. |
过程 | 图示为某次测量力臂的示意图,这时动力臂l2是 50.00 cm. |
讨论 | 实验中多次改变动力F1和动力臂l1的大小,并相应调节阻力F2和阻力臂l2.这样做的目的是 A (填下列选项的番号). A.使结论具有普遍性 B.找出杠杆的平衡条件 C.求平均值. |
(3)天平测量质量时利用了杠杆原理,该原理的字母表达式为 m1=m2 .
考点:固体的密度测量实验;探究杠杆的平衡条件实验.
专题:探究型实验综合题.
分析:(1)天平的调节原则是:相对于指针,平衡螺母“左偏右调”、“右偏左调”;
被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和;
读取量筒中液体体积时,需要明确量筒的分度值,视线与液面最凹处相平;
已知合金的质量和体积,利用密度公式计算其密度.
在测定物质密度的实验中,我们要通过测量物体的质量与体积来求出物质的密度,而在测量过程中容易产生误差,而影响测量的准确性,因此,要求多次测量的平均值.
(2)由图读出力臂L1的数值,根据动力×动力臂=阻力×阻力臂可求得这时动力臂l2;探究杠杆平衡条件时,进行多次实验避免偶然性,使实验结论具有普遍性.
(3)杠杆平衡原理的表达式 F1L1=F2L2
解答:解:(1)现在指针右偏,所以应将平衡螺母向左调节;
合金的质量为m=20g+10g+5g+3.6g=38.6g;
量筒中水和合金的总体积为30cm3,所以合金的体积为V=30cm3﹣20cm3=10cm3;
合金的密度为ρ===3.86g/cm3=3.86×103kg/m3.
实验中多次测量合金密度并求平均值是为了减小误差;
(2)由图可知,L1=35.50cm﹣10.00cm=25.00cm,
设一个钩码的质量为m,则根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,
L2===2L1=50.00cm,
经过一次实验得出的实验结论可能具有偶然性,要进行多次实验,使实验结论具有普遍性.故选A;
(3)杠杆平衡原理的表达式 F1L1=F2L2,
天平测量质量时利用了杠杆原理,天平是等臂杠杆,即L1=L2,
则天平平衡时,m1gL1=m2gL2,即m1=m2.
故答案为:(1)左;3.86×103;减小误差;(2)50.00;A;(3)m1=m2.
点评:(1)本题考查了天平的使用方法,天平是物理学中最基本的测量工具,在使用天平称量物质质量时要严格按照天平的使用规则,天平平衡的调节在称量物质的前后有不同的方法,需要同学们特别注意.
(2)初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值,使测得的数据更准确,有些是为了寻找普遍规律,探究杠杆平衡的条件多次测量就是为了寻找普遍规律.
27.(8分)(2014•眉山)某同学做“测量小灯泡电功率”实验中,所用电源电压恒为4V,小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样
(1)在检查仪器时,发现电流表的指针如图1所示,则他接下来的操作是 调零 .
(2)请你根据图2电路图用笔画线代替导线,将图3中未完成的电路连接好.要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,导线不能交叉.
(3)检查仪器和电路无误后,闭合开关,调节调动变阻器片到某一位置时,电压表示数如图4所示,现要测定小灯泡的额定功率,应将滑片适当地向 左 (选填“左”或“右”)移动,同时眼睛应观察 电压表示数,使电压表示数为2.5V .
(4)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据画出了如图5所示的小灯泡的电流随电压变化的关系图象.由此可知,小灯泡的额定功率为 0.625 W,小灯泡灯线形电阻随电压的增大而 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”).
(5)完成了上述实验后,小明进一步探究通电直导线周围的磁场分布情况,找来小磁针、铁屑、硬纸板等,做了如图6所示的实验,发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈,并找到了判断直导线周围磁场的方法:“用右手握住直导线.让大拇指指向直导线中电流的方向,则弯曲的四指所指方向为磁场方向.”请你用小明的方法判断如图7中小磁针北极转向 纸外 .图8中小磁针北极转向 纸内 (两空均选填“纸内”或“纸外”).
考点:电功率的测量;通电直导线周围的磁场.
专题:探究型实验综合题.
分析:(1)在检查仪表时,首先应看电表的指针是否指零,若不指零,即需要调零;
(2)从电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器滑片向右移动时电流表的示数变小说明接入电路中的电阻变小,即滑动变阻器的右下方接线柱必须接入电路中;
(3)电压表读数:先确定使用的量程,然后确定分度值.通过实际电压与额定电压的关系,判断实际功率与额定功率的关系.当实际电压大于额定电压时,滑动变阻器接入电路中的阻值需增大.
(4)灯泡在额定电压下的功率即为额定功率,所以据图象读出2.5V时的电流,而后据公式P=UI可计算出额定功率;再据电阻的电压和电流的关系图象,结合欧姆定律可以得出电阻的随着电压的变化关系.
(5)先根据安培定则判断出通电导体下方磁场的方向以及导线内部磁场的方向,然后根据小磁针静止时,北极的指向为磁场方向可知小磁针N极的指向.
解答:解:(1)据图能看出,此时电流表的指针不指零,故需调零;
(2)将滑动变变阻器的右下接线柱与灯泡的右接线柱相连,如下图所示:
(3)电压表选择0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.65V;
灯泡实际电压大于额定电压,实际功率大于额定功率;为了使灯泡正常发光,滑动变阻器分得的电压需增大,因此滑片需向左端移动,同时观察电压表示数,使电压表示数为2.5V;
(4)由于灯泡的额定电压是2.5V,且据图象能看出,此时的电流是0.25A,故此时的功率即额定功率是:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;结合欧姆定律可看出,此时小灯泡灯丝电阻随电压增大而增大.
(5)伸出右手,大拇指指向电流的方向,四指的方向为磁场的方向,故导体正下方磁场方向向外,即小磁针静止时N极的指向为纸外;
伸出右手,四指指向电流的方向,大拇指指向磁场的方向,故导体内部磁场方向向里,即小磁针静止时N极的指向为纸内.
故答案为:(1)调零;(3)左;电压表示数,使电压表示数为2.5V;(4)0.625;增大;(5)纸外;纸内.
点评:本题考查了用伏安法测灯泡电功率的实验中滑动变阻器的正确使用方法、实物图的连接、电压表的读数、功率的计算以及右手定则的应用等内容,注意右手定则的应用.