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山东省德州市武城二中学2024年中考物理模拟试题请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)1.如图所示是某同学在研究凸透镜成像规律时作出的像距v和物距u的关系图象,根据图象可以判断下列说法正确的是:A.该凸透镜的焦距是20cmB.当u=l8cm时成倒立、缩小的实像C.当u=8cm时,该凸透镜的成像特点与照相机的工作原理相同D.物距u从15cm增大到30cm的过程中,光屏上成的像逐渐变小2.第21届足球世界杯已于2018年6月14日在俄罗斯莫斯科拉开帷幕,在足球赛场涉及很多物理知识.下列说法中不正确的是()A.踢出的足球在场地上慢慢停下来是因为受到了摩擦力的作用B.静止在场地上的足球受到的重力和地面对它的支持力是对平衡力C.足球在空中下落过程中,重力势能转化为动能D.足球在空中下落过程中,机械能总量保持不变3.如图所示的四种现象中,属于光的反射现象的是A.三棱镜分解白光 B.笔在水面处“折断”C.水面上山的“倒影” D.手影游戏4.下列关于质量的说法正确的是A.橡皮泥捏成泥人后,质量变小了B.白糖热化抽丝制成棉花糖后,质量变大了C.1kg的棉花和1kg的铁块,铁块的质量大D.物理课本从武汉快递到潜江,质量是一样的5.“蛟龙号”载人潜水器是我国自行设计、自主研制的,设计最大下潜深度为7000m。某次科考时下潜到水下6000m深处,下列相关说法中错误的是A.潜水器内部可以用电灯照明B.潜水器下潜过程中受到的液体压强逐渐增大C.在潜水器内可以用干冰冷藏食物D.潜水器上浮过程中受到的浮力逐渐增大6.奶奶做饭时,小军在旁边仔细观察,联想到许多物理现象,其中错误的是()A.泼水时,盆留在手中,水受到惯性作用飞出去了B.把鸡蛋向碗边一撞,鸡蛋就破了,是利用了力的相互作用C.饺子上捏出了漂亮的花边,是力改变了物体的形状D.静止在水平桌面上的电饭锅受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力7.下列描述最接近实际的是()A.一支普通2B铅笔的质量为200gB.人体感觉舒适的温度约为40℃C.中学生正常行走时一步的长度约为0.5mD.智能手机工作时的功率约为500W二、填空题(本大题7小题,共21分)8.6月10日,上海合作组织成员国领导人和有关国际组织负责人齐聚青岛,共商共同发展大计,主持会议并致开幕词(如图).现场记者将声音和图象同步传送到电视台利用的是_____;习主席前面的话筒是依据_____现象制成的,这一原理的能量转化是_____.9.我们走进公园能闻到花的香味,说明分子在_____。汽车轮胎有花纹,主要是为了增大_____。运动员挥拍击回乒乓球,这主要表明力可以改变物体的_____。10.小明家电能表表盘上标有“3000r/(kW·h)”的字样,其物理意义是_____.将某电热器单独接在该电能表上,正常工作30min,电能表转盘转动了300转,则该用电器在这段时间内消耗的电能是_____kW·h,该电热器的额定功率是_____W,电阻是_____Ω.11.一个质量为0.06kg的鸡蛋悬浮在一杯盐水中不动时,它受到的浮力是_____N.当向杯中缓慢加清水时,鸡蛋将_____(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”).12.电热膜是一种新型的电热器件,如图甲所示是一种常见的电热膜.电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线,导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构,其内部结构如图乙所示电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生,所以电热膜本身温度并不太高,不易氧化,使用寿命长,在制造电热膜时,会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象.导电墨线电阻随温度变化的关系如图丙所示,这种温度特性的优点是,它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象,这是电热丝所不具备的,它保证了电热膜各处的温度均匀.如图乙所示电热膜电路,导电墨线的连接方式是并联,正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB,则IA_____IB(填“<”、“=”或“>”).某根导电墨线的局部导电材料脱落,如图丁C部分,这根导电墨线的电阻_____(选填“变大”、“变小”或“不变”).电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象,原因是电热丝电阻随温度的升高而_____,温度高时发热功率_____(选填“增大”“减小”或“不变”).13.2018年12月8日,嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。“嫦娥四号”随火箭加速上升的过程中,机械能_____(填“变大”、“变小”或“不变”);2019年1月3日,我国嫦娥四号月球探测器不负众望,成功的在月球背面软着陆,地面控制中心通过_____向它发出指令;它在月球上所需能源主要来自太阳能,太阳能属于_____再生能源。14.如图甲所示,若角EON为40°,则反射角的大小为_____°;乙图中将光屏沿ON向后弯折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在_____.三、作图题(共7分)15.为了安全用电,请将独立工作的电灯和插座接到家庭电路。(_____)16.如下图,一质量分布均匀的轻杆AB焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点,轻杆的延长线过球心O,画出要使铁球刚好离开墙壁时的最小动力F1和阻力F2及阻力臂L2.17.如图所示,处于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁,左侧有一螺旋管,当开关S闭合时,发现小车向右运动,请在图中标出电源的正负极,通电螺线管的N、S极和A点处磁感线的方向.四、实验题(本大题共5小题,共20分)18.小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。接下来小伟通过如图所示实验操作验证他的猜想:(1)实验中小伟用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做______运动,这样做是根据二力平衡的知识得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小。(2)如果小伟要探究猜想②,他应该选择______两幅图所示的步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在其他因素相同的情况下,___________,滑动摩擦力越大。(3)小伟要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论可靠吗?为什么?答:______。(4)小明仔细观察了小伟的实验过程,发现了一些问题,经过认真分析研究,他们最后把戊图所示的实验装置改进为己图所示装置,利用图己装置进行实验有许多优点,以下______不是其优点(选填字母)。A.不需要匀速拉动B.测力计示数稳定C.实验更容易操作D.实验原理更合理19.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:(1)小明把杠杆组装完毕后,杠杆在如图甲所示位置静止.为了使实验时力臂与杠杆重合,下一步小明应该如何操作?_____(2)若如图乙所示进行实验,此时杠杆能否保持平衡?_____,并写出判断依据:_____.20.在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡上标有“3.8V”的字样,电源电压恒定不变.闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因可能是______.排除故障后,开始实验,闭合开关,电压表的示数为2.5V,此时应将变阻器滑片向____端调节,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视___的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.4A,则灯泡的额定功率为___W.完成上述实验后,又找来了一个阻值为R0的电阻和两个开关.并借助部分现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率.请完成下列的实验步骤:①闭合开关S1和S3,移动滑片,当电压表的示数为___V时,停止移动滑片.②只闭合开关S1和S2,读出此时电压表的示数为U;③灯泡额定功率的表达式为P额=____(用已知量和测量量表示).21.志强同学家里有一块盆景石(盆景石可吸水),他想用天平和量筒测量这块盆景石的密度。将天平放在水平台上,游码移到标尺左端的_____处,分度盘的指针如图甲所示,应将平衡螺母向_____端调节,使衡量平衡。从盆景石上取下一小块,用调节好的天平秤其质量,天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则这块盆景石的质量为_____g。在量筒中装入适量的水,量筒中的液面位置如图丁所示,盆景石的体积为_____cm3,密度为_____g/cm3。志强同学认为:因盆景石吸水,上述实验中测得盆景石的密度会_____(填“偏大”或“偏小”)。22.小明想要测量一种矿石的密度,他找来如下器材:形状不规则的小矿石块、一把刻度尺、一条细线、一个能够直立漂浮在水面上的圆柱形厚底高筒(筒口足够大),一个足够深的水桶和足量的水(水的密度已知且用ρ水表示).请你利用上述器材帮助小明设计一个测量矿石密度的实验方案.要求:(1)简述实验步骤;(2)写出矿石密度的表达式(用测量量和已知量表示).五、计算题(本大题共2小题,共13分)23.潮汐能是一种可再生的清洁能源.潮汐发电是在海湾或有潮汐的河口建筑一座水坝,形成水库,如图所示,水坝下方有通道,内置水轮发电机组,无论涨潮或落潮,海水经过通道均可推动发电机组发电.有一所电站,发电机组在工作过程中能将20%的水能转化为电能,平均功率达到1.8×104kW.该电站在某次涨潮前水库的水量为2×106m3,涨潮后水库的水量为7×106m3,并达到最高水位30m.涨潮过程中水流经过通道的平均流量(单位时间内通过的水的体积)Q为2×l06m3/h,海水密度为1.03×103kg/m3,那么在这次涨潮中:(1)水库底部所受水的压强最大是多少?(2)水流推动发电机组持续发电多长时间?(3)水流对发电机组做了多少功?24.洒水车在晨曦中辛勤的工作,已知洒水车自重1.5吨,满载时装水10吨,共有10个轮胎,每个轮胎与地面的接触面积为0.05m1.(g取10N/kg)求洒水车与水共重多少牛顿?洒水车在1分钟内沿平直街道匀速行驶600米,求洒水车的速度是多少米/秒?求装满水时,洒水车对地面的压强是多少帕斯卡?六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)25.如图所示为某款“无人机”(多功能飞行器),该款“无人机”的质量为2.5kg.它具有4个旋翼,可通过无线电进行操控,其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景.g=10N/kg起飞时,增大四个旋翼的转速,使吹向下方的风量增加,无人机就会上升,这是因为_____.在空中飞行时,只要增大_____(选填“左”或“右”)侧两个旋翼的转速,就能使无人机左侧抬升,向右倾斜飞行.若该机在30秒内匀速竖直上升120米进行空中拍摄,则此过程中无人机克服自身重力做功的功率是多大_____?当该无人机静止在水平地面上时,与地面的接触面积为40cm2,请计算此时无人机对水平地面的压强____?该机所需的能量是由一块输出电压为15V,容量为6000mA.h的电池提供.若电能的75%用于飞行,飞行时的平均功率为90W,则该机最多能飞行多少时间______?26.我国自主研发的“蛟龙号”载人潜水器(如图甲)多次下潜到7000m海底,深海潜水器是用增加和抛弃压载铁的办法来改变所受重力来实现浮沉。(g=10N/kg)(1)若“蛟龙号”到达7000m深的海底世界,海水对“蛟龙号”外壳的压强约为7×107Pa,则潜水器的一个面积为300cm2观测孔受到海水的压力约为多大______?(2)正在水中匀速直线下潜的“蛟龙号”潜水器的总质量为22t,在水中抛弃8000N的重物后潜水器以同样的速度匀速直线上浮,潜水艇的外壳及体积不发生改变,所受海水的阻力不变,请你估算潜水器的体积约为多大________?(海水的密度近似取1.0×103kg/m3)。(3)如图乙为某专业区内海水的密度σ(单位体积内含盐量)随海水垂直深度h变化的图线,海水密度的垂直分布主要是由盐度决定,其他因素的影响可忽略。装载着潜水器的轮船在作业区域,将潜水器用钢缆吊起浸没水中直至悬停在水中时,松开钢缆,潜水器刚好匀速下沉,则下沉过程中,潜水器速度最大位置为_____(选填“A”“B”“C”“D”),此位置潜水器受到的力是_____(选填“平衡力”“非平衡力”)。27.填空完成下面的叙述核电站是利用________能来发电的,其能量是原子核发生了核________(选填“裂变”或“聚变”);如图中的核辐射标志是________;一般用水来给高温的核反应堆降温,这是用________的方法来改变内能的.能源和环境”是世界各国共同面临的问题,保护环境、节约能源要从我做起.下列说法中需要改正的是______.A.尽可能用太阳能热水器代替电热水器B.养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯C.用洗脸水冲厕所,将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站D.及时将生活垃圾,废电池装在一起丢人垃圾箱.
参考答案一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)1、D【解析】
A.当u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,由图像可知u=v=2f=20cm时,该凸透镜的焦距是cm,故A错误;B.当2f>u=18cm>f时成倒立、放大的实像,故B错误;C.当u=8cm<f时,成正立、放大的虚像,与放大镜的工作原理相同,故C错误;D.物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,凸透镜的物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小.故D正确.2、D【解析】
A、力可以改变物体的运动状态.足球在地面上滚动过程中,受到摩擦阻力的作用,所以会慢慢停下来.故A正确;B、静止在场地上的足球受到的重力和地面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上且作用在同一物体上,这两个力是一对平衡力,故B正确;C、足球在下落过程中,质量不变,速度变大,高度变小,所以动能增加,重力势能减少,此过程中重力势能转化为动能.故C正确;D、足球在空中下落过程中,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,机械能减小,故D错误.
3、C【解析】
光的反射现象,知道平面镜成像是由于光的反射形成的.光的折射现象,知道水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像、三棱镜的色散都是光的折射.光沿直线传播现象,知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的.【详解】A、白光通过三棱镜,由于七色光的折射率不同,因此通过三棱镜将其分解为七种颜色的色光,属于折射现象,故与题意不符;B、从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是铅笔的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故与题意不符;C、水面上山的“倒影”,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,符合题意;D、手影是影子,影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故与题意不符.故选C.考点:本题考查光的反射点评:光的直线传播形成的现象包括:小孔成像,影子的形成,日、月食的形成等;光遇到物体表面会发生反射:平面镜成像就是光的反射形成的;光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折:钢笔错位、筷子变折、海市蜃楼,凸透镜成像等都属于光的折射现象.4、D【解析】
物体含有物质的多少叫做质量,质量是物体的一种属性,它不随物体的状态、位置、形状的改变而改变。【详解】A、橡皮泥捏成泥人后,形状发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变,故A错误;B、白糖热化抽丝制成棉花糖后,形状发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变,故B错误;C、1kg的棉花和1kg的铁块的质量相等,故C错误;D、物理课本在武汉和潜江只是位置不同,物质多少没有变化,所以质量不变,故D正确。故选D。5、D【解析】
潜水器自身配有专门的发电系统,故潜水器内部可以用电灯照明,故A正确;潜水器下潜过程中,海水的密度一定,所处的深度不断增加,由p=ρ液gh知道,受到的液体压强逐渐增大,故B正确;干冰用作冷藏食物,是利用了干冰升华时吸热的性质,此性质在水下不会受到影响,所以在潜水器内可以用干冰冷藏食物,故C正确;潜水器上浮至露出水面之前,排开海水的体积不变,海水的密度一定,由F浮=ρ液gV排知道,浮力不变,在露出水面后,继续上浮的过程中排开海水的体积不断变小,由F浮=ρ液gV排知道,受到的浮力逐渐变小,所以,潜水器上浮过程中浮力先不变后变小,故D错误,符合题意。6、A【解析】试题分析:泼水时,水从盆里飞出去是由于水具有惯性,惯性是物体的一种性质,不是受到的力,所以不能叙述一个物体受到惯性作用,A错;鸡蛋撞碗时,对碗施加了力的作用,同时,碗也对鸡蛋施加了力的作用,鸡蛋受到力,所以发生形变而破碎,这说明物体间力的作用是相互的,B对;捏饺子时,饺子的边缘出现花边,这是人捏饺子的力改变了面的形状,C对;电饭锅放在水平桌面上,受到重力和支持力的作用而静止,所以重力和支持力是一对平衡力,D对。综上所述,A符合题意。考点:力7、C【解析】
A、一枚一元硬币的质量约6g,一支普通2B铅笔的质量大约是一元硬币质量的一半,在3g左右,故不符合实际;B、人体正常体温在37℃左右,感觉舒适的温度在23℃左右,故不符合实际;C、地板砖的边长为60cm,中学生一步的距离略小于此数值,在50cm=0.5m左右,故符合实际;D、智能手机的工作功率非常小,一般在1W左右,故不符合实际。二、填空题(本大题7小题,共21分)8、电磁波电磁感应机械能转化为电能【解析】
电视信号的发射过程中,话筒把声信号转化成电信号,摄像机把图象变成电信号,这些电信号通过电磁波的形式发送到电视台;动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象,工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器,即将声信号转化为电信号的过程;电磁感应现象中消耗机械能,产生电能,所以是将机械能转化为电能的过程.9、不停地做无规则运动摩擦运动状态【解析】
走进公园能闻到花的香味,说明分子在不停地做无规则运动。汽车轮胎有花纹增大了轮胎表面的粗错程度从而增大摩擦。力可以改变物体的运动状态,可以改变物体的形状,运动员挥拍击回乒乓球表明力可以改变物体的运动状态。10、家庭电路每消耗1kW·h的电能,该电能表的转盘转000圈0.1200242【解析】
电能表表盘上标有“3000r/(kW·h)”的字样,表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转3000r,电能表转盘转了300转,该用电器消耗的电能:W==0.1kW•h,该电热器的额定功率P==0.2kW=200W,电阻R==242Ω。11、0.6N;下沉【解析】(1)鸡蛋重:G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N,∵鸡蛋悬浮,∴F浮=G=0.6N.(2)鸡蛋悬浮在盐水中,是因为鸡蛋受到的重力和浮力相等,若向杯中加入清水,使盐水的密度减小,而鸡蛋的体积(排开盐水的体积不变),由阿基米德原理知道鸡蛋受到的浮力变小,又因为鸡蛋重不变,所以此时鸡蛋受到的浮力小于鸡蛋重,鸡蛋将下沉;12、<变大增大减小【解析】
(1)因为墨线是并联的,若通过每条墨线的电流为I,则IA=3I,IB=9I,因此IA<IB;(2)A部分的凹形,会导致横截面积变小,电阻变大;(3)从丙图可以看出随温度升高而增大,根据,发热功率减小.13、变大电磁波可【解析】
“嫦娥四号”随火箭加速上升的过程中,速度变大,高度变大,动能变大,重力势能变大,机械能包括动能和势能,故机械能变大;电磁波可以传递信息,电磁波可以在真空中传播,地面控制中心通过电磁波向月球探测器发出指令;太阳能可以从自然界源源不断的得到,是可再生能源。14、40°同一平面内【解析】
由图知:角EON为入射角,根据反射定律的内容可知,反射角等于入射角,所以反射角也为40°;将光屏沿ON向后弯折,观察纸板F上是否有反射光线,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内..三、作图题(共7分)15、【解析】
(1)对于电灯接线的基本要求是:“火线零线并排走,零线直接进灯口,火线接在开关上,通过开关进灯头”。(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。【详解】(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;(2)安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:16、【解析】试题分析:由图知,当力F1作用在球的下边缘,且与通过AB的直径垂直时,动力臂最长,由图知,球对杆的拉力方向竖直向下,阻力的方向竖直向下,阻力臂既支点到阻力作用线的距离,其受力图如图所示:17、如下图所示【解析】
小车向右运动是由于小车受到了斥力的作用,说明螺线管的右端是N极,根据右手螺旋定则可知,电源的右端为正极;由于螺线管的右端为N极,所以左端为S极,在左端的磁感线是指向螺线管的,A点的磁场方向如图所示:四、实验题(本大题共5小题,共20分)18、匀速直线甲丙接触面越粗糙不可靠D【解析】
(1)实验中小伟应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动,这时拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力等于拉力;(2)要探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,需使压力大小和接触面积大小相同,改变接触面的粗糙程度,所以应选择甲图和丙图;由图知,在其他因素相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(3)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,而小伟将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论;(4)在此实验中,很难控制拉动木块做匀速直线运动,测力计的示数不稳定,读数较困难,而乙图不需要做匀速拉动,木块始终保持静止状态,弹簧测力计的示数就很稳定,实验更容易操作,但是它们的实验原理是相同的,都是二力平衡,故D符合题意;19、需要将平衡螺母向右调节能由图可知,动力和阻力使杠杆转动方向相反,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,杠杆可以平衡【解析】
(1)杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂;在调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向较高的一端调节;(2)杠杆受力的方向不同,但动力和阻力使杠杆转动方向相反,根据杠杆平衡条件杠杆可以保持平衡.【详解】(1)小明把杠杆组装完毕后,杠杆在如图甲所示位置静止.为了使实验时力臂与杠杆重合,下一步小明应该如此操作:为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图知,右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节;(2)若如图乙所示进行实验,此时杠杆能保持平衡,由图可知,动力和阻力使杠杆转动方向相反,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,杠杆可以平衡.20、小灯泡短路左电压表1.523.8【解析】
(1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现灯泡始终不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表可能被短路了,所以其故障原因可能是小灯泡短路.(2)排除故障后,开始实验,闭合开关,电压表的示数为2.5V,要使灯泡两端的电压升高到额定电压,根据串联电路的分压规律,此时应将变阻器滑片向左端调节,电阻减小;在移动变阻器滑片的过程中,因为根据灯泡两端的电压来确定灯泡是否正常工作,所以眼睛应注视电压表的示数,直至灯泡正常发光即电压表为3.8V,此时电流表的示数为0.4A,则灯泡的额定功率为:.(3)完成上述实验后,又找来了一个阻值为R0的电阻和两个开关.并借助部分现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率.①闭合开关S1和S3,移动滑片,当电压表的示数为3.8V时,停止移动滑片,此时灯正常工作.②只闭合开关S1和S2,读出此时电压表的示数为U,即灯和R0的总电压;③R0两端的电压为:;串联时,通过灯的电流与R0的电流相等,电流为:;则灯泡额定功率的表达式为:。21、零刻度线处左22102.2大【解析】
(1)将天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,天平使用之前要调平,调平的方法是:游码移到标尺的零刻线上,指针偏向分度盘右侧,所以要向左移动平衡螺母,直到指针指在分度盘的中央。(2)天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码质量的和,由甲图可知盆景石的质量:m=20g+2g=22g。(3)由图乙、丙可知量筒的分度值1ml,马铃薯块的体积V=30ml﹣20ml=10ml=10cm3,盆景石的密度ρ===2.2g/cm3。(4)因盆景石吸水,使得盆景石的体积偏小,由ρ=知密度偏大。22、详见解析【解析】
(1)要想测量矿石的密度,需要测量矿石的质量和体积.在现有器材的条件下,利用排水法,可测出矿石的排水体积.根据漂浮的条件,可以间接求出矿石的质量.实验步骤如下:①在桶内放入适量的水,将装有适量水的高筒放入桶内的水中,使高筒竖直漂浮在水面上,如图甲所示,用刻度尺测得筒口到筒外水面的高度h1,筒口到筒内水面高度h2;②用细线系好小石块,把小石块没入筒内水中,高筒继续竖直漂浮在水面上,如图乙所示,用刻度尺测得筒口到筒外水面的高度h3,筒口到筒内水面高度h1.(2)设高筒的底面积为S,则小石块的体积为;因为石块与高筒一同漂浮在水桶中,所以增加的小石块的质量就等于高筒增加的排开水的质量,可得,,则矿石的密度为.五、计算题(本大题共2小题,共13分)23、(1)3.09×105Pa(2)2.5h(3)8.1×1011J【解析】
(1)水库底部所受水的最大压强:p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×30m=3.09×105Pa;(2)进入水库水的体积V=V1﹣V0=7×l06m3﹣2×l06m3=5×l06m3,水流推动发电机组持续发电时间:t===2.5h.(3)由P=得,发电机组在工作过程中获得的电能:W=Pt=1.8×l04kW×2.5h=4.5×104kW•h,由于发电机组在工作过程中能将20%的水能转化为电能,所以根据η=可得,水流对发电机组做的功:W水===2.25×105kW•h=8.1×1011J.24、(1)1.15×105N;(1)5m/s;(3)1.5×105Pa【解析】解:(1)满载时汽车与水总重(1)洒水车的平均速度(3)汽车对地面的压强答:(1)汽车与水共重.(1)洒水车的速度是5m/s.(3)装满水时,汽车对地面的压强是.六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)25、力的作用是相互的左无人机克服自身重力做功的功率是100W无人机对水平地面的压强6250Pa该机最多能飞行的时间为2700s【解析】
(1)增大四个旋翼的转速,使吹向下方的风量增加,无人机就会上升,这是因为力的作用是相互的;根据流体压强和流速的关系可知,流速越大,压强越小,要使无人机左侧抬升,需要增加左方的风量,减小左方的压强,因此应该增加左侧两个旋翼的转速;(2)无人机的重力:G=mg=2.5kg×10N/kg=25N,克服重力做的功:W=Gh=25N×120m=3000J,克服自身重力做功的功率:P==100W;(3)无人机对地面的压力等于自身重力,即F=G=25N,无人机对水平地面的压强:p==6250Pa;(4)由题知,电池的输出电压为15V,容量为6000mA
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