专题02填空题（原卷版）

专题02填空题1．小华在测西红柿的密度时，采用如图所示的一个底面积为10cm2、装有20cm深水的圆柱状容器，以及细针和电子秤进行测量，其操作顺序以及示数如图A、B、C所示（B图：西红柿在竖直向下的细针的作用下刚好全部浸没，C图：西红柿自由漂浮），容器的质量为______g，容器底所受液体压强最大的为图_______（选填“A”、“B”或“C”）；小华分析电子秤的数据后可知，西红柿的密度为________g/cm3（保留两位小数），同组的小明认为，小华的实验操作B至C过程中，西红柿上会沾水，所测西红柿质量偏大，导致西红柿的密度偏大，你认为该说法是________（选填“正确”或“错误”）。【答案】200B0.95错误【详解】[1]由题意可知，此容器为圆柱状，所以容器中水的质量m水=ρ水V水=1g/cm3×10cm2×20cm=200g由图A知，容器和水的总质量mA=400g，所以容器的质量m容器=mAm水=400g200g=200g[2]比较A、B、C三个图可知，B图中水深度最大，由可知，B容器底所受液体压强最大。[3]由图A、C可得西红柿的质量m西红柿=mCmA=495.8g400g=95.8gB中西红柿浸没水中，受到竖直向上的浮力、竖直向下的压力和重力，且三个力平衡，结合图A、B可知F浮B=G排=G球+F=(mB–mA)g则m排=ρ水V排=mBmA所以西红柿的密度[4]实验操作由B至C过程中，西红柿上会沾水，但由B到C的操作中西红柿、水和容器的总质量并不会发生改变，所以由A、C得到西红柿的质量正确，不会造成测西红柿密度偏大，所以小明说法错误。2．为了测量一块矿石的密度，小丽选用天平、细线、烧杯和适量的水进行了如下实验：（1）将盛有适量水的烧杯放在调节好的天平左盘内，天平平衡后，右盘中砝码的质量和游码的位置如图甲所示。用细线系住石块并将其浸没在烧杯内的水中，石块始终不与烧杯接触。天平平衡后右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示，则此时石块受到的浮力为______N。（g取10N/kg）松手后石块静止在烧杯底部，天平平衡后，右盘中砝码的质量和游码的位置如图丙所示。（2）根据上述实验数据计算此种矿石的密度为______kg/m3。（g取10N/kg）【答案】0.22.9×103【详解】（1）[1]由图甲可知，标尺的分度值为0.2g，烧杯和液体的总质量m1=50g+20g+2g=72g由乙图可知m2=50g+20g+20g+2g=92g增加的质量即为矿石排开水的质量为m排=m2m1=92g72g=20g=2×102kg矿石受到的浮力等于排开水的重力F浮=G排=m排g=2×102kg×10N/kg=0.2N（2）[2]矿石的体积等于排开水的体积由丙图可知，烧杯、水和矿石的总质量为m3=100g+20g+10g=130g矿石的质量为m石=m3m1=130g72g=58g矿石的密度为3．如图所示，质量不计的木板AB处于水平位置平衡，且可绕O点无摩擦转动，OA=0.2m，OB=0.5m，在A端挂一个重5N的物体甲，另一重2.5N的小滑块乙在水平拉力作用下，以0.1m/s的速度从O点匀速向右滑动，在此过程中，甲对地面的压力______（选填“变大”、“变小”或“不变”），小滑块在木板上水平滑动的时间为______s。【答案】变小4【详解】[1]乙在向右滑动的过程中，会对OB产生向下的压力F，越向右运动，力臂越大，根据杠杆平衡条件，A端的拉力就会增大，甲物体对地面的压力将变小。[2]根据杠杆平衡条件物体乙向右移动的最大距离乙物体运动0.4m需要的时间4．如图所示，在水平面上木块A叠放在木板B的上面，一根不可伸长的水平轻绳将木块A与墙壁相连。现用大小为10N的水平拉力F使B以1m/s的速向左匀速运动，绳的拉力T为4N，则A受到___________N的摩擦力。B受到A对它的摩擦力方向___________，受到地面的摩擦力为___________N。【答案】4水平向右6【详解】[1]如图，对A进行受力分析，A在水平方向受到向右的拉力和向左的摩擦力，且由于A处于平衡状态，故摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，故摩擦力等于拉力即f=T=4N[2][3]对B进行受力分析，因为B对A的摩擦力向左，根据力的作用是相互的，A对B的力是向右的，且大小等于4N。B匀速直线运动，处于平衡状态，则地面对B的摩擦力是向右的，且大小为f地对B=FfA对B=10N4N=6N5．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第1秒末时，物体处于______状态，第2秒末到第4秒末物体运动4m，则克服摩擦力做功是______焦耳。【答案】静止16【详解】[1]由图乙中物体速度v与时间t的关系图像可知，在第0~2s时间内，物体的速度为0，所以在第1秒末时，物体处于静止状态。[2]由图乙中物体速度v与时间t的关系图像可知，在第4~6s时间内，物体的速度不变，做匀速直线运动，此时物体受到平衡力的作用，由F的大小与时间t的关系图像可知，此时受到的牵引力大小为4N，则物体所受滑动摩擦力的大小为4N，则第2秒末到第4秒末物体运动4m，因物体与地面的接触面粗糙程度和压力大小始终不变，故此时摩擦力大小为4N，则克服摩擦力做功是W=fs=4N×4m=16J6．如图甲所示，一个底面积为10cm2的圆柱体A，其上表面与细线相连，底部贴有压力传感器（不计质量与体积），连接电脑后可显示传感器所受压力的大小与时间的关系图。图乙是某次将圆柱体A从下表面刚接触水面到匀速放入容器底部，薄壁柱形容器的重力为2N，底面积为20cm2，当t=1s时，A物体底部所受到的液体压强为___________Pa；圆柱体A浸入水中时底部始终与水平面相平，且容器中没有水溢出，2s~3s过程中，容器对桌面的压强为6000Pa时压力传感器所受压力大小为___________N。【答案】20007【详解】[1]由图乙可知，当t=1s时，物体A刚好完全浸没，物体A底部所受液体压力F=2N，A物体底部所受到的液体压强为[2]由浮力的产生原因可知，物体完全浸没时，受到的浮力为物体上下表面的压力差，即此时排开水的体积为圆柱体的高度为液面上升的高度为所以物体A向下移动的实际距离为物体A向下移动的速度为在t=2s时，物体到达容器底部，则原来容器中水的深度是水的体积为水的重力为由图乙可知，物体刚到达容器底部时，水对传感器的压力为3N。第3秒时，容器对桌面的压力为由受力分析可知则物体A的重力为因为因此故压力传感器所受到的压力为7．某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图1所示。小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图2所示。（1）通过数据分析可得，小球在M点时的机械能为_____J；小球在M点时的重力势能_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）小球在N点时的重力势能；在整个运动过程中，小球的机械能_____（选填“守恒”或“不守恒”）；（2）在图1中，位置①和③离地高度相等。M点的位置最有可能在位置_____（选填“①”、“②”或“③”），你的依据是_____；N点的位置最有可能在位置_____（选填“①”、“②”或“③”）。【答案】320小于不守恒③见详解②【详解】（1）[1]由于动能和重力势能的总和为机械能，由图2中M点的机械能可知，M点的重力势能为240J，占机械能的比值为75%，则M点的机械能为[2]由图2中N点的机械能可知，N点的动能为200J，占机械能的比值为40%，则N点的机械能为则N点的重力势能为由于240J<300J，所以小球在M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能。[3]由于小球在M点的机械能小于小球在N点的机械能，所以小球的机械能不守恒。（2）[4][5][6]由于小球在M点的机械能小于小球在N点的机械能，所以M点在N点的后面，由于小球在M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能，所以M点比N点的高度低，M点的位置最有可能在位置③，N点的位置最有可能在位置②。8．如图甲所示的装置，空吊篮A的重力为15N，绳子B（与A相连）和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间t变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间t变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦。则动滑轮的重力为_______N；第2s内拉力F的功率为________W；为了提升不同重物，此装置的机械效率η最大为________%。【答案】54080【详解】[1]由图丙可知，在1~2s内A被匀速提升，由图乙可知，拉力F=10N，由图甲可知，n=2，忽略绳重及摩擦，拉力为，则动滑轮重力为G动=2FGA=2×10N15N=5N[2]由图丙可知，第2s内A上升的速度vA=2m/s，拉力端移动速度为v=nvA=2×2m/s=4m/s第2s内拉力F的功率为P=Fv=10N×4m/s=40W[3]忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力则当C处最大拉力为50N时，B处拉力为F=2FG动=2×50N5N=95N小于绳子B能承受的最大拉力100N；当B处最大拉力为100N时，C处拉力为52.5N，大于绳子C能承受的最大拉力50N；所以要以C处最大拉力为准，此时B处的拉力为95N，此装置最多能匀速运载货物的重力为G货物=FBGA=95N15N=80N装置的最大机械效率为9．有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾，传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示，工作电路如图乙所示，电源电压恒为12V，定值电阻R2＝30Ω。（1）闭合开关后，若被检测者未喝酒时，即酒精浓度为0时，R1阻值为_________Ω。（2）被检测者酒精浓度越大时，电压表示数越_________。（3）被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时，电流表的示数为_________A。（4）现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL，当电压表示数为4.8V时，被检测司机酒精浓度是多少mg/mL________。（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）【答案】60小0.30.3mg/mL【详解】（1）[1]由图像可知，当被检测者未喝酒时，即酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω。（2）[2]由电路图可知，传感器R1和定值电阻R2串联，电压表测传感器R1两端的电压，电流表测电路中的电流；由图可知，当酒精浓度增大时，传感器R1的阻值会减小，由欧姆定律可得电路中电流增加，即电流表示数增大；由U2＝IR2可知，定值电阻R2两端的电压会增大，根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压会减小，即电压表的示数会变小。（3）[3]据图甲可知，当酒精浓度为0.8mg/mL时，R1的电阻为10Ω，则电路的总电阻为R＝R1′+R2＝10Ω+30Ω＝40Ω此时电路中电流即电流表的示数为0.3A。（4）[4]当电压表的示数U1＝4.8V时，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端电压U2＝U﹣U1＝12V﹣4.8V＝7.2V电路中的电流根据欧姆定律可得，此时传感器R1的阻值由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/mL。10．如图1所示的电路，小灯泡L1上标有“3.8V0.3A”字样，L2上标有“2.5V0.75W”字样，电源可以提供不同的电压。闭合开关后，L2正常发光，电流表A的示数为0.52A。（1）求此时流过L2的电流大小_____；（2）求此时L1的实际功率以及在此状态下持续工作100s消耗的电能_____，_____；（3）把L2换成LED，其他元件不变，其电路图如图2所示；①图2的电路图存在一个错误，请指出来：_____；②改正错误后，闭合开关，发现LED比L1亮，电流表A1的示数为0.224A，电流表A的示数为0.225A，则_____（选填“LED”或“L1”）的实际功率更大，请写出你的判断依据：_____。【答案】0.3A0.55W55JLED灯的接线柱接反了L1L1与LED灯两端电压相等，流过L1的电流较大，由P=UI可知，L1的实际功率更大【详解】（1）[1]L2上标有“2.5V0.75W”字样，L2正常发光，则流过L2的电流（2）[2]由电路图可知，L1由L2并联，L2正常发光，则L1两端电压等于L2的额定电压2.5V，电流表A测干路电流，由并联电路中电流特点可知，则流过L1的电流此时L1的实际功率在此状态下持续工作100s消耗的电能W=P1t=0.55W×100s=55J（3）①[3]由于发光二极管具有单向导电性，所以图2中错误之处为LED灯的接线柱接反了。②[4][5]电流表A1的示数为0.224A，则流过L1的电流为0.224A，电流表A的示数为0.225A，则流过LED灯的电流ILED=I3I4=0.225A0.224A=0.001A由于L1与LED灯并联，所以L1与LED灯两端电压相等，流过L1的电流较大，由P=UI可知，L1的实际功率更大。11．如图甲是某电热水器的电路图。其中U=3V，为可调电阻；为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示；为电阻丝加热器；和均置于水箱中，电磁继电器线圈电阻忽略不计。当电磁继电器线圈中的电流达到0.04A时，衔铁会被吸下。（1）控制电路工作时，电磁铁的上端是____极，热水器中水的温度升高时，热敏电阻的阻值将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）；工作电路中的a端应接_______线（选填“火”或“零”）；（2）当电磁继电器线圈中的电流为0.03A，指示灯______灯发光（选填“红”或“绿”）；（3）如果将热水器中的最高水温设置为80℃，的阻值应该调至_____，此时在内产生的热量是______J。【答案】S（南）变小火红【详解】（1）[1]由图甲可知，电流从正极出发流向负极，根据安培定则，右手握住螺线管，四指方向与电流方向一致，大拇指所指的方向N极，因此电磁铁下端为N极，上端为S极。[2]由图乙可知，随着水温的升高，R1阻值越来越小。[3]为了用电安全，开关应该控制火线，电路中的衔铁相当于开关，故a端应接火线。（2）[4]当电磁继电器线圈中的电流为0.03A，衔铁未被吸下，由图甲可知，此时红灯发光。（3）[5]当水温达到80℃时，衔铁被吸下，此时控制电路中电流为0.04A，此时电路总电阻为由图乙可知，当水温为80℃时，R1电阻为15Ω，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，因此[6]R1在1min内产生的热量为12．如图所示，在矿泉水瓶与小玻璃瓶内各装人适量的水，将小玻璃瓶瓶口向下放入矿泉水瓶，使小玻璃瓶恰好悬浮，拧紧矿泉水瓶瓶盖，用力捏矿泉水瓶，矿泉水瓶内水面上方气压增大，小玻璃瓶会___________（选填“下沉”“上浮”或“继续悬浮”）；取走小玻璃瓶和大部分水，用力拧转矿泉水瓶若干圈，突然瓶盖飞出，瓶口出现“白雾”，“白雾”的形成是___________（选填“汽化”或“液化”）现象，瓶盖飞出的过程能量转化情况与汽油机的___________冲程类似【答案】下沉液化做功【详解】[1]由题意可知，小玻璃瓶相当于一个“浮沉子”，其原理为：拧紧矿泉水瓶瓶盖，用力捏矿泉水瓶，将压强传递给水，水被压入小玻璃瓶中，将小玻璃瓶中的空气压缩，这时小玻璃瓶里进入一些水，其重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉。[2]瓶盖飞出，瓶内空气的内能转化为机械能，温度降低，空气中的水蒸气液化为液态的小水珠。[3]由于瓶盖飞出的过程中，是空气的内能转化为机械能，汽油机的做功冲程与之类似。13．在“观察水的沸腾”实验中，小明按图甲安装器材时，温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，此时应适当将______（选填“A向上”或“B向下”）调整，以便实验。小明用同一装置进行了两次实验，并根据实验数据汇出了如图乙所示的图像。由图像可知，水的沸点为______℃。两次实验，前6分钟内水吸收的热量______（选填“相同”或“不同”）；先后两次所用水的质量分别为m1、m2，则关于m1、m2的大小关系是m1______m2。【答案】A向上98相同>【详解】[1]温度计使用时不能碰到容器的底部，可以把B向下调整或把A向上调整，由于B的高度有酒精灯的限制，所以应把A向上调整。[2]由图乙可知，水的温度升高到98℃不再变化，所以水的沸点是98℃。[3]使用同一酒精灯加热，相同的时间酒精灯放出的热量相同，则两次实验，前6分钟内水吸收的热量相同。[4]两次实验，前6分钟内水吸收的热量相同，质量为m1的水升高Δt1=98℃92℃=6℃质量为m2的水升高Δt2=98℃88℃=10℃Δt1<Δt2，根据公式可知，m1>m2。14．如图所示，设相同时间内物质吸收的热量相同，甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图_____（选填“甲”或“乙”）。由正确的图可知：若冰的质量为0.1kg，则冰在熔化过程中吸收的热量是_____J。[c冰=2.1×103J/（kg•℃），不考虑热量损失]【答案】乙3.15×103【详解】[1]比较甲、乙两个图像可知，甲图中，相同时间内，冰块和水的温度变化相同；而乙图中，相同时间内，水的温差小于冰块的温差；由于水的比热容大于冰的比热容，并且质量不变，因此吸收相同的热量，水的温度升高的慢，冰块的温度升高的快，故乙图符合冰熔化规律。[2]由图像可知，0~2min，冰升高的温度为10℃，所以冰吸收的热量为Q冰吸=cm（tt0）=2.1×103J/（kg·℃）×0.1kg×10℃=2.1×103J则1min冰吸收的热量为而由图像可知，冰的熔化时间为5min2min=3min因为相同时间内物质吸收的热量相同，所以冰在熔化过程中吸收的热量是15．校园文化艺术节的开幕式上，小华表演架子鼓。她用力敲击鼓面，使鼓__________发出声音。小华用力越大，同学们听到声音的__________（选填“音调”或“响度”）越大。【答案】振动响度【详解】[1]声音是由物体振动产生，敲击鼓面时，鼓面振动，发出声音。[2]小华用力越大，鼓面振动幅度越大，同学们听到声音的响度越大。16．如图所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。（1）水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了光的折射现象，此时入射角___________（选填“大于”“等于”或“小于”）角θ；（2）为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量增加，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量△h___________2cm（选填“>”“=”或“<”）；（3）如图所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是平行于DE，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区___________（选填“①”“②”或“③”）内。【答案】小于②【详解】（1）[1]水槽中未加水时，由于光的直线传播，激光射到侧壁上的A点，当水槽中加水时，光点下移到B点位置，这是由于光的折射现象引起的，当光从水中射入空气中时，折射角大于入射角，此时入射角小于角