2023年江苏省泰州市泰兴实验中学中考物理一模试卷(含答案)
展开2023年江苏省泰州市泰兴实验中学中考物理一模试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
1. 物理与我们的实际生活密切相关,下列身边物理量估测结果符合实际的是( )
A. 手电筒中的电流大约为3A B. 一枚普通鸡蛋的质量大约200g
C. 人体的正常体温接近37℃ D. 液晶电视机的额定功率约为2000W
2. 如图所示的现象中,下列分析正确的是( )
A. 甲图:弹奏古筝时,手在不同位置按弦,目的是为了改变发出声音的响度
B. 乙图:发声的音叉使乒乓球多次被弹开,说明音叉在振动
C. 丙图:抽出罩内空气,闹铃声减弱,表明真空可以传声
D. 丁图:摩托车上装有消声器,是为了在传播过程中消除噪声
3. 下列物态变化的说法,正确的是( )
A. 谷雨时节雨的形成是凝固
B. 白露时节露的形成是汽化
C. 霜降时节霜的形成是凝华
D. 大雪时节雪的形成是升华
4. “一叶障目,不见泰山。”图中光现象与此原理相同的是( )
A. 日晷 B. 对着镜子画脸谱
C. 光的色散 D. 水球成像
5. 关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A. 水和酒精混合后总体积变小,直接证明了分子间存在引力
B. 卢瑟福根据实验建立了原子的核式结构模型
C. 摩擦起电是通过摩擦的方法创造了电荷
D. 宇宙是一个有层次的天体结构,恒星是绝对不动的
6. 下列情景中,属于能量转移的是( )
A. 燃料燃烧时发热 B. 用热水袋取暖
C. 钻木取火 D. 电动机带动水泵把地下水送到地面
7. 如图所示,重6N的物体在F=2N的水平拉力作用下,以10cm/s的速度向左匀速运动了5s,已知动滑轮的机械效率是90%,不计滑轮重和绳重,下列叙述正确的是( )
A. 拉力做的有用功是3J B. 拉力做功的功率是0.2W
C. 物体受到的摩擦力是3.6N D. 物体受到的摩擦力是4N
8. 物理学是认识世界、改变世界、服务人类的应用型学科。请仔细分析下图中的几个探究实验,选出图后对规律的应用发明描述有误的一项( )
A. 发电机的发明应用了①图的实验探究结论
B. 话筒的发明应用了②图的实验探究结论
C. 电磁继电器的发明应用了③图的实验探究结论
D. 磁悬浮列车的发明应用了④图的实验探究结论
9. 在探究凸透镜成像规律时,小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90cm移至120cm的过程中发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距透镜3cm处,所成像的性质是( )
A. 一定是正立放大的虚像 B. 可能是放大的实像也可能是放大的虚像
C. 一定是倒立放大的实像 D. 一定是倒立缩小的实像
10. 2022年2月20日,北京冬奥会比赛日收官,中国交出了办赛和防疫双重完美答卷。下列关于冰雪运动的说法中不正确的是( )
A. 甲图中短道速滑运动员武大靖沿弯道匀速滑行时,他的运动状态没有改变
B. 乙图中谷爱凌腾空转体时,一定受到非平衡力的作用
C. 丙图中的冰壶做得非常光滑,是为了减小与冰面的摩擦力
D. 丁图中做有些动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心,避免摔倒
11. 如图为自动测定油箱内油量的装置原理图,电源电压为36V,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的,且表的最大量程对应油箱最大油量,当油箱内的油面在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端,当油面达到最低位置时,反映油量的电表示数为最大量程的16。下列说法错误的是( )
A. R0阻值为60Ω
B. 滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω
C. 当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数为21V
D. 当滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为0.17A
12. 现有电源一个(电压不变),电压表、电流表、定值电阻和开关各一个,导线若干,两小灯泡,灯L1的额定电压为1.2V、灯L2额定电压为6V。现利用这些器材组成电路:若组成如图甲电路,电压表示数为5.4V,灯L1实际功率为其额定功率的14,若组成如图乙电路,灯L2两端电压为3V,若组成如图丙所示电路,电流表示数为0.6A,忽略灯泡的电阻随温度的变化,则下列选项正确的是( )
A. 灯L1的电阻为9Ω
B. 灯L2的额定功率为4W
C. 乙图中,灯L2的实际功率为其额定功率的一半
D. 丙图中,灯L1正常发光,L2的实际功率为L1的9倍
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共8小题,共25.0分)
13. 2022年10月9日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将“夸父一号”综合性太阳探测专用卫星送入预定轨道。
(1)使用新型合金材料的“夸父一号”卫星,由于新型合金材料______ 小,所以相比于同体积的普通铝合金质量更小,其质量约859 ______ (填单位)。
(2)搭载长征二号丁运载火箭的“夸父一号”卫星在加速升空的过程中,相对长征二号丁运载火箭是的______ ,其机械能在不断______ 。
(3)“夸父一号”卫星每日通过______ 向地面回传约500GB数据,相当于几万幅太阳“高清大图”。
(4)太阳能是______ (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
14. 如图几幅图是课本中的一些实验装置图,请在题中空格处填入相应的内容。
(1)钢锯条以如图甲所示方式紧压在桌面上,拨动伸出桌面的一端,锯条由于 而发出声音;
(2)如图乙对碘锤缓慢加热,书本上没有用酒精灯直接给碘锤加热,而是采用水浴法对碘锤加热的,是因为碘的熔点比水的沸点 (高/低);
(3)如图丙装置可探究 跟电阻大小的关系;
(4)如图丁说明:断断续续的电流可产生 。
15. “自嗨锅”成为当下一种时尚快餐,很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将0.5kg水从20℃加热至沸腾(标准气压下)的过程中,提供给水的热量至少为 。如果用酒精灯给0.5kg水加热升高同样温度,需要 kg酒精。[假设酒精完全燃烧有50%的热量被水吸收c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q酒精=3×107J/kg]
16. 为了探究树荫下光斑的成因,小明设计了开有菱形状孔(边长约为5cm)的卡片甲对太阳光,并用另一张卡片乙紧贴在甲上沿箭头方向水平移动,观察距卡片50cm且与甲平行放置的光屏上光斑的变化情况。光斑未变成圆形前,其亮度 ;变成圆形后,其大小 (两空均选填:变大/变小/不变)。
17. 如图所示,用两个玻璃杯做“棉纱滴水实验”,过一段时间后______ (选填“a”或“b”)杯中的棉纱末端有水滴出。
18. 如图甲是某新型太阳能汽车,其动力由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车的质量为1.2t,接收太阳能电池板的面积为9m2,在水平路面上做直线运动的s-t图象如图乙所示。该汽车80s内的平均速度为______ m/s;该汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,则该汽车的牵引力为______ N,在80s内牵引力做功为______ J;若该汽车在0~10s内吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%,则太阳能电池板单位面积上吸收光能的功率为______ W。
19. 盛夏,室外温度达37℃,小宁将客厅空调的设定温度设置为26℃,客厅空调处于制冷状态时的功率为P1,处于送风状态时的功率为P2,它们是交替运行的,空调工作时主要消耗的电能是在制冷过程。现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示,家庭电路的电压为220V。
(1)空调在送风状态下工作时,通过它的电流______ A。
(2)空调正常工作1h,消耗的电能为______ kW⋅h。
(3)为了节能减排,小宁将空调的设定温度调高。在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下,空调新的一个工作周期内,制冷状态工作时间会______ 。
20. (1)如图1是研究“短路引起熔丝熔断”的实验,电路熔断器中的熔丝应该选用熔点 的材料做成,增加一根导线,并将导线接在 两点间,闭合开关,造成短路,可引起熔丝熔断;
(2)如图2甲所示,大功率家用电器要使用三孔插座,用于接地的导线应该接在插座的 孔(选填三个孔的代号)。如图2乙所示,闭合开关,电灯不亮,用测电笔分别测试a、b、c、d四点时,a、b、c三点使测电笔的氖管都发光,则电路的故障为 。
三、作图题(本大题共3小题,共6.0分)
21. 自行车尾灯的反光原理如图所示。请完成反射光路,并标出反射角度数。
22. 如图所示,小红站在匀速上行的扶梯上,请在图中作出她的受力示意图(O点为其重心)。
23. 如图是小华同学为自己房间设计的电路,请完成作图。
四、实验探究题(本大题共6小题,共34.0分)
24. 如图甲所示,是“观察水的沸腾”的实验装置。
(1)组装如图甲所示器材的顺序是______ (选填“自下而上”或“自上而下”),根据图中信息,此时烧杯中的水______ (选填“正在沸腾”或“还未沸腾”)。
(2)某一时刻的温度计示数如图乙,为______ ℃。
(3)水沸腾后,还要继续加热一段时间的主要目的是______ 。
A.观察水沸腾后的体积变化
B.观察水沸腾后的温度变化
C.验证水沸腾不仅要达到沸点,还要持续吸热
D.验证水的沸点和液面上方气压大小有关
25. 为完成“探究平面镜成像特点”实验,小华选择了如图所示的实验装置。
(1)为了便于观察,最好选用______ (无色/茶色)的
透明玻璃板进行实验;
(2)小华把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板后面放一支外形相同,______ (点燃/不点燃)的蜡烛B,小华应在______ (A/B)蜡烛一侧观察玻璃板中的像;
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛在玻璃板所成像的大小将______ (变大/不变/变小);
(4)如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛A的成像情况是______ (选填字母代号)。
A.蜡烛成像仍在B处
B.蜡烛成像在B处右侧
C.蜡烛无法通过玻璃板成像
26. 利用一个烧杯、天平和适量的水,小刚同学测出了一小块不规则小石块的密度。(已知ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)小刚同学使用天平称量物体质量,图甲是小刚在调节天平时的情景,请指出了他在操作上的错误之处是:______ 。
(2)小刚纠正错误后调节好天平,正确操作测得小石块的质量为m1为______ g(如图乙)。
(3)如图丙所示,小刚按照以下步骤继续实验:
A.往烧杯中加入适量的水;
B.把小石块浸没,在水面到达的位置做上标记;
C.取出小石块,测出此时烧杯和水的总质量m2为130g;
D.往烧杯中加水,直到液面标记处,再测出此时烧杯和水的总质量m3为140g。
(4)计算出小石块的密度为______ kg/m3,该实验中密度的测量值与真实值相比明显______ (选填“偏大”或“偏小”),造成偏差的原因是______ 。
(5)针对刚才的误差分析,老师提醒同学们只要在B步骤前增加一个步骤就可以准确测出该石块的密度,增加的步骤是______ ,石块密度的表达式ρ= ______ (用上述步骤中所测物理量和ρ水表示)。
27. 如图所示为“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验,在图甲、乙、丙中,分别用F1=0.5N,F2=1N,F3=1.2N的拉力,拉着木块沿水平方向匀速前进。
(1)实验中,他将弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,此时拉力大小 摩擦力大小;
(2)在甲、乙、丙中,比较图 可得:当接触面粗糙程度相同,压力越大,摩擦力越大;
(3)在实验过程中,小江发现按要求拉着木块运动时弹簧测力计示数不稳定,同组的小李对实验装置进行改进。将轻质弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板。如图丁所示,实验时拉着长木板沿着水平方向向右运动,发现弹簧测力计示数为1.2N,说明木块受到的摩擦力为 N。此时增加拉力F,弹簧测力计的示数 (变大/不变/变小),在实际操作时发现弹簧测力计示数仍然不稳定,可能原因是 。
28. 在安装直流电动机模型的实验中,小明将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。
(1)小明闭合开关,发现线圈不转,他用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因是______;
(2)若要电动机转速加快,小明应将滑动变阻器的滑片向______移动;
(3)接下来,小明把永磁铁换成图乙所示的电磁铁,并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连,使电磁铁线圈与电动机模型线圈并联后,合用一个电源。当对调接在电源正、负极上的导线时,电动机线圈转动的方向会不会改变?答:______,理由是______;
(4)完成以上实验后,小明取下图甲中的电源换上小灯泡,在模型的转轴上绕上细线,如图丙所示,然后快速拉动细线,使线圈转动起来,结果小灯泡发光,此时这模型就相当于______机。
29. 小明同学想测量某一未知定值电阻的阻值,用到的器材有:待测电阻Rx(约为5Ω)、电源(电压恒为3V)、电流表、电压表、滑动变阻器(规格为“20Ω 1A”)、开关各1个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整。(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)
(2)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,连接接线柱E与D时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是______ 。
(3)排除故障后继续实验,当电压表示数为1V时,电流表示数如图乙为______ A,则定值电阻Rx= ______ Ω。
(4)小陈同学用如图丙所示的电路图,用不同的方法测量Rx的阻值,电源电压恒为3V,滑动变阻器(规格为“20Ω 1A”),还有电压表、电阻箱、导线可以选用。小陈同学操作步骤如下:
①将甲位置接入______ ,乙位置连接入______ ,先将单刀双掷开关S1拨至a位置。
②闭合开关S,移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时,记下此时电压表示数为2V。
③断开开关S,将单刀双掷开关S1拨至b位置。
④闭合开关S,调节电阻箱,使电压表示数为______ V。
⑤读出电阻箱示数,就能得出Rx的阻值。
(5)小陈同学发现自己的测量结果却比小明同学的测量结果大了2Ω,检查分析后发现,是在步骤④之前,不小心碰到了滑动变阻器滑片,导致滑动变阻器接入电路的阻值变化了______ Ω。
五、计算题(本大题共2小题,共11.0分)
30. 用图示滑轮组提升重为360N的正方体物块。已知物块匀速上升的速度是0.3m/s,拉力F的功率是180W,动滑轮重40N。不计绳重。求:
(1)提升10s的过程中,滑轮组对物块所做的功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)提升物块上升3m过程中克服摩擦力做的功。
31. 如图甲,L是标有“6V3W”的小灯泡,其I-U关系如图乙所示,R1是标有“*0.5A”的定值电阻,R2是标有“30Ω1A”的变阻器,电压表量程0~3V。当开关S1、S2、S3都闭合,且将滑片P调至a位置时,灯泡正常发光,电流表示数为0.8A。
(1)求电阻R1的阻值;
(2)断开S1,闭合S2、S3,调节滑动变阻器,电压表的示数为3V,求小灯泡1min消耗的电能;
(3)闭合开关S1、S2,断开开关S3,在保证电路安全的情况下,求滑动变阻器的滑片移动的过程中,电阻R1的电功率变化范围。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、手电筒中的电流大约为200mA=0.2A,故A错误;
B、10枚鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500g,所以一枚普通鸡蛋的质量大约为50g,故B错误;
C、人体的正常体温接近37℃,故C正确;
D、液晶电视机的额定功率约为100W,故D错误。
故选:C。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.【答案】B
【解析】解:
A、古筝是琴弦振动发出声音的,手在不同位置按弦,弦振动的快慢会不一样,所以声音的音调就会发生变化,故A错误;
B、声音由物体的振动产生,乒乓球被多次弹开,说明发声的音叉在振动,故B正确;
C、逐渐抽出罩内空气,听到铃声渐小,说明真空不能够传声,故C错误;
D、摩托车上装有消声器,是在声源处减弱噪声,故D错误。
故选:B。
(1)音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性;
(2)一切声音都是由物体振动产生的;
(3)声音的传播需要介质,真空不能够传声;
(4)防治噪声的途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
本题考查声音的特征、噪声的控制、声音的产生,知识点多,但都较简单,属于基础题。
3.【答案】C
【解析】解:A、雨主要是云层中的水蒸气遇冷液化形成的,故A不正确;
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故B不正确;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故C正确;
D、雪是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的,故D不正确。
故选:C。
物质由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固;由液态变为气态的过程叫汽化,由气态变为液态的过程叫液化;物质由固态直接变为气态的过程叫升华,由气态直接变为固态的过程叫凝华。
判断一种现象是什么物态变化,一定要分析现象原来和现在的状态,然后根据六种物态变化的定义进行判断。
4.【答案】A
【解析】解:“一叶障目,不见泰山”是光的直线传播形成的。
A、日晷中的影子是由光沿直线传播形成的,故A符合题意。
B、演员对着镜子画脸谱,是平面镜成像,是由光的反射形成的,故B不符合题意。
C、光的色散是指白光经三棱镜折射后分解成七色光,是光的折射现象,故C不符合题意;
D、水球成像是凸透镜成像,是光发生了发生折射,故D不符合题意。
故选:A。
光在同种、均匀介质中沿直线传播,日食、月食、影子、小孔成像都是光的直线传播形成的。
本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理的理念。
5.【答案】B
【解析】解:
A、水和酒精混合后总体积变小,直接证明了分子间存在间隙,所以A错误;
B、物理学家卢瑟福和他的同事们根据α粒子散射实验装置示意图,提出了原子的核式结构模型,所以B正确;
C、摩擦起电不是创造了电荷,而是电荷的转移,所以C错误;
D、宇宙是一个有层次的天体结构,恒星是运动的,因为宇宙中绝对不动的物体是不存在的,所以D错误。
故选:B。
(1)构成物体的分子并不是非常紧密的排列在一起的,分子之间有间隙;
(2)1909年英国物理学家卢瑟福和他的同事们根据α粒子散射实验装置示意图,提出了原子的核式结构模型;
(3)摩擦起电不是创造了电荷,而是电荷的转移;
(4)运动是宇宙中的普遍现象,绝对不动的物体是不存在的。
本题考查的知识点较多,但难度不大,属于一些常识性的知识点,是我们应熟知的。
6.【答案】B
【解析】解:A、燃料燃烧时发热,将燃料的化学能转化为内能,属于能量的转化,故A错误;
B、用热水袋取暖,通过热传递改变物体的内能,属于能量的转移,故B正确;
C、钻木取火,通过做功改变物体的内能,属于能量的转化,故C错误;
D、电动机带动水泵把地下水送到地面,将电能转化为水的机械能,属于能量的转化,故D错误。
故选:B。
能量转化是一种形式的能转化为另一种形式的能,前后的能量形式不同;而能量的转移过程中,前后的能量形式相同。
本题主要考查了对能量转化和转移的判断,要学会在理解转化和转移实质的基础上对不同的实例进行区分。
7.【答案】C
【解析】解:
A、根据v=st求出物体移动的路程:s物=vt=10cm/s×5s=50cm=0.5m,
由图可知:动滑轮上绳子的段数为2段;则拉力F移动的距离s绳=ns物=2×0.5m=1m,
则总功W总=Fs绳=2N×1m=2J,
根据η=W有用W总可得:
拉力做的有用功为:W有用=ηW总=90%×2J=1.8J,故A错误;
B、拉力做功的功率:P=W总t=2J5s=0.4W,故B错误;
CD、不计滑轮重和绳重,克服摩擦力做的功为有用功,则根据W=fs可得:
摩擦力f=W有用s物=1.8J0.5m=3.6N,故C正确,D错误。
故选:C。
(1)根据v=st求出物体移动的路程,已知动滑轮上绳子的段数可求拉力F移动的距离,根据公式W=Fs可求拉力F做的总功,已知动滑轮的机械效率,利用η=W有用W总即可求出拉力做的有用功;
(2)利用P=Wt求出功率;
(3)不计滑轮重和绳重,克服摩擦力做的功为有用功;根据W=fs求出物体受到的摩擦力。
本题考查有用功、总功和机械效率的计算,克服摩擦力做的功为有用功是本题的关键,难点是对动滑轮上绳子段数的判断。
8.【答案】B
【解析】解:A、由图①可知,这是电磁感应现象,该实验装置是用于研究感应电流的实验,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流,将机械能转化为电能,发电机就是应用了这一原理;故A正确;
B、图②实验装置是用来研究通电导线在磁场中受力的作用的实验,而动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理制成的,故B错误;
C、图③说明电导线的周围存在磁场,揭示了电可以生磁,电磁继电器应用了这一原理,故C正确;
D、磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥原理工作的,故D正确。
故选:B。
(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,发电机就是利用这个原理制成的;
(2)通电导体在磁场中受到力的作用,电动机就是利用这个原理制成的;
(3)电磁铁是利用电流的磁效应;
(4)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
发电机、动圈式话筒利用电磁感应现象原理,带电动机的用电器利用通电导体在磁场中受力原理,带电磁铁的仪器利用电流的磁效应原理。
9.【答案】A
【解析】解:从“小明将蜡烛由距透镜90cm移至120cm的过程中,发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰”,可知像的位置几乎不变,说明物距大于2倍焦距,因而成像在焦点附近,焦距大约为图中的5cm,
他再将蜡烛移至距透镜3cm处,即u=3cm,那么物距与焦距有如下可能:
物距小于焦距成正立放大虚像;故BCD错误,A正确;
故选:A。
要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律:物距小于焦距成正立放大虚像,应用是放大镜。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距;
物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距;
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距;
本题考查凸透镜成像规律实验,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
10.【答案】A
【解析】解:A、图中短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时,运动方向不断变化,所以他的运动状态改变,故A错误;
B、运动员腾空转体时,处于非平衡状态,因此一定受到非平衡力的作用,故B正确;
C、冰壶做的非常光滑,是为了在压力一定时,减小接触面的粗糙程度,减小与冰面的摩擦力,故C正确;
D、做有些动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心,增加稳度,避免摔倒,故D正确。
故选:A。
(1)运动状态包括运动的方向和速度大小,其中一个改变则运动状态改变;
(2)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力;处于非平衡状态的物体受到的力是非平衡力;
(3)在压力一定时,减小接触面的粗糙程度可减小摩擦力;
(4)提高稳度的方法:一是降低重心,二是增大支撑面。
本题是事例都是与冰雪运动相关的现象,利用生活现象考查物理知识,体现物理和生活的密切关系,体现了学以致用的目的。
11.【答案】C
【解析】解:A、有图可知:油箱内油面达到最高(或最低)位置时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,根据I=UR可知;电流表的示数最大,由于电压表测量滑动变阻器两端的电压,则电压表为零;根据要求可知:表的最大量程对应油箱的最大油量,所以反映油量的电表是电流表;
滑动变阻器接入电路的阻值为零,电流表的示数最大,根据I=UR可知:校准电阻R0的阻值应为R0=UI=36V0.6A=60Ω,故A正确;
B、当油箱内油面达到最低位置时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路的电流最小;根据反映油量的电表的最大示数为最大量程的16可知:I最小=16×0.6A=0.1A,
根据I=UR可知电路总电阻:R总=UI最小=36V0.1A=360Ω;
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知:
滑动变阻器的最大阻值为R大=R总-R0=360Ω-60Ω=300Ω;
所以滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω,故B正确;
CD、当滑动变阻器的滑片P在中点时,电路中的总电阻为:
R串=R大2+R0=300Ω2+60Ω=210Ω,
根据I=UR可知,电路中的电流为:I串=UR串=36V210Ω≈0.17A,即电流表示数为0.17A,故D正确;
此时滑动变阻器两端的电压为:UV=I串×R大2=0.17A×300Ω2=25.5V,即电压表示数为25.5V,故C错误。
故选:C。
(1)由于表的最大量程对应油箱的最大油量,油箱内油面达到最低或最高位置时,电流表或电压表的示数变化即可判断;已知校准电阻两端的电压和通过的电流,根据公式R=UI可求校准电阻R0的阻值;
(2)油箱内油面达到最低位置时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,已知此时的电流大小,根据欧姆定律求出总电阻,进一步求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)当滑动变阻器的滑片P在中点时,根据串联电路电阻特点和欧姆定律可求出此时电路中的电流,从而可求出此时滑动变阻器两端的电压。
本题考查电阻、电流等的计算,该装置涉及到浮力、杠杆、滑动变阻器、电流表等相关知识,油面上升通过浮子和杠杆使滑动变阻器连入的电阻变小,电路中的电流变大;油面下降通过浮子和杠杆使滑动变阻器连入的电阻变大,电路中的电流变小;是利用所学知识解释油量表的原理,是一道力学和电学的综合题,学以致用,符合新课标的要求。
12.【答案】B
【解析】解:A、由图甲,R与L1串联,电压表测R两端电压,
因为灯L1实际功率为其额定功率的14,即P1实=14P1额,
由P=UI=U2R可知:U1实2R1=14×U1额2R1,
所以灯L1实际电压:U1实=12U1额=12×1.2V=0.6V,
由串联电路的电压特点可知,电源电压:U=UR甲+U1实=5.4V+0.6V=6V,
由串联电路的分压原理可知:RR1=UR甲U1实=5.4V0.6V=91,即R1=19R,
由图乙知,L2与R串联,由串联电路的电压特点可知,灯L2两端的电压:U2实=U-UR乙=6V-3V=3V,
由串联电路的分压原理可知:RR2=UR乙U2实=3V3V=11,即R2=R,
则R1=19R2,
由图丙知,两灯串联,
由欧姆定律可知,两灯泡串联时的总电阻:R丙=UI丙=6V0.6A=10Ω,
由串联电路的电阻特点可知,R丙=R1+R2=19R2+R2=10Ω,
解得:R2=9Ω,R1=1Ω,故A错误;
B、L2的额定功率:P2额=U2额2R2=(6V)29Ω=4W,故B正确;
C、由P=UI=U2R可知,乙图中,灯L2的实际功率与额定功率之比为:P2实P2额=U2实2R2U2额2R2=(U2实U2额)2=(3V6V)2=14,
即灯L2的实际功率为其额定功率的14,故C错误;
D、由欧姆定律可知,丙图中,灯L1和L2两端的实际电压分别为:U丙1=I丙R1=0.6A×1Ω=0.6V,U丙2=I丙R2=0.6A×9Ω=5.4V,
因为U丙1
即丙图中,灯L1不能正常发光,L2的实际功率为L1的9倍,故D错误。
故选:B。
(1)由图甲,R与L1串联,电压表测R两端电压,根据P=UI=U2R和灯L1实际功率为其额定功率的14求出灯L1实际电压,根据串联电路的电压特点求出电源电压;
由图甲,根据串联电路的分压原理表示出R与L1电阻关系,由图乙知,L2与R串联,根据串联电路的电压特点求出灯L2两端的电压,根据串联电路的分压原理表示出R与L1电阻关系,进而求出两灯泡的电阻关系,由图丙知,两灯串联,根据欧姆定律求出两灯泡串联时的总电阻,进而求出两灯泡的电阻大小;
(2)根据P=UI=U2R计算出L2的额定功率;
(3)根据P=UI=U2R计算出乙图中,灯L2的实际功率与额定功率之间的关系;
(4)根据欧姆定律求出丙图中,灯L1和L2两端的实际电压,从而判断灯L1是否正常发光,根据P=UI求出两灯泡实际功率之间的关系。
本题难度较大,是一道难题,分析清楚电路结构,熟练应用电功率公式及其变形公式、欧姆定律、串联电路特点即可正确解题。
13.【答案】密度 kg 静止 增加 电磁波 可再生
【解析】解:(1)使用新型合金材料的“夸父一号”卫星,由于新型合金材料密度小,由m=ρV可知,相比于同体积的普通铝合金质量更小,其质量约859kg;
(2)搭载长征二号丁运载火箭的“夸父一号”卫星在加速升空的过程中,“夸父一号”卫星和运载火箭之间没有位置的变化,所以“夸父一号”卫星相对长征二号丁运载火箭是的静止的;
发射火箭消耗了内能,内能转变成机械能,“夸父一号”卫星的机械能不断增加;
(3)电磁波可以传递信息,且电磁波的传播不需要介质,“夸父一号”卫星每日通过电磁波向地面回传约500GB数据,相当于几万幅太阳“高清大图”;
(4)太阳能具有可重复利用或取之不尽用之不竭的特点,所以太阳能属于可再生能源。
故答案为:(1)密度;kg;(2)静止;增大;(3)电磁波;(4)可再生。
(1)体积一定的不同物质,质量与密度成正比;根据对卫星的了解和质量的单位填空;
(2)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
火箭升空的过程中,消耗了内能,机械能不断增加;
(3)电磁波可以传递信息,且电磁波的传播不需要介质;
(4)可再生能源:不能在短期内从自然界得到补充的能源;不可再生能源:可以在自然界里源源不断地得到的能源。
本题考查了密度、质量的单位、机械运动、机械能、电磁波、能源的分类,知识点多,综合性强。
14.【答案】振动 高 电阻丝产生的热量 电磁波
【解析】解:(1)将锯条紧压在桌面上,拨动伸出桌面的一端,锯条由于振动而发出声音;
(2)因为碘的熔点比水的沸点高,所以采用水浴法对碘锤加热;
(3)由图丙可知,甲、乙两电阻丝串联在电路中,通电时电流相等、通电时间相等,可探究电阻丝产生的热量跟电阻大小的关系;
(4)当导体中有迅速变化的电流时,导体就会向四周空间发射电磁波,且电磁波是向空间各个方向传播的,断断续续的电流也可产生电磁波。
故答案为:(1)振动;(2)高;(3)电阻丝产生的热量;(4)电磁波。
(1)声音是由物体振动产生的;
(2)碘的熔点比水的沸点高;
(3)在电流和通电时间相同时,电阻越大产生的热量越多;根据实验装置分析;
(4)断断续续的电流可产生电磁波。
本题考查了声音的产生、熔点、焦耳定律、电磁波的产生,属于基础知识。
15.【答案】1.68×105J 0.0112
【解析】解:标准大气压下水沸腾时的温度为100℃,
则水吸收的热量为:Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.68×105J;
由η=Q吸Q放可知需要酒精完全燃烧放出的热量为:Q放=Q吸η=1.68×105J50%=3.36×105J,
由Q放=q酒精m酒精可知需要酒精的质量为:m酒精=Q放q酒精=3.36×105J3×107J/kg=0.0112kg。
故答案为:1.68×105J;0.0112。
标准大气压下水沸腾时的温度为100℃,根据Q吸=c水m水(t-t0)可求出水吸收的热量;
先利用η=Q吸Q放求出需要酒精完全燃烧放出的热量,再根据Q放=q酒精m酒精求出需要酒精的质量。
本题考查了比热容、热值和热机效率的相关计算,是一道较简单的计算题,难度不大。
16.【答案】不变 不变
【解析】解:图中卡片乙向左移动前,孔的形状是菱形的,孔比较大,由于光沿直线传播,后面光斑的形状是菱形的,随着卡片向左移动,孔的形状发生变化变成三角形,虽然通过的光线变少,但同时光斑的面积也变小了,从而光强度不变,所以亮度不变;
当孔小到一定程度时,地面上的光斑是太阳经孔成的像(小孔成像),光斑的形状与太阳的形状相同,是圆形的,其大小不变。
故答案为:不变;不变。
小孔成像是光的直线传播形成的,当孔较大时,在地面上形成的是孔的像,形状与孔的形状相同,当孔小到一定程度时,地面上的光斑是太阳经孔成的像(小孔成像),光斑的形状与太阳的形状相同,是圆形的。当阳光斜射时,其形成的光斑会变成椭圆形。
此题主要考查小孔成像的特点,对成像的原理、特点、变化等要理解并熟知,属于基础知识。
17.【答案】a
【解析】解:根据虹吸原理可知,发生此现象时出水口比上容器的水面必须低,这样使得出水口液面受到向下的压强(大气压加水的压强)大于向上的大气压,保证水的流出,故(a)可以,(b)不可以。
故答案为:a。
虹吸原理:就是连通器的原理,而虹吸管里灌满水,没有气,来水端水位高,出水口用手掌或其他物体封闭住,此时管内压强处处相等,一切安置好后,打开出水口,虽然两边的大气压相等,但是来水端的水位高,压强大,推动来水不断流出出水口。
本题考查了虹吸现象,明白虹吸现象的原理和发生条件是关键。
18.【答案】10 240 1.92×105 2000
【解析】解:(1)由图乙(s-t图象)知,该汽车80s内的平均速度为:v=st=800m80s=10m/s;
(2)由题可知汽车的质量为:m=1.2t=1.2×103kg,
汽车所受的重力为:G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N,
汽车所受阻力为:f=0.02G=0.02×1.2×104N=240N,
因为汽车匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,所以牵引力F=f=240N;
(3)在80s内牵引力做的功为:W=Fs=240N×800m=1.92×105J;
(4)汽车在0~10s内牵引力做的功为:W'=Fs'=240N×300m=7.2×104J;
汽车获得的机械功率为:P机=W't'=7.2×104J10s=7200W,
太阳照射在地面的辐射总功率为:
P总=P机η=7200W40%=18000W;
太阳照射在地面单位面积上的辐射功率:
P太=P总S=18000W9m2=2000W/m2。
故答案为:10;240N;1.92×105J;2000。
(1)知道路程和时间,根据v=st可求出平均速度;
(2)知道太阳能汽车的质量,根据G=mg求出重力,根据重力和阻力的关系求出阻力大小,匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件求出驱动电机提供的牵引力;
(3)根据W=Fs可求汽车在80s内牵引力做的功;
(3)根据P总=P机η可求太阳照射在地面的辐射总功率,进而得出太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率。
此题主要考查了平均速度、功率、重力、二力平衡等,计算时注意公式变换以及单位统一。
19.【答案】1 1.54 变短
【解析】解:
(1)由图可知:根据客厅空调处于制冷状态时的功率为P1,处于送风状态时的功率为P2,它们是交替运行的,空调工作时主要消耗的电能是在制冷过程,制冷功率大于送风功率;
此时通过它的电流:I=P2U=0.22×1000W220V=1A。
(2)由图可知:1h内制冷时间:t1=40min=23h,t2=20min=13h;
则空调消耗的电能:W=P1t1+P2t2=2.2kW×23h+0.22kW×13h=1.54kW⋅h。
(3)为了节能减排,小宁将空调的设定温度调高。在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下,空调新的一个工作周期内,所需消耗的电能会更少,由P=Wt可知,在制冷功率一定的条件下所需的工作时间变短。
故答案为:(1)1;(2)1.54;(3)变短。
(1)从图象中根据客厅空调处于制冷状态时的功率为P1,处于送风状态时的功率为P2,它们是交替运行的,空调工作时主要消耗的电能是在制冷过程,制冷功率大于送风功率,则为空调所处的状态;然后利用I=PU求出此时通过它的电流;
(2)从图象中算出空调在一小时内处于制冷状态时工作的时间,以及送风状态时工作的时间,然后利用W=Pt分别求出空调在两种状态下各消耗的电能,电能之和则为空调一小时消耗的总电能;
(3)为了节能减排,小宁将空调的设定温度调高。在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下,空调新的一个工作周期内,所需消耗的电能会更少,由P=Wt可知,在制冷功率一定的条件下所需的工作时间更少。
本题考查了欧姆定律及应用、吸热公式及变形公式的应用、以及电功的计算,能从图中得出相关信息是解答本题的关键所在。
20.【答案】低 BD E cd间断路
【解析】解:(1)熔丝一般是用电阻率大、熔点低的材料制成的;短路时电路时电流很大,引起熔丝熔断,故BD两个接线柱之间接入一根导线后,会发生电源短路,熔丝将会熔断;
(2)三孔插座中多出一个专门用于接地的孔E,目的是为了让金属外壳与大地相连;
当测电笔分别测试a、b、c点时,测电笔的氖管都发光,说明火线上有电,而零线处不该亮,但也亮了,说明通过电灯、开关与火线相通了,故cd间断路。
故答案为:(1)低;BD;(2)E;cd间断路。
(1)熔丝一般是用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的;熔丝熔断的原因有两个:总功率过大或发生短路;
(2)人们用三孔插座来连接带有金属外壳的用电器,其中右孔接火线,左孔接零线,中间的那个孔用来接地,即将用电器的金属外壳与大地连接起来。
家庭电路中,开关应接在灯与火线之间;当测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时,试电笔的氖管都发光,说明零线断路了。
本题考查了熔丝的特点、三孔插座的特点、家庭电路中故障的判断等,都是重要的用电常识。
21.【答案】解:过入射点垂直反射面作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射,而且最后的反射光线与原入射光线平行,故反射角为30°,注意法线要用虚线,如图:
【解析】根据光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角作出两次反射,完成光路图。
由于最后的反射光线与原入射光线平行,所以交通工具的后尾灯起到警示的作用。
22.【答案】解:小红随自动扶梯一同匀速上升,相对于扶梯静止,因此小红不受摩擦力,只受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,并且二力是一对平衡力;从重心O作竖直向下的力(即重力G)和竖直向上的力(即支持力F);如图所示:
【解析】小红随自动扶梯一同匀速上升,因此该同学相对于扶梯静止,因此该同学受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,并且二力是一对平衡力;确定重心的大致位置,然后表示出二力的方向。
本题考查物体受力情况分析和示意图表示力的方向和作用点,注意二力大小相等,作图时,线段长度相等。
23.【答案】解:
(1)开关与灯泡的接法:火线先进开关,再接入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上;
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。如图所示:
【解析】(1)电灯的接法:火线首先接入开关,再接入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
在家庭电路中灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、电能表、保险丝的接法是我们经常遇到的问题,应熟练掌握其要求。
24.【答案】自下而上 正在沸腾 93 B
【解析】解:(1)在使用酒精灯时,需要用其外焰加热,所以要先根据酒精灯确定铁圈的位置;又因为使用温度计时,温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,但不能碰到容器底和容器壁,所以要根据温度计的长度确定横杆的位置,因此按照“自下而上”安装实验装置;
气泡在上升过程中体积逐渐增大,所以水正在沸腾;
(2)由图可知,温度在0℃以上,分度值为1℃,故示数为93℃;
(3)水沸腾后,还要继续加热一段时间的主要目的是观察水沸腾后的温度变化,故选B。
故答案为:(1)自下而上;正在沸腾;(2)93;(3)B。
(1)要正确解决此题,需要掌握酒精灯与温度计的使用规则。要用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡要完全浸没在被测液体中,但不能碰到容器壁和容器底;
沸腾前,气泡在上升过程中体积逐渐减小,到水面消失。沸腾时,有大量气泡产生,不断有水汽化为水蒸气进入气泡,气泡在上升过程中体积逐渐增大,最后破裂;
(2)先确定温度计的分度值,再根据液面位置读数;
(3)水沸腾要达到沸点,要持续吸热,温度保持不变。
本题考查探究水沸腾时温度变化的特点的实验,重点考查了实验器材组装、温度计读数、液体沸腾条件等问题。
25.【答案】茶色 不点燃 A 不变 A
【解析】解:(1)透明玻璃板的两个面都可以当作反射面,若采用厚玻璃板,会出现两个相距较远的像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板。相较于无色玻璃板,茶色玻璃板对光的反射能力较强,与蜡烛烛焰的对比也更加明显,所以应采用茶色玻璃;
(2)把一支点燃的蜡烛A竖直立在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同的不点燃的蜡烛B,实验时,小芳同学应在A这一侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,由于像的大小与物体大小相同,蜡烛在玻璃板所成像的大小将不变;
(4)平面镜所成的像与物关于平面镜对称,蜡烛A位置不变,将平面镜平移,平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上,像的位置不变,故选A。
故答案为:(1)茶色;(2)不点燃;A;(3)不变;(4)A。
(1)利透明的玻璃板便于确定像的位置,但玻璃板的两个面都可以当作反射面,使用厚玻璃板会出现两个像。在探究平面镜成像特点时,采用薄玻璃板代替了平面镜,反射能力较差,所以需要在较黑暗的环境中进行。相较于无色玻璃板,茶色玻璃板的反射能力会强一些。
(2)蜡烛B在A的另一侧,可以观察像与物的大小关系,只有当它们完全重合时,才能更好的比较其大小关系;平面镜成像的实质是光的反射现象;
(2)平面镜所成的像是与物体等大的虚像;
(4)根据物体在平面镜中成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
本题考查学生实际动手操作实验的能力,并能对实验中出现的问题正确分析,探究平面镜成像特点的实验是中考出题的一个热点。
26.【答案】调节平衡螺母前,没有把游码移到零刻度线处 28.6 2.86×103 偏小 取出石块时,会带出部分水 测出石块放入前水和烧杯总质量m4 m1ρ水m3-m4
【解析】解:(1)天平称量前,调节平衡的方法:把天平放在水平桌面上,先将游码移到标尺左端的零刻度;然后调节平衡螺母使天平的横梁平衡;故
游码没有移到零刻度线,就调节平衡螺母是错误的;
(2)石块质量等于右盘所加砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值,即m=20g+5g+3.6g=28.6g;
(4)取出石块后水面下降,要使石块体积等于下降的体积,故应向烧杯补充水到标记处;
补充水的质量为140g-130g=10g;补充水的体积V=mρ水=10g1g/cm3=10cm3;石块体积V石=V=10cm3;
石块密度ρ=mV石=28.6g10cm3=2.86g/cm3;由于取出石块时会带出部分水,导致补充的水偏多,测的石块的体积就偏大,由密度公式可知,石块质量是准确的,石块体积偏大,故石块密度测量值偏小;造成偏差的原因:取出石块时,会带出部分水;
(5)于取出石块时会带出部分水,导致补充的水偏多,故测出石块放入前水和烧杯总质量m4,
则石块的体积为V=V水=m3-m4ρ水,
石块密度ρ=m石V=m1ρ水m3-m4。
故答案为:(1)调节平衡螺母前,没有把游码移到零刻度线处;(2)28.6;(4)2.86×103;偏小;取出石块时,会带出部分水;(5)测出石块放入前水和烧杯总质量m4;m1ρ水m3-m4。
(1)天平称量前,调节平衡的方法:把天平放在水平桌面上,先将游码移到标尺左端的零刻度;然后调节平衡螺母使天平的横梁平衡;
(2)左盘物体的质量等于右盘所加砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值;
(4)缺少量筒测固体体积时,利用“补水法”,即固体体积等于补充水的体积;石块体积等于补充水的体积,补充水的体积可由补充水的质量和密度计算出来;
利用密度公式计算出石块密度;分析密度测量值的误差时,抓住体积测量是否准确,结合密度公式分析即可;
(5)由于取出石块时会带出部分水,导致补充的水偏多,据此分析;结合密度公式求得密度。
本题属于缺少量筒时测量固体密度实验题,考查天平的使用,理解等效替代法求石块的体积是解答关键。中等难度。
27.【答案】等于 甲、乙 1.2 不变 木板表面粗糙程度不同
【解析】解:(1)实验中,他将弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,此时拉力大小等于摩擦力大小;
(2)研究滑动摩擦力大小与压力的关系时,要控制接触面粗糙程度相同,比较图甲、乙可得:当接触面粗糙程度相同,压力越大,摩擦力越大;
(3)如图丁所示,木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,发现弹簧测力计示数为1.2N,说明木块受到的摩擦力为1.2N;此时增加拉力F,弹簧测力计的示数不变;在实际操作时发现弹簧测力计示数仍然不稳定,则滑动摩擦力大小发生了变化,根据影响滑动摩擦力大小的两个因素可知,在压力不变时,可能原因是木板表面粗糙程度不同。
故答案为:(1)等于;(2)甲、乙;(3)1.2;不变;木板表面粗糙程度不同。
(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;
(3)如图丁所示,木块相对地面处于静止状态,根据二力平衡知识分析;
根据影响滑动摩擦力大小的两个因素可知,在压力不变时,粗糙程度不同,会导致滑动摩擦力不同。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和对实验方案的改进,体现了对过程和方法的考查。
28.【答案】线圈刚好处在平衡位置 左 不会 电流方向和磁场方向同时改变 发电
【解析】解:(1)当电动机的线圈处于平衡位置时,受平衡力的作用,故可能电动机不转,拨动一下后,打破平衡,电动机便转动起来,并且靠惯性能转过平衡位置,连续转动;
(2)若要电动机转速加快,可以增大电路中的电流,所以应将滑动变阻器的滑片向左移动,减小滑动变阻器的电阻,从而增大电路中的电流;
(3)小明把永磁铁换成图乙所示的电磁铁,并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连,此时磁场的方向发生了改变,当对调接在电源正、负极上的导线时,通过的电流也会发生变化,则电动机线圈的受力方向不变,其转动方向不变;
(4)取下电源换接上小灯泡,快速拉动细线,使线圈转动起来,线圈在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,小灯泡会发光,这是电磁感应现象,此时模型就相当于发电机。
故答案为:(1)线圈刚好处在平衡位置;(2)左;(3)不会;电流方向和磁场方向同时改变;(4)发电。
(1)当线圈处在平衡位置时,线圈受平衡力作用;
(2)电动机转速的大小与磁场的大小和电流的大小有关;电流越大,转速越大;
(3)通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关;
(4)根据电磁感应现象分析。
本题的解题关键是知道电动机与发电机构造的异同,相对较简单,属于基础题。
29.【答案】滑动变阻器断路或EB导线断路 0.2 5 电阻箱 导线 2 1
【解析】解:(1)滑片P向左移动的过程中电流表示数变小,说明滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用右下接线柱与Rx串联在电路中,如下图所示:
;
(2)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0,则电路有断路,用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,则说明G与F、F与E之外部分断路,连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转,此时电路为通路,导线与滑动变阻器并联接入电路,所以,电路的故障是滑动变阻器断路或EB导线断路;
(3)排除故障后继续实验,当电压表示数为1V时,电流表示数如图乙,由图乙知道,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A;
由欧姆定律知道,定值电阻的阻值为:
Rx=UxIx=1V0.2A=5Ω;
(4)将电阻箱接入甲位置,乙位置用导线连接,将单刀双掷开关S1拨至a位置,此时电压表测待测电阻两端的电压,移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时,记下此时电压表示数为2V;将单刀双掷开关S1拨至b位置时,此时电压表测电阻箱两端的电压,只需两次电压表示数相等,则电阻箱的电阻即为待测电阻的电阻,故调节电阻箱,使得电压表示数为2V;
(5)设滑动变阻器变化的阻值为ΔR,变化前的滑动变阻器的阻值为R,则由串联电路分压原理可知,
UR1+R=U1R1,即3VR1+R=2VR1,
解得:RR1=0.5……①,
同理,变化后的滑动变阻器的阻值为R+ΔR,则由串联电路分压原理可知,
UR1+2Ω+R+ΔR=U1R1+2Ω,即3VR1+2Ω+R+ΔR=2VR1+2Ω……②,
由①②两式联立解得:ΔR=1Ω。
故答案为:(1)见解答图;(2)滑动变阻器断路或者EB断路;(3)0.2;5;(4)①电阻箱;导线;④2;(5)1。
(1)滑片P向左移动的过程中电流表示数变小,说明滑动变阻器阻值变大,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0,则电路有断路,用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,则说明G与F、F与E之外部分断路,连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转,据此分析;
(3)电流表接入电路的量程为0~0.6A,每一小格表示0.02A,根据指针位置读出电流表的示数,由欧姆定律可得定值电阻的阻值;
(4)先使电阻Rx与滑动变阻器串联,通过调节滑动变阻器的滑片至某一位置,使电压表示数为2V;
通过开关的转换,保持滑片位置不动,再使电阻箱与滑动变阻器串联,调节电阻箱旋钮使电压表示数为2V,根据等效替代法得出待测电阻Rx的阻值;
(5)根据串联电路分压原理算出滑动变阻器前后的阻值进行回答。
本题测量未知定值电阻阻值的实验,考查了电路连接、电阻的计算以及特殊方法测电阻,同时考查了误差分析,特别是最后一问难度较大。
30.【答案】解:(1)滑轮组对物块所做的功:W=Gh=Gvt=360N×0.3m/s×10s=1080J;
(2)滑轮组的机械效率:
η=W有W总×100%=P有tP总t×100%=P有P总×100%=GvP总×100%=360N×0.3m/s180W×100%=60%;
(3)提升物块上升3m过程中有用功:
W有用=Gh=360N×3m=1080J,
克服动滑轮重力做的功:
W动=G动h=40N×3m=120J,
由v=st可得,物体运动的时间:
t=hv=3m0.3m/s=10s,
拉力做的总功:
W总=Pt=180W×10s=1800J,
克服摩擦力做的功:
W摩擦=W总-W有用-W动=1800J-1080J-120J=600J。
答:(1)提升10s的过程中,滑轮组对物块所做的功为1080J;
(2)滑轮组的机械效率为60%;
(3)提升物块上升3m过程中克服摩擦力做的功为600J。
【解析】(1)利用W=Gh=Gvt求得滑轮组对物块所做的功;
(2)根据η=W有W总×100%=P有tP总t×100%=P有P总×100%=GvP总×100%求出滑轮组的机械效率;
(3)根据W=Gh求出有用功和克服动滑轮重力所做的功,根据v=st求出物体运动的时间,利用W=Pt求出总功,总功减去有用功和克服动滑轮重力所做的功即为克服摩擦力做的功。
本题考查了压强、机械效率、功的计算,关键是明确有用功、总功。
31.【答案】解:(1)当开关S1、S2、S3都闭合,且将滑片P调至a位置时,此时电路中R1与灯泡L并联,电压为电源电压;
又因为此时灯泡正常发光,由此可知电源电压为6V,灯泡L支路电流为0.5A;
而干路电流为0.8A,根据并联电路电流的规律知:R1处支路电流为:I1=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A,
由I=UR知,
R1阻值为:R1=U1I1=6V0.3A=20Ω;
(2)当S3断开,开关S2、S1闭合时,此时电路中R2与灯泡L串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
因为电压表示数为3V,则此时灯泡电压为6V-3V=3V;
根据图乙图象可知,当灯泡电压为3V时,灯泡电流为0.4A,
灯泡1min消耗的电能为:W=ULILt=3V×0.4A×60s=72J;
(3)闭合开关S1、S2,断开开关S3,此时电路中为R2与R1串联,灯泡L断路,
由题中给出数据可知,电压表量程为0-3V,滑动变阻器两端的电压为3V,电阻R1两端的电压也为6V-3V=3V,
因此滑动变阻器最大阻值与电阻R1的阻值相等,为20Ω;
此时电路的电流为:I小=UR滑大+R1=6V20Ω+20Ω=0.15A,
此时R1的功率为:P1=I小2R1=(0.15A)2×20Ω=0.45W,
滑动变阻器最小阻值为0Ω,此时电路的电流为:I大=UR1=6V20Ω=0.3A<0.5A,
此时R1的功率为:P1'=I大2R1=(0.3A)2×20Ω=1.8W,
所以R1的功率范围为0.45W到1.8W。
搭:(1)电阻R1的阻值为20Ω;
(2)断开S1,闭合S2、S3,调节滑动变阻器,电压表的示数为3V,小灯泡1min消耗的电能为72J;
(3)闭合开关S1、S2,断开开关S3,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器的滑片移动的过程中,电阻R1的电功率变化范围为0.45W-1.8W。
【解析】(1)当开关S1、S2、S3都闭合,且将滑片P调至a位置时,此时电路中R1与灯泡L并联,电压为电源电压;
又因为此时灯泡正常发光,由此可知电源电压为6V,灯泡L支路电流为0.5A;而干路电流为0.8A,根据并联电路电流的规律算出R1处支路电流,根据I=UR算出R1的阻值;
(2)当S3断开,开关S2、S1闭合时,此时电路中R2与灯泡L串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
因为电压表示数为3V,根据串联电路电压的规律、算出小灯泡两端的电压,根据图乙图象判断出灯泡电流,根据W=ULILt算出灯泡1min消耗的电能;
(3)闭合开关S1、S2,断开开关S3,此时电路中为R2与R1串联,灯泡L断路,
根据串联电路电压的规律算出电阻R1两端的电压,根据串联电路的分压作用算出滑动变阻器最大阻值,根据欧姆定律算出此时电路的电流,根据P1=I小2R1算出此时R1的最小功率;
当滑动变阻器的电流为0Ω时,根据I大=UR1算出此时电路的电流,根据P1'=I大2算出此时R1的最大功率。
本题考查了电功率公式、欧姆定律的应用以及串并联电路电流、电压的规律,分析清楚电路的结构是解题的关键。
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