2023年江西省九江市永修重点学校中考物理三模试卷
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
1. 焦耳定律的内容是:电流通过导体产生的热量跟______ 成正比,跟导体的电阻成正比,跟______ 成正比。
2. 第一位提出“物体的运动并不需要力来维持”的物理学家是______ ;第一位通过实验测定大气压数值的科学家是______ 。
3. “大妈广场舞,吵得我好辛苦”,说明健身的同时,也产生了噪声,为了共建和谐社会,社区委员会与大妈沟通,跳舞时:(1)调小音量,属于在______处减弱噪声;(2)社区居民关闭门窗,属于在______中减弱噪声。
4. 梅雨季节空气特别潮湿时,墙壁瓷砖上有一层小水珠,小水珠是水蒸气______形成的,开启电风扇,经过段时间小水珠消失了,这是______现象。(填物态变化名称)
5. 如图甲所示,有两个验电器A、B,其中A的金属球与被丝绸摩擦后的玻璃棒接触过。现用一金属棒连接验电器A、B的金属球,出现了如图乙所示的现象。由此可知有部分______ (选填“正”或“负”)电荷从验电器______ (选填“A”或“B”)向另一个验电器转移。
6. 如图所示用手握住矿泉水瓶悬停在空中,若增大手的握力,矿泉水瓶所受的摩擦力______ ;若向瓶中加水(未溢出),矿泉水瓶所受的摩擦力______ (均选填“增大”“减小”或“不变”)。
7. 如图所示,是小静同学观察到自家电能表的情况,其显示的示数为______kW⋅h.他关掉其它用电器,只让电饭锅处于加热状态工作,观察到电能表的转盘在8min内用好转动了72转。则他家的电饭锅加热时的电功率为______W。
8. 如图所示电路中,电源电压不变,定值电阻R1=5Ω,R2=15Ω。只闭合开关S2,电流表的示数为0.4A,则电源电压是______ V;只闭合开关S1,电流表的示数为I1,只闭合开关S2、S3,电流表的示数为I2,则I1:I2= ______ 。
9. 下列估测与实际最相符的是( )
A. 一支新的2B铅笔的长度约18dm B. 家用洗衣机正常工作时的电流约为5A
C. 物理课本的质量约200g D. 手表的滴答声大约50dB
10. 下列四幅图中能说明发电机的工作原理的是( )
A. B.
C. D.
11. 如图所示,用弹簧测力计拉着木块在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 木块受到的摩擦力和弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力
B. 木块对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力
C. 木块对水平地面的压力和水平地面对木块的支持力是一对相互作用力
D. 木块对弹簧测力计的拉力和手对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力
12. 如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中,下面说法正确的是( )
A. 电压表示数变大,电流表示数变小 B. 电压表示数变大,电流表示数变大
C. 电压表示数不变,电流表示数变大 D. 电压表示数不变,电流表示数变小
13. 下列选项中,图中阴影部分的面积能正确描述相应物理量的是( )
A. 物体匀速直线运动的功率
B. 物体所受的压力
C. 用电器的电功率
D. 液体内部的压强
14. 以下是某同学对“研究物质的比热容”与“比较燃料的热值”两个实验进行的归纳与总结,其中不正确的是( )
A. 如图所示,甲、乙的目的是研究物质的比热容,甲、丙的目的是比较燃料的热值
B. 两个实验都要用到天平、温度计等测量器材
C. 组装器材都需要自下而上,加热过程中都应该适当搅拌,使液体受热均匀
D. 两个实验都要保证被加热液体质量和燃料质量相等
15. 如图所示,一个底面积为100cm2的圆柱体容器(容器壁的厚度忽略不计)放在水平桌面的中央,容器中装有1000g的水。将一个重5N的实心长方体A挂在弹簧测力计上,然后竖直浸入水中,当A全部浸没在水中时,弹簧测力计的读数为3N。(g取10N/kg)
(1)容器中水所受到的重力;
(2)物体A浸没时受到的浮力;
(3)物体A的密度。
16. 如图所示,电源电压可调,小灯泡L1标有“6V 3W”的字样,小灯泡L2上标有“6V 6W”的字样。(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)
(1)闭合开关S1、S3,断开开关S2,调节电源电压为6V,求电流表的示数。
(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,调节电源电压为9V,求L2在5min内产生的热量。
(3)断开开关S1,闭合开关S2、S3,调节电源电压为9V,求L1的实际电功率。
17. 如图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如图乙所示,R1、R2是电热丝,开关S1可分别与触点a、b接触通过控制开关S1、S2可实现高、中、低三个挡位,其铭牌上的部分参数如表所示,求:
加热效率
80%
额定电压
220V
电功率
低温挡
440W
中温挡
880W
高温挡
(1)当开关S1、S2处于什么状态时电饭锅是高温挡?并说明理由。
(2)电热丝R2的阻值。
(3)将2kg的粥用高温挡从20℃加热到64℃需要的时间。[粥的比热容c粥=4×103J/(kg⋅℃)]
18. 物理是一门注重实验的学科,请同学们根据自己掌握的实验技能,解答下列问题:
(1)如图甲所示的温度计是根据______ 的性质制成的,此时温度计的示数为______ ℃。
(2)弹簧测力计是根据弹簧的______ 与所受拉力成正比的原理制成的;要测量小石块的重力,应在测量前将弹簧测力计放在______ 方向校零;若正确测量结果如图乙所示,则小石块的重力为______ N。
(3)如图丙所示是连入电路中的电阻箱,其连入电路的阻值为______ Ω,这种电阻箱连入电路的最大阻值是______ Ω。
19. 某同学用如图甲所示实验器材测量水平运动的木块在长木板上所受的滑动摩擦力。
(1)测量时长木板水平放置,用弹簧测力计平行于长木板拉着木块做______ 运动,根据______ 知识,弹簧测力计的示数______ (填“大于”“小于”或“等于”)木块受到的滑动摩擦力的大小。
(2)测量时,若不小心使弹簧测力计向右上方倾斜,则木块受到的滑动摩擦力会______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验过程中该同学为了方便操作,改用如图乙所示的装置进行实验,其优点是:
① ______ ;
② ______ 。
(4)在使用如图乙的实验装置进行实验时发现弹簧测力计的示数会发生变化,原因可能是:______ 。
20. 探究水沸腾时温度变化的特点:
(1)组装器材时,A的高度是由______ 的位置来决定的。
(2)水沸腾时温度计示数如图乙所示,则此时水的沸点是______ ℃,说明水面的大气压______ (选填“大于”“小于”或“等于”)1个标准大气压。
(3)水沸腾时,水中气泡的情形为图丙中______ (填“C”或“D”),D图中的气泡越来越小是因为发生了______ (填物态变化名称)现象形成的。
(4)实验过程中为缩短实验时间,加了一个带小孔的盖子,小孔的作用是:______ 。
(5)水沸腾时温度变化的特点是:______ 。
21. 小雨同学利用如图所示装置探究“平面镜成像特点”。她在水平桌面上铺一张白纸,将一块玻璃板竖直放置在白纸上,把蜡烛A点燃放在玻璃板前面,把另一支相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到从不同角度透过玻璃板看,它跟前面蜡烛A的像都完全重合。改变蜡烛A的位置,重复上述步骤,再做两次实验,并把三次实验中蜡烛A和B的位置记录在白纸上。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是______ ;点燃蜡烛A是为了______ 。
(2)蜡烛B跟前面蜡烛的像完全重合,说明像与物的大小相等,这里所用到的实验方法叫______ ;透过玻璃板看到蜡烛B是因为光的______ 现象(选填“反射”“折射”或“直线传播”)。
(3)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡烛A的像______ (选填“向上移动”“向下移动”或“不动”)。
(4)小雨把白纸沿着玻璃板的位置对折,观察到像与物的对应点完全重合,说明像与物到镜面的距离______ 。
(5)取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该______ (填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的是虚像。
答案和解析
1.【答案】电流的平方 通电时间
【解析】解:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,这个规律叫焦耳定律。
故答案是:电流的平方;通电时间。
直接根据焦耳定律的内容及公式填空。
本题考查了学生对焦耳定律的内容,需要牢记,属于基础题目。
2.【答案】伽利略 托里拆利
【解析】解:第一位提出“物体的运动并不需要力来维持”的物理学家是伽利略;第一位通过实验测定大气压数值的科学家是托里拆利。
故答案为:伽利略;托里拆利。
据初中物理中有关科学家的物理学史,逐个分析即可判断。
本题考查物理学史,了解科学家的贡献,有利于对培养学习物理的兴趣。
3.【答案】声源 传播过程
【解析】解:跳舞时:调小音量,属于在声源处减弱噪声,关闭门窗是在传播过程中减弱噪声。
故答案为:声源;传播过程。
4.【答案】液化 汽化
【解析】解:梅雨季节空气特别潮湿时,墙壁瓷砖上有一层小水珠,小水珠是水蒸气遇到瓷砖液化形成的。开启电风扇,经过段时间小水珠消失了,这是水的汽化现象。
故答案为:液化;汽化。
由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
5.【答案】负 B
【解析】解:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,接触验电器A的金属球,验电器的金属箔上的电子转移到玻璃棒上,金属箔由于失去电子而带正电荷,同种电荷相互排斥而张开。
当金属棒把验电器A、B两金属球相连时,因金属导体能够自由移动的是带负电荷的自由电子,A带正电荷,因异种电荷相互吸引,所以自由电子从B移动到A,使验电器B也带上了正电。
故答案为:负;B。
(1)自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷。丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)金属导体中能够移动的是带负电荷的自由电子。
掌握自然界的两种电荷,以及电荷间的作用规律;验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
6.【答案】不变 增大
【解析】解:当瓶子在竖直方向静止时,其处于平衡状态,此时瓶子在竖直方向上受到重力和手对它的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f=G;
如果增大握力,瓶子还静止在手里,瓶子在竖直方向上受到重力和摩擦力仍然是一对平衡力,重力的大小不变,所以摩擦力的大小不变;
若向瓶中加水,瓶子仍然静止,重力和摩擦力还是一对平衡力,因瓶子的重力增大,所以瓶子受到的摩擦力将增大。
故答案为:不变;增大。
通过对瓶子所处的状态进行分析,利用二力平衡的条件,可以得到瓶子所受的摩擦力大小变化。
本题的摩擦力是静摩擦力,不一定与压力有关。
7.【答案】1919.8 900
【解析】解:电能表的读数,最后一位是小数,单位是kW⋅h,读图可知,电能表的读数1919.8kW⋅h。
“600r/(kW⋅h)”表示每消耗1kW⋅h电能,电能表转盘转600圈,
只让电饭煲在8min内转了72转,消耗的电能为:
W=72r600r/(kW⋅h)=0.12kW⋅h,
电饭煲的实际功率为:
P实=Wt=0.12kW⋅h860h=0.9kW=900W。
故答案为:1919.8;900。
(1)电能表的读数,最后一位是小数,单位是kW⋅h;
(2)先计算电饭锅工作8min消耗的电能;利用P=W t求出它的实际功率。
掌握电能表的读数方法,并能根据电能表相关的参数进行简单的计算,是解答此类问题的关键。
8.【答案】6 3:16
【解析】解:(1)由图可知,当只闭合开关S2时,该电路为只含有R2的简单电路,电流表测电路中的电流;
已知电流表的示数为0.4A,即电路中的电流为I=0.4A,
由I=UR可知电源电压为:U=U2=IR2=0.4A×15Ω=6V;
(2)当闭合开关S1,断开S2、S3时,该电路为R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流;
此时电流表的示数即电路中的电流I1,由串联电路的电阻特点可知电路总电阻为:R串=R1+R2=5Ω+15Ω=20Ω,
由欧姆定律可知电路中的电流为:I1=UR串=6V20Ω=0.3A;
当断开开关S1,闭合S2、S3,该电路为R1和R2的并联电路,电流表测干路的电流;
由并联电路的电阻特点可知电路总电阻为:R并=R1R2R1+R2=5Ω×15Ω5Ω+15Ω=3.75Ω,
由欧姆定律可知干路的电流为:I2=UR并=6V3.75Ω=1.6A;
则I1:I2=0.3A:1.6A=3:16。
故答案为:6;3:16。
(1)由图可知,当只闭合开关S2时,该电路为只含有R2的简单电路,电流表测电路中的电流;已知电流表的示数,即电路中的电流,利用I=UR可求出R2两端的电压,即电源电压;
(2)当闭合开关S1,断开S2、S3时,该电路为R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流;串联电路中总电阻等于各个用电器的电阻之和,据此求出总电阻;利用欧姆定律可求出电路中的电流I1;
当断开开关S1,闭合S2、S3,该电路为R1和R2的并联电路,电流表测干路的电流;当两个用电器并联时,利用R并=R1R2R1+R2可求出并联电路的总电阻;再利用欧姆定律求出干路的电流I2;综上分析,便可求出I1和I2的比值。
本题考查了对欧姆定律的应用,熟练掌握串、并联电路的电流、电压和电阻特点是解题的关键。
9.【答案】C
【解析】解:A、中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm。一支新2B铅笔的长度与此差不多,在18cm左右,故A不符合题意;
B、家用洗衣机的功率在200W左右,根据P=UI得,正常工作时电流约I=PU=200W220V≈0.9A,故B不符合实际;
C、物理课本的质量约200g,故C符合实际;
D、手表的滴答声大约10dB,故D不符合实际。
故选:C。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
10.【答案】A
【解析】解:A、是电磁感应实验,它是发电机原理,故A正确;
B、是奥斯特实验,说明通电导体能产生磁场,故B错误;
C、是探究电磁铁磁性强弱的实验,故C错误;
D、是电动机原理图,故D错误。
故选:A。
首先明确题干要求,然后对每个选项分析:A是发电机原理图,B是奥斯特实验,说明通电导体能产生磁场,C是探究电磁铁磁性强弱的实验,D电动机原理图。最后选出符合题意的选项。
题目中的图就是电流磁效应的几个重要实验,要牢记,只有牢记才能分开它们,否则很容易混淆。
11.【答案】C
【解析】解:A、图中向沿斜上方拉木块,木块受到的摩擦力和弹簧测力计对木块的拉力不在一条直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B、木块对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对木块的拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故B错误;
C、木块对水平地面的压力和水平地面对木块的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D、木块对弹簧测力计的拉力和手对弹簧测力计的拉力,不是互为施力物体和受力物体,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:C。
二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
本题主要考查了对平衡力和相互作用力的理解与辨别,掌握它们各自的四个因素,是正确判断的关键。
12.【答案】D
【解析】解:由实物电路图可知,闭合开关S,定值电阻R与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,电压表测电源两端的电压。
因电源电压保持不变,所以,滑片移动时电压表的示数不变;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过定值电阻R的电流不变;
将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=UR可知,通过滑动变阻器的电流变小;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表的示数变小;
综上所述,D正确。
故选:D。
由实物电路图可知,闭合开关S,定值电阻R与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,电压表测电源两端的电压。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过定值电阻R的电流变化,根据滑片的移动可知变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变化,利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用,正确分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
13.【答案】ABC
【解析】解:A、图中阴影部分的面积等于力与速度的乘积,即Fv,所以图中阴影部分面积表示的物理量是物体匀速直线运动的功率,故A正确;
B、图中阴影部分的面积等于压强与面积的乘积,即PS,所以图中阴影部分面积表示的物理量是物体所受的压力,故B正确;
C、图中阴影部分的面积等于电压与电流的乘积,即UI,所以图中阴影部分面积表示的物理量是用电器的电功率,故C正确;
D、图中阴影部分的面积等于密度与深度的乘积,即ρh,而物液体内部的压强为p=ρgh,所以图中阴影部分面积不是表示液体内部的压强,故D错误。
故选:ABC。
图中的阴影部分的面积等于横、纵坐标之积,结合P=Fv、p=FS、P=UI、p=ρgh分析判断。
本题考查了功率变形公式、压强公式、电功率公式和液体压强公式的应用,明确图中阴影部分面积的含义是关键。
14.【答案】A
【解析】解:A、为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲丙两图进行实验;
为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数的变化得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲乙两图进行实验;故A错误;
B、两个实验都要用到天平测量液体和燃料的质量,用温度计测量液体的温度,故B正确;
C、组装器材都需要自下而上,让温度计的玻璃泡不能碰到容器底和容器壁,利用燃料的外焰加热;加热过程中都应该适当搅拌,使液体受热均匀,故C正确;
D、运用控制变量法,两个实验都要保证被加热液体质量合肥燃料质量相同,故D正确。
故选:A。
(1)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小。
为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,温度计的示数变化相同时,通过比较加热时间比较吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系,用到了控制变量法。
(2)“比较燃料的热值”实验中,燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反映,这用到了转换法。
本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握,分析时用好控制变量法是本题的关键。
15.【答案】解:(1)容器中水所受到的重力G水=m水g=10001000kg×10N/kg=10N;
(2)物体A浸没时受到的浮力F浮=G−F′=5N−3N=2N;
(3)由F浮=ρgV排可得,A物体的体积:
V=V排=F浮ρ水g=2N103kg/m3×10N/kg=2×10−4m3,
物体A的质量m=Gg=5N10N/kg=0.5kg,
物体A的密度ρ=mV=0.5kg2×10−4m3=2.5×103kg/m3。
答:(1)容器中水所受到的重力为10N;
(2)物体A浸没时受到的浮力为2N;
(3)物体A的密度为2.5×103kg/m3。
【解析】(1)根据G=mg得出容器中水所受到的重力;
(2)根据F浮=G−F′得出物体A浸没时受到的浮力;
(3)由V=V排=F浮ρ水g可得A物体的体积,根据G=mg得出物体A的质量,根据密度公式得出物体A的密度。
本题考查重力、浮力和密度的有关计算,是一道综合题。
16.【答案】解:(1)由图可知,当闭合开关S1、S3,断开开关S2,L1、L2并联,电流表测量干路的总电流;
根据题意可知,当电源电压为6V时,L1、L2都正常发光,
根据P=UI可知,通过L1的电流:I1=P1U1=3W6V=0.5A,
通过L2的电流:I2=P2U2=6W6V=1A,
根据并联电路的电流特点可知,干路的总电流:I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A;
(2)当闭合开关S2,断开开关S1、S3,L1、L2串联,
由P=U2R可知,L1的电阻:R1=U12P1=(6V)23W=12Ω,
L2的电阻:R2=U22P2=(6V)26W=6Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻:R=R1+R2=12Ω+6Ω=18Ω,
此时电路中的电流:I=UR=9V18Ω=0.5A,
L2在5min内产生的热量:Q=I2R2t=(0.5A)2×6Ω×5×60s=450J;
(3)当断开开关S1,闭合开关S2、S3,只有L1工作,L2被短路,
当电源电压为9V,超过了灯泡L1的额定功率,灯泡L1会烧坏,所以L1的实际电功率为0W。
答:(1)闭合开关S1、S3,断开开关S2,调节电源电压为6V,电流表的示数为1.5A;
(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,调节电源电压为9V,L2在5min内产生的热量为450J;
(3)断开开关S1,闭合开关S2、S3,调节电源电压为9V,L1的实际电功率为0W。
【解析】(1)由图可知,当闭合开关S1、S3,断开开关S2,L1、L2并联,电流表测量干路的总电流;当电源电压为6V时,L1、L2都正常发光,根据P=UI分别求出通过L1、L2的电流,根据并联电路的电流特点求出干路总电流,即为电流表示数;
(2)当闭合开关S2,断开开关S1、S3,L1、L2串联,根据P=U2R分别求出L1、L2的电阻,根据串联电路的电阻特点求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据焦耳定律Q=I2Rt求出L2在5min内产生的热量;
(3)当断开开关S1,闭合开关S2、S3,只有L1工作,L2被短路,当电源电压为9V时,灯泡L1烧坏,据此可知L1的实际电功率。
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用,能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。
17.【答案】解:(1)当S2闭合,S1拨到a时,R1、R2并联;当S2断开,S1拨到b时,R1、R2串联;当S2闭合,S1拨到b时,R2被短路,电路为R1的简单电路;
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由P=UI=U2R可知,R1、R2并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,电饭锅为高温挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电饭锅为低温挡;电路为R1的简单电路时,电饭锅为中温挡;因此当S2闭合,S1拨到a时,电饭锅是高温挡;
(2)由P=UI=U2R可知,中温挡电路的电阻:R中温=U2P中温=(220V)2880W=55Ω,
因为中温挡时,电路为R1的简单电路,所以R1的阻值:R1=R中温=55Ω,
由P=UI=U2R可知,低温挡电路的电阻:R低温=U2P低温=(220V)2440W=110Ω,
由串联电路的电阻特点可知,R2的阻值:R2=R低温−R1=110Ω−55Ω=55Ω;
(3)由并联电路的特点可知高,温挡时R1两端的电压和高温挡时R1两端的电压相等,因此高温挡时R1电功率和高温挡时R1电功率相等,即P1=P中温=880W,
高温挡时R2电功率:P2=U2R2=(220V)255Ω=880W,
则电饭锅高温挡的电功率:P高温=P1+P2=880W+880W=1760W,
粥吸收的热量:Q吸=c粥mΔt=4×103J/(kg⋅℃)×2kg×(64℃−20℃)=3.52×105J,
由η=Q吸W×100%可知,电饭锅消耗的电能:W=Q吸η=3.52×105J80%=4.4×105J,
由P=Wt可知,加热所需时间:t=WP高温=4.4×105J1760W=250s。
答:(1)当S2闭合,S1拨到a时,电饭锅是高温挡,因为此时R1、R2并联,电路中的总电阻最小,而电源电压一定,由P=UI=U2R可知此时电路中的总功率最大;
(2)电热丝R2的阻值为55Ω;
(3)将2kg的粥用高温挡从20℃加热到64℃需要的时间为250s。
【解析】(1)由P=UI=U2R可知,当电源电压一定时,电路电阻越大,功率越小,根据电路图分析电路结构,结合串并联电路电阻规律和P=UI=U2R可知各挡位时电路的连接;
(2)根据P=UI=U2R求出中温挡时电路的电阻,即为R1的阻值,根据P=UI=U2R求出低温挡的电阻,根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值;
(3)根据并联电路的特点可知高温挡时R1电功率和高温挡时R1电功率相等,根据P=UI=U2R求出高温挡时R2电功率,电路的总功率等于各用电器的电功率之后;
根据Q吸=cmΔt求出粥吸收的热量,根据η=Q吸W×100%求出电饭锅消耗的电能,根据P=Wt求出加热所需时间。
本题考查串并联电路的特点、电功率公式、热量公式和效率公式的应用,正确的判断电饭锅处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
18.【答案】液体的热胀冷缩 −16 伸长量 竖直 0.7 2028 9999
【解析】解:(1)温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的;由图可知,温度计的分度值为1℃,液柱在0℃以下,所以示数为−16℃;
(2)簧测力计是根据弹簧的伸长量与所受拉力成正比的原理制成的;
测量前,应将弹簧测力计在竖直方向校零;
弹簧测力计的1小格为0.1N,即分度值是0.1N,读数为0.7N;
(3)图中电阻箱连入电路的阻值:R=2×1000Ω+0×100Ω+2×10Ω+8×1Ω=2028Ω;
当各旋钮对应的数字是9时,电阻箱连入电路的阻值最大,即其最大阻值为9999Ω。
故答案为:(1)液体的热胀冷缩;−16;(2)伸长量;竖直;0.7;(3)2028;9999。
(1)温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的;根据温度计分度值和液柱位置读数;
(2)弹簧测力计的工作原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比;使用弹簧测力计时,需要观察测力计的量程和分度值,并在所测力的方向上校零;根据分度值和指针位置读数;
(3)电阻箱的读数方法:分别读出旋钮对应的读数,用数字乘以底下的倍数,最后将四个数据相加即为电阻的值。
本题考查了温度计的读数、弹簧测力计的工作原理和读数、电阻箱的读数,属于基础题。
19.【答案】匀速直线 二力平衡 等于 变小 不需要拉动长木板做匀速直线运动 弹簧测力计静止便于读数 木板表面的粗糙程度不同
【解析】解:(1)测量时长木板水平放置,用弹簧测力计平行于长木板拉着木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
(2)测量时,若不小心使弹簧测力计向右上方倾斜,木块对支持面的压力变小,则木块受到的滑动摩擦力会变小。
(3)如图乙所示的装置进行实验,木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,方向相反,其优点是:
①不需要拉动长木板做匀速直线运动;
②弹簧测力计静止便于读数。
(4)在使用如图乙的实验装置进行实验时发现弹簧测力计的示数会发生变化,说明A受到的滑动摩擦力发生变化,在压力不变的条件下,原因可能是:木板表面的粗糙程度不同。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;等于;(2)变小;(3)①不需要拉动长木板做匀速直线运动;②弹簧测力计静止便于读数。(4)木板表面的粗糙程度不同。
(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,在接触在粗糙程度不变的条件下,压力变小,滑动摩擦力变小;
(3)如图乙所示的装置进行实验,木相对地面处于静止状态,根据二力平衡的条件分析;
(4)在使用如图乙的实验装置进行实验时发现弹簧测力计的示数会发生变化,说明A受到的滑动摩擦力发生变化,根据影响滑动摩擦力大小的两个因素分析。
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。
20.【答案】温度计 98 小于 C 液化 平衡烧杯内外压强 温度不变
【解析】解:(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,调整好铁圈的高度,根据温度计的使用规则固定好其位置,从而确定A的高度;
(2)由图乙可知,温度计的液面在零上,分度值是1℃,因此读数为98℃,即此时水的沸点是98℃,1标准大气压下水的沸点是100℃,气压越高,沸点越高,说明此时气压小于标准大气压;
(3)水沸腾时,上下温度一致,大量的水汽化成水蒸气进入气泡,这些气泡上升过程中体积逐渐变大,因此水中气泡的情形为图丙中C图;水在沸腾前,底部温度高于上部温度,气泡上升过程中由大变小,是由于气泡在上升过程中温度降低,水蒸气液化,气泡变小或消失;
(4)加了一个带小孔的盖子,小孔的作用是使烧杯内外相通,当杯内气压变大时,气体就排出;
(5)液体沸腾时,吸热温度保持不变。
故答案为:(1)温度计;(2)98;小于;(3)C;液化;(4)平衡烧杯内外压强;(5)温度不变。
(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,调整好铁圈的高度,根据温度计的使用规则固定好其位置;
(2)温度计读数时,要观察液面在零上或零下,再根据分度值读数;沸点与气压有关,气压越高,沸点越高;
(3)水沸腾时,水温较高,大量的水汽化成水蒸气进入气泡,这些气泡上升过程中体积逐渐变大;水未沸腾时,气泡上升过程中由大变小;
(4)使烧杯内外相通,当杯内气压变大时,气体就排出;
(5)液体沸腾时,吸热温度保持不变。
本题考查了探究水沸腾的实验,掌握水沸腾时的特点是解题的关键。
21.【答案】便于确定像的位置 成像更清晰 等效替代法 折射 不动 相等 不透过
【解析】解:(1)用透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;点燃蜡烛A是为了成像更清晰;
(2)实验时采用两个完全相同的蜡烛,当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时,表明像和物体的大小是相同的,运用了等效替代法;透过玻璃板看到蜡烛B是因为光的折射现象;
(3)因为平面镜所成的像与物体的连线与镜面垂直,所以将玻璃板竖直向上移动一段距离,蜡烛的像的位置保持不变;
(4)小阳把白纸沿着玻璃板的位置对折,观察到像与物的对应点完全重合,这表明像到镜面的距离与物体到镜面的距离是相同的;
(5)实验中若移开蜡烛B,光屏放在像的位置,应该不透过玻璃板,而是直接观察光屏,看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
故答案为:(1)便于确定像的位置;成像更清晰;(2)等效替代法;折射;(3)不动;(4)相等;(5)不透过。
(1)玻璃板是透明的,既可以透过光,还可以反射光;点燃蜡烛A是为了成像更清晰;
(2)实验时采用两个完全相同的蜡烛,是为了便于比较物像大小关系;
(3)物体在平面镜里成的像是正立的虚像,与物体大小相同、连线与镜面垂直、到镜面的距离相等、左右相反;
(4)平面镜成像,像物到镜面距离相等;
(5)虚像不是实际光线会聚而成的,不能在光屏上成像;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。
对于平面镜成像的特点,只要掌握扎实,牢记相关的知识,答案不难得出。此题引入了“等效替代法”,这是物理学中常用的一种方法,应该有所了解,并学会使用。
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