2023年辽宁省丹东二十九中中考物理二模试卷(含解析)
展开2023年辽宁省丹东二十九中中考物理二模试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
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。
一、单选题(本大题共7小题,共21.0分)
1. 根据所学的物理知识和生活经验,你认为下列数据最接近实际的是( )
A. 八年级上册物理书平放在水平桌面上,对桌面的压强约为60Pa
B. 一名中学生游泳时排开水的体积约为500dm3
C. 家中电冰箱的功率约为1000W
D. 我国节能法规定,夏季使用空调时,温度设定应不低于20℃
2. 下列说法正确的是( )
A. 冬天在寒冷的户外人呼出的“白气”是汽化形成的
B. 用冰块冷敷扭伤的脚踝是利用了冰升华吸热
C. 寒冷的冬天,经常能见到在窗玻璃的外表面形成漂亮的“冰花”
D. 农田里覆盖地膜,可以减少土地里水分的蒸发
3. 下列光现象及应用中,能够用光的折射来解释的是( )
A. 炎热的夏天,校园里的大树可以为同学们遮阳
B. 司机利用后视镜观察车后方的路况
C. 清澈的河水看起来比实际浅
D. 晴朗的天气我们会看到鸭绿江水面波光闪闪
4. 下列四幅图中的设备,与扬声器原理相同的是( )
A. 电铃 B. 电动平衡车
C. 空气开关 D. 风力发电机
5. 近年来AI送餐机器人以其优质的服务、良好的互动、幽默的语言得到了大家的喜爱。如图是送餐机器人手持托盘水平匀速前进送餐的场景。下列说法正确的是( )
A. 机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
B. 机器人空载时与满载时所具有的惯性相同
C. 为了让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”,应使其重心更高些
D. 托盘的支持力对餐碗、餐碟没有做功
6. 物理与社会生产和生活有着密切的联系,下列说法正确的是( )
A. 龙芯3A5000是我国自主设计制造的高端芯片,其主要材料是超导体
B. 家中的电热水器使用的是两孔插座
C. 我国“人造太阳”实验项目是在为开发核聚变能源探路
D. 电动汽车行驶时是将内能转化为机械能
7. 近年来我国为了改善百姓的居住条件,对老旧小区进行了改造。如图所示,是一名工人利用滑轮组匀速移动重为3500N的建材,手的拉力为1000N,物体的移动速度为0.1m/s,用时10s,物体受到地面的摩擦力为1600N,不计绳重和滑轮组的摩擦,下列正确的是( )
A. 绳子自由端拉力F的功率为100W
B. 动滑轮重400N
C. 此工人的质量可以小于100kg
D. 该滑轮组的机械效率为89.7%
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
8. 关于物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 闭合电路里金属导线中自由电子定向移动的方向就是电流方向
B. 空气开关的作用是当电路中电流过大时自动切断电路
C. 我们使用的电能属于二次能源
D. 用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电是因为它失去电子
9. 如图所示,容器内装有一定质量的水,将质地均匀的实心物体A、B叠放后一起放入水中,静止时在水中悬浮。再将物体A从B上拿下放入水中,物体B再次静止时漂浮在水面上。下列说法正确的是( )
A. 物体A的密度大于物体B的密度 B. 物体B漂浮后,水对容器底的压强变小
C. 物体B漂浮后,容器对桌面的压力变大 D. 前后两次物体A静止时受到的浮力变小
10. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,移动滑片P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示,图乙中的ab两点与图甲中滑动变阻器的滑片在ab两位置时相对应。则下列判断正确的是( )
A. 电源电压为12V
B. 当滑动变阻器的滑片分别在a点与b点时,电路的总功率之比是1:2
C. 当滑动变阻器的连入阻值与R0的阻值相等时,滑动变阻器的功率为3.6W
D. 电路消耗的最大功率为14.4W
三、填空题(本大题共10小题,共22.0分)
11. 2022年11月12日天舟五号飞船与天宫空间站完成对接,从火箭点火到交会对接仅用2小时,堪称完美。对接后天舟五号飞船相对天宫空间站是______ 的(选填“静止”或“运动”),如果天宫空间站所处环境为真空,则其在轨运行时的机械能将______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12. 如图是学生艺术展演的一个场景。学生弹吉他发出的声音是由琴弦______ 产生的,演奏时通过手指在琴弦上位置的不断变化来改变琴弦的长度,这样做的目的是为了改变声音的______ 。
13. 中医是我国五千年文化的传承,如图是用点燃的艾条对手部穴位进行艾炙的过程,艾炙时会感到热,这是通过______ 的方式来改变内能的,同时能够闻到艾草的清香,这属于______ 现象。
14. 随着生活水平的提高,汽车已经走入我们的家庭,为了安全汽车行驶时司机和乘客都要系好安全带,这是为了减轻汽车发生碰撞时由于______ 而使车上人员受到伤害。汽车高速行驶时车内的窗帘会在车外飘动,这是因为流速越大的地方压强越______ 。
15. 如图是一瓶由橡胶瓶盖封装的口服液,服用时需要插入吸管将药液吸到嘴里,这是利用了______ 的作用。小明将与酸奶配套的吸管(其直径更大)插入橡胶盖代替图中的吸管使用,他______ (选填“能”或“不能”)将瓶内的口服液吸入口中。
16. 如图所示为无线投影仪,它能够连接手机,接收手机发出的______(填“电磁波”或“超声波”)来播放影像。投影仪发射的多彩影像是由红、______、蓝三种色光混合而成的。
17. 物体的质量是3.6kg,体积为4dm3,把物体投入水中,当它静止时,受到的浮力是______N.把它放入酒精中静止时,它受到的浮力等于______N(ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
18. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变,电流表A1的量程为0~3A,A2的量程为0~0.6A,闭合开关S,电压表V的示数为12V,小灯泡正常发光。在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器R的滑片,电流表A1的示数与R连入的阻值的关系图象如图乙所示。则小灯泡的额定功率为______ W,滑动变阻器R的最大阻值为______ Ω。
19. 如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后,工作人员闭合开关S1,S2,发令指示灯亮,运动员抢跑后,R0所受压力变小,电阻变小,电磁铁的磁性______(填“增强”或“减弱”),其上端的______(填“N”或“S”)极将衔铁吸下,抢跑指示灯______(填“L1”或“L0”)亮,判定运动员抢跑。
20. 如图所示,是家庭电路中电子式电能表的表盘,接在这个电能表上的用电器的总功率不能超过______ W。将一个电磁炉单独接在这个家庭电路中正常工作12min,电能表指示灯闪烁了1000次,则此电磁炉的额定功率为______ W,电能表的示数将变为______ kW⋅h。
四、作图题(本大题共3小题,共9.0分)
21. 如图所示,光线a是发光点S射向平面镜后的一条反射光线,并平行于主光轴入射到凹透镜上,S’为像点。请画出:(1)发光点S的位置。(2)光线a的入射光线。(3)光线a经过凹透镜后的折射光线。
22. 如图所示,同一瓶起子用两种不同的方式将瓶盖起开。请在你认为更省力的图上画出:
(1)支点O;
(2)作用在A点的最小动力F1。
23. 如图所示,是彬彬家将要在墙上安装的一个带有USB接口的三孔插座,其内部简化电路如图乙所示。当闭合开关S时,指示灯发光,插座和USB接口才能正常使用。请你在图中将未完成的电路补充完整。
五、实验探究题(本大题共6小题,共39.0分)
24. 小明利用如图甲所示的装置,探究冰熔化过程中温度的变化规律。
(1)组装器材时,先将酒精灯放置在铁架台上,接下来安装______ (选填“a”或“b”)器件。
(2)实验过程中,某时刻温度计的示数如图乙所示,为______ ℃。
(3)根据实验数据,小明绘制出了被测物质的温度随时间变化的图象如图丙所示。
①冰熔化过程共用了______ min,第4min时试管内物质的内能______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)第3min时试管内物质的内能。
②分析图象可知,冰熔化的过程中吸收热量,温度______ 。
(4)冰全部熔化后,继续加热直到烧杯内的水沸腾,此时试管中的水______ (选填“会”或“不会”)沸腾。
25. 小月选择两支完全相同的蜡烛A、B和玻璃板,探究平面镜成像的特点。
(1)在实验中,利用玻璃板代替平面镜的目的是______ 。
(2)把点燃的蜡烛A、玻璃板分别置于图中位置,将未点燃的蜡烛B放在玻璃板右侧,移动蜡烛B直至与蜡烛A的像完全重合,由此可得到结论:平面镜成像时,像与物大小______ ,此时蜡烛B位于图中______ cm刻度线处。
(3)小红做此实验时为了增加成像的清晰度,她选用了镀膜玻璃板,并将镀膜面与图中刻度尺40cm刻度线对齐,重复小月的操作过程,数据测量准确,却发现测出的蜡烛A到镀膜面的距离与蜡烛B到镀膜面的距离相差较大,后来经过小组讨论,发现是器材选取不当造成的。产生这一现象的原因是______ 。
(4)保持蜡烛A的位置不变,将玻璃板换成焦距为10cm的凸透镜,并用光屏替换蜡烛B,此时光屏上会出现一个倒立、______ (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。此时将蜡烛A移到图中10cm刻度线处,保持透镜和光屏位置不变,在蜡烛A和凸透镜之间放一个度数适当的______ 眼镜(选填“近视”或“远视”),也可以在光屏上重新成像。
26. (1)探究“阻力对物体运动的影响”的实验,如图甲所示:
①让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,可使小车到达平面时的______ 相同。
②让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动,小车在______ (选填“毛巾”、“棉布”或“木板”)表面速度减小得最慢。由实验进一步推理得出:若运动的小车不受阻力,将做______ 运动。
③小车在三个表面克服阻力所做的功______ (选填“相等”或“不相等”)。
(2)探究“物体的动能与哪些因素有关”的实验。
①让质量不同的钢球分别从同一斜面的同一高度由静止滚下,撞击水平木板上相同位置的木块。如图乙、丙所示。实验表明:速度相同时,物体的______ 越大,动能越大。
②利用丙图器材,在木板上用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,弹簧测力计的示数如图丁所示。则木块受到的滑动摩擦力为______ N。此时如果用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做加速运动,则木块受到的滑动摩擦力将______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
27. 小琪非常喜欢吃大樱桃,很想知道它的密度,于是进行了如下测量:
(1)将天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻线处,指针的位置如图甲所示,则应将平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)端调节,使横梁平衡。
(2)他取来一颗大樱桃,用天平测出了大樱桃的质量如图乙所示为______ g。
(3)将一颗大樱桃放入装有30mL水的量筒中,水面上升到图丙所示的位置,大樱桃的密度为______ g/cm3。
(4)小琪将大樱桃放入量筒中时,筒壁上溅了几滴水,所测的大樱桃密度会______ (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)小琪还想利用大樱桃(已知密度为ρ0)、平底试管、刻度尺测量家里消毒液的密度,实验步骤如下:
①在平底试管中倒入适量的消毒液,用刻度尺测量试管中液面的高度h1。
②将大樱桃放入试管内的消毒液中,大樱桃处于漂浮状态,用刻度尺测量试管中液面的高度h2。
③取出大樱桃,在其内部插入一根细铁丝(忽略大樱桃体积的变化),重新放入试管内的消毒液中,此时大樱桃沉入试管底部,用刻度尺测量试管中液面的高度h3。
④消毒液密度的表达式为ρ消毒液= ______ 。
28. 探究“电流与电阻关系”的实验中,选用如下器材:电压恒为5V的电源,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻,规格为“30Ω,1A”的滑动变阻器,电流表、电压表、开关和若干导线。
(1)如图甲所示为小硕连接的实验电路,试触开关,发现电压表指针迅速摆到表盘最右端,电流表指针几乎未动。小硕分析可能是定值电阻发生了______ 故障。
(2)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,电压表示数如图乙所示,其示数为______ V。断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不动,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,发现电压表示数______ (选填“变大”、“变小”或“不变”),应将滑片向______ (选填“左”或“右”)移动,使电压表示数与第一次实验的示数相同。
(3)在探究过程中,为了保持定值电阻两端电压不变,只要使滑动变阻器连入电路中的阻值与电路中定值电阻的阻值之比为______ 即可。
(4)多次实验后,根据数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______ 。
29. 小明用如图甲所示的器材测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
(1)如图小明连接好实验电路图,应先将滑动变阻器的滑片移到最______ 端(选填“左”或“右”),然后闭合开关进行。
(2)小明实验时电路连接正确,闭合开关后发现小灯泡不亮,则他接下来应先______ (“观察电流表和电压表是否有示数”或“断开开关更换一个新的小灯泡”)。
(3)移动滑动变阻器的滑片P,多次进行测量,根据实验数据绘出小灯泡的U−I图像如图乙所示,计算出小灯泡的额定功率是______ W。
(4)从图像中我们可以看出小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比,这是因为______ 。
(5)小硕利用如图丙所示的电路,测量额定电流为0.2A小灯泡的额定功率,电源电压恒定且大于小灯泡的额定电压。定值电阻R0的阻值已知为10Ω。
①开关S1接b,S2接d,电流表示数为0.6A,则电源电压为______ V。
②开关S1接a,S2接c,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为______ A,小灯泡正常发光。
③开关S1接b,S2接c,使滑动变阻器的滑片______ (选填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”),电流表示数为0.3A。
④小灯泡额定功率P额= ______ W。
六、计算题(本大题共3小题,共20.0分)
30. 如图是一辆中型消防车,消防车空车质量为8t,满载可以装6m3的水(ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)当消防车满载并静止在水平地面时,车轮与地面的总接触面积为0.8m2,它对地面的压强是多少?
(2)满载的消防车在平直公路上以36km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为4515N,此消防车发动机的输出功率是多少?
(3)消防车以36km/h的速度匀速行驶10km,共消耗柴油3kg,发动机的效率是多少?(柴油的热值q=4.3×107J/kg)
31. 图中是一款家用电热水器的简化电路图,它有高温和低温两个挡位,通过单刀双掷开关S拨到触点a或触点b来实现挡位的切换,高温挡功率为3300W。电阻R1、R2均为电热丝,R1的阻值为55Ω。求:
(1)低温挡时通过R1的电流。
(2)R2的阻值。
(3)如果该款电热水器的电热转化效率为90%,用高温挡把50kg的水从27℃加热到60℃,需要的时间。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
32. 如图所示,电源电压12V,且保持不变,R1=24Ω,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,灯丝电阻保持不变。求:
(1)小灯泡正常工作时的电流和电阻。
(2)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器调到阻值最大处,电流表示数为1A,求R2的最大值。
(3)闭合开关S,断开开关S1、S2,安全使用的情况下,电路的最大功率。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、八下物理书平放在水平桌面上,书对桌面的压强约为:p=FS=3N0.26m×0.18m=64Pa,故A符合题意;
B、人的密度与水接近,初中生的重力约为500N,在水中接近于悬浮状态,因此一位初中生游泳时排开水的体积约为:V排=F浮ρ水g=500N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.05m3=50dm3,故B不符合实际;
C、家用电冰箱的功率约为200W,故C不符合实际;
D、我国节能法规定,夏季使用空调时,设定温度一般不低于26℃,故D不符合实际。
故选:A。
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。
2.【答案】D
【解析】解:A、白气是由呼出的水蒸气液化而成的,故A错误;
B、用冰块冷敷扭伤的脚踝,冰块熔化吸热,故B错误;
C、冰花是由空气中的水蒸气凝华而成的,并且附着在窗玻璃的内表面,故C错误;
D、农田里覆盖地膜,可以减少空气上方流速,进而减慢土地里水分的蒸发,故D正确。
故选:D。
物质从固态到液态的过程叫做熔化,物质从液态变成固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态叫做做汽化,物质从气态变为液态叫做液化;物质从固态直接变成气态叫升华,物质从气态直接变成固态叫凝华。
本题考查了生活中的物态变化以及吸放热的情况,属于基础知识的考查,解决此类问题的关键是分清物质变化前后的状态,是中考的热点。
3.【答案】C
【解析】解:A、炎热的夏天,校园里的大树可以为同学们遮阳,是由于光的直线传播形成的阴影,故A不符合题意;
B、司机利用后视镜观察车后方的路况,是由于光的反射形成的虚像,故B不符合题意;
C、清澈的河水看起来比实际浅是由于光的折射形成的,故C符合题意;
D、晴朗的天气我们会看到鸭绿江水面波光闪闪,是由于光的反射形成的,故D不符合题意。
故选:C。
(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的,影子、日食、月食、小孔成像都属于光的直线传播。
(2)射到物体的表面会改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射,平面镜成像、水中的倒影都属于光的反射现象。
(3)光从一种介质斜射到另一种介质时,传播方向通常会发生改变,这种现象叫光的折射,池水变浅、海市蜃楼都属于光的折射现象。
(4)光射到水面上会发生镜面反射,形成波光闪闪。
知道光的直线传播、光的反射、光的折射并能解释生活、生产中的光现象。
4.【答案】B
【解析】解:扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的。
A、电铃是利用电流的磁效应来工作的设备,故A不符合题意;
B、电动平衡车中的电动机是利用通电导体在磁场中要受到力的作用的原理制成的,故B符合题意;
C、空气开关是利用电流的磁效应来工作的自动开关,故C不符合题意;
D、风力发电机是利用电磁感应原理来工作的,故D不符合题意。
故选:B。
(1)奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场,电磁铁就是利用该原理制成的。
(2)通电导体在磁场中要受到力的作用,电动机、扬声器就是利用该原理制成的。
(3)空气开关是利用电流的磁效应来工作的自动开关。
(4)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的。
知道电流的磁效应、电磁感应和通电导体在磁场中受到力的作用以及电磁铁、发电机、电动机或扬声器的基本原理。
5.【答案】D
【解析】解:A、机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力,没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、机器人空载时与满载时的质量不同,所具有的惯性不同,故B错误;
C、为了让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”,应使其重心降低,让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”,故C错误;
D、餐碗、餐碟没有在托盘的支持力方向上移动距离,所以托盘对餐碗、餐碟向上的支持力,没有做功,故D正确。
故选:D。
(1)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上;
(2)惯性与物体的只与物体的质量有关;
(3)降低重心、增大支面,可以提高物体的稳度;
(4)做功的两个必要条件是:一是物体受到力的作用;二是物体在这个力的方向上通过一定的距离。
本题考查了平衡力、惯性、做功的必要条件以及重心等知识的理解和应用,综合题,熟练掌握基础知识即可正确解题。
6.【答案】C
【解析】解:A、龙芯3A5000是我国自主设计制造的高端芯片,其主要材料是半导体,故A错误;
B、家中的电热水器使用的是三孔插座,故B错误;
C、我国“人造太阳”实验项目是在为开发核聚变能源探路,故C正确;
D、电动汽车行驶时主要是将电能转化为机械能,故D错误。
故选:C。
(1)芯片是由半导体制成的。
(2)带金属外壳的家用电器要使用三孔插座。
(3)我国“人造太阳”实验项目是利用核聚变来得到惊人的能量的。
(4)电动机工作时主要是将电能转化为机械能。
知道核能获取的两种途径;知道半导体材料的特点及应用;知道三孔插座的使用;知道电动机工作时的能量转化过程。
7.【答案】B
【解析】解:
A、由图知,n=2,拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s,则拉力做功功率:P=Fv=1000N×0.2m/s=200W,故A错误;
B、不计绳重和滑轮组的摩擦,根据F=12(f+G动)可得动滑轮重力:G动=2F−f=2×1000N−1600N=400N,故B正确;
C、人受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力,竖直向上的拉力最大等于竖直向下的重力,即F≤G,所以此工人的质量不可以小于1000N10N/kg=100kg,故C错误;、
D、拉力端移动距离s=2s物,滑轮组的机械效率:η=W有用W总=fs物Fs=fs物F×2s物=f2F=1600N2×1000N=80%,故D错误。
故选:B。
(1)拉力端移动速度等于物体移动速度的2倍,再利用P=Wt=Fst=Fv求拉力做功功率;
(2)不计绳重和滑轮组的摩擦,F=12(f+G动),据此求动滑轮重力;
(3)比较拉力与人的重力,得出结论;
(4)由图知,n=2,拉力端移动距离等于物体移动距离的2倍,根据η=W有用W总=fs物Fs=fs物F×2s物=f2F求出滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时功率的计算、动滑轮重力的计算、机械效率的计算,注意:由于物体是水平运动,克服物体受到的摩擦力做的功为有用功。
8.【答案】BCD
【解析】解:A、规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,自由电子定向移动的方向与电流的方向相反,故A错误;
B、家庭电路中空气开关的作用是保护电路,当电路中发生短路或总功率过大导致电流过大时会引起空气开关跳闸,故B正确;
C、我们使用的电能无法从自然界直接获取,必须通过消耗一次能源才能得到,属于二次能源,故C正确;
D、用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒上的原子核束缚电子的能力弱,使一部分电子从玻璃棒上转移到丝绸上,使玻璃棒因失去电子而带正电,故D正确。
故选:BCD。
(1)规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,电子的定向移动方向与电流方向相反;
(2)当电路中发生短路时,电路中电流过大,空气开关中的电磁铁会产生较强的磁性吸引衔铁,使开关断开,切断电路起到保护电路的作用;
(3)可以直接从自然界获得的能源属于一次能源;无法从自然界直接获取,必须通过消耗一次能源才能得到的能源属于二次能源;
(4)不同物质组成的物体相互摩擦时,原子核束缚核外电子的本领不同,原子核束缚核外电子本领强的得到电子,物体因多余电子而带负电;原子核束缚核外电子本领弱的失去电子,物体因缺少电子而带正电。
本题考查了电流的方向、空气开关的作用、能源的分类和摩擦起电的实质,综合性较强,难度不大。
9.【答案】AB
【解析】解:
A、物体A、B叠放后一起悬浮在水中,说明AB物体的平均密度与水的密度相同;由题知,将A从B上拿下放入水中,B静止时在水面漂浮,说明B物体的密度小于水的密度,所以,A物体的密度大于水的密度,则物体A的密度大于物体B的密度,故A正确;
B、物体A、B叠放后一起悬浮在水中时,则V排1=VA+VB;
物体B漂浮后,A下沉,则V排2=VA+VB排,且VB排
由物体B漂浮后、A下沉时,容器对水平桌面的压力F2=G总=G容+G水+GA+GB,
所以桌面受到的压力不变,故C错误;
D、前后两次,A物体仍处于浸没状态,则VA排=VA,即A排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知物体A所受的浮力不变,故D错误。
故选:AB。
(1)当物体密度等于液体密度时,物体悬浮;当物体密度小于液体密度时,物体漂浮;当物体密度大于液体密度时,物体下沉。据此判断物体的密度;
(2)物体B漂浮后,根据排开水的体积变化得出水的深度变化,然后根据p=ρgh即可判断水对容器底的压强变化;
(3)桌面受到的压力与容器的总重力产生的,所以判断容器的总重力变化情况即可得出;
(4)根据物体A排开水的体积即可根据F浮=ρ液gV排判断物体A所受的浮力的变化。
本题考查了液体压强公式、物体浮沉条件、阿基米德原理的综合应用,掌握浮沉条件判断出A、B密度关系是解题的关键。
10.【答案】ACD
【解析】解:由电路图可知,闭合开关,定值电阻R0与滑动变阻器R串联;
A、由图乙可知,当滑片在a、b两点时,电路中的电流分别为Ia=0.8A、Ib=0.4A,变阻器消耗的电功率均为PR=3.2W,
由P=I2R可得,滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值:Ra=PRIa2=3.2W(0.8A)2=5Ω,Rb=PRIb2=3.2W(0.4A)2=20Ω;
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=UR可得电源电压U=IR总=I(R0+R),
则滑片在a、b两点时有:
U=Ia(R0+Ra)=0.8A×(R0+5Ω)---------①
U=Ib(R0+Rb)=0.4A×(R0+20Ω)--------②
联立①②解得:R0=10Ω,U=12V,故A正确;
B、滑动变阻器的滑片在a点时,电路的总功率为:P总=UIa=12V×0.8A=9.6W,
滑动变阻器的滑片在b点时,电路的总功率为:P总′=UIb=12V×0.4A=4.8W,
则滑动变阻器的滑片分别在a点与b点时,电路的总功率之比:P总:P总′=9.6W4.8W=2:1,故B错误;
C、当滑动变阻器的连入阻值与R0的阻值相等时,即R滑=10Ω,总电阻R总=R0+R滑=10Ω+10Ω=20Ω;
此时电路中的电流I=UR总=12V20Ω=0.6A,
则滑动变阻器的功率:P滑=I2R滑=(0.6A)2×10Ω=3.6W,故C正确;
D、当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路的总功率最大,则P总大=U2R0=(12V)210Ω=14.4W,故D正确。
故选:ACD。
A、根据图乙读出滑片在a、b两点时电路中的电流和变阻器消耗的电功率,利用P=UI=I2R求出滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值;根据电阻的串联和欧姆定律分别表示出滑片在a、b两点时电源的电压,然后联立等式即可求出R0的阻值和电源电压;
B、根据图乙读出滑动变阻器消耗的功率为3.2W时电路中的电流,根据P=UI结合电源电压不变求出滑动变阻器的滑片分别在a点与b点时电路的总功率之比;
C、当滑动变阻器的连入阻值与R0的阻值相等时,根据欧姆定律I=UR计算电路中的电流,根据P=I2R计算滑动变阻器的功率;
D、当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路的总功率最大,根据P=UI=U2R求出电路的最大功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,灵活应用电功率公式、从图像中获取有用的信息是解题的关键。
11.【答案】静止 不变
【解析】解:对接后天舟五号飞船相对天宫空间站是静止的;
动能和势能统称为机械能,动能转化为势能,在真空中没有空气阻力,机械能不损失。所以机械能不变。
故答案为:静止;不变。
物体相对于参照物的位置发生变化,则物体是运动的,物体相对于参照物的位置没有发生变化,则物体是静止的;
势能与动能统称为机械能。
本题考查根据参照物判断运动及质量的属性,属于基础知识考查。
12.【答案】振动 音调
【解析】解:学生弹吉他发出的声音是由琴弦振动产生的,演奏时通过手指在琴弦上位置的不断变化来改变琴弦的长度,琴弦振动的频率发生变化,这样做的目的是为了改变声音的音调。
故答案为:振动;音调。
(1)声音是由发声体的振动产生的。
(2)声音的高低叫音调。音调与发声体振动的频率有关。
知道声音产生的条件;知道音调与频率的关系。
13.【答案】热传递 扩散
【解析】解:艾炙通过烘烤使穴位变暖,穴位处吸收热量,这是通过热传递的方式改变物体内能。
人们还能闻到很浓郁的艾草香味,这是扩散现象,说明组成物质的分子在不停地做无规则运动。
故答案为:热传递;扩散。
改变内能的方法:做功和热传递;组成物质的分子永不停息地做无规则运动。
本题考查分子的运动及改变物体内能的方式,属于基础题。
14.【答案】惯性 小
【解析】解:汽车在突然刹车或减速时,人由于惯性仍要保持原来的运动状态,从而前倾容易造成人身伤害,而安全带可以对人起到保护作用。
汽车高速行驶时,打开车窗,由于窗外空气相对于汽车的流速大、压强小,而车内空气流速小、压强大,所以窗帘会向外飘。
故答案为:惯性;小。
一切物体都具有惯性,汽车刹车时,如果没有安全带的保护,驾驶员和乘客会因为自身惯性向前运动而发生碰撞事故。
液体和气体都称为流体,流体流速越大的位置,压强越小;流体流速越小的位置,压强越大。
本题考查了惯性现象、流体的压强与流速的关系,属于基础题。
15.【答案】大气压 不能
【解析】解:如图是一瓶由橡胶瓶盖封装的口服液,服用时需要插入吸管将药液吸到嘴里,这种吸管侧面有凹槽使得瓶内与大气相通,这是利用了大气压的作用,小明将与酸奶配套的吸管(其直径更大)插入橡胶盖代替图中的吸管使用,由于吸管与橡胶盖密封,内部与大气不相通,不能在大气压的作用下将瓶内的口服液吸入口中。
故答案为:大气压;不能。
吸药液是利用大气压工作的,酸奶平滑的吸管插入橡胶盖上,瓶内与大气压不连通,无法吸入。
本题考查大气压的应用,属于基础题。
16.【答案】电磁波 绿
【解析】解:
(1)手机是依靠电磁波来传递信息的,所以无线投影仪是接收手机发出的电磁波来播放影像的;
(2)投影仪发射的多彩影像画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的;
故答案为:电磁波;绿。
(1)手机是利用电磁波传递信息的;
(2)红、绿、蓝三种色光叫色光三原色。
本题考查了光的三原色、电磁波在生产和生活中的应用,知识得到学以致用,可以加深对知识的理解和提高学习的兴趣。
17.【答案】36 32
【解析】解:
①物体的密度为ρ=mV=3.6kg4×10−3m3=0.9×103kg/m3<ρ水=1.0×103kg/m3,
∴物体漂浮静止在水面上,
∴受到的浮力为F浮=G=mg=3.6kg×10N/kg=36N;
②∵ρ物=0.9×103kg/m3>ρ酒精=0.8×103kg/m3
∴物体静止时浸没在酒精中,排开酒精的体积等于物体的体积,
∴受到的浮力为F浮′=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×4×10−3m3=32N;
故答案为:36;32。
①已知物体质量和体积,可以得到其密度,将物体密度与水的密度比较,得到物体静止在水中的位置,然后选择漂浮法或阿基米德原理计算物体受到的浮力;
②已知物体密度和酒精密度关系,可以确定物体静止在酒精中的位置,利用阿基米德原理计算物体在酒精中受到的浮力;
分析浮力问题时,首先要根据浮沉条件确定物体静止在液体中的位置,然后根据物体所在位置,确定应用漂浮法还是阿基米德原理比较浮力的大小。
18.【答案】14.4 60
【解析】解:由电路图可知,闭合开关S,灯泡和滑动变阻器R并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过滑动变阻器R的电流,电压表测电源电压;
(1)已知电压表示数为12V,则并联电路两端的电压为12V,因小灯泡正常发光,则小灯泡的额定电压为12V;
由并联电路的电流特点可知,在电路安全的情况下,当通过滑动变阻器R的电流最大时干路电流最大,且A2的量程为0~0.6A,
所以,通过滑动变阻器R的最大电流为:I滑最大=0.6A,
根据图象可知电流表A1的最大示数为1.8A,即干路的最大电流:I最大=1.8A,
由并联电路的电流规律可知,通过灯泡的电流:IL=I最大−I滑最大=1.8A−0.6A=1.2A,
则灯泡的额定功率:P额=ULIL=12V×1.2A=14.4W;
(2)根据图象可知干路的最小电流:I最小=1.4A,由并联电路的工作特点可知调节滑片P的过程中通过灯泡的电流不变(始终为1.2A),
则根据并联电路的电流规律可知,通过滑动变阻器R的最小电流为:
I滑最小=I最小−IL=1.4A−1.2A=0.2A,
根据I=UR可得滑动变阻器R的最大阻值为:R滑最大=UI滑最小=12V0.2A=60Ω。
故答案为:14.4;60。
由电路图可知,闭合开关S,灯泡和滑动变阻器R并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过滑动变阻器R的电流,电压表测电源电压;
(1)闭合开关S,根据电压表V的示数可知并联电路两端的电压,由于小灯泡正常发光,则灯泡的额定电压为12V;根据并联电路的特点可知调节变阻器R的滑片过程中通过灯泡的电流不变;由并联电路的电流特点可知,在电路安全的情况下,当通过滑动变阻器R的电流最大时干路电流最大,所以,根据A2的量程可知通过滑动变阻器R的最大电流;根据图象可知电流表A1的最大示数,然后根据并联电路的电流特点即可求出通过灯泡的电流,利用P=UI即可求出灯泡的额定功率;
(2)当滑动变阻器R连入电路的阻值最大时,通过滑动变阻器R的电流最小,此时总电流最小,根据图象可知电流表A1的最小示数,然后根据并联电路的电流特点即可求出通过滑动变阻器R的最小电流,根据I=UR即可求出滑动变阻器R的最大阻值。
本题考查了并联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算,会根据图象和题意分析得出小灯泡的额定电流是解题的关键。
19.【答案】增强 N L2
【解析】解:(1)工作人员闭合开关S1,S2,发令指示灯L1亮,运动员抢跑后,压敏电阻阻值变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,则通过电磁铁的电流变大,电磁铁磁性变强;
(2)电流从电磁铁的上端进入,从电磁铁的下端流出,根据安培定则,判断电磁铁的上端是N极,下端是S极;
(3)运动员抢跑后,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,将衔铁吸下,抢跑指示灯L2亮。
故答案为:增强;N;L2。
(1)通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性越强,通过电磁铁的电流越小,电磁铁磁性越弱。
(2)电磁铁的N极和S极通过安培定则进行判断:用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指所指的方向是电磁铁的N极;
(3)根据图示控制电路与工作电路分析答题。
通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性越强,分析清楚电路结构、明白电磁继电器的工作原理即可正确解题。
20.【答案】8800 2000 31.9
【解析】解:接在这个电能表上的用电器的总功率不能超过:P=UI=220V×40A=8800W。
将一个电磁炉单独接在这个家庭电路中正常工作12min,电能表指示灯闪烁了1000次,则此电磁炉消耗的电能为:W′=1000imp×1kW⋅h2500imp=0.4kW⋅h。
电能表的示数将变为:31.5kW⋅h+0.4kW⋅h=31.9kW⋅h;
此电磁炉的额定功率为:P′=W′t=0.4kW⋅h1260h=2kW=2000W。
故答案为:8800;2000;31.9。
(1)根据P=UI计算接在这个电能表上的用电器的最大总功率。
(2)先根据电能表上的参数计算消耗的电能,进而求出后来电能表的示数。
(3)根据P=Wt计算电磁炉的额定功率。
知道电能表上各个参数的含义;会根据电能表上的参数的含义和电能、电功率公式进行计算。
21.【答案】解:(1)由平面镜成像特点知,像与物关于平面镜对称,据此作出发光点S;
(2)连接发光点S与反射点的连线,即为光线a的入射光线;
(3)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,据此作出光线a经过凹透镜后的折射光线。如图所示:
【解析】根据像与物体关于平面镜对称作出发光点S,从而作出入射光线;根据凹透镜对三条特殊光线作用作出经凹透镜的折射光线。
本题综合考查了平面镜成像特点、凹透镜的三条特殊光线的作图,注意作图要规范。
22.【答案】解:用起子开瓶盖时,根据用力情况,甲图中起子与瓶盖上面接触的点O为支点;
当动力臂等于OA时,力臂最长,根据杠杆平衡条件可知,动力最小;连接OA,过动力作用点A作力臂OA的垂线,标出力的符号F1,方向向上;如图甲所示:
;
乙图中起子与瓶盖上面接触点O为支点,连接OA为最长力臂,过A点作垂线,动力F1方向向下;如图乙所示:
.
根据以上可知,甲图是最省力的。
【解析】在杠杆上,支点指的是杠杆绕着转动的点,阻力是阻碍杠杆转动的力,力臂是支点到力的作用线的距离。根据杠杆的平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂最长最省力。
本题考查了力和力臂的画法。明确力臂越长越省力是确定力的方向的关键,作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段。
23.【答案】解:由题意可知,开关S控制整个电路,所以开关S在干路上;插座、USB接口与小台灯互不影响,所以插座、USB接口与小台灯并联;如下图:
【解析】①家庭电路中用电器是并联的,工作时互不影响;
②干路开关控制整个电路;支路开关控制所在支路;
③灯泡的接法:火线首先过开关,再接入灯泡,零线直接接入灯泡;
本题考查了家庭电路的中灯泡、开关、插座的接法,以及并联电路的特点,要熟练掌握。
24.【答案】b −3 3 大于 不变 不会
【解析】解:(1)先安装下面器材,再安装上面器材,便于调节器材间的距离,所以先将酒精灯放置在铁架台上,接下来调节b的高度;
(2)由图乙知,温度计的分度值是1℃,此时是零下,液柱上表面对准了0℃下面第3个小格处,读作−3℃;
(3)①由图像知冰在熔化过程中吸热温度不变,第2min开始熔化,第5min熔化结束,经历了3min;
第5min时的内能大于第3min时的内能;
②分析图象可知,冰在熔化过程中吸热温度不变;
(4)冰全部熔化后,继续加热直到杯内水持续沸腾,试管中的水不会沸腾,因为试管中的水达到沸点,但是和杯内水温度相同,不能继续吸热,所以不会沸腾。
故答案为:(1)b;(2)−3;(3)3;大于;不变;(4)不会。
(1)用酒精灯加热物体时,安装装置时,先从下到上,方便调节;
(2)温度计读数要看清量程和分度值,根据液柱位置读数,分清零上还是零下;根据图甲确定温度计的分度值,读出示数;
(3)由图像知冰熔化过程的特点;
(4)液体沸腾的条件:达到沸点,不断吸收热量。
学会观察和分析温度与时间的变化图像,是我们学习该实验时应掌握的重点内容。本题考查 的知识面比较广,但是没有多大的难度。
25.【答案】便于确定像的位置 相等 60.0 玻璃板有一定厚度 等大 近视
【解析】解:(1)透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧。即在观察到A蜡烛像的同时。也能观察到蜡烛B,确定像的位置;
(2)在玻璃板左侧点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板右侧移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B蜡烛A的像完全重合,说明平面镜成像与成像物体大小相等,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法;
蜡烛A到平面镜距离u=40.0cm−20.0cm=20.0cm,蜡烛B到平面镜的距离v=20.0cm,蜡烛位置:40.0cm+20.0cm=60.0cm;
(3)玻璃板有一定厚度,蜡烛B反射的光通过玻璃板时发生折射而进入人眼,人眼看到的蜡烛B是由于光的折射形成的虚像,这个虚像比蜡烛B更靠近玻璃板一些,当我们认为蜡烛B与蜡烛A的像重合时,而实际的蜡烛B在蜡烛A的像的后方,所以导致每次测得的像距都比物距略大一些;
(4)将玻璃板换成焦距10cm的凸透镜,物距u=20.0cm=2f,成倒立、等大的实像;
此时将蜡烛A移到图中10cm刻度线处,物距变大,像距变小,若光屏的位置不动,则此时需要延迟像的会聚,即应该放一个凹透镜,即近视镜片。
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)相等;60.0;(3)玻璃板有一定厚度;(4)等大;近视。
(1)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
(2)研究物像的大小采用的是等效替代法,把蜡烛A的大小用蜡烛B来代替;平面镜成像特点知像物连线与镜面垂直,且它们到镜面的距离相等;
(3)玻璃板有一定厚度,有两个反射面,光通过玻璃板时会发生折射;
(4)凸透镜成像规律:u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f;
u=2f,成倒立等大的实像,v=2f;
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f;
u
本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用。这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
26.【答案】初速度 木板 匀速直线 相等 质量 1.6 不变
【解析】解:(1)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毛巾表面最粗糙,阻力最大,小车滑行的距离最近。木板表面最光滑,小车在上面运动的距离最远,速度减小的最慢,说明水平面粗糙程度越小,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远。
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。
③让小车从同一高度(由静止)下滑,根据决定重力势能大小的因素,小车最初的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同,在不同的材料表面上运动时,最终停下来时,动能全部转为内能,克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能,所以,小车在三个表面克服摩擦力做功相等。
(2)①因从同一高度由静止滚下,下滑到水平面时速度一定,质量越大,推动木块运动的距离越长,物体的动能越大;
②木块受到的滑动摩擦力为1.6N,物体间的滑动摩擦力由接触面的粗糙程度和物体间的压力决定,与速度无关,故此摩擦力不变。
故答案为:(1)①初速度;②木板;匀速直线;③相等;(2)①质量;②1.6;不变。
(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;
接触面越粗糙,小车受到的摩擦力越大,速度减小得越快,小车运动的距离越近,相反,接触面越光滑,摩擦力越小,速度减小越慢,小车运动的距离越远;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。
直接比较小车在三个表面上克服摩擦力做功是否相等不好确定,可根据重力势能大小关系及能量的转化分析。
(2)根据转换法,钢球动能的大小是通过推动木块运动的距离大小来表示的,木块运动的距离越长,小球对外做功越多,动能越大;
摩擦力的大小与压力的大小、接触面的粗糙程度有关,与物体的运动速度无关。
探究阻力对物体运动的影响实验中,水平面的粗糙程度影响了阻力的大小,要注意掌握控制变量法和科学推理法的应用。
27.【答案】左 8.4 1.05 偏大 h3−h1h2−h1ρ0
【解析】解:(1)将天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,如图,指针偏右,说明天平的右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动;
(2)大樱桃的质量:m=5g+3.4g=8.4g;
(3)由图丙可知,量筒的分度值是1mL,大樱桃的体积:V=38mL−30mL=8mL=8cm3,
大樱桃的密度:ρ=mV=8.4g8cm3=1.05g/cm3;
(4)当大樱桃放入水中,筒壁上溅了几滴水,导致大樱桃和水的总体积减小,大樱桃体积减小,密度偏大;
(5)④设平底试管的底面积为S,
大樱桃的重力,G=mg=ρ0Vg=ρ0S(h3−h1)g,
大樱桃漂浮在消毒液中,大樱桃受到的浮力:F浮=ρ消毒液gV排=ρ消毒液gS(h2−h1),
大樱桃漂浮在消毒液中,大樱桃受到的浮力大小等于大樱桃的重力,即F浮=G大樱桃,
所以,ρ0S(h3−h1)g=ρ消毒液gS(h2−h1),
解得,消毒液的密度:ρ消毒液=h3−h1h2−h1ρ0。
故答案为:(1)左;
(2)8.4;
(3)1.05;
(4)偏大;
(5)h3−h1h2−h1ρ0。
(1)天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻线处,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)物体的质量等于砝码质量和游码对应刻度值之和;
(3)大樱桃的体积等于大樱桃和水的总体积与水的体积的差,大樱桃的密度根据密度公式ρ=mV计算;
(4)当大樱桃放入水中,筒壁上溅了几滴水,导致大樱桃和水的总体积减小,大樱桃体积减小,密度偏大;
(5)④根据大樱桃受到的浮力等于重力列出等式求出液体的密度。
本题考查固体的密度测量实验,主要考查天平衡量的调节、天平和量筒的读数、密度的计算,综合性强,难度偏大。
28.【答案】断路 2.0 变大 右 3:2 反比
【解析】解:(1)闭合开关,电流表无示数,说明电路是断路,电压表有示数,说明与电压表并联部分以外的电路是通路,造成这一现象的原因可能是定值电阻断路;
(2)如图乙所示,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,电压表示数为2.0V;断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不动,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,使电压表示数与第一次实验示数相同,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,将滑片向右移动;
(3)在探究过程中,保持定值电阻两端电压不变,由串联电路电压规律可得滑动变阻器两端的电压为:5V−2V=3V,由分压原理,滑动变阻器接入电路的电阻阻值与电路中定值电阻阻值之比为其两端的电压比为3:2;
(4)多次实验后,根据数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流随着导体的电阻的增大而减小,即通过导体的电流与导体的电阻成反比;
故答案为:(1)断路;(3)2.0;变大;右;(3)3:2;(4)反比。
(1)闭合开关,电流表无示数,说明电路是断路,电压表有示数,说明与电压表并联部分以外的电路是通路,分析故障原因;
(2)根据电压表量程读出电压表的示数;保持滑动变阻器滑片位置不动,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,使电压表示数与第一次实验示数相同,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,分析滑片移动方向;根据公式计算电流;
(3)由分压原理,滑动变阻器接入电路的电阻阻值与电路中定值电阻阻值之比为其两端的电压比;
(4)电压一定时,通过导体的电流随着导体的电阻的增大而减小,即通过导体的电流与导体的电阻成反比。
此题是探究通过电阻的电流与电阻和两端电压的关系,考查了实物连接,对实验数据的分析,串联电路分压规律在实验中的应用。
29.【答案】左 观察电流表和电压表是否有示数 0.625 小灯泡的电阻随温度的变化而变化 6 0.2 保持不动 0.8
【解析】解:(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大端,即左端;
(2)连接好电路闭合开关,发现小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器接入电路的电阻过大,使得电路中的电流较小,灯泡的实际功率过小,达不到发光的亮度,故接下来观察电流表、电压表是否有示数,若有示数则说明电路为通路,电路各元件正常,然后减小滑动变阻器的电阻,观察灯泡是否发光;
(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,小灯泡额定功率为:
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(4)小灯泡的I−U图像不是一条直线,说明灯的电阻不是定值,原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化;
(5)①开关S1接b,S2接d,电流表示数为0.6A,为定值电阻的简单电路,由欧姆定律,则电源电压为:
U=I1R0=0.6A×10Ω=6V;
②开关S1接a,S2接c,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为0.2A,此时小灯泡正常发光。
③开关S1接b,S2接c,使滑动变阻器的滑片保持不动,电流表示数为0.3A。
在③中,变阻器与定值电阻串联,由欧姆定律,定值电阻的电压;
U0=I′R0=0.3A×10Ω=3V,变阻器的电压为6V−3V=3V,由分压原理,变阻器连入的电阻为:R滑=10Ω;
在②中,由欧姆定律,变阻器的电压:
U滑=IR滑=0.2A×10Ω=2V,根据串联电路电压的规律,灯的额定电压为:U额=6V−2V=4V,小灯泡额定功率:
P额=U额I额=4V×0.2A=0.8W。
故答案为:(1)左;(2)观察电流表和电压表是否有示数;(3)0.625;(4)小灯泡的电阻随温度的变化而变化;(5)①6;②0.2;③保持不动;④0.8。
(1)连好电路,闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;
(2)根据闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处分析;
(3)根据图像提供的信息确定灯泡额定电压对应的额定电流,根据P=UI算出灯泡的额定功率;
(4)灯泡的电阻随温度的变化而变化;
(5)①开关S1接b,S2接d,分析电路连接,由欧姆定律求出电源电压;
②开关S1接a,S2接c,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为0.2A,此时小灯泡正常发光。
③开关S1接b,S2接c,使滑动变阻器的滑片保持不动,由欧姆定律得出定值电阻的电压,根据串联电路电压的规律求出变阻器的电压,由分压原理得出阻器连入的电阻;
在②中,由欧姆定律得出变阻器的电压,根据串联电路电压的规律求出灯的额定电压。
根据P=UI求出灯的额定功率。
本题测量小灯泡的电功率,考查注意事项、操作过程和额定功率的计算,同时考查设计方案测额定功率的能力。
30.【答案】解:(1)已知消防车满载时所装水的体积V=6m3,
由ρ=mV得,消防车满载时所装水的质量为:
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×6m3=6×103kg;
水的重力为:G水=m水g=6×103kg×10N/kg=6×104N,
消防车自重为:G车=m车g=8×103kg×10N/kg=8×104N;
消防车静止时对水平地面的压力为:F=G总=G水+G车=6×104N+8×104N=1.4×105N,
受力面积S=0.8m2,
消防车静止时对水平地面的压强为:
p=FS=1.4×105N0.8m2=1.75×105Pa;
(2)满载的消防车的速度为:v=36km/h=10m/s,
满载的消防车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力为平衡力,大小相等,
故牵引力为:F牵=f=4515N,
由P=Wt=Fst=Fv得,此消防车发动机的输出功率为:
P=F牵v=4515N×10m/s=45150W;
(3)消防车以36km/h的速度匀速行驶10km,牵引力做的功为:
W=Fs=4515N×10×103m=4.515×107J,
消耗的柴油完全燃烧释放的热量为:
Q放=m′q=3kg×4.3×107J/kg=1.29×108J,
则消防车发动机的效率:
η=WQ放×100%=4.515×107J1.29×108J×100%=35%。
答:(1)当消防车满载并静止在水平地面时,它对地面的压强是1.75×105Pa;
(2)此消防车发动机的输出功率是45150W;
(3)发动机的效率是35%。
【解析】(1)已知消防车满载时所装水的体积,由密度公式变形可求得消防车满载时所装水的质量,利用G=mg求水和空车的重力,消防车静止时对水平地面的压力等于空车重力加上水的重力,知道受力面积,利用p=FS求出消防车静止时对水平地面的压强;
(2)满载的消防车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力为平衡力,大小相等,根据P=Wt=Fst=Fv可得此消防车发动机的输出功率;
(3)根据W=Fs求出牵引力做的功,根据Q放=mq求出消耗的柴油完全燃烧释放的热量,利用η=WQ放×100%求出发动机的效率。
本题考查了密度公式、压强公式、功、功率的公式、机械效率公式的计算和应用,属于中档题。
31.【答案】解:(1)由图可知,当开关S接a时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由P=U2R可知,电路中的总功率最大,电热水器处于高温挡;
当开关S接b时,只有R1工作,电路中的总电阻最大,总功率最小,电热水器处于低温挡;
低温挡时通过R1的电流:I低=I1=UR1=220V55Ω=4A;
(2)由P=UI可知,高温挡工作时电路中的总电流:I高=P高U=3300W220V=15A,
根据并联电路的电流特点可知,高温挡工作时通过R2的电流:I2=I高−I1=15A−4A=11A,
根据欧姆定律可知,R2的阻值:R2=UI2=220V11A=20Ω;
(3)水吸收的热量:Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×50kg×(60℃−27℃)=6.93×106J,
由η=Q吸W可知,电热水器消耗的电能:W=Q吸η=6.93×106J90%=7.7×106J,
由P=Wt可知,电热水器加热的时间:t′=WP高=7.7×106J3300W≈2333.3s。
答:(1)低温挡时通过R1的电流为4A;
(2)R2的阻值为20Ω;
(3)如果该款电热水器的电热转化效率为90%,用高温挡把50kg的水从27℃加热到60℃,需要的时间为2333.3s。
【解析】(1)由图可知,当开关S接a时,R1、R2并联,当开关S接b时,只有R1工作;根据串联电路的电阻特点和P=U2R可知电热水器高温挡和低温挡的电路连接;根据欧姆定律求出低温挡时通过R1的电流;
(2)根据P=UI求出高温挡工作时电路中的总电流,根据并联电路的电流特点求出高温挡工作时通过R2的电流,根据欧姆定律求出R2的阻值;
(3)根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量,根据效率公式求出电热水器消耗的电能,根据P=Wt求出电热水器加热的时间。
本题考查并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式、吸热公式以及效率公式的应用,是一道电热综合题,有一定的难度。
32.【答案】解:(1)由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:
IL=PLUL=3W6V=0.5A,
由I=UR可得,灯泡正常工作时的电阻:
RL=ULIL=6V0.5A=12Ω;
(2)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器调到阻值最大处,R1与R2并联,电流表测干路电流,
此时电路中的总电阻:
R=UI=12V1A=12Ω,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,1R=1R1+1R2,即112=124Ω+1R2,
解得:R2=24Ω;
(3)闭合开关S,断开开关S1、S2,灯泡L与R2串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光时的电流为0.5A,
所以,安全使用的情况下,电路中的最大电流I大=0.5A,
则电路的最大功率:
P大=UI大=12V×0.5A=6W。
答:(1)小灯泡正常工作时的电流为0.5A,电阻为12Ω;
(2)R2的最大值为24Ω;
(3)闭合开关S,断开开关S1、S2,安全使用的情况下,电路的最大功率为6W。
【解析】(1)灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流,根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻;
(2)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器调到阻值最大处,R1与R2并联,电流表测干路电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的并联求出R2的最大值;
(3)闭合开关S,断开开关S1、S2,灯泡L与R2串联,电流表测电路中的电流,根据灯泡正常发光时的电流可知电路中的最大电流,根据P=UI求出电路的最大功率。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
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