浙江省宁波市江北实验中学2020-2021学年八年级下学期期中检测科学试题
展开2020-2021学年浙江省宁波市江北实验中学八年级(下)期中科学试卷
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个符合题意的选项。不选、多选、错选均不给分)
1.(2分)如图所示的四种现象中,由光的反射形成的是( )
A.透过树丛的光束 B.雨后的彩虹
C.水中的倒影 D.海市蜃楼
2.(2分)如图所示,是一束光通过透镜的光路,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2分)下列关于光现象的说法中正确的是( )
A.猴子捞月亮,水中月亮远比实际的月亮小得多
B.在有些街头的拐弯处安装凸面镜,是为了扩大视野
C.比镜面大的物体,不可能在平面镜中成完整的像
D.遮光板在平面镜的后方,会遮住平面镜所成的像
4.(2分)在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列相关说法正确的是( )
①光屏上成倒立、放大的实像
②照相机是利用这一成像原理工作的
③该凸透镜的焦距f一定满足8cm<f<15cm
④将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜
A.只有①和③ B.只有②和④ C.只有②③和④ D.只有①和④
5.(2分)下列说法中不正确的是( )
A.如图甲所示,将白纸板右侧前折或后折,将不能看到光反射的径迹
B.如图乙所示,平面镜成像的大小与物镜间的距离无关
C.如图丙所示,手机镜头扫描二维码所成的是倒立的实像
D.我们从不同角度看到同一个物体,是因为光在物体的表面发生了如图丁所示的反射
6.(2分)有甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电。先用甲靠近乙,发现乙被排斥,丙被吸引(如图)。则下列判断正确的是( )
A.乙带正电,丙带正电 B.乙带负电,丙带负电
C.乙带负电,丙带正电 D.乙带正电,丙带负电
7.(2分)在如图所示的四个电路中,电源两端电压保持不变,若定值电阻R的阻值已知x阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
8.(2分)如图所示,为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带2闭合,指示灯熄灭,下列设计比较合理的电路图是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上,搭成了一座漂亮的“硬币桥”,下列分析正确的是( )
A.“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性
B.“硬币桥”中间磁性最强
C.“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理
D.两枚硬币相邻的部分是同名磁极
10.(2分)如图是条形磁体的磁场外布图,有以下说法其中正确的是( )
①该条形磁铁的右端为N极,左端为S极;②a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同
③置于a点的小磁针,静止时北极指向左侧;④磁感线是真实存在的一种物理模型
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
11.(2分)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是( )
A.透镜不动,蜡烛和光屏都向右移动,可以看到像变大
B.此时成正立、放大的实像,与投影仪原理相同
C.透镜右移,眼睛在光屏和透镜间,通过透镜看到正立的像
D.若在透镜和蜡烛之间放近视镜片,应将光屏适当左移,可再次出现清晰的像
12.(2分)如图是把一副眼镜放在太阳光下,在地面上看到的情形。由此可以判断镜片是( )
A.凸面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
13.(2分)在如图所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时( )
A.电压表示数不变,灯变暗
B.电流表示数变大,灯变暗
C.电压表示数不变,灯变亮
D.电流表示数变小,灯变亮
14.(2分)在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小科设计了如图所示的电路,下列相关说法不正确的是( )
A.通过电磁铁A和B的电流相等
B.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性
C.向右移动滑片P,电磁铁A、B磁性都减弱
D.电磁铁A、B上方都是S极
15.(2分)如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁。给盆栽浇水前后( )
A.盆栽受到的磁力大小不变
B.底座对桌面的压强大小不变
C.要使盆栽与底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D.要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
16.(2分)如图探究“导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验的装置示意图。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.当导体棒沿竖直方向上下运动时,灵敏电流计的指针发生偏转
B.当导体棒相对水平方向斜向上运动时,灵敏电流计的指针不发生偏转
C.当导体沿水平方向左右运动时,灵敏电流计的指针发生偏转
D.当导体沿水平方向向左和向右运动时,灵敏电流计的指针都向同一方向偏转
17.(2分)如图所示,电源电压不变,闭合开关S( )
A.电流表A1示数变小,电压表V示数变小
B.电流表A2示数变大,电压表V示数变大
C.电压表V示数与电流表A1示数比值不变
D.电压表V示数与电流表A2示数比值不变
18.(2分)光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B间接监控装置。则( )
A.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压升高
B.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压降低
C.当仅增大R2连入电路中的阻值时,通过R1的电流变大
D.当仅增大R2连入电路中的阻值时,可降低A、B间的电压
19.(2分)如图所示,闭合开关S后,灯泡L1和L2都发光,两电表均有示数,由于某个灯泡发生故障,电流表示数为零,电压表示数比原来还大( )
A.灯泡L1和L2发光时,两灯并联
B.电压表测的是灯泡L1的电压
C.灯泡熄灭是由于灯泡L2开路
D.灯泡熄灭是由于灯泡L2短路
20.(2分)如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况( )
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若电压表和电流表的位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮电流表损坏
二、简答题(本大题共6小题,每空2分,共24分)
21.(4分)用平面镜可以改变光线的方向,当光线与平面镜成90°角入射时,入射角等于 度;若入射光线不变,镜面旋转20° 度,反射光线和入射光线间的夹角是 度。
22.(6分)随着科技的发展,“刷脸”的时代到来了,“刷脸”可以进门、进站、买票、买饭…如图所示 镜,人要站在它的二倍焦距以外,此时能成一个 (选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像,当人远离“刷脸机”时,这个像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23.(4分)如图是我国早期的指南针﹣﹣司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,其柢指南”。则司南长柄一端是磁石的 极,司南指南北是由于它受到 的作用。
24.(4分)如下图,一束光在空气和玻璃两种介质分界面上同时发生反射和折射,其中 是折射光线,MM'上方是 (选填“空气”或“玻璃”)。
25.(2分)如图所示,电源电压不变,当开关S2闭合、S1断开,电流表示数为0.3A,电压表示数为9V,并同时闭合S1和S2时,电流表示数为0.5A。
求:电源电压和R1、R2的阻值。
26.(4分)如图a所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,根据图象的信息可知: (选填“甲”或“乙”)是电压表V2示数变化的图象,电阻R1的阻值为 Ω。
三.实验探究题(本大题共3小题,每空2分,共24分)
27.(6分)如图所示,在探究“平面镜成像的特点”实验中,桌面上已给出的器材有:带支架的玻璃板、铅笔各一个;白纸一张;火柴一盒。
(1)在实验中必须选用 (填“平面镜”或“玻璃板”),原因是 。
(2)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在 一侧观察。小明无论怎样调节后面的蜡烛,都不能与蜡烛的像重合,请你推测可能的原因是 。
(3)如图丙所示,将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上,让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动 运动(选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下)。
28.(8分)在利用磁场产生电流的实验中,连接了如图所示的实验装置。
(1)将磁铁向下插入螺线管时,观察到灵敏电流计的指针向左偏转,这表明: 。
(2)将磁铁从螺线管中向上拔出,你会观察到灵敏电流计的指针 (选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”)。
(3)通过(1)、(2)两步实验,可以得出感应电流的方向与 有关。
(4)要探究感应电流方向与磁场方向的关系,你设计的实验做法是: 。
29.(10分)小科利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论: 。
②实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片 V时,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
四、拓展题(本大题共8小题,30、31题各4分,32、33题各6分,共20分)
30.(4分)如图所示,S是个点光源发出一条射向凸透镜的入射光线,请在图中作出该入射光线通过凸透镜后的出射光线。
31.(4分)证明并联电路总电阻和分电阻之间的关系式。
32.(6分)如图所示是汽车的一种自动测量油箱内油量的简易装置,R是阻值均匀的变阻器,它的滑片连在杠杆的一端,浮标通过杠杆使滑片P在电阻R上滑动,引起油量表的指针偏转。油量表实际上是一个量程为“0~0.6A”的电流表,R0=10Ω.当油箱中有55升汽油时,油量表的指针满偏;当油箱中的汽油还有5升时,油量表的示数为0.1A,此时报警电路(图中未画出),提醒司机尽快加油。问:
(1)油箱装满汽油时R0消耗的电功率是多少?
(2)变阻器R的总电阻是多少?
(3)油箱中汽油的体积V和变阻器接入电路的电阻R的关系为V=60﹣0.5R(式中V的单位为升,R的单位为欧姆)。当油量表示数为0.4A时,油箱里还有多少升汽油?
(4)若要报警时的油量比5升多一些,请说出两种改进方法。
33.(6分)用毫安表测电阻可以用如图甲所示的电路测量电阻,a、b为接线柱。已知电源电压恒为U,毫安表量程为Ig、内阻为Rg。
(1)用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R1的滑片P,使毫安表指针正好偏转到满刻度Ig,Ig处就可以标为“0欧”,此时变阻器接入电路中的阻值R1= 。
(2)保持变阻器R1接入电路中阻值不变,在a、b间接入被测电阻Rx,毫安表的读数Ⅰ与Rx的关系式为I= 。
(3)若U=1.5V,Ig=10mA,图乙毫安表的表盘上已经标出了0Ω的位置
34.(2分)图中S是一个点光源,S发出的一条入射光线经过镜面反射后通过点A,请作出这条入射光线。
35.(2分)根据如图所示永磁体的磁极和通电螺线管间磁感线分布,在图中标出通电螺线管的磁极、磁感线的方向和电源的正负极。
36.(4分)如图所示电路中定值电阻R1=5Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。当滑片在a端时,电流表示数为0.6A
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值。
37.(4分)如图所示的电路中电源电压保持不变,R1=R2=R3=20Ω,当S1、S2都断开,电流表示数是0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数是多少?
2020-2021学年浙江省宁波市江北实验中学八年级(下)期中科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个符合题意的选项。不选、多选、错选均不给分)
1.(2分)如图所示的四种现象中,由光的反射形成的是( )
A.透过树丛的光束 B.雨后的彩虹
C.水中的倒影 D.海市蜃楼
【答案】C
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解:
A、透过树丛的光束是直的,故A不符合题意;
B、雨过天晴时,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,分成各种彩色光,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的。
C、平静水面上景物的倒影,是由于光的反射形成的。
D、海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的。
故选:C。
2.(2分)如图所示,是一束光通过透镜的光路,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】凸透镜三条特殊光线的作图:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②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。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
【解答】解:AB、入射光线平行于主光轴,折射光线过焦点,B正确。
C、平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后。故C错误。
D、凹透镜对光线有发散作用,而图中折射光线会聚了。
故选:B。
3.(2分)下列关于光现象的说法中正确的是( )
A.猴子捞月亮,水中月亮远比实际的月亮小得多
B.在有些街头的拐弯处安装凸面镜,是为了扩大视野
C.比镜面大的物体,不可能在平面镜中成完整的像
D.遮光板在平面镜的后方,会遮住平面镜所成的像
【答案】B
【分析】(1)平面镜成像的特点:成正立、等大的虚像,像与物体关于平面镜对称。
(2)凸面镜对光线有发散作用,能够扩大视野,通常用来制作汽车观后镜等。
【解答】解:A、猴子捞月亮,与天空中的月亮等大;
B、街头拐弯处安装的是凸面镜;故B正确;
C、物体通过平面镜所成的像和物体大小相等,像的大小不变,所成的像始终是完整的;
D、平面镜后面的物体对平面镜成像没有影响。
故选:B。
4.(2分)在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列相关说法正确的是( )
①光屏上成倒立、放大的实像
②照相机是利用这一成像原理工作的
③该凸透镜的焦距f一定满足8cm<f<15cm
④将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜
A.只有①和③ B.只有②和④ C.只有②③和④ D.只有①和④
【答案】C
【分析】凸透镜成像时,得到的实像都是倒立的,所以蜡烛放在距凸透镜30cm处时,在透镜的另一侧的16cm处得到一个清晰的实像,且物距大于像距。根据凸透镜成像的规律可以得出物体的位置,根据物体位置列出不等式,解不等式得出结果。当凸透镜成实像时,物近像远像变大;物远像近像变小;远视镜是凸透镜,对光线具有汇聚作用。
【解答】解:蜡烛距离凸透镜30cm时,在透镜的另一侧16cm处光屏上得到一个清晰的像,成倒立缩小实像;故①错误;
此时物体在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,
即30cm>2f;2f>16cm>f,
解得:3cm<f<15cm。故③正确;
远视镜片是凸透镜,对光线具有汇聚作用,像将提前会聚,采取的方法为:使光屏靠近透镜,故④正确。
故选:C。
5.(2分)下列说法中不正确的是( )
A.如图甲所示,将白纸板右侧前折或后折,将不能看到光反射的径迹
B.如图乙所示,平面镜成像的大小与物镜间的距离无关
C.如图丙所示,手机镜头扫描二维码所成的是倒立的实像
D.我们从不同角度看到同一个物体,是因为光在物体的表面发生了如图丁所示的反射
【答案】D
【分析】(1)当纸板EF在同一平面上时,能够在纸板F上观察到反射光线。当纸板EF不在同一平面上时,不能观察到反射光线;
(2)平面镜成像特点之一:物像等大。
(3)手机的镜头相当于凸透镜,其成像原理与照相机相同。
(4)一束平行光射到物体的光滑表面,经反射后,其反射光线仍然是平行的,这种反射叫做镜面反射;
人们能从各个方向看到本身不发光的物体,那说明这个物体反射的光线能向四面八方传播,这说明在这个物体上发生了漫反射。
【解答】解:
A、如图甲所示,纸板EON和FON不在同一平面内,故A正确。
B、如图乙所示,与物镜间的距离无关。
C、手机镜头扫描二维码所成的是倒立,故C正确。
D、我们能从不同的角度看到同一个物体,而图丁所示是镜面反射。
故选:D。
6.(2分)有甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电。先用甲靠近乙,发现乙被排斥,丙被吸引(如图)。则下列判断正确的是( )
A.乙带正电,丙带正电 B.乙带负电,丙带负电
C.乙带负电,丙带正电 D.乙带正电,丙带负电
【答案】D
【分析】(1)电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(2)从A带正电开始依次判断其它物体的带电情况。
【解答】解:
甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球。由图知甲乙相互排斥,所以乙带正电;
由图知乙丙相互吸引,说明乙丙带异种电荷,故D正确。
故选:D。
7.(2分)在如图所示的四个电路中,电源两端电压保持不变,若定值电阻R的阻值已知x阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】(1)分别用电压表测量出定值电阻和待测电阻两端的电压,根据欧姆定律和串联电路的电流处处相等,可以计算出待测电阻的阻值。
(2)分别用电压表测量出待测电阻两端的电压,用电流表测量中电路中的电流,根据欧姆定律可以计算出待测电阻的阻值。
(3)电压表可以测量出待测电阻两端的电压,电流表测量的是定值电阻支路的电流,不能测量出待测电阻支路的电流,所以无法计算出待测电阻的阻值。
(4)两个电流表分别测量出两个支路的电流,根据欧姆定律和并联电路的电压相等,可以计算出待测电阻的阻值。
【解答】解:A.两个电阻串联在电路中,两个电压表分别测量出定值电阻和待测电阻两端的电压UR和Ux;根据欧姆定律和串联电路的电流处处相等,可以得到:,可以测出待测电阻的阻值。
B.分别用电压表和电流表测量出待测电阻两端的电压Ux和电流I,则待测电阻的电阻为:;
C.电压表可以测量出待测电阻两端的电压,电流表测量的是定值电阻支路的电流,所以无法计算出待测电阻的阻值;
D.用两个电流表分别测量出两个支路的电流IR和Ix,根据欧姆定律和并联电路的电压相等,可以得到:U=IRR=IxRx,即:,可以测出待测电阻的阻值。
故选C。
8.(2分)如图所示,为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带2闭合,指示灯熄灭,下列设计比较合理的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意知,只有坐在座位上时,S1闭合,指示灯才亮,所以S1可控制灯;当开关S2闭合时,灯又不亮了,说明指示灯被S2短路了。
【解答】解:
A、两开关串联,系上安全带时指示灯才会发光;
B、指示灯与S1串联,与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,指示灯被短路熄灭,符合题意;
C、指示灯与S4串联,与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,指示灯被短路熄灭,不符合题意;
D、两开关并联,还是系上安全带,不符合题意;
故选:B。
9.(2分)小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上,搭成了一座漂亮的“硬币桥”,下列分析正确的是( )
A.“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性
B.“硬币桥”中间磁性最强
C.“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理
D.两枚硬币相邻的部分是同名磁极
【答案】C
【分析】磁化后的硬币,和磁铁的极性有必然的关系,通过磁极间的相互作用来进行判断。
【解答】解:
当硬币都放在磁体的磁极上时,会被磁体磁化,因此最外侧的硬币也有磁性,硬币便会搭成一座漂亮的“硬币桥”,并且中间磁性最弱,C正确。
故选:C。
10.(2分)如图是条形磁体的磁场外布图,有以下说法其中正确的是( )
①该条形磁铁的右端为N极,左端为S极;②a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同
③置于a点的小磁针,静止时北极指向左侧;④磁感线是真实存在的一种物理模型
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【答案】C
【分析】(1)在磁体外部,磁感线都是从N极出发,回到S极;
(2)磁体中两极的磁性最强,中间的磁性最弱;
(3)在磁场中某一点,小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向;
(4)磁体的周围存在磁场,为了便于研究,人们引入了磁感线。
【解答】解:①在磁体外部,磁感线都是从N极出发,因此,左端为S极;
②磁体中两极的磁性最强,中间的磁性最弱,a处的磁场比b处的磁场弱;
③由于磁场中某一点,小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向,静止时北极指向左侧;
④磁感线是为了便于研究,人们假想出来的,但不是真实存在的;
综上可知,①③正确。
故选:C。
11.(2分)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是( )
A.透镜不动,蜡烛和光屏都向右移动,可以看到像变大
B.此时成正立、放大的实像,与投影仪原理相同
C.透镜右移,眼睛在光屏和透镜间,通过透镜看到正立的像
D.若在透镜和蜡烛之间放近视镜片,应将光屏适当左移,可再次出现清晰的像
【答案】A
【分析】(1)凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大;
(2)(3)凸透镜成像的规律及其应用:
当u>2f时,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机;
当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,v>2f,与投影仪原理相同;
(4)近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用。
【解答】解:A、透镜不动,物距变小,像变大;
B、由图可知,成倒立,与投影仪原理相同;
C、透镜右移,能成倒立的实像,通过透镜能看到倒立的像;
D、若在透镜和蜡烛之间放近视镜片,对光线具有发散作用,可再次出现清晰的像。
故选:A。
12.(2分)如图是把一副眼镜放在太阳光下,在地面上看到的情形。由此可以判断镜片是( )
A.凸面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
【答案】D
【分析】凸透镜和凹透镜的区分:
(1)边缘薄、中间厚的凸透镜,边缘厚、中间薄的凹透镜;
(2)对光起会聚作用的是凸透镜,对光起发散作用的是凹透镜;
(3)能成实像的是凸透镜;能起放大作用的是凸透镜。
【解答】解:由图可见,阳光通过眼镜形成的光斑中间较四周暗,因此是凹透镜。
故选:D。
13.(2分)在如图所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时( )
A.电压表示数不变,灯变暗
B.电流表示数变大,灯变暗
C.电压表示数不变,灯变亮
D.电流表示数变小,灯变亮
【答案】A
【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测电源两端的电压,电流表测总电流,滑动变阻器的滑片P向右移动过程中,电路电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步可知电表示数的变化和灯泡的亮暗。
【解答】解:电压表始终测量电源的电压,因电源的电压不变;
当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变大;
根据欧姆定律可知,电路中总电流变小;
灯泡两端电压变小,实际功率变小。
故选:A。
14.(2分)在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小科设计了如图所示的电路,下列相关说法不正确的是( )
A.通过电磁铁A和B的电流相等
B.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性
C.向右移动滑片P,电磁铁A、B磁性都减弱
D.电磁铁A、B上方都是S极
【答案】D
【分析】(1)串联电路中,各处的电流是相同的;
(2)磁性的大小与电流和线圈的匝数有关;
(3)根据安培定则判定电磁铁的极性。
【解答】解:
A、由图可知,所以电流相等;
B、电磁铁A和B的电流相同,故A的磁性强于B的磁性;
C、向右移动滑片P,根据欧姆定律可知,电磁铁A,故C正确。
D、由安培定则可知,B的上方为S极;
故选:D。
15.(2分)如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁。给盆栽浇水前后( )
A.盆栽受到的磁力大小不变
B.底座对桌面的压强大小不变
C.要使盆栽与底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D.要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
【答案】D
【分析】(1)磁极间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;物体处于静止或者匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力;
(2)影响压强的因素是压力和受力面积;
(3)电磁铁磁性强弱与电流的大小有关,与电流的方向无关;
(4)电磁铁磁性强弱与电流的大小有关,其他条件相同,电流越大,磁性越强;
【解答】解:A、该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥,受的力是平衡力,当浇水后重力变大,故A错误;
B、影响压强的因素是压力和受力面积,磁力也变大,根据p=,受力面积不变时,故B错误;
C、要使盆栽与底座之间距离不变,磁力的大小与电流的方向无关;
D、要使盆栽与底座之间距离不变,电磁铁磁性强弱与电流的大小有关,电流越大,故要增大磁力需增大电流。
故选:D。
16.(2分)如图探究“导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验的装置示意图。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.当导体棒沿竖直方向上下运动时,灵敏电流计的指针发生偏转
B.当导体棒相对水平方向斜向上运动时,灵敏电流计的指针不发生偏转
C.当导体沿水平方向左右运动时,灵敏电流计的指针发生偏转
D.当导体沿水平方向向左和向右运动时,灵敏电流计的指针都向同一方向偏转
【答案】C
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流的现象叫电磁感应,电磁感应产生的电流叫做感应电流;感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关;
【解答】解:
A、当导体棒沿竖直方向上下运动时,所以不会产生感应电流,故A错误;
B、当导体棒相对水平方向斜向上运动时,所以会产生感应电流,故B错误;
C、当导体沿水平方向左右运动时,所以会产生感应电流,故C正确;
D、感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关,导体沿水平方向向左和向右运动时,故D错误;
故选:C。
17.(2分)如图所示,电源电压不变,闭合开关S( )
A.电流表A1示数变小,电压表V示数变小
B.电流表A2示数变大,电压表V示数变大
C.电压表V示数与电流表A1示数比值不变
D.电压表V示数与电流表A2示数比值不变
【答案】C
【分析】根据电路图可知,闭合开关S,滑动变阻器R2与电阻R1并联,电流表A1测量电阻R1的电流,电流表A2测量电路总电流,电压表测电源的电压;
根据并联电路的电流、电压特点及欧姆定律来判断电表的示数变化及比值情况。
【解答】解:由图知,滑动变阻器R2与电阻R1并联,电流表A5测量电阻R1的电流,电流表A2测量电路总电流,电压表测电源的电压;
A、并联电路各支路两端的电压等于电源电压,其电阻变大;由于定值电阻的阻值和两端电压不变7的示数不变,A错误;
B、滑片向右滑动,这条支路的电流变小,则通过干路中的电流变小;
C、电压表与电流表A1的比值是定值电阻的阻值,其阻值不变1的示数比值不变,C正确;
D、电压表的示数不变,A2的示数变小,所以电压表与A2的比值变大,D错误。
故选:C。
18.(2分)光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B间接监控装置。则( )
A.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压升高
B.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压降低
C.当仅增大R2连入电路中的阻值时,通过R1的电流变大
D.当仅增大R2连入电路中的阻值时,可降低A、B间的电压
【答案】B
【分析】(1)由电路图可知,两电阻的连接关系,监控装置与R2并联;根据题意得出有人通过时R1阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和A、B间电压的变化;
(2)先判断R2连入电路中的阻值变化,根据电阻的串联和欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知A、B间电压的变化。
【解答】解:
由电路图可知光敏电阻与R2并联。由题知1的特点是有光照射它时阻值变小。
(1)当有人通过通道而遮蔽光线时,R8阻值变大,由电阻的串联;
根据I=可知,
根据U=IR可知,R2阻值不变时,其两端的电压变小、B间电压降低、A错误。
(2)当仅增大R2连入电路中的阻值时,根据电阻的串联;
根据I=可知,即通过R3的电流变小,故C错误;
根据U=IR可知,R1阻值不变时,其两端的电压变小,
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,R2两端的电压变大,即A,故D错误。
故选:B。
19.(2分)如图所示,闭合开关S后,灯泡L1和L2都发光,两电表均有示数,由于某个灯泡发生故障,电流表示数为零,电压表示数比原来还大( )
A.灯泡L1和L2发光时,两灯并联
B.电压表测的是灯泡L1的电压
C.灯泡熄灭是由于灯泡L2开路
D.灯泡熄灭是由于灯泡L2短路
【答案】C
【分析】由图可知,开关闭合后,两个灯泡串联在电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量的是灯泡L2两端的电压;某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,说明电路中无电流,根据电压表的示数变化判定故障的原因。
【解答】解:由图可知,开关闭合后,电流表测量电路中的电流2两端的电压,根据串联电路的电压特点可知;
某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,说明电路出现了断路现象,说明电压表与电源之间是接通的,所以故障是与电压表并联的灯泡L2断路;
综上所述ABD错误,C正确。
故选:C。
20.(2分)如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况( )
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若电压表和电流表的位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮电流表损坏
【答案】C
【分析】A、同时闭合两个开关,两灯并联,两灯的规格不一定相同,据此回答;
B、若电压表和电流表的位置对调,电压表串联在电路中,电流表与L1并联,根据电压表内阻很大分析;
C、若先闭合S1,为L1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路的电流;
再闭合S2,两灯并联,电压表测电源电压,电压表示数不变,而电流表测干路电流,根据并联电路电流特点和规律分析电流表的示数变化;
D、若灯L1被短路,会造成电源短路。
【解答】解:
A、同时闭合两个开关,由并联电路电压的规律,两灯的规格不一定相同可知,A错误;
B、若电压表和电流表的位置对调,电流表与L1并联,因电压表内阻很大,两表都不会被烧坏;
C、若先闭合S1,为L8的简单电路,电压表测电源电压;
再闭合S2,两灯并联,电压表测电源电压;而此时电流表测干路电流1的电流不变,根据并联电路电流的规律,C正确;
D、若灯L7被短路,闭合S1、S2后,则灯L4也会短路,灯L2不亮,造成电流表损坏和电源短路。
故选:C。
二、简答题(本大题共6小题,每空2分,共24分)
21.(4分)用平面镜可以改变光线的方向,当光线与平面镜成90°角入射时,入射角等于 0 度;若入射光线不变,镜面旋转20° 20 度,反射光线和入射光线间的夹角是 40 度。
【答案】见试题解答内容
【分析】光的反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
入射角和反射角的概念:入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。
【解答】解:当光线与平面镜成90°角入射时,入射光线和法线重合;
若如果入射光线的方向不变,把镜面旋转20°;
则入射角为20°,根据光的反射定律可知:反射角也为20°;
则入射光线与反射光线的夹角为:20°+20°=40°。
故答案为:0;20。
22.(6分)随着科技的发展,“刷脸”的时代到来了,“刷脸”可以进门、进站、买票、买饭…如图所示 凸透 镜,人要站在它的二倍焦距以外,此时能成一个 倒立 (选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像,当人远离“刷脸机”时,这个像将 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】摄像机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的,当u>2f时,凸透镜才成倒立、缩小的实像。凸透镜成实像时,物近像远像变大。
【解答】解:摄像机的镜头是一个凸透镜,利用了当u>2f时、缩小的实像原理制成,物近像远像变大,这个像将变小。
故答案为:凸透;倒立。
23.(4分)如图是我国早期的指南针﹣﹣司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,其柢指南”。则司南长柄一端是磁石的 南 极,司南指南北是由于它受到 地磁场 的作用。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)磁体会使它附近的小磁针发生偏转,表明磁体周围存在一种我们看不见、摸不着的物质,我们把这种物质叫做磁场;
(2)地球是一个巨大的磁场,周围存在着地磁场;地磁的南北极和地理的南北极是相反的,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,存在着磁偏角;
(3)司南是我国发明的最早的指南针,它静止时指南的一端是南极,指北一端是北极,据此即可确定勺柄的极性。
【解答】解:
司南是中国古代发明的指示方向的器具,能够指南北是受到了地磁场的作用,说明勺柄是磁体的南极。
故答案为:南;地磁场。
24.(4分)如下图,一束光在空气和玻璃两种介质分界面上同时发生反射和折射,其中 OC 是折射光线,MM'上方是 空气 (选填“空气”或“玻璃”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;根据定律反射光线和入射光线与法线的夹角一定相等,由此可确定入射光线和反射光线。
折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
【解答】解:因为反射光线、入射光线与法线之间的夹角相等、BO中一条为入射光线,图中N′N为法线;
再根据折射光线与入射光线在法线两侧、且在两种介质中,那么AO为入射光线,图中的MM′是界面;
∠AON′是入射角,∠CON是折射角,图中MM′上方是空气。
故答案为:OC;空气。
25.(2分)如图所示,电源电压不变,当开关S2闭合、S1断开,电流表示数为0.3A,电压表示数为9V,并同时闭合S1和S2时,电流表示数为0.5A。
求:电源电压和R1、R2的阻值。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)当开关S2闭合,S1断开时,R1、R2串联,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律和电阻的串联特点表示出两电阻之间的关系。
(2)若将两表互换位置,并同时闭合S1和S2时,电压表仍侧电源的电压,电流表测通过R1支路的电流;根据欧姆定律求出R1的阻值,代入上面的等式求出R2的阻值。
【解答】解:当开关S2闭合,S1断开时,简化电路如图所示:
由图可知,电源电压为3V,
则:I(R1+R2)=U,
即:5.3A×(R1+R8)=9V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
若将两表互换位置,并同时闭合S1和S5时,简化电路如图所示:
由图可知,电压表仍侧电源的电压;
R1的阻值:R1===18Ω;
代入①式可得:R2=12Ω;
答:电源电压为9V;R8和R2的阻值分别为18Ω、12Ω。
26.(4分)如图a所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,根据图象的信息可知: 乙 (选填“甲”或“乙”)是电压表V2示数变化的图象,电阻R1的阻值为 20 Ω。
【答案】见试题解答内容
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点确定R2两端的电压变化,然后结合图象判断两电压表示数对应的图象;
(2)由图象可知,当U1=U2=3V时,I=0.15A,根据欧姆定律求出R1的阻值。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V2测R1两端的电压,电压表V2测R6两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片P向右移动时,连入电阻变大,
由I=可知,R1两端的电压同时变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压就要变大,
结合图b可知,甲是R6的U﹣I图象即电压表V1示数变化的图象,乙是R2的U﹣I图象即压表V8示数变化的图象;
(2)由图象可知,当U1=U2=5V时,I=0.15A1的阻值:
R4===20Ω。
故答案为:乙;20。
三.实验探究题(本大题共3小题,每空2分,共24分)
27.(6分)如图所示,在探究“平面镜成像的特点”实验中,桌面上已给出的器材有:带支架的玻璃板、铅笔各一个;白纸一张;火柴一盒。
(1)在实验中必须选用 玻璃板 (填“平面镜”或“玻璃板”),原因是 便于确定像的位置 。
(2)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在 A 一侧观察。小明无论怎样调节后面的蜡烛,都不能与蜡烛的像重合,请你推测可能的原因是 玻璃板没有竖直放置 。
(3)如图丙所示,将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上,让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动 竖直向下 运动(选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下)。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)探究平面镜成像实验中,要用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系;
(2)实验过程中,眼睛要在蜡烛A侧观察,眼睛既能看到蜡烛A,又能看到代替蜡烛A的蜡烛B.如果在蜡烛B侧观察,只能看到蜡烛B和透过透明玻璃板看到蜡烛A,不能看到蜡烛A的像;
无论怎样调节后面的蜡烛B,都不能与蜡烛A的像重合,可能玻璃板和水平面不垂直;
(3)根据物像相对于镜面对称的性质:在平面镜中的像与现实中的事物恰好顺序颠倒,且关于镜面对称。
【解答】解:
(1)用透明的玻璃板代替平面镜,在物体一侧能看到物体的像,便于准确确定像的位置;
(2)平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,才能看到像;
玻璃板没有竖直放置,A蜡烛所成的像可能偏高或偏低;
(3)如图所示:当蜡烛A沿着桌面向右做直线运动时,根据物像相对于镜面对称的性质。
故答案为:(1)玻璃板;便于确定像的位置;玻璃板没有竖直放置。
28.(8分)在利用磁场产生电流的实验中,连接了如图所示的实验装置。
(1)将磁铁向下插入螺线管时,观察到灵敏电流计的指针向左偏转,这表明: 电路中产生了电流 。
(2)将磁铁从螺线管中向上拔出,你会观察到灵敏电流计的指针 向右偏转 (选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”)。
(3)通过(1)、(2)两步实验,可以得出感应电流的方向与 导体运动方向 有关。
(4)要探究感应电流方向与磁场方向的关系,你设计的实验做法是: 保持线圈的位置不动,先将磁铁的一端(N极)向下插入线圈,观察指针的偏转方向;然后对调磁极,用另一端(S极)向下插入线圈,观察指针的偏转方向,比较两次电流表的偏转方向是否相同得出结论 。
【答案】(1)电路中产生了电流;(2)向右偏转;(3)导体运动方向;
(4)保持线圈的位置不动,先将磁铁的一端(N极)向下插入线圈,观察指针的偏转方向;然后对调磁极,用另一端(S极)向下插入线圈,观察指针的偏转方向,比较两次电流表的偏转方向是否相同得出结论。
【分析】(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。
(2)(3)(4)产生的感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关,当其中一个方向改变时,电流方向改变;若导体运动方向和磁场方向同时改变,电流方向不改变,据此分析回答。
【解答】解:(1)将磁铁向下插入螺线管时,灵敏电流计的指针偏转;
(2)将磁铁从螺线管中向上拔出,相对于磁铁,切割磁感线的导体的运动方向变化,灵敏电流计的指针向右偏转;
(3)在上面(1)(2)中,将磁铁从螺线管中向下插入,磁场的方向不变,产生的电流方向变化;
(4)要探究感应电流方向与磁场方向的关系,要控制导体运动方向不变,设计实验步骤:
保持线圈的位置不动,先将磁铁的一端(N极)向下插入线圈;然后对调磁极,观察指针的偏转方向。
故答案为:(1)电路中产生了电流;(2)向右偏转;
(4)保持线圈的位置不动,先将磁铁的一端(N极)向下插入线圈;然后对调磁极,观察指针的偏转方向。
29.(10分)小科利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论: 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
②实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 断开开关 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片 2.5 V时,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 28 Ω的滑动变阻器。
【答案】(1)见解答图;(2)①电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;②断开开关;2.5;(3)28。
【分析】(1)探究电流跟电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,因此电压表应与定值电阻并联;变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中;
(2)①根据图丙图象中电流与电阻之积为一定值分析得出结论;
②每次实验后,必须断开开关,把滑片移到最大阻值处,然后再更换电阻;闭合开关后,还要调节滑片,使定值电阻两端的电压保持不变;
(3)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
【解答】解:(1)探究电流跟电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变;变阻器上下各选一个接线柱与定值电阻串联在电路中
;
(2)①由图象可知,导体两端的电压UV=IR=0.5A×7Ω=……=0.1A×25Ω=8.5V,为一定值,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是断开开关,再将滑动变阻器滑片移至最左端,闭合开关,使电压表示数为2.5V时;
(3)实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律滑=U﹣UV=6V﹣2.7V=3.5V,变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=1.4×20Ω=28Ω,即所选择的变阻器的最大阻值不能小于28Ω。
故答案为:(1)见解答图;(2)①电压一定时;②断开开关;(3)28。
四、拓展题(本大题共8小题,30、31题各4分,32、33题各6分,共20分)
30.(4分)如图所示,S是个点光源发出一条射向凸透镜的入射光线,请在图中作出该入射光线通过凸透镜后的出射光线。
【答案】见试题解答内容
【分析】先根据凸透镜成像规律作出像点,出射光线经过像点,从而作出出射光线。
【解答】解:先根据两条特殊光线作出像点S′.从S发出的所有光线经过凸透镜后都经过像点。
31.(4分)证明并联电路总电阻和分电阻之间的关系式。
【答案】见解答
【分析】在并联电路中,各支路两端电压相等;干路电流等于支路电流之和。
【解答】证明:
在并联电路中,各支路两端电压相等,
通过电阻R1的电流为I1=
通过电阻R2的电流为I2=
干路总电流为I=
而I=I1+I2
即=+
所以。
32.(6分)如图所示是汽车的一种自动测量油箱内油量的简易装置,R是阻值均匀的变阻器,它的滑片连在杠杆的一端,浮标通过杠杆使滑片P在电阻R上滑动,引起油量表的指针偏转。油量表实际上是一个量程为“0~0.6A”的电流表,R0=10Ω.当油箱中有55升汽油时,油量表的指针满偏;当油箱中的汽油还有5升时,油量表的示数为0.1A,此时报警电路(图中未画出),提醒司机尽快加油。问:
(1)油箱装满汽油时R0消耗的电功率是多少?
(2)变阻器R的总电阻是多少?
(3)油箱中汽油的体积V和变阻器接入电路的电阻R的关系为V=60﹣0.5R(式中V的单位为升,R的单位为欧姆)。当油量表示数为0.4A时,油箱里还有多少升汽油?
(4)若要报警时的油量比5升多一些,请说出两种改进方法。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由题意可知,油箱装满汽油时,油量表的指针满偏,根据油量表的量程可知电路中的电流,根据P=UI=I2R求出此时R0消耗的电功率;
(2)由题意可知滑片P刚好在R中点时油量表的示数,根据欧姆定律求出电路的总电阻,根据电阻的串联求出滑动变阻器接入电路的阻值,然后求出变阻器的总电阻;
(3)根据欧姆定律求出油量表示数为0.4A时电路的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路的电阻,然后代入V=60﹣0.5R求出油箱里汽油的体积;
(4)由题意可知,当油箱中的汽油还有5升时,滑片P刚好在R的中点,油量表的示数为0.1A,此时报警电路开始自动报警;若要报警时的油量比5升多一些,此时滑动变阻器接入电路中的电阻小于报警时接入电路中的电阻,要使电路中的电流达到0.1A,应增大R0的阻值或减小电源的电压。
【解答】解:
(1)由题意可知,油箱装满汽油时,其示数为I0=0.3A,
此时R0消耗的电功率:
P0=I82R0=(7.6A)2×10Ω=2.6W;
(2)当滑片P刚好在R的中点时,油量表的示数为0.7A,
由I=可得
R总===120Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路的阻值:
R=R总 ﹣R0=120Ω﹣10Ω=110Ω,
则变阻器R的总电阻:R=220Ω;
(3)当油量表示数为6.4A时,电路的总电阻:
R总′===30Ω,
此时变阻器接入电路的电阻:
R′=R总′﹣R0=30Ω﹣10Ω=20Ω,
将R′=20Ω代入V=60﹣0.8R得:V=50L;
(4)当油箱中的汽油还有5升时,滑片P刚好在R的中点,此时报警电路开始自动报警,
若要报警时的油量比5升多一些,由V=60﹣5.5R可知,小于R,即大于0.1A;
要使电路中的电流减小到2.1A(即达到该电流值时报警),由I=,应增大R2的阻值或减小电源的电压,
即方法一:换R0,增大R0的阻值;方法二:换电源。
答:(1)油箱装满汽油时R6消耗的电功率是3.6W;
(2)变阻器R的总电阻是220Ω;
(3)当油量表示数为8.4A时,油箱里还有50L汽油;
(4)方法一:换R0,增大R2的阻值;方法二:换电源。
33.(6分)用毫安表测电阻可以用如图甲所示的电路测量电阻,a、b为接线柱。已知电源电压恒为U,毫安表量程为Ig、内阻为Rg。
(1)用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R1的滑片P,使毫安表指针正好偏转到满刻度Ig,Ig处就可以标为“0欧”,此时变阻器接入电路中的阻值R1= ﹣Rg 。
(2)保持变阻器R1接入电路中阻值不变,在a、b间接入被测电阻Rx,毫安表的读数Ⅰ与Rx的关系式为I= Ig 。
(3)若U=1.5V,Ig=10mA,图乙毫安表的表盘上已经标出了0Ω的位置
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由已知条件,根据电阻的串联和欧姆定律,求此时变阻器接入电路中的阻值;
(2)由电阻的串联求总电阻,由欧姆定律得出毫安表的读数Ⅰ与Rx的关系式;
(3)分别将150Ω、1100Ω代入Ⅰ与Rx的关系式,根据毫安表分度值为0.2mA,据此分别标出5mA和1.2mA指针的位置。
【解答】解:
(1)用导线将a、b直接连起来1的滑片P,使毫安表指针正好偏转到满刻度Ig,此时R1与Rg串联,
根据电阻的串联和欧姆定律可得,此时变阻器接入电路中的阻值:
R4=﹣Rg;
(2)保持变阻器R1接入电路中阻值不变,在ax,此时R1、Rg、Rx串联,
则此时的总电阻:
R=Rx+R3+Rg=Rx+﹣Rg+Rg=Rx+,
由欧姆定律可得,毫安表的读数Ⅰ与Rx的关系式为:
I===Ig﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
(3)若U=1.5V,Ig=10mA=7.01A、1100Ω代入①得
I1=×0.01A=0.005A=8mA;
I2=×0.01A=1.3×10﹣3A=1.7mA;
乙图中,毫安表分度值为0.2mA、1100Ω
答:(1)﹣Rg;(2)Ig;(3)如上所示。
34.(2分)图中S是一个点光源,S发出的一条入射光线经过镜面反射后通过点A,请作出这条入射光线。
【答案】见试题解答内容
【分析】可根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称,作出反射光线并完成光路图。
【解答】解:先通过平面镜作出发光点S的对称点S′,连接S′A交平面镜于点O,SO为入射光线
35.(2分)根据如图所示永磁体的磁极和通电螺线管间磁感线分布,在图中标出通电螺线管的磁极、磁感线的方向和电源的正负极。
【答案】见试题解答内容
【分析】由外部磁感线的特点及图中磁感线的形状可知螺线管的磁极,再由右手螺旋定则可得出电源的正负极。
【解答】解:因外部磁感线总是由N极指向S极,由图可知磁感线都指向外侧,B端为S极,故电源左侧为正极;
故答案为:
36.(4分)如图所示电路中定值电阻R1=5Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。当滑片在a端时,电流表示数为0.6A
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)当滑片在a端时,电路中只有电阻R1;根据公式U=IR可求电阻R1两端的电压;即为电源电压;
(2)滑片在b端时,滑动变阻器接入电路电阻最大;电阻R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量总电流;根据串联电压的规律可求电阻R1两端的电压,根据欧姆定律求出电路电流,进一步求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解:(1)当滑片在a端时,滑动变阻器被短路1两端的电压U=I1R3=0.6A×6Ω=3V;所以电源电压也为3V;
答:电源电压为6V。
(2)电阻R1两端的电压U1=U﹣U7=3V﹣2V=8V;电路电流I==;
滑动变阻器R2的最大阻值R4===10Ω;
答:滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω。
37.(4分)如图所示的电路中电源电压保持不变,R1=R2=R3=20Ω,当S1、S2都断开,电流表示数是0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数是多少?
【答案】(1)电源电压为12V;
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数是1.2A。
【分析】(1)当S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(2)当S1、S2都闭合时,R1与R3并联,电流表测干路电流,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出电流表示数。
【解答】解:
(1)当S1、S2都断开时,R3与R2串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=,电源的电压:
U=I(R1+R2)=0.3A×(20Ω+20Ω)=12V;
(2)当S5、S2都闭合时,R1与R7并联,电流表测干路电流,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R===10Ω,
则干路电流表的示数:
I′===1.5A。
答:(1)电源电压为12V;
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数是7.2A。
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