2022年河南省南阳市新野县中考物理三模试卷
展开1.(2分)用柳条制作“柳笛”是我们小时候常玩的游戏。折下嫩绿的柳枝,抽出其中的白杆儿,用圆圆的皮儿可制作出一支支“柳笛”。“柳笛”发出悦耳的声音是由 振动产生的;细而短的“柳笛”与粗而长的“柳笛”吹出声音的 是不同的。
2.(3分)课后延时服务推出后,为防止饭菜做好后放的时间变长而变凉,值日老师往保温饭盒下层注入热水,可以保持饭菜不变凉,这是通过 的方式改变了饭菜的内能;打开饭盒时闻到了浓浓的菜香,这属于 现象;若往饭盒注入100g、90℃的热水,水的温度降低到20℃大约需要半小时,这段时间内水放出的热量为 J.[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
3.(2分)东汉时期的王充在《论衡•乱龙》中记录了“顿牟掇芥”,意思是经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳(顿牟)能吸引(掇)(芥)。这是利用摩擦起电的方法,使电荷发生了 ,这一现象本质上就是我们现在所说的 具有吸引轻小物体的性质。
4.(2分)用力握紧矿泉水瓶,矿泉水瓶会变形,这说明力可以改变物体的 .用力握住矿泉水瓶,使矿泉水瓶在竖直方向上保持静止.如果慢慢向矿泉水瓶中加水(未溢出),仍保持静止的矿泉水瓶受到的摩擦力 (选填“增大”“不变”或“减小”).
5.(3分)在如图所示的电路中,电阻R1=R2=5Ω,电源电压U保持不变.将接线柱B、C连接,电流表示数为0.6A V;若将接线柱A、C和B、D分别连接,则电流表的示数为 A,此时电阻R2的电功率为 W.
6.(2分)运动员在练习滑雪时,可以观察到滑雪板滑过雪面留下弯曲的痕迹.请你从上述情景中提出一个物理问题,要求运用所学物理知识进行解释
【示例】
问题:运动员向后撑滑雪杆时人为什么会向前进?
解释:因为运动员给滑雪杆一个向后的力,同时滑雪杆给运动员一个向前的力,说明物体间力的作用是相互的.
问题: ?
解释: .
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分.第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7.(2分)如图所示的几个杠杆中,属于省力杠杆的是( )
A.托铁球
B.理发剪
C.镊子
D.羊角锤
8.(2分)生活中的物理无处不在。用蒸笼蒸菜时,会看到蒸笼上方有“白气”产生;夏天吃冰棒时周围也会看见“白气”产生。对于以上现象( )
A.用蒸笼蒸菜时产生的“白气”是锅中的水吸热汽化形成的
B.夏天冰棒周围的“白气”是冰棒吸热升华形成的
C.两种情况下的“白气”都是水蒸气
D.两种情况下的“白气”都是水蒸气放热液化形成的
9.(2分)现代城市生活节奏快,一些新技术可以替代人们干家务活.关于集扫地、拖地于一体的机器人“地宝”,下列说法正确的是( )
A.“地宝”通过Wi﹣Fi与手机连接,这是利用超声波对“地宝”进行控制的
B.“地宝”能够运动是利用了电动机的原理
C.“地宝”消耗的电能是一次能源
D.“地宝”在扫地过程中,其无刷电动机工作时将机械能转化为电能
10.(2分)小明在家里看电视时突然断电,通过检查发现空气开关跳闸了。对于以上情景,下列说法正确的是( )
A.空气开关可以代替漏电保护器发挥作用
B.家庭电路安装空气开关是防止漏电而采取的安全措施
C.空气开关跳闸后,应立即合上
D.空气开关跳闸的原因可能是电线绝缘层破了,导致火线与零线相碰了
11.(2分)工人用如图所示的滑轮组,在时间t内,将重为G的货物匀速提升了h(不计绳重和摩擦).以下说法正确的是( )
A.M处滑轮的作用是可以省力
B.拉力F的功率为
C.滑轮组的机械效率为×100%
D.若只增加货物所受的重力,滑轮组的机械效率将不变
12.(2分)如图所示是装有相等质量水的相同容器甲、乙,将两种质量相等的橡皮泥捏成不同形状,放入甲、乙容器中,橡皮泥小船漂浮在水面,且两容器中液面的高度相同。下列说法正确的是( )
A.甲容器中橡皮泥的密度等于乙容器中橡皮泥的密度
B.橡皮泥在甲、乙容器中排开水的重力相等
C.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D.甲容器底面受到水的压强小于乙容器底面受到水的压强
(多选)13.(2分)如图甲所示的电路中,Rt为光敏电阻,其阻值随光照强度的变化如图乙所示.当开关S闭合,光照强度逐渐增强时( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电路的总功率变大
D.电压表与电流表示数的比值变小
(多选)14.(2分)有一款“自发电”无线门铃,按下室外的发射器的按键,室内的发声元件便可以发出声音。下列与“自发电”无线门铃的工作原理相同的是( )
A.电铃B.发电机
C.动圈式话筒D.扬声器
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)如图所示,木块A与平板小车一起在水平桌面上向右运动。当小车突然减速后,木块在小车的平板上滑行一段距离停下
16.(2分)小明制作了一个能同时看到昆虫背部和腹部的观察箱,如图所示。请你画出他通过平面镜观察昆虫腹部A点的光路图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17.(4分)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验,他将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上.
(1)为使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,调整实验器材时 (选填“需要”或“不需要”)点燃.
(2)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上的位置如图甲所示时,光屏上出现一个清晰的像,这是一个倒立、 的实像,生活中应用该原理制作的是 (选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”).
(3)在图甲中将一镜片放在烛焰和透镜之间,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,则所加镜片可以矫正图 (选填“乙”或“丙”)的视力问题.
18.(6分)小明利用如图所示的实验装置来探究“影响动能大小的因素”。
(1)在实验中探究的是 (选填“小球”或“木块”)的动能,其动能大小通过 来反映,若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(2)为了探究物体动能大小与质量的关系,应选择 两次实验进行分析;比较甲、丙两次实验,可以得出结论: 。
(3)小明还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,探究铁球的动能大小与质量的关系 (选填“正确”或“错误”)的(不计其他能量损失)。
19.(9分)小明用如图甲所示的电路测量一只标有“2.5V”字样的小灯泡(电阻约为10Ω)的电功率。电源电压为6V,可供选用的滑动变阻器a、b
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P在右端时,电路的电流最小。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,接下来应进行的操作是 。
(3)为了完成实验,小明应该选用的滑动变阻器是 (选填“a”或“b”)。
(4)调整电路后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端滑动,移动滑片P直至电压表示数为 V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙 W。
(5)根据收集到的实验数据,在分析论证过程中,勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下,你认为其主要原因是 。
(6)小明在实验室发现另一只灯泡,只标有额定电流I额,用电阻箱和电流表设计了如图丙所示的电路测量该灯泡的额定功率,方法如下:
①只闭合开关S1,调节电阻箱直至 ,记录电阻箱阻值R1;
②同时闭合开关S1、S2,调节电阻箱直至电流表示数为I额,记录电阻箱阻值R2;
③灯泡额定功率的表达式为P额= (用已知量和测量量符号表示)。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20.(8分)新冠疫情期间,为了尽可能避免病毒的交叉感染,物流公司开始使用无人智能配送车。满载时对水平地面的压强为2.4×105Pa,车轮与地面的总接触面积为0.005m2。g取10N/kg,求:
(1)无人智能配送车内部的核心元件是芯片,芯片是由 (选填“导体”“半导体”或“超导”)材料制成的。
(2)无人智能配送车沿道路行驶时,通过激光雷达向前发出一束激光,经4×10﹣4ms收到回波,则此时无人智能配送车距离前方障碍物多远?(光速取3×108m/s)
(3)满载时无人智能配送车所受的重力。
(4)无人智能配送车满载时,在水平路面上沿直线匀速行驶了32.4km,所受阻力为总重的0.2倍,则车载电池储存的电能至少为多少焦?
21.(9分)电影院由于空间密闭,长时间会导致二氧化碳浓度上升,会使人焦虑。为此大多电影院都采用如图甲所示的自动换气设备,控制电路电源电压恒为6V,定值电阻R0为38Ω,气敏电阻Rx的阻值随二氧化碳的浓度变化图像如图乙所示,当通过线圈的电流大于或等于125mA时,衔铁被吸下,加快室内外空气交换,从而降低室内二氧化碳浓度,衔铁弹回,指示灯L亮(电磁铁线圈电阻不计)
(1)随着二氧化碳浓度升高,气敏电阻Rx的阻值 (选填“增大”或“减小”);根据如图所示的控制电路,电磁铁的上端为 极。
(2)工作电路中的灯泡正常发光时的电流是多少?
(3)自动换气设备能调节的室内二氧化碳浓度范围为多少?
参考答案与试题解析
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.(2分)用柳条制作“柳笛”是我们小时候常玩的游戏。折下嫩绿的柳枝,抽出其中的白杆儿,用圆圆的皮儿可制作出一支支“柳笛”。“柳笛”发出悦耳的声音是由 空气柱 振动产生的;细而短的“柳笛”与粗而长的“柳笛”吹出声音的 音调 是不同的。
【解答】解:吹“柳笛”发出的声音是由柳笛内的空气柱振动产生的;
粗而长的笛内,空气柱质量大,空气柱的振动频率小;细而短的笛内、体积小,吹出声音的音调高。
故答案为:空气柱;音调。
2.(3分)课后延时服务推出后,为防止饭菜做好后放的时间变长而变凉,值日老师往保温饭盒下层注入热水,可以保持饭菜不变凉,这是通过 热传递 的方式改变了饭菜的内能;打开饭盒时闻到了浓浓的菜香,这属于 扩散 现象;若往饭盒注入100g、90℃的热水,水的温度降低到20℃大约需要半小时,这段时间内水放出的热量为 2.94×104J.[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【解答】解:(1)(2)保温饭盒下层注入热水,可以保持饭菜不变凉;
(2)闻到了浓浓的菜香,是因为分子在不停地做无规则运动;
(3)由Q=cmΔt知,Q=c水mΔt=4.2×107J/(kg•℃)×0.1kg×(90℃﹣20℃)=8.94×104J。
故答案为:热传递;扩散4。
3.(2分)东汉时期的王充在《论衡•乱龙》中记录了“顿牟掇芥”,意思是经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳(顿牟)能吸引(掇)(芥)。这是利用摩擦起电的方法,使电荷发生了 转移 ,这一现象本质上就是我们现在所说的 带电体 具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:“顿牟掇芥”,指用摩擦的方法使电子发生转移;
带电体的基本性质是能吸引轻小物体。
故答案为:转移;带电体。
4.(2分)用力握紧矿泉水瓶,矿泉水瓶会变形,这说明力可以改变物体的 形状 .用力握住矿泉水瓶,使矿泉水瓶在竖直方向上保持静止.如果慢慢向矿泉水瓶中加水(未溢出),仍保持静止的矿泉水瓶受到的摩擦力 增大 (选填“增大”“不变”或“减小”).
【解答】用力握紧矿泉水瓶,矿泉水瓶会变形。用力握住矿泉水瓶,重力和摩檫力是一对平衡力,重力增加,所以矿泉水瓶受到的摩擦力增加,增加。
5.(3分)在如图所示的电路中,电阻R1=R2=5Ω,电源电压U保持不变.将接线柱B、C连接,电流表示数为0.6A 6 V;若将接线柱A、C和B、D分别连接,则电流表的示数为 2.4 A,此时电阻R2的电功率为 7.2 W.
【解答】解:(1)将接线柱B、C连接时,R1、R2串联,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可得,电源电压:U=I串(R8+R1)=0.7A×(5Ω+5Ω)=3V;
(2)将接线柱A、C和B,R1、R2并联,电流表测干路电流,
由欧姆定律可知,通过R8、R2的电流分别为:
I1===3.2A,I2===3.2A,
由并联电路的电流特点可知,干路中的电流(即电流表的示数):
I并=I1+I6=1.2A+4.2A=2.4A;
并联电路中各支路两端电压相等,则电阻R2的电功率:
P2=UI2=6V×1.3A=7.2W。
故答案为:4;2.4。
6.(2分)运动员在练习滑雪时,可以观察到滑雪板滑过雪面留下弯曲的痕迹.请你从上述情景中提出一个物理问题,要求运用所学物理知识进行解释
【示例】
问题:运动员向后撑滑雪杆时人为什么会向前进?
解释:因为运动员给滑雪杆一个向后的力,同时滑雪杆给运动员一个向前的力,说明物体间力的作用是相互的.
问题: 滑雪板运动一段距离为什么会停下来 ?
解释: 滑雪板受到阻力的作用 .
【解答】解:问题:滑雪板运动一段距离为什么会停下来?
解释:滑雪板受到阻力的作用;
故答案为:问题:滑雪板运动一段距离为什么会停下来?
解释:滑雪板受到阻力的作用.
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分.第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7.(2分)如图所示的几个杠杆中,属于省力杠杆的是( )
A.托铁球
B.理发剪
C.镊子
D.羊角锤
【解答】解:A、托铁球时,属于费力杠杆;
B.理发剪使用时,属于费力杠杆;
C.镊子使用时动力臂小于阻力臂,故C错误;
D.羊角锤使用时,属于省力杠杆。
故选:D。
8.(2分)生活中的物理无处不在。用蒸笼蒸菜时,会看到蒸笼上方有“白气”产生;夏天吃冰棒时周围也会看见“白气”产生。对于以上现象( )
A.用蒸笼蒸菜时产生的“白气”是锅中的水吸热汽化形成的
B.夏天冰棒周围的“白气”是冰棒吸热升华形成的
C.两种情况下的“白气”都是水蒸气
D.两种情况下的“白气”都是水蒸气放热液化形成的
【解答】解:A、用蒸笼蒸菜时产生的“白气”是锅中温度较高的水蒸气上升过程中遇冷液化形成的小水滴;
B、冰棒周围的“白气”是温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水滴;
CD、两种情况下的”白气“都是水蒸气液化形成的小水滴,故C错误。
故选:D。
9.(2分)现代城市生活节奏快,一些新技术可以替代人们干家务活.关于集扫地、拖地于一体的机器人“地宝”,下列说法正确的是( )
A.“地宝”通过Wi﹣Fi与手机连接,这是利用超声波对“地宝”进行控制的
B.“地宝”能够运动是利用了电动机的原理
C.“地宝”消耗的电能是一次能源
D.“地宝”在扫地过程中,其无刷电动机工作时将机械能转化为电能
【解答】解:A、“地宝”通过Wi﹣Fi与手机连接,故A错误;
B、“地宝”是根据通电导体在磁场中受力转动的原理制成的,故B正确;
C、我们生活中所使用的电能都是通过其他形式的能转化而来的,故C错误;
D、扫地机器人“地宝”在工作时,产生机械能,故D错误。
故选:B。
10.(2分)小明在家里看电视时突然断电,通过检查发现空气开关跳闸了。对于以上情景,下列说法正确的是( )
A.空气开关可以代替漏电保护器发挥作用
B.家庭电路安装空气开关是防止漏电而采取的安全措施
C.空气开关跳闸后,应立即合上
D.空气开关跳闸的原因可能是电线绝缘层破了,导致火线与零线相碰了
【解答】解:
A、家庭电路安装漏电保护器是防止漏电而采取的安全措施,故A错误;
B、家庭电路中的空气开关跳闸,也可能是总功率过大;
C、空气开关跳闸是因为电路中电流过大,排除故障后再合上空气开关;
D、电线绝缘层破了火线零线相碰了,若发生过载等也会造成空气开关跳闸。
故选:D。
11.(2分)工人用如图所示的滑轮组,在时间t内,将重为G的货物匀速提升了h(不计绳重和摩擦).以下说法正确的是( )
A.M处滑轮的作用是可以省力
B.拉力F的功率为
C.滑轮组的机械效率为×100%
D.若只增加货物所受的重力,滑轮组的机械效率将不变
【解答】解:A、由图可知,为定滑轮,不能省力;
B、由图可知n=3,
拉力做的总功:W总=Fs=F×3h=4Fh,
拉力做功的功率:P==,故B错误;
C、滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=,故C正确;
D、由不计绳重和摩擦时η=====,若只增加货物所受的重力,故D错误。
故选:C。
12.(2分)如图所示是装有相等质量水的相同容器甲、乙,将两种质量相等的橡皮泥捏成不同形状,放入甲、乙容器中,橡皮泥小船漂浮在水面,且两容器中液面的高度相同。下列说法正确的是( )
A.甲容器中橡皮泥的密度等于乙容器中橡皮泥的密度
B.橡皮泥在甲、乙容器中排开水的重力相等
C.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D.甲容器底面受到水的压强小于乙容器底面受到水的压强
【解答】解:A、由图知甲橡皮泥漂浮在水中,甲橡皮泥的密度可能小于、大于水的密度,根据物体的浮沉条件可知,所以甲容器中橡皮泥的密度不一定等于乙容器中橡皮泥的密度;
B、由图可知,根据物体的浮沉条件可知;乙悬浮,橡皮泥的浮力等于重力,重力相等甲=F乙,浮力的大小等于排开液体的重力,故橡皮泥在甲,故B正确;
C、容器中水的质量相同,则两容器的质量相同,根据F=G总可知甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,故C错误;
D、两容器中水的深度相同水gh可知甲容器底所受水的压强等于乙容器底所受水的压强,故D错误。
故选:B。
(多选)13.(2分)如图甲所示的电路中,Rt为光敏电阻,其阻值随光照强度的变化如图乙所示.当开关S闭合,光照强度逐渐增强时( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电路的总功率变大
D.电压表与电流表示数的比值变小
【解答】解:由图知,光敏电阻Rt和R串联,电流表测电路中电流t两端电压;
根据图乙可知,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,光敏电阻的阻值逐渐减小,Rt分担的电压变小,电压表示数变小;
此时电路总电阻减小,电源电压不变,电路中电流变大;
电源电压不变,电路中的电流变大,电路消耗的总功率变大;
根据R=可知t的阻值,Rt的电阻变小,电压表与电流表示数的比值变小;
综上所述,故CD正确。
故选:CD。
(多选)14.(2分)有一款“自发电”无线门铃,按下室外的发射器的按键,室内的发声元件便可以发出声音。下列与“自发电”无线门铃的工作原理相同的是( )
A.电铃B.发电机
C.动圈式话筒D.扬声器
【解答】解:按下室外的发射器的按键,发射器“自发电”是利用了电磁感应现象,消耗机械能,即发射器工作时将机械能转化为电能;
A、电铃的主要部件是电磁铁,电磁铁具有磁性,所以电铃是利用了电流的磁效应工作的;
B、发电机的工作原理是电磁感应现象;
C、动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象;
D、扬声器中的线圈中通过变化电流时,而带动与线圈相连的纸盆振动,是利用通电导体在磁场中受磁力作用。
故选:BC。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)如图所示,木块A与平板小车一起在水平桌面上向右运动。当小车突然减速后,木块在小车的平板上滑行一段距离停下
【解答】解:(1)小车突然减速后,木块相对于平板向右滑动,方向向左,
(2)在竖直方向上,木块受重力G和支持力F的作用,如图所示:
16.(2分)小明制作了一个能同时看到昆虫背部和腹部的观察箱,如图所示。请你画出他通过平面镜观察昆虫腹部A点的光路图。
【解答】解:作昆虫腹部A关于镜面的对称点A′,连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O,连接AO,则AO是入射光线,如下图所示。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17.(4分)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验,他将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上.
(1)为使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,调整实验器材时 需要 (选填“需要”或“不需要”)点燃.
(2)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上的位置如图甲所示时,光屏上出现一个清晰的像,这是一个倒立、 缩小 的实像,生活中应用该原理制作的是 照相机 (选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”).
(3)在图甲中将一镜片放在烛焰和透镜之间,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,则所加镜片可以矫正图 丙 (选填“乙”或“丙”)的视力问题.
【解答】解:(1)进行凸透镜成像实验时,烛焰、光屏的中心在同一高度,所以需要点燃蜡烛后再调节实验器材高度;
(2)当烛焰、凸透镜,光屏上出现一个清晰倒立的实像,成缩小的实像;
(3)在图甲中将一镜片放在烛焰和透镜之间,光屏上的像变模糊了,呈像清晰,是凸透镜。
故答案为:(1)需要;(2)缩小;(3)丙;
18.(6分)小明利用如图所示的实验装置来探究“影响动能大小的因素”。
(1)在实验中探究的是 小球 (选填“小球”或“木块”)的动能,其动能大小通过 木块被推动的距离 来反映,若水平面绝对光滑,本实验将 不能 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(2)为了探究物体动能大小与质量的关系,应选择 甲、乙 两次实验进行分析;比较甲、丙两次实验,可以得出结论: 质量相同的物体,运动速度越大,动能就越大 。
(3)小明还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,探究铁球的动能大小与质量的关系 错误 (选填“正确”或“错误”)的(不计其他能量损失)。
【解答】解:(1)根据题意可知,实验中探究小球动能;
实验中,小球从斜面滑下,通过观察木块被推动的距离的远近来判断物体所具有动能大小的,说明小球所具有的动能越大;
如果水平面光滑,小球和木块将做匀速直线运动;
(2)要探究物体的动能与质量的关系,应该让不同质量的小球沿斜面相同高度静止滚下撞击水平板上的木块、乙符合题意;
比较甲、丙两次实验知,甲滚下的高度大于丙滚下的高度,甲将木块推动得更远,由此可得:质量相同的物体,动能就越大;
(3)若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,转化出的动能相同,木块最终移动的距离相同,故这个设计方案是错误的。
故答案为:(1)小球;木块被推动的距离;(2)甲、乙,运动速度越大;(3)错误。
19.(9分)小明用如图甲所示的电路测量一只标有“2.5V”字样的小灯泡(电阻约为10Ω)的电功率。电源电压为6V,可供选用的滑动变阻器a、b
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P在右端时,电路的电流最小。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,接下来应进行的操作是 向左移动滑动变阻器,观察灯泡是否发光 。
(3)为了完成实验,小明应该选用的滑动变阻器是 b (选填“a”或“b”)。
(4)调整电路后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,应将滑片P向 A (选填“A”或“B”)端滑动,移动滑片P直至电压表示数为 2.5 V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙 0.6 W。
(5)根据收集到的实验数据,在分析论证过程中,勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下,你认为其主要原因是 随着实际电压增大,电流也增大,小灯泡的实际功率也变大,灯泡变亮,灯丝的温度升高,灯丝的电阻变大 。
(6)小明在实验室发现另一只灯泡,只标有额定电流I额,用电阻箱和电流表设计了如图丙所示的电路测量该灯泡的额定功率,方法如下:
①只闭合开关S1,调节电阻箱直至 电流表的示数为I额,记录电阻箱阻值R1;
②同时闭合开关S1、S2,调节电阻箱直至电流表示数为I额,记录电阻箱阻值R2;
③灯泡额定功率的表达式为P额= I额2(R2﹣R1) (用已知量和测量量符号表示)。
【解答】解:(1)根据“滑动变阻器滑片P在右端时,电路的电流最小”知电路的电阻最大,见下图:
;
(2)闭合开关后,电流表有示数说明没有断路,其原因是:滑动变阻器接入电路的阻值太大,小灯泡的实际功率较小,所以接下来应该:
向左移动滑动变阻器,观察灯泡是否发光;
(3)标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω,灯的额定电流约为:
I===0.25A<4A,
电源电压6V,灯正常发光时,变阻器连入电路的电阻:
R滑===14Ω>10Ω;
(4)电压表的示数为3.2V,小于灯的额定电压,要增大灯的电压,根据分压原理,应将滑片P向A端移动;
当电压表的示数等于小灯泡的额定电压(2.6V)时灯泡正常发光;
由图乙知电流表的分度值是0.1A,电流表读数I3=0.24A,
灯泡的额定功率为:
P=ULIL=2.4V×0.24A=0.8W;
(5)随着实际电压增大,电流也增大,灯泡变亮,灯丝的电阻变大;
(6)①按图丙连接电路,然后只闭合开关S1,两电阻串联,调节电阻箱直至电流表的示数为I额,此时灯泡正常发光,记录电阻箱阻值R1,此时电源电压为U=I额(R8+RL);
②同时闭合开关S1、S2,灯短路,电路为电阻箱的简单电路额,记录电阻箱阻值R6,电源电压为U=I额R2,
③根据电源电压相等知I额(R1+RL)=I额R7,
解得:RL=R2﹣R1;
灯泡的额定功率的表达式为P额=I额2(R2﹣R1)。
故答案为:(1)见解答图;(2)向左移动滑动变阻器;(3)b;8.5;(5)随着实际电压增大,小灯泡的实际功率也变大,灯丝的温度升高;(6)电流表的示数为I额;I额2(R5﹣R1)。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20.(8分)新冠疫情期间,为了尽可能避免病毒的交叉感染,物流公司开始使用无人智能配送车。满载时对水平地面的压强为2.4×105Pa,车轮与地面的总接触面积为0.005m2。g取10N/kg,求:
(1)无人智能配送车内部的核心元件是芯片,芯片是由 半导体 (选填“导体”“半导体”或“超导”)材料制成的。
(2)无人智能配送车沿道路行驶时,通过激光雷达向前发出一束激光,经4×10﹣4ms收到回波,则此时无人智能配送车距离前方障碍物多远?(光速取3×108m/s)
(3)满载时无人智能配送车所受的重力。
(4)无人智能配送车满载时,在水平路面上沿直线匀速行驶了32.4km,所受阻力为总重的0.2倍,则车载电池储存的电能至少为多少焦?
【解答】解:(1)无人智能配送车内部的核心元件是芯片,芯片是由半导体材料制成的;
(2)由v=可知8m/s×4×10﹣5×10﹣3s=120m,
无人智能配送车距离前方障碍物的距离L===60m;
(3)由p=可知5Pa×0.005m6=1200N;
满载时无人智能配送车所受的重力G=F=120N;
(4)无人智能配送车满载时所受的阻力f=0.2G=5.2×1200N=240N;
无人智能配送车匀速行驶时,牵引力大小F牵=f=240N;
牵引力所做的功:W=F牵s′=240N×32.4×102m=7.776×106J;
由η=可知电===8.64×106J。
答:(1)半导体;
(2)此时无人智能配送车距离前方障碍物60m;
(3)满载时无人智能配送车所受的重力为120N;
(4)车载电池储存的电能至少为5.64×106焦。
21.(9分)电影院由于空间密闭,长时间会导致二氧化碳浓度上升,会使人焦虑。为此大多电影院都采用如图甲所示的自动换气设备,控制电路电源电压恒为6V,定值电阻R0为38Ω,气敏电阻Rx的阻值随二氧化碳的浓度变化图像如图乙所示,当通过线圈的电流大于或等于125mA时,衔铁被吸下,加快室内外空气交换,从而降低室内二氧化碳浓度,衔铁弹回,指示灯L亮(电磁铁线圈电阻不计)
(1)随着二氧化碳浓度升高,气敏电阻Rx的阻值 减小 (选填“增大”或“减小”);根据如图所示的控制电路,电磁铁的上端为 N 极。
(2)工作电路中的灯泡正常发光时的电流是多少?
(3)自动换气设备能调节的室内二氧化碳浓度范围为多少?
【解答】解:
(1)由乙图可知,气敏电阻Rx的阻值随着二氧化碳浓度升高而减小;
在控制电路中,电流从电磁铁的下端流入,则根据安培定则可知电磁铁的上端为N极;
(2)由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:IL===0.2A;
(3)由图甲可知,控制电路中两电阻串联,
当控制电路的电流为125mA时,根据欧姆定律可得控制电路的总电阻:R==,
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时气敏电阻的阻值:Rx=R﹣R0=48Ω﹣38Ω=10Ω,
由图乙可知此时二氧化碳浓度为0.15%;
当控制电路的电流为100mA时,此时控制电路的总电阻:R′==,
此时气敏电阻的阻值:Rx′=R′﹣R0=60Ω﹣38Ω=22Ω,由图乙可知此时二氧化碳浓度为0.06%,
由此可知该自动换气设备能调节的室内二氧化碳浓度范围为6.06%~0.15%。
答:(1)减小;N;
(2)工作电路中的灯泡正常发光时的电流是0.2A;
(3)自动换气设备能调节的室内二氧化碳浓度范围为0.06%~0.15%。
12,河南省南阳市新野县2023-2024学年上学期八年级期中考试物理试卷: 这是一份12,河南省南阳市新野县2023-2024学年上学期八年级期中考试物理试卷,共7页。
河南省南阳市新野县2023-2024学年八年级上学期期中考试物理试卷: 这是一份河南省南阳市新野县2023-2024学年八年级上学期期中考试物理试卷,共4页。
2023年河南省南阳市唐河县中考物理三模试卷(含解析): 这是一份2023年河南省南阳市唐河县中考物理三模试卷(含解析),共20页。