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模拟卷06-【赢在中考•黄金8卷】备战2024年中考物理模拟卷(四川省专用)
展开1、锻炼学生的心态。能够帮助同学们树立良好的心态,增加自己的自信心。
2、锻炼学生管理时间。通过模拟考试就会让同学们学会分配时间,学会取舍。
3、熟悉题型和考场。模拟考试是很接近中考的,让同学们提前感受到考场的气氛和布局。
中考的取胜除了平时必要的学习外,还要有一定的答题技巧和良好心态。此外,通过模拟考试还能增强学生们面对高考的信心,希望考生们能够重视模拟考试。
【赢在中考·黄金8卷】备战2024年中考物理模拟卷(四川专用)
黄金卷06
(本卷共32小题,满分100分,考试用时70分钟)
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.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
5.考试范围:中考全部内容。
第I卷(选择题 共38分)
一、选择题(本题共12小题,第1~10题只有一个选项正确,每小题3分;第11、12题,由多个选项符合要求,全部选对得4分,漏选得2分,错误得0分,共38分)
一、单选题
1.生活处处有物理,下列生活常识最接近实际的一项是( )
A.教室门的高度为2.2mB.家用节能灯的工作电流为1A
C.人体感觉舒适的室温为37℃D.一个篮球的质量是100g
【答案】A
【详解】A.教室门的高度高于正常成年男性的身高,约为2.2m,故A符合实际;
B.家用节能灯的工作电流较小,约为0.05A,故B不符合实际;
C.人体的体温约为37℃,感觉舒适的室温约为23℃,故C不符合实际;
D.一个篮球的质量约为550g,故D不符合实际。
故选A。
2.白居易的《琵琶行》中“曲终收拨当心画,四弦一声如裂帛”是对琵琶声的形象描述,下列对琵琶弹奏中涉及到的声学知识描述不正确的是( )
A.用力拨动琴弦,可以增大琴声的响度
B.琴声的音调越高,在空气中的传播速度越快
C.琴声引起了诗人的共鸣,说明声音可以传递信息
D.琴声通过空气传入诗人的耳朵
【答案】B
【详解】A.用力拨动琴弦,可以增大琴弦振动的幅度,可以增大琴声的响度,故A正确,不符合题意;
B.琴声的音调越高,振动频率越快,在空气中的传播不变,故B错误,符合题意;
C.声音可以传递信息和能量,琴声引起了诗人的共鸣,说明声音可以传递信息,故C正确,不符合题意;
D.声音的传播需要介质,琴声通过空气传入诗人的耳朵,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.夏天,盛一盆水,在盆里放两块高出水面的砖头,砖头上搁一只比盆小一点的篮子。篮子里有剩饭、剩菜,再把一个纱布袋罩在篮子上,并使袋口的边缘浸入水里,如图所示,就做成了一个“简易冰箱”,即使经过一天时间,里面的饭菜也不会变质。与“简易冰箱”的工作原理相同的是( )
A.吃冰棒解热B.衣箱中的樟脑丸逐渐变小
C.烧开水时冒“白气”D.在中暑病人的额头上擦酒精
【答案】D
【详解】由整个装置的结构特点可知,它是借助了蒸发(汽化)致冷来使给食物降温的,防止饭菜变质。
A.吃冰棒解热,是利用熔化吸热,故A不符合题意;
B.樟脑丸逐渐变小是由固态直接变为气态蒸汽的升华现象,故B不符合题意;
C.烧开水时冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化放热,故C不符合题意;
D.在中暑病人额头上擦酒精,是利用汽化吸热,降低病人体温,故D符合题意。
故选D。
4.杂技是我市对外文化交流的重要名片,也是国家级首批非物质文化遗产。如图是杂技表演中男演员举着头上顶碗的女演员,并在舞台上保持静止的情景。关于此情景下列说法正确的是( )
A.女演员相对于男演员是运动的
B.女演员对头上的碗没有做功
C.男演员所受的重力与舞台对男演员的支持力是一对相互作用力
D.女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.男演员举着女演员静止不动,女演员与男演员之间没有位置的变化,女演员相对于男演员是静止的,故A错误;
B.男演员举着头上顶碗的女演员,在舞台上保持静止,女演员对头上的碗有力的作用,但碗没有在力的方向上通过一定距离,故女演员对头上的碗没有做功,故B正确;
C.男演员所受的重力与舞台对男演员的支持力,作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故C错误;
D.女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
5.如图是一种环保型手电筒,来回摇晃它,使里面的铜线圈在磁铁上来回运动,就能使灯泡发光。选项中能说明这种手电筒工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.环保型手电筒在使用时将它来回摇晃,让磁体在线圈中往复运动,就能使灯泡发光,这是电磁感应现象;图A为奥斯特实验,说明通电导线周围存在着磁场,故A不符合题意;
B.图B为通电螺线管周围存在磁场,原理是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图C为发电机的工作原理,工作原理是电磁感应现象,故C符合题意;
D.图D为电动机的工作原理,原理是磁场对通电导体有力的作用,故D不符合题意。
故选C。
6.如图是某小区使用的一种垃圾投放装置的示意图,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖,非常方便、卫生。下列说法正确的是( )
A.装置中的滑轮是动滑轮
B.装置中的滑轮改变了力的方向
C.绳子拉起桶盖时,桶盖可视为费力杠杆
D.蓝色垃圾桶看起来是蓝色,是因为它吸收蓝光
【答案】B
【详解】AB.由图可知,垃圾桶盖使用过程中,两个滑轮的轴固定不动,所以该装置中的滑轮为定滑轮;定滑轮虽不省力,可以改变力的方向,故A错误,B正确;
C.由图可知,桶盖可视为杠杆,阻力为桶盖的重力,垃圾桶盖使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C错误;
D.不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,蓝色垃圾桶只能反射太阳光中的蓝色光,其它颜色的光被吸收了,看起来是蓝色,故D错误。
故选B。
7.海洋公园内,北极熊站立在方形透明水族箱内,头在水面上、身体在水面下,水族箱外的游客居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景,如图所示。游客看到熊身体的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】游客看到的熊“身首异处”,是因为熊反射的光线从水中斜射进入空气中时发生了折射。光从水中斜射进入空气中,折射角大于入射角,人逆着折射光线看,看到的是熊的虚像。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,是转动式变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,下列说法正确的是( )
A.油位越高,两端的电压越大B.、在电路中是并联的
C.油位越高,流过的电流越大D.油量表是由电流表改装而成的
【答案】A
【详解】B.由图可知,R和R0在电路中是串联的,故B错误;
AC.油面越高,浮子上升,滑片向上移动,滑动变阻器连入电路的电阻变大,由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器R两端的电压越大;
根据串联电路的电阻为R=R滑+R0
可知,电路中的总电阻变大,由可知,电流会越小,故A正确,C错误;
D.由图知,油量表和滑动变阻器是并联的,油量表是电压表由电流表改装而成的,故D错误。
故选A。
9.小林家卫生间的铝合金吊顶因与导线绝缘皮破损处接触而漏电,维修工人用试电笔接触吊顶检查时发现:只闭合开关,电动机M正常工作,吹冷风,试电笔氖管不发光;同时闭合开关、,电动机M和电热丝R都能正常工作,吹热风,试电笔氖管发光;只闭合开关,电动机M和电热丝R均不工作,试电笔氖管不发光。下图中,关于电路连接方式以及与铝合金吊顶接触的导线破损处的描述最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据题意,只闭合开关 S1 ,电动机M正常工作,吹冷风,则电热丝R不工作,电动机所在支路绝缘皮不破损。同时闭合开关 S1 、 S2 ,电动机M和电热丝R都能正常工作,只闭合开关 S2 ,电动机M和电热丝R均不工作,说明电动机M和电热丝R并联,S1控制所有用电器,S2只控制R2,试电笔氖管发光,说明电热丝R所在支路绝缘皮破损;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.如图所示电路中,电源电压6V恒定不变,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V,小灯泡上标有“2V;1W”(灯丝电阻不变),滑动变阻器标有“20Ω;1A”。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,在不损坏电路元件的前提下,电流表、电压表示数的范围分别是( )
A.0.25A~0.6A,1V~2V
B.0.3A~0.5A,1V~1.5V
C.0.25A~0.5A,1.5V~2V
D.0.25A~0.5A,1V~2V
【答案】D
【详解】由电路图知,闭合开关,小灯泡与滑动变阻器串联在电路中,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。小灯泡正常工作时的电流
此时变阻器两端的电压
变阻器接入电路的阻值
在不损坏电路元件的前提下,电路中的最大电流为0.5A,所以电流表的最大示数为0.5A,此时电压表的示数也最大,为2V。小灯泡正常发光时,电阻
当变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的总电阻最大为
电路中的电流最小为
此时电流表示数最小为0.25A。灯丝电阻不变,则电压表示数也最小
所以电流表、电压表示数的范围分别是0.25A~0.5A,1V~2V,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11.(多选)如图甲所示,工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中,斜面长3m、高1.5m,F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示,推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A.0~10s内,箱子做加速运动B.0~10s内,箱子所受摩擦力为100N
C.10~20s内,推力F的功率为160WD.10~20s内,箱子所受摩擦力为200N
【答案】BD
【详解】A.根据图乙可知,0~10s内,箱子做匀速直线运动,故A错误;
B.根据图乙可知,0~10s内,箱子做匀速直线运动,推力F做的功为
克服重力做的功大小为
则摩擦力做的功大小为
故摩擦力的大小为
故B正确。
C.根据图乙可知,10~20s内,箱子运动的速度为
10~20s内,根据图丙可知,推力F的大小为
推力F的功率为
故C错误;
D.根据图乙可知,10~20s内,箱子做匀速直线运动,推力的大小和摩擦力的大小相等,则可知
故D正确。
故选BD。
12.(多选)如图所示电路,定值电阻为,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A,当滑动变阻器的滑片P在最右端时,先闭合开关S,电流表示数为0.1A,再闭合开关,电流表示数为0.2A,在保证电路元件安全的条件下,将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。下列说法正确的是( )
A.电源电压为8V
B.滑动变阻器连入电路的阻值范围是~
C.定值电阻的功率为0.8W
D.通电1min,整个电路消耗的电能最多为120J
【答案】BD
【详解】A.由图可知,闭合开关S,电阻R0的简单电路,电流表测量通过R0的电流,电源电压
U=I0R0=0.1A×40Ω=4V
故A错误;
B.再闭合开关S1,变阻器连入电路的电阻最大,变阻器和电阻R0并联,电流表测量干路中的电流,由并联电路的特点可知通过R0的电流不变,为0.1A,通过变阻器的电流I滑=I-I0=0.2A-0.1A=0.1A
变阻器的最大阻值
滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A,变阻器的最小阻值
所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是40Ω~10Ω,故B正确;
C.定值电阻的功率为
故C错误;
D.滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A,通过变阻器的最大电流是0.4A,干路中最大电流
I大=I0+I滑大=0.1A+0.4A=0.5A
通电1min,整个电路消耗的最大电能W=UI大t=4V×0.5A×60s=120J
故D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题 共62分)
二、填空题(本题共5小题,每空2分,共20分)
13.有些人的眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,这样的眼睛需佩戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)矫正。这种透镜对光有 作用。
【答案】 凸透镜 会聚
【详解】[1][2]眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,平行光线进入眼睛,经过晶状体折射后在视网膜后面成像,当物距变大时像距减小就能看清楚,这是远视眼,需要佩戴凸透镜来矫正。因为凸透镜对光有会聚的作用,可以使光线进入晶状体后缩小折射范围,使像可以刚好成在视网膜上。
14.如图所示,用F=100N的水平力把重20N的物体压在竖直墙壁上静止不动,物体受到的摩擦力大小为 N,摩擦力方向 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
【答案】 20 竖直向上
【详解】[1][2]如图所示,物体被压在竖直墙壁上静止不动,此时物体受到平衡力作用,物体在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,这两个力大小相等,则摩擦力的大小等于重力为20N;这两个力的方向相反,因重力方向是竖直向下,所以摩擦力的方向是竖直向上。
15.如图所示,在我国“2022巅峰使命”珠峰科考中,极目一号Ⅲ型浮空艇到达海拔9032m的高度,对珠峰地区气候进行数据测量。浮空艇能升空是因为内部充入了密度比空气密度 的气体,在上升过程中,浮空艇受到的大气压强越来越 。(两空均选填“大”或“小”)
【答案】 小 小
【详解】[1]浮空艇能升空是因为内部充入了密度比空气密度更小的气体,整个浮空艇的平均密度小于空气密度,使浮空艇受到的浮力大于其重力,浮空艇就能上升。
[2]在上升过程中,空气越来越稀薄,气压逐渐减小,所以浮空艇受到的大气压强越来越小。
16.如图甲所示,AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒且与力传感器相连,图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像,则物体M的质量大小为 g;已知OA的长度为30cm,OB足够长,AC能承受的最大弹力大小为15N,若要杆不断,物体从A点开始运动时间最长为 s(g=10N/kg)。
【答案】 1000 12.5
【详解】[1]从图乙可以看到,一开始时,力传感器读数大小是10N,由于AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒,不考虑它们的质量,不考虑它们的重力,那么这个力传感器读数大小就是等于物体M的重力大小,则根据可知,物体M的质量
物体M的质量是1000g。
[2]从图乙可以看到,物体从A点开始运动,到第5s时,力传感器读数大小是零,即A端没有压力,那么物体M就应该是在O点,这时物体M对轻质杠杆AB压力的力臂大小是零,运动时间是5s,这段时间通过的路程
则物体M匀速运动的速度
物体M匀速运动的速度是0.06m/s;
然后继续向右运动,物体M对轻质杠杆AB压力的力臂在变大,直到AC能承受的最大弹力大小为15N,根据杠杆的平衡条件可知
其中的F是最大弹力15N,lx是物体M相对于O点往右移动的距离,代入数据解得
那么直到AC能承受的最大弹力大小为15N时,物体M相对于O点往右移动的距离是0.45m,物体M匀速运动的速度是0.06m/s,则物体M相对于O点往右移动的时间
物体M相对于O点往右移动的时间是7.5s,由上述可知,在OA段移动时,需要的时间是5s,则物体从A点开始运动时间最长为
物体从A点开始运动时间最长为12.5s。
17.某品牌电热水杯如图甲所示,水杯容量为330mL,有高、中、低三个加热挡位,乙图为其工作电路简图,其中U恒为220V,R1=200Ω,R2=550Ω,则中温挡功率为 W;若该电热水杯加热效率为90%,则用高温挡将满杯水从20℃加热到98℃,需要 s。(ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)
【答案】 242 364
【详解】[1]只闭合S1时,电路中的电阻为R1=200Ω工作,根据知,此时电路消耗的功率
只闭合S2时,电路中的电阻为R2=550Ω工作,根据知,此时电路消耗的功率
同时闭合S1和S2时,R1=200Ω与R2=550Ω并联,根据和并联电路特点得,此时电路消耗的功率
综上分析得
所以,中温挡功率为242W。
[2]由题意知,满杯水的质量
满杯水吸收的热量
高温挡产生的热量,
高温挡将满杯水从20℃加热到98℃,需要的时间
三、作图题(本题共2小题,每小题3分,共6分)
18.图中利用羊角锤撬钉子,在锤柄A点处画出所施加的最小动力F和其力臂l。
【答案】
【详解】力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,连接OA即为最长力臂l,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力F即可,如图所示:
19.闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,请在图中括号内标出电源的极性(“+”或“-”),并标出磁感线的方向。
【答案】
【详解】闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,结合小磁针N极所指方向和磁极间的相互作用,通电螺线管的右端为N极,则左端为S极,磁体外部的磁感线方向为从N极指向S极;根据右手螺旋定则,螺线管的电流方向向下,则电源的左端为正极,如图所示:
五、实验题(本题共3小题,每空1分,共20分)
20.在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下,将静止在水平面上的木块撞出一段距离,如图所示:
(1)在钢球从斜槽滚下的过程中,钢球的重力势能转化为 ;
(2)实验表明,钢球质量越大,将木块撞得越远,对木块做功越 ,钢球的动能就越 ;
(3)在水平面上,被撞出的木块由于受到 力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长,它将做匀速直线运动。
【答案】 动能 多 大 阻
【详解】(1)[1]在钢球从斜槽滚下的过程中,质量不变,高度减小,重力势能变小;速度变大,动能变大,重力势能转化为动能。
(2)[2]钢球质量越大,将木块撞得越远,根据公式W=Fs可知,对木块做的功越多。
[3]根据转换法可知,木块被撞的越远,说明钢球的动能越大。
(3)[4]在水平面上运动的木块,由于受到水平面阻力的作用,运动状态发生变化,最终会停下来。
21.小雨在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,结合生活中的现象,猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
猜想一:接触面所受的压力大小
猜想二:接触面的粗糙程度
……
(1)如图甲所示,将一个木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动,根据 可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作。比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数,可探究滑动摩擦力大小与 的关系;
(3)如图丙所示,将木块放在毛巾上,重复上面的操作。比较甲、丙两图可得出:压力大小相同时, ,滑动摩擦力越大;
(4)小雨猜想滑动摩擦力大小还与速度大小有关。她设计了如图a所示的实验装置,传送带速度可以自由调节,物块始终相对地面静止,拉力传感器可以显示拉力大小。改变传送带速度,根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间()和拉力与时间()的关系图象。分析图b、c两图可知,滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小 (选填“有关”或“无关”),理由是: 。
【答案】 匀速直线(匀速也可) 二力平衡 接触面所受的压力大小 接触面粗糙程度越大 无关 见解析
【详解】(1)[1][2]根据二力平衡的知识,若物体做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力和弹簧测力计对它的拉力在水平方向是一对平衡力,两者大小相等、方向相反,在一条直线上,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力。
(2)[3]比较甲乙两幅图可知,在接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大,可探究滑动摩擦力与接触面所受压力大小的关系。
(3)[4]比较甲、丙两图可知,接触面所受压力大小相同时,丙图中接触面比较粗糙,弹簧测力计的示数较大,滑动摩擦力较大,可以得到压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[5][6]根据图像可知,在速度不同时,木块所受的拉力不变的,木块相对于地面处于静止状态,此时拉力等于滑动摩擦力,所以摩擦力的大小是不变的,即滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关,当速度发生变化时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变。
22.小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;( )
(2)连接电路过程中,开关应该 (选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应该移动到 (选填“最左”或“最右”)端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是 ;(填选项符号)
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是 A;
(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向 (选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;
(6)小丽根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所示),则小灯泡的额定功率为 W;
(7)小丽根据小灯泡的I-U图像(如图丙所示),分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而 (选填“增大”、“不变”或“减小”),你认为原因是 。
【答案】 断开 最左 B 0.14 右 0.625 增大 电压增大,小灯泡发光越亮,灯丝温度越高,电阻越大
【详解】(1)[1]由图甲可知,电压表串联在电路中,而电流表并联在小灯泡两端,此时灯泡被短路,改正如下图所示
(2)[2][3]连接电路时,为了保护电路,开关应断开,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即滑动变阻器的滑片应移到最左端。
(3)[4]闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路中可能存在断路,而电压表有示数,说明灯泡断路,此时电压表直接串联进电路,测量电源电压,故ACD不符合题意,B符合题意,故选B。
(4)[5]由图乙可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,故电流表示数为0.14A。
(5)[6]由题意可知,此时小灯泡两端电压为2.0V,小于小灯泡的额定电压 ,为了使小灯泡两端电压达到额定电压,应增大小灯泡两端电压,由串联分压可知,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应向右端移动滑动变阻器的滑片。
(6)[7]由图丙可知,小灯泡的额定电流为I=0.25A,故由P=UI可得,小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
(7)[8][9]由图丙可知,随着小灯泡两端电压增大,小灯泡两端的电压值与流过小灯泡的电流值之比逐渐增大,即小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大,出现这种情况的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
六、计算题(本题共2小题,第23题8分,第24题9分,共17分)
23.(8分)如图所示,灯泡L标有“6V 3W”的字样,定值电阻R=10Ω,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,闭合开关S。将开关S1拨至2,滑片P移至a端,灯泡正常发光。
(1)求灯泡正常发光时的电流;
(2)滑片P移至b端,开关S1拨至1,求定值电阻R工作10min产生的热量;
(3)接着将开关S拨回2,电流表示数为0.24A,求此时灯泡的功率。
【答案】(1)0.5A;(2)240J;(3)0.288W
【详解】解:(1)由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流为(2分)
(2)闭合开关S,将开关S拨至2,滑片P移至a端时,定值电阻R被短路,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路中只有灯泡L工作,由灯泡正常发光,可知电源电压为U=U额=6V(1分)
滑片P移至b端,开关S拨至1,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值,灯泡L被短路,电阻R与滑动变阻器R1串联,根据Q=I2Rt可得,定值电阻R工作10min产生的热量
(2分)
(3)接着将开关S拨回2,灯泡L与滑动变阻器R1串联,电流表测量电路中的电流,由U=IR可得,滑动变阻器两端的电压为U1=I实R1=0.24A×20Ω=4.8V(1分)
由串联电路的电压特点可知,灯泡L两端的实际电压为U实=U-U1=6V-4.8V=1.2V(1分)
此时灯泡的功率为P实=U实I实= 1.2V×0.24A=0.288W(1分)
答:(1)灯泡正常发光时的电流为0.5A;
(2)滑片P移至b端,开关S1拨至1,定值电阻R工作10min产生的热量为240J;
(3)接着将开关S拨回2,电流表示数为0.24A,此时灯泡的功率为0.288 W。
24.(9分)如图是一个上肢力量健身器示意图。D是动滑轮;配重A的底面积为5×10-2m2,放在水平地面上对地面的压强p0为2.4×104Pa.杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE∶OH=2∶5。此人受到的重力为600N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T1时,杠杆在水平位置平衡,他对地面的压力为F1,配重A对地面的压力为FA1,配重A受到的拉力为TA1。配重A对地面的压强p1为6×103Pa;他在H点施加竖直向下的拉力T2时,杠杆仍在水平位置平衡,他对地面的压力为F2,配重A对地面的压力为FA2,配重A受到的拉力为TA2,配重A对地面的压强p2为4×103Pa。已知F1∶F2=20∶19,杠杆EH和细绳的质量均忽略不计。求:
(1)配重A受到的重力GA;
(2)拉力TA1和TA2;
(3)动滑轮D受到的重力GD。
【答案】(1)1200N;(2)900N,1000N;(3)100N
【详解】解:(1)根据得,配重A受到的重力GA为G=F=p0S=2.4×104Pa×5×10-2m2=1200N(1分)
(2)当人在H点施加竖直向下的拉力为T2时,静止的配重A的受力情况如图1:
则配重A对地面的压力为FA2=F″=p2S=4×103Pa×5×10-2m2=200N(1分)
因为,G=TA2+FA2
所以TA2=G-FA2=1200N-200N=1000N(1分)
当人在H点施加竖直向下的拉力为T1时,静止的配重A的受力情况如图2,则配重A对地面的压力为
FA1=F′=p1S=6×103Pa×5×10-2m2=300N(1分)
因为G=TA1+FA1
所以TA1=G-FA1=1200N-300N=900N(1分)
(3)因为动滑轮D的优点是省一半力,所以对杠杆EH的E的拉力为
人本身的受力情况如图3,则有T1=G人-F1(1分)
对杠杆EH受力分析如图4中甲图:
因为在水平位置平衡,所以由杠杆平衡条件得,
即
代入数据得,①(1分)
同理,当人在H点施加竖直向下的拉力为T2时,杠杆EH受力分析如图4中乙图,可得
代入数据得,②
根据题意可知,③(1分)
由①②③得,G动=100N,F1=200N,F2=190N(1分)
答:(1)配重A受到的重力GA为1200N;
(2)拉力TA1为900N和TA2为1000N;
(3)动滑轮D受到的重力GD为100N。
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