2024年河北省邯郸市中考三模物理试题
展开2.答题前,考生务必将姓名、准考证号填写在试卷和答题卡的相应位置。
3.所有答案均在答题卡上作答,在本试卷或草稿纸上作答无效。答题前,请仔细阅读答题卡上的“注意事项”,按照“注意事项”的规定答题。
4.答选择题时,用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑;答非选择题时,请在答题卡上对应题目的答题区域内答题。
5.考试结束时,请将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1C-12Cl-35.5
一、选择题(本大题共22个小题,共47分。1~19小题为单选题,每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意,每小题2分:20~22小题为多选题,每小题的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题意.每小题3分,全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分)
1. 下列对如图所示实验的分析正确的是( )
A. 甲:将稀盐酸注入锥形瓶,观察到红墨水左低;右高,说明氢氧化钠与稀盐酸反应放热
B. 乙:实验中,观察到呼出气体中燃着的小木条先熄灭,说明呼出气体中的二氧化碳含量更高
C. 丙:图②弹簧测力计的示数比①大、说明压力越大滑动摩擦力越大
D. 丁:闭合开关,当导体ab切割磁感线时,灵敏电流计的指针发生偏转说明有感应电流产生
【答案】D
【解析】
【详解】A.将稀盐酸注入锥形瓶,稀盐酸与氢氧化钠反应生成水,观察到红墨水左低右高,说明瓶内温度升高,气压增大,可能是氢氧化钠与稀盐酸反应放热,但是氢氧化钠固体溶于水后也会放热,导致瓶内温度升高,故A错误;
B.实验中,观察到呼出气体中燃着的小木条先熄灭,说明呼出气体中氧气的含量比空气中的小,故B错试卷源自 每日更新,更低价下载,欢迎访问。误;
C.图丙中,①②两图的压力大小和接触面的粗糙程度均不同,不符合控制变量法的要求,因此不能说明压力越大滑动摩擦力越大,故C错误;
D.图丁中没有的电源,闭合开关,当导体ab切割磁感线时,会产生感应电流,因此灵敏电流计的指针发生偏转,故D正确。
故选D。
2. 食品安全无小事,某中学食堂在保证食品安全的前提下,做到了营养均衡,口味多样,深受学生喜爱。以下关于食堂中的现象估测,符合实际的是( )
A. 食堂中一个鸡蛋的重力约为10N
B. 食材冷藏柜的温度约为
C. 餐桌的高度约为100dm
D. 学生吃一顿午餐的时间约为20min
【答案】D
【解析】
【详解】A.一个鸡蛋的质量约50g,所受重力约0.5N,故A不符合题意;
B.食材冷藏柜的温度约为5℃,故B不符合题意;
C.中学生的身高约160cm,餐桌的高度约等于中学生升高的一半,在80cm左右,故C不符合题意;
D.中学生学生吃一顿午餐的时间在15min~20min左右,故D符合题意。
故选D。
3. 关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 声音在真空中的传播速度是340m/s
B. 演奏者不停地在琴弦上不同位置按下或松开是在改变声音的音调
C. 医生用“B超”观察胎儿的发育情况是利用超声波传递能量
D. 把手机调到静音状态是在人耳处减弱噪声
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音传播需要介质,真空不能传播,故声音在真空中的传播速度是0,故A错误;
B.琴弦振动的频率与松紧程度有关,演奏者不停地在琴弦上不同位置按下或松开是在改变声音振动的频率,改变声音的音调,故B正确;
C.声波可以传递信息,也可以传递能量,医生用“B超”观察胎儿的发育情况是利用超声波传递信息,故C错误;
D.把手机调到静音状态是在声源处减弱噪声,故D错误。
故选B。
4. 《天工开物》集合了我国劳动人民的智慧结晶,图中真实描绘了我国古代冶铸生产的情景。失蜡法是青铜等金属器物的精密铸造方法之一,这种方法的流程分为三步,分别是用易熔化的石蜡和细泥浆制成蜡模并硬化成铸形,之后将铸形烘烧陶化形成陶范,再用石杓往内部浇注铜液,冷却后初步制成器物。关于青铜器铸造过程中的物理知识错误的是( )
A. 铸形烘烧陶化过程中石蜡熔化后从陶范中流出
B. 铜料制成铜液是熔化现象,在熔化过程中铜液和铜料的温度不再升高
C. “铜液冷却成型”与“民间艺人用糖浆制作糖画”糖浆冷却成型的物态变化相同
D. 用完的石杓放入水桶中时,水面上出现的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,铸形烘烧陶化过程中石蜡熔化后从陶范中流出,故A正确,不符合题意;
B.铜料制成铜液是熔化现象,铜是晶体,有固定的熔点,因此在熔化过程中铜液和铜料的温度不再升高,故B正确,不符合题意;
C.“铜液冷却成型”与“民间艺人用糖浆制作糖画”糖浆冷却成型的过程都是凝固过程,故C正确,不符合题意;
D.用完的石杓放入水桶中时,桶中水先汽化后液化,水面上出现了“白气”,故D错误,符合题意。
故选D。
5. 高铁、扫码支付、共享单车和网购改变了人们的生活方式。下列说法正确的是( )
A. 图甲:关闭发动机后,高铁列车会慢慢停下来是因为力是维持物体运动的原因
B. 图乙:支付盒子静止在水平桌面上,它对桌面的压力和桌面对它的支持力是相互作用力
C. 图丙:人骑单车沿水平方向做加速直线运动过程中,单车的动能增大,机械能不变
D. 图丁:“机器人”快递车刹车后还能继续向前运动一段距离,是受到惯性的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。高铁列车关闭发动机后,是因为受到摩擦力的作用改变了高铁的运动状态,故A错误;
B.支付盒子静止在水平桌面上,它对桌面的压力和桌面对它的支持力大小相等、方向相反、分别作用在桌子和支付盒子上、作用在同一条直线上,是相互作用力,故B正确;
C.人骑单车沿水平方向做加速直线运动过程中,单车的质量不变,速度增大,动能增大,机械能增大,故C错误;
D.“机器人”快递车刹车后还能继续向前运动一段距离,是因为快递车具有惯性,但不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选B。
6. 对下列事例中,解释正确的是( )
A. 如图:用塑料吸管从敞口的饮料瓶子中吸到饮料,是利用了大气压强
B. 如图:飞机机翼设计成流线型、利用流体压强与流速的关系获得浮力来升空
C. 如图:船闸利用了流体压强与流速的关系
D. 如图:高压锅是利用液体的沸点随气压增大而降低的原理制造的
【答案】A
【解析】
【详解】A.吸管吸饮料时,吸气时,管内压强减小,饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里,故A正确;
B.飞机机翼设计成流线型(即上凸下平),上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,则机翼受到向上的压力差,从而产生向上的升力,不是获得浮力来升空,故B错误;
C.船闸利用了连通器原理,不是流体压强与流速的关系.故C错误;
D.高压锅密闭较好,内部压强大,水的沸点高,这样高压锅内的温度就会更高一些,就会更快煮熟食物,所以高压锅是利用增大锅内气体的压强,提高水的沸点来提高锅内温度的,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,小明同学在暗室中将印有第31届世界大学生夏季运动会会徽的彩色透明胶片,贴在发白光的手电筒上,并正对着焦距为10cm的凸透镜,调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙面上得到了一个清晰、放大的像。下列说法中正确的是( )
A. 手电筒上的胶片与凸透镜的距离应大于20cm
B. 若将手电筒向远离凸透镜方向移动,并调整凸透镜与墙面的距离,墙面上的像将逐渐变小
C. 若想墙面上的像向上移动一定距离,可以适当向上移动凸透镜实现
D. 用图中所示透镜可以作为远视眼镜镜片
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.胶片上图案经凸透镜成放大的实像,则物距应在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,所以,手电筒的胶片与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm,故A错误;
B.根据凸透镜成像规律,物远像近像变小,若将手电筒向远离凸透镜的方向移动,即增大物距,则相距减小,调整凸透镜与墙面的距离,墙面上的像将逐渐变小,故B正确;
C.由于过凸透镜光心的光线,光的传播方向不变,若想墙面上的像向上移动一定距离,可以适当向上移动凸透镜实现,故C正确;
D.胶片上图案经凸透镜成放大的实像,即图中的透镜为凸透镜,远视眼镜是凸透镜,故D正确。
故选BCD。
8. 如图所示,滑轮组在1min内将重1000N的物体A匀速提升了12m,人用的拉力F为400N,不计绳重和摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 动滑轮的重力为200N
B. 绳子自由端拉力F做的功为4800J
C. 物体A上升过程中,克服重力做功的功率为200W
D. 若将重物的重力增加200N,滑轮组的机械效率约为85.7%
【答案】ACD
【解析】
【详解】由图可知,n=3,不计绳重和摩擦力。
A.由可知,动滑轮的重力为
故A正确;
B.绳子自由端移动的距离为
绳子自由端拉力F做的功为
故B错误;
C.克服重力做功的功为
则克服重力做功功率为
故C正确;
D.若将重物重力增加200N,滑轮组的机械效率约为
故D正确。
故选ACD。
9. 如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中,电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S,滑片P向b端移动时,小灯泡变亮,电压表示数变大
B. 小灯泡的额定功率为1.6W
C. 滑动变阻器最大阻值为20Ω
D. 电路总功率的最大值是电路总功率最小值的2倍
【答案】ABD
【解析】
【详解】由图甲可知,电阻、变阻器和灯泡串联,电压表V1测量L的电压,电压表V2测量R0和L的总电压,电流表测量电路中的电流。
A.当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在a端时,滑动变阻器阻值最大,电路的总电阻最大,由欧姆定律可知此时电路中电流最小,由乙图可知,此时电流为0.2A,电压表V1测量L的电压,示数为1V,电压表V2测量R0和L的总电压,示数为3V,串联电路电流处处相等;所以此时电路中的电流为I=0.2A,L的电压为UL=1V,R0的电压为
U0=U2-UL=3V-1V=2V
当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路阻值为0,此时R0和灯泡串联接入电路,电路的总电阻最小,根据欧姆定律可知,此时电路中电流最大,根据乙图可知此时电流为0.4A,电压表V1测量L的电压,示数为4V,电压表V2测量R0和L的总电压,示数为8V;此时电路中的最大电流为I'=0.4A,L的电压为UL'=4V,R0的电压为U0'=4V,所以滑片P向b端移动时,小灯泡变亮,电压表示数变大,此时灯泡L的电阻为
根据题意,此时灯泡正常发光,所以灯泡的额定功率为
P额=UL'I'=4V×0.4A=1.6W
定值电阻R0的阻值为
故AB正确;
C.当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在a端时,此时滑动变阻器接入阻值最大,此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中,电源电压
U=UL'+U0'=4V+4V=8V
变阻器两端的电压
U滑=U-U0-UL=8V-2V-1V=5V
根据欧姆定律得到滑动变阻器最大阻值
故C错误;
D.电路总功率的最大值为
P大=UI'=8V×0.4A=3.2W
电路总功率的最小值为
P小=UI=8V×0.2A=1.6W
电路总功率的最大值是电路总功率最小值的2倍,故D正确。
故选ABD。
二、填空及简答题(本大题共9个小题;第23小题2分,其他小题每空1分,共31分)
10. 如图甲所示,是小明家安装的一个带有USB接口的三孔插座,当闭合开关S时,指示灯发光、插座和USB接口能正常使用,且三者互不影响。使用三孔插座时,______(选填“①”“②”或“③”)孔所接的导线与用电器的金属外壳相连。如图乙所示,是该插座的内部简化电路,请你在图中将未完成的电路补充完整______。
【答案】 ①. ① ②.
【解析】
【详解】[1]根据“左零右火上接地”, 三角插座上方孔所接的导线与用电器的金属外壳相连。
[2] 当闭合开关S时,指示灯发光、插座和USB接口能正常使用,且三者互不影响。由此可知,指示灯、插座和USB接口并联,并且开关在与火线相接的干路上,电路图如图所示:
11. 如图所示,小明一家人准备从石家庄站按照手机导航软件提供的导航路线自驾去正定古城游玩,手机通过______与卫星之间传递信息来确定终点所处的位置。按照导航推荐的路程和时间行驶,则汽车的平均速度为______km/h,驾车去古城的路上,会看到路旁的树木急速后退,“急速后退”是以______作为参照物的。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 36 ③. 汽车##车上人
【解析】
【详解】[1]电磁波可以传递信息,且电磁波的传播不需要介质,手机是通过电磁波与卫星之间传递信息来确定终点所处的位置。
[2]由图可知,汽车经过18公里,即18km,所用的时间为30min,则汽车的平均速度为
[3]汽车往前行驶,以汽车或者车上的人为参照物,树木是往后退的。
12. 如图是一只鸟离水面2m高度正平行于水面飞行时的画面。请回答下列问题:
(1)鸟在水中的倒影是怎么形成的?
回答:_____________。
(2)针对鸟的水中倒影,请从平面镜成像特点角度提出一个问题并回答。
问题:________________?
回答:________________。
【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析 ③. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]鸟在水中的倒影属于平面镜成像,是光在水面发生反射形成的。
(2)[2][3]问题:水中倒影的大小和鸟大小有什么关系?
回答:由平面镜成像特点可知,像和物体大小相等,水中倒影的大小和鸟大小相等。
13. 如图所示,“地锅鱼”是东北地区的传统美食。它将鱼、各种蔬菜、秘制酱料和水放在锅中,用干木柴做燃料对其进行炖煮,其味香浓郁,深受大家喜爱。向热锅里加入食材,食材温度升高,它的内能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。将一锅5kg、10℃的食材,加热到100℃,吸收的热量______J,此过程中,消耗了0.5kg的干木柴,则炖制地锅鱼的效率为______。[锅内所有食材的平均比热容为,干木柴的热值为,假设干木柴完全燃烧]
【答案】 ①. 增大 ②. ③. 30%
【解析】
【详解】[1] 温度升高,内能增大。
[2] 食材吸收的热量为
[3] 干木柴完全燃烧放出的热量
则炖制地锅鱼的效率是
14. 张北柔性直流电网工程不仅满足了北京冬奥会100%的清洁电力需求,还点亮了京城的万家灯火。该工程全部利用张家口地区的大规模风能、太阳能等______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。目前太阳能发电是利用太阳能电池板将太阳能转化为______,太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅,它属于______(选填“超导体”或“半导体”)材料。
【答案】 ①. 可再生 ②. 电能 ③. 半导体
【解析】
【详解】[1]太阳能、风能可以源源不断的从自然界获取,所以这些能源为可再生能源。
[2]利用太阳能电池板可以将太阳能转化为电能。
[3]太阳能电池板主要是由晶体硅制成的,它属于半导体材料。
三、实验探究题(本大题共4个小题;第32小题4分,第33小题6分,第34、35小题各7分,共24分)
15. 在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中。
(1)在固定有螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑,接通电源,接下来的操作是:______,观察铁屑的排列形状如图所示,说明通电螺线管外部磁场与______磁体的磁场相似;
(2)螺线管旁放置的小磁针的指向如图所示,则螺线管的______(选填“左”或“右”)端为N极;
(3)对调螺线管所接电源的正、负极,小磁针的指向也随之发生对调,说明通电螺线管外部磁场方向与______有关。
【答案】 ①. 轻敲纸板 ②. 条形 ③. 右 ④. 电流方向
【解析】
【详解】(1)[1][2]通电后,轻敲纸板,使铁屑分散开,铁屑在磁场作用下会重新排列,观察铁屑的排列形状,根据铁屑的排列形状可知,通电螺线管周围的铁屑分布与条形磁体类似,所以通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)[3]由图可知,在螺线管的右端,小磁针右端为N极,左端为S极,因异名磁极相互吸引,因此螺线管的右端为N极。
(3)[4]对调螺线管所接电源的正负极,闭合开关,螺线管中的电流方向改变,小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。
16. 如图是实验小组“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
(1)将物体甲缓慢浸入水中,记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h,物体完全浸没时受到的浮力为______N;
(2)通过图中______(填3个)位置数据的比较,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,还需添加的材料是:____________;
(3)实验小组还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,于是找来薄铁片继续进行实验,实验步骤如下:
步骤一,将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二,将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中,让它漂浮在水面上。
①通过分析可知,步骤一铁片受到的浮力______(选填“大于”“小于”或“等于”)步骤二铁片受到的浮力;
②实验小组得到一个错误结论:物体受到的浮力大小与其形状有关。错误原因是____________。
(4)实验小组的同学利用上述实验器材测量了物体乙的密度,具体操作如下:
①用弹簧测力计吊着物体乙使其完全浸没在水中,弹簧测力计示数减小到8N;
②将容器内的水换成密度为的液体,用弹簧测力计吊着物体乙使其完全浸没在该液体中,弹簧测力计示数减小到6N。
则物体乙的密度为______。(,g取10N/kg)
【答案】 ①. 0.6 ②. C、D、E ③. 不同密度的液体 ④. 小于 ⑤. 没有控制物体排开液体的体积相同 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,物体的重力为1.0N,由图C可知,物体完全金模时,弹簧测力计的示数为0.4N,由称重法可知,物体完全浸没时受到的浮力为
(2)[2]图C、D、E中,液体的密度相同,排开液体的体积相同,浸没在液体中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知,浮力大小相同,因此可知:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[3]若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,则需要控制其它因素相同,液体的密度不同,因此还需添加的材料是:不同密度的液体。
(3)①[4]步骤一中,将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底,则铁片受到的浮力小于自身重力;步骤二,将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中,让它漂浮在水面上,则铁片受到的浮力等于自身重力,因此通过分析可知,步骤一铁片受到的浮力小于步骤二铁片受到的浮力。
②[5]要探究浮力与物体形状的关系,我们就必须控制液体的密度和物体排开液体的体积一定,铁片下沉,铁片排开液体的体积等于自身体积,铁片做成碗状漂浮在水面上,它排开液体的体积小于自身体积,所以错误的原因是没有控制物体排开液体的体积相同。
(4)[6]若物体乙的重力为,用弹簧测力计吊着物体乙使其完全浸没在水中,弹簧测力计示数减小到8N,则物体乙受到的浮力为
①
将容器内的水换成密度为的液体,用弹簧测力计吊着物体乙使其完全浸没在该液体中,弹簧测力计示数减小到6N。则物体乙在盐水中受到的浮力为
②
由①②可得
,
则物体乙的密度为
17. 利用如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”,器材如下:电压恒为4.5V的电源,五个定值电阻R分别为:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1个,导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整_________;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表无示数但电流表有示数,此时出现的故障可能是定值电阻R______(选填“短路”或“断路”);
(3)在探究“电流与电压的关系”中,通过实验得到几组实验数据,由这些数据画出如图丙所示的图象,由图象可得结论:____________;
(4)如图丁所示,是根据探究“电流与电阻的关系”的实验数据绘制的关系图象,分析图象可知,定值电阻两端电压控制在______V。实验中,用10Ω的电阻替换5Ω的,再次闭合开关,发现电压表示数______(选填“大于”“等于”或“小于”),此时应向______(选填“左”或“右”)移动滑片使电压表示数与控制电压相同。
拓展:当用25Ω的电阻替换20Ω的,再次闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表示数达到,则该滑动变阻器的最大阻值的范围是______。
【答案】 ①. ②. 短路 ③. 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ④. 2 ⑤. 大于 ⑥. 右 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器按照“一上一下”的原则接入电路,如图所示:
(2)[2]电路连接正确后,闭合开关,电流表有示数,则电路不存在断路,发现电压表无示数,则可能是与电压表并联的定值电阻短路了。
(3)[3]由图丙可知,电阻一定时,电压与电流的关系图像是一条过原点的斜直线,因此可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[4]由图丁可知,定值电阻两端电压为
[5][6]电压表测定值电阻两端电压,滑动变阻器滑片不动,用10Ω的电阻替换5Ω,电路中总电阻增大,电流减小,由可知,滑动变阻器两端电压减小,由串联电路电压特点可知,定值电阻两端电压增大,因此电压表示数大于。根据串联分压原理可知,此时应增大滑动变阻器接入电路的阻值,使滑动变阻器承担更多的电压,因此应向右移动滑片使电压表示数与控制电压相同。
拓展:[7]当使用20Ω的定值电阻时,根据串联分压原理可得
即
滑动变阻器的阻值为。当用25Ω的电阻替换20Ω的电阻,再次闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表示数达到,是因为滑动变阻器阻值太小,无法承担更多电压,根据串联分压原理可得
此时滑动变阻器接入电路的阻值应该为
因此该滑动变阻器的最大阻值的范围是
18. 如图甲所示,密度为的实心均匀长方体A竖直放在水平地面上,其边长a、b、c分别为0.2m、0.1m、0.05m,木块B的底面积为,质量为0.6kg。g取,求:
(1)长方体A的质量;
(2)如图乙所示,将A平放在木块B上,求B对水平地面的压强;
(3)若将A以某种方式重新放置在水平地面上且沿水平方向切去一定质量,满足A对地面的压强为500Pa且使最小,求。
【答案】(1)2kg;(2)650Pa;(3)1kg
【解析】
【详解】解:(1)长方体A的体积
长方体A的质量
(2)木块A的重力
木块B的重力
木块B对地面的压力为
B对水平地面的压强p为
(3)由题意可知,要使该长方体A对水平地面的压强为500Pa,且沿水平方向在上部切去一定质量最小,由
可知,应使长方体A对水平地面产生压强受力面积最大,即将长方体平放,此时长方体剩余部分的重力即对水平地面的压力
长方体剩余部分的质量
则
答:(1)长方体A的质量为2kg;
(2)将A平放在木块B上,B对水平地面的压强为650Pa;
(3)若将A以某种方式重新放置在水平地面上且沿水平方向切去一定质量,满足A对地面的压强为500Pa且使最小,则为1kg。
19. 如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻的阻值为5Ω。当只闭合开关S时,电流表的示数为1.2A。调节滑动变阻器滑片至某一位置a时,再将开关闭合,电流表示数变化了0.6A。
(1)求电源电压。
(2)滑片在位置a时,求滑动变阻器接入阻值。
(3)将电流表串接在电路某处,闭合开关和S,在电路安全情况下,移动滑片P,发现电流表A示数与示数比值最大为6,电流表A示数与示数比值最小为2,求滑动变阻器的最大阻值以及允许通过的最大电流(题中所用电流表均为实验室常用电表)。
【答案】(1)6V;(2);(3)25Ω,1.2A
【解析】
【详解】解:(1)只闭合开关S时,电路为的简单电路,电流表测通过的电流,则电源的电压
(2)当都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作互不影响;所以通过电流不变,则电流表示数的变化量即为通过的电流,电阻接入电路的阻值
(3)闭合和S,电阻和滑动变阻器并联,电流表A测干路的电流:由题知,将电流表串接在电路某处;若电流表串接在干路上,则电流表A与的示数相同,不符合题中要求;若电流表串接在的支路上,由并联电路的特点可知,移动变阻器的滑片P时,通过的电流保持1.2A不变,即的示数保持1.2A不变,根据题意可得,电流表A示数与示数最大比值为:,则
超过电流表的量程,不可能;所以电流表只能串接在支路上,即测支路的电流;因电流表A示数与示数比值最大为6,比值最小为2。设通过变阻器的电流最大为,当通过变阻器的电流最大时,干路电流为
电流表A示数与示数比值为
故此时比值应最小,所以
解得;干路电流
设通过变阻器的电流最小为,当通过变阻器的电流最小时,干路电流为
电流表A示数与示数比值为
故此时比值应最大,所以
解得;当时,由欧姆定律可得变阻器连入电路中的电阻最大为
所以变阻器的最大电阻为25Ω,允许通过的最大电流为1.2A。
答:(1)电源电压6V;
(2)滑动变阻器接入阻值为;
(3)变阻器的最大电阻为25Ω,允许通过的最大电流为1.2A。
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