江西省吉安市2025-2026学年中考物理仿真试卷(含答案解析)
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这是一份江西省吉安市2025-2026学年中考物理仿真试卷(含答案解析),共18页。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.下列说法中正确的是( )
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
2.很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位,对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是
A.深海里的鱼,捕上岸时会死掉,主要原因是水面上的压强比深水处小得多
B.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树杆,捉到躲在深处的虫子
C.雄鹰有时不用抖动翅膀也能翱翔太空是应用了流体压强与流速关系的原理
D.骆驼的脚很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行走
3.小丽想用一个小灯泡、一个小电动机、两个开关等器材,模拟电冰箱内的照明灯L和压缩机用的电动机M之间的连接.如图所示是她设计的四个电路图,其中符合实际情况的是
A.B.
C.D.
4.小华同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出).下列说法中正确的是
A.凸透镜的焦距为20cm
B.屏上的像是倒立缩小的实像
C.蜡烛燃烧变短,屏上像的位置会下降
D.取走光屏,则凸透镜不成像
5.如图所示,甲、乙为电压表或电流表,电路连接没有错误,闭合开关后,两灯都发光,甲、乙都有示数,则下列判断正确的是
A.甲、乙都是电流表B.甲、乙都是电压表
C.甲是电流表,乙是电压表D.甲是电压表,乙是电流表
6.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1 500 W,乙的额定功率为1 200 W.下列说法中正确的是
A.甲电热水壶电阻大
B.正常工作时,电流通过甲电热水壶做功较快
C.正常工作时,通过两个电热水壶的电流相等
D.正常工作时,甲电热壶做功比乙电热壶做功多
7.甲、乙两物体同时同地向东运动,运动的s-t图像如图所示,下列说法正确的是
A.0~t1时间内以甲为参照物,乙是向东运动
B.t1~t3时间内甲为匀速直线运动,t2时刻甲、乙两物体相遇
C.0~t4时间内甲的平均速度比乙的平均速度大
D.t2~t4时间内甲的速度小于乙的速度
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.如图甲所示,电源电压一定,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡L的I-U图象如图乙所示,当灯电流为1A时,灯正常发光,则灯的额定功率为______W和滑动变阻器的最大值为__________Ω。
9.俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中可以漂浮,李子投入水中会下沉.漂浮的西瓜受到的浮力_______李子受到的浮力,西瓜的密度_______李子的密度(选填“大于”、“小于”或“等于”).
10.好的音响设备不但要求“扩音”效果好,还要求有较高的“保真度”,“扩音”是使声音的_____变大,“保真”是要求较好地保持原声的_____。
11. “退热贴”属于物理降温用品,被广泛应用于小儿发热退烧、消夏及高温作业等情况,如图所示,“退热贴”中的水分通过_____(填物态变化名称)吸收体表的热量,可以起到降温作用,“退热贴”在使用过程中还会散发出一股清新的薄荷香味,这种现象叫扩散现象,是由于_________________产生的.
12.一物体做直线运动,第2秒内的距离是4m,第3秒内的距离是6m,第4秒内的距离是8m,这物体是_____运动.
13.小明去商场购物,自动扶梯将他从一楼匀速送上二楼,在这个过程中,小明的动能_____,机械能_____。(选填“增大”“减小”或“不变”)
14.信阳“毛尖”深受人们喜爱,在制茶过程中,通过加热能使新鲜茶叶中的水分快速________(填物态变化名称),这便是制茶工序中的“杀青”.用高温开水能很快泡出茶香、茶色,这是因为温度越高,_____越剧烈.
三、作图题(共7分)
15.如图是小明家庭中,用电的简化电路,下列说法错误的是
A.a线是火线B.灯泡、电视、台灯等是并联在电路中
C.线路中出现短路时漏电开关会自动跳闸D.因为开关控制整个电路,断开后灯泡不会发光,台灯插头插上后也不会发光
16.如图,根据图中所给的信息标出:通电螺线管的 N 极和电源的“+”“-”极及磁感线的方向。
(_______)
17.如图丙所示,闭合开关,小磁针静止在通电螺线管正下方.在图中虚线上用箭头标出磁 感线方向并标出电源的正极.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.在“测量小灯泡的功率”的实验中.
小明设计了如图甲所示的电路图.按照电路图,已完成部分实物电路连接(如图乙所示).根据图乙中的信息,电压表量程应选0~ V;若开关闭合后,向左移动滑动变阻器滑片P,能使电路中电流变大,应将开关右侧接线柱与滑动变阻器的 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱相连.正确连接好电路,闭合开关后发现:小灯泡不亮,电流表示数为零,而电压表示数接近电源电压,经检查,电流表是完好的,仅滑动变阻器或小灯泡存在故障,则电路中的故障是 .排除故障后,闭合开关,仍发现小灯泡不亮,电流表指针偏转很小,要使该小灯泡发光只需观察小灯泡在不同电压下的亮度,读出电压表,电流表示数,实验记录见表:
①由表格可知:该小灯泡额定电压为 V.
②当小灯泡两端电压为3V时,小灯泡偏亮,小明担心灯丝会烧断,于是立即断开开关,未读取电流表示数.同组的小华观察到当时电流表指针的位置如图丙所示,则通过小灯泡的电流为 A,小灯泡的实际功率为 W.本实验电路除了能测出小灯泡的功率,小明认为还能测出小灯泡灯丝的阻值,小华认为还能探究电流与电压的关系,你认为 同学的观点是错误的,理由是:
19.一个额定电压为3.8V小灯泡,工作时的电阻约为10Ω.小明想测量小灯泡的额定功率.现有电源(电压恒为8V)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为“10Ω1A”、“50Ω0.5A”和“500Ω0.1A”的滑动变阻器各一个,导线若干.
(1)为完成实验,应该选取规格为_____的滑动变阻器.
(2)图甲是小明根据选择的实验器材连接的实物图.图中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并在图中改正.
(_____)
(3)正确连线后,闭合开关,滑动变阻器滑片P移动到某一位置,电压表示数为2.5V,此时应将滑片P向_____(选填“A”或“B”)端移动.当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率是_____W.
(4)小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变,R阻值已知)
①闭合开关S和S1,断开S2,并调节滑动变阻器使电压表示数为U额.
②闭合开关S和S2,断开S1,滑动变阻器滑片P_____(选填“移至变阻器最左端”、“不动”或“移至变阻器最右端”),读出此时电压表示数为U;
则小灯泡额定功率的表达式P额=_____.(用U额、R、U表示)
20.小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有,刻度均匀的杠杆,支架,弹簧测力计,刻度尺,细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个.
(1)如图A所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向_____(选填“左”或”右”)调节,直到杠杆在_____位置平衡,目的是便于测量_____,支点在杠杆的中点是为了消除杠杆_____对平衡的影响.
(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后,实验象如图B所示,他们记录的数据为动力F1=1.5N,动力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂L2=_____m.
(3)甲同学测出了一组数据后就得出了”动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是_____.
(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图C的实验,此实验_____(选填“能”或”不能”)说明该结论是错误的,图C实验中,已知杠杆上每个小格长度为5cm,每个钩码重0.5N,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,动力×动力臂_____(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂”.
21.在探究电流跟电阻的关系的实验中,已知电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器(40Ω 1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图甲是没有连接完整的电路。
请将图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片向右移动,电流表示数变大。小明同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是______________(写出一种即可)。该实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有____________的作用。实验中小明多次改变R的阻值,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:_________________。在第(4)问中,小亮同学多次改变R的阻值,并记录各次电流表的示数,为了能够完成实验,更换的电阻R阻值不能够大于_________Ω。另一组的小红同学探究电流跟电压的关系,他调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是 ______________;
22.如图是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾现象”的实验装置,他们所用的器材规格完全相同。
在读取温度计的示数时,由于视线不水平(如图甲)造成读数不准确,这样使读数值比实际值偏______。图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象。由图象可知,使水沸腾,小明用的时间明显比小红用的时间要少许多,造成这个结果的原因______。
A.初温比小红的高 B.气压比小红周围环境的低 C.水的质量比小红的小实验计时第7min,发现有一位同学的烧杯中气泡的上升过程如图丙所示情景,这位同学是______(选填“小明”或“小红”)。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示为小排量汽车,在lh的时间内,在水平路面上匀速行驶了72 km,消耗汽油6 kg.若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23 kW,汽车(包括车上的人和物品)质量为1.5t,汽油的热值为1.6×107 J/kg.则关于上述lh的行驶过程,试求:
若汽车单轮与地面的接触面积为0.05m2,汽车对地面的压强该汽车的牵引力该汽车发动机的效率
24.近年来,咸宁对城乡学校进行大改造,一些农村学校也用上了热水器,如图甲所示是咸安区某中学新安的电热水器的简易示意图,通过开关S的断开或闭合可使热水器处于保温或加热状态.已知热水器水箱装水50kg,R1、R2均为发热电阻丝,R1=50Ω,R2=750Ω,电源电压200V恒定.图乙是电热水器工作时电路中电流随时间变化的规律.问
(1)水箱中的水从20℃加热到70℃需要吸收多少焦耳的热量?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)电热水器处于加热和保温状态时的电功率分别是多大?
(3)该热水器按图乙规律工作一天(24小时)需要消耗多少电能?
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.学习了密度的知识后,请你帮助科技小组的同学解决以下几个问题
如图泡沫钢是含有丰富气孔的钢材料,可作为防弹服的内芯.孔隙度是指泡沫钢中所有气孔的体积与泡沫钢总体积之比.已知钢的密度为7.9×103kg/m3,一块质量为0.79kg、边长为1dm的正方体泡沫钢,请你计算以下泡沫钢的孔隙度是多少?打开酒瓶瓶盖,会闻到酒精的气味.瓶盖开启时间长了,会不会使酒的酒精度(酒中酒精和酒的体积百分比)降低呢?某同学对此问题进行了探究.她在实验室取了两个相同的烧杯,在烧杯中分别装入250mL的料酒(酒精度为11%)和水,而后将两烧杯置于相同的环境中.过了一天,测得料酒和水的体积分别是232mL和242mL.请根据实验数据,分析酒的酒精度是否降低?
26.如图甲所示为新型电饭锅,其简化电路如图乙所示。R1和 R2均为电热丝,S 是自动控制开关,自动控制开关向上与触点 a,b 接通,向下仅与触点 c 接通;煮饭过程中,通 过自动控制开关不断交替改变这样的接通方式,从而使饭得到最佳的口感和营养;如图丙所示 为这个电饭锅在某次煮饭全过程中电流随时间的变化图象
电热丝发热是利用电流的_________效应。电热丝 R1 的阻值;_________电饭锅在这次煮饭的过程中消耗的电能。_______在不同电压下,电饭煲从开始工作到S第一次自动与a和b断开产生的热量相同。用 电高峰期,当实际电压为 200V时,使用该电饭煲,从开始工作到S第一次自动断开需要多少分钟。_______
27.2015年10月,我国研发的平流层飞艇“圆梦”号(如图甲)首飞成功.飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层,其推进系统有太阳能电池提供能量.推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停.
(1)飞艇气囊内的气体密度比艇外的空气密度_______.若飞艇的气囊体积为3×104m3,则飞艇在平流层受到的浮力约为_________N.(平流层空气密度取0.06kg/m3,g取10N/kg)
(2)飞艇所受的空气阻力与风速的关系如图乙,推进器的功效(功效是指推进器的推力与功率的比值)为0.01N/W,当平流层风速为40m/s时,飞艇推进器的功率为_______W.
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、D
【解析】
A.绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部中的自由电荷很少,而不是几乎没有电荷,故A错误;
B.两个完全相同灯泡串联,则通过的电流相等,由P=I2 R知道,两灯泡的实际功率相等,所以两灯泡的亮暗相同,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电压一定的情况下,通过电阻的电流不变,故C错误;
D.导体的电阻与其材料、长度、横截面积和温度有关,材料和温度相同,长度越大、横截面积越小,其电阻越大.若把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度后,材料和温度、长度不变,横截面积变小,所以电阻变大,即其阻值大于导线A的原阻值,故D正确,故选D.
本题考查的是绝缘体不导电的原因和串联电路特点、电功率公式及影响电阻大小因素等,考查的知识点较多,但难度不大,需要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小.
2、D
【解析】
A、液体压强随深度的增加而增大,水面上的压强比深水处小得多,所以深水里的海鱼,捕到岸上时会死掉。此选项正确,不符合题意;
B、根据公式,啄木鸟的喙对树皮的压力一定,但嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树杆,捉到躲在深处的虫子。此选项正确,不符合题意;
C、雄鹰的翅膀是弧线形的,飞行过程中,翅膀上方空气流动速度快,压强小,所以不用抖动翅膀也能翱翔太空,是应用了流体压强与流速关系的原理。此选项正确,不符合题意;
D、根据公式,骆驼的重力不变,骆驼的脚掌很大,这样减小了对沙漠的压强,使其不至于沉入沙漠中。此选项错误,符合题意。
3、B
【解析】
电冰箱内的照明灯L和压缩机用的电动机M之间是并联关系,互不影响,各自单独工作,故B正确.
4、B
【解析】
A、根据图示信息可知,物距大于像距,成倒立缩小实像,此时u>2f,即40cm>2f,焦距大小为f<20cm,故A错误;
B、能在光屏上成像,并且物距大于像距,只有u>2f,2f>v>f,成倒立缩小实像,故B正确;
C、因为经过光心的光线方向不发生改变,则蜡烛变短时,像应该先上移动,故C错误;
D、凸透镜成像与有无光屏无关,所以取走光屏,则凸透镜仍能成像,故D错误.
故选B.
5、C
【解析】
若甲是电压表,则右边灯泡短路,不能发光,所以甲是电流表;此时若乙是电流表会造成电源短路,所以乙是电压表.
6、B
【解析】
A.根据P=UI,I=,得R=,两电热水壶的额定电压相同,甲的额定功率大于乙的额定功率,所以甲的电阻小于乙的电阻,故A错误;
B.甲的额定功率大于乙的额定功率,且都正常工作,根据电功率的物理意义可知,电流通过甲电热水壶做功较快,故B正确;
C.两个电热水壶都正常工作时,甲的额定功率大,根据P=UI可知,通过甲的电流大,故C错误;
D.两个电热水壶都正常工作,根据W=Pt可知,由于甲、乙的通电时间不能确定,所以甲、乙的做功多少不确定,故D错误.
7、C
【解析】
A、由图知,0~t1时间内甲通过的路程比乙大,根据v=st得,甲车的速度大于乙车的速度,所以当以甲车为参照物时,乙车向西运动,故A错误;
B、由图知,t1~t3时间内甲的路程不再变化,处于静止状态,t2时刻甲乙通过的路程相同,甲、乙两物体相遇,故B错误;
C、由图知,0~t4时间内甲通过的路程大于乙通过的路程,故甲的平均速度比乙的平均速度大,故C正确.
D、由图知,t2~t4时间内甲通过的路程大于乙通过的路程,故甲的速度大于乙的速度,故D错误;
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、 8 11
【解析】根据题意知道,当灯的电流为1A时,灯正常发光,由图象知道,此时灯泡两端的电压为8V,故灯泡的额定功率是:P额 =UL IL =8V×1A=8W;由电路图知道,滑片在左端时,变阻器连入阻值为0,电路中电阻最小,电流为最大1A,此时灯泡两端的电压是8V,即电源电压是:U=UL =8V;当滑片位于右端时,灯泡和变阻器的最大阻值串联,电路中电阻最大,电流最小,由图象知道,此时UL′=2.5V,I′=0.5A,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压是:UR =U-UL ′=8V-2.5V=5.5V,由I=U/R可得,滑动变阻器的最大阻值是:R滑大 =UR/I′=5.5V/0.5A=11Ω。
点睛:本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式,解题的关键是从图象中获取有用信息。
9、大于 小于
【解析】
[1][2]由于西瓜排开水的质量远大于李子排开水的质量,所以漂浮的西瓜受到的浮力大于李子受到的浮力,西瓜漂浮是由于密度小于水的密度,而李子下沉是由于李子的密度大于水的密度,所以可知西瓜的密度小于李子的密度.
10、响度 音色
【解析】
“扩音”可使声音的振幅增大,这样发出声音的响度就越大;“保真度”是保持了原声的音色,这样发出声音的音色不变。
11、汽化 分子在永不停息做无规则运动
【解析】
退热贴接触皮肤,内部的水分从人体体表吸热由液态变为气态,发生汽化,从而使体表温度降低.
退热贴在使用过程中还会散发出一股清新的薄荷香味,是因为退热贴中物体的分子在不停地作物规则运动,发生了扩散现象.
12、变速直线
【解析】
试题分析:由题意可知,物体在相等的时间内通过的路程是不相等的,所以不是匀速运动,物体做的是变速直线运动.
考点:机械运动
13、不变增大
【解析】
小明在扶梯匀速上升的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增大,故机械能增大。
14、汽化 分子的无规则运动
【解析】
在制茶过程中,通过加热能使新鲜茶叶中的水分快速以水蒸气的形式离开茶叶,即发生汽化;用高温开水能很快泡出茶香、茶色,这是因为温度越高分子的无规则运动越剧烈。
三、作图题(共7分)
15、D
【解析】
A. 家庭电路中,控制灯泡的开关要先接火线,由图开关与a线相连,所以a线是火线,故A正确,不合题意B. 家庭电路中,各用电器间互不干扰可以单独工作,所以灯泡、电视、台灯等是并联在电路中的,故B正确,不合题意;C. 为了电路安全,线路中出现短路时漏电开关会自动跳闸,故C正确,不合题意;D. 由图开关只控制灯泡,开关断开后灯不发光,由于灯泡与插座并联,所以台灯插头插上后可以发光,故D错误,符合题意.
点睛:开关控制灯泡与灯泡串联,并接在火线上;灯泡与插座是并联的;当电流中电流过大时,漏电开关会自动断开;根据家庭电路的正确连接进行分析.
16、
【解析】
根据磁感线的形状知是异名磁极相互吸引的磁感线,故通电螺线管的左端为N极,右端为S极;根据安培定则知电源的右端为正极,左端为负极;在磁体外部,磁感线从N 极出来,到达S极,判断出磁感线的方向,如图所示:
17、
【解析】试题分析:①由图可知,小磁针静止时的左端为N极,根据异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,则通电螺线管的右端为N极,左端为S极.
②因为在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极,所以磁感线的方向是指向左的.
③根据安培定则,伸出右手使大拇指指示螺线管的右端N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的左端流入,则电源的左端为正极,右端为负极.如图所示:
.
考点:通电螺线管的极性和电流方向的判断.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、(1)3; A; (2)小灯泡断路; 向左移动滑动变阻器的滑片;
(3)①2.5; ②0.22; 0.66;(4)小华;灯丝电阻随温度的变化而变化,无法控制导体的电阻一定
【解析】
试题分析:(1)电源为二节干电池,电源电压为3V,所以电压表选用小量程;开关闭合后,向左移动滑动变阻器的滑片P,能使电路中电流变大,即变阻器连入电路中的电阻减小,需要将滑片左侧电阻丝连入电路,故应将开关右侧接线柱与滑动变阻器的A接线柱相连;
(2)闭合开关后,灯不亮,电流表无示数,说明电路故障为断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障为与电压表并联的小灯泡断路.(若滑动变阻器短路,则电流表示数不为0,灯亮;若滑动变阻器断路,则电流表无示数,均与题目不符,排除了变阻器的故障);排除故障后,闭合开关,仍发现小灯泡不亮,电流表指针偏转很小,说明灯的电压太小,滑动变阻器连入电路中的电阻太大.为了增大灯泡的电压,就要减小变阻器两端的电压,根据分压原理可知,要减小变阻器连入电路中的电阻,所以,需向左移动变阻器的滑片;
(3)根据表格数据可知,电流表选用的是小量程,电流表小量程的分度值为0.02A,电流表示数为0.22A,小灯泡的实际功率:P=UI=3V×0.22A=0.66W;
(4)根据欧姆定律,能测出小灯泡灯丝的阻值;灯丝的电阻不是一个定值,而是随温度的升高而变大,而在探究电流与电压的关系时,要保持电阻大小不变,改变电压,记录对应的电流,所以小华的观点是错误的。
考点:电功率的测量;影响电阻大小的因素
19、 “50Ω 0.5A” B 1.14 不动
【解析】
(1)已知电源电压为8V且保持不变,实验中小灯泡额定电压为3.8V,电路中电流:
I===0.38A>0.1A;
故变阻器分得的电压为U滑=8V﹣3.8V=4.2V,由欧姆定律,灯正常发光时,变阻器连入电路中的电阻:
R滑大===11Ω,有三种规格滑动变阻器,应选用“50Ω 0.5A”的变阻器;
(2)原电路中,电压表串联接入了电路中,而电流表与灯并联,这两处是错误的,电压表应与灯并联,电流表与灯串联,如下所示:
(3)闭合开关,滑动变阻器滑片P移动到某一位置,电压表示数为2.5V,灯在额定电压下正常发光,2.5V小于灯的额定电压3.8V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B移动,直到电压表示数为额定电压;
电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的额定功率P额=U额I=3.8V×0.3A=1.14W;
(4)小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变,R阻值已知)
①闭合开关S和S1,断开S2,该电路为串联电路,电压表测量灯泡两端的电压,并调节滑动变阻器使电压表示数为U额,此时灯泡正常发光;
②闭合开关S和S2,断开S1,滑动变阻器滑片P不动,读出此时电压表示数为U,此时电压表测量的是灯泡与定值电阻两端的总电压,根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端的电压为:UR=U﹣U额;通过电阻的电流即灯泡的电流为:I额=IR=;
则小灯泡额定功率的表达式:P额=U额I额=U额×IR=U额×=.
20、右 水平 力臂 自重 0.15 一组实验数据太少,具有偶然性,不便找出普遍规律 能 等于
【解析】
(1)调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动,由于杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
(2)杠杆平衡条件是:F1 L1 =F2 L2,根据已知数据代入杠杆平衡条件得:1.5N×0.1m=1N×L2 ,解得阻力臂L2是:L2 =0.15m;
(3)甲同学只做一次实验就得出杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,是不合理,因为一组实验数据太少,具有偶然性,不便找出普遍规律
(4)乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做的如图C的实验能得出此结论是不正确的;即当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时,看实验结论是否成立;
杠杆平衡条件为:F1 L1 =F2 L2 ,故可得:4×0.5N×3×5cm=3N×1/2×4×5cm,左右相等,杠杆在水平位置平衡时,即动力×动力臂=阻力×阻力臂。
点睛:本题考查的是“研究杠杆平衡条件”的实验,考查了调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算.需要明确当杠杆处于水平位置平衡时,竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上,倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上,力臂会变小.
21、见解析所示 定值电阻短路 使定值电阻两端的电压保持不变 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 50 电流表没有调零
【解析】
(1)为了探究电流跟电阻的关系,实验中电压表与电阻并联;又因为滑片向右移动是,电流表示数变大,即电阻变小,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:
(2)小明同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表有示数,说明电路无断路,电压表无示数,说明故障可能是与电压表并联的部分,即电阻短路;
(3)探究电流跟电阻的关系的实验,要控制电阻两端的电压保持不变,所以,该实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有控制电阻两端的电压一定的作用;
(4)根据图乙所示的电流I随电阻R变化的图象知道,电流与电阻的乘积是一定值,故由此得出结论是:电压一定时,电流与电阻成反比;
(5)由图乙知道,电阻两端的电压始终保持U=2.5V,由串联电路电压的规律知道,变阻器分得的电压是:U滑=4.5V-2.5V=2V,电压表示数为变阻器分得的电压的倍,根据分压原理知道,当变阻器最大电阻40Ω连入电路中时,定值电阻有最大值:R定=1.25×40Ω=50Ω,所以,为了完成整个实验,更换的电阻R阻值不能够大于50Ω。
(6)由于两电表均无故障,说明测量过程正确,分析表格中数据发现,若电流值都去掉0.04A,则电流值与电压值成正比,由此可知,可能的原因是使用前电流表指针未调零。
22、大 AC 小红
【解析】
(1)读取温度计示数时,视线要与液柱最高处所对刻线相平,否则读数错误。如下图:当俯视时,测量结果偏大;仰视时,测量结果偏小。
(2)由图象知,小明水的初温比小红水的初温高,所以水沸腾小明用的时间明显比小红用的时间要少,另外小明水的质量较小,也是造成小明用的时间明显比小红用的时间要少的原因之一,故选AC。
(3)沸腾前和沸腾时的现象:沸腾时,气泡在上升过程中体积逐渐变大;沸腾前,气泡在上升过程中,体积逐渐减小;
因此丙图是沸腾前的现象,由图象乙可知,小明的实验从5min开始沸腾,小红的实验从11分钟开始沸腾,所以实验计时第7min,小红的还没有沸腾,故图丙所示情景是小红的;
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、7.5×105pa 1150N 30%
【解析】
(1)汽车对地面的压力:F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×101N;
汽车对地面的压强:p=F/S=1.5×101N/1×0.05m2=7.5×101Pa
(2)由P=得,该汽车lh克服阻力做的功等于牵引力做的功:W=Pt=23×103W×1×3600s=8.28×107J,
该汽车的牵引力为:F= ==1.15×103N;
(3)汽油完全燃烧放出的热量为:Q=mq=6kg×1.6×107J/kg=2.76×108J;
该汽车发动机的效率:η= ==30%.
24、(1)1.05×107J;(2)800W、50W;(3)1.512×107J.
【解析】
(1)水箱中的水从20℃加热到70℃,水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(70℃﹣20℃)=1.05×107J;
(2)由图知,当开关闭合时,电阻R2被短路,电路中只有R1,此时电路中电阻最小,由P=可知电路消耗的功率最大,处于加热状态;已知R1=50Ω,U=200V,则加热功率:P加热= ;
当开关断开时,两个电阻串联,处于保温状态,保温功率为:
P保温=;
(3)由图乙可知,电热水器每小时加热10min、保温50min,
加热10min消耗的电能:W加热=P加热t1=800W×600s=4.8×105J,
保温50min消耗的电能:W保温=P保温t2=50W×50×60s=1.5×105J,
每小时消耗的电能:W=W加热+W保温=4.8×105J+1.5×105J=6.3×105J,
一天工作24小时消耗的电能:W天=6.3×105J×24=1.512×107J.
答:(1)水箱中的水从20℃加热到70℃需要吸收1.05×107J的热量;
(2)电热水器处于加热和保温状态时的电功率分别是800W、50W;
(3)该热水器按图乙规律工作一天(24小时)需要消耗1.512×107J的电能.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、 (1)90%(2)后来酒精度为7.2% 降低了
【解析】
由ρ=得正方体泡沫钢中钢的体积:V钢===1×10−4m3=100cm3
正方体泡沫钢的体积:V=(1dm)3=1000cm3,泡沫钢中所有气孔的体积:V孔=V−V钢=1000cm3−100cm3=900cm3,孔隙度为:=×100%=90%.
(2)250mL11=27.5, 水蒸发的体积为250mL−242mL=8 mL.则100=3.2,(250)3.2=7.12mL,料酒蒸发的体积为250mL−232mL=18mL,7.2.,则料酒蒸发比水蒸发得快,可判断料酒中的酒精比水蒸发的快,所以酒的酒精度会降低。
26、热 220Ω 9.9×105J 12.1min
【解析】
(1)电流通过电热丝时做功产生热量,利用电流的热效应;
(2)开关S与触点c接通时,电路中只有R2工作,电路中的电流较小,由图丙可知,电路中的电流I2=2A;开关S与触点a、b接通时,R1与R2并联,电路中的电流最大,由图丙可知,电路中的电流 I=3A,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R2的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流:,
由 可得电热丝R1的阻值: ;
(3)由图丙可知,开关S与触点a、b接通时的工作时间:,
开关S与触点c接通时的工作时间:,
电饭锅在这次煮饭的过程中消耗的电能:,
(4)电饭煲正常工作时,由图丙可知,电饭煲从开始工作到S第一次自动断开时的时间:,此过程中产生的热:,
电饭煲最大功率时电路中的总电阻:,
在不考虑热损失的条件下,在不同电压下,电饭煲从开始工作到S第一次自动断开产生的热量相同,所以,由 可得,在实际电压是200V时电饭煲工作的时间: 。
27、小 1.8×104 1.44×105
【解析】
(1)飞艇是利用它们在空气中的浮力来工作的,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排与G艇=ρ艇gV艇知道,在V排=V艇的条件下,要使F浮>G艇,只有当飞艇内的气体密度小于空气的密度时,才可以升空;飞艇在平流层受到的浮力是:F浮=ρ空气gV排=0.06kg/m3 ×10N/kg×3×104 m3 =1.8×104 N;
(2)由图乙知道,当风速为400m2 /s2 时,飞艇受到的阻力是f=360N,当平流层风速为40m/s时,飞艇受到的阻力是f′=(40m/s)2/400m2/s2×360N=1440N;飞艇悬停在空中,因此飞艇受到的水平推力和阻力是一对平衡力,故水平推力是:F=f′=1440N,此时飞艇推进器的功率是:P=F/0.01N/W=1440N/0.01N/W=1.44×105 W.
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.14
0.24
0.34
0.44
0.54
0.64
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