2020年辽宁省丹东市中考物理试卷
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2020年辽宁省丹东市中考物理试卷
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
一、单选题(本大题共7小题,共21.0分)
1. 根据所学的物理知识和生活经验,你认为下列数据最接近实际的是( )
A. 操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为5m
B. 乒乓球比赛所用球拍的质量约为2kg
C. 优秀运动员短时间运动的功率约为1kW
D. 在公园进行体育锻炼时舒适的温度约为37℃
2. 下列说法正确的是( )
A. 从冰箱拿出的雪糕包装袋上的“白霜”是水凝固形成的
B. 可以用冰袋给发烧的病人降温,主要是利用冰熔化时吸热
C. 夏天,将皮肤润湿会感到凉快,主要是利用水蒸发时放热
D. 可以利用干冰人工增雨,主要是因为干冰能迅速升华放热
3. 如图,下列光现象及应用中,能够用光的直线传播来解释的是( )
A. 凸面镜扩大视野
B. 海市蜃楼
C. 手影
D. 自行车的尾灯
4. 下列关于声现象的说法中,正确的是( )
A. 利用超声波可以检测出锅炉有没有裂纹
B. 声音传播的速度与介质种类无关
C. 在公共场合,我们要低声轻语是为了降低发声频率
D. 在中考期间,考场附近的建筑工地要停止施工,是为了阻断噪声的传播
5. 小明在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,用弹簧测力计在水平桌面上沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力
B. 木块受到弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对平衡力
C. 木块受到的重力与木块对桌面的压力是一对相互作用力
D. 木块对弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对相互作用力
6. 下列说法正确的是( )
A. 电饭锅加热盘所用的材料是超导材料
B. 电动机的电刷所用的材料是绝缘材料
C. 化石能源、核能是可再生能源
D. 核反应堆中发生的链式反应,是可以控制的
7. 如图,在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F=6N,斜面长S=1.2m、斜面高h=0.3m。下列说法正确的是( )
A. 克服物体重力做功7.2J B. 额外功为1.8J
C. 物体受到的摩擦力为2.25N D. 斜面的机械效率为37.5%
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
8. 如图甲,在水平面上的盛水容器中,一个质量分布均匀的物体被固定在容器底部的一根细线拉住后完全浸没在水中静止。如图乙,当将细线剪断后,物体漂浮在水面上,且有四分之一的体积露出水面。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两图中,物体受到的浮力之比为4:3
B. 物体的密度与水的密度之比为1:4
C. 图甲中水对容器底的压强大于图乙中水对容器底的压强
D. 图甲中水对容器底的压力大于图乙中水对容器底的压力
9. 如图,电源电压保持不变,闭合开关S.将滑动变阻器滑片P从b端向中点滑动的过程中,电流表和电压表都有示数。下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变小
B. R1的功率变大
C. R1的电流变化量小于滑动变阻器的电流变化量
D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变
10. 如图甲,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电压表的量程为0~15V.闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为18V
B. R1的阻值为5Ω
C. R1的最小功率为0.9W
D. 为保证电压表安全,R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为6:1
三、填空题(本大题共10小题,共30.0分)
11. 小明爸爸乘汽车前往武汉“抗疫”,汽车开动后,小明对着远去的汽车挥手作别。小明爸爸看到小明逐渐向后退去,是以______(选填“汽车”或“地面”)为参照物;而小明看到汽车的远去是以______(选填“汽车”或“地面”)为参照物。
12. 学校音乐课上,同学们齐声合唱《歌唱祖国》。同学们的歌声是声带______产生的,歌声是通过______传播到音乐老师的耳朵里的。
13. 一台四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是2400r/min,它每秒完成______个冲程,对外做功______次。
14. 一个圆柱形的玻璃瓶内装满水,把一支铅笔放在玻璃瓶的后方,透过玻璃瓶,可以看到这支笔。当铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中,透过玻璃瓶会看到铅笔尖逐渐______(选填“变细”“变粗”“变 长”或“变短”); 到某一位置时,铅笔尖 会突然改变方向,而“改变方向”后的像为______(选填“实”或“虚”)像。
15. 如图,小明自制了一个气压计,瓶内气体压强______大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。若拿着此气压计从29楼下到1楼,玻璃管内水柱的高度将______(选填“升高”或“降低”)。
16. 如图,小明用滑轮组把质量为54kg的重物匀速提升了1m。此过程中,绳子自由端的拉力做功为675J,绳子自由端的拉力为______N,该滑轮组的机械效率为______。
17. 如图,滚摆下降过程中,滚摆的______能转化为______能。滚摆上下往复运动过程中,其每次上升所能达到的高度越来越低,滚摆在运动过程中的机械能______(选填“增加”、“减少”或“不变”)。
18. 新建居民楼电路中,当电流过大时______自动断开,切断电路,俗称跳闸;为了避免人不小心接触火线,电流经人体流入大地时发生触电事故,会装上______对人体起到保护作用。
19. 2020年6月,我国自主研发的北斗卫星导航系统的最后一颗组网人造地球卫星“北斗三号”发射成功。该卫星入轨后,是通过______与地面进行信息传递的,北斗卫星导航系统包含多颗相对地球“静止”的______卫星。
20. 家庭电路中电子式电能表的表盘上标有3200imp/(kW•h)字样。将一个电热棒单独接在家庭电路中正常工作12min,电能表指示灯闪烁了320次,上述时间内该电热棒消耗的电能为______J,它的额定功率为______W,它正常工作时的电阻是______Ω。
四、作图题(本大题共3小题,共6.0分)
21. 如图,凹透镜与凸透镜的主光轴平行且凸透镜的主光轴与水面重合,凹透镜的虚焦点为F1,凸透镜的焦点为F2,一条光线经凹透镜(该光线的延长线过凹透镜的虚焦点F1)折射后射向凸透镜,后经凸透镜折射后最终射入水中,请画出此过程的光路图。
22. 如图,O点是轻质杠杆AOB的支点,杠杆上的C点受到阻力F2的作用。若使杠杆在图中所示位置静止,请在杠杆上画出所要施加的最小动力F1的示意图,并画出动力臂L1和阻力臂L2。
23. 如图,用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求:闭合开关后,使电磁铁的右端为N极,并且当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电磁铁的磁性增强。
五、计算题(本大题共3小题,共24.0分)
24. 以汽油为燃料的某品牌卡丁车额定功率为23kW,其满载时的质量为640kg,轮胎与沙滩接触的总面积为0.32m2.它在水平沙滩上匀速直线运动5min,行驶了3km。求:
(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为多大?
(2)此次行驶中,卡丁车运动的速度和受到的水平阻力各是多少?
(3)若卡丁车的汽油机效率为25%,此次行驶中,卡丁车需要燃烧汽油的质量是多少千克?(g取10N/kg,q汽油=4.6×107J/kg)
25. 如图是某品牌足浴盆工作时的简化电路,它有加热功能和按摩功能。加热电阻的阻值为48.4Ω,电动机线圈电阻为2Ω,电源电压220V稳定不变。求:
(1)加热电阻正常工作时的电功率是多少?
(2)在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水,加热电阻正常工作420s,它的电加热效率为80%,则水的温度会升高到多少摄氏度?[C水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)启动按摩功能时,电动机启动,通过电动机线圈的电流为0.1A,按摩10min,电动机线圈产生的热量是多少?
26. 如图,电源电压不变,小灯泡L上标有“6V6W”字样(灯丝电阻不变)。定值电阻R1的阻值为10Ω,R2为滑动变阻器。
(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,小灯泡L正常发光,求此时电流表的示数。
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2,当滑动变阻器的滑片调至阻值最大时,电压表示数为1.5V,求R2的最大阻值。
(3)当电路中有电阻或小灯泡工作时,求整个电路的最小电功率。
六、综合题(本大题共6小题,共60.0分)
27. 小明进行探究“固体熔化时温度的变化规律”和“水沸腾时温度变化的特点”的实验。
(1)组装实验器材时,图甲和图乙两套实验装置器材的组装顺序都是由下至上,这样做的目的是使酒精灯用______;
(2)小明用图甲实验装置探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验,采取“水浴法”对试管中的海波加热,这种加热方法的好处是使试管中的海波______;
(3)人教版八年级上册物理教科书在探究“固体熔化时温度的变化规律”实验中完整展示了探究实验要经历的七个探究要素。请把下列五个探究要素按照探究实验过程的顺序正确排序______(只填字母);
A.设计实验B.猜想与假设C.评估D.分析与论证E.进行实验与收集证据
(4)如图乙,小明探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置中,中心有孔的纸板,除了有固定温度计的作用,还有______的作用,从而缩短加热时间使水尽快沸腾。
(5)如图丙,小明完成实验后,根据所记录的实验数据,绘制了水在加热过程中温度与时间的图象,图中______(选填“AB”、“BC”或“CD”)段图象是错误的,原因是______。
28. 如图甲是探究“平面镜成像的特点”实验,图乙是白纸上记录的像与物的位置关系。
(1)实验时为了便于在桌面上确定像的位置,玻璃板必须______放置在水平桌面上。
(2)当将蜡烛放在A1点时,可在A'1位置放置光屏来验证平面镜成像是______像。
(3)当把蜡烛放在A2点时,在A'2位置观察到了它的像。若在A'2和玻璃板之间放上一个与玻璃板等大的黑色不透明纸板,从玻璃板前方______(选填“仍能”或“不能”)观察到蜡烛的像,说明平面镜成的像是由光的______形成的。
(4)将蜡烛放在A3点完成实验后,将玻璃板前的蜡烛沿A'3A3直线向远离玻璃板方向移动2cm,此时像与蜡烛之间的距离为______cm,像的大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
29. 在“探究杠杆平衡条件”实验时,实验中所用钩码的质量均为50g。
(1)实验前,应先调节杠杆在水平位置平衡。若向右调节杠杆两端的______时,可使杠杆在水平位置平衡,则调节前,杠杆______(选填“左”或“右”)端偏低;
(2)如图甲,当在杠杆左侧第2格处挂6个钩码,在右侧第3格处挂______个钩码(图中右侧钩码未画出)的时候,杠杆在水平位置平衡。此时,若将杠杆左右两侧所挂的钩码各向远离支点O的方向移动1个格,则杠杆______(选填“左”或“右”)端将下降;
(3)如图乙,当在杠杆左侧第2格处挂4个钩码,在杠杆的右侧用竖直向下的拉力F作用时,杠杆在水平位置平衡。若使杠杆继续在水平位置保持平衡,将拉力方向旋转到图中虚线位置时,拉力F的力臂将______,拉力F的大小将______(两空都选填“变大”、“变小”或“不变”)。
30. 小明用天平和量筒测量一个外形不规则且不溶于水的固体的密度(已知该固体的密度小于水的密度)。
(1)测量过程如下:
①将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的______,天平平衡。
②把该固体放在天平左盘,平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,该固体的质量为______g。
③用量筒测该固体的体积时,用细线将小金属球绑在固体下方(具体测量过程如图乙所示)。该固体的体积为______cm3。
④该固体的密度为______kg/m3。
(2)实验结束后,小明没有利用天平和量筒,用弹簧测力计,细线、烧杯和足量的水又测出了小金属球的密度,具体过程如下:
①用细线系着小金属球,将其挂在弹簧测力计下,测出小金属球的重力G;
②在烧杯中装入适量的水,将挂在测力计下的小金属球完全浸没在水中(小金属球没有碰到烧杯底和侧壁),读出弹簧测力计示数F;
③该小金属的体积V小金属球=______(用字母表示,水的密度为ρ水);
④该小金属球的密度ρ小金属球=______(用字母表示,水的密度为ρ水)。
31. 小明在探究“电流与电阻的关系”实验时,选取了如下器材:电源(电压恒为6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的各一个)、滑动变阻器标有“30Ω 2A”、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)要探究“电流与电阻的关系”,必须改变接入电路的定值电阻阻值大小,通过调节滑动变阻器接入电路的阻值来控制定值电阻两端的______不变,测量并记录不同电阻所对应的电流。
(2)按电路图正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到______(选填“阻值最小”或“阻值最大”)端;闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数。经检查,电流表、电压表连接无误,则电路存在故障可能是______(选填“开关断路”、“定值电阻断路”或“滑动变阻器断路”)。
(3)排除故障后,小明首先将5Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压控制值为2V,再将定值电阻由5Ω换成10Ω后,接下来应将滑动变阻器的滑片向______(选填“靠近”或“远离”)滑动变阻器接入电路的下接线柱方向移动,使电压表示数仍为2V;当把15Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻进行第四次实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电压表示数都超过2V.若仍想成功完成第四次实验,在不更换现有电源和滑动变阻器的前提下,应重新设置定值电阻两端的控制电压的最小值为______V。
(4)小明完成实验,分析记录的实验数据后,得出的结论是______。
32. 小明用图甲所示的电路,做伏安法测定值电阻实验。
(1)按图甲连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片后,电流表示数为0.3A,此时电压表的示数如图乙所示,则定值电阻Rx的阻值为______Ω;
(2)为了使测量结果更准确,小明进行了多次测量,记录了每次测量中电压表和电流表的数值,计算出每次测量所对应的Rx的阻值,再求Rx的______;
(3)小明又设计了另一种测量电阻Rx的方案,电路图如图丙所示,电路中定值电阻R0的阻值已知,电源电压未知。请你完善下列相关操作步骤,并写出电阻Rx的表达式;
①断开S1,闭合S、S2,用电压表测______两端电压,读出电压表示数为U1;
②______(填各开关的状态),用电压表测Rx两端电压,读出电压表示数为U2;
③电阻Rx的阻值表达式为Rx______(用U1、U2、R0表示)。
(4)小明在完成实验后,利用图丁所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡L的额定功率。电路中定值电阻R0的阻值已知,电源电压和滑动变阻器的最大阻值未知。请你完善下列相关操作步骤,并写出小灯泡L的额定功率的表达式。
①断开S2,闭合S、S1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为______,小灯泡L正常发光;
②断开S1,闭合S、S2,______,读出电流表示数为I1;
③断开S1,闭合S、S2,调节滑片至最左端,读出电流表示数为I2;
④小灯泡的额定功率的表达式为P额=______(用I额、I1、I2、R0表示)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、篮球架上的篮圈距地面的高度约3.3m,故A错误。
B、乒乓球比赛所用球拍的质量约为0.2kg,故B错误。
C、一个优秀的举重运动员可在3s内将150kg的杠铃举高2m,做功:W=Gh=mgh=150kg×10N/kg×2m=3000J,功率为:P===1000W=1kW,所以优秀运动员短时间运动的功率约为1kW,故C正确。
D、在公园进行体育锻炼时舒适的温度约为25℃,故D错误。
故选:C。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】B
【解析】解:A、冰箱拿出的雪糕包装袋上的“白霜”是空气中的水蒸气遇到温度低的雪糕包装快速放热后凝华形成的固态小冰晶,故A错误;
B、用冰袋给发烧的病人降温,主要是利用冰熔化时吸热,故B正确;
C、润湿皮肤后,皮肤上的液态水通过蒸发方式变为气态水蒸气,蒸发吸热,所以会感到凉快,故C错误;
D、干冰降雨,是因为干冰升华吸热,使高空中的水蒸气放热液化,故D错误。
故选:B。
(1)物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
关于物态变化的题目,首先要确定物质原来所处的状态与现在的状态,结合物态变化的定义来解答。
3.【答案】C
【解析】解:A、凸面镜扩大视野,利用的是光的反射,故A错误;
B、海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,对光线折射而产生的。故B错误。
C、手影是由光的直线传播形成的,故C正确。
D、自行车尾灯由相互垂直的小平面镜组成,利用了光的反射原理。故D错误。
故选:C。
(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、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进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
本题从生活中的现象入手,考查光现象的知识,理论联系实际,考查物理知识在实际生活中的应用,锻炼学生的观察和思考能力。
4.【答案】A
【解析】解:A、利用超声波穿透力强的特点,可以检测出锅炉有没有裂纹,故A正确;
B、声音的传播速度与传播介质的种类有关,在固体中传播较快,在液体中传播较慢,故B错误;
C、低声轻语是小声说话,降低了发声的响度,故C错误;
D、在中考期间,考场附近的建筑工地要停止施工,是从声源处减弱噪声,故D错误。
故选:A。
(1)超声波具有方向性好、穿透力强、破碎能力强等特点,主要应用于导航、金属探伤、医疗诊断。
(2)声音是由发声体振动产生的,需要靠介质传播,在不同介质中传播速度不同。
(3)音调是指声音的高低,响度是指声音的强弱,声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大。
(4)减弱噪声途径:一是从声源处减弱,二是在传播过程中减弱,三是在接收处减弱。
此题主要考查声音的传播、特征、应用和减弱噪声的方法,理解各知识点是解题的关键。
5.【答案】B
【解析】解:
A、木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力,没有作用在同一物体上,故不是一对平衡力,故A错误;
B、用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故B正确;
C、木块受到的重力和木块对桌面的压力,没有作用在同一物体上,故不是一对平衡力,故C错误;
D、木块对弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力,不是一对平衡力,也不是相互作用力,故D错误。
故选:B。
(1)二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)一对相互作用力的特点:大小相等、方向相反,作用在同一直线上,但相互作用力作用在不同的物体上。
本题是探究影响摩擦力大小的因素实验,把握住利用控制变量法分析实验结论的基本思路是解答此题的关键所在。
6.【答案】D
【解析】解:A、电饭锅的电热丝需要将电能转化为内能,超导体的电阻为零,无法将电能转化为内能,故A错误;
B、电刷跟铜半环接触,使电源和线圈组成闭合电路,所以电刷应用导体来制作,故B错误;
C、化石能源、核能在地球上的储量是有限的,消耗后短时间内不能再生,属不可再生能源,故C错误;
D、核反应堆又称原子反应堆或反应堆,是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置,故D正确。
故选:D。
(1)超导体的电阻为零,不会放热,所以电能无法转化为内能;
(2)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;
(3)可以从自然界源源不断地得到的能源叫可再生能源;一旦消耗就很难再生的能源叫不可再生能源;
(4)核反应堆又称原子反应堆或反应堆,是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。
此题考查了材料的物理属性及其应用、能源的分类和核反应堆的基本原理,包含的知识点较多,难度不大,属于基础知识的应用。
7.【答案】C
【解析】解:
A、克服物体重力做功(即有用功):W有用=Gh=15N×0.3m=4.5J,故A错误;
B、拉力做的总功:W总=Fs=6N×1.2m=7.2J,则额外功:W额=W总-W有=7.2J-4.5J=2.7J,故B错误;
C、由W额=fs可得,物体受到的摩擦力:f===2.25N,故C正确;
D、斜面的机械效率:η=×100%=×100%=62.5%,故D错误。
故选:C。
(1)利用W=Gh求克服物体重力做功(即有用功);
(2)利用W=Fs求拉力做的总功;额外功等于总功减去有用功,再利用W额=fs求物体受到的摩擦力。
(3)斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
本题考查了使用斜面时有用功、额外功、总功、机械效率、摩擦力的计算,要知道克服摩擦做的功为额外功。
8.【答案】ACD
【解析】解:A、甲图中,浮力:F浮甲=ρ水gV,乙图中,F浮=ρ水g(1-)V=ρ水gV,
则木块受到水的浮力之比:
F浮甲:F浮乙==4:3,故A正确;
B、当将细线剪断后,物体漂浮在水面上,且有四分之一的体积露出水面,所以F浮=G,即ρ水g(1-)V=ρ物gV,解得:=,故B错误;
C、由图知,甲图水的深度大于乙图水的深度,由p=ρ水gh可得,甲图中水对容器底的压强大,故C正确;
D、因为甲乙的底面积相同,根据p=知,图甲中水对容器底的压力大于图乙中水对容器底的压力,故D正确。
故选:ACD。
(1)根据F浮=ρ水gV排判断浮力的关系;
(2)根据漂浮时浮力等于重力列等式算出物体的密度与水的密度之比;
(3)根据p=ρ液gh判断水对容器底部的压强关系;
(4)根据p=判断出水对容器底的压力的大小。
本题是有关密度、压强、浮力的综合应用,关键掌握阿基米德原理及浮沉条件,并能够对不同情况对物体正确进行受力分析,搞清各个力之间的关系。
9.【答案】BCD
【解析】解:
A、变阻器与R2并联后再与R1串联,电压表测并联部分的电压,电流表测电路的电流,将滑动变阻器滑片P从b端向中点滑动的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,并联部分的电阻变小,由串联电阻的规律,总电阻变小,根据欧姆定律,电流表的示数变大,故A错误;
B、根据P=I2R,R1的功率变大,故B正确;
C、根据并联电路电流的规律,I1=I2+I滑,
因并联部分的电压变小,由欧姆定律I=可知,I2变小,因干路电流I1变大,故通过R1的电流变化量小于滑动变阻器的电流变化量,故C正确;
D、根据串联电路电压的规律,电压表示数变化量等于R1的电压变化量,
根据U=IR,对R1来说,移动滑片前:
U1=I1R1----①,
移动滑片后:
U1′=I1′R1-----②,
②-①有:
U1-U1′=I1R1-I1′R1=(I1-I1′)R1,
即△U1=△I1R1,
R1=,
即R1的电压变化量与电流表示数变化量的比值等于R1,保持不变,故D正确。
故选:BCD。
(1)变阻器与R2并联后再与R1串联,电压表测并联部分的电压,电流表测干路的电流,将滑动变阻器滑片P从b端向中点滑动的过程中,分析变阻器连入电路的电阻变化,根据并联电阻的规律确定并联部分的电阻变化,由串联电阻的规律和欧姆定律确定电流表的示数变化;
(2)根据P=I2R分析R1的功率变化;
(3)并联部分的电压变小,由欧姆定律可知通过R2的电流变化,根据并联电路电流的规律分析回答;
(4)根据串联电路电压的规律,电压表示数变化量等于R1的电压变化量,由欧姆定律分析。
本题为电路变化综合题,考查串、并联电路的规律及欧姆定律的运用,有一定难度。
10.【答案】AC
【解析】解:
(1)由图知,两电阻串联,电压表测R1两端电压,
由图象知当电压表示数为UV=9V,变阻器连入阻值R2=10Ω,
由欧姆定律可得此时电路中电流I=I2=I1==,
电源电压:U=UV+I2R2=9V+×10Ω
由图象知当电压表示数UV'=6V,变阻器连入阻值R2'=20Ω,
此时电路中电流I'=I2'=I1'==,
电源电压:U=UV'+I2'R2=6V+×20Ω
电源电压不变,所以9V+×10Ω=6V+×20Ω,
解得:R1=10Ω,故B错误;
电源电压:U=UV+I2R2=6V+×20Ω=18V,故A正确。
(2)大当滑动变阻器的电阻最大时,电路的电流最小,R1的最小功率,
此时电路的电流最小为:I小===0.3A,
由P=可得,
R1的最小功率:
P1最小=R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W,故C正确;
D、因为电压表的量程为0~15V,所以当电压表示数为15V时,
由I=可得,电路中的电流最大,最大为:
I===1.5A,
由串联电路电压的规律得,滑动变阻器两端的电压:
U2min=U-UR1=18V-15V=3V,
由欧姆定律,滑动变阻器接入电路的最小电阻:
R2min===2Ω,
所以R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为10Ω:2Ω=5:1,故D错误。
故选:AC。
(1)由图知,两电阻串联,电压表测R1两端电压,在电路安全情况下,变阻器连入阻值最小时,电压表示数最大,连入阻值最大时电压表示数最小,由此根据串联电路特点和欧姆定律,结合图象表示出电源电压从而计算出电源电压和R1的阻值;
(2)当滑动变阻器的电阻最大时,电路中的电流最小,由P=计算R1的最小功率;
(3)利用串联电路的电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器此时接入电路的最小电阻,进而求出R1的阻值与R2接入电路的最小阻值。
本题考查了串联电路特点、欧姆定律以及电功率和焦耳定律的应用,能从图象中获取有用信息计算出电源电压是关键。
11.【答案】汽车 地面
【解析】解:小明爸爸看到小明逐渐向后退去,意思是说小明是向后运动的,小明爸爸选择的参照物是汽车;
小明看到汽车的远去,意思是说汽车是运动的,他选择的参照物是地面。
故答案为:汽车;地面。
判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化。若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的。
一个物体是运动还是静止,取决于所选择的参照物,参照物不同,运动状态也可能不同。
12.【答案】振动 空气
【解析】解:(1)声音是由物体振动产生的,唱歌时,人的声带在振动。
(2)固体、液体、气体都能够传声,歌声是通过空气传到音乐老师的耳朵里的。
(1)声音是由物体振动产生的,正在发声的物体一定在振动;
(2)声音的传播需要介质,固体、液体、气体都能够传声。
本题考查了声音的产生、传播等知识的理解,属于基础知识考查,比较简单。
13.【答案】80 20
【解析】解:飞轮转速是2400r/min=40r/s,即飞轮每秒转40r,
因为飞轮转2r,完成4个冲程,对外做功1次,
所以,飞轮转40r,完成80个冲程,对外做功20次。
故答案为:80;20。
热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,飞轮转动2周,活塞往返2次,燃气对外做功1次,根据这个比例关系可以得出答案。
本题考查了热机转速的相关计算,熟记相关数据是解题的关键。
14.【答案】变长;实
【解析】解:玻璃瓶相当于一个柱面透镜。当铅笔由靠近瓶子的位置较近时,瓶子起到放大镜的作用,成正立放大的虚像,逐渐远离时,透过透镜会看到铅笔尖逐渐变长,到达某一位置时,铅笔尖忽然改变方向;此时的铅笔处于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
故答案为:变长;实。
由凸透镜成像的规律知,当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,得到倒立、放大的实像;物体在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
此题主要考查凸透镜成像规律的应用,属于一道光学综合题。此实验最好亲自做一下比较好。
15.【答案】大于 降低
【解析】解:
(1)瓶内气压等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,即p内=p大气压+p水柱,因此瓶内气压p内>p大气压。
(2)若拿着此气压计从29楼下到1楼,高度降低,大气压升高,由于瓶内气体密闭,且玻璃管很细,可近似认为瓶内气体的压强不变,所以细玻璃管内水柱产生的压强会变小,玻璃管中的水柱高度降低。
故答案为:大于;降低。
大气压随高度的增加而减小,从29楼下到1楼,大气压变大,瓶内气压不变,所以水柱产生的压强变小、高度变小。
瓶内气压等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,以及大气压随高度升高而降低,是解决本题的关键点。
16.【答案】225 80%
【解析】解:
(1)由图知,n=3,绳子自由端移动的距离:
s=nh=3×1m=3m,
由W=Fs可得,绳子自由端的拉力
F===225N;
(2)拉力做的有用功:
W有用=Gh=mgh=54kg×10N/kg×1m=540J,
该滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=80%。
故答案为:225;80%。
(1)由图知,滑轮组承担物重的绳子股数n=3,绳子自由端移动的距离s=3h,利用W=Fs求绳子自由端的拉力;
(2)知道物体的质量,利用G=mg求其重力,又知道物体上升的高度,利用W=Gh求有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
本题考查了使用滑轮组时拉力、有用功、机械效率的计算,属于基础题目。
17.【答案】重力势 动 减少
【解析】解:滚摆在下降过程中,高度逐渐减小,重力势能减小,速度越来越大,动能增大,滚摆的重力势能转化为动能。
滚摆上下往复运动过程中,要克服阻力做功,部分机械能转化为内能,故总的机械能减少。
故答案为:重力势;动;减少。
(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度,质量越大,高度越大,重力势能越大;
(2)物体在运动过程中,和空气之间存在摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能。
本题考查了动能与重力势能的转化。动能与质量和速度有关,重力势能与高度和质量有关。分析能量转化时,就看什么能量减少了,什么能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量。
18.【答案】空气开关 漏电保护器
【解析】解:当家庭电路中电流过大时,空气开关自动断开,切断电路;
如果站在地上的人不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,漏电保护器会迅速切断电流,对人身起到保护作用。
故答案为:空气开关;漏电保护器。
家庭电路中带有漏电保护器的总开关具有空气开关和漏电保护器的功能,当出现短路、过载(用电器总功率过大)和漏电时,能自动“跳闸”对人或电路起到保护作用。
本题考查空气开关与漏电保护器的作用,注意对二者原理进行辨别,这是电学中的一个易错点,应特别注意。
19.【答案】电磁波 地球同步
【解析】解:电磁波可以在真空中传播,卫星与地面应用电磁波进行通信。
北斗卫星导航系统包含多颗相对地球“静止”的地球同步卫星。
故答案为:电磁波;地球同步。
电磁波能够在真空中传播;地球同步卫星相对于地面是静止的。
本题考查了电磁波的应用和北斗导航卫星的相关知识,难度不大,要熟记。
20.【答案】3.6×105J 500 96.8
【解析】解:
(1)3200imp/(kW•h)表示每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁3200次,
指示灯闪烁320次,则电热棒消耗的电能:
W=kW•h=0.1kW•h=0.1×3.6×106J=3.6×105J,
电热棒正常工作时的电功率,即额定功率:
P===0.5kW=500W;
(2)由P=得电热棒正常工作时的电阻:
R===96.8Ω。
故答案为:3.6×105;500;96.8。
(1)3200imp/(kW•h)表示每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁3200次,据此可求指示灯闪烁320次消耗的电能,再利用P=求电热棒正常工作时的电功率,即额定功率;
(2)家庭电路的电压为220V,利用P=电热棒正常工作时的电阻。
本题考查了消耗电能和电功率的计算以及公式P=的应用,明确电能表相关参数的意义是关键。
21.【答案】解:
对准凹透镜的虚焦点F1入射的光线(延长线过焦点),经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴;平行于凸透镜主光轴入射的光线,经凸透镜折射后,折射光线的经过凸透镜的焦点F2;当光从空气中斜射入水中时,在水和空气的界面发生折射,折射角小于入射角,如图所示:
【解析】延长线过焦点的光线经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴;
平行于凸透镜主光轴入射的光线,经凸透镜折射后,折射光线的经过凸透镜的焦点;
当光从空气中斜射入水中时,在水和空气的界面发生折射,折射角小于入射角。
本题考查了凸透镜、凹透镜的三条特殊光线,以及光的折射规律的应用,属于基础题目。
22.【答案】解:
由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下,要最省力,则动力臂应最长,由图知OA比OB长,所以OA作为动力臂L1时最长;
因阻力方向竖直向下,为使杠杆平衡,则动力F1的方向应向上,则过A点作垂直于OA向上的力即为最小动力F1的示意图;反向延长阻力画出阻力的作用线,则支点O到阻力作用线的垂直距离为阻力臂L2,如图所示:
【解析】使用杠杆时,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,越省力;因此只需找出使动力臂最长的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可;支点到阻力作用线的垂直距离是阻力臂。
本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论。
23.【答案】解:
闭合开关后,使电磁铁的右端为N极,根据安培定则可知,电流从通过螺线管的左端流入,右端流出,故应将电源正极与开关右接线柱相连,开关的左接线柱与螺线管的左接线柱相连,螺线管的右接线柱与变阻器的C接线柱相连(即变阻器应串联接入电路);
因滑动变阻器的滑片P向右移动时,电磁铁的磁性增强,说明电路中的电流增大,则此时滑动变阻器接入电路的阻值减小,故应将电源的负极与变阻器的B接线柱相连,如图所示。
【解析】使电磁铁的右端为N极,由安培定则确定线圈中的电流方向;改变电磁铁的磁性强弱,就要从改变电磁铁的线圈匝数或者改变通过电磁铁的电流大小入手;而该电磁铁的线圈匝数固定,只能改变电流的大小,改变滑动变阻器接入的阻值可以改变电路中的电流。
本题考查了安培定则的应用、影响电磁铁磁性强弱的因素以及滑动变阻器的接法,确定滑动变阻器的接法是本题的关键。
24.【答案】解:(1)卡丁车满载时的重力
G=mg=640kg×10N/kg=6400N,
卡丁车满载时对地面的压力
F=G=6400N,
卡丁车满载时对地面的压强:
p===2×104Pa;
(2)卡丁车的行驶速度:
v===10m/s,
由P===Fv得牵引力大小:
F===2300N,
由二力平衡可知,卡丁车运动时受到的水平阻力
f=F=2300N;
(3)牵引力做的功
W=Pt=23000W×5×60s=6.9×106J,
根据η=可得,完全燃烧汽油放出的热量:
Q放===2.76×107J,
由Q放=mq得,完全燃烧汽油的质量:
m===0.6kg。
答:(1)它对沙滩的压强为2×104Pa;
(2)卡丁车运动的速度为10m/s,水平阻力为2300N;
(3)需要0.6kg的汽油。
【解析】(1)知道卡丁车满载时的质量,利用G=mg求其重力大小,卡丁车满载时对地面的压力大小等于其重力,知道受力面积,利用p=求卡丁车满载时对地面的压强;
(2)求出卡丁车的行驶速度,利用P=Fv求此次行驶中卡丁车的牵引力大小,由二力平衡可知其受到的水平阻力;
(3)利用W=Pt求牵引力做的功,即汽油完全燃烧产生热量转化的机械能,根据η=求完全燃烧汽油放出的热量,再利用Q放=mq求完全燃烧汽油的质量。
本题为力学和热学综合题,要求灵活应用相关公式,要利用好推导公式P===Fv,计算时注意单位统一。
25.【答案】解:
(1)由电路图知,电动机与加热电阻并联,
由并联电路特点和P=可得,加热电阻正常工作时的电功率为:
P===1000W;
(2)加热电阻正常工作420s产生热量:
Q放=W=Pt=1000W×420s=4.2×105J,
电加热效率为80%,所以水吸收热量:
Q吸=80%Q放=80%×4.2×105J=3.36×105J,
由密度公式可得水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×4×10-3m3=4kg,
由Q吸=cm△t和可得水升高的温度:
△t===20℃,
水的温度会升高到:
t=t0+△t=20℃+20℃=40℃;
(3)由焦耳定律可得,按摩10min电动机线圈产生的热量:
Q=I2Rt=(0.1A)2×2Ω×10×60s=12J。
答:(1)加热电阻正常工作时的电功率100W;
(2)水的温度会升高到40℃;
(3)电动机线圈产生的热量是12J。
【解析】(1)由图知,加热电阻与电动机并联,利用P=计算加热电阻正常工作时的电功率;
(2)利用Q=W=Pt先计算加热电阻正常工作420s产生热量,水吸收的热量Q吸=80%Q放;利用密度公式计算水的质量,再利用Q=cm△t计算水升高的温度,从而得到升高到的温度;
(3)利用焦耳定律计算电动机线圈产生的热量。
本题以足浴盆为情景,考查了电功率公式、电热公式、吸热公式的应用,综合性强,关键是能灵活应用公式。
26.【答案】解:(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L与电阻R1并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡L正常发光,则电源的电压:U=UL=6V,
通过电阻R1的电流为:
I1===0.6A,
电流表的示数
I=IL+I1=1A+0.6A=1.6A;
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,
此时电路中的电流为:
I===0.15A,
根据串联分压原理和I=可得,
R2的最大阻值为:
R2===30Ω;
(3)根据P=可得,
灯泡的电阻为:
RL===6Ω
,由RL<R1可知,当S2闭合,S1、S3断开时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,
则电路的最小总功率为:
P小===0.9W。
答:(1)电源电压为6V;
(2)R2的最大阻值为30Ω;
(3)当电路中有电阻或小灯泡工作时,整个电路的最小电功率为0.9W。
【解析】(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L与电阻R1并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点结合额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压;
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,根据欧姆定律可求出此时电路中的电流,再根据串联分压原理和R=即可求R2的最大阻值;
(3)根据P=求出灯泡的电阻,然后与R1的阻值相比较,两者中的最大阻值和滑动变阻器的最大阻值串联时电路的总电阻最大,电路的总功率最小,根据电阻的串联和P=求出电路的最小总功率。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断以及最后一问中灯泡消耗最小功率时的判断。
27.【答案】外焰加热 受热均匀 BAEDC 减小热量的损失 CD 水在沸腾过程中,继续从外界吸热,但温度保持在水的沸点不变
【解析】解:(1)实验装置器材的组装顺序都是由下至上,这样做的目的是使酒精灯用外焰加热,因火焰的外焰温度最高。
(2)用水浴法加热,可以使海波均匀受热,减慢熔化速度,便于发现海波熔化过程的规律。
(3)五个探究要素按照探究实验过程的顺序正确排序:BAEDC;
(4)中心有孔的纸板,除了有固定温度计的作用,还有减少热量的损失的作用。
(5)水在加热过程中温度与时间的图象,图中CD段图象是错误的,原因是水在沸腾过程中,继续从外界吸热,但温度保持在水的沸点不变。
故答案为:(1)外焰加热; (2)受热均匀;(3)BAEDC;(4)减小热量的损失;(5)CD;水在沸腾过程中,继续从外界吸热,但温度保持在水的沸点不变。
(1)要正确解决此题,需要掌握酒精灯与温度计的使用规则,要用酒精灯的外焰加热;
(2)采取“水浴法”对试管中的海波加热,这种加热方法的好处是使试管中的海波受热均匀;
(3)根据探究要素按照探究实验过程的顺序正确排序;
(4)中心有孔的纸板,有固定温度计的作用,减少热量的损失的作用;
(5)水在沸腾过程中,继续从外界吸热,但温度保持在水的沸点不变。
本题考查探究“固体熔化时温度的变化规律”和“水沸腾时温度变化的特点”的实验,结合图象分析液体沸腾的特点,考查学生的分析归纳能力。
28.【答案】竖直 虚 仍能 反射 10 不变
【解析】解:(1)平面镜所成的像关于镜面对称,为了便于观察,玻璃板需与水平桌面垂直,所以应竖直放在水平桌面上。
(2)光屏上不能得到蜡烛的像,所以可以验证平面镜所成的像是虚像。
(3)在像和玻璃板之间放一个不透明的纸板不会影响玻璃板的成像,仍能观察到蜡烛的像,说明平面镜成的像是由光的反射形成的。
(4)移动前,蜡烛到平面镜的距离是3cm,向远离玻璃板移动2cm后,距玻璃板为5cm,物与像到镜面的距离相等,所以像与蜡烛的距离为10cm;平面镜所成的像与物等大,故像的大小不变。
故答案为:(1)竖直;(2)虚;(3)仍能;反射;(4)10;不变。
(1)玻璃板不竖直,像的底部不在桌面上,怎么移动都不会与另一蜡烛重合;
(2)光屏只能承接实像;
(3)平面镜成的像是由光的反射形成的;
(4)物与像到镜面的距离相等,平面镜所成的像与物等大。
本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用。这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
29.【答案】平衡螺母 左 4 左 变小 变大
【解析】解:(1)实验前,为了便于测量杠杆的力臂,应使杠杆在水平位置平衡,故应调调节平衡螺母;若向右调节平衡螺母,则说明杠杆的左端偏低。
(2)如图甲,当在杠杆左侧第2格处挂6个钩码,设杠杆上每一小格代表的长度为L,每钩码的重力为G,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知
6G×2L=nG×3L,
解得
n=4,
故应在右侧第3格处挂4个钩码。
若将杠杆左右两侧所挂的钩码各向远离支点O的方向移动1个格,则杠杆左边力与力臂的乘积为6G×3L=18GL,
杠杆右边力与力臂的乘积为4G×4L=16GL,
因杠杆左边力与力臂的乘积大于杠杆右边力与力臂的乘积,故杠杆左端下降。
(3)由杠杆平衡条件F1l1=F2l2知
F1=,
将拉力方向旋转到图中虚线位置时,阻力乘阻力臂的值不变,拉力的力臂变小,故拉力将变大。
故答案为:(1)平衡螺母;左;(2)4;左;( 3)变小;变大。
(1)平衡螺母向上翘的一端移动,才能使杠杆在水平位置平衡。
此题是探究“杠杆的平衡条件”实验,考查了杠杆平衡条件的应用,常见题目。
30.【答案】中央位置 16.4 20 0.82×103 ρ水
【解析】解:(1)①调节天平横梁平衡时,指针指在分度盘的中线处,可以判断天平的横梁平衡。
②固体的质量:m=10g+5g+1.4g=16.4g。
③固体的体积:V=60mL-40mL=20mL=20cm3。
④固体的密度:ρ===0.82g/cm3=0.82×103kg/m3。
(2)①用细线系着小金属球,将其挂在弹簧测力计下,测出小金属球的重力G;
②在烧杯中装入适量的水,将挂在测力计下的小金属球完全浸没在水中,读出弹簧测力计示数F;
小金属球受到的浮力为:F浮=G-F,
③该小金属的体积V小金属球==;
小金属球的质量:m小金属球=,
④该小金属球的密度ρ小金属球===ρ水。
故答案为:(1)中线处;(2)16.4;(3)20;(4).0.82×103;(5);(6)ρ水。
(1)①调节天平横梁平衡时,指针指在分度盘的中线处或者指针左右偏转角度相同,都可以判断天平的横梁平衡。
②物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度之和。
③固体的体积等于固体浸没水前后水面对应的刻度差。
④知道固体的质量和体积,根据密度公式求出固体的密度。
(2)③知道小金属球的重力和浸没在水中弹簧测力计示数,求出小金属球受到的浮力,根据阿基米德原理求出小金属球的体积。
④知道小金属球的重力求出质量,根据密度公式求出小金属球的密度。
本题考查了两种测量固体密度的方法,一种是常规方法,利用天平和量筒,另一种是利用浮力测量固体密度,这两种方法都是比较典型的,一定要熟练掌握。
31.【答案】电压 阻值最大 定值电阻断路 远离 2.4 当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比
【解析】解:
(1)要探究“电流与电阻的关系”时,要控制电阻的电压不变,即通过调节滑动变阻器接入电路的阻值来控制定值电阻两端的电压不变;
(2)为保护电路安全,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端;
闭合开关,电流表无示数,说明电路可能存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的定值电阻断路;
(3)将5Ω电阻换成10Ω后,由分压原理,电压表的示数会变大,所以应该增大滑动变阻器的阻值,即应将滑动变阻器的滑片P向远离滑动变阻器接入电路的下接线柱方向移动,使电压表仍为原来的示数不变;
由串联电路的规律及分压原理有:
=,
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小:
=,
UV=2.4V,则应重新设置定值电阻两端的控制电压的最小值为2.4V。
(4)分析记录的实验数据后,得出的结论是当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比。
答:(1)电压;(2)阻值最大;定值电阻断路;(3)远离;2.4 (4)当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比。
(1)探究电流与电阻关系时,需控制电阻两端电压不变;
(2)为保护电路,闭合开关前滑片要置于阻值最大处;常见电路故障有断路与短路两种,根据电路故障现象分析电路故障原因;
(3)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
根据串联电路的分压特点和分压原理求解;
(4)电压一定,电流与电阻成反比。
本题探究“电流与电阻的关系”实验,考查控制变量法、注意事项、故障分析、操作过程和实验结论及实验结论,为中考的热点问题。
32.【答案】15 平均值 电源 断开开关S2,闭合开关S、S1 = I额 保持滑动变阻器的滑片的位置不变
【解析】解:(1)图乙知,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为4.5V,则RX的阻值为:
RX===15Ω;
(2)为了使测量结果更准确,小明进行了多次测量,记录了每次测量中电压表和电流表的数值,计算出每次测量所对应的RX的阻值,再求RX的平均值,这样可以减小误差;
(3)①断开S1,闭合S、S2,用电压表测电源两端电压,读出电压表示数为U1;
②断开开关S2,闭合开关S、S1,电压表测量电阻Rx两端的电压,电压表示数为U2;
③电路的电流为:I=
由欧姆定律得RX的阻值:
RX==;
(4)①断开S2,闭合S、S1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I额,小灯泡L正常发光;
②断开S1,闭合S、S2,保持滑动变阻器的滑片的位置不变,读出电流表示数为I1;
③断开S1,闭合S、S2,调节滑片至最左端,读出电流表示数为I2,此时电路中只有R0接入电路,电源电压为U=I2R0
断开S1,闭合S、S2,保持滑动变阻器的滑片的位置不变时,此时变阻器与R0串联,根据串联电路分压特点,则有:
====,
则此时滑动变阻器接入电路的阻值为:
R=R0
断开S2,闭合S、S1时,此时小灯泡与变阻器串联,滑动变阻器两的电压为:
UR′=I额R=R0,
此时小灯泡的额定电压为:
UI额=U-UR′=I2R0-R0,
则灯的额定功率为:
P额=UI额I额=【I2R0-R0】I额=。
故答案为:(1)15; (2)平均值;(3)①电源;②断开开关S2,闭合开关S、S1; ③=;(4)①I额;②保持滑动变阻器的滑片的位置不变;④。
(1)根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数,由欧姆定律算出定值电阻RX的阻值;
(2)多次测量求平均值,可以减小误差;
(3)根据电路图知:断开S1,闭合S、S2,用电压表测电源电压,读出电压表示数为U1
断开开关S2,闭合开关S、S1,电压表测量电阻Rx两端的电压,电压表示数为U2;
定值电阻与待测电阻串联,已知定值电阻电压与阻值,由欧姆定律可以求出电路电流,已知待测电阻两端的电压,由欧姆定律可以求出待测电阻的阻值;
(4)在没有电压表的情况下,根据P=UI,测量额定电流为I额的小灯泡额定功率,关键是测量灯的额定电压,根据并联电路电压的规律可求灯的额定电压;
①断开S2,闭合S、S1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I额,小灯泡L正常发光;
②断开S1,闭合S、S2,保持滑动变阻器的滑片的位置不变,读出电流表示数为I1;
③断开S1,闭合S、S2,调节滑片至最左端,读出电流表示数为I2,此时电路中只有R0接入电路,电源电压为U=I2R0
断开S1,闭合S、S2,保持滑动变阻器的滑片的位置不变时,此时变阻器与R0串联,根据串联电路分压特点,则有:
====,据此求出此时滑动变阻器接入电路的阻值;
当断开S2,闭合S、S1时,此时小灯泡与变阻器串联,根据欧姆定律算出滑动变阻器两的电压,由串联电路电压的规律算出此时小灯泡的额定电压,根据P=UI写出灯的额定功率的表达式。
本题考查了伏安法测量电阻以及测小灯泡功率的实验,考查了在没有电压表的情况下设计实验方案测量电功率和电阻的能力,属于难题。
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