2022年河北省中考 物理 模拟考试题(带解析)
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这是一份2022年河北省中考 物理 模拟考试题(带解析),共19页。试卷主要包含了选择题,填空及简答题,实验探究题,计算应用题等内容,欢迎下载使用。
1.拥有“天蓝、地绿、水净”的美好家园,是我们每个中国人的梦想,下列有关做法不符合这一理念的是( )
A.提倡多使用干电池
B.减少使用不必要的塑料制品
C.提倡使用太阳能、风能等清洁能源
D.减少煤、石油等化石燃料的使用
2.电与磁的关系在现代技术上有着广泛的应用,关于电磁现象的下列说法中正确的是( )
A.图是利用“电生磁”将铁钉磁化,根据安培定则可判断出铁钉的上端是N极
B.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流,这是奥斯特最早发现电磁感应现象
C.图是通电小线圈在磁场作用下转动,机械能转化为电能
D.图中把小磁针放在地球赤道附近,小磁针静止时N极指向地理南极附近
3.关于热学知识,下列说法正确的是( )
A.物体放出热量时,温度一定降低
B.“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地做无规则运动
C.内能总是从温度低的物体传到温度高的物体
D.物体的运动速度越大,物体内部分子运动就越快,因而物体的内能越大
4.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中的空气开关跳闸,一定是发生了短路
B.家用电器的金属外壳必须与三脚插头的长插脚相连
C.螺丝刀式的试电笔使用时,手指不能接触上端的金属帽
D.控制用电器的开关必须安装在零线上
5.下列有关应用与原理对应不正确的是( )
A.风力发电机利用了电磁感应原理
B.利用洗洁精的乳化作用除去餐具上的油污
C.船闸利用的是流速越大的位置压强越小
D.金刚石刀具利用的是金刚石硬度大
6.在2020年特殊的经济形势下,“新基建”的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命,“5G“产业是其中一项。“5G“手机通过电磁波与基站之间进行信息传递,以下有关说法中不正确的是( )
A.电磁波可以在真空中传播
B.电磁波既能传递信息也能传递能量
C.“5G“手机,使用过程中也会发热,是因为工作过程中部分电能转化为内能
D.“5G“比“4G“传递信息更快,是因为它所使用的电磁波的波长更长
7.将一个玻璃杯子灌满水,取硬纸片盖于杯口,压紧后将杯子倒置,放开压纸片的手,水和纸片竟然不掉下来,这就是惊险、奇妙的覆杯实验。对如图所示的状态,下列说法错误的是( )
A.水不流出来说明大气只有向上的压强
B.杯内的水对此时的杯底也有压力
C.杯内的水产生的最大压强与倒置之前是一样的
D.大气压与液压一样都是由于重力产生的
8.小明用手机调弦软件在同一位置测吉他弦刚发声的参数,两次拨A弦后界面如图,则( )
A.第一次测得的响度比第二次大
B.第一次测得的音调比第二次高
C.第二次测得A弦每秒振动73次
D.拧紧A弦后再拨动每秒振动的次数变少
9.蜡烛放在如图所示位置,一条平行于主光轴的光线经透镜后的光路图。下列说法正确的是( )
A.透镜的焦距等于10.0cmB.透镜成的是虚像
C.透镜成的是正立的像D.透镜成的是缩小的像
10.如图所示,在探究动能大小与质量关系的实验中,下列分析正确的是( )
A.本实验研究的动能是指小球撞击木块后,木块具有的动能
B.木块在滑行过程中,内能转化为机械能
C.木块在滑行过程时受到的摩擦力逐渐减小
D.本实验中运用的实验方法有控制变量法和转换法
11.如图所示,有一斜面长为s、高为h,现用力F沿斜面将重力为G的物体从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为η。则下列关于斜面对物体的摩擦力f的表达式中正确的是( )
A.f=B.f=
C.f=F(1﹣η)D.f=
12.手机无线充电是一种新型的充电方式,其充电原理是当电流流过充电底座发射线圈时会产生磁场,手机电池接收线圈靠近该磁场时就会产生电流,从而给智能手机充电,如图所示。给手机充电时,与手机接收线圈工作原理一致的是( )
A.B.C.D.
13.如图是电阻甲和乙的I﹣U图像,下列说法正确是( )
A.甲的电阻始终比乙电阻小
B.通过乙电阻的电流大小与其两端电压大小成正比
C.甲、乙串联在3V的电源上,电路的总电流为0.6A
D.甲、乙组成并联电路,若总电流为0.6A,则甲、乙两端的电压为2V
14.如图是小明设计的调光电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U关系图像如图所示(电阻丝AB的阻值不随温度变化)。当AB连入电路的阻值为2.5Ω时,灯泡消耗的功率为3.2W,此时灯丝的阻值为( )
A.6ΩB.3ΩC.5ΩD.1.25Ω
15.如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两个底面积相同的圆柱形容器,甲容器中盛有液体A,物块M漂浮在液体A中,物块M排开液体的质量为m1,液体A对甲容器底部的压强为p1;乙容器中盛有液体B,物块N悬浮在液体B中,物块N排开液体的质量为m2,液体B对乙容器底部的压强为p2。此时两容器的液体深度恰好相等。已知容器中液体A、B质量相等,物块M、N为材料相同的实心物体。下列判断中正确的是( )
A.p1<p2B.p1=p2C.m1<m2D.m1>m2
二、填空及简答题(本大题共9个小题;每空1分,共31分)
16.为探究“动能大小的影响因素”,小华利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的实验。
(1)实验中通过比较木块 来判断钢球动能的大小;
(2)在图甲和图丙中,用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目的是使钢球撞击木块时的 相同:
(3)如果水平面光滑,则 (选填“能”或“不能”)完成本实验。
17.地球的自转让我们每天能看到“日出”和“日落”现象。由于地球表面有大气层,太阳光通过密度不均匀的大气层会发生 。如果没有这层大气,我们看到的日出将 (提前/推迟).
18.为了“探究滑动摩擦力与压力大小关系”,小明用图甲器材进行探究。实验时需用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块,若增大拉力,木块所受摩擦力 (选填“增大”、“减小”或“不变”);多次增加砝码质量,重复实验,记录数据,作出木块受到的滑动摩擦力f与木块和长木板间压力F的关系图像(如图乙中①);在长木板上铺上毛巾重复上述实验,则f和F的关系图像可能为图乙中的 (选填“①”、“②”或“③”)。
19.2017年5月18日,我国实现全球首次海域可燃冰试采成功。1m3可燃冰可以释放出175m3的天然气,这些天然气完全燃烧释放出的热量是 J;在标准大气压下,若这些热量有50%被质量为1×104kg初温为20℃的水吸收,水的温度能够上升 ℃。[q天然气=3.6×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
20.太阳能清洁无污染,是人类能源的宝库。太阳能属于 能源(选填“一次”或“二次”)。太阳能是在太阳内部氢原子核发生 释放出的能。人类目前直接利用太阳能的方式主要有两种,一种是把太阳能转化为 能,如太阳能热水器;另外一种是把太阳能转化为电能,如光伏发电。
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)
21.如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
a.如图甲,将木块平放在长木板上,水平匀速拉动木块,记录弹簧测力计示数。
b.如图乙,将木块平放在长木板上,并在木块上放一砝码,水平匀速拉动木块,记录弹簧测力计示数。
c.如图丙,将木块平放在玻璃上,水平匀速拉动木块,记录弹黄测力计示数。
(1)由 两图可知:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)实验后小丽用原器材重新设计了如图丁所示的实验装置,使用该装置测量木块与木板间摩擦滑动摩擦力时 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。实验中小丽发现:当F为3N时,木块相对于地面静止且长木板刚好做匀速直线运动,则长木板受到地面的摩擦力大小为 N。
(3)实验拓展:如图1所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F﹣t和v﹣t图像分别如图2、图3所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为 N。
22.小芬在做“探究杠杆平衡条件”的实验。
(1)为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在如图甲的情况,此时杠杆 (选填“处于”或“不处于”)平衡状态,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置达到平衡。
(2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,仍然使杠杆平衡在水平位置的目的是 。
(3)图乙所示是水平位置平衡后的杠杆,小芬从左侧去掉两个钩码,则你应将杠杆右侧的钩码由3的位置移动到 的位置,才可以使杠杆仍在水平位置平衡。小芬又用如图丙所示装置进行实验,弹簧测力计的读数应是 N。(一个钩码重0.5N)
(4)聚餐时使用公筷逐渐成为人们的共识。如图所示是用筷子夹食物时的示意图丁,已知O点为杠杆支点,则筷子是 。
A.省力杠杆B.等臂杠杆C.费力杠杆D.省功杠杆
23.如题1图所示,在“测量小灯泡额定功率”的实验中,现有器材:额定电压为3.8V的小灯泡(电阻约为12Ω),12V的电源,电流表,电压表,开关各1个,规格分别为A(10Ω 1A)、B(20Ω 1A)、C(50Ω 1A)的滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)为了完成该实验,应选用滑动变阻器 (选填“A”、“B”或“C”)。
(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现小灯泡均不亮,电流表无示数,电压表有示数,则该电路故障可能是 (选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”)。
(4)排除故障后,继续实验,滑片P移到某一位置时,电压表的示数如题2图所示,为测量小泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如题3图所示,则小灯液的额定功率是 W。
(5)测量结束后,应先断开开关,然后拆除 两端上的导线,再拆除其他导线。
(6)下列实验不能用该实验装置完成的是 (填字母序号)。
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
D.测量小灯泡的电阻
四、计算应用题(本大题共3个小题;第36小题5分,第37小题6分,第38小题7分,共18分)
24.如图甲所示是小明家的养生壶,它有高温、中温、低温三个挡位,图乙是他的工作电路图,下表所列的是其部分参数,其中R1、R2为发热电阻,R2=88Ω,求:
(1)发热电阻R1的阻值是多少?
(2)该养生壶中温挡的电功率是多少?
(3)小明在额定电压下用高温挡加热3kg的水,使其温度从20℃上升到100℃,则烧开一壶水需要多长时间?[不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)],计算结果保留整数。
25.有一体积、质量忽略不计的弹簧,其原长为10cm,把弹簧下端固定在容器底部,上端固定在边长为10cm的正方体木块上,向容器中加水,直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,此时水深为24cm。弹簧受到拉力作用时,弹簧伸长的长度△L与所受拉力F的关系如图乙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)木块受到水的浮力;
(2)木块的密度;
(3)打开出水孔,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,关闭出水孔,此时水对容器底部压强。
参考答案与试题解析
1.【解析】A、干电池的使用是一次性的,废干电池里面有部分对环境造成污染的废物,故A符合题意;
B、减少使用不必要的塑料制品,会防止白色污染,故B不符合题意;
C、提倡使用太阳能和风能等清洁能源,能减少二氧化碳的排放,符合“节能减排、低碳生活”理念,故C不符合题意。
D、开发新能源,减少煤等化石燃料的燃烧,可减少污染,故D不符合题意。
故选:A。
2.【解析】A、利用“电生磁”将铁钉磁化,据安培定则可知,该螺线管的下方是S极,上方是N极,故A正确;
B、闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流,这是法拉第最早发现的电磁感应现象,故B错误;
C、如果通电线圈在磁场力的作用下转动,将电能转化为线圈的机械能,故C错误;
D、在地理赤道附近,悬挂起来的小磁针静止时,小磁针的N极指向地理的北极附近,故D错误。
故选:A。
3.【解析】
A.物体放出热量时,温度不一定降低,比如晶体的凝固过程,放出热量,内能减小,温度不变,故A错误;
B.“酒香不怕巷子深”是一个扩散现象,是由于分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.发生热传递的条件是:有温度差,所以热量总是从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传向低温部分,故C错误;
D.内能和机械能无必然联系,所以物体的运动速度越大,其机械能可能变大,但其内能不一定变大,故D错误。
故选:B。
4.【解析】A、家庭电路中空气开关跳闸是因为电路中电流过大造成的,而家庭电路中电流过大是因为发生了短路或用电器的总功率过大。故A错误;
B、用电器的金属外壳必须接地,并且三脚插头的“长脚”与用电器的金属外壳相连是为了防止触电。故B正确;
C、螺丝刀式试电笔使用时,手指要接触上端的金属帽,千万不要接触笔尖金属体。故C错误;
D、控制用电器的开关必须安装在火线上,在断开开关时能切断火线,避免发生触电事故。故D错误。
故选:B。
5.【解析】
A、由发电机的原理可知,发电机利用了电磁感应的原理发电,将机械能转化为电能,故A正确;
B、洗洁精使油渍以细小的液滴均匀分散到水中,形成乳浊液,这种现象属于乳化作用,故B正确;
C、船闸的原理是连通器,故C错误;
D、金刚石刀具利用的是金刚石硬度大的特点,故D正确。
本题选错误的;
故选:C。
6.【解析】A、电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故A正确;
B、电磁波既可以传递信息,又可以传递能量,例如微波炉就是利用电磁波传递能量的,故B正确;
C、在使用手机的过程中,由于手机有一定的电阻,根据焦耳定律可知,会产生一定的热量,即一部分电能转化为内能,故C正确;
D、因5G使用的电磁波频率更高,根据公式f=可知,波长更短,故D错误。
故选:D。
7.【解析】A、水不流出来说明大气向上有压强,而不是只有向上有压强,故A错误;
B、杯内的水有重力,所以对此时的杯底也有压力,故B正确;
C、因为纸片没有掉下来,其内受到水的压强等于外面大气对纸片的压强,所以杯内的水产生的最大压强与倒置之前是一样的,故C正确;
D、气体和液体都具有重力和流动性,所以大气压与液压一样都是由于重力产生的,故D正确;
故选:A。
8.【解析】根据图示可知,第一次拨动时声音的响度为56dB,频率为145.4Hz,即振动次数为145.4次;第二次拨动时声音的响度为73dB,频率为106.0Hz,即振动次数为106.0次,因此第一次测得的响度比第二次小,第一次测得的音调比第二次高,拧紧A弦后再拨动每秒振动的次数多,故B正确,ACD错误。
故选:B。
9.【解析】A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,此透镜的焦距为10.0cm,故A正确;
BCD、透镜的焦距为10cm,蜡烛在1倍焦距到2倍焦距之间,经凸透镜成倒立、放大的实像,故BCD错误。
故选:A。
10.【解析】
A、在该实验中我们用到了转换的方法,即将小球动能的大小转化为其对木块做功的多少来比较,所以探究的是小球撞击木块前的动能的大小,故A错误;
B、块在滑行过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能,故B错误;
C、木块在滑行过程时,压力大小、接触面的粗糙程度不变,受到的摩擦力不变,故C错误;
D、影响动能大小的因素有质量和速度,实验中采用了控制变量法和转换法,故D正确。
故选:D。
11.【解析】有用功:W有=Gh,W总=Fs,额外功:W额=fs,
由W额=fs,得:f===,故B表达式正确;
因为η=,W总=W有+W额,所以W额=W总(1﹣η),即fs=Fs(1﹣η),则有f=F(1﹣η),故C表达式正确;
总功(拉力做的功):W总=W有+W额=Gh+fs,
斜面的机械效率:η===,
整理可得物体与斜面间的摩擦力:f=,故D表达式正确。
故选:A。
12.【解析】根据题意可知,受电线圈的工作原理是电磁感应现象;
A、该图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,会使灵敏电流计的指针发生偏转,这是电磁感应现象,故A正确;
B、该图中通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的工作原理图,故B错误;
C、该图是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,故C错误;
D、该图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,故D错误。
故选:A。
13.【解析】
A.由图像可知,当电阻甲和乙两端的电压均为2.5V时,通过它们的电流均为0.5A,
由I=的变形式R=可知,两电阻的阻值相等,故A错误;
B.由图像可知,通过乙电阻的电流与其两端电压不是正比例函数图像,
所以两者的关系不成正比例,故B错误;
C.甲、乙串联在3V的电源上,通过它们的电流相等,且总电压等于各分电压之和,
由图像可知,当电路中的电流为0.2A,甲、乙两端的电压依次为1V、2V时符合,
所以,电路的总电流为0.2A,故C错误;
D.甲、乙组成并联电路,当甲、乙两端的电压为2V,由图像可知,通过两电阻的电流依次为0.4A、0.2A,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和,总电流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故D正确。
故选:D。
14.【解析】由电路图可知,闭合开关S后,灯泡L与电阻丝R串联,
当滑片P位于最左端A时,电阻丝R接入电路中的电阻最大,此时通过灯泡的电流和灯泡两端的电压最小,
由图像可知,通过灯泡的电流IL=0.5A,灯泡两端的电压UL=1.5V,
此时灯泡的电功率PL=ULIL=1.5V×0.5A=0.75W,
由I=可得,此时灯泡的电阻RL===3Ω;
当滑片P位于最右端B时,电阻丝R接入电路中的电阻为0,此时通过灯泡的电流和灯泡两端的电压最大,
由图像可知,通过灯泡的电流IL′=1.0A,灯泡两端的电压UL′=6V,
此时灯泡的电功率PL′=UL′IL′=6V×1.0A=6W,
此时灯泡的电阻RL′===6Ω,
综上可知,灯泡的电阻随其实际功率的增大而增大,
所以,当AB连入电路的阻值为2.5Ω时,灯泡消耗的功率为3.2W,
由0.75W<3.2W<6W可知,灯泡的电阻应3Ω<RL″<6Ω,结合选项可知C正确。
故选:C。
15.【解析】(1)由图可知M漂浮,N悬浮,根据物体的浮沉条件可知:ρA>ρM,ρB=ρN,
由于物块M、N为材料相同的实心物体,则ρM=ρN,所以ρA>ρB;
由于两容器的液体深度恰好相等,根据p=ρgh可知:p1>p2;故AB错误;
(2)由于容器中液体A、B质量相等,ρA>ρB,则根据ρ=得V=可知:液体的体积关系是:VA<VB,
根据两容器的液体深度相等可知容器里的液体与物块浸没的体积之和相等;
所以根据V排=V总﹣V液可知物块排开液体的体积出关系是:VM排>VN排,
由于ρA>ρB,根据m排=ρ液V排可知:m1>m2,故C错误,D正确。
故选:D。
16.【解析】(1)物体动能大小不能直接观察,实验中通过观察木块被推动距离的大小来反映钢球对木块做功的多少,从而间接判断钢球动能的大小;
(2)两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目的是使钢球撞击木块时的速度相同;
(3)若水平面光滑,物体不受摩擦力,木块将持续做匀速直线运动,无法通过木块被碰后移动的距离比较钢球动能大小。
故答案为:(1)被碰后移动距离;(2)速度;(3)不能。
17.【解析】如果地球表面不存在大气层,太阳光将在真空中沿直线传播,由于地球是圆形的,所以只有太阳升到某一位置时才能观察到;而正因为地球表面上有大气层且不均匀,太阳光通过密度不均匀的大气层会发生折射,能够提前观察到;所以如果地球表面不存在大气层,那么观察到的日出时刻与实际存在大气层时的情况相比将延后;同理,观察到的日落时刻与实际存在大气层时的情况相比将提前。
故答案为:折射;推迟。
18.【解析】(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小才等于摩擦力的大小;
(2)若增大拉力,压力大小和接触面的粗糙程度不变,木块所受的滑动摩擦力不变;
(3)在长木板上铺上毛巾,压力不变,接触面变粗糙,滑动摩擦力变大,则f和F的关系图像可能为图乙中的②。
故答案为:匀速直线;不变;②。
19.【解析】(1)1m3的“可燃冰”相当于的天然气的体积为:V=1×175m3=175m3,
这些天然气完全燃烧产生热量:Q放=Vq天然气=175m3×3.6×107J/m3=6.3×109J;
(2)水吸收的热量:Q吸=ηQ放=50%×6.3×109J=3.15×109J,
由Q吸=cm△t得加热后水上升的温度:
△t===75℃。
1标准大气压下沸点为100℃,水的初温为20℃,可以上升75℃。
故答案为:6.3×109;75。
20.【解析】(1)太阳能可以从自然界直接获取,所以是一次能源;
(2)由较轻的原子核聚合成较重的原子核时,会释放出巨大的能量,这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应;
(3)目前人们直接利用太阳能的方式有两种:其一是把太阳能转化为内能,其二是把太阳能转化为电能。太阳能热水器是把太阳能转化为内能,太阳能电池是把太阳能转化为电能。
故答案为:一次;聚变;内。
21.【解析】(1)由图中甲丙两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)如图中丁图所示的实验装置,木块相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动;
实验中小丽发现:当F为3N时,木块相对于地面静止且长木板刚好做匀速直线运动,根据三力平衡,
fAB+f=3N,长木板受到地面的摩擦力大小为:
f=3N﹣1.2N=1.8N;
(3)实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F﹣t和v﹣t图象分别如图2图3所示,由图3知,6﹣9秒物体做匀速直线运动,受到的拉力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,因压力大小和接触面粗糙程度不变,则受到摩擦力大小不变,故物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为4N。
故答案为:(1)甲、丙;(2)不需要;1.8;(3)4。
22.【解析】(1)实验前,把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆是处于平衡状态;
为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,杠杆右端偏高,应将杠杆右端的螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是为了便于测量力臂;
(3)设一格的长度为L,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2可得,
G×2L=2G×nL,解得n=1,
应将杠杆右侧的钩码由3的位置移动到1位置;
杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力的力臂为×6L,
由F1L1=F2L2得,0.5N×3×4L=F1×6L×,
解得,F1=2N;
(4)结合生活经验,根据筷子在使用时的动力臂与阻力臂关系,可判断其属于哪种类型的杠杆,故选C。
故答案为:(1)处于;右;(2)为了便于测量力臂;(3)1;2;(4)C。
23.【解析】(1)额定电压为3.8V的小灯泡(电阻约为12Ω),由欧姆定律,灯的额定电流约为:
I==≈0.32A;
根据串联电路的规律及欧姆定律I=,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻:R滑==≈25.6Ω>20Ω,故选用滑动变阻器C;
(2)正确连接好电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的A端;
(3)若小灯泡断路,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,符合题意;
若小灯泡短路,电压表示数为0,不符合题意;
若滑动变阻器处断路,整个电路断路,两表都没有示数,不符合题意;
则该电路故障可能是小灯泡断路;
(4)灯在额定电压下正常发光,图乙中电压选用大量程,分度值为0.5V,示数为3V,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,直至电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,则小灯泡的额定功率是:
P=ULIL=3.8V×0.3A=1.14W;
(5)测量结束后,为保护电路,应先断开开关,然后拆除电源两端上的导线,再拆除其他导线;
(6)A.将电压表分别测量灯与变阻器的电压,故可探究串联电路中的电流规律;
B.将电流表分别串联在电路不同处测量不同位置的电流,故可探究串联电路中的电压规律;
C.探究电流与电压的关系,要控制电阻大小不变,而灯的电阻随温度的变化而变化,故不能探究电流与电压的关系;
D.因电压表测出灯的电压,电流表测量出灯的电流,根据R=,可测量小灯泡的电阻;
故选C。
故答案为:(1)C;(2)A;(3)小灯泡断路;(4)B;1.14;(5)电源;(6)C。
24.【解析】(1)当开关S2接B、S1断开时,两电阻串联;当开关S2接B、S1闭合时,电路为R1的简单电路;当开关S2接A、S1闭合时,两电阻并联;
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,
所以,当开关S2接B、S1断开时电路的总电阻最大,当开关S2接A、S1闭合时电路中的总电阻最小,
由P=UI=可知,电源的电压一定时,电路的总电阻越大,总功率越小,反之越大,
则当开关S2接A、S1闭合时养生壶处于高温挡,当开关S2接B、S1断开时养生壶处于低温挡,当开关S2接B、S1闭合时养生壶处于中温挡,
由P=UI=可得,低温挡时电路的总电阻:
R总===176Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,发热电阻R1的阻值:R1=R总﹣R2=176Ω﹣88Ω=88Ω;
(2)当开关S2接B、S1闭合时,电路为R1的简单电路,养生壶处于中温挡,
则养生壶中温挡时的电功率:P中===550W;
(3)当开关S2接A、S1闭合时,两电阻并联,养生壶处于高温挡,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,养生壶高温挡的功率:P高=P1+P2=+=+=1100W,
水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×(100℃﹣20℃)=1.008×106J,
不计热量损失,消耗的电能:W=Q吸=1.008×106J,
由P=可得,需要的加热时间:
t′==≈916s。
答:(1)发热电阻R1的阻值是88Ω;
(2)该养生壶中温挡时的电功率是550W;
(3)烧开一壶水需要916s。
25.【解析】(1)木块上表面与液面相平时,木块排开水的体积:
V排=V木=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
木块受到水的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
(2)由题意可知,当木块上表面与液面相平时,木块上表面距容器底的距离为24cm,
则弹簧伸长的长度:
△L=h﹣L﹣L0=24cm﹣10cm﹣10cm=4cm,
由图乙可知,此时弹簧对物体的拉力为F拉=4N,
因木块受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、弹簧拉力作用处于平衡状态,
所以,由木块受到的合力为零可得:F浮=G木+F拉,
则木块的重力:
G木=F浮﹣F拉=10N﹣4N=6N,
由G=mg可得,木块的质量:
m木===0.6kg,
木块A的密度:
ρ木===0.6×103kg/m3;
(3)当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,弹簧的长度L0=10cm=0.1m,此时木块受到的浮力F浮'=G木=6N,
木块排开水的体积:
V排'===6×10﹣4m3,
木块浸入水的深度:
h浸===0.06m,
此时水的深度:
h'=L0+h浸=0.1m+0.06m=0.16m,
此时水对容器底部压强:
p=ρ水gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa。
答:(1)木块受到水的浮力为10N;
(2)木块的密度为0.6×103kg/m3;
(3)当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,水对容器底部压强为1600Pa。
额定电压
220V
低温挡功率
275W
容量
3L
防烧干功能
有
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