2022年广东省深圳市龙岗区珊蒂泉外国语学校中考物理模拟试卷(含答案解析)
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1. 2021年12月9日,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在我国空间站进行太空授课。其中,王亚平老师做了一个水球光学实验,并且得到如图所示的现象,下列分析正确的是( )
A. 水球所受的重力和浮力相等
B. 水球相当于一个凹透镜
C. 此时形成的像是一个倒立缩小的虚像
D. 成像原理与照相机原理相似
2. 如图《长津湖之水门桥》是今年春节档最火热的一部影片,里面很多桥段真实再现了那些革命先辈英勇无畏的感人事迹,激发了国人的爱国情怀。其中有战士敲打管道提醒战友有危险;连长伍千里中枪掉落山坡,最后敌人还残忍的用火焰枪去烧……下列描述正确的是( )
A. 敲打管道主要是为了提高声音的频率
B. 物体自由下落过程是动能转化为重力势能
C. 火焰将衣服上的冰块烧成了水,是熔化过程
D. 电影中石头道具通常是采用泡沫作为材料,是利用泡沫密度较大
3. 如图是北京和张家口联合举办的第24届冬奥会的会徽,我国运动员们在赛场上奋勇拼搏并且取得了9金4银2铜的历史最好成绩,同时在很多地方也掀起了一波冰雪运动的热潮。下列说法错误的是( )
A. 运动员将冰壶推出去后还能继续滑行是利用了物体具有惯性
B. 短道速滑接力赛交接棒时需要后面运动员推前面运动员,说明物体的运动需要力来维持
C. 滑雪运动员都需要穿滑雪板是增大受力面积从而减小压强
D. 哈尔滨的小明同学用冰块雕刻了一个可爱的冰墩墩,过了一段时间冰墩墩变小了很多,但是地面上没有水迹,冰墩墩发生的变化是升华现象
4. 小琪周末在家为妈妈过生日,煮了一碗长寿面如图,妈妈说这碗香气扑鼻的长寿面是她获得的最好的生日礼物。下列描述正确的是( )
A. 面条没有断,说明分子间有引力
B. 妈妈闻到香味,表明扩散现象只发生在空气中
C. 下面条后小琪用筷子搅动面条,主要是为了通过做功的方式增加面条的内能
D. 小琪煮面条时眼镜出现水雾,这是属于汽化现象
5. 物理老师刘老师给学生布置了一道家庭作业,利用身边测量工具测量常见事物的物理量的值,现收集到以下一些值,其中不符合实际的是( )
A. 小鑫说他在晨跑时的速度是5m/s
B. 明明说他的体重是50N
C. 小贤说他们家的书桌高度是80cm
D. 佳佳说她家电饭锅煮饭只需要20min
6. 小宇在家上网课时突然断电,通过检查发现空气开关(如图)跳闸了,于是他分析可能是以下几种原因导致跳闸,其中不可能的是( )
A. 可能是家人启用了大功率用电器
B. 可能是弟弟不小心把水洒在插排上了
C. 可能是房间电灯开关短路了
D. 可能是电线绝缘层破了火线零线相碰了
7. 一次电学实验课上婷婷设计了如图所示的电路图,婷婷同桌观察后得出以下几种结论,其中正确的是( )
A. 电源电压一定是3V B. 电压表测得是灯L2的电压
C. 越亮的灯泡电流越大 D. 越亮的灯泡电阻越大
8. 小飞在复习电与磁相关知识时,整理了如图的四幅图,并相应标记了现象及原理,其中说法错误的是( )
A. 图中接通电路的瞬间小磁针发生偏转,是电流的磁效应
B. 如图闭合开关时导体ab运动起来,和扬声器原理相似
C. 如图反映了电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,其中应用了转换法
D. 如图闭合开关,拨动导体AB,电流表发生偏转,是电能转化为机械能
9. 如图,小豪家工厂正在装载一车货物,他帮忙将一箱货物从地上沿斜面匀速推上车厢,已知货物重180N,斜面长度s为2.4米,车厢高度h为0.6m,小豪施加的推力F为72N,小豪通过所学知识计算出了下列物理量,其中正确的是( )
A. 货物在上升过程中所受的支持力做功为108J
B. 此过程中小豪所做的总功为172.8J
C. 整个过程中机械效率为62.5%
D. 货物在斜面上受到的摩擦力大小为108N
10. 九年级上学期某学校组织了一次社会实践活动,前往市科技教育实践基地。工作人员给学生们讲解如图甲所示的四缸汽油机的工作原理,图乙是单个气缸的结构示意图,每个气缸的最大转速可以达到1800r/min,结束后提问学生,下列说法错误的是( )
A. 发动机以最大转速运行时,此发动机每秒钟对外做功15次
B. 一般四气缸比单气缸获得的动力更大,汽车运行更平稳,耗油也更快
C. 图乙所示的冲程是压缩冲程,活塞对气体做功,气体温度升高,内能增大
D. 一些货车通常都需要在水箱中装水给发动机降温,是利用到水的比热容大
11. 在学校的第三届科技节上“新能源发明”项目中,有一组如图所示的作品,分别用柠檬和西红柿连着的液晶显示器,来自低年级的参观者们十分好奇。关于这个作品,下列说法正确的是( )
A. 液晶显示器能够工作是因为有大量的质子发生定向移动
B. 电路中电流的方向是“+”→“a”→“b”→“-”
C. 柠檬能够作为电源是因为创造了电荷
D. 水果电池工作时是将化学能转换成电能
12. 如图是皓皓设计的养殖大棚温度测量仪的电路,其中R1是定值电阻,R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻,当大棚内环境温度升高时( )
A. 电路中总功率增大 B. 电压表V1的示数减小
C. 电流表示数减小 D. 电压表V2的示数减小
13. 如图所示电路是测量小灯泡电功率的实验电路图,电源电压不变。闭合开关后,当滑片P在最右端时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为12V
B. 小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
C. 滑动变阻器最大阻值为20Ω
D. 滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为1.8W
14. 涵涵课余时候爱好摄影,一次外出游玩时拍了张海边风景照如图甲,乙图中A点是树冠顶部在水中的像,请画出树冠顶部经过反射进入人眼的大致光路图。
15. 如图是探究电流与电压关系的实验实物图,请将图连接完整,要求向右滑动变阻器时电流表示数减小。
16. 某同学在学习了密度的知识后,小敏想测量家中某品牌酱油的密度,实验步骤如下:
(1)如图甲所示,把天平放在水平台上,他接下来应进行的操作是______。
(2)调节水平平衡后,进行以下实验操作:
①测得空烧杯的质量m0=33.4g;
②向烧杯中倒入适量酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量m1,如图乙所示,总质量m1=______g;
③将酱油全部倒入量筒中,测出酱油体积V,如图丙所示;
④酱油的密度ρ=______kg/m3。
(3)实验结束后,爱思考的小敏指出,以上实验过程中,烧杯中会残留部分酱油导致所测密度______(选填“偏小”、“偏大”或“不变”)。于是她提出另一种测量酱油密度的方案。实验器材有弹簧测力计、细线、金属块(不吸水、不沾水)、两个烧杯、足量的水和酱油。简要步骤如下:
①分别往两个烧杯中倒入适量的水和酱油;
②将金属块挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计示数记为F1;
③将金属块浸没在水中(未接触杯底和杯壁),静止时弹簧测力计示数记为F2;
④将金属块浸没在酱油中(未接触杯底和杯壁),静止时弹簧测力计示数记为F3;
⑤酱油的密度______(用及测得的物理量表示)。
17. 如图是小怡在“探究并联电路中电流的规律”时设计的电路图,实验过程如下:
(1)小怡用两只相同的灯泡L1、L2接在电路中,实验过程中连接电路时,开关应该______;
(2)小怡在测量A点电流时,闭合开关后,发现电流表出现如图乙所示情况,分析其原因可能是______;
(3)测量完一组数据后她便总结并联电路中电流规律,同桌提醒小怡这样不妥,你觉得小怡接下来应该______;
(4)接下来小怡又重复进行实验,并且将得到的数据计入如表,
IA/A
IB/A
IC/A
第一次
0.2
0.2
0.4
第二次
0.2
0.15
0.35
第三次
0.3
0.24
0.54
分析以上数据可以得出结论:______。(用公式表达)
18. 在学习了电功率相关知识后,老师组织学生小组合作进行“测量小灯泡电功率”的实验,小杰和小智共同进行实验,图甲是他们设计的电路图。实验步骤如下:
(1)乙图中在开关闭合前,滑片P应该移到______端;(选填“最右”、“最左”)
(2)连接好电路后,闭合开关发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表没有示数,分析可能的原因是:______;
A.小灯泡短路
B.滑动变阻器断路
C.小灯泡断路
(3)他们实验前看到灯泡上标有“2.5V”字样,实验时移动滑动变阻器至某一位置,电压表示数为2.5V,电流表示数如图所示,则小灯泡正常发光时的功率为______W;
(4)实验中突然电压表损坏了,于是他们经过思考之后设计了如图丁所示的电路,用来测量另一个额定电压为Ux的小灯泡的额定功率,已知定值电阻的阻值为R0,请将下列实验步骤补充完整:
①闭合S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为______;
②闭合S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片位置不动,记录电流表的示数为I;
③小灯泡额定功率的表达式为______(用Ux、I和R0表示)。
19. 近日一则“关于我国第三艘航母近况”的新闻引发广泛关注,003航母如图,是我国最现代化的航空母舰,最早可能在2022年5月下水,总建造师是80后。据推测,003航母将采用先进的电磁弹射系统,航母全长约320公尺(1公尺=1米)、排水量约为8万吨、最大航速可大30节(1节约等于0.5m/s)、最大吃水深度约10m。(海水密度ρ=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)航母满载时受到的浮力为多少?
(2)航母航行至某海域时,底部受到的海水压强为9.27×104Pa,此时航母底部所处的深度为多少?航母满载时,以最大航速匀速前进,其所受阻力是总重力的0.15倍,则航母发动机的功率为多少?
20. 如图甲是小城家客厅茶几上的多功能茶壶,可以直接烧水,也可以保温使得水温维持在55℃恒温,小城较为好奇,于是查看茶壶的铭牌,看到如乙图所示的简化电路图,加热挡功率为880W,保温挡功率为110W,茶壶容量为1.5L,已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),水的密度ρ=1.0×103kg/m3,求:
(1)在一个标准大气压下,将初温为20℃的一壶水烧开,水吸收的热量为多少?
(2)R2阻值为多少?
(3)不计热量损失情况下,烧开一壶初温为20℃的水需要多久时间?(结果保留1位小数)
21. 如图甲所示是一款新科技运动器械——电动水翼冲浪板,下表是其相关参数,其机构示意图如图乙。内部含有的电机推动水翼板向前运动,底部的水翼板类似于飞机机翼,冲浪时能将冲浪板托起出水面以减小阻力,玩家通过板体站立就实现了水上飞行。内部电机电源是电压为48V的蓄电池组,电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。(g取10N/kg)
品牌
自重
最大载重
最大速度
蓄电池电压
蓄电池容量
电机额定电压额定功率
电机效率
苇渡waydooFlyer
25kg
100kg
36km/h
48V
40A⋅h
48V 3000W
80%
(1)水翼板能将冲浪板托举在水面以上,利用的原理是______。
(2)下列关于对水翼板的蓄电池的说法正确的是______。
A.蓄电池充足电一次,储存的电能约4×105J
B.蓄电池组充电时,电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中,蓄电池相当于用电器
D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)当冲浪板在额定功率下以最大速度匀速前进时,电机最大电流为______ A,电机提供的动力为______ N,此时动力与阻力是一对______(选填“相互作用力”、“平衡力”)。
(4)质量为75kg的运动员站在冲浪板上,以最大速度前行了3.6km,此时阻力是总重力的0.2倍,则蓄电池消耗的电能为______kW⋅h。答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:
A、水球在太空中于失重状态,不会受到浮力的作用,故A错误;
B、水球中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜,故B错误;
CD、根据题干图片可知,此时的像是倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同,故C错误,D正确。
故选:D。
(1)在太空中的水球处于失重状态;
(2)中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜;
(3)根据图像分析像的形状;
(4)照相机成像时,成的是倒立、缩小的实像。
本题考查了凸透镜成像规律的应用、失重状态、凸透镜的定义等知识,属于基础题。
2.【答案】C
【解析】解:A、敲打管道主要是为了增大声音的响度,故A错误;
B、物体自由下落过程是重力势能转化为动能,故B错误;
C、衣服上的冰块烧成了水,是熔化过程,故C正确;
D、电影中石头道具通常是采用泡沫作为材料,是利用泡沫密度较小,故D错误。
故选:C。
(1)声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距发声体的距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。
(2)动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关,弹性势能与弹性形变的程度有关。
(3)物质由固态变为液态的过程叫熔化。
(4)密度是物质的特性,密度大于质量与体积的比值。
区分声音的三个特征,理解影响动能和势能的因素、密度概念,知道熔化概念,可解答此题。
3.【答案】B
【解析】解:A、运动员将冰壶推出去后,冰壶还能继续滑行是由于冰壶具有惯性,故A正确;
B、短道速滑接力赛交接棒时需要后面运动员推前面运动员,说明力可以改变物体的运动状态,故B错误;
C、滑雪板宽大是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C正确;
D、冰墩墩直接变为了气体,发生了升华,故D正确。
故选:B。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性;
(2)力可以改变物体的形状和运动状态;
(3)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
(4)由固态直接变为气态的过程称为升华。
本题考查了对惯性、升华现象、力与运动的关系,减小压强的实例、减小压强的方法等知识的理解和应用,有一定综合性,但难度不大。
4.【答案】A
【解析】解:A、面条没有断,说明分子间有引力,故A正确;
B、由于分子永不停息地做无规则运动,扩散现象可以在固体、液体和气体中发生,故B错误;
C、下面条后小琪用筷子搅动面条,主要是为了使面条受热均匀,是通过热传递的方式增加面条的内能,故C错误;
D、小琪煮面条时眼镜出现水雾,是由于温度高的水蒸气遇到冷的眼镜液化成小水珠附在眼镜上,故D错误。
故选:A。
(1)分子间存在相互作用的引力和斥力;
(2)分子永不停息地做无规则运动;
(3)做功和热传递可以改变物体的内能;
(4)物质由气态变为液态的过程叫做液化。
本题是一道热学综合题,考查了分子的热运动和内能的知识的理解和掌握,还考查了液化现象,是一道基础题。
5.【答案】B
【解析】解:A、跑步1500m的时间大概5min,则跑步的速度v=st=1500m5×60s=5m/s,所以小鑫说他在晨跑时的速度是5m/s是符合实际的,故A正确;
B、中学生的体重约为500N,所以明明说他的体重是50N是不符合实际的,故B错误;
C、书桌高度约为人身高的一半,所以小贤说他们家的书桌高度是80cm是符合实际的,故C正确;
D、佳佳说她家电饭锅煮饭只需要20min是符合实际的,故D正确。
故选:B。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最不符合实际的是哪一个。
对于生活中数据的估测,应从实际的角度出发进行判断,也可从自己的角度出发判断,如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较,只要相差不大,即该数据就是合理的。
6.【答案】C
【解析】解:空气开关跳闸的原因有两个:短路和用电器的总功率过大;
A、家人启用了大功率用电器,会使得电路中的总功率过大,故A不合题意;
B、弟弟不小心把水洒在插排上了,生活用水是导体,使得插座短路,故B不合题意;
C、房间电灯开关短路了,相当于闭合开关,灯泡会发光,不会造成电路中电流过大,故C符合题意;
D、电线绝缘层破了火线零线相碰了,会发生短路,故D不合题意。
故选:C。
家庭电路中电流过大的原因有两个:短路和用电器的总功率过大,据此分析各个选项。
知道家庭电路中电流过大的原因是解决该题的关键。
7.【答案】D
【解析】解:A、由图可知,电源有两节干电池,不能确定是新干电池,电压不一定是3V,故A错误;
B、电压表并联在L1两端,测得是灯L1的电压,故B错误;
C、由图可知两灯泡串联,串联电路的电流都相等,故C错误;
D、灯泡的亮度与实际功率有关,越亮实际功率越大,根据P=I2R可得越亮的灯泡电阻越大,故D正确。
故选:D。
(1)一节新干电池的电压是1.5V;
(2)电压表测量与电压表并联电路的两端的电压;
(3)串联电路的电流都相等;
(4)灯泡的亮度与实际功率有关,根据P=I2R分析解答。
本题主要考查了串联电路的特点、干电池的电压以及实际功率,是一道综合题。
8.【答案】D
【解析】解:A、图中接通电路的瞬间小磁针发生偏转,是因为导线中有电流通过,导线周围产生了磁场,导致小磁针发生偏转,这是电流的磁效应,故A正确。
B、如图,闭合开关,导体中有电流通过,通电导体中磁场中受力而运动,扬声器是根据这个原理工作的,故B正确。
C、如图,向左移动滑动变阻器的滑片,电路中电阻变小,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引的大头针增多,这种把电磁铁磁性强弱用其吸引大头针的多少来反映,这种方法是转化法,故C正确。
D、如图,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,这个过程中机械能转化为电能,故D错误。
故选:D。
(1)任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应。
(2)通电导体在磁场中受到磁力而运动,电动机和扬声器都是根据这个原理工作的。
(3)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
(4)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,这种现象是电磁感应现象,这个过程中机械能转化为电能。
本题通过课本插图考查了电流的磁效应、电磁感应、磁场对电流的作用等,这是电磁部分常考的插图,要熟练掌握。
9.【答案】BC
【解析】解:A、货物在斜面上受到的支持力垂直斜面向上,货物在支持力的方向上没有移动距离,支持力不做功,即支持力做功为0J,故A错误;
B、推力做总功为:,故B正确;
C、推力做的有用功:,
整个过程中机械效率为:,故C正确;
D、此过程的额外功:,
由得摩擦力:
,故D错误。
故选:BC。
(1)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上通过的距离;
(2)知道推力大小、斜面长,利用W=Fs求推力做的总功;
(3)知道货物重力、车厢高度,利用W=Gh求出有用功;机械效率等于有用功与总功之比;
(4)推力克服摩擦力做的功为额外功,其大小等于总功减去有用功,再根据求摩擦力。
本题考查了做功的必要因素、使用斜面时有用功、做功、机械效率、摩擦力的计算,明确额外功是用来克服斜面上的摩擦,是解答此题的关键。
10.【答案】BC
【解析】解:A、飞轮每转两圈对外做功一次,所以飞轮1min转动1800转,每秒中转30转,1s做功15次,故A正确;
B、四气缸与单气缸获得的动力跟气缸的多少无关,故B错误;
C、图乙中,两阀门关闭,火花塞点火,活塞下行,是做功冲程,故C错误;
D、水的比热容较大,与质量相同的其它物质相比,升高相同温度,水吸收热量多,所以用水作冷却剂给汽车的发动机降温,故D正确。
故选:BC。
(1)一个工作循环中,发动机飞轮每转动两圈做功1次,求出发动机每秒钟对外做功的次数;
(2)一般四气缸与单气缸获得的动力跟气缸的多少无关;
(3)压缩冲程:两阀门关闭,火花塞点火,活塞下行;
(4)水的比热容较大:与质量相同的其它物质相比,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
内燃机属于热机,热机就是利用内能来工作的机械,将内能转化为机械能。内燃机中涉及到的能量转化是经常考查的知识点,需要引起注意。
11.【答案】BD
【解析】解:A、液晶显示器能够工作是因为有电流,电流是电荷的定向移动形成的,在金属导体中是自由电子在定向移动,但不可能是大量的质子发生定向移动,故A错误;
B、电路中电流的方向是从电源的正极流出,经用电器流向负极,从图上看其方向是“+”→“a”→“b”→“-”,故B正确;
C、柠檬能够作为电源是因为它可以使电荷发生定向移动,而不是创造了电荷,故C错误;
D、水果电池工作时是将化学能转换成电能,故D正确。
故选:BD。
(1)电荷的定向移动形成电流;
(2)在电源的外部,电流从电源的正极流出,经用电器流向负极;
(3)电源能产生电压,使电荷发生定向移动而产生电流,但不能创造电荷;
(4)根据水果电池工作时消耗和获得的能量可做出判断。
本题通过水果电池考查了对电流的形成,电流的方向,水果电池的工作原理等的理解,属基础知识,难度不大。
12.【答案】AD
【解析】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
因热敏电阻R2的阻值随温度升高而减小,所以,当R2的温度随环境温度升高时,R2的阻值变小,电路的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;根据P=UI可知,电路的总功率增大;
由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变大,即电压表V1的示数变大;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变小,即电压表V2的示数变小;
综上所述,AD正确。
故选:AD。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。根据题意可知R2的温度随环境温度升高时其阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中的电流变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化,即可知两电压表的示数变化;根据P=UI分析总功率的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,根据题意判断出R2的阻值变化是关键。
13.【答案】CD
【解析】解:由电路图可知,闭合开关后,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABC.当滑片P在最右端时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W,
由P=UI可得,灯泡两端的电压即电压表的示数:UL=PLI=0.9W0.3A=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I=UR可知,电源的电压:---------①
当滑片P移至中点时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大,
由电压表示数变化了2V可知,此时灯泡两端的电压UL′=UL+2V=3V+2V=5V,
因此时灯泡正常发光,且灯泡的功率PL′=2W,
所以,由P=UI=U2R可得,灯泡正常发光时的电阻:RL=(UL′)2PL′=(5V)22W=12.5Ω,故B错误;
此时电路中的电流:I′=UL′RL=5V12.5Ω=0.4A,
则电源的电压:--------------------②
由①②可得:,U=9V,故A错误、C正确;
D.滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率:,故D正确。
故选:CD。
由电路图可知,闭合开关后,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片P在最右端时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W,根据P=UI求出灯泡两端的电压即电压表的示数,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片P移至中点时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大,根据电压表示数变化了2V可知此时灯泡两端的电压,此时灯泡正常发光,且灯泡的功率为2W,根据P=UI=U2R求出灯泡正常发光时的电阻,根据欧姆定律求出此时电路中的电流,利用串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,然后联立等式求出滑动变阻器的最大阻值和电源的电压;
(2)滑片P在最右端时,根据P=UI=I2R求出滑动变阻器消耗的功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意本题中灯泡的电阻是变化的。
14.【答案】解:作树冠顶部在水中的像A点关于镜面的对称点A′,连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O,即为入射点,连接A′O、OB,则A′O是入射光线,OB为反射光线,如下图所示.
【解析】要根据平面镜成像的特点:像与物体关于镜面对称,并且要知道反射光线的反向延长线过像点。
明确平面镜成像的实质,并把握好作图的顺序,是完成此题的关键,同时,还要注意实线、虚线的区别。
15.【答案】解:探究电流与电压关系时,电流表与电阻串联,电压表与电阻并联,
由向右滑动变阻器时电流表示数减小可知,变阻器的左下方接线柱必须接入电路中,且与电阻串联,实物图的连接如下图所示:
【解析】探究电流与电压关系时,应用与电阻串联的电流表测出通过的电流,与电阻并联的电压表测出电阻两端的电压,改变电阻两端电压的滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,向右滑动变阻器时电流表示数减小,说明变阻器接入电路中的电阻变大,据此进行解答。
本题考查了实物图的连接,知道探究电流与电压关系实验的方法和正确的使用滑动变阻器是关键。
16.【答案】将游码归零 66.41.1×103 偏大
【解析】解:(1)将天平放在水平台面上,将游码移到标尺的零刻线处;
(2)由乙、丙两图可知,液体和烧杯的总质量m1=66.4g,液体体积V=30cm3,液体密度为:
;
(3)由于将烧杯中液体全部倒入量筒时,烧杯中有液体残留,使所测体积偏小,在质量一定时,由公式ρ=mV可知,所测液体密度偏大;
当金属块浸没在水和液体中时,,由公式和可得:
……①
……②
由①②可得:。
故答案为:(1)将游码归零;(2)②66.4; ④1.1×103;(3)偏大;⑤。
(1)将天平放在水平台上,把游码移到标尺的零刻线处;
(2)由乙、丙两图可知,液体质量和液体体积,由公式ρ=mV计算液体密度;
(3)由于烧杯中有液体残留,使测量体积时结果偏小,在质量一定时,由公式ρ=mV可知,所测密度偏大;
当金属块浸没在水和液体中时,由公式和分析得出液体密度的表达式。
本题考查实验:液体密度的测量,要求学生会使用天平和量筒测量密度,会应用浮力公式设计测量液体密度的方案,难度适中。
17.【答案】断开 电流表正负接线柱接反了 换用不同规格的灯泡多次实验 IC=IA+IB
【解析】解:(1)为了避免连线错误而烧坏电路元件,连接电路时,开关应该断开;
(2)在测量A处的电流时,发现电流表的指针反向偏转,原因是电流表正负接线柱接反了;
(3)为得出普遍性的结论,她测完一组数据后,接下来应该做的是换用不同规格的小灯泡,再测出几组数据;
(4)由表中数据知:IC=IA+IB。
故答案为:(1)断开;(2)电流表正负接线柱接反了;(3)换用不同规格的灯泡多次实验;(4)IC=IA+IB。
(1)连接电路时,为保护电路,开关应该断开;
(2)电流应从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则,指针反向偏转;
(3)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(4)分析表中数据得出结论。
本题探究并联电路中电流规律,考查注意事项、数据分析、归纳法的运用及并联电路的特点和规律。
18.【答案】最右 C0.75UxR0 Ux(IR0−Ux)R0
【解析】解:(1)为了保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的最右端;
(2)电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的小灯泡断路了,故选C;
(3)图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率是:;
(4)实验步骤:
①闭合S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为UxR0;
②闭合S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片位置不动,记录电流表的示数为I;
③在①中,R0与灯泡并联,电流表测定值电阻的电流,电流表的示数为UxR0,定值电阻的电压为U0=I0 R0=UxR0⋅R0=Ux,由并联电路电压的规律,灯的电压为Ux,灯正常发光;
在②中,电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,
根据并联电路电流的规律,灯的额定电流:,
则小灯泡额定功率的表达式为:。
故答案为:(1)最右;(2)C;(3)0.75;(4)①UxR0;③Ux(IR0−Ux)R0。
(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(2)从小灯泡不亮,电流表无示数,可以判断出电路中出现了断路,然后根据电压表有示数确定出断路的位置;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读出示数,根据P=UI可求出灯泡的额定功率;
(4)要测灯的额定功率,应先使灯正常发光,在没有电压表的情况下,电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用,故将R0与电流表串联后再与灯并联,通过移动变阻器的滑片使电流表示数为UxR0时,由并联电路电压的规律,灯的电压为额定电压,灯正常发光;
保持滑片位置不变,通过开关的转换,使电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流,根据P=UI写出灯的额定功率的表达式。
本题测量小灯泡的额定功率,考查故障分析、电流表读数、电功率的计算、欧姆定律的应用及设计方案测额定功率的能力,有一定的难度。
19.【答案】解:(1)根据阿基米德原理,航母满载时受到的浮力;
(2)根据液体压强公式可知此时航母底部所处的深度;
航母满载时,漂浮,故航母的重力,
因为航母做匀速直线运动,处于平衡状态,所受牵引力,
根据p=Wt=Fst=Fv可知航母发动机的功率。
答:(1)航母满载时受到的浮力大小为8×108N;
(2)此时航母底部所处的深度为9m;
航母发动机的功率为1.8×109W。
【解析】(1)根据阿基米德原理,根据得出航母满载时受到的浮力;
(2)根据液体压强公式可知此时航母底部所处的深度;
航母满载时漂浮,根据得出航母的重力;因为航母做匀速直线运动,处于平衡状态,根据得出所受牵引力,根据p=Wt=Fst=Fv可知航母发动机的功率。
本题考查浮力、压强、功率的有关计算,并考查二力平衡的知识,综合性较强。
20.【答案】解:(1)根据ρ=mV可知,壶中水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10−3kg/m3=1.5kg;
1个标准大气压下,水的沸点是100℃,
则水吸收的热量为;
(2)由电路图可知,开关S断开时,R1与R2串联,开关闭合时,电路为R1的简单电路;
根据串联电路特点可知,串联电路的总电阻大于任一分电阻,
所以,当开关闭合时,电路为R1的简单电路,此时总电阻最小,由于电源的电压一定,根据P=UI=U2R可知,此时的电路电功率最大,茶壶处于加热状态;
电阻R1的阻值:;
当开关S断开时,R1和R2串联,为保温挡,
电阻R1、R2的总电阻:;
根据串联电路的电阻特点可知,电阻R2的阻值:R2=R−R1=440Ω−55Ω=385Ω;
(3)不计热量损失,消耗的电能等于水吸收的热量:;
由P=Wt可知,烧开一壶水需要的时间:。
答:(1)水吸收的热量为5.04×105J;
(2)R2阻值为385Ω;
(3)烧开一壶水需要的时间是572.7s。
【解析】(1)1个标准大气压下,水的沸点是100℃,利用密度公式计算出一壶水的质量;利用计算出一壶水吸收的热量;
(2)由电路图可知,开关S断开时,R1与R2串联,当开关闭合时,电路为R1的简单电路,由P=UI=U2R可知,电源的电压一定时,电路的总电阻越小,电路的总功率越大,茶壶处于加热状态,否则处于保温状态,根据P=UI=U2R和电阻的串联特点求出电阻R1、R2的阻值;
(3)不计热量损失情况下,消耗的电能,利用P=Wt计算出烧开一壶水需要的时间。
本题考查了电功率公式和电阻的串联、吸热公式、电功公式的应用,分清茶壶在不同状态下电路的连接方式是关键。
21.【答案】流体压强与流速的关系——流速越大,压强越小,流速越小,压强越大 B 50 240 平衡力 0.2
【解析】解:(1)底部的水翼板类似于飞机机翼,当电动冲浪板运动时,水翼板上下流体的流速不同,则压强不同,根据“流速越大,压强越小,流速越小,压强越大”可知,水翼板产生了向上的升力,被托举在水面以上,故利用的原理是:流体压强与流速的关系——流速越大,压强越小,流速越小,压强越大;
(2)A、蓄电池充足电一次,消耗的电能W=UIt=48V×40A×3600s=6.9×106J,故A错误;
B、蓄电池充电时消耗的电能转化为化学能,此时蓄电池相当于用电器,故B正确;
C、蓄电池放电的过程中,化学能转化为电能,此时蓄电池相当于电源,故C错误;
D、因为蓄电池组的电压为48V,一般每节蓄电池的电压是12V,是由多节蓄电池串联而成,故D错误。
故选:B。
(3)根据,结合表格数据可知,电机的实际功率为;
又由P=UI可得:电机的最大电流;
冲浪板运动的最大速度v=36km/h=10m/s;
又由P=Wt=Fst=Fv可得:电机提供的动力;
因为冲浪板以最大速度匀速前进,属于平衡状态,可知动力与阻力是一对平衡力;
(4)运动员和冲浪板的总重力;
则冲浪板所受阻力,即冲浪板匀速运动时的动力F′=200N;
前行s=3.6km的过程中,动力做功完全是由蓄电池消耗电能提供的能量E=F′s=200N×3600m=7.2×105J=0.2kW⋅h;。
故答案为:(1)流体压强与流速的关系——流速越大,压强越小,流速越小,压强越大;(2)B;(3)50;240;平衡力;(4)0.2。
(1)当电动冲浪板运动时,水翼板上下流体的流速不同,则压强不同,流速越大,压强越小,流速越小,压强越大;
(2)①充电时,消耗的电能根据W=UIt计算;②蓄电池充电时消耗的电能转化为化学能,此时蓄电池相当于用电器;③蓄电池放电的过程中,化学能转化为电能,此时蓄电池相当于电源;④多节电池串联而成;
(3)根据电机的效率以及额定功率,可求实际功率,再由P=UI即可求电流;利用P=Wt=Fst=Fv可求电机提供的动力;因为冲浪板以最大速度匀速前进,属于平衡状态,可知动力与阻力是一对平衡力;
(4)根据阻力是总重力的0.2倍可求阻力,由于匀速前进,则动力F′=f,再由W=Fs可求动力做功,即蓄电池消耗的电能。
本题考查流体压强与流速的关系及应用、蓄电池的能量转化、功的计算以及实际功率、额定功率和效率的关系等,是一道综合题。
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