2023年山东省菏泽市郓城县中考物理二模试卷(含解析)
展开2023年山东省菏泽市郓城县中考物理二模试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
1. 在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天,人类应特别重视下列哪种能源的利用( )
A. 石油 B. 太阳能 C. 煤炭 D. 可燃冰
2. 2022年12月,神十四顺利回家!以下列哪一个作为参照物,神十四是静止的( )
A. 发射升空时,以航天发射场的发射塔架为参照物
B. 着陆时,以月球为参照物
C. 与返回器自动对接后,以返回器为参照物
D. 在探月过程中,以海面上行驶的远洋观测船为参照物
3. 重为G的篮球被竖直向上抛出,篮球在空中上升的过程中,受到重力和空气阻力的合力F的大小( )
A. 等于G B. 等于零 C. 大于G D. 小于G
4. 图中展示了日常生活或生产技术中的四种情景,其中达到了增大压强目的的是( )
A. 铁轨铺在枕木上
B. 图钉的钉尖做得很尖
C. 螺母下垫垫圈
D. 滑雪用滑雪板
5. 人们越来越习惯通过微信发送语音来交流,这种闻其声知其人通过声音识人的主要依据是( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
6. 水是大自然的精灵,瞬息万变中向我们展示了它神秘的特性,如图所示的四个场景中,因为水的凝固而形成的是( )
A. 屋檐下的冰凌 B. 窗玻璃上的冰花
C. 旷野上的白雾 D. 植物上的露珠
7. 下列说法中正确的是( )
A. 花香袭人说明构成物质的分子不停地做无规则运动
B. 搓手取暖是通过热传递的方式改变内能的
C. 常用水作冷却剂,是利用了水的比热容小这一性质
D. 四冲程内燃机工作时,做功冲程将机械能转化为内能
8. 如图是足球比赛时的情景,下列有关说法正确的是( )
A. 踢球时,脚感到疼是因为物体间力的作用是相互的
B. 足球踢出去后,由于惯性力的作用在空中能继续飞行
C. 足球给脚的力和脚给足球的力是一对平衡力
D. 足球在空中上升过程中,动能转化为机械能
9. 小明在仔细观察所示的微型电扇结构之后,设想利用微型电扇和电流表制成简易风速计:当风吹动风扇叶片时,电流表指针偏转,且风速越大,电流表示数也越大。下列装置中与这个简易风速计工作原理相同的是( )
A. 电动机
B. 动圈式话筒
C. 电磁继电器
D. 扬声器
10. 如图所示是某火灾报警装置的部分电路,其中R1是半导体热敏电阻(传感器),它的电阻R1随温度t变化的关系如图乙所示,R2为定值电阻闭合开关后,当传感器(R1)所在处出现火情温度升高时,电流表的示数I和电压表的示数U的变化情况为( )
A. I变大,U变大 B. I变小,U变小 C. I变小,U变大 D. I变大,U变小
11. 关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A. 用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦力
B. 物体运动的速度越大,其受到的力也越大
C. 物体做匀速直线运动时,其一定受到了平衡力的作用
D. 物体做匀速圆周运动时,其一定受到了非平衡力的作用
12. 如图所示,重20N的动滑轮下挂一个重80N的物体,用拉力F在10s内将物体匀速提高5m,不计绳重和摩擦,则( )
A. 拉力的大小为40N
B. 绳子移动的速度为0.5m/s
C. 拉力的功率为50W
D. 该装置的机械效率为60%
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
13. 在原子中,电子带______ 电(选填正或负);做摩擦起电的实验时,应选用______ (选填“导体”、“绝缘体”)相互摩擦。
14. 图甲是小华制成的“自动给水装置”,用一个装满水的塑料瓶倒放在盆景盘中,瓶口刚好被水浸没,瓶中水面能高于盆内水面,主要是由于______的作用;图乙的船闸利用了______的原理。
15. 甲、乙两种物质熔化时温度随时间的变化曲线如图所示,从图中给出的信息,判断图中晶体的熔点是 ℃,其熔化过程的特点是 。
16. 如图是常见的家庭电路.从图中发现:电灯与插座______(选坑“串联”或“并联”),电灯的开关需安装在______(选填“火线”或“零线”)上。
17. 中国在2020年6月完成了“北斗”卫星全面组网工作。“北斗”卫星导航系统利用______(填“电磁波”、“超声波”或“红外线”)向地球传递信息。由于内部时刻发生着氢核的______(填“裂变”或“聚变”),太阳不断向外释放能量。卫星的太阳能电池板则将太阳能转化为电能供其使用。
18. 某同学观察到12月底他家电能表如图所示。该同学观察到当他家里只有一台电热水器工作时,这个电能表上的转盘在3min内转过了300转,则这台热水器的实际功率是______ W。若电热水器消耗的电能全部转化为内能且完全被水吸收,则这些热量能使质量为2kg的水从20℃升高到______ ℃。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
19. 如图,是一名男生奔跑过程中左脚腾空、右脚着地的一瞬间,请画出此刻地面对他的支持力和摩擦力的示意图(A点是作用点)。
20. 如图,当闭合开关S后,用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引,请在图中虚线上标出磁感线的方向,并在括号内标出条形磁体左端的极性。
四、实验探究题(本大题共3小题,共16.0分)
21. 探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示。
(1)本实验中,我们通过观察什么现象来判断电路是否有感应电流?______ 。
(2)通过比较图______ 可知,产生感应电流的一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。
(3)若图甲中AB棒不动,磁铁左右水平运动,电路中______ 感应电流(选择“有”或“无”)。
22. 为了探究“当接触面相同时,滑动摩擦力大小与压力的关系”,小明设计了如图1所示的实验装置。
(1)实验过程中,弹簧测力计______(选填“必需”或“不必”)沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小______(选填大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)在同一次实验中,小明发现,当用不同的速度匀速拉物块A,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小______(选填“有关”或“无关”);
(3)在实验中小明通过改变物块A的重力进行多次实验,记录的数据如表。通过分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越______;
次数
1
2
3
4
5
6
A的重力/N
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
测力计示数/N
0.8
1.3
1.6
1.9
2.4
2.8
(4)小明在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图2所示的方式测量滑动摩擦力更好,实验中______(选填“必需”或“不必”)要匀速拉动水平长木板做直线运动,此时滑动摩擦力的大小为______N。
23. 用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,定值电阻R备有5Ω、10Ω、20Ω、40Ω各一个。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整;(要求:滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关必须______(选填“断开”或“闭合”)。在电路连接完成后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到______(选填“A”或“B”)端;
(3)将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片P发现电流表指针反向偏转,造成这种现象的原因是______;
(4)纠正错误后接着进行实验,实验过程中,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向______(选填“左”或“右”)端滑动;
(5)实验中依次接入定值电阻,调节滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表读数,绘出电流I与电阻的倒数1R变化的关系图像乙,由图乙可知:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比;
(6)为完成整个实验,应该选择______(填选项)种规格的滑动变阻器。
A.50Ω、1.0A
B.100Ω、1.2A
C.200Ω、
0.3A
五、计算题(本大题共2小题,共14.0分)
24. 如图所示电路中,电源电压为6V,灯泡L规格为“6V 3W”,其电流与电压的关系如图乙所示。当S、S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为0.5A。
(1)求灯泡L的额定电流;
(2)求定值电阻R1的阻值;
(3)断开S1、S3,闭合S、S2,调节滑片P,使R2的电功率为灯泡的2倍,求此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大。
25. 小敏在家中进行“鸡蛋悬浮”的实验,根据实验过程解答下列问题:
(1)水平桌面上放一只薄壁的圆柱形杯子,质量为100g,底面积为50cm2,杯子对桌面的压强是多少?
(2)将500mL的水装入杯子中,水对杯底的压强是多少?
(3)将一颗质量为55g的鸡蛋放入杯中,鸡蛋沉入杯底,杯中液面上升了1cm,鸡蛋所受的浮力是多少?
(4)在杯子中倒入适量食盐,并搅拌,最终鸡蛋悬浮在水中(如图所示),此时杯中食盐水的密度是多少?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
太阳能取之不尽用之不竭,而且环保,不会对环境产生影响,也在科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能;煤炭、石油、可燃冰属于化石能源,属于不可再生能源,并且在使用时会产生废物、废气污染环境,与节能环保,低碳生活不相符。
故选:B。
理想能源应满足几个特点:环保,来源广泛,容易转化等。
能源的使用会对环境造成危害,所以要选择对环境影响小的新能源,如太阳能、核能、氢能等。
2.【答案】C
【解析】解:A、发射升空时,以航天发射场的发射塔架为参照物,“神十四”的位置发生了改变,所以是运动的,故A错误;
B、着陆时,以月球为参照物,“神十四”的位置发生了改变,所以是运动的,故B错误;
C、与返回器自动对接后,以返回器为参照物,“神十四”的位置没有发生改变,所以是静止的,故C正确;
D、在探月过程中,“神十四”与海面上行驶的远洋观测船之间的位置发生了变化,因此“神十四”是运动的,故D错误。
故选:C。
在判断物体的运动静止时,要看物体相对于参照物的位置是否发生改变,如果改变,物体是运动的,如果不变,则物体是静止的。
此题考查了物体运动状态的判断,一个物体是运动还是静止,决定于所选择的参照物,参照物不同,物体运动状态可能不同。
3.【答案】C
【解析】解:在篮球向上运动的过程中,篮球受竖直向下的重力G,竖直向下的空气阻力f,则篮球受的合力F合=G+f>G。
故选:C。
先对篮球进行受力分析,然后根据力的合成方法求篮球受的合力,最后做出判断。
本题考查了力的合成,解题的关键是判断出篮球所受阻力的方向。
4.【答案】B
【解析】解:A、铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不合题意;
B、图钉的钉尖做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B符合题意;
C、螺母下垫垫圈,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不合题意;
D、滑雪用滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不合题意。
故选:B。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
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。
掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
5.【答案】C
【解析】解:闻其声知其人通过声音识人的主要依据是不同人的音色不同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
(1)声音的高低叫音调,音调与发声体振动的频率有关。
(2)声音的大小叫响度,响度与振幅和距离声源的远近有关。
(3)音色与发声体的材料和结构有关。
知道音调、响度和音色并能在实例中区分它们。
6.【答案】A
【解析】解:A.屋檐下的冰凌是雪先熔化为水,水又凝固成冰而形成的,先熔化后凝固,故A正确;
B.窗玻璃上的冰花是水蒸气遇冷凝华形成的,故B错误;
C.旷野上的白雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,飘散在空气中出现的现象,故C错误;
D.植物上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水珠,故D错误。
故选A。
(1)在一定条件下,物体的三种状态--固态、液态、气态之间会发生相互转化,这就是物态变化;
(2)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。
本题考查了生活中的物态变化,分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态。
7.【答案】A
【解析】解:A、花香袭人,说明分子在不停地做无规则运动,是扩散现象,故A正确;
B、搓手取暖是通过做功的方式增加手的内能,故B错误;
C、常用水作冷却剂,利用了水比热容较大的性质,这样在同等情况下可以吸收更多的热量,故C错误;
D、四冲程内燃机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能,故D错误。
故选:A。
(1)一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(2)改变物体内能的两种方式:做功和热传递;做功改变内能是能量的转化,热传递改变内能是能量的转移;
(3)水具有较大的比热容,相同质量的水和其它物质相比,吸收相同的热量,温度变化小,因此水常被用来做取暖介质和冷却剂;
(4)热机的压缩冲程中机械能转化为内能,做功冲程中内能转化为机械能。
此题考查了分子动理论、改变内能的方式、水的比热容较大的应用及热机工作过程中的能量转化,包含的知识点较多,熟练掌握基础知识是解答的关键。
8.【答案】A
【解析】解:A.一个物体对另一个物体施加力的作用时,受到另一个物体的反作用力。踢球时,脚感到疼是因为物体间力的作用是相互的,故A正确;
B.一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,踢出去的足球能继续向前飞行是由于惯性,不能说由于惯性力的作用,故B错误;
C.足球给脚的力和脚给足球的力不作用在同一个物体上,故不是一对平衡力,故C错误;
D.足球在空中上升过程中,动能转化为重力势能,故D错误。
故选:A。
(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(2)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(3)根据平衡力的概念分析;
(4)根据动能和势能的影响因素分析。
此题考查了力的相互作用性、惯性现象、平衡力的识别和动能和势能的转化与守恒,内容较多一定要认真分析。
9.【答案】B
【解析】解:简易风速计的工作原理是电磁感应现象;
AD、电动机、扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故AD错误;
B、人对着话筒说话时,话筒内的线圈在磁场中切割磁感线,电路中产生感应电流,这是电磁感应现象,与风速计的原理相同,故B正确;
C、电磁继电器的主要部件是电磁铁,利用的是电流的磁效应,故C错误。
故选:B。
由题意可得,当风叶转动时,会改变电路中电流的大小,因此风速计的原理是利用导体在磁场中切割磁感线,使电路中产生感应电流,是电磁感应现象。分别分析各图的原理,选出符合题意的即可。
明确各个元件的实验原理,根据题中信息可知风速计属于电磁感应现象,然后找出与风速计原理相同的选项。
10.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
当传感器(R1)所在处出现火情温度升高时,由图乙可知,R1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I变大,故BC错误;
由U=IR可知,定值电阻R2两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压变小,即电压表的示数U变小,故A错误、D正确。
故选:D。
由电路图可知,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知传感器(R1)所在处出现火情温度升高时R1的阻值变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻R2两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压变化。
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,从图象中获取有用的信息是关键。
11.【答案】D
【解析】解:
A、人用力推车,车未动,车受力平衡力,此时的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B、物体运动的速度的大小与受力大小无关,故B错误;
C、物体做匀速直线运动时,其可能受到了平衡力的作用,也可能不受力,故C错误;
D、物体做匀速圆周运动时,运动的方向时刻发生变化,处于非平衡状态,受到非平衡力的作用,故D正确。
故选:D。
(1)力是改变物体运动状态的原因;即物体的运动状态发生改变,一定受到力的作用,但物体的受到力的作用时,运动状态并不一定改变;
(2)物体在不受任何力或受平衡力作用时,会保持静止状态或匀速直线运动状态,该状态是平衡状态。
知道运动和力的相关知识是解决该题的关键。
12.【答案】C
【解析】解:
A.动滑轮绳子的有效股数n=2,不计绳重和摩擦,拉力的大小F=1n(G+G动)=12×(80N+20N)=50N,故A错误;
B.绳子自由端移动的距离s=nh=2×5m=10m,绳子移动的速度v=st=10m10s=1m/s,故B错误;
C.拉力做的功W总=Fs=50N×10m=500J,拉力的功率P=W总t=500J10s=50W,故C正确;
D.拉力做的有用功W有=Gh=80N×5m=400J,该装置的机械效率η=W有W总×100%=400J500J×100%=80%,故D错误。
故选:C。
(1)动滑轮绳子的有效股数n=2,不计绳重和摩擦,根据F=1n(G+G动)求出拉力的大小;
(2)根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,利用v=st求出绳子移动的速度;
(3)根据W=Fs求出拉力做的功,利用P=Wt求出拉力的功率;
(4)根据W=Gh求出拉力做的有用功,利用η=W有W总×100%求出该装置的机械效率。
本题考查了动滑轮拉力公式和速度公式、做功公式、功率公式、机械效率公式的应用,是一道较为简单的应用题。
13.【答案】负 绝缘体
【解析】解:在原子中,电子带负电;
导体容易导电,导体摩擦所带的电荷很容易被导走,现象不明显,绝缘体不容易导电,绝缘体摩擦所带的电荷不容易被导走,现象明显。由此可知,做摩擦起电的实验时,应选用绝缘体相互摩擦。
故答案为:负;绝缘体。
在原子中,原子核带正电,电子带负电;
导体容易导电,绝缘体不容易导电。
本题考查了导体与绝缘体的区别,属于基础知识。
14.【答案】大气压 连通器
【解析】解:(1)在一个标准大气压下,大气压可以支持约10.3m高的水柱。瓶中水面能高于盆内水面不会流出来,正是因为盆景中的水与大气相通,是大气压支持着瓶内的水不会流出来。
(2)船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,所以图乙船闸是利用连通器原理工作的。
故答案为:大气压;连通器。
(1)浸在空气中的物体受到大气压的作用,一个标准大气压可以支持10.3m高度的水柱;
(2)连通器:上端开口、底部相连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面总是相平的。
本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力,对学生的要求较高,是中考重点考查的内容。
15.【答案】232 吸收热量,温度不变
【解析】解:由图可知,甲物质在232℃熔化,熔化过程中继续吸热,但温度不变,是晶体,且熔点是232℃
故答案为:232;吸收热量,温度不变。
晶体与非晶体的区别:晶体有熔点,非晶体没有;晶体在熔化过程中,吸收热量、内能增加,但温度保持不变。
本题考查晶体的熔化过程图象,要求对熔化过程的时间、温度、状态都有所了解。
16.【答案】并联 火线
【解析】解:在家庭电路中,插座是为了方便可移动的家用电器的使用设置的,家庭电路的用电器工作时,互不影响,所以电灯与插座之间是并联的;
家庭电路中,开关控制电灯时,为了用电的安全,开关应接在火线与灯泡之间,这样既能控制电灯,又能在更换灯泡时,断开开关,切断火线,避免触电事故的发生。
故答案为:并联;火线。
(1)插座是为了方便可移动的家用电器的使用设置的,电灯与插座之间是之间是并联的;
(2)家庭电路中,开关控制用电器时,开关一定要接在火线和用电器之间,既能控制用电器,又能保证使用的安全性。
本题考查了家庭电路中用电器的连接方式、开关的接法,属于基础题目。
17.【答案】电磁波 聚变
【解析】解:电磁波传播不需要介质,声音传播需要介质,而太空中没有空气,所以“北斗”卫星导航系统是利用电磁波向地球传递信息的。
在太阳内部,氢原子核在超高温作用下发生聚变,释放巨大的核能。
故答案为:电磁波;聚变。
(1)电磁波和声音都能传递信息,电磁波传播不需要介质,声音传播需要介质。
(2)太阳释放的能量主要来自于内部发生的核聚变,向外界不断的释放光和热。
本题考查学生对电磁波的传播、太阳中的核聚变理解和掌握,属于基础知识考查,难度不大。
18.【答案】2000 62.9
【解析】解:(1)因为“3000r/(kW⋅h)”表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能,电能表转盘转过3000r,
所以电能表转盘转300r,电吹风消耗的电能:W=3003000kW⋅h=0.1kW⋅h=3.6×105J,t=3min=0.05h,
电吹风的功率:P=Wt=0.1kW⋅h0.05h=2kW=2000W;
(2)由Q吸=W和Q吸=cmΔt可得,水升高的温度:Δt=Q吸c水m=Wc水m=3.6×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg≈42.9℃,
则水的末温:t=t0+Δt=20℃+42.9℃=62.9℃。
故答案为:2000;62.9。
(1)“3000r/(kW⋅h)”表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能,电能表转盘转过3000r;据此求电能表转盘转300r消耗的电能,知道时间,再利用P=Wt求出电吹风的功率;
(2)根据Q吸=W和Q吸=cmΔt求出水升高的温度,进一步求出水的末温。
本题考查对电能表的作用,电功、电功率的计算以及吸热公式的应用,属于基础题目。
19.【答案】解:
向右奔跑的男生,与地面接触的这只脚有向左滑动的趋势,因此鞋底受到地面对它向右的摩擦力,作用点在鞋底与地面的接触点(A点);支持力的作用点也在A点,方向竖直向上;过A点分别沿水平向右和竖直向上的方向画一条带箭头的线段,并标明字母f和F;如图所示:
【解析】画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
本题易错点在摩擦力方向的判断上,摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反,摩擦力方向与物体运动方向无关,要判断摩擦力的方向应先判断出物体与接触面间的相对运动方向或相对运动趋势方向。
20.【答案】解:电流从螺线管的右端流入,左端流出,根据安培定则可知,螺线管的右端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,条形磁铁的左端为N极,如图所示:
【解析】根据安培定则判定螺线管的极性;根据磁极间的相互作用(同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引)判断出条形磁体的N、S极。
本题考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用规律,属于基础题。
21.【答案】电流表指针是否偏转 乙、丙 无
【解析】解:(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流。
(2)丙电路是闭合电路,电流表的发生偏转,说明电路中产生了感应电流。甲电路是断开的,电流表的指针没有偏转,说明电路中没有产生感应电流。由此可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合的。
要得出产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动,两次实验就要一次导体在磁场中做切割磁感线运动,一次实验导体在磁场中不做切割磁感线运动。由此比较可以确定要选用乙图和丙图。
(3)在甲图中,电路是断开的;导体不动,磁体运动,利用运动和静止的相对性可以确定,导体也做切割磁感线运动。不具备感应电流产生的两个条件,所以电路中无电流产生。
故答案为:(1)电流表指针是否偏转;(2)乙、丙; (3)无。
(1)电路中有电流时,电流表的指针转动,因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流。
(2)根据甲、乙、丙三个图的区别入手解决此题。
(3)将实验操作与感应电流产生的条件对比就可以得到答案。
此题考学生对于要产生感应电流,必须同时具备两个条件:电路是闭合的;导体做切割磁感线运动的理解和掌握。
22.【答案】必需 等于 无关 大 不必 2.4
【解析】解:(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,拉力大小才等于摩擦力的大小,故实验过程中,弹簧测力计必需沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)在同一次实验中,小明发现,当用不同的速度匀速拉物块A,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关;
(3)通过表中数据分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大,测力计示数越大,滑动摩擦力越大;
(4)如图乙所示的方式测量滑动摩擦力,木块相对于地面相对静止,受到的测力计的拉力与受到的摩擦力为一对平衡力,此时木块处于平衡状态,故图乙实验中不一定要匀速拉动长木板;
由于物体A处于静止状态,受到弹簧测力计向右的拉力和长木板向左的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,由图2知弹簧测力计的示数为2.4N,所以此时滑动摩擦力的大小为2.4N。
故答案为:(1)必需;等于;(2)无关;(3)大;(4)不必;2.4。
(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)分析表中数据得出结论;
(3)根据表中数据分析;
(4)根据木块相对于地面相对静止,受到平衡力,根据二力平衡的知识判断出滑动摩擦力。
本题探究探究“当接触面相同时,滑动摩擦力大小与压力的关系”,考查二力平衡和数据分析的能力。
23.【答案】断开 A 电流表的正负接线柱接反了 左 反 B
【解析】解:(1)由题知滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,由欧姆定律可知电路中的总电阻变小,即滑动变阻器接入电路的阻值变小;
因此应该用导线连接到滑动变阻器的B点,如下图所示:
(2)为保护电路,连接电路时开关应断开,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大的A端;
(3)将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片P发现电流表指针反向偏转,造成这种现象的原因是电流表的正负接线柱接反了;
(4)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,由串联电路分压的规律可知,定值电阻两端的电压会变大,即电压表示数会变大,因此为保证电压表示数与更换前相同,需要将滑动变阻器接入电路的阻值调大,即增加滑动变阻器两端的电压,便可减少定值电阻两端的电压,由图可知需要将滑片P向左移动;
(5)已知电阻的倒数越大,电阻越小;由图乙可知,当电阻的倒数逐渐变大时,即电阻逐渐变小,电路中的电流逐渐变大,因此导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(6)由图乙知,电流为0.4A时,对应的电阻的倒数为1R=0.2Ω−1,则对应的电阻值为:R=5Ω,
由I=UR可知定值电阻两端的电压为:UV=IR=0.4A×5Ω=2V,
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U−UV=6V−2V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,
根据分压原理,当接入40Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×40Ω=80Ω,
因此为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少80Ω的滑动变阻器,考虑到操作的方便性和电路元件的安全性,选用100Ω、1.2A的变阻器,故选:B。
故答案为:(1)如图所示;(2)断开;A;(3)电流表的正负接线柱接反了;(4)左;(5)反;(6)B。
(1)根据“滑动变阻器的滑片P向D移动,电路中电流变大”确定变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联;
(2)为保护电路,连接电路时开关应断开,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(3)电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,若正负接线柱接反了,则电流表的指针会反向偏转;
(4)串联电路的分压规律是:电阻越大,分的电压越多,据此分析;
(5)电阻越小,电阻的倒数就越大;由图乙可知电阻的倒数的变化,即可知道电阻的变化,再观察电流的变化即可知道结论;
(6)由图乙知电流为0.4A时对应的电阻的倒数大小,便可得出对应的电阻大小,根据欧姆定律得出电阻两端的电压,根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压,由分压原理得出当接入40Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,考虑到操作的方便性和电路元件的安全性(即需要考虑滑动变阻器允许通过的最大电流),据此确定选用的变阻器。
本题探究电流与电阻的关系,考查电路连接、注意事项、电路分析、控制变量法及操作过程和数据分析及对器材的要求。
24.【答案】解:
(1)灯泡L规格为“6V 3W”,是指额定电压为6V、额定功率为3W。
由P=UI可得灯泡L的额定电流:
I额=P额U额=3W6V=0.5A;
(2)由图甲可得,当S、S1、S3闭合,S2断开时,灯L被短路,滑动变阻器没有连入电路,电路中只有R1,
由欧姆定律可得:
R1=UI=6V0.5A=12Ω;
(3)断开S1、S3,闭合S、S2,灯L与滑动变阻器串联,通过的电流相等,调节滑片P,使R2的电功率为灯泡的2倍,
由P=UI可知:
R2两端的电压、灯L两端电压之比:
U2:UL′=2:1,
因为U2+UL′=U=6V,
所以R2两端的电压为4V、灯L两端电压为2V,
由图乙可知此时通过灯的电流,即电路中的电流:
I′=0.25A,
滑动变阻器连入的电阻:
R2=U2I′=4V0.25A=16Ω。
答:(1)灯泡L的额定电流为0.5A;
(2)定值电阻R1的阻值为12Ω;
(3)此时滑动变阻器接入电路的阻值为16Ω。
【解析】(1)知道灯泡L规格(额定电压、额定功率),利用P=UI求灯泡L的额定电流;
(2)由图甲可得,当S、S1、S3闭合,S2断开时,灯L被短路,滑动变阻器没有连入电路,电路中只有R1,利用欧姆定律求R1的阻值;
(3)由图甲可得,断开S1、S3,闭合S、S2,灯L与滑动变阻器串联,通过的电流相等,调节滑片P,使R2的电功率为灯泡的2倍,利用P=UI求R2两端的电压、灯L两端电压之比,知道电源电压,可求R2两端的电压、灯L两端电压;由图乙可知此时通过灯的电流,即电路中的电流,利用欧姆定律求滑动变阻器连入的电阻。
本题考查了电功率公式、欧姆定律、串联电路特点的应用以及对灯的铭牌含义的理解,分析通过灯的电流与电压图象得出相关信息是关键。
25.【答案】解:(1)杯子的重力:G杯=m杯g=100×10−3kg×10N/kg=1N,
杯子放在桌面上,对桌面的压力:F=G杯=1N,
杯子对桌面的压强:p1=FS=1N50×10−4m2=200Pa;
(2)由V=Sh可知,水的深度:h=VS=500cm350cm2=10cm=0.1m,
水对杯底的压强:p2=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(3)鸡蛋排开水的体积:V排=SΔh=50cm2×1cm=50cm3=5×10−5m3,
鸡蛋受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10−5m3=0.5N,
(4)鸡蛋浸没在水中时,鸡蛋排开水的体积等于鸡蛋自身的体积,即V蛋=V排=50cm3,
鸡蛋的密度:ρ蛋=m蛋V蛋=55g50cm3=1.1g/cm3,
鸡蛋悬浮在盐水中,根据物体的浮沉条件可知,盐水的密度:ρ盐水=ρ蛋=1.1g/cm3。
答:(1)杯子对桌面的压强是200Pa;
(2)水对杯底的压强是1000Pa;
(3)鸡蛋所受的浮力是0.5N,
(4)杯中食盐水的密度是1.1g/cm3。
【解析】(1)利用G=mg求出杯子的重力,利用p=FS求出杯子对桌面的压强;
(2)利用V=sh求出杯子内水的深度,利用p=ρgh求出水对杯底的压强;
(3)根据V排=SΔh求出鸡蛋排开水的体积,利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出鸡蛋受到的浮力;
(4)鸡蛋浸没在水中时,鸡蛋排开水的体积等于鸡蛋自身的体积,利用密度公式求出鸡蛋的密度,当鸡蛋悬浮在盐水中时,盐水的密度等于鸡蛋的密度。
本题考查压强定义公式、液体压强公式、体积公式、密度公式、阿基米德原理以及物体的浮沉条件的应用,是一道综合题,有一定的难度。
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