辽宁省鞍山市2022年中考物理一模试卷考试试卷
辽宁省鞍山市2022年中考物理一模试卷
一、单选题
1.(2022·鞍山模拟)下列对生活中常见物理数据的说法中不符合实际的是( )
A.普通筷子的长度约为25cm
B.成年人步行速度约为5km/h
C.人体感觉舒适的环境温度约为25℃
D.液晶电视机的工作电流约为10A
2.(2022·鞍山模拟)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音在真空中传播速度比在固体中快
B.向人体发射超声波击碎结石,是利用超声波传递能量
C.摩托车的消音器是在传播过程中减弱噪声
D.“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”中的“乡音无改”是指音调未变
3.(2022八上·荣县期中)关于物态变化,下列说法正确的是( )
A.雪后撒盐可以融雪,是因为雪中加入盐后熔点降低了
B.冬天早晨,地面上会有一层“霜”,是空气中水蒸气液化形成的
C.冬天吃火锅时,火锅上的“白气”就是水汽化成的水蒸气
D.北方冬季冰冻的衣服也会变干,说明冰变成水蒸气不需要吸收热量
4.(2022·鞍山模拟)清晨,万水河面波光粼粼,岸边的树木在水中的倒影清晰可见,在河边垂钓更是别有一番风味。对这些场景的形成解释正确的是( )
A.岸边树木的“倒影”是光的折射形成的
B.垂钓者能看水里的鱼,是因为鱼是光源
C.垂钓者看到水里的鱼游得很浅,是由于光的折射形成的
D.湖面波光粼粼,是太阳光照在水面上发生了光的色散形成的
5.(2022九上·礼泉期末)“珍爱生命,注意安全”。下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A.图1,将冰箱的金属外壳接地
B.图2,用湿抹布擦发光的灯泡
C.图3,使用测电笔时手接触笔尖金属体
D.图4,在高压线下钓鱼
6.(2022·鞍山模拟)下列关于材料、信息和能源的说法正确的是( )
A.制作手机芯片的主要材料是超导体
B.光纤通讯是依靠超声波来传递信息的
C.太阳能和核能都是可再生能源
D.核电站是利用核裂变释放能量发电
7.(2022·鞍山模拟)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,再用C棒同时接触A、B两验电器的金属球,发现A的金属箔张角变小,B的金属箔张角变大。则下列说法正确的是( )
A.C棒与其手柄D必须都是导体
B.A中正电荷通过C棒流向B,使B带正电荷
C.当C棒接触两验电器的金属球时,电流方向为A到B
D.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,丝绸束缚电子本领弱
8.(2022八下·滦南期末)2022年2月14日,我国自由式滑雪运动员徐梦桃在北京冬奥会上获得冠军。如图所示是她比赛中的运动轨迹,如果不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从A点滑向B点过程中,运动员的重力势能转化为动能
B.在C点时运动员受平衡力作用
C.从C点下落到D点过程中,运动员的机械能增大
D.运动员从E点滑向F点,是因为受到惯性的作用
9.(2022·鞍山模拟)如图所示电路,电源电压恒定,只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中,下列判断正确的是( )
A.小灯泡的亮度将会变亮
B.电压表V1与电压表V2的示数差变小
C.电压表V1与电流表A的示数比值变大
D.再闭合S2,调节变阻器的滑片,灯泡亮度不变
10.(2022·鞍山模拟)如图所示,下列描述与实验相符的是( )
A.甲图是发电机的工作原理图
B.乙图是条形磁体周围磁感线的分布情况
C.丙图可用来演示电流的磁效应,根据该实验原理制成了动圈式话筒
D.丁图可以演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
二、多选题
11.(2022·鞍山模拟)如图所示为北京冬奥会的一些比赛项目,下列说法中正确的是( )
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力做功的功率变大
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动状态不变
C.冰壶运动员通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦的
D.冰球在冰面水平滑动的过程中,所受重力没有做功
12.(2022·鞍山模拟)下列说法正确的是( )
A.增大热机的功率可以提高热机的效率
B.汽车发动机用水做冷却物质,是因为水的比热容大
C.现代火箭的燃料用液态氢,是因为氢的热值大
D.汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
13.(2022·鞍山模拟)如图所示,放在水平桌面上的两个质量和底面积相同的容器,分别装有密度不同的甲、乙两种液体。将两个体积相同的小球a、b分别放入两容器中静止时,容器底部受到的液体压强相等。下列说法正确的是( )
A.放入小球后,容器底部对桌面的压力F甲=F乙
B.两种液体的密度ρ甲>ρ乙
C.a、b两个小球的质量ma>mb
D.若将a球放入乙液体中,b球放入甲液体中,静止时,两球所受浮力Fa
A.当只闭合开关S1时,电路的总功率为3W
B.滑动变阻器最大电阻值是30Ω
C.当只闭合开关S3时,调节滑动变阻器的滑片,电路中的最大功率为3.6W
D.当开关S1、S2、S3都闭合时,滑动变阻器可调到最小阻值是12Ω
三、填空题
15.(2022·鞍山模拟)小明在接种新冠疫苗时,护士用蘸有酒精的消毒棉球给他擦拭手臂,手臂感到凉,这是因为酒精 时吸热,这是通过 的方式来减少手臂的内能,周围的人会闻到酒精的气味,这是 现象。
16.(2021·顺城模拟)如图小旭乘坐的高铁动车正以300km/h的速度行驶,小旭却感觉放在桌面上的手机“纹丝不动”,小旭所选的参照物是 。小旭观看的网络游戏画面是通过 波传输到手机上的,屏幕上的彩色画面是由红、 、蓝三种色光混合而成。
17.(2022·鞍山模拟)物理知识在生产和生活中有着广泛应用。比如:轿车上配有很宽大的安全带,这是为了减小安全带与驾驶员之间的 ;橡胶吸盘是利用 “吸附”在墙上的;茶水壶的壶嘴和壶身组成 ,使壶嘴和壶身水面总相平。
18.(2022·鞍山模拟)鞍山地区家庭电路的电压为 V;电灯、电视机等用电器是 联的,每多使用一个用电器,家庭电路的总电阻将 (填“变小”、“不变”或“变大”)。
19.(2021·顺城模拟)如图是被称为没有链条的混合动力电动自行车,此车既可以给锂电池直接充电获得能量,也可以通过骑行者踩脚踏板发电。其锂电池容量为10A·h,电压为
36V,给它充满电后,大约存储了 J的电能。充电时充电线会发热,这是电流的 效应。骑行者踩脚踏板发电的原理是利用了 现象。
20.(2022·鞍山模拟)如图所示,2022年2月5日北京冬奥会上,我国短道速滑队在混合团体接力比赛中勇夺冠军。运动员在起跑时,用冰刀向后蹬冰面,这是因为力的作用是 ,冰刀所受力的施力物体是 ,运动员加速起跑说明力可以改变物体的 。
21.(2022·鞍山模拟)如图所示,小明通过滑轮组拉着重120N的物体,物体在水平面上以0.2m/s的速度匀速运动了4m,摩擦力为物重的0.1倍,则滑轮组做的有用功是 J,若滑轮组的机械效率是80%,则拉力F大小为 N,拉力F的功率是 W。
22.(2022·鞍山模拟)如图所示,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R的最大阻值为24Ω,电源电压和灯丝电阻不变。闭合开关S、S1,滑动变阻器滑片在a端时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.9A,定值电阻R1的阻值为 Ω,通电10s,R1产生的热量是 J;闭合开关S,断开S1,滑动变阻器滑片在b端时,小灯泡L在1min内消耗的电能为 J。
四、作图题
23.(2022·鞍山模拟)如图所示是家庭电路的一部分,请你正确的将控制电灯的开关和带保险丝的三孔插座接入电路中。
24.(2022·鞍山模拟)如图所示,一条平行于凸透镜主光轴的光线,经透镜折射和平面镜反射后,通过凸透镜主光轴上的A点。请完成该光路,并在图中画出凸透镜右侧焦点F的位置。
25.(2022·鞍山模拟)疫情期间,物理老师为了更好地开展网上教学,自制了“手机支架”来录制在本子上书写的解题过程。如图所示,将手机放在盒子上,用铁锁压在手机一端,防止手机掉落。如果把手机看作一个杠杆,O为支点,请画出力F1的力臂l1和阻碍手机掉落的力F2的示意图。
五、简答题
26.(2022·鞍山模拟)如图所示是我国自行设计研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600演练喷水救火的情景。请你回答:
(1)飞机匀速飞行且喷水救火过程中,动能怎样变化?
(2)飞机机翼为什么设计成上表面弯曲,下表面较平的上下不对称的形状?
六、计算题
27.(2022·鞍山模拟)如图所示是我国国产某型号水陆两栖坦克,总质量是30t,每条履带着陆时面积是2m2,该坦克在水平地面匀速行驶时,所受阻力是自重的0.1倍。(g取10N/kg,q柴油=4×107J/kg)。求:
(1)该坦克静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(2)该坦克在水平地面上以54km/h的速度匀速行驶时,柴油发动机的功率多大?
(3)该坦克在水平地面上匀速行驶时,若柴油发动机的效率是40%,则行驶10km消耗柴油的质量是多少?
28.(2022·鞍山模拟)图甲为小丽家一款家用便携式挂烫机,其加热功率有大小两个挡位,内部电路如图乙所示,其中电热丝R1=56Ω,R2=44Ω。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)挂烫机用小功率挡正常工作时,电功率是多少?
(2)若挂烫机的加热效率为80%,将水箱中0.3L的水从20℃加热到100℃,挂烫机用大功率挡正常加热需要多少秒?(结果保留整数)
(3)在用电高峰期,小丽关闭家中其他用电器,只让挂烫机处于工作状态,1min能使标有“3000r/(kW·h)”的电能表转盘转了50转,则挂烫机的实际电功率为多少?
七、实验题
29.(2022·鞍山模拟)在探究“物质熔化规律”的实验中,小芳将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,并放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,如图甲所示。根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像,如图丙所示。请回答下列问题:
(1)图甲中的器材安装顺序是 ;(选填“从上至下”或“从下至上”)
(2)将盛有冰和石蜡的试管放入装有水的大烧杯中进行加热的原因是 ;
(3)实验中某时刻温度计示数如图乙所示,此时温度计示数为 ℃;
(4)图丙中 (选填“A”或“B”)是冰,熔化过程经历了 min;
(5)当冰全部熔化完后,继续加热,使烧杯中的水沸腾并持续一段时间,观察试管中的水 (选填“能”或“不能”)沸腾,分析原因是 。
30.(2022·鞍山模拟)如图所示,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)该实验中,小球滚下斜面的过程中, 能转化为动能,小球动能的大小是通过 来反映的;
(2)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是: ;
(3)在甲、丙两次实验中,木块开始滑行到停止,克服摩擦力做功是 的(填“相等”或“不相等”);若甲实验中木块重为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做的功 J;
(4)木块在水平面滑行过程中,其机械能转化为 能。
31.(2022·鞍山模拟)如图所示,某物理兴趣小组想通过自制的可调焦距的“水透镜”来探究凸透镜成像的原理,请你完成下面的实验。
(1)若将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图甲所示的位置上时,光屏上出现清晰的像,则此时水透镜的焦距为 cm;
(2)保持水透镜中的水量不变,移动蜡烛和光屏可以再次呈现清晰的像,如图乙所示,此时光屏上的像与图甲中像相比 (填“变大”、“变小”或“不变”),此成像规律常用在 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)上;
(3)在实验过程中,燃烧的蜡烛逐渐变短,为了使像仍能成在光屏的中心位置,保持蜡烛和光屏不动,可将凸透镜 (填“向上”或“向下”)调节适当的高度;
(4)想利用水透镜来探究近视眼的成因和矫正,将水透镜固定在50cm刻度线处,其焦距与(1)中相同,则在光具座上 cm刻度的范围内放好蜡烛以后,调节光屏的位置得到一个清晰的像,改变水透镜的凸凹程度模拟出近视眼的成像效果,则应在蜡烛和水透镜之间加一个 (填“凹透镜”或“凸透镜”),才可以在光屏上成清晰的像。
32.(2022·鞍山模拟)鞍山南国梨远近闻名,小明将几个南国梨带到学校测量其密度。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端零刻度线处,指针静止时指在分度盘中线的右侧,应向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)如图甲所示是小明测得一个南国梨的质量为 g;
(3)他将南国梨放入装有40mL水的量杯中,水面上升到如图乙所示的位置,则南国梨的体积为 cm3,密度为 kg/m3;
(4)同组的小丽同学测得一个塑料球A的密度为ρ0,想利用它测量一杯牛奶的密度,发现塑料球A在牛奶中漂浮,于是选取了弹簧测力计、细线和一个金属块B,设计了如下实验过程:
①用测力计测出塑料球A的重力为G;
②将塑料球A和金属块B用细线拴好挂在测力计下,并将金属块B浸没在牛奶中静止,如图丙,读出测力计的示数为F1;
③将塑料球A和金属块B都浸没在牛奶中静止,如图丁,读出测力计的示数为F2;
则塑料球A在牛奶中受到的浮力是 。牛奶的密度ρ= (用已知量和测量量字母表示)。
33.(2022·鞍山模拟)小明在探究“电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,设计了如图甲所示的电路。
(1)小明连好电路后,刚要闭合开关,同组的小丽同学提醒他,此时闭合开关,可能烧坏 。
(2)小明检查发现电路中有一根导线连接错误,请你在图中将连接错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(3)排除故障后,小明先将10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表的示数如图乙所示为 A,调节滑动变阻器滑片,电流表的示数为0.2A时,记录实验数据;再将10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,他应调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持 V不变;最后小明将30Ω电阻接入电路时,无法完成实验,这时至少要将 Ω的电阻与滑动变阻器串联,才能顺利完成实验。三次实验后,可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻 。
(4)实验结束后,小明又发现一个标有额定电流为0.2A的小灯泡,设计了如图丙所示电路,来测量小灯泡的额定功率,请你将实验过程补充完整。(电源电压恒定但未知,滑动变阻器R的最大阻值为25Ω。)
①只闭合开关S1,将滑动变阻器R的滑片移到最下端,电流表的示数为0.15A,将R的滑片移到最上端,电流表的示数为0.4A,则电源电压是 V;定值电阻R0阻值为 Ω。
②只闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片, ,小灯泡正常发光。
③滑动变阻器的滑片保持不动,只闭合开关S1,电流表的示数为0.3A。
④小灯泡的额定功率为P额= W。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;长度的估测;速度与物体运动;电流的大小
【解析】【解答】A.物理课本的长度在26cm左右,一根筷子的长度略小于此数值,在25cm左右。A不符合题意;
B.成年人步行的速度为v=1.4m/s=1.4×3.6km/h≈5km/h,B不符合题意;
C.人体正常体温约为36.8℃,感觉舒适的温度在25℃左右。C不符合题意;
D.液晶电视机的额定功率在150W左右,正常工作的电流约为 ,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据常见物体的长度、速度、温度和电流大小,结合数据解答。
2.【答案】B
【知识点】声速;音色;声与能量;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.声音不能在真空中传播,且在固体中传声速度大于在气体中传声速度,A不符合题意;
B.向人体发射超声波可以将碎石击碎,说明超声波具有能量,因此是利用超声波传递能量,B符合题意;
C.摩托车的消声器在声源处减弱噪声,属于阻止噪声的产生,C不符合题意;
D.“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”中的“乡音无改”的意思是声音没有发生改变,是指音色未变,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】声音在固体中的速度比气体中快;利用声音做某事,声音可以传递能量;阻止声音的产生,是从声源处控制噪声;声音的特色是音色。
3.【答案】A
【知识点】熔点和凝固点;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.盐的熔点抵押冰的熔点,雪后撒盐可以融雪,是因为撒盐可以降低雪的熔点,A符合题意;
B.霜是空气中水蒸气凝华形成的,B不符合题意;
C.火锅上的“白气”就是水液化成的小水滴,C不符合题意;
D.北方冬季冰冻的衣服也会变干,发生了升华,升华过程需要吸收热量,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】雪中加盐,可以降低熔点,更易熔化;霜是凝华形成的;“白气”是液化形成的;固体直接变为气体是升华现象,吸热。
4.【答案】C
【知识点】光与光源;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.平静的湖面相当于一个平面镜,岸边树木的“倒影”属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,A不符合题意;
B.鱼自身不会发光,因此鱼不是光源。垂钓者能看水里的鱼,是由于鱼反射的光线经水面折射后进入人眼的缘故,B不符合题意;
C.鱼反射的光线从水中射入空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,即人眼逆着折射光线看去,看到的是鱼经水面折射形成的虚像,且虚像在鱼的上方,所以垂钓者看到水里的鱼游得很浅,是由于光的折射形成的,C符合题意;
D.湖水被风吹时,产生水波,光线照射到水波上发生了反射现象,远看波光粼粼。光的色散是由于光的折射形成的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】水中的倒影是光的反射现象;能发光的物体是光源;空气中看到水中的物体发生了折射;色散现象是光的折射现象。
5.【答案】A
【知识点】测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A.电冰箱必须使用三脚插头,让金属外壳接地可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,A符合题意;
B.由于生活用水是导体,所以用湿抹布擦发光的灯泡很容易使得人触电,B不符合题意;
C.使用测电笔时,手一定不能接触笔尖金属体,如果测电笔接触火线,手接触笔尖金属体会发生触电事故,C不符合题意;
D.安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;所以不可以在高压线下钓鱼,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】有金属外壳的用电器,金属外壳要接地;使用测电笔时,手要接触金属笔尾;不能在高压线下钓鱼。
6.【答案】D
【知识点】核能;半导体特点及作用;光纤通信
【解析】【解答】A.制作手机芯片主要是利用半导体,A不符合题意;
B.光纤通信利用光在光导纤维中反射传递信息,B不符合题意;
C.太阳能、风能等是可再生资源,核能是不可再生能源,C不符合题意;
D.核电站是利用原子核裂变时释放的核能来发电的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】芯片是半导体材料;光纤通信利用了电磁波;核能不可再生;核电站利用核裂变释放能量。
7.【答案】C
【知识点】导体与绝缘体;电流的方向
【解析】【解答】A.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,与验电器A接触后,会使A带上正电。验电器的金属箔张角越大,验电器带电荷量越多,由题意可知用C棒同时接触A、B两验电器的金属球,发现A的金属箔张角变小,B的金属箔张角变大,说明验电器A所带电荷量减少,验电器B所带电荷量增加,则电荷通过C棒发生了转移,说明C棒是导体。由于人体是导体,如果手柄D是导体,电荷将沿人体导入大地,会造成验电器B的金属箔张角过小或不张开,观察不到明显的现象,因此要求手柄D是绝缘体,A不符合题意;
B.验电器中金属部分带正电的是原子核中的质子,带负电的是原子核周围的电子。在金属中原子核位置稳定不易发生移动,电子在金属中可以自由移动,带正电的验电器A对C棒及验电器B中的电子产生吸引力,使验电器B中带负电的电子通过C棒流向验电器A,使B失去电子带正电荷,B不符合题意;
C.电流方向规定为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反。当C棒接触两验电器的金属球时,B中负电荷通过C棒流向A,电流方向与负电荷定向移动方向相反,为A到B,C符合题意;
D.摩擦起电的实质是电子的转移,丝绸摩擦玻璃棒的过程中,由于玻璃棒束缚电子本领弱,丝绸束缚电子的本领强,丝绸会夺取玻璃棒的电子,而玻璃棒会失去电子带正电,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】容易导电的是导体;电流方向和负电荷的定向移动方向相反;不同物体相互摩擦时,对电子束缚能力弱的物体失去电子。
8.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.运动员从A点滑向B点过程中,高度变小,质量不变,重力势能变小;质量不变,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,A符合题意;
B.不计空气阻力,在C点时受到重力的作用,受力不平衡,B不符合题意;
C.运动员从C点下落到D点过程中,不计空气阻力,机械能是守恒的,保持不变,C不符合题意;
D.运动员从E点滑向F点,是因为运动员具有惯性,惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】高处下落的物体,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能;物体受到重力下落。
9.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.只闭合开关S1,由题中图可知,L与R串联,V1测R两端电压,V2测R一部分电压,将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中,电路中的总电阻不变,电源电压恒定,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,因为灯泡L的电阻不变,根据P=UI的变形公式P=I2R可知,小灯泡的亮度不变,A不符合题意;
B C.只闭合开关S1,由题中图可知,L与R串联,V1测R两端电压,V2测R一部分电压,将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中,V1示数不变,V2示数变大,所以电压表V1与电压表V2的示数差变小,电压表V1与电流表A的示数比值变小,B符合题意,C不符合题意;
D.再闭合S2,R左侧短路一部分,连入电路中的总电阻变小,电流变大,根据P=UI的变形公式P=I2R可知,小灯泡的亮度变亮,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】在串联电路中,接入电路中的电阻减小,电流变大;电阻减小,分压减小。
10.【答案】D
【知识点】磁场;通电螺线管的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A.甲图有电源,闭合开关,导体棒在磁场中就会运动起来,说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机原理,A不符合题意;
B.条形磁体的周围的磁感线是从磁体的N极出发,回到磁体的S,而乙图中,磁感线是从S极回到N极,B不符合题意;
C.将小磁针平行的放在导线下方,当导线中有电流通过时,小磁针就会发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应,利用该原理制成了电磁铁,而动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的,C不符合题意;
D.丁图中,移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电流,观察左边(或右边)电磁铁吸引大头针数目改变的多少,就可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】磁场对电流的作用是电动机的工作原理;磁体周围有磁场,磁场方向从北极指向南极;通电导体周围有磁场,是电流的磁效应;电磁铁的磁性和电流大小有关,和线圈匝数有关。
11.【答案】A,C,D
【知识点】物体运动状态的变化;增大或减小摩擦的方法;是否做功的判断
【解析】【解答】A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力不变,速度增大,由 ,可知重力做功的功率变大,A符合题意;
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动方向改变,故运动状态改变,B不符合题意;
C.在冰壶运动中,刷冰使冰熔化,在冰壶和冰之间产生水,减小了接触面的粗糙程度,减小摩擦,C符合题意;
D.冰球在冰面水平滑动的过程中,没有在重力方向上通过距离,因此其所受重力没有做功,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】物体自由下落时速度变大, 功率变大;运动的方向改变时,运动状态在改变;接触面变光滑,可以减小摩擦力;物体受力但没有移动距离,力没有做功。
12.【答案】B,C,D
【知识点】比热容;燃料的热值;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.功率是物体做功快慢的物理量,与热机的效率的高低无关,A不符合题意;
B.因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环流动水进行冷却,B符合题意;
C.火箭燃料使用液态氢,是因为它的热值大,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,C符合题意;
D.在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能,燃料混合物的温度升高,内能增大,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】热机效率和功率无关;水的比热容大,便于物体对物体降温;氢燃料的热值大;汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能。
13.【答案】B,C
【知识点】压力及重力与压力的区别;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】B.由图知,甲液体的深度大于乙液体的深度,两个容器底部受到的液体压强相等,根据p=ρgh可知,ρ甲>ρ乙,B符合题意;
A.根据阿基米德原理可知,两小球排开液体的重力和自身的重力相等,容器对桌面的压力F=G容+G液+G球=G容+G液+G排=G容+ρ液V液g+ρ液V排g=G容+ρ液V总g,因两容器中液体的体积和排开液体的体积之和V总无法比较,且ρ甲>ρ乙,所以,无法比较ρ液V总g的大小关系,从而无法比较甲、乙容器对桌面的压力关系,A不符合题意;
C.因为a在甲液体中处于悬浮状态,所以ρ甲=ρa,因为b在乙液体中处于漂浮状态,所以ρ乙>ρb,又因为ρ甲>ρ乙,所以ρa>ρb,根据 可知,当两球体积相同时,ma>mb,C符合题意;
D.由BC知ρa=ρ甲>ρ乙>ρb,若将a球放入乙液体中,处于沉底状态,浮力小于重力,浮力为Fa=ρ乙gV排=ρ乙gV,b球放入甲液体中会漂浮,浮力大小等于重力,浮力为Fb=Gb=ρbgV,因为ρ乙>ρb,所以力Fa>Fb,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】根据液体压强相等,结合深度判断液体的密度;悬浮的物体密度等于液体密度,漂浮物体的密度小于液体密度;根据物体的密度和体积的乘积计算质量,判断质量大小。
14.【答案】A,B,D
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.当只闭合开关S1时,两灯泡串联,由小灯泡L2正常发光可知,灯泡L2两端的电压为2V,从图中可知电路中的电流为0.5A,则通过L1的电流也为0.5A,从图中可知L1两端的电压为4V,根据串联电路的电压特点可知电源电压U=2V+4V=6V,电路的总功率P=UI=6V×0.5A=3W,A符合题意;
B.当开关S1、S2、S3都闭合,L2被短路,L1和变阻器并联,电流表测量干路电流,由并联电路的电压特点可知,L1两端电压为6V,从图中可知通过L1的电流为0.6A,此时滑动变阻器滑片P滑到最右端,电流表的示数为0.8A,由并联电路的电流特点可知,通过变阻器的电流I滑=I小-I1=0.8A-0.6A=0.2A,由欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值为 ,B符合题意;
C.当只闭合开关S3时,L2和滑动变阻器串联,电源电压不变,根据P=UI可知,电流越大,功率越大,由题意可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,灯泡L2的额定电流为0.5A,为保证元件安全,电路中的最大为0.5A,此时电路中的最大功率为P=UI2=6V×0.5A=3W,C不符合题意;
D.电流表的量程为0~3A,电流表示数最大为3A,灯泡两端电压不变,根据欧姆定律可知通过灯泡的电流不变,通过变阻器的电流为I滑′=I大-I1=3A-0.6A=2.4A>0.5A,故在保证元件安全情况下,此时通过滑动变阻器的最大电流I滑大=0.5A,此时变阻器的接入电路的最小阻值为 ,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据用电器的电流和电压,可以计算电功率;根据滑动变阻器的最大分压和电流的比值,计算电阻;根据电压和电流的比值,计算电阻。
15.【答案】汽化;热传递;扩散
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】用蘸有酒精的消毒棉球擦拭手臂,手臂感到凉,是酒精由液态变成了气态,发生了汽化现象,汽化吸热,使皮肤的温度降低,是通过热传递的方式改变内能的。用酒精消毒时,周围的人会闻到酒精的气味,这是扩散现象,说明分子都在不停地做无规则运动。
【分析】液体汽化吸热;温度不同的物体间通过热传递改变内能;闻到气味是分子运动形成的扩散现象。
16.【答案】桌面;电磁;绿
【知识点】色光的三(基)原色和颜料的三原色;运动和静止的相对性;信息与信息传播
【解析】【解答】以桌面为参照物,桌面上的手机相对于桌面的位置没有发生变化,处于静止,所以小旭所选的参照物是桌面。手机能接收电磁波,而手机上的网络游戏画面是通过电磁波传输到手机上的。光的三原色是红、绿、蓝,所以屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成。
【分析】描述物体的运动状态,需要事先选取参照物,如果物体相对于参照物位置发生了改变,那么物体就是运动的,如果物体相对于参照物位置没有发生改变,那么物体就是静止的;传统的有线通信是靠电子传递信息,无线通信是靠电磁波来传递信息的;光的三基色为红绿蓝,三种颜色混合后可以得到白色。
17.【答案】压强;大气压;连通器
【知识点】减小压强的方法及其应用;连通器原理;大气压的综合应用
【解析】【解答】轿车上的安全带宽度比较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小安全带与驾驶员之间的压强。用力将吸盘压在光滑瓷砖上,排出里面的空气,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上。茶壶是一个上端开口、底部连通的容器,静止时水面相平。
【分析】压力一定时,增大受力面积可以减小压强;吸盘挂钩利用了大气压的作用;茶壶的壶嘴和壶身是连通器。
18.【答案】220;并;变小
【知识点】电压和电压的单位换算;电阻的并联;电路的基本连接方式
【解析】【解答】我国家庭电路的电压均为220V,鞍山地区家庭电路的电压也为220V。电灯、电视机等用电器正常工作时互不影响,因此是并联连接。由于家用电器都是并联的,每多使用一件电器,相当多并联了一个电阻,整体相当于导体横截面积变大,总电阻减小。
【分析】我国家庭电路的电压均为220V;家庭电路中各用电器是并联的;电阻并联越多,总电阻减小。
19.【答案】1.296×106;热;电磁感应
【知识点】电功的计算;电流的热效应;电磁感应
【解析】【解答】由公式 可知 电流通过导体,导体会发热的现象,叫做电流的热效应。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应。
【分析】求解电流做功,利用公式W=UIt求解即可,U是用电器两端的电压,I是流过用电器的电流,t是用电器工作的时间;电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应;;导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
20.【答案】相互的;冰面;运动状态
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】运动员在起跑时,用冰刀向后蹬冰面,冰刀给冰面一个向后的作用力,因为力的作用是相互的,冰刀会受到冰面给冰刀的一个向前的反作用力,从而向前运动。由此可知,冰刀所受力的施力物体是冰面。运动员受力向前运动,加速起跑的过程中速度逐渐增大,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
【分析】物体间力的作用是相互的;发出力的物体是施力物体;力可以改变物体的运动状态。
21.【答案】48;5;3
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】摩擦力为 ,滑轮组做的有用功为 ,由 可知,滑轮组做的总功为 ,由图可知,绳子移动的距离为 ,由 可知,拉力为 ,物体运动时间为 ,拉力F的功率为
【分析】根据物体受到的力和力的方向上移动的距离可以计算做功多少;根据功和机械效率的比值,计算总功;根据功和时间的比值,计算功率的大小。
22.【答案】15;24;20
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】由图知,闭合开关S、S1,滑动变阻器滑片在a端时,R1与L并联,小灯泡正常发光,由并联电路的电压规律可知 ,灯泡正常发光的电流 ,电流表测干路电流,由并联电路的电流规律可得,通过R1的电流 ,由欧姆定律可得 ,通电10s,R1产生的热量为 ,合开关S,断开S1,滑动变阻器滑片在b端时,变阻器连入的阻值为最大值,且与L串联,灯泡的电阻 ,由串联电路特点和欧姆定律可得,此时电路中电流 ,小灯泡L在1min内消耗的电能
【分析】根据电功率和电压的比值,计算电流;根据电压和电流的比值,计算电阻;根据总电压和电阻的比值,计算电流;利用电流、电阻和时间,可以计算消耗的电能。
23.【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。保险丝接在火线位置,如图所示:
【分析】家庭电路中,灯泡的开关连接火线和灯泡的顶端;三孔插座连接时左零右火上接地。
24.【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过A点作关于镜面的像点A′,连接A′与入射点,与主光轴的交点即为凸透镜右侧焦点F,与平面镜的交点为入射点O,OA为反射光线,如下图
【分析】光线和凸透镜的主光轴平行,折射光线过焦点;平面镜成像时,像和物体相对于平面镜对称。
25.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】阻碍手机掉落的力是铁锁对手机的压力,其作用点在手机右端,方向垂直于手机向下,由图可知,O为支点,由O点向F1的作用线作垂线,则垂线段长即为其力臂l1,如图所示:
【分析】支点到力的作用线的垂线,是杠杆上的力臂。
26.【答案】(1)飞机匀速飞行且喷水救火过程中,飞机的质量变小,速度不变,故动能变小。
(2)飞机机翼上方是凸形的,下方是平的,相同时间内,空气通过上方的路程大,通过上方的速度更大,通过下方的路程小,通过下方的速度更小,根据流体流速与压强的关系可知,流体流速越大,压强越小,则飞机机翼上方的压强小,下方压强大,机翼受到压强差的作用,受到压力差的作用,产生向上的升力作用。
【知识点】动能的影响因素;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)飞机匀速飞行且喷水救火过程中,飞机的质量变小,速度不变,故动能变小;
(2)飞机机翼上方是凸形的,下方是平的,相同时间内,空气通过上方的路程大,通过上方的速度更大,通过下方的路程小,通过下方的速度更小,根据流体流速与压强的关系可知,流体流速越大,压强越小,则飞机机翼上方的压强小,下方压强大,机翼受到压强差的作用,受到压力差的作用,产生向上的升力作用。
【分析】(1)匀速直线运动的物体,质量减小,动能减小;
(2)物体运动时,空气在凸起的面上流速大,压强小。
27.【答案】(1)解:坦克静止在水平地面时对地面的压力F=G=mg=30t×10N/kg=30×103kg×10N/kg=3×105N
对地面的压强
答:该坦克静止在水平地面时,对地面的压强是7.5×104Pa;
(2)解:因坦克在水平地面上以54km/h的速度匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,柴油机的牵引力F′=f=0.1G=0.1×3×105N=3×104N
坦克行驶的速度v=54km/h=15m/s
柴油机的功率P=F′v=3×104N×15m/s=4.5×105W
答:该坦克在水平地面上以54km/h的速度匀速行驶时,柴油发动机的功率是4.5×105W;
(3)解:行驶10km牵引力做的功W=F′s=3×104N×10×103m=3×108J
消耗的柴油完全燃烧释放的热量
消耗柴油的质量
答:该坦克在水平地面上匀速行驶时,若柴油发动机的效率是40%,则行驶10km消耗柴油的质量是18.75kg。
【知识点】功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的效率;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力,利用压力和受力面积的比值,计算压强;
(2)根据摩擦力和重力关系,计算摩擦力;根据力和速度的乘积,计算功率大小;
(3)根据力和距离的乘积计算做功多少,根据功和热机效率的比值,计算总热,结合燃料的热值,计算燃料的质量。
28.【答案】(1)解:当开关旋至1时,R1、R2串联,当开关旋至2时,电路为R2的简单电路;根据串联电路的电阻特点可知,当开关旋至1时,R1、R2串联时,电路中的电阻最大,根据 可知,此时为小功率挡;挂烫机用小功率挡正常工作时的电功率
答:挂烫机用小功率挡正常工作时,电功率是484W;
(2)解:当开关旋至2时,电路为R2的简单电路,根据 可知,此时为大功率挡,挂烫机用大功率挡正常工作时的电功率
水箱中水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.3L=1.0×103kg/m3×0.3×10-3m3=0.3kg
水箱中的水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×(100℃-20℃)=1.008×105J
挂烫机消耗的电能
挂烫机用大功率挡正常加热需要的时间
答:若挂烫机的加热效率为80%,将水箱中0.3L的水从20℃加热到100℃,挂烫机用大功率挡正常加热需要大约116s;
(3)解:3000r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h电能,电能表的转盘转过3000转;则电能表转盘转了50转,挂烫机消耗的电能
挂烫机的实际电功率
答:挂烫机的实际电功率为1000W。
【知识点】热量的计算;电功的测量;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电阻,可以计算电功率的大小;
(2)根据电压和电阻,计算电功率,结合密度和体积的乘积,计算质量;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量;根据吸收的热量和热效率的比值,计算消耗的电能;根据电能和电功率的比值,计算工作时间;
(3)根据电能表转盘转数计算消耗的电能;根据电能和时间的比值, 计算电功率。
29.【答案】(1)从下至上
(2)物质受热均匀
(3)-4
(4)A;4
(5)不能;试管中水温度能够达到沸点,但不能继续吸热
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)在使用酒精灯时,需要用其外焰加热,所以要先根据酒精灯确定铁圈的位置。又因为使用温度计时,温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,但不能碰到容器底和容器壁,所以要根据温度计的长度确定横杆的位置,因此按照“由下至上”安装实验装置。
(2)水浴法能使物质均匀受热,同时水升温缓慢,物质吸热过程较长,有利于观察状态的变化和记录测量数据。
(3)如图乙所示,温度计分度值是1℃,液柱在零下,所以温度计示数是-4℃。
(4)冰是晶体,晶体熔化时吸热温度不变,图丙中A是冰温度随时间变化图线,熔化过程经历了
(5)冰全部熔化成水后继续用酒精灯不断地加热,当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后,烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热,能够沸腾,但试管中的水可以达到沸点但无法从烧杯的水中继续吸热,因此试管中的水最终不会沸腾。
【分析】(1)探究熔化规律时,组装器材从下到上;
(2)水浴法加热,物体受热均匀;
(3)根据温度计液柱位置,测量温度;
(4)晶体熔化时,吸收热量,温度保持不变,温度不变的时间是熔化时间;
(5)沸腾的条件是,到达沸点,继续吸热。
30.【答案】(1)重力势;木块移动的距离
(2)质量一定时,物体速度越大动能越大
(3)不相等;0
(4)内
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)小钢球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时速度变大,动能增加,所以是将重力势能转化为动能的过程。实验中小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的,木块移动的距离越远,小球的动能越大。
(2)分析比较甲、乙两次实验可知,小球的质量不变,滚下的高度不同,高度越高,到达水平面时的速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,可探究出的结论是:质量一定时,物体速度越大动能越大。
(3)木块在滑动的过程中,压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以受到的摩擦力不变;在甲、丙两次实验中,丙中木块移动的距离远,根据W=fs可知,丙中木块克服摩擦所做的功多,两次实验中克服摩擦做功不相等;木块水平移动,在重力的方向上没有移动距离,重力不做功,重力对木块做功0J;
(4)木块在水平面滑行过程中,木块克服摩擦力做功,其机械能转化为内能。
【分析】(1)高处下滑的物体,重力势能减小,转化为动能;通过木块被推动的距离,可以反应动能的大小;
(2)物体的质量一定时,速度越大, 动能越大;
(3)物体的速度相同时,质量越大,动能越大,做功越大;物体在重力方向上没有距离,重力没有做功;
(4)物体运动时,克服摩擦,机械能转化为内能。
31.【答案】(1)10.0
(2)变大;投影仪
(3)向下
(4)0~30;凹透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图可知,此时物距等于相距, ,且光屏上出现了清晰的像,根据凸透镜成像的规律可知此时成像为倒立等大的虚像,则有 ,解得,则此时水透镜的焦距为:f=10cm。
(2)如图乙所示,此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知成倒立放大的实像,而甲图中成倒立等大的实像,故像变大。物距在焦距到二倍焦距之间时,在二倍焦距以外成倒立放大的实像,这是投影仪的成像原理。
(3)实验中,蜡烛的中性、凸透镜的中心和所成的像是在同一直线上的,蜡烛变短烛焰降低,凸透镜位置不变,像的位置会升高,此时要想降低像的位置则需调低凸透镜,即向下调节。
(4)想利用水透镜来探究近视眼的成因和矫正,则用凸透镜模拟眼睛成像的原理:物距在大于二倍焦距时,在焦距与二倍焦距之间成倒立缩小的实像:将水透镜固定在50cm刻度线处,其焦距与(1)中相同,此时, , ,故 ,则蜡烛适合放在光具座上刻度的范围是0~30cm。题意要模仿近视眼的矫正,近视眼镜是凹透镜,故应在蜡烛和水透镜之间加凹透镜。
【分析】(1)平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离为焦距;
(2)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像,实际应用有投影仪;
(3)凸透镜成实像时,凸透镜向下移动,像向下移动;
(4)眼睛成像时,物体在晶状体的二倍焦距外;凹透镜可以矫正近视眼。
32.【答案】(1)左
(2)48
(3)40;1.2×103
(4)F1-F2;
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量
【解析】【解答】(1)天平放在水平桌面上,游码调零后,发现指针偏于分度盘右侧,说明右侧重,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)由图甲可知,天平标尺的分度值为0.2g,一个南国梨的质量m=20g+20g+5g+3g=48g
(3)将南国梨放入装有40mL水的量杯中;由图乙可知,量筒的分度值为1mL,水和南国梨的总体积为V2=80mL,则一个南国梨的体积V=V2-V1=80mL-40mL=40mL=40cm3,南国梨的密度是
(4)根据②、③两次测力计示数差可知装饰球A到的浮力F浮=F1-F2,已经测得装饰球A的重力为G,密度为ρ0,则装饰球A的体积为 ,装饰球A浸没,所以V排=VA,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,牛奶的密度为
【分析】(1)调节天平平衡时,平衡螺母左偏右调;
(2)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;
(3)根据量杯中液面的位置,测量体积,利用质量和体积的比值,计算密度;
(4)根据物体的重力和浸入液体中测力计的拉力差,计算浮力;根据浮力和排开液体的体积的计算液体密度。
33.【答案】(1)电压表
(2)
(3)0.1;2;10;成反比
(4)6;15;使电流表的读数为0.2A;0.4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】(1)由实物图知,电压表串联在电路中,电流表与灯并联,因电压表内阻很大,故电路中的电流几乎为0,电流表不会烧坏;电压表与电源连通测电源电压,电源电压恒为6V,而电压表选用的是小量程,故电压表可能被烧坏。
(2)要探究“电流与电阻的关系”的实验,应将电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,改接电路如下图所示:
(3)由图甲可知,电流表选用小量程,根据图乙,电流表分度值0.02A,其示数为0.1A。调节滑片使电流表的示数为0.2A,由欧姆定律 ,电阻的电压为 ,研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,再将10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,她应调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持2V不变。电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压 ,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30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为 ,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少60Ω的滑动变阻器,而现有变阻器的最大电阻为50Ω,由电阻的串联规律,故小刚至少要将 ,的电阻串联接入电路,才能顺利完成实验。三次实验中,电阻两端的电压始终保持UV=2V,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)①只闭合开关S1,将滑动变阻器R的滑片移到最下端时,此时滑动变阻器R的阻值为25Ω;R与R0串联,电流表测电路的电流,电流表的示数为0.15A,由欧姆定律 和电阻的串联规律可知,电源电压为 ,即 ……①,将滑动变阻器R0的滑片移到最上端时,电路为只有R0的简单电路,电流表的示数为0.4A,由欧姆定律可知,电源电压为 ,即 ……②,由①②解得R0=15Ω,U=6V,
②只闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为0.2A,小灯泡正常发光;
③滑动变阻器的滑片保持不动,只闭合开关S1,电流表的示数为0.3A;
④在步骤②中,变阻器与灯串联,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为0.2A,小灯泡正常发光;在步骤③中,滑动变阻器的滑片保持不动,变阻器与R0串联,电流表测电路的电流,电流表的示数为0.3A,由电阻串联的规律及欧姆定律,变阻器(滑片以上)连入电路的电阻 ,在步骤②中,由欧姆定律,变阻器(滑片以下)两端的电压为 ,根据串联电路电压的规律,灯的额定电压为 ,小灯泡L的额定功率为
【分析】(1)电压表超过量程时,可能被烧坏;
(2)探究电流和电阻的关系时,电压表和电阻并联,电流表和电阻串联;
(3)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;根据电流和电阻的乘积计算电压;根据电压表示数和电源电压,结合定值电阻的最大值,计算滑动变阻器的最大电阻;电压一定时,通过导体的电流和电阻成反比;
(4)根据电源电压不变,结合电流和电阻的乘积,计算未知电阻,计算电压大小;根据电压和电流的乘积,计算电功率。
辽宁省鞍山市2022年中考物理一模试卷
一、单选题
1.(2022·鞍山模拟)下列对生活中常见物理数据的说法中不符合实际的是( )
A.普通筷子的长度约为25cm
B.成年人步行速度约为5km/h
C.人体感觉舒适的环境温度约为25℃
D.液晶电视机的工作电流约为10A
【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;长度的估测;速度与物体运动;电流的大小
【解析】【解答】A.物理课本的长度在26cm左右,一根筷子的长度略小于此数值,在25cm左右。A不符合题意;
B.成年人步行的速度为v=1.4m/s=1.4×3.6km/h≈5km/h,B不符合题意;
C.人体正常体温约为36.8℃,感觉舒适的温度在25℃左右。C不符合题意;
D.液晶电视机的额定功率在150W左右,正常工作的电流约为 ,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据常见物体的长度、速度、温度和电流大小,结合数据解答。
2.(2022·鞍山模拟)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音在真空中传播速度比在固体中快
B.向人体发射超声波击碎结石,是利用超声波传递能量
C.摩托车的消音器是在传播过程中减弱噪声
D.“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”中的“乡音无改”是指音调未变
【答案】B
【知识点】声速;音色;声与能量;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.声音不能在真空中传播,且在固体中传声速度大于在气体中传声速度,A不符合题意;
B.向人体发射超声波可以将碎石击碎,说明超声波具有能量,因此是利用超声波传递能量,B符合题意;
C.摩托车的消声器在声源处减弱噪声,属于阻止噪声的产生,C不符合题意;
D.“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”中的“乡音无改”的意思是声音没有发生改变,是指音色未变,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】声音在固体中的速度比气体中快;利用声音做某事,声音可以传递能量;阻止声音的产生,是从声源处控制噪声;声音的特色是音色。
3.(2022八上·荣县期中)关于物态变化,下列说法正确的是( )
A.雪后撒盐可以融雪,是因为雪中加入盐后熔点降低了
B.冬天早晨,地面上会有一层“霜”,是空气中水蒸气液化形成的
C.冬天吃火锅时,火锅上的“白气”就是水汽化成的水蒸气
D.北方冬季冰冻的衣服也会变干,说明冰变成水蒸气不需要吸收热量
【答案】A
【知识点】熔点和凝固点;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.盐的熔点抵押冰的熔点,雪后撒盐可以融雪,是因为撒盐可以降低雪的熔点,A符合题意;
B.霜是空气中水蒸气凝华形成的,B不符合题意;
C.火锅上的“白气”就是水液化成的小水滴,C不符合题意;
D.北方冬季冰冻的衣服也会变干,发生了升华,升华过程需要吸收热量,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】雪中加盐,可以降低熔点,更易熔化;霜是凝华形成的;“白气”是液化形成的;固体直接变为气体是升华现象,吸热。
4.(2022·鞍山模拟)清晨,万水河面波光粼粼,岸边的树木在水中的倒影清晰可见,在河边垂钓更是别有一番风味。对这些场景的形成解释正确的是( )
A.岸边树木的“倒影”是光的折射形成的
B.垂钓者能看水里的鱼,是因为鱼是光源
C.垂钓者看到水里的鱼游得很浅,是由于光的折射形成的
D.湖面波光粼粼,是太阳光照在水面上发生了光的色散形成的
【答案】C
【知识点】光与光源;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.平静的湖面相当于一个平面镜,岸边树木的“倒影”属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,A不符合题意;
B.鱼自身不会发光,因此鱼不是光源。垂钓者能看水里的鱼,是由于鱼反射的光线经水面折射后进入人眼的缘故,B不符合题意;
C.鱼反射的光线从水中射入空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,即人眼逆着折射光线看去,看到的是鱼经水面折射形成的虚像,且虚像在鱼的上方,所以垂钓者看到水里的鱼游得很浅,是由于光的折射形成的,C符合题意;
D.湖水被风吹时,产生水波,光线照射到水波上发生了反射现象,远看波光粼粼。光的色散是由于光的折射形成的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】水中的倒影是光的反射现象;能发光的物体是光源;空气中看到水中的物体发生了折射;色散现象是光的折射现象。
5.(2022九上·礼泉期末)“珍爱生命,注意安全”。下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A.图1,将冰箱的金属外壳接地
B.图2,用湿抹布擦发光的灯泡
C.图3,使用测电笔时手接触笔尖金属体
D.图4,在高压线下钓鱼
【答案】A
【知识点】测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A.电冰箱必须使用三脚插头,让金属外壳接地可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,A符合题意;
B.由于生活用水是导体,所以用湿抹布擦发光的灯泡很容易使得人触电,B不符合题意;
C.使用测电笔时,手一定不能接触笔尖金属体,如果测电笔接触火线,手接触笔尖金属体会发生触电事故,C不符合题意;
D.安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;所以不可以在高压线下钓鱼,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】有金属外壳的用电器,金属外壳要接地;使用测电笔时,手要接触金属笔尾;不能在高压线下钓鱼。
6.(2022·鞍山模拟)下列关于材料、信息和能源的说法正确的是( )
A.制作手机芯片的主要材料是超导体
B.光纤通讯是依靠超声波来传递信息的
C.太阳能和核能都是可再生能源
D.核电站是利用核裂变释放能量发电
【答案】D
【知识点】核能;半导体特点及作用;光纤通信
【解析】【解答】A.制作手机芯片主要是利用半导体,A不符合题意;
B.光纤通信利用光在光导纤维中反射传递信息,B不符合题意;
C.太阳能、风能等是可再生资源,核能是不可再生能源,C不符合题意;
D.核电站是利用原子核裂变时释放的核能来发电的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】芯片是半导体材料;光纤通信利用了电磁波;核能不可再生;核电站利用核裂变释放能量。
7.(2022·鞍山模拟)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,再用C棒同时接触A、B两验电器的金属球,发现A的金属箔张角变小,B的金属箔张角变大。则下列说法正确的是( )
A.C棒与其手柄D必须都是导体
B.A中正电荷通过C棒流向B,使B带正电荷
C.当C棒接触两验电器的金属球时,电流方向为A到B
D.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,丝绸束缚电子本领弱
【答案】C
【知识点】导体与绝缘体;电流的方向
【解析】【解答】A.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,与验电器A接触后,会使A带上正电。验电器的金属箔张角越大,验电器带电荷量越多,由题意可知用C棒同时接触A、B两验电器的金属球,发现A的金属箔张角变小,B的金属箔张角变大,说明验电器A所带电荷量减少,验电器B所带电荷量增加,则电荷通过C棒发生了转移,说明C棒是导体。由于人体是导体,如果手柄D是导体,电荷将沿人体导入大地,会造成验电器B的金属箔张角过小或不张开,观察不到明显的现象,因此要求手柄D是绝缘体,A不符合题意;
B.验电器中金属部分带正电的是原子核中的质子,带负电的是原子核周围的电子。在金属中原子核位置稳定不易发生移动,电子在金属中可以自由移动,带正电的验电器A对C棒及验电器B中的电子产生吸引力,使验电器B中带负电的电子通过C棒流向验电器A,使B失去电子带正电荷,B不符合题意;
C.电流方向规定为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反。当C棒接触两验电器的金属球时,B中负电荷通过C棒流向A,电流方向与负电荷定向移动方向相反,为A到B,C符合题意;
D.摩擦起电的实质是电子的转移,丝绸摩擦玻璃棒的过程中,由于玻璃棒束缚电子本领弱,丝绸束缚电子的本领强,丝绸会夺取玻璃棒的电子,而玻璃棒会失去电子带正电,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】容易导电的是导体;电流方向和负电荷的定向移动方向相反;不同物体相互摩擦时,对电子束缚能力弱的物体失去电子。
8.(2022八下·滦南期末)2022年2月14日,我国自由式滑雪运动员徐梦桃在北京冬奥会上获得冠军。如图所示是她比赛中的运动轨迹,如果不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从A点滑向B点过程中,运动员的重力势能转化为动能
B.在C点时运动员受平衡力作用
C.从C点下落到D点过程中,运动员的机械能增大
D.运动员从E点滑向F点,是因为受到惯性的作用
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.运动员从A点滑向B点过程中,高度变小,质量不变,重力势能变小;质量不变,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,A符合题意;
B.不计空气阻力,在C点时受到重力的作用,受力不平衡,B不符合题意;
C.运动员从C点下落到D点过程中,不计空气阻力,机械能是守恒的,保持不变,C不符合题意;
D.运动员从E点滑向F点,是因为运动员具有惯性,惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】高处下落的物体,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能;物体受到重力下落。
9.(2022·鞍山模拟)如图所示电路,电源电压恒定,只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中,下列判断正确的是( )
A.小灯泡的亮度将会变亮
B.电压表V1与电压表V2的示数差变小
C.电压表V1与电流表A的示数比值变大
D.再闭合S2,调节变阻器的滑片,灯泡亮度不变
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.只闭合开关S1,由题中图可知,L与R串联,V1测R两端电压,V2测R一部分电压,将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中,电路中的总电阻不变,电源电压恒定,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,因为灯泡L的电阻不变,根据P=UI的变形公式P=I2R可知,小灯泡的亮度不变,A不符合题意;
B C.只闭合开关S1,由题中图可知,L与R串联,V1测R两端电压,V2测R一部分电压,将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中,V1示数不变,V2示数变大,所以电压表V1与电压表V2的示数差变小,电压表V1与电流表A的示数比值变小,B符合题意,C不符合题意;
D.再闭合S2,R左侧短路一部分,连入电路中的总电阻变小,电流变大,根据P=UI的变形公式P=I2R可知,小灯泡的亮度变亮,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】在串联电路中,接入电路中的电阻减小,电流变大;电阻减小,分压减小。
10.(2022·鞍山模拟)如图所示,下列描述与实验相符的是( )
A.甲图是发电机的工作原理图
B.乙图是条形磁体周围磁感线的分布情况
C.丙图可用来演示电流的磁效应,根据该实验原理制成了动圈式话筒
D.丁图可以演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
【答案】D
【知识点】磁场;通电螺线管的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A.甲图有电源,闭合开关,导体棒在磁场中就会运动起来,说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机原理,A不符合题意;
B.条形磁体的周围的磁感线是从磁体的N极出发,回到磁体的S,而乙图中,磁感线是从S极回到N极,B不符合题意;
C.将小磁针平行的放在导线下方,当导线中有电流通过时,小磁针就会发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应,利用该原理制成了电磁铁,而动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的,C不符合题意;
D.丁图中,移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电流,观察左边(或右边)电磁铁吸引大头针数目改变的多少,就可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】磁场对电流的作用是电动机的工作原理;磁体周围有磁场,磁场方向从北极指向南极;通电导体周围有磁场,是电流的磁效应;电磁铁的磁性和电流大小有关,和线圈匝数有关。
二、多选题
11.(2022·鞍山模拟)如图所示为北京冬奥会的一些比赛项目,下列说法中正确的是( )
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力做功的功率变大
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动状态不变
C.冰壶运动员通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦的
D.冰球在冰面水平滑动的过程中,所受重力没有做功
【答案】A,C,D
【知识点】物体运动状态的变化;增大或减小摩擦的方法;是否做功的判断
【解析】【解答】A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力不变,速度增大,由 ,可知重力做功的功率变大,A符合题意;
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动方向改变,故运动状态改变,B不符合题意;
C.在冰壶运动中,刷冰使冰熔化,在冰壶和冰之间产生水,减小了接触面的粗糙程度,减小摩擦,C符合题意;
D.冰球在冰面水平滑动的过程中,没有在重力方向上通过距离,因此其所受重力没有做功,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】物体自由下落时速度变大, 功率变大;运动的方向改变时,运动状态在改变;接触面变光滑,可以减小摩擦力;物体受力但没有移动距离,力没有做功。
12.(2022·鞍山模拟)下列说法正确的是( )
A.增大热机的功率可以提高热机的效率
B.汽车发动机用水做冷却物质,是因为水的比热容大
C.现代火箭的燃料用液态氢,是因为氢的热值大
D.汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
【答案】B,C,D
【知识点】比热容;燃料的热值;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.功率是物体做功快慢的物理量,与热机的效率的高低无关,A不符合题意;
B.因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环流动水进行冷却,B符合题意;
C.火箭燃料使用液态氢,是因为它的热值大,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,C符合题意;
D.在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能,燃料混合物的温度升高,内能增大,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】热机效率和功率无关;水的比热容大,便于物体对物体降温;氢燃料的热值大;汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能。
13.(2022·鞍山模拟)如图所示,放在水平桌面上的两个质量和底面积相同的容器,分别装有密度不同的甲、乙两种液体。将两个体积相同的小球a、b分别放入两容器中静止时,容器底部受到的液体压强相等。下列说法正确的是( )
A.放入小球后,容器底部对桌面的压力F甲=F乙
B.两种液体的密度ρ甲>ρ乙
C.a、b两个小球的质量ma>mb
D.若将a球放入乙液体中,b球放入甲液体中,静止时,两球所受浮力Fa
【知识点】压力及重力与压力的区别;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】B.由图知,甲液体的深度大于乙液体的深度,两个容器底部受到的液体压强相等,根据p=ρgh可知,ρ甲>ρ乙,B符合题意;
A.根据阿基米德原理可知,两小球排开液体的重力和自身的重力相等,容器对桌面的压力F=G容+G液+G球=G容+G液+G排=G容+ρ液V液g+ρ液V排g=G容+ρ液V总g,因两容器中液体的体积和排开液体的体积之和V总无法比较,且ρ甲>ρ乙,所以,无法比较ρ液V总g的大小关系,从而无法比较甲、乙容器对桌面的压力关系,A不符合题意;
C.因为a在甲液体中处于悬浮状态,所以ρ甲=ρa,因为b在乙液体中处于漂浮状态,所以ρ乙>ρb,又因为ρ甲>ρ乙,所以ρa>ρb,根据 可知,当两球体积相同时,ma>mb,C符合题意;
D.由BC知ρa=ρ甲>ρ乙>ρb,若将a球放入乙液体中,处于沉底状态,浮力小于重力,浮力为Fa=ρ乙gV排=ρ乙gV,b球放入甲液体中会漂浮,浮力大小等于重力,浮力为Fb=Gb=ρbgV,因为ρ乙>ρb,所以力Fa>Fb,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】根据液体压强相等,结合深度判断液体的密度;悬浮的物体密度等于液体密度,漂浮物体的密度小于液体密度;根据物体的密度和体积的乘积计算质量,判断质量大小。
14.(2022·鞍山模拟)如图甲所示电路,电源电压不变,小灯泡L2上标有“2V”字样,滑动变阻器上标有“0.5A”字样,电流表的量程为0~3A。小灯泡L1和L2的I﹣U图像如图乙所示。当只闭合开关S1时,小灯泡L2正常发光;当开关S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器滑片在最右端时,电流表的示数为0.8A。在保证元件安全情况下,下列说法正确的是( )
A.当只闭合开关S1时,电路的总功率为3W
B.滑动变阻器最大电阻值是30Ω
C.当只闭合开关S3时,调节滑动变阻器的滑片,电路中的最大功率为3.6W
D.当开关S1、S2、S3都闭合时,滑动变阻器可调到最小阻值是12Ω
【答案】A,B,D
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.当只闭合开关S1时,两灯泡串联,由小灯泡L2正常发光可知,灯泡L2两端的电压为2V,从图中可知电路中的电流为0.5A,则通过L1的电流也为0.5A,从图中可知L1两端的电压为4V,根据串联电路的电压特点可知电源电压U=2V+4V=6V,电路的总功率P=UI=6V×0.5A=3W,A符合题意;
B.当开关S1、S2、S3都闭合,L2被短路,L1和变阻器并联,电流表测量干路电流,由并联电路的电压特点可知,L1两端电压为6V,从图中可知通过L1的电流为0.6A,此时滑动变阻器滑片P滑到最右端,电流表的示数为0.8A,由并联电路的电流特点可知,通过变阻器的电流I滑=I小-I1=0.8A-0.6A=0.2A,由欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值为 ,B符合题意;
C.当只闭合开关S3时,L2和滑动变阻器串联,电源电压不变,根据P=UI可知,电流越大,功率越大,由题意可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,灯泡L2的额定电流为0.5A,为保证元件安全,电路中的最大为0.5A,此时电路中的最大功率为P=UI2=6V×0.5A=3W,C不符合题意;
D.电流表的量程为0~3A,电流表示数最大为3A,灯泡两端电压不变,根据欧姆定律可知通过灯泡的电流不变,通过变阻器的电流为I滑′=I大-I1=3A-0.6A=2.4A>0.5A,故在保证元件安全情况下,此时通过滑动变阻器的最大电流I滑大=0.5A,此时变阻器的接入电路的最小阻值为 ,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据用电器的电流和电压,可以计算电功率;根据滑动变阻器的最大分压和电流的比值,计算电阻;根据电压和电流的比值,计算电阻。
三、填空题
15.(2022·鞍山模拟)小明在接种新冠疫苗时,护士用蘸有酒精的消毒棉球给他擦拭手臂,手臂感到凉,这是因为酒精 时吸热,这是通过 的方式来减少手臂的内能,周围的人会闻到酒精的气味,这是 现象。
【答案】汽化;热传递;扩散
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】用蘸有酒精的消毒棉球擦拭手臂,手臂感到凉,是酒精由液态变成了气态,发生了汽化现象,汽化吸热,使皮肤的温度降低,是通过热传递的方式改变内能的。用酒精消毒时,周围的人会闻到酒精的气味,这是扩散现象,说明分子都在不停地做无规则运动。
【分析】液体汽化吸热;温度不同的物体间通过热传递改变内能;闻到气味是分子运动形成的扩散现象。
16.(2021·顺城模拟)如图小旭乘坐的高铁动车正以300km/h的速度行驶,小旭却感觉放在桌面上的手机“纹丝不动”,小旭所选的参照物是 。小旭观看的网络游戏画面是通过 波传输到手机上的,屏幕上的彩色画面是由红、 、蓝三种色光混合而成。
【答案】桌面;电磁;绿
【知识点】色光的三(基)原色和颜料的三原色;运动和静止的相对性;信息与信息传播
【解析】【解答】以桌面为参照物,桌面上的手机相对于桌面的位置没有发生变化,处于静止,所以小旭所选的参照物是桌面。手机能接收电磁波,而手机上的网络游戏画面是通过电磁波传输到手机上的。光的三原色是红、绿、蓝,所以屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成。
【分析】描述物体的运动状态,需要事先选取参照物,如果物体相对于参照物位置发生了改变,那么物体就是运动的,如果物体相对于参照物位置没有发生改变,那么物体就是静止的;传统的有线通信是靠电子传递信息,无线通信是靠电磁波来传递信息的;光的三基色为红绿蓝,三种颜色混合后可以得到白色。
17.(2022·鞍山模拟)物理知识在生产和生活中有着广泛应用。比如:轿车上配有很宽大的安全带,这是为了减小安全带与驾驶员之间的 ;橡胶吸盘是利用 “吸附”在墙上的;茶水壶的壶嘴和壶身组成 ,使壶嘴和壶身水面总相平。
【答案】压强;大气压;连通器
【知识点】减小压强的方法及其应用;连通器原理;大气压的综合应用
【解析】【解答】轿车上的安全带宽度比较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小安全带与驾驶员之间的压强。用力将吸盘压在光滑瓷砖上,排出里面的空气,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上。茶壶是一个上端开口、底部连通的容器,静止时水面相平。
【分析】压力一定时,增大受力面积可以减小压强;吸盘挂钩利用了大气压的作用;茶壶的壶嘴和壶身是连通器。
18.(2022·鞍山模拟)鞍山地区家庭电路的电压为 V;电灯、电视机等用电器是 联的,每多使用一个用电器,家庭电路的总电阻将 (填“变小”、“不变”或“变大”)。
【答案】220;并;变小
【知识点】电压和电压的单位换算;电阻的并联;电路的基本连接方式
【解析】【解答】我国家庭电路的电压均为220V,鞍山地区家庭电路的电压也为220V。电灯、电视机等用电器正常工作时互不影响,因此是并联连接。由于家用电器都是并联的,每多使用一件电器,相当多并联了一个电阻,整体相当于导体横截面积变大,总电阻减小。
【分析】我国家庭电路的电压均为220V;家庭电路中各用电器是并联的;电阻并联越多,总电阻减小。
19.(2021·顺城模拟)如图是被称为没有链条的混合动力电动自行车,此车既可以给锂电池直接充电获得能量,也可以通过骑行者踩脚踏板发电。其锂电池容量为10A·h,电压为
36V,给它充满电后,大约存储了 J的电能。充电时充电线会发热,这是电流的 效应。骑行者踩脚踏板发电的原理是利用了 现象。
【答案】1.296×106;热;电磁感应
【知识点】电功的计算;电流的热效应;电磁感应
【解析】【解答】由公式 可知 电流通过导体,导体会发热的现象,叫做电流的热效应。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应。
【分析】求解电流做功,利用公式W=UIt求解即可,U是用电器两端的电压,I是流过用电器的电流,t是用电器工作的时间;电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应;;导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
20.(2022·鞍山模拟)如图所示,2022年2月5日北京冬奥会上,我国短道速滑队在混合团体接力比赛中勇夺冠军。运动员在起跑时,用冰刀向后蹬冰面,这是因为力的作用是 ,冰刀所受力的施力物体是 ,运动员加速起跑说明力可以改变物体的 。
【答案】相互的;冰面;运动状态
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】运动员在起跑时,用冰刀向后蹬冰面,冰刀给冰面一个向后的作用力,因为力的作用是相互的,冰刀会受到冰面给冰刀的一个向前的反作用力,从而向前运动。由此可知,冰刀所受力的施力物体是冰面。运动员受力向前运动,加速起跑的过程中速度逐渐增大,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
【分析】物体间力的作用是相互的;发出力的物体是施力物体;力可以改变物体的运动状态。
21.(2022·鞍山模拟)如图所示,小明通过滑轮组拉着重120N的物体,物体在水平面上以0.2m/s的速度匀速运动了4m,摩擦力为物重的0.1倍,则滑轮组做的有用功是 J,若滑轮组的机械效率是80%,则拉力F大小为 N,拉力F的功率是 W。
【答案】48;5;3
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】摩擦力为 ,滑轮组做的有用功为 ,由 可知,滑轮组做的总功为 ,由图可知,绳子移动的距离为 ,由 可知,拉力为 ,物体运动时间为 ,拉力F的功率为
【分析】根据物体受到的力和力的方向上移动的距离可以计算做功多少;根据功和机械效率的比值,计算总功;根据功和时间的比值,计算功率的大小。
22.(2022·鞍山模拟)如图所示,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R的最大阻值为24Ω,电源电压和灯丝电阻不变。闭合开关S、S1,滑动变阻器滑片在a端时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.9A,定值电阻R1的阻值为 Ω,通电10s,R1产生的热量是 J;闭合开关S,断开S1,滑动变阻器滑片在b端时,小灯泡L在1min内消耗的电能为 J。
【答案】15;24;20
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】由图知,闭合开关S、S1,滑动变阻器滑片在a端时,R1与L并联,小灯泡正常发光,由并联电路的电压规律可知 ,灯泡正常发光的电流 ,电流表测干路电流,由并联电路的电流规律可得,通过R1的电流 ,由欧姆定律可得 ,通电10s,R1产生的热量为 ,合开关S,断开S1,滑动变阻器滑片在b端时,变阻器连入的阻值为最大值,且与L串联,灯泡的电阻 ,由串联电路特点和欧姆定律可得,此时电路中电流 ,小灯泡L在1min内消耗的电能
【分析】根据电功率和电压的比值,计算电流;根据电压和电流的比值,计算电阻;根据总电压和电阻的比值,计算电流;利用电流、电阻和时间,可以计算消耗的电能。
四、作图题
23.(2022·鞍山模拟)如图所示是家庭电路的一部分,请你正确的将控制电灯的开关和带保险丝的三孔插座接入电路中。
【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。保险丝接在火线位置,如图所示:
【分析】家庭电路中,灯泡的开关连接火线和灯泡的顶端;三孔插座连接时左零右火上接地。
24.(2022·鞍山模拟)如图所示,一条平行于凸透镜主光轴的光线,经透镜折射和平面镜反射后,通过凸透镜主光轴上的A点。请完成该光路,并在图中画出凸透镜右侧焦点F的位置。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过A点作关于镜面的像点A′,连接A′与入射点,与主光轴的交点即为凸透镜右侧焦点F,与平面镜的交点为入射点O,OA为反射光线,如下图
【分析】光线和凸透镜的主光轴平行,折射光线过焦点;平面镜成像时,像和物体相对于平面镜对称。
25.(2022·鞍山模拟)疫情期间,物理老师为了更好地开展网上教学,自制了“手机支架”来录制在本子上书写的解题过程。如图所示,将手机放在盒子上,用铁锁压在手机一端,防止手机掉落。如果把手机看作一个杠杆,O为支点,请画出力F1的力臂l1和阻碍手机掉落的力F2的示意图。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】阻碍手机掉落的力是铁锁对手机的压力,其作用点在手机右端,方向垂直于手机向下,由图可知,O为支点,由O点向F1的作用线作垂线,则垂线段长即为其力臂l1,如图所示:
【分析】支点到力的作用线的垂线,是杠杆上的力臂。
五、简答题
26.(2022·鞍山模拟)如图所示是我国自行设计研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600演练喷水救火的情景。请你回答:
(1)飞机匀速飞行且喷水救火过程中,动能怎样变化?
(2)飞机机翼为什么设计成上表面弯曲,下表面较平的上下不对称的形状?
【答案】(1)飞机匀速飞行且喷水救火过程中,飞机的质量变小,速度不变,故动能变小。
(2)飞机机翼上方是凸形的,下方是平的,相同时间内,空气通过上方的路程大,通过上方的速度更大,通过下方的路程小,通过下方的速度更小,根据流体流速与压强的关系可知,流体流速越大,压强越小,则飞机机翼上方的压强小,下方压强大,机翼受到压强差的作用,受到压力差的作用,产生向上的升力作用。
【知识点】动能的影响因素;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)飞机匀速飞行且喷水救火过程中,飞机的质量变小,速度不变,故动能变小;
(2)飞机机翼上方是凸形的,下方是平的,相同时间内,空气通过上方的路程大,通过上方的速度更大,通过下方的路程小,通过下方的速度更小,根据流体流速与压强的关系可知,流体流速越大,压强越小,则飞机机翼上方的压强小,下方压强大,机翼受到压强差的作用,受到压力差的作用,产生向上的升力作用。
【分析】(1)匀速直线运动的物体,质量减小,动能减小;
(2)物体运动时,空气在凸起的面上流速大,压强小。
六、计算题
27.(2022·鞍山模拟)如图所示是我国国产某型号水陆两栖坦克,总质量是30t,每条履带着陆时面积是2m2,该坦克在水平地面匀速行驶时,所受阻力是自重的0.1倍。(g取10N/kg,q柴油=4×107J/kg)。求:
(1)该坦克静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(2)该坦克在水平地面上以54km/h的速度匀速行驶时,柴油发动机的功率多大?
(3)该坦克在水平地面上匀速行驶时,若柴油发动机的效率是40%,则行驶10km消耗柴油的质量是多少?
【答案】(1)解:坦克静止在水平地面时对地面的压力F=G=mg=30t×10N/kg=30×103kg×10N/kg=3×105N
对地面的压强
答:该坦克静止在水平地面时,对地面的压强是7.5×104Pa;
(2)解:因坦克在水平地面上以54km/h的速度匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,柴油机的牵引力F′=f=0.1G=0.1×3×105N=3×104N
坦克行驶的速度v=54km/h=15m/s
柴油机的功率P=F′v=3×104N×15m/s=4.5×105W
答:该坦克在水平地面上以54km/h的速度匀速行驶时,柴油发动机的功率是4.5×105W;
(3)解:行驶10km牵引力做的功W=F′s=3×104N×10×103m=3×108J
消耗的柴油完全燃烧释放的热量
消耗柴油的质量
答:该坦克在水平地面上匀速行驶时,若柴油发动机的效率是40%,则行驶10km消耗柴油的质量是18.75kg。
【知识点】功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的效率;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力,利用压力和受力面积的比值,计算压强;
(2)根据摩擦力和重力关系,计算摩擦力;根据力和速度的乘积,计算功率大小;
(3)根据力和距离的乘积计算做功多少,根据功和热机效率的比值,计算总热,结合燃料的热值,计算燃料的质量。
28.(2022·鞍山模拟)图甲为小丽家一款家用便携式挂烫机,其加热功率有大小两个挡位,内部电路如图乙所示,其中电热丝R1=56Ω,R2=44Ω。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)挂烫机用小功率挡正常工作时,电功率是多少?
(2)若挂烫机的加热效率为80%,将水箱中0.3L的水从20℃加热到100℃,挂烫机用大功率挡正常加热需要多少秒?(结果保留整数)
(3)在用电高峰期,小丽关闭家中其他用电器,只让挂烫机处于工作状态,1min能使标有“3000r/(kW·h)”的电能表转盘转了50转,则挂烫机的实际电功率为多少?
【答案】(1)解:当开关旋至1时,R1、R2串联,当开关旋至2时,电路为R2的简单电路;根据串联电路的电阻特点可知,当开关旋至1时,R1、R2串联时,电路中的电阻最大,根据 可知,此时为小功率挡;挂烫机用小功率挡正常工作时的电功率
答:挂烫机用小功率挡正常工作时,电功率是484W;
(2)解:当开关旋至2时,电路为R2的简单电路,根据 可知,此时为大功率挡,挂烫机用大功率挡正常工作时的电功率
水箱中水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.3L=1.0×103kg/m3×0.3×10-3m3=0.3kg
水箱中的水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×(100℃-20℃)=1.008×105J
挂烫机消耗的电能
挂烫机用大功率挡正常加热需要的时间
答:若挂烫机的加热效率为80%,将水箱中0.3L的水从20℃加热到100℃,挂烫机用大功率挡正常加热需要大约116s;
(3)解:3000r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h电能,电能表的转盘转过3000转;则电能表转盘转了50转,挂烫机消耗的电能
挂烫机的实际电功率
答:挂烫机的实际电功率为1000W。
【知识点】热量的计算;电功的测量;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电阻,可以计算电功率的大小;
(2)根据电压和电阻,计算电功率,结合密度和体积的乘积,计算质量;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量;根据吸收的热量和热效率的比值,计算消耗的电能;根据电能和电功率的比值,计算工作时间;
(3)根据电能表转盘转数计算消耗的电能;根据电能和时间的比值, 计算电功率。
七、实验题
29.(2022·鞍山模拟)在探究“物质熔化规律”的实验中,小芳将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,并放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,如图甲所示。根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像,如图丙所示。请回答下列问题:
(1)图甲中的器材安装顺序是 ;(选填“从上至下”或“从下至上”)
(2)将盛有冰和石蜡的试管放入装有水的大烧杯中进行加热的原因是 ;
(3)实验中某时刻温度计示数如图乙所示,此时温度计示数为 ℃;
(4)图丙中 (选填“A”或“B”)是冰,熔化过程经历了 min;
(5)当冰全部熔化完后,继续加热,使烧杯中的水沸腾并持续一段时间,观察试管中的水 (选填“能”或“不能”)沸腾,分析原因是 。
【答案】(1)从下至上
(2)物质受热均匀
(3)-4
(4)A;4
(5)不能;试管中水温度能够达到沸点,但不能继续吸热
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)在使用酒精灯时,需要用其外焰加热,所以要先根据酒精灯确定铁圈的位置。又因为使用温度计时,温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,但不能碰到容器底和容器壁,所以要根据温度计的长度确定横杆的位置,因此按照“由下至上”安装实验装置。
(2)水浴法能使物质均匀受热,同时水升温缓慢,物质吸热过程较长,有利于观察状态的变化和记录测量数据。
(3)如图乙所示,温度计分度值是1℃,液柱在零下,所以温度计示数是-4℃。
(4)冰是晶体,晶体熔化时吸热温度不变,图丙中A是冰温度随时间变化图线,熔化过程经历了
(5)冰全部熔化成水后继续用酒精灯不断地加热,当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后,烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热,能够沸腾,但试管中的水可以达到沸点但无法从烧杯的水中继续吸热,因此试管中的水最终不会沸腾。
【分析】(1)探究熔化规律时,组装器材从下到上;
(2)水浴法加热,物体受热均匀;
(3)根据温度计液柱位置,测量温度;
(4)晶体熔化时,吸收热量,温度保持不变,温度不变的时间是熔化时间;
(5)沸腾的条件是,到达沸点,继续吸热。
30.(2022·鞍山模拟)如图所示,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)该实验中,小球滚下斜面的过程中, 能转化为动能,小球动能的大小是通过 来反映的;
(2)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是: ;
(3)在甲、丙两次实验中,木块开始滑行到停止,克服摩擦力做功是 的(填“相等”或“不相等”);若甲实验中木块重为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做的功 J;
(4)木块在水平面滑行过程中,其机械能转化为 能。
【答案】(1)重力势;木块移动的距离
(2)质量一定时,物体速度越大动能越大
(3)不相等;0
(4)内
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)小钢球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时速度变大,动能增加,所以是将重力势能转化为动能的过程。实验中小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的,木块移动的距离越远,小球的动能越大。
(2)分析比较甲、乙两次实验可知,小球的质量不变,滚下的高度不同,高度越高,到达水平面时的速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,可探究出的结论是:质量一定时,物体速度越大动能越大。
(3)木块在滑动的过程中,压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以受到的摩擦力不变;在甲、丙两次实验中,丙中木块移动的距离远,根据W=fs可知,丙中木块克服摩擦所做的功多,两次实验中克服摩擦做功不相等;木块水平移动,在重力的方向上没有移动距离,重力不做功,重力对木块做功0J;
(4)木块在水平面滑行过程中,木块克服摩擦力做功,其机械能转化为内能。
【分析】(1)高处下滑的物体,重力势能减小,转化为动能;通过木块被推动的距离,可以反应动能的大小;
(2)物体的质量一定时,速度越大, 动能越大;
(3)物体的速度相同时,质量越大,动能越大,做功越大;物体在重力方向上没有距离,重力没有做功;
(4)物体运动时,克服摩擦,机械能转化为内能。
31.(2022·鞍山模拟)如图所示,某物理兴趣小组想通过自制的可调焦距的“水透镜”来探究凸透镜成像的原理,请你完成下面的实验。
(1)若将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图甲所示的位置上时,光屏上出现清晰的像,则此时水透镜的焦距为 cm;
(2)保持水透镜中的水量不变,移动蜡烛和光屏可以再次呈现清晰的像,如图乙所示,此时光屏上的像与图甲中像相比 (填“变大”、“变小”或“不变”),此成像规律常用在 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)上;
(3)在实验过程中,燃烧的蜡烛逐渐变短,为了使像仍能成在光屏的中心位置,保持蜡烛和光屏不动,可将凸透镜 (填“向上”或“向下”)调节适当的高度;
(4)想利用水透镜来探究近视眼的成因和矫正,将水透镜固定在50cm刻度线处,其焦距与(1)中相同,则在光具座上 cm刻度的范围内放好蜡烛以后,调节光屏的位置得到一个清晰的像,改变水透镜的凸凹程度模拟出近视眼的成像效果,则应在蜡烛和水透镜之间加一个 (填“凹透镜”或“凸透镜”),才可以在光屏上成清晰的像。
【答案】(1)10.0
(2)变大;投影仪
(3)向下
(4)0~30;凹透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图可知,此时物距等于相距, ,且光屏上出现了清晰的像,根据凸透镜成像的规律可知此时成像为倒立等大的虚像,则有 ,解得,则此时水透镜的焦距为:f=10cm。
(2)如图乙所示,此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知成倒立放大的实像,而甲图中成倒立等大的实像,故像变大。物距在焦距到二倍焦距之间时,在二倍焦距以外成倒立放大的实像,这是投影仪的成像原理。
(3)实验中,蜡烛的中性、凸透镜的中心和所成的像是在同一直线上的,蜡烛变短烛焰降低,凸透镜位置不变,像的位置会升高,此时要想降低像的位置则需调低凸透镜,即向下调节。
(4)想利用水透镜来探究近视眼的成因和矫正,则用凸透镜模拟眼睛成像的原理:物距在大于二倍焦距时,在焦距与二倍焦距之间成倒立缩小的实像:将水透镜固定在50cm刻度线处,其焦距与(1)中相同,此时, , ,故 ,则蜡烛适合放在光具座上刻度的范围是0~30cm。题意要模仿近视眼的矫正,近视眼镜是凹透镜,故应在蜡烛和水透镜之间加凹透镜。
【分析】(1)平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离为焦距;
(2)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像,实际应用有投影仪;
(3)凸透镜成实像时,凸透镜向下移动,像向下移动;
(4)眼睛成像时,物体在晶状体的二倍焦距外;凹透镜可以矫正近视眼。
32.(2022·鞍山模拟)鞍山南国梨远近闻名,小明将几个南国梨带到学校测量其密度。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端零刻度线处,指针静止时指在分度盘中线的右侧,应向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)如图甲所示是小明测得一个南国梨的质量为 g;
(3)他将南国梨放入装有40mL水的量杯中,水面上升到如图乙所示的位置,则南国梨的体积为 cm3,密度为 kg/m3;
(4)同组的小丽同学测得一个塑料球A的密度为ρ0,想利用它测量一杯牛奶的密度,发现塑料球A在牛奶中漂浮,于是选取了弹簧测力计、细线和一个金属块B,设计了如下实验过程:
①用测力计测出塑料球A的重力为G;
②将塑料球A和金属块B用细线拴好挂在测力计下,并将金属块B浸没在牛奶中静止,如图丙,读出测力计的示数为F1;
③将塑料球A和金属块B都浸没在牛奶中静止,如图丁,读出测力计的示数为F2;
则塑料球A在牛奶中受到的浮力是 。牛奶的密度ρ= (用已知量和测量量字母表示)。
【答案】(1)左
(2)48
(3)40;1.2×103
(4)F1-F2;
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量
【解析】【解答】(1)天平放在水平桌面上,游码调零后,发现指针偏于分度盘右侧,说明右侧重,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)由图甲可知,天平标尺的分度值为0.2g,一个南国梨的质量m=20g+20g+5g+3g=48g
(3)将南国梨放入装有40mL水的量杯中;由图乙可知,量筒的分度值为1mL,水和南国梨的总体积为V2=80mL,则一个南国梨的体积V=V2-V1=80mL-40mL=40mL=40cm3,南国梨的密度是
(4)根据②、③两次测力计示数差可知装饰球A到的浮力F浮=F1-F2,已经测得装饰球A的重力为G,密度为ρ0,则装饰球A的体积为 ,装饰球A浸没,所以V排=VA,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,牛奶的密度为
【分析】(1)调节天平平衡时,平衡螺母左偏右调;
(2)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;
(3)根据量杯中液面的位置,测量体积,利用质量和体积的比值,计算密度;
(4)根据物体的重力和浸入液体中测力计的拉力差,计算浮力;根据浮力和排开液体的体积的计算液体密度。
33.(2022·鞍山模拟)小明在探究“电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,设计了如图甲所示的电路。
(1)小明连好电路后,刚要闭合开关,同组的小丽同学提醒他,此时闭合开关,可能烧坏 。
(2)小明检查发现电路中有一根导线连接错误,请你在图中将连接错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(3)排除故障后,小明先将10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表的示数如图乙所示为 A,调节滑动变阻器滑片,电流表的示数为0.2A时,记录实验数据;再将10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,他应调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持 V不变;最后小明将30Ω电阻接入电路时,无法完成实验,这时至少要将 Ω的电阻与滑动变阻器串联,才能顺利完成实验。三次实验后,可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻 。
(4)实验结束后,小明又发现一个标有额定电流为0.2A的小灯泡,设计了如图丙所示电路,来测量小灯泡的额定功率,请你将实验过程补充完整。(电源电压恒定但未知,滑动变阻器R的最大阻值为25Ω。)
①只闭合开关S1,将滑动变阻器R的滑片移到最下端,电流表的示数为0.15A,将R的滑片移到最上端,电流表的示数为0.4A,则电源电压是 V;定值电阻R0阻值为 Ω。
②只闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片, ,小灯泡正常发光。
③滑动变阻器的滑片保持不动,只闭合开关S1,电流表的示数为0.3A。
④小灯泡的额定功率为P额= W。
【答案】(1)电压表
(2)
(3)0.1;2;10;成反比
(4)6;15;使电流表的读数为0.2A;0.4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】(1)由实物图知,电压表串联在电路中,电流表与灯并联,因电压表内阻很大,故电路中的电流几乎为0,电流表不会烧坏;电压表与电源连通测电源电压,电源电压恒为6V,而电压表选用的是小量程,故电压表可能被烧坏。
(2)要探究“电流与电阻的关系”的实验,应将电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,改接电路如下图所示:
(3)由图甲可知,电流表选用小量程,根据图乙,电流表分度值0.02A,其示数为0.1A。调节滑片使电流表的示数为0.2A,由欧姆定律 ,电阻的电压为 ,研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,再将10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,她应调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持2V不变。电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压 ,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30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为 ,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少60Ω的滑动变阻器,而现有变阻器的最大电阻为50Ω,由电阻的串联规律,故小刚至少要将 ,的电阻串联接入电路,才能顺利完成实验。三次实验中,电阻两端的电压始终保持UV=2V,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)①只闭合开关S1,将滑动变阻器R的滑片移到最下端时,此时滑动变阻器R的阻值为25Ω;R与R0串联,电流表测电路的电流,电流表的示数为0.15A,由欧姆定律 和电阻的串联规律可知,电源电压为 ,即 ……①,将滑动变阻器R0的滑片移到最上端时,电路为只有R0的简单电路,电流表的示数为0.4A,由欧姆定律可知,电源电压为 ,即 ……②,由①②解得R0=15Ω,U=6V,
②只闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为0.2A,小灯泡正常发光;
③滑动变阻器的滑片保持不动,只闭合开关S1,电流表的示数为0.3A;
④在步骤②中,变阻器与灯串联,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为0.2A,小灯泡正常发光;在步骤③中,滑动变阻器的滑片保持不动,变阻器与R0串联,电流表测电路的电流,电流表的示数为0.3A,由电阻串联的规律及欧姆定律,变阻器(滑片以上)连入电路的电阻 ,在步骤②中,由欧姆定律,变阻器(滑片以下)两端的电压为 ,根据串联电路电压的规律,灯的额定电压为 ,小灯泡L的额定功率为
【分析】(1)电压表超过量程时,可能被烧坏;
(2)探究电流和电阻的关系时,电压表和电阻并联,电流表和电阻串联;
(3)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;根据电流和电阻的乘积计算电压;根据电压表示数和电源电压,结合定值电阻的最大值,计算滑动变阻器的最大电阻;电压一定时,通过导体的电流和电阻成反比;
(4)根据电源电压不变,结合电流和电阻的乘积,计算未知电阻,计算电压大小;根据电压和电流的乘积,计算电功率。
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