泰州市海陵區2019年中考物理二模試卷(解析版).doc
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一.選擇題(共12小題,滿分24分,每小題2分)
1.下列數據在于實際情況相符的是( )
A.一袋普通的方便面重約為10N
B.某同學正常爬樓的功率約為15000W
C.某同學游泳時所受浮力約為500N
D.物理課本平放時對桌面的壓強約為3.5Pa
2.在物理學的發展過程中,許多物理學家做出了杰出的貢獻。通過大量的實驗研究得出電流與電壓和電阻關系的科學家是( )
A.安培 B.歐姆 C.伏特 D.焦耳
3.走進鮮花店里,會聞到濃郁的花香,這表明( )
A.分子很小
B.分子間有斥力
C.分子在不停地運動
D.溫度越高,分子運動越快
4.5G網絡作為第五代移動通信網絡,將于2020年投入使用,其傳輸速度比4G網絡的傳輸速度快數百倍,整部超高畫質電影可在1秒之內下載完成。5G手機傳遞信息依靠的是( )
A.電磁波 B.次聲波 C.紅外線 D.超聲波
5.如圖所示,人眼在A點看見河里B點有一條小魚,漁夫叉魚時,應瞄準_______才能夠叉到魚;若從A點射出一束激光,要使激光能照射到小魚,該激光應射向_______( )
A.B點;B點 B.B點上方;B點下方
C.B點下方;B點 D.B點左方;B點
6.如圖所示,鳥兒落在110kV的高壓輸電線上,雖然通電的高壓線是裸露電線,但鳥兒仍然安然無恙,這是因為( )
A.鳥兒有耐高壓的天性,電流過不去
B.鳥腳是干燥的,所以鳥體不導電
C.鳥體電阻極大,所以無電流通過
D.鳥腳間電線電阻遠小于鳥兒電阻,通過鳥兒電流極小
7.氣象探測氣球在充滿氫氣后,所受浮力遠遠大于重力。將該氣球放出后,若氣球不破裂,其運動情況將是( )
A.一直不停地上升
B.勻速向上升
C.只能升到一定的高度,并將停留在這一高度
D.升到一定高度后會下降,下降到一定高度后又會上升
8.如圖所示,將一個瓶子,裝入適量帶色的水,再取一根兩端開口的細玻璃管,使玻璃管穿過橡皮塞插入水中。從管子上端吹入少量氣體,使瓶內氣體壓強大于大氣壓,水沿玻璃管上升到瓶口以上。當拿著它從山下的報國寺到金頂山上,玻璃管內水柱高度將( )
A.升高 B.不變 C.降低 D.無法判斷
9.汽車已經成為現代生活不可缺少的一部分,汽車多數采用汽油機作為發動機,如圖是四沖程汽油機的工作循環示意圖,下列說法中不正確的是( )
A. 把機械能轉化為內能 B. 排氣沖程
C. 把機械能轉化為內能 D. 吸氣沖程
10.如圖所示是小紅測定小燈泡電阻的電路圖,當閉合開關S時,發現燈L不亮,電流表、電壓表均無示數。若電路故障只出現在燈L和變阻器R中的一處,則下列判斷正確的是( )
A.燈L短路 B.燈L斷路
C.變阻器R短路 D.變阻器R斷路
11.如圖,用同一滑輪組分別將物體A和物體B勻速提升相同的高度。與提升B相比,提升A的過程滑輪組的機械效率較大。若不計繩重與摩擦的影響,則提升A的過程( )
A.額外功較小 B.額外功較大 C.總功較小 D.總功較大
12.如圖所示,R1與R2并聯在電源電壓為3V的電路中,只閉合開關S1時,電流表的示數為0.3A;同時閉合開關S1和S2電流表的示數為0.5A,則( )
A.R1的阻值為60Ω B.R2的阻值為15Ω
C.通過R1的電流是0.5A D.通過R2的電流是0.3A
二.填空題(共9小題,滿分25分)
13.讀出下列實驗器材的示數。
(1)圖(1)所示,木塊的長度是 cm;
(2)圖(2)所示的電阻箱的示數為 Ω。
(3)圖(3)所示,電能表的示數為 kW?h
14.如圖所示,“曾侯乙編鐘”是大家所熟知的一套大型編鐘。用鐘錘敲擊編鐘,編鐘會因 而發出聲音,輕敲或重敲編鐘同一位置所發出聲音的 不同(選填“音調”、“響度”或“音色”).大小不同的編鐘用相同的力敲擊,發出聲音的 不同(選填“音調”、“響度”或“音色”),其原因是大小不同的編鐘發聲 不同。
15.(3分)如圖,甲、乙兩個房間里相同的電爐上,相同的兩壺水都已經燒開,我們可以根據所觀察的甲房間壺嘴的上方 較多,判斷出 房間的氣溫較高。
16.(3分)1820 年,丹麥科學家奧斯特在課堂上做試驗時偶然發現,當導線中通過電流時,它旁邊的磁針發生了偏轉,證實了通電導線周圍存在 ;實驗還表明,電流的磁場方向跟 有關。
17.(3分)一只燕子在水深2m的平靜湖面上飛過,當燕子距水面6m時,它在水中的“像”距離水面 m。
18.(3分)小明將一支點燃的蠟燭放在凸透鏡(f=10cm)前16cm處,光屏上得到了燭焰倒立、 的清晰像,然后他在蠟燭和凸透鏡之間放置了一個近視眼鏡片,由于近視眼鏡片對光線有 作用,所以光屏上燭焰的像變模糊了(如圖所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可將光屏 凸透鏡。
19.(3分)如圖所示的某家庭電路的電能表讀數為 kW?h.當該電路中只有一電飯煲工作15min時,電能表的轉盤轉過500轉,電飯煲的實際功率是 W。
20.(4分)在測量金屬塊密度的實驗中,小明用調好的托盤天平測出金屬塊的質量如圖甲所示,金屬塊的質量為 g;然后,小明將系好細線的金屬塊放入盛有50ml水的量筒中,量筒中的水面升高到如圖乙所示的位置,金屬塊的體積為 cm3.金屬塊的密度為 g/cm3.其物理意義為: 。
21.有兩個電阻,R1=5Ω,R2=10Ω,如果把它們串聯接入電路中,則通過它們的電流之比I1:I2= ,它們消耗的電功率之比P1:P2= ;如果把它們并聯接入電路中,則通過它們的電流之比I1:I2= ,它們消耗的電功率之比P1:P2= 。
三.作圖題(共10小題,滿分51分)
22.在圖中畫出被拉長的彈簧對手指的彈力的示意圖。
23.如圖中,標出小磁針靜止時的N極和A點處的磁感線方向。
24.圖中,O 是杠桿 OA 的支點,請畫出拉力 F 的力臂。
25.(6分)一列由內燃機車牽引的運煤列車,一節車廂的質量是23t,每節車廂最大載貨量是60t,每節車廂與鐵軌總接觸面積是0.01m2.整列列車在內燃機車牽引下,以20m/s的速度在平直的鐵軌上勻速行駛,受到的阻力為5×104N.求;
(1)一節滿載的車廂靜止時,對水平鐵軌的壓強為多少pa?(g取10N/kg)
(2)內燃機車前進時牽引力的功率為多少千瓦?
(3)若煤炭完全燃燒放出的熱量有30%轉化為電能,一節車廂的燃煤(滿載)可發電多少J?(燃煤的熱值q=2.9×107J/kg)
26.(7分)張陽家新買了一口電飯鍋,如圖所示,通過查看說明書,發現電飯鍋工作時有兩種狀態:一種是鍋內的水燒干以前的加熱狀態,另一種是水燒干后的保溫狀態,圖中乙是電飯鍋的電路圖,R1是電阻(發熱忽略不計),R2是加熱用的電熱絲。
(1)自動開關S接通或斷開時,電飯鍋分別處于哪種狀態?說明理由。
(2)要是R2在保溫狀態下的功率是加熱狀態下的九分之一,R1與R2應滿足什么關系?
(3)“母親節”到了,張陽想為媽媽準備泡腳水,由于水溫較低,小夢先從盛有5kg水的桶中取出2kg水倒入電飯鍋中加熱4min后,將水倒回水桶中,經過測量桶中水溫升高了20℃(整個過程不計能量損失水的比熱容為4200J/(kg?℃)。請計算R2的阻值。
27.(6分)小明先后在水平桌面鋪上粗糙程度不同的物體(毛巾、棉布、木板),做了三次實驗,然后將實驗數據填入下列表格。請回答以下問題:
表面狀況 阻力大小 小車運動的距離s/m
毛巾 大 0.1
棉布 較大 0.18
木板 小 0.35
(1)讓小車從同一高度滑下,目的是為了控制小車每次滑到平面時的 相同。
(2)從上述實驗數據中,可以得出結論是:小車受到的阻力越小,速度減小得越慢。由此聯想到在雨雪天駕駛汽車應適當 (選填“增大”或“減小”)汽車之間的距離。
(3)如果分別讓小車從不同的高度滑下,請你推理:當小車以不同的速度在阻力為零的平面上運動,最終的速度 (選填“相同”或“不同”)。
28.(7分)在探究“固體熔化時溫度的變化規律”實驗中,某實驗小組的同學根據測得的數據繪制了如圖所示的圖象。
(1)由圖象可看出該物質是 (填“晶體”或“非晶體”).熔化過程的特點是 、 ,內能 。
(2)比較圖中AB段和CD段,如果升高相同的溫度, 段吸收熱量較多。
29.(6分)小明用彈簧測力計、圓柱體、兩個相同的圓柱形容器,分別裝有一定量的水和鹽水,對浸在液體中的問題所受的浮力進行了探究,其裝置和彈簧測力計示數如圖所示。
(1)分析圖甲、乙、丙,說明浮力的大小與 有關。
(2)為了探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關系,可選用 圖的裝置來進行操作。
(3)圓柱體浸沒在水中時受到的浮力是 N,圓柱體的體積是 m3。
(4)用圖示實驗數據測出鹽水的密度是 kg/m3。
30.(5分)某同學組裝了如圖所示的實驗裝置來研究電流的產生的熱量與哪些因素有關,其中甲、乙為兩個完全相同的容器,a、b、c為每根阻值均為5Ω的電阻絲。
(1)甲、乙容器中所裝空氣的質量 (選填“相等”或“不相等”)。
(2)該同學設計此實驗裝置的目的主要是探究下列哪一種關系
A.電阻產生的熱量與電阻的關系 B.電阻產生的熱量與電流的關系
(3)通電時間相同時,產生熱量較多的是容器 (選填“甲”或“乙”)中的電阻絲。
(4)a,b兩根電阻絲在相等的時間內產生的熱量之比為Qa:Qb=
(5)若接通電路一段時間后,發現U形管B內的液面高度差逐漸變大,但U形管A內的液面高度不變,經檢查電路也沒有出現故障,則可能的原因是 。
(6)若接通電路一段時間后U形管A內的液面高度差明顯變大,而U形管B內的液面高度差沒有變化,后發現是由于電路故障引起的,則原因可能是 (多選)
A.a電阻絲斷路 B.b電阻絲斷路 C.c電阻絲斷路 D.c電阻絲短路。
31.(8分)小莫同學做“測量小燈泡電功率”實驗中,所用電源電壓恒為4V.小燈泡的螺旋套上標有“2.5V”字樣,其額定功率小于1W,滑動變阻器的規格是“10Ω 1A”
(1)請你根據圖1甲電路圖用筆畫線代替導線,將圖1乙中未完成的電路連接好。要求:滑動變阻器的滑片向右移動時,連入電路的阻值變大,導線不能交叉;
(2)連接電路后閉合開關,發現電壓表和電流表均無示數,燈泡不亮,移動滑片時電壓表和電流表仍然沒有示數,燈泡不亮。電路的故障可能是 ;
A.燈泡短路 B.滑動變阻器短路
C.燈泡斷路 D.滑動變阻器斷路
(3)電路故障排除后,閉合開關,調節滑動變阻器滑片到某一位置時,電壓表示數如圖2甲所示,現要測定小燈泡的額定功率,應將滑片適當地向 (選填“左”或“右”)移動,使電壓表的示數為2.5V,此時電流示數如圖2乙所示,那么燈泡的額定功率是 W;
(4)小莫想利用這些器材研究電流和電阻的關系,小莫找到幾個定值電阻,阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,他用5Ω的電阻替換電路中的小燈泡,移動滑片使電壓表示數為2.5V,記錄電流表示數,又換上10Ω的電阻,移動滑片,使電壓表示數為 V,此時電流表的示數應為 A;
(5)當小莫用20Ω的電阻進行實驗時,發現電壓表的示數始終不能調到2.5V,聰明的小莫想到了解決辦法,他將其中一個定值電阻串聯接入電路后,既可以用20Ω的電阻完成實驗,又可以用30Ω的電阻完成實驗,他選擇的定值電阻是 Ω。
參考答案與試題解析
一.選擇題(共12小題,滿分24分,每小題2分)
1.下列數據在于實際情況相符的是( )
A.一袋普通的方便面重約為10N
B.某同學正常爬樓的功率約為15000W
C.某同學游泳時所受浮力約為500N
D.物理課本平放時對桌面的壓強約為3.5Pa
【分析】首先對題目中涉及的物理量有個初步的了解,對于選項中的單位,可根據需要進行相應的換算或轉換,排除與生活實際相差較遠的選項,找出符合生活實際的答案。
【解答】解:
A、兩個雞蛋的質量在100g左右,一袋方便面的質量與此差不多,在100g左右。故A不符合實際;
B、人爬樓的功率在100W左右,故B不符實際;
C、中學生的重力在500N左右,身體密度與水的密度差不多,在水中游泳時接近懸浮或漂浮狀態,所以受到的浮力與重力相等,在500N左右。故C符合實際;
D、物理課本的重力在2.5N左右,長25cm、寬18cm左右,平放桌面對桌面的壓強約p= = = ≈60Pa.故D不符合實際。
故選:C。
【點評】物理與社會生活聯系緊密,多了解一些生活中的常見量的值可幫助我們更好地學好物理,同時也能讓物理更好地為生活服務。
2.在物理學的發展過程中,許多物理學家做出了杰出的貢獻。通過大量的實驗研究得出電流與電壓和電阻關系的科學家是( )
A.安培 B.歐姆 C.伏特 D.焦耳
【分析】通過導體的電流與導體兩端電壓成正比,與導體的電阻成反比,這一規律最早由德國科學家歐姆總結得出,這就是著名的歐姆定律。
【解答】解:
A、安培最早發現通電導體周圍磁場方向與電流方向的關系。故A錯誤;
B、通過導體的電流與導體兩端電壓成正比,與導體的電阻成反比,這一規律最早由德國科學家歐姆總結得出,這就是著名的歐姆定律。故B正確;
C、伏特最早研制出了液體電池。故C錯誤;
D、焦耳最早發現電流產生熱量的影響因素。故D錯誤。
故選:B。
【點評】此題考查的是我們對物理學史的識記,屬于基礎知識,難度不大,容易解答。
3.走進鮮花店里,會聞到濃郁的花香,這表明( )
A.分子很小
B.分子間有斥力
C.分子在不停地運動
D.溫度越高,分子運動越快
【分析】兩種不同的物質相互接觸時,彼此進入對方的現象叫擴散現象,擴散現象表明分子不停地做無規則的運動。
【解答】解:從物理學角度來看,走進鮮花店里,會聞到濃郁的花香,屬于擴散現象,這個現象表明分子在永不停息地做無規則運動。
雖然溫度越高,分子運動越快,但本題中不涉及溫度的變化。
故選:C。
【點評】擴散現象表明分子不停地做無規則的運動,能用擴散現象解釋生活中的問題。
4.5G網絡作為第五代移動通信網絡,將于2020年投入使用,其傳輸速度比4G網絡的傳輸速度快數百倍,整部超高畫質電影可在1秒之內下載完成。5G手機傳遞信息依靠的是( )
A.電磁波 B.次聲波 C.紅外線 D.超聲波
【分析】電磁波能夠在真空中傳播,并且傳播速度快,現代的移動電話都是利用電磁波來傳遞信息的。
【解答】解:5G手機也屬于移動電話,所以5G網絡傳輸信息是利用電磁波來實現的。
故選:A。
【點評】此題主要考查電磁波的應用,知道廣播、電視、移動通信都靠電磁波傳遞信息。
5.如圖所示,人眼在A點看見河里B點有一條小魚,漁夫叉魚時,應瞄準_______才能夠叉到魚;若從A點射出一束激光,要使激光能照射到小魚,該激光應射向_______( )
A.B點;B點 B.B點上方;B點下方
C.B點下方;B點 D.B點左方;B點
【分析】光的折射現象,知道看水中的物體如“魚”、水底看起來比實際的要淺、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃樓等都是光的折射形成的,看到水中的魚是魚的虛像。
【解答】解:水中看到的魚(虛像)在實際魚位置的上方,則實際魚的位置在B點的下方;
連接AB,過折射點做法線,根據光從空氣斜射入水中,折射角小于入射角畫出折射光線的位置,雖然人看到的B點是魚的虛像,魚的實際位置在B點的正下方,因為激光在進入水的時候也會發生折射,所以照著B點,激光也就剛好落在魚上了。如圖所示:
故選:C。
【點評】本題主要考查光的折射現象在生活當中的應用,屬于常見題型。
6.如圖所示,鳥兒落在110kV的高壓輸電線上,雖然通電的高壓線是裸露電線,但鳥兒仍然安然無恙,這是因為( )
A.鳥兒有耐高壓的天性,電流過不去
B.鳥腳是干燥的,所以鳥體不導電
C.鳥體電阻極大,所以無電流通過
D.鳥腳間電線電阻遠小于鳥兒電阻,通過鳥兒電流極小
【分析】解答本題注意,小鳥是站在一根線上,而小鳥的兩腳之間的距離很短,則由影響電阻大小的因素可知與鳥并聯部分的電阻,則可求得加在鳥身上的電壓。
【解答】解:鳥的本身是導電的,也不具有耐高壓性,能站在電線上的原因是因為小鳥并聯在兩腳之間的導線上,而導線長度很小,故該部分導體的電阻小,故小鳥兩端的電壓很小,接近于零,根據I= ,通過鳥兒的電流極小,故不會對小鳥造成危害。
故選:D。
【點評】小鳥和任何動物都一樣,體內含有大量的水份,故其導電性與一般動物一樣,故鳥也不能同時跨在兩根導線上。
7.氣象探測氣球在充滿氫氣后,所受浮力遠遠大于重力。將該氣球放出后,若氣球不破裂,其運動情況將是( )
A.一直不停地上升
B.勻速向上升
C.只能升到一定的高度,并將停留在這一高度
D.升到一定高度后會下降,下降到一定高度后又會上升
【分析】氣球升到一定的高度后,空氣密度減小,氣球的體積不變,氣球所受浮力減小,上升到一定高度時浮力等于重力,由于慣性氣球繼續向上運動,浮力繼續減小,重力開始大于浮力,氣球開始減速直到速度為零,因重力大于浮力,開始向下加速運動,空氣密度增加,浮力增大,下降到一定高度,浮力等于重力時,由于慣性繼續向下運動,浮力繼續增大開始大于重力,則開始做減速下降運動,直到速度為零。而此時因浮力大于重力,又開始做加速上升運動。然后就如此循環。氣球一會上升一會下降,如此往復。
【解答】解:隨著高度的增加,空氣密度減小,氣球所受浮力減小,氣球下降,降到一定高度,密度增加,浮力增大,氣球上升。
故選:D。
【點評】本題考查影響浮力大小的因素,關鍵是空氣密度的變化。
8.如圖所示,將一個瓶子,裝入適量帶色的水,再取一根兩端開口的細玻璃管,使玻璃管穿過橡皮塞插入水中。從管子上端吹入少量氣體,使瓶內氣體壓強大于大氣壓,水沿玻璃管上升到瓶口以上。當拿著它從山下的報國寺到金頂山上,玻璃管內水柱高度將( )
A.升高 B.不變 C.降低 D.無法判斷
【分析】瓶內氣體壓強不變,而隨著高度的增加,大氣壓降低,所以玻璃管內的水柱升高。
【解答】解:
由題知,瓶內氣體壓強大于大氣壓;在水柱穩定時,瓶內封閉氣體壓強p等于大氣壓p0與玻璃管內水柱產生的壓強之和,即p=p0+ρgh,h為玻璃管內水柱的高度;
當拿著它從山下的報國寺到金頂山上時,由于大氣壓隨著高度的增加而減小,即大氣壓p0變小,所以在瓶內較大氣體壓強p的作用下,玻璃管中水柱的高度上升(即h變大),故A正確。
故選:A。
【點評】此題考查了關于大氣壓隨著高度的變化,其解題關鍵就是要把握住:海拔高,氣壓小。
9.汽車已經成為現代生活不可缺少的一部分,汽車多數采用汽油機作為發動機,如圖是四沖程汽油機的工作循環示意圖,下列說法中不正確的是( )
A. 把機械能轉化為內能 B. 排氣沖程
C. 把機械能轉化為內能 D. 吸氣沖程
【分析】熱機的四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。壓縮沖程中機械能轉化為內能;做功沖程中內能轉化為機械能。
【解答】解:熱機的四個沖程,吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。
A、氣門都關閉,活塞向上運行,氣缸容積減小,是壓縮沖程,將機械能轉化為了內能,故A正確;
B、排氣門打開,活塞向上運動,氣缸容積減小,是排氣沖程,故B正確;
C、氣門都關閉,活塞向下運行,氣缸容積增大,是做功沖程,將內能轉化為了機械能,故C錯誤;
A、進氣門打開,活塞向下運行,氣缸容積增大,是吸氣沖程,故D錯誤。
故選:C。
【點評】此題考查了對內燃機四個沖程的判斷以及涉及能量轉化的兩個沖程,要結合氣門和活塞運動情況進行判斷。
10.如圖所示是小紅測定小燈泡電阻的電路圖,當閉合開關S時,發現燈L不亮,電流表、電壓表均無示數。若電路故障只出現在燈L和變阻器R中的一處,則下列判斷正確的是( )
A.燈L短路 B.燈L斷路
C.變阻器R短路 D.變阻器R斷路
【分析】燈泡不亮說明電路某處斷路或燈短路;
若電壓表無示數,說明電壓表被短路或與電源不能相通;
電流表無示數說明是某處斷路或電流表短路。綜合分析進行判斷。
【解答】解:
A、燈泡L短路,燈不亮,電壓表示數為0,電流表有示數,不符合題意;
B、燈泡L發生斷路,燈不亮,電壓表的正負接線柱與電源正負極之間連接是連通的,電壓表有示數;電壓表的電阻無限大,使得電路中的電流為0,電流表的示數為0,不符合題意;
C、變阻器短路,燈亮,電壓表和電流表都有示數,不符合題意;
D、變阻器斷路,燈不亮,電流表和電壓表都無示數,符合題意。
故選:D。
【點評】本題考查了學生利用電流表、電壓表判斷電路故障的分析能力,電路故障分短路和開路兩種情況,平時做實驗時試一試,多總結、提高分析能力。
11.如圖,用同一滑輪組分別將物體A和物體B勻速提升相同的高度。與提升B相比,提升A的過程滑輪組的機械效率較大。若不計繩重與摩擦的影響,則提升A的過程( )
A.額外功較小 B.額外功較大 C.總功較小 D.總功較大
【分析】不計繩重及摩擦,利用相同的滑輪和繩子、提升相同的高度,做額外功相同;而總功等于有用功與額外功之和; 機械效率是有用功與總功的比值。由此分析解答。
【解答】解:
AB、由題知,提起兩物體所用的滑輪組相同,將物體提升相同的高度,不計繩重和摩擦,克服動滑輪重力所做的功是額外功,由W額=G動h知,提升A和B所做額外功相同,故A、B錯誤;
CD、不計繩重與摩擦的影響,滑輪組的機械效率:η= = ,額外功相同,提升A物體時滑輪組的機械效率較大,所以提升A物體所做的有用功較大,其總功較大,故C錯誤、D正確。
故選:D。
【點評】本題考查對有用功、額外功和總功以及機械效率的認識和理解,注意同一滑輪組提升物體高度相同時額外功是相同的。
12.如圖所示,R1與R2并聯在電源電壓為3V的電路中,只閉合開關S1時,電流表的示數為0.3A;同時閉合開關S1和S2電流表的示數為0.5A,則( )
A.R1的阻值為60Ω B.R2的阻值為15Ω
C.通過R1的電流是0.5A D.通過R2的電流是0.3A
【分析】分析只閉合S1時和同時閉合開關S1和S2的電路連接方式,根據電路特點,運用歐姆定律的公式解題。
【解答】解:
A、由圖當只閉合S1時,只有R1連入電路,電流表測其電流,
根據I= ,R1的阻值為:R1= = =10Ω,故A錯誤;
BCD、閉合開關S1和S2時,R1與R2并聯,電流表測干路電流,
所以U=U1=U2=3V,
通過R1的電流不變:I1=0.3A,故C錯誤;
所以I2=I′﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,故D錯誤;
R2= = =15Ω,故B正確。
故選:B。
【點評】本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律公式的應用,是一道常見題目。
二.填空題(共9小題,滿分25分)
13.讀出下列實驗器材的示數。
(1)圖(1)所示,木塊的長度是 3.42 cm;
(2)圖(2)所示的電阻箱的示數為 50 Ω。
(3)圖(3)所示,電能表的示數為 1285.6 kW?h
【分析】(1)刻度尺測量物體長度時,注意刻度尺的分度值和零刻線的位置,要估讀到分度值的下一位。
(2)電阻箱的讀數方法:用“△”所對的數字乘以下面的倍數,然后把他們相加。
(3)電能表是測量電路一段時間內消耗的電能的儀表,上面有五個數字窗口,最后一位是小數位,單位是kW?h。
【解答】解:(1)刻度尺的分度值是1mm;物體的長度是4.40cm﹣0.98cm=3.42cm;
(2)由圖可知,變阻箱接入電路的電阻為:R=0×1000Ω+0×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=50Ω。
(3)從電能表上可以看出電能表的示數為12856,最后一位是小數,單位是kW?h,故電能表的讀數為1285.6kW?h。
故答案為:(1)3.42;(2)50;(3)1285.6。
【點評】本題考查刻度尺、電阻箱、電能表的使用方法,它們是初中物理中基本的測量工具,要會正確使用。
14.如圖所示,“曾侯乙編鐘”是大家所熟知的一套大型編鐘。用鐘錘敲擊編鐘,編鐘會因 振動 而發出聲音,輕敲或重敲編鐘同一位置所發出聲音的 響度 不同(選填“音調”、“響度”或“音色”).大小不同的編鐘用相同的力敲擊,發出聲音的 音調 不同(選填“音調”、“響度”或“音色”),其原因是大小不同的編鐘發聲 頻率 不同。
【分析】(1)聲音是由于物體的振動產生的;
(2)人耳能感覺到的聲音的強弱稱為響度,響度與聲音的振幅有關,振幅越大,響度越大,振幅越小,響度越小。
音調與發聲體的振動的頻率有關,頻率越大,音調越高。
【解答】解:用鐘錘敲擊編鐘時發出的聲音是由于編鐘振動產生的,用大小不同的力敲擊編鐘,編鐘振動的幅度不同,產生的響度不同,輕敲,響度小,重敲,響度大。
用相同的力度敲擊大小不同的鐘,編鐘的質量不同,體積不同的鐘,振動的難易不同,頻率不同,音調不同。
故答案為:振動;響度;音調;頻率。
【點評】此題考查了學生對聲音的產生、樂音的三個特征,響度、音調和音色的掌握情況,屬于基礎知識。
15.(3分)如圖,甲、乙兩個房間里相同的電爐上,相同的兩壺水都已經燒開,我們可以根據所觀察的甲房間壺嘴的上方 白氣 較多,判斷出 乙 房間的氣溫較高。
【分析】“白氣”是水蒸氣液化的小水滴,水蒸氣液化的條件是降低溫度。
【解答】解:由圖可知,甲房間壺嘴的上方“白氣”較多,而乙房間壺嘴的上方“白氣”較少,
“白氣”是由水蒸氣遇冷液化形成的,“白氣”多,表明房間溫度低,“白氣”少,表明房間溫度高。
故答案為:白氣;乙。
【點評】解答此題要掌握兩點:一是“白氣”屬于液化現象,二是液化的條件。
16.(3分)1820 年,丹麥科學家奧斯特在課堂上做試驗時偶然發現,當導線中通過電流時,它旁邊的磁針發生了偏轉,證實了通電導線周圍存在 磁場 ;實驗還表明,電流的磁場方向跟 電流方向 有關。
【分析】(1)奧斯特實驗證明了電流的周圍存在磁場,這是第一個發現了電和磁存在聯系的實驗;
(2)電流的磁場方向與電流的方向有關。
【解答】解:
丹麥的物理學家奧斯特做的著名的奧斯特實驗,即:當導線中有電流通過時,它旁邊的小磁針發生了偏轉,證實了電流周圍存在磁場;
實驗中發現,導線中電流方向不同時,小磁針的偏轉方向也不同,這說明電流方向不同,磁場方向也不同,電流的磁場方向與電流方向有關。
故答案為:磁場;電流方向。
【點評】本題考查了電流的磁效應,電流磁場方向與電流方向間的關系等問題。
17.(3分)一只燕子在水深2m的平靜湖面上飛過,當燕子距水面6m時,它在水中的“像”距離水面 6 m。
【分析】平面鏡成像的特點:物體在平面鏡中所成的像是虛像,像和物體的大小相等,上下(或左右)相反,它們的連線垂直于鏡面,它們到鏡面的距離相等;簡記為:正立、等大、對稱、虛像。
【解答】解:已知燕子距水面6m,根據像和物體到鏡面的距離相等可知,它在水中的“像”距水面的距離也是6m。
故答案為:6。
【點評】此題主要考查學生對平面鏡成像特點的理和掌握,緊扣平面鏡成像特點去分析即可比較容易地做出解答。
18.(3分)小明將一支點燃的蠟燭放在凸透鏡(f=10cm)前16cm處,光屏上得到了燭焰倒立、 放大 的清晰像,然后他在蠟燭和凸透鏡之間放置了一個近視眼鏡片,由于近視眼鏡片對光線有 發散 作用,所以光屏上燭焰的像變模糊了(如圖所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可將光屏 遠離 凸透鏡。
【分析】(1)當物距處于f和2f之間時,凸透鏡成倒立放大的實像;
(2)近視鏡片是凸透鏡,對光線具有發散作用,會使像推遲會聚。
【解答】解:已知f=10cm,則2f=20cm,蠟燭在凸透鏡前16cm處,處于f和2f之間,成倒立放大的實像;
近視眼鏡片是凹透鏡,所以遠視眼鏡片對光線有發散作用;
將近視眼鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間,經過凸透鏡的光線會比原來推遲會聚成像,所以將光屏遠離凸透鏡,才能在光屏上重新得到清晰的像。
故答案為:放大;發散;遠離。
【點評】本題主要考查了凸透鏡成像規律的應用,要熟練掌握成像特點與物距、像距的關系。
19.(3分)如圖所示的某家庭電路的電能表讀數為 520.3 kW?h.當該電路中只有一電飯煲工作15min時,電能表的轉盤轉過500轉,電飯煲的實際功率是 1000 W。
【分析】(1)電能表是用來測量消耗電能多少的儀表,在讀數時注意最后一位是小數位,單位是kW?h。
(2)2000r/kW?h表示每消耗1kW?h的電能,電能表的表盤轉動2000轉,可求轉動500轉消耗的電能,根據公式P= 可求電飯煲的實際功率。
【解答】解:
(1)讀圖可知,此時電能表的示數為520.3kW?h;
(2)2000r/kW?h表示每消耗1kW?h的電能,電能表的表盤轉動2000轉,
電能表表盤轉動500轉,則電飯煲消耗的電能:
W= kW?h=0.25kW?h,
電飯煲的實際功率:
P= = =1kW=1000W。
故答案為:520.3;1000。
【點評】本題考查了電能表的讀數、電能和電功率的計算,重點是理解電能表各個參數的物理意義,解題過程中還要注意單位的換算。
20.(4分)在測量金屬塊密度的實驗中,小明用調好的托盤天平測出金屬塊的質量如圖甲所示,金屬塊的質量為 74 g;然后,小明將系好細線的金屬塊放入盛有50ml水的量筒中,量筒中的水面升高到如圖乙所示的位置,金屬塊的體積為 10 cm3.金屬塊的密度為 7.4 g/cm3.其物理意義為: 每立方厘米金屬塊的質量是7.4g 。
【分析】砝碼與游碼示數之和是天平所測物體的質量;
金屬塊的體積應用圖中量筒內的示數減去量筒內原來水的體積;
根據ρ= 計算金屬的密度,單位體積的某種物質的質量叫這種物質的密度。
【解答】解:由圖乙,金屬塊的質量:m=50g+20g+4g=74g;
金屬塊的體積:V=60cm3﹣50cm3=10cm3;
金屬塊的密度:ρ= = =7.4g/cm3。
7.4g/cm3表示的物理意義是每立方厘米某金屬塊的質量為7.4克。
故答案為:74; 10; 7.4;每立方厘米金屬塊的質量是7.4g。
【點評】本實驗考查了天平讀數,量筒的讀數和密度的計算,密度數值的物理意義等,要注意單位的換算。
21.有兩個電阻,R1=5Ω,R2=10Ω,如果把它們串聯接入電路中,則通過它們的電流之比I1:I2= 1:1 ,它們消耗的電功率之比P1:P2= 1:2 ;如果把它們并聯接入電路中,則通過它們的電流之比I1:I2= 2:1 ,它們消耗的電功率之比P1:P2= 2:1 。
【分析】根據串聯電路的電流特點可知兩電阻串聯時通過的電流關系,根據P=I2R可知它們消耗的電功率之比。
根據并聯電路兩端的電壓特點可知兩電阻并聯時兩端的電壓關系,根據P= 可知它們消耗的電功率之比;
【解答】解:串聯電路各處的電流相等,
兩電阻串聯時通過的電流相等,即I1:I2=1:1;
它們消耗的電功率之比 = = = = ;
并聯電路兩端電壓相等,
兩電阻并聯時兩端電壓相等,即U1:U2=1:1;
通過它們的電流比I1:I2= : = = =2:1。
它們消耗的電功率之比 = = = =2:1。
故答案為:1:1;1:2;2:1;2:1。
【點評】本題考查了串并聯電路的電流,電壓規律,歐姆定律的應用,電功率的計算等,電路結構及特點為中招中的重點內容,要求學生能熟練掌握。
三.作圖題(共10小題,滿分51分)
22.在圖中畫出被拉長的彈簧對手指的彈力的示意圖。
【分析】根據力的示意圖的定義,將彈簧對手指彈力的方向、作用點表示出來即可。
【解答】解:
被拉長的彈簧對手指的彈力作用在食指和拇指之間,方向水平向左,畫出彈簧對手指彈力F的示意圖如圖所示:
。
【點評】畫力的示意圖,首先要對物體進行受力分析,看物體受幾個力,要先分析力的大小、方向和作用點,再按照畫圖的要求畫出各個力。
23.如圖中,標出小磁針靜止時的N極和A點處的磁感線方向。
【分析】根據磁極間的相互作用判斷小磁針的磁極,根據通電螺線管的磁極判斷出磁感線的方向。在磁體外部,磁感線總是從N極發出,回到S極。
【解答】解:由圖知,磁體的右端為S極、左端為N極,根據異名磁極相互吸引可知,小磁針的右端為N極;因為在磁體外部,磁感線總是從N極出發,回到S極,所以圖中A點處的磁感線方向是指向左下的。
如圖所示:
【點評】注意小磁針靜止時N極所指的方向為該點磁感線的方向。
24.圖中,O 是杠桿 OA 的支點,請畫出拉力 F 的力臂。
【分析】力臂是支點到力的作用線的距離,由此畫出F的力臂。
【解答】解:從支點作力F作用線的垂線,支點到垂足的距離就是F力臂。如圖所示:
【點評】力臂的畫法:①首先根據杠桿的示意圖,確定杠桿的支點;
②確定力的作用點和力的方向,畫出力的作用線;
③從支點向力的作用線作垂線,支點到垂足的距離就是力臂。
25.(6分)一列由內燃機車牽引的運煤列車,一節車廂的質量是23t,每節車廂最大載貨量是60t,每節車廂與鐵軌總接觸面積是0.01m2.整列列車在內燃機車牽引下,以20m/s的速度在平直的鐵軌上勻速行駛,受到的阻力為5×104N.求;
(1)一節滿載的車廂靜止時,對水平鐵軌的壓強為多少pa?(g取10N/kg)
(2)內燃機車前進時牽引力的功率為多少千瓦?
(3)若煤炭完全燃燒放出的熱量有30%轉化為電能,一節車廂的燃煤(滿載)可發電多少J?(燃煤的熱值q=2.9×107J/kg)
【分析】(1)車廂對水平鐵軌的壓力等于它的重力,由壓強公式可以求出車廂對鐵軌的壓強。
(2)由平衡條件求出機車的牽引力,由功率公式求出內燃機牽引力的功率。
(3)應用燃燒值公式求出煤完全燃燒釋放的熱量,然后根據煤炭完全燃燒放出的熱量有30%轉化為電能,求出可以發的電能。
【解答】解:
(1)滿載的車廂的總重:
G總=G車+G貨=(m車+m貨)g=(23×103kg+60×103kg)×10N/kg=8.3×105N,
對水平鐵軌的壓力:F=G總=8.3×105N,
對水平鐵軌的壓強:p= = =8.3×107pa;
(2)因為機車勻速行駛,所以F牽=f=5×104N,
內燃機車前進時牽引力的功率:P= = =F牽v=5×104N×20m/s=1×106W=1×103kW;
(3)由題意可知,一節車廂的燃煤完全燃燒放出的熱量:
Q放=m燃煤q=60×103kg×2.9×107J/kg=1.74×1012J;
由η= 可得,一節車廂的燃煤(滿載)可產生的電能:
W電=ηQ放=30%×1.74×1012J=5.22×1011J。
答:(1)一節滿載的車廂靜止時,對水平鐵軌的壓強為8.3×107pa;
(2)內燃機車前進時牽引力的功率為1×103kW;
(3)一節車廂的燃煤(滿載)可發電5.22×1011J。
【點評】本題考查了求壓強、牽引力的功率、發電的電能等問題,應用壓強公式、功率公式與燃燒值公式即可正確解題,本題難度不大。
26.(7分)張陽家新買了一口電飯鍋,如圖所示,通過查看說明書,發現電飯鍋工作時有兩種狀態:一種是鍋內的水燒干以前的加熱狀態,另一種是水燒干后的保溫狀態,圖中乙是電飯鍋的電路圖,R1是電阻(發熱忽略不計),R2是加熱用的電熱絲。
(1)自動開關S接通或斷開時,電飯鍋分別處于哪種狀態?說明理由。
(2)要是R2在保溫狀態下的功率是加熱狀態下的九分之一,R1與R2應滿足什么關系?
(3)“母親節”到了,張陽想為媽媽準備泡腳水,由于水溫較低,小夢先從盛有5kg水的桶中取出2kg水倒入電飯鍋中加熱4min后,將水倒回水桶中,經過測量桶中水溫升高了20℃(整個過程不計能量損失水的比熱容為4200J/(kg?℃)。請計算R2的阻值。
【分析】(1)先判斷自動開關斷開或閉合的電路結構,然后根據P= 進行電路的工作狀態;
(2)根據功率的關系,結合功率的公式求出兩電阻間的關系;
(3)根據Q吸=cm△t求出水吸收的熱量,不計能量損失,根據W=Q吸以及W= t即可求出R2的阻值。
【解答】解:
(1)當自動開關S斷開時,R1、R2串聯,此時電飯鍋的功率:P1= ;
當S閉合時,R1被短路,電路為R2的基本電路,此時電飯鍋的功率:P2= ;
因為P1<P2,所以自動開關斷開時是保溫狀態,自動開關閉合時是加熱狀態;
(2)由歐姆定律和P=I2R得,在保溫狀態下R2的功率:
P2=I2R2=( )2R2,
由P= 得,在加熱狀態下R2的功率:
P2′= ,
由題意知,P2= P2′,
即:( )2R2= × ,
化簡可得:R1=2R2,
所以,當R1=2R2時,R2保溫狀態下的功率是加熱狀態下的九分之一;
(3)桶中水溫升高了20℃,則桶中水吸收的熱量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×20℃=4.2×105J;
由題意可知,消耗的電能:W=Q吸=4.2×105J,
加熱時間t=4min=240s,
由W= t可得,R2的阻值:
R2= t= ×240s≈27.7Ω。
答:(1)S斷開時,R1、R2串聯,此時電飯鍋的功率:P1= ;
S閉合時,R1被短路,電路為R2的基本電路,此時電飯鍋的功率:P2= ;
因為P1<P2,所以自動開關斷開時是保溫狀態,自動開關閉合時是加熱狀態;
(2)當R1=2R2時,R2在保溫狀態下的功率是加熱狀態下的九分之一;
(3)R2的阻值為27.7Ω。
【點評】本題考查了功率公式的理解、電飯煲的加熱與保溫的電路分析以及吸熱公式和電功計算公式的應用,關鍵是結合歐姆定律和功、功率的公式綜合分析求解,注意不計熱量損失時,水吸收的熱量等于的電能。
27.(6分)小明先后在水平桌面鋪上粗糙程度不同的物體(毛巾、棉布、木板),做了三次實驗,然后將實驗數據填入下列表格。請回答以下問題:
表面狀況 阻力大小 小車運動的距離s/m
毛巾 大 0.1
棉布 較大 0.18
木板 小 0.35
(1)讓小車從同一高度滑下,目的是為了控制小車每次滑到平面時的 速度 相同。
(2)從上述實驗數據中,可以得出結論是:小車受到的阻力越小,速度減小得越慢。由此聯想到在雨雪天駕駛汽車應適當 增大 (選填“增大”或“減小”)汽車之間的距離。
(3)如果分別讓小車從不同的高度滑下,請你推理:當小車以不同的速度在阻力為零的平面上運動,最終的速度 不同 (選填“相同”或“不同”)。
【分析】(1)采用控制變量法,要使小車在水平面上具有相同的初速度,可以讓小車從斜面的同一高度滑下;
(2)根據表中數據可知,毛巾最粗糙,滑行距離最近;木板最光滑,滑行距離最遠,說明阻力越小,速度減小越慢;
(3)一切物體都有慣性,所以當小車獲得一定的速度時力突然消失,小車會保持原來的速度永遠運動下去。
【解答】解:
(1)該實驗要比較的是小車在阻力不同的路面上滑行的距離,這樣就要求我們控制變量:初速度,而從同一高度滑下,可以保證每次到達水平面的速度相同;
(2)根據表格中的實驗數據可知,小車在水平面上由于受到阻力作用會停下來,平面越光滑,小車運動的距離越遠,這說明小車受到的阻力越小,速度減小得越慢。
由此聯想到在雨雪天駕駛汽車應適當增大汽車之間的距離。
(3)當小車從不同的高度滑下時,其重力勢能不同,到斜面底端時的動能不同,速度就不同,當小車以不同的速度在阻力為零的平面上運動,會做勻速度直線運動,最終的速度不同。
故答案為:(1)速度;(2)增大;(3)不同。
【點評】本題考查阻力物體運動的影響實驗,實驗采用了控制變量法、轉換法和推理法,同時體會如何從實驗中得出結論,以及合理的推理得出物理規律的思想。
28.(7分)在探究“固體熔化時溫度的變化規律”實驗中,某實驗小組的同學根據測得的數據繪制了如圖所示的圖象。
(1)由圖象可看出該物質是 晶體 (填“晶體”或“非晶體”).熔化過程的特點是 吸熱 、 溫度不變 ,內能 增加 。
(2)比較圖中AB段和CD段,如果升高相同的溫度, CD 段吸收熱量較多。
【分析】要解決此題主要掌握晶體熔化的特點:
(1)體熔化時的溫度叫做熔點,晶體在熔化過程中,吸收熱量、內能增加,但溫度保持不變。
(2)知道物體吸收熱量的多少與哪些因素有關(Q=cm△t)。
【解答】解:(1)從圖中可以看出,該物質在BC段溫度保持0℃不變,其熔點是0℃,所以該物質為晶體。由于在熔化過程中不斷吸熱,雖然溫度保持不變,但其分子的運動速度將加快,內能增大。
(2)由圖中可知:AB段和CD段,升高相同溫度時,CD段加熱時間長,所以CD段吸熱多。這是因為,該物質在AB段是冰,在CD段是水,水的比熱容大于冰的比熱容,所以質量相同的冰和水,升高相同的溫度,水吸收的熱量多。
故答案為:(1)晶體;吸熱;溫度不變; 增加;(2)CD。
【點評】此題通過對圖象的分析,考查了對晶體熔化過程中的特點,從圖中找出相關的信息:熔點、熔化過程中的特點。同時還考查了對物體吸熱多少的分析。
29.(6分)小明用彈簧測力計、圓柱體、兩個相同的圓柱形容器,分別裝有一定量的水和鹽水,對浸在液體中的問題所受的浮力進行了探究,其裝置和彈簧測力計示數如圖所示。
(1)分析圖甲、乙、丙,說明浮力的大小與 物體排開液體的體積 有關。
(2)為了探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關系,可選用 丙、丁 圖的裝置來進行操作。
(3)圓柱體浸沒在水中時受到的浮力是 4 N,圓柱體的體積是 4×10﹣4 m3。
(4)用圖示實驗數據測出鹽水的密度是 1.1×103 kg/m3。
【分析】(1)分析圖示實驗,根據實驗控制的變量與實驗現象得出實驗結論。
(2)探究浮力與物體浸入液體深度的關系,應控制液體密度與物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同,分析圖示實驗,然后答題。
(3)物體的重力與測力計拉力之差是物體受到的浮力,根據浮力公式求出物體的體積。
(4)根據F浮=G﹣F計算出物體浸沒在鹽水中時受到的浮力,根據浮力公式求出鹽水的密度。
【解答】解:(1)由圖甲、乙、丙所示實驗可知,物體排開液體的密度相同而排開液體的體積不同,物體受到的浮力不同,由此可知,浮力大小與物體排開液體的體積有關。
(2)探究浮力與物體浸入液體深度的關系,應控制液體密度與物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同,由圖示實驗可知,圖丙、丁所示實驗中物體排開液體的密度、物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同,可以選用圖丙、丁所示實驗探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關系。
(3)由圖甲、丙所示實驗可知,圓柱體浸沒在水中時受到的浮力:
F浮=G﹣F=5N﹣1N=4N;
由F浮=ρ水gV排得圓柱體的體積:
V=V排= = =4×10﹣4m3;
(4)由圖甲、戊所示實驗可知,圓柱體浸沒在鹽水中所受浮力:
F浮鹽水=G﹣F′=5N﹣0.6N=4.4N,
浮力F浮鹽水=ρ鹽水gV排,鹽水的密度:
ρ鹽水= = =1.1×103kg/m3。
故答案為:(1)物體排開液體的體積;(2)丙、丁;(3)4;4×10﹣4;(4)1.1×103。
【點評】本題考查了探究影響浮力大小因素實驗、求物體的體積與密度問題,要掌握稱重法測浮力的方法、應用浮力公式即可解題,應用控制變量法是正確解題的關鍵。
30.(5分)某同學組裝了如圖所示的實驗裝置來研究電流的產生的熱量與哪些因素有關,其中甲、乙為兩個完全相同的容器,a、b、c為每根阻值均為5Ω的電阻絲。
(1)甲、乙容器中所裝空氣的質量 相等 (選填“相等”或“不相等”)。
(2)該同學設計此實驗裝置的目的主要是探究下列哪一種關系 B
A.電阻產生的熱量與電阻的關系 B.電阻產生的熱量與電流的關系
(3)通電時間相同時,產生熱量較多的是容器 甲 (選填“甲”或“乙”)中的電阻絲。
(4)a,b兩根電阻絲在相等的時間內產生的熱量之比為Qa:Qb= 4:1
(5)若接通電路一段時間后,發現U形管B內的液面高度差逐漸變大,但U形管A內的液面高度不變,經檢查電路也沒有出現故障,則可能的原因是 甲裝置漏氣 。
(6)若接通電路一段時間后U形管A內的液面高度差明顯變大,而U形管B內的液面高度差沒有變化,后發現是由于電路故障引起的,則原因可能是 BD (多選)
A.a電阻絲斷路 B.b電阻絲斷路 C.c電阻絲斷路 D.c電阻絲短路。
【分析】(1)根據控制變量法需要控制所裝空氣的質量相同;
(2)探究電流產生熱量跟電流關系時,控制電阻和通電時間相同;
(3)根據控制變量法知:通電時間相同、電阻相同時,電流越大,產生熱量較多;
(4)根據Q=I2Rt可求得兩根電阻絲在相等的時間內產生的熱量之比;
(5)根據裝置是否漏氣方向;
(6)根據abc電阻絲斷路、短路分析即可。
【解答】解:(1)根據控制變量法需要控制所裝空氣的質量相同;
(2)圖中裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯后再串聯,根據串聯電路的電流特點可知,右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等,即I右=I左,
兩個5Ω的電阻并聯,根據并聯電路的電流特點知I右=I內+I外,所以,I左>I內,燒瓶內的電阻值都是5Ω,阻值相等,通電時間相等,電流不同,運用控制變量法,電阻產生的熱量與通過該電阻的電流的關系;故B正確;
(3)根據控制變量法知:通電時間相同、電阻相同時,電流越大,產生熱量較多,故甲的電流大,產生熱量多;
(4)根據串聯電路的電流特點可知,右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等,
即I甲=2I乙,
則a,b兩根電阻絲在相等的時間內產生的熱量之比 = = = ;
(5)若接通電路一段時間后,發現U形管B內的液面高度差逐漸變大,但U形管A內的液面高度不變,經檢查電路也沒有出現故障,則可能的原因是甲裝置漏氣;
(6)A、若a電阻絲斷路就不會發熱,接通電路后U形管內A內的液面高度差不會明顯變大,故A不符合題意;
B、若b電阻絲斷路,電流可以經過c電阻絲,但c在容器外部,故液體不發熱,故可能出現U形管內A內的液面高度差明顯變大,而U形管B的液面高度差沒有變化;故B符合題意;
C、若c電阻絲斷路,電路中電流可以經過b電阻絲,因此電流中有電流,b在容器內部,故液體發熱,U形管內A內的液面高度差明顯變大,而U形管B的液面高度差有變化,故C不符合題意;
D、若c電阻絲短路。相當于右邊部分短路,相當于沒有給容器中的液體加熱,會出現U形管B的液面高度差沒有變化,故D符合題意。
故選BD。
故答案為:(1)相等;(2)B;(3)甲;(4)4:1;(5)甲裝置漏氣;(4)BD。
【點評】本題考查了學生對焦耳定律的認識,注重了探究實驗的考查,同時在該實驗中利用了控制變量法和轉換法,是中考物理常見題型。
31.(8分)小莫同學做“測量小燈泡電功率”實驗中,所用電源電壓恒為4V.小燈泡的螺旋套上標有“2.5V”字樣,其額定功率小于1W,滑動變阻器的規格是“10Ω 1A”
(1)請你根據圖1甲電路圖用筆畫線代替導線,將圖1乙中未完成的電路連接好。要求:滑動變阻器的滑片向右移動時,連入電路的阻值變大,導線不能交叉;
(2)連接電路后閉合開關,發現電壓表和電流表均無示數,燈泡不亮,移動滑片時電壓表和電流表仍然沒有示數,燈泡不亮。電路的故障可能是 D ;
A.燈泡短路 B.滑動變阻器短路
C.燈泡斷路 D.滑動變阻器斷路
(3)電路故障排除后,閉合開關,調節滑動變阻器滑片到某一位置時,電壓表示數如圖2甲所示,現要測定小燈泡的額定功率,應將滑片適當地向 右 (選填“左”或“右”)移動,使電壓表的示數為2.5V,此時電流示數如圖2乙所示,那么燈泡的額定功率是 0.75 W;
(4)小莫想利用這些器材研究電流和電阻的關系,小莫找到幾個定值電阻,阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,他用5Ω的電阻替換電路中的小燈泡,移動滑片使電壓表示數為2.5V,記錄電流表示數,又換上10Ω的電阻,移動滑片,使電壓表示數為 2.5 V,此時電流表的示數應為 0.25 A;
(5)當小莫用20Ω的電阻進行實驗時,發現電壓表的示數始終不能調到2.5V,聰明的小莫想到了解決辦法,他將其中一個定值電阻串聯接入電路后,既可以用20Ω的電阻完成實驗,又可以用30Ω的電阻完成實驗,他選擇的定值電阻是 10 Ω。
【分析】(1)根據題意確定滑動變阻器的接法,然后連接實物電路圖。
(2)燈泡不亮,則可能是電路斷路或燈泡的實際功率太小或燈泡短路;電壓表讀數為零,說明燈泡短路;
(3)由燈泡燈泡的額定電壓可知電壓表的量程并讀出其大小,為使電壓增加為2.5V,電阻的分壓特點可知滑動變阻器接入電路電阻的變化,進一步確定滑片的移動方向。
根據電流表的量程和分度值讀出燈泡的額定電流,利用P=UI求出額定功率。
(4)研究電流和電阻的關系應控制電壓不變;根據歐姆定律求電流表的示數;
(5)由于滑動變阻器的阻值太小,電壓表的示數始終達不到2.5V,故應串聯一個電阻。
【解答】解:(1)滑動變阻器的滑片向右移動時,連入電路的阻值變大,滑動變阻器應接左下接線柱,根據電路圖連接實物電路圖,實物電路圖如圖所示:
(2)若小燈泡兩端短路,則移動滑片時燈泡不亮,電壓表并聯在燈泡兩端;則電壓表示數為零,
若是A,燈泡短路,則電路是通路,現象應是電流表有示數,而不是電流表沒有示數。若電流表,電壓表都沒示數,則變阻器斷路時,電路不是閉合回路,無電流,兩表無示數;
若滑動變阻器短路,燈泡斷路、電壓表并聯在燈泡兩端;則電壓表示數不為零,故D符合題意;
(3)由圖可知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,由圖4可知,燈泡兩端的電壓為2.8V,
為測額定功率,燈兩端電壓應為2.5V,根據串聯電路電阻的分壓特點可知滑動變阻器分得的電壓較小,應增大滑動變阻器兩端電壓,所以應向右移動滑片,直到電壓表示數為2.5V為止。
當燈泡兩端的電壓為2.5V時,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,由圖5可知,通過燈泡的電流為0.3A,則燈泡的額定功率:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
(4)研究電流和電阻的關系應控制電壓不變,他用5Ω的電阻替換電路中的小燈泡,移動滑片使電壓表示數為2.5V,記錄電流表示數,又換上10Ω的電阻,根據分壓原理,電壓表示數變大,故要移動滑片,使電壓表示數為2.5V,此時電流表的示數應為:
I′= =0.25A;
(5)當小莫用20Ω的電阻進行實驗時,發現電壓表的示數始終不能調到2.5V,說明滑動變阻器的最大阻值偏小,所以應該跟電路串聯一個電阻R2;
①此時再用20Ω的電阻完成實驗,電路中的電流為:
I= =0.125A,
滑動變阻器和電阻R2分得的電壓:
U′=4V﹣2.5V=1.5V,
則滑動變阻器和電阻R2的總電阻:
R滑+R2= = =12Ω,則串聯定值電阻的阻值最多為12Ω;
②用30Ω的電阻完成實驗時,此時電路中的電流為:
I= = = A,
R滑+R串= ═18Ω,所以串聯定值電阻的最小阻值為:R串=18Ω﹣R滑=18Ω﹣10Ω=8Ω;
所以,串聯定值電阻的范圍為8Ω~12Ω,結合題中的定值電阻可知,只能選擇10Ω的電阻串聯在電路中。
故答案為:(1)見上圖;(2)D;(3)右;0.75;(4)2.5;0.25;(5)10。
【點評】本題考查了電流表量程的選擇和連接以及讀數、電壓表的讀數、滑動變阻器的連接和使用、電路故障的判斷等,這些知識點是伏安法測功率中最常見的內容,也是常考的內容。
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