内容正文:
物理
(试题卷)
注意事项:
1.物理试卷共四大题23小题,满分70分。
2.试卷包括“试题卷”(4页)和“答题卷”(4页)两部分。请务必在“答题卷”上答题,在“试题卷”上答题是无效的。
3.考试结束后,请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。
一、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 北京时间2023年10月26日19时34分,神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”。随后,两个航天员乘组拍下“全家福”,共同向全国人民报平安。广播中能够分辨出不同宇航员的声音,主要依据是声音___________(选填“响度”“音调”或“音色”)的不同。
2. 如图所示是市面上出售的一种网红食品——“炒酸奶”。将的液态氮和酸奶倒入容器中,液态氮迅速吸收大量热量,使酸奶瞬间______(选填物态变化名称)成块。
3. 如图所示,端午节期间,小明在家里煮粽子,粽香四溢说明___________。
4. 工具的发明制造为生产、生活提供便利,如图所示的工具在使用中都是为了__________(选填“省力”或“省距离”)。
5. 如图所示,两种不同的金属丝组成一个闭合电路,将触头1置于热水杯中,触头2置于冷水杯中,此时回路中灵敏电流表的指针会发生偏转,这是温差电现象。此过程中发生的能量转化是___________。
6. 古诗词是中华文化的瑰宝,“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”描述的画面如图甲所示。请在图乙中画出光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图,其中A'点表示水中“蜻蜓”的位置。
7. 某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃,完全燃烧了的煤气,则此次燃气热水器烧水的效率是___________%。[已知水的比热容为,水的密度为,煤气的热值为]
8. 两个滑轮按如图所示方式组合,重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下,沿水平地面向左匀速直线运动,滑轮组的机械效率为80%,则物体与地面滑动摩擦力为___________N。
9. 如图所示,电源电压恒为3V。闭合开关S,电压表示数为0.5V,则灯泡与的电阻之比为___________。
10. 如图所示的电路中,电源电压恒为2V,的阻值为10Ω,的阻值为20Ω,闭合开关S。则通电50s,整个电路消耗的电能为___________J。
二、选择题(本大题7小题,每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
11. 如图所示有关压强的描述中,说法不正确的是( )
A. 如图甲,轮船通过船闸从下游驶到上游,船闸是利用连通器原理工作的
B. 如图乙,抽油烟机是利用流体在流速越大的地方压强越小的原理工作的
C. 如图丙,用吸盘搬运玻璃,是利用了大气压强
D. 如图丁,月球车的车轮比较宽大,是为了增大压强
12. 《综合防控儿童青少年近视实施方案》已经试行五年,我国儿童青少年总体近视率显著下降。小明利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正,图中刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像,实验过程中光屏与注水胶膜的位置不变,下列说法正确的是( )
A. 注水的胶膜相当于一个凹透镜
B. 图中成像原理与投影仪的成像原理相同
C. 注水的胶膜再次注水,它的会聚能力增强,将光屏适当左移可再次看到烛焰清晰的像
D. 注水的胶膜再次注水,在蜡烛和注水胶膜间加个老花镜,在光屏上可再次看到烛焰清晰的像
13. 随着长江大保护、长江禁渔深入实施,长江水质越来越好,给了长江江豚一个温馨的家。如图所示,下列说法正确的是( )
A. 江豚跃出江面减速上升过程,动能不变
B. 江豚跃起到最高点时,重力势能最大
C. 江豚从高处落回江面过程,动能增加,机械能不变
D. 江豚在江面下加速下潜过程,动能变小
14. 如图所示,磁性黑板帖吸在竖直悬挂的黑板上,黑板由铁质材料制成。不计黑板帖之间的相互作用力,则下列说法正确的是( )
A. 黑板帖受到的重力与黑板帖受到的摩擦力大小相等
B. 用垂直于黑板的力压黑板帖时,黑板帖受到的摩擦力增大
C. 黑板帖对黑板的吸引力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
D. 黑板帖受到的重力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
15. 如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,可以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是( )
A. 发电机是利用电流磁效应来工作的
B. 线圈转动到丙图位置的瞬间,会产生感应电流
C. 线圈转得越快,小灯泡越亮
D. 如果将小灯泡换成如图乙电流表,指针一直偏向右边
16. 如图所示,灯泡规格为“5V 2.5W”(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器规格为“50Ω 1A”,电流表所选量程为“0~0.6A”,电压表所选量程为“0~3V”,电源电压恒为9V,闭合开关,在保证电路中各元件安全情况下,下列表述正确的是( )
A. 该电路消耗的最大功率为4.5W
B. 滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50Ω
C. 通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光
D. 滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V
17. 如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是( )
A. A的示数变大,V1的示数不变 B. A 的示数变大,V2的示数变大
C. V1的示数与V2的示数之和不变 D. V2的示数与A的示数之比变小
三、实验题(第18小题6分,第19小题4分,第20小题6分,共16分)
18. 在我们初中物理课本中,多次利用斜面进行探究实验,如图所示。
(1)图甲利用斜面测量小车的平均速度,该实验的原理是___________;
(2)乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤,这样操作的目的是:使物体滑到斜面底端时,保持___________相同;
(3)图丙中,在水平木板上,被撞出的木块在A点的动能___________B点的动能(选填“大于”“等于”或“小于”)。
19. 某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中,如图甲所示。在板面上均匀地洒满铁屑,通电后,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布规律不明显,则接下来应进行的操作是___________;
(2)在通电螺线管两端分别放一个小磁针,小磁针静止时如图乙所示,如果想让小磁针旋转后静止,接下来的操作是___________。
20. 小明利用甲图所示的器材“测量小灯泡的电阻”,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电流为0.2A。
(1)连接完实验电路,检查无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是______;
A.小灯泡短路 B.小灯泡开路 C.变阻器短路 D.变阻器开路
(2)故障排除后,小明移动滑片P,使小灯泡正常发光,此时电压表的指针位置如图乙所示,由此可知小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω;
(3)小明发现在相同情况下,长期使用的灯泡的亮度明显不如规格相同的新灯泡亮。请你帮他分析灯泡变暗的原因可能是:___________(写出1条即可)。
四、计算题(第21小题6分,第22小8分,第23小题6分,共20分;解答要有必要的公式和解答过程,只有最后答案的不能得分)
21. “绿色出行,低碳生活”。近年来,国产迷你电动汽车因环保、节能、价格低廉等优势,越发受到人们欢迎。如图是国内某型号的新能源迷你汽车,满载时总质量为1000kg。若汽车在平直公路上以最大功率20kW匀速行驶2min,已知汽车在行驶时受到地面的摩擦力为重力的0.1倍,忽略空气阻力,g取10N/kg,求:
(1)汽车匀速行驶时的牵引力;
(2)整个过程中发动机所做的功;
(3)汽车行驶的最大速度。
22. 某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发,设计了如下“打捞”过程:如图甲,金属块A部分陷入淤泥内,轻质小船装有16N的沙石,细绳将金属块A和小船紧连,细绳对小船的拉力为4N,水面与船的上沿相平;将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,如图乙所示。已知金属块A的体积为,,g取10N/kg,小船的质量忽略不计,细绳的质量和体积忽略不计。
(1)甲图中,金属块A上表面距离水面30cm,求金属块A上表面受到的水的压强;
(2)乙图中,小船有体积露出水面,求金属块A的密度。
23. 如图所示,A、B之间的电压为220V,现在通过导线为远处的C、D之间的用电器供电,由于距离很远,导线AC和BD的电阻不可忽略,他们的总电阻用图中的r表示,r=6.6Ω,若C、D之间接一个“220V、1000W”的电水壶(电阻恒定)。求:
(1)通过电水壶的电流是多少?
(2)此时电水壶的实际功率是多少?
(3)试分析说明:在C、D之间并联的用电器越多,每一个用电器的实际功率越小。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
物理
(试题卷)
注意事项:
1.物理试卷共四大题23小题,满分70分。
2.试卷包括“试题卷”(4页)和“答题卷”(4页)两部分。请务必在“答题卷”上答题,在“试题卷”上答题是无效的。
3.考试结束后,请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。
一、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 北京时间2023年10月26日19时34分,神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”。随后,两个航天员乘组拍下“全家福”,共同向全国人民报平安。广播中能够分辨出不同宇航员的声音,主要依据是声音___________(选填“响度”“音调”或“音色”)的不同。
【答案】音色
【解析】
【详解】音色反映声音的品质与特色,与发声体的材料和结构有关,不同发声体的音色不同,广播中能够分辨出不同宇航员的声音,主要依据是声音的音色不同。
2. 如图所示是市面上出售的一种网红食品——“炒酸奶”。将的液态氮和酸奶倒入容器中,液态氮迅速吸收大量热量,使酸奶瞬间______(选填物态变化名称)成块。
【答案】凝固
【解析】
【详解】液态氮迅速吸收大量热量,导致液态酸奶温度降低,由液态变为固态,物态变化为凝固。
3. 如图所示,端午节期间,小明在家里煮粽子,粽香四溢说明___________。
【答案】分子在永不停息地作无规则运动
【解析】
【详解】物质是由大量分子组成的,粽香四溢说明粽子的分子在不停息地做无规则运动,运动到空气中,属于扩散现象。
4. 工具的发明制造为生产、生活提供便利,如图所示的工具在使用中都是为了__________(选填“省力”或“省距离”)。
【答案】省力
【解析】
【详解】钢丝钳、核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离。
5. 如图所示,两种不同的金属丝组成一个闭合电路,将触头1置于热水杯中,触头2置于冷水杯中,此时回路中灵敏电流表的指针会发生偏转,这是温差电现象。此过程中发生的能量转化是___________。
【答案】见详解
【解析】
【详解】当铜丝两端出现温差时,在导线中产生电流,表明导线两端有电压,此装置相当于电源,电源是提供电能的装置,故此过程中发生的能量转化是内能转化为电能。
6. 古诗词是中华文化瑰宝,“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”描述的画面如图甲所示。请在图乙中画出光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图,其中A'点表示水中“蜻蜓”的位置。
【答案】
【解析】
【详解】由题意知,是蜻蜓在水中的像,此时的水面相当于平面镜。连接与眼睛的直线,直线与水面的交点为入射点,入射点到眼睛的线为反射光线,过作水面的垂线,据平面镜的成像特点:像与物到镜面的距离相等,作出A点,即蜻蜓所在的位置,连接入射点与A点,这条线即为入射光线,作图如下:
7. 某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃,完全燃烧了的煤气,则此次燃气热水器烧水的效率是___________%。[已知水的比热容为,水的密度为,煤气的热值为]
【答案】50
【解析】
【详解】完全燃烧了的煤气释放的热量为
20L的水的质量为
将20L水从20℃加热到70℃,水吸收的热量为
此次燃气热水器烧水的效率是
8. 两个滑轮按如图所示的方式组合,重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下,沿水平地面向左匀速直线运动,滑轮组的机械效率为80%,则物体与地面滑动摩擦力为___________N。
【答案】32
【解析】
【详解】由图可知,滑轮组绳子段数为2,克服物体与地面的滑动摩擦力做的功为有用功,根据可得
9. 如图所示,电源电压恒为3V。闭合开关S,电压表的示数为0.5V,则灯泡与的电阻之比为___________。
【答案】1∶5
【解析】
【详解】闭合开关S,灯泡与串联,电压表测两端的电压,根据串联电路电压规律,可知两端电压为
串联电路电压与电阻成正比,故两灯电阻之比
10. 如图所示的电路中,电源电压恒为2V,的阻值为10Ω,的阻值为20Ω,闭合开关S。则通电50s,整个电路消耗的电能为___________J。
【答案】30
【解析】
【详解】由电路图可知,两电阻并联,因并联电路中总电阻为
通电50s,整个电路消耗的电能
二、选择题(本大题7小题,每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
11. 如图所示有关压强的描述中,说法不正确的是( )
A. 如图甲,轮船通过船闸从下游驶到上游,船闸是利用连通器原理工作的
B. 如图乙,抽油烟机是利用流体在流速越大地方压强越小的原理工作的
C. 如图丙,用吸盘搬运玻璃,是利用了大气压强
D. 如图丁,月球车的车轮比较宽大,是为了增大压强
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图甲,船闸是利用连通器原理工作的,同种液体不流动时时,液面总是相平的,轮船就能通过船闸从下游驶到上游,故A正确,不符合题意;
B.如图乙,抽油烟机工作,内部的电动机转动使气体流动起来,是利用流体在流速越大的地方压强越小的原理工作的,故B正确,不符合题意;
C.如图丙,用吸盘搬运玻璃,吸盘内几乎为真空状态,是利用了大气压强将玻璃吸住,故C正确,不符合题意;
D.如图丁,月球车的车轮比较宽大,在对地面的压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误,符合题意。
故选D。
12. 《综合防控儿童青少年近视实施方案》已经试行五年,我国儿童青少年总体近视率显著下降。小明利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正,图中刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像,实验过程中光屏与注水胶膜的位置不变,下列说法正确的是( )
A. 注水的胶膜相当于一个凹透镜
B. 图中成像原理与投影仪的成像原理相同
C. 注水的胶膜再次注水,它的会聚能力增强,将光屏适当左移可再次看到烛焰清晰的像
D. 注水的胶膜再次注水,在蜡烛和注水胶膜间加个老花镜,在光屏上可再次看到烛焰清晰的像
【答案】C
【解析】
【详解】A.注水的胶膜中间厚边缘薄,相当于一个凸透镜,故A错误;
B.根据图象可以看出,此时蜡烛在凸透镜的2倍焦距以外,故光屏处于另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成的是一个倒立、缩小的实像,与投影仪的成像原理不同,故B错误;
C.注水的胶膜再次注水,它的会聚能力增强,成清晰像的位置会向左移动,所以要将光屏适当左移可再次看到烛焰清晰的像,故C正确;
D.注水的胶膜再次注水,它的会聚能力增强,在蜡烛和注水胶膜间加个老花镜,它的会聚能力进一步增强,不移动光屏不会在光屏上再次看到烛焰清晰的像,故D错误。
故选C。
13. 随着长江大保护、长江禁渔深入实施,长江水质越来越好,给了长江江豚一个温馨的家。如图所示,下列说法正确的是( )
A. 江豚跃出江面减速上升过程,动能不变
B. 江豚跃起到最高点时,重力势能最大
C. 江豚从高处落回江面过程,动能增加,机械能不变
D. 江豚在江面下加速下潜过程,动能变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.动能与物体的质量和速度有关,江豚减速上升时,质量不变,速度变小,动能减小,故A错误;
B.重力势能与物体所处的高度和物体的质量有关,最高点时江豚所处的高度最大,速度在竖直方向为0,因此重力势能最大,故B正确;
C.江豚从高处落回江面时,质量不变,速度增大,动能增加,但是由于下落过程中克服空气阻力做功,使江豚的机械能减小,故C错误;
D.江豚加速下潜时,质量不变,速度增大,动能增大,故D错误。
故选B。
14. 如图所示,磁性黑板帖吸在竖直悬挂的黑板上,黑板由铁质材料制成。不计黑板帖之间的相互作用力,则下列说法正确的是( )
A. 黑板帖受到的重力与黑板帖受到的摩擦力大小相等
B. 用垂直于黑板的力压黑板帖时,黑板帖受到的摩擦力增大
C. 黑板帖对黑板的吸引力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
D. 黑板帖受到的重力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.黑板帖受到的重力方向竖直向下,作用点在黑板帖上,黑板帖由于在重力的作用具有向下运动的趋势,所以受到竖直向上的摩擦力,这两个力大小相等方向相反,作用在同一个物体上,故A正确;
B.黑板帖受到的摩擦力为静摩擦力,不是滑动摩擦力,所以增大对黑板贴的压力,黑板帖受到的摩擦力不会增大,故B错误;
C.在水平方上,黑板帖对黑板的吸引力,作用点在黑板上,而黑板对黑板帖的吸引力作用点却在黑板贴上,这两个力大小相等方向相反,作用点不在同一个物体上,所以黑板帖对黑板的吸引力与黑板对黑板帖的吸引力是一对相互作用的力,故C错误;
D.黑板帖受到的重力方向竖直向下,黑板对黑板帖的吸引力方向水平向左,所以这两个力不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
15. 如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,可以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是( )
A. 发电机是利用电流的磁效应来工作的
B. 线圈转动到丙图位置的瞬间,会产生感应电流
C. 线圈转得越快,小灯泡越亮
D. 如果将小灯泡换成如图乙的电流表,指针一直偏向右边
【答案】C
【解析】
【详解】A.发电机的工作原理是电磁感应,不是利用电流的磁效应,故A错误;
B.线圈转动到丙图位置的瞬间,没有切割磁感线,不会产生感应电流,故B错误;
C.发电机线圈转得越快,切割磁感线的速度就越大,则产生的感应电流越大,小灯泡越亮,故C正确;
D.如果将小灯泡换成如图乙的电流表,当线圈在磁场中转动做切割磁感线运动时,在前半圈和后半圈,线圈切割磁感线的方向是相反的,则产生的感应电流方向也不断交替改变,故电流表的指针会不断左右交替偏转,故D错误。
故选C。
16. 如图所示,灯泡规格为“5V 2.5W”(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器规格为“50Ω 1A”,电流表所选量程为“0~0.6A”,电压表所选量程为“0~3V”,电源电压恒为9V,闭合开关,在保证电路中各元件安全的情况下,下列表述正确的是( )
A. 该电路消耗的最大功率为4.5W
B. 滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50Ω
C. 通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光
D. 滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据灯泡规格可求灯泡的电阻为
电压表所选量程为“0~3V”,则可求电路中允许通过的最大电流为
根据P=UI可知,电路中的最大电功率为
故A错误;
B.当电路中电流最大时,电路中的电阻最小,电路中电流最大为0.3A,则电路中的电阻为
则滑动变阻器的最小电阻为
滑动变阻器接入电路中阻值范围为,故B错误;
C.因为电压表测灯泡电压,电压表最大测量电压为3V,小于灯泡的额定电压,因此灯泡不能正常发光,故C错误;
D.当灯泡电压最大时,滑动变阻器的电压最小,由题可知,滑动变阻器的最小电压为
根据串联分压原理可知,当滑动变阻器接入电路中电阻最大时,分得的电压最大,当滑动变阻器全都接入电路中时,电路中的电流为
滑动变阻器的最大电压为
故滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V,故D正确。
故选D。
17. 如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是( )
A. A的示数变大,V1的示数不变 B. A 的示数变大,V2的示数变大
C. V1的示数与V2的示数之和不变 D. V2的示数与A的示数之比变小
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻R2串联在电路中,电流表A测电路的电流,V1测量滑动变阻器的电压,V2测量电源电压,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,则电路中的电流增大,定值电阻R2两端的电压增大,又电源电压恒定不变,可知滑动变阻器两端的电压减小,即V1的示数变小,V2的示数不变,V1的示数与V2的示数之和变小,故ABC错误;
D.由于V2测量电源电压,示数不变,电路中的电流增大,A的示数增大,则V2的示数与A的示数之比变小,故D正确。
故选D。
三、实验题(第18小题6分,第19小题4分,第20小题6分,共16分)
18. 在我们初中物理课本中,多次利用斜面进行探究实验,如图所示。
(1)图甲利用斜面测量小车的平均速度,该实验的原理是___________;
(2)乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤,这样操作的目的是:使物体滑到斜面底端时,保持___________相同;
(3)图丙中,在水平木板上,被撞出木块在A点的动能___________B点的动能(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. ②. 速度 ③. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]图甲利用斜面测量小车的平均速度,先测量小车的速度与时间,再通过得到小车的平均速度,则实验原理是。
(2)[2]物体下滑到水平面的速度取决于物体由斜面自由下滑的高度。根据控制变量法要求,实验中要保持小车到达斜面底端的速度相同,因此这样操作的目的是:使物体滑到斜面底端时,保持速度相同。
(3)[3]小球从斜面下滑至水平面,将木块推动一定的距离,因在水平木板上要克服摩擦做功,因此速度逐渐减小,则木块在B点的速度小于在A点的速度,而木块的质量不变,因此被撞出的木块在A点的动能大于B点的动能。
19. 某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中,如图甲所示。在板面上均匀地洒满铁屑,通电后,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布规律不明显,则接下来应进行的操作是___________;
(2)在通电螺线管两端分别放一个小磁针,小磁针静止时如图乙所示,如果想让小磁针旋转后静止,接下来的操作是___________。
【答案】 ①. 向左移动滑动变阻器的滑片,增大螺线管中电流 ②. 改变通电螺线管电流方向
【解析】
【详解】(1)[1]在板面上均匀地洒满铁屑,通电后,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布规律不明显,说明磁场太小,接着要改变螺线管中电流的强弱,应向左移动滑动变阻器的滑片,减小接入电路中的电阻丝长度,从而增大螺线管中电流,使磁场变强。
(2)[2]由乙图可知,通电螺线管两端的磁场方向与小磁针静止时N极的指向相反,如果想让小磁针旋转180°后静止,因小磁针N极的指向与磁场方向相同,则磁场方向与之前相反。因磁场方向与电流方向有关,故应改变螺线管中电流的方向,即调换电源的正负极。
20. 小明利用甲图所示的器材“测量小灯泡的电阻”,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电流为0.2A。
(1)连接完实验电路,检查无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是______;
A.小灯泡短路 B.小灯泡开路 C.变阻器短路 D.变阻器开路
(2)故障排除后,小明移动滑片P,使小灯泡正常发光,此时电压表的指针位置如图乙所示,由此可知小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω;
(3)小明发现在相同情况下,长期使用的灯泡的亮度明显不如规格相同的新灯泡亮。请你帮他分析灯泡变暗的原因可能是:___________(写出1条即可)。
【答案】 ①. D ②. 12.5 ③. 灯泡长期使用,灯丝由于表面升华而变细,电阻变大##玻璃壳内壁发黑
【解析】
【详解】(1)[1]A.小灯泡短路时,小灯泡相当于一根导线,此时电流表应该有示数,电压表无示数,故A不符合题意;
B.小灯泡开路时,电路中存在断路,电流表不会有示数,但是电压表与滑动变阻器串联,此时电压表应有示数且接近电压电源,故B不符合题意;
C.若变阻器短路,则电路中只剩下小灯泡与电流表、开关串联,此时小灯泡会亮,电流表和电压表都会有示数,故C不符合题意;
D.若变阻器开路,则整个电路处于断路状态,导致所有元件都无法正常工作,小灯泡不亮,电压表和电流表都无示数,故D符合题意。
故选D。
(2)[2]小灯泡正常发光时的电流为0.2A,图乙中电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,因此电压表读数为2.5V。则小灯泡正常发光时的电阻为
(3)[3]小灯泡长期使用,灯泡里的钨丝在受热时直接升华成钨蒸气,当这些热的钨蒸气遇到比较冷的玻璃时,直接凝华成固态钨,因而灯泡玻璃会变黑,使灯泡变暗;灯丝由于升华而变细,在材料和长度不变的情况下,灯丝的横截面积越小,灯丝电阻越大,根据可知,灯泡的实际功率变小,会导致小灯泡变暗。
四、计算题(第21小题6分,第22小8分,第23小题6分,共20分;解答要有必要的公式和解答过程,只有最后答案的不能得分)
21. “绿色出行,低碳生活”。近年来,国产迷你电动汽车因环保、节能、价格低廉等优势,越发受到人们欢迎。如图是国内某型号的新能源迷你汽车,满载时总质量为1000kg。若汽车在平直公路上以最大功率20kW匀速行驶2min,已知汽车在行驶时受到地面的摩擦力为重力的0.1倍,忽略空气阻力,g取10N/kg,求:
(1)汽车匀速行驶时的牵引力;
(2)整个过程中发动机所做的功;
(3)汽车行驶的最大速度。
【答案】(1)1000N;(2);(3)20m/s
【解析】
【详解】解:(1)汽车所受的总重力
汽车匀速直线行驶,牵引力和阻力是一对平衡力所以,汽车匀速行驶时的牵引力
(2)整个过程中发动机做的功
(3)由
可得,汽车的最速度
答:(1)汽车匀速行驶时的牵引力为1000N;
(2)整个过程中发动机所做的功为;
(3)汽车行驶的最大速度为20m/s。
22. 某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发,设计了如下“打捞”过程:如图甲,金属块A部分陷入淤泥内,轻质小船装有16N的沙石,细绳将金属块A和小船紧连,细绳对小船的拉力为4N,水面与船的上沿相平;将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,如图乙所示。已知金属块A的体积为,,g取10N/kg,小船的质量忽略不计,细绳的质量和体积忽略不计。
(1)甲图中,金属块A上表面距离水面30cm,求金属块A上表面受到的水的压强;
(2)乙图中,小船有体积露出水面,求金属块A的密度。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:(1)金属块A上表面受到水的压强
(2)图甲中,小船处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知小船受到的浮力
由可得船排开水的的体积
乙图中,小船排开水的体积
根据可知此时小船受到的浮力
乙图中,金属块A完全浸没在水中,则
此时金属块A受到的浮力
乙图中小船漂浮,则
金属块A的质量
金属块A的密度
答:(1)金属块A上表面受到的水的压强为3000Pa;
(2)金属块A的密度为。
23. 如图所示,A、B之间的电压为220V,现在通过导线为远处的C、D之间的用电器供电,由于距离很远,导线AC和BD的电阻不可忽略,他们的总电阻用图中的r表示,r=6.6Ω,若C、D之间接一个“220V、1000W”的电水壶(电阻恒定)。求:
(1)通过电水壶的电流是多少?
(2)此时电水壶的实际功率是多少?
(3)试分析说明:在C、D之间并联的用电器越多,每一个用电器的实际功率越小。
【答案】(1) 4A;(2) 774.4W;(3) 并联的用电器越多,并联部分的总电阻越小,与导线电阻r串联后分得的电压就越小,即每一个用电器两端的电压就越小实际功率就越小
【解析】
【分析】
【详解】(1)电水壶的电阻为
通过电水壶的电流为
(2)电水壶的实际电功率为
P实=I2R=(4A)2×48.4Ω=774.4W
(3)根据并联电阻的特点,并联的用电器越多,并联部分的总电阻越小,与导线电阻r串联后分得的电压就越小,根据公式,每一个用电器两端的电压就越小实际功率就越小。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$