内容正文:
2023 学年第二学期八年级学科竞赛科学学科试题卷
(满分 120分, 考试时间 100 分钟)
考生须知:
1.全卷分试题卷Ⅰ、试题卷Ⅱ和答题卷。试题卷共8页,有4个大题,共29个小题。
2.请将姓名、准考证号填写在答题卷的规定位置上。
3.答题时,把试题卷Ⅰ的答案在答题卷上对应的选项位置用2B 铅笔涂黑、涂满。将试题卷Ⅱ答案用黑色字迹钢笔或签字笔书写,答案必须按照题号顺序在答题卷各题目规定区域内作答,做在试题卷上或超出答题区城书写的答案无效。
本卷g 取 10N/kg, 水的密度取1.0×103kg/m3
试题卷 I
一、选择题(每小题2分,共15小题,共30分。每小题只有一个正确选项)
1. 下列是教材中的一些光学实验,其中实验设计与实验目的相符的是( )
A. 甲图:将右侧背景板向后折,是为了探究反射光线与法线是否在同一平面上
B. 乙图:用茶色玻璃代替镜子,是为了看到虚像
C. 丙图:往碗中加水,是为了研究光从空气射入水中时发生的折射现象
D. 丁图:将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间,可模拟研究近视眼的眼球缺陷
2. 灯泡L上标有“6 V 1 A”字样(正常发光时电压和电流),测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示。现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压为10 V不变,电流表的量程为“0-0.6 A”, 电压表的量程为“0-15V”。则下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器接入电路中的最小电阻约为13.3 Ω
B. 该电路中通过调节滑动变阻器可实现灯泡 L 正常发光
C. 灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D. 当电流表示数为0.4 A时, 电压表的示数为7.6 V
3. 如图所示,小科在“观看水中的硬币”活动中,把一枚硬币固定在空杯的底部,找一个角度使自己刚好看不到硬币的最右端A点(如图一)。在同学逐渐把水加入到杯中的过程中,硬币上的B点(如图二)和C点(如图三)能先后被看到。下列判断错误的是( )
A. 实验中应保持眼睛和杯子的位置不变
B. 一开始“看不到A点”是由于光在均匀介质中沿直线传播
C. “又看见了”是由于光从空气斜射入水中时发生了折射
D. 刚看到B点时的入射角αB等于刚看到C点时的入射角αC
4. 如图所示是一个魔术箱,魔术箱顶部的中央有一条窄缝,使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入,从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,发现遮光板并没有挡住激光束的传播,下面几种设计方案中错误的是( )
A. B. C. D.
5. 在实验条件受限制的情况下,创造性的设计实验能解决一些问题。一株幼苗上下倒置,它的根会重新定向而向下生长,茎会弯曲向上生长。根、茎的重新定向可能与重力有关。如何找到证据来支持这一假说呢?19世纪的科学家难以找到无重力的实验环境。英国植物学家奈特把几株蚕豆幼苗沿不同方向绑在木板上,木板以每分钟150转的速度旋转,制造了一个方向由中心向外的“人造重力”,“人造重力”中的一部分可以抵消地球重力对植物生长的影响。创造性的实验设计为后人的进一步研究提供了证据。下列说法错误的是( )
A. 蚕豆幼苗的根向旋转木板外生长,说明根的生长向着“人造重力”方向
B. 蚕豆幼苗的茎向旋转木板中心生长,说明茎的生长背着“人造重力”方向生长
C. 根和茎能弯曲生长的本质原因是蚕豆幼苗的根和茎上的生长素分布不均
D. 植物感受刺激并做出反应的特性称为植物的感应性,本实验无法说明植物的感应性
6. 小明在做凸透镜成像实验时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前,在透镜另一侧的光屏上得到如图的实像。如果保持凸透镜位置不变,小明把蜡烛与光屏的位置对换,则( )
A. 光屏上有倒立、放大的实像 B. 凸透镜焦距未知,无法判断
C. 光屏上有倒立、缩小的实像 D. 光屏上找不到实像
7. 如图是小科同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯L1(中间上方的灯)亮,灯L2(下方的灯)不亮,电流表和电压表均有读数。则故障原因可能是( )
A. L2短路 B. L1短路 C. L2断路 D. L1断路
8. 如图电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P在某两点之间来回滑动时,电流表的示数变化范围是0.5~1.5安,电压表的示数变化范围是6~3伏。则电源电压为( )
A. 6伏 B. 7.5伏 C. 9伏 D. 15伏
9. 现有一束光从空气射入玻璃砖,然后又从玻璃砖射出到空气。下列四个光路图中,你认为可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,在A、B、C、D四个相同的玻璃瓶中,装入不同高度的水,则( )
A. 敲打D瓶发出的声音传播得最快
B. 用嘴依次吹瓶口,A的音调最高
C. 用筷子依次敲打瓶口,B的音调最高
D. 瓶周围有没有空气,瓶发出的声音都能直接传入人耳
11. 在如图所示的电路中,当开关S闭合时,根据螺线管附近小磁针静止时的指向可知( )
A. b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极 B. a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
C. a端是通电螺线管N极,c端是电源负极 D. b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
12. 用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象,称为转换法,是科学研究的重要方法。下列实验研究与其余三个方法不同的是( )
A. 说明光具有能量
B. 说明原子核的存在
C. 说明电流周围有磁场
D. 说明板块在张裂
13. 如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值。为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象,如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为16V
B. 当电流表示数为0.25A时,滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C. 若滑动变阻器连入电路的阻值变小,则电压表V与电流表A示数之比变小
D. 若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω ~ 50Ω
14. 如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,下列判断正确的是( )
A. 电流表A的示数变大,电压表 V1的示数变小
B. 电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小
C. 电流表A的示数变小,电压表 V2的示数变小
D. 电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大
15. 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,调节滑动变阻器,将滑动触头P从最左端滑到最右端,两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程的图线如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 图线B反映电压表V1示数随电流的变化
B. 改变R1的值,其他条件不变,两条图线一定有交点
C. 改变R1的值,图线B一定与横轴相交,图线A的延长线不一定过坐标原点
D. 滑动变阻器的最大阻值等于R1的阻值
试题卷 Ⅱ
二、填空题(每空2分,共40分)
16. 人的眼睛好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,来自物体的光会在视网膜上形成一个倒立缩小的像。人的眼睛是通过改变晶状体的曲度,相当于改变透镜的_______以获得清晰的像。有一种治疗近视眼的手术,采用激光对角膜进行处理,使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得_______些。
17. 四明山盘山公路号称“宁波最美的盘山公路”,山里山外,悬崖边缘,都是风景。三四月的四明山更是樱花绽放的时节,很多骑行爱好者,骑着单车去赏樱踏青,体验山路蜿蜒的骑行乐趣。
(1)能够闻到樱花香味,是因为鼻腔中的嗅觉细胞产生的神经兴奋传递到_______形成嗅觉。
(2)骑行单车时,骑行到转弯处,会自觉减速,以便更安全地通过,这类动作的反射类型属于_______。
18. 将光敏电阻R和定值电阻R0、电流表、电压表连成电路,接在9V 的电源上,光敏电阻阻值随光强变化关系如下表:(“光强”表示光强弱程度的物理量,符号为E,单位坎德拉(cd))。若电流表的示数增大,表明光强在_______,电压表的示数将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。分析表中数据可知光强E=1.5cd时,光敏电阻的阻值R=_______Ω,此时电流表的示数为0.5A,则 R0的电阻为_______Ω。
光强E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
18
9
6
4.5
3.6
3
19. 为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小科设计了以下实验方案:用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁 A、B,并将甲、乙串联接入电路中,闭合开关 S 后,电磁铁吸引大头针情况如图所示。
(1)通过观察_______,来判断电磁铁磁性强弱;
(2)通过比较图中 A、B 两电磁铁,初步得出结论:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强,发现该结论不全面,应补充_______;
(3)本实验需要进行多次实验,多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是_______。
A.伏安法测量定值电阻阻值 B.探究并联电路电流规律 C.测量小石块的密度
20. 在测定标有“2.5V”小灯泡(电阻约为 8Ω)的电阻实验中,除了电流表、电压表、导线、开关、电池组(电源电压6V)外,还有三个滑动变阻器A、B、C(A. 标有“500Ω 2A”: B. 标有“10Ω 1A”; C. 标有“50Ω 1.5A”) 。
(1)在这个实验中,你将选择_______作为实验中的变阻器(填字母编号)。
(2)根据图1中的电路图,将图2中的实物电路完整的连接起来。( )
(3)连接好电路合上开关后,移动变阻器的滑片到某一点,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡正常工作时的电阻,还应将滑动变阻器滑片向_______移动(选填“左”或“右”)。当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图3所示,则小灯泡的电阻是_______Ω。
(4)另一小组在实验过程中合上开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数。为了保证实验能正常进行,请你替他提出一种简单而有效解决问题的方法:_______。
21. 如图所示的电路中,已知电阻 R1:R2=1:3.如果甲、乙两表均为电压表,当开关 S 闭合时,两表的示数之比U甲:U乙=_________。如果甲、乙两表均为电流表,当开关S断开时,两表的示数之比Ⅰ甲:Ⅰ乙=_________。
22. 图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0~3V,a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R1=30Ω,电源电压U=6V 。已知该弹簧伸长的长度∆L与所受拉力F间的关系如图乙所示,若 R0=45Ω,通过计算说明,开关S闭合后,当电压表指针指在1.2V处,作用在拉环上水平向右的拉力为_________,此拉力器的量程为_________。
三、实验探究题(每空2分,共30分)
23. 如图是探究声现象时常用的装置。
(1)图中所示的实验现象说明_________;
(2)乒乓球在实验中起什么作用?_________;
(3)加大力度敲音叉,根据发生的现象,你又可得出什么结论?_________。
24. 小凌同学在学习了磁知识后,对磁现象很感兴趣.一天晚上,她在台灯下研究磁铁,偶然发现当磁铁靠近发光的台灯时,灯泡内的钨丝晃动了.让我们和小凌同学一起来探究:
(1)提出问题:____________________
(2)建立假设:①可能是磁铁对钨有吸引作用;②可能是…
(3)获得证据:小凌找来同样的钨丝,用磁铁靠近,发现钨丝不能被吸引.
(4)得出结论:钨丝晃动并不是磁铁对钨有吸引作用,而是 ___________________。
25. 某科学兴趣小组为了探究植物根的向地性,做了如下实验:
①将一株绿豆幼苗的幼根,从根尖的尖端开始每隔2mm做一个记号,分成10个区域.
②在一个广口瓶里放一些湿棉花,将这株绿豆苗水平摆放在瓶壁和湿棉花之间,如图甲,整个装置放置在23℃左右的黑暗房间里.
③3小时内,每隔20分钟,拍摄一张幼根的照片,将照片处理汇总成如图乙.
④根据观察到的想象,绘制一幅幼苗根尖细节的模型图,如图丙.
回答下列问题:
(1)步骤②中要将整个装置放置在黑暗环境中的原因是_________。
(2)根据图丙,可知该幼根远地一侧的生长速度_________近地一侧的生长速度,于是根就表现出向地弯曲生长。
(3)通过查阅资料了解到“生长素的分布由于受到重力影响,所以水平放置的幼根近地部位生长素的浓度高于远地部位”,请你结合观察到的现象,解释本实验中生长素对根向地生长的影响:_________________。
(4)本实验在设计上还存在的问题是_________(写出一点即可)。
26. 小明利用如图甲所示电路测定小灯泡正常工作时的电阻。被测小灯泡正常工作时的电压为 2.5V,电阻约为 10Ω左右。实验室有如下器材:电压恒定为 6V 的电源、电流表(0~0.6A 0~3A) 、电压表(0~3V 0~15V)、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只: R1(20Ω 0.5A) 、R2(50Ω 0.5A) 、R3(500Ω 1A) 。
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作_________。正确连接电路闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,灯泡都不亮,电压表示数接近6V,电流表示数几乎为0,电路的故障可能是 _________;
(2)排除电路故障后,闭合开关,滑动滑片,多次测量,小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙),则小灯泡正常工作时的电阻为_________Ω。在多次测量中,小明还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)灯泡的电阻测量完毕,小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡,探究电流跟电阻的关系,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像,则小明应选用滑动变阻器_________(选填“R1”、“R2”或“R3”) 。若某次实验中滑动变阻器连入电路的阻值为14Ω,则实验中所选定值电阻的阻值为_________Ω。
四、分析计算题(第27题、 第29题每题6分, 第28题8分, 共20分)
27. 如图中 U 为电源电压,固定电阻R1为500 Ω, R2为光敏电阻。P为一圆盘, 由形状相同、透光率不同的三个扇形a,b和c构成,它可绕AA'轴转动。假设照在R2上的光强发生变化时,R2阻值立即有相应的改变。当细光束通过扇形a,b,c照射光敏电阻R2时,R2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。设转盘按图中箭头方向匀速转动, 每3秒转一圈。当细光束通过扇形a时,电压表的示数为9 V。求:
(1)电路中电流多大?
(2)此时,光敏电阻 R2两端的电压多大?
(3)电源电压U。
28. 如图甲是科学兴趣小组在课外活动中设计的一种身高体重秤,体重、身高显示器是由电流表改装而成的,两个电流表满刻度都是0.6A.已知电源电压为12伏,R0为竖直固定放置的滑动变阻器,滑片P可以随身高的变化竖直上下移动,其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙。
(1)体重秤上不站人时,体重秤上的“0”刻度对应A上的电流是多少?
(2)该秤的身高测量范围为125~175cm,电路中电流表A2示数相对应的变化范围为0.1A~0.6A.请计算:滑动变阻器R的滑片P每滑动1cm时阻值变化多少?
(3)该秤的电源使用时间过长后电压会变小,如果电源电压变为10.8V时,用该身高体重秤测得某位同学的身高为170cm,则这位同学的实际身高为多少?
29. 某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图甲所示。“控制电路”中的热敏电阻 R₁的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。电磁铁线圈可看成阻值为 20Ω的纯电阻 R0,“浴霸”共安装有 2 盏标有“220V”的灯泡,当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA 时,继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,使“浴霸”电路闭合。求:
(1)若浴室中的温度不得超过40℃,则控制电路的电源电压U1最小值是多少?
(2)若电源U1电压恒定为12V,则将此装置放在浴室内,浴室内温度可控制在多大范围内?
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2023 学年第二学期八年级学科竞赛科学学科试题卷
(满分 120分, 考试时间 100 分钟)
考生须知:
1.全卷分试题卷Ⅰ、试题卷Ⅱ和答题卷。试题卷共8页,有4个大题,共29个小题。
2.请将姓名、准考证号填写在答题卷的规定位置上。
3.答题时,把试题卷Ⅰ的答案在答题卷上对应的选项位置用2B 铅笔涂黑、涂满。将试题卷Ⅱ答案用黑色字迹钢笔或签字笔书写,答案必须按照题号顺序在答题卷各题目规定区域内作答,做在试题卷上或超出答题区城书写的答案无效。
本卷g 取 10N/kg, 水的密度取1.0×103kg/m3
试题卷 I
一、选择题(每小题2分,共15小题,共30分。每小题只有一个正确选项)
1. 下列是教材中的一些光学实验,其中实验设计与实验目的相符的是( )
A. 甲图:将右侧背景板向后折,是为了探究反射光线与法线是否在同一平面上
B. 乙图:用茶色玻璃代替镜子,是为了看到虚像
C. 丙图:往碗中加水,是为了研究光从空气射入水中时发生的折射现象
D. 丁图:将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间,可模拟研究近视眼的眼球缺陷
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图:将右侧背景板向后折,是为了探究反射光线、法线和入射关系是否在同一平面上,故A不符合题意;
B.乙图:茶色玻璃是半透明的,既可以让物体在里面成像,又可以通过玻璃看到后面移动的物体,从而找到像的位置,故B不符合题意;
C.丙图:往碗中加水,水中的筷子变弯,其实是光从水中射入空气中时发生折射现象,故C不符合题意;
D. 丁图:将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间,可模拟研究近视眼的眼球成像矫正情况,故D符合题意。
故选D。
2. 灯泡L上标有“6 V 1 A”字样(正常发光时的电压和电流),测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示。现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压为10 V不变,电流表的量程为“0-0.6 A”, 电压表的量程为“0-15V”。则下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器接入电路中的最小电阻约为13.3 Ω
B. 该电路中通过调节滑动变阻器可实现灯泡 L 正常发光
C. 灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D. 当电流表示数为0.4 A时, 电压表的示数为7.6 V
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图象可知,当灯泡正常发光(UL=6V)时,电路中的电流为1A>0.6A,电路中的最大电流为 0.6A,此时电路中的电阻为
.灯泡此时的电阻为
滑动变阻器的最小电阻为
故A错误;
B.灯泡正常发光时的电压为6V,电路中的电流为1A,而电流表选择的量程为0-~0.6A,因此灯泡不能正常发光,故B错误;
C.由甲图可知,当灯泡两端电压增大时,电流值趋近于不变,由可知,阻值随电压的增大而增大,故C正确;
D.图甲中电流为0.4A时,灯泡电压为1V,则滑动变阻器两端电压为
故D错误。
故选C。
3. 如图所示,小科在“观看水中的硬币”活动中,把一枚硬币固定在空杯的底部,找一个角度使自己刚好看不到硬币的最右端A点(如图一)。在同学逐渐把水加入到杯中的过程中,硬币上的B点(如图二)和C点(如图三)能先后被看到。下列判断错误的是( )
A. 实验中应保持眼睛和杯子的位置不变
B. 一开始“看不到A点”是由于光在均匀介质中沿直线传播
C. “又看见了”是由于光从空气斜射入水中时发生了折射
D. 刚看到B点时的入射角αB等于刚看到C点时的入射角αC
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验中,应该保持眼睛刚好看不到杯子中的硬币的最右端A点的位置不变,因此眼睛和杯子的位置不变,故A正确,不符合题意;
B.开始时,A点发出的光线在沿直线传播的过程中被杯子的内壁挡住,因此看不到它,故B正确,不符合题意;
C.当杯子中有水时,光线从水斜射入空气中时会传播方向发生改变,即发生光的折射,因此能够看到,故C错误,符合题意;
D.应保持眼睛和杯子的位置不变,光从水面进入人的眼睛的传播方向不变,折射角不变。根据光的折射规律可知,此时它们的入射角也相等,所以刚看到B点时的入射角αB等于刚看到C点时的入射角αC。故D正确,不符合题意。
故选C。
4. 如图所示是一个魔术箱,魔术箱顶部的中央有一条窄缝,使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入,从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,发现遮光板并没有挡住激光束的传播,下面几种设计方案中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分析四个选项,根据镜面反射,凸透镜和凹透镜对光线的作用进行解答。
【详解】A.如图,激光经过三个镜面的反射,绕过中间的挡板,设计方案正确。
B.如图,左侧的凸透镜,与主光轴平行的光线折射后过焦点,再经过下面镜面的反射,经过右侧凸透镜的焦点,折射后平行于主光轴射出,设计方案正确。
C.如图,左侧的凹透镜,与主光轴平行的光线折射后反射延长线应过焦点,图中光线传播方向不正确,设计方案错误,符合题意。
D.如图,左侧的凹透镜,与主光轴平行的光线折射后反射延长线过焦点,再经过下面镜面的反射,延长线过右侧凹透镜的焦点,折射后平行于主光轴射出,设计方案正确。
故选C。
5. 在实验条件受限制的情况下,创造性的设计实验能解决一些问题。一株幼苗上下倒置,它的根会重新定向而向下生长,茎会弯曲向上生长。根、茎的重新定向可能与重力有关。如何找到证据来支持这一假说呢?19世纪的科学家难以找到无重力的实验环境。英国植物学家奈特把几株蚕豆幼苗沿不同方向绑在木板上,木板以每分钟150转的速度旋转,制造了一个方向由中心向外的“人造重力”,“人造重力”中的一部分可以抵消地球重力对植物生长的影响。创造性的实验设计为后人的进一步研究提供了证据。下列说法错误的是( )
A. 蚕豆幼苗的根向旋转木板外生长,说明根的生长向着“人造重力”方向
B. 蚕豆幼苗的茎向旋转木板中心生长,说明茎的生长背着“人造重力”方向生长
C. 根和茎能弯曲生长的本质原因是蚕豆幼苗的根和茎上的生长素分布不均
D. 植物感受刺激并做出反应的特性称为植物的感应性,本实验无法说明植物的感应性
【答案】D
【解析】
【分析】生物的共同特征有:①生物的生活需要营养;②生物能进行呼吸;③生物能排出身体内产生的废物;④生物能对外界刺激作出反应;⑤生物能生长和繁殖;⑥生物都有遗传和变异的特性;⑦除病毒以外,生物都是由细胞构成的。
【详解】据图可见:蚕豆幼苗的根向着旋转木板由于转动产生的“人造重力”方向生长;蚕豆幼苗的茎背着旋转木板由于转动产生的“人造重力”方向生长。蚕豆幼苗的根和茎上的生长素分布不均,导致根与茎弯曲生长,从而说明生物体具有应激性,D错误,ABC正确。
故选D。
6. 小明在做凸透镜成像实验时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前,在透镜另一侧的光屏上得到如图的实像。如果保持凸透镜位置不变,小明把蜡烛与光屏的位置对换,则( )
A. 光屏上有倒立、放大的实像 B. 凸透镜焦距未知,无法判断
C. 光屏上有倒立、缩小的实像 D. 光屏上找不到实像
【答案】C
【解析】
【详解】当光屏成倒立、放大的实像,则物距,像距;当两者相互调换后,物距,像距,因此成倒立、缩小的实像,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图是小科同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯L1(中间上方的灯)亮,灯L2(下方的灯)不亮,电流表和电压表均有读数。则故障原因可能是( )
A. L2短路 B. L1短路 C. L2断路 D. L1断路
【答案】A
【解析】
【详解】电路中两个灯泡串联,电压表测量灯泡L1两端的电压,电流表测量电路中的电流,闭合开关,灯L1亮,灯L2不亮,则电路不可能是断路,只能是一个灯泡短路,电流表和电压表均有读数,如果L1短路,则L1不亮,电压表无示数,所以L2短路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 如图电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P在某两点之间来回滑动时,电流表的示数变化范围是0.5~1.5安,电压表的示数变化范围是6~3伏。则电源电压为( )
A. 6伏 B. 7.5伏 C. 9伏 D. 15伏
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电压表并联在滑动变阻器两端,当电流表示数是0.5A时,滑动变阻器两端的电压是6V,则电源电压
U=0.5A×R0+6V
当电流表示数是1.5A时,滑动变阻器两端的电压是3V,则电源电压
U=1.5A×R0+3V
所以
0.5A×R0+6V=1.5A×R0+3V
解得:R0=3Ω,所以电源电压
U=0.5A×3Ω+6V=7.5V
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9. 现有一束光从空气射入玻璃砖,然后又从玻璃砖射出到空气。下列四个光路图中,你认为可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据折射定律知道,折射光线与入射光线分居法线两侧,则该图违反了折射定律,故A错误;
B.光线从空气斜射入玻璃砖中,要发生折射,光线的方向要发生改变,故B错误;
C.光线从空气射入玻璃砖时折射角应小于入射角,则该图违反了折射定律,故C错误;
D.根据光折射定律和光路可逆性知道,出射光线与入射光线平行,且发生一定的侧移,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,在A、B、C、D四个相同的玻璃瓶中,装入不同高度的水,则( )
A. 敲打D瓶发出的声音传播得最快
B. 用嘴依次吹瓶口,A的音调最高
C. 用筷子依次敲打瓶口,B的音调最高
D. 瓶周围有没有空气,瓶发出的声音都能直接传入人耳
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.因为同种介质中声速相同,所以,不论敲打哪个瓶子时声音的传播速度都是相同的,故A错误;
B.用嘴依次吹瓶口,因为A中的空气柱最短,所以振动的最快,则发出的音调最高,故B正确;
C.用筷子敲打瓶子时,是水和瓶子的振动发出的声音,因为D的质量最小,所以振动最快,发声的音调就最高,故C错误;
D.因为声音的传播需要介质,如果瓶周围没有空气,声音是不能直接传入人耳,故D错误。
故选B。
11. 在如图所示的电路中,当开关S闭合时,根据螺线管附近小磁针静止时的指向可知( )
A. b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极 B. a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
C. a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极 D. b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】小磁针的右端为S极,根据“异名磁极相互吸引”可知,螺线管的b端为N极,螺线管的a端为S极。右手握住螺线管,大拇指指向右端,此时弯曲的四指指尖向下,则线圈上电流向下,那么电流从右端流入,左端流出,因此d端为电源的正极,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
12. 用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象,称为转换法,是科学研究的重要方法。下列实验研究与其余三个方法不同的是( )
A. 说明光具有能量
B. 说明原子核的存在
C. 说明电流周围有磁场
D. 说明板块在张裂
【答案】D
【解析】
【详解】A.能量看不到,但光可以使火柴点燃,说明光具有能量,采用的是转换法,故A不符合题意;
B.原子核不能直接观察,但α粒子的方向发生变化是受到原子核力的作用的原因,从α粒子方向的改变得到原子核的存在,采用的是转换法,故B不符合题意;
C.磁场看不到,但小磁针的偏转可以看到,从小磁针发生偏转得到电流周围有磁场,采用的是转换法,故C不符合题意;
D.对模板施加相反方向的力,演示板块的张裂,采用的是类比法,故D符合题意。
故选D。.
13. 如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值。为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象,如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为16V
B. 当电流表示数为0.25A时,滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C. 若滑动变阻器连入电路的阻值变小,则电压表V与电流表A示数之比变小
D. 若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω ~ 50Ω
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据乙图可知,当电路中电流为0.6A时,小灯泡两端电压为6V;由图丙可知,滑动变阻器R连入电路中的电阻
R=10Ω
此时变阻器两端的电压为
U变=I变R变=0.6A×10Ω=6V
则电源的电压
U总=UL+U变=6V+6V=12V
故A错误。
B.由图乙可知,当电流表示数为0.25A时,灯泡两端电压UL'=1V,此时滑动变阻器R两端的电压
U变=U-UL'=12V-1V=11V
滑动变阻器接入的阻值为
故B错误。
C.电压表测灯泡的电压,电流表测通过灯泡的电流,根据可知,电压表与电流表的比值为灯泡的电阻。当变阻器的阻值变小时,通过电路的电流变大,根据乙图可知,则灯泡的电阻变大,即比值变大,故C错误。
D.若将电压表量程换成0~3V,则灯泡两端电压最大为3V,此时滑动变阻器接入电路电阻最小;
由图乙可知当灯泡两端电压为3V时,通过小灯泡L即电路中的电流
I''=0.5A
此时滑动变阻器R两端电压
U滑′=U−UL″=12V−3V=9V
则滑动变阻器R接入电路中的最小阻值
滑动变阻器R接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,小灯泡L两端电压最小,由图丙可知,滑动变阻器R接入电路中的最大阻值为50Ω,
所以滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围为:18Ω~50Ω,故D正确。
故选D。
14. 如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,下列判断正确的是( )
A. 电流表A的示数变大,电压表 V1的示数变小
B. 电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小
C. 电流表A的示数变小,电压表 V2的示数变小
D. 电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大
【答案】B
【解析】
【详解】由图示电路图可知,两电阻串联,电流表测电路电流,电压表V1测电阻R1两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压;
AC.由图示电路图可知,滑片向右移动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由可知,电路中电流变大,电流表示数变大;滑动变阻器接入电路的阻值减小,滑动变阻器分压减小,电压表V2示数减小,灯泡两端电压变大,电压表V2示数变大,故AC错误;
B.电压表V2的示数与电流表A的示数的比值等于滑动变阻器R2的阻值,电压表V2示数减小,电流表示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小,故B正确;
D.电压表V1的示数与电流表A的示数的比值等于定值电阻R1的阻值,定值电阻阻值不变,电压表V2的示数与电流表A的示数的比值保持不变,故D错误。
故选B。
15. 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,调节滑动变阻器,将滑动触头P从最左端滑到最右端,两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程的图线如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 图线B反映电压表V1示数随电流的变化
B. 改变R1的值,其他条件不变,两条图线一定有交点
C. 改变R1的值,图线B一定与横轴相交,图线A的延长线不一定过坐标原点
D. 滑动变阻器的最大阻值等于R1的阻值
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑片在最左端时,R2接入电路的阻值为零,因此此时电压表V2示数为零,由图象可得,图线B反映电压表V2示数随电流的变化,故A错误;
B.串联电路起分压作用,因此当R1的值大于R2的最大阻值时,电压表V1和电压表V2的示数一定不会相等,则两条图线一定没有交点,故B错误;
C.根据I=可知,当R一定时,电流与电压成正比,因此图线A的延长线一定过坐标原点;故C错误;
D.从图形中可以看出,电路中电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,并且此时两电压表的示数相等,故滑动变阻器的最大阻值等于R1的阻值,故D正确。
故D正确。
试题卷 Ⅱ
二、填空题(每空2分,共40分)
16. 人的眼睛好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,来自物体的光会在视网膜上形成一个倒立缩小的像。人的眼睛是通过改变晶状体的曲度,相当于改变透镜的_______以获得清晰的像。有一种治疗近视眼的手术,采用激光对角膜进行处理,使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得_______些。
【答案】 ①. 焦距 ②. 弱
【解析】
【详解】[1]人眼睛是通过改变晶状体的曲度,改变晶状体对光的会聚能力,也就是改变焦距使像成在视网膜上。
[2]近视眼是晶状体和眼角膜成的透镜对光的会聚能力过强,导致所成的像成在视网膜的前方,因此矫正近视眼采用激光对角膜进行处理,使晶状体和眼角膜成的透镜对光的会聚能力减弱。
17. 四明山盘山公路号称“宁波最美的盘山公路”,山里山外,悬崖边缘,都是风景。三四月的四明山更是樱花绽放的时节,很多骑行爱好者,骑着单车去赏樱踏青,体验山路蜿蜒的骑行乐趣。
(1)能够闻到樱花香味,是因为鼻腔中的嗅觉细胞产生的神经兴奋传递到_______形成嗅觉。
(2)骑行单车时,骑行到转弯处,会自觉减速,以便更安全地通过,这类动作的反射类型属于_______。
【答案】 ①. 大脑皮层(嗅觉中枢) ②. 条件反射##复杂反射
【解析】
【分析】反射一般可以分为两大类:非条件反射和条件反射,非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成;条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式。
【详解】(1)大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢,比较重要的中枢有:躯体运动中枢(管理身体对侧骨骼肌的运动)、躯体感觉中枢(与身体对侧皮肤、肌肉等处接受刺激而使人产生感觉有关)、语言中枢(与说话、书写、阅读和理解语言有关,是人类特有的神经中枢)、视觉中枢(与产生视觉有关)、听觉中枢。能够闻到樱花香味,是因为鼻腔中的嗅觉细胞产生的神经兴奋传递到大脑皮层形成嗅觉。
(2)骑行到转弯处,会自觉减速,完成此反射活动的神经中枢位于大脑皮层内,因此该反射类型属于条件反射。
18. 将光敏电阻R和定值电阻R0、电流表、电压表连成电路,接在9V 的电源上,光敏电阻阻值随光强变化关系如下表:(“光强”表示光强弱程度的物理量,符号为E,单位坎德拉(cd))。若电流表的示数增大,表明光强在_______,电压表的示数将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。分析表中数据可知光强E=1.5cd时,光敏电阻的阻值R=_______Ω,此时电流表的示数为0.5A,则 R0的电阻为_______Ω。
光强E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
18
9
6
4.5
3.6
3
【答案】 ①. 增大 ②. 减少 ③. 12 ④. 6
【解析】
【详解】[1][2]当电流表示数增大时,由得,电路中的总电阻减小,即光敏电阻的阻值变小,由表格中数据可知光强在增大,根据串联电路电阻的分压特点可知光敏电阻两端分得的电压器减小,即电压表的示数减小。
[3]由表中数据可知,光强与光敏电阻的乘积保持不变,所以光敏电阻随光强的变化是一个反比例函数;则
1cd×18Ω=1.5cd×R
所以R=12Ω。
[4]电路中的总电阻
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 则定值电阻的阻值
R0=R总−R=18Ω−12Ω=6Ω
19. 为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小科设计了以下实验方案:用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁 A、B,并将甲、乙串联接入电路中,闭合开关 S 后,电磁铁吸引大头针情况如图所示。
(1)通过观察_______,来判断电磁铁磁性的强弱;
(2)通过比较图中 A、B 两电磁铁,初步得出结论:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强,发现该结论不全面,应补充_______;
(3)本实验需要进行多次实验,多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是_______。
A.伏安法测量定值电阻的阻值 B.探究并联电路电流规律 C.测量小石块的密度
【答案】 ①. 电磁铁吸引大头针的数目 ②. 电流大小相同时 ③. B
【解析】
【详解】(1)[1]通过观察吸引大头针的数目,来判断电磁铁磁性的强弱。
(2)[2]探究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系时,必须控制电流大小相同,则需要补充:电流大小相同时。
(3)[3]多次实验的目的是为了得到普遍规律;
A.伏安法测量定值电阻的阻值,多次测量求平均值,从而减小测量误差,故A不合题意;
B.探究井联电路电流规律时,多次测量是为了找到电流之间的普遍规律,故B符合题意;
C.测量小石块的密度时,多次测量求平均值,从而减小测量误差,故C不合题意。
故选B。
20. 在测定标有“2.5V”小灯泡(电阻约为 8Ω)的电阻实验中,除了电流表、电压表、导线、开关、电池组(电源电压6V)外,还有三个滑动变阻器A、B、C(A. 标有“500Ω 2A”: B. 标有“10Ω 1A”; C. 标有“50Ω 1.5A”) 。
(1)在这个实验中,你将选择_______作为实验中的变阻器(填字母编号)。
(2)根据图1中的电路图,将图2中的实物电路完整的连接起来。( )
(3)连接好电路合上开关后,移动变阻器的滑片到某一点,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡正常工作时的电阻,还应将滑动变阻器滑片向_______移动(选填“左”或“右”)。当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图3所示,则小灯泡的电阻是_______Ω。
(4)另一小组在实验过程中合上开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数。为了保证实验能正常进行,请你替他提出一种简单而有效解决问题的方法:_______。
【答案】 ①. C ②. ③. 左 ④. 8.3 ⑤. 换小灯泡
【解析】
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻值约为8Ω,则正常工作的电流约为
此时滑动变阻器的值
标有50Ω 1.5A滑动变阻器,可以逐渐改变电阻的阻值,故选C。
(2)[2]由于小灯泡的额定电压为2.5V,故将电压表选量程为0~3V,则小灯泡的右端的接线柱与电压表的“3V”接线柱相连,将电流表的“0.6A”接线柱与小灯泡左侧接线柱相连,如图
(3)[3]电压表示数为2.2V时,小于灯泡的额定电压,要测量小灯泡正常工作时的电阻,需增大灯泡两端的电压,减小滑动变阻器两端的电压,即应减小滑动变阻器的电阻,应将滑动变阻器滑片向左滑,直到电压表示数为2.5V。
[4]由图可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.3A,则小灯泡的电阻
(4)[5]闭合开关,灯泡不亮,电流表无示数,说明电路存在断路;电压表有示数,说明电压表与电源接通,与电压表并联以外的电路正常,故障可能是小灯泡短路,为了保证实验能正常进行应更换小灯泡。
21. 如图所示的电路中,已知电阻 R1:R2=1:3.如果甲、乙两表均为电压表,当开关 S 闭合时,两表的示数之比U甲:U乙=_________。如果甲、乙两表均为电流表,当开关S断开时,两表的示数之比Ⅰ甲:Ⅰ乙=_________。
【答案】 ①. 1:4 ②. 4:3
【解析】
【详解】[1]由电路图知道,当甲、乙两表均为电压表时,两电阻串联,甲电压表测R1 两端的电压,乙电压表测电源的电压,又因为串联电路中总电压等于各分电压之和,且各处的电流相等,由欧姆定律知道
[2]当甲、乙两表均为电流表,当开关S断开时,两电阻并联,甲电流表测干路电流,乙电流表测R1支路的电流,由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两支路的电流分别是:
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故
22. 图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0~3V,a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R1=30Ω,电源电压U=6V 。已知该弹簧伸长的长度∆L与所受拉力F间的关系如图乙所示,若 R0=45Ω,通过计算说明,开关S闭合后,当电压表指针指在1.2V处,作用在拉环上水平向右的拉力为_________,此拉力器的量程为_________。
【答案】 ①. 300N ②. 0~600N
【解析】
【详解】[1]电路电流
与电压表并联电阻的阻值
弹簧的伸长量
由图乙所示图象可知,此时拉力为300N。
[2]滑片P在b端时,∆L=6cm,故拉力器的量程为0~600N。
三、实验探究题(每空2分,共30分)
23. 如图是探究声现象时常用的装置。
(1)图中所示的实验现象说明_________;
(2)乒乓球在实验中起什么作用?_________;
(3)加大力度敲音叉,根据发生的现象,你又可得出什么结论?_________。
【答案】 ①. 振动的物体会发声 ②. 将音叉微弱的振动放大,便于观察实验现象 ③. 声源的振幅越大,声音的响度越大
【解析】
【详解】(1)[1]如图,敲击音叉使音叉发声,乒乓球被音叉弹开,说明了发声的音叉在振动。
(2)[2]音叉的振动幅度小,不容易观察,用轻质的乒乓球来放大音叉的振动,便于观察实验现象,这是转换法的应用。
(3)[3]敲音叉的力度越大,音叉的响度越大,乒乓球被弹起的幅度越大,说明声源的振幅越大,声音的响度越大。
24. 小凌同学在学习了磁知识后,对磁现象很感兴趣.一天晚上,她在台灯下研究磁铁,偶然发现当磁铁靠近发光的台灯时,灯泡内的钨丝晃动了.让我们和小凌同学一起来探究:
(1)提出问题:____________________
(2)建立假设:①可能是磁铁对钨有吸引作用;②可能是…
(3)获得证据:小凌找来同样的钨丝,用磁铁靠近,发现钨丝不能被吸引.
(4)得出结论:钨丝晃动并不是磁铁对钨有吸引作用,而是 ___________________。
【答案】 ①. 灯泡内的钨丝为什么会晃动? ②. 磁铁是对通电的钨丝有力的作用
【解析】
【详解】(1)通过分析题目中的结论我们可以得出,本实验要探究的是灯泡内的钨丝为什么会晃动?
(4)通过比较磁铁对钨丝无力作用说明磁铁是对通电的钨丝有力的作用.(或钨丝通电后产生了磁场,和磁铁磁场相互作用而晃动)。
25. 某科学兴趣小组为了探究植物根的向地性,做了如下实验:
①将一株绿豆幼苗的幼根,从根尖的尖端开始每隔2mm做一个记号,分成10个区域.
②在一个广口瓶里放一些湿棉花,将这株绿豆苗水平摆放在瓶壁和湿棉花之间,如图甲,整个装置放置在23℃左右的黑暗房间里.
③3小时内,每隔20分钟,拍摄一张幼根的照片,将照片处理汇总成如图乙.
④根据观察到的想象,绘制一幅幼苗根尖细节的模型图,如图丙.
回答下列问题:
(1)步骤②中要将整个装置放置在黑暗环境中的原因是_________。
(2)根据图丙,可知该幼根远地一侧的生长速度_________近地一侧的生长速度,于是根就表现出向地弯曲生长。
(3)通过查阅资料了解到“生长素的分布由于受到重力影响,所以水平放置的幼根近地部位生长素的浓度高于远地部位”,请你结合观察到的现象,解释本实验中生长素对根向地生长的影响:_________________。
(4)本实验在设计上还存在问题是_________(写出一点即可)。
【答案】 ①. 防止光照对植物生长产生影响 ②. 大于 ③. 生长素高浓度抑制生长,低浓度促进生长,由于近地部位生长素浓度高于远地部位,所以远地部位生长速度大于近地部位生长速度,向地生长 ④. 幼苗数目太少,存在偶然性
【解析】
【分析】植物在受到外界因素(如重力)的影响下会发生一些相性运动,如向地性等。根的向地下生长,其外在表现是其远地一侧的生长速度大于近地一侧,其实质原因是生长素的浓度不同。生长素浓度高抑制生长,低浓度的生长素促进生长。
【详解】(1)植物还有别的向性运动,为了避免别的向性运动对植物的影响,应采取一些措施,题中在黑暗环境中,就是为了防止光照对植物的生长产生影响.由于向地生长,远地侧的生长速度应大于近地侧的生长速度。
(2)根据题干中最后对结果的处理,可知,根是向地下方向弯曲生长,那么远地面的一侧相对生长的速度就高于近地面的一侧。
(3)植物根的向地性是其体内的生长素分布不均,即其浓度不同引起的。水平放置的根内分布的生长素由于受到重力的影响,近地部位生长素的浓度高于远地部位,高浓度抑制的根的生长,为此,低浓度的远地部位就长的较近地部位要快些。
(4)通过本实验,可以很明显的观察到根的向地性,但本实验所用的实验材料只有一个,样本数太少了,科学性上有欠缺。
【点睛】对于信息题而言,阅读题干获取信息是个很重要的技能。
26. 小明利用如图甲所示电路测定小灯泡正常工作时的电阻。被测小灯泡正常工作时的电压为 2.5V,电阻约为 10Ω左右。实验室有如下器材:电压恒定为 6V 的电源、电流表(0~0.6A 0~3A) 、电压表(0~3V 0~15V)、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只: R1(20Ω 0.5A) 、R2(50Ω 0.5A) 、R3(500Ω 1A) 。
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作_________。正确连接电路闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,灯泡都不亮,电压表示数接近6V,电流表示数几乎为0,电路的故障可能是 _________;
(2)排除电路故障后,闭合开关,滑动滑片,多次测量,小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙),则小灯泡正常工作时的电阻为_________Ω。在多次测量中,小明还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)灯泡的电阻测量完毕,小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡,探究电流跟电阻的关系,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像,则小明应选用滑动变阻器_________(选填“R1”、“R2”或“R3”) 。若某次实验中滑动变阻器连入电路的阻值为14Ω,则实验中所选定值电阻的阻值为_________Ω。
【答案】 ①. 调零 ②. 小灯泡开路 ③. 10 ④. 变大 ⑤. R2 ⑥. 10
【解析】
【详解】(1)[1]实验前在检查仪器时,发现电流表指针没有指在零刻度线上,应先对电流表调零。
[2]电路正确连接后,闭合开关,移动滑片P,发现灯泡总不亮,且电流表无示数,说明电路断路;但电压表示数接近6V,说明电压表与电源两极相连,说明与电压表并联部分之外的电路不存在断路,则故障原因可能是灯泡断路。
(2)[3]由图丙可知,小灯泡额定电压下的电流为0.25A,小灯泡正常工作时的电阻为
[4]当电压表的示数增大时,通过灯的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡消耗的功率增大,灯丝温度升高,因灯丝的电阻随温度的升高而变大;电压表与电流表的示数之比为灯泡的电阻,所以电压表与电流表的示数之比变大。
(3)[5]在探究电流跟电阻的关系实验中,应控制电阻两端的电压不变,由图丙结合欧姆定律可得,不同阻值的电阻两端电压
则滑动变阻器两端电压为
当把25Ω的定值电阻与滑动变阻器串联,需要的滑动变阻器的至最大,滑动变阻器接入电路的电阻
所以滑动变阻器应选择“50Ω0.5A”,即选择滑动变阻器R2。
[6]电阻两端电压始终为2.5V,滑动变阻器两端电压为3.5V,当变阻器连入的阻值为14Ω时,则所选定值电阻的阻值为
四、分析计算题(第27题、 第29题每题6分, 第28题8分, 共20分)
27. 如图中 U 为电源电压,固定电阻R1为500 Ω, R2为光敏电阻。P为一圆盘, 由形状相同的、透光率不同的三个扇形a,b和c构成,它可绕AA'轴转动。假设照在R2上的光强发生变化时,R2阻值立即有相应的改变。当细光束通过扇形a,b,c照射光敏电阻R2时,R2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。设转盘按图中箭头方向匀速转动, 每3秒转一圈。当细光束通过扇形a时,电压表的示数为9 V。求:
(1)电路中电流多大?
(2)此时,光敏电阻 R2两端的电压多大?
(3)电源电压U。
【答案】(1)0.018A;(2)18V;(3)27V
【解析】
【详解】解:(1)分析电路可知,为R1、R2串联,电压表测R1两端电压,则此时电路中的电流为
(2)此时R2的阻值为1000Ω,根据串联分压原理,可得
带入数据为
解得 U2=18V。
(3)电源电压为
答:(1)电路中电流为0.018A;
(2)此时,光敏电阻 R2两端的电压为18V;
(3)电源电压为27V。
28. 如图甲是科学兴趣小组在课外活动中设计的一种身高体重秤,体重、身高显示器是由电流表改装而成的,两个电流表满刻度都是0.6A.已知电源电压为12伏,R0为竖直固定放置的滑动变阻器,滑片P可以随身高的变化竖直上下移动,其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙。
(1)体重秤上不站人时,体重秤上的“0”刻度对应A上的电流是多少?
(2)该秤的身高测量范围为125~175cm,电路中电流表A2示数相对应的变化范围为0.1A~0.6A.请计算:滑动变阻器R的滑片P每滑动1cm时阻值变化多少?
(3)该秤的电源使用时间过长后电压会变小,如果电源电压变为10.8V时,用该身高体重秤测得某位同学的身高为170cm,则这位同学的实际身高为多少?
【答案】(1)0.12A;(2)2Ω/cm;(3)171.5cm
【解析】
【分析】
详解】(1)体重秤上不站人时,F=0N,由乙图可知R=100Ω
此时
I= =0.12A。
所以,体重秤上的“0”刻度对应A1上的电流是0.12A。
(2)根据题意,当测量身高为125cm时,对应电流值I2=0.1A
变阻器连入电路的阻值
R0= =120Ω
当测量身高为175cm时,对应电流值l2=0.6A
此时,变阻器连入电路的阻值
R0= =20Ω
所以,滑片P每移动1cm电阻改变
=2Ω/cm。
(3)正常电压,身高为170 cm时,R0接入电路阻值为
20Ω+5cm2Ω/cm=30Ω
170 cm对应A2示数
I2= =0.4A
现电源电压U=10.8V,变阻器连入电路的阻值
R0= =27Ω
该同学实际身高为
175cm- =171.5cm。
29. 某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图甲所示。“控制电路”中的热敏电阻 R₁的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。电磁铁线圈可看成阻值为 20Ω的纯电阻 R0,“浴霸”共安装有 2 盏标有“220V”的灯泡,当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA 时,继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,使“浴霸”电路闭合。求:
(1)若浴室中的温度不得超过40℃,则控制电路的电源电压U1最小值是多少?
(2)若电源U1电压恒定为12V,则将此装置放在浴室内,浴室内温度可控制在多大范围内?
【答案】(1)9V;(2)21℃-30℃之间
【解析】
【详解】(1)由图可知,控制电路部分R0与R1串联,由图乙可知,当温度为40℃时,其阻值为R1=180Ω,因为当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开;所以电路中的最小电流
I1=50mA=0.05A
串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以
R总=R1+R0=180Ω+20Ω=200Ω
因此控制电路的最小电压
U1=I1R总=0.05A×200Ω=10V
(2)当电流
I=50mA=0.05A
时,由可得总电阻
则
R1=240Ω-20Ω=220Ω
由图乙可得,对应温度为30℃。当电流为
I’=40mA=0.04A
时,此时的总电阻
则
R1’=300Ω-R0=300Ω-20Ω=280Ω
由图乙可得,对应温度为22℃。所以将此装置放在浴室内,浴室内温度可控制在22℃~30℃。
答:(1)控制电路的电源电压U1最小值是9V;
(2)浴室内温度可控制在21℃-30℃之间。
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