内容正文:
2024年河南省信阳市浉河区中考物理二模试卷
一、填空题(每空1分,共14分)。
1. 中考期间,考点周边禁止鸣笛,这是从_____减弱噪声。在考场上你所听到的翻动卷子的声音是由于纸的_____产生的。
2. 小海一家驾车来到城市公园赏花,刹车时汽车的动能_____(选填“增大”、“不变”或“减小”),刹车片与车轮之间因为摩擦而发热,这是通过_____方式改变了内能;漫步公园中闻到阵阵花香,此现象说明分子在_____.
3. “天宫一号”飞船助推器向地面喷火升天,这说明力的作用是_________________的,飞船的速度变快,这说明力能改变物体的___________________,在飞船逐渐靠近空间站的过程中,空间站相对于飞船是___________________(选填“静止”或“运动”)。
4. 利用图甲所示的定滑轮给人们提升物体带来便利,这是利用定滑轮可以__________的特点。图乙中,要使剪物体时更省力,应把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,以__________(选填“增大”或“减小”)阻力臂。
5. 如图所示,定值电阻,,电源电压为8V,R为定值电阻。当开关S接位置1时,电流表的示数为0.4A,该电路工作5min电流做的功为______J。当开关S接位置2时,电阻R两端的电压______(选填“不变”“变大”或“变小”)。
6. 体育项目多种多样,但运动原理都是由最基础的物理原理决定的,请你从篮球、足球两个体育项目中提出一个物理问题,并运用运动和力或能量的知识进行解释,不要与示例重复。
问题:向前滚动的足球为什么会停下来?
解释:足球受到阻力,阻力改变了足球的运动状态。
问题:_________?
解释:_________。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有错选的得0分)
7. 关于生活中的四个热现象,下列说法正确的是( )
A. 水烧开时,壶嘴的周围冒“白气”,这属于汽化现象
B. 用高压锅煮食物熟得快,是因为高压锅内气压高沸点低
C. 冷链运输时使用干冰保鲜,这是因为干冰容易升华吸热
D. 北方冬天清晨,玻璃上会形成冰花,冰花形成在玻璃的外表面
8. 2024年春节联欢晚会中,来自西安分会场的《山河诗长安》让人眼前一亮。这个节目通过增强现实AR技术,让李白跨越时空、乘鹤而来、饮酒对诗、观今日西安,让大唐不夜城,再现盛世长安恢宏景象。并以此刻画中国文化极致的浪漫与温情。以下说法正确的是( )
A. 永宁门城墙的彩灯是自然光源
B. 李白的影子形成的原理是光的折射
C. 舞蹈演员唐诗逸在镜面一样舞台上表演时形成倒影的原理是反射
D. 通过电视机看到盛世长安的五彩斑斓是由红、绿、黄三种色光混合而成
9. 刷脸支付是基于人工智能、机器视觉、3D传感、大数据等技术实现的新型支付方式,在刷脸支付过程中需要使用到摄像头进行拍摄,下列说法正确的是( )
A. 摄像头成像原理与投影仪相同 B. 人到镜头距离小于镜头两倍焦距
C. 所成的像是缩小的像 D. 当人往镜头靠近时,成的像变小
10. 2021年12月30日,中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)实现1056秒超长放电运行,下列说法正确的是( )
A. 太阳能、核能和潮汐能都属于可再生能源
B. 当前的核电站是利用原子核裂变释放的能量发电的
C. “超导体”用于电饭锅的发热体可提高其热效率
D. 汽车上的北斗定位导航系统是利用声波进行定位和导航的
11. 现代生活离不开电,下列符合安全用电规范的是( )
A. 使用试电笔时不能接触笔尾金属体
B. 家庭电路中装有空气开关和漏电保护器
C. 在家庭电路中用电器的开关接在零线和用电器之间
D. 用湿布擦拭正在工作的用电器
12. 谷爱凌在第24届冬奥会的自由式女子大跳台比赛中夺得冠军。当谷爱凌穿上滑雪板站在水平雪地上时,下列说法正确的是( )
A. 谷爱凌穿上滑雪板后能减小对雪地的压力
B. 谷爱凌对滑雪板的压力是由于滑雪板发生形变产生的
C. 滑雪板对谷爱凌的支持力与谷爱凌的重力是一对平衡力
D. 滑雪板对谷爱凌的支持力与谷爱凌的重力是一对相互作用力
13. 2024年3月28日下午,中国“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号载人潜水器抵达三亚基地,圆满完成首次中国﹣印度尼西亚爪哇海沟联合深潜科考航次任务。创造了印尼深海下潜新纪录。若海水密度保持不变,下列说法正确的是( )
A. “奋斗者”号在上浮过程中,所受浮力变大
B. “奋斗者”号下潜过程中,所受海水压强变大
C. “奋斗者”号通过改变自身体积实现上浮和下潜
D. “奋斗者”号在水下作业时,所受浮力等于其排开海水的重力
14. 如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变,R1是力敏电阻,其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响。根据不同的路面,可以改变滑动变阻器滑片P的位置,来设定不同的限载质量。下列说法正确的是( )
A. 电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体在磁场中受力
B. 检测时,车的质量越大电磁铁的磁性越强
C. 力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小
D. 若要提高设定的限载质量,应将滑片P向右移动
三、作图题(每小题2分,共4分)。
15. 如图所示,某同学的眼睛用A点表示,树顶用B点表示。请你在图中画出此同学看到水中倒影B的光路图。
16. 如图甲所示为洗手间的水龙头,使用时该水龙头的手柄可看作一个杠杆,请你在图乙的示意图中画出开水龙头时阻力的力臂,并画出施加在点的最小动力的示意图。
四、实验探究题(第17题4分,第18题6分,第19题8分,共18分)。
17. 如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接,组成电路。
(1)实验中,我们通过电流表指针__________来判断电路中是否有感应电流产生。
(2)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显,请提出一条改进措施:_________;
(3)这个现象在生产和生活中的重要应用是__________;
(4)若将电流表换成__________,可以观察磁场对通电导体的作用。
18. 小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时,利用一套器材依次完成如图所示的实验,其中甲、乙图中长木板正面朝上,丙图中长木板反面朝上,长木板的反面比正面粗糙。
(1)小明提出如下猜想:①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①,他应该选择__________两图所示的实验来操作;
(2)实验中,小明用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等,这是利用了__________的知识。
(3)小明分别对猜想①②进行了实验验证。
在图丙实验中弹簧测力计的示数为1.2N,在图乙实验中,弹簧测力计的示数如图丁所示,示数为__________N。对乙、丙两次实验小明得出结论:当接触面所受压力不变时,_________,滑动摩擦力越大。
(4)实验后,小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流,改进了实验方案,设计了如图戊所示的实验装置:将弹簧测力计固定不动、木块挂在弹簧测力计的挂钩上,不拉木块,改为拉动长木板,使长木板与木块相对运动,再次验证了猜想①②得出相同结论,此时木块受到的滑动摩擦力是水平向_________;针对实验改进,同学们提出了以下观点,其中不正确的是_________(选填序号)。
A.改进后,拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作
B.改进后,测力计示数较稳定,容易读出正确的数值
C.改进后,木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
19. 在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻,电压恒为4V的电源,“20Ω;1A”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)请你根据图甲,将图乙中的部分电路连接完整_________(要求:滑片向右移动时,电流表示数变大,导线不交叉);
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路存在的故障可能是定值电阻__________(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,首先接入10Ω的电阻探究“电流与电压的关系”;
①记录表格如下,当电压表示数为2.8V时,电流表如图丙所示,为__________A;实验小组记录的数据表格如下表所示,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是_________;
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
3.0
电流/A
0.1
0.14
0.20
0.24
0.30
②分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成__________
(4)接着小红继续按照图乙所示电路,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻随机单独接入电路,探究电流与电阻的关系;
①实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用10Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关,换上15Ω电阻,闭合开关后,为了使电阻两端的电压恢复到2V,此时应将滑片适当向调_________(选填“左”或“右”);
②再把15Ω电阻换成25Ω,无论怎样移动滑动变阻器,电压表的示数都不能保持2V不变,原因是_________。若想使5个电阻均能进行实验,滑动变阻器的阻值应不小于__________Ω。
五、综合应用题(第20题9分,第21题9分,共18分)
20. 养生壶是一种养生保健的烹饮容器,类似于电热水壶,它采用新型的电加热材料,通电后产生热量给壶内的水加热。小亮家买了一个养生壶(图甲),其铭牌(表)。
额定电压
220V
额定功率
1210W
最大容量
1.5L
(1)养生壶的发热原理是电流的热效应,相同时间内产生热量越多的养生壶其电阻越_________(选填“大”或“小”)。连接养生壶的电源线应该较短且较_________(选填“粗”或“细”);
(2)因该养生壶接入电路正常工作,家庭电路中干路的电流增加了多少_________;
(3)将初温20℃的水加至最大容量,关闭其他用电器,观察到养生壶加热3min,水温为46℃,电能表(图丙)的转盘转了150转,求此过程中养生壶的实际电功率和加热效率分别是多少_________?[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]
21. 如图为一辆质量为1.6t汽车,每个轮胎与地面的接触面积为100cm2,在一段平直公路上高速行驶后,到达如图乙所示的斜坡AC,用时41s匀速从坡底A爬到坡度比(坡的高度与坡的水平距离比值的百分数)为22.5%的坡顶C,已知坡底A处的海拔为1040m,坡顶C的海拔为1130m,g取10N/kg提示:=41。
(1)汽车在平直公路上高速行驶时,路面对车的支持力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)车受到的重力;汽车匀速上坡时,其机械能______(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(2)求汽车停在水平路面上时对路面的压强______;
(3)求汽车从坡底到坡顶的速度和克服车重所做的功______。
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2024年河南省信阳市浉河区中考物理二模试卷
一、填空题(每空1分,共14分)。
1. 中考期间,考点周边禁止鸣笛,这是从_____减弱噪声。在考场上你所听到的翻动卷子的声音是由于纸的_____产生的。
【答案】 ①. 声源处 ②. 振动
【解析】
【详解】[1]考点周围禁止鸣笛,这是为了防止噪声的产生,即在声源处减弱噪声。
[2]考场上翻动卷子的声音由于纸的振动产生的。
2. 小海一家驾车来到城市公园赏花,刹车时汽车的动能_____(选填“增大”、“不变”或“减小”),刹车片与车轮之间因为摩擦而发热,这是通过_____方式改变了内能;漫步公园中闻到阵阵花香,此现象说明分子在_____.
【答案】 ①. 减小 ②. 做功 ③. 不停地做无规则运动
【解析】
【详解】刹车时汽车的速度减小,质量不变,所以其动能减小;汽车在刹车过程中,车轮与刹车片摩擦,机械能转化为内能,机械能减小,内能增加,温度升高,这是通过做功的方式改变其内能的;闻到阵阵花香,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动.
3. “天宫一号”飞船助推器向地面喷火升天,这说明力的作用是_________________的,飞船的速度变快,这说明力能改变物体的___________________,在飞船逐渐靠近空间站的过程中,空间站相对于飞船是___________________(选填“静止”或“运动”)。
【答案】 ①. 相互 ②. 运动状态 ③. 运动
【解析】
【详解】[1]助推器向地面喷火,助推器对地面施加力,同时地面也对助推器施加力,助推器受到反作用力,推动飞船上升,所以力的作用是相互的。
[2]在助推器的推力作用下,飞船运动的速度越来越快,即飞船的运动状态改变了,所以力能改变物体的运动状态。
[3]飞船逐渐靠近空间站的过程中,以飞船为参照物,空间站向飞船靠拢,即空间站的位置发生改变,所以空间站相对于飞船是运动的。
4. 利用图甲所示的定滑轮给人们提升物体带来便利,这是利用定滑轮可以__________的特点。图乙中,要使剪物体时更省力,应把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,以__________(选填“增大”或“减小”)阻力臂。
【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]利用图甲所示的定滑轮,将对物体向上的拉力转变成人向下的对绳的拉力,给人们提升物体带来便利,这是利用定滑轮可以改变力的方向的特点。
[2]图乙中,要使剪物体时更省力,应把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,以减小阻力臂。
5. 如图所示,定值电阻,,电源电压为8V,R为定值电阻。当开关S接位置1时,电流表的示数为0.4A,该电路工作5min电流做的功为______J。当开关S接位置2时,电阻R两端的电压______(选填“不变”“变大”或“变小”)。
【答案】 ①. 960 ②. 变大
【解析】
【详解】[1] 当开关S接位置1时,R1和R串联,电流表的示数为0.4A,该电路工作5min电流做的功为
[2] 当开关S接位置2时,与R串联的电阻由R1变成R2,总电阻变小,则电流变大,根据,电阻R两端的电压变大。
6. 体育项目多种多样,但运动原理都是由最基础的物理原理决定的,请你从篮球、足球两个体育项目中提出一个物理问题,并运用运动和力或能量的知识进行解释,不要与示例重复。
问题:向前滚动的足球为什么会停下来?
解释:足球受到阻力,阻力改变了足球的运动状态。
问题:_________?
解释:_________。
【答案】 ①. 为什么足球离开脚后会继续运动 ②. 因为足球具有惯性
【解析】
【详解】[1]为什么足球离开脚后会继续运动。
[2]足球离开脚后,有保持原来速度不变继续运动的惯性,故会继续运动。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有错选的得0分)
7. 关于生活中的四个热现象,下列说法正确的是( )
A. 水烧开时,壶嘴的周围冒“白气”,这属于汽化现象
B. 用高压锅煮食物熟得快,是因为高压锅内气压高沸点低
C. 冷链运输时使用干冰保鲜,这是因为干冰容易升华吸热
D. 北方冬天清晨,玻璃上会形成冰花,冰花形成在玻璃的外表面
【答案】C
【解析】
【详解】A.水烧开时,壶嘴的周围冒“白气”,是壶嘴出来的水蒸气遇到周围温度较低的空气,变成的小水滴,这属于液化现象,故A错误;
B.用高压锅煮食物熟得快,是因为高压锅内气压高沸点高,故B错误;
C.干冰升华吸热,使温度降低,用于冷链运输可以保鲜,故C正确;
D.“冰花”是室内的水蒸气遇到温度低的玻璃,在其内表面凝华为小冰晶,故D错误。
故选C。
8. 2024年春节联欢晚会中,来自西安分会场的《山河诗长安》让人眼前一亮。这个节目通过增强现实AR技术,让李白跨越时空、乘鹤而来、饮酒对诗、观今日西安,让大唐不夜城,再现盛世长安恢宏景象。并以此刻画中国文化极致的浪漫与温情。以下说法正确的是( )
A. 永宁门城墙的彩灯是自然光源
B. 李白的影子形成的原理是光的折射
C. 舞蹈演员唐诗逸在镜面一样舞台上表演时形成倒影的原理是反射
D. 通过电视机看到盛世长安的五彩斑斓是由红、绿、黄三种色光混合而成
【答案】C
【解析】
【详解】A.永宁门城墙的彩灯是人造光源,故A错误;
B.影子是由光的直线传播形成的,故B错误;
C.舞蹈演员唐诗逸的倒影是平面镜成像,是光的反射形成的,故C正确;
D.彩色电视的画面上的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,故D错误。
故选C。
9. 刷脸支付是基于人工智能、机器视觉、3D传感、大数据等技术实现的新型支付方式,在刷脸支付过程中需要使用到摄像头进行拍摄,下列说法正确的是( )
A. 摄像头成像原理与投影仪相同 B. 人到镜头距离小于镜头两倍焦距
C. 所成的像是缩小的像 D. 当人往镜头靠近时,成的像变小
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.刷脸支付过程中用到的摄像头相当于一个凸透镜,在刷脸支付时面部位于摄像头两倍焦距之外,成倒立缩小的实像,与照相机成像原理相同,故AB错误,C正确;
D.当人往镜头靠近时,物距减小,则像距增大,像也变大,故D错误。
故选C。
10. 2021年12月30日,中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)实现1056秒超长放电运行,下列说法正确的是( )
A. 太阳能、核能和潮汐能都属于可再生能源
B. 当前的核电站是利用原子核裂变释放的能量发电的
C. “超导体”用于电饭锅的发热体可提高其热效率
D. 汽车上的北斗定位导航系统是利用声波进行定位和导航的
【答案】B
【解析】
【详解】A.太阳能和潮汐能是可再生能源,核能是不可再生能源,故A错误;
B.核裂变能够释放大量的能量,当前的核电站是利用原子核裂变释放的能量发电,故B正确;
C.“超导体”的电阻为0,电流通过后不产生热量,故不可以用于电饭锅的发热体,故C错误;
D.汽车上的北斗定位导航系统是利用电磁波进行定位和导航的,故D错误。
故选B。
11. 现代生活离不开电,下列符合安全用电规范的是( )
A. 使用试电笔时不能接触笔尾金属体
B. 家庭电路中装有空气开关和漏电保护器
C. 在家庭电路中用电器的开关接在零线和用电器之间
D. 用湿布擦拭正在工作的用电器
【答案】B
【解析】
【详解】A.使用试电笔时,手必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故A不符合题意;
B.家庭电路安装漏电保护器是防止漏电而采取的安全措施,空气开关是为了防止电路中的电流过大而采取的安全措施,故B符合题意;
C.为了安全,控制用电器的开关都应该连接在火线和用电器之间,故C不符合题意;
D.湿物体是导体,接触带电体容易发生触电,故D不符合题意。
故选B。
12. 谷爱凌在第24届冬奥会的自由式女子大跳台比赛中夺得冠军。当谷爱凌穿上滑雪板站在水平雪地上时,下列说法正确的是( )
A. 谷爱凌穿上滑雪板后能减小对雪地的压力
B. 谷爱凌对滑雪板的压力是由于滑雪板发生形变产生的
C. 滑雪板对谷爱凌的支持力与谷爱凌的重力是一对平衡力
D. 滑雪板对谷爱凌的支持力与谷爱凌的重力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.滑雪板一般都做成较大的面积,是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,并不是能减小对雪地的压力,故A错误;
B.谷爱凌对滑雪板的压力是由于她的脚发生形变而产生的,故B错误;
CD.滑雪板对谷爱凌的支持力与谷爱凌的重力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上,所以这两个力是一对平衡力,故C正确,D错误。
故选C。
13. 2024年3月28日下午,中国“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号载人潜水器抵达三亚基地,圆满完成首次中国﹣印度尼西亚爪哇海沟联合深潜科考航次任务。创造了印尼深海下潜新纪录。若海水密度保持不变,下列说法正确的是( )
A. “奋斗者”号在上浮过程中,所受浮力变大
B. “奋斗者”号下潜过程中,所受海水压强变大
C. “奋斗者”号通过改变自身体积实现上浮和下潜
D. “奋斗者”号在水下作业时,所受浮力等于其排开海水的重力
【答案】BD
【解析】
【详解】A.“奋斗者”号在上浮过程中,在露出水面之前,排开的海水的体积不变,海水的密度不变,根据阿基米德原理可知,受到的浮力不变,故A错误;
B.“奋斗者”在下潜的过程中,深度增加,由可知,“奋斗者”受到海水的压强变大,故B正确;
C.“奋斗者”号在海面下受到的浮力不变,是通过改变自身重力实现上浮和下潜的,故C错误;
D.“奋斗者”号在水下作业时,根据阿基米德原理可知,所受浮力等于其排开海水的重力,故D正确。
故选BD。
14. 如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变,R1是力敏电阻,其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响。根据不同的路面,可以改变滑动变阻器滑片P的位置,来设定不同的限载质量。下列说法正确的是( )
A. 电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体在磁场中受力
B. 检测时,车的质量越大电磁铁的磁性越强
C. 力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小
D. 若要提高设定的限载质量,应将滑片P向右移动
【答案】BC
【解析】
【详解】A.电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体的周围存在磁场,故A错误;
BC.限载报警器在检测时,应该是车的质量越大,衔铁应越容易被吸下,因此电磁铁的磁性越强,则电路中的电流越大,说明力敏电阻的阻值越小,所以对力敏电阻的压力越大,力敏电阻的阻值越小,故力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小,故BC正确;
D.若要提高设定的限载质量,此时力敏电阻的阻值减小,电磁铁吸下衔铁时的电流不变,根据欧姆定律,应该增大滑动变阻器的电阻,应将滑片P向左移动,故D错误。
故选BC。
三、作图题(每小题2分,共4分)。
15. 如图所示,某同学的眼睛用A点表示,树顶用B点表示。请你在图中画出此同学看到水中倒影B的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】水平延长水面,先作出B关于水面的对称点,即像的位置,连接像与人的眼睛A,与水面的交点为O,即为入射点,连接BO为入射光线,则OA为反射光线,如图所示:
16. 如图甲所示为洗手间的水龙头,使用时该水龙头的手柄可看作一个杠杆,请你在图乙的示意图中画出开水龙头时阻力的力臂,并画出施加在点的最小动力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】过支点O作阻力F2作用线的垂线段,即为阻力F2的力臂L2;要动力最小,则动力臂应最长,连接支点O与A点,则OA为最长的动力臂L1;阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向下,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,如下图所示
四、实验探究题(第17题4分,第18题6分,第19题8分,共18分)。
17. 如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接,组成电路。
(1)实验中,我们通过电流表指针__________来判断电路中是否有感应电流产生。
(2)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显,请提出一条改进措施:_________;
(3)这个现象在生产和生活中的重要应用是__________;
(4)若将电流表换成__________,可以观察磁场对通电导体的作用。
【答案】 ①. 是否偏转 ②. 可以将导体ab换成多匝线圈(或换用磁性更强的磁铁或增大导体ab切割磁感线的运动速度)来增大感应电流 ③. 发电机 ④. 电源
【解析】
【详解】(1)[1]本实验运用转换法,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流。
(2)[2]实验现象不太明显,是因为产生的感应电流太小,我们可以将导体ab换成多匝线圈(或换用磁性更强的磁铁或增大导体ab切割磁感线的运动速度)来增大感应电流,更容易观察。
(3)[3]发电机的原理与磁现象有关;生产和生活中利用电磁感应原理的重要应用是发电机。
(4)[4]若将电流表换成电源,则闭合开关后电路中有电流,通电导体在磁场中会受力运动,可以探究磁场对电流的作用。
18. 小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时,利用一套器材依次完成如图所示的实验,其中甲、乙图中长木板正面朝上,丙图中长木板反面朝上,长木板的反面比正面粗糙。
(1)小明提出如下猜想:①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①,他应该选择__________两图所示的实验来操作;
(2)实验中,小明用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等,这是利用了__________的知识。
(3)小明分别对猜想①②进行了实验验证。
在图丙实验中弹簧测力计的示数为1.2N,在图乙实验中,弹簧测力计的示数如图丁所示,示数为__________N。对乙、丙两次实验小明得出结论:当接触面所受压力不变时,_________,滑动摩擦力越大。
(4)实验后,小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流,改进了实验方案,设计了如图戊所示的实验装置:将弹簧测力计固定不动、木块挂在弹簧测力计的挂钩上,不拉木块,改为拉动长木板,使长木板与木块相对运动,再次验证了猜想①②得出相同结论,此时木块受到的滑动摩擦力是水平向_________;针对实验改进,同学们提出了以下观点,其中不正确的是_________(选填序号)。
A.改进后,拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作
B.改进后,测力计示数较稳定,容易读出正确的数值
C.改进后,木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
【答案】 ①. 甲、乙 ②. 二力平衡 ③. 1.0 ④. 接触面越粗糙 ⑤. 左 ⑥. C
【解析】
【详解】(1)[1]要验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,应保持接触面的粗糙程度相同,使接触面受到压力不同,所以应选择甲、乙两图所示的实验来操作。
(2)[2]用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,木块处于平衡状态,在水平方向受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,由二力平衡的知识可知,木块受到的滑动摩擦力大小与弹簧测力计对木块的拉力相等。
(3)[3]由图丁知,弹簧测力计分度值为0.1N,示数为1.0N。
[4]由乙、丙两图可知,压力相同,丙图接触面更粗糙,滑动摩擦力更大,所以根据乙、丙两次实验,小明得出结论是:当接触面所受压力不变时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[5]实验中,将弹簧测力计固定不动、木块挂在弹簧测力计的挂钩上,不拉木块,改为拉动长木板,使长木板与木块相对运动,此时木块处于静止状态,水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,所以木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力,方向水平向左。
[6]A.改进后,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,滑动摩擦力的大小与速度无关,实验时不需要做匀速直线运动,更易于操作,故A正确,不符合题意;
B.改进后,测力计静止,弹簧测力计示数较稳定,容易读出正确的数值,方便读数,故B正确,不符合题意;
C.改进后,图中固定弹簧测力计,拉动木板做相对运动,拉动木板时,木块受到向左的摩擦力,由于木块相对地面静止,则摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,弹簧测力计的示数等于木板对木块的摩擦力,故C不正确,符合题意。
故选C。
19. 在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻,电压恒为4V的电源,“20Ω;1A”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)请你根据图甲,将图乙中的部分电路连接完整_________(要求:滑片向右移动时,电流表示数变大,导线不交叉);
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路存在的故障可能是定值电阻__________(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,首先接入10Ω的电阻探究“电流与电压的关系”;
①记录表格如下,当电压表示数为2.8V时,电流表如图丙所示,为__________A;实验小组记录的数据表格如下表所示,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是_________;
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
3.0
电流/A
0.1
0.14
0.20
0.24
0.30
②分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成__________
(4)接着小红继续按照图乙所示电路,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻随机单独接入电路,探究电流与电阻的关系;
①实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用10Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关,换上15Ω电阻,闭合开关后,为了使电阻两端的电压恢复到2V,此时应将滑片适当向调_________(选填“左”或“右”);
②再把15Ω电阻换成25Ω,无论怎样移动滑动变阻器,电压表的示数都不能保持2V不变,原因是_________。若想使5个电阻均能进行实验,滑动变阻器的阻值应不小于__________Ω。
【答案】 ①. ②. 断路 ③. 0.28 ④. 1 ⑤. 正比 ⑥. 左 ⑦. 滑动变阻器的最大阻值太小 ⑧. 25
【解析】
【详解】(1)[1]滑片向右滑动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中,如图所示:
(2)[2]电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻断路了。
(3)[3][4]①由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A;由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电路中的最小电流
因此第1组数据不符合实际;
[5]②根据表中数据可知:电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,故得出的结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[6]①根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数不变;
[7][8]②定值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
U滑=U﹣UV=4V﹣2V=2V
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=1×25Ω=25Ω>20Ω
说明此时的滑动变阻器的最大阻值太小,若想使5个电阻均能进行实验,滑动变阻器的阻值应不小于25Ω。
五、综合应用题(第20题9分,第21题9分,共18分)
20. 养生壶是一种养生保健的烹饮容器,类似于电热水壶,它采用新型的电加热材料,通电后产生热量给壶内的水加热。小亮家买了一个养生壶(图甲),其铭牌(表)。
额定电压
220V
额定功率
1210W
最大容量
1.5L
(1)养生壶的发热原理是电流的热效应,相同时间内产生热量越多的养生壶其电阻越_________(选填“大”或“小”)。连接养生壶的电源线应该较短且较_________(选填“粗”或“细”);
(2)因该养生壶接入电路正常工作,家庭电路中干路的电流增加了多少_________;
(3)将初温20℃的水加至最大容量,关闭其他用电器,观察到养生壶加热3min,水温为46℃,电能表(图丙)的转盘转了150转,求此过程中养生壶的实际电功率和加热效率分别是多少_________?[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】 ①. 小 ②. 粗 ③. 5.5A ④. 1000W,91%
【解析】
【详解】(1)[1][2]电源电压一定时,由可知,相同时间内产生热量越多的养生壶其电阻越小;根据导体电路的影响因素可知,相同材料的电源线,较短和较粗,电源线的电阻较小,根据焦耳定律可知,当通过电源线的电流相同时,电源线的电阻较小,相同时间内产生的热量较少。
(2)[3]由可知,养生壶正常工作时的电流
养生壶和家庭电路中的其它用电器是并联工作,根据并联电路的电流特点可知,养生壶接入电路正常工作,家庭电路中干路的电流将增加5.5A。
(3)[4]水的体积
水的质量
水吸收的热量
图乙中3000r/(kW•h)表示电路中的用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过3000转,则电能表的转盘转过150转,养生壶消耗的电能
此过程中养生壶的实际电功率
养生壶的加热效率
21. 如图为一辆质量为1.6t汽车,每个轮胎与地面的接触面积为100cm2,在一段平直公路上高速行驶后,到达如图乙所示的斜坡AC,用时41s匀速从坡底A爬到坡度比(坡的高度与坡的水平距离比值的百分数)为22.5%的坡顶C,已知坡底A处的海拔为1040m,坡顶C的海拔为1130m,g取10N/kg提示:=41。
(1)汽车在平直公路上高速行驶时,路面对车的支持力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)车受到的重力;汽车匀速上坡时,其机械能______(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(2)求汽车停在水平路面上时对路面的压强______;
(3)求汽车从坡底到坡顶的速度和克服车重所做的功______。
【答案】 ①. 小于 ②. 变大 ③. 4×105Pa ④. 1.44×106J
【解析】
【详解】(1)[1]汽车高速行驶时,车身的流线型设计会使得车身上方空气流速快,压强小,下方流速慢,压强大,产生一个向上的升力,车身对地面的压力小于自身的重力。路面对车的支持力和车对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以路面对车的支持力小于车受到的重力。
[2]汽车匀速上坡时,质量和速度不变,高度增加,动能不变,重力势能增加,所以其机械能变大。
(2)[3]汽车停在水平路面上,对地面的压力为
F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
四个轮胎与地面的受力总面积为
S=4×100cm2=400cm2
汽车停在水平路面上时对路面的压强为
(3)[4]斜坡的高度为
h=BC=1130m﹣1040m=90m
坡的水平距离为
斜坡的长度为
汽车从坡底到坡顶的速度为
克服车重所做的功为
W=Gh=1.6×104N×90m=1.44×106J
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