2024年河南省南阳市南召县中考物理三模试卷

2024年河南省南阳市南召县中考物理三模试卷 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1．（2分）如图所示，古柏渡丰乐樱花园的樱花进入盛花期。绚烂的樱花与园内的古建筑相映成趣，吸引游客和学子们驻足观赏。游客们闻到花香说明了 　 　。园内修建人工湖，可以调节气温，这主要是利用水的 　 　大。 2．（2分）2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功。如图，发射过程中，嫦娥六号是 　 　（选填“运动”或“静止”）的。嫦娥六号进入绕月轨道后，绕月一周长度约为12000km，其速度约为1.6km/s　 　s。 3．（2分）如图所示，脱毛衣时，与毛衣摩擦过的头发会“粘”在脸上。若头发带负电荷　 　（选填“失去”或“得到”）电子。与脸接触的瞬间电流方向从 　 　（选填“头发到脸”或“脸到头发”）。 4．（3分）如图所示，雪后，路面积雪严重，志愿者们正在清理道路冰雪，铲雪时握紧铁锹，是通过 　 　的方式来增大摩擦。铁锹口比较锋利，是为了 　 　（选填“增大”或“减小”）压强。雪在熔化的过程中需要 　 　（选填“吸收”或“放出”）热量。 5．（3分）如图所示为灯泡L和定值电阻R的U﹣I图像，其中 　 　（选填“甲”或“乙”）是灯泡的U﹣I图像。若将它们串联在电源电压为4V的电路中，电路中的电流是 　 　A。若将它们并联在电源电压为6V的电路中，电路的总功率是 　 　W。 6．（2分）历史上许多重大科学发现源于科学家不懈地实验探究。如表所示，请仿照表中例子再写出一位物理学家及其主要贡献。 物理学家 主要贡献 欧姆 探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系 牛顿 万有引力定律 　 　 　 　 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，选对但不全的得1分，有错选的得0分） 7．（2分）关于新材料在生产生活的应用。下列说法中正确的是（　　） A．手机芯片的主要材料是超导体 B．密度非常小、隔热性非常好的气凝胶可以用来做航天服 C．国产大飞机C919使用的第三代铝锂合金具有较大的密度 D．长征二号F运载火箭推进剂的燃料，具有热值小和无污染等特点 8．（2分）雨过天晴，地面上会出现建筑物的影子，通过地面上一层薄薄的积水还可以看到建筑物的倒影（　　） A．影子是由于光的直线传播形成的 B．倒影是由于光的反射形成的 C．通过积水看到建筑物的像，与建筑物大小相等 D．我们看到红色的墙，是因为它吸收了红色的光 9．（2分）大山深处的44名孩子，在北京冬奥会开幕式上用希腊语唱起《奥林匹克颂》，如图所示。他们的歌声走出了大山（　　） A．孩子们的天籁之音是由空气振动产生的 B．我们能从伴奏中分辨出不同乐器发出的声音，是由于它们发出声音的音调不同 C．孩子们的声音是直接传到现场观众耳朵中的，不需要介质 D．通过电视观看节目的观众，将电视声音调大，是改变了声音的响度 10．（2分）如图所示，图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置，图乙是水的温度随时间变化的图像。下列说法中正确的是（　　） A．图甲实验装置的安装顺序是自上而下 B．实验中所用温度计的原理是气体的热胀冷缩 C．水沸腾时的特点是持续吸热、温度持续升高 D．由图乙可知，当地气压低于1个标准大气压 11．（2分）如图所示，2024年全国举重锦标赛暨第十五届全国运动会举重比赛中，19岁的广西选手赵金兰连续举出好成绩（　　） A．赵金兰所受重力与地面对她的支持力是一对平衡力 B．赵金兰对地面的压力与地面对她的支持力是一对相互作用力 C．杠铃被举起静止时所受到的力是非平衡力 D．杠铃被举起的过程中惯性增大 12．（2分）如图所示，在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，并连接一个装水的U形管。下列说法中正确的是（　　） A．实验装置中的U形管属于连通器 B．U形管内液面高度差越大，说明导体产生的热量越少 C．通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差更大 D．若不改变R1的位置，将R2和R3都放入右侧密闭容器中，可以用来探究电流产生的热量与电阻的关系 （多选）13．（2分）甲、乙两个完全相同的容器放在水平桌面上，其内装有等体积的两种不同液体，将两个完全相同的实心物体A、B分别放入容器中（　　） A．两个物体所受浮力FA＞FB B．液体对两物体下表面的压力FA′＝FB′ C．两种液体的密度ρ甲＞ρ乙 D．两容器底部对桌面的压强p甲＜p乙 （多选）14．（2分）某科技兴趣小组设计了检测水流速度变化的模拟电路（如图）。已知电源电压保持不变，R0是定值电阻，机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动（　　） A．当水流速度增大时，探头会上升 B．当水流速度增大时，电路中的电流会增大 C．当水流速度增大时，电压表V2的示数会增大 D．当水流速度减小时，电路中的总功率会增大 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15．（2分）在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。如图所示为狗拉雪橇向右运动时的场景，请画出雪橇所受摩擦力（作用点画在O点） 16．（2分）小明设计了一种晚上自动给花草浇水的电路。光控开关S1在天黑时闭合，湿敏开关S2在土壤过于干燥时闭合。浇花器仅在土壤过于干燥的夜间才开始工作，对花草进行浇水。请画出对应的电路图。 四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分） 17．（4分）在探究电流与磁场的关系实验中： （1）如图甲，闭合开关的瞬间，观察到小磁针会偏转　 　； （2）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面　 　磁体周围铁屑的分布情况相似。若只改变螺线管中的电流方向，铁屑分布情况 　 　（选填“会”或“不会”）改变； （3）下列选项中与以上原理相同的是 　 　。（填字母） A．电磁继电器 B．动圈式话筒 C．扬声器 18．（6分）如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置。 （1）实验前杠杆位置如图甲所示，应该向 　 　调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡； （2）在A处挂上如图乙所示的钩码后，要使杠杆重新在水平位置平衡，需要在B处挂 　 　个相同的钩码； （3）多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡　 　；得到的实验数据如下表，分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是 　 　； 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 40.0 1.0 20.0 2 1.0 30.0 1.5 20.0 3 1.0 20.0 0.5 40.0 … （4）如图丙，在始终与杠杆垂直的动力F作用下，将杠杆缓慢地转动到虚线位置的过程中　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）；其原因是 　 　。 19．（9分）小宁用如图甲所示电路探究小灯泡的电阻，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动； （2）小宁连接好最后一根导线后，闭合开关，小灯泡发出很亮的光　 　； （3）排除问题以后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.2V；向 　 　调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示　 　A；再调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.8V，填入下表； 实验次数 1 2 3 电压/V 2.2 2.5 2.8 电流/A 0.22 0.26 电阻/Ω 10.0 10.8 （4）分析表格中实验数据，得出小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω（结果保留一位小数）。三次计算电阻结果 　 　（选填“能”或“不能”）求平均值； （5）另外一名同学在没有电流表的情况下，利用图丙所示的电路也测出了额定电压是U0的小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压为U，定值电阻为R0，请完成以下步骤： ①按图丙所示电路图连接好电路，闭合开关S1、S2，断开开关S3，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 　 　； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S1、S3，断开开关S2，记下此时电压表示数为U1； ③小灯泡正常发光时的电阻为RL＝　 　。（用U、U0、U1、R0表示） 五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分） 20．（8分）现代农业已进入信息化和数字化时代，农用机械已能通过北斗导航系统实施精准作业，如图所示是某农用无人机，最大载重为14kg。静止在水平地面上时，与地面的总接触面积为20cm2，g取10N/kg。 （1）无人机和控制器之间是利用 　 　来传递信息的；水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中，机械能 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）无人机空载时，静止在水平地面上，对地面的压强是多少； （3）某次满载时，无人机匀速上升10m，上升过程中无人机的升力是多少？克服总重力做功是多少。 21．（9分）如图所示，是一款即热式电热水器，它可以通过电子加热元器件来快速加热流水，加热状态下最大功率为5500W，加热时其热水流动速度为1.1L/min，已知室温时水的温度为20℃，水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）。 （1）最大功率加热时，加热电阻的总阻值是多少？ （2）每分钟内水吸收的热量是多少？ （3）该热水器的加热效率是多少？ 2024年河南省南阳市南召县中考物理三模试卷 参考答案与试题解析 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1．（2分）如图所示，古柏渡丰乐樱花园的樱花进入盛花期。绚烂的樱花与园内的古建筑相映成趣，吸引游客和学子们驻足观赏。游客们闻到花香说明了 　一切物质的分子都在不停地做无规则运动　。园内修建人工湖，可以调节气温，这主要是利用水的 　比热容　大。 【答案】一切物质的分子都在不停地做无规则运动；比热容。 【解答】解：人们能闻到阵阵花香属于扩散现象，是由于花香分子不断运动的结果。 水的比热容较大，白天、沙石比较，水的温度升高得少，放出相同的热量时，使得昼夜的温差小。 故答案为：一切物质的分子都在不停地做无规则运动；比热容。 2．（2分）2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功。如图，发射过程中，嫦娥六号是 　静止　（选填“运动”或“静止”）的。嫦娥六号进入绕月轨道后，绕月一周长度约为12000km，其速度约为1.6km/s　7500　s。 【答案】静止；7500。 【解答】解：发射过程中，以运载火箭为参照物，因此嫦娥六号是静止的。 嫦娥六号绕月一周所需时间是。 故答案为：静止；7500。 3．（2分）如图所示，脱毛衣时，与毛衣摩擦过的头发会“粘”在脸上。若头发带负电荷　得到　（选填“失去”或“得到”）电子。与脸接触的瞬间电流方向从 　脸到头发　（选填“头发到脸”或“脸到头发”）。 【答案】得到；脸到头发。 【解答】解：头发带负电荷，是因为在摩擦过程中。 物理学中规定正电荷定向移动方向为电流方向，若头发带负电荷，故与脸接触时的瞬间电流方向从脸到头发。 故答案为：得到；脸到头发。 4．（3分）如图所示，雪后，路面积雪严重，志愿者们正在清理道路冰雪，铲雪时握紧铁锹，是通过 　增大压力　的方式来增大摩擦。铁锹口比较锋利，是为了 　增大　（选填“增大”或“减小”）压强。雪在熔化的过程中需要 　吸收　（选填“吸收”或“放出”）热量。 【答案】增大压力；增大；吸收。 【解答】解：（1）铲雪时握紧铲子，是在接触面粗糙程度一定时，防止铁锹滑落。 （2）铁锹口比较锋利，是在压力一定时。 （3）雪在熔化的过程中，是由固态的雪变成液态的水，熔化吸收热量。 故答案为：增大压力；增大。 5．（3分）如图所示为灯泡L和定值电阻R的U﹣I图像，其中 　乙　（选填“甲”或“乙”）是灯泡的U﹣I图像。若将它们串联在电源电压为4V的电路中，电路中的电流是 　0.2　A。若将它们并联在电源电压为6V的电路中，电路的总功率是 　5.4　W。 【答案】乙；0.2；5.4。 【解答】解：定值电阻的阻值不变，由欧姆定律可知，因此图中甲是定值电阻的U﹣I图像。 串联电路中电流处处相等，各个用电器两端的电压之和等于电源电压，由图可知，小灯泡L两端的电压为1V，两者的电压之和为4V，符合条件。 将L和R并联在电源电压为5V的电路中，由并联电路中各支路电压等于电源电压可知，并联电路中，由图可得 I＝IL+IR＝0.5A+5.4A＝0.7A， 因此电路的总功率为 P＝UI＝6V×0.7A＝5.4W。 故答案为：乙；8.2。 6．（2分）历史上许多重大科学发现源于科学家不懈地实验探究。如表所示，请仿照表中例子再写出一位物理学家及其主要贡献。 物理学家 主要贡献 欧姆 探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系 牛顿 万有引力定律 　法拉第　 　电磁感应现象　 【答案】法拉第；电磁感应现象。 【解答】解：1831年，英国物理学家法拉第历经10年的探索，即电磁感应现象。 故答案为：法拉第；电磁感应现象。 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，选对但不全的得1分，有错选的得0分） 7．（2分）关于新材料在生产生活的应用。下列说法中正确的是（　　） A．手机芯片的主要材料是超导体 B．密度非常小、隔热性非常好的气凝胶可以用来做航天服 C．国产大飞机C919使用的第三代铝锂合金具有较大的密度 D．长征二号F运载火箭推进剂的燃料，具有热值小和无污染等特点 【答案】B 【解答】解：A．手机芯片的主要材料是硅，其导电性介于导体与绝缘体之间。故A错误； B．密度非常小，人会感觉很轻，有很优良的保暖作用，故B正确； C．国产大飞机C919使用的第三代铝锂合金应具有较小的密度，相同的体积时质量比较小； D．由于液态氢热值较大，液态氢放出的热量多，使用液氢作为推进剂的燃料，产物无污染。 故选：B。 8．（2分）雨过天晴，地面上会出现建筑物的影子，通过地面上一层薄薄的积水还可以看到建筑物的倒影（　　） A．影子是由于光的直线传播形成的 B．倒影是由于光的反射形成的 C．通过积水看到建筑物的像，与建筑物大小相等 D．我们看到红色的墙，是因为它吸收了红色的光 【答案】D 【解答】解：A、影子是沿直线传播的光被不透明的建筑物挡住，故A正确； B、通过地面上一层薄薄的积水还可以看到建筑物的像，是由于光的反射形成的； C、根据平面镜成像特点可知，与建筑物大小相等； D、不透明物体的颜色是由它反射的色光来决定的，是因为它反射了红色的光。 故选：D。 9．（2分）大山深处的44名孩子，在北京冬奥会开幕式上用希腊语唱起《奥林匹克颂》，如图所示。他们的歌声走出了大山（　　） A．孩子们的天籁之音是由空气振动产生的 B．我们能从伴奏中分辨出不同乐器发出的声音，是由于它们发出声音的音调不同 C．孩子们的声音是直接传到现场观众耳朵中的，不需要介质 D．通过电视观看节目的观众，将电视声音调大，是改变了声音的响度 【答案】D 【解答】解：A．孩子们的天籁之音是由声带振动产生的； B．不同发声体发出声音的音色不同，是由于它们发出声音的音色不同； C．孩子们的声音是直接传到现场观众耳朵中的，故C错误； D．响度，将电视声音调大，故D正确。 故选：D。 10．（2分）如图所示，图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置，图乙是水的温度随时间变化的图像。下列说法中正确的是（　　） A．图甲实验装置的安装顺序是自上而下 B．实验中所用温度计的原理是气体的热胀冷缩 C．水沸腾时的特点是持续吸热、温度持续升高 D．由图乙可知，当地气压低于1个标准大气压 【答案】D 【解答】解：A．为确保用酒精灯的外焰加热，故A错误； B．液体温度计的原理是液体的热胀冷缩； C．水沸腾时的特点是持续吸热，故C错误； D．由图像可知当地水的沸点为98℃，所以当地大气压小于1个标准大气压。 故选：D。 11．（2分）如图所示，2024年全国举重锦标赛暨第十五届全国运动会举重比赛中，19岁的广西选手赵金兰连续举出好成绩（　　） A．赵金兰所受重力与地面对她的支持力是一对平衡力 B．赵金兰对地面的压力与地面对她的支持力是一对相互作用力 C．杠铃被举起静止时所受到的力是非平衡力 D．杠铃被举起的过程中惯性增大 【答案】B 【解答】解：A．赵金兰所受重力与地面对她的支持力，因此不是一对平衡力； B．赵金兰对地面的压力与地面对她的支持力，方向相反，作用在同一直线上，故B正确； C．杠铃被举起静止时，受到的是平衡力； D．杠铃被举起的过程中，惯性不变。 故选：B。 12．（2分）如图所示，在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，并连接一个装水的U形管。下列说法中正确的是（　　） A．实验装置中的U形管属于连通器 B．U形管内液面高度差越大，说明导体产生的热量越少 C．通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差更大 D．若不改变R1的位置，将R2和R3都放入右侧密闭容器中，可以用来探究电流产生的热量与电阻的关系 【答案】D 【解答】解：A．上端开口，实验装置中的U形管不符合条件，故A错误； B．电热丝对透明容器中的空气加热，会推动U形管内的液柱变化，这是转换法的应用； C．图中右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，根据并联和串联电路电流的规律，而通电时间相同2Rt可知，左侧电阻产生热量多，故C错误； D．电流产生热量跟电流和电阻大小及通电时间有关系3和R8都放入右侧密闭容器中，左右两个密闭容器中电阻不同、电流相同来研究电流产生的热量与电阻的关系，故 。 故选：D。 （多选）13．（2分）甲、乙两个完全相同的容器放在水平桌面上，其内装有等体积的两种不同液体，将两个完全相同的实心物体A、B分别放入容器中（　　） A．两个物体所受浮力FA＞FB B．液体对两物体下表面的压力FA′＝FB′ C．两种液体的密度ρ甲＞ρ乙 D．两容器底部对桌面的压强p甲＜p乙 【答案】BC 【解答】解： A．因两物体完全相同A＝GB；由图可知，两物体在液体中都漂浮，所以两物体受到的浮力相等A＝FB，故A错误； B．两物体在液体中都漂浮，根据浮力产生的原因可知，所以FA′＝FB′，故B正确； C．因为FA＝FB，所以根据阿基米德原理可得ρ甲gV排A＝ρ乙gV排B， 由图可知，物体A排开液体的体积小于物体B排开液体的体积排A＜V排B，所以ρ甲＞ρ乙，故C正确； D．甲容器对桌面的压力为：F甲＝G容器+GA+G甲液， 乙容器对桌面的压力为：F乙＝G容器+GB+G乙液， 两个完全相同的容器，其重力相等，则GA＝GB；已知两容器中液体的体积相等，且ρ甲＞ρ乙，则根据G＝mg＝ρVg可知两液体的重力关系为G甲液＞G乙液，所以可得F甲＞F乙；两容器的底面积（受力面积）相等，则根据公式，两容器底部对桌面的压强关系为p甲＞p乙，故D错误。 故选：BC。 （多选）14．（2分）某科技兴趣小组设计了检测水流速度变化的模拟电路（如图）。已知电源电压保持不变，R0是定值电阻，机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动（　　） A．当水流速度增大时，探头会上升 B．当水流速度增大时，电路中的电流会增大 C．当水流速度增大时，电压表V2的示数会增大 D．当水流速度减小时，电路中的总功率会增大 【答案】AB 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0和滑动变阻器串联，电压表V1测R7两端的电压，电压表V2测R两端的电压。 ABC．探头的上表面水的流速大，下表面水的流速小，水流对探头会产生向上的压力差，对探头向上的压力差变大，带动滑片向上移动，电路的总电阻减小，故AB正确； 根据U＝IR可知，R0两端的电压会增大，根据串联电路的电压特点可知，即电压表V2的示数会减小，故C错误； D．当水流速度减小时，探头会下降，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，根据欧姆定律可知，根据P＝UI可知，故D错误。 故选：AB。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15．（2分）在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。如图所示为狗拉雪橇向右运动时的场景，请画出雪橇所受摩擦力（作用点画在O点） 【答案】 【解答】解：狗拉雪橇向右运动，则雪橇受到水平向左的摩擦力，从O点沿水平向左的方向画出雪橇所受摩擦力； 绳子的拉力作用在小狗上，方向沿绳子向左，如图所示： 16．（2分）小明设计了一种晚上自动给花草浇水的电路。光控开关S1在天黑时闭合，湿敏开关S2在土壤过于干燥时闭合。浇花器仅在土壤过于干燥的夜间才开始工作，对花草进行浇水。请画出对应的电路图。 【答案】见解答图。 【解答】解：由题知，当土壤过于干燥的夜间；白天，浇花器也不工作，即两个开关应串联，再和浇花器串联 四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分） 17．（4分）在探究电流与磁场的关系实验中： （1）如图甲，闭合开关的瞬间，观察到小磁针会偏转　通电导体周围存在磁场　； （2）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面　条形　磁体周围铁屑的分布情况相似。若只改变螺线管中的电流方向，铁屑分布情况 　不会　（选填“会”或“不会”）改变； （3）下列选项中与以上原理相同的是 　A　。（填字母） A．电磁继电器 B．动圈式话筒 C．扬声器 【答案】（1）通电导体周围存在磁场；（2）条形；不会；（3）A。 【解答】解：（1）如图甲所示实验为奥斯特实验，闭合开关的瞬间，说明通电导体周围存在磁场。 （2）在板面上均匀地洒满铁屑，铁屑在磁场中被磁化为小磁体，铁屑在磁场力的作用下有序排列，铁屑的作用是显示磁场的分布情况。 若只改变螺线管中的电流方向，通电螺线管极性发生改变，因此铁屑分布情况不会改变。 （3）实验的原理是电流的磁效应。 A．电磁继电器通常用于控制电路，就可以利用继电器实现电路的通断控制，故A正确； B．动圈式话筒的工作原理是通过电磁感应将声音信号转换成电信号。故B不正确； C．扬声器的工作原理都是将电信号转换为声信号。故C不正确。 故选：A。 故答案为：（1）通电导体周围存在磁场；（2）条形；（3）A。 18．（6分）如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置。 （1）实验前杠杆位置如图甲所示，应该向 　右　调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡； （2）在A处挂上如图乙所示的钩码后，要使杠杆重新在水平位置平衡，需要在B处挂 　4　个相同的钩码； （3）多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡　便于测量力臂的大小　；得到的实验数据如下表，分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是 　F1l1＝F2l2　； 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 40.0 1.0 20.0 2 1.0 30.0 1.5 20.0 3 1.0 20.0 0.5 40.0 … （4）如图丙，在始终与杠杆垂直的动力F作用下，将杠杆缓慢地转动到虚线位置的过程中　变小　（选填“变大”“变小”或“不变”）；其原因是 　当动力臂、阻力不变时，阻力臂变小，那么F也变小　。 【答案】（1）右；（2）4；（3）便于测量力臂的大小；F1l1＝F2l2；（4）变小；当动力臂、阻力不变时，阻力臂变小，那么F也变小。 【解答】解：（1）甲图杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，故应向右调节左端或右端的平衡螺母至杠杆在水平位置平衡，便于直接测量力臂。 （2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为GB×2L， 解得FB＝4G，需挂5个钩码。 （3）由于杠杆上有刻度，因此实验多次换用不同数量的钩码，使杠杆在水平位置平衡。 由表格数据可知，第一次实验中 0.5N×40.5cm＝1.0N×20.4cm， 第二次实验中 1.0N×30.8cm＝1.5N×20.7cm， 第三次实验中 1.0N×20.5cm＝0.5N×40.4cm， 可得杠杆的平衡条件为动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1＝F2l2。 （4）在杠杆缓慢地转动到虚线位置的过程中，动力臂（即拉力F的力臂）不变，而阻力臂（即重力G的力臂）却逐渐减小，当动力臂，阻力臂变小，即拉力F在这个过程中逐渐变小。 故答案为：（1）右；（2）4；F4l1＝F2l3；（4）变小；当动力臂，阻力臂变小。 19．（9分）小宁用如图甲所示电路探究小灯泡的电阻，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动； （2）小宁连接好最后一根导线后，闭合开关，小灯泡发出很亮的光　没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处　； （3）排除问题以后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.2V；向 　左　调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示　0.24　A；再调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.8V，填入下表； 实验次数 1 2 3 电压/V 2.2 2.5 2.8 电流/A 0.22 0.26 电阻/Ω 10.0 10.8 （4）分析表格中实验数据，得出小灯泡正常发光时的电阻为 　10.4　Ω（结果保留一位小数）。三次计算电阻结果 　不能　（选填“能”或“不能”）求平均值； （5）另外一名同学在没有电流表的情况下，利用图丙所示的电路也测出了额定电压是U0的小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压为U，定值电阻为R0，请完成以下步骤： ①按图丙所示电路图连接好电路，闭合开关S1、S2，断开开关S3，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 　U﹣U0　； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S1、S3，断开开关S2，记下此时电压表示数为U1； ③小灯泡正常发光时的电阻为RL＝　　。（用U、U0、U1、R0表示） 【答案】（1）；（2）没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；（3）左；0.24；（4）10.4；不能； （5）U﹣U0； 。 【解答】解：（1）由于小灯泡的额定电压为2.5V，且电源为两节干电池；滑动变阻器滑片向右移动，电路中的电流变小，电路的总电阻变大，如图所示： ； （2）小宁连接好最后一根导线后，闭合开关，说明通过小灯泡的电流很大，此时电路的总电阻很小，因此他操作不合理的地方是没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处； （3）排除问题以后，闭合开关，此时小灯泡的两端电压没有达到灯泡的额定电压，根据串联电路的电压特点可知，根据串联分压原理可知，因此向左调节滑动变阻器滑片P；电流表选择小量程连入电路中，如图乙所示； （4）结合数据和欧姆定律可得，小灯泡正常发光时的电阻为； 由于灯泡的灯丝电阻随温度的变化而变化，因此三次计算电阻结果不能求平均值； （5）①按图丙所示电路图连接好电路，闭合开关S1、S2，断开开关S5，此时灯泡和两电阻串联，电压表测的是两电阻的两端电压，使得小灯泡正常发光0； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S1、S2，断开开关S2，此时灯泡和两电阻串联，电压表测的是变阻器的两端电压1； ③当闭合开关S5、S3，断开开关S2时，由以上分析可得定＝U﹣U4﹣U1； 根据串联电路特点和欧姆定律可得，此时的电路电流为 小灯泡正常发光时的电阻为。 故答案为：（1）；（2）没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；（3）左；（4）10.4； （5）U﹣U0； 。 五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分） 20．（8分）现代农业已进入信息化和数字化时代，农用机械已能通过北斗导航系统实施精准作业，如图所示是某农用无人机，最大载重为14kg。静止在水平地面上时，与地面的总接触面积为20cm2，g取10N/kg。 （1）无人机和控制器之间是利用 　电磁波　来传递信息的；水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中，机械能 　减小　（选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）无人机空载时，静止在水平地面上，对地面的压强是多少； （3）某次满载时，无人机匀速上升10m，上升过程中无人机的升力是多少？克服总重力做功是多少。 【答案】（1）电磁波；减小； （2）无人机空载时，静止在水平地面上，对地面的压强是5×104Pa； （3）上升过程中无人机的升力是240N，克服重力所做的功是2400J。 【解答】解：（1）电磁波的传播不需要介质，且可以传递信息。 水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中，速度不变，动能变小，重力势能变小。 （2）无人机空载时，静止在水平地面上 F压＝G机＝m机g＝10kg×10N/kg＝100N； 对地面的压强是：； （3）满载时，无人机的总重为：G总＝10kg×10N/kg+14kg×10N/kg＝240N； 某次满载时，无人机匀速上升10m，大小相等升＝G总＝240N； 克服总重力做功是：W有＝G总h＝240N×10m＝2400J。 故答案为：（1）电磁波；减小； （2）无人机空载时，静止在水平地面上7Pa； （3）上升过程中无人机的升力是240N，克服重力所做的功是2400J。 21．（9分）如图所示，是一款即热式电热水器，它可以通过电子加热元器件来快速加热流水，加热状态下最大功率为5500W，加热时其热水流动速度为1.1L/min，已知室温时水的温度为20℃，水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）。 （1）最大功率加热时，加热电阻的总阻值是多少？ （2）每分钟内水吸收的热量是多少？ （3）该热水器的加热效率是多少？ 【答案】（1）最大功率加热时，加热电阻的总阻值是8.8Ω； （2）每分钟内水吸收的热量是9.24×104J； （3）该热水器的加热效率是28%。 【解答】解：（1）根据可得大＝5500W，加热的总阻值是 ； （2）每分钟内水的体积为 ； 根据可得 则每分钟内水吸收的热量是 ； （3）根据P＝知，每分钟消耗的电能为 ； 则该热水器的加热效率是 答：（1）最大功率加热时，加热电阻的总阻值是5.8Ω； （2）每分钟内水吸收的热量是9.24×108J； （3）该热水器的加热效率是28%。 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