内容正文:
【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(人教版通用)
黄金卷03
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项最正确)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
C
D
C
C
B
D
C
C
题号
11
12
答案
C
B
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共26分)
13.4.15 278 见解析
14.水蒸气 凝华 放出
15.摩擦 压强
16.向左倾倒 保持静止
17.重力 流动 A
18.2 0.8×103
19.< = <
20.2.5 80
21.0.3 60 27
22.(1)S;(2)160 小
三、解答题(本题共8个小题,共50分。解答28、29题时应有解题过程)
23.(6分)(1)
(2)
(3)
24.(6分)(1)显示光的传播路径 白板与镜面垂直 同一平面内
(2)反射角与入射角的大小;(3)D;(4)AB
25.(4分)(1)物体质量;(2)>;(3)B;(4)>
26.(6分)(1)小;(2)同一 相同;(3)小 远
(4)
27.(8分)(1)
(2)B
(3)2.4 0.72
(4)电流
(5)I1 不动
28.(6分)(1)货箱的重力:G=mg=360kg×10N/kg=3600N,
对地面的压力:F=GFa=3600N600N=3000N,
货箱对地面的压强:p===1.2×104Pa
(2)已知W=2.4×104J,s=12m
拉力Fb===2000N
(3)W有用=W-W额=2.4×104J-9.6×103J=1.44×104J
η=×100%=×100%=60%.
答:(1)材料对地面的压强为1.2×104Pa;
(2)拉力Fb是2000N.
(3)滑轮组的机械效率为60%.
29.(8分)解:(1)由图甲可知,闭合开关,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测定值电阻R0两端的电压;当体重计空载时,电压表的示数为,电路中的电流
(2)由图乙可知,当体重计空载时,压力为零,压敏电阻的阻值R=45Ω,由串联电路电流的规律和欧姆定律可知R两端的电压
电源电压
U=UR+U0=15V+5V=20V
(3)由图乙可知,当体重计示数为600N时,压敏电阻的阻值R′=15Ω,此时电路中电流为
的功率
(4)当电压表示数(R0两端的电压)最大为15V时,由串联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压最小,根据串联分压的规律可知此时压敏电阻的阻值最小,其受到的压力最大,此时体重计的示数最大;压敏电阻R两端的最小电压
UR小=U-U0大=20V-15V=5V
根据串联分压规律可得
R小=5Ω
由表格数据可知,此时压力为1200N,即该体重计能称量的最大重力为1200N。
答:(1)体重计空载时,电路中的电流是0.33A;
(2)电源电压是20V;
(3)体重为的同学站在体重计上时,的功率是6.67W;
(4)此体重计所能测量的最大体重是1200N。
30.(6分)(1)机械
(2)从金属球到大地 不带电
(3)异种电荷相互吸引 0.8 减小
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【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(全国通用)
黄金卷04
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答填空题时,请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应横线上。写在本试卷上无效。
4.回答解答题时,每题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上。写在本试卷上无效。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项最正确)
1.英歌舞是我国国家级非物质文化遗产,表演者在表演过程中,不断改变两根舞槌对击的力度,目的是改变声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.音调和音色
2.“估测”是物理学中常用的一种方法。小华同学尝试估测了自己身体相关的一些物理量,其中合理的是( )
A.脉搏跳动约为68次/s B.步行的速度约为40km/h
C.身体的温度大约是25℃ D.身体的平均密度约为1.0×103kg/m3
3.2024年新加坡国际航空展览会在新加坡樟宜展览中心拉开帷幕。展会期间,中国商用飞机有限责任公司携2架C919飞机和3架ARJ21飞机首次亮相,并通过馆内模型展览、室外静态展示、飞行表演等多种方式展示。如图所示,飞机在空中表演画面,下列说法正确的是( )
A.若以地面为参照物,飞机是静止的
B.若以飞机为参照物,飞行员是运动的
C.若以飞机为参照物,空中白云向后运动
D.若以飞机为参照物,空中白云向前运动
4.国庆期间,小东在逛小吃街时看到了传统手工艺“糖画”的制作过程。如图甲所示,制作“糖画”时,舀起高温的液态糖浆,在桌面上将糖浆绘制成各种图案,糖浆就会慢慢变硬。小东利用红外温度计测量了制作过程中糖浆的温度随时间的变化图像,如图乙所示。关于“糖画”的制作过程,下列说法正确的是( )
A.由图乙可知,制作“糖画”使用的糖是非晶体
B.田图乙可知,糖浆凝固过程中的温度先降低,后不变,再降低
C.在图像中 BC段,糖浆的状态是液态
D.糖浆凝固时一直在放热
5.二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A.高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B.高压泵压缩CO2的过程与热机的做功冲程类似
C.高压 CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
D.高压 CO2气体喷出的过程与热机的压缩冲程类似
6.如图所示,是学校大门口安装的人脸识别及测温系统,使用时只需面对屏幕上的摄像头,系统会自动将测试者面部信息与学校备案系统相匹配并测量体温,十分便捷。下列有关说法正确的是( )
A.摄像头的透镜与近视眼镜的镜片是同种透镜
B.在这个过程中,通过摄像头成正立、缩小的虚像
C.当被拍摄的人靠近摄像头时,人经摄像头所成的像会变大
D.测温系统是通过接收人体表面辐射出来的紫外线来测温的
7.核潜艇是我国海军的战略利器,如图所示。在训练时,对该潜艇的分析正确的是(海水密度不变)( )
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉
B.浮在水面时,排开的水所受的重力等于自身重力
C.在海水中上浮时,所受的浮力逐渐变大
D.下潜过程中,海水对潜艇底部的压强不变
8.如图所示的四个实验中,能说明发电机工作原理的是( )
A.甲图中,通电导线附近的小磁针发生偏转
B.乙图中,通电导体棒在磁场中由静止开始运动
C.丙图中,通电的螺线管可以吸引铁钉
D.丁图中,金属棒做切割磁感线运动时产生电流
9.如图所示,在水平桌面上的小车上放一个木块,木块随小车在绳子的牵引下向右做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.木块受到的小车对它的摩擦力方向水平向左
B.小车受到的桌面对它的摩擦力方向水平向右
C.木块受到的重力和小车对木块的支持力是一对平衡力
D.小车受到的重力和桌面对小车的支持力是一对平衡力
10.如图所示,用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G,已知滑轮重,杠杆()重,手的拉力始终沿竖直方向,忽略绳重及摩擦,下列说法错误的是( )
A.甲图:该装置不省力也不省距离
B.乙图:该装置的机械效率比甲图的低
C.丙图:在匀速拉动物体上升的过程中,拉力逐渐变小
D.若提升的物体越重,乙、丙的机械效率就会越高
11.如图是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法正确的是( )
A.体重越大,体重显示表的示数越小
B.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
C.体重测试仪所测体重越大,电路总功率越大
D.体重显示表是用电压表改装成的
12.如图所示,一根均匀的细木棒可绕O点无摩擦转动,,对杠杆施加力F,将挂在A点重为180N的物体匀速提升0.4m。以下说法正确的是( )
A.若在D点施加力F,该杠杆一定为省力杠杆
B.若木棒的机械效率为90%,则木棒的重力为10N
C.若在C点施加竖直向上的力F,提升过程中的F变大
D.若物体从A点移至C点,仍提起0.4m,则F做的功变大
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共26分)
13.图甲中测出木块的长度为 cm;图乙中秒表的示数为 s;图丙中小区内交通指示牌上“5”表示的物理意义为 。
14.从冰箱冷冻室取出的杨梅,一会儿表面就出现了一层白霜,它是空气中的 遇到冰冷的杨梅 形成的,该过程需要 热量。
15.如图所示,公交车扶手上装有拉环,避免乘客受到伤害,拉环上有凹凸纹且拉环做得比较厚大。拉环上的凹凸纹是为了增大 ,拉环做得比较厚大是为了减小 。
16.如图所示,在水平桌面上一本静止的书上竖直放置一块橡皮,当书突然向右运动时,橡皮会 ;如果书表面绝对光滑,上述现象中橡皮将会 (以上两空选填“向右倾倒”、“向左倾倒”或“保持静止”)
17.如图所示,装有水的塑料袋底部发生了形变,这是因为水受到 力的作用,从而对塑料袋底部产生压强;若用手挤压袋子的侧壁,放手后塑料袋恢复原状,这是因为液体具有 性,所以对塑料袋侧壁也产生了压强:在水中不同位置的A、B两点,受到水的压强较大的是点 处。
18.如图甲所示,一圆柱体浸没在某种未知液体中,用弹簧测力计将其缓慢地拉出液面,该圆柱体的体积为250cm3。弹簧测力计的示数F随圆柱体上升高度h变化的情况如图乙所示,则圆柱体受到的最大浮力为__________N,未知液体的密度为 kg/m3。(g取10N/kg)
19.如图所示,在光滑的斜面上,将物体G分别沿斜面AC和BC以相同的速度匀速拉到顶端C,所用的力F1 F2,所做的功W1 W2,功率的大小P1 P2。
20.公元前700年前,中国古人就知道利用杆秤解决质量的测量问题,如图所示,杆秤可视为杠杆,提纽处为支点O。若不计其自重,在挂钩处悬挂被称物体,此时秤砣悬挂在D点,杆秤处于平衡状态。已知,CO=4cm,OD=10cm,秤砣的质量为1kg,则图中被称物体的质量是 kg,若这杆秤所能称的物体的最大质量为20kg,则OB的长度是 cm。
21.如图所示,电源电压恒为4.5V,定值电阻为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电阻箱最大阻值为999.9Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,若均向右闭合,电路允许通过的最大电流为 A;若、均向左闭合允许接入电路的最大阻值为 ;若向左、向右闭合,8min内产生的热量最少为 J。
22.某展览厅(如图甲)为保护展品,设置了调光天窗,当外界光照较强时,能启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图乙所示:R0为定值电阻;R为光敏电阻,其电阻值R随光照强度E的变化如图丙所示(E越大表示光照越强,其国际单位为cd);P为电磁铁,其线圈电阻RP为20Ω,当电流达到0.04A时能吸合衔铁.已知电源电压U1=12V,U2=220V,则:
(1)开关S闭合时,电磁铁P的上端为 极(选填“N”或“S”)。
(2)当外界光照强度达到1cd时,电动卷帘开始工作,R0的阻值为 Ω;为了环保节能要在环境光线更弱时才启动节能灯照明,则应换用阻值较 (选填“大”或“小”)的R0。
三、解答题(本题共8个小题,共50分。解答28、29题时应有解题过程)
23.(6分)按照题目要求作图:
(1)如图甲,CD为光源,AB为不透明遮光板,画出遮光板和光屏间光完全照不到的区域。
(2)如图乙,在图中分别作出相应的入射光线。
(4)如图丙,请根据磁感线的方向在图中两个虚线框内分别标出小磁针和电源的极性。
24.(6分)在“探究光反射的定律”时,小天进行了如图甲所示的实验。
(1)如图甲,将一束光斜射到水平放置的平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光和反射光。实验中白板的作用是 。固定入射光方向和入射点不变,多次调整白板位置,当白板上同时呈现入射光和反射光时,发现 ;以上发现在引入“法线”模型后可以简洁表述为:反射光线、入射光线和法线在 。
(2)为进一步找到反射光线与入射光线的准确位置关系,接下来他应该探究 的关系。
(3)如图乙,当白板上能同时看到入射光和反射光后,分别进行如下三次操作(入射光始终紧贴白板,从白板上的E点射向O点):①将白板的右半边绕ON向后折(如图丙);②白板整体以ON为轴旋转(如图丁);③将白板整体绕底边CD向后倾斜(如图戊)。丙、丁、戊三种操作后,下列叙述正确的是______。
A.反射光都无法在白板上呈现
B.图戊中法线的位置相对于图乙发生了改变
C.反射角的大小都没有改变
D.与图乙相比,反射光的方向有两次发生改变
(4)实验发现:法线在探究过程中起着非常重要的作用,下列说法正确的是______
A.法线并不真实存在
B.法线便于我们判断并测出入射角和反射角
C.如果没有法线,则光在反射时就没有规律可言
25.(4分)为探究“重力势能的大小与什么因素有关”,小明用小方桌、沙箱及A、B、C三个金属球进行了如图所示三次实验。金属球的质量关系为;A、B、C自由下落时距小方桌桌面的距离关系为;桌腿进入细砂中的深度关系为。
(1)甲、乙两次实验可探究重力势能与 的关系;
(2)设甲、丙实验中A、C球自由下落时的重力势能分别为和,则 (填“>”“<”“=”或“无法判断”);
(3)从研究方法的角度,下列选项中的实验器材与方桌作用相同的是________(填字母);
A.“探究动能大小与哪些因素有关”中的小车
B.空气压缩引火仪中的棉花
C.“探究影响电阻大小的因素”中的电阻丝
(4)小明又利用金属球做了图丁实验,将球放在左侧轨道上放手后沿轨道运动,图中虚线为球离开轨道b点后的部分运动轨迹,a、c两点等高。则金属球在a、c两点的速度大小关系是 。
26.(6分)在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,所用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车,如图甲所示。
(1)实验时要固定斜面,使斜面的倾角 (选填“大”或“小”)一些,目的是为了让小车在水平面的运动速度不太大,能在木板表面停止。
(2)实验时,应控制小车从同一斜面上 (选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)根据实验现象,可得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越 (选填“大”或“小”),在水平面上运动的距离越 (选填“远”或“近”)。
(4)如果水平面绝对光滑,不考虑空气阻力,请根据实验现象推理并在图乙中大致画出小车在光滑水平面上运动的图线。
27.(8分)新考法有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.3A”的字样,小帆为了测量该小灯泡的额定功率,进行了如下实验:
(1)为了节省实验时间,小帆希望连完最后一根导线后就能直接闭合开关进行实验。请用笔画线代替导线,将图甲中未连接完整的电路补画完整 。
(2)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近3 V 且保持不变,为了排除故障,接下来的操作合理的是________(选填字母)。
A.拧紧开关两端的接线柱
B.拧紧小灯泡和它两端的接线柱
(3)排除故障后,正确连接电路,使小灯泡正常发光,电压表示数如图乙所示为 V,小灯泡的额定功率为 W。
(4)测量后小帆对测量结果进行了误差分析,考虑电表本身对电路的影响,该电路主要是由于所测 (选填“电压”或“电流”)值偏大引起所测小灯泡电功率偏大的。
(5)小帆对实验进行了拓展,利用如图丙所示的电路,测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤:
①闭合开关S1,开关S2连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ;
②再将开关S2连接a,滑动变阻器滑片的位置 (选填“左移”“右移”或“不动”),调节电阻箱的阻值,使电流表示数为I1,读出电阻箱的示数为 R0;
③则小灯泡的额定功率表达式P额= (用字母表示)。
28.(6分)如图所示,电动起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置(滑轮组的连接方式未画出).质量为360kg的货箱放在水平地面上,与地面的接触面积是0.25m2.求:
(1)当绳子a对货箱的拉力Fa为600N时,货箱未离开地面,此时货箱对地面的压强是多大?(g取10N/kg)
(2)在匀速拉起货箱的过程中,电动机把绳子b匀速收起了12m,绳子b的拉力Fb做了2.4×104J的功,拉力Fb是多大?
(3)在上述匀速拉起货箱的过程中,使用滑轮组所做的额外功是9.6×103J,滑轮组的机械效率是多大?
29.(8分)某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,闭合开关,当体重计空载时,电压表的示数为,电压表量程为,踏板重力不计,求:(结果保留两位小数)
(1)体重计空载时,电路中的电流;
(2)电源电压;
(3)体重为的同学站在体重计上时,的功率;
(4)此体重计所能测量的最大体重。
30.(6分)同学们在学习了电荷的有关知识后了解到摩擦起电现象在生活中非常常见,静电也常常给我们的生活带来诸多便利和危害,对于静电,只要我们掌握其相关知识并加以应用,就可以扬长避短,利用它来为人类服务。
(1)从能量转化的角度来看,摩擦起电是将 能转化为电能。
(2)静电的危害
在干燥的冬季,人体在活动过程中,穿着的衣物由于相互摩擦会带上大量的静电,在靠近易燃易爆油气混合物的区域极易引起爆炸,所以在加油站的加油枪旁,会有一个如图甲所示的静电释放器,其结构就是一个金属球通过内部的导线与大地相连。如果一个人带有大量的负电荷,当他与金属球接触时,静电释放器中电子的移动方向为 ,(选填“从金属球到大地”或“大地到金属球”),这样就可以使人体 (选填“带上正电”“带上负电”或“不带电”)从而避免危害的发生。
(3)静电的利用
如图乙所示为一款利用静电除尘的空气净化器,其简化后的结构如图丙所示:风机转动带动空气由进风口流入,由于正电钨丝放电,从而使空气中的灰尘带正电,再经过负电格栅板时被吸附,此后经过活性炭进一步净化,就可以由排风口排出清洁的空气。由此可知,负电格栅板吸附灰尘的原理为 。
小明发现该空气净化器的电子显示屏可以显示空气质量指数(用符号β表示,单位为,数值越小表示空气质量越好。仔细观察结构图发现,在空气由出风口流出之前会经过一个空气质量检测装置,小明设计了模拟检测装置的电路图如图丁所示,电源电压恒为28V,定值电阻,一个气敏电阻R,其阻值随空气质量指数的关系如图戊所示,净化器启动前,检测电路中电流表示数为0.4A,由此可以得出空气质量指数为 ,净化器正常工作30min后,电流表示数若明显 ,则说明净化器能够有效的净化空气。
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【赢在中考·黄金8卷】备战2025年中考物理模拟卷(全国通用)
黄金卷04
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答填空题时,请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应横线上。写在本试卷上无效。
4.回答解答题时,每题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上。写在本试卷上无效。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项最正确)
1.英歌舞是我国国家级非物质文化遗产,表演者在表演过程中,不断改变两根舞槌对击的力度,目的是改变声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.音调和音色
【答案】B
【解析】英歌舞表演者在表演过程中,不断改变两根舞槌对击的力度,舞槌振动的幅度不同,发出声音的响度不同,目的是改变声音的响度,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.“估测”是物理学中常用的一种方法。小华同学尝试估测了自己身体相关的一些物理量,其中合理的是( )
A.脉搏跳动约为68次/s
B.步行的速度约为40km/h
C.身体的温度大约是25℃
D.身体的平均密度约为1.0×103kg/m3
【答案】D
【解析】A.人脉搏跳动约为68次/min,故A不符合题意;
B.人正常步行的速度约为1.1m/s=1.1×3.6km/h≈4km/h
故B不符合题意;
C.人体正常温度约为37℃且变化幅度很小,故C不符合题意;
D.人体的密度和水的密度差多不,水的密度是1.0×103kg/m3,身体的平均密度约为1.0×103kg/m3,故D符合题意。
故选D。
3.2024年新加坡国际航空展览会在新加坡樟宜展览中心拉开帷幕。展会期间,中国商用飞机有限责任公司携2架C919飞机和3架ARJ21飞机首次亮相,并通过馆内模型展览、室外静态展示、飞行表演等多种方式展示。如图所示,飞机在空中表演画面,下列说法正确的是( )
A.若以地面为参照物,飞机是静止的
B.若以飞机为参照物,飞行员是运动的
C.若以飞机为参照物,空中白云向后运动
D.若以飞机为参照物,空中白云向前运动
【答案】C
【解析】A.若以地面为参照物,飞机与地面的位置不断发生变化,所以飞机是运动的,故A错误;
B.若以飞机为参照物,飞行员与飞机的位置没有发生变化,所以飞行员是静止的,故B错误;
CD.若以飞机为参照物,空中白云与飞机之间的位置发生了变化,所以空中白云是运动的;由于飞行表演时,飞机的速度大于云的速度,因此白云是向后运动,故C正确,D错误。
故选C。
4.国庆期间,小东在逛小吃街时看到了传统手工艺“糖画”的制作过程。如图甲所示,制作“糖画”时,舀起高温的液态糖浆,在桌面上将糖浆绘制成各种图案,糖浆就会慢慢变硬。小东利用红外温度计测量了制作过程中糖浆的温度随时间的变化图像,如图乙所示。关于“糖画”的制作过程,下列说法正确的是( )
A.由图乙可知,制作“糖画”使用的糖是非晶体
B.田图乙可知,糖浆凝固过程中的温度先降低,后不变,再降低
C.在图像中 BC段,糖浆的状态是液态
D.糖浆凝固时一直在放热
【答案】D
【解析】A.由图乙可知,糖有固定的凝固点,则其为晶体,故A错误;
B.田图乙可知,糖浆凝固过程中的温度不变,故B错误;
C.在图像中BC段,是糖的凝固过程,糖浆的状态是固液共存状态,故C错误;
D.晶体在凝固过程中,放出热量,故D正确。
故选D。
5.二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A.高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B.高压泵压缩CO2的过程与热机的做功冲程类似
C.高压 CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
D.高压 CO2气体喷出的过程与热机的压缩冲程类似
【答案】C
【解析】AB.高压泵压缩CO2,此时对气体做功,因此气体内能增大,温度升高,此过程与热机的压缩冲程类似,都是将机械能转化为内能,故AB错误;
CD.高压CO2气体喷出时,气体对外做功,内能减小,温度降低,此过程与热机的做功冲程类似,都是将内能转化为机械能,故C正确,D错误。
故选C。
6.如图所示,是学校大门口安装的人脸识别及测温系统,使用时只需面对屏幕上的摄像头,系统会自动将测试者面部信息与学校备案系统相匹配并测量体温,十分便捷。下列有关说法正确的是( )
A.摄像头的透镜与近视眼镜的镜片是同种透镜
B.在这个过程中,通过摄像头成正立、缩小的虚像
C.当被拍摄的人靠近摄像头时,人经摄像头所成的像会变大
D.测温系统是通过接收人体表面辐射出来的紫外线来测温的
【答案】C
【解析】A.摄像头是一个凸透镜,而近视镜的镜片是凹透镜,故A错误;
B.摄像头成像原理与照相机相同,是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像的规律工作的,故B错误;
C.凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大,当被拍摄的人靠近摄像头时,由凸透镜成实像的规律可知,人经摄像头所成的像会变大,故C正确;
D.测温系统是通过接受人体表面辐射出来的红外线来测温的,故D错误。
故选C。
7.核潜艇是我国海军的战略利器,如图所示。在训练时,对该潜艇的分析正确的是(海水密度不变)( )
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉
B.浮在水面时,排开的水所受的重力等于自身重力
C.在海水中上浮时,所受的浮力逐渐变大
D.下潜过程中,海水对潜艇底部的压强不变
【答案】B
【解析】A.潜水艇通过改变自身重力来实现浮沉,故A错误;
B.浮出水面时,处于二力平衡状态,由阿基米德原理知
故B正确;
C.上浮时,潜艇的排水体积不变,故所受浮力大小不变,故C错误;
D.下潜时,深度不断增加,根据压强公式可知,海水对底部的压强不断增大,故D错误;
故选B 。
8.如图所示的四个实验中,能说明发电机工作原理的是( )
A.甲图中,通电导线附近的小磁针发生偏转
B.乙图中,通电导体棒在磁场中由静止开始运动
C.丙图中,通电的螺线管可以吸引铁钉
D.丁图中,金属棒做切割磁感线运动时产生电流
【答案】D
【解析】A.甲图中,通电导线周围存在磁场,通电导线附近的小磁针受磁场力发生偏转,这是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.乙图中,通电导体棒在磁场中受力运动,利用此原理制成了电动机,故B不符合题意;
C.丙图中,通电的螺线管可以吸引铁钉,这是电流的磁效应,故C不符合题意;
D.丁图中,金属棒做切割磁感线运动时产生电流,这是电磁感应现象,利用此原理制成了发电机,故D符合题意。
故选D。
9.如图所示,在水平桌面上的小车上放一个木块,木块随小车在绳子的牵引下向右做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.木块受到的小车对它的摩擦力方向水平向左
B.小车受到的桌面对它的摩擦力方向水平向右
C.木块受到的重力和小车对木块的支持力是一对平衡力
D.小车受到的重力和桌面对小车的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】A.木块随小车一起向右做匀速直线运动,木块与小车之间没有相对运动和相对运动趋势,所以木块不受摩擦力,故A错误;
B.由题图可知,因为小车在水平方向上做匀速直线运动,所以小车在水平方向上受到绳子对它的拉力和桌面对它的摩擦力是一对平衡力,拉力方向水平向右,因此摩擦力方向水平向左,故B错误;
C.木块受到的重力和小车对木块的支持力,二力大小相等,方向相反,作用在同一物体(木块)上,作用在同一直线上,因此是一对平衡力,故C正确;
D.桌面对小车的支持力等于小车和木块的重力之和,故小车受到的重力和桌面对小车的支持力大小不等,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
10.如图所示,用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G,已知滑轮重,杠杆()重,手的拉力始终沿竖直方向,忽略绳重及摩擦,下列说法错误的是( )
A.甲图:该装置不省力也不省距离
B.乙图:该装置的机械效率比甲图的低
C.丙图:在匀速拉动物体上升的过程中,拉力逐渐变小
D.若提升的物体越重,乙、丙的机械效率就会越高
【答案】C
【解析】A.甲图是定滑轮,定滑轮的实质是等臂杠杆,使用定滑轮不省力也不省距离,故A正确,不符合题意;
B.将同一重物提升相同的高度,即做相同的有用功,忽略绳重及摩擦,则甲装置没有额外功。已知滑轮重20N,则乙克服机械重力所做的额外功比甲大,由
可知,乙的机械效率比甲图的低,故B正确,不符合题意;
C.若始终保持拉力的方向竖直向上,则在杠杆匀速拉动物体上升过程中,动力臂总是阻力臂的2倍,由杠杆平衡条件可知,拉力保持不变,故C错误,符合题意;
D.若提升的物体越重,提升相同的高度,所做的有用功越大,而额外功不变,由
可知,机械效率就会越高,故D正确,不符合题意。
故选C。
11.如图是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法正确的是( )
A.体重越大,体重显示表的示数越小
B.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
C.体重测试仪所测体重越大,电路总功率越大
D.体重显示表是用电压表改装成的
【答案】C
【解析】从图中可以看到,右侧电路图为一个串联电路,滑片向上滑,接入电路的电阻变小,滑片在绝缘层时,电路断开,体重显示表没有示数。
A.体重越大,从图中可以看到,绝缘体是一个杠杆,滑片向上移动越高,滑动变阻器接入电路的电阻小,电路的总电阻越小,电路的电流越大,体重显示表串联在电路中,它是用电流表改装成的,则体重显示表的示数越大,故A错误;
B.从电路图可以看到,体重测试仪电路缺少开关,但是当滑片处于绝缘层时,绝缘层是不导电的,电路没有电流,电路处于断路,所以不是始终处于通路,故B错误;
C.体重测试仪所测体重越大,滑片向上移动越高,滑动变阻器接入电路的电阻越小,电路的总电阻越小,电路的电流越大,根据电功率公式可知,电路总功率越大,故C正确;
D.由A解析可知,体重显示表是用电流表改装成的,不是电压表,故D错误。
故选C。
12.如图所示,一根均匀的细木棒可绕O点无摩擦转动,,对杠杆施加力F,将挂在A点重为180N的物体匀速提升0.4m。以下说法正确的是( )
A.若在D点施加力F,该杠杆一定为省力杠杆
B.若木棒的机械效率为90%,则木棒的重力为10N
C.若在C点施加竖直向上的力F,提升过程中的F变大
D.若物体从A点移至C点,仍提起0.4m,则F做的功变大
【答案】B
【解析】A.若在D点施加力F,没有确定力F的方向,则动力臂长度不确定,不能确定该杠杆一定是省力杠杆,故A错误;
B.若木棒的机械效率为90%,不计摩擦,则对物体做的功为有用功,对木棒做的功为额外功;因为,所以,当物体匀速提升0.4m时,木棒重心升高的高度为0.8m,故有
解得,木棒的重力为G棒=10N,故B正确;
C.若在C点施加竖直向上的力F,提升过程中,动力臂与阻力臂的比值不变,根据杠杆的平衡条件,力F不变,故C错误;
D.若物体从A点移至C点,仍提起0.4m,对物体做的有用功不变,木棒重心升高的高度变小,对木棒做的额外功变小,所以,F做的功变小,故D错误。
故选B。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共26分)
13.图甲中测出木块的长度为 cm;图乙中秒表的示数为 s;图丙中小区内交通指示牌上“5”表示的物理意义为 。
【答案】4.15 278 见解析
【解析】[1]由甲图可知,刻度尺的分度值为1mm,因为需要估读到分度值的下一位,所以读数为4.15cm。
[2]在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“4”和“5”之间,偏向“5”一侧,所以分针指示的时间为4min;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,秒针指示的时间为38s,即秒表的读数为
t=4min38s=240s+38s=278s
[3]交通指示牌上的数字“5”通常表示车辆行驶速度的限制,单位为“千米每小时”。因此,“5”表示该区域内车辆的行驶速度不得超过5千米每小时。
14.从冰箱冷冻室取出的杨梅,一会儿表面就出现了一层白霜,它是空气中的 遇到冰冷的杨梅 形成的,该过程需要 热量。
【答案】水蒸气 凝华 放出
【解析】[1][2][3]刚取出的杨梅温度很低,空气中的水蒸气遇到冷的杨梅直接变为固态小冰晶,该过程的物态变化为凝华,凝华过程会放出热量。
15.如图所示,公交车扶手上装有拉环,避免乘客受到伤害,拉环上有凹凸纹且拉环做得比较厚大。拉环上的凹凸纹是为了增大 ,拉环做得比较厚大是为了减小 。
【答案】摩擦 压强
【解析】[1]拉环上的凹凸纹是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。
[2]拉环做得比较厚大是在压力一定时,通过增大接触面积来减小压强。
16.如图所示,在水平桌面上一本静止的书上竖直放置一块橡皮,当书突然向右运动时,橡皮会 ;如果书表面绝对光滑,上述现象中橡皮将会 (以上两空选填“向右倾倒”、“向左倾倒”或“保持静止”)
【答案】向左倾倒 保持静止
【解析】原来橡皮和书是静止的,当书突然向右运动时,由于摩擦力的作用,橡皮的底部会随书一起向右运动,而橡皮的上部由于惯性,还要保持原来的静止状态,所以橡皮向左倾倒;如果书表面绝对光滑,橡皮与书之间没有摩擦力,橡皮由于惯性仍保持静止状态.
17.如图所示,装有水的塑料袋底部发生了形变,这是因为水受到 力的作用,从而对塑料袋底部产生压强;若用手挤压袋子的侧壁,放手后塑料袋恢复原状,这是因为液体具有 性,所以对塑料袋侧壁也产生了压强:在水中不同位置的A、B两点,受到水的压强较大的是点 处。
【答案】重力 流动 A
【解析】[1]将在塑料袋里的水,因为受到重力的作用,从而对支撑自己的塑料袋产生压力与压强。
[2]由于水具有流动性,在外力的作用下容易改变形状;同时还能对各个方向产生压力与压强。
[3]在密度相同时,液体产生的压强与深度成正比,因为A点的深度大,故A点水的压强大。
18.如图甲所示,一圆柱体浸没在某种未知液体中,用弹簧测力计将其缓慢地拉出液面,该圆柱体的体积为250cm3。弹簧测力计的示数F随圆柱体上升高度h变化的情况如图乙所示,则圆柱体受到的最大浮力为__________N,未知液体的密度为 kg/m3。(g取10N/kg)
【答案】2 0.8×103
【解析】[1]圆柱体受到的最大浮力
[2]未知液体的密度
19.如图所示,在光滑的斜面上,将物体G分别沿斜面AC和BC以相同的速度匀速拉到顶端C,所用的力F1 F2,所做的功W1 W2,功率的大小P1 P2。
【答案】< = <
【解析】[1][2]由于斜面光滑,没有摩擦力,则使用两斜面的过程中没有额外功,拉力所作的功等于物体克服重力做的功;克服重力所作的功
W=Gh
由于物体的重力G不变,上升的高度h相同,所以克服重力做的功相同,即
W1=W2=Gh
在两个斜面上,拉力F1、F2所作的功为
W1=F1LAC
W2=F2LBC
已知
LAC>LBC
故
F1<F2
[3]已知功率计算公式
已知物体在两个斜面运动速度相同,受到的拉力大小关系为
F1<F2
则拉力沿AC运动时拉力F2做功的功率较大,即
P1<P2
20.公元前700年前,中国古人就知道利用杆秤解决质量的测量问题,如图所示,杆秤可视为杠杆,提纽处为支点O。若不计其自重,在挂钩处悬挂被称物体,此时秤砣悬挂在D点,杆秤处于平衡状态。已知,CO=4cm,OD=10cm,秤砣的质量为1kg,则图中被称物体的质量是 kg,若这杆秤所能称的物体的最大质量为20kg,则OB的长度是 cm。
【答案】2.5 80
【解析】[1]秤砣的重力为
G秤砣=m秤砣g=1kg×10N/kg=10N
由杠杆的平衡条件得
G物×OC=G秤砣×OD
即
G物×4cm=10N×10cm
解得:G物=25N,则图中被称物体的质量为
[2]被称物体的最大重力为
Gmax=mmaxg=20kg×10N/kg=200N
由杠杆的平衡条件得
Gmax×OC=G秤砣×OB
即
200N×4cm=10N×OB
解得:OB=80cm。
21.如图所示,电源电压恒为4.5V,定值电阻为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电阻箱最大阻值为999.9Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,若均向右闭合,电路允许通过的最大电流为 A;若、均向左闭合允许接入电路的最大阻值为 ;若向左、向右闭合,8min内产生的热量最少为 J。
【答案】0.3 60 27
【解析】[1]闭合开关S,若均向右闭合时,R0、Rx、滑动变阻器串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表量程为0~3V,故当电压表的示数3V时,电路中的电流
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为0.3A。
[2]闭合开关S,若均向左闭合,R0、Rx、滑动变阻串联,电压表测Rx两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数为3V时,电阻箱Rx接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0和滑动变阻器两端的电压之和
U0滑=U-Ux=4.5V-3V=1.5V
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
Rx允许接入电路的最大阻值
[3]闭合开关S,S1向左,S2向右闭合时,R0、Rx、滑动变阻串联,电压表测R0、Rx两端的电压,电流表测电路中的电流,根据Q=I2Rt可知,在时间和电阻一定时,电路的电流最小时(电路的电阻最大),产生的热量最少,故此时变阻器连入电路的电阻应最大,当电阻箱连入电路的电阻最大时,电压表示数最大为3V,此时电路的电流最小,根据串联电路电压的规律
U滑=U-U0x=4.5V-3V=1.5V
由欧姆定律可知电路的最小电流为
8min内产生的热量最少为
Q=I2R0t=(0.075A)2×10Ω×8×60s=27J
22.某展览厅(如图甲)为保护展品,设置了调光天窗,当外界光照较强时,能启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图乙所示:R0为定值电阻;R为光敏电阻,其电阻值R随光照强度E的变化如图丙所示(E越大表示光照越强,其国际单位为cd);P为电磁铁,其线圈电阻RP为20Ω,当电流达到0.04A时能吸合衔铁.已知电源电压U1=12V,U2=220V,则:
(1)开关S闭合时,电磁铁P的上端为 极(选填“N”或“S”)。
(2)当外界光照强度达到1cd时,电动卷帘开始工作,R0的阻值为 Ω;为了环保节能要在环境光线更弱时才启动节能灯照明,则应换用阻值较 (选填“大”或“小”)的R0。
【答案】(1)S
(2)160 小
【解析】(1)开关S闭合时,电磁铁中电流的方向是向左的,根据安培定则可知,电磁铁P的上端为S极。
(2)[1]当外界光照强度达到1cd时,由图丙可知,光敏电阻为120Ω,当电动卷帘开始工作,电磁铁能吸合衔铁的电流为0.04A,根据欧姆定律可知,电路中总电阻为
根据串联电路电阻规律可知,定值电阻为
[2]若要缩短节能灯点亮的时间,即当外界光照更弱时,电磁铁才能吸合衔铁,节能灯才能工作,由图丙可知,当光照强度E减小时,R的阻值变大,而电磁铁能吸合衔铁的电流不变,电源电压不变,则电路总电阻不变,故应换用阻值较小的R0。
三、解答题(本题共8个小题,共50分。解答28、29题时应有解题过程)
23.(6分)按照题目要求作图:
(1)如图甲,CD为光源,AB为不透明遮光板,画出遮光板和光屏间光完全照不到的区域。
(2)如图乙,在图中分别作出相应的入射光线。
(4)如图丙,请根据磁感线的方向在图中两个虚线框内分别标出小磁针和电源的极性。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播,CD为光源,AB为不透明遮光板,C处射出的光照到的范围在CA连线的上部和CB连线的下部,D处射出的光照到的范围在DA连线的上部和DB连线的下部,所以遮光板和光屏间光完全照不到的区域如图所示:
(2)凹透镜对光有发散作用,延长线过焦点的光经凹透镜折射后平行于主光轴射出,经过光心的光传播方向不改变,如图所示:
(3)根据磁感线的方向确定通电螺线管的左侧是N极,右侧是S极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知小磁针左侧的N极,根据安培定则确定电流的方向,可知电源的左侧为正极,右侧为负极,如图所示:
24.(6分)在“探究光反射的定律”时,小天进行了如图甲所示的实验。
(1)如图甲,将一束光斜射到水平放置的平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光和反射光。实验中白板的作用是 。固定入射光方向和入射点不变,多次调整白板位置,当白板上同时呈现入射光和反射光时,发现 ;以上发现在引入“法线”模型后可以简洁表述为:反射光线、入射光线和法线在 。
(2)为进一步找到反射光线与入射光线的准确位置关系,接下来他应该探究 的关系。
(3)如图乙,当白板上能同时看到入射光和反射光后,分别进行如下三次操作(入射光始终紧贴白板,从白板上的E点射向O点):①将白板的右半边绕ON向后折(如图丙);②白板整体以ON为轴旋转(如图丁);③将白板整体绕底边CD向后倾斜(如图戊)。丙、丁、戊三种操作后,下列叙述正确的是______。
A.反射光都无法在白板上呈现
B.图戊中法线的位置相对于图乙发生了改变
C.反射角的大小都没有改变
D.与图乙相比,反射光的方向有两次发生改变
(4)实验发现:法线在探究过程中起着非常重要的作用,下列说法正确的是______
A.法线并不真实存在
B.法线便于我们判断并测出入射角和反射角
C.如果没有法线,则光在反射时就没有规律可言
【答案】(1)显示光的传播路径 白板与镜面垂直 同一平面内
(2)反射角与入射角的大小
(3)D
(4)AB
【解析】(1)白板的作用是显示光的传播路径;固定入射光方向和入射点不变,多次调整白板位置,当白板上同时呈现入射光和反射光时,发现白板与镜面垂直时显示了反射光线;以上发现在引入“法线”模型后可以简洁表述为:反射光线、入射光线和法线同一平面内。
(2)找到反射光线与入射光线的准确位置关系,为了得 到普遍规律,改变入射角大小进行多次实验,探究反射角与入射角的大小关系。
(3)①将白板的右半边绕ON向后折,此时反射角不变,但白板上没有反射光线;
②白板整体以ON为轴旋转,法线位置不变,入射角不变,反射角不变,且反射光线能呈现在白板上,反射光的方向改变;
③将白板整体绕底边CD向后倾斜,法线位置不变,入射角增大,反射角增大,且反射光线不能呈现在白板 上,且反射光的方向改变。
综上所述,故ABC错误,D正确。
故选D。
(4)法线是经过入射点垂直于反射面的直线,它是一条辅助线,通常用虚线表示,不是真实存在的,有助于帮助我们判断并测出入射角和反射角,法线始终垂直于镜面,利用法线不能确定反射光线、入射光线在同一个平面,故AB正确,C错误。
故选AB。
25.(4分)为探究“重力势能的大小与什么因素有关”,小明用小方桌、沙箱及A、B、C三个金属球进行了如图所示三次实验。金属球的质量关系为;A、B、C自由下落时距小方桌桌面的距离关系为;桌腿进入细砂中的深度关系为。
(1)甲、乙两次实验可探究重力势能与 的关系;
(2)设甲、丙实验中A、C球自由下落时的重力势能分别为和,则 (填“>”“<”“=”或“无法判断”);
(3)从研究方法的角度,下列选项中的实验器材与方桌作用相同的是________(填字母);
A.“探究动能大小与哪些因素有关”中的小车
B.空气压缩引火仪中的棉花
C.“探究影响电阻大小的因素”中的电阻丝
(4)小明又利用金属球做了图丁实验,将球放在左侧轨道上放手后沿轨道运动,图中虚线为球离开轨道b点后的部分运动轨迹,a、c两点等高。则金属球在a、c两点的速度大小关系是 。
【答案】(1)物体质量
(2)>
(3)B
(4)>
【解析】(1)甲、乙两次实验物体所处的高度相同,物体的质量不同,因此探究的是重力势能与物体质量之间的关系。
(2)实验中运用转化法通过观察桌子腿进入细砂中的深度来表示物体重力势能的大小,由于A球下落使桌子腿进入细砂中的深度大,则A球的重力势能大,即EA>。
(3)方桌作用是运用转换法,表示物体重力势能的大小;
A.“探究动能大小与哪些因素有关”中的小车是研究对象,动能大小不是通过小车来表示的,故A不符合题意;
B.空气压缩引火仪中的棉花,通过观察棉花燃烧得出对物体做功,物体的内能会增加,故B符合题意;
C.“探究影响电阻大小的因素”中的电阻丝是研究对象,电阻大小不是通过电阻丝来表示的,故C不符合题意。
故选B。
(4)由于小球在运用过程中需要克服摩擦做功,存在能量的损失,机械能会变小,即c点的机械能小于a点的机械能;小球的质量不变,由于a、c两点高度相同,重力势能相同,则a点的动能大于c点的动能,a点的速度大于c点的速度。
26.(6分)在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,所用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车,如图甲所示。
(1)实验时要固定斜面,使斜面的倾角 (选填“大”或“小”)一些,目的是为了让小车在水平面的运动速度不太大,能在木板表面停止。
(2)实验时,应控制小车从同一斜面上 (选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)根据实验现象,可得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越 (选填“大”或“小”),在水平面上运动的距离越 (选填“远”或“近”)。
(4)如果水平面绝对光滑,不考虑空气阻力,请根据实验现象推理并在图乙中大致画出小车在光滑水平面上运动的图线。
【答案】(1)小
(2)同一 相同
(3)小 远
(4)
【解析】(1)要使小车在水平面的运动速度不太大,能在木板表面停止,可以通过降低小车由静止释放的高度,或减小斜面的坡度,这样小车由静止释放时具有的重力势能会小些,到达平面时转化为的动能也会小些,在质量一定时,小车到达平面时的速度会小些。
(2)[1][2]在该实验中,应让小车从斜面的同一高度由静止下滑,目的是使小车到达水平面时的速度大小相同。
(3)[1][2]从毛巾到棉布再到木板,粗糙程度变小(即水平面变光滑),阻力变小,根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,在水平面上运动的距离越远。
(4)如果水平面绝对光滑,不考虑空气阻力,结合前面实验进行推理,小车不受阻力,速度不会减小,将做匀速直线运动,即速度不变,如图所示:
27.(8分)新考法有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.3A”的字样,小帆为了测量该小灯泡的额定功率,进行了如下实验:
(1)为了节省实验时间,小帆希望连完最后一根导线后就能直接闭合开关进行实验。请用笔画线代替导线,将图甲中未连接完整的电路补画完整 。
(2)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近3 V 且保持不变,为了排除故障,接下来的操作合理的是________(选填字母)。
A.拧紧开关两端的接线柱
B.拧紧小灯泡和它两端的接线柱
(3)排除故障后,正确连接电路,使小灯泡正常发光,电压表示数如图乙所示为 V,小灯泡的额定功率为 W。
(4)测量后小帆对测量结果进行了误差分析,考虑电表本身对电路的影响,该电路主要是由于所测 (选填“电压”或“电流”)值偏大引起所测小灯泡电功率偏大的。
(5)小帆对实验进行了拓展,利用如图丙所示的电路,测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤:
①闭合开关S1,开关S2连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ;
②再将开关S2连接a,滑动变阻器滑片的位置 (选填“左移”“右移”或“不动”),调节电阻箱的阻值,使电流表示数为I1,读出电阻箱的示数为 R0;
③则小灯泡的额定功率表达式P额= (用字母表示)。
【答案】(1)见详解
(2)B
(3) 2.4 0.72
(4)电流
(5) I1 不动
【解析】(1)小帆希望连完最后一根导线后就能直接闭合开关进行试验,变阻器连入电路中的电阻应最大,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:
(2)电流表的示数始终为零,电路可能断路,电压表的示数接近3V保持不变,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的部分断路了,为了排除故障,接下来的操作合理的是拧紧小灯泡和它两端的接线柱,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[1]图乙电压表选择了小量程,分度值是0.1V,则示数是2.4V。
[2]小灯泡的额定功率
(4)图甲中,电压表与灯并联,电压表测量的电压是准确的,电流表测灯与电压表并联的总电流,由并联电路电流的规律,电流表示数大于灯的实际电流,即该电路主要是由于所测电流值偏大,从而引起小灯泡电功率也会偏大。
(5)[1] 闭合开关S1,开关S2接b,此时小灯泡和滑动变阻器串联在电路中,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为小灯泡的额定电流I1。
[2]保持滑动变阻器的阻值不变,开关S2连接a,此时电阻箱和滑动变阻器串联在电路中,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为I1,读出电阻箱的示数为R0,此时电阻箱的阻值等于小灯泡的阻值。
[3]由可知小灯泡的额定功率为
28.(6分)如图所示,电动起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置(滑轮组的连接方式未画出).质量为360kg的货箱放在水平地面上,与地面的接触面积是0.25m2.求:
(1)当绳子a对货箱的拉力Fa为600N时,货箱未离开地面,此时货箱对地面的压强是多大?(g取10N/kg)
(2)在匀速拉起货箱的过程中,电动机把绳子b匀速收起了12m,绳子b的拉力Fb做了2.4×104J的功,拉力Fb是多大?
(3)在上述匀速拉起货箱的过程中,使用滑轮组所做的额外功是9.6×103J,滑轮组的机械效率是多大?
【答案】(1)1.2×104Pa(2)2000N(3)60%
【解析】(1).货箱的重力:G=mg=360kg×10N/kg=3600N,
对地面的压力:F=GFa=3600N600N=3000N,
货箱对地面的压强:p===1.2×104Pa
(2).已知W=2.4×104J,s=12m
拉力Fb===2000N
(3).W有用=W-W额=2.4×104J-9.6×103J=1.44×104J
η=×100%=×100%=60%.
答:(1).材料对地面的压强为1.2×104Pa;
(2).拉力Fb是2000N.
(3).滑轮组的机械效率为60%.
29.(8分)某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,闭合开关,当体重计空载时,电压表的示数为,电压表量程为,踏板重力不计,求:(结果保留两位小数)
(1)体重计空载时,电路中的电流;
(2)电源电压;
(3)体重为的同学站在体重计上时,的功率;
(4)此体重计所能测量的最大体重。
【答案】(1)0.33A;(2)20V;(3)6.67W;(4)1200N
【解析】解:(1)由图甲可知,闭合开关,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测定值电阻R0两端的电压;当体重计空载时,电压表的示数为,电路中的电流
(2)由图乙可知,当体重计空载时,压力为零,压敏电阻的阻值R=45Ω,由串联电路电流的规律和欧姆定律可知R两端的电压
电源电压
U=UR+U0=15V+5V=20V
(3)由图乙可知,当体重计示数为600N时,压敏电阻的阻值R′=15Ω,此时电路中电流为
的功率
(4)当电压表示数(R0两端的电压)最大为15V时,由串联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压最小,根据串联分压的规律可知此时压敏电阻的阻值最小,其受到的压力最大,此时体重计的示数最大;压敏电阻R两端的最小电压
UR小=U-U0大=20V-15V=5V
根据串联分压规律可得
R小=5Ω
由表格数据可知,此时压力为1200N,即该体重计能称量的最大重力为1200N。
答:(1)体重计空载时,电路中的电流是0.33A;
(2)电源电压是20V;
(3)体重为的同学站在体重计上时,的功率是6.67W;
(4)此体重计所能测量的最大体重是1200N。
30.(6分)同学们在学习了电荷的有关知识后了解到摩擦起电现象在生活中非常常见,静电也常常给我们的生活带来诸多便利和危害,对于静电,只要我们掌握其相关知识并加以应用,就可以扬长避短,利用它来为人类服务。
(1)从能量转化的角度来看,摩擦起电是将 能转化为电能。
(2)静电的危害
在干燥的冬季,人体在活动过程中,穿着的衣物由于相互摩擦会带上大量的静电,在靠近易燃易爆油气混合物的区域极易引起爆炸,所以在加油站的加油枪旁,会有一个如图甲所示的静电释放器,其结构就是一个金属球通过内部的导线与大地相连。如果一个人带有大量的负电荷,当他与金属球接触时,静电释放器中电子的移动方向为 ,(选填“从金属球到大地”或“大地到金属球”),这样就可以使人体 (选填“带上正电”“带上负电”或“不带电”)从而避免危害的发生。
(3)静电的利用
如图乙所示为一款利用静电除尘的空气净化器,其简化后的结构如图丙所示:风机转动带动空气由进风口流入,由于正电钨丝放电,从而使空气中的灰尘带正电,再经过负电格栅板时被吸附,此后经过活性炭进一步净化,就可以由排风口排出清洁的空气。由此可知,负电格栅板吸附灰尘的原理为 。
小明发现该空气净化器的电子显示屏可以显示空气质量指数(用符号β表示,单位为,数值越小表示空气质量越好。仔细观察结构图发现,在空气由出风口流出之前会经过一个空气质量检测装置,小明设计了模拟检测装置的电路图如图丁所示,电源电压恒为28V,定值电阻,一个气敏电阻R,其阻值随空气质量指数的关系如图戊所示,净化器启动前,检测电路中电流表示数为0.4A,由此可以得出空气质量指数为 ,净化器正常工作30min后,电流表示数若明显 ,则说明净化器能够有效的净化空气。
【答案】(1)机械
(2)从金属球到大地 不带电
(3)异种电荷相互吸引 0.8 减小
【解析】(1)用力使两个物体摩擦,物体带电,是将机械能转化为电能。
(2)[1][2]如果人体带大量的负电荷,说明人身上有多余的电子。手与金属球接触时,向上的电子通过金属球向大地传导。人体多余电子被传导走后,达到电平衡,人体就不带电了。
(3)[1]带正电的灰尘遇到带负电的栅板,由于异种电荷相互吸引,灰尘就会被吸引。
[2]此时气敏电阻阻值为
读图戊知,此时空气质量指数为0.8。
[3]若此装置能有效净化空气,则空气质量指数越来越大,则气敏电阻的阻值越来越大,则电路中的电流值越来越小。
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