专练2 电学创新拓展实验-【一战成名新中考·5行卷】2024广西中考物理·方向性试题强化训练

参考答案及解析!广西物理 方 向 性 试 题 $&%&" & .% ). I.$#% " &. # 电阻箱阻值不变. $ %" 第 !"%$题答图 $($%%如答图所示.$!%).$&%"(:$.$#%%($.右.电压不 变时"电流与电阻成反比.$$%不可行 第 &"%$题答图 %($%%如答图所示.$!%"(:.$&%错误.变大.$#%小于. $$%滑动变阻器."('' 第 #"%$题答图 &($%% $ $.$!% " =. $ >. % 电阻箱旋钮.$&% $ 将滑动变阻 器的滑片调至阻值最大端. % 0 ! . " 0 % 20 ! '( / ! . " / % 2/ ! .如答图所示 第 ' 题答图 (( " "($. # 变阻器滑片-的位置. $ / % / ! . " )( " >. # =. $ "($ *( # 移动变阻器. ! 的滑片使电压表示数不变. $ 0额 ! 0 ! . " $0 % 20 ! % %解析& # 由题图知"/!/ % 闭合时"小灯泡与滑动变阻器. % 串 联在电路中"电压表测小灯泡两端的电压#接着保持变阻器 . % 的滑片位置不变"断开 / % "闭合 / ! "此时两个变阻器串联 在电路中"电压表测 . ! 两端的电压"并调节变阻器 . ! 的滑 片"使电压表的示数不变"为0额"则此时变阻器 .! 接入电路 的阻值与小灯泡正常工作时电阻相同A $ 保持 . ! 接入电路 的阻值不变". % 的滑片调到最左端时". % 接入电路的阻值为 "". ! 单独在电路中工作"电压表测量电源电压为0 % #. % 的滑 片调到最右端时". % 接入电路的阻值最大为 . " "则 . " 两端 的电压0 " 30 % 20 ! "电路中的电流&/3 0 " . " 3 0 % 20 ! . " "变阻器 . ! 接入电路的阻值&. ! 3 0 ! / 3 0 ! 0 % 20 ! . " 3 0 ! 0 % 20 ! 1. " "此即为 小灯泡正常工作时的电阻"则小灯泡的额定功率&-3 0额 ! . ! 3 0额 ! 0 ! . " 0 % 20 ! 3 0额 ! 0 ! . " $0 % 20 ! %A 专练 !.电学创新拓展实验 !($%%电压表.$!%低.正确.慢.$&%热.变大.$#%随着使 用时间变长"电动玩具内部电路的电阻变大"输出功率变小 $或电池电压变低"输出功率变小%"所以导致玩具声音小或 转得慢 #($%%!到&.电源.电.$!%温度.$&% " 大. # 变小 $ 温度 $($%%"(!.%.$!%错误.$&%).$#%>.6 $$%如答图所示 第 &"$$题答图 ... 第 $"%$题答图 %($%% # 电流表示数. $ &. % 小. ' 小.$!% " 误将小量程 看成了大量程"读错了电流表的示数."(!'. $ ! &($%%如答图所示.$!%亮.两灯泡并联接入电路"电路总功 率变大.$&%0L.$#%JK,.费用低"使用时间长 '($%%水平.:!.不符合.$!%断开.电阻箱断路.多次测量 取平均值.% 补充训练.其他创新拓展实验 !($%%发光时间.$!%%!!!&.$&%!.光电板的面积.$#%黑. $$%光照强度.$'% , F 1%""L #($%%初温.$!%%-.空气的导热性比水的导热性差.$&%空 气是否流动.$#%空气的导热性差.差.$$%通过比较两瓶 中水降低相同的温度所用时间的长短 $($%%并.$!%分析仪到路由器距离.铝.$&%正确.$#%反射 .会聚.$$%碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与信 号增强器表面的粗糙程度是否有关 四!第 !- 题专练"""电学综合应用题 专练 %.含敏感电阻的综合应用型电路计算 !(解'$%%未放物品时"电流表的示数/3"(% )" 由-30/可得"此时电路消耗的总功率&-30/3' @1"(% ) 3"(' ?# $!%已知电流表的量程为 " M"(' )" 由.3 0 / 可得"电路中电阻的最小总阻值& . 7BC 3 0 / 7GO 3 ' @ "(' ) 3%" & " 所以电路中的总电阻不能小于 %" & # $&%由图乙可知"当放上 "(! 45的托盘时" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 压敏电阻的阻值 %" 方向性试题强化训练!广西物理 !!!!!!!!!专练 #!电学创新拓展实验 "广西 #$#%"#(#北部湾 #$##"#(% !"小明陪弟弟玩耍时发现!弟弟的电动汽车充 好电后跑得很快!玩一会儿就变慢了!玩较长 时间后电动汽车会跑得很慢"小明猜想)这可 能是刚充好电时!电池电压高!玩一会儿后电 压变低导致的"于是小明进行了如下探究" "+#首先!小明用!电压表!测量了充满电 时电动汽车电池的电压(然后!小明启动电动 汽车!每隔 +$ 分钟记录一次电动汽车电池的 电压!得到的数据如下表所示" 使用时间A9OP $ +$ #$ %$ '$ 0$ 电压AK ("# 1") 1"0 1"% 1"# 1"+ "##从表中数据可以得出!电池使用的时间 越长!电池的电压越!低! "选填 $高%或 $低%#"这初步说明小明的猜想是!正确! "选填$正确%或$错误%#的"根据表中数据还 可得出!随着电池使用时间的增加!电池电压 变化的速度越来越!慢! "选填 $快%或 $慢%#" "%#实验中!小明发现随着使用时间越来越 长!电动汽车中电动机的温度越来越高!这是 由电流的!热!效应引起的!这将导致电动 机内部线圈的电阻!变大!"选填$变大%或 $变小%#" "'#之后!小明联想到弟弟其他的电动玩具! 有的是充好电后声音大!越玩声音越小(有的 是充好电后转得快!然后越转越慢//请你 帮他分析!导致这些现象产生的原因是 ! ! ! !" #"小星从科普书上得知)将两种不同的导体互 相焊接成闭合回路!当两个接点温度不同时! 回路中就会产生电流"小星想验证这个说法! 于是设计了如图所示的装置进行探究"把一 根铁丝的两端分别与两根相同的铜丝两端相 连!再与一只灵敏电流计"指针向电流流入一 侧偏转#串联成闭合电路"把接点 -放在盛 有冰水混合物的烧杯中!用酒精灯对接点 / 加热时!发现电流计的指针向右偏转" 第 # 题图 "+#电流计的指针向右偏转!表明闭合电路 中产生了电流且铁丝中电流的方向是从!+ 到&!"选填$/到 -%或$-到 /%#"此时虚 线框中的装置相当于电路中的!电源!!将 内能转化为!电!能" "##对换烧杯和酒精灯的位置!重复上述实 验!他们发现电流计指针向左发生了偏转!这 说明电路中电流的方向与两接点的!温度! 高低有关" "%#小星想进一步探究该装置提供的电压与 两接点间的温度差是否有关!于是将灵敏电 流计换成电压表!改变接点 /的温度进行多 次实验!下表是记录的实验数据" 接点-$/ 的温度 差?A3 0$ +$$ +0$ #$$ #'$ #)$ %$$ '$$ 接点-$ /间的 电压9AK #"0 0"$ ("0 +$"$ +#"$ +'"$ +0"$ #$"$ ! 根据上表数据可以发现!装置提供的电压 与两接点的温度差有关!且两接点的温度差 越!大!!电压越高( " 当其他条件不变!若只将 -处杯中的冰水 混合物换为室温下的水!电压表示数将!变 小!"选填$变大%$变小%或$不变%#( % 知道了电压与温度的对应关系!就可通过 电压表示数得知/点的!温度!" %"如图甲所示的串联电路中!闭合开关 2时!小桂 发现灯泡= + 比= # 更亮!他猜想可能有以下原因) 猜想一)经过= + 的电流比= # 大 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ( )" 方向性试题强化训练!广西物理 猜想二)= + 更加靠近电源正极" 第 % 题图 为验证猜想!他做了以下探究" "+#为了验证猜想一!小桂用电流表分别测 出图甲-*/*.三处的电流!电流表示数均如 图乙所示!为!.2#!,!说明猜想一错误"同 时他发现!该电路中任意一处断开!= + *= # 均 不能发光!说明串联电路有!!!条通路" "##为了验证猜想二!小桂对调两个小灯泡 在电路中的位置!最后发现仍是 = + 比 = # 更 亮!说明猜想二是!错误!的" "%#小桂在实验将要结束时!在原电路中添 加了一根导线!探究并联电路的特点!如图丙 所示!在检查电路时!发现电路连接有问题! 如果闭合开关!将出现!$!"选填序号#" !! ! !!! ! !!! ! ! ,"只有灯= # 亮 -"只有灯= + 亮 ."两个灯都亮 /"电源短路!烧坏电源 "'#对于图丙电路!若只改动一根导线!可使 并联电路正确!可以改动导线!'!!还可以改 动导线!%!""均选填$"%$$%$%%$&%或$>%# "0#如图丁所示的电路盒!面板上有红*绿灯 各一个!三个单刀开关 2 + *2 # *2 % "为了在不打 开盒子的情况下探究盒内的电路结构!小明 做了多次实验并将结果填入下表"请你根据实 验结果将电路盒中电路的连接画在虚线框中" 只闭合的开关 灯的发光情况 红灯 绿灯 2 + 不亮 不亮 2 # 不亮 不亮 2 % 不亮 不亮 2 + $2 # 亮 不亮 2 # $2 % 不亮 亮 2 + $2 # $2 % 亮 亮 &"家里装修时!小明发现电工师傅在墙壁里埋 的铜导线非常粗!且导线与导线之间连接的 位置往往打一个漂亮的结"于是他设计了如 下实验!请帮助他完成) 第 ' 题图 "+#探究导体的电阻大小与哪些因素有关) ! 从实验室中找到四段电阻线-*/*.*3!将 它们安装到实验板上!并连接好实验电路如 图 + 所示!用夹子 "*$夹住电阻线的两端将 电阻线接入电路" " 电路中既安装了电流表又安装了灯泡!实 验中通过观察!电流表示数!"选填$电流 表示数%或$灯泡亮度%#来判断导体电阻的 大小会更准确" % 为了探究导体电阻与材料的关系!应将电 阻线!&!*3分别接入电路!发现电阻线 3 接入电路时电流表示数较大4 & 将电阻线/*.分别接入电路!发现电阻线 .接入电路时电流表的示数较大!说明导体 的横截面积越大!导体的电阻越!小!"选填 $大%或$小%#" ' 由此小明知道电工师傅用非常粗的铜导线! 是因为在其他条件相同时!它的电阻!小!"选 填$大%或$小%#" "##小明想比较几种打结法导线连接处的电 阻大小!用等长的镍铬丝制作出甲*乙*丙三 种打结导线!将它们和小灯泡接入如图 # 所 示电路并闭合所有开关!此时灯泡正常发光! 电流表示数为 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! $"% ," *# 方向性试题强化训练!广西物理 ! 只断开开关 2 + !读出电流表示数为 +"% ,! 但小明发现此时灯泡亮度却比正常发光时 暗!产生这一现象的原因是小明!误将小量 程看成了大量程'读错了电流表的示数!!正 确的电流值应为!.2#*!," " 更正错误后!小明只断开开关 2 # !读出电流 表的示数为 $"#) ,(只断开开关 2 % !读出电 流表的示数为 $"## ," % 通过比较可以知道!打结法!#!"选填 $+%$#%或$%%#导线连接处电阻最小" ("在科技制作活动中!科创小组开展制作$户外照 明装置%的项目化学习"现有器材)规格相同的 小灯泡两个*导线若干*电源一个*开关两个" 第 0 题图 "+#小组设计了如图甲所示的电路!闭合开 关后灯泡发光!但亮度无法改变"请利用现有 器材!在图乙中改进电路设计!使该装置有两 种亮度!以满足不同的照明需求" "##在你改进的电路设计中!有一种亮度与 原方案的亮度相同!另一种亮度比原方案的 亮度!亮!"选填$亮%或$暗%#!原因是 ! !" "%#有同学发现!家里的照明灯不是白炽灯! 于是上网查阅资料!发现常用的照明灯有白 炽灯*节能灯和=5/灯!如图丙所示!且不同 照明灯的发光效率不同"某白炽灯工作时的 能量转化示意图如图丁所示!则该白炽灯的 发光效率是!,4!" "'#小组到市场做了调查!发现在相同面积 的房间*相同照明效果下!三种灯的具体数据 如下表) 灯泡 种类 电功 率A7 平均 使用 寿命A4 价格 A元 适用房 间面积 A9 # 电费 说明 白炽灯 '$ + $$$ #") 节能灯 +) 1 $$$ #("0 =5/灯 1 0$ $$$ +%"0 ) &* 约 $"( 元A "F7!4% 分析表格数据!从经济的角度你推荐家庭照 明可以选用!78)!"填灯泡的种类#灯!理 由是) !" *"低于国家标准的电缆线严重影响电力传输的 安全性和稳定性!给社会安全*环保和健康带 来重大隐患"学校实验室新购一批标注#"0 99# 的电缆线"图甲#!不知是否符合国家标准"某小 组的同学设计了以下两种方案进行鉴别"表中 数据为国家制定的部分电缆线标准" 第 1 题图 铜芯横截面积 8A99# + +"0 # #"0 每 + F9铜芯 电阻值!A $ #$ +%"% +$ ) 铜芯密度 ! A"F@!9 <% % )"* B+$ % "+#方案一)用托盘天平测质量 ,"天平放在!水平!台面上!游码移至标尺 左端的零刻度线处!调节平衡螺母使指针对 准分度盘中央的刻度线" -"剪取了 ' 9长的电缆线!并去掉绝缘层取 出铜芯!用调节好的天平测量铜芯质量!天平 再次平衡时! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 右盘所加砝码和游码位置如图 !# 方向性试题强化训练!广西物理 乙!读得铜芯的质量为!+#!@!结合表格数 据!可判定实验室购买的电缆线!不符合! "选填$符合%或$不符合%#国家标准" "##方案二)用伏安电路测电阻 ,"因手头没有电流表!小组利用电源*定值 电阻! $ *电压表 K + 和 K # *电阻箱 !"可直接 从面板读出相应电阻值#等器材设计了如图 丙所示电路!将一捆电缆线 ="长 +$$ 9#接入 "$两点间" -"连接实验电路时!开关 2 应处于!断开! "选填$断开%或$闭合%#状态"如图丙!正确 连接电路后!闭合开关!无论怎样调节电阻箱 !!两个电压表示数都不变且接近电源电压! 你认为造成此现象的原因可能是!电阻箱 断路!" ."排除故障后!闭合开关!调节电阻箱!多次 记录两电压表和电阻箱的读数!是为了!多 次测量取平均值!" /"根据计数绘制出图丁图像!则电缆线 = 的 阻值! = >!!! $ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! " 补充训练!其他创新拓展实验 !"太阳能作为一种新能源!已被广泛使用"如太 阳能电池!其核心部件是光电板"某兴趣小组 提出一个问题)影响光电板吸收太阳能的多 少与哪些因素有关呢. 他们有如下猜想) 猜想 +)可能与光电板的光照时间有关( 猜想 #)可能与光电板的面积有关( 猜想 %)可能与光电板的颜色有关" 根据以上猜想!他们设计好实验方案!光电板 吸收的能量被储存!让它们对相同的=5/灯 供电!并记录发光时间于下表中!实验数据记 录如表) 序号 光电板 的面积 A9 # 光照时 间A9OP 光电板 表面所 涂颜色 =5/灯 的发光 时间A9OP + $"+ +$ 黑色 %$ # $"+ #$ 黑色 1$ % $"+ %$ 黑色 *$ ' $"# +$ 黑色 1$ 0 $"% +$ 黑色 *$ 1 $"+ +$ 绿色 #$ ( $"+ +$ 白色 0 "+#该实验中!光电板吸收太阳能的多少是 通过=5/灯的!发光时间!"选填$亮暗程 度%或$发光时间%#反映的" "##由表中!!###%!"填表中的序号#三组 数据对猜想+进行验证!得出的结论是)光电板 吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关" "%#由表中 +*'*0 三组数据能对猜想!#!进 行验证!得出结论是)光电板吸收太阳能的多 少与!光电板的面积!有关" "'#由表中数据分析可知)制作太阳能光电 板用!黑!色最好" "0#综合分析可知!影响光电板吸收太阳能 多少的因素有光照时间*光电板的面积*表面 所涂颜色!你觉得影响光电板吸收太阳能的 多少还可能与!光照强度!因素有关""写出 一种即可# "1#若某太阳能电池在某段时间内获得的太 阳能为B!通过光电效应获得的电能为,!则 该太阳能电池的光电转化效率为!!!!" #"很多现代建筑采用大面积中空玻璃!中空玻 璃是在两层玻璃之间的空隙内密封干燥的空 气!隔温性能极好!干燥空气和一般空气的区 别就是含水量不同!小明由此提出问题)空气 和水的导热性是否一样呢. 为此!他进行了 如下探究)在两个相同的玻璃瓶中都装入热 水!一个放在温度与室温相同的水中!另一个 放在空气中!为尽量减少其他因素影响!他把 两个瓶都用木块垫起来!如图所示!他每隔一 定的时间记录一次甲*乙温度计的示数!得到 的数据如表 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ) "# 方向性试题强化训练!广西物理 时间 A9OP $ ' ) +# +1 & +0$ +)$ 甲A3 ($ 0$ %* %' %+ & +* +* 乙A3 ($ 1+ 00 0$ '1 & #% +* 第 # 题图 "+#实验中!应控制甲*乙两瓶中水的多少和 !初温!相同" "##观察表中数据!可推断实验时室内温度 是!!-!3!可得出结论)!空气的导热性比 水的导热性差!" "%#进一步研究表明!空气的导热性也是变 化的!它受到诸多因素的影响!请你写出一个 影响空气导热性的因素)!空气是否流动!" "'#结合以上探究!小明联想到生活中有许 多实际应用与此相关!如经过白天在太阳下 晒过的棉被蓬松多孔!晚上盖起来觉得暖和! 其原因是!空气的导热性差!(冬天!室外水 管需用导热性能!差!"选填$好%或$差%# 的保暖材料包裹!否则水管容易破裂" "0#探究中除采用相同时间内观察水降低的 温度来比较空气和水的导热性能外!还可以 采用!通过比较两瓶中水降低相同的温度所用 时间的长短!方法来比较它们的导热性能" %"路由器是一种支持有线和无线连接的网络设 备!可以用网线通过排接口将电脑接入互联 网!也可通过$黑管%向各处发射信号" 第 % 题图 "+#路由器后排接口可以同 时连接多台电脑工作!各接 口之间应是!并!联的!手 机通过路由器无线上网是利 用电磁波传输信号" "##小华的爸爸在路由器的$黑管%上套了一 个碗状信号增强器!小华发现在路由器周围 不同位置!7O<QO分析仪检测到的信号强度 不同!影响信号增强效果的因素有哪些呢. 小华作出如下猜想) 猜想一)可能与信号增强器的材料有关( 猜想二)可能与信号增强器的凹面朝向有关" 为了验证猜想一!小华进行了如下实验)$黑 管%发出稳定信号后!将不同材质的信号增强 器凹面朝向7O<QO分析仪!同时直线移动分 析仪直到接收到 0$ R-信号强度"R-是网络 信号强度的单位!值越大表示信号越强#!测 出分析仪到路由器的距离!记录数据如下表) 材质 无 陶瓷 不锈钢 铁 铝 分析仪 到路由 器距离 1 9 * 9 +% 9 +' 9 +1 9 实验中可以通过!分析仪到路由器距离!反 映它的增强效果(分析表中数据可知)相同条 件下!!铝!材质的信号增强器增强效果更 好一些" "%#为了验证猜想二!小华等$黑管%发出稳 定信号后!分析信号增强器凹面和凸面一侧 距$黑管%相同距离处用 7O<QO分析仪检测 到的信号强度!发现凹面一侧信号的强度始 终大于凸面一侧!这说明猜想二是!正确! "选填$正确%或$错误%#的" "'#信号增强器能增强信号的原因是)路由 器发出的信号会像光一样在信号增强器凹面 发生!反射!现象!凹面对信号起到!会聚! "选填$发散%或$会聚%#作用" "0#实验后!小华认为碗状信号增强器对路 由器信号的增强效果除了跟材料有关!可能 还跟其他因素有关"他另取一个大小形状均 相同的铝制碗状信号增强器!将它的表面用 刀划得坑坑洼洼!进行实验"这样操作的目的 是研究 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !" ##