2025年辽宁省中考物理模拟练习卷(十六)
2025-05-28
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内容正文:
2025年辽宁省中考物理模拟练习卷(十六)
一.选择题(共9小题,满分18分)
1.如图所示是某款国产手机,该手机使用60W的充电器30min可充满一次电。下列关于该手机的估测数据中最符合实际的是( )
A.该手机的长度约为1.2dm B.该手机的质量约为800g
C.正常使用时后壳的温度约为80℃ D.充满一次电消耗的电能约为0.18kW•h
2.2023年5月30日,“神舟十六号”飞船与中国空间站成功对接后,认为中国空间站是静止的,选取的参照物是( )
A.“神舟十六号”飞船 B.中国空间站
C.地面指挥中心 D.在中国空间站内穿行的宇航员
3.“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦。其实,“禾下乘凉梦”也包含着一定的物理知识,水稻下面可乘凉,说明水稻下面有阴影。下列现象的形成原因和阴影的形成原因相同的是( )
A.墙上形成影子 B.水面“折”枝
C.水中倒影 D.雨后彩虹
4.厦门美食的制作中蕴含着许多物理知识,以下分析正确的是( )
A.海蛎饼外皮焦脆是因为油炸时油的熔点高
B.同安封肉煮熟后揭锅盖时,看到的“白气”是水蒸气
C.酥脆的春卷飘香说明分子在不停地做无规则运动
D.煮沙茶酱的过程中,汤汁沸腾后将火调小可降低汤的温度
5.下列关于电磁铁的说法,正确的是( )
A.电磁铁的磁性有无可以通过电流通断来控制
B.电磁铁能永久性地保持磁性
C.可以用铜芯代替铁芯
D.电磁铁外部的磁感线总是从S极出发,回到N极
6.如图所示,木块置于容器底,在容器口下方设有固定的水平金属网(可以挡住木块,使木块无法通过)。现缓慢匀速向容器中注水,直至加满容器。从开始加水到加满容器的过程中,下列关于木块所受浮力与注水时间的关系图正确的是( )
A. B.
C . D.
(多选)7.据统计,2023年我省发电量结构占比如图所示。下列说法正确的是( )
A.风力发电是利用风车叶片转动带动发电机,把机械能转化为电能
B.太阳能是由于太阳内部氢核聚变释放出的巨大核能而产生的,故不属于一次能源
C.水资源越用越少,水能是不可再生能源
D.电能输送的过程中有损耗,是因导线有电阻
(多选)8.一辆汽车在平直的公路上做直线运动,其v﹣t图象如图所示,汽车在第10s时已行驶了150m,速度达到了20m/s,随后匀速前进,若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N,以下说法正确的是( )
A.在0~10s内汽车的平均速度为15m/s
B.在0~10s内汽车的牵引力大小恒为2000N
C.在10~20s内汽车牵引力做的功为4×105J
D.在10~20s内汽车牵引力做功的功率为4×105W
(多选)9.下列关于电能、电功和电功率的说法中正确的是( )
A.家用电器每消耗1度电,电能表的转盘就会转一圈
B.用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功
C.额定功率相同的用电器正常工作相同的时间,消耗的电能相等
D.电流做功的过程实质就是其他形式的能转化为电能的过程
三.填空题(共6小题,满分12分,每小题2分)
10.如图所示为同学们自制的小乐器,8个相同的透明玻璃瓶中装有不同高度的水。用大小相同的力对着如图所示的8个玻璃瓶瓶口分别吹气,发出的声音主要是 的振动产生的,音调从左至右逐渐 (填“升高”或“降低”)。
11.《天工开物》中记录了一种农具“杷”,俗称耙子,是将铁钉固定于木架上制成的,川用于破碎大土块并平整土地,是我国古代劳动人民智慧结晶。当土块太大,耙子不能破碎土块时,人会站在粑子上,这是采用 的方式增大压强。若粑子对土块的压强至少为3.2×104Pa时才能将土块压平,粑子与土块的接触面积约为0.025m2,此时杷子至少要对土块施加 N的力才能将土块压平。
12.家庭电路中,电灯与插座之间是 联的。如图所示,在老师的指导下,小明用测电笔(试电笔)试触某插座的插孔,用指尖抵住笔尾金属体,测电笔的氖管发光,此时 (选填“有”或“没有”)电流通过小军的身体。
13.某学校组织同学们参加各种体育运动。小佳把篮球投进篮筐,说明力可以改变物体的 ,篮球离开手后受 (平衡力或者非平衡力)作用。
14.如图所示,当用拉力F拉动绳端时,物体向 端移动,滑轮B受到 个水平向右的拉力。
15.“糖炒板栗”是中国人传统的休闲食品之一,其做法是将洗净、干燥、开口的板栗放入烧热的黑铁砂中翻炒,炒制过程中,板栗的内能增大,选用黑铁砂主要是因为它的比热容较 ;夏季是吃烧烤的季节,路过烧烤小吃店时,很远就能闻到香味,各种食材在碳火上方烤制过程中温度升高,主要是通过 的方式增加内能。
4. 作图题(共2小题,满分4分,每小题2分)
16.如图甲存在视力缺陷的人眼成像光路图。请在图乙中的虚线框内画出能对其进行矫正的透镜。
17.请按要求作图。
如图甲为写字时的情形图,笔可以看做是杠杆,图乙为其简化图,其中O为支点,F2为阻力,请画出F2的力臂l2。
五.实验探究题(共4小题,满分24分,每空1分)
18.小明在厨房炖汤,向沸腾的汤中加入盐,汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后,大家对水加盐后的变化,提出了丰富的猜想:
猜想1:盐水的沸点比水低;
猜想2:盐水的比热容比水小。
为验证猜想,小明用两只同型号的电水壶,分别装入质量和初温都相同的盐水和水,同时加热,用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。
T/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
t盐水/℃
32
50
65
79
89
98
99.8
99.8
99.8
t水/℃
32
48
62
75
84
92
98
99.3
99.3
小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验,实验现象与小明相似;
(1)根据表中数据可知,盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是 ;
(2)实验中,盐水的沸点是 ℃。小明认为盐水沸点低于100℃,所以猜想1是正确的;小红认为盐水的沸点比水高,所以猜想1是错误的。你赞同谁的观点? ;
(3)进一步分析数据可知,猜想2是 (选填“正确”或“错误”)的,判断的依据: ;
(4)小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”,你觉得他的说法是否可靠?请说明理由 。
19.利用如图进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
(1)如图甲所示,将A、B两块透镜分别正对太阳光时,在光屏上出现了不同的光斑,由此判断需要用 (填“A”或“B”)透镜完成实验;
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上后,需要调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心在 ;
(3)正确调节蜡烛和光屏的位置,直到光屏上出现烛焰清晰的像,如图乙所示,此时光屏上的像是倒立 (填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,利用此成像特点可制成 ;将蜡烛向左移动,适当调节光屏的位置再次得到清晰的像,此时所成像将 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)若把凸透镜换成直径和材料相同,但厚度更厚的另一凸透镜,放在原位置上,蜡烛不动,则像成在光屏的 (填“左”或“右”)方,这是在模拟 (填“近视眼”或“远视眼”)的形成原因;
(5)如图丙所示,小羽将另一光源AB平行于主光轴平放于凸透镜前,A′B′是AB的像。下列关于AB所成像的示意图中,正确的是 ;
(6)联想到如图丁所示光的色散现象,小羽推断:若分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、紫光对凸透镜的焦距 (选填“相同”或“不相同”),推断的理由是: 。
20.小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)安装好杠杆后,发现其左端下沉,如图甲所示,应将平衡螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是 。
(2)如图乙所示,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重为0.5N。在B处先施加一个竖直向下的拉力使杠杆再次在水平位置平衡,此时拉力的大小为 N。若沿着图示的方向斜拉,拉力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,且l1=2l2,如图丙所示,若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的 (选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)小明回到家里,发现家里的两种墙壁开关,如图丁所示,因其按钮可绕面板内的轴转动。根据你的生活经验,你认为 (选填“1”或“2”)较易损坏,这是因为按动这种开关的 较小,按动需要的力较大。
21.某同学利用电压为6V的电源,阻值为10Ω、20Ω、30Ω的三个定值电阻,规格为“45Ω,1A”的滑动变阻器,开关,电流表,电压表。完成下列电学实验:
(1)探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”:
①他将电学元件按图甲所示连接,将一个定值电阻接在a、b之间,开关闭合后发现电压表的示数接近电源电压,电流表的示数为0,则故障原因是定值电阻 (填“断路”或“短路”)。排除故障后,闭合开关,电流表的指针反向偏转,说明还有一处故障是 ;
②某次实验中,电流表示数如图乙所示,其电流值为 A;
③经多次实验后,可以得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(2)测量小灯泡电阻
①该实验的原理是 ;
将标有“3.6V”字样的小灯泡接入图甲的a、b之间。将滑动变阻器的滑片从左向右移动,得出如下表所示数据。可知灯泡电阻随温度的升高而 ;
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
2.0
0.20
2.5
0.22
3.0
0.26
3.6
0.30
4.5
0.32
②当小灯泡正常工作时,小灯泡的阻值为 Ω;
③将两个这样的相同规格的小灯泡串联后接在6V电源上,则两灯泡的总功率为 W。
六.综合应用题(共3小题,满分16分)
23.如图所示,一独木舟外形可看成一个长方体,它长2m、宽50cm、高15cm,质量为50kg。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)当独木舟底部距离水面10cm时,底部受到水的压强为多大?底部有一块面积为0.02m2的补丁,这块补丁此时受到水的压力为多大?
(2)独木舟空载时受到的浮力?
(3)独木舟能承载货物的最大质量为多少?
24.图甲是同学们设计的调光小台灯模型,图乙是该台灯模型的电路原理图。电源电压为9V,R是调节亮度的变阻器,其最大阻值为18Ω。灯L标有“6V 3W”的字样。忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯L正常发光时的电流和电阻各多大?
(2)灯L正常发光时,变阻器R连入电路的阻值是多大?
(3)当变阻器的滑片P转到最左端时,灯L两端的实际功率是多大?
22.某同学发现爷爷养花的阳光房冬冷夏热,不利于花卉生长。在综合实践课上,他与活动小组的同学开展了为爷爷设计“阳光环保智慧小屋”的活动。
【项目分解】
(1)设计冬季太阳能辅助加热系统;
(2)设计夏季遮光控温系统。
【项目实施】
一、设计冬季太阳能辅助加热系统
如图甲,该小组设计了冬季太阳能辅助加热系统电路,其中R为加热电阻,阳光房屋顶安装的太阳能电池板用来获得电能。
(1)图乙是这一过程中的能量转化图(图中A表示某种形式的能量),根据能量转化图判断A为 能;当太阳能电池板对蓄电池充电时,蓄电池相当于 。
(2)晚上,屋内温度较低时,控制开关S1自动接 ,电热器R对室内进行辅助加热。
二、设计夏季自动遮阳控温系统
阳光房的屋顶是用玻璃做的,夏天光照太强、屋内温度过高,不利于花卉生长。该小组利用热敏电阻R1和光敏电阻R2重新设计了简化电路如图丙所示。蓄电池的电压恒为24V,变阻器R0的最大阻值为1500Ω,R1和R2的阻值变化情况如图丁所示,虚线框内R1和R2按一定方式接入电路。将开关S2接c,当户外光照强度增至图丁的A点,且屋内温度升高至28℃时,电流表示数增至10mA,开关S2自动接d,卷帘装置启动,拉动遮阳帘遮光。图丙电路中虚线框内的电阻R1和R2应该 联,此时变阻器R0接入的阻值为 Ω。
【项目优化】
若设定屋内温度为26℃时,卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光,应将图丙中变阻器R0的滑片向 端适当移动一些。
2025年辽宁省中考物理模拟练习卷(十六)
参考答案与试题解析
一.选择题(共6小题)
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
A
A
C
A
D
二.多选题(共3小题)
题号
7
8
9
答案
AD
AC
BC
一.选择题(共6小题)
1.如图所示是某款国产手机,该手机使用60W的充电器30min可充满一次电。下列关于该手机的估测数据中最符合实际的是( )
A.该手机的长度约为1.2dm
B.该手机的质量约为800g
C.正常使用时后壳的温度约为80℃
D.充满一次电消耗的电能约为0.18kW•h
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
【解答】解:A、由生活经验知,手机的长度可能为12cm=1.2dm,故A符合实际;
B、由生活经验知,手机的质量约为150g~250g,故B不符合实际;
C、人体正常体温约37℃,手机正常使用时外壳温度一般不会超过人体体温太多,80℃远高于人体体温,会严重烫伤皮肤,故C不符合实际;
D、充电器功率约为60W=0.06kW,充电时间约为30min=0.5h,充满一次电消耗的电能约为W=Pt=0.06kW×0.5h=0.03kW•h,不是0.18kW•h,故D不符合实际。
故选:A。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.2023年5月30日,“神舟十六号”飞船与中国空间站成功对接后,认为中国空间站是静止的,选取的参照物是( )
A.“神舟十六号”飞船
B.中国空间站
C.地面指挥中心
D.在中国空间站内穿行的宇航员
【分析】运动和静止是相对的,判断物体的运动和静止,首先确定一个参照物,如果被研究的物体和参照物之间没有发生位置的改变,被研究的物体是静止的,否则是运动的。
【解答】解:ACD、“神舟十六号”飞船与中国空间站成功对接后,中国空间站和“神舟十六号”飞船之间相对的位置没发生变化,而与地面指挥中心和在中国空间站内穿行的宇航员之间的空间位置发生了变化,因此以“神舟十六号”飞船为参照物,中国空间站是静止的,以地面指挥中心和在中国空间站内穿行的宇航员为参照物,中国空间站是运动的,故A符合题意,CD不符合题意;
B、研究一个物体的运动或静止情况,不能以物体本身为参照物,故B不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了运动和静止的相对性,知道在判断物体的运动状态时,选择的参照物不同,其判断结果可能不同,但都可能是正确的。
3.“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦。其实,“禾下乘凉梦”也包含着一定的物理知识,水稻下面可乘凉,说明水稻下面有阴影。下列现象的形成原因和阴影的形成原因相同的是( )
A.墙上形成影子 B.水面“折”枝
C.水中倒影 D.雨后彩虹
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到不透明物体后会在其后面形成影子;
(2)(4)光的折射现象,知道水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、彩虹、凸透镜成像都是光的折射;
(3)图中美丽的倒影是光在水面上发生反射形成的虚像。
【解答】解:光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到水稻后在其后面形成阴影;
A、墙上形成影子是因为光在同种均匀介质中沿直线传播,手正好把光线挡住了,挡住的光线不能进入人的眼睛,就看不见挡住的那部分东西了,故A正确;
B、花枝在水中弯折是光从水中斜射入空气时发生折射的结果,故B错误;
C、图中美丽的倒影是平面镜成像,属光的反射现象,故C错误;
D、雨后的彩虹是由光的折射形成的,故D错误。
故选:A。
【点评】本题通过不同的现象考查了学生对光的反射、光的直线传播、光的折射的理解,在学习中要注意区分,并要学会用所学知识解释有关的物理现象。
4.厦门美食的制作中蕴含着许多物理知识,以下分析正确的是( )
A.海蛎饼外皮焦脆是因为油炸时油的熔点高
B.同安封肉煮熟后揭锅盖时,看到的“白气”是水蒸气
C.酥脆的春卷飘香说明分子在不停地做无规则运动
D.煮沙茶酱的过程中,汤汁沸腾后将火调小可降低汤的温度
【分析】(1)晶体熔化时的温度叫做该物质的熔点。
(2)分子在永不停息地做无规则运动。
(3)水蒸气无色无味,用肉眼看不到。
(4)液体沸腾时,不断吸热,温度不变。
【解答】解:A、海蛎饼外皮焦脆是因为油炸时油的沸点高,故A错误;
B、同安封肉煮熟后揭锅盖时,看到的“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水珠,故B错误;
C、春卷飘香说明分子在不停地做无规则运动,故C正确。
D、煮沙茶酱的过程中,汤还能吸热、继续沸腾,温度不变,不可降低汤的温度,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了液体沸腾时的特点、分子运动等,属于基础题。
5.下列关于电磁铁的说法,正确的是( )
A.电磁铁的磁性有无可以通过电流通断来控制
B.电磁铁能永久性地保持磁性
C.可以用铜芯代替铁芯
D.电磁铁外部的磁感线总是从S极出发,回到N极
【分析】电磁铁就是带铁芯的通电螺线管,它的极性、磁性都可以改变,而磁感线只是人们为了研究方便而想象出来的,在磁体外部,磁感线的方向都是从磁体的N极出发,回到S极的。
【解答】解:A、电磁铁的磁性有无,可以通过通电断电来控制,通电时有磁性,断电时无磁性;改变线圈的匝数、电流的强弱、铁芯的有无都可以改变电磁铁的磁性强弱,故A正确;
B、电磁铁中电流消失后,磁性即消失,故磁性不能永远保持,故B错误;
C、铜不能被磁化,故C错误;
D、在磁体外部,磁感线都是从N发出,回到S极的,故D错误。
故选:A。
【点评】对电磁铁的了解要知道它的磁性、磁极都是可以人为改变的;对磁感线的了解要知道它是为了研究方便而想象出来的线,它的方向在磁体外部始终是从N极指向S极的。
6.如图所示,木块置于容器底,在容器口下方设有固定的水平金属网(可以挡住木块,使木块无法通过)。现缓慢匀速向容器中注水,直至加满容器。从开始加水到加满容器的过程中,下列关于木块所受浮力与注水时间的关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】在注水过程中,经历了三个过程:在木块没有接触金属网之前、木块接触到金属网后到水面刚到金属网、水面从金属网到水槽口。先后分析排开水的体积变化,利用阿基米德原理分析木块受到的浮力变化。
【解答】解:在注水过程中,经历了三个过程:
(1)在木块没有接触金属网之前,木块处于漂浮状态,受到的浮力等于木块重力,大小不变;
(2)木块接触到金属网后到水面刚到金属网,由于金属网的束缚,使得木块不能继续上升,随着注水,容器里的水面升高,木块排开水的体积变大,由F浮=ρ水V排g可知,木块受到的浮力变大;
(3)水面从金属网到水槽口,木块浸没水中,排开水的体积不变,由F浮=ρ水V排g可知,木块受到的浮力不变。
可见,在注水过程中木块所受到的浮力先不变、又增大、最后又不变,只有D选项图符合题意。
故选:D。
【点评】能分析清楚木块在碰到金属网之前、碰到金属网之后以及水面在金属网上面木块排开水的体积变化情况是解决本题的关键。
二.多选题(共3小题)
(多选)7.据统计,2023年我省发电量结构占比如图所示。下列说法正确的是( )
A.风力发电是利用风车叶片转动带动发电机,把机械能转化为电能
B.太阳能是由于太阳内部氢核聚变释放出的巨大核能而产生的,故不属于一次能源
C.水资源越用越少,水能是不可再生能源
D.电能输送的过程中有损耗,是因导线有电阻
【分析】(1)发电机利用电磁感应将机械能转化为电能;
(2)能源从产生方式角度划分:
一次能源:是指可以从自然界直接获取的能源:例:煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能。
二次能源:是指无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到的能源。例:电能、乙醇汽油、氢能、沼气。
能源从是否可再生角度划分:
可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源。例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
(3)根据焦耳定律解答。
【解答】解:A.风力发电是利用风车叶片转动带动发电机,利用电磁感应将机械能转化为电能,故A正确;
B.太阳能是由于太阳内部氢核聚变释放出的巨大核能而产生的,可以从自然界直接获取的能源,故属于一次能源,故B错误;
C.淡水资源越用越少,水能是可以从自然界中源源不断地得到的能源,属于可再生能源,故C错误;
D.电能输送的过程中有损耗,根据焦耳定律,电流产生的热量与电阻大小有关,如果没有电阻不会发热,故是因导线有电阻而损失电能,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查能量的转化与分类,属于中档题。
(多选)8.一辆汽车在平直的公路上做直线运动,其v﹣t图象如图所示,汽车在第10s时已行驶了150m,速度达到了20m/s,随后匀速前进,若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N,以下说法正确的是( )
A.在0~10s内汽车的平均速度为15m/s
B.在0~10s内汽车的牵引力大小恒为2000N
C.在10~20s内汽车牵引力做的功为4×105J
D.在10~20s内汽车牵引力做功的功率为4×105W
【分析】A、由题目可知,汽车在0~10s内行驶的路程s1,根据速度公式得出在0~10s内汽车的平均速度;
B、由图可知,在0~10s内,汽车做加速运动,牵引力大于阻力;
C、汽车在10~20s内做匀速运动,处于平衡状态,牵引力等于阻力,利用W=Fs求汽车在10~20s内牵引力做的功;
D、利用P求汽车牵引力做功的功率。
【解答】解:
A、由题目可知,汽车在0~10s内行驶的路程s1=150m,则在0~10s内汽车的平均速度为v15m/s,故A正确;
B、由图象可知,在0~10s内,汽车做加速运动,牵引力大于阻力,即牵引力大于2000N,故B错误;
C、由图象可知,汽车在10~20s内做匀速运动,处于平衡状态,牵引力等于阻力,即F=f=2000N,
其速度为v2=20m/s,汽车在10~20s内行驶的路程s2=v2t2=20m/s×10s=200m,
则牵引力做的功W2=Fs2=2000N×200m=4×105J,故C正确;
D、汽车在10~20s内牵引力做功的功率为P24×104W,故D错误。
故选AC。
【点评】此题考查了速度公式、功的公式、功率公式的应用,关键是根据图象、结合二力平衡条件得出汽车做匀速直线运动时的牵引力大小。
(多选)9.下列关于电能、电功和电功率的说法中正确的是( )
A.家用电器每消耗1度电,电能表的转盘就会转一圈
B.用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功
C.额定功率相同的用电器正常工作相同的时间,消耗的电能相等
D.电流做功的过程实质就是其他形式的能转化为电能的过程
【分析】(1)不同规格的电能表,家用电器每消耗1度电,电能表的转盘转过的圈数不同。
(2)用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功。
(3)根据W=Pt可知:额定功率相同的用电器正常工作相同的时间,消耗的电能相等。
(4)电流做功的过程实质就是把电能转化为其他形式的能的过程。
【解答】解:A、不同规格的电能表,家用电器每消耗1度电,电能表的转盘转过的圈数不同,故A错误;
B、用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功,故B正确;
C、根据W=Pt可知:额定功率相同的用电器正常工作相同的时间,消耗的电能相等,故C正确;
D、电流做功的过程实质就是把电能转化为其他形式的能的过程,故D错误。
故选:BC。
【点评】知道电流做功的实质;知道电功和电能;知道测量电能的仪表是电能表。
三.填空题(共6小题)
10.如图所示为同学们自制的小乐器,8个相同的透明玻璃瓶中装有不同高度的水。用大小相同的力对着如图所示的8个玻璃瓶瓶口分别吹气,发出的声音主要是 空气柱 的振动产生的,音调从左至右逐渐 降低 (填“升高”或“降低”)。
【分析】(1)声音的大小(或强弱)叫响度;声音振动的快慢影响声音的音调,振动越快音调越高。
(2)用嘴贴着管口吹气,振动发声的物体是瓶中的空气;敲击瓶子时,振动发声的物体是瓶子(包括瓶内的水)。
【解答】解:用同样大小的力敲击8个玻璃瓶,瓶中的水越多,瓶子越不容易振动,则8个玻璃瓶振动的快慢不同,即发声的频率不同,所以声音的音调不同;
用嘴贴着瓶口吹气,声音是由于瓶内空气柱的振动发出的,从左至右空气柱逐渐变长,振动的频率越来越慢,因此音调逐渐降低。
故选:空气柱;降低。
【点评】解决此类问题要会根据响度、音色和音调的定义区分声音的三个特征并且要知道影响三个特征的因素有哪些。
11.《天工开物》中记录了一种农具“杷”,俗称耙子,是将铁钉固定于木架上制成的,川用于破碎大土块并平整土地,是我国古代劳动人民智慧结晶,如图所示。当土块太大,耙子不能破碎土块时,人会站在粑子上,这是采用 增大压力 的方式增大压强。若粑子对土块的压强至少为3.2×104Pa时才能将土块压平,粑子与土块的接触面积约为0.025m2,此时杷子至少要对土块施加 800 N的力才能将土块压平。
【分析】增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积;增大压力的同时,减小受力面积;
根据p求杷子至少要对土块施加的压力。
【解答】解:当土块太大,耙子不能破碎土块时,人往往会站上耙子耕作,是在受力面积一定时,通过增大压力的方式来增大压强;
根据p可得,杷子至少要对土块施加的压力:
F=pS=3.2×104Pa×0.025m2=800N。
故答案为:增大压力;800。
【点评】本题考查增大压强的方法和压强公式的应用,难度一般。
12.家庭电路中,电灯与插座之间是 并 联的。如图所示,在老师的指导下,小明用测电笔(试电笔)试触某插座的插孔,用指尖抵住笔尾金属体,测电笔的氖管发光,此时 有 (选填“有”或“没有”)电流通过小军的身体。
【分析】家庭电路中的用电器是并联的;根据测电笔的使用方法分析。
【解答】解:家庭电路中,电灯与插座工作时互不影响,是并联的;
测电笔的正确使用方法是,手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触零线或火线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线,
当笔尖接触火线时,电流会经笔尖、氖管、大电阻、笔尾、人体导向大地,形成通路。这一过程中,人体会成为电路的一部分,会有微弱的电流通过。
故答案为:并;有。
【点评】本题考查了家庭电路的连接、测电笔的使用,熟练掌握相关基础知识是关键。
13.某学校组织同学们参加各种体育运动。小佳把篮球投进篮筐,说明力可以改变物体的 运动状态 ,篮球离开手后受 非平衡力 (平衡力或者非平衡力)作用。
【分析】(1)力可以改变物体的形状和运动状态;
(2)处于平衡状态的物体可能不受力的作用,可能受到平衡力的作用,处于非平衡状态的物体,受到非平衡力的作用。
【解答】解:小佳把篮球投进篮筐,说明力可以改变物体的运动状态;
篮球离开手后,运动方向和速度大小都发生变化,处于非平衡状态,所以受非平衡力作用。
故答案为:运动状态;非平衡力。
【点评】此题考查平衡状态的判断、力的作用效果,难度不大,理解平衡状态的含义是关键。
14.如图所示,当用拉力F拉动绳端时,物体向 右 端移动,滑轮B受到 2 个水平向右的拉力。
【分析】随物体一起运动的滑轮叫动滑轮。
【解答】解:如图所示,当用拉力F拉动绳端时,物体向右端移动,动滑轮上有两股绳,滑轮B受到两个水平向右的拉力。
故答案为:右;2。
【点评】本题考查了动滑轮的辨别以及使用滑轮组时拉力的计算,难度不大。
15.“糖炒板栗”是中国人传统的休闲食品之一,其做法是将洗净、干燥、开口的板栗放入烧热的黑铁砂中翻炒,炒制过程中,板栗的内能增大,选用黑铁砂主要是因为它的比热容较 小 ;夏季是吃烧烤的季节,路过烧烤小吃店时,很远就能闻到香味,各种食材在碳火上方烤制过程中温度升高,主要是通过 热传递 的方式增加内能。
【分析】(1)质量相同的两物体,吸收相同的热量时,比热容小的物体温度升高快;改变物体内能的方式:做功和热传递。
【解答】解:选用黑铁砂主要是因为它的比热容较小,温度升高的快;各种食材在碳火上方烤制过程中温度升高,主要是通过热传递的方式增加内能。
故答案为:小;热传递。
【点评】本题考查了比热容和改变内能的方式,属于基础题。
四.作图题(共2小题)
16.如图甲存在视力缺陷的人眼成像光路图。请在图乙中的虚线框内画出能对其进行矫正的透镜。
【分析】根据图中眼睛成像的光路图来判断中近视眼还是远视眼,再选择合适的透镜进行矫正。
【解答】解:图甲中的物体的像成在视网膜的前方,所以是近视眼,应用发散透镜来矫正,即用凹透镜矫正,如图所示:
【点评】本题考查对近视眼成像和矫正的认识和理解,是一道基础题。
17.请按要求作图。
如图甲为写字时的情形图,笔可以看做是杠杆,图乙为其简化图,其中O为支点,F2为阻力,请画出F2的力臂l2。
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离。
【解答】解:力臂指的是支点到力的作用线的垂直距离,反向延长力F2的作用线,从支点O作力F2的垂线,即为F2的力臂l2,如图所示:
【点评】此题主要考查了有关力臂的画法,首先要掌握力臂的画法,确定支点,从支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即为力臂
五.实验探究题(共5小题)
18.小明在厨房炖汤,向沸腾的汤中加入盐,汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后,大家对水加盐后的变化,提出了丰富的猜想:
猜想1:盐水的沸点比水低;
猜想2:盐水的比热容比水小。
为验证猜想,小明用两只同型号的电水壶,分别装入质量和初温都相同的盐水和水,同时加热,用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。
T/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
t盐水/℃
32
50
65
79
89
98
99.8
99.8
99.8
t水/℃
32
48
62
75
84
92
98
99.3
99.3
小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验,实验现象与小明相似;
(1)根据表中数据可知,盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是 当温度较低时,随着加热的进行,吸收热量,温度不断升高;当沸腾时,吸收热量,温度保持不变 ;
(2)实验中,盐水的沸点是 99.8 ℃。小明认为盐水沸点低于100℃,所以猜想1是正确的;小红认为盐水的沸点比水高,所以猜想1是错误的。你赞同谁的观点? 小红 ;
(3)进一步分析数据可知,猜想2是 正确 (选填“正确”或“错误”)的,判断的依据: 水和盐水的质量和初温相同,当加热相同的时间时,水和盐水吸收的热量相同,比较盐水和水的温度,水升高的温度比盐水小,由c可知,盐水的比热容小于水的比热容 ;
(4)小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”,你觉得他的说法是否可靠?请说明理由 不可靠,为了使实验结论具有普遍性应进行多次实验,通过一次实验得出结论,实验结论不可靠 。
【分析】(1)根据表格中的数据得出结论;
(2)根据表中数据可知盐水的沸点;同样得出水的沸点,比较即可解答;
(3)由题可知水和盐水的质量和初温相同,当加热相同的时间时,水和盐水吸收的热量相同,比较盐水和水的温度,由此得出结论;
(4)为了使实验结论具有普遍性应进行多次实验,通过一次实验得出结论,实验结论不可靠。
【解答】解:(1)根据表格中的数据,盐水和水加热过程中温度变化的共同特点:当温度较低时,随着加热的进行,吸收热量,温度不断升高;当沸腾时,吸收热量,温度保持不变;
(2)根据表中数据可知盐水的沸点是99.8℃;同样得出水的沸点是99.3℃,盐水的沸点比水高,所以猜想1是错误的,赞同小红的观点;
(3)观察图像可知水和盐水的质量和初温相同,当加热相同的时间时,水和盐水吸收的热量相同,比较盐水和水的温度,水升高的温度比盐水小,由c可知,盐水的比热容小于水的比热容,所以,猜想2是正确的。
(4)不可靠,为了使实验结论具有普遍性应进行多次实验,通过一次实验得出结论,实验结论不可靠。
故答案为:(1)当温度较低时,随着加热的进行,吸收热量,温度不断升高;当沸腾时,吸收热量,温度保持不变;(2)99.8;小红;(3)正确;水和盐水的质量和初温相同,当加热相同的时间时,水和盐水吸收的热量相同,比较盐水和水的温度,水升高的温度比盐水小,由c可知,盐水的比热容小于水的比热容;(4)不可靠,为了使实验结论具有普遍性应进行多次实验,通过一次实验得出结论,实验结论不可靠。
【点评】此题考查水和盐水沸腾时的相关知识,关键是制作图像并从图像中得出有用信息,属于综合题目。
19.利用如图进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
(1)如图甲所示,将A、B两块透镜分别正对太阳光时,在光屏上出现了不同的光斑,由此判断需要用 B (填“A”或“B”)透镜完成实验;
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上后,需要调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心在 同一高度 ;
(3)正确调节蜡烛和光屏的位置,直到光屏上出现烛焰清晰的像,如图乙所示,此时光屏上的像是倒立 放大 (填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,利用此成像特点可制成 投影仪 ;将蜡烛向左移动,适当调节光屏的位置再次得到清晰的像,此时所成像将 变小 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)若把凸透镜换成直径和材料相同,但厚度更厚的另一凸透镜,放在原位置上,蜡烛不动,则像成在光屏的 左 (填“左”或“右”)方,这是在模拟 近视眼 (填“近视眼”或“远视眼”)的形成原因;
(5)如图丙所示,小羽将另一光源AB平行于主光轴平放于凸透镜前,A′B′是AB的像。下列关于AB所成像的示意图中,正确的是 D ;
(6)联想到如图丁所示光的色散现象,小羽推断:若分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、紫光对凸透镜的焦距 不相同 (选填“相同”或“不相同”),推断的理由是: 红色光较紫色光偏折能力弱 。
【分析】(1)凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用;
(2)为了使像成在光屏中央,需要调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一高度;
(3)根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的;根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析回答;
(4)凸透镜凸度变厚,对光的会聚能力变强;近视眼的晶状体对光的会聚能力较强,像成在视网膜的前方;
(5)根据凸透镜成实像时,物近像远像变大分析回答;
(6)不同颜色的光经凸透镜的折射本领不同。
【解答】解:(1)图中的A对光起发散作用,是凹透镜,B对光起会聚作用,是凸透镜,探究凸透镜成像规律应该选择B透镜进行实验;
(2)为了使像成在光屏中央,需要调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一高度;
(3)由图可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的;
将蜡烛向左移动,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,应适当调节光屏的位置再次得到清晰的像,此时所成像将变小;
(4)若把凸透镜换成直径和材料相同,但厚度更厚的另一凸透镜,放在原位置上,凸透镜凸度变厚,对光的会聚能力变强,会将光线提前会聚成像,此时像成在光屏的左方,这是在模拟近视眼的形成原因;
(5)将AB点到主轴的距离看成是物体的高度,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,B点所成的像B'到主轴的距离小于A点所成的像A'到主轴的距离,故ABC错误,D正确,故选:D;
(6)用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、紫光对凸透镜的焦距不相同;红色光对凸透镜的焦距大,这是因为红色光较紫色光偏折能力弱。
故答案为:
故答案为:(1)B;(2)同一高度;(3)放大;投影仪;变小;(4)左;近视眼;(5)D;(6)不相同;红色光较紫色光偏折能力弱。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
20.小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)安装好杠杆后,发现其左端下沉,如图甲所示,应将平衡螺母向 右 调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是 便于测量力臂 。
(2)如图乙所示,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重为0.5N。在B处先施加一个竖直向下的拉力使杠杆再次在水平位置平衡,此时拉力的大小为 2 N。若沿着图示的方向斜拉,拉力将 变大 (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,且l1=2l2,如图丙所示,若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的 右 (选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)小明回到家里,发现家里的两种墙壁开关,如图丁所示,因其按钮可绕面板内的轴转动。根据你的生活经验,你认为 1 (选填“1”或“2”)较易损坏,这是因为按动这种开关的 力臂 较小,按动需要的力较大。
【分析】(1)根据左偏右调,右偏左调进行分析;
杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂,而且可以忽略杠杆自重的影响;
(2)(3)由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2进行计算和分析。
(4)1开关的力臂较小,按动时所需的力较大。
【解答】解:(1)如图所示,杠杆左端下沉,根据左偏右调可知,应将平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡;
杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂,而且可以忽略杠杆自重的影响;
(2)在A点悬挂3个钩码,A点距O点4个小格,则力臂为4l,B点距O点3个小格,则力臂为3l,则由杠杆的平衡条件
F1l1=F2l2得:3G×4l=FB×3l,;
倾斜拉动弹簧测力计,力臂变为力的延长线到O点的垂直距离,力臂变小,另一边力和力臂都不变,所以沿着图示的方向斜拉,拉力拉力变大。
(3)杠杆的平衡条件F1l1=F2l2
若设每个硬币的重力为G,则由图可得:2Gl1=4Gl2
所以:l1=2l2
若两边同时各取走一枚硬币,则左边为:Gl1=2Gl2
右边为3Gl2,由于2Gl2<3Gl2,所以杠杆的右端将下沉。
(4)1较易损坏,这是因为按动这种开关的力臂较小,按动时所需的力较大。
故答案为:(1)右;便于测量力臂;(2)2;变大;(3)右;(4)1;力臂。
【点评】本题探究杠杆的平衡条件实验,掌握杠杆的平衡条件是关键。
21.某同学利用电压为6V的电源,阻值为10Ω、20Ω、30Ω的三个定值电阻,规格为“45Ω,1A”的滑动变阻器,开关,电流表,电压表。完成下列电学实验:
(1)探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”:
①他将电学元件按图甲所示连接,将一个定值电阻接在a、b之间,开关闭合后发现电压表的示数接近电源电压,电流表的示数为0,则故障原因是定值电阻 断路 (填“断路”或“短路”)。排除故障后,闭合开关,电流表的指针反向偏转,说明还有一处故障是 电流表正负接线柱接反了 ;
②某次实验中,电流表示数如图乙所示,其电流值为 0.28 A;
③经多次实验后,可以得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 反比 。
(2)测量小灯泡电阻
①该实验的原理是 R ;
将标有“3.6V”字样的小灯泡接入图甲的a、b之间。将滑动变阻器的滑片从左向右移动,得出如下表所示数据。可知灯泡电阻随温度的升高而 增大 ;
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
2.0
0.20
2.5
0.22
3.0
0.26
3.6
0.30
4.5
0.32
②当小灯泡正常工作时,小灯泡的阻值为 12 Ω;
③将两个这样的相同规格的小灯泡串联后接在6V电源上,则两灯泡的总功率为 1.68 W。
【分析】(1)①闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,并接近电源电压,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,则与电压表并联的电路断路了;电表正负接线柱接反后,电表指针会反向偏转;
②由图乙可知,根据电流表的量程和分度值读数;
③电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(2)①用电流表测量通过小灯泡的电流,用电压表测量小灯泡两端的电压,根据欧姆定律算出小灯泡的电阻;②
②分析数据得,灯泡电阻随温度升高而增大;
由表格读出,小灯泡正常工作时的电压和电流,根据欧姆定律求出小灯泡的阻值;
③两个这样相同规格的小灯泡串联接在6V电源两端,每个灯分得3V电压,根据图象得对应的电流,根据P=UI求总功率;
【解答】解:(1)①闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,并接近电源电压,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,则与电压表并联的电路断路了,即故障原因是:定值电阻断路;闭合开关后,电流表指针向左偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的;
②由图乙可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,故读数为 0.28A;
③多次实验后,根据数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(2)①用电流表测量通过小灯泡的电流,用电压表测量小灯泡两端的电压,故测量小灯泡电阻的原理是:R;
分析表中数据还发现灯泡的电阻在变化,主要原因灯泡两端电压越大,通过的电流越大,实际功率越大,温度越高,灯丝的电阻随温度的升高而增大;
②由表格知,小灯泡正常工作时的电压和电流分别是3.6V和0.30A,根据欧姆定律求出小灯泡的阻值:R12Ω;
③将两个这样相同规格的小灯泡串在6V电源两端,根据分压原理,每灯两端的电压为3V,由图丙知,灯的电流为0.28A,电路消耗的总功率为P总=UI=6V×0.28A=1.68W。
故答案为:(1)①断路;电流表正负接线柱接反了;②0.28;③反比;(2)①R;增大;②10;③1.68。
【点评】本题是伏安法测电阻的实验,考查了实物电路的连接、串联电路特点的应用、电功率的计算、灯泡电阻与温度关系等,考查知识点多,综合性强。
22.某同学发现爷爷养花的阳光房冬冷夏热,不利于花卉生长。在综合实践课上,他与活动小组的同学开展了为爷爷设计“阳光环保智慧小屋”的活动。
【项目分解】
(1)设计冬季太阳能辅助加热系统;
(2)设计夏季遮光控温系统。
【项目实施】
一、设计冬季太阳能辅助加热系统
如图甲,该小组设计了冬季太阳能辅助加热系统电路,其中R为加热电阻,阳光房屋顶安装的太阳能电池板用来获得电能。
(1)图乙是这一过程中的能量转化图(图中A表示某种形式的能量),根据能量转化图判断A为 化学 能;当太阳能电池板对蓄电池充电时,蓄电池相当于 用电器 。
(2)晚上,屋内温度较低时,控制开关S1自动接 a ,电热器R对室内进行辅助加热。
二、设计夏季自动遮阳控温系统
阳光房的屋顶是用玻璃做的,夏天光照太强、屋内温度过高,不利于花卉生长。该小组利用热敏电阻R1和光敏电阻R2重新设计了简化电路如图丙所示。蓄电池的电压恒为24V,变阻器R0的最大阻值为1500Ω,R1和R2的阻值变化情况如图丁所示,虚线框内R1和R2按一定方式接入电路。将开关S2接c,当户外光照强度增至图丁的A点,且屋内温度升高至28℃时,电流表示数增至10mA,开关S2自动接d,卷帘装置启动,拉动遮阳帘遮光。图丙电路中虚线框内的电阻R1和R2应该 串 联,此时变阻器R0接入的阻值为 800 Ω。
【项目优化】
若设定屋内温度为26℃时,卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光,应将图丙中变阻器R0的滑片向 左 端适当移动一些。
【分析】一、(1)太阳能电池板对充电电池充电时,将电能转化为化学能,充电电池相当于用电器;
(2)晚上,屋内温度较低时,R对室内进行辅助加热,据此根据图甲分析开关的连接情况;
二、开关S2接c,当户外光照强度达到图丁的A点,屋内温度升高至28℃时,电流表示数为10mA,此时R0与虚线框部分的电路串联,由欧姆定律计算电路的总电阻,由图丁读出此时R1和R2连入电路的阻值,根据并联和串联电路规律计算R1和R2两种连接方式连入电路的总电阻,得到R0接入的阻值,与其最大值比较,从而判断R1和R2的连接方式;
由图丙知,R1随温度变化情况,卷帘装置启动时电路中电流是一定的,根据串联电路的电阻规律判断滑片的移动方向。
【解答】解:一、(1)有阳光时太阳能电池板发电并将电能储存至蓄电池中,蓄电池将电能转化为化学能,晚上蓄电池对路灯供电,将化学能转化为电能,路灯发光将电能转化为光能;太阳能电池板对充电电池充电时,将电能转化为化学能,充电电池相当于用电器;
(2)晚上,屋内温度较低时,由图甲知,控制开关S1自动接a,R连入电路才能对室内进行辅助加热;
二、开关S2接c,当户外光照强度达到图丁的A点,屋内温度升高至28℃时,电流表示数为10mA,
由I可得,此时电路的总电阻:R2400Ω,
由图丙和丁知,此时R1连入电路的阻值为1000Ω,R1连入电路的阻值为600Ω,
①若方框内两电阻并联后的总电阻:R12375Ω,则变阻器R0接入的阻值:R0=R﹣R12=2400Ω﹣375Ω=2025Ω>1500Ω,不符合题意,
②若方框内两电阻串联后的总电阻:R12=R1+R2=1000Ω+600Ω=1600Ω,则变阻器R0接入的阻值:R0=R﹣R12=2400Ω﹣1600Ω=800Ω,符合题意,
所以R1和R2应该串联,变阻器R0接入的阻值为800Ω;
若设定屋内温度为26℃时,卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光,由图丙知,R1随温度降低而增大,卷帘装置启动时电路中电流是一定的,即电路的总电阻是一定,由串联电路的电阻规律知,应减小变阻器连入电阻的阻值,即R0的滑片向左移动。
故答案为:一、(1)化学;用电器;(2)a;二、串;800;左。
【点评】本题以智能环保房的设计为情境,考查了对电路的认识、串并联电路电阻规律以及欧姆定律的应用,能理解题意,并能从图像中获取有用信息是关键。
六.计算题(共2小题)
23.如图所示,一独木舟外形可看成一个长方体,它长2m、宽50cm、高15cm,质量为50kg。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)当独木舟底部距离水面10cm时,底部受到水的压强为多大?底部有一块面积为0.02m2的补丁,这块补丁此时受到水的压力为多大?
(2)独木舟空载时受到的浮力?
(3)独木舟能承载货物的最大质量为多少?
【分析】(1)已知独木舟底部水的深度,根据p=ρ液gh计算独木舟底部受到的压强;根据p可得补丁此时受到水的压力;
(2)已知独木舟自身的质量,独木舟空载漂浮时受到的浮力等于独木舟的自重,根据F浮=G=mg求得独木舟空载时受到的浮力;
(3)已知独木舟的长、宽、高,根据V=abc求得独木舟的体积,当独木舟刚好浸没时,受到的浮力最大,根据F浮=ρ液gV排求得独木舟受到的最大浮力,独木舟的最大总重力等于最大浮力,货物的最大重量等于最大总重力与独木舟自重之差,由m可得承载货物的最大质量。
【解答】解:(1)独木舟底部受到的压强为:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=1000Pa;
根据p可得补丁此时受到水的压力:
F=pS=1000Pa×0.02m2=20N;
(2)独木舟空载漂浮时受到的浮力等于独木舟的自重,即:
F浮=G舟=m舟g=50kg×10N/kg=500N;
(3)独木舟的体积为:V=abc=2m×50×10﹣2m×15×10﹣2m=0.15m3,
当独木舟刚好浸没时,受到的浮力最大,此时独木舟排开水的体积等于独木舟的体积,
则独木舟受到的最大浮力为:F浮大=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m3=1500N,
独木舟的最大总重力等于最大浮力,即:G总=F浮大=1500N,
独木舟能承载的最大货物的重量为:G货=G总﹣G舟=1500N﹣500N=1000N,
独木舟能承载货物的最大质量为:m100kg。
答:(1)当独木舟底部距离水面10cm时,底部受到的压强为1000Pa;这块补丁此时受到水的压力为20N;
(2)独木舟空载时受到的浮力为500N;
(3)独木舟能承载的最大货物的重量为100kg。
【点评】本题考查压强、重力、浮力的计算,知道物体漂浮时受到的浮力等于物体的重力是关键。
24.图甲是同学们设计的调光小台灯模型,图乙是该台灯模型的电路原理图。电源电压为9V,R是调节亮度的变阻器,其最大阻值为18Ω。灯L标有“6V 3W”的字样。忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯L正常发光时的电流和电阻各多大?
(2)灯L正常发光时,变阻器R连入电路的阻值是多大?
(3)当变阻器的滑片P转到最左端时,灯L两端的实际功率是多大?
【分析】(1)已知灯L的额定电压和额定功率,根据P=UI求灯正常发光时的电流,根据欧姆定律求灯正常发光时的电阻;
(2)由图乙可知,灯L与变阻器R串联,灯L正常发光时,通过变阻器的电流等于通过灯的电流,根据串联电路的电压规律求变阻器两端的电压,根据欧姆定律求变阻器接入电路的电阻;
(3)当变阻器的滑片P转到最左端时,变阻器的阻值全部连入电路,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求电路中的电流,利用P=I2R求出灯L的实际功率。
【解答】解:(1)根据P=UI可得灯正常发光时的电流:IL0.5A,
根据I可得灯正常发光时的电阻:RL12Ω;
(2)由图乙可知,灯L与变阻器R串联,灯L正常发光时,
通过变阻器的电流等于通过灯的电流,即:IR=IL=0.5A,
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得变阻器两端的电压:
UR=U﹣U额=9V﹣6V=3V;
根据I可得变阻器接入电路的电阻:
R6Ω;
(3)当变阻器的滑片P转到最左端时,变阻器的阻值全部连入电路,
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得,通过灯L的电流:
I小0.3A,
灯L的实际功率:PL=I小2RL=(0.3A)2×12Ω=1.08W。
答:(1)灯L正常发光时的电流为0.5A,电阻为12Ω;
(2)灯L正常发光时,变阻器R连入电路的阻值是6Ω;
(3)当变阻器的滑片P转到最左端时,灯L两端的实际功率是1.08W。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用。
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