江苏省泰州市姜堰区城西实验学校2024-2025学年九年级下学期3月月考物理试题
2025-06-07
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内容正文:
2024-2025学年江苏省泰州市姜堰区城西实验学校九年级(下)月考物理试卷(3月份)
第一部分选择题(共24分)一、选择题(本题共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符合题意。)
1.(2分)近年来,我国在能源、信息与材料等领域取得了辉煌的成就,下列说法正确的是( )
A.我国H前的核电站是利用原子核聚变发电的
B.风能、水能、太阳能、核能都是可再生能源
C.光纤通信是利用激光在光导纤维中多次反射传输信息的
D.地面控制中心通过超声波与空间站中的航天员通信
2.(2分)我国有着灿烂的诗词文化,很多诗词中蕴含着物理知识。下列说法正确的是( )
A.“照水冰如鉴,扫雪玉为尘”,冰是水蒸气凝固形成的,该过程放热
B.“霜降水泽枯,岁晚木叶落”,霜是水蒸气凝华形成的,该过程放热
C.“雾裹山疑失,雷鸣雨未休”,雾的形成是汽化现象,该过程放热
D.“露从今夜白,月是故乡明”,露的形成是液化现象,该过程吸热
3.(2分)下列叙述中,正确的是( )
A.物体吸收的热量越多,温度升高的越多
B.内能越大的物体,温度越高
C.内能大的物体,把温度传给内能小的物体
D.物体的温度升高,内能一定增大
4.(2分)下列对于科学研究方法的说法中,正确的是( )
①通过磁感线研究磁场分布,通过光线研究光的传播路径和方向——理想模型法
②在探究电流热效应时,用质量相等的煤油的温度变化来比较不同电阻丝产生的热量——等效替代法
③通过计算对应的动力与动力臂和阻力与阻力臂的乘积得出杠杆的平衡条件——归纳法
④通过与水流的比较建立电流概念——对比法
A.只有①② B.只有①③ C.只有②③ D.只有③④
5.(2分)下列关于“影”的形成,不能用光的直线传播来解释的是( )
A.在阳光直射下,大树底下出现的“阴影”
B.立竿见“影”
C.岸边树木在河水中的“倒影”
D.皮影戏中的“手影”
6.(2分)如图甲所示是四冲程汽油机某冲程示意图,图乙为空气压缩引火仪,图丙对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞出”。关于这三幅图,下列说法正确的是( )
A.三幅图所示的过程改变气体内能的方式不同
B.三幅图所示的过程气体内能大小的变化情况相同
C.甲图为汽油机的做功冲程,其能量转化与图丙中的能量转化相同
D.若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程,则其飞轮转速为1200r/min
7.(2分)某自动售货机,它可通过手机扫码(闭合S1)或通过投币(闭合S2),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是图中的( )
A. B.
C. D.
8.(2分)如图所示,甲、乙、丙三图的装置完全相同,烧杯内液体的初温与质量相同,燃料的质量相同,假设燃料都完全燃烧且不考虑热量损失,液体的末温分别为t甲、t乙、t丙,下列判断不正确的是( )
A.研究燃料热值,选择甲、乙两图,若t甲>t乙,则燃料1的热值大
B.研究物质吸热能力,选择甲、丙两图,若t甲>t丙,则液体a的比热容小
C.甲、丙两图实验中,加热时间的长短表示液体吸收热量的多少
D.选择甲、乙两图实验和甲、丙两图实验所用测量工具相同
9.(2分)将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体,升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2,物重G1>G2,不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是( )
A.拉力F1一定大于F2
B.乙滑轮组的机械效率较高
C.甲、乙滑轮组的有用功相同
D.甲的额外功与有用功的比值较小
10.(2分)如图所示是灵敏电流计的内部结构图,下列与其工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
11.(2分)某学习小组利用压敏电阻、定值电阻等器材,设计出如图所示汽车油量报警电路,当油箱内油量不足时可以报警提示。当R1两端电压大于设定值U时,就会触发报警器,此时油箱中的油量称为警示油量,已知压敏电阻位于油箱底部且阻值随压力的增加而减小。关于油量表报警电路,下列说法错误的是( )
A.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流会变小
B.R1为压敏电阻,R2为定值电阻
C.若换用阻值更大的定值电阻,警示油量值会变小
D.若换用电压更大的电源,警示油量值会变小
12.(2分)甲、乙两灯的正常工作的电压分别为6V和3V,它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端,甲灯正常发光,R1的两端电压为U1,功率为P1;乙灯与R2串联接在该电源两端,乙灯也能正常发光,R2的两端电压为U2,功率为P2。已知R1+R2=26Ω,则以下说法正确的是( )
①电源电压U是9V
②电阻R1的阻值是5Ω
③将两灯串联时电路允许的最大总电压为6.6V
④电路中P1与P2的比值是5:6
A.①② B.①③ C.①④ D.①③④
第二部分非选择题(共76分)二、填空题(本题有8小题,每空1分,共24分)
13.(2分)琴和瑟是中华民族传统乐器,通过弹拨琴和瑟的弦可以发出悦耳动听的声音。琴和瑟可以发声,是由于弦的 产生的,能辨别两种乐器发出的声音,主要是依据声音的 不同。
14.(3分)如图所示,密封的碘锤装有少量的碘颗粒,用电热吹风机加热碘锤,一会儿就看到碘锤内充满了紫色碘蒸气,这是 (填写物态变化名称)现象,该物态变化需要 热量。已知碘的熔点约为114℃,酒精灯火焰的温度约500℃,电热吹风机热风温度约60℃,若用酒精灯代替电热吹风机直接加热碘锤,则碘颗粒 (选填“会”或“不会”)发生熔化。
15.(2分)图甲是探究水沸腾特点的实验装置,实验时观察到温度计的示数是 ℃(如图乙),判断水沸腾的依据是 (选填序号)。
①水的温度保持不变
②出现大量气泡,且气泡上升变大
16.(3分)如图所示是自制交流发电机模型。风车转动,线圈在磁场中做 磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,电流方向与 方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池,把模型当作电动机,此时线圈 (填“能”或“不能”)持续转动。
17.(2分)利用如图所示的斜面移动物体可以 (选填“省力”或“省距”)。如果斜面长1m,高0.2m,现用平行于斜面的拉力,将重为10N的物体从斜面底端匀速拉上斜面顶端,此时斜面的机械效率为50%,则拉力大小为 。
18.(2分)检查视力的时候要求被测者小红与视力表保持在5m的距离,由于空间有限,所以采取了如图方式进行测试。若小红背离视力表0.6m,那么平面镜应放在距视力表 m的地方,视力表上其中一个“E”字开口指向纸外,则被测者应向她的 (选填“上方”、“下方”、“左方”或“右方”)指才正确。
19.(2分)如图甲,是选用等效替代法测量未知电阻的电路,其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。正确连接电路并操作后,电阻箱的示数如图乙所示,则待测电阻Rx的阻值为 Ω;如果S拨到1的过程中,不小心使滑片P向 (选填“左”或“右”)移了一点,Rx的测量值将小于真实值。
20.(2分)某品牌充电宝容量为6000mA•h,即用600mA的电流需要充电10h才能充满,已知充电电压为5V。当剩余电量为0时,小明给充电宝进行充电,若给充电宝充满电,则需要消耗的电能为 J;若在该过程中家中只有这个充电宝在耗电,如图所示的接在电路中的电能表需转过 r。
21.(3分)如图,在进户线的干路上串联一只标有“220V 40W”的灯L2,闭合开关S1时发现L1和L2均不发光,用测电笔接触A点,氖管发光,则电路故障可能是 ;若闭合开关S1时发现L1不亮,L2正常发光,说明L1所在支路 (有/没有)短路情况,若此时用测电笔接触B点,氖管 (会/不会)发光.
22.(3分)如图1中,灯泡L的额定电压为2.5V,其电流与电压关系如图2所示,滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,调节R,当电压表的示数为1.5V时,L恰好正常发光,电源电压为 V。为保证电路安全,R的调节范围为 ,灯泡L的最小电功率为 W。
三、解答题(本题有10小题,共52分,解答26、27题时应写出解答过程)
23.(2分)如图所示为一个凹透镜,请完成图中的光路图。
24.(2分)如图所示的插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,请你用笔画线代替导线将器件分别正确连入电路中。
25.(2分)如图所示,电流表的连接是正确的,试标出电路中电源右端的极性和小磁针静止时右端的磁极。
26.(6分)南京首条氢能源公交示范线在高淳科技新城举行,氢燃料新能源具有清洁无污染、效率高等优点,其热值为q=1.4×108J/kg。求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)用这些热量给质量为400kg,初温是20℃的水加热,不计热量损失,水升高的温度是多少?已知。
(3)某氢能源汽车以1.4×105W的恒定功率匀速行驶,若这些热量的50%用来做有用功,则该汽车匀速行驶多少秒?
27.(6分)图甲是一家用电暖器,有“低温”,“中温”,“高温”三挡,铭牌见下表(“高温”挡功率空出),图乙为其简化的电路原理图,电阻恒定,且R1>R2,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全。请完成下列问题:
电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
1210W
高温挡
频率
50Hz
(1)电阻R1的阻值是多少?
(2)“高温”挡正常工作时的总电流是多少?
(3)某天傍晚,小明关闭家里其它用电器,只让“中温挡”状态的电暖气工作,发现自家电能表(如图丙)指示灯每闪烁40次所用的时间为2min。则实际电压为多少?
28.(5分)如图,用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。
(1)实验中是通过比较 来比较小球动能大小;
(2)比较图A、B是为了研究动能大小与 的关系;
(3)A、B两次实验,木块在水平木板上克服摩擦做功分别为WA和WB,则WA WB(选填“>”、“=”或“<”),木块最终会停下来,在此过程中木块的机械能转化为 能。这些消耗的能量不能再用来驱动木块运动,可见,能量的转化和转移过程是有 的。
29.(5分)物理实验小组的同学进行电磁学实验。请你帮他们完善以下内容。如图甲所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。
(1)闭合开关后,观察到小磁针发生偏转,说明通电直导线周围存在 ,小磁针的作用是 。该实验叫做 实验。
(2)进一步探究表明,通电直导线周围磁场分布情况如图乙所示。它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆。由乙图可知,若甲图中直导线的电流方向不变,将小磁针移到直导线的正上方平行放置,小磁针的偏转方向与原来 (相同/相反),你判断的依据是 。
30.(9分)学习了光学知识后,小红对有关探究实验进行了回顾和思考:
(1)如图甲所示是“探究光的反射规律”的装置。
①平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板寻找入射光和反射光。调整白板位置,眼睛注意观察 (选填“平面镜”或“白板”),并使它们同时呈现在白板上,此时白板与镜面的位置关系是相互 。在白板上画出入射光线和反射光线,为方便研究,还需要在白板上画一条 。
②改变入射光方向,当反射光与入射光重合时,光的传播方向改变了 度。
③当白板上同时呈现反射光和入射光时,平面镜中也有“白板和光路”,镜中的入射光线与上方白板上的反射光线 (选填“在”或“不在”)同一直线上。
(2)如图乙是“探究平面镜成像特点”的装置。
①将一张方格纸放在水平桌面上,再将茶色玻璃竖直放置在方格纸上,本实验用玻璃板替代平面镜,主要目的是便于 ;
②由于玻璃板较厚,透过玻璃板能看到两个像(如图丙),接下来应使棋子B在玻璃板后面移动,直至它与A的像 (A'/A'')重合,说明像与物等大。这种确定像与物大小关系的方法称为等效替代法,此时棋子B是来等效替代 (棋子A/棋子A的像)。
③移去棋子B,在其原来位置上放置一块光屏,直接观察光屏上是否有像,这样操作是为了 。
31.(6分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整至同一高度,比较快捷的方法是 ;
(2)小明将点燃的蜡烛、凸透镜固定在A、B位置如图甲所示,向右移动光屏,在光屏上只能看到一个变大的圆形光斑,可能的原因是 ;
(3)如图乙所示,当蜡烛、凸透镜在图示位置,光屏上可得到一个清晰的像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(4)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动,为了重新让像成在光屏的中间,我们可以将凸透镜 (上移/下移);
(5)小明继续“探究近视眼的缺陷”,他用凸透镜模拟人眼的晶状体,用光屏模拟人眼的视网膜,小明先固定蜡烛,拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,调节使光屏上出现烛焰清晰的像,标记此时光屏的位置为“1”,如图丙所示,撤掉眼镜后,光屏上的像变模糊,适当移动光屏的位置,可使光屏上重新呈现清晰的像,标记此时光屏的位置为“2”,则 位置是表示“近视眼”视网膜的位置,而另一位置的像一定离透镜更 。
32.(9分)城西初中物理兴趣小组的小华和小舒同学为“探究电流与电压、电阻的关系”,在实验室找来了以下实验器材:学生电源(电压恒为4.5V),滑动变阻器(“20Ω 1A”),阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V、开关各一只,导线若干。
(1)实验时小华设计了如图甲所示的电路图并连接成图乙所示的实物图。他将滑动变阻器的阻值调到最大,若闭合开关,则乙图中 无示数(填“电流表”或“电压表”),这是因为乙图中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确的连线。
(2)正确连接电路后,小华接入10Ω的定值电阻进行“电流与电压关系”实验的探究,得出3组实验数据记录在表1中,对数据进行分析后可得出实验结论是: 。
表1
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2
2.5
电流I/A
0.15
0.2
0.25
表2
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.4
0.2
0.13
(3)接下来小舒分别接入不同阻值的定值电阻探究“电流与电阻的关系”。他先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S后,移动滑片P,控制定值电阻两端的电压为2V;断开开关后,保持滑片P位置不变,用10Ω的定值电阻替换5Ω,再次闭合开关后,发现电压表示数如图丙所示为 V,此时应向 (填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求。正确操作实验中,当接入5Ω电阻时,滑动变阻器的功率和该电阻的功率之比为K1,若接入10Ω电阻时,该比值为K2,则K1 K2(选填“>”、“=”或“<”)。
(4)小舒更换其它电阻,继续完成实验,测得数据记录在表2中,其中第4和第5组数据未完成收集。为了顺利收集第4和第5组数据,更好地得出普遍规律,小舒应在图甲电路的 (填“a”或“b”)点串联一个定值电阻,串联的定值电阻的阻值范围为 Ω。
(5)下列图象中,能大致反映小舒实验的各个物理量之间的变化关系的是 (多选)。
2024-2025学年江苏省泰州市姜堰区城西实验学校九年级(下)月考物理试卷(3月份)
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
B
D
B
C
D
C
D
D
D
D
题号
12
答案
C
第一部分选择题(共24分)一、选择题(本题共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符合题意。)
1.(2分)近年来,我国在能源、信息与材料等领域取得了辉煌的成就,下列说法正确的是( )
A.我国H前的核电站是利用原子核聚变发电的
B.风能、水能、太阳能、核能都是可再生能源
C.光纤通信是利用激光在光导纤维中多次反射传输信息的
D.地面控制中心通过超声波与空间站中的航天员通信
【答案】C
【分析】(1)核能的获得有两种方式:裂变和聚变。到目前为止人类还没研究出可以控制的核聚变;
(2)能源按是否可再生分类可分为可再生能源和不可再生能源;典型的可再生能源有风能、水能、太阳能。典型的不可再生能源有:化石能源(煤、石油、天然气)、核能等;
(3)光纤通信是利用激光传输信息的,在光导纤维中,激光从一端射入,在内壁上经过多次反射后,从另一端射出,从而将信息传到远方;
(4)太空为真空,真空不能传声。
【解答】解:A.人类正在利用的核能都是通过可控的核裂变获得,故A错误;
B.风能、水能、太阳能是可再生能源;而核能是不可再生能源,故B错误;
C.光纤通信是利用激光在光导纤维中多次反射传输信息的,故C正确;
D.电磁波可以在真空中传播,所以地面控制中心通过电磁波与空间站中的航天员通信的,故D错误。
故选:C。
【点评】对于最后两章的问题,一定要熟读教材。
2.(2分)我国有着灿烂的诗词文化,很多诗词中蕴含着物理知识。下列说法正确的是( )
A.“照水冰如鉴,扫雪玉为尘”,冰是水蒸气凝固形成的,该过程放热
B.“霜降水泽枯,岁晚木叶落”,霜是水蒸气凝华形成的,该过程放热
C.“雾裹山疑失,雷鸣雨未休”,雾的形成是汽化现象,该过程放热
D.“露从今夜白,月是故乡明”,露的形成是液化现象,该过程吸热
【答案】B
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化,物质从液态变为固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态的过程叫做汽化,物质从气态变为液态的过程叫做液化;物质从固态直接变为气态的过程叫升华,物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
【解答】解:A.冰是固态,是由液态变成固态,是凝固形成的,凝固放热,故A错误;
B.霜是空气中的水蒸气温度降低直接变成了小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故B正确;
C.雾是空气中的水蒸气温度降低变成了小水珠,是液化现象,液化放热,故C错误;
D.露水是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,是液化放热,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了物态变化的定义,属于基础题。
3.(2分)下列叙述中,正确的是( )
A.物体吸收的热量越多,温度升高的越多
B.内能越大的物体,温度越高
C.内能大的物体,把温度传给内能小的物体
D.物体的温度升高,内能一定增大
【答案】D
【分析】(1)物体吸收的热量的多少与物质的比热容、质量、升高的温度有关;
(2)内能的大小与温度、状态等因素有关;
(3)热传递的条件:物体之间存在温度差;
(4)物体的内能与温度有关,温度升高,内能增大,温度降低,内能减小。
【解答】解:A、物体吸收的热量的多少与物质的比热容、质量、升高的温度有关,物体吸收的热量越多,温度不一定升高的越多,故A错误;
B、内能越大的物体,温度不一定高,故B错误;
C、热传递的过程中传递的是热量,不是温度;内能小的物体可能温度高,内能大的物体可能温度低,因此内能小的物体可能将热量传给内能大的物体,故C错误;
D、物体温度升高,分子运动剧烈,内能增加,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了热量、温度、内能的区别和联系,要正确区分它们的含义,并搞清它们之间的关系。
4.(2分)下列对于科学研究方法的说法中,正确的是( )
①通过磁感线研究磁场分布,通过光线研究光的传播路径和方向——理想模型法
②在探究电流热效应时,用质量相等的煤油的温度变化来比较不同电阻丝产生的热量——等效替代法
③通过计算对应的动力与动力臂和阻力与阻力臂的乘积得出杠杆的平衡条件——归纳法
④通过与水流的比较建立电流概念——对比法
A.只有①② B.只有①③ C.只有②③ D.只有③④
【答案】B
【分析】科学研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“科学推理”、“模型法”、“转换法”、“类比法”、“比较法”等方法。
【解答】解:①通过磁感线研究磁场分布,通过光线研究光的传播路径和方向——理想模型法:磁感线和光线都是为了形象地描述磁场和光的传播等而引入的虚拟模型,实际中并不存在。这种把复杂的实际问题简化为理想模型的方法就是理想模型法,该说法正确。
②在探究电流热效应时,用质量相等的煤油的温度变化来比较不同电阻丝产生的热量——等效替代法:在探究电流热效应时,用质量相等的煤油的温度变化来比较不同电阻丝产生的热量,这是转换法。因为电流产生的热量不易直接测量,通过煤油温度的变化来反映热量的多少,是将不易观察的量转换为容易观察和测量的量,而不是等效替代法,该说法错误。
③通过计算对应的动力与动力臂和阻力与阻力臂的乘积得出杠杆的平衡条件——归纳法:归纳法是通过对大量具体事例进行分析、总结,得出一般性结论的方法。在研究杠杆平衡条件时,通过多次测量不同情况下动力、动力臂、阻力、阻力臂的值,并计算它们的乘积,从而归纳出“动力×动力臂 = 阻力×阻力臂”这一普遍规律,该说法正确。
④通过与水流的比较建立电流概念——对比法:通过与水流的比较建立电流概念,运用的是类比法。类比法是根据两个或两类对象之间在某些方面的相似性,推出它们在其他方面也可能相似的方法。这里是将电流类比为水流,利用水流的一些特点来帮助理解电流的概念,而不是对比法,对比法主要是通过比较不同事物的差异来突出某些特征,该说法错误。
综上,只有①③正确,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
【点评】此题考查了常用科学探究方法的应用,选择正确的探究方法是得出科学探究结论的基础。
5.(2分)下列关于“影”的形成,不能用光的直线传播来解释的是( )
A.在阳光直射下,大树底下出现的“阴影”
B.立竿见“影”
C.岸边树木在河水中的“倒影”
D.皮影戏中的“手影”
【答案】C
【分析】(1)知道影子的形成、日月食的形成及小孔成像都是光沿直线传播形成的;
(2)“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
【解答】解:A、在阳光的照射下,大树下出现了一片阴影,是由于光的直线传播形成的,故A不符合题意。
B、立竿见“影”中的“影”是影子,是由光沿直线传播形成的,故B不符合题意;
C、岸边树木在河水中的“倒影”属于平面镜成像,是光的反射现象,故C符合题意;
D、皮影戏中的“手影”是影子,是由光沿直线传播形成的,故D不符合题意;
故选:C。
【点评】此题主要考查了光现象中的几种“影”,在学习过程中要注意区分。熟练掌握其原理,对于生活中的现象要善于总结,达到学以致用的目的。
6.(2分)如图甲所示是四冲程汽油机某冲程示意图,图乙为空气压缩引火仪,图丙对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞出”。关于这三幅图,下列说法正确的是( )
A.三幅图所示的过程改变气体内能的方式不同
B.三幅图所示的过程气体内能大小的变化情况相同
C.甲图为汽油机的做功冲程,其能量转化与图丙中的能量转化相同
D.若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程,则其飞轮转速为1200r/min
【答案】D
【分析】(1)改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,其实质是能的转移;
(2)对物体做功,物体的内能增加,物体对外做功,物体的内能会减小;
(3)根据气门和活塞的运动情况判断出甲图为哪一冲程,做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能;图丙中将水的内能转化为瓶塞的机械能;
(4)热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周。
【解答】解:A、三幅图所示的过程都是做功改变物体的内能,故A错误;
BC、甲图是汽油机的压缩冲程,将机械能转化为内能,内能增加;乙图将机械能转化为内能,内能增加;图丙中将水的内能转化为瓶塞的机械能,内能减小,所以三幅图所示的过程气体内能大小的变化情况不相同,甲图能量转化与丙图不同,故BC错误;
D、若该汽油机每秒可完成10个图甲(压缩)冲程,由于一个工作循环有一个压缩冲程,飞轮转2周,所以每秒可完成10个工作循环,每分钟可完成600个工作循环,飞轮转1200周,即飞轮转速为1200r/min,故D正确。
故选:D。
【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别、热机的工作过程,是中考热点,难度不大。
7.(2分)某自动售货机,它可通过手机扫码(闭合S1)或通过投币(闭合S2),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意可知,通过手机扫码和投币都可以启动电动机完成自动售货,说明开关S1和开关S2可以独立工作、互不影响即为并联,
再由照明灯泡与电动机工作时互不影响可知电动机与照明灯并联,且照明灯泡只由光控开关控制,据此分析进行解答。
【解答】解:由题意可知,通过手机扫码使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货,
由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,开关S1和开关S2应并联共同控制电动机;
由题知,在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明,则灯泡与电动机并联能独立工作,且只由光控开关S3控制,
综上结合选项可知,只有C图符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了串、并联电路的设计,解答时可以根据题意分析选项找出符合要求的选项即可。
8.(2分)如图所示,甲、乙、丙三图的装置完全相同,烧杯内液体的初温与质量相同,燃料的质量相同,假设燃料都完全燃烧且不考虑热量损失,液体的末温分别为t甲、t乙、t丙,下列判断不正确的是( )
A.研究燃料热值,选择甲、乙两图,若t甲>t乙,则燃料1的热值大
B.研究物质吸热能力,选择甲、丙两图,若t甲>t丙,则液体a的比热容小
C.甲、丙两图实验中,加热时间的长短表示液体吸收热量的多少
D.选择甲、乙两图实验和甲、丙两图实验所用测量工具相同
【答案】D
【分析】为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,根据Q=cmΔt,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大,比较两种液体的吸热能力,则需要燃烧相同的燃料(确保相同时间放出的热量相同),加热相同的时间,比较质量和初温相同的液体升高的温度,比较温度的变化,温度升高越多,则吸热能力越小。
【解答】解:
A.研究燃料热值,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,选择甲、乙两图,若t甲>t乙,则燃料1的热值大,故A正确;
B.研究物质吸热能力,则需要燃烧相同的燃料(确保相同时间放出的热量相同),加热相同的时间,比较质量和初温相同的液体升高的温度,故选择甲、丙两图,若t甲>t丙,则液体a的比热容小,故B正确;
C.甲、丙两图实验中,由相同的热源加热,相同时间放热相同,由转换法,加热时间的长短表示液体吸收热量的多少,故C正确;
D.选择甲、乙两图实验,即比较燃料热值大小,当燃料燃尽时,需测量温度,质量,故需要温度计和天平;甲、丙两图实验,即比较不同物质的吸热能力,需要测量温度、加热时间以及质量,故需要温度计、停表和天平,故测量工具不同,故D错误。
故选:D。
【点评】本题比较不同燃料热值以及不同物质吸热能力大小的实验相同和不同之处,有一定难度。
9.(2分)将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体,升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2,物重G1>G2,不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是( )
A.拉力F1一定大于F2
B.乙滑轮组的机械效率较高
C.甲、乙滑轮组的有用功相同
D.甲的额外功与有用功的比值较小
【答案】D
【分析】在不计摩擦和绳重时,用相同的滑轮组装不同的滑轮组:
(1)已知物重G、动滑轮重G动以及动滑轮上绳子股数n的大小关系,可利用公式:得到绳端拉力F的大小关系;
(2)已知物重G、物体上升高度h的大小关系,可利用公式:W有=Gh得到有用功的大小关系;
(3)已知动滑轮重G动、物体上升高度h的大小关系,可利用公式:W额=G动h得到额外功的关系以及额外功与有用功的比值大小关系;
(4)根据公式:W总=W有+W额和效率公式:η确定机械效率的大小。
【解答】解:A、由图可知,甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2,且物重G1>G2,动滑轮重G动相同,由公式:可知:F1与F2的大小关系不能确定,故A错误;
B、已知物体上升的高度h相同,且物重G1>G2,动滑轮重G动相同,由公式:W有=Gh、W额=G动h可知:甲的有用功大于乙的有用功,两者的额外功相同,则甲的额外功与有用功的比值较小,故C错误、D正确;
再由公式:η可知:在额外功相同时,甲的有用功大,其效率就高,故B错误。
故选:D。
【点评】本题考查滑轮组中拉力、有用功、额外功、效率等公式的应用,有一定综合性,难度适中。
10.(2分)如图所示是灵敏电流计的内部结构图,下列与其工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】先根据图示的装置分析出其工作原理,然后再逐个分析选项中的各装置的工作原理,分别与前面分析的结论对应即可得到答案。
【解答】解:灵敏电流计的工作原理:通电线圈在磁场中受力而转动,并且电流越大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大;因此可以利用电流表指针的转动幅度来反映电路中电流的大小。
A、图中装置主要用到了电磁铁,电磁铁是利用电流的磁效应工作的,与灵敏电流计的工作原理无关,故A不符合题意;
B、图中是奥斯特实验,说明通电导体的周围存在磁场,与灵敏电流计的工作原理无关,故B不符合题意;
C、图为发电机的原理图,发电机是利用电磁感应现象工作的,与灵敏电流计的工作原理无关,故C不符合题意;
D、图中通电导体在磁场中受力而运动,与灵敏电流计的工作原理相同,故D符合题意。
故选:D。
【点评】在学过的测量工具或设备中,每个工具或设备都有自己的制成原理,如:天平、温度计、电话、电磁继电器、测力计,以及此题中提到的这些设备。针对它们的制成原理的考查,是一个热点题型,需要重点掌握。
11.(2分)某学习小组利用压敏电阻、定值电阻等器材,设计出如图所示汽车油量报警电路,当油箱内油量不足时可以报警提示。当R1两端电压大于设定值U时,就会触发报警器,此时油箱中的油量称为警示油量,已知压敏电阻位于油箱底部且阻值随压力的增加而减小。关于油量表报警电路,下列说法错误的是( )
A.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流会变小
B.R1为压敏电阻,R2为定值电阻
C.若换用阻值更大的定值电阻,警示油量值会变小
D.若换用电压更大的电源,警示油量值会变小
【答案】D
【分析】根据电路图可知,电阻R1、R2串联接入电路中,报警器与电阻R1并联;
已知压敏电阻的阻值随压力的增加而减小,当油箱中的油量减少时,压敏电阻受到的压力减小,则压敏电阻的阻值变大,根据串联电路的分压规律分析压敏电阻分担电压的变化,由题意可知油量减少时R1两端电压会增大,据此可判定哪个电阻为压敏电阻,哪个电阻为定值电阻;当油箱中的油量减少时,根据电路总电阻的变化,利用欧姆定律分析电路中电流的变化;
若换用阻值更大的定值电阻,因报警电压不变(即报警时R1两端的电压不变),电源电压不变,则由串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压不变,根据欧姆定律分析电路中电流的变化和压敏电阻的阻值变化,从而可知压敏电阻受到压力的变化,进一步得出警示油量值的变化;
若换用电压更大的电源,因报警电压不变(即报警时R1两端的电压不变),则由串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压变大,根据欧姆定律分析电路中电流的变化和压敏电阻的阻值变化,从而可知压敏电阻受到压力的变化,进一步得出警示油量值的变化。
【解答】解:由电路图可知,电阻R1、R2串联接入电路中,报警器与电阻R1并联;
AB、已知压敏电阻的阻值随压力的增加而减小,当油箱中的油量减少时,压敏电阻受到的压力减小,则压敏电阻的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知压敏电阻分得的电压变大;由题知,油量减少时,R1两端电压会大于设定值U,从而触发报警,所以R1为压敏电阻,R2为定值电阻;由串联电路的电阻规律可知此时电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,即通过定值电阻的电流会变小,故AB正确;
C、若换用阻值更大的定值电阻(即R2的阻值更大),因报警电压不变(即报警时R1两端的电压U1不变),电源电压不变,则由串联电路的电压特点可知定值电阻R2两端的电压U2不变,由I可知电路中的电流变小,根据R1可知压敏电阻的阻值变大,其受到的压力变小,说明警示油量值将变小,故C正确;
D、若换用电压更大的电源,因报警电压不变(即报警时R1两端的电压U1不变),则由串联电路的电压特点可知定值电阻R2两端的电压U2变大,由I可知电路中的电流变大,根据R1可知压敏电阻的阻值变小,其受到的压力变大,说明警示油量值将变大,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用,难度较大。
12.(2分)甲、乙两灯的正常工作的电压分别为6V和3V,它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端,甲灯正常发光,R1的两端电压为U1,功率为P1;乙灯与R2串联接在该电源两端,乙灯也能正常发光,R2的两端电压为U2,功率为P2。已知R1+R2=26Ω,则以下说法正确的是( )
①电源电压U是9V
②电阻R1的阻值是5Ω
③将两灯串联时电路允许的最大总电压为6.6V
④电路中P1与P2的比值是5:6
A.①② B.①③ C.①④ D.①③④
【答案】C
【分析】(1)两灯泡串联时,电路中的电流相等,电路允许通过的最大电流为两灯泡额定电流较小的一个,然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出两灯串联时电路允许的最大总电压;
(2)甲灯正常发光,由图像可知,电路电流为0.5A,根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻;同理,灯乙正常发光,由图像可知,电路电流为0.3A,根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻。根据串联电路的特点和欧姆定律得出甲灯与R1串联时和乙灯与R2串联时电源电压的表达式;又已知R1+R2=26Ω,联立以上各式可得出R1和R2的阻值;
(3)根据甲灯与R1串联时或乙灯与R2串联时电源电压的表达式即求出电源电压;
(4)根据P=I2R得出P1:P2的值。
【解答】解:
①②甲灯正常发光,由图像可知,电路电流为0.5A,根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻为:
R甲12Ω,
同理,灯乙正常发光,由图像可知,电路电流为0.3A,根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻为:
R乙10Ω
甲灯与R1串联,由于甲灯正常发光,电路电流为0.5A,根据欧姆定律可知电源电压:
U=I甲(R甲+R1)=0.5A×(12Ω+R1)……………………①
乙灯与R2串联,由于乙灯正常发光,电路电流为0.3A,根据欧姆定律可知电源电压:
U=I乙(R乙+R2)=0.3A×(10Ω+R2)……………………②
又已知:R1+R2=26Ω……………………③
联立①②③解得:
R1=6Ω,R2=20Ω,U=9V,故①正确,②错误;
①由图知甲灯的额定电流为0.5A,乙灯的额定电流为0.3A,由于串联电路中各处的电流相等,所以两灯串联时,允许通过的最大电流中的最大电流为0.3A,由图像可知,通过甲灯的电流为0.3A时甲灯两端的电压小于3V,则两灯串联时电路允许的最大总电压小于3V+3V=6V;故③错误;
④P1与P2的比值:,故④正确。
由上分析可知①④正确。
故选:C。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算,关键是从图中得出有用信息。
第二部分非选择题(共76分)二、填空题(本题有8小题,每空1分,共24分)
13.(2分)琴和瑟是中华民族传统乐器,通过弹拨琴和瑟的弦可以发出悦耳动听的声音。琴和瑟可以发声,是由于弦的 振动 产生的,能辨别两种乐器发出的声音,主要是依据声音的 音色 不同。
【答案】见试题解答内容
【分析】声是由物体的振动产生的;音色是区别声音的重要标志。区别声音就是靠音色。
【解答】解:琴和瑟可以发声,是由于弦的振动产生的。
辨别琴和瑟发出的声音,是依据声音的音色不同。
故答案为:振动;音色。
【点评】此题考查了声音的产生、音色的认识,属于基础知识。
14.(3分)如图所示,密封的碘锤装有少量的碘颗粒,用电热吹风机加热碘锤,一会儿就看到碘锤内充满了紫色碘蒸气,这是 升华 (填写物态变化名称)现象,该物态变化需要 吸收 热量。已知碘的熔点约为114℃,酒精灯火焰的温度约500℃,电热吹风机热风温度约60℃,若用酒精灯代替电热吹风机直接加热碘锤,则碘颗粒 会 (选填“会”或“不会”)发生熔化。
【答案】升华;吸收;会。
【分析】物质由固态直接变成气态的过程叫做升华,升华吸收热量。
【解答】解:如图所示,密封的碘锤装有少量的碘颗粒,用电热吹风机加热碘锤,一会儿就看到碘锤内充满了紫色碘蒸气,这是升华现象,该物态变化需要吸收热量。已知碘的熔点约为114℃,酒精灯火焰的温度约500℃,电热吹风机热风温度约60℃,若用酒精灯代替电热吹风机直接加热碘锤,酒精灯火焰的温度高于碘的熔点,则碘颗粒会发生熔化。
故答案为:升华;吸收;会。
【点评】本题考查升华的概念及升华吸热,属于基础题。
15.(2分)图甲是探究水沸腾特点的实验装置,实验时观察到温度计的示数是 94 ℃(如图乙),判断水沸腾的依据是 ② (选填序号)。
①水的温度保持不变
②出现大量气泡,且气泡上升变大
【答案】94;②。
【分析】用温度计测量液体的温度,读数时先看清是零上还是零下的,然后认清量程和分度值,最后读出示数。
沸腾的定义:液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
【解答】解:如图温度计上10℃之间有10 小格,那么一个小格代表的温度即分度值是1℃,则温度计的示数为94℃。
虽然水沸腾时温度保持不变,但仅根据“水的温度保持不变”这一现象不能完全判定水就一定处于沸腾状态,因为有可能在加热过程中,由于热量散失等原因,水温也可能暂时保持不变,但并没有达到沸腾状态。而当水中出现大量气泡,且气泡在上升过程中逐渐变大,这是水沸腾时的典型现象。水在沸腾前,气泡在上升过程中会逐渐变小;而沸腾时,由于水在各个部位同时汽化,产生大量气泡,且越往水面液体的压强越小,气泡就会越变越大。所以根据“出现大量气泡,且气泡上升变大”可以较为准确地判断水已经沸腾。
故答案为:94;②。
【点评】本题考查了温度计的读数,以及沸腾现象。
16.(3分)如图所示是自制交流发电机模型。风车转动,线圈在磁场中做 切割 磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,电流方向与 磁场 方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池,把模型当作电动机,此时线圈 不能 (填“能”或“不能”)持续转动。
【答案】切割;磁场;不能。
【分析】(1)根据产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动;产生感应电流的过程的机械能转化为电能的过程;
(2)感应电流方向与磁场方向和导体运动方向有关。
【解答】解:风车转动,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流;感应电流方向与磁场方向和导体运动方向有关;
若将图中小量程电流表换成电池,则无风吹时,由于通电线圈处在磁场中故而受力转动,但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉,无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去。
故答案为:切割;磁场;不能。
【点评】产生感应电流必备的条件:闭合电路;一部分导体做切割磁感线运动,缺一不可,应熟记。
17.(2分)利用如图所示的斜面移动物体可以 省力 (选填“省力”或“省距”)。如果斜面长1m,高0.2m,现用平行于斜面的拉力,将重为10N的物体从斜面底端匀速拉上斜面顶端,此时斜面的机械效率为50%,则拉力大小为 4N 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)斜面也是一种简单机械,越陡越省力;
(2)有用功等于克服物体的重力做的功,即W有用=Gh;机械效率等于有用功和总功的比值,即η;总功等于拉力做的功,即W总=Fs;据此分析解答。
【解答】解:(1)根据功的原理:使用任何机械都不省功,利用斜面可以省力,但费了距离。
(2)有用功等于克服物体的重力做的功,
W有用=Gh=10N×0.2m=2J;
∵η,
∴W总4J
又∵W总=FL,
∴拉力大小F4N。
故答案为:省力;4N。
【点评】本题考查了学生对斜面的机械效率、斜面的特点的了解和掌握。其中利用机械效率的变形公式来计算拉力是本题的难点,注意认真领会。
18.(2分)检查视力的时候要求被测者小红与视力表保持在5m的距离,由于空间有限,所以采取了如图方式进行测试。若小红背离视力表0.6m,那么平面镜应放在距视力表 2.8 m的地方,视力表上其中一个“E”字开口指向纸外,则被测者应向她的 右方 (选填“上方”、“下方”、“左方”或“右方”)指才正确。
【答案】2.8;右方
【分析】首先根据平面镜成像特点判断视力表到视力表的像距离,然后根据人和视力表的像之间的像距离为5m,判断人的位置。
【解答】解:人距视力表0.6m,检查视力的时候要求被测者小红与视力表保持在5m的距离,根据像物到平面镜的距离相等,设人到平面镜的距离是s,
则s+s+0.6m=5m,解得s=2.2m,则视力表距离平面镜为2.2m+0.6m=2.8m;
视力表上其中一个“E”字开口指向纸外,则被测者应向她的右方;
故答案为:2.8;右方。
【点评】本题主要考查平面镜成像的特点的应用,知道平面镜所成的像是特点是解题的关键。
19.(2分)如图甲,是选用等效替代法测量未知电阻的电路,其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。正确连接电路并操作后,电阻箱的示数如图乙所示,则待测电阻Rx的阻值为 108 Ω;如果S拨到1的过程中,不小心使滑片P向 左 (选填“左”或“右”)移了一点,Rx的测量值将小于真实值。
【答案】108;左。
【分析】由等效替代法可知,保持变阻器连入阻值相同,要使将电阻箱连入电路时电路中电流与待测电阻连入电路时的电流相等,变阻箱连入电路的阻值大小等于待测电阻的阻值,由此分析解答;
如果S拨到1的过程中,不小心滑片移了一点,根据电路中的电流不变,结合电阻变化分析。
【解答】解:正确连接电路后,先将开关S拨至位置2(此时Rx与R串联),调节滑动变阻器的滑片P至某一位置,记下此时电流表的示数I1;
保持滑动变阻器的阻值不变,再将开关S拨至1(此时Rx与R0串联),调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I1,
由于两次电路中的电流相等,电源电压不变,则电路总电阻相等,而滑动变阻器的阻值不变,故此时电阻箱连入电路的阻值等于待测电阻的阻值,这种方法叫等效替代法;
由图乙知,电阻箱的示数为:R=0×1000Ω+1×100Ω+0×10Ω+1×8Ω=108Ω,即待测电阻的阻值为108Ω;
由于电路中的电流不变,在电源电压不变时,由R知电路的总电阻不变,如果测量值偏小,则滑动变阻器的电阻变大,向左移动了。
故答案为:108;左。
【点评】本题考查借助电阻箱和电流表,利用等效替代法测电阻,关键知道电路中其它条件不变时,有电流表,通过开关转换分别将待测电阻和电阻箱连入电路中时电流相等,以达到等效的目的。
20.(2分)某品牌充电宝容量为6000mA•h,即用600mA的电流需要充电10h才能充满,已知充电电压为5V。当剩余电量为0时,小明给充电宝进行充电,若给充电宝充满电,则需要消耗的电能为 108000 J;若在该过程中家中只有这个充电宝在耗电,如图所示的接在电路中的电能表需转过 30 r。
【答案】108000;30。
【分析】若给充电宝充满电,则需要消耗的电能为W=UI计算;
如图所示的接在电路中的电能表需转过的转数为nr,W3.6×106J,解得计算转盘的转数n。
【解答】解:某品牌充电宝容量为6000mA•h,即用600mA的电流需要充电10h才能充满,已知充电电压为5V。若给充电宝充满电,则需要消耗的电能为W=UIt=5V×0.6A×10×3600s=108000J;若在该过程中家中只有这个充电宝在耗电,如图所示的接在电路中的电能表需转过的转数为nr,W3.6×106J=108000J,解得n=30r。
故答案为:108000;30。
【点评】本题考查电能的计算及电能表参数计算转盘的转数,属于中等难度。
21.(3分)如图,在进户线的干路上串联一只标有“220V 40W”的灯L2,闭合开关S1时发现L1和L2均不发光,用测电笔接触A点,氖管发光,则电路故障可能是 进户零线断路 ;若闭合开关S1时发现L1不亮,L2正常发光,说明L1所在支路 有 (有/没有)短路情况,若此时用测电笔接触B点,氖管 不会 (会/不会)发光.
【答案】进户零线断路;有;不会
【分析】首先判定电路的连接方式,根据灯泡的发光情况判定电路的故障;当测电笔接触火线时氖管会发光、接触零线时氖管不发光。
【解答】解:由图知,两灯串联,闭合开关S1时发现L1和L2均不发光,这说明电路出现了断路现象;
用测电笔接触A点,氖管发光,这说明A与火线连通,则电路故障可能是进户零线断路;
闭合开关S1时发现L1不亮,L2正常发光,这说明电路是通路,灯泡L2两端的电压为220V,灯泡L1两端的电压为0V,所以故障是L1短路;
若此时用测电笔接触B点,由于与零线相通,则氖管不发光。
故答案为:进户零线断路;有;不会。
【点评】此题主要考查学生对于家庭电路连接规则、电路故障、试电笔的使用,属于中考必考点。
22.(3分)如图1中,灯泡L的额定电压为2.5V,其电流与电压关系如图2所示,滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,调节R,当电压表的示数为1.5V时,L恰好正常发光,电源电压为 4 V。为保证电路安全,R的调节范围为 6Ω~20Ω ,灯泡L的最小电功率为 0.15 W。
【答案】4;6Ω~20Ω;0.15。
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据串联电路的电压特点求出电源的电压;
(2)根据串联电路的电流特点结合变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程、灯泡正常发光时的电流确定电路中的最大电流,此时变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出接入电路中的最小阻值,当电压表的示数达到3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大;
当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,灯泡的电功率最小,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据图2读出通过的电流,利用P=UI求出灯泡L的最小电功率。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=UR+UL=1.5V+2.5V=4V;
因串联电路中各处的电流相等,且变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,灯泡正常发光时的电流为0.25A,
所以,电路中的最大电流为0.25A,此时变阻器接入电路中的电阻最小,
则R小6Ω,
当电压表的示数UR′=3V时,电路中的电流最小,灯泡的电功率最小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡两端的电压:
UL′=U﹣UR′=4V﹣3V=1V,
由图2可知,通过灯泡的电流IL′=0.15A,
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R大20Ω,
所以,R的调节范围为6Ω~20Ω,
灯泡的最小功率:
PL=UL′IL′=1V×0.15A=0.15W。
故答案为:4;6Ω~20Ω;0.15。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图像中获取有用的信息是关键。
三、解答题(本题有10小题,共52分,解答26、27题时应写出解答过程)
23.(2分)如图所示为一个凹透镜,请完成图中的光路图。
【答案】见解答图
【分析】先确定所给的入射光线的特点,然后根据凹透镜的光学特点(三条特殊光线)作图。
【解答】解:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长过焦点;指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。如图所示:
【点评】凹透镜的特殊光线有三条:过光心的光线其传播方向不变;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长过焦点;指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。
24.(2分)如图所示的插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,请你用笔画线代替导线将器件分别正确连入电路中。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
【解答】解:首先辨别上面三根线分别为火线、零线、地线。
(1)灯泡的接法:火线先进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
如下图所示:
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座的接法,同时考虑使用性和安全性。
25.(2分)如图所示,电流表的连接是正确的,试标出电路中电源右端的极性和小磁针静止时右端的磁极。
【答案】
【分析】由电流表的接法得出电流的方向,由右手螺旋定则得出通电螺线管的左端是为N极右端为S极,由磁极间的相互作用规律得出小磁针的N极应指向左边。
【解答】解:根据电流表的电流是从正接线柱流入,从负接线柱流出,得出电源的右端为正极;
电流是由螺线管的右边流入的,根据安培定则,伸出右手四指弯曲指向电流的方向,大拇指所指的方向﹣﹣通电螺线管的左端为N极,右端为S极;
根据磁极间的相互规律,靠近通电螺线管右端(S极)的为小磁针的N极,则小磁针的右端为S极,如图所示:
【点评】本题考查了电流表的连接、安培定则的使用、磁极间的相互作用规律,仔细分析即可。
26.(6分)南京首条氢能源公交示范线在高淳科技新城举行,氢燃料新能源具有清洁无污染、效率高等优点,其热值为q=1.4×108J/kg。求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)用这些热量给质量为400kg,初温是20℃的水加热,不计热量损失,水升高的温度是多少?已知。
(3)某氢能源汽车以1.4×105W的恒定功率匀速行驶,若这些热量的50%用来做有用功,则该汽车匀速行驶多少秒?
【答案】(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J;
(2)用这些热量给质量为400kg,初温是20℃的水加热,不计热量损失,水升高的温度是50℃;
(3)某氢能源汽车以1.4×105W的恒定功率匀速行驶,若这些热量的50%用来做有用功,则该汽车匀速行驶300s。
【分析】(1)根据Q放=mq氢得出0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)根据Q吸=Q放得出水吸收的热量,根据Q=cmΔt得出水升高温度;
(3)根据W=ηQ放得出氢能源汽车做的有用功,根据功率公式可知该汽车匀速行驶的时间。
【解答】解:
(1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放=mq氢=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J;
(2)水吸收的热量Q吸=Q放=8.4×107J根,
据Q=cmΔt得出水升高温度
;
(3)氢能源汽车做的有用功为W=ηQ放=50%×8.4×107J=4.2×107J,
根据功率公式可知该汽车匀速行驶的时间为
。
答:(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J;
(2)用这些热量给质量为400kg,初温是20℃的水加热,不计热量损失,水升高的温度是50℃;
(3)某氢能源汽车以1.4×105W的恒定功率匀速行驶,若这些热量的50%用来做有用功,则该汽车匀速行驶300s。
【点评】本题考查比热容、热值和效率的有关计算,是一道综合题。
27.(6分)图甲是一家用电暖器,有“低温”,“中温”,“高温”三挡,铭牌见下表(“高温”挡功率空出),图乙为其简化的电路原理图,电阻恒定,且R1>R2,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全。请完成下列问题:
电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
1210W
高温挡
频率
50Hz
(1)电阻R1的阻值是多少?
(2)“高温”挡正常工作时的总电流是多少?
(3)某天傍晚,小明关闭家里其它用电器,只让“中温挡”状态的电暖气工作,发现自家电能表(如图丙)指示灯每闪烁40次所用的时间为2min。则实际电压为多少?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)已知R1>R2,闭合S和S1时,只有电阻R1连在电路中,此时电路中电阻最大,由公式P可知功率最小,为“低温”挡,由公式P可求得R1的阻值;
(2)当S、S1、S2同时闭合,R1、R2并联,由公式P得功率最大,为高温挡,
由P高温=P低温+P中温可求得高温挡的额定功率,根据P=UI公式变形可求出高温挡时正常工作的电流;
(3)“中温挡”状态时只有R2接入电路,先根据P求得R2的阻值,由电能表的参数和题意求出消耗的电能,根据P求出“中温挡”状态的实际功率;最后根据公式P求出实际电压。
【解答】解:
(1)已知R1>R2,闭合S和S1时,只有电阻R1连在电路中,此时电路中电阻最大,由公式P可知电路消耗的功率最小,为“低温”挡,
已知“低温”挡的额定功率为550W,额定电压是220V,
根据P得R1的阻值:
R188Ω;
(2)已知R1>R2,闭合S和S2时,此时只有电阻R2连在电路中,此时电路中电阻较小,由公式P可知电路消耗的功率较大,为“中温”挡,
当S、S1、S2同时闭合,R1、R2并联,总电阻最小,由公式P可知总功率最大,为高温挡,
高温挡的额定功率:P高温=P低温+P中温=550W+1210W=1760W,
根据P=UI可得高温挡时正常工作的电流:
I8A,
(3)“中温挡”状态时只有R2接入电路,由P得,R2的阻值:R240Ω,
电能表指示灯闪烁40次,则电暖器消耗的电能:WkW•h,
所用时间t=2minh,
“中温挡”状态的实际功率:P中实1000W;
P得,实际电压:
U200V;
答:(1)电阻R1的阻值是88Ω;
(2)“高温”挡正常工作时的总电流是8A;
(3)实际电压为200V。
【点评】本题主要考查了电功率公式的灵活应用,关键是不同挡位时电路连接方式的判断,属于常见题目。
28.(5分)如图,用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。
(1)实验中是通过比较 木块移动的距离 来比较小球动能大小;
(2)比较图A、B是为了研究动能大小与 速度 的关系;
(3)A、B两次实验,木块在水平木板上克服摩擦做功分别为WA和WB,则WA < WB(选填“>”、“=”或“<”),木块最终会停下来,在此过程中木块的机械能转化为 内 能。这些消耗的能量不能再用来驱动木块运动,可见,能量的转化和转移过程是有 方向性 的。
【答案】(1)木块移动的距离;(2)速度;(3)<;内;方向。
【分析】(1)小车动能大小不能直接观察,而是通过小车推动木块运动距离来反映,运用了转换法;
(2)动能的决定因素有两个:质量和速度,要利用控制变量法去研究,研究与速度关系时要保证质量相同,速度不同;研究与质量关系时,要保证速度相同,质量不同;
(3)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关;做功大小与摩擦力和移动距离有关;在移动过程中,机械能转化为内能;能量的转化和转移过程具有方向性。
【解答】解:(1)由图可知,小球从斜面滚下,将木块推得越远,动能就越大,通过木块在水平面上被撞击的距离来反映动能的大小,属于转换法的应用;
(2)比较图A、B可知,相同的小球从不同高度滚下,速度不相同,速度大的将木块推得较远,动能较大,此实验为了研究动能大小与速度的关系;
(3)A、B两次实验,同一木块在同一水平木板上滑动过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,即fA=fB,根据W=fs可知,距离越长,克服摩擦力做功就越多,B的距离长,则WA小于WB。
木块最终会停下来,木块和水平面摩擦发热,木块的机械能转化为内能;这些消耗的能量不能再用来驱动木块运动,可见,能量的转化和转移过程是有方向的。
故答案为:(1)木块移动的距离;(2)速度;(3)<;内;方向。
【点评】解决此类问题,关键要理解两种方法在实验中的应用,即控制变量法和转换法,明确影响动能大小的两个因素,这是我们必须熟知的基本知识。
29.(5分)物理实验小组的同学进行电磁学实验。请你帮他们完善以下内容。如图甲所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。
(1)闭合开关后,观察到小磁针发生偏转,说明通电直导线周围存在 磁场 ,小磁针的作用是 显示电流磁场的存在及方向 。该实验叫做 奥斯特 实验。
(2)进一步探究表明,通电直导线周围磁场分布情况如图乙所示。它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆。由乙图可知,若甲图中直导线的电流方向不变,将小磁针移到直导线的正上方平行放置,小磁针的偏转方向与原来 相反 (相同/相反),你判断的依据是 通电直导线上方和下方的磁场方向是相反的 。
【答案】(1)磁场;显示电流磁场的存在及方向;奥斯特;(2)相反;通电直导线上方和下方的磁场方向是相反的。
【分析】奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场;
电流的磁场方向与电流方向有关。
【解答】解:(1)闭合开关后,观察到小磁针发生偏转,说明通电直导线周围存在磁场,小磁针的作用是显示电流磁场的存在。该实验叫做奥斯特实验。
(2)据图中的信息知道,通电直导线上方和下方的磁场方向是相反的,所以甲图中直导线的电流方向不变,将小磁针移到直导线的正上方平行放置,小磁针的偏转方向与原来相反。
故答案为:(1)磁场;显示电流磁场的存在及方向;奥斯特;(2)相反;通电直导线上方和下方的磁场方向是相反的。
【点评】本题考查的是奥斯特实验;知道电流磁场的方向。
30.(9分)学习了光学知识后,小红对有关探究实验进行了回顾和思考:
(1)如图甲所示是“探究光的反射规律”的装置。
①平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板寻找入射光和反射光。调整白板位置,眼睛注意观察 白板 (选填“平面镜”或“白板”),并使它们同时呈现在白板上,此时白板与镜面的位置关系是相互 垂直 。在白板上画出入射光线和反射光线,为方便研究,还需要在白板上画一条 法线 。
②改变入射光方向,当反射光与入射光重合时,光的传播方向改变了 180 度。
③当白板上同时呈现反射光和入射光时,平面镜中也有“白板和光路”,镜中的入射光线与上方白板上的反射光线 在 (选填“在”或“不在”)同一直线上。
(2)如图乙是“探究平面镜成像特点”的装置。
①将一张方格纸放在水平桌面上,再将茶色玻璃竖直放置在方格纸上,本实验用玻璃板替代平面镜,主要目的是便于 观察像的位置 ;
②由于玻璃板较厚,透过玻璃板能看到两个像(如图丙),接下来应使棋子B在玻璃板后面移动,直至它与A的像 A' (A'/A'')重合,说明像与物等大。这种确定像与物大小关系的方法称为等效替代法,此时棋子B是来等效替代 棋子A (棋子A/棋子A的像)。
③移去棋子B,在其原来位置上放置一块光屏,直接观察光屏上是否有像,这样操作是为了 探究平面镜所成像的虚实 。
【答案】(1)白板;垂直;法线;180;在;(2)观察像的位置;A';棋子A;探究平面镜像的虚实。
【分析】(1)调整白板位置,眼睛注意观察白板,使反射光线、入射光线同时呈现在白板上,便于探究实验;
为方便研究,还需要在白板上画一条法线;
反射角等于入射角;
在光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)探究平面镜成像实验中,要用透明的玻璃板代替平面镜,便于确定像的位置;
由于玻璃板较厚,透过玻璃板能看到两个像,应使蜡烛B在玻璃板后面移动,直至它与A关于玻璃板前表面成的像A′重合,此时棋子B是来等效替代棋子A,与棋子A的像比较大小。
移去棋子B,在其原来位置上放置一块光屏,若光屏上没有出现像,说明棋子A经平面镜成的像是虚像。
【解答】解:(1)①调整白板位置,眼睛注意观察白板,使反射光线、入射光线同时呈现在白板上,此时白板与镜面垂直;
为方便研究,还需要在白板上画一条法线;
②改变入射光,当入射光与反射光重合时,入射光与反射光方向相反,入射角为0°,反射角也为0°,传播方向改变了180°;
③实验中白板上能同时呈现入射光和反射光时,透过平面镜看到它的下方也有“白板和光路”,由于平面镜成像时,像和物体关于镜面对称,该“光路”中的反射光线与上方光路中的入射光线与镜面的夹角相等,因此两条光线在同一直线上。
(2)①探究平面镜成像实验中,要用透明的玻璃板代替平面镜,在玻璃板另一侧能看到物体的像,同时还能看到代替像的另一个物体,便于确定像的位置;
②由于玻璃板较厚,透过玻璃板能看到两个像,由图可知,A′距离玻璃板较近,是玻璃板前表面成的像,A″距离玻璃板较远,是玻璃板后表面成的像,玻璃板的前表面与PQ重合,所以应使蜡烛B在玻璃板后面移动,直至它与A关于玻璃板前表面成的像A′重合,此时棋子B是来等效替代棋子A,与棋子A的像比较大小。
③移去棋子B,在其原来位置上放置一块光屏,若光屏上没有出现像,说明棋子A经平面镜成的像是虚像。所以放置光屏的目的是判断棋子A经平面镜所成的像是实像还是虚像。
故答案为:(1)白板;垂直;法线;180;在;(2)观察像的位置;A';棋子A;探究平面镜像的虚实。
【点评】本题探究光的反射规律以及平面镜成像特点实验,掌握物理实验原理以及特点是解题关键。
31.(6分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整至同一高度,比较快捷的方法是 将蜡烛、凸透镜和光屏靠在一起调节 ;
(2)小明将点燃的蜡烛、凸透镜固定在A、B位置如图甲所示,向右移动光屏,在光屏上只能看到一个变大的圆形光斑,可能的原因是 烛焰位于焦点以内 ;
(3)如图乙所示,当蜡烛、凸透镜在图示位置,光屏上可得到一个清晰的像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 投影仪 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(4)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动,为了重新让像成在光屏的中间,我们可以将凸透镜 下移 (上移/下移);
(5)小明继续“探究近视眼的缺陷”,他用凸透镜模拟人眼的晶状体,用光屏模拟人眼的视网膜,小明先固定蜡烛,拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,调节使光屏上出现烛焰清晰的像,标记此时光屏的位置为“1”,如图丙所示,撤掉眼镜后,光屏上的像变模糊,适当移动光屏的位置,可使光屏上重新呈现清晰的像,标记此时光屏的位置为“2”,则 1 位置是表示“近视眼”视网膜的位置,而另一位置的像一定离透镜更 近 。
【答案】(1)将蜡烛、凸透镜和光屏靠在一起调节;(2)烛焰位于焦点以内;(3)投影仪;(4)下移;(5)1;近。
【分析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心;
(2)物距小于一倍焦距成正立、放大的像,需要从光屏这一侧进行分析;
(3)根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪;
(4)理解倒立实像的特点,像和物体的移动方向恰好相反;
(5)近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,据此分析。
【解答】解:(1)将点燃的蜡烛、光屏向凸透镜靠拢,调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,像才能呈在光屏的中心;
(2)当物距小于10cm时,物距小于一倍焦距。这时,从光屏一侧对着透镜观察,可以看到正立、放大的“烛焰”;
(3)由图乙可知,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,应用于投影仪;
(4)凸透镜成倒立的实像,蜡烛由于燃烧逐渐变短,相对于凸透镜向下移动,所以像逐渐向上移动;所以为了重新让像成在光屏的中间,我们可以将凸透镜下移;
(5)如图丙所示,拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,近视眼是凹透镜,对光有发散作用,撤掉眼镜后,像成在光屏左侧,光屏上的像变模糊,为了使光屏上像重新清晰,应将光屏靠近凸透镜。
故答案为:(1)将蜡烛、凸透镜和光屏靠在一起调节;(2)烛焰位于焦点以内;(3)投影仪;(4)下移;(5)1;近。
【点评】此题考查的是凸透镜成像规律和实际应用,属于基本技能的考查和基本规律的应用,难度不大,熟练掌握凸透镜成像规律是解决此类问题的前提。
32.(9分)城西初中物理兴趣小组的小华和小舒同学为“探究电流与电压、电阻的关系”,在实验室找来了以下实验器材:学生电源(电压恒为4.5V),滑动变阻器(“20Ω 1A”),阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V、开关各一只,导线若干。
(1)实验时小华设计了如图甲所示的电路图并连接成图乙所示的实物图。他将滑动变阻器的阻值调到最大,若闭合开关,则乙图中 电流表 无示数(填“电流表”或“电压表”),这是因为乙图中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确的连线。
(2)正确连接电路后,小华接入10Ω的定值电阻进行“电流与电压关系”实验的探究,得出3组实验数据记录在表1中,对数据进行分析后可得出实验结论是: 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
表1
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2
2.5
电流I/A
0.15
0.2
0.25
表2
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.4
0.2
0.13
(3)接下来小舒分别接入不同阻值的定值电阻探究“电流与电阻的关系”。他先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S后,移动滑片P,控制定值电阻两端的电压为2V;断开开关后,保持滑片P位置不变,用10Ω的定值电阻替换5Ω,再次闭合开关后,发现电压表示数如图丙所示为 2.7 V,此时应向 右 (填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求。正确操作实验中,当接入5Ω电阻时,滑动变阻器的功率和该电阻的功率之比为K1,若接入10Ω电阻时,该比值为K2,则K1 > K2(选填“>”、“=”或“<”)。
(4)小舒更换其它电阻,继续完成实验,测得数据记录在表2中,其中第4和第5组数据未完成收集。为了顺利收集第4和第5组数据,更好地得出普遍规律,小舒应在图甲电路的 b (填“a”或“b”)点串联一个定值电阻,串联的定值电阻的阻值范围为 11.25~25 Ω。
(5)下列图象中,能大致反映小舒实验的各个物理量之间的变化关系的是 ACD (多选)。
【答案】(1)电流表;见解答图;(2)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(3)2.7;右;(4)b;11.25~25;(5)ACD。
【分析】(1)分析图乙所示的实物图,电流表与电压表串联了,由于电压表的电阻很大,几乎没有电流通过电流表,闭合开关,电流表无示数;将电流表与滑动变阻器、定值电阻串联,将电压表与定值电阻并联,连接正确电路;
(2)分析表1中数据,得出结论;
(3)根据电表的量程和分度值读出电压表的示数;用10Ω的定值电阻替换5Ω后,由串联电路电压的规律和分压原理,分析定值电阻两端的电压和滑动变阻器两端的电压变化,进一步确定滑动变阻器滑片的移动方向;
(4)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,结合现有变阻器的最大电阻,由电阻的串联求出串联的最小电阻;分析表2中数据,得出结论;
(5)A、探究电流与电阻的关系时需控制定值电阻两端的电压不变,根据IU可知,I与成正比;
B、个实验要保持电压不变,而改变电阻,从而改变电流,所以其图像是平行于I轴的直线;
C、电压表示数保持不变,根据分压原理可知,滑动变阻器接入电路的电阻R滑与定值电阻接入电路的阻值R成正比;
D、电压表示数保持不变,根据P=UI=U2可知定值电阻的功率P与成正比。
【解答】解:(1)分析图乙所示的实物图,电流表与电压表串联了,由于电压表的电阻很大,几乎没有电流通过电流表,闭合开关,电流表无示数;将电流表与滑动变阻器、定值电阻串联,将电压表与定值电阻并联,画出正确电路,如图所示:
;
(2)由表1中数据知,当电阻一定时,导体两端的电压增大为原来的几倍,通过导体的电流也增大为原来的几倍,即电压与电流的比值为一定值,故可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(3)用10Ω的定值电阻替换5Ω后,发现电压表示数如图丙所示,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.7V,定值电阻两端的电压变大,在实验中要保持定值电阻两端的电压不变,根据串联电路的电压特点,应增大滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,即滑动变阻器的滑片应向右端移动;
(4)分析表2中数据可知,定值电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.4A×5Ω=2V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=4.5V﹣2V=2.5V,滑动变阻器分得的电压是定值电阻分得的电压的1.25倍,由题意可知,要能够顺利完成表2中第4和第5次实验探究,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻应为:R滑=1.25×25Ω=31.25Ω,而现有滑动变阻器最大电阻20Ω,故为了完成整个实验,小华应在图乙电路的b点串联一个定值电阻,至少应串联电阻的阻值:R串小=31.25Ω﹣20Ω=11.25Ω;
当接入20Ω的定值电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻应为R滑′=1.25×20Ω=25Ω,当滑动变阻器连入电路中的电阻为0时,所串联的电阻最大,则R串大=25Ω;
因此,串联的电阻的阻值范围是11.25Ω~25Ω。
(5)A、探究电流与电阻的关系时需控制定值电阻两端的电压不变,根据IU可知,I与成正比,故A正确;
B、这个实验要保持电压不变,而改变电阻,从而改变电流,所以其图像是平行于I轴的直线,故B错误;
C、电压表示数保持不变,根据分压原理可知,滑动变阻器接入电路的电阻R滑与定值电阻接入电路的阻值R成正比,故C正确;
D、电压表示数保持不变,根据P=UI=U2可知,定值电阻的功率P与成正比,故D正确。
故选:ACD;
故答案为:(1)电流表;见解答图;(2)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(3)2.7;右;(4)b;11.25~25;(5)ACD。
【点评】本题探究探究电流与电压、电阻的关系,考查注意事项、电压表读数、控制变量法和操作过程、串联电路的电压规律、欧姆定律和电功率公式的运用等内容。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/6/7 5:54:48;用户:金沙教育研究院附属实验学校;邮箱:jss123@xyh.com;学号:63958977
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