2025年辽宁省中考物理模拟练习卷(二十一)
2025-06-09
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内容正文:
2025年辽宁省中考物理模拟练习卷(二十一)
满分80分 考试时间90分钟
十年寒窗磨利剑,六月沙场试锋芒,笔尖跃动藏智慧,公式推演见真章!这份试卷定能助你查缺补漏,在考场上沉着应答,让每一个公式都化作高分的阶梯!助你中考必胜!!!
一.选择题(共8小题,满分16分,每小题2分)
1.(2分)即将告别母校的你,认为校园生活中的物理量最符合实际的是( )
A.教室的高度约为4m B.一盏日光灯的功率约为40W
C.临沂冬天的最低气温约为0℃ D.一支2B铅笔的质量约为50g
2.(2分)关于光现象,下列说法正确的是( )
A.“晒太阳”取暖,是利用了太阳光中紫外线的热效应
B.五星红旗是红色的,是因为它自身是红色,能把照在上面的太阳光染成红色
C.适当的紫外线照射有助于人体对钙的吸收,有利于骨骼生长
D.我们能看到投影屏幕上的画面,是因为屏幕是光源
3.(2分)我区“玩物悟理”视频号上发布了汇智中学魏静老师“一飞冲天”的小视频。如图为该校物理社团在学校操场用打气筒给自制水火箭打气的情景。不断打气,一会水火箭发射升空。下列说法不正确的是( )
A.水向下喷出会使水火箭升空是由于物体间力的作用是相互的
B.上升过程中,水火箭瓶内气体的内能减少
C.水火箭加速升空过程中能量守恒
D.往水火箭里打气的过程相当于热机的做功冲程
4.(2分)如图所示,2025年3月12日,长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”的方式将千帆星座第五批组网卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。在火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是( )
A.火箭此时受到的重力和推力是一对平衡力
B.以加速升空的火箭为参照物,大地是静止的
C.火箭速度越大,具有的惯性也越大
D.火箭受到较大的推力后加速升空,说明力可以改变物体的运动状态
5.(2分)如图所示,给电炉通电后,电炉丝热得发红而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手,下列说法正确的是( )
A.电流通过导线时没有产生热效应
B.通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多
C.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D.电炉丝的实际功率比导线的实际功率大得多
6.(2分)如图所示,甲、乙、丙、丁是四幅实验图。下列说法正确的是( )
A.根据图甲的实验原理,制成了发电机
B.图乙实验说明电流的周围存在磁场
C.图丙实验说明电能可以转化为机械能
D.图丁实验说明同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
(多选)7.(2分)2023年5月28日12时31分,自上海虹桥国际机场起飞的国产大飞机C919安全抵达北京首都国际机场(如图),圆满完成了首个商业航班飞行任务。如图所示,关于C919大飞机,下列说法正确的是( )
A.飞机加速起飞时,受到的惯性力变大
B.飞机水平飞行时,机翼上方附近空气的流速大,压强小
C.飞机加速起飞的过程中所受空气浮力大于重力
D.飞机水平匀速飞行不考虑油耗时,动能不变,重力势能不变,机械能不变
(多选)8.(2分)如图甲所示的电路中,R1是定值电阻,电流表量程为0~0.6A,图乙是电阻箱R2的电功率与其电阻大小变化关系的部分图像,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.R1的阻值为20Ω
C.R2能安全连入电路中的最小电阻值为10Ω
D.R2为20Ω时,整个电路通电10s耗电42J
二.填空题(共6小题,满分12分,每小题2分)
9.(2分)古诗词是我国的文化瑰宝,很多诗句里都蕴含着物理知识。例如“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”,弹琵琶之前“转轴”是为了改变弦的松紧程度,从而改变弦发出声音的 (填“音调”、“响度”或“音色”),诗人听到的琵琶声是 产生的。
10.(2分)“狗不理”包子是天津的特色美食之一,包子蒸熟后打开蒸笼的瞬间,锅上方蓄出的“白气”是水蒸气 形成的(填物态变化名称);包子香气四溢,是由于分子在不停地做 。
11.(2分)如图所示,斜面长s=0.5m,高h=0.2m,用平行干斜面的拉力将5N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端、如果斜面的机械效率是80%,那么所用拉力的大小为 N,物体受到的斜面摩擦力为 N。
12.(2分)如图所示是一个简易电子身高测量仪的原理图。电路中的R0的作用是 ;当被测者越高时,电流表的示数 。
13.(2分)“共享单车”绿色环保,它具GPS定位功能,方便人们用手机寻找到附近车辆,它的前底板是一个太阳能电池板,为GPS功能供电。太阳能电池板工作时,把太阳能转化为 能。GPS卫星定位工作是靠 来传递信号的。
14.(2分)如图是小军家的电能表,让“220V 1200W”的用电器单独正常工作5min,发现电能表的转盘转过200r,电能表的示数变为 kW•h。每消耗1kW•h的电能,该电能表转盘转 r。
三.作图题(共2小题,满分4分,每小题2分)
15.(2分)如图所示,这是人形机器人平稳走上斜坡的场景。请你作出机器人通过斜坡时所受重力的示意图。(机器人的重心在O点)
16.(2分)如图所示,用笔画线代替导线将开关与灯泡正确接入电路。
四.实验探究题(共4小题,满分24分,每小题6分)
17.(6分)某校“梦想实验室”学习小组的小明同学用如图所示的装置探究了以下热学实验。
(一)如图甲所示,探究某种晶体熔化时温度变化的规律。
(1)实验中建议小明同学选取 (选填“较大”或“较小”)颗粒的该物质,同时采用“水浴加热法”可以使晶体的温度升高较 (选填“快”或“慢”),便于记录各个时刻的温度;
(2)将温度计正确插入石蜡和海波中,观察温度计示数时视线A、B、C如图乙所示,其中正确的是 。此时温度计的示数 ℃;
(3)待温度升高到40℃开始,每隔1min记录一次温度计的示数,根据记录的数据得到如图丙的图像,则该晶体的熔点是 ℃,熔化经历了 min。
(4)另一小组的同学发现,在晶体熔化过程中撤去酒精灯,晶体还会继续熔化,出现这种现象可能的原因是 。
(5)由实验可知,当该晶体的温度处于48℃时,其状态是 (填字母)。
A.固态
B.固液共存态
C.液态
D.三者都可
18.(6分)小英同学在“探究平面镜成像特点”的实验时,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 ,选用两支外形相同的蜡烛是为了便于 。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像 。这种确定像与物大小的方法是 。(控制变量法/等效替代法)
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是 (虚/实)像。
(4)移动蜡烛 (A/B),重做实验,得到三次实验像与物的位置,通过分析可知像与物到玻璃板的距离 ,在本实验中,重做三次实验的目的是 。
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小英只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置 (向右移动/向左运动/不变)。
19.(6分)同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”,如图甲。一端烛油滴下时,此端就上升,两端交替上下。为了寻找上述现象的原因,同学们用铁架台、杠杆(已在水平位置平衡)、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
(1)图乙中杠杆水平平衡,分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置,发现杠杆不再平衡。
小聪认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离;
小明认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
为判断谁的观点正确,同学们利用图丙中水平平衡的杠杆(OD>OA=OC)进行实验,保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。
①把A处悬挂的钩码改挂在C处,发现杠杆不再平衡。与A处相比,支点到力的作用点的距离 (选填“变小”“不变”或“变大”);
②把A处悬挂的钩码改挂在D处,发现杠杆仍保持平衡,与A处相比, 的距离不变;
③由此初步判断 的观点是正确的;
(2)明确影响因素后,同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件,将实验数据记录在设计的表格中。
实验次数
动力F1/N
a
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
……
……
……
……
……
①表格中a处应填写的内容是 ;
②若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码,杠杆 端下沉;
(3)交替上下的蜡烛“跷跷板”,一端烛油滴下时,此端上升,原因是 。
20.(6分)在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小明准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω、50Ω的定值电阻各一个,电压可调的电源,滑动变阻器,电流表,电压表,开关和导线若干,并设计如图甲所示的电路。
(1)根据图甲,在图乙中用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电表均无示数,将电压表并联至滑动变阻器两端时,电压表有示数,说明电路故障为 ,此时电流表 (选填“有示数”或“无示数”)。
(3)小明及时调整实验方案,保持电源电压不变,用准备的定值电阻更换R1后,再从剩余的定值电阻中选取阻值合适的定值电阻代替滑动变阻器,使电压表示数 (选填“保持不变”或“改变”),完成实验,数据记入如表,第三次电流表示数如图丙所示,为 A,根据数据得出结论 。
实验次数
R1/Ω
I/A
第一次
5
0.2
第二次
10
0.1
第三次
25
【拓展】若上述(3)中的电源电压选用的值较大,可能会烧坏电表。若电路中电流表、电压表量程不变,在保证电路安全的情况下,能够完成第(3)问中三次实验的最大电源电压为 V。
五.计算题(共3小题,满分22分)
21.(8分)如图是我国最强国产隐身常规动力潜艇“039C”。它的水下排水量为3600t,潜深超过300m。海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)当潜艇下潜到深度300m时,海水对潜艇外壳的压强。
(2)921A型特种钢是一种高强度、高韧性、高耐腐蚀性的特种钢材,主要用于潜艇耐压壳体的制造。已知一块20cm3的321A型特种钢样品的质量为157g,求该特种钢的密度。
(3)该潜艇完全潜入海水中时受到的浮力大小。
(4)潜艇从300m深度上浮至100m深度的过程中,浮力做的功。
22.(8分)如图甲光波炉是一种利用远红外卤素白炽灯对食物进行加热的厨具。如图乙是一个光波炉简易原理图,图中卤素白炽。灯L规格为“220V,880W”,电阻R=55Ω。闭合开关S1、S2,光波炉处于“高火”挡位;仅闭合S1时,光波炉处于“低火”挡位,假设卤素白炽灯工作过程中阻值不变。求:
(1)卤素白炽灯L的阻值;
(2)“高火”挡位时,通过卤素白炽灯L的电流;
(3)“低火”挡位时,卤素白炽灯L的功率。
23.(6分)近年来电动自行车数量急剧增加,电动自行车因具有快捷、经济和环保等优点深受大家喜爱,但同时也带来了严重的安全问题。因此,小明进行了“安全骑行电动自行车”的研究性学习。
(1)骑行电动自行车时不要闯红灯。深圳部分路口有会说话的交通警示器,它在红灯时会语音播报提示“红灯,请勿通行”。这说明声音能传递 ;
(2)骑车时看手机、走神、酒驾等存在很大的安全隐患。若某人骑车以18km/h的速度匀速行驶,看一眼手机用时2s,相当于在无人驾驶状态下行驶了 m;
(3)为了证明骑行电动车时戴头盔的重要性,小明做一个模拟实验:将两个相似鸡蛋分别放在纸筒底座上,左边鸡蛋上方放一个轻质瓶盖,瓶盖内塞入棉花,在两鸡蛋正上方释放相同的铁球,如图甲所示,实验操作有错误的是: 。改正错误后,观察到左边鸡蛋完好,右边鸡蛋破碎。说明左边鸡蛋“戴头盔”后受力面积增大,减小了受到的 (选填“压强”或“压力”),这是保护鸡蛋的原因之一;
(4)超速行驶的电动自行车极易发生交通事故。小明为电动车设计了一个简单的超速报警电路,如图乙所示,它由“传感电路”、“执行电路”组成。传感电路电源电压为12V,R是电阻箱,RP为可变电阻,图丙是RP的阻值与车速关系的图象,若通过电磁铁电流必须等于或大于1.2A时,才能启动报警,小明设定速度为30km/h时红灯亮,执行报警,则电阻箱的阻值至少应调到 Ω;为了提高骑行安全,需要速度更小时就能启动报警,可采取的方法是 。
2025年辽宁省中考物理模拟练习卷(二十一)
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
B
C
D
D
D
B
二.多选题(共2小题)
题号
7
8
答案
BD
AC
一.选择题(共8小题,满分16分,每小题2分)
1.(2分)即将告别母校的你,认为校园生活中的物理量最符合实际的是( )
A.教室的高度约为4m
B.一盏日光灯的功率约为40W
C.临沂冬天的最低气温约为0℃
D.一支2B铅笔的质量约为50g
【分析】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项。
【解答】解:A、一般教室的高度在3m左右。故A不符合实际;
B、教室中普通日光灯的额定功率在40W左右。故B符合实际;
C、临沂冬天的最低气温约为﹣10℃。故C不符合实际;
D、2B铅笔的质量在10g左右。故D不符合实际。
故选:B。
【点评】估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。
2.(2分)关于光现象,下列说法正确的是( )
A.“晒太阳”取暖,是利用了太阳光中紫外线的热效应
B.五星红旗是红色的,是因为它自身是红色,能把照在上面的太阳光染成红色
C.适当的紫外线照射有助于人体对钙的吸收,有利于骨骼生长
D.我们能看到投影屏幕上的画面,是因为屏幕是光源
【分析】(1)红外线有较强的热效应;
(2)不透明的物体的颜色是由其反射的色光决定的,而它反射与其本身相同颜色的色光,吸收其它颜色的色光;
(3)适当的紫外线有助于人体合成维生素D,促进人体对钙的吸收,促进骨骼的生长;
(4)自身能发光的物体叫光源。
【解答】解:A、“晒太阳”取暖,是利用了太阳光中红外线的热效应,故A错误;
B、五星红旗呈现红色是因为它反射了红光,吸收了其它色光造成的,故B错误;
C、适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D,促进人体对钙的吸收,有利于骨骼的生长和身体的健康,故C正确;
D、投影屏幕本身不能发光,我们能看到画面,是因为屏幕反射的光线进入人的眼睛,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查学生对红外线、物体的颜色、紫外线、光源等知识的了解和掌握,是一道基础题。
3.(2分)我区“玩物悟理”视频号上发布了汇智中学魏静老师“一飞冲天”的小视频。如图为该校物理社团在学校操场用打气筒给自制水火箭打气的情景。不断打气,一会水火箭发射升空。下列说法不正确的是( )
A.水向下喷出会使水火箭升空是由于物体间力的作用是相互的
B.上升过程中,水火箭瓶内气体的内能减少
C.水火箭加速升空过程中能量守恒
D.往水火箭里打气的过程相当于热机的做功冲程
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)做功可以改变物体的内能,物体对外做功,内能减少,外界对物体做功,内能增加;
(3)能的转化过程都遵守能量守恒定律;
(4)汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能。
【解答】解:A、水火箭向下喷水,给水一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,水给水火箭一个向上的力,使水火箭升空,故A正确;
B、上升过程中,气体对水做功,内能转化为机械能,水火箭瓶内气体的内能减少,故B正确;
C、任何能的转化过程都遵守能量守恒定律,故C正确;
D、利用打气筒向水火箭内打气的过程中,压缩筒内空气做功,是机械能转化为内能,汽油机的做功冲程中内能转化为机械能;能量转化方式是不相同的,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了做功改变物体的内能、汽油机的能量转化、力的作用的相互性和机械能的大小变化等知识,要明确:对物体做功,内能增加,物体对外做功,内能减小。
4.(2分)如图所示,2025年3月12日,长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”的方式将千帆星座第五批组网卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。在火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是( )
A.火箭此时受到的重力和推力是一对平衡力
B.以加速升空的火箭为参照物,大地是静止的
C.火箭速度越大,具有的惯性也越大
D.火箭受到较大的推力后加速升空,说明力可以改变物体的运动状态
【分析】(1)物体在平衡状态下受平衡力;
(2)在研究物体的运动和静止时,要看物体的位置相对于参照物是否发生改变,若改变,则是运动的,若不改变,则是静止的;
(3)惯性的大小只与物体的质量有关;
(4)力可以改变物体的运动状态和形状。
【解答】解:A.火箭加速升空时,运动状态不等改变,处于非平衡状态,故受力不平衡,火箭此时受到的重力小于推力,不是一对平衡力,故A错误;
B.以加速升空的火箭为参照物,大地相对于火箭的位置在改变,是运动的,故B错误;
C.惯性只跟质量有关,与速度无关,所以火箭速度变大时,质量不变,则具有的惯性不变,故C错误;
D.力可以改变物体的运动状态和形状。火箭受到较大的推力后加速升空,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了对惯性、力的作用效果、平衡力、运动与静止的判断等的掌握,有一定综合性。
5.(2分)如图所示,给电炉通电后,电炉丝热得发红而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手,下列说法正确的是( )
A.电流通过导线时没有产生热效应
B.通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多
C.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D.电炉丝的实际功率比导线的实际功率大得多
【分析】(1)电流流过导体时,导体发热,把电能转化为内能的现象是电流的热效应。
(2)电炉丝和连接的导线串联在电路中,通过它们的电流相等,通电时间相同,而电炉丝的电阻比导线的电阻大,根据焦耳定律Q=I2Rt和P分析判断。
【解答】解:A、由于导线有电阻,电流通过导线时,导线会发热,产生热效应,故A错误;
BCD、电炉在使用时,电炉丝和导线串联,通过它们的电流相等,通电时间t相同,由于R电炉丝>R导线,根据Q=I2Rt可知,电流产生的热量:Q电炉丝>Q导线,根据P可知:P电炉丝>P导线,因而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象,故BC错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题考查串联电路的规律,应明确两电阻串联时,电路中的电流是相等的,同时应注意该现象的根本原因是因为发热量不同造成的。
6.(2分)如图所示,甲、乙、丙、丁是四幅实验图。下列说法正确的是( )
A.根据图甲的实验原理,制成了发电机
B.图乙实验说明电流的周围存在磁场
C.图丙实验说明电能可以转化为机械能
D.图丁实验说明同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
【分析】(1)电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的;
(2)通电导线周围存在磁场,属电流的磁效应实验;
(3)当导体在磁场中做切割磁感线的运动时,灵敏电流计发生偏转,说明了电磁感应现象,利用该原理制成了发电机;
(4)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】解:A.甲图是探究通电导体在磁场中受力运动的实验,根据该实验原理制成了电动机,故A错误;
B.乙图是奥斯特实验,实验现象说明了通电导体周围存在磁场,故B正确;
C.丙图是电磁感应现象,磁现象是机械能转化为电能,故C错误;
D.丁图是探究磁极间的相互作用,实验结果表明同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查了电和磁中的各种现象,在学习过程中,一定要掌握各实验的现象及结论,并且要找出他们的不同之处进行区分。
(多选)7.(2分)2023年5月28日12时31分,自上海虹桥国际机场起飞的国产大飞机C919安全抵达北京首都国际机场(如图),圆满完成了首个商业航班飞行任务。如图所示,关于C919大飞机,下列说法正确的是( )
A.飞机加速起飞时,受到的惯性力变大
B.飞机水平飞行时,机翼上方附近空气的流速大,压强小
C.飞机加速起飞的过程中所受空气浮力大于重力
D.飞机水平匀速飞行不考虑油耗时,动能不变,重力势能不变,机械能不变
【分析】(1)惯性是物体的固有属性,其大小只取决于物体的质量,与速度无关;
(2)流体流速大的位置压强小;
(3)飞机是利用流体压强与流速的关系获得升力的;
(4)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
机械能=动能+势能,通过动能和势能大小的变化判断机械能变化。
【解答】解:惯性是物体的固有属性,惯性不是力,惯性大小与速度大小无关,飞机加速起飞时,飞机的质量不变,惯性不变,故A错误;
B、流体流速大的位置压强小,飞机水平飞行时,机翼上方的空气流速大,压强小,故B正确;
C、飞机是利用流体压强与流速的关系来获得升力的,不是利用浮力大于重力而加速上升的,故C错误;
D、飞机水平匀速飞行不考虑油耗时,飞机的质量、速度和高度均不变,动能、重力势能不变,机械能不变,故D正确。
故选:BD。
【点评】此题考查的知识点较多,有惯性、流体压强与流速的关系、飞机升力的获得、动能和势能的影响因素;属于基础性题目,难度不大。
(多选)8.(2分)如图甲所示的电路中,R1是定值电阻,电流表量程为0~0.6A,图乙是电阻箱R2的电功率与其电阻大小变化关系的部分图像,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.R1的阻值为20Ω
C.R2能安全连入电路中的最小电阻值为10Ω
D.R2为20Ω时,整个电路通电10s耗电42J
【分析】闭合开关,R1和R2串联,电流表测量电路电流。
(1)从图乙可知,当电阻箱接入电路的阻值为14Ω时,其电功率为3.5W,根据P=UI=I2R可知此时电路中的电流,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得出电源电压的表达式;当电阻箱接入电路的阻值为20Ω时,其电功率为3.2W,根据P=UI=I2R可知此时电路中的电流,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得出电源电压的表达式;联立以上两式可得出电源电压和R1的阻值;
(2)电流表量程为0~0.6A,故电路中的电流最大为0.6A,根据欧姆定律可知此时电路中的总电阻,根据电阻串联的特点可得出电阻箱接入电路的最小电阻值;
(3)R2为20Ω时,(1)中已得出此时电路中的电流,根据W=UIt得出整个电路通电10s消耗的电能。
【解答】解:闭合开关,R1和R2串联,电流表测量电路电流。
AB、从图乙可知,当电阻箱接入电路的阻值为14Ω时,其电功率为3.5W,根据P=UI=I2R可知,此时电路中的电流I0.5A,
则电源电压U=U1+U2=IR1+IR2=0.5A×R1+0.5A×14Ω..........①
当电阻箱接入电路的阻值为20Ω时,其电功率为3.2W,根据P=UI=I2R可知,此时电路中的电流I′0.4A,
则电源电压U=U1′+U2′=I′R1+I′R2′=0.4A×R1+0.4A×20Ω..........②
根据①②可得:U=12V,R1=10Ω,故A正确、B错误;
C、电流表量程为0~0.6A,故电路中的电流最大为0.6A,根据欧姆定律可知此时电路中的总电阻R总20Ω,
则电阻箱接入电路的最小电阻值R2小=R总﹣R1=20Ω﹣10Ω=10Ω,故C正确;
D、R2为20Ω时,电路中电流为0.4A,整个电路通电10s耗电W=UI′t=12V×0.4A×10s=48J,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算等问题,关键是从图中得出有用信息。
二.填空题(共6小题,满分12分,每小题2分)
9.(2分)古诗词是我国的文化瑰宝,很多诗句里都蕴含着物理知识。例如“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”,弹琵琶之前“转轴”是为了改变弦的松紧程度,从而改变弦发出声音的 音调 (填“音调”、“响度”或“音色”),诗人听到的琵琶声是 振动 产生的。
【分析】(1)音调是声音的高低,与振动的频率有关;
(2)声音是由物体振动产生的。
【解答】解:改变弦的松紧程度,可以改变弦的振动频率,从而改变弦发出声音的音调。
诗人听到的琵琶声是弦振动产生的。
故答案为:音调;振动。
【点评】本题考查了对声音的产生、音调的理解,属于基础题,难度不大。
10.(2分)“狗不理”包子是天津的特色美食之一,包子蒸熟后打开蒸笼的瞬间,锅上方蓄出的“白气”是水蒸气 液化 形成的(填物态变化名称);包子香气四溢,是由于分子在不停地做 无规则运动 。
【分析】液化指物质由气态转变成液态。
一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。
【解答】解:“狗不理”包子是天津的特色美食之一,包子蒸熟后打开蒸笼的瞬间,锅上方蓄出的“白气”是水蒸气液化形成的;包子香气四溢,是由于分子在不停地做无规则运动。
故答案为:液化;无规则运动。
【点评】本题考查液化现象及分子热运动,属于基础题。
11.(2分)如图所示,斜面长s=0.5m,高h=0.2m,用平行干斜面的拉力将5N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端、如果斜面的机械效率是80%,那么所用拉力的大小为 2.5 N,物体受到的斜面摩擦力为 0.5 N。
【分析】(1)根据W有=Gh计算有用功,根据η计算总功,再根据W总=Fs计算拉力的大小;
(2)根据W总=W有+W额计算克服摩擦力做的额外功,根据W额=fs计算物体受到的斜面摩擦力。
【解答】解:(1)克服物体重力做的有用功:
W有=Gh=5N×0.2m=1J,
由η可得,拉力做的总功:
W总1.25J,
由W总=Fs可得,拉力的大小:
F2.5N;
(2)克服摩擦力做的额外功:
W额=W总﹣W有=1.25J﹣1J=0.25J,
由W额=fs可得,物体受到的斜面摩擦力:
f0.5N。
故答案为:2.5;0.5。
【点评】本题考查使用斜面时,有用功、额外功以及机械效率计算公式的应用,要知道克服物体与斜面间的摩擦力做的功是额外功。
12.(2分)如图所示是一个简易电子身高测量仪的原理图。电路中的R0的作用是 保护电路 ;当被测者越高时,电流表的示数 越小 。
【分析】定值电阻R0与滑动变阻器串联,身高表与滑动变阻器并联,电流表测量总电流,当被测者的身高越高时判断滑动变阻器连入阻值的变化,根据电路特点和欧姆定律判断两表示数的变化情况。
【解答】解:当滑片在最下端时,变阻器接入电路的阻值为0,如果没有电阻R0,会造成电源短路,电路中电流过大,烧坏电表,因此电路中的R0具有保护电路的作用。
当被测者的身高越高时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻越大,电路的总电阻越大,根据I可知电路的电流越小,电流表示数越小。
故答案为:保护电路;越小。
【点评】本题考查电路的分析和欧姆定律的使用,关键是身高变化时滑动变阻器接入电路电阻变化的分析。
13.(2分)“共享单车”绿色环保,它具GPS定位功能,方便人们用手机寻找到附近车辆,它的前底板是一个太阳能电池板,为GPS功能供电。太阳能电池板工作时,把太阳能转化为 电 能。GPS卫星定位工作是靠 电磁波 来传递信号的。
【分析】(1)太阳能电池板能把太阳能转化为电能;
(2)电磁波可以传递信息。
【解答】解:太阳能电池板在工作时把太阳能转化为电能;GPS工作是靠电磁波来实现定位的。
故答案为:电;电磁波
【点评】本题考查了能量转化、电磁波的应用;是一道基础题。
14.(2分)如图是小军家的电能表,让“220V 1200W”的用电器单独正常工作5min,发现电能表的转盘转过200r,电能表的示数变为 2021.7 kW•h。每消耗1kW•h的电能,该电能表转盘转 2000 r。
【分析】(1)已知用电器额定功率和正常工作时间,根据W=Pt得到此用电器单独工作5min消耗的电能;
已知电能表原来示数和用电器消耗的电能,两者之和是电能表现在的示数;
(2)根据用电器消耗电能与电能表转盘转动圈数可以求出每消耗1kW•h的电能,电能表转盘的转数。
【解答】解:(1)由P可得,用电器单独工作t=5min=300s消耗的电能:
W=Pt=1200W×300s=3.6×105J=0.1kW•h;
电能表原来的示数为2021.6kW•h,
用电器工作5min后,电能表示数变为2021.6kW•h+0.1kW•h=2021.7kW•h;
(2)每消耗1kW•h的电能,电能表转盘的转数:
n200r=2000r。
故答案为:2021.7;2000。
【点评】本题考查了电能的计算和转数的计算,明白电能表参数的含义是关键。
三.作图题(共2小题,满分4分,每小题2分)
15.(2分)如图所示,这是人形机器人平稳走上斜坡的场景。请你作出机器人通过斜坡时所受重力的示意图。(机器人的重心在O点)
【分析】用一条带箭头的线段表示力的大小和方向即是力的示意图,重力的方向是竖直向下的,作用点在其重心上,重力的表示符号为G。
【解答】解:机器人受重力的作用点在其重心O上,方向是竖直向下的,表示符号为G,如图所示:
【点评】无论物体处于什么状态,物体所受重力的方向都是竖直向下的。
16.(2分)如图所示,用笔画线代替导线将开关与灯泡正确接入电路。
【分析】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。
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:根据三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线,确定最上方是火线,灯泡接法: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,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。如图所示:
【点评】家庭电路中,不但考虑用电器的正常使用,更要考虑使用的安全性。三孔插座的接线原则:左零右火,中间接地。
四.实验探究题(共4小题,满分24分,每小题6分)
17.(6分)某校“梦想实验室”学习小组的小明同学用如图所示的装置探究了以下热学实验。
(一)如图甲所示,探究某种晶体熔化时温度变化的规律。
(1)实验中建议小明同学选取 较小 (选填“较大”或“较小”)颗粒的该物质,同时采用“水浴加热法”可以使晶体的温度升高较 慢 (选填“快”或“慢”),便于记录各个时刻的温度;
(2)将温度计正确插入石蜡和海波中,观察温度计示数时视线A、B、C如图乙所示,其中正确的是 B 。此时温度计的示数 42 ℃;
(3)待温度升高到40℃开始,每隔1min记录一次温度计的示数,根据记录的数据得到如图丙的图像,则该晶体的熔点是 48 ℃,熔化经历了 5 min。
(4)另一小组的同学发现,在晶体熔化过程中撤去酒精灯,晶体还会继续熔化,出现这种现象可能的原因是 烧杯中水的温度高于晶体的熔点,可使晶体持续吸热 。
(5)由实验可知,当该晶体的温度处于48℃时,其状态是 D (填字母)。
A.固态
B.固液共存态
C.液态
D.三者都可
【分析】(1)晶体在一定的温度下熔化,晶体在熔化时吸收热量,温度不变。
(2)晶体在熔化时处于固液共存状态。
(3)晶体熔化的条件是:一是达到沸点,二是继续吸热。
【解答】解:(1)较小颗粒更容易紧密填充容器。如果颗粒大,可能填充不紧密而留有较多空气,空气的存在会导致局部受热不均。
水浴加热法可以使晶体的温度升高较慢,便于记录各个时刻的温度。
(2)将温度计正确插入蜂蜡和海波中,观察温度计示数时,视线要与液柱的上表面相平,视线A、B、C中正确的是B;温度计的分度值是1℃,示数为42℃。
(3)[1]晶体熔化过程中,温度不变,由图得,该晶体的熔点是48℃。
[2]晶体在第5min开始熔化,第10min熔化结束,熔化经历了 5min。
(4)晶体熔化过程需要持续吸热。另一小组的同学发现,在晶体熔化过程中撤去酒精灯,晶体还会继续熔化,出现这种现象可能的原因是:烧杯中的水温度仍高于晶体的熔点,晶体可以继续吸热熔化。
(5)由实验可知,当该晶体的温度处于48℃时,其状态可能是固态,此时刚开始熔化;也可能是固液共存状态,此时正在熔化中;还可能是液态,此时全部熔化完毕,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
故答案为:(1)较小;慢;(2)B;42;(3)48;5;(4)烧杯中水的温度高于晶体的熔点,可使晶体持续吸热;(5)D。
【点评】晶体在熔化过程中吸热,温度不变;掌握晶体的熔化特征是解决本题的关键。本题属于基础性题目。
18.(6分)小英同学在“探究平面镜成像特点”的实验时,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 便于确定像的位置 ,选用两支外形相同的蜡烛是为了便于 比较像物大小关系 。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像 完全重合 。这种确定像与物大小的方法是 等效替代法 。(控制变量法/等效替代法)
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是 虚 (虚/实)像。
(4)移动蜡烛 A (A/B),重做实验,得到三次实验像与物的位置,通过分析可知像与物到玻璃板的距离 相等 ,在本实验中,重做三次实验的目的是 使实验结论具有普遍性 。
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小英只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置 不变 (向右移动/向左运动/不变)。
【分析】(1)实验使用玻璃板代替平面镜是便于确定像的位置;实验使用两支完全相同的蜡烛是为了比较物像大小关系。
(2)实验时把点燃的蜡烛放在玻璃板前面,未点燃的蜡烛放在玻璃板的后面,眼睛在玻璃板前面观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。
用完全相同的蜡烛B代替蜡烛A,属于等效替代法。
(3)实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接。
(4)要保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛A的位置完成多次实验,多次实验是为了使实验结论具有普遍性。
根据平面镜成像特点进行回答。
(5)平面镜成的像与物关于镜面对称。
【解答】解:(1)玻璃既能反射成像,又能透光,利用玻璃板能看到A蜡烛的像,也能看到代替A蜡烛的B蜡烛,当B蜡烛和A蜡烛的像完全重合,B蜡烛的位置就是A蜡烛像的位置,所以利用玻璃板是为了便于确定像的位置。
选取两支完全相同的蜡烛,当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,说明像和物体大小相等,所以选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。
这种用蜡烛B代替蜡烛A的方法,属于等效替代法。
(3)平面镜成虚像,所以移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像。
(4)要保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛A的位置完成多次实验,多次实验是为了使实验结论具有普遍性。
物体在平面镜中成像,像和物体到平面镜的距离相等。
(5)平面镜成的像与物关于镜面对称,只将玻璃板向右平移,蜡烛A的位置不变,玻璃板所在平面不变,所以像的位置不变。
故答案为:(1)便于确定像的位置;比较像物大小关系;(2)完全重合;等效替代法;(3)虚;(4)A;相等;使实验结论具有普遍性;( 5)不变。
【点评】本题考查了平面镜成像实验器材的选择、平面镜成像特点、探究方法等。
19.(6分)同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”,如图甲。一端烛油滴下时,此端就上升,两端交替上下。为了寻找上述现象的原因,同学们用铁架台、杠杆(已在水平位置平衡)、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
(1)图乙中杠杆水平平衡,分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置,发现杠杆不再平衡。
小聪认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离;
小明认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
为判断谁的观点正确,同学们利用图丙中水平平衡的杠杆(OD>OA=OC)进行实验,保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。
①把A处悬挂的钩码改挂在C处,发现杠杆不再平衡。与A处相比,支点到力的作用点的距离 不变 (选填“变小”“不变”或“变大”);
②把A处悬挂的钩码改挂在D处,发现杠杆仍保持平衡,与A处相比, 支点到力的作用线 的距离不变;
③由此初步判断 小明 的观点是正确的;
(2)明确影响因素后,同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件,将实验数据记录在设计的表格中。
实验次数
动力F1/N
a
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
……
……
……
……
……
①表格中a处应填写的内容是 动力臂l1/cm ;
②若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码,杠杆 左 端下沉;
(3)交替上下的蜡烛“跷跷板”,一端烛油滴下时,此端上升,原因是 此端力和力臂的乘积变小 。
【分析】(1)①支点到作用点的距离是点到点的距离,根据题目中给出的条件比较大小便可;
②支点到作用线的距离是点到线的垂直距离,据此分析;
③根据两种情况下杠杆的平衡情况得出结论;
(2)①杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,据此分析即可;
②分别计算力和力臂的乘积,杠杆将向乘积较大的一侧偏转;
(3)根据杠杆的平衡条件分析即可。
【解答】解:(1)①由题意知,OD>OA=OC,当把A处悬挂的钩码改挂在C处,支点到力的作用点的距离不变,但杠杆不再平衡;
②把A处悬挂的钩码改挂在D处,支点到力的作用线的距离相同,发现杠杆仍保持平衡;
③由①②可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离,故小明的观点是正确的;
(2)①由杠杆平衡条件可知,还需要测量力臂,因此a处应填:动力臂l1/cm;
②设一个钩码的重为G,标尺上一格的长度为L,则在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码,此时左侧:2G×2L=4GL
右侧:3G×L=3GL
因左侧力和力臂的乘积较大,故杠杆左端下沉;
(3)当一端烛油滴下时,此端蜡烛的重力变小,导致此端的力和力臂的乘积变小,杠杆失去平衡,所以此端上升。
故答案为:(1)①不变;②支点到力的作用线;③小明;(2)①动力臂l1/cm;②左;(3)此端力和力臂的乘积变小。
【点评】本题是探究杠杆平衡条件实验,主要考查了对杠杆平衡条件中力臂的概念理解及对平衡条件的得出和应用。
20.(6分)在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小明准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω、50Ω的定值电阻各一个,电压可调的电源,滑动变阻器,电流表,电压表,开关和导线若干,并设计如图甲所示的电路。
(1)根据图甲,在图乙中用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电表均无示数,将电压表并联至滑动变阻器两端时,电压表有示数,说明电路故障为 滑动变阻器断路 ,此时电流表 无示数 (选填“有示数”或“无示数”)。
(3)小明及时调整实验方案,保持电源电压不变,用准备的定值电阻更换R1后,再从剩余的定值电阻中选取阻值合适的定值电阻代替滑动变阻器,使电压表示数 保持不变 (选填“保持不变”或“改变”),完成实验,数据记入如表,第三次电流表示数如图丙所示,为 0.04 A,根据数据得出结论 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
实验次数
R1/Ω
I/A
第一次
5
0.2
第二次
10
0.1
第三次
25
【拓展】若上述(3)中的电源电压选用的值较大,可能会烧坏电表。若电路中电流表、电压表量程不变,在保证电路安全的情况下,能够完成第(3)问中三次实验的最大电源电压为 3 V。
【分析】(1)在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端;滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中;
(2)闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路;如果电压有示数,说明与电压表串联的元件是完好的;如果无示数,说明与电压表串联的元件有断路,或与电压表并联的元件短路或电路中无电源,据此判断故障所在;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变;
根据图乙确定电流表选用的量程,由图丙确定分度值读数;
根据电流与电阻的乘积为一定值分析得出结论;
【拓展】实验中控制电阻两端的电压要保持1V不变,由于电源电压一定,故滑动变阻器两端电压也一定,定值电阻换大后滑动变阻器的阻值相应也要变大,当定值电阻的阻值最大,滑动变阻器的阻值也取最大值时,电源电压取最大值;由于本题用合适的定值电阻代替滑动变阻器,故应用最大的定值电阻替代滑动变阻器;根据串联电路中导体两端电压与导体电阻成正比求出最大的定值电阻分得的电压,根据串联电路的电压规律得出电源电压的最大值。
【解答】解:(1)在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端;滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中,如下图所示:
;
(2)闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路;在开关闭合状态下,将电压表并联至滑动变阻器两端时,电压表有示数,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,即电路故障为滑动变阻器断路,此时电流表无示数;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,故用准备的定值电阻更换R1后,再从剩余的定值电阻中选取阻值合适的定值电阻代替滑动变阻器,使电压表示数保持不变;
由图乙可知,电流表选用小量程;第三次电流表示数如图丙所示,电流表分度值0.02A,其示数为0.04A;
由表中数据可知,电流与电阻的乘积UV=IR=0.2A×5Ω=0.1A×10Ω=0.04A×25Ω=1V,为一定值,故得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
【拓展】在探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压一定,由于电源电压一定,故滑动变阻器两端电压也一定,定值电阻换大后滑动变阻器的阻值相应也要变大,
当定值电阻的阻值最大,滑动变阻器的阻值也取最大值时,电源电压取最大值,
由于本题用合适的定值电阻代替滑动变阻器,故应用最大的定值电阻替代滑动变阻器;
根据串联电路中导体两端电压与导体电阻成正比得:
,即,
所以U大=2V,
故电源电压的最大值:U电源=UV+U大=1V+2V=3V。
故答案为:(1)见解答图;(2)滑动变阻器断路;无示数;(3)0.04;当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;【拓展】3。
【点评】本题探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验,考查了电路连接、故障分析、电流表读数、数据分析、控制变量法和欧姆定律的应用。
五.计算题(共3小题,满分14分)
21.(8分)如图是我国最强国产隐身常规动力潜艇“039C”。它的水下排水量为3600t,潜深超过300m。海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)当潜艇下潜到深度300m时,海水对潜艇外壳的压强。
(2)921A型特种钢是一种高强度、高韧性、高耐腐蚀性的特种钢材,主要用于潜艇耐压壳体的制造。已知一块20cm3的321A型特种钢样品的质量为157g,求该特种钢的密度。
(3)该潜艇完全潜入海水中时受到的浮力大小。
(4)潜艇从300m深度上浮至100m深度的过程中,浮力做的功。
【分析】(1)根据p=ρgh计算海水对潜艇外壳的压强;
(2)根据密度公式ρ计算特种钢的密度;
(3)根据阿基米德原理计算浮力;
(4)根据W=Fs计算浮力做的功。
【解答】解:
(1)海水对潜艇外壳的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa;
(2)特种钢的密度ρ7.85g/cm3;
(3)根据阿基米德原理可知,该潜艇完全潜入海水中时受到的浮力F浮=G排=m排g=3600×103kg×10N/kg=3.6×107N;
(4)潜艇从300m深度上浮至100m深度的过程中,浮力做的功W=F浮s=3.6×107N×(300m﹣100m)=7.2×109J。
答:(1)当潜艇下潜到深度300m时,海水对潜艇外壳的压强是3×106Pa;
(2)该特种钢的密度是7.85g/cm3;
(3)该潜艇完全潜入海水中时受到的浮力大小是3.6×107N;
(4)潜艇从300m深度上浮至100m深度的过程中,浮力做的功是7.2×109J。
【点评】本题考查了液体压强。密度、浮力、功的计算,属于基础题。
22.如图甲光波炉是一种利用远红外卤素白炽灯对食物进行加热的厨具。如图乙是一个光波炉简易原理图,图中卤素白炽。灯L规格为“220V,880W”,电阻R=55Ω。闭合开关S1、S2,光波炉处于“高火”挡位;仅闭合S1时,光波炉处于“低火”挡位,假设卤素白炽灯工作过程中阻值不变。求:
(1)卤素白炽灯L的阻值;
(2)“高火”挡位时,通过卤素白炽灯L的电流;
(3)“低火”挡位时,卤素白炽灯L的功率。
【分析】(1)已知白炽灯的额定电压和额定功率,根据P求出白炽灯L的电阻;
(2)闭合开关S1、S2,“高火”挡位时,电路中只有灯泡工作,根据P=UI即可求出通过卤素白炽灯L的电流;
(3)“低火”挡位时,电阻与灯泡串联,根据串联电路的电阻特点求出总电阻,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电流,再根据P=I2R求出卤素白炽灯L的功率。
【解答】解:(1)根据P可得白炽灯L的电阻:
RL55Ω;
(2)闭合开关S1、S2,“高火”挡位时,电路中只有灯泡工作,此时灯正常发光,
根据P=UI可得通过卤素白炽灯L的电流:
I4A;
(3)“低火”挡位时,电阻与灯泡串联,
因串联电路中总电阻等于各用电器的电阻之和,所以,总电阻:
R总=RL+R=55Ω+55Ω=110Ω,
则电路中的电流:I2A,
卤素白炽灯L的功率:PL=I2RL=(2A)2×55Ω=220W。
答:(1)卤素白炽灯L的阻值为55Ω;
(2)“高火”挡位时,通过卤素白炽灯L的电流为4A;
(3)“低火”挡位时,卤素白炽灯L的功率为220W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式公式的灵活应用,要注意用电器正常工作时的电压和额定电压相等。
23.(6分)近年来深圳电动自行车数量急剧增加,电动自行车因具有快捷、经济和环保等优点深受大家喜爱,但同时也带来了严重的安全问题。因此,小明进行了“安全骑行电动自行车”的研究性学习。
(1)骑行电动自行车时不要闯红灯。深圳部分路口有会说话的交通警示器,它在红灯时会语音播报提示“红灯,请勿通行”。这说明声音能传递 信息 ;
(2)骑车时看手机、走神、酒驾等存在很大的安全隐患。若某人骑车以18km/h的速度匀速行驶,看一眼手机用时2s,相当于在无人驾驶状态下行驶了 10 m;
(3)为了证明骑行电动车时戴头盔的重要性,小明做一个模拟实验:将两个相似鸡蛋分别放在纸筒底座上,左边鸡蛋上方放一个轻质瓶盖,瓶盖内塞入棉花,在两鸡蛋正上方释放相同的铁球,如图甲所示,实验操作有错误的是: 未控制铁球下落的高度 。改正错误后,观察到左边鸡蛋完好,右边鸡蛋破碎。说明左边鸡蛋“戴头盔”后受力面积增大,减小了受到的 压强 (选填“压强”或“压力”),这是保护鸡蛋的原因之一;
(4)超速行驶的电动自行车极易发生交通事故。小明为电动车设计了一个简单的超速报警电路,如图乙所示,它由“传感电路”、“执行电路”组成。传感电路电源电压为12V,R是电阻箱,RP为可变电阻,图丙是RP的阻值与车速关系的图象,若通过电磁铁电流必须等于或大于1.2A时,才能启动报警,小明设定速度为30km/h时红灯亮,执行报警,则电阻箱的阻值至少应调到 4 Ω;为了提高骑行安全,需要速度更小时就能启动报警,可采取的方法是 减小电阻箱阻值 。
【分析】(1)声音既能传递信息,又能传递能量;
(2)根据公式s=vt计算行驶的距离;
(3)根据控制变量法可知,应控制铁球下落的高度相等;减小压强的方法:一是减小压力,二是增大受力面积;
(4)根据图乙可知速度为30km/h时的Rp的值,由欧姆定律可求出电阻箱的阻值;根据串联电路的电阻关系分析。
【解答】解:(1)语音播报提示“红灯,请勿通行”,这说明声音能传递信息;
(2)已知骑车速度v=18km/h=5m/s,时间t=2s,则相当于在无人驾驶状态下行驶了s=vt=5m/s×2s=10m;
(3)由图甲可知,铁球下落的高度不相等,根据控制变量法可知实验操作错误的是:未控制铁球下落的高度相同;相同的铁球,相同的高度,则铁球对鸡蛋的压力相等,由公式p可知,受力面积越大,压强越小;
(4)由图乙可知,当速度为30km/h时,可变电阻RP=6Ω,由欧姆定律可得R总10Ω,所以R=R总﹣Rp=10Ω﹣6Ω=4Ω;由图丙可知,速度越小,Rp电阻值越大,在其他条件不变时,总电阻不变,因此需要减小电阻箱阻值。
故答案为:(1)信息;(2)10;(3)未控制铁球下落的高度相同;压强;(4)4;减小电阻箱阻值。
【点评】本题考查了的知识点较多,重点掌握对速度公式、压强公式和欧姆定律的掌握和运用。
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:2025/6/9 7:33:49;用户:尚洪亮;邮箱:13166609970;学号:41217949
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