2025年黑龙江省哈尔滨市剑桥三中中考物理四模试卷
2025-06-18
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内容正文:
2025年黑龙江省哈尔滨市剑桥三中中考物理四模试卷
一、选择题(每题2分,共50分)
1.(2分)从冰箱里取出的冰棍会“冒”“白气”。关于“白气”下列说法正确的是( )
A.冒出的“白气”向上飘
B.“白气”是水蒸气发生凝华的结果
C.冒出的“白气”向下飘
D.“白气”是小水珠发生汽化的结果
2.(2分)1978年,曾侯乙编钟在湖北随州出土,它比欧洲十二平均律的键盘乐器的出现要早将近2000年,至今还能发出清脆悦耳的声音,现藏于湖北省博物馆,如图所示。下列关于曾侯乙编钟声现象的说法正确的是( )
A.用相同的力敲击不同编钟,声音的音色不同
B.用不同的力敲击同一编钟的同一位置,声音的音调不同
C.我们能听到编钟的声音,说明声音能传递能量
D.人们敲打编钟时发出的声音是编钟振动产生的
3.(2分)4月26日我省举行了首届中学生自制水火箭比赛。参赛选手对水火箭打气,拉开气阀,水向下喷出,水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中,下列说法正确的是( )
A.水火箭能起飞是受到水对它向上的推力
B.水火箭受到的重力不变
C.水火箭的动能一直增大
D.水火箭的重力势能一直增大
4.(2分)关于信息的传递与能源的利用,下列说法中不正确的是( )
A.手机既能接收电磁波,也能发射电磁波
B.卫星通信利用超声波传递信息
C.人类认识到涉及热现象的能量转化过程是有方向性的,所以必须节约能源
D.煤、石油、天然气等常规能源有限,因此我们需要寻找可再生能源来替代常规能源
5.(2分)如图所示,这是用导体棒AB、CD、开关和灵敏电流计组成的电路,且导体棒AB、CD分别位于两个蹄形磁体中。下列说法正确的是( )
A.断开开关,若使AB棒左、右运动,CD棒会运动
B.闭合开关,若使AB棒上、下运动,CD棒会运动
C.闭合开关,使AB棒自右向左运动,再对调图中标出的N、S极,使AB棒自左向右运动,灵敏电流计指针偏转方向不变
D.闭合开关,若AB棒运动时,CD棒也随之运动,则图中虚线框内体现了发电机原理
6.(2分)小明利用如图所示的电路“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”,已知电源电压为6V且保持不变,实验时,小明将电阻箱的阻值调为10Ω后,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3V,记下电流表示数;分别将电阻箱R阻值调为20Ω和30Ω继续完成该探究实验。下列说法中正确的是( )
A.该探究实验的自变量是通过导体的电流
B.该探究实验中滑动变阻器作用是改变导体两端的电压
C.该探究实验可选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器
D.R的阻值由10Ω调为20Ω后,需要将滑片P向A端移动
7.(2分)对以下几个物理情景判断正确的是( )
A.甲图,容器中漂浮在水面上的冰熔化完后水面会下降
B.乙图,水平面上的圆台容器内一块底面平整且面积与容器内底面等大的冰,熔化完后对容器内底面压力不变
C.丙图,两支完全相同的试管分别装有质量相等的液体,如图放置,则液体对两试管底的压强相等
D.丁图,将装满水的小试管用薄片盖住管口,倒置在水中,拿掉薄片,管中的水不会从管口流出
8.(2分)天地万物,五光十色。关于光,下列说法错误的是( )
A.太阳光是由多种色光组成的
B.可通过三棱镜使太阳光发生色散
C.光是一种电磁波
D.白光是单色光
9.(2分)2024年3月举行的蹦床世锦赛上,山西选手周杰与搭档获得男子同步项目冠军。如图所示是监测运动员运动数据的压力传感器原理图,电源电压不变,R1为定值电阻,R为阻值随所受压力发生变化的压力传感器。当运动员从与蹦床接触至下落到最低点时,电流表的示数逐渐变大。下列说法正确的是( )
A.压力传感器R的阻值随压力增加而增大
B.接触蹦床并下落时,电压表的示数逐渐变小
C.从最低点上升时,电压表与电流表示数的比值变大
D.从最低点上升时,电路消耗的总功率逐渐变小
10.(2分)一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块,此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中,如图所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,ρ铜=8.9×103kg/m3,则下列判断正确的是( )
A.A端下降 B.B端下降 C.仍然平衡 D.无法判断
(多选)11.(2分)如图所示是近年来悄然兴起的一种新能源电动汽车,汽车的构造设计中蕴含了许多物理规律,以下是关于汽车构造设计的一些物理知识,其中正确的是( )
A.为了扩大司机的视野,汽车后视镜可以使用凸面镜
B.关上车窗,车内会变得安静很多,是在声源处减弱噪声
C.汽车倒车雷达利用超声波来测量距离,说明声音可以传递信息
D.挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体所成的虚像位于司机斜上方,不妨碍司机视线
(多选)12.(2分)如图所示电路,闭合开关S后,移动滑动变阻器滑片(滑动变阻器连接正确),小灯泡始终不发光,用电压表判断电路故障,下列说法中正确的是( )
A.将电压表接在A、B两点间,若电压表无示数,一定是L短路
B.将电压表接在A、B两点间,若电压表有示数,一定是L断路
C.将电压表接在B、C两点间,若电压表有示数,可能是R断路
D.不能把电压表直接接在A、D两点间
三、物理非选择题(每空1分,共46分)
13.(2分)手机是现代生活或工作中通信重要设备。手机通话是利用 (选填“电磁波”或“超声波”)传递信息的,通话中利用声音的 来分辨是哪位熟悉的人。
14.(2分)物理学是认识世界、改变世界的科学,它推动着人类社会的不断进步和发展。历史上许多重大科学发现源于科学家的不懈探索,物理学家 发现电磁感应现象,开辟了人类的电气化时代,司南自由静止时S极指向地理位置的 (选填“南极”或“北极”)。
15.(2分)小明身高1.7m,距离平面镜3m,像到平面镜的距离是 m。当他向平面镜缓慢走近时,他在平面镜中像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
16.(2分)如图所示,用球拍击球时,如果以球为研究对象,施力物体是 ,受力物体是 。
17.(2分)如图是小津同学设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小,则电铃应接在 之间(选填“AC”或“BD”),电磁铁的上端是 极。
18.(2分)小明在做“探究影响液体内部压强的因素”的实验,如图甲所示,他用手按压金属盒上的橡皮膜,观察U形管两侧的液面是否发生变化,其目的是 ;如图乙所示,金属盒进水中的深度越深,U形管两侧的液面高度差越大,说明 。
19.(2分)先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),水深为10cm,水的质量为5kg,再放入一块重6N的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图所示),则木块浸在水面下的体积为 m3,小烧杯中水的重力等于 N。
20.(2分)小明利用手表和电能表测量家中空调的实际功率,电能表的表盘如图所示,该表盘上显示已用电 kW•h。他只让空调工作,观察到5min内电能表的表盘转过200转,则空调的实际功率为 W。
21.(2分)边长10cm的均匀正方体,重为20N,放在水平桌面中央,则正方体对桌面的压强为 Pa;如图所示,若沿水平方向截下一部分a,立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.25倍,则剩余部分b的高度为 cm。
22.(2分)如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A”,闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示(部分图象),在保证电路安全的前提下,电源电压为 V,滑动变阻器可以调到的最小阻值是 Ω。
23.(2分)如图是一辆汽车沿平直公路向右行驶,车顶A处滴落的水滴最终落在B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。请画出木箱C的受力示意图。
24.(2分)如图所示,小亮用滑轮组将装修材料运到楼上,请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。
25.(5分)小明发现橙子在水中下沉,他用实验测量它的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,调节 直到指针指在分度盘中线处。
(2)用调节好的天平称橙子的质量,当天平重新平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图所示,则橙子的质量是 g。利用排水法测出橙子体积是150cm3,则橙子的密度为 g/cm3。
(3)做完实验整理器材时,小明发现天平上的砝码有一个生锈了,这会导致测量的质量 。(选填“偏大”或“偏小”)
(4)小明换了一种测量方法,在薄壁透明小水槽中注入适量的水,将其置于水平桌面上。让空烧杯漂浮在水面上,测出水的深度为h;再将橙子放入烧杯中,此时烧杯仍漂浮在水面上,测出水深为h1;最后将橙子取出放入水槽中,烧杯仍漂浮在水面上,橙子沉底后,浸没在水中,测出水深为h2,由此可求出橙子密度ρ橙= (用字母表示)。(整个过程中水没有溢出,且橙子不吸水)
26.(5分)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)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,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”);
(3)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 ;
(4)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,红光对凸透镜的焦距 紫光对凸透镜的焦距(选填“大于”或“小于”或“等于”),推断的理由是: 。
27.(6分)在“探究小灯泡在不同电压下工作时功率是否相同”的实验中,实验室提供了如下器材:电源电压U恒为8V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,小灯泡额定电压U额=2.5V,额定功率小于1.2W,两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围,小聪设计了如图甲所示电路,正确连接电路后,进行实验,记录的数据如下表所示,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为 W;
实验次数物理量
1
2
3
4
5
电压V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38
0.44
电功率/W
(2)根据数据可以判断出,小葱在实验中选用的R0= Ω的定值电阻;
(3)完成实验后,爱动脑筋的小葱又想了一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图丙所示的电路,所用电压表量程为0~15V,请将以下实验步骤补充完整:
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片,直至电压表示数为 V;
②滑片不动,再将开关S1拨至“2”,读出电压表示数U0;
③小灯泡的额定功率,P额= (用U额、U0、R0表示)。
若实验步骤②中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值 (选填“偏大”或“偏小”);
④滑动变阻器的滑P移动一段距离,设小灯泡与滑动变阻器两端的电压变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,则ΔU1 (>/=/<)ΔU2。
28.(6分)哈尔滨冰雪大世界的冰灯享誉中外,其内部镶嵌由半导体材料制成的节能灯。某座冰灯作品总重为2×104N,与水平地面接触面积为2m2。
(1)计算此冰灯作品对水平地面的压强。
(2)冰灯作品内某一组节能灯标有“220V,22W”,计算这组节能灯正常发光时的电流。
(3)此组节能灯与标有“220V,200W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,如果每天正常工作10小时,请计算用节能灯比白炽灯每天节约多少kW•h电能。
2025年黑龙江省哈尔滨市剑桥三中中考物理四模试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
A
B
C
C
D
D
D
B
二.多选题(共2小题)
题号
11
12
答案
AD
BC
一、选择题(每题2分,共50分)
1.(2分)从冰箱里取出的冰棍会“冒”“白气”。关于“白气”下列说法正确的是( )
A.冒出的“白气”向上飘
B.“白气”是水蒸气发生凝华的结果
C.冒出的“白气”向下飘
D.“白气”是小水珠发生汽化的结果
【答案】C
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
【解答】解:“白气”的形成是水蒸气液化变成的小水珠,需要放热;
“白气”是漂散在空气中的小水滴,密度大于空气的密度,所以“白气”向下飘。
故选:C。
2.(2分)1978年,曾侯乙编钟在湖北随州出土,它比欧洲十二平均律的键盘乐器的出现要早将近2000年,至今还能发出清脆悦耳的声音,现藏于湖北省博物馆,如图所示。下列关于曾侯乙编钟声现象的说法正确的是( )
A.用相同的力敲击不同编钟,声音的音色不同
B.用不同的力敲击同一编钟的同一位置,声音的音调不同
C.我们能听到编钟的声音,说明声音能传递能量
D.人们敲打编钟时发出的声音是编钟振动产生的
【答案】D
【分析】(1)(2)声音的高低叫音调,影响因素是发声体的振动频率;声音的大小叫响度,影响因素是发声体的振动幅度和距离发声体的远近;
(3)声能传递信息和能量;
(4)声音是由物体振动产生的。
【解答】解:A.用相同的力敲击不同编钟,编钟不同,振动频率不同,发出声音的音调不同,故A错误;
B.用不同的力敲击同一编钟的同一位置,编钟的振动幅度不同,发出声音的响度不同,故B错误;
C.我们能听到编钟的声音,说明声音能传递信息,故C错误;
D.物体振动发声,人们敲打编钟时发出的声音是编钟振动产生的,故D正确。
故选:D。
3.(2分)4月26日我省举行了首届中学生自制水火箭比赛。参赛选手对水火箭打气,拉开气阀,水向下喷出,水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中,下列说法正确的是( )
A.水火箭能起飞是受到水对它向上的推力
B.水火箭受到的重力不变
C.水火箭的动能一直增大
D.水火箭的重力势能一直增大
【答案】A
【分析】力的作用是相互的;物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比;动能与物体的速度及质量有关;重力势能与物体的高度及质量有关。
【解答】解:A、拉开气阀,水向下喷出时,水会对火箭产生一个反作用力,故水火箭能一飞冲天,故A正确。
B、水不断向下喷,故水火箭受到的重力会改变,故B错误;
CD、水火箭向上升的时候,它的质量及高度、速度都会发生变化,故无法确定它的动能、重力势能的变化情况,故CD错误。
故选:A。
4.(2分)关于信息的传递与能源的利用,下列说法中不正确的是( )
A.手机既能接收电磁波,也能发射电磁波
B.卫星通信利用超声波传递信息
C.人类认识到涉及热现象的能量转化过程是有方向性的,所以必须节约能源
D.煤、石油、天然气等常规能源有限,因此我们需要寻找可再生能源来替代常规能源
【答案】B
【分析】(1)手机就是靠发射和接收电磁波来传递信息的;
(2)卫星导航系统是依靠电磁波来传递信息的;
(3)能量的转移与转化是有方向性的;
(4)像动能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;
像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
【解答】解:A、手机既可以发射电磁波,也可以接收电磁波,故A正确;
B、卫星导航系统靠电磁波来传递信息,故B错误;
C、人类认识到涉及热现象的能量转化过程是有方向性的,是不可逆的,所以必须节约能源,故C正确;
D、煤、石油、天然气等常规能源有限且是不可再生能源,因此,未来的理想能源是太阳能、水能和风能等可再生能源,故D正确。
故选:B。
5.(2分)如图所示,这是用导体棒AB、CD、开关和灵敏电流计组成的电路,且导体棒AB、CD分别位于两个蹄形磁体中。下列说法正确的是( )
A.断开开关,若使AB棒左、右运动,CD棒会运动
B.闭合开关,若使AB棒上、下运动,CD棒会运动
C.闭合开关,使AB棒自右向左运动,再对调图中标出的N、S极,使AB棒自左向右运动,灵敏电流计指针偏转方向不变
D.闭合开关,若AB棒运动时,CD棒也随之运动,则图中虚线框内体现了发电机原理
【答案】C
【分析】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应运动时,电路中就会产生感应电流;通电导体在磁场中受力运动。
【解答】解:A.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应运动时,电路中就会产生感应电流,断开开关,整个电路为断路,若使AB棒左、右运动,也不会产生电流,CD棒不会受力运动,故A错误;
B.闭合开关,若使AB棒上、下运动,AB棒没有切割磁感线,不会产生电流,CD棒不会受力运动,故B错误;
C.闭合开关,使AB棒自右向左运动,再对调图中标出的N、S极,使AB棒自左向右运动,同时改变了导体切割磁感线方向和磁场方向,所以产生电流方向不变,即灵敏电流计指针偏转方向不变,故C正确;
D.闭合开关,若AB棒运动时,CD棒也随之运动,则图中虚线框内体现了电动机原理,AB部分体现了发电机的原理,故D错误。
故选:C。
6.(2分)小明利用如图所示的电路“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”,已知电源电压为6V且保持不变,实验时,小明将电阻箱的阻值调为10Ω后,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3V,记下电流表示数;分别将电阻箱R阻值调为20Ω和30Ω继续完成该探究实验。下列说法中正确的是( )
A.该探究实验的自变量是通过导体的电流
B.该探究实验中滑动变阻器作用是改变导体两端的电压
C.该探究实验可选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器
D.R的阻值由10Ω调为20Ω后,需要将滑片P向A端移动
【答案】C
【分析】(1)因为通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻大小均有关系,因此根据控制变量法原则,在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验中,应控制电阻两端电压不变,通过改变接入的电阻阻值大小来改变通过导体的电流据此分析;
(2)根据串联分压原理,定值电阻的阻值越大,所需滑动变阻器的阻值越大,计算出定值电阻的阻值为30Ω时的滑动变阻器的阻值;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
【解答】解:AB、根据控制变量法原则,在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验中,应利用滑动变阻器控制导体两端电压不变,通过改变接入的导体的阻值大小来改变通过导体的电流,由此可知自变量是导体电阻,故A错误,B错误;
C、当电阻的阻值为30Ω时,所需滑动变阻器的阻值最大,根据串联分压的知识:,即
解得:R滑=30Ω,即滑动变阻器的最大阻值不小于30Ω,由此该探究实验可选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器,故C正确;
D、将10Ω的电阻改装成20Ω的电阻,由分压原理,电阻两端电压增大,为保持电阻两端电压不变,应使电阻两端电压变小,根据串联电路的电压规律可知,应增大滑动变阻器分压,故增大滑动变阻器接入电路的阻值,应向B节滑动变阻器滑片,直到电压表示数不变,故D错误。
故选:C。
7.(2分)对以下几个物理情景判断正确的是( )
A.甲图,容器中漂浮在水面上的冰熔化完后水面会下降
B.乙图,水平面上的圆台容器内一块底面平整且面积与容器内底面等大的冰,熔化完后对容器内底面压力不变
C.丙图,两支完全相同的试管分别装有质量相等的液体,如图放置,则液体对两试管底的压强相等
D.丁图,将装满水的小试管用薄片盖住管口,倒置在水中,拿掉薄片,管中的水不会从管口流出
【答案】D
【分析】(1)冰漂浮于水面上,要想判断冰熔化之后,水面是否变化,则需要比较冰块排开液体的体积跟冰熔化成水后的体积大小.若二者体积相等,则水面不变;若增大,则水面上升;若减小,则水面下降;
(2)冰产生的压强是固体类压强,压力等于其重力;
(3)根据题意可知甲、乙中液体的质量相等,由图可知甲试管倾斜则液体的体积较大,由密度公式判断两试管中液体的密度关系,再根据p=ρgh比较液体对两试管底的压强关系;
(4)一标准大气压大约是1.0×105Pa,它相当于10m高的水产生的压强,比较试管内水产生的压强和大气压强的大小得出答案。
【解答】解:A、因为冰漂浮于水面上,所以F浮=ρ水gV排=G冰﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
又因为冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,
所以G水=ρ水gV水=G冰﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:ρ水gV排=ρ水gV水,
所以V排=V水,
即:冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积,所以容器中的水面高度不变,故A错误;
B、设冰的重力为G,容器底面积为S,则冰块对容器底的压力F1=G;冰熔化后,质量不变,水的重力不变,也为G,根据题目中容器的形状,液体对容器底的压力是容器底正上方那一块圆柱形的水的重力,而其他的水压到了容器的侧壁上,水产生的压力F2<G,即F1>F2,故B错误;
C、由题意可知,两试管中所装的液体的质量相等,即m左=m右,
由图可知,右管是倾斜的,则右管中所装的液体体积比较大,即V左<V右,
由ρ可知,ρ左>ρ右,
因液体的深度相同,
所以,由p=ρgh可知,p甲>p乙,故C错误;
D、一标准大气压大约是1.0×105Pa,它相当于10m高的水产生的压强,试管倒置在水中后,大气压强远大于试管内水产生的压强,所以管中的水不会从管口流出,故D正确。
故选:D。
8.(2分)天地万物,五光十色。关于光,下列说法错误的是( )
A.太阳光是由多种色光组成的
B.可通过三棱镜使太阳光发生色散
C.光是一种电磁波
D.白光是单色光
【答案】D
【分析】(1)太阳光经过三棱镜被折射,色散为七色光。
(2)由于三棱镜对不同颜色的光的折射能力不同,所以以相同的入射角入射到三棱镜的太阳光折射角不同,从而形成由红到紫的彩色光束,成为光的色散;
(3)根据课本电磁波谱可知:γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线等都是电磁波;
(4)白光是由七种颜色的光复合而成的。光的色散现象证明了白光是复色光,由七种单色光组成;
【解答】解:A、太阳光经过三棱镜后,能分解成各种色光,可见太阳光是由多种色光组成的。说法正确,不符合题意。
B、太阳光是由多种色光组成的,三棱镜对不同颜色的光的折射能力不同,所以可通过三棱镜使太阳光发生色散。说法正确,不符合题意。
C、光是一种电磁波。说法正确,不符合题意。
D、白光是由七种颜色的光复合而成的,所以叫复色光。此选项说法错误,符合题意。
故选:D。
9.(2分)2024年3月举行的蹦床世锦赛上,山西选手周杰与搭档获得男子同步项目冠军。如图所示是监测运动员运动数据的压力传感器原理图,电源电压不变,R1为定值电阻,R为阻值随所受压力发生变化的压力传感器。当运动员从与蹦床接触至下落到最低点时,电流表的示数逐渐变大。下列说法正确的是( )
A.压力传感器R的阻值随压力增加而增大
B.接触蹦床并下落时,电压表的示数逐渐变小
C.从最低点上升时,电压表与电流表示数的比值变大
D.从最低点上升时,电路消耗的总功率逐渐变小
【答案】D
【分析】利用欧姆定律和串联电流电流规律。
【解答】由题意可知:当运动员从与蹦床接触至下落到最低点时,电流表的示数逐渐变大,说明下落过程中,弹力变大,电阻变小,电流变大。
压力传感器R的阻值随压力增加而减小。故A答案错误。
电压表是测量R1的电压,由公式U1=IR1得,R1的电压的变大。故B答案错误。
当运动员从最低点上升时,弹力变小,电阻变大,电流变小。由公式P=UI,(U不变,I变小,则P变小),故D答案正确。
电压表与电流表示数的比值是R1的电阻大小,比值应该保持不变。故C答案错误。
所以选:D。
10.(2分)一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块,此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中,如图所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,ρ铜=8.9×103kg/m3,则下列判断正确的是( )
A.A端下降 B.B端下降 C.仍然平衡 D.无法判断
【答案】B
【分析】根据G=mg=ρVg,结合杠杆平衡条件列出平衡方程,铝块、铜块同时浸没在水中,由阿基米德原理得出此时作用在杠杆左、右两端的力FA和FB;
根据已知条件比较FA×OA﹣FB×OB与0的大小,若差值等于0,则杠杆平衡,若大于0,则左端下沉,若小于0,则右端下沉。
【解答】解:
如图,杠杆处于平衡状态,根据杠杆平衡条件得,
G铝×OA=G铜×OB,
ρ铝gV铝×OA=ρ铜gV铜×OB﹣﹣﹣﹣①,
ρ铝<ρ铜,
V铝×OA>V铜×OB﹣﹣﹣﹣②,
现将铝块、铜块同时浸没在水中,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排=ρ水gV物,
故此时作用在杠杆左、右两端的力分别为:
FA=ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝,
FB=ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜,
FA×OA﹣FB×OB=(ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝)×OA﹣(ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜)×OB=ρ铝gV铝×OA﹣ρ水gV铝×OA﹣ρ铜gV铜×OB+ρ水gV铜×OB,
由①知,FA×OA﹣FB×OB=ρ水gV铜×OB﹣ρ水gV铝×OA=ρ水g(V铜×OB﹣V铝×OA)﹣﹣﹣﹣③。
由②③知,FA×OA﹣FB×OB<0,
FA×OA<FB×OB,
故B端下沉,只有B正确。
故选:B。
(多选)11.(2分)如图所示是近年来悄然兴起的一种新能源电动汽车,汽车的构造设计中蕴含了许多物理规律,以下是关于汽车构造设计的一些物理知识,其中正确的是( )
A.为了扩大司机的视野,汽车后视镜可以使用凸面镜
B.关上车窗,车内会变得安静很多,是在声源处减弱噪声
C.汽车倒车雷达利用超声波来测量距离,说明声音可以传递信息
D.挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体所成的虚像位于司机斜上方,不妨碍司机视线
【答案】AD
【分析】(1)生活中的面镜有三种:凸面镜对光线有发散作用,可以扩大视野;凹面镜对光线有会聚作用;平面镜能成像,能改变光的传播方向;
(2)减弱噪声的途径:从噪声的产生处减弱噪声——消声;在传播过程中,用柔软多孔的物质来吸收声波——吸声;在传播过程中,用真空玻璃等办法来隔断声波的传播——隔声;
(3)倒车雷达应用了超声波来工作;
(4)小轿车前方的挡风玻璃相当于平面镜,像与物体关于平面镜对称。
【解答】解:A、凸面镜特点:以球面的外表面为反射面,对光线起发散作用,能够扩大视野,故A正确;
B、关上车窗后,车内会变得安静很多,是因为玻璃在传播过程中隔声,故B错误;
C、汽车的倒车雷达是利用了超声波来测距离,故C错误;
D、汽车挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体所成的虚像位于玻璃的上方,不妨碍司机视线,故D正确。
故选:AD。
(多选)12.(2分)如图所示电路,闭合开关S后,移动滑动变阻器滑片(滑动变阻器连接正确),小灯泡始终不发光,用电压表判断电路故障,下列说法中正确的是( )
A.将电压表接在A、B两点间,若电压表无示数,一定是L短路
B.将电压表接在A、B两点间,若电压表有示数,一定是L断路
C.将电压表接在B、C两点间,若电压表有示数,可能是R断路
D.不能把电压表直接接在A、D两点间
【答案】BC
【分析】电压表检测电路故障时,当电路发生断路时,电压表与电源两极相连时,电压表有示数,否则,电压表无示数。
电压表可以直接测量电源电压。
【解答】解:A.将电压表接在A、B两点间,若电压表无示数,可能是灯泡L短路,也可能是A点到电源负极、B点到电源正极存在断路,故A错误;
B.将电压表接在A、B两点间,若电压表有示数,说明A点到电源负极、B点到电源正极为通路,且电压表没有被短路,则灯泡L不亮,一定是灯泡L断路,故B正确;
C.将电压表接在B、C两点间,若电压表有示数,可能是R断路,也可能是灯泡L短路,故C正确;
D.电压表可以直接测量电源电压,所以可以把电压表直接接在A、D两点间,故D错误。
故选:BC。
三、物理非选择题(每空1分,共46分)
13.(2分)手机是现代生活或工作中通信重要设备。手机通话是利用 电磁波 (选填“电磁波”或“超声波”)传递信息的,通话中利用声音的 音色 来分辨是哪位熟悉的人。
【答案】电磁波;音色。
【分析】手机是通过电磁波传递信息的;音色:发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
【解答】解:手机是现代生活或工作中通信重要设备。手机通话是利用电磁波传递信息的,通话中利用声音的音色来分辨是哪位熟悉的人。
故答案为:电磁波;音色。
14.(2分)物理学是认识世界、改变世界的科学,它推动着人类社会的不断进步和发展。历史上许多重大科学发现源于科学家的不懈探索,物理学家 法拉第 发现电磁感应现象,开辟了人类的电气化时代,司南自由静止时S极指向地理位置的 南极 (选填“南极”或“北极”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)英国科学家法拉第首先发现的电磁感应现象,这一发现进一步揭示了电与磁之间的联系,证明了磁可以生电;
(2)指南针是根据地磁场的作用工作的,地磁的南极在地理的北极附近,而地磁的北极在地理的南极附近,再根据磁极间的作用规律,可判断司南指向。
【解答】解:1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,该发现进一步解释了电与磁的联系,开辟了人类的电气化时代;
指南的南极用S表示,司南自由静止时S极所指的方向是地球磁场的北极,而地磁的北极在地理的南极附近。
故答案为:法拉第;南极。
15.(2分)小明身高1.7m,距离平面镜3m,像到平面镜的距离是 3 m。当他向平面镜缓慢走近时,他在平面镜中像的大小 不变 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】3;不变。
【分析】物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,像的大小跟物体的大小有关,跟物体距离平面镜的远近没有关系。像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。
【解答】解:像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,所以当小明站在平面镜前3m处时,像距离平面镜也是3m;
因像和物的大小总是相等的,人的大小与像的大小一样,所以当他向平面镜缓慢走近时,他在平面镜中像的大小不变。
故答案为:3;不变。
16.(2分)如图所示,用球拍击球时,如果以球为研究对象,施力物体是 球拍 ,受力物体是 球 。
【答案】见试题解答内容
【分析】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
【解答】解:球拍击球时,球拍对球施加力的作用,因此施力物体是球拍,受力物体是球。
故答案为:球拍;球。
17.(2分)如图是小津同学设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小,则电铃应接在 BD 之间(选填“AC”或“BD”),电磁铁的上端是 N 极。
【答案】BD;N。
【分析】已知气敏电阻R0的阻值随CO浓度的增大而减小,根据I可知CO浓度升高时控制电路中电流的变化,由影响电磁铁磁性强弱的因素可知其磁性的变化,当电流达到一定值时,电磁铁会吸引衔铁向下运动,电铃发声报警,据此可知电铃应接什么位置;
根据安培定则可判断电磁铁的N、S极。
【解答】解:因气敏电阻R0的阻值随CO浓度的增大而减小,所以CO浓度升高时,气敏电阻R0的阻值减小,由I可知控制电路中的电流增大,则电磁铁的磁性增强,当电路中电流增大到一定值时,电磁铁会吸引衔铁向下运动,电铃发声报警,所以电铃应接在B和D之间;
根据图中控制电路中的电流方向,利用安培定则可知电磁铁的上端为N极,下端为S极。
故答案是:BD;N。
18.(2分)小明在做“探究影响液体内部压强的因素”的实验,如图甲所示,他用手按压金属盒上的橡皮膜,观察U形管两侧的液面是否发生变化,其目的是 检验装置气密性 ;如图乙所示,金属盒进水中的深度越深,U形管两侧的液面高度差越大,说明 同一液体,深度越深,液体压强越大 。
【答案】检验装置气密性;同一液体,深度越深,液体压强越大。
【分析】(1)实验前先检验装置的气密性;
(2)实验中,通过U形管液面高度差来反映液体压强的大小;同一液体,深度越深,液体压强越大。
【解答】解:他用手按压金属盒上的橡皮膜,观察U形管两侧的液面是否发生变化,其目的是检验装置的气密性;
如图乙所示,金属盒进入水中的深度越深,U形管两侧的液面高度差越大,说明深度越深,液体压强越大。
故答案为:检验装置气密性;同一液体,深度越深,液体压强越大。
19.(2分)先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),水深为10cm,水的质量为5kg,再放入一块重6N的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图所示),则木块浸在水面下的体积为 6×10﹣4 m3,小烧杯中水的重力等于 6 N。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据阿基米德原理公式:F=ρ液gV排计算木块水面下的体积;
(2)木块浸入水中排开的水流入小烧杯中,小烧杯中水的重力就等于木块排开水的重,根据阿基米德原理求木块排开水的重,即小烧杯中水的重力。
【解答】解:
(1)因为木块漂浮,所以木块受到的浮力:F浮=G=6N,
根据F浮=ρ液gV排可得,木块浸在水面下的体积:
V浸=V排6×10﹣4m3;
(2)由阿基米德原理可知,木块排开水的重力:G排=F浮=6N,
由于木块浸入水中排开的水全部流入小烧杯中,
所以小烧杯中水的重力:G溢水=G排=6N。
故答案为:6×10﹣4;6。
20.(2分)小明利用手表和电能表测量家中空调的实际功率,电能表的表盘如图所示,该表盘上显示已用电 1469.5 kW•h。他只让空调工作,观察到5min内电能表的表盘转过200转,则空调的实际功率为 1200 W。
【答案】1469.5;1200。
【分析】(1)电能表的读数:最后一位是小数,单位是kW•h;
(2)2000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转2000转,据此求出转盘转动200转时,空调消耗的电能,已知空调工作时间,根据P求出空调的实际功率。
【解答】解:电能表的表盘如图所示,电能表最后一位数字为小数,该表盘上显示已用电1469.5kW•h。
2000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转200转,电能表转盘转动200转消耗的电能为:
WkW•h=0.1kW•h;
空调的实际电功率为:
P1.2kW=1200W。
故答案为:1469.5;1200。
21.(2分)边长10cm的均匀正方体,重为20N,放在水平桌面中央,则正方体对桌面的压强为 2000 Pa;如图所示,若沿水平方向截下一部分a,立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.25倍,则剩余部分b的高度为 8 cm。
【答案】故答案为:2000;8。
【分析】(1)正方体对桌面的压力等于重力,根据p计算正方方体对桌面的压强;
(2)因为是规则物体,所以根据pρgh结合截下一部分后a对桌面压强(立放)为剩余部分b对桌面压强的1.25倍,列出关系式可求得剩余部分b的高度。
【解答】解:由于正方体放在水平桌面中央,所以正方体对桌面的压力为 F=G=20N,受力面积为S=(0.1m)2=1×10﹣2m2,
压强为p2000Pa;
因为是规则物体,沿水平方向截下一部分a,
根据pρgh可知a立放时对桌面压强:pa=ρgha,
b对桌面压强:pb=ρghb,
已知pa=1.25pb,即:ρgha=1.25ρghb,
所以,ha=1.25hb,
正方体的棱长L=ha=10cm,
解得hb=8cm,即剩余部分b的高度为8cm。
故答案为:2000;8。
22.(2分)如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A”,闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示(部分图象),在保证电路安全的前提下,电源电压为 6 V,滑动变阻器可以调到的最小阻值是 2 Ω。
【答案】6;2。
【分析】由甲图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路的电流;
(1)根据图象,利用串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压,联立方程组可求出电源电压和电阻R1的阻值;
(2)串联电路中电流处处相等,根据变阻器的铭牌和电流表的量程可知电路中的最大电流,由欧姆定律求出电路的最小总电阻,根据串联电路的电阻特点求出滑动变阻器接入电路的最小阻值。
【解答】解:由甲图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路的电流;
(1)由图乙可知,当电流表的示数I=0.1A时,R2两端的电压U2=5V,
当电流表的示数I′=0.3A时,R2两端的电压U2′=3V,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压:
U=U2+U1=U2+IR1=5V+0.1A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U=U2′+U1′=U2′+I′R1=3V+0.3A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可解得:U=6V,R1=10Ω;
(2)串联电路中电流处处相等,由电流表的量程为0~0.6A和滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A”可知电路中的最大电流为0.5A,根据欧姆定律可知此时总电阻最小,变阻器接入电路的电阻最小,
由欧姆定律可得,电路的最小总电阻:R总小12Ω,
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路的最小阻值:R滑小=R总小﹣R1=12Ω﹣10Ω=2Ω。
故答案为:6;2。
23.(2分)如图是一辆汽车沿平直公路向右行驶,车顶A处滴落的水滴最终落在B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。请画出木箱C的受力示意图。
【答案】
【分析】根据A下落时的运动状态判定汽车的运动状态,然后对C受力分析,根据力的示意图的画法做出示意图。
【解答】解:
由题和图示可知,车顶A处滴落的水滴最终落在靠前的B处,相对于A的位置,B的位置更靠前,根据惯性知识可知汽车做的是减速运动;
物体C在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;由于汽车做减速运动,木箱C由于惯性有向前运动的趋势,故小车对C的摩擦力的方向水平向左,如图所示:
24.(2分)如图所示,小亮用滑轮组将装修材料运到楼上,请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。
【答案】如图见解答。
【分析】滑轮组可以省力也可以改变力的方向,根据题目对拉力方向的要求进行解答。
【解答】解:由图可知,小亮站在地面上,要想运用滑轮组将装修材料运输到楼上,拉力方向向下,一个动滑轮最多绕三股绳子,所以要从动滑轮的上挂钩绕起,依次绕过下面的定滑轮、动滑轮和上面的定滑轮,如图所示:
25.(5分)小明发现橙子在水中下沉,他用实验测量它的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,调节 平衡螺母 直到指针指在分度盘中线处。
(2)用调节好的天平称橙子的质量,当天平重新平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图所示,则橙子的质量是 162 g。利用排水法测出橙子体积是150cm3,则橙子的密度为 1.08 g/cm3。
(3)做完实验整理器材时,小明发现天平上的砝码有一个生锈了,这会导致测量的质量 偏小 。(选填“偏大”或“偏小”)
(4)小明换了一种测量方法,在薄壁透明小水槽中注入适量的水,将其置于水平桌面上。让空烧杯漂浮在水面上,测出水的深度为h;再将橙子放入烧杯中,此时烧杯仍漂浮在水面上,测出水深为h1;最后将橙子取出放入水槽中,烧杯仍漂浮在水面上,橙子沉底后,浸没在水中,测出水深为h2,由此可求出橙子密度ρ橙= (用字母表示)。(整个过程中水没有溢出,且橙子不吸水)
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)使用天平之前,首先把天平放在水平台上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,然后调节平衡螺母使天平的横梁水平平衡;
(2)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;知道物体的质量和体积,根据密度公式求出物体的密度;
(3)生锈的砝码质量变大,当测量同一物体的质量时,需要减少砝码或少移动游码,就能使天平重新平衡,据此可知测得质量与物体实际质量的关系;
(4)橙子放入烧杯中,根据排开的液体体积增加量,利用阿基米德原理求出橙子的重力G橙=ΔF浮,即可求其质量,将该橙子取出放入水中,此时排开的液体体积增加量,即为橙子的体积,最后即可根据ρ求出橙子的密度;
【解答】解:
(1)把托盘天平放在水平台面上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,调节天平的平衡螺母使天平水平平衡;
(2)橙子的质量为:m=100g+50g+10g+2g=162g,
橙子的密度为:ρ1.08g/cm3;
(3)砝码生锈后,自身质量变大;当测量同一物体的质量时,需要减少砝码或少移动游码,就能使天平重新平衡,所以测得的质量小于物体的实际质量;
(4)根据题意可作图如下(乙丙图中的小物体代表橙子):
设盛有水的水槽底面积为S,
由甲、乙两图可知,当装有橙子的烧杯漂浮在盛有水的水槽中漂浮时,排开水的体积的增加量为ΔV排=S(h1﹣h),
则由漂浮条件可得橙子的重力为:G橙=ΔF浮=ρ水ΔV排g=ρ水S(h1﹣h)g,
橙子的质量为:m橙ρ水S(h1﹣h),
由甲、丙两图可知,橙子的体积V橙=ΔV排′=S(h2﹣h),
则橙子的密度为:ρ橙;
故答案为:(1)平衡螺母; (2)162;1.08;(3)偏小;(4)。
26.(5分)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)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,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”);
(3)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 ;
(4)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,红光对凸透镜的焦距 大于 紫光对凸透镜的焦距(选填“大于”或“小于”或“等于”),推断的理由是: 红色光较紫色光偏折能力弱 。
【答案】(1)B;(2)变小;(3)D;(4)大于;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)根据物远像近像变小分析;
(3)根据凸透镜成实像时,物近像远像变大分析回答;
(4)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)将蜡烛向左移动,根据物远像近像变小可知,此时所成像将变小;
(3)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;
(4)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:(1)B;(2)变小;(3)D;(4)大于;红色光较紫色光偏折能力弱。
27.(6分)在“探究小灯泡在不同电压下工作时功率是否相同”的实验中,实验室提供了如下器材:电源电压U恒为8V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,小灯泡额定电压U额=2.5V,额定功率小于1.2W,两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围,小聪设计了如图甲所示电路,正确连接电路后,进行实验,记录的数据如下表所示,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为 1.05 W;
实验次数物理量
1
2
3
4
5
电压V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38
0.44
电功率/W
(2)根据数据可以判断出,小葱在实验中选用的R0= 10 Ω的定值电阻;
(3)完成实验后,爱动脑筋的小葱又想了一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图丙所示的电路,所用电压表量程为0~15V,请将以下实验步骤补充完整:
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片,直至电压表示数为 5.5V V;
②滑片不动,再将开关S1拨至“2”,读出电压表示数U0;
③小灯泡的额定功率,P额= U额• (用U额、U0、R0表示)。
若实验步骤②中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值 偏小 (选填“偏大”或“偏小”);
④滑动变阻器的滑P移动一段距离,设小灯泡与滑动变阻器两端的电压变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,则ΔU1 < (>/=/<)ΔU2。
【答案】(1)1.05;(2)10;(3)①5.5V;③U额•;偏小;④<。
【分析】(1)由图丙读出灯泡正常发光时的电流,由P=UI计算额定功率;
(2)由表中数据可知,第5次实验电流最大,此时电路总电阻最小,根据欧姆定律求出第5次实验时电路总电阻,进而得到R0的电阻;
(3)要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压,根据串联电路电压规律可得出电压表的示数;滑片不动,再将开关S1拨至“2”,求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流,根据P额=U额I额求出小灯泡的额定功率;
由串联电路特点和欧姆定律分析解答测量的中的差异;
根据电源电压不变、串联电路的电压特点以及欧姆定律进行分析。
【解答】解:(1)当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,电流表使用0﹣0.6A量程,分度值0.02A,此时通过的电流为0.42,
所以灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.42=1.05W;
(2)由表中数据可知,第5次实验电流最大,此时电路总电阻最小,
由I可得,第5次实验时电路总电阻:R总18.2Ω<20Ω,
而R总=RL+R0+R滑,已知定值电阻R0的阻值为10Ω或20Ω,所以实验中选用的是R0=10Ω。
(3)用如图丁所示的电路测量小灯泡额定功率,所用电压表量程为0~15V,
要测量该小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压2.5V,
①闭合开关S,将开关S1拨至“1”,小灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表测R0和滑动变阻器两端的总电压,调节滑动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,
电压表的示数:UV=U﹣U额=8V﹣2.5V=5.5V;
②滑片不动,再将开关S1拨至“2”,电压表测R0两端的电压U0,此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流:I额。
③则小灯泡的额定功率:P额=U额I额=U额•。
在实验步骤②中,在将开关拨至“2“时,不小心将滑片向右移动了少许,变阻器连入电路的阻值变大,由串联电路的分压原理知,变阻器分得电压变大,R0和灯泡分得的电压都会变小,由P额=U额•知,测出的小灯泡额定功率比真实值偏小;、
在图甲中,假设将变阻器的滑片P向左移动一段距离,则变阻器接入电路的阻值减小,由串联分压的规律可知,变阻器两端的电压减小,变阻器接入电路的阻值减小时,总电阻减小,由欧姆定律可知电路中电流增大,则灯泡的电压增大、R0两端的电压也增大;
已知小灯泡与滑动变阻器两端的电压变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,且电源电压不变,根据串联电路的电压特点可知ΔU1+ΔU0=ΔU2(ΔU0为R0两端电压的变化量),所以ΔU1<ΔU2(即变阻器两端电压的变化量大于灯泡两端电压的变化量),即可得出ΔU1<ΔU2。
故答案为:(1)1.05;(2)10;(3)①5.5V;③U额•;偏小;④<。
28.(6分)哈尔滨冰雪大世界的冰灯享誉中外,其内部镶嵌由半导体材料制成的节能灯。某座冰灯作品总重为2×104N,与水平地面接触面积为2m2。
(1)计算此冰灯作品对水平地面的压强。
(2)冰灯作品内某一组节能灯标有“220V,22W”,计算这组节能灯正常发光时的电流。
(3)此组节能灯与标有“220V,200W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,如果每天正常工作10小时,请计算用节能灯比白炽灯每天节约多少kW•h电能。
【答案】(1)此冰灯作品对水平地面的压强为1×104Pa。
(2)这组节能灯正常发光时的电流为0.1A。
(3)用节能灯比白炽灯每天节约1.78kW•h的电能。
【分析】(1)根据压强公式进行计算。
(2)根据P=UI进行计算。
(3)根据W=Pt进行计算。
【解答】解:(1)此冰灯作品对水平地面的压强为:。
(2)这组节能灯正常发光时的电流为:。
(3)用节能灯比白炽灯每天节约的电能为:W=W1﹣W2=(P白﹣P)t=(200W﹣22W)×10h=0.178kW×10h=1.78kW•h。
答:(1)此冰灯作品对水平地面的压强为1×104Pa。
(2)这组节能灯正常发光时的电流为0.1A。
(3)用节能灯比白炽灯每天节约1.78kW•h的电能。
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