精品解析:2025年江苏省常州市东青实验学校中考模拟物理试题
2025-07-07
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内容正文:
2025年中考物理模拟卷(常州市东青实验学校)
(本试卷共31题 考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
(选择题 共30分)
一、选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意)
1. 如图所示,在试管中加入少量水,小华对着试管口吹气;加点水后用相同的力度再吹,会发出不同的声音,则前后两次声音( )
A. 由试管中空气柱振动产生,响度不同
B. 由试管中空气柱振动产生,音调不同
C. 由试管中水柱振动产生,响度不同
D. 由试管中水柱振动产生,音调不同
2. 植物和花粉往往带负电,而蜜蜂在飞行过程中与空气摩擦也会带电。当蜜蜂落在花朵上时,花粉会受到蜜蜂的静电吸引力,所以蜜蜂能更好地附着在上面,也能更好地转移花粉。蜜蜂( )
A. 带正电,束缚电子的本领比空气强
B. 带正电,束缚电子的本领比空气弱
C. 带负电,束缚电子的本领比空气强
D. 带负电,束缚电子的本领比空气弱
3. 检查视力时,眼睛与视力表应相距5米远,医生让受试者通过平面镜来看身后的视力表,若视力表距平面镜3米,则人离平面镜的距离应该是( )
A. 1米 B. 2米 C. 3米 D. 4米
4. 在岸上看见水中的鱼是( )
A. 光的直线传播形成的实像
B. 光的直线传播形成的虚像
C. 光的折射形成的实像
D. 光的折射形成的虚像
5. 图书馆有两堆书,分别如图甲、乙所示堆放,若认为每张纸都是一样的,当各拿走一本书时,甲、乙两堆剩余书对桌面的压强( )
A. 变小 变小 B. 变小 不变
C. 不变 变小 D. 不变 不变
6. 沿海地区昼夜温差比同纬度内陆地区小,主要是因为水的( )
A. 比热容较大 B. 比热容较小
C. 密度较大 D. 密度较小
7. 小明想用天平称出20g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量为59.6g,然后再在右盘中加入20g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水如图甲所示,此时指针位置如图乙所示。接下来的操作应该是( )
A. 向右调节平衡螺母 B. 向右移动游码
C. 向烧杯中加入适量水 D. 从烧杯中取出适量水
8. 如图所示,木块置于水平传送带上,弹簧测力计水平放置且右端固定,电动机带动传送带沿图示方向匀速转动,此时弹簧测力计示数保持稳定。以下说法正确的是( )
A. 以地面为参照物,木块是静止的
B. 以传送带为参照物,木块是静止的
C. 木块所受摩擦力的大小为2.4N
D. 木块所受的拉力与摩擦力是一对相互作用力
9. 如图所示的是力学的四个实验情景图,下列描述正确的是( )
A. 甲图中木块随小车一起向前匀速运动,当小车突然刹车时,木块向后倾倒
B. 乙图中杠杆均匀,若将左端的3个钩码向右移动少许,杠杆能够平衡
C. 丙图中盐水均匀,鸡蛋悬浮于A处,当再往杯中加盐并搅匀后,鸡蛋会上浮到B处静止
D. 丁图中当向玻璃管中吹风时,A管中的水面会下降,B管中水面会上升
10. 如图所示的实验中,与发电机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
11. 父子二人在沙地上行走,在沙地上留下深浅相同、大小不同的脚印S父>S子,他们对沙地的压力、压强大小关系分别是( )
A. F父<F子,p父<p子 B. F父>F子,p父>p子
C. F父<F子,p父=p子 D. F父>F子,p父=p子
12. 如图所示是生活中常见的刷卡机,当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下,刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是( )
A. 动圈式话筒 B. 电磁起重机
C. 扬声器 D. 灵敏电流计
13. 某物理兴趣小组为学校食堂设计了一个烟雾自动报警器,它能在烟雾达到一定浓度时通过电铃(阻值不变)发声报警。该报警器内部有一可变电阻R,其阻值随烟雾浓度增大而减小,通过电铃的电流需要达到一定大小时才能发声,同时电表可以显示浓度的变化。下列几个电路图中符合报警要求的是( )
A. B.
C. D.
14. 在楼房竣工通电前,电工通常要检查家庭电路的安装是否存在故障。常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安的照明电路中每个支路的情况,如图所示。当只闭合S、S1时,L0不亮;当只闭合S、S2时,L0和L2都呈暗红色;当只闭合S、S3时,L0正常发光。由此可以判断( )
A. L2所在的支路短路 B. L3所在的支路正常
C. L1所在的支路断路 D. 各支路均完好
15. 灯泡L标有“3V,1.5W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示;现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,滑动变阻器标有“20Ω,1A”字样,则下列说法正确的是( )
A. 电路的总功率最大为1.5W
B. 当电流表示数为0.3A时,滑动变阻器电功率为0.45W
C. 为保护电路,电流表的示数变化范围是0.3A~0.5A
D. 为了保证电路安全,滑动变阻器的取值范围5~10Ω
二、填空作图题(第16~23小题每空格1分,第24、25小题各2分,共25分)
16. 小明用塑料吸管做静电实验,吸管在绝缘支架上能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦吸管的A端后,将带负电的橡胶棒靠近A端,发现A端远离橡胶棒,则A端带_________电、_________(得到/失去)电子;再分别将带负电的橡胶棒和带正电的玻璃棒靠近吸管B端发现B端均被吸引,则吸管B端_________(带正电/带负电/不带电),此现象可说明吸管材料的导电性_________(强/弱)。
17. 如图所示的是一种常见的订书机,钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向______(选填“左”或“右”)的弹力。在使用过程中随着钉子数目的减少,弹簧给钉子的弹力将_______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
18. 2022年北京冬奥会火炬“飞扬”使用的燃料是氢,氢是一种_________(清洁/非清洁)能源,已知氢的热值为1.4×108J/kg,密度为0.09kg/m3,则其热值又可表示为_________J/m3。
19. 小明帮爷爷阅读药品说明书,其中“用法用量”注明“成人一日按体重30mg/kg”。爷爷的体重是50kg,则爷爷一日应服药_________mg;一日服药三次,每次服用2粒,则每粒药的规格是_________g。
20. 暑假,小明一家开车去旅游。车外烈日炎炎,车内空调凉爽,这很容易在车窗玻璃的_________(内/外)表面形成一层水雾;途经一座大桥,桥头的标志牌如图所示,不计车子长度,车子正常通过这座全长3.2km桥至少需要_________min。
21. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,使用了如图甲所示的液体压强计。
(1)在使用压强计之前,小明进行了如下操作:用手指按压橡皮膜,发现无论是轻压还是重压,U形管两边液面的高度几乎不变,则说明装置_________;
(2)重新调整好装置后进行实验,现象记录如图乙所示,则液体内部A处的压强_________(大于/小于)B处的压强,由此_________(可以/不可以)得到结论:液体的压强与深度有关。
22. 在如图甲所示电路中,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R2允许通过最大电流为3A,电流表A、A1的规格相同。变阻器滑片P位于最大阻值处,闭合开关S,电流表A、A1的指针位置相同如图乙所示;则电阻R1=_________Ω的阻值;此时流过R2的电流I2=_________A;移动变阻器滑片P,在电路安全工作的前提下,变阻器R2消耗的最大电功率P2=_________W。
23. 图示为燕湖中学使用的“风光互补——风能太阳能路灯”,每个路灯配备一小风力发电机和太阳能电板,得到的电能储存于蓄电池“10V 100Ah”中,供路灯“10V 100W”使用。其中100Ah为蓄电池的容量,即蓄电池放电电流与放电总时间的乘积,当容量只剩下总容量的10%时,蓄电池停止供电。
(1)一个充满电的蓄电池可向一盏路灯持续供电_________h。学校共有100盏这样的路灯,每天照明10h,所消耗的总电能可以使标有“800imp/(kW·h)”的电能表指示灯共闪烁_________次;
(2)已知太阳到地面的距离约为1.5×1011m,穿越大气层后约有45%的太阳能到达地表,地球表面垂直于太阳光接收到的太阳能约为600W/m2;太阳能呈球而状向四周辐射,已知半径为R的球,其表面积约为12R2。根据以上信息,可知太阳辐射能量的功率约为_________W。
24. 如图,O为轻质杠杆的支点,左端挂一重物,杠杆在图示位置平衡,请作出最小动力F1的示意图和阻力的力臂l2.
( )
25. 如图所示,小磁针A静止在通电螺线管的正上方,请在图中标出磁感线方向和小磁针的N极。
三、解答探究题(第26题5分,第27题9分,第28题7分,第29题6分,第30题9分,第31题9分,共45分)计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程,直接写出结果的不能得分。
26. 小王想利用自己学过的物理知识,用弹簧测力计改装成一个密度秤,测量食用油的密度,具体步骤如下:
①用易拉罐和细绳制成一个小桶,用弹簧测力计测出小桶的重力为0.4N;
②在小桶内倒入适量的水,用弹簧测力计测出小桶和水的总重力为1.9N。在刻度盘上标注1g/cm3,并在水面处做好记号;
③倒出水并擦干,在小桶内倒入食用油至记号处,用弹簧测力计测出小桶和食用油的总重力为1.6N。
问:
(1)应在弹簧测力计刻度盘________N处标注0g/cm3;(请直接写出答案)
(2)食用油的密度为多大________?(g取10N/kg)
27. 我市已经成为一座新能源之都!某厂生产的“常电牌”电动汽车,搭载了我国自主研发、世界最先进的“麒麟电池”作为电源,某用户购车后,在高速公路上进行了一次测试,该电动汽车在水平路面上60s匀速直线行驶了2000m,当时车内屏幕显示电动机输出功率为50kW。问:
电池类型
麒麟电池
理论续航里程
822km
电池储满电能
150kW•h
电动机将电能转化为机械能的效率
90%
(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功是多大________?
(2)该车在这次测试过程中受到的阻力是多大________?
(3)该车充满电后,保持测试时电动机的输出功率和行驶速度,最大续航里程是多大_________?
(4)上述计算出的最大续航里程与理论续航里程差异很大,原因是_________。(写出一条即可)
28. 如图为小型漂浮式风力发电机漂浮在水面,该风力发电机质量为2000kg;细圆柱形浮体(实际有4个浮体,总体积为2.5m3,本题简化为1个,用阴影方块表示)、风力发电组成,浮体底部用一根质量不计的钢丝绳栓在水底,防止丢失。退潮时,钢丝绳松弛,涨潮时,钢丝绳绷紧(不考虑风浪影响,钢丝绳保持竖直)。为保证设备安全,水不能没过浮体上表面。若水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg,问:
(1)退潮时,漂浮式风力发电机静止在水面上,排开水的体积是多大?
(2)涨潮时,钢丝绳受到的最大拉力是多大?
29. 小明和小华用如图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)在加热过程中,水中气泡出现如图乙所示的两种情形,其中图_______(A/B)表示水在沸腾;
(2)水沸腾时,水持续吸热,温度_________;
(3)实验操作正确,两名同学根据实验数据分别绘制了水的温度随时间变化的图像,如图丙所示。两名同学所绘图像不同的原因是水的_________不同;
(4)由图丙可知,温度计中的测温液体可能是________(水银/酒精)(水银的沸点357℃,酒精的沸点为78℃);
(5)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。两名同学接着用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,如图丁所示,发现烧瓶内的水又重新沸腾了,这是因为浇冷水后瓶内水蒸气_________(填物态变化名称),导致瓶内气压减小,水的沸点_________(升高/降低/不变)。
30. 如图所示,小王用光具座探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前要使蜡烛和光屏的中心都位于凸透镜的_______;
(2)实验时先固定好凸透镜,移动蜡烛到适当的位置。再移动光屏获得最清晰的像,但在实际操作中,很难一次就获得清晰的像,这时我们需要________直到光屏上出现我们认为最清晰的像;
(3)小王利用凸透镜A进行探究,记录了物距和像距,如表1所示。由实验数据可知,光具座上刻度尺的分度值是1________,所用凸透镜A的焦距是________cm,当物距为14.0cm时,光屏上出现_______(正立/倒立)、________(缩小/等大/放大)的像;
表1
凸透镜A
物距
u/cm
32.0
24.0
20.0
17.0
14.0
像距
v/cm
14.4
17.0
20.0
24.0
35.0
表2
凸透镜B
物距
u/cm
32.0
24.0
17.0
14.0
10.0
像距
v/cm
6.0
6.3
7.0
8.0
10.0
(4)为了说明近视眼的成因,小王换用了厚一些的凸透镜B,再次测量了物距和像距,如表2所示。随后他分别在表1和表2中各找了一组数据进行对比,一组是“物距=24.0cm,像距=17.0cm”,则另一组数据的像距是________cm,发现_________,说明近视眼是由于晶状体变厚,像成在视网膜前造成的,需要佩戴一定度数的_________(凹透镜/凸透镜)进行矫正。
31. 跨学科实践小组想设计一款电子量角器;
他们从废旧电位器上拆下了一个半圆形电阻体EF(电阻均匀分布,阻值约几千欧姆)及滑片OP,OP能够围绕圆心O转动,P与EF接触良好,a、b、c均为接线柱,其简化图如图甲所示。器材:12V恒压电源、滑动变阻器R1、电阻箱R2(0~9999Ω)、电阻体EF(含滑片OP)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)各一个,导线、开关若干。要求:能根据电表示数,计算出角度;
(一)测量电阻体EF的阻值
(1)小赵想用如图乙所示电路测量EF的阻值,但小钱认为不可行,原因是________;
(2)经过小组讨论,尝试用图丙电路进行测量,步骤如下:
(a)按图连接电路,先闭合开关S1、S2,读出电压表示数;
(b)断开开关_________(S1/S2),调节电阻箱接入电路阻值,直到电压表示数为(a)中的一半,读出此时电阻箱的阻值为2400Ω;
(c)计算电阻体EF的阻值为_________Ω;
(二)电子量角器电路设计
(3)小组根据上面的讨论认为,反映角度大小的电表只能用电压表,不能用电流表;
(4)他们受上面测量电阻的电路启发,设计了如图丁所示电路,但未连完,请用笔画线代替导线将电路连接完成,要求:金属片OP与OE之间的夹角越大,电压表示数越大________;
(5)具体调试步骤如下:
①在连接电路时,断开开关S1,OP转到E端,将电阻箱R2调到某一阻值;
②连接好电路后,闭合开关S1,此时电压表示数为________V,在此电压处标注0°;
③保持电阻箱阻值不变,OP转到与EF连线垂直,电压表示数如图戊所示,为_________V,在此电压处标注90°;
根据以上数据回答:
(6)电阻箱R2的阻值为________Ω;
(7)保持电阻箱阻值不变,电压表示数为6V,应标注的度数是 ______。
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2025年中考物理模拟卷(常州市东青实验学校)
(本试卷共31题 考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
(选择题 共30分)
一、选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意)
1. 如图所示,在试管中加入少量水,小华对着试管口吹气;加点水后用相同的力度再吹,会发出不同的声音,则前后两次声音( )
A. 由试管中空气柱振动产生,响度不同
B. 由试管中空气柱振动产生,音调不同
C. 由试管中水柱振动产生,响度不同
D. 由试管中水柱振动产生,音调不同
【答案】B
【解析】
【详解】在试管内装入一定量的水,对着试管口吹气,空气柱振动产生声音;改变试管内的水量,会使空气柱振动的频率发生变化,即声音的音调发生改变,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 植物和花粉往往带负电,而蜜蜂在飞行过程中与空气摩擦也会带电。当蜜蜂落在花朵上时,花粉会受到蜜蜂的静电吸引力,所以蜜蜂能更好地附着在上面,也能更好地转移花粉。蜜蜂( )
A. 带正电,束缚电子的本领比空气强
B. 带正电,束缚电子的本领比空气弱
C. 带负电,束缚电子的本领比空气强
D. 带负电,束缚电子的本领比空气弱
【答案】B
【解析】
【详解】蜜蜂在飞行过程中与空气摩擦也会带电,植物和花粉往往带负电,是得到电子,说明其束缚荷外电子的本领强;当蜜蜂落在花朵上时,花粉会受到蜜蜂的静电吸引力,由异种电荷相互吸引可知,蜜蜂应带正电,其束缚荷外电子的本领比空气弱。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 检查视力时,眼睛与视力表应相距5米远,医生让受试者通过平面镜来看身后的视力表,若视力表距平面镜3米,则人离平面镜的距离应该是( )
A. 1米 B. 2米 C. 3米 D. 4米
【答案】B
【解析】
【详解】已知视力表距平面镜3m,则视力表在平面镜中所成的像距离平面镜为3m,已知眼睛与视力表应相距5m远,则人距平面镜应为:
5m−3m=2m.
故B符合题意.
4. 在岸上看见水中的鱼是( )
A. 光的直线传播形成的实像
B. 光的直线传播形成的虚像
C. 光的折射形成的实像
D. 光的折射形成的虚像
【答案】D
【解析】
【详解】我们看到水中的鱼,是鱼反射的光线由水中斜射入空气中,折射光线远离法线进入人的眼睛,人逆着折射光线所看到的,其实看到的是鱼的虚像,是由于光的折射形成的,故ABC错误,D正确。
故选D。
5. 图书馆有两堆书,分别如图甲、乙所示堆放,若认为每张纸都是一样的,当各拿走一本书时,甲、乙两堆剩余书对桌面的压强( )
A. 变小 变小 B. 变小 不变
C. 不变 变小 D. 不变 不变
【答案】B
【解析】
【详解】甲中拿走一本书时,书的总重力变小,根据F=G可知剩余书对桌面的压力变小,受力面积不变,根据可知,甲堆剩余书对桌面的压强变小;如图乙堆放时,若认为每张纸都是一样的,当拿走一本书时,高度不变,根据
可知剩余书对桌面的压强不变。
故选B。
6. 沿海地区昼夜温差比同纬度内陆地区小,主要是因为水的( )
A. 比热容较大 B. 比热容较小
C. 密度较大 D. 密度较小
【答案】A
【解析】
【详解】因为水的比热容较大,相同质量的水和沙石比较,白天,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜之间的温差小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 小明想用天平称出20g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量为59.6g,然后再在右盘中加入20g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水如图甲所示,此时指针位置如图乙所示。接下来的操作应该是( )
A. 向右调节平衡螺母 B. 向右移动游码
C. 向烧杯中加入适量水 D. 从烧杯中取出适量水
【答案】D
【解析】
【详解】由图乙可知,指针偏向分度盘的左侧,表示左盘内水的质量大于20g,由于需要取20g水,因此不能改变右盘中砝码的质量和游码的位置,在测量过程中更不能移动平衡螺母,所以只能用滴管从烧杯中取出部分水,直至天平平衡,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. 如图所示,木块置于水平传送带上,弹簧测力计水平放置且右端固定,电动机带动传送带沿图示方向匀速转动,此时弹簧测力计示数保持稳定。以下说法正确的是( )
A. 以地面为参照物,木块是静止的
B. 以传送带为参照物,木块是静止的
C. 木块所受摩擦力的大小为2.4N
D. 木块所受的拉力与摩擦力是一对相互作用力
【答案】A
【解析】
【详解】AB.电动机带动传送带沿图示方向匀速转动,此时弹簧测力计示数保持稳定。木块相对于传送带的位置发生改变,以传送带为参照物,木块是运动的,故A正确,B错误;
CD.木块相对于地面是静止的,处于平衡状态,水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,互相平衡的两个力大小相等,由图可知弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为1.6,故摩擦力大小f=F=1.6N,故CD错误。
故选A。
9. 如图所示的是力学的四个实验情景图,下列描述正确的是( )
A. 甲图中木块随小车一起向前匀速运动,当小车突然刹车时,木块向后倾倒
B. 乙图中杠杆均匀,若将左端的3个钩码向右移动少许,杠杆能够平衡
C. 丙图中盐水均匀,鸡蛋悬浮于A处,当再往杯中加盐并搅匀后,鸡蛋会上浮到B处静止
D. 丁图中当向玻璃管中吹风时,A管中的水面会下降,B管中水面会上升
【答案】B
【解析】
【详解】A.木块与小车一起向右做匀速运动,当小车受阻力停止时,木块由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以木块向前运动,由于木块的下表面受到摩擦力的作用,说以木块会向前倾倒,故A错误;
B.设杠杆一个小格代表L,一个钩码重为G,杠杆右端:2G×4L=8GL,杠杆左端:3G×3L=9GL,要使杠杆平衡,需要减小左端力与力臂的乘积,所以左端的钩码应向右移动一段距离,杠杆才会平衡,故正确;
C.丙图中盐水均匀,鸡蛋悬浮于A处,根据物体的浮沉条件可知,鸡蛋的密度与盐水密度相同;当再往杯中加盐并搅匀后,盐水的密度变大,大于鸡蛋的密度,鸡蛋会上浮,最终漂浮在液面上,故C错误;
D.A管上面的玻璃管比较细,风经过A管上方的流动速度大于B管上方的空气流动速度,A管上方的压强小于B管上方的压强,水被压向A管,所以A管水面上升,B管水面下降,故D错误。
故选B。
10. 如图所示的实验中,与发电机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】发电机工作原理是电磁感应;
A.图中闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中此时感应电流,是电磁感应现象,是发动机的原理,故A符合题意;
B.图中是电磁铁的模型,表现了电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图中通电导体在磁场中受力运动,实验现象的原理与电动机工作原理相同,故C不符合题意;
D.图为奥斯特实验,证明了通电导体周围存在磁场,故D不符合题意。
故选A。
11. 父子二人在沙地上行走,在沙地上留下深浅相同、大小不同的脚印S父>S子,他们对沙地的压力、压强大小关系分别是( )
A. F父<F子,p父<p子 B. F父>F子,p父>p子
C. F父<F子,p父=p子 D. F父>F子,p父=p子
【答案】D
【解析】
【详解】留下的脚印深浅相同,说明他们对沙滩的压力效果相同,也就是压强相等,即p父=p子;因为S父>S子,根据F=pS,可知F父>F子,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
12. 如图所示是生活中常见的刷卡机,当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下,刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是( )
A. 动圈式话筒 B. 电磁起重机
C. 扬声器 D. 灵敏电流计
【答案】A
【解析】
【详解】刷卡机是利用电磁感应来工作的。
A.动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的,故A符合题意。
B.电磁起重机的主要部件是电磁铁,电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故C不符合题意;
D.灵敏电流计是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故D不符合题意。
故选A。
13. 某物理兴趣小组为学校食堂设计了一个烟雾自动报警器,它能在烟雾达到一定浓度时通过电铃(阻值不变)发声报警。该报警器内部有一可变电阻R,其阻值随烟雾浓度增大而减小,通过电铃的电流需要达到一定大小时才能发声,同时电表可以显示浓度的变化。下列几个电路图中符合报警要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AC.当烟雾浓度增大时,R的阻值越小,能使通过电铃的电流增大,所以R与电铃应串联在电路,故AC不符合题意;
D.R与电铃串联,R的阻值越小,电路总电阻变小,电源电压一定,由可知电路中电流变大,但电压表测电源电压,其示数保持不变,不能显示深度的变化,故D不符合题意;
B.由图示知,R与电铃串联,电压表测电铃两端的电压,烟雾深度增大时,可变电阻R的阻值变小,电路中的总电阻变小,电源电压不变,据知,电路中的电流变大,由U=IR知,此时电铃两端电压变大,符合报警要求,故B符合题意。
故选B。
14. 在楼房竣工通电前,电工通常要检查家庭电路的安装是否存在故障。常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安的照明电路中每个支路的情况,如图所示。当只闭合S、S1时,L0不亮;当只闭合S、S2时,L0和L2都呈暗红色;当只闭合S、S3时,L0正常发光。由此可以判断( )
A. L2所在的支路短路 B. L3所在的支路正常
C. L1所在的支路断路 D. 各支路均完好
【答案】C
【解析】
【详解】当只闭合S、S1时,L0不亮,说明L1所在电路断路;当只闭合S、S2时,L0和L2都呈暗红色,说明电路是通路,根据串联电路特点可知,每个灯泡两端的电压都小于电源电压,所以两盏灯都成暗红色,该电路是正常的;当只闭合S、S3时,L0正常发光,说明电路是通路,L0正常发光,其两端电压等于电源电压,故障是L3短路;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
15. 灯泡L标有“3V,1.5W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示;现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,滑动变阻器标有“20Ω,1A”字样,则下列说法正确的是( )
A. 电路的总功率最大为1.5W
B. 当电流表示数为0.3A时,滑动变阻器电功率为0.45W
C. 为保护电路,电流表的示数变化范围是0.3A~0.5A
D. 为了保证电路安全,滑动变阻器的取值范围5~10Ω
【答案】C
【解析】
【详解】由图乙知,灯与变阻器串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流
A.灯泡L标有“3V 1.5W”字样,由P=UI可得灯泡的额定电流
电流表的量程为“0~0.6A”,灯的额定电流为0.5A,而变阻器允许通过的最大电流为1A,故电路的最大电流为0.5A,则电路消耗的最大电功率
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W
故A错误;
B.当电流表示数为0.3A时,灯的电压为1.5V,由串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=4.5V﹣1.5V=3V
由串联电路电流的规律,变阻器的电流:I滑=0.3A,滑动变阻器电功率为
P=U滑I滑=3V×0.3A=0.9W
故B错误;
CD.电流表的量程为“0﹣0.6A”,灯的额定电流为0.5A,而变阻器允许通过的最大电流为1A,故电路的最大电流为0.5A(灯正常发光),由欧姆定律和电阻的串联,此时变阻器连入的最小电阻为
电压表的量程为“0﹣3V”,即电压表的最大示数为3V,此时变阻器连入的电阻最大,由串联电路电压的规律,灯的电压为:4.5V﹣3V=1.5V,由图乙知,电路的最小电流为0.3A,故电流表的示数变化范围是0.3A﹣0.5A,由欧姆定律,此时变阻器的最大电阻
为了保证电路安全,滑动变阻器的取值范围3﹣10Ω,故C正确,故D错误。
故选C。
二、填空作图题(第16~23小题每空格1分,第24、25小题各2分,共25分)
16. 小明用塑料吸管做静电实验,吸管在绝缘支架上能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦吸管的A端后,将带负电的橡胶棒靠近A端,发现A端远离橡胶棒,则A端带_________电、_________(得到/失去)电子;再分别将带负电的橡胶棒和带正电的玻璃棒靠近吸管B端发现B端均被吸引,则吸管B端_________(带正电/带负电/不带电),此现象可说明吸管材料的导电性_________(强/弱)。
【答案】 ①. 负 ②. 得到 ③. 不带电 ④. 弱
【解析】
【详解】[1][2]小明用塑料吸管做静电实验,吸管在绝缘支架上能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦吸管的A端后,将带负电的橡胶棒靠近A端,发现A端远离橡胶棒,根据同种电荷相互排斥,则A端带负电、得到电子。
[3][4]再分别将带负电的橡胶棒和带正电的玻璃棒靠近吸管B端,发现B端均被吸引,则吸管B端不带电,此现象可说明吸管材料的导电性弱。
17. 如图所示的是一种常见的订书机,钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向______(选填“左”或“右”)的弹力。在使用过程中随着钉子数目的减少,弹簧给钉子的弹力将_______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】 ①. 左 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]订书机钉槽内的弹簧固定在右侧,当订书钉装入时,弹簧被压缩。根据弹力的性质,弹簧会对与其接触的物体(订书钉)施加一个与形变方向相反的力。由于弹簧被压缩的方向是向右,因此弹簧对订书钉的弹力方向是向左。
[2]在弹性限度内,弹力的大小与弹簧的形变量成正比。随着钉子数目的减少,弹簧的压缩程度逐渐减小,因此弹簧对订书钉的弹力也会减小。
18. 2022年北京冬奥会火炬“飞扬”使用的燃料是氢,氢是一种_________(清洁/非清洁)能源,已知氢的热值为1.4×108J/kg,密度为0.09kg/m3,则其热值又可表示为_________J/m3。
【答案】 ①. 清洁 ②. 1.26×107
【解析】
【详解】[1]清洁能源,即绿色能源,是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源,氢燃料在燃烧时只排放水而无其它任何有害物质,故氢能属于清洁能源。
[2]1m3氢的质量为
m=ρ氢×V=0.09kg/m3×1m3=0.09kg
完全燃烧1m3氢放出的热量为
Q=mq氢=0.09kg×1.4×108J/kg=1.26×107J
故氢的热值又可以表示为1.26×107J/m3。
19. 小明帮爷爷阅读药品说明书,其中“用法用量”注明“成人一日按体重30mg/kg”。爷爷的体重是50kg,则爷爷一日应服药_________mg;一日服药三次,每次服用2粒,则每粒药的规格是_________g。
【答案】 ①. 1500 ②. 0.25
【解析】
【详解】爷爷一日应服药
30mg/kg×50kg=1500mg
每粒药的规格是
20. 暑假,小明一家开车去旅游。车外烈日炎炎,车内空调凉爽,这很容易在车窗玻璃的_________(内/外)表面形成一层水雾;途经一座大桥,桥头的标志牌如图所示,不计车子长度,车子正常通过这座全长3.2km桥至少需要_________min。
【答案】 ①. 外 ②. 4.8
【解析】
【详解】[1]夏天,车内开空调,温度较低,车外热的水蒸气遇到温度低的玻璃,在玻璃外表面液化为小水滴,即“水雾”。
[2]根据速度公式得,通过这座桥至少需要的时间为
21. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,使用了如图甲所示的液体压强计。
(1)在使用压强计之前,小明进行了如下操作:用手指按压橡皮膜,发现无论是轻压还是重压,U形管两边液面的高度几乎不变,则说明装置_________;
(2)重新调整好装置后进行实验,现象记录如图乙所示,则液体内部A处的压强_________(大于/小于)B处的压强,由此_________(可以/不可以)得到结论:液体的压强与深度有关。
【答案】 ①. 漏气 ②. 小于 ③. 可以
【解析】
【详解】(1)[1]使用前应检查装置是否漏气,在保证橡皮管与U形管导通良好的情况下,当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变,说明装置漏气。
(2)[2][3]如图乙所示,B处较深,U形管两边液面的高度差较大,说明内部A处的压强小于B处的压强,可以得到同种液体,液体的压强与深度有关。
22. 在如图甲所示电路中,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R2允许通过最大电流为3A,电流表A、A1的规格相同。变阻器滑片P位于最大阻值处,闭合开关S,电流表A、A1的指针位置相同如图乙所示;则电阻R1=_________Ω的阻值;此时流过R2的电流I2=_________A;移动变阻器滑片P,在电路安全工作的前提下,变阻器R2消耗的最大电功率P2=_________W。
【答案】 ①. 20 ②. 1.2 ③. 16.2
【解析】
【详解】(1)[1]闭合开关,两电阻并联接入电路,电流表A测干路电流,电流表A1测通过R1的电流,根据联电路的电流特点可知电流表A的示数大于A1的示数,电流表A、A1的指针位置相同如图乙所示,则电流表A选用大量程,示数为1.5A,A1选用小量程,示数为0.3A,并联电路各并联支路两端电压相等,由欧姆定律可得电阻R1的阻值
(2)[2]并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过变阻器R2的电流
I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A
(3)[3]电流表A示数最大时通过滑动变阻器的电流最大,因为电流表A所选的是0~3A量程,所以电流表A的最大示数为3A,因此通过滑动变阻器的最大电流为
由电功率公式
P=UI
可知,变阻器R2消耗的最大电功率
23. 图示为燕湖中学使用的“风光互补——风能太阳能路灯”,每个路灯配备一小风力发电机和太阳能电板,得到的电能储存于蓄电池“10V 100Ah”中,供路灯“10V 100W”使用。其中100Ah为蓄电池的容量,即蓄电池放电电流与放电总时间的乘积,当容量只剩下总容量的10%时,蓄电池停止供电。
(1)一个充满电的蓄电池可向一盏路灯持续供电_________h。学校共有100盏这样的路灯,每天照明10h,所消耗的总电能可以使标有“800imp/(kW·h)”的电能表指示灯共闪烁_________次;
(2)已知太阳到地面的距离约为1.5×1011m,穿越大气层后约有45%的太阳能到达地表,地球表面垂直于太阳光接收到的太阳能约为600W/m2;太阳能呈球而状向四周辐射,已知半径为R的球,其表面积约为12R2。根据以上信息,可知太阳辐射能量的功率约为_________W。
【答案】 ①. 9 ②. 8×104 ③. 3.6×1026
【解析】
【详解】(1)[1]蓄电池储存的电能
W=UIt=10V×100A×3600s=3.6×106J
能向一盏路灯持续供电的时间
[2]100盏路灯一天消耗的电能
W2=100×0.1kW×10h=100kW·h
电能表指示灯共闪烁的次数
n=800imp/(kW·h)×100kW·h=8×104次
(2)[3]太阳能呈球状向四周辐射,已知半径为R的球,其面积
S=12R2=12×(1.5×1011m)2=2.7×1023m2
太阳辐射能量的功率
24. 如图,O为轻质杠杆的支点,左端挂一重物,杠杆在图示位置平衡,请作出最小动力F1的示意图和阻力的力臂l2.
( )
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,由图示可知,最大动力臂是OA,最小作用力过A垂直于OA斜向下,物体通过绳子作用在B点向下的拉力为阻力,O为支点,点O到阻力作用线的垂线段就是阻力的力臂,如图所示:
25. 如图所示,小磁针A静止在通电螺线管的正上方,请在图中标出磁感线方向和小磁针的N极。
【答案】
【解析】
【详解】电流从通电螺线管的左后侧流入,右前侧流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极;在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,因此在通电螺线管的正上方,磁感线方向向左;同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,因此小磁针的左端是N极。如图所示:
三、解答探究题(第26题5分,第27题9分,第28题7分,第29题6分,第30题9分,第31题9分,共45分)计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程,直接写出结果的不能得分。
26. 小王想利用自己学过的物理知识,用弹簧测力计改装成一个密度秤,测量食用油的密度,具体步骤如下:
①用易拉罐和细绳制成一个小桶,用弹簧测力计测出小桶的重力为0.4N;
②在小桶内倒入适量的水,用弹簧测力计测出小桶和水的总重力为1.9N。在刻度盘上标注1g/cm3,并在水面处做好记号;
③倒出水并擦干,在小桶内倒入食用油至记号处,用弹簧测力计测出小桶和食用油的总重力为1.6N。
问:
(1)应在弹簧测力计刻度盘________N处标注0g/cm3;(请直接写出答案)
(2)食用油的密度为多大________?(g取10N/kg)
【答案】 ①. 0.4 ②. 0.8×103kg/m3
【解析】
【详解】(1)[1]挂上小桶,弹簧测力计显示的刻度位置即为“密度秤”的零刻度,小桶的重力为0.4N,则“密度计”零刻度处即为0.4N处。
(2)[2]小桶中水的重力
G水=1.9N﹣0.4N=1.5N
倒出水并擦干,在小桶内倒入食用油至记号处,食用油的重力为
G油=1.6N﹣0.4N=1.2N
因液体的体积相等,根据
G=mg=ρVg
可得
则食用油的密度为
27. 我市已经成为一座新能源之都!某厂生产的“常电牌”电动汽车,搭载了我国自主研发、世界最先进的“麒麟电池”作为电源,某用户购车后,在高速公路上进行了一次测试,该电动汽车在水平路面上60s匀速直线行驶了2000m,当时车内屏幕显示电动机输出功率为50kW。问:
电池类型
麒麟电池
理论续航里程
822km
电池储满电能
150kW•h
电动机将电能转化为机械能的效率
90%
(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功是多大________?
(2)该车在这次测试过程中受到的阻力是多大________?
(3)该车充满电后,保持测试时电动机的输出功率和行驶速度,最大续航里程是多大_________?
(4)上述计算出的最大续航里程与理论续航里程差异很大,原因是_________。(写出一条即可)
【答案】(1)3×106J
(2)1500N (3)324km
(4)测试时是以最大速度行驶,汽车的速度越大,其受到的空气阻力越大,则克服阻力做的额外功就越多,导致计算出的最大续航里程与理论续航里程差异很大。
【解析】
【小问1详解】
由知道,该车在这次测试过程中牵引力所做的功
【小问2详解】
由W=Fs知道,牵引力
因为电动汽车在水平路面上做匀速直线运动,所以,由二力平衡条件知道,该车在这次测试过程中受到的阻力f=F=1500N
【小问3详解】
由知道,电动机输出的最大机械能
由W=Fs知道,最大续航里程
【小问4详解】
略。
28. 如图为小型漂浮式风力发电机漂浮在水面,该风力发电机质量为2000kg;细圆柱形浮体(实际有4个浮体,总体积为2.5m3,本题简化为1个,用阴影方块表示)、风力发电组成,浮体底部用一根质量不计的钢丝绳栓在水底,防止丢失。退潮时,钢丝绳松弛,涨潮时,钢丝绳绷紧(不考虑风浪影响,钢丝绳保持竖直)。为保证设备安全,水不能没过浮体上表面。若水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg,问:
(1)退潮时,漂浮式风力发电机静止在水面上,排开水的体积是多大?
(2)涨潮时,钢丝绳受到的最大拉力是多大?
【答案】(1)2m3;(2)5×103N
【解析】
【详解】解:(1)风力发电机的重力
G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N
退潮时,钢丝绳松弛,则风力发电机处于漂浮状态,所以受到的浮力
F浮=G=2×104N
由知道,排开水的体积
(2)涨潮时,由于水不能没过浮体上表面,则排开水的最大体积为
V排大=V=2.5m3
则受到的最大浮力
F浮大=ρ水gV排大=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5m3=2.5×104N
钢丝绳受到的最大拉力
F=F浮大﹣G=2.5×104N﹣2×104N=5×103N
答:(1)退潮时,漂浮式风力发电机静止在水面上,排开水的体积是2m3;
(2)涨潮时,钢丝绳受到的最大拉力是5×103N。
29. 小明和小华用如图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)在加热过程中,水中气泡出现如图乙所示的两种情形,其中图_______(A/B)表示水在沸腾;
(2)水沸腾时,水持续吸热,温度_________;
(3)实验操作正确,两名同学根据实验数据分别绘制了水的温度随时间变化的图像,如图丙所示。两名同学所绘图像不同的原因是水的_________不同;
(4)由图丙可知,温度计中的测温液体可能是________(水银/酒精)(水银的沸点357℃,酒精的沸点为78℃);
(5)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。两名同学接着用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,如图丁所示,发现烧瓶内的水又重新沸腾了,这是因为浇冷水后瓶内水蒸气_________(填物态变化名称),导致瓶内气压减小,水的沸点_________(升高/降低/不变)。
【答案】 ①. A ②. 不变 ③. 质量 ④. 水银 ⑤. 液化 ⑥. 降低
【解析】
【详解】(1)[1]水在加热过程中,沸腾前,液体下面部分的温度高于液体上面部分,气泡在上升过程中遇冷液化体积不断变小;沸腾时,液体内部温度相同,整个容器中的水都在发生剧烈的汽化现象,下面的气泡上升过程中与上方的气泡聚集变大,气泡呈现上大下小的现象。因此A表示水在沸腾的现象。
(2)[2]水沸腾时特征是持续吸热,温度保持不变。
(3)[3]由图丙可知,小明和小华实验所用的水初温均为90℃,达到沸点小明用时5分钟,小华用时9分钟,在初温相同时,质量越多的液体达到沸点所需要的时间越多,小华所用水的质量大于小明所用水的质量。
(4)[4]物体在外界温度高于沸点时变成气态,该实验过程中水的沸点是97℃,高于酒精的沸点,若使用酒精温度计,酒精温度计内的酒精在水未达到沸腾时就会逐渐变成气态,导致无法测量温度,水银的沸点明显高于水的沸点,可以测量水的沸点。
(5)[5][6]水蒸气在遇冷时会发生液化现象,当在瓶外浇冷水时,瓶内的水蒸气液化成小水滴,导致瓶内气压减小,水的沸点降低,因此水又会重新沸腾。
30. 如图所示,小王用光具座探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前要使蜡烛和光屏的中心都位于凸透镜的_______;
(2)实验时先固定好凸透镜,移动蜡烛到适当的位置。再移动光屏获得最清晰的像,但在实际操作中,很难一次就获得清晰的像,这时我们需要________直到光屏上出现我们认为最清晰的像;
(3)小王利用凸透镜A进行探究,记录了物距和像距,如表1所示。由实验数据可知,光具座上刻度尺的分度值是1________,所用凸透镜A的焦距是________cm,当物距为14.0cm时,光屏上出现_______(正立/倒立)、________(缩小/等大/放大)的像;
表1
凸透镜A
物距
u/cm
32.0
24.0
20.0
17.0
14.0
像距
v/cm
14.4
17.0
20.0
24.0
35.0
表2
凸透镜B
物距
u/cm
32.0
24.0
17.0
14.0
10.0
像距
v/cm
6.0
6.3
7.0
8.0
10.0
(4)为了说明近视眼的成因,小王换用了厚一些的凸透镜B,再次测量了物距和像距,如表2所示。随后他分别在表1和表2中各找了一组数据进行对比,一组是“物距=24.0cm,像距=17.0cm”,则另一组数据的像距是________cm,发现_________,说明近视眼是由于晶状体变厚,像成在视网膜前造成的,需要佩戴一定度数的_________(凹透镜/凸透镜)进行矫正。
【答案】 ①. 主光轴上 ②. 作用反复移动光屏 ③. cm ④. 10.0 ⑤. 倒立 ⑥. 放大 ⑦. 6.3 ⑧. 焦距越小,像距也越小 ⑨. 凹透镜
【解析】
【详解】(1)[1]组装好实验器材,将蜡烛、凸透镜和光屏移动一起,接下来的操作是:点燃蜡烛,调整烛焰和光屏的高度,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
(2)[2]实验时固定好凸透镜,移动烛焰到适当的位置,再移动光屏获得最清晰像,在读取像距的操作过程中,遇到的困难是如何确定像是最清晰的;解决困难的方法是左右反复移动光屏,观察比较像的清晰度。
(3)[3][4][5][6]如表1所示,由实验数据可知,最小刻度是1cm;当
u=v=2f=20.0cm
时,则焦距
f=10.0cm
2f>u=14.0cm>f
则成倒立放大的实像。
(4)[7][8][9]如表2所示,分别在表1和表2中各找了一组数据进行对比,一组是“物距=24.0cm,像距=17.0cm”,为了控制变量,故应选择物距=24.0cm,找到对应的像距,发现焦距越小,像距也越小;凸透镜凸度越大,焦距越小,故对光的会聚作用越强,近视眼就是因为晶状体变厚,像成在视网膜前造成的,需配戴凹透镜进行矫正。
31. 跨学科实践小组想设计一款电子量角器;
他们从废旧电位器上拆下了一个半圆形电阻体EF(电阻均匀分布,阻值约几千欧姆)及滑片OP,OP能够围绕圆心O转动,P与EF接触良好,a、b、c均为接线柱,其简化图如图甲所示。器材:12V恒压电源、滑动变阻器R1、电阻箱R2(0~9999Ω)、电阻体EF(含滑片OP)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)各一个,导线、开关若干。要求:能根据电表示数,计算出角度;
(一)测量电阻体EF的阻值
(1)小赵想用如图乙所示电路测量EF的阻值,但小钱认为不可行,原因是________;
(2)经过小组讨论,尝试用图丙电路进行测量,步骤如下:
(a)按图连接电路,先闭合开关S1、S2,读出电压表示数;
(b)断开开关_________(S1/S2),调节电阻箱接入电路阻值,直到电压表示数为(a)中的一半,读出此时电阻箱的阻值为2400Ω;
(c)计算电阻体EF的阻值为_________Ω;
(二)电子量角器电路设计
(3)小组根据上面的讨论认为,反映角度大小的电表只能用电压表,不能用电流表;
(4)他们受上面测量电阻的电路启发,设计了如图丁所示电路,但未连完,请用笔画线代替导线将电路连接完成,要求:金属片OP与OE之间的夹角越大,电压表示数越大________;
(5)具体调试步骤如下:
①在连接电路时,断开开关S1,OP转到E端,将电阻箱R2调到某一阻值;
②连接好电路后,闭合开关S1,此时电压表示数为________V,在此电压处标注0°;
③保持电阻箱阻值不变,OP转到与EF连线垂直,电压表示数如图戊所示,为_________V,在此电压处标注90°;
根据以上数据回答:
(6)电阻箱R2的阻值为________Ω;
(7)保持电阻箱阻值不变,电压表示数为6V,应标注的度数是 ______。
【答案】 ①. 电路电流小于电流表最小分度值,无法准确测量电流值 ②. S2 ③. 2400 ④. ⑤. 0 ⑥. 7.5 ⑦. 720 ⑧. 54°
【解析】
【详解】(1)[1]用现有器材测量一个阻值约几千欧姆的电阻,电源电压恒为12V,假设该电阻为1000Ω,则电路中最大电流为
即电路电流小于电流表的最小分度值,无法准确测量电流值,所以该方案不可行。
(2)(b)[2]断开开关S2,调节电阻箱接入电路阻值,直到电压表示数为(a)中的一半,读出此时电阻箱的阻值为2400Ω。
(c)[3]在步骤(a)中,电路为只有电阻体EF的简单电路,电压表测电源电压;在步骤(b)中,电阻箱和电阻体EF串联,电压表测电阻体EF两端的电压;调节电阻箱接入电路阻值,直到电压表示数为(a)中的一半,即电阻体EF两端电压为电源电压的一半,根据串联电路电压规律,此时电阻箱两端电压为电源电压一半,根据串联电路分压原理可知,电阻体EF的阻值等于电阻箱的阻值,即电阻体EF的阻值为2400Ω。
(4)[4]金属片OP与OE之间的夹角越大,电压表示数越大,说明电阻体EF接入电路的阻值变大,即EF接入电路的长度变大,故应将电阻体EF的b接线柱串联接入电路,如下图所示
(5)①②[5]在连接电路时,断开开关S1,OP转到E端,此时电阻体EF接入电路的阻值为0Ω;闭合开关S1,电压表被短路,故电压表示数为0V。
③[6]保持电阻箱阻值不变,OP转到与EF连线垂直,电压表示数如图戊所示,电压表选用大量程,分度值0.5V,其示数为7.5V。
(6)[7]由(5)可知,OP转到与EF连线垂直时,电阻体EF接入电路的长度为总长度的一半,即
电压表示数为7.5V,根据串联电路电压规律,电阻箱两端电压为
由串联分压原理可知
即
解得
(7)[8]保持电阻箱阻值不变,电压表示数为6V,根据串联电路电压规律,电阻箱两端电压为
由串联分压原理可知
当OP转到与EF连线垂直,在此电压处标注90°,由于电阻体EF旋转的角度与电阻成正比,故应标注的度数为
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