2016-2025年辽宁省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷-【2026年中考复习】10年物理压轴题
2025-07-23
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81页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 4.41 MB |
| 发布时间 | 2025-07-23 |
| 更新时间 | 2025-07-23 |
| 作者 | 河北斗米文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53176748.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【10年压轴题】2016-2025年辽宁省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷
一.选择题(共10小题)
1.(2025•辽宁)如图,北极熊趴在冰面上爬过薄冰,这样避免了冰面被压破。“趴”的作用是( )
A.增大压强 B.减小压强 C.增大压力 D.减小压力
2.(2024•辽宁)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.用电器着火时直接用水灭火
B.电线绝缘皮破损应及时更换
C.发现有人触电直接用手拉开触电者
D.电能表是测量用电器两端电压的仪表
3.(2023•沈阳)我国自主研发的C919大型客机,如图所示,于2023年5月28日圆满完成首次商业航班飞行。下列说法正确的是( )
A.机翼是利用气体流速大,压强大的原理获得升力
B.起飞时,飞机在跑道上加速滑行时惯性逐渐增大
C.降落时,随着高度降低,飞机相对于跑道是静止的
D.落地后,静止在停机坪上的飞机受到的力相互平衡
4.(2022•沈阳)如图所示,炎热的夏季,小雨向盛有常温饮料的杯中加入一些小冰块,一段时间后冰块变小,同时观察到杯的外壁出现一些小水珠,下列说法正确的是( )
A.杯中冰块的内能为零
B.杯中饮料含有的热量减少
C.杯外壁小水珠的形成需要吸收热量
D.杯外壁小水珠是水蒸气液化形成的
5.(2021•沈阳)如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验;图乙是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验。下面关于这两个实验说法正确的是( )
A.由甲实验可知,力是维持物体运动的原因
B.由乙实验可知,质量相同的物体,运动速度越大,动能越大
C.甲、乙两实验每次都需要改变水平面的粗糙程度
D.甲、乙两实验每次都需要改变物体从斜面上由静止开始运动时的高度
6.(2020•沈阳)如图所示是实验室中常用的酒精灯,关于酒精灯下列说法正确的是( )
A.向灯内添加酒精时会闻到酒精味道,这是扩散现象
B.酒精不断燃烧,其热值会减小
C.酒精灯的火焰温度约为70﹣90℃
D.灯内a处酒精的压强大于b处酒精的压强
7.(2019•沈阳)如图所示,用一个直杆把飞机机翼模型固定在轻质杠杆上,直杆始终与杠杆垂直。用同一弹簧测力计在a、b、c几种不同情形下拉杠杆,使杠杆始终在水平位置平衡。下列说法中正确的是( )
A.测力计在a位置时的示数比模型和直杆的总重大
B.测力计从a位置转到b位置后,比a位置的示数小
C.测力计从a位置移至c位置后,比a位置的示数大
D.测力计在c位置时,对模型水平向右吹风,示数变大
8.(2018•沈阳)如图所示,电源电压保持不变,R1=15Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表示数为0.2A;同时闭合开关S1、S2,电流表示数为0.5A,此时R1、R2的电功率分别为P1、P2.下列判断正确的是( )
A.P1:P2=2:3 R1:R2=2:5
B.P1:P2=2:3 R1:R2=3:2
C.P1:P2=3:2 R1:R2=2:5
D.P1:P2=3:2 R1:R2=3:2
9.(2017•沈阳)如图所示,对于图片中所描述的物理现象或过程,下列分析中正确的是( )
A.图甲 司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是N极
B.图乙 匝数一定时,增大电流,电磁铁吸引曲别针的数目会增加
C.图丙 使用试电笔时,用指尖按住上端的金属帽,会发生触电事故
D.图丁 当电流过大时,保险丝先熔断,所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝
10.(2016•沈阳)下列说法中正确的是( )
A.太阳能属于一次能源
B.在阳光下晒晒被褥可以杀菌,这主要是利用了阳光中的红外线
C.阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,由于折射形成形状各异的光斑
D.雨后的彩虹是太阳光的色散现象,其中红、绿、黄是色光的三原色
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2025•辽宁)如图(a),电源电压保持不变,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V。在保证各元件安全的情况下(灯泡两端的电压不超过额定电压,电表均不超过量程),进行下列操作:只闭合S1、S2,最大范围内移动滑动变阻器滑片P,电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值的关系如图(b)所示;只闭合S3,滑片P从最右端向左滑动,直至灯泡正常发光,电流表示数与电压表示数的关系如图(c)所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V
B.小灯泡的额定功率为2.64W
C.小灯泡工作时的最小电压为1V
D.只闭合S1、S2与只闭合S2、S3,滑动变阻器允许接入电路的最小电阻之比为5:1
(多选)12.(2024•辽宁)如图,电路中电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R上标有“25Ω 1A”字样,灯泡L的额定电流为0.3A。灯泡L工作时的相关数据如下表所示。通电过程中,下列说法正确的是( )
电流I/A
0.30
0.25
0.20
0.12
电阻RL/Ω
10.0
8.0
7.5
5.0
A.滑片向右滑动,灯泡亮度增加
B.滑片在最右端时,灯泡的阻值是5Ω~7.5Ω之间的某值
C.当R接入电路的阻值为10Ω时,电压表的示数为2.5V
D.为使滑片在最左端时灯泡正常发光,应在电路中串联一个5Ω电阻
(多选)13.(2023•沈阳)自行车是一种环保、便利的交通工具,如图所示,其构造及使用涉及许多物理知识。下列说法正确的是( )
A.车座做得宽大,是为了减小压强
B.手闸使用时相当于一个费力杠杆
C.向自行车的转动部分加润滑油,可以减小摩擦
D.轮胎有花纹是利用增大接触面粗糙程度来增大摩擦
(多选)14.(2022•沈阳)如图甲所示的电路图,电源电压6V保持不变,闭合开关S1和S2,断开开关S3,电流表A和电流表A1指针偏转角度相同,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.通过R1的电流是0.3A
B.R2的阻值是5Ω
C.断开S1和S2,闭合S3,通过R1和R2的电流之比为1:1
D.断开S1和S2,闭合S3,R1和R2两端的电压之比为1:4
(多选)15.(2021•沈阳)如图所示,闭合开关后,当滑片向右移动时(不考虑温度对灯泡电阻的影响),下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大
B.电压表V1示数不变
C.电压表V1示数与电流表示数比值变大
D.电压表V2示数与电流表示数乘积变小
(多选)16.(2020•沈阳)如图所示,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从中点附近向左移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小
B.电流表A1的示数变小
C.电压表V与电流表A2的示数之比保持不变
D.滑动变阻器消耗的电功率一直在变大
(多选)17.(2019•沈阳)如图所示是电阻RA和RB的I﹣U图象,分析可知下列说法中正确的是( )
A.当RA两端电压为0V时,RA的阻值是10Ω
B.当RB两端电压为2V时,通过RB的电流为0.1A
C.当两电阻并联时,通过RA和RB的电流之比为1:2
D.当两电阻串联时,RA和RB两端的电压之比为1:2
(多选)18.(2018•沈阳)如图所示,小华做凸透镜成像规律的实验时,选用焦距为10cm的凸透镜,并将其固定在光具座上50cm刻度处,光屏和蜡烛位于凸透镜两侧。下列说法正确的是( )
A.实验时,应先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在同一高度
B.若将蜡烛放置在光具座上30cm刻度处,移动光屏,在光屏上可以得到烛焰等大清晰的像
C.若将蜡烛放置在光具座上40cm﹣50cm刻度之间,移动光屏,在光屏上可以得到正立放大的虚像
D.蜡烛燃烧一段时间后变短,像成在光屏中心的上方,可将透镜的高度向下调,使像成在光屏的中心
(多选)19.(2017•沈阳)如图所示电源电压为6V,保持不变,忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,在保证各元件安全的条件下,向右调节滑动变阻器的滑片,下列分析中正确的是( )
A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变大
B.小灯泡和滑动变阻器并联
C.小灯泡变亮
D.当电压表V1的示数为3V时,小灯泡和滑动变阻器的电功率相同
(多选)20.(2016•沈阳)如图所示,拨动弹性钢片,把小钢球与支柱之间的塑料片弹出时,小钢球并没有随塑料片飞出。关于这个过程,下列说法中正确的是( )
A.弹性钢片被拉弯,说明力可以改变物体的形状
B.弹性钢片恢复原位的过程中,动能转化为弹性势能
C.塑料片被弹出,说明力可以改变物体的运动状态
D.小钢球没有随塑料片飞出,因为小钢球具有惯性
三.填空题(共10小题)
21.(2025•辽宁)如图,装有适量水的柱形容器静止在水平桌面上,不计质量的弹簧悬挂一不吸水圆柱体,圆柱体浸入水中3cm且处于静止状态,此时弹簧伸长量为8cm。现向柱形容器注水,注水过程中圆柱体缓慢上升,当弹簧恰好恢复原长时,停止注水,圆柱体静止。注水量为2.76kg且水没有溢出。已知:圆柱体高20cm、底面积100cm2,柱形容器底面积200cm2。容器中的水面与注水前相比升高了 cm,圆柱体的密度为 g/cm3。(ρ水=1.0×103kg/m3,整个过程圆柱体始终未与容器壁接触)
22.(2024•辽宁)我省开展“送教下乡”活动,运送图书、教具的货车和教师乘坐的客车从同一地点沿同一路线前往同一目的地。客车比货车晚出发0.5h,货车速度为40km/h,客车速度为60km/h,两车均做匀速运动,且同时到达,则货车行驶的时间是 h。当货车行驶时,以 为参照物,货车是静止的。
23.(2023•沈阳)如图是定值电阻R1和R2的I﹣U关系图象,由图象可知,R1和R2的大小关系为R1 R2(填“>”、“=”或“<”),当R1和R2串联时,R1和R2两端电压之比U1:U2= ;当R1和R2并联时,若通过R1的电流为0.6A,则10s内R2消耗的电能为 J。
24.(2022•沈阳)如图所示,电源电压保持不变,灯泡灯丝电阻保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动的过程中,电压表的示数将 ,电流表A2与电流表A1的示数差 ,电路的总功率 (以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
25.(2021•沈阳)利用天然气烧水,把质量为30kg的水,从20℃加热到100℃,需要燃烧0.42m3的天然气,则烧水的效率是 %;在这个过程中能量的总量 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。[天然气的热值为3.2×107J/m³,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
26.(2020•沈阳)在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示,多次改变电阻R的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图象。由图象可以得到电压表示数始终保持 V不变;若将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用,则通过它们的电流之比IA:IB= 。
27.(2019•沈阳)核能属于 (选填“可”或“不可”)再生能源。1g铀235全部裂变释放的能量相当于2100kg的煤完全燃烧放出的热量。若这些热量被0℃的水完全吸收,则在1标准大气压下,最多可以将 kg的水从0℃刚好加热至沸腾。【水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤的热值为3×107J/kg】
28.(2018•沈阳)如图所示,闭合开关S,当滑片P向a端移动时,电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”),条形磁体对水平地面的压强 (选填“增大”或“减小”)。
29.(2017•沈阳)电热水器在工作过程中把电能转换成 能,某电热水器的铭牌如图所示,在该电热水器中装初温为25℃,质量为60kg的水,在额定电压下工作1400s,水温升高10℃,则水吸收的热量是 J,电热水器消耗的电能是 J.(水的比热容为4.2×103J/(kg•℃))
30.(2016•沈阳)如图1所示是“比较不同物体的吸热情况”的实验装置,烧杯中装有质量相同、初温相同的两种液体A和B,将规格相同的电加热器分别浸没在两种液体中,同时加热。用停表测出液体加热到相同温度时所用的时间。表1是小明记录的实验数据。
表
液体
质量/g
初温/
加热时间/s
末温/
A
60
20
45
B
60
20
120
45
(1)组装器材时,应将温度计固定在适当的位置,不要碰到烧杯和 。
(2)加热液体A所用的时间如图2所示,为 S。
(3)上述实验中,加热时间较长的液体,其比热容较 (填“大”或“小”)。
(4)小红想用与小明不同的方法进行实验,则她在实验中应控制 (填“加热时间”或“升高温度”)相同。
四.实验探究题(共10小题)
31.(2025•辽宁)某小组在参观古代科技展时,看到一汲水装置——辘轳,如图(a)所示。讲解员介绍:辘轳是古人利用他们的智慧发明创造的工具,解决了提水费力问题。它是主要由大轮和小轮组成的轮轴装置。使用它能够实现“四两拨千斤”。辘轳静止时满足杠杆的平衡条件。
【质疑与验证】
(1)某同学质疑辘轳静止时满足杠杆的平衡条件,该同学自制了一部分器材,进行验证。
(2)该同学先在质量分布均匀的圆形薄硬板上画一条直径MN,并标出圆心O和均匀的刻度,再以O为圆心过MN上的L点画一个圆。接下来,在圆心处挖一个洞,然后将圆板安装在铁架台的固定的光滑转轴上,转轴水平且与圆板平面垂直,如图(b)所示。
(3)将一组钩码(钩码重均为0.5N)通过细线悬挂在L点,另一组钩码悬挂在N点。调整右侧钩码个数直至MN处于水平且静止,如图(c)所示。规定能使圆板顺(逆)时针转动的力为动(阻)力。由图(c)中的信息得到:动力×动力臂 阻力×阻力臂。
(4)多次调整力和力臂,反复进行实验,记下每一次MN水平且静止时的数据。
(5)处理数据后,发现每次圆板静止时都满足杠杆的平衡条件。
(6)实验中,每次均使MN在水平位置静止,MN应与悬挂钩码的细线 (填“垂直”或“平行”);目的是便于测量 。
【反思】
(7)古人之所以把井绳缠在小轮上,是因为这样做可以 力。
(8)制造辘轳时,把小轮和大轮半径之比变 ,可以达到更省力的目的。(不计机械自重和轴的摩擦)
【发现与探索】
(9)该同学想起辘轳的大轮上不止一个手柄,两名同学可以一起提水,于是继续探究两个动力作用下杠杆的平衡条件。
多次实验,数据表格如下:
数据序号
动力F1/N
动力臂l1/m
动力F2/N
动力臂l2/m
阻力F3/N
阻力臂l3/m
1
0.5
0.4
1.5
0.2
2.5
0.2
2
0.5
0.4
1.0
0.3
2.5
0.2
3
1.0
0.3
1.0
0.2
2.5
0.2
分析表中数据,得出结论:F3l3= 。(用表中字母表示)
32.(2024•辽宁)某同学测量物质的密度。
(一)测量牛奶的密度
(1)天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针偏右,应向 调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央。
(2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图(a)所示,则烧杯和牛奶的质量ma= g。
(3)将烧杯中部分牛奶倒入量筒中,液面的位置如图(b)所示。
(4)测出烧杯和剩余牛奶的质量mb=88.6g。
(5)设计的记录数据的表格如表,表格中▲处应补充的内容是 。
烧杯和牛奶的质量ma/g
烧杯和剩余牛奶的质量m/g
▲m/g
量筒中牛奶的体积V/cm3
牛奶的密度ρ/(g•cm﹣3)
(6)根据测量数据求得牛奶的密度ρ= g/cm3。
(二)测量瓷勺的密度
该同学清洗餐具时,发现瓷勺沉到水底,于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明塑料杯、细线、厨具支架和水(密度为ρ水),进行如下操作:
a.用电子秤测量瓷勺的质量m1;
b.将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量m2;
c.按照图(c)所示的方式组装,读出电子秤的示数m3。
回答下列问题:
(1)选用m1、m2、m3、ρ水和g中的字母表示图(c)中瓷勺所受的拉力F= ,瓷勺的密度ρ= 。
(2)若图(c)中瓷勺接触杯底并对杯底有压力,会使测得的密度偏 。
33.(2023•沈阳)在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,电源两端电压3V且保持不变,滑动变阻器规格为“25Ω 1A”。
(1)探究电流与电压的关系,实验电路如图甲所示,请用笔画线代替导线,将实物图连接完整;
(2)闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表仍无示数,电流表示数有变化。若电路故障只有一处,则故障可能是定值电阻R发生 (填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,进行实验。实验数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.12
0.2
0.3
0.4
其中第5次实验中电流表示数如图乙所示,为 A;
(4)分析表格中数据得出电流与电压的定量关系:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压 ;
(5)利用这个电路继续探究电流与电阻的关系。实验中分别接入阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,且每次只接入一个定值电阻,同时移动滑动变阻器的滑片P,观察电压表和电流表的示数。实验中调节滑动变阻器的目的是 ;不改变现有器材的规格,设定的电压表示数应不低于 V,才能保证五次实验顺利进行,得出正确结论。
34.(2022•沈阳)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所选小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路,闭合开关后,电压表和电流表都没有示数,电路故障可能是 ;
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电压表断路
(2)排除故障后,实验中,电压表的示数为2V,小雨为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡额定功率为 W;
(3)小雨的电流表坏了,老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线,小雨重新设计了如图乙所示的电路图,按电路图连接电路,并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下:
①断开开关S2,闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器的滑片P至a端,电压表的示数为U1;再将滑片P调至b端,电压表示数为U2,则R1= ;(用U1、U2和R0表示)
②断开开关S1和S3,闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U1﹣U额;(U额为已知量,表示小灯泡的额定电压)
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置,断开开关S2和S3,闭合开关S1,电压表示数为U3,则P额= 。(用U额、U1、U2、U3和R0表示)
35.(2021•沈阳)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中:
(1)小明根据自己的生活经验对影响滑动摩擦力大小的因素产生了如下猜想:
①接触面所受的压力;②接触面的粗糙程度;③接触面积;④物体运动速度。那么依据生活中推箱子,箱子越重,推起来越费力这一经验,合理猜想滑动摩擦力的大小应该与上述猜想 (填序号)有关;
(2)如图所示,甲、乙、丙是小明用同一木块做的三次实验,其中甲、乙两次所用的是同一木板。为了测量滑动摩擦力的大小,应该用弹簧测力计水平拉动木块,使它在水平面上做匀速直线运动,这是利用了二力平衡中 的条件。
(3)为了验证(1)中的猜想②,小明应选用图中的 两次实验进行对比,得出结论;
(4)小明又想研究滑动摩擦力大小与物体运动速度是否有关,那么他应控制其它条件相同,只改变木块的 ,并分别记录弹簧测力计示数,进行比较便可得出结论。在这个实验过程中,木块 (选填“必须”或“不必须”)做匀速直线运动;
(5)在许多情况下,摩擦是有用的,人们常常设法增大它,如图所示的三个现象中, (填字母)是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的。
A.用力捏车闸,车容易停下来
B.体操运动员上器械前,手上涂防滑粉
C.冰壶运动中,刷冰可以改变冰壶受到的摩擦力
36.(2020•沈阳)康康家有一台动感单车,结构如图1所示。使用时人可以像骑自行车一样骑行,由于车轮不接触地面,所以在骑行时整车的位置不发生移动。
(1)康康骑车时,车轮转动发出“唰唰”声,分析表明,声音是由物体的 产生的。
(2)关于动感单车,下列说法正确的是 。
A.单车的脚踏、曲柄和齿轮共同组成轮轴
B.车座下方的弹簧受力越大,其弹性形变越小
C.移动单车时,让车前端小轮着地,用滚动代替滑动来增大摩擦
D.单车静止在水平地面上时,地面对单车的支持力和单车对地面的压力是一对平衡力
(3)如图2所示是某次康康移动单车时的操作图,请在图2中画出他在A点所施加动力F1的力臂l1;
(4)单车的骑行阻力可调节。如图3所示,在车轮上方有一个摩擦片,逆时针旋转“刹车球头”,与之相连的摩擦片上移,顺时针旋转“刹车球头”,摩擦片下移。通过调节“刹车球头”,就可以方便调节骑行阻力。如果想增大阻力,你将如何调节“刹车球头”: 。
(5)如图4所示是动感单车的扶手。按压电子仪表的“开始按钮”同时将双手握住“手握感应片”,电子仪表的显示屏就可以显示骑行人的心率,若双手没握或握不紧“手感应片”时,显示屏就不显示骑行人的心率。你认为这个“手握感应片”在电路中的作用相当于一个 (选填“开关”或“电源”)。
(6)康康受显示屏可以显示心率的启发,想设计一个体重秤,当人坐在车座上,身体其它部位不接触车体时,就可粗略显示骑行者受到的重力。如图5是其工作原理的部分示意图。他所选用的压敏电阻R的电阻值会随压力增大而减小,他将电压表的示数转换为相应的重力值,当人的体重越大时,电压表的示数就越大,则他应在图5所示的A、B、C、D四个点中选择 两个点将电压表接入电路。
37.(2019•沈阳)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路图。
(1)小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系。 ①在连接实验电路时,开关应 ;
②实验过程中,小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V,记录此时电流表的示数;接着他向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2V,记录此时电流表的示数;继续移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3V,记录此时电流表的示数。小明分析所测数据,得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比:
③此实验中多次测量的目的与下面的 (选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
A.探究串联电路的电压规律
B.测量定值电阻的阻值
(2)如图乙所示,小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。
①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,但是电压表的示数始终为0V.经检查后发现是电路中一根导线断路,则发生断路的导线是a、b、c、d中的 (填字母);
②更换导线后,小明完成了三次实验测量,并把数据填写在表格中。其中第一次测量时,电流表的示数如图丙所示,此时的电流为 A;
次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
2
2.0
0.28
3
2.5
0.30
③又进行了几次实验后,小明根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的I﹣U图象应与图丁中图象 (选填“a”或“b”)相似。
38.(2018•沈阳)爱动脑筋的小华对如图甲所示的钟进行了如下探究;
(1)当要设定响铃时间时,先将闹铃开关闭合,再将定时指针调到指定时间,只有当时针转至与定时指针重叠时,定时开关也闭合,此时电动机工作,带动铃锤敲击铃碗,铃才能发声。下列图乙中A、B、C三个电路图,能满足上述要求的是 ;
(2)图丙是闹铃的结构示意图。其中凸轮是一种具有凸起的呈曲面状的零件,弹性金属片上端连接铃锤,下端固定在∩形塑料架的顶端。如图丁所示,目前凸轮安装在N位置,为了达到不同的响度效果,凸轮的转轴还可以调换到M、P两个不同的位置。
图戊是凸轮转动一周过程中四个位置的工作示意图。电动机工作带动凸轮连续转动,凸轮反复交替推动∩形架的A、B两柱,使得∩形架绕O轴左右摆动,通过弹性片带动铃锤交替敲击两个铃碗,实现铃碗振动发声。
F为凸轮对A柱的作用力,请你在图戊的④中,画出此时F的力臂L;
(3)电动机工作时将电能转化为 能。根据图戊反映的工作原理,在凸轮转动一周的过程中,铃锤共敲击铃碗 次;
(4)小华发现闹钟铃声过大,会影响到他人休息。她应该怎样调节凸轮的位置,使铃声的响度减小?答 。这属于在 处减弱噪声。
39.(2017•沈阳)小明的奶奶在家中用电水壶接水时,由于壶口较小,壶盖挡视线,很难观察到壶中水位的变化,结果水从壶中溢出洒到地上,小明一边帮奶奶擦地上的水,一边想:如果给水壶安装一个报警器,当水位达到一定高度时,报警器发出声音,提示水接好了,这样就方便多了。
(1)小明找来家中的电水壶,如图甲所示,观察电水壶的外观并研究它的使用过程,发现其中涉及一些物理知识,下列说法正确的是 (填字母)
A.向壶中注水时,听到的声音是通过空气传入到人耳的
B.金属壶身“反光”是发生了漫反射
C.烧水时壶嘴冒出的“白气”是液化现象
D.注水后壶底看起来变浅了,是光的折射现象
(2)当用力F打开壶盖时,壶盖相当于一个杠杆,请你在图乙中画出壶盖所受重力G的示意图和重力的力臂I(O为支点,B为壶盖的重心,A为F的作用点)。
(3)小明认真思考后,结合学过的力学和电学知识,设计了如图丙所示的报警电路,以下是小明的设计方案,请将其补充完整。
①报警器的水中部分是一个玻璃管,它的一端被绝缘弹性薄膜封闭,报警电路的一部分在玻璃管内,其中弹性片A靠近薄膜,使用时,闭合报警电路开关S,向壶内注水,随着壶中水位的升高、水对薄膜的压力逐渐 (填“变大”或“变小”),弹性薄膜逐渐向右凹进,挤压弹簧片A,直至弹性片A与触点B接触,报警电路接通,电铃发出报警声,提示已达到设定注水高度,即可断开报警电路开关S,停止注水。
②为了满足不同的注水高度要求,该电水壶的报警水位高度可以调节,水位调节手柄的一端固定在报警电路中长度可调的弹簧上,水位调节手柄可以移动,并能固定在不同挡位的卡槽中,当水位调节手柄移动时,触电B可以随着它左右移动,请分析该报警电路并说明,想要使报警器在更低的水位报警吗,可以调节水位调节手柄,使触点B向 (填“左”或“右”)移动。
40.(2016•沈阳)小明家新买了一台多功能LED台灯,其结构如图甲所示。S1是控制LED灯的开关,USB接口可以给手机充电。小明发现即使S1断开,USB接口也能正常使用。安全开关S2位于台灯底部的前端,当台灯倾斜,S2离开桌面时,它会自动断开,切断台灯的电源。
(1)根据以上信息,请用笔画线代替导线,将图乙中的电路元件接入电路。
(2)小明对开关S2很感兴趣,并开始研究其功能。它将台灯点亮,并保持支架和灯头的夹角不变,试着向后调整支架的位置,当达到图丙所示的位置时,台灯虽未倾倒但底座前端刚好翘起,此时S2断开,台灯熄灭。如果把台灯看做是杠杆,此时恰好平衡,则动力臂 (填“大于”、“等于”或“小于”)阻力臂。
接下来,小明向固定在底座上的笔筒中放入一支铅笔,这时台灯底座重新落回桌面,S2闭合,台灯亮起。当他再从笔筒中取出这只笔时,台灯底座前端翘起,再次熄灭。
(3)小明设想:如果利用安全开关S2,制作一个在手机充电时可以自动断电的控制装置,这样就可以避免因夜间手机充电时间过长而带来的安全隐患。
经过思考小明只借助了湿巾和少量的水,结合学过的蒸发知识便设计出了一个简易的装置。以下是小明给的设计方案,请将其补充完整。
①抽取一张湿巾放进空笔筒中,并把手机数据线插入台灯底座的USB接口,手机开始充电。
②慢慢向后调节支架,同时观察手机充电的情况,直至手机刚好 。
③保持支架和灯头的位置不变, ,使开关S2闭合。
④一段时间后,台灯底座前端自动翘起,开关S2切断电路。在不改变支架和灯头位置的前提下,若要缩短充电时间,可采用的方法是 。
五.解答题(共1小题)
41.(2021•沈阳)据《周礼》记载,早在西周时期,我国古人就发明了一种可以给食物保鲜的容器,叫冰鉴。它的结构很简单,剖面示意图如图甲所示,在外部容器内装入冰块,把要保鲜的食物放入内部容器,利用冰块 (填物态变化名称)吸热的原理,达到给食物保鲜的目的。这也是我国古代人民智慧的一种体现。随着科技的不断发展,现代制冷设备种类很多,其中电冰箱已走进千家万户。
(1)如图乙所示,电冰箱的制冷原理是利用制冷剂在冰箱冷冻室和冷凝器的管子里循环,把冰箱内的“热”搬运到冰箱外,起到制冷的作用。为了把冰箱中的“热”搬出去,制冷剂需要在 (选填“冷冻室”或“冷凝器”)的管子中液化。
(2)传统的电冰箱使用的制冷剂是氟利昂R12。这种制冷剂如果泄漏到大气中,会破坏大气层中的臭氧层,一方面会导致太阳光中的 外线照射过强,容易引起皮肤癌,另一方面会造成一定程度的环境问题。人们经过进一步研究采用新型物质作为冰箱的制冷剂,从而缓解环境问题。
(3)小明研究自己家的电冰箱,发现电冰箱内有个照明灯,打开电冰箱门灯亮,关闭电冰箱门灯不亮,而电动压缩机自动启动或停止工作不受打开或关闭电冰箱门的影响。由此他判断电动压缩机和照明灯是 联的。
(4)小明了解电冰箱电路后,激发了设计电路的热情。他想设计一个多挡位电热毯的电路,如图所示,R是电热毯用来加热的电热丝,R0是定值电阻(只起分压作用),当开关S分别与触点1、2、3接触时,可实现“断电”、“睡眠(低温)”和“高温”的三种功能切换。请在图中补全小明设计的电路。
(5)小明思考上面设计的电路,觉得睡眠时持续通电浪费电能,联想到家庭电路提供的是交流电,电流方向是周期性变化的,他打算增加一个电子元件连接到电路中,使电热丝通电、断电交替进行,达到在睡眠挡位电热丝通电时间减半的目的,从而节约电能。请写出小明所选用的是哪种电子元件如何连接到电路中的: 。这种方法是否可行,他将继续探索。
六.综合能力题(共4小题)
42.(2025•辽宁)中国高铁位居世界前列,成为了中国一张亮丽的名片,具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。
(1)节能
动车组减速过程中,可以将机械能转化为电能,实现节能。图 (填“a”或“b”)与其工作原理相同。
(2)快速
复兴号某动车组在高速运行时,若空气阻力f气占总阻力的80%,f气与速度v的关系为f气=kv2(k=0.4N•h2/km2,v的单位为km/h),当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时,该动车组牵引力每小时至少做功 J。(为方便计算,数据已作简化处理)
(3)高效
列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站,提高效率。
优化前,一动车组以速度v匀速行驶,经停某站,先减速一段时间t1,然后停一段时间t2,再加速一段时间t3,恰好恢复到原速度v继续匀速行驶。优化后,该动车组不停靠此站,可视为在原路线上一直以速度v匀速行驶,则该动车组因不停靠此站而节省的时间为 。(该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为,题中所给的物理量均为已知量)
(4)安全
如图(c),受电弓安装在高铁车箱的顶部,受电弓的碳钢滑板与供电线接触。如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦,会缩短碳钢滑板的使用寿命,更会影响动车组的运行安全,那么图 (填“d”或“e”)的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。
(5)智能
某小组设计了一个冻雨预警电路,如图(f)所示。闭合S后,当环境温度低于0℃(温控开关闭合)且空气湿度高于80%(湿控开关闭合)时,警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象,发出预警。已知:电源电压恒为6V,定值电阻R0为10Ω,警示灯标有“6V 0.5A”。当电磁铁线圈中的电流I≥0.1A时,电磁铁吸下衔铁,使动触点与下方静触点接触。为实现预警功能,温控开关与湿控开关应 联,请选择合适的接线柱,用笔画线代替导线将电路连接完整。(图中温控开关与湿控开关之间已正确连接,电磁铁线圈的电阻、温控开关与湿控开关的电阻均忽略不计,只能在标有字母的接线柱上连接导线,导线不能交叉)
(6)中国高铁的发展,彰显了我国在科技创新领域的强大实力。请写出你想象的中国高铁最智慧的样子: 。
43.(2024•辽宁)生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”,其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召,物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动,在查阅相关资料时,发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章,其中对装备的介绍如图(a)所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下,海漂垃圾汇集到垃圾汇集框,而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况,并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。
请结合上述信息完成下面的问题:
(1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜,垃圾收集情况通过镜头成倒立、 的实像,监控画面信号通过 波传回控制中心。
(2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图(b)所示,某时刻浮子受到海水向上的力,该力使OA绕O点向上转动,从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个 (填简单机械名称)。
(3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图(c)所示,则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮 (填“顺”或“逆”)时针转动,实现单向传输。
(4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统,图(d)为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图(e)所示(为方便计算,数据已作简化处理),入水前其阻值为20Ω,入水后其受压面与海水的接触面积是15cm2。将传感器安装在浮平台底部,若要实现当浮平台的吃水深度为1m时,电路中电流为0.3A,滑动变阻器RP接入电路的阻值应为 Ω(电源电压恒为9V,ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg,不考虑水流的影响)。
(5)为了践行绿色理念,推动绿色出行,请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议: 。
44.(2023•沈阳)小明发现小区、商场等地下停车场入口处的地面要比临街路面高一些。经过调查了解,这是为了避免雨天路上的积水流进地下停车场而采取的措施,当积水过高时还要用沙袋将停车场入口地面垫高,小明与学习小组的同学拟设计一个自动装置、解决积水进入地下停车场的问题,制定了如下项目研究内容:
【项目名称】浮体式拦水坝
【项目特点】隐藏式、自动化、节能
【项目要求】
要求一:积水即将没过上行缓坡时,蓄水池蓄水。当蓄水达到一定高度,拦水坝升起。
要求二:积水水位降低,拦水坝自动下降。当水位降至路面时,拦水坝下降至底部。
【项目设计】
(1)结构及原理:如图1甲,参照船闸的结构和原理,地下蓄水池相当于闸室。积水的路面相当于河流的上游,通过进水口下方管道连接起来构成 。如图1乙,当蓄水池中水面逐渐上升至H位置时,拦水坝刚要浮起,在这个过程中拦水坝受到的浮力 (填“变大”、“不变”或“变小”)。如图丙,随着水面继续升高,拦水坝慢慢升起至顶端,此时坝体与蓄水池左侧壁接触紧密,避免蓄水池中的水进入地下停车场。
(2)方案评估:同学们经过充分讨论后发现这个设计方案不能满足“项目要求”中的 (填“要求一”或“要求二”),需要进一步改进。
(3)设计改进:①如图2,参照原设计结构,增加一个排水管道,排水口与路面相平。要保证积水不能从排水管道流进蓄水池,但蓄水池中的水可以从排水管道排出。这就需要利用单向阀门来控制水流方向,单向阀门只能向一个方向开启,其结构和作用如图3所示。要满足全部项目要求,应在图2虚线框所在的位置安装图3中的 (填“A阀门”或“B阀门”)。
②通过调节拦水坝的配重,可改变排水水位的高度,以应对各种积水情况。
(4)功能升级:拦水坝升起时车辆不能通行,应在入口处设计一个报警电路。
①如图4,虚线位置为拦水坝恰好浮起时蓄水池水面高度H处,金属块A、B、C分别安装在蓄水池侧壁的不同高度上,随着水位的升高,都能与雨水接触较好(雨水可以导电)。其中a、b、c是连接金属块的接线柱、d、e是电磁继电器上的接线柱。
②要求:拦水坝不升起时,绿灯亮;拦水坝升起时,红灯亮同时电铃响,起到警示作用。请你根据上述要求选择合适的接线柱,用笔画线代替导线,将电路连接完整。
【项目小结】同学们的设计已完成项目要求,更多功能可进一步开发。
45.(2022•沈阳)小雨家买了一台储水式电热水器。外观如图甲所示,图乙是热水器剖视图。热水器的内胆是密封的,里面有两个通到外部的水管,a是热水出水管,b是冷水进水管。c和d是两个外层包有绝缘材料的电加热管。
(1)关于电热水器下列说法中正确的是 ;
A.电源指示灯发出的红光是红外线
B.电加热管通电时电能转化为内能
C.电加热管里电阻丝用电阻小、熔点低的材料制成
(2)电热水器要使用三脚插头,是为了使电热水器的金属外壳与 相连;
(3)如图甲所示,在热水管和冷水管交会处安有一个水龙头。水龙头的手柄做的较长,这个水龙头的手柄相当于一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(4)电热水器内胆充满水后才能通电加热。电加热管周围的水吸收热量温度升高,水的体积膨胀,密度变 ;
(5)为了防止电热水器漏电,电热水器生产厂家利用自来水导电能力差的特性,发明了一种“防电墙”技术。即用一段空心绝缘管替换一段热水出水管。通过改变此管的内径和长度来改变管内水的电阻的大小。如图丙所示,四个用同种材料制成的空心绝缘管,A和B内径相同,C和D内径相同,A、B的内径大于C、D的内径。为了增大流经空心绝缘管内水的电阻,减小漏电电流,如果你是设计师,会选用图丙中的 绝缘管;
(6)电热水器面板上有两个控制开关S1、S2,两个电加热管分别用R1、R2表示,要求S1单独控制R1,S2单独控制R2,两个开关同时闭合时R1与R2同时加热。请你在图丁中,用笔画线代替导线,补全开关控制电加热管的电路,且符合安全用电的原则。
【10年压轴题】2016-2025年辽宁省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷
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
B
B
D
D
B
A
A
B
B
A
二.多选题(共10小题)
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
BC
BCD
ACD
ABC
CD
BC
ABD
ABD
CD
ACD
一.选择题(共10小题)
1.(2025•辽宁)如图,北极熊趴在冰面上爬过薄冰,这样避免了冰面被压破。“趴”的作用是( )
A.增大压强 B.减小压强 C.增大压力 D.减小压力
【解答】解:北极熊趴在冰面上爬过薄冰,是在压力大小一定时,增大受力面积来减小压强,这样避免了冰面被压破,故B正确。
故选:B。
2.(2024•辽宁)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.用电器着火时直接用水灭火
B.电线绝缘皮破损应及时更换
C.发现有人触电直接用手拉开触电者
D.电能表是测量用电器两端电压的仪表
【解答】解:A、生活中的水是导体,电器起火时,应先切断电源,再灭火,故A错误;
B、使用绝缘皮破损的导线,易引发触电事故,如发现绝缘皮破损时应及时更换,故B正确;
C、发现有人触电时,如果贸然施救,容易使施救人也触电,应先切断电源或用绝缘体挑开电线,使触电者脱离带电体,故C错误;
D、电能表是用来测量用电器消耗电能多少的仪表,电压的大小用电压表测量,故D错误。
故选:B。
3.(2023•沈阳)我国自主研发的C919大型客机,如图所示,于2023年5月28日圆满完成首次商业航班飞行。下列说法正确的是( )
A.机翼是利用气体流速大,压强大的原理获得升力
B.起飞时,飞机在跑道上加速滑行时惯性逐渐增大
C.降落时,随着高度降低,飞机相对于跑道是静止的
D.落地后,静止在停机坪上的飞机受到的力相互平衡
【解答】解:A、机翼是利用气体流速大,压强小的原理获得升力,故A错误;
B、惯性大小取决于物体的质量,与物体的运动状态无关,起飞时,飞机在跑道上加速滑行时惯性不变,故B错误;
C、降落时,随着高度降低,飞机相对于跑道的位置发生变化,是运动的,故C错误;
D、落地后,静止在停机坪上的飞机受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上,为一对平衡力,故D正确。
故选:D。
4.(2022•沈阳)如图所示,炎热的夏季,小雨向盛有常温饮料的杯中加入一些小冰块,一段时间后冰块变小,同时观察到杯的外壁出现一些小水珠,下列说法正确的是( )
A.杯中冰块的内能为零
B.杯中饮料含有的热量减少
C.杯外壁小水珠的形成需要吸收热量
D.杯外壁小水珠是水蒸气液化形成的
【解答】解:A、任何温度下物体都有内能,所以杯中冰块的内能不为零,故A错误;
B、热量为过程量,不能说饮料含有热量,故B错误;
C、杯外壁小水珠是空气中的水蒸气液化形成的,需要放出热量,故C错误;
D、杯外壁小水珠是空气中水蒸气液化形成的,故D正确。
故选:D。
5.(2021•沈阳)如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验;图乙是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验。下面关于这两个实验说法正确的是( )
A.由甲实验可知,力是维持物体运动的原因
B.由乙实验可知,质量相同的物体,运动速度越大,动能越大
C.甲、乙两实验每次都需要改变水平面的粗糙程度
D.甲、乙两实验每次都需要改变物体从斜面上由静止开始运动时的高度
【解答】解:A、运动的小车受到摩擦力的作用会停下来(运动状态发生了改变),说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B、动能的大小与物体的速度有关,质量相同的物体,运动速度越大,动能越大,故B正确;
C、“探究阻力对物体运动的影响”时要改变水平面的粗糙程度,探究出阻力逐渐减小时,物体的运动情况;
“探究影响动能大小的因素”实验中水平面的粗糙程度要相同,观察木块被推动距离的远近来体现动能的大小,故C错误;
D、“探究阻力对物体运动的影响”时要控制小车到达水平面的速度相同,所以甲实验中不需要改变物体从斜面上由静止开始运动时的高度,故D错误。
故选:B。
6.(2020•沈阳)如图所示是实验室中常用的酒精灯,关于酒精灯下列说法正确的是( )
A.向灯内添加酒精时会闻到酒精味道,这是扩散现象
B.酒精不断燃烧,其热值会减小
C.酒精灯的火焰温度约为70﹣90℃
D.灯内a处酒精的压强大于b处酒精的压强
【解答】解:
A、能够闻到酒精味,是酒精分子无规则运动的结果,属于扩散现象,故A正确;
B、热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,酒精不断燃烧,质量减小、热值不变,故B错误;
C、酒精灯的外焰温度约为400~500℃左右,故C错误;
D、在同种液体中的液体的压强与深度有关,深度越深,压强越大,灯内a处酒精的压强小于b处酒精的压强,故D错误;
故选:A。
7.(2019•沈阳)如图所示,用一个直杆把飞机机翼模型固定在轻质杠杆上,直杆始终与杠杆垂直。用同一弹簧测力计在a、b、c几种不同情形下拉杠杆,使杠杆始终在水平位置平衡。下列说法中正确的是( )
A.测力计在a位置时的示数比模型和直杆的总重大
B.测力计从a位置转到b位置后,比a位置的示数小
C.测力计从a位置移至c位置后,比a位置的示数大
D.测力计在c位置时,对模型水平向右吹风,示数变大
【解答】解:由题可知,阻力等于模型和直杆的总重G,由于直杆始终与杠杆垂直,所以阻力臂L2始终不变,
ABC、由图可知,用同一弹簧测力计在a、b、c几种不同情形下拉杠杆A时,其力臂分别为La、Lb、Lc,如图所示:
由图可知:Lc>La>Lb,
由杠杆原理可知G×L2=F×L可知,F,即L越大,F越小,可得:Fb>Fa>Fc,故A正确,BC均不正确;
D、测力计在c位置时,对模型水平向右吹风,模型上方的流速比下方大,流速大的地方压强小,可知阻力减小,由题可知,阻力臂与动力臂不变,由杠杆原理可得动力变小,即测力计示数变小,故D不正确。
故选:A。
8.(2018•沈阳)如图所示,电源电压保持不变,R1=15Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表示数为0.2A;同时闭合开关S1、S2,电流表示数为0.5A,此时R1、R2的电功率分别为P1、P2.下列判断正确的是( )
A.P1:P2=2:3 R1:R2=2:5
B.P1:P2=2:3 R1:R2=3:2
C.P1:P2=3:2 R1:R2=2:5
D.P1:P2=3:2 R1:R2=3:2
【解答】解:
由电路图可知,闭合开关S1,断开开关S2时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流;
同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R1的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流:
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.2A=0.3A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I可得,两电阻的阻值之比:
,故AC错误;
由P=UI可得,两电阻的电功率之比:
,故B正确、D错误。
故选:B。
9.(2017•沈阳)如图所示,对于图片中所描述的物理现象或过程,下列分析中正确的是( )
A.图甲 司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是N极
B.图乙 匝数一定时,增大电流,电磁铁吸引曲别针的数目会增加
C.图丙 使用试电笔时,用指尖按住上端的金属帽,会发生触电事故
D.图丁 当电流过大时,保险丝先熔断,所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝
【解答】解:
A、能自由转动的磁体静止时指南的那个磁极叫做南极,又叫S极,司南的长柄指向南方,说明长柄是磁体的南极或叫S极,故A错误;
B、外形相同的螺线管在电流一定,线圈的匝数越多,其磁性越强,故B正确;
C、使用试电笔时,用指尖按住上端的金属帽,不会发生触电事故,故C错误;
D、保险丝不能用铜丝代替,保险丝的选择需要满足电阻率大,熔点低的特点,故D错误。
故选:B。
10.(2016•沈阳)下列说法中正确的是( )
A.太阳能属于一次能源
B.在阳光下晒晒被褥可以杀菌,这主要是利用了阳光中的红外线
C.阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,由于折射形成形状各异的光斑
D.雨后的彩虹是太阳光的色散现象,其中红、绿、黄是色光的三原色
【解答】解:A、一次能源是指可以从自然界直接获取的能源,如:风能、太阳能、地热能、核能;故A正确;
B、在阳光下晒晒被褥可以杀菌,这主要是利用了阳光中的紫外线,故B错误;
C、阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑,是由于光的直线传播,故C错误;
D、雨后的彩虹是太阳光的色散现象,其中红、绿、蓝是色光的三原色,故D错误。
故选:A。
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2025•辽宁)如图(a),电源电压保持不变,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V。在保证各元件安全的情况下(灯泡两端的电压不超过额定电压,电表均不超过量程),进行下列操作:只闭合S1、S2,最大范围内移动滑动变阻器滑片P,电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值的关系如图(b)所示;只闭合S3,滑片P从最右端向左滑动,直至灯泡正常发光,电流表示数与电压表示数的关系如图(c)所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V
B.小灯泡的额定功率为2.64W
C.小灯泡工作时的最小电压为1V
D.只闭合S1、S2与只闭合S2、S3,滑动变阻器允许接入电路的最小电阻之比为5:1
【解答】解:画出等效电路图根据图(c)电压表示数为0时,灯泡正常工作,此时滑动变阻器被短路,电源电压就是灯泡正常工作电压,灯泡正常工作电流为I额=0.44A;
根据等效电路Ⅰ图,灯泡与滑动变阻器并联,电流表测干路总电流,电压表测电源电压,且电源电压为灯泡正常工作电压,灯泡此时电流IⅠ=I额=0.44A,根据图(b)滑动变阻器50Ω时电流表示数为0.56A,滑动变阻器电流为:IⅠ滑=0.56A﹣0.44A=0.12A,灯泡与滑动变阻器并联,故电源电压为:UⅠ滑=U额=U=IⅠ滑Rpmax=0.12A×50Ω=6V;故选项A错误;
小灯额定泡功率为:P=U额I额=6V×0.44A=2.64W,故选项B正确;
根据等效电路Ⅱ图,滑动变阻器与灯泡串联,当滑动变阻器为50Ω时,电阻两端电压最大,电灯泡两端电压最小,此时电流为IⅡmin=0.1A可得出小灯泡工作时的最小电压为:ULmin=U﹣U滑max=6V﹣0.1A×50Ω=1V,故选项C正确;
只闭合S1、S2,为保护电路安全,电压表量程超过电源电压不考虑其安全,灯泡并联直接并联电源且电源电压等于灯泡额定电压电流为I额=0.44A,电流表最大示数为0.6A,滑动变阻器允许接入电路的最大电流为:IⅠ滑max=0.6A﹣0.44A=0.16A,滑动变阻器允许接入电路最小电阻为:RⅠpmax;
当只闭合S2、S3时,画出等效电路图:
Ⅲ图:
灯泡被短路,电压表测电源电压,电流表测滑动变阻器电流,电流表最大示数为0.6A,滑动变阻器允许接入电路最小电阻为:RⅡpmin;
只闭合S1、S2与只闭合S2、S3,滑动变阻器允许接入电路的最小电阻之比为,故选项D错误。
故选:BC。
(多选)12.(2024•辽宁)如图,电路中电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R上标有“25Ω 1A”字样,灯泡L的额定电流为0.3A。灯泡L工作时的相关数据如下表所示。通电过程中,下列说法正确的是( )
电流I/A
0.30
0.25
0.20
0.12
电阻RL/Ω
10.0
8.0
7.5
5.0
A.滑片向右滑动,灯泡亮度增加
B.滑片在最右端时,灯泡的阻值是5Ω~7.5Ω之间的某值
C.当R接入电路的阻值为10Ω时,电压表的示数为2.5V
D.为使滑片在最左端时灯泡正常发光,应在电路中串联一个5Ω电阻
【解答】解:A、闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,滑片向右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变小,根据串联电路电流特点可知通过灯泡的电流变小,则灯泡变暗,故A错误;
B、【方法一】滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的最大阻值为25Ω,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流小于0.18A,
根据表中数据作出该灯泡大致的I﹣U图像,此时变阻器接入电路的最大阻值为25Ω(相当于一个定值电阻),也作出该电阻的I﹣U图像,如下图所示:
由图像可知,当电路中电流为0.15A时,灯泡的电压约为0.75V,变阻器的电压约为3.75V,则0.75V+3.75V=4.5V(等于电源电压),满足串联电路的电流、电压特点,所以变阻器接入电路的最大阻值为25Ω时,电路中的电流约为0.15A,
由表中数据可知电路中的电流为0.15A时,灯泡的阻值是5Ω~7.5Ω之间的某值,故B正确;
【方法二】滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的最大阻值为25Ω,此时电路的总电阻最大,电路中电流最小,
由表中信息可知第3、4两组的电流较小,当电流为0.20A时,灯泡的阻值为7.5Ω,
由欧姆定律和电阻的串联可得此时变阻器接入电路的阻值为:R滑3RL7.5Ω=15Ω;
当电流为0.12A时,灯泡的阻值为5.0Ω,
由欧姆定律和电阻的串联可得此时变阻器接入电路的阻值为:R滑4RL′5.0Ω=32.5Ω;
当变阻器接入电路的最大阻值为25Ω时,因15Ω<25Ω<32.5Ω,所以此时灯泡的阻值是5Ω~7.5Ω之间的某值,故B正确;
C、当R接入电路的阻值为10Ω时,电压表的示数为2.5V,根据欧姆定律可知通过电路的电流:I0.25A,
由表格数据可知灯泡两端的电压为UL=IRL=0.25A×8Ω=2V,
根据串联电路电压规律可知U=UV+UL=2.5V+2V=4.5V,故C正确;
D、灯泡正常发光时灯泡两端的电压:UL′=ILRL′=0.3A×10Ω=3V,
为使滑片在最左端时灯泡正常发光,需串联的电阻的阻值:R05Ω,故D正确。
故选:BCD。
(多选)13.(2023•沈阳)自行车是一种环保、便利的交通工具,如图所示,其构造及使用涉及许多物理知识。下列说法正确的是( )
A.车座做得宽大,是为了减小压强
B.手闸使用时相当于一个费力杠杆
C.向自行车的转动部分加润滑油,可以减小摩擦
D.轮胎有花纹是利用增大接触面粗糙程度来增大摩擦
【解答】解:A、车座做成宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A正确;
B、手闸在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C、向自行车转动部分加润滑油,使接触面脱离来减小摩擦,故C正确;
D、自行车的轮胎有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D正确。
故选:ACD。
(多选)14.(2022•沈阳)如图甲所示的电路图,电源电压6V保持不变,闭合开关S1和S2,断开开关S3,电流表A和电流表A1指针偏转角度相同,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.通过R1的电流是0.3A
B.R2的阻值是5Ω
C.断开S1和S2,闭合S3,通过R1和R2的电流之比为1:1
D.断开S1和S2,闭合S3,R1和R2两端的电压之比为1:4
【解答】解:
AB.闭合开关S1和S2、断开开关S3时,R1与R2并联,电流表A测干路中电流,电流表A1测R1支路的电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A和电流表A1指针偏转角度相同,
所以,干路电流表A的量程为0~3A,分度值为0.1A,则干路电流I=1.5A,
R1支路电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过R1支路的电流:I1=0.3A,故A正确;
通过R2支路的电流:I2=I﹣I1=1.5A﹣0.3A=1.2A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I可得,两电阻的阻值分别为:R120Ω,R25Ω,故B正确;
CD.断开S1和S2、闭合S3时,R1与R2串联,两电流表均测电路中的电流,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过R1和R2的电流之比为1:1,故C正确;
R1和R2两端的电压之比:,故D错误。
故选:ABC。
(多选)15.(2021•沈阳)如图所示,闭合开关后,当滑片向右移动时(不考虑温度对灯泡电阻的影响),下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大
B.电压表V1示数不变
C.电压表V1示数与电流表示数比值变大
D.电压表V2示数与电流表示数乘积变小
【解答】解:由电路图可知,闭合开关后,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测电源两端的电压,电流表测电路中的电流。
因电源的电压不变,
所以,滑片移动时,电压表V2的示数不变,
当滑片向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,
由I可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故A错误;
则电压表V2示数与电流表示数乘积变小,故D正确;
由U=IR可知,不考虑温度对灯泡电阻的影响,灯泡两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,故B错误;
则电压表V1示数与电流表示数比值变大,故C正确。
故选:CD。
(多选)16.(2020•沈阳)如图所示,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从中点附近向左移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小
B.电流表A1的示数变小
C.电压表V与电流表A2的示数之比保持不变
D.滑动变阻器消耗的电功率一直在变大
【解答】解:
AB、由电路图可知,两电阻并联,电压表V测电源的电压,因电源的电压不变,所以电压表的示数不变;A错误;
电流表A2测R2的电流,A1测干路电流。
滑动变阻器的滑片P从中点向左移动时,接入电路的电阻变大,根据I可知,该支路的电流变小,因为并联电路各支路独立工作、互不影响,所以通过R2的电流不变,电流表A1的示数等于通过两支路电流这和,所以A1示数增小,故B正确;
C、由欧姆定律,电压表V与电流表A2的示数之比即R2的电阻大小,保持不变,C正确;
D、根据P=UI,因电源电压不变,通过变阻器的电流变小,故滑动变阻器消耗的电功率一直在变小,D错误。
故选:BC。
(多选)17.(2019•沈阳)如图所示是电阻RA和RB的I﹣U图象,分析可知下列说法中正确的是( )
A.当RA两端电压为0V时,RA的阻值是10Ω
B.当RB两端电压为2V时,通过RB的电流为0.1A
C.当两电阻并联时,通过RA和RB的电流之比为1:2
D.当两电阻串联时,RA和RB两端的电压之比为1:2
【解答】解:(1)由图象可知,当UA=UB=2V时,IA=0.2A、IB=0.1A,故B正确;
由I可得,两电阻的阻值分别为:
RA10Ω,RB20Ω,
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,当RA两端电压为0V时,RA的阻值仍为10Ω不变,故A正确;
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,当两电阻并联时,通过RA和RB的电流之比:
,故C错误;
(3)因串联电路中各处的电流相等,
所以,当两电阻串联时,RA和RB两端的电压之比:
,故D正确。
故选:ABD。
(多选)18.(2018•沈阳)如图所示,小华做凸透镜成像规律的实验时,选用焦距为10cm的凸透镜,并将其固定在光具座上50cm刻度处,光屏和蜡烛位于凸透镜两侧。下列说法正确的是( )
A.实验时,应先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在同一高度
B.若将蜡烛放置在光具座上30cm刻度处,移动光屏,在光屏上可以得到烛焰等大清晰的像
C.若将蜡烛放置在光具座上40cm﹣50cm刻度之间,移动光屏,在光屏上可以得到正立放大的虚像
D.蜡烛燃烧一段时间后变短,像成在光屏中心的上方,可将透镜的高度向下调,使像成在光屏的中心
【解答】解:A、为了使像呈在光屏的中央,应先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在同一高度,故A正确;
B、若将蜡烛放置在光具座上30cm刻度处,此时物距为20cm=2f,移动光屏,在光屏上可以得到烛焰等大清晰的像,故B正确;
C、若将蜡烛放置在光具座上40cm﹣50cm刻度之间时成正立放大的虚像,虚像不能被光屏接收,故C错误;
D、由于蜡烛燃烧变短,根据光线过光心不改变方向,像向光屏的上方移动,要使像成在光屏的中央位置,凸透镜向下移动,故D正确。
故选:ABD。
(多选)19.(2017•沈阳)如图所示电源电压为6V,保持不变,忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,在保证各元件安全的条件下,向右调节滑动变阻器的滑片,下列分析中正确的是( )
A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变大
B.小灯泡和滑动变阻器并联
C.小灯泡变亮
D.当电压表V1的示数为3V时,小灯泡和滑动变阻器的电功率相同
【解答】解:
ABC、由电路图可知,滑动变阻器与小灯泡串联,故B错误;
图中电压表V1测灯的电压,V2测变阻器滑片以右电阻丝的电压,电流表测电路中的电流;
向右调节滑动变阻器的滑片,变阻器连入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表A示数变大;
根据U=IR可知,灯的电压变大,由串联电路电压的规律可知,变阻器分得电压减小,即电压表V2示数变小,故A错误;
电路中电流变大,根据P=UI=I2R可知,灯的实际功率变大,小灯泡变亮,C正确;
D、当电压表V1的示数为3V时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以,滑动变阻器两端的电压:U滑=U﹣UL=6V﹣3V=3V;
因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI可知,小灯泡和滑动变阻器的电功率相同,故D正确。
故选:CD。
(多选)20.(2016•沈阳)如图所示,拨动弹性钢片,把小钢球与支柱之间的塑料片弹出时,小钢球并没有随塑料片飞出。关于这个过程,下列说法中正确的是( )
A.弹性钢片被拉弯,说明力可以改变物体的形状
B.弹性钢片恢复原位的过程中,动能转化为弹性势能
C.塑料片被弹出,说明力可以改变物体的运动状态
D.小钢球没有随塑料片飞出,因为小钢球具有惯性
【解答】解:A.弹性钢片在力的作用下发生弯曲,说明了力可以使物体发生形变,故A正确;
B.弹性钢片恢复原位的过程中,形变变小,速度变大,弹性势能转化为动能,故B错误;
C.塑料片在力的作用下被弹出,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.由于小钢球具有惯性,要保持原来的静止状态,所以小钢球不会随塑料片飞出,故D正确。
故选:ACD。
三.填空题(共10小题)
21.(2025•辽宁)如图,装有适量水的柱形容器静止在水平桌面上,不计质量的弹簧悬挂一不吸水圆柱体,圆柱体浸入水中3cm且处于静止状态,此时弹簧伸长量为8cm。现向柱形容器注水,注水过程中圆柱体缓慢上升,当弹簧恰好恢复原长时,停止注水,圆柱体静止。注水量为2.76kg且水没有溢出。已知:圆柱体高20cm、底面积100cm2,柱形容器底面积200cm2。容器中的水面与注水前相比升高了 19.6 cm,圆柱体的密度为 0.73 g/cm3。(ρ水=1.0×103kg/m3,整个过程圆柱体始终未与容器壁接触)
【解答】解:(1)由圆柱体浸入水中3cm且处于静止状态,此时弹簧伸长量为8cm。现向柱形容器注水,注水过程中圆柱体缓慢上升,当弹簧恰好恢复原长时,停止注水,圆柱体静止可知,在停止注水时,圆柱体上升8cm,圆柱体下增加的水的体积Δ水=S容器h升=200cm2×8cm=1600cm3。
注水的体积V2760cm3,
容器中的水面与注水前相比升高了Δh8cm=19.6cm;
(2)圆柱体浸入水中的深度h=19.6cm﹣8cm+3cm=14.6cm,
圆柱体漂浮,有G物=F浮,
ρ圆柱体S圆柱体h圆柱体g=ρ水gS圆柱体h,
ρ圆柱体×20cm=ρ水×14.6cm,
圆柱体的密度ρ圆柱体=0.73×10kg/m3=0.73g/cm3。
故答案为:19.6;0.73。
22.(2024•辽宁)我省开展“送教下乡”活动,运送图书、教具的货车和教师乘坐的客车从同一地点沿同一路线前往同一目的地。客车比货车晚出发0.5h,货车速度为40km/h,客车速度为60km/h,两车均做匀速运动,且同时到达,则货车行驶的时间是 1.5 h。当货车行驶时,以 货车司机 为参照物,货车是静止的。
【解答】解:设货车行驶的时间为t,由s=vt得到40km/h×t=60km/h×(t﹣0.5h),t=1.5h;
当货车行驶时,以货车司机为参照物,货车的位置没有改变,货车是静止的。
故答案为:1.5;货车司机。
23.(2023•沈阳)如图是定值电阻R1和R2的I﹣U关系图象,由图象可知,R1和R2的大小关系为R1 < R2(填“>”、“=”或“<”),当R1和R2串联时,R1和R2两端电压之比U1:U2= 1:2 ;当R1和R2并联时,若通过R1的电流为0.6A,则10s内R2消耗的电能为 9 J。
【解答】解:
由图象可知,当U1=U2=2V时,对应的电流分别为I1=0.4A,I2=0.2A,
由I可得,两电阻的阻值分别为:
R15Ω,
R210Ω;
由此可知,R1<R2;
当把R1、R2串联在某一电路中时,因为串联电路中各处的电流相等,所以I1:I2=1:1,
此时它们两端的电压之比:
。
当R1和R2并联时,若通过R1的电流为I1″=0.6A,
由I可得,R1两端的电压:U1″=I1″R1=0.6A×5Ω=3V,
并联电路中各支路电压都相等,则R2两端的电压:U2″=U1″=3V,
此时通过R2的电流:I2′0.3A,
10s内R2消耗的电能:W=U2″I2′t=3V×0.3A×10s=9J。
故答案为:<;1:2;9。
24.(2022•沈阳)如图所示,电源电压保持不变,灯泡灯丝电阻保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动的过程中,电压表的示数将 不变 ,电流表A2与电流表A1的示数差 不变 ,电路的总功率 变小 (以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关后,灯泡L与滑动变阻器并联,电压表测电源两端的电压,电流表A1测变阻器支路的电流,电流表A2测干路电流。
因电源的电压保持不变,
所以,滑片移动时,电压表的示数不变;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,通过灯泡的电流不变;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电流表A2与电流表A1的示数差等于通过灯泡的电流,则两电流表示数的差值不变;
将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,
由I可知,通过变阻器的电流变小,干路电流也变小,
由P=UI可知,电路的总功率变小。
故答案为:不变;不变;变小。
25.(2021•沈阳)利用天然气烧水,把质量为30kg的水,从20℃加热到100℃,需要燃烧0.42m3的天然气,则烧水的效率是 75 %;在这个过程中能量的总量 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。[天然气的热值为3.2×107J/m³,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
【解答】解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×30kg×(100℃﹣20℃)=1.008×107J;
天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.42m3×3.2×107J/m3=1.344×107J;
烧水的效率:η75%;
(2)根据能量守恒定律可知,在能量的转化和转移的过程中,能的总量保持不变。
故答案为:75;不变。
26.(2020•沈阳)在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示,多次改变电阻R的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图象。由图象可以得到电压表示数始终保持 2.5 V不变;若将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用,则通过它们的电流之比IA:IB= 1:1 。
【解答】解:
(1)探究“电流与电阻的关系”实验,要控制电阻的电压不变,由图可知,电流与电阻之积为:
U=IR=0.5A×5Ω=﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω=2.5V,故电压表示数始终保持2.5V不变;
(2)若将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用,根据串联电路各处的电流相等,则通过它们的电流之比IA:IB=1:1。
故答案为:2.5;1:1。
27.(2019•沈阳)核能属于 不可 (选填“可”或“不可”)再生能源。1g铀235全部裂变释放的能量相当于2100kg的煤完全燃烧放出的热量。若这些热量被0℃的水完全吸收,则在1标准大气压下,最多可以将 1.5×105 kg的水从0℃刚好加热至沸腾。【水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤的热值为3×107J/kg】
【解答】解:
(1)核能一旦消耗就很难再生,属于不可再生能源;
(2)2100kg煤完全燃烧释放的热量:
Q放=mq=2100kg×3×107J/kg=6.3×1010J,
由题知,Q吸=Q放=6.3×1010J,
1标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,
由Q吸=cm(t﹣t0)可得加热水的质量:
m1.5×105kg。
故答案为:不可;1.5×105。
28.(2018•沈阳)如图所示,闭合开关S,当滑片P向a端移动时,电磁铁的磁性 增强 (选填“增强”或“减弱”),条形磁体对水平地面的压强 增大 (选填“增大”或“减小”)。
【解答】解:
闭合开关S,当滑片P向a端移动时,变阻器连入电路中的电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,则电磁铁的磁性增强;
开关闭合,电流从螺线管的上方流入,根据安培定则可知通电螺线管的下端为N极,根据同名磁极相互排斥可知,通电螺线管对条形磁体有向下的斥力;当滑片P向a端移动时,电磁铁的磁性增强,通电螺线管对条形磁体向下的斥力增大,则条形磁体对水平地面的压力增大,受力面积不变,由p可知,条形磁体对水平地面的压强增大。
故答案为:增强;增大。
29.(2017•沈阳)电热水器在工作过程中把电能转换成 内 能,某电热水器的铭牌如图所示,在该电热水器中装初温为25℃,质量为60kg的水,在额定电压下工作1400s,水温升高10℃,则水吸收的热量是 2.52×106 J,电热水器消耗的电能是 2.8×106 J.(水的比热容为4.2×103J/(kg•℃))
【解答】解:电热水器工作时,消耗电能,转化为水的内能;
水吸收的热量:
Q=cm(t﹣to)=4.2×103J/(kg•℃)×60kg×10℃=2.52×106J;
由铭牌上的数据,可知电热水器功率P=2000W,
由P可得,消耗电能:W=Pt=2000W×1400s=2.8×106J;
故答案为:内;2.52×106;2.8×106。
30.(2016•沈阳)如图1所示是“比较不同物体的吸热情况”的实验装置,烧杯中装有质量相同、初温相同的两种液体A和B,将规格相同的电加热器分别浸没在两种液体中,同时加热。用停表测出液体加热到相同温度时所用的时间。表1是小明记录的实验数据。
表
液体
质量/g
初温/
加热时间/s
末温/
A
60
20
45
B
60
20
120
45
(1)组装器材时,应将温度计固定在适当的位置,不要碰到烧杯和 电加热器 。
(2)加热液体A所用的时间如图2所示,为 80 S。
(3)上述实验中,加热时间较长的液体,其比热容较 大 (填“大”或“小”)。
(4)小红想用与小明不同的方法进行实验,则她在实验中应控制 加热时间 (填“加热时间”或“升高温度”)相同。
【解答】解:(1)温度计测量温度时,要让玻璃泡与被测物体充分接触,但不能接触到容器底或容器壁或加热器;
(2)图示测量时间的工具为秒表,即大盘刻度单位为s,小盘刻度为分,所以现在的时间是1min20s=80s;
(3)由表知:AB两种液体升高相同的温度25℃时,A液体用时80s,B液体用时120s,B液体升温慢,B液体吸收的热量多,由公式c知,B液体的比热容大;
(4)实验用相同的酒精灯对AB加热,在相等时间内,AB吸收的热量相等,所以控制加热时间相同也就是控制吸收相同的热量。
故答案为:(1)电加热器;(2)80;(3)大;(4)加热时间。
四.实验探究题(共10小题)
31.(2025•辽宁)某小组在参观古代科技展时,看到一汲水装置——辘轳,如图(a)所示。讲解员介绍:辘轳是古人利用他们的智慧发明创造的工具,解决了提水费力问题。它是主要由大轮和小轮组成的轮轴装置。使用它能够实现“四两拨千斤”。辘轳静止时满足杠杆的平衡条件。
【质疑与验证】
(1)某同学质疑辘轳静止时满足杠杆的平衡条件,该同学自制了一部分器材,进行验证。
(2)该同学先在质量分布均匀的圆形薄硬板上画一条直径MN,并标出圆心O和均匀的刻度,再以O为圆心过MN上的L点画一个圆。接下来,在圆心处挖一个洞,然后将圆板安装在铁架台的固定的光滑转轴上,转轴水平且与圆板平面垂直,如图(b)所示。
(3)将一组钩码(钩码重均为0.5N)通过细线悬挂在L点,另一组钩码悬挂在N点。调整右侧钩码个数直至MN处于水平且静止,如图(c)所示。规定能使圆板顺(逆)时针转动的力为动(阻)力。由图(c)中的信息得到:动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。
(4)多次调整力和力臂,反复进行实验,记下每一次MN水平且静止时的数据。
(5)处理数据后,发现每次圆板静止时都满足杠杆的平衡条件。
(6)实验中,每次均使MN在水平位置静止,MN应与悬挂钩码的细线 垂直 (填“垂直”或“平行”);目的是便于测量 力臂 。
【反思】
(7)古人之所以把井绳缠在小轮上,是因为这样做可以 省 力。
(8)制造辘轳时,把小轮和大轮半径之比变 小 ,可以达到更省力的目的。(不计机械自重和轴的摩擦)
【发现与探索】
(9)该同学想起辘轳的大轮上不止一个手柄,两名同学可以一起提水,于是继续探究两个动力作用下杠杆的平衡条件。
多次实验,数据表格如下:
数据序号
动力F1/N
动力臂l1/m
动力F2/N
动力臂l2/m
阻力F3/N
阻力臂l3/m
1
0.5
0.4
1.5
0.2
2.5
0.2
2
0.5
0.4
1.0
0.3
2.5
0.2
3
1.0
0.3
1.0
0.2
2.5
0.2
分析表中数据,得出结论:F3l3= F1l1+F2l2 。(用表中字母表示)
【解答】解:(3)动力×动力臂与阻力×阻力臂的关系由图(c)可知,悬挂在L点的钩码为阻力(使圆板逆时针转动),每个钩码重 0.5N,L点悬挂4个钩码,则阻力F阻=4×0.5N=2N;阻力臂为L点到圆心O的距离,设为l阻。悬挂在N点的钩码为动力(使圆板顺时针转动),N点悬挂2个钩码,则动力F动=2×0.5N=1N;动力臂为N点到圆心O的距离设为l动,且由刻度均匀可知l阻l动。阻力×阻力臂=2N×l阻,动力×动力臂=1N×2l阻=2N×l阻,
因此动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。
(6)MN与细线的关系及目的实验中,MN应与悬挂钩码的细线垂直。当MN水平且与细线垂直时,细线的方向竖直向下,此时力臂恰好是MN上的刻度长度(即力的作用点到圆心的水平距离),便于测量力臂。
(7)辘轳的大轮为动力轮(动力作用在大轮边缘),小轮为阻力轮(阻力为水和桶的重力,作用在小轮边缘)。根据杠杆平衡条件F动×R = F阻×r(R为大轮半径,r为小轮半径),因为R>r、则F动<F阻,即可以省力。
(8)由F动 = F阻可知,在阻力和大轮半径不变时,小轮半径r越小,动力F动越小。因此,把小轮和大轮半径之比变小,可更省力。
(9)两个动力作用下杠杆的平衡条件分析表格数据:
序号 1:F1l1+F2l2=0.5N×0.4m+1.5N×0.2m=0.5N•m,F3l3=2.5N×0.2m=0.5N•m,两者相等。
序号 2:F1l1+F2l2=0.5N×0.4m+1.0N×0.3m=0.5N•m,F3l3 = 2.5N×0.2m=0.5N•m,两者相等。
序号 3:F1l1+F2l2=1.0N×0.3m+1.0N×0.2m=0.5N•m,F3l3= 2.5N×0.2m=0.5N•m,两者相等。
结论:F3l3 =F1l1+F2l2。
答案:(3)=;(6)垂直;力臂;(7)省;(8)小;(9)F1l1+F2l2。
32.(2024•辽宁)某同学测量物质的密度。
(一)测量牛奶的密度
(1)天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针偏右,应向 左 调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央。
(2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图(a)所示,则烧杯和牛奶的质量ma= 130.6 g。
(3)将烧杯中部分牛奶倒入量筒中,液面的位置如图(b)所示。
(4)测出烧杯和剩余牛奶的质量mb=88.6g。
(5)设计的记录数据的表格如表,表格中▲处应补充的内容是 量筒中牛奶的质量 。
烧杯和牛奶的质量ma/g
烧杯和剩余牛奶的质量m/g
▲m/g
量筒中牛奶的体积V/cm3
牛奶的密度ρ/(g•cm﹣3)
(6)根据测量数据求得牛奶的密度ρ= 1.05 g/cm3。
(二)测量瓷勺的密度
该同学清洗餐具时,发现瓷勺沉到水底,于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明塑料杯、细线、厨具支架和水(密度为ρ水),进行如下操作:
a.用电子秤测量瓷勺的质量m1;
b.将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量m2;
c.按照图(c)所示的方式组装,读出电子秤的示数m3。
回答下列问题:
(1)选用m1、m2、m3、ρ水和g中的字母表示图(c)中瓷勺所受的拉力F= (m1﹣m3+m2)g ,瓷勺的密度ρ= 。
(2)若图(c)中瓷勺接触杯底并对杯底有压力,会使测得的密度偏 小 。
【解答】解:(1)天平指针向右偏转,则应向左调节平衡螺母,使天平水平平衡;
(2)由图(a)可知,砝码的质量为130g,游码的示数为0.6g,则烧杯和牛奶的总质量为130.6g;
(5)要测量牛奶的密度,故需要测量牛奶的质量和牛奶的体积,则应称量倒入量筒中牛奶的质量;
(6)量筒中牛奶的体积V=40mL;倒入量筒中牛奶的质量m=130.6g﹣88.6g=42g,
则牛奶的密度ρ1.05g/mL=1.05g/cm3;
(二)(1)由步骤b、c可知瓷勺放入后排开水的质量m排=m3﹣m2,
瓷勺排开水的重力G排=(m3﹣m2)g,
瓷勺所受的拉力F=G瓷﹣G排=m1g﹣(m3﹣m2)g=(m1﹣m3+m2)g,
则瓷勺排开水的体积即为瓷勺的体积:V勺=V排,
则瓷勺的密度ρ;
(2)瓷勺接触杯底,会使m3的示数增大,导致浮力增大,使得瓷勺的体积增大,则根据ρ知瓷勺的密度偏小。
故答案为:(1)左;(2)130.6;(5)量筒中牛奶的质量;(6)1.05;(二)(1)(m1﹣m3+m2)g;;(2)小。
33.(2023•沈阳)在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,电源两端电压3V且保持不变,滑动变阻器规格为“25Ω 1A”。
(1)探究电流与电压的关系,实验电路如图甲所示,请用笔画线代替导线,将实物图连接完整;
(2)闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表仍无示数,电流表示数有变化。若电路故障只有一处,则故障可能是定值电阻R发生 短路 (填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,进行实验。实验数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.12
0.2
0.3
0.4
其中第5次实验中电流表示数如图乙所示,为 0.5 A;
(4)分析表格中数据得出电流与电压的定量关系:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压 成正比 ;
(5)利用这个电路继续探究电流与电阻的关系。实验中分别接入阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,且每次只接入一个定值电阻,同时移动滑动变阻器的滑片P,观察电压表和电流表的示数。实验中调节滑动变阻器的目的是 控制电阻两端的电压不变 ;不改变现有器材的规格,设定的电压表示数应不低于 1.5 V,才能保证五次实验顺利进行,得出正确结论。
【解答】解:(1)由于电源电压为3V,所以电压表选用0~3V的量程与定值电阻并联,如下图:
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数有变化,则电路为通路,发现电压表无示数,则故障原因可能是定值电阻R短路;
(3)由图知电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;
(4)由表格数据知在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(5)研究电流与电阻的关系,要控制电阻两端的电压不变,实验中调节滑动变阻器的目的就是控制电阻两端的电压不变;
滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV,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=3V﹣UV,
根据分压原理有:
,即Ⅰ,
因电压表示数UV为定值,由Ⅰ式知,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由Ⅰ式得:,
解得电压表的示数:UV=1.5V,即控制定值电阻两端电压不低于1.5V不变时,能使实验顺利进行。
故答案为:(1)见解答图;(2)短路;(3)0.5;(4)成正比;(5)控制电阻两端的电压不变;
1.5。
34.(2022•沈阳)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所选小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路,闭合开关后,电压表和电流表都没有示数,电路故障可能是 B ;
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电压表断路
(2)排除故障后,实验中,电压表的示数为2V,小雨为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 左 (选填“左”或“右”)移动,直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡额定功率为 0.75 W;
(3)小雨的电流表坏了,老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线,小雨重新设计了如图乙所示的电路图,按电路图连接电路,并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下:
①断开开关S2,闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器的滑片P至a端,电压表的示数为U1;再将滑片P调至b端,电压表示数为U2,则R1= R0 ;(用U1、U2和R0表示)
②断开开关S1和S3,闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U1﹣U额;(U额为已知量,表示小灯泡的额定电压)
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置,断开开关S2和S3,闭合开关S1,电压表示数为U3,则P额= 。(用U额、U1、U2、U3和R0表示)
【解答】解:(1)如图所示,L与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测L两端的电压;闭合开关后,
A、若滑动变阻器短路,电压表测电源电压,电压表有示数,电流表有示数,故A不符合题意;
B、若电流表断路,则整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故B符合题意;
C、若电压表断路,电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关构成通路,电流表有示数,故C不符合题意;故选B;
(2)电压表的示数为2V,小于灯泡的额定电压2.5V,为了测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑动变阻器的滑片向左移动,直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.3A,则灯泡的额定功率为:
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)①断开开关S2,闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器的滑片P至a端时,灯泡L被短路,此时只有R1接入的简单电路,电压表测电源电压,即电源电压为U=U1;
再将滑片P调至b端,此时R1与R0串联接入电路,电压表测R1两端的电压为U2,则滑动变阻器R0两端的电压为:
U0=U﹣U2=U1﹣U2
则电路中的电流为:
I=I0,
所以R1的阻值为:
R1R0;
②断开开关S1和S3,闭合开关S2时,灯泡L、R1、R0串联接入电路,电压表测R1和R0的总电压,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U1﹣U额,恰好等于电源电压减灯泡的额定电压,说明此时灯泡正常发光;
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置,断开开关S2和S3,闭合开关S1时,灯泡L、R1、R0仍串联接入电路,电压表测R1两端的电压为U3;由于电路结构不变,电路中电阻不变,电流不变,此时灯泡仍正常发光,电路中的电流为:
I',
则灯泡的额定功率为:
P额=U额I'=U额。
故答案为:(1)B;(2)左;0.75;(3)①R0;③。
35.(2021•沈阳)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中:
(1)小明根据自己的生活经验对影响滑动摩擦力大小的因素产生了如下猜想:
①接触面所受的压力;②接触面的粗糙程度;③接触面积;④物体运动速度。那么依据生活中推箱子,箱子越重,推起来越费力这一经验,合理猜想滑动摩擦力的大小应该与上述猜想 ① (填序号)有关;
(2)如图所示,甲、乙、丙是小明用同一木块做的三次实验,其中甲、乙两次所用的是同一木板。为了测量滑动摩擦力的大小,应该用弹簧测力计水平拉动木块,使它在水平面上做匀速直线运动,这是利用了二力平衡中 二力大小相等 的条件。
(3)为了验证(1)中的猜想②,小明应选用图中的 甲、丙 两次实验进行对比,得出结论;
(4)小明又想研究滑动摩擦力大小与物体运动速度是否有关,那么他应控制其它条件相同,只改变木块的 速度 ,并分别记录弹簧测力计示数,进行比较便可得出结论。在这个实验过程中,木块 必须 (选填“必须”或“不必须”)做匀速直线运动;
(5)在许多情况下,摩擦是有用的,人们常常设法增大它,如图所示的三个现象中, B (填字母)是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的。
A.用力捏车闸,车容易停下来
B.体操运动员上器械前,手上涂防滑粉
C.冰壶运动中,刷冰可以改变冰壶受到的摩擦力
【解答】解:(1)当推箱子时,箱子越重,推起来越费力,由此,可提出的猜想:摩擦力的大小可能跟压力的大小有关,故选①;
(2)为了测量滑动摩擦力的大小,应该用弹簧测力计水平拉动木块,使它在水平面上做匀速直线运动,这是利用了二力平衡中二力大小相等的条件;
(3)为了探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,应该控制压力大小相同,所以应该选择甲、丙;
(4)小明又想研究滑动摩擦力大小与物体运动速度是否有关,那么他应控制其它条件相同,只改变木块的速度;
实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(5)A、用力捏车闸,车容易停下来,是通过增大压力来增大滑动摩擦力的,故A不符合题意;
B、体操运动员上器械前,手上涂防滑粉,是通过增大接触面的粗糙程度来增大滑动摩擦力的,故B符合题意;
C、冰壶运动中,刷冰可以改变冰壶受到的摩擦力,是通过减小接触面的粗糙程度来减小滑动摩擦力的,故C不符合题意。
故答案为:(1)①;(2)二力大小相等;(3)甲、丙;(4)速度;必须;(5)B。
36.(2020•沈阳)康康家有一台动感单车,结构如图1所示。使用时人可以像骑自行车一样骑行,由于车轮不接触地面,所以在骑行时整车的位置不发生移动。
(1)康康骑车时,车轮转动发出“唰唰”声,分析表明,声音是由物体的 振动 产生的。
(2)关于动感单车,下列说法正确的是 A 。
A.单车的脚踏、曲柄和齿轮共同组成轮轴
B.车座下方的弹簧受力越大,其弹性形变越小
C.移动单车时,让车前端小轮着地,用滚动代替滑动来增大摩擦
D.单车静止在水平地面上时,地面对单车的支持力和单车对地面的压力是一对平衡力
(3)如图2所示是某次康康移动单车时的操作图,请在图2中画出他在A点所施加动力F1的力臂l1;
(4)单车的骑行阻力可调节。如图3所示,在车轮上方有一个摩擦片,逆时针旋转“刹车球头”,与之相连的摩擦片上移,顺时针旋转“刹车球头”,摩擦片下移。通过调节“刹车球头”,就可以方便调节骑行阻力。如果想增大阻力,你将如何调节“刹车球头”: 顺时针旋转“刹车球头” 。
(5)如图4所示是动感单车的扶手。按压电子仪表的“开始按钮”同时将双手握住“手握感应片”,电子仪表的显示屏就可以显示骑行人的心率,若双手没握或握不紧“手感应片”时,显示屏就不显示骑行人的心率。你认为这个“手握感应片”在电路中的作用相当于一个 开关 (选填“开关”或“电源”)。
(6)康康受显示屏可以显示心率的启发,想设计一个体重秤,当人坐在车座上,身体其它部位不接触车体时,就可粗略显示骑行者受到的重力。如图5是其工作原理的部分示意图。他所选用的压敏电阻R的电阻值会随压力增大而减小,他将电压表的示数转换为相应的重力值,当人的体重越大时,电压表的示数就越大,则他应在图5所示的A、B、C、D四个点中选择 AB(或AC) 两个点将电压表接入电路。
【解答】解:
(1)一切发声的物体都在振动,所以车轮转动发出“唰唰”声也是由于物体振动产生的;
(2)A、轮子和轴固定在一起转动的机械叫做轮轴,所以单车的脚踏、曲柄和齿轮共同组成轮轴,故A正确;
B、车座下方的弹簧受力越大,其弹性形变也就越大,故B不正确;
C、当其他条件一定时,滚动摩擦力更小,所以用滚动代替滑动可以减小摩擦,故C不正确;
D、地面对单车的支持力和车对地面的压力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上,不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故D不正确。
故选:A。
(3)先作出力F1的延长线,然后由支点O作动力F1作用线的垂线段,并用l1表示即为F1的力臂。如图所示:
(4)增大摩擦力常用的方法是增大接触面粗糙程度或增大压力,根据题中关于摩擦片和车轮的结构介绍可知,摩擦片向下移动可以增大它对车轮的压力,可使摩擦阻力变大,所以正确的调节方法是:顺时针旋转“刹车球头”;
(5)双手握住“手握感应片”,电子仪表的显示屏就工作,说明是通路,否则显示屏无显示,说明是断路,所以“手握感应片”相当于电路中的开关;
(6)由图5可知,压敏电阻R和定值电阻串联;
结合题意可知,当人的体重越大时,压敏电阻R受到的压力越大,则压敏电阻R的电阻值会减小,由串联电路分压规律可知,压敏电阻两端的电压会减小,因为电源电压不变,所以另一个定值电阻的电压会变大,题目要求电压表的示数随体重增大而增大,所以电压表应该接在定值电阻两端,即接在AB(或AC)两点之间。
故答案为:(1)振动;(2)A;(3)如上图所示;(4)顺时针旋转“刹车球头”;(5)开关;(6)AB(或AC)。
37.(2019•沈阳)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路图。
(1)小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系。 ①在连接实验电路时,开关应 断开 ;
②实验过程中,小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V,记录此时电流表的示数;接着他向 B (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2V,记录此时电流表的示数;继续移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3V,记录此时电流表的示数。小明分析所测数据,得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比:
③此实验中多次测量的目的与下面的 A (选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
A.探究串联电路的电压规律
B.测量定值电阻的阻值
(2)如图乙所示,小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。
①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,但是电压表的示数始终为0V.经检查后发现是电路中一根导线断路,则发生断路的导线是a、b、c、d中的 c (填字母);
②更换导线后,小明完成了三次实验测量,并把数据填写在表格中。其中第一次测量时,电流表的示数如图丙所示,此时的电流为 0.24 A;
次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
2
2.0
0.28
3
2.5
0.30
③又进行了几次实验后,小明根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的I﹣U图象应与图丁中图象 b (选填“a”或“b”)相似。
【解答】解:(1)①在连接电路时,开关必须断开;
②实验过程中,小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V,记录此时电流表的示数,要使电压表的示数为2V,需要将滑动变阻器的电阻减小,滑动变阻器分压减少,他应向B端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2V;
③此题是探究电流与电压的关系,多次测量是为了找出普遍规律;
A、探究串联电路的电压规律,多次测量找普遍规律,故A符合题意;
B.测量定值电阻的阻值,多次测量是为了减小误差,故B不符合题意;
故选:A。
(2)①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,说明电路为通路,电压表的示数始终为0V.说明与灯泡并联的电压表出有断路,故可能是c导线断路了;
②图丙中电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;
③因为灯的电阻随温度的变化而变化,通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,其图象不是直线,故b符合题意。
故答案为:(1)①断开;②B; ③A;(2)①c;②0.24;③b。
38.(2018•沈阳)爱动脑筋的小华对如图甲所示的钟进行了如下探究;
(1)当要设定响铃时间时,先将闹铃开关闭合,再将定时指针调到指定时间,只有当时针转至与定时指针重叠时,定时开关也闭合,此时电动机工作,带动铃锤敲击铃碗,铃才能发声。下列图乙中A、B、C三个电路图,能满足上述要求的是 A ;
(2)图丙是闹铃的结构示意图。其中凸轮是一种具有凸起的呈曲面状的零件,弹性金属片上端连接铃锤,下端固定在∩形塑料架的顶端。如图丁所示,目前凸轮安装在N位置,为了达到不同的响度效果,凸轮的转轴还可以调换到M、P两个不同的位置。
图戊是凸轮转动一周过程中四个位置的工作示意图。电动机工作带动凸轮连续转动,凸轮反复交替推动∩形架的A、B两柱,使得∩形架绕O轴左右摆动,通过弹性片带动铃锤交替敲击两个铃碗,实现铃碗振动发声。
F为凸轮对A柱的作用力,请你在图戊的④中,画出此时F的力臂L;
(3)电动机工作时将电能转化为 机械 能。根据图戊反映的工作原理,在凸轮转动一周的过程中,铃锤共敲击铃碗 两 次;
(4)小华发现闹钟铃声过大,会影响到他人休息。她应该怎样调节凸轮的位置,使铃声的响度减小?答 将凸轮调节到P处 。这属于在 声源 处减弱噪声。
【解答】解:
(1)由题知,闹铃开关和定时开关都闭合时,电动机工作,带动铃锤敲击铃碗,铃发声。
A、图中闹铃开关、定时开关、电阻R0与电动机串联,只有两开关都闭合时电动机才能工作(即电铃工作),断开任意一个开关都不工作,A符合题意;
B、图中闹铃开关和定时开关并联,只要有一个开关闭合后电动机都能工作,B不符合题意;
C、图中只闭合闹钟开关时,电铃就开始工作,两开关都闭合后,电动机被短路不能工作,C不符合题意;
(2)∩形架绕O轴左右摆动,由图丙知O为支点,图戊的④中凸轮推动∩形架的A柱,推力F垂直于A柱向左,由O点作F作用线的垂线段即为其力臂L,如图所示:
(3)电动机工作时消耗了电能,得到了机械能,所以是电能转化为机械能;
由题结合图可知,凸轮反复交替推动∩形架的A、B两柱,使得∩形架绕O轴左右摆动,通过弹性片带动铃锤交替敲击两个铃碗,实现铃碗振动发声,所以在凸轮转动一周的过程中,铃锤共敲击铃碗两次;
(4)由图丁知,凸轮在P处时,其转动后使∩形架的A、B两柱左右摆动的幅度减小,则∩形架绕O点转动时弹性金属片上端连接铃锤的摆动幅度也减小,这样就可以减小铃声的响度,这属于在声源处减弱噪声。
故答案为:(1)A;(2)见上图;(3)机械;两;(4)将凸轮调节到P处;声源。
39.(2017•沈阳)小明的奶奶在家中用电水壶接水时,由于壶口较小,壶盖挡视线,很难观察到壶中水位的变化,结果水从壶中溢出洒到地上,小明一边帮奶奶擦地上的水,一边想:如果给水壶安装一个报警器,当水位达到一定高度时,报警器发出声音,提示水接好了,这样就方便多了。
(1)小明找来家中的电水壶,如图甲所示,观察电水壶的外观并研究它的使用过程,发现其中涉及一些物理知识,下列说法正确的是 ACD (填字母)
A.向壶中注水时,听到的声音是通过空气传入到人耳的
B.金属壶身“反光”是发生了漫反射
C.烧水时壶嘴冒出的“白气”是液化现象
D.注水后壶底看起来变浅了,是光的折射现象
(2)当用力F打开壶盖时,壶盖相当于一个杠杆,请你在图乙中画出壶盖所受重力G的示意图和重力的力臂I(O为支点,B为壶盖的重心,A为F的作用点)。
(3)小明认真思考后,结合学过的力学和电学知识,设计了如图丙所示的报警电路,以下是小明的设计方案,请将其补充完整。
①报警器的水中部分是一个玻璃管,它的一端被绝缘弹性薄膜封闭,报警电路的一部分在玻璃管内,其中弹性片A靠近薄膜,使用时,闭合报警电路开关S,向壶内注水,随着壶中水位的升高、水对薄膜的压力逐渐 变大 (填“变大”或“变小”),弹性薄膜逐渐向右凹进,挤压弹簧片A,直至弹性片A与触点B接触,报警电路接通,电铃发出报警声,提示已达到设定注水高度,即可断开报警电路开关S,停止注水。
②为了满足不同的注水高度要求,该电水壶的报警水位高度可以调节,水位调节手柄的一端固定在报警电路中长度可调的弹簧上,水位调节手柄可以移动,并能固定在不同挡位的卡槽中,当水位调节手柄移动时,触电B可以随着它左右移动,请分析该报警电路并说明,想要使报警器在更低的水位报警吗,可以调节水位调节手柄,使触点B向 左 (填“左”或“右”)移动。
【解答】解:(1)A、向壶中注水,水会发生振动产生声音,通过空气传入人耳,故A正确;
B、这里的反光,类似于黑板的反光,不同于从各个角度看到壶身,故此处应为镜面反射,故B错误;
C、烧水时冒出“白气”是由于水蒸气遇冷液化形成的小液滴,故C正确;
D、池底看起来变浅了,是由于发生了光的折射,故D正确。
故选ACD;
(2)B为重心,重力方向是竖直向下的,故竖直向下画出重力,在过支点向重力作用线作垂线,得到对应的力臂,如下图所示:
(3)①随着水位的升高,薄膜所处的深度也在逐渐的增加,其所受的压强和压力变大,因为薄膜受到液体的压力之后弹性薄膜逐渐向右凹进,挤压弹簧片A,直至弹性片A与触点B接触,报警电路接通,电铃发出报警声,提示已达到设定注水高度,即可断开报警电路开关S,停止注水;
②想要使报警器在更低的水位报警,则需要薄膜受到较小的压力即可使A与B触电相连,那么需要让B触点向左靠近一些。
故答案为:(1)ACD;(2)如上图所示;(3)①变大;②左。
40.(2016•沈阳)小明家新买了一台多功能LED台灯,其结构如图甲所示。S1是控制LED灯的开关,USB接口可以给手机充电。小明发现即使S1断开,USB接口也能正常使用。安全开关S2位于台灯底部的前端,当台灯倾斜,S2离开桌面时,它会自动断开,切断台灯的电源。
(1)根据以上信息,请用笔画线代替导线,将图乙中的电路元件接入电路。
(2)小明对开关S2很感兴趣,并开始研究其功能。它将台灯点亮,并保持支架和灯头的夹角不变,试着向后调整支架的位置,当达到图丙所示的位置时,台灯虽未倾倒但底座前端刚好翘起,此时S2断开,台灯熄灭。如果把台灯看做是杠杆,此时恰好平衡,则动力臂 大于 (填“大于”、“等于”或“小于”)阻力臂。
接下来,小明向固定在底座上的笔筒中放入一支铅笔,这时台灯底座重新落回桌面,S2闭合,台灯亮起。当他再从笔筒中取出这只笔时,台灯底座前端翘起,再次熄灭。
(3)小明设想:如果利用安全开关S2,制作一个在手机充电时可以自动断电的控制装置,这样就可以避免因夜间手机充电时间过长而带来的安全隐患。
经过思考小明只借助了湿巾和少量的水,结合学过的蒸发知识便设计出了一个简易的装置。以下是小明给的设计方案,请将其补充完整。
①抽取一张湿巾放进空笔筒中,并把手机数据线插入台灯底座的USB接口,手机开始充电。
②慢慢向后调节支架,同时观察手机充电的情况,直至手机刚好 停止充电 。
③保持支架和灯头的位置不变, 向笔筒中的湿巾倒入适量的水,台灯平衡 ,使开关S2闭合。
④一段时间后,台灯底座前端自动翘起,开关S2切断电路。在不改变支架和灯头位置的前提下,若要缩短充电时间,可采用的方法是 减少笔筒中水的质量 。
【解答】解:
(1)S1是控制LED灯的开关所以S1与IED灯串联;S1断开,USB接口也能正常使用,说明LED灯与USB接口并联;S2断开,切断台灯的电源,所以S2在干路上,由此连接电路如图所示:
(2)由图丙知,支点在O处,作出动力G1和阻力G2的力臂,如图所示:
由图知,动力臂大于阻力臂;
(3)将笔筒中放入纸巾,加入适量水,放在底座上,当水蒸发后,其重力减小,根据杠杆的平衡条件,当动力与动力臂的乘积大于阻力与阻力臂的乘积时杠杆失去平衡,如果充电时间与水蒸发时间相同时,底座前端刚好翘起,此时S2断开,切断台灯的电源。若笔筒中水的质量越少,水蒸发时间短,台灯失去平衡的时间越短,即充电时间越短。
设计方案:
①抽取一张湿巾放进空笔筒中,并把手机数据线插入台灯底座的USB接口,手机开始充电。
②慢慢向后调节支架,同时观察手机充电的情况,直至手机刚好停止充电。
③保持支架和灯头的位置不变,向笔筒中的湿巾倒入适量的水,台灯平衡,使开关S2闭合。
④一段时间后,台灯底座前端自动翘起,开关S2切断电路。在不改变支架和灯头位置的前提下,若要缩短充电时间,可采用的方法是:减少笔筒中水的质量。
故答案为:(1)见上图;(2)大于;(3)②停止充电;③向笔筒中的湿巾倒入适量的水,台灯平衡;④减少笔筒中水的质量。
五.解答题(共1小题)
41.(2021•沈阳)据《周礼》记载,早在西周时期,我国古人就发明了一种可以给食物保鲜的容器,叫冰鉴。它的结构很简单,剖面示意图如图甲所示,在外部容器内装入冰块,把要保鲜的食物放入内部容器,利用冰块 熔化 (填物态变化名称)吸热的原理,达到给食物保鲜的目的。这也是我国古代人民智慧的一种体现。随着科技的不断发展,现代制冷设备种类很多,其中电冰箱已走进千家万户。
(1)如图乙所示,电冰箱的制冷原理是利用制冷剂在冰箱冷冻室和冷凝器的管子里循环,把冰箱内的“热”搬运到冰箱外,起到制冷的作用。为了把冰箱中的“热”搬出去,制冷剂需要在 冷凝器 (选填“冷冻室”或“冷凝器”)的管子中液化。
(2)传统的电冰箱使用的制冷剂是氟利昂R12。这种制冷剂如果泄漏到大气中,会破坏大气层中的臭氧层,一方面会导致太阳光中的 紫 外线照射过强,容易引起皮肤癌,另一方面会造成一定程度的环境问题。人们经过进一步研究采用新型物质作为冰箱的制冷剂,从而缓解环境问题。
(3)小明研究自己家的电冰箱,发现电冰箱内有个照明灯,打开电冰箱门灯亮,关闭电冰箱门灯不亮,而电动压缩机自动启动或停止工作不受打开或关闭电冰箱门的影响。由此他判断电动压缩机和照明灯是 并 联的。
(4)小明了解电冰箱电路后,激发了设计电路的热情。他想设计一个多挡位电热毯的电路,如图所示,R是电热毯用来加热的电热丝,R0是定值电阻(只起分压作用),当开关S分别与触点1、2、3接触时,可实现“断电”、“睡眠(低温)”和“高温”的三种功能切换。请在图中补全小明设计的电路。
(5)小明思考上面设计的电路,觉得睡眠时持续通电浪费电能,联想到家庭电路提供的是交流电,电流方向是周期性变化的,他打算增加一个电子元件连接到电路中,使电热丝通电、断电交替进行,达到在睡眠挡位电热丝通电时间减半的目的,从而节约电能。请写出小明所选用的是哪种电子元件如何连接到电路中的: 二极管串联接入电路 。这种方法是否可行,他将继续探索。
【解答】解:冰块熔化时会吸收热量,能够保鲜实物;
(1)制冷剂液化放热,所以制冷剂应该在冷凝器里液化;
(2)太阳光中有大量的紫外线,过量的紫外线照射,容易引起皮肤癌;
(3)根据题意可知,冰箱内的照明灯和压缩机工作时互不影响,所以,冰箱的压缩机和照明灯是并联的;
(4)R是电热毯用来加热的电热丝,R0是定值电阻,起分压作用,所以R0与R应串联在电路中;为了能够改变电路的发热功率,电路的连接方式有两种:两个电阻串联接入电路中和只有R接入电路中,如图所示:
;
(5)家庭电路提供的是交流电,电流的方向周期性发生变化;由于二极管具有单向导电性,所以可以在电路中串联接入一个二极管,使电热丝通电、断电交替进行。
故答案为:熔化;(1)冷凝器;(2)紫;(3)并;(4)见解析;(5)二极管串联接入电路。
六.综合能力题(共4小题)
42.(2025•辽宁)中国高铁位居世界前列,成为了中国一张亮丽的名片,具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。
(1)节能
动车组减速过程中,可以将机械能转化为电能,实现节能。图 b (填“a”或“b”)与其工作原理相同。
(2)快速
复兴号某动车组在高速运行时,若空气阻力f气占总阻力的80%,f气与速度v的关系为f气=kv2(k=0.4N•h2/km2,v的单位为km/h),当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时,该动车组牵引力每小时至少做功 3.2×1010 J。(为方便计算,数据已作简化处理)
(3)高效
列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站,提高效率。
优化前,一动车组以速度v匀速行驶,经停某站,先减速一段时间t1,然后停一段时间t2,再加速一段时间t3,恰好恢复到原速度v继续匀速行驶。优化后,该动车组不停靠此站,可视为在原路线上一直以速度v匀速行驶,则该动车组因不停靠此站而节省的时间为 t2 。(该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为,题中所给的物理量均为已知量)
(4)安全
如图(c),受电弓安装在高铁车箱的顶部,受电弓的碳钢滑板与供电线接触。如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦,会缩短碳钢滑板的使用寿命,更会影响动车组的运行安全,那么图 e (填“d”或“e”)的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。
(5)智能
某小组设计了一个冻雨预警电路,如图(f)所示。闭合S后,当环境温度低于0℃(温控开关闭合)且空气湿度高于80%(湿控开关闭合)时,警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象,发出预警。已知:电源电压恒为6V,定值电阻R0为10Ω,警示灯标有“6V 0.5A”。当电磁铁线圈中的电流I≥0.1A时,电磁铁吸下衔铁,使动触点与下方静触点接触。为实现预警功能,温控开关与湿控开关应 串 联,请选择合适的接线柱,用笔画线代替导线将电路连接完整。(图中温控开关与湿控开关之间已正确连接,电磁铁线圈的电阻、温控开关与湿控开关的电阻均忽略不计,只能在标有字母的接线柱上连接导线,导线不能交叉)
(6)中国高铁的发展,彰显了我国在科技创新领域的强大实力。请写出你想象的中国高铁最智慧的样子: 智能节能系统,实现绿色低碳运营 。
【解答】解:(1)动车组减速过程中,可以将机械能转化为电能,利用的是电磁感应现象,是发电机的工作原理;由图可知,a是电动机的工作原理,b是发电机的工作原理,故选图b;
(2)当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时,空气阻力为:
f气=kv2=0.4N•h2/km2×(400km/h)2=6.4×104N,
因空气阻力f气占总阻力的80%,则总阻力为:
f8×104N,
动车组匀速运行时牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即F牵=f=8×104N,
该动车组每小时行驶的距离为s=vt=400km/h×1h=400km=4×105m,
当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时,该动车组牵引力每小时做的功为:
W=F牵s=8×104N×4×105m=3.2×1010J;
(3)由题意可知,经停某站运动的路程为st1t3,
经停某站的总时间t总=t1+t2+t3,
匀速运动通过的时间t,
该动车组因不停靠此站而节省的时间为Δt=t总﹣t=t1+t2+t3t2;
(4)如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦,会缩短碳钢滑板的使用寿命,更会影响动车组的运行安全,需要尽量每个位置都能摩擦,故图e的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化;
(5)闭合S后,当环境温度低于0℃(温控开关闭合)且空气湿度高于80%(湿控开关闭合)时,警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象,发出预警;说明两个开关同时闭合,灯泡才亮,发出预警,故温控开关与湿控开关应串联;
根据题意可知,开关S闭合,温控开关与湿控开关闭合,灯泡一直亮,通过定值电阻R0和电磁铁的短路与否来改变电路中的总电阻,改变电路中的电流,从而改变灯泡的亮暗;闭合开关S,环境温度低于0℃(温控开关闭合)且空气湿度高于80%(湿控开关闭合)时,灯泡与电阻串联,灯泡发光,由于电源电压为6V,灯泡分得的电压小于额定电压6V,灯泡发光较暗,灯泡电阻为R灯12Ω,总电阻为R总=R0+R灯=10Ω+12Ω=22Ω,电流为I0.27A,电流I>0.1A,衔铁被吸下,定值电阻与电磁铁被短路,此时电路为灯泡的简单电路,灯泡两端电压等于电源电压6V,达到额定电压,发光较亮,此时由于电磁铁被短路,没有电流流过电磁铁,电磁铁磁性消失,衔铁被松开,重复以上现象,灯泡会亮暗交替,故电路连接如下图所示:
;
(6)我想象的中国高铁最智慧的样子是智能节能系统,实现绿色低碳运营。
故答案为:(1)b;(2)3.2×1010;(3)t2;(4)e;(5)串;见解答图;(6)智能节能系统,实现绿色低碳运营。
43.(2024•辽宁)生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”,其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召,物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动,在查阅相关资料时,发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章,其中对装备的介绍如图(a)所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下,海漂垃圾汇集到垃圾汇集框,而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况,并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。
请结合上述信息完成下面的问题:
(1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜,垃圾收集情况通过镜头成倒立、 缩小 的实像,监控画面信号通过 电磁 波传回控制中心。
(2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图(b)所示,某时刻浮子受到海水向上的力,该力使OA绕O点向上转动,从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个 杠杆 (填简单机械名称)。
(3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图(c)所示,则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮 逆 (填“顺”或“逆”)时针转动,实现单向传输。
(4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统,图(d)为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图(e)所示(为方便计算,数据已作简化处理),入水前其阻值为20Ω,入水后其受压面与海水的接触面积是15cm2。将传感器安装在浮平台底部,若要实现当浮平台的吃水深度为1m时,电路中电流为0.3A,滑动变阻器RP接入电路的阻值应为 22 Ω(电源电压恒为9V,ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg,不考虑水流的影响)。
(5)为了践行绿色理念,推动绿色出行,请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议: 多乘坐公共交通 。
【解答】解:(1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜,通过镜头能实时记录垃圾收集情况,此时物体在凸透镜的二倍焦距以外,物体成倒立、缩小的实像;监控画面信号是通过电磁波传回控制中心;
(2)在图(b)中,OA部分绕O点转动,O为支点,A端受到的海水向上的推力为动力,B点连杆向下的力为阻力,符合杠杆的特征,所以OA部分相当于一个杠杆;
(3)在图(c)中,当棘轮要逆时针旋转时,杠杆ab两端受到的压力会使杠杆处于平衡状态,从而阻止棘轮逆时针旋转;
(4)由图(e),设压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系式为R=kF+b,
当F=0时,R=20Ω,当F=5N时,R=16Ω,
代入可得:
解得:k,b=20,
所以关系式为RF+20;
当吃水深度为1m时,压力传感器受到的压力为:
F=pS=ρ海水ghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m×15×10﹣4m2=15N,
此时压力传感器接入电路的阻值为:
RF+2015N+20=8Ω,
分析图(d)电路,压力传感器和滑动变阻器串联,电流表测电路电流,此时总电阻为:
R总30Ω,
则滑动变阻器接入电路的阻值应为:
RP=R总﹣R=30Ω﹣8Ω=22Ω;
(5)日常生活中,为了践行绿色出行,可以多乘坐公共交通,这样能够减少个人交通工具的使用,降低能源消耗和尾气排放,有利于环境保护。
故答案为:(1)缩小;电磁;(2)杠杆;(3)逆;(4)22;(5)多乘坐公共交通。
44.(2023•沈阳)小明发现小区、商场等地下停车场入口处的地面要比临街路面高一些。经过调查了解,这是为了避免雨天路上的积水流进地下停车场而采取的措施,当积水过高时还要用沙袋将停车场入口地面垫高,小明与学习小组的同学拟设计一个自动装置、解决积水进入地下停车场的问题,制定了如下项目研究内容:
【项目名称】浮体式拦水坝
【项目特点】隐藏式、自动化、节能
【项目要求】
要求一:积水即将没过上行缓坡时,蓄水池蓄水。当蓄水达到一定高度,拦水坝升起。
要求二:积水水位降低,拦水坝自动下降。当水位降至路面时,拦水坝下降至底部。
【项目设计】
(1)结构及原理:如图1甲,参照船闸的结构和原理,地下蓄水池相当于闸室。积水的路面相当于河流的上游,通过进水口下方管道连接起来构成 连通器 。如图1乙,当蓄水池中水面逐渐上升至H位置时,拦水坝刚要浮起,在这个过程中拦水坝受到的浮力 变大 (填“变大”、“不变”或“变小”)。如图丙,随着水面继续升高,拦水坝慢慢升起至顶端,此时坝体与蓄水池左侧壁接触紧密,避免蓄水池中的水进入地下停车场。
(2)方案评估:同学们经过充分讨论后发现这个设计方案不能满足“项目要求”中的 要求二 (填“要求一”或“要求二”),需要进一步改进。
(3)设计改进:①如图2,参照原设计结构,增加一个排水管道,排水口与路面相平。要保证积水不能从排水管道流进蓄水池,但蓄水池中的水可以从排水管道排出。这就需要利用单向阀门来控制水流方向,单向阀门只能向一个方向开启,其结构和作用如图3所示。要满足全部项目要求,应在图2虚线框所在的位置安装图3中的 A阀门 (填“A阀门”或“B阀门”)。
②通过调节拦水坝的配重,可改变排水水位的高度,以应对各种积水情况。
(4)功能升级:拦水坝升起时车辆不能通行,应在入口处设计一个报警电路。
①如图4,虚线位置为拦水坝恰好浮起时蓄水池水面高度H处,金属块A、B、C分别安装在蓄水池侧壁的不同高度上,随着水位的升高,都能与雨水接触较好(雨水可以导电)。其中a、b、c是连接金属块的接线柱、d、e是电磁继电器上的接线柱。
②要求:拦水坝不升起时,绿灯亮;拦水坝升起时,红灯亮同时电铃响,起到警示作用。请你根据上述要求选择合适的接线柱,用笔画线代替导线,将电路连接完整。
【项目小结】同学们的设计已完成项目要求,更多功能可进一步开发。
【解答】解:(1)地下蓄水池相当于闸室。积水的路面相当于河流的上游,通过进水口下方管道连接起来,构成一个上端开口下部相连通的连通器;
当蓄水池中水面逐渐上升至H位置时,拦水坝刚要浮起,在这个过程中拦水坝排开液体的体积变大,因而受到的浮力变大;
(2)本设计能够自动抬升,却不能自动回复使得拦水坝下降,故不能满足“项目要求”中的要求二;
(3)单向阀的作用时使得蓄水池中的水可以从排水管道排出,而不能进入,因而选择阀门A,可以向右开启,不能向左开启;
(4)拦水坝不升起时,绿灯亮,根据图中可知衔铁没有被吸下,说明控制电路断开,拦水坝升起时,红灯亮同时电铃响,衔铁被吸下,控制电路闭合,因而控制电路必须在水位超限时接通,只能选择a接入电路;
衔铁带动动触点移动,相当于开关,根据家庭电路安全要求,开关解火线,则d与火线相连,电路如图所示:
故答案为:(1)连通器;变大;(2)要求二;(3)A阀门;(4)见解答。
45.(2022•沈阳)小雨家买了一台储水式电热水器。外观如图甲所示,图乙是热水器剖视图。热水器的内胆是密封的,里面有两个通到外部的水管,a是热水出水管,b是冷水进水管。c和d是两个外层包有绝缘材料的电加热管。
(1)关于电热水器下列说法中正确的是 B ;
A.电源指示灯发出的红光是红外线
B.电加热管通电时电能转化为内能
C.电加热管里电阻丝用电阻小、熔点低的材料制成
(2)电热水器要使用三脚插头,是为了使电热水器的金属外壳与 大地 相连;
(3)如图甲所示,在热水管和冷水管交会处安有一个水龙头。水龙头的手柄做的较长,这个水龙头的手柄相当于一个 省力 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(4)电热水器内胆充满水后才能通电加热。电加热管周围的水吸收热量温度升高,水的体积膨胀,密度变 小 ;
(5)为了防止电热水器漏电,电热水器生产厂家利用自来水导电能力差的特性,发明了一种“防电墙”技术。即用一段空心绝缘管替换一段热水出水管。通过改变此管的内径和长度来改变管内水的电阻的大小。如图丙所示,四个用同种材料制成的空心绝缘管,A和B内径相同,C和D内径相同,A、B的内径大于C、D的内径。为了增大流经空心绝缘管内水的电阻,减小漏电电流,如果你是设计师,会选用图丙中的 D 绝缘管;
(6)电热水器面板上有两个控制开关S1、S2,两个电加热管分别用R1、R2表示,要求S1单独控制R1,S2单独控制R2,两个开关同时闭合时R1与R2同时加热。请你在图丁中,用笔画线代替导线,补全开关控制电加热管的电路,且符合安全用电的原则。
【解答】解:(1)电源指示灯发出的红光是可见光,不是红外线;电加热管里电阻丝用电阻大、熔点高的材料制成;电加热管通电时电能转化为内能,故B正确。
(2)电热水器要使用三脚插头,是为了使电热水器的金属外壳能够接地,防止漏电造成事故。
(3)水龙头的手柄做的较长,使用开关时,动力臂较长能够省力,所以是省力杠杆。
(4)电加热管周围的水吸收热量温度升高,水的体积膨胀,水的质量不变,所以密度变小。
(5)厂家利用自来水导电能力差的特性,发明了一种“防电墙”技术,所以需要电阻大,同种材料,横截面积越小,长度越长,电阻越大,所以选择D绝缘管。
(6)由题意可知R1与R2并联,两个开关分别控制两个电阻,为了用电安全,必须把开关与火线相连,如下图所示:
故答案为:(1)B;(2)大地;(3)省力;(4)小;(5)D;(6)见解析。
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:2025/7/12 7:04:01;用户:思达教育;邮箱:15200006450@xyh.com;学号:30653724
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