内容正文:
2024年中考模拟物理试题
(本试卷考试时间90分钟,满分100分)
一.选择题(共22小题,满分44分,每小题2分)
1. 下列估测符合实际的是( )
A. 家用电视机的功率约为1000W
B. 一元硬币的质量约为6mg
C. 洗澡时合适的水温约为40℃
D. 初三学生百米赛跑的平均成绩约为8s
2. 关于热现象,以下说法错误的是( )
A. 检查口腔前,将金属小镜子放在酒精灯上烤一烤是为了防止水蒸气液化
B. 水烧开时,离壶嘴较远的地方“白气”较浓,是因为较远处温度较高
C. 生长在沙漠中的仙人掌,叶子呈针状是为减慢水的蒸发
D. 寒冷的北方,不用水银温度计是因为水银的凝固点较高
3. 第十一届巴人文化艺术节给巴中人民带来了一场视听盛宴。下列相关描述错误的是( )
A. 动听的音乐是通过空气传入观众耳朵的
B. 女歌手唱高音部分时,她的声带振动频率高
C. 旁边观众的喧哗声对于认真观看节目的小高而言是乐音
D. 主持人报幕后,小李知晓了节目名称,说明声音可以传递信息
4. 下列说法正确的是( )
A. 南极年平均气温为,所以南极的冰山没有内能
B. 摩擦生热是将机械能转化为内能
C. 温度从内能大的物体传递给内能小的物体
D. 使用滑轮组既可以省力又可以省功
5. 近年来,中国科技成就让世人瞩目,探月“嫦娥”、入海“奋斗者”、中国高铁、国产大飞机C919……下列说法正确的是( )
A. 绕月飞行的“嫦娥”,运动状态保持不变
B. “奋斗者”号载人潜水器在海中加速下降时受平衡力作用
C. 高铁因为速度快所以惯性大
D. 国产大飞机C919能起飞是因为机翼受到向上的升力
6. 科技强国是我国重大战略目标之一,电磁学在科技中的应用必不可少。下列关于电与磁的应用说法错误的是( )
A. 电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关
B. 奥斯特发现通电导线周围存在磁场
C. 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用
D. 发电机是依据电磁感应来发电的
7. 小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯,并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后,观察结果如图甲所示。向杯中加水,使得水面高过箭头位置,透过玻璃杯观察纸上的“箭头”;将白纸逐渐远离杯子的过程中,依次观察到情景可( )
A. 丁、乙、丙 B. 乙、丙、丁 C. 丙、丁、乙 D. 丁、丙、乙
8. 如图所示,在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中,使两辆相同的小车分别从不同高度由静止开始下滑,撞击静置于水平面上的木块。下列说法正确的是( )
A. 图中两辆小车的重力势能大小相等
B. 两种情况下,木块在水平面上移动的距离相等
C. 木块被撞击后由静止变为运动,惯性增大
D. 如果水平面光滑,木块被撞击后将做匀速直线运动
9. 如图所示,一根质地不均匀的硬棒重心在点,将硬棒通过绳悬挂于点,、为两个支架,在绳与两支架的作用下,硬棒静止,此时绳与支架均对硬棒有弹力(绳的形变忽略不计)。下列操作中,仍能使硬棒保持平衡的是( )
A. 仅撤去支架 B. 仅撤去支架
C. 同时剪断绳和撤去支架 D. 同时剪断绳和撤去支架
10. 汽油机的一个工作循环中,能量转化方式与图示过程相同的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
11. 小明拿了一个直径1cm的吸管插入水中,用食指堵住吸管上端,拿出吸管能把水取出来。水能被取出来是因为( )
A. 摩擦力的作用 B. 分子间引力的作用
C. 浮力的作用 D. 大气压的作用
12. 小红在厨房帮妈妈洗菜,发现茄子有一半左右露出水面,于是想利用柱形水桶、刻度尺测量茄子的密度,实验时发现数据太小不便测量,于是对实验进行改进,下列方法可行的是( )
A. 减小水的质量 B. 选用底面更小的柱形水桶
C. 增大水的质量 D. 选用底面更大的柱形水桶
13. 甲车从P出发、乙车从Q点出发,甲乙相向而行,它们的s-t图像分别如图、(a)、(b)所示。乙比甲早出发1秒,甲到Q点时,乙距离P点1米,求此时乙到Q的距离可能为( )
A. 2米 B. 4米 C. 6米 D. 9米
14. R1与R2此时接入电路中的阻值相同,S1断开,S2闭合;求下列操作中,一定可以使电流表示数变大的是( )
A. 闭合,断开 B. 闭合,向右滑动滑片P
C. 减小电源电压,闭合 D. 增大电源电压,向右滑动滑片P
15. 科学研究是以实验为基础的,下列有关实验的说法中正确的是( )
A. 甲图:托里拆利实验测出了大气压强的数值
B. 乙图:此实验能反映电动机的工作原理
C. 丙图:两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开,说明分子之间存在斥力
D. 丁图:此实验能直接验证牛顿第一定律
16. “做中学”是一种重要的学习方式,小明用吸管进行科学研究,正确的说法是( )
A. 图甲:吸管的一端做得很尖,是为了减小压强
B. 图乙:用吸管制成水气压计,从山下移到山顶时管内的水柱下降
C. 图丙:用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体热胀冷缩的性质
D. 图丁,用吸管对着两个乒乓球的中间吹气,乒乓球会向两边分开
17. 如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关,导体ab在磁场中上下运动会产生感应电流
B. 闭合开关,导体ab左右运动过程中电能转化为机械能
C. 利用该实验原理可以制成电动机
D. 将电流计换成电源,可以研究通电导线在磁场中的受力情况
18. 如图所示电路中,电源电压6V恒定不变,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V,小灯泡上标有“2V;1W”(灯丝电阻不变),滑动变阻器标有“20Ω;1A”。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,在不损坏电路元件的前提下,电流表、电压表示数的范围分别是( )
A. 0.25A~0.6A,1V~2V
B. 0.3A~0.5A,1V~1.5V
C. 0.25A~0.5A,1.5V~2V
D. 0.25A~0.5A,1V~2V
19. 两个完全相同的烧杯中,分别盛有不同密度的液体,将同一物体先后放入甲、乙两杯 中,当物体静止时,两个烧杯的液面相平,物体所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲杯液体密度比乙杯液体密度大
B. 甲杯液体对容器底的压强比乙杯液体对容器底的压强大
C. 甲杯中物体受到的浮力比乙杯中物体受到的浮力小
D. 甲杯中的液体和物体受到的总重力比乙杯中的液体和物体受到的总重力小
20. 如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍,物体被匀速拉动的距离为1m,物体质量为2kg,绳子自由端拉力F大小是1.25N。(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦;g=10N/kg)下列判断正确的是( )
A. 地面上固定的滑轮是定滑轮,起到了省力的作用
B. 物体被匀速拉动的距离为1m 时,绳子自由端移动的距离是3m
C. 该滑轮组的机械效率为80%
D. 若增加物体的重力,滑轮组的机械效率不变
21. 为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铁块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示。铁块没有与溢水杯底部接触,不考虑细线的体积。则下列判断正确的是( )
A. 铁块浸没在水中静止时与铁块未浸入水中时相比,电子秤示数不变
B. 铁块浸没在水中静止时,细线对铁块的拉力等于铁块排开水的重力
C. 铁块浸没在水中静止时与其未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小
D. 铁块浸没在水中静止时与其未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大
22. 荡秋千是一种喜闻乐见的运动,在越荡越高的欢乐中,享受的是激情与健身的欢欣。如图所示,晨光同学在荡秋千。他从A点自由出发,经过最低点B和与A点等高的C点,到达右侧最高点D返回。经测量,D点高于A点和C点。晨光同学从A到D的过程中,下列判断正确的是( )
A. A点和D点机械能相等
B. 到达B点时,受力平衡
C. 在此过程中,只有机械能与内能之间的转化
D. 从A点到D点,其机械能增加
二.多选题(共3小题,满分9分,每小题3分)
23. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时,光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A. 投影仪就是利用这一规律成像的
B. 将蜡烛放置在35cm刻度处,仅向右移动光屏,能得到清晰、倒立、放大的实像
C. 若飞来一只小虫落在凸透镜上,遮住凸透镜的部分区域,则光屏上烛焰的像不再完整
D. 蜡烛、凸透镜、光屏位置不动,用焦距8cm凸透镜替换该透镜,光屏上不再成清晰的像
24. 如图所示,小明将压强计的探头放入水中的某一深度处,记下形管中两液面的高度差,下列操作中能使形管中两液面的高度差增大的是( )
A. 将探头向下移动一段距离
B. 深度不变,把形管中的水换成酒精
C. 将探头放在酒精中的同样深度处
D. 将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
25. 如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的滑片置于中点。先闭合开关S,电压表V1的示数为U0,电压表V2示数为2U0;接着断开开关S,电压表V1的示数变为,电阻R1的功率为P。则当开关S断开时( )
A. 电压表V1和V2示数之比为1:2
B. 电阻R2和R1的阻值之比为3:1
C. 滑动变阻器与电阻R2的功率之比为3:2
D. 若再将滑片Р移到右端,R1的功率变为
三.填空题(共5小题,满分14分)
26. 如图所示,容器内装满水,将吸管的A端插入水中,用另一根吸管沿图示方向吹气,端就会有水持续流出,原因是吹气时端空气流速变__________,压强变__________。
27. 如图所示的电路中,电源电压恒定,电阻,,当开关、断开,闭合时,电流表示数为0.2A,则电源电压为__________V;当开关、闭合,断开时,和__________联,此时电路中的总功率为__________W。
28. 如图,将高为5cm的长方体木块缓慢放入盛满水的容器中,静止时木块在水面上漂浮,下表面到水面的距离为3cm,排开水的重力为3N。则木块下表面受到水的压强是__________Pa,木块受到的浮力是__________N,木块的质量是__________kg,木块的密度是__________kg/m3(,g取10N/kg)。
29. 无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机,机身总质量2kg,小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m,接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m,无人机在上升过程中需要克服重力做功______J,在整个飞行过程中克服重力做功的功率为______W。
30. 轻质弹簧顶端固定并连接一个大小不计的重物,用手托住重物向上挤压弹簧到点a,松手后重物下落依次经过点b、c到最低点d,其中点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置,c是重物连接在弹簧下静止时下端的位置。则重物从a运动到d的过程中,在_________点重力势能最大,在_________点动能最大,在_________点机械能最大。(不计空气阻力)
四.实验探究题(共2小题,满分17分)
31. 利用下图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将物体B推出一段距离。
(1)实验运用了控制变量法:让质量不同的小车从斜面的同一高度滑下,探究动能与质量的关系;让同一个小车从斜面的__________高度滑下,探究动能与速度的关系。实验中动能的大小无法测量,我们通过__________来判断小车动能的大小;
(2)小车从斜面上滑下,它的__________转化为动能,碰上物体B后,小车的部分__________转移给了物体B,这个能量的转化转移过程机械能总量__________;
(3)小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力:①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力,其中__________是一对平衡力,__________方向相同(两空均填序号)。拿走物体B,如果小车滑到水平面时,它受的力全部消失,小车将__________;
(4)下表是一些物体的动能大小,分析表中数据,请你提出一个可以探究的物理问题:__________。
物体
动能/J
物体
动能/J
步行的人
约30
百米跑中的运动员
约
行走的牛
约160
刚射出的步枪子弹
约
中速行驶的小汽车
约
高速行驶的小汽车
约
32. 利用图所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)用笔画线代替导线,将图中所示的器材连接成完整电路;( )
(2)连接电路时开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态,正确连接后,应将滑片P由最大电阻处缓慢向________端移动(选填“A”或“B”),使灯逐渐变亮;
(3)某次实验时,电流表的示数如图所示,则通过灯L的电流为________A;移动滑片P,记下多组电压和电流值,绘制成图所示的图像,根据图像的信息,小灯泡的额定电功率为________W;
(4)实验时,由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,电压表的示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)在没有电流表的情况下,用如图所示的实验电路,也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为 R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、S₁,调节滑片,使电压表示数为 U额;
②保持滑片位置不变,只闭合开关 S、S2,此时电压表的示数为 U;
可知小灯泡的额定功率 P额 =__________(用U额、U和 R表示); 若已知电源电压为U0,此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx= __________(用U0、U额、U和R表示)。
五.计算题(共2小题,满分16分,每小题8分)
33. 如图甲所示电路,电源电压恒定,灯泡L标有“6V 6W” 的字样,R0为定值电阻。闭合开关,在滑片P由b端滑到a端的过程中,电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示,灯泡由较暗到正常发光,电路中的电流变为原来的2倍。求∶
(1)小灯泡L正常工作时的电流,及小灯泡正常工作10s消耗的电能;
(2) R0的电阻 ;
(3)当滑片P移到某一点c时,R上消耗的功率Pc与滑片移到b点时R上消耗的功率Pb之比为Pc∶Pb=33∶35,且此时R上消耗的功率Pc等于灯泡L和R0上消耗的总功率。求滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率。(结果保留二位小数)
34. 具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船“天鲲号”(如图),可用于挖掘水下泥土、砂石等。作业时,输送系统将水下挖掘的泥石等,通过输送管输送到指定地方。(已知水的密度为,g取10N/kg)
(1)求水面下3m处的船体上受到水的压强;
(2)若“天鲲号”漂浮在水面时排开水的体积为,求它受到的总重力;
(3)某次作业时,输送系统工作1h,通过泥泵将12600t泥土输送到30m高处,假设泥泵的效率为70%,求泥泵的功率。
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2024年中考模拟物理试题
(本试卷考试时间90分钟,满分100分)
一.选择题(共22小题,满分44分,每小题2分)
1. 下列估测符合实际的是( )
A. 家用电视机的功率约为1000W
B. 一元硬币的质量约为6mg
C. 洗澡时合适的水温约为40℃
D. 初三学生百米赛跑的平均成绩约为8s
【答案】C
【解析】
【详解】A.家用电视机的功率约为150W,故A不符合题意;
B.一元硬币的质量约为6g,故B不符合题意;
C.人的正常体温为37℃,洗澡时合适的水温比人的体温略高,约为40℃,故C符合题意;
D.百米赛跑世界冠军的成绩略小于10s,初三学生百米赛跑的平均成绩约为14s,故D不符合题意。
故选C。
2. 关于热现象,以下说法错误的是( )
A. 检查口腔前,将金属小镜子放在酒精灯上烤一烤是为了防止水蒸气液化
B. 水烧开时,离壶嘴较远的地方“白气”较浓,是因为较远处温度较高
C. 生长在沙漠中的仙人掌,叶子呈针状是为减慢水的蒸发
D. 寒冷的北方,不用水银温度计是因为水银的凝固点较高
【答案】B
【解析】
【详解】A.检查口腔前,将金属小镜子放在酒精灯上烤一烤是为了提高小镜子的温度,防止口中的水蒸气遇冷液化形成小水珠附在小镜子上,看不清口中的情况,故A正确,A不符合题意;
B.水烧开时,离壶嘴较远的地方“白气”较浓,是因为较远处温度较低,有利于水蒸气放热液化成小水珠,形成“白气”,故B错误,B符合题意;
C.生长在沙漠中的仙人掌,叶子呈针状是为了减小水的表面积来减慢水的蒸发,从而应对干旱的环境,故C正确,C不符合题意;
D.寒冷的北方,不用水银温度计是因为水银的凝固点较高,在较低的温度下容易凝固而导致无法使用,故D正确,D不符合题意。
故选B。
3. 第十一届巴人文化艺术节给巴中人民带来了一场视听盛宴。下列相关描述错误的是( )
A. 动听的音乐是通过空气传入观众耳朵的
B. 女歌手唱高音部分时,她的声带振动频率高
C. 旁边观众的喧哗声对于认真观看节目的小高而言是乐音
D. 主持人报幕后,小李知晓了节目名称,说明声音可以传递信息
【答案】C
【解析】
【详解】A.声音的传播需要介质,音乐声是通过空气传播到人耳的,故A正确,不符合题意;
B.声音音调的高低与发声体振动的频率有关,频率越高,音调越高;女歌手唱高音部分时,声带的振动频率高,则发出声音的音调也高,故B正确,不符合题意;
C.旁边观众的喧哗声会影响认真观看节目的观众,所以对于认真观看节目的观众,旁边的喧哗声是噪声,故C错误,符合题意;
D.小李听到主持人报幕的声音,从声音中知道了节目的名称,说明声音可以传递信息,故D正确,不符合题意。
故选C。
4. 下列说法正确的是( )
A. 南极年平均气温为,所以南极的冰山没有内能
B. 摩擦生热是将机械能转化为内能
C. 温度从内能大的物体传递给内能小的物体
D. 使用滑轮组既可以省力又可以省功
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体都有内能,所以南极的冰山也有内能,故A错误;
B.改变内能的方法有两种,热传递或做功,摩擦生热是通过做功将机械能转化为内能的,故B正确;
C.发生热传递时,热量总是由高温物体传给低温物体,内能大的物体不一定温度高,故C错误;
D.根据功的原理,一切机械都不能省功,使用滑轮组可以省力,但不能省功,故D错误。
故选B。
5. 近年来,中国科技成就让世人瞩目,探月“嫦娥”、入海“奋斗者”、中国高铁、国产大飞机C919……下列说法正确的是( )
A. 绕月飞行的“嫦娥”,运动状态保持不变
B. “奋斗者”号载人潜水器在海中加速下降时受平衡力作用
C. 高铁因为速度快所以惯性大
D. 国产大飞机C919能起飞是因为机翼受到向上的升力
【答案】D
【解析】
【详解】A.“嫦娥”围绕月球飞行,运动方向一直在发生改变,绕月飞行的“嫦娥”,运动状态一直在改变,故A错误;
B.“奋斗者”号载人潜水器在海中加速下降时,运动速度增大,处于非平衡状态,受非平衡力的作用,故B错误;
C.惯性是物体的一种固有属性,与物体自身的质量有关,与所处的位置、速度等因素无关,所以运动速度很快的高铁惯性不变,故C错误;
D.飞机机翼上凸下平,机翼上表面空气流速大,压强小;机翼下表面空气流速小,压强大,所以产生向上的压强差,使飞机升空,故D正确。
故选D。
6. 科技强国是我国重大战略目标之一,电磁学在科技中的应用必不可少。下列关于电与磁的应用说法错误的是( )
A. 电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关
B. 奥斯特发现通电导线周围存在磁场
C. 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用
D. 发电机是依据电磁感应来发电的
【答案】A
【解析】
【详解】A.电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关,故A错误,符合题意;
B.根据物理学史知道,奥斯特发现了电流的磁效应即通电导线周围存在磁场,故B正确,不符合题意;
C.电动机是根据通电导体在磁场中受力运动制成的,故C正确,不符合题意;
D.发电机是利用电磁感应的原理制成的,故D正确,不符合题意。
故选A。
7. 小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯,并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后,观察结果如图甲所示。向杯中加水,使得水面高过箭头位置,透过玻璃杯观察纸上的“箭头”;将白纸逐渐远离杯子的过程中,依次观察到情景可( )
A. 丁、乙、丙 B. 乙、丙、丁 C. 丙、丁、乙 D. 丁、丙、乙
【答案】D
【解析】
【详解】圆柱形玻璃杯中注入水相当于凸透镜,玻璃杯后白纸上的水平箭头为物体。开始白纸在焦距之内,成正立、放大的虚像,成的像如图丁,将白纸逐渐远离杯子的过程中,当白纸在一倍焦距和二倍焦距之间时可以成倒立、放大的实像,成的像如图丙,当白纸在凸透镜的二倍焦距以外时可以成倒立、缩小的实像,成的像如图乙,所以依次观察到情景是丁丙乙,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. 如图所示,在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中,使两辆相同的小车分别从不同高度由静止开始下滑,撞击静置于水平面上的木块。下列说法正确的是( )
A. 图中两辆小车的重力势能大小相等
B. 两种情况下,木块在水平面上移动的距离相等
C. 木块被撞击后由静止变为运动,惯性增大
D. 如果水平面光滑,木块被撞击后将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中两辆小车的质量相等,高度不等,则重力势能大小不等,故A错误;
B.两种情况下,小车初始重力势能不同,小车到达水平面的动能不同,小车推动木块移动的距离不同,故B错误;
C.木块被撞击后由静止变为运动,惯性与质量有关,与速度无关,质量不变,惯性不变,故C错误;
D.如果水平面光滑,木块不受摩擦力,被撞击后,木块受到的合力为0,将做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,一根质地不均匀的硬棒重心在点,将硬棒通过绳悬挂于点,、为两个支架,在绳与两支架的作用下,硬棒静止,此时绳与支架均对硬棒有弹力(绳的形变忽略不计)。下列操作中,仍能使硬棒保持平衡的是( )
A. 仅撤去支架 B. 仅撤去支架
C. 同时剪断绳和撤去支架 D. 同时剪断绳和撤去支架
【答案】A
【解析】
【详解】A.绳子只能向上施加拉力,支架只能施加向上的支持力;仅撤去支架,以为支点,重力和支架支持力使得杠杆的转动方向相反,可以平衡,故A符合题意;
B.仅撤去支架,以为支点,重力和支架支持力使得杠杆的转动方向都是顺时针,故杠杆不可以平衡,故B不符合题意;
C.同时剪断绳和撤去支架,以为支点,重力使得杠杆逆时针转动,不可以平衡,故C不符合题意;
D.同时剪断绳和撤去支架,以为支点,重力使得杠杆顺时针转动,不可以平衡,故D不符合题意。
故选A。
10. 汽油机的一个工作循环中,能量转化方式与图示过程相同的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】如图,按压活塞过程中活塞对桶内气体做功,是桶内气体内能增加,机械能转化成内能;内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程,压缩冲程活塞向上运动,压缩气体对气体做功,将机械能转化为内能;做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11. 小明拿了一个直径1cm的吸管插入水中,用食指堵住吸管上端,拿出吸管能把水取出来。水能被取出来是因为( )
A. 摩擦力的作用 B. 分子间引力的作用
C. 浮力的作用 D. 大气压的作用
【答案】D
【解析】
【详解】将吸管插入水中,吸管下端有一截水柱,用食指堵住吸管上端,拿出吸管时,能把水取出来,是因为密封在吸管中的气压与吸管中的水柱的压强等于大气压,所以是大气压的作用,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
12. 小红在厨房帮妈妈洗菜,发现茄子有一半左右露出水面,于是想利用柱形水桶、刻度尺测量茄子的密度,实验时发现数据太小不便测量,于是对实验进行改进,下列方法可行的是( )
A. 减小水的质量 B. 选用底面更小的柱形水桶
C. 增大水的质量 D. 选用底面更大的柱形水桶
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验数据比较小,很难测量,误差会比较大,为了尽可能的减小误差,最好的方式是增大水的液面差;而减少桶内水的质量,可能会使茄子触底,从而无法准确测量,故A不符合题意;
BC.增大桶内水的质量,桶的底面积没有变,液面高度会发生变化,假设此时液面上升高度差为h;减小柱形水桶的底面积,桶内水的液面高度会上升,假设此时上升高度差为。由于大于,通过能更准确测量,从而减小误差,故B符合题意,C不符合题意;
D.选用底面更大的柱形水桶,液面上升高度差为更小,不好测量,不能减小误差,故D不符合题意。
故选B。
13. 甲车从P出发、乙车从Q点出发,甲乙相向而行,它们的s-t图像分别如图、(a)、(b)所示。乙比甲早出发1秒,甲到Q点时,乙距离P点1米,求此时乙到Q的距离可能为( )
A. 2米 B. 4米 C. 6米 D. 9米
【答案】B
【解析】
【详解】由图像可知,甲车的速度为
乙车的速度为
乙车1s内通过的路程为
乙车距离P点1m,分两种情况:一是乙车尚未到达P点,则有
解得t=1s,则乙车到Q点的距离为
二是乙车到达P点后又继续运动了1m,则有
解得,则乙车到Q点的距离为
所以此时乙到2点的距可能为4m或2.67m,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
14. R1与R2此时接入电路中的阻值相同,S1断开,S2闭合;求下列操作中,一定可以使电流表示数变大的是( )
A. 闭合,断开 B. 闭合,向右滑动滑片P
C. 减小电源电压,闭合 D. 增大电源电压,向右滑动滑片P
【答案】B
【解析】
【详解】S1断开,S2闭合时,只有R2接入电路,电流表的示数。
A.闭合S1 ,断开 S2时,只有R1接入电路,由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同,则电流表的示数不变,故A不符合题意;
B.闭合S1 ,R1与R2并联,由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同,则
由并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小可知,向右滑动滑片P,总电阻总是比R1小,则,故
故B符合题意;
C.闭合S1 ,R1与R2并联,由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同,电路的总电阻为
电流表的示数
故电流表可能变小、不变也可能变大,故C不符合题意;
D.向右滑动滑片P,R2接入电路的阻值变大,当增大电源电压时,由可知,电流表的示数可能变大、可能不变、也可能变小。故D不符合题意。
故选B。
15. 科学研究是以实验为基础的,下列有关实验的说法中正确的是( )
A. 甲图:托里拆利实验测出了大气压强的数值
B. 乙图:此实验能反映电动机的工作原理
C. 丙图:两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开,说明分子之间存在斥力
D. 丁图:此实验能直接验证牛顿第一定律
【答案】A
【解析】
【详解】A.托里拆利实验第一次测出了大气压强的数值,故A正确;
B.此实验是探究电磁感应现象的实验,是发电机的工作原理,故B错误;
C.图中实验探究了构成固体的分子之间存在相互作用的引力,故C错误;
D.牛顿在总结伽利略等科学家研究成果的基础上,通过科学的推理总结出了牛顿第一定律,故D错误。
故选A。
16. “做中学”是一种重要的学习方式,小明用吸管进行科学研究,正确的说法是( )
A. 图甲:吸管的一端做得很尖,是为了减小压强
B. 图乙:用吸管制成水气压计,从山下移到山顶时管内的水柱下降
C. 图丙:用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体热胀冷缩的性质
D. 图丁,用吸管对着两个乒乓球的中间吹气,乒乓球会向两边分开
【答案】C
【解析】
【详解】A.吸管―端做得很尖,是在压力一定时,为了减小受力面积,增大压强,故A错误;
B.把水气压计从山下移到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小, 此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱会升高,故B错误;
C.用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体热胀冷缩的性质,故C正确;
D.根据流体压强与流速的关系:当向两个乒乓球中间吹气时,此位置的空气流速加大,压强小于两边的压强,在压强差的作用下,两乒乓球向中间靠拢,故D错误。
故选C。
17. 如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关,导体ab在磁场中上下运动会产生感应电流
B. 闭合开关,导体ab左右运动过程中电能转化为机械能
C. 利用该实验原理可以制成电动机
D. 将电流计换成电源,可以研究通电导线在磁场中的受力情况
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合开关,导体ab左右运动过程中,导体切割磁感线会产生感应电流,故A错误;
B.闭合开关,导体ab左右运动过程中,导体切割磁感线,电路中会产生感应电流,这个过程中消耗机械能,机械能转化为电能。故B错误;
C.这个过程中消耗机械能,机械能转化为电能,利用该实验原理可以制成发电机;故C错误
D.将电流计换成电源,闭合开关后,将有电流通过导体ab,而看到导体ab在磁场中左右运动,说明磁场对通电导体有力的作用,可以研究通电导线在磁场中的受力情况,故D正确。
故选D。
18. 如图所示电路中,电源电压6V恒定不变,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V,小灯泡上标有“2V;1W”(灯丝电阻不变),滑动变阻器标有“20Ω;1A”。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,在不损坏电路元件的前提下,电流表、电压表示数的范围分别是( )
A. 0.25A~0.6A,1V~2V
B. 0.3A~0.5A,1V~1.5V
C. 0.25A~0.5A,1.5V~2V
D. 0.25A~0.5A,1V~2V
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图知,闭合开关,小灯泡与滑动变阻器串联在电路中,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。小灯泡正常工作时的电流
此时变阻器两端的电压
变阻器接入电路的阻值
在不损坏电路元件的前提下,电路中的最大电流为0.5A,所以电流表的最大示数为0.5A,此时电压表的示数也最大,为2V。小灯泡正常发光时,电阻
当变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的总电阻最大为
电路中的电流最小为
此时电流表示数最小为0.25A。灯丝电阻不变,则电压表示数也最小
所以电流表、电压表示数的范围分别是0.25A~0.5A,1V~2V,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
19. 两个完全相同的烧杯中,分别盛有不同密度的液体,将同一物体先后放入甲、乙两杯 中,当物体静止时,两个烧杯的液面相平,物体所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲杯液体密度比乙杯液体密度大
B. 甲杯液体对容器底的压强比乙杯液体对容器底的压强大
C. 甲杯中物体受到的浮力比乙杯中物体受到的浮力小
D. 甲杯中的液体和物体受到的总重力比乙杯中的液体和物体受到的总重力小
【答案】D
【解析】
【详解】AC.将同一物体先后放入甲、乙两杯盛有不同密度的液体中,当物体静止时,甲杯子中物体处于悬浮状态,则物体的密度等于液体的密度,即
ρ物=ρ甲
物体受到的浮力
F甲浮=G
乙杯中物体处于漂浮状态,物体的密度小于液体的密度,即
ρ物<ρ乙
物体受到的浮力
F乙浮=G
液体的密度关系
ρ甲<ρ乙
物体受到的浮力关系
F甲浮=F乙浮=G
故AC错误;
B.两个烧杯的液面相平,且
ρ甲<ρ乙
根据p=ρgh可知甲杯液体对容器底的压强比乙杯液体对容器底的压强小,故B错误;
D.由于静止时,液面相平,物体排开液体的体积关系
V排甲>V排乙
则甲液体的体积V甲小于乙液体的体积V乙,且
ρ甲<ρ乙
根据
G=mg=ρVg
可知甲杯中液体的重力小于乙杯中液体的重力,两个烧杯的重力相等,所以甲杯中的液体和物体受到的总重力比乙杯中的液体和物体受到的总重力小,故D正确。
故选D。
20. 如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍,物体被匀速拉动的距离为1m,物体质量为2kg,绳子自由端拉力F大小是1.25N。(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦;g=10N/kg)下列判断正确的是( )
A. 地面上固定的滑轮是定滑轮,起到了省力的作用
B. 物体被匀速拉动的距离为1m 时,绳子自由端移动的距离是3m
C. 该滑轮组的机械效率为80%
D. 若增加物体的重力,滑轮组的机械效率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.地面上固定的滑轮的轴不随物体一起运动,是定滑轮,定滑轮不能省力,但能改变力的方向,故A错误;
B.图中,滑轮组承重绳子为2根,物体匀速移动的距离为1m时,绳子自由端移动的距离
故B错误;
C.物体的重力
物体所受的摩擦力
不计绳重与滑轮间的摩擦,克服物体与水平面的摩擦力做功为有用功,则滑轮组的机械效率
故C正确;
D.若增加物体的重力,则物体与水平面的摩擦力增大,则有用功增大;提起动滑轮的额外功不变,则有用功在总功中所占的比例增大,所以滑轮组的机械效率增大,故D错误。
故选C。
21. 为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铁块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示。铁块没有与溢水杯底部接触,不考虑细线的体积。则下列判断正确的是( )
A. 铁块浸没在水中静止时与铁块未浸入水中时相比,电子秤示数不变
B. 铁块浸没在水中静止时,细线对铁块的拉力等于铁块排开水的重力
C. 铁块浸没在水中静止时与其未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小
D. 铁块浸没在水中静止时与其未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于溢水杯中装满水,铁块浸入水中静止时,由阿基米德原理可知铁块受到的浮力等于排开水的重力(溢出水的重力),而铁块对水的压力大小与浮力相等(即该压力等于溢出水的重力),铁块未浸入水中时电子秤的示数
铁块浸没在水中静止时电子秤的示数
所以溢水杯对电子秤的压力不变,则电子秤示数不变,故A正确;
B.根据阿基米德原理可知,物体所受的浮力等于排开水的重力,铁块浸没在水中静止时,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力作用,绳对铁块的拉力等于铁块的重力和浮力之差,即
铁块排开水的重力为
因为
所以
即绳对铁块的拉力不等于铁块排开水的重力,故B错误;
CD.铁块浸没在水中静止时与铁块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压力不变,故CD错误。
故选A。
22. 荡秋千是一种喜闻乐见的运动,在越荡越高的欢乐中,享受的是激情与健身的欢欣。如图所示,晨光同学在荡秋千。他从A点自由出发,经过最低点B和与A点等高的C点,到达右侧最高点D返回。经测量,D点高于A点和C点。晨光同学从A到D的过程中,下列判断正确的是( )
A. A点和D点机械能相等
B. 到达B点时,受力平衡
C. 在此过程中,只有机械能与内能之间的转化
D. 从A点到D点,其机械能增加
【答案】D
【解析】
【详解】AD.晨光同学在荡秋千的过程中,D点高度大于A点,则此时人的重力势能大于A点时的重力势能,两点动能相等,所以可知A点和D点机械能不相等,且人在D点时机械能更大,故A错误,D正确;
B.到达B点时,晨光同学没有保持静止或者匀速直线运动状态,处于非平衡状态,受力不平衡,故B错误;
C.人站在秋千上,不靠外力做功,而秋千越荡越高,是因为荡秋千的人不断调节了重心的位置(最低点时蹲下、最高点时站起来),人体的化学能转化为机械能,所以从A点到D点人的机械能增加,整个过程中,有化学能、机械能与内能之间相互转化,故C错误。
故选D。
二.多选题(共3小题,满分9分,每小题3分)
23. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时,光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A. 投影仪就是利用这一规律成像的
B. 将蜡烛放置在35cm刻度处,仅向右移动光屏,能得到清晰、倒立、放大的实像
C. 若飞来一只小虫落在凸透镜上,遮住凸透镜的部分区域,则光屏上烛焰的像不再完整
D. 蜡烛、凸透镜、光屏位置不动,用焦距8cm凸透镜替换该透镜,光屏上不再成清晰的像
【答案】BD
【解析】
【详解】A.如图,物距大于像距,此时成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一规律成像的,故A错误;
B.将蜡烛放置在35cm刻度处,物距在一倍焦距与二倍焦距之间,像应成在二倍焦距以外,仅向右移动光屏,能得到清晰、倒立、放大的实像,故B正确;
C.若飞来一只小虫落在凸透镜上,遮住凸透镜的部分区域,则透镜的其它部位能使光线透过,光屏上烛焰的像扔完整,由于透过的光线减少,像比以前变暗,故C错误;
D.蜡烛、凸透镜位置不动,用焦距8cm凸透镜替换该透镜,相当于增大了物距,要想在光屏上成清晰的像,要减小像距,即光屏向左移动,所以光屏若不移动,就不再成清晰的像。故D正确。
故选BD。
24. 如图所示,小明将压强计的探头放入水中的某一深度处,记下形管中两液面的高度差,下列操作中能使形管中两液面的高度差增大的是( )
A. 将探头向下移动一段距离
B. 深度不变,把形管中的水换成酒精
C. 将探头放在酒精中的同样深度处
D. 将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
【答案】AB
【解析】
【详解】A.将探头向下移动一段距离,深度变大,橡皮膜受到的压强变大,形管两边液面的高度差变大,故A正确;
B.深度不变,探头所处位置的压强不变,则形管内的压强不变,而把形管中的水换成酒精,即形管中液体的密度减小,所以形管中的液体高度差增大,故B正确;
C.将探头放在酒精中的同样深度处,液体的密度变小,探头受到的压强变小,所以形管两边液面的高度差变小,故C错误;
D.液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头在原深度处向其他方面任意转动一个角度,不会影响压强的大小,故D错误。
故选AB。
25. 如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的滑片置于中点。先闭合开关S,电压表V1的示数为U0,电压表V2示数为2U0;接着断开开关S,电压表V1的示数变为,电阻R1的功率为P。则当开关S断开时( )
A. 电压表V1和V2示数之比为1:2
B. 电阻R2和R1的阻值之比为3:1
C. 滑动变阻器与电阻R2的功率之比为3:2
D. 若再将滑片Р移到右端,R1的功率变为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.当闭合开关S时,电阻R2被短路,电路中滑动变阻器R1和滑动变阻器串联,电压表V1测R1,电压表V2测滑动变阻器,根据串联分压原理可知,此时
故A正确;
B.电源电压为
当开关断开时,电压表V1的示数变为,由串联分压可知
则,故B正确;
C.由AB选项可知,开关S断开时,滑动变阻器R滑与电阻R2的阻值之比为2∶3,则R滑和R2消耗的电功率之比为
故C错误;
D.当开关S断开,滑片位于中点时,R1两端的电压为,则此时R1消耗的电功率为
当把滑片滑到最右端时,滑动变阻器接入电路的有效阻值为4R1;此时R1中的电流为
此时R1的功率为
则两次R1的功率之比为
故D正确。
故选ABD。
三.填空题(共5小题,满分14分)
26. 如图所示,容器内装满水,将吸管的A端插入水中,用另一根吸管沿图示方向吹气,端就会有水持续流出,原因是吹气时端空气流速变__________,压强变__________。
【答案】 ①. 大 ②. 小
【解析】
【详解】[1][2]流体流速大的位置压强小,用另一根吸管沿图示方向吹气时,端空气流速变大,压强变小,水在大气压作用会从端流出。
27. 如图所示的电路中,电源电压恒定,电阻,,当开关、断开,闭合时,电流表示数为0.2A,则电源电压为__________V;当开关、闭合,断开时,和__________联,此时电路中的总功率为__________W。
【答案】 ①. 6 ②. 并 ③. 7.5
【解析】
【详解】[1]当开关、断开,闭合时,电阻R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,则根据欧姆定律可得,电阻R1两端的电压为
电阻R2两端的电压为
所以电源电压为
[2][3]当开关、闭合,断开时,和并联,电流表测量干路电流。此时流过电阻R1的电流为
流过电阻R2的电流为
此时电路中的总电流为
则此时电路中的总功率为
28. 如图,将高为5cm的长方体木块缓慢放入盛满水的容器中,静止时木块在水面上漂浮,下表面到水面的距离为3cm,排开水的重力为3N。则木块下表面受到水的压强是__________Pa,木块受到的浮力是__________N,木块的质量是__________kg,木块的密度是__________kg/m3(,g取10N/kg)。
【答案】 ①. 300 ②. 3 ③. 0.3 ④. 6×102
【解析】
【详解】[1]木块下表面受到水的压强为
[2]由阿基米德原理可知,木块受到的浮力
[3]木块漂浮在水中,由物体的浮沉条件可知,木块的重力
G=F浮=3N
由G=mg可得,木块的质量为
[4]木块漂浮在水中,排开水的体积
木块的底面积
木块的体积
木块的密度为
29. 无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机,机身总质量2kg,小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m,接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m,无人机在上升过程中需要克服重力做功______J,在整个飞行过程中克服重力做功的功率为______W。
【答案】 ①. 960 ②. 12
【解析】
【详解】[1]无人机在上升过程中需要克服重力做功
W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×48m=960J
[2]整个飞行过程中用的总时间为
无人机沿水平方向匀速飞行,重力方向竖直向下,没有在重力的方向上通过一定的距离,没有克服重力做功,整个飞行过程中克服重力做功的功率为
30. 轻质弹簧顶端固定并连接一个大小不计的重物,用手托住重物向上挤压弹簧到点a,松手后重物下落依次经过点b、c到最低点d,其中点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置,c是重物连接在弹簧下静止时下端的位置。则重物从a运动到d的过程中,在_________点重力势能最大,在_________点动能最大,在_________点机械能最大。(不计空气阻力)
【答案】 ①. a ②. c ③. b
【解析】
【详解】[1]重物从a运动到d的过程中,质量不变,a点的高度最大,重力势能最大。
[2][3]b点到d点的过程中,重物在c点之前受到向上的拉力小于重力;重物在c点之后受到的向上拉力大于重力;所以重物从c点以后做减速运动,即在c点时速度最大,动能最大;此时重物的机械能转化为弹簧的弹性势能,重物的机械能减小,故在b点时重物的机械能最大。
四.实验探究题(共2小题,满分17分)
31. 利用下图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将物体B推出一段距离。
(1)实验运用了控制变量法:让质量不同的小车从斜面的同一高度滑下,探究动能与质量的关系;让同一个小车从斜面的__________高度滑下,探究动能与速度的关系。实验中动能的大小无法测量,我们通过__________来判断小车动能的大小;
(2)小车从斜面上滑下,它的__________转化为动能,碰上物体B后,小车的部分__________转移给了物体B,这个能量的转化转移过程机械能总量__________;
(3)小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力:①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力,其中__________是一对平衡力,__________方向相同(两空均填序号)。拿走物体B,如果小车滑到水平面时,它受的力全部消失,小车将__________;
(4)下表是一些物体的动能大小,分析表中数据,请你提出一个可以探究的物理问题:__________。
物体
动能/J
物体
动能/J
步行的人
约30
百米跑中的运动员
约
行走的牛
约160
刚射出的步枪子弹
约
中速行驶的小汽车
约
高速行驶的小汽车
约
【答案】 ①. 不同 ②. B运动的距离 ③. 重力势能 ④. 动能 ⑤. 减小 ⑥. ①④ ⑦. ②③ ⑧. 匀速直线运动 ⑨. 物体的动能与速度的关系。
【解析】
【详解】(1)[1]让同一小车在不同高度下滑,可使小车获得不同的速度,而此时小车的质量保持不变,可探究动能与速度的关系。
[2]通过观察物体B移动的距离的大小,来说明小车对物体B做功的多少,从而判断出小车具有的动能的大小。
(2)[3]小车从斜面上滑下,质量不变,速度变大,高度降低,它的重力势能转化为动能。
[4][5]碰上物体B后,B由静止到运动,小车的部分动能转移给了物体B,小车的整个运动过程中受摩擦力作用,需要克服摩擦力做功,另外碰撞过程中也会有机械能的损失,机械能总量减小。
(3)[6]根据平衡力的特点,小车所受的重力与水平面对小车的支撑力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,所以可知①重力、④水平面对小车的支持力是一对平衡力。
[7]由图示知,②摩擦力的方向水平向左,③物体B对小车的压力也水平向左,方向相同。
[8]如果小车滑到水平面时,它受的力全部消失,据牛顿第一定律知,小车将做匀速直线运动。
(4)[9]由表格数据可知,不同物体运动的速度不同,它的动能也不同,因此可以提出:物体的动能与速度的关系。
32. 利用图所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)用笔画线代替导线,将图中所示的器材连接成完整电路;( )
(2)连接电路时开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态,正确连接后,应将滑片P由最大电阻处缓慢向________端移动(选填“A”或“B”),使灯逐渐变亮;
(3)某次实验时,电流表的示数如图所示,则通过灯L的电流为________A;移动滑片P,记下多组电压和电流值,绘制成图所示的图像,根据图像的信息,小灯泡的额定电功率为________W;
(4)实验时,由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,电压表的示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)在没有电流表的情况下,用如图所示的实验电路,也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为 R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、S₁,调节滑片,使电压表示数为 U额;
②保持滑片位置不变,只闭合开关 S、S2,此时电压表的示数为 U;
可知小灯泡的额定功率 P额 =__________(用U额、U和 R表示); 若已知电源电压为U0,此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx= __________(用U0、U额、U和R表示)。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. A ④. 0.2 ⑤. 0.625 ⑥. 变大 ⑦. ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1]根据题意可知,电路为串联电路,电压表测小灯泡电压,电源为两节干电池,电压表选择小量程,图中电压表和小灯泡之间缺一条导线,如下图:
(2)[2][3]为确保电路安全,连接电路时,开关需要断开,且滑动变阻器需要向阻值小的一端调节,即向A端移动使灯逐渐变亮。
(3)[4]据图可知,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,读数为0.2A。
[5]根据I-U图像可知,当灯泡处于额定电压即2.5V时,电流为0.25A,则灯泡的额定电功率为
(4)[6]直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,此时电路为断路,电压表串联接入电路,测电源电压,所以示数会变大。
(5)[7][8]根据题意可知,电路为L、R、滑动变阻器串联,灯泡的电压为U额,定制电阻和灯泡的总电压为U,可求定制电阻的电压为
电路中的电流为
灯泡的额定功率为
此时滑动变阻器的电压为
滑动变阻器接入电路中的阻值为
五.计算题(共2小题,满分16分,每小题8分)
33. 如图甲所示电路,电源电压恒定,灯泡L标有“6V 6W” 的字样,R0为定值电阻。闭合开关,在滑片P由b端滑到a端的过程中,电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示,灯泡由较暗到正常发光,电路中的电流变为原来的2倍。求∶
(1)小灯泡L正常工作时的电流,及小灯泡正常工作10s消耗的电能;
(2) R0的电阻 ;
(3)当滑片P移到某一点c时,R上消耗的功率Pc与滑片移到b点时R上消耗的功率Pb之比为Pc∶Pb=33∶35,且此时R上消耗的功率Pc等于灯泡L和R0上消耗的总功率。求滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率。(结果保留二位小数)
【答案】(1)1A,60J;(2)6Ω;(3)1.49W
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)小灯泡L正常工作时的电流
小灯泡正常工作10s消耗的电能
(2)当P在a端时,灯泡正常发光
R0两端电压为
所以
(3)滑片P→b端时,电路中的电流
R两端电压为
此时R消耗的功率为
滑片P→c点时
解得
因为串联且两部功率相等
"L 和R0”两端总电压
∴滑片P→c点时电路消耗的总功率为
此时电路中的电流为
解法一∶
滑片P→c点时,灯泡两端电压
灯泡L的实际功率为
解法二∶
滑片P→c点时R消耗的实际功率
灯泡L消耗的实际功率
答:(1)小灯泡L正常工作时的电流为1A,小灯泡正常工作10s消耗的电能为60J;
(2) R0的电阻为6Ω;
(3)滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率为1.49W。
34. 具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船“天鲲号”(如图),可用于挖掘水下泥土、砂石等。作业时,输送系统将水下挖掘的泥石等,通过输送管输送到指定地方。(已知水的密度为,g取10N/kg)
(1)求水面下3m处的船体上受到水的压强;
(2)若“天鲲号”漂浮在水面时排开水的体积为,求它受到的总重力;
(3)某次作业时,输送系统工作1h,通过泥泵将12600t泥土输送到30m高处,假设泥泵的效率为70%,求泥泵的功率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)水面下3m处的船体上受到水的压强
(2)“天鲲号”受到的浮力
根据物体的浮沉条件可知,“天鲲号”受到的总重力和浮力是一对平衡力,它受到的总重力
(3)输送系统所做的有用功
输送系统所做的总功
输送系统功率
答:(1)水面下3m处的船体上受到水的压强为;
(2)若“天鲲号”漂浮在水面时排开水的体积为,它受到的总重力为;
(3)泥泵的功率为。
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