内容正文:
2025年江苏省泰州市姜堰区中考物理二模试卷
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1. 下列估计值中最接近实际值是( )
A. 人感觉非常舒适的温度为37℃ B. 一节课的时间为0.45h
C. 一个鸡蛋的重力约为0.5N D. 家用冰箱的功率约为1000W
2. 近期机场上空出现如图所示的圈圈。经调查,圈圈是两架飞机在高空盘旋飞行时,发动机排出的湿热气流与高空冷空气相遇后形成的白色雾气组成,形成白色雾气的过程所对应的物态变化是( )
A. 蒸发 B. 熔化 C. 液化 D. 凝固
3. 下列关于物理学家做出贡献的叙述,不符合历史事实的是( )
A. 安培——电磁感应现象
B. 欧姆——电流的大小与电压、电阻的关系
C. 焦耳——影响电热大小的因素
D. 奥斯特——电流的磁效应
4. 关于能源、信息和材料,下列说法中正确的是( )
A. 煤、太阳能、天然气都是可再生能源 B. 可见光属于电磁波
C. LED灯中的发光二极管由超导体材料制成 D. “永动机”会随科技的发展而实现
5. 关于力与运动的关系,下列说法中正确的是( )
A. 匀速上升的电梯,所受到的拉力的大小等于电梯的总重力
B. 推出去的铅球能在空中飞行,是因为铅球受到惯性的作用
C. 人推桌子,桌子没有动,是因为推力小于摩擦力
D. 飞船绕地球做匀速圆周运动时,受平衡力作用
6. 以下诗句和歌词,能说明“运动的相对性”的是( )
A. 小小竹排江中游,巍巍青山两岸走
B. 看山恰似走来迎,仔细看山山不动
C. 牛从桥上过,桥流水不流
D. 游云西行,而谓月之东驰
7. 如图所示,两块完全相同的长方体物块,分别在拉力 F1、F2的作用下,沿同一个水平地面以不同的速度做匀速直线运动,已知 F1< F2,v1<v2,则两种情况下物块所受摩擦力 f1和 f2的大小关系为( )
A. f1<f2 B. f1=f2 C. f1>f2 D. 无法比较
8. 在综合实践活动中,小明用测电笔来判断家里电灯的开关是接在火线上还是接在零线上,闭合开关,灯泡正常发光,用测电笔分别检测开关的两个接线柱,发现氖管两次都发光,根据此现象( )
A. 可以确定,开关接在火线上
B. 可以确定,开关接在零线上
C. 无法确定开关接在火线上还是零线上
D. 需断开开关,再检测这两个接线柱才能判断接在火线上还是零线上
9. 心肺机用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。“电动泵”的工作原理如图所示,将线圈ab固定在活塞一端,利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动,从而使血液定向流动,阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时( )
A. 该装置的工作原理是电磁感应 B. 该电动泵可用干电池供电
C. 活塞将向左运动 D. 此时为“送血”状态
10. 如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A. 若m相同,Δt越小,燃料的热值越大 B. 若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C. 若的值越大,燃料的热值越大 D. 若的值越大,燃料的热值越大
11. 小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理,通过调节升降台的高度让金属块浸入盛满水的溢水杯中(金属块始终未与容器底接触),溢出的水会流入右侧空桶中,下列说法正确的是( )
A. 随着升降台升高,水对溢水杯底部的压力越大
B. 金属块浸没后,在水中的深度越深,弹簧测力计A的示数越小
C. 金属块浸没前,由弹簧测力计A、B的变化量也能证明阿基米德原理
D. 若实验前溢水杯中未装满水,对实验结果没有影响
12. 如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R接入电路阻值的变化关系图像,如图乙、丙所示.则下列说法中正确的是( )
A. 小灯泡的额定功率为3W
B. 当电流表示数为0.25A时,滑动变阻器消耗的电功率为2.85W
C. 滑动变阻器的I﹣U图像与小灯泡的I﹣U图像相交且存在两个交点
D. 若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω~50Ω
二、填空题:本大题共7小题,共20分。
13. 小明到海拔3700m的峨眉山旅游,发现在山上“煮米不成饭”,他认为是因为山上的泉水太冷,实际上是因为高山上的________较低,从而导致水的沸点________的缘故。
14. 如图是某住宅小区内的场景。
(1)图中A是禁鸣标志,禁鸣是在__________处控制噪声,鸣叫的笛声是由汽车喇叭的_______产生的;
(2)图中B是汽车限速标志,“5”表示小区内车速不能超过_______。
15. 冰箱拿出的冰棒会“粘”住舌头,因为液体_________(填写物态变化的名称)的缘故,冰棒虽然温度很低,但是手握木棍却没有感觉,说明木棍的______性较好(选填“导热”或“隔热”);如图b,带电的塑料棒靠近铝箔条,发现铝箔条可以“粘”在塑料棒上,它的原理和图a验电器的原理______(选填“相同”或“不同”);将两个表面光滑的铅块相互紧压后,发现它们会“粘”在一起,这说明分子间有________。
16. 一小球的重力为10N,用弹簧测力计吊着小球,使小球一半浸在水中,测力计示数为4.2N,则此时小球受到的浮力为______N;若剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为______N。
17. 四冲程汽油机中的_________冲程是提供动力的,已知该汽油机飞轮转速为1200r/min,能量输出效率为20%,则该汽油机每秒钟对外做功_________次;若该发动机完全燃烧2L的汽油能够输出的有用功为_________J。(汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.75×103kg/m3)
18. 为了测出电视机在待机时的电功率,小明在外出期间,关闭家中其他用电器,只让电视机处于待机状态,用电能表测出待机时电视机所消耗的电能,则电视机待机时的电功率为______W;这些电能可供一只“220V 10W”的LED灯正常工作______h,一只这样的LED灯与一只“220V 100W”的白炽灯正常发光时亮度相当,若白炽灯正常发光时的效率为8%,则LED灯正常发光时的效率为______。
时间
电能表示数
3月20日中午12点
65728
3月24日下午16点
65731
19. 某款家用吸尘器额定电压为220V,额定电流为4A,吸尘器正常工作的额定功率为______W;正常工作时,吸尘器电动机线圈的发热功率为32W,则电动机线圈的电阻为 ______Ω,该电动机的效率为______。(结果保留一位小数)
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
20. 根据平面镜成像的特点,画出图中物体AB在平面镜中所成的像。
( )
21. 如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,F2表示鱼线对鱼竿的拉力,请在图中画出F1、F2的力臂L1、L2。
22. 如图,投影仪灯泡功率很大,所以需要风扇散热,使用后,应先关闭灯泡L,再关闭风扇M;请用笔画线表示导线在图中把电路连接完整,要求实现:先断开开关S1,灯泡熄灭,风扇继续转动,再断开开关S2,风扇才停止转动;若只闭合开关S1,灯泡不亮。
四、实验探究题:本大题共7小题,共38分。
23. 用杠杆和滑轮组均可提升重物。
(1)如图甲,在C点用竖直向上的力将挂在A点重为180N的物体匀速提升0.2m,用时2s,已知杠杆机械效率为90%,则拉力做功的功率是______ W;不计摩擦,仅将物体由A点挂到B点,杠杆的机械效率将________;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)如图乙,用滑轮组竖直向上匀速提升重物,当重物和动滑轮的总重为300N时,滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦,则动滑轮重为________N,以下方法中不能提高该滑轮组机械效率的是______(填序号)。
①增大物体提升高度
②增加物体的重力
③减小动滑轮的重力
24.
(1)图是探究动能大小与哪些因素有关实验装置,通过______比较小车动能大小;
(2)图实验中通过______比较电流做功多少;(选填“电流表示数”或“灯的亮度”)
(3)如图是研究“短路引起熔丝熔断”的实验,增加一根导线,并将此导线接在______两点间闭合开关,造成短路,可引起熔丝熔断;在实际生活中,除短路外,______也会引起电路中的电流过大而将熔丝熔断。
25. 在“探究冰的熔化特点”和“观察水的沸腾”实验中,小明同学进行了如下操作:
(1)如甲图所示,将装有碎冰的烧杯不用酒精灯加热,直接放置在空气中也可以使冰熔化,实验中要观察________并记录各个时刻的温度;
(2)冰完全熔化完后,在烧杯下放入酒精灯,如图乙所示,加热一段时间后水沸腾;水中气泡上升过程如图a、b,则图________中是沸腾时的情况,此时气泡内气体的主要成分是________;
(3)小明画出了温度随时间变化图像如图丙,则B点时的内能______ C点时的内能(选填“大于”“小于”或“等于”),判断依据是______;
(4)同组的小华同学设计了图丁的装置,但是一段时间后,观察到当烧杯中的水沸腾时,试管中的水不会沸腾,此时试管内的水和烧杯中的水相等的物理量是______(选填①温度;②热量;③内能)。
26. 小明用如图所示装置做了以下光学探究实验:
(1)他利用图甲所示装置探究了“光的反射定律”:
①为了显示光路,纸板的表面应________(选填“光滑”或“粗糙”)些;
②在纸板上标上刻度是为了方便测量________的大小;
③实验中在测得一组反射角与入射角数据后,得到光反射时反射角和入射角的大小关系,存在的缺陷是________;
(2)他利用图乙所示装置探究了“平面镜成像规律”:
在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,再拿一支外形完全相同的不点燃的蜡烛B,在玻璃板后移动,人眼应在蜡烛_________(选填“A”或“B”)一侧进行观察。直到看上去蜡烛B跟A的像完全重合;若手持蜡烛A以3cm/s的速度竖直向上移动,则A的像相对于蜡烛A的速度为______cm/s。
(3)他利用焦距为10cm的凸透镜“探究凸透镜的成像规律”:
①在如图丙所示的位置光屏上得到一个清晰的像,这个像是倒立、_________(选填“放大”或“缩小”)的实像;接着他将一副近视眼镜放在烛焰和该凸透镜之间,移动光屏得到清晰的像,此时撤去近视眼镜,像变得模糊,凸透镜和光屏位置不变,把蜡烛______(选填“远离”或“靠近”)透镜时,在光屏上会再次得到清晰的像;
②取走近视眼镜后,保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到35cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰像,应把光屏移至______cm刻度线处,这与________(选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)原理相同。
27. 小明分别利用绿豆和黄豆探究“重力的大小与质量的关系”,他利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)根据测得的实验数据描绘成G-m的图像,发现图像是一条经过原点的直线,由此可知“物体所受的重力大小与质量成_________”;
(2)小明利用绿豆和黄豆分别进行实验:测量出它们的重力和质量,并绘制出G-m图像,三个图像中正确的是______;(ρ绿豆>ρ黄豆)
(3) 对于小明的实验过程你的评价是______。
A. 不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B. 不合理,因为他没有使物体的质量成倍变化,应该用砝码做实验
C. 合理,因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系
28. 小明在学习了密度计的相关知识后,想用家中器材(如图所示)测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为ρ水,请你帮他完成测量鸡蛋密度的实验方案。
(1)用刻度尺测量出塑料管的长度为9.50cm;
(2)①将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中,测出塑料管露出液面的长度为4.00cm;
②将鲜鸡蛋放入水中,稳定后,鸡蛋沉在水底;向水中加盐使鸡蛋悬浮,测出竖直漂浮塑料管露出液面的长度为4.50cm;
③通过计算可知,这枚鲜鸡蛋密度为________g/cm3;
④若继续向液体中加盐,鸡蛋稳定后所受浮力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)做完实验后,同学们通过查资料,从概念及单位理解生活和科技中的不同“密度”:如我国东南沿海地区的人口密度比西北地区要大,这里的“人口密度”指单位土地面积上的人数。据此,下列关于我国西北地区的平均人口密度的估计合理的是______(填字母)。
A.1500人/m3
B.1500人/m2
C.1500人/km3
D.1500人/km2
29. 创新科技小组的同学完成了以下几个电学实验。
(1)第一小组利用图甲电路,测未知电阻R的阻值,然后借助于R完成“电流和电压关系”的探究,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
①图甲有导线尚未连接,请用笔画线代替导线将其连接_________;
②闭合开关前,滑片应调至最______(选填“左”或“右”)端;
③闭合开关后,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图乙所示,然后计算得R=_______Ω;
④借助于刚刚测出的R,并用以上器材探究“电流和电压关系的实验”,现有如下表格的3组实验数据,不可能获得的数据有_______(选填序号),并说明理由_______。
序号
电压U/V
电流I/A
1
0.5
0.1
2
1.0
0.2
3
2.0
0.4
(2)第二小组测小灯泡的额定功率,小灯泡铭牌上仅有“0.3A”字样,现提供电压未知但恒定的电源、电压表或电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关、导线等,下列方案可行的是________。
A. B. C.
(3)第三小组借助于图丙电路测量Rx阻值,电源电压恒为U,定值电阻R1已知。
第一步:闭合开关S,S1接a,滑动变阻器滑片调至某一位置,读出此时电压表示数为U1;
第二步:闭合开关S,S1接b,______调滑片(选填“向左”“向右”或“不”),读出此时电压表示数为U2;
第三步:未知电阻Rx=______(用U,U1,U2和R1表示)。
五、计算题:本大题共2小题,共12分。
30. 如图,是一台以柴油为动力的双履带消防机器人,质量为1200kg,静止时每条履带与地面接触面积为0.2m2,在某段平直公路上,机器人以4m/s的速度匀速行驶5min,其受到的阻力是机器人所受重力的0.2倍,通过这段路程共消耗0.18kg柴油(q柴油=4.0×107J/kg;g取10N/kg)。求:
(1)机器人3min通过的路程;
(2)机器人静止时,对水平地面产生的压强;
(3)机器人在这段路程中消耗柴油用于牵引力做功的效率。
31. 小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫,小明研究发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位,其电路示意图如图所示,电源电压为12V,高温功率为20W,低温功率为9W。求:
(1)R1和R2的阻值分别是多少?
(2)座椅垫处于“高温”挡时,5min就可以将质量为0.5kg的加热片从10℃加热到34℃,若不计热量损失,则加热片材料的比热容是多少?
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2025年江苏省泰州市姜堰区中考物理二模试卷
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1. 下列估计值中最接近实际值的是( )
A. 人感觉非常舒适的温度为37℃ B. 一节课的时间为0.45h
C. 一个鸡蛋的重力约为0.5N D. 家用冰箱的功率约为1000W
【答案】C
【解析】
【详解】A.人体正常体温约,人感觉非常舒适的温度一般在,故A不符合题意;
B.一节课的时间通常是,故B不符合题意;
C.一个鸡蛋的质量约为
重力约为
故C符合题意;
D.家用电冰箱的功率一般在左右,1000W功率过大,故D不符合题意。
故选C
2. 近期机场上空出现如图所示的圈圈。经调查,圈圈是两架飞机在高空盘旋飞行时,发动机排出的湿热气流与高空冷空气相遇后形成的白色雾气组成,形成白色雾气的过程所对应的物态变化是( )
A. 蒸发 B. 熔化 C. 液化 D. 凝固
【答案】C
【解析】
【详解】发动机排出的湿热气流与高空冷空气相遇后,液化形成小水滴,所以白色的雾气是液化现象形成的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 下列关于物理学家做出贡献的叙述,不符合历史事实的是( )
A. 安培——电磁感应现象
B. 欧姆——电流的大小与电压、电阻的关系
C. 焦耳——影响电热大小的因素
D. 奥斯特——电流的磁效应
【答案】A
【解析】
【详解】A.安培的贡献为安培定则,电磁感应现象是法拉第的贡献,故A错误,符合题意;
B.欧姆的欧姆定律探究的是电流的大小与电压、电阻的关系,故B正确,不符合题意;
C.焦耳发现了焦耳定律,探究影响电热大小的因素,故C正确,不符合题意;
D.奥斯特发现通电导体周围存在磁场,为电流的磁效应,故D正确,不符合题意。
故选A。
4. 关于能源、信息和材料,下列说法中正确的是( )
A. 煤、太阳能、天然气都是可再生能源 B. 可见光属于电磁波
C. LED灯中的发光二极管由超导体材料制成 D. “永动机”会随科技的发展而实现
【答案】B
【解析】
【详解】A.煤、天然气不能在短时间内形成,是不可再生能源,太阳能可以源源不断的获得,是可再生能源,故A错误;
B.根据课本电磁波谱可知:射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波等都是电磁波,故B正确;
C.LED灯中的发光二极管是由半导体材料制成的,故C错误;
D.任何一部机器都不能无中生有的制造能量,而机械能在转化的过程中,必然会有一部分转化为其它形式的能量,因此不能制造出永动机,故D错误。
故选B。
5. 关于力与运动的关系,下列说法中正确的是( )
A. 匀速上升的电梯,所受到的拉力的大小等于电梯的总重力
B. 推出去铅球能在空中飞行,是因为铅球受到惯性的作用
C. 人推桌子,桌子没有动,因为推力小于摩擦力
D. 飞船绕地球做匀速圆周运动时,受平衡力作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.匀速上升的电梯,受到重力和拉力的作用,由于是匀速直线运动,因此这两个力是一对平衡力,大小相等,故A正确;
B.铅球被推出后能够在空中继续飞行,是因为铅球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.人推桌子,桌子没动,此时桌子处于静止状态,受到平衡力的作用,推力等于摩擦力,故C错误;
D.飞船绕地球做匀速圆周运动时,力与运动方向不在同一直线上,运动方向不断改变,受到的是非平衡力,故D错误。
故选A。
6. 以下诗句和歌词,能说明“运动的相对性”的是( )
A. 小小竹排江中游,巍巍青山两岸走
B. 看山恰似走来迎,仔细看山山不动
C. 牛从桥上过,桥流水不流
D. 游云西行,而谓月之东驰
【答案】B
【解析】
【详解】A.小小竹排江中游,巍巍青山两岸走,说明以竹排为参照物,两岸的山是运动的,未体现运动的相对性,故A不符合题意;
B.看山恰似走来迎,仔细看山山不动,说明以自己为参照物,山是运动的,以河岸为参照物,山是静止的,体现了运动的相对性,故B符合题意;
C.牛从桥上过,桥流水不流,说明以牛为参照物,桥是运动的,河水是静止的,未体现运动的相对性,故C不符合题意;
D.游云西行,而谓月之东驰,说明以向西运动的云为参照物,月亮向东运动,未体现运动的相对性,故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,两块完全相同的长方体物块,分别在拉力 F1、F2的作用下,沿同一个水平地面以不同的速度做匀速直线运动,已知 F1< F2,v1<v2,则两种情况下物块所受摩擦力 f1和 f2的大小关系为( )
A. f1<f2 B. f1=f2 C. f1>f2 D. 无法比较
【答案】C
【解析】
【详解】两块长方体完全相同,对水平地面的压力大小等于自身重力大小,但F2是斜向上的拉力,有向上的作用效果,压力会减小;所以乙的压力小于甲的压力,故放在水平地面上,接触面的粗糙程度相同,但两个物体受到的摩擦力也是不同的,物块受到的摩擦力的大小关系。
故选C。
8. 在综合实践活动中,小明用测电笔来判断家里电灯的开关是接在火线上还是接在零线上,闭合开关,灯泡正常发光,用测电笔分别检测开关的两个接线柱,发现氖管两次都发光,根据此现象( )
A. 可以确定,开关接在火线上
B. 可以确定,开关接在零线上
C. 无法确定开关接在火线上还是零线上
D. 需断开开关,再检测这两个接线柱才能判断接在火线上还是零线上
【答案】A
【解析】
【详解】假设开关接在火线上,闭合开关,灯泡正常发光,用测电笔分别检测开关的两个接线柱,氖管都发光,符合题意,假设成立,故开关接在火线上;假设开关接在零线上,闭合开关,灯泡正常发光,用测电笔分别检测开关的两个接线柱,会发现氖管都不发光,不符合题意,假设不成立,故开关不是接在零线上;假设需要断开开关,再检测这两个接线柱,不管开关接在火线还是零线,都会发现检测一个接线柱,氖管有发光,检测另一个接线柱,氖管不发光,那么不能判断开关接在火线上还是零线上;综上所述,可以确定,开关接在火线上,如果断开开关,再检测这两个接线柱,是不能判断开关接在火线上还是零线上;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 心肺机用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。“电动泵”的工作原理如图所示,将线圈ab固定在活塞一端,利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动,从而使血液定向流动,阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时( )
A. 该装置的工作原理是电磁感应 B. 该电动泵可用干电池供电
C. 活塞将向左运动 D. 此时为“送血”状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.该装置的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,与电动机原理相同,故A不符合题意;
B.普通干电池的电压会随使用时间快速下降,可能导致电动泵输出功率不稳定,影响血液循环的精确控制。而心肺机需要持续、稳定的电源支持,锂电池因能量密度高、放电曲线平稳,更符合此类需求,故B不符合题意;
CD.根据安培定则可知:螺线管的左端是S极,此时固定磁铁和电磁铁相互吸引,活塞向左运动,K1关闭,K2打开,为“抽血”状态,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A. 若m相同,Δt越小,燃料的热值越大 B. 若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C. 若的值越大,燃料的热值越大 D. 若的值越大,燃料的热值越大
【答案】D
【解析】
【详解】我们假定为两套装置的加热水的效率是相同的。燃料的热值大小不能直接测量,需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放η,而
Q吸=c水m水Δt
Q放=mq
即
c水m水Δt=mqη
解得
通过这个式子可以做以下推导:
A.若m相同,Δt越小,则燃料的热值越小,故A错误,不符合题意;
B.若Δt相同,m越大,则燃料的热值越小,故B错误,不符合题意;
C.若的值越大,即的值越小,则燃料的热值越小,故C错误,不符合题意;
D.若的值越大,则燃料的热值越大,故D正确,符合题意。
故选D。
11. 小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理,通过调节升降台的高度让金属块浸入盛满水的溢水杯中(金属块始终未与容器底接触),溢出的水会流入右侧空桶中,下列说法正确的是( )
A. 随着升降台升高,水对溢水杯底部的压力越大
B. 金属块浸没后,在水中的深度越深,弹簧测力计A的示数越小
C. 金属块浸没前,由弹簧测力计A、B的变化量也能证明阿基米德原理
D. 若实验前溢水杯中未装满水,对实验结果没有影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.随着升降台升高,金属块浸入水中深度变大,但溢水杯中水的深度不变,根据,水对溢水杯底部的压强不变,由知水对溢水杯底部的压力不变,故A错误;
B.金属块浸没在水中的深度越深,排开水的体积不变,受到的浮力不变,根据称重法可知弹簧测力计A的示数不变,故B错误;
C.金属块浸没前,金属块排开的水全部溢出到桶中,根据称重法可知弹簧测力计A的示数变化量即为物体受到的浮力,弹簧测力计B的示数变化量即为排开液体的重力,弹簧测力计A和B的示数变化量相等,即浮力大小等于排开液体的重力,所以也能证明阿基米德原理,故C正确;
D.若实验前溢水杯中未装满水,物体受到的浮力不变,溢出的水将减小,测得的偏小,故对实验结果有影响,故D错误。
故选C。
12. 如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R接入电路阻值的变化关系图像,如图乙、丙所示.则下列说法中正确的是( )
A. 小灯泡的额定功率为3W
B. 当电流表示数为0.25A时,滑动变阻器消耗的电功率为2.85W
C. 滑动变阻器的I﹣U图像与小灯泡的I﹣U图像相交且存在两个交点
D. 若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω~50Ω
【答案】D
【解析】
【详解】由图甲可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测灯泡两端电压。
A.根据串联电路电流特点和图乙可知,当电流为0.6A时,电压表示数为6V,而小灯泡L的额定电流为0.6A,因此小灯泡的额定功率为
故A错误;
BC.由图乙可知,当电路中电流为0.6A时,灯泡两端电压为6V,由图丙可知,此时滑动变阻器阻值为10Ω,根据欧姆定律可知,滑动变阻器两端电压为
此时,滑动变阻器与灯泡两端电压都为6V,且通过灯泡和滑动变阻器的电流都为0.6A,滑动变阻器的I﹣U图像与小灯泡的I﹣U图像相交,且只有一个交点。根据串联电路电压特点可知,电源电压为
由图乙可知,当电流表示数为0.25A时,电压表示数为1V,即灯泡两端电压为1V,则滑动变阻器两端电压为12V-1V=11V,滑动变阻器消耗的电功率为
故BC错误;
D.若将电压表量程换为0~3V,则灯泡两端电压最大为3V,由图乙可知,此时电路中电流为0.5A。根据串联电路电压特点可知,此时滑动变阻器两端电压最小为
根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的最小值为
因此滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω~50Ω,故D正确。
故选D。
二、填空题:本大题共7小题,共20分。
13. 小明到海拔3700m的峨眉山旅游,发现在山上“煮米不成饭”,他认为是因为山上的泉水太冷,实际上是因为高山上的________较低,从而导致水的沸点________的缘故。
【答案】 ①. 大气压 ②. 降低
【解析】
【详解】[1][2] 因为海拔越高,气压越低,所以高山上的大气压比平原上的要低;又因为液体沸点随液面上气压的减小而降低,所以水的沸点低于,在这些地方用普通锅煮饭,往往煮不熟。
14. 如图是某住宅小区内的场景。
(1)图中A是禁鸣标志,禁鸣是在__________处控制噪声,鸣叫的笛声是由汽车喇叭的_______产生的;
(2)图中B是汽车限速标志,“5”表示小区内车速不能超过_______。
【答案】(1) ①. 声源 ②. 振动
(2)5km/h
【解析】
【小问1详解】
[1] A是禁鸣标志,禁鸣是在声源处处理噪声,是在声源处控制噪声。
[2]振动产生声音,鸣叫的笛声是由汽车喇叭的振动产生。
【小问2详解】
图中B是汽车限速标志,“5”表示小区内车速不能超过5km/h,在中国道路,小车行驶的速度单位是km/h。
15. 冰箱拿出的冰棒会“粘”住舌头,因为液体_________(填写物态变化的名称)的缘故,冰棒虽然温度很低,但是手握木棍却没有感觉,说明木棍的______性较好(选填“导热”或“隔热”);如图b,带电的塑料棒靠近铝箔条,发现铝箔条可以“粘”在塑料棒上,它的原理和图a验电器的原理______(选填“相同”或“不同”);将两个表面光滑的铅块相互紧压后,发现它们会“粘”在一起,这说明分子间有________。
【答案】 ①. 凝固 ②. 隔热 ③. 不同 ④. 引力
【解析】
【详解】[1]冰箱拿出的冰棒温度很低,舌头表面的唾液遇到冰棒会凝固,所以冰棒会“粘”住舌头。
[2]冰棒温度很低,但手握木棍却没有感觉,说明木棍不容易传导热量,即木棍的隔热性较好。
[3]图a验电器的原理是同种电荷相互排斥;带电的塑料棒靠近铝箔条,铝箔条“粘”在塑料棒上,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质,所以它的原理和验电器的原理不同。
[4]将两个表面光滑的铅块相互紧压后会,接触面上分子的距离会变得很小,这样会产生分子间的作用,故铅块“粘”在一起,说明分子间有引力。
16. 一小球的重力为10N,用弹簧测力计吊着小球,使小球一半浸在水中,测力计示数为4.2N,则此时小球受到的浮力为______N;若剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为______N。
【答案】 ①. 5.8 ②. 10
【解析】
【详解】[1][2]小球一半浸在水中,受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,若小球全部浸在水中,受到的浮力为
此时浮力大于重力,小球将上浮,最终漂浮在水中,受到的浮力等于其重力
17. 四冲程汽油机中的_________冲程是提供动力的,已知该汽油机飞轮转速为1200r/min,能量输出效率为20%,则该汽油机每秒钟对外做功_________次;若该发动机完全燃烧2L的汽油能够输出的有用功为_________J。(汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.75×103kg/m3)
【答案】 ①. 做功 ②. 10 ③. 1.38×107
【解析】
【详解】[1]四冲程汽油机中,做功冲程是内能转化为机械能,为汽油机提供动力的冲程。
[2]四冲程汽油机飞轮转速,即飞轮每秒转20圈,由于汽车发动机工作时,在一个工作循环中曲轴转2圈,飞轮转2圈,做功一次,所以该汽油机每秒钟对外做功10次。
[3]已知汽车发动机,消耗的汽油体积
根据可知,汽油质量
汽油完全燃烧所释放的热量
由得,发动机输出的有用功
18. 为了测出电视机在待机时的电功率,小明在外出期间,关闭家中其他用电器,只让电视机处于待机状态,用电能表测出待机时电视机所消耗的电能,则电视机待机时的电功率为______W;这些电能可供一只“220V 10W”的LED灯正常工作______h,一只这样的LED灯与一只“220V 100W”的白炽灯正常发光时亮度相当,若白炽灯正常发光时的效率为8%,则LED灯正常发光时的效率为______。
时间
电能表示数
3月20日中午12点
65728
3月24日下午16点
65731
【答案】 ①. 3 ②. 30 ③. 80%
【解析】
【详解】[1]3月20日中午12点示数为6572.8kW·h,3月24日下午16点示数为6573.1kW·h,则消耗电能W=6573.1kW·h-6572.8kW·h=0.3kW·h
从3月20日中午12点到3月24日中午12点是4天,即4×24=96h
再到下午16点又过了4h,所以总时间t=96h+4h=100h
电视机待机功率
[2]已知电能W=0.3kW·h,LED灯功率P灯=10W=0.01kW
这些电能可供“220V 10W”的LED灯正常工作的时间
[3]因为两只灯正常发光时亮度相当,则工作相同时间产生的光能相等,设两只灯工作时间t1,产生的光能为W光,则对于白炽灯而言:
则LED灯正常发光时的效率为
19. 某款家用吸尘器额定电压为220V,额定电流为4A,吸尘器正常工作的额定功率为______W;正常工作时,吸尘器电动机线圈的发热功率为32W,则电动机线圈的电阻为 ______Ω,该电动机的效率为______。(结果保留一位小数)
【答案】 ①. 880 ②. 2 ③. 96.4%
【解析】
【详解】[1]吸尘器正常工作的额定功率为
P=UI=220V×4A=880W
[2]正常工作时,电流为4A,根据焦耳定律可知,电动机线圈的电阻为
[3]电动机的效率为
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
20. 根据平面镜成像的特点,画出图中物体AB在平面镜中所成的像。
( )
【答案】
【解析】
【详解】做出A关于平面镜的对称点 ,B关于平面镜的对称点 ,然后连接,并标上方向,平面镜成像为虚像,像用虚线,如图所示:
。
21. 如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,F2表示鱼线对鱼竿的拉力,请在图中画出F1、F2的力臂L1、L2。
【答案】
【解析】
【详解】已知支点O,从支点向的作用线作垂线,垂线段的长度即为动力臂;从支点向阻力的作用线作垂线,垂线段的长度即为阻力臂。如图所示
22. 如图,投影仪灯泡功率很大,所以需要风扇散热,使用后,应先关闭灯泡L,再关闭风扇M;请用笔画线表示导线在图中把电路连接完整,要求实现:先断开开关S1,灯泡熄灭,风扇继续转动,再断开开关S2,风扇才停止转动;若只闭合开关S1,灯泡不亮。
【答案】
【解析】
【详解】由题知,先断开开关S1,灯泡熄灭,风扇继续转动,再断开开关S2,风扇才停止转动;若只闭合开关S1,灯泡不亮,说明灯泡和风扇可以单独工作,因此它们是并联的,若只闭合开关S1,灯泡不亮,说明S2在干路上,S1和灯泡串联,只控制灯泡,如图所示
四、实验探究题:本大题共7小题,共38分。
23. 用杠杆和滑轮组均可提升重物。
(1)如图甲,在C点用竖直向上的力将挂在A点重为180N的物体匀速提升0.2m,用时2s,已知杠杆机械效率为90%,则拉力做功的功率是______ W;不计摩擦,仅将物体由A点挂到B点,杠杆的机械效率将________;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)如图乙,用滑轮组竖直向上匀速提升重物,当重物和动滑轮的总重为300N时,滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦,则动滑轮重为________N,以下方法中不能提高该滑轮组机械效率的是______(填序号)。
①增大物体提升高度
②增加物体的重力
③减小动滑轮的重力
【答案】(1) ①. 20 ②. 变大
(2) ①. 60 ②. ①
【解析】
【小问1详解】
[1]有用功
由可知,拉力所做的功
拉力的功率
[2]图甲中,克服杠杆重力做的功为额外功;将钩码移动到B点时,提升相同高度,B点上升的高度小些,即杠杆重心上升的高度减小,物重和杠杆重不变,由可知,有用功相同,额外功减小,总功减小,根据可知,杠杆的机械效率变大。
【小问2详解】
[1]不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
解得物体的重力,则动滑轮重
[2]增大提升的物重,有用功增大,而额外功几乎不变,有用功与总功的比值增大,则滑轮组的机械效率增大;减小动滑轮的重力,能减小额外功,使有用功在总功中所占的比例增大,则滑轮组的机械效率增大;而增大物体提升高度,不能改变有用功占总功的比例,不会改变滑轮组的机械效率,故①符合题意,②③不符合题意。
故选①。
24.
(1)图是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置,通过______比较小车动能大小;
(2)图实验中通过______比较电流做功多少;(选填“电流表示数”或“灯的亮度”)
(3)如图是研究“短路引起熔丝熔断”的实验,增加一根导线,并将此导线接在______两点间闭合开关,造成短路,可引起熔丝熔断;在实际生活中,除短路外,______也会引起电路中的电流过大而将熔丝熔断。
【答案】(1)木块运动的距离
(2)灯的亮度 (3) ①. BD ②. 用电器的总功率过大
【解析】
【小问1详解】
根据转换法,探究动能大小与哪些因素有关的实验中,通过木块运动的距离比较小车动能大小。
【小问2详解】
根据转换法,图乙实验中通过灯的亮度比较电流做功多少,灯越亮,说明电流做功越多。
【小问3详解】
[1]研究“短路引起熔丝熔断”的实验中,将一根导线接在BD两点间,闭合开关,造成灯泡被短路,会使得电路中电流过大,可引起熔丝熔断。
[2]在实际生活中,除短路外,根据,用电器的总功率过大也会引起电路中的电流过大而将熔丝熔断。
25. 在“探究冰的熔化特点”和“观察水的沸腾”实验中,小明同学进行了如下操作:
(1)如甲图所示,将装有碎冰的烧杯不用酒精灯加热,直接放置在空气中也可以使冰熔化,实验中要观察________并记录各个时刻的温度;
(2)冰完全熔化完后,在烧杯下放入酒精灯,如图乙所示,加热一段时间后水沸腾;水中气泡上升过程如图a、b,则图________中是沸腾时的情况,此时气泡内气体的主要成分是________;
(3)小明画出了温度随时间变化图像如图丙,则B点时的内能______ C点时的内能(选填“大于”“小于”或“等于”),判断依据是______;
(4)同组的小华同学设计了图丁的装置,但是一段时间后,观察到当烧杯中的水沸腾时,试管中的水不会沸腾,此时试管内的水和烧杯中的水相等的物理量是______(选填①温度;②热量;③内能)。
【答案】(1)冰的状态变化
(2) ①. a ②. 水蒸气
(3) ① 小于 ②. 熔化过程中吸收热量
(4)①
【解析】
【小问1详解】
在“探究冰的熔化特点”实验中,需要观察冰的状态变化并记录各个时刻的温度,以此来探究冰熔化时的温度变化规律和状态变化情况。
【小问2详解】
[1][2]水沸腾时,整个容器内水温相同,水内部不停汽化,产生大量水蒸气进入气泡,气泡上升过程中不断变大,所以图a是沸腾时的情况;图b中气泡上升过程中变小,是沸腾前的情况;水沸腾时,气泡内气体的主要成分是水汽化形成的水蒸气。
【小问3详解】
[1][2]B点时的内能小于C点时的内能,冰在熔化过程中(从B到C),持续吸收热量,虽然温度不变,但内能增加,所以C点内能更大。
【小问4详解】
当烧杯中的水沸腾时,试管中的水达到沸点,但由于试管内外水温相同,试管中的水不能继续吸热,所以不会沸腾。此时试管内的水和烧杯中的水温度相等,热量是过程量,不能说“相等”,内能与质量、温度等有关,试管和烧杯中的水质量不同,内能也不同,所以相等的物理量是①温度。
26. 小明用如图所示装置做了以下光学探究实验:
(1)他利用图甲所示装置探究了“光的反射定律”:
①为了显示光路,纸板的表面应________(选填“光滑”或“粗糙”)些;
②在纸板上标上刻度是为了方便测量________的大小;
③实验中在测得一组反射角与入射角数据后,得到光反射时反射角和入射角的大小关系,存在的缺陷是________;
(2)他利用图乙所示装置探究了“平面镜成像规律”:
在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,再拿一支外形完全相同的不点燃的蜡烛B,在玻璃板后移动,人眼应在蜡烛_________(选填“A”或“B”)一侧进行观察。直到看上去蜡烛B跟A的像完全重合;若手持蜡烛A以3cm/s的速度竖直向上移动,则A的像相对于蜡烛A的速度为______cm/s。
(3)他利用焦距为10cm的凸透镜“探究凸透镜的成像规律”:
①在如图丙所示的位置光屏上得到一个清晰的像,这个像是倒立、_________(选填“放大”或“缩小”)的实像;接着他将一副近视眼镜放在烛焰和该凸透镜之间,移动光屏得到清晰的像,此时撤去近视眼镜,像变得模糊,凸透镜和光屏位置不变,把蜡烛______(选填“远离”或“靠近”)透镜时,在光屏上会再次得到清晰的像;
②取走近视眼镜后,保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到35cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏移至______cm刻度线处,这与________(选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)原理相同。
【答案】(1) ①. 粗糙 ②. 反射角和入射角 ③. 一次实验有很大的偶然性
(2) ①. A ②. 0
(3) ①. 缩小 ②. 靠近 ③. 80 ④. 投影仪
【解析】
【小问1详解】
①[1]为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应较粗糙些,光射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚。
②[2]在纸板上标上刻度是为了方便测量入射角和反射角大小,从而探究反射角与入射角的关系。
③[3]实验中只测得一组反射角与入射角数据后就得出结论,存在的缺陷是实验次数太少,结论具有偶然性,应多次实验得出普遍规律。
【小问2详解】
[1]因为平面镜成像的原理为光的反射,在探究平面镜成像规律时,人眼应在蜡烛A一侧进行观察,这样蜡烛A经玻璃板反射后的光线才能射入人眼,人才能看到蜡烛A的像以及蜡烛B与像的重合情况。
[2]平面镜成像时,像与物关于镜面对称,若手持蜡烛A以3cm/s的速度竖直向上移动,像也以3cm/s的速度竖直向上移动,所以A的像相对于蜡烛A的速度为0cm/s。
【小问3详解】
①[1]物体到凸透镜的距离是物距,像到凸透镜的距离是像距。已知凸透镜的焦距,从图上看透镜在光具座刻度处,而蜡烛在光具座处,物距
像距
所以成倒立、缩小的实像;
[2]将一副近视眼镜放在烛焰和该凸透镜之间,移动光屏得到清晰的像,此时撤去近视眼镜,像变得模糊,凸透镜就相当于近视眼的晶状体了,像成在了视网膜即光屏的前方,凸透镜和光屏位置不变,把蜡烛靠近透镜时,在光屏上会再次得到清晰的像;
②[3][4]保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到35cm刻度线处,此时物距
物距等于原来的像距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,应让像距等于原来的物距,所以像距应为30.0cm,即应把光屏移至80.0cm刻度线处;因为此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像可知,应用于投影仪。
27. 小明分别利用绿豆和黄豆探究“重力的大小与质量的关系”,他利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)根据测得的实验数据描绘成G-m的图像,发现图像是一条经过原点的直线,由此可知“物体所受的重力大小与质量成_________”;
(2)小明利用绿豆和黄豆分别进行实验:测量出它们的重力和质量,并绘制出G-m图像,三个图像中正确的是______;(ρ绿豆>ρ黄豆)
(3) 对于小明的实验过程你的评价是______。
A. 不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B. 不合理,因为他没有使物体的质量成倍变化,应该用砝码做实验
C. 合理,因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系
【答案】(1)正比 (2)C
(3)C
【解析】
【小问1详解】
分析图像是一条经过原点的倾斜直线,过原点的直线是正比例函数,即G与m比是一个定值,说明物体所受重力大小与质量成正比。
【小问2详解】
因物体所受重力大小与质量成正比,为一定值,两条直线应该重合,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
【小问3详解】
要探究物体所受重力的大小与质量的关系,必须改变物体的质量,绿豆和黄豆的材料不同,但不影响物体质量的改变,对于实验结果的探究无影响,实验中也不需要物体的质量成倍变化,所以,小明的实验过程中可以得到物体所受重力大小与质量的关系,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
28. 小明在学习了密度计的相关知识后,想用家中器材(如图所示)测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为ρ水,请你帮他完成测量鸡蛋密度的实验方案。
(1)用刻度尺测量出塑料管的长度为9.50cm;
(2)①将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中,测出塑料管露出液面的长度为4.00cm;
②将鲜鸡蛋放入水中,稳定后,鸡蛋沉在水底;向水中加盐使鸡蛋悬浮,测出竖直漂浮的塑料管露出液面的长度为4.50cm;
③通过计算可知,这枚鲜鸡蛋的密度为________g/cm3;
④若继续向液体中加盐,鸡蛋稳定后所受浮力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)做完实验后,同学们通过查资料,从概念及单位理解生活和科技中的不同“密度”:如我国东南沿海地区的人口密度比西北地区要大,这里的“人口密度”指单位土地面积上的人数。据此,下列关于我国西北地区的平均人口密度的估计合理的是______(填字母)。
A.1500人/m3
B.1500人/m2
C.1500人/km3
D.1500人/km2
【答案】 ①. 1.1 ②. 不变 ③. D
【解析】
【详解】(2)[1]塑料管长度为 L=9.50cm。初始漂浮时,塑料管露出液面长度为 h1=4.00cm,因此浸入水中的深度 h浸1=L−h1=5.50cm。
塑料管竖直漂浮在水中,塑料管重力 与浮力平衡,则G=ρ水gV排1=ρ水g⋅S⋅h浸1
其中 S 为塑料管横截面积;鸡蛋悬浮时,塑料管露出液面长度h2=4.50cm,浸入深度 h浸2=L−h2=5.00cm
此时液体密度ρ,其重力与浮力平衡G=ρgV排2=ρg⋅S⋅h浸2。
向水中加盐使鸡蛋悬浮,鸡蛋的密度等于盐水的密度,则有
则这枚鲜鸡蛋的密度
[2]继续向液体中加盐,盐水的密度变大,此时盐水的密度大于鲜鸡蛋的密度,由物体的沉浮条件可知,鸡蛋将漂浮,所受的浮力仍等于其重力,故鸡蛋稳定后所受浮力将不变。
(3)[3]“人口密度”指单位土地面积上的人数,面积单位为、,排除AC,1500人,不符合实际,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
29. 创新科技小组的同学完成了以下几个电学实验。
(1)第一小组利用图甲电路,测未知电阻R的阻值,然后借助于R完成“电流和电压关系”的探究,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
①图甲有导线尚未连接,请用笔画线代替导线将其连接_________;
②闭合开关前,滑片应调至最______(选填“左”或“右”)端;
③闭合开关后,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图乙所示,然后计算得R=_______Ω;
④借助于刚刚测出的R,并用以上器材探究“电流和电压关系的实验”,现有如下表格的3组实验数据,不可能获得的数据有_______(选填序号),并说明理由_______。
序号
电压U/V
电流I/A
1
0.5
0.1
2
1.0
0.2
3
2.0
0.4
(2)第二小组测小灯泡的额定功率,小灯泡铭牌上仅有“0.3A”字样,现提供电压未知但恒定的电源、电压表或电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关、导线等,下列方案可行的是________。
A. B. C.
(3)第三小组借助于图丙电路测量Rx阻值,电源电压恒为U,定值电阻R1已知。
第一步:闭合开关S,S1接a,滑动变阻器滑片调至某一位置,读出此时电压表示数为U1;
第二步:闭合开关S,S1接b,______调滑片(选填“向左”“向右”或“不”),读出此时电压表示数为U2;
第三步:未知电阻Rx=______(用U,U1,U2和R1表示)。
【答案】(1) ①. ②. 右 ③. 5 ④. 1 ⑤. 见解析
(2)A (3) ①. 不 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]测量未知电阻阻值的实验中,滑动变阻器和未知电阻串联,电压表并联在未知电阻两端,电流表串联在电路中,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,所以电压表选0~3V的量程,根据实验表格电流可知,电流小于0.6A,电流表选0~0.6A的量程,电流由电表的正接线柱流入,负接线柱流出,滑动变阻器一上一下连接在电路中,电路图如图所示
[2]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即最右端。
[3]图乙中,电流表所选量程为0~0.6A、分度值为0.02A,电流表的示数为I=0.3A。则未知电阻为
[4][5]滑动变阻器和定值电阻串联,电路中的最大电阻为
电路中的最小电流为
所以实验1数据不可能获得。
【小问2详解】
A.小灯泡正常发光的电流,调整电阻箱的电阻到合适的值,闭合开关S1、S2接a,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为,此时小灯泡正常发光。保持滑动变阻器滑片位置不变,开关S2接b,此时电压表的示数为,小灯泡两端的电压为,小灯泡的额定功率为,故A方案可行,符合题意;
B.通过开关通断,无法使通过小灯泡的电流达到,故B方案不可行,不符合题意;
C.闭合开关S1、S2,断开开关S3,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为,小灯泡正常发光,此时如果闭合开关S1、S3,断开S2,电流表正、负接线柱接反,无法测量电阻箱支路的电流,故无法求出并联电路的电压,故C方案不可行,不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
[1][2]闭合开关S,S1接a,此时滑动变阻器和串联,滑动变阻器的滑片调至某一位置时,电阻两端电压为电压表的示数,滑动变阻器两端的电压为,电路中的电流为
滑动变阻器接入的电阻为
闭合开关S,S1接b,此时滑动变阻器与电阻串联,为了求出,应保持滑动变阻器滑片位置不变,此时两端的电压为电压表的示数U2,滑动变阻器两端的电压为,电路中的电流为
未知电阻为
五、计算题:本大题共2小题,共12分。
30. 如图,是一台以柴油为动力的双履带消防机器人,质量为1200kg,静止时每条履带与地面接触面积为0.2m2,在某段平直公路上,机器人以4m/s的速度匀速行驶5min,其受到的阻力是机器人所受重力的0.2倍,通过这段路程共消耗0.18kg柴油(q柴油=4.0×107J/kg;g取10N/kg)。求:
(1)机器人3min通过的路程;
(2)机器人静止时,对水平地面产生的压强;
(3)机器人在这段路程中消耗柴油用于牵引力做功的效率。
【答案】(1)720m
(2)3×104Pa (3)40%
【解析】
【小问1详解】
机器人运动通过的路程为
【小问2详解】
消防机器人的重力为
消防机器人对水平地面的压力等于它所受的重力,则机器人对地面产生的压强为
【小问3详解】
机器人在平直公路上匀速直线运动,机器人所受的阻力和牵引力是一对平衡力,即
机器人在这段路程中,通过的路程为
则牵引力做功为
柴油燃烧放出的热量为
则机器人在这段路程中消耗柴油用于牵引力做功的效率为
31. 小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫,小明研究发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位,其电路示意图如图所示,电源电压为12V,高温功率为20W,低温功率为9W。求:
(1)R1和R2的阻值分别是多少?
(2)座椅垫处于“高温”挡时,5min就可以将质量为0.5kg的加热片从10℃加热到34℃,若不计热量损失,则加热片材料的比热容是多少?
【答案】(1)8.8Ω,7.2Ω
(2)0.5×103J/(kg·℃)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,开关S接B时,R1与R2串联,根据串联电路的特点可知,此时电路的总电阻较大,根据可知,电路的总功率较小,座椅垫处于低温挡;开关S接A时,电路为R2的简单电路,电路的总电阻较小,根据可知,电路的总功率较大,座椅垫处于高温挡;R2的阻值
R1与R2的总阻值
根据串联电路的电阻规律可得R1的阻值R1=R串-R2=16Ω-7.2Ω=8.8Ω
【小问2详解】
处于“高温”挡时,5min内座椅垫消耗的电能W=P高t=20W×5×60s=6000J
不计热量损失,加热片吸收的热量等于消耗的电能,即Q吸=W=6000J
加热片材料的比热容
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