内容正文:
2025年河南省鲁山县部分中学中考三模物理试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 物理中有很多单位和定律都是用物理学家的名字命名的。比如电流的单位是用_________的名字命名的;揭示了电流、电压和电阻之间关系的是_________定律。
2. 中国的古诗词中有很多都与物理知识相关。唐代诗人李白的“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”中能听到“玉笛声”,是因为______可以传播声音;能辨别出是“玉笛声”,是利用了_____这一声音的特性。
3. 北方的冬天,汽车追尾事故频发,造成这一现象的主要原因有:一是汽车在紧急刹车时,由于具有______,总要滑行一段距离才能停下来;二是当路面结冰时,冰的表面与柏油路面相比摩擦力______(选填“增大”或“减小”),使滑行距离加大,造成事故。
4. 如图所示是国产某品牌的电动混合动力汽车,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于 (填“用电器”或“电源”);刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,但与毛皮摩擦过的橡胶相互排斥,这说明干毛巾带 电.
5. 如图所示,是某品牌电蒸锅及其简化电路图。电蒸锅具有保温和加热两个挡位,加热挡功率为1200W,。当开关S1、S2都闭合时,电蒸锅处于___________挡,保温挡的功率为___________W。用此电蒸锅对1kg水加热使其温度升高80℃,加热过程中若不计热量损失,需要的时间为___________s。〔已知c水=4.2×103J/(kg·℃)〕
6. 清秋的早晨,荷叶上有很多大大的露珠,通过露珠看荷叶的纹理非常清晰,大大的露珠相当于______,这种研究方法叫______法,在研究物理问题时经常用到,请再举一个类似的例子。举例:________。
二、选择题(本题共8 小题,每小题2分,共16分。第7~12 题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2 分,选对但不全的得1 分,有错选的得0分)
7. 光让我们的世界色彩斑斓,下列诗句从物理学角度解释正确的是 ( )
A. “当窗理云鬓,对镜贴花黄”体现的是光的反射现象
B. “举杯邀明月,对影成三人”说明影都是光的直线传播形成的
C. “池水映明月,潭清疑水浅”都是光的折射现象
D. “香炉初上日,瀑水喷成虹”是光的反射形成的
8. 2023年5 月30 日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F运载火箭,成功将3 名航天员送入太空。以下说法错误的是( )
A. 载人飞船进入太空时动能不断增加,重力势能不断减少
B. 载人飞船的外壳需要防热性强的材料
C. 到达太空后航天员的惯性不变
D. 载人飞船在太空,地面发出的指令并不能立刻被探测器接收到
9. 如图所示,对于图片中所涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
A. 图甲,向下压活塞的过程,瓶内气体的内能减小
B. 图乙,瓶内气体推动塞子跳起时,瓶口出现白雾是液化现象
C. 图丙,悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力,没有斥力
D. 图丁,此冲程属于内燃机的压缩冲程,燃气的内能转化为活塞的机械能
10. 每年四月洛阳的牡丹花争相开放,花动全城。如图甲、乙所示为某中学老师用相机先后拍摄的两张牡丹花照片。下列说法中正确的是( )
A. 照相机拍照的原理利用了光的反射
B. 照片甲成的是倒立、缩小的实像
C. 拍摄照片乙时,相机应靠近牡丹花
D. 拍摄照片甲时的像距小于拍摄照片乙时的像距
11. 如图所示为简单的家庭电路部分示意图,下列说法正确的是( )
A. 空气开关一般安装在图中虚线框的位置
B. 三孔插座的连接符合安全用电原则
C. 灯泡与开关的连接符合安全用电原则
D. 图中的电能表的示数是123.4 kW·h
12. 如图所示,小明用一根绳绕在滑轮组上向上拉动物体,以下说法正确的是( )
A. 小明拉绳子提升物体时,直接对物体做了功
B. 小明如果先后匀速拉绳的速度不同,则拉绳的功率相同
C. 小明使用此滑轮组一定可以省功
D. 如果增大物重,则可以提高此滑轮组的机械效率
13. 如图所示,放置于水平桌面上的A、B两容器,底面积相等,注入液面高度相同的水,将两个完全相同且密度小于水的小球分别放入 A、B两个容器中(图中未画出),水不溢出。下列说法正确的是( )
A. 放入小球前,A、B容器底受到水的压强相等
B. 放入小球后,A容器底对水平桌面的压强增加量更大
C. 放入小球前,水对A容器底部的压力大于水对B容器底部的压力
D. 放入小球后,水对A容器底部的压力增加量大于水对B容器底部的压力增加量
14. 如图甲是一个电加热器的工作原理图,其中R1和R2是阻值不变的发热电阻;图乙是它的部分参数.当电加热器正常工作时,下列说法正确的是( )
额定电压
220V
额定加热功率
990W
额定保温功率
110W
乙
A. 只闭合开关S,加热器的功率为990W
B. 开关S闭合,S1由断开到闭合,电路中电流变大,R2的功率变大
C. 加热器在保温状态下工作5min,产生的热量
D. 电阻R1与R2的阻值之比为1︰8
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图甲所示为小明从滑梯上匀速滑下,图乙是小明运动的简化示意图,用一长方形代替小明。作出小明受力的示意图。
16. 如图,一束水平光射向平面镜上的A点,经过平面镜反射以后,反射光线射向水面上的O点发生折射,请确定平面镜的位置并完成光路图。
四、实验探究题(本题共3 小题,第17 题4 分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17. 如图甲所示,在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中:
(1)采用“水浴法”加热是为了使试管内物质受热 ______;
(2)图乙是根据实验记录绘制的温度随时间变化的图像,由图像可知:BC段物质处于 ______状态,物质在a点的内能 ______(选填“大于”、“等于”或“小于”)在b点的内能;
(3)由图乙可知该固体是 ______(选填“晶体”或“非晶体”)。
18. 为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在如图所示的情景中,沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块,弹簧测力计的示数如图所示。
(1)甲、乙、丙三次实验中,每次用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做_____,这样操作的目的是利用______的条件来测量滑动摩擦力的大小。
(2)通过比较______两图的实验可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。鞋底做得凹凸不平,应用了比较_____两图的实验所得的结论。
(3)在图丙实验中,当手对弹簧测力计的拉力继续增大为4 N时,木块受到的滑动摩擦力的大小为_______N。
(4)小明将实验方法进行了改进,装置如图丁所示,长、宽、高均不相同的长方体木块,上表面比下表面更为粗糙,放在由电机驱动的水平传送带上,通过水平细绳绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。若传送带水平向右运动时,弹簧测力计的示数为5.8N,木块受到的摩擦力方向为水平向_______(选填“左”或“右”),木块与传送带之间的摩擦力大小为_____N。
19. 某实验小组在进行“测量小灯泡的电功率”的实验中,选取的实验器材部分参数如下:电源电压U恒为8V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,小灯泡额定电压U额=3.8V。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整(要求:滑片向左移动时,灯变亮)______;
(2)小明依照正确电路图的连接方式正确连接实物后,需要对实物电路进行检查后才能闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容______;
(3)闭合开关后,调节滑动变阻器,发现电流表没有示数,小灯泡始终不亮,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能是小灯泡______(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,为______,则小灯泡的额定功率为______W;
(5)小红设计了如图丙所示的电路,也测出了另一只小灯泡的额定功率。已知两个滑动变阻器的最大阻值均为R0,小灯泡的额定电流I额,请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,移动R1的滑片,使电流表示数为I额;
②闭合开关S、S2,保持______(选填“R1”或“R2”)的滑片位置不动,移动另一个滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I额;
③保持______(选填“R1”或“R2”)的滑片位置不动,将另个滑动变阻器的滑片移至最左端,记下电流表的示数I1;再将此滑动变阻器的滑片移至最右端,记下电流表的示数I2;
④小灯泡额定功率的表达式:P额=______(用R0、I额、I1、I2表示)。
五、综合应用题(本题共2 小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 如图是目前世界上最小的电动汽车,主要参数如表所示,g取10 N/ kg。
质量
2kg
地面接触总面积
10cm²
最高车速
18km/h
最远行驶距离
12km
(1)该电动汽车用电动机作动力,电动机的工作原理是______;
(2)小明站在上面时,该电动汽车对水平地面的压强是 ,小明的质量为多少千克?
(3)若小明站在上面以最高车速在水平路面上匀速前行10km,所受阻力为总重力的,求此过程中牵引力做功的功率;
(4)与燃油小汽车相比,其优点是______(写出一条即可)。
21. 小明家买了一款采用增压技术的挂烫机,内部电路如图乙,电源电压为220 V,R1、R2是电热丝,R1=55Ω,R2=110Ω。开关S 接2、3 时处于低热挡;开关S接3、4时处于速热挡。求:
(1)挂烫机能喷出白雾,白雾是______现象,这个现象发生时要______热。
(2)挂烫机低热挡工作时,电路中的电流。
(3)挂烫机低热挡工作1min,电热丝产生的热量;挂烫机速热挡工作过程中的总电功率。
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2025年河南省鲁山县部分中学中考三模物理试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 物理中有很多单位和定律都是用物理学家的名字命名的。比如电流的单位是用_________的名字命名的;揭示了电流、电压和电阻之间关系的是_________定律。
【答案】 ①. 安培 ②. 欧姆
【解析】
【详解】[1][2]物理中有很多单位和定律都是用物理学家的名字命名的,例如,电流的单位是利用物理学家安培的名字命名的;电压的单位是利用物理学家伏特的名字命名的等等;欧姆定律的表达式为,该定律揭示了电流、电压和电阻之间的关系。
2. 中国的古诗词中有很多都与物理知识相关。唐代诗人李白的“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”中能听到“玉笛声”,是因为______可以传播声音;能辨别出是“玉笛声”,是利用了_____这一声音的特性。
【答案】 ①. 空气 ②. 音色
【解析】
【详解】声音的传播需要介质,气体可作为传声介质,诗句中笛声通过空气(春风)传入人耳。
音色是声音的特性之一,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色存在差异,人们能依据音色辨别出不同乐器的声音。
3. 北方的冬天,汽车追尾事故频发,造成这一现象的主要原因有:一是汽车在紧急刹车时,由于具有______,总要滑行一段距离才能停下来;二是当路面结冰时,冰的表面与柏油路面相比摩擦力______(选填“增大”或“减小”),使滑行距离加大,造成事故。
【答案】 ①. 惯性 ②. 减小
【解析】
【详解】任何物体都具有惯性,汽车刹车后,由于惯性,会保持原来的运动状态不变,继续滑行一段距离;路面结冰后,表面变光滑,摩擦力会减小。
4. 如图所示是国产某品牌的电动混合动力汽车,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于 (填“用电器”或“电源”);刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,但与毛皮摩擦过的橡胶相互排斥,这说明干毛巾带 电.
【答案】用电器 负
【解析】
【详解】给汽车蓄电池充电时,蓄电池是消耗电能的,相当于用电器;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,相互排斥,说明带同种电荷,所以说干毛巾带应带负电.
5. 如图所示,是某品牌电蒸锅及其简化电路图。电蒸锅具有保温和加热两个挡位,加热挡功率为1200W,。当开关S1、S2都闭合时,电蒸锅处于___________挡,保温挡的功率为___________W。用此电蒸锅对1kg水加热使其温度升高80℃,加热过程中若不计热量损失,需要的时间为___________s。〔已知c水=4.2×103J/(kg·℃)〕
【答案】 ①. 加热 ②. 100 ③. 280
【解析】
【详解】[1]当开关S1、S2都闭合时,R1、R2并联,总电阻小,根据,此时功率大,电蒸锅处于加热挡。
[2]当开关S1闭合,S2断开时,R1接入电路,连入电路电阻大,功率小,电蒸锅处于保温挡,此时功率
[3]水吸收的热量为
加热过程中若不计热量损失,则
6. 清秋的早晨,荷叶上有很多大大的露珠,通过露珠看荷叶的纹理非常清晰,大大的露珠相当于______,这种研究方法叫______法,在研究物理问题时经常用到,请再举一个类似的例子。举例:________。
【答案】 ①. 凸透镜 ②. 模型 ③. 用光线模型表示光的传播路径
【解析】
【详解】露珠中间厚、边缘薄,匹配凸透镜的结构特点,能对光线起到会聚作用,通过它可看到放大清晰的荷叶纹理,因此相当于凸透镜。
为了方便研究,将实际的露珠抽象、简化为一个理想的凸透镜模型,这种研究方法叫做物理模型法。
模型法的应用实例较多,比如用光线模型来表示光的传播路径:光线实际不存在,是为了方便研究而建立的模型; 用磁感线模型来描述磁场的分布。
二、选择题(本题共8 小题,每小题2分,共16分。第7~12 题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2 分,选对但不全的得1 分,有错选的得0分)
7. 光让我们的世界色彩斑斓,下列诗句从物理学角度解释正确的是 ( )
A. “当窗理云鬓,对镜贴花黄”体现的是光的反射现象
B. “举杯邀明月,对影成三人”说明影都是光的直线传播形成的
C. “池水映明月,潭清疑水浅”都是光的折射现象
D. “香炉初上日,瀑水喷成虹”是光的反射形成的
【答案】A
【解析】
【详解】A.“对镜贴花黄”是平面镜成像,原理是光的反射,故A正确;
B.“对影成三人”分别是作者本人、地上的影子、酒杯里的人的倒影,地上的影子是光沿直线传播形成的,酒杯里的倒影是光的反射现象,故B错误;
C.“池水映明月”是光的反射形成的,“潭清疑水浅”是光的折射现象,故C错误;
D.“瀑水喷成虹”是光的色散现象,故D错误。
故选A。
8. 2023年5 月30 日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F运载火箭,成功将3 名航天员送入太空。以下说法错误的是( )
A. 载人飞船进入太空时动能不断增加,重力势能不断减少
B. 载人飞船的外壳需要防热性强的材料
C. 到达太空后航天员的惯性不变
D. 载人飞船在太空,地面发出的指令并不能立刻被探测器接收到
【答案】A
【解析】
【详解】A.载人飞船进入太空时动能不断增加,重力势能也不断增加,故A错误;
B.载人飞船进入太空的过程中需要克服空气阻力做功,会使载人飞船的内能增大、温度升高,所以载人飞船的外壳需要防热性强的材料,故B正确;
C.惯性的大小与质量有关,与物体的位置无关,故到达太空后航天员的惯性不变,故C正确;
D.地面发出的指令通过电磁波传播,虽然电磁波的传播速度很快,但载人飞船在太空,路程很远,所以指令被载人飞船接收到需要一定的时间,故D正确。
本题选错误的,故选A。
9. 如图所示,对于图片中所涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
A. 图甲,向下压活塞的过程,瓶内气体的内能减小
B. 图乙,瓶内气体推动塞子跳起时,瓶口出现白雾是液化现象
C. 图丙,悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力,没有斥力
D. 图丁,此冲程属于内燃机的压缩冲程,燃气的内能转化为活塞的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲,厚玻璃筒内的气体被压缩时,活塞对气体做功,瓶内气体的温度升高,气体的内能增加,故A错误;
B.图乙,瓶内气体推动塞子跳起时,气体对塞子做功,气体的内能减小,使水蒸气液化为小水滴,故B正确;
C.图丙,两个压紧的铅块能吊起重物而不分开,是由于分子间存在引力,但也有斥力,故C错误;
D.图丁,气缸内的燃气推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,汽缸内燃气的内能减少,故D错误。
故选B。
10. 每年四月洛阳的牡丹花争相开放,花动全城。如图甲、乙所示为某中学老师用相机先后拍摄的两张牡丹花照片。下列说法中正确的是( )
A. 照相机拍照的原理利用了光的反射
B. 照片甲成的是倒立、缩小的实像
C. 拍摄照片乙时,相机应靠近牡丹花
D. 拍摄照片甲时的像距小于拍摄照片乙时的像距
【答案】B
【解析】
【详解】A.照相机拍照是利用了光的折射,故A错误;
B.照相机成的是倒立、缩小的实像,故B正确;
C.凸透镜成实像时,物距越小,像越大,像距越大,故拍摄照片乙时应远离牡丹花,故C错误;
D.凸透镜成像时,物近像远像变大,故拍摄甲照片时的像距大于拍摄乙照片时的像距,故D错误。
故选B。
11. 如图所示为简单的家庭电路部分示意图,下列说法正确的是( )
A. 空气开关一般安装在图中虚线框的位置
B. 三孔插座的连接符合安全用电原则
C. 灯泡与开关的连接符合安全用电原则
D. 图中的电能表的示数是123.4 kW·h
【答案】D
【解析】
【详解】A.家庭电路中进户线先接电能表,然后接空气开关,故A错误;
B.三孔插座应“左零右火上接地”,而图中火线直接接三孔插座的上孔,零线直接接三孔插座的左孔,地线接右孔,故B错误;
C.图中的开关接在零线上,因此灯泡与开关的连接不符合安全用电原则,故C错误;
D.电能表读数时,最后一位是小数,单位为,则电能表当前的示数为,故D正确。
故选D。
12. 如图所示,小明用一根绳绕在滑轮组上向上拉动物体,以下说法正确的是( )
A. 小明拉绳子提升物体时,直接对物体做了功
B. 小明如果先后匀速拉绳的速度不同,则拉绳的功率相同
C. 小明使用此滑轮组一定可以省功
D. 如果增大物重,则可以提高此滑轮组的机械效率
【答案】D
【解析】
【详解】A.小明用滑轮组提升物体时,他对滑轮组做了功,滑轮组对物体做了功,故A错误;
B.小明先后拉绳子的速度不同,因为匀速拉动,所以小明所用的力是一样的,根据判断,小明拉绳的功率是不同的,故B错误;
C.使用任何机械都不省功,故C错误;
D.滑轮组的绳子段数为n,用拉力F将重物G匀速提升高度h,则滑轮组的机械效率
由此可知,增大物重G,滑轮组的机械效率会越高,故D正确。
故选D。
13. 如图所示,放置于水平桌面上的A、B两容器,底面积相等,注入液面高度相同的水,将两个完全相同且密度小于水的小球分别放入 A、B两个容器中(图中未画出),水不溢出。下列说法正确的是( )
A. 放入小球前,A、B容器底受到水的压强相等
B. 放入小球后,A容器底对水平桌面的压强增加量更大
C. 放入小球前,水对A容器底部的压力大于水对B容器底部的压力
D. 放入小球后,水对A容器底部的压力增加量大于水对B容器底部的压力增加量
【答案】AD
【解析】
【详解】AC.放入小球前,A、B容器分别注入液面高度相同的水,根据液体压强公式可知,A、B容器底受到水的压强相等,又根据压强公式可知,两容器底面积相等,所以水对A容器底部的压力等于水对B容器底部的压力,故A正确,C错误;
B.由于两个小球完全相同,故容器底对水平桌面压力的增加量相等,压力的增加量等于小球的重力,即,由得,压强的改变量
所以放入小球后,A、B容器底对水平桌面的压强增加量相等,故B错误;
D.放入小球后,排开水的体积相等,由于A上段变细,横截面积变小,根据公式,水在A容器中上升的高度比在B容器中上升的高度高,根据公式,水对A容器底部的压强增加量大于水对B容器底部的压强增加量,再根据公式可知,放入小球后,水对A容器底部的压力增加量大于水对B容器底部的压力增加量,故D正确。
故选AD。
14. 如图甲是一个电加热器的工作原理图,其中R1和R2是阻值不变的发热电阻;图乙是它的部分参数.当电加热器正常工作时,下列说法正确的是( )
额定电压
220V
额定加热功率
990W
额定保温功率
110W
乙
A. 只闭合开关S,加热器的功率为990W
B. 开关S闭合,S1由断开到闭合,电路中电流变大,R2的功率变大
C. 加热器在保温状态下工作5min,产生的热量
D. 电阻R1与R2的阻值之比为1︰8
【答案】BC
【解析】
【分析】
串联电路,当两个电阻都工作时为低挡.
【详解】电源电压不变,则电阻越大功率越小,对应低
挡,反之高挡,则只闭合开关S,为低挡,功
率为110W;
闭合S后再闭合S1,总电阻变小,电流变大,
则R2功率变大;
当S、S1均闭合时,电路处于高温挡仅R2工作,
则R2电阻为:
,
仅闭合S时,低温挡,可求得:
,
故
,
则
.
【点睛】区分串并联高低的所对应电阻接法,电阻越小
功率越高,对应高挡.
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图甲所示为小明从滑梯上匀速滑下,图乙是小明运动的简化示意图,用一长方形代替小明。作出小明受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小明匀速滑下,处于平衡状态,受到竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力f,作用点均在重心。据此作图。
16. 如图,一束水平光射向平面镜上的A点,经过平面镜反射以后,反射光线射向水面上的O点发生折射,请确定平面镜的位置并完成光路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意,反射光线一定经过A和O,先确定反射光线;再根据光的反射定律反射角等于入射角得到法线,法线和平面镜垂直,即可确定平面镜位置。再根据折射规律:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,画出O点的折射光路即可,据此作图。
四、实验探究题(本题共3 小题,第17 题4 分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17. 如图甲所示,在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中:
(1)采用“水浴法”加热是为了使试管内物质受热 ______;
(2)图乙是根据实验记录绘制的温度随时间变化的图像,由图像可知:BC段物质处于 ______状态,物质在a点的内能 ______(选填“大于”、“等于”或“小于”)在b点的内能;
(3)由图乙可知该固体是 ______(选填“晶体”或“非晶体”)。
【答案】 ①. 均匀 ②. 固液共存 ③. 小于 ④. 晶体
【解析】
【详解】(1)[1]为了使物体受热均匀,减慢熔化过程,探究固体熔化时温度的变化规律实验中采用水浴加热法。
(2)[2][3]BC段物质虽然持续吸热但温度不变,说明此时物体正处于熔化阶段,所以BC段物质处于固液共存状态;由于熔化时持续吸热,则物质在a点的内能小于在b点的内能。
(3)[4]晶体在熔化时持续吸热但温度不变,非晶体在熔化时吸热温度会持续上升,所以由图乙可知该固体是晶体。
18. 为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在如图所示的情景中,沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块,弹簧测力计的示数如图所示。
(1)甲、乙、丙三次实验中,每次用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做_____,这样操作的目的是利用______的条件来测量滑动摩擦力的大小。
(2)通过比较______两图的实验可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。鞋底做得凹凸不平,应用了比较_____两图的实验所得的结论。
(3)在图丙实验中,当手对弹簧测力计的拉力继续增大为4 N时,木块受到的滑动摩擦力的大小为_______N。
(4)小明将实验方法进行了改进,装置如图丁所示,长、宽、高均不相同的长方体木块,上表面比下表面更为粗糙,放在由电机驱动的水平传送带上,通过水平细绳绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。若传送带水平向右运动时,弹簧测力计的示数为5.8N,木块受到的摩擦力方向为水平向_______(选填“左”或“右”),木块与传送带之间的摩擦力大小为_____N。
【答案】(1) ①. 匀速直线运动 ②. 二力平衡
(2) ①. 甲、乙 ②. 甲、丙
(3)3.2 (4) ①. 右 ②. 5.8
【解析】
【小问1详解】
实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,要控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小,故比较甲和乙两次实验。
鞋底做得凹凸不平,是通过增大接触面粗糙程度增大滑动摩擦力,研究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力相同,要比较甲和丙两次实验。
【小问3详解】
由题意可知,图丙中木块在毛巾表面做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数3.2N,当拉力增大为4N时,木块的重力不变,木块对水平毛巾表面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,因此木块受到的滑动摩擦力大小不变,仍为3.2N。
【小问4详解】
木块静止,处于平衡状态,此时木块所受弹簧测力计的拉力和传送带给它的摩擦力是一对平衡力,弹簧测力计的示数为5.8N,即弹簧测力计对木块的拉力为5.8N,方向水平向左,由二力平衡可知,此时摩擦力也为5.8N,方向水平向右。
19. 某实验小组在进行“测量小灯泡的电功率”的实验中,选取的实验器材部分参数如下:电源电压U恒为8V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,小灯泡额定电压U额=3.8V。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整(要求:滑片向左移动时,灯变亮)______;
(2)小明依照正确电路图的连接方式正确连接实物后,需要对实物电路进行检查后才能闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容______;
(3)闭合开关后,调节滑动变阻器,发现电流表没有示数,小灯泡始终不亮,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能是小灯泡______(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,为______,则小灯泡的额定功率为______W;
(5)小红设计了如图丙所示的电路,也测出了另一只小灯泡的额定功率。已知两个滑动变阻器的最大阻值均为R0,小灯泡的额定电流I额,请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,移动R1的滑片,使电流表示数为I额;
②闭合开关S、S2,保持______(选填“R1”或“R2”)的滑片位置不动,移动另一个滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I额;
③保持______(选填“R1”或“R2”)的滑片位置不动,将另个滑动变阻器的滑片移至最左端,记下电流表的示数I1;再将此滑动变阻器的滑片移至最右端,记下电流表的示数I2;
④小灯泡额定功率的表达式:P额=______(用R0、I额、I1、I2表示)。
【答案】 ①. ②. 滑动变阻器是否调到最大阻值处 ③. 断路 ④. 0.42A ⑤. 1.596 ⑥. R1 ⑦. R2 ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,滑动变阻器串联接入电路,采用“一上一下”接线方式,要求滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电流变大,灯变亮,所以导线接在滑动变阻器的左下端接线柱上。如图所示
(2)[2]在闭合开关前,为防止电流过大烧坏电路元件,应检查滑动变阻器是否调到最大阻值处。
(3)[3]闭合开关后,调节滑动变阻器,发现电流表没有示数,说明该电路某处断路,电压表接近电源电压,说明电压表串联接入电路,与电压表并联的电路部分发生了断路。则电路故障可能是小灯泡断路。
(4)[4][5]如图乙所示,电流表选择小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.42A。因小灯泡正常发光,额定电压为3.8V,则小灯泡的额定功率为
P=U额I=3.8V×0.42A=1.596W
(5)[6][7][8]①只闭合开关S、S1,此时变阻器R1与灯泡串联,移动R1的滑片,使电流表示数为I额;②只闭合开关S、S2,两变阻器串联,保持R1的滑片位置不动,移动另一个滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I额,根据等效替代法,此时R2的阻值等于小灯泡的电阻;③保持R2的滑片位置不动,将另个滑动变阻器的滑片移至最左端,记下电流表的示数I1;再将此滑动变阻器的滑片移至最右端,记下电流表的示数I2。根据滑片在最左端和最右端时电源电压相等,由串联电路的电压特点和欧姆定律可得
I1R2=I2(R0+R2)
R2的阻值为
④小灯泡额定功率的表达式为
五、综合应用题(本题共2 小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 如图是目前世界上最小的电动汽车,主要参数如表所示,g取10 N/ kg。
质量
2kg
地面接触总面积
10cm²
最高车速
18km/h
最远行驶距离
12km
(1)该电动汽车用电动机作动力,电动机的工作原理是______;
(2)小明站在上面时,该电动汽车对水平地面的压强是 ,小明的质量为多少千克?
(3)若小明站在上面以最高车速在水平路面上匀速前行10km,所受阻力为总重力的,求此过程中牵引力做功的功率;
(4)与燃油小汽车相比,其优点是______(写出一条即可)。
【答案】(1)通电线圈在磁场中受力转动
(2)60kg (3)310W
(4)节能环保、效率高
【解析】
【小问1详解】
电动汽车以电动机作为动力,电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的。
【小问2详解】
电动汽车对地面的压力
电动汽车自身的重力
小明的重力
小明的质量
【小问3详解】
电动汽车受到的阻力
电动车匀速运动时,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,即
牵引力做的功
运动的时间
此过程中牵引力做功的功率
【小问4详解】
与燃油小汽车相比,其优点是:节能环保,工作时不会排放有害气体、能量转化效率高、符合未来能源发展趋势等。
21. 小明家买了一款采用增压技术的挂烫机,内部电路如图乙,电源电压为220 V,R1、R2是电热丝,R1=55Ω,R2=110Ω。开关S 接2、3 时处于低热挡;开关S接3、4时处于速热挡。求:
(1)挂烫机能喷出白雾,白雾是______现象,这个现象发生时要______热。
(2)挂烫机低热挡工作时,电路中的电流。
(3)挂烫机低热挡工作1min,电热丝产生的热量;挂烫机速热挡工作过程中的总电功率。
【答案】(1) ①. 液化 ②. 放
(2)4A (3) ;1320W
【解析】
【小问1详解】
挂烫机喷出的水蒸气遇冷液化成小水滴形成白雾,是放热过程。
【小问2详解】
由电路图可知,开关S接2、3时处于低热挡,此时只有电热丝接入电路中,
则电路中的电流为
【小问3详解】
低热挡工作时间为
电热丝产生的热量为
开关S接3、4时处于速热挡,两电热丝并联,的电功率为
的电功率为
挂烫机速热挡工作过程中的总电功率为
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