辽宁省锦州市2023年中考物理试题
一、单选题
1.小明同学对身边的物理量进行了估测,你认为最符合实际的是( )
A.中学生百米跑的平均速度约为20m/s
B.中学生双脚站立时对地面的压强约为2.2×105Pa
C.普通壁挂式空调正常工作的功率约为1100W
D.人体感觉舒适的环境温度约为36.5℃
【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;速度公式及其应用;液体压强的计算;电功率
【解析】【解答】A.中学生百米跑的成绩大约14s,那么平均速度:,故A错误;
B.中学生的质量大约50kg,则双脚站立时对地面的压力为F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,双脚的着地面积约500cm2,则对地面的压强约为:,故B错误;
C.普通壁挂式空调正常工作的功率约为1100W ,故C正确;
D.人体感觉舒适的环境温度约为25℃,故D错误。
故选C。
【分析】根据对速度、压强、电功率和温度的认识判断。
2.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.只要物体振动,我们就能听到声音
B.声音在真空中传播的速度最快
C.戴耳罩是在声源处减弱噪声
D.利用音色能区分钢琴和笛子发出的声音
【答案】D
【知识点】声音的传播条件;音调、响度与音色的区分;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.物体振动产生声音,如果没有传声介质,或者声音的响度太小,音调太低,或者耳朵出现问题,都会导致听不到声音,故A错误;
B.声音在真空中无法传播,故B错误;
C.带耳罩是在人耳处减弱噪声,故C错误;
D.钢琴和笛子的声音特点不同,即音色不同,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据听到声音的条件判断;
(2)根据声音传播的知识判断;
(3)根据减弱噪声的方法判断;
(4)声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色。
3.下列物态变化中,属于凝华的是( )
A.初春,冰雪消融汇成溪流 B.夏天,清晨河面上出现薄雾
C.深秋,清晨草叶上出现白霜 D.冬天,冰雕没有熔化却变小
【答案】C
【知识点】凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.冰雪融化,即从固态变成液体发生熔化现象,故A错误;
B.雾气是水蒸气从气态变成液态发生液化现象,故B错误;
C.霜是水蒸气从气态直接变成固态发生凝华现象,故C正确;
D.冰雕从固态直接变成气态发生升华现象,故D错误。
故选C。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
4.下列成语中能用光的反射知识解释的是( )
A.镜花水月 B.凿壁偷光 C.海市蜃楼 D.形影不离
【答案】A
【知识点】光的反射
【解析】【解答】A.镜花水月,即花朵和月亮发出的光在水面或平面镜上发生反射成像,故A符合题意;
B.凿壁偷光,属于光沿直线传播形成,故B不合题意;
C.海市蜃楼,属于光的折射现象,故C不合题意;
D.形影不离,属于光的直线传播,故D不合题意。
故选A。
【分析】分析各个选项中包含的光学原理。
5.关于新材料在生产生活的应用,下列说法中正确的是( )
A.手机芯片的主要材料是超导体
B.普通领带的表面经过纳米技术处理后,会有很强的自洁性能
C.半导体材料制成的太阳能电池板,主要是将太阳能转化为内能
D.记忆合金制成的输电导线,可以避免因输电线上产生热量而造成能源的浪费
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移;半导体特点及作用;纳米材料及其应用
【解析】【解答】A.手机芯片的主要材料是半导体,故A错误;
B.普通领带的表面经过纳米技术处理后,会有很强的自洁性能,故B正确;
C.半导体材料制成的太阳能电池板,主要是将太阳能转化为电能,故C错误;
D.记忆合金制成的输电导线,不能避免因输电线上产生热量而造成能源的浪费,故D错误。
故选B。
【分析】(1)根据半导体的应用判断;
(2)根据纳米材料的特性判断;
(3)根据能量转化的知识判断;
(4)根据电流的热效应判断。
6.关于压力和压强在生活中的应用,下列说法中正确的是( )
A.菜刀的刀刃磨得很薄,是为了增大压力
B.茶壶的壶嘴和壶身构成一个连通器
C.高压锅利用了气压越大,液体沸点越低的原理
D.用吸管喝饮料时,杯里的饮料是被嘴的“吸力”吸上来的
【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用;连通器原理;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.菜刀的刀刃磨得很薄,是为了减小受力面积而增大压强,故A错误;
B.茶壶的壶嘴和壶身上面开口,底部连通,为连通器,故B正确;
C.高压锅利用了气压越大,液体沸点越高的原理,故C错误;
D.用吸管喝饮料时,杯里的饮料是被大气压强压上来的,故D错误。
故选B。
【分析】(1)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积;
(2)上面开口,底部连通的容器为连通器;
(3)根据液体沸点随高度的变化规律判断;
(4)根据大气压强的知识判断。
7.如图所示的四个装置中,能说明洗衣机中电动机工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】通电螺线管的磁场;直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件
【解析】【解答】A.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计的指针偏转,这就是电磁感应现象,为发电机的工作原理,故A不合题意;
B.当导线中有电流经过时,小磁针的指针发生改变,说明电流周围存在磁场,故B不合题意;
C.闭合开关后,通过电流的螺线管能够吸引大头针,这是电流的磁效应,故C不合题意;
D.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
二、多选题
8.2023年5月15日,辽宁男篮获得2022—2023赛季CBA总冠军。关于篮球比赛时出现的场景,下列说法中正确的是( )
A.篮球出手后还能继续运动,是因为受到惯性的作用
B.篮球表面做得凸凹不平是为了增大和手之间的摩擦
C.投篮时,篮球出手后到达最高点时处于平衡状态
D.篮球离开篮筐下落过程中,重力势能转化为动能
【答案】B,D
【知识点】动能和势能的大小变化;惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.篮球出手后还能继续运动,是因为它具有惯性,故A错误;
B.篮球表面做得凸凹不平是通过增大接触面粗糙程度的方式增大和手之间的摩擦,故B正确;
C.投篮时,篮球出手后到达最高点时,它只受竖直向下的重力,不处于平衡状态,故C错误;
D.篮球离开篮筐下落过程中,质量不变,高度减小,则重力势能减小;质量不变,速度增大,则动能增大,那么重力势能转化为动能,故D正确。
故选BD。
【分析】(1)惯性是物体的一种性质,而不是力的作用;
(2)增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(3)对最高点时的篮球进行受力分析即可;
(4)分析动能和重力势能的大小变化即可。
9.装有不同液体的甲、乙两个相同容器放在水平桌面上,将装有适量水的瓶子(瓶盖密封)先后置于甲、乙两容器中,瓶子静止时如图所示,此时两容器中液面相平。下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两容器中,瓶子受到的浮力相等
B.甲、乙两容器中,液体对容器底部的压力相等
C.甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌面的压强
D.甲中瓶内水对瓶底的压力大于乙中瓶内水对瓶盖的压力
【答案】A,C,D
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.在甲、乙两个容器中,瓶子的重力相等,都处于漂浮状态,浮力等于重力,即:甲、乙两容器中,瓶子受到的浮力相等,故A正确;
B.根据图片可知,瓶子在甲液体中排开液体的体积大于水的体积,乙中排开液体的体积小于水的体积,故瓶子在甲中排开液体的体积较大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,ρ甲<ρ乙。两容器液面等高,根据p=ρ液gh可知,两种液体对容器底压强p甲<p乙。容器的底面积相同,根据F=pS可知,乙容器中液体对容器底部的压力较大,故B错误;
C.由图可知,容器的重力和装水瓶子的重力相同。甲、乙容器中,乙液体的体积大于甲液体的体积,且乙液体的密度大于甲液体的密度,由G=ρVg可知,乙容器中液体重力更大。根据F=G容+G液+G可知乙对桌面的压力大于甲对桌面的压力。而两容器底面积相同,由可知,甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌面的压强,故C正确;
D.由图知,甲中瓶内液体对瓶子底部的压力等于瓶内液体的重力,乙中瓶内液体对瓶子底部的压力有一部分分担在了瓶子的侧壁上,因此瓶盖受到的压力小于瓶内液体的重力,所以甲中瓶内液体对瓶子底部的压力大于乙中瓶内液体对瓶盖的压力,故D正确。
故选ACD。
【分析】(1)根据浮沉条件比较瓶子受到浮力的大小;
(2)首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度的大小,再利用液体压强公式p=ρ液gh分析两种液体对容器底压强的大小关系,最后根据F=pS分析容器底部受到的压力的大小;
(3)容器对桌面的压力等于容器、液体及物体的重力总和,由可知容器对桌面的压强关系;
(4)甲中瓶内液体对瓶子底部的压力等于瓶内液体的重力,乙中瓶内液体对瓶子底部的压力有一部分分担在了瓶子的侧壁上,由此可知液体对瓶底和瓶盖的压力大小关系。
10.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光;保持滑动变阻器R1的滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端;两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示:下列说法中正确的是( )
A.定值电阻R2的阻值是10Ω B.电源电压是6V
C.小灯泡的额定功率是3W D.滑动变阻器R1最大阻值是25Ω
【答案】A,B,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AB.闭合开关S、S2,断开S1,滑动变阻器R1和R2串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路中的电流,
根据定值电阻的阻值不变,电流与电压成正比,图像是右侧的直线,
此时R2的阻值:,
再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端,只有R2接入电路,此时电流最大,为0.6A,
则电源电压U=U'2=I2大R2=0.6A×10Ω=6V;
故A、B正确;
C.当切换开关时,滑动变阻器两端的电压U1=U-U2=6V-4V=2V;
滑动变阻接入电路的阻值,
闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路中的电流,从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光,灯泡的电压最大为3.5V,
滑动变阻器的电压U'1=U-UL=6V-3.5V=2.5V;
此时电路中的电流,即灯泡正常发光的电流IL=I'=0.5A
则灯泡的额定功率PL=ULIL=3.5V×0.5A=1.75W;故C错误;
D.滑动变阻器R1的滑片在最右端时,灯泡的电压为1V,电流I″=0.2A,
变阻器两端的电压U″1=U-UL=6V-1V=5V;
滑动变阻器的最大值为,故D正确。
故选ABD。
【分析】(1)(2)闭合开关S、S2,断开S1,滑动变阻器R1和R2串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路中的电流。首先根据定值电阻电流随电压的变化关系确定对应的图像,然后根据计算R2的阻值。
将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端,只有R2接入电路,此时电流最大,根据U=U'2=I2大R2计算电源电压。
(3)当切换开关时,根据U1=U-U2计算变阻器两端的电压,再根据计算变阻器接入的阻值。
闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路中的电流,从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光,根据图像确定此时灯泡的电压。再根据U'1=U-UL=计算变阻器两端的电压,根据计算通过电路的电流,也就是灯泡的额定电流。最后根据PL=ULIL计算灯泡的额定功率。
(4)滑动变阻器R1的滑片在最右端时,根据图像确定此时灯泡的电压和电流,根据U″1=U-UL计算变阻器的电压,最后根据计算变阻器的最大阻值。
三、填空题
11.雨过天晴,同学们在操场上看到天边的彩虹是光的 现象;闻到空气中泥土的芬芳,这是 现象。
【答案】色散(折射;扩散
【知识点】光的色散;分子热运动
【解析】【解答】(1)雨过天晴,同学们在操场上看到天边的彩虹是光的色散现象;
(2)闻到空气中泥土的芬芳,这是扩散现象。
【分析】(1)白光通过三棱镜后被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光,这就是光的色散现象;
(2)不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散现象。
12.太阳内部发生剧烈的 (选填“核裂变”或“核聚变”)反应,从而辐射出巨大的光和热;太阳风暴发生时,干扰 (选填“声波”或“电磁波”)而给卫星中继通信和地面通信带来很大影响。
【答案】核聚变;电磁波
【知识点】太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】(1)太阳内部发生剧烈的核聚变反应,从而辐射出巨大的光和热;
(2)太阳风暴发生时,干扰电磁波而给卫星中继通信和地面通信带来很大影响。
【分析】(1)根据太阳能量的来源分析解答;
(2)根据有关电磁波传递信息的知识解答。
13.试卷在印刷厂“诞生”时,由于 现象会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时,电流方向是 (选填“从机器到大地”或“从大地到机器”)。
【答案】摩擦起电(静电);从大地到机器
【知识点】两种电荷;电流的方向
【解析】【解答】(1)试卷在印刷厂“诞生”时,由于摩擦起电(静电)现象会使印刷机积累大量电荷;
(2)当自由电子从机器流向大地时,电流的方向与电子移动方向相反,即电流方向是从大地到机器。
【分析】(1)物体经过摩擦后有了吸引轻小物体的性质叫摩擦起电;
(2)在物理学上,将正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
14.2023年5月30日,在酒泉卫星发射中心,我国神舟十六号载人飞船发射任务取得圆满成功。当离开地面加速上升时,火箭受到的反冲推力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)自身重力;火箭采用液氢作为燃料主要是利用氢 的特点;在飞船和空间站对接过程中,飞船不断靠近空间站径向对接口,这一过程中飞船相对于空间站是 (选填“静止”或“运动”)的。
【答案】大于;热值大;运动
【知识点】燃料的热值;力与运动的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)当离开地面加速上升时,则它受到的合力向上,即F-G>0,即F>G,那么火箭受到的反冲推力大于自身重力;
(2)火箭采用液氢作为燃料主要是利用氢热值大的特点;
(3)在飞船和空间站对接过程中,飞船不断靠近空间站径向对接口,这一过程中飞船相对空间站的位置不断改变,即飞船是运动的。
【分析】(1)当合力与运动方向相同时,物体做加速运动;当合力方向与运动方向相反时,物体做减速运动;
(2)热值是表示燃料放热本领大小的物理量,即质量相同的燃料,热值越大,放出的热量越多;
(3)根据参照物的知识解答。
15.如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端是 (选填“N”或“S”)极,此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态,条形磁体受到向 (选填“左”或“右”)的摩擦力;若将滑动变阻器滑片向下滑动,条形磁体受到的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。.
【答案】S;左;变小
【知识点】二力平衡的条件及其应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)根据图片可知,线圈上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则左端为电磁铁的N极,右端为S极;
(2)根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁体受到向右的排斥力。根据平衡力的条件可知,条形磁体受到的摩擦力与排斥力大小相等,方向相反,即摩擦力水平向左;
(3)若将滑动变阻器滑片向下滑动,则变阻器的阻值变大,那么总电阻变大,而总电流减小,因此通电螺线管的磁场减弱,因此条形磁体受到的排斥力减小。根据平衡力的条件可知,条形磁体受到的摩擦力变小。
【分析】(1)根据安培定则判断通电螺线管的磁极方向;
(2)根据磁极之间的相互作用规律确定磁体受到磁力的方向,再根据二力平衡的知识确定摩擦力的方向;
(3)根据影响通电螺线管磁场强弱的因素分析条形磁体受到的磁力变化,再根据平衡力的知识确定摩擦力的变化即可。
16.如图所示,重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s,弹簧测力计的示数为20N,滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是 J,拉力F的功率是 W,物体A受到的摩擦力是 N。(不计绳重和滑轮重)
【答案】40;4;32
【知识点】功率的计算;滑轮组及其工作特点;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)拉力移动的速度v=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s;
拉力的功率P总=Fv=20N×0.2m/s=4W;
拉力做的功为:W总=P总t=4W×10s=40J;
(2)克服摩擦做的有用功W有=W总η=40J×80%=32J;
物体A移动的距离:s物=v物t=0.1m/s×10s=1m;
则物体A受到的摩擦力:。
【分析】(1)根据v=nv物计算拉力移动的速度,再根据P总=Fv计算拉力的功率,再根据W总=P总t计算拉力做的功;
(2)首先根据W有=W总η计算克服摩擦做的有用功,再根据计算物体A受到的摩擦力。
17.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,电流表A1示数 .电压表V与电流表A2示数的比值 。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】不变;变大
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,定值电阻R1与变阻器的R2并联,电压表测R1的电压,电流表A1测通过R1的电流,A2测总电流。
当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,变阻器的阻值变大,
根据可知,通过变阻器的电流变小。
由于电源电压不变,且R1的阻值不变,根据可知,通过R1的电流不变,
即电流表A1的示数不变。
根据I总=I1+I2可知,电路的总电流变小,即电流表A2的示数变小;
根据可知,并联电路的总电阻变大;
电压表V和电流表A2的示数的比值为并联电路的总电阻,
因此二者的比值变大。
【分析】根据图片确定电路的串并联关系,以及电表所测的物理量,然后根据欧姆定律和并联电路的特点分析判断即可。
四、作图题
18.如图所示是中医用切刀切药材的示意图,请你在图中画出施加在手柄上A点的最小力F及其力臂L。
【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据图片可知,O点为支点,A点为作用点,连接OA,通过A点作OA的垂线,并在向下的方向上表上箭头,这就是最小的动力F,而OA就是最长的动力臂,如下图所示:
【分析】当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长,此时动力最小。而力臂是从杠杆支点到力的作用线的垂直距离,据此分析解答。
19.如图所示是小明家的部分家庭电路,请在括号内标出火线和零线,并将拉线开关控制的灯泡连入电路中。
【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】①根据图片可知,测电笔接触下面的导线时氖管发光,则下面的导线为火线,上面的导线为零线;
②为了用电安全,开关必须接在火线和用电器之间,即从火线引线,先接开关,再接灯泡尾部,最后将螺旋套与零线相连即可,如下图所示:
【分析】根据家庭电路连接和安全用电的注意事项分析解答。
五、简答题
20.2023年5月28日上午10时32分,我国具有自主知识产权的商用大型客机C919执行MU9191航班,从上海虹桥机场起飞,飞往北京首都国际机场,开启这一机型全球首次商业载客飞行,飞机起飞后加速升空的过程如图所示。请利用所学的相关物理知识回答:
(1)飞机的动力来源于强大的喷气发动机,喷气发动机是热机的一种,热机工作时的能量是如何转化的?
(2)飞机在升空过程中舱外大气压强如何变化?
(3)飞机获得升力的原理是什么?
【答案】(1)热机工作时将内能转化为机械能
(2)大气压随海拔高度的增加而减小,故飞机在升空过程中,故舱外大气压强变小。
(3)流体流速越大的位置压强越小,机翼上凸下平,机翼上方空气流速大,压强小,机翼下方空气流速小,压强大,产生向上的压强差,即升力。
【知识点】大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)根据热机的能量转化解答;
(2)根据大气压强随高度的变化规律解答;
(3)流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析飞机升力的来源。
六、计算题
21.我国道路交通安全规定,货车轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内,王师傅的货车自身质量是6t.车轮与地面总接触面积是0.5m2。一次,王师傅开着装有24t沙子的货车在平直的公路上匀速行驶30km,货车受到的阻力是货车总重力的0.02倍,消耗柴油10kg。(g取,)求:
(1)通过计算判断装有沙子的货车静止时,对水平地面的压强是否符合安全规定?
(2)这一过程中货车牵引力所做的功是多少?
(3)这一过程中货车发动机的效率是多少?(计算结果精确到1%)
【答案】(1)解:汽车和沙子的质量分别为
,
车和沙子的总质量为
因为在平直公路行驶,故压力等于重力,压力大小为
车轮与地面总接触面积是0.5m2,汽车对地面的压强为
故汽车对水平地面的压强是否符合安全规定;
答:通过计算判断装有沙子的货车静止时,对水平地面的压强符合安全规定;
(2)解:车辆匀速直线行驶的距离为
货车受到的阻力是货车总重力的0.02倍,故汽车的牵引力为
故牵引力所做的功为
答:这一过程中货车牵引力所做的功是1.8×108J;
(3)解:10kg柴油完全燃烧放出的热量为
故货车发动机的效率为
答:这一过程中货车发动机的效率是42%。
【知识点】燃料的热值;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)首先根据 计算出车和沙子的总质量,再根据F=G=mg计算车对地面的压力,最后根据 计算车对地面的压强,并与限制压强进行比较即可。
(2)首先根据F阻=0.02G计算车受到的阻力,然后根据二力平衡的知识F牵=F阻计算出汽车受到的牵引力,最后根据 计算牵引力做的功。
(3)首先根据 计算柴油燃烧放出的热量,再根据 计算货车发动机的效率。
22.小明家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如图甲所示,其简化电路如图乙所示,R1、R2均为电热丝(阻值不随温度变化)。求:
(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流?
(2)电热丝R2的阻值?
(3)傍晚用电高峰期,小明想测量电烤箱在工作时的实际电压,于是他断开了家中其他用电器,仅让电烤箱在加热状态下工作,1min内如图丙所示的电能表转盘转了50r.则电烤箱两端的实际电压是多少?
【答案】(1)解:该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流
答:该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为0.5A;
(2)解:当S闭合,S1接右边接线柱b时,R1单独工作,电路中电阻最大,电源电压一定,由可知,此时电功率最小,电路处于保温挡位;当S闭合,S1接a时,电阻R1和R2并联,电路中电阻最小,电源电压一定,由可知电功率最大,处于加热档,此时R1的电功率P1=P保温=110W
R2的电功率
电热丝R2的阻值
答:电热丝R2的阻值为44Ω;
(3)解:S闭合、S2接左边接线柱a时,电阻R1和R2并联,处于加热挡位,P加热=1210W,总电阻
电能表转盘转了50r,电烤箱消耗的电能
电烤箱的实际功率
电路的实际电压
答:电烤箱两端的实际电压是220V。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据图甲确定电烤箱的保温功率,然后根据 计算保温时工作的电流;
(2)首先根据公式 比较开关在不同闭合状态下电功率的大小,从而确定对应的工作状态。由此可知,当保温状态时只有R1自己工作,而加热状态时两个电阻并联。首先根据 计算R2工作时的电功率,再根据 计算电阻丝R2的阻值。
(3)当S闭合、S2接左边接线柱a时,电阻R1和R2并联,处于加热档位,可根据 计算出并联电路的总电阻。接下来根据W=计算电烤箱消耗的电能,并根据 计算实际功率。最后根据计算电路的实际电压。
七、实验题
23.小明同学取a、b两种粉末各50g,利用如图甲所示的实验装置“探究固体熔化时温度的变化规律”:
(1)根据实验数据绘制了如图乙所示的温度一时间图像,由图像可以判断 物质是晶体,第6min时a物质为 态,a物质第9min时的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第3min时的内能;
(2)某时刻,温度计的示数如图所示,为 ℃;若a物质在固态时的比热容为1.0×103J/(kg·℃),则该物质熔化后,液态时的比热容为 J/(kg·℃)。
【答案】(1)a;固液共存;大于
(2)35;1.5×103
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;比热容
【解析】【解答】(1)①根据乙图可知,该物体熔化时温度保持不变,即存在熔点,那么该物质为晶体。
②根据乙图可知,从3~9min为熔化过程,那么6min时应该为固液共存状态;
③加热时间越长,吸收热量越多,则a物质第9min时的内能大于第3min时的内能。
(2)①根据图片可知,温度计的分度值为1℃,则示数为35℃;
②根据乙图可知,a物质固态时3min吸收的热量等于液态时9-12min吸收的热量;
即Q固=Q液;
c固m△t固=c液m△t液;
c固△t固=c液△t液;
1.0×103J/(kg·℃) ×(50℃-20℃)=c液×(70℃-50℃);
解得:c液=1.5×103J/(kg·℃)。
【分析】(1)①晶体有熔点,而非晶体没有熔点。
②晶体熔化前为固态,熔化中为固液共存态,熔化后为液态。
③物质吸热,则内能增大;物质放热,则内能减小。
(2)①根据图片确定温度计的分度值,然后根据液面位置读出示数;
②根据图片可知,熔化前3min吸收的热量等于熔化后9-12min内吸收的热量,确定二者升高的温度,然后根据Q=cm△t计算即可。
24.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的烛焰的像,这个凸透镜的焦距可能是____(填选项):
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
(2)小明把蜡烛向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了。他可以将光屏向 移动或者不移动光屏,将一个度数合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片放在凸透镜和烛焰之间,都能让光屏上的像重新变清晰;
(3)完成上述探究后,小明把凸透镜换成一块薄玻璃板,透过玻璃板能看到烛焰正立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,把光屏移到像所在的位置,直接观察光屏,光屏上 (选填“有”或“没有”)烛焰的像。
【答案】(1)B
(2)右;远视
(3)等大;没有
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,此时物距u=50cm-20cm=30cm,像距v=65cm-50cm=15cm,即u>v,那么成倒立缩小的实像。此时u>2f,f
②如果要使像回到光屏上,需要使光线会聚,即应该放入凸透镜,也就是远视镜片。
(3)①根据平面镜成像的特点可知,小明把凸透镜换成一块薄玻璃板,透过玻璃板能看到烛焰正立等大的像;
②物体在平面镜中成虚像,因此光屏上没有烛焰的像。
【分析】(1)比较像距和物距的大小,从而确定成像的特点,最后根据凸透镜成像的规律推测焦距范围;
(2)①根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析光屏的移动方向;
②根据像距的变化确定要使像回到光屏上需要使光线会聚还是发散,据此确定放入透镜的种类即可。
(3)根据凸透镜成像的特点分析解答。
25.下面是小明测量盐水密度的实验。
(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指在如图甲所示位置,此时他应将平衡螺母适当向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;再将装有盐水的烧杯放在天平的左盘,在右盘中放入50g、20g、10g砝码各一个时,天平刚好再次平衡;
(2)将杯中的一部分盐水倒入量筒中,盐水的体积如图乙所示为 cm3;
(3)用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图丙所示为 g,则所测盐水的密度是 kg/m3;
(4)上述实验结束后,小明利用刚刚测出了密度的盐水和其他一些工具,又想测量一个木块的密度,请帮他将实验步骤补充完整:
①用调好的天平测出木块的质量m1;
②容器内装有适量的盐水,将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮,如图丁所示;
③向瓶中倒入适量的水,直到木块 ,用天平测出瓶和水的总质量m2;
④木块密度表达式 。(用字母表示,盐水密度用表示)
【答案】(1)右
(2)40
(3)38;1.05×103
(4)刚好浸没在盐水中;
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,天平的指针偏左,说明左盘重,右盘轻,那么平衡螺母应该向右调节;
(2)根据乙图可知,量筒的分度值为1mL,则盐水的体积为40mL=40cm3;
(3)根据丙图可知,标尺的分度值为0.2g,则游码质量为3g,
砝码质量为:20g+10g+5g=35g,
则剩余盐水和烧杯的总质量为:3g+35g=38g;
那么量筒内盐水的质量:m=m总-m总'=(50g+20g+10g)-38g=42g;
则盐水的密度为:。
(4)③向瓶中倒入适量的水,直到木块刚好浸没在盐水中,用天平测出瓶和水的总质量m2;
此时木块受到的浮力F浮=G总=(m1+m2)g;
则木块的体积:;
则木块的密度为:。
【分析】(1)平衡螺母总是向轻的那端调节;
(2)根据乙图确定量筒的分度值,根据液面位置读出示数;
(3)根据丙图确定标尺的分度值,读出游码的质量,然后与砝码的质量相加得到剩余盐水和烧杯的总质量。再根据m=m总-m总'计算量筒内盐水的质量,最后根据计算盐水的密度。
(4)当木块完全浸没在水中时,它排开液体的体积等于自身体积,根据浮沉条件计算出木块浸没时受到的浮力,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算木块的体积,最后根据计算木块的密度即可。
26.小明利用4节新干电池,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。
(1)小明连接好如图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)小明将10Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)4V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到4V,记录电流表的示数;
(4)当小明将50Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是 (写出一条即可);
(5)完成实验探究后,小明得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
(6)完成上述实验后,小明又利用原实验器材,设计了如图乙所示的电路,测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1和S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V时,小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V;
③闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表的示数为4V;
④小灯泡的额定功率 W。
【答案】(1)
(2)左
(3)大于;左
(4)所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过
(5)反比
(6)3.5;0.7
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)探究电流与电阻的关系时,除了电压表与定值电阻并联,其它的都是串联。根据图甲可知,此时电压表与定值电阻并联,电流表与定值电阻并联。分析可知,只需将定值电阻与变阻器相连的导线从变阻器上拆下来,改接在电压的“-”接线柱上即可,如下图所示:
(2)根据甲图可知,滑片在最左端时阻值最大,则闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端;
(3)①实验中,当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,根据“串联电路中电压与电阻成正比”可知,电阻两端的电压变大,即电压表的示数大于4V;
②研究电流与电阻关系时要控制电压不变,那么此时电压表的示数要减小。根据U总=U+U变可知,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左滑动;
(4)在实验中,要控制定值电阻的电压不变,那么变阻器两端的电压也不变,因此二者电压的比值不变。在串联电路中,电压与电阻成正比,则当定值电阻变大时,滑动变阻器的阻值也要相应变大。据此可知,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是变阻器的最大阻值太小或电源电压太大。
(5)在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(6)①闭合开关S、S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,变阻器滑片以左电阻丝与灯串联,此时电压表测量滑动变阻器电阻丝以左电阻丝两端的电压,根据串联电路电压的规律知,当电压表示数为:6V-2.5V=3.5V时,灯泡正常发光;
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V,即滑片以左电阻丝的电压,因电压表接在滑片上,故电流要全部经过变阻器的电阻丝;
③闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表的示数为4V,变阻器的所有电阻丝与灯串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,因电压表的示数为4V,与②电路相比,这两次电路的连接不变,电流大小不变,只是电压表的测量范围变化了,
那么得到:;
解得:R变=12.5Ω;
即闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器左电阻丝接入阻值为12.5Ω;
在①中,通过滑动变阻器的电流为:,
即灯的额定电流为0.28A;
那么小灯泡的额定功率:P额=UI=2.5V×0.28A=0.7W。
【分析】(1)根据实验目的确定电路的串并联关系,以及电表的量程和接线柱的选择,还有注意变阻器接线一上一下。
(2)闭合开关前,为了避免电流过大而烧毁用电器,要求变阻器的阻值调到最大;
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此结合串联电路U总=U1+U2分析解答;
(4)根据串联电路的分压规律分析解答;
(5)根据电流与电阻的关系解答;
(6)分析电路连接,灯在额定电压下正常发光,根据串联电路电压的可使灯正常发光;
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,分析电路连接及电流的路径和电压表测量的电压;
③在②的基础上,通过开关的转换,若能用电压表测量出变阻器整段电阻丝的电压,根据电路的电流保持不变,根据欧姆定律,可确定变阻器最大电阻与②中与电压表并联电阻的大小关系,从而可得出①中变阻器连入电路中电阻的大小,由欧姆定律可得出灯的额定电流,根据P=UI可算出小灯泡的额定功率。
辽宁省锦州市2023年中考物理试题
一、单选题
1.小明同学对身边的物理量进行了估测,你认为最符合实际的是( )
A.中学生百米跑的平均速度约为20m/s
B.中学生双脚站立时对地面的压强约为2.2×105Pa
C.普通壁挂式空调正常工作的功率约为1100W
D.人体感觉舒适的环境温度约为36.5℃
2.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.只要物体振动,我们就能听到声音
B.声音在真空中传播的速度最快
C.戴耳罩是在声源处减弱噪声
D.利用音色能区分钢琴和笛子发出的声音
3.下列物态变化中,属于凝华的是( )
A.初春,冰雪消融汇成溪流 B.夏天,清晨河面上出现薄雾
C.深秋,清晨草叶上出现白霜 D.冬天,冰雕没有熔化却变小
4.下列成语中能用光的反射知识解释的是( )
A.镜花水月 B.凿壁偷光 C.海市蜃楼 D.形影不离
5.关于新材料在生产生活的应用,下列说法中正确的是( )
A.手机芯片的主要材料是超导体
B.普通领带的表面经过纳米技术处理后,会有很强的自洁性能
C.半导体材料制成的太阳能电池板,主要是将太阳能转化为内能
D.记忆合金制成的输电导线,可以避免因输电线上产生热量而造成能源的浪费
6.关于压力和压强在生活中的应用,下列说法中正确的是( )
A.菜刀的刀刃磨得很薄,是为了增大压力
B.茶壶的壶嘴和壶身构成一个连通器
C.高压锅利用了气压越大,液体沸点越低的原理
D.用吸管喝饮料时,杯里的饮料是被嘴的“吸力”吸上来的
7.如图所示的四个装置中,能说明洗衣机中电动机工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
8.2023年5月15日,辽宁男篮获得2022—2023赛季CBA总冠军。关于篮球比赛时出现的场景,下列说法中正确的是( )
A.篮球出手后还能继续运动,是因为受到惯性的作用
B.篮球表面做得凸凹不平是为了增大和手之间的摩擦
C.投篮时,篮球出手后到达最高点时处于平衡状态
D.篮球离开篮筐下落过程中,重力势能转化为动能
9.装有不同液体的甲、乙两个相同容器放在水平桌面上,将装有适量水的瓶子(瓶盖密封)先后置于甲、乙两容器中,瓶子静止时如图所示,此时两容器中液面相平。下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两容器中,瓶子受到的浮力相等
B.甲、乙两容器中,液体对容器底部的压力相等
C.甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌面的压强
D.甲中瓶内水对瓶底的压力大于乙中瓶内水对瓶盖的压力
10.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光;保持滑动变阻器R1的滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端;两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示:下列说法中正确的是( )
A.定值电阻R2的阻值是10Ω B.电源电压是6V
C.小灯泡的额定功率是3W D.滑动变阻器R1最大阻值是25Ω
三、填空题
11.雨过天晴,同学们在操场上看到天边的彩虹是光的 现象;闻到空气中泥土的芬芳,这是 现象。
12.太阳内部发生剧烈的 (选填“核裂变”或“核聚变”)反应,从而辐射出巨大的光和热;太阳风暴发生时,干扰 (选填“声波”或“电磁波”)而给卫星中继通信和地面通信带来很大影响。
13.试卷在印刷厂“诞生”时,由于 现象会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时,电流方向是 (选填“从机器到大地”或“从大地到机器”)。
14.2023年5月30日,在酒泉卫星发射中心,我国神舟十六号载人飞船发射任务取得圆满成功。当离开地面加速上升时,火箭受到的反冲推力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)自身重力;火箭采用液氢作为燃料主要是利用氢 的特点;在飞船和空间站对接过程中,飞船不断靠近空间站径向对接口,这一过程中飞船相对于空间站是 (选填“静止”或“运动”)的。
15.如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端是 (选填“N”或“S”)极,此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态,条形磁体受到向 (选填“左”或“右”)的摩擦力;若将滑动变阻器滑片向下滑动,条形磁体受到的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。.
16.如图所示,重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s,弹簧测力计的示数为20N,滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是 J,拉力F的功率是 W,物体A受到的摩擦力是 N。(不计绳重和滑轮重)
17.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,电流表A1示数 .电压表V与电流表A2示数的比值 。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
四、作图题
18.如图所示是中医用切刀切药材的示意图,请你在图中画出施加在手柄上A点的最小力F及其力臂L。
19.如图所示是小明家的部分家庭电路,请在括号内标出火线和零线,并将拉线开关控制的灯泡连入电路中。
五、简答题
20.2023年5月28日上午10时32分,我国具有自主知识产权的商用大型客机C919执行MU9191航班,从上海虹桥机场起飞,飞往北京首都国际机场,开启这一机型全球首次商业载客飞行,飞机起飞后加速升空的过程如图所示。请利用所学的相关物理知识回答:
(1)飞机的动力来源于强大的喷气发动机,喷气发动机是热机的一种,热机工作时的能量是如何转化的?
(2)飞机在升空过程中舱外大气压强如何变化?
(3)飞机获得升力的原理是什么?
六、计算题
21.我国道路交通安全规定,货车轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内,王师傅的货车自身质量是6t.车轮与地面总接触面积是0.5m2。一次,王师傅开着装有24t沙子的货车在平直的公路上匀速行驶30km,货车受到的阻力是货车总重力的0.02倍,消耗柴油10kg。(g取,)求:
(1)通过计算判断装有沙子的货车静止时,对水平地面的压强是否符合安全规定?
(2)这一过程中货车牵引力所做的功是多少?
(3)这一过程中货车发动机的效率是多少?(计算结果精确到1%)
22.小明家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如图甲所示,其简化电路如图乙所示,R1、R2均为电热丝(阻值不随温度变化)。求:
(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流?
(2)电热丝R2的阻值?
(3)傍晚用电高峰期,小明想测量电烤箱在工作时的实际电压,于是他断开了家中其他用电器,仅让电烤箱在加热状态下工作,1min内如图丙所示的电能表转盘转了50r.则电烤箱两端的实际电压是多少?
七、实验题
23.小明同学取a、b两种粉末各50g,利用如图甲所示的实验装置“探究固体熔化时温度的变化规律”:
(1)根据实验数据绘制了如图乙所示的温度一时间图像,由图像可以判断 物质是晶体,第6min时a物质为 态,a物质第9min时的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第3min时的内能;
(2)某时刻,温度计的示数如图所示,为 ℃;若a物质在固态时的比热容为1.0×103J/(kg·℃),则该物质熔化后,液态时的比热容为 J/(kg·℃)。
24.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的烛焰的像,这个凸透镜的焦距可能是____(填选项):
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
(2)小明把蜡烛向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了。他可以将光屏向 移动或者不移动光屏,将一个度数合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片放在凸透镜和烛焰之间,都能让光屏上的像重新变清晰;
(3)完成上述探究后,小明把凸透镜换成一块薄玻璃板,透过玻璃板能看到烛焰正立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,把光屏移到像所在的位置,直接观察光屏,光屏上 (选填“有”或“没有”)烛焰的像。
25.下面是小明测量盐水密度的实验。
(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指在如图甲所示位置,此时他应将平衡螺母适当向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;再将装有盐水的烧杯放在天平的左盘,在右盘中放入50g、20g、10g砝码各一个时,天平刚好再次平衡;
(2)将杯中的一部分盐水倒入量筒中,盐水的体积如图乙所示为 cm3;
(3)用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图丙所示为 g,则所测盐水的密度是 kg/m3;
(4)上述实验结束后,小明利用刚刚测出了密度的盐水和其他一些工具,又想测量一个木块的密度,请帮他将实验步骤补充完整:
①用调好的天平测出木块的质量m1;
②容器内装有适量的盐水,将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮,如图丁所示;
③向瓶中倒入适量的水,直到木块 ,用天平测出瓶和水的总质量m2;
④木块密度表达式 。(用字母表示,盐水密度用表示)
26.小明利用4节新干电池,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。
(1)小明连接好如图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)小明将10Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)4V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到4V,记录电流表的示数;
(4)当小明将50Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是 (写出一条即可);
(5)完成实验探究后,小明得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
(6)完成上述实验后,小明又利用原实验器材,设计了如图乙所示的电路,测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1和S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V时,小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V;
③闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表的示数为4V;
④小灯泡的额定功率 W。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;速度公式及其应用;液体压强的计算;电功率
【解析】【解答】A.中学生百米跑的成绩大约14s,那么平均速度:,故A错误;
B.中学生的质量大约50kg,则双脚站立时对地面的压力为F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,双脚的着地面积约500cm2,则对地面的压强约为:,故B错误;
C.普通壁挂式空调正常工作的功率约为1100W ,故C正确;
D.人体感觉舒适的环境温度约为25℃,故D错误。
故选C。
【分析】根据对速度、压强、电功率和温度的认识判断。
2.【答案】D
【知识点】声音的传播条件;音调、响度与音色的区分;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.物体振动产生声音,如果没有传声介质,或者声音的响度太小,音调太低,或者耳朵出现问题,都会导致听不到声音,故A错误;
B.声音在真空中无法传播,故B错误;
C.带耳罩是在人耳处减弱噪声,故C错误;
D.钢琴和笛子的声音特点不同,即音色不同,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据听到声音的条件判断;
(2)根据声音传播的知识判断;
(3)根据减弱噪声的方法判断;
(4)声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色。
3.【答案】C
【知识点】凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.冰雪融化,即从固态变成液体发生熔化现象,故A错误;
B.雾气是水蒸气从气态变成液态发生液化现象,故B错误;
C.霜是水蒸气从气态直接变成固态发生凝华现象,故C正确;
D.冰雕从固态直接变成气态发生升华现象,故D错误。
故选C。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
4.【答案】A
【知识点】光的反射
【解析】【解答】A.镜花水月,即花朵和月亮发出的光在水面或平面镜上发生反射成像,故A符合题意;
B.凿壁偷光,属于光沿直线传播形成,故B不合题意;
C.海市蜃楼,属于光的折射现象,故C不合题意;
D.形影不离,属于光的直线传播,故D不合题意。
故选A。
【分析】分析各个选项中包含的光学原理。
5.【答案】B
【知识点】能量的转化或转移;半导体特点及作用;纳米材料及其应用
【解析】【解答】A.手机芯片的主要材料是半导体,故A错误;
B.普通领带的表面经过纳米技术处理后,会有很强的自洁性能,故B正确;
C.半导体材料制成的太阳能电池板,主要是将太阳能转化为电能,故C错误;
D.记忆合金制成的输电导线,不能避免因输电线上产生热量而造成能源的浪费,故D错误。
故选B。
【分析】(1)根据半导体的应用判断;
(2)根据纳米材料的特性判断;
(3)根据能量转化的知识判断;
(4)根据电流的热效应判断。
6.【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用;连通器原理;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.菜刀的刀刃磨得很薄,是为了减小受力面积而增大压强,故A错误;
B.茶壶的壶嘴和壶身上面开口,底部连通,为连通器,故B正确;
C.高压锅利用了气压越大,液体沸点越高的原理,故C错误;
D.用吸管喝饮料时,杯里的饮料是被大气压强压上来的,故D错误。
故选B。
【分析】(1)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积;
(2)上面开口,底部连通的容器为连通器;
(3)根据液体沸点随高度的变化规律判断;
(4)根据大气压强的知识判断。
7.【答案】D
【知识点】通电螺线管的磁场;直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件
【解析】【解答】A.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计的指针偏转,这就是电磁感应现象,为发电机的工作原理,故A不合题意;
B.当导线中有电流经过时,小磁针的指针发生改变,说明电流周围存在磁场,故B不合题意;
C.闭合开关后,通过电流的螺线管能够吸引大头针,这是电流的磁效应,故C不合题意;
D.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
8.【答案】B,D
【知识点】动能和势能的大小变化;惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.篮球出手后还能继续运动,是因为它具有惯性,故A错误;
B.篮球表面做得凸凹不平是通过增大接触面粗糙程度的方式增大和手之间的摩擦,故B正确;
C.投篮时,篮球出手后到达最高点时,它只受竖直向下的重力,不处于平衡状态,故C错误;
D.篮球离开篮筐下落过程中,质量不变,高度减小,则重力势能减小;质量不变,速度增大,则动能增大,那么重力势能转化为动能,故D正确。
故选BD。
【分析】(1)惯性是物体的一种性质,而不是力的作用;
(2)增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(3)对最高点时的篮球进行受力分析即可;
(4)分析动能和重力势能的大小变化即可。
9.【答案】A,C,D
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.在甲、乙两个容器中,瓶子的重力相等,都处于漂浮状态,浮力等于重力,即:甲、乙两容器中,瓶子受到的浮力相等,故A正确;
B.根据图片可知,瓶子在甲液体中排开液体的体积大于水的体积,乙中排开液体的体积小于水的体积,故瓶子在甲中排开液体的体积较大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,ρ甲<ρ乙。两容器液面等高,根据p=ρ液gh可知,两种液体对容器底压强p甲<p乙。容器的底面积相同,根据F=pS可知,乙容器中液体对容器底部的压力较大,故B错误;
C.由图可知,容器的重力和装水瓶子的重力相同。甲、乙容器中,乙液体的体积大于甲液体的体积,且乙液体的密度大于甲液体的密度,由G=ρVg可知,乙容器中液体重力更大。根据F=G容+G液+G可知乙对桌面的压力大于甲对桌面的压力。而两容器底面积相同,由可知,甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌面的压强,故C正确;
D.由图知,甲中瓶内液体对瓶子底部的压力等于瓶内液体的重力,乙中瓶内液体对瓶子底部的压力有一部分分担在了瓶子的侧壁上,因此瓶盖受到的压力小于瓶内液体的重力,所以甲中瓶内液体对瓶子底部的压力大于乙中瓶内液体对瓶盖的压力,故D正确。
故选ACD。
【分析】(1)根据浮沉条件比较瓶子受到浮力的大小;
(2)首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度的大小,再利用液体压强公式p=ρ液gh分析两种液体对容器底压强的大小关系,最后根据F=pS分析容器底部受到的压力的大小;
(3)容器对桌面的压力等于容器、液体及物体的重力总和,由可知容器对桌面的压强关系;
(4)甲中瓶内液体对瓶子底部的压力等于瓶内液体的重力,乙中瓶内液体对瓶子底部的压力有一部分分担在了瓶子的侧壁上,由此可知液体对瓶底和瓶盖的压力大小关系。
10.【答案】A,B,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AB.闭合开关S、S2,断开S1,滑动变阻器R1和R2串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路中的电流,
根据定值电阻的阻值不变,电流与电压成正比,图像是右侧的直线,
此时R2的阻值:,
再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端,只有R2接入电路,此时电流最大,为0.6A,
则电源电压U=U'2=I2大R2=0.6A×10Ω=6V;
故A、B正确;
C.当切换开关时,滑动变阻器两端的电压U1=U-U2=6V-4V=2V;
滑动变阻接入电路的阻值,
闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路中的电流,从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光,灯泡的电压最大为3.5V,
滑动变阻器的电压U'1=U-UL=6V-3.5V=2.5V;
此时电路中的电流,即灯泡正常发光的电流IL=I'=0.5A
则灯泡的额定功率PL=ULIL=3.5V×0.5A=1.75W;故C错误;
D.滑动变阻器R1的滑片在最右端时,灯泡的电压为1V,电流I″=0.2A,
变阻器两端的电压U″1=U-UL=6V-1V=5V;
滑动变阻器的最大值为,故D正确。
故选ABD。
【分析】(1)(2)闭合开关S、S2,断开S1,滑动变阻器R1和R2串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路中的电流。首先根据定值电阻电流随电压的变化关系确定对应的图像,然后根据计算R2的阻值。
将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端,只有R2接入电路,此时电流最大,根据U=U'2=I2大R2计算电源电压。
(3)当切换开关时,根据U1=U-U2计算变阻器两端的电压,再根据计算变阻器接入的阻值。
闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路中的电流,从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光,根据图像确定此时灯泡的电压。再根据U'1=U-UL=计算变阻器两端的电压,根据计算通过电路的电流,也就是灯泡的额定电流。最后根据PL=ULIL计算灯泡的额定功率。
(4)滑动变阻器R1的滑片在最右端时,根据图像确定此时灯泡的电压和电流,根据U″1=U-UL计算变阻器的电压,最后根据计算变阻器的最大阻值。
11.【答案】色散(折射;扩散
【知识点】光的色散;分子热运动
【解析】【解答】(1)雨过天晴,同学们在操场上看到天边的彩虹是光的色散现象;
(2)闻到空气中泥土的芬芳,这是扩散现象。
【分析】(1)白光通过三棱镜后被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光,这就是光的色散现象;
(2)不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散现象。
12.【答案】核聚变;电磁波
【知识点】太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】(1)太阳内部发生剧烈的核聚变反应,从而辐射出巨大的光和热;
(2)太阳风暴发生时,干扰电磁波而给卫星中继通信和地面通信带来很大影响。
【分析】(1)根据太阳能量的来源分析解答;
(2)根据有关电磁波传递信息的知识解答。
13.【答案】摩擦起电(静电);从大地到机器
【知识点】两种电荷;电流的方向
【解析】【解答】(1)试卷在印刷厂“诞生”时,由于摩擦起电(静电)现象会使印刷机积累大量电荷;
(2)当自由电子从机器流向大地时,电流的方向与电子移动方向相反,即电流方向是从大地到机器。
【分析】(1)物体经过摩擦后有了吸引轻小物体的性质叫摩擦起电;
(2)在物理学上,将正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
14.【答案】大于;热值大;运动
【知识点】燃料的热值;力与运动的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)当离开地面加速上升时,则它受到的合力向上,即F-G>0,即F>G,那么火箭受到的反冲推力大于自身重力;
(2)火箭采用液氢作为燃料主要是利用氢热值大的特点;
(3)在飞船和空间站对接过程中,飞船不断靠近空间站径向对接口,这一过程中飞船相对空间站的位置不断改变,即飞船是运动的。
【分析】(1)当合力与运动方向相同时,物体做加速运动;当合力方向与运动方向相反时,物体做减速运动;
(2)热值是表示燃料放热本领大小的物理量,即质量相同的燃料,热值越大,放出的热量越多;
(3)根据参照物的知识解答。
15.【答案】S;左;变小
【知识点】二力平衡的条件及其应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)根据图片可知,线圈上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则左端为电磁铁的N极,右端为S极;
(2)根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁体受到向右的排斥力。根据平衡力的条件可知,条形磁体受到的摩擦力与排斥力大小相等,方向相反,即摩擦力水平向左;
(3)若将滑动变阻器滑片向下滑动,则变阻器的阻值变大,那么总电阻变大,而总电流减小,因此通电螺线管的磁场减弱,因此条形磁体受到的排斥力减小。根据平衡力的条件可知,条形磁体受到的摩擦力变小。
【分析】(1)根据安培定则判断通电螺线管的磁极方向;
(2)根据磁极之间的相互作用规律确定磁体受到磁力的方向,再根据二力平衡的知识确定摩擦力的方向;
(3)根据影响通电螺线管磁场强弱的因素分析条形磁体受到的磁力变化,再根据平衡力的知识确定摩擦力的变化即可。
16.【答案】40;4;32
【知识点】功率的计算;滑轮组及其工作特点;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)拉力移动的速度v=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s;
拉力的功率P总=Fv=20N×0.2m/s=4W;
拉力做的功为:W总=P总t=4W×10s=40J;
(2)克服摩擦做的有用功W有=W总η=40J×80%=32J;
物体A移动的距离:s物=v物t=0.1m/s×10s=1m;
则物体A受到的摩擦力:。
【分析】(1)根据v=nv物计算拉力移动的速度,再根据P总=Fv计算拉力的功率,再根据W总=P总t计算拉力做的功;
(2)首先根据W有=W总η计算克服摩擦做的有用功,再根据计算物体A受到的摩擦力。
17.【答案】不变;变大
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,定值电阻R1与变阻器的R2并联,电压表测R1的电压,电流表A1测通过R1的电流,A2测总电流。
当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,变阻器的阻值变大,
根据可知,通过变阻器的电流变小。
由于电源电压不变,且R1的阻值不变,根据可知,通过R1的电流不变,
即电流表A1的示数不变。
根据I总=I1+I2可知,电路的总电流变小,即电流表A2的示数变小;
根据可知,并联电路的总电阻变大;
电压表V和电流表A2的示数的比值为并联电路的总电阻,
因此二者的比值变大。
【分析】根据图片确定电路的串并联关系,以及电表所测的物理量,然后根据欧姆定律和并联电路的特点分析判断即可。
18.【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据图片可知,O点为支点,A点为作用点,连接OA,通过A点作OA的垂线,并在向下的方向上表上箭头,这就是最小的动力F,而OA就是最长的动力臂,如下图所示:
【分析】当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长,此时动力最小。而力臂是从杠杆支点到力的作用线的垂直距离,据此分析解答。
19.【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】①根据图片可知,测电笔接触下面的导线时氖管发光,则下面的导线为火线,上面的导线为零线;
②为了用电安全,开关必须接在火线和用电器之间,即从火线引线,先接开关,再接灯泡尾部,最后将螺旋套与零线相连即可,如下图所示:
【分析】根据家庭电路连接和安全用电的注意事项分析解答。
20.【答案】(1)热机工作时将内能转化为机械能
(2)大气压随海拔高度的增加而减小,故飞机在升空过程中,故舱外大气压强变小。
(3)流体流速越大的位置压强越小,机翼上凸下平,机翼上方空气流速大,压强小,机翼下方空气流速小,压强大,产生向上的压强差,即升力。
【知识点】大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)根据热机的能量转化解答;
(2)根据大气压强随高度的变化规律解答;
(3)流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析飞机升力的来源。
21.【答案】(1)解:汽车和沙子的质量分别为
,
车和沙子的总质量为
因为在平直公路行驶,故压力等于重力,压力大小为
车轮与地面总接触面积是0.5m2,汽车对地面的压强为
故汽车对水平地面的压强是否符合安全规定;
答:通过计算判断装有沙子的货车静止时,对水平地面的压强符合安全规定;
(2)解:车辆匀速直线行驶的距离为
货车受到的阻力是货车总重力的0.02倍,故汽车的牵引力为
故牵引力所做的功为
答:这一过程中货车牵引力所做的功是1.8×108J;
(3)解:10kg柴油完全燃烧放出的热量为
故货车发动机的效率为
答:这一过程中货车发动机的效率是42%。
【知识点】燃料的热值;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)首先根据 计算出车和沙子的总质量,再根据F=G=mg计算车对地面的压力,最后根据 计算车对地面的压强,并与限制压强进行比较即可。
(2)首先根据F阻=0.02G计算车受到的阻力,然后根据二力平衡的知识F牵=F阻计算出汽车受到的牵引力,最后根据 计算牵引力做的功。
(3)首先根据 计算柴油燃烧放出的热量,再根据 计算货车发动机的效率。
22.【答案】(1)解:该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流
答:该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为0.5A;
(2)解:当S闭合,S1接右边接线柱b时,R1单独工作,电路中电阻最大,电源电压一定,由可知,此时电功率最小,电路处于保温挡位;当S闭合,S1接a时,电阻R1和R2并联,电路中电阻最小,电源电压一定,由可知电功率最大,处于加热档,此时R1的电功率P1=P保温=110W
R2的电功率
电热丝R2的阻值
答:电热丝R2的阻值为44Ω;
(3)解:S闭合、S2接左边接线柱a时,电阻R1和R2并联,处于加热挡位,P加热=1210W,总电阻
电能表转盘转了50r,电烤箱消耗的电能
电烤箱的实际功率
电路的实际电压
答:电烤箱两端的实际电压是220V。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据图甲确定电烤箱的保温功率,然后根据 计算保温时工作的电流;
(2)首先根据公式 比较开关在不同闭合状态下电功率的大小,从而确定对应的工作状态。由此可知,当保温状态时只有R1自己工作,而加热状态时两个电阻并联。首先根据 计算R2工作时的电功率,再根据 计算电阻丝R2的阻值。
(3)当S闭合、S2接左边接线柱a时,电阻R1和R2并联,处于加热档位,可根据 计算出并联电路的总电阻。接下来根据W=计算电烤箱消耗的电能,并根据 计算实际功率。最后根据计算电路的实际电压。
23.【答案】(1)a;固液共存;大于
(2)35;1.5×103
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;比热容
【解析】【解答】(1)①根据乙图可知,该物体熔化时温度保持不变,即存在熔点,那么该物质为晶体。
②根据乙图可知,从3~9min为熔化过程,那么6min时应该为固液共存状态;
③加热时间越长,吸收热量越多,则a物质第9min时的内能大于第3min时的内能。
(2)①根据图片可知,温度计的分度值为1℃,则示数为35℃;
②根据乙图可知,a物质固态时3min吸收的热量等于液态时9-12min吸收的热量;
即Q固=Q液;
c固m△t固=c液m△t液;
c固△t固=c液△t液;
1.0×103J/(kg·℃) ×(50℃-20℃)=c液×(70℃-50℃);
解得:c液=1.5×103J/(kg·℃)。
【分析】(1)①晶体有熔点,而非晶体没有熔点。
②晶体熔化前为固态,熔化中为固液共存态,熔化后为液态。
③物质吸热,则内能增大;物质放热,则内能减小。
(2)①根据图片确定温度计的分度值,然后根据液面位置读出示数;
②根据图片可知,熔化前3min吸收的热量等于熔化后9-12min内吸收的热量,确定二者升高的温度,然后根据Q=cm△t计算即可。
24.【答案】(1)B
(2)右;远视
(3)等大;没有
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,此时物距u=50cm-20cm=30cm,像距v=65cm-50cm=15cm,即u>v,那么成倒立缩小的实像。此时u>2f,f
②如果要使像回到光屏上,需要使光线会聚,即应该放入凸透镜,也就是远视镜片。
(3)①根据平面镜成像的特点可知,小明把凸透镜换成一块薄玻璃板,透过玻璃板能看到烛焰正立等大的像;
②物体在平面镜中成虚像,因此光屏上没有烛焰的像。
【分析】(1)比较像距和物距的大小,从而确定成像的特点,最后根据凸透镜成像的规律推测焦距范围;
(2)①根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析光屏的移动方向;
②根据像距的变化确定要使像回到光屏上需要使光线会聚还是发散,据此确定放入透镜的种类即可。
(3)根据凸透镜成像的特点分析解答。
25.【答案】(1)右
(2)40
(3)38;1.05×103
(4)刚好浸没在盐水中;
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,天平的指针偏左,说明左盘重,右盘轻,那么平衡螺母应该向右调节;
(2)根据乙图可知,量筒的分度值为1mL,则盐水的体积为40mL=40cm3;
(3)根据丙图可知,标尺的分度值为0.2g,则游码质量为3g,
砝码质量为:20g+10g+5g=35g,
则剩余盐水和烧杯的总质量为:3g+35g=38g;
那么量筒内盐水的质量:m=m总-m总'=(50g+20g+10g)-38g=42g;
则盐水的密度为:。
(4)③向瓶中倒入适量的水,直到木块刚好浸没在盐水中,用天平测出瓶和水的总质量m2;
此时木块受到的浮力F浮=G总=(m1+m2)g;
则木块的体积:;
则木块的密度为:。
【分析】(1)平衡螺母总是向轻的那端调节;
(2)根据乙图确定量筒的分度值,根据液面位置读出示数;
(3)根据丙图确定标尺的分度值,读出游码的质量,然后与砝码的质量相加得到剩余盐水和烧杯的总质量。再根据m=m总-m总'计算量筒内盐水的质量,最后根据计算盐水的密度。
(4)当木块完全浸没在水中时,它排开液体的体积等于自身体积,根据浮沉条件计算出木块浸没时受到的浮力,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算木块的体积,最后根据计算木块的密度即可。
26.【答案】(1)
(2)左
(3)大于;左
(4)所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过
(5)反比
(6)3.5;0.7
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)探究电流与电阻的关系时,除了电压表与定值电阻并联,其它的都是串联。根据图甲可知,此时电压表与定值电阻并联,电流表与定值电阻并联。分析可知,只需将定值电阻与变阻器相连的导线从变阻器上拆下来,改接在电压的“-”接线柱上即可,如下图所示:
(2)根据甲图可知,滑片在最左端时阻值最大,则闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端;
(3)①实验中,当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,根据“串联电路中电压与电阻成正比”可知,电阻两端的电压变大,即电压表的示数大于4V;
②研究电流与电阻关系时要控制电压不变,那么此时电压表的示数要减小。根据U总=U+U变可知,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左滑动;
(4)在实验中,要控制定值电阻的电压不变,那么变阻器两端的电压也不变,因此二者电压的比值不变。在串联电路中,电压与电阻成正比,则当定值电阻变大时,滑动变阻器的阻值也要相应变大。据此可知,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是变阻器的最大阻值太小或电源电压太大。
(5)在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(6)①闭合开关S、S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,变阻器滑片以左电阻丝与灯串联,此时电压表测量滑动变阻器电阻丝以左电阻丝两端的电压,根据串联电路电压的规律知,当电压表示数为:6V-2.5V=3.5V时,灯泡正常发光;
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V,即滑片以左电阻丝的电压,因电压表接在滑片上,故电流要全部经过变阻器的电阻丝;
③闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表的示数为4V,变阻器的所有电阻丝与灯串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,因电压表的示数为4V,与②电路相比,这两次电路的连接不变,电流大小不变,只是电压表的测量范围变化了,
那么得到:;
解得:R变=12.5Ω;
即闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器左电阻丝接入阻值为12.5Ω;
在①中,通过滑动变阻器的电流为:,
即灯的额定电流为0.28A;
那么小灯泡的额定功率:P额=UI=2.5V×0.28A=0.7W。
【分析】(1)根据实验目的确定电路的串并联关系,以及电表的量程和接线柱的选择,还有注意变阻器接线一上一下。
(2)闭合开关前,为了避免电流过大而烧毁用电器,要求变阻器的阻值调到最大;
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此结合串联电路U总=U1+U2分析解答;
(4)根据串联电路的分压规律分析解答;
(5)根据电流与电阻的关系解答;
(6)分析电路连接,灯在额定电压下正常发光,根据串联电路电压的可使灯正常发光;
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,分析电路连接及电流的路径和电压表测量的电压;
③在②的基础上,通过开关的转换,若能用电压表测量出变阻器整段电阻丝的电压,根据电路的电流保持不变,根据欧姆定律,可确定变阻器最大电阻与②中与电压表并联电阻的大小关系,从而可得出①中变阻器连入电路中电阻的大小,由欧姆定律可得出灯的额定电流,根据P=UI可算出小灯泡的额定功率。