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山东省德州市庆云县重点中学2024-2025学年初三二模冲刺(5)物理试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.如图实验中,是为了探究声音产生原因的是
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
2.国产科幻大片《流浪地球》讲述了人类将开启“流浪地球”计划,试图让地球逃离太阳系。地球是太阳系中的
A.恒星 B.行星 C.卫星 D.彗星
3.如图所示,婷婷同学用12N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,物体B相对于地面静止,弹簧测力计的示数为2N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.B受到的摩擦力大小为2N,方向为水平向左
B.木板A受到地面的摩擦力大小为2N,方向水平向左
C.拉力F做功的功率为1.2W
D.在运动过程中若将拉力F增大,弹簧测力计的示数也将增大
4.如图所示,钓鱼时,钓鱼竿可看成是一个杠杆.关于这个杠杆:下列说法正确的是
A.省力省距离 B.省力费距离 C.费力省距离 D.费力费距离
5.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是
A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法
B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
6.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5伏不变
C.滑动变阻器向左滑动时电压表和电流表示数变大
D.将Rx从5欧换成10欧后,应将滑片P向左移
7.下列物态变化中属于升华的是
A.初春,冰雪消融汇成了溪流
B.盛夏,从冰箱里取出的棒冰周围出现“白气”
C.金秋,清晨的雾气在太阳的照射下渐渐散去
D.寒冬,美丽壮观的冰雕作品逐渐变小
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.5月17日23时48分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射一颗北斗导航卫星。地面控制中心通过___________波向它发出指令,这种波在真空中传播的速度为______m/s;卫星穿过大气层时,与大气层发生剧烈摩擦,温度升高,这是通过______的方式增加了内能。
9.如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图象,分析图象可知,若甲、乙的质量相等,则甲的体积较_____,乙物质的密度为_____kg/m3。
10.如图所示,用8N的拉力F拉着物体A在水平面匀速运动了lm,用时10s,已知物体A重40N,它在水平面运动时受到的摩擦力是12N,则拉力F的功率是_____W,滑轮组的机械效率是____,若不计绳重和滑轮间的摩擦,动滑轮重____N。当把物体A换成质量更大的重物时,滑轮组的机械效率____(填“变大”“变小”或“不变”)。
11.为时刻储备生活用水,图示为某具有自动蓄水功能模型示意图.图中容器为长方形的水池,A是一个底面积为10cm2的方形塑料盒,与塑料盒连接的直杆可绕固定点O转动,当蓄水量达到一定值时,活塞B堵住进水管,注水结束,水位为H.(水的密度是1.0×103kg/cm3,g取10N/kg)
注水的过程中,随着水位上升,水对水池底部的压强逐渐_____.(填“变大”“变小”或“不变”)注水结束时,塑料盒浸入水中的深度是2cm,塑料盒所受的浮力是_____N.若在塑料盒内放入质量为20g的物体,注水结束时的水位H高了_____m.
12.小明设计了能控制自动水龙头的控制电路,可变电源EF两端提供的电压随时间的周期性变化关系如图乙所示。R为5Ω的定值电阻,A为一特殊电子元件,其两端的电压恒为电源电压的.当R的电功率满足PR≥5W时,自动水龙头启动出水。则t=9s时电阻R的电功率为_____W;该电路持续工作3min,出水时间共为_____s。
13.在我校举办的运动会400米长跑比赛中,小刚看到跑道上的小华是静止的,而跑道两边的树木是向后移动的,则小刚选取的参照物是_____,小刚前半圈用时20s后半圈用时40s,则小刚跑完全程的平均速度是_____m/s(保留小数点后一位).
14.在各种不同色光中,_____光、绿光、蓝光叫做三原色光.某凸透镜的焦距为5厘米,将发光体放在该透镜主光轴上距离凸透镜35厘米处,它经透镜所成的像是倒立、______的实像,利用这个成像规律可以制成______(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜").
三、作图题(共7分)
15.电路图中有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上.要求:电键闭合后,向左移动滑动变阻器的滑片,灯泡变暗且电压表示数变大.
16.在图中,标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向。
(_____)
17.如图所示,根据光的反射定律画出反射光线并标出反射角的度数.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.某同学探究“电功大小与什么因素有关”的实验装置如图所示,其中A、B为装有某种液体的烧瓶,R1、R1为电阻丝,且R1>R1.主要操作为:①将R1、R1如图连接,闭合开关,记录时间t内两烧瓶中温度计示数的变化:②将R1、R1如图连接,闭合开关,记录时间t内两烧瓶中温度计示数的变化
(1)为缩短实验时间,烧瓶中的液体应选择_____(选填“水”或“煤油”);实验时应控制两瓶中液体的初温和_____相等
(1)在操作①中是为了探究电功大小与_____的关系;
(3)在操作②中某时刻观察到烧瓶B中温度计示数比烧瓶A中的大,由此可得出结论是:在电压和通电时间一定时,_____
(4)本实验是利用温度的变化来比较电功大小的,下列实验未用到此方法的是_____
A.通过水流来理解电流的形成
B.通过海绵的形变程度来反映压力的作用效果
C.通过木块滑行距离的远近来比较动能的大小
D.通过吸引大头针的数目米反映磁铁磁性的强弱
19.用图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”.
(1)实验中,通过观察____________________来判断电路中是否有感应电流.
(2)闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,电路中________(选填“有”或“无”)感应电流.
(3)该实验的结论是:________
(4)此过程发生的能量转化是______,此原理可用来制作_____________
20.在“探究物体质量与体积关系”和“测定金属块的密度”两个实验中,所用的器材是_____(选填“相同”或“不同”)的,实验过程中都采用多次测量,其目的是_____(选填“相同”或“不同”)的.用图(a)装置可以“测定金属块的密度”,实验时用电子天平测量金属块的_____,实验中V2﹣V1表示_____.用图(b)装置可以验证“_____”的实验,实验中V2﹣V1表示_____
21.如图所示,小伟同学利用玻璃板、两支同样的蜡烛、刻度尺等实验器材,“探究平面镜成像的特点”.
(1)在水平桌面上铺一张白纸,在白纸上放一块玻璃板,调节玻璃板与桌面_______(选填“平行”或“垂直”);
(2)选取两个完全相同的蜡烛,是为了验证______;
(3)小伟想知道蜡烛A所成的像是虚像还是实像,下一步的操作是_______;
(4)用外形相同的蜡烛B来确定蜡烛A成像的位置,运用了______法.
22.小华做测量小灯泡电功率的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V.
请用笔画线代替导线,将如图所示的实验电路连接完整; 若某次实验电压表的示数如图甲所示,若想测量小灯泡的额定电功率,应再调节滑动变阻器的滑片P,使P向________ 移动(选填“左”或“右”),当电压表的示数为2.5V时,对应电流表的示数如图乙,则小灯泡的额定电功率是________ W;不改变这个电路,还可以完成的实验有:________ (写出一个即可);实验时闭合开关,两表均有示数,然后将灯泡从灯座中取走,电流表________ (选填“有”或“没有”)示数,电压表________ (选填“有”或“没有”)示数.你判断的依据是________
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.燃气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02kg天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),天然气的热值为8.4×l07J/kg,求:水吸收的热量;(2)天然气完全燃烧放出的热量;(3)燃气灶烧水时的效率.
24.如图甲所示, R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源两端电压不变;图乙是滑动变阻器的功率P和电流I的关系图,根据图像信息.求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)R1的阻值和电源电压;
(3)求此电路的最大电功率.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.太阳能是一种理想的绿色能源.小华家最近安装了一台太阳能热水器,如图其室内进出水管的安装示意图,Ⅰ为进水阀,Ⅱ出水阀,Ⅲ为调温阀.在水箱接口处有一根进出水管,一根溢流管,一根排气管.给水箱上冷水或沐浴时用热水,均通过这根进出水管来完成.请完成下列问题:
给水箱上水时I、Ⅱ应处于何种状态?此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是什么? 若水箱安装在七楼楼顶上,且距楼顶地面高1米,小华家住二楼,进水阀距二楼地面高1米,每层楼高3米,则在进水阀处水压至少为多大才能顺利上水. 设水箱容积为100升,在一般的光照条件下,一满箱15℃的水到傍晚时,水温可达到65℃,相当于多少米3的煤气完全燃烧放出的热量 (C水=4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值约4×107J/m3). 水箱中的水温在冬天有时不够高,一般都预装了电加热器.若该电加热器的规格为“220V 2.4KW”,家里当时的实际电压只有200V,要把满箱水温度提高10℃,需加热多少分钟?(g=10N/kg)
26.如图甲所示为常见家用电吹风,它的简化电路如图乙所示。问:
当将图乙的选择开关拨到触点A、B时,电吹风可实现的功能是什么?已知电热丝正常工作时的电阻为55Ω,当电吹风吹热风时,通过电热丝的电流是多少?电热丝的电功率是多少?测得单独使用电吹风吹冷风时,家里电能表(标有3000r/kW·h)的表盘转动30圈用时5min,则吹冷风5min消耗的电能是多少?电吹风吹冷风时的功率是多少?
27.请仔细阅读下文,并回答文后问题.
纳米陶瓷
纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛.贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶瓷,具有永久、稳定的防静电性能,且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点.采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀,具有金属刀无法比拟的优点:刀刃锋利,能切割钢铁等物质.能削出如纸一样薄的肉片;硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍;完全无磁性;不生锈变色,健康环保;可耐各种酸碱有机物的腐蚀;为全致密材料,无孔隙、不沾污、易清洁.纳米陶瓷充分体现了新世纪、新材料的绿色环保概念,是高新技术为现代人奉献的又一杰作.“神舟七号”飞船与空气摩擦呈炽热状态时,飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷具有________ 的特点.纳米陶瓷刀的耐磨性好,是因为它的________ 高•如图所示是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线,其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线 ________ (填字母).
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、B
【解析】
A.罩内抽出空气,闹铃铃声明显减小,说明声音传播需要介质.故A不符合题意.
B.用力敲打鼓面,纸屑跳动,说明物体发声时振动.故B符合题意.
C.手摸喉咙,发出声音时喉咙在振动,不发声音时,喉咙不振动,所以实验是为了探究声音产生原因;
D.固体能传声而且传声效果好,故D不符题意.
声音的产生原因是振动,所以能够体现出发声的物体在振动的选项是正确的.
2、B
【解析】
宇宙由大量的不同层次的星系构成,银河系是宇宙的一个星系,太阳系是银河系的一员,太阳系中有八大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,地球是太阳系中的一颗行星,所以B正确。
3、C
【解析】
A.因为物体B相对于地面静止,弹簧测力计的示数为2N,因此B受到A对它的向右的摩擦力,大小为2N,A错;
B.拉力F为12N,则A受到向右的拉力为6N,受到B向左摩擦力2N,则受到地面的摩擦力为4N,B错;
C.拉力F的功率P=FV=12N×0.1m/s=1.2W,C正确;
D.若拉力F增大,B受到的摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,不变仍为2N,D错。
4、C
【解析】
根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,当动力臂小于阻力臂时,则动力就会大于阻力,所以钓鱼竿是一个费力杠杆,费力的杠杆,一定会省距离.故C正确.
5、A
【解析】
导体产生的热量Q与I、R及t有关,甲实验电阻丝串联,电流和通电时间相等,可以探究电热与电阻关系的;乙实验中右侧电阻丝并联一个电阻丝后与左侧电阻丝串联,电阻和通电时间相等,可以探究电热与电流关系的,所以,都用到了控制变量法,故A正确;
甲实验两电阻丝串联,在通过电阻丝的电流和通电时间相同时,由焦耳定律知道,由于右侧电阻阻值大,产生的热量多,即右侧容器内空气吸收的热量多,故B错误;
由乙图知道,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,所以研究电流产生的热量与电流的关系,故C错误;
由乙图知道,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,由焦耳定律,左侧电阻产生热量多,所以,左侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,即左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,故D错误,故选A.
6、C
【解析】
A、由题意和图象可知,接入电路的电阻是变化的,所以该同学研究的是电流和电阻的关系,故A错误;
B、研究电流和电阻的关系时,要控制Rx两端的电压不变(即电压表示数不变);由图乙知,电流与电阻之积(即Rx两端的电压):U=IRx=0.5A×5Ω=﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω=2.5V,即电压表保持2.5伏不变,故B错误;
C、滑动变阻器向左滑动时,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的电流变大,即电流表示数变大,根据U=IR可知,电压表示数变大,故C正确;
D、根据串联分压原理可知,将Rx电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大(大于2.5V);探究电流与电阻的关系实验中,应控制电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,使电压表的示数减小为2.5V,由分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,故D错误。
7、D
【解析】
A. 初春,冰雪消融汇成了溪流是熔化现象,故A错误;B. 盛夏,从冰箱里取出的棒冰周围出现“白气”,是液化现象,故B错误;C. 金秋,清晨的雾气在太阳的照射下渐渐散去,是汽化现象,故C错误;D. 寒冬,美丽壮观的冰雕作品逐渐变小,是冰直接升华成了水蒸气,故D正确.故选D.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、电磁波 3×108m/s 做功
【解析】
电磁波可以传递信息,并且可以在真空中传播,所以,地面中心是通过电磁波来给卫星传达指令的;这种波在真空中传播速度为3×108 m/s;卫星穿过大气层时,温度升高,是因为要克服摩擦做功,机械能转化为内能。
9、小 0.5×103
【解析】
图象的横轴表示体积,纵轴表示质量,由图象可知,当甲和乙的质量相同时,取纵轴质量都是10g,看横轴,甲的体积是10 cm3,乙物质的体积是10 cm3,故甲的体积较小,乙的体积较大; 体积为10cm3的乙物质的质量为5g,则乙物质的密度:.
10、1. 6 75% 4 变大
【解析】
由图可知n=2,则绳子自由端移动的距离为s=ns’=2×1m=2m,则拉力做的总功为W总=Fs=8N×2m=16J,拉力的功率为P===1.6W;物体A受到的摩擦力为f=12N,克服摩擦力做的有用功,为W有=fs’=12N×1m=12J,则滑轮组的机械效率为η===75%;不计绳重和滑轮间的摩擦,则F=,所以G动=nf-F=2×8N-12N=4N;当把物体A换成质量更大的重物时,重物对水平面的压力增大,则摩擦力增大,有用功增大。不计绳重和滑轮间的摩擦,且动滑轮重不变,则额外功不变。这样有用功在总功所占的比例将变大,滑轮组的机械效率将变大。
11、变大 0.2 0.02
【解析】
(1)随着水位上升,由p=ρgh可知,水对水池底部的压强逐渐变大;
(2)塑料盒排开水的体积:V排=Sh=10cm2×2cm=20cm3=2×10-5m3;
塑料盒受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3=0.2N;
(3)物体重力:G=mg=0.02kg×10N/kg=0.2N;
注水结束时,塑料盒受到的浮力应增加0.2N,
塑料盒排开水的体积增加值:
水位变化:
12、20 90
【解析】
由电路图可知,定值电阻R与电子元件A串联。
由图乙可知,t=9s时,UEF=15V,因电子元件A两端的电压恒为电源电压的,
所以,此时R两端的电压:UR=(1-)UEF=×15V=10V,
此时电阻R的电功率:PR==20W,
当R的电功率满足PR≥5W时,R两端的电压:=5V,此时电源的电压:=7.5V,由图乙可知,0~3s内UEF均匀增加,大于7.5V电压的时间为1.5s,由对称性可知,3s~6s内UEF大于7.5V电压的时间也为1.5s,所以,该电路持续工作3min,出水时间共为×1.5s=90s。
13、小刚 6.7
【解析】
小刚看到跑道上的小华是静止的,说明小华位置相对与小刚没有变化;跑道两边的树木是向后移动的,说明小刚向前跑动,跑道两边的树木位置相对于小刚向后移动,所以小刚选取的参照物是自己;小刚跑完全程所用的时间为: ,则小刚跑完全程的平均速度是:.
14、红 缩小 照相机
【解析】
色光的三原色包括红光、绿光、蓝光;凸透镜的焦距为5cm,物体到凸透镜距离为35cm时,35cm>2f,即u>2f,所以成倒立、缩小的实像,其应用是照相机.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
要求:电键闭合后,向左移动滑动变阻器的滑片,灯泡变暗,所以,灯泡与滑动变阻器串联,由于灯泡变暗,灯泡两端的电压变小,而电压表示数变大,所以电压表可测滑动变阻器两端电压,根据串联电路的分压原理确定滑片的接线柱情况。
【详解】
由图将滑动变阻器与灯泡串联,电压表与滑动变阻器并联,根据串联电路的分压原理可知,向左移动滑动变阻器的滑片,电压表示数变大,灯泡变暗。应使滑动变阻器连入阻值变大,故应将B接线柱接入电路,如图所示:
本题是实物图的连接,关键是根据题目的条件分析电路的连接状态,确定滑动变阻器的接线。
16、
【解析】
由图可知,螺旋管中电流的方向是向上的,根据安培定则可知,螺旋管的右端为S极,左端为N极,磁感线总是从磁铁的N极出发,回到磁体的S极的,故A点的磁感线的方向是向右的,如图:
17、如下图所不
【解析】
根据光的反射定律,入射光线与反射光线分居法线两侧,入射角等于反射角,据此作图.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、煤油 质量 电阻 电阻越大产生的热量越低 A
【解析】
(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不用水做实验,主要是由于水的比热容大于煤油的比热容,吸收相同的热量,温度变化不明显;根据控制变量法可知,实验时应控制两瓶中液体的初温和质量相等.
(1)将R1、R1串联起来,可以保证通过R1、R1的电流和通电时间相同,因R1>R1, ,由Q=I1Rt和控制变量法可知, R1、R1串联起来是为了研究电流做功多少与电阻的关系;
(3)实验步骤②中R1、R1并联,由于并联电路两端电压相等,且R1> R1,由通过R1中温度计上升得更多可得出的结论:在电压和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越少;
(4)电流做功产生的热量被A. B烧瓶中装有等质量煤油的吸收,根据W=Q=cm△t可知,本题利用温度的变化来显示电功的大小,采用了转换法,转换法常用来演示一些不易观察的现象,
A. 观察水流的形成来理解电流的形成,应用了类比的方法;
B. 观察海绵的形变程度就知道压力的作用效果,采用了转换法.
C. 利用木块滑行距离的远近显示动能的大小,采用了转换法;
D. 观察吸引大头针数目的多少反映磁铁磁性的强弱,采用了转换法;
观察水流的形成来理解电流的形成实验方法与本题的实验方法不相同,故选A;
19、电流计指针的偏转 有 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流 机械能转化为电能 发电机
【解析】
(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流,属于转换法的应用;
(2)磁铁左右水平运动,以磁铁为参照物,导线就是水平运动的,做的是切割磁感线的运动,所以就会产生感应电流.
(3)结论:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流;
(4)电磁感应现象中,消耗了机械能,得到了电能.此过程发生的能量转化是机械能转化为电能,利用电磁感应现象制成了发电机.
20、相同 不同 质量 金属块的体积 阿基米德原理 物体排开液体的体积
【解析】
测密度的实验目的是为了求出密度,原理是密度的计算公式;在“探究物质质量与体积关系”实验中,实验目的是通过分析相同物质的质量和体积的比值、不同物质质量和体积的比值,找出质量与体积的关系;
在“探究物质质量与体积的关系”的实验中,多次测量的目的是为了对数据分析,得到质量与体积关系的普遍规律;而在“测定物质的密度”实验中多次测量的目的是为了多次测量取平均值,减小测量误差;
“测定金属块的密度”,实验时用电子天平测量金属块的质量,实验中V2﹣V1表示金属块的体积.用图(b)装置可以验证“阿基米德原理”的实验,实验中V2﹣V1表示物体排开液体的体积.
21、垂直 像与物体的大小关系 在像的位置放一光屏,看光屏上能否看到像 等效替代
【解析】
(1)实验中必须将玻璃板调节到与桌面垂直,若不垂直,则后面实验中蜡烛B与蜡烛A的像将无法重合.
(2)选取两个完全相同的蜡烛,若蜡烛B与蜡烛A的像重合,则说明蜡烛A与其像大小相等.
(3)能够在光屏上成的像是实像,不能在光屏上成的像是虚像.所以若要验证蜡烛A所成的像是虚像还是实像,只需在像的位置放一光屏,看光屏上能否看到像,若看不到,则说明这个像是虚像.
(4)蜡烛A与蜡烛B大小相等,蜡烛B与蜡烛A的像大小也相等,则说明蜡烛A与蜡烛A的像大小相等.该方法为等效替代法.
22、(1)如图所示;
(2)右,0.75;(3)测量小灯泡的电阻;(4)没有,有,灯泡取走后,电压表被串联接在电路内,电路中无电流,且电压表相当于直接加在电源两端.
【解析】
(1)灯泡的额定电压为2.5V<3V,所以电压表的量程为0∼3V,且与灯泡并联;滑动变阻器按一上一下的原则与灯泡串联.如下图所示:
(2)电压表的量程为0∼3V,分度值为0.1V,所以此时电压表的示数为2.2V;要测灯泡的额定功率,应使灯泡两端的电压为2.5V,根据欧姆定律可知应增大电路中的电流,减小滑动变阻器接入电路的电阻,故滑片P应向右移动;电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,灯泡的额定电流为0.3A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.(3)根据欧姆定律可知,不改变这个电路,还可以完成的实验有测量小灯泡的电阻.(4)将灯泡从灯座中取走,电路在小灯泡处断路,等效为将电池、滑动变阻器、电压表、电流表、开关串联,由于电压表的电阻很大(相对于其他元件的电阻),相当于将电压表直接接到电池两端,所以电流表示数为零(几乎为零),电压表示数为3V.
(1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程,且与灯泡并联;滑动变阻器按一上一下的原则与灯泡串联.(2)根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数,要测灯泡的额定功率,应使灯泡两端的电压为2.5V,根据由串联电路的电压特点分析滑动变阻器的滑片移动情况;根据电流表的量程和分度值读出灯泡的额定电流,根据P=UI求出灯泡的额定功率.(3)由原理图可知,电压表测灯泡两端的电压,电流表测通过的电流,根据欧姆定律可知此电路图还可以测灯泡的电阻;(4)灯泡从灯座上取走,电路断路,电流表无示数,电压表串联在电路中,测量电源电压.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、 (1)1.344×106 J (2)3.36×106 J (3)40%
【解析】
试题分析:(1)水吸收的热量:Q吸=c水 m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(10℃-20℃)=6.72×105J;
(2)天然气完全燃烧放热:Q放=Vq=8.4×107J/kg ×0.02kg =1.68×106J,
(3)燃气灶烧水的效率:η=Q吸/Q放×100%=6.72×105J/1.68×106J×100%=40%.
考点:热量的计算;能量利用效率;燃料的热值
24、(1)100Ω(2)8Ω(3)10.8V (4)14.58W(14.6W)
【解析】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.1A,滑动变阻器消耗的电功率P2=1.0W,
由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值:R2= ==100Ω;
(2)串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由I=可得,电源的电压:
U=I小(R1+R2)=0.1A×(R1+100Ω),
由图乙可知,电路中的电流I=0.6A时,滑动变阻器消耗的电功率P′2=3.6W,
则滑动变阻器接入电路中的电阻:
===10Ω,
则电源的电压:
U=I(R1+R′2)=0.6A×(R1+10Ω),
电源的电压不变,所以:
0.6A×(R1+10Ω)=0.1A×(R1+100Ω),
解得:R1=8Ω,
电源的电压:U=I小(R1+R2)=0.1A×(8Ω+100Ω)=10.8V;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路消耗的电功率最大,
则P大===14.58W.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、阀门I应打开,阀门II、III应关闭;连通器;
1.8×105Pa
0.525m3
35.3min
【解析】
(1)分析图,要上水,要闭合阀门Ⅱ、Ⅲ,打开阀门Ⅰ;洗澡时,热水从上面下来和冷水混合使用,要闭合阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ、Ⅲ;同时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管这几个底部相连通的容器构成连通器;
(2)确定二楼进水阀处的深度,根据液体压强公式求此处水管内的水产生的压强,再加上大气压就是要求的在进水阀处的最小水压;
(3)利用密度公式计算水的质量,利用吸热公式计算水吸收热量,再由热值公式计算需要的煤气的体积;
(4)由P=计算加热器电阻,再计算实际功率,由吸热公式计算水吸热,由P=计算加热时间.
【详解】
(1)由图可知,阀门Ⅰ打开,阀门Ⅱ、Ⅲ关闭,给水箱上水;阀门Ⅰ关闭,阀门Ⅱ、Ⅲ打开,上面来的热水和下面来的冷水混合,供热洗澡用;此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是连通器;
(2)排水阀到太阳能热水器水面的高度:
h=3m×(7﹣1)﹣1m+1m=18m,
太阳能热水器的水在排水阀处产生的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×18m=1.8×105Pa,
进水口处最小水压:
p小=p=1.8×105Pa;
(3)水的体积V=100L=0.1m3,
水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg,
水箱内的水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(65℃﹣15℃)=2.1×107J,
如果靠煤气燃烧放出这些热量,需完全燃烧煤气的体积为:
V===0.525m3,
(4)由P=可得,电加热器的电阻:
R===Ω,
当电热器200V实际功率为:
P==≈1983.5W;
把满箱水温度提高10℃需吸收的热量为:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×10℃=4.2×106J,
这些热量由电加热器来加热提供,所以W=Q放=Q吸=4.2×106J,
需加热的时间t==≈2117.4s≈35.3min.
答:(1)I应打开,II应关闭;此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是连通器;
(2)进水阀处水压至少为1.8×105Pa时才能顺利上水;
(3)相当于0.525m3的煤气完全燃烧放出的热量;
(4)要把满箱水温度提高10℃,需加热的时间约为35.3min.
【点评】
本题考查了连通器的理解、热量和热值计算、功率公式的应用等,考查知识点多,综合性强.太阳能具有取之不尽,用之不竭,清洁无污染等诸多优点,深受人们的青睐.在能源问题日益突出的今天,如何有效地利用太阳能自然成了中考关注的热点.
26、(1)吹热风;(2)4A;880W;(3)0.01kWh;120W
【解析】
(1)由图可知,当开关拨到触点A、B时,电动机和电热丝同时工作吹热风;
(2)通过电热丝的电流:,
电热丝的功率:P=UI=220V×4A=880W;
(3)电能表的表盘转30圈消耗的电能:W= ,
电吹风吹冷风时的功率: 。
答:(1)当将图乙的选择开关拨到触点A. B时,电吹风可实现的功能是热风;
(2)当电吹风吹热风时,通过电热丝的电流是4A;电热丝的电功率是880W;
(3)吹冷风5min消耗的电能是0.01kW⋅h;电吹风吹冷风时的功率是120W。
27、耐高温 不能 硬度 C
【解析】
(1)因为纳米陶瓷耐高温的特点,“神舟七号”飞船与空气摩擦所产生的热量达不到陶瓷的熔点,所以飞船舱不至于被烧毁.(2)由材料可知:采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀,完全无磁性;硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍.(3)观察图象知:在磨损时间相同的情况下,曲线c所显示的磨损程度小,这与纳米陶瓷刀的耐磨性好相符合.
点睛:认真阅读题目所该材料,结合纳米陶瓷的具有永久、稳定的防静电性能,且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点逐一分析即可.
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