资源描述
福建省惠安科山中学2024-2025学年初三下学期调研物理试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.物质三态的分子模型如图所示,下列说法中错误的是
A.物质三态的区别就在于分子间相互作用和分子的运动状态不同
B.固体中,分子间作用力很大,分子在各自的平衡位置处于平衡状态
C.固体会因内部分子的运动及结构的变化变成液体
D.气体中,分子间作用力几乎为零
2.如图所示电路,当开关S闭合后,L1、L2均能发光,电流表、电压表均有示数.过一会儿,两灯都不发光.电流表的示数为零,电压表的示数为电源电压,可能发生的故障是
A.Ll灯丝断了 B.L1短路 C.L2灯丝断了 D.L2短路
3.如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后的位置和方向可能是图中的
A.光线a B.光线b C.光线c D.光线d
4.如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁.给盆栽浇水前后
A.盆裁受到的磁力大小不变
B.底座对桌面的压强大小不变
C.要使盆栽与底座之间距离不变,可适当减少电磁铁线圈内的电流
D.要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
5.年幼的弟弟发现密封的面包被挤扁,总说面包变少了,哥哥却说面包没变.你认为哥哥所说的“没变”可能是指下列哪个物理量
A.体积 B.质量 C.密度 D.硬度
6.下列有关热和能的说法正确的是( )
A.对物体做功,物体内能一定增大
B.柴油机在压缩冲程中汽缸内空气的内能增大
C.晶体在熔化过程中内能保持不变
D.电流通过导体产生的热只与电流大小有关
7.小明利用如图甲所示装置探究冰的熔化特点,他每隔相同时间记录一次温度计的示数, 并观察物质的状态.绘制成图像如图乙所示,下列分析错误的是( )
A.冰是晶体
B.冰的熔点是 0℃
C.冰的熔化过程持续了 15 分钟
D.冰在熔化过程中吸收热量,但温度不变
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.小芳探究水沸腾的特点,用热水做实验,这是为了_____________;小芳发现水沸腾时继续加热,水温保持不变,停止加热,水很快停止沸腾,这说明水沸腾时需要_____________.若实验中烧杯中的水停止加热后,水放出的热量为2.52×104J,相当于完全燃烧_____________g酒精放出的热量.(q酒精=3.0×l07J/kg)
9.物理知识在生活中应用广泛,如图所示:用吸管吸饮料是_____使饮料进入口腔,“牲畜自动饮水机”是利用_____原理工作的.
10.某导体接在电路中通电10秒钟,通过该导体横截面的电荷量为5库,这段时间内电流做功30焦,则通过该导体的电流为_________安,加在该导体两端的电压为___________伏;当加在该导体两端电压降为0伏时,其阻值为__________欧。
11.人们将书包带做得宽一些,目的是在压力一定时,增大肩部的______,从而______压强,背着更舒服.纤弱细小的蚊子,只要“轻轻一吻”就能吸到大象的血,原因是蚊子的口器对大象皮肤造成的压力虽然不大,但由于口器十分尖锐,因而能轻易刺穿大象皮肤,这是通过___________的方式增大了压强。
12.小明家5月1日电能表读数为,6月1日电能表读数如图所示,则5月份他家用电量是______kW•h,他家最多可以同时使用的用电器的总功率为______ W.当电路中只接了一个电热水器时,电能表的转盘在3分钟内转了125转,则该热水器的电功率为______W.
13.如图所示,小王同学自制了一只密度计,该同学将密度计放在盛有水的容器中,出现的状态如图甲所示,若将密度计放在盛有酒精的容器中,已知酒精的密度为ρ=0.8×103kg/m3 , 则密度计浸入酒精中的长度将________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.结合图中的实验情景,按要求回答下列问题:
图①中研究的是滑动摩擦力的大小与__________的关系
图②中装置可验证__________。
图③中动圈式话筒的工作原理是____________
图④中探究通电螺线管外部磁场方向的实验中还需要借助一只小磁针,目的是___________
三、作图题(共7分)
15.根据平面镜成像特点,在图中画出AB在平面镜中成的像A′B′;
(_____)
16.在图电路图中填上电压表或电流表的元件符号,使两个小灯泡并联,闭合开关各元件都能正常工作.
17.如图所示,曲杆ABC自重不计,O为支点,要使曲杆在图示位置平衡,请作出物体所受重力的示意图和施加在C点最小力F的示意图.
(____)
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.要测量一只额定电压为2.5V小灯泡的电阻(电阻大约在6~10Ω之间),刘星同学连接了如图1所示的电路。
(1)请用笔画线将图2中的电路实物连接完整。并画出电路图。
(__________)(__________)
(2)在连接电路时,开关应_____(选填“断开”或“闭合”),滑片应移到_____(选填“A”或“B”)处。
(3)闭合开关后,刘星发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查,电路连接无误,各元件完好,那么可能的原因是_____。
(4)正确实验完成后,刘星将有关数据和现象填在表格里:
次数
电压U/V
电流I/A
灯泡亮度
1
1.5
0.2
灯光微弱
2
2.2
0.28
较暗
3
2.5
0.3
正常发光
4
3.0
0.32
很亮
由此可知,小灯泡在正常发光时的电阻是_____(保留一位小数)。
电功率电阻变化的本质是灯丝的电阻随_____而增大。
19.小红利用图甲所示装置探究二力平衡条件.实验时,它们发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块 A 处于静止状态.若将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后,观察到木块 A 仍然处于静止状态.为了避免这种现象发生,小红用图中所示的轻质木片 B 替换木块 A 进行实验.
用木块 A 进行实验,未能得出正确结论的原因是____.小红用乙图进行实验,实验中的研究对象是____.(选填“木片”或“砝码”)利用乙图若要证明:“这两个力还必须作用在同一条直线上才能彼此平衡”,则下列实验操作正确的是(_______)
A.手扶木片,在右侧加挂一个钩码,松手
B.手扶木片,使其竖直向下移动一些,松手
C.手扶木片,绕其中心在竖直平面旋转 90°,松手
D.手扶木片,将右侧滑轮竖直向上移动一些,松手
20.小海学习了摩擦力后知道了滑动摩擦力大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关,而教室里拖过地后有位同学差点滑倒,小海想一定是因为地面有水使摩擦力减小了。而小红说银行工作人员数钱时会用手沾一点水,说明水可以增大摩擦力。水到底对摩擦力有什么样的影响呢?于是他们利用一个质量为200g的砝码进行了以下实验;
实验一:探究水对地砖面的影响。
表一:
实验次数
地砖面
拉力大小/N
1
不喷水
0.6
2
喷3下
0.4
3
喷6下
0.3
实验步骤:
表一:将一块地砖放在水平桌面上,砝码放在地砖上;
B.测量前,弹簧测力计要先在水平方向______,然后沿水平方向拉动地砖上的砝码,使其做________,读出拉力大小即为滑动摩擦力的大小,其依据是___________。
C.用喷壶在地砖表面均匀地喷3下清水后,将砝码放在地砖上,重复上步骤读出此时拉力大小并记录;
D.增加喷水量(再喷3下)重复上述步骤读出此时拉力大小并记录。根据表一实验数据,在地砖表面喷水越多,滑动摩擦力越___________。
实验二:探究水对木板面(表面没有涂漆)的影响。
实验步骤:
表二:
实验次数
木板面
拉力大小/N
4
不喷水
1.1
5
喷3下
1.5
6
喷6下
1.7
将木板放在水平桌面上,砝码放在木板上;
B.用调节好的弹簧测力计水平拉动木板上的砝码,使其做匀速直线运动,读出拉力大小并记录在表二中;
C.用喷壶在木板表面均匀喷3下清水后,将砝码放在木板上,重复上述步骤读出此时拉力大小并记录:
D.增加喷水量(再喷3下)重复上述步骤读出此时拉力大小并记录。
(1)根据表二中实验数据,在木板表面喷水越多,滑动摩擦力越___________,砝码所受滑动摩擦力大小与喷水量___________(选填“成”或“不成”)正比;
(2)对比实验一和实验二的结果,可以看出滑动摩擦力的大小除了与喷水量多少有关,还与___________有关。根据第1、4次实验可以判断出表面较为粗糙的是___________(选填“干燥地砖”或“干燥木板”)。
(3)小海经过查阅资料了解到木板表面喷水后,水会渗入木板,使木板表面膨胀而对物体的阻碍作用变大而地砖喷水后地砖表面会形成水膜,地砖本身不变,物块和地砖间的滑动摩擦力因为水的润滑作用而减小、想一想,生活中用___________(选填“湿毛巾”或者“干燥毛巾”)垫着更容易将瓶盖拧开。
21.学习了物理知识后,小红利用身边的铅笔等器材做了一些实验.
(1)如图甲铅笔的长度为_________cm,
(2)她将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后如图乙所示,若想调节铅笔水平平衡,她应将细线向______(选填“左”或“右”)移动.调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,在实验测量时还有一个优点,请你写出:_________.
(3)调节水平平衡后,她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧,如图丙所示.她所测数据记录在下表中:
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
F1l1/N•m
F2l2/N•m
0.2
0.02
0.1
0.04
0.004
0.004
记录数据后,同桌的小亮按现有方案得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,这个结论与杠杆平衡条件不相符.为了进一步完善实验,得出普遍规律,小红接下来的做法应该是_________.
A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点
(4)学习了功的知识后,小红回看之前杠杆记录的数据,她想能否将表格中F1L1/N•m单位N•m换成J?根据功的定义,你觉得可以换吗?_________(选填“可以”或“不可以”).
22.利用如图所示的电路装置,探究“电流产生的热量跟什么因素有关”.接通电源,两容器内的空气被加热后膨胀,使U形管的液面发生变化,通过观察U形管的液面变化情况,比较瓶内电阻丝的发热多少?
此装置可以探究电流产生的热量跟 ______ 的关系,一段时间后, ______ 容器内电阻丝产生的热量较多(选填“左”或“右”). 如果通过R1的电流为2A,那么10s内通过R1的电流产生的热量是 ______ J.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.家乐牌电热水器的简化电路如图所示,A为自动温度开关,当水的温度达到设定温度时自动断开电路,低于设定温度时,自动接通电路.S是热水器的功率选择开关,可选择高、低两档加热功率,、都是发热电阻器.主要的技术指标如下表:
额定电压(V)
220
发热电阻类型
电热管
输入功率一档(W)
2200
输入功率二档(W)
1210
温度范围(?)
20-78
容积(L)
20
(1)把一箱水温度升高10℃时,水吸收的热量是多少?(C水=4.2×103J/kg·℃)
(2)当热水器在高档正常工作时,电路中的电流是多少?
(3)当热水器在低档正常工作时,电热管在5min内消耗的电能是多少?
24.如图所示是简化的智能灯电路原理图。灯L标有“12V3W”字样,当滑动变阻器的滑片P在最左端a时,灯L正常发光。若电源电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)电源电压U;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时,灯L消耗的实际功率;
(3)当滑片P位于中点b和最右端c时,灯L两端电压之比为3:2,则滑动变阻器的最大阻值是多少?
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.阅读短文,回答文后的问题。
制动液
汽车制动液俗称刹车油,汽车刹车时,驾驶员踩踏板通过刹车管内的制动液把压力传递到刹车块,刹车块和车轮上的鼓轮摩擦,静止车轮转动,制动时,因摩擦产生的热量会使制动液温度升高,如果温度过高,达到沸点,制动液就会产生大量气体,造成制动失灵。制动液的沸点在遇潮吸水后会下降,因此国家规定制动液沸点不得低于140℃.要测量制动液的沸点,可以取适量制动液和一个质量为m1的铜块放入加热容器,加热至沸腾后,把铜块取出立即放入一个装有水的保温杯中,保温杯中水的质量为m2、温度为t1,等铜块和水的温度相同后,再测出水温t2,若从取出铜块到测出水温过程散失的热量为Q,铜的比热容为c1,水的比热容为c2,就可以计算得到制动液的沸点,下表为某种制动液的含水量和对应的沸点。
含水量/%
0
1
2
3
4
5
6
沸点/℃
210
180
158
142
132
124
120
(1)刹车时制动液温度会升高,这是通过_____方式增加了制动液的内能。
(2)制动液沸点的表达式为t=_____。
(3)利用表格中给出的数据,在坐标图中作出沸点与含水量的关系图象。
(_____)
(4)当含水量达到_____时,这种制动液就必须更换。
26.动车快速、安全、舒适,广受出行乘客的喜欢,动车采用多种新材料、新工艺.
如图甲,前挡风玻璃倾斜度较大,其目的是_______________.高速行驶时,为了防止外力导致挡风玻璃破碎飞溅,设计了挡风玻璃由两层钢化玻璃中间夹一层PVB胶片制成的结构,这样做的好处 _____________.为检验玻璃是否达到每m2面积能承受5×105 N撞击力的要求,科研小组设计如图乙电路.测试时,将样品平放在压力传感器上,闭合开关S,释放重物撞击,样品完好无损.传感器阻值RN随压力F变化图象如图丙,撞击力最大时玻璃与重物的接触面积为1×10-3 m2;电源电压为27 V,定值电阻R0 = 10Ω.(样品质量不计)
①由图可知,压力传感器的阻值随压力增大而_______________.
②测试时,电流表示数随时间的变化图象是__________,其理由是_____________________.
③电流最大时为0.9A,则每m2面积最大撞击力为__________N,这种玻璃________合格品.(是/不是)
27.物理兴趣小组制作了如图甲所示的测量大气压强装置,其中弹簧的伸长长度(△L)跟所受拉力(F)的关系如图乙所示,注射器的最大刻度为20ml,全部刻度的长度为20cm,电源电压为6V,电阻R0的阻值为5Ω,电阻R是长20cm、阻值20Ω的均匀电阻丝,电压表的量程为0﹣3V.该气压计使用前先将注射器活塞推到顶端排尽注射器内的空气,并用橡皮帽将注射器孔封闭.
当外界大气压为1标准大气压时,将弹簧右端固定在注射器的活塞上,向左拉弹簧另一端使活塞右端滑动到注射器的中部静止,然后将弹簧左端固定在支架上,如图甲所示.若活塞与注射器内壁摩擦忽略不计、注射器内视作真空,此时,弹簧对活塞的拉力F_____活塞受到的大气压力F大气(选填“大于”、“等于”或“小于”),弹簧伸长的长度为_____.(取1标准大气压=1.0×105Pa)将滑片固定在弹簧右端,调节电阻丝R的位置,使其和滑片接触良好且滑片位于R的中点,当大气压强增加时,电压表的示数_____(选填“增大”、“不变”或“减小”),该装置能测得的最大气压是_____Pa.求:当外界大气压为4×105Pa时,装置中滑动变阻器R消耗的电功率大小__________.
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.物质会有固态、液态、气态,是由于分子间的排列及分子间的相互作用力不同,故正确;
B. 组成物质的分子时刻都在做无规则的热运动,固体中,分子间作用力很大,分子在各自的平衡位置附近运动,故错误;
C. 固体会因吸收热量后,内部分子的运动会加剧,会使固体结构发生变化,变成液体,故正确;
D. 分子间的距离变大时,分子间的引力和斥力都在减小,斥力减小得更快,气体分子间的距离较大,引力和斥力都很小,分子间作用力几乎为零,故正确。
2、C
【解析】
A. 如果灯泡L1灯丝断了,整个电路断路,电流表、电压表示数都为零.不符合题意;
B. 如果灯泡L1短路不能发光,但L2仍然发光.电流表、电压表示数都增大.不符合题意;
C. 如果灯泡L2灯丝断了,电路断路,两只灯泡都不亮,电流表示数为零,电压表测量电源电压.符合题意;
D. 如果灯泡L2短路不能发光,但L1仍然发光.电流表示数增大,电压表相当于与导线并联示数减小为零.不符合题意.
故选C.
3、B
【解析】
由光路的可逆性可知,光线经A折射后进入完全相同的B,经B折射后的光线一定与原光线平行,又因AB之间有一段空气,故最后的出射光线与入射光线不再同一直线上,故射出后的位置和方向可能是图中的b,故答案选B.
4、D
【解析】
A. 该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥,当盆栽悬浮在空中静止不动时,受的力是平衡力,即盆栽的总重力和磁力大小相等,当浇水后重力变大,故磁力也变大,故A错误;
B. 影响压强的因素是压力和受力面积,当浇水后重力变大,磁力也变大,对桌面的压力也变大,根据在压力变大,受力面积不变时,压强变大,故B错误;
C、D. 要使盆栽与底座之间距离不变,需增大磁力,电磁铁磁性强弱与电流的大小有关,其他条件相同,电流越大,磁性越强,故要增大磁力需增大电流,故C错误、D正确.
5、B
【解析】
根据题意知道面包被挤扁,形状发生变化,是体积变小、密度和硬度都变大了;哥哥所说面包没变,是面包的质量没变,即所含物质的多少没有变化,故选B。
本题考查的是质量的概念,质量是物体的一种属性,只和物体所含物质的多少有关,难度不大。
6、B
【解析】
A.对物体做功,但同时物体放出热量,物体内能不一定增大,故A错误;
B.柴油机在压缩冲程中,活塞压缩空气,对空气做功,汽缸内空气的内能增大,故B正确;
C.晶体在熔化过程中,温度不变,但吸收了热量,内能变大,故C错误;
D.电流通过导体产生的热与电流大小、通电时间、导体的电阻有关,故D错误.
牢记晶体熔化时吸热,温度不变的特征,虽然温度没有升高,但吸收了热量,所以内能是增大的.
7、C
【解析】
认识晶体和非晶体的区别:晶体有一定的熔点,在熔化过程中,温度不变;非晶体没有一定的熔点,在熔化过程中温度不断升高.根据图象分析温度随时间的变化情况,从而得出结论.由乙图知,从第5分钟到15分钟,冰的温度保持0℃不变,所以冰是晶体,且熔点为0℃,故A、B正确;由乙图知,冰从第5min开始熔化,到第15min完全熔化完,熔化过程经历了10min.故C错误;由乙图知,冰在熔化过程不断吸热,但温度保持不变;故D正确.故选C.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、缩短加热时间 吸收热量 0.84
【解析】
探究水沸腾的特点实验时,用热水做实验可以缩短水加热到沸腾的时间;水沸腾过程中,继续加热,水才继续沸腾,停止加热,水很快停止沸腾,说明水沸腾时需要吸收热量;水停止加热后,放出的热量Q=,这些热量若是酒精燃烧放出,则须完全燃烧的酒精的质量为m===0.84×10-3kg=0.84g.
9、大气压 连通器
【解析】
吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里;牲畜自动饮水机左、右两容器中水不流动时,两边水面总是相平的,是应用了连通器的知识.
10、0.5 6 12
【解析】
通过该导体的电流:,根据可得,导体两端的电压:,根据欧姆定律可得,导体的电阻:,由于电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以当加在该导体两端电压降为0伏时,导体的电阻仍为12Ω不变。
11、受力面积 减小 减小受力面积
【解析】
根据p=可知,在压力一定时,受力面积越小,压强越大,受力面积越大,压强越小,因此人们将书包带做得宽一些,是在压力一定时,增大肩部的受力面积,从而减小压强,蚊子的口器能轻易刺穿皮肤是通过减小受力面积的方式增大了压强。
12、70;4400;2000
【解析】
试题分析: 6月1日电能表的示数1.6kW•h,5月1日电能表的示数2.6kW•h,所以5月份小明家用电量:W=W1-W2=1.6kW•h-2.6kW•h=70kW•h;
电能表的标定电流是10A,短时间内允许通过的最大电流为20A,额定电压是220V,所以电能表能接入的最大功率是:P=UI=220V×20A=4400W;电热水器消耗电能:W3=125/1250kW•h=1/10kW•h,
电热水器工作时间是:t=3min=1/20h,电热水器的功率:P=W3/t=(1/10kW•h)/(1/20h)=2000W。
考点:电能表参数的理解与电能的求法;电功率的计算
13、变大
【解析】
将密度计放在盛有水的容器中密度计是漂浮的,浮力等于重力,若将密度计放在盛有酒精的容器中,还是漂浮,浮力也等于重力。密度计的重力不变,所以密度计在水中和酒精中受到的浮力是相等的。即。,因为水的密度大于酒精的密度,所以密度计排开酒精的体积大于排开水的体积,也就是密度计浸入酒精中的长度将变大。
14、粗糙程度 扩散现象 电磁感应现象 小磁针放入磁场,小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同
【解析】
图①中物体的压力不变,接触面分别是木板表面和毛巾表面,因此研究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系;图②中把中间的玻璃片拿掉后,二氧化氮分子会扩散到上边的广口瓶中,可验证扩散现象;图③中动圈式话筒工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器,由此可知其工作原理是:电磁感应现象;图④中探究通电螺线管外部磁场方向的实验中还需要借助一只小磁针,是因为小磁针放入磁场,小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同,所以实验中使用小磁针是为了指示磁场方向,从而判断该点的磁场方向。
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点A′、B′,连接A′、B′点即为物体AB在平面镜中的像,注意辅助线和像用虚线,如图所示:
16、见解析
【解析】
试题分析:由图可知,电流从正极出来要分别到达两只灯泡,因此,丙应该是电流表,可以测干路电流;乙必须是电压表,测并联部分的电压;而甲只有是电流表时,右侧的灯泡才能形成回路,故甲是电流表.如图所示:
考点:电压表的使用;电流表的使用
17、
【解析】
因为重力的方向是竖直向下,所以过物体的重心画一条竖直向下的有向线段,并带有箭头,用G表示,即为物体所受重力的示意图;
由杠杆平衡条件知道,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;由图知道连接OC,为最大力臂,此时施加在C点的力F最小,所以,过C点做OC的垂线斜,且向左下方的力,即为F的示意图,如下图
本题考查的是重力的示意图的画法及杠杆中最小力的问题,是基础题目,难度不大.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、 断开 B 灯泡实际功率太小 8.3Ω 温度升高
【解析】
(1)灯泡额定电压为2.5V,电压表选0~3V量程,灯泡正常发光时的最大电流约为I= =≈1.42A,电流表应选0~0.6A量程,把灯泡、电流表串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,实物电路图如图所示:
根据实物电路图作出实验电路图,实验电路图如图所示:
(2)为保护电路安全,在连接电路时,开关应断开,滑片应移到B处。
(3)闭合开关,滑动变阻器的阻值全部接入电路,电路电阻很大,电路电流很小,灯泡实际功率很小,可能不足以引起灯泡发光,所以,小灯泡不亮。
(4)由表中实验数据可知,灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.3A,灯泡正常发光时的电阻R= ≈8.3Ω,由于灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大。
19、木块与桌面间摩擦力较大 木片 C
【解析】
(1)用木块 A 进行实验时,由于木块重力比较大,对水平桌面的压力也大,导致桌面对木块的摩擦力较大,此时左侧较小的拉力与桌面给木块的摩擦力之和等于右侧较大的拉力,所以在两侧拉力不等时木块也能处于静止.
(2)通过改变两侧砝码的质量来改变木片受到的两个拉力大小,观察木片是否能够静止,所以研究对象是木片.
(3)要证明两个力还必须作用在同一条直线上才能彼此平衡,则须将木片旋转一定角度使两个力不在同一直线上,观察木片还能否静止.若木片能静止,则说明两个力不在同一直线上也能平衡;若木片不能静止,须两个力恢复到同一直线上时木片才能静止,则说明两个力必须作用在同一条直线上才能彼此平衡.故C正确.
20、调零 匀速直线 二力平衡 小 大 不成 接触面的材料 干燥木板 湿毛巾
【解析】
实验一:探究水对地砖面的影响。
B.测量前,弹簧测力计要先在水平方向调零,然后沿水平方向拉动地砖上的砝码,使其做匀速直线运动,拉力和摩擦力是平衡力,根据二力平衡的条件可知拉力大小等于滑动摩擦力的大小;
D.根据表1实验数据,当在地砖表面喷水越多,拉力越小,滑动摩擦力越小;
实验二:探究水对木板(表面没有清漆)面的影响:
(1)根据表二中实验数据,在木板表面喷水越多,拉力越大,即滑动摩擦力越大,砝码所受滑动摩擦力大小与喷水不成正比;
对比实验一和实验二的结果,在压力相同和喷水同样多的情况下,拉力大小不同,可以看出滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关;
根据第1、4次实验,在压力相同的条件下,接触面越粗糙,摩擦力越大,因第4次实验拉力大,故可以判断出表面较为粗糙的是干燥地砖;
(3)毛巾面吸水膨胀而对物体的阻碍作用变大,故生活中用湿毛巾垫着更容易拧开瓶盖。
21、5.22cm 左 便于测量力臂 B 不可以
【解析】
(1) 由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;
铅笔左侧与2.00cm对齐,右侧与7.22cm对齐,所以铅笔的长度为L=7.22cm−2.00cm=5.22cm.
(2)由图可知,铅笔静止后左端下沉,若想调节铅笔水平平衡,应将支点向左移动,即细线向左移动;调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,同时可从杠杆上直接读取力臂的大小;
(3)“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向,故B正确;
(4)功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积,功的单位是焦耳(J),杠杆平衡条件中力与力臂垂直,所以力与力臂的乘积FL/N⋅m不是功,所以不能把表格中F1L1/N⋅m单位N⋅m换成J.
22、电阻 右 200
【解析】
试题分析:(1)由图示实验可知,两阻值不同的电阻丝串联,通过电阻丝的电流与通电时间相等而电阻阻值不同,此装置可以探究:电流产生的热量与电阻的关系;由于右侧中的电阻丝阻值较大,将此装置接到电源两端,通电一段时间,电流在右侧容器中产生的热量较多;(2)R110s内产生的热量:Q=I2Rt=(2A)2×5Ω×10s=200J.
【考点定位】焦耳定律
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)8.4×105J;(2)10A;(3)163350J.
【解析】
(1)水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×20×10−3m3=20kg,
水吸收的热量:
Q=cm△t=4200J/(kg⋅℃)×20kg×10℃=8.4×105J,
(2)高档功率是2200W,电路中的电流:
I1===10A;
(3)R1阻值:
R1===22Ω,
与2接通是低温档,两电阻串联,由低温档功率1210W,
总电阻:
R===40Ω,
R2的阻值:
R2=R−R1=40Ω−22Ω=18Ω,
电路中电流:
I2===5.5A,
R2在5min内消耗的电能:
W=I22R2t=(5.5A)2×18Ω×5×60s=163350J.
24、(1)12V;(2)1.92W;(3)96Ω。
【解析】
(1)根据电路图可知,当滑动变阻器的滑片P在a点时,电路为灯L的基本电路;因为灯泡正常发光,所以电源电压U=U额=12V;
(2)由可得灯丝的阻值:;由图乙可知,灯L与滑动变阻器串联,所以电路中的电流:;灯泡的实际功率:;
(3)当滑片P在中点b点时,灯两端电压:;当滑片在最右端c点时,灯两端电压:;依题意可知,,即:,化简可得:R=2RL=2×48Ω=96Ω。
答:(1)电源电压U是12V;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时,灯L消耗的实际功率是1.92W;
(3)滑动变阻器的最大阻值是96Ω。
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、热传递 +t2 3.2%
【解析】
:(1)制动时,刹车块和车轮上的鼓轮摩擦产生热量,会通过热传递传给制动液,使得制动液温度升高;
(2)因为铜块放出的热量Q放=c1m1(t-t2),水吸收的热量Q吸=c2m2(t2-t1),根据题意得,Q放=Q吸+Q,即c1m1(t-t2)=c2m2(t2-t1)+Q,
所以
(3)利用描点法作图,如图:
(4)当制动液沸点为140℃时,对应的含水量约为3.2%,此时制动液必须更换.
故答案为:(1). 热传递 (2). (3). (4). 3.2(3.01~3.4之间)
【点睛】本题考查了学生对改变物体内能的两种方法、吸放热公式的应用、图象作图和图象的分析,能够正确理解题意,从题中获取对解题有用的信息时答题关键。
26、减小阻力 外力使玻璃破碎时,碎片仍然粘在胶片上 减小 C 见解析 4×105 N 不是
【解析】
(1)是因为动车的整个车身设计采用的是空气动力学原理,前挡风玻璃是有一定的倾斜角度,这样可以减轻空气的阻力;
(2)这种玻璃受外力损坏时,玻璃碎片仍然粘在胶片上,而不会飞出给车上乘员造成二次伤害.
(3)①如图丙所示,当压力增大时,传感器的电阻值会变小;
②由图丙可知,当重物对传感器产生的压力在0−200N时,传感器的电阻不变,根据I=可知,此过程中电流表的示数不改变,当传感器受到的压力大于200N时,其阻值会逐渐减小,当被压至最低点是产生的压力最大,此时电路中的电阻最小,电流表的示数为最大,当压力传感器从最低点向上弹起时,其所受的压力会逐渐变小,电阻变大,电路中的电流也会变小.因此可知C图象符合题意;
③电流最大为I大=0.9A,电路中的总电阻:R串= ==30Ω,
压力传感器RN阻值:RN=R串−R0=30Ω−10Ω=20Ω,
由图丙可知,压力传感器受到的压力为400N
每m2面积最大撞击力:F==4×105N5×105N.因此不符合要求.
27、等于 1cm 增大 6×105 1.75W
【解析】
解:(1)由题意可知,当活塞处于静止时,其所受的大气压力与弹簧的拉力是一对平衡力,故二者的大小相等;活塞的横截面积:由V=SL得,S===1cm2=1×10﹣4m2,
由公式p=得,F=pS=1.0×105Pa×1×10﹣4m2=10N,读图乙可知,当F=10N时,△L=1cm.(2)由图可知:滑动变阻器与定值定值R0串联,当大气压强增大时,滑片向右滑动,接入电路的阻值变小,电流变大,则定值电阻分压变大,即电压表的示数增大.由于电压表的量程为0~3V.所以电压表示数为3V时,大气压的值最大;此时电路中的电流为:I===0.6A;由I=得:电路中的总电阻为:R总===10Ω,根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得:R滑1=R总﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω,由于变阻器R是长20cm、阻值20Ω的均匀电阻丝,所以当R滑1=5Ω时连入电路的长度为5cm;根据活塞右端滑动到注射器的中部静止,即连入电路的长度为10cm时弹簧伸长的长度是1cm;可知:连入电路的长度为5cm;弹簧伸长的长度△L1=△L+(s0﹣s1)=1cm+(10cm﹣5cm)=6cm,读图乙可知,当△L1=6cm时,F1=60N,所以此时的大气压p0′=p1===6×105Pa.(3)大气压为4×105Pa时,活塞受到压力F2=p2S=4×105Pa×1×10﹣4m2=40N,由图可知,F2=40N时,弹簧伸长量为△L2=4cm;滑片移动的距离是△s=△L2﹣△L1=3cm,则滑动变阻器连入电路的长度为:s2=s0﹣△s=10cm﹣3cm=7cm;由于变阻器R是长20cm、阻值20Ω的均匀电阻丝,则滑动变阻器阻值为R滑2=7Ω,则电路中电流I2===0.5A,R消耗的功率P2=I22R滑2=(0.5A)2×7Ω=1.75W.
点睛:本题是一个通过电路来测量大气压的装置,能正确读懂装置的原理,并运用相关的公式、原理来进行分析、计算,是解答本题的关键,有一定的难度.
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