资源描述
湖南省张家市市级名校2024-2025学年4月初三阶段性检测试题考试物理试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题(本大题共10小题,共30分)
1..在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是
A.照相机应用了这一成像规律
B.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会向下移
C.蜡烛不动,将透镜移至35 cm处,移动光屏可能得到倒立的清晰像
D.更换一个焦距小的凸透镜,只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像
2.我们经常提到的像有:①小孔成像;②平面镜成像;③放大镜成像;④电影银幕上的像;⑤汽车观后镜中的像.其中
A.由于反射而形成的像是②⑤ B.由于折射而形成的像是①③
C.属于实像的是①②③ D.属于虚像的是②③④
3.汽车转向灯电路要求:左转弯时只能左转向灯亮,右转弯时只能右转向灯亮.不能出现操作转向开关,左、右转向灯同时亮的情况.下列设计最合理的是( )
A. B.
C. D.
4.甲、乙两个完全相同的杯子盛有盐水,将同一枚鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋在两杯中所处的位置如图所示,则( )
A.甲杯底所受的液体压强较大
B.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
C.鸡蛋在两杯中排开液体的质量相等
D.甲杯子对桌面的压力较大
5.如图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A.冰壶表面打磨的光滑
B.轮胎上做成凹凸不平的花纹
C.行驶的磁悬浮列车不接触导轨
D.给自行车的后轴上机油
6.下列数据最符合实际的是
A.石家庄新建的的地铁列车的正常行驶速度约为5m/s
B.一个苹果的质量约为1kg
C.一只鸡蛋的重力约为0.5N
D.在学校食堂吃饭用的饭盒容积一般为200mL
7.如图关于仪表的正确使用和电路常规连接正确的是
A.电流表接电源 B.电压表接电源
C. 导线接电源 D.家用电器接电源
8.如图所示,OQ 是水平地面,物体在水平拉力作用下从 O 匀速直线运动到Q.OP段长4m,物体受到的摩擦力为自身重力的0.3倍,拉力F1 做的功为 W1,功率为 P1;PQ 段长8m,物体受到的摩擦力为自身重力的0.1倍,拉力F1 做的功为 W1,功率为 P1.则
A.W1>W1 P1>P1 B.W1>W1 P1<P1
C.W1<W1 P1>P1 D.W1<W1 P1<P1
9.某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示,设计出如图所示的“都市蚂蚁”概念车.这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵.下列关于正在城市中心马路上行驶的此车说法正确的是( )
A.以路面为参照物,车是静止的
B.以路旁的树木为参照物,车是静止的
C.以路旁的房屋为参照物,车是运动的
D.以车内的驾驶员为参照物,车是运动的
10.下列数据最接近实际情况的是
A.初中物理课本的宽度约为1.8cm
B.一间教室空气质量约为26kg
C.唐山夏季最高气温约为25℃
D.正常人的心脏跳一次的时间约为0.8s
二、多选题(本大题共3小题,共12分)
11.如图所示的四种情景中,人对物体没做功的是
A.小军拉着重物静止不动
B.小刚用力推汽车,汽车没动
C.小丽用力搬起箱子
D.小红背着书包在等车
12.如图所示,用力F1将物体A匀速提升了h;若改用滑轮组把匀速提升相同高度h,拉力为F2,不计绳重和摩擦。下列有关此滑轮组的说法正确的是
A.F1=3F2 B.机械效率为
C.动滑轮重为3F2﹣F1 D.额外功为(3F2﹣F1)h
13.如图所示的四个装置中属于连通器的是
A.地漏 B.微小压强计 C.活塞式抽水机 D.下水道存水管
三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14.如下图所示,一物块悬挂在弹簧测力计下静止在甲液体中时,弹簧测力计读数为2 N;把它用绳系牢在乙液体中时,绳子拉力为3 N。则物块在_______液体中所受的浮力大,在两液体中所受浮力相差_____N。
15.G20杭州峰会朝间,晚会“最忆是杭州”美轮美奂.如图,远处的激光束看上去是直的,这是因为____;扇形光电背景与水中倒影完美结合,这是光的_______现象,成的是等大的______(实/虚)像.
16.如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度分别有A、B两点.若A、B两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲______p乙(两选填“>”、“=”或“<”).
17.如图所示,让一条形磁铁由静止释放,当磁铁穿过线圈时,线圈中有电流产生,不计空气阻力,则条形磁铁在下落过程中机械能_____(选填“减小”、“不变”或“增加”)
18. “自拍神器”给旅行者自拍带来方便,如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以增大______(选填“物距”、“像距”或“焦距”),减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果。自拍杆属于______杠杆。(选填“省力”“费力”或“等臂”)。
四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19.在如图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L1的额定电压为8V,如图乙是灯泡L2的U﹣I图象.
(1)当开关S接a时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.3A,求定值电阻R0的阻值;
(2)当开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定功率;
(3)开关S接b时,通过调节电源电压使灯泡L1正常发光,求电路消耗的总功率.
20.如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着静止,已知水深为50cm,容器的底面积为400cm2,木块的体积为4×10-3m3,木块的密度为0.6×103kg/m3,已知水的密度为1×103kg/m3,试求:
水对容器底面的压强;绳子的拉力大小;若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?
21.小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示),内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压220V,额定功率605W.问:
小明帮奶奶泡脚时,向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水,加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40℃,此加热过程中水吸收的热量是多少?消耗的电能是多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]当小明家的实际电压是200V时,加热电阻工作的实际功率是多少?足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V(按摩系统将交流电压转换为12V),工作电流为4A,其电阻为0.5Ω,电动机工作中因发热损失的功率是多少?
五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22.如图所示,杠杆的B点挂一个重物,在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡。请画出最小的动力F1和它的动力臂L1以及杠杆受到的阻力F2。
23.下图中的木块在水平面上沿图示方向作匀速直线运动,请画出它所受重力和摩擦力的示意图.
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24.爱米设计如图A所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材:电源(电压为3V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V0~15V)、开关各一个、导线若干、滑动变阻器
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图B所示,则接下来的操作是_____
(2)正确连接电路后闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,爱米画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象如图C,则小灯泡的额定功率为_____W。
(3)在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1,小灯泡的阻值变化了△R2,则△R1_____△R2(选填“>”、“<”或“=”)
25.一个额定电压为3.8V小灯泡,工作时的电阻约为10Ω.小明想测量小灯泡的额定功率.现有电源(电压恒为8V)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为“10Ω1A”、“50Ω0.5A”和“500Ω0.1A”的滑动变阻器各一个,导线若干.
(1)为完成实验,应该选取规格为_____的滑动变阻器.
(2)图甲是小明根据选择的实验器材连接的实物图.图中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并在图中改正.
(_____)
(3)正确连线后,闭合开关,滑动变阻器滑片P移动到某一位置,电压表示数为2.5V,此时应将滑片P向_____(选填“A”或“B”)端移动.当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率是_____W.
(4)小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变,R阻值已知)
①闭合开关S和S1,断开S2,并调节滑动变阻器使电压表示数为U额.
②闭合开关S和S2,断开S1,滑动变阻器滑片P_____(选填“移至变阻器最左端”、“不动”或“移至变阻器最右端”),读出此时电压表示数为U;
则小灯泡额定功率的表达式P额=_____.(用U额、R、U表示)
26.在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计电路图如图甲所示。
请根据图甲电路图用笔画线代替导线将答题卡中图示实物连接成完整电路(导线不允许交叉);在图乙中,闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到_____(选填“A”或“B”)端;连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是_____
A.电流表坏了B.滑动变阻器短路 C.电阻处接触不良D.电阻短路排除电路故障进行实验,多次改变R的阻值,并调节滑动变阻器,使电压示数保持不变,实验数据记录如下表。其中第5次实验电流表示数如图丙所示,其读数为_____;
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
(5)分析实验数据可得实验结论:_____;本实验采用的方法是控制变量法,在探究“焦耳定律“的实验时也采用了这个方法,即:在探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系时,就应该控制_____ 和电流不变。
参考答案
一、单选题(本大题共10小题,共30分)
1、D
【解析】分析:(1)凸透镜成像的规律及其应用:当物距u>2f时,在光屏上得到倒立、缩小的实像,应用于照相机;当物距2f>u>f时,在光屏上得到倒立、放大的实像,应用于投影仪;当物距u<f时,成正立、放大的虚像,应用于放大镜;
(2)根据光线过透镜的光心不改变方向,判断蜡烛变短后,像的移动方向。
(3)u=f时,不成像;
(4)凸透镜成实像时的规律:物近像远像变大,物远像近像变小。
解答:A、由图可知,此时的像距大于物距,成倒立、放大实像,是投影仪的原理,故A错误;
B、蜡烛变短后,烛焰的位置向下移动,根据光线过透镜的光心不改变方向,像的位置向上移动,故B错误;
C、由图可知,物距为30cm,此时f<30cm<2f,则15cm<f<30cm;蜡烛不动,将透镜移至35cm处,此时的物距为15cm,等于焦距,不成像,故C错误;
D、当透镜换成一个焦距稍小一点的凸透镜实验时,此时相当于增大了物距,减小了像距,故可以将凸透镜向左移动,可以在光屏上呈现清晰的像,故D正确。
故选:D。
【点睛】此题是探究凸透镜成像的规律,主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用。此题看似复杂,其实只要用心,仔细审题,并不难。
2、A
【解析】
(1)要解决此题,需要掌握光的反射现象,知道平面镜成像是由于光的反射形成的.
(2)要掌握光的折射现象,知道水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像都是光的折射.
(3)要掌握光沿直线传播现象,知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的.小孔成像能成倒立的实像.
【详解】
①小孔成像是由光的直线传播形成的实像.
②平面镜成像是由光的反射形成的虚像.
③放大镜成像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的虚像.
④电影银幕上的像,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的实像.
⑤汽车观后镜中的像,观后镜是凸面镜,所以它成的像是由光的反射形成的虚像.
综上所述,由于反射而形成的像是②⑤,由于折射而形成的像是③④,属于实像的是①④,属于虚像的是②③⑤,所以A正确.
3、B
【解析】
根据生活常识知道,汽车的每一侧各有两个转向灯,一共有4个灯泡;由题知道,左、右侧的两个灯泡必须能各自独立工作且互不影响,即同一侧的一个灯泡损坏时,另一灯泡仍然会发光,所以每一侧的两个灯泡是并联的,故AC错误;又因为在操作过程中,不能出现左、右转向灯同时亮的情况,所以电路中只能有一个控制开关,故B正确,D错误,故选B.
4、C
【解析】由图示可知,鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,说明乙液体的密度大于甲液体的密度,两杯中液面相平,则可知甲杯底所受的压强小于乙杯底受到的压强,故A错;鸡蛋悬浮和漂浮时所受的浮力都等于本身的重力,所以在两杯中的浮力大小是相等的,故B错;浮力相等,根据阿基米德原理可知,排开液体的质量是相等的,故C正确;乙杯液体的密度大,则可知乙杯中液体的质量也较大,所以乙杯对桌面的压力大,故D错;应选C。
5、B
【解析】
(1)影响摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
(2)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;
(3)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
【详解】
A.冰壶表面打磨得光滑,通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦力,A选项不符合题意;
B.轮胎上有凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,B选项符合题意;
C.磁悬浮列车是通过使接触面彼此分离的方法减小摩擦力,C选项不符合题意;
D.给自行车的后轴上机油是通过减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦力的,D选项不符合题意;
选填B。
6、C
【解析】
A. 地铁列车的正常行驶速度约为60m/s,骑自行车的速度大概5m/s,故A不符合实际;
B. 一个苹果的质量约为0.2kg左右,所以B不符合实际情况;
C. 10个鸡蛋的质量大约1斤=500g,所以一个鸡蛋的质量约50g=0.05kg,鸡蛋的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,故C符合实际;
D. 饭盒的尺寸大概长15厘米,宽10厘米,高7厘,则饭盒的体积为:0.15m×0.07m×0.1m=0.00105m3,即容积约为约为1L,故D选项不符合实际;
7、B
【解析】
A.电流表直接接在了电源两极上,电流表会被烧坏,故A错误;
B.电压表直接接在电源两极上,测量电源电压,故B正确;
C.导线将电源两极连起来了,会形成电源短路,故C错误;
D.电冰箱与电吹风机串联在了家庭电路中,故D错误.
8、C
【解析】
由图知,OP段的路程=4m,PQ段的路程=8m,OP段拉力F1做的功为:W1=F1s1=0.3G×4m,PQ段拉力F1做的功为:W1=F1=0.1G×8m,比较可知,W1W1;物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,所以,物体在OP段和PQ段速度相同,又因为F1>F1,根据P== =Fv可知,P1>P1。故ABD错误,C正确。
9、C
【解析】
在城市中心马路上行驶的“都市蚂蚁”概念车相对于路面、路旁的树木、路旁的房屋的位置不断发生变化,所以以路面、路旁的树木、路旁的房屋为参照物,“都市蚂蚁”概念车是运动的,相对于车内的驾驶员的位置没有发生变化,所以以车内的驾驶员为参照物,车是静止的,故C正确.
10、D
【解析】
A、中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,初中物理课本宽度与此差不多,在18cm左右,故A错误;
B、空气的密度在1.29kg/m3左右。教室的长、宽、高分别在9m、8m、3.5m左右,教室中空气的质量在m=ρV=1.29kg/m3×9m×8m×3.5m=325.08kg左右,故B错误;
C、唐山夏季最高气温约为35℃,故C错误;
D、正常情况下,人的心脏1min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间接近0.8s,故D正确。
二、多选题(本大题共3小题,共12分)
11、ABD
【解析】
A、用力拉绳,给重物施加了一个力,但是重物没有沿力的方向上通过一段距离。故A情景没有做功。
B、人给汽车一个力,但是汽车没动,即没有沿力的方向通过距离,故B情景没有做功;
C、人给箱子一个力,箱子被搬起,通过了一段距离。故C情景中做了功。
D、背着书包,人给书包一个竖直力,而书包没有在力的方向上通过的距离,所以没有做功。故D情景中没有做功。
12、BCD
【解析】
A.由图可知:F1=G物,F2=,所以F1<3F2,故A错误;
B.此滑轮组的机械效率:η===,故B正确;
C.不计绳重和摩擦,动滑轮重:G动=3F2-F1,故C正确;
D.额外功:W额=W总-W有=F2s-F1h=3F2h-F1h=(3F2-F1)h,故D正确。
13、AD
【解析】
根据题中“四个装置中属于连通器的是”可知,本题考查连通器的认识,根据连通器的定义逐项分析判断。
【详解】
AD.地漏和下水道存水管都是“上端开口、底部连通”的容器,都是连通器,故AD符合题意。
B.U形管本身是一个连通器,但与压强计的探头连接后,一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”这一特点,因此不是连通器,故B不符合题意。
C.活塞式抽水机是利用大气压来工作的,不具备连通器的特点,不是连通器,故C不符合题意。
故答案为AD。
三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14、乙 5
【解析】
甲中物块受到向上的拉力和浮力,向下的重力三力平衡,可得 ,乙中物块受到向上浮力,向下的重力和拉力三力平衡,可得,又因为重力相等,因此,即物块在乙液体中所受的浮力大,在两液体中所受浮力差为。
15、光在均匀介质中沿直线传播 反射 虚
【解析】
激光和普通光一样在均匀介质中都是沿直线传播的,因为激光比较集中,不容易发散,所以看上去是直的;扇形光电背景在水中的倒影是水面的平面镜成像形成的,而平面镜成像是一种光的反射现象,所成的像不是由实际光线形成的,所以是虚像。
(1)解答本题应根据光的直线传播特点:光在同一均匀介质中是沿直线传播的;
(2)平静的水面好像一面镜子,所以桥在水中的倒影实际上是由于光的反射而形成的虚像。
16、>
【解析】
由图可知:A点上方液面到A的深度小于B点上方液面到B的深度;即h甲<h乙,若A、B两点的压强相等,根据p=ρgh可知:ρ甲>ρ乙.A、B下方对容器底的深度相同,根据p=ρgh可知pA下>pB下,因为液体对容器底的压强pA底=pA+pA下,pB底=pB+pB下,所以液体对容器底的压强:pA底>pB底.
17、减小
【解析】
磁铁下落过程中受到线圈的阻力作用,有机械能转化为电能,机械能减小.
点睛:条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流,该过程是电磁感应现象,即将机械能转化为电能,也是克服阻力做功的过程.
18、物距 费力
【解析】
凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,所以可知“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以增大物距,减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果; 手机自拍杆在使用的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力但可以省距离。
四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19、(1)4Ω.(2)4W.(3)6W.
【解析】
试题分析:(1)当开关S接a时,灯泡L1与电阻R2串联(如下图所示),
∵U2=1.2V,I=2.3A,
∴电阻R2的阻值为:.(2)当开关S接a时,灯泡L1与电阻R2串联,∵灯泡L1正常发光时,∴灯泡L1两端的电压为额定电压U1=8V,又∵此时R2消耗的功率为P2=1W,而R2=4Ω,
∴此时电路中的电流为:,即I1=I2=2.5A,灯泡L1的额定功率为:P1=U1I1=8V×2.5A=4W.(3)开关S接b时,灯泡L1与灯泡L2串联(如下图所示),
∵灯泡L1正常发光,∴此时电路中的电流为I1=I2=2.5A,从灯泡L2的U-I图象可知,当电流为2.5A时,灯泡L2两端的电压为U2=4V,则电源电压为:U=U1+U2=8V+4V=12V,∴电路消耗的总功率为:P总=UI1=12V×2.5A=6W.答:(1)定值电阻R2的阻值为;(2)灯泡L1的额定功率4W;(3)电路消耗的总功率.
考点:欧姆定律的应用;电功率的计算.
20、(1)5000Pa;(2)16N;(3)24N
【解析】
(1)已知水的深度,利用液体压强公式求水对容器底面的压强;
(2)已知木块体积(排开水的体积),利用阿基米德原理求所受浮力,木块受浮力等于拉力加上重力,据此求绳子对木块的拉力;
(3)木块漂浮时,浮力等于木块重力,据此可得浮力.
【详解】
(1)水对容器底面的压强:
;
(2)木块完全浸没,则排开水的体积等于木块的体积,即:V排=V=4×10-3m3,
;
木块的重为:.
静止时受力平衡,即F浮=F拉+G,
所以绳子对木块的拉力:F拉=F浮-G=40N-24N=16N;
(3)木块漂浮在水面上时,浮力等于重力,
即:F浮=G木=24N.
21、(1)5.04×105J; 5.445×105J;(2)500W;(3)8W。
【解析】分析:(1)知道水的比热容、水的质量,初温和末温,利用吸热公式 求水吸收的热量;根据求出足浴盆消耗的电能;
(2)先根据的变形公式求出加热电阻的阻值,然后再根据求出加热电阻工作的实际功率;
(3)根据求出电动机工作中因发热损失的功率。
解答:(1)水吸收的热量:;加热时间
,足浴盆加热时消耗的电能:。
(2)由得,加热电阻的阻值:当小明家的实际电压是200V时,加热电阻工作的实际功率:。
(3)电动机工作中因发热损失的功率:。
答:(1)此加热过程中水吸收的热量是5.04×105J;消耗的电能是5.445×105J;
(2)加热电阻工作的实际功率是500W;
(3)电动机工作中因发热损失的功率是8W。
【点睛】本题考查了电功与热量的综合计算,涉及到吸热公式、电功公式和电功率公式的应用,熟练应用相关公式即可正确解题,关键要注意电动机正常工作时的功率不等于发热功率。
五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22、
【解析】
(1)阻力是重物G 对杠杆的拉力,作用点在杠杆上,方向竖直向下。
(2)力臂是指从支点向力的作用线作垂线,垂线段即为力臂。根据杠杆平衡的条件,
,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题。
【详解】
由图可知,O为支点,重物G对杠杆的拉力为阻力,作用点在杠杆上,方向竖直向下;根据杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长;由图知,OA为动力臂时,动力臂最长,动力最小;连接OA即为最长的动力臂,过A点作垂直于OA的力F1,即为最小力的示意图,方向左上方,如图所示:
此题主要考查杠杆最小力的问题,杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行:
①确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;
②连接支点与动力作用点,得到最长的线段;
③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线;
④根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向。
23、
【解析】
根据题意,匀速直线运动时,处于平衡状态,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,重力的方向竖直向下,作用点都画在重心上,如图:
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24、把指针调零 0.625 >
【解析】
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图B所示,则接下来的操作是把指针调零;
(2)根据图C,灯在额定电压2.5V下工作的电流为0.25A,小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(3)滑动变阻器电阻变小,由分压原理可知,变阻器两端电压减小,则灯泡两端电压增大,电流也增大,(由欧姆定律,总电阻变小),因灯丝温度升高,灯泡电阻变大;根据R=R滑+R灯,只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小,即△R1>△R2。
25、 “50Ω 0.5A” B 1.14 不动
【解析】
(1)已知电源电压为8V且保持不变,实验中小灯泡额定电压为3.8V,电路中电流:
I===0.38A>0.1A;
故变阻器分得的电压为U滑=8V﹣3.8V=4.2V,由欧姆定律,灯正常发光时,变阻器连入电路中的电阻:
R滑大===11Ω,有三种规格滑动变阻器,应选用“50Ω 0.5A”的变阻器;
(2)原电路中,电压表串联接入了电路中,而电流表与灯并联,这两处是错误的,电压表应与灯并联,电流表与灯串联,如下所示:
(3)闭合开关,滑动变阻器滑片P移动到某一位置,电压表示数为2.5V,灯在额定电压下正常发光,2.5V小于灯的额定电压3.8V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B移动,直到电压表示数为额定电压;
电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的额定功率P额=U额I=3.8V×0.3A=1.14W;
(4)小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变,R阻值已知)
①闭合开关S和S1,断开S2,该电路为串联电路,电压表测量灯泡两端的电压,并调节滑动变阻器使电压表示数为U额,此时灯泡正常发光;
②闭合开关S和S2,断开S1,滑动变阻器滑片P不动,读出此时电压表示数为U,此时电压表测量的是灯泡与定值电阻两端的总电压,根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端的电压为:UR=U﹣U额;通过电阻的电流即灯泡的电流为:I额=IR=;
则小灯泡额定功率的表达式:P额=U额I额=U额×IR=U额×=.
26、 A C 0.12A 电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比 电阻
【解析】
(1)电压表并联在电阻两端,滑动变阻器串联在电路中,接线要按照“一上一下”的原则,连接电路图如下:
(2)为保护电路,开闭合开关前,滑动变阻器的滑片在阻值最大处,即A端;
(3)电流表无示数,说明电路为断路或电流表坏了,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,说明电流表没坏且电压表的两端和电源的两端相连,说明电压表以外无断路,故是电阻处接触不良或断路,故ABD错误,C正确;
(4)图丙中电流表用的是0.6A量程,分度值为0.02A,故其示数为0.12A;
(5)分析表格数据可知,电压一定时,通过电阻电流的变化倍数和电阻阻值变化倍数的倒数相等,故可得结论:电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比。
(6)为了研究电流通过导体产生的热量跟通电时间的关系,应控制电阻和电流不变,改变通电时间。
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