资源描述
浙江省台州玉环重点中学2025年下学期期末初三教学质量检测试题物理试题
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.在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像,如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,则
A.光屏上会出现倒立放大的实像
B.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像
C.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立放大的实像
D.无论怎样移动光屏,光屏上均找不到像
2.如图所示中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I-U图像,小灯泡和电阻并联后接在电源电压为8V的电路中,下列说法正确的是
A.电路中干路电流为0.8A
B.灯泡的电功率为4W
C.电阻的阻值为2Ω
D.电阻的电功率为5W
3.小军做凸透镜成像规律的实验时,将焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度,如图.则下列四个选项中,判断正确的是
A.若蜡烛放置在10cm刻度线处,移动光屏,光屏上呈现的是烛焰正立的像
B.若蜡烛放置在30cm刻度线处,移动光屏,光屏上呈现的是烛焰缩小的像
C.若蜡烛放置在40cm刻度线处,移动光屏,光屏上呈现的是烛焰的实像
D.若要说明照相机的成像特点,可以把蜡烛放置在15cm刻度线处
4.甲、乙两物体同时同地沿同一直线出发做匀速逬线运动,甲运动3秒时通过的路程为3米.此时甲、乙间的距离为6米.则在如图所示的图像中 ( )
A.甲的s-t图可能为图线c
B.甲的s-t图可能为图线b
C.乙的s-t图一定为图线a
D.乙的s-t图可能为图线b
5.如图所示,把汤匙放在手指上,仔细调节支撑汤匙的支点,使其在手指上水平静止,下列说法正确的是
A.汤匙的重心在支点的右方
B.手指对汤匙的作用力方向不一定竖直向上
C.汤匙受到的重力和手指对它的作用力是一对平衡力
D.在使用汤匙舀热汤时手感觉到热,因为汤匙是导体
6.估测在实际生活中应用十分广泛,下列估测的数据最接近实际的是
A.一袋早餐奶的质量约为10g
B.人体的正常体温为39℃
C.普通教室门的高度约为2m
D.百米比赛时运动员的速度约为2m/s
7.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
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.实验桌上有两个完全相同的玻璃杯,分别装有质量相等、温度不同的冷水和热水,小明分别在两杯水中滴入一滴相同的红墨水,如图所示,观察两杯水变色快慢。小明探究的问题是:水分子运动的快慢与_____是否有关。
9.某反恐小组的拆弹专家在拆除恐怖分子设置在飞机上的爆炸装置,如图,此时指示灯_______(选填“不亮”或“亮);若使起爆器不能工作,应剪断拆除的导线是_______(选填“a”或“b”).
10.如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,在支点左侧30cm刻度处挂2个钩码,每个钩码重0.5N.现被用弹簧测力计沿竖直向上的力拉杠杆,使其在水平位置平衡,则拉力的作用点应在杠杆支点的__(选填“右侧”或“左侧”),若该点距离杠杆支点10cm,此时弹簧测力计示数为__N.
11.上海地区家用照明电路的电压为_____伏;远方发电站通过_____输电线路将电能输送至用电区(选填“高压”或“低压”);若标有“220V550W”字样的用电器正常工作2小时,耗电_____度.
12.如图甲所示电路,电源电压为11V且保持不变.小灯L2的I﹣U图象如图乙所示.闭合开关后,电压表示数为8V.则小灯L2此时电阻为_____Ω,10s时间内电流通过R1产生的热量为_____J.
13.如图所示,在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出,燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的______冲程,纸筒飞出后瓶内气体的内能______选填“增大”“减小”或“不变”
14.如图所示的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作.两只电压表指针位置均为图乙所示,则电阻R1两端电压是_____V,R2两端电压是_____V.
三、作图题(共7分)
15.根据小磁针的指向标出图中通电螺线管的南北级和通电螺线管中的电流方向
(_____)
16.家用电吹风,由电动机和电热丝等组成,为了保证电吹风的安全使用,要求只能吹热风或吹冷风,不能只发热不吹风;请在图中用笔画线连接好符合要求的电路图.
17.踢出去的足球在操场上慢慢滚动后停下来,在图乙中请画出在操场上向左滚动的足球受力的示意图.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.如图是探究凸透镜成像的实验。将蜡烛、透镜、光屏放在如图所示的位置时,光屏上出现了清晰的像,利用这一原理的光学仪器是______(“照相机”“投影仪”“放大镜”);如要使光屏上的像变的更小些,可将凸透镜向______(“左”“右”)移动一段距离。
19.实验小组的同学用如图所示的装置探究“影响物体动能大小的因素”.将钢球A从某一高度由静止释放,钢球滚到水平面撞击水平木板上的木块B,将木块撞出一段距离
(1)本实验研究钢球的动能大小,其动能的大小是通过观察_____来判断的;
(2)实验中,他们让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度滚下,目的是_____;
实验次数
钢球质量/g
钢球高度/cm
木块滑行距离/cm
1
20
20
30
2
40
20
58
3
60
20
(3)在第3次实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做第3次实验,甲同学建议换用同样材料较长的木板;乙同学建议换一个较重的木块;丙同学建议降低钢球的高度.你认为采用_____(选填“甲”、“乙”或“丙”)同学的建议最合理;从表中数据可以看出,探究得出的结论是_____;
20.江苏省六合县出产一种五彩缤纷的石头﹣雨花石(如图所示),童志现取一块形状不很规则的雨花石,利用天平和量筒来测定它的密度,具体操作如下:
(1)调节天平横梁平衡时,发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向_____(选填”左”或“右”)调节;
(2)用调节好的天平测雨花石的质量,所用的砝码和游码的位置如图乙所示,可知雨花石的质量为_____g,用量筒测得雨花石的体积如图丙所示,由此可算得雨花石的密度为_____kg/m3。
21.为了探究某合金块浸没在水中所受浮力和它排开水的重力之间的关系,并借用水的密度ρ水求出该合金块的密度ρx,某同学进行了如图甲、乙、丙、丁四次测量(弹簧测力计读数分别为F1、F2、F3、F4).
(1)你觉得合理的实验顺序是_____;
(2)实验表明,(合金块所受浮力)_____=_____(合金块排开水的重力)(用F1、F2、F3、F4表示);
(3)则ρx=_____(用ρ水、F2、F3、F4表示).
22.小华同学设计了如图所示的电路来测量一个阻值约为几百欧的电阻RX,他使用的电源电压为3V,电流表量程为(0~0.6A、0~3A),电压表量程为(0~3V,0~15V):
①小华同学按照该如图甲所示电路图连接电路后,闭合开关,观察到电流表指针不偏转,示数为零电压表示数为2V,则他连按的电路出现该故障的原因是_____;
②在排除故障换用新元件后,经检查电路完好,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小时,电压表有示数,但电流表的指针偏转角度很小,电流太小的原因是_____,所以按小华所设计的电路来测量这个电阻是不合适的;
③为了测出电阻RX的阻值,老师给小华同学又提供了两个开关和一个电阻箱R(0﹣9999Ω,5A)电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出阻值的变阻器,它的电路符号用表示,请你帮助小华同学设计一个能测出电阻阻值的实验电路,要求电路只连接一次。将你设计的实验电路图画在图乙虚线方框。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.天然气灶使用方便、经济环保.如图所示,在标准大气压下,天然气灶将一壶质量为2kg、温度为20℃的水加热至沸腾,消耗了0.04m3的天然气.已知天然气的热值q=3.5×107J/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
水吸收的热量;0.04m3的天然气完全燃烧放出的热量;天然气灶的效率。
24.如图,是某一款质量为15kg电动平衡车,两车轮与地面的接触面积为30cm2,g取10N/kg.求:
(1)该平衡车对地面的压强为多大?
(2)小明驾驶该平衡车20s内沿水平面匀速行驶100m,则平衡车的速度为多大?已知小明的质量为45kg,此时平衡车受到的阻力为总重的0.1,则此过程中平衡车克服阻力做功的功率为多大?
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.阅读短文,回答问题
电动汽车
电动汽车是环保的交通工具,行驶时蓄电池给电动机供电,电动汽车的主要部分参数如表所示,如图甲所示,在测试过程中,司机和一名陪同人员上车.司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km,电池剩余容量为58kW•h,陪同人员负责记录测试数据,已知司机和陪同人员的质量均为70kg,汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%,g取10N/kg。
空车质量
1360kg
轮胎与地面总接触面积
400cm2
蓄电池最大容量
68kW•h
最高车速
120km/h
最大功率
90kW
最大续航里程
180km
为了节能,车靠近目的地前可采用“再生制动”的方法:在车速逐渐减到60km/h的过程中,不采用机械刹车,由于电动汽车继续行驶,带动电机逆向发电,将电能存储在蓄电池内,此时电机的工作原理是______________汽车刹车原理图如图乙所示,连着刹车踏板的金属杆可视为一根能绕O点转动的______________(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆.在测试前,人未上车,此时电动汽车对水平地面的压强为_______________Pa.在此测试过程中,电动汽车匀速行驶30km,牵引力做的功为______________J.该电动汽车将电能转化为机械能的效率为______________%.如图丙是小明设计的车速提醒电路,R为定值电阻,RV的阻值随车速的变化而改变.当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快,需要减速.图丁是RV的阻值与车速关系的图像.图戊是车速从0加速到100km/h过程中,RV消耗的电功率随电流变化的图像.则图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值是______________Ω.当车速达到75km/h时,此时电压表的示数为______________V.
26.阅读《气凝胶》回答各题.
气凝胶
如图甲所示,把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上,几分钟后依然芬芳如故,保护它的神奇材料就是气凝胶.
气凝胶﹣﹣它身轻如烟,是世界上最轻的固体材料之一,有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16mg/cm3,比氦气还要轻.如图乙所示为8cm3的“全碳气凝胶”压在花蕊上,花蕊几乎没有变形的情景.气凝胶还是很好的吸音材料,它可以在100Hz~6300Hz频段内高效吸音,大多数人能够听到频率为20Hz~20000Hz的声音,因此它是很好的降噪材料.科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶,是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构,它虽然极轻,但弹性却非常好,它几乎能吸收所有颜色的光.
气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力,现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水,因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件.
根据上述材料,回答下列问题:“全碳气凝胶”密度比氦气密度_____.(选填“大”或“小”)“全碳气凝胶”的吸音频段为_____Hz.10g气凝胶最高可以吸附_____g海上泄漏原油.“飞行石墨”气凝胶几乎能吸收所有颜色的光,所以它看起来就呈现_____.(填选项字母)
A.黑色 B.白色 C.无色 D.彩色
27.如图所示是小明同学设计的一个气体温度计的示意图 。瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管中间有一段液柱。
温度升高时,液柱将向_________________________(选填“左”或“右”)边移动。此温度计如何标上刻度呢?可以将此装置放在通常情况下____________________中,液柱处标上0℃,将它放在标准大气压下沸水中,液柱处标上100℃,然后在以上两个刻度之间进行等分,就可以标上各个刻度了。为了提高此温度计的灵敏度,便于读数,可采取什么措施:___________。(写出一条即可)。小明想到这个气体温度计还会受_______的影响。
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】
要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律以及物距与像距的关系.
(1)u=2f,成倒立、等大的实像.
(2)u>2f,成倒立、缩小的实像.
(3)凸透镜成实像时,物距越大,像距越小.
【详解】
距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以,则f=10cm;
A、若现将蜡烛移至透镜前25cm处时,此时物距u=25cm,则物距u>2f,光屏上成倒立、缩小的实像,故A错误.
B、C、D、如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,物距增大,像距减小,所以应该将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像,故B正确,CD错误;
故选B.
本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用,关键是记熟成像规律,并搞清成像特点与物距之间的关系.
2、B
【解析】
由定值电阻的U-I图象是正比例函数可知,B是定值电阻的U-I图象,A是小灯泡的U-I图象,当小灯泡和电阻并联后接在电源电压为8V的电路中时,因并联电路中各支路两端电压相等,所以,UR=UL=U=8V,由图象可知,通过它们的电流分别为IR=0.4A,IL=0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路中干路电流:I=IR+IL=0.4A+0.5A=0.9A,故A错误;
电阻的阻值:,故C错误;
灯泡和电阻的电功率分别为:PL=ULIL=8V×0.5A=4W,PR=URIR=8V×0.4A=3.2W,故B正确、D错误。
3、D
【解析】
凸透镜成像的三种情况:
①u>2f,成倒立、缩小的实像;②2f>u>f,成倒立、放大的实像;③u<f,成正立、放大的虚像.
【详解】
凸透镜的焦距是15cm,凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,
A、将蜡烛移至10cm刻度线处时,物距u=50cm-10cm=40cm,u>2f,移动光屏,就会得到倒立、缩小的实像,故A错误;
B、若蜡烛放置在30cm刻度线处,物距u=50cm-30cm=20cm,2f>u>f,移动光屏,就会得到倒立、放大的实像,故B错误;
C、若蜡烛放置在40cm刻度线处,物距u=50cm-40cm=10cm,u<f,成正立放大的虚像,在光屏上不能承接,故C错误;
D、把蜡烛放置在15cm刻度线处,物距u=50cm-15cm=35cm,u>2f,成倒立缩小的实像,照相机应用此原理,故D正确.
故选D.
4、D
【解析】
由题知,甲运动3秒时通过的路程为3m,其速度为1m/s,图象中只有b符合这一数据,故甲的图象是b.故A错误,B正确;又甲运动3秒时甲、乙间的距离为6米,则乙相对于甲的速度为 ,由于没有说明乙的运动方向,故乙的速度可能为3m/s与甲同向,也可能为1m/s与甲反向,a、b、c三条直线表示的速度均不符合题意.
5、C
【解析】
A、汤匙放在手指上平衡,受平衡力作用,重力和支持力作用在同一直线上,故汤匙的重心在支点的正上方,故A错误;
BC、汤匙受到的重力和手指对它的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力,手指对汤匙的作用力方向竖直向上,故B错误、C正确;
D、在使用汤匙舀热汤时手感觉到热,因为汤匙是具有好的导热性,故D错误。
6、C
【解析】
A.一袋早餐奶的体积是220mL,质量约为230g左右,故A错误;
B.人体的正常体温是36.8℃,体温39℃已经是发高烧的温度,故B错误;
C.正常人的身高在1.70m左右,教室门的高度要高于正常人的身高,教室门的高度约2m,故C正确;
D.运动员跑一百米大约用时为10s左右,速度v===10m/s,故D错误.
7、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.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、温度
【解析】
分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水,热水瓶中的水温度较高,墨水扩散的快,小明探究的问题是:水分子运动的快慢与温度是否有关。
9、亮 a
【解析】
分析电路图,导线b将起爆器短路,电流从电源的正极出发,经灯泡、导线a和b回到负极,此时指示灯亮;从图中可知,a导线是电流的必经之路,一旦断开,整个电路将不能接通,因此,为使其停止工作应剪断线a.
10、左侧 3
【解析】
试题分析:根据杠杆平衡条件可知,如果施加一个向上的作用力,则力应施加在支点的左侧位置;由动力乘动力臂等于阻力乘以阻力臂可得,当动力臂为10cm时,动力应为阻力的3倍为3N.
【考点定位】杠杆平衡条件
11、220高压1.1
【解析】
我国家庭电路的电压都是220V,所以上海地区家用照明电路的电压为220V.在输送功率一定时,电压越高,电流越小,输送过程中电能的损失越小,所以从发电站到用电区采用高压输电;用电器消耗的电能:W=Pt=0.55kW×2h=1.1kW⋅h=1.1度.
12、3.75 64
【解析】
由图甲可知,电阻R1与灯L2串联接在电路中,电压表测R1两端电压,
(1)当电压表示数为8V,即U1=8V时,由串联分压可得灯L2两端电压:U2= U -U 1=11V-8V=3V,由图乙可知,当灯两端电压为3V时,通过灯的电流I2=0.8A,则此时灯的电阻:R2==3.75Ω;
(2)串联电路电流处处相等,则通过电阻R1的电流等于通过灯L2的电流,即I1=I2=0.8A,则10s时间内电流通过R1产生的热量:Q=W1=U1I1t=8V×0.8A×10s=64J.
13、做功 减小
【解析】
按动电火花发生器,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出燃气的内能转化为纸筒的机械能,燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程,纸筒飞出后瓶内气体的内能减小温度降低.
14、4.8 1.2
【解析】
电压表V1测量的是电源电压,选的是0∼15V的量程,分度值为0.5V,根据指针位置,电压表V1读数为8V;电压表V2测量的是R2两端的电压,选的是0∼3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,电压表读数为1.6V;根据串联电路的电压关系,电阻R1两端的电压:U1=U−U2=8V−1.6V=6.4V.
分析电路图,先确认电压表的测量对象,再确定电压表的量程,读出电压表的示数,根据串联电路的电压关系求解.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
由图知:小磁针的磁极为:左N、右S,那么根据磁极间的相互作用,可知螺线管的磁极为:左N、右S;则据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,如下图所示:
16、
【解析】
分析题意可知,电动机和电热丝并联,一开关位于干路,另一开关位于电热丝的支路,如下图所示:
【点评】
本题考查了电路图的设计,根据串并联电路的特点判断出电动机和电热丝的连接方式以及开关的位置是关键.
17、
【解析】
因为足球在操场上慢慢滚动后停下来,所以足球受到与运动方向相反的摩擦力;同时足球受竖直向下的重力,过球心作竖直向下的重力G和水平向右的摩擦力f.此外,足球还受到地面对它竖直向上的支持力F,作用点可以画在足球的球心上,如图所示:
点睛:先对物体进行受力分析,然后确定物体的重心,再用示意图表示物体所受力的作用点和方向.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、照相机 右
【解析】
烛焰到凸透镜的距离是物距,光屏到凸透镜的距离是像距。由图知道,物距大于像距,由凸透镜成像规律知道,此时成倒立、缩小的实像,应用于照相机; 要使光屏上的像变的更小,应增大物距,减小像距,凸透镜要向右移动。
19、木块被撞开的距离大小 为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的速度 甲 速度一定时,质量越大,动能越大
【解析】
(1)本实验研究钢球的动能大小,不能直接判断动能的大小,而是通过观察木块被撞击后移动的距离来判断的动能大小,这是转换法;
(2)实验中,他们让不同质量的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下,是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的速度;
(3)探究动能与质量的关系,应控制速度相同,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的,故实验中使用的木块大小不能改变,第3次实验中,钢球的动能较大,因此只能改变木板的长度,故应采用甲的建议;根据表中的数据,可得出结论:速度一定时,质量越大动能越大.
20、左 52 2.6×103
【解析】
(1)天平使用之前先调平,调平的方法是:游码移到标尺的零刻线上,指针偏向分度盘右侧,所以要向左移动平衡螺母,直到指针指在分度盘的中央。
(2)天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码质量的和,由甲图可知雨花石的质量:m=50g+2g=52g,由图丙可知量筒的分度值1ml,雨花石的体积:V=40ml﹣20ml=20ml=20cm3,雨花石的密度:。
21、丁乙甲丙 F2﹣F1 F3﹣F4 ρ水
【解析】
(1)减小测量误差,正确的顺序是测出空桶重力→合金块重力→合金块浸入水中,读出弹簧测力计示数→测出小桶和排开水的总重力,即丁、乙、甲、丙;
(2)由题可知,浮力等于合金块的重力减在水中的拉力,则F浮=F2﹣F1;
排开液体的重力等于水和桶的重力减空桶的重力,则G排=F3﹣F4;
(3)合金块的质量m=,
合金块排开水的体积V排=,
合金块全部浸没在水中,则V排=V物,
合金块的密度:ρ水.
22、电流表被短路 电源电压太小(或电阻太大) 或
【解析】
①因为电流表指针不偏转,示数为零,所以可能是电流表出现了短路或Rx出现了断路;图中电压表测待测电阻的电压,又因为电压表的示数不等于电源电压,则不是由于电阻断路造成的(若电阻断路,则电压表与电源连通,电压表示数应为3V),故可判断电路的故障是电流表短路;
②由于电源电压为3V,而电阻Rx的阻值大约为几百欧,根据欧姆定律可知电路中的电流太小;所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值。
③电源电压为3V,根据分压原理,当两个串联的电阻阻值大小相等时,每个电阻分得的电压也相等,所以可以将Rx与电阻箱串联,电压表并联在Rx的两端,改变电阻箱连入电路中的电阻大小,当电压表示数为1.5V时,则电阻箱的阻值为待测电阻;电路如图2所示:
另解:只闭合S、S1,将待测电阻与变阻器串联,电压表与待测电阻并联,移动变阻器的滑片,使电压表示数U;
只闭合S、S2,将电阻箱与变阻器串联,电压表与电阻箱并联,移动变阻器的滑片,使电压表示数U;
根据等效替代法,则电阻箱的阻值为待测电阻;如图3所示;
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)6.72×105J(2)1.4×106J(3)48%
【解析】
(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J;
(2)0.04m3的天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.04m3×3.5×107J/m3=1.4×106J;
(3)天然气灶的效率:η==48%。
答:(1)水吸收的热量是6.72×105J;
(2)0.04m3的天然气完全燃烧放出的热量是1.4×106J;
(3)天然气灶的效率是48%。
24、 (1)5×104Pa (2)5m/s 300W
【解析】
(1)该平衡车的重力是:G=mg=15kg×10N/kg=150N,对地面的压力与重力相等,即F=G=150N,由 知道,该平衡车对地面的压强是:=5×104Pa;
(2)若20s内沿水平面匀速行驶100m,则平衡车的速度是: =5m/s;小明驾驶该平衡车时,车的总重力是:G总=G车+G人=45kg×10N/kg+150N=600N,此时平衡车受到的阻力是:f=0.1 G总=0.1×600N=60N,克服阻力所做的功是:W=fs=60N×100m=6000J,克服阻力做功的功率是: =300W.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、电磁感应 省力 3.4×105 2. 7×107 75 10 9.6
【解析】
(1)汽车行驶带动电机逆向发电,机械能转为电能,电机是利用电磁感应原理进行发电的;
(2)由图可知,O点为支点,活塞对金属杆的力是阻力,脚对刹车踏板的力是动力,且动力臂大于阻力臂,所以这是一个省力杠杆;
(3)人未上车,电动汽车对水平地面的压力为:F压=G=mg=1360kg×10N/kg=1.36×104N;
电动汽车对地面的压强为:p==3.4×105Pa;
电动汽车匀速行驶,所以牵引力与阻力平衡,则电动汽车受到的牵引力为:F=f=6%G总=0.06×(70kg+70kg+1360kg)×10N/kg=900N;则电动车行驶30km,牵引力做的功为:W=Fs=900N×30×103 m=2.7×107J;
由表格数据可知电池容量为68kW•h,行驶30km时电池剩余容量为58kW•h,则此过程中电动汽车消耗的电能为:W总=68kW•h-58kW•h=10kW•h=3.6×107J,则电动汽车电能转化为机械能的转化效率:η==75%;
(4)由电路图可知,两个电阻串联,电压表测量Rv两端的电压,电流表测量电路中的电流,由图丁可知车速越大,Rv的阻值越大,由可知通过电路的电流越小,由串联分压可知Rv两端的电压变大,电压表的示数变大,由图戊可知,车速为100km/h时,Rv的阻值最大,通过电路的电流最小为0.2A,RV消耗的电功率为2W,RV的阻值RV1==50Ω;电源电压U=I1(RV1+R)=0.2A×(50Ω+R)①
通过电路的电流为0.3A,RV消耗的电功率为2.7W,RV的阻值RV2==30Ω,
电源电压U=I2(RV2+R)=0.3A×(30Ω+R)②
由①和②得到R=10Ω,U=12V,
当车速为零时,RV的电阻最小,通过电路的电流最大为0.6A,电路的总电阻R总==20Ω,RV的电阻RV小=R总-R=20Ω-10Ω=10Ω;
图丁是RV的阻值与车速成正比,当车速为75km/h时,,RV3=40Ω,通过电路的电流I3==0.24A,电压表的示数U1=I3R V3=0.24A×40Ω=9.6V。
26、小 100Hz~6300Hz 9000 A
【解析】
(1)根据材料描述:气凝胶——它身轻如烟,是世界上最轻的固体材料之一,“全碳气凝胶”密度比氦气密度小.(2)“全碳气凝胶”的吸音频段为:100Hz~6300Hz,因此它是很好的降噪材料.(3)10g气凝胶最高可以吸附原油:10g900=9000g; (4)不同明物体反射什么颜色的光,就呈现什么颜色,“飞行石墨”气凝胶几乎能吸收所有颜色的光,所以它看起来就呈现黑色,故选A.
27、左 冰水混合物 细弯管(或玻璃管)更细一些或瓶内气体再多一些 大气压
【解析】
(1)当温度升高时,瓶内的空气受热膨胀挤压上方的液柱,液柱就会向左运动。
(2) 摄氏温度规定:标准大气压下,冰水混合物为0℃,沸水的温度为00℃,因此将此装置放在冰水混合物中,液柱处标上0℃,将它放在标准大气压下沸水中,液柱处标上100℃,然后在以上两个刻度之间进行100等分,标上刻度就成了一个温度计。
(3) 为了提高气体温度计的灵敏度,便于读数,可把温度计的管径做得细一些.液体膨胀体积变化一定的情况下,管径越细,截面积越小,那么高(长)度变化就越大,温度计灵敏度就增大了.
(4) 这个温度计的测温原理是测温气体的热胀冷缩性质;此温度计主要是靠瓶内的空气来感受温度的,当外界气压变化时,液柱两侧压强相等,液柱会相应的移动,因此气体温度计还会受大气压的影响。
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