资源描述
新乡市重点中学2026年初三第二次诊断性检测试题物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.关于家庭电路及安全用电的理解,下列说法正确的是( )
A.电能表的转盘转得越快,说明用电器消耗的电能越多
B.电视机待机时不消耗电能
C.空气开关跳闸一定是发生了短路现象
D.用电器的三脚插头中标有“E”的插头连接的是用电器的金属外壳
2.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的体提升相同的高度,在不计绳重及机械摩擦的情况下,下列选项
A.F甲>F乙 η甲=η乙
B.F甲<F乙 η甲=η乙
C.F甲>F乙 η甲>η乙
D.F甲<F乙 η甲<η乙
3.关于家庭电路和安全用电的说法正确的是
A.检查和维修电路时,必须首先切断电源
B.使用测电笔时,手不能接触笔上任何金属体
C.只有大功率用电器才需使用三孔插座
D.家庭电路中,电能表是用来测量电功率的仪表
4.如图家用电吹风主要由带扇叶的电动机和电热丝组成,为了保证电吹风的安全使用.要求:电吹风不工作时,电热丝不能发热;电热丝不发热时,电动机仍能工作.下列电路中符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
5.小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中,用同一滑轮组进行了3次实验,如图所示,实验数据记录如表。
次数
钩码重/N
购码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.8%
2
4
10
1.5
30
?
3
6
10
?
30
90.9%
(1)第2次实验中滑轮组的机械效率为_____(结果保留一位小数)。
(2)如图丙所示,第3次实验中弹簧测力计的示数为_____N。
(3)分析表格中的数据得出结论:同一滑轮组,_____。
(4)在第2次实验时,如果拉力方向与竖直方向有一定夹角,那么所测得的滑轮组的机械效率将会_____(填“变大”、“变小”或“不变” )。
6.某同学设计的煤气检测电路如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而增大,闭合开关S,当煤气浓度升高时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小,输出信号电压Uab变大
B.电流表示数变大,输出信号电压Uab变大
C.电流表示数变小,输出信号电压Uab不变
D.电流表示数变大,输出信号电压Uab减小
7.如图甲所示是某同学探究“电流与电压关系”的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙。在电源电压不变的条件下,则由图象可以判断( )
A.电源两端电压是3.5V
B.R0的电阻值是25Ω
C.R最大电阻值是5Ω
D.该电路最大电功率是1.8W
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.如图所示,在电梯中有个重G=100N的物体A,在电梯启动加速上升的过程中,物体A对电梯地板的压力________(选填“大于”“小于”或“等于”)100N;这一过程中物体A的惯性______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.人类获得核能的方式有_____和_____;太阳能电池板是用_____材料制成的(选填“超导体”或“半导体”)。
10.节能电动车为上海世博园区的观光提供了绿色交通服务.若一辆电动车在中国馆附近的水平路面上以27km/h的速度沿直线行驶了40s,则通过的路程为_____m;刹车时,电动车所受地面的摩擦力与匀速行驶时比较_____(选填“变大”“变小”或“不变”).
11.原子是由电子和_______组成的,在输电导线,电动机线圈,电炉丝中,不可能应用超导材料是_______,发光二极管属于_________材料。
12.央视一套播出的“舌尖上的中国”节目深受广大群众喜爱,色香味具全的“花米饭”是罗平人民“舌尖上的美食”.蒸“花米饭”时满屋飘香是_____现象,烹饪过程中其内能是通过_____方式改变的.
13.(1)请写出“阿基米德原理”______________________
(2)请写出“牛顿第一定律”________________________
14.如图所示,水平桌面上两个相同的玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭.甲、乙两图中玻璃缸对桌面的压强分别为P1和P1,两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F1,则它们的大小关系为:P1_____P1,F1_____F1.(选填“>”,“<”或“=”)
三、作图题(共7分)
15.画出使杠杆AB在图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向.
16.在图所示的电路的内,填上适当的电表符号,使开关S闭合时两灯均能发亮.
(______)
17.如图甲,入射光线AO与水平面成40°角斜射向水面,请作出反射光线.并大致作出折射光线的大致位置.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.某同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍且保持不变)、滑动变阻器(标有“20欧1安”字样)、电流表、电压表、待测小灯泡、开关以及导线若干。他先正确串联实验器材,再将电压表并联在电路中。然后,把滑动变阻器滑片P移至阻值最大处,闭合开关时观察到电流表示数为0.2安。接着,又将变阻器的滑片移动至中点位置时,小灯泡恰好正常发光,并记下此时电压表的示数为1.5伏。
(1)本实验的原理是_____。
(2)请判断电压表所接位置并说明理由。______
(3)求出该小灯泡的额定电功率。_______(保留解答过程)
19.立志考一中的刘昱挥同学在做“测量小灯泡电功率”的实验时,连接了如图甲所示的电路,实验前观察小灯泡上标有“2.5V”字样,电源电压恒为3V.
(1)他检查电路连接,发现有一根导线连接错了,请你在甲图中应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(_______)
(2)改正连接后,闭合开关,电流表的示数为0.11A,电压表的示数如图乙所示,则电压表的示数为________V,此时滑动变阻器的连入电路中电阻为_________Ω.(保留1位小数)
(3)改变变阻器滑片的位置,测得多组对应的电压、电流值,如下表所示,由测得数据可知,小灯泡的正常发光时的功率为__________W.请根据此设计的表格和实验记录,说出方案设计中存在的一个问题:_________________________.
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.2
1.6
2.5
电流I/A
0.11
0.22
0.38
0.36
0.44
灯泡功率P/W
平均功率P/W
(4)分析表中数据,发现第_________次实验数据有误.请在图丙中画出小灯泡的I-U关系图像.
(_______)
(5)昱挥同学思考后觉得:用定值电阻来替代某一电表也能测出小灯泡正常发光时的功率,并设计了四个电路图,其中正确的是________.
A. B. C. D.
20.如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验,两支相同的蜡烛A和B分别竖立于玻璃板两侧。
(1)实验选用玻璃板代替平面镜可方便_____。
(2)将蜡烛A逐渐远离玻璃板,其所成的像大小_____(选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)保持蜡烛A的位置不变,移动蜡烛B,直到蜡烛B与A的像重合,此时移动蜡烛B,在其所在位置上放一光屏,则光屏上_____(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是_____(选填“实”或“虚”)像。
21.如图,在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验图.小球在光滑斜面上由静止开始下滑,到达底端的速度只与起点高度有关,起点越高,到达底端的速度越大,运动小球撞击停在平面上的物体后,物体运动距离越长,说明小球具有动能越大.
分析比较实验甲与实验乙,可得出结论:_________________________________,实验中被控制的物理量是:___________.分析比较实验乙与实验丙,可得出结论:_________________________________,实验中被控制的物理量是:___________.实验结果表明,物体动能与物体的__________________________有关.
22.如图所示的三个实验中
(1)通过比较温度计示数的变化量来比较吸(放)热多少的有______(填写图号,下同);需要天平的实验有______;需要有计时器的实验有______.
(2)甲实验,沙子和水的质量相等,______现象表明:水的比热容比沙子的比热容大;
(3)乙实验,燃烧前,酒精和碎纸片的质量以及两杯中水的质量______(相等/不相等).
(4)丙实验,控制______相同,探究电热与______的关系.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.南极冰面上,科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱来运输货物。
木箱底面积为5m2,质量不计,水平冰面能承受的最大压强为1×104Pa,求木箱内可装货物的最大质量(g取10N/kg)某次运输过程中,拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度匀速直线行驶10km。消耗柴油1kg,牵引木箱做功的功率为9kW,(q柴油=4.5×107J/kg。)求该运输过程中,柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率?
24.如图所示,电源两端的电压保持不变。电阻R1的阻值为20Ω,电阻R2的阻值为5Ω,当只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A。求:
电源两端的电压U;当开关S、S1都闭合时,电路消耗的总功率P。
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.一名中学生站在水平地面上,要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升3m.
(1)画出滑轮组的绕线方式;
(2)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75 %,拉力F多大?拉力的功率多大?
(3)若中学生体重为500N、每个脚与地面接触面积均为0. 02m2,此时他对地面的压强多大?
26.如图甲是空调温控装置原理的简化电路,线圈电阻不计,电源电压为 6V,R1为电阻箱,R2 是热敏电阻,其阻值随温度变化图线如图乙。当继电器线圈中的电流大于或等于 15mA时,继电器的衔铁被吸合,接通右边的受控电路,使空调工作。若电阻 R1 调到150Ω,室温升至t 时恰能接通受控电路
若空调工作时功率为 2kW,则连续工作3 小时需消耗电能____________度若要在较高温度下接通受控电路,应将 R1 的阻值适当__________________(选填“增大”或“减小”)。通过计算说明,接通受控电路时的温度t 为多少℃_______?
27.在①钳子、②镊子、③钓鱼杆、④铡刀这些工具中,属于省力杠杆的是________(选填序号).如图所示,不计重力的杠杆OB可绕O点转动,重为6N的重物P悬挂在杠杆的中点A处,拉力F1与杠杆成30º角,杠杆在水平位置保持平衡,请在图中画出拉力F1的力臂,
并求出拉力F1的大小为__________N.
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、D
【解析】
A.电能表的转盘转得越快,说明电流通过用电器做功越快,因电流做功的多少还与通电时间有关,所以,不能确定电流做功的多少(即不能确定用电器消耗电能的多少),故A不符合题意;
B.电视待机时仍有电流通过电视机,故仍消耗电能,B不符合题意;
C.空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的,可能是短路也可能是用电器的总功率过大,故C不符合题意;
D.有金属外壳的用电器的三脚插头,较长的脚(标有“E”的插头)与该用电器的外壳相连,再通过三孔插座与地线相连,可防止因外壳漏电而触电,故D符合题意。
2、A
【解析】
由图知,甲由2段绳子承担物重,不计绳重及机械摩擦,所以;
乙由3段绳子承担物重,所以;
所以甲所用的拉力大于乙所用的拉力,即F甲>F乙.
由题知,不计绳重及机械摩擦,两滑轮组中动滑轮和物体的重力均相同,提升相同的高度,所以额外功相等,有用功也相等;
根据可知,两滑轮组的机械效率相等,即η甲=η乙.
故选A.
3、A
【解析】解:A.检查和维修电路时,为了安全,必须首先切断电源,故A正确。
B.使用测电笔时,手不能接触笔尖金属体,但要接触笔尾金属体,故B错误。
C.为了防止发生漏电事故,带金属外壳的用电器使用三孔插座,故C错误。
D.家庭电路中,电能表是用来测量电功的仪表,故D错误。
故答案为A。
点睛:安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
4、D
【解析】
试题分析:串联电路中各用电器同时工作,因此电动机和电热丝为并联电路;又因为电动机不工作时,电热丝不能发热;电热丝不发热时,电动机仍能工作,因此电路中有总开关控制,电热也有相应的开关控制.A、电热丝和电动机串联,电动机不能够独立工作.不符合题意;B、电动机和电热丝并联连接,电路中只有一个总开关控制,开关闭合,电热丝和电动机同时工作,电动机无法独立工作.不符合题意;C、电动机和电热丝并联连接,S1控制整个电路,S2控制电动机;S1闭合,S2断开,只有电热丝工作,而电动机不工作.不符合题意;D、电动机和电热丝并联连接,S1控制整个电路,S2控制电热丝;S1闭合,S2断开,只有电动机工作,电热丝不工作;S1闭合,S2闭合,电动机和电热丝同时工作;S1断开,电动机和电热丝都不工作.符合题意.故选D.
考点:电路图设计.
5、88.9% 2.2 提升物体的重力越大,机械效率越高 变小
【解析】
(1)[1]第2次实验中滑轮组的机械效率为:
(2)[2]如图丙所示,第3次实验中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N;
(3)[3]纵向分析表格中的数据得出结论:同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高;
(4)[4]弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向,拉力F变大,拉下的距离s不变,总功变大,有用功不变,则滑轮组效率变小。
6、A
【解析】
BD.由电路图知道,定值电阻与气敏元件串联,电流表测电路中的电流,输出信号即气敏元件的电压Uab;由于当煤气浓度升高时,气敏元件电阻增大,由电阻的串联知道,总电阻变大,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故BD错误;
AC.此时由欧姆定律的变形U=IR可知,R的电压变小,由串联电路电压的规律知道,输出信号电压Uab 会变大,故A正确,C错误,
故选A.
7、D
【解析】
由图知,电阻R0和变阻器串联,电压表测R0的电压,电流表测电路中的电流,滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙;
A、当滑片位于b端时,变阻器接入电路中的电阻为0,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,此时电流表的示数最大,根据图象可知,电源电压为3V,故A错误;
B、由图乙知,当R0的电压为3V时,电流为0.6A,则R0的电阻值为:R===5Ω,故B错误;
C、由图乙知,当电流最小为0.1A时,滑动变阻器的电阻最大,滑动变阻器两端的电压为3V﹣0.5V=2.5V,
则滑动变阻器的最大电阻为:R滑大===25Ω,故C错误;
D、电路最大电功率:P大=UI大=3V×0.6A=1.8W,故D正确。
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、大于 不变
【解析】
电梯启动加速上升的过程中,有向上的加速度,所以合力向上,地板对物体的支持力大于重力,物体对地板的压力跟地板对物体的支持力是相互作用,等大,所以物体对电梯地板的压力大于100N;惯性是物体的属性,只与质量有关,与运动状态无关,这一过程中物体的惯性不变。
9、核裂变 核聚变 半导体
【解析】
物理学家用中子轰击铀,使铀这种重原子核分裂成两块中等质量的原子核,同时放出大量的能量,这种原子核反应叫做重核裂变,核裂变是目前利用核能的主要形式。后来,物理学家又发现了轻核在一定条件下能聚合成质量较大的核,同时也能放出大量的能量,这种反应称为轻核聚变。即人类获得核能的方式有核裂变和核聚变,两种核反应都可产生很大的能量,太阳能电池板是用半导体材料制成的。
10、300 变大
【解析】
v=27km/h=7.5m/s;
根据v=可得,匀速行驶40s通过的路程为:s=vt=7.5m/s×40s=300m;
电动车在刹车时,由滚动变为滑动,所以摩擦力变大.
11、原子核 电炉丝 半导体
【解析】
原子的核式结构模型为中心为原子核,周围有围绕原子核高速旋转的电子,故原子是由电子和原子核组成的,由焦耳定律可知,电流通过导体时,与通过的电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比,故在输电导线,电动机线圈,电炉丝中,电炉是利用电流的热效应工作的,而超导体的电阻为零,故不可能应用超导材料是电炉丝,半导体是制造二极管的材料,故发光二极管属于半导体材料。
12、扩散 热传递
【解析】
蒸“花米饭”时满屋飘香,这是因为组成物质的分子不停地做无规则运动,是扩散现象;烹饪过程中,食物内能增加主要通过热传递方式实现的.
13、浸入液体中的物体所受的浮力等于它所排开的液体的重力 物体在不受力的情况下,将保持静止状态或者匀速直线运动状态
【解析】
阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物体排开的液体所受的重力;
牛顿第一定律的内容:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变这种状态为止。
14、= >
【解析】
(1)甲、乙两个玻璃缸完全相同装满了水时,水的质量相等,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,甲、乙两个玻璃缸装满水时对桌面的压力相等;又因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,由阿基米德原理可知,G物=F浮=G排,即玩具鸭的重力与溢出水的重力相等,则漂浮着玩具时玻璃缸对桌面的压力仍然相等,因玻璃缸完全相同(底面积相同),所以,由p=可知,两玻璃缸对桌面的压强相等,即:p1=p1
(1)甲、乙缸装满了水,玩具鸭子漂浮,由图可知,甲玻璃缸中鸭子排开水的体积大,由阿基米德原理可知F浮=ρgV排可知,甲玻璃缸中鸭子受到的浮力较大,即:F1>F1.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
从图中可以看出,OB的长度大于OA的长度,则最长的力臂为OB,因此最小力F的作用点在B点,过在B点作垂直于0B的向上的力,即为最小力F的示意图.如图所示:
16、
【解析】
如图进行分析,两灯要都能发光,两灯应串联,因为电流从正极出发后,经过左边的灯,没有分支,所以不可能并联,那么下面的圆圈中应填入电流表,中间的圆圈应填入电压表,如果中间圆圈填入电流表,会将右边部分电路短路,不符合题意,而下面圆圈中填入电压表,相当于断路,右边的灯也不会亮,正确电路如图:
点睛:重点是电路的连接及电压、电流表的使用,如果感觉不太熟练的话,可以将电流表当成导线,而电压表就当成没有,这样填入电表后再判断两灯是否都能发光.
17、
【解析】
过入射点O作垂直于界面的法线,根据入射角等于反射角画出反射光线;根据折射角小于入射角画出折射光线.如图所示:
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、P=UI 详见解析 0.45W
【解析】
(1)测量小灯泡电功率的原理是电功率的公式P=UI;
(2)若电压表并联在滑动变阻器两端,小灯正常发光时,.小灯不能正常发光,所以电压表并联在小灯两端;
(3)变阻器的阻值处于最大处,变阻器两端的电压UR=IR=0.2A×20Ω=4V,电源电压U>4V,此时小灯泡没有正常发光,将变阻器的滑片移动至中点位置时,小灯正常发光,电压表的示数为1.5V,小灯泡两端的电压是1.5V,根据串联分压可知变阻器两端的电压小于4V,根据串联电路电压的规律可知电源电压U<5.5V,又因为电源电压为1.5V的整数倍,所以电源电压U=4.5伏,小灯正常发光时,变阻器两端的电压,通过变阻器的电流,由串联电路电流规律可知通过灯泡的电流为0.3A,灯泡的额定功率P1=U1'I1'=1.5V×0.3A=0.45W。
19、 0.4 23.6 1.1 测量电功率无需取平均值且没有测量电压略大与额定电压时的功率 3 C
【解析】
(1)电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端,测灯泡和滑动变阻器的总电压,所以电压表的“−”接线柱和滑动变阻器左上端接线柱连接错误,应把电压表并联在灯泡两端,电压表的“−”接线柱和滑动变阻器的右下接线柱相连(或与灯泡左端接线柱相连),如下图:
(2)电压表使用的0∼3V,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为0.4V,电压表测量的是灯泡的电压UL=0.4V,则滑动变阻器的电压为:U滑=U−UL=3V−0.4V=2.6V,则R滑===23.6Ω;
(3)有表知灯泡正常发光的电压为2.5V,电流为0.44A,则灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.44A=1.1W;灯泡的电功率随着电压和电流的变化而变化,不能求平均值,且没有测量电压略大于额定电压时的功率;
(4)根据表中的数据画出I−U关系图象,如图所示:
由图象知,第3次数据与其他几组差别较大,是错误的数据;
(5)A.灯泡与定值电阻并联,不能判断灯泡是否正常工作,故A错误;
B.闭合右边的开关,电压表上端为正接线柱,下端为负接线柱;只闭合左边的开关,电压表上端为负接线柱,下端为正接线柱,又不能更改电路,所以其中有一次电压表接线柱一定接反,不能读出电压表示数,故不能测出灯泡的额定功率,故B错误;
C.灯泡与定值电阻并联,通过开关的断开或闭合能测出干路电流和定值电阻的电流,当定值电阻的电流为IR=时,灯泡正常工作,则根据P=UI即可求出灯泡的额定功率,故C正确;
D.闭合左边的开关,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;只闭合右边的开关,电流表把电阻短路;两个都闭合或断开时,电流表均无示数,测不出灯泡的额定电流,故D错误.
20、确定像的位置 不变 不能 虚
【解析】
(1)实验中使用透明的玻璃板,可以确定像的位置,让蜡烛A的像和蜡烛B重合,这样既能观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛。
(2)平面镜成的像与物大小相同,和物到镜的距离无关,人们感觉到的近大远小是一种视觉效果,不影响真实的大小,所以,将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它的像的大小不变。
(3)由于光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以,光屏不能接收到蜡烛A的烛焰的像,即说明平面镜成的像是虚像。
21、质量一定,速度越快,动能越大 质量 速度一定,质量越大,动能越大 速度 质量、速度
【解析】
(1)[1][2]甲、乙两图中的球的质量相同,所处高度越高的球,把木块推出的距离越远,因此可以得出的结论是:在质量一定时,速度越大,动能越大;
(2)[3][4]乙、丙两图可知,两球的所处的高度相同,但两球的质量不同,所以可以探究动能的大小与质量的关系;
钢球的质量大于木球的质量,钢球把木块推出的距离越远,所以可以得出的结论是:在速度一定时,质量越大,动能越大;
(3)[5]经过以上分析可以看出,动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能也越大.
22、乙、丙 甲、乙、丙 甲、丙 相同时间内水升高的温度⊿t比沙子小(相同时间内沙子升高的温度⊿t比水大) 相等 电流和通电时间 电阻
【解析】
(1)乙实验比较不同燃料燃烧时放出的热量,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据Q=cmt,得出不同燃料放出热量的多少;丙实验探究电流的热效应,两瓶中装入质量相等的煤油,通过通过比较煤油升高的温度,来反应电流通过导体产生热量的多少;故通过比较温度计示数的变化量来比较吸(放)热多少的是乙和丙实验;
探究不同物质吸热升温的现象,用天平是为了取相同质量的沙子和水;比较不同燃料燃烧时放出的热量,用太平取相同质量的水,探究电流的热效应,用天平取相同质量的煤油,故需要天平的实验有甲乙丙;
探究不同物质吸热升温的现象,比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较温度计的示数升高值的多少;若温度计示数的升高值相同,比较加热时间,因此该实验用到计时器;探究电流的热效应,探究电流产生的热量与时间的关系时,使用计时器记录通电时间;故需要有计时器的实验有甲、丙。
(2)甲实验中,沙子和水的质量相等,由比较吸热能力的方法,根据加热相同的时间(吸收相同热量),水升高的温度小于沙子升高的温度的现象,可以得出“水的比热容比沙子的比热容大”这一结论;
(3)根据控制变量法,乙实验中:燃烧前,酒精和碎纸片的质量相等,两杯中水的质量相等。
(4)丙实验采用控制变量法进行研究,电路采用串联,是为了控制电流和通电时间相等,探究电热与电阻的关系.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)5×103kg(2)20%
【解析】
(1)由 知道,水平冰面能承受的最压力是:F大=p大S=1×104Pa×5m2=5×104N;
在水平面上压力等于重力,即G=F;
木箱的质量不计,由G=mg知道,木箱内可装货物的最大质量是: =5×103kg;
(2)由 知道,木箱受到的牵引力是: =900N;
牵引力做的功是:W=Fs=900N×10×103m=9×106J,
柴油完全燃烧放出的热量是:Q放=mq=1kg×4.5×107J/kg=4.5×107J;
柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率是: =20%。
24、(1)6V;(2)9W
【解析】
(1)当只闭合开关S时,电路中只有R1,电流表的示数0.3A即通过R1的电流为0.3A。R1=20Ω,R1两端的电压
U=R1I=20Ω=6V;
(2)当开关S、S1都闭合时R1与R2并联,电流表测干路的电流,通过R2的电流
I2===1.2A,
所以干路中的电流
I总=1.2A+0.3A=1.5A,
电路消耗的总功率
P=UI=6V1.5A=9W.
(1)根据欧姆定律求出电源电压;(2)根据并联电路的电流特点求出干路电流,再利用P=UI求出电路消耗的总功率。
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、(1)(2) 400N(3)120W(4)2500Pa
【解析】
(1)由题意可知,人站在地面上提升重物,所以子自由端的拉力方向应向下,则绳子的起始端应在定滑轮的挂钩上,如图所示:
(2)将600N的重物匀速提升3m,他所做的有用功:
W有=Gh=600N×3m=1800J,
由可得,拉力做的总功:,
由图可知n=2,则拉力端移动距离s=2h=2×3m=6m,
由W总=Fs得拉力:;
拉力的功率:;
(3)提升重物的过程中,小明对地面的压力:F压=G人−F=500N−400N=100N,
小明对地面的压强:
;
26、6 增大 30
【解析】
(1)空调消耗的电能:W=Pt=2kW×3h=6kW•h=6度;
(2)由电路图可知,R1和R2串联,电路总电阻等于各个电阻之和,R2阻值随温度的升高而减小,那么要想在较高温度下接通受控电路,应将R1的阻值适当增大;
(3))由I=可得,电路启动时的总电阻:R总===400Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时热敏电阻的阻值:R2=R总−R1=400Ω−150Ω=250Ω,对照图乙数据可知,此时的启动温度是30℃。
27、①④ 6
【解析】
钳子、铡刀使用过程中,动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆;
钓鱼杆、镊子使用过程中,动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆;
如图所示:
过支点O做动力(拉力)作用线的垂线,则OC为动力臂,OA为阻力臂;拉力F1与杠杆成30º角,则OC=×OB;由题可知,OA=×OB,则OA=OC;因为杠杆在水平位置平衡,所以有:F1×OC=G×OA,F1=G=6N.
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