资源描述
2026年湖南省长沙市湖南师大附中博才实验中学高中毕业班综合测试(二)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.如图是某种物质在凝固时温度随时间变化图像,下面从图像中获得的信息正确的是
A.这是非晶体的凝固图像 B.在AB段物质处于固液共存
C.该物质的凝固过程经历15min D.在BC段物质放热,温度保持不变
2.如图所示,小磁针静止.当电键S闭合时
A.M点的磁场方向向右 B.M点的磁场方向向下
C.小磁针顺时针转动90° D.小磁针逆时针转动90°
3.汽车以4m/s的速度匀速驶上长为60m的斜坡,到达坡顶后接着又以6m/s的速度从坡顶沿原路匀速返回,该汽车在上下坡全程中的平均速度是
A.4.8 m/s B.5 m/s C.4.25 m/s D.2.75 m/s
4.如图所示的工具中,在正常使用时属于费力杠杆的是()
A.启瓶器
B.天平
C.羊角锤
D.食品夹
5.下列说法中正确的是( )
A.电荷的移动形成了电流
B.人在正常行走的过程中,鞋底所受到的摩擦力与人前进的方向相同
C.物体吸收热量,内能一定增加,温度一定升高
D.道路两边的路灯同时亮同时灭,可以确定路灯是串联的
6.如图所示,与电动机工作原理相同的是
A. 电磁继电器
B. 扬声器
C. 电磁感应
D. 动圈式话筒
7.小铭和小群为了探究“温度和物质状态对同种物质密度的影响,在一定的环境下将1g的冰加热,分别记录其温度和体积的数据,利用描点法得到了如图所示的图象.则下列说法中正确的是
A.当0℃时,在冰变成水的过程中质量变大
B.在0℃时,冰块的密度比水大
C.当水从0℃上升到4℃的过程中,其密度逐渐增大
D.小铭和小群的研究结果表明:密度是不会随状态而发生改变的
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.一次探究活动中,小强先在水平桌面上固定两根平行的小棒,接着在小棒上放了间隔一定距离的两个乒乓球,如下图所示.然后,他向两个乒乓球中间的间隙用力吹气,则两乒乓球将____(选填“靠近”、“远离”或“静止不动”)出现这种现象的原因是:流体中流速越大的地方,压强越____.
9.如图1所示测物体的长度,刻度尺的读数是____cm;如图2中,弹簧测力计的读数是___N.
10.下列是生活中常见的光学器材:汽车后视镜、近视眼镜、穿衣镜、照相机.
其中利用光的反射现象的器材有_____、_____;
其中利用光的折射现象的器材有_____、_____.
11.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,乙电阻的阻值是甲的2倍。电键S闭合后电路正常工作,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0,则电源电压为_____。一段时间后,由于两电阻中有一个出现故障,使至少一个电表的示数变大,请根据相关信息写出两电表的示数及相对应的故障_____。
12.在干燥的天气里,用塑料梳子梳头发时,头发会随着梳子飘起来,这是因为梳子和头发摩擦时分别带上________电荷,互相________的缘故.
13.近期流行的“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_____物距,减小人像的大小,从而_____取景范围,取得更好的拍摄效果(均选填“增大”或“减小”).在使用时它是一个_____杠杆。
14.中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界.用热水泡茶时,茶杯温度会升高,其内能是通过_____的方式改变的:茶水散发出清香,这是_____现象.
三、作图题(共7分)
15.踢足球是青少年喜爱的一项体育运动.如图所示是向斜上方飞出的足球,不考虑空气阻力,请你画出足球所受力的示意图____.
16.用笔画线代替导线,将图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中。
(________)
17.请根据通电螺线管附近静止小磁针的指向,在图中标出电源正极和通电螺线管的N极。
(_____)
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.如图(a)是学校实验室型号相同的电子温度计,有几个已经损坏.小明想探究是否是“测温 头”(“测温头”就是一个热敏电阻)损坏.
(一)他将损坏电子温度计的“测温头”拆下,用如图(b)所示的电路进行测量.
(1) 请根据图(b)的电路图,将图(c)的实物电路连接完整.
(______)
(2) 小明将一个“测温头”接入电路,闭合开关,发现电流表和电压表的示数如图(d)所示,此测温头内部可能___________(断路/短路).
(3) 将其余“测温头”接入电路时,电流表、电压表的示数均如图(e)所示.小明猜想:
① 这些“测温头”内部__________(断路/短路);
② 这些“测温头”的阻值都很__________(大/小).小明将一个好的电子温度的“测温头”拆下,接入图(b)的电路中进行测量.结果电流表、电压表的示数仍如图(e)所示.由此验证了猜想②也是正确的.
(二)小明调整了实验方案,利用微安表重新实验.
(1)如图(f)所示是小明重新设计的实验装置,他记录了各“测温头”的多组“温度—电流”数据.在加热过程中,电压表的示数始终为1.5V不变,某温度时微安表的示数如图(g)所示,此时电流大小为__________μA,热敏电阻的阻值为__________Ω.
(2)图(h)是小明根据实验数据绘制的三个“测温头”的“温度—电流”图像.由图像可知,灵敏度最高“测温头”是__________,其阻值随温度的升高而__________(增大减小).
19.小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为 3V 的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为 10Ω、20Ω、50Ω 的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整.
(__________________)
(2)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转, 电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是__________.
(3)故障排除后,小华先把10Ω 的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下 10Ω 的电阻,改换成阻值为 20Ω 的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是____V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向__________端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为__________V.
(4)当小华改用 50Ω 的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表示数无法达到实验要求的值”的原因可能是
(__________)
A.滑动变阻器最大阻值太大 B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器最大阻值太小 D.滑动变阻器烧坏了
20.某同学利用图甲所示的器材探究电流与电压的关系。已知电源电压恒为,滑动变阻器规格为“”。
(1)请将甲图中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电路中的电流变小,且导线不允许交叉。
(________)
(2)下表是该同学记录的部分实验数据,其中第5次实验中电压表的指针位置如图乙所示,其示数是______。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1.0
1.2
1.8
2.0
电流
0.20
0.24
0.36
0.40
(3)第1至第4次实验中,有一次实验数据是拼凑的,这次实验是:_____________。剔除掉拼凑的数据后分析可知,该同学选用的定值电阻阻值是___________,在余下的4次实验中,定值电阻消耗的最大功率是___________。
21.如图是“探究光的折射规律”的实验装置,某同学通过实验得到下表中所示的数据.
(1)从实验现象可以看出,光从空气斜射入水面时,将同时发生_____和_____现象;
(2)分析表中的数据可得出折射规律:光从空气斜射入水面时,折射角随入射角的增大而_____(选填“增大”或“减小”),且折射角_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;当光从空气中垂直射到水面时,折射角等于零.
入射角 α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角 β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角 γ
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
(3)在交流讨论中发现该同学根据上述的实验得出光的折射规律时存在着一个不足之处是______.
22.小明利用两个灯泡,探究“影响电流做功多少的因素”。如图a所示。电源由四节干电池串联,每节电压恒为1.5V,灯L1额定电压为3.8V,灯L2额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,使滑片在最右端时滑动变阻器连入电路的阻值最大。
(_____________)
(2)L1、L2两灯应选择电阻________(选填“相同”或“不同”)的白炽灯泡,连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器,应比较两灯泡亮暗和__________。总结发现:两灯串联时,通过灯泡的电流相等,电压越高,相同时间内电流做功越____(选填“多”或“少”),灯泡就越亮。
(3)小明为测出L1灯的额定电功率,在原电路中串联一只电流表如图b,正确连接电路后闭合开关,读出甲表示数为2.8V,乙表示数为1.8V,电流表示数为0.14A,当滑片移动至阻值最小处时,甲表示数如图c所示为_______V,小明对电路进行改进,取走L2灯和乙表,正确连接电路后,发现还是无法测量L1灯的额定功率。小明思考后,在不增加电路元件的情况下又对实验进行改进,顺利完成了实验,他的做法是_________。
(4)小明改进实验,顺利完成了实验,并记录5组实验数据在下表中,同时还记录了小灯泡的亮度变化情况,请仔细分析实验数据和实验现象,回答下列问题
实验次数
1
2
3
4
5
电压(V)
3
3.2
3.8
4
4.2
电流(A)
0.28
0.29
0.31
0.32
0.33
电功率
0.84
0.928
1.178
1.28
1.386
亮度
由暗到亮
①小灯泡的亮度由________决定。
②对比不同电压下小灯泡的电阻值,你有什么发现?把你的发现写成一句具有概括性的结_______。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示,一个容积V0=500cm3、质量m0=0.5kg的瓶子里装有水,乌鸦为了喝到瓶子里的水,就衔了很多的小石块填到瓶子里,让水面上升到瓶口.若瓶内有质量m1=0.4kg的水.求:(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,石块密度ρ石块=2.6×103kg/m3)
瓶中水的体积V1;乌鸦投入瓶子中的石块的体积V2;乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量m总.
24.( 2017•杭州卷)如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图,开始小金先抓住转轴合上开关,观察小灯泡的亮度,接着放开转轴让电动机转动,继续观察小灯泡亮度的变化(已知:小灯泡的电阻为R,电动机线圈电阻为r,电源电压为U),由此请你回答:
(1)在电动机未转动时,t时间内电流在电路中产生的热量为__(填写表达式);
(2)在电动机转动时,电流所做的功_____电流在电路中产生的热量(选填“大于”“等于”或“小于”);
(3)小金判断电动机转动后小灯泡会更亮,你认为小金的判断正确吗?并根据学过的知识给以解释.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图,其中R1 为加热管,R2为限流电阻,只有加热管R1 放出的热量能被水吸收 S1是温控开关(也叫防干烧开关),S、S2是手动开关,调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态,下图乙是该电热水壶的铭牌.
加热水壶处于加热状态时,手动开关S、S2应处于什么状态?______正常工作时,通过加热管R1的电流为多少?___________水烧开后,让电热水壶处于保温状态,若R2=165Ω,则电热水壶的保温功率为多少?_______小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长,晚上他进行了测量,关掉家里其他电器,仅电热水壶工作,他观察到家里电能表(如图丙)1min转盘转了40转,则晚上烧水时电热水壶的实际功率为多少?__________--
26.小星在超市看见白炽灯和节能灯后,想到一个问题:白炽灯和节能灯谁的寿命更长,使用时哪个更经济?为此他查阅了资料,摘出部分信息如下.资料一:白炽灯在白炽状态下发光时,有微粒不断地从灯丝上跑出来,温度越高,微粒跑得越厉害,使灯丝逐渐变细.资料二:60W白炽灯灯与某种11W的节能灯正常工作时照明效果相同(数据如表一).资料三:白炽灯和节能灯都不宜频繁开关。
表一
电灯种类
额定电压
额定功率
寿命
单价
白炽灯
220V
60W
1000h
1.5元
节能灯
220V
11W
3000h
18元
表二
工作状态
电功率
刚开始工作
正常工作
(1)以上资料蕴藏着一些物理知识.请写出一点:____________已知“220V 60W”的白炽灯,在常温下灯丝的电阻约80Ω,请通过计算将该白炽灯的有关数据填在表二的空格中。_______,________。(要保留计算过程)根据以上的数据分析,可知白炽灯不宜频繁开关的原因是________________________.根据资料,若使节能灯从买回来开始正常工作到寿命结束,消耗的电能为多少kW·h?__________________________。
27.如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车.
平衡车夜晚行驶时,车身有LED灯提示,LED灯采用__(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)制造.平衡车采用锂电池组,行驶时电动机把__能转化为平衡车的机械能,实现了碳的零排放;平衡车在行驶过程中,以车为参照物,车上的人是__的;平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹,是为了__(选填“增大”或“减小”)车轮与地面的摩擦力,防止平衡车打滑.平衡车刹车的过程,伴随着能量从机械能转化为内能,内能散失到空气中,此过程中所有的能量总和__(选填“增大” “减小”或“不变”).散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子,这是因为能量的转移和转化具有__性.
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】
根据题中“如图是某种物质在凝固时温度随时间变化图像”可知,本题考查物质凝固的特点.根据晶体凝固时温度不变,在凝固图像中有个温度不变的过程;非晶体在凝固时温度不断的下降,体现在凝固图像中就是温度没有一个不变的过程,一直都是在下降.进行分析判断.
【详解】
A.此凝固图像中,有一段时间物质温度是不变的,故此物质是晶体,这段温度不变的过程就是晶体的凝固过程,故A错误.
B.在AB段物质还没有凝固,处于液态,故B错误.
C.该物质的凝固过程经历了12.5min-5min=7.5min,故C错误.
D.在BC段物质是晶体的凝固过程,此时放热,但温度保持不变,故D正确.
2、D
【解析】
AB.由图中螺线管中电流的方向和线圈的绕向,利用安培定则知道,螺线管的右端为N极,左端为S极;又因为在磁体外部,磁感线的方向是从N极指向S极,故M点的磁场方向向左,故AB错误;
CD.由于同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,所以,小磁针将逆时针转动90°,故C错误,D正确.
3、A
【解析】
汽车上下坡通过的总路程: ;
由 得,上坡时所用的时间: ;
下坡所用的时间:;
全程所用的总时间:;
则汽车在上下坡全程中的平均速度为:.
4、D
【解析】
A.启瓶器在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故A不符合题意;
B.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,既不省力,也不费力;故B不符合题意;
C.羊角锤在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故C不符合题意;
D.食品夹在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;故D符合题意.
5、B
【解析】
A.电荷只有定向移动才能形成电流,故A错误;
B.人之所以走路时向前,是因为地面给人鞋底的摩擦力向前,故B正确;
C.物体吸收热量,它的内能一定增加,温度不一定升高,如晶体熔化,吸收热量,内能增加,温度不变,故C错误;
D.道路两边的路灯总是同时亮,同时熄灭,有时损坏了一盏,其它路灯也会亮,由此可见路灯可以独立工作,互不影响,因此路灯之间是并联的,故D错误.
6、B
【解析】
A.电磁继电器主要利用了电流的磁效应,与电动机的原理不同,故A符不合题意;
B.扬声器是利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理,将电信号转化为声信号,与电动机的原理相同,故B符合题意;
C.该装置没有电源,将机械能转化为电能,所以是利用了电磁感应的原理,与电动机的原理不同,故C符不合题意;
D.动圈式话筒主要利用了电磁感应的原理,与电动机的原理不同,故D不符合题意.
故选B.
7、C
【解析】
解答:A. 质量是物质本身的一种属性,与形状、状态、空间位置无关,所以0℃时,在冰变成水的过程中质量不变,,故A不正确;B. 由图象可知,在0℃时,冰块的体积大于水的体积,利用ρ可知,冰的密度小于水的密度故B不正确;C. 由图象可知,水从0℃上升到4℃时,其体积变小,利用ρ可知,水的质量不变,体积减小,则密度增大,故C正确;D. 小明和小聪的研究结果表明:密度会随状态而发生改变,故D不正确.
故选C.
点睛:由图可得从-4℃上升到0℃的过程中,冰的体积变化情况;从0℃上升到4℃的过程中水的体积变化情况;而水的质量不变,根据密度公式分析密度大小变化情况,进一步得出答案.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、靠近 小
【解析】
当向乒乓球中间吹气时,乒乓球中间流速大,压强变小,根据流体压强跟流速的关系知道,乒乓球外侧大气压不变,但乒乓球外侧压强大于内侧压强,所以乒乓球向中间靠拢.出现这种现象的原因是:流体中流速越大的地方,压强越小.
9、2.802.4
【解析】
由图知:
刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;
物体左侧与0刻度线对齐,右侧与2.8cm对齐,估读为2.80cm,所以物体的长度为L=2.80cm.
弹簧测力计上1N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N.此时指针指在“2.4”处,所以弹簧测力计的读数为2.4N.
10、汽车后视镜 穿衣镜 近视眼镜 照相机
【解析】
汽车观后镜是凸面镜,穿衣镜是平面镜,都是利用光的反射现象;
近视眼镜是凹透镜,照相机的镜头是凸透镜,都是利用光的折射现象;
点睛:要解答本题需掌握:光的反射现象和光的折射现象在日常生活中有哪些应用.
11、3U0 电压表=3U0、电流表=0,则甲电阻断路电压表=3U0、电流表=3I0,则乙电阻短路电压表=0,电流表=1.5I0,则甲电阻短路。
【解析】
由图可知两电阻串联,所以电阻两端电压分配与电阻成正比,由于乙电阻的阻值是甲的2倍,所以乙电阻两端电压是甲电阻的2倍,乙电阻两端电压为2U0,则电源电压为U0+2U0=3U0;若甲电阻断路,则电压表串联在电路中,电压表测电源电压=3U0,电流表示数=0;若甲电阻短路,电压表=0,电路只有乙电阻,电阻变为原来的,电流就变为原来的,电流表=1.5I0;若乙电阻短路,只有甲电阻接入电路,电压表=3U0,电阻变为原来的,电流就变为原来的3倍,电流表=3I0;若乙断路,则电路不通,两表匀无示数。
12、异种 吸引
【解析】
用塑料梳子梳头发时,塑料梳子与头发相互摩擦,发生了电荷的转移,从而使梳子和头发分别带上异种电荷而互相吸引.
13、增大 增大 费力
【解析】
根据凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,可知“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,自拍杆可以增大物距,减小像的大小,增大取景范围;手机拍照杆在使用的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
14、热传递 扩散
【解析】
用热水泡茶时,茶杯接触热水,热量从水传递给茶杯,茶杯温度会升高,其内能是通过热传递的方式改变的;茶水散发出清香,是因为茶叶的香味分子在空气中永不停息地做无规则运动,这属于扩散现象.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
试题分析:不考虑空气阻力,足球在空中只受竖直向下的重力作用,从足球的重心向下作重力的示意图,就是足球所受力的示意图,如上图所示.
【考点定位】力的示意图
16、
【解析】
首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
如图所示:
17、
【解析】
小磁针静止时左端为N极,右端为S极,由于异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,可以确定螺线管的左端为N极,右端为S极;结合图示的线圈绕向,利用安培定则可以确定线圈中的电流方向是从螺旋管的右端流入,左端流出,所以电源的左端为负极,右端为正极,如图所示:
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、 短路 断路 大 150 10000 A 减小
【解析】
(一)(1)根据电路图连接实物图,电流从电源正极出发,依次流经开关、滑动变阻器、电流表、测温头回到电源负极,同时注意滑动变阻器应接在B处以满足滑片P向右滑时接入电路阻值变小,同时电流表选择0~0.6A、电压表选择0~3V的量程(并联在测温头两端),注意正极流入负极流出,具体连接情况如下:
(2)从图(d)中可以看出,电流表有示数,即代表电路中有电流经过,电路是通路,并且电压表示数为0,说明测温头没有断路而是处于短路状态;
(3)将其余“测温头”接入电路时,电流表、电压表的示数均如图(e)所示,电流表示数为0,说明电路中无电流通过,且电压表示数为3V,有两种可能:①可能这些“测温头”内部处于断路,所以电路中无电流通过,且此时电压表测量电源电压;②可能这些“测温头”的阻值很大,电路中电流非常微弱,所以电流表示数几乎为0,“测温头”由于阻值过大,分压增多,其两端几乎等于电源电压3V。
(二)(1)观察微安表(g)可知,其量程为400uA,分度值为10uA,表中示数为150uA,根据欧姆定律可知热敏电阻的阻值为:;
(2)观察图像(h)可知,A、B、C三个“测温头”,大的趋势均是随温度升高电流增大,且A“测温头”随温度升高电流增大最为明显(C次之,B几乎无变化),所以灵敏度最高的“测温头”是A。
19、 R短路 2.4 右 2 C
【解析】
(1)电源电压为3V,电压表选用小量程与电阻并联,滑动变阻器一上一下连接,根据电路图连接实物图,如下图所示:
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,说明电路是通路,电压表指针不偏转,可能是R处发生短路;
(3)由图可知,电压表所选量程为0~3V,根据指针位置可知,其示数是2.4V,拆下阻值为10Ω的电阻改换成阻值为2OΩ的电阻.闭合开关,电压表的示数会变大,应增大滑动变阻器的阻值,则应将变阻器滑片向右移动,使电压表的示数不变为2V;
(4)当改用50Ω的电阻时,电路中的电流I==0.04A,滑动变阻器的阻值为:R滑=25Ω,无法使电压表的示数达到实验要求的值,可能由于滑动变阻器的最大阻值太小,把滑动变阻器阻值全部接入电路时,滑动变阻器分得的电压还是较小,不能使电阻两端达到要求的值,故选C.
20、 2.2 第1次 5 0.968
【解析】
(1)在该实验中,滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中,由题知,向右移动滑片时电流变小,由此可知滑动变阻器接入的阻值变大,应将其左下接线柱接入电路,如图所示:
(2)第5次实验时,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,其示数为2.2V;
(3)研究电流与电压关系时,要控制电阻阻值不变,由表中数据可知,电压表示数为1.0V,电流为0.2A,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为5V,则滑动变阻器连入电路的最大阻值,大于滑动变阻器最大阻值20Ω,由此可知,第1次实验数据是拼凑的。
该同学选用的定值电阻阻值。
根据可知,实验中,当电压为最大值时,定值电阻消耗的功率最大。
。
21、反射折射增大小于没有换用其他透明介质做此实验
【解析】
(1)光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;
(2)由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,当入射角不断增大时,折射角也随之增大,故折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角.
(3)从实验过程可以看出,实验中存在不足:应该换用其他透明介质再做此实验,这样得出的结论将更具有普遍性.
22、 不同 电压表示数 多 3.5 减掉一节干电池 实际电功率 灯泡的电阻随两端电压的增大而增大。
【解析】
(1)将滑动变阻器串联在电路中,滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻值最大,则滑动变阻器的下面应接左边的接线柱,如图所示:
(2)探究电流做功和电压的关系,改变灯泡的电压,L1、L2两灯应选择电阻不同的白炽灯泡,连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器,比较两灯泡亮暗和电压表示数;可以得到:两灯串联时,通过灯泡的电流相等,电压越高,相同时间内电流做功越多,灯泡就越亮;
(3)由图c可知,电压表量程0~15V,分度值0.5V,电压表示数为3.5V;
开始正确连接电路后闭合开关,甲表示数为2.8V,乙表示数为1.8V,电流表示数为0.14A,L1灯的电阻R1==20Ω, L2灯的电阻R2=≈13Ω,电源电压U= 4×1.5V=6V,总电阻R=≈43Ω,滑动变阻器最大阻值为R滑=R-R1-R2=43Ω-20Ω-13Ω=10Ω,当滑片移到阻值最小时,甲表示数为3.5V,无法使L1正常发光,那么取走L2后,假设滑片移到阻值最大位置,电阻为10Ω,L1电阻大于20Ω,根据分压关系,L1两端电压不低于4V,所以滑动变阻器最大阻值偏小,或者说电源电压偏大,在不允许增加器材的条件下,只能去掉一节电池;
(4)①分析表格中的数据,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,说明小灯泡的亮度由实际功率决定;
②由表中数据可知,灯泡两端的电压增大时,灯泡的电阻增大,即灯泡的电阻随两端电压的增大而增大。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)400cm3;(2)100cm3;(3)1160g
【解析】
(1)由ρ=得瓶内水的体积:V1==4×10−4m3=400cm3
(2)石块总体积:V2=V容−V1=500cm3−400cm3=100cm3;
(3)由ρ=得石块的质量:m石=ρ石V2=2.6g/cm3×100cm3=260g=0.26kg,乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量:m=m水+m0+m石=0.4kg+0.5kg+0.26kg=1.16kg=1160g,
答:(1)瓶中水的体积为400cm3;
(2)乌鸦投入瓶子中的石块的体积为100cm3;
(3)乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量为1160g.
24、 大于 错误;=;电动机转动后,电动机会消耗一部分能量,使得电功转化而成的内能减小,故灯泡的亮度会变暗
【解析】试题分析:(1)在电动机未转动时,该电路为两个电阻串联的电路,则此时电路中的电流为:I=;根据焦耳定律可知,t时间内电流在电路中产生的热量即电流所做的功为:W=Q=UIt=Ut=;(2)在电动机转动时,电流所做的功主要有两个利用:一个是转化为电动机的机械能,另一个是转化为灯泡和电动机的内能;故电流在电路中产生的热量要小于电流所做的功;(3)电动机转动后,电动机会消耗一部分能量,使得电功转化而成的内能减小,故灯泡的亮度会变暗,所以小金的判断时错误的。
【考点定位】焦耳定律的计算公式及其应用;电功的计算;实际功率
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、S、S2都处于闭合 4A 55W 800W
【解析】
(1)由电路图可知,当S1、S、S2都闭合时,R2短路,电路只有R1工作;当开S、S1闭合、S2断开时,两电阻串联;根据串联电阻的规律,根据P=,当电路只有R1工作时功率大,为加热状态,即手动开关S、S2都闭合时,电热水壶处于加热状态;根据表中数据可知,电热水壶的额定功率为880W,由P=UI,正常工作时,通过加热管R1的电流为:I==4A; (2)由欧姆定律I=,根据(1)知,加热管电阻:R1==55Ω,当开S1、S3闭合、S2断开时,两电阻串联,电路处于保温状态,根据电阻的串联,此时电路的电阻:R串联=R2+R1=165Ω+55Ω=220Ω,由欧姆定律,此时电路中的电流:I′= =1A,则电热水壶的保温功率,即R1的功率:P保=I′2R1=(1A)2×55Ω=55W;(3)如图乙电能表上标有3000r/kW⋅h,表示电能表转盘每转3000圈消耗1度电,则转40转消耗的电能为:W=×40kW⋅h=175×3.6×106J=4.8×103J,1min转盘转了40转,晚上烧水时电热水壶的实际功率为:P实==800W.
(1)根据P=结合串联电路电阻的规律分析;先根据表中读出额定加热功率,根据P=UI求正常工作时加热管R1的电流;(2)根据电路的连接,由电阻的串联和欧姆定律求电路中的电流,根据P=I2R求保温功率;(3)根据如图乙电能表上标有3000r/kW•h参数含义求转40转消耗的电能,根据P实=求电热水壶的实际功率.
26、灯丝变细属于升华现象 P===605W 60W 频繁开关导致开灯的瞬间灯丝在强电流下工作,由于热效应,使灯丝易断 W=Pt=0.011kW×3000h=33kW·h
【解析】
(1)资料中“白炽灯在白炽状态下发光时,有微粒不断地从灯丝上跑出来,温度越高,微粒跑得越厉害,使灯丝逐渐变细”,这是灯丝发生升华现象。
(2)白炽灯刚工作时,灯丝的温度与常温下相同,电阻为R=80Ω,则此时电功率为P===605W;“220V 60W”表示白炽灯的额定电压为220V,额定功率为60W。即白炽灯在正常工作时的电功率为60W。
(3)因在开灯的一瞬间,灯丝电阻比较小,通过灯丝的电流很大,容易将灯丝烧断。
(4)节能灯额定功率P=11W=0.011kW,工作总时间t=3000h,则节能灯从买回来开始正常工作到寿命结束,消耗的电能为W=Pt=0.011kW×3000h=33kW·h。
27、半导体 电 静止 增大 不变 方向
【解析】
(1)平衡车夜晚行驶时,车身有LED灯提示,LED灯采用半导体材料制造.
(2)平衡车采用锂电池组,行驶时电动机把电能能转化为平衡车的机械能,实现了碳的零排放;
(3)平衡车在行驶过程中,以车为参照物,人与车没有发生位置的变化,所以车上的人是静止的;
(4)平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦力的,即增大车轮与地面的摩擦力,防止平衡车打滑.
(5)平衡车刹车的过程,伴随着能量从机械能转化为内能,内能散失到空气中,根据能量守恒的原理可知,此过程中所有的能量总和不变;
但散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子,这是因为能量的转移和转化具有方向性,正是由于此特点,人类正在积极的寻找和开发新能源.
理解能的转移、转化及能量守恒的规律,虽然能的总量不变,但由于能量的转移和转化具有方向性,使用过后的能量不能再自发的回到原来的形式,所以传统的能源终会有使用完的一天.
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