2018年九江市永修縣虬津片區(qū)中考一模物理試題(解析版 含答案)
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一、填空題(本題共10小題,每空1分,共20分.)
1.雷達(dá)在生活和軍事上都有著重要應(yīng)用,其中汽車倒車?yán)走_(dá)是利用傳遞信息的,飛機(jī)雷達(dá)是利用傳遞信息的.(選填“超聲波”或“電磁波”)
2.在探究“汽車的速度”的實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩輛相同的汽車在同一水平地面上做直線運(yùn)動(dòng)的s﹣t圖象如圖所示.由圖可知,甲車的動(dòng)能(選填“大于”、“小于”或“等于”)乙車的動(dòng)能;經(jīng)過相同的時(shí)間,甲、乙兩車牽引力做的功之比為.(空氣阻力忽略不計(jì))
3.不斷彎折鐵絲,鐵絲的溫度升高,是通過的方法增大鐵絲內(nèi)能的;把鐵絲放在火上烤,鐵絲的溫度升高,是通過 的方法增大鐵絲內(nèi)能的.
4.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路是電學(xué)中的兩種基本電路,通過你的觀察,學(xué)校里的路燈是聯(lián)的,教室里的吊扇調(diào)速器與吊扇之間是聯(lián)的.
5.如圖為電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)模型,其中圖(填“甲”或“乙”)是電動(dòng)機(jī)模型;電動(dòng)機(jī)工作時(shí),能夠使線圈平穩(wěn)、連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠實(shí)現(xiàn)的.
6.如圖所示,是小明正在使用測電筆辨別正常家庭電路中三孔插座的火線與零線,此時(shí)測電筆氖管(選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”);為了防止漏電,避免對人體造成傷害,C孔應(yīng)接線.
7.如圖所示,電源電壓不變,先閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后再閉合開關(guān)S1,電流表A的示數(shù),電壓表V示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積.(選填“變大”、“變小”或“不變”)
8.通電螺線管上方放一個(gè)小磁針,小磁針靜止時(shí)的方向如圖所示,通電螺線管c端為極(填“N”或“S”),電源a端為極(填“正”或“負(fù)).
9.小龍背著質(zhì)量為25kg的實(shí)驗(yàn)器材從實(shí)驗(yàn)樓的一樓上到三樓,又沿走廊水平走了5m到實(shí)驗(yàn)室.每層樓高3m,小龍對實(shí)驗(yàn)器材做功J.若在搬運(yùn)實(shí)驗(yàn)器材的整個(gè)過程中小龍總共做功4500J,則小龍自身的體重是N.(g=10N/kg)
10.圖中電源電壓保持不變,燈泡標(biāo)有“6V,3W字樣,當(dāng)開關(guān)s閉合時(shí).燈泡L正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為0.8A,則電阻R=Ω..通電10s,R產(chǎn)生的熱量為J.
二、選擇題(共20分,把你認(rèn)為正確的答案序號填寫在題后的括號內(nèi).第11-14小題,每小題只有一個(gè)正確答案,每小題3分;第15、16小題為不定項(xiàng)選擇,每小題有一個(gè)或幾個(gè)正確答案,每小題3分,全部選對得4分,選擇正確但不全得1分,不選、多選或錯(cuò)選得0分)
11.如圖所示的用電器中,利用電流熱效應(yīng)工作的是()
A.計(jì)算器????????????? B.
電風(fēng)扇????????????? C.
電暖氣????????????? D.
電視機(jī)
12.如圖所示,利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動(dòng)水平地面上重為G的物體,若拉力的大小為F,物體和地面之間的摩擦力大小為f,A點(diǎn)的拉力為FA,則下列滑輪組的機(jī)械效率表達(dá)式正確的是()
A.????????????? B.
????????????? C.
????????????? D.
13.在圖的電路中,電源電壓保持不變,R為定值電阻.閉合開關(guān)S后,將滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端移到中間某個(gè)位置,電壓表和電流表的示數(shù)分別變化了△U和△I.下列分析正確的是()
A.變大????????????? B.
變小
C.不變????????????? D.
先變小后變大
14.?dāng)S實(shí)心球是某市的中考體育加試項(xiàng)目之一.?dāng)S出去的實(shí)心球從a處出手后,在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,球最終停在水平地面e點(diǎn)處(不計(jì)空氣阻力).則實(shí)心球()
A.在a處重力勢能最小????????????? B.在b處動(dòng)能為零
C.在a、b、c三處的機(jī)械能相等????????????? D.在d處動(dòng)能為零
15.下列關(guān)于熱現(xiàn)象的一些說法,你認(rèn)為正確的是()
A.溫度高的物體比溫度低的物體含有的熱量多
B.冰水混合物吸收熱量時(shí),溫度升高,內(nèi)能增加
C.高壓鍋是利用了水的沸點(diǎn)隨氣壓的增大而升高的原理
D.海邊比沙漠晝夜溫度變化小,這與水比沙石比熱容大有關(guān)
16.如圖所示電路中的a、b、c為三只電表(電壓表或電流表),閉合開關(guān)S,標(biāo)有“3V 3W”的燈泡L1正常發(fā)光,標(biāo)有“6V 3W”的燈泡L2雖能發(fā)光但較暗,若不考慮溫度對燈絲電阻的影響,下列說法正確的是()
A.電表a為電流表,且示數(shù)為1.5A
B.電表b為電壓表,且示數(shù)為3V
C.電表c為電壓表,且示數(shù)為3V
D.燈泡L2的實(shí)際功率為0.75W
三、簡答與計(jì)算題(共20分,第17小題4分,第18、19小題各5分,第20小題6分)
17.使用試電筆時(shí),人體通過試電筆與火線相連,為什么沒有觸電事故發(fā)生呢?閱讀如圖資料請你在小組合作交流時(shí)給有疑惑的同學(xué)講解其中的道理.
18.煤、石油、天然氣的過量開采使人類面臨能源危機(jī).某縣在冬季利用地?zé)崮転橛脩羧∨h內(nèi)有一口自噴狀態(tài)地?zé)峋鏊疁囟葹?0℃,出水流量為150m3/h.
(1)求每小時(shí)流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0℃,所放出的熱量.
(2)這些熱量如果用天燃?xì)庹羝仩t供熱,且天燃?xì)庹羝仩t的熱效率為90%,則利用上述地?zé)崮芄┡恍r(shí)可以節(jié)約多少天燃?xì)猓浚é阉?1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg?℃),天燃?xì)獾臒嶂禐?×107J/m3)
19.某家用轎車,重為1.5×104N,當(dāng)車以72km/h的速度勻速直線行駛了0.5h,消耗汽油3kg,期間受到的阻力為車重的0.08倍.已知汽車的熱值為4.6×107J/kg.在此過程中,求:
(1)車通過的路程;
(2)牽引力做功的功率;
(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率.
20.如圖所示,電源電壓不變,L是標(biāo)有“12V,6W”的小燈泡,且其電阻不隨溫度變化,R1=16Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大電阻值為24Ω,只閉合S,S2時(shí)燈L恰能正常發(fā)光.
求:
(1)電源電壓.
(2)同時(shí)閉合開關(guān)S、S1、S2且滑片P位于最下端B時(shí),電流表的示數(shù).
(3)當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),電路的最小總功率和此時(shí)電壓表的示數(shù).
四、實(shí)驗(yàn)與探究題(共40分,每小題7分)
21.在“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)連接了如圖甲所示的電路(電路元件完好,接線柱接線牢固).
(1)在未檢查電路連接是否正確的情況下,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,電流表的示數(shù)將,電壓表的示數(shù)將.(選填“發(fā)生變化”或“保持不變”)
(2)檢查電路,發(fā)現(xiàn)有一處連接錯(cuò)誤,請指出連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是(選填“a”“b”“c”或“d”).
(3)糾正錯(cuò)誤后,閉合開關(guān),測得幾組數(shù)據(jù)如下表.
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 |
電壓U/V | 1.5 | 2.1 | 2.8 |
電流I/A | 0.10 | 0.14 |
|
電阻R/Ω | 15.0 |
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|
第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表的示數(shù)為A.第2次實(shí)驗(yàn)后,算出的電阻值是Ω,第3次實(shí)驗(yàn)后,算出的電阻值是Ω,待測電阻值為Ω.
22.在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”的實(shí)驗(yàn)中,小明用同一滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
序號 | 動(dòng)滑輪重 G動(dòng)/N | 物重 G/N | 物體上升的 高度h/m | 繩端收到的拉力F/N | 繩端移動(dòng)的距離s/m | 滑輪組的機(jī)械效率η/% |
1 | 0.5 | 1 | 0.1 | 0.6 | 0.3 | 55.6 |
2 | 0.5 | 2 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 66.7 |
3 | 0.5 | 4 | 0.1 |
| 0.3 |
|
(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在圖甲種畫出滑輪組的繞繩方法.
(2)實(shí)驗(yàn)中,沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì),使物體緩緩上升,在測量繩端所受的拉力時(shí),彈簧測力計(jì)應(yīng)(選填“保持靜止”或“勻速上升”)
(3)第三次試驗(yàn)時(shí),測力計(jì)示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)繩端受到的拉力為N,滑輪組的機(jī)械效率為%
(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知:
①隨著物重的增大,額外功(選填“變小”、“不變”或“變大”),原因是
②要提高同一滑輪組機(jī)械效率,可以采取的措施.
23.如圖甲所示的電路圖,研究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系,電源電壓恒為3V,電流表量程是0~0.6A,R是分度值為0.1的電阻箱,R′是規(guī)格為“20Ω 2A”的滑動(dòng)變阻器.????????????
(1)按甲圖連接好電路后,閉合開關(guān)S之前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R′的滑片滑到端(選填“a”或“b”).開始實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有示數(shù),無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表和電流表示數(shù)均不變,請你分析電路發(fā)生的故障可能是.(回答一種即可)
(2)排除故障之后,改變電阻箱的阻值,再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電阻箱的阻值與對應(yīng)的電流表示數(shù)描在乙圖中,根據(jù)所描點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)可知,電壓表示數(shù)為V.該同學(xué)在操作中將電阻箱的阻值有1Ω調(diào)為丙圖的示數(shù),此時(shí)電阻箱的讀數(shù)為Ω.為了保持上述電壓表的示數(shù)不變,應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片向端(選填“a”或“b”)滑動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢茫藭r(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值應(yīng)為Ω.
(3)同學(xué)們在交流討論中提出,既要保證上述電壓表示數(shù)不變,又要使通過電流表的電流不超過其量程,那么電阻箱的阻值最小只能調(diào)為Ω.
24.某同學(xué)在體育活動(dòng)中,從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到:物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān).于是設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn):用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球,其中A、C、D三球的質(zhì)量為m,B球質(zhì)量為2m,讓A、B兩球從距沙表面高H靜止下落,C球從距沙表面高2H靜止下落,D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入,最后從管道下端豎直地落下(球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì)).實(shí)驗(yàn)測得A、B兩球陷入沙深度分別為h1和h2,C、D兩球陷入沙深度均為h3,且h1<h2<h3.
(1)本實(shí)驗(yàn)中,鉛球的重力勢能大小是通過來反映的.
(2)比較A、B兩球,發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大,由此可得出結(jié)論:當(dāng)下落高度一定時(shí),.
(3)比較兩球,發(fā)現(xiàn)C球陷入沙中深度更大,由此可得出結(jié)論:當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí),下落的高度越高,物體的重力勢能越大.
(4)比較C、D兩球,發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)的路徑不同,但陷入沙深度相同,由此可得出結(jié)論:物體的重力勢能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑(選填:“有關(guān)”或“無關(guān)”).
(5)小球在下列過程陷入沙面前,將重力勢能轉(zhuǎn)化為能,陷入沙中后到小球靜止過程中,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為能.
25.同學(xué)們在“探究小燈泡的亮度與功率的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,所用電源電壓為6V,燈泡的額定電壓U0=3.8V,額定功率在1﹣1.5W的范圍內(nèi).
(1)按圖甲所示的電路圖,請你用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙的電路補(bǔ)充完整.
(2)小杜同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中,將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向B端移動(dòng),小燈泡的實(shí)際功率將(選填“變大”、“變小”或“不變”);同時(shí)觀察到小燈泡的亮度將變(選填“亮”或“暗”).
(3)另一組的小張同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)如圖丙所示,此時(shí)電流表的示數(shù)是A,電壓表的示數(shù)是V,經(jīng)分析造成這種現(xiàn)象的原因是.
(4)小張同學(xué)重新調(diào)整電路連接后,繼續(xù)探究小燈泡在額定功率時(shí)的亮度,但發(fā)現(xiàn)無法準(zhǔn)確讀出額定電壓,他用第(3)小問中所測得數(shù)據(jù)先算出燈泡的電阻RL,再根據(jù)P0=計(jì)算燈泡的額定功率.按此方案算出燈的額定功率比真實(shí)值偏(選填“大”或“小”),原因是.
2018年九江市永修縣虬津片區(qū)中考一模物理試題參考答案與試題解析
一、填空題(本題共10小題,每空1分,共20分.)
1.雷達(dá)在生活和軍事上都有著重要應(yīng)用,其中汽車倒車?yán)走_(dá)是利用 超聲波 傳遞信息的,飛機(jī)雷達(dá)是利用 電磁波 傳遞信息的.(選填“超聲波”或“電磁波”)
【考點(diǎn)】回聲測距離的應(yīng)用;電磁波的傳播.
【分析】(1)雷達(dá)利用電磁波進(jìn)行追蹤與定位的;
(2)回聲定位是根據(jù)回聲到來的時(shí)間和方位,確定目標(biāo)的位置和距離,即利用聲音獲得信息.
【解答】解:倒車?yán)走_(dá)是利用超聲波來工作的.雷達(dá)是利用電磁波來發(fā)現(xiàn)軍事目標(biāo)的;
故答案為:超聲波;電磁波.
2.在探究“汽車的速度”的實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩輛相同的汽車在同一水平地面上做直線運(yùn)動(dòng)的s﹣t圖象如圖所示.由圖可知,甲車的動(dòng)能 小于 (選填“大于”、“小于”或“等于”)乙車的動(dòng)能;經(jīng)過相同的時(shí)間,甲、乙兩車牽引力做的功之比為 1:4 .(空氣阻力忽略不計(jì))
【考點(diǎn)】動(dòng)能大小的比較;功的計(jì)算.
【分析】(1)物體的動(dòng)能與質(zhì)量和速度成正比.已知兩輛汽車完全相同,所以動(dòng)能大小決定于速度;
(2)相同的汽車,對地面的壓力相同,相同的路面,所以摩擦力相同.汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),牽引力與摩擦力是一對平衡力.已知運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,根據(jù)速度得到通過的路程,利用公式W=Fs比較牽引力做功多少.
【解答】解:
(1)由圖象知,甲的速度為v甲==
=
m/s,乙的速度為v乙=
=
=
;
已知兩車完全相同,所以質(zhì)量相同;因?yàn)榧椎乃俣容^小,所以甲的動(dòng)能較小;
(2)在勻速直線行駛過程中,F(xiàn)甲=F乙=f,
因?yàn)閃=Fs,v=,
所以,相同時(shí)間牽引力做的功之比為=
=
=
=
.
故答案為:小于;1:4.
3.不斷彎折鐵絲,鐵絲的溫度升高,是通過 做功 的方法增大鐵絲內(nèi)能的;把鐵絲放在火上烤,鐵絲的溫度升高,是通過 熱傳遞 的方法增大鐵絲內(nèi)能的.
【考點(diǎn)】做功改變物體內(nèi)能;熱傳遞改變物體內(nèi)能.
【分析】(1)改變物體內(nèi)能有兩種方式:做功和熱傳遞.做功主要有摩擦生熱和壓縮氣體做功,熱傳遞有傳導(dǎo)、對流和輻射三種方式.
(2)熱傳遞的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移,做功是能量的轉(zhuǎn)化.
【解答】解:改變物體內(nèi)能有兩種方式:做功和熱傳遞.
拿一段鐵絲反復(fù)彎折多次,感到彎折處也燙手是通過做功改變物體內(nèi)能的,對物體做功,物體內(nèi)能增加,溫度升高,把鐵絲放在火上烤,鐵絲的溫度升高,是通過熱傳遞的方式增大鐵絲內(nèi)能的.
故答案為:做功;熱傳遞.
4.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路是電學(xué)中的兩種基本電路,通過你的觀察,學(xué)校里的路燈是 并 聯(lián)的,教室里的吊扇調(diào)速器與吊扇之間是 串 聯(lián)的.
【考點(diǎn)】串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別.
【分析】在串聯(lián)電路中電流只有一條路徑,各用電器之間相互影響;在并聯(lián)電路中電流有多條流通路徑,各個(gè)用電器之間獨(dú)立工作,互不影響.
【解答】解:學(xué)校里的路燈,當(dāng)其中一只損壞,其他路燈仍然發(fā)光,說明各盞路燈工作時(shí)是獨(dú)立工作、互不影響的,因此它們的連接方式是并聯(lián).
吊扇調(diào)速器在電路中相當(dāng)于滑動(dòng)變阻器,要調(diào)速器能控制吊扇,必須讓調(diào)速器和吊扇串聯(lián).
故答案為:并;串.
5.如圖為電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)模型,其中圖 甲 (填“甲”或“乙”)是電動(dòng)機(jī)模型;電動(dòng)機(jī)工作時(shí),能夠使線圈平穩(wěn)、連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠 換向器 實(shí)現(xiàn)的.
【考點(diǎn)】直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和工作過程.
【分析】電動(dòng)機(jī)的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)或通電導(dǎo)體在磁場中受力,換向器的作用是當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)改變電流方向.
【解答】解:裝置中有電源的是電動(dòng)機(jī),沒有電源的是發(fā)電機(jī),圖甲所示有電源是電動(dòng)機(jī)的模型,乙圖中沒有電源是發(fā)電機(jī)的模型;
電動(dòng)機(jī)如果沒有換向器,當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí),受力方向與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,所以不能持續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)下去,有了換向器,當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí),改變了線圈中的電流方向,使線圈的受方向也發(fā)生改變,此時(shí)受力方向與轉(zhuǎn)動(dòng)方向又一致了,故可以讓線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去.
故答案為:甲;換向器.
6.如圖所示,是小明正在使用測電筆辨別正常家庭電路中三孔插座的火線與零線,此時(shí)測電筆氖管 不發(fā)光 (選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”);為了防止漏電,避免對人體造成傷害,C孔應(yīng)接 地 線.
【考點(diǎn)】測電筆的使用;觸電危害及常見的觸電類型與預(yù)防.
【分析】(1)用測電筆來鑒別火線與零線.使用測電筆時(shí),筆尖接觸要檢測的導(dǎo)線,手接觸筆尾金屬體,才能在接觸火線時(shí)氖管發(fā)光,接觸零線時(shí)氖管不發(fā)光.
(2)三孔插座接法:右孔接火線、左孔接零線、上孔接地線.
【解答】解:(1)測電筆使用時(shí)必須接觸筆尾金屬體,否則不工作.
(2)家庭插座遵循左零右火上地的接線原則,所以C孔接地線,為了防止外殼漏電;
故答案為:不發(fā)光;地.
7.如圖所示,電源電壓不變,先閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后再閉合開關(guān)S1,電流表A的示數(shù) 變大 ,電壓表V示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積 不變 .(選填“變大”、“變小”或“不變”)
【考點(diǎn)】電路的動(dòng)態(tài)分析.
【分析】由電路圖可知,閉合開關(guān)S時(shí),電路為R2的簡單電路,電壓表測電源的電壓,兩電流表均測電路中的電流;再閉合開關(guān)S1后,R1與R2并聯(lián),電流表A1測R2支路的電流,電流表A測干路電流,電壓表測電源的電壓;根據(jù)電源的電壓可知電壓表示數(shù)的變化,根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響可知通過R2電流的變化,然后判斷電壓表V示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積變化,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知電流表A示數(shù)的變化.
【解答】解:由電路圖可知,閉合開關(guān)S時(shí),電路為R2的簡單電路,電壓表測電源的電壓,兩電流表均測電路中的電流;
再閉合開關(guān)S1后,R1與R2并聯(lián),電流表A1測R2支路的電流,電流表A測干路電流,電壓表測電源的電壓;
因電源電壓不變,
所以,電壓表V的示數(shù)不變,
因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,
所以,通過R2的電流不變,即電流表A1的示數(shù)不變,
則電壓表V示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積不變;
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,電流表A的示數(shù)變大.
故答案為:變大;不變.
8.通電螺線管上方放一個(gè)小磁針,小磁針靜止時(shí)的方向如圖所示,通電螺線管c端為 N 極(填“N”或“S”),電源a端為 負(fù) 極(填“正”或“負(fù)).
【考點(diǎn)】通電螺線管的極性和電流方向的判斷.
【分析】已知小磁針的磁極,根據(jù)磁極間的相互作用,可判斷出通電螺線管的磁極,再由右手螺旋定則來得出電源的正負(fù)極.
【解答】解:由圖知:小磁針的磁極為:左S、右N,那么根據(jù)磁極間的相互作用,可知螺線管的磁極為:c端為N、d端為S;則電源的a端為負(fù)極,b端為正極
由右手螺旋定則可作圖如下:
故答案為:N;負(fù).
9.小龍背著質(zhì)量為25kg的實(shí)驗(yàn)器材從實(shí)驗(yàn)樓的一樓上到三樓,又沿走廊水平走了5m到實(shí)驗(yàn)室.每層樓高3m,小龍對實(shí)驗(yàn)器材做功 1500 J.若在搬運(yùn)實(shí)驗(yàn)器材的整個(gè)過程中小龍總共做功4500J,則小龍自身的體重是 500 N.(g=10N/kg)
【考點(diǎn)】功的計(jì)算.
【分析】功包含兩個(gè)必要因素:作用在物體上的力和力的方向上通過的距離;功的大小等于力乘以距離,即W=Fs.根據(jù)功的公式變形可求重力.
【解答】解:(1)從實(shí)驗(yàn)樓的一樓上到三樓,通過的高度為:h=3m×2=6m;
實(shí)驗(yàn)器材的重力為:G=mg=25kg×10N/kg=250N;
克服重力做功為:W=Gh=250N×6m=1500J;
水平運(yùn)動(dòng)過程中,由于力的方向豎直向上,距離的方向是水平,故沿走廊水平走了5m到實(shí)驗(yàn)室的過程中,小龍沒有做功.
故整個(gè)過程中小龍對實(shí)驗(yàn)器材做功為1500J;
(2)小龍克服自身重力做功為:W身=W總﹣W=4500J﹣1500J=3000J;
則小龍自身重力為:G==
=500N;
故答案為:1500;500.
10.圖中電源電壓保持不變,燈泡標(biāo)有“6V,3W字樣,當(dāng)開關(guān)s閉合時(shí).燈泡L正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為0.8A,則電阻R= 20 Ω..通電10s,R產(chǎn)生的熱量為 18 J.
【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用;焦耳定律的計(jì)算公式及其應(yīng)用.
【分析】由電路圖可知,燈泡L與電阻R并聯(lián),電流表測干路電流,根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光和并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源的電壓,根據(jù)P=UI求出通過燈泡的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R的電流,利用歐姆定律求出R的阻值,根據(jù)Q=I2Rt求出通電10sR產(chǎn)生的熱量.
【解答】解:由電路圖可知,燈泡L與電阻R并聯(lián),電流表測干路電流,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且額定電壓下燈泡正常發(fā)光,
所以,電源的電壓U=6V,
由P=UI可得,通過燈泡的電流:
IL==
=0.5A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過R的電流:
IR=I﹣IL=0.8A﹣0.5A=0.3A,
由I=可得,R的阻值:
R==
=20Ω,
通電10s,R產(chǎn)生的熱量:
QR=IR2Rt=(0.3A)2×20Ω×10s=18J.
故答案為:20;18.
二、選擇題(共20分,把你認(rèn)為正確的答案序號填寫在題后的括號內(nèi).第11-14小題,每小題只有一個(gè)正確答案,每小題3分;第15、16小題為不定項(xiàng)選擇,每小題有一個(gè)或幾個(gè)正確答案,每小題3分,全部選對得4分,選擇正確但不全得1分,不選、多選或錯(cuò)選得0分)
11.如圖所示的用電器中,利用電流熱效應(yīng)工作的是()
A.
計(jì)算器????????????? B.
電風(fēng)扇????????????? C.
電暖氣????????????? D.
電視機(jī)
【考點(diǎn)】電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和磁效應(yīng).
【分析】當(dāng)電流通過電阻時(shí),電流作功而消耗電能,產(chǎn)生了熱量,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng).
【解答】解:
A、計(jì)算器工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為光能與聲能,不是利用電流熱效應(yīng)工作的,故A不合題意;
B、電風(fēng)扇主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不是利用了電流的磁效應(yīng),故B不合題意;
C、電暖氣將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,利用了電流的熱效應(yīng),故C符合題意;
D、電視機(jī)工作時(shí)注意把電能轉(zhuǎn)化為光能與聲能,不是利用電流熱效應(yīng)工作的,故D不合題意.
故選C.
12.如圖所示,利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動(dòng)水平地面上重為G的物體,若拉力的大小為F,物體和地面之間的摩擦力大小為f,A點(diǎn)的拉力為FA,則下列滑輪組的機(jī)械效率表達(dá)式正確的是()
A.????????????? B.
????????????? C.
????????????? D.
【考點(diǎn)】滑輪(組)的機(jī)械效率.
【分析】①物體在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng),則此時(shí)A處繩子的拉力與物體與地面之間的摩擦力是一對平衡力,
②本題中使用滑輪組水平拉動(dòng)物體,拉力F所做的功為總功,克服物體摩擦力所做的功為有用功,從圖可知,由2段繩子與動(dòng)滑輪相連,則S=2s物,可利用公式η=計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率.
【解答】解:從圖可知,由2段繩子與動(dòng)滑輪相連,則S=2s物,
η==
=
=
物體在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng),則此時(shí)A處繩子的拉力與物體與地面之間的摩擦力是一對平衡力,
物體和地面之間摩擦力為f,A處的拉力不僅包括摩擦力f,還有空氣阻力,大小為FA>f.
則η==
.
故選C.
13.在圖的電路中,電源電壓保持不變,R為定值電阻.閉合開關(guān)S后,將滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端移到中間某個(gè)位置,電壓表和電流表的示數(shù)分別變化了△U和△I.下列分析正確的是()
A.變大????????????? B.
變小
C.不變????????????? D.
先變小后變大
【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用.
【分析】由電路圖可知,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流,設(shè)出滑片移動(dòng)前后電路中的電流,根據(jù)歐姆定律表示出電壓表示數(shù)的變化,然后得出答案.
【解答】解:由電路圖可知,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
設(shè)滑片移動(dòng)前后電路中的電流分別為I1、I2,則△I=I2﹣I1,
由I=可得,電壓表的示數(shù)分別為:
U1=I1R,U2=I2R,
電壓表示數(shù)的變化量:
△U=U2﹣U1=I2R﹣I1R=(I2﹣I1)R=△IR,
即=R,
所以,不變.
故選C.
14.?dāng)S實(shí)心球是某市的中考體育加試項(xiàng)目之一.?dāng)S出去的實(shí)心球從a處出手后,在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,球最終停在水平地面e點(diǎn)處(不計(jì)空氣阻力).則實(shí)心球()
A.在a處重力勢能最小????????????? B.在b處動(dòng)能為零
C.在a、b、c三處的機(jī)械能相等????????????? D.在d處動(dòng)能為零
【考點(diǎn)】動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化與守恒.
【分析】(1)動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量以及速度有關(guān),質(zhì)量越大、速度越大,動(dòng)能越大;
(2)重力勢能的大小和物體的質(zhì)量以及物體所處的高度有關(guān),質(zhì)量越大、高度越高,重力勢能越大;
(3)不計(jì)空氣阻力和摩擦力,即說明機(jī)械能是守恒的.
【解答】解:
A、重力勢能的大小與物體的質(zhì)量,高度有關(guān),據(jù)圖可知,d、e兩點(diǎn)高度最小,重力勢能最小,故A錯(cuò)誤;
B、據(jù)圖可知,球再b點(diǎn)時(shí),豎直方向是靜止的,但在水平方向上仍有速度,所以此時(shí)的動(dòng)能不是零,故B錯(cuò)誤;
C、不計(jì)空氣阻力,即說明球在空中的機(jī)械能是守恒的,在a、b、c三處的機(jī)械能相等,故C正確;
D、據(jù)圖可知,球達(dá)到d點(diǎn)后沒有靜止,仍然向前滾動(dòng),所以動(dòng)能不是零,故D錯(cuò)誤;
故選C.
15.下列關(guān)于熱現(xiàn)象的一些說法,你認(rèn)為正確的是()
A.溫度高的物體比溫度低的物體含有的熱量多
B.冰水混合物吸收熱量時(shí),溫度升高,內(nèi)能增加
C.高壓鍋是利用了水的沸點(diǎn)隨氣壓的增大而升高的原理
D.海邊比沙漠晝夜溫度變化小,這與水比沙石比熱容大有關(guān)
【考點(diǎn)】比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象;沸點(diǎn)及沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系;熱量的概念;溫度、熱量與內(nèi)能的關(guān)系.
【分析】根據(jù)對溫度、熱量和內(nèi)能的關(guān)系,液體沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系,水的比熱容大的理解,對選項(xiàng)中的描述逐一做出判斷.
【解答】解:
A、熱量是一個(gè)過程量,不能用“含有”、“具有”等來修飾,故A錯(cuò)誤;
B、冰水混合物吸收熱量,處于熔化過程,溫度不變,內(nèi)能變大,故B錯(cuò)誤;
C、高壓鍋是利用了水的沸點(diǎn)隨氣壓的增大而升高的原理制成的,故C正確;
D、由于水的比熱容較大,和質(zhì)量相同的其它物質(zhì)相比,吸收相同的熱量,水的溫度變化小,故D正確.
故選CD.
16.如圖所示電路中的a、b、c為三只電表(電壓表或電流表),閉合開關(guān)S,標(biāo)有“3V 3W”的燈泡L1正常發(fā)光,標(biāo)有“6V 3W”的燈泡L2雖能發(fā)光但較暗,若不考慮溫度對燈絲電阻的影響,下列說法正確的是()
A.電表a為電流表,且示數(shù)為1.5A
B.電表b為電壓表,且示數(shù)為3V
C.電表c為電壓表,且示數(shù)為3V
D.燈泡L2的實(shí)際功率為0.75W
【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用;實(shí)際功率.
【分析】知道燈泡兩端的實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)能正常發(fā)光,小于額定電壓時(shí)燈泡能發(fā)光但較暗;所以先根據(jù)燈泡的工作情況判斷出燈泡的連接方式,再結(jié)合電流表相當(dāng)于導(dǎo)線、電壓表相當(dāng)于開路確定電表的性質(zhì),最后根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)逐個(gè)解答.
【解答】解:根據(jù)P=UI可知:燈泡L1正常發(fā)光的電流為I1額==
=1A,燈泡L2正常發(fā)光的電流為I2額=
=
=0.5A;
由P=得:燈泡L2的電阻R2=
=
=12Ω;
則通過燈泡L1的電流為I1=1A,標(biāo)有“6V 3W”的燈泡L2雖能發(fā)光但較暗,則通過燈泡L2的電流小于I2=0.5A,
由此可知:通過L1、L2的電流不相等,所以L1、L2并聯(lián);
則a一定是電流表;b是相當(dāng)于導(dǎo)線的電流表,測量通過燈泡L2的電流;故B錯(cuò)誤;
c是相當(dāng)于開路的電壓表,測量并聯(lián)電路兩端的電壓,也是測量電源電壓;
由于標(biāo)有“3V 3W”的燈泡L1正常發(fā)光,根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,所以c電壓表示數(shù)為U=U1額=3V;故C正確;
則I2==
=0.25A,
則干路電流I=I1+I2=1AA+0.25A=1.25A,故A錯(cuò)誤;
燈泡L2的實(shí)際功率P2=UI2=3V×0.25A=0.75W,故D正確.
故選CD.
三、簡答與計(jì)算題(共20分,第17小題4分,第18、19小題各5分,第20小題6分)
17.使用試電筆時(shí),人體通過試電筆與火線相連,為什么沒有觸電事故發(fā)生呢?閱讀如圖資料請你在小組合作交流時(shí)給有疑惑的同學(xué)講解其中的道理.
【考點(diǎn)】觸電危害及常見的觸電類型與預(yù)防.
【分析】據(jù)題目中測電筆的構(gòu)造,結(jié)合歐姆定律分析即可判斷;
【解答】答:由于測電筆內(nèi)部有一個(gè)一百萬歐的電阻,所以當(dāng)人用測電筆和接觸火線時(shí),相當(dāng)于一個(gè)一百萬歐的電阻和人體串聯(lián),據(jù)歐姆定律可知,此時(shí)的總電壓是220V,總電阻非常大,所以此時(shí)通過人體的電流很小,不至于讓人觸電.
18.煤、石油、天然氣的過量開采使人類面臨能源危機(jī).某縣在冬季利用地?zé)崮転橛脩羧∨h內(nèi)有一口自噴狀態(tài)地?zé)峋鏊疁囟葹?0℃,出水流量為150m3/h.
(1)求每小時(shí)流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0℃,所放出的熱量.
(2)這些熱量如果用天燃?xì)庹羝仩t供熱,且天燃?xì)庹羝仩t的熱效率為90%,則利用上述地?zé)崮芄┡恍r(shí)可以節(jié)約多少天燃?xì)猓浚é阉?1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg?℃),天燃?xì)獾臒嶂禐?×107J/m3)
【考點(diǎn)】熱量的計(jì)算;能量利用效率;燃料的熱值.
【分析】(1)已知水的體積,由密度公式的變形公式可以求出水的質(zhì)量;已知水的初、末溫度和水的比熱容,由放熱公式可以求出水所釋放的熱量.
(2)已知效率先求出天然氣需要放出的熱量,由Q=Vq的變形公式可以求出天然氣的體積.
【解答】解:
(1)已知出水流量為150m3/h,
由ρ=可得,每小時(shí)流出水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×150m3=1.5×105kg,
水放出的熱量:
Q水放=cm△t=4.2×l03J/(kg?℃)×1.5×105kg×(90℃﹣50℃)=2.52×1010J.
(2)這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱,則Q有用=Q水放=2.52×1010J,
由η=可得,天然氣需要放出的熱量:
Q放==
=2.8×1010J,
由Q放=Vq可得,需要天然氣的體積:
V==
=700m3.
答:(1)每小時(shí)流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0℃,所放出的熱量為2.52×1010J.
(2)利用上述地?zé)崮芄┡恍r(shí)可以節(jié)約700m3的天然氣.
19.某家用轎車,重為1.5×104N,當(dāng)車以72km/h的速度勻速直線行駛了0.5h,消耗汽油3kg,期間受到的阻力為車重的0.08倍.已知汽車的熱值為4.6×107J/kg.在此過程中,求:
(1)車通過的路程;
(2)牽引力做功的功率;
(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率.
【考點(diǎn)】速度公式及其應(yīng)用;功率的計(jì)算;熱機(jī)的效率.
【分析】(1)已知速度和時(shí)間,利用v=計(jì)算車通過的路程;
(2)利用阻力和重力的關(guān)系求出阻力,然后根據(jù)二力平衡可得牽引力,已知牽引力和行駛距離,可以得到牽引力做的功;再利用P=可求牽引力做功的功率;
(3)已知汽油熱值和質(zhì)量,可以得到完全燃燒放出的熱量;已知汽車牽引力做的功和汽油放出的熱量,兩者之比就是發(fā)動(dòng)機(jī)的效率.
【解答】解:(1)根據(jù)v=可得,車通過的路程:
s=vt=72km/h×0.5h=36km;
(2)阻力f=0.08G=0.08×1.5×104N=1200N,
轎車勻速直線行駛,則牽引力F=f=1200N,
牽引力做的功為:
W=Fs=1200N×3.6×104m=4.32×107J;
牽引力做功的功率:
P==
=2.4×104W;
(3)汽油燃燒產(chǎn)生的熱量為Q=m汽油q汽油=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J,
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為η=×100%=
×100%≈31%.
答:(1)車通過的路程為36km;
(2)牽引力做功的功率為2.4×104W;
(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為31%.
20.如圖所示,電源電壓不變,L是標(biāo)有“12V,6W”的小燈泡,且其電阻不隨溫度變化,R1=16Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大電阻值為24Ω,只閉合S,S2時(shí)燈L恰能正常發(fā)光.
求:
(1)電源電壓.
(2)同時(shí)閉合開關(guān)S、S1、S2且滑片P位于最下端B時(shí),電流表的示數(shù).
(3)當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),電路的最小總功率和此時(shí)電壓表的示數(shù).
【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用.
【分析】(1)只閉合S,S2時(shí),電路為燈泡的基本電路,根據(jù)燈泡正常發(fā)光和燈泡的額定電壓可知電源電壓;
(2)同時(shí)閉合開關(guān)S、S1、S2且滑片P位于最下端B時(shí),燈L、R1、滑動(dòng)變阻器并聯(lián),并且滑動(dòng)變阻器的全部阻值接入電路,電流表測得是R1與滑動(dòng)變阻器兩條支路的電流之和;
先根據(jù)并聯(lián)電路電阻規(guī)律求出總電阻,然后根據(jù)歐姆定律求出干路電流,即電流表的示數(shù);
(3)當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),R1、滑動(dòng)變阻器以及燈泡串聯(lián),當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),電路中的電流最小,由P=UI可求出電路消耗的最小功率;
根據(jù)P=的變形公式求出燈絲的阻值,然后根據(jù)U=IR求出電壓表的示數(shù).
【解答】解:(1)只閉合S,S2時(shí),電路為燈泡的基本電路;由于燈泡正常發(fā)光,所以電源電壓等于燈泡的額定電壓,即12V;
(2)同時(shí)閉合開關(guān)S、S1、S2且滑片P位于最下端B時(shí),燈L、R1、滑動(dòng)變阻器并聯(lián),并且滑動(dòng)變阻器的全部阻值接入電路,電流表測得是R1與滑動(dòng)變阻器兩條支路的電流之和;
電路的總電阻:R總==
=9.6Ω;
電流表的示數(shù):I==
=1.25A;
(3)當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),R1、滑動(dòng)變阻器以及燈泡串聯(lián);
由P=可知,燈絲的阻值:RL=
=
=24Ω;
電路中最小電流:I最小==
=0.1875A;
電路的最小總功率:P=UI最小=12V×0.1875A=2.25W;
由歐姆定律可知,電壓表的示數(shù):U′=I最小RL=0.1875A×24Ω=4.5V.
答:(1)電源電壓為12V.
(2)同時(shí)閉合開關(guān)S,S1,S2且滑片P位于最下端B時(shí),電流表的示數(shù)為1.25A.
(3)當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),電路的最小總功率和此時(shí)電壓表的示數(shù)分別為2.25W和4.5V.
四、實(shí)驗(yàn)與探究題(共40分,每小題7分)
21.在“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)連接了如圖甲所示的電路(電路元件完好,接線柱接線牢固).
(1)在未檢查電路連接是否正確的情況下,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,電流表的示數(shù)將 發(fā)生變化 ,電壓表的示數(shù)將 保持不變 .(選填“發(fā)生變化”或“保持不變”)
(2)檢查電路,發(fā)現(xiàn)有一處連接錯(cuò)誤,請指出連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是 d (選填“a”“b”“c”或“d”).
(3)糾正錯(cuò)誤后,閉合開關(guān),測得幾組數(shù)據(jù)如下表.
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 |
電壓U/V | 1.5 | 2.1 | 2.8 |
電流I/A | 0.10 | 0.14 |
|
電阻R/Ω | 15.0 |
|
|
第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表的示數(shù)為 0.18 A.第2次實(shí)驗(yàn)后,算出的電阻值是 15.0 Ω,第3次實(shí)驗(yàn)后,算出的電阻值是 15.6 Ω,待測電阻值為 15.2 Ω.
【考點(diǎn)】伏安法測電阻的探究實(shí)驗(yàn);歐姆定律的應(yīng)用.
【分析】(1)分析電路的連接,根據(jù)歐姆定律解答;
(2)在分析電路的基礎(chǔ)上,指出錯(cuò)誤;
(3)認(rèn)清電流表小量程的分度值讀數(shù);根據(jù)歐姆定律求出對應(yīng)的電阻大小,多次測量取平均值可減小誤差,三次測量的平均值作為最后測量結(jié)果;
【解答】解:(1)滑動(dòng)變阻器滑片以右電阻絲串聯(lián)連入電路,電壓表負(fù)接線柱通過變阻的金屬桿、電流表連接到電源的負(fù)極,正接線柱通過開關(guān)連接到電源正極,故電壓表測電源電壓.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,變阻器連入電路中的電阻變化,總電阻發(fā)生變化,根據(jù)歐姆定律,電流表的示數(shù)將發(fā)生變化,電壓表的示數(shù)將保持不變.(2)由上面的分析,原電路圖中電壓表測電源電壓,而應(yīng)測量定值電阻的電壓,出連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是“d”;
(3)第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表小量程的分度值為0.02A,示數(shù)為0.18A;
第2次算出的電阻R2==
=15.0Ω;
第3次實(shí)驗(yàn),算出的電阻值R3=≈15.6Ω,待測電阻值為
=15.2Ω;
故答案為:
(1)發(fā)生變化;保持不變;??
(2)d;
(3)0.18;15.0;15.6; 15.2.
22.在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”的實(shí)驗(yàn)中,小明用同一滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
序號 | 動(dòng)滑輪重 G動(dòng)/N | 物重 G/N | 物體上升的 高度h/m | 繩端收到的拉力F/N | 繩端移動(dòng)的距離s/m | 滑輪組的機(jī)械效率η/% |
1 | 0.5 | 1 | 0.1 | 0.6 | 0.3 | 55.6 |
2 | 0.5 | 2 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 66.7 |
3 | 0.5 | 4 | 0.1 |
| 0.3 |
|
(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在圖甲種畫出滑輪組的繞繩方法.
(2)實(shí)驗(yàn)中,沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì),使物體緩緩上升,在測量繩端所受的拉力時(shí),彈簧測力計(jì)應(yīng) 勻速上升 (選填“保持靜止”或“勻速上升”)
(3)第三次試驗(yàn)時(shí),測力計(jì)示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)繩端受到的拉力為 1.8 N,滑輪組的機(jī)械效率為 74.1 %
(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知:
①隨著物重的增大,額外功 變大 (選填“變小”、“不變”或“變大”),原因是 克服摩擦做功更多
②要提高同一滑輪組機(jī)械效率,可以采取 增加提起的物重或減輕動(dòng)滑輪重 的措施.
【考點(diǎn)】滑輪(組)機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn).
【分析】(1)先根據(jù)表中的數(shù)據(jù),分析確定承擔(dān)物重的繩子的段數(shù),然后再進(jìn)行繞繩;
(2)在使用滑輪組時(shí),滑輪組還要克服一些機(jī)械摩擦,所以要測量滑輪組的機(jī)械效率,需使物體上升進(jìn)行讀數(shù);
(3)由圖讀出彈簧測力計(jì)的讀數(shù)(拉力大小)、承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n,則s=nh,利用η==
求滑輪組的機(jī)械效率;
(4)①滑輪組做的額外功為克服動(dòng)滑輪重力和繩子間的摩擦力做的功;
②使用滑輪組時(shí),做的額外功不變,增加物重,增加了有用功,因此機(jī)械效率會變大;同時(shí)換用輕質(zhì)的動(dòng)滑輪、減小摩擦等都可以提高機(jī)械效率.
【解答】解:
(1)分析表中數(shù)據(jù)可知,動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離s是鉤碼上升高度h的3倍,說明由三段繩子承擔(dān)物重,故滑輪組的繞線情況如下圖所示:
(2)在緩慢提升物體時(shí),還需克服機(jī)械摩擦做功,所以為了測量滑輪組提升物體時(shí)的機(jī)械效率,所以需在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù);
(3)圖中彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N,所以拉力F=1.8N,
第三次試驗(yàn)時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為:
η==
=
×100%≈74.1%;
(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知:
①滑輪組做的額外功為克服動(dòng)滑輪重力和繩子間的摩擦力做的功;隨著物重的增大,動(dòng)滑輪的重力不變,物重越大,摩擦力越大,所以額外功變大;
②提高滑輪組機(jī)械效率可以增大提升的物重、換用輕質(zhì)的動(dòng)滑輪、減小摩擦等.
故答案為:(1)見上圖;(2)勻速上升;(3)1.8;74.1;(4)①變大;克服摩擦做功更多;增加提起的物重或減輕動(dòng)滑輪重.
23.如圖甲所示的電路圖,研究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系,電源電壓恒為3V,電流表量程是0~0.6A,R是分度值為0.1的電阻箱,R′是規(guī)格為“20Ω 2A”的滑動(dòng)變阻器.????????????
(1)按甲圖連接好電路后,閉合開關(guān)S之前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R′的滑片滑到 b 端(選填“a”或“b”).開始實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有示數(shù),無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表和電流表示數(shù)均不變,請你分析電路發(fā)生的故障可能是 變阻器同時(shí)接了上面兩個(gè)接線柱(或變阻器同時(shí)接了下面兩個(gè)接線柱) .(回答一種即可)
(2)排除故障之后,改變電阻箱的阻值,再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電阻箱的阻值與對應(yīng)的電流表示數(shù)描在乙圖中,根據(jù)所描點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)可知,電壓表示數(shù)為 2 V.該同學(xué)在操作中將電阻箱的阻值有1Ω調(diào)為丙圖的示數(shù),此時(shí)電阻箱的讀數(shù)為 5 Ω.為了保持上述電壓表的示數(shù)不變,應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片向 b 端(選填“a”或“b”)滑動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢茫藭r(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值應(yīng)為 2.5 Ω.
(3)同學(xué)們在交流討論中提出,既要保證上述電壓表示數(shù)不變,又要使通過電流表的電流不超過其量程,那么電阻箱的阻值最小只能調(diào)為 3.4 Ω.
【考點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn).
【分析】(1)為保護(hù)電路,在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至最大阻值處;
無論怎么調(diào)節(jié)變阻器,電壓表和電流表示數(shù)不變,說明變阻器不起作用,接法錯(cuò)誤;
(2)根據(jù)所描點(diǎn)對應(yīng)的電流和電阻值,根據(jù)U=IR來計(jì)算電壓值;
用各指針?biāo)傅氖緮?shù)乘以下面的倍數(shù),然后將所有的數(shù)值相加,即為該電阻箱的讀數(shù);
電阻變大,兩端電壓變大,為保持電阻兩端的電壓不變,用增大變阻器的阻值;
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律計(jì)算出變阻器的阻值;
(3)根據(jù)電阻兩端的電壓及最大電流得出電阻箱的最小阻值(注意電阻箱只能讀整數(shù)).
【解答】解:(1)由圖知,在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至b端,使其阻值最大;
電流表和電壓表都有示數(shù),說明未發(fā)生斷路或短路現(xiàn)象,無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表和電流表示數(shù)均不變,說明變阻器不起作用,可能同時(shí)接了上面或下面兩個(gè)接線柱;
(2)由圖象知,當(dāng)R=5Ω時(shí),電流I=0.4A,可知電阻兩端的電壓U=IR=0.4A×5Ω=2V;
由圖丙知,電阻箱的阻值為0×100Ω+0×10Ω+5×1Ω+0×0.1Ω=5Ω;
電阻值由1Ω換為5Ω,電壓表的示數(shù)將變大,為保持電壓表的示數(shù)不變,應(yīng)增大變阻器的阻值,將滑片向b端滑動(dòng);
變阻器兩端的電壓U滑=3V﹣2V=1V,所以變阻器的阻值R滑==
=2.5Ω;
(3)當(dāng)電流為0.6A時(shí),電阻箱的阻值R′==
≈3.3Ω,取3.4Ω.
故答案為:(1)b;變阻器同時(shí)接了上面兩個(gè)接線柱(或變阻器同時(shí)接了下面兩個(gè)接線柱);(2)2;5;b;2.5;(3)3.4.
24.某同學(xué)在體育活動(dòng)中,從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到:物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān).于是設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn):用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球,其中A、C、D三球的質(zhì)量為m,B球質(zhì)量為2m,讓A、B兩球從距沙表面高H靜止下落,C球從距沙表面高2H靜止下落,D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入,最后從管道下端豎直地落下(球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì)).實(shí)驗(yàn)測得A、B兩球陷入沙深度分別為h1和h2,C、D兩球陷入沙深度均為h3,且h1<h2<h3.
(1)本實(shí)驗(yàn)中,鉛球的重力勢能大小是通過 球陷入沙面的深度 來反映的.
(2)比較A、B兩球,發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大,由此可得出結(jié)論:當(dāng)下落高度一定時(shí), 質(zhì)量越大,重力勢能越大 .
(3)比較 A、C 兩球,發(fā)現(xiàn)C球陷入沙中深度更大,由此可得出結(jié)論:當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí),下落的高度越高,物體的重力勢能越大.
(4)比較C、D兩球,發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)的路徑不同,但陷入沙深度相同,由此可得出結(jié)論:物體的重力勢能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑 無關(guān) (選填:“有關(guān)”或“無關(guān)”).
(5)小球在下列過程陷入沙面前,將重力勢能轉(zhuǎn)化為 動(dòng) 能,陷入沙中后到小球靜止過程中,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 內(nèi) 能.
【考點(diǎn)】探究影響物體勢能大小的因素.
【分析】(1)實(shí)驗(yàn)中通過球陷入沙面的深度來反映鉛球重力勢能的大小,用到轉(zhuǎn)換法;
(2)影響重力勢能的因素有物體的質(zhì)量和下落高度,實(shí)驗(yàn)中研究物體的重力勢能與物體的質(zhì)量關(guān)系時(shí),需要保持下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑相同,改變物體質(zhì)量;
(3)研究物體重力勢能與下落高度的關(guān)系時(shí),需要保持物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)路徑相同,改變下落高度;
(4)研究物體重力勢能與運(yùn)動(dòng)路徑的關(guān)系時(shí),需要保持物體質(zhì)量和下落高度相同,改變運(yùn)動(dòng)路徑;
(5)動(dòng)能和勢能合稱機(jī)械能,一定條件下,動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化;物體克服摩擦做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
【解答】解:
(1)本實(shí)驗(yàn)中,鉛球的重力勢能大小是通過球陷入沙面的深度來反映;
(2)比較A、B兩球,下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑相同,B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大,由此可得出結(jié)論:當(dāng)下落高度一定時(shí),物體的質(zhì)量越大,重力勢能越大;
(3)C球陷入沙深度更大,比較知,C球下落的高度最大,要研究重力勢能與高度的關(guān)系,需要保持球的質(zhì)量一定,所以選擇的是A、C兩球;
(4)比較C、D兩球,兩球的質(zhì)量相同,下落高度也相同,兩球的運(yùn)動(dòng)路徑不同,發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)的路徑不同,但陷入沙深度相同,由此可得出結(jié)論:物體的重力勢能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān).
(5)球在下落過程中,高度減小,速度增大,所以將重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;當(dāng)球陷入沙中,與沙子摩擦,最終靜止,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
故答案為:(1)球陷入沙面的深度;
(2)質(zhì)量越大,重力勢能越大;
(3)A、C;
(4)無關(guān);
(5)動(dòng);內(nèi).
25.同學(xué)們在“探究小燈泡的亮度與功率的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,所用電源電壓為6V,燈泡的額定電壓U0=3.8V,額定功率在1﹣1.5W的范圍內(nèi).
(1)按圖甲所示的電路圖,請你用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙的電路補(bǔ)充完整.
(2)小杜同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中,將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向B端移動(dòng),小燈泡的實(shí)際功率將 變大 (選填“變大”、“變小”或“不變”);同時(shí)觀察到小燈泡的亮度將變 亮 (選填“亮”或“暗”).
(3)另一組的小張同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)如圖丙所示,此時(shí)電流表的示數(shù)是 0.2 A,電壓表的示數(shù)是 2 V,經(jīng)分析造成這種現(xiàn)象的原因是 電壓表量程接錯(cuò),應(yīng)該接0~15V,實(shí)際接了0~3V .
(4)小張同學(xué)重新調(diào)整電路連接后,繼續(xù)探究小燈泡在額定功率時(shí)的亮度,但發(fā)現(xiàn)無法準(zhǔn)確讀出額定電壓,他用第(3)小問中所測得數(shù)據(jù)先算出燈泡的電阻RL,再根據(jù)P0=計(jì)算燈泡的額定功率.按此方案算出燈的額定功率比真實(shí)值偏 大 (選填“大”或“小”),原因是 燈泡電阻隨溫度的變化而變化,題中所求電阻值RL與燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值不相等 .
【考點(diǎn)】電功率的測量.
【分析】(1)電流表、滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表與燈泡并聯(lián),根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程,滑動(dòng)變阻器要接一上一下;
(2)由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路中的電流,根據(jù)滑片的移動(dòng)可知接入電路中電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和燈泡兩端的電壓變化,根據(jù)P=UI可知燈泡實(shí)際功率的變化,進(jìn)一步判斷燈泡亮暗的變化.
(3)根據(jù)電流表所選量程可讀數(shù),根據(jù)電壓表指針位置讀數(shù),然后與電源電源比較即可知造成這種現(xiàn)象的原因;
(4)燈泡電阻隨溫度的變化而變化,題中所求電阻值RL與燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值不相等,根據(jù)P0=分析與真實(shí)值的差異.
【解答】解:(1)電壓表與燈泡并聯(lián),燈泡的額定電壓為3.8V,所以應(yīng)選擇0~15V量程;
滑動(dòng)變阻器已接了上面一個(gè)接線柱,應(yīng)再接下面一個(gè)接線柱,如圖所示:
(2)由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
當(dāng)滑片P緩慢向B端移動(dòng)的過程中,接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,
由I=可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大;
由U=IR可知,燈泡兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大;
因燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小,所以,由P=UI可知,燈泡的實(shí)際功率變大,燈泡變亮.
(3)由圖可知,電流表所選量程為0~0.6A,則由指針位置可知,此時(shí)電流表的示數(shù)是0.2A,
由燈泡的額定電壓U0=3.8V,可知,電壓表應(yīng)接0~15V,若接在0~15V量程,那么由指針位置可知,此時(shí)電壓為10V,而電源電壓為6V,所以沒有接在0~15V量程,接在0~3V量程,故此時(shí)電壓表的示數(shù)為2V,由此可知,電壓表量程接錯(cuò),應(yīng)該接0~15V,實(shí)際接了0~3V;
(4)因?yàn)闊襞蓦娮桦S溫度的變化而變化,題中所求電阻值RL與燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值不相等,
燈泡在額定電壓3.8V下的電阻比2V下的電阻要大,而算額定功率時(shí)是用2V時(shí)的電阻,所以RL偏小,根據(jù)P0=導(dǎo)致額定功率偏大,
故答案為:(1)見上圖;(2)變大;亮;(3)0.2;2;電壓表量程接錯(cuò),應(yīng)該接0~15V,實(shí)際接了0~3V;
(4)大;燈泡電阻隨溫度的變化而變化,題中所求電阻值RL與燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值不相等.
2017年3月31日
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