辽宁省沈阳市2021年中考物理一模试题含解析
展开2021年辽宁省沈阳中考物理一模试卷
一、选择题(第1题~第6题为单选题,每题2分;第7题~第9题为多选题,每题3分,多选、错选不得分,漏选得1分。共计21分)。
1.下列物理量的估计,最接近实际的是( )
A.学生用的单人跳绳长度约为8dm
B.洗澡水的温度为80℃
C.手机正常通话时电流约为1A
D.一个苹果的质量约为200g
2.音乐会上小提琴演奏乐曲时,下列说法正确的是( )
A.演奏前,调节小提琴的琴弦松紧可改变声音的响度
B.演奏时,用力拉小提琴的同一琴弦可提高声音的音调
C.小提琴演奏的乐曲通过空气传入听众的耳朵
D.小提琴的音色和二胡的音色相同
3.如图所示,简易的太阳能净水器可以将污水净化并收集起来。在净水的过程中,以下说法正确的是( )
A.污水变成水蒸气的过程需要吸热,是升华现象
B.污水变成水蒸气的过程需要放热,是汽化现象
C.水蒸气变成小水滴的过程需要放热,是液化现象
D.水蒸气变成小水滴的过程需要放热,是凝华现象
4.如图,小明站在白云湖边看到小鱼在水中游动,同时发现一只“鸟”在水中飞翔,似乎在模仿水面上方另一只鸟的飞翔动作。以下说法正确的是( )
A.小明看到的鱼是光的反射形成的虚像
B.小明看到的鱼是光的折射形成的实像
C.水中的“鸟”到水面的距离小于空中的鸟到水面的距离
D.如果此时下雨,水面折皱,水中的“鸟”和鱼都“不见了”,但光的反射和折射规律不会改变,只是不能形成清晰的像
5.如图所示的滚摆实验中,关于滚摆的能量转化情况,下列说法正确的是( )
A.滚摆上升时动能转化为重力势能
B.滚摆下降时动能转化为重力势能
C.滚摆上升、下降交替运动过程中机械能不断增加
D.滚摆运动时,空气的内能转化为滚摆的机械能
6.同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A.甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B.乙图实验,当压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变
C.丙图实验,测出拉开吸盘时的拉力,可得出大气对吸盘的压力,再测出吸盘的面积,可估测大气压强的值
D.丁图实验,托里拆利实验测出大气压的大小,由此可判断此时水的沸点高于100℃
7.如图所示,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,此时在光屏中心已成烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时烛焰在光屏上的成像特点与投影仪成像特点相同
B.若蜡烛移至20cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像
C.若蜡烛移至45cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
D.在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜,将光屏左移可再次成清晰的像
8.如图为一种测量环境湿度的仪器和它的简化工作原理图。电源电压恒为6V,定值电阻R=10Ω,R0为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小,R0的阻值范围为10Ω~20Ω,电压表接入电路的量程为“0~3V”,电流表接入电路的量程为“0~0.6A”。闭合开关S,当环境的湿度增加时,在保证两表安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.R0两端的电压变小
B.电压表示数与电流表示数的比值变大
C.经过R0的最大电流为0.3A
D.电阻R消耗的最大功率为0.9W
9.在相同的溢水杯中分别盛满不同的液体,再放入两个完全相同的小球,如图所示。当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别是0.4N和0.5N,取g=10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.小球的质量是 50g
B.甲杯中小球受到的浮力小于 0.4N
C.甲杯中液体对杯底的压强等于乙杯内液体对容器底部的压强
D.甲杯内液体对杯底的压力小于乙杯内液体对杯底的压力
二、填空题(每空1分,共18分)
10.(2分)为了消防安全,楼房每层必须配备灭火器。用力压下手柄过程中,手柄相当于一个 杠杆;灭火器里的干粉能喷出是因为灭火器内的气压 外界大气压。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
11.(2分)“蒹葭苍苍,白露为霜。所谓伊人,在水一方。”这句诗出自中国第一部诗歌总集《诗经》.从物理学角度分析,诗中的“露”和“霜”分别是物态变化中的 现象和 现象。
12.(2分)如图所示,汽车前方的盲区是由于车身阻挡了驾驶员视线而形成的。盲区的形成是由于光的 ;汽车的倒车雷达是利用 (填“超声波”或“次声波”)来工作的。
13.(2分)如图所示,一个竖直悬挂在水中重18N的正方体,上表面受到水的压力为4N,下表面受到水的压力为10N,那么它受到水的浮力为 N,密度是 kg/m3。
14.(2分)我国自主研制的北斗卫星导航系统圆满完成组网。北斗卫星可利用太阳能电池板获得能量,太阳能属 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。卫星利用 (选填“电磁波”或“超声波”)与地面站通信。
15.(2分)某款空气净化器的静电除尘方法是:使空气中的尘埃带上电荷,尘埃就能被吸附到带电金属网上,则尘埃和金属网应该带 (选填“同种”或“异种”)电荷。为了方便移动这台净化器,在它的下面装上轮子,目的是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
16.(2分)在探究“让线圈转起来”的实验中,小明用永磁铁、一节干电池、线圈、金属支架组装了如图所示的装置,用绝缘胶带将支架固定在电池两端,将磁铁放在电池侧壁上,再将线圈一端的绝缘漆全部刮去,另一端的绝缘漆只刮去一半后,放在支架上,线圈即可持续转动,这个装置与 的工作原理相同(选填“电动机”或“发电机”),只改变电流的方向,线圈的转动方向 改变。(选填“会”或“不会”)
17.(2分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L上标有“6V 0.6W”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯泡L正常发光,电压表示数为6V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω;当滑片P移到阻值最大处时,灯泡L两端的实际电压为 。
18.(2分)如图所示,用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子飞出,而上面的棋子落下,这是因为上面的棋子具有 ;不计阻力,棋子下落过程中机械能 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
三、计算题(每题9分,共18分)
19.(9分)2018年5月13日,中国首艘国产航母001A型航空母舰离开大连港码头,开始海试。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)请问:
(1)航母001A设计排水量6.7×104t,那么它满载时受到的浮力是多少?
(2)海面下8m处的压强是多少?
(3)一位体重为600N的歼15舰载机飞行员,每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2,则他双脚站立时对甲板的压强是多少?
20.(9分)如图所示,灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化),定值电阻R1=28Ω,当开关S1、S2、S3全部闭合时,灯泡正常发光,电流表示数为0.75A.求:
(1)电源电压U;
(2)定值电阻R0的大小;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的功率。
四、实验作图题(每空一分,共22分)
21.(6分)如图甲是探究“冰熔化时温度变化规律”的实验装置,刚开始加入100g冰。
(1)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管,目的是 ;
(2)加热过程中某时刻温度计示数如图甲所示,该物质此时的温度为 ℃;
(3)实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态,并记录数据,作出温度随时间变化的规律图像,如图乙所示由图像可知:
①冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是 ;
②该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。该物质在 段(选填“AB”或“CD”)吸热能力更强。
22.(6分)在“探究平面镜成像的特点”实验中。
(1)实验室提供平面镜、茶色玻璃板和透明玻璃板,应选 作为实验器材,这样做的目的是为了便于 ;
(2)如图1,小丁把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系。其中能够达到实验目的是 ;
(3)在白天照镜子的时候,为了更清楚的看清楚自己的脸,应该 (填“镜子面对窗户”或“脸面对窗户”),这是因为 ;
(4)图2是小丁本人,小丁在平面镜中看到自己的像,是图3中的 (填序号)。
23.(5分)小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如甲,乙、丙所示.
(1)如图中是通过观察 来比较压力作用效果的.
(2)通过比较图甲和图乙,说明 ,压力的作用效果越明显.
(3)通过比较图 (请序号)说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,分析丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p’的大小关系为p p’(填“>”“<”或“=”)
(5)实验时,如果将小桌换成砖块,并将砖块延竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,小明发现他们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关,你认为他在探究过程中存在的问题是 .
24.(5分)学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接,要求:①滑片P向右移动时,电流表示数变小;②连线不能交叉;
(2)检查电路无误后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零,导致这一现象的原因可能是 ;
A.电压表短路
B.电压表断路
C.滑动变阻器短路
D.小灯泡断路
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了如图丙所示的I﹣U图像,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(4)若实验室滑动变阻器有两种规格,则小明选择的滑动变阻器规格应 。
A.30Ω 5A
B.10Ω 0.1A
(5)完成测量后小明认为还可以用上述器材探究“电流与电压关系”,小李认为用上述器材不能完成此探究,你认为小李判断的理由是 。
五、实验综合题(每空1分,共6分)
25.(6分)请阅读《温度计及其现代发展》并回答问题。
温度计及其现代发展
2020年初,一场新冠肺炎疫情蔓延全国,为了保障大家的安全,各大医院设置体温监测点,合理、安全分诊发热患者。各小区、路口、商场、车站都安排了体温监测,排查疑似病例。
真正把体温测量用于临床诊断的是德国医生冯德利希在1858年提出并实施的。当时水银温度计不能离开人体读数,因为温度计离开人体,一遇冷空气,指示的温度就降下来。英国医生阿尔伯特解决了这个难题:他在温度计的水银管里造一处狭道,体温计放在嘴里水银柱上升到实际体温刻度,取出后水银柱在狭道处断开,使狭道以上的部分始终保持体温示数。这样便诞生了医用体温计,如图1所示。
为什么会采用水银作为介质呢?主要原因是水银的内聚力大,不浸润玻璃,能在收缩时在缩口处断开,从而实现离开人体读数。同时,水银的密度大,比同体积的酒精或煤油的惯性大,保证它能在使用前被甩回到玻璃泡内。
随着电子技术的发展,20世纪70年代出现了电子体温计,如图2所示。现在的电子体温计通过液晶直接显示体温,有的可以精确到0.01℃。
温度的测量看起来简单,实际上在很多场合需要一些技巧。体温计只是一例。又如,炼铁时的温度高达1000℃以上,这时不能使用通常的温度计,因为玻璃会熔化。应该使用什么样的温度计呢?
1821年物理学家塞贝克将两种不同的金属导线连接在一起,构成一个电流回路,如图3所示。如果把其中的一个接触点B加热,另一个接触点A保持低温,环路里产生电流。两个接头的温度差越大,电流就越强。这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶。根据这个道理制造出了热电偶温度计,它能直接放入高温炉里测温,如图4所示。
辐射温度计也能测量上千摄氏度甚至上万摄氏度的高温。它通过光学方法测定物体的辐射,进而得知物体温度。新式“非接触红外线温度计”又叫“测温枪”,如图5所示,只要把“枪口”对准待测物体,“枪尾”的显示屏里就能用数字直接报告那个物体的温度。除了可以方便地测量体温,这种奇妙的“手枪”还可以测量从零下几十摄氏度到上千摄氏度范围内的温度呢!
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)如图1所示的常见医用体温计是根据 的规律制成的。
(2)医用体温计常用水银作为介质,主要原因之一是 。
A.水银的熔点低
B.水银的内聚力大
C.水银的毒性对人体不产生影响
(3)在熔化金属时,可以选用哪种温度计 。
A.水银体温计
B.酒精温度计
C.热电偶温度计
(4)如图6所示的探针式食品温度计,它的工作原理可能与 的工作原理相同。
A.水银体温计
B.热电偶温度计
C.测温枪
(5)测温枪是利用了人体辐射的 (“紫外线”或“红外线”)来测量体温的。
(6)常用水银体温计的横切面做成三角形,是利用了凸透镜成正立、 (填“放大”、“缩小”、“等大”)的虚像的原理。
2021年辽宁省沈阳十二中中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(第1题~第6题为单选题,每题2分;第7题~第9题为多选题,每题3分,多选、错选不得分,漏选得1分。共计21分)。
1.(2分)下列物理量的估计,最接近实际的是( )
A.学生用的单人跳绳长度约为8dm
B.洗澡水的温度为80℃
C.手机正常通话时电流约为1A
D.一个苹果的质量约为200g
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:
A、中学生的身高在160cm左右,跳绳的长度略大于此数值,在200cm=20dm左右。故A不符合实际;
B、人体正常体温在37℃左右,洗澡水的温度应该略高于体温,在40℃左右,不可能达到80℃.故B不符合实际;
C、手机工作电流很小,通话时的电流一般不超过0.1A.故C不符合实际;
D、三个苹果的质量约500g,一个苹果的质量接近200g。故D符合实际。
故选:D。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.(2分)音乐会上小提琴演奏乐曲时,下列说法正确的是( )
A.演奏前,调节小提琴的琴弦松紧可改变声音的响度
B.演奏时,用力拉小提琴的同一琴弦可提高声音的音调
C.小提琴演奏的乐曲通过空气传入听众的耳朵
D.小提琴的音色和二胡的音色相同
【分析】声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性;声音的传播需要介质。
【解答】解:
A、演奏前,调节小提琴的琴弦松紧可改变琴弦振动的频率,即改变声音的音调,故A错误;
B、演奏时,用力拉紧小提琴的同一琴弦,琴弦的振幅大,响度大,改变的是响度,故B错误;
C、声音的传播需要介质,小提琴演奏的乐曲通过空气传入听众的耳朵的,故C正确;
D、小提琴和二胡是不同的乐器,发出声音的音色不同,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了声音的特征,只要对三个特征(音调、响度、音色)有深刻的认识,将知识与生活有机的结合起来,即可轻松解答。
3.(2分)如图所示,简易的太阳能净水器可以将污水净化并收集起来。在净水的过程中,以下说法正确的是( )
A.污水变成水蒸气的过程需要吸热,是升华现象
B.污水变成水蒸气的过程需要放热,是汽化现象
C.水蒸气变成小水滴的过程需要放热,是液化现象
D.水蒸气变成小水滴的过程需要放热,是凝华现象
【分析】(1)物质从液态变成气态的过程称为汽化,汽化有蒸发和沸腾两种方式;
(2)物质从气态变成液态的过程称为液化。
【解答】解:
AB、污水杯中的水分首先从液态变成气态的水蒸气,发生汽化现象,汽化需要吸热。故AB错误;
CD、汽化后的水蒸气遇到塑料瓶做的外罩,凝结成液态的小水珠,发生液化现象,小水珠越积越多,最后落下来,被收集到洁净水收集杯中。液化需要放热。故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查汽化和液化在日常生活中的应用,体现了物理知识和生活实际的联系,充分体现了物理来源于生活,又服务于社会的理念。
4.(2分)如图,小明站在白云湖边看到小鱼在水中游动,同时发现一只“鸟”在水中飞翔,似乎在模仿水面上方另一只鸟的飞翔动作。以下说法正确的是( )
A.小明看到的鱼是光的反射形成的虚像
B.小明看到的鱼是光的折射形成的实像
C.水中的“鸟”到水面的距离小于空中的鸟到水面的距离
D.如果此时下雨,水面折皱,水中的“鸟”和鱼都“不见了”,但光的反射和折射规律不会改变,只是不能形成清晰的像
【分析】①要解决此题,需要掌握平面镜成的像是与物体等大的虚像,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。我们看到水中的物体,其实看到的是物体的虚像,是由光的折射形成的。
③光的反射分为漫反射和镜面反射两类,镜面反射和漫反射的相同点就是都遵循反射定律。
【解答】解:(1)因为鱼儿是在水中的实际物体,是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛,我们看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的,故AB错误;
(2)水面相当于平面镜,因为平面镜所成的像是正立、等大的虚像,物体和像关于平面镜对称,物体动,像随之动,所以水中的“鸟”到水面的距离等于空中的鸟到水面的距离。故C错误;
(3)如果此时下雨,水面折皱,将发生漫反射,漫反射的光线射向各个方向,反射光线没有射向人的眼睛,所以水中的“鸟”和鱼都“不见了”,但光的反射和折射规律不会改变,只是不能形成清晰的像,故D正确。
故选:D。
【点评】解答此题的关键是熟练掌握光的折射规律和平面镜所成的像是虚像,物体和像关于平面镜对称的特点。此题难度不大,属于基础题。
5.(2分)如图所示的滚摆实验中,关于滚摆的能量转化情况,下列说法正确的是( )
A.滚摆上升时动能转化为重力势能
B.滚摆下降时动能转化为重力势能
C.滚摆上升、下降交替运动过程中机械能不断增加
D.滚摆运动时,空气的内能转化为滚摆的机械能
【分析】动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大、速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大、高度越高,重力势能越大;
由于空气阻力,滚摆的机械能将逐渐减小,并将机械能转化为内能。
【解答】解:A、滚摆上升时,越滚越慢,质量不变、速度减小,动能减小;质量不变、高度增大,重力势能增大,故动能转化为重力势能;故A正确;
B、滚摆下降时,越滚越快,质量不变、速度增大,动能增大;质量不变、高度减小,重力势能减小,故重力势能转化为动能;故B错误;
C、由于空气作用的缘故,机械能转化为内能,机械能会减小,滚摆上升、下降地交替运动一段时间后,将静止不动;故C错误;
D、滚摆运动时,与空气摩擦,将机械能转化为内能。故D错误。
故选:A。
【点评】掌握动能、重力势能大小的影响因素,重力势能、动能是可以相互转化的。
6.(2分)同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A.甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B.乙图实验,当压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变
C.丙图实验,测出拉开吸盘时的拉力,可得出大气对吸盘的压力,再测出吸盘的面积,可估测大气压强的值
D.丁图实验,托里拆利实验测出大气压的大小,由此可判断此时水的沸点高于100℃
【分析】(1)压力的作用效果与压力和受力面积的大小有关,压力越大、受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(2)液体内部的压强随深度的增加而增大;
(3)知道压力和受力面积,利用p=求压强;
(4)实验时,管内外水银面的高度差就是当时的气压,液体的沸点随气压的减小而降低。
【解答】解:
A、甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,对海绵的压力越小,受力面积不变,对海绵的作用效果越不明显,故A错误;
B、乙图实验,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,液体内部的压强增大,金属盒受到的压强增大,U形管两边液面高度差变大,故B错误;
C、丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力F和吸盘的面积S,大气压强p=,故C正确;
D、托里拆利实验中,管内外水银面高度差即为当时的大气压强,本题中20cm真空高度和10cm玻璃管浸入水槽中的深度为干扰条件,故大气压为75cm水银柱高;
1标准大气压是76cm水银柱高,说明此时的气压低于1标准大气压。
液体的沸点随气压的减小而降低,水在1标准大气压下的沸点是100℃,所以此时的沸点要低于100℃,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对压力作用效果的影响因素、液体内部压强特点、大气压的应用等,是力学综合题,知识点多、但难度不大。
7.(3分)如图所示,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,此时在光屏中心已成烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时烛焰在光屏上的成像特点与投影仪成像特点相同
B.若蜡烛移至20cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像
C.若蜡烛移至45cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
D.在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜,将光屏左移可再次成清晰的像
【分析】A、当u>2f、f<v<2f时,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
B、想使蜡烛在光屏上所成像变大,应减小物距,增大像距;
C、当u<f时,成正立,放大的虚像;
D、近视镜是发散透镜,对光线由发散作用。
【解答】解:A、由图可知,物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机,故A错误;
B、蜡烛移至20cm刻度线处,当u>2f、f<v<2f时,成倒立、缩小的实像,物距变大,并将光屏向左移动,像距变小,像变小。故B正确;
C、若蜡烛移至45cm刻度线处,u<f时,成正立,放大的虚像,光屏上没用像,故C错误;
D、在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜,近视镜是发散透镜,对光线由发散作用,成的像要远离凸透镜,故将光屏右移可再次成清晰的像,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律及特点的应用,理解凸透镜成像的规律是关键。
8.(3分)如图为一种测量环境湿度的仪器和它的简化工作原理图。电源电压恒为6V,定值电阻R=10Ω,R0为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小,R0的阻值范围为10Ω~20Ω,电压表接入电路的量程为“0~3V”,电流表接入电路的量程为“0~0.6A”。闭合开关S,当环境的湿度增加时,在保证两表安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.R0两端的电压变小
B.电压表示数与电流表示数的比值变大
C.经过R0的最大电流为0.3A
D.电阻R消耗的最大功率为0.9W
【分析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当环境的湿度增加时,R0随环境湿度的增加而减少,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压变化,由欧姆定律结合R的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化;
(2)当R0=10Ω时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大即经过R0的电流最大,根据电阻的串联和欧姆定律求出最大电流,根据P=I2R求出R消耗的电功率。
【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、当环境的湿度增加时,因R0随环境湿度的增加而减小,根据串联电路分压特点,R0两端电压U0会变小,故A正确;
B、由图可知,电压表测R两端电压,电流表测R电流,由R=可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值,则电压表示数与电流表示数的比值不变,故B错误;
C、当R0=10Ω时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,即经过R0的电流最大,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
电路中的最大电流:I大===0.3A,故C正确;
D、根据P=UI=I2R可知,当R不变时,电流越大,电阻消耗的功率越大;R消耗的最大电功率:PR大=(I大)2R=(0.3A)2×10Ω=0.9W,故D正确。
故选:ACD。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用以及电路的动态分析,要注意电路中最大电流和最小电流的判断。
9.(3分)在相同的溢水杯中分别盛满不同的液体,再放入两个完全相同的小球,如图所示。当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别是0.4N和0.5N,取g=10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.小球的质量是 50g
B.甲杯中小球受到的浮力小于 0.4N
C.甲杯中液体对杯底的压强等于乙杯内液体对容器底部的压强
D.甲杯内液体对杯底的压力小于乙杯内液体对杯底的压力
【分析】(1)利用阿基米德原理求出小球在乙杯中受到的浮力,利用漂浮条件可求小球的重力,再利用G=mg求其质量;
(2)利用阿基米德原理求出小球在甲杯中受到的浮力;
(3)根据漂浮和下沉时液体密度和球的密度关系,找出两种液体的密度关系;根据p=ρgh可知杯内液体对杯底压强的关系;
(4)由于溢水杯相同,底面积相同,再利用F=ps得出压力大小关系。
【解答】解:
A、乙杯中小球受到的浮力F乙浮=G排乙=0.5N,
因为乙球漂浮,
所以G球=F乙=0.5N,
球的质量m球===0.05kg=50g,故A正确;
B、甲杯中小球受到的浮力F甲浮=G排甲=0.4N,故B错;
C、因为乙球漂浮,所以乙杯内液体的密度ρ乙>ρ球,
因为甲球下沉,沉入水底,所以甲杯内液体的密度ρ甲<ρ球,
两种液体的密度:
ρ乙>ρ甲;
又因为两容器液面等高,p=ρgh,
所以两种液体对容器底压强:p乙>p甲,即甲杯中液体对杯底的压强小于乙杯内液体对容器底部的压强,故C错;
D、因为溢水杯相同,底面积相同,F=ps,
所以两种液体对容器底压力:F乙>F甲,即甲杯中液体对杯底的压力小于乙杯内液体对容器底部的压力,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和液体压强公式的应用,关键是理解和运用漂浮条件、下沉条件(密度关系)得出两液体的密度关系。
二、填空题(每空1分,共18分)
10.(2分)为了消防安全,楼房每层必须配备灭火器。用力压下手柄过程中,手柄相当于一个 省力 杠杆;灭火器里的干粉能喷出是因为灭火器内的气压 大于 外界大气压。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【分析】(1)杠杆分类:动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆;动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆;
(2)根据内外气压的大小分析。
【解答】解:
(1)用力压下手柄过程中,手柄的动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;
(2)灭火器在使用的过程中,里面的气压大于外界的气压,干粉在压强差的作用下被喷出。
故答案为:省力;大于。
【点评】本题利用考查了学生对杠杆分类方法、大气压强的了解与掌握,利用所学知识解释了有关灭火器的几个问题,体现了学以致用,有意义!
11.(2分)“蒹葭苍苍,白露为霜。所谓伊人,在水一方。”这句诗出自中国第一部诗歌总集《诗经》.从物理学角度分析,诗中的“露”和“霜”分别是物态变化中的 液化 现象和 凝华 现象。
【分析】物体由气态直接变为固态的现象叫凝华;物体由气态变为液态的现象叫液化;
根据我们对于凝华和液化的了解来作答。
【解答】解:露是液体,是由空气中的水蒸气遇冷形成的,气态变为液态的现象叫液化;
霜是固体,是由空气中的水蒸气遇冷形成的,气态变为固态的现象叫凝华。
故答案为:液化; 凝华。
【点评】此题考查我们对于液化和凝华的理解,物态变化知识是中考必考的知识点,需要掌握。
12.(2分)如图所示,汽车前方的盲区是由于车身阻挡了驾驶员视线而形成的。盲区的形成是由于光的 直线传播 ;汽车的倒车雷达是利用 超声波 (填“超声波”或“次声波”)来工作的。
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播;
(2)现代汽车广泛利用了倒车雷达,它在工作时会发出超声波,这些声波遇到障碍物时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定障碍物的位置。
【解答】解:
(1)光在同种均匀介质中沿直线传播;故盲区的形成是光由于车前框的遮挡进入不了驾驶员的眼睛;
(2)倒车雷达利用反射的超声波来区分障碍物的距离,是利用了超声波传递信息。
故答案为:直线传播;超声波。
【点评】此题考查了光的直线传播,以及超声波的利用,是识记性题目。
13.(2分)如图所示,一个竖直悬挂在水中重18N的正方体,上表面受到水的压力为4N,下表面受到水的压力为10N,那么它受到水的浮力为 6 N,密度是 3×103 kg/m3。
【分析】(1)利用浮力产生的实质F浮=F下表面﹣F上表面求正方体受到水的浮力;
(2)求出了正方体受到的浮力,知道水的密度,利用阿基米德原理求排开水的体积(正方体的体积);利用m=求正方体的质量,最后利用ρ=计算其密度。
【解答】解:
(1)正方体受到水的浮力:
F浮=F下表面﹣F上表面=10N﹣4N=6N;
(2)由F浮=ρ水V排g得正方体的体积:
V=V排===6×10﹣4m3;
正方体的质量:
m===1.8kg,
正方体的密度:
ρ===3×103kg/m3。
故答案为:6;3×103。
【点评】本题考查了密度公式、阿基米德原理和称重法测浮力的应用,计算时注意物体浸没时排开液体的体积与自身的体积相等。
14.(2分)我国自主研制的北斗卫星导航系统圆满完成组网。北斗卫星可利用太阳能电池板获得能量,太阳能属 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。卫星利用 电磁波 (选填“电磁波”或“超声波”)与地面站通信。
【分析】(1)能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源,不能从自然界源源不断获得的能源是不可再生能源;
(2)卫星通信利用电磁波传递信息的。
【解答】解:
太阳能可从自然界不断获得,属可再生能源;
我国使用的“北斗”卫星移动通信是利用电磁波传递信息的。
故答案为:可再生;电磁波。
【点评】本题考查了能源的分类和电磁波的应用,难度不大,熟练掌握相关的基础知识是正确解题的关键。
15.(2分)某款空气净化器的静电除尘方法是:使空气中的尘埃带上电荷,尘埃就能被吸附到带电金属网上,则尘埃和金属网应该带 异种 (选填“同种”或“异种”)电荷。为了方便移动这台净化器,在它的下面装上轮子,目的是为了 减小 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(2)在压力一定的情况下,增大触面的粗糙程度,可以增大摩擦力;减小接触面的粗糙程度,可以减小摩擦力;把滑动变为滚动可以减小摩擦。
【解答】解:(1)使空气中的尘埃带上电荷,尘埃就能被吸附到带电金属网上,则尘埃和金属网应该带异种电荷,相互吸引;
(2)为了方便移动这台净化器,在它的下面装上轮子,把滚动变为滑动,减小摩擦力。
故答案为:异种;减小。
【点评】本题考查电荷之间的相互作用及摩擦力的大小,难度不大。
16.(2分)在探究“让线圈转起来”的实验中,小明用永磁铁、一节干电池、线圈、金属支架组装了如图所示的装置,用绝缘胶带将支架固定在电池两端,将磁铁放在电池侧壁上,再将线圈一端的绝缘漆全部刮去,另一端的绝缘漆只刮去一半后,放在支架上,线圈即可持续转动,这个装置与 电动机 的工作原理相同(选填“电动机”或“发电机”),只改变电流的方向,线圈的转动方向 会 改变。(选填“会”或“不会”)
【分析】(1)据该装置工作时的能量转化分析即可判断;
(2)通电导体在磁场中受力的作用,所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
【解答】解:
线圈通电后可持续转动,说明通电导体在磁场中受力的作用,线圈转动过程中,消耗电能,产生机械能和内能,与电动机的原理相同;通电导体在磁场中受力的作用,所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,故只改变电流的方向或磁场的方向,线圈的转动方向会发生改变。
故答案为:电动机;会。
【点评】此题考查了电动机的原理、通电导线在磁场中受力的作用的方向的判断等知识点,是一道基础题。
17.(2分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L上标有“6V 0.6W”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯泡L正常发光,电压表示数为6V,滑动变阻器的最大阻值为 120 Ω;当滑片P移到阻值最大处时,灯泡L两端的实际电压为 4V 。
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;根据P=UI=的变形公式算出小灯泡的电阻;
(1)当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯L正常发光,其两端的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点算出电源电压;再通过欧姆定律计算出此时电路中的电流和滑动变阻器的电阻,即可计算出滑动变阻器的最大电阻。
(2)当滑片P移到阻值最大处时,此时电路中的总电阻,再根据欧姆定律计算出电路中的电流,再根据欧姆定律变形公式计算出灯泡L两端的实际电压。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
根据P=UI=知小灯泡的电阻为:
RL===60Ω;
(1)当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯L正常发光,其两端的电压UL=6V,滑动变阻器两端的电压为6V,
根据串联电路电压的规律知电源电压为:
U=UL+UV=6V+6V=12V;
此时电路中的电流为:I===0.1A,所以此时滑动变阻器的电阻为:R===60Ω,
所以滑动变阻器的最大阻值为:R=120Ω。
(2)当滑片P移到阻值最大处时,此时电路中的总电阻R总=RL+R=60Ω+120Ω=180Ω,
此时电路中的电流为:I'===A,
此时灯泡的实际电压为:U实=I'RL=A×60Ω=4V。
故答案为:120;4V。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
18.(2分)如图所示,用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子飞出,而上面的棋子落下,这是因为上面的棋子具有 惯性 ;不计阻力,棋子下落过程中机械能 不变 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【分析】(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质称为惯性;
(2)当物体没有对外做功,并且没有外物对其做功时,该物体的机械能不变。
【解答】解:用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子飞出,而上面的棋子落下,这是因为上面的棋子具有惯性,在重力的作用下落下;
棋子在下落过程中,质量不变,速度变快,故动能变大,同时高度减小,故重力势能变小,故将重力势能转化为动能,没有对外做功,但是机械能不变。
故答案为:惯性;不变。
【点评】该题考查了惯性的应用、动能和势能的转化,是一道综合题。
三、计算题(每题9分,共18分)
19.(9分)2018年5月13日,中国首艘国产航母001A型航空母舰离开大连港码头,开始海试。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)请问:
(1)航母001A设计排水量6.7×104t,那么它满载时受到的浮力是多少?
(2)海面下8m处的压强是多少?
(3)一位体重为600N的歼15舰载机飞行员,每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2,则他双脚站立时对甲板的压强是多少?
【分析】(1)物体所受浮力大小等于它排开液体所受重力;
(2)根据液体压强公式p=ρgh计算;
(3)根据p=计算;
【解答】解:
(1)根据阿基米德原理可得,该航母满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=6.7×104×103kg×10N/kg=6.7×108N;
(2)海面下8m处的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa;
(3)飞行员每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2,
所以飞行员双脚站立的受力面积:S=2×200×10﹣4m2=4×10﹣2m2,
飞行员站立在水平甲板上,对甲板的压力F=G,
站立时对甲板的压强:p====1.5×104Pa;
答:(1)满载时受到的浮力是6.7×108N;
(2)海面下8m处的压强是8×104Pa;
(3)双脚站立时对甲板的压强是1.5×104Pa。
【点评】本题考查浮力和压强的知识,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
20.(9分)如图所示,灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化),定值电阻R1=28Ω,当开关S1、S2、S3全部闭合时,灯泡正常发光,电流表示数为0.75A.求:
(1)电源电压U;
(2)定值电阻R0的大小;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的功率。
【分析】(1)当开关S1、S2、S3均闭合时,R1短路,灯L与R0并联,小灯泡恰好正常发光,由此可求得电源电压;
(2)根据欧姆定律可求得通过小灯泡的电流,再根据并联电路的电流规律可求得通过R0的电流,然后根据欧姆定律可求得电阻R0的值;
(3)当开关S1闭合,S2和S3断开时,灯L与R1串联,根据小灯泡L标有“6V3W”字样求得小灯泡的电阻,然后可求得电路中的总电阻,然后利用P=可求得电路消耗的功率。
【解答】解:(1)当开关S1、S2、S3均闭合时,R1短路,灯L与R0并联,电流表测干路电流,
因为灯L正常发光,则有:U源=UL=U0=6V;
(2)由P=UI得,通过小灯泡电流:
IL===0.5A;
根据并联电路电流的规律知,通过R0电流为:
I0=I﹣IL=0.75A﹣0.5A=0.25A,
由I=可得,定值电阻R0的阻值:
R0===24Ω;
(3)当开关S1闭合,S2和S3断开时,灯L与R1串联,
由I=可得,小灯泡电阻:
RL===12Ω;
电路总电阻:
R总=RL+R1=12Ω+28Ω=40Ω,
电路消耗的功率:
P===0.9W。
答:(1)电源电压为6V;
(2)定值电阻R0的值为24Ω;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的功率是0.9W。
【点评】此题涉及到并联电路的电流规律,欧姆定律公式及其变形的应用,串联电路的电流特点,电功的计算等多个知识点,是一道综合性较强的题目。
四、实验作图题(每空一分,共22分)
21.(6分)如图甲是探究“冰熔化时温度变化规律”的实验装置,刚开始加入100g冰。
(1)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管,目的是 使物质均匀受热,增加熔化时间,便于观察记录实验现象 ;
(2)加热过程中某时刻温度计示数如图甲所示,该物质此时的温度为 ﹣4 ℃;
(3)实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态,并记录数据,作出温度随时间变化的规律图像,如图乙所示由图像可知:
①冰属于 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是 在熔化过程中不断吸热,温度保持不变 ;
②该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 2 倍(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。该物质在 CD 段(选填“AB”或“CD”)吸热能力更强。
【分析】(1)直接用酒精灯给物质进行加热,会使物质受热不均匀,且发生过程太快,不容易观察现象;
(2)根据温度计的分度值读数,温度在0℃以下,分度值为2℃;
(3)晶体在熔化过程中不断吸热,温度保持不变且处于固液共存态;
(4)吸收热量的多少与加热时间成正比,根据Q=cm△t可判断比热容的比值。
【解答】解:
(1)直接用酒精灯给物质进行加热,会使物质受热不均匀,因此,通常采用水浴加热法,可以使物质受热均匀,且更容易观察到现象;
(2)由图乙可知,温度在0℃以下,分度值为2℃,故示数为﹣4℃;
(3)从图丙可知该物质在熔化过程中不断吸热,温度保持不变,所以该物质为晶体;
(4)根据图像可知,该物质在AB段温度升高3℃,加热时间为2min;在CD段温度升高3℃,加热时间为4min;
因吸收热量的多少与加热时间成正比,且CD段的加热时间是AB段的2倍,所以CD段吸收的热量是AB段吸收热量的2倍,
根据公式Q=cm△t可知,在质量、升高温度相同时,比热容之比等于吸收的热量之比,即该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍,比热容大的吸热本领强,所以该物质在CD段吸热能力强。
故答案为:(1)使物质均匀受热,增加熔化时间,便于观察记录实验现象;(2)﹣4;(3)晶体;在熔化过程中不断吸热,温度保持不变;(4)2;CD。
【点评】像这类实验题主要考查这样几个方面:①实验数据的分析,判断晶体还是非晶体,绘制温度﹣﹣时间图像,找出熔点或凝固点;
②判断某个时间段物质所处的状态,熔化前固态,熔化过程中固液共存,熔化后液态;
③实验中需改进的地方,一般常考缩短加热时间的方法,也是从烧杯加盖、火焰、水量方面考虑。
22.(6分)在“探究平面镜成像的特点”实验中。
(1)实验室提供平面镜、茶色玻璃板和透明玻璃板,应选 茶色玻璃板 作为实验器材,这样做的目的是为了便于 确定像的位置 ;
(2)如图1,小丁把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系。其中能够达到实验目的是 A ;
(3)在白天照镜子的时候,为了更清楚的看清楚自己的脸,应该 脸面对窗户 (填“镜子面对窗户”或“脸面对窗户”),这是因为 使自己的脸更亮一些,脸射向平面镜的光线更多,进入眼睛的光线更多,像更清晰 ;
(4)图2是小丁本人,小丁在平面镜中看到自己的像,是图3中的 C (填序号)。
【分析】(1)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
茶色玻璃比较暗,使茶色玻璃板后面的环境对实验的影响比较小,成像更清晰;
(2)根据四个模型的结构和研究目的“研究像与物左右位置的关系”可做出选择;
(3)平面镜成像时,要使像成的更清晰,物体要比较明亮;
(4)平面镜所成的像与物体关于镜面对称,即左右颠倒。
【解答】解:(1)透明玻璃板比较透明,透过的光多,反射的光少,蜡烛成像不够清晰;
茶色玻璃比较暗,透过的光少,反射的光多,蜡烛成像更清晰。所以应选茶色玻璃板,这样做的目的是为了便于确定像的位置;
(2)由图可知,四个模型分别为A、T、C、V,从模型上看,只有C左右不同,而A、T、V,左右相同,所以当小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用模型A、T、V不能达到实验目的,只有C左右不同,所以能够达到实验目的,所以选A;
(3)要想使自己脸成像更清晰,要使自己的脸更亮一些,脸射向平面镜的光线更多,进入眼睛的光线更多,像更清晰,所以要面对窗户;
(4)平面镜所成的像与物体关于镜面对称,即左右颠倒,如图所示:
故选:C。
故答案为:(1)茶色玻璃板;确定像的位置;(2)A;(3)脸面对窗户;使自己的脸更亮一些,脸射向平面镜的光线更多,进入眼睛的光线更多,像更清晰;(4)C。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及操作相关问题,这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
23.(5分)小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如甲,乙、丙所示.
(1)如图中是通过观察 海绵的凹陷程度 来比较压力作用效果的.
(2)通过比较图甲和图乙,说明 受力面积一定时,压力越大 ,压力的作用效果越明显.
(3)通过比较图 乙、丙 (请序号)说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,分析丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p’的大小关系为p = p’(填“>”“<”或“=”)
(5)实验时,如果将小桌换成砖块,并将砖块延竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,小明发现他们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关,你认为他在探究过程中存在的问题是 没有控制压力相同 .
【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)(3)(5)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,
探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变.据此分析回答;
(4)根据p=分析.
【解答】解:
(1)根据转换法,图中是通过观察来海绵的凹陷程度比较压力作用效果的;
(2)通过比较图甲和图乙知,受力面积相同,乙中压力大,作用效果明显,说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变,故通过比较图乙、丙说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,根据p=,因压力和受力面积相同,故海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p=p′;
(5)研究压力的作用效果与受力的关系要控制压力相同,并将砖块延竖直方向切成大小不同的两块,则压力不同,即没有控制压力相同.
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)受力面积一定时,压力越大;(3)乙、丙;(4)=;(5)没有控制压力相同.
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查.
24.(5分)学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接,要求:①滑片P向右移动时,电流表示数变小;②连线不能交叉;
(2)检查电路无误后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零,导致这一现象的原因可能是 D ;
A.电压表短路
B.电压表断路
C.滑动变阻器短路
D.小灯泡断路
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了如图丙所示的I﹣U图像,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为 12.5 Ω。
(4)若实验室滑动变阻器有两种规格,则小明选择的滑动变阻器规格应 A 。
A.30Ω 5A
B.10Ω 0.1A
(5)完成测量后小明认为还可以用上述器材探究“电流与电压关系”,小李认为用上述器材不能完成此探究,你认为小李判断的理由是 探究电流与电压的关系,要控制电阻大小不变,而灯的电阻随温度的变化而变化 。
【分析】(1)滑片P向右移动时,电流表示数变小,说明电路电阻变大;
(2)闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零,说明与电压表并联的用电器断路;
(3)在丙图中读出电压2.5V所对应的电流值为0.2A,根据欧姆定律计算灯泡正常时的电阻;
(4)在丙图中读出电压2.5V所对应的电流值为0.2A,可以根据小灯泡正常发光时的电路中的电流选择滑动变阻器;
(5)探究电流与电压的关系,要控制电阻大小不变,据此分析。
【解答】解:(1)滑片P向右移动时,电流表示数变小,说明电路电阻变大,滑动变阻器一上一下串联在电路中,所以滑动变阻器的下接线柱A与灯泡的右接线柱相连,如下图所示:
(2)闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零,说明与电压表并联的用电器断路即灯泡断路,即小灯泡断路,故选D;
(3)在丙图中读出电压2.5V所对应的电流值为0.2A,根据欧姆定律计算灯泡正常时的电阻,R===12.5Ω;
(4)由于小灯泡正常发光时的电流为0.2A,所以规格10Ω 0.1A的滑动变阻器不符合,故应选A;
(5)探究电流与电压的关系,要控制电阻大小不变,而灯的电阻随温度的变化而变化,故不能完成探究。
故答案为:(1)如上所示;(2)D; (3)12.5;(4)A;(5)探究电流与电压的关系,要控制电阻大小不变,而灯的电阻随温度的变化而变化。
【点评】本题用伏安法测量小灯泡的电阻,考查电路连接、故障分析、操作过程、电阻计算、对器材的要求和影响电阻大小的因素及控制变量法的运用。
五、实验综合题(每空1分,共6分)
25.(6分)请阅读《温度计及其现代发展》并回答问题。
温度计及其现代发展
2020年初,一场新冠肺炎疫情蔓延全国,为了保障大家的安全,各大医院设置体温监测点,合理、安全分诊发热患者。各小区、路口、商场、车站都安排了体温监测,排查疑似病例。
真正把体温测量用于临床诊断的是德国医生冯德利希在1858年提出并实施的。当时水银温度计不能离开人体读数,因为温度计离开人体,一遇冷空气,指示的温度就降下来。英国医生阿尔伯特解决了这个难题:他在温度计的水银管里造一处狭道,体温计放在嘴里水银柱上升到实际体温刻度,取出后水银柱在狭道处断开,使狭道以上的部分始终保持体温示数。这样便诞生了医用体温计,如图1所示。
为什么会采用水银作为介质呢?主要原因是水银的内聚力大,不浸润玻璃,能在收缩时在缩口处断开,从而实现离开人体读数。同时,水银的密度大,比同体积的酒精或煤油的惯性大,保证它能在使用前被甩回到玻璃泡内。
随着电子技术的发展,20世纪70年代出现了电子体温计,如图2所示。现在的电子体温计通过液晶直接显示体温,有的可以精确到0.01℃。
温度的测量看起来简单,实际上在很多场合需要一些技巧。体温计只是一例。又如,炼铁时的温度高达1000℃以上,这时不能使用通常的温度计,因为玻璃会熔化。应该使用什么样的温度计呢?
1821年物理学家塞贝克将两种不同的金属导线连接在一起,构成一个电流回路,如图3所示。如果把其中的一个接触点B加热,另一个接触点A保持低温,环路里产生电流。两个接头的温度差越大,电流就越强。这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶。根据这个道理制造出了热电偶温度计,它能直接放入高温炉里测温,如图4所示。
辐射温度计也能测量上千摄氏度甚至上万摄氏度的高温。它通过光学方法测定物体的辐射,进而得知物体温度。新式“非接触红外线温度计”又叫“测温枪”,如图5所示,只要把“枪口”对准待测物体,“枪尾”的显示屏里就能用数字直接报告那个物体的温度。除了可以方便地测量体温,这种奇妙的“手枪”还可以测量从零下几十摄氏度到上千摄氏度范围内的温度呢!
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)如图1所示的常见医用体温计是根据 液体的热胀冷缩 的规律制成的。
(2)医用体温计常用水银作为介质,主要原因之一是 。
A.水银的熔点低
B.水银的内聚力大
C.水银的毒性对人体不产生影响
(3)在熔化金属时,可以选用哪种温度计 C 。
A.水银体温计
B.酒精温度计
C.热电偶温度计
(4)如图6所示的探针式食品温度计,它的工作原理可能与 的工作原理相同。
A.水银体温计
B.热电偶温度计
C.测温枪
(5)测温枪是利用了人体辐射的 红外线 (“紫外线”或“红外线”)来测量体温的。
(6)常用水银体温计的横切面做成三角形,是利用了凸透镜成正立、 放大 (填“放大”、“缩小”、“等大”)的虚像的原理。
【分析】(1)液体温度计的原理是液体的热胀冷缩,不同的温度计的量程有限,实际使用时应选择在量程范围内的温度计;
(2)一切物体都会辐射红外线;
(3)凸透镜用作放大镜时,成正立、放大的虚像。
【解答】解:(1)最常见的水银温度计的工作原理是利用水银的热涨冷缩制成的。因为水银的膨胀系数比较大,变化较明显,适合测量较高的温度,测量范围约为15度至300度,酒精温度计适合测量低温,测量范围约为﹣78度至110度;
(2)由文章内容“为什么会采用水银作为介质呢?主要原因是水银的内聚力大,不浸润玻璃,能在收缩时在缩口处断开,从而实现离开人体读数”可知,医用体温计常用水银作为介质,主要原因之一是水银的内聚力大;
(3)由文章内容“炼铁时的温度高达1000℃以上”,“根据这个道理制造出了热电偶温度计,它能直接放入高温炉里测温”可知,融化金属时,选择热电偶温度计;
(4)水银温度计利用液体的热胀冷缩原理,热电偶温度计属于接触式加热方式,测温枪属于非接触式温度计;由此可知,探针式食品温度计的原理与热电偶温度计原理一样;
(5)由文章“新式‘非接触红外线温度计‘又叫‘测温枪‘”,以及一切物体都会发出红外线可知,测温枪利用人体辐射的红外线测量体温;
(6)凸透镜用作放大镜时,成正立、放大的虚像。
故答案为:(1)液体的热胀冷缩;(2)B;(3)C;(4)B;(5)红外线;(6)放大。
【点评】本题主要考查了温度计的原理、电磁波谱和凸透镜成像原理。
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