2022年广西河池市凤山县中考物理模拟试卷(二)
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一、单项选择题(每小题3分,共36分。每小题只有一个选项是正确的。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1.(3分)下列数据中最接近实际的是( )
A.我国1元硬币的直径约为2.5mm
B.中学生正常步行的速度约为1.1m/s
C.八年级物理书的重力约为0.2N
D.人心脏跳动一次约5s
2.(3分)下列光现象中,由于光的直线传播形成的是( )
A.水中倒影 B.海市蜃楼
C.筷子变弯 D.手影
3.(3分)下列各物理量中能反映物质特性的是( )
A.比热容 B.内能 C.热量 D.温度
4.(3分)如图,分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开,这说明力的作用效果与下列哪个因素有关( )
A.力的作用点 B.力的大小 C.力的方向 D.力的单位
5.(3分)“秋荷一滴流,清夜坠玄天。将来玉盘上,不定始知圆”。诗中露的形成属于( )
A.凝固 B.升华 C.液化 D.凝华
6.(3分)静止在桌面上的物体,下列分析正确的是( )
A.物体受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
B.物体受到的重力与它对桌面的压力是一对平衡力
C.物体对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对平衡力
D.物体受到的重力与它对桌面的压力是一对相互作用力
7.(3分)匀速直线运动的甲、乙两物体,它们通过的路程之比为3:1,所用时间之比是2:3,则它们的速度之比是( )
A.1:2 B.2:1 C.9:2 D.2:9
8.(3分)甲灯标有“36V60W”,乙灯标有“100V60W”,它们如在各自的额定电压下工作,则发光的情况是( )
A.甲灯亮 B.乙灯亮 C.一样亮 D.不知道
9.(3分)如图所示电路,电源两端的电压保持不变,开关S1闭合,当开关S2由闭合到断开时,判断电流表、电压表示数的变化,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小 B.电流表的示数变大
C.电压表的示数变小 D.电压表的示数变大
10.(3分)如图,密封的圆台形容器装满了水,从甲图变为如乙图放置,则水对容器底的作用情况是( )
A.压强减小,压力不变 B.压强不变,压力增大
C.压强减小,压力减小 D.压强不变,压力减小
11.(3分)如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升1m。已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中( )
A.绳子自由端被拉下3m
B.有用功是800J
C.拉力F的功率是80W
D.滑轮组的机械效率是53.3%
12.(3分)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(每空1分,共16分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程)
13.(2分)如图所示,木块长度的测量值是 cm,该刻度尺的分度值是 mm。
14.(2分)目前,购物支付已进入“刷脸”时代,如图所示,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描,确认相关信息后,即可迅速完成交易。摄像头相当于一个 镜,当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮人脸,人脸通过摄像头成一个 的实像。
15.(2分)用0℃的冰来冷却物体比用相同质量0℃的水冷却物体效果好。这是因为冰 过程中要 热量。
16.(2分)某瓶煤油倒去一半后,瓶内剩余煤油的质量将 ,某瓶氧气,给人供氧用去了一半,则瓶内剩余氧气的密度 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
17.(2分)“长征三号丙”运载火箭用液氢做燃料是因为氢气具有较大的 ;火箭发射塔使用水做冷却介质是因为水的 较大。
18.(2分)剪刀、斧头要磨得锋利是通过 受力面积来增大压强。书包带宽些好,因为这样肩膀受到的压强 。(选填“增大”或“减小”)
19.(2分)小明探究怎样使物体上浮或下沉,用手将质量为150g、体积为1.6×10﹣4m3的苹果浸没在水中,苹果受到的浮力为 N;松手后,待苹果最终静止时,苹果受到的浮力是 N。(g取10N/kg)
20.(2分)如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=20Ω。要使R2、R3并联,应闭合开关 ,此时电流表的示数为I1;当R1、R2串联,此时电流表的示数为I2;则I1:I2= 。
三、作图题(每小题2分,共4分。请将答案填写在答题卡上)
21.(2分)画出图中光线AB的折射光线和光线CD的入射光线。
22.(2分)如图所示电路中,请在甲、乙两处分别接入电流表或电压表,当S闭合后,使两灯均能发光。
四、实验与探究题(第22题3分,第23题3分,第24题5分,第25题4分,第26题5分,共20分。请将答案填写在答题卡上)
23.(3分)小明同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的未点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛,重复多次实验。分别测出A和B到玻璃板的距离,并将现象,数据记录在下表中。
实验次数
1
2
3
4
A到玻璃板的距离/cm
3.50
5.00
8.00
10.00
B到玻璃板的距离/cm
3.52
5.00
8.10
10.00
像与物的大小关系
相等
相等
相等
相等
进一步实验与分析,可以得到结论:平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,平面镜所成的像与物体关于镜面 ;
(2)小明照镜子时,他从与镜相距1m处移动至3m处时,他和像之间的距离改变了 m,当他远离镜子移动时,他的像的大小 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
24.(3分)小明同学为了测量某品牌酱油的密度,进行了如下实验:
(1)把天平放在水平台面上,将游码移到标尺的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示。此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)用天平测出烧杯的质量m1=20.6g;
(3)取适量酱油倒入烧杯,用天平测烧杯和酱油的总质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示;
(4)然后将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,量筒中酱油的体积如图丙所示。请你帮小明同学计算出酱油的密度是 g/cm3.以上方法测出的密度测量值会 (填“偏大”或“偏小”)。
25.(5分)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连(忽略滑轮的摩擦)。
(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做 运动时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1,则F1= N。
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出:在 相同时, 越大,滑动摩擦力越大。
(3)请你判断:图丙中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力。
(4)图乙中,木块随铝块一起匀速运动时,木块与铝块之间 (选填“有”或“没有”)摩擦力。
26.(4分)如图为小华做“探究杠杆平衡条件”实验的装置,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)杠杆在如图甲的位置静止时 (选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态。
(2)为使图甲杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节。
(3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为 N.当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
27.(5分)在测量未知阻值R的实验中,小明设计了实验电路并进行连接,如图甲所示。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态。
(2)图甲是小明接好的实物连接图,其中有一条导线连接错误,该导线是第 条(从图中选填导线序号);
(3)改正错误后再进行实验,将滑动变阻器的阻值调至最大值,闭合开关S,发现电流表无示数,电压表的示数较大,则电路故障可能是 。
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,则其示数为 A,未知电阻R= Ω。
五、综合应用题(第27题6分,第28题9分,第29题9分,共24分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。答案必须明确写出数值和单位。请将解答过程写在答题卡上)
28.(6分)随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓家庭,一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶100km,小汽车在这段路程中发动机的实际功率为46kW。求:
(1)小汽车运动的时间;
(2)小汽车发动机所做的功。
29.(9分)如图甲所示,将一重为10N的物体A放在装有适量水的杯中,物体A漂浮于水面,浸在水中的体积占总体积的45,此时水面到杯底的距离为30cm。如果将小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后,再轻轻放入该杯水中,静止时A上表面与水面刚好相平,如图乙。已知ρB=1.5×103kg/m3。求:
(1)在图甲中杯壁上距杯底5cm处O点受到水的压强。
(2)物体A的密度。
(3)小球B的体积。
30.(9分)图如1是某兴趣小组同学设计的测温电路,电源电压恒定,电流表的量程为0~0.6A,R1是一个定值电阻,R2是一个热敏电阻,其阻值随温度的变化图线如图2。闭合开关,当测量温度为10℃时,电流表示数为0.3A;当测量温度为20℃时,电流表示数为0.4A。问:
(1)测量温度为10℃时,热敏电阻R2的阻值和功率;
(2)电源电压和电阻R1的大小;
(3)该电路可测量的最高温度;
(4)通过调节电源电压,可改变最高测量温度。要使电路最高测量温度达到100℃,电源电压应不高于多少伏?
2022年广西河池市凤山县中考物理模拟试卷(二)
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题3分,共36分。每小题只有一个选项是正确的。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1.(3分)下列数据中最接近实际的是( )
A.我国1元硬币的直径约为2.5mm
B.中学生正常步行的速度约为1.1m/s
C.八年级物理书的重力约为0.2N
D.人心脏跳动一次约5s
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、我国1元硬币的直径约为2.5cm,故A错误;
B、中学生正常步行的速度约为1.1m/s,符合实际,故B正确;
C、八年级物理书的重力约为2N,故C错误;
D、人心脏跳动一次约1s,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.(3分)下列光现象中,由于光的直线传播形成的是( )
A.水中倒影 B.海市蜃楼
C.筷子变弯 D.手影
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、平静水面上景物的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的。故A不符合题意;
B、海市蜃楼是光在不均匀的介质中传播时发生的折射现象。故B不符合题意;
C、从水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是筷子的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了。故C不符合题意;
D、手影中影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子。故D符合题意。
故选:D。
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
3.(3分)下列各物理量中能反映物质特性的是( )
A.比热容 B.内能 C.热量 D.温度
【分析】(1)单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容是物质的一种特性,同种物质比热容是一定的,比热容与物体的质量、升高的温度、吸收的热量都无关。
(2)热量是物体通过热传递方式改变的内能,是一个过程量。
(3)做功和热传递都可以改变物体的内能。
【解答】解:比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容是一定的。而物质的内能、吸收或放出热量、温度等在一定条件下是可以变化的。
故选:A。
【点评】掌握比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性是本题的关键所在。
4.(3分)如图,分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开,这说明力的作用效果与下列哪个因素有关( )
A.力的作用点 B.力的大小 C.力的方向 D.力的单位
【分析】力的大小、方向、作用点叫做力的三要素,力的三要素影响力的作用效果。
【解答】解:力的三要素包括力的大小、方向、作用点。分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开,是因为力的作用点不同。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对力的三要素的掌握,属于基础知识的考查,比较简单。
5.(3分)“秋荷一滴流,清夜坠玄天。将来玉盘上,不定始知圆”。诗中露的形成属于( )
A.凝固 B.升华 C.液化 D.凝华
【分析】(1)诗词中的“秋”说明了当时的气候条件;
(2)“一滴流”说明了物体所处的状态为液态。
【解答】解:“秋荷一滴流”中的“一滴流”是指露水,它是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠汇聚在荷叶上形成的。
故选:C。
【点评】我们在分析物态变化过程时,要先弄清楚物质原来的状态,及物质发生变化后的状态。
6.(3分)静止在桌面上的物体,下列分析正确的是( )
A.物体受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
B.物体受到的重力与它对桌面的压力是一对平衡力
C.物体对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对平衡力
D.物体受到的重力与它对桌面的压力是一对相互作用力
【分析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)相互作用力:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、物体受到的重力与桌面对它的支持力,符合二力平衡的条件,该选项说法正确;
B、物体受到的重力与它对桌面的压力,作用在两个物体上,方向相同,不符合二力平衡的条件,该选项说法不正确;
C、物体对桌面的压力与桌面对它的支持力,作用在两个物体上,不符合二力平衡的条件,该选项说法不正确;
D、物体受到的重力与它对桌面的压力,方向相同,不符合相互作用力的条件,该选项说法不正确。
故选:A。
【点评】平衡力和相互作用力容易混淆,注意两者的异同点:
(1)相同点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
(2)不同点:平衡力是一个受力作用,相互作用力是两个受力物体。
7.(3分)匀速直线运动的甲、乙两物体,它们通过的路程之比为3:1,所用时间之比是2:3,则它们的速度之比是( )
A.1:2 B.2:1 C.9:2 D.2:9
【分析】知道做匀速直线运动的甲、乙两物体的路程之比和所用时间之比,根据v=st求出速度之比。
【解答】解:由题意可知,甲、乙两物体做匀速直线运动,且s甲:s乙=3:1,t甲:t乙=2:3,
由v=st可得,两物体的速度之比:v甲v乙=s甲t甲s乙t乙=s甲s乙×t乙t甲=31×32=9:2。
故选:C。
【点评】本题考查了速度公式的应用,计算过程要注意各量之间的关系,不要颠倒。
8.(3分)甲灯标有“36V60W”,乙灯标有“100V60W”,它们如在各自的额定电压下工作,则发光的情况是( )
A.甲灯亮 B.乙灯亮 C.一样亮 D.不知道
【分析】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,即实际功率越大,表示灯在单位时间内消耗的电功越大,则产生的光能也越大,灯就越亮了;额定电压下灯泡的实际功率等于灯泡的额定功率。
【解答】解:甲、乙两个灯泡在各自的额定电压下工作,即灯泡的实际功率等于额定功率;
因灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率,
所以额定功率相同的两个灯泡一样亮。
故选:C。
【点评】本题考查灯泡亮度的比较,在额定电压下工作,比较额定功率即可,即灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率。
9.(3分)如图所示电路,电源两端的电压保持不变,开关S1闭合,当开关S2由闭合到断开时,判断电流表、电压表示数的变化,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小 B.电流表的示数变大
C.电压表的示数变小 D.电压表的示数变大
【分析】(1)分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,作出等效电路图;
(2)根据电路电阻变化情况,由欧姆定律分析答题。
【解答】解:(1)开关S1与S2都闭合时等效电路图如图甲所示,
;
开关S1闭合、S2断开时的等效电路图如图乙所示;
(2)由等效电路图知,开关S2闭合后(如图甲所示)与S2断开时(如图乙所示)相比,
①电压表始终测电源两端电压,由于电源电压不变,所以电压表示数不变;
②电路总电阻由R1变为R1+R2,电路总电阻R变大,电源电压U不变,
由I=UR知,电路电流变小,电流表示数变小;
由以上分析可知:开关S2闭合后(如图甲所示)与S2断开时(如图乙所示)相比,电压表示数不变,电流表示数变小。
故选:A。
【点评】本题是一道闭合电路的动态分析题,分析清楚电路结构、知道电路电阻的变化情况、熟练应用欧姆定律是正确解题的关键。
10.(3分)如图,密封的圆台形容器装满了水,从甲图变为如乙图放置,则水对容器底的作用情况是( )
A.压强减小,压力不变 B.压强不变,压力增大
C.压强减小,压力减小 D.压强不变,压力减小
【分析】先分析水对容器底的压强,由液体压强公式P=ρgh,只需分析当把容器倒置过来后,h有何变化,就可以得出压强如何变化。
分析水对容器底的压力,我们就需要用公式F=PS进行分析。因为倒置过来后水对容器底的压强不变大而容器底面积却变小了,所以直接用公式F=PS就能分析出水对容器底的压力变化情况。
【解答】解:圆台形容器内装满了水,倒置后水的深度不变,由液体压强公式p=ρgh可得,水对容器底的压强p不变。水对容器底的压力F=pS=ρghS.当如图甲放置时,水对容器底的压力F甲=ρghS大,即水对容器底的压力大小等于以S大为底面积、h为高的水柱的重力;而这部分水柱的重力大于容器内的水的重力G,所以F甲>G.当如图乙放置时,水对容器底的压力F乙=pS小=ρghS小,即水对容器底的压力大小等于以S小为底面积、h为高的水柱的重力;而这部分水柱的重力小于容器内的水的重力G,所以F乙<G.综上所述可得F甲>F乙,即倒置后压力变小。
故选:D。
【点评】分析液体压强变化关键是确定深度大小变化;液体对容器底的压力和压强,一般先根据p=ρgh计算压强,然后根据F=pS计算压力。
11.(3分)如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升1m。已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中( )
A.绳子自由端被拉下3m
B.有用功是800J
C.拉力F的功率是80W
D.滑轮组的机械效率是53.3%
【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳子自由端被拉下的距离,根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出总功,利用P=Wt求出拉力的功率,利用η=W有用W总×100%求出滑轮组的机械效率。
【解答】解:由图可知,n=2,则绳子自由端被拉下的距离:
s=nh=2×1m=2m,故A错误;
做的有用功:
W有=Gh=800N×1m=800J,故B正确;
拉力做的总功:
W总=Fs=500N×2m=1000J,
拉力的功率:
P=W总t=1000J10s=100W,故C错误;
滑轮组的机械效率:
η=W有用W总×100%=800J1000J×100%=80%,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对功率的公式、机械效率公式、滑轮组s=nh、有用功、总功的理解和运用,因条件已给出,难度不大。
12.(3分)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
【分析】(1)当滑片位于b端时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,根据图象读出电源电压;
(2)根据欧姆定律算出R0的电阻值;
(3)根据串联电路电压的规律算出滑动变阻器两端的电压,根据图乙判断出最小电流,根据欧姆定律算出最大电阻;
(4)根据图象读出电路中的最大电流,根据P=UI求出电路消耗的最大功率。
【解答】解:
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=UI=3V0.6A=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=U滑大I最小=2.5V0.1A=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。
故选:D。
【点评】本题考查电流随电压的变化图象分析,图象中包含了大量有用的信息,关键看我们能否结合实验的要求将其找出,然后再利用相关公式进行计算。
二、填空题(每空1分,共16分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程)
13.(2分)如图所示,木块长度的测量值是 1.75 cm,该刻度尺的分度值是 1 mm。
【分析】刻度尺的最小分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度,刻度尺的使用要注意其量程和分度值,起始端从0刻度线开始,读出末端刻度值即为物体长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度值即为物体长度;读数时视线要与物体末端所对刻度相垂直,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
【解答】解:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;木块左侧与6.00cm刻度线对齐,右侧在7.75cm处,所以木块的长度为L=7.75cm﹣6.00cm=1.75cm。
故答案为:1.75;1。
【点评】物理中有很多的测量工具,刻度尺需要估读到分度值的下一位数字,其他的测量工具不需要估读。
14.(2分)目前,购物支付已进入“刷脸”时代,如图所示,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描,确认相关信息后,即可迅速完成交易。摄像头相当于一个 凸透 镜,当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮人脸,人脸通过摄像头成一个 倒立、缩小 的实像。
【分析】凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像头。
【解答】解:摄像镜头实际上是一个凸透镜,人在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像。
故答案为:凸透;倒立、缩小。
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用,在凸透镜成像习题中有重要的应用,一定要熟练掌握。
15.(2分)用0℃的冰来冷却物体比用相同质量0℃的水冷却物体效果好。这是因为冰 熔化 过程中要 吸收 热量。
【分析】因为0℃的冰熔化为0℃的水时要吸收大量的热,而温度保持0℃不变,当冰全部熔化后,再吸热,水才能升温;而0℃的水吸热后直接升温,因此不难判断谁的冷却效果好。
【解答】解:0℃的水和0℃的冰温度相同,冷热程度相同,用0℃的冰冷却物体效果较好,因为0℃的冰熔化成0℃的水的过程中,吸收热量,会降低物体的温度,更利于冷却物体,所以0℃的冰冷却效果会更好。
故答案为:熔化;吸收。
【点评】此题结合冰、水实例考查学生对熔化吸热的理解与应用,要会结合物态变化特点分析解答。
16.(2分)某瓶煤油倒去一半后,瓶内剩余煤油的质量将 变小 ,某瓶氧气,给人供氧用去了一半,则瓶内剩余氧气的密度 变小 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【分析】(1)物体所含物质的多少叫质量,质量与物体的形状、状态、位置和温度无关;
(2)氧气用掉一半,质量减半,氧气还充满整个氧气瓶,体积保持不变,根据密度公式判断密度的变化。
【解答】解:(1)质量是物体的性质,决定于物体所含物质的多少,煤油倒去一半后,物质总量减少,所以瓶内剩余煤油的质量将变小;
(2)某瓶氧气,给人供氧用去了一半,则瓶内剩余氧气的质量变小,
而氧气的体积不变,仍然等于瓶子的容积,
根据ρ=mV知,瓶内剩余氧气的密度变小。
故答案为:变小;变小。
【点评】本题考查了学生对质量、密度概念的理解和应用,知道质量决定于物体所含物质的多少,密度是物质的特性,同种物质(同种状态)密度相同是此题关键,气体密度要根据实际情况来判定,可能改变,也可能不变。
17.(2分)“长征三号丙”运载火箭用液氢做燃料是因为氢气具有较大的 热值 ;火箭发射塔使用水做冷却介质是因为水的 比热容 较大。
【分析】(1)某种质量物质完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值,热值在数值上等于该物质1kg完全燃烧放出的热量,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多,所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小;
(2)单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为该物质的比热容,水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多.
【解答】解:
(1)火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
(2)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以工厂里的冷却塔大多用水作为冷却物质;
故答案为:热值;比热容。
【点评】本题考查了水的比热容大的利用、热值定义的掌握情况,属于热学基础知识的考查,难度不大。
18.(2分)剪刀、斧头要磨得锋利是通过 减小 受力面积来增大压强。书包带宽些好,因为这样肩膀受到的压强 减小 。(选填“增大”或“减小”)
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,据此利用控制变量法分析解答。
【解答】解:剪刀、斧头要磨得锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
书包带宽些,增大了肩膀的受力面积,在压力一定时减小了压强,使人感觉更舒服。
故答案为:减小;减小。
【点评】掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
19.(2分)小明探究怎样使物体上浮或下沉,用手将质量为150g、体积为1.6×10﹣4m3的苹果浸没在水中,苹果受到的浮力为 1.6 N;松手后,待苹果最终静止时,苹果受到的浮力是 1.5 N。(g取10N/kg)
【分析】(1)当苹果浸没在水中时,此时排开水的体积就等于苹果的体积,利用阿基米德原理计算此时苹果受到的浮力;
(2)知道苹果的质量,利用公式G=mg计算苹果受到的重力;浮力与重力进行比较,重力大于浮力就下沉,重力等于浮力就悬浮,重力大于浮力就上浮;最后根据苹果所处的状态求出静止时受到的浮力。
【解答】解:(1)当苹果浸没在水中时,排开水的体积就等于苹果的体积,
即V排=V物=1.6×10﹣4m3,
所以此时苹果受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×1.6×10﹣4m3=1.6N;
(2)m=150g=0.15kg,
苹果受到的重力:G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N;
因为G<F浮,所以松手后苹果会上浮;
当苹果静止时,处于漂浮状态,则受到的浮力F浮′=G=1.5N。
故答案为:1.6;1.5。
【点评】本题考查了浮力和重力的计算、物体的浮沉条件,关键是对公式及公式变形的理解和应用,利用好隐含条件物体浸没水中时V排=V。
20.(2分)如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=20Ω。要使R2、R3并联,应闭合开关 S1、S2 ,此时电流表的示数为I1;当R1、R2串联,此时电流表的示数为I2;则I1:I2= 4:1 。
【分析】(1)电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作。
(2)根据电阻的串并联特点和欧姆定律分别表示出I1、I2,然后再求出比值。
【解答】解:
由电路图可知,电流从电源的正极流出经过电流表后,要使电阻R2、R3并联,则电流分别通过电阻R2、R3,所以应闭合开关S1、S2 (电阻R1处于短路状态);
电流表在干路上,则电流表的示数:I1=UR2+UR3=U20Ω+U20Ω=U10Ω(U为电源电压);
要使R1、R2串联,电流从电源的正极流出依次经过R1、R2,所以开关S1、S2都断开,此时电流表测量串联电路中的电流;
由串联电路电阻规律和欧姆定律可知,此时电流表的示数:I2=UR串=UR1+R2=U20Ω+20Ω=U40Ω;
则电流表示数之比为I1:I2=U10Ω:U40Ω=4:1。
故答案为:S1、S2;4:1。
【点评】本题是一道关于电路组成、电阻的串并联以及欧姆定律的综合题,在解题时应先根据串、并联电路电阻的特点,分别表示出电流的大小,再计算电流的比值。
三、作图题(每小题2分,共4分。请将答案填写在答题卡上)
21.(2分)画出图中光线AB的折射光线和光线CD的入射光线。
【分析】在作凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解:
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,据此完成光路图,如图所示:
【点评】凹透镜三条特殊光线:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
22.(2分)如图所示电路中,请在甲、乙两处分别接入电流表或电压表,当S闭合后,使两灯均能发光。
【分析】电流表相当于导线,使用时与被测电路元件串联;电压表相当于开路,使用时与被测电路元件并联;根据电压表和电流表的正确使用方法以及在电路中的作用进行分析。
【解答】解:
电流表在电路中相当于导线,电压表在电路中相当于开路;根据电路图可知,要使两灯均能发光,则两灯泡必须并联连接;因电流表与被测用电器串联,电压表与被测用电器并联,所以甲为电流表,乙为电压表,如下图:
【点评】解决本类题的关键是牢记电压表和电流表的正确使用方法,并且能够识别串并联电路。
四、实验与探究题(第22题3分,第23题3分,第24题5分,第25题4分,第26题5分,共20分。请将答案填写在答题卡上)
23.(3分)小明同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的未点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛,重复多次实验。分别测出A和B到玻璃板的距离,并将现象,数据记录在下表中。
实验次数
1
2
3
4
A到玻璃板的距离/cm
3.50
5.00
8.00
10.00
B到玻璃板的距离/cm
3.52
5.00
8.10
10.00
像与物的大小关系
相等
相等
相等
相等
进一步实验与分析,可以得到结论:平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,平面镜所成的像与物体关于镜面 对称 ;
(2)小明照镜子时,他从与镜相距1m处移动至3m处时,他和像之间的距离改变了 4 m,当他远离镜子移动时,他的像的大小 不变 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
【分析】平面镜成像特点:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
【解答】解:(1)平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,平面镜所成的像与物体关于镜面,说明平面镜所成的像与物体关于镜面对称;
(2)小明从与镜相距1m处移动至3m处时,他与平面镜距离改变了2m,像与平面镜距离也改变2m,他和像之间的距离改变了4m;
平面镜成像大小只与成像物体大小有关,小明远离镜子移动时,小明的大小不变,则他的像的大小不变。
故答案为:(1)对称;(2)4;不变。
【点评】平面镜成像特点是平面镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
24.(3分)小明同学为了测量某品牌酱油的密度,进行了如下实验:
(1)把天平放在水平台面上,将游码移到标尺的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示。此时应将平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)用天平测出烧杯的质量m1=20.6g;
(3)取适量酱油倒入烧杯,用天平测烧杯和酱油的总质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示;
(4)然后将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,量筒中酱油的体积如图丙所示。请你帮小明同学计算出酱油的密度是 1.06 g/cm3.以上方法测出的密度测量值会 偏大 (填“偏大”或“偏小”)。
【分析】(1)游码归零后,横梁哪端高平衡螺母向哪端调;
(2)物体的质量等于砝码质量与标尺示数的和,看清标尺的分度值,读出示数加上砝码质量数就为烧杯和液体的总质量;
烧杯和液体的总质量减去烧杯的质量即为酱油的质量;
利用密度公式ρ=mV求出液体密度。
玻璃容器中的液体向外倒的过程中,容器壁一定要粘液体,所以不能全部倒出,将会带来实验误差,明确对体积测量结果的影响,进一步判断对密度测量结果的影响。
【解答】解:
(1)根据图甲所示,指针右偏,为使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向左端移动;
(4)如图乙所示,量筒的分度值为2mL,则量筒中酱油的体积为40cm3;
烧杯和酱油的总质量为m=50g+10g+3g=63g;
由于空烧杯的质量m1=20.6g,则酱油的质量为m′=63g﹣20.6g=42.4g
因此酱油的密度为:ρ′=m′V=42.4g40cm3=1.06g/cm3;
由题意可知,测得酱油的质量准确,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中时,因烧杯壁上会沾有一部分酱油,则用量筒测得酱油的体积偏小,由ρ=mV可知,密度的测量结果偏大。
故答案为:(1)左;(4)1.06;偏大。
【点评】本题考查了液体密度的方法,本实验中由于将烧杯中的酱油全部倒入量筒中时,倒不干净,使得体积测量值偏小、从而使得密度的测量值偏大。正确的顺序应该是:先测量液体和烧杯的总质量,再将液体倒入量筒中一部分(读出体积),再测量剩余液体和烧杯的质量,求出量筒内液体的质量,最后利用密度公式求解。
25.(5分)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连(忽略滑轮的摩擦)。
(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做 匀速直线 运动时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1,则F1= 1.6 N。
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出:在 接触面粗糙程度 相同时, 压力 越大,滑动摩擦力越大。
(3)请你判断:图丙中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力 等于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力。
(4)图乙中,木块随铝块一起匀速运动时,木块与铝块之间 没有 (选填“有”或“没有”)摩擦力。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;由测力计分度值读数;
(2)(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(4)根据木块的运动状态分析其受力情况。
【解答】解:(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做匀速直线运动时,绳子的拉力与铝块所受滑动摩擦力为一对平衡力,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1,测力计分度值为0.2N,F1=1.6N;
(2)比较图甲、乙两次实验可知,接触面的粗糙程度相同,压力不同,压力越大,弹簧测力计示数越大,滑动摩擦力越大,可以得出结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)图丙和甲中铝块比较,因压力大小和接触面粗糙程度不变,故水平匀速运动时所受滑动摩擦力等于图甲中铝块所受滑动摩擦力;
(4)图乙中,木块随铝块一起匀速运动时,木块与铝块之间没有发生相对滑动,也没有发生相对滑动的趋势,所以木块没有受到摩擦力。
故答案为:(1)匀速直线;1.6;(2)接触面粗糙程度;压力;(3)等于;(4)没有。
【点评】本题是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验,主要考查了摩擦力的测量方法及控制变量法的应用,要正确测量滑动摩擦力的大小,需充分利用二力平衡条件。
26.(4分)如图为小华做“探究杠杆平衡条件”实验的装置,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)杠杆在如图甲的位置静止时 是 (选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态。
(2)为使图甲杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)端调节。
(3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为 1.5 N.当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)杠杆静止不动或匀速转动叫杠杆的平衡;
(2)调节杠杆平衡时,平衡螺母向上翘的一端调节;
(3)根据杠杆的平衡条件分析;
分析动力臂的变化,根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】解:
(1)杠杆静止不动或匀速转动叫杠杆的平衡,故杠杆在如图甲的位置静止时是处于杠杆平衡状态;
(2)图中右端上翘,为使图甲杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右端调节;
(3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,由杠杆的平衡条件可得:F×OB=2G×OA,
即:F×2L=2×0.5N×3L,
则此时弹簧测力计的示数:F=1.5N;
当弹簧测力计改为斜拉时,根据力臂的定义,可知动力臂变小,因阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,再次使杠杆水平位置平衡时,弹簧测力计的示数将变大。
故答案为:(1)是;(2)右;(3)1.5;变大。
【点评】本题“探究杠杆平衡条件”实验,考查对杠杆平衡的理解、器材调试及杠杆平衡条件的运用。
27.(5分)在测量未知阻值R的实验中,小明设计了实验电路并进行连接,如图甲所示。
(1)在连接电路时,开关应处于 断开 状态。
(2)图甲是小明接好的实物连接图,其中有一条导线连接错误,该导线是第 2 条(从图中选填导线序号);
(3)改正错误后再进行实验,将滑动变阻器的阻值调至最大值,闭合开关S,发现电流表无示数,电压表的示数较大,则电路故障可能是 电阻R断路 。
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,则其示数为 0.3 A,未知电阻R= 8 Ω。
【分析】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)原电路中,电阻和电压表没有连入电路中,电阻应与电流表串联,电压表与电阻并联且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出;
(3)闭合开关S,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表的示数较大,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了;
(4)根据电流表选用量程确定分度值读数,根据R=UI算出未知电阻R的阻值。
【解答】解:(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)原电路中,电阻和电压表没有连入电路中,电阻应与电流表串联,电压表与电阻并联,且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出,所以错误的是导线2;
(3)闭合开关S,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表的示数较大,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,即电路故障可能是电阻R断路;
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,未知电阻R的阻值为:
R=UI=2.4V0.3A=8Ω。
故答案为:(1)断开;(2)2;(3)电阻R断路;(4)0.3;8。
【点评】本题测量未知阻值R的实验,考查了注意事项、电路连接、电路故障、电流表读数以及电阻的计算等知识。
五、综合应用题(第27题6分,第28题9分,第29题9分,共24分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。答案必须明确写出数值和单位。请将解答过程写在答题卡上)
28.(6分)随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓家庭,一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶100km,小汽车在这段路程中发动机的实际功率为46kW。求:
(1)小汽车运动的时间;
(2)小汽车发动机所做的功。
【分析】(1)根据t=sv得出小汽车运动的时间;
(2)根据W=Pt得出小汽车发动机所做的功。
【解答】解:(1)小汽车运动的时间t=sv=100km72km/ℎ=2518h=5000s;
(2)小汽车发动机所做的功W=Pt=46×1000W×5000s=2.3×108J。
答:(1)小汽车运动的时间为5000s;
(2)小汽车发动机所做的功为2.3×108J。
【点评】本题考查速度和功的计算,属于对基础知识的考查,难度较小。
29.(9分)如图甲所示,将一重为10N的物体A放在装有适量水的杯中,物体A漂浮于水面,浸在水中的体积占总体积的45,此时水面到杯底的距离为30cm。如果将小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后,再轻轻放入该杯水中,静止时A上表面与水面刚好相平,如图乙。已知ρB=1.5×103kg/m3。求:
(1)在图甲中杯壁上距杯底5cm处O点受到水的压强。
(2)物体A的密度。
(3)小球B的体积。
【分析】(1)根据图求出O点的深度,利用p=ρ水gh即可求出O点受到水的压强。
(2)根据漂浮即可求出物体A受到的浮力;
根据F浮=ρ水gV排得出物体A静止时浸入水中的体积;已知浸入水中的体积占总体积的45,据此求出物体A的体积,根据G=mg=ρVg算出A的密度;
(3)根据悬浮浮力等于重力,根据F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg可得:ρ水g(VA+VB)=GA+ρBgVB,整理可得小球B的体积。
【解答】解:
(1)O点的深度h=30cm﹣5cm=25cm=0.25m,
则pO=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2500Pa;
(2)因为A漂浮在水中,所以F浮=GA=10N,
根据F浮=ρ水gV排得:
V排=F浮ρ水g=10N1×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣3m3;
已知浸入水中的体积占总体积的45,则物体A的体积VA=54V排=54×1×10﹣3m3=1.25×10﹣3m3;
根据G=mg=ρVg可得A的密度:
ρA=GAVAg=10N1.25×10−3m3×10N/kg=0.8×103kg/m3;
(3)图乙中A、B共同悬浮:根据F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg可得:
ρ水g(VA+VB)=GA+ρBgVB,
所以,VB=ρ水gVA−GA(ρB−ρ水)g=1×103kg/m3×10N/kg×1.25×10−3m3−10N(1.5×103kg/m3−1×103kg/m3)×10N/kg=5×10﹣4m3。
答:(1)在图甲中杯壁上距杯底5cm处O点受到水的压强为2500Pa;
(2)物体A的密度为0.8×103kg/m3;
(3)小球B的体积为5×10﹣4m3。
【点评】本题综合考查了多个公式,关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力以及物体所受力的分析,分析物体所受力这是本题的难点也是重点,还要学会浮力公式及其变形的灵活运用,有一定的拔高难度,属于难题。
30.(9分)图如1是某兴趣小组同学设计的测温电路,电源电压恒定,电流表的量程为0~0.6A,R1是一个定值电阻,R2是一个热敏电阻,其阻值随温度的变化图线如图2。闭合开关,当测量温度为10℃时,电流表示数为0.3A;当测量温度为20℃时,电流表示数为0.4A。问:
(1)测量温度为10℃时,热敏电阻R2的阻值和功率;
(2)电源电压和电阻R1的大小;
(3)该电路可测量的最高温度;
(4)通过调节电源电压,可改变最高测量温度。要使电路最高测量温度达到100℃,电源电压应不高于多少伏?
【分析】根据电路图可知,定值电阻R1和热敏电阻R2串联,电流表测量电路电流;
(1)根据图2读出温度为10℃时热敏电阻的阻值,再根据串联电路电流规律和P=I2R求出热敏电阻R2的功率;
(2)根据串联电路电阻规律和欧姆定律表示出电源电压的关系式;再根据图2读出温度为20℃时热敏电阻的阻值,再利用串联电路电阻规律和欧姆定律表示出电源电压的关系式;最后联立关系式求出电源电压和定值电阻R1的阻值;
(3)根据图2可知,热敏电阻随温度的升高而减小,所以当电流表示数最大时测量的温度最高,根据电流表的量程可知电路最大电流,再根据欧姆定律求出电路最小总电阻,进一步求出热敏电阻接入电路的最小阻值,最后根据图2读出测量的最高温度;
(4)根据图2读出温度为100℃时热敏电阻接入电路的阻值,然后根据电路允许的最大电流、串联电路电阻规律和欧姆定律求出电源电压的最小值。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1和热敏电阻R2串联,电流表测量电路电流;
(1)根据图2可知,当温度为10℃时,热敏电阻的阻值为75Ω;
因串联电路中各处电流相等,所以电路电流为0.3A,则热敏电阻R2的功率:P2=I2R2=(0.3A)2×75Ω=6.75W;
(2)因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以当温度为10℃时,电路的总电阻:R总=R1+R2=R1+75Ω,
由I=UR可得,电源电压:U=IR总=0.3A×(R1+75Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
根据图2可知,当温度为20℃时,热敏电阻的阻值为50Ω;
因串联电路中各处电流相等,所以电路电流为0.4A,
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以当温度为20℃时,电路的总电阻:R总′=R1+R2′=R1+50Ω,
由I=UR可得,电源电压:U=I′R总′=0.4A×(R1+50Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得:U=30V,R1=25Ω;
(3)根据图2可知,热敏电阻随温度的升高而减小,则当热敏电阻接入电路的阻值越小时,电路的总电阻越小,由欧姆定律可知,电路电流越大,所以当电流表示数最大时测量的温度最高;
因电流表的量程为0~0.6A,所以电路中最大电流为0.6A,由I=UR可知,电路最小总电阻:R总小=UI大=30V0.6A=50Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以热敏电阻接入电路的最小阻值:R2小=R总小﹣R1=50Ω﹣25Ω=25Ω,
由图2可知,电路测量的最高温度为40℃;
(4)根据图2可知,温度为100℃时,热敏电阻接入电路的阻值为10Ω,此时电路允许通过最大电流为0.6A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路的总电阻:R总=R1+R2=25Ω+10Ω=35Ω,
由I=UR可知,电源电压的最小值:U小=I大R总=0.6A×35Ω=21V。
答:(1)测量温度为10℃时,热敏电阻R2的阻值为75Ω,功率为6.75W;
(2)电源电压为30V,电阻R1的大小为25Ω;
(3)该电路可测量的最高温度为40℃;
(4)要使电路最高测量温度达到100℃,电源电压应不高于21V。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率计算公式的应用,关键是根据图象读出热敏电阻对应的电阻或温度。
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