2020年黑龙江省哈尔滨市道里区中考物理三模试卷
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一、单项选择题:
1.(2分)下列关于物质的性质及其应用的说法,正确的是( )
A.体温计中的水银,主要是应用其密度大
B.火箭用液态氢做燃料,主要是应用其热值大
C.灯泡用钨丝制灯丝,主要是应用其导电性好
D.用铝做奥运火炬外壳,主要是应用其熔点高
2.(2分)我国古代诗词中有许多描述光现象的精彩诗句,如辛弃疾的“溪边照影行,天在清溪底,天上有行云,人在行云里”。其中“天在清溪底”的现象与图中哪个现象相似?( )
A. 小孔成像
B. 平面镜成像
C. 分解太阳光
D. 视力矫正
3.(2分)2008年的雪灾让人们记忆犹新,如图所示是推土机清除盘山公路上积雪时的情景,下列说法正确的是( )
A.推土机的车轮缠绕铁链是为了减小摩擦
B.推土机在匀速转弯的过程中,运动状态不变
C.推土机开得越快,惯性越大
D.推土机提升雪的过程中,操纵杆用到了杠杆原理
4.(2分)如图所示,用手指压圆珠笔芯使它弯曲,越用力手指感到越疼痛。这个实验不能说明( )
A.一切物体都具有惯性
B.力的作用是相互的
C.力可以改变物体的形状
D.压力的作用效果与压力大小有关
5.(2分)哈尔滨市政府为全面推进文明城市建设,采取了一系列措施,对下列措施的解释不正确的是( )
A.加大城市绿化面积﹣﹣利用水的比热容大的特性缓解热岛效应
B.城区禁鸣﹣﹣在人耳处减弱噪声
C.开展“司机系安全带”活动﹣﹣可以减少交通事故由于惯性造成的伤害
D.倡导“无车日”﹣﹣可以减少机动车尾气排放,降低空气污染
6.(2分)下列设备的运行与电磁波无关的是( )
A.医院里,医生利用B超可观察到母体内的婴儿情况
B.“嫦娥一号”接收地面指挥中心的运行指令实现变轨而奔向月球
C.汽车上安装有GPS(全球卫星定位系统)以确定行驶路线和距离
D.在汶川大地震发生后救灾人员利用卫星电话恢复了与外界的通讯联系
7.(2分)为探究两个通电螺线管之间的磁场情况,某实验小组同学把9个小磁针分别放在两个通电螺线管之间的9个不同点的位置上如图(a)所示,小磁针静止时N极在各位置上的指向如图(b)所示(小磁针涂黑的一端为N极).四位同学各自画出两个通电螺线管之间的磁感线如图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
8.(2分)如图为我国首台自主设计的“蛟龙号”载人潜水器,已成功挑战7000m深度。不考虑海水密度的变化及水的阻力,关于“蛟龙号”的下列说法正确的是( )
A.下潜过程中所受海水压强不变
B.下潜过程中所受浮力增大
C.匀速下潜时,其机械能变小
D.下潜过程中没有被压扁,是因为舱内气体压强与舱外液体压强相平衡
9.(2分)在物理实验中,往往对物理量进行多次测量,有的是为了减小误差,有的是为了寻找规律。下列四个实验中,通过多次测量减小误差的是( )
A.在探究“并联电路的干路和支路电流有什么关系”时,测量多组对应的干路电流和各支路电流
B.在测量“某种物质的密度”时,测量多组对应的质量和体积值
C.在探究“电阻大小与哪些因素有关”时,多次更换电阻丝,测量对应电流
D.在探究“平面镜成像特点”时,多次测量对应的物距和像距
10.(2分)下列有关电现象的说法中,正确的是( )
A.带电体能吸引轻小的物体是因为两者之间一个带正电,另一个带负电
B.电荷的定向移动形成电流,定向移动的只可能是负电荷
C.根据欧姆定律,由于导线电阻很小,短路时电流非常大,容易烧坏灯泡
D.电视机后盖和机壳有很多孔,是为了散发由于电流的热效应而产生的大量热量
11.(2分)如图所示,在相等的时间内把同一物体分别沿AO、BO两个光滑斜面匀速拉到相同的高度,拉力所做的功分别为WA和WB,功率分别为PA和PB,它们之间的关系是( )
A.WA<WB,PA<PB B.WA>WB,PA>PB
C.WA=WB,PA<PB D.WA=WB,PA=PB
12.(2分)标有“4V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,连接在如图所示的电路中,其中电源电压为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~
3V”(不考虑温度对电阻的影响)。则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器滑片向左移动时,电流表和电压表示数都变大
B.滑动变阻器的最大功率为1W
C.电路中消耗的最大功率为3.6W
D.为确保电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为8~16Ω
二、非选择题:
13.(2分)唐朝的诗人杜甫的诗作《登高》中有这样的两句诗:“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来。”从物理学角度来说,“无边落木萧萧下”是以 为参照物,而“不尽长江滚滚来”则揭示着一种能量的转化关系,即 。
14.(2分)有下列物态变化:①洒在地上的水慢慢变干的过程;②放入衣箱中的樟脑球变小的过程;③冬天室内的水蒸气在玻璃窗上形成“冰花”的过程;④出炉的钢水变成钢锭的过程。其中属于凝华的是 ,属于吸热过程的是 (填写序号)。
15.(2分)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如图所示。该凸透镜的焦距是 cm;把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,像将 。(选填“逐渐变小”、“逐渐变大”或“保持不变”)
16.(2分)如图所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试如图的A、B、C、D四处,发现A.C、D这三处都能使试电笔的氖管发光,而B处不发光。那么可以判定故障是 ;该故障解决后,重新闭合开关,发现保险丝立即熔断,则电路中还存在的故障是 。
17.(2分)如图所示,同学们正在用改装“自制灯泡”的装置探究“影响电流热效应的因素”,将瓶盖中间打一孔,插入带有红色液柱的细玻璃管,已知R1<R2.R1和R2串联的目的是 ,实验中能判断R2比R1产生热量多的实验现象是 。
18.(2分)在南极考察中使用的海洋破冰船,当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为500m3,则船自身的重力为 N.在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一,船与冰层接触面积为5m2,此时破冰船对冰层的压强是 Pa.(g取10N/kg,海水的密度取1.0×103kg/m3)
19.(2分)电能可以使电灯发光,同时产生内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能。该现象说明能量的转化具有 。“220V 40W”的白炽灯泡,两端加10V的电压时,测得通过的电流是0.1A,比较阻值的变化,可以说明灯丝的电阻随 减小。
20.(2分)某校物理兴趣小组设计了一种“电子秤”,实际上是压力测量仪,用它来称量物体的重力,其原理结构如图所示。图中A为金属片,B为金属板,R1=24Ω,R2是最大值为72Ω的滑动变阻器,电源电压为12V不变。则图中重力表应该用 (电流表/电压表);当称量物体重力达到最大值时,R1与R2是 联,此时R2两端的电压为 V。
21.(2分)如图(a)所示是一台正在建筑工地作业的起重机,起重臂可绕O点转动。由图(a)可知该起重臂是 (选填“省力”或“省距离”)机械;起重臂上的滑轮组如图(b)所示。将重为1.2×104N的重物竖直匀速提高3m,拉力F的大小为8000N,则该滑轮组的机械效率为 。
22.(2分)两个元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示,若把它们串联起来,接在某电源上,电路中的电流是0.3A,则电源电压是 V,若把它们并联接在2V的电压下,则电源的总功率为 W。
23.(2分)如图所示,根据小磁针的指向,在图中标出磁感线的方向、通电螺线管A端和永磁体B端的磁极极性,并画出通电螺线管的导线绕法。
24.(2分)某小组通过实验得知滑轮组的机械效率与许多因素有关,有同学想进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关。根据探究目的,他们先通过实验测算出如图(甲)所示的滑轮组的机械效率,请你在图(乙)中画出下一步实验所需的组装图。
25.(5分)物理学习小组的同学复习有关压强的实验。
(1)如图甲,他们模拟马德堡半球实验想要测量大气压强的值,需要测量的物理量是 和 。
(2)他们利用如图乙所示的装置验证“压力作用效果与受力面积的关系”,具体的实验方法是 。
(3)他们想利用如图丙所示的装置探究“液体压强与方向的关系”,请写出实验思路。
26.(5分)小明和小华一起探究“平面镜成像实验”。
(1)如图甲可知,平面镜成像的实验原理是 ,平面镜所成的像与物的关系是 。
(2)小明和小华用玻璃板代替镜子完成了实验,实验中发现玻璃板的缺点是 ,所以实验时选用点燃的蜡烛作为物体。
(3)如图乙,通过小明和小华的对话,可以获得的信息是: 和 。
27.(6分)在“研究小灯泡电阻”的实验中:
(1)如图是某同学连接的实物图,其中有两处错误,请指出:① ;② 。
(2)某同学正确连接实物图后,合上开关S,发现灯泡不亮,电流表读数为零,但电压表读数等于电源的电压,则出现的故障可能是 。
(3)某实验小组通过改变灯泡两端的电压,进行了三次测量,记录数据如表所示。他们实验中忘记收集的证据是 。请根据所学电学知识,利用收集的数据分析灯丝电阻变化的原因。(写出具体分析过程)
实验次数
1
2
3
电压/V
1.00
1.70
2.50
电流/A
0.14
0.22
0.30
电阻/Ω
7.1
7.7
8.3
28.(6分)如图甲所示,是某科技小组的同学们设计的恒温箱电路图,它包括工作电路和控制电路两部分,用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”。工作电路中的加热器正常工作时的电功率为1.0kW;控制电路中的电阻R'为滑动变阻器,R为置于恒温箱内的热敏电阻,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示,继电器的电阻R0为10Ω.当控制电路的电流达到0.04A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路中的电流减小到0.024A时,衔铁被释放,则:
(1)正常工作时,加热器的电阻值是多少?
(2)当滑动变阻器R′为390Ω时,恒温箱内可获得的最高温度为150℃,如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃那么,R′的阻值为多大?
2020年黑龙江省哈尔滨市道里区中考物理三模试卷
(参考答案与详解)
一、单项选择题:
1.(2分)下列关于物质的性质及其应用的说法,正确的是( )
A.体温计中的水银,主要是应用其密度大
B.火箭用液态氢做燃料,主要是应用其热值大
C.灯泡用钨丝制灯丝,主要是应用其导电性好
D.用铝做奥运火炬外壳,主要是应用其熔点高
【解答】解:A、体温计用水银作为工作物质是因为水银的比热容比较小,这样,水银吸收同样多的热量温度升高的快,比较灵敏,故A错误;
B、火箭用液态氢做燃料,主要是应用其热值大,能对外做更多的功,故B正确;
C、灯泡用钨丝制灯丝,主要是应用其熔点高,不易熔化,故C错误;
D、在体积相同的前提下,铝的密度较小,所以质量也就小,这是火炬外壳使用金属材料铝的原因,故D错误;
故选:B。
2.(2分)我国古代诗词中有许多描述光现象的精彩诗句,如辛弃疾的“溪边照影行,天在清溪底,天上有行云,人在行云里”。其中“天在清溪底”的现象与图中哪个现象相似?( )
A. 小孔成像
B. 平面镜成像
C. 分解太阳光
D. 视力矫正
【解答】解:“天在清溪底”是以天为景物,以水面为平面镜成像在水中的,是由光的反射形成的。
A、小孔成像反映的是光沿直线传播形成。故A错误。
B、平面镜成像是由光的反射形成的,故与“天在清溪底”的形成原理相同。故B正确。
C、分解太阳光是一种光的色散现象,是由光的折射造成的。故C错误。
D、矫正视力,无论是凹透镜还是凸透镜,都是利用了光的折射。故D错误。
故选:B。
3.(2分)2008年的雪灾让人们记忆犹新,如图所示是推土机清除盘山公路上积雪时的情景,下列说法正确的是( )
A.推土机的车轮缠绕铁链是为了减小摩擦
B.推土机在匀速转弯的过程中,运动状态不变
C.推土机开得越快,惯性越大
D.推土机提升雪的过程中,操纵杆用到了杠杆原理
【解答】解:A、推土机的车轮缠绕铁链是通过增加车轮与地面之间的粗糙程度来增大摩擦的。不是为了减小摩擦,不合题意。
B、在转弯的过程中,运动方向发生了改变,运动状态也发生变化。不合题意。
C、惯性是物体本身具有的属性,与速度无关。不合题意。
D、推土机在提升雪的过程中,铲臂在力的作用下向上转动。是用到了杠杆的原理。符合题意。
故选:D。
4.(2分)如图所示,用手指压圆珠笔芯使它弯曲,越用力手指感到越疼痛。这个实验不能说明( )
A.一切物体都具有惯性
B.力的作用是相互的
C.力可以改变物体的形状
D.压力的作用效果与压力大小有关
【解答】解:
A、用手指压圆珠笔芯使它弯曲,越用力手指感到越疼痛,但这个实验不能说明物体具有惯性,故A符合题意。
B、越用力手指感到越疼痛,说明力的作用是相互的,故B不符合题意。
C、用手指压圆珠笔芯使它弯曲,说明力改变物体的形状,故C不符合题意。
D、越用力手指感到越疼痛。说明压力越大,压力的作用效果越明显,故D不符合题意。
故选:A。
5.(2分)哈尔滨市政府为全面推进文明城市建设,采取了一系列措施,对下列措施的解释不正确的是( )
A.加大城市绿化面积﹣﹣利用水的比热容大的特性缓解热岛效应
B.城区禁鸣﹣﹣在人耳处减弱噪声
C.开展“司机系安全带”活动﹣﹣可以减少交通事故由于惯性造成的伤害
D.倡导“无车日”﹣﹣可以减少机动车尾气排放,降低空气污染
【解答】解:
A、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,同样吸热时,水升高的温度小,所以加大城市绿化面积,可缓解热岛效应,是利用了水的比热容较大的特性,故A项解释正确;
B、城区禁鸣是在声源处减弱噪声,不是在人耳处减弱噪声,故B项解释不正确;
C、汽车司机和车一起向前运动,紧急刹车时,车由运动突然变成静止,而司机由于具有惯性,继续向前运动,容易撞到挡风玻璃发生伤害,故C项解释正确;
D、机动车在行驶时会排放出二氧化硫等有害气体,造成空气污染,“无车日”减少了机动车的行驶,减低尾气排放,降低空气污染,故D项解释正确。
故选:B。
6.(2分)下列设备的运行与电磁波无关的是( )
A.医院里,医生利用B超可观察到母体内的婴儿情况
B.“嫦娥一号”接收地面指挥中心的运行指令实现变轨而奔向月球
C.汽车上安装有GPS(全球卫星定位系统)以确定行驶路线和距离
D.在汶川大地震发生后救灾人员利用卫星电话恢复了与外界的通讯联系
【解答】解:电磁波对胎儿有副作用,所以医院里利用超声来检查病情和检查胎儿在母体中的情况。
月球上是真空、卫星所在的太空没有介质,声在这样的环境中都无法传播,都采用电磁波在传递信息。
故选:A。
7.(2分)为探究两个通电螺线管之间的磁场情况,某实验小组同学把9个小磁针分别放在两个通电螺线管之间的9个不同点的位置上如图(a)所示,小磁针静止时N极在各位置上的指向如图(b)所示(小磁针涂黑的一端为N极).四位同学各自画出两个通电螺线管之间的磁感线如图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵小磁针静止时北极所指的方向与磁场的方向(或磁感线方向)相同;
又∵由图a和b可知:小磁针静止时指向是由下向上;
∴在两个螺线管之间的磁感线的方向是由下边螺线管指向上边的螺线管;故C正确。
故选:C。
8.(2分)如图为我国首台自主设计的“蛟龙号”载人潜水器,已成功挑战7000m深度。不考虑海水密度的变化及水的阻力,关于“蛟龙号”的下列说法正确的是( )
A.下潜过程中所受海水压强不变
B.下潜过程中所受浮力增大
C.匀速下潜时,其机械能变小
D.下潜过程中没有被压扁,是因为舱内气体压强与舱外液体压强相平衡
【解答】解:A、根据p=ρgh可知,“蛟龙号”下潜过程中的深度逐渐增大,所以受的压强逐渐增大,故A错误;
B、下潜过程中潜水器排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,下潜过程中所受浮力不变,故B错误;
C、匀速下潜时,潜水器质量不变,速度不变,动能不变;质量不变、高度降低,重力势能变小,动能和势能统称为机械能,所以机械能变小。故C正确;
D、下潜过程中潜水器舱外受到的液体压强逐渐增大,而舱内气体压强始终保持不变,故舱内气体压强与舱外液体压强不可能相平衡。潜水器之所以没有被压扁,是因为外壳比较硬,可以承受很大的压强,故D错误。
故选:C。
9.(2分)在物理实验中,往往对物理量进行多次测量,有的是为了减小误差,有的是为了寻找规律。下列四个实验中,通过多次测量减小误差的是( )
A.在探究“并联电路的干路和支路电流有什么关系”时,测量多组对应的干路电流和各支路电流
B.在测量“某种物质的密度”时,测量多组对应的质量和体积值
C.在探究“电阻大小与哪些因素有关”时,多次更换电阻丝,测量对应电流
D.在探究“平面镜成像特点”时,多次测量对应的物距和像距
【解答】解:
A、在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流,是为了探究干路电流和各支路电流的关系,找到普遍规律。故A不符合题意;
B、在“测量某种物质的密度”时,测量多组对应的质量和体积值,用分别求出密度取平均值的办法来减小误差,提高准确度。故B符合题意;
C、在探究“电阻的大小与哪些因素有关”时,多次更换电阻丝,测量对应的电流是为了探究电阻与电阻丝的材料、长度、横截面积的关系,找到普遍规律。故C不符合题意;
D、在探究“平面镜成像特点”时,多次测量对应的物距和像距,找到普遍规律。故D不符合题意。
故选:B。
10.(2分)下列有关电现象的说法中,正确的是( )
A.带电体能吸引轻小的物体是因为两者之间一个带正电,另一个带负电
B.电荷的定向移动形成电流,定向移动的只可能是负电荷
C.根据欧姆定律,由于导线电阻很小,短路时电流非常大,容易烧坏灯泡
D.电视机后盖和机壳有很多孔,是为了散发由于电流的热效应而产生的大量热量
【解答】解:
A、带电体具有能吸引轻小物体的性质(这里的轻小物体不带电),不一定是因为两者之间一个带正电,另一个带负电,故A错误;
B、电荷的定向移动形成电流,定向移动的可能是正电荷,也可能是负电荷,还有可能是正负电荷同时向相反的方向运动,故B错误;
C、电源电压一定,导线电阻很小,根据I=可知,短路时电流非常大,会烧坏导线,造成火灾;但灯泡短路时没有电流通过灯泡,所以灯泡不会烧坏,故C错误;
D、电流通过导体时会发热,电视机后盖和机壳有很多孔,是为了散发由于电流的热效应而产生的大量热量,故D正确。
故选:D。
11.(2分)如图所示,在相等的时间内把同一物体分别沿AO、BO两个光滑斜面匀速拉到相同的高度,拉力所做的功分别为WA和WB,功率分别为PA和PB,它们之间的关系是( )
A.WA<WB,PA<PB B.WA>WB,PA>PB
C.WA=WB,PA<PB D.WA=WB,PA=PB
【解答】解:由功的原理可知:使用任何机械都不省功,
即沿斜面AO和BO所做的功相同,即WA=WB,
又因为t相同,所以由P=,得PA=PB,
故选:D。
12.(2分)标有“4V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,连接在如图所示的电路中,其中电源电压为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~
3V”(不考虑温度对电阻的影响)。则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器滑片向左移动时,电流表和电压表示数都变大
B.滑动变阻器的最大功率为1W
C.电路中消耗的最大功率为3.6W
D.为确保电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为8~16Ω
【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器的电阻减小,根据欧姆定律I=知电路的电流增大,由U=IR知定值电阻两端电压变大,由串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压减小,电压表示数变小,故A错误;
(2)根据P=UI可得,灯的额定电流:
I额===0.25A,
由I=得,
灯泡的电阻:
RL===16Ω,
滑动变阻器的功率为:
P滑=R滑=====,
当滑动变阻器与灯泡L的电阻相等时,滑动变阻器的功率最大,
P滑大===0.5625W,故B错误;
(3)灯的额定电流为0.25A,滑动变阻器的最大电流为1A,
由于串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流为Imax=I额=0.25A,
电路中的最小总电阻:R总min===24Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R滑min=R总min﹣RL=24Ω﹣16Ω=8Ω;
该电路的最大功率:
Pmax=UImax=6V×0.25A=1.5W,故C错误;
(4)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电压表的示数最大,最大为3V,
因串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和,
灯泡两端的最小电压为:ULmin=U﹣U滑max=6V﹣3V=3V,
电路中的最小电流为:Imin′===A,
滑动变阻器接入电路中的最大电阻为:
R滑max′===16Ω,
则滑动变阻器阻值变化范围是8Ω~16Ω,故D正确。
故选:D。
二、非选择题:
13.(2分)唐朝的诗人杜甫的诗作《登高》中有这样的两句诗:“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来。”从物理学角度来说,“无边落木萧萧下”是以 地面 为参照物,而“不尽长江滚滚来”则揭示着一种能量的转化关系,即 重力势能转化动能 。
【解答】解:(1)“无边落木萧萧下”是说“落木”在运动,其相对于地面的位置在改变,因此其选择的参照物是地面;
(2)“不尽长江滚滚来”是说江水从高处向低处流动,此时重力势能转化为动能。
故答案为:地面;重力势能转化为动能。
14.(2分)有下列物态变化:①洒在地上的水慢慢变干的过程;②放入衣箱中的樟脑球变小的过程;③冬天室内的水蒸气在玻璃窗上形成“冰花”的过程;④出炉的钢水变成钢锭的过程。其中属于凝华的是 ③ ,属于吸热过程的是 ①② (填写序号)。
【解答】解:根据已学知识及上面分析图示可得:
①洒在地上的水慢慢变干的过程,属于汽化过程,该过程吸热;
②放入衣箱中的樟脑球变小的过程,属于升华过程,该过程吸热;
③冬天室内的水蒸气在玻璃窗上形成“冰花”的过程,属于凝华过程,该过程放热;
④出炉的钢水变成钢锭的过程,属于凝固过程,该过程放热。
故答案为:③;①②
15.(2分)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如图所示。该凸透镜的焦距是 10 cm;把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,像将 逐渐变小 。(选填“逐渐变小”、“逐渐变大”或“保持不变”)
【解答】解:u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f=20cm 时,所以f=10cm。
物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,凸透镜的物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像逐渐变小。
故答案为:10;逐渐变小。
16.(2分)如图所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试如图的A、B、C、D四处,发现A.C、D这三处都能使试电笔的氖管发光,而B处不发光。那么可以判定故障是 BD之间断路 ;该故障解决后,重新闭合开关,发现保险丝立即熔断,则电路中还存在的故障是 灯泡短路 。
【解答】解:
闭合开关S后,发现电灯L不亮,用测电笔接触A、C、D处时氖管均发光,说明火线有电,且电线的ACD段是完好的;测电笔接触B处时氖管不发光,说明B与火线之间是断开的,所以故障是BD之间断路;
故障解决后,重新闭合开关,发现保险丝立即熔断,说明电路中电流过大,由于灯泡的功率不可能太大,所以故障是出现了短路,即灯泡短路。
故答案为:BD之间断路;灯泡短路。
17.(2分)如图所示,同学们正在用改装“自制灯泡”的装置探究“影响电流热效应的因素”,将瓶盖中间打一孔,插入带有红色液柱的细玻璃管,已知R1<R2.R1和R2串联的目的是 控制电流和通电时间相同 ,实验中能判断R2比R1产生热量多的实验现象是 R2中细玻璃管中的液面升的高 。
【解答】解:已知R1<R2,R1和R2串联,在通过这两个电阻的电流相同,通电时间也相同;
通电一段时间后,如果R2中细玻璃管中的液面升的高,表明该容器内液体吸收的热量多,即R2产生的热量多。
故答案为:控制电流和通电时间相同;R2中细玻璃管中的液面升的高。
18.(2分)在南极考察中使用的海洋破冰船,当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为500m3,则船自身的重力为 5×106 N.在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一,船与冰层接触面积为5m2,此时破冰船对冰层的压强是 6.7×105 Pa.(g取10N/kg,海水的密度取1.0×103kg/m3)
【解答】解:(1)破冰船航行于海面时受到的浮力为:
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×500m3=5×106N;
因为船漂浮,
所以浮力等于重力,即G=F浮=5×106N;
(2)当船的排水体积变为原来的三分之一时,
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×500m3×=×106N,
船对冰层的压力为:F=G﹣F浮=5×106N﹣×106N=×106N,
因为p==≈6.7×105Pa。
故答案为:5×106;6.7×105。
19.(2分)电能可以使电灯发光,同时产生内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能。该现象说明能量的转化具有 方向性 。“220V 40W”的白炽灯泡,两端加10V的电压时,测得通过的电流是0.1A,比较阻值的变化,可以说明灯丝的电阻随 温度 减小。
【解答】解:
①通电使电灯发光时,电能转化为光能和内能,一部分内能散失在空气中无法自动转化为电能,与之类似的这些事例说明,能量的转化具有方向性;
②由P=可得,灯泡正常发光时的电阻:R额===1210Ω;
当U=10V时,I=0.1A,
由I=可得此时灯泡的电阻为:R===100Ω,
灯泡正常发光时温度非常高,电阻为1210Ω,而电压低时温度低,其电阻为100Ω,说明灯丝的电阻随温度的降低而减小。
故答案为:方向性;温度。
20.(2分)某校物理兴趣小组设计了一种“电子秤”,实际上是压力测量仪,用它来称量物体的重力,其原理结构如图所示。图中A为金属片,B为金属板,R1=24Ω,R2是最大值为72Ω的滑动变阻器,电源电压为12V不变。则图中重力表应该用 电压表 (电流表/电压表);当称量物体重力达到最大值时,R1与R2是 串 联,此时R2两端的电压为 9 V。
【解答】解:∵重力表与R2是并联的,电压表在测电压时需并联,而电流表测电流时需串联;
∴重力表应该用电压表。
由电路图可知,R1与R2串联,
∴电路中的电流为I===0.125A,
R2两端的电压为U2=IR2=0.125A×72Ω=9V。
故答案为:电压表;串;9。
21.(2分)如图(a)所示是一台正在建筑工地作业的起重机,起重臂可绕O点转动。由图(a)可知该起重臂是 省距离 (选填“省力”或“省距离”)机械;起重臂上的滑轮组如图(b)所示。将重为1.2×104N的重物竖直匀速提高3m,拉力F的大小为8000N,则该滑轮组的机械效率为 50% 。
【解答】解:由图(a)可知该起重臂是费力杠杆,可以省距离;
如图(b)所示,起重臂的滑轮组将重为1.2×104N的重物竖直匀速提高3m,拉力F的大小为8000N,则绳头移动的距离s=9m,
滑轮组做的有用功:w有=Gh=1.2×104N×3m=3.6×104J,
拉力做的总功:W总=Fs=8000N×9m=7.2×104J,
滑轮组的机械效率为:η=100%=×100%=50%
故答案为:省距离;50%。
22.(2分)两个元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示,若把它们串联起来,接在某电源上,电路中的电流是0.3A,则电源电压是 3.5 V,若把它们并联接在2V的电压下,则电源的总功率为 1.4 W。
【解答】解:(1)两元件串联,由图象可知电路中的电流为I=0.3A时,对应的电压分别为UA=1.5V,UB=2V,
所以电源的电压为U=UA+UB=1.5V+2V=3.5V;
(2)两元件并联,由图象可知电压U′=2V时,对应的电流分别为IA=0.4A,IB=0.3A,
所以电源的总功率为P=U′(IA+IB)=2V×(0.4A+0.3A)=1.4W。
故答案为:3.5;1.4。
23.(2分)如图所示,根据小磁针的指向,在图中标出磁感线的方向、通电螺线管A端和永磁体B端的磁极极性,并画出通电螺线管的导线绕法。
【解答】解:小磁针静止时N极指向左端,所以磁感线从右指向左,根据磁体周围的磁感线从N极到S极,可以判断永磁体的左端是N极,螺线管的右端是S,用磁体的右端是S极,螺线管的左端是N极;根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向螺线管的N极。如图。
24.(2分)某小组通过实验得知滑轮组的机械效率与许多因素有关,有同学想进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关。根据探究目的,他们先通过实验测算出如图(甲)所示的滑轮组的机械效率,请你在图(乙)中画出下一步实验所需的组装图。
【解答】解:甲图从定滑轮绕起,所以要改变滑轮组的绕线方式,乙图需从动滑轮绕起。
因为滑轮组的机械效率还与被提升物体的重力有关,所以被提升的物体应不变。
故答案为:
25.(5分)物理学习小组的同学复习有关压强的实验。
(1)如图甲,他们模拟马德堡半球实验想要测量大气压强的值,需要测量的物理量是 吸盘恰好被拉开时所用的拉力F 和 吸盘的直径d 。
(2)他们利用如图乙所示的装置验证“压力作用效果与受力面积的关系”,具体的实验方法是 在图乙的基础上,再将金属块平放,将海绵的凹陷程度与图乙比较 。
(3)他们想利用如图丙所示的装置探究“液体压强与方向的关系”,请写出实验思路。
【解答】解:(1)测量大气压的原理是p=,用弹簧测力计测出吸盘恰好被拉开时所用的拉力F;
用刻度尺测量出吸盘的直径d(可求出S);
(2)验证“压力作用效果与受力面积的关系”,要控制压力不变,故在图乙的基础上,再将金属块平放,将海绵的凹陷程度与图乙比较;
(3)探究“液体压强与方向的关系”,要控制液体的密度和深度相同,故只改变金属盒的朝向,观察U形管两管液面的高度差,若相同,则说明同一液体在同一深度向各个方向的压强相等。
故答案为:
(1)吸盘恰好被拉开时所用的拉力F;吸盘的直径d;
(2)在图乙的基础上,再将金属块平放,将海绵的凹陷程度与图乙比较;
(3)只改变金属盒的朝向,观察U形管两管液面的高度差,若相同,则说明同一液体在同一深度向各个方向的压强相等;反之,则说明同一液体在同一深度向各个方向的压强不相等。
26.(5分)小明和小华一起探究“平面镜成像实验”。
(1)如图甲可知,平面镜成像的实验原理是 光的反射 ,平面镜所成的像与物的关系是 像物关于平面镜对称 。
(2)小明和小华用玻璃板代替镜子完成了实验,实验中发现玻璃板的缺点是 由于发生折射,反射的光线少,成像不清晰 ,所以实验时选用点燃的蜡烛作为物体。
(3)如图乙,通过小明和小华的对话,可以获得的信息是: 平面成的像是虚像 和 虚像不是实际光线会聚形成的 。
【解答】解:(1)如图甲可知,平面镜成像的实验原理是光的反射;平面镜所成的像与物是像物关于平面镜对称;
(2)用玻璃板代替镜子完成了实验,实验中发现玻璃板的缺点是由于发生折射,反射的光线少,成像不清晰,所以实验时选用点燃的蜡烛作为物体。
(3)实验时,小明看向玻璃板(如图乙),发现小华摸到烛火了,可小华并没觉得疼痛,是因为:平面成的像是虚像,虚像不是实际光线汇聚形成的。
故答案为:(1)光的反射;像物关于平面镜对称;(2)由于发生折射,反射的光线少,成像不清晰;(3)平面成的像是虚像;虚像不是实际光线会聚形成的。
27.(6分)在“研究小灯泡电阻”的实验中:
(1)如图是某同学连接的实物图,其中有两处错误,请指出:① 滑动变阻器同时接下面的两接线柱 ;② 电流表的正负接线柱接反了 。
(2)某同学正确连接实物图后,合上开关S,发现灯泡不亮,电流表读数为零,但电压表读数等于电源的电压,则出现的故障可能是 小灯泡断路 。
(3)某实验小组通过改变灯泡两端的电压,进行了三次测量,记录数据如表所示。他们实验中忘记收集的证据是 灯泡的亮度 。请根据所学电学知识,利用收集的数据分析灯丝电阻变化的原因。(写出具体分析过程)
实验次数
1
2
3
电压/V
1.00
1.70
2.50
电流/A
0.14
0.22
0.30
电阻/Ω
7.1
7.7
8.3
【解答】解:
(1)滑动变阻器在实验中应一上一下串联在电路中;电流应从电表的+接线柱流进,﹣接线柱流出;
由图可知,错误有:滑动变阻器同时接下面的两接线柱;电流表的正负接线柱接反了;
(2)电流表没有示数说明电路为断路,电压表有示数,说明电压表与电源的两端相连,所以故障为与电压表并联的小灯泡断路了;
(3)灯丝的电阻与灯丝的温度有关,亮度不同,温度不同,电阻不同,所以他们实验中忘记收集灯泡的亮度了;
由表格数据知,电压表示数增大、电流表示数也增大、根据P=UI知,灯泡的实际功率增大,灯泡变亮,灯丝的温度升高,灯丝的电阻增大。
故答案为:(1)①滑动变阻器同时接下面的两接线柱;②电流表的正负接线柱接反了;(2)小灯泡断路;(3)灯泡的亮度;电压表示数增大、电流表示数也增大、根据P=UI知,灯泡的实际功率增大,灯泡变亮,灯丝的温度升高,灯丝的电阻增大。
28.(6分)如图甲所示,是某科技小组的同学们设计的恒温箱电路图,它包括工作电路和控制电路两部分,用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”。工作电路中的加热器正常工作时的电功率为1.0kW;控制电路中的电阻R'为滑动变阻器,R为置于恒温箱内的热敏电阻,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示,继电器的电阻R0为10Ω.当控制电路的电流达到0.04A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路中的电流减小到0.024A时,衔铁被释放,则:
(1)正常工作时,加热器的电阻值是多少?
(2)当滑动变阻器R′为390Ω时,恒温箱内可获得的最高温度为150℃,如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃那么,R′的阻值为多大?
【解答】解:(1)根据P=得
正常工作时,加热器的电阻值R===48.4Ω;
(2)由乙图知,当最高温度为150℃时,热敏电阻的阻值R1=200Ω,
控制电路电流I1=0.04A
由欧姆定律得U=I1(R0+R′+R1)=0.04A×(10Ω+390Ω+200Ω)=24V;
恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃时,热敏电阻的阻值R2=900Ω,
控制电路电流I2=0.024A
控制电路总电阻R总===1000Ω,
此时滑动变阻器的阻值R′=R总﹣R0﹣R2=1000Ω﹣10Ω﹣900Ω=90Ω;
答:(1)正常工作时,加热器的电阻值是48.4Ω;
(2)R′的阻值为90Ω。
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