2024年天津市武清区杨村五中中考物理模拟试卷(含详细答案解析)
展开1.二胡是我国劳动人民发明的一种弦乐器。演奏前,演员经常要调节弦的松紧程度,其目的在调节弦发声时的( )
A. 响度B. 音调C. 音色D. 振幅
2.人们在高温的天气里会大汗淋漓,使体温不致升得太高。这是由于汗液( )
A. 熔化吸热B. 蒸发吸热C. 液化放热D. 凝固放热
3.如图所示的四个情景中,由光的直线传播形成的是( )
A. 平面镜中的像B. 水中的笔向上翘起
C. 屏幕上的手影D. 眼睛被放大镜放大
4.一辆在水平道路上做匀速直线运动的汽车,它受到的平衡力有( )
A. 一对B. 二对C. 三对D. 四对
5.小明在课后实践活动中,做了如下记录:
①人体的正常体温为36.5;
②小明的质量为60N;
③我国家庭电路的电压为220V;
④人步行的速度约为1.1m/s。
其中符合实际且记录正确的是( )
A. ①②B. ①④C. ③④D. ②③
6.如图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象,该导体的阻值为( )
A. 40ΩB. 30ΩC. 20ΩD. 10Ω
7.一位“法师”在铺有塑料地毯的舞台上表演不怕电的“功夫”。他将一盏普通白炽灯泡接到两导线头A、B之间,灯泡正常发光;随后将灯泡取下,“法师”两手分别抓住两导线头A、B,如图所示,其助手用测电笔分别测试A、B及“法师”的皮肤。发现测电笔的氖管都发光。对此表演的合理解释是( )
A. “法师”有特异功能,确实不怕电B. “法师”的两手均戴有特制绝缘手套
C. 在人、灯交替过程中,助手将零线断开了D. 在人、灯交替过程中,助手将火线断开了
8.下列现象中属于扩散现象的是( )
A. 擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞B. 打开一盒香皂,很快就会闻到香味
C. 粉笔蹭到衣服上,在衣服上留下粉笔痕迹D. 冬天,雪花漫天飞舞
9.如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时,滑动变阻器的滑片p向上移动,则电路中( )
A. 总电阻减小,电流减小
B. 总电阻增大,电流增大
C. 总电阻减小,电流增大
D. 总电阻增大,电流减小
10.如图所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A。则通过小灯泡L1、L2的电流分别是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,共9分。
11.探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A. 投影仪应用了该次实验的成像规律
B. 照相机应用了该次实验的成像规律
C. 要在光屏上得到更大的清晰像,需将蜡烛靠近透镜,光屏远离透镜
D. 要在光屏上得到更大的清晰像,需将蜡烛靠近透镜,光屏靠近透镜
12.如图甲所示的电路中,电源电压为恒定不变,R0为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关后,在滑片滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图像信息可知,下列判断正确的是( )
A. 电源电压是14VB. R0的阻值是10Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值是70ΩD. 电路的最大功率是22.4W
13.如图所示电路,当开关断开或闭合时,下列说法正确的是( )
A. S1、S2、S3均闭合,电源被短路
B. S1、S2、S3均断开,L1不发光,L2发光
C. S1、S2断开,S3闭合,L1和L2均发光
D. S1断开,S2、S3闭合,L1发光,L2被短接
三、填空题:本大题共5小题,共20分。
14.如图所示,光与镜面成30∘角射在平面镜上。这条光线经平面镜反射后,反射角为______;如果光线垂直射在平面镜上,反射角为______。
15.小芳同学站在穿衣镜前1m处,镜中的像与她相距______m.当她远离穿衣镜时,像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.如图是某同学家中的电能表,现用它测量一只灯泡的实际功率。他关掉其他电器只让该灯泡工作,电能表转盘转过30转用时10min,这段时间灯泡消耗的电能是______kW⋅h,灯泡的实际功率是______W。
17.如图所示,在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,应用弹簧测力计拉动木块,使其做______运动,该过程中,弹簧测力计的示数为4 N,则木块所受的摩擦力为______ N。
18.如图所示电路,电阻R1为3Ω,R2为1Ω。当开关S闭合后,通过电阻R1、R2的电流之比为______,电压表V1、V2的示数之比为______。
四、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
19.某物理兴趣小组为检测学校附近某条河的水质,需要测量河水的密度。取样后,他们利用天平和量筒进行了测量。
实验原理:______。
实验步骤:
(1)用已调平衡的天平测出空烧杯的质量为18g;
(2)向烧杯中倒入适量的河水,测出烧杯和河水的总质量,如图1所示;
(3)将烧杯中的河水全部倒入量筒中,读出量筒中河水的体积,如图2所示。
【实验数据处理】
在表中填入上述实验数据及计算结果。
【实验评估】
按该实验方案测出的河水密度比实际值______(选填“偏大”或“偏小”)。
20.小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想,准备了如下器材:弹簧测力计、长木板、长方体木块和砝码。
他利用上述器材进行了如下实验:
①将木块平放在长木板上组装成如图1所示的装置。匀速拉动长木板,记下弹簧测力计的示数。
②在木块上加砝码,如图2所示。匀速拉动长木板,记下弹簧测力计的示数。
完成下列任务:
(1)在图3中画出长木板被匀速拉动时(木块相对桌面静止),长木板在水平方向上的受力示意图。
(2)通过实验步骤①②可验证猜想______。
(3)要完成对“猜想三”的验证,需在实验步骤①的基础上进一步实验,请你写出下一步的实验方案。
21.物理兴趣活动课上,老师让同学们测一形状不规则的实心金属块的密度。除了金属块,老师还提供的器材有:一架调好的天平(无砝码)、两个完全相同的烧杯、适量水(已知水的密度为ρ0)、量筒、一个滴管、若干细线。请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案,测出金属块的密度。要求:
(1)写出主要的实验步骤;
(2)写出金属块密度的数学表达式。(用已知量和测量量表示)。
五、计算题:本大题共3小题,共19分。
22.如图所示,烧瓶中装有0.3kg煤油,电阻丝的阻值为10Ω,闭合开关.调节滑动变阻器滑片,当电流表的示数为2A时通电5min,煤油的温度由20℃升高到30℃.[c煤油=2.1×103J/(kg⋅℃)]
求:(1)煤油吸收的热量;
(2)电阻丝加热煤油的效率.
23.如图,L1、L2是规格分别为“6V 8W”和“3V2.5W”的小灯泡,将它们连在如图的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合S时,L2正常发光(不计温度对灯泡电阻的影响)求:
(1)电源电压;
(2)灯泡L1的电阻R1;
(3)当S、S1都闭合时,1min内电流做的总功。
24.学好物理必须要勤于思考,将问题的本质理解透彻,才能以不变应万变。请你思考以下问题:在电学计算中,我们经常会用到串并联电路的电阻关系。
(1)请你用所学关系式推导串联电路的电阻关系R串=R1+R2。
(2)请你用所学关系式推导并联电路的电阻关系1R并=1R1+1R2。
六、综合题:本大题共1小题,共4分。
25.如图是奥斯特曾经做过的实验,观察比较甲、乙两图,可得实验结论是______;观察比较甲、丙两图,可得实验结论是______。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:(1)演员经常调节弦的松紧,弦的松紧程度决定着振动的频率,频率决定声音的音调。
(2)用力大小能改变弦偏离原位置的大小,能改变振幅,能改变响度。
(3)音色的影响因素是材料和结构,改变松紧时,没有改变弦的材料和结构,没有改变音色。
故选:B。
弦的长短、松紧、粗细都影响弦的振动快慢,影响振动频率,影响音调。
(1)掌握声音的三个特性,三个特性的影响因素。
(2)音调和响度容易混淆,注意区分。
(3)掌握管乐、弦乐、打击乐的音调的影响因素,如何改变它们的音调和响度。
2.【答案】B
【解析】解:人们在高温的天气里大汗淋漓,靠汗液的蒸发吸热,带走身体的一部分热量,使体温不致升高太多,故B正确。
故选:B。
蒸发是汽化现象,蒸发吸热。
分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态,另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3.【答案】C
【解析】解:A、平面镜成像属于光的反射现象,所以该选项不正确。
B、水中的笔向上翘起属于光的折射现象,所以该选项不正确。
C、屏幕上的手影也是影子,而影子的成因是光的直线传播,所以该选项正确。
D、眼睛被放大镜放大是凸透镜成像,属于光的折射现象,所以该选项不正确。
故选:C。
光在自然界中存在三种光现象:光在同种均匀物质中沿直线传播;当光遇到不透明物体时则发生反射现象;当光从一种介质进入另一种介质时则发生折射现象。
光的直线传播原理常解释的现象有:影子(如:皮影戏、立竿见影、日晷、树的影子),日食和月食,金星凌日,小孔成像(如:针孔照相机、大树下的亮斑)。
4.【答案】B
【解析】解:一辆在水平道路上做匀速直线运动的汽车,在水平和竖直方向上都处于平衡状态,在水平方向上(受到牵引力与阻力)和竖直方向上(受到的重力与支持力)分别受到平衡力的作用,故它受到的平衡力有二对。
只有B正确。
故选:B。
在实际中,当物体处于平衡状态时受到平衡力的作用,据此分析。
本题考查平衡力的有关知识,要明确,在实际中,当物体处于平衡状态时则受到平衡力的作用。
5.【答案】C
【解析】解:①人体的正常体温约36.5℃,变化幅度很小,故①错误;
②小明的质量为m=60kg,重力约为G=mg=60kg×10N/kg=600N,故②错误;
③我国家庭电路的电压为220V,故③正确;
④人的步行速度约为1m/s,故④正确。
故选:C。
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。
物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
6.【答案】D
【解析】解:由图象可知,通过导体的电流I跟它两端的电压U成正比,则导体为定值电阻,
当导体两端的电压U=4V时,通过的电流I=0.4A,
由I=UR可得,导体的电阻:
R=UI=4V0.4A=10Ω。
故选:D。
根据图象可知,通过导体的电流I跟它两端的电压U成正比,则导体为定值电阻,根据图象读出任何一组数据,根据欧姆定律求出导体的电阻。
本题考查了学生对欧姆定律的掌握与应用,是一道基础题目。
7.【答案】C
【解析】解:用测电笔接触“法师”,氖管发光说明此时“法师”身体带电,而他没有触电,是因为把零线断开后,加之舞台上铺有塑料地毯,电流无法形成回路,所以选项C解释正确;
故选:C。
(1)使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,笔尖金属体接触电线,氖管发光的是火线;
(2)只有当人体通过的电流达到一定值时,才会发生触电事故。
此题主要考查人体触电的原因。触电有两种情况:单相触电、双相触电。单相触电是站在地上,直接接触火线发生的触电事故。双相触电是同时接触零线和火线,发生的触电事故。
8.【答案】B
【解析】解:擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞,这是物质的运动,属于机械运动。故A不符合题意。
打开一盒香皂,很快就会闻到香味,这是分子的运动,是肉眼看不见的运动,属于扩散现象。故B符合题意。
“粉笔蹭到衣服上,在衣服上留下粉笔痕迹”和“冬天,雪花漫天飞舞”,这都是物质的运动,属于机械运动。故C、D不符合题意。
故选:B。
要解答本题需掌握:扩散现象是分子运动,以及机械运动和分子运动的区别。
本题主要考查学生对:扩散现象的认识,以及对分子运动和机械运动区别的了解和掌握,是一道基础题。
9.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流;
当油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,在杠杆的作用下滑片向上移动,则变阻器R连入电路的电阻变大,电路中的总电阻增大,由I=UR可知,电路中的电流减小,故D正确。
故选:D。
由电路图可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,根据油量的变化可知浮子的运动情况,在杠杆的作用下可知滑片P移动的方向,从而可知变阻器接入电路中电阻的变化,由电阻的串联可知总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化。
本题考查了滑动变阻器和欧姆定律的应用,正确分析油量变化时滑片移动的方向是关键。
10.【答案】A
【解析】解:因为两灯泡并联,电流表A测干路的电流,电流表A1测灯L1的电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以流过灯泡L2的电流:I2=IA−IA1=0.5A−0.3A=0.2A。
故通过灯泡L1的电流是0.3A;通过灯泡L2的电流是0.2A;
故选:A。
由电路图可知,两灯泡并联,电流表A测干路的电流,电流表A1测灯L1的电流;由并联电路的特点求出流过小灯泡L1上的电流。
分析清楚电路结构、熟练应用并联电路的电流特点可以正确解题。
11.【答案】BC
【解析】解:蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像,由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像的规律可知,此时成像的性质一定是倒立缩小的实像,属于照相机原理,故A错误,B正确;
根据凸透镜成像规律的记忆口诀,成实像时,物近像远像变大,若要在光屏上得到更大的清晰像,需将蜡烛靠近透镜,光屏远离透镜,故C正确,D错误。
故选:BC。
由图可知,物距大于像距,此时在光屏上得到烛焰清晰的像,则成像的性质一定是倒立缩小的实像,属于照相机原理;
根据凸透镜成像规律的记忆口诀,成实像时,物近像远像变大,据此判断如何移动蜡烛和光屏。
本题考查了凸透镜成像的规律和对应的应用、以及运用凸透镜成像规律的记忆口诀解决凸透镜成像中的动态变化问题,牢记凸透镜成像规律和口诀是解题的关键。
12.【答案】BC
【解析】解:
ABC、如图甲,闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。
由乙可知,当滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时,电路总电阻最小,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流最大,从图中可知,电路中的最大电流为I=1.6A时,R两端的电压为0V,即此时只有R0接入电路,根据欧姆定律可知电源电压U=IR0=1.6A×①,
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路总电阻最大,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流最小,从图中可知,电路中的最小电流为I′=0.2A时,R两端的电压为14V,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压U=U滑+U0=14V+0.2A×②,
联立①②得:U=16V,R0=10Ω,滑动变阻器的最大阻值R=U滑I′=14V0.2A=70Ω,
故A错误、BC正确;
D、电路的最大功率P=UI=16V×1.6A=25.6W,故D错误。
故选BC。
(1)如图甲,闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。
由乙可知,当滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时,电路总电阻最小,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流最大,从图中可知,电路中的最大电流为I=1.6A时,R两端的电压为0V,即此时只有R0接入电路,根据欧姆定律可知电源电压的表达式;
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路总电阻最大,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流最小,从图中可知,电路中的最小电流为I′=0.2A时,R两端的电压为14V,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压的表达式,联立两式得出电源电压和定值电阻的阻值,根据欧姆定律得出滑动变阻器的最大阻值;
(2)根据P=UI得出电路的最大功率。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算,关键是从图中得出有用信息。
13.【答案】AC
【解析】解:
A、S1、S2、S3均闭合,电流从电源正极流出→S2→S3→S1回到电源负极,这会造成电源短路,故A正确;
B、S1、S2、S3均断开,不能构成回路,则L1和L2都不发光,故B错误;
C、S1、S2断开,S3闭合,电流从电源正极流出→L1→S3→L2回到电源负极,则L1和L2都发光,故C正确;
D、S1断开,S2、S3闭合,电流从电源正极流出→S2→L2回到电源负极,只有L2连入电路中,所以L1被短接,只有L2发光,故D错误。
故选:AC。
(1)串联电路电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;并联电路电流有多条路径,分别经过各用电器从电源正极回到负极;
(2)短路分为电源短路和用电器短路,电源短路是指用导线直接将电源两端相连;而用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,使用电器两端的电压为零。
本题考查了学生识别串、并联电路以及短路的认识,一般就从电流路径上分析,只有一条路径的是串联,有多条路径的是并联。
14.【答案】60∘O∘
【解析】解:①因为入射光线与平面镜的夹角是30∘,所以入射角为90∘−30∘=60∘,根据光的反射定律,反射角等于入射角,即入射角为60∘;
②光线垂直地照射到平面镜上时,光线与法线的夹角是0∘,所以入射角为0∘,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也为0∘。
故答案为:60∘,0∘。
①先确定入射角的大小,然后根据光的反射定律反射角等于入射角,求出反射角的大小。
②知道入射角的概念:入射光线和法线的夹角。入射光线垂直照射到镜面上时,入射角是0∘.掌握光的反射定律,知道反射角和入射角的关系。
①考查对光的反射定律的应用情况,要求学生会灵活应用光的反射定律。
②此题主要考查入射角的概念,知道入射角是入射光线与法线的夹角。同时要掌握光的反射定律的内容。
15.【答案】2 不变
【解析】解:根据平面镜成像特点可知,像和物距离平面镜的距离是相等的,物到像的距离是物到平面镜距离的两倍,
因为小华距平面镜的距离是1m,像与他之间的距离是1m×2=2m;
平面镜所成的像与物体是等大的,当人远离平面镜时,视觉上感觉像在变小,但实际上像的大小并没有变。所以若他远离平面镜后退1m,他在平面镜中像的大小不变。
故答案为:2;不变。
平面镜成的像与物体是等大的,像和物距离平面镜的距离是相等的。
人的视觉感觉总是近大远小,即离像近感觉大,离像远感觉小,像的真实大小总与物相同。
16.【答案】0.0160
【解析】解:
∵每消耗1kw⋅h的电能,电能表的转盘就转过3000r,
∴电能表的转盘转过30r消耗的电能为:W=30r3000r/kW⋅h=0.01kW⋅h=3.6×104J,
而t=10min=600s,
∴灯泡的实际功率为:P实际=Wt=3.6×104J600s=60W。
故答案为:0.01;60。
“3000r/kW⋅h”的意义为:每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘就转过3000r,从而可以计算出电能表的转盘转过30r消耗的电能,又知道工作时间,可利用公式P=Wt计算出灯泡的实际功率。
本题考查消耗电能的计算和功率的计算,关键是公式及其变形的应用,要学会对电能表参数的理解,解题过程中要注意单位的换算。
17.【答案】匀速直线 4
【解析】解:用弹簧测力计拉动木块,使其做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。该过程中,弹簧测力计的示数为4N,则木块所受的摩擦力为4N。
故答案为:匀速直线;4。
根据二力平衡的条件分析。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理,为基础题。
18.【答案】1:1 3:4
【解析】解:闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源电压,串联电路各处电流相等,所以通过电阻R1、R2的电流之比为1:1;
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据U=IR可得电压表V1、V2的示数之比为:U1U2=IR1I(R1+R2)=I×3ΩI×(3Ω+1Ω)=34。
故答案为:1:1;3:4。
闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源电压,根据串联电路电流特点通过电阻R1、R2的电流之比;根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知电压表V1、V2的示数之比。
本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用,属于基础题。
19.【答案】ρ=mV 4931301.03偏大
【解析】解:【实验数据处理】
由图示量筒可知,量筒内河水体积:V=30mL=30cm3,
由图示天平可知,烧杯与河水的总质量:m总=20g+20g+5g+4g=49g,
河水的质量:m=49g−18g=31g,
河水的密度:ρ=mV=31g30cm3≈1.03g/cm3;
【实验评估】
不可能把烧杯内的河水全部倒入量筒内,导致测量的河水的体积偏小,由公式ρ=mV知,密度测量结果偏大。
故答案为:ρ=mV;49;31;30;1.03;偏大。
(1)实验原理为ρ=mV,由图示量筒可以读出盐水的体积;砝码质量与游码示数之和是被测物体的质量;求出被测盐水的质量,然后由密度公式可以求出盐水的密度;
(2)烧杯中的河水不可能全部倒入量筒中,这样会使测量出的体积偏小,由密度公式分析对密度影响。
此题中考查了关于液体密度测量的基本技能,包括天平、量筒的读数,运用密度的公式进行计算,以及测量误差的分析等。
20.【答案】(1);(2)一;(3)将①中的木块侧放,拉动长木板,记录下弹簧测力计的示数,并与实验①中的示数进行比较。
【解析】解;(1)长木板在水平方向上受到三个力的共同作用:水平向右的拉力F、水平向左的木块对木板的摩擦力f1、水平向左的桌面对木板的摩擦力f2,力的示意图如下:
;
(2)通过实验步骤①②可知,接触面相同,压力不同,故探究的是压力与摩擦力的关系,探究的是猜想一;
(3)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,故可以将①中的木块侧放,拉动长木板,记录下弹簧测力计的示数,并与实验①中的示数进行比较。
故答案为:(1);(2)一;(3)将①中的木块侧放,拉动长木板,记录下弹簧测力计的示数,并与实验①中的示数进行比较。
(1)长木板在水平方向上受到三个力的共同作用,根据力的示意图的画法作图;
(2)根据①②中的相同点和不同点,利用控制变量法分析;
(3)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小。
本题是探究影响摩擦力大小因素的实验,此题要把握两个方法:①转换法。②控制变量法。
21.【答案】解:(1)①将两只空烧杯分别放在天平的左右两盘内,把金属块放在左盘烧杯内;
②向右盘烧杯中缓缓倒水,再用滴管调节,直至天平平衡;
③将右盘烧杯内的水倒入量筒内,测出体积为V0;
④用细线拴好金属块,放入烧杯内,加满水;然后轻轻取出金属块;
⑤用量筒取一定体积的水,读出示数为V1;
⑥将量筒内的水倒入④的烧杯内,直至装满烧杯,读出量筒内剩余水的体积为V2。
(2)计算:由ρ=mV得水的质量为:m水=ρ0V0,由于天平平衡,合金块的质量为:m=m水=ρ0V0,
金属块的体积:V=V1−V2,金属块的密度:ρ=mV=ρ0V0V1−V2。
故答案为:(1)实验步骤见上;(2)ρ0V0V1−V2。
【解析】将两只空烧杯分别放在天平的左右两盘内,把金属块放在左盘烧杯内,向右盘烧杯中缓缓倒水,再用滴管调节,直至天平平衡,将烧杯内的水倒入量筒内,测出水体积,利用m=ρV求水的质量,可得金属块的质量;
用细线拴好金属块,放入烧杯内,加满水;然后轻轻取出金属块,用量筒取一定体积的水,读出示数;将量筒内的水倒入刚才烧杯内,直至装满烧杯,读出量筒内剩余水的体积,两次读数之差为金属块的体积;利用密度公式求金属块的密度。
本题考查了固体密度的测量,题目提供了天平,但不能测量质量、提供了量筒但不能利用排水法测金属块的质量,这里要巧用天平和量筒,有难度!
22.【答案】解:
(1)∵c煤油=2.1×103J/(kg⋅℃),m=0.3kg,t0=20℃,t=30℃,
∴煤油吸收的热量为:Q吸=c煤油m(t−t0)=2.1×103J/(kg⋅℃)×0.3kg×(30℃−20℃)=6300J.
(2)∵电阻丝与滑动变阻器串联,电流表测量的是整个电路中的电流,
∴通过电阻丝的电流为I=2A,
而R=10Ω,t=5min=300s,
∴电流通过电阻丝放出的热量为:Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×300s=1.2×104J,
则电阻丝加热煤油的效率为:η=Q吸Q=6300J1.2×104J=52.5%.
答:(1)煤油吸收的热量为6300J.
(2)电阻丝加热煤油的效率为52.5%.
【解析】(1)知道煤油的质量,煤油的比热容和温度变化,可利用热量公式Q吸=cm(t−t0)计算出煤油吸收的热量.
(2)从图可知,电阻丝与滑动变阻器串联,电流表测量的是整个电路中的电流.知道电阻丝的阻值、通过电阻丝的电流和通电时间,可利用公式Q=I2Rt计算出电流通过电阻丝放出的热量,再利用公式η=Q吸Q计算出电阻丝加热煤油的效率.
本题考查了学生对吸热公式和焦耳定律公式的掌握和运用,以及对能量利用效率的理解和应用,是一道电学与热学的综合应用题,在计算过程中要注意单位的换算.
23.【答案】解:(1)当只闭合S时,只有灯泡L2接在电源上,L2正常发光,L2的额定电压是3V,所以电源电压是3V。
(2)灯泡L1的额定电压是6V,额定功率是8W,
由P=U2R得,所以灯泡L1的电阻为:R1=U12P1=(6V)28W=4.5Ω。
(3)当S、S1都闭合时,灯泡L1和灯泡L2并联在电路中,
通过灯泡L1的电流:I1=UR1=3V4.5Ω=23A,
通过灯泡L2的电流:I2=P2U=2.5W3V=56A,
干路电流为:I=I1+I2=23A+56A=1.5A,
1min内电流做的总功:W=UIt=3V×1.5A×60s=270J。
答:(1)电源电压是3V;
(2)灯泡L1的电阻R1是4.5Ω;
(3)当S、S1都闭合时,1min内电流做的总功是270J。
【解析】(1)灯泡L2正常工作时的电压是额定电压,根据这个特点判断电源电压。
(2)知道灯泡L1的额定电压和额定功率,根据P=U2R求出灯泡L1的电阻。
(3)当S、S1都闭合时,灯泡L1和灯泡L2并联在电路中,求出总电流,根据W=UIt求出电流做功多少。
对于电学问题通过开关断开和闭合,或通过滑动变阻器滑片的移动来改变电路的连接方式,然后判断电流表和电压表测量谁的电流和电压,最后再根据电学公式进行计算。
24.【答案】解:证明:(1)设电阻R1两端的电压为U1,电阻R2两端的电压为U2,电阻R1、R2两端的总电压为U,电阻R1、R2的总电阻为R串,
由于电阻R1、R2串联,通过两电阻的电流相等,假设电路中的电流为I,
则由I=UR得:U1=R1I1=R1I,U2=R2I2=R2I,U=R串I,
由串联电路的电压规律可知U=U1+U2,
即R串I=R1I+R2I,
故:R串=R1+R2。
(2)设电阻R1两端的电压为U1,电阻R2两端的电压为U2,电源电压为U,并联电路总电阻为R并,
根据欧姆定律可得:
I=UR并,I1=U1R1,I2=U2R2,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得:
I=I1+I2,
即:UR并=U1R1+U2R2,
由于并联电路中各支路两端的电压相等,即U1=U2=U;
所以,1R并=1R1+1R2。
【解析】(1)根据串联电路电流、电压特点和欧姆定律推导串联电路总电阻R=R1+R2。
(2)并联电路的电压规律:U=U1=U2;并联电路的电流规律:I=I1+I2;
根据欧姆定律,用电阻和电压表示并联电路电流的规律,即可得出结果。
本题主要考查学生能根据串、并联电路的电压和电流规律,结合欧姆定律推导串、并联电路电阻的关系,难度不大。
25.【答案】通电导线周围存在着磁场 磁场的方向和电流的方向有关
【解析】解:甲图通电后小磁针偏转,而乙图断电后小磁针不偏转,故由甲、乙两次实验表明通电导线周围存在着磁场;
甲图通电后小磁针偏转,丙图中电流的方向改变,此时小磁针的偏转方向也会发生改变,故说明磁场的方向和电流的方向有关;
故答案为:(1)通电导线周围存在着磁场;(2)磁场的方向和电流的方向有关;
奥斯特电流的磁效应实验时,将通电导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,该实验证明了通电导体周围存在磁场;且磁场的方向与电流的方向有关;
奥斯特实验第一次发现了电流可以产生磁场,能使小磁针发生偏转,同时还得出磁场的方向与电流的方向有关。烧杯的质量m1/g
烧杯与河水的质量m2/g
河水的质量m/g
河水的体积V/cm3
河水的密度ρ/(g⋅cm3)
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