2024年广西初中学业水平考试物理三模冲刺训练试卷(解析版)
展开注意事项:
1.答题前,考生务必将姓名、座位号、准考证号填写在试卷和答题卡上。
2.考生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试卷上作答无效。
3.本卷g取10N/kg,。
一、单项选择题(本大题共13小题,每小题2分,共26分。
在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.如图所示的发电方式中,利用太阳能发电的是( )
A.风力发电B.光伏发电
C.火力发电D.潮汐发电
【答案】B
【详解】A.风力发电是利用空气的动能转化为电能,故A不符合题意;
B.光伏发电是利用半导体界面的光发生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,故B符合题意;
C.火力发电是利用内能转化为电能,故C不符合题意;
D.潮汐发电是利用水的动能转化为电能,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列关于力学知识的说法中,正确的是( )
A. 摩擦力总是阻碍物体的运动
B. 著名的牛顿第一定律是在实验的基础上,通过分析、推理得出的
C. 所有运动的物体都受到惯性的作用
D. 大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力一定是平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.摩擦力总是阻碍物体的相对运动,但是不一定阻碍物体的运动,故A错误;
B.著名的牛顿第一定律不能由实验直接得出,是在实验的基础上,通过分析、推理得出的,故B正确;
C.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性。惯性不是力,不能说受到惯性,故C错误;
D.大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力可能是平衡力,也可能是相互作用力,故D错误。
故选B。
2022年6月5日,中国载人航天飞船神舟十四号发射成功。
如图所示,飞船在空中加速上升时的能量转化情况是( )
A.飞船的动能转化为重力势能,动能减小
B.飞船的重力势能转化为动能,重力势能减小
C.燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能
D.没有发生能量的转化,飞船的机械能不变
【答案】C
【详解】AB.载人飞船加速上升时,质量不变、速度增大、高度增大,所以动能和重力势能均增大,故AB错误;
CD.载人飞船加速上升时,因为动能和重力势能均增大,所以机械能增大,是由燃料燃烧产生的内能转化而来的,故C正确,D错误。
故选C。
4.中华诗词蕴藏着丰富的物理知识,下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是( )
A.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”——霜的形成是凝固现象
B.“纷纷暮雪下辕门,风掣红旗冻不翻”——雪的形成是升华现象
C.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”——露的形成是液化现象
D.“天接云涛连晓雾,星河欲转千帆舞”——雾的形成是汽化现象
【答案】C
【详解】A.霜的形成是水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,故A错误;
B.雪的形成是水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,故B错误;
C.露的形成是水蒸气遇冷液化成的小水珠,故C正确;
D.雾的形成是水蒸气遇冷液化成的小水珠,故D错误。
故选C。
5.如图所示,一辆汽车在水平地面上做匀速直线运动.下列说法正确的是( )
A.汽车受到的重力和地面受到的压力是一对相互作用力
B.汽车受到的重力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
C.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
D.地面对汽车的支持力和汽车受到的阻力是一对相互作用力
【答案】B
【详解】A.汽车受到的重力和地面受到的压力方向相同,不是一对相互作用力,故A错误;
B.汽车受到的重力和地面对汽车的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.地面对汽车的支持力和汽车受到的阻力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
6. 下列现象中可以利用光的反射原理解释的是( )
A. 一叶障目 B. 酒杯中墙上弓箭的影子
C. 彩虹 D. 海市蜃楼
【答案】B
【解析】
【详解】A.一叶障目,由于光的直线传播使叶子挡住了射入眼睛的光线,故A不符合题意;
B.酒杯中墙上弓箭的影子属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B符合题意;
C.彩虹的形成是色散现象,是由于光的折射形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是由于光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的,故D不符合题意。
故选B。
7.自然现象中蕴含着丰富的物理知识。图中属于凝固的是( )
A.冰雪消融 B.露珠形成
C.滴水成冰 D.雾凇结枝
【答案】C
【详解】A.冰雪消融是固态的冰雪变成液态的水,是熔化现象,故A不符合题意;
B.露珠是水蒸气遇冷变成液体的水,是液化现象,故B不符合题意;
C.滴水成冰是液态的水变成固态的冰,是凝固现象,故C符合题意;
D.雾凇是固态的小冰晶,是水蒸气遇冷直接变成的,是凝华现象,故D不符合题意。
故选C。
8. 下列生活中的简单机械,不属于省力机械的是( )
A. 门把手B. 定滑轮
C. 斜面D. 羊角锤
【答案】B
【解析】
【详解】A.门把手是一个轮轴,动力作用在轮上,使用时相当于一个省力杠杆,故A不符合题意;
B.定滑轮可以改变动力方向,但是不能省力,本质是一个等臂杠杆,故B符合题意;
C.斜面是一个省力机械,高度一定时,斜面越长越省力,故C不符合题意;
D.羊角锤使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
9. 如图所示,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合时,电路中( )
A. 电流表的示数变大,小灯泡变亮
B. 电流表的示数变小,小灯泡变亮
C. 电压表的示数变小,小灯泡不亮
D. 电压表的示数变大,小灯泡不亮
【答案】D
【解析】
【详解】当开关S断开时,灯L与电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;S闭合时,L短路,灯不亮,电路中只有R,此时电压表测电源电压,电流表测电路中的电流;根据串联电路电压的规律,故电压表示数变大,根据串联电阻的规律,S闭合时电阻变小,根据欧姆定律I=可知,电路中电流变大,电流表示数变大;综上所述,只有D正确。故选D。
南方回南天,家庭使用简易烘干机(如图所示)时发现:烘干机发热时必须同时吹风,
仅闭合定时开关时产生冷风,同时闭合定时开关和温控开关时产生热风,则其电路可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合定时开关,发热管和电动机串联,同时工作,产生热风,同时闭合定时开关和温控开关时,电动机被短路,只有发热管工作,故A不符合题意;
B.仅闭合定时开关时,电动机工作,产生冷风,只闭合温控开关时,发热管工作,没有满足“烘干机发热时必须同时吹风”,同时闭合定时开关和温控开关时产生热风,故B不符合题意;
C.仅闭合定时开关时,电动机不工作,只闭合温控开关时,发热管工作,故C不符合题意;
D.仅闭合定时开关时,电动机不工作,产生冷风,只闭合温控开关时,发热管不工作,只有同时闭合定时开关和温控开关时,发热管和电动机工作,产生热风,故D符合题意。
故选D。
如图所示,工人用500N的拉力F把重为800N的材料匀速提升了2m,用时20s。
若不计绳重及摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力F的功率为80WB.拉力F在这20s内做的功为1000J
C.动滑轮的重为为200ND.用该装置匀速提升更重的材料,机械效率不变
【答案】C
【详解】AB.拉力F在这20s内做的功为
拉力F的功率为
故AB错误;
C.动滑轮的重为为
故C正确;
D.用该装置匀速提升更重的材料到相同高度,有用功变大,动滑轮重不变,额外功不变,这样有用功占总功的比值变大,机械效率变大,故D错误。
故选C。
甲、乙两辆车沿同一方向做匀速直线运动,其路程s随时间t变化的图像如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A.甲车的速度是20m/s
B.两车在0~3s内运动的距离相等
C.乙车的速度是10m/s
D.当t=3s时,甲、乙两车的速度之差等于10m/s
【答案】C
【详解】B.由图像可知,当t=0时刻,甲、乙两车相距60m,不在同一位置,在0~3s内甲车通过的路程s甲=90m,乙车通过的路程
s乙=90m﹣60m=30m
两车在0~3s内运动的距离不相等,故B错误;
ACD.当t=3s时,甲的速度
乙的速度
甲、乙两辆车沿同一方向做匀速直线运动,所以,甲、乙两车的速度之差
Δv=v甲﹣v乙=30m/s﹣10m/s=20m/s
故C正确,AD错误。
故选C。
13. 如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,若放入后两液体的深度刚好相同,下列说法正确的是( )
A. 密度计受到的浮力关系为F浮甲<F浮乙
B. 甲、乙两种液体的密度关系为ρ甲>ρ乙
C. 两液体对容器底部的压强关系为p甲=p乙
D. 两液体对容器底部的压力关系为F甲<F乙
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,F浮甲=G,F浮乙=G,因为同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,故F浮甲=F浮乙,故A错误;
B.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,在F浮一定时,物体浸入液体中的体积越大,则液体的密度越小,由题图知V排甲>V排乙,所以ρ甲<ρ乙,故B错误;
C.因为p=ρgh,两液体深度相同,所以两液体对容器底部的压强:p甲<p乙,故C错误;
D.底面积相同,根据F=pS可知,两液体对容器底部的压力关系为F甲<F乙,故D正确。
故选D。
多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。在每小题列出的四个备选项中,
有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
14.对下列图中现象,解释正确的是( )
A.甲图:被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,在这个过程中玻璃棒失去了电子
B.乙图:A中正电荷可以通过金属棒流向B,使B中的金属箔带同种电荷而张开
C.丙图:摩擦后的气球能够吸引细水流,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
D.丁图:用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互排斥,则两小球一定带有同种电荷
【答案】ACD
【详解】A.甲图:被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,根据摩擦起电的实质可知,得到电子的带负电,失去电子的带正电,所以在这个过程中玻璃棒失去了电子,故A正确;
B.乙图应为B中的自由电子可以通过金属棒流向A,B中金属箔带正电,根据电荷间相互作用的规律可知,B中的金属箔带同种电荷而张开,故B错误;
C.带电体具有吸引轻小物体的性质,因此丙图,摩擦后的气球能够吸引细水流,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质,故C正确;
D.根据电荷间相互作用的规律可知,丁图中用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互排斥,则两小球一定带有同种电荷,故D正确。
故选ACD。
如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,
在透镜另一侧的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是( )
A. 光屏上成倒立、放大的实像
B. 照相机是利用这一成像原理工作的
C. 蜡烛到透镜的距离满足
D. 当蜡烛向右移动靠近透镜时,光屏也要向透镜移动,才能在光屏上再次得到清晰的像
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故A错误,B正确;
C.由A可知,此时光屏上成倒立、缩小的实像,说明u>2f,故C正确;
D.当蜡烛向右移动靠近透镜,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,光屏要向远离透镜的方向移动,才能在光屏上再次得到清晰的像,故D错误。
故选BC。
如图所示的电路,灯泡标有“12V 12W”,灯泡标有“6V 12W”。闭合开关S,
只有一盏灯正常发光,另一盏灯比正常发光时暗,则( )
A.电压表的示数为6VB.电路中的电流为1A
C.灯泡比正常发光时暗,实际功率为3WD.灯泡比正常发光时暗,实际功率为3W
【答案】BD
【详解】BC.灯泡标有“12V 12W”,根据P=UI,灯泡正常发光时的电流为
灯泡正常发光时的电流为
因两灯串联(电压表测的电压),根据串联电路各处的电流相等,只有一盏灯正常发光,另一盏灯比正常发光时暗,故电路的电流为1A,只有正常发光,的实际功率等于额定功率12W,故B符合题意,C不符合题意;
AD.由欧姆定律,灯泡正常发光的电阻为
由欧姆定律可知灯泡的实际电压为
U实=I1R2=1A×3Ω=3V
小于灯的额定电压6V,即电压表示数小于6V,灯泡的实际功率为
P实=I12R2=(1A)2×3Ω=3W<6W
灯泡比正常发光时暗。
故A不符合题意,D符合题意。
故选BD。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
17.请将如图所示的测量结果填写在相应的空格处。
(1)图1木块的长度是 cm;
(2)图2物块的质量是 g。
【答案】 3.30 61.6
【详解】(1)[1]由图1可知,刻度尺的分度值为0.1cm,木块左侧与2.00cm对齐,右侧与5.30cm对齐,所以木块的长度为
l=5.30cm-2.00cm=3.30cm
(2)[2]由图2可知,盘中砝码总质量为
m1=50g+10g=60g
游码对应的刻度值是m2=1.6g,故物体质量为
m=m1+m2=60g+1.6g=61.6g
18 .如图所示,所受重力为50N、底面积为250cm2的长方体A放在水平面上;
一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上,该容器足够高,底面积为100cm2,内盛有4kg的水。
若将一质地均匀的物体C分别放在长方体A的上面和浸没在容器B的水中时,
长方体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部的压强变化量相等。则未放上物体C前,
长方体A对水平面的压强为 Pa,物体C的密度为 kg/m3。
(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 2000 2.5×103
【详解】[1]由 知道,未放上物体C前,长方体A对水平面的压强为
[2]设物体C的质量为m,则长方体A对地面压强的增加量
水对容器B底部压强增加量
由于,则
所以,物体的密度
在探究串、并联电路中电流的规律时,做了如图所示的实验。
闭合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A,则通过小灯泡的电流为 A,
通过小灯泡的电流为 A。
【答案】 0.2 0.3
【详解】[1][2]由图可知小灯泡 L1 与小灯泡 L2并联,A2与 L2串联,测的是 L2的电流,A1在干路上,所以 L2的电流为0.3A, L1 的电流为
I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A
如图所示,用动滑轮提起重物。若重物为900N,
工人用F=500N的拉力将重物沿竖直方向匀速提升了4m,则拉力所做的功为 J,
此动滑轮机械效率为 。
【答案】 4000 90%
【详解】[1]由图可知,动滑轮上有两段绳子拉着重物,因为物体移动的距离为4m,所以绳子移动的距离为
根据公式
可知拉力所做的功为
[2]根据题意可知,克服重力做的有用功为
根据机械效率的公式
可知,此动滑轮机械效率为
如图所示是观察海波熔化现象的实验装置,海波在熔化过程中温度不变,
内能_____(选填“变大”、“变小”或“不变”).实验过程中完全燃烧了5g酒精,
放出的热量为_____J.(q酒精=3.0×107J/kg)
【答案】 ①. 变大 ②. 1.5×105
【解析】
【详解】第一空.海波是晶体,晶体在熔化过程中吸收热量,温度不变,但吸热内能会变大;
第二空.完全燃烧5g酒精放出的热量:
Q=mq=5×10-3kg×3.0×107J/kg=1.5×105J.
某广场上的塑像由上方的名人塑像B和下方的底座A构成,整体可以简化为如图甲所示的模型。
B是质量分布均匀的柱形物体,底面积分别为、,若沿水平方向将该模型切去一部分,
并将切去部分放在同一水平地面上,剩余部分对水平地面的压强为,与切去部分的高度h的关系
如图乙所示。则当时,A对水平地面的压力大小为______N;B的密度为______。
【答案】 ①. 7800 ②. 4×103
【解析】
【详解】[1][2]由图乙可知,h=0时,p1=3.9×104Pa,A对地面的压力为
F1=p1SA=3.9×104Pa×0.2m2=7800N
h=0时,AB整体对地面的压力等于AB所受的重力,即
GA+GB=7800N
由图乙可知,h=0.7m时,物体B全部被切去,仅剩余A物体,此时A对地面的压强为p2=2.5×104Pa,A对地面的压力为
F2=p2SA=2.5×104Pa×0.2m2=5000N
A对地面压力等于A所受的重力,即GA=5000N,B所受重力为
GB=7800N-5000N=2800N
由图乙可知,h=0.7m时,物体B全部被切去,即物体B的高度为0.7m,物体B的体积为
VB=SBhB=0.1m2×0.7m=0.07m3
B的密度为
四、作图题(本大题共1小题,共4分。)
23.如图所示,小李用绳子拉木箱,请画出木箱受到的拉力和重力的示意图。
【答案】
【详解】重力和拉力的作用点都可以画在木箱的重心上,重力的方向是竖直向下的,拉力的方向沿绳子斜向上。如图所示:
24. 根据图中的实物图画出相应的电路图,要求在图上标出元件名称。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由图可知,电流从正极出发,经开关S3后开始分支,一支经开关S1、灯泡L1;另一支经灯泡L2、开关S2,然后两支汇合共同回到电源负极。如图所示:
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共25分。)
25. 如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图,让小球从斜面上某点滚下,
撞击水平面上的木块,木块移动一段距离。
(1)该实验是通过______来反映小球动能的大小,这种研究方法叫做______;
(2)实验中改变同一小球从斜面上由静止滚下高度,通过观察比较实验结果可得结论:
质量相同时,小球的______越大,动能越大;
(3)若要研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球从斜面______
(选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下,观察比较木块被撞移动的距离;
(4)若该实验中的水平面光滑,则______(选填“能”或“不能”)顺利进行实验。
【答案】 ①. 木块移动距离 ②. 转换法 ③. 速度 ④. 相同 ⑤. 不能
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验中让小球从斜面上某点由静止滚下,撞击在水平面上的木块,
通过木块移动距离的大小,比较小球对木块做功的多少,判断小球动能的大小,这用到了转换法。
(2)[3]实验甲、乙表明,让小球分别从斜面不同高度由静止滚下,高度越大,到达水平面时的速度越大,木块被撞得越远,动能越大,故可得结论:质量相同时,小球的速度越大,小球的动能越大。
(3)[4]若要研究物体动能与质量的关系,要保持小球的速度不变,改变小球的质量,
所以应让不同质量的小球从相同的高度滚下,以相同的速度推动木块移动。
(4)[5]若该实验中的水平面光滑,没有摩擦力,故木块将一直匀速直线运动下去,
无法比较小球动能的大小,故水平面光滑不能顺利进行实验。
26. 物理实验常常需要用到温度计、弹簧测力计、刻度尺、天平等测量工具。
(1)图1中温度计的示数为______℃;图2中弹簧测力的示数为______N;
(2)图3刻度尺在使用前要先观察它的量程和______;物体的长度为______cm;
(3)图4的天平在测量前应先用镊子将游码移至左端零刻度线处,再调节______。
直至天平平衡。如图所示,加减砝码后天平再次平衡,此时杯子和液体质量为______g。
【答案】 ①. 7 ②. 3.4 ③. 分度值 ④. 2.25 ⑤. 平衡螺母 ⑥. 61.8
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图1可知,液柱在0℃以上,其分度值为1℃,此时的示数为7℃;由图2知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.4N。
(2)[3][4]由图3可知,使用刻度尺之前,要先观察它的量程和分度值,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以刻度尺的分度值为1mm;物块左侧与4.00cm刻度线对齐,右侧与6.25cm对齐,所以物块的长度为2.25cm。
(4)[5][6]天平在测量前,先将游码移至左端零刻度线处,再调节平衡螺母,使天平平衡。如图所示,加减砝码后天平再次平衡,此时杯子和液体质量
m=50g+10g+1.8g=61.8g
27. 小红设计了如图甲所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)如图甲中①②③④这四个步骤中,实验的最佳顺序是______(填写编号);
(2)图②中物体A受到的浮力是______N;
(3)以下情况会影响实验结论的是______(选填“A”或“B”)。
A.图②中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图②中物体未全部浸没在水中
(4)将图②中的水换成酒精()物体受到的浮力______
(选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)探究完浮力的大小跟哪些因素有关,小丽和小杨用如图乙所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上,向溢水杯中加水(水没有到达溢水口),在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据。然后他们将物体缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时,记录下第二次实验数据。最后他们剪断系在物体上的细线,将物体缓慢沉入到水底后,记录下第三次的实验数据。
①观察并分析第二次和第三次两图,可知物体在第______次中所受浮力更大,
是因为此时物体浸在水中的______更大;
②观察并分析第一和第二次两图,并结合这两次实验记录的数据。
可知记录第二次数据时,物体受到的浮力为______N。
【答案】 ①. ④①②③ ②. 1 ③. A ④. 变小 ⑤. 三 ⑥. 体积 ⑦. 0.4
【解析】
【详解】(1)[1]最合理的实验顺序是:④测出空桶的重力;①测出物体所受到的重力;②把物体浸在装满水的溢水杯中,测出测力计的示数;③测出桶和排开的水受到的重力;故正确顺序为:④①②③。
(2)[2]空气中物体的重力为G=2N;水中弹簧测力计的示数为F′=1N,物体在水中受到的浮力为
F浮=G-F′=2N-1N=1N
(3)[3]A.图②中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合题意;
B.图②中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意。
故选A。
(4)[4]将图②中的水换成酒精,液体的密度减小,排开液体的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知浮力减小。
(5)①[5][6]由公式F浮=ρ液gV排可知,在水的密度一定时,第三次实验中物体浸在水中的体积即V排更大,则物体受到的浮力更大。
②[7]由乙图和第一次实验数据可知,G物=1.00N,由表格数据可知第二次实验中物体受到的浮力
F浮=G物-FA2=1.00N-0.60N=0.40N
28. 实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为10Ω),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉);____
(2)连接电路时,开关应处于______状态;滑动变阻器在实验中有______的作用;
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到______时,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为______Ω;继续向左移动滑片,
则可能出现的现象有______(写出一条即可);
实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图像,
小灯泡的图像是曲线而不是直线的原因是:______。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. 见解析 ④. 电压表示数为2.5V时 ⑤. 8.3 ⑥. 灯的亮度变大 ⑦. 灯的电阻随温度的变化而变化
【解析】
【详解】(1)[1]因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用0-3V的量程,电压表与灯泡并联,电路的电流为
所以电流表选用小量程与小灯泡串联,滑动变阻器一上一下的串联在电路中,如下图所示:
(2)[2][3]为了保护电路,开关应处于断开状态,滑动变阻器的基本作用是保护电路,伏安法测定小灯泡电阻实验中,要测量出灯在不同电压下灯的电阻大小,故滑动变阻器的另一个作用是改变小灯泡两端的电压及通过电阻的电流,从而算出多组电阻。
(3)[4][5][6]灯泡的额定电压是2.5V,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到电压表的示数为2.5V时,表明小灯泡正常发光,图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的电阻为
滑片向左移动,滑动变阻器连入电路的电阻减小,由串联电阻的规律,电路的电阻变小,根据欧姆定律知道电路的电流增大,小灯泡两端的电压变大,灯的亮度变大。
(4)[7]由图丙知,因电流随电压的变化关系图像不是直线,表示电阻阻值不是一个定值,可能是因为灯泡越亮、温度越高,灯的电阻随温度的变化而变化。
六、综合应用题(本大题共3小题,共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写出最后答案,未写出主要演算过程的不得分。)
29 .在劳动实践活动中,小明在平直的道路上用推车运送小麦,如图所示,他用60N的水平推力推着推车,以1m/s的速度匀速前进了一段距离,所用的时间为5s,求
(1)推车通过的路程;
(2)推车受到的阻力;
(3)推力做的功。
【答案】(1)5m;(2)60N;(3)300J
【详解】解:(1)根据公式可得推车通过的路程为
s=vt=1m/s×5s=5m
(2)推车匀速运动,所受的阻力和推力是一对平衡力,大小相等
f=F=60N
(3)推力做的功为
W=Fs=60N×5m =300J
答:(1)推车通过的路程为5m;
(2)推车受到的阻力为60N;
(3)推力做的功为300J。
30. 在综合实践活动课上,小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路,电源电压恒定,为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光。此过程中,电流表A的示数随两电压表、(电压表未画出),示数变化关系图像如图乙所示。求:
(1)灯泡正常发光时候的电阻;
(2)求电源电压;
(3)滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至灯泡L正常发光的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。
【答案】(1)10Ω;(2)4.5V;(3)3Ω~35Ω
【解析】
【详解】解:(1)由电路图可知,闭合开关S后,灯泡、R1、R2串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大,所以图乙中图线①是小灯泡的I-U图像,由图线②可知,电压表V2的示数随电流表示数的增大而减小,所以电压表V2测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由电流相等时两电压表的示数之和不相等可知,电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压,即并联在滑动变阻器R2两端;当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,由图乙可知,最大电流为0.25A,此时灯泡两端的电压UL=2.5V,灯泡正常发光时的电阻
(2)由图乙可知,当电路中的电流I′=0.2A时,灯泡两端的电压UL′=1.5V,变阻器R2两端的电压U2=2V,则电源的电压为
U=UL′+U2′+I′R1=1.5V+2V+0.2A×R1①
当滑动变阻器的滑片处于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,灯泡两端的电压UL″=0.5V,变阻器R2两端的电压U2″=3.5V,电路中的电流I″=0.1A,则电源的电压为
U=UL″+U2″+I″R1=0.5V+3.5V+0.1A×R1②
由①②可得R1=5Ω,U=4.5V;
(3)滑动变阻器接入电路的最大阻值
当灯泡正常发光时,电路中总电阻为
根据串联电路的电阻特点可得滑动变阻器接入电路的阻值
R2=R-RL-R1=18Ω-10Ω-5Ω=3Ω
故滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为3Ω~35Ω。
答:(1)灯泡正常发光时候的电阻为10Ω;
(2)电源电压为4.5V;
(3)滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至灯泡L正常发光的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为3Ω~35Ω。
31 .如图为某自动冲水装置的示意图,水箱内有一个圆柱浮筒A,其重为GA=4N,底面积为S1=0.02m2,高度为H=0.16m。一个重力及厚度不计、面积为S2=0.01m2的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。A和B用质量不计、长为l=0.08m的轻质细杆相连。初始时,A的一部分浸入水中,轻杆对A、B没有力的作用。水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求A所受浮力的大小F浮。
(2)求A浸入水的深度h1。
(3)开始注水后轻杆受力,且杆对A和B的拉力大小相等。当水面升高到某位置时,B刚好被拉起使水箱排水,求此时杆对B的拉力大小F。
(4)水箱开始排水时,进水管停止注水。为增大一次的排水量,有人做如下改进:仅增大B的面积为S2'=0.012m2试通过计算说明该方案是否可行?若可行,算出一次的排水量。(水箱底面积S=0.22m2供选用)
【答案】(1)4N;(2)0.02m;(3)20N;(4)见解析
【详解】解:(1)由于轻杆对A没有力的作用,此时浮筒A漂浮在水中,A在竖直方向受到重力以及浮力的作用,是一对平衡力,大小相等,故A所受浮力的大小为
(2)根据阿基米德原理可知,圆筒A排开水的体积即为圆筒A浸入在水中的体积,故有
所以圆筒A浸入在水中的体积为
由V=sh可得,A浸入水的深度h1为
(3)当水面升高到某位置时,B刚好被拉起使水箱排水,设此时的水深为h2,B在竖直方向受到水的压力F水B以及杆对它的拉力F,则有
①
此时B受到水的压强为
则B受到水的压力为
②
此时A受到浮力、重力和杆对它的拉力F,受力分析可有
③
根据阿基米德原理,此时A受到的浮力为
④
由①②③④解得
h2=0.2m,F=20N
(4)改进前,初始时水的深度为
那么,改进前一次的排水量为
改进后,假设当水面升高到某位置时,B刚好被拉起使水箱排水,设此时的水深为,B在竖直方向受到水的压力以及杆对它的拉力,则有
⑤
此时B受到水的压强为
则B受到水的压力为
⑥
此时A受到浮力、重力和杆对它的拉力,受力分析可有
⑦
根据阿基米德原理,此时A受到的浮力为
⑧
由⑤⑥⑦⑧解得,
因为
此时,浮筒A是完全浸没在水中,计算出来水对B的压力为,即杆的拉力为30N时,B才会被提起。因为此时A浸没在水中,根据阿基米德原理,A受到的浮力为
杆对A的拉力
因此,改进后杆对B的拉力不足以使得B起来,故该方案不可行。
答:(1)A所受浮力的大小F浮为4N;
(2)求A浸入水的深度h1为0.02m;
(3)此时杆对B的拉力大小F为20N;
(4)该方案不可行。
测力计A/N
测力计B/N
电子秤/g
第一次
1.00
0.02
500.00
第二次
0.60
0.22
520.00
第三次
0
0.62
540.00
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