2024年四川省宜宾市江安中学中考一诊物理试题(解析版+原卷版)
展开(考试时间:90分钟,总分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。
2.答选择题时,务必使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,务必使用0.5毫米黑色签字笔,将答案写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡规定的位置上作答,在试卷上答题无效。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求;第11~14题有多项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 一次完整的眼保健操时间约为46sB. 教学楼有五层总高约为64km
C. 人感觉舒适的温度约为23~25℃D. 一本八年级物理课本质量约为200mg
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据生活实际可知,眼保健操在课间完成,一次完整的眼保健操时间约为5min=300s,故A错误;
B.根据生活实际可知,一层楼高约3m,教学楼五层总高约为3m×(5-1)=12m,故B错误;
C.根据生活实际可知,人感觉舒适的温度约为23~25℃,太接近体温或者太低都不舒适,故C正确;
D.根据生活实际可知,一本八年级物理课本质量约为200g=200000mg,故D错误。
故选C。
2. “爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,如图为陕西某地通过敲锣打鼓、舞狮子的方式庆新春。下列有关声现象的说法不正确的是( )
A. 爆竹声是由空气振动产生的
B. 鼓手敲鼓的节奏越快,声音的响度越大
C. 舞狮者能够分辨出锣声和鼓声是因为它们的音色不同
D. 令人振奋的锣鼓声也有可能成为噪声
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音是由物体振动产生的,爆竹声是由空气振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.音调跟频率有关,鼓手敲鼓的节奏越快,声音的音调越高,故B错误,符合题意;
C.不同发声体的音色不同,舞狮者能够分辨出锣声和鼓声是因为它们的音色不同,故C正确,不符合题意;
D.令人振奋的锣鼓声如果影响到人的正常工作、学习和生活,也会成为噪声,故D正确,不符合题意。
故选B。
3. 农历五月初五,人们有煮茶叶蛋的习俗。下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋颜色变深是发生了扩散现象
B. 蛋壳能轻松敲碎,说明蛋壳分子间不存引力
C. 煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋内能
D. 水煮沸后冒出大量的“白气”,是汽化形成的水蒸气
【答案】A
【解析】
【详解】A.鸡蛋颜色由浅变深,是发生了扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故A正确;
B.蛋壳能轻松被敲碎,是因为分子间的作用力较小,外力可以使物体发生形变,不能说明蛋壳分子间不存在引力,故B错误;
C.在煮熟鸡蛋的过程中,鸡蛋吸收热量,是通过热传递的方式来增大鸡蛋的内能,故C错误;
D.水沸腾后,冒出的大量“白气”,是锅内的水蒸气上升过程中,遇冷液化形成的小液滴,故D错误。
故选A。
4. 下列关于电磁波的说法,不正确的是( )
A. 电磁波在真空中的传播速度是340m/s
B. 北斗卫星定位系统是利用电磁波传输信号的
C. “嫦娥四号”探测器能从月球上传输影像图,说明电磁波能在真空中传播
D. “5G技术”世界领先,该技术采用无线电波传输信息,无线电波是电磁波
【答案】A
【解析】
【详解】A.电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s,故A错误,符合题意;
B.电磁波可以传递信息,北斗卫星定位系统是利用电磁波传输信号的,故B正确,不符合题意;
C.航天器、卫星等都是用电磁波与地面进行通信的,月球周围是真空,探测器能从月球上发回月背的影像图,说明电磁波能在真空中传播,故C正确,不符合题意;
D.5G技术采用无线电波传输信息,无线电波属于电磁波,故D正确,不符合题意。
故选A。
5. 中国的诗词歌赋蕴含丰富的光学知识,下列说法正确的是
A. “明月几时有?把酒问青天”,酒中明月倒影是光的折射
B. “起舞弄清影,何似在人间”,影子的形成是由于光沿直线传播
C. “人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,阴晴圆缺的月亮是自然光源
D. “但愿人长久,千里共婵娟”,共赏的天上明月是平面镜所成的像
【答案】B
【解析】
【详解】酒中明月倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
影子是由光的直线传播过程中,遇到不透明物体,阻挡了光的传播,在其后边形成的一个黑色的区域,故B正确;
月亮本身并不发光,不是光源,是因为反射了太阳光才被人看见的,故C错误;
太阳发出的光射到月亮上发生反射,然后射入人的眼睛,所以,不属于平面镜成像,故D错误.
6. 如图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 司南静止时南极指向地磁场的南极
B. 戥子利用杠杆原理来称量药材质量
C. 篆刻刀的刀口做得很锋利,是为了减小压强
D. 正在发声的编钟不一定在振动
【答案】B
【解析】
【详解】A.司南是利用地磁场,勺柄在自由静止时南极指向地理的南极,故A错误;
B.戥子是利用杠杆平衡条件来称量质量的,故B正确;
C.篆刻刀的刀口做得很锋利,通过减小受力面积来增大压强,故C错误;
D.声音是由物体振动产生的,正在发声的编钟一定在振动,故D错误。
故选B。
7. 水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A. 两小球所受浮力B. 两种液体的密度
C. 两种液体对容器底部压强D. 两种液体对容器底部的压力
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图,M小球在甲液体中漂浮,受到的浮力等于M的重力,N小球在乙液体中悬浮,受到的浮力等于乙的重力,两小球完全相同,所以两小球受到的浮力相等,即两小球所受浮力,故A错误;
B.如图,M小球在甲液体中漂浮,M的密度小于甲液体的密度,N小球在乙液体中悬浮,N的密度等于乙液体的密度,两小球完全相同,所以甲液体的密度大于乙液体的密度,即两种液体的密度,故B错误;
C.两种液体的密度,两种液体的深度相同,根据可知,两种液体对容器底部的压强,故C错误;
D.两种液体对容器底部的压强,两容器的底面积相等,根据可知,两种液体对容器底部的压力,故D正确。
故选D。
8. 如图所示的实物连接电路中,满足“灯L1与L2并联、电流表测量灯L1支路电流”条件的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.两灯并联,L1的电流经过了电流表,故A符合题意;
B.两灯并联,电流表接在干路上,测量两个灯的电流,故B不符合题意;
C.两灯并联,电流表测L2的电流,故C不符合题意;
D.两灯串联,故D不符合题意。
故选A。
9. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 图甲:电灯、开关的连接符合安全用电原则
B. 图乙:空气开关跳闸,一定是家庭电路发生短路造成的
C. 图丙:同时使用的用电器不能太多,否则容易引起线路故障,甚至发生火灾
D. 图丁:人会触电,此时空气开关会切断电路
【答案】C
【解析】
【详解】A.为了保证用电安全,家庭电路中控制灯泡的开关应接在火线和灯泡之间,图甲中,电灯、开关的连接不符合安全用电原则,故A错误;
B.空气开关跳闸,可能是家庭电路发生短路造成的,也可能是用电器总功率过大造成的,故B错误;
C.同时使用的用电器不能太多,否则会因为电路总功率过大而引起总电流过大,使得导线中产生的热量较多而导致线路老化,甚至发生火灾,故C正确;
D.人站在绝缘板凳上,双手同时触摸火线、零线,电流不会导向大地,图中电流是从火线经过人体到零线,人会触电,但此时由于人充当用电器的作用,空气开关不会切断电路,故D错误。
故选C。
10. 如图甲所示是高铁上烟雾报警器的简化原理图,其中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时,下列说法正确的是( )
A. 光敏电阻R的阻值减小
B. 电流表的示数增大
C. 电压表的示数增大
D. 电压表与电流表示数比值减小
【答案】C
【解析】
【详解】图甲中,闭合开关,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量光敏电阻R两端的电压。
ABC.当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,光照强度减小,由图乙可知,光敏电阻R的阻值变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,定值电阻R0的两端电压变小,根据串联分压原理可知,光敏电阻R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故AB错误,C正确;
D.根据欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值即为光敏电阻的阻值大小,根据以上分析可得,当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,光照强度减小,由图乙可知,光敏电阻R的阻值变大,即电压表与电流表示数的比值变大。故D错误。
故选C。
11. 下列现象用分子动理论的观点解释,其中正确的是( )
A. 尘土在风中飞舞,表明分子在不停地做无规则运动
B. 将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个钩码,表明分子之间存在引力
C. 铁块很难被压缩,表明分子间存在着斥力
D. 水和酒精混合后总体积减少,表明分子间有间隙
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.尘土肉眼可以看到,不属于分子,所以尘土在风中飞舞,不是分子运动,不能说明分子在不停地做无规则运动,故A错误;
B.将两个铅柱压在一起,接触部分分子间距较小,达到了引起分子引力的距离,所以即使下面悬挂一个钩码都不能使之分开,故B正确;
C.铁分子同时存在分子引力和斥力,用力压缩铁块时,铁块很难被压缩,是因为分子之间存在斥力,故C正确;
D.由于分子间有间隙,所以水和酒精混合后总体积减少,故D正确。
故选BCD。
12. 如图所示电路,当开关S闭合时,发现电压表V1 、V2的示数相同,则故障原因可能是( )
A. R1短路B. R1开路
C. R1、R2均开路D. R2开路
【答案】AD
【解析】
【详解】A.当R1短路,开关S闭合时,电压表V1可测电源两端的电压,电压表V2测电源两端的电压,电压表V1 、V2的示数相同,故A符合题意;
B.当R1开路,开关S闭合时, R1、R2均未接入电路中,电路中只有电压表V2,电压表V2测电源两端的电压,示数不为0 V,电压表V1所在电路为开路,无电流通过,示数为0V,电压表V1 、V2的示数不相同,故B不符合题意;
C.当R1、R2均开路,开关S闭合时,R1、R2均未接入电路中,电路中只有电压表V2,电压表V2测电源两端的电压,示数不为0 V,电压表V1所在电路为开路,无电流通过,示数为0V,电压表V1 、V2的示数不相同,故C不符合题意;
D.当R2开路,开关S闭合时,电压表V1与R1串联,电压表V1示数为电源两端的电压,电压表V2测电源两端的电压,电压表V1 、V2的示数相同,故D符合题意。
故选AD。
13. 高铁、扫码支付、共享单车和网购改变了人们的生活方式。下列说法正确的是( )
A. 图甲:若高铁在运动过程中所受的力全部消失,高铁会慢慢停下来
B. 图乙:支付盒子静止在水平桌面上,它受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力
C. 图丙:共享单车的车把手很粗糙,可以增大摩擦
D. 图丁:快递车刹车后还能继续向前运动一段距离,是受到惯性的作用
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据牛顿第一定律知道,若高铁在运动过程中所受的力全部消失,高铁会保持匀速直线运动,故A错误;
B.支付盒子静止在水平桌面上,它受到的重力和桌面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.共享单车的车把手很粗糙,可以在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大摩擦力,故C正确;
D.快递车刹车后还能继续向前运动一段距离,是因为快递车具有惯性,但不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选BC。
14. 如图所示,电源电压保持不变,灯和上分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样,灯上标有“12V”,其它字迹模糊不清。当断开,闭合S、时,其中一盏灯能长时间保持正常发光;当断开,闭合S、时,电流表的示数为0.3A。忽略温度对灯丝电阻的影响。则下列正确的是( )
A. 断开,闭合S、时,的实际功率为1.5WB. 电源电压为12V
C. 灯的额定功率为4.8WD. 灯和的电阻之比为2∶5
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.由P=UI可得,L1和L2正常发光电流分别为
由可得,两灯电阻分别为
由电路图知,当断开S1,闭合S、S2时,L1和L2串联,因为串联电路中电流处处相等,有一盏灯能长时间保持正常发光,所以电路中电流
I=I1=0.5A
所以电源电压为
此时灯L2的实际功率
故A正确,B错误;
CD.由图知,当断开S2,闭合S、S1时,只有L3连入电路中,电流表测其电流,由可得,L3的电阻为
所以L1和L3的电阻之比
由可得,L3的额定功率
故CD正确。
故选ACD。
二、填空题(共8小题,每小题2分,共16分)把恰当的文字或数据填在横线的相应位置上。
15. 图中物体A的长度为______cm,停表的读数为______s。
【答案】 ①. 2.75 ②. 110
【解析】
【详解】[1]由图可知,刻度尺的分度值为0.1cm=1mm,物体A左端对应的刻度值为4.00cm,右端对应的刻度值为6.75cm,所以物体A的长度为
6.75cm-4.00cm=2.75cm
[2]停表中间的小表盘分度值为0.5min,分针在“1”和“2”之间,所以分针指示的时间为1min,且过了半格,大表盘分度值为0.1s,秒针在50s刻度线处,所以停表的示数为
1min50s=110s
16. 甲、乙、丙三个带电小球,已知甲带负电,甲和乙相互吸引,乙和丙相互排斥,则丙带___________电;通常情况下,金属、石墨、橡胶三种材料中,___________属于绝缘体。
【答案】 ①. 正 ②. 橡胶
【解析】
【详解】[1]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,因为甲、乙、丙三个小球都带电,甲带负电,甲与乙相互吸引,则乙带正电;乙与丙相互排斥,则丙带正电。
[2]通常情况下,金属、石墨、橡胶三种材料中,橡胶不容易导电,属于绝缘体。
17. 如图是一个茶壶,其壶嘴和壶身构成了一个______。如果采用手指紧紧地按住壶盖上的小孔,______(选填“能”或“不能”)轻易把水倒出。
【答案】 ①. 连通器 ②. 不能
【解析】
【详解】[1]水壶的壶嘴和壶身下部连通、上端开口,符合连通器的特点,即水壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,由连通器原理可知,连通器各个部分液面高度相同,所以壶嘴处水面的高度与水壶内部水面的高度相同。
[2]用手指按住壶盖上的小孔,倒出一部分水后,壶内的气压小于大气压,从而使壶中的水不能轻易倒出。
18. 当汽油机的转速是2400r/min时,每秒做功_________次,若每次做功100J,其功率是_________W。
【答案】 ①. 20 ②. 2000
【解析】
【详解】[1]汽油机的转速是2400r/min,合40r/s,即汽油机飞轮每秒转40圈,由于汽油机1个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以该汽油机每秒做功20次。
[2]若每次做功100J,则汽油机1s所做的功
W=20次×100J/次=2000J
汽油机的功率
19. 如图所示为我国古人运送巨木的劳动情景示意图,他们通过横杆、支架、石块等将其移到其他地方,移动过程中支架下端垫有底面积较大的石块是为了___________(选填“增大”或“减小”)支架对地面的压强;若他们无法将巨木抬起,则有可能抬起巨木的改进方案有___________(填写番号)。①再增加几个人在横杆右端往下压②用另一根硬棒绑在横杆上加长横杆③增大横杆上悬绳与支架之间的距离。
【答案】 ①. 减小 ②. ①②
【解析】
【详解】[1]支架下端垫有底面积较大的石块,是为了在压力不变,增大接触面的面积从而减小支架对地面的压强。
[2]由图中可知,该装置构成了一个杠杆,若他们无法将巨木抬起,则根据杠杆平衡条件
F1l1=F2l2
可知,为了抬起巨木,在阻力与阻力臂不变时,可以采取增大动力或动力臂等措施将巨木抬起;
① 再增加几个人在横杆右端往下压时,增大了动力,故①符合题意;
② 用另一根硬棒绑在横杆上加长横杆时,增大了动力臂,故②符合题意;
③ 增大横杆上悬绳与支架之间的距离时,增大了阻力臂,故③不符合题意。
故选①②。
20. 如图所示为灯泡L和定值电阻R的U—I图像,若将L和R并联在电源电压为6V的电路中,则整个电路的总电流为___________A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,则L与R的阻值之比为___________。
【答案】 ①. 0.9 ②. 1︰3
【解析】
【详解】[1]将L和R并联在电源电压为6V的电路中,由并联电路中各支路电压等于电源电压可知,L和R两端电压都为6V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得
[2]将其串联在电源电压为4V的电路中,由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,串联电路中处处电流相等,由图可得,L电压为1V,电流为0.2A,R电压为3V,电流为0.2A,则L与R的阻值之比
21. 重100N的物体A放在水平地面上,用水平拉力F使A向左做匀速直线运动(物体B与A始终接触),此过程中地面受到的摩擦力为10N,测力计的示数为8N,物体A受到B施加的摩擦力______(选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”),水平拉力F为______N。
【答案】 ①. 水平向右 ②. 18
【解析】
【详解】[1]对B受力分析,在水平上受到了向右的水平拉力,此时物体处于静止状态,故A对B的摩擦力向左,且大小为8N,由于A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是相互作用力,大小相等,方向相反,故B对A的摩擦力的方向是水平向右。
[2]在拉力F的作用下使A向左匀速直线运动,地面对A的摩擦力方向向右大小为10N。A匀速直线运动,故A处于平衡状态,A受到了地面给其向右的摩擦力其摩擦力的大小为10N,还受到了B给A的向右的摩擦力大小为8N,故向右的合力为18N,故拉力F的大小为18N。
22. 如图把发光板放在较远处,移动光屏,直至出现清晰的像,此像是倒立、______的实像,这与______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同。
【答案】 ①. 缩小 ②. 照相机
【解析】
【详解】[1][2]物体到凸透镜的距离是物距,像到凸透镜的距离是像距。如图所示,物距大于像距,在光屏上成一个清晰的实像,则此时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。照相机的成像原理是物距大于二倍焦距时,在光屏上成倒立、缩小的实像,所以该原理应用在照相机上。
三、作图题(共2小题,每题3分,共计6分)
23. 如图所示,AO为入射光线,请画出反射光线和折射光线的大致位置。
【答案】
【解析】
【详解】根据光的反射定律可知,反射光线和入射光线分别位于法线的两侧,反射角等于入射角,过O点作出反射光线;光从空气射入水中,水中的折射角小于空气中的入射角,过O点作出折射光线,如下图所示:
。
24. 汽车刹车利用了杠杆原理,该部件可绕O点转动,在图中画出动力F1的力臂L1以及阻力 F2(其中 P 为阻力F2的作用点, L2 为 F2的力臂)。
【答案】
【解析】
【详解】过支点O作动力F1的垂线段,即为动力的力臂L1;过P点作垂直于阻力臂L2的垂线,并标上箭头,即为阻力F2。如下图所示:
四、实验与探究题:本题共2小题,共15分。
25. “星耀”物理兴趣小组的同学们利用弹簧测力计、同一个长方体物块、烧杯、水和未知密度的液体“探究浮力大小与哪些因素有关”,实验装置和实验步骤,如图所示。请你回答下列问题:
(1)根据图甲、乙、丙所示情形并分析弹簧测力计的示数可初步得到的实验结论为:在同种液体中,物体______,物体所受的浮力就越大;
(2)根据步骤甲、丙、丁,可探究物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度______(选填:有关或无关),并可算出该长方物块体积为______;
(3)为探究浮力大小与液体密度的关系,应选择步骤______,同时可测算出图戊中未知液体的密度为______;
(4)上述探究所用到的主要实验方法是______。
【答案】 ①. 排开液体的体积越大 ②. 无关 ③. 5×10-5 ④. 甲丁戊(或丁戊) ⑤. 0.8×103 ⑥. 控制变量法
【解析】
【详解】(1)[1]根据图甲、乙、丙可知,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,根据称重法可知,物体受到的浮力不同,可初步得到的实验结论为:在液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
(2)[2]根据图甲、丙、丁可知,图丙和图丁的弹簧测力计示数相同,根据称重法可知,物体受到的浮力相同,这是由于液体的密度和排开的液体的体积都相同,由此可得出结论,同种液体中,物体排开液体体积相同时,浮力的大小与液体深度无关的缘故。
[3]由图甲和图丁得,根据称重法可得,物体的受到的浮力为
根据F浮=ρ液gV排可得,物体排开水的体积为
由于长方体浸没在水中,则其排开水的体积等于其自身体积,即
(3)[4]由图甲、丁、戊可知,在图丁、戊中,物体排开液体的体积相同,而液体的密度不同,测力计示数不同,由称重法测浮力,受到的浮力不同,故分析图甲、丁、戊实验,可得出的结论:浮力的大小与液体的密度有关(或:在排开液体的体积相同时,液体的密度越大,受到的浮力越大)。
[5]由图甲和图戊知,根据称重法可得,物体的受到的浮力为
由于物体浸没在液体中,则其排开液体的体积等于其自身体积,根据F浮=ρ液gV排可得,该液体的密度为
(4)[6]浮力的大小可能与液体的密度和物体排开液体的体积有关,在研究浮力与其中一个因素的关系时,应控制另一个因素相同,这里用到了控制变量法的思想。
26. 小敏同学在做“测量小灯泡的额定功率”的实验中,选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为3.8V,滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样。
(1)该实验的原理是______。同时请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整。(要求滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变大)______
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片发现小灯泡始终不发光,电流表有示数,电压表无示数。若电路只有一处故障,则故障原因可能是小灯泡______;
(3)排除故障后再次闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)同组的小丽同学还想探究“在电压一定时,电流与电阻的关系”,于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻,其余连接均不改变。①当她用10Ω电阻将5Ω电阻换下时需进行的操作是______,使电压表示数保持不变。②图丙是小丽根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知小丽将定值电阻R两端的电压控制为______V不变。③根据图丙可得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______;
(5)实验结束后,小丽同学又设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。她所用电源电压为18V,定值电阻R的阻值为20Ω,的阻值未知。实验步骤如下:
①开关S、闭合,断开,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关S、闭合,断开,此时电压表的示数为8V;
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时电压表的示数为14V;
④滑动变阻器______,小灯泡的额定功率______W。
【答案】 ①. P=UI ②. ③. 短路 ④. 1.14 ⑤. 将变阻器的滑片向左适当移动 ⑥. 3 ⑦. 反比 ⑧. 70 ⑨. 1.8
【解析】
【详解】(1)[1]在测量小灯泡的电功率实验中,通过测量出小灯泡两端的电压,和通过小灯泡的电流,根据公式P=UI,即可计算出小灯泡的电功率,因此测量小灯泡的电功率实验的原理是P=UI。
[2]在“测量小灯泡电功率”实验时,电流表与灯泡串联测量通过灯泡的电流,电压表并联在灯泡两端,测量灯泡两端电压,滑动变阻器按照一上一下接线方式,串联接入电路;由题意知,滑片P向右移时电流变大,即其向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小。具体操作为将滑动变阻选择接线柱B与开关右侧接线柱连接,如图所示:
(2)[3]由题意知,当闭合开关时,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,则可能是与电压表并联的支路短路,即故障是小灯泡短路。
[4]由图乙知电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时示数为0.3A,则由P=UI可得,小灯泡的额定功率为
(4)[5]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,目的是保持电阻两端的电压不变。
[6][7]由图丙知,分别接入5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻时,电路中的电流分别为0.6A,0.3A,0.2A。则电阻两端的电压为
则实验中应控制定值电阻R两端的电压为3V,保持不变。由此可得出结论,当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[8][9]由电路图知,当开关S、S1闭合,S2断开时,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器的电压,要使小灯泡正常发光,则灯泡两端的电压为6V,根据串联电路电压的规律可得,此时滑动变阻器两端的电压为
所以,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为12V,则灯泡正常发光;保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联,电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压,此时电压表示数为U左=8V;由于滑动变阻器的全部电阻连入电路,为了间接测出定值电阻R两端的电压,所以需要测出滑动变阻器两端的电压,故再将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压,即U′=14V;根据串联电路电压的规律可得,此时R的电压为
由可得,此时电路的电流为
则滑动变阻器的阻值为
由分压原理可得
所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值
故在步骤①中,灯的额定电流为
则小灯泡的额定功率
五、计算与解答题(共2小题,共21分)要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
27. 如图所示,定值电阻,滑动变阻器R标有“20Ω 0.5A”字样,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A。
(1)闭合开关、,断开时,电路中的电路为0.9A,求电源电压为多少?
(2)开关、、均闭合时,通过开关的电流增加了0.3A,求电阻的阻值以及此时电路消耗的总功率。
(3)闭合,、断开,为保证电路元件安全,求滑动变阻器R能接入电路的阻值范围。
【答案】(1);(2),;(3)
【解析】
【详解】解:(1)由电路图知,闭合开关S1、S3,断开S2时,滑动变阻器R短路,R2开路,只有R1在电路中。此时电路中电流I1=0.9A,所以电源电压
(2)由电路图知,S1、S2、S3均闭合时,滑动变阻器R短路,R1、R2并联在电路中,因并联电路各支路互不影响,R1两端电压没有变化,则电路中增加的电流即为R2中的电流,即I2=0.3A,根据并联电路电压特点,由可得,R2的阻值为
右并联电路电流特点知,此时电路电流为
则此时电路的总功率为
(3)由电路图知,S1闭合,S2、S3断开,R2开路,R1与R串联,电压表测量R两端的电压,所以R两端电压最大值UR最大=3V。R两端电压最大时,根据串联电路电压特点知,R1两端电压为
U1=4.5V-3V=1.5V
此时通过电路的电流为
则此时滑动变阻器R接入电路的最大电阻为
由题知,电路中最大电流I最大=0.5A,这时电路总阻值最小为
根据串联电路电阻特点知,此时滑动变阻器R接入电路的电阻最小为
即在保证电路元件安全时,滑动变阻器R能接入电路的阻值范围为4~10Ω。
答:(1)闭合开关S1、S3,断开S2时,电源电压为4.5V;
(2)开关S1、S2、S3均闭合时,电阻R2的阻值为15Ω以及此时电路消耗的总功率5.4W;
(3)S1闭合,S2、S3断开,为保证电路元件安全,滑动变阻器R能接入电路的阻值范围为4~10Ω。
28. 如图所示是我国第五代战斗机“歼-20”。它融合了全球优秀战斗机的特点,配备了大功率雷达,为解决散热问题,采用了新一代液体冷却系统。
飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比;推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。同时飞机实现隐形,隐形飞机能隐形的原因主要是通过设计和技术的应用,极大地减少了飞机对雷达波和其他电磁波的反射。飞机的部分参数如下表所示:
(1)飞行过程中机翼和空气摩擦使机翼的温度升高,这是通过______的方式改变机翼的内能;
(2)当飞机以400m/s的速度在水平方向匀速飞行时,所受阻力为,求此时飞机发动机推力做功的功率为多少______?(g取)
(3)已知燃油的热值。若“歼-20”以最大速度巡航0.5h,消耗燃油10t,求此过程中发动机推力做的功为多少______?发动机的推进效率为多少______?
(4)飞机如何实现“隐身”的,请你说明理由______(写出一条即可)。
【答案】 ①. 做功 ②. ③. ④. 60% ⑤. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]根据题意可知,机翼和空气摩擦使机翼内能增加,这种改变内能的方式是做功。
(2)[2]当飞机以最大速度400m/s巡航时,所受阻力为,因为飞机匀速飞行,所以飞机受到推力
推力做功的功率为
(3)[3]燃料完全燃烧放出的热量
发动机获得的机械能
[4]以最大速度匀速巡航0.5h过程中,飞机通过的路程为
由下表中的数据可知,发动机最大巡航推力
发动机推力所做的功
发动机的推进效率
(4)[5]隐形飞机能隐形可能是使用特殊的隐形材料或在飞机外形设计上采用特殊的结构,极大地减少了飞机对雷达波和其他电磁波的反射,从而实现隐形。空战质量
25t
最大起飞质量
37t
最大巡航速度
600m/s
发动机最大巡航推力
发动机热效率
40%
发动机的推进效率
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