10,2024年福建省泉州市南安市中考模拟质量检测物理试题
展开(试卷满分100分考试时间90分钟)
毕业学校______________姓名______________考生号______________
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 据物理学史记载,最先发现通电导线周围存在磁场的科学家是( )
A. 奥斯特B. 安培C. 法拉第D. 欧姆
【答案】A
【解析】
【详解】A.奥斯特首先发现通电导线周围存在磁场,故A符合题意;
B.安培总结了安培定则,故B不符合题意;
C.法拉第发现了电磁感应现象,故C不符合题意;
D.欧姆发现了欧姆定律,故D不符合题意。
故选A。
2. 北斗导航系统是我国自行研制的通信系统,该系统传递信息主要是依靠( )
A. 超声波B. 次声波C. 电磁波D. 红外线
【答案】C
【解析】
【详解】“北斗”导航卫星和地面的联系靠电磁波,将图片和声音等信号调制到电磁波上,把电磁波当成载体发射回地面,所以它传递信息利用的是电磁波。
故选C。
3. 下列物体没有受到浮力的是( )
A. 空中上升的热气球B. 水中下潜的奋斗者号
C. 海面航行的辽宁号D. 在月背采样的嫦娥六号
【答案】D
【解析】
【详解】A.空中上升的热气球,受到空气的浮力作用,故A不符合题意;
B.水中下潜的奋斗者号,受到水的浮力作用,故B不符合题意;
C.海面航行的辽宁号,受到海水的浮力作用,故C不符合题意;
D.在月背采样的嫦娥六号,月球上没有流体和空气,所以嫦娥六号不受浮力作用,故D符合题意。试卷源自 试卷上新,即将恢复原价。故选D。
4. 下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 用电器着火时用水灭火B. 电器的金属外壳必须接地
C. 电动车停放楼道内充电D. 用正在充电的手机玩游戏
【答案】B
【解析】
【详解】A.用电器着火时,应先切断电源,再用水灭火,故A不符合题意;
B.电器的金属外壳必须接地,防止外壳漏电时发生触电事故,故B符合题意;
C.电动车停放楼道内充电,容易引发火灾,故C不符合题意;
D.用正在充电的手机玩游戏,容易发生触电事故,故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示的工具,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 托盘天平B. 开瓶器
C. 筷子D. 核桃夹
【答案】C
【解析】
【详解】A.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故A不符合题意;
B.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图,人体中藏有很多“尺”可帮助我们估测物体的长度。身高170cm的小明利用自己的身体特征进行了以下估测,其中最接近实际的是( )
A. 物理课本宽约1拃(zhǎ)B. 黑板长约6庹(tuǒ)
C. 教室长约5步D. 物理课本厚约4指
【答案】A
【解析】
【详解】A.中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,物理课本的宽度略小于此数值,在17cm左右,接近1拃,故A符合题意;
B.中学生两臂左右平伸时,两手中指尖的距离大约1.5m,黑板的长度远大于此数值,在6m左右,远大于6庹,故B不符合题意;
C.中学生的步幅在60cm左右,教室的宽度在3m左右,教室长度远大于此数值,在10m左右,远大于5步,故C不符合题意;
D.中学生手指的宽度在1cm左右,物理课本的厚度与此差不多,在1cm左右,远小于4指,故D不符合题意。
故选A。
7. 如图是装有静电除尘纸的拖把,拖地时除尘纸与地板摩擦可以轻松将灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A. 静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷
B. 静电除尘纸与地板带上同种电荷
C. 静电除尘拖把的工作原理与验电器相同
D. 与地面摩擦后静电除尘纸带电,能吸引轻小物体
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电子在物体间发生了转移,并没有创造电荷,故A错误;
B.静电除尘纸和地面摩擦时,一个物体失去电子,另一个物体得到电子,所以它们带异种电荷,故B错误;
C.静电除尘纸吸附灰尘,利用了带电体可以吸引轻小物体的性质,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故C 错误;
D.静电除尘纸和地面摩擦后,静电除尘纸吸附灰尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质,故D正确。
故选D。
8. 动物在进化过程中形成了与环境相适应的体征,下列体征中为了增大摩擦的是( )
A. 泥鳅身上黏液B. 蛇体表面的粗糙鳞片
C. 斑马身上的条纹D. 动物关节腔内的滑液
【答案】B
【解析】
【详解】A.泥鳅身上的黏液,可以通过减小接触面的粗糙度以减小摩擦,故A不符合题意;
B.蛇身上的粗糙鳞片,是通过增加接触面的粗糙度以增大摩擦,故B符合题意;
C.斑马身上的条纹是形成适应环境的保护色,对摩擦无影响,故C不符合题意;
D.动物关节腔内的滑液,能使接触面脱离,可以减小摩擦,故D不符合题意。
故选B。
9. 如图,中医是中国古代科学的瑰宝,下列说法正确的是( )
A. 甲中“艾灸”时,闻到艾草药香是因为分子不停地做无规则运动
B. 乙中“针灸”的针头做得尖是为了减小受力面积,从而减小压强
C. 丙中“拔火罐”时,玻璃罐能“吸附”在皮肤上是摩擦力的作用
D. 丁中“刮痧”时,皮肤温度升高是通过热传递方式改变物体内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.闻到浓浓的艾草药香,这说明药香分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象,故A正确;
B“针灸”的针头做得比较尖,是在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,故B错误;
C.拔火罐使用时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,使罐内气体温度升高,等到罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,所以这是由于大气压强引起的,故C错误;
D.“刮痧”时皮肤温度升高,是刮痧板克服皮肤摩擦做功,通过做功的方式改变物体的内能,故D错误。
故选A。
10. 福建舰是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,弹射装置与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射装置内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,推动舰载机快速起飞。图中能反映这一工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动,其原理与电动机相同。
A.该图是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中研究电磁铁磁性强弱的影响因素,故B不符合题意;
C.图中导体中有电流通过,导体在磁场中会发生运动,说明通电导体在磁场中会受力而运动,是电动机的原理图,故C符合题意;
D.图中导体在磁场中切割磁感线运动,电流表的指针发生偏转,说明电路中产生电流,是探究电磁感应现象的实验,是发电机的原理图,故D不符合题意。
故选C。
11. 如图,用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,盒高h为10cm。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜,眼睛通过凸透镜可以观察到标本正立、放大的像。则凸透镜焦距可选择的是( )
A. 4cmB. 7.5cmC. 10cmD. 15cm
【答案】D
【解析】
【详解】为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,物距应小于焦距,所以凸透镜的焦距大于10cm,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
12. 有一款“发光式电动吸耳神器”,其灯泡用于照明,电动机用于吸外耳道的污垢,该“神器”可以单独照明,也可以照明和电动机同时工作,但灯未亮时电动机不能工作。如图所示的电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,灯泡和电动机既可以独立工作,也可以同时工作,说明灯泡与电动机并联;灯未亮时电动机不能工作,这说明干路中一个开关,电动机所在的支路中有一个控制开关,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13. 图是一种监测温度变化的传感器的工作原理电路图。膨胀棒的长度由于热胀冷缩随温度变化,膨胀棒的一端固定,另一端与滑块M相连,滑块M与滑动变阻器滑片P相连。闭合开关S,当温度变化时,膨胀棒带动滑块M在导轨上左右移动,通过电表示数变化反映出温度的变化。下列分析正确的是( )
A. 该电路可以通过电流表示数变化反映温度的变化
B. 温度升高时,电流表示数变小,电压表示数变大
C. 温度降低时,电流表示数不变,电压表示数变小
D. 温度升高时,电路消耗的总功率变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,电路为串联电路,滑动变阻器的阻值全部接入电路,整个电路中电阻不变所以电流也不变,故A错误;
B.温度升高,滑片向右移动,电压表测量的电阻增大,所以电压表示数增大,电流表示数不变,故B错误;
C.温度降低时,滑片向左移动,测量的电阻变小,所以电压表示数变小,电流表示数不变,故C正确;
D.无论温度升高还是降低,电路中的电阻不变,电流不变,由可知,总功率不变,故D错误。
故选C。
14. 杆秤作为华夏国粹,曾是商品流通中的主要度量工具,它的原理和制作工艺无一不渗透着中国古代人民的智慧。图是杆秤的示意图,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣改变其在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量为10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计。下列说法不正确的是( )
A. 秤砣的质量为0.4kg
B. 提起B秤纽,所称货物质量可达到最大称量值
C. 距离C点12.5cm,有两个刻度,分别为1kg和3.1kg
D. 称2kg的荔枝,应提起C秤纽,秤砣移到离C秤纽20cm处
【答案】D
【解析】
【详解】AB.提起B秤纽,秤砣的力臂可以达到最长,而秤砣的重力、重物的力臂不变,由杠杆平衡条件得,此时可以达到最大称量,当最大称量是10kg时,由杠杆平衡条件得
解得秤砣的质量是0.4kg,故AB正确,不符合题意;
C.距离C点12.5cm,有两个刻度,由杠杆平衡条件得,当用B提钮时,刻度对应的质量满足
解得
当用C提钮时,刻度对应的质量满足
解得
即两个刻度分别为1kg和3.1kg,故C正确,不符合题意;
D.称2kg的荔枝,提起C秤纽时,设秤砣到C秤纽的距离为l,由由杠杆平衡条件得
解得
即秤砣到C秤纽的距离应为25cm,故D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
15. 《吕氏春秋·察今》记录了“刻舟求剑”的典故。楚国人不能通过“刻舟”的方法达到“求剑”的目的,是因为掉到水里的剑相对于“记号”是___________的;为了达到“求剑”的目的,确定剑落水的实际位置,应选择___________(选填“岸上的树”或“舟上的人”)为参照物。
【答案】 ①. 运动 ②. 岸上的树
【解析】
【详解】[1]掉到水里的剑相对于“记号”的位置发生变化,故以记号为参照物,剑的位置是改变的,故它是运动的;为了达到“求剑”的目的,剑和参照物之间的位置应该是静止的,故应选择岸上的树。
16. 如图所示,中国的茶文化在宋朝时已名扬世界,反映出中华民族悠久的文明和礼仪,茶农在炒制茶叶时,通过加热使新鲜茶叶中的水分快速______,这便是“杀青”;泡茶时,杯中倒入开水,缕缕茶香随着杯口的“白气”在室内升腾扩散,“白气”的形成是______现象。
【答案】 ①. 汽化 ②. 液化
【解析】
【详解】[1]炒制茶叶时,新鲜茶叶中的水分吸收热量汽化成水蒸气。
[2]“白气”是热的水蒸气遇冷形成的小水珠,是液化现象。
17. 丰子恺先生的一幅漫画配有“临水种桃知有意,一株当作两株看”的诗句,请问这是因为桃树在水面成_____(选填“实”或“虚”)像;岸边人能从各个角度看到水中的桃树,是因为光发生了_________(选填“镜面”或“漫”)反射。
【答案】 ①. 虚 ②. 漫
【解析】
【详解】[1]水面上的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像。
[2]岸边人能从各个角度看到水中的桃树,是因为光发生了漫反射,反射光线射向各个方向。
18. 科学家研究发现,切断番茄植株的茎,用人耳倾听没有听到任何的声音,但在靠近切口处放置录音机录音,然后用超大音量、超低速度播放,居然能清晰地听到“尖叫”声,这说明,番茄植株遭受伤害后,会发出强度很小的___________(选填“超声波”或“次声波”),超低速播放实际上是改变了声音的___________(选填“音调”或“传播速度”)。
【答案】 ①. 超声波 ②. 音调
【解析】
【详解】[1]用超大音量播放表示原来的响度小;超低速度播放,表示原来的音调高;因此,番茄植株遭受伤害后,会发出响度很小的超声波。
[2]音调高低与频率有关,降低播放的速度,振动变慢,即频率变低,故超低速播放实际上是改变了声音的音调。
19. 将一台暖风机单独接在清零的计量插座上工作2h,屏幕显示如图所示,已知电费单价为0.5元/kW·h,该暖风机的功率为__________kW;若该时间内消耗的电能全部给水加热(水未沸腾),则能使_________kg的水温度升高30℃。
【答案】 ①. 1.4 ②. 80
【解析】
【详解】[1]由图可知,电费为1.4元,电费单价为0.5元/kW·h,则消耗的电能为
该暖风机的功率为
[2]若该时间内消耗的电能全部给水加热(水未沸腾),则
由可知
20. 如图,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为电阻箱。闭合开关,调节电阻箱R2的阻值,当R2等于2Ω或8Ω时,R2消耗的电功率均为8W,则电源电压为_________V,R1的阻值为_________Ω。
【答案】 ①. 12 ②. 4
【解析】
【详解】[1][2]由可得,当R2等于2Ω或8Ω时,电路中的电流分别为
由可得,电源的电压分别为
因电源的电压不变,所以
解得
R1=4Ω
电源的电压
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21. 画出足球在空中飞行时的受力示意图。(不考虑空气阻力)
【答案】
【解析】
【详解】不考虑空气阻力,足球在空中飞行时,只受到重力的作用,重力的方向是竖直向下。如图所示:
22. 如图,请画出钓鱼杆的动力臂l1和阻力F2(杆自重忽略不计)。
【答案】
【解析】
【详解】找出支点O,从O做F1的垂线段就是F1的力臂l1,钓鱼竿的阻力F2是鱼对鱼线的拉力,如下图所示:
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23. 参加拔河比赛前,物理老师提醒同学注意以下三点:
①挑选班里体重大的同学
②穿较新的鞋底有明显花纹的运动鞋
③发力时绳子一定要拉直,听到口号一起用力向后拉
请结合以上三条中的任意2条说说这样做蕴含的物理道理。
【答案】见解析
【解析】
【详解】①挑选班里体重大的同学,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;
②穿较新的鞋底有明显花纹的运动鞋,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
③同时用力,且所有的力沿同一直线、同一方向时,合力最大。
五、实验题:本题共5小题,共30分。
24. 如图甲,兴趣小组对“平面镜成像特点”进行探究。
(1)用透明玻璃板代替平面镜是为了_____________________。实验中应从蜡烛_______(选填“A”或“B”)一侧透过玻璃板观察像。改善像有“重影”的办法是选用_______(选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板;
(2)多次改变蜡烛A的位置,在玻璃板后移动与蜡烛A等大的蜡烛B,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合,此时用刻度尺分别测量蜡烛A和B到玻璃板的距离,数据记录如下表所示。
分析表中数据,可得出结论:像到平面镜与物体到平面镜的距离______;像的大小与物体到平面镜的距离_________(选填“有关”或“无关”);
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是____________;
(4)完成实验后,将一枚硬币放在玻璃板前,能看到它在玻璃板后的像,如图乙所示。若将玻璃板水平向右移动3cm,该硬币的像__________(选填“向右移动3cm”“仍在原位置”或“向左移动3cm”)。
【答案】 ①. 便于确定像的位置 ②. A ③. 薄 ④. 相等 ⑤. 无关 ⑥. 虚像 ⑦. 仍在原位置
【解析】
【详解】(1)[1]实验时用透明玻璃板作为成像器材,玻璃板能够成像,可以透过玻璃板看到替代蜡烛像的B蜡烛,从而便于确定像的位置。
[2][3]平面镜成像是光的反射现象,实验中应从蜡烛A一侧透过玻璃板观察像;实验中有同学从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”,其原因可能是玻璃板的前后表面部发生了光的 反射,改善“重影”问题的办法是用薄玻璃板。
(2)[4][5]分析表中的实验数据,可得出蜡烛B到玻璃板的距离和蜡烛A到玻璃板的距离相等,像到平面镜与物体到平面镜的距离相等,像的大小与物体到平面镜的距离无关。
(3)[6]虚像不能成在光屏上,在蜡烛所成像的位置竖立一块光屏,发现在光屏上不能得到蜡烛的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(4)[7]平面镜成的像关于镜面对称,完成实验后,将一枚硬币放在玻璃板前,若将玻璃板水平向右移动3cm,对称面的位置和物的位置不变,该硬币的像在原位置。
25. 小明利用图甲所示的三颈烧瓶做水的沸腾实验。
(1)图乙是根据实验数据绘制的水温与时间的关系图像。分析图像可知,水的沸点为______℃;水沸腾时的特点:____________,温度保持不变。
(2)撤去酒精灯后,水停止了沸腾。接着,将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住,小明发现利用图丙装置将注射器的活塞___________(填“向上拉”或“向下推”),可以让已经停止沸腾的水再次沸腾。
(3)小明对着烧瓶外壁喷冷水,使烧瓶内水蒸气遇冷___________(填物态变化名称),瓶内气压变化,图丙中的水再次沸腾了,他所喷撒的位置是_______(选填“M”或“N”)位置。
【答案】 ①. 98 ②. 继续吸热 ③. 向上拉 ④. 液化 ⑤. M
【解析】
【详解】(1)[1]由图乙可知,水从6min开始沸腾后,水温保持98℃不变,所以水的沸点是98℃。
[2]水沸腾时的特点是:继续吸收热量,温度不发生变化。
(2)[3]将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住,然后向上拉动注射器的活塞,烧瓶内气体压强减小,因为水的沸点会随气压的减小而降低,因此水会重新沸腾起来。
(4)[4] [5]对着烧瓶外壁喷冷水后,瓶内温度降低,水蒸气液化,瓶内气体压强减小,因此水的沸点会随气压的减小而降低,水会重新沸腾起来,因此喷洒的位置是M。
26. 图甲是某实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。
(1)物块的重力为_________N;
(2)比较D、E两图可得出:浮力大小与__________有关;比较______两图可得出:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关;比较______两图可得出:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(3)如图乙,鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现,当鳔收缩时,鱼受到的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)利用图甲数据也能测出物块和果汁的密度。则物块的密度为_________kg/m3,果汁的密度为_________kg/m3。
【答案】 ①. 4.8 ②. 液体密度 ③. C、D ④. B、C(或B、D) ⑤. 变小 ⑥. 8×103 ⑦. 1.17×103
【解析】
【详解】(1)[1]由图A可知,弹簧测力计的示数为4.8N,该物块的重力G=4.8N。
(2)[2]比较D和E可知,浸没的深度相同,排开液体的体积相同,只有液体的密度不同,故可以得出浮力大小与液体的密度有关。
[3]当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关,应控制排开液体的体积和密度不变,只改变深度,故应比较C和D两图。
[4]探究浮力大小与物体排开液体的体积有关,保持液体密度相同,排开液体的体积不同,比较BC或BD两图。
(3)[5]当鳔收缩时,鱼排开水的体积减小,根据F浮=ρ水gV排可知鱼受到浮力变小。
(4)[6][7]由A、C两图可知,物块完全浸没于水中所受浮力为
F浮=G-FC=4.8N-4.2N=0.6N
物块的体积
物块的密度为
由A、E两图可知,物块完全浸没于果汁中所受浮力为
F浮果=G-FE=4.8N-4.1N=0.7N
物块完全浸没于果汁中排开液体的体积
V排果=V=0.6×10-4m3
果汁的密度
27. 如图,在“探究感应电流产生的条件”实验中。
(1)AB棒的材料是__________(选填“塑料”“铝”或“陶瓷”);
(2)闭合开关,让AB棒在蹄形磁体中左右运动,灵敏电流计指针左右偏转,说明_______电路的部分导体在磁场中做__________________运动,电路中有感应电流产生;
(3)仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与__________的关系;
(4)以下利用电磁感应原理工作的装置是_________(选填字母)。
A.电铃B.扬声器C.电磁起重机D.动圈式话筒
【答案】 ①. 铝 ②. 闭合 ③. 切割磁感线 ④. 磁场方向 ⑤. D
【解析】
【详解】(1)[1]在探究电磁感应现象实验中,我们必须保证处于磁场中的这部分是导体,三种物质中,塑料、陶瓷是绝缘体,铝是导体,所以我们应选择铝棒。
(2)[2][3]闭合开关,让导体AB在蹄形磁体中左右运动,导体AB切割磁感线,会产生感应电流,电流表指针会偏转,说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流。
(3)[4]保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验时,只有磁场的方向发生了改变,因此是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
(4)[5]AC.电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁,利用电流的磁效应,故AC不符合题意;
B.扬声器是把电信号转化为声信号,利用通电导体在磁场中受力运动原理,故B不符合题意;
D.动圈式话筒是把声信号转变成电信号,声信号的振动带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应原理,故D符合题意。
故选D。
28. 在“测量标有2.5V字样的小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,实验室提供的器材有电压表、电流表、开关、两节干电池和标有“30Ω0.5A”字样的滑动变阻器。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整,要求闭合开关后,滑片P向右端移动时小灯泡变亮。__________________
(2)连接好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,且电压表的示数为零,电流表示数不为零,则出现故障的原因可能是__________________。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图20乙所示,小灯泡的额定电流为_________A,此时小灯泡的电阻为_________Ω。
(4)小明利用已知阻值为R0的定值电阻和电流表A1和A2等器材,测出了额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻RL,电路图如图所示。请你帮助他将实验过程补充完整:
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表_______(选填“A1”或“A2”)的示数为,同时记下另一个电流表的示数,记为I2;
②小灯泡L正常发光时的电阻RL=_______________(用已知物理量和测量量的符号表示)。
【答案】 ①. ②. 小灯泡短路(或电压表短路) ③. 0.24 ④. 10.42 ⑤. A2 ⑥. (或)
【解析】
【详解】(1)[1]要使得滑动变阻器滑片向右端移动时小灯泡变亮,说明电路中电流应增大,故滑动变阻器滑片向右移动时电阻减小,故应将滑动变阻器的右下接线柱与开关右接线柱相连,如图所示。
(2)[2]闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,灯泡始终不亮,且电压表示数为零电流表示数不为零,说明电路中存在某处短路,故电路中的故障可能为小灯泡短路。
(3)[3]根据图乙可知,电流表的量程为0至0.6A,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.24A。
[4]小灯泡两端的电压U=2.5V,通过小灯泡的电流为I=0.24A,故小灯泡的电阻为
(4)[5][6]根据电路图可知,该电路为小灯泡与定值电阻R0的并联电路,电流表A1测量通过干路的电流,电流表A2测量通过定值电阻R0的电流,当小灯泡正常发光时,根据并联电路的电压特点:并联电路各支路两端电压相等,故定值电阻R0两端的电压也为U额,故闭合开关后,应调节滑动变阻器滑片,使得电流表A2的示数为,此时定值电阻R0两端的电压即为小灯泡两端的额定电压,根据题意可知电流表A1的电流为I2,根据并联电路的电流特点,通过小灯泡的电流为
故小灯泡正常发光时的电阻为
六、计算题:本题3小题,共22分。
29. 如图,电源电压恒为6V,R1、R2为定值电阻,其中R1的阻值为10Ω,闭合开关S后,电压表的示数为2V。求:
(1)电流表A的示数。
(2)R2的阻值。
(3)通电1min,R1消耗的电能。
【答案】(1)0.4A;(2)5Ω;(3)96J
【解析】
【详解】解:(1)由图可知两个电阻串联,则R1两端电压为
U1=U-U2=6V-2V=4V
电流表A的示数
(2)串联电路电流处处相等,通过R2的电流为0.4A,则R2的阻值
(3)通电1min,R1消耗的电能为
W=I2R1t=(0.4A)2×10Ω×1×60s=96J
答:(1)电流表A的示数0.4A;
(2)R2的阻值5Ω;
(3)通电1min,R1消耗的电能96J。
30. 我国电动汽车多项技术已领跑世界。图为某型号电动汽车,若该车和车内乘客的总质量为2.4×103kg,当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时,它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍,此时电池组加在电动机两端的电压为320V,通过电动机的电流为60A。若连接导线的电阻不计,传动装置消耗的能量不计,g取10N/kg。求电动汽车:
(1)受到的牵引力;
(2)行驶时消耗的电功率;
(3)将电能转化为机械能的效率。
【答案】(1)480N;(2)1.92×104W;(3)62.5%
【解析】
【详解】解:(1)该车受到的阻力为
因为电动汽车在水平路面匀速行驶,所以牵引力为
(2)行驶时消耗的电功率为
(3)机械功率为
将电能转化为机械能的效率为
答:(1)受到的牵引力为480N;
(2)行驶时消耗的电功率为1.92×104W;
(3)将电能转化为机械能的效率为62.5%。
31. 不少农村楼房项上装有如图甲所示的水箱,注满时,水箱内的水深为2m。图乙是该水箱的结构及工作示意图,控制电路电源电压U恒为6V;水箱顶部有一个力敏电阻R,通过细绳与圆柱体A连接,其阻值随拉力变化如下表,表中两组数据对应工作电路的两种状态,即“通电转动”和“断电停转”;圆柱体A、B由细绳连接,A、B均是由密度为2.5×103kg/m 3的材料制成的,体积均为500cm3。力敏电阻下的细绳和A、B间的细绳的质量与体积均忽略不计。g取10N/kg。求:
(1)注满水时,水箱底部所受水的压强;
(2)当电动水泵处于通电转动状态时,电磁铁所在电路的电流大约是0.8A,则电磁铁线圈的电阻;
(3)电动水泵的规格为“220V 500W”,水箱一次注水需要10min,每次注水量为1.5t,小明家1个月用水量为15t,小明家每月用水需要消耗的电能;
(4)当电动水泵断电停转时,圆柱体A、B是否都完全浸没,请计算说明。
【答案】(1)2×104Pa;(2)2.5Ω;(3)3×106J;(4)见解析
【解析】
【详解】解:(1)注满水时,水箱底部所受水的压强为
(2)由图乙可知,力敏电阻R与电磁铁线圈串联,由表中数据可知,R=5Ω时,电路中电流较大,衔铁被吸合,电动水泵处于通电转动状态
(3)注水次数为
一个月注水的总时间为
小明家每月用水需要消耗的电能
(4)两个圆柱体的总体积为
两个圆柱体的总质量为
两个圆柱体的总重力为
由表中数据可知,R=5000Ω时,电路中电流较小,衔铁被释放,电动水泵停止注水,水箱中水位最高,F拉=15N,此时物体受到的浮力为
此时两圆柱体排开水体积为
即V排=V总,所以圆柱体A、B均被浸没。
答:(1)注满水时,水箱底部所受水的压强为2×104Pa;
(2)电磁铁线圈的电阻为2.5Ω;
(3)小明家每月用水需要消耗的电能为3×106J;
(4)当电动水泵断电停转时,圆柱体A、B都完全浸没。次数
蜡烛A到玻璃板的距离/cm
蜡烛B到玻璃板的距离/cm
1
5.02
5.01
2
6.25
6.25
3
8.05
8.05
4
9.00
9.00
5
10.01
10.00
拉力F拉/N
25
15
力敏电阻R/Ω
5
5000
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