2024年山东省济南实验初级中学中考三模前测试物理试题(学生版+教师版)
展开1. 人类社会科技的进步离不开科学家的不断探索,了解物理学史,学习科学家的科学态度和责任担当也是我们课程的一个重要内容。以下科学家与其研究贡献不相符的是( )
A. 牛顿——光的色散B. 法拉第——电流的磁效应
C. 汤姆生——发现电子D. 沈括——磁偏角
【答案】B
【解析】
【详解】A.牛顿发现了光的色散现象,故A正确,不符合题意;
B.奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,故B错误,符合题意;
C.英国科学家汤姆生发现了电子,故C正确,不符合题意;
D.北宋时期科学家沈括发现了磁偏角,故D正确,不符合题意。
故选B。
2. 北京是唯一举行了夏季与冬季奥运会的城市,奥运火炬质量是同体积锅的,是用硬度比钢的硬度大8倍左右的碳纤维复合材料制成,火炬用氢做燃料,燃烧时温度约为,运动员手握火炬一点不感到烫手,关于碳纤维材料的性质,下列说法正确的是( )
A. 密度大B. 硬度小C. 导热性好D. 耐高温
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由“碳纤维质量约为同体积钢质量的和硬度比钢的硬度大8倍左右”知道,碳纤维具有密度小、硬度大的特点,故AB错误;
CD.燃烧时温度能达到800℃,但运动员手握火炬一点不感到烫手,可判断耐高温,不易导热,故C错误,D正确。
故选D。
3. 在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图所示的实验;请根据如图实验装置,下面的操作顺序排列正确的是( )
①改变光束的入射方向,再重做一次。换另一种颜色的笔,记录光的径迹;
②取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,并记入表中;
③把一平面镜放在桌面上,再把一张纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面;
④让一束光贴着纸板沿某角度入射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹。
A. ①②③④B. ③④①②C. ③④②①D. ②①④③
【答案】B
【解析】
【详解】研究光的反射规律,要先布好器材,做出第一组入射光线和反射光线,然后改变入射角再做出第二组,最后取下纸板获得数据,并将数据填入表中进行分析,所以顺序是③④①②。故ACD错误,B正确。
故选B。
4. 如图甲所示的某路灯,白天光伏电池对蓄电池充电,晚上蓄电池对路灯供电,图乙是这一过程中的能量转化图(图中a、b、c分别表示某种形式的能量),下列判断正确的是( )
A. a是电能,b是电能,c是光能B. a是内能,b是机械能,c是光能
C. a是机械能,b是内能,c是光能D. a是内能,b是光能,c是电能
【答案】A
【解析】
【详解】太阳能电池白天将太阳能转化为电能,对蓄电池充电,晚上蓄电池对路灯供电,其能量转化过程如下:太阳能→电能→化学能→电能→光能,所以a是电能,b是电能,c是光能。
故选A。
5. 小明和小华在沙滩上玩耍时发现:两人在沙滩上行走的脚印大小不同,小明的脚印较大,但两人脚印的深浅相同,则他们对沙滩的压强及压力相比( )
A. p小明>p小华,F小明>F小华B. p小明>p小华,F小明
【解析】
【详解】压强是表示压力作用效果的物理量,可通过受压面的凹陷程度来反映压强的大小,两人在沙滩上行走脚印的深浅相同,表明两人对沙滩的压强相同,又根据,在压强相同时,受力面积越大,压力越大,所以小明对沙滩的压力大。故ABD不符合题意,故C符合题意。
故选C。
6. 小莲用力拧瓶盖,可是怎么也拧不动(图甲),当她用勺子在瓶盖边缘撬了几下后(图乙)( )
A. 减小瓶内外气体的压力差
B. 减小瓶盖与瓶口的接触面积
C. 减小瓶盖上方受到的压强
D. 增大瓶盖与瓶口间的摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示的瓶子是真空包装,瓶内气压很低,瓶盖在外界大气压的作用下很难打开,在瓶盖边缘撬了几下后大气进入瓶子内部,瓶内外气压平衡后,盖子压力差减小,使得摩擦力减小,就容易打开了。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 四月春暖花开,正是踏青露营的好时候。在公园里随风飘扬的气球成了大家营造氛围的“新宠”。如图所示,上浮的氦气气球和下沉的空气气球的体积相同,若氦气气球受到的浮力为、空气气球受到的浮力为,则两者所受浮力的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】因为体积相同,所以排开空气的体积相同,根据公式可知,两球所受浮力相同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 如图甲所示,是用羊角锤拔铁钉的情景。羊角锤可看成一个杠杆,其动力和阻力示意图如图所示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,用羊角锤拔铁钉时,铁钉的阻力F2是向下的,O为支点,要想拔掉钉子,动力F1的方向应向右上方,故C正确,ABD错误。
故选C。
9. “福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰。电磁弹射是指舰载飞机起飞时,通有强电流的飞机牵引器在磁场中受到力的作用,带动飞机向前加速,达到起飞速度后飞机脱离飞行甲板起飞。下列能说明电磁弹射工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】电磁弹射是指舰载飞机起飞时,通有强电流的飞机牵引器在磁场中受到力的作用,电磁弹射利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理,是将电能转化为机械能;
A.图A,闭合开关,当导体棒做切割磁感线运动时,会有感应电流产生,反映了电磁感应原理,故A不符合题意;
B.图B,反映了同名磁极相互排斥的规律,故B不符合题意;
C.图C,闭合开关,导体棒在磁场中受到力的作用而运动,故C符合题意;
D.图D,是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故D不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,电源电压保持不变,灯泡灯丝电阻保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动的过程中 ( )
A. 电压表的示数变大
B. 电流表与电流表A1的示数差变小
C. 电压表与电流表A1比值不变
D. 电路的总功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,闭合开关后,灯泡L与滑动变阻器并联,电压表测电源两端的电压,电流表A1测变阻器支路的电流,电流表A2测干路电流。因电源的电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故A错误;
B.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过灯泡的电流不变;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表A2与电流表A1的示数差等于通过灯泡的电流,则两电流表示数的差值不变,故B错误;
C.将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电压表与电流表A1比值即为变阻器接入电路中的电阻,变阻器接入电路中的电阻变大,故C错误;
D.由可知,通过变阻器电流变小,干路电流也变小,由P=UI可知,电路的总功率变小,故D正确。
故选D。
二、多选题
11. 小敏同学按下面电路图连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后,灯泡能正常发光,用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光。针对该模拟电路,有四位同学发表了以下的观点,你认为正确的是( )
A. 小华说:保险丝是用熔点较低的材料制成的
B. 小龙说:灯泡能正常发光,所以灯泡的连接是安全合理的
C. 小丽说:插座无法正常工作,原因可能是cd间断路
D. 小潇说:插座无法正常工作,原因可能是ab间断路
【答案】AC
【解析】
【详解】A.保险丝的主要作用是:在家庭电路电流过大时能自动熔断从而对电路起到保护作用,所以保险丝要选用电阻率大且熔点低的材料来制作,故A正确;
B.家庭电路中,为确保安全用电,控制灯泡的开关应该接在火线与灯泡之间,故B错误;
CD.如果ab间断路,则电路中灯泡也不能正常工作;如果cd间断路,灯泡能正常工作,火线上的电不能到达插座的右孔,用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光,故C正确,D错误。
故选AC。
12. 如图表示某晶体的物态变化过程,其中甲、乙、丙分别表示三种物态,下列分析正确的是( )
A. 物质在甲状态时有固定的形状、无固定的体积
B. 物质从丙状态转化为甲状态的过程中,一定要先转化为乙状态
C. 物质从乙状态转化为丙状态的过程可以在任何温度下进行
D. DE段对应的温度一般随气压的增大而升高
【答案】C
【解析】
【详解】由图得,丙为气态、乙为液态、甲为固态。
A.物质在甲状态时是固态,有固定的形状、固定的体积,故A错误;
B.物质从丙状态转化为甲状态的过程中,可以先转化为乙状态,在转化为甲状态;也可以直接从丙状态转化为甲状态,故B错误;
C.蒸发是汽化的一种,蒸发可以在任何温度下进行,即物质从乙状态转化为丙状态的过程可以在任何温度下进行,故C正确;
D.DE段为汽化过程,水的沸点随气压的增大而升高,因此DE段对应的温度一般随气压的增大而升高,故D错误。
故选C。
13. 如图是用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片,下列说法错误的是( )
A. 球拍对球的力是由于球发生形变产生的
B. 球运动到最高点B时,受到平衡力的作用
C. A、B、C三点中,网球在A 点的机械能最大
D. 空中飞行球,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.球拍对球的力施力物体是球拍,是由于球拍发生形变产生的,故A错误,A符合题意;
B.球运动到最高点B时,受到重力和空气阻力作用,这两个力大小不相等,球受到非平衡力的作用,故B错误,B符合题意;
C.球在空中运动时,球克服空气阻力做功,部分机械能转化为内能,A、B、C三点中,网球在A 点的机械能最大,故C正确,C不符合题意;
D.空中飞行的球,若它所受的力全部消失,它将沿力消失时的速度和运动方向做匀速直线运动,不一定沿水平方向做匀速直线运动,故D错误,D符合题意。
故选ABD。
14. 据图片及对应描述,下列说法错误的是( )
A. 加油站静电释放器可由玻璃或陶瓷构成,以消除静电的影响
B. 长征2号F遥十七运载火箭的燃料燃烧时,质量减小,热值不变
C. 高速公路上的限速是因为速度越大惯性越大
D. 长江大桥的桥墩,在汛期时水位上涨,桥墩所受水的浮力变大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.加油站的静电释放器是与大地相连,用作司机或工人提油枪加油前,必须用手触摸静电释放器清除身上的静电,防止发生火灾。所以加油站的静电释放器应由导体制成,而玻璃或陶瓷是绝缘体,故A错误,符合题意;
B.热值是指某种燃料完全燃烧放出的热量与这种燃料的质量的比值,所以燃料的热值只与燃料的种类有关。所以火箭的燃料燃烧时,质量减小,热值不变,故B正确,不符合题意;
C.惯性是物体本身属性,惯性大小只取决于质量大小,与速度等条件无关;高速公路上限速因为当质量一定时,速度越大,动能越大,行车的危险性就越大,故C错误,符合题意;
D.桥墩下部埋入泥中很深,下部没有水,所以桥墩的下表面不受水的压力,桥墩受到的浮力为0,即桥墩不受浮力,河水暴涨,则这时桥墩受到水的浮力不变,仍为0,故D错误,符合题意。
故选ACD。
15. 人工心脏泵可短时间代替心脏工作,其结构如图所示,线圈AB固定在活塞的柄上,泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启;阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时,以下说法正确的是( )
A. 线圈AB中应通入方向周期性改变的电流
B. 电流从线圈A端流入时,磁铁吸引活塞柄
C. 电流从线圈B端流入时,血液流器泵室
D. 人工心脏泵每分钟“跳动”次数由线圈中电流的大小决定
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.线圈AB中若通入直流电,根据图结合题意可知,活塞只能向一个方向移动,完不成泵血任务,因此要使该装置能维人体血液循环,线圈间所接电源应为交流电,即:活塞可以左右移动,血液既能流回心脏也能从心脏输出去,故A正确;
B.电流从线圈A端流入过程中,根据安培定则,螺线管左端为S极,此时异名磁极相互吸引,磁铁吸引活塞柄,故B正确;
C.电流从线圈B端流入过程中,根据安培定则,螺线管左端为N极,此时同名磁极相互排斥,活塞右移,S1打开,S2闭合,血液从S1流出泵室,故C正确;
D.图中的线圈移动快慢与交流电的频率有关,与电流大小无关,故D错误。
故选ABC。
三、非选择题
16. 2023年12月18日,我国首艘自主研制的超深水大洋钻探船在广州南沙首次试航。钻探船从密度小的海域驶入密度大的海域,排开海水的体积______(选填“变大”“变小”或“不变”),“梦想”号装有深度声呐并搭载高清摄像系统。台风天气,钻探船可适当______(选填“提高”或“降低”)重心来抵御台风。
【答案】 ①. 变小 ②. 降低
【解析】
【详解】[1]钻探船从密度小的海域驶入密度大的海域,始终处于漂浮状态,所以,它受到的浮力不变,根据阿基米德原理可知,排开海水的体积变小。
[2]重心越低越稳定,台风天气,钻探船可适当降低重心来抵御台风。
17. 如图所示,圭表是中国古代重要的天文仪器,圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气,日影是光的_________形成的。为了提高其测量精度,天文学家使用铅垂线来确保“表”垂直于水平放置的“圭”。铅垂线是利用了重力的方向总是_________。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 竖直向下
【解析】
【详解】[1]由于光线是直线传播的,当光线被挡住时,光线无法再传播,会形成阴影,则日影是光的直线传播形成的。
[2]根据重力的特点可知,其方向为竖直向下,铅垂线是利用了重力的方向总是竖直向下来工作的。
18. 科技改变生活,大多数科技产品需要有半导体芯片的支持才能发展,利用半导体材料可以制作发光二极管,简称LED。电流由正极经过LED流向负极时,LED发光;反之,电流不能从负极流向止极,LED 不发光,这说明发光二极管具有_____导电性。有的材料加工到尺度时,其物理性质或化性能与较大尺度相比,发生了异常的变化,我们称这种材料为________。
【答案】 ①. 单向 ②. 纳米材料
【解析】
【详解】[1]由题意可知,电流由正极经过LED流向负极时,LED发光;反之,电流从负极流向正极时,LED不发光,这说明发光二极管具有单向导电性。
[2]纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料,这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在1nm至100nm之间。将某些物质的尺度加工到,它们的物理性质或化学性质与较大尺度时相比,发生了异常的变化,这就称为纳米材料。
19. 如图所示,小明把一块表面干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面,测得示数为 2.5N, 然后使玻璃板刚好和水面接触,再慢慢地提起弹簧测力计,观察到玻璃板离开水面时弹簧测力计的示数 F_______2.5N(选填“大于”、 “小于”或“等于”),其中的原因是_______.
【答案】 ①. 大于 ②. 分子间有引力
【解析】
【详解】向上提起弹簧测力计时,由于水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,所以弹簧测力计的示数会大一些,故观察到玻璃板离开水面时弹簧测力计的示数 F大于2.5N
20. 如下图所示,质量为3kg的木块与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,画出木块的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】木块受到的重力大小为
木块受到的重力方向竖直向下,作用点在它的重心;木块还受到小车对它竖直向上的支持力,和重力大小相等,作用点也画在木块的重心;木块随小车一起做匀速直线运动,相对于小车没有相对运动或相对运动的趋势,不受摩擦力,故作图如下:
21. 如图所示,某商场内设有自动售货机,可方便购物者购买。它可以通过手机扫码(闭合)或通过投币(闭合),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。请在答题卡的相应位置画出符合要求的内部电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,通过手机扫码使开关闭合或通过投币使开关闭合,都能启动电动机完成自动售货,说明开关和开关可以独立工作、互不影响,则开关和开关应并联,再与电动机串联;由题知,在光线较暗时,光控开关自动闭合,接通灯泡照明,即灯泡只由光控开关控制,因灯泡与电动机工作时互不影响,则两用电器应并联;如图所示:
22. 小明生日收到一个礼物——俄罗斯套娃,它是由一样图案的七个木娃娃一个套一个组成的,只有最小的一个是实心的,其他的全是空心的,如图所示。小明测出最大套娃的质量为 30g、体积为450cm3,最小套娃的质量为6g、体积为7.5cm3。求制作套娃木材的密度为多少kg/m3?
【答案】
【解析】
【详解】解:制作套娃木材的密度为
答:制作套娃木材的密度为。
23. 与传统汽车相比,纯电动汽车具有能量转换效率高、近于零排放、运行平稳、噪声低等优点。如图为某微型四轮纯电动汽车,该车的空载质量为1.2t,最多承载4人,每个车轮与地面的接触面积为250cm²,发动机的最大输出功率为20kW,每人按60kg计算,g取10N/kg,,求:
(1)该车载重4人时,静止在水平路面上时对路面的压强;
(2)该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶15km,用时12.5min,在此过程中汽车受到的阻力。
【答案】(1);(2)1000N
【解析】
【详解】解:(1)该车载重4人时,静止在水平路面上时对路面的压力
车载重4人时,静止在水平路面上时对路面的压强
(2)该车行驶的速度
因该车水平匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,由可得该车受到的阻力
答:(1)该车载重4人时,静止在水平路面上时对路面的压强为;
(2)在此过程中汽车受到的阻力为1000N。
24. 某电热水器内部简化电路如图甲所示,由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源电压恒为12V,为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随水温的变化关系如图乙所示,电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为220V,加热电阻阻值为48.4Ω。当热水器中水温降到40℃时,鉴别器中电流减小到30mA,开关S2闭合,加热电路开始加热;当水温升至某温度时,鉴别器中电流增大到40mA,开关S2断开,加热电路停止加热。
(1)开关S2闭合,求加热电路的电功率;
(2)求定值电阻R0的阻值;
(3)求加热电路停止加热时水的温度。
【答案】(1)1000W;(2)250Ω;(3)80℃
【解析】
【详解】(1)解:(1)开关S2闭合,加热电路的电功率
(2)鉴别器中电流为30mA时,
当时,由图乙可知
(3)鉴别器中电流增大到40mA,开关S2断开,加热电路停止加热。此时电路总电阻
此时Rt接入的阻值为
由图乙可知当时,
答:(1)开关S2闭合,求加热电路的电功率1000W;
(2)定值电阻R0的阻值250Ω;
(3)加热电路停止加热时水的温度为80℃。
25. 用甲图所示装置探究水沸腾时温度变化的特点;
(1)组装甲实验装置,在固定铁圈A的位置时______(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯:在固定铁夹B的位置时,温度计的玻璃泡应______在被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;
(2)用酒精灯给水加热至沸腾,需要计时,记录温度并观察现象。加热时当观察到水中的气泡情况如图乙所示,则温度计的示数将会______;
(3)图丙中是两名同学根据各自实验数据绘制的水温随时间变化的图像。他们选用的实验装置相同,则图像不同的原因是______;
(4)实验时,得出水沸腾过程中需要吸热这个结论,所需进行的实验操作是______(选填字母);
A.加热至水沸腾,并持续加热几分钟,同时记录数据
B.停止加热,观察水能否继续沸腾
【答案】 ①. 需要 ②. 浸没 ③. 不变 ④. 初温不同 ⑤. B
【解析】
【详解】(1)[1][2]组装甲实验装置,在固定铁圈A的位置时需要点燃酒精灯,需要根据酒精灯外焰来确定铁圈A的位置,因为加热时,需要用酒精灯外焰加热;在固定铁夹B的位置时,温度计的玻璃泡应浸没在待测液体中,保证玻璃泡中的测温物质充分受热。
(2)[3]加热时当观察到水中的气泡情况如图乙所示,气泡越变越大,此时液体正在沸腾,整杯水的温度一致,底部的水先汽化,气泡慢慢上升过程中,周围的水汽化,气泡越变越大,沸腾时,温度保持不变,故温度计的示数将会保持不变。
(3)[4]根据图丙可知,初始的温度不同,两个图像在加热时,是平行的,说明相同的时间内,吸收的热量相同,升高的温度也相同,说明质量相同,故图像不同的原因是初温不同。
(4)[5]要得出水沸腾过程中需要吸热这个结论,需要停止加热,看液体是否沸腾,故B符合题意;A不符合题意。
故选B。
26. 利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同,θ1<θ2,球A、B的质量分别为mA、mB(mA<mB)。
(1)如图甲、乙所示,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的______无关;
(2)如图甲、乙所示,观察到B球能将木块C撞得更远,由此可得出动能与______有关;
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度______(填“大于”“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。图乙、丙所示,图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:______;
(4)有同学在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丁所示,利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放,撞击同一木块。该实验方案是否可行?答:______,若他按此方案操作,他会看到的现象是:______。
【答案】 ①. 质量 ②. 质量
③. 小于 ④. 质量一定时,速度大,物体的动能就越大 ⑤. 不可行 ⑥. 木块被撞的距离相等
【解析】
【详解】(1)[1]小球A、B质量不同,同时释放A、B,它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,说明任一时刻的速度大小与小球的质量无关。
(2)[2]如图甲、乙所示,A球质量小于B球质量,B球能将木块C撞得更远,表明B球动能较大,可知动能与质量有关,速度相同时,质量越大,动能越大。
(3)[3][4]乙丙两图所示,乙图角度θ1小于丙图角度θ2,丙中小球重力势能更大,小球到达竖直位置是重力势能转化成动能,因此丙图中小球到达竖直位置时的速度大于乙图速度。丙图中木块C滑行得更远,表明,说明质量相同时,速度越大,动能越大。
(4)[5][6]实验装置改进成如图丁所示,质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度,静止释放,撞击同一木块,此过程中弹簧的弹性势能转化成小球动能,弹簧压缩相同程度,即弹簧的弹性势能相同,所以小球撞击木块时动能相同,因此推动木块的距离是相同的,故改进方案不可行。
27. 小明同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:新干电池若干,标有“2.5V”字样相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器R1“10Ω 1A”、R2“30Ω 2A”开关、导线若干。
(1)小明连接的电路如图甲所示,在检查电路连接时,发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打“×”,再画线把它改到正确的位置上_________;
(2)电路连接正确后,将滑动变阻器滑片P移动到阻值最大端。闭合开关进行试触,发现电压表指针迅速达到最大刻度,灯泡发光非常亮,小明立即断开开关检查电路,发现故障是_____,
(3)排除故障后,移动滑片P依次测得6组数据如下表所示。其中第2次实验时电流表示数如图乙,此时小灯泡电阻为_____Ω;
(4)由表中的数据可知,小明选用的滑动变阻器应是______(选填“R1”或“R2”);
(5)小明又利用部分器材设计如图丙所示的电路,将电流表改装成直接测量电阻的仪表,M、N是连接待测电阻的接线柱,电流表量程选择为0~0.6A,电源电压改为6V并保持不变。改装步骤如下:
①将M、N直接用导线相连,为保证电路安全,调节滑动变阻器接入电路的最小值为_____Ω,并在电流表对应的示数位置标记为0;
②保持滑片P位置不变,在M、N之间接入2Ω的电阻,在电流表表盘对应的____A示数位置标注2Ω。同理,在M、N间接入不同阻值的电阻,在表盘上标出一系列的阻值后,从而完成将电流表改装成直接测量电阻的“电阻表”。经过分析:该“电阻表”的刻度是______(选填“均匀”或“不匀匀”);使用一段时间后,小明发现这个“欧姆表”测量不准确了,查阅资料后发现干电池其实也有电阻,电池的电阻很小可以忽略,但随着使用时间变长,电池的电阻会变大,使用一段时间后,为能确测量电阻,应将滑动变阻器滑片向______(填“左”或“右”)调节。
【答案】 ①. ②. 滑动变阻器短路 ③. 5 ④. R2 ⑤. 10 ⑥. 0.5 ⑦. 不均匀 ⑧. 左
【解析】
【详解】(1)[1]原电路图中,电流表与灯泡并联,电压表串联在电路中是错误的,在“测量小灯泡电阻”的实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(2)[2]闭合开关进行试触,发现电压表指针迅速达到最大刻度,灯泡发光非常亮,说明电路是通路,且电路中阻值较小,滑动变阻器没有起到保护电路的作用,即发现故障是滑动变阻器短路。
(3)[3]由图甲可知,电流表选用小量程;其中第2次实验时电流表示数如图乙,电流表分度值为0.02A,其示数为0.2A,则此时小灯泡电阻
(4)[4]由图甲可知,电源由三节新干电池串联组成,电源电压为4.5V,第一组灯泡两端的电压为0.5V,则滑动变阻器两端的电压
所以此时滑动变阻器连入电路中的电阻
故应选择滑动变阻器R2。
(5)①[5]电流表量程为0~0.6A,将M、N直接用导线相连,为保证电路安全,则电路中最大电流为0.6A,调节滑动变阻器接入电路的最小值为
②[6][7]将M、N直接用导线相连,当电流表示数最大时,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,若通过电流表的电流为I,由欧姆定律和电阻的串联规律,M、N之间接入电阻的阻值表达式
所以R与I不是一次函数关系,故将电流表改装成直接测量电阻的仪表后,仪表盘上的刻度是不均匀的。M、N之间接入2Ω的电阻,则由
可知
[8]使用一段时间后,小明发现这个“欧姆表”测量不准确了,查阅资料后发现干电池其实也有电阻,电池的电阻很小可以忽略,但随着使用时间变长,电池的电阻会变大,为了保证测量准备,因滑动变阻器与电池电阻串联,根据电阻的串联规律可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,即将滑片向左移动。实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.22
0.25
0.28
0.29
电阻R/Ω
3.1
6.8
8.0
8.9
9.7
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