2024年甘肃省兰州市中考物理模拟试卷（三）

这是一份2024年甘肃省兰州市中考物理模拟试卷（三），共21页。试卷主要包含了选择题，填空题，识图，实验探究题，计算与简答题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）使用蓝牙耳机播放音乐时，为了保护听力，需要适当调小声音的（ ）
A．音调B．响度C．频率D．速度
2．（3分）夏季，我们漫步大凌河畔。下列关于光现象说法正确的是（ ）
A．河水看起来比实际浅是由光的直线传播形成的
B．桥在水中的倒影是由光的折射形成的
C．绿光是色光的三原色之一
D．柳树的影子是由光的反射形成的
3．（3分）谚语是劳动人民智慧的结晶，其中包含了很多物理知识。下列关于谚语中的物态变化分析正确的是（ ）
A．“十月打了霜，来年粮满仓”，霜的形成是凝华现象，需要吸热
B．“大雾不过晌，过晌听雨响”，雾的形成是汽化现象，需要放热
C．“草上露水凝，天气一定晴”，露的形成是液化现象，需要放热
D．“大雪河封住，冬至不行船”，雪的形成是凝固现象，需要吸热
4．（3分）2023年3月，“探索一号“科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化（ ）
A．浮力不变，压强变大B．浮力变大，压强变大
C．浮力变大，压强不变D．浮力不变，压强不变
5．（3分）自劳动课成为中小学一门独立课程以来，小明已学会了多种菜肴的烹饪方法，下列与烹饪有关的说法（ ）
A．锅把手上刻有花纹可以增大摩擦
B．燃气的热值大小与是否完全燃烧有关
C．菜被炒熟是做功改变了它的内能
D．油和水很难融合表明分子间没有间隙
6．（3分）关于如图所示的电与磁的知识描述正确的是（ ）
A．甲图中在使用测电笔时手要接触笔尖金属体
B．乙图中条形磁体周围的磁感线是真实存在的
C．丙图验电器利用了同种电荷相互排斥的原理
D．丁图中演示的现象与发电机的工作原理相同
二、填空题（本题共8小题，每空1分，共16分）
7．（2分）琴和瑟是中华民族传统乐器，通过弹拨琴和瑟的弦可以发出悦耳动听的声音。琴和瑟可以发声，是由于弦的 产生的，能辨别两种乐器发出的声音，主要是依据声音的 不同。
8．（2分）2023年5月30日上午9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭成功发射。飞船进入预定轨道后航天员的画面信息是通过 传回到地面指挥中心的；甘肃风能资源丰富，河西的瓜州素有“世界风库”之称 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
9．（2分）家庭电路中总电流如果超过安全值，会由于电流的 效应，导致线路温度过高，容易引发火灾。图中所示电路中电流过大的原因是 。
10．（2分）如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。给水加热是通过 的方式使水的内能增加；四冲程内燃机的 冲程与上述实验木塞被推出过程的能量转化相同。
11．（2分）花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝。这时修枝剪刀的支点在 （选填“A”“B”或“C”）点。使用时，若在轴上加润滑油，则可以 （选填“增大”或“减小”）杠杆的机械效率。
12．（2分）为了保护同学们的视力，自贡很多学校教室里的日光灯更换成为LED护眼灯，教室里的9盏护眼灯的连接方式是 联（选填“串”或“并”）。如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
13．（2分）我国最新歼﹣20飞机在飞行时向后喷出高温燃气，使飞机获得向前的动力，这是因为物体间 ，机翼做成上凸下凹形状的目的是使飞机获得向上的 。
14．（2分）2023年3月11日，“探索一号”科考船携“奋斗者”号载人潜水器完成任务回国。工作中，科考船将潜水器放入海水中后 （填“变大”“不变”或“变小”）。潜水器从3000m深海处采集到深渊岩石，采集前岩石受到的海水压强为 Pa。（g取10N/kg，ρ海水取1.0×103kg/m3）
三、识图、作图题（本题共4小题，共8分）
15．（2分）如图所示，图甲中使用托盘天平称量一物块的质量，该物块的质量为 g；图乙中电能表的读数是 度。
16．（2分）如图所示，按照家庭电路安全用电的要求，电线接头B应接在 线上，三孔插座的插孔 应与地线相连。
17．（2分）如图，用力压木块静止在墙面，画出木块的竖直方向上的受力示意图。
18．（2分）如图，用滑轮组提升重物，用最小的力将物重提升到高处
四、实验探究题（本题共2小题，共20分）
19．（10分）在“探究影响液体内部压强的因素”实验中，小华实验时的情形如图所示，四幅图中烧杯内的液面相平（不考虑实验结论的偶然性）。
（1）压强计是通过U形管 来显示橡皮膜所受压强的大小。
（2）比较图甲和图 ，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部的压强随深度的增加而增大。
（3）保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向，如图乙、丙所示，液体向各个方向的压强 。
（4）比较图乙和图丁，能初步得出液体内部的压强与液体的密度有关吗？
20．（10分）小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，电压为3V的电源以及规格为“10Ω，0.5A”的滑动变阻器等器材
（1）他首先将5Ω的电阻接入了图甲的电路中，检查时发现电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”；
（2）电路正确连接后，闭合开关时发现，此时电压表和电流表均无示数 （选填“定值电阻”或“滑动变阻器”）断路。排除故障后移动滑动变阻器的滑片，电流表示数如图乙所示，则此时电压表示数为 V；
（3）当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，需向 （选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片；
（4）如果只利用现有器材，让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压应控制在2V～ V之间；
（5）小明按上述方法，更换不同阻值的电阻进行了多次实验后，得出结论：当电压一定时 ；
（6）完成上面实验后，小明又设计了图丙所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压为7V，R0的阻值为10Ω，请完成以下实验步骤：
①开关S和S1闭合、S2断开，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S和S2闭合、S1断开，此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器的滑片移到最左端，电路中的电流为 A；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝ Ω。（结果保留一位小数）
五、计算与简答题（本题共3小题，共18分．简答部分要有必要的分析和说明，计算部分要有主要公式及数值代入过程，计算结果要有数值和单位）
21．（4分）中国的历史有多长，中国的茶就有多香。中国茶文化中蕴含着许多物理知识，请你回答下列有关问题：
（1）如图所示，为什么茶壶的盖子上有一个小孔？
（2）水壶烧开水时，壶嘴会冒“白气”，“白气”是如何形成的？
22．（6分）如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）
（1）爬绳机上升的速度为多少m/s？
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。
（3）爬绳机对工人做功的功率大小。
23．（8分）小科家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如表所示，其简化电路如图甲所示，R1、R2均为电热丝（阻值不随温度变化）。
（1）该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流是多少？
（2）电热丝R2的阻值是多少？
（3）傍晚用电高峰期，小科想测量电烤箱在工作时的实际功率，于是他断开了家中其他用电器，1min内如图乙所示的电能表转盘转了50r，则电烤箱实际的加热功率是多少？
2024年甘肃省兰州市中考物理模拟试卷（三）
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分．每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1．（3分）使用蓝牙耳机播放音乐时，为了保护听力，需要适当调小声音的（ ）
A．音调B．响度C．频率D．速度
【分析】（1）声音的高低叫音调，音调的高低与物体的振动频率有关；
（2）声音的大小叫响度，响度的大小与物体的振幅和距离声源的远近有关；
（3）声速与介质的种类和温度有关。
【解答】解：使用蓝牙耳机播放音乐时，为了保护听力，与声音的音调，故B正确。
故选：B。
【点评】本题主要考查了音调、响度的区分，属于基础题。
2．（3分）夏季，我们漫步大凌河畔。下列关于光现象说法正确的是（ ）
A．河水看起来比实际浅是由光的直线传播形成的
B．桥在水中的倒影是由光的折射形成的
C．绿光是色光的三原色之一
D．柳树的影子是由光的反射形成的
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的；
（2）色光的三原色是红、绿、蓝。
【解答】解：A、池水看起来比实际浅，故A错误；
B、桥在水中的倒影属于平面镜成像，故B错误；
C、色光的三原色是红、绿、蓝，故C正确；
D、柳树的影子是由于光的直线传播形成的。
故选：C。
【点评】本题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解，考查了学生理论联系实际的能力，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
3．（3分）谚语是劳动人民智慧的结晶，其中包含了很多物理知识。下列关于谚语中的物态变化分析正确的是（ ）
A．“十月打了霜，来年粮满仓”，霜的形成是凝华现象，需要吸热
B．“大雾不过晌，过晌听雨响”，雾的形成是汽化现象，需要放热
C．“草上露水凝，天气一定晴”，露的形成是液化现象，需要放热
D．“大雪河封住，冬至不行船”，雪的形成是凝固现象，需要吸热
【分析】通过分析物态变化来判断四个选项。
【解答】解：A、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成固态的小冰晶，故A错误；
BC、雾和露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴，故B错误；
D、雪的形成是空气中的水蒸气直接变为固态，凝华过程需要放热。
故选：C。
【点评】本题考查了六种物态变化的辨析，属于基础题目。
4．（3分）2023年3月，“探索一号“科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化（ ）
A．浮力不变，压强变大B．浮力变大，压强变大
C．浮力变大，压强不变D．浮力不变，压强不变
【分析】潜水器在水面下下潜过程中，排开水的体积保持不变，所处的深度变大，利用F浮＝ρgV排可知浮力的变化，利用p＝ρgh可知所受压强的变化。
【解答】解：潜水器在水面下下潜过程中，排开水的体积保持不变，
由F浮＝ρgV排可知，潜水器所受的浮力保持不变；
由p＝ρgh可知，潜水器所受水的压强变大。
故选：A。
【点评】本考查液体压强公式和浮力公式的应用，关键知道影响液体压强的因素是液体的密度和液体的深度，影响浮力的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。
5．（3分）自劳动课成为中小学一门独立课程以来，小明已学会了多种菜肴的烹饪方法，下列与烹饪有关的说法（ ）
A．锅把手上刻有花纹可以增大摩擦
B．燃气的热值大小与是否完全燃烧有关
C．菜被炒熟是做功改变了它的内能
D．油和水很难融合表明分子间没有间隙
【分析】（1）增大摩擦的方法：增大接触面的粗糙程度；增大压力；变滚动为滑动；变湿摩擦为干摩擦；
（2）热值是燃烧的特性，与燃料燃烧情况无关；
（3）改变内能的方法有：做功和热传递；
（4）一切物质都是由分子组成的；分子间有间隙。
【解答】解：A、在压力一定时，故A正确；
B、热值是燃烧的特性，故B错误；
C、炒菜时，是通过热传递的方式改变食物的内能；
D、水的分子和油的分子结构差别很大，不能说明分子间没有间隙。
故选：A。
【点评】本题考查了增大摩擦的方法、热值、变内能的方法、分子动理论等知识，属于基础题。
6．（3分）关于如图所示的电与磁的知识描述正确的是（ ）
A．甲图中在使用测电笔时手要接触笔尖金属体
B．乙图中条形磁体周围的磁感线是真实存在的
C．丙图验电器利用了同种电荷相互排斥的原理
D．丁图中演示的现象与发电机的工作原理相同
【分析】（1）正确使用测电笔时，手要接触笔尾金属体，笔尖接触电线，若氖管发光，说明是火线；
（2）为了便于研究磁场，我们引入了磁感线的概念，磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线；
（3）验电器原理是：同种电荷互相排斥；
（4）通电导体在磁场中受力运动。
【解答】解：A、使用测电笔时，要接触笔尾金属体；
B、磁感线是为了描述磁场引入的模型，故B错误；
C、验电器是用来检验物体是否带电，故C正确；
D、图中有电源，是电动机的原理。
故选：C。
【点评】本题考查了测电笔的使用、磁感线、发电机和电动机的工作原理以及验电器的工作原理，难度不大。
二、填空题（本题共8小题，每空1分，共16分）
7．（2分）琴和瑟是中华民族传统乐器，通过弹拨琴和瑟的弦可以发出悦耳动听的声音。琴和瑟可以发声，是由于弦的 振动 产生的，能辨别两种乐器发出的声音，主要是依据声音的 音色 不同。
【分析】声是由物体的振动产生的；音色是区别声音的重要标志．区别声音就是靠音色。
【解答】解：琴和瑟可以发声，是由于弦的振动产生的。
不同乐器的材料结构不同，发出的声音音色不同，是依据声音的音色不同。
故答案为：振动；音色。
【点评】此题考查了声音的产生、音色的认识，属于基础知识。
8．（2分）2023年5月30日上午9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭成功发射。飞船进入预定轨道后航天员的画面信息是通过 电磁波 传回到地面指挥中心的；甘肃风能资源丰富，河西的瓜州素有“世界风库”之称 可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
【分析】（1）广播、电视、移动通信、卫星都是利用电磁波传递信息的；
（2）能够从自然界源源不断得到补充的能源叫可再生能源。
【解答】解：电磁波传播速度快且可以在真空中传播，飞船进入预定轨道后处于真空中；风能可以从自然界源源不断得到补充。
故答案为：电磁波；可再生。
【点评】本题考查电磁波的应用和能源的分类，属于基础内容，难度不大。
9．（2分）家庭电路中总电流如果超过安全值，会由于电流的 热 效应，导致线路温度过高，容易引发火灾。图中所示电路中电流过大的原因是 用电器总功率过大 。
【分析】（1）当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。
（2）家庭电路中电流过大的原因有两个：短路和电路总功率过大。
【解答】解：（1）家庭电路中总电流如果超过安全值，会由于电流的热效应，容易引发火灾。
观察图中可知，图中用电器总功率过大，电路中的电流：I＝，当总功率P过大时。
故答案为：热；用电器总功率过大。
【点评】本题考查了电流的热效应、家庭电路中电流过大的原因等知识，难度不大。
10．（2分）如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。给水加热是通过 热传递 的方式使水的内能增加；四冲程内燃机的 做功 冲程与上述实验木塞被推出过程的能量转化相同。
【分析】（1）改变物体内能的方式有做功和热传递。
（2）汽油机的做功冲程中，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能。
【解答】解：
（1）用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰吸收热量；
（2）试管口木塞会被推出时，水蒸气对软木塞做功，则水蒸气内能变小，高温高压的燃气推动活塞做功，与这个原理相同。
故答案为：热传递；做功。
【点评】本题考查了改变物体内能的方式、热机的工作原理等知识，难度不大。
11．（2分）花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝。这时修枝剪刀的支点在 B （选填“A”“B”或“C”）点。使用时，若在轴上加润滑油，则可以 增大 （选填“增大”或“减小”）杠杆的机械效率。
【分析】根据图中所示可判断出支点；
影响剪刀机械效率的因素在于刀片与轴之间的摩擦，加润滑油可以减小摩擦。
【解答】解：剪刀属于杠杆，支点是B点；
使用时，若在轴上加润滑油，从而减小额外功。
故答案为：B；增大。
【点评】剪刀是杠杆在日常生活中的重要应用之一，根据剪刀的用途不同采用了不同的杠杆种类。
12．（2分）为了保护同学们的视力，自贡很多学校教室里的日光灯更换成为LED护眼灯，教室里的9盏护眼灯的连接方式是 并 联（选填“串”或“并”）。如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【分析】（1）在串联电路中，各个用电器能相互影响，而在并联电路中，各个用电器不能相互影响。家庭电路中的用电器是并联的。
（2）并联电路中，干路中的电流等于各支路电流的总和。
【解答】解：每个教室里的这9盏护眼灯是互不影响的，所以它们之间一定是并联的；
家庭电路中各用电器是并联的，如果打开护眼灯之后，则家庭电路中又多了一条支路，则教室电路中的总电流会增大。
故答案为：并；增大。
【点评】本题考查了电路的连接方式的判断，属于基础题。
13．（2分）我国最新歼﹣20飞机在飞行时向后喷出高温燃气，使飞机获得向前的动力，这是因为物体间 力的作用是相互的 ，机翼做成上凸下凹形状的目的是使飞机获得向上的 升力 。
【分析】（1）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；
（2）流体流速越快的位置压强越小。
【解答】解：飞机时向后喷出高温的燃气给空气向后的推力，空气对飞机施加向前的动力，说明物体间力的作用是相互的；
飞机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速，从而产生向上的升力。
故答案为：力的作用是相互的；升力。
【点评】本题考查了力的作用是相互的、流体压强与流速的关系，有一定的综合性，但总体难度不大。
14．（2分）2023年3月11日，“探索一号”科考船携“奋斗者”号载人潜水器完成任务回国。工作中，科考船将潜水器放入海水中后 变小 （填“变大”“不变”或“变小”）。潜水器从3000m深海处采集到深渊岩石，采集前岩石受到的海水压强为 3×107 Pa。（g取10N/kg，ρ海水取1.0×103kg/m3）
【分析】工作中，科考船将潜水器放入海水中后，总重力变小，处于漂浮状态，根据F浮＝G可知科考船所受浮力的变化情况；
潜水器从3000m深海处采集到深渊岩石，根据p＝ρ海水gh得出采集前岩石受到的海水压强；
【解答】解：工作中，科考船将潜水器放入海水中后，处于漂浮状态浮＝G可知科考船所受浮力变小；
潜水器从3000m深海处采集到深渊岩石，采集前岩石受到的海水压强p＝ρ海水gh＝1.0×107kg/m3×10N/kg×3000m＝3×108Pa；
故答案为：变小；3×107。
【点评】本题考查浮力和压强的有关知识，是一道综合题。
三、识图、作图题（本题共4小题，共8分）
15．（2分）如图所示，图甲中使用托盘天平称量一物块的质量，该物块的质量为 158 g；图乙中电能表的读数是 931.6 度。
【分析】天平平衡时物体的质量等于右盘中砝码的质量与游码在标尺上所对的刻度值之和，由此读出物体的质量；电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h。
【解答】解：由图知，标尺的分度值为0.2g；电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，由图可知；
故答案为：158；931.8。
【点评】本题考查了天平和电能表的读数，是一道基础题。
16．（2分）如图所示，按照家庭电路安全用电的要求，电线接头B应接在 火 线上，三孔插座的插孔 a 应与地线相连。
【分析】家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套。
家庭电路中，三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
【解答】解：从安全的角度分析，火线首先进入开关，零线直接进入灯泡的螺旋套，又能在灯泡损坏时，切断火线，故B接火线。
三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，所以此图中a接地线；
故答案为：火；a。
【点评】此题考查开关的接法和三孔插座的解法，是 一道综合题。
17．（2分）如图，用力压木块静止在墙面，画出木块的竖直方向上的受力示意图。
【分析】物体静止时，受到力是平衡力，此物体在竖直方向上受到重力作用，在竖直方向上肯定有一个力与它平衡，这个力就是摩擦力，重力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上。水平方向上压力和支持力是二力平衡的。
【解答】解：木块静止在墙面，处于平衡状态，这两个力大小相等，如下图所示：
【点评】解题的关键是把各个力的方向分析正确，水平方向的力是平衡力，竖直方向的力是平衡力。
18．（2分）如图，用滑轮组提升重物，用最小的力将物重提升到高处
【分析】滑轮组的绕法要求最省力，就要求承担物体重力绳子股数要最多，由此画出滑轮组最省力的绕法。
【解答】解：由图可知，绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，再绕过定滑轮，如图所示：
【点评】此题主要考查了滑轮组的组装情况，在组装滑轮组时，可以从定滑轮或动滑轮绕起，要根据实际情况而定。
四、实验探究题（本题共2小题，共20分）
19．（10分）在“探究影响液体内部压强的因素”实验中，小华实验时的情形如图所示，四幅图中烧杯内的液面相平（不考虑实验结论的偶然性）。
（1）压强计是通过U形管 液面高度差 来显示橡皮膜所受压强的大小。
（2）比较图甲和图 乙 ，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部的压强随深度的增加而增大。
（3）保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向，如图乙、丙所示，液体向各个方向的压强 相等 。
（4）比较图乙和图丁，能初步得出液体内部的压强与液体的密度有关吗？
【分析】（1）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法；
（2）（3）（4）液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。
【解答】解：（1）根据转换法，压强计是通过U形管液面高度差来显示橡皮膜所受压强的大小；
（2）研究液体内部的压强与深度的关系，要控制液体的密度相同，可以初步得出结论：在同种液体中；
（3）保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向、丙所示，液面高度差相等，液体向各个方向的压强都相等；
（4）图乙和图丁中液体的密度不同，探头所处的深度也不同，理由是：图丁中探头所处的深度较小，说明液体密度也会影响液体内部压强的大小。
故答案为：（1）液面高度差；（2）乙；（4）能，但图乙和图丁中液体产生的压强相等。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素，考查转换法、控制变量法的运用。
20．（10分）小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，电压为3V的电源以及规格为“10Ω，0.5A”的滑动变阻器等器材
（1）他首先将5Ω的电阻接入了图甲的电路中，检查时发现电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”；
（2）电路正确连接后，闭合开关时发现，此时电压表和电流表均无示数 滑动变阻器 （选填“定值电阻”或“滑动变阻器”）断路。排除故障后移动滑动变阻器的滑片，电流表示数如图乙所示，则此时电压表示数为 2 V；
（3）当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，需向 右 （选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片；
（4）如果只利用现有器材，让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压应控制在2V～ 2.5 V之间；
（5）小明按上述方法，更换不同阻值的电阻进行了多次实验后，得出结论：当电压一定时 反比 ；
（6）完成上面实验后，小明又设计了图丙所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压为7V，R0的阻值为10Ω，请完成以下实验步骤：
①开关S和S1闭合、S2断开，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S和S2闭合、S1断开，此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器的滑片移到最左端，电路中的电流为 0.2 A；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝ 8.3 Ω。（结果保留一位小数）
【分析】（1）在探究电流与电阻的关系实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端；
（2）电流表和电压表均无示数，说明电路中出现了断路；根据电流表选用量程确定分度值读数，利用欧姆定律求出定值电阻两端电压；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向；
（4）根据允许的最大电流和最小电阻确定控制电压表的最大电压；
（5）根据电流与电阻的乘积为一定值分析得出结论；
（6）①分析电路连接，灯在额定电压下正常发光，根据串联电路电压规律可使灯正常发光；
②保持滑动变阻器位置不动，开关S、S2闭合、S1断开，此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器滑片调到最左端，此时电压表示数为5V，根据串联电路电压的规律得出定值电阻两端的电压，由欧姆定律求出电路中的电流；
③根据电流的流向，确定电路中的电流不变，故当电压表示数为3V时，由欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的电阻，由欧姆定律得出灯正常发光时灯的电流，根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻。
【解答】解：（1）原电路图电压表串联在电路中是错误的，定值电阻，电压表应并联在定值电阻两端
（2）电流表示数为零，说明电路可能断路，说明是电压表所测量的电阻以外的部分出现的断路。电流表示数如图乙所示，分度值0.02A，则定值电阻两端电压为：UR＝I1R6＝0.4A×6Ω＝2V，即电压表示数为2V。
（3）将定值电阻由4Ω改接成10Ω的电阻，定值电阻两端的电压变大，需增大滑动变阻器分得的电压，所以滑片应向右移动。
（4）由图乙可知，电流表选用小量程，即电路中最大电流为0.5A，定值电阻阻值最小时，故定值电阻两端最大电压为：UV大＝I大R定小＝4.5A×5Ω＝6.5V；
（5）因电流与电阻的乘积为一定值，故可得出结论：当电压一定时。
（6）①开关S、S1闭合、S4断开，此时灯泡和滑动变阻器串联，当灯泡正常发光时；由串联电路的电压规律可知；
②保持滑动变阻器位置不动，开关S、S2闭合、S1断开，此时滑动变阻器的最大电阻和R4串联，电压表测滑片右侧电阻丝的电压；再将滑动变阻器滑片调到最左端0串联，电压表测整个滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压的规律，由欧姆定律；
③在②中，因电压表接在滑片上，因此在移动滑片过程中，电压表测滑片右侧部分电阻丝的电压，由欧姆定律；
由串联电路电流特点和欧姆定律，在①中；
小灯泡正常发光时的电阻为：。
故答案为：（1）；（2）滑动变阻器；2；（3）右；（5）反比；2.3。
【点评】本题探究电流与电阻的关系实验，考查了电路连接、电路故障、电压的计算、实验操作、数据分析、控制变量法和欧姆定律的应用及设计实验方案测电阻的能力。
五、计算与简答题（本题共3小题，共18分．简答部分要有必要的分析和说明，计算部分要有主要公式及数值代入过程，计算结果要有数值和单位）
21．（4分）中国的历史有多长，中国的茶就有多香。中国茶文化中蕴含着许多物理知识，请你回答下列有关问题：
（1）如图所示，为什么茶壶的盖子上有一个小孔？
（2）水壶烧开水时，壶嘴会冒“白气”，“白气”是如何形成的？
【分析】（1）茶壶的盖子上有一个小孔是利用大气压把壶内的水顺利压出；
（2）生活中的白气都是水蒸气遇冷液化的结果。
【解答】解：（1）茶壶中的水倒出时，茶壶内气压减小，壶内的水不容易流出来，壶内与大气相连；
（2）水壶烧开水时，壶嘴会冒“白气”。
故答案为：（1）壶内与大气相连，在大气压作用下壶内水容易流出来。
【点评】把茶文化和物理知识连线起来，体现了物理和生活的密切关系。
22．（6分）如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）
（1）爬绳机上升的速度为多少m/s？
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。
（3）爬绳机对工人做功的功率大小。
【分析】（1）已知爬绳机上升的高度和时间，根据速度公式求爬绳机上升的速度；
（2）爬绳机静止时对水平地面的压力等于爬绳机的重力，根据F＝G＝mg计算爬绳机对地面的压力，根据压强公式计算爬绳机对水平地面的压强；
（3）根据F＝G＝mg计算爬绳机对工人的作用力，工人与爬绳机相对静止，上升的速度等于爬绳机的速度，根据P＝＝＝Fv计算爬绳机对工人做功的功率。
【解答】解：（1）爬绳机上升的高度h＝12m，所用时间t＝1min＝60s，
爬绳机上升的速度：v＝＝＝0.5m/s；
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压力：
F压＝G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N，
爬绳机静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m5，则爬绳机对地面的压强：
p＝＝＝1000Pa；
（3）爬绳机对工人的作用力：F＝G人＝mg＝70kg×10N/kg＝700N，
由于工人与爬绳机相对静止，故工人上升的速度等于爬绳机的速度
P＝＝＝Fv＝700N×0.2m/s＝140W。
答：（1）爬绳机上升的速度为4.2m/s；
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强为1000Pa；
（3）爬绳机对工人做功的功率为140W。
【点评】本题考查速度、压强和功率的计算，知道物体对水平面的压力等于物体的重力是关键之一，难度适中。
23．（8分）小科家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如表所示，其简化电路如图甲所示，R1、R2均为电热丝（阻值不随温度变化）。
（1）该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流是多少？
（2）电热丝R2的阻值是多少？
（3）傍晚用电高峰期，小科想测量电烤箱在工作时的实际功率，于是他断开了家中其他用电器，1min内如图乙所示的电能表转盘转了50r，则电烤箱实际的加热功率是多少？
【分析】（1）知道额定保温功率、工作电压，利用P＝UI求该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流；
（2）当S闭合，S1接右边接线柱b时，R1单独工作，电路中电阻较大，电源电压一定，由P＝可知，此时电功率较小，电路处于保温挡位；当S闭合、S2接左边接线柱a时，电阻R1和R2并联，电路中电阻较小，电源电压一定，由P＝可知，此时电功率较大，处于加热挡位，此时R1的电功率等于保温挡功率，知道加热挡功率，减去R1的电功率，可得R2的电功率，再利用P＝可求R2的阻值大小；
（3）电能表上“3000r/（kW•h）”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求电能表转盘转了50r时，电烤箱消耗的电能，知道工作时间，利用P＝求出电烤箱的实际功率。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流：I保温＝＝＝0.5A；
（2）当S闭合，S6接右边接线柱b时，R1单独工作，电路中电阻较大，由P＝，电路处于保温挡位；
当S闭合、S8接左边接线柱a时，电阻R1和R2并联，电路中电阻较小，由P＝可知，处于加热挡位，
此时R1的电功率：P1＝P保温＝110W，
R2的电功率：P2＝P加热﹣P1＝1210W﹣110W＝1100W，
则电热丝R5的阻值：R2＝＝＝44Ω；
（3）电能表上“3000r/（kW•h）”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，
电能表转盘转了50r，电烤箱消耗的电能：W＝kW•hh，
电烤箱的实际功率：P实＝＝＝1kW＝1000W。
答：（1）该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为0.2A；
（2）电热丝R2的阻值为44Ω；
（3）电烤箱的实际功率是1000W。
【点评】本题考查了电功率的公式及其推导公式的应用、并联电阻的特点、对电能表相关参数的理解，分析电路图得出电烤箱不同挡位的电路连接方式是关键。
声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/7/8 16:29:20；用户：李佳琳；邮箱：19523779563；学号：55883986