2024年山东省聊城市阳谷县中考一模物理试题(原卷版+解析版)
展开亲爱的同学,伴随着考试的开始,你又走到了一个新的人生驿站。请你在答题之前,一定要仔细阅读以下说明:
说明:
1.试题由选择题与非选择题两部分组成,共8页。选择题42分,非选择题58分,共100分,考试时间80分钟。
2.将姓名、考号填写在答题卡指定的位置。
3.试题答案全部写在答题卡上,完全按照答题卡中的“注意事项”答题。考试结束,答题卡和试题一并交回。
愿你放松心情,积极思维,充分发挥,争取交一份满意的答卷。
选择题(共42分)
一、单项选择题(每小题3分,共30分)
1. 如图所示,天舟六号货运飞船距离天和核心舱,正以相对核心舱的速度向核心舱匀速直线运行。下列说法中正确的是( )
A 后天舟六号到达天和核心舱
B. 以天和核心舱为参照物,天舟六号是静止的
C. 以天舟六号为参照物,天和核心舱是静止的
D. 以天舟六号为参照物,天和核心舱是运动的
【答案】D
【解析】
【详解】A.天舟六号货运飞船距离天和核心舱 19m ,正以相对核心舱 0.2m/s 的速度向核心舱匀速直线运行,所以天舟六号到达天和核心时间
故A错误;
B.以天和核心舱为参照物,天舟六号逐渐靠近天和核心舱,位置发生变化,所以是运动的,故B错误;
CD.以天舟六号为参照物,天和核心舱逐渐靠近天舟六号,位置发生变化,所以天和核心舱是运动的,故C错误,D正确。
故选D。
2. 水是万物之源,亦是生命之源。斗转星移,岁月更迭,水的形态会发生变化。关于自然界水的物态变化及吸放热,下列说法正确的是( )
A. 寒冬,堆好的雪人,过了几天发现变小了,是因为雪吸热后熔化
B. 洗热水澡后,卫生间玻璃变得模糊,是因为水吸热后汽化
C. 游泳上岸后,身上感觉冷是因为水吸热后升华
D. 滴水成冰,是因为水放热后凝固
【答案】D
【解析】
【详解】A.雪人没有熔化却变小了,是因为雪直接升华为水蒸气,升华吸热,故A错误;
B.洗热水澡后,卫生间玻璃变得模糊,是因为水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化放热,故B错误;
C.游泳上岸后,身上感觉冷是因为水吸热后变成水蒸气,属于汽化现象,故C错误;
D.滴水成冰,是因为水放热后由液态变成固态,属于凝固现象,故D正确。
故选D。
3. 利用如图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点,通过两次实验得到如图乙所示的温度随时间变化的图像。下列说法错误的是( )
A. 纸板上小孔是为了使烧杯内外气压相等
B. 沸腾前,水的内能增加是通过热传递的方式
C. 沸腾过程中,水不断吸热,温度不变
D. 由图乙可知第一次实验用水质量较大
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验中若在烧杯上加盖密闭,气压升高,水的沸点会升高,所以设计一个小孔是为了使杯内外气压平衡,故A正确,不符合题意;
B.沸腾前,水吸收热量,温度升高,水的内能增加,是通过热传递的方式改变水的内能,故B正确,不符合题意;
C.水在沸腾前,水不断吸热,水的温度上升,沸腾过程中,水不断吸热,水的温度不变,故C正确,不符合题意;
D.由图乙可知,两次水的初温和末温相同,第一次实验水加热到沸腾的时间较短,第一次水吸收的热量较少,由Q=cmΔt可知知第一次实验用水质量较小,故D错误,符合题意。
故选D。
4. 如图所示,是某学习小组在做“测量固体密度”实验时的部分场景。下列选项正确的是( )
A. 天平使用前指针位置如图甲所示,为使天平平衡,平衡螺母应向右调
B. 天平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,该固体的质量为27.4g
C. 放入固体前后量筒的示数如图丙所示,该固体的体积为40cm3
D. 多次测量后绘制图像如图丁所示,该固体的密度为2.7g/cm3
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中指针偏右,说明右侧偏重,所以应将平衡螺母向左调,直至指针指示分度盘中央,故A错误;
B.固体的质量为
故B错误;
C.该固体的体积
故C错误;
D.该固体的密度
故D正确。
故选D。
5. 如图所示,物体A放在粗糙程度相同的水平桌面上,用平行于桌面的细线通过定滑轮与小桶B相连。逐渐向小桶B中加入细沙,当小桶和细沙的总质量为m时,物体A恰好沿水平桌面匀速向右运动(忽略绳重和滑轮摩擦)。下列判断正确的是( )
A. 物体A受到的重力与桌面对它的支持力是一对相互作用力
B. 小桶对细线的拉力与细线对小桶的拉力是一对平衡力
C. 物体A向右运动过程中,受到水平向左的滑动摩擦力,大小为mg
D. 向小桶中加入细沙,物体A没有被拉动的过程中,A所受摩擦力的大小不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体A受到的重力与桌面对它的支持力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,是一对平衡力,故A错误;
B.小桶对细线的拉力与细线对小桶的拉力作用在不同物体上,是一对相互作用力,故B错误;
C.物体A向右匀速运动,处于平衡状态,受到向右的拉力与向左的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,向右的拉力等于小桶和细沙的重力,即mg,故C正确;
D.向小桶中加入细沙,物体A没有被拉动的过程中,处于平衡状态,受到的摩擦力与拉力始终相等,而向右的拉力等于小桶和细沙的重力,小桶和细沙的重力不断变大,因此A受到的摩擦力也逐渐变大,故D错误。
故选C。
6. 掷实心球是通辽中考体育测试项目之一,如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹,O点是实心球刚离开手的位置,A点是实心球运动到最高点的位置,B点是实心球落地前瞬间的位置,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 实心球在最高点A时,动能为零
B. 实心球从O点运动到A点时,动能转化为重力势能
C. 实心球从O点运动到B点的动能先增大后减小
D. 实心球在O点的机械能大于在B点的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.实心球在最高点时,具有水平方向的速度,故动能不为零,A错误。
B.实心球从O点运动到A点时,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,故为动能转化为重力势能,故B正确;
C.实心球从O点运动到B点,速度先减小后增大,所以动能先减小后增大,故C错误;
D.因为不及空气阻力,只有动能和重力势能之间进行转化,机械能守恒,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,(OB=2BA,在B点悬挂一个10N的重物G,在A点施加竖直向上的动力F1使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是( )
A. 在A点施加竖直向上的力F1时,该杠杆是费力杠杆
B. 作用在A点的力F1的大小为5N
C. 如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,F1应变小
D. 若将作用于A点的力F1变为图中F2,要使杠杆水平平衡,F2应小于F1
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,在A点施加竖直向上的力F1时,动力臂为OA,阻力臂为OB,动力臂大于阻力臂,所以该杠杆是省力杠杆,故A错误;
B.由杠杆平衡条件可得,作用在A点的力F1的大小为
即
解得
故B错误;
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,阻力臂变小,动力臂和阻力不变,由可知,要使杠杆水平平衡,F1应变小,故C正确;
D.若将作用于A点的力F1变为图中F2,动力臂减小,阻力与阻力臂不变,由可知,要使杠杆水平平衡,F2应大于F1,故D错误。
故选C。
8. 如图是喷气式飞机,它利用燃料燃烧后产生的高温、高压气体提供动力。下列有关该飞机说法正确的是( )
A. 发动机属于热机
B. 在升空的过程中,飞机周围的大气压逐渐变大
C. 加速升空时,飞机所受的力为平衡力
D. 飞机水平飞行时,机翼上方的气体流速大,压强大
【答案】A
【解析】
【详解】A.发动机利用燃料燃烧后产生的高温、高压气体提供动力,是利用内能做功的机械,属于热机,故A正确;
B.大气压随高度的增加而减小。在升空的过程中,飞机周围的大气压逐渐变小,故B错误;
C.加速升空时,飞机的运动速度在增大,即运动状态在发生变化,所受的力为非平衡力,故C错误;
D.飞机水平飞行时,机翼上方的气体流速大,压强小,故D错误。
故选A。
9. 如图所示是电阻R1、R2的电压—电流关系图像,下列说法正确的是( )
A. 电阻 R1两端电压为4V时,通过R1的电流是0.3A
B. 电阻 R1、R2串联,当电流为0.2A时,R1、R2两端总电压为3V
C. 电阻 R1、R2并联到2V电压下,干路中的电流是0.3A
D. 电阻 R1和R2的阻值之比是1∶2
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知当电阻 R1两端电压为4V时,通过其电流为0.4A,故A错误;
B.由图像可知,若电阻 R1、R2串联,当电流为0.2A时,R1、R2两端电压分别为2V、1V,根据串联电路电压特点知,R1、R2两端总电压为
故B正确;
C.由图像可知,电阻 R1、R2并联到2V电压下时,通过R1、R2电流分别为0.2A、0.4A,由并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和可知,干路中的电流
故C错误;
D.由图像可知,R1、R2为定值电阻,若电阻 R1、R2串联,当电流为0.2A时,R1、R2两端电压分别为2V、1V,根据欧姆定律知
电阻 R1和R2的阻值之比是
故D错误。
故选B。
10. 物理课上老师展示了一款磁悬浮地球仪,如图(a)所示,闭合开关,地球仪悬浮在空中。经过研究发现地球仪底部有一块磁铁,底座内部有电磁铁。莉莉画出了如图(b)所示的电路原理图,下列判断不正确的是( )
A. b图中用虚线代表的地球仪的A端是S极
B. 底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应
C. a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理
D. 闭合开关后,向左移动P能增大地球仪的悬浮高度
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据安培定则,电磁铁的上端是S极,同名磁极互相排斥,地球仪的A端是S极,故A正确,不符合题意;
B.底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应,故B正确,不符合题意;
C.a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理,故C正确,不符合题意;
D.闭合开关后,向左移动P,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,会减小地球仪的悬浮高度,故D错误,符合题意。
故选D。
二、多项选择题(本题包括三个小题;每小题4分,共12分。每个小题的选项中至少有两个选项符合题意。全部选对的得4分。选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
11. 在探究凸透镜成像规律的实验中,光源、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到清晰的像。下列判断正确的是( )
A. 此时光屏上出现倒立、放大的实像,生活中的照相机就是利用这一原理制成的
B. 若保持光源和透镜位置不动,在凸透镜前面放一个适当的凹透镜,将光屏在光具座上向右移动,光屏上又会出现清晰的实像
C. 若只向左移动凸透镜,不改变光源和光屏的位置,光屏上能再次出现清晰的像
D. 实验中使用LED制成的“F”形光源比使用点燃的蜡烛成像稳定,且便于探究像与物的大小关系
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.如图所示,此时物距大于像距,根据凸透镜成像原理,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的,故A错误;
B.若保持光源和透镜位置不动,在凸透镜前放一个适当的凹透镜,由于凹透镜对光线具有发散作用,会推迟光线会聚成像,所以应将光屏在光具座上向右移动,故B正确;
C.若向左移动凸透镜,当物距等于原来的像距,像距等于原来的物距时,根据光路是可逆的可知,光屏上能再次出现清晰的像,故C正确;
D.“F”形光源与烛焰相比,成像更稳定,且便于比较物与像的大小,故D正确。
故选BCD。
12. 工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体在5秒内匀速提升2m,其中动滑轮重100N(不计绳重和摩擦),下列判断正确的是( )
A. 绳端移动的距离为8m
B. 此滑轮组的机械效率为80%
C. 拉力做功的功率为360W
D. 若工人对绳子最大拉力为500N,则他最多可提起重为1400N的物体
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图通过动滑轮绳子的段数n=3,绳子自由端的距离
s=nh=3×2m=6m
故A错误;
BC.不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力
由得,拉力做作的功为
又根据可得,拉力做功的功率为
由可得,滑轮组的机械效率为
故B错误,C正确;
D.由题意知,工人对绳子最大拉力为500N,由
可得,他最多可提起重为
故D正确。
故选CD。
13. 如图甲所示,电源电压保持不变,R1=10Ω。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. R1的最小电功率为1.6W
C. 滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D. 当滑片P位于中点时,R1与R2的电功率之比为2∶3
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由图甲可知,当滑动变阻器的滑片位于a端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,为0.8A,则电源电压
U=I最大R1=0.8A×10Ω=8V
故A正确;
BC.由图甲可知,当滑动变阻器的滑片位于b端时,两电阻串联,滑动变阻器全部接入电路,阻值为30Ω,此时电路中电流最小为0.2A,R1的电功率最小,R1的最小电功率
P1最小=I2最小R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W
故B错误,C正确;
D.当滑片P位于中点时,变阻器接入电路的阻值为15Ω,R1与R2的电功率之比为
故D正确。
故选ACD。
非选择题(共58分)
三、填空题(每空1分,共11分)
14. 如图所示是战国时期的曾侯乙编钟,它由多个青铜制成的钟按大小编组悬挂。用相同力度敲击,大钟声音低沉、浑厚,小钟声音高昂、清脆,这是因为声音的__________不同。(填写声音特性名称)
【答案】音调
【解析】
【详解】用相同力度敲击编钟,编钟的大小不同,振动频率不同;大钟声音低沉、浑厚,小钟声音高昂、清脆,这是因为声音的音调不同。
15. 抽取式餐巾纸表面有花纹,对折成形,交错叠放,封装在纸盒里。如图所示,使用时打开封口,闻到餐巾纸淡淡的香味,这是__________现象。抽出一张就会带出下一张,主要依靠餐巾纸之间的__________力。
【答案】 ①. 扩散 ②. 摩擦力
【解析】
【详解】[1]打开塑料袋封口,闻到面巾纸淡淡的香味,这是扩散现象,是分子在不停地做无规则运动的结果。
[2]根据题意知道,抽取式面巾纸是叠套压实,表面有褶皱或压痕,说明接触面粗糙且有压力,当抽出第一张面巾纸时,两张纸之间则存在相对运动,所以,上一张面巾纸带起下一张面巾纸,主要依靠相邻两张面巾纸之间摩擦力。
16. 小明在科技博览阅读中,查阅了不同星球上重力与质量的关系图像,如图所示。通过图像可知,在甲、乙两个星球上,重力与质量都成________。一物体质量为10kg,它在甲星球上受到的重力为________N。
【答案】 ①. 正比 ②. 150
【解析】
【详解】[1]由图分析可知,物体的质量越大,所受的重力越大; 在甲、乙两个星球上,物体受到的重力跟质量的比值都不变, 所以物体所受的重力跟它的质量成正比。
[2]由图可知,当质量为8kg时,在甲星球上受到的重力为120N,由于重力跟它的质量成正比,所以当物体质量为10kg时,重力为
17. 中国航天科技集团研发的太阳能无人机已完成临近空间飞行实验,飞行高度超过2万米,是中国制造的又一经典之作。地面指挥系统利用 ________(选填“超声波”或“电磁波”)控制无人机,无人机搭载的电动机与图中的________(选填“甲”或“乙” )装置原理相同。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 乙
【解析】
【详解】[1][2]地面指挥系统利用电磁波控制无人机,无人机搭载的电动机与图中的乙装置原理相同,甲是电磁感应的实验装置,发电机是利用该原理制成的,乙是通电导体在磁场中受到力的作用,电动机是利用该原理制成的。
18. 如图所示的家庭电路中,开关闭合后,保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的,甲图中的原因是___________;乙图中的原因是___________。
【答案】 ①. 用电器总功率过大 ②. 短路
【解析】
【详解】[1][2]家庭电路中电流过大总共有两个原因:短路和总功率过大;用电器总功率等于各个用电器功率之和,甲图中并联的用电器太多,总功率太大,根据公式P=UI,电流会非常大;乙图中金属线将火线和零线接通,造成短路,电流直接通过导线,由于导线电阻很小,导致电流过大。
19. 在图甲所示电路中,电源电压不变,R为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如图乙所示,R0是定值电阻,闭合开关S,则:
①温度升高时,电压表的示数 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
②温度降低时,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 变大 ②. 不变
【解析】
【详解】由电路图可知,热敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
[1]由图乙可知,温度升高时R的阻值变小,由串联电路的分压特点可知,R两端的电压变小,由串联电路电压的规律知定值电阻R0两端的电压变大,即电压表的示数变大。
[2]由图甲可知,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值等于R0的阻值,由于R0的阻值不变,则该比值不变。
四、作图题(20题2分,21题3分,共5分)
20. 为测量容器中水的深度,一同学将刻度尺竖直插入水中,如图所示。从A处向水中看去,看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点,同时看到水中D点的像也位于C点。请据此:(1)用虚线画出水面位置;(2)完成看到D点的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】为测量容器中水深度,一同学将刻度尺竖直插入水中,如图所示。从A处向水中看去,看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点,根据平面镜成像时,像与物到镜面的距离相等,则水面在BC的中点处,根据BC长度为
30.0cm-10.0cm=20.0cm
则水面在20.0cm刻度处,如图所示,同时看到水中D点的像也位于C点,连接AC与水面相交点O是入射点,连接DO是入射光线,OA是折射光线,如图所示:
21. 如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】失控车辆冲入避险车道减速滑行时受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向下的阻力;三个力的作用点可画在车的重心上,沿三个力的方向分别画一条带箭头的线段,并分别在线段末尾标上相关字母,如图所示:
五、实验探究题(22题5分,23题5分,24题7分,共17分)
22. 某小组的同学用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜目的是:便于确定像的______;
(2)实验中应选择与蜡烛①外形相同且______(选填“已点燃”或“未点燃”)的蜡烛②,移动蜡烛②发现其恰好能与蜡烛①的像完全重合,说明像与物______;
(3)将蜡烛①远离玻璃板,像的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将______(选填“仍然”或“不再”)与蜡烛①关于镜面对称。
【答案】 ①. 位置 ②. 未点燃 ③. 大小相同 ④. 不变 ⑤. 仍然
【解析】
【详解】(1)[1]实验中用玻璃板代替平面镜,玻璃板透光,能够成像,为了便于确定像的位置。
(2)[2][3]运用等效替代法用大小相同的两根蜡烛,点燃一根蜡烛再用未点燃蜡烛与点燃蜡烛的像重合,若能够完全重合,说明平面镜成像中,物像大小相等。
(3)[4]根据平面镜成像特点可知,物像大小相等,将蜡烛①远离玻璃板,蜡烛①的大小不变,则所成像的大小不变。
(4)[5]由平面镜成像原理可知,物与像关于平面镜对称,所以将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将仍然与蜡烛①关于镜面对称。
23. 某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力G1和G2。
(1)此装置中定滑轮的作用是改变力的______(填“大小”或“方向”);
(2)本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是______(填“①”或“②”)
①水平传送带必须匀速运转 ②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平
(3)开启电源,应使皮带轮上方的传送带向______(填“左”或“右”)运动,此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向______(填“左”或“右”)。读出电子秤的示数G3,此时滑块所受滑动摩擦力大小f=_______(用测得的物理量表示)。
【答案】 ①. 方向 ②. ② ③. 左 ④. 左 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]如图所示,定滑轮的实质是一个等臂杠杆,此装置中定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)[2] 本实验要保证压块在电子秤上保持静止,滑块才能相对于压块保持静止,当传送带运转时滑块受到的摩擦力大小就等于压块对滑块的拉力,所以传送带不一定要匀速运转,但是滑块受到拉力的方向必须是水平向右的,否则滑块受到的拉力就不等于摩擦力。所以,实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是:定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平。
(3)[3]因为滑块右端和细绳相连,要受到细绳的拉力,所以开启电源后,应使皮带轮上方的传送带向左运动。
[4]当传送带向左运动时,滑块受到细绳对它向右的拉力,有向右运动的趋势,所以此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向左。
[5]如图所示,当传送带运转时,分析压块的受力情况,因为压块通过细绳对滑块的拉力等于滑块受到的摩擦力f,故此时压块受到细绳对它向上的拉力大小也就是f,由题意可知,压块还受到竖直向下的重力G2和竖直向上的支持力,也就是电子秤的示数G3;因为压块静止,受平衡力作用,所以压块受到细绳对它向上的拉力等于其受到的重力和支持力之差,即此时压块受到细绳对它向上的拉力等于滑块所受摩擦力大小为
24. 小明学习了电功率的知识后,在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡,为了测定该小灯泡的额定功率,他在学校的实验室找到了相关器材,并进行了如下实验,已知电源电压恒为8V。
(1)请用笔画线代替导线,帮他连接好实物图。要求闭合开关后,滑片向右移,灯泡变亮__________;
(2)小明在实际操作中发现灯泡很暗,电流表和电压表示数均很小,无论怎样移动滑片,电表的示数几乎不变,你认为出现此现象的原因是__________(选填字母);
A.滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B.灯泡的电阻太小
C.滑动变阻器的最大阻值太小
(3)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,接下来他应该将滑动变阻器的滑片向__________移动,同时眼睛注意观察__________(选填“电流表”“电压表”或“灯泡”),直到灯泡正常发光;
(4)经过多次测量,小明绘制了小灯泡的I-U图像,如图丙所示,则该小灯泡的额定功率为__________W;
(5)若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用,于是他向老师请教,老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率,你认为老师的方案可能是__________(选填字母);
A.只将电源电压减小
B.只更换一个其他规格的滑动变阻器
C.将该电压表并联到滑动变阻器的两端
(6)小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻Rx的阻值,于是他设计了如图丁所示的电路图,操作步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,闭合S、S2,断开S1,电压表示数为4.5V;则Rx=__________Ω。
【答案】 ①. ②. A ③. 右 ④. 电压表 ⑤. 3 ⑥. C ⑦. 5
【解析】
【详解】(1)[1]根据滑动变阻器的要求可知,闭合开关后,滑片向右移,灯泡变亮,说明滑动变阻器接入电路中的电阻变小,只能选择滑动变阻器的右侧的下端接线柱接入电路,如图所示:
(2)[2]根据题意可知,灯泡发光很暗,电流表和电压表示数均很小,无论怎样移动滑片,电表的示数几乎不变,说明滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱,故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
(3)[3][4]排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,电压表的示数为4V,小于额定电压,所以,接下来要增大灯泡两端的电压,由串联电路电压特点可知,滑动变阻器的两端电压就要降低,根据串联的分压原理,滑动变阻器接入电路中的电阻就变小,所以,应该将滑动变阻器的滑片向右边移动,同时眼睛注意观察电压表,直到灯泡达到额定电压为止,即小灯泡正常发光。
(4)[5]根据如图丙可知,当小灯泡的电压是6V时,通过小灯泡的电流是0.5A,所以,该小灯泡的额定功率为
(5)[6]若电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用,根据串联电路的电压特点可知,可将该电压表并联到滑动变阻器的两端,电压表的量程可以选择0到3V的,当小灯泡的电压是6V时,滑动变阻器分的电压是2V,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(6)[7]①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器滑片,滑动变阻器R,小灯泡,定值电阻Rx串联,电压表测量灯泡两端电压,且电压表的示数为3V,根据图丙可知,通过小灯泡的电流是0.3A;
②闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器R,小灯泡,定值电阻Rx串联,电压表测量灯泡和定值电阻Rx两端总电压,且电压表的示数为4.5V,因保持滑动变阻器的滑片位置不动,所以,灯泡亮度和分得的电压不变,通过灯泡的电流仍然是0.3A且与通过定值电阻Rx的电流相等,所以,定值电阻Rx两端电压是
则定值电阻Rx的大小是
六、计算题(25题7分,26题9分,27题9分,共25分)
25. 一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km,所用时间为1h,消耗汽油10kg,汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N(汽油的热值)。求:
(1)汽车行驶的速度;
(2)牵引力的功率;
(3)汽车发动机的效率。
【答案】(1)108km/h;(2)4.14×104W;(3)32.4%
【解析】
【详解】解:(1)汽车行驶的速度
(2)汽车沿平直公路匀速行驶,牵引力和阻力是平衡力,牵引力
F=f=1380N
牵引力的功率
(3)牵引力做的功
W=Pt=4.14×104W×3600s=1.4904×108J
汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
汽车发动机的效率
答:(1)汽车行驶的速度是108km/h;
(2)牵引力的功率是4.14×104W;
(3)汽车发动机的效率是32.4%。
26. 一棱长为的正方体物块放在盛有40L水的薄壁圆柱形容器中,容器重为10N,底面积为。现用竖直向下大小为20N的力F作用在物体上,物体刚好浸没于水中静止,如图所示(,g取10N/kg)。求:
(1)物块下表面受到水的压强;
(2)物块受到的浮力;
(3)容器底部对水平地面的压强。
【答案】(1)2000Pa;(2)80N;(3)4.9×103Pa
【解析】
【详解】解:(1)根据题意可知,水对物块下表面的压强为
(2)物块排开水的体积
物块受到的浮力为
(3)水的体积
水的质量
水的重力为
物块处于平衡状态,竖直方向上三力平衡,即有
所以
容器底部对水平地面的压力为
容器底部对水平地面的压强
答:(1)物块下表面受到水的压强为2000Pa;
(2)物块受到的浮力为80N;
(3)容器底部对水平地面的压强为4.9×103Pa。
27. 如图所示,小灯泡L标有“6V 3W”的字样,不考虑灯丝电阻的变化,滑动变阻器的最大阻值R为24Ω,定值电阻R0阻值为24Ω,电源电压保持不变。当S闭合,S1、S2断开,滑片P滑到中点时,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)小灯泡正常发光时的电流。
(2)电源电压
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,电路消耗总功率的最小值。
【答案】(1)0.5A;(2)12V;(3)12W
【解析】
【详解】解:(1)小灯泡正常发光时的电流
(2)当S闭合,S1、S2断开,滑片P滑到中点时,L与串联,因小灯泡恰好正常发光,电路中的电流
变阻器两端的电压
所以电源电压
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,电路为滑动变阻器和定值电阻R0并联,当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路消耗的总功率最小为
答:(1)小灯泡正常发光时的电流为0.5A;
(2)电源电压12V;
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,电路消耗总功率的最小值为12W。
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