2023年江苏省淮安市涟水县中考物理一模试卷(含答案)
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2023年江苏省淮安市涟水县中考物理一模试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共8小题,共16.0分)
1. 下列说法最接近实际情况的是( )
A. 一节5号新干电池的电压是1.5V B. 普通中学生使用的课桌高度是1.8m
C. 人的正常体温是42℃ D. 人的步行速度5m/s
2. 如图所示的光现象中,由光的反射形成的是( )
A. 立竿见影 B. 水中折笔
C. 雨后彩虹 D. 水中倒影
3. 如图所示,甲、乙两个水杯的大小和材质均不同,小明用木筷敲击杯子,监测器在相同距离处测得甲、乙两杯子所发声音的相关数据如表所示,则下列说法正确的是( )
频率f/Hz
声音强弱等级/dD
甲
450
45
乙
550
35
A. 乙杯发声时音调较低 B. 甲杯发声时响度较小
C. 甲杯发声时振幅较大 D. 甲、乙两杯发声时的音色相同
4. 2022年11月1日,梦天实验舱与天和核心舱成功对接并完成转体,中国空间站完成三舱(天和、问天、梦天)“T”字稳定构型建设,如图所示。此时,梦天实验舱相对哪一个参照物是静止的( )
A. 天和核心舱 B. 地球 C. 月球 D. 太阳
5. 下列情境中通过做功的方式改变内能是( )
A. 吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手 B. 冬天,搓手可以使手暖和
C. 发烧时,冷毛巾敷额头可以降温 D. 夏天,喝冷饮使人感到凉爽
6. “安全用电,珍爱生命”是我们应有的意识。下列关于家庭电路和用电安全的说法正确的是( )
A. 用湿抹布擦拭正在发光的白炽灯泡
B. 带有金属外壳的家用电器,其外壳必须接地
C. 安装家庭电路时,开关应安装在零线上
D. 如果家庭电路中空气开关跳闸,则一定是电路中某处发生了短路
7. 我市新能源公交车的动力装置是直流电动机。下列选项中,能直接说明直流电动机工作原理的图是( )
A. B.
C. D.
8. 小华用如图甲所示的电路探究滑动变阻器的电功率与通过的电流大小间的关系,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。当滑片P由b端移动到a端的过程中,分别测出几组对应的电压值和电流值,通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P,并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图象,如图乙所示。下列关于本次探究的说法中,正确的是( )
A. 图甲电路中①是电压表,②是电流表 B. 电源电压为16V
C. 整个电路消耗的最小电功率是2.4W D. 整个电路消耗的最大电功率是16W
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共10小题,共23.0分)
9. 2022年10月16日,党的二十大在北京开幕,大会的直播信号是通过 传递到千家万户的,该信号 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。
10. 春暖花开,在教室里能闻到教室外的花香,这一现象说明了分子 。
11. 水平过道上方有一盏灯,下方的地砖表面均是平整光滑的,小明站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。则小明两次所看到的像相对于地面的位置 (选填“相同”或“不同”)。
12. 如实物图所示的电路,开关S闭合后,电路将 (选填“通路”、“断路”或“短路”)。要使两灯串联,只要拆除导线 即可。
13. 如图轻质杠杆,小明在B位置挂上3个钩码,为使杠杆平衡,则在A位置上应挂 个同样的钩码。
14. 用如图所示的滑轮组(不计绳重及摩擦)把重300N的货物竖直匀速提高10m,用时40s,所用拉力为200N,此时拉力所做的有用功为 J,拉力的功率为 W,滑轮组的机械效率为 。
15. 如图所示为小伟家里的电能表,其示数为 kW⋅h;若指示灯闪烁800次,表示电路中消耗 kW⋅h的电能。
16. 将A、B两个金属片插入柠檬制成“水果电池”,用电压表测量水果电池的电压,如图所示,则该电池的正极是______(选填“A”或“B”);如果想获得2.4V的电压,则需要把______节这样的“水果电池”______联起来。
17. 如图是中国自主设计、建造的全超导托卡马克核聚变实验装置——东方超环(简称EAST)的原理图,它在1亿度超高温度下运行了近10秒。
(1)该装置被称为“人造太阳”,其反应原理与太阳类似,通过核 (选填“聚变”或“裂变”)释放巨大的核能。
(2)该装置中,用通电线圈产生的磁场将超高温等离子体约束在磁场中,这是利用了电流的 ;为了产生强磁场,线圈中需要很大的电流,若线圈有一定电阻,则线圈流过大电流后会产生大量热量,这是因为电流具有 (以上两空均选填“热效应”或“磁效应”)。所以该装置的线圈使用超导材料绕制,这些线圈工作在零下296摄氏度的超低温中,从而实现超导,处于超导状态时的线圈的电阻为 Ω。
(3)“人造太阳”加热功率超过1×1012W,若利用“人造太阳”发电,发电效率为60%,则每小时发电量达 kW⋅h。
18. 小高运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻R1=5Ω,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。
(1)当被测身高增加时,身高计的示数增大,身高计是由 表改装而成的,该身高计的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
(2)为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的阻值范围是 。
三、作图题(本大题共4小题,共4.0分)
19. 如图所示,平面镜前一物体AB,请画出它在平面镜中所成的像。
20. 在图中画出拉力F的力臂L(O为支点)
21. 将图中的开关和灯泡正确接入家庭电路,使开关能控制灯泡。
22. 如图所示,小磁针静止时左端为N极,请在虚线框中标出电流的方向。
四、实验探究题(本大题共3小题,共23.0分)
23. 某中学同学进行“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)如图甲所示,组装实验装置时,合理的安装顺序为 (选填“自下而上”或“自上而下”);
(2)实验中,某时刻温度计示数如图乙所示,此时水的温度是 ℃;
(3)实验中观察到水沸腾前和沸腾时,水中气泡上升过程如图丙所示,则图中 (选填“A”或“B”)是水沸腾时的情况,气泡里为 (选填“空气”或“水蒸气”);
(4)图丁是A组同学根据收集的数据绘制成的温度-时间图象,则该地水的沸点为 ℃;
(5)A、B两组同学选用的实验装置是相同的,但B组将水加热到沸腾所用的时间较长,原因可能是 (写出一种即可)。
24. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,就可以测出凸透镜的焦距为 ,为使像完整呈现在光屏中央,应调节烛焰、光屏和透镜,使烛焰和光屏的中心在凸透镜的 上;
(2)如图乙,此时光屏上承接到清晰的像,该像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)应用了此成像规律;
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向 方移动,此时应向 调节凸透镜,使烛焰的像回到光屏中央。
(4)兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜。通过注射器向橡皮膜注水或抽水,可以改变水透镜的凸起程度。如图丙所示,光屏上出现清晰的烛焰像,向左移动蜡烛,保持光屏和水透镜位置不动,为使光屏上出现清晰的像,应通过注射器向橡皮膜 。(选填“注水”或“抽水)。
25. 小华和同学们在“测量小灯泡的电阻”的实验中,使用的灯泡规格为“2.5V”,电源电压保持6V不变,滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
(1)该实验的测量原理是 ;
(2)如图甲所示,闭合开关,小灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表满偏,则电路故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除电路故障后,将滑片P移到某处时,电压表示数为2V,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向 移;
(4)同学们根据实验所测得的数据绘制成如图乙所示的U-I图象,由数据可知小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω,观察图乙可发现小灯泡的电阻随着电压、电流的增大而 ,该小灯泡的额定功率为 W;
(5)为了深入探究“电流与电阻的关系”,小华同学又找来5Ω、10Ω和20Ω三个定值电阻继续实验,他将5Ω的定值电阻代替小灯泡接入电路,调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为2V;不改变其它电路元件,接下来断开开关,保持滑片位置不变,取下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,则闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动;再用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻后,他发现电压表示数始终不能调到2V,为了完成实验探究,只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为 Ω;
(6)另一组的小轩同学在不使用电流表的情况下用图丙所示的电路测Rx的阻值,其中R是电阻箱(阻值可调、可读),请帮助她完成实验步骤:
①只闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,读出电压表读数为U1,读出电阻箱的读数为R;
②只闭合开关 ,保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变,读出电压表读数为U2;
③则Rx= (用U1、U2、R表示)。
五、计算题(本大题共1小题,共8.0分)
26. 如图甲所示是某家用多功能电炖锅,深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能:高温炖、中温煮和低温熬,图乙是它的简化电路图,如表是该电炖锅的部分参数。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
项目
参数
电源电压(V)
220
中温挡功率(W)
440
高温挡功率(W)
840
容积(L)
1
(1)低温挡时,开关S1 (选填“断开”或“闭合”),S2接 (选填“A”或“B”)。
(2)电阻R1的阻值为多少?
(3)在标准大气压下,使用高温炖将初温是52℃的一锅水烧开,若电炖锅高温炖时加热效率为80%,求烧开一锅水需要的时间?
六、综合题(本大题共1小题,共6.0分)
27. 根据材料,回答问题。
芯片的散热器芯片体积小,元件密集,当有电流通过时不可避免地会产生热量,如果散热措施不当,会影响芯片性能。
散热片风扇如图甲是台式电脑的中央处理器(CPU)的风冷散热器,主要分为三部分:热管、散热片和风扇。热管底部紧贴在CPU上,另一部分与散热片紧密相连,散热片往往会做成多片状的结构,CPU产生的热量通过热管传递到散热片上,风扇高速旋转向散热片吹风,使散热片温度下降,达到散热目的。热管为纯铜制造,中空结构,管中会加入少量的水,当CPU温度升至40℃时,液态水遇到紧贴CPU的那部分热管时便会迅速沸腾,变为水蒸气,水蒸气遇到连接散热片那部分热管时①为液态水,并②热量,又回流至热管底部,如此循环,达到散热目的。
如图乙为水冷散热器,水冷散热器主要分为冷头、水管、散热片、风扇四部分,其工作时水泵使整个散热器中的水流动,冷头紧贴CPU,当流动的水流过冷头时,被CPU加热,水温升高,温度升高后的水流经散热片中时,风扇向散热片吹风,使水降温,降温后的水再次流向冷头,如此循环,达到散热目的。
请根据材料内容,结合所学知识思考回答以下问题:
(1)文中①处填写 ,②处应填写 ;
(2)风冷散热器热管中的气压 (选填“低于”或“高于”)一个标准大气压;
(3)散热片使用导热性较 (选填“好”或“差”)的材料制作;
(4)从物理的角度分析,水在这两种散热器中的吸热方式有何不同: ;
(5)你觉得水冷散热器中使用水来作为散热介质的合理原因是: 。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A.干电池根据用途分各种型号,各种型号的一节干电池的电压均为1.5V,故A正确;
B.普通中学生使用的课桌高度与其腰部高度相近,约为0.8m,故B错误;
C.人正常体温一般为37℃,变化很小,故C错误;
D.人步行的速度约为1.1m/s,骑自行车的速度约为5m/s,故D错误。
故选:A。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或计算,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
对日常生活中的速度、质量、长度、温度等进行准确的估测,是要求初中学生掌握的一种基本能力,平时注意观察,结合所学知识多加思考,逐渐培养这方面的能力。
2.【答案】D
【解析】解:A、立竿见影,是利用光沿直线播形成的现象,故A不符合题意;
B、水中折笔,是光从水中斜射入空气中发生折射形成的,故B不符合题意;
C、雨后彩虹,是太阳光经空气中的水珠折射后分解为七色光形成的,属于光的折射现象,故C不符合题意;
D、水中倒影,属于平面镜成像,是光的反射形成的,故D符合题意。
故选:D。
光在自然界中存在三种光现象:
(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
本题列举了四个常见的光现象,综合了光学知识,需要学生在平时学习和生活中多对相关的光现象进行思考。
3.【答案】C
【解析】解:A、音调是声音的高低,由振动频率决定,单位用Hz表示,由表格数据可知,乙的频率值550Hz高于甲的频率450Hz,故甲与乙相比,乙的音调高,故A错误;
B、响度是声音的大小,由表格数据可知,甲的分贝值45dB高于乙的35dB,则甲和乙相比,甲的响度更大,故B错误;
C、响度跟发声体的振幅和距发声体的远近有关,甲和乙相比,甲的响度更大,则甲的振幅大,故C正确;
D、甲、乙两个水杯材质不同,发声体不同,故音色不相同,故D错误;
故选:C。
声音三个特性:音调、响度和音色。音调跟发声体的振动频率有关;响度跟发声体的振幅和距发声体的远近有关;音色跟发声体的材料和结构有关。
本题考查了声音的三个特征,属于声学基础知识。
4.【答案】A
【解析】解:梦天实验舱相对于天和核心舱,位置没有发生变化,是静止的;梦天实验舱相对于地球、月球和太阳,位置发生了变化,是运动的。故A正确,BCD错误。
故选:A。
在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物;物体的位置相对于参照物发生变化,则物体是运动的,如果物体的位置相对于参照物没有发生变化,则物体是静止的。
此题主要考查了运动和静止的相对性、参照物的选择,在判断物体运动和静止时,关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
5.【答案】B
【解析】解:A、吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手,属于热传递改变物体内能,故A错误;
B、冬天,搓手可以使手暖和,属于做功改变物体的内能,故B正确;
C、发烧时,冷毛巾敷额头可以降温,属于热传递改变物体内能,故C错误;
D、夏天,喝冷饮使人感到凉爽,属于热传递的方式改变内能,故D错误。
故选:B。
改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分。
此题考查改变物体内能的两种方法是做功和热传递,它们在改变物体内能上是等效的。
6.【答案】B
【解析】解:A、用湿抹布擦拭正在发光的白炽灯泡,由于湿抹布容易导电,容易发生触电事故,故A错误;
B、有金属外壳的家用电器,金属外壳必须接地,否则一旦金属外壳带电,则会发生触电事故,故B正确。
C、为了开关断开后,用电器与火线断开,则控制用电器的开关必须接在火线上,故C错误;
D、家庭电路中的空气开关跳闸,可能是电路中某处发生短路,也可能是用电器总功率过大,故D错误。
故选:B。
(1)生活用水是导体;
(2)金属外壳的用电器必须使用三孔插座,使外壳与大地相连;
(3)家庭电路中开关和开关控制的用电器之间是串联的,开关必须与火线相连;
(4)造成电路中电流过大的原因可能是短路,也可能是用电器总功率过大。
本题综合考查家庭电路电流过大的原因、家庭电路的连接方式、以及金属外壳的用电器必须接地等,涉及的内容较多,但都属于基础知识考查范围。
7.【答案】B
【解析】解:A、奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场,属于电流的磁效应,故A不符合题意;
B、通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用该原理制成的,故B符合题意;
C、该图说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,故C不符合题意;
D、该图是发电机的基本原理图,故D不符合题意。
故选:B。
(1)奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场,电磁铁就是利用该原理制成的。
(2)通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用该原理制成的。
(3)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理制成的。
(4)线圈在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流。
知道电流的磁效应、磁场对电流的作用、电磁感应现象以及它们对应的应用。
8.【答案】C
【解析】解:A、由图甲可知,②与滑动变阻器并联,①串联在电路中,因为电压表应与被测电路并联,电流表应与被测电路串联,所以①处应为电流表,②处应为电压表,故A错误;
B、由图甲可知,当滑片P在b端时,电路中的电流最小,由乙图可知,此时电路中的电流Ib=0.2A,滑动变阻器的电功率Pb=2W,
由P=UI=I2R可知,滑动变阻器的最大阻值为:Rb=PbIb2=2W(0.2A)2=50Ω;
由乙图可知,当电路中的电流为0.4A时,滑动变阻器的电功率为3.2W,由P=UI=I2R可知,滑动变阻器接入电路的阻值:R=P I2=3.2W(0.4A)2=20Ω,
当滑片P在b端时,电源电压:U=Ib(R0+Rb)=0.2A×(R0+50Ω)……①
当电路中的电流为0.4A时,电源电压:U=I(R0+R)=0.4A×(R0+20Ω)……②
由①②解得:R0=10Ω,U=12V;故B错误;
C、当滑片P在b端时,电路中的电流最小,电路消耗的电功率最小,最小电功率:P最小=UIb=12V×0.2A=2.4W,故C正确;
D、当滑片P在a端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,电路消耗的电功率最大,最大电功率:P最大=U2R0=(12V)210Ω=14.4W,故D错误。
故选:C。
(1)由图甲可知,②与滑动变阻器并联,①串联在电路中,结合电压表应与被测电路并联,电流表应与被测电路串联分析判断①②两处的电表类型;
(2)由乙图可知,当滑片P在某点时的电流和电功率,根据P=UI=I2R求出滑动变阻器接入电路中阻值,根据串联电路的电阻和欧姆定律表示出电源电压,解方程求出R0的阻值和电源电压;
(3)由图甲可知,当滑片P在b端时,电路中的电流最小,从图像中读出对应的电流,根据P=UI求出整个电路消耗的最小电功率;
(4)当电路中的电流最大时,电路消耗的电功率最大,根据电路图分析出电流最大时滑片的位置,根据P=UI=U2R求出最大电功率。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率公式的应用,关键是根据图像读出相关的信息。
9.【答案】电磁波 能
【解析】解:2022年10月16日,党的二十大在北京开幕,大会的直播信号是通过电磁波传递到千家万户的,该信号能在真空中传播。
故答案为:电磁波;能。
(1)电视信号是通过电磁波来传递信息的。
(2)电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。
知道电磁波的产生与传播;知道电磁波可以在真空中传播。
10.【答案】在不停地做无规则运动
【解析】解:春暖花开,在教室里能闻到花香,这是扩散现象,说明花香分子在不停地做无规则运动。
故答案为:在不停地做无规则运动。
根据分子动理论知识可知:构成物质的分子总在不停地做无规则运动。
此题考查了生活中常见的扩散现象,属于基础知识的考查,难度较小。
11.【答案】相同
【解析】解:由平面镜成像特点可知,平面镜的所成的像的大小只与物体的大小有关,像的位置只与物体到平面镜的距离有关,由于地砖2、3处于同一水平面,灯的大小和灯到地砖的距离均不变,所以在2号地砖和3号地砖上看到的灯的像的大小和位置均相同。
故答案为:相同。
平面镜成像的特点是:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,像和关于镜面对称,像和物体到平面镜的距离相等。
本题考查平面镜成像的特点,要时刻牢记像的大小只与物体的大小有关,像的位置只与物体到平面镜的距离有关,平面镜在同一平面时跟平面镜的位置无关。
12.【答案】短路 b
【解析】解:当闭合开关时,电路发生了短路,可使两个电灯串联,只要去掉b导线即可。
故本题答案为:短路;b。
电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路,图中发生了短路,会损坏电源的,串联是把几个用电器首尾相接,连入电路的连接方式,去掉b导线即把两个连成串联。
本题考查了电路状态的识别及改正电路、串联的连接。电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路,用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,如果只是用电器短路而电源并没有短路,这时不会烧坏电源,只是被短路的用电器中无电流通过。
13.【答案】2
【解析】解:设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,
根据杠杆的平衡条件FALA=FBLB可知nG×3L=3G×2L,
解得n=2,则在A位置上应挂2个钩码,使杠杆在水平位置平衡。
故答案为:2。
设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件FALA=FBLB知道在A位置上应挂钩码的个数。
本题考查杠杆的平衡条件的应用,是一道基础题。
14.【答案】3000 100 75%
【解析】解:拉力所做的有用功:W有=Gh=300N×10m=3000J;
由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,
则绳子自由端移动的距离:s=nh=2×10m=20m,
拉力所做的总功:W总=Fs=200N×20m=4000J,
拉力的功率:P=W总t=4000J40s=100W,
滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=3000J4000J×100%=75%。
故答案为:3000;100;75%。
知道货物的重力和竖直匀速提升的高度,根据W=Gh求出拉力所做的有用功;根据图示滑轮组可知绳子的有效股数,利用s=nh求出绳子自由端移动的距离,根据W=Fs求出拉力所做的总功,再利用P=Wt求出拉力的功率,根据η=W有W总×100%求出滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时做功公式和功率公式、机械效率公式的应用,明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
15.【答案】1552.6 0.5
【解析】解:由图可知,电能表的示数为1552.6kW⋅h;
1600imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,指示灯闪烁1600次,
则指示灯闪烁800次时,家庭电路消耗的电能为:
W=8001600kW⋅h=0.5kW⋅h。
故答案为:1552.6;0.5。
电能表读数时最后一位是小数,单位kW⋅h;1600imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,指示灯闪烁1600次,据此求出指示灯闪烁800次时,家庭电路消耗的电能。
本题考查电能表的读数以及对电能表参数的理解,关键是要明白各参数的物理意义。
16.【答案】B 2 串
【解析】解:(1)电压表的连接方法,电流必须从正接线柱流入,从负接线柱流出时指针向右偏,故由图可观察到电压表的指针的向右偏转,从而确定与电压表正接线柱相连的B金属片是电池的正极;
(2)此时该电压表选择的是小量程,即分度值是0.1V,故此时的示数是1.2V,由串联电路中各部分电压之和等于总电压的特点可知,如果想获得2.4V的电压,则需要把2节这样的“水果电池”串联起来。
故答案为:B;2; 串。
(1)据电压表的正确使用可知,由于它们都有正负接线柱,故我们可以根据指针的偏转情况和所连的接线柱来判断电池的正负极。
(2)先判断电压表的量程,而后据分度值判断出示数来,据串联电路电压的规律分析即可判断。
本题考查了水果电池的制作和正负极的判断及串联电路电压的规律,是一道实验探究题,中等难度,故同学们应细心处理。
17.【答案】聚变 磁效应 热效应 0 6×108
【解析】解:(1)“人造太阳”的反应原理与太阳相似,通过核聚变的途径释放出巨大能量,从而获得高温;
(2)根据奥斯特实验可知通电导线周围存在磁场,由此可知该装置中,用通电线圈产生的磁场将超高温等离子体约束在磁场中,这是利用了电流的磁效应;
根据焦耳定律可知电流具有热效应,因此线圈流过大电流后会产生大量热量,这说明电流具有热效应;
当在超低温的温度下导体电阻为0Ω的现象称为超导现象,该导体材料较超导材料;
(3)人造太阳”每小时发电量为:
W=ηPt=60%×1×1012W×1h=60%×1×109kW×1h=6×108kW⋅h。
故答案为:(1)聚变;(2)磁效应;热效应;0;(3)6×108。
(1)将质量很小的原子核,在超高温下结合成新的原子核,会释放出更大的核能,这种反应叫做聚变,也称为热核反应;
(2)根据奥斯特实验可知通电导线周围存在磁场;
根据焦耳定律可知电流具有热效应;
当在超低温的温度下导体电阻为0Ω的现象称为超导现象,该导体材料较超导材料;
(3)已知功率和发电效率,利用公式W=ηPt可计算每小时发电量。
本题考查了核能、电功的计算、超导体的认识以及电流热效应和磁效应的运用,属于综合题,难度一般。
18.【答案】电压 不均匀 4Ω~10Ω
【解析】解:(1)由电路图可知,R1和R2串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,
被测身高增加时,滑片P向上移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的总电阻变大,根据I=UR可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,
根据U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变小,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大;
所以,被测身高增加时,身高计的示数增大,身高计是由电压表改装而成的;
被测身高增加时,通过电路的电流:I=UR1+R2,
根据串联电路中总电压等于各分电压之和和I=UR可知,电压表示数为:
U2=U-U1=U-IR1=U-UR1+R2×R1,
分析函数关系可知U2与R2不是线性函数关系,所以身高计的刻度不均匀;
(2)R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,为了保证电路中各元件安全工作,电路中的最大电流为0.5A,
根据I=UR可知,此时的总电阻R总小=UI大=4.5V0.5A=9Ω,
变阻器接入电路的最小电阻:R2小=R总-R1=9Ω-5Ω=4Ω,
变阻器接入电路的电阻最大时,变阻器两端的电压最大,最大电压为3V,定值电阻R1两端电压U1=U-U2=4.5V-3V=1.5V,
串联电路各处电流都相等,则:U1R1=U2R2,即:1.5V5Ω=3VR2,解得:R2=10Ω,
所以变阻器接入电路的阻值范围是4Ω~10Ω。
故答案为:(1)电压;不均匀;(2)4Ω~10Ω。
(1)分析当被测身高增加时,滑片P的移动方向,判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,由串联电路特点和欧姆定律判断电流表和电压表示数的变化,据此可知身高计的示数增大是哪一个类型的代表改装而成的;
根据串联电路特点和欧姆定律表示出身高计的示数,分析函数关系可知该身高计的刻度是否均匀;
(2)R2的规格为“15Ω0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,为了保证电路中各元件安全工作,电路中的最大电流为0.5A,根据欧姆定律计算电路总电阻,进一步计算变阻器接入电路的最小电阻,变阻器接入电路的电阻最大时,变阻器两端的电压最大,根据串联电路电压规律计算定值电阻R1两端电压,根据串联电路电流特点结合欧姆定律进一步计算变阻器接入电路的最大电阻。
本题考查串联电路特点,欧姆定律的灵活运用,关键是从题目所给信息中找到有用的数据。
19.【答案】解:
分别作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B',即为AB在平面镜中的像。如图所示:
【解析】平面镜成像的特点:像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像物关于平面镜对称,利用这一对称性作出AB的像。
在平面镜成像作图中,若作出物体在平面镜中所成的像,要先根据像与物关于平面镜对称,先作出端点和关键点的像点,再用虚线连接各点即为物体的像。
20.【答案】解:反向延长F得到力的作用线,然后从支点O向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂L.如图所示:
【解析】力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点。
②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线。
③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
本题考查了力臂的画法,理解力臂的概念,会画力的作用线以及过支点的力的作用线的垂线是关键。
21.【答案】解:为了用电的安全,开关应接在灯泡与火线之间,如图所示:
【解析】连接家庭电路时,火线首先进入开关,然后接入灯泡,最后回到零线上。
本题考查了灯泡的连接方式,属于基础题。
22.【答案】解:由题意和图示可知,小磁针静止时左端为N极,小磁针的右端S极靠近通电螺线管的左端,根据磁极间的作用规律可知,通电螺线管的左端为N极;利用安培定则可以确定电流从螺线管的左端流入、右端流出,如图所示:
【解析】已知小磁针静止时左端为N极,由磁极间的相互作用规律可知螺线管的磁极,再由安培定则可知通电螺线管的电流方向。
本题考查了磁极间的相互作用规律和安培定则的应用,属于基础题。
23.【答案】自下而上 96 A 水蒸气 98 B组所用水的质量较大
【解析】解:(1)在实验中,要使用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡需完全浸没在被测液体中,且不能碰到容器壁或容器底,为了方便安装,需按照由下而上的顺序;
(2)由图乙知,温度计的分度值为1℃,所以此时温度为96℃;
(3)A图,气泡在上升过程中体积逐渐变大,是沸腾时的现象;B图,气泡在上升过程中,体积逐渐变小,是沸腾前的现象;气泡里是水蒸气;
(4)由丁图可知,水不断吸收热量,温度保持98℃不变,所以此时水的沸点是98℃;
(5)A、B两组同学选用的实验装置是相同的,B组将水加热到沸腾所用的时间较长,可能是实验时B组水的质量大。
故答案为:(1)自下而上;(2)96; (3)A;水蒸气;(4)98;(5)B组所用水的质量较大。
(1)根据酒精灯和温度计的使用规则,需要从下而上依次组装器材;
(2)先确定温度计的分度值再读数;
(3)水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小;水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大;
(4)液体沸腾时,不断吸热,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点;
(5)缩短沸腾时间的方法:减少水量、提高初始温度或者加盖。
本题是探究水的沸腾实验,从装置的组装、仪器的使用和读数、沸腾的特点及图像的画法及数据的分析、沸腾的特点、沸点与气压的关系,都做了考查。
24.【答案】10.0cm 主光轴 放大 投影仪 上 下 抽水
【解析】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=20.0cm-10.0cm=10.0cm;
为了使像成在光屏中央,应使烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上;
(2)由图乙可知,此时物距u=25.0cm-10.0cm=15.0cm,大于一倍焦距,小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的实像,其应用是投影仪;
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动,此时应向下调节凸透镜,使烛焰的像回到光屏中央;
(4)向左移动蜡烛,即此时的物距变大,像距应该变小,即光屏应该向左移动,才能使得像清晰,但若保持光屏和透镜不变,仍使得像成在光屏上,即需要让凸透镜的会聚能力减弱,即需要让凸透镜变薄,故应该向外抽水。
故答案为:(1)10.0cm;主光轴;(2)放大;投影仪;(3)上;下;(4)抽水。
(1)平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距,读数时估读到分度值的下一位;为了使像成在光屏中央,应使烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上;
(2)物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的实像,其应用是投影仪;
(3)过光心的光线传播方向不变;
(4)凸透镜越厚,折光能力越强,焦距越短,据此分析即可判断。
本题考查了凸透镜成像规律的实验,知道凸透镜的成像规律,并理解凸透镜焦距变化后对实验过程的影响是解决该题的关键。
25.【答案】R=UI 断路 右 8.3 增大 0.75 左 40 S1、S3 U2U1-U2R
【解析】解:
(1)测量小灯泡的电阻实验的原理是:R=UI;
(2)正确连线后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路故障可能是小灯泡断路;
(3)滑片P移到某处时,电压表示数为2V时,小于灯泡额定电压2.5V,要使小灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小变阻器两端的电压,根据分压原理,故应向右移动滑片来减小滑动变阻器接入电路中的阻值;
(4)由图乙可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻:
R=UI=2.5V0.3A≈8.3Ω,
小灯泡额定功率为:
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W;
由图乙可知,当灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,且通过小灯泡的电流增大幅度小于电压增大幅度,由此可知小灯泡的电阻随着电压、电流的增大而增大;
(5)实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时,要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器两端的电压,由分压原理,要增大变阻器电阻阻值,故应把变阻器滑片向左移动;
由题意可知,只更换滑动变阻器,电源电压为6V,定值电阻两端电压为2V,滑动变阻器两端电压为4V,根据串联分压原理得 R定:R变=U定:U变=2V:4V=1:2,已知R定=20Ω,则解得R变=40Ω,如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω;
(6)只闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,此时电压表测量电阻箱和定值电阻Rx两端的总电压为U1,读出电阻箱的读数为R;
只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变,此时电压表测量定值电阻Rx两端的电压为U2;
根据串联电路电压特点得,电阻箱两端的电压为U箱=U1-U2,
根据串联电路电流特点和欧姆定律得U1-U2R=U2Rx,
定值电阻Rx的阻值Rx=U2U1-U2R。
故答案为:(1)R=UI;(2)断路;(3)右;(4)8.3;增大;0.75;(5)左;40;(6)U2U1-U2R。
(1)测量小灯泡的电阻实验的原理是:R=UI;
(2)正确连线后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表满偏,说明电压表能与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,由此可知电压表并联的电路断路了;
(3)比较电压表示数与灯泡额定电压的大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定变阻器滑片移动方向;
(4)根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用公式R=UI计算小灯泡正常发光时的电阻,同时利用P=UI求出灯泡的额定功率;根据图象分析可知通过小灯泡的电流增大幅度小于电压增大幅度,由此作答;
(5)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变阻器滑片移动的方向;
根据串联电路特点和串联电路分压原理分析作答;
(6)只闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,此时电压表测量电阻箱和定值电阻Rx两端的总电压为U1,读出电阻箱的读数为R;
只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变,此时电压表测量定值电阻Rx两端的电压为U2;
根据串联电路电压特点得电阻箱两端的电压,根据串联电路电流特点和欧姆定律得出定值电阻Rx的阻值。
本题为“测量小灯泡的电阻”的实验,考查测电阻原理、串联分压原理的运用、电路故障分析、电功率的计算和电表不全的情况下涉及测电阻实验步骤等知识,综合性大,有一定难度。
26.【答案】断开 A
【解析】解:(1)由图乙可知,当开关S1闭合、S2接B时,R1、R2并联;当开关S1闭合、S2接A时,只有R1工作;当S1断开、S2接A时,R1、R2串联;
根据串并联电路的电阻特点可知,串联的总电阻大于任一分电阻,并联的总小于任一分电阻,
所以,当开关S1闭合、S2接B时,R1、R2并联,电路中的总电阻最小,根据P=U2R可知,电路中的电功率最大,电炖锅处于高温挡;
当S1断开、S2接A时,R1、R2串联,电路中的总电阻最大,电功率最小,电炖锅处于低温挡;
当开关S1闭合、S2接A时,只有R1工作,电炖锅处于中温挡;
(2)由P=U2R可知,R1的阻值:R1=U2P中=(220V)2440W=110Ω;
(3)水的体积:V=1L=1dm3=1×10-3m3,
由ρ=mV可知,水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,
一个标准大气压下,水的沸点是100℃,
水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃-52℃)=2.016×105J,
由η=Q吸W可知,电炖锅消耗的电能:W=Q吸η=2.016×105J80%=2.52×105J,
由P=Wt可知,烧开一锅水的时间:t=WP高=2.52×105J840W=300s。
答:(1)断开;A;
(2)R1的阻值为110Ω;
(3)烧开一锅水需要的时间为300s。
(1)由图乙可知,当开关S1闭合、S2接B时,R1、R2并联;当开关S1闭合、S2接A时,只有R1工作;当S1断开、S2接A时,R1、R2串联;根据串并联电路的特点和P=U2R可知各种状态下的电路连接;
(2)根据中温挡功率和P=U2R求出R1的阻值;
(3)利用密度公式求出水的质量,利用Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;利用效率公式求出电炖锅消耗的电能,利用P=Wt求出烧开一锅水的时间。
本题是一道电热综合题,主要考查串并联电路的特点、电功率公式、密度公式、吸热公式以及效率公式的应用,能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。
27.【答案】液化 放出 低于 好 风冷散热器中水通过物态变化吸热,水冷散热器中水通过热传递吸热 水的比热容较大,升高一定温度能吸收更多的热量(或水的吸热能力强,水易于获得,原料便宜,水无害,散热器损坏后污染小等)
【解析】解:(1)水蒸气遇到连接散热片那部分热管时液化为液态水,并放出热量,又回流至热管底部,如此循环,达到散热目的;
(2)由题意可知,当水温升高到40℃时开始沸腾,此时水的沸点为40℃,低于1标准大气压下的沸点100℃,故风冷散热器热管中的气压低于一个标准大气压;
(3)散热片的导热性越好,CPU产生的热量越容易被释放出去,因此效果越好,故散热片应使用导热性较好的材料制作;
(4)风冷散热器散热过程是:水先汽化吸热,再通过液化放热,把从CPU吸收的热量释放到空气中;水冷散热器是通过热传递吸收CPU产生的热量,因此水在这两种散热器中的吸热方式不同之处是风冷散热器中水通过物态变化吸热,水冷散热器中水通过热传递吸热;
(5)水冷散热器中使用水来作为散热介质的原因是:由于水的比热容较大,在其他条件相同时,升高一定温度能吸收更多的热量,散热效果会更好。
故答案为:(1)液化;放出;(2)低于;(3)好;(4)风冷散热器中水通过物态变化吸热,水冷散热器中水通过热传递吸热;(5)水的比热容较大,升高一定温度能吸收更多的热量。
(1)物质由气态转变为液态的过程叫做液化,液化是放热过程;
(2)水的沸点与大气压有关,大气压越低,水的沸点就越低;
(3)散热片的导热性越好,散热效果越明显;
(4)风冷散热器是先通过水的汽化吸热,把CPU产生的热量吸收,再通过液化,把热量释放出来;水冷散热器是通过热传递,把热量释放出来;
(5)可以从水的比热容大作答;
本题考查了两种芯片的散热器,涉及的知识点较多,难点在于根据题意分析总结,考查学生的分析能力。
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