2023年河南省南阳市唐河县中考一模物理试题(含答案)
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这是一份2023年河南省南阳市唐河县中考一模物理试题(含答案),共22页。试卷主要包含了填空题,选择题,作图题,实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
2023年河南省南阳市唐河县中考物理一模试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.(2分)英国物理学家 经过10年的不懈探索,终于在1831年发现了电磁感应现象,由此发明了 (选填“电动机”或“发电机”),开创了电气化时代的新纪元。
2.(3分)小敏在饭后帮妈妈刷洗餐具,演奏出锅、碗、勺、筷的“交响曲”,响声是由于餐具的 产生的,根据发声的 可以判断出是锅还是碗发出的响声。小敏关上厨房的门,以免影响爸爸的休息,这是在 减弱噪声。
3.(3分)中华茶文化源远流长。如图所示,茶叶采用真空包装时,抽去茶叶袋中的空气,在 作用下,茶叶袋会被压扁,此现象也说明力能改变 ;用热水沏茶时,茶香四溢,该现象说明 。
4.(2分)如图甲是一幅立在桌面上的漫画。如图乙,透过水杯,漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,此现象的成因与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)工作原理相同。要想老鼠变“瘦”一点,应适当将水杯 (选填“远离”或“靠近”)漫画。
5.(2分)某型号电热水器有加热和保温挡,如图所示为其内部电路原理图,当S闭合,旋钮开关接触1时,该电热水器处于 挡位。若不计热量损失,电热水器在加热状态下将50kg的水从20℃加热到60℃需要4000s,则该电热水器的加热功率为 W。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
6.(2分)生活处处有物理,留心观察皆学问。厨房中有许多现象或厨具,包含着很多物理知识,请仿照以下示例再写出一种。
现象或厨具:抽烟机;
原因或原理:流体流速越快的地方压强越小。
现象或厨具: ;
原因或原理: 。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分.第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有错选的得0分)
7.(2分)白鹤滩水电站是金沙江下游干流河段梯级开发的第二个梯级电站,总装机容量16000MW,“MW”是下列哪个物理量的单位( )
A.电能 B.电功率 C.电流 D.时间
8.(2分)以下现象属于静电现象的防护的是( )
A.静电喷涂
B.静电复印机的工作原理
C.静电除尘
D.油罐车的尾部拖在地上的铁链
9.(2分)为全面提升师生交通安全意识,3月1日至3日,贞丰县公安局交警大队走进辖区学校,开展“开学第一课”交通安全宣传活动,活动中,民警有针对性地普及了“一盔一带”交通安全法律法规和安全常识。司机驾车时系安全带的目的是( )
A.利用惯性 B.防止惯性带来的危害
C.增大惯性 D.减小惯性
10.(2分)旱在公元前1650年,我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。用石构舀出液态铜倒入陶范中冷却成固态,如图所示。下列说法正确的是( )
A.液态铜倒入陶范冷却成青铜器是凝固现象
B.刚用过的石构放入水中出现的“白气”是水蒸气
C.制成的铜器放入水中冷却是利用做功的方法改变了其内能
D.这一过程,工匠身上的汗水不断汽化,需要放热
11.(2分)跑步是一种健身方式。人沿水平直道跑步,左脚后蹬时,图中箭头表示左脚受到的摩擦力方向正确的是( )
A. B.
C. D.
12.(2分)如图所示,滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行,下列说法不正确的是( )
A.滑板相对运动员是静止的
B.滑板对运动员的支持力是由于滑板形变产生的
C.运动员对滑板的压力与地面对滑板的支持是一对相互作用力
D.运动员的重力与滑板对运动员的支持力是一对平衡力
(多选)13.(2分)关于中国科技成果的应用事例中所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,这一过程不需要消耗能量
B.最新款“龙芯3A6000”的硅芯片是利用半导体材料制成的
C.天宫二号的柔性太阳翼(光伏系统)利用的太阳能属于不可再生能源
D.车载北斗导航系统是通过电磁波来传递信息的
(多选)14.(2分)如图所示,两个容器相同,内盛有浓度不同的盐水,小梦将两个相同的草莓分别放入其中,当草莓静止时,两容器中的液面恰好相平。则下列说法正确的是( )
A.草莓在甲、乙两容器中受到的浮力相等
B.甲容器中盐水的密度大于乙容器中盐水的密度
C.盐水对乙容器底部的压强较大
D.甲、乙两容器对桌面的压强相等
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)如图,请用笔画线代替导线,将三孔插座、开关和电灯分别接入电路。
16.(2分)如图甲所示是一种蔬菜挤水器,其手柄可以看做一个杠杆,图乙是其简化的示意图,请在图乙中画出阻力臂L2及在A点施加的最小动力F1的示意图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题8分,共18分)
17.(4分)在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,水平放置平面镜,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折。
(1)实验中,从纸板前不同的方向都能看到纸板上光的径迹,是因为光在纸板上发生了 (填“镜面”或“漫”)反射。
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是 。
A.改变纸板与平面镜之间的夹角
B.沿ON向后转动纸板E
C.沿ON向后转动纸板F
D.改变入射角的大小
(3)将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束OB,接着将纸板F绕ON向后翻折,则纸板F上不能显示出反射光束,由此说明 与法线在同一平面。
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出。该现象说明反射时 。
19.(8分)小明和小华通过实验“探究电流与电压、电阻的关系”。
(1)小明采用了如图所示电路进行实验,其中电源电压4.5V、定值电阻阻值5Ω、最大阻值为10Ω和30Ω的滑动变阻器各一只。
①当他准备闭合开关时,小华拦住了他,说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”,并用笔画一根正确连接的导线。
②正确连接电路后进行“探究电流与电压的关系”的实验,实验中滑动变阻器的主要作用:
一是保护电路;二是
。
③实验数据记录如表一:
表一
U/V
3.0
2.0
1.0
I/A
0.60
0.40
实验时发现无论如何调节滑动变阻器,电压表都不能达到1.0V,说明他选用的滑动变阻器的最大阻值是 (选填“10Ω”或“30Ω”)。换用另一只滑动变阻器后完成了实验,电流表的示数如图乙所示,则表一中没有记录的数据是 。
(2)小华利用小明的实验电路继续实验,在“探究电流与电阻的关系”时,分别将5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路,记录数据如表二:
表二
R/Ω
5
10
20
I/A
0.40
0.20
0.10
①当他用5Ω的电阻进行实验后,再换10Ω的电阻接入电路,应向 (选填“A”或“B”)方向移动滑片,直到电压表示数达到 V。
②分析表二中数据,得出该实验的结论是: 。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题9分,第21题9分,共18分)
20.(9分)“保护环境,绿色出行”是现代社会提倡的一种环保理念,如图所示,这是唐河县城区内随处可见的一款共享电动自行车,通过扫码开锁,使用之后需停在规定的黄线内,以实现循环共享。下表是该型号电动自行车主要技术参数,请完成以下问题:
平均阻力
整车
蓄电池
整车质量
最高车速
电压
容量
40N
40kg
≤36km/h
48V
10A•h
(1)你的质量约为 kg;从表格中可知,此电动自行车“净重不大于40kg,设计速度不大于30km/h”。这样做主要是为了防止车的 较大,以减小行车危险。
(2)当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时,若轮胎与地面的总接触面积为0.01m2,请估算轮胎对地面的压强是多大?
(3)蓄电池一次充足电可储存的电能是多少焦?
(4)若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,则蓄电池充满一次电,最多能使电动自行车在平直的公路上连续匀速行驶多远?
21.(9分)亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图甲所示,电源电压保持不变。电压表量程为0﹣3V,R0是定值电阻,阻值为150Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后,当环境温度为20℃时,请完成以下问题:
(1)R1 的阻值为 Ω,由图乙可知R1的阻值会随温度降低而 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)若此时电压表的示数为1.5V,则通过R0 的电流为多少?
(3)电源电压为多少?
(4)若电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
2023年河南省南阳市唐河县中考物理一模试卷
(参考答案)
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.(2分)英国物理学家 法拉第 经过10年的不懈探索,终于在1831年发现了电磁感应现象,由此发明了 发电机 (选填“电动机”或“发电机”),开创了电气化时代的新纪元。
【解答】解:
根据法拉第发现的电磁感应现象,人们发明了发电机,为人类大规模获得电能提供了可能。
故答案为:法拉第;发电机。
2.(3分)小敏在饭后帮妈妈刷洗餐具,演奏出锅、碗、勺、筷的“交响曲”,响声是由于餐具的 振动 产生的,根据发声的 音色 可以判断出是锅还是碗发出的响声。小敏关上厨房的门,以免影响爸爸的休息,这是在 传播过程中 减弱噪声。
【解答】解:
声音是由物体的振动产生的,响声是餐具的振动产生的;
音色反映了声音的品质和特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。我们能判断出是锅还是碗发出的响声,这是因为不同发声体发出声音的音色不同;
根据防治噪声的途径方法可知,小敏关上厨房的门,以免影响爸爸的休息,是在传播过程中减弱噪声。
故答案为:振动;音色;传播过程中。
3.(3分)中华茶文化源远流长。如图所示,茶叶采用真空包装时,抽去茶叶袋中的空气,在 大气压 作用下,茶叶袋会被压扁,此现象也说明力能改变 物体的形状 ;用热水沏茶时,茶香四溢,该现象说明 分子在不停地做无规则运动 。
【解答】解:茶叶采用真空包装时,抽去茶叶袋中的空气,包装袋内气压小于外界大气压,在大气压作用下,茶叶袋会被压扁;
茶叶袋会被压扁,此现象也说明力能改变物体的形状;
用热水沏茶时,茶香四溢,这是扩散现象,说明组成物质的分子在不停地做无规则运动。
故答案为:大气压;物体的形状;分子在不停地做无规则运动。
4.(2分)如图甲是一幅立在桌面上的漫画。如图乙,透过水杯,漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,此现象的成因与 投影仪 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)工作原理相同。要想老鼠变“瘦”一点,应适当将水杯 远离 (选填“远离”或“靠近”)漫画。
【解答】解:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,形成水凸透镜。图乙中老鼠的像与图甲中的老鼠相比,是放大的,左右颠倒的实像,即倒立、放大的实像,与投影仪的成像原理相同;
要想老鼠变“瘦”一点,即老鼠的像小一些,需要减小像距、增大物距,应适当将水杯远离漫画。
故答案为:投影仪;远离。
5.(2分)某型号电热水器有加热和保温挡,如图所示为其内部电路原理图,当S闭合,旋钮开关接触1时,该电热水器处于 保温 挡位。若不计热量损失,电热水器在加热状态下将50kg的水从20℃加热到60℃需要4000s,则该电热水器的加热功率为 2.1×103 W。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【解答】解:
(1)由电路图可知,当S闭合,旋钮开关接触1时,电阻R1、R2串联;旋钮开关接触2时,只有R2连入电路中;
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以由P=UI=可知,电源电压一定时,电路的总电阻越大,电路的总功率越大,反之,电路的总功率越小,因此当S闭合,旋钮开关接触1时,电热水器为保温挡;
(2)不计热量损失,消耗的电能:W电=Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(60℃﹣20℃)=8.4×106J,
电热水器的加热功率:P加===2.1×103W。
故答案为:保温;2.1×103。
6.(2分)生活处处有物理,留心观察皆学问。厨房中有许多现象或厨具,包含着很多物理知识,请仿照以下示例再写出一种。
现象或厨具:抽烟机;
原因或原理:流体流速越快的地方压强越小。
现象或厨具: 刀把上的花纹 ;
原因或原理: 刀把上的花纹,可以增大手与刀把接触面之间的粗糙程度,从而增大摩擦力 。
【解答】答:刀把上的花纹,原理是刀把上的花纹,可以增大手与刀把接触面之间的粗糙程度,从而增大摩擦力。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分.第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有错选的得0分)
7.(2分)白鹤滩水电站是金沙江下游干流河段梯级开发的第二个梯级电站,总装机容量16000MW,“MW”是下列哪个物理量的单位( )
A.电能 B.电功率 C.电流 D.时间
【解答】解:W是电功率的单位,比W大的电功率单位有kW、MW。故ACD错误,B正确。
故选:B。
8.(2分)以下现象属于静电现象的防护的是( )
A.静电喷涂
B.静电复印机的工作原理
C.静电除尘
D.油罐车的尾部拖在地上的铁链
【解答】解:A、静电喷涂的过程是利用喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,属于静电应用,故A不符合题意;
B、静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上,属于静电应用,故B不符合题意;
C、静电除尘时除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动,属于静电应用,故C不符合题意;
D、油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走,属于静电危害的防止,故D符合题意。
故选:D。
9.(2分)为全面提升师生交通安全意识,3月1日至3日,贞丰县公安局交警大队走进辖区学校,开展“开学第一课”交通安全宣传活动,活动中,民警有针对性地普及了“一盔一带”交通安全法律法规和安全常识。司机驾车时系安全带的目的是( )
A.利用惯性 B.防止惯性带来的危害
C.增大惯性 D.减小惯性
【解答】解:惯性的大小只与物体的质量有关,司机驾车时系安全带并不能减小自身的质量,因此并不能减小惯性;
司机驾车时系安全带,在发生碰撞或紧急刹车时可限制人体向前倾(对人体起到缓冲作用),所以可以防止惯性带来的危害,故ACD错误,B正确。
故选:B。
10.(2分)旱在公元前1650年,我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。用石构舀出液态铜倒入陶范中冷却成固态,如图所示。下列说法正确的是( )
A.液态铜倒入陶范冷却成青铜器是凝固现象
B.刚用过的石构放入水中出现的“白气”是水蒸气
C.制成的铜器放入水中冷却是利用做功的方法改变了其内能
D.这一过程,工匠身上的汗水不断汽化,需要放热
【解答】解:A.液态铜倒入陶范冷却成青铜器,是液态的铜凝固为固态,是凝固现象,故A正确;
B.刚用过的石杓放入水中出现的“白气”,白气是水蒸气液化形成的小水滴,故B错误;
C.制成的铜器放入水中冷却,铜器放出热量,是利用热传递的方法改变了其内能,故C错误;
D.工匠身上的汗水不断汽化,汽化过程中吸热,故D错误。
故选:A。
11.(2分)跑步是一种健身方式。人沿水平直道跑步,左脚后蹬时,图中箭头表示左脚受到的摩擦力方向正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:因为摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动的趋势的方向相反,人沿水平直道跑步,左脚后蹬时,左脚相对于地面有向后运动的趋势,因此所受地面摩擦力方向向前,故C正确、ABD错误。
故选C。
12.(2分)如图所示,滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行,下列说法不正确的是( )
A.滑板相对运动员是静止的
B.滑板对运动员的支持力是由于滑板形变产生的
C.运动员对滑板的压力与地面对滑板的支持是一对相互作用力
D.运动员的重力与滑板对运动员的支持力是一对平衡力
【解答】解:A、滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行,滑板与运动员之间没有发生位置的变化,滑板相对运动员是静止的,故A正确;
B、滑板对运动员的支持力是由于滑板发生了弹性形变而产生的,故B正确;
C、运动员对滑板的压力与地面对滑板的支持力,这两个力作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故C错误;
D、运动员重力与滑板对运动员的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体的一条直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选:C。
(多选)13.(2分)关于中国科技成果的应用事例中所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,这一过程不需要消耗能量
B.最新款“龙芯3A6000”的硅芯片是利用半导体材料制成的
C.天宫二号的柔性太阳翼(光伏系统)利用的太阳能属于不可再生能源
D.车载北斗导航系统是通过电磁波来传递信息的
【解答】解:A、在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,这一过程需要消耗能量,故A错误;
B、最新款“龙芯3A6000”的硅芯片是利用半导体材料制成的,故B正确;
C、天宫二号的柔性太阳翼(光伏系统)利用的太阳能属于可再生能源,故C错误;
D、车载北斗导航系统是通过电磁波来传递信息的,故D正确。
故选:BD。
(多选)14.(2分)如图所示,两个容器相同,内盛有浓度不同的盐水,小梦将两个相同的草莓分别放入其中,当草莓静止时,两容器中的液面恰好相平。则下列说法正确的是( )
A.草莓在甲、乙两容器中受到的浮力相等
B.甲容器中盐水的密度大于乙容器中盐水的密度
C.盐水对乙容器底部的压强较大
D.甲、乙两容器对桌面的压强相等
【解答】解:A、草莓在甲盐水中悬浮,则F浮甲=G;在乙盐水中漂浮,则F浮乙=G,由于草莓的重力相同,所以草莓在甲、乙两液体中受到的浮力相等,故A正确;
B、草莓在甲盐水中悬浮,则ρ甲=ρ物,在乙盐水中漂浮,则ρ乙>ρ物,可知甲盐水的密度较小,乙盐水的密度较大,故B错误;
C、由B知,乙盐水的密度较大,深度相同,由p=ρ液gh可知,乙盐水对容器底的压强大,故C正确;
D、甲、乙两个相同的容器,两容器中液面恰好相平,由图知,乙盐水的体积较大,且乙盐水的密度较大,由m=ρV可知,乙盐水的质量较大,则乙盐水的重力较大,容器对水平面的压力等于总重力,而G总=G容器+G物+G液体,则乙容器的总重力大,对水平桌面的压力较大,由p=可知,乙容器对水平面的压强较大,故D错误。
故选:AC。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)如图,请用笔画线代替导线,将三孔插座、开关和电灯分别接入电路。
【解答】解:由图知,中间与三孔插座左孔连接的应该是零线,下方与大地连接的应该是地线,则上方的导线应该是火线。
(1)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线;
(2)灯泡的接法:火线先进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上,这样在断开开关时能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。
如图所示:。
16.(2分)如图甲所示是一种蔬菜挤水器,其手柄可以看做一个杠杆,图乙是其简化的示意图,请在图乙中画出阻力臂L2及在A点施加的最小动力F1的示意图。
【解答】解:
O为支点,反向延长F2画出F2的作用线,从支点O向F2的作用线作垂线段,即为其力臂L2;
由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小;力F1作用在A点,当OA为动力臂时,动力臂最长,此时动力F1最小,并且F1的方向垂直于OA向下,据此作图,如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题8分,共18分)
17.(4分)在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,水平放置平面镜,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折。
(1)实验中,从纸板前不同的方向都能看到纸板上光的径迹,是因为光在纸板上发生了 漫 (填“镜面”或“漫”)反射。
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是 D 。
A.改变纸板与平面镜之间的夹角
B.沿ON向后转动纸板E
C.沿ON向后转动纸板F
D.改变入射角的大小
(3)将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束OB,接着将纸板F绕ON向后翻折,则纸板F上不能显示出反射光束,由此说明 反射光线、入射光线 与法线在同一平面。
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出。该现象说明反射时 光路是可逆的 。
【解答】解:(1)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故;
(2)在探究反射角与入射角的大小关系时,为了得出普遍的规律,应多次改变入射角的大小,这样才能避免结论的偶然性,应进行的操作是改变光线AO与ON的夹角,即改变入射角的大小,故选D;
(3)实验中将纸板F向后折转,纸板F上不能看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)让光线沿着BO方向射向镜面,发现反射光线沿着OA方向射出,则说明反射时,光路是可逆的。
故答案为:(1)漫;(2)D;(3)反射光线、入射光线;(4)光路是可逆的。
19.(8分)小明和小华通过实验“探究电流与电压、电阻的关系”。
(1)小明采用了如图所示电路进行实验,其中电源电压4.5V、定值电阻阻值5Ω、最大阻值为10Ω和30Ω的滑动变阻器各一只。
①当他准备闭合开关时,小华拦住了他,说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”,并用笔画一根正确连接的导线。
②正确连接电路后进行“探究电流与电压的关系”的实验,实验中滑动变阻器的主要作用:
一是保护电路;二是
改变电路中的电流和定值电阻两端的电压
。
③实验数据记录如表一:
表一
U/V
3.0
2.0
1.0
I/A
0.60
0.40
实验时发现无论如何调节滑动变阻器,电压表都不能达到1.0V,说明他选用的滑动变阻器的最大阻值是 10Ω (选填“10Ω”或“30Ω”)。换用另一只滑动变阻器后完成了实验,电流表的示数如图乙所示,则表一中没有记录的数据是 0.20 。
(2)小华利用小明的实验电路继续实验,在“探究电流与电阻的关系”时,分别将5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路,记录数据如表二:
表二
R/Ω
5
10
20
I/A
0.40
0.20
0.10
①当他用5Ω的电阻进行实验后,再换10Ω的电阻接入电路,应向 A (选填“A”或“B”)方向移动滑片,直到电压表示数达到 2 V。
②分析表二中数据,得出该实验的结论是: 电压一定时,导体中电流与电阻成反比 。
【解答】解:(1)①图中电流表和定值电阻并联是错误的,改成串联接入电路,如图所示;
;
②探究电流与电压的关系,滑动变阻器的作用:滑动变阻器的作用除保护电路外,还起到改变电路中的电流和定值电阻两端的电压的作用;
③由表一可知,电压和电流的比值为定值,所以实验所用定值电阻==5Ω,电源电压为4.5V,定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器阻值全部接入电路时,定值电阻两端电压最小,当定值电阻两端电压为1V时,滑动变阻器两端电压为4.5V﹣1V=3.5V,串联分压可知,=,解得Rp=17.5Ω;所以当滑动变阻器的最大阻值为10Ω,无论怎样调节滑动变阻器,定值电阻两端的电压都不可能达到1V;
根据图乙可知,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.20A;
(2)①根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,其分得的电压变大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表示数仍为2V;
②通过实验得出结论,当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)改变电路中的电流和定值电阻两端的电压;10Ω;0.20;(2)A;2;电压一定时,导体中电流与电阻成反比。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题9分,第21题9分,共18分)
20.(9分)“保护环境,绿色出行”是现代社会提倡的一种环保理念,如图所示,这是唐河县城区内随处可见的一款共享电动自行车,通过扫码开锁,使用之后需停在规定的黄线内,以实现循环共享。下表是该型号电动自行车主要技术参数,请完成以下问题:
平均阻力
整车
蓄电池
整车质量
最高车速
电压
容量
40N
40kg
≤36km/h
48V
10A•h
(1)你的质量约为 50 kg;从表格中可知,此电动自行车“净重不大于40kg,设计速度不大于30km/h”。这样做主要是为了防止车的 动能 较大,以减小行车危险。
(2)当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时,若轮胎与地面的总接触面积为0.01m2,请估算轮胎对地面的压强是多大?
(3)蓄电池一次充足电可储存的电能是多少焦?
(4)若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,则蓄电池充满一次电,最多能使电动自行车在平直的公路上连续匀速行驶多远?
【解答】解:(1)中学生身体的质量约为50kg;
当电动自行车的质量大、速度大时,其动能大,出现事故时造成的伤害大;
(2)人和车的总重力为:G总=m总g=(50kg+40kg)×10N/kg=900N,
当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时,自行车对地面的压力为:F=G总=900N,
地面受到的压强为:p===9×104Pa;
(3)蓄电池储存的电能为:W=UIt=48V×10A×3600s=1.728×106J;
(4)因蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,根据W=Fs可得:80%W=fs,
代入数据可得:1.728×106J×80%=40N×s,
解得行驶的最远距离为:s=34560m。
答:(1)50;动能;
(2)地面受到的压强是9×104Pa;
(3)蓄电池一次充足电可储存的电能是1.728×106J;
(4)蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶34560m。
21.(9分)亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图甲所示,电源电压保持不变。电压表量程为0﹣3V,R0是定值电阻,阻值为150Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后,当环境温度为20℃时,请完成以下问题:
(1)R1 的阻值为 250 Ω,由图乙可知R1的阻值会随温度降低而 减小 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)若此时电压表的示数为1.5V,则通过R0 的电流为多少?
(3)电源电压为多少?
(4)若电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S后,定值电阻R0与热敏电阻R1串联,电压表测R0两端的电压。
(1)由图乙可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻的阻值R1=250Ω;
通过读图乙可以看出电阻R1的阻值随温度的增大而减小;
(2)此时电压表示数为1.5V,即R0两端的电压为U0=1.5V,
则通过R0的电流:I0===0.01A;
因串联电路中各处的电流相等,
所以,当环境温度为20℃时,电路中的电流为I=I0=0.01A,
(3)根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和和欧姆定律可得,电源的电压:
U=IR总=I(R0+R1)=0.01A×(150Ω+250Ω)=4V;
(4)电压表的示数最大时,电路中的电流最大、总电阻最小,热敏电阻R1的阻值最小,电路所允许的环境温度最高,
此时电路中的电流:I最大===0.02A,
此时电路的总电阻:R总′===200Ω,
此时热敏电阻的阻值:R1′=R总′﹣R0=200Ω﹣150Ω=50Ω,
由图乙可知,此时对应的温度为100℃,则此电路所允许的最高环境温度是100℃。
答:(1)250;减小;
(2)此时电压表的示数为1.5V,通过R0的电流为0.01A;
(3)电源电压为4V;
(4)此电路所允许的最高环境温度是100℃。
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