2023年江苏省泰州市泰兴市中考物理二模试卷(含解析)
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一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
1. 侏儒犹猴是生活在亚马逊河流上游森林的一种猴子,它是世界上最小的灵长类动物。如图所示是一只成年的侏儒犹猴爬在人手指上的照片,下列关于它的体长(不含尾巴)与质量的估计最合理的是( )
A. 体长为15mm
B. 体长为15cm
C. 质量为1g
D. 质量为1kg
2. 人们在微信语音聊天能够“闻其声,知其人”,这样判断主要依据声音的( )
A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 声速
3. 水是人类环境的重要组成部分。水通过吸热、放热在固态、液态、气态三种状态间转化,如图所示。已知甲是水,则( )
A. 乙是冰
B. 丙是水蒸气
C. 由丙到甲的过程放热
D. 由丙到甲是熔化过程
4. 下列说法中不正确的是( )
A. 如图甲所示,将白纸板右侧前折或后折,将不能看到光反射的径迹
B. 如图乙所示,平面镜成像的大小与物镜间的距离无关
C. 如图丙所示,手机镜头扫描二维码所成的是倒立的实像
D. 我们从不同角度看到同一个物体,是因为光在物体的表面发生了如图丁所示的反射
5. 我们的生活已经步入高铁时代,长约200m的复兴号列车,若以288km/h的速度匀速通过长约6.0km的隧道,对此分析符合实际的有( )
①以列车为参照物,隧道是运动的
②以隧道为参照物,列车是静止的
③列车完全通过隧道的时间约为75s
④列车全部在隧道内行驶的时间约为
72.5s
A. ①④ B. ②④ C. ①③④ D. ②③④
6. 关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是( )
A. 汤姆生发现了电子,说明原子核仍可再分
B. 研究天体时引入光年作为时间的单位
C. 水和酒精混合总体积减小可以作为分子间有间隙的证据
D. 雾霾是由于固体分子不停运动形成的
7. 下列说法中正确的是( )
A. 夏天室内洒水降温是利用水比热容大的性质
B. 核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电
C. 冰熔化成水的过程中,质量不变,内能不变
D. 质量、硬度、密度等都属于物质的物理属性
8. 下列四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,有关说法正确的是( )
A. “场中打稻”中通过排打的方法将稻粒从稻杆上打落下来是因为稻粒有弹性
B. “赶稻及菽”中牛拉石碾的力大于石碾拉牛的力
C. “透火焙干”中把湿纸贴在墙上利用了分子间作用力
D. “炒蒸油料”中在锅中翻炒目的是通过做功的方法改变油料内能
9. 在一只烧杯内装有密度为ρA的液体A,在一只轻薄透明塑料袋中装有大半袋密度为ρB的液体B,按图示方式,用弹簧测力计吊住塑料袋并将塑料袋缓慢浸入液体A,测力计示数一直减小,当示数减为零时(塑料袋不接触杯底),下列判断中正确的有( )
①若ρA=ρB,则袋内液面与袋外液面相平
②若ρA>ρB,则袋内液面高于袋外液面
③若ρA<ρB,则袋内液面高于袋外液面
A. ①③ B. ②③ C. ①② D. ①②③
10. 如图是一种公交车自动爆玻器,它相当于一个电控安全锤。危急时刻,司机只需按下开关,内部电磁线圈通电产生一个冲击力,带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的。下列四个实验能反映自动爆破器工作原理是( )
A. B.
C. D.
11. 如图所示的家庭电路,三孔插座连接正确,①和②为电灯和开关所在位置,闭合开关电灯正常工作,且符合安全用电原则。下列说法正确的是( )
A. ②处应接开关
B. 电能表应接在空气开关后
C. 若②短路,空气开关会切断电源
D. 用测电笔接触a孔中的金属片,氖管不会发光
12. 如图甲所示,电源电压保持不变,灯泡L的额定电流为0.3A,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从一端滑至另一端的过程中,电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示,在此过程中灯泡不会烧坏,下列说法中正确的有( )
①电源电压为12V
②灯泡正常发光时,滑动变阻器和定值电阻R0的功率相等
③灯泡L的额定功率为0.9W
④某一时刻将电流表与定值电阻R0的位置对调后,只有两个电表的示数不变
A. ②④ B. ①④ C. ②③ D. ①③
二、填空题(本大题共9小题,共26.0分)
13. 宋词《解语花⋅上元》中写道“箫鼓喧,人影参差,满路飘香麝”,其中“箫鼓喧”是由发声体______产生的;“人影参差”是光的______现象。
14. 《狙击手》讲述了抗美援朝战争“冷枪冷炮”运动中神枪手英勇作战的故事。狙击手爬伏时,瞄准镜的物镜上覆盖有伪装网,目的是防止光滑的镜片发生______ 反射暴露目标;狙击手的瞄准镜起到了______ (“望远镜”或“显微镜”)的作用;由于人体会辐射出______ 线,在现代战争中狙击手可以使用热感成像仪寻找目标。
15. 2023年5月11日5时16分,“天舟六号货运飞船”与空间站“天和核心舱”组合体完成交会对接,对接后,他们和地球同步转动,此时飞船处于______ (选填“平衡”或“非平衡”)状态,“天和核心舱”接受地面指令是通过______ 传播的,这种波在真空中的传播速度为______ m/s。
16. 如图所示,物体重50N,压力F=30N,物体恰好匀速下滑,物体受到的摩擦力为______ N,方向______ ,适当减小压力F,摩擦力大小变化情况是______ 。
17. 如图,一束激光与水平方向成45°角斜射到空水槽底部O点,形成一个光斑。现向水槽中匀速注入适量水后,则水槽底部光斑移到O点的______ (选填“左”或“右”)侧。继续沿水槽壁匀速注水,则折射角的变化情况是______ ,若水面上升速度为v水,光斑移动速度为v光斑,则两者的大小关系是v水 ______ v光斑。
18. 如图所示,工人用滑轮组匀速提升重为400N的物体,物体在10s内上升3m,已知工人施加的拉力为250N。此过程中,拉力的功率是______ W,滑轮组的机械效率是______ 。
19. 近来,淄博烧烤火出圈,“进淄赶烤”等话题不断在社交平台刷屏,穿烤肉用的竹签尖细这是为了增大______ ;烧烤结束时,剩下火堆用水熄灭,冒出的“白气”是______ 现象(填物态变化的名称);烧烤的主要燃料是木炭,已知它的热值是3.4×107J/kg,200g木炭完全燃烧放出的热量是______ J;这些热量中有部分散失到空气中,无法再利用,说明能量的转移和转化具有______ 。
20. LED灯具有节能、环保的特点,标有“220V,5W”的LED灯泡和“220V,40W”白炽灯(如图所示)正常发光时的亮度相当,lkW⋅h的电能可供该LED灯正常发光______ h,与白炽灯相比,LED灯泡可以节能约______ %。
21. 小明利用如图甲所示的装置研究A、B两种固体的熔化特点,瓶中的电热丝阻值R1=2R2,两种细小颗粒的质量相同,通电一段时间待两种物质都熔化完就断开开关,作出两种。固体温度随时间的变化图像如图乙所示,忽略过程中的热损失,由图像可知:熔化过程中A吸收的热量______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)B吸收的热量,颗粒A、B固态时的比热容之比为______ 。若实验中其他条件不变,调节滑动变阻器使电路中的电流变为原来的2倍,则固体A的熔化时间将变为______ min。
三、作图题(本大题共3小题,共6.0分)
22. 画出经过凹透镜折射后的光线。
23. 如图所示,杠杆处于水平位置平衡,请作出杠杆的动力F1和阻力F2的阻力臂。
24. 地球是一个天然的大磁体,类似条形磁铁,如图所示为小磁针静止时N、S极的指向,请在图中“”处标出地磁场的磁极,并用箭头标出P点的磁感线方向。( )
四、实验探究题(本大题共5小题,共32.0分)
25. 小明回忆了初中阶段所学的实验:
(1)在研究“碘的升华”实验中采用水浴法加热的主要目的是______ 。
(2)在“探究平面镜成像的特点”实验中,玻璃板应要______ 放置于水平桌面上,为判断蜡烛A的像是虚像还是实像,主要做法是:在______ 放一张白卡片,直接观察白卡片上是否有像。
(3)在“探究滑动摩擦力的影响因素”实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做.匀速直线运动,根据______ 原理可知弹簧测力计的示数即为摩擦力的大小,某次实验弹簧测力计如图丁所示,则拉力为______ N。
(4)在探究“影响液体内部压强大小的因素”中,实验前轻按橡皮膜的目的是:______ 。
26. 在探究“凸透镜成像规律”实验中。
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射时,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= ______ cm。
(2)实验前调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是______ 。
(3)当该透镜位于图乙中刻度对应的位置时,光屏上能否观察到烛焰清晰的像?______ (选填“能”或“不能”)。
①若能,请在下面横线上写出像的性质;
②若不能,请在下面横线上说明仅在蜡烛和凸透镜之间加什么透镜才能在光屏上看到清晰的像。
答:______ 。
27. 如图所示为探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。
实验次数
①
②
③
接触面
毛巾
棉布
木板
阻力的大小
大
较大
较小
小车移动的距离s/cm
11.3
20.6
26.8
(1)实验时,每次必须使小车从斜面的同一高度由静止滑下,这样做的目的是保证小车到达水平面开始端的______ 相同。
(2)分析表中数据,进一步推理得出牛顿第一定律,下列得出实验结论的过程与该实验相同的是______ 。
A.探究电流与电压的关系
B.用小磁针探究磁体周围的磁场
C.探究声音能否在真空中传播
D.探究动能大小与物体质量的关系
(3)小车从斜面运动到水平木板上,到达D点时小车的速度为v1,若此时小车所受外力突然消失,当小车到达E点速度为v2,则两者的大小关系是v1 ______ v2。
(4)第③次实验中,若小车冲出木板边缘,______ (填“能”或“不能”)得到实验结论,三次实验中,小车运动状态改变最快的是在______ 表面上。
(5)小车在水平面上三次滑行过程中,在______ 表面克服阻力做功的功率最大。
(6)若小车从光滑斜面运动到水平面上直至静止的过程中,克服阻力做功为25J,若要使它回到斜面原位,则需对小车做______ J的功。
(7)在不增加任何器材的情况下,若要“探究速度对动能大小的影响”,可将小车从斜面的______ 高度由静止滑下,比较小车在______ 水平面上滑行的距离即可。(以上两空均选填“相同”或“不同”
)
28. 小李利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”,实验中所用钩码的质量均为50g,请你帮助他完成实验。(g取10N/kg)
(1)实验前小明将左边的平衡螺母向右调节使杠杆静止时的位置如图1甲所示,此时杠杆处于______ (选填“平衡”或“不平衡”)状态,调节前杠杆______ 端偏高。
(2)在杠杆B点用如图1乙所示的动力F拉杠杆,此时杠杆的类型与______ (选填“筷子”、“老虎钳”或“托盘天平”)相同。
(3)如图1丙所示,用弹簧测力计拉杠杆的C点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,测力计示数变化情况是______ (选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”、“先变大后变小”或“不变”)。
(4)小红利用上述的杠杆和钩码设计了一个“密度秤”。如图2所示,将容积为100mL的小桶悬挂在杠杆的挂钩A下,调节杠杆在水平位置平衡.小桶中装满待测液体时,在杠杆的B点悬挂2个钩码,杠杆在水平位置平衡,则待测液体的密度是______ kg/m3。
(5)若在B点用图3所示的弹簧测力计竖直向下拉,该“密度秤”可鉴别密度差异不小于______ kg/m3的液体。
29. 在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小明利用可调电压电.源(可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一)、5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、滑动变阻器(10Ω 1A)、电压表和电流表做了如下实验:
(1)探究电流与电压的关系:
①他按照图甲连接电路,正确操作。
②如表为实验记录表格,在表中(a)、(b)两处填写合适的项目:(a) ______ ;(b) ______ 。
实验序号
(a)
(b)
(c)
①
1
0.1
②
2
0.2
③
3
0.3
③分析表中数据,得出的结论是:______ 。
(2)探究电流与电阻的关系:
①小明将电源电压调为3V。
②将定值电阻10Ω接入电路,调节滑动变阻器滑片,记录此时电流表的示数如图.乙所示,为______ A。
③小明换其余定值电阻继续实验,当其中某个定值电阻接入电路时,无法满足实验条件,这个定值电阻的阻值为______ Ω;为使该电阻能满足实验条件,只利用现有实验器材(不改变电源电压),应如何操作______ 。
(3)小明利用现有器材完成了测出未知电阻Rx的阻值:
①取5个定值电阻的某一个,按丙图连接电路,将电源电压调到某个值,电压表示数为2.5V。
②换接入另一个定值电阻,调节电源电压,闭合开关,电压表示数仍为2.5V;通过以上实验现象可以推断:未知电阻阻值为______ Ω。
五、计算题(本大题共2小题,共12.0分)
30. 如图所示,测温机器人在广场上巡逻.该机器人的质量为120kg,空载时车轮与地面的总接触面积为75cm2。该机器人最多可负载40kg的重物,满载匀速行驶时所受的摩擦力为总重力的0.2倍,当它在水平路面以5m/s的速度匀速直线行驶1min。求机器人(g=10N/kg):
(1)1min内机器人通过的路程。
(2)空载时对水平地面的压强。
(3)满载匀速行驶时牵引力做功的功率。
31. 如图所示是小丽家厨房安装的一个小厨宝,小厨宝利用水箱储水,加热一段时间后,拧开水龙头就会有热水流出,其相关参数如表所示,求:
产品名称
储水式小厨宝
额定电压
220V
额定功率
?W
最高温度
75℃
额定容量
5.0L
(1)小厨宝正常工作时,加热420s,把满箱水从15℃加热到37℃,不计此过程中的热量损失,它的功率是多少。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(2)小厨宝正常工作时的电阻是多大。
(3)小丽了解到有一种速热式电热水器,额定功率为5000W,冷水流经速热式电热水器时,很快就可流出达到预设温度的热水,小丽家的电能表允许通过的最大电流为10A,通过计算说明在她家的电路中能否安装这种电热水器。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:AB.人的手指的长度约为8cm,由图知,该猴子的长度比人的手指长,但不超过人手指长度的2倍,故A不符合实际,B符合实际;
CD.由图知,该猴子与小老鼠大小相似,所以其质量约为50g,故CD不符合实际。
故选:B。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的数据,可根据需要进行相应的换算或转换,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。
在不了解物体长度或质量时,可以用熟知的物体长度或质量做对比;对日常生活中的速度、质量、长度、时间等进行准确的估测,是初中学生需要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】B
【解析】解:人们在微信语音聊天能够“闻其声,知其人”,这样判断主要依据声音的音色不同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
(1)声音的高低叫音调,音调与发声体振动的频率有关。
(2)声音的大小叫响度,响度与振幅和距离声源的远近有关。
(3)音色与发声体的材料和结构有关。
知道不同的人说话的音色不同;本题属于基础性题目。
3.【答案】D
【解析】解:由甲是水,由甲转变成乙要吸热可知,乙是气体,可推导出丙是固体。
故A、B错误;从丙到甲是熔化过程,要吸热,故C错误,D正确。
故选:D。
水的三态有固态,液态和气态;由甲是水,推导出丙和乙的状态。然后判断出它们的放吸热情况。
本题考查了水的三态,属于基础题。
4.【答案】D
【解析】解:
A、如图甲所示,将白纸板右侧前折或后折,纸板EON和FON不在同一平面内,所以将不能看到光反射的径迹,故A正确。
B、如图乙所示,平面镜成像的大小与物体自身大小有关,与物镜间的距离无关,故B正确。
C、手机镜头扫描二维码所成的是倒立、缩小的实像,故C正确。
D、我们能从不同的角度看到同一个物体,是因为光在物体的表面上发生了漫反射,而图丁所示是镜面反射,故D错误。
故选:D。
(1)当纸板EF在同一平面上时,能够在纸板F上观察到反射光线。当纸板EF不在同一平面上时,不能观察到反射光线;
(2)平面镜成像特点之一:物像等大。
(3)手机的镜头相当于凸透镜,其成像原理与照相机相同。
(4)一束平行光射到物体的光滑表面,经反射后,其反射光线仍然是平行的,这种反射叫做镜面反射;
人们能从各个方向看到本身不发光的物体,那说明这个物体反射的光线能向四面八方传播,这说明在这个物体上发生了漫反射。
此题主要考查光的反射定律的应用,凸透镜成像的应用,漫反射和镜面反射的区别等,是一道光学综合题。
5.【答案】A
【解析】解:①以列车为参照物,隧道与列车之间发生了位置的变化,是运动的,故①正确;
②以隧道为参照物,列车与隧道之间发生了位置的变化,是运动的,故②错误;
③列车完全通过隧道通过路程:s=6000m+200m=6200m,v=288km/h=80m/s;列车完全通过隧道时间:t=sv=6200m80m/s=77.5s;故③错误;
④列车完全在隧道通过的路程:s′=6000m−200m=5800m,v=288km/h=80m/s;列车完全通过隧道时间:t′=s′v=5800m80m/s=72.5s;故④正确。
故选:A。
①②运动和静止是相对的,根据选择的参照物去判断物体是运动还是静止,若物体相当于参照物的位置变化了,则物体是运动的;
③列车完全通过隧道经过的路程为车长加隧道长,根据公式v=st便可计算出列车通过隧道用的时间;
④列车全部在隧道内行驶的路程为隧道长减车长,根据公式v=st便可计算出列车在隧道内行驶用的时间。
本题考查了运动和静止的相对性、速度公式的应用,难度不大。
6.【答案】C
【解析】解:A、汤姆生发现了电子,从而说明原子是可以再分的,故A错误;
B、光年指的是光在真空中行走一年的距离,是长度单位,故B错误;
C、水和酒精混合总体积减小可以作为分子间有间隙的证据,故C正确;
D、雾霾是空气中的水蒸气液化成的小水滴与空气中灰尘结合形成的,是可见的物体,不是分子,故D错误。
故选:C。
(1)汤姆生发现了电子,从而说明原子是可以再分的;
(2)光年,长度单位,光年一般被用于计算恒星间的距离。光年指的是光在真空中行走一年的距离;
(3)分子间存在间隙;
(4)雾霾是空气中的水蒸气液化成的小水滴与空气中灰尘结合形成的,是可见的物体。
本题考查的知识点比较多,但是难度不是很大,属于基础知识的考查,熟练掌握相关基础知识是解题的关键。
7.【答案】B
【解析】解:A、夏天室内洒水降温是利用水蒸发吸热,故A错误;
B、核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电,故B正确;
C、冰熔化成水的过程中,状态发生改变,但所含物质的多少不变,即质量不变,但熔化过程吸热,内能增加,故C错误;
D、硬度、密度都属于物质的物理属性,质量是物体的属性,属于物理量,故D错误。
故选:B。
物质的属性包括硬度、弹性、磁性、塑性、状态、颜色、密度、导电性、绝缘性、延展性、透光性、导热性、比热容、热值、沸点。
本题考查物质的基本性质,属于基础题。
8.【答案】C
【解析】解:
A、当拍打稻杆时,稻杆由静止变为运动,而稻粒由于惯性继续保持原来的静止状态,所以能将稻粒从稻杆上打落下来,这是利用稻粒的惯性,故A错误;
B、“赶稻及菽“中牛拉石碾的力和石碾拉牛的力是一对相互作用力,二力大小相等,故B错误;
C.“透火焙干”中把湿纸贴在热墙上,利用了分子间存在相互作用的引力,故C正确;
D.“炒蒸油料”中在灶台上炒油料时,油料从锅体上吸收热量,是通过热传递增加了油料的内能,故D错误。
故选:C。
(1)惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质。
(2)相互作用力的大小相等。
(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。
(4)改变物体内能的方式有做功和热传递。
本题考查了惯性、力的相互作用、分子间的作用力、改变物体内能的方式等知识,属于综合题,总体难度不大。
9.【答案】C
【解析】解:当弹簧测力计的示数为零时,根据二力平衡条件可知:F浮=G,
根据阿基米德原理可知,浮力为:F浮=ρAgV排,
物体的重力为:GB=mBg=ρBgVB,
则ρAgV排=ρBgVB,
解得:V排VB=ρBρA;
若ρA=ρB,则V排=VB,即袋内液面与袋外液面相平,故①正确;
若ρA>ρB,即ρBρA<1,则V排VB<1,即V排
故选:C。
当弹簧测力计的示数为零时,根据二力平衡条件可知F浮=G,根据阿基米德原理F浮=ρAgV排和重力公式G=mBg=ρBgVB,得出V排VB=ρBρA;
若ρA=ρB、ρA>ρB和ρA<ρB,判断出V排与VB的关系,得出袋内外液面高度的关系。
本题考查了阿基米德原理、称重法测浮力的应用,分析找出排开水的体积变化情况是本题的关键。
10.【答案】A
【解析】解:由题知,司机只需按下开关,内部电磁线圈通电产生一个冲击力,带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的,所以自动爆玻器的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用;
A、该实验中,当给导体中通电时,通电导体在磁场中受力的作用而运动,与自动爆玻器的工作原理相同,故A符合题意;
B、该实验说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,是机械能转化为电能,故B不符合题意;
C、该实验说明了电流的磁效应,是电磁铁的工作原理,故C不符合题意;
D、该实验是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故D不符合题意;
故选:A。
司机按下开关,自动爆破器的线圈在磁场中受到力的作用而运动,产生一个冲击力,带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的,该过程中电能转化为机械能。
此题主要考查的是学生对通电导线在磁场中受到力的作用的原理的理解和掌握,并会应用于实际是解决该题的关键。
11.【答案】C
【解析】解:A、开关与被控制的灯泡串联,为了安全,开关应接在火线与灯泡的尾部金属体之间,①处接开关,故A错误;
B、电能表应该在空气开关前面,故B错误;
C、灯泡短路,电路中的电流过大,空气开关会切断电路,故C正确;
D、用试电笔接触a孔中的金属片,a孔与火线相连,氖管会发光,故D错误。
故选:C。
(1)开关与被控制的灯泡串联,为了安全,开关应接在火线与灯泡的尾部金属体之间;
(2)电能表应该在空气开关前面;
(3)家庭电路电流过大的原因:短路或用电器总功率过大;
(4)用试电笔接触a孔中的金属片,a孔与火线相连,氖管会发光。
本题考查了家庭电路的基本情况,属于基础题。
12.【答案】A
【解析】解:(1)闭合开关S,滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联接入电路,电压表V1测量L的电压,电压表V2测量R0和L的总电压,电流表测通过电路的电流,
滑动变阻器的滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路阻值为0,此时R0和灯泡串联接入电路,根据欧姆定律可知此时电路中电流最大,
根据乙图可知此时通过电路的电流为0.4A,电压表V1测量L的电压,示数为4V,
电压表V2测量R0和L的总电压,示数为8V,所以电源电压为8V,故①错误;
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得定值电阻的阻值:R0=U−ULI=8V−4V0.4A=10Ω,
(2)串联电路各处电流相等,灯泡L的额定电流为0.3A,由乙可知灯泡正常发光时,R0和L的总电压为5V,
此时定值电阻两端的电压:U0=ILR0=0.3A×10Ω=3V,
灯泡正常发光的电压:UL=UV2−U0=5V−3V=2V,
灯泡L的额定功率为PL=ULIL=2V×0.3A=0.6W,故③错误;
灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压:UP=U−UV2=8V−5V=3V,
此时滑动变阻器两端的电压和定值电阻两端的电压相等,根据P=UI可知滑动变阻器和定值电阻R0的功率相等,故②正确;
(3)将电流表与定值电阻R0的位置对调后,滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联接入电路,电压表V1和电压表V2测灯泡L两端的电压,电流表测通过电路的电流,所以电流表示数不变,电压表V2示数不变,故④正确。
故选:A。
(1)闭合开关S,滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联接入电路,电压表V1测量L的电压,电压表V2测量R0和L的总电压,电流表测通过电路的电流,
滑动变阻器的滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路阻值为0,此时R0和灯泡串联接入电路,根据欧姆定律可知此时电路中电流最大,
根据乙图可知此时通过电路的电流、电压表V1示数、电压表V2示数,进一步确定电源电压;
根据串联电路电压规律结合欧姆定律计算定值电阻的阻值,
(2)串联电路各处电流相等,灯泡L的额定电流为0.3A,由乙可知灯泡正常发光时R0和L两端的总电压,根据U=IR计算此时定值电阻两端的电压,根据串联电路电压规律计算灯泡正常发光的电压,根据P=UI计算灯泡L的额定功率;
根据串联电路电压规律计算灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压,根据P=UI可知滑动变阻器和定值电阻R0的功率是否相等;
(3)将电流表与定值电阻R0的位置对调后,滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联接入电路,电压表V1和电压表V2测灯泡L两端的电压,电流表测通过电路的电流,所以电流表示数不变,电压表V2示数不变。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用,综合性强。
13.【答案】振动 直线传播
【解析】解:“箫鼓喧”是由发声体振动产生的;“人影参差”是光的直线传播而形成的现象。
故答案为:振动;直线传播。
(1)一切正在发声的物体都在振动;振动停止,发声也停止;
(2)光在同一种均匀介质中沿直线传播。
本题考查了声音的产生、光的传播,属于基础题。
14.【答案】镜面 望远镜 红外
【解析】解:发生镜面反射时反射光线相互平行,反射光比较强,容易发现反射面的位置;狙击手的瞄准镜可以看清远处的物体,相当于一个望远镜;由于人体会辐射出红外线,使用热感成像仪更容易寻找目标。
故答案为:镜面;望远镜;红外。
光的反射分为漫反射和镜面反射;望远镜可以拉近视角;温度不同的物体辐射红外线的能力不同。
本题考查了漫反射与镜面反射的特点、显微镜和望远镜的特点、红外线和紫外线的特点等相关知识,难度不大。
15.【答案】非平衡 电磁波 3.0×108
【解析】解:天舟六号货运飞船”与空间站“天和核心舱”组合体完成交会对接,对接后绕地球做匀速圆周运动,方向时刻发生变化,即运动状态发生改变,受到非平衡力的作用,因而处于非平衡状态;
天和核心舱”接受地面指令是通过电磁波传播的,这种波在真空中的传播速度为3×108m/s。
故答案为:非平衡;电磁波;3×108。
(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时,称之为平衡状态,据此分析;
(2)电磁波可以传递信息;
(3)电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s。
本题考查物体状态的判断、电磁波的应用。
16.【答案】50 竖直向上 变小
【解析】解:固物体静止时,竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,重力和摩擦力是一对平衡力,重力是50N,摩擦力是50N。
适当减小压力F,接触面的粗糙程度不变,所以受到的滑动摩擦力变小。
故答案为:50;竖直向上;变小。
静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。
首先判断物体处于哪种状态,并对物体进行受力分析,静止和匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用,根据平衡力的特点进行判断。
17.【答案】左 不变 >
【解析】解:水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,因此光线移动到O点左侧;
激光与水平方向成45°角,此时的入射角为90°−45°=45°;由于发生了折射,折射光线靠近法线,所以在相同时间内水槽底部光斑运动的距离小于水位上升的距离,如图所示,即AB>OO′,由v=st知,v水>v光斑:
。
故答案为:左;不变;>。
光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播;光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变,称为光的折射。
本题考查光的直线传播和光的折射,属于光学基础的考查,比较简单。
18.【答案】150 80%
【解析】解:(1)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=nh=2×3m=6m,
拉力做的总功:W总=Fs=250N×6m=1500J,
拉力的功率:P=W总t=1500J10s=150W;
(2)拉力做的有用功:W有=Gh=400N×3m=1200J;
滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=1200J1500J×100%=80%。
故答案为:150;80%。
(1)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh,利用W总=Fs求拉力做的总功,利用P=W总t求拉力做功的功率;
(3)利用W有=Gh求有用功;根据η=W有W总×100%求滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率和机械效率的计算,关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
19.【答案】压强 液化 6.8×106 方向性
【解析】解:(1)穿烤肉用的竹签尖而细,这是在压力相同时,减小受力面积,增大压强容易穿。
(2)“白气”是冒出的水蒸气遇冷液化形成的;
m=200g=0.2kg,木炭完全燃烧放出的热量为:
Q放=mq=0.2kg×3.4×107J/kg=6.8×106J;
木炭完全燃烧释放的热量中有部分散失到空气中,无法再利用,说明能量的转移和转化具有方向性。
故答案为:压强;液化;6.8×106;方向性。
(1)在压力一定时,减小受力面积可以增大压强;
(2)物质由气态变为液态的过程,称为液化;
(3)根据Q放=mq求木炭完全燃烧放出的热量;
(4)能量的转移和转化具有方向性。
本题主要考查增大压强的方法、物态变化、燃料完全燃烧放出热量公式、能量的转化和转移的方向性的掌握和运用,难度不大。
20.【答案】200 87.5
【解析】解:(1)lkW⋅h的电能可供该LED灯正常发光的时间:
t=WP=1kw⋅h0.005kw=200h;
(2)当两种灯正常发光的时间相同都为t时,
LED灯消耗的电能为:
WLED=5W×t;
白炽灯消耗的电能为:
W白=40W×t;
所以LED灯泡可以节能:
40W×t−5W×t40w×t=87.5%。
故答案为:200;87.5。
(1)根据t=WP计算LED的正常发光时间。
(2)设两种灯泡正常发光的时间为t,利用公式W=Pt计算消耗的电能;消耗的电能之差与白炽灯消耗的电能之比就是节约的百分比。
本题考查了电功率公式和效率公式的应用,计算过程要注意单位的换算。
21.【答案】大于 2:3 2.5
【解析】解:由图可知,AB两种物质熔化过程都持续了10min,又因瓶中的电热丝阻值R1=2R2,两电阻丝串联,故电流和通电时间相同,由焦耳定律Q=I2Rt,可知,电阻大的产生的热量多,故R1产生的热量多,即A吸热多;
根据Q=I2Rt,且R1=2R2,在电流和通电时间相同,可知A吸收的热量为B的2倍。当加热时间为4min时,A升高了80℃−20℃=60℃,B升高的温度为:40℃−20℃=20℃,两种细小颗粒的质量相同,根据公式Q=cmΔt可知:cAmΔtA=2cBmΔtB,则颗粒A、B固态时的比热容之比为:cA:cB=2ΔtB:ΔtA=2×20℃:60℃=2:3;
根据Q=I2Rt可知,若电流变为2倍,在电阻不变的情况下,则产生相同热量所用的时间会变为原来的14,则固体A的熔化时间将变为原来的14,原来用时10min,则现在用时2.5min。
故答案为:大于;2:3;2.5。
(1)根据焦耳定律Q=I2Rt和物质的吸热公式Q=cmΔt分析;
(2)根据Q=I2Rt,且R1=2R2,在电流和通电时间相同,可知A吸收的热量为B的2倍,再根据升高的温度进行计算可得;
(3)根据Q=I2Rt可知,若电流变为2倍,在电阻不变的情况下,则产生相同热量所用的时间会变为原来的14,则固体A的熔化时间将变为原来的14。
本题考查探究焦耳定律、影响电阻大小的因素及控制变量法的使用。
22.【答案】解:平行于凹透镜主光轴的光线,经过凹透镜折射后反向延长线经过虚焦点,延长线经过虚焦点的光线,经凹透镜折射后平行于主光轴,如图所示:
【解析】仔细观察折射光线的特点,根据凹透镜的三条特殊光线作图。
凹透镜的三条特殊光线:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;③过凹透镜光心的光线传播方向不改变。
23.【答案】解:从支点到动力的作用线的距离为动力臂,动力臂与动力的作用线是垂直的;过力臂L1的上端作力臂的垂线,可得F1的作用线,F1的作用线与杠杆AB的交点为动力F1的作用点;
从支点O向F2作用线引垂线段,即为其力臂L2,如图所示:
【解析】知道动力臂,动力臂的上端为支点到动力作用线作垂线的垂足,据此画出动力作用线,与杠杆的交点为动力作用点;动力与阻力的作用效果相反,据此确定动力的方向,进而画出动力F1的示意图;
力臂是由支点到力的作用线的距离,从支点向阻力的作用线引垂线,垂线段的长度即为阻力臂。
此类题的关键是掌握杠杆五要素,然后根据杠杆的五要素作出相应的作用力或力臂。
24.【答案】解:地磁场的N极在地理南极附近,其S极在地理北极附近;在磁体的外部,磁感线总是从磁体的N极发出,最后回到S极;小磁针的N极指向地磁场的S极,地磁场的磁极,P点的磁感线方向如下图所示:
。
【解析】(1)地磁场的N极在地理南极附近,其S极在地理北极附近;
(2)在磁体的外部,磁感线总是从磁体的N极发出,最后回到S极;
(3)磁极间相互作用规律:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
本题考查了地磁场的相关知识,是一道基础题。
25.【答案】控制温度、防止碘熔化 垂直 蜡烛B的位置 二力平衡 2.6 检查装置是否漏气
【解析】解:(1)为了探究碘的升华现象,应确保碘不会发生熔化现象。因为水的沸点是100℃,碘的熔点是113.5℃、沸点是184.4℃,可见水的沸点低于碘的熔点,确保碘不会熔化,而直接升华为气态的碘蒸气。故实验中采用水浴法加热的主要目的是控制温度、防止碘熔化;
(2)在“探究平面镜成像的特点”实验中,玻璃板应要垂直放置于水平桌面上;
虚像不能成在光屏上,实验过程中,用一张白卡片竖直放在像的位置,即蜡烛B处的位置,直接观察卡片,发现不能看到像,说明平面镜所成的像是虚像;
(3)在“探究滑动摩擦力的影响因素”实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做.匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡原理可知弹簧测力计的示数即为摩擦力的大小,某次实验弹簧测力计如图丁所示,测力计分度值为0.2N,则拉力为2.6N;
(4)在探究“影响液体内部压强大小的因素”中,实验前轻按橡皮膜的目的是:检查装置是否漏气。
故答案为:(1)控制温度、防止碘熔化;
(2)竖直;蜡烛B的位置;
(3)二力平衡;2.6;
(4)检查装置是否漏气。
(1)为了探究碘的升华现象,应确保碘不会发生熔化现象,据此分析;
(2)在“探究平面镜成像的特点”实验中,玻璃板应要垂直放置于水平桌面上;否则成的像偏高或偏低,导致实验无法完成;虚像不能成在光屏上,据此分析回答;
(3)根据二力平衡的条件分析;由测力计分度值读数;
(4)压强计使用前要检查气密性,轻压压强计金属盒的橡皮膜,U形管中的液面高度都没变化,说明压强计漏气,若液面高度升降明显,则装置不漏气。
本题研究初中物理几个常见的实验,考查对操作过程的理解。
26.【答案】10.0 使像成在光屏的中央 能 倒立等大的实像
【解析】解:(1)由图甲知,焦点到凸透镜的距离为30.0cm−20.0cm=10.0cm,所以凸透镜的焦距为f=10.0cm;
(2)实验前应调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心位于同一高度,目的是使像成在光屏的中央;
(3)当该透镜位于图乙中刻度对应的位置时,u=v=2f时,在光屏上能成倒立等大的实像。
故答案为:(1)10.0;(2)使像成在光屏的中央;(3)能;倒立等大的实像。
(1)图中测量凸透镜焦距的方法:平行光聚焦法,亮点为焦点,焦点到光心的距离为焦距,由此可以确定其焦距是多少;
(2)在做凸透镜成像的实验中,为了使烛焰的像成在光屏上,在依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏后,就需要对三者的高度进行调节;
(3)根据u=v=2f时,在光屏上成倒立等大的实像。
此题主要考查了凸透镜成像的规律及应用,要熟记规律,此题为常见的考题。
27.【答案】速度 C = 能 毛巾 毛巾 50 不同 相同
【解析】解:(1)实验时,根据控制变量法,控制小车下滑到水平面的速度相同,每次必须使小车从斜面的同一高度由静止滑下,这样做的目的是保证小车到达水平面开始端的速度相同。
(2)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的。所用的方法是实验推理法;
A.探究电流与电压的关系,采用了控制变量法,故A不符合题意;
B.用小磁针探究磁体周围的磁场,采用了转换法,故B不符合题意;
C.探究声音能否在真空中传播,采用了实验推理法,故C符合题意;
D.探究动能大小与物体质量的关系,采用了控制变量法,故D不符合题意;
故选C;
(3)小车从斜面运动到水平木板上,到达D点时小车的速度为v1,若此时小车所受外力突然消失,根据牛顿第一定律,小车将做匀速直线运动,当小车到达E点速度为v2,则两者的大小关系是v1=v2;
(4)根据小车在水平面通过的距离大小来表示小车在水平面受到的阻力大小,第③次实验中,若小车冲出木板边缘,说明在木板表面小车受到的阻力最小,故能得到实验结论;
小车到达水平面开始端的速度相同,最终的速度为0,在毛巾表面通过的距离最短,故三次实验中,小车运动状态改变最快的是在毛巾表面上。
(5)小车到达水平面开始端的速度相同,最终的速度为0,动能变化量相同,故小车在水平面上克服阻力做功相同,根据P=Wt,在毛巾表面上运动的时间最短,故在水平面上三次滑行过程中,在毛巾表面克服阻力做功的功率最大。
(6)实验中,小车的质量始终不变,下滑时重力势能全部转化为动能,小车在水平面运动时,克服阻力做功为25J,说明开始重力势能是25J,滑到底端的动能为25J,故原路返回到原位置时,需要克服摩擦力做25J的功,还得克服重力做25J的功,即总功为25J+25J=50J;
(7)在不增加任何器材的情况下,若要“探究速度对动能大小的影响”,要控制质量相同,改变速度大小,故可将小车从斜面的不同高度由静止滑下,根据转换法,比较小车在相同水平面上滑行的距离即可。
故答案为:(1)速度;(2)C; (3)=; (4)能;毛巾;(5)毛巾;(6)50;(7)不同;相同。
(1)根据控制变量法,控制小车下滑到水平面的速度相同;
(2)分析表中数据,进一步推理得出牛顿第一定律,采用了实验推理法,根据每个选项的实验方法分析;
(3)根据牛顿第一定律回答;
(4)根据小车在水平面通过的距离大小来表示小车在水平面受到的阻力大小,据此分析;
小车到达水平面开始端的速度相同,最终的速度为0,在毛巾表面通过的距离最短,据此回答;
(5)小车到达水平面开始端的速度相同,最终的速度为0,动能变化量相同,据此确定小车在水平面上克服阻力做功的大小关系,根据P=Wt分析;
(6)小车到达水平面时的初速度相同,因此,其具有的动能是相同的,所以小车克服阻力做的功相同,回到原位置时需要克服摩擦力做功和克服重力做功;
(7)物体的动能大小与物体的质量和速度有关,研究动能与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
根据转换法,通过比较小车在同一水平面上通过的距离来比较小车A到达水平面时动能的大小,通过的距离越长,说明克服摩擦力(大小相同)做的功越多,小车的机械能越大。
本题探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,考查控制变量法和推理法的运用,同时探究速度对动能大小的影响实验。
28.【答案】平衡 右 托盘天平 先变小后变大 1.5×103 200
【解析】解:(1)杠杆静止或者匀速转动,都属于杠杆平衡。
实验前小明将左边的平衡螺母向右调节使杠杆平衡,说明杠杆左端下沉,右端偏高;
(2)如图所示,做出力F的力臂OE,已知角OBE为30度,则在直角三角形中,30度所对直角边长度为斜边的一半,即OE长度为OB的一半,OB长4格,则OE长2格。因此,这个杠杆是等臂杠杆。与托盘天平是一个类型。
(3)在直杠杆中,当作用力的方向与杠杆垂直时,力臂最大。弹簧测力计由1位置转到2位置时,力的方向与杠杆的方向关系变化情况是:不垂直——垂直——不垂直。即测力计对杠杆拉力的力臂变化情况是:先变大后变小。在阻力和阻力臂不变的情况下,根据F1l1=F2l2可以知道,在杠杆平衡的情况下,动力臂先变大后变小,则动力先变小后变大。
(4)杠杆平衡时有F1l1=F2l2,小桶与钩码对杠杆的拉力等于自身的重力,有G1×OA=G2×OB,
即m1g×OA=m2g×OB,
得m1=m2×OBOA=100g×3l2l=150g,
小桶中液体的密度为ρ=m1V=150g100cm3=1.5g/cm3=1.5×103kg/m3;
(5)由测力计的分度值为0.2N可知,该“密度计”可以鉴别液体重力的差异为0.2N,
根据G=mg得,则液体质量的差异为:Δm=ΔGg=0.2N10N/kg=0.02kg,
所以,该“密度计”可以鉴别密度差异:Δρ=ΔmV=0.02kg100×10−6m3=200kg/m3,
则该“密度计”可以鉴别密度差异不小于200kg/m3的液体;
故答案为:(1)平衡;右; (2)托盘天平;(3)先变小后变大;(4)1.5×103; (5)200。
(1)杠杆静止或者匀速转动,都属于杠杆平衡;实验中为了便于测量力臂,消除杠杆自身重力对实验的影响,应调节杠杆在水平位置平衡,调节时,需将平衡螺母向上翘的一端调节;
(2)根据动力和阻力的关系判断杠杆的种类;
(3)分析力臂的变化情况,根据杠杆的平衡条件得出力的变化情况;
(4)根据杠杆的平衡条件以及实验原理ρ=mV分析解答;
(5)根据测力计的分度值得出该“密度计”可以鉴别液体质量的差异,根据ρ=mV求出该“密度计”可以鉴别液体密度的差异。
探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂大小,要熟练掌握杠杆的平衡条件,并能据此分析杠杆的力与力臂的大小。
29.【答案】电阻R/Ω 电压U/V 导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 0.2 30 将5Ω的定值电阻与滑动变阻器串联在一起当作滑动变阻器使用 4
【解析】解:(1)②探究探究电流与电压的关系时,需要保持定值电阻的阻值不变,改变定值电阻两端的电压,测出定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,分析比较电流与电压的关系得出结论,因此(a)处为:电阻R/Ω,(b)处为:电压U/V;
③由欧姆定律的内容可知,导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(2)②由题意可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路中的电流最大,为:I最大=UR=3V10Ω=0.3A<0.6A,
因此电流表选用0~0.6A的量程,由图乙可知,电流表的分度值为0.02A,示数为0.2A;
③由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为:UV=IR=0.2A×10Ω=2V;
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U−UV=3V−2V=1V,电压表示数为变阻器分得电压的2V1V=2倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻为10Ω时,定值电阻的最大阻值:R大=2×10Ω=20Ω<30Ω,因此无法满足实验条件时的定值电阻的阻值为30Ω;
变阻器分得的电压为电压表示数的1V2V=0.5倍,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑需=0.5×30Ω=15Ω,
由串联电路的电阻特点可知,R串=R滑需−R滑大=15Ω−10Ω=5Ω,
因此可以将5Ω的定值电阻与滑动变阻器串联在一起当作滑动变阻器使用;
(3)根据电压表的示数为2.5V,可以排除电源电压为1.5V,
由串联电路的电压特点可知,当电源电压为3V时,电阻Rx两端的电压为:Ux1=U−UV=3V−2.5V=0.5V,
当电源电压为4.5V时,电阻Rx两端的电压为:Ux2=U−UV=4.5V−2.5V=2V,
当电源电压为6V时,电阻Rx两端的电压为:Ux3=U−UV=6V−2.5V=3.5V,
由串联电路的分压原理可知:电阻Rx的电阻与定值电阻的阻值之比分别为:RxR1=Ux1UV=0.5V2.5V=15,RxR2=Ux2UV=2V2.5V=45,RxR3=Ux3UV=3.5V2.5V=75,
由题意可知,两次实验中定值电阻的阻值之比可能为:R1R2=5Rx54Rx=41,R1R3=5Rx57Rx=71,R2R3=54Rx57Rx=74,
由器材中的5个定值电阻的阻值可知,只有5Ω和20Ω满足上述条件,故两次的电源电压分别为3V和4.5V,
因为当电源电压为3V时,RxR1=15,当电源电压为4.5V时,RxR2=45,所以,当电源电压为3V时的定值电阻的阻值大于当电源电压为4.5V时的定值电阻的阻值,因此R1=20Ω,R2=5Ω,
因此未知电阻的阻值:Rx=15×20Ω=4Ω。
故答案为:(1)②电阻R/Ω;电压U/V;③导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(2)②0.2;③30;将5Ω的定值电阻与滑动变阻器串联在一起当作滑动变阻器使用;(4)4。
(1)②探究探究电流与电压的关系时,需要保持定值电阻的阻值不变,改变定值电阻两端的电压,测出定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,分析比较电流与电压的关系得出结论;
③根据欧姆定律的内容分析得出结论;
(2)②根据欧姆定律求出电路中的最大电流,确定电流表的量程,根据图乙确定分度值读出示数;
③根据欧姆定律求出定值电阻两端所控制的电压,探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当变阻器连入电路中的电阻最大时,定值电阻的阻值,进而确定所选用的定值电阻;根据分压原理,求出当接入30Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,根据串联电路的电阻特点分析确定操作的方法;
(3)根据电压表的示数为2.5V,可以排除电源电压为1.5V,根据串联电路的分压原理不变求出两次定值电阻的阻值之比,进而确定所选取的电源电压和对应的定值电阻的阻值,进而求出未知电阻阻值。
本题探究通过导体的电流与电压和电阻的关系,考查表格设计、控制变量法、欧姆定律的内容和应用。
30.【答案】解:(1)1min内机器人通过的路程:s=vt=5m/s×60s=300m;
(2)机器人空载时所受的重力为:G=mg=120kg×10N/kg=1200N;
空载时车轮与地面的总接触面积为:S=75cm2=7.5×10−3m2,
机器人空载时对地面的压力等于其空载时的重力,即:F压=G=1200N,
机器人空载时对水平地面的压强为:p=F压S=1200N7.5×10−3m2=1.6×105Pa;
(3)机器人满载时的总质量为:m总=m+m物=120kg+40kg=160kg,
机器人满载时所受的重力为:G总=m总g=160kg×10N/kg=1600N;
由题知,机器人匀速行驶时受到的摩擦力为:f=0.2G总=0.2×1600N=320N,
根据二力平衡得,机器人满载匀速行驶时所需的牵引力为:F牵=f=320N。
满载匀速行驶时牵引力做功的功率:P=Wt=Fst=Fv=320N×5m/s=1600W。
答:(1)1min内机器人通过的路程是300m;
(2)空载时对水平地面的压强是1.6×105Pa;
(3)满载匀速行驶时牵引力做功的功率是1600W。
【解析】(1)根据s=vt得到1min内机器人通过的路程;
(2)根据G=mg可计算出机器人空载时所受的重力;机器人空载时对地面的压力等于其空载时的重力,根据p=FS可计算出机器人空载时对水平地面的压强;
(3)先计算出机器人满载时的总质量,再根据G=mg可计算出机器人满载时所受的重力,由题知,根据f=0.2G计算出机器人匀速行驶时受到的摩擦力,根据二力平衡知,机器人匀速行驶时受到的牵引力等于其受到的摩擦力,根据P=Wt=Fst=Fv得到满载匀速行驶时牵引力做功的功率。
本题考查了重力、压强的计算,二力平衡的应用和功率的计算,题目综合性较强,难度不大。
31.【答案】解:(1)满箱水的体积为5L,
由ρ=mV得满箱水的质量:m=ρV=1000kg/m3×5×10−3m3=5kg,
满箱水吸收的热量为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg×(37℃−15℃)=4.62×105J;
若消耗的电能全部转化为水吸收的热量,即W=Q=4.62×105J,
由P=Wt得它的功率:
P=Wt=4.62×105J420s=1100W;
(2)根据P=U2R可得,小厨宝正常工作时的电阻:R=U2P=(220V)21100W=44Ω;
(3)由P=UI可得速热式电热水器正常工作时的电流:I速热=P速热U=5000W220V≈22.7A,
因为I速热>10A,所以在小丽家不能安装这种电热水器。
答:(1)它的功率是1100W;
(2)小厨宝正常工作时的电阻是44Ω;
(3)小丽家不能安装这种电热水器。
【解析】(1)先根据密度公式求出水的质量,结合吸热公式求出吸收的热量;运用P=Wt求出它的功率;
(2)利用P=U2R结合正常工作电功率求出电阻;
(3)利用P=UI求出热水器正常工作时的电流,对比电能表的允许通过的最大电流,分析解答。
此题为电学综合题,主要考查学生对于电功率公式、物质吸热公式和家庭电路的承载量的分析求解能力。
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