2022年广西钦州市浦北县中考二模物理试题(解析版)
展开1. “估测”是学习物理的一种常用方法,下列估测数据与实际符合的是( )
A. 人体的正常体温约为38℃
B. 中学生课桌的高度约为1.6m
C. 中学生正常步行速度约为5m/s
D. 一位中学生的质量约为50kg
【答案】D
【解析】
【详解】A.人体正常体温在37℃左右,变化幅度很小,故A不符合题意;
B.中学生的身高约160cm,课桌高度约为中学生身高的一半,在80cm=0.8m左右,故B不符合题意;
C.中学生正常步行的速度约为
故C不符合题意;
D.成年人质量在65kg左右,中学生质量略小于此数值,在50kg左右,故D符合题意。
故选D。
2. 我国白鹤滩水电站是世界上在建的最大规模的水电站。水电站利用的水能属于( )
A. 可再生能源B. 不可再生能源C. 新能源D. 核能源
【答案】A
【解析】
【详解】能源可分为可再生能源和不可再生能源,在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充的能源是可再生能源,经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源是不可再生能源;水能可以源源不断的从自然界中获得,属于可再生能源;水能已经能够实现大范围应用,不属于新能源;核能源的利用主要是核裂变,水能不属于核能,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
3. 2022 年 3 月 10 日,我国大推力氢氧发动机试车成功,其燃料使用液态氢,主要原因是( )
A. 密度大B. 热值高C. 沸点高D. 燃点高更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 【答案】B
【解析】
【详解】热值是指1kg的某种燃料完全燃烧后释放的能量,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多。所以,我国大推力氢氧发动机试车,是因为液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故B正确。
故选B。
4. 下图是玩具汽车的电路图,以下有关说法中正确的是( )
A. 开关S2控制整个电路
B. 电动机与灯泡是串联的
C. 电动机与灯泡工作时两端的电压不相等
D. 电动机与灯泡是并联的
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.如图,小灯泡和电动机并联,开关S2在小灯泡所在的支路中,因此开关S2控制小灯泡所在的支路,故A错误;
BD.两开关闭合时电动机和小灯泡并联,故B错误,D正确;
C.电动机与灯泡工作时两者并联,因为并联电路各支路两端电压都相等,因此电动机与小灯泡工作时两端的电压相等,故C错误。
故选D。
【点评】本题考查并联电路的特点、电压规律以及并联电路中开关的作用等,这些都属于基础知识考查。
5. 下列措施中,能使蒸发加快的是( )
A. 用吹风机吹刚洗过的头发B. 给播种后的农田覆盖地膜
C. 把蔬菜用保鲜膜包好放入冰箱D. 给盛有酒精的瓶子盖上瓶盖
【答案】A
【解析】
【详解】A.用吹风机吹刚洗过的头发,可以加快头发表面空气的流速及提高温度,从而使蒸发加快,故A符合题意;
B.给播种后农田覆盖地膜,可以降低种子表面空气的流速,从而使蒸发减慢,故B不符合题意;
C.用蔬菜把保鲜膜包好放入冰箱,可以降低蔬菜表面空气的流速及降低温度,从而使蒸发减慢,故C不符合题意;
D.给盛有酒精的盖子盖上瓶盖,可以降低酒精表面空气的流速,从而使蒸发减慢,故D不符合题意。
故选A。
6. 中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识,下列有关理解正确的是( )
A. “闻其声而知其人”是根据声音的响度来辨别的
B. “柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可传递信息
C. “谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生
D. “响鼓还要重锤敲”说明声音的音调与振幅有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.“闻其声而知其人”是根据声音的音色来辨别的,故A错误;
B.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可传递信息,故B正确;
C.“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛内空气柱的振动产生,故C错误;
D.“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关,故D错误。
故选B。
7. 如图,日晷是我国古代利用晷针影子测量时间的一种计时仪器,下列现象与日晷工作原理相同的是( )
A. 形影紧相依B. 镜子正衣冠C. 潭清疑水浅D. 池水映明月
【答案】A
【解析】
【详解】日晷是古代一种利用太阳投射的影子来测定时刻的装置,利用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理;
A.形影紧相依,影子的形成原理是由于光的直线传播,故A符合题意;
B.镜子正衣冠,利用的是平面镜成像,其实质是光的反射,故B不符合题意;
C.潭清疑水浅,是因为光从水面斜射向空气发生了折射,所以该现象的形成是因为光的折射,故C不符合题意;
D.池水映明月,这是因为平面镜成像,其实质是光的反射,故D不符合题意。
故选A。
8. 2022年北京冬奥会把中国时间——“二十四节气”作为开幕式倒计时,下列涉及的物态变化及吸放热情况说法正确的是( )
A. “雨水”节气,雨的形成是升华现象
B. “寒露”节气,露的形成要吸收热量
C. “霜降”节气,霜的形成是液化现象
D. “大雪”节气,雪的形成要放出热量
【答案】D
【解析】
【详解】A.雨是由水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶在下落过程中熔化而形成的小水珠,故A错误;
B.露是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化需要放出热量,故B错误;
C.霜是由水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故C错误;
D.雪是由水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华需要放出热量,故D正确。
故选D。
9. 纯电动汽车环保节能。如图是电动汽车的充电桩,下列符合安全用电要求的是( )
A. 安装充电桩时,可以不连接地线
B. 每个充电桩都要安装保险装置
C. 有充电桩起火,应迅速浇水扑灭
D. 电线破损时,只要稍加注意便可安全使用
【答案】B
【解析】
【详解】A.安装充电桩时,为了安全,要接地线,故A错误,不符合题意;
B.为了安全,电路中必须要有保险丝或空气开关,每个充电桩在安装时都要装漏电保护器,故B正确,符合题意;
C.万一有充电桩起火,应先关闭电源再施救;生活用水是导体,电器着火不能直接用水灭火,否则可能引起触电事故,故C错误,不符合题意;
D.充电线破损时,容易形成短路或发生触电事故,要及时更换,严禁直接使用,故D错误,不符合题意。
故选B
10. 当轮船从河里驶入海里时,下列说法正确的是( )
A. 船体下沉一些B. 船所受的浮力大于重力
C. 船体上浮一些D. 船所受的浮力小于重力
【答案】C
【解析】
【详解】船在河里与海里都处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,所以浮力也不变;由F浮=ρgV排可知,浮力不变,从河里到海里时,液体的密度变大了,所以V排变小了,所以船体上浮一些。
故选C
11. 如图所示,冬奥会后,一个滑雪爱好者以恒定的速度沿山坡滑下,在他向下匀速滑动过程中,下列说法中正确的是( )
A. 人的机械能变大B. 人的机械能不变
C. 人的机械能变小D. 人的机械能先变大后变小
【答案】C
【解析】
【详解】滑雪者在匀速滑动,说明他的的动能保持不变,但是滑雪者的高度在不断降低,其重力势能在不断减少,综合来看,人的机械能是在不断减小的,故C正确,ABD不正确。
故选C。
12. 如图是学校门禁的刷脸机,师生通过“刷脸”进出校园,下列说法正确的是( )
A. 摄像头相当于一个凸透镜
B. 摄像头成像利用的是光的反射
C. 摄像头成像特点与投影仪相同
D. “刷脸”时,摄像头成的是倒立的虚像
【答案】A
【解析】
【详解】根据摄像头的结构特点可知,摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是光的折射;当u>2f时,成倒立、缩小的实像,与照相机原理相同,故A正确,BCD错误。
故选A。
13. 如图是一只灯泡的铭牌,下列说法正确的是
A. 灯的实际功率一定是25W B. 与60W的灯相比,它消耗的电能一定少
C. 它正常工作10min,消耗电能250J D. 1度电可供它正常工作40h
【答案】D
【解析】
【详解】A. 由灯泡的铭牌可知,灯泡的实际功率为25W,实际功率不一定是25W,故A错误;
B. 由W=Pt可知,灯泡工作时间不知,不能比较25W与60W灯消耗的电能多少,故B错误;
C. 灯泡正常工作10min消耗的电能
W=Pt=25W×10×60s=15000J
故C错误;
D. 1度电可供它正常工作的时间
t′==40h
故D正确。
故选D。
14. 在2022年北京冬奥会闭幕式上,十二生肖造型的冰车(如图甲所示)在“冰面”上滑出一个美丽又巨大的中国结(如图乙所示)。下面说法中错误的是( )
A. 冰车装有车轮目的是减小摩擦
B. 人推冰车时,人对车的推力大于车对人的推力
C. 小朋友坐上冰车后,冰车对“冰面”的压强变大
D. 匀速行驶的冰车在水平方向受到非平衡力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰车装有车轮可以减小摩擦,用滚动代替滑动,可以减小摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.人推冰车时,人对车的推力和车对人的推力是一对相互作用力,二者大小相等,故B错误,符合题意;
C.小朋友坐上冰车后,冰车对“冰面”的压力变大,受力面积不变,根据知,压强变大,故C正确,不符合题意;
D.由题知冰车在“冰面”上滑出一个美丽又巨大的中国结,其运动轨迹是曲线,运动方向不断变化,则冰车处于非平衡状态,所以匀速行驶的冰车在水平方向受到非平衡力的作用,故D正确,不符合题意。
故选B。
15. 空气质量指数(用AQI表示)是衡量空气质量状况的一种指标,空气质量指数越大表示空气质量越差。图甲是一个检测空气质量指数的电路图,其中R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示。已知电源两端电压保持不变,R0为定值电阻,当R周围的空气质量指数增大时,下列判断正确的是( )
A. 电压表示数减小B. 电路中电流减小
C. 气敏电阻R两端的电压减小D. 电路消耗的总功率减小
【答案】C
【解析】
【详解】BD.由图乙可知,气敏电阻的倒数与空气指数成正比,则空气指数增大时,气敏电阻减小;由图甲可知气敏电阻与定值电阻串联,且电压表测量定值电阻两端电压,由串联电路电阻规律可知,气敏电阻减小,总电阻减小;由欧姆定律可知,电源电压不变,总电阻减小,电路电流增大;由可知,电源电压不变,电流增大,电路消耗的总功率增大,故BD选项错误;
AC.由上述分析可知,空气指数增大时,电路中电流增大,由欧姆定律变形式可知,电流增大时,定值电阻两端电压增大;由串联电路电压规律可知,电源电压不变,定值电阻两端电压增大,则气敏电阻两端电压减小,故A选项错误,C选项正确。
故选C。
16. 如图甲所示,立方体木块下端用一段细线与之相连,细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多)。现向容器中慢慢加水(如图乙),直到装满容器。细线的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示,则拉力F随深度h的变化关系图像是( )
A. 再上传B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】向容器中慢慢加水,物体浸入水中,一开始因为排开水的体积小,物体受到的浮力小于重力,细线没有被拉直,拉力为0;随着水的增多,排开水的体积越来越大,当物体受到的浮力大于物体重时,物体开始上升,当细线被拉直,细绳的拉力增大;当物体全浸入水中,排开水的体积不变、浮力不变,细线的拉力不变;由此可见细线的拉力是先为0,不断增大,最后不变。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题共68分)
二、填空题(每空1分,共15分)请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。
17. 如图所示为一款充电宝正在给两部手机充电,此时充电宝是电路中的__________(选填“电源”“用电器”或“开关”),这两部手机是_______(选填“串联”或“并联”)的。
【答案】 ①. 电源 ②. 并联
【解析】
【详解】[1]充电宝在给手机充电时,充电宝将化学能转化为电能,相当于电源。
[2]充电宝可以同时给两部手机充电,在充电过程中,由于各用电器之间工作情况是互不影响,所以两部手机之间是并联接入充电宝的。
18. 如图所示是我国首台5G氢燃料无人驾驶拖拉机,它依托5G网络通过____(填“超声波”或“电磁波”)实现远程控制,采用氢燃料提供动力是因为氢的_____(填“比热容”或“热值”)大。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 热值
【解析】
【详解】[1]5G无线网络是通过电磁波传递信息的。
[2]运载火箭用液态氢做燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
19. 人们吃硬东西时,用门牙咬不动,便换用里面的臼齿(大牙)来咬,这是应用了 ______理,换用里面的牙咬硬东西,是通过减小 ______来省力的。
【答案】 ①. 杠杆 ②. 阻力臂
【解析】
【详解】[1][2]人们吃硬东西时,用门牙咬不动,便换用里面的臼齿(大牙)来咬,能够绕着固定点转动,属于杠杆的应用;这样做时动力臂和阻力没有变,但是阻力臂减小了,根据杠杆平衡条件可知动力变小了,即省了力。
20. 如图,被称为“最新版中国高铁”的“复兴号”在京沪高铁亮相。它采用全新流线型头型,这是为了 _______(选填“减小”或“增大”)阻力;动车采用了“再生电制动”技术,即在制动时,列车由于仍会向前运动一段距离,带动发电机发电,将 _______能转化为电能。
【答案】 ①. 减小 ②. 机械
【解析】
【详解】[1] “复兴号”采用全新流线型头型,这是为了减小空气的阻力。
[2]列车行驶带动发电机发电,将机械能转化为电能。
21. “举杯邀明月,对影成三人”是李白《月下独酌》中的千古名句。月光下李白的影子是光的_____现象,湖边的树木在水中的“倒影”是由光的_____所形成,这些“倒影”往往看起来比树木本身“暗”一些,主要是因为树木反射的光射到水面时,有一部分发生_____进入了水中。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 反射 ③. 折射
【解析】
【详解】[1]月光下李白的影子,这是由于光的直线传播形成的。
[2]倒影属于平面镜成像,平面镜成像是由于光的反射形成的,成的像是虚像;所以树木在湖中的“倒影”是由光的反射形成的虚像。
[3]光射到水面时,一部分光线发生了反射,另一部分发生了折射而进入水中,所以这些“倒影”看起来比树木本身“暗”一些。
22. 甲、乙两个完全相同的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,两容器底部用一根细管相连,开始时阀门K关闭。容器底面积均为4×10-2m2,甲中盛有深为0.4m的水,乙中放一底面积为2×10-2m2、高为0.4m的圆柱形木块,且甲中水对容器底部的压强是木块对乙底部压强的2倍,木块的密度为______kg/m3;打开阀门,根据______原理,最终两液面甲、乙相平,在此过程进入乙容器中水的质量为______kg。(ρ水=1×103kg/m3)
【答案】 ①. 0.5×103 ②. 连通器 ③. 6
【解析】
【详解】[1]甲中水对容器底部的压强为
p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000Pa
木块对乙容器底的压强为
根据
可得木块的密度为
[2][3]由于木块的密度小于水的密度,若木块在水中刚好漂浮时,受到的浮力等于木块的重力,即F浮=G木,则有
ρ水gV排=ρ木gV木
即
1×103kg/m3×V排=0.5×103kg/m3×2×10-2m2×0.4m
解得V排=4×10-3m3,此时木块浸入水中的高度为
即此时乙中水的高度为
h乙水=h浸=0.2m
此时乙中水的体积为
V乙水=h浸(S乙-S木)=0.2m×(4×10-2m2-2×10-2m2)=4×10-3m3
甲容器中水的体积为
V水=S甲h水=4×10-2m2×0.4m=1.6×10-2m3
则甲中水的体积为
V水甲=V水-V乙水=1.6×10-2m3-4×10-3m3=1.2×10-2m3
此时甲中水深度为
因为0.3m大于0.2m,故木块刚好漂浮时水仍在流动。由连通器原理可知,当水不再流动时,两侧水面相平,当水不再流动时,由于容器底面积相同,所以甲中水的体积等于乙中水和木块排开水的体积之和,则乙中水的体积为
乙容器中水的质量为
m乙水=ρ水V乙水′=1×103kg/m3×6×10-3m3=6kg
三、作图与简答题(共8分)请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。
23. 请在图中画出托在手中静止的苹果所受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】苹果静止在手上,苹果受到竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F支,二力作用点都画在苹果的重心,从苹果的重心,竖直向下画一条带箭头的线段表示重力,竖直向上画一条带箭头的线段表示支持力,如图所示:
24. 如图是经过平面镜反射后射向凸透镜的一束光线,请在图中补全经凸透镜折射的光线与射向平面镜的入射光线。
【答案】
【解析】
【详解】过平面镜的反射点垂直镜面作出法线,因为反射光线与镜面的夹角为30°,则反射角为
因为反射角等于入射角,所以入射角也为60°。入射光线与反射光线分居法线两侧,所以在法线左侧作出入射光线。过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,据此作出折射光线,如图所示:
25. 小明和爸爸在家里闻到了一股烧焦的气味,经检查发现是正在烧水的电水壶插座处产生的,扳下插头后发现插座的一个插孔烧焦了,如图。爸爸分析是插头和插座接触不良引起的,插头和插座接触不良为什么能把插座烧坏,闻到了烧焦的气味是什么现象?
【答案】见解析
【解析】
【详解】答:插头与插座接触不良,该处的电阻较大,由于插头与插座处导线串联在电路中,通过的电流相等、通电时间相等,根据,插头与插座处产生的热量较多,引起插头发热,甚至烧坏插头和插座,引起火灾。闻到烧焦的气味属于扩散现象,是分子不停地做无规则运动的结果。
四、实验与探究题(每空1分,共20分)请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。
26. 如图,按要求完成实验:
(1)图甲中电能表读数为 ___________kW•h;
(2)如图乙,敲响右边的音叉,左边音叉也会发声,泡沫小球被弹开,说明了声音可以传递 _______(选填“信息”或“能量”);
(3)如图丙在平面镜成像实验中,应选用 _____(填“厚”或“薄”)玻璃板;眼睛应从玻璃板 _____(填“前”或“后”)面观察平面镜成像;
(4)用天平测物体的质量,调节横梁平衡时,在游码移动至标尺左端的零刻度线后,发现指针向右偏转,此时应将平衡螺母向 _____调;测量过程中,天平平衡时砝码使用情况和游码位置如图丁所示,则被测物体的质量为 _________g。
【答案】 ①. 2022.5 ②. 能量 ③. 薄 ④. 前 ⑤. 左 ⑥. 72.2
【解析】
【详解】(1)[1]电能表上最后一位是小数,单位是kW•h,从图中可读出电能表的读数为2022.5kW•h。
(2)[2]敲响右边的音叉,左边音叉也会发声,泡沫小球被弹开,说明了声音可以传递能量。
(3)[3][4]玻璃板越薄,两个反射面所在的像距离越近,这样可以使确定的像的位置更加准确,厚玻璃板形成的两个像距离较大,会影响对实验结果的判断;实验时人眼一直在玻璃板的前侧(点燃蜡烛一侧)观察,直至玻璃板后面的蜡烛与玻璃板前面的蜡烛的像完全重合。
(4)[4]调节横梁平衡时,在游码移动至标尺左端的零刻度线后,发现指针向右偏转,则应将平衡螺母向左调。
[5]由图丁可知,标尺的分度值是0.2g,则被测物体的质量为
50g+20g+2.2g=72.2g
27. 小明利用所学知识设计测定固体和液体密度的方法,如图所示,忽略细绳的质量和体积,请根据要求完成以下问题:(已知水的密度为1.0×103kg/m3)
(1)由于没有天平,他自制了如图甲所示的杠杆,要使杠杆在水平位置平衡并静止,应将左端的平衡螺母向 _____(选填“左”或“右”)调节,这样做的目的是便于测量 _______,并消除杠杆自重对实验的影响;
(2)将待测金属块P用细线挂在杠杆左侧A点,用相同的细线将两个相同圆柱体挂在杠杆右侧B点时,杠杆重新在水平位置保持静止,已知右侧每个圆柱体的质量均为360g,则该金属块的质量为 ________g;
(3)他从杠杆上取下金属块P挂在弹簧测力计下,逐渐浸入水中,图丙此时金属块受到的浮力为 _____,比较图丁和图戊可初步得出浸入水中的物体所受到的浮力与 __________有关;
(4)综合图中信息可以计算出金属块P的密度为 ____________kg/m3,盐水的密度为 ____________kg/m3。
【答案】 ①. 右 ②. 力臂 ③. 480 ④. 2 ⑤. 液体的密度 ⑥. 2.4×103 ⑦. 1.2×103
【解析】
【详解】(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(2)[3]由图甲知,左侧力臂为15cm,右侧力臂为10cm,根据杠杆的平衡条件
即
解得
(3)[4]金属块P的重力
由丁图知,金属块P浸没时,弹簧测力计的示数为2.8N,由得:金属块P浸没在液体中所受的浮力大小为2N。
[5]分析比较图丁、戊实验可知,物体排开的液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大,可以得出结论:液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)[6][7]由阿基米德原理知物体的体积为
金属块P的密度
排开盐水的体积等于金属块P的体积2×10﹣4m3;由图戊可知,弹簧测力计示数为2.4N,金属块P完全浸没在盐水中所受浮力
由浮力公式可知盐水的密度
28. 在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”时,电路如图甲所示,实验中电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω。
(1)连接电路时,开关应该处于 _______状态,滑动变阻器除了保护电路外,还起到 ______的作用。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是电阻 _______(选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图乙所示的图像。由图像可知,实验中控制电阻R的电压为 _____V,导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 _____比。
(4)完成上述实验后,小华又设计了一种测小灯泡额定功率的方案,如图丙所示,R0是定值电阻。
①连接好电路,闭合开关S,将S1开关拨到触点 _____(选填“a”或“b”),移动滑片,使电表的示数为小灯泡的额定电压U1。
②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U2。
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P=______。
【答案】 ①. 断开 ②. 保持定值电阻两端电压一定 ③. 断路 ④. 2 ⑤. 反 ⑥. a ⑦. U1•
【解析】
【详解】(1[1])为了保护电路,连接电路时,开关应该处于断开状态。
[2]在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”时,要保持定值电阻两端的电压不变,可以通过调节滑动变阻器的滑片保持定值电阻两端电压一定。
(2)[3]电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,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,即出现的故障可能是电阻断路。
(3)[4]由图乙可知,电阻R两端的电压
[5]由图像可知,导体两端电压一定时,随着电阻阻值逐渐增大,电流大小逐渐减小,故导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[6]连接好电路,闭合开关S,将S1开关拨到触点a,电压表测量小灯泡两端的电压。移动滑片,使电表的示数为小灯泡的额定电压U1。
[7]在步骤①中,灯泡、R0和变阻器串联,电压表测灯两端的电压,灯正常发光;
在步骤②中,灯泡、R0和变阻器仍串联,电压表测灯与R0两端的电压,因此时电路连接方式不变,各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压
由欧姆定律和串联电路的电流特点可知,通过小灯泡的电流
则小灯泡的额定功率
五、计算应问题(共25分)解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明。计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不能得分。答案须确得出数值和单位。
29. 为保障消防救援人员的人身安全,科技强消、机器换人刻不容缓,如图所示是一台消防机器人,其质量为600kg,在水平地面上沿直线匀速前进270m,所用时间90s,行驶所受牵引力为300N,求:
(1)机器人受到的重力;
(2)机器人前进的速度;
(3)机器人牵引力做功的功率。
【答案】(1)6000N;(2)3m/s;(3)900W
【解析】
【详解】解:(1)机器人受到的重力
(2)机器人前进的速度
(3)机器人牵引力做功的功率
答:(1)机器人受到的重力为6000N;
(2)机器人前进的速度为3m/s;
(3)机器人牵引力做功的功率为900W。
30. 如图甲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。求:
(1)正常工作时中温挡1min内消耗的电能;
(2)电阻R1的阻值;
(3)低温挡的额定功率。
【答案】(1)2.4×104J;(2)121Ω;(3)200W
【解析】
【详解】解:(1)由可知,中温挡1min内消耗的电能
W中=P中t=400W×1×60s=2.4×104J
(2)当S1闭合,S2拨到B时,R1、R2并联;当S1断开,S2拨到A时,R1、R2串联;当S1闭合,S2拨到A时,电路为R1的简单电路;因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由可知,R1、R2并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,电炖锅为高温挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电炖锅为低温挡;电路为R1的简单电路时,电炖锅为中温挡;由可知,中温挡电路中直接入R1,故R1的电阻
(3)由并联电路的特点可知,高温挡和中温挡时R1两端的电压都等于电源电压220V,由可知,高温挡时R1消耗的的电功率与中温挡时R1消耗的的电功率相等,即高温挡时R1消耗的的电功率
P1=P中=400W
因此高温挡时R2消耗的的电功率
P2=P高-P1=800W-400W=400W
由可知,R2的阻值
由串联电路的电阻特点可知,低温挡的额定功率
答:(1)正常工作时中温挡1min内消耗的电能为2.4×104J;
(2)电阻R1的阻值为121Ω;
(3)低温挡的额度功率为200W。
31. 某物理兴趣小组设计了一个探测湖底未知属性的矿石密度的装置,其部分结构如图甲所示,已知电源电压为6V,R0为定值电阻,滑动变阻器R的阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙所示,T为容器的阀门。某次探测时,水下机器人潜入100m深的湖底取出矿石样品M,返回实验室后,将矿石样品M悬挂于P点放入容器中并保持静止,打开阀门T随着水缓慢注入容器,电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丙中的实 线所示,在电压表示的示数从2V变为4V的过程中,电流表的示数从0.4A变为0.2A(弹簧电阻忽略不计,矿石M不吸水,湖水密度与水相同)。求:
(1)水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强;
(2)定值电阻R0的阻值;
(3)矿石M浸没时受到的浮力;
(4)矿石M的密度。
【答案】(1)1×106Pa;(2)10Ω(3)7.5N;(4)3×103kg/m3
【解析】
【详解】解:(1)水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×100m=1×106Pa
(2)由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,由串联电路的电压特点知,R两端电压为2V时,电流表的示数为0.4A,R0为定值电阻,由欧姆定律可得
(3)当电压表示数为2V,电路中的电流:I1=0.4A,滑动变阻器接入电路中的电阻
由图乙可知,此时拉力F1=22.5N,当电压表示数为4V时,电路中的电流:I2=0.2A,滑动变阻器接入电路中的电阻
由图乙可知,此时拉力F2=15N,由于是往容器中缓慢注水,结合图丙可知:
①当容器内水的深度在0~h1时,矿石没有浸在水中,不受浮力,此时弹簧的拉力与重力平衡,拉力最大;
②当容器内水的深度在h1~h2时,矿石浸在水中受浮力的作用,水的深度增加,浮力增大,拉力减小;
③当容器内水的深度大于h2时,矿石浸没在水中,浮力最大且不变,此时拉力最小。结合上述分析可知:矿石的重
G=F1=22.5N
矿石浸没在水中时拉力为F2=15N;根据称量法测浮力可知,矿石浸没在水中时受到的浮力
F浮=G﹣F2=22.5N﹣15N=7.5N
(4)根据F浮=ρ水gV排可得矿石体积
矿石M的密度
答:(1)水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强为1×106Pa;
(2)定值电阻R0的阻值为10Ω;
(3)矿石M浸没时受到的浮力为7.5N。
(4)矿石M的密度为3×103kg/m3。额定电压
电炖锅挡位
额定功率/W
220V
低温
中温
400
高温
800
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