重庆市渝北区2023年六校中考物理练兵试卷(一模)

重庆市渝北区2023年六校中考物理练兵试卷(一模)
一、单选题
1.(2023·渝北模拟)根据你对生活中物理量的认识,下列数据符合实际的是(  )
A.教室里空气的质量约为1kg
B.九年级物理教科书的长度约为26cm
C.教室里一盏日光灯的额定功率为400W
D.体育考试前同学们慢速热身跑的速度接近20m/s
【答案】B
【知识点】质量及其特性;功率的概念;长度的估测;速度与物体运动
【解析】【解答】 A、空气的密度在1.3kg/m3左右。教室的长、宽、高分别在9m、8m、3.5m左右,根据密度公式,教室中空气的质量:m=ρV=1.3kg/m3×9m×8m×3.5m= 327.6kg。A选项不符合实际;
B、中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,九年级物理课本的长度略大于18cm,在26cm左右。B选项符合实际;
C、教室中日光灯正常发光的电流在0.2A左右,额定功率在P=UI=220V×0.2A=44W,C选项不符合实际;
D、男子百米世界纪录略大于10m/s,中学生慢速热身跑的速度远小于10m/s。D选项不符合实际。
故答案为:B。
【分析】根据常见的质量、长度、电功率及速度,结合数据解答。
2.(2023·渝北模拟)民谚俗语常常包涵丰富的物理知识.以下属于光的反射现象的是(  )
A.井底之蛙,所见甚小
B.不经历风雨,怎么见彩虹
C.海市蜃楼,虚无缥缈
D.摘不到的是镜中花,捞不到的是水中月
【答案】D
【知识点】光的反射
【解析】【解答】 A、光线是在同种均匀介质中沿直线传播的,井底之蛙,所见甚小是光沿直线传播现象,故A不符合题意;
B、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,故B不符合题意;
C、海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于光在密度不均匀的物质中传播时,发生折射而引起的,故C不符合题意;
D、因为平静的水面可以当做平面镜,而水中月就是月亮在平面镜中的像,镜中花也是花在平面镜中的像,平面镜成像的原理是光的反射,所以“水中月”和“镜中花”都属于光的反射。故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光在传播过程中遇到障碍物被反射回来的现象叫光的反射,平面镜成像的原理是光的反射。
3.(2020八上·天津月考)下列所描述的现象中,属于汽化的是(  )
A.春天,冰雪消融 B.夏天,晾在室内的湿衣服变干
C.秋天,早晨草木上出现的露珠 D.冬天,湖面的水结成冰
【答案】B
【知识点】汽化及汽化吸热的特点
【解析】【解答】A.春天,冰雪消融,是熔化,A选项不符合题意;
B.夏天,晾在室内的湿衣服变干,是蒸发,是汽化,B选项符合题意;
C.秋天,早晨草木上出现的露珠,液化,C选项不符合题意;
D.冬天,湖面的水结成冰,凝固现象,D选项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体由液态变为气态的过程称为汽化,汽化吸热,结合选项分析求解即可。
4.(2023·渝北模拟)如图所示是沙滩摩托车,根据你所学的物理知识,下列说法正确的是 (  )
A.摩托车的速度越快,它的惯性越大
B.摩托车底部安装有宽的轮子,是为了减小压力
C.摩托车对地面的压力和地面对摩托车的支持力是一对平衡力
D.摩托车轮子上有很多凸起的地方,是为了增大轮子与地面的摩擦力
【答案】D
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】 A、惯性的大小与物体的运动状态、物体的形状、位置和受力情况都无关,惯性的大小只与物体质量的大小有关,故A错误;
B、摩托车底部安装有宽的轮子,在压力不变时,增大受力面积是为了减小压强,故B错误;
C、摩托车对地的压力和地面对摩托车的支持力,这两个力不作用在同一物体上,物体对地面的压力作用在地面上,地面对物体的支持力作用在物体上,二力是一对相互作用力。故C错误;
D、摩托车车轮胎上制有凹凸不平的花纹,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。故D正确。
故答案为:D。
【分析】 惯性的大小只与物体质量的大小有关; 在压力不变时,增大受力面积可以减小压强;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和不同的物体上是一对相互作用力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦。
5.(2016·扬州模拟)为避免超高车辆闯入隧道造成事故,小明设计了警示电路,使用时闭合开关S.导线EF横置于隧道口上沿前方,一旦被驶来的车辆撞断,红灯L亮且电动机转动放下栏杆.灯和电动机中,即使其中之一断路,另一个也能正常工作.下列电路中符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】导线EF横置于隧道口上沿前方,一旦被驶来的车辆撞断,红灯L亮且电动机转动放下栏杆,说明EF断开之后,电动机与指示灯是通路,EF断开之前,电动机与指示灯被短路,则导线EF与电动机和指示灯并联,灯和电动机中,即使其中之一断路,另一个也能正常工作,说明指示灯与电动机互不影响,能独立工作,电动机与指示灯是并联的,为防止EF断开之前电源被短路,电路干路中要接入保护电阻,由图示电路图可知,A符合要求 .
故答案为:A.
【分析】分析题意可知,灯和电动机并联在电路中,细导线的作用是将灯和电动机所在的电路短路,为了防止电源短路,电路中还要有一个保护电阻与电源串联,据此选择合适的电路图 .
6.(2023·渝北模拟)工人利用如图所示的滑轮组将重 120N 的物体向上匀速提起 2m 用时 5s.绳子自由端受到的拉力 F 为 50N(不计绳重和摩擦力).以下相关计算的正确的是(  )
A.有用功是 300J B.动滑轮的重力为 70N
C.拉力 F 的功率为 20W D.该滑轮的机械效率为 80%
【答案】D
【知识点】滑轮与功的综合题
【解析】【解答】A、滑轮组的有用功为:W有=Gh=120N×2m=240J,故A不符合题意;
B、由图可知,n=3,不计绳重及摩擦,根据拉力,G动=3F-G=3×50N-120N=30N,故B不符合题意;
C、绳子自由端移动的距离:s=3h=3×2m=6m;拉力的总功W总=Fs=50N×6m=300J,拉力的功率:,故C不符合题意;
D、滑轮组的机械效率,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据公式W有=Gh,可求出有用功;根据公式G动=3F-G,可求出动滑轮重;根据公式W总=Fs及,可求出功率;根据公式,可求出机械效率。
7.(2023·渝北模拟)如图所示的电路中,闭合开关S,让开关S1和S2断开,调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的a处(非最左端),此时灯泡L恰好正常发光,电流表A和电压表V均有示数。已知滑动变阻器的总电阻大于灯泡L的电阻,以下判断正确的是(  )
A.若保持S1和S2断开,让P缓慢向右滑动,灯泡L变亮甚至可能被烧毁
B.若保持P在a处不动,S1仍断开,闭合S2后,A表和V表示数均变大
C.若保持P在a处不动,同时闭合S1和S2后,A表和V表示数将变大
D.若保持S1和S2断开,P移至变阻器最右端b,A表示数变化量和V表示数变化量的比值变大
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A、若当保持S1和S2断开,让P缓慢向右滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡中的电流减小,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,不会被烧毁,故A错误;
B、保持P在a处不动,S1断开,闭合S2,变阻器与R0并联后与灯泡串联接入电路,电流表测量干路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;因电阻R0与变阻器并联,电路中总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中总电流变大,即电流表示数变大;由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,即电压表示数变大,所以A表和V表示数均变大,故B正确;
C、若保持P在a处不动,同时闭合S1和S2后,灯泡和电压表被短路,变阻器与R0并联接入电路,电流表测量干路中的电流,由并联电路的电阻规律可知,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;因电压表被短路,电压表没有示数,故C错误;
D、若保持S1和S2断开,变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流,根据欧姆定律可得电压R表示数为:U灯=IR灯,让P缓慢向右滑动后,电压表示数为:U灯'=I'R灯,则V表示数变化量为:△UL=U灯-U灯'=IR灯-I'R灯=(I-I')R灯=△IR灯,则,因灯泡的电阻随温度的升高而变大,A表示数变化量和V表示数变化量的比值与灯丝的电阻成反比,所以A表示数变化量和V表示数变化量的比值变小,故D错误。
故答案为:B。
【分析】电流表与被测用电器串联;电压表与被测用电器并联;串联电路中,电流的路径只有一条,各元件顺次逐个连接;并联电路中,电流有多条路径,且互不影响,开关与控制部分串联,根据串并联电路的特点进行分析;由U=IR,判断电压变化;根据欧姆定律及并联电流特点,判断电流变化;根据及灯泡的电阻随温度的升高而变大,判断A表示数变化量和V表示数变化量的比值变化。
8.(2023·渝北模拟)小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为4.5 V,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω1 A”,灯泡标有“2.5 V1.25 W”字样.若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是(  )
A.电流表示数的变化范围是0~0.5 A
B.灯泡的最小功率是0.162 W
C.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5 Ω~20 Ω
D.该电路的最大功率是2.7 W
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A、由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。由P=UI可得,灯泡的额定电流:;因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为I大=0.5A,由欧姆定律可得,灯泡的电阻:,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小,此时电路中的电流:,所以,电流表示数的变化范围是0.18A~0.5A,故A错误;
B、灯泡的最小功率:P灯=(I小)2R灯=(0.18A)2×5Ω=0.162W,故B正确;
C、该电路的最大功率:P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,故C错误;
D、电流最大时,电路中的总电阻:;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑=R-R灯=9Ω-5Ω=4Ω,故D错误;
故答案为:B。
【分析】根据P=UI求出灯泡的额定电流,然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,再根据P=UI求出该电路的最大功率;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用P=I2R求出灯泡的最小功率。
二、填空题
9.(2017·重庆模拟)物理学家   第一次准确地测出了大气压强的大小;   实验第一次发现了电流能够产生磁场.
【答案】托里拆利;奥斯特
【知识点】物理常识
【解析】【解答】解:(1)托里拆利第一次准确地测出了大气压强的大小;(2)奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应,是第一个发现电现象与磁现象之间有联系的人.
故答案为:托里拆利;奥斯特.
【分析】(1)能够证明大气压存在的实验有很多,但只要提到著名和首先的实验,那就确定了是哪一个;(2)奥斯特发现了电流的磁效应.
10.(2023·渝北模拟)某电热壶铭牌上标有“220V 1000W”字样,当其正常工作时,把质量为2kg、温度为30℃的水加热到80℃,用时10min。加热过程中,水吸收的热量是   J,电热壶烧水的效率是   。[c水=4.2×103J/(kg℃)]。
【答案】4.2×105;70%
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【解答】水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-30℃)=4.2×105J;
电热壶正常工作时的功率为1000W,工作10min消耗的电能:W=Pt=1000W×600s=6×105J,
电热壶烧水的效率:。
【分析】利用Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;根据W=Pt求出消耗的电能,水吸收的热量和消耗电能的比值即为出电热壶烧水的效率。
11.(2023·渝北模拟)如图所示,小明的质量为50kg,A、B、C处能承受的最大拉力分别为1000N、1300N、600N,每个滑轮重力均为100N,设每段绳子均处于竖直状态,不考虑绳子的质量和摩擦,则用此滑轮组提升重物的最大的机械效率为   ,若小明的双脚与地面的接触面积为500cm2,此时小明对地面的压强为   Pa。
【答案】87.5%;2000
【知识点】滑轮与功的综合题
【解析】【解答】由图可知,承重绳段数n=2,
①当C处绳子的拉力为600N时,由F=(G+G动)可得,A处绳子的拉力:FA=G=2FC-G动=2×600N-100N=1100N>1000N,所以此种情况不可能;
②当A处绳子的拉力为1000N时,即GA=1000N,
C处绳子的拉力FC=(GA+G动)=(1000N+100N)=550N,以定滑轮为研究对象可知,受到B绳子竖直向上的拉力、定滑轮自身竖直向下的重力和三股绳子向下的拉力,由力的平衡条件可得,B处绳子的拉力FB=G定+3FC=100N+3×550N=1750N>1300N,所以此种情况不可能;
③当B处绳子的拉力为1300N时,以定滑轮为研究对象可知,受到B绳子竖直向上的拉力、定滑轮自身竖直向下的重力和三股绳子向下的拉力,
由力的平衡条件可得,FB=G定+3FC,则FC=(FB-G定)=(1300N-100N)=400N,
由F=(G+G动)可得,A处绳子的拉力:FA=2FC-G动=2×400N-100N=700N,此种情况可能,
此时滑轮组的机械效率:;
此时小明对地面的压力:F=G-FC=mg-FC=50kg×10N/kg-400N=100N;
小明对地面的压强:。
【分析】根据公式,可求出机械效率;根据公式,可求出压强。
12.(2023·渝北模拟)如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器R′,发现电流表示数从0.1A变为0.4A,电压表示数改变了6V。由此判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值     (选填“变大”或“变小”),定值电阻R的电功率变化了     W。
【答案】变小;3
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,电阻R与滑动变阻器R'串联,根据可知,电流表示数从0.1A变为0.4A时,电路中的电阻变小,即R滑动变阻器接入电路的电阻变小;当电路中的电流I1=0.1A时,根据可知,电阻R两端的电压为U1=I1R,R根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:变阻器两端的电压为U滑1=U-U1=U-I1R;当电路中的电流I2=0.4A时,电阻R两端的电压为U2=I2R,变阻器两端的电压为U滑2=U-U2=U-I2R;因电压表示数改变了6V,所以U滑1-U滑2=6V,即(U-I1R)-(U-I2R)=6V,;所以定值电阻R电功率的变化量:P=I22R-I12R= (0.4A)2×20Ω- (0.1A)2×20Ω=3W。
【分析】电阻R与滑动变阻器R'串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;电压一定时,电流变大,电路中的总电阻变小;根据串联电路电压特点结合电压表的示数求出电阻R的阻值,再根据P=I2R求出求出定值电阻R电功率的变化量。
13.(2023·渝北模拟)如图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”字样(灯丝电阻不变)。当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑到中点时,电压表与电流表的U-I图象如图所示,电流表的示数变化了0.2A,那么当滑片在b端时,电流表的示数为   A;保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数又变化了2.25A,定值电阻R0的阻值为   Ω。
【答案】0.3;9
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由图知,当S闭合,S1、S2断开,灯泡和滑动变阻器串联,
当滑片在中点时,由图象知,灯泡两端电压为U额=6V,
因为P=UI,所以此时的电路电流为;
当滑片在b端时,电路总电阻更大,由知,电路电流更小,
所以P在b端时的电路电流为I小=I额-ΔI1=0.5A-0.2A=0.3A;
因为,所以灯丝电阻为,
当闭合,S1、S2断开,灯泡和滑动变阻器串联,设滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压为U,根据题意得:
0.3A×(12Ω+R)=0.5A×(12Ω+R)
解得R=48Ω,U=18V;
滑片P的位置不变,闭合S1、S2,定值电阻和滑片在中点时的滑动变阻器并联,
干路电流为I并=I中+ΔI=0.5A+2.25A=2.75A,
因为,所以通过滑动变阻器的电流为,
通过R0的电流为I0=I并-IR=2.75A-0.75A=2A,
所以。
【分析】电流表与被测部分串联;电压表与被测部分并联;根据公式及I小=I额-ΔI1,可求出电流;根据公式,可求出电阻。
三、作图题
14.请按安全用电的原则,用笔画线代替导线将图中插座、开关和照明灯连入家庭电路中,使它们都能正常工作.
【答案】解:(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡,零线直接接入灯泡,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故.既能控制灯泡,又能更安全.
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.
如图所示:

【知识点】家庭电路的连接
【解析】【分析】(1)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套.
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.
15.(2023·渝北模拟)根据图中条形磁铁的南北极,标出静止时的小磁针的N极。
【答案】
【知识点】磁现象
【解析】【解答】根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,靠近条形磁铁的南极的为小磁针的北极, 靠近条形磁铁的北极的为小磁针的南极,据此作图如下:
【分析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
四、填空题
16.(2023·渝北模拟)如图甲是某物体熔化时温度随加热时间变化的图象(假设在加热过程中总质量不变,单位时间内吸收的热量相同).
(1)这种物质的固体属于   (选填“晶体”或“非晶体”).如图乙,在某一时刻,用温度计测得物质的温度为   ℃
(2)在CD段时,此物质处于   (选填“固”“液”“固液共存”)态.
(3)在BC段,物体的内能   (选填“越来越小”“不变”或“越来越大”).
(4)该物质在AB段和CD段的比热容分别为c1、c2,由图甲可知c1:c2=   
【答案】(1)晶体;-6
(2)液
(3)越来越大
(4)1:2
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;温度、热量与内能的关系;比热容
【解析】【解答】(1)由图知,该物质在熔化过程中,温度保持0℃不变,所以该物质为晶体。并且熔点为0℃。
由乙图可知,该温度计的分度值是1℃,而且液柱上表面对应的刻度在零刻度以下,故读数为-6℃;
(2)由图象知,该晶体在BC段温度保持不变,所以其正在熔化,到C点该晶体完全熔化完,所以CD段为液态。
(3)据图象能看出,该物质在BC段处于熔化过程中,晶体在熔化过程中,继续吸热,温度不变,但内能增加,内能越来越大;
(4)根据图中坐标信息可知,该物质在AB 段温度升高10℃,被加热5min;在CD段温度升高10℃,被加热10min;
则该物质在AB段吸热与CD段吸热之比为1:2,根据Q=cmΔt可得,。
【分析】 (1)晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中,温度不变;非晶体在熔化过程中温度不断上升,晶体熔化时的温度为熔点。温度计读数时,首先要看清温度计的分度值,再根据液柱上表面对应的刻度进行读数,还要注意是在零上还是零下;
(2)物质已经熔化完成为液态。晶体熔化前处于固态,熔化过程处于固液共存态。
(3)晶体在熔化过程中,继续吸热,温度不变,但内能增加。
(4)相同时间吸收的热量相等,根据公式Q=cmΔt,可求出比热容之比。
五、实验题
17.(2023·渝北模拟)小启和小宇在磁器口的嘉临江边各捡回一块外形奇特的石头,准备利用在课堂上学到的知识测定它的密度。
(1)小启现将天平放在   上,移动游码至标尺左端   处,发现指针静止在分度盘中央的右臂,则应将平衡螺母向   调节,直至天平平衡。
(2)用调好的天平测石子的质量,小明用天平测量矿石块的质量,如图甲,指出实验操作中的错误:   。改正错误后,小明用正确的方法称矿石块的质量,平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙,则石头的质量为   g,在量筒内装有一定量的水,该石子放入前、后的情况如图丙所示,则石头的体积是   cm3,此石头的密度是   kg/m3。
(3)小宇发现自己现有的器材中有天平(含砝码),但没有量筒,只有一个烧杯,聪明的小宇灵机一动设计了另一种测量石头密度的方案,步骤如下:
A.用天平测出矿石块的质量为m0;
B.在烧杯中倒满水,称出烧杯和水的总质量m1;
C.将矿石块轻轻放入装满水的烧杯中,矿石块沉入杯底,烧杯溢出水后,将烧杯壁外的水擦干净,重新放在天平左盘上,称出此时烧杯、杯内矿石和水的总质量m2;
D.已知水的密度,并将其记为ρ水;
E.则矿石密度的表达式:ρ矿石=   (用m0、m1、m2、ρ水来表达)。
【答案】(1)水平桌面;零刻度线;左
(2)用手拿砝码;38.4;15;2.56×103
(3)
【知识点】质量的测量与天平的使用;固体密度的测量
【解析】【解答】(1)小启现将天平放在水平台面上,移动游码至标尺左端零刻度线处,发现指针静止在分度盘中央的右边,则应将平衡螺母向左调节,直至天平平衡。
(2)由图乙知,标尺的分度值为0.2g,矿石块的质量:m=20g+10g+5g+3.4g=38.4g;
由图丙知,量筒的分度值为1mL,矿石块的体积:V=45mL-30mL=15mL=15cm3;
矿石块的密度:。
(3)由矿石块吸水,会使得所测体积偏小,由密度公式可知会使测量密度偏大;
(4)由步骤A知,矿石块的质量为m0;
由B和C知,溢出水的质量:m溢=m1+m0-m2,
由密度公式可得,矿石的体积:

则矿石块的密度:。
【分析】 (1)使用天平时应先调节天平的平衡,在调节平衡螺母之前,应先将游码移至标尺的零刻线处,然后调节平衡螺母,一般遵循“左偏右调、右偏左调”的规律。
(2)矿石块的质量等于砝码的质量和游码对应的刻度之和。矿石块的体积由量筒中水的体积和放入矿石块后的总体积算出,根据密度公式求出金属块的密度。
(3)矿石吸水,根据实验步骤和所测质量和体积的差异分析解答。
(4)根据等效替代法,矿石块的体积大小等于溢出水的体积,根据密度公式矿石的密度。
18.(2023·渝北模拟)在“测定小灯泡功率”的实验中,被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.
(1)在检查仪器时,发现电流表指针如图甲所示,则应对电流表进行   .
(2)图乙是未连接好的电路,请在图上用笔画线代替导线连接好电路.(  )
(3)小张检测电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,立即举手要求老师更换灯泡,这种做法   (填“妥当”或“不妥当”).经同组员成员提示还发现电压表电流表都有示数,则灯泡不亮的原因可能是   .解决问题后,小张继续实验,闭合开关,调节滑动变阻器滑片到某一位置,电压表的示数如图丙所示,为测小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片向   (填“A”或“B”)端滑动直至电压表示数为2.5V,记下此时电流表的示数,即可测出.
(4)实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置,则小灯泡将   (填“不亮”、“较亮”、“正常发光”、“特别亮乃至烧毁”).
(5)测量结束后,应先断开开关,拆除   两端的导线,再拆除其它导线,最后整理好器材.
(6)小张获知了两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的电压U与电流I的关系曲线,如图所示,由此可知,L2的额定功率约为   W;如果将L1和L2串联后接在220V的电源上,则此时L2的实际功率为   W.
【答案】(1)调零
(2)
(3)不妥当;灯泡实际功率很小;B
(4)不亮
(5)电源
(6)99;17.5
【知识点】电路故障的判断;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由图1所示电流表可知,电流表指针没有指在零刻度线上,在使用该电流表之前应对电流表进行调零,使指针指在零刻度线上。
(2)灯泡额定电压是2.5V,电压表应选0~3V量程,灯泡正常发光时电流约为I=电流表应选0~0.6A量程,灯泡与电流表串联接入电路,电压表与灯泡并联,电路图如图所示:
(3)闭合开关前滑片置于阻值最大处,闭合开关,电压表与电流表都有示数,说明电路不存在断路,灯泡也没有发生短路,由于滑动变阻器阻值全部接入电路,电路电阻很大,电路电流很小,灯泡实际功率很小,因此灯泡不发光,此时不需要急着换灯泡,正确做法是移动滑片,观察灯泡是否发光。
图丙中,电压表小量程分度值为0.1V,示数为0.7V,小于灯的额定电压,因灯在额定电压2.5V时才正常发光,应增大灯的电压,减小变阻器分得的电压,由分压原理应减小变阻器连入电路中的电阻大小,所以滑片向B移动,直到电压表示数为2.5V;
(4)实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置,即电压表串联在电路中,电流表与灯并联,因电流表内阻很小,所以电流表将灯短路了,灯不亮;因电压表内阻很大,根据欧姆定律,电路中电流几乎为0;根据分压原理,电压表示数接近电源电压。所以实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置,则小灯泡将不亮。
(5)实验结束后,应将先将电源拆除,确保电路不会形成通路;
(6)由图可知,当电压为220V时,L2的电流为0.45A,故L2的额定功率:P=UI2=220V×0.45A=99W;
两电阻串联时,流过两电阻的电流相等,而总电压应为220V,
由U-I图象可知,串联时电流应为0.25A,此时L1的电压为150V,L2的电压为70V,符合串联电路的电压特点,
故此时L2的功率P=U2I2′=70V×0.25A=17.5W。
【分析】 (1)使用电表前应对电表进行机械调零,使指针只在零刻度线处。
(2)根据灯泡额定电压确定电压表量程,根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程,把电流表、滑动变阻器串联接入电路,把电压表与灯泡并联,即可完成电路图的连接。
(3)灯泡实际功率很小时,灯泡可能不发光;根据图丙电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律和分压原理确定滑片移动的方向;
(4)根据电压表和电流表互换了位置后电路的连接,由电表内阻的大小结合欧姆定律和分压原理作答;
(5)电源两极不可以直接用导线连接;实验结束后,应将先拆除电源,然后再拆除其余导线;
(6)由图可知当电压为额定电压时的电流,则由功率公式可得出额定功率;串联后接在220V的电源上,则两电阻两端的电压达不到220V,但二者电压之和应为220V,由图可读出电阻的电流,则可求得功率。
六、计算题
19.(2019八下·九龙坡期末)重庆轨道2号线在李子坝站“穿”楼而过,如图,山城的复杂地形造就了全国绝无仅有的震撼景象。若列车发动机的功率为为370kW,长度为120m,行驶速度为25m/s,该 居民楼长度为130m,则在列车穿过居民楼的过程,求:
(1)列车所花的时间为多少秒?
(2)列车发动机做的功为多少焦耳?
【答案】(1)解:列车穿过居民楼时通过的路程:s=L车 L居民楼=120m 130m=250m,由v= 可得,列车穿过居民楼的时间:t= =10s
(2)解:由P= 可得,列车电动机做的功:W=Pt=370×103W×10s=3.7×106J
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1) 由v= 可得列车穿过居民楼的时间.
(2) 由P= 可得列车电动机做的功 .
20.(2023·渝北模拟)底面积为100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水,木块A重为12N,体积为2×10-3m3,漂浮在水面上,如图甲所示;现将一体积为250cm3的合金球B放在木块A上方,木块A恰好有五分之四的体积浸入水中,如图乙所示。求:
(1)图甲中木块A受到浮力的大小;
(2)合金球B的密度;
(3)将合金球B从木块A上取下来,放入容器的水中,当A、B都静止时。水对容器底部的压强比取下合金球B前减小了多少帕?
【答案】(1)解:木块A放在水中,漂浮在水面,则所受的浮力等于其重力,所以F浮A=GA=12N
答:图甲中木块A受到浮力的大小为12N;
(2)解:B放在A上方,依然漂浮,排开水的体积V排= VA= ×2×10-3m3=1.6×10-3m3
此时,所受的浮力等于A、B的总重力,即GA+GB=F浮AB=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-3m3=16N
那么合金球B的重力GB=16N-12N=4N
B的质量
B的密度
答:合金球B的密度为1.6×103kg/m3;
(3)解:B取下并放入水中,因为B的密度大于水的密度,所以B沉于水底,而此B所受的浮力F浮B=ρ水gV排1=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×250×10-6m3=2.5N
则此时A、B所受的浮力与未取下B 时比较,浮力减小量 F= F浮AB-(F浮A+F浮B)=16N-(12N+2.5N)=1.5N
排开水的体积减少量
水的深度变化量
水对容器底部的压强比取下合金球B前的减小量 p=ρ水g h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m=150Pa
答:水对容器底部的压强比取下合金球B前减小了150Pa。
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)漂浮时,浮力等于重力;
(2)根据公式 GA+GB=F浮AB=ρ水gV排 及,可求出密度;
(3)根据 F浮B=ρ水gV排1=ρ水gVB 、 F= F浮AB-(F浮A+F浮B) 及 p=ρ水g h ,可求出压强变化。
21.(2023·渝北模拟)李阳同学家中的电热饮水机的电路原理图如图(甲)所示,其中R1、R2是发热管中的两个发热电阻。这种饮水机有加热和保温两种状态,由温控开关S2自动控制:当瓶胆内水的温度被加热到90℃时,加热状态就停止而进入保温状态;当瓶胆内水的温度降到70℃时,重新进入加热状态。该饮水机的铭牌如图(乙)所示,其中保温功率已模糊不清,经查证R1=9R2。李阳通过观察还发现:当瓶胆内装满水时,饮水机重新进入加热状态后每次只工作3min就进入保温状态,再间隔17min后又进入加热状态。求:[c水=4.2×103J/(kg ℃)]。
(1)该饮水机的保温功率是多少?
(2)在17min的保温过程中,发热电阻和水一起向环境散失的热量为多少?
(3)该饮水机重新进入加热状态后的60min工作时间内,消耗的电能为多少?
【答案】(1)解:当开关S1、S2都闭合时,两发热管并联,电路中的总电阻最小,电功率最大,饮水机处于加热状态,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,饮水机的加热功率
由图乙可知P加热=500W

所以
当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最大,饮水机处于保温状态,则
答:该饮水机的保温功率是50W;
(2)解:装满水后,水的质量为m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
水散失的热量为
发热电阻产生的热量Q保温=P保温t保温=50W×17×60s=5.1×104J
散失的热量为Q总=Q放+Q保温=8.4×104J+5.1×104J=1.35×105J
答:在17min的保温过程中,瓶胆内的水散失的热量为1.35×105J;
(3)解:加热时消耗的电能为W加=P加t加=500W×3×60s=9×104J
保温时消耗的电能为W保=P保t保=50W×17×60s=5.1×104J
该饮水机在一个工作循环的20min内,消耗的电能为W总=W加+W保=9×104J+5.1×104J=1.41×105J
加热60min消耗的电能为
答:该饮水机加热60min消耗的电能为4.23×105J。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据公式可求出保温功率,在电压一定时,电阻越大,功率越小,温度越低;
(2)根据公式 m=ρ水V 及Q放=cm(t-t0)、 Q保温=P保温t保温 、 Q总=Q放+Q保温 ,可求出散失的热量;
(3)根据W=Pt、 W总=W加+W保 ,可求出消耗的电能。
重庆市渝北区2023年六校中考物理练兵试卷(一模)
一、单选题
1.(2023·渝北模拟)根据你对生活中物理量的认识,下列数据符合实际的是(  )
A.教室里空气的质量约为1kg
B.九年级物理教科书的长度约为26cm
C.教室里一盏日光灯的额定功率为400W
D.体育考试前同学们慢速热身跑的速度接近20m/s
2.(2023·渝北模拟)民谚俗语常常包涵丰富的物理知识.以下属于光的反射现象的是(  )
A.井底之蛙,所见甚小
B.不经历风雨,怎么见彩虹
C.海市蜃楼,虚无缥缈
D.摘不到的是镜中花,捞不到的是水中月
3.(2020八上·天津月考)下列所描述的现象中,属于汽化的是(  )
A.春天,冰雪消融 B.夏天,晾在室内的湿衣服变干
C.秋天,早晨草木上出现的露珠 D.冬天,湖面的水结成冰
4.(2023·渝北模拟)如图所示是沙滩摩托车,根据你所学的物理知识,下列说法正确的是 (  )
A.摩托车的速度越快,它的惯性越大
B.摩托车底部安装有宽的轮子,是为了减小压力
C.摩托车对地面的压力和地面对摩托车的支持力是一对平衡力
D.摩托车轮子上有很多凸起的地方,是为了增大轮子与地面的摩擦力
5.(2016·扬州模拟)为避免超高车辆闯入隧道造成事故,小明设计了警示电路,使用时闭合开关S.导线EF横置于隧道口上沿前方,一旦被驶来的车辆撞断,红灯L亮且电动机转动放下栏杆.灯和电动机中,即使其中之一断路,另一个也能正常工作.下列电路中符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2023·渝北模拟)工人利用如图所示的滑轮组将重 120N 的物体向上匀速提起 2m 用时 5s.绳子自由端受到的拉力 F 为 50N(不计绳重和摩擦力).以下相关计算的正确的是(  )
A.有用功是 300J B.动滑轮的重力为 70N
C.拉力 F 的功率为 20W D.该滑轮的机械效率为 80%
7.(2023·渝北模拟)如图所示的电路中,闭合开关S,让开关S1和S2断开,调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的a处(非最左端),此时灯泡L恰好正常发光,电流表A和电压表V均有示数。已知滑动变阻器的总电阻大于灯泡L的电阻,以下判断正确的是(  )
A.若保持S1和S2断开,让P缓慢向右滑动,灯泡L变亮甚至可能被烧毁
B.若保持P在a处不动,S1仍断开,闭合S2后,A表和V表示数均变大
C.若保持P在a处不动,同时闭合S1和S2后,A表和V表示数将变大
D.若保持S1和S2断开,P移至变阻器最右端b,A表示数变化量和V表示数变化量的比值变大
8.(2023·渝北模拟)小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为4.5 V,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω1 A”,灯泡标有“2.5 V1.25 W”字样.若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是(  )
A.电流表示数的变化范围是0~0.5 A
B.灯泡的最小功率是0.162 W
C.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5 Ω~20 Ω
D.该电路的最大功率是2.7 W
二、填空题
9.(2017·重庆模拟)物理学家   第一次准确地测出了大气压强的大小;   实验第一次发现了电流能够产生磁场.
10.(2023·渝北模拟)某电热壶铭牌上标有“220V 1000W”字样,当其正常工作时,把质量为2kg、温度为30℃的水加热到80℃,用时10min。加热过程中,水吸收的热量是   J,电热壶烧水的效率是   。[c水=4.2×103J/(kg℃)]。
11.(2023·渝北模拟)如图所示,小明的质量为50kg,A、B、C处能承受的最大拉力分别为1000N、1300N、600N,每个滑轮重力均为100N,设每段绳子均处于竖直状态,不考虑绳子的质量和摩擦,则用此滑轮组提升重物的最大的机械效率为   ,若小明的双脚与地面的接触面积为500cm2,此时小明对地面的压强为   Pa。
12.(2023·渝北模拟)如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器R′,发现电流表示数从0.1A变为0.4A,电压表示数改变了6V。由此判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值     (选填“变大”或“变小”),定值电阻R的电功率变化了     W。
13.(2023·渝北模拟)如图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”字样(灯丝电阻不变)。当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑到中点时,电压表与电流表的U-I图象如图所示,电流表的示数变化了0.2A,那么当滑片在b端时,电流表的示数为   A;保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数又变化了2.25A,定值电阻R0的阻值为   Ω。
三、作图题
14.请按安全用电的原则,用笔画线代替导线将图中插座、开关和照明灯连入家庭电路中,使它们都能正常工作.
15.(2023·渝北模拟)根据图中条形磁铁的南北极,标出静止时的小磁针的N极。
四、填空题
16.(2023·渝北模拟)如图甲是某物体熔化时温度随加热时间变化的图象(假设在加热过程中总质量不变,单位时间内吸收的热量相同).
(1)这种物质的固体属于   (选填“晶体”或“非晶体”).如图乙,在某一时刻,用温度计测得物质的温度为   ℃
(2)在CD段时,此物质处于   (选填“固”“液”“固液共存”)态.
(3)在BC段,物体的内能   (选填“越来越小”“不变”或“越来越大”).
(4)该物质在AB段和CD段的比热容分别为c1、c2,由图甲可知c1:c2=   
五、实验题
17.(2023·渝北模拟)小启和小宇在磁器口的嘉临江边各捡回一块外形奇特的石头,准备利用在课堂上学到的知识测定它的密度。
(1)小启现将天平放在   上,移动游码至标尺左端   处,发现指针静止在分度盘中央的右臂,则应将平衡螺母向   调节,直至天平平衡。
(2)用调好的天平测石子的质量,小明用天平测量矿石块的质量,如图甲,指出实验操作中的错误:   。改正错误后,小明用正确的方法称矿石块的质量,平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙,则石头的质量为   g,在量筒内装有一定量的水,该石子放入前、后的情况如图丙所示,则石头的体积是   cm3,此石头的密度是   kg/m3。
(3)小宇发现自己现有的器材中有天平(含砝码),但没有量筒,只有一个烧杯,聪明的小宇灵机一动设计了另一种测量石头密度的方案,步骤如下:
A.用天平测出矿石块的质量为m0;
B.在烧杯中倒满水,称出烧杯和水的总质量m1;
C.将矿石块轻轻放入装满水的烧杯中,矿石块沉入杯底,烧杯溢出水后,将烧杯壁外的水擦干净,重新放在天平左盘上,称出此时烧杯、杯内矿石和水的总质量m2;
D.已知水的密度,并将其记为ρ水;
E.则矿石密度的表达式:ρ矿石=   (用m0、m1、m2、ρ水来表达)。
18.(2023·渝北模拟)在“测定小灯泡功率”的实验中,被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.
(1)在检查仪器时,发现电流表指针如图甲所示,则应对电流表进行   .
(2)图乙是未连接好的电路,请在图上用笔画线代替导线连接好电路.(  )
(3)小张检测电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,立即举手要求老师更换灯泡,这种做法   (填“妥当”或“不妥当”).经同组员成员提示还发现电压表电流表都有示数,则灯泡不亮的原因可能是   .解决问题后,小张继续实验,闭合开关,调节滑动变阻器滑片到某一位置,电压表的示数如图丙所示,为测小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片向   (填“A”或“B”)端滑动直至电压表示数为2.5V,记下此时电流表的示数,即可测出.
(4)实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置,则小灯泡将   (填“不亮”、“较亮”、“正常发光”、“特别亮乃至烧毁”).
(5)测量结束后,应先断开开关,拆除   两端的导线,再拆除其它导线,最后整理好器材.
(6)小张获知了两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的电压U与电流I的关系曲线,如图所示,由此可知,L2的额定功率约为   W;如果将L1和L2串联后接在220V的电源上,则此时L2的实际功率为   W.
六、计算题
19.(2019八下·九龙坡期末)重庆轨道2号线在李子坝站“穿”楼而过,如图,山城的复杂地形造就了全国绝无仅有的震撼景象。若列车发动机的功率为为370kW,长度为120m,行驶速度为25m/s,该 居民楼长度为130m,则在列车穿过居民楼的过程,求:
(1)列车所花的时间为多少秒?
(2)列车发动机做的功为多少焦耳?
20.(2023·渝北模拟)底面积为100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水,木块A重为12N,体积为2×10-3m3,漂浮在水面上,如图甲所示;现将一体积为250cm3的合金球B放在木块A上方,木块A恰好有五分之四的体积浸入水中,如图乙所示。求:
(1)图甲中木块A受到浮力的大小;
(2)合金球B的密度;
(3)将合金球B从木块A上取下来,放入容器的水中,当A、B都静止时。水对容器底部的压强比取下合金球B前减小了多少帕?
21.(2023·渝北模拟)李阳同学家中的电热饮水机的电路原理图如图(甲)所示,其中R1、R2是发热管中的两个发热电阻。这种饮水机有加热和保温两种状态,由温控开关S2自动控制:当瓶胆内水的温度被加热到90℃时,加热状态就停止而进入保温状态;当瓶胆内水的温度降到70℃时,重新进入加热状态。该饮水机的铭牌如图(乙)所示,其中保温功率已模糊不清,经查证R1=9R2。李阳通过观察还发现:当瓶胆内装满水时,饮水机重新进入加热状态后每次只工作3min就进入保温状态,再间隔17min后又进入加热状态。求:[c水=4.2×103J/(kg ℃)]。
(1)该饮水机的保温功率是多少?
(2)在17min的保温过程中,发热电阻和水一起向环境散失的热量为多少?
(3)该饮水机重新进入加热状态后的60min工作时间内,消耗的电能为多少?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】质量及其特性;功率的概念;长度的估测;速度与物体运动
【解析】【解答】 A、空气的密度在1.3kg/m3左右。教室的长、宽、高分别在9m、8m、3.5m左右,根据密度公式,教室中空气的质量:m=ρV=1.3kg/m3×9m×8m×3.5m= 327.6kg。A选项不符合实际;
B、中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,九年级物理课本的长度略大于18cm,在26cm左右。B选项符合实际;
C、教室中日光灯正常发光的电流在0.2A左右,额定功率在P=UI=220V×0.2A=44W,C选项不符合实际;
D、男子百米世界纪录略大于10m/s,中学生慢速热身跑的速度远小于10m/s。D选项不符合实际。
故答案为:B。
【分析】根据常见的质量、长度、电功率及速度,结合数据解答。
2.【答案】D
【知识点】光的反射
【解析】【解答】 A、光线是在同种均匀介质中沿直线传播的,井底之蛙,所见甚小是光沿直线传播现象,故A不符合题意;
B、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,故B不符合题意;
C、海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于光在密度不均匀的物质中传播时,发生折射而引起的,故C不符合题意;
D、因为平静的水面可以当做平面镜,而水中月就是月亮在平面镜中的像,镜中花也是花在平面镜中的像,平面镜成像的原理是光的反射,所以“水中月”和“镜中花”都属于光的反射。故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光在传播过程中遇到障碍物被反射回来的现象叫光的反射,平面镜成像的原理是光的反射。
3.【答案】B
【知识点】汽化及汽化吸热的特点
【解析】【解答】A.春天,冰雪消融,是熔化,A选项不符合题意;
B.夏天,晾在室内的湿衣服变干,是蒸发,是汽化,B选项符合题意;
C.秋天,早晨草木上出现的露珠,液化,C选项不符合题意;
D.冬天,湖面的水结成冰,凝固现象,D选项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体由液态变为气态的过程称为汽化,汽化吸热,结合选项分析求解即可。
4.【答案】D
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】 A、惯性的大小与物体的运动状态、物体的形状、位置和受力情况都无关,惯性的大小只与物体质量的大小有关,故A错误;
B、摩托车底部安装有宽的轮子,在压力不变时,增大受力面积是为了减小压强,故B错误;
C、摩托车对地的压力和地面对摩托车的支持力,这两个力不作用在同一物体上,物体对地面的压力作用在地面上,地面对物体的支持力作用在物体上,二力是一对相互作用力。故C错误;
D、摩托车车轮胎上制有凹凸不平的花纹,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。故D正确。
故答案为:D。
【分析】 惯性的大小只与物体质量的大小有关; 在压力不变时,增大受力面积可以减小压强;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和不同的物体上是一对相互作用力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦。
5.【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】导线EF横置于隧道口上沿前方,一旦被驶来的车辆撞断,红灯L亮且电动机转动放下栏杆,说明EF断开之后,电动机与指示灯是通路,EF断开之前,电动机与指示灯被短路,则导线EF与电动机和指示灯并联,灯和电动机中,即使其中之一断路,另一个也能正常工作,说明指示灯与电动机互不影响,能独立工作,电动机与指示灯是并联的,为防止EF断开之前电源被短路,电路干路中要接入保护电阻,由图示电路图可知,A符合要求 .
故答案为:A.
【分析】分析题意可知,灯和电动机并联在电路中,细导线的作用是将灯和电动机所在的电路短路,为了防止电源短路,电路中还要有一个保护电阻与电源串联,据此选择合适的电路图 .
6.【答案】D
【知识点】滑轮与功的综合题
【解析】【解答】A、滑轮组的有用功为:W有=Gh=120N×2m=240J,故A不符合题意;
B、由图可知,n=3,不计绳重及摩擦,根据拉力,G动=3F-G=3×50N-120N=30N,故B不符合题意;
C、绳子自由端移动的距离:s=3h=3×2m=6m;拉力的总功W总=Fs=50N×6m=300J,拉力的功率:,故C不符合题意;
D、滑轮组的机械效率,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据公式W有=Gh,可求出有用功;根据公式G动=3F-G,可求出动滑轮重;根据公式W总=Fs及,可求出功率;根据公式,可求出机械效率。
7.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A、若当保持S1和S2断开,让P缓慢向右滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡中的电流减小,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,不会被烧毁,故A错误;
B、保持P在a处不动,S1断开,闭合S2,变阻器与R0并联后与灯泡串联接入电路,电流表测量干路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;因电阻R0与变阻器并联,电路中总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中总电流变大,即电流表示数变大;由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,即电压表示数变大,所以A表和V表示数均变大,故B正确;
C、若保持P在a处不动,同时闭合S1和S2后,灯泡和电压表被短路,变阻器与R0并联接入电路,电流表测量干路中的电流,由并联电路的电阻规律可知,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;因电压表被短路,电压表没有示数,故C错误;
D、若保持S1和S2断开,变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流,根据欧姆定律可得电压R表示数为:U灯=IR灯,让P缓慢向右滑动后,电压表示数为:U灯'=I'R灯,则V表示数变化量为:△UL=U灯-U灯'=IR灯-I'R灯=(I-I')R灯=△IR灯,则,因灯泡的电阻随温度的升高而变大,A表示数变化量和V表示数变化量的比值与灯丝的电阻成反比,所以A表示数变化量和V表示数变化量的比值变小,故D错误。
故答案为:B。
【分析】电流表与被测用电器串联;电压表与被测用电器并联;串联电路中,电流的路径只有一条,各元件顺次逐个连接;并联电路中,电流有多条路径,且互不影响,开关与控制部分串联,根据串并联电路的特点进行分析;由U=IR,判断电压变化;根据欧姆定律及并联电流特点,判断电流变化;根据及灯泡的电阻随温度的升高而变大,判断A表示数变化量和V表示数变化量的比值变化。
8.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A、由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。由P=UI可得,灯泡的额定电流:;因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为I大=0.5A,由欧姆定律可得,灯泡的电阻:,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小,此时电路中的电流:,所以,电流表示数的变化范围是0.18A~0.5A,故A错误;
B、灯泡的最小功率:P灯=(I小)2R灯=(0.18A)2×5Ω=0.162W,故B正确;
C、该电路的最大功率:P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,故C错误;
D、电流最大时,电路中的总电阻:;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑=R-R灯=9Ω-5Ω=4Ω,故D错误;
故答案为:B。
【分析】根据P=UI求出灯泡的额定电流,然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,再根据P=UI求出该电路的最大功率;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用P=I2R求出灯泡的最小功率。
9.【答案】托里拆利;奥斯特
【知识点】物理常识
【解析】【解答】解:(1)托里拆利第一次准确地测出了大气压强的大小;(2)奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应,是第一个发现电现象与磁现象之间有联系的人.
故答案为:托里拆利;奥斯特.
【分析】(1)能够证明大气压存在的实验有很多,但只要提到著名和首先的实验,那就确定了是哪一个;(2)奥斯特发现了电流的磁效应.
10.【答案】4.2×105;70%
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【解答】水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-30℃)=4.2×105J;
电热壶正常工作时的功率为1000W,工作10min消耗的电能:W=Pt=1000W×600s=6×105J,
电热壶烧水的效率:。
【分析】利用Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;根据W=Pt求出消耗的电能,水吸收的热量和消耗电能的比值即为出电热壶烧水的效率。
11.【答案】87.5%;2000
【知识点】滑轮与功的综合题
【解析】【解答】由图可知,承重绳段数n=2,
①当C处绳子的拉力为600N时,由F=(G+G动)可得,A处绳子的拉力:FA=G=2FC-G动=2×600N-100N=1100N>1000N,所以此种情况不可能;
②当A处绳子的拉力为1000N时,即GA=1000N,
C处绳子的拉力FC=(GA+G动)=(1000N+100N)=550N,以定滑轮为研究对象可知,受到B绳子竖直向上的拉力、定滑轮自身竖直向下的重力和三股绳子向下的拉力,由力的平衡条件可得,B处绳子的拉力FB=G定+3FC=100N+3×550N=1750N>1300N,所以此种情况不可能;
③当B处绳子的拉力为1300N时,以定滑轮为研究对象可知,受到B绳子竖直向上的拉力、定滑轮自身竖直向下的重力和三股绳子向下的拉力,
由力的平衡条件可得,FB=G定+3FC,则FC=(FB-G定)=(1300N-100N)=400N,
由F=(G+G动)可得,A处绳子的拉力:FA=2FC-G动=2×400N-100N=700N,此种情况可能,
此时滑轮组的机械效率:;
此时小明对地面的压力:F=G-FC=mg-FC=50kg×10N/kg-400N=100N;
小明对地面的压强:。
【分析】根据公式,可求出机械效率;根据公式,可求出压强。
12.【答案】变小;3
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,电阻R与滑动变阻器R'串联,根据可知,电流表示数从0.1A变为0.4A时,电路中的电阻变小,即R滑动变阻器接入电路的电阻变小;当电路中的电流I1=0.1A时,根据可知,电阻R两端的电压为U1=I1R,R根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:变阻器两端的电压为U滑1=U-U1=U-I1R;当电路中的电流I2=0.4A时,电阻R两端的电压为U2=I2R,变阻器两端的电压为U滑2=U-U2=U-I2R;因电压表示数改变了6V,所以U滑1-U滑2=6V,即(U-I1R)-(U-I2R)=6V,;所以定值电阻R电功率的变化量:P=I22R-I12R= (0.4A)2×20Ω- (0.1A)2×20Ω=3W。
【分析】电阻R与滑动变阻器R'串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;电压一定时,电流变大,电路中的总电阻变小;根据串联电路电压特点结合电压表的示数求出电阻R的阻值,再根据P=I2R求出求出定值电阻R电功率的变化量。
13.【答案】0.3;9
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由图知,当S闭合,S1、S2断开,灯泡和滑动变阻器串联,
当滑片在中点时,由图象知,灯泡两端电压为U额=6V,
因为P=UI,所以此时的电路电流为;
当滑片在b端时,电路总电阻更大,由知,电路电流更小,
所以P在b端时的电路电流为I小=I额-ΔI1=0.5A-0.2A=0.3A;
因为,所以灯丝电阻为,
当闭合,S1、S2断开,灯泡和滑动变阻器串联,设滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压为U,根据题意得:
0.3A×(12Ω+R)=0.5A×(12Ω+R)
解得R=48Ω,U=18V;
滑片P的位置不变,闭合S1、S2,定值电阻和滑片在中点时的滑动变阻器并联,
干路电流为I并=I中+ΔI=0.5A+2.25A=2.75A,
因为,所以通过滑动变阻器的电流为,
通过R0的电流为I0=I并-IR=2.75A-0.75A=2A,
所以。
【分析】电流表与被测部分串联;电压表与被测部分并联;根据公式及I小=I额-ΔI1,可求出电流;根据公式,可求出电阻。
14.【答案】解:(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡,零线直接接入灯泡,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故.既能控制灯泡,又能更安全.
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.
如图所示:

【知识点】家庭电路的连接
【解析】【分析】(1)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套.
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.
15.【答案】
【知识点】磁现象
【解析】【解答】根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,靠近条形磁铁的南极的为小磁针的北极, 靠近条形磁铁的北极的为小磁针的南极,据此作图如下:
【分析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
16.【答案】(1)晶体;-6
(2)液
(3)越来越大
(4)1:2
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;温度、热量与内能的关系;比热容
【解析】【解答】(1)由图知,该物质在熔化过程中,温度保持0℃不变,所以该物质为晶体。并且熔点为0℃。
由乙图可知,该温度计的分度值是1℃,而且液柱上表面对应的刻度在零刻度以下,故读数为-6℃;
(2)由图象知,该晶体在BC段温度保持不变,所以其正在熔化,到C点该晶体完全熔化完,所以CD段为液态。
(3)据图象能看出,该物质在BC段处于熔化过程中,晶体在熔化过程中,继续吸热,温度不变,但内能增加,内能越来越大;
(4)根据图中坐标信息可知,该物质在AB 段温度升高10℃,被加热5min;在CD段温度升高10℃,被加热10min;
则该物质在AB段吸热与CD段吸热之比为1:2,根据Q=cmΔt可得,。
【分析】 (1)晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中,温度不变;非晶体在熔化过程中温度不断上升,晶体熔化时的温度为熔点。温度计读数时,首先要看清温度计的分度值,再根据液柱上表面对应的刻度进行读数,还要注意是在零上还是零下;
(2)物质已经熔化完成为液态。晶体熔化前处于固态,熔化过程处于固液共存态。
(3)晶体在熔化过程中,继续吸热,温度不变,但内能增加。
(4)相同时间吸收的热量相等,根据公式Q=cmΔt,可求出比热容之比。
17.【答案】(1)水平桌面;零刻度线;左
(2)用手拿砝码;38.4;15;2.56×103
(3)
【知识点】质量的测量与天平的使用;固体密度的测量
【解析】【解答】(1)小启现将天平放在水平台面上,移动游码至标尺左端零刻度线处,发现指针静止在分度盘中央的右边,则应将平衡螺母向左调节,直至天平平衡。
(2)由图乙知,标尺的分度值为0.2g,矿石块的质量:m=20g+10g+5g+3.4g=38.4g;
由图丙知,量筒的分度值为1mL,矿石块的体积:V=45mL-30mL=15mL=15cm3;
矿石块的密度:。
(3)由矿石块吸水,会使得所测体积偏小,由密度公式可知会使测量密度偏大;
(4)由步骤A知,矿石块的质量为m0;
由B和C知,溢出水的质量:m溢=m1+m0-m2,
由密度公式可得,矿石的体积:

则矿石块的密度:。
【分析】 (1)使用天平时应先调节天平的平衡,在调节平衡螺母之前,应先将游码移至标尺的零刻线处,然后调节平衡螺母,一般遵循“左偏右调、右偏左调”的规律。
(2)矿石块的质量等于砝码的质量和游码对应的刻度之和。矿石块的体积由量筒中水的体积和放入矿石块后的总体积算出,根据密度公式求出金属块的密度。
(3)矿石吸水,根据实验步骤和所测质量和体积的差异分析解答。
(4)根据等效替代法,矿石块的体积大小等于溢出水的体积,根据密度公式矿石的密度。
18.【答案】(1)调零
(2)
(3)不妥当;灯泡实际功率很小;B
(4)不亮
(5)电源
(6)99;17.5
【知识点】电路故障的判断;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由图1所示电流表可知,电流表指针没有指在零刻度线上,在使用该电流表之前应对电流表进行调零,使指针指在零刻度线上。
(2)灯泡额定电压是2.5V,电压表应选0~3V量程,灯泡正常发光时电流约为I=电流表应选0~0.6A量程,灯泡与电流表串联接入电路,电压表与灯泡并联,电路图如图所示:
(3)闭合开关前滑片置于阻值最大处,闭合开关,电压表与电流表都有示数,说明电路不存在断路,灯泡也没有发生短路,由于滑动变阻器阻值全部接入电路,电路电阻很大,电路电流很小,灯泡实际功率很小,因此灯泡不发光,此时不需要急着换灯泡,正确做法是移动滑片,观察灯泡是否发光。
图丙中,电压表小量程分度值为0.1V,示数为0.7V,小于灯的额定电压,因灯在额定电压2.5V时才正常发光,应增大灯的电压,减小变阻器分得的电压,由分压原理应减小变阻器连入电路中的电阻大小,所以滑片向B移动,直到电压表示数为2.5V;
(4)实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置,即电压表串联在电路中,电流表与灯并联,因电流表内阻很小,所以电流表将灯短路了,灯不亮;因电压表内阻很大,根据欧姆定律,电路中电流几乎为0;根据分压原理,电压表示数接近电源电压。所以实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置,则小灯泡将不亮。
(5)实验结束后,应将先将电源拆除,确保电路不会形成通路;
(6)由图可知,当电压为220V时,L2的电流为0.45A,故L2的额定功率:P=UI2=220V×0.45A=99W;
两电阻串联时,流过两电阻的电流相等,而总电压应为220V,
由U-I图象可知,串联时电流应为0.25A,此时L1的电压为150V,L2的电压为70V,符合串联电路的电压特点,
故此时L2的功率P=U2I2′=70V×0.25A=17.5W。
【分析】 (1)使用电表前应对电表进行机械调零,使指针只在零刻度线处。
(2)根据灯泡额定电压确定电压表量程,根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程,把电流表、滑动变阻器串联接入电路,把电压表与灯泡并联,即可完成电路图的连接。
(3)灯泡实际功率很小时,灯泡可能不发光;根据图丙电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律和分压原理确定滑片移动的方向;
(4)根据电压表和电流表互换了位置后电路的连接,由电表内阻的大小结合欧姆定律和分压原理作答;
(5)电源两极不可以直接用导线连接;实验结束后,应将先拆除电源,然后再拆除其余导线;
(6)由图可知当电压为额定电压时的电流,则由功率公式可得出额定功率;串联后接在220V的电源上,则两电阻两端的电压达不到220V,但二者电压之和应为220V,由图可读出电阻的电流,则可求得功率。
19.【答案】(1)解:列车穿过居民楼时通过的路程:s=L车 L居民楼=120m 130m=250m,由v= 可得,列车穿过居民楼的时间:t= =10s
(2)解:由P= 可得,列车电动机做的功:W=Pt=370×103W×10s=3.7×106J
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1) 由v= 可得列车穿过居民楼的时间.
(2) 由P= 可得列车电动机做的功 .
20.【答案】(1)解:木块A放在水中,漂浮在水面,则所受的浮力等于其重力,所以F浮A=GA=12N
答:图甲中木块A受到浮力的大小为12N;
(2)解:B放在A上方,依然漂浮,排开水的体积V排= VA= ×2×10-3m3=1.6×10-3m3
此时,所受的浮力等于A、B的总重力,即GA+GB=F浮AB=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-3m3=16N
那么合金球B的重力GB=16N-12N=4N
B的质量
B的密度
答:合金球B的密度为1.6×103kg/m3;
(3)解:B取下并放入水中,因为B的密度大于水的密度,所以B沉于水底,而此B所受的浮力F浮B=ρ水gV排1=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×250×10-6m3=2.5N
则此时A、B所受的浮力与未取下B 时比较,浮力减小量 F= F浮AB-(F浮A+F浮B)=16N-(12N+2.5N)=1.5N
排开水的体积减少量
水的深度变化量
水对容器底部的压强比取下合金球B前的减小量 p=ρ水g h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m=150Pa
答:水对容器底部的压强比取下合金球B前减小了150Pa。
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)漂浮时,浮力等于重力;
(2)根据公式 GA+GB=F浮AB=ρ水gV排 及,可求出密度;
(3)根据 F浮B=ρ水gV排1=ρ水gVB 、 F= F浮AB-(F浮A+F浮B) 及 p=ρ水g h ,可求出压强变化。
21.【答案】(1)解:当开关S1、S2都闭合时,两发热管并联,电路中的总电阻最小,电功率最大,饮水机处于加热状态,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,饮水机的加热功率
由图乙可知P加热=500W

所以
当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最大,饮水机处于保温状态,则
答:该饮水机的保温功率是50W;
(2)解:装满水后,水的质量为m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
水散失的热量为
发热电阻产生的热量Q保温=P保温t保温=50W×17×60s=5.1×104J
散失的热量为Q总=Q放+Q保温=8.4×104J+5.1×104J=1.35×105J
答:在17min的保温过程中,瓶胆内的水散失的热量为1.35×105J;
(3)解:加热时消耗的电能为W加=P加t加=500W×3×60s=9×104J
保温时消耗的电能为W保=P保t保=50W×17×60s=5.1×104J
该饮水机在一个工作循环的20min内,消耗的电能为W总=W加+W保=9×104J+5.1×104J=1.41×105J
加热60min消耗的电能为
答:该饮水机加热60min消耗的电能为4.23×105J。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据公式可求出保温功率,在电压一定时,电阻越大,功率越小,温度越低;
(2)根据公式 m=ρ水V 及Q放=cm(t-t0)、 Q保温=P保温t保温 、 Q总=Q放+Q保温 ,可求出散失的热量;
(3)根据W=Pt、 W总=W加+W保 ,可求出消耗的电能。

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