广西柳州市柳南区2023年中考物理二模试卷
一、单选题(本大题共13小题,共26.0分)
1. 如图的测量工具中,用来测量时间的是( )
A.刻度尺 B.测力计
C.天平 D.秒表
2. 以下是关于某中学生的信息,接近实际的是( )
A.身高
B.质量
C.跑步成绩是
D.平时上学骑自行车的速度是
3. 如图四个工具或装置,使用原理正确的是( )
A.温度计:根据液体的热胀冷缩
B.抽水机:利用液体压强来抽水
C.验电器:异种电荷互相吸引
D.铅垂线:重力的 方向总是垂直向下
4. 3月22日是世界水日,珍惜水资源,是每个人的责任。世界水日不得不说海水淡化。如图是海水淡化的简易装置,在这海水淡化过程中主要涉及到的物态变化有透光( )
A.熔化、凝固 B.汽化、升华 C.汽化、液化 D.升华、凝华
5. 如图是声音模仿秀演员模仿刘欢唱歌。观众觉得声音和刘欢的很像。模仿秀演员主要模仿的是刘欢声音的( )
A.音色 B.音调
C.响度 D.音调、响度、音色
6. 如图是小明在探究“凸透镜成像规律”的实验,图中甲为蜡烛,乙为蜡烛通过凸透镜后在光屏上所成的像,丙图中为凸透镜的焦点,为2倍焦距处。甲可能放在丙图中的位置是( )
A.点处 B.点处 C.处 D.处
7. 如图所示的四幅图中,能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.电风扇吹风时测力计读数变小
B.给停止沸腾的水浇冷水时水重新沸腾
C.从瓶子里流出的水射程不同
D.瓶子里的棉花燃烧后瓶子会吞鸡蛋
8. 如图是用手压弹簧,选项图中使弹簧形变的力的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 以下关于内能的说法正确的是( )
A.物体吸收了热量,内能一定增加
B.物体温度不变,内能一定不变
C.物体内能增加,一定是吸收了热量
D.物体温度升高,内能一定增大
10. 如图各电路中闭合开关,两灯都亮且互不影响的是( )
A. B.
C. D.
11. 如图是各物体的受力情况,可能处于静止状态的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图的不同现象中,说明分子有引力的现象是( )
A.的水和的酒精混合小于
B.注射器里的水很难被压缩
C.带有细线的铁丝圈上的肥皂液膜一侧被弄破时细线被拉到另一侧
D.墨水在热水中扩散得比在冷水中快
13. 关于家庭电路及安全用电的说法,以下正确的是( )
A.空气开关坏了以后随便换一个就行
B.空气开关跳闸一定是电路发生了短路
C.使用测电笔时手要接触笔尖金属体
D.家庭电路中用电器的金属外壳要接地
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
14. 如图所示的四个光现象中,说明光沿直线传播的是( )
A.小孔成像
B.手影
C.雨后空中的彩虹
D.日食
15. 广西资源丰富,发电站多。下列发电站中利用可再生能源发电的是( )
A.融水风力发电站
B.合山火力发电站
C.防城港核能发电站
D.柳州红花水电站
16. 如图所示电路中,标有“”,标有“”,当开关闭合时,下列正确的是( )
A.两灯电流相等 B.两灯一样亮
C.灯比灯亮 D.允许电源的最大电压为
三、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
17.用酒精灯给的水加热,使它的温度升高,水吸收的热量是 。如果不计热量散失,最少需要 的酒精。酒精的热值为,水的比热容为。
18. 图中一个物体沿粗糙的斜面下滑,下滑过程中物体的重力势能 ,机械能 。选填“变大”、“不变”、“变小”
19. 通电螺线管周围的磁感线如图所示。电源的端是 极,小磁针的端是 极。
20. 如图,把手机放在广口瓶中,拨通手机,手机铃响,屏幕发光;用抽气机把广口瓶内抽成真空,再拨通手机,听不到手机铃响,但屏幕仍发光。说明真空 传递声音,真空 传递电磁波。选填“能”或“不能”
21. 如图所示,、为相同的物块,长为,在推力作用下、一起做匀速直线运动,后掉下,以不变的速度继续运动,直到掉下。没掉下时为,则没掉下时、的速度为 ,从开始推到掉下,推力做的功为 。
22. 如图甲的电路中,闭合开关时变阻器的功率与电流的关系如乙图所示,则电源电压为 ,利用这个电路得到的最大电流为 。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
23. 在图中画出静止悬挂的灯的受力示意图点为力的作用点。
24. 在图中画出光从空气射到水面时的反射光路及在水中的折射光路。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25.0分)
25.(2023·柳南模拟) 如图是“探究杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)如甲图,挂钩码前先把杠杆右端的平衡螺母向 调,使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验中所用的每个钩码都是,在乙图中,要使杠杆平衡,需在点挂 个钩码;丙图中,当杠杆平衡时,弹簧测力计的读数 选填“大于”、“等于”、“小于”。
(3)实验中需改变钩码数和力臂大小,重复多次实验,目的是 。
(4)某同学在做俯卧撑丁图,点为重心。根据实验结论判断,此时该同学相当于 选填“省力”、“等臂”、“费力”杠杆。
26.(2023·柳南模拟)
(1)图所示的刻度尺分度值为 ,物体的长度为 。
(2)图是探究“电磁感应”的实验装置,闭合开关,当导线沿 选填“水平”或“竖直”方向运动时,电流表会偏转。根据这个实验原理可制成 。
(3)图所示的电路图中与的规格不同,与的阻值也不同。探究“电功率与电压的关系”的实验应用 电路,探究“电功率与电流的关系”的实验应用 电路。选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”
27.(2023·柳南模拟) 在测量金属块密度的实验中,小明同学做了以下实验:
(1)把天平放在 ,把游码移到标尺左端 处,调节平衡螺母使天平平衡。
(2)用调好的天平测出金属块的质量。托盘上的砝码及标尺上的游码如图甲所示,则金属块的质量为 。
(3)在量筒中放入适量的水,如图乙,记下水的体积;再把金属块轻轻放入量筒中,记下总体积。
金属块的密度为 。
(4)如果小明观察图丙示数时仰视了,则密度测量值偏 。
(5)小李同学只有天平没有砝码,除此以外还有两个相同的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水水的密度为。小李通过以下实验也能测出另一金属块的密度。请你帮他补充完整。
。
在量筒中放入适量的水,记下水的体积;再把金属块轻轻放入量筒中记下总体积。
写出金属块密度的数学表达式 用已知量和测量量表示。
28.(2023·柳南模拟) 小明利用如图所示的电路进行“探究电阻的大小与什么因素有关的实验”。电路中,三根金属丝的长度相同,接的铜丝与的接镍铬合金丝粗细相同,接的镍铬合金丝比较细。
(1)在实验中,如何比较金属丝电阻的大小? 。
(2)把分别接、时,是探究电阻大小与导体 的关系。要探究电阻大小与导体粗细的关系,应把接线柱分别与 连接。
(3)利用这个电路及器材能否探究电阻与长度的关系? 。
(4)假如电路中定值电阻的阻值为,铜丝的电阻很小可忽略不计。小明想利用这个电路测量接的镍铬合金丝的电阻值,他的操作如下:
把接线柱接在端,闭合开关,读出电流表示数,断开开关。
重新接一下电流表,把接线柱接 端,闭合开关,读出电流表示数,断开开关。
待测电阻的阻值为 。
小明在第、次实验中,发现电流表偏转的角度相等,如定值电阻的阻值为,则待测电阻的阻值 。
六、计算题(本大题共3小题,共24.0分)
29.(2023·柳南模拟) 小明利用如图所示的滑轮组提升物体,已知物重,动滑轮重,物体以的速度被拉起,在此过程中,求:不计绳重及摩擦
(1)小明拉力的大小;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率保留一位小数。
30.(2023·柳南模拟) 如图所示,薄壁容器底面积为,容器中装有水,体积为的物块漂浮在水面上,此时水深为。当把露出水面部分截去后,水面下降。求:
(1)截取部分前水对容器底的压强;
(2)截去露出水面部分后容器对地面变化的压力;
(3)物块的密度。
31.(2023·柳南模拟) 在图甲所示的电路中,电源电压恒定,变阻器标有“”的字样。电流表的量程为,电压表的量程为。当变阻器滑片从某点点移到点时,变阻器的线如乙图所示。求:
(1)变阻器滑片在时变阻器接入电路的阻值;
(2)定值电阻的阻值及电源电压;
(3)从某点点移到点时,电路总功率变化范围;
(4)保证电路安全,变阻器从最大值移到最小值过程中,在乙图中画出定值电阻的线请写出计算过程,并在乙图中画出相应的定值电阻的线。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】时间及其测量
【解析】【解答】A .刻度尺是测量长度的工具,故A不符合题意;
B.温度计是测量温度的仪表,故B不符合题意;
C.停表是测量时间的仪表,故C符合题意。
D.天平是测量质量的仪器,故D不符合题意;
故选: C。
【分析】对每个选项分别分析,明确每种测量工具的用途,就能确定符合题意的选项。
2.【答案】B
【知识点】时间的估测;长度的估测;速度与物体运动
【解析】【解答】A、中学生的身高在1.6 ~ 1.8m左右;故A错误;
B、中学生的质量在60kg左右;故B正确;
C、中学生百米赛跑的成绩在15s左右;故C错误;
D、中学生平时,上学骑自行车的速度约5m/s = 18km/h;故D错误。
故选: B。
【分析】首先要对选项中涉及的几种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。
3.【答案】A
【知识点】温度及温度计的使用与读数;重力的方向;液体压强的特点;验电器的原理及使用
【解析】【解答】A.温度计的工作原理是液体的热胀冷缩,故A正确;
B.抽水机是利用了大气压强来抽水,故B错误;
C.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故C错误;
D.铅垂线是利用重力的方向竖直向下的,故D错误
【分析】
A.温度计的玻璃泡里有水银或其他液体,该液体受热时膨胀,受冷时收缩就是温度计的工作原理。
B.活塞式抽水机是利用活塞的移动来排出空气,活塞有个阀门,下部还有个阀门,造成内外气压差,而使水在气压作用下上升抽出。
C.验电器工作时把物体与金属球接触,如果物体带电就有一部分电荷传到两片金属箔上,金属薄由于带了同种电荷,彼此排斥而张开,所在的电所带的电荷越多,张开的角度越大如果物体不带电,则金属箔不动;
D.铅垂线是指物体重心与地球重心的连线。多用于建筑测量,用一条细绳一端系重物。在相对于地面静止时,这条绳所在直线就是铅垂线,又称重垂线,悬挂重物而自由下垂时的方向即为直线的方向。
4.【答案】C
【知识点】物质的三态
【解析】【解答】由图可知:海水先经过加热变成水蒸气,此过程为汽化,然后水蒸气遇冷又变成水,此过程为液化。
故选: C。
【分析】从六种物态变化定义进行判断:物质从液体变为固态是凝固过程,凝固放热;物质从固态变为液态是熔化过程,熔化吸热; .物质从气态变为液态是液化过程,液化放热;物质从液态变为气态是汽化过程,汽化吸热;物质从气态直接变为固态是凝华过程,凝华放热。物质从固态直接变为气态是升华过程,升华吸热。
5.【答案】A
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】不同人发出的声音的响度和音调可能相同,但音色一般不同;口技表演时,演员主要模仿的就是声音的音色;故BCD错误; A正确;
故选A.
【分析】声音由物体的振动产生;声音的传播靠介质;声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性.
6.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图甲、乙知凸透镜成倒立放大的实像,此时物体放在大于一倍焦距小于二倍焦距处,即b处,故B正确;
故选: B。
【分析】凸透镜成像规律:物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像。
7.【答案】A
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】A.电扇转动后,气流会流经飞机机翼模型,机翼模型.上方凸,空气通过的路程长,流速大,向下的压强小;机翼模型下方平,空气通过的路程短,流速小,向. 上的压强大,从而形成了一一个向上的压强差,使测力计读数变小,故A符合题意;
B.向瓶底浇冷水,瓶内压强变小,水的沸点降低,停止沸腾的水又沸腾了,不能利用流体压强与流速的关系解释,故B不符合题意;
C.瓶子中装有水,液体密度相同,水的深度不同,液体压强不同,所以从瓶子里流出的水射程不同,不能利用流体压强与流速的关系解释,故C不符合题意;
D.瓶吞鸡蛋实验实际_上是大气压把鸡蛋压入到瓶中,能够证明大气压的存在,不能利用流体压强与流速的关系解释,故D不符合题意。
故选: A。
【分析】(1 )流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大;
(2 )水的沸点随液面气体压强的降低而降低;
(3)液体压强与液体的深度有关,在同种液体内部,深度越深压强越大;
(4)大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强。
8.【答案】C
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】使弹簧形变的施力物体是人手,即手对弹簧的压力,弹簧形变产生的力是弹簧对手的作用力。故ABD错误,C正确。
故选: C。
【分析】根据力的施力物体进行判断。
9.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A、如果物体吸收了热量,同时也对外做功时,其内能不一定增加,故A错误;
B、物体温度不变,内能也可能改变,如晶体在熔化时,吸收热量,温度不变,但内能增大,故B错误;
C、物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故C错误;
D、同一物体,如果温度升高,内能一定增大,故D正确。
【分析】内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,一切物体都有内能,内能的大小跟温度、质量、状态有关;改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;晶体在熔化时,吸收热量,温度不变,但内能增大。
10.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计;电路的基本连接方式
【解析】【解答】A、由图知,闭合开关时电流只有一条路径,电流依次流过L1、L2和开关S,属串联电路,两灯都亮且互相影响,故A不符合题意;
B、闭合开关时电流只有一条路径,是L1 的简单的电路,L2 短路不亮,故B不符合题意;
C、闭合开关时,电流有两条路径,分别流经灯泡L1和L2,属并联电路,两灯都亮且互不影响,故C符合题意;
D、闭合开关时电流会不经用电器直接从电源正极流向负极,属电源短路,两灯都不亮,故D不合题意。
故选: C。
【分析】电路元件的连接有串联和并联两种方式:由于串联电路只有-条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;而并联电路中有多条支路,所以各元件独立工作、互不影响。
11.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】处于静止状态物体一定受力平衡或不受力。
A.图中两个力虽然大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但是两个力是作用在两个物体上,故不是平衡力,不可能处于静止状态,故A不符合题意;
B.图中两个力大小相等、方向相反、但在同一直线上,是平衡力,故物体可能处于静止状态,B符合题意;
C.图中两个力作用在同一物体上、大小不相等、方向相反、作用在同一直线上,不是一对平衡力,不可能处于静止状态,故C不符合题意;
D.图中两个力大小相等,方向相反,但不在同一直线上,故不是一对平衡力,不可能处于静止状态,故D不符合题意。
故选: B。
【分析】处于静止状态物体一定受力平衡,如果不平衡就不可能处于静止状态,二力平衡的条件:两个力必须作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,四个条件缺一不可。
12.【答案】C
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】A、50mL的水和50mL的酒精混合后,总体积小于100mL,该现象说明分子间有间隙,故A不符合题意;
B、由于分子间存在斥力,所以针筒里的水很难被压缩,故B不符合题意;
C、用手轻轻地碰一下附着 肥皂泡棉线的任意一侧,这一侧的肥皂液薄膜破了,棉线被拉向了另一侧,这是由于分子间存在引力,故C符合题意;
D、墨水在热水中扩散得比在冷水中快,这说明温度越高,分子无规则运动越剧烈,故D不符合题意。故选: C。
【分析】根据分子动理论知识可知:组成物质的分子在永不停息地做无规则的运动,物体温度越高,分子的无规则运动越剧烈;分子间有间隙;分子之间有相互作用的引力和斥力。
13.【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A.空气开关坏了以后,不能随便换一个,因为空气开关相当于保险丝,有允许通过的最大电流,要选择合适的规格才行,故A错误;
B.空气开关跳闸可能是电路发生了短路,也可能是用电器的总功率过大,故B错误;
C.使用测电笔时手要接触笔尾金属体,如果接触笔尖金属体会触电;故C错误;
D.家庭电路中用电器的金属外壳要接地,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生,故D正确。
故选: D。
【分析】(1) (2)家庭电路用电器的总功率过大或发生短路,空气开关会跳闸,相当于保险丝的作用,有不同的规格;
(3)测电笔的正确使用方法,手一定接触笔尾 金属体,一定不要接触笔尖金属体;
(4 )家庭电路中用电器的金属外壳要接地,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生。
14.【答案】A,B,D
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】ABD、小孔成像、手影、日食都是光的直线传播现象,故ABD符合题意;
C、雨后空中的彩虹是光的色散现象,故C不符合题意。
故选: ABD。
【分析】(1 )光在同种均匀介质中是沿直线传播的,小孔成像、影子的形成、日食、月食等都属于光的直线传播。
(2)太阳光三棱镜通过后分解出七种单色光的现象叫光的色散,雨后彩虹属于光的色散现象。
15.【答案】A,D
【知识点】能源与可持续发展
【解析】【解答】风力发电利用的是风能,风能属于可再生能源,故A正确;
B.火力发电利用的是煤,煤属于不可再生能源,故B错误;
C.核能发电利用的是核能,核能属于不可再生能源,故C错误;
D.水电站利用的是水能,水能属于可再生能源,故D正确。
故选: AD。
【分析】可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源。例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
16.【答案】A,C
【知识点】电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】A、由图可知,L1、L2串联,串联电路中电流处处相等,故A正确;
B、C、根据铭牌标有“”,标有“”可计算两灯泡的电阻为
,
L1、L2串联,串联电路中电流处处相等,根据P= I2 R可知L1的实际功率大于L2的实际功率,灯L1比灯L2亮,故B错误,C正确;
D、由P = UI可变形为可得两灯的额定电流:,
串联电路中电流处处相等,电路中电流应为I= I1=0.5A,允许电源的最大电压:U=I(R1+R2)=0.5A(6+2)=4V,故D错误;
故选AC
【分析】(1)串联电路中电流处处相等;
(2)小灯泡的亮度取决于实际电功率,利用P= I2 R比较其实际功率,灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。
(3)由P = UI可变形为行可求两灯的额定电流,再根据U = I(R1 + R2)可求允许电源的最大由压。
17.【答案】;0.014
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】水吸收的热量为,由Q吸=Q放=qm可知需要燃烧的酒精质量为
【分析】 吸收热量的数量是由物质的质量、比热容和温度变化三者共同决定的,其公式为:吸收热量=物质的质量×物质的比热容×温度变化 ,已知水的质量与升高的温度,由热量公式可以求出水吸收的热量;由题知Q吸=Q放,根据公式Q放= qm的变形公式求出需要燃烧的酒精质量。
18.【答案】减小;变小
【知识点】动能与势能的应用;机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】物体在粗糙的斜面下滑的过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小;下 滑过程中克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,机械能减小。
【分析】(1 )影响重力势能大小的因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
(2)在物体运动的过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以机械能减小。
19.【答案】负;N
【知识点】磁感线及其特点;安培定则
【解析】【解答】由图知,磁感线回到螺线管的左端,说明左端是螺线管的S极,右端是螺线管的N极;根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的A端是南(S) 极;根据安培定则,用右手握住螺线管,使大拇指指向螺线管的N极,则四指环绕的方向是电流的方向,则直流电源的b端是正极、a端是负极。
【分析】在磁体的外部,磁感线都是从N极出发回到S极,据此确定螺线管的极性,再根据磁极间的相互作用判断小磁针的极性,最后根据安培定则判断电源的正负极。
20.【答案】不能;能
【知识点】声音的传播条件;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】听不到手机铃响,说明真空不能传声,屏幕发光,说明手机接收到了电磁波。
【分析】真空不能传声,但真空可以传播电磁波。
21.【答案】0.025;1.2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意可知,A刚开始掉下时A的中点正好到了桌边,行驶的距离为:
则A没掉下时A、B的速度为:,从开始推到A掉下,推力做的功为:从A掉下到B掉下,B物块经过的距离为:
S'=A掉下后到B掉下过程中,对桌面的压力减小为原来的一半,桌面的粗糙程度没有改变,滑动摩擦力的大小与接触面积无关,因此推力减小为原来的一半,为:从A掉下到B掉下,推力做的功为:W'= F's'= 3N x 0.2m= 0.6J;从开始推到B掉下,推力做的功为:
【分析】 物块匀速直线运动时处于平衡状态,推力等于滑动摩擦力 ,根据求出A没掉下时A、B的速度;根据W = Fs求出推力F做的功。
22.【答案】16;0.8
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】变阻器与定值电阻串联,根据串联电阻的规律及欧姆定律,电路的电流为:变阻器的功率为:
可知,当R0 = R1时,变阻器的功率最大,最大功率为:
由乙图可知,此时电路的电流为0.4A,由欧姆定律和串联电阻的规律,故有联立两式得出:U=16V;R0=20N
由乙图可知,当变阻器连入电路的电阻为0时,其功率为0,此时电路的最大电流为:。
【分析】串联电路电流处处相等,电源电压等于各用电器电压之和,观察图像求出电路的电流,再根据欧姆定律及串联电炉总电阻等于各电阻之和求出滑动变阻器的最大值。
23.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】过灯的重心作竖直向下的重力和沿绳子向.上的拉力,因为拉力和重力是平衡力,故二者线段长度要相等,如图所示:
【分析】灯用细线悬挂,处于静止状态,受拉力和重力作用,重力是物体由于受到地球的吸引而产生的力,方向竖直向下,作用在物体的重心上。拉力的方向是沿绳子向上。
24.【答案】
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】先过入射点O垂直于界面作出法线,然后根据反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角,在法线的左侧的空气中画出反射光线;光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,据此在法线左侧的水中画出折射光线的大致位置,如图所示:
【分析】(1 )光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角;
(2)光的折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,光由水中斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角,光由空气斜射入水中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角。
25.【答案】(1)右
(2)2;大于
(3)寻找普遍规律
(4)省力
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆左端下沉,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节;
(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: F1L1 = F2L2,即3G·2L=FA·3L,解得FA = 2G,需挂2个钩码;当弹簧测力计在图丙所示的A位置斜向下拉时,力臂变小,即L2 < 3L,根据杠杆平衡条件得,3×0.5N×2L=FxL2,因为L2<3L,所以F> 1N;
(3)探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律;
(4)由图可知,当人做平板支撑时,O为支点,人的重力为阻力,手臂的支持力为动力,所以动力作用点远离支点,即动力臂大于阻力臂,则人体相当于一个省力杠杆。
【分析】(1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断在A点挂钩码的数量;当弹簧测力计斜着拉时,其力臂小于杠杆长,根据杠杆平衡条件分析出答案;
(3)多测几次的目的是防止实验偶然性,归纳普遍物理规律;
(4)根据杠杆的各个要素,判断力臂间的关系,最终确定杠杆的类型。
26.【答案】(1)0.1;1.71
(2)水平;发电机
(3)甲;丁
【知识点】长度及其测量;电功率与电压、电流的关系;电磁感应
【解析】【解答】(1)图1所示的刻度尺分度值为0.1cm,物体的长5.71cm-4.00cm = 1.71cm。
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象。图2是探究“电磁感应”的实验装置,闭合开关,当导线ab沿水平方向运动时,电流表会偏转。根据这个实验原理可制成发电机。
(3)灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,实际功率越大,灯泡越亮。所以实验中小灯泡电功率的
大小可通过观察小灯泡的亮度来判断。探究电功率与电压的关系时,要控制电流不变,改变电压的大小,实验中选用不同规格的灯泡且串联,这样可使通过灯泡的电流相同,灯泡两端的电压不同,可探究电功率与电压的关系,故选甲图;探究电功率与电流的关系时,要控制电压不变,改变通过灯泡的电流大小,实验中选用不同规格的灯泡且并联,这样可使通过灯泡的电流不同,灯泡两端的电压相同,可探究电功率与电压的关系,故选丁图。
【分析】(1 )刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度,使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意读数时视线与尺面垂直,最终结果要估读到分度值的下一位。
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象,根据这个实验原理可制成发电机。
(3)灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,实际功率越大,灯泡越亮。所以实验中小灯泡电功率的大小可通过观察小灯泡的亮度来判断。探究电功率与电压的关系时,要控制电流不变,改变电压的大小,实验中选用不同规格的灯泡且串联,这样可使通过灯泡的电流相同,灯泡两端的电压不同,可探究电功率与电压的关系;探究电功率与电流的关系时,要控制电压不变,改变通过灯泡的电流大小,实验中选用不同规格的灯泡且并联,这样可使通过灯泡的电流不同,灯泡两端的电压相同,可探究电功率与电压的关系。
27.【答案】(1)水平桌面上;零刻度
(2)78
(3)
(4)大
(5)烧杯分别放托盘上调节平衡,金属块放一个杯中,向另一个杯中加水到天平平衡,将水倒入量筒测出其体积为;
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1) 把天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻度处,调节平衡螺母使天平平衡;
(2)砝码总质量为75g,游码示数为3g,故金属块的质量为m= 75g+ 3g= 78g;
(4)由图乙、丙知,金属块的体积为V=30mL-20mL=10mL=10cm3;
金属块的密度
(5)若小明在读取图丙中的示数时仰视读数,会使读数偏小,计算出的金属块的体积会偏小,其他步骤操作正确,由可知,所测的密度偏大;
(6)主要实验步骤及所需测量的物理量:
①烧杯分别放托盘_上调节平衡,金属块放一个杯中,向另一个杯中加水到天平平衡,将水倒入量筒测出其体积为V ;
②在量筒中放入适量的水,记下水的体积V1;再把金属块轻轻放入量筒中记下总体积V2 ;
③由,得,m= pV,金属块和水的质量相等,则,解得
【分析】(1 )把天平放在水平桌面上,天平平衡调节前,应先将游码归零;
(2)被测物体的质量等于砝码质量与游码示数之和;
(4)由图乙、丙得出金属块的体积,运用密度公式可算出金属块的密度;
(5)如果小明观察图丙示数时仰视了,会使读数偏小,金属块的体积会偏小,根据密度公式判断金属块的密度;
(6)根据密度公式,质量相同,物体的密度与体积成反比,可根据相同质量的金属块和水的体积关系得出密度关系。
28.【答案】(1)比较电流的大小
(2)材料;、
(3)可以
(4);;40
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1) 比较电流的大小来比较金属丝电阻的大小通过观察电流表示数。
(2)把M分别接a、b时,长度和粗细相同,材料不同,是探究电阻大小与导体材料的关系。要探究电阻大小与导体粗细的关系,应控制材料和长度相同,改变横截面积的大小,所以应把接线柱M分别与b、c连接。
(3)利用这个电路及器材可以探究电阻与长度的关系,可以将与c相连的镍铬合金线全部或一半接入电路。
(4)①把接线柱M接在b端,闭合开关,读出电流表示数I1,断开开关。
②重新接一下电流表,把接线柱M接a端,闭合开关,读出电流表示数I2,断开开关。
③因为电源电压不变,所以有:
I1(Ro+ Rx) = I2 Ro,所以待测电阻的阻值
④小明在第①、②次实验中,发现电流表偏转的角度相等,但是量程不同,大量程是小量程的5倍,即I2 = 5I1;如定值电阻的阻值为Ro=10日,则待测电阻的阻值
【分析】(1)电阻无法直接观察,通过转换法,将电阻转换成电流表示数;
(2)影响导体电阻大小变化的因素包括导体的材料、长度、横截面积和温度,导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻,电阻是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小;
(3)探究什么量就改变什么量,探究与电阻的关系就只改变电阻,控制其他量保持不变;
(4)根据欧姆定律进行计算。
29.【答案】(1)解:由图可知,因为不计绳重和摩擦,所以绳子自由端的拉力:
答:小明拉力的大小为;
(2)解:绳子自由端移动的速度:,
拉力做功的功率:
答:拉力的功率为;
(3)解:因为不计绳重和摩擦,所以滑轮组的机械效率:
答:滑轮组的机械效率为。
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)由图可知n=2, 不计绳重和摩擦时求小明拉力大小;
(2) 绳子自由端移动的速度利用求拉力做功的功率
(3) 不计绳重和摩擦时
求滑轮组的机械效率
30.【答案】(1)解:截取部分前水对容器底的压强:
答:截去露出水面部分后容器对地面变化的压力为;
答:截取部分前水对容器底的压强为;
(2)解:容器对地面的压力等于容器的重力、水的重力、的重力之和,处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,所以容器对地面的压力等于容器的重力与水对容器底部的压力之和,则截去露出水面部分后容器对地面变化的压力等于水对容器底部变化的压力,
水对容器底部变化的压强:;
截去露出水面部分后容器对地面变化的压力:;
答:截去露出水面部分后容器对地面变化的压力为;
(3)解:漂浮时受到的浮力等于自身重力,根据和可得可得,
物体始终处于漂浮状态,截去露出水面部分后,物体减少的重力等于容器对地面变化的压力,则,
即,
代入数据可得,
解方程可得或。
答:物块的密度为或。
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算
【解析】【分析】(1 )根据液体压强公式计算截取部分A前水对容器底的压强;
(2)容器对地面的压力等于容器的重力、水的重力、A的重力之和,A处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,所以容器对地面的压力等于容器的重力与水对容器底部的压力之和,则截去A露出水面部分后容器对地面变化的压力等于水对容器底部变化的压力,根据液体压强公式计算水对容器底部变化的压强,根据F=pS计算截去A露出水面部分后容器对地面变化的压力;
(3)物体A漂浮时受到的浮力等于自身重力,根据F浮= P9V排和G = mg= ρAgVA可得P9V排= ρAgV可得
截去A露出水面部分后,物体A减少的重力等于容器对地面变化的压力,代入数据解方程可得ρA。
31.【答案】(1)解:由图甲可知,定值电阻与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
由图乙可知,变阻器滑片在时,变阻器两端的电压,通过它的电流,
由欧姆定律可知,变阻器接入电路的阻值:
答:变阻器滑片在时变阻器接入电路的阻值为;
(2)解:由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,滑片在时的电源电压:
由图乙可知,变阻器滑片在时,变阻器两端的电压,通过它的电流,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,滑片在时的电源电压:
由解得:,;
答:定值电阻的阻值为,电源电压为;
(3)解:滑片在时,电路总功率:,
滑片在时,电路总功率:,
因此从某点点移到点时,电路总功率变化范围为
从某点点移到点时,电路总功率变化范围为;
(4)解:欧姆定律可知当变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电路中的最小电流:,
由欧姆定律可知,此时定值电阻两端的电压:,
由串联电路的电压特点可知,此时变阻器两端的最大电压:,
因此变阻器的滑片能滑到最大处;
此时定值电阻两端的电压,通过定值电阻的电流;
由欧姆定律可知当变阻器接入电路的电阻最小时,电路中的电流最大,
因为电流表的量程为,变阻器允许通过的最大电流为,所以,由串联电路的电流特点可知,为了保证电路安全,电路中的最大电流,
由串联电路的电流特点可知,此时通过定值电阻的电流:,
由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压:,
由串联电路的电压特点可知,此时变阻器两端的电压:,
由欧姆定律可知,变阻器接入电路的最小电阻:,符合题意,
此时定值电阻两端的电压,通过定值电阻的电流;
由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压与电流的关系式为,
因为定值电阻的阻值不变,所以定值电阻两端的电压与通过它的电流成正比,
因此定值电阻的线为过原点的斜直线,如图所示:
。
答:保证电路安全,当变阻器接入电路的电阻最大为时,定值电阻两端的电压为,通过定值电阻的电流为,当变阻器接入电路的电阻最小为时,定值电阻两端的电压为,通过定值电阻的电流为;定值电阻的线见解答图。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】根据图甲可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1 )根据图乙可知变阻器滑片P在a时变阻器两端的电压和通过它的电流,根据欧姆定律求出变阻器接入电路的阻值;
(2)根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出滑片在a时的电源电压,根据图乙可知变阻器滑片P在b时变阻器两端的电压和通过它的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出滑片在b时的电源电压,解方程求出定值电阻R1的阻值及电源电压;
(3)根据P = UI求出P从某点a点移到b点时,电路总功率变化范围;
(4)根据欧姆定律可知当变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的最小电流,根据欧姆定律求出定值电阻R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出此时变阻器两端的电压,与电压表的量程进行比较,进而判断变阻器的滑片能否滑到最大处;根据欧姆定律可知当变阻器接入电路的电阻最小时,电路中的电流最大,根据电流表的量程和变阻器允许通过的最大电流利用串联电路的电流特点确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出定值电阻R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出变阻器接入电路的最小电阻,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出定值电阻两端的电压与电流的关系式,结合变阻器从最大值移到最小值过程中定值电阻R1两端的电压和对应的电流在图乙中画出相应的定值电阻的U - I线。
广西柳州市柳南区2023年中考物理二模试卷
一、单选题(本大题共13小题,共26.0分)
1. 如图的测量工具中,用来测量时间的是( )
A.刻度尺 B.测力计
C.天平 D.秒表
【答案】D
【知识点】时间及其测量
【解析】【解答】A .刻度尺是测量长度的工具,故A不符合题意;
B.温度计是测量温度的仪表,故B不符合题意;
C.停表是测量时间的仪表,故C符合题意。
D.天平是测量质量的仪器,故D不符合题意;
故选: C。
【分析】对每个选项分别分析,明确每种测量工具的用途,就能确定符合题意的选项。
2. 以下是关于某中学生的信息,接近实际的是( )
A.身高
B.质量
C.跑步成绩是
D.平时上学骑自行车的速度是
【答案】B
【知识点】时间的估测;长度的估测;速度与物体运动
【解析】【解答】A、中学生的身高在1.6 ~ 1.8m左右;故A错误;
B、中学生的质量在60kg左右;故B正确;
C、中学生百米赛跑的成绩在15s左右;故C错误;
D、中学生平时,上学骑自行车的速度约5m/s = 18km/h;故D错误。
故选: B。
【分析】首先要对选项中涉及的几种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。
3. 如图四个工具或装置,使用原理正确的是( )
A.温度计:根据液体的热胀冷缩
B.抽水机:利用液体压强来抽水
C.验电器:异种电荷互相吸引
D.铅垂线:重力的 方向总是垂直向下
【答案】A
【知识点】温度及温度计的使用与读数;重力的方向;液体压强的特点;验电器的原理及使用
【解析】【解答】A.温度计的工作原理是液体的热胀冷缩,故A正确;
B.抽水机是利用了大气压强来抽水,故B错误;
C.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故C错误;
D.铅垂线是利用重力的方向竖直向下的,故D错误
【分析】
A.温度计的玻璃泡里有水银或其他液体,该液体受热时膨胀,受冷时收缩就是温度计的工作原理。
B.活塞式抽水机是利用活塞的移动来排出空气,活塞有个阀门,下部还有个阀门,造成内外气压差,而使水在气压作用下上升抽出。
C.验电器工作时把物体与金属球接触,如果物体带电就有一部分电荷传到两片金属箔上,金属薄由于带了同种电荷,彼此排斥而张开,所在的电所带的电荷越多,张开的角度越大如果物体不带电,则金属箔不动;
D.铅垂线是指物体重心与地球重心的连线。多用于建筑测量,用一条细绳一端系重物。在相对于地面静止时,这条绳所在直线就是铅垂线,又称重垂线,悬挂重物而自由下垂时的方向即为直线的方向。
4. 3月22日是世界水日,珍惜水资源,是每个人的责任。世界水日不得不说海水淡化。如图是海水淡化的简易装置,在这海水淡化过程中主要涉及到的物态变化有透光( )
A.熔化、凝固 B.汽化、升华 C.汽化、液化 D.升华、凝华
【答案】C
【知识点】物质的三态
【解析】【解答】由图可知:海水先经过加热变成水蒸气,此过程为汽化,然后水蒸气遇冷又变成水,此过程为液化。
故选: C。
【分析】从六种物态变化定义进行判断:物质从液体变为固态是凝固过程,凝固放热;物质从固态变为液态是熔化过程,熔化吸热; .物质从气态变为液态是液化过程,液化放热;物质从液态变为气态是汽化过程,汽化吸热;物质从气态直接变为固态是凝华过程,凝华放热。物质从固态直接变为气态是升华过程,升华吸热。
5. 如图是声音模仿秀演员模仿刘欢唱歌。观众觉得声音和刘欢的很像。模仿秀演员主要模仿的是刘欢声音的( )
A.音色 B.音调
C.响度 D.音调、响度、音色
【答案】A
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】不同人发出的声音的响度和音调可能相同,但音色一般不同;口技表演时,演员主要模仿的就是声音的音色;故BCD错误; A正确;
故选A.
【分析】声音由物体的振动产生;声音的传播靠介质;声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性.
6. 如图是小明在探究“凸透镜成像规律”的实验,图中甲为蜡烛,乙为蜡烛通过凸透镜后在光屏上所成的像,丙图中为凸透镜的焦点,为2倍焦距处。甲可能放在丙图中的位置是( )
A.点处 B.点处 C.处 D.处
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图甲、乙知凸透镜成倒立放大的实像,此时物体放在大于一倍焦距小于二倍焦距处,即b处,故B正确;
故选: B。
【分析】凸透镜成像规律:物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像。
7. 如图所示的四幅图中,能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.电风扇吹风时测力计读数变小
B.给停止沸腾的水浇冷水时水重新沸腾
C.从瓶子里流出的水射程不同
D.瓶子里的棉花燃烧后瓶子会吞鸡蛋
【答案】A
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】A.电扇转动后,气流会流经飞机机翼模型,机翼模型.上方凸,空气通过的路程长,流速大,向下的压强小;机翼模型下方平,空气通过的路程短,流速小,向. 上的压强大,从而形成了一一个向上的压强差,使测力计读数变小,故A符合题意;
B.向瓶底浇冷水,瓶内压强变小,水的沸点降低,停止沸腾的水又沸腾了,不能利用流体压强与流速的关系解释,故B不符合题意;
C.瓶子中装有水,液体密度相同,水的深度不同,液体压强不同,所以从瓶子里流出的水射程不同,不能利用流体压强与流速的关系解释,故C不符合题意;
D.瓶吞鸡蛋实验实际_上是大气压把鸡蛋压入到瓶中,能够证明大气压的存在,不能利用流体压强与流速的关系解释,故D不符合题意。
故选: A。
【分析】(1 )流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大;
(2 )水的沸点随液面气体压强的降低而降低;
(3)液体压强与液体的深度有关,在同种液体内部,深度越深压强越大;
(4)大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强。
8. 如图是用手压弹簧,选项图中使弹簧形变的力的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】使弹簧形变的施力物体是人手,即手对弹簧的压力,弹簧形变产生的力是弹簧对手的作用力。故ABD错误,C正确。
故选: C。
【分析】根据力的施力物体进行判断。
9. 以下关于内能的说法正确的是( )
A.物体吸收了热量,内能一定增加
B.物体温度不变,内能一定不变
C.物体内能增加,一定是吸收了热量
D.物体温度升高,内能一定增大
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A、如果物体吸收了热量,同时也对外做功时,其内能不一定增加,故A错误;
B、物体温度不变,内能也可能改变,如晶体在熔化时,吸收热量,温度不变,但内能增大,故B错误;
C、物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故C错误;
D、同一物体,如果温度升高,内能一定增大,故D正确。
【分析】内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,一切物体都有内能,内能的大小跟温度、质量、状态有关;改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;晶体在熔化时,吸收热量,温度不变,但内能增大。
10. 如图各电路中闭合开关,两灯都亮且互不影响的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计;电路的基本连接方式
【解析】【解答】A、由图知,闭合开关时电流只有一条路径,电流依次流过L1、L2和开关S,属串联电路,两灯都亮且互相影响,故A不符合题意;
B、闭合开关时电流只有一条路径,是L1 的简单的电路,L2 短路不亮,故B不符合题意;
C、闭合开关时,电流有两条路径,分别流经灯泡L1和L2,属并联电路,两灯都亮且互不影响,故C符合题意;
D、闭合开关时电流会不经用电器直接从电源正极流向负极,属电源短路,两灯都不亮,故D不合题意。
故选: C。
【分析】电路元件的连接有串联和并联两种方式:由于串联电路只有-条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;而并联电路中有多条支路,所以各元件独立工作、互不影响。
11. 如图是各物体的受力情况,可能处于静止状态的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】处于静止状态物体一定受力平衡或不受力。
A.图中两个力虽然大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但是两个力是作用在两个物体上,故不是平衡力,不可能处于静止状态,故A不符合题意;
B.图中两个力大小相等、方向相反、但在同一直线上,是平衡力,故物体可能处于静止状态,B符合题意;
C.图中两个力作用在同一物体上、大小不相等、方向相反、作用在同一直线上,不是一对平衡力,不可能处于静止状态,故C不符合题意;
D.图中两个力大小相等,方向相反,但不在同一直线上,故不是一对平衡力,不可能处于静止状态,故D不符合题意。
故选: B。
【分析】处于静止状态物体一定受力平衡,如果不平衡就不可能处于静止状态,二力平衡的条件:两个力必须作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,四个条件缺一不可。
12. 如图的不同现象中,说明分子有引力的现象是( )
A.的水和的酒精混合小于
B.注射器里的水很难被压缩
C.带有细线的铁丝圈上的肥皂液膜一侧被弄破时细线被拉到另一侧
D.墨水在热水中扩散得比在冷水中快
【答案】C
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】A、50mL的水和50mL的酒精混合后,总体积小于100mL,该现象说明分子间有间隙,故A不符合题意;
B、由于分子间存在斥力,所以针筒里的水很难被压缩,故B不符合题意;
C、用手轻轻地碰一下附着 肥皂泡棉线的任意一侧,这一侧的肥皂液薄膜破了,棉线被拉向了另一侧,这是由于分子间存在引力,故C符合题意;
D、墨水在热水中扩散得比在冷水中快,这说明温度越高,分子无规则运动越剧烈,故D不符合题意。故选: C。
【分析】根据分子动理论知识可知:组成物质的分子在永不停息地做无规则的运动,物体温度越高,分子的无规则运动越剧烈;分子间有间隙;分子之间有相互作用的引力和斥力。
13. 关于家庭电路及安全用电的说法,以下正确的是( )
A.空气开关坏了以后随便换一个就行
B.空气开关跳闸一定是电路发生了短路
C.使用测电笔时手要接触笔尖金属体
D.家庭电路中用电器的金属外壳要接地
【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A.空气开关坏了以后,不能随便换一个,因为空气开关相当于保险丝,有允许通过的最大电流,要选择合适的规格才行,故A错误;
B.空气开关跳闸可能是电路发生了短路,也可能是用电器的总功率过大,故B错误;
C.使用测电笔时手要接触笔尾金属体,如果接触笔尖金属体会触电;故C错误;
D.家庭电路中用电器的金属外壳要接地,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生,故D正确。
故选: D。
【分析】(1) (2)家庭电路用电器的总功率过大或发生短路,空气开关会跳闸,相当于保险丝的作用,有不同的规格;
(3)测电笔的正确使用方法,手一定接触笔尾 金属体,一定不要接触笔尖金属体;
(4 )家庭电路中用电器的金属外壳要接地,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生。
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
14. 如图所示的四个光现象中,说明光沿直线传播的是( )
A.小孔成像
B.手影
C.雨后空中的彩虹
D.日食
【答案】A,B,D
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】ABD、小孔成像、手影、日食都是光的直线传播现象,故ABD符合题意;
C、雨后空中的彩虹是光的色散现象,故C不符合题意。
故选: ABD。
【分析】(1 )光在同种均匀介质中是沿直线传播的,小孔成像、影子的形成、日食、月食等都属于光的直线传播。
(2)太阳光三棱镜通过后分解出七种单色光的现象叫光的色散,雨后彩虹属于光的色散现象。
15. 广西资源丰富,发电站多。下列发电站中利用可再生能源发电的是( )
A.融水风力发电站
B.合山火力发电站
C.防城港核能发电站
D.柳州红花水电站
【答案】A,D
【知识点】能源与可持续发展
【解析】【解答】风力发电利用的是风能,风能属于可再生能源,故A正确;
B.火力发电利用的是煤,煤属于不可再生能源,故B错误;
C.核能发电利用的是核能,核能属于不可再生能源,故C错误;
D.水电站利用的是水能,水能属于可再生能源,故D正确。
故选: AD。
【分析】可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源。例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
16. 如图所示电路中,标有“”,标有“”,当开关闭合时,下列正确的是( )
A.两灯电流相等 B.两灯一样亮
C.灯比灯亮 D.允许电源的最大电压为
【答案】A,C
【知识点】电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】A、由图可知,L1、L2串联,串联电路中电流处处相等,故A正确;
B、C、根据铭牌标有“”,标有“”可计算两灯泡的电阻为
,
L1、L2串联,串联电路中电流处处相等,根据P= I2 R可知L1的实际功率大于L2的实际功率,灯L1比灯L2亮,故B错误,C正确;
D、由P = UI可变形为可得两灯的额定电流:,
串联电路中电流处处相等,电路中电流应为I= I1=0.5A,允许电源的最大电压:U=I(R1+R2)=0.5A(6+2)=4V,故D错误;
故选AC
【分析】(1)串联电路中电流处处相等;
(2)小灯泡的亮度取决于实际电功率,利用P= I2 R比较其实际功率,灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。
(3)由P = UI可变形为行可求两灯的额定电流,再根据U = I(R1 + R2)可求允许电源的最大由压。
三、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
17.用酒精灯给的水加热,使它的温度升高,水吸收的热量是 。如果不计热量散失,最少需要 的酒精。酒精的热值为,水的比热容为。
【答案】;0.014
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】水吸收的热量为,由Q吸=Q放=qm可知需要燃烧的酒精质量为
【分析】 吸收热量的数量是由物质的质量、比热容和温度变化三者共同决定的,其公式为:吸收热量=物质的质量×物质的比热容×温度变化 ,已知水的质量与升高的温度,由热量公式可以求出水吸收的热量;由题知Q吸=Q放,根据公式Q放= qm的变形公式求出需要燃烧的酒精质量。
18. 图中一个物体沿粗糙的斜面下滑,下滑过程中物体的重力势能 ,机械能 。选填“变大”、“不变”、“变小”
【答案】减小;变小
【知识点】动能与势能的应用;机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】物体在粗糙的斜面下滑的过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小;下 滑过程中克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,机械能减小。
【分析】(1 )影响重力势能大小的因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
(2)在物体运动的过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以机械能减小。
19. 通电螺线管周围的磁感线如图所示。电源的端是 极,小磁针的端是 极。
【答案】负;N
【知识点】磁感线及其特点;安培定则
【解析】【解答】由图知,磁感线回到螺线管的左端,说明左端是螺线管的S极,右端是螺线管的N极;根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的A端是南(S) 极;根据安培定则,用右手握住螺线管,使大拇指指向螺线管的N极,则四指环绕的方向是电流的方向,则直流电源的b端是正极、a端是负极。
【分析】在磁体的外部,磁感线都是从N极出发回到S极,据此确定螺线管的极性,再根据磁极间的相互作用判断小磁针的极性,最后根据安培定则判断电源的正负极。
20. 如图,把手机放在广口瓶中,拨通手机,手机铃响,屏幕发光;用抽气机把广口瓶内抽成真空,再拨通手机,听不到手机铃响,但屏幕仍发光。说明真空 传递声音,真空 传递电磁波。选填“能”或“不能”
【答案】不能;能
【知识点】声音的传播条件;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】听不到手机铃响,说明真空不能传声,屏幕发光,说明手机接收到了电磁波。
【分析】真空不能传声,但真空可以传播电磁波。
21. 如图所示,、为相同的物块,长为,在推力作用下、一起做匀速直线运动,后掉下,以不变的速度继续运动,直到掉下。没掉下时为,则没掉下时、的速度为 ,从开始推到掉下,推力做的功为 。
【答案】0.025;1.2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意可知,A刚开始掉下时A的中点正好到了桌边,行驶的距离为:
则A没掉下时A、B的速度为:,从开始推到A掉下,推力做的功为:从A掉下到B掉下,B物块经过的距离为:
S'=A掉下后到B掉下过程中,对桌面的压力减小为原来的一半,桌面的粗糙程度没有改变,滑动摩擦力的大小与接触面积无关,因此推力减小为原来的一半,为:从A掉下到B掉下,推力做的功为:W'= F's'= 3N x 0.2m= 0.6J;从开始推到B掉下,推力做的功为:
【分析】 物块匀速直线运动时处于平衡状态,推力等于滑动摩擦力 ,根据求出A没掉下时A、B的速度;根据W = Fs求出推力F做的功。
22. 如图甲的电路中,闭合开关时变阻器的功率与电流的关系如乙图所示,则电源电压为 ,利用这个电路得到的最大电流为 。
【答案】16;0.8
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】变阻器与定值电阻串联,根据串联电阻的规律及欧姆定律,电路的电流为:变阻器的功率为:
可知,当R0 = R1时,变阻器的功率最大,最大功率为:
由乙图可知,此时电路的电流为0.4A,由欧姆定律和串联电阻的规律,故有联立两式得出:U=16V;R0=20N
由乙图可知,当变阻器连入电路的电阻为0时,其功率为0,此时电路的最大电流为:。
【分析】串联电路电流处处相等,电源电压等于各用电器电压之和,观察图像求出电路的电流,再根据欧姆定律及串联电炉总电阻等于各电阻之和求出滑动变阻器的最大值。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
23. 在图中画出静止悬挂的灯的受力示意图点为力的作用点。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】过灯的重心作竖直向下的重力和沿绳子向.上的拉力,因为拉力和重力是平衡力,故二者线段长度要相等,如图所示:
【分析】灯用细线悬挂,处于静止状态,受拉力和重力作用,重力是物体由于受到地球的吸引而产生的力,方向竖直向下,作用在物体的重心上。拉力的方向是沿绳子向上。
24. 在图中画出光从空气射到水面时的反射光路及在水中的折射光路。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】先过入射点O垂直于界面作出法线,然后根据反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角,在法线的左侧的空气中画出反射光线;光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,据此在法线左侧的水中画出折射光线的大致位置,如图所示:
【分析】(1 )光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角;
(2)光的折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,光由水中斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角,光由空气斜射入水中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25.0分)
25.(2023·柳南模拟) 如图是“探究杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)如甲图,挂钩码前先把杠杆右端的平衡螺母向 调,使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验中所用的每个钩码都是,在乙图中,要使杠杆平衡,需在点挂 个钩码;丙图中,当杠杆平衡时,弹簧测力计的读数 选填“大于”、“等于”、“小于”。
(3)实验中需改变钩码数和力臂大小,重复多次实验,目的是 。
(4)某同学在做俯卧撑丁图,点为重心。根据实验结论判断,此时该同学相当于 选填“省力”、“等臂”、“费力”杠杆。
【答案】(1)右
(2)2;大于
(3)寻找普遍规律
(4)省力
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆左端下沉,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节;
(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: F1L1 = F2L2,即3G·2L=FA·3L,解得FA = 2G,需挂2个钩码;当弹簧测力计在图丙所示的A位置斜向下拉时,力臂变小,即L2 < 3L,根据杠杆平衡条件得,3×0.5N×2L=FxL2,因为L2<3L,所以F> 1N;
(3)探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律;
(4)由图可知,当人做平板支撑时,O为支点,人的重力为阻力,手臂的支持力为动力,所以动力作用点远离支点,即动力臂大于阻力臂,则人体相当于一个省力杠杆。
【分析】(1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断在A点挂钩码的数量;当弹簧测力计斜着拉时,其力臂小于杠杆长,根据杠杆平衡条件分析出答案;
(3)多测几次的目的是防止实验偶然性,归纳普遍物理规律;
(4)根据杠杆的各个要素,判断力臂间的关系,最终确定杠杆的类型。
26.(2023·柳南模拟)
(1)图所示的刻度尺分度值为 ,物体的长度为 。
(2)图是探究“电磁感应”的实验装置,闭合开关,当导线沿 选填“水平”或“竖直”方向运动时,电流表会偏转。根据这个实验原理可制成 。
(3)图所示的电路图中与的规格不同,与的阻值也不同。探究“电功率与电压的关系”的实验应用 电路,探究“电功率与电流的关系”的实验应用 电路。选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”
【答案】(1)0.1;1.71
(2)水平;发电机
(3)甲;丁
【知识点】长度及其测量;电功率与电压、电流的关系;电磁感应
【解析】【解答】(1)图1所示的刻度尺分度值为0.1cm,物体的长5.71cm-4.00cm = 1.71cm。
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象。图2是探究“电磁感应”的实验装置,闭合开关,当导线ab沿水平方向运动时,电流表会偏转。根据这个实验原理可制成发电机。
(3)灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,实际功率越大,灯泡越亮。所以实验中小灯泡电功率的
大小可通过观察小灯泡的亮度来判断。探究电功率与电压的关系时,要控制电流不变,改变电压的大小,实验中选用不同规格的灯泡且串联,这样可使通过灯泡的电流相同,灯泡两端的电压不同,可探究电功率与电压的关系,故选甲图;探究电功率与电流的关系时,要控制电压不变,改变通过灯泡的电流大小,实验中选用不同规格的灯泡且并联,这样可使通过灯泡的电流不同,灯泡两端的电压相同,可探究电功率与电压的关系,故选丁图。
【分析】(1 )刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度,使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意读数时视线与尺面垂直,最终结果要估读到分度值的下一位。
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象,根据这个实验原理可制成发电机。
(3)灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,实际功率越大,灯泡越亮。所以实验中小灯泡电功率的大小可通过观察小灯泡的亮度来判断。探究电功率与电压的关系时,要控制电流不变,改变电压的大小,实验中选用不同规格的灯泡且串联,这样可使通过灯泡的电流相同,灯泡两端的电压不同,可探究电功率与电压的关系;探究电功率与电流的关系时,要控制电压不变,改变通过灯泡的电流大小,实验中选用不同规格的灯泡且并联,这样可使通过灯泡的电流不同,灯泡两端的电压相同,可探究电功率与电压的关系。
27.(2023·柳南模拟) 在测量金属块密度的实验中,小明同学做了以下实验:
(1)把天平放在 ,把游码移到标尺左端 处,调节平衡螺母使天平平衡。
(2)用调好的天平测出金属块的质量。托盘上的砝码及标尺上的游码如图甲所示,则金属块的质量为 。
(3)在量筒中放入适量的水,如图乙,记下水的体积;再把金属块轻轻放入量筒中,记下总体积。
金属块的密度为 。
(4)如果小明观察图丙示数时仰视了,则密度测量值偏 。
(5)小李同学只有天平没有砝码,除此以外还有两个相同的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水水的密度为。小李通过以下实验也能测出另一金属块的密度。请你帮他补充完整。
。
在量筒中放入适量的水,记下水的体积;再把金属块轻轻放入量筒中记下总体积。
写出金属块密度的数学表达式 用已知量和测量量表示。
【答案】(1)水平桌面上;零刻度
(2)78
(3)
(4)大
(5)烧杯分别放托盘上调节平衡,金属块放一个杯中,向另一个杯中加水到天平平衡,将水倒入量筒测出其体积为;
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1) 把天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻度处,调节平衡螺母使天平平衡;
(2)砝码总质量为75g,游码示数为3g,故金属块的质量为m= 75g+ 3g= 78g;
(4)由图乙、丙知,金属块的体积为V=30mL-20mL=10mL=10cm3;
金属块的密度
(5)若小明在读取图丙中的示数时仰视读数,会使读数偏小,计算出的金属块的体积会偏小,其他步骤操作正确,由可知,所测的密度偏大;
(6)主要实验步骤及所需测量的物理量:
①烧杯分别放托盘_上调节平衡,金属块放一个杯中,向另一个杯中加水到天平平衡,将水倒入量筒测出其体积为V ;
②在量筒中放入适量的水,记下水的体积V1;再把金属块轻轻放入量筒中记下总体积V2 ;
③由,得,m= pV,金属块和水的质量相等,则,解得
【分析】(1 )把天平放在水平桌面上,天平平衡调节前,应先将游码归零;
(2)被测物体的质量等于砝码质量与游码示数之和;
(4)由图乙、丙得出金属块的体积,运用密度公式可算出金属块的密度;
(5)如果小明观察图丙示数时仰视了,会使读数偏小,金属块的体积会偏小,根据密度公式判断金属块的密度;
(6)根据密度公式,质量相同,物体的密度与体积成反比,可根据相同质量的金属块和水的体积关系得出密度关系。
28.(2023·柳南模拟) 小明利用如图所示的电路进行“探究电阻的大小与什么因素有关的实验”。电路中,三根金属丝的长度相同,接的铜丝与的接镍铬合金丝粗细相同,接的镍铬合金丝比较细。
(1)在实验中,如何比较金属丝电阻的大小? 。
(2)把分别接、时,是探究电阻大小与导体 的关系。要探究电阻大小与导体粗细的关系,应把接线柱分别与 连接。
(3)利用这个电路及器材能否探究电阻与长度的关系? 。
(4)假如电路中定值电阻的阻值为,铜丝的电阻很小可忽略不计。小明想利用这个电路测量接的镍铬合金丝的电阻值,他的操作如下:
把接线柱接在端,闭合开关,读出电流表示数,断开开关。
重新接一下电流表,把接线柱接 端,闭合开关,读出电流表示数,断开开关。
待测电阻的阻值为 。
小明在第、次实验中,发现电流表偏转的角度相等,如定值电阻的阻值为,则待测电阻的阻值 。
【答案】(1)比较电流的大小
(2)材料;、
(3)可以
(4);;40
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1) 比较电流的大小来比较金属丝电阻的大小通过观察电流表示数。
(2)把M分别接a、b时,长度和粗细相同,材料不同,是探究电阻大小与导体材料的关系。要探究电阻大小与导体粗细的关系,应控制材料和长度相同,改变横截面积的大小,所以应把接线柱M分别与b、c连接。
(3)利用这个电路及器材可以探究电阻与长度的关系,可以将与c相连的镍铬合金线全部或一半接入电路。
(4)①把接线柱M接在b端,闭合开关,读出电流表示数I1,断开开关。
②重新接一下电流表,把接线柱M接a端,闭合开关,读出电流表示数I2,断开开关。
③因为电源电压不变,所以有:
I1(Ro+ Rx) = I2 Ro,所以待测电阻的阻值
④小明在第①、②次实验中,发现电流表偏转的角度相等,但是量程不同,大量程是小量程的5倍,即I2 = 5I1;如定值电阻的阻值为Ro=10日,则待测电阻的阻值
【分析】(1)电阻无法直接观察,通过转换法,将电阻转换成电流表示数;
(2)影响导体电阻大小变化的因素包括导体的材料、长度、横截面积和温度,导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻,电阻是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小;
(3)探究什么量就改变什么量,探究与电阻的关系就只改变电阻,控制其他量保持不变;
(4)根据欧姆定律进行计算。
六、计算题(本大题共3小题,共24.0分)
29.(2023·柳南模拟) 小明利用如图所示的滑轮组提升物体,已知物重,动滑轮重,物体以的速度被拉起,在此过程中,求:不计绳重及摩擦
(1)小明拉力的大小;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率保留一位小数。
【答案】(1)解:由图可知,因为不计绳重和摩擦,所以绳子自由端的拉力:
答:小明拉力的大小为;
(2)解:绳子自由端移动的速度:,
拉力做功的功率:
答:拉力的功率为;
(3)解:因为不计绳重和摩擦,所以滑轮组的机械效率:
答:滑轮组的机械效率为。
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)由图可知n=2, 不计绳重和摩擦时求小明拉力大小;
(2) 绳子自由端移动的速度利用求拉力做功的功率
(3) 不计绳重和摩擦时
求滑轮组的机械效率
30.(2023·柳南模拟) 如图所示,薄壁容器底面积为,容器中装有水,体积为的物块漂浮在水面上,此时水深为。当把露出水面部分截去后,水面下降。求:
(1)截取部分前水对容器底的压强;
(2)截去露出水面部分后容器对地面变化的压力;
(3)物块的密度。
【答案】(1)解:截取部分前水对容器底的压强:
答:截去露出水面部分后容器对地面变化的压力为;
答:截取部分前水对容器底的压强为;
(2)解:容器对地面的压力等于容器的重力、水的重力、的重力之和,处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,所以容器对地面的压力等于容器的重力与水对容器底部的压力之和,则截去露出水面部分后容器对地面变化的压力等于水对容器底部变化的压力,
水对容器底部变化的压强:;
截去露出水面部分后容器对地面变化的压力:;
答:截去露出水面部分后容器对地面变化的压力为;
(3)解:漂浮时受到的浮力等于自身重力,根据和可得可得,
物体始终处于漂浮状态,截去露出水面部分后,物体减少的重力等于容器对地面变化的压力,则,
即,
代入数据可得,
解方程可得或。
答:物块的密度为或。
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算
【解析】【分析】(1 )根据液体压强公式计算截取部分A前水对容器底的压强;
(2)容器对地面的压力等于容器的重力、水的重力、A的重力之和,A处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,所以容器对地面的压力等于容器的重力与水对容器底部的压力之和,则截去A露出水面部分后容器对地面变化的压力等于水对容器底部变化的压力,根据液体压强公式计算水对容器底部变化的压强,根据F=pS计算截去A露出水面部分后容器对地面变化的压力;
(3)物体A漂浮时受到的浮力等于自身重力,根据F浮= P9V排和G = mg= ρAgVA可得P9V排= ρAgV可得
截去A露出水面部分后,物体A减少的重力等于容器对地面变化的压力,代入数据解方程可得ρA。
31.(2023·柳南模拟) 在图甲所示的电路中,电源电压恒定,变阻器标有“”的字样。电流表的量程为,电压表的量程为。当变阻器滑片从某点点移到点时,变阻器的线如乙图所示。求:
(1)变阻器滑片在时变阻器接入电路的阻值;
(2)定值电阻的阻值及电源电压;
(3)从某点点移到点时,电路总功率变化范围;
(4)保证电路安全,变阻器从最大值移到最小值过程中,在乙图中画出定值电阻的线请写出计算过程,并在乙图中画出相应的定值电阻的线。
【答案】(1)解:由图甲可知,定值电阻与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
由图乙可知,变阻器滑片在时,变阻器两端的电压,通过它的电流,
由欧姆定律可知,变阻器接入电路的阻值:
答:变阻器滑片在时变阻器接入电路的阻值为;
(2)解:由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,滑片在时的电源电压:
由图乙可知,变阻器滑片在时,变阻器两端的电压,通过它的电流,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,滑片在时的电源电压:
由解得:,;
答:定值电阻的阻值为,电源电压为;
(3)解:滑片在时,电路总功率:,
滑片在时,电路总功率:,
因此从某点点移到点时,电路总功率变化范围为
从某点点移到点时,电路总功率变化范围为;
(4)解:欧姆定律可知当变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电路中的最小电流:,
由欧姆定律可知,此时定值电阻两端的电压:,
由串联电路的电压特点可知,此时变阻器两端的最大电压:,
因此变阻器的滑片能滑到最大处;
此时定值电阻两端的电压,通过定值电阻的电流;
由欧姆定律可知当变阻器接入电路的电阻最小时,电路中的电流最大,
因为电流表的量程为,变阻器允许通过的最大电流为,所以,由串联电路的电流特点可知,为了保证电路安全,电路中的最大电流,
由串联电路的电流特点可知,此时通过定值电阻的电流:,
由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压:,
由串联电路的电压特点可知,此时变阻器两端的电压:,
由欧姆定律可知,变阻器接入电路的最小电阻:,符合题意,
此时定值电阻两端的电压,通过定值电阻的电流;
由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压与电流的关系式为,
因为定值电阻的阻值不变,所以定值电阻两端的电压与通过它的电流成正比,
因此定值电阻的线为过原点的斜直线,如图所示:
。
答:保证电路安全,当变阻器接入电路的电阻最大为时,定值电阻两端的电压为,通过定值电阻的电流为,当变阻器接入电路的电阻最小为时,定值电阻两端的电压为,通过定值电阻的电流为;定值电阻的线见解答图。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】根据图甲可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1 )根据图乙可知变阻器滑片P在a时变阻器两端的电压和通过它的电流,根据欧姆定律求出变阻器接入电路的阻值;
(2)根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出滑片在a时的电源电压,根据图乙可知变阻器滑片P在b时变阻器两端的电压和通过它的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出滑片在b时的电源电压,解方程求出定值电阻R1的阻值及电源电压;
(3)根据P = UI求出P从某点a点移到b点时,电路总功率变化范围;
(4)根据欧姆定律可知当变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的最小电流,根据欧姆定律求出定值电阻R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出此时变阻器两端的电压,与电压表的量程进行比较,进而判断变阻器的滑片能否滑到最大处;根据欧姆定律可知当变阻器接入电路的电阻最小时,电路中的电流最大,根据电流表的量程和变阻器允许通过的最大电流利用串联电路的电流特点确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出定值电阻R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出变阻器接入电路的最小电阻,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出定值电阻两端的电压与电流的关系式,结合变阻器从最大值移到最小值过程中定值电阻R1两端的电压和对应的电流在图乙中画出相应的定值电阻的U - I线。