2024江苏省苏州市中考物理模拟测试卷04(原卷+解析卷)



2024学年江苏省苏州市中考模拟测试卷04
初三物理
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(共24分)
1.(本题2分)下列估测的数据中,最接近实际的是(  )
A.酒精灯火焰外焰的温度约为100℃
B.声音在空气中传播100m用时约10s
C.“PM2.5”是指大气中直径大于2.5mm的细小颗粒物
D.中学生正常步行速度约1.4m/s
2.(本题2分)如图所示,将正在发声的手机悬挂在广口瓶内,慢慢抽出瓶内的空气,发现声音逐渐变小,但始终能听到声音,其原因是(  )
A.真空能传声 B.声源发声太强
C.离玻璃瓶远点就听不到声音 D.瓶内仍有少量空气
3.(本题2分)2020年6月2日,云南地区观察到了难得一见的天象之一“日食”奇观。如图所示的光现象中与“日食”形成原理相同的是(  )
A.地面上出现小狗的影子
B.树木在水中形成倒影
C.水中的筷子向上弯折
D.露珠下叶脉看起来变粗
4.(本题2分)如图所示的各种现象中,能说明分子间存在引力的是( )
A.图甲把红墨水分别滴入装有热水和冷水的杯子里,热水会先变红
B.图乙铅板和金板长时间压紧在一起,铅和金会互相渗透
C.图丙两铅棒压紧后,下面吊一个重物都不能将其拉开
D.图丁抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合
5.(本题2分)如图所示的杠杆中,属于费力杠杆的是(  )
        
A.镊子 B.钢丝钳 C.起子 D.天平
6.(本题2分)关于信息、能源、材料的描述中,下列说法正确的是(  )
A.北斗卫星定位系统是利用超声波传递信息
B.人类开采的石油,是上亿年前地球接收的太阳能
C.核能是二次能源,也是不可再生能源
D.集成电路上的芯片是利用超导材料制成的
7.(本题2分) 乘坐火车时,乘客无需持票,只要将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份,就可以进站。实例中的工作原理是下列四幅图中的(  )
A. B.
C. D.
8.(本题2分)如图,用手指压铅笔尖,铅笔静止在桌面上,下列分析正确的是
A.手指对铅笔的压力与桌面对铅笔的支持力是一对相互作用力
B.手指对铅笔的压力与桌面对铅笔的支持力是一对平衡力
C.铅笔对桌面的压力是由于铅笔发生形变而产生的
D.铅笔对桌面的压力就是铅笔受到的重力
9.(本题2分)下列关于如图的说法不正确的是(  )
A.该物质的凝固点为0℃
B.DE段表示当前物质的状态为固液共存态
C.BC段物质一直在吸热
D.BC段表示该物质的熔化过程
10.(本题2分)近年来智能家居指纹锁深受消费者的青睐。如图所示,某款指纹锁“钥匙”是特定人的指纹(),密码()或应急钥匙(),三者都可以单独使电动机工作而打开门锁。下图中电路设计符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
11.(本题2分)如图所示,木板B放在光滑水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一根细绳固定在墙上,用大小5 N的水平拉力F向左拉动B,使B向左做匀速直线运动,此时水平绳拉力大小为T,下面说法正确的是(  )
A.A所受摩擦力与拉力T是一对平衡力,大小都为5 N
B.B所受摩擦力与拉力F 是相互作用力,大小都为5 N
C.若增大拉力F, B受到的摩擦力也变大
D.若增大拉力F,拉力T也变大
12.(本题2分)如图甲所示的电路中,电源两端的电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,可变电阻R2的铭牌上标有“200Ω 1A”的字样。闭合开关S,在调节可变电阻R2阻值的过程中,电压表的示数U与R2接入电路阻值的关系如图乙所示。若要求两只电表的示数均不能超过所选量程,下列说法正确的是(  )
A.电源两端的电压为20V
B.R1的阻值为18Ω
C.为保证电路安全,滑动变阻器的取值范围是20Ω~100Ω
D.电流表示数的变化范围为0.15A~0.6A
第II卷(非选择题)
二、填空题(共23分)
13.(本题2分)午睡期间,校园外工地上的轰鸣声,吵得同学们睡不着觉。小明起身关上了窗户,小红用面巾纸堵住了耳朵。小明是在 减弱噪声的;小红是在 减弱噪声的。
14.(本题4分)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射的光路,其中 是入射光线(用字母表示),折射角为 度.如果入射角增大,折射角将 (选填“增大”或“减小”),界面的 边是玻璃。(选填“上”“下”“左”“右”)
15.(本题2分)某导体电阻为2Ω,通过的电流为0.4A的时候,如果给这个导体通电1min,那么它产生的热量是 J;1kW·h的电能,可以供一只额定功率是500W的电饭锅,在额定电压下使用 h。
16.(本题4分)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃桶底部放一小团干燥的硝化棉,快速压下活塞,可观察到硝化棉着火燃烧,此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能 ,这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。若某汽油机飞轮的转速为1200r/min,则1s内汽油机完成 个工作循环,对外做功 次。
17.(本题2分)信鸽能从2000km以外的地方准确地飞回“家中”,研究表明,原来信鸽是利用 (选填“地磁场”或“电磁波”)来“导航”的;光和电磁波在真空中的传播速度都是 km/s,这不是巧合,原来光也是一种电磁波。
18.(本题3分)如图所示,这是一款电热饮水机的简化电路图,它具有加热和保温两个挡位。R1、R2均为加热电阻丝,当开关S接a时电路中的电流为5A;当开关S接b时,电路消耗的电功率为66W,则R1的阻值为 Ω;开关S接b时,电路中的电流为 A;该饮水机在保温挡正常工作100s,R2产生的热量为 J。
19.(本题2分)小帆在《道德与法治》课堂上学到了我国提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,提高了他的环保节能意识。如图是额定电压为220V、额定功率分别为4W和40W的LED灯与白炽灯,白炽灯由灯丝通电加热发光,LED灯电转化为光的转化率更高,两灯均正常工作时,亮度相同,相等时间内通过LED灯和白炽灯的所消耗的电能之比为 。若将40W的白炽灯接在实际电压为110V的电路中,设白炽灯的电阻不变,其实际功率为 W。
20.(本题2分)如图甲所示,薄壁容器重5N,由上下两段横截面积不同的柱形共轴组合而成,上段横截面积为400cm2,下段高2cm、横截面积为200cm2。物体A是边长为10cm的正方体,杆B竖直放置,上端连着A,下端固定在容器底端,现向容器中缓慢加水,杆B受到物体A的作用力F的大小随水深h的变化规律如图乙所示。忽略杆B的质量和体积,杆B的长度为 cm,当h=12cn,容器对桌面的压强为 Pa。
21.(本题2分)如图所示为四缸发动机工作原理图,内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。四缸发动机的主要技术指标如表所示,其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积与活塞上下运动的距离。当发动机以最大功率工作时,曲轴转速为6000 r/ min。当发动机以最大功率工作时,则在每一个做功冲程里,燃气对活塞所做的功W1是 J;做功冲程中燃气对活塞的平均压强 Pa。
排量 1.6L
最大功率 66kW
转速 6000r/min

三、作图题(共8分)
22.(本题2分)如图所示,请根据图中的入射光线及折射光线作出对应的折射光线和反射光线。
23.(本题2分)如图所示,AOB为一机械设备的简化示意图,我们可以把它看成杠杆(自重不计),已知。固定O点,使OB处于水平位置,此时B端挂一重为40N的物体,要使杠杆不发生转动,在图中画出此时在A端施加最小力F的方向和大小以及对应的动力臂L。
24.(本题2分)如图所示是小磁针放在通电螺线管右端静止时的情形,在螺线管左侧的虚线框内标出导线中电流的方向。
25.(本题2分)如图所示的电路中,开关S闭合后,在圆圈里填上合适的电表符号,使小灯泡L1、L2均正常发光。
四、计算题(共12分)
26.(本题6分)如图所示为某种固体酒精炉,固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率,在炉中放入 20g的固体酒精,当固体酒精燃烧完后,锅中 0.5kg的水温度从 20℃升高到了 60℃。已知固体酒精的热值为 1.5×10 J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg °C)。
(1)若固体酒精完全燃烧,则放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)小明测得固体酒精炉的热效率是多大?
27.(本题6分)一个体重为700N的工人,在建筑工地用如图乙所示的装置提升石板,已知托盘重200N,容量足够大,每块石板重100N,绳能承受的最大拉力为800N,滑轮的摩擦和绳重忽略不计。当工人站在地面上用此装置在4s内将10块石板匀速提升2m时,此装置的机械效率为80%。
求:(1)此时工人所做的有用功?
(2)此装置的动滑轮重为多少?
(3)该工人用此装置提升石板的机械效率最高可达到多少?(结果保留一位小数)。
五、实验题(共28分)
28.(本题4分)物理兴趣小组的同学利用如图所示装置,探究反射声音的强弱与充当反射面的材料是否有关。他们将发声的闹铃置于纸筒A内,将充当反射面的材料置于O处,通过纸筒B倾听反射的铃声强弱。
(1)保持纸筒A和纸筒B的位置 ,只改变充当反射面的材料,让同一位同学倾听反射声音的强弱,实验结果如下表:
反射面材料 大理石 玻璃板 木板 棉布 毛巾 海绵
反射声音的强弱 最强 强 强 较强 弱 几乎听不
(2)分析实验结果可以得出:在其他条件相同时,反射声音的强弱与充当反射面的材料 (选填“有关”或者“无关”);
(3)根据本探究还可以获知,用哪种材料来吸收噪音效果最好?答: ;
(4)如果利用声音的反射现象,测量声音在空气中的传播速度,应选择表中的 材料作为反射面效果最好。
29.(本题6分)在研究液体压强的实验中。
(1)若在使用前,当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变化,如图乙所示。则出现这种情况的原因是 。
(2)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示,他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。你认为,小明的结论是 (填“可靠的”或“不可靠的”);理由是: ;
序号 液体 深度 橡皮膜方向 压强计液面高度差
1 水 5 朝上 4.8
2 水 5 朝下 4.8
3 水 5 朝前 4.8
4 水 10 朝前 9.5
5 水 15 朝前 14.2
6 盐水 15 朝前 16.4
(3)比较表格中序号为 的三组数据,可得出的结论是:同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强都相等。
(4)比较序号3,4,5的三组数据,可得出的结论是:同种液体,深度越深,液体压强越 。
(5)比较序号为 的两组数据,可得出的结论是:在同一深度处,液体的压强与液体密度有关。
30.(本题8分)小明在户外进行有关凸透镜的相关实验(如图1)。
(1)小明同学在地上放一根火柴,将凸透镜正对着太阳,移动凸透镜,使最小、最亮的光斑落在火柴的燃头上,他看到火柴被点燃了,说明凸透镜对光有 作用。他又将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,在距透镜10cm处,屏上呈现出最小最亮的光斑(如图1所示),则此凸透镜焦距约是 cm;
(2)小明用该凸透镜靠近书上的文字,他发现字被放大了;他移动凸透镜远离书,却又看到了缩小的文字,小明很好奇,用同一个凸透镜观察文字,为什么有如此变化?于是他到学校物理实验室进行了一系列关于凸透镜的实验探究。他把蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上、点燃蜡烛后,他还应调整火焰中心、凸透镜中心和光屏中心在 ;
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜30cm处时(如图2所示),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像; (选填“照相机”或“投影仪”)就是利用这一成像规律工作的;
(4)实验中,当小明用白纸遮掉凸透镜的上半部分时,光屏上成像的情况是 ;
A.只出现烛焰的上半部分的像 B.只出现烛焰的下半部分的像
C.仍然是完整的像,只是变暗些 D.成像情况像不受任何影响
(5)在上述实验的基础上,将近视镜的镜片放置在烛焰和透镜之间,要在光屏上得到清晰的像应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)透镜;
(6)随着蜡烛燃烧而变短,光屏上成的像的位置发生了移动。由于影响到了实验的进行,这时最合理的调整是 。
A.只需将凸透镜向上移动一些 B.只需将光屏向下移动一些
C.将凸透镜和光屏向下移动一些 D.以上均可
31.(本题10分)小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为,,的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“;1A”字样,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整 ;
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于 状态。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最 端(选填“左”或“右”);
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是 ;
(4)故障排除后,小华先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为 V;
(5)当小华改用的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是 (选填“A”“B”“C”“D”),为保证测量三组数据完成探究,则控制电压不得低于 V;
A.滑动变阻器的最大阻值太大
B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的最大阻值太小
D.滑动变阻器烧坏了
(6)小华解决了上述问题后,完成了实验。利用收集到的多组数据。作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像。分析图像得到结论: 。
六、科普阅读题(共5分)
32.(本题5分)门磁报警装置内装有干簧管(如图甲),干簧管有两个软铁片和玻璃管组成,软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时,软铁片触点状态会发生变化。把条形磁体分别放置在乙图中的①、②、③、④4 个位置时,触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。
磁体位置 竖直放置并靠近 水平放置并靠近
① ② ③ ④
触电状态 闭合 断开 ? ?
软铁片的 极性情况
(1)当条形磁体在图乙①位置竖直靠近干簧管时,铁片被磁化,铁片与条形磁体相邻端的磁极是 (选填“同名磁极”或“异名磁极”);
(2)当条形磁体在图乙③位置竖直靠近干簧管时,干簧管触点状态为 (选填“闭合”或“断开”),触点上方为 极;
(3)如图丙,门框上安装磁铁,而门上安装门磁报警装置,其内部简化电路如图丁,闭合开关 S 启动报警器后,关门电铃不响;而开门时电铃响起。磁铁应该按照图乙中 (选填①②③④)的方式安装,报警时干簧管触点 (选填“闭合”或“断开”)。
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2024学年江苏省苏州市中考模拟测试卷04
初三物理
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(共24分)
1.(本题2分)下列估测的数据中,最接近实际的是(  )
A.酒精灯火焰外焰的温度约为100℃
B.声音在空气中传播100m用时约10s
C.“PM2.5”是指大气中直径大于2.5mm的细小颗粒物
D.中学生正常步行速度约1.4m/s
【答案】D
【详解】A.酒精灯火焰外焰的温度约为600℃左右,故A不符合题意;
B.声音在空气中传播速度为340m/s,所以声音在空气中传播100m用时约0.29s,故B不符合题意;
C.PM2 .5是指大气中直径小于或等于2 .5μm的细颗粒物,故C不符合题意;
D.中学生正常步行速度约1.1m/s~1.5m/s,故D符合题意。
故选D。
2.(本题2分)如图所示,将正在发声的手机悬挂在广口瓶内,慢慢抽出瓶内的空气,发现声音逐渐变小,但始终能听到声音,其原因是(  )
A.真空能传声 B.声源发声太强
C.离玻璃瓶远点就听不到声音 D.瓶内仍有少量空气
【答案】D
【详解】由实验现象现象知道,把响铃的手机放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的声音逐渐变小;当罩内空气接近真空时,还能听到极微弱的声音, 原因是声音的传播需要介质,声音可以在气体、液体和固体中传播,但不能在真空中传播;但始终能听到声音,其原因是瓶内仍有少量空气。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【点睛】本题考查的是声音的传播需要介质,真空是不能传声的,要会用理论知识去解决生活的实际现象。
3.(本题2分)2020年6月2日,云南地区观察到了难得一见的天象之一“日食”奇观。如图所示的光现象中与“日食”形成原理相同的是(  )
A.地面上出现小狗的影子
B.树木在水中形成倒影
C.水中的筷子向上弯折
D.露珠下叶脉看起来变粗
【答案】A
【详解】A.日食是由于光的直线传播形成的,地面上出现小狗的阴影是光的直线传播造成的,故A符合题意;
B.树木在水中形成倒影是由于水面较平,类似平面镜,倒影是由光的反射形成的,故B不符合题意;
C.水中的筷子反射的光线经过水、空气后进入到人的眼睛,光线在水和空气的分界面上发生折射,人眼对着进入眼睛的光线反向延长得到水中筷子的像,所以筷子看起来是弯的,故C不符合题意;
D.露珠的形状中间厚而边缘薄,类似凸透镜,且露珠附着在叶脉上,距离小,类似于放大镜,是由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
4.(本题2分)如图所示的各种现象中,能说明分子间存在引力的是( )
A.图甲把红墨水分别滴入装有热水和冷水的杯子里,热水会先变红
B.图乙铅板和金板长时间压紧在一起,铅和金会互相渗透
C.图丙两铅棒压紧后,下面吊一个重物都不能将其拉开
D.图丁抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合
【答案】C
【详解】A.热水温度高,分子运动速度快,扩散快,说明分子运动与温度有关,故A不符合题意;
B.铝和金相互渗透,是因为分子在不停地做无规则运动,故B不符合题意;
C.由于铅分子之间存在引力,所以可以在下方悬挂一个重物,故C符合题意;
D.在C图中,两瓶中的气体逐渐混合,这是由于上面的空气分子进入到下面的二氧化氮气体中,同时下面的二氧化氮气体进入到上面瓶子的空气中造成的;这是气体分子做无规则运动的结果,故D不符合题意。
故选C。
5.(本题2分)如图所示的杠杆中,属于费力杠杆的是(  )
        
A.镊子 B.钢丝钳 C.起子 D.天平
【答案】A
【详解】A.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,符合题意;
B.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
C.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
D.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不符合题意。
故选A。
6.(本题2分)关于信息、能源、材料的描述中,下列说法正确的是(  )
A.北斗卫星定位系统是利用超声波传递信息
B.人类开采的石油,是上亿年前地球接收的太阳能
C.核能是二次能源,也是不可再生能源
D.集成电路上的芯片是利用超导材料制成的
【答案】B
【详解】A.北斗卫星定位系统是利用电磁波传递信息,故A错误;
B.人类开采的石油,是化石能源,本质是上亿年前地球接收的太阳能,故B正确;
C.核能是一次能源,也是不可再生能源,故C错误;
D.集成电路上的芯片是利用半导材料制成的,故D错误。
故选B。
7.(本题2分) 乘坐火车时,乘客无需持票,只要将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份,就可以进站。实例中的工作原理是下列四幅图中的(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由题意可知,刷身份证时会产生感应电流,即由磁生电,有感应电流产生,所以其工作原理为电磁感应现象。
A.图示为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图示的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系,运用了电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图中有电源,为电动机的工作原理,是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的,故C不符合题意;
D.图中没有电源,为发电机的工作原理,是根据电磁感应现象制成的,故D符合题意。
故选D。
8.(本题2分)如图,用手指压铅笔尖,铅笔静止在桌面上,下列分析正确的是
A.手指对铅笔的压力与桌面对铅笔的支持力是一对相互作用力
B.手指对铅笔的压力与桌面对铅笔的支持力是一对平衡力
C.铅笔对桌面的压力是由于铅笔发生形变而产生的
D.铅笔对桌面的压力就是铅笔受到的重力
【答案】C
【详解】A.根据题意知道,铅笔受到三个力的作用,手指向下的压力、竖直向下的重力和桌面向上的支持力;在这三个力的作用下保持静止,所以,手指对笔尖的压力与桌面对铅笔的支持力大小不相等,不是一对相互作用力,也不是平衡力,故AB错误;
C.弹力是物体发生弹性形变后对与其接触的物体发生的力,所以,铅笔对桌面的压力是由于铅笔的形变而产生的,故C正确;
D.铅笔对桌面的压力,施力物体是铅笔,受力物体是桌面,铅笔受到的重力的施力物体是地球,受力物体是铅笔,所以,铅笔对桌面的压力与铅笔受到的重力的两个不同的力,故D错误.
9.(本题2分)下列关于如图的说法不正确的是(  )
A.该物质的凝固点为0℃
B.DE段表示当前物质的状态为固液共存态
C.BC段物质一直在吸热
D.BC段表示该物质的熔化过程
【答案】B
【详解】A.由图像可知,该物质在BC段的温度一直保持在0℃,则BC段表示该物质的熔化过程,说明该物质是晶体,且该物质的熔点是0℃,同一物质的熔点和凝固点相同,故该物质的凝固点也是0℃,故A正确,不符合题意;
B.图像中AB段表示该物质吸热升温(熔化前为固态),而BC段是该物质的熔化过程,CD段是该物质的升温过程(完全熔化后为液态),DE段是该物质的沸腾过程,为气、液共存态,故B错误,符合题意;
CD.由图像可知,该物质在BC段的温度较低且保持不变,则BC段表示该物质的熔化过程,此过程中物质持续吸收热量,故CD正确,不符合题意。
故选B。
10.(本题2分)近年来智能家居指纹锁深受消费者的青睐。如图所示,某款指纹锁“钥匙”是特定人的指纹(),密码()或应急钥匙(),三者都可以单独使电动机工作而打开门锁。下图中电路设计符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】C.由题知,三个开关都可以单独控制电动机工作,从而打开门锁,所以三个开关应并联再与电动机串联,故C符合题意;
A.图中S1与S2串联,不能单独使电动机工作,故A不符合题意;
B.图中S1、S2、S3串联,串联电路互相影响,不能单独使电动机工作,故B不符合题意;
D.图中S1与S3串联,二者互相影响,不能单独使电动机工作,故D不符合题意。
故选C。
11.(本题2分)如图所示,木板B放在光滑水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一根细绳固定在墙上,用大小5 N的水平拉力F向左拉动B,使B向左做匀速直线运动,此时水平绳拉力大小为T,下面说法正确的是(  )
A.A所受摩擦力与拉力T是一对平衡力,大小都为5 N
B.B所受摩擦力与拉力F 是相互作用力,大小都为5 N
C.若增大拉力F, B受到的摩擦力也变大
D.若增大拉力F,拉力T也变大
【答案】A
【详解】AB.由于B做匀速直线运动,则B受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力平衡,木板B放在光滑水平面上,B没有受到地面的摩擦力,B受到A给的摩擦力,所以A对B的摩擦力大小等于拉力F,为5N,由力的作用相互性可知,B对A的摩擦力大小为5N,A处于静止状态,A受到的拉力T和摩擦力是平衡力,两个力大小相等,大小都为5 N,故A正确,B错误;
CD.若增大拉力F,A对B的压力和接触面的粗糙程度不变,B受到的摩擦力不变,由力的作用相互性可知,B对A的摩擦力大小不变,A处于静止状态,A受到的拉力T和摩擦力是平衡力,受到的拉力T不变,故CD错误。
故选A。
12.(本题2分)如图甲所示的电路中,电源两端的电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,可变电阻R2的铭牌上标有“200Ω 1A”的字样。闭合开关S,在调节可变电阻R2阻值的过程中,电压表的示数U与R2接入电路阻值的关系如图乙所示。若要求两只电表的示数均不能超过所选量程,下列说法正确的是(  )
A.电源两端的电压为20V
B.R1的阻值为18Ω
C.为保证电路安全,滑动变阻器的取值范围是20Ω~100Ω
D.电流表示数的变化范围为0.15A~0.6A
【答案】D
【详解】由电路图知道,闭合开关S后,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.由图乙知道,当变阻器接入电路中的电阻R2=40Ω时,其两端的电压U2=12V,因串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流
根据串联电路中总电压等于各分电压之和和知道,电源的电压

当变阻器接入电路中的电阻R2′=70Ω时,其两端的电压
此时电路中的电流
则电源的电压

由①②可得
U=18V
R1=20Ω
故A错误,B错误;
C.当滑动变阻器两端的电压为15V时,接入电路的电阻最大,此时R1两端的电压
由串联分压原理知道,
解得滑动变阻器接入电路的最大电阻是
当电路中的电流为0.6A时,接入电路的电阻最小,此时电路的总电阻
则滑动变阻器接入电路的最大电阻是
所以,为保证电路安全,滑动变阻器的取值范围是10Ω~100Ω,故C错误;
D.当电压表的示数U2大=15V时,R1两端的电压
此时电路中的电流
此时滑动变阻器接入电路中的电阻
则电路中电流表的最小示数为0.15A,当滑动变阻器接入电阻为0时,电路中的电流
则电路中的最大电流为0.6A,所以,电流表示数的变化范围是0.15A~0.6A,故D正确。
故选D。
第II卷(非选择题)
二、填空题(共23分)
13.(本题2分)午睡期间,校园外工地上的轰鸣声,吵得同学们睡不着觉。小明起身关上了窗户,小红用面巾纸堵住了耳朵。小明是在 减弱噪声的;小红是在 减弱噪声的。
【答案】 传播过程中 人耳处
【详解】[1] [2]减弱噪声可以在声源处、传播过程中、人耳处减弱,小明起身关上了窗户,是在传播过程中减弱噪声;小红用面巾纸堵住了耳朵,这是在人耳处减弱噪声。
14.(本题4分)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射的光路,其中 是入射光线(用字母表示),折射角为 度.如果入射角增大,折射角将 (选填“增大”或“减小”),界面的 边是玻璃。(选填“上”“下”“左”“右”)
【答案】 CO 60 增大 右
【详解】[1][2]因为在光的反射时,反射角等于入射角,且反射光线和入射光线分居在法线两侧,光在折射时,折射光线和入射光线分居在法线的两侧,所以根据图中线的位置可知,CO是入射光线,OB是反射光线,OA是折射光线,入射角为
90°-60°=30°
折射角为60°。
[3][4]根据光的折射规律可知,如果入射角增大,折射角将增大;因为入射角小于折射角,所以光线是从玻璃射向空气,因此界面的右边是玻璃。
15.(本题2分)某导体电阻为2Ω,通过的电流为0.4A的时候,如果给这个导体通电1min,那么它产生的热量是 J;1kW·h的电能,可以供一只额定功率是500W的电饭锅,在额定电压下使用 h。
【答案】 19.2 2
【详解】[1]根据公式Q=I2Rt可知电流产生的热量为
Q=I2Rt=(0.4A)2×2Ω×60s=19.2J
[2]在额定电压下电能为W=1kW·h,可以供一只额定功率是500W的电饭锅工作时长为
16.(本题4分)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃桶底部放一小团干燥的硝化棉,快速压下活塞,可观察到硝化棉着火燃烧,此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能 ,这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。若某汽油机飞轮的转速为1200r/min,则1s内汽油机完成 个工作循环,对外做功 次。
【答案】 增大 压缩 10 10
【详解】[1][2]在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,棉花燃烧起来;此过程中压缩筒内气体做功,使气体的内能增加;在该实验中,活塞的机械能转化为筒内气体的内能,与内燃机的压缩冲程的能量转化相同。
[3][4]四冲程汽油机的飞轮转速为
因为一个工作循环中飞轮转2圈,完成四个工作冲程,对外做功1次,所以1s完成10个工作循环,做功10次。
17.(本题2分)信鸽能从2000km以外的地方准确地飞回“家中”,研究表明,原来信鸽是利用 (选填“地磁场”或“电磁波”)来“导航”的;光和电磁波在真空中的传播速度都是 km/s,这不是巧合,原来光也是一种电磁波。
【答案】 地磁场 3×105
【详解】[1]地球周围有磁场,鸽子在飞行时是靠地磁场来导航的。
[2]电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度,是3×108m/s=3×105km/s。
18.(本题3分)如图所示,这是一款电热饮水机的简化电路图,它具有加热和保温两个挡位。R1、R2均为加热电阻丝,当开关S接a时电路中的电流为5A;当开关S接b时,电路消耗的电功率为66W,则R1的阻值为 Ω;开关S接b时,电路中的电流为 A;该饮水机在保温挡正常工作100s,R2产生的热量为 J。
【答案】 44 0.3 6204
【详解】[1]由图知:当开关S接a时,电路中只有R1连入电路,由可得,R1的阻值为
[2]开关S接b时,根据P=UI可得,电路中的电流为
[3]因为I′<I,由P=UI可知,在电源电压一定时,开关S接b,电阻R1与R2串联,电路消耗的功率较小,饮水机处于保温挡,保温挡正常工作100s电路产生的总热量为
Q=W=UIt=220V×0.3A×100s=6600J
R1产生的热量为
Q1=I′2R1t=(0.3A)2×44Ω×100s=396J
R2产生的热量为
Q2=Q﹣Q1=6600J﹣396J=6204J
19.(本题2分)小帆在《道德与法治》课堂上学到了我国提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,提高了他的环保节能意识。如图是额定电压为220V、额定功率分别为4W和40W的LED灯与白炽灯,白炽灯由灯丝通电加热发光,LED灯电转化为光的转化率更高,两灯均正常工作时,亮度相同,相等时间内通过LED灯和白炽灯的所消耗的电能之比为 。若将40W的白炽灯接在实际电压为110V的电路中,设白炽灯的电阻不变,其实际功率为 W。
【答案】 1∶10 10
【详解】[1]LED灯与白炽灯的功率之比为
P1∶P2=4W∶40W=1∶10
相等时间内通过LED灯和白炽灯的所消耗的电能之比为
W1∶W2=P1t∶P2t= P1∶P2=1∶10
[2] 220V、额定功率40W的白炽灯的电阻为
白炽灯的电阻不变,当实际电压为110V时,实际功率为
20.(本题2分)如图甲所示,薄壁容器重5N,由上下两段横截面积不同的柱形共轴组合而成,上段横截面积为400cm2,下段高2cm、横截面积为200cm2。物体A是边长为10cm的正方体,杆B竖直放置,上端连着A,下端固定在容器底端,现向容器中缓慢加水,杆B受到物体A的作用力F的大小随水深h的变化规律如图乙所示。忽略杆B的质量和体积,杆B的长度为 cm,当h=12cn,容器对桌面的压强为 Pa。
【答案】 3 2300
【详解】[1]当容器中的水没有接触到物体A时,物体A对杆B的作用力等于物体A的重力,大小不变,当水接触到物体A时,物体A受竖直向下的重力,竖直向上的浮力,杆对物体A竖直向上的支持力,分析可知,此时
GA=F浮+F支
随着物体A浸没体积的变化,浮力增大,重力不变,所以杆B受到物体A的作用力变小,由图可知,杆B的长度为3cm。
[2]当容器内的液面高度为9cm时,杆B对物体A的作用力为0,此时浮力等于物体A的重力,此时物体A受到的浮力
当容器内的液面高度为12cm时,容器中水的总体积
容器中水的质量
m水=ρV=1.0g/cm3×3500cm3=3500g=3.5kg
容器中水的重力
G水=m水g=3.5kg×10N/kg=35N
容器对桌面的压力
F=G+GA+G水=5N+6N+35N=46N
则容器对桌面的压强
21.(本题2分)如图所示为四缸发动机工作原理图,内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。四缸发动机的主要技术指标如表所示,其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积与活塞上下运动的距离。当发动机以最大功率工作时,曲轴转速为6000 r/ min。当发动机以最大功率工作时,则在每一个做功冲程里,燃气对活塞所做的功W1是 J;做功冲程中燃气对活塞的平均压强 Pa。
排量 1.6L
最大功率 66kW
转速 6000r/min

【答案】 330
【详解】[1]曲轴转速为6000r/min =100r/s,该内燃机在飞轮转动的每半周里,都有一个气缸在做功,则曲轴每转一周,做功两次,即每秒对外做功200次,则做一次功所需时间为
0.005s,在一个做功冲程里,燃气对活塞做的功
[2]因为四缸总排量为1.6L,单缸排量
设气缸的底面积为S,长度为s,活塞对气体的压力位F,则活塞一个冲程做的功
燃气对活塞的压强
三、作图题(共8分)
22.(本题2分)如图所示,请根据图中的入射光线及折射光线作出对应的折射光线和反射光线。
【答案】
【详解】根据凹透镜三条特殊光线的画法,延长线过焦点的光线经凹透镜折射后,平行于主光轴;过光心的光线传播方向不变,如图所示
23.(本题2分)如图所示,AOB为一机械设备的简化示意图,我们可以把它看成杠杆(自重不计),已知。固定O点,使OB处于水平位置,此时B端挂一重为40N的物体,要使杠杆不发生转动,在图中画出此时在A端施加最小力F的方向和大小以及对应的动力臂L。
【答案】
【详解】动力最小,即动力臂最长,从支点到动力作用点的距离作为动力臂最长,也就是最省力,即OA作为动力臂最省力,方向斜向下;根据杠杆平衡条件可得
又因为
所以
如图所示
24.(本题2分)如图所示是小磁针放在通电螺线管右端静止时的情形,在螺线管左侧的虚线框内标出导线中电流的方向。
【答案】
【详解】因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以螺线管右侧为S极、左侧为N极;根据安培定则判断,右手大母指向左即指向N极握住螺线管,则四指弯曲指向电流的方向,可知,螺线管中电流由右侧流入、左侧流出。如图所示:
25.(本题2分)如图所示的电路中,开关S闭合后,在圆圈里填上合适的电表符号,使小灯泡L1、L2均正常发光。
【答案】
【详解】由图得,若两个电表都是电流表,则开关S闭合后,两灯泡都被短路;若两个电表都是电压表,则开关S闭合后,两灯泡都被开路;若甲电表是电流表,乙电表是电压表,则两灯泡并联,电压表测量电源电压,开关S闭合后,两灯正常发光;若甲电表是电压表,乙电表是电流表,则开关S闭合后,灯泡L1正常发光,灯泡L2被短路,故开关S闭合后,当甲电表是电流表,乙电表是电压表时,小灯泡L1、L2均正常发光,如图所示:
四、计算题(共12分)
26.(本题6分)如图所示为某种固体酒精炉,固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率,在炉中放入 20g的固体酒精,当固体酒精燃烧完后,锅中 0.5kg的水温度从 20℃升高到了 60℃。已知固体酒精的热值为 1.5×10 J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg °C)。
(1)若固体酒精完全燃烧,则放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)小明测得固体酒精炉的热效率是多大?
【答案】(1)3×105J;(2)8.4×104J;(3)28%
【详解】解:(1)若固体酒精完全燃烧,则放出的热量是
(2)水吸收的热量是
(3)小明测得固体酒精炉的热效率是
答:(1)若固体酒精完全燃烧,则放出的热量是3×105J;
(2)水吸收的热量是8.4×104J;
(3)小明测得固体酒精炉的热效率是28%。
27.(本题6分)一个体重为700N的工人,在建筑工地用如图乙所示的装置提升石板,已知托盘重200N,容量足够大,每块石板重100N,绳能承受的最大拉力为800N,滑轮的摩擦和绳重忽略不计。当工人站在地面上用此装置在4s内将10块石板匀速提升2m时,此装置的机械效率为80%。
求:(1)此时工人所做的有用功?
(2)此装置的动滑轮重为多少?
(3)该工人用此装置提升石板的机械效率最高可达到多少?(结果保留一位小数)。
【答案】(1)2000J;(2)50N;(3)81.5%
【详解】解:(1)此时工人所做的有用功大小等于10块石板匀速提升2m时克服重力所做的功;由题可知10块石板的重为
工人所做的有用功为
(2)此装置的机械效率为80%,由第(1)问可知工人所做的有用功为2000J,则工人所做总功为
工人所做额外功为
托盘所做的额外功为
不计摩擦及绳重时,提升动滑轮所做的额外功
所以此装置的动滑轮的重为
(3)同一轮滑组,提升物体的过程中,所做的有用功越大,机械效率就越高,即提升的物体越重,机械效率越高。当绳子端所受的拉力最大,提升的物体最重,此装置的机械效率最高。因人重700N,绳能承受的最大拉力为800N,所以人对绳的最大拉力
由图可知,n=2,所以能提起石板的最大重力为
最多能提起石板的数量为
所以实际上提升石板的重力为
则实际绳子最大拉力
该工人用此装置提升石板的机械效率最高为
答:(1)工人所做的有用功为2000J;
(2)动滑轮重为50N;
(3)该工人用此装置提升石板的机械效率最高可达81.5%。
五、实验题(共28分)
28.(本题4分)物理兴趣小组的同学利用如图所示装置,探究反射声音的强弱与充当反射面的材料是否有关。他们将发声的闹铃置于纸筒A内,将充当反射面的材料置于O处,通过纸筒B倾听反射的铃声强弱。
(1)保持纸筒A和纸筒B的位置 ,只改变充当反射面的材料,让同一位同学倾听反射声音的强弱,实验结果如下表:
反射面材料 大理石 玻璃板 木板 棉布 毛巾 海绵
反射声音的强弱 最强 强 强 较强 弱 几乎听不
(2)分析实验结果可以得出:在其他条件相同时,反射声音的强弱与充当反射面的材料 (选填“有关”或者“无关”);
(3)根据本探究还可以获知,用哪种材料来吸收噪音效果最好?答: ;
(4)如果利用声音的反射现象,测量声音在空气中的传播速度,应选择表中的 材料作为反射面效果最好。
【答案】 不变 有关 海绵 大理石
【详解】(1)[1]探究反射声音的强弱与充当反射面的材料是否有关,利用控制变保持纸筒A和纸筒B的位置不变,只改变充当反射面的材料,让同一位同学倾听反射声音的强弱。
(2)[2]分析实验结果可知,反射面材料不同,反射声音的强弱不同,由此可以得出:在其他条件相同时,反射声音的强弱与充当反射面的材料有关。
(3)[3]根据本探究还可以获知,反射面材料是海绵时,几乎听不到反射的声音,所以吸收噪音效果最好。
(4)[4]如果利用声音的反射现象,测量声音在空气中的传播速度,需要反射的声音越强越好,应选择表中的大理石材料作为反射面效果最好。
29.(本题6分)在研究液体压强的实验中。
(1)若在使用前,当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变化,如图乙所示。则出现这种情况的原因是 。
(2)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示,他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。你认为,小明的结论是 (填“可靠的”或“不可靠的”);理由是: ;
序号 液体 深度 橡皮膜方向 压强计液面高度差
1 水 5 朝上 4.8
2 水 5 朝下 4.8
3 水 5 朝前 4.8
4 水 10 朝前 9.5
5 水 15 朝前 14.2
6 盐水 15 朝前 16.4
(3)比较表格中序号为 的三组数据,可得出的结论是:同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强都相等。
(4)比较序号3,4,5的三组数据,可得出的结论是:同种液体,深度越深,液体压强越 。
(5)比较序号为 的两组数据,可得出的结论是:在同一深度处,液体的压强与液体密度有关。
【答案】 橡皮管漏气 不可靠的 没有控制金属盒浸入的深度相同 1、2、3 大 5、6
【详解】(1)[1]当和橡皮管连接的软管出现漏气,无论橡皮管是否受到压强,软管中的气体压强都等于大气压,压强计中液面就不会出现高度差。
(2)[2][3]由图(c)和(d)可知,小明在实验时两杯中液体的密度,金属盒浸没的深度均不相同,因此得出的结论是不可靠的,根据控制变量法的要求,应控制金属盒浸入的深度相同。
(3)[4]由1、2、3三组数据可知,在同种液体中,橡皮膜在液体中深度相同时,橡皮膜不同方向受到的压强相同,由此可得出结论:在同一深度,液体向各个方向压强相等。
(4)[5]由3、4、5三组数据可知,在同种液体中,橡皮膜在液体中的深度越大,橡皮膜受到的压强越大,由此可得出结论:液体的压强随深度增加而增大。
(5)[6]由5、6两组数据可知,橡皮膜浸没的深度相同时,受到的压强与液体密度有关,液体密度越大,压强越大。
30.(本题8分)小明在户外进行有关凸透镜的相关实验(如图1)。
(1)小明同学在地上放一根火柴,将凸透镜正对着太阳,移动凸透镜,使最小、最亮的光斑落在火柴的燃头上,他看到火柴被点燃了,说明凸透镜对光有 作用。他又将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,在距透镜10cm处,屏上呈现出最小最亮的光斑(如图1所示),则此凸透镜焦距约是 cm;
(2)小明用该凸透镜靠近书上的文字,他发现字被放大了;他移动凸透镜远离书,却又看到了缩小的文字,小明很好奇,用同一个凸透镜观察文字,为什么有如此变化?于是他到学校物理实验室进行了一系列关于凸透镜的实验探究。他把蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上、点燃蜡烛后,他还应调整火焰中心、凸透镜中心和光屏中心在 ;
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜30cm处时(如图2所示),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像; (选填“照相机”或“投影仪”)就是利用这一成像规律工作的;
(4)实验中,当小明用白纸遮掉凸透镜的上半部分时,光屏上成像的情况是 ;
A.只出现烛焰的上半部分的像 B.只出现烛焰的下半部分的像
C.仍然是完整的像,只是变暗些 D.成像情况像不受任何影响
(5)在上述实验的基础上,将近视镜的镜片放置在烛焰和透镜之间,要在光屏上得到清晰的像应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)透镜;
(6)随着蜡烛燃烧而变短,光屏上成的像的位置发生了移动。由于影响到了实验的进行,这时最合理的调整是 。
A.只需将凸透镜向上移动一些 B.只需将光屏向下移动一些
C.将凸透镜和光屏向下移动一些 D.以上均可
【答案】 会聚 10 同一高度 缩小 照相机 C 远离 C
【详解】(1)[1]凸透镜能使平行光变成最小、最亮的光斑落在火柴的燃头上,并使火柴被点燃,表明凸透镜可以让平行光线会聚一点,说明凸透镜对光有会聚作用。
[2]屏上呈现出最小最亮的光斑是凸透镜的焦点所在位置,则此凸透镜焦距约是10cm。
(2)[3]过凸透镜光心的光线传播方向不变,为了像成在光屏正中央,应把蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上、点燃蜡烛后,调整火焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一水平高度。
(3)[4][5]如图2所示,物距为30cm,大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律,会在光屏上得到一个倒立、缩小的实像;照相机工作时镜头所成的像是倒立、缩小的实像,与此成像特征相同,故照相机是利用这一成像规律工作的。
(4)[6]凸透镜成像实验中,物体发出的光经凸透镜折射后全部会聚于像所在位置,当小明用白纸遮掉凸透镜的上半部分时,会聚于像的光线减小,像会变暗,但不影响其完整性,故光屏上成像的情况是仍然是完整的像,只是变暗些,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)[7]近视镜是由凹透镜制成的,对光线有发散作用,将近视镜的镜片放置在烛焰和透镜之间,像距会变大,要在光屏上得到清晰的像应将光屏远离透镜。
(6)[8]随着蜡烛燃烧而变短,由于过光心光线传播方向不变,像会向上偏移,为使像成在光屏正中央,火焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一水平高度。故应将火焰向上移,或将凸透镜和光屏向下移动一些,使三者中心仍处于同一水平高度,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
31.(本题10分)小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为,,的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“;1A”字样,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整 ;
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于 状态。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最 端(选填“左”或“右”);
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是 ;
(4)故障排除后,小华先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为 V;
(5)当小华改用的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是 (选填“A”“B”“C”“D”),为保证测量三组数据完成探究,则控制电压不得低于 V;
A.滑动变阻器的最大阻值太大
B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的最大阻值太小
D.滑动变阻器烧坏了
(6)小华解决了上述问题后,完成了实验。利用收集到的多组数据。作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像。分析图像得到结论: 。
【答案】 断开 右 定值电阻R短路 2.4 右 2 C 2 电压一定时,电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]由图甲知道,滑动变阻器采用“一上一下”的原则与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,如下图
(2)[2][3]为保护电路,连接电路时,应断开开关,闭合开关前,将滑片移至最大阻值处,由图乙知道,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的右端。
(3)[4]电流表指针发生明显偏转,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的支路短路,因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。
(4)[5][6][7]由图丁知道,定值电阻阻值为10Ω时,通过定值电阻的电流为0.2A,由欧姆定律知道,定值电阻两端的电压
由图丙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V>2V,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律知道,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理知道,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V不变。
(5)[8]改用50Ω的电阻时,电路中的电流
滑动变阻器的阻值为
因此无法使电压表的示数达到实验要求的值,可能由于滑动变阻器的最大阻值太小。
[9]由以上分析知道,为保证测量三组数据完成探究,则控制电压不得低于2V.
(6)[10]由图丁知道, 因电流与电阻之积为一定值,故得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
六、科普阅读题(共5分)
32.(本题5分)门磁报警装置内装有干簧管(如图甲),干簧管有两个软铁片和玻璃管组成,软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时,软铁片触点状态会发生变化。把条形磁体分别放置在乙图中的①、②、③、④4 个位置时,触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。
磁体位置 竖直放置并靠近 水平放置并靠近
① ② ③ ④
触电状态 闭合 断开 ? ?
软铁片的 极性情况
(1)当条形磁体在图乙①位置竖直靠近干簧管时,铁片被磁化,铁片与条形磁体相邻端的磁极是 (选填“同名磁极”或“异名磁极”);
(2)当条形磁体在图乙③位置竖直靠近干簧管时,干簧管触点状态为 (选填“闭合”或“断开”),触点上方为 极;
(3)如图丙,门框上安装磁铁,而门上安装门磁报警装置,其内部简化电路如图丁,闭合开关 S 启动报警器后,关门电铃不响;而开门时电铃响起。磁铁应该按照图乙中 (选填①②③④)的方式安装,报警时干簧管触点 (选填“闭合”或“断开”)。
【答案】 异名磁极 闭合 N 闭合 断开
【详解】(1)[1]当条形磁体在图乙①位置竖直靠近干簧管时,铁片被磁化,相互吸引,根据磁极间相互作用的规律,铁片与条形磁体相邻端的磁极是异名磁极。
(2)[3][4]当条形磁体在图乙③位置竖直靠近干簧管时,下方铁片与磁体接近的一端右边磁化为N极,下方干簧管触点为S极,上方触点为N极,上方铁片左端为S极,故两触点相互吸引,状态为闭合,触点上方为N极。
(3)[7][8]如图丙,由电路图可知:干簧管和电铃并联后与电阻串联,开关在干路上,夜间关上门,闭合开关S,由于此时报警电铃不响,则干簧管触点处于闭合状态,对电铃短路,所以报警电铃不响;打开门时,干簧管远离磁体,干簧管退磁,触点在弹力作用下分开,干簧管触点处于断开状态,电流通过电铃,则电铃响起。由此可知:门处于关闭状态时,干簧管和磁体之间的距离最近,并且干簧管触点是处于闭合状态;由实验结果可知在干簧管和磁体靠近时,能使干簧管处于闭合状态的是①③④,故磁铁应该按照图乙中①③④的方式安装,报警时干簧管触点断开。
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