



2022年河北省中考物理試卷解析版
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這是一份2022年河北省中考物理試卷解析版,共43頁。試卷主要包含了選擇題,填空及簡答題,實(shí)驗(yàn)探究題,計(jì)算應(yīng)用等內(nèi)容,歡迎下載使用。
?2022年河北省中考物理試卷
一、選擇題(本大題共12個(gè)小題,共27分。1~9小題為單選題,每小題的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意,每小題2分;10~12小題為多選題,每小題的四個(gè)選項(xiàng)中,有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題意,每小題2分,全選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有錯(cuò)選或不選的不得分)
1.(2分)如圖所示,封閉在注射器中的空氣被壓縮后,氣體分子的( )
A.個(gè)數(shù)減少 B.質(zhì)量減小 C.間隔減小 D.種類減少
2.(2分)關(guān)于托盤天平的使用,下列說法正確的是( ?。?br />
A.調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí),游碼應(yīng)放在標(biāo)尺的最大刻度線處
B.測量物體質(zhì)量時(shí),向右盤中加減砝碼應(yīng)使用鑷子
C.被測物體的質(zhì)量總等于右盤中砝碼的總質(zhì)量
D.稱粉狀物體質(zhì)量時(shí),可以將其直接放在盤中
3.(2分)分類是認(rèn)識(shí)和研究問題的重要方法。下列分類正確的是( )
A.蠟、鐵和玻璃都是晶體
B.汽水、冰水和礦泉水都是混合物
C.人體、大地和石墨都是導(dǎo)體
D.金剛石、不銹鋼和黃金都是金屬材料
4.(2分)對(duì)圖所示實(shí)驗(yàn)的分析,錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.甲:頭發(fā)被帶電的氣球吸引,說明頭發(fā)原來一定帶電
B.乙:兩個(gè)鉛柱沒有被重物拉開,說明分子之間存在引力
C.丙:一段時(shí)間后,只有①中鐵釘生銹,說明鐵生銹與水有關(guān)
D.?。焊衫涞臒瓋?nèi)壁有水珠生成,說明蠟燭中含有氫元素
5.(2分)下列數(shù)據(jù)最接近實(shí)際情況的是( ?。?br />
A.一只圓珠筆的質(zhì)量約為500g
B.教室中課桌的高度約為75cm
C.中學(xué)生百米賽跑的成績約為5s
D.河北省12月份的平均氣溫約為25℃
6.(2分)下列說法正確的是( )
A.“淵冰厚三尺,素雪覆千里?!薄氨钡男纬墒悄A現(xiàn)象
B.“霧里山疑失,雷鳴雨未休。”“霧”的形成是汽化現(xiàn)象
C.“可憐九月初三夜,露似真珠月似弓?!薄奥丁钡男纬墒且夯F(xiàn)象
D.“月落烏啼霜滿天,江楓漁火對(duì)愁眠?!薄八钡男纬墒悄态F(xiàn)象
7.(2分)如圖所示是小明家的一個(gè)插線板,他在使用中發(fā)現(xiàn):插線板上的開關(guān)閉合時(shí)插孔能提供工作電壓。選項(xiàng)圖中電路的連接符合上述要求及安全用電原則的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
8.(2分)在老舊小區(qū)改造中,工人利用滑輪組將重380N的建筑材料提升到樓頂,如圖所示。已知工人對(duì)繩子的拉力為200N,建筑材料在5s內(nèi)勻速上升5m,不計(jì)繩重及摩擦。此過程中,下列說法正確的是( ?。?br />
A.動(dòng)滑輪所受重力為10N
B.滑輪組所做的有用功為2000J
C.工人所用拉力的功率為380W
D.滑輪組的機(jī)械效率為95%
9.(2分)2022年5月14日,一架國產(chǎn)C919大飛機(jī)(如圖所示)從浦東機(jī)場起飛,經(jīng)過三個(gè)多小時(shí)的飛行后安全降落,這標(biāo)志著即將交付的首架C919大飛機(jī)首飛試驗(yàn)成功。下列說法正確的是( ?。?br />
A.飛機(jī)在升空過程中,飛行員的重力勢能逐漸增大
B.飛機(jī)從起飛到安全降落的整個(gè)過程中,飛行員的動(dòng)能一直保持不變
C.飛機(jī)從起飛到安全降落的整個(gè)過程中,飛機(jī)的機(jī)械能一直保持不變
D.飛機(jī)降落后,在水平跑道上滑行過程中,飛機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能
(多選)10.(3分)如圖所示的四幅圖中,不能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋的是( ?。?br />
A.用吸管將飲料吸到嘴里
B.熱氣球騰空而起
C.向燒瓶澆冷水,停止沸騰的水又沸騰了
D.往b管中吹氣,a管中的水面上升
(多選)11.(3分)小明利用如圖所示的裝置探究凸透鏡成像的規(guī)律。將蠟燭放在凸透鏡左側(cè)適當(dāng)位置,調(diào)整光屏到凸透鏡的距離,使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像,分別測出物距u和像距v,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
下列說法正確的是( ?。?br />
A.該凸透鏡的焦距為20cm
B.從第1次實(shí)驗(yàn)到第5次實(shí)驗(yàn),成在光屏上的像越來越大
C.當(dāng)u=45cm時(shí),移動(dòng)光屏,可在光屏上成倒立、縮小的清晰實(shí)像
D.第5次實(shí)驗(yàn)后,在貼近凸透鏡左側(cè)放一眼鏡片,向右移動(dòng)光屏,能在光屏上成清晰的像,則眼鏡片對(duì)光起會(huì)聚作用
(多選)12.(3分)如圖所示的電路中,電源電壓不變,小燈泡L上標(biāo)有“12V 12W”字樣,滑動(dòng)變阻器R0的最大阻值為20Ω,a、b為電流表、電壓表其中之一,且不相同。只閉合開關(guān)S1,滑片P置于左端,電流表示數(shù)為1A;再閉合開關(guān)S2、S3,移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)始終為1A。已知燈泡電阻隨溫度升高而增大。下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)為電壓表
B.電源電壓為12V
C.只閉合開關(guān)S1,若電流表示數(shù)為0.5A,則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為12Ω
D.將a與R0互換,開關(guān)均閉合,移動(dòng)滑片P,滑動(dòng)變阻器功率的最小值為7.2W
二、填空及簡答題(本大題共5個(gè)小題:每空1分,共13分)
13.(3分)2022年2月4日,來自河北省阜平縣大山深處的44名孩子,在北京冬奧會(huì)開幕式上用希臘語唱起《奧林匹克頌》,如圖所示。他們用歌聲走出了大山,走到了世界面前。孩子們的天籟之音是由他們的聲帶 產(chǎn)生的。我們能夠從伴奏中分辨出不同樂器發(fā)出的聲音,是由于它們發(fā)出聲音的 不同。世界各地的部分電視用戶是利用衛(wèi)星接收和發(fā)射的 信號(hào)來收看現(xiàn)場畫面的。
14.(2分)在勞動(dòng)課上,小明利用鉗子反復(fù)彎折鐵絲,彎折處鐵絲的溫度升高,這是通過 的方式改變鐵絲內(nèi)能的。如圖所示,在剪斷鐵絲的過程中,鉗子是一個(gè) ?。ㄟx填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿。
15.(3分)雨過天晴,地面上會(huì)出現(xiàn)建筑物的影子,影子是由于 形成的。通過地面上一層薄薄的積水還可以看到建筑物的像,如圖所示,像的大小與建筑物的大小 。一些建筑物外部采用了玻璃幕墻作為裝飾,強(qiáng)光照射到玻璃幕墻時(shí)會(huì)發(fā)生 反射,造成“光污染”。
16.(3分)如圖所示,甲、乙兩列高鐵列車相向行駛,以甲車為參照物,乙車是 的。行駛的列車不提供動(dòng)力后還能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),原因是 。目前我國正在打造比飛機(jī)還快的“超級(jí)高鐵”,若“超級(jí)高鐵”以4000km/h的速度沿地球赤道繞一圈所用時(shí)間約為 h。(已知地球赤道周長約為40000km)
17.(2分)一家火鍋店用某種材質(zhì)的紙折成火鍋,加上水,放在點(diǎn)燃的天然氣爐上涮菜,如圖所示。天然氣屬于 ?。ㄟx填“可再生”或“不可再生”)能源。紙鍋中的水在沸騰過程中溫度 ?。ㄟx填“繼續(xù)升高”或“保持不變”),該溫度低于紙的著火點(diǎn)。若紙鍋中水的質(zhì)量為1kg,水溫從20℃升高到100℃,則水需要吸收 J的熱量。[已知水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)]
三、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共3個(gè)小題:18題4分,19題6分,20題7分,共17分)
18.(4分)如圖是小明做“探究什么情況下磁可以生電”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),小明通過觀察 來判斷電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流。
(2)小明進(jìn)行了如圖乙所示的5次操作,其中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ?。ㄟx填所有符合要求的操作序號(hào))。
(3)完成實(shí)驗(yàn)后,小明認(rèn)為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不太明顯,請你提出一條改進(jìn)措施: 。
(4)利用“磁生電”工作的裝置有 (選填“電鈴”“揚(yáng)聲器”“動(dòng)圈式話筒”或“電磁起重機(jī)”)。
19.(6分)小明在做“研究影響摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí),利用一套器材依次完成如圖所示的實(shí)驗(yàn),其中甲、乙圖中長木板正面朝上,丙圖中長木板反面朝上,長木板的反面比正面粗糙。
(1)小明提出如下猜想:①滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān);②滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。如果小明要驗(yàn)證猜想①,他應(yīng)該選擇 兩圖所示的實(shí)驗(yàn)來操作;如果小明要驗(yàn)證猜想②,他應(yīng)該選擇 兩圖所示的實(shí)驗(yàn)來操作。
(2)實(shí)驗(yàn)中,小明用彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使它沿水平長木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧測力計(jì)對(duì)木塊的拉力與木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小相等,這是利用了 的知識(shí)。
(3)小明分別對(duì)猜想①②進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在圖甲、丙實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為0.8N、1.2N,在圖乙實(shí)驗(yàn)中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖丁所示,示數(shù)為 N。
小明多次實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論:接觸面所受的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
(4)許多情況下摩擦是有用的,人們常常設(shè)法增大它。請寫出一個(gè)通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的實(shí)例: 。
(5)實(shí)驗(yàn)后,小明和同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行了交流,改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)了如圖戊所示的實(shí)驗(yàn)裝置:將彈簧測力計(jì)固定不動(dòng)、木塊掛在彈簧測力計(jì)的掛鉤上,不拉木塊,改為使長木板與木塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)。再次驗(yàn)證了猜相①②得出相同結(jié)論。針對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn),同學(xué)們提出了以下觀點(diǎn),其中不正確的是 ?。ㄟx填序號(hào))。
A.改進(jìn)后,拉動(dòng)長木板時(shí)不必保持勻速運(yùn)動(dòng),更易于操作
B.改進(jìn)后、測力計(jì)示數(shù)較穩(wěn)定,容易讀出正確的數(shù)值
C.改進(jìn)后、木塊穩(wěn)定時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力小于彈簧測力計(jì)對(duì)木塊的拉力
20.(7分)在“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓和電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小明利用可調(diào)電壓電源(可調(diào)為1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一)、5個(gè)定值電阻(阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、滑動(dòng)變阻器(10Ω 1A)、電壓表和電流表做了如下實(shí)驗(yàn):
(1)他根據(jù)圖甲所示電路圖連接成了圖乙所示的實(shí)物電路,其中只有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”,并用筆重新畫一根正確連接的導(dǎo)線。(連線不要交叉)
(2)改正圖乙電路后,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于 端。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)小明設(shè)計(jì)了如下表格,通過表格可以看出,他的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄客ㄟ^導(dǎo)體的電流與 的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
(4)小明將電源電壓調(diào)為3V時(shí),按(3)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①圖丙是第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表的示數(shù),示數(shù)為 A。
②當(dāng)其中某個(gè)定值電阻接入電路時(shí),無法滿足實(shí)驗(yàn)條件,這個(gè)定值電阻的阻值為 Ω。
(5)小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出了如圖丁所示的圖象,可以得出結(jié)論: 。
【拓展】小紅利用現(xiàn)有器材又做了下面的實(shí)驗(yàn):
①按圖甲連接電路,將電源電壓調(diào)到某個(gè)值,在電路安全條件下閉合開關(guān),移動(dòng)滑片直到電壓表示數(shù)為2.5V。
②保持滑片不動(dòng),換接入另一個(gè)定值電阻,調(diào)節(jié)電源電壓,在電路安全條件下閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)恰好為2.5V。通過以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以推斷:此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為 Ω。
四、計(jì)算應(yīng)用(本大題共2個(gè)小題:21題6分,22題7分,共13分)
21.(6分)質(zhì)地均勻的長方體放在水平地面上,密度為1.5×103kg/m3,邊長如圖甲所示。另有一高為0.35m、底面積為2×10﹣2m2的薄壁圓筒形容器放在水平地面上,容器內(nèi)盛有0.3m深的某種液體,如圖乙所示。將長方體由平放變?yōu)樨Q放,長方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)變化量與液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)恰好相等。(g取10N/kg)
(1)求長方體的質(zhì)量;
(2)在圖甲中作出長方體所受重力的示意圖(“O”點(diǎn)為長方體的重心);
(3)求液體的密度;
(4)在豎放的長方體上水平截取一部分,并將截取部分放入容器中,能使液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)最大且截取部分的質(zhì)量最小,求截取部分所受的浮力。
22.(7分)如圖所示,電源電壓為18V,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,電流表量程為“0~0.6A”,電壓表量程為“0~15V”。閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片,當(dāng)滑片移至滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為0.36A,電壓表的示數(shù)為3.6V。
(1)求R0的阻值;
(2)求滑動(dòng)變阻器的最大阻值;
(3)在保證電路安全的情況下,電路消耗的最大功率為P1;將電壓表改接在R兩端,電路消耗的最小功率為P2。求P1:P2。
2022年河北省中考物理試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(本大題共12個(gè)小題,共27分。1~9小題為單選題,每小題的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意,每小題2分;10~12小題為多選題,每小題的四個(gè)選項(xiàng)中,有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題意,每小題2分,全選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有錯(cuò)選或不選的不得分)
1.(2分)如圖所示,封閉在注射器中的空氣被壓縮后,氣體分子的( ?。?br />
A.個(gè)數(shù)減少 B.質(zhì)量減小 C.間隔減小 D.種類減少
【解答】解:物質(zhì)是由分子或原子組成的,注射器中的空氣被封閉后,它的的分子個(gè)數(shù)不會(huì)減少、氣體分子的種類和質(zhì)量也不會(huì)發(fā)生變化,但是由于分子間有間隔,空氣被壓縮后,分子間的間隔減小了,故ABD錯(cuò)誤、C正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題難度不大,掌握分子的基本性質(zhì)及利用分子的基本性質(zhì)分析和解決問題的方法是解答此類題的關(guān)鍵。
2.(2分)關(guān)于托盤天平的使用,下列說法正確的是( )
A.調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí),游碼應(yīng)放在標(biāo)尺的最大刻度線處
B.測量物體質(zhì)量時(shí),向右盤中加減砝碼應(yīng)使用鑷子
C.被測物體的質(zhì)量總等于右盤中砝碼的總質(zhì)量
D.稱粉狀物體質(zhì)量時(shí),可以將其直接放在盤中
【解答】解:A、調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí),游碼應(yīng)移到標(biāo)尺左端的零刻度線處,故A錯(cuò)誤;
B、測量物體質(zhì)量時(shí),向右盤中加減砝碼應(yīng)使用鑷子,而不能直接用手拿砝碼,故B正確;
C、被測物體的質(zhì)量等于右盤砝碼的質(zhì)量加上游碼在標(biāo)尺上對(duì)應(yīng)的刻度值,故C錯(cuò)誤;
D、稱粉狀物體質(zhì)量時(shí),不能直接放在天平盤上,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查了天平的使用方法和讀數(shù)方法,屬于基本技能,要求學(xué)生必須掌握。
3.(2分)分類是認(rèn)識(shí)和研究問題的重要方法。下列分類正確的是( ?。?br />
A.蠟、鐵和玻璃都是晶體
B.汽水、冰水和礦泉水都是混合物
C.人體、大地和石墨都是導(dǎo)體
D.金剛石、不銹鋼和黃金都是金屬材料
【解答】解:
A、蠟、玻璃都是非晶體,鐵是晶體,故A錯(cuò)誤;
B、汽水、礦泉水是混合物,冰水不是混合物,故B錯(cuò)誤;
C、人體、大地和石墨都容易導(dǎo)電,是導(dǎo)體,故C正確;
D、不銹鋼和黃金都是金屬材料,金剛石不是金屬材料,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】此題屬于綜合題,運(yùn)用有金屬材料和非金屬材料的區(qū)別、明確常見的導(dǎo)體和絕緣體、知道晶體與非晶體的區(qū)別、明確混合物的概念;可解答。
4.(2分)對(duì)圖所示實(shí)驗(yàn)的分析,錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.甲:頭發(fā)被帶電的氣球吸引,說明頭發(fā)原來一定帶電
B.乙:兩個(gè)鉛柱沒有被重物拉開,說明分子之間存在引力
C.丙:一段時(shí)間后,只有①中鐵釘生銹,說明鐵生銹與水有關(guān)
D.?。焊衫涞臒瓋?nèi)壁有水珠生成,說明蠟燭中含有氫元素
【解答】解:
A、頭發(fā)被帶電的氣球吸引,說明頭發(fā)可能帶與氣球相反的電荷,也可能不帶電,故A錯(cuò)誤;
B、兩個(gè)鉛柱沒有被重物拉開,這是因?yàn)榉肿又g存在相互作用的引力,故B正確;
C、潮濕的環(huán)境中含有較多的水,只有①中鐵釘生銹,說明鐵生銹與水有關(guān),故C正確;
D、將干冷的燒杯罩在蠟燭的火焰上方,內(nèi)壁出現(xiàn)小水珠,說明蠟燭燃燒生成水,從而說明蠟燭中含有氫元素,故D正確。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了帶電體的性質(zhì)、分子動(dòng)理論等內(nèi)容,難度不大。
5.(2分)下列數(shù)據(jù)最接近實(shí)際情況的是( ?。?br />
A.一只圓珠筆的質(zhì)量約為500g
B.教室中課桌的高度約為75cm
C.中學(xué)生百米賽跑的成績約為5s
D.河北省12月份的平均氣溫約為25℃
【解答】解:
A、一只圓珠筆的質(zhì)量約為50g,故A不符合實(shí)際;
B、中學(xué)生的身高在160cm左右,課桌的高度接近中學(xué)生身高的一半,在75cm左右,故B符合實(shí)際;
C、男子百米世界紀(jì)錄略小于10s,中學(xué)生百米成績不可能小于10s,一般在15s左右,故C不符合實(shí)際;
D、河北省12月份的平均氣溫約為0℃,故D不符合實(shí)際。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】物理學(xué)中,對(duì)各種物理量的估算能力,是我們應(yīng)該加強(qiáng)鍛煉的重要能力之一,這種能力的提高,對(duì)我們的生活同樣具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
6.(2分)下列說法正確的是( ?。?br />
A.“淵冰厚三尺,素雪覆千里?!薄氨钡男纬墒悄A現(xiàn)象
B.“霧里山疑失,雷鳴雨未休?!薄办F”的形成是汽化現(xiàn)象
C.“可憐九月初三夜,露似真珠月似弓。”“露”的形成是液化現(xiàn)象
D.“月落烏啼霜滿天,江楓漁火對(duì)愁眠。”“霜”的形成是凝固現(xiàn)象
【解答】解:
A、“冰”是由水凝固形成的,故A錯(cuò)誤;
BC、“霧”、“露”都是由水蒸氣液化形成的,故B錯(cuò)誤,C正確;
D、“霜”是空氣中的水蒸氣凝華形成的,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】分析生活中的熱現(xiàn)象屬于哪種物態(tài)變化,關(guān)鍵要看清物態(tài)變化前后,物質(zhì)各處于什么狀態(tài);另外對(duì)六種物態(tài)變化的吸熱和放熱情況也要有清晰的認(rèn)識(shí)。
7.(2分)如圖所示是小明家的一個(gè)插線板,他在使用中發(fā)現(xiàn):插線板上的開關(guān)閉合時(shí)插孔能提供工作電壓。選項(xiàng)圖中電路的連接符合上述要求及安全用電原則的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【解答】解:插線板上的開關(guān)閉合時(shí)插孔能提供工作電壓,這說明開關(guān)控制三孔插座;三孔插座的接法:上孔接地線、左孔接零線、右孔接火線,為了用電的安全,開關(guān)接在右孔與火線之間,故B正確。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】根據(jù)用電器之間是否相互影響是判斷用電器串聯(lián)和并聯(lián)的方法之一;家庭電路中,開關(guān)控制用電器,開關(guān)一定接在用電器和火線之間,既能控制用電器,又能保證使用安全。
8.(2分)在老舊小區(qū)改造中,工人利用滑輪組將重380N的建筑材料提升到樓頂,如圖所示。已知工人對(duì)繩子的拉力為200N,建筑材料在5s內(nèi)勻速上升5m,不計(jì)繩重及摩擦。此過程中,下列說法正確的是( ?。?br />
A.動(dòng)滑輪所受重力為10N
B.滑輪組所做的有用功為2000J
C.工人所用拉力的功率為380W
D.滑輪組的機(jī)械效率為95%
【解答】解:
A、由圖可知,有2段繩子拉著動(dòng)滑輪,不計(jì)繩重及摩擦,根據(jù)F=(G+G動(dòng))可知,動(dòng)滑輪的重力為:G動(dòng)=nF﹣G=2×200N﹣380N=20N,故A錯(cuò)誤;
B、有用功為:W有用=Gh=380N×5m=1900J,故B錯(cuò)誤;
C、繩端移動(dòng)的距離s=2h=2×5m=10m,
拉力做的總功W總=Fs=200N×10m=2000J,
拉力的功率:P===200W,故C錯(cuò)誤;
D、該滑輪組的機(jī)械效率:η==×100%=95%,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題雖然是選擇題,實(shí)質(zhì)是一綜合計(jì)算題,考查了使用滑輪組有用功、總功、功率、滑輪組的機(jī)械效率以及動(dòng)滑輪重的計(jì)算,要求學(xué)生熟練掌握和應(yīng)用公式及其變形式。
9.(2分)2022年5月14日,一架國產(chǎn)C919大飛機(jī)(如圖所示)從浦東機(jī)場起飛,經(jīng)過三個(gè)多小時(shí)的飛行后安全降落,這標(biāo)志著即將交付的首架C919大飛機(jī)首飛試驗(yàn)成功。下列說法正確的是( )
A.飛機(jī)在升空過程中,飛行員的重力勢能逐漸增大
B.飛機(jī)從起飛到安全降落的整個(gè)過程中,飛行員的動(dòng)能一直保持不變
C.飛機(jī)從起飛到安全降落的整個(gè)過程中,飛機(jī)的機(jī)械能一直保持不變
D.飛機(jī)降落后,在水平跑道上滑行過程中,飛機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能
【解答】解:
A、飛機(jī)在升空過程中,飛行員的質(zhì)量不變,高度變大,重力勢能諑漸增大,故A正確;
B、飛機(jī)從起飛到安全降落的整個(gè)過程中,飛行員的質(zhì)量不變,速度發(fā)生了變化,動(dòng)能發(fā)生了變化,故B錯(cuò)誤;
C、飛機(jī)從起飛到安全降落的整個(gè)過程中,質(zhì)量不變,速度先變大后變小,動(dòng)能先變大后變?。桓叨认茸兇蠛笞冃?,機(jī)械能先變大后變小,故C錯(cuò)誤;
D、飛機(jī)降落后,在水平跑道上滑行過程中,飛機(jī)的質(zhì)量不變,高度不變,重力勢能不變,速度變小,動(dòng)能減小,不是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了動(dòng)能、重力勢能和機(jī)械能的變化,明確影響動(dòng)能和重力勢能大小的因素是解題的關(guān)鍵。
(多選)10.(3分)如圖所示的四幅圖中,不能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋的是( ?。?br />
A.用吸管將飲料吸到嘴里
B.熱氣球騰空而起
C.向燒瓶澆冷水,停止沸騰的水又沸騰了
D.往b管中吹氣,a管中的水面上升
【解答】解:
A、用吸管吸飲料的原理是:先把吸管內(nèi)的空氣吸走,在外界大氣壓的作用下,飲料被壓進(jìn)吸管里,利用了大氣壓強(qiáng),不能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋,故A符合題意;
B、熱氣球升空,是因?yàn)闊峥諝獾拿芏缺瓤諝獾拿芏刃。瑹釟馇蚴艿降母×Υ笥谥亓?,利用的是空氣的浮力,不能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋,故B符合題意;
C、向瓶底澆冷水,瓶內(nèi)壓強(qiáng)變小,水的沸點(diǎn)降低,停止沸騰的水又沸騰了,不能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋,故C符合題意;
D、a管中水面上升,是因?yàn)橄騜管中吹氣時(shí),a管上方的空氣流速增大、壓強(qiáng)減小,故D不符合題意。
故選:ABC。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了大氣壓的應(yīng)用、沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系、浮力的利用、流體的壓強(qiáng)跟流速的關(guān)系等,是一道綜合題。
(多選)11.(3分)小明利用如圖所示的裝置探究凸透鏡成像的規(guī)律。將蠟燭放在凸透鏡左側(cè)適當(dāng)位置,調(diào)整光屏到凸透鏡的距離,使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像,分別測出物距u和像距v,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
下列說法正確的是( )
A.該凸透鏡的焦距為20cm
B.從第1次實(shí)驗(yàn)到第5次實(shí)驗(yàn),成在光屏上的像越來越大
C.當(dāng)u=45cm時(shí),移動(dòng)光屏,可在光屏上成倒立、縮小的清晰實(shí)像
D.第5次實(shí)驗(yàn)后,在貼近凸透鏡左側(cè)放一眼鏡片,向右移動(dòng)光屏,能在光屏上成清晰的像,則眼鏡片對(duì)光起會(huì)聚作用
【解答】解:
A、根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,當(dāng)u=20cm時(shí),v=20cm,則u=v=2f,所以焦距為10cm,故A錯(cuò)誤;
B、從第1次實(shí)驗(yàn)到第5次實(shí)驗(yàn),物距始終大于焦距,物距變小,像距變大,像變大,故B正確;
C、當(dāng)u=45cm時(shí),物距大于二倍焦距,移動(dòng)光屏,可在光屏上成倒立、縮小的清晰實(shí)像,故C正確;
D、第5次實(shí)驗(yàn)后,在貼近凸透鏡左側(cè)放一眼鏡片,向右移動(dòng)光屏,能在光屏上成清晰的像,這說明像推遲會(huì)聚了,該眼鏡片是凹透鏡,對(duì)光起發(fā)散作用,故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查凸透鏡的成像規(guī)律、近視眼的對(duì)光線的作用,難度不大,是中考的熱點(diǎn)。
(多選)12.(3分)如圖所示的電路中,電源電壓不變,小燈泡L上標(biāo)有“12V 12W”字樣,滑動(dòng)變阻器R0的最大阻值為20Ω,a、b為電流表、電壓表其中之一,且不相同。只閉合開關(guān)S1,滑片P置于左端,電流表示數(shù)為1A;再閉合開關(guān)S2、S3,移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)始終為1A。已知燈泡電阻隨溫度升高而增大。下列說法正確的是( ?。?br />
A.a(chǎn)為電壓表
B.電源電壓為12V
C.只閉合開關(guān)S1,若電流表示數(shù)為0.5A,則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為12Ω
D.將a與R0互換,開關(guān)均閉合,移動(dòng)滑片P,滑動(dòng)變阻器功率的最小值為7.2W
【解答】解:A、只閉合開關(guān)S,滑片P置于左端,電路為燈泡L的簡單電路;開關(guān)都閉合,移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)始終為IA,說明b為電流表,把滑動(dòng)變阻器短路了,導(dǎo)致滑動(dòng)變阻器失去調(diào)節(jié)作用,則a為電壓表,故A正確;
B、燈泡額定電流為I額===1A;
只閉合開關(guān)S,滑片P置于左端,則電路中只接燈泡,而電流表示數(shù)為1A,則燈泡電壓為電源電壓,即12V,故B正確;
C、只閉合開關(guān)Sp,若電流表示數(shù)為0.5A,則燈泡溫度不為額定電流時(shí)的溫度,電阻也不為額定電流時(shí)的電阻,為未知。則無法計(jì)算滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,故C錯(cuò)誤;
D、將a與R0互換,開關(guān)均閉臺(tái),則電路為滑動(dòng)變阻器和燈泡并聯(lián),互不影響,根據(jù)公式P=可知,移動(dòng)滑片P,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),功率最小,為Pmin===7.2W,故D正確。
故選ABD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查歐姆定律的應(yīng)用和電功率的計(jì)算,綜合性強(qiáng),難度適中。
二、填空及簡答題(本大題共5個(gè)小題:每空1分,共13分)
13.(3分)2022年2月4日,來自河北省阜平縣大山深處的44名孩子,在北京冬奧會(huì)開幕式上用希臘語唱起《奧林匹克頌》,如圖所示。他們用歌聲走出了大山,走到了世界面前。孩子們的天籟之音是由他們的聲帶 振動(dòng) 產(chǎn)生的。我們能夠從伴奏中分辨出不同樂器發(fā)出的聲音,是由于它們發(fā)出聲音的 音色 不同。世界各地的部分電視用戶是利用衛(wèi)星接收和發(fā)射的 電磁波 信號(hào)來收看現(xiàn)場畫面的。
【解答】解:孩子們的天籟之音是由他們的聲帶振動(dòng)產(chǎn)生的;因?yàn)椴煌臉菲靼l(fā)出聲音的音色不同,所以我們可以通過它們的音色判斷樂器的種類;世界各地的部分電視用戶是利用衛(wèi)星接收和發(fā)射的電磁波信號(hào)來收看現(xiàn)場畫面的。
故答案為:振動(dòng);音色;電磁波。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了聲音的產(chǎn)生、聲音的特征,以及電磁波的應(yīng)用,基礎(chǔ)題。
14.(2分)在勞動(dòng)課上,小明利用鉗子反復(fù)彎折鐵絲,彎折處鐵絲的溫度升高,這是通過 做功 的方式改變鐵絲內(nèi)能的。如圖所示,在剪斷鐵絲的過程中,鉗子是一個(gè) 省力?。ㄟx填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿。
【解答】解:(1)彎折鐵絲時(shí),人對(duì)鐵絲做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,物體的內(nèi)能增大,溫度升高,分子熱運(yùn)動(dòng)更加劇烈,這是通過做功的方式改變鐵絲的內(nèi)能;
(2)鋼絲鉗在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿。
故答案為:做功;省力。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了改變內(nèi)能的方法和杠桿的分類,我們要能夠根據(jù)我們學(xué)過的物理知識(shí)來解決我們生活中的實(shí)際問題。
15.(3分)雨過天晴,地面上會(huì)出現(xiàn)建筑物的影子,影子是由于 光的直線傳播 形成的。通過地面上一層薄薄的積水還可以看到建筑物的像,如圖所示,像的大小與建筑物的大小 相等 。一些建筑物外部采用了玻璃幕墻作為裝飾,強(qiáng)光照射到玻璃幕墻時(shí)會(huì)發(fā)生 鏡面 反射,造成“光污染”。
【解答】解:(1)影子是沿直線傳播的光被不透明的建筑物擋住,在建筑物后面的地面上光照不到的地方形成影子;
(2)通過地面上一層薄薄的積水還可以看到建筑物的像,是平面鏡成像,像的大小與建筑物的大小相等;
(3)當(dāng)強(qiáng)烈的太陽光照射到玻璃幕墻的表面時(shí),會(huì)發(fā)生鏡面反射,反射光線非常集中,炫目的光會(huì)干擾人們的正常生活,造成“光污染”。
故答案為:光的直線傳播;相等;鏡面。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查光的直線傳播、平面鏡成像以及光的鏡面反射,難度不大。
16.(3分)如圖所示,甲、乙兩列高鐵列車相向行駛,以甲車為參照物,乙車是 運(yùn)動(dòng) 的。行駛的列車不提供動(dòng)力后還能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),原因是 列車具有慣性 。目前我國正在打造比飛機(jī)還快的“超級(jí)高鐵”,若“超級(jí)高鐵”以4000km/h的速度沿地球赤道繞一圈所用時(shí)間約為 10 h。(已知地球赤道周長約為40000km)
【解答】解:甲、乙兩列高鐵列車相向行駛過程中,以甲車為參照物,乙車的位置不斷變化,所以是運(yùn)動(dòng)的;
行駛的列車不提供動(dòng)力后還能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),原因是列車具有慣性,要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
由v=得,
“超級(jí)高鐵”所用時(shí)間約為t===10h。
故答案為:運(yùn)動(dòng);列車具有慣性;10。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性、慣性現(xiàn)象及速度變形公式的運(yùn)用,是一道力學(xué)綜合題。
17.(2分)一家火鍋店用某種材質(zhì)的紙折成火鍋,加上水,放在點(diǎn)燃的天然氣爐上涮菜,如圖所示。天然氣屬于 不可再生?。ㄟx填“可再生”或“不可再生”)能源。紙鍋中的水在沸騰過程中溫度 保持不變?。ㄟx填“繼續(xù)升高”或“保持不變”),該溫度低于紙的著火點(diǎn)。若紙鍋中水的質(zhì)量為1kg,水溫從20℃升高到100℃,則水需要吸收 3.36×105 J的熱量。[已知水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)]
【解答】解:(1)天然氣不能源源不斷地從自然界獲得,也不可重復(fù)利用,故天然氣屬于不可再生能源;
(2)水沸騰時(shí)吸收熱量,溫度保持不變;
(3)水吸收的熱量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J。
故答案為:不可再生;保持不變;3.36×105。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了能源的分類、水沸點(diǎn)的特點(diǎn)以及吸熱公式的應(yīng)用等知識(shí),屬于基礎(chǔ)知識(shí)的考查。
三、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共3個(gè)小題:18題4分,19題6分,20題7分,共17分)
18.(4分)如圖是小明做“探究什么情況下磁可以生電”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),小明通過觀察 電流表的指針是否偏轉(zhuǎn) 來判斷電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流。
(2)小明進(jìn)行了如圖乙所示的5次操作,其中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ?、佗邰堋。ㄟx填所有符合要求的操作序號(hào))。
(3)完成實(shí)驗(yàn)后,小明認(rèn)為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不太明顯,請你提出一條改進(jìn)措施: 換一個(gè)磁性更強(qiáng)的磁體 。
(4)利用“磁生電”工作的裝置有 動(dòng)圈式話筒?。ㄟx填“電鈴”“揚(yáng)聲器”“動(dòng)圈式話筒”或“電磁起重機(jī)”)。
【解答】解:
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),通過觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn),來確定電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流,這用到了轉(zhuǎn)換法;
(2)①當(dāng)導(dǎo)體AB水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流;
②當(dāng)導(dǎo)體AB豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),不會(huì)切割磁感線,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流;
③當(dāng)導(dǎo)體AB斜向上運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流;
④磁體水平向左運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流;
⑤磁體豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),不會(huì)切割磁感線,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流;
綜合分析會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是:①③④;
(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不太明顯,說明感應(yīng)電流太小,故需要增大感應(yīng)電流;增大感應(yīng)電流的方法:①換一個(gè)磁性更強(qiáng)的磁體;②加快導(dǎo)體AB切割磁感線的運(yùn)動(dòng)速度;③將導(dǎo)體AB換成多匝線圈;
(4)揚(yáng)聲器是把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào),利用通電導(dǎo)體在磁場中受力原理;電鈴、電磁起重機(jī)的主要部件是電磁鐵,利用電流的磁效應(yīng);動(dòng)圈式話筒是把聲信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的,聲信號(hào)的振動(dòng)帶動(dòng)線圈在磁場中振動(dòng),產(chǎn)生電流,是電磁感應(yīng)原理。
故答案為:(1)電流表的指針是否偏轉(zhuǎn);(2)①③④;(3)換一個(gè)磁性更強(qiáng)的磁體;(4)動(dòng)圈式話筒。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的了解和掌握,難度中等,是中考的熱點(diǎn)。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件注意三點(diǎn):一是“閉合電路”,電路必須是完整的回路,二是“一部分導(dǎo)體”,不是全部的導(dǎo)體都在參與運(yùn)動(dòng),三是“切割磁感線運(yùn)動(dòng)”,導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)必須是切割磁感線的,正切、斜切都可以,但不能不切割。
19.(6分)小明在做“研究影響摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí),利用一套器材依次完成如圖所示的實(shí)驗(yàn),其中甲、乙圖中長木板正面朝上,丙圖中長木板反面朝上,長木板的反面比正面粗糙。
(1)小明提出如下猜想:①滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān);②滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。如果小明要驗(yàn)證猜想①,他應(yīng)該選擇 甲、乙 兩圖所示的實(shí)驗(yàn)來操作;如果小明要驗(yàn)證猜想②,他應(yīng)該選擇 乙、丙 兩圖所示的實(shí)驗(yàn)來操作。
(2)實(shí)驗(yàn)中,小明用彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使它沿水平長木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧測力計(jì)對(duì)木塊的拉力與木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小相等,這是利用了 二力平衡 的知識(shí)。
(3)小明分別對(duì)猜想①②進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在圖甲、丙實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為0.8N、1.2N,在圖乙實(shí)驗(yàn)中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖丁所示,示數(shù)為 1.0 N。
小明多次實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論:接觸面所受的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
(4)許多情況下摩擦是有用的,人們常常設(shè)法增大它。請寫出一個(gè)通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的實(shí)例: 鞋底的花紋 。
(5)實(shí)驗(yàn)后,小明和同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行了交流,改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)了如圖戊所示的實(shí)驗(yàn)裝置:將彈簧測力計(jì)固定不動(dòng)、木塊掛在彈簧測力計(jì)的掛鉤上,不拉木塊,改為使長木板與木塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)。再次驗(yàn)證了猜相①②得出相同結(jié)論。針對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn),同學(xué)們提出了以下觀點(diǎn),其中不正確的是 C (選填序號(hào))。
A.改進(jìn)后,拉動(dòng)長木板時(shí)不必保持勻速運(yùn)動(dòng),更易于操作
B.改進(jìn)后、測力計(jì)示數(shù)較穩(wěn)定,容易讀出正確的數(shù)值
C.改進(jìn)后、木塊穩(wěn)定時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力小于彈簧測力計(jì)對(duì)木塊的拉力
【解答】解:(1)要驗(yàn)證滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān),應(yīng)保持接觸面的粗糙程度相同,使接觸面受到壓力不同,所以應(yīng)選擇甲和乙;
要驗(yàn)證滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān),應(yīng)保持壓力相同,使接觸面的粗糙程度不同,所以應(yīng)選擇乙和丙;
(2)用彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使它沿長木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊處于平衡狀態(tài),在水平方向受到的滑動(dòng)摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力,由二力平衡的知識(shí)可知,彈簧測力計(jì)對(duì)木塊的拉力與木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小相等;
(3)由圖丁知,彈簧測力計(jì)分度值為0.1N,示數(shù)為1.0N;
(4)通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的實(shí)例:鞋底的花紋,是在壓力一定時(shí),通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力;
(5)將彈簧測力計(jì)固定不動(dòng),易于讀數(shù),誤差小,木塊掛在彈簧測力計(jì)的掛鉤上,不拉木塊,改為使長木板與木塊相對(duì)運(yùn)動(dòng),木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),水平方向受到的拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力,所以木塊受到的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧測力計(jì)的拉力,這樣便于操作,故AB正確,C錯(cuò)誤。
故答案為:(1)甲、乙;乙、丙;(2)二力平衡;(3)1.0;(4)鞋底的花紋;(5)C。
【點(diǎn)評(píng)】本題是研究影響摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn),考查了實(shí)驗(yàn)原理、彈簧測力計(jì)讀數(shù)、增大摩擦力的應(yīng)用以及對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn),注意控制變量法的使用。
20.(7分)在“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓和電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小明利用可調(diào)電壓電源(可調(diào)為1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一)、5個(gè)定值電阻(阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、滑動(dòng)變阻器(10Ω 1A)、電壓表和電流表做了如下實(shí)驗(yàn):
(1)他根據(jù)圖甲所示電路圖連接成了圖乙所示的實(shí)物電路,其中只有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”,并用筆重新畫一根正確連接的導(dǎo)線。(連線不要交叉)
(2)改正圖乙電路后,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于 左 端。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)小明設(shè)計(jì)了如下表格,通過表格可以看出,他的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄客ㄟ^導(dǎo)體的電流與 導(dǎo)體電阻 的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
(4)小明將電源電壓調(diào)為3V時(shí),按(3)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①圖丙是第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表的示數(shù),示數(shù)為 0.2 A。
②當(dāng)其中某個(gè)定值電阻接入電路時(shí),無法滿足實(shí)驗(yàn)條件,這個(gè)定值電阻的阻值為 30 Ω。
(5)小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出了如圖丁所示的圖象,可以得出結(jié)論: 在導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比 。
【拓展】小紅利用現(xiàn)有器材又做了下面的實(shí)驗(yàn):
①按圖甲連接電路,將電源電壓調(diào)到某個(gè)值,在電路安全條件下閉合開關(guān),移動(dòng)滑片直到電壓表示數(shù)為2.5V。
②保持滑片不動(dòng),換接入另一個(gè)定值電阻,調(diào)節(jié)電源電壓,在電路安全條件下閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)恰好為2.5V。通過以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以推斷:此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為 4 Ω。
【解答】解:(1)由圖乙可知,圖中定值電阻沒有接入電路,定值電阻應(yīng)串聯(lián)在電路中與電壓表并聯(lián),電流從電壓表的正接線柱流入,負(fù)接線柱流出,如圖所示:;
(2)為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處,由圖知,滑片右側(cè)電阻絲接入電路,所以滑片應(yīng)移到阻值最大的左端;
(3)由表中數(shù)據(jù)可知,小明改變的是定值電阻的阻值,因此探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系;
(4)①由圖乙可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,由丙圖電流表的指針位置可知,讀數(shù)為0.2A;
②由表中數(shù)據(jù)可知,第2次所用定值電阻的阻值為10Ω,由歐姆定律可知,定值電阻兩端的電壓始終保持UV=IR=0.2A×10Ω=2V,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑=U﹣UV=3V﹣2V=1V,電壓表示數(shù)為變阻器分得的電壓的=2倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)變阻器連入電路中的電阻最大為10Ω時(shí),定值電阻的阻值為:R=2×10Ω=20Ω,因此定值電阻的阻值不能超過20Ω,故30Ω的定值電阻無法滿足實(shí)驗(yàn)條件;
(5)由圖丁可知,I﹣的圖象為過原點(diǎn)的一條直線,因此電流與電阻的倒數(shù)成正比,故可得結(jié)論:在導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;
【拓展】根據(jù)電壓表的示數(shù)為2.5V,可以排除電源電壓為1.5V,
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,當(dāng)電源電壓為3V時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為:U滑=U﹣UV=3V﹣2.5V=0.5V,
當(dāng)電源電壓為4.5V時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為:U滑=U﹣UV=4.5V﹣2.5V=2V,
當(dāng)電源電壓為6V時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為:U滑=U﹣UV=6V﹣2.5V=3.5V,
由串聯(lián)電路的分壓原理可知:滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻與定值電阻的阻值之比分別為:===,===,===,
由題意可知,兩次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變,因此兩次實(shí)驗(yàn)中定值電阻的阻值之比可能為:==,==,==,
由器材中的5個(gè)定值電阻的阻值可知,只有5Ω和20Ω滿足上述條件,故兩次的電源電壓分別為3V和4.5V,
因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的最大阻值為10Ω,結(jié)合=和=可知,定值電阻R1=20Ω,R2=5Ω,
因此滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值:R滑=×20Ω=4Ω。
故答案為:(1)如圖所示;(2)左;(3)導(dǎo)體電阻;(4)30;(5)在導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;【拓展】4。
【點(diǎn)評(píng)】本題探究通過導(dǎo)體的電流與電壓和電阻的關(guān)系,考查電路連接、注意事項(xiàng)、控制變量法和歐姆定律的應(yīng)用以及分析圖象歸納結(jié)論的能力。
四、計(jì)算應(yīng)用(本大題共2個(gè)小題:21題6分,22題7分,共13分)
21.(6分)質(zhì)地均勻的長方體放在水平地面上,密度為1.5×103kg/m3,邊長如圖甲所示。另有一高為0.35m、底面積為2×10﹣2m2的薄壁圓筒形容器放在水平地面上,容器內(nèi)盛有0.3m深的某種液體,如圖乙所示。將長方體由平放變?yōu)樨Q放,長方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)變化量與液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)恰好相等。(g取10N/kg)
(1)求長方體的質(zhì)量;
(2)在圖甲中作出長方體所受重力的示意圖(“O”點(diǎn)為長方體的重心);
(3)求液體的密度;
(4)在豎放的長方體上水平截取一部分,并將截取部分放入容器中,能使液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)最大且截取部分的質(zhì)量最小,求截取部分所受的浮力。
【解答】解:(1)長方體的體積V=0.1m×0.1m×0.3m=3×10﹣3m3;
長方體的質(zhì)量m=ρV=1.5×103kg/m3×3×10﹣3m3=4.5kg;
(2)重力方向?yàn)樨Q直向下,作用點(diǎn)在重心上,根據(jù)力的示意圖的畫法作圖,故作圖如圖所示;
(3)當(dāng)長方體水平放置時(shí),長方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p1====1500Pa;
當(dāng)長方體豎直放置時(shí),長方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p2====4500Pa;
長方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)變化量Δp=p2﹣p1=4500Pa﹣1500Pa=3000Pa;
液體的密度ρ液===1.0×103kg/m3;
(4)使液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)最大,則要使液面上升到容器上表面;V排=2×10﹣2m2×(0.35m﹣0.3m)=10﹣4m3;
由于液體密度小于物體密度,所以物體沉底,物體受到的浮力F?。溅岩篻V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3=1N。
答:(1)長方體的質(zhì)量是4.5kg;
(2;
(3)液體的密度是1.0×103kg/m3;
(4)截取部分所受的浮力是1N。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了密度公式的計(jì)算、重力的方向、液體壓強(qiáng)和浮力的計(jì)算。綜合性較強(qiáng)。
22.(7分)如圖所示,電源電壓為18V,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,電流表量程為“0~0.6A”,電壓表量程為“0~15V”。閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片,當(dāng)滑片移至滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為0.36A,電壓表的示數(shù)為3.6V。
(1)求R0的阻值;
(2)求滑動(dòng)變阻器的最大阻值;
(3)在保證電路安全的情況下,電路消耗的最大功率為P1;將電壓表改接在R兩端,電路消耗的最小功率為P2。求P1:P2。
【解答】解:(1)由圖知,兩電阻串聯(lián),電壓表測R0兩端電壓,電流表測電路中電流,
由歐姆定律可得,R0===10Ω;
(2)由歐姆定律可得,電路的總電阻:
R總===50Ω,
滑片在中點(diǎn),由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律有:
R=R總﹣R0=50Ω﹣10Ω=40Ω,
所以變阻器的最大值R=80Ω;
(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器左滑時(shí),電路中電阻變小,電流變大,電路中電流最大為I大=0.6A,
此時(shí)電壓表示數(shù)U0=I大R0=0.6A×10Ω=6V<15V,電路安全,符合題意;
當(dāng)電壓表改接在R兩端,當(dāng)滑片滑到最右端時(shí),電壓表示數(shù)最大為15V,由分壓原理知,此時(shí)變阻器連入電路的阻值最大,電路中電流最小,
I小=I0===0.3A,
電流最小,電源電壓一定,電路消耗功率最小,
所以====。
答:(1)R0的阻值為10Ω;
(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為40Ω;
(3)在保證電路安全的情況下,電路消耗的最大功率和最小功率比為2:1。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律以及電功率計(jì)算公式的靈活應(yīng)用,正確分析計(jì)算出電路的最大和最小電流是關(guān)鍵,難度適中。
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