2024年安徽省名校之约中考物理第一次联考试卷
一、单选题:本大题共7小题,共14分。
1.下列科学家与其重要发现对应正确的是( )
A. 法拉第电磁感应现象 B. 奥斯特电流的热效应
C. 安培通电导体周围存在磁场 D. 焦耳磁场对电流的作用
2.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔张开,下列说法正确的是( )
A. 玻璃棒与丝绸摩擦时得到电子,因此带负电荷
B. 验电器的金属箔片张开是因为它带了异种电荷
C. 玻璃棒接触金属球,验电器中的电流方向为从金属球到金属箔
D. 丝绸和玻璃棒在摩擦的过程中,丝绸上的正电荷转移到了玻璃棒上
3.在探究“电压一定时,电流跟电阻关系”的实验中,设计电路图如图所示.连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压.造成这一现象的原因可能是( )
A. 电流表坏了 B. 滑动变阻器短路 C. 电阻处接触不良 D. 电阻短路
4.如图电路,电源电压保持不变,为定值电阻闭合开关,当滑动变阻器的滑片在某两点之间来回滑动时,电流表的示数变化范围是安,电压表的示数变化范围是伏则电源电压为
( )
A. 伏 B. 伏 C. 伏 D. 伏
5.在“探究凸透镜成像规律”中,当物体从向间移动过程中,物体的像的变化是( )
A. 像越来越小,并且与凸透镜的距离变大 B. 像越来越大,并且与凸透镜的距离变大
C. 像越来越大,并且与凸透镜的距离变小 D. 像越来越小,并且与凸透镜的距离变小
6.中国已成为机器人与智能装备产业全球最大应用市场,在第二届中国重庆国际机器人及智能制造装备论坛暨博览会上,如图所示是送餐机器人工作时在水平地面上匀速滑行。下列说法正确的是( )
A. 餐盘受到机器人水平向前的推力
B. 机器人在水平地面匀速前行过程中机械能增大
C. 餐盘中食品受到平衡力作用
D. 机器人在水平地面匀速前行时不受摩擦力的作用
7.如图,电源电压恒定不变,为定值电阻,电流表的量程为“”,电压表的量程为“”,滑动变阻器上标有“,”。当电流表示数为时,的功率为:当电流表示数为时,的功率为。在确保电路安全的情况下,下列说法正确的( )
A. 电源电压为
B. 定值电阻的最小功率为
C. 滑动变阻器接入电路最小阻值为
D. 滑动变阻器电功率最大变化量为
二、填空题:本大题共9小题,共18分。
8.在平静的水面上轻轻滴一滴油,油会慢慢扩展开来,形成一层薄薄的油膜,这______选填“是”或“不是”扩散现象。油膜的面积不会无限扩大,因为分子之间存在______。
9.现有“”的电灯泡一只,它的额定电流时______,将它接在电压为“”的电路中,实际功率为______。
10.小红能清楚地分辨出提琴和小号的声音,原因是提琴声和小号声的______不同。音乐会上男低音独唱时由女高音轻声伴唱,女高音歌唱家演唱时声音的______高;声音在摄氏度的空气中传播的速度为______;而光速比声速快得多,在真空中光的传播速度为______。
11.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒______选填“得到”或“失去”电子,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球,验电器的金属箔张开如图所示,其原因是金属箔带上同种电荷互相______而张开。
12.如图所示,是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关和时,小磁针极指向右端,则电磁铁的左端为______极。要使指示灯变亮,滑动变阻器的滑片应向______滑动。
13.小明想测动车的速度。在路上动车通过一座大桥,已知大桥长,小明从上桥到离开桥,小明通过大桥的时间是,则动车速度是______,已知车长,则动车全部通过大桥所行驶的路程是______,所需要的时间是______。
14.重力是的木箱在的水平推力作用下,沿水平地面上以的速度匀速直线前进了。则木箱受到的摩擦力是______,在此过程中推力对木箱所做的功是______,重力所做的功是______。
15.天然气是一种清洁燃料,是______选填“可再生”或“不可再生”能源。石家庄市很多出租车使用天然气代替柴油或汽油,某段时间一辆出租车消耗天然气,天然气完全燃烧放出的热量是______,若这些热量的被水吸收,可以将______的水从温度升高到。天然气的热值,水的比热容
16.我国古代记录传统手工技术的著作天工开物里记载了一种捣谷用的舂,“横木穿插碓头,硬嘴为铁,足踏其末面舂之”,如图所示,为固定转轴,处连接着碓头,脚踏杆的处可使石球升高,抬起脚,石球会落下去击打稻谷。若碓头质量为千克,不计横木的重力和摩擦。脚沿______方向可以用最小力将石球抬起,至少用力 ______。若每次碓头上升的高度为米,分钟撞击臼中的谷粒次,则人克服碓头重力做功的功率为______瓦。
三、作图题:本大题共1小题,共2分。
17.平面镜与水平面的夹角为,光源发出的经过平面镜反射的两条光线如图所示,请画出对应的两条入射光线和及标出光源的位置保留作图痕迹。
四、实验探究题:本大题共3小题,共16分。
18.小彤同学在“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图所示:
用玻璃板代替平面镜做实验时,会看到两个不重合的像,分别是玻璃板前后两个面反射形成的,为减小此现象对实验带来的影响可选用______选填“厚”或“薄”一些的玻璃板。玻璃板不仅可以成像,还便于确定像的______。
将点燃的蜡烛竖立在玻璃板的前面,将______选填“点燃”或“未点燃”的蜡烛竖立在玻璃板后面并移动,直到看上去蜡烛跟蜡烛的像完全重合;
将光屏竖立在像的位置与玻璃板平行,光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的像是______选填“虚”或“实”像。
19.某小组在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
图乙、丙中,表示水在沸腾时的现象是其中的______选填“乙”或“丙”图;
根据实验记录的数据,作出了水的温度随时间变化的图象,如图丁所示,由图象可知,此时的大气压______选填“大于”、“等于”或“小于”个标准大气压;
根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系如图丁所示。分析该图除可知水的沸点外,还可知水沸腾时的特点是______。
20.实验课上同学们用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压保持不变,滑动变组器的规格是“”,阻值为、、、的定值电阻各个,电流表量程、,电压表量程、开关、导线若干。
根据图甲将图乙所示的实物图连接完整。
闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最______端填左,右,要完成预定实验探究任务,滑动变阻器除了保护电路外,另有一个重要作用是______。
如表为小金同学提交的实验数据,高老师指出有的数据不符合实际,你认为不符合实际的是实验次序______的数据,同组的小东是个善于思考的学生,他想了想说,只要利用桌上的一个元件就可以解决这个问题,能使数据符合实际。你知道他是怎样做的吗?______。
实验次序
五、计算题:本大题共3小题,共20分。
21.如图甲所示,边长为,重为的正方体物块静止在水平地面上,现用如图乙所示的滑轮组匀速提起物块,动滑轮重。
甲物体静止在水平地面时对地面的压强是多少?
若不计绳重和摩擦,滑轮组在内将物块提升,求绳端拉力的功率和滑轮组的机械效率。
若摩擦和绳重所产生的额外功始终占有用功的,当滑轮组的机械效率为时,所吊物体重力为多少牛。
22.将边长为的正方体放入高为的容器底部,如图甲所示,逐渐向容器内倒入某液体未溢出,测量容器内液体的深度,并计算出该物块受到的浮力,绘制了图乙所示的图像。求:
物块的重力。
当容器中注满液体后容器底部受到的液体压强。
23.小明做“测定小灯泡的电功率”实验,他先将电源电源电压为伏的整数倍、待测小灯额定电压为伏、电流表、开关和滑动变阻器串联连接,再将电压表并联接入电路。实验时,他将电压表的示数,电流表示数以及小灯的亮暗情况记录在下表中。
序号 伏 安 小灯的亮暗 小灯泡的电功率瓦
较暗
正常发光
较亮
电压表并联在______两端选填“小灯”或“滑动变阻器”。
求电源电压。需写出计算过程
求小灯的额定电功率。需写出计算过程
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:法拉第发现了磁生电,即电磁感应现象,故A正确;
B.奥斯特发现了电流的磁效应,故B错误;
C.安培做了大量实验,研究了磁场方向与电流方向之间的关系,总结了安培定则,故C错误;
D.英国物理学焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和内能之间的转换关系,故D错误。
故选:。
结合常见物理学家的贡献解答即可。
此题考查了物理学史的认识,属于基础知识。
2.【答案】
【解析】解:、玻璃棒与丝绸摩擦时失去电子,因此带正电荷,故A错误;
B、验电器的金属箔片因带了同种电荷互相排斥而张开,故B错误;
C、玻璃棒接触金属球,验电器中的电流方向为从金属球到金属箔,故C正确;
D、丝绸和玻璃棒在摩擦的过程中,玻璃棒上的部分负电荷转移到了丝绸上,故D错误。
故选:。
在摩擦起电过程中,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电;
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引;
物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向,电流方向与负电荷定向移动的方向相反;
丝绸和玻璃棒在摩擦的过程中,发生转移的是部分负电荷。
此题考查了摩擦起电的实质、电荷间的相互作用规律、验电器原理、电流的方向,属基础题目。
3.【答案】
【解析】【分析】
电流表没有示数,电压表示数始终接近电源电压,电路故障可能为电压表所测量的电阻断路.
判断电路故障时,要根据故障的表现,逐一分析可能的原因或现象,最后做出判断,是较易出错的问题.
【解答】
A、如果电流表坏了,整个电路断路,电压表也不会有示数,故A不合题意;
B、如果滑动变阻器短路,电流表会有示数,且更大,故B不合题意;
C、闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,原因可能是电压表所测量的电阻断路,即可能是电阻处接触不良,故C符合题意;
D、如果电阻短路,则电压表的示数将为零,且电流表的示数将变大,故D不合题意.
故选C.
4.【答案】
【解析】解:由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表并联在滑动变阻器两端,
当电流表示数是时,滑动变阻器两端的电压是,则电源电压,
当电流表示数是时,滑动变阻器两端的电压是,则电源电压,
所以,
解得:,
所以电源电压.
故选 B.
5.【答案】
【解析】解:当物体从向间移动过程中,物距大于焦距,成的是实像,物距变小,像距变大,像变大。
故选:。
凸透镜成实像时,物距越小,成的像越大,像距也越大。
此题考查的是凸透镜成实像的条件和特点,属于基本规律的应用,难度不大,关键明确凸透镜在不同情况下的成像规律。
6.【答案】
【解析】解:、餐盘受到机器人的支持力作用,支持力与托盘的重力是一对平衡力,水平方向上不受力,故A错误;
B、机器人在水平地面匀速前行过程中,速度不变、质量不变,所以机械能不变,故B错误;
C、餐盘中食品受到平衡力作用,水平方向不受力,重力与支持力是一对平衡力,故C正确;
D、机器人在水平地面匀速前行时受摩擦力的作用,故D错误。
故选:。
静止和匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用。
动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关,弹性势能与弹性形变的程度有关。
两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。
理解受力情况与运动状态间的关系、影响机械能的因素,知道摩擦力概念,可解答此题。
7.【答案】
【解析】解:
A.分析电路可知为定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,当电流表示数为时,滑动变阻器的功率为,根据可知此时的电压为;
根据欧姆定律可知电源电压可表示为----------
当电流表示数为时,滑动变阻器的功率为,根据可知此时的电压为,
根据欧姆定律可知电源电压可表示为------------
联立解得电源电压为,定值电阻的阻值为,故A不符合题意;
B.因为电压表的量程为“”,当滑动变阻器两端电压为时,定值电阻分的电压最小,结合选项可知电源电压为,可知此时定值电阻两端电压为,由可知,此时定值电阻的电功率最小为,故B不符合题意;
C.滑动变阻器上标有“,”,可知电路中允许通过的最小电流为,结合选项可知,电流为时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时两端的电压为,
电源电压为,那么此时滑动变阻器两端电压为,则滑动变阻器的阻值为,故C不符合题意;
D.由滑动变阻器的电功率求值公式,可知,当电流为时,滑动变阻器的电功率最大,代入公式可求最大功率为,当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,即电压表的示数为时,滑动变阻器消耗的电功率最小,此时定值电阻的电压为,电路中的电流为,代入公式可求滑动变阻器的最小电功率为,可得滑动变阻器的最大电功率变化量为,故D符合题意。
故选:。
A.分析电路可知为、串联,电压表测两端电压,当电流表示数为时,的功率为,根据可知此时的电压;根据欧姆定律可知电源电压表达式;
当电流表示数为时,的功率为,根据可知此时的电压,根据欧姆定律可知电源电压表达式;联立两式解得电源电压和定值电阻值;
B.当滑动变阻器两端电压为时,定值电阻分的电压最小,结合选项可知电源电压为,可知此时两端电压为,由可知此时定值电阻的电功率最小值;
C.结合选项可知,电流为时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律得出此时两端的电压;电源电压为,那么此时滑动变阻器两端电压为,根据欧姆定律得出滑动变阻器的阻值;
D.由滑动变阻器的电功率求值公式分析可得滑动变阻器的最大电功率变化量。
本题考查电功率的计算,是一道综合题。
8.【答案】不是 引力
【解析】解:在平静的水面上轻轻滴一滴油,油会慢慢扩展开来,形成一层薄薄的油膜,这不是扩散现象;油膜的面积不会无限扩大,因为分子之间存在引力的缘故。
故答案为:不是;引力。
不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象;扩散现象表明分子永不停息地做无规则运动,分子运动眼睛无法看到,分子间存在着相互作用的引力和斥力。
本题主要考查学生对扩散现象以及分子间引力的理解和掌握,是一道基础题。
9.【答案】
【解析】解:由可知,灯泡的额定电流:,
由可知,灯泡的电阻:,
由于灯泡的阻值不变,则灯泡接在电压为“”的电路中,灯泡的实际功率:。
故答案为:;。
根据求出灯泡的额定电流,根据求出灯泡的电阻,再根据求出灯泡两端电压为“”时的实际功率。
本题考查了电功率公式的灵活应用,是一道较为简单的计算题。
10.【答案】音色 音调
【解析】解:小红能清楚地分辨出提琴和小号的声音,原因是提琴声和小号声的音色不同。
音乐会上男低音独唱时由女高音轻声伴唱,女高音歌唱家演唱时声音的音调高;
声音在摄氏度的空气中传播的速度为;而光速比声速快得多,在真空中光的传播速度为。
故答案为:音色;音调;;。
我们能分辨出不同乐器的声音是由于它们的音色不同。物理学中的高低是指音调的高低,响度用大小来描述。
声音在摄氏度的空气中传播速度是;光在真空中传播速度约为。
本题主要考查学生对声学基本知识、光速的了解和掌握,是一道基础题。
11.【答案】失去 排斥
【解析】解:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒在摩擦的过程中失去电子;
用玻璃棒接触验电器的金属球,金属箔片的电子与正电荷中和,金属箔片失去电子带正电,两金属箔片带上同种电荷,同种电荷相互排斥而张开。
故答案为:失去;排斥。
摩擦起电是电子的转移,失去电子带正电,得到电子带负电;人们规定,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
本题考查摩擦起电的实质和验电器原理及其使用特点的了解,难度较小,容易解答。
12.【答案】 左
【解析】解:已知小磁针极指向右端,根据磁极间的相互作用可知,电磁铁的左端极,
闭合开关和,要使指示灯变亮,则电路电流变大,巨磁电阻的阻值减小,磁场的磁性增强,电流变大,电阻变小,则使滑片向左滑动。
故答案为:;左。
根据磁极间的相互作用得出电磁铁的两极,利用安培定则可知电源的正负极;
根据灯泡亮度的变化可知,电流大小变化情况,从而判断出电磁铁的磁场强弱变化,进一步得出滑动变阻器的滑片移动方向。
本题考查了电路的动态分析,涉及到电磁铁磁性与电流的关系等,判读出巨磁电阻的变化是解题的关键。
13.【答案】
【解析】解:
动车的速度:
。
动车全部通过大桥所行驶的路程:
。
由得,动车全部通过大桥所需要的时间:
。
故答案为:;;。
知道大桥的长度和通过大桥的时间,根据求出动车速度;
动车完全通过大桥的路程是动车长度与桥长之和,求出动车的路程;已知动车速度,由速度公式的变形公式可以求出动车全部通过大桥所需要的时间。
此题主要考查学生对速度公式的理解和掌握,对于利用速度公式计算具有一定长度的物体过桥或钻洞的速度的问题,关键是该物体实际行驶的路程等于该物体的长度与桥或洞的长度之和。
14.【答案】
【解析】解:
木箱在的水平推力作用下,做匀速直线运动,受力平衡,木箱受到的摩擦力大小等于水平推力大小,即摩擦力为;
由得,木箱移动的距离:
;
推力所做的功:
;
木箱沿水平方向运动,没有在重力的方向移动距离,所以重力对木箱没有做功,即所做的功为。
故答案为:;;。
木箱匀速向右移动时处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等。
根据速度公式的变形公式计算出木箱移动的距离,根据计算推力所做的功。
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,据此先判断重力是否做功。
本题考查了学生对二力平衡、力是否做功,以及功和速度计算公式的灵活应用,综合题,难度不大。
15.【答案】不可再生
【解析】解:天然气属于化石能源,化石能源是经过漫长的地质年代形成的,会越用越少,不能在短期内从自然界得到补充,是不可再生能源;
已知天然气的热值,消耗的天然气的体积,
则这些天然气完全燃烧放出的热量;
已知水吸收的热量,水的比热容,水温度的变化,
根据吸热公式得。
故答案为:不可再生;;。
天然气属于化石能源,化石能源是经过漫长的地质年代形成的,不能在短期内从自然界得到补充,是不可再生能源;
根据燃料的热值公式可以求出天然气完全燃烧放出的热量;
根据水吸收的热量可以求出水吸收的热量,再利用求出水的质量。
本题考查了不可再生能源的概念、热量的计算。属于基础性题目。
16.【答案】垂直于向下
【解析】解:根据力与力臂的垂直关系可知,脚沿垂直于向下方向可以用最小力将石球抬起;
由杠杆平衡条件可得,,
,
不计横木的重力和摩擦,内人克服碓头重力做功:
,
做功功率:
。
故答案为:垂直于向下;;。
根据力与力臂的关系可确定脚的方向;
由杠杆平衡条件求得力,由可求重力做功,由可求得重力做功的功率。
本题考查了杠杆平衡条件的应用、功和功率的计算,难易程度适中。
17.【答案】解:第一种作法:先将两条反射光线反向延长交于一点,在通过平面镜作出的对称点,即为发光点的位置,并联接与两个反射点画出入射光线,如图所示:
第二种作法:分别过反射点垂直镜面作出法线,画出两条入射光线,两条入射光线的交点即为发光点的位置,如图所示:
【解析】本题有两种作法:
第一种作法:根据反射光线反向延长过像点,作出反光点的像点,再根据平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称作出发光点的位置,补出入射光线。
第二种作法:根据光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出两条反射光线的入射光线,交点即为发光点的位置。
本题用到了光的反射定律、反射光线反向延长过像点、像与物关于平面镜对称,提供了两种解题思路:
先将反射光线反向延长作像点后由平面镜成像的对称性作发光点;
先根据光的反射作出发光点,再根据平面镜成像的对称性作出像点。
18.【答案】薄 位置 未点燃 虚
【解析】解:因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板;
该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜,玻璃板是透明的,观察到蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛,便于确定像的位置;
如果点燃玻璃板后方的蜡烛,平面镜则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面的烛焰,难以确定像的位置,从而对实验造成影响,所以实验过程中蜡烛不需要点燃;
将光屏竖立在像的位置与玻璃板平行,光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的像是虚像。
故答案为:薄;位置;未点燃;虚。
从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像这一角度去分析;
利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
本实验的目的是确定像的位置,而若是点燃后方蜡烛则无法分辨像与后方蜡烛的真实火焰,影响实验效果;
实像可以承接在光屏上,虚像不能承接在光屏上。
本题考查学生实际动手操作实验的能力,并能对实验中出现的问题正确分析,探究平面镜成像特点的实验是中考出题的一个热点,本题围绕这个探究过程可能遇到的问题,解决办法,合理的思考和解释来考查同学的。
19.【答案】乙 小于 不断吸收热量,温度保持不变
【解析】解:由图乙知,气泡在上升过程中体积逐渐变大,是沸腾时的现象,丙图中气泡在上升过程中体积逐渐变小,是沸腾前的现象;
水在沸腾过程中,吸热温度保持不变,由丁图知,在当时条件下,水的沸点是;由于水的沸点低于,所以此时的气压低于标准大气压;
分析丁图除可知水的沸点外,还可知水沸腾时的特点是不断吸收热量,温度保持不变。
故答案为:乙;小于;不断吸收热量,温度保持不变。
掌握沸腾时与沸腾前现象的区别:沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐变大;沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐变小;
标准大气压下水的沸点是;沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高;
液体沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点。
此题是观察水的沸腾实验,考查了沸腾时和沸腾前现象的区别及沸腾时的特点等,此题属于中等题。
20.【答案】;
右;控制定值电阻两端的电压不变;
;在原电路中再串联一个或或欧的电阻
【解析】【分析】
本题探究“电流与电阻的关系“,考查电路的连接、注意事项、控制变量法、变阻器的作用及串联电路的规律和欧姆定律的运用,是中考的热点问题,要掌握。
探究“电流与电阻的关系”,要控制电阻的电压不变,由表中数据,根据欧姆定律求出控制不变的电压,确定电压表选用的量程与电阻并联,由表中数据,电流表选用小量程与电阻串联;
闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处;探究“电流与电阻的关系”,要控制电阻的电压不变,据此分析变阻器的作用;
分析电路中的最大电阻,根据欧姆定律求出电路中的最小电流与表中数据比较,确定不符合实际的数据;根据不符合实际的数据,由欧姆定律求出电路的总电阻,根据电阻的串联和变阻器的最大电阻求出至少串联的电阻大小。
【解答】
探究“电流与电阻的关系”,要控制电阻的电压不变,由表中数据,根据欧姆定律,电压表示数为:
,故电压表选用大量程与电阻并联,由表中数据,电流表选用小量程与电阻串联,如下所示:
闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即最右端,要完成预定实验探究任务,滑动变阻器除了保护电路外,另有一个重要作用是:控制定值电阻两端的电压不变;
当接入的电阻时,当变阻器的最大电阻接入电路中时,根据电阻的串联,电路最大电阻:
,由欧姆定律,电路中的最小电流:
,故不符合实际的是实验次序的数据;
由欧姆定律,若实际操作中,电流为,由欧姆定律,电路中的总电阻大小为:
,
由电阻的串联,电路中的定值电阻至少为:
,故至少串联定值电阻的大小为:
,故可在原电路中再串联一个或或欧的电阻即可解决这个问题。
故答案为:
;
右;控制定值电阻两端的电压不变;
;在原电路中再串联一个或或欧的电阻。
21.【答案】解:甲物体静止在水平地面时对地面的压力,
受力面积,
甲物体静止在水平地面时对地面的压强;
由图乙可知,,不计绳重和摩擦,拉力,
拉力端移动的距离,
拉力做的总功:
,
绳端拉力的功率:
;
拉力做的有用功:
,
滑轮组的机械效率:
;
设机械效率为时所吊物体的重为,动滑轮的重力为,物体上升的高度为,
拉力做的有用功,
提升动滑轮做的额外功,
由题意可知,克服摩擦和绳重做的额外功,
拉力做的总功:
,
则滑轮组的机械效率:
,
解得:.
答:甲物体静止在水平地面时对地面的压强是;
绳端拉力的功率和滑轮组的机械效率分别为、;
所吊物体重力为。
【解析】根据得出甲物体静止在水平地面时对地面的压力,得出受力面积,根据得出甲物体静止在水平地面时对地面的压强;
由图乙可知,,不计绳重和摩擦,拉力,拉力端移动的距离,利用求拉力做的总功,再利用求拉力做功的功率;利用求拉力做的有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比;
设机械效率为时所吊物体的重为,动滑轮的重力为,物体上升的高度为,分别表示出拉力做的有用功、提升动滑轮做的额外功、克服摩擦和绳重做的额外功由题知该额外功等于有用功的,可求拉力做的总功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比,据此列方程求出所吊物体重力。
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算,要知道额外功包括克服摩擦和绳重做的额外功和克服动滑轮重力做的额外功,不能漏掉提起动滑轮所做的额外功,并考查了压强的计算。
22.【答案】解:由图乙可知,当容器内液体的深度时,正方体受到的浮力保持不变,而正方体的棱长为,所以可判断时物块恰好处于漂浮状态,则物块的重力:;
正方体漂浮时,排开液体的体积:
,
由可得,液体的密度:
;
当容器中注满液体后,容器内液体的深度,此时液体对容器底部的压强:
。
答:物块的重力为;
当容器中注满液体后容器底部受到的液体压强为。
【解析】根据图乙分析浮力的变化情况,并结合正方体的棱长分析物体的浮沉情况,据此作答;
根据正方体的浮沉情况,计算出正方体排开液体的体积,再关键可求出液体的密度,最后利用液体压强公式求出当容器中注满液体后容器底部受到的液体压强。
本题考查了物体的浮沉条件和阿基米德原理、液体压强公式的应用,关键是根据图像读出物体受到的浮力和所处的状态,难度适中。
23.【答案】滑动变阻器
【解析】解:由表中数据可知,随着电压表示数增大,电流表示数反而减小,说明电压表示数随变阻器阻值的增大而增大,根据串联电路分压原理,故电压表应并联在滑动变阻器两端;
灯泡正常发光时的电压是,由表中数据可知,此时滑动变阻器两端的电压是,根据串联电路电压规律可知,
电压电压为:;
由表中数据可知,当变阻器两端电压为时,根据串联电路电压规律,灯泡两端电压为,灯泡正常发光,此时电路中电流为,故小灯的额定电功率:
。
故答案为:滑动变阻器;见解答;见解答。
根据表中数据分析电压表和电流表示数的变化确定电压表所测的元件;
根据表中数据结合串联电路电压规律求出电源电压;
根据表中数据确定灯泡额定电压对应的额定电流,根据算出灯泡的额定功率。
本题测小灯泡电功率实验,考查了运用所学知识结合题目条件进行演绎分析推理,从而判断出电压表并联的位置以及电源电压,考查了学生的发散思维能力和推理能力,综合性强。
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