
?2021年遼寧省沈陽市中考物理試卷
一、選擇題(共21分,其中第1~6小題為單選題,每小題2分,第7~9小題為多選題,每小題2分,多選、錯(cuò)選不得分,漏選得1分)
1.(2分)以下估測(cè)與實(shí)際情況相符的是( )
A.人正常步行的平均速度是36km/h
B.家用電飯煲正常工作時(shí)電流約為4A
C.將一本九年級(jí)物理書從地面撿到課桌上對(duì)其做功大約20J
D.最適宜的洗澡水的溫度大約是60℃
【分析】此題考查對(duì)生活中常見物理量的估測(cè),結(jié)合對(duì)生活的了解和對(duì)物理單位的認(rèn)識(shí),找出符合實(shí)際的選項(xiàng)。
【解答】解:A、人正常步行的速度在1.1m/s=1.1×3.6km/h≈4km/h左右。故A不符合實(shí)際;
B、家用電飯煲的功率在900W左右,正常工作的電流在I==≈4A左右。故B符合實(shí)際;
C、九年級(jí)物理書的重力約G=2.5N,課桌高度約h=0.8m,將一本九年級(jí)物理書從地面撿到課桌上對(duì)其做功大約為W=Gh=2.5N×0.8m=2J。故C不符合實(shí)際;
D、人的正常體溫在37℃左右,洗澡水的溫度應(yīng)該略高于體溫,在40℃左右,不可能達(dá)到60℃。故D不符合實(shí)際。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】估測(cè)法是利用物理概念、規(guī)律、物理常數(shù)和常識(shí)對(duì)物理量的數(shù)值、數(shù)量級(jí)進(jìn)行快速計(jì)算以及對(duì)取值范圍合理估測(cè)的方法。
2.(2分)如圖所示,小明將A、B兩種不同的金屬片分別插入土豆,制成土豆電池,閉合開關(guān)S,發(fā)光二極管發(fā)光,電壓表有示數(shù)。以下關(guān)于電路的理解正確的是( )
A.若斷開開關(guān),A、B兩金屬片間沒有電壓
B.土豆電池供電時(shí)是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C.發(fā)光二極管是由絕緣體材料制成的
D.電流從“電池”的A金屬片流出經(jīng)過二極管回到金屬片B
【分析】(1)電源電壓是由電源決定的;
(2)電源是把其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置;
(3)發(fā)光二極管是由半導(dǎo)體材料制成的,具有單向?qū)щ娦裕?br />
(4)根據(jù)電壓表的連接情況分析判斷出電源的正負(fù)極,電流是從電源的正極流出回到電源的負(fù)極。
【解答】解:A、電源的兩端是存在電壓的,與外部電路的通斷情況無關(guān),故A錯(cuò)誤;
B、土豆電池供電時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故B錯(cuò)誤;
C、發(fā)光二極管是由半導(dǎo)體材料制成的,具有單向?qū)щ娦?,故C錯(cuò)誤;
D、由圖中電壓表的正負(fù)接線柱可知,金屬片A為電源的正極,金屬片B為電源的負(fù)極;所以電流從A流出,經(jīng)過發(fā)光二極管后回到B,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查電源的能量轉(zhuǎn)化、電源的特點(diǎn)、電壓表的使用、半導(dǎo)體的性質(zhì)等,能根據(jù)電壓表的接法判斷電源的正負(fù)極是本題的難點(diǎn)。
3.(2分)如圖甲所示,用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉著浸沒在水中的小物塊A,現(xiàn)將小物塊緩緩拉出水面到底部剛剛脫離水面為止。乙圖坐標(biāo)體現(xiàn)了某些科學(xué)量隨H(小物塊底面到容器底面的距離)的變化情況。有下列選項(xiàng)①彈簧秤示數(shù)②小物塊受到的浮力③臺(tái)秤的示數(shù)④容器底部受到的液體壓強(qiáng)⑤小物塊底面受到的壓強(qiáng),符合圖乙圖象變化的是( )
A.①② B.③④ C.②③④ D.只有⑤
【分析】首先根據(jù)圖乙得出科學(xué)量隨小物塊底面到容器底面的距離的變化關(guān)系﹣﹣﹣先不變后變小。
然后分析將小物塊緩緩拉出水面到底部剛剛脫離水面為止這一過程中,①彈簧秤示數(shù)、②小物塊受到的浮力、③臺(tái)秤的示數(shù)、④容器底部受到的液體壓強(qiáng)、⑤小物塊底面受到的壓強(qiáng)的變化,得出符合圖乙圖象變化的選項(xiàng)。
【解答】解:
根據(jù)圖乙得出科學(xué)量隨小物塊底面到容器底面的距離的變化關(guān)系﹣﹣﹣先不變后變小。
將小物塊緩緩拉出水面到底部剛剛脫離水面為止:
①物塊排開水的體積先不變后變小,由阿基米德原理可知受到的浮力先不變后變小,因?yàn)閺椈沙邮緮?shù)等于重力減去浮力,重力不變,所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)先不變后增大,故①不符合圖象變化;
②物塊排開水的體積變小,由阿基米德原理可知受到的浮力先不變后變小,脫離水面后受浮力為0N,故②不符合圖象變化;
③由①得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)先不變后增大,臺(tái)秤的示數(shù)等于容器、水、物塊的重力之和減去拉力(彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)),所以臺(tái)秤的示數(shù)先不變后減小,故③符合圖象變化;
④物塊排開水的體積先不變后變小,水的深度先不變后變小,由p=ρgh可知容器底部受到的液體壓強(qiáng)先不變后變小,故④符合圖象變化;
⑤小物塊底面所處的深度一直變小,由p=ρgh可知小物塊底面受到的壓強(qiáng)一直變小,故⑤不符合圖象變化。
可見,符合圖乙圖象變化的是③④。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了阿基米德原理、液體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用,能正確分析將小物塊緩緩拉出水面到底部剛剛脫離水面為止的過程中相關(guān)物理量的變化是關(guān)鍵。
4.(2分)關(guān)于下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)情景的結(jié)果預(yù)測(cè),正確的是( )
A.圖中是熱機(jī)的壓縮沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B.圖中當(dāng)向玻璃管中吹風(fēng)時(shí),U形管A管中的水面下降B管中的水面上升
C.圖中將杠桿兩端的鉤碼同時(shí)向支點(diǎn)移動(dòng)一格天平剛好平衡
D.圖中將容器側(cè)壁的塞子同時(shí)拔出,水一定從a孔噴射最遠(yuǎn),從c孔噴射最近
【分析】(1)內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是做功沖程;
(2)當(dāng)向管中吹風(fēng)時(shí),相同時(shí)間內(nèi),風(fēng)經(jīng)過A管上方和B管上方的空氣流動(dòng)速度不同,壓強(qiáng)不同,液柱上升的高度不同;
(3)根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行判斷;
(4)液體密度一定時(shí),液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。
【解答】解:A、圖中進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞向上運(yùn)動(dòng),屬于排氣沖程,此沖程中沒有能量轉(zhuǎn)化,故A錯(cuò)誤;
B、A管上面的玻璃管比較細(xì),當(dāng)向玻璃管中吹風(fēng)時(shí),空氣經(jīng)過A管上方的流動(dòng)速度大于B管上方的空氣流動(dòng)速度,A管上方的壓強(qiáng)小于B管上方的壓強(qiáng),水被壓向A管,所以A管水面上升,B管水面下降,故B錯(cuò)誤;
C、設(shè)杠桿一個(gè)小格代表L,一個(gè)鉤碼重為G,將杠桿兩端的鉤碼同時(shí)向支點(diǎn)移動(dòng)一格,杠桿右端:2G×3L=6GL,杠桿左端:3G×2L=6GL,所以,天平剛好平衡,故C正確;
D、液體密度一定時(shí),液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,越深的位置其壓強(qiáng)越大;圖中a最淺,所以水的壓強(qiáng)最小,水噴射最近;c最深,所以水的壓強(qiáng)最大,水噴射最遠(yuǎn),故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系、杠桿平衡條件、液體壓強(qiáng)特點(diǎn)、內(nèi)燃機(jī)的沖程及其能量轉(zhuǎn)化,是一道綜合性較強(qiáng)的題目,難度中等,屬于中考熱點(diǎn)題型,值得關(guān)注。
5.(2分)定值電阻R1標(biāo)有“10Ω 1A”字樣,R2標(biāo)有“15Ω 0.6A”字樣,將R1、R2接入由一個(gè)開關(guān)和電壓恒定的電源組成的電路,在保證電路安全的情況下,下列說法正確的是( )
A.R1、R2并聯(lián)時(shí),通過干路的最大電流為1.5A
B.R1、R2并聯(lián)時(shí),R2的最大功率為9W
C.R1、R2串聯(lián)時(shí),電源電壓最大為19V
D.R1、R2串聯(lián)時(shí),R1的最大功率為10W
【分析】(1)根據(jù)歐姆定律求出兩電阻兩端允許所加的最大電壓,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,兩電阻并聯(lián)時(shí),并聯(lián)電路兩端允許加的最大電壓為較小的一個(gè),然后由歐姆定律求出通過兩電阻的電流,再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路的最大電流,利用P=UI求出R2的最大功率;
(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,兩電阻串聯(lián)時(shí)電路允許通過的最大電流為兩個(gè)允許通過最大電流的較小值,然后根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源兩端的最大電壓,利用P=UI=I2R求出R1的最大功率。
【解答】解:AB、由歐姆定律可得,兩定值電阻兩端允許所加的最大電壓分別為:
U1=I1R1=1A×10Ω=10V,U2=I2R2=0.6A×15Ω=9V,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,R1、R2并聯(lián)時(shí),電源的最大電壓U=U2=9V,
此時(shí)通過R2的電流I2=0.6A,通過R1電阻的電流I1′===0.9A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過干路的最大電流:
I=I1′+I2=0.9A+0.6A=1.5A,故A正確;
R2的最大功率:
P2=UI2=9V×1.5A=13.5W,故B錯(cuò)誤;
CD、因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,R1、R2串聯(lián)時(shí),電路的最大電流I′=I2=0.6A,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,兩端允許加的最大電壓:
U′=I′R總=I′(R1+R2)=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V,故C錯(cuò)誤;
R1的最大功率:
P1=(I′)2R1=(0.6A)2×10Ω=3.6W,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,難點(diǎn)是知道串聯(lián)時(shí)允許通過的最大電流為兩個(gè)電阻允許通過電流中最小的,并聯(lián)時(shí)最大電壓為兩電阻允許所加最大電壓中較小的。
6.(2分)甲、乙兩個(gè)完全相同的燒杯,盛有同種液體,放在水平桌面上。如圖所示,將體積相同的A、B兩個(gè)實(shí)心小球分別放入甲、乙燒杯中,當(dāng)小球靜止時(shí)液面剛好相平。則下列判斷正確的是( )
A.A、B兩小球排開液體的質(zhì)量相等
B.小球B的密度可能大于小球A的密度
C.甲杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)等于乙杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)
D.甲杯底受到的液體壓強(qiáng)大于乙杯底所受液體壓強(qiáng)
【分析】(1)由題意和圖示可知,A、B的體積相同,A排開液體的體積大,且是同種液體,根據(jù)m排=ρ液V排可知排開液體的質(zhì)量的關(guān)系;
(2)兩個(gè)物體放入同種液體中,一個(gè)懸浮,另一個(gè)漂浮,由浮沉條件可知兩個(gè)物體的密度關(guān)系;
(3)根據(jù)p=ρgh可知容器底受到液體壓強(qiáng)的大小關(guān)系。
【解答】解:
A、由題意和圖示可知,A、B的體積相同,A排開液體的體積大,且是同種液體,根據(jù)m排=ρ液V排可知,A排開液體的質(zhì)量較大,故A錯(cuò)誤;
B、兩個(gè)物體分別放入同種液體中,A懸浮,則A的密度等于液體的密度;B漂浮,則B的密度小于液體的密度;所以小球A的密度大于小球B的密度,故B錯(cuò)誤;
C、由于A懸浮,則A所受的浮力F浮A=GA=GA排,即A的重力等于排開液體的重力;
B漂浮,則B所受的浮力F浮B=GB=GB排,即B的重力等于排開液體的重力;
因?yàn)閮梢好嫦嗥?,且是同種液體,所以結(jié)合上面分析可知兩容器中液體與物體的總重力相同,即裝置的總重力相同,由p=得,甲杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)等于乙杯對(duì)桌面的壓強(qiáng),故C正確;
D、由于兩杯中液體的深度相同,液體的密度也相同,根據(jù)p=ρgh可知,兩杯底所受液體壓強(qiáng)相同,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了浮沉條件、密度公式、液體壓強(qiáng)公式以及壓強(qiáng)定義式的應(yīng)用,是一道綜合題。
7.(3分)如圖所示凸透鏡的焦距為10cm,此時(shí)蠟燭在光屏上成一個(gè)清晰的像。凸透鏡的位置固定不變,只移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭和光屏,下列說法正確的是( )
A.把蠟燭移到刻度值為14cm處,再向右移動(dòng)光屏,能在光屏上得到倒立放大的實(shí)像,成像規(guī)律可以應(yīng)用于投影儀
B.把蠟燭移到刻度值為30cm處,再向左移動(dòng)光屏,能在光屏上得到倒立縮小的清晰實(shí)像,成像規(guī)律可以應(yīng)用于照相機(jī)
C.把蠟燭移到刻度值為5cm處,再向右移動(dòng)光屏,能在光屏上得到正立放大的虛像,成像規(guī)律可以應(yīng)用于放大鏡
D.蠟燭在光屏上已成一個(gè)清晰的像,如果在蠟燭和凸透鏡之間放一個(gè)近視眼鏡,為了在光屏上重新得到清晰的像,光屏應(yīng)向右移動(dòng)
【分析】(1)f<u<2f時(shí),成倒立、放大的實(shí)像,此時(shí)v>2f。利用其可制成投影儀;
(2)u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,2f>v>f,應(yīng)用于照相機(jī);
(3)u<f時(shí),成正立、放大的虛像,應(yīng)用于放大鏡;
(4)近視鏡片是凹透鏡,對(duì)光線起發(fā)散作用。
【解答】解:A、蠟燭移到刻度值為14cm處,物距變小,像距變大,需要將光屏右移,此時(shí)2f>u>f,成倒立、放大的實(shí)像,是投影儀的工作原理,故A正確;
B、蠟燭移到刻度值為30cm處,u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,像距2f>v>f,光屏應(yīng)向左移動(dòng),是照相機(jī)工作原理,故B正確;
C、蠟燭移到刻度值為5cm處,u<f,成正立、放大的虛像,虛像不能呈現(xiàn)在光屏上,故C錯(cuò)誤;
D、近視鏡片是凹透鏡,對(duì)光線起發(fā)散作用,放置后,光線延遲會(huì)聚,像距變大,應(yīng)向右移動(dòng)光屏才能得到清晰的像,故D正確。
故選:ABD。
【點(diǎn)評(píng)】解決此題的關(guān)鍵是掌握凸透鏡的成像規(guī)律即應(yīng)用,知道虛像不能在光屏上成像。
8.(3分)電梯為居民出入帶來了很大的便利,出于安全考慮,電梯設(shè)置有超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),其工作原理如圖所示,R1為保護(hù)電阻,R2為壓敏電阻,其阻值隨壓力增大而減小。下列說法正確的是( )
A.電磁鐵是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的
B.工作時(shí),電磁鐵的上端為S極
C.超載時(shí),電磁鐵的磁性增強(qiáng)
D.正常情況下(未超載時(shí)),K與B接觸
【分析】(1)電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的;
(2)知道電流的方向,根據(jù)安培定則判斷出電磁鐵的NS極;
(3)R2為壓敏電阻,其阻值隨壓力增大而減小,所以知道超載時(shí)壓敏電阻的阻值變化情況,根據(jù)I=判斷出電流的變化;電磁鐵的磁性強(qiáng)弱和電流大小、線圈匝數(shù)多少有關(guān);
(4)正常情況下(未超載時(shí)),銜鐵被彈簧拉起,K與靜觸點(diǎn)A接觸。
【解答】解:A、電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)原理制成的,故A錯(cuò)誤;
B、工作時(shí),電流從電磁鐵的下面導(dǎo)線流入,利用安培定則判斷出電磁鐵的下端為N極,上端為S極,故B正確;
C、超載時(shí),隨著壓力的增大,壓敏電阻的阻值隨著減小,電路中的電流逐漸增大,電磁鐵的磁性逐漸增強(qiáng),故C正確;
D、正常情況下(未超載時(shí)),壓敏電阻的阻值較大,電磁鐵磁性弱,銜鐵被彈簧拉起,K與靜觸點(diǎn)A接觸,故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)電磁鐵和電磁繼電器的原理、磁性強(qiáng)弱的影響因素、安培定則的理解和掌握,知識(shí)點(diǎn)較多,但都是基礎(chǔ)性題目。
9.(3分)如圖所示,是近年來悄然興起的一種新能源電動(dòng)汽車,與傳統(tǒng)汽車結(jié)構(gòu)類似,但無需燒油,整車靠電池驅(qū)動(dòng),效率更高。下列說法中正確的是( )
A.汽車的倒車?yán)走_(dá)是利用了次聲波來測(cè)距離
B.汽車擋風(fēng)玻璃是傾斜的,目的是使車內(nèi)物體所成的虛像位于玻璃的上方,不妨礙司機(jī)視線
C.汽車后視鏡擴(kuò)大了司機(jī)的視野空間,它使用的是凸面鏡
D.關(guān)上車窗后,車內(nèi)會(huì)變得安靜很多,是因?yàn)椴AЭ梢云鸬礁粢舻男Ч?br />
【分析】(1)倒車?yán)走_(dá)應(yīng)用了超聲波來工作;
(2)小轎車前方的擋風(fēng)玻璃相當(dāng)于平面鏡,像與物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱;
(3)生活中的面鏡有三種:凸面鏡對(duì)光線有發(fā)散作用,可以擴(kuò)大視野;凹面鏡對(duì)光線有匯聚作用;平面鏡能成像,能改變光的傳播方向;
(4)玻璃可以反射聲音,起到隔音的效果。
【解答】解:A.倒車?yán)走_(dá)應(yīng)用了超聲波來測(cè)試車后物體與車的距離,故A錯(cuò)誤;
B.擋風(fēng)玻璃相當(dāng)于平面鏡,當(dāng)車外光線暗,車內(nèi)光線明亮?xí)r,車內(nèi)物體會(huì)通過擋風(fēng)玻璃成像,像與物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱,所以車內(nèi)物體所成的虛像位于玻璃的上方,起到不妨礙司機(jī)視線的作用,故B正確;
C.凸面鏡特點(diǎn):以球面的外表面為反射面,對(duì)光線起發(fā)散作用,能夠擴(kuò)大視野,例如汽車的后視鏡,故C正確;
D.關(guān)上車窗后,車內(nèi)會(huì)變得安靜很多,玻璃可以反射聲音起到隔音的效果,故D正確。
故選:BCD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查平面鏡的應(yīng)用、超聲波的應(yīng)用、噪聲的減弱和球面鏡的應(yīng)用,是綜合題。
二、填空題(每空1分,共18分)
10.(2分)2021年1月29日,我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功將遙感三十一號(hào)02組衛(wèi)星發(fā)射升空所用長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭是用液態(tài)氫作燃料,因?yàn)橐簯B(tài)氫具有較高的 熱值 (填“熱值”或“比熱容”),液態(tài)氫屬于 二次 (選填“一次”或“二次”)源。
【分析】(1)熱值是燃料的一種特性,熱值越大的燃料在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí),釋放出的熱量越多,在選擇火箭燃料時(shí)首先應(yīng)該考慮燃料熱值的大小;
(2)能源可分為一次能源和二次能源,一次能源指的是可以從自然界直接獲取的能源;二次能源指的是必須通過一次能源的消耗才可以得到的能源叫二次能源。
【解答】解:(1)火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料,原因是液態(tài)氫具有較高的熱值,完全燃燒相同質(zhì)量的液態(tài)氫和其它燃料相比,液態(tài)氫可以釋放出更多的熱量;
(2)氫能是利用太陽能或電能分解水產(chǎn)生的,故屬于二次能源;
故答案為:熱值;二次。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了燃料的熱值、能源的分類,屬于基礎(chǔ)知識(shí),要熟記。
11.(2分)如圖所示,制作冰糖葫蘆時(shí)將洗凈的山楂穿在竹簽上,將一定量的白糖放入鍋中加熱,待白糖熔化為糖漿后,將山楂放入鍋中蘸上糖漿,等待山楂上的糖漿 放出 (“吸收”或“放出”)熱量 凝固 (填物態(tài)變化名稱)成固態(tài),酸甜可口的冰糖葫蘆就做好了。
【分析】物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)叫做熔化,由液態(tài)變成固態(tài)叫做凝固,熔化吸熱,凝固放熱。
【解答】解:白糖放入鍋中加熱,由固態(tài)變成液態(tài),叫做熔化;山楂上的糖漿由液態(tài)變成固態(tài),發(fā)生凝固現(xiàn)象,凝固放熱。
故答案為:放出;凝固。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了冰糖葫蘆制作過程中的物態(tài)變化以及物體的顏色,注重了物理和生活的聯(lián)系,屬于基礎(chǔ)知識(shí)的考查。
12.(2分)如圖所示是某用戶家的電能表,單獨(dú)將電烤箱接入電路,正常工作30min,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過300轉(zhuǎn),則電烤箱消耗的電能為 0.5 kW/h,它的實(shí)際功率為 1000 W。
【分析】“600r/(kW?h)”表示電路中每消耗1kW?h電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600r,據(jù)此求出電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)300r時(shí)電烤箱消耗的電能,再利用P=求電烤箱的電功率。
【解答】解:“600r/(kW?h)”表示電路中每消耗1kW?h電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600r,
電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)300r時(shí)電烤箱消耗的電能:
W=kW?h=0.5kW?h,
電烤箱的電功率:
P===1kW=1000W。
故答案為:0.5;1000。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了消耗電能、電功率的計(jì)算,明確電能表相關(guān)參數(shù)的意義是關(guān)鍵。
13.(2分)2020年12月17日,首艘國(guó)產(chǎn)航母“山東”號(hào)將迎來入列一周年,國(guó)產(chǎn)航母滿載時(shí)排水量為67000t,吃水深度10.5m可搭載航載機(jī)36架,它滿載時(shí)受到海水的浮力是 6.7×108 N,山東艦底部所受海水的壓強(qiáng)為 1.05×105 Pa。(g取10N/kg,p海水=1.0×103kg/m3)
【分析】(1)根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出國(guó)產(chǎn)航母滿載時(shí)受到海水的浮力;
(2)根據(jù)p=ρgh計(jì)算出山東艦底部所受海水的壓強(qiáng)。
【解答】解:(1)根據(jù)阿基米德原理可知,物體所受浮力等于該物體排開液體的重力,
國(guó)產(chǎn)航母滿載時(shí)排水量為:m=67000t=6.7×107kg,
所以國(guó)產(chǎn)航母滿載時(shí)受到海水的浮力為:F?。紾排=mg=6.7×107kg×10N/kg=6.7×108N;
(2)國(guó)產(chǎn)航母滿載時(shí)吃水深度為:h=10.5m,
所以山東艦底部所受海水的壓強(qiáng)為:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10.5m=1.05×105Pa。
故答案為:6.7×108;1.05×105。
【點(diǎn)評(píng)】該題主要考查了阿基米德原理的應(yīng)用和液體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用,是一道好題。
14.(2分)小明同學(xué)想在家里安裝一盤照明燈,如下圖甲所示的是他設(shè)計(jì)的電路,圖中虛線框1和2應(yīng)連入開關(guān)和電燈,則開關(guān)應(yīng)安裝在 2 (選填“1”或“2”)框中,為了檢測(cè)家庭電路中插座右孔連接的是不是火線,應(yīng)使用如圖 乙 (選填“乙”或“丙”)所示的捏試電筆的方法
【分析】為了安全、有效的控制燈的開閉,開關(guān)接在燈與火線之間;
正確使用測(cè)電筆:手接觸筆尾金屬體,筆尖接觸導(dǎo)線,氖管發(fā)光,導(dǎo)線是火線;氖管不發(fā)光的是零線;手千萬不要接觸筆尖金屬體。
【解答】解:為了用電的安全,開關(guān)應(yīng)接在火線與電燈之間,因此開關(guān)應(yīng)接在2處;
在使用測(cè)電筆時(shí),手要接觸筆尾金屬體,不能接觸筆尖金屬體,故如圖的兩種使用方法中,正確的是乙。
故答案為:2;乙。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了測(cè)電筆的使用方法和家庭電路的連接,屬于基礎(chǔ)題目。
15.(2分)如圖,在斜面上將一個(gè)重5N的物體勻速拉到頂端。沿斜面向上的拉力為2N斜面長(zhǎng)4m,高1m,斜面的機(jī)械效率為 62.5% ,物體所受的摩擦力為 0.75 N。
【分析】(1)根據(jù)公式W=FL可求出拉力做的功,即總功;再根據(jù)W=Gh求出有用功;然后根據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式可求出斜面的機(jī)械效率η。
(2)根據(jù)總功與有用功的差求出額外功,再根據(jù)W額=fL變形后可求摩擦力f。
【解答】解:
(1)此過程所做的有用功為:W有=Gh=5N×1m=5J;
拉力做的總功為:W總=FL=2N×4m=8J;
斜面的機(jī)械效率為:η===62.5%;
(2)此過程所做的額外功為:W額=W總﹣W有=8J﹣5J=3J;
由W額=fL可得物體所受的摩擦力為:f===0.75N。
故答案為:62.5%;0.75。
【點(diǎn)評(píng)】熟練運(yùn)用功、機(jī)械效率的計(jì)算公式,明確額外功是克服物體與斜面間摩擦力做的功,是解答此題的關(guān)鍵。
16.(2分)蹦極是一項(xiàng)極限體育運(yùn)動(dòng),如圖所示,A點(diǎn)最高點(diǎn)、B點(diǎn)為彈性繩自然伸長(zhǎng)的位置,蹦極人在C點(diǎn)受彈性繩的彈力與自身重力相等,D點(diǎn)是能下落到的最低點(diǎn)。在蹦極人從A點(diǎn)下落到D點(diǎn)的過程中, C (填“B”、“C”或“D”)點(diǎn)動(dòng)能最大,在這個(gè)過程中,減小的重力勢(shì)能都轉(zhuǎn)化為 彈性勢(shì) 能。(不計(jì)空氣阻力)
【分析】運(yùn)動(dòng)員下降的過程中,彈性繩未伸長(zhǎng)前運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng),彈性繩開始伸長(zhǎng)后,彈力逐漸變大,運(yùn)動(dòng)員受到重力和彈力的合力先變小后反向變大,當(dāng)合力向下時(shí)加速,合力向上時(shí)減速。
【解答】解:彈性繩繃緊后,開始階段,拉力小于重力,人向下做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)拉力大于重力后,人做減速運(yùn)動(dòng),即速度先增大后減小。
當(dāng)拉力等于重力時(shí),速度最大,動(dòng)能最大。即人到達(dá)C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大。
人到達(dá)D點(diǎn)時(shí),彈性繩伸長(zhǎng)最長(zhǎng),彈性繩的彈性勢(shì)能最大,開始的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化成彈性勢(shì)能。
故答案為:C;彈性勢(shì)。
【點(diǎn)評(píng)】本題與彈簧類型問題相似,關(guān)鍵是分析物體的受力情況,確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。將物體的運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)過程,分別運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律研究。
17.(2分)月球?qū)λ砻娴奈矬w的引力大約是地球?qū)Φ孛嫱晃矬w的引力的,一個(gè)60kg的物體在月球上受到的重力為 100 N;醫(yī)院的氧氣瓶?jī)?nèi)裝的氧氣密度為10kg/m3,為搶救病人,用去了其中的一半,則瓶?jī)?nèi)剩余氧氣的密度為 5 kg/m3。
【分析】(1)先根據(jù)G=mg求出他的重力,然后根據(jù)月球?qū)ξ矬w的引力與重力的關(guān)系即可求出月球?qū)λ囊Γ?br />
(2)利用公式m=ρV先計(jì)算原來氧氣瓶里氧氣的質(zhì)量,再求出剩余氧氣的質(zhì)量,而瓶?jī)?nèi)氧氣的體積不變,再利用密度公式ρ=求剩余氧氣的密度。
【解答】解:由題意可知,月球?qū)λ囊s:G月=G地=×mg=×60kg×10N/kg=100N;
設(shè)氧氣瓶的容積為V,則根據(jù)ρ=可得,原來氧氣瓶里氧氣的質(zhì)量:m0=ρ0V,
用去了其中的一半,剩余氧氣的質(zhì)量:m=m0=ρ0V,
因?yàn)槠績(jī)?nèi)氧氣的體積不變,所以剩余氧氣的密度:
ρ===ρ0=×10kg/m3=5kg/m3。
故答案為:100;5。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)重力公式、密度公式的掌握和運(yùn)用,知道使用氧氣前后瓶?jī)?nèi)氧氣的體積不變是本題的關(guān)鍵。
18.(2分)“蒹葭蒼蒼,白露為霜。所謂伊人,在水一方?!边@句詩出自中國(guó)第一部詩歌總集《詩經(jīng)》.從物理學(xué)角度分析,詩中的“露”和“霜”分別是物態(tài)變化中的 液化 現(xiàn)象和 凝華 現(xiàn)象。
【分析】物體由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的現(xiàn)象叫凝華;物體由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象叫液化;
根據(jù)我們對(duì)于凝華和液化的了解來作答。
【解答】解:露是液體,是由空氣中的水蒸氣遇冷形成的,氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象叫液化;
霜是固體,是由空氣中的水蒸氣遇冷形成的,氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的現(xiàn)象叫凝華。
故答案為:液化; 凝華。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查我們對(duì)于液化和凝華的理解,物態(tài)變化知識(shí)是中考必考的知識(shí)點(diǎn),需要掌握。
三、計(jì)算題(共18分,要求寫出必要的文字說明、公式、運(yùn)算過程、數(shù)值和單位)
19.(9分)百度聯(lián)手奇瑞汽車,在安徽省蕪湖市打造了國(guó)內(nèi)首個(gè)全無人車運(yùn)營(yíng)區(qū)域。某正在測(cè)試中的一款無人汽車,其質(zhì)量為1.6×103kg,汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛75min,消耗汽油6.4kg,所受的阻力是汽車總重的0.05倍,汽油的熱值是4.5×107J/kg。求:
(1)汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛時(shí),汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力。
(2)汽車行駛75min牽引力做的功。
(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
【分析】(1)知道汽車總質(zhì)量,利用G=mg求汽車總重力,由題知平均阻力f=0.05G,可求平均阻力,又知道汽車在平直公路上勻速行駛,此時(shí)汽車受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力,二力大小相等,可求牽引力;
(2)根據(jù)公式s=vt求出汽車行駛的路程,再利用W=Fs求汽車牽引力做功(有用功);
(3)知道汽油的熱值和質(zhì)量,利用Q放=mq,求出汽油完全燃燒放出的熱量,然后根據(jù)η=求出汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
【解答】解:
(1)汽車總重力:
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N,
汽車行駛時(shí)受到的阻力:
f=0.05G=0.05×1.6×104N=800N,
因?yàn)槠囋谄街惫飞蟿蛩傩旭偅?br />
所以汽車受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力,
F=f=800N;
(2)75min=1.25h,
根據(jù)v=可知,汽車行駛的距離為:
s=vt=72km/h×1.25h=90km=9×104m,
牽引力做功:
W=Fs=800N×9×104m=7.2×107J;
(3)6.4kg汽油完全燃燒放出的熱量:
Q放=mq=6.4kg×4.5×107J/kg=2.88×108J,
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為:η==×100%=25%。
答:
(1)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是800N;
(2)牽引力做了7.2×107J的功;
(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了效率公式、做功公式、燃料熱值和二力平衡條件的應(yīng)用,難點(diǎn)在第三問,明白發(fā)動(dòng)機(jī)的效率含義是得到正確答案的關(guān)鍵。
20.(9分)如圖所示是某款有加熱和保溫功能的電熱飲水機(jī)電路原理圖,機(jī)內(nèi)有溫控開關(guān)S0.該飲水機(jī)的部分參數(shù)已知:
額定電壓
220V
加熱時(shí)的總功率
880W
保溫時(shí)的功率
44W
R1、R2為加熱電阻絲。(假設(shè)它們的阻值不變)(計(jì)算結(jié)果若不能整除,保留一位小數(shù))求:
(1)當(dāng)S和S0閉合時(shí),飲水機(jī)處在什么狀態(tài)?此時(shí)電路的總電流是多大?
(2)在加熱狀態(tài)下,電阻絲R1的阻值為多少?
(3)傍晚用電高峰期,若實(shí)際電壓只有200V時(shí),飲水機(jī)加熱的實(shí)際總功率是多大?
【分析】(1)分析當(dāng)S和S0閉合時(shí)電路中總電阻的大小,根據(jù)P=分析電路總功率的大小可知飲水機(jī)處于哪種工作狀態(tài),根據(jù)P=UI求出此時(shí)電路中的總電流;
(2)開關(guān)S閉合、S0斷開時(shí),電路為R2的簡(jiǎn)單電路,電飲水機(jī)處于保溫狀態(tài);當(dāng)開關(guān)S、S0閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電飲水機(jī)處于加熱狀態(tài),根據(jù)電路的總功率等于各用電器功率之和求出R1的電功率,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=求出電阻絲R1的阻值;
(3)根據(jù)歐姆定律求出飲水機(jī)加熱時(shí)電路中的總電阻,再根據(jù)P=求出實(shí)際電壓只有200V時(shí)飲水機(jī)加熱的實(shí)際總功率。
【解答】解:(1)當(dāng)開關(guān)S和S0閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電路中的總電阻最小,
由P=可知,電路的總功率最大,電熱飲水機(jī)處于加熱狀態(tài);
由P=UI可得,此時(shí)電路的總電流:
I===4A;
(2)當(dāng)開關(guān)S閉合、S0斷開時(shí),電路為R2的簡(jiǎn)單電路,此時(shí)電熱飲水機(jī)處于保溫狀態(tài);
當(dāng)開關(guān)S、S0閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電熱飲水機(jī)處于加熱狀態(tài),
因電路的總功率等于各用電器功率之和,
所以,R1消耗的電功率:
P1=P加熱﹣P保溫=880W﹣44W=836W,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,電阻絲R1的阻值:
R1==≈57.9Ω;
(3)由I=可得,飲水機(jī)加熱時(shí)電路中的總電阻:
R===55Ω,
當(dāng)實(shí)際電壓只有200V時(shí),飲水機(jī)加熱的實(shí)際總功率:
P實(shí)==≈727.3W。
答:(1)當(dāng)S和S0閉合時(shí),飲水機(jī)處在加熱狀態(tài),此時(shí)電路的總電流是4A;
(2)在加熱狀態(tài)下,電阻絲R1的阻值為57.9Ω;
(3)傍晚用電高峰期,若實(shí)際電壓只有200V時(shí),飲水機(jī)加熱的實(shí)際總功率是727.3W。
【點(diǎn)評(píng)】分析清楚電路結(jié)構(gòu),知道何時(shí)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)、何時(shí)處于保溫狀態(tài),是正確解題的關(guān)鍵,靈活應(yīng)用功率的變形公式、并聯(lián)電路的特點(diǎn)即可正確解題。
四、實(shí)驗(yàn)、作圖題(共22分)
21.(4分)小剛發(fā)現(xiàn)汽車在柏油馬路上容易停下來,而在冰雪路面上不容易停下來。
(1)小剛猜想:摩擦力的大小可能與接觸面粗糙程度有關(guān)。于是小剛利用長(zhǎng)木板、毛巾、長(zhǎng)方體物塊A和物塊B,以及彈簧測(cè)力計(jì)做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)水平 勻速 拉動(dòng)紙盒A。
(2)小剛通過比較 甲、乙 兩圖的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù),可以驗(yàn)證他的猜想。丙圖中,勻速直線拉動(dòng)A和B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),畫出物塊B所受力的示意圖。
【分析】(1)根據(jù)二力平衡的條件分析;
(2)影響滑動(dòng)摩擦力大小因素有兩個(gè):壓力大小和接觸面的粗糙程度,研究與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí),要控制另外一個(gè)因素不變;根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件分析。
【解答】解:(1)只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小。
(2)研究滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān),要控制壓力大小不變,只改變接觸面的粗糙程度,通過比較甲乙兩圖的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù),可以驗(yàn)證他的猜想;
物塊B隨物塊A一起水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),它們相對(duì)靜止,故物體B不受摩擦力的作用;
物體B共受兩個(gè)力作用:重力和支持力,并且這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力;
重力方向豎直向下,作用點(diǎn)在重心,支持力方向豎直向上,作用點(diǎn)也畫在重心上,示意圖如圖:
故答案為:(1)勻速;(2)甲;乙;見上圖。
【點(diǎn)評(píng)】本題探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān),考查實(shí)驗(yàn)原理及控制變量法的運(yùn)用,體現(xiàn)了對(duì)過程和方法的考查。
22.(6分)在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中(如圖所示),小明先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊的重力,然后將金屬塊緩慢浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F所示(液體均未溢出),并將其示數(shù)記錄在表中:
實(shí)驗(yàn)步驟
B
C
D
E
F
彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比較實(shí)驗(yàn)步驟A和 D、E ,可得出:浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān);分析比較A、B、C、D可知:浮力大小與物體 排開液體的體積 有關(guān);分析實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F可知:浮力的大小還與 液體密度 有關(guān)。
(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)中液體密度 小于 (選填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(3)金屬塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力大小是 1 N,金屬塊密度為 2.7×103 kg/m3.(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【分析】(1)研究物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度關(guān)系,要控制排開液體的體積和密度相同,只改變浸沒在液體中的深度;
由AEF圖找出相同的量和不同的量,分析得出物體受到的浮力大小與變化量的關(guān)系;
(2)根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排知物體排開液體的體積相同時(shí),密度越大,受到的浮力越大;
(3)根據(jù)稱量法F浮=G﹣F計(jì)算出在鹽水中受到的浮力,利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求物塊的體積,根據(jù)ρ=得出物體的密度。
【解答】解:(1)研究物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度關(guān)系,要控制排開液體的體積和密度相同,只改變浸沒在液體中的深度,故由ADE圖可知,物體排開液體的體積相同時(shí),液體的密度相同,浸沒的深度不同,浮力相同,所以物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。
研究物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積關(guān)系,要控制排開液體的密度相同,由分析比較A、B、C、D可知,液體的密度相同時(shí),物體排開液體的體積不同,浮力不同,所以物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)。
由分析比較A、E、F可知:圖知,排開液體的體積相同,而排開液體的密度不同,浮力大小不同,故可得出結(jié)論:物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)。
(2)根據(jù)稱重法可知:物塊在水中受到的浮力為:F浮=G﹣F=2.7N﹣1.7N=1N;物塊在另一液體中受到的浮力為:F浮′=2.7N﹣1.9N=0.8N;
根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排知物體排開液體的體積相同時(shí),密度越大,受到的浮力越大,故F中液體密度小于水的密度。
(3)物塊在水中受到的浮力為:F?。紾﹣F=2.7N﹣1.7N=1N;
V排===10﹣4m3
金屬塊的體積:V=V排=10﹣4m3
金屬塊的質(zhì)量:m===0.27kg
金屬塊的密度:ρ===2.7×103kg/m3
故答案為:(1)D、E;排開液體的體積;液體的密度;(2)小于;(3)1;2.7×103。
【點(diǎn)評(píng)】本題目就是考查學(xué)生對(duì)阿基米德實(shí)驗(yàn)的掌握程度,看學(xué)生能否掌握每個(gè)步驟,以及每一步要測(cè)量的對(duì)象,只要基本知識(shí)掌握扎實(shí),題目不難做出。
23.(6分)在“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:兩節(jié)新干電池、電流表、電壓表、額定電壓2.5V的小燈泡,滑動(dòng)變阻器、開關(guān),導(dǎo)線若干,實(shí)物電路如圖甲所示。
(1)甲圖中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,在導(dǎo)線上畫“×”并在圖上改正(所畫的導(dǎo)線不能交叉)。
(2)改正錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的小燈泡的I﹣U圖象如圖乙所示,則小燈泡額定功率是 0.625 W。
(3)僅用該實(shí)驗(yàn)裝置中的器材,以下探究活動(dòng)不能夠完成的是 D 。
A.測(cè)量小燈泡的電阻 B.探究串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)
C.探究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn) D.探究電流與電壓的關(guān)系
(4)完成上面實(shí)驗(yàn)后,小明又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,測(cè)出了額定電流為I額小燈泡L2的額定功率。實(shí)驗(yàn)方案如下:(電源電壓不變,滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為R1,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為R2)
①只閉合開關(guān)S和S2,移動(dòng)R1滑片,使電流表示數(shù)為I額。
②只閉合開關(guān)S和S1,保持R1滑片位置不動(dòng),移動(dòng)R2滑片,使電流表的示數(shù)為I額。保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置不動(dòng),將另一個(gè)滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端,電流表的示數(shù)為I1,再將此滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為I2,則小燈泡額定功率的表達(dá)式P額= I額2? 。(用I額、I1、I2、R1、R2中的字母表示)
【分析】(1)原電路中,電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的,燈應(yīng)與變阻器串聯(lián),電壓表與燈并聯(lián);
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的小燈泡的I﹣U圖象知燈在額定電壓下的電流,根據(jù)P=UI得出小燈泡額定功率;
(3)①由R=分析;
②可將電流分別串聯(lián)在電路不同處;
③可分別將電壓表并聯(lián)在用電器兩端;
④探究電流與電壓的關(guān)系要控制電阻不變。
(4)已知燈泡的額定電流,可通過R2等效替代正常發(fā)光燈泡,再根據(jù)電路特點(diǎn),利用電源不變計(jì)算出R2的阻值,由P=I2R計(jì)算額定功率。
【解答】解:(1)原電路中,電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的,燈應(yīng)與變阻器串聯(lián),電壓表與燈并聯(lián),如下所示:
(2)改正錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的小燈泡的I﹣U圖象如圖乙所示,可知燈在2.5V時(shí)的電流為0.25A,則小燈泡額定功率是:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(3)A.由R=可知,電壓表測(cè)出電壓,電流表測(cè)出電流,可測(cè)量小燈泡的電阻,故A能完成;
B.將電流分別串聯(lián)在電路不同處,可探究串聯(lián)電路電流的特點(diǎn),故B能完成;
C.分別將電壓表并聯(lián)在各用電器兩端,可探究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),故C能完成;
D、探究電流與電壓的關(guān)系要控制電阻不變,燈的電阻隨溫度的變化而變化,故D不能完成。
故選D;
(4)①閉合開關(guān)S和S2,移動(dòng)R1滑片,使電流表的示數(shù)為I額。
②只閉合開關(guān)S和S1,保持R1滑片位置不動(dòng),移動(dòng)R2滑片,使電流表的示數(shù)為I額.保持變阻器R2的滑片位置不動(dòng),將另一個(gè)滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端,電流表的示數(shù)為I1,再將此滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為I2。
在①中,R1與燈串聯(lián),燈正常發(fā)光,
在②中,R1與R2串聯(lián),因?yàn)殡娐分须娏魅詾镮額,所以R2=RL;
保持R2滑片位置不動(dòng),將另一個(gè)滑動(dòng)變阻器(R1)滑片移到最左端,電流表的示數(shù)為I1,再將此滑動(dòng)變阻器(R1)的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為I2。
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得:
U=I1R2=I2(R1+R2),
解得:R2=,
小燈泡額定功率的表達(dá)式為:
P額=I額2RL=I額2R2=I額2?R2=I額2?。
故答案為:
(1)如上所示;(2)0.625;(3)D;(4)②I額2?。
【點(diǎn)評(píng)】本題測(cè)量小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn),考查電路連接、功率計(jì)算、等效替代法及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。
24.(6分)在探究”不同物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示。
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)取 質(zhì)量 (選填“質(zhì)量”或“體積”)相同的甲、乙兩種液體,分別倒入相同的燒杯中,使用規(guī)格 相同 (選填“相同”或“不同”)的電加熱器加熱。實(shí)驗(yàn)中通過 加熱時(shí)間 (選填“升高的溫度”或”加熱時(shí)間”)來比較甲和乙兩種液體吸收熱量的多少;
(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示, 甲 液體的吸熱能力強(qiáng)(選填“甲”或“乙”)。如果要在甲、乙兩種液體中選擇一種液體做為冷卻劑,你認(rèn)為 甲 (選填“甲”或“乙”)液體較為合理.
加熱時(shí)間/min
0
1
2
3
4
甲的溫度/℃
30
34
38
42
46
乙的溫度/℃
10
18
26
34
42
(3)圖丙中①是乙加熱時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖線,如果將初溫相同的乙物質(zhì)質(zhì)量增加到原來的2倍,不考慮熱損失,用相同的加熱器加熱,再繪制出一條溫度隨時(shí)間變化的圖線,則為圖中的第 ?、邸l(填”①”“②”或“③”)
【分析】(1)我們使用相同的加熱器通過加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來比較吸熱多少,這種方法叫轉(zhuǎn)換法;
比較物質(zhì)吸熱能力的2種方法:
①使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度,比較吸收的熱量(即比較加熱時(shí)間),吸收熱量多的吸熱能力強(qiáng);
②使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量(即加熱相同的時(shí)間),比較溫度的變化,溫度變化小的吸熱能力強(qiáng);
(2)根據(jù)比較吸熱能力的方法分析;根據(jù)Q=cm△t分析;
(3)由溫度﹣時(shí)間圖像可知加熱4min乙的溫度變化,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,由已知條件結(jié)合Q=cm△t分析。
【解答】解:(1)根據(jù)比較吸熱能力的方法,要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同(甲、乙兩種液體密度不同,根據(jù)m=ρV,體積相同的甲、乙質(zhì)量不同),故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)取質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體別倒入相同的燒杯中;
根據(jù)轉(zhuǎn)換法,分使用規(guī)格相同的電加熱器加熱,實(shí)驗(yàn)中通過加熱時(shí)間來比較甲和乙兩種液體吸收熱量的多少;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知,從34℃升高到42℃,甲加熱2分鐘,乙加熱1分鐘,故甲液體的吸熱能力強(qiáng);
根據(jù)Q=cm△t,質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體升高相同的溫度,因甲的比熱容大,甲吸熱多,如果要在甲、乙兩種液體中選擇一種液體做為冷卻劑,甲液體較為合理;
(3)由溫度﹣時(shí)間圖像可知,加熱4min時(shí),乙的溫度變化量為32℃,不考慮熱損失,用相同的加熱器加熱,將初溫相同的乙物質(zhì)質(zhì)量增加到原來的2倍,加熱相同時(shí)間,它們吸收的熱量相同,根據(jù)Q=cm△t可知,質(zhì)量大的溫度變化量小一些,質(zhì)量增加到原來的2倍,則溫度變化量為原來的一半,故曲線為圖中的第③條。
故答案為:(1)質(zhì)量;相同;加熱時(shí)間;(2)甲;甲;(3)③。
【點(diǎn)評(píng)】本題比較不同物質(zhì)的吸熱能力,考查控制變量法、轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用和比較吸熱能力的方法、Q=cm△t及物質(zhì)比熱容較大的運(yùn)用,為熱學(xué)中的重要實(shí)驗(yàn)。
五、綜合應(yīng)用題(共6分)
25.(6分)閱讀短文,回答問題:
電熱膜
電熱膜是一種新型的電熱器件,如圖甲所示是一種常見的電熱膜。電熱膜是在絕緣的聚酯薄膜表面,經(jīng)過特殊工藝加工形成的一條條薄的導(dǎo)電墨線,導(dǎo)電墨線兩端與金屬導(dǎo)線相連,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示。
電熱膜通電工作時(shí)沒有發(fā)紅、熾熱現(xiàn)象產(chǎn)生,它與被加熱物體直接接觸,產(chǎn)生的熱量很快傳給被加熱物體,所以電熱膜本身溫度并不太高。在制造電熱膜時(shí),會(huì)出現(xiàn)不同區(qū)域?qū)щ娔€厚度不均勻的現(xiàn)象,厚的導(dǎo)電墨線電阻小。導(dǎo)電墨線電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖丙所示,這種溫度特性的優(yōu)點(diǎn)是,它不會(huì)因厚度不均勻而出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)熱不均、局部過熱的現(xiàn)象,這是電熱絲所不具備的,它保證了電熱膜各處的溫度均勻。
(1)電熱膜取暖器工作時(shí),室內(nèi)空氣溫度升高,這是通過 熱傳遞 方式增加空氣內(nèi)能的;
(2)某根導(dǎo)電墨線的局部導(dǎo)電材料脫落,如圖丁中A部分,這根導(dǎo)電墨線的電阻 A??;
A.變大 B.變小 C.不變 D.以上三種情況均有可能
(3)將圖戊中一塊電熱膜接入電路,正常工作時(shí)金屬導(dǎo)線中A、B處電流分別為IA和IB,則IA?。肌B;(填“<”、“=”或“>”),若增加這塊電熱膜中導(dǎo)電墨線的條數(shù),則電熱膜的功率將 增大 。(填“增大”“減小”或“不變”)
(4)電熱膜不會(huì)因厚度不均而出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象,主要原因是:電熱膜溫度升高時(shí),電阻 增大 ,從而使電熱膜的發(fā)熱功率 減小 ,溫度降低。(兩空均選填:“增大”“減小”或“不變”)
【分析】(1)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,二者是等效的;
(2)影響電阻大小的因素有材料、長(zhǎng)度和橫截面積;
(3)并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和;根據(jù)P=分析功率的變化;
(4)根據(jù)圖象分析導(dǎo)電墨線電阻隨溫度變化的關(guān)系得出結(jié)論。
【解答】解:(1)電熱膜取暖器工作時(shí)通過熱傳遞的方式使得室內(nèi)溫度升高;
(2)A部分的凹形,會(huì)導(dǎo)致橫截面積變小,電阻變大;
(3)因?yàn)槟€是并聯(lián)的,若通過每條墨線的電流為I,則IA=3I,IB=9I,因此IA<IB;若增加這塊電熱膜中導(dǎo)電墨線的條數(shù),電阻減小,根據(jù)P=知電熱膜的功率將增大;
(4)從丙圖可以看出隨溫度升高而增大,發(fā)熱功率減小。
故答案為:(1)熱傳遞;(2)A;(3)<;增大;(4)增大;減小。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生閱讀相關(guān)材料掌握相關(guān)知識(shí),注重理解能力的考查,是中考常見溫度的考查。
這是一份2021年遼寧省沈陽市中考物理試題(教師版),共26頁。試卷主要包含了選擇題,填空題,計(jì)算題,實(shí)驗(yàn),綜合應(yīng)用題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2021年云南省中考物理試題含解析(教師用),共26頁。試卷主要包含了選擇題,填空題,作圖,綜合題要求等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2021年上海市中考物理試題含解析(教師用),共10頁。試卷主要包含了填空,計(jì)算解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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