選擇題(共42分)
一、單項選擇題(本題包括10個小題;每小題3分,共30分。每小題只有一個選項符合題意,多選或不選均得0分)
1. 下列電路中兩個燈泡都能夠獨立工作的是
A. B.
C. D.
【1題答案】
【答案】B
【解析】
【詳解】A.當(dāng)兩開關(guān)同時閉合,兩個燈泡同時工作;只閉合S,上面燈泡單獨工作,但下面的燈泡不能單獨工作,故A不符合題意;
B.當(dāng)三開關(guān)同時閉合,兩個燈泡同時工作;只閉合S和S1,上面燈泡單獨工作;只閉合S和S2,下面燈泡單獨工作,故B符合題意;
C.閉合開關(guān)S,兩個燈泡同時工作,但不能讓兩個燈泡單獨工作,故C不符合題意;
D.當(dāng)兩開關(guān)同時閉合,兩個燈泡同時工作;只閉合S,下面燈泡單獨工作,但上面的燈泡不能單獨工作,故D不符合題意.
2. 有關(guān)聲音的知識,下列說法正確的是
A. 演奏古箏時按壓不同的弦是為了改變其響度
B. 用大小不同的力擊打鼓面是為了改變其音調(diào)
C. 摩托車安裝消音器是為了在傳播過程中減弱噪聲
D. 能分辨出《二泉映月》是用二胡演奏的,是因為不同樂器發(fā)聲時音色不同
【2題答案】
【答案】D
【解析】
【詳解】A.弦樂器發(fā)聲的音調(diào)高低是由弦的材質(zhì)、長度、橫截面積、松緊度來決定的;在材質(zhì)、橫截面積、松緊度一定的情況下,改變其長度,可以改變音調(diào)高低;所以,演奏弦樂時,手指在弦上的位置不斷變化,改變了振動弦的長短,這是為了改變琴聲的音調(diào),故A錯誤.
B.大小不同的力擊打鼓面,振幅不同,響度不同,故用大小不同的力擊打鼓面是為了改變其響度,故B錯誤;
C.摩托車安裝消音器是為了在聲源處減弱噪聲,故C錯誤;
D.音色反映了聲音的品質(zhì)和特色,不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同,發(fā)出聲音的音色也就不同.我們能區(qū)分不同樂器發(fā)出的聲音,這是因為不同樂器發(fā)出聲音的音色不同,故D正確.
3. 下列現(xiàn)象中,可以說明分子間存在引力是
A. 液體很難被壓縮B. 兩個鉛塊相互壓緊后粘在一起
C. 美味佳肴香氣撲鼻D. 酒精和水充分混合后總體積減小
【3題答案】
【答案】B
【解析】
【詳解】A、液體很難被壓縮是因為分子間存在相互的斥力,故A錯誤;
B、兩個表面光滑的鉛塊緊壓后,由于分子間存在相互的引力而使兩塊鉛塊粘在一起,故B正確;
C、美味佳肴香氣撲鼻是分子做無規(guī)則運動的結(jié)果,是擴散現(xiàn)象,故C錯誤;
D、酒精和水混合后總體積變小,說明物質(zhì)分子間有間隙,故D錯誤.
4. 關(guān)于光現(xiàn)象及其應(yīng)用,下列說法正確的是( )
A. 站在河邊會發(fā)現(xiàn)自己的倒影,這是光的折射現(xiàn)象
B. 大雨過后,看到的彩虹是光的色散現(xiàn)象
C. 驗鈔機利用紅外線使熒光物質(zhì)發(fā)光
D. 近視眼成像在視網(wǎng)膜后方,需要戴凹透鏡矯正
【4題答案】
【答案】B
【解析】
【詳解】A.我們看到自己在水中的倒影,屬于平面鏡成像,這是光的反射現(xiàn)象,故A錯誤;
B.雨過天晴時,常在天空出現(xiàn)彩虹,這是太陽光通過懸浮在空氣中細小的水珠折射而成的,白光經(jīng)水珠折射以后,分成各種彩色光,這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象,故B正確;
C.驗鈔機利用紫外線使熒光物質(zhì)發(fā)光,故C錯誤;
D.近視眼看遠處的物體,像成在視網(wǎng)膜的前方,用凹透鏡矯正,光線會聚能力減弱,能使像成在視網(wǎng)膜上,能看清物體,故D錯誤。
故選B。
5. 關(guān)于家庭電路,下列說法正確的是( )
A. 空氣開關(guān)自動斷開,一定是某處出現(xiàn)了短路
B. 用電器的金屬外殼一定要接地
C. 電能表測量的是家用電器的總功率
D. 使用測電筆時,手不能接觸筆尾的金屬體
【5題答案】
【答案】B
【解析】
【詳解】A.空氣開關(guān)自動斷開,可能是電路出現(xiàn)了短路,也可能是用電器的總功率過大,故A錯誤;
B.有金屬外殼的用電器,其金屬外殼必須接地,可以防止漏電時發(fā)生觸電事故,符合安全用電要求,故B正確;
C.電能表是測量電路消耗電能(或測量電功)的儀表,故C錯誤;
D.使用測電筆時,手必須接觸筆尾的金屬體,才能分辨出火線和零線,故D錯誤。
故選B。
6. 下列現(xiàn)象形成的過程中,吸收熱量的是( )
A. 晨霧彌漫
B. 冰塊熔化
C. 朝露晶瑩
D. 霜打枝頭
【6題答案】
【答案】B
【解析】
【詳解】A.霧是水蒸氣遇冷液化而成的小水珠,屬于液化放熱,故A不符合題意;
B.冰塊從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),屬于熔化吸熱,故B符合題意;
C.露是水蒸氣遇冷液化而成的小水珠,屬于液化放熱,故C不符合題意;
D.霜是水蒸氣遇冷凝華而成的小冰晶,屬于凝華放熱,故D不符合題意。
故選B。
7. 關(guān)于電和磁,下列說法正確的是( )
A. 通電導(dǎo)體周圍存在磁場
B. 磁場是由磁感線組成的
C. 指南針指南北是因為地球周圍存在磁場,地磁場的南極在地理的南極附近
D. 電磁鐵磁性的強弱只與線圈的匝數(shù)有關(guān)
【7題答案】
【答案】A
【解析】
【詳解】A.根據(jù)奧斯特實驗可知,通電導(dǎo)體周圍存在磁場,故A正確;
B.磁感線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃艌龆傧氲囊恍┣€,并不是真實存在的,故B錯誤;
C.指南針能指南北就是因為受到地磁場的作用,地磁場的南極在地理的北極附近,故C錯誤;
D.電磁鐵的磁性強弱的影響因素有兩個:電流的強弱、線圈的匝數(shù),故D錯誤。
故選A。
8. 2019年12月17日,我國第一艘國產(chǎn)航空母艦山東艦入列中國海軍,雙航母時代來臨。山東艦?zāi)艽钶d殲-15飛機 36架。滿載時排水量約6.5萬噸。下列說法正確的是( )
A. 山東艦在大海里航行時,所受到的重力和浮力是一對平衡力
B. 滿載時所受海水的浮力為6.5×108kg
C. 山東艦在大海里航行時,以岸為參照物,艦是靜止的
D. 當(dāng)飛機飛離母艦時,母艦底部受到海水的壓強不變
【8題答案】
【答案】A
【解析】
【詳解】A.山東艦在大海里航行時,漂浮在海面,受到的重力和浮力是一對大小相等平衡力,故A正確;
B.排水量的重力
根據(jù)阿基米德原理可知滿載時所受海水的浮力
故B錯誤;
C.山東艦在大海里航行時,以岸為參照物,山東艦的位置發(fā)生了相對變化,艦是運動的,故C錯誤;
D.當(dāng)飛機飛離母艦時,自身重力減小,浮力減小,排開水的體積減小,則母艦上浮,根據(jù)p=ρgh可知,底部受到海水的壓強減小,故D錯誤。
故選A。
9. 工人用如圖所示的裝置運送砂石。下列說法正確的是( )
A. 滑輪組中的定滑輪只能改變力的方向
B. 圖中動滑輪相當(dāng)于一個費力杠桿
C. 繩子自由端下拉1 m,桶上升2 m
D. 質(zhì)量為65 kg工人利用該滑輪組能提起150 kg的砂石
【9題答案】
【答案】A
【解析】
【詳解】A.定滑輪能改變力方向,但不能改變力的大小,故A正確;
B.動滑輪實質(zhì)是動力臂等于阻力臂二倍的杠桿,屬于省力杠桿,故B錯誤;
C.由圖知,n=2,拉力端移動距離s=2h,若繩子自由端下拉1m,則桶上升0.5m,故C錯誤;
D.工人向下拉繩子時,繩子會對人施加向上的拉力,為避免人被繩子拉上去,所以人提供的最大拉力
F最大=G人=m人g=65kg×10N/kg=650N
不計繩重、動滑輪重和摩擦?xí)r,利用該滑輪組能提起的最大物重
G最大=2F最大=2×650N=1300N
則提升物體的最大質(zhì)量
m最大==130kg
故D錯誤。
故選A。
10. 如圖所示電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,滑動變阻器滑片向左移動時,下列判斷正確的是( )
A. 電路總功率變小B. 電壓表示數(shù)變大C. 電壓表與電流表示數(shù)的比值不變D. 電流表示數(shù)變大
【10題答案】
【答案】A
【解析】
【詳解】如圖,兩電阻并聯(lián),電壓表測電源兩端的電壓,電流表測干路電流,電源電壓不變,則滑片移動時,電壓表的示數(shù)不變,故B錯誤;
電源電壓不變,滑片移動時,通過定值電阻R的電流不變,滑片向左移動時,接入電路中的電阻變大,通過滑動變阻器的電流變小,則干路電流也變小,即電流表的示數(shù)變小,故D錯誤;
電壓表的示數(shù)不變、電流表A的示數(shù)變小,故電壓表與電流表示數(shù)的比值變大,故C錯誤;
電源電壓U不變,干路電流I變小,由P=UI可知,電路總功率變小,故A正確.
二、多項選擇題(本題包括3個小題;每小題4分,共12分。每小題的選項中至少有兩個選項符合題意。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不選的得0分)
11. 下列關(guān)于內(nèi)燃機說法正確的是( )
A. 柴油機吸氣沖程吸入的是空氣B. 汽油機氣缸頂部有火花塞
C. 做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能D. 內(nèi)燃機功率越大,效率越高
【11題答案】
【答案】ABC
【解析】
【詳解】A.柴油機吸氣沖程中,將空氣吸入氣缸,故A正確;
B.汽油機氣缸頂部有火花塞,柴油機頂部有噴油嘴,故B正確;
C.壓縮沖程把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,故C正確;
D.功率表示物體做功的快慢的物理量,與熱機效率是兩個完全不同的概念,故D錯誤。
故選ABC。
12. 2019年4月28日,第55屆世界乒乓球錦標賽單項賽在匈牙利結(jié)束,中國乒乓球隊時隔八年再度包攬單項賽全部五枚金牌。如圖是運動員在比賽中的場景,下列說法正確的是( )
A. 乒乓球速度越大,慣性越大
B. 擊球時,拍對球的力和球?qū)ε牡牧κ且粚ο嗷プ饔昧?br>C. 球在空中運動時,其方向不斷發(fā)生變化,運動狀態(tài)發(fā)生改變
D. 球被水平擊出后,若所受外力全部消失,球?qū)⒘⒓簇Q直下落
【12題答案】
【答案】BC
【解析】
【詳解】A.慣性的大小只和質(zhì)量有關(guān),和速度無關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大,故A錯誤;
B.當(dāng)拍與球碰撞的時候,拍對球有力的作用,反過來球?qū)ε囊灿辛Φ淖饔?,并且它們大小相等,方向相反,彼此有力的作用,是一對相互作用力,故B正確;
C.物體的運動狀態(tài)包括速度大小和方向,球在空中運動時,其方向發(fā)生改變,進而運動狀態(tài)也改變,故C正確;
D.球被水平擊出后,若所受外力全部消失,根據(jù)牛頓第一定律,任何物體都要保持勻速直線運動或者靜止狀態(tài),直到外力迫使它改變運動狀態(tài)為止。因此,球會繼續(xù)保持勻速直線運動,故D錯誤。
13. 如圖所示的電路中,電源電壓為4.5V保持不變,電壓表量程0~3V,電流表量程0~0.6A,滑動變阻器R的規(guī)格是“10Ω 1A”,燈泡L標有“2.5V 0.5A”字樣,若閉合開關(guān)S,兩電表示數(shù)均不超過所選的量程,燈泡兩端電壓不允許超過額定電壓,不考慮燈絲電阻的變化,則下列說法正確的是( )
A. 電流表的示數(shù)變化范圍0.3A~0.6A
B. 燈泡消耗的最小功率為0.45W
C. 電路消耗的最大總功率為2.25W
D. 滑動變阻器允許調(diào)節(jié)的阻值范圍是4Ω~10Ω
【13題答案】
【答案】BCD
【解析】
【詳解】燈泡和滑動變阻器是串聯(lián)的,電流表測量整個電路電流,電壓表測量燈泡的電壓。燈泡電阻
RL==5Ω
當(dāng)滑動變阻器向左移動時,電路中最大電流為0.5A,因為要照顧元件中最小的電流值,否則會燒壞最小電流的用電器。當(dāng)滑動變阻器電阻最小時,電流表示數(shù)是0.5A(照顧元件中最小的電流值),電壓表示數(shù)為2.5V(當(dāng)電流為0.5A時,燈泡正常工作,電壓表測量燈泡電壓,故電壓表示數(shù)為2.5V)此時滑動變阻器的最小電阻
R==4Ω
當(dāng)滑動變阻器電阻最大時,電路電流最小電流表不會被燒壞,電壓表示數(shù)也變小也不會被燒壞,所以滑動變阻器可以取最大值10Ω,電路電流為
I總==0.3A
電壓表示數(shù)為
U'L=I總RL=0.3A×5Ω=1.5V
滑動變阻器可以取最大值10Ω。
A.電流表的示數(shù)變化范圍0.3A~0.5A,故選項錯誤;
B.燈泡的最小電流為0.3A,最小電壓是1.5V,燈泡消耗的最小功
P'=UI總=1.5V×0.3A=0.45W
故選項正確;
C.電源電壓是4.5V,最大電流是0.5A,電路最大功率
P=UI=4.5V×0.5A=2.25W
故選項正確;
D.滑動變阻器的電阻變化范圍是4Ω--10Ω,故選項正確。
故選BCD。
三、填空題(本題包括5個小題;每空1分,共10分)
14. 俗話說“酒香不怕巷子深”,從物理學(xué)角度來說這是______現(xiàn)象, 通過這個現(xiàn)象我們可以了解關(guān)于分子的一些情況.比如,炒菜時菜很快就變咸了,而腌咸菜時,很長時間菜才會變咸,這個表明了______越高,分子熱運動越劇烈.
【14題答案】
【答案】 ①. 擴散 ②. 溫度
【解析】
【詳解】“酒香不怕巷子深”,說明在很遠的地方可以聞到酒的香味,這是擴散現(xiàn)象;炒菜時往菜里加鹽,菜很快就咸了,而腌咸菜時,很長時間菜才會變咸,這是因為炒菜時菜的溫度比較高,使分子無規(guī)則運動加快了,即溫度越高,分子熱運動越劇烈.
15. 2020年3月9日,在舉國抗擊新冠肺炎疫情的關(guān)鍵時期,又一個來自中國航天的振奮人心的消息!第54顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。這也是北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第二顆地球同步軌道(GEO)衛(wèi)星,被科研人員愛稱為“吉星”。該“吉星”有功能最多、信號最多、體型最大、壽命最長等優(yōu)點。該衛(wèi)星通過________與地面上的用戶聯(lián)系的;火箭發(fā)射升空時,燃料燃燒的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃氣的內(nèi)能,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的______能。
【15題答案】
【答案】 ①. 電磁波 ②. 機械
【解析】
【詳解】[1]該衛(wèi)星通過電磁波與地面上的用戶聯(lián)系的,因為電磁波的傳播不需要介質(zhì)。
[2]火箭發(fā)射升空時,燃料燃燒的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃氣的內(nèi)能,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機械能,使火箭升空。
16. 在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,提高機械效率有著重要的意義。小亮利用如圖裝置測斜面的機械效率:斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關(guān),與物重?zé)o關(guān)。
(1)保持斜面傾斜程度不變,可以采用________的方法減小摩擦,從而提高斜面的機械效率。
(2)實驗表明:額外功越小,總功越接近有用功;進一步推理得出:假設(shè)沒有額外功,總功等于有用功;可見使用任何機械都________。
【16題答案】
【答案】 ①. 減小接觸面的粗糙程度 ②. 不能省功 (或 不省功)
【解析】
【詳解】(1)[1]斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關(guān),所以保持斜面傾斜程度不變,可以采用減小接觸面的粗糙程度的方法減小摩擦,從而提高斜面的機械效率。
(2)[2]實驗表明:額外功越小,總功越接近有用功;進一步推理得出:假設(shè)沒有額外功,總功等于有用功;可見使用任何機械都不省功。
17. 如圖所示為巨磁電阻特性原理示意圖,圖中GMR是巨磁電阻(阻值隨周圍磁場強度的增強而減?。?,閉合開關(guān)S1和S2后,電磁鐵右側(cè)為_____極(選填“N”或“S”),當(dāng)滑片P向左移動時,小燈泡的亮度將_____(選填“變亮”、“變暗”或“不變”)。
【17題答案】
【答案】 ①. S ②. 變亮
【解析】
【詳解】[1]由圖知道,當(dāng)閉合開關(guān)S1 時,電流從螺線管右端流入,由安培定則知道,電磁鐵左側(cè)為N極,右側(cè)為S極。
[2]由左圖知道,向左滑動滑片P時,變阻器接入電路中的電阻變小,由知道,左邊電路中的電流變大,則電磁鐵的磁性變強,周圍的磁場增強;由右圖可知,巨磁電阻和指示燈串聯(lián),因為巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而減小,所以此時巨磁電阻的阻值會變小,右邊電路中的總電阻變小,由知道,右邊電路中的電流變大,通過指示燈的電流變大,指示燈的實際功率變大,所以指示燈變亮。
18. 將“12V 3W”的燈泡L1和“12V 6W”的燈泡L2串聯(lián)后接入12V的電路里,則較亮的燈泡是________ ;如果將它們并聯(lián)接入該電路里,則通過它們的總電流是________A。
【18題答案】
【答案】 ①. L1 ②. 0.75
【解析】
【詳解】[1]由可得兩個燈泡各自的電阻
串聯(lián)后接入12V的電路里,通過它們電流相同,根據(jù)P=I2R可知電阻大的消耗的實際功率大,燈泡L1的電阻大,消耗的實際功率大,則更亮一些。
[2]并聯(lián)在12V的電路里,則它們各自通過的電流
則干路電流
四、作圖題(本題包括2個小題;每小題2分,共4分)
19. 如圖所示,請畫出雞蛋在鹽水中上浮時所受力的示意圖。
【19題答案】
【答案】
【解析】
【詳解】雞蛋在鹽水中上浮時,浮力、重力均作在重心上,重力G豎直向下,浮力F豎直向上,浮力的長度大于重力,結(jié)果如圖所示:

20. 如圖所示,一束光線經(jīng)凹透鏡折射后,射向與凹透鏡主光軸平行的平面鏡上,請畫出:
(1)射向凹透鏡的入射光線;(2)經(jīng)平面鏡的反射光線.
( )
【20題答案】
【答案】
【解析】
【詳解】平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后,其折射光線的反向延長線過焦點,據(jù)此畫出入射光線;
過平面鏡的入射點垂直于鏡面作出法線,然后根據(jù)反射角等于入射角,在法線右側(cè)作出反射光線,如下圖:
五、實驗探究題(本題包括3個小題;共15分)
21. 為了研究光在反射時的規(guī)律,物理實驗課上做了如下實驗:
(1)將右側(cè)紙板向后偏折一定角度(如圖),讓光線從EO入射,則在右側(cè)紙板上________看到反射光線(選填“會”或“不會”),這說明:____________。
(2)改變?nèi)肷浣谴笮∽鋈螌嶒灢?shù)據(jù)記在如下表格中,分析數(shù)據(jù)從而得出結(jié)論:在反射現(xiàn)象中,____________。
(3)同學(xué)們在不同的位置上都能看到紙板上的光,是因為光在紙板上發(fā)生______反射。
(4)另一名同學(xué)也把一束光貼著紙板E射到O點,但紙板并未與平面鏡垂直,他_______(選填“能”或“不能”)在紙板F上看到反射光線。
【21題答案】
【答案】 ①. 不會 ②. 反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi) ③. 反射角等于入射角 ④. 漫 ⑤. 不能
【解析】
【詳解】(1)[1] [2]實驗中,把紙板NOF向前折或向后折,看不到反射光了,說明反射光已經(jīng)不在紙板上了,而此時左右2個紙板也不在同一個平面了,由此說明:反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。
(2)[3]根由表格中數(shù)據(jù)知,反射角等于入射角。
(3)[4]實驗時讓光貼著紙板入射,紙板前不同方位的同學(xué)都能看到光的傳播路徑,這是因為光在光屏上發(fā)生了漫反射。
(4)[5]如果紙板沒有與平面鏡垂直放置,讓光線仍貼著紙板沿EO方向射向鏡面,此時反射光線、入射光線也在同一平面內(nèi),但不在紙板所在平面內(nèi)(原因是紙板傾斜了),故不能看到反射光線。
22. 小明同學(xué)在探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān)時,提出了如下猜想:
猜想一:物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)
猜想二:物體的重力勢能與物體所在高度有關(guān)
為了驗證上述猜想,他計劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進行實驗:如圖所示,將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放,撞擊在桌面的中心部位,記錄桌腿進入沙子的深度。
按上述方案進行實驗,其實驗數(shù)據(jù)如下表所示。
(1)實驗中通過比較__________來判斷物體重力勢能的大??;
(2)為了驗證猜想一,需選擇表中__________(填實驗序號)三組數(shù)據(jù)進行分析;
(3)分析表中①②③的實驗數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是:質(zhì)量__________的物體,位置越高,具有的重力勢能__________。
(4)此實驗用到的實驗方法主要有____________和轉(zhuǎn)化法
【22題答案】
【答案】 ①. 桌腿進入沙子的深度 ②. ①④⑤ ③. 相同 ④. 越大 ⑤. 控制變量法
【解析】
【詳解】(1)[1]根據(jù)小明的實驗可知,他是通過比較桌腿進入沙子的深淺來比較重力勢能的大小,桌腿進入沙堆越深說明物體做的功越多,他具有的重力勢能越大。
(2)[2]要驗證猜想一物體的重力勢能與質(zhì)量有關(guān),根據(jù)控制變量法,應(yīng)控制物體的高度不變,改變物體質(zhì)量的大小,故應(yīng)選擇質(zhì)量不同的幾個物體進行實驗,故①④⑤組符合題意。
(3)[3][4]通過對①②③組數(shù)據(jù)分析可知,質(zhì)量相同,高度依次增加,導(dǎo)致桌腿進入沙子的深度更深即重力勢能越大。
(4)[5]根據(jù)驗證猜想一和猜想二,得到表中數(shù)據(jù)分析可知,進行實驗的方法有控制變量法和轉(zhuǎn)化法。
23. 如圖甲為測定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率的實驗電路,電源電壓恒為3V不變。
(1)請用筆劃線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實物圖連接完整;
( )
(2)閉合開關(guān)前,滑片應(yīng)移到滑動變阻器最______端(左/右);
(3)正確連接好電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù);移動滑片,發(fā)現(xiàn)除了電流表示數(shù)改變外,其余均無變化。經(jīng)檢查,電壓表完好,則故障可能是小燈泡______(短路/斷路);
(4)排除故障后,移動滑片,實驗小組記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖乙所示的I-U圖象,由圖象可計算出小燈泡的額定功率為______W;
(5)實驗過程中,當(dāng)電壓表示數(shù)為0.5V時,滑動變阻器連入電路的阻值為______Ω。
【23題答案】
【答案】 ①. ②. 左 ③. 短路 ④. 0.75 ⑤. 25
【解析】
【詳解】(1)[1]為測定小燈泡額定電壓,小燈泡應(yīng)該和滑動變阻器串聯(lián)起來,電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端,由于電源電壓恒為3V不變,那么電壓表的量程選擇0到3V即可,如下圖所示;
(2)[2]閉合開關(guān)前,滑片應(yīng)移到滑動變阻器的最左端,此時電路中的電阻最大,可確保電路中的電流不會太大;
(3)[3]假設(shè)是小燈泡斷路,那么電流會從電壓表流過,電壓表有示數(shù),電流表幾乎沒有示數(shù),移動滑片,電流表的示數(shù)幾乎不變,這與題意不符合,故不可能是小燈泡斷路;假設(shè)是小燈泡短路,閉合開關(guān),燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),移動滑片,電路中的電阻值大小會發(fā)生變化,那么電路中的電流大小也會發(fā)生變化,這種情況與題意相符合,所以故障可能是小燈泡短路;
(4)[4]從圖乙可以看到,當(dāng)小燈泡的電壓是2.5V時,這是小燈泡的額定電壓,對應(yīng)的電流大小為0.3A,可計算出額定功率是
(5)[5]從圖乙可以看到,當(dāng)電壓表示數(shù)為0.5V時,電流表的示數(shù)為0.1A,電源電壓恒為3V不變,那么滑動變阻器接入電路的電阻兩端電壓是
可知滑動變阻器連入電路的阻值為
六、計算題(本題包括3個小題,共29分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、主要公式和重要的演算步驟。只寫最后答案的不得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須寫出數(shù)值和單位)
24. 據(jù)新華社報道,2020年4月8日,中國新疆塔里木盆地傳來振奮人心的消息:人們新發(fā)現(xiàn)了儲量達到2.28億噸的石油,如圖所示。這一發(fā)現(xiàn)進一步證實了塔里木盆地下方富含石油!石油燃燒時能釋放出巨大的能量。[已知c水=4.2×103J/(kg?℃),q石油按4.4×107J/kg計算],求:
(1)200g石油完全燃燒放出的熱量多少J?
(2)若這些熱量的42%被水吸收,可以使多少kg的水的溫度升高40℃?
【24題答案】
【答案】(1) 8.8×l06J;(2)22kg
【解析】
【詳解】解:(1)由題意知,q石油=4.4×107J/kg,m石油=200g=0.2kg,根據(jù)熱值公式Q放=mq
(2)石油燃燒放出熱量的42%被水吸收
根據(jù)比熱容公式知
答:(1) 200g石油完全燃燒放出的熱量8.8×106J。
(2)若這些熱量的42%被水吸收,可以使22kg的水的溫度升高40℃。
25. 如圖是某科技小組設(shè)計的在岸邊打撈水中金屬塊的裝置示意圖,每個滑輪重為100N,均勻?qū)嵭慕饘賶K的密度為8×103kg/m3,金屬塊的質(zhì)量為120kg。繩重和摩擦、滑輪與軸及杠桿支點處的摩擦、水對金屬塊的阻力均忽略不計,金屬塊一直勻速上升。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)在金屬塊還未露出水面時,金屬塊的體積和金屬塊所受到的浮力;
(2)在金屬塊未露出水面時,動滑輪下端掛鉤處繩對物體的拉力和人的拉力;
(3)金屬塊在水中勻速上升2m,且金屬塊未露出水面時,人的拉力所做的功。
【25題答案】
【答案】(1) 0.015m3和150N;(2) 1050N和575N;(3) 2300J
【解析】
【詳解】(1)由密度公式 可得金屬塊的體積
當(dāng)金屬塊還為露出水面時
金屬塊受到的浮力
(2)設(shè)繩對物體的拉力為 ,當(dāng)金屬塊未露出水面時,一直在水中勻速上升,金屬塊受力平衡,則
對滑輪組分析,人的拉力為
(3)根據(jù)題意有
人的拉力做的功
答:(1)金屬塊還未露出水面時,金屬塊的體積為,此時受到的浮力為;
(2)金屬塊為露出水面時,繩子對物體的拉力為,人對繩子的拉力為;
(3)當(dāng)物體在水中勻速上升2m,且金屬塊未露出水面時,人的拉力所做的功為。
26. 如圖所示,電源電壓保持12V不變,電阻R1=60Ω,只閉合開關(guān)S3,將滑動變阻器滑片P移到中點時,電流表示數(shù)為0.4A,小燈泡L的實際功率為3.6W;電流表的量程為,電壓表的量程為。(不考慮溫度對燈絲電阻的影響)
(1)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時,通過R1的電流是多少?
(2)只閉合開關(guān)S3,滑片P在中點時,小燈泡的電阻和滑動變阻器的最大阻值;
(3)在保證電路安全的條件下,電路消耗的最小功率是多少?在這種情況下,5min內(nèi)電路消耗的總電能。
【26題答案】
【答案】(1) 0.2A;(2) 22.5Ω,15Ω;(3) 1.92W,576J
【解析】
【詳解】解:(1)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時,滑動變阻器被短路,小燈泡L和并聯(lián),并聯(lián)電路的電源電壓等于各支路電壓,則通過R1的電流是
(2)只閉合開關(guān)S3,滑動變阻器和小燈泡串聯(lián),將滑動變阻器滑片P移到中點時,電流表示數(shù)為0.4A,小燈泡L的實際功率為3.6W,則小燈泡的電阻
小燈泡兩端電壓
則此時滑動變阻器的電阻

所以滑動變阻器的最大阻值是15Ω。
(3)由可知,當(dāng)電路中電流最小時,電路的總功率最小,只閉合開關(guān),滑動變阻器調(diào)到最大阻值,此時電路的電流
此時電壓表示數(shù)為
沒有超過電壓表量程,所以電路是安全的,此時電路消耗的最小功率
5min內(nèi)電路消耗的總電能
答:(1)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時,通過R1的電流是0.2A;
(2)只閉合開關(guān)S3,滑片P在中點時,小燈泡的電阻是22.5Ω,滑動變阻器的最大阻值是15Ω;
(3)在保證電路安全的條件下,電路消耗的最小功率是1.92W,在這種情況下,5min內(nèi)電路消耗的總電能是576J。
實驗序號
入射角
反射角
1
60°
60°
2
40°
40°
3
10°
10°
實驗序號
鐵塊質(zhì)量
鐵塊距桌面高度
桌腿進入沙子的深度

20
20
1.9

20
30
2.9

20
40
3.8

30
20
2.9

40
20
4.1

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