一、選擇題(本題共12小題,每小題2分,共24分.每小題給出的四個選項中只有一個正確)
1. 如圖所示,下列工具在正常使用過程中屬于省力杠桿的是( )
A. 筷子B. 開瓶扳手
C. 釣魚竿D. 船槳
【答案】B
【解析】ACD.筷子、釣魚竿、船槳在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,故ACD不符合題意;
B.開瓶器在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故B符合題意。故選B。
2. 下列用電器工作時,將電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是( )
A. 電風(fēng)扇B. 電飯鍋
C. 洗衣機D. 掃地機器人
【答案】B
【解析】A.電風(fēng)扇主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能,故A不符合題意;
B.電飯鍋是利用電流熱效應(yīng)工作的,將電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B符合題意;
C.洗衣機將電能主要轉(zhuǎn)化為機械能,故C不符合題意;
D.掃地機器人將電能主要轉(zhuǎn)化為機械能,故D不符合題意。故選B。
3. 2024年10月30日凌晨,神舟十九號載人飛船成功發(fā)射,標(biāo)志著中國航天事業(yè)進入了全新階段。關(guān)于此次發(fā)射,下列說法中正確的是( )
A. 燃料燃燒過程中,質(zhì)量減小、熱值減小
B. 火箭加速上升過程中,重力勢能增加
C. 火箭加速上升過程中,動能減小
D. 火箭加速上升過程中,機械能守恒
【答案】B
【解析】A.熱值是燃料的一種屬性,與質(zhì)量、是否完全燃燒無關(guān),因此燃料燃燒過程中,質(zhì)量減小,熱值不變,故A錯誤;
BCD.載人飛船隨火箭加速上升,在加速上升階段,飛船速度變大,動能增大,高度升高,重力勢能增大,機械能是動能和勢能的總和,故機械能增大,故CD錯誤,B正確。
故選B。
4. 關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能,下列說法中正確的是( )
A. 高溫物體的內(nèi)能可以比低溫物體的內(nèi)能小
B. 熱傳遞時,高溫物體將溫度傳遞給低溫物體
C. 相同溫度下,等質(zhì)量的水比冰含有的熱量多
D. 物體內(nèi)能增加,一定從外界吸收熱量
【答案】A
【解析】A.內(nèi)能大小與溫度、質(zhì)量、狀態(tài)、種類等多種因素有關(guān),所以高溫物體的內(nèi)能可以比低溫物體的內(nèi)能小,故A正確;
B.熱傳遞時,高溫物體將內(nèi)能傳遞給低溫物體,溫度不能傳遞,故B錯誤;
C.熱量是一個過程量,不能說“含有”熱量,故C錯誤;
D.改變物體內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞。物體內(nèi)能增加,可能是從外界吸收熱量,也可能是對物體做了功,故D錯誤。故選A。
5. 物理老師把實驗器材拿到教室,下列過程中老師對器材做功的是( )
①單手提器材,沒提動;②雙手將器材從地上提起;③提著器材水平移動到樓梯口
④提著器材從4樓到5樓;⑤將器材搬到講臺上
A. ②③B. ②③⑤C. ②④⑤D. ②⑤
【答案】C
【解析】①單手提器材,手對器材有力的作用,但沒提動,則在力的方向上沒有移動距離,所以老師對器材不做功;②雙手將器材從地上提起,手對器材的力向上,器材移動的方向向上,在力的方向上移動了距離,所以老師對器材做了功;③提著器材水平移動,手對器材的力豎直向上,移動的距離水平方向,器材在力的方向上沒有移動距離,所以老師對器材不做功;④提著器材從4樓到5樓,老師對器材有向上的力,器材在向上的方向上移動了距離,所以老師對器材做了功;⑤將器材搬到講臺上,老師對器材有向上的力,器材在向上的方向上移動了距離,老師對器材做了功。綜上所述,②④⑤做功了,①③沒有做過,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。
6. 為了延長平板的續(xù)航時間,小明將其調(diào)成“省電模式”,此模式降低了平板的( )
A. 電池輸出電流B. 電池的電壓
C. 電池的電能D. 平板的等效電阻
【答案】A
【解析】將平板調(diào)成省電模式,實際上是降低了平板的電功率,根據(jù)公式可知,在電池儲存電能一定的情況下,減小電功率可以延長續(xù)航時間。再根據(jù)公式可知,平板工作電壓不變,電池輸出電流減小,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。
7. 如圖所示,是一輛“鹽水動力”玩具車,車身上方固定一塑料杯,壁內(nèi)側(cè)有鋅片和碳片,向杯中倒入鹽水,當(dāng)鋅片和碳片浸入鹽水中時,小車緩緩前進。關(guān)于該裝置,下列說法中正確的是( )
A. 鋅片、碳片和鹽水組成的裝置相當(dāng)于開關(guān)
B. 玩具車工作時,主要將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
C. 小車跑得越快,消耗的電能越多
D. 小車跑得越快,牽引力做功越快
【答案】D
【解析】A.鋅片、碳片和鹽水組成的裝置可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,相當(dāng)于電源,故A錯誤;
B.玩具車工作時,消耗電能轉(zhuǎn)化為機械能,故B錯誤;
CD.小車跑得越快,說明小車的功率大,消耗的電能越快、牽引力做功快,但做功不一定多,因為時間不知道,故C錯誤,D正確。故選D。
8. 為了提高旅客的乘車通行效率,無錫火車站實施“驗檢合一”,乘客通過檢票處“一道閘”,當(dāng)身份信息和人臉信息都符合時(相當(dāng)于閉合開關(guān)),電動機轉(zhuǎn)動,打開閘門直達站臺,下列電路設(shè)計符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根據(jù)題意可知,只有兩個開關(guān)都閉合的情況下,電動機才工作,這說明兩個開關(guān)相互影響,是串聯(lián)的關(guān)系,然后與電動機串聯(lián)。故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
9. 如圖所示,在、兩點間分別接入電阻和燈泡,可完成多個電學(xué)實驗,實驗中對應(yīng)的滑動變阻器作用,下列描述正確的是( )
A. 探究電流與電壓的關(guān)系——控制、間阻值不變
B. 探究電流與電阻關(guān)系——改變、間電阻大小
C. 測量定值電阻阻值——改變、間電壓大小
D. 測量小燈泡的電阻——控制、間電壓不變
【答案】C
【解析】A.探究電流與電壓的關(guān)系,需要改變定值電阻兩端電壓,因此滑動變阻器的作用是改變、間電阻兩端電壓,故A錯誤;
B.探究電流與電阻關(guān)系,需要保持定值電阻兩端電壓不變,因此滑動變阻器的作用是保持、間電阻兩端電壓不變,故B錯誤;
C.測量定值電阻阻值,需要進行多次實驗,即改變定值電阻兩端電壓,因此滑動變阻器的作用是改變、間電壓大小,故C正確;
D.測量小燈泡的電阻,需要改變燈泡兩端電壓,得到不同電壓下燈泡的電阻,因此滑動變阻器的作用是改變、間電壓大小,故D錯誤。故選C。
10. 如圖甲所示,一款全自動家用電燉鍋,內(nèi)部簡化原理圖如圖乙所示。它工作時有“武火”、“文火”以及“保溫”三個擋位,電路中的總電流分別對應(yīng)為、以及,且。當(dāng)斷開,接時,電路中的電流為;當(dāng)閉合,接時,電路中的電流為;做不到閉合,同時接的情況。下列說法中正確的是( )
A. 的阻值為
B. 、的電阻之比為
C. 斷開,接時,電燉鍋處于“保溫”擋工作
D. 閉合,接時,電燉鍋處于“文火”擋工作
【答案】C
【解析】CD.由電路圖可知,當(dāng)斷開,接時,電路中只有R2工作;當(dāng)閉合,接時,R1和R2并聯(lián);當(dāng)斷開,接時,R1和R2串聯(lián);由可知,電路中的電阻越小,功率越大,所以當(dāng)閉合,接時,R1和R2并聯(lián)時為“武火”擋,當(dāng)斷開,接時,電路中只有R2工作為“文火”擋,當(dāng)斷開,接時,R1和R2串聯(lián)為“保溫”擋。故C正確,D錯誤;
A.當(dāng)斷開,接時,電路中只有R2工作,電路中的電流為,則R2的阻值為故A錯誤;
B.當(dāng)閉合,接時,R1和R2并聯(lián),電路中的電流為,則此時電路的電阻為
根據(jù)并聯(lián)電路電阻的關(guān)系可得,即
解得R1=220Ω,則R1、R2的阻值之比為4︰1,故B錯誤。故選C。
11. 如圖甲所示,為了比較、兩種物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象,將質(zhì)量均為的粉末狀樣品、分別放入相同的燒杯中,并用相同的酒精燈分別給、兩種物質(zhì)加熱,其中。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的溫度隨時間變化圖像如圖乙所示。樣品均勻受熱,不計熱損失。下列說法中正確的是( )
A. 物質(zhì)吸收的熱量少B. 和兩物質(zhì)的比熱容之比
C. 60s后物質(zhì)溫度不變,則內(nèi)能不變D. 內(nèi)物質(zhì)吸收熱量
【答案】D
【解析】A.用相同的酒精燈分別對兩種物質(zhì)進行加熱,兩物質(zhì)在相同時間內(nèi)吸收的熱量一樣,即0~80s,兩物質(zhì)吸收的熱量一樣多,故A錯誤;
B.由圖可知,加熱60s時,a、b升高的溫度分別為Δta=60℃-30℃=30℃,
Δtb=60℃-20℃=40℃
a和b兩種物質(zhì)的比熱容之比。故B錯誤;
C.由圖象可知,a物質(zhì)60s后繼續(xù)吸熱,內(nèi)能增加,但溫度不變,故C錯誤;
D.由圖可知,b物質(zhì)0~60s內(nèi)吸收的熱量為Qb=cbmbΔtb=3×103J/(kg·℃)×0.1kg×40℃=1.2×104J
又因為用相同的酒精燈分別對兩種物質(zhì)進行加熱,兩物質(zhì)在相同時間內(nèi)吸收的熱量一樣,所以a物質(zhì)在0~80s內(nèi)吸收的熱量為
故D正確。故選D。
12. 大多數(shù)水果最適宜的儲存溫度為,小明設(shè)計了如圖甲所示的電路圖,監(jiān)測溫度變化,確保水果保鮮。電源電壓恒為,是滑動變阻器,熱敏電阻的阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖乙所示,報警儀由量程為的電壓表改裝而成。閉合開關(guān)S,將滑片調(diào)至某一位置固定,當(dāng)溫度達到時,報警儀指針指在表盤中央,開始報警。下列說法中正確的是( )
A. 溫度升高時,電路中的電流變小
B. 當(dāng)報警儀電壓時,環(huán)境溫度不符合要求
C. 當(dāng)電路中電流時,環(huán)境溫度符合要求
D. 若要降低報警溫度,應(yīng)將滑片向右移動
【答案】C
【解析】由圖可知,Rt與R0串聯(lián),電壓表(報警儀)測量Rt兩端的電壓;
A.由圖乙可知,溫度升高時,Rt變小,電路總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,故A錯誤;
B.由圖可知,當(dāng)溫度達到時,Rt的阻值為30Ω,報警儀指針指在表盤中央,示數(shù)為1.5V,電路電流為
滑動變阻器兩端的電壓為
滑動變阻器連入電路的阻值為
當(dāng)報警儀電壓時,滑動變阻器兩端的電壓為
電路電流為
Rt的阻值為
由圖乙可知,此時環(huán)境溫度低于4℃,環(huán)境溫度符合要求,故B錯誤;
C.由B項分析可知,當(dāng)電路中電流等于0.05A時,環(huán)境溫度為4℃。當(dāng)電路中電流小于0.05A時,由歐姆定律可知,電路中的總電阻會增大,滑動變阻器R0的阻值不變,由串聯(lián)電路的總電阻與分電阻的關(guān)系可知,此時熱敏電阻Rt的阻值將變大。由圖乙可知,此時的環(huán)境溫度應(yīng)低于4℃。環(huán)境溫度符合要求。故C正確;
D.因報警時電壓表的示數(shù)不變,若要降低報警溫度時,因熱敏電阻Rt的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知滑動變阻器連入電路的阻值變大,則滑片應(yīng)向左移動,故D錯誤。故選C。
二、填空題(本大題共12題,每空1分,共36分)
13. 為了提高環(huán)境質(zhì)量,無錫經(jīng)常有噴霧車在街道上噴灑水霧。噴霧車工作時以較小的速度勻速直線行駛,此過程中噴霧車的動能________(選填“變大”、“變小”或“不變”,下同),噴霧車的機械能________。
【答案】變?。蛔冃?br>【解析】該車在水平路面勻速直線行駛時,向高空噴灑水霧,在此過程中車的質(zhì)量減小,速度不變,則動能變小。由于噴霧車的質(zhì)量減小,噴霧車的重力重力勢能減小,機械能為動能和勢能的總和,則噴霧車的機械能減小。
14. 將金屬塊在磨刀石上來回摩擦,迅速用手輕觸金屬塊,感受到金屬塊的溫度________,這種改變金屬塊內(nèi)能的方式是________,此過程中的能量轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機中的________沖程相同。
【答案】升高;做功;壓縮
【解析】做功和熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。將金屬塊在磨刀石上來回摩擦,迅速用手輕觸金屬塊,感受到金屬塊的溫度升高,這種改變金屬塊內(nèi)能的方式是做功,此過程中的能量轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機中的壓縮沖程相同,都是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
15. 為保護同學(xué)們的視力,教室里的日光燈陸續(xù)換成由發(fā)光二極管制成的LED護眼燈,如圖所示,發(fā)光二極管主要是用________材料制成。老師又打開了教室中的多媒體設(shè)備,這些用電器的連接方式是________聯(lián),打開多媒體,教室電路中的等效總電阻會_____(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】半導(dǎo)體;并;變小
【解析】LED護眼燈的發(fā)光二極管主要是用半導(dǎo)體材料制成的。
如果打開護眼燈之后,老師又打開了教室中的多媒體設(shè)備,護眼燈、多媒體設(shè)備獨立工作,互不影響,因此是并聯(lián),多開了多媒體設(shè)備,多了一條支路,則教室電路中的總電流會增大,而電源電壓不變,根據(jù)歐姆定律可知,教室電路中的總電阻會變小。
16. 如圖,這是一種顯示汽車油箱油量的裝置圖,其中滑桿P相當(dāng)于滑動變阻器R的滑片,且滑桿P可繞支點O自由轉(zhuǎn)動,為定值電阻,圖中油量表實質(zhì)上是一個______(選填“電流表”或“電壓表”)改裝的;當(dāng)油量減少時,油量表示數(shù)______(選填“變大”、“變小”或“不變”);在電路中的作用是______(選填“加滿油”或“用完油”)時起到保護作用。
【答案】電流表;變?。患訚M油
【解析】圖中油量表串聯(lián)在電路中,實質(zhì)上是一個電流表改裝的。
分析電路可知,定值電阻和變阻器串聯(lián),電流表(油量表)測電路電流。當(dāng)油量減少時,滑片上移,變阻器阻值變大,則總電阻變大,根據(jù)可知油量表示數(shù)減小。加滿油時,變阻器接入電路阻值最小,則電路中電流最大,定值電阻可以防止電路中電流過大,起到保護電路的作用。
17. 如圖所示,裝修工人用動滑輪勻速提起重400N的貨物,繩子拉力F為250N,物體10s內(nèi)上升2m。在此過程中,拉力F的功率為________W。若增大貨物質(zhì)量,則該動滑輪的機械效率將________(選填“增大”“減小”或“不變”)。
【答案】100 ;增大
【解析】由圖可知,動滑輪上有兩根繩子,則繩子自由端移動的距離s=nh=2×2m=4m
拉力F的功率為
根據(jù)動滑輪機械效率公式
在動滑輪重一定時,若增大貨物質(zhì)量,則該動滑輪的機械效率將增大。
18. 如圖所示,小明利用斜面、小車、木塊等器材探究物體動能大小跟哪些因素有關(guān),讓同一小車從斜面的不同高度由靜止滑下,推動木塊在水平面上運動一段距離。實驗時,通過觀察________來比較小車動能的大小。根據(jù)圖示的實驗現(xiàn)象,初步得到的實驗結(jié)論是________。根據(jù)該結(jié)論,小明理解了神舟飛船和核心艙對接的最后階段,為何要以極慢速度靠近核心艙,這樣可以減小飛船對接時的________能。
【答案】木塊在水平面上被推動的距離 ;質(zhì)量一定時,物體的速度越大,動能越大;動
【解析】在該實驗中,通過觀察木塊在水平面上被推動的距離來比較小車動能的大小,木塊被推動得越遠,說明小車的動能越大,這運用了轉(zhuǎn)換法。
讓同一小車從斜面的不同高度由靜止滑下,小車的質(zhì)量不變,從不同高度滑下到達水平面時的速度不同。高度越高,小車到達水平面的速度越大,推動木塊移動的距離越遠,說明動能越大。因此,初步得到的實驗結(jié)論是質(zhì)量一定時,物體的速度越大,動能越大。
神州飛船和核心艙對接的最后階段,以極慢速度靠近核心艙。根據(jù)前面得出的結(jié)論,在飛船質(zhì)量一定的情況下,速度越小,動能越小,這樣可以減小飛船對接時的動能,使對接過程更安全、穩(wěn)定。
19. 如圖所示,是公共場所殘疾人專用斜面通道。沿該通道上臺階與直接上臺階相比,可以省________,現(xiàn)將重700N的小車沿4m長的斜面勻速推上0.6m高的平臺,平行于斜面向上的推力為150N,此過程中斜面的機械效率為________%,小車所受摩擦力為________N。
【答案】力;70 ;45
【解析】利用斜面提高物體可以省力,但不能省距離。
推力做的有用功為W有=Gh=700N×0.6m=420J
推力做的總功為W總=Fs=150N×4m=600J
斜面的機械效率為
克服摩擦力做的功為額外功,則額外功為W額=W總-W有=600J-420J=180J
小車所受摩擦力為
20. 小明探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素:
(1)如圖甲所示,為探究電阻與材料的關(guān)系,實驗中應(yīng)選擇的兩根電阻絲是________(填字母);
(2)如圖甲所示,實驗中觀察________可以更準(zhǔn)確地顯示合金絲電阻的大??;小明想探究電阻與長度的關(guān)系,他接下來的操作是________;
(3)小紅使用了如圖乙所示的電路,實驗現(xiàn)象更明顯,請你分析其中的原因________。
【答案】(1)A、B
(2)電流表示數(shù)大小 ;移動金屬夾b,改變接入電路中金屬絲的長度 (3)見解析
【解析】【小問1】根據(jù)控制變量法的思想,要想探究電阻與材料的關(guān)系,需要控制導(dǎo)體的長度和橫截面積相同,材料不同,因此應(yīng)選擇A、B兩根電阻絲。
【小問2】電阻變化過小時會導(dǎo)致電流變化過小,燈泡的亮度變化不明顯,因此可以通過電流表示數(shù)大小判斷導(dǎo)體電阻大小,這樣更準(zhǔn)確。
小明想探究電阻與長度的關(guān)系,應(yīng)控制材料和橫截面積相同,只改變導(dǎo)體的長度,因此他接下來的操作是移動金屬夾b,改變接入電路中金屬絲的長度。
【小問3】小燈泡的電阻比較大,定值電阻的阻值可以比較小,所以用定值電阻串聯(lián)在電路中來探究導(dǎo)體電阻的影響因素,更換不同的金屬絲可以使電流變化較大實驗現(xiàn)象更明顯,所以乙圖實驗現(xiàn)象更明顯。
21. 如圖甲所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,將滑動變阻器滑片P分別位于最右端a處和其上某處b(圖中未標(biāo)出),記錄兩次電表數(shù)據(jù)并標(biāo)于圖乙中M、N兩點處。則滑動變阻器的最大阻值為__________Ω,電源電壓是________V。
【答案】20 ;9
【解析】由圖甲可知,閉合開關(guān)S時,R1與R2串聯(lián),電壓表測變阻器R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。當(dāng)滑片位于a端時,變阻器接入電路中的電阻最大,電路的總電阻最大,由歐姆定律可知電路中的電流最小,由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知R2兩端的電壓最大,即電壓表的示數(shù)最大,由圖乙可知,電路中的最小電流I最小=0.3A,此時R2兩端的電壓U2大=6V,滑動變阻器的最大阻值
當(dāng)滑片位于a端時,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電源的電壓U=I小(R1+R2大)=0.3A×(R1+20Ω)
當(dāng)滑片位于b點時,變阻器接入電路中的電阻變小,電路的總電阻變小,由歐姆定律可知電路中的電流變大,由圖乙可知,此時電路中的電流Ib=0.6A,此時R2兩端的電壓U2=3V,則電源的電壓U=U2+IbR1=3V+0.6A×R1
因電源的電壓不變,所以0.3A×(R1+20Ω)= 3V+0.6A×R1
解得R1=10Ω 則電源電壓U=I小(R1+R2大)=0.3A×(10Ω+20Ω)=9V
22. 如圖甲所示,小明用該裝置粗測花生米的熱值,過程如下:用電子秤取30g水放入燒杯中,將溫度傳感器插入水中,并連接電腦;取0.7g花生米穿在細鐵絲上,點燃花生米,立即移到燒杯正下方,給水加熱,傳感器獲得溫度一時間的圖像如圖乙所示。(c水=4.2×103J/(kg·℃))
(1)實驗中花生米燃燒放出的熱量是通過________來顯示;
(2)①實驗過程中老師提醒小明要適當(dāng)轉(zhuǎn)動花生米,這樣做的目的是________;
②根據(jù)乙圖像,粗略測得花生米的熱值為________J/kg。在實驗中小明看到花生米燃燒冒大量的黑煙,這會導(dǎo)致測得的熱值________真實值。
【答案】(1)水升高的溫度
(2)使花生米燃燒充分;5.4×106 ;小于
【解析】【小問1】本實驗采用轉(zhuǎn)換法,通過水升高的溫度來間接表示花生米燃燒放出熱量的多少。
【小問2】實驗過程中適當(dāng)轉(zhuǎn)動花生米,可以使花生米燃燒充分。
根據(jù)乙圖像,根據(jù)Q=cmΔt可以求得,水吸收的熱量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.03kg×(44.6℃-14.6℃)=3.78×103J
不計熱量損失,則有Q吸=Q放,粗略測得花生米的熱值為
由于花生燃燒放出的熱量沒有全部被水吸收,因此這種計算方法不準(zhǔn)確,計算結(jié)果與真實值相比偏小。
23. 如圖所示,探究并聯(lián)電路的電流特點,小明選取兩個定值電阻并聯(lián)在電源上。

(1)為尋找規(guī)律,小明用電流表測出三個位置處的電流,以下哪一組取點不合適______;
①E、A、D ②E、B、C ③F、A、D ④F、C、D
(2)如圖乙所示的實物圖,閉合開關(guān),可以測得甲圖中對應(yīng)______點的電流。測量完畢后斷開開關(guān),小明為了測量干路中電流,直接將電路中導(dǎo)線的右端改接到電流表“”接線柱上,其它都不動,閉合開關(guān),讀電流表示數(shù)。這樣操作不合適的理由是______;
(3)小明換不同規(guī)格的電阻多次實驗,測得的數(shù)據(jù)如圖丙所示,分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)總是比大,造成這一現(xiàn)象的可能原因是______。
【答案】(1)④ (2)B ;見解析 (3)電流表沒有調(diào)零
【解析】【小問1】為探究并聯(lián)電路的電流特點,應(yīng)用電流表分別測出干路及兩條支路上的電流,即干路、兩條支路上各取一個點,故①②③不符合題意,④符合題意。故選④。
【小問2】如圖乙,閉合開關(guān),電流表與R1串聯(lián),電流從電流表正接線柱流入、負接線柱流出后,再流入定值電阻R1,可以測得甲圖中對應(yīng)B點的電流;將電路中導(dǎo)線的右端改接到電流表“-”接線柱上,其它都不動,閉合開關(guān),電流表測量干路電流,干路電流可能大于電流表的小量程,會損壞電流表。
【小問3】分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)總是比大,可能是電流表使用前沒有調(diào)零,指針指在0.02A刻度線處,每次讀數(shù)都大0.02A,導(dǎo)致總是比大。
24. 如圖甲所示,小明家墻面開關(guān)。拆開開關(guān)后,小明發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖如圖乙所示,墻面開關(guān)整體呈T型,A、B為靜觸點,M、N為動觸點,按動開關(guān),驅(qū)動金屬片MON繞O點轉(zhuǎn)動,以實現(xiàn)動觸點與靜觸點之間的通斷。兩種狀態(tài)分別對應(yīng)圖乙和圖丙。
(1)當(dāng)開關(guān)處于圖乙狀態(tài)時,對應(yīng)燈L被點亮,則應(yīng)將A、O、B三個接線柱中_________兩個接線柱接入電路。
(2)當(dāng)開關(guān)處于如圖丙所示狀態(tài)時,在D點用如圖的力F垂直按壓開關(guān),則墻面開關(guān)面板上E點受到的摩擦力方向為________;當(dāng)壓力F=1.2N時,開關(guān)開始轉(zhuǎn)動。小明測得開關(guān)按鈕,,為中點,,已知開關(guān)按鈕E點所受摩擦力大小為壓力的0.25倍,則NB間的彈力為_____N。(N點為NB間彈力等效作用點)
【答案】(1)A、O (2)沿EN向上 ; 2
【解析】【小問1】當(dāng)開關(guān)處于乙圖狀態(tài)時,對應(yīng)的燈被點亮,電路接通,由此可知A、O接入電路。
【小問2】圖丙中,當(dāng)在D點施加作用力F時,接觸點E有向O點向下滑動的趨勢,則E點受到的摩擦力方向為沿EN向上。
當(dāng)F=1.2N,O1E=2cm,以O(shè)1為支點,由杠桿的平衡條件得F·O1D=f·O1E
所以E點對ON的壓力
因為,以O(shè)為支點,由杠桿的平衡條件得F彈·ON=F1·OE
三、解答題(本大題共6小題,共40分.其中第26題、第30題寫出必要的解題過程)
25. 按要求完成下列作圖
(1)如圖所示,用筆畫線代替導(dǎo)線,連接實物圖,使小燈泡亮起來;
(2)如圖所示,畫出滑輪組的繞線方法,使其提升重物時最省力;
(3)如圖所示,是家用電冰箱的部分電路圖,冰箱壓縮機由溫控開關(guān)控制,冷藏室的照明燈L由冰箱門控開關(guān)控制,請按要求連接電路圖。
【答案】(1)見解析(2)見解析(3)見解析
【解析】【小問1】簡單電路中包括電源、開關(guān)、用電器和導(dǎo)線,所以將電源、開關(guān)、用電器用導(dǎo)線逐個連起來,如圖所示:
【小問2】一個動滑輪上最多能有三根繩子,根據(jù)偶定奇動,由動滑輪掛鉤開始連接,這就是最省力的繞法,如圖所示:
【小問3】冰箱的壓縮機和照明燈在工作時應(yīng)互不影響,因此是并聯(lián)關(guān)系,且冰箱壓縮機與溫控開關(guān)串聯(lián),冷藏室的照明燈L與冰箱門控開關(guān)串聯(lián),如圖所示:
26. 如圖所示,2024年5月8日,我國完全自主設(shè)計建造的第三艘航空母艦“福建艦”成功完成了為期8天的首航試行任務(wù),順利返回上海江南造船廠碼頭。已知在某海域航行過程中,“福建艦”發(fā)動機的輸出功率為,以的速度勻速直線行駛了。求該過程中:
(1)“福建艦”發(fā)動機所做的功為多少?
(2)“福建艦”受到的阻力為多少?
【答案】(1) (2)
【解析】【小問1】“福建艦”發(fā)動機所做的功為
【小問2】發(fā)動機提供的牽引力為
“福建艦”勻速直線行駛,受到的阻力與牽引力是平衡力,大小相等
27. 如圖所示,小明探究杠桿平衡條件。已知實驗中每個鉤碼的質(zhì)量均為50g,g取10N/kg。
(1)不掛鉤碼時,杠桿靜止在圖甲所示的位置,此時杠桿是否平衡?________。小明將杠桿左邊的螺母調(diào)至最左端,發(fā)現(xiàn)杠桿右側(cè)還略向下傾斜,此時小明應(yīng)將右邊的螺母向________調(diào),使杠桿平衡在水平位置。
(2)如圖乙所示,彈簧測力計對杠桿施加拉力,鉤碼對杠桿的拉力,多次實驗,測得的數(shù)據(jù)如右表所示,分析數(shù)據(jù),可以得到實驗結(jié)論是________。小明將彈簧測力計從右側(cè)取下,并________后,作用在點,豎直向上拉動彈簧測力計,使杠桿在水平位置平衡,此時彈簧測力計的示數(shù)為________N。保持杠桿平衡狀態(tài)不變,僅將測力計斜向上拉動,示數(shù)將________。
(3)如圖丙所示,為某型號的螺絲扳手,有①②兩種使用方式,其中更省力的是圖________。
【答案】(1)平衡 ;左 (2)Fll1=F2l2 ;重新調(diào)零; 2.5 ;變大 (3)①
【解析】【小問1】杠桿靜止在如圖甲所示位置,杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài),所以此時杠桿處于平衡狀態(tài);杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大小,小明將杠桿左邊的螺母調(diào)至最左端,發(fā)現(xiàn)杠桿右側(cè)還略向下傾斜,則杠桿的左端上翹,要使杠桿在水平位置平衡,右邊的螺母向上翹的左端移動。
【小問2】由表格數(shù)據(jù)知,第一組Fll1=1N×5cm=5N·cm,F(xiàn)2l2=0.5N×10cm=5N·cm
第二組Fll1=0.5N×10cm=5N·cm,F(xiàn)2l2=0.5N×10cm=5N·cm
第三組Fll1=2.0N×15cm=30N·cm,F(xiàn)2l2=1.5N×20cm=30N·cm
可以看出杠桿平衡條件是Fll1=F2l2。
彈簧測力計豎直向下測量了拉力后,再改為豎直向上測量拉力的大小之前,需重新調(diào)零。
每一個鉤碼的重力為G=mg=50g×10N/kg=50×10-3kg×10N/kg=0.5N
若每個小格長l,在A點掛3個相同的鉤碼,在C點豎直向上拉彈簧測力計,讓杠桿在水平位置平衡,根據(jù)杠桿的平衡條件有3×0.5N×5l=F×3l
解得F=2.5N,則彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)為2.5N;當(dāng)彈簧測力計改為斜拉時,拉力的力臂減小,再次使杠桿水平位置平衡,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,彈簧測力計的示數(shù)將變大。
小問3】圖①所示,手在A點用力時,動力臂較長,根據(jù)杠桿平衡條件可知,此方法更省力,所以圖①可以更輕松地擰動螺絲。
28. 如圖甲所示,小明探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系。實驗器材有:電壓可調(diào)節(jié)的學(xué)生電源、電阻箱、不同規(guī)格的滑動變阻器多個、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線等。實驗過程如下:
(1)連接電路時,開關(guān)處于______狀態(tài);
(2)小明將電源電壓調(diào)至,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,測得對應(yīng)的電流,根據(jù)實驗數(shù)據(jù),繪制圖像如圖乙中曲線B所示,推斷實驗中選用的滑動變阻器可能是________;
A. ,B. ,C. ,D. ,
(3)上述實驗中,小明將電阻箱阻值調(diào)至?xí)r,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片,都無法使電壓表示數(shù)達到(2)中實驗要求的電壓,若想繼續(xù)實驗,下列操作中不可行的是________;
A. 串聯(lián)一個的定值電阻B. 串聯(lián)一個的定值電阻
C. 換最大阻值更大的滑動變阻器D. 調(diào)大電源電壓
(4)小紅根據(jù)實驗的數(shù)據(jù),繪制的圖像如圖乙中曲線A,分析圖像A可知,導(dǎo)致小紅錯誤的原因可能是______。
【答案】(1)斷開 (2)B (3)D
(4)調(diào)節(jié)電阻箱后,沒有移動滑動變阻器的滑片使電阻箱兩端電壓相等,就讀出了電流表的示數(shù)
【解析】【小問1】連接電路時,為保護電路,開關(guān)處于斷開狀態(tài)。
【小問2】由圖像B可知,多次實驗,電壓與電流的乘積不變,可以得出結(jié)論:在電壓不變時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;當(dāng)電路電路最小為0.15A時,電路總電阻為;此時電阻箱電阻為20Ω,則滑動變阻器連入電路的阻值為
即滑動變阻器最小電阻為20Ω;由圖像可知,電路電流最大為0.6A,所以實驗中選用的滑動變阻器可能是,,故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。
【小問3】由圖乙中曲線B實驗數(shù)據(jù)可知,電阻箱兩端的電壓保持0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=3V不變。若保持電源電壓不變,滑動變阻器電壓為
ABC.滑動變阻器電壓與電阻箱電壓相等,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,當(dāng)電阻箱阻值調(diào)至?xí)r,滑動變阻器連入電路的阻值為50Ω,因此為了繼續(xù)實驗,可以換用最大阻值更大的滑動變阻器,或者串聯(lián)一個定值電阻,其阻值的最小值為50Ω-30Ω=20Ω
最大值為50Ω,故ABC可行,不符合題意;
若改變電源電壓,當(dāng)電阻箱最大為50Ω且變阻器接入電路阻值最大時,電源電壓最大,由分壓原理可得
所以電源電壓最大值為
因此為繼續(xù)實驗,應(yīng)將電源電壓調(diào)小,故D不可行,符合題意。故選D。
【小問4】探究電流與電阻的關(guān)系,應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變。根據(jù)圖乙圖像A可知,幾次實驗電阻箱兩端的電壓不相等,可能是小紅調(diào)節(jié)電阻箱后,沒有移動滑動變阻器的滑片使電阻箱兩端電壓相等,就讀出了電流表的示數(shù)。
29. 為測量標(biāo)有“”字樣的小燈泡正常發(fā)光時的電阻,小明設(shè)計了如圖甲所示電路。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整,使滑片向右移動時,小燈泡變亮________。
(2)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡幾乎不亮,電流表、電壓表示數(shù)均較小,接下來的操作是________。當(dāng)電壓表示數(shù)為時,電流表示數(shù)如圖乙所示,為________A,此時小燈泡的電阻為________Ω(保留1位小數(shù))。
(3)高性能混凝土廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中,導(dǎo)電性能也是其重要的參數(shù)。小明想要測量一段澆鑄好的混凝土管阻值,進行了如下操作:將混凝土管替換燈泡接入甲電路,測量時發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終小于分度值。于是,找來一個智能恒流源,能夠輸出大小恒定為的電流,按照如圖丙設(shè)計的電路,連接電路,測量定值電阻混凝土管的阻值。改變電阻箱阻值,記錄電流表對應(yīng)的示數(shù),得到多組數(shù)據(jù),畫出的圖像如圖丁所示。當(dāng)調(diào)大電阻箱的阻值,通過混凝土管的電流將________,根據(jù)圖像可知,________,混凝土管的阻值為________。
【答案】(1)見解析 (2)將滑動變阻器的滑片向右移動 ;0.3; 8.3
(3)變大;0.5 ; 750
【解析】【小問1】由題意知,滑動變阻器滑片向右移動時,小燈泡變亮,說明電路中的電流變大,滑動變阻器接入的電阻變小,由此可知滑動變阻器右下接線柱接入電路,如圖所示:
【小問2】閉合開關(guān),小燈泡幾乎不亮,電流表、電壓表數(shù)據(jù)均較小,說明電路通路,電路中電流較小,小燈泡的實際功率較小,為了使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)減小滑動變阻器接入的阻值,故滑動變阻器的滑片向右移動。
當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時,電路表的示數(shù)如圖乙,電壓表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,電流I=0.3A,小燈泡的電阻
【小問3】圖丙中電路的總電流恒定,待測電阻與電阻箱并聯(lián),所以兩支路的電壓相等且固定,當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)大時,由歐姆定律可知,電阻箱支路的電流變小,干路電流不變,由并聯(lián)電路中電流的特點可知,的電流就變大;
由圖像丁可知,當(dāng)電阻箱斷開時,,所以I0=0.5A,當(dāng),
即電阻箱阻值R0=500Ω時,即電流表的示數(shù)I=0.2A,所以此時電阻箱所在支路的電路電流I'=I0-I=0.5A-0.2A=0.3A
由并聯(lián)電路電壓相等得
30. 如圖甲所示,為小明家安裝的全屋“零冷水”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖。太陽能熱水器作為主熱水器,水箱容積為,當(dāng)恒溫控制中心檢測到熱水管中的水溫低于設(shè)置溫度時,啟動循環(huán)泵,點燃燃氣,輔助加熱,以滿足設(shè)置的水溫條件;當(dāng)熱水管中水溫高于設(shè)置溫度時,可以通過調(diào)節(jié)水龍頭,補充冷水,確保使用水滿足設(shè)置溫度;在無人用水時,恒溫控制中心會啟動循環(huán)泵,用的力推動管中的水以的速度按圖中箭頭方向循環(huán),保證熱水管中水溫維持在設(shè)定溫度,做到全屋熱水即開即用。已知;。
(1)小明家無人用水時,循環(huán)泵每小時推動水流做功多少焦耳?
(2)如圖乙所示,為恒溫控制中心測溫原理簡圖。當(dāng)熱水管中熱水流過時,微電腦讀取兩端的電壓信息,即可感知熱水溫度,從而控制燃氣輔熱以及循環(huán)泵的工作情況.已知電源電壓為,的阻值隨溫度的變化關(guān)系圖像如圖丙所示,微電腦正常工作的電壓范圍為,為了能確保讀取的水溫范圍,則的阻值范圍是多少?
(3)某日晚,“零冷水”系統(tǒng)水箱裝滿水,顯示器如圖丁所示,則水箱中的熱水降低到設(shè)置水溫,可以釋放多少熱量?若小明家晚上洗漱共需要設(shè)置溫度下的熱水,為保證熱水供應(yīng),除了熱水釋放的上述熱量外,需要消耗多少升的燃氣?(不計熱量的損失,燃氣熱水器的加熱效率為,燃氣的熱值)
【答案】(1) (2) (3)
【解析】【小問1】小明家無人用水時,循環(huán)泵的功率為
每小時推動水流做功
【小問2】由圖丙可知,溫度為10℃時R1的阻值為30×103Ω,溫度為80℃時R1的阻值為15×103Ω,由串聯(lián)電路的特點和歐姆定律可知,當(dāng)R1的阻值為較大值時,電路中電流較小,當(dāng)R2的阻值為較小值時,R2兩端的電壓較低,由題意可知,此時R2兩端的電壓為3V,則R1兩端的電壓
此時電路中的電流
R2阻值的最小值
當(dāng)R1的阻值為較小值時,電路中電流較大,當(dāng)R2的阻值為較大值時,R2兩端的電壓較高,由題意可知,此時R2兩端的電壓為6V,則R1兩端的電壓
此時電路中的電流
R2阻值的最大值
則R2的阻值范圍是
【小問3】水箱裝滿水時水的質(zhì)量為
由表中數(shù)據(jù)可知,水箱中的熱水降低到設(shè)置水溫時,下降的溫度
此時水放出的熱量為
110L水的質(zhì)量
此時水吸收的熱量
則燃氣熱水器需要提供的熱量
燃氣完全燃燒放出的熱量
由可知,需要消耗天然氣的體積1
0.16
0.18
0.32
2
0.36
0.36
0.70
3
0.24
0.30
0.52
實驗次數(shù)
動力
動力臂
阻力
阻力臂
1
1
5
0.5
10
2
0.5
10
0.5
10
3
2.0
15
1.5
20

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