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文档简介
物理
(全卷共四个大题,满分80分,与化学共用120分钟,本卷#"l0N/kg。)
一、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1.下列物理量最接近实际的是()
A.中学生手掌的宽度约10cmB.中学生佩戴的眼镜重约10N
C.此时考场的大气压约lOOOPaD.电饭锅的额定功率约25W
2.小明在家帮妈妈蒸花馍,下列关于蒸花馍的物理现象描述正确的是()
A.热腾腾的“白气”是水蒸气汽化形成的
B.很远处就能闻到蒸熟的花馍香味是犷散现象
C.花饺与蒸笼底部粘连是由于大气压
D.“蒸”是利用了做功的方式改变内能使花馍的温度升高
3.下列光现象中,由于光的折射形成的是()
4.航母上的电磁弹射器工作原理:当处于磁场中的弹射车内的导体有强电流通过时,可以使弹射系统产生
强推力。下列与电磁弹射器原理一致的是()
5.关于运动会上的各种体育项目,下列说法正确的是()
A.地面上滚动的足球最终停下来,说明力是维持物体运动状态的原因
B.800m接力比赛——匀速通过弯道时,人的运动状态未发生改变
C.三级跳远——跳远前进行助跑,是为了增大运动员的惯性
D.篮球比赛一投篮时篮球向上飞行,动能减小,重力势能增大
6.小明设计了一款自动感应垃圾桶,两个桶盖由电动机分别提供动力。扔垃圾时只需将手伸到“可回收”
或“不可回收”的相应感应区内,感应开关(s「SJ自动闭合,动力装置工作,对应垃圾桶的桶盖缓缓打
开;手离开感应区5s后动力装置会控制桶盖闭合,同时感应开关(§、S?)自动断开。当光线较暗时,光控
开关S3自动闭合,灯泡开始照明c图中电路中符合设计要求的是()
7.用甲图中的滑轮组将物体提高2m,用时5秒。滑轮组的机械效率与物体的重力关系如图乙所示。不计绳
重和摩擦,下列判断正确的是()
A.绳端移动的速度为1.2m/sB.动滑轮的重力为5N
C.当物重为3UN时,滑轮组机械效率为73%D.提升物体越重时,滑松组的机械效率更低
8.如图所示,甲、乙两个质量均匀的实心柱体放置在水平地面上,它们对地面的压强相等,且底面积之比
为2:1,甲、乙的高度分别为/?、3/2,将它们分别沿水平方向截去相等高度A/?(甲未切完),下列说法正确
的是()
A.甲、乙的密度之比为:P乙二3:2
B将截去部分叠放在对方剩余部分的上方中央,叠放后甲、乙对地面的压强之%比皆6h=-而5A隔/?
c若将他们截去部分放在地面上,则甲、乙剩余部分对地面的压强P之m比/h=获-A赤/?
D.甲、乙切去部分的重力之比为G甲切:G乙切=3:1
二、填空题(本题共5小题,每小题2分,共10分)
9.德国物理学家对电流跟电阻和电压的关系进行了大量的实验研究,进一步归纳得出了“导体中的
电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成
10.活动主持人说话的声音是通过声带的____产生的,演出期间大家的手机处于关闭或静音状态,这是在
处减弱噪声。
11.某插秧机使用的是四冲程汽油机,若插秧机消耗汽油0.2kg,这些汽油完仝燃烧放田的热量为
Jo若完全燃烧0.2kg的汽油可以转化为2.3xl()6j的机械能,则该汽油机的热机效率是
(^,=4.6xlO7J/kg).
12.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放
入两个容器中,静止时两球位置如图所示,两容器内液面相平。则两小球所受浮力反6,两
种液体对容器底部的压强/七(选填“V”或“二”)。
甲乙
13.如图所示,已知H点到。点的距离为30cm,M的底面积为100cm苒高为20cm。当Q悬挂在距离。点
20cm处,杠杆水平平衡,圆柱体M刚好对地面无压力;当Q悬挂化距岗。点lUcm处,杠杆水平平衡,
地面对圆柱体M的支持力为20N,则圆柱体M的密度为kg/m3;当Q悬挂在距离。点15cm处,
杠杆水平平衡,则圆柱体M对地面的压强为Pa(g=ION/kg)。
14.如图甲所示,凡为定值电阻,电源电压不变。滑动变阻器尾标有“20C1A”字样,电流表量程0~0.6A,
灯泡L的额定电流是0.5A、当开关3、S2都断开或都闭合两种情况中,移动滑片尸(所有元件都安全)得
到了两次电流表示数与凡阻值变化关系的图像(如图乙所示),灯泡在工作时正常发光。则电源电压为
V,开关都断开时,电路的最大功率为乙;开关都闭合时,电路的最大功率为八,则《:鸟=
三、实验探究题(本题共3小题,15题6分,16题8分,17题8分)
15.小明想探究“凸透镜成像的规律”,设计了如下实验。
(1)小明先设计了甲图所示的实验,测出凸透镜的焦距为cm,将该凸透镜固定在光具座上,
改变物距,利用光屏承接像,观察并记录像的虚实、大小、正倒以及成清晰像时光屏到凸透镜的距离。
(2)某次实验将蜡烛移动到光具座上20cm的位置处,移动光屏到如图乙所示位置时,光屏上恰好得到一
个清晰的像(选填“等大”、“缩小”或“放大”),生活中的(选填“照相
机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用该原理工作的。
(3)小明想用甲图中的办法,测量凹透镜的焦距,实践后发现无法实现,于是他查阅相关资料来了解凹
透镜,请帮小明完成丙图中的光路图。
16.在探究“水沸腾时温度与时间的关系”实验中,实验装置如图丁所示。
甲乙
(1)从乙图可知:此时水的沸点是℃,水在沸腾过程中温度保持不变;
(2)如果要适当缩短实验时间,可以考虑的办法有:(写一条即可)。
17.最近几年,在网络上非常流行“秋天第一杯奶茶”,某实验小组准备利用如图所示器材测量奶茶的密度。
(1)小美将天平放在桌面上,游码归零后,指针位于如图甲所示的位置,此时应将平衡螺母
向调节,使天平横梁平衡;
(2)天平调节平衡后,进行如下实验操作:
①如图乙所示,测出烧杯和奶茶的总质量为___________g;
②将烧杯中的部分奶茶倒入量筒中,量筒中奶茶的体积如图丙所示为mL;
③用天平测出剩余奶茶和烧杯的质量为】8g(图未画出):
(3)根据实验数据计算出奶茶的密度为kg/m3o
(4)实验后,小组同学思考:若实验过程中,有部分奶茶溅到量筒侧壁上,则奶茶密度的测量值
真实值;若实验结束后发现天平左边的托盘有缺损,则奶茶密度的测量值___________真实值
(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)小美利用家里的电子秤测量鸭蛋密度,步骤如下图所示,她发现计算鸭蛋密度时(。水已知),下列
实验数据组合中,计算出鸭蛋密度误差最小的是()
用蛋浸没|一r1一-I
[箴]【Si向;〕
m
A.机o、\、B.、m2>m3C.〃?()、叫、机3D.60、机2、加3
18.在测量小灯泡电阻的实验中,如图甲所示,电源电压恒为3V,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器
标有“40C1A”。
-<5)-
喝惘ka
甲乙丙
(1)用笔画线代替导线,将图甲实物电路补充完整_____;
(2)正确连接后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。苏下电压表,用它杳找故障。保持开关闭
合,将电压表的负接线柱接在电源负极,正接线柱分别接电路中的各接线柱,得到如下信息,则电路发生
的故障可能是______(故障只发生在灯泡或者滑动变阻器上);
导线接触接线柱4BCDEFG//
电压表示数(V)33300000
(3)排除故障后,为测量小灯泡正常发光时的电阻,需要调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数是
Vo此时电流表示数(如匿18乙所示)是A,则小灯泡正常发光时的电阻是Q(保留
一位小数),通电后该小灯泡发光利用到了电流的效应;
(4)小田同学为了验证电流跟电阻的关系,她又准备了五个定直电阻(5。、10Q、15Q、20C、25Q),其
余器材不变。用定值电阻更换图甲中的灯泡,其余电路连接不变,控制定值电阻两端电压为IV不变,则
能完成该实验的定值电阻有个;通过只改变“定值电阻两端设定的电压值”或“电源电压”或“滑
动变阻器的最大阻值”的方法,来完成上述5个电阻的实验,最终正确测得的数据中,整个电路总功率的
最小值为W<,
四、综合应用题(本题共3小题,18题6分,19题8分,20题8分)
19.如图所示,电源两端电压为6V,电阻R?为10C。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R2的电流:
(2)若同时闭合开关S、S,,干路的电流为1.6A,求通电10s时电阻飞产生的热量。
20.实践基地芒果丰收,为筛选优质大果,设计自动筛选装置如图甲所示,检测装置电路图如图乙所示,电
源电压恒为12V,电阻尺为20Q,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图丙所示。当电路中的电流小
于0.15A时,不达标的芒果将被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。求:
RR100
80
60
40
⑨口CDL-20
0
234尸/N
甲乙
(1)若R等于2%,R消耗的电功率;
(2)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果;
(3)若想筛选出重力至少为2Nf勺芒果,请谈谈你对电路乙的修改方案?请通过计算做出详细说明。
21.长方体物块A与一轻杆相连,轻杆两端与物块和底面积为lOOcn?容器底紧密相连,如图甲所示。现往
容器缓慢倒入适量的水(容能足够高),杆受力大小与倒入水的体积关系如图乙所示,求:
(=l.Ox103kg/m3,g取ION/kg)
(1)请在甲图中画出当加水体积为600cm3时,A物体的受力示意图;
(2)当加水体积为500cm'时,水对容器底的压强:
(3)物块A的密度;(保留一位小数)
(4)当杆对物体A的作用力为0.5N时,容器中加水的体积为多少?
物理
(全卷共四个大题,满分80分,与化学共用120分钟,本卷#"l0N/kg。)
一、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1.下列物理量最接近实际的是()
A.中学生手掌的宽度约10cmB.中学生佩戴的眼镜重约10N
C.此时考场的大气压约lOOOPaD.电饭锅的额定功率约25W
【答案】A
【解析】
【详解】A.中学生手掌的宽度约10cm,符合实际情况,故A符合题意;
B.根据G=〃zg,若眼镜重ION,则质量小=?=湍;=1kg(即2斤),远大于实际眼镜的质量(约
H1UJN/Kg
50g,重力约0.5N),故B不符合题意;
C.标准大气压约为1.01x10,尸4,考场的大气压接近标准大气压,lOOOPa远小于实际值,故C不符合题
尽;
D.电饭锅属于大功率用电器,额定功率约为1000W,25W是类似小台灯的功率,故D不符合题意。
故选A。
2.小明在家帮妈妈蒸花馍,下列关于蒸花馍的物理现象描述正确的是()
A.热腾腾的“自气”是水蒸气汽化形成的
B.很远处就能闻到蒸熟的花馍香味是扩散现象
C.花馍与蒸笼底部粘连是由于大气压
D.“蒸”是利用了做功的方式改变内能使花馍的温度升高
【答案】B
【解析】
【详解】A.热腾腾的“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,并非汽化现象,故A错误;
B.很远处就能闻到蒸熟的花馍香味,是因为花馍的香味分子在永不停息地做无规则运动,扩散到空气
中,属于扩散现象,故B正确;
C.花馍与蒸笼底部粘连是由于分子间存在引力,不是大气压的作用,故C错误:
D.“蒸”花馍是利用热传递的方式,通过高温水蒸气将热量传递给花馍,使花馍的内能增加、温度升
高,并非做功改变内能,故D错误。
故选Bo
3.下列光现象中,由于光的折射形成的是()
A.I倒影水天一色B.光束交相辉映
C.看到水底的石块D.pK看到镜中的图像
【答案】C
【解析】
【详解】A.水中倒影属于平面镜成像,是光照射到水面后发生反射形成的,不是光的折射,故A不符合
题意;
B.直光束是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,不是光的折射,故B不符合题意;
C.看到水底的石块,是因为水底石块反射的光从水斜射入空气时,传播方向发生偏折,属于光的折射现
象,故C符合题意;
D.镜中图像是平面镜成像,由光的反射形成,不是光的折射,故D不符合题意。
故选C。
4.航母上的电磁弹射器工作原理:当处于磁场中的弹射车内的导体有强电流通过时,可以使弹射系统产生
强推力。下列与电磁弹射器原理一致的是()
【答案】D
【解析】
【详解】电磁弹射器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A.该图探究同名磁极的相互作用,原理是磁极间的相互作用,与电磁弹射原理不符:,故A不符合题意;
B.该装置无电源,是电磁感应实验,探究发电机的工作原理,与电磁弹射原理不符,故B不符合题意;
C.该图是奥斯特实验,原理是电流的磁效应,说明通电导体周围存在磁场,与电磁弹射原理不符,故C
不符合题意;
D.该装置有电源,探究通电导体在磁场中受力运动,与电磁弹射器的原理一致,故D符合题意。
故选D。
5.关于运动会上的各种体育项目,下列说法正确的是()
A.地面上滚动的足球最终停下来,说明力是维持物体运动状态的原因
B.800m接力比赛——匀速通过弯道时,人的运动状态未发生改变
C.三级跳远——跳远前进行助跑,是为了增大运动员的惯性
D.篮球比赛---投篮时篮球向上飞行,动能减小,重力势能增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.地面上滚动的足球最终停下来,是因为受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原
因,而非维持物体运动状态的原因,故A错误;
B.运动状态的改变包括速度大小或方向的改变,人匀速通过弯道时,运动方向发生变化,因此运动状态
发生了改变,故B错误;
C.惯性的大小只与物体的质量有关,运动员的质量不变,惯性大小不变,跳远前助跑是为了利用惯性提
高成绩,不能增大惯性,故C错误;
D.投篮时篮球向上飞行,篮球质量不变,速度减小,动能减小;高度增加,重力势能增大,故D正确。
故选D。
6.小明设计了一款自动感应垃圾桶,两个桶盖由电动机分别提供动力。扔垃圾时只需将手伸到“可回收”
或“不可回收”的相应感应区内,感应开关(0、S2)自动闭合,动力装置工作,对应垃圾桶的桶盖缓缓打
开;手离开感应区5s后动力装置会控制桶盖闭合,同时感应开关(,、S2)自动断开。当光线较暗时,光控
开关S3自动闭合,灯泡开始照明c图中电路中符合设计要求的是()
A.溶—,,-B.
D.
【答'案】c
【解析】
【详解】两个电动机分别控制两个桶盖,S1闭合对应电动机工信,S2闭合对应另一个电动机工作,工作
时互不影响,因此两个电动机需要并联,每个开关分别与对应电动机串联在独立支路中;光线较暗时光控
开关S3闭合,灯泡独立工作,因比灯泡也为独立支路,S3与灯泡串联,灯泡与两个电动机并联。故C符
合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.用甲图中的滑轮组将物体提高2m,用时5秒。滑轮组的机械效率与物体的重力关系如图乙所示。不计绳
重和摩擦,下列判断正确的是()
而…r
50
I£l°f10clG/N
甲乙
A.绳端移动的速度为l.2m/sB.动滑轮的重力为5N
C.当物重为30N时,滑轮组机械效率为75%D.提升物体越重时,滑轮组的机械效率更低
【答案】C
【解析】
【详解】由图甲可知,滑轮组承担物重的绳子段数〃=2
A.物体上升高度/?=2m,绳端移动距离s=nh=2x2m=4m
v4m
用时/=5s,则绳端速度u=—=—=0.8m/s
t5s
故A错误:
W存GhG
B.不计绳重和摩擦,滑轮组机械效率可表示为〃=7^==’…=厂厂
1%Gh+G冲G+G助
sc/10N
由图乙可知,当G=10N时,4=50%,代入得50%=
1UIN+5%
解得G动二10N,故B错误:
G,30N
C.当物重为30N时,机械效率为»=1czX10°%=75%
U+U■动3UN+1UN
故C正确;
%G〃G1
n=---=--------=-------=------
D.机械效率/叫上Gh+G^hG+G动》应
~G
由此可知:动滑轮重力不变时,提升物体的重力越大,机械效率越高,故D错误。
故选c。
8.如图所示,甲、乙两个质量均匀的实心柱体放置在水平地面上,它们对地面的压强相等,且底面积之比
为2:1,甲、乙的高度分别为人、3%,将它们分别沿水平方向截去相等高度M(甲未切完),下列说法正确
的是()
MH6/?-5
B.将截去部分叠放在对方剩余部分的上方中央,叠放后甲、乙对地面的压强之比号L=々
pmh-△〃
C.若将他们截去部分放在地面上,则甲、乙剩余部分对地面的压强之比U".,
〃乙3n-A/?
D.甲、乙切去部分的重力之比为G®j:G乙切=3:1
【答案】B
【解析】
【分析】先利用柱体压强公式p=pgh,结合已知的压强相等、高度关系,推导甲乙的密度之比;再结
合已求出的密度比、已知的底面积比,推导切去部分的重力比;因为剩余部分仍为均匀柱体,所以仍
用p=pgh,结合密度比和剩余高度,推导剩余压强之比;因为叠放后对地面的压力为剩余部分重力加
F
对方截去部分的重力,压强〃=一,所以先分别求出甲乙叠放后的压力,再推导压强之比,
S
【详解】A.对于水平地面上的均匀实心柱体,对地面的压强为〃=£=9=丝竺二夕如?
SSS
原压强相等,即外屹,则包=&=乎=3:1,故A错误;
PLK\\h
D.切去重力46切=Amg=pSMg
△Gp切_2|51公〃且326
△/?相同,因此切去部分重力比
△G乙切P乙S乙、hg11
即AG甲切:AG切乙二6:1,故D错误;
C.截夫部分放地面,剩余乐强为=夕虫/%一4")
代人密度和高度,可得甲乙剩余部分对地面的压强之比故C错误。
〃乙2乙g(3力一△/?)3h-A/?
B.设S甲=2S,S乙二S,原压强为〃o,则甲、乙原重力分别为G甲=为S甲=2p0S,
G乙-%S乙=p()S
结合前面推导得AG甲切二驾竺,AG乙切=2祟
叠放后甲、乙对地面的压力分别为
2PosAhp(gh_PQS⑹L5M)
=
E利G甲一AGp切+AG乙切=2Pos一~h+3/?一3h~
PoSbh2p()SA/?/?oS(6/?+10A/z)
F乙=G乙一AG乙切+AG甲切=Po§3Vh―6h~
城
ip°S(6h-5Ah)
362S=6/7-5△)
叠放后甲、乙对地面的压强之比=故R正确。
PoS(6/7+10A”)一6〃+1OA/z
运6/?-5
故选B。
二、填空题(本题共5小题,每小题2分,共10分)
9.德国物理学家对电流跟电阻和电压的关系进行了大量的实验研究,进一步归纳得出了“导体中的
电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成”。
【答案】①.欧姆②.反比
【解析】
【详解】UH2]由物理学史可知,德国物理学家欧姆对电流跟电阻和电压的关系进行了大量的实验研究,进
一步归纳得出了“导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比”,这一规律被命名为欧
姆定律。
10.活动主持人说话的声音是通过声带的___产生的,演出期间大家的手机处于关闭或静音状态,这是在
处减弱噪声。
【答案】①.振动②.声源
【解析】
【详解】[1]声音是由物体振动产生的,活动主持人说话的声音是通过声带的振动产生的。
⑵演出期间大家的手机处于关闭或静音状态,这是在声源处减弱噪声,防止噪声产生。
11.某插秧机使用的是四冲程汽油机,若插秧机消耗汽油0.2kg,这些汽油完全燃烧放出的热量为
Jo若完全燃烧0.2kg的汽油可以转化为2.3xl()6j的机械能,则该汽油机的热机效率是
-----------(4汽油=4.6X107J/kg)。
【答案】①.
9.2xlO6②.
25%
【解析】
【详解】[1]汽油完全燃烧放出的热量为Q放=mq汽油=0.2kgX4.6x107J/kg=9.2x106J
⑵该汽油机的热机效率是4=QWX100%=2*3x扁106IX100%=25%
12.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放
入两个容器中,静止时两球位置如图所示,两容器内液面相平。则两小球所受浮力乙6,两
种液体对容器底部的压强42(选填“<”或“=”)。
【解析】
【详解】[1]两个小球完全相同,因此小球重力GA=GH。根据浮沉条件:A球在甲液体中漂浮,浮力等于
自身重力,FA=GA;B球在乙液体中悬浮,浮力也等于自身重力,即6,二G“,因此可得巴=5。
⑵根据浮沉条件可知:漂浮时P甲,PA,悬浮时。乙=。8;由于两小球密度相同3=PB),因此可得
Al1>p乙、已知两容器内液面用平,液体深度〃相同,根据液体压强公式〃=Qg,2,力相同时,液体
密皮越人压强越人,因此可得扁>2。
13.如图所示,已知3点到。点的距离为30cm,M的底面积为lOOcm?,高为20cm。当Q悬挂在距离。点
20cm处,杠杆水平平衡,圆柱体M刚好对地面无压力;当Q悬挂在距禽。点10cm处,杠杆水平平衡,
地面对圆柱体M的支持力为20N,则圆柱体M的密度为kg/m3;当Q悬挂在距离。点15cm处,
杠杆水平平衡,则圆柱体M对地面的压强为Pa(g=10N/kg)。
【答案】①.2x10、1000
【解析】
【详解】[1]当Q悬挂在距离。点20cm处,杠杆水平平衡,圆柱体M刚好对地面无压力,根据杠杆平衡
条件则有GQx20cm=GMx30cm①
当Q悬挂在距离。点10cm处,杠杆水平平衡,地面对圆柱体M的支持力为20N,则杠杆B点受到的拉力
为GM-20N,根据杠杆平衡条件•则有4x10cm=(GM-20N)x30cm②
联立①②,解得圆柱体M重力GM=40N,Q重力GQ=60N。则圆柱体M的密度为
丝=上=%=___________________=2xl03kg/m3
VVgVl()N/kgxl00x20xl(r6m3
⑵当Q悬挂在距离。点15cm处,杠杆水平平衡,根据杠杆平衡条件则有60Nxl5cm=^x30cm,解
得杠杆B点受到的拉力耳=30N。则圆柱体M对地面的压力为b=GM-弓=40N-30N=10N
则圆柱体M对地面的压强为〃=£=—、=lOOOPa
S100x10in-
14.如图甲所示,&为定值电阻,电源电压不变。滑动变阻器飞标有“20C1A”字样,电流表量程0~0.6A,
灯泡L的额定电流是0.5A、当开关3、S2都断开或都闭合两种情况中,移动滑片尸(所有元件都安全)得
到了两次电流表示数与凡阻值变化关系的图像(如图乙所示),灯泡在工作时正常发光。则电源电压为
V,开关都断开时,电路的最大功率为乙;开关都闭合时,电路的最大功率为八,则《:/=
【答案】①.6②.6:11
【解析】
【详解】⑴⑵当开关S1、S?都闭合时,用与L并联,电流表测与支路电流,当滑片P处在最左端时,
电源被短路,为了保护电路元件安全,所以开关都闭合时,与阻值不能为零,并联电路各支路电压都相
等,由图乙可知,当/=().3A时,与阻值最大为20Q,则与支路电压,也就是电源电压为U=%=
//?imax=0.3Ax20(1=6V
根据P=U/,电源电压不变时,干路电流越大,电路中的总功率最大,由图乙可知"支路电流最大为
0.6A,小灯泡正常发光时,额定电流为O.5A,所以干路电流最大为,max=,i+/L=0-6A+0.5A=l.lA
此时并联电路总功率最大为尸2="max=6VX1.1A=6.6W
1
当开关S2都断开时,飞与几串联,电流表测电路电流,根据尸二—U可知,电路中总电阻越小,电
R
路总电功率越大,所以当开关S1、S?都断开,且用阻值为0时,电路中的功率最大,则最大功率为P1=
髀需=3.6W
由此可得Pl:P2=3.6W:6.6W=6:11
三、实验探究题(本题共3小题,15题6分,16题8分,17题8分)
15.小明想探究“凸透镜成像的规律”,设计了如下实验。
(1)小明先设计了甲图所示的实验,测出凸透镜的焦距为cm,将该凸透镜固定在光具座上,
改变物距,利用光屏承接像,观察并记录像的虚实、大小、正倒以及成清晰像时光屏到凸透镜的距离。
(2)某次实验将蜡烛移动到光具座上20cm的位置处,移动光屏到如图乙所示位置时,光屏上恰好得到一
个清晰的像(选填“等大”、“缩小”或“放大”),生活中的(选填“照相
机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用该原理工作的。
(3)小明想用甲图中的办法,测量凹透镜的焦距,实践后发现无法实现,于是他查阅相关资料来了解凹
透镜,请帮小明完成内图中的光路图。
【答案】(1)10.0
(2)①.缩小②.照相机
(3)
丙
【解析】
【小问1详解】
甲图中,刻度尺的分度值为1cm,凸透镜位于20.0cm刻度线处,光屏位于30.0cm刻度线处,图中平行光
线经凸透镜后会聚到一点,光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以凸透镜的焦距为
f=30.0cm-20.0cm=10.Oc/??
【小问2详解】
⑴⑵图乙中,物距大于像距,此时光屏上能得到一个清晰的像,根据凸透镜成实像的规律,此时光屏上成
倒立、缩小的实像,物距大于二倍焦距,生活中的照相机就是利用该原理成像的。
【小问3详解】
凹透镜的三条特殊光线中,平行于主光轴的光线,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过异侧虚焦
点。故作图如下:
16.在探究“水沸腾时温度与时间的关系”实验中,实验装置如图「所示。
甲乙
(1)从乙图可知:此时水的沸点是℃,水在沸腾过程中温度保持不变:
(2)如果要适当缩短实验时间,可以考虑的办法有:(写一条即可)。
【答案】(1)99(2)减少水的质量
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,水沸腾时,持续吸热,温度保持99℃不变,则水的沸点是99℃。
【小问2详解】
如果要适当缩短实验时间,可以减少水的质量,这样将水加热至沸腾需要吸收的热量减少,所用的时间减
少。
17.最近几年,在网络上非常流行“秋天第一杯奶茶”,某实验小组准备利用如图所示器材测量奶茶的密度。
(1)小美将天平放在桌面上,游码归零后,指针位于如图甲所示的位置,此时应将平衡螺母
向调节,使天平横梁平衡;
(2)天平调节平衡后,进行如下实验操作:
①如图乙所示,测出烧杯和奶茶的总质量为___________g;
②将烧杯中的部分奶茶倒入量筒中,量筒中奶茶的体积如图丙所示为mL;
③用天平测出剩余奶茶和烧杯的质量为18g(图未画出);
(3)根据实验数据计算出奶茶的密度为kg/m3o
(4)实验后,小组同学思考:若实验过程中,有部分奶茶溅到量筒侧壁上,则奶茶密度的测量值
真实值;若实验结束后发现天平左边的托盘有缺损,则奶茶密度的测量值___________真实值
(均选填“大于”、“小于”或“等于”)o
(5)小美利用家里的电子秤测量鸭蛋密度,步骤如下图所示,地发现计算鸭蛋密度时(。水已知),下列
实验数据组合中,计算出鸭蛋密度误差最小的是()
也爱浸没I一vI一"I
亩]
A.加°、町、m2B.〃?]、,/、叫C.fn()、吗、加3D.机0、机2、机3
【答案】⑴①.水平②.左
(2)①.62②.40
(3)l.lxIO3
(4)①.大于②.等于
(5)D
【解析】
【小问1详解】
⑴变用天平测量前,需先将天平放在水平桌面上。
⑵游码归零后,指针偏右,说明右侧更重,应将平衡螺母向左调节,使横梁平衡。
【小问2详解】
[1]烧杯和奶茶的总质最=跌码质审+游码示数,即50g+10g+2g=62g
⑵量筒的分度值为2mL,液面对齐40mL刻度线,因此体积为40mL。
【小问3详解】
倒出奶茶的质量w=62g-18g=44g
倒出体积V=40cm3»密度P=T;=^4g.=1.lg/cm3=1.1x105kg/m3
17J
【小问4详解】
若奶茶溅到量筒侧壁,会导致测得的体积丫偏小,质量加测量准确,根据夕=,,密度测量值大于真实
值;天平调平衡时,已经抵消了左盘缺损的影响,测量质量的结果不受影响,因此密度测量值等于真实
值。
【小问3详解】
鸭蛋的质量直接测量为60;取出鸭蛋后,补水到原标记线,补入水的体积等于鸭蛋的体积,补入水的质
量加3一机2,鸭蛋体积,=一厂,计算密度只需要加0、62、机3,且该方法消除了鸭蛋带出水带来的误
差,误差最小,故选D。
18.在测量小灯泡电阻的实验中,如图甲所示,电源电压恒为3V,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器
标有“4001A”。
MN
0.2?0.4
(1)用笔画线代替导线,将图甲实物电路补充完整;
(2)正确连接后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。赤下电压表,用它查找故障。保持开关闭
合,将电压表的负接线柱接在电源负极,正接线柱分别接电路中的各接线柱,得到如下信息,则电路发生
的故障可能是(故障只发生在灯泡或者滑动变阻器上);
导线接触接线柱ABCDEFGH
电压表示数(V)33300000
(3)排除故障后,为测量小灯泡正常发光时的电阻,需要调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数是
Vo此时电流表示数(如国18乙所示)是______A,则小灯泡正常发光时的电阻是_____C(保留
一位小数),通电后该小灯泡发光利用到了电流的效应;
(4)小田同学为了验证电流跟电阻的关系,她又准备了五个定道电阻(5C、IOC、15C、20C、25C),其
余器材不变。用定值电阻更换图甲中的灯泡,其余电路连接不变,控制定值电阻两端电压为IV不变,则
能完成该实验的定值电阻有个;通过只改变“定值电阻两端设定的电压值”或“电源电压”或“滑
动变阻器的最大阻值”的方法,来完成上述5个电阻的实验,最终正确测得的数据中,整个电路总功率的
最小值为W。
【答案】①.②.滑动变阻器断路③.2.5④.
0.32⑤.7.8⑥.热⑦.4⑧.0.104
【解析】
【详解】(1)[1]小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端,电流表选用小最程与灯泡
串联,如下图所不:
(2)[2]由表中数据知道,将电压表的负接线柱接在电源负极,正接线柱分别接电路中的。、E、F、G、H
各接线柱时,电压表数为0,说明电源负极到。、E、F、G、”以外部分可能有断路发生:电压表的正接
线柱分别接电路中的4、B、C各接线柱时,电压表示数等于电源电压3V,说明电源正极到4、B、C间是
通路,所以故障的原因是C。间有断路发生,即滑动变阻器断路。
(3)[3]想要测量灯泡正常发光时的电阻,根据题意知道,需要使电压表的示数为2.5V。
⑷灯在额定电压下正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则通
过小灯泡的电流为0.32A。
[5]由/?二与•知道,该灯泡的电阻为
R,二”=豆。7.8。
、I,0.32A
⑹电流通过导体时,导体会发热,这是电流的热效应,通电后该小灯泡发光利用到了电流的热效应。
(4)[7]根据题意知道,控制定值电阻两端电压为IV不变,则滑动变阻器两端的电压为
U滑=(7-4=3V-IV=2V
根据串联分压原理知道,滑动变阻器接入最大阻值时,定值电阻最大
UR=J_=Rfi谈大_RR豉大
42人滑最大40。
解得
RR破大=20Q
所以,能完成该实验的定值电阻有4个,分别是5Q、10Q、15c和20C。
网通过只改变“定值电阻两端设定的电压值”或“电源电压”或“滑动变阻器的最大阻值的方法”,来完
成上述5个电阻的实验。则
①只改变“定值电阻两端设定的电压值”,电源电压不变,则电路最大总电阻为
R总=25Q+40c=65。
电路的总功率
R怠65。
②保持电源电压不变、定值电阻两端电压不变,增大滑动变阻器最大阻值,则
IV2V
25Q
可得滑动变阻器最大阻值为
Rp=50Q
电路的总功率
U2(3V)2
P总2=0.12W
75Q
③采用改变电源电压的方法,保持定值电阻两端设定的电压值不变。则
IVU'
25Q=65Q
U2
则电源电压(7=2.6V,根据公式户=——可得,当电阻为25Q,整个电路的总功率为
R
U,2(2.6VV
Pg=—=△------」=0.104W
/?,,25Q+40Q
故可得,采用不同的方式来完成上述3个电阻的实验,电路的最小总功率为U.I04W。
四、综合应用题(本题共3小题,18题6分,19题8分,20题8分)
19.如图所示,电源两端电压为6V,电阻&为10C。
(1)只闭合开关S,求通过电阻&的电流;
(2)若同时闭合开关S、S,,干路的电流为L6A,求通电10s时电阻与产生的热量。
【答案】(1)0.6A(2)60J
【解析】
【小问1详解】
只闭合开关S时,只有电阻&接入电路,电源电压U=6V,/?2=10Q
,U6V“A
根据欧姆定律/二一u,得通过&的电流/2=G-=77K=S6A
R1(),2
【小问2详解】
同时闭合开关S、S1,与与R2并联,并联电路各支路互不影响,因此通过足2的电流仍为,2=0-6A,干
路电流/=1.6A
由并联电路电流的特点可知,通过队的电流。=/-/2=1.6A-0.6A=1A
并联电路中各支路电压等于电源电压,因此用两端电压a=U=6V
通电10s时用产生的热量Q=勿=U/@=6Vx1Ax10s=60J
20.实践基地芒果丰收,为筛选优质大果,设计自动筛选装置如图甲所示,检测装置电路图如图乙所示,电
源电压恒为12V,电阻凡为20Q,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图丙所示。当电路中的电流小
「0.15A时,不达标的芒果将被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。求:
检测裳亶
口⑶
甲
(1)若R等于2R。,R消耗的电功率;
(2)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果;
(3)若想筛选出重力至少为2N£勺芒果,请谈谈你对电路乙的修改方案?请通过计算做出详细说明。
【答案】(1)1.6W(2)1N
(3)将原20Q的小更换为40Q的定值电阻
【解析】
【分析】因为R与小串联,先根据串联电阻规律求出总电阻,再结合欧姆定律求出电路电流,最后利用
电功率公式计算R消耗的电功率当电路电流为0.I5A时,先根据欧姆定律求出总电阻,再结合串联电阻
规律求出此时压敏电阻R的阻值,然后通过图丙找到对应压力,该压力等于芒果的
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