2016年四川省乐山市中考物理试卷
一、选择题(每小题2.5分.在下列各题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.成年人的正常体温是39℃ B.初中生的质量大约是50kg
C.普通自行车轮的半径约为1m D.家用空调的功率为50W
2.声能够传递“信息”和“能量”.下面事例中,主要利用声传递“能量”的是( )
A.利用超声波给金属工件探伤
B.医生通过听诊器给病人诊病
C.通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度
D.利用超声波排除人体内的结石
3.通常情况下,下列物体中属于导体的是( )
A.铜丝 B.玻璃 C.橡胶手套 D.塑料
4.在如图所示的四种现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.
筷子在水中弯折 B.
山在水中的倒影
C.
手的影子 D.
天空中出现的彩虹
5.如图所示的四个物态变化的实例中,属于液化的是( )
A.
草叶上的露珠 B.
冰冻的衣服直接变干
C.
草叶上形成的“霜” D.
湖面上的冰化成水
6.下列事例中,属于减小惯性的不利影响的是( )
A.撞击锤柄下端,可以使锤头紧套在锤柄
B.小型客车驾驶员和前排乘客必须使用安全带
C.通过拍打窗帘清除它上面的浮灰
D.标枪运动员为取得好成绩,掷标枪前需要助跑
7.下列能够说明流体压强与流速关系的是( )
A.拦河坝设计成下宽上窄
B.玻璃厂用吸盘搬运玻璃
C.高压锅容易把食物煮熟
D.风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外
8.以下说法不符合安全用电要求的是( )
A.更换灯泡时、搬动电器前应断开电源开关
B.不弄湿用电器,不损坏绝缘层
C.可以接触低压带电体,但不能靠近高压带电体
D.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换
9.下列关于能量的说法正确的是( )
A.汽车发动机的做功冲程将机械能转化为内能
B.水力发电是将化学能转化为电能
C.人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中,动能减小,势能增大
D.人造卫星展开太阳电池板,把太阳能转化为电能提供给卫星上的用电器
10.如图所示的四个装置可以用来研究有关物理现象或说明有关原理,下列表述正确的是( )
A.图①研究电磁感应现象
B.图②研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
C.图③说明电动机原理
D.图④说明发电机原理
11.现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系.给出三根镍铬合金线a、b、c(其长度关系la=lb>lc,横截面积关系Sa>Sb=Sc),电源、电流表、开关各一个、若干根导线,可以完成的研究课题是( )
A.只有① B.只有② C.①和② D.①、②和③
12.如图所示,闭合开关S,两灯均不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1被短接 D.灯L2被短接
13.如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,则m1、m2的关系为( )
A.m1>m2B.m1<m2C.m1=m2D.无法判断
14.如图所示,将弹簧测力计左端固定在墙上,右端用细线与重力为10N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平方向做匀速直线运动,木块静止时弹簧测力计的示数为4N,则木块所受摩擦力的大小与方向分别是( )
A.10N,水平向右 B.14N,水平向左 C.6N,水平向左 D.4 N,水平向右
15.如图所示,电源电压为U,有两只完全相同的灯泡L1、L2,当只闭合S2时,Ⓐ表示数为I,则下列说法正确的是( )
A.只闭合S1、S2时,Ⓐ表示数为
B.只闭合S2、S3时,Ⓐ表示数为I
C.只闭合S2、S3时, 表示数为U
D.只闭合S1、S2时, 表示数为
16.如图所示,张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力,将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上,斜面长s=2m.(g取10N/kg)则( )
A.推力的功率为40W B.斜面的机械效率为75%
C.推力做的总功300J D.斜面对物体的摩擦力100N
二、填空题(本大题共4小题,每空1分,共8分)
17.汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是 (选填“凹面镜”、“平面镜”和“凸面镜”);汽车轮胎的表面做得凹凸不平是为了 摩擦.
18.如图所示的两个滑轮中,属于动滑轮的是 ,若滑轮的自重和摩擦不计,当分别用F1、F2匀速提起同一物体时,则F1、F2的大小关系是:F1 F2.
19.巨磁电阻(GMR)效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象.如图是巨磁电阻特性原理示意图,GMR是巨磁电阻,电源电压恒定,当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器滑片P向左滑动时,电流表示数将 (“变大”、“变小”或“不变”),指示灯的亮度将 (“变亮”、“变暗”或“不变”).
20.如图所示,电源电压为6V,电阻R0=10Ω,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0一3V,滑动变阻器上标有“20Ω0.5A”字样.则当电路中电流最小时,2min内电流通过电阻R0产生的热量是 J;为了保证电路安全,滑动变阻器R接入电路的最小阻值为 Ω.
三、作图题(本大题共2小题,共6分)
21.一个鸡蛋在盐水中匀速向上运动,请在图中画出鸡蛋受力的示意图(O为鸡蛋重心).
22.如图所示,开关闭合后,位于螺线管右侧的小磁针逆时针旋转90°.请你在图中标出螺线管的N、S极,并在括号内标出电源的“+”、“﹣”极.
四、实验题与探究题(本大题共2小题,共14分)
23.物体由于 而具有的能,叫做动能.在“探究物体的动能与那些因素有关”的实验中,小明提出如下猜想:
A.物体的动能可能与物体的质量有关;
B.物体的动能可能与物体的速度有关.
设计以下探究实验:让质量为m的小球从高为h的斜槽上滚下,在水平面上运动.运动的小球碰上水平面上静止的木块后,能将木块撞出一段距离s.实验过程如图甲、乙、丙所示.图中m1<m2、s1<s2、s1<s3、h1<h2,水平面上所用的木块是同一木块.
(1)通过观察比较 就可以反映小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是 法(选填“放大”、“控制变量法”或“转换”)
(2)通过比较甲、乙,可初步验证 (填猜想序号)是正确的;
(3)通过比较 两次实验,初步验证猜想A是正确的.
(4)实验表明:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越 ;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越 .
24.小芳在测量标有电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中,已知电源电压为4.5V,电路图如图1所示:
(1)请根据电路图,将图2实物图连线补充完整.
(2)小芳闭合开关,发现小灯泡很暗,电压表和电流表均有示数,但无论如何移动滑动变阻器滑片,小灯泡亮度、电压表和电流表示数均不发生变化,请分析其原因: .
(3)故障排除后,小芳移动滑动变阻器,分别记录电压表、电流表示数,并描绘出灯泡L的I﹣U图象,如图3中甲所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω.小芳还发现灯丝的电阻随温度的升高而 (“增大”、“减小”或“不变”).
(4)如果将该小灯泡与图中乙所示电阻串联起来,接在4.5V 的电路中,则它们的总功率为 W.
五、计算题(本大题共2小题,共12分)
25.如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水,其内底面积为100cm2.弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩,将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示.(g=10N/kg)求:
(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小;
(2)花岗岩的密度;
(3)从开始提起到花岗岩完全离开水面,水对容器底部减小的压强.
26.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~36Ω,当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L刚好正常发光,电流表示数为0.75A.(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)在功率不为0的情况下,电路中最小功率与最大功率之比.
2016年四川省乐山市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题2.5分.在下列各题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.成年人的正常体温是39℃ B.初中生的质量大约是50kg
C.普通自行车轮的半径约为1m D.家用空调的功率为50W
【考点】温度;质量的估测;长度的估测;电功率.
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.
【解答】解:
A、正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小.此选项不符合实际;
B、成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg左右.此选项符合实际;
C、中学生的步幅在50cm左右,普通自行车的车轮半径与此差不多,在50cm=0.5m左右.此选项不符合实际;
D、家用空调的功率较大,在1500W左右.此选项不符合实际.
故选B.
2.声能够传递“信息”和“能量”.下面事例中,主要利用声传递“能量”的是( )
A.利用超声波给金属工件探伤
B.医生通过听诊器给病人诊病
C.通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度
D.利用超声波排除人体内的结石
【考点】声与能量.
【分析】声音可以传递信息,如:隆隆的雷声预示着一场可能的大雨,“声呐”的利用、医用“B超”等;
声音能够传递能量,如:利用声波来清洗钟表等精细的机械,“超声波碎石”等.
【解答】解:
A、利用超声波给金属探伤,属于利用声音传递信息,故A不符合题意;
B、医生通过听诊器给病人诊病,属于利用声音传递信息,故B不符合题意;
C、通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度,属于利用声音传递信息,故C不符合题意;
D、利用超声波排除人体内的结石,属于利用声音传递能量,故D符合题意.
故选D.
3.通常情况下,下列物体中属于导体的是( )
A.铜丝 B.玻璃 C.橡胶手套 D.塑料
【考点】导体.
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体.
常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等.常见的绝缘体:塑料、玻璃、陶瓷、橡胶、干木棍、干燥的空气等.
【解答】解:A、铜丝是金属,容易导电,是导体,符合题意.
BCD、玻璃、橡胶手套、塑料都不容易导电,是绝缘体,不合题意.
故选A.
4.在如图所示的四种现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.
筷子在水中弯折 B.
山在水中的倒影
C.
手的影子 D.
天空中出现的彩虹
【考点】光在均匀介质中直线传播.
【分析】(1)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象;
(2)光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像和水中“倒影”就是具体应用;
(3)光在同一均匀介质中沿直线传播.光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;
(4)雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象.
【解答】解:
A、水中铅笔看起来变弯折,属于光的折射现象,故A不符合题意;
B、山在水中的倒影是平面镜成像,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C、手在灯光下形成影子,是光的直线传播形成的,故C符合题意;
D、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,故D不符合题意.
故选C.
5.如图所示的四个物态变化的实例中,属于液化的是( )
A.
草叶上的露珠 B.
冰冻的衣服直接变干
C.
草叶上形成的“霜” D.
湖面上的冰化成水
【考点】液化及液化现象.
【分析】判断物态变化现象首先要知道各种物态变化的定义,然后看物体是由什么状态变为了什么状态,从而得出结论;
物体由气态变为液态的过程叫液化,看选项中哪个生成物是液态,再看是否由气态形成.
【解答】解:
A、露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的.符合题意;
B、冰冻的衣服变干,固态的冰升华成为水蒸气.不符合题意;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶.不符合题意;
D、冰化成水,由固态变成液态,是熔化现象.不符合题意.
故选A.
6.下列事例中,属于减小惯性的不利影响的是( )
A.撞击锤柄下端,可以使锤头紧套在锤柄
B.小型客车驾驶员和前排乘客必须使用安全带
C.通过拍打窗帘清除它上面的浮灰
D.标枪运动员为取得好成绩,掷标枪前需要助跑
【考点】惯性.
【分析】我们把物体保持原来运动状态不变的特性叫做惯性,物体的惯性有时对我们是有益的,我们要学会利用;惯性有时对我们是有害的,我们要学会防止惯性的不利影响.
【解答】解:
A、锤头松动时,撞击锤柄是为了利用惯性的有利影响,从而使锤头套紧,故A不符合题意;
B、驾驶员系安全带是为了防止由于惯性而被撞伤,属于防止惯性的不利影响,故B符合题意;
C、拍打窗帘时,灰尘由于惯性作用保持原来的静止状态,从而脱离窗帘,是利用惯性的有利影响,故C不符合题意;
D、标枪运动员掷标枪前助跑,是利用惯性的作用以取得更好的成绩,是惯性的有利影响,故D不符合题意.
故选B.
7.下列能够说明流体压强与流速关系的是( )
A.拦河坝设计成下宽上窄
B.玻璃厂用吸盘搬运玻璃
C.高压锅容易把食物煮熟
D.风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外
【考点】流体压强与流速的关系.
【分析】明确流体压强与流速的关系:流体流速越快的位置,压强越小,据此结合选项中的描述逐一进行判断.
【解答】解:A、拦河坝设计成下宽上窄的原因是:液体内部压强随着深度的增加而增大,故A错误;
B、玻璃厂用吸盘搬运玻璃是利用大气压强,故B错误;
C、高压锅容易把食物煮熟,这是利用气压大、沸点高的特点,故C错误;
D、风沿着外墙吹过时,窗帘外侧空气流速大,压强小,内侧空气流速慢,压强大,窗帘受到向外的压强大于向内的压强,把窗帘压向窗户外面,故D正确;
故选D.
8.以下说法不符合安全用电要求的是( )
A.更换灯泡时、搬动电器前应断开电源开关
B.不弄湿用电器,不损坏绝缘层
C.可以接触低压带电体,但不能靠近高压带电体
D.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换
【考点】安全用电原则.
【分析】(1)更换灯泡、移动用电器之前必须断开开关,防止发生触电事故;
(2)生活用水属于导体,非常容易导电,绝缘层损坏后非常容易发生触电事故;
(3)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(4)保险装置、插座、导线、家用电器等老化后要及时更换,防止发生触电事故.
【解答】解:A、更换灯泡、搬动电器时容易碰到金属部分,切断电源可以保证金属部分不带电,故A符合安全用电的原则.
B、弄湿用电器,损坏绝缘层会造成人体直接或间接与火线接触,从而造成触电事故,故B符合安全用电的原则;
C、不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故C不符合安全用电的原则;
D、保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换,故D符合安全用电的原则.
故选C.
9.下列关于能量的说法正确的是( )
A.汽车发动机的做功冲程将机械能转化为内能
B.水力发电是将化学能转化为电能
C.人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中,动能减小,势能增大
D.人造卫星展开太阳电池板,把太阳能转化为电能提供给卫星上的用电器
【考点】内燃机的四个冲程;动能和势能的大小变化;太阳能的转化.
【分析】(1)在做功冲程中,将内能转化为机械能;
(2)水力发是将水的机械能转化为电能;
(3)根据动能和势能的影响因素可做出判断;
(4)太阳能电池板可以将太阳能转化为电能.
【解答】解:A、汽车发动机的做功冲程将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,故A错误;
B、水力发电是将水中蕴含的机械能转化为电能,故B错误;
C、人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中,高度降低,速度增大,所以动能增大,势能减小,故C错误;
D、人造卫星展开太阳电池板,把太阳能转化为电能提供给卫星上的用电器,故D正确.
故选D.
10.如图所示的四个装置可以用来研究有关物理现象或说明有关原理,下列表述正确的是( )
A.图①研究电磁感应现象
B.图②研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
C.图③说明电动机原理
D.图④说明发电机原理
【考点】通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素;实用电动机的构造、特点和应用;发电机的构造和原理.
【分析】(1)电流磁效应是指电流能产生磁场;
(2)比较电磁铁磁性强弱一般用不同的电磁铁来吸引大头针;
(3)电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线,电路中会产生感应电流;
(4)研究磁场对电流的作用要先给导体通电,再将其放入磁场中.
根据不同实验的特点,对照各图进行判断即可.
【解答】解:A、是奥斯特实验,即演示电流的磁效应的实验装置,故A错误;
B、是演示电磁铁中线圈匝数的多少与磁性强弱的关系的实验装置,故B正确;
C、是研究电磁感应现象的实验装置,是发电机原理,故C错误;
D、是演示磁场对电流作用的实验装置,是电动机的原理,故D错误;
故选B.
11.现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系.给出三根镍铬合金线a、b、c(其长度关系la=lb>lc,横截面积关系Sa>Sb=Sc),电源、电流表、开关各一个、若干根导线,可以完成的研究课题是( )
A.只有① B.只有② C.①和② D.①、②和③
【考点】影响电阻大小的因素.
【分析】根据控制变量法的思路,要探究电阻与某个因素的关系,就要保证这个因素要不同,其他的因素都一样.
要探究电阻跟长度的关系,要保证材料和横截面积不变改变长度.
要探究电阻跟横截面积的关系,要保证材料和长度不变改变横截面积.
要探究电阻跟材料的关系,要保证长度和横截面积不变改变材料.
【解答】解:给出三根镍铬合金线a、b、c(其长度关系la=lb>lc,横截面积关系Sa>Sb=Sc),
(1)如果取a、b两根镍铬合金线,它们的材料、长度均相同,只有横截面积不同,分别接入电路中,观察电流表示数,可判断电阻大小,据此可以研究导体的电阻跟它的横截面积的关系.故①可以完成;
(2)如果取b、c两根镍铬合金线,它们的材料、横截面积均相同,只有长度不同,分别接入电路中,观察电流表示数,可判断电阻大小.据此可以研究导体的电阻跟它的长度的关系.故②可以完成;
(3)已知三根合金线的材料相同,在研究导体的电阻跟它的材料的关系时,无法达到控制变量法的要求.故③不能完成.
综上所述,可以完成的研究课题是①和②.
故选C.
12.如图所示,闭合开关S,两灯均不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1被短接 D.灯L2被短接
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用.
【分析】由图可知,两灯串联;两个灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路中有断路现象;电压表有示数,说明电压表到电源两极是连通的,据此判断故障所在.
【解答】解:由图可知,两灯串联,电压表测量L1两端的电压,电流表测量电路电流;
闭合开关S后,两灯均不亮,电流表无示数,说明电路中有断路现象;电压表有示数,说明电压表两端能与电源两极连通,灯泡L2是完好的,所以故障原因是L1断路.
故选A.
13.如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,则m1、m2的关系为( )
A.m1>m2B.m1<m2C.m1=m2D.无法判断
【考点】杠杆的平衡条件.
【分析】从示意图中可以看出,杠杆在0A水平放置,m1对杠杆的拉力为竖直向下,所以m1对杠杆拉力的力臂即为杠杆AO的长度,m2对杠杆拉力的方向也是竖直向下,但OB不是处于水平,所以m2对杠杆拉力的力臂小于OB的长度,根据杠杆的平衡条件分析,即可得出两个物体质量的大小.
【解答】解:杠杆示意图如下:
根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2可知,
G1L1=G2L2,
m1gL1=m2gL2,
即m1L1=m2L2,
力与相应的力臂成反比关系,
从图中可以看出力臂L1>L2,所以物体的重力G1<G2,即m1<m2.
故选B.
14.如图所示,将弹簧测力计左端固定在墙上,右端用细线与重力为10N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平方向做匀速直线运动,木块静止时弹簧测力计的示数为4N,则木块所受摩擦力的大小与方向分别是( )
A.10N,水平向右 B.14N,水平向左 C.6N,水平向左 D.4 N,水平向右
【考点】摩擦力的大小;摩擦力的方向.
【分析】滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,据此判断摩擦力方向,对木块受力分析,由平衡条件求出滑动摩擦力的大小.
【解答】解:
由图知,木块相对于小车向左运动,则木块受的滑动摩擦力方向与木块的相对运动方向相反,水平向右;
木块在水平方向上的受力情况如图所示,由于木块静止,处于平衡状态,由平衡条件得:滑动摩擦力f=F=4N;
由上分析知,ABC错误,D正确.
故选D.
15.如图所示,电源电压为U,有两只完全相同的灯泡L1、L2,当只闭合S2时,Ⓐ表示数为I,则下列说法正确的是( )
A.只闭合S1、S2时,Ⓐ表示数为
B.只闭合S2、S3时,Ⓐ表示数为I
C.只闭合S2、S3时, 表示数为U
D.只闭合S1、S2时, 表示数为
【考点】欧姆定律的应用.
【分析】(1)当只闭合S2时,两灯泡串联,电压表测L1两端电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流;
(2)只闭合S1、S2时,电压表和L1被短路,电路为L2的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电流表的示数;
(3)只闭合S2、S3时,L2被短路,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电流表的示数.
【解答】解:当只闭合S2时,两灯泡串联,电压表测L1两端电压,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且R1=R2,
所以,电流表的示数:
I= = = ,
电压表的示数:
U1=IR1= ×R1= ;
(1)只闭合S1、S2时,电压表和L1被短路,电路为L2的简单电路,电流表测电路中的电流,
则电压表的示数为零,故D错误;
电流表的示数:
I′= = =2I,故A错误;
(2)只闭合S2、S3时,L2被短路,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,
则电压表的示数为U,故C正确;
电流表的示数:
I″= =2I,故B错误.
故选C.
16.如图所示,张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力,将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上,斜面长s=2m.(g取10N/kg)则( )
A.推力的功率为40W B.斜面的机械效率为75%
C.推力做的总功300J D.斜面对物体的摩擦力100N
【考点】斜面的机械效率;功率的计算.
【分析】(1)根据W=Fs和P= 求出推力的功率;
(2)根据G=mg、W有=Gh和η= 求出斜面的机械效率;
(3)根据W=Fs求出推力做的总功;
(4)先根据W总=W有+W额求出额外功,然后根据W额=fs求出斜面对物体的摩擦力.
【解答】解:AC、总功:W总=Fs=200N×2m=400J;
推力的功率:P= = =80W;故A、C错误;
B、有用功:W有=Gh=mgh=30kg×10N/kg×1m=300J,
斜面的机械效率:η= ×100%= ×100%=75%;故B正确;
D、由W总=W有+W额可得,W额=W总﹣W有=400J﹣300J=100J,
由W额=fs可得摩擦力:f= = =50N,故D错误.
故选B.
二、填空题(本大题共4小题,每空1分,共8分)
17.汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是 凸面镜 (选填“凹面镜”、“平面镜”和“凸面镜”);汽车轮胎的表面做得凹凸不平是为了 增大 摩擦.
【考点】凸面镜和凹面镜;增大或减小摩擦的方法.
【分析】(1)凸面镜对光线有发散作用,能够扩大视野,通常用来制作汽车观后镜等,凸面镜同平面镜一样也能成虚像,但只能成正立、缩小的虚像.
(2)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
【解答】解:汽车的后视镜和街头路口的反光镜为了增大视野,所以都是用的凸面镜;
汽车轮胎的表面做得凹凸不平,是通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力;
故答案为:凸面镜;增大.
18.如图所示的两个滑轮中,属于动滑轮的是 乙 ,若滑轮的自重和摩擦不计,当分别用F1、F2匀速提起同一物体时,则F1、F2的大小关系是:F1 大于 F2.
【考点】动滑轮拉力的计算;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点.
【分析】定滑轮的轮轴是固定的,使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向;
动滑轮的轮轴与物体一起运动,使用动滑轮可以省力.
【解答】解:
①图乙的滑轮随物体一起运动,属于动滑轮;
②不计摩擦和动滑轮重:用F1的力提升重物时,用的是定滑轮;根据定滑轮不省力,故F1=G;
用F2的力提升重物时,用的是动滑轮;滑轮的自重和摩擦不计,根据动滑轮能够省一半的力,故F2= G;
所以F1>F2.
故答案为:乙;大于.
19.巨磁电阻(GMR)效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象.如图是巨磁电阻特性原理示意图,GMR是巨磁电阻,电源电压恒定,当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器滑片P向左滑动时,电流表示数将 变大 (“变大”、“变小”或“不变”),指示灯的亮度将 变亮 (“变亮”、“变暗”或“不变”).
【考点】欧姆定律的应用.
【分析】(1)由左图可知,滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步根据影响电磁铁磁场的因素可知其磁场变化,据此可知右图巨磁电阻的变化;
(2)由右图可知,巨磁电阻和灯泡串联,先判断巨磁电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,进一步判断亮暗的变化.
【解答】解:
由左图可知,滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小,总电阻减小
电源电压恒定,由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;
因电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关,且匝数不变,通过的电流越大,磁性越强,所以,此时电磁铁的磁性变强;
由右图可知,巨磁电阻和灯泡串联,
因为巨磁电阻在磁场中急剧减小,所以此时巨磁电阻的阻值会变小,电路中的总电阻变小,
由I= 可知,可知电路中的电流变大,通过灯泡的电流变大,
因为P=I2R且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮.
故答案为:变大;变亮.
20.如图所示,电源电压为6V,电阻R0=10Ω,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0一3V,滑动变阻器上标有“20Ω0.5A”字样.则当电路中电流最小时,2min内电流通过电阻R0产生的热量是 48 J;为了保证电路安全,滑动变阻器R接入电路的最小阻值为 10 Ω.
【考点】焦耳定律的计算公式及其应用;欧姆定律的应用.
【分析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用焦耳定律求出2min内电流通过电阻R0产生的热量;
(2)当电压表的示数最大时电路中的电流最大,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器R接入电路的最小阻值.
【解答】解:由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路总电阻:
R总=R最大+R0=20Ω+10Ω=30Ω,
电路中的最小电流:
I最小= = =0.2A,
通电时间t=2min=120s,
则电流通过电阻R0产生的热量:
Q=I2Rt
=(0.2A)2×10Ω×120s
=48J;
当电压表的示数U0大=3V时,电路中的电流最大,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I最大= = =0.3A,
电路中的总电阻:
R总′= = =20Ω,
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以滑动变阻器R接入电路的最小阻值:
R最小=R总′﹣R0=20Ω﹣10Ω=10Ω.
故答案为:48;10.
三、作图题(本大题共2小题,共6分)
21.一个鸡蛋在盐水中匀速向上运动,请在图中画出鸡蛋受力的示意图(O为鸡蛋重心).
【考点】力的示意图.
【分析】根据鸡蛋在盐水中匀速向上运动,则可判断鸡蛋受到的浮力与重力是一对平衡力,浮力方向竖直向上,大小等于重力,作用点在鸡蛋重心上作图即可.
【解答】解:鸡蛋在盐水中匀速向上运动,受到的浮力与重力是一对平衡力,鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出F浮;物体的重力与浮力大小相等,方向相等,作用点都在重心,同理做出重力的示意图,如下图所示:
22.如图所示,开关闭合后,位于螺线管右侧的小磁针逆时针旋转90°.请你在图中标出螺线管的N、S极,并在括号内标出电源的“+”、“﹣”极.
【考点】通电螺线管的极性和电流方向的判断.
【分析】由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极,利用右手螺旋定则可得出电源的正负极.
【解答】解:已知开关闭合后,位于螺线管右侧的小磁针逆时针旋转90°.根据磁极间的相互作用可知,螺线管左端为N极,右端为S极,由右手螺旋定则可得,电流由右侧流入,故电源右侧为正极,左侧为负极;如图所示:
四、实验题与探究题(本大题共2小题,共14分)
23.物体由于 运动 而具有的能,叫做动能.在“探究物体的动能与那些因素有关”的实验中,小明提出如下猜想:
A.物体的动能可能与物体的质量有关;
B.物体的动能可能与物体的速度有关.
设计以下探究实验:让质量为m的小球从高为h的斜槽上滚下,在水平面上运动.运动的小球碰上水平面上静止的木块后,能将木块撞出一段距离s.实验过程如图甲、乙、丙所示.图中m1<m2、s1<s2、s1<s3、h1<h2,水平面上所用的木块是同一木块.
(1)通过观察比较 木块被撞的距离 就可以反映小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是 转换 法(选填“放大”、“控制变量法”或“转换”)
(2)通过比较甲、乙,可初步验证 B (填猜想序号)是正确的;
(3)通过比较 甲丙 两次实验,初步验证猜想A是正确的.
(4)实验表明:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越 大 ;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越 大 .
【考点】探究影响物体动能大小的因素.
【分析】物体由于运动而具有的能叫动能.
(1)探究物体动能大小与哪些因素有关的实验中,小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现,实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少,用到了转换法;
(2)动能的决定因素有两个:质量和速度.根据控制变量法的思路,去分析解决.
【解答】解:物体由于运动而具有的能叫动能.
(1)探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接体验,所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小,所用方法为转换法;
(2)动能的大小与质量和速度有关,若要探究动能的大小与质量的关系,需控制小球的速度相同,质量不同.所以应选质量不同的两个小球,又因为小球起始点的高度越高,到水平面的速度越大,为了使得两球到水平面的速度相同,应该使两球在斜面的相同高度滚下来.所以要探究动能的大小与质量的关系,应通过图中甲、乙两次实验进行对比;
(3)分析甲、丙两图,小球释放的位置相同,到达水平面时,初速度相同,当两球的质量不同,丙图中小球质量大,木块被推动的距离大,说明丙图中小球的动能大,故可以得出初步结论是:速度相同时,物体质量越大,动能越大,验证A的观点;
(4)综上所述可得:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大.
故答案为:运动;(1)木块被撞的距离; 转换;(2)B;(3)甲丙;(4)大;大.
24.小芳在测量标有电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中,已知电源电压为4.5V,电路图如图1所示:
(1)请根据电路图,将图2实物图连线补充完整.
(2)小芳闭合开关,发现小灯泡很暗,电压表和电流表均有示数,但无论如何移动滑动变阻器滑片,小灯泡亮度、电压表和电流表示数均不发生变化,请分析其原因: 滑动变阻器接了两个下接线柱 .
(3)故障排除后,小芳移动滑动变阻器,分别记录电压表、电流表示数,并描绘出灯泡L的I﹣U图象,如图3中甲所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 12.5 Ω.小芳还发现灯丝的电阻随温度的升高而 增大 (“增大”、“减小”或“不变”).
(4)如果将该小灯泡与图中乙所示电阻串联起来,接在4.5V 的电路中,则它们的总功率为 0.9 W.
【考点】电功率的测量.
【分析】(1)根据图象确定电流表量程选择.
(2)小灯泡很暗,电流表有示数,说明电路中不存在断路,电压表有示数,移动滑片两表示数没有变化,说明滑动变阻器接入两个下接线柱.
(3)根据图象确定额定电压下,通过灯泡电流,由R= 计算电阻,通过图象确定电阻与温度关系.
(4)根据串联电流规律、电压规律,结合图3确定电流,由P=UI计算总功率.
【解答】解:(1)根据图3灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.2A,则电流表选择0﹣0.6A量程,与灯泡串联,如图所示.
(2)小灯泡很暗,电流表有示数,说明电路中不存在断路,电压表有示数,移动滑片两表示数没有变化,说明滑动变阻器接入两个下接线柱.
(3)根据图3,当灯泡两端电压为U=2.5V时,I=0.2A,由R= = =12.5Ω,通过甲图发现,灯泡两端电压越大,电流越大,灯泡电阻越大,由于通过灯泡电流越大,灯丝温度越高,则电阻随温度升高而增大.
(4)根据串联电流处处相等,串联电压U=U灯+UR,结合图象观察可以发现,当I=0.2A时,U灯=2.5V,UR=2V,满足串联电流和电压规律,由总功率P=UI=4.5V×0.2A=0.9W.
故答案为:(1)如图所示:(2)滑动变阻器接了两个下接线柱;(3)12.5;增大(4)0.9.
五、计算题(本大题共2小题,共12分)
25.如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水,其内底面积为100cm2.弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩,将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示.(g=10N/kg)求:
(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小;
(2)花岗岩的密度;
(3)从开始提起到花岗岩完全离开水面,水对容器底部减小的压强.
【考点】密度的计算;液体的压强的计算;阿基米德原理.
【分析】(1)由图乙可知,花岗岩在露出水面时,弹簧测力计的示数,可得花岗岩的重力;又可得花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的拉力,利用称重法可得花岗岩所受水的浮力大小;
(2)由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得花岗岩的体积,而花岗岩的质量m= ,利用密度公式求花岗岩的密度;
(3)花岗岩离开水面后,水面下降的高度等于排开水的体积除以容器底面积,再利用液体压强公式求水对容器底部减小的压强.
【解答】解:
(1)由图乙可知,花岗岩的重力G=5.6N,
花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的示数F=3.6N,
所以花岗岩所受水的浮力大小:
F浮=G﹣F=5.6N﹣3.6N=2N;
(2)由F浮=ρ水gV排可得花岗岩的体积:
V=V排= = =2×10﹣4m3,
花岗岩的质量:m= = =0.56kg,
花岗岩的密度:
ρ= = =2.8×103kg/m3;
(3)花岗岩离开水面后,水面下降的高度:
△h= = =0.02m,
水对容器底部减小的压强:
△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa.
答:(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小为2N;
(2)花岗岩的密度为2.8×103kg/m3;
(3)从开始提起到花岗岩完全离开水面,水对容器底部减小的压强为200Pa.
26.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~36Ω,当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L刚好正常发光,电流表示数为0.75A.(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)在功率不为0的情况下,电路中最小功率与最大功率之比.
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】(1)当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,灯泡L与R2并联,由于灯泡L刚好正常发光,根据并联电路的电压特点即可得出电源电压;
(2)开关S、S1和S2都闭合,由灯泡铭牌可以找出灯泡的额定电压与额定功率,根据P= 求出灯泡的阻值,根据欧姆定律求出流过灯泡的电流,然后由并联电路的特点求出流过电阻R2的电流,由欧姆定律可以求出R2的阻值;
(3)电源电压一定,当电路电阻最大时,电路的总功率最小,由电路图判断电路电阻最大和最小值,即电路总功率最小和最大的条件,然后由串并联电路特点及功率公式求出最小功率与最大功率,最后求出比值.
【解答】解:(1)当S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器滑到a端时,为R2和L的并联,且小灯泡刚好正常发光.
U源=UL=6V;
(2)小灯泡正常发光时:由P= 得指示灯的电阻:
RL= = =12Ω;
则IL= = =0.5A;
开关S、S1和S2都闭合,R2和L的并联,
根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:
I2=I﹣IL=0.75A﹣0.5A=0.25A,
由I= 得:
R2= = =24Ω;
(3)由上数据可知:RL<R2,所以当滑动变阻器的滑片滑到b端,开关S1断开,S2、S3闭合时,R1和R2串联,电路中总电阻最大,电路中总功率最小.
Pmin= = =0.6W;
当滑动变阻器的滑片滑到a端,S1、S2、S3都闭合时,R2和L的并联,电路中的总电阻最小,电路中的总功率最大,
则Pmax=UI=6V×0.75A=4.5W;
所以最小功率与最大功率之比为Pmin:Pmax=0.6W:4.5W=2:15.
答:(1)电源电压为6V;
(2)R2的阻值为24Ω;
(3)在功率不为0的情况下,电路中最小功率与最大功率之比为2:15.
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