文档内容
2023年湖北省仙桃市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题出的四个选项中,第1~11小题每题只有一项符
合题目要求:第12、13小题每题有须符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
1.(2分)乘客能够分辨出车载导航语音中某公众人物的声音,是根据声音( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅
【分析】音色是声音的本质与特色,它与发声体的材料和结构有关,我们根据音色能辨别物体。
【解答】解:不同人的音色不同,因此乘客能够分辨出车载导航语音中某公众人物的声音。
故选:C。
【点评】本题考查声音的三个特征在生活中的应用,难度不大。
2.(2分)下列做法中符合安全原则的是( )
A.开关接在零线与用电器之间
B.使用试电笔时指尖抵住笔尾金属帽
C.使用绝缘皮损的电线
D.在高压线下钓鱼
【分析】(1)控制电灯的开关应安装在火线与灯之间;
(2)使用测电笔时,必须用手接触到笔尾的金属体;
(3)导线的绝缘皮要保持完好无损,否则易引起触电事故;
(4)不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
【解答】解:A、家庭电路中开关接在火线与用电器之间,故A错误;
B、使用测电笔笔时,必须用手接触到笔尾的金属体(手指千万不能碰到笔尖),使人体、大地与火线和零线
构成闭合电路,故B正确;
C、使用绝缘皮破损的导线,易引发触电事故,故C错误;
D、不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故不能在高压线下钓鱼,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,不能违
反。
3.(2分)如图所示,“神舟十六号”正在靠拢空间站组合体,即将完成交会对接。我们说景海鹏是静止的,选取的参照物是( )
A.天舟六号 B.天和核心舱 C.神舟十五号 D.神舟十六号
【分析】被研究物体相对于参照物,位置没有发生变化,我们就说物体是静止的,反之,就是运动的。
【解答】解:神舟十六号飞船与景海鹏的位置没有发生变化,所以我们说景海鹏是静止的。故 D正确,ABC错
误。
故选:D。
【点评】本题考查了参照物的问题,属于基础题。
4.(2分)智能家居环境下用手机远程控制空调的使用,此过程中信息的传递主要依靠( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.空气
【分析】电磁波可以在真空中传递信息。
【解答】解:电磁波可以在真空中传递信息,所以智能家居环境下用手机远程控制空调的使用,使用的就是利
用电磁波来传递信息,故A符合题意,超声波和次声波不能再真空中传递信息,BCD不符合题意。
故选:A。
【点评】知道电磁波的特点及应用,本题属于基础性题目。
5.(2分)大量中华诗词蕴含物理知识,下列说法正确的是( )
A.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓。”“露”是水蒸气液化形成的
B.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”是水凝固形成的
C.“云横秦岭家何在,雪拥蓝关马不前。”“雪”是水凝华形成的
D.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。”“冰”是雪熔化形成的
【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固;由液态变为气态的过程叫汽化,
由气态变为液态的过程叫液化;物质由固态直接变为气态的过程叫升华,由气态直接变为固态的过程叫凝华。
【解答】解:A、“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”,露是水蒸气液化形成的,故A正确;
B、“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”是水蒸气凝华形成的,故B错误;
C、“云横秦岭家何在,雪拥蓝关马不前。”“雪”是水蒸气凝华形成的,故C错误;D、“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。”“冰”是水凝固形成的,故D错误。
故选:A。
【点评】掌握“固态、液态、气态”三态之间变化规律,以及吸热和放热情况,并能应用于生活中,能解释生
活中有关的物态变化。
6.(2分)关于如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用”
B.导线ab运动时将电能转化为机械能
C.导线ab竖直向上运动时,灵敏电流计指针一定偏转
D.导线ab水平向左运动时,灵敏电流计指针一定偏转
【分析】(1)通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用该原理制成的。
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,
发电机就是利用该原理制成的。发电机工作时将机械能转化为电能。
【解答】解:A、该装置是用于探究产生感应电流的条件,故A错误;
B、导线ab运动时将机械能转化为电能,故B错误;
C、导线ab竖直向上运动时,不切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故C错误;
D、导线ab水平向左运动时,导体切割磁感线,产生感应电流,灵敏电流计指针一定偏转,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查的产生感应电流的条件;知道电磁感应现象中的能量转化过程。
7 . ( 2 分 ) 如 图 是 近 视 眼 及 其 矫 正 的 光 路 图 , 下 列 说 法 不 正 确 的 是 ( )
A.近视眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B.近视眼看远处的物体,像成于视网膜前
C.近视眼用凹透镜矫正
D.为预防近视,读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右
【分析】(1)根据眼睛的视物原理做出判断;
(2)近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体,其成因是晶状体太厚,折光能力太强,来自远处点的光会聚在视网膜前;
(3)近视眼可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正;
(4)正常人眼的明视距离是25厘米。
【解答】解:A、近视眼的成像原理是光的折射,小孔成像的原理是光的直线传播,原理不同,故A错误;
BC、近视眼是因为晶状体太厚折光能力太强,或者眼球前后半径太长,使远处物体的像落在视网膜前,看不清
远处的物体,需要配戴凹透镜进行矫正,故BC正确;
D、正常人眼的明视距离是25厘米,为预防近视,读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右,故D正确。
故选:A。
【点评】本题围绕生活中的眼睛与眼镜,考查了对人眼的视物原理、近视眼的认识、视力的矫正等知识,有一
定综合性,但难度不大。
8.(2分)2023年5月28日,国产大型飞机C919首次商业飞行圆满成功。如图,C919正在向上爬升,此过程中
下列说法正确的是( )
A.C919的动能增大,重力势能减小
B.随着海拔高度的增加,舱外大气压逐渐增加
C.机翼上方气流的速度较小,气流对机翼上表面的压强较大
D.机翼上方气流的速度较大,气流对机翼上表面的压强较小
【分析】(1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体
的高度;
(2)大气压随高度的增加而减小;
(3)流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:A、C919大飞机在升空的过程,质量不变,速度变大,动能增大,同时高度上升,重力势能增大,
故A错误;
B、随着海拔高度的增加,舱外大气压逐渐减小,故B错误;
CD、机翼上方气流的速度较大,气流对机翼上表面的压强较小,故D正确,C错误。
故选:D。
【点评】本题考查机械能、大气压和流体压强与流速的关系,属于综合题。
9.(2分)端午节来临,江汉平原各地纷纷举办龙舟大赛如图。下列说法正确的是( )A.鼓面对鼓槌的弹力是由鼓槌的形变产生的
B.船桨划水的力越大,水对船桨的力也越大
C.龙舟所受重力的方向是垂直向下的
D.龙舟到达终点不能立即停下来,是因为惯性的作用
【分析】(1)发生弹性形变的物体,会对跟它接触且阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用,这个力叫弹力。
(2)力的作用是相互的,相互作用的力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上;
(3)重力的方向始终竖直向下;
(4)任何物体都具有惯性,惯性是物体的属性。
【解答】解:A、鼓面对鼓槌的弹力是由于鼓面的形变产生的,故A错误;
B、船桨划水的力越大,水对船桨的力也越大,故B正确;
C、舟所受重力的方向是竖直向下,故C错误;
D、龙舟到达终点不能立即停下来,是因为具有惯性。
故选:B。
【点评】本题考查弹力、力的相互作用、重力、惯性等基础知识,难度不大。
10.(2分)某款电热杯有高、中、低三挡,简化电路如图所示,S 、S 不能同时闭合,R 的阻值为2.5 。只闭合
1 2 1
S 时,电路中的电流为2A。下列说法正确的是( ) Ω
3
A.电源电压为10V
B.只闭合S 、S 时,电热杯处于低温挡
1 3
C.只闭合S 时,电热杯工作1min产生的热量为600J
3
D.加热100g水,水温由25℃升高到35℃,水吸收的热量为420J
【分析】只闭合S 时,电路为R 的简单电路,电路中的电流为2A,R 的阻值为2.5 ,根据欧姆定律计算电源
3 1 1
电压; Ω
闭合S 、S 时,两电阻并联接入电路,根据并联电路电阻特点结合P= 可知电热杯所处挡位;
1 3根据Q=W=UIt计算只闭合S 时,电热杯工作1min产生的热量;
3
根据Q=cmΔt计算加热100g水,水温由25℃升高到35℃,水吸收的热量。
【解答】解:A、只闭合S 时,电路为R 的简单电路,电路中的电流为2A,R 的阻值为2.5 ,根据欧姆定律
3 1 1
可得电源电压U=I R =2A×2.5 =5V,故A错误; Ω
1 1
Ω
B、闭合S 、S 时,两电阻并联接入电路,并联电路总电阻小于任一分电阻,根据P= 可知电热杯消耗的功
1 3
率最大,处于高温挡,故B错误;
C、只闭合S 时,电热杯工作1min产生的热量Q=W=UI t=5V×2A×60s=600J,故C正确;
3 1
D、加热100g水,水温由25℃升高到35℃,水吸收的热量为Q′=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×100×10﹣3kg×
(35℃﹣25℃)=4200J,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查并联电路特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活运用。
11.(2分)水平桌面上有物体A、B。如图甲,A在F 的作用下向左做匀速直线运动;如图乙,A、B用轻绳水
1
平连接,在F 和F 共同作用下一起向右做匀速直线运动。水平拉力F =6N、F =20N。图乙中,下列说法正确
1 2 1 2
的是( )
A.A与桌面的摩擦力方向向右
B.A与桌面的摩擦力为14N
C.B与桌面的摩擦力为8N
D.绳子的拉力为6N
【分析】(1)分析甲图A和乙图整体的受力情况,根据平衡力条件,求出滑动摩擦力大小。
(2)物体匀速直线运动时,受力平衡;
(3)摩擦力的方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势相反。
【解答】解:如图甲,A在F 的作用下向左做匀速直线运动;受力平衡,此时A受到的摩擦力大小f =F =
1 A 1
6N,
如图乙,A、B用轻绳水平连接,在F 和F 共同作用下一起向右做匀速直线运动。整体受力平衡;
1 2
由于摩擦力的方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势相反,AB向右运动,摩擦力都是向左的,
整体受到F 和F 、A向左的摩擦力和B向左的摩擦力,整体受力平衡,则有:
1 2
F +f +f =F ;
1 A B 2
6N+6N+f =20N;
B
解得:f =8N;
B对乙图中的A受力分析知,绳子的拉力等于F 、A向左的摩擦力之和,
1
拉力F=F +f =6N+6N=12N,故ABD错误;C正确。
1 A
故选:C。
【点评】本题考查平衡力的应用,关键是不同情况下对物体进行受力分析。
(多选)12.(2分)一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,如图所示为它工作循环中的一个冲程。下
列说法正确的是( )
A.汽油是化石能源
B.该冲程为做功冲程
C.该汽油机每秒对外做功20次
D.热机的功率越大,效率就越高
【分析】(1)汽油来源于石油,石油是经过几百万年的演变形成的化石能源;
(2)根据汽油机进气门、排气门的打开和关闭情况,活塞的运动方向判断汽油机的冲程;
(3)汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次;
(4)功率是指热机做功的快慢,效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值,效率和功率
没有必然的联系。
【解答】解:A、汽油来源于石油,石油是经过几百万年的演变形成的化石能源,所以汽油是化石能源,故A
正确;
B、由图可知,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,高温高压的燃气推动活塞向下运动,该冲程为做功冲程,
故B正确;
C、汽油机的飞轮转速为1200r/min=20r/s,即飞轮每秒转20圈,由于汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮
和曲轴转2圈,对外做功1次,所以该汽油机每秒对外做功10次,故C错误;
D、功率是指热机做功的快慢,效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值,效率和功率
没有必然的联系,故D错误。
故选:AB。
【点评】本题考查对能源的认识、内燃机的工作过程、热机的有关计算以及对热机效率的理解,是一道综合题,
难度不大。
(多选)13.(2分)如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆
台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体。下列说法正确的是( )A.液体的密度 > >
A B C
B.液体对容器底ρ部的ρ压强ρ p
B
>p
A
>p
C
C.液体对容器底部的压力F <F <F
B A C
D.容器对桌面的压力F甲 =F乙 =F丙
【分析】(1)根据容器的形状判断液体的体积关系,根据 = 比较液体的密度;
(2)根据液体的压强p= gh比较大小; ρ
(3)根据液体的压力F=ρpS比较液体对容器底部的压力大小;
(4)根据容器对桌面的压力等于杯子和液体的总重力比较大小。
【解答】解:ABC、质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,
分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体。根据图中容器的形状知,C的体积最大,B的体积最小,根
据 = ,C的密度最小,B的密度最大,
故ρ > > ,
B A C
根据ρ液体ρ 的压ρ 强p= gh知,深度相同,液体对容器底部的压强p
B
>p
A
>p
C
,
根据液体的压力F=ρpS知,底面积相同,液体对容器底部的压力F
B
>F
A
>F
C
,故B正确,AC错误;
D、容器对桌面的压力等于杯子和液体的总重力,杯子和液体的质量都相同,总重力相等,因而对桌面的压力
相等,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题主要考查形状不规则的容器中,液体对容器底部压力的计算,这是本题的难点,也是重点,还要
知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力。
二、非选择题(共44分)
14.(3分)磁流体是一种新型功能材料,其周围如果存在磁场,就会“模拟”出磁感线的形状。如图,水杯中放
有磁流体,左侧为电磁铁A,右侧为永磁体B,闭合S后的情景如图(图中画出了一条磁感线)。已知A左端
为N极,请在括号内标出电源左端的极性(“+”或“﹣”)、B右端的磁极(“N”或“S”),并标出图中
磁感线的方向。【分析】(1)根据安培定则判断通电螺线管的磁极和电源的正负极。
(2)磁体周围的磁感线总是从N极发出回到S极。
【解答】解:已知A左端为N极,根据安培定则,电源的左端是正极,A和B两个磁体中间相互吸引,所以B
的左端是N极,右端是S极,图中的磁感线的方向从右往左,如图所示:
。
【点评】本题主要考查了电磁铁的磁极和磁感线分布;关键是会利用安培定则判断电磁铁的磁极;知道磁体周
围的磁感线分布。
15.(5分)用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置,附有量角器的白纸板由E、F两部分构成,
始终竖直立在M上,可以绕ON翻折。
(1)如图甲,E、F在同一平面上,让入射光AO射向镜面,量角器上显示入射角和反射角的大小,可得出∠r
= ∠i(选填“>”、“<”或“=”);
(2)改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是 多次实验,得到普遍规律 ;
(3)若光沿BO入射,经M反射后沿OA射出。这表明,在光的反射现象中,光路是 可逆 的;
(4)如图乙,把F向前或向后翻折,则在F上 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光,这说明反射
光线、入射光线和法线在 同一平面内 。
【分析】(1)光反射时,反射角等于入射角;
(2)为避免实验的偶然性,应多做几次试验,然后才可以得出结论;
(3)在光的反射现象中光路是可逆的;
(4)反射光线、入射光线和法线是在同一平面内的,若将纸板F向后折,则在光屏上不能看到反射光线。【解答】解:(1)如图甲,E、F在同一平面上,让入射光AO射向镜面,量角器上显示入射角和反射角的大
小,可得出∠r=∠i;
(2)本实验是探究规律的,改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,进行多次实验的目的是:避免偶然
性,得出普遍规律;
(2)如果让光线逆着OB的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入
射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现光线原路OA返回,也就是在反射现象中,光路是可逆的;
(3)以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,这时不能看到反射光线OB,因为纸板没有和反射光线、法
线在同一平面上,所以不能看到反射光线OB.因此这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否
在同一平面内。
故答案为:(1)=;(2)多次实验,得到普遍规律:(3)可逆;(4)不能;同一平面内。
【点评】本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力,就是为了
锻炼学生的动手、动脑的能力。掌握基础知识认真分析即可正确解题。
16.(7分)在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆左端下沉,如图甲,则应将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在
水平位置平衡;
(2)调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示,阻力臂 l 为
2
8.0 cm;
次数 动力F /N 动力臂l /cm 阻力F /N 阻力臂l /cm
1 1 2 2
1 0.5 16.0 1.02 1.0 15.0 1.0 15.0
3 2.0 15.0 1.5 20.0
(3)分析表中实验数据,得出杠杆的平衡条件为 F l = F l (用F 、F 、l 、l 表示);第3次实验的杠杆
11 22 1 2 1 2
类型属于 费力 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆,教室里的劳动工具中有这类杠杆,请举一例:
扫帚 ;并简要说明你的判断理由 扫帚使用时,动力臂小于阻力臂 。
(4)如图丙,F始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将 C 。(填选项
代码)
A.不变
B.变小
C.变大
D.先变大后变小
【分析】(1)杠杆倾斜时,杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端,左、右两端的螺母需要向杠杆偏高的一端调节,
至杠杆在水平位置平衡;
(2)支点到力的作用点的距离就是力臂;
(3)要能够观察和分析试验数据,知道杠杆的平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F l =F l ;
11 22
根据力臂关系可以把杠杆分为三类:动力臂大于阻力臂,省力杠杆;动力臂等于阻力臂,等臂杠杆;动力臂小
于阻力臂,费力杠杆;
(4)通过作图比较A、B两位置阻力G力臂的长短。然后再通过杠杆的平衡条件来分析动力的变化。
【解答】解:(1)甲图杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端偏高,故应向右调节左端或右端的平衡螺母至
杠杆在水平位置平衡,使支点到力的作用点的距离就是力臂,便于直接测量力臂;
(2)如图乙所示,阻力臂l 为8.0cm;
2
(3)通过分析实验数据,可知杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂,可写作F l =F l ;
11 22
第3次实验的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆,属于费力杠杆,例如扫帚,原因是扫帚使用时,动力臂小于阻力
臂;
(4)在杠杆缓慢由A到B的过程中,动力臂OA(即拉力F的力臂)不变,阻力G的大小不变,而阻力臂L
(即重力G的力臂)却逐渐增大;
由杠杆的平衡条件知:F•OA=G•L,当OA、G不变时,L变大,那么F也变大,即拉力F在这个过程中逐渐
变大。
故答案为:(1)右;(2)8.0;(3)F l =F l ;费力;扫帚;扫帚使用时,动力臂小于阻力臂;(4)C。
11 22
【点评】杠杆平衡条件应用较为广泛,主要题型为实验探究题,利用杠杆平衡条件可以判断杠杆是否平衡、力
臂大小、力的大小等。
17.(9分)实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源
电压恒定。(1)实验的原理是 R = ;
(2)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交
叉);
(3)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为 2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,
应将滑片P向 B (选填“A”或“B”)端移动;
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示为 0.26 A。此时小灯泡的电阻是 9.6 (保留1位
小数); Ω
(5)小灯泡的I﹣U关系如图丙,当小灯泡的两端电压增大时,它的电阻 增大 (选填“增大”、“减小”
或“不变”),其原因是灯丝电阻受 温度 的影响;
(6)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丁所示的电路,测出了
R 的阻值。实验步骤如下:
x
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I ;
1
②将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I ;
2
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,则:R = (用I 、I 和R表示)。
x 1 2
【分析】(1)伏安法测量小灯泡的电阻的原理是公式:R= ;(2)电压表应并联在灯泡两端,据此分析错误的导线,并改正;
(3)比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定变阻器滑片移动方向;
(4)根据电流表选用量程确定分度值读数,利用R= 求出小灯泡的电阻;
(5)导体的电阻随温度的升高而增大;
(6)①将滑片移到a端,此电路为R 的简单电路,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I ,由此可求得电
x 1
源电压;
②将滑片移到b端,此时R 与R串联,根据串联分压的特点可求得电源电压;
x
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,根据欧姆定律可求出待测电阻的阻值。
【解答】解:(1)实验的原理是 R= ;
(2)电压表负接线柱与滑动变阻器左端接线柱这根连线错误,将电压表并联在灯泡两端,如图所示:
(3)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表示数为2V,小于灯泡额定电压2.5V,为测量小灯
泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小变阻器两端的电压,根据分压原理,
应减小变阻器接入电路的阻值,故应将滑片向B端移动;
(4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.26A,
则此时小灯泡的电阻为:
R= = ≈9.6 ;
Ω
(5)分析图像丙可知,当小灯泡两端电压增大时,小灯泡的电阻也在增大;当小灯泡两端电压增大时,其实际
功率增大,温度也会升高,故导体的电阻与温度有关;
(6)①将滑片移到a端,此电路为R 的简单电路,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I ,由I= 可得电
x 1
源电压:U=I R ﹣﹣﹣﹣﹣(a);
1 x
②将滑片移到b端,此时R 与R串联,读出电流表的示数,记为I ;则R I +RI =U﹣﹣﹣﹣(b);
x 2 x 2 2
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,由(a)(b)两式联立可得,待测电阻的阻值:R = 。
x
故答案为:(1)R= ;(2)见解答图;(3)B;(4)0.26;9.6;(5)增大;温度;(6) 。
【点评】本题测量小灯泡的额定功率,考查了连接电路、电流表读数、电阻的计算,同时考查了设计实验方案
测电功率的能力。
18.(6分)小明家的浴霸有“220V 440W”的取暖灯共4盏,求:
(1)每盏取暖灯正常工作时的电阻;
(2)4盏取暖灯同时正常工作时的总电流。
【分析】(1)已知取暖灯的额定电压和额定功率,根据P=UI求出每盏取暖灯正常工作时的电流,再根据
求出每盏取暖灯正常工作时的电阻;
(2)根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和求出4盏取暖灯同时正常工作时的总电流。
【解答】解:(1)由P=UI可得,一盏灯正常工作时,通过灯的电流:
,
由 可得,灯正常工作时的电阻为:
,
(2)由于4盏灯是并联,根据并联电路中电流的规律,4盏灯均正常工作时,总电流为:
I总 =4I额 =4×2A=8A。
答:(1)每盏取暖灯正常工作时的电阻为110 ;
(2)4盏取暖灯同时正常工作时的总电流为8AΩ。
【点评】本题考查了电功率和欧姆定律计算公式的应用、以及并联电路的电流特点,难度不大。
19.(6分)如图,一台用于侦察、灭火的电动消防机器人,质量为1000kg,静止时履带与地面接触的总面积为
0.5m2。在某段平直公路上,机器人以3m/s的速度匀速行驶1min,其受到的阻力是机器人所受重力的0.05倍,
这段路程消耗的电能中有75%用于机器人的牵引力做功。求:
(1)机器人1min通过的路程;
(2)机器人静止时,对水平地面产生的压强;
(3)机器人在这段路程中消耗的电能。【分析】(1)根据s=vt求通过的路程;
(2)根据G=mg求机器人的重力;机器人静止在水平地面,压力大小等于重力大小,根据p= = 求压强;
(3)机器人匀速行驶,故牵引力等于阻力,阻力是重力的0.05倍,即F′=f=0.05G;根据W=Fs求牵引力做
功,再根据W电 = 求消耗的电能。
【解答】解:(1)运动的时间 t=1min=60s,通过的路程:s=vt=3m/s×60s=180m;
(2)消防机器人的重力:G=mg=1000kg×10N/kg=104N;
消防机器人对水平地面的压力等于它所受的重力,即F=G=104N
机器人对地面产生的压强: ;
(3)机器人在平直公路上匀速直线运动所受阻力:f=0.05G=104N×0.05=500N;
平直公路上匀速直线运动,机器人所受的阻力和牵引力是一对平衡力,即:F′=f=500N;
机器人在平直公路上匀速直线运动1min牵引力做功:W=F′s=500N×180m=9×104J;
机器人在这段路程中消耗的电能:W电 = = =1.2×105J。
答:(1)机器人1min通过的路程为180m;
(2)机器人静止时,对水平地面产生的压强为2×104Pa;
(3)机器人在这段路程中消耗的电能为1.2×105J。
【点评】本题考查速度公式、压强公式、功和效率的计算,难度不大。
20.(8分)如图,小明设计的“电子浮力秤”由浮力秤和电路两部分构成。浮力秤中托盘与圆柱形塑料浮筒 M
通过硬质绝缘细杆固定连接,整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中,且只能竖直移动。托盘的质量
40g,M高20cm,底面积为100cm2,质量为160g;容器的底面积为300cm2。电路中R是滑动变阻器的电阻片
(阻值均匀),长8cm,最大阻值16 ;电源电压恒为4.5V;电压表量程为0~3V。托盘通过滑杆带动滑片P
上下移动。托盘中不放物体时,调节水Ω量,使滑片 P正好位于R最上端,闭合开关S,电压表示数为0.9V(不
计滑片、滑杆、细杆的质量,忽略摩擦阻力。工作中
水不溢出)。求:(1)浮筒M的密度;
(2)R 的阻值;
0
(3)托盘中不放物体时,M浸入水中的深度;
(4)该“电子浮力秤”的称量。
【分析】(1)根据体积公式计算浮筒M的体积,根据密度公式计算浮筒M的密度;
(2)由电路图可知,滑片P位于R最上端时,定值电阻与滑动变阻器R串联接入电路,电压表测量定值电阻
两端电压,且电压表示数为0.9V,
根据串联电路电压规律计算滑动变阻器R两端电压,根据欧姆定律计算此时通过电路的电流,进一步计算定值
电阻的阻值;
(3)根据重力公式计算托盘的重力和浮筒M的重力,托盘中不放物体时,浮筒M所受的重力与托盘所受的重
力之和等于浮筒M受到的浮力,根据阿基米德原理计算浮筒M浸入水中的体积,根据体积公式计算浮筒M浸
入水中的深度;
(4)由图可知托盘中物体的质量增加,滑片将向下移动,导致R接入电路的电阻变小,定值电阻两端的电压
增大,所以当电压表示数变大时,托盘中物体的质量也越大,电压表量程为 0~3V,根据串联电路电压规律可
知电压表示数最大时R两端的电压,
根据欧姆定律计算此时通过电路的电流,进一步计算此时R接入电路的电阻,
R是一根长为 8cm 的阻值均匀的电阻片,最大阻值为16 ,即1cm的电阻为2 ,据此计算电压表示数最大时
滑片移动的距离, Ω Ω
浮筒浸入水中深度的增加量等于水面上升的高度△h与浮筒向下移动的距离d之和,根据体积公式计算水面上
升的高度,
进一步计算浮筒浸入水中深度,比较可知何时“电子浮力秤”称出物体的质量最大,
根据体积公式计算此时浮筒排开水的体积变化量,漂浮时物体受到的浮力等于自身重力,根据阿基米德原理计
算物体受到的浮力,
由G=mg得“电子浮力秤”的称量。
【解答】解:(1)浮筒 M 的体积:V =S h =100×10﹣4m2×20×10﹣2m=2×10﹣3m3=2000cm3,
M M M浮筒M的密度: = = =0.08g/cm3;
M
ρ
(2)由电路图可知,滑片P位于R最上端时,定值电阻与滑动变阻器R串联接入电路,电压表测量定值电阻
两端电压,且电压表示数为0.9V,
根据串联电路中总电压等于各部分电压之和,可得滑动变阻器R两端电压: ,
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流: ,
则定值电阻的阻值:R = = =4 ;
0
Ω
(3)托盘的重力:G =m g=40×10﹣3kg×10N/kg=0.4N,
p p
浮筒M的重力: ,
托盘中不放物体时,浮筒 M所受的重力与托盘所受的重力之和等于浮筒 M受到的浮力,则F =G +G =
M M p
1.6N+0.4N=2N,
浮筒M浸入水中的体积:V = = =2×10﹣4m3,
M1
浮筒M浸入水中的深度: =2cm;
(4)由图可知托盘中物体的质量增加,滑片将向下移动,导致R接入电路的电阻变小,根据串联电路电阻规
律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大,根据 U=IR可定值电阻两端的电压增大,所以当电压表示数变大时,
托盘中物体的质量也越大,
电压表量程为 0~3V,电压表示数最大为 3V,根据串联电路电压规律可知此时 R 两端的电压:
,
此时通过电路的电流: ,
此时R接入电路的电阻: ,
R是一根长为 8cm 的阻值均匀的电阻片,最大阻值为16 ,即1cm的电阻为 2 ,
Ω Ω电压表示数最大时, ,
滑片向下移动 7cm<8cm,即浮筒向下移动的距离 d=7cm,电压表示数最大,
浮筒浸入水中深度的增加量等于水面上升的高度△h与浮筒向下移动的距离d之和,即△h =△h+d,
M
水面上升的高度: ,
浮筒浸入水中深度Δh+d+2cm=3.5cm+7cm+2cm=12.5cm<h =20cm,
M
即d=7cm时,“电子浮力秤”称出物体的质量最大,
此时浮筒排开水的体积变化量: ,
因为 ,
由G=mg得“电子浮力秤”的称量为: 。
答:(1)浮筒M的密度为0.08g/cm3;
(2)R 的阻值为4 ;
0
(3)托盘中不放物Ω体时,M浸入水中的深度为2cm:
(4)该“电子浮力秤”的称量为1.05kg。
【点评】本题考查密度公式、串联电路特点、欧姆定律、阿基米德原理、重力公式的灵活运用,综合性强,难
度较大。
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