文档内容
2020年浙江省宁波市中考物理试卷
一、选择题(共5小题,每小题3分,满分15分)
1.(3分)健身者在没有其它辅助的情况下,下列姿势不可能在水平地面上保持的是( )
A. B. C. D.
2.(3分)在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为10cm,光屏是用表面涂
有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜13cm处,移动光屏,在光屏上找到
清晰的像,如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是( )
A. 、放大 B. 、放大 C. 、缩小 D. 、缩小
3.(3分)某熨烫机电路主要由发热体、熔丝、控制开关盒等组成,其连接如图所示,其中控制
开关盒内有开关、指示灯和分压保护电阻等元件。当该熨烫机接入家庭电路后,闭合开关,
指示灯发光,发热体工作。现由于某种原因熔丝熔断,发热体不工作,但指示灯仍发光。下
列控制开关盒内元件的连接方式符合要求的是( )
A.. B..
第1页(共24页)C.. D.
4.(3分)如图为一种自热火锅的构件图。该自热火锅的发热包内有铁粉、铝粉、炭粉、生石灰
等物质,将发热包放到水中,会放出大量的热。有关该自热火锅的说法不合理的是( )
A.生石灰与水反应,会放出大量的热
B.设计出气孔的目的是避免使用时盒内气压过高
C.遇水能放出热量的物质都能作为发热包的内容物
D.使用过的发热包即使干燥后也不能重复使用
5.(3分)现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为L 、L 的
a b
铝条a、b,将铝条a叠在铁条AB上,并使它们的右端对齐,然后把它们放置在三角形支架
O上,AB水平平衡,此时OB的距离恰好为L ,如图所示。取下铝条a后,将铝条b按上述
a
操作方法使铁条AB再次水平平衡,此时OB的距离为L .下列判断正确的是( )
x
A.若L <L <L,则L <L < 成立
a b a x
B.若L <L <L,则L > 成立
a b x
C.若L <L , <L <L 成立
b a x a
D.若L <L ,则L < 成立
b a x
二、填空题(本题共3小题,每空2分,共16分)
6.(4分)如图所示是一位小朋友在照镜子(平面镜)。
第2页(共24页)(1)小朋友看不到被镜子遮住的物品,是因为光在同一均匀介质中沿 传播。
(2)小朋友通过镜面所成的像在 。(填“镜面前”“镜面上”或“镜面后”)
7.(6分)科学进步是推动人类文明发展的重要动力,科学技术也在影响我们的生活。
(1)电能的广泛采用具有划时代的意义,但要注意用电安全。如果我们发现有人发生触电
事故,应先 ,再报警和施救。
(2)电磁继电器能实现用低电压控制高电压、弱电流控制强电流。如图所示的电路,a、b处
接电动机或指示灯。当低压控制电路断开时,指示灯亮;当低压控制电路闭合时,电动机
工作。则a处接的是 。
(3)线上学习时,同学们注视屏幕,眨眼频率降低,这时泪液会过度 (填物态变化
名称),使眼睑与眼球之间的摩擦增大,眼睛会有干涩和异物感。如果连续学习时间过长,
睫状肌会疲劳。为了保护眼睛,课间要休息或远眺。
8.(6分)科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。
(1)在“使用动滑轮”活动中,小科利用如图所示装置,用竖直向上的大小为10N的拉力
F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%,则这一过程中,克服物体A
的重力所做的功为 J,这个值也是物体A增加的机械能。
(2)把质量为2kg,温度为25℃的水加热到100℃,至少需要完全燃烧 g的酒精。上
述过程中,水的内能增加是通过 (填“做功”或“热传递”)的途径实现的。
[已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3.0×107J/kg]
第3页(共24页)三、实验探究题(本题共2小题,每空3分,共18分)
9.(9分)在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时,电源电压恒为3V,
滑动变阻器规格为“20 1.0A”,还有多个阻值不小于5 的定值电阻可供选择。
(1)实验电路如图所示,Ω小科检查电路时发现有一个元件连Ω接错误(其它元件连接正确),
该元件和错误分别是 。
(2)改正错误后,正确操作,测得实验数据如下表所示。
实验次数 第一次 第二次 第三次
定值电阻/ 5 10 ★
电流表示数Ω/A 0.40 0.20 0.10
表中“★“处所选用定值电阻的阻值是 。
(3)小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实Ω验,并将滑动变阻器的功率P变 与其电阻
值R变 的关系绘制图象。该图象最接近于下列图象中的 。
10.(9分)在不打破鸡蛋的前提下,如何有效判断自然状态下保存的未知产出日期的鸡蛋新
鲜度?小科进行了探究。
【查阅资料】
第4页(共24页)刚产出的鸡蛋密度相近,冷却后里面内容物收缩,会在蛋的一端形成气室。一般的鸡蛋一
端大(称为钝端)、一端小(称为尖端)。蛋壳主要成分是碳酸钙,其表面有很多微小气孔,
以便于蛋内外的气体交换,同时蛋内水分可通过气孔排出。
【实验过程】
任选自然状态下保存的、大小相近的同一批适龄健康的母鸡于不同日期产出的鸡蛋20枚,
将它们轻放在水中,观察静止后状态。
【实验现象】
(1)4枚鸡蛋漂浮在水面上,其余16枚鸡蛋沉于水底。
(2)沉于水底鸡蛋的钝端与尖端的连线与水平底面之间有一个夹角,记为 .16枚鸡蛋的
大小不一,但尖端基本上比钝端更靠近底面,如图所示是其中3枚鸡蛋在水θ中静止时的状
态。
【思考与分析】
鸡蛋的新鲜度会影响它的气室大小、密度大小和 大小。
(1)从实验现象可知:鸡蛋的气室位置在鸡蛋的 θ (填“钝端”或“尖端”)附近。
(2) 大小与气室占整个鸡蛋的体积比有关,图中3枚鸡蛋气室占整个鸡蛋的体积比从高
到低θ排序为 。由此可以从 大小初步判断鸡蛋的新鲜度。
(3)自然状态下,随着鸡蛋存放时间θ变长,鸡蛋的 会变小,从而使鸡蛋的密度变小。
可以判断,实验中漂浮在水面上的鸡蛋存放时间较久。
四、解答题(本题共3小题,第11小题5分,第12小题10分,第13小题13分,共28分)
11.(5分)1852年,法拉第经过深入的思考和大量的尝试,建立了“力线”的概念。他认为在
磁极周围充满了力线,依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的
“力线”形象地呈现出来。小科进行了如下实验:
在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。
①把玻璃板放在条形磁铁上,观察细铁屑的分布情况。
②轻敲玻璃板,再观察细铁屑的分布情况。
③请回答:
第5页(共24页)(1)如图所示为实验步骤 得到的细铁屑分布情况。请你画出经过A点的磁感线。
(2)实验步骤 中未敲玻璃③板“力线”未能通过细铁屑呈现出来,而步骤 中轻敲玻璃
板“力线”能通②过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么? ③
12.(10分)如图所示,一个内底面积为100cm2的柱形容器中盛有深度为60cm的水,水底有
一块底面积为50cm2,高6cm的长方体铝块。现用一电动机以恒定不变的输出功率把铝块
提出水面并继续提升一段距离。已知铝块浸没在水中时上升速度恒为0.27m/s。铝的密度
为2.7×103kg/m3,g取10N/kg,铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。
求:(1)铝块的重力。
(2)把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间。
(3)电动机输出功率的大小。
(4)铝块完全露出水面后匀速上升的速度。
(5)铝块从浸没于水中到完全露出水面,水对容器底部压强的减小值。
13.(13分)现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连
接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先
将触点M与圆环上的A点连接,再移动滑动变阻器R 的滑片P至最右端后,闭合开关S,
1
将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周,在触点N滑动的过程中,触点M、N之间的电
阻等效于一个变化的电阻,记为R .设滑过弧MN的长为x,电流表示数I与x之间的关
MN
系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种
材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
(1)由图乙可知,该金属圆环中铜丝的长度是 cm。
第6页(共24页)(2)在触点N滑动过程中,R 的最大值是多少?
MN
(3)每1cm电阻丝的阻值是 .(提示:图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间
两段弧形金属丝并联后的总电阻) Ω
(4)如图丙所示,把M、N接到圆环其中一条直径的两端,将滑片P移到最左端后闭合开
关S,通电1min,电路消耗的电能为W.求W的最大值。(计算过程中不需要说明取最大
值的理由)
第7页(共24页)2020年浙江省宁波市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共5小题,每小题3分,满分15分)
1.(3分)健身者在没有其它辅助的情况下,下列姿势不可能在水平地面上保持的是( )
A. B. C. D.
【考点】6L:惯性;6R:平衡力的辨别.
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【分析】对人进行受力分析,根据二力平衡的条件进行分析。二力平衡的条件:作用在同一
物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,四个条件缺一不可。
【解答】解:
A.地面对人的支持力和人的重力两个力的作用点在重心,但两个力没有作用在同一条直
线上,不是一对平衡力,所以A姿势不可能在水平地面上保持,故A符合题意;
BCD.图中地面对人的支持力和人的重力两个力的作用点在重心,两个力大小相等、方向
相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,所以BCD姿势可能在水
平地面上保持,故BCD不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了平衡力的辨别,抓住四个条件缺一不可是关键。
2.(3分)在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为10cm,光屏是用表面涂
有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜13cm处,移动光屏,在光屏上找到
清晰的像,如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是( )
A. 、放大 B. 、放大 C. 、缩小 D. 、缩小
【考点】B7:凸透镜成像规律及其探究实验;B8:凸透镜成像的应用.
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第8页(共24页)【分析】凸透镜成实像时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;
光屏上能呈接到的像是实像,从纸板后面看是上下左右都颠倒的,但因为是从透镜一侧看,
所以只有上下颠倒。
【解答】解:凸透镜的焦距f=10cm,物距u=13cm,满足2f>u>f条件,成倒立、放大的实
像;倒立的实像与“F”左右相反,上下颠倒,但因为是从透镜一侧看,所以只有上下颠倒
形状为“ ”,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】此题考查凸透镜成像的规律。掌握凸透镜成像的特点是解题关键。
3.(3分)某熨烫机电路主要由发热体、熔丝、控制开关盒等组成,其连接如图所示,其中控制
开关盒内有开关、指示灯和分压保护电阻等元件。当该熨烫机接入家庭电路后,闭合开关,
指示灯发光,发热体工作。现由于某种原因熔丝熔断,发热体不工作,但指示灯仍发光。下
列控制开关盒内元件的连接方式符合要求的是( )
A.. B..
C.. D.
【考点】HU:串、并联电路的设计.
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【分析】闭合开关,指示灯发光,发热体工作,发热体不工作,但指示灯仍发光,这表明发热
体和灯泡是并联接入电路中的,据此分析。
【解答】解:根据题意可知,闭合开关,指示灯发光,发热体工作;当发热体断路不工作时,
但指示灯仍发光,这表明发热体和灯泡是并联接入电路中的;
第9页(共24页)根据题干图片可知,熔丝应该接在火线与用电器之间,所以b接触的是火线;a接触的也
是火线,所以灯泡与分压电阻接在a的电路中,故B符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了电路的设计,明确发热体和灯泡的连接方式是解题的关键。
4.(3分)如图为一种自热火锅的构件图。该自热火锅的发热包内有铁粉、铝粉、炭粉、生石灰
等物质,将发热包放到水中,会放出大量的热。有关该自热火锅的说法不合理的是( )
A.生石灰与水反应,会放出大量的热
B.设计出气孔的目的是避免使用时盒内气压过高
C.遇水能放出热量的物质都能作为发热包的内容物
D.使用过的发热包即使干燥后也不能重复使用
【考点】G8:热传递的概念与方式.
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【分析】(1)生石灰与水反应时,会放出热量;
(2)盒盖上有出气孔,能维持气压的平衡;
(3)(4)根据发热包的用途分析。
【解答】解:
A、由化学知识可知,生石灰与水发生化学反应,会释放出大量的热量,故A正确;
B、盒盖上有出气孔,这样会避免使用时盒内气压过高,能防止危险的发生;故B正确;
C、发热包用于自热食品,要注意发热材料不能有强腐蚀性和毒性,所以不是遇水能放出
热量的物质都能作为发热包的内容物,故C错误;
D、使用过的发热包发生了化学变化,干燥后不能重复使用,故D正确。
本题选错误的;故选:C。
【点评】本题是一道学科综合题,考查了关于化学反应以及气压的知识,难度不大。
5.(3分)现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为L 、L 的
a b
铝条a、b,将铝条a叠在铁条AB上,并使它们的右端对齐,然后把它们放置在三角形支架
O上,AB水平平衡,此时OB的距离恰好为L ,如图所示。取下铝条a后,将铝条b按上述
a
操作方法使铁条AB再次水平平衡,此时OB的距离为L .下列判断正确的是( )
x
第10页(共24页)A.若L <L <L,则L <L < 成立
a b a x
B.若L <L <L,则L > 成立
a b x
C.若L <L , <L <L 成立
b a x a
D.若L <L ,则L < 成立
b a x
【考点】7N:杠杆的平衡条件.
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【分析】首先把原铁条和铝条a看做整体,原来水平平衡时整体的重心位于原支点处。
(1)当铝块变长时,将变长部分看成一个增加的物体,然后确定新支点,根据杠杆的平衡
条件得出支点移动的方向,从而得出答案;
(2)当铝块变短时,将变短部分看做一个减少的物体,然后确定新支点,根据杠杆的平衡
条件得出支点移动的方向,从而得出答案。
【解答】解:由题意可知,将铝条a叠在铁条AB上,并使它们的右端对齐,然后把它们放置
在三角形支架O上,AB水平平衡,此时OB的距离恰好为L ,
a
(1)如下图所示,若L <L <L,用铝条b替换铝条a就相当于在铝条a左侧放了一段长为
a b
L ﹣L 、重为G ﹣G 的铝条,
b a b a
这一段铝条的重心距B端的长度为L + = ,
a
而铁条AB和铝条a组成的整体的重心在支架原来的位置,距B端的长度为L ,
a
要使铁条AB水平平衡,由杠杆的平衡条件F L =F L 可知,支架O应移到上述两个重心
1 1 2 2
之间,
第11页(共24页)即L <L < ,故A正确、B错误;
a x
(2)如下图所示,若L <L ,用铝条b替换铝条a就相当于从铝条a左侧截掉一段长为L
b a a
﹣L 、重为G ﹣G 的铝条,
b a b
也相当于距B端L + = 处施加一个竖直向上的力,其大小等于G ﹣G ,
b a b
由杠杆的平衡条件F L =F L 可知,要使铁条AB水平平衡,支架O应向A端移动,则L
1 1 2 2 x
>L ,故C错误;
a
由L <L 可知,L >L = > ,故D错误。
b a x a
故选:A。
【点评】本题考查了杠杆平衡的条件的应用,能把铝条b替换铝条a看做在原来的基础上
增加或减少一个物体是关键,这一要求对学生的思维能力要求较高。
二、填空题(本题共3小题,每空2分,共16分)
6.(4分)如图所示是一位小朋友在照镜子(平面镜)。
(1)小朋友看不到被镜子遮住的物品,是因为光在同一均匀介质中沿 直线 传播。
(2)小朋友通过镜面所成的像在 镜面后 。(填“镜面前”“镜面上”或“镜面后”)
【考点】A2:光在均匀介质中直线传播;AE:平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案;
AI:平面镜的应用.
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【分析】(1)光在同种均匀介质或真空中沿直线传播;
(2)平面镜所成的像与物体关于镜面是对称的。
【解答】解:
(1)小朋友看不到被镜子遮住的物品,由于光在同一均匀介质中沿直线传播,镜子挡住了
第12页(共24页)光线;
(2)根据平面镜成像的特点可知,平面镜所成的像与物体关于镜面是对称的,所以像在镜
面后。
故答案为:(1)直线;(2)镜面后。
【点评】本题考查了光的直线传播的应用、平面镜成像的特点,属于基础知识,要熟记。
7.(6分)科学进步是推动人类文明发展的重要动力,科学技术也在影响我们的生活。
(1)电能的广泛采用具有划时代的意义,但要注意用电安全。如果我们发现有人发生触电
事故,应先 切断电源 ,再报警和施救。
(2)电磁继电器能实现用低电压控制高电压、弱电流控制强电流。如图所示的电路,a、b处
接电动机或指示灯。当低压控制电路断开时,指示灯亮;当低压控制电路闭合时,电动机
工作。则a处接的是 指示灯 。
(3)线上学习时,同学们注视屏幕,眨眼频率降低,这时泪液会过度 汽化 (填物态变化
名称),使眼睑与眼球之间的摩擦增大,眼睛会有干涩和异物感。如果连续学习时间过长,
睫状肌会疲劳。为了保护眼睛,课间要休息或远眺。
【考点】CF:电磁继电器的组成、原理和特点;IV:安全用电原则.
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【分析】(1)发现有人触电或电引起的火灾,首先切断电源,再实行救援措施;
(2)电磁继电器有两个电路:控制电路与工作电路;在控制电路中,有一个电磁铁。当控制
电路接通后,电磁铁有磁性,吸引衔铁,衔铁带动了工作电路中的动触点的位置的变化,
从而控制了工作电路的通断。其实质就是一个开关;
(3)物质由液态变为气态叫做汽化。
【解答】解:
(1)发生触电事故,用手拉不安全,报警时间来不及,切断电源是首先要做的;
(2)当低压控制电路断开时,通过电磁铁无电流,电磁铁不具有磁性,衔铁在弹簧的作用
下被拉起,指示灯亮,所以a处为指示灯;当低压控制电路闭合时,电磁铁具有磁性,吸引
衔铁,衔铁向下移动使电动机工作;
第13页(共24页)(3)线上学习时,同学们注视屏幕,眨眼频率降低,则泪液会汽化为气体散失到空气中,使
眼睑与眼球之间的摩擦增大。
故答案为:(1)切断电源;(2)指示灯;(3)汽化。
【点评】本题考查了安全用电的常识、电磁继电器的工作过程、物态变化,属于基础知识,
要熟记这些知识。
8.(6分)科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。
(1)在“使用动滑轮”活动中,小科利用如图所示装置,用竖直向上的大小为10N的拉力
F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%,则这一过程中,克服物体A
的重力所做的功为 1. 4 J,这个值也是物体A增加的机械能。
(2)把质量为2kg,温度为25℃的水加热到100℃,至少需要完全燃烧 2 1 g的酒精。上
述过程中,水的内能增加是通过 热传递 (填“做功”或“热传递”)的途径实现的。
[已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3.0×107J/kg]
【考点】EC:功的计算;F4:滑轮(组)的机械效率;GA:热传递改变物体内能;GG:热量的
计算.
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【分析】(1)根据W总 =Fs求出总功,利用 = ×100%求出克服物体A的重力所做
η
的功;
(2)根据Q吸 =cm(t﹣t
0
)求出水吸收的热量,由题知,Q放 =Q吸 ,再利用Q放 =mq求出需
要完全燃烧酒精的质量;
改变物体内能的方式有:做功和热传递。
【解答】解:
(1)绳子自由端移动的距离:
s=2h=2×0.1m=0.2m,
拉力做的总功:
W=Fs=10N×2×0.1m=2J,
第14页(共24页)由 = ×100%可得,克服物体A的重力所做的功:
η
W有用 =W总 =2J×70%=1.4J;
(2)水吸收η的热量:
Q吸 =cm(t﹣t
0
)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣25℃)=6.3×105J,
由题知,酒精完全燃烧放出的热量:Q放 =Q吸 =6.3×105J,
由Q放 =mq得,需要完全燃烧酒精的质量:
m酒精 = = =2.1×10﹣2kg=21g;
烧水时,水的内能增加是通过热传递的方式实现。
故答案为:(1)1.4;(2)21;热传递。
【点评】本题考查了学生对功的公式、效率公式、吸热公式、燃料完全燃烧公式以及改变内
能两种方式的理解与掌握,熟练应用公式是关键,难度不大。
三、实验探究题(本题共2小题,每空3分,共18分)
9.(9分)在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时,电源电压恒为3V,
滑动变阻器规格为“20 1.0A”,还有多个阻值不小于5 的定值电阻可供选择。
(1)实验电路如图所示,Ω小科检查电路时发现有一个元件连Ω接错误(其它元件连接正确),
该元件和错误分别是 电流表;正负接线柱接反 。
(2)改正错误后,正确操作,测得实验数据如下表所示。
实验次数 第一次 第二次 第三次
定值电阻/ 5 10 ★
电流表示数Ω/A 0.40 0.20 0.10
表中“★“处所选用定值电阻的阻值是 2 0 。
(3)小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实Ω验,并将滑动变阻器的功率P变 与其电阻
值R变 的关系绘制图象。该图象最接近于下列图象中的 A 。
第15页(共24页)【考点】IL:探究电流与电压、电阻的关系实验.
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【分析】(1)在连接电压表和电流表时,注意串并联、正负接线柱的接法及量程的选择;连
接滑动变阻器时,注意要接一上一下;
(2)根据电压一定,通过电阻的电流与它的电阻成反比的特点分析第三次的电阻值;
(3)根据P= 判定滑动变阻器功率的变化。
【解答】解:(1)在使用电流表时,电流必须从正接线柱流入,负接线柱流出,根据图可知,
电流表的正负接线柱接反了;
(2)研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系时,需要控制电压不变,根据欧姆定律
可知,定值电阻两端的电压为:U=IR=0.4A×5 =2V;
Ω
当电流为0.10A时,接入的电阻的阻值为:R'= = =20 ;
Ω
(3)小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验,实验中控制定值电阻两端的电压不变,
根据串联电路的电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压保持不变,根据P= 可知,当
滑动变阻器接入电路的电阻变大时,功率会变小,故A符合题意。
故答案为:(1)电流表;正负接线柱接反;(2)20;(3)A。
【点评】此题是探究电流和电阻的关系实验,考查了常见故障的分析、控制变量法的应用、
实验的操作过程、及数据的处理能力,涉及到了串联电路中电流、电压的关系及欧姆定律、
电功率公式的灵活应用。
10.(9分)在不打破鸡蛋的前提下,如何有效判断自然状态下保存的未知产出日期的鸡蛋新
鲜度?小科进行了探究。
【查阅资料】
刚产出的鸡蛋密度相近,冷却后里面内容物收缩,会在蛋的一端形成气室。一般的鸡蛋一
第16页(共24页)端大(称为钝端)、一端小(称为尖端)。蛋壳主要成分是碳酸钙,其表面有很多微小气孔,
以便于蛋内外的气体交换,同时蛋内水分可通过气孔排出。
【实验过程】
任选自然状态下保存的、大小相近的同一批适龄健康的母鸡于不同日期产出的鸡蛋20枚,
将它们轻放在水中,观察静止后状态。
【实验现象】
(1)4枚鸡蛋漂浮在水面上,其余16枚鸡蛋沉于水底。
(2)沉于水底鸡蛋的钝端与尖端的连线与水平底面之间有一个夹角,记为 .16枚鸡蛋的
大小不一,但尖端基本上比钝端更靠近底面,如图所示是其中3枚鸡蛋在水θ中静止时的状
态。
【思考与分析】
鸡蛋的新鲜度会影响它的气室大小、密度大小和 大小。
(1)从实验现象可知:鸡蛋的气室位置在鸡蛋的 θ钝端 (填“钝端”或“尖端”)附近。
(2) 大小与气室占整个鸡蛋的体积比有关,图中3枚鸡蛋气室占整个鸡蛋的体积比从高
到低θ排序为 1 号、 2 号、 3 号 。由此可以从 大小初步判断鸡蛋的新鲜度。
(3)自然状态下,随着鸡蛋存放时间变长,鸡蛋θ的 质量 会变小,从而使鸡蛋的密度变
小。可以判断,实验中漂浮在水面上的鸡蛋存放时间较久。
【考点】8S:物体的浮沉条件及其应用.
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【分析】(1)鸡蛋的钝端指的是较大的那一端,有气室;
(2)气室体积越大,重心越低;
(3)根据密度公式 = 分析解答。
ρ
【解答】解:(1)鸡蛋的钝端指的是较大的那一端,此端有两层卵壳膜围成的空腔叫气室,
胚盘是胚胎发育的部位,里面含有细胞核。 所以一般情况下,我们要观察到鸡卵结构中的
气室,应该敲开鸡蛋的钝端;
(2)气室的体积越大,重心越低,沉于水底鸡蛋的钝端与尖端的连线与水平底面之间的夹
角 越大,所以图中3枚鸡蛋气室占整个鸡蛋的体积比从高到低排序为1号、2号、3号;
第17页(共24页)
θ(3)自然状态下,随着鸡蛋存放时间变长,水分排出的越多,鸡蛋的质量会变小,根据 =
ρ
知鸡蛋的密度变小。
故答案为:(1)钝端;(2)1号、2号、3号;(3)质量。
【点评】本题考查了学生根据题中信息分析解答能力,还考查了密度公式的应用。
四、解答题(本题共3小题,第11小题5分,第12小题10分,第13小题13分,共28分)
11.(5分)1852年,法拉第经过深入的思考和大量的尝试,建立了“力线”的概念。他认为在
磁极周围充满了力线,依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的
“力线”形象地呈现出来。小科进行了如下实验:
在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。
①把玻璃板放在条形磁铁上,观察细铁屑的分布情况。
②轻敲玻璃板,再观察细铁屑的分布情况。
③请回答:
(1)如图所示为实验步骤 得到的细铁屑分布情况。请你画出经过A点的磁感线。
(2)实验步骤 中未敲玻璃③板“力线”未能通过细铁屑呈现出来,而步骤 中轻敲玻璃
板“力线”能通②过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么? ③
【考点】C7:磁感线及其特点.
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【分析】(1)在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出来,回到磁体的S极的;
(2)根据铁屑受到摩擦力的作用分析。
【解答】解:
(1)根据磁感线的特点可知,在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出来,回到磁体的S
极的,所以A点的磁感线是向左的,如图:
;
第18页(共24页)(2)实验步骤 中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来,是由于磁力较小,由于
铁屑受到摩擦②力的作用,其运动状态没有发生变化;
步骤 中轻敲玻璃板“力线”,此时摩擦力减小,磁力大于摩擦力,则磁感线能通过细铁
屑呈③现出来。
故答案为:(1)如图;(2)铁屑受到摩擦力的作用。
【点评】本题考查了考查了磁感线的方向、摩擦力的作用,属于基础知识,要掌握。
12.(10分)如图所示,一个内底面积为100cm2的柱形容器中盛有深度为60cm的水,水底有
一块底面积为50cm2,高6cm的长方体铝块。现用一电动机以恒定不变的输出功率把铝块
提出水面并继续提升一段距离。已知铝块浸没在水中时上升速度恒为0.27m/s。铝的密度
为2.7×103kg/m3,g取10N/kg,铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。
求:(1)铝块的重力。
(2)把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间。
(3)电动机输出功率的大小。
(4)铝块完全露出水面后匀速上升的速度。
(5)铝块从浸没于水中到完全露出水面,水对容器底部压强的减小值。
【考点】69:速度公式及其应用;78:重力的计算;89:液体的压强的计算;FF:功率的计算.
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有
【分析】(1)先计算铝块的体积,再由G=mg和 = 计算铝块的重力;
ρ
(2)由题知水深,先计算铝块提升到上表面与水面相平被提升高度,由速度公式计算所需
时间;
(3)由阿基米德原理计算铝块受到的浮力,由平衡力知识计算电动机对铝块的拉力,再由
P= = =Fv,计算电动机输出的功率;
(4)铝块完全露出水面后匀速上升时,电动机对它的拉力等于铝块重力,功率恒定,由P=
第19页(共24页)Fv计算此时的速度;
(5)铝块从浸没于水中到完全露出水面,水面下降体积△V=V=S△h,由此计算水面下
降深度,由p= gh计算水对容器底部压强的减小值。
【解答】解:(ρ1)铝块为长方体,所以铝块的体积:
V=Sh=50×10﹣4m2×0.06m=3.0×10﹣4m3,
铝块的质量:m= 铝V=2.7×103kg/m3×3.0×10﹣4m3=0.81kg,
铝块的重力:G=mρg=0.81kg×10Nkg=8.1N;
(2)容器中水深60cm=0.6m,铝块高6cm=0.06m,
则铝块提升到上表面与水面相平,铝块被提升的距离:
s=h水 ﹣h铝 =0.6m﹣0.06m=0.54m,
由v= 可得,把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间:
t= = =2s;
(3)铝块浸没时受到的浮力:
F浮 = 水gV排 = 水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.0×10﹣4m3=3N,
铝块匀ρ速上升时受ρ 到的浮力、电动机的拉力与铝块的重力平衡,
所以电动机对铝块的拉力:
F=G﹣F浮 =8.1N﹣3N=5.1N,
电动机输出功率:
P=Fv=5.1N×0.27m/s=1.377W;
(4)铝块完全露出水面后匀速上升时,电动机对它的拉力F′=G=8.1N,
电动机输出功率恒定不变,则铝块露出水面后匀速上升的速度:
v′= = =0.17m/s;
(5)铝块从浸没于水中到完全露出水面,排开水的体积减小,水面下降,
则有:△V排 =V=S容 △h,
所以水面下降的高度:
△h= = =3×10﹣2m,
所以水对容器底部压强的减小值:
△p= 水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣2m=300Pa。
第20页(共24页)
ρ答:(1)铝块的重力为8.1N。
(2)把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间为2s。
(3)电动机输出功率为1.377W。
(4)铝块露出水面后匀速上升的速度为0.17m/s。
(5)铝块从浸没于水中到完全露出水面,水对容器底部压强的减小值为300Pa。
【点评】本题考查了密度、重力、速度、阿基米德原理、功率、液体压强公式的灵活应用,考
查知识点多,综合性强。
13.(13分)现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连
接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先
将触点M与圆环上的A点连接,再移动滑动变阻器R 的滑片P至最右端后,闭合开关S,
1
将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周,在触点N滑动的过程中,触点M、N之间的电
阻等效于一个变化的电阻,记为R .设滑过弧MN的长为x,电流表示数I与x之间的关
MN
系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种
材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
(1)由图乙可知,该金属圆环中铜丝的长度是 1 0 cm。
(2)在触点N滑动过程中,R 的最大值是多少?
MN
(3)每1cm电阻丝的阻值是 0. 4 .(提示:图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间
两段弧形金属丝并联后的总电阻)Ω
(4)如图丙所示,把M、N接到圆环其中一条直径的两端,将滑片P移到最左端后闭合开
关S,通电1min,电路消耗的电能为W.求W的最大值。(计算过程中不需要说明取最大
值的理由)
【考点】IH:欧姆定律的应用;IJ:电阻的并联.
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【分析】(1)当滑片在铜丝上移动时,金属圆环的总电阻不变,根据欧姆定律可知,此时电
第21页(共24页)路中的电流不变,根据图乙读出该金属圆环中铜丝的长度;
(2)当x=0或x=50cm时,金属圆环接入电路中的电阻为零,此时电路为R 的简单电路,
1
根据图乙读出电路中的电流,根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻;当电路中的电
流最小时,电路的总电阻最大,金属圆环接入电路中的电阻最大,根据图乙读出电路中的
电流,根据欧姆定律求出总电阻,利用电阻的串联求出M、N之间的最大值;
(3)由题意可知,M、N之间两段弧形金属丝并联,根据电阻的并联和结合数学知识得出两
部分电阻相等时金属圆环中的总电阻最大,据此求出电路的总电阻,根据图乙读出金属圆
环中电阻丝的总长度,然后求出每1cm电阻丝的阻值;
(4)把M、N接到圆环其中一条直径的两端,将滑片P移到最左端后,电路为圆环的简单
电路,由电阻的并联可知,当铜丝全部位于MN上方(或下方)时,上方(或下方)的电阻最
小,电路的总电阻最小,然后根据题意求出两部分的电阻值,进一步求出此时电路的总电
阻,利用W=UIt= t求出通电1min内电路消耗的最大电能。
【解答】解:
(1)当滑片在铜丝上移动时,金属圆环的总电阻不变,根据欧姆定律可知,此时电路中的
电流不变,
由图乙可知,x从30cm到40cm的过程中,电路的电流不变,则该金属圆环中铜丝的长度
为40cm﹣30cm=10cm;
(2)当x=0或x=50cm时,金属圆环接入电路中的电阻为零,此时电路为R 的简单电路,
1
由图乙可知,电路中的电流I大 =0.9A,
由I= 可得,变阻器接入电路中的电阻R = = =5 ,
1
Ω
当电路中的电流最小时,电路的总电阻最大,金属圆环接入电路中的电阻最大,
由图乙可知,电路中的电流I小 =0.5A,
此时电路的总电阻R总 = = =9 ,
Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,M、N之间的最大值R
MN大
=R总 ﹣R
1
=9 ﹣5 =4 ;
(3)由题意可知,M、N之间两段弧形金属丝并Ω联,Ω分别Ω设为R
3
、R
4
,如下图所示:
第22页(共24页)因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以, = + ,即R = ,
MN
因金属圆环中电阻丝的总电阻一定,即R +R 的值不变,
3 4
所以,由数学知识“两个正数和一定,两数相同时乘积最大”可知,R =R 时,M、N之间
3 4
的总电阻最大,
则R
MN大
= ,即4 = ,解得:R
3
=R
4
=8 ,
Ω Ω
金属圆环中电阻丝的总电阻R环 =R
3
+R
4
=8 +8 =16 ,
由图乙可知,金属圆环中电阻丝的总长度LΩ=50Ωcm﹣1Ω0cm=40cm,
所以,每1cm电阻丝的阻值是 =0.4 ;
Ω
(4)把M、N接到圆环其中一条直径的两端,将滑片P移到最左端后,电路为圆环的简单
电路,
由电阻的并联可知,当铜丝全部位于MN上方(或下方)时,上方(或下方)的电阻最小,电
路的总电阻最小,
此时MN上、下两部分电阻丝的电阻分别为R
5
=25cm×0.4 /cm=10 ,R
6
=R环 ﹣R
5
=
16 ﹣10 =6 , Ω Ω
Ω Ω Ω
此时电路的总电阻R总 ′= = =3.75
Ω
则通电1min,电路消耗的最大电能W= t= ×60s=324J。
答:(1)10;
(2)在触点N滑动过程中,R 的最大值是4 ;
MN
(3)0.4; Ω
第23页(共24页)(4)通电1min,电路消耗电能的最大值为224J。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用,明白电路的连接方
式和从图中获取有用的信息以及知道圆环电阻最大时的情况是关键。
第24页(共24页)