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  • 2021-11-11 发布

2020年内蒙古乌兰察布市中考物理试卷

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‎2020年内蒙古乌兰察布市中考物理试卷 一、选择题(本题包括7个小题,每小题3分,共21分.每小题只有一个选项符合题意,请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑)‎ ‎ ‎ ‎1. 下列说法正确的是( ) ‎ A.扩散现象只能发生在气体之间 B.色拉油加热后比热容变大 C.夏天在地面上酒水会感到凉快,是因为水蒸发吸热 D.内燃机的做功冲程,机械能转化为内能 ‎ ‎ ‎2. 下列说法正确的是( ) ‎ A.测温枪测量体温,利用了红外线的热效应 B.日环食是由光的折射形成的 C.当入射光线与平面镜的夹角为‎30‎‎∘‎时,反射角为‎30‎‎∘‎ D.在电影院,坐在不同座位都能观赏电影场景,是由于银幕对光线产生镜面反射 ‎ ‎ ‎3. 踢毽子是一项有益的体育活动,小军以某一速度将毽子笔直向上踢出。下列说法正确的是( ) ‎ A.脚对毽子的力大于键子对脚的力 B.毽子离开脚后继续向上运动,是因为具有惯性 C.毽子离开脚时的速度与落回到该位置时的速度大小相等 D.毽子上升过程中重力势能不变 ‎ ‎ ‎4. 下列说法正确的是( ) ‎ A.如图甲,赛车尾翼的结构上平下凸,使赛车在高速运动时减小了对地面的压力 B.如图乙,杠杆水平平衡,左右两侧各取掉一个钩码,杠杆仍保持水平位置平衡 C.如图丙,手摇发电机转动线圈,可以产生大小、方向不变的直流电 D.如图丁,洗衣机的电源插头有三根线,其中标“E”的导线和金属外壳相连 ‎ ‎ ‎5. 下列叙述错误的是( ) ‎ A.天坛公园的圆丘第三层台面中心略高,四周微微向下倾斜。人站在台中心喊话,被栏杆和台面反射的声音与原来的声音混在一起,觉得声音格外响亮 B.信鸽是靠地磁场导航的,如果把块小磁铁绑在信鸽身上,它就会失去定向的能力 C.太阳质量约占整个太阳系质量的‎99.86%‎,所以太阳的密度远远大于地球的密度 D.现在开采的煤、石油等化石能源,实际上都源于上亿年前的太阳能 ‎ ‎ ‎6. 如图所示,在粗糙水平地面上,用‎10N的力F沿水平方向拉滑轮(不计滑轮重力)。木板B静止,木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动,‎5s内木块A移动了‎0.5m。滑轮组的机械效率为‎80%‎.下列说法正确的是( ) ‎ A.木块A受到的摩擦力为‎5N B.地面对木板B的摩擦力为‎4N C.‎5s内绳子拉力对木板B做的功为‎2J D.拉力F的功率为‎0.5W ‎ ‎ ‎7. 如图所示电路,电源电压不变,滑片移至最大阻值处,闭合开关,电流表示数为‎0.2A,小灯泡的功率为‎0.4W.移动滑片,将滑动变阻器最大阻值的‎1‎‎4‎接入电路时,电流表示数为‎0.4A,小灯泡恰好正常发光,消耗的功率为‎2W.下列说法正确的是( ) ‎ A.电源电压‎8V B.小灯泡正常发光时电阻为‎10Ω C.滑动变阻器的最大阻值‎20Ω D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率为‎4.8W 二、作图与实验题(本题包括4个小题,第8题4分,第9题4分,第10题7分,第11题6分,共21分)‎ ‎ ‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 ‎ 某同学用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等实验器材,探究“凸透镜成像的规律”。 ‎ ‎(1)为了测量凸透镜的焦距,让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑,用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离,如图甲所示。凸透镜焦距为________cm。‎ ‎ ‎ ‎(2)将凸透镜固定在光具座‎50cm刻度线处,蜡烛放置在光具座‎40cm刻度线处,点燃蜡烛,左右移动光屏,出现图乙所示现象(成像清晰)。为使像呈现在光屏中央,应将光屏向________调节。‎ ‎ ‎ ‎(3)保持凸透镜位置不变,调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度。将蜡烛移至‎34cm刻度线处,移动光屏,直到光屏上再次出现清晰的像,该像是倒立、________的实像。保持凸透镜位置不变,将蜡烛继续向左移动‎10.0cm,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向________移动一段距离。‎ ‎ ‎ ‎ 图甲是“探究某种物质熔化时温度的变化规律”实验装置。实验过程中,每隔‎1min记录一次温度,并观察物质的状态。根据实验数据,绘制出该物质熔化时温度随时间变化的图象,如图乙。 ‎ ‎(1)由图乙可知,该物质是________(填“晶体”或“非晶体”),判断依据是________。图乙中AB段,该物质处于________态。‎ ‎ ‎ ‎(2)若实验过程中燃烧了‎8g酒精,‎8g酒精完全燃烧放出的热量为________J.(酒精热值为‎3.0×‎10‎‎7‎J/kg)‎ ‎ ‎ ‎ 在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源由三节新干电池串联组成,小灯泡额定电压为‎2.5V,阻值约为‎8Ω,滑动变阻器的规格为“‎20Ω 1A”。图甲是某实验小组未连接完整的实验电路。 ‎ ‎(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,导线不能交叉。‎ ‎ ‎ ‎(2)闭合开关,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,电流表和电压表均无示数。小组成员找来一个两端接有导线的定值电阻(阻值为‎10Ω),一端接在电源负极接线柱上,另一端依次触碰接线柱A、B、C,只有触碰到C时,灯泡才发光。若导线无断路,且导线和器材连接均完好,电路只有一处故障,则故障是________。‎ ‎ ‎ ‎(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为________V,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W。‎ ‎ ‎ ‎(4)某同学想利用该电路“测量定值电阻R的阻值”。于是取下小灯泡,将电阻Rx接入小灯泡所在位置,滑动变阻器滑片移至最大阻值处,闭合开关,移动滑片,测量四组对应的电压和电流值。数据如下表: ‎ 数据序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 电压U/V ‎1.2‎ ‎1.6‎ ‎2.0‎ ‎2.4‎ 电流I/A ‎0.24‎ ‎0.32‎ ‎0.39‎ ‎0.48‎ ‎ 由数据可得,电阻Rx的阻值为________Ω。‎ ‎ ‎ ‎(5)能否将阻值约为‎50Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置(其他连接均不变),测量其阻值。你的判断是________,理由是________。‎ ‎ ‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 ‎ 物理兴趣小组为了“测量液体的密度”,设计了如图甲所示的实验装置。特制容器底部是一个压敏电阻R(厚度不计),通过导线与电路相连。电源电压恒为‎12V,定值电阻R‎0‎=‎20Ω,电流表的量程‎0∼0.6A.压敏电阻R上表面涂有绝缘漆,其阻值随所受液体压强的大小变化关系如图乙所示。工作时容器底部始终保持水平。‎(‎ρ水=‎1.0×‎10‎‎3‎kg/‎m‎3‎,g取‎10N/kg)‎ ‎ ‎(1)闭合开关,电流表示数为‎0.08A.缓慢向容器内注水,电流表示数将________(填“变大”、“变小”或“不变”),注入深度为‎50cm的水时,水对压敏电阻的压强是________Pa,电流表示数为________A。‎ ‎ ‎ ‎(2)断开开关,将水倒出,擦干容器,置于水平操作台上。注入深度为‎50cm的待测液体,闭合开关,电流表示数为‎0.24A.则待测液体的密度________水的密度,该液体的密度是________kg/‎m‎3‎。‎ ‎ ‎ ‎(3)若注入待测液体时俯视读数,该液体密度的测量值________真实值。‎ 三、计算题(本题包括2个小题,第12题8分,第13题10分,共18分)‎ ‎ ‎ ‎ 小宇家购置一款用来煎烤食物的双面电饼铛,上下盘既可以同时加热,也可以把上盘掀开,使用下盘单独加热。电饼铛简化的内部电路如图甲所示,闭合开关S‎1‎,温控开关S‎2‎接接线柱“‎2‎”时,下盘加热。再闭合开关S‎3‎,上盘也开始加热。当温度超过设定温度时,温控开关S‎2‎自动转接接线柱“‎1‎”,电饼铛进入保温状态。电饼 铛部分参数如图乙。(忽略温度对电阻阻值的影响:L‎1‎、L‎2‎、L‎3‎为指示灯,不计指示灯消耗的电能)求: ‎ ‎(1)下盘加热电阻R‎1‎的阻值和保温时电路中的额定电流;‎ ‎ ‎ ‎(2)某次电饼铛在额定电压下煎烤食物时,指示灯L‎1‎、L‎2‎发光时间分别为‎10min、‎5min,电饼铛消耗的电能是多少?‎ ‎ ‎ ‎(3)用电高峰时,小宇关闭家中其他用电器,用电饼铛下盘煎烤食物‎10min,电能表(如图丙)的转盘转过‎500‎转,则电饼铛的实际电压是多大?‎ ‎ ‎ ‎ 如图甲,水平桌面上的容器(厚度不计)底部固定一轻质弹簧(质量和受到的浮力均不计),弹簧上端连有正方体铁块A,铁块A上表面中心与不吸水的正方体木块B下表面中心用长为‎0.1m的轻质细绳拴接(细绳质量不计,长度不可伸长),A、B处于静止状态。已知铁块A和木块B的边长均为‎0.1m,mA=‎8kg,mB=‎0.5kg,容器底面积‎0.1‎m‎2‎、质量‎1kg。弹簧的弹力每变化‎1N,弹簧的形变量改变‎1mm。‎(‎ρ水=‎1.0×‎10‎‎3‎kg/m,g取‎10Nkg)‎求: ‎ ‎(1)图甲中,容器对水平桌面的压强;‎ ‎ ‎ ‎(2)向容器中缓慢注水,直到细绳恰好伸直(细绳不受力),如图乙所示。弹簧对铁块A的支持力是多大?‎ ‎ ‎ ‎(3)细绳恰好伸直后继续向容器内缓慢注水,直到木块刚好全部被水浸没,水面又升高了多少?‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 参考答案与试题解析 ‎2020年内蒙古乌兰察布市中考物理试卷 一、选择题(本题包括7个小题,每小题3分,共21分.每小题只有一个选项符合题意,请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑)‎ ‎1.‎ ‎【答案】‎ C ‎【考点】‎ 内燃机的四个冲程 比热容的概念 扩散现象 蒸发及其现象 热量的计算 ‎【解析】‎ ‎(1)不同物质接触时,分子彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子无规则运动的结果; (2)比热容是物质的一种特性,与质量、温度无关; (3)水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,即蒸发吸热; (4)在内燃机的做功冲程中,把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。‎ ‎【解答】‎ A‎、扩散现象不仅发生在在气体之间,也能发生在气体和液体之间、固体之间、固体与气体之间,故A错误; B、比热容是物质的一种特性,与物体的温度无关,例如,‎10‎​‎‎∘‎C和‎20‎​‎‎∘‎C的水的比热容相同,故B错误; C、炎热的夏天,在室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,使人感到凉爽,故C正确; D、内燃机的做功冲程是把内能转化为机械能,而不是机械能转化为内能,故D错误。‎ ‎2.‎ ‎【答案】‎ A ‎【考点】‎ 光在均匀介质中直线传播 光的反射定律 红外线 漫反射 ‎【解析】‎ ‎(1)红外线的特点是热作用强,可用于测温枪; (2)日食和月食都是由于光的直线传播形成的现象; (3)入射光线与法线的夹角叫入射角,反射光线与法线的夹角叫反射角,根据反射定律可知:反射角等于入射角; (4)光的反射范围镜面反射和漫反射,如果反射面粗糙不平,则反射漫反射。‎ ‎【解答】‎ A‎、测温枪测量体温,利用了红外线的热效应,故A正确; B、日食是由于光的直线传播形成的现象,故B错误; C、当入射光线与平面镜的夹角为‎30‎‎∘‎时,则入射角为‎90‎‎∘‎‎−‎‎30‎‎∘‎=‎60‎‎∘‎,所以,反射角为‎60‎‎∘‎,故C错误; D、坐在不同座位都能观赏电影场景,是由于银幕对光线产生漫反射,故D错误。‎ ‎3.‎ ‎【答案】‎ B ‎【考点】‎ 力作用的相互性 动能和势能的大小变化 惯性 ‎【解析】‎ ‎(1)脚对球的力和球对脚的力是作用力和反作用力; (2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性; (3)毽子在运动过程中,受到空气阻力的作用,机械能不守恒; (4)毽子上升过程,质量不变、高度增加,重力势能变大。‎ ‎【解答】‎ A‎、脚对毽子的力和键子对脚的力是一对相互作用力,二者大小相等,故A错误; B、毽子离开脚后能够继续上升,是由于毽子具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故B正确; C、毽子在向上运动过程中,受到空气阻力的作用,有一部分机械能转化为毽子的内能,毽子离开脚时的机械能大于落回到该位置时的机械能,而重力势能相同,毽子离开脚时的动能大于落回到该位置时的动能,毽子离开脚时的速度大于落回到该位置时的速度,故C错误; D、毽子上升过程,质量不变、高度增加,重力势能变大,故D错误。‎ ‎4.‎ ‎【答案】‎ D ‎【考点】‎ 发电机的构造和原理 插座的构造与工作方式 流体压强与流速的关系 杠杆的动态平衡分析 ‎【解析】‎ ‎(1)在气体和液体中,流速越大的位置、压强越小。 (2)如果左右两侧各取掉一个钩码,根据杠杆平衡条件判断杠杆能否保持水平位置平衡。 (3)发电机发出的电为交流电。 (4)三线插头能使金属外壳接地,即使家用电器因绝缘不好“漏电”,也会使电流通过导线导入大地,人也就不会触电。‎ ‎【解答】‎ A‎、赛车尾翼的结构上平下凸,在赛车高速行驶时,上方空气流速慢、压强大,下方空气流速快、压强小,从而增加汽车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,故A错误; B、如果左右两侧各取掉一个钩码,因‎3G×3L>2G×4L,所以杠杆左端下沉,杠杆不能保持水平位置平衡。故B错误; C、手摇发电机转动线圈可以产生电流,电流的大小和方向都是变化的,是交流电,故C错误; D、洗衣机的电源插头有三根线,其中标着E的导线和地线相连,这样做目的是防止因用电器“漏电”而触电,故D正确。‎ ‎5.‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 ‎【答案】‎ C ‎【考点】‎ 人类探究太阳系及宇宙的历程 太阳能及其利用 回声及其应用 地磁场 ‎【解析】‎ ‎(1)声音在传播过程中,如果遇到障碍物,就会被反射回来形成回声;当障碍物离得太近时,声波很快被反射回来,回声与原声混在一起,人们分辨不出原声和回声,但是觉得声音更响亮; (2)鸽子两眼之间的突起,在长途飞行中,感知地球磁场的变化,它们靠磁场来辨别方向; (3)由密度公式ρ=‎mV可以确定密度大小; (4)化石能源是指千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的能源。‎ ‎【解答】‎ A‎、天坛公园的圆丘第三层台面中心略高,四周微微向下倾斜。人站在台中心喊话,听到的声音格外响亮,这是利用声音的反射,使回声与原声混在一起,声音得到加强,造成回声的音效效果,故A正确; B、信鸽辨别地磁场的强弱变化来定向的,如果把块小磁铁绑在信鸽身上,会干扰磁场,它就会失去定向的能力,故B正确; C、仅知道质量大小关系,不知道体积大小关系,无法比较密度大小,故C错误; D、远古时期,植物通过光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后,躯体经过几百万年变成了石油和煤。在石油形成过程中还放出天然气。所以说,我们开采化石燃料,实际上是开采上亿年前的太阳能,故D正确。‎ ‎6.‎ ‎【答案】‎ D ‎【考点】‎ 滑轮(组)的机械效率 功的计算 摩擦力的大小 功率的计算 ‎【解析】‎ 先对AB进行受力分析,然后根据物体做匀速直线运动状态时受平衡力可知F′‎与摩擦力的关系,然后根据η=WW×100%=fs‎′‎Fs×100%‎求出摩擦力的大小,再根据W=Fs求出拉力做的功,最后根据v=‎st和P=Fv求出拉力的功率。‎ ‎【解答】‎ 对AB的受力分析如下图所示: 因为物体做匀速直线运动,根据图示可知,F′‎=fB对A‎−−−−−−‎① F′‎=f地对B‎+fA对B−−−−−−−−‎② 由于力的作用是相互的,所以fB对A=fA对B‎−−−−−−−−‎③ 综合上述分析可知,f地对B=‎0‎,即A做匀速直线运动,B相对于地面处于静止状态,故B错误; 由图示可知,自由端移动的距离s与物体A移动的距离s′‎的关系为:s=‎1‎‎2‎s′‎, 由η=WW×100%=fs‎′‎Fs×100%‎可得:fB对A‎=η×Fss‎′‎=‎80%×10N×‎‎1‎‎2‎s‎′‎s‎′‎=4N,故A错误; 由于B始终处于静止状态,因此‎5s内绳子拉力对木板B做的功为‎0‎,故C错误; F移动的速度:v=st=‎1‎‎2‎‎×0.5m‎5s=0.05m/s, 拉力的功率:P=Fv=‎10N×0.05m/s=‎0.5W,故D正确。‎ ‎7.‎ ‎【答案】‎ A ‎【考点】‎ 欧姆定律的应用 电功率的计算 ‎【解析】‎ AC‎、电路中,灯与变阻器串联,电压表测灯的电压,电流表测电路的电流,滑片移至最大阻值处,闭合开关,已知电流表示和灯泡的功率,根据P=UI得出灯泡的实际电压为,根据串联电路的规律及欧姆定律得出电源电压表达式; 移动滑片,将滑动变阻器最大阻值的‎1‎‎4‎接入电路时,已知电流表示数和小灯泡恰好正常发光及灯消耗的功率,根据P=UI得出灯的实际电压为,根据串联电路的规律及欧姆定律得出电源电压表达式,列方程求出变阻器的最大电阻和电源电压大小; BD、由欧姆定律得出灯泡正常发光时的电阻; 由串联电路电压的规律可知小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电压,根据P=UI求出变阻器的功率。‎ ‎【解答】‎ AC‎、电路中,灯与变阻器串联,电压表测灯的电压,电流表测电路的电流,滑片移至最大阻值处,闭合开关,电流表示数为‎0.2A,小灯泡的功率为‎0.4W, 根据P=UI,灯泡的电压为: UL1‎‎=PL1‎IL1‎=‎0.4W‎0.2A=2V; 根据串联电路的规律及欧姆定律,电源电压: U=UL1‎‎+IL1‎×‎R滑=‎2V+0.2A×R滑−−−−−−‎①, 移动滑片,将滑动变阻器最大阻值的‎1‎‎4‎接入电路时,电流表示数为‎0.4A,小灯泡恰好正常发光,消耗的功率为‎2W,灯的电压为: UL2‎‎=PL2‎IL2‎=‎2W‎0.4A=5V, 根据串联电路的规律及欧姆定律,电源电压: U=UL2‎‎+IL2‎×‎1‎‎4‎×‎R滑=‎5V+0.4A×0.25R滑−−−−−‎②, 由①②得: R滑=‎30Ω,U=‎8V;A正确,C错误; BD、由欧姆定律,灯泡正常发光时的电阻为: RL2‎‎=UL2‎IL2‎=‎5V‎0.4A=12.5Ω, B错误; ‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电压为: U滑=U−‎UL2‎=‎8V−5V=‎3V, 变阻器的功率为: P滑=U滑I滑=‎3V×0.4A=‎1.2W,D错误。‎ 二、作图与实验题(本题包括4个小题,第8题4分,第9题4分,第10题7分,第11题6分,共21分)‎ ‎【答案】‎ ‎8.0‎ 上 等大,左 ‎【考点】‎ 凸透镜成像规律及其探究实验 ‎【解析】‎ ‎(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距; (2)在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度; (3)物距等于二倍焦距,成倒立、等大的实像; 凸透镜成实像时,物近像远像变大。‎ ‎【解答】‎ 一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏的光斑变得最小、最亮;最后测量这个光斑到凸透镜的距离就是焦距。因此凸透镜的焦距:f=‎8.0cm−0cm=‎8.0cm;‎ 烛焰在光屏上的像偏高,因为凸透镜成倒立的实像,为使像能成在光屏的中央,可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜,或向上移动光屏;‎ 将蜡烛移至‎34cm刻度线处,物距u=‎50.0cm−34.0cm=‎16.0cm,满足u=‎2f条件,成倒立、等大的实像; 保持凸透镜位置不变,将蜡烛继续向左移动‎10.0cm,物距变大,此时像距变大,像变大,要在光屏上得到清晰的像,光屏应向左移动,靠近凸透镜。‎ ‎【答案】‎ 晶体,物质在熔化过程中吸热但温度保持不变,固 ‎2.4×‎‎10‎‎5‎ ‎【考点】‎ 熔化和凝固的探究实验 ‎【解析】‎ ‎(1)掌握晶体在熔化过程中的特点:吸热但温度保持不变。知道晶体在熔化前为固态;熔化过程为固液共存态;熔化完后为液态。 (2)根据Q=mq可求得‎8g酒精完全燃烧可放出多少J热量。‎ ‎【解答】‎ 由图象知,物质在熔化过程中吸热但温度保持不变,所以物质是晶体; 由图象知,图乙中第‎3min时,物质还没有熔化,因此物质处于固态;AB段没有熔化,物质处于固态。‎ ‎8g酒精完全燃烧可放出的热量: Q放=m酒精q酒精=‎8×‎10‎‎−3‎kg×3.0×‎10‎‎7‎J/kg=‎2.4×‎10‎‎5‎J;‎ ‎【答案】‎ 如上所示;‎ 电流表断路 ‎2.5‎‎,‎‎0.7‎ ‎5.0‎ 不能,电阻两端的电压超过电压表量程 ‎【考点】‎ 探究用电器的电功率实验 ‎【解析】‎ ‎(1)变阻器按一上一下连入电路中与电流表串联; (2)小组成员找来一个两端接有导线的定值电阻(阻值为‎10Ω),一端接在电源负极接线柱上,另一端依次触碰接线柱A、B、C,只有触碰到C时,灯泡才发光,则说明A、变阻器、电流表之间有断路,根据已知条件分析; (3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI求出小灯泡的额定功率; (4)根据表中第‎1‎组数据由欧姆定律求出R‎1‎,同理,得出‎2‎、‎3‎、‎4‎次电阻的大小,为减小误差,取平均值作为测量结果; (5)当变阻器连入电路的电阻最大为‎20Ω时,电压表示数最小,由欧姆定律和串联电路的规律得出电压表最小示数,并与电压表选用的量程比较。‎ ‎【解答】‎ 变阻器按一上一下连入电路中与电流表串联,如下所示: ‎ 闭合开关,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,电流表和电压表均无示数。小组成员找来一个两端接有导线的定值电阻(阻值为‎10Ω),一端接在电源负极接线柱上,另一端依次触碰接线柱A、B、C,只有触碰到C时,灯泡才发光,则说明A、变阻器、电流表之间有断路,因导线无断路,且导线和器材连接均完好,电路只有一处故障,则故障是电流表断路;‎ 小灯泡额定电压为‎2.5V,排除故障后,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为‎2.5V,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为‎0.02A,电流为‎0.28A,则小灯泡的额定功率为: P=UI=‎2.5V×0.28A=‎0.7W;‎ 根据表中第‎1‎组数据,由欧姆定律, R‎1‎‎=U‎1‎I‎1‎=‎1.2V‎0.24A=5.0Ω, 同理,第‎2‎、‎3‎、‎4‎次电阻的大小分别为‎5.0Ω、‎5.1Ω、‎5.0Ω,为减小误差,取平均值作为测量结果: Rx‎=‎5.0Ω+5.0Ω+5.1Ω+5.0Ω‎4‎≈5.0Ω;‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 若将阻值约为‎50Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置,当变阻器连入电路的电阻最大为‎20Ω时,电压表示数最小,由欧姆定律和串联电路的规律,电压表示数: UV=I′R′=UR‎′‎‎+R×R′=‎4.5V‎50Ω+20Ω×50Ω≈3.2V>3V, 故不能否将阻值约为‎50Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置(其他连接均不变),测量其阻值,理由是 电阻两端的电压超过电压表量程。‎ ‎【答案】‎ 变大,‎5×‎‎10‎‎3‎,‎‎0.3‎ 小于,‎‎0.7×‎‎10‎‎3‎ 小于 ‎【考点】‎ 液体密度的测量 设计实验测密度 ‎【解析】‎ ‎(1)由电路图知,R‎0‎与R串联,电流表测电路中电流,由乙图知,R阻值随压强增大而减小,根据串联电路特点和欧姆定律分析注水后电流表示数的变化情况; 由液体压强公式计算水深‎50cm时水对压敏电阻的压强,由图象读出此时R的阻值,由串联电路特点和欧姆定律计算电流表示数; (2)液体深度相同,由电流表示数根据欧姆定律分析R连入阻值的变化,由液体压强公式分析液体和水的密度关系; 根据电路特点和欧姆定律先计算电流表为‎0.24A时R连入电路的阻值,由图象可知液体对容器底的压强,再p=ρgh计算液体的密度; (3)注入待测液体时俯视读数,读出示数偏大,由p=ρgh分析密度测量值的差异。‎ ‎【解答】‎ 由电路图知,R‎0‎与R串联,电流表测电路中电流, 缓慢向容器内注水,水深增大,水的密度一定,由p=ρgh知,水对杯底压敏电阻R的压强增大, 由图象知,水对杯底压敏电阻R压强越大,其阻值越小,由串联电路电阻特点可知,电路的总电阻越小,电源电压一定,由I=‎UR可知,电路中电流变大,所以电流表示数变大; 当注入深度为‎50cm的水时,此时水对杯底压敏电阻压强: p=ρ水gh=‎1.0×‎10‎‎3‎kg/m‎3‎×10N/kg×0.5m=‎5×‎10‎‎3‎Pa, 由图象乙知,压敏电阻R阻值为‎20Ω, 电路的总电阻R总=R+‎R‎0‎=‎20Ω+20Ω=‎40Ω, 电路中电流: I=UR=‎12V‎40Ω=0.3A,即电流表示数为‎0.3A;‎ 倒入深度仍为‎50cm的待测液体,电流表示数为‎0.24A<0.3A,可知电路电流变小,由I=‎UR可得,电路总电阻变大,根据串联电路电阻特点可得,压敏电阻R变大, 由图象乙可知,该液体对压敏电阻压强减小,该液体深度和水深相同,由p=ρgh可得,该液体密度小于水的密度; 当电流表示数为‎0.24A,则此时电路总电阻为: R总‎′=UI‎′‎=‎12V‎0.24A=50Ω, 此时压敏电阻: R′‎=R总‎′−‎R‎0‎=‎50Ω−20Ω=‎30Ω, 由图象知,此时液体对压敏电阻的压强p′‎=‎3.5×‎10‎‎3‎Pa, 由p=ρgh可得,液体的密度: ρ液‎=p‎′‎gh=‎3.5×‎10‎‎3‎Pa‎10N/kg×0.5m=0.7×‎10‎‎3‎kg/‎m‎3‎;‎ 若注入待测液体时俯视读数得到液体深度偏大,而液体实际深度较小,由ρ液‎=‎pgh 可知,该液体密度的测量值变小,即液体密度的测量值小于真实值。‎ 三、计算题(本题包括2个小题,第12题8分,第13题10分,共18分)‎ ‎【答案】‎ 下盘加热电阻R‎1‎的阻值为‎40Ω、保温时电路中的额定电流为‎1.5A;‎ 指示灯L‎1‎、L‎2‎发光时间分别为‎10min、‎5min,电饼铛消耗的电能是‎9.66×‎10‎‎5‎J;‎ 电饼铛的实际电压是‎200V。‎ ‎【考点】‎ 电能表参数的理解与电功的测量 电功率的计算 ‎【解析】‎ ‎(1)闭合开关S‎1‎,温控开关S‎2‎接接线柱“‎2‎”时,下盘加热,此时只有R‎1‎消耗电能,知道下盘加热额定功率,利用P=‎U‎2‎R求下盘加热电阻R‎1‎的阻值; 温控开关S‎2‎自动转接接线柱“‎1‎”,电饼铛进入保温状态,此时只有R‎3‎消耗电能,知道保温功率,利用P=UI求此时电路中电流; (2)指示灯L‎1‎、L‎2‎发光时间分别为‎10min、‎5min,说明:R‎1‎单独工作‎5min,R‎1‎、R‎2‎共同工作‎5min;这样R‎1‎工作‎10min,R‎2‎工作‎5min,利用W=Pt求电饼铛消耗的电能; (3)‎3000r/kW⋅h表示每消耗‎1kW⋅h的电能,电能表的转盘转‎3000‎转,据此求电能表的转盘转过‎500‎转时电饼铛消耗的电能,利用P=‎Wt求其实际功率,再利用P=‎U‎2‎R求实际电压。‎ ‎【解答】‎ 闭合开关S‎1‎,温控开关S‎2‎接接线柱“‎2‎”时,下盘加热,此时只有R‎1‎消耗电能,P下=‎1210W, 由P=‎U‎2‎R可得下盘加热电阻R‎1‎的阻值: R‎1‎‎=U‎2‎P=‎(220V‎)‎‎2‎‎1210W=40Ω; 温控开关S‎2‎自动转接接线柱“‎1‎”,电饼铛进入保温状态,此时只有R‎3‎消耗电能,此时电路中电流: I保温‎=PU=‎330W‎220V=1.5A;‎ 指示灯L‎1‎、L‎2‎发光时间分别为‎10min、‎5min,说明:R‎1‎单独工作‎5min,R‎1‎、R‎2‎共同工作‎5min, 这样R‎1‎工作‎10min,P下=‎1210W,t‎1‎=‎10min=‎600s,电饼铛消耗的电能: W‎1‎=P下t‎1‎=‎1210W×600s=‎7.26×‎10‎‎5‎J, R‎2‎工作,上盘加热‎5min,P上=‎800W,t‎2‎=‎5min=‎300s,电饼铛消耗的电能: W‎2‎=P上t‎2‎=‎800W×300s=‎2.4×‎10‎‎5‎J, 电饼铛消耗的电能: W总=W‎1‎‎+‎W‎2‎=‎7.26×‎10‎‎5‎J+2.4×‎10‎‎5‎J=‎9.66×‎10‎‎5‎J;‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 ‎3000r/kW⋅h表示每消耗‎1kW⋅h的电能,电能表的转盘转‎3000‎转, 电能表的转盘转过‎500‎转,电饼铛消耗的电能: W=‎500‎‎3000‎kW⋅h=‎1‎‎6‎kW⋅h, 其实际功率: P=Wt=‎1‎‎6‎kW⋅h‎10‎‎60‎h=1kW=‎1000W, 由P=‎U‎2‎R可得实际电压: U实际‎=PR‎1‎=‎1000W×40Ω=200V。‎ ‎【答案】‎ 图甲中,容器对水平桌面的压强为‎950Pa;‎ 向容器中缓慢注水,直到细绳恰好伸直(细绳不受力),如图乙所示。弹簧对铁块A的支持力是‎70N;‎ 细绳恰好伸直后继续向容器内缓慢注水,直到木块刚好全部被水浸没,水面又升高了‎0.055m。‎ ‎【考点】‎ 压强的计算公式及其应用 阿基米德原理 ‎【解析】‎ ‎(1)图甲中,容器对水平桌面的压力等于容器的重力和,根据G=mg求出每个物体的重力,从而得出容器对水平桌面的压力,根据p=‎FS求出对桌面的压强; (2)向容器中缓慢注水,直到细绳恰好伸直(细绳不受力),以A研究对象分析受力情况,根据阿基米德原理得出A受到的浮力,由力的平衡得出弹簧对铁块A的支持力; (3)再次注水前,以B为研究对象,根据漂浮的特点和阿基米德原理得出V排B,从而得出B浸在水中的深度,若弹簧不伸缩得出注水的深度; 再次注水刚好木块刚好被浸没时,根据B受到浮力变化量等于弹簧受力的变化量,根据力的平衡得出B增大的浮力,即弹簧减小的压力,因弹簧的弹力每变化‎1N,弹簧的形变量改变‎1mm,从而得出弹簧的压缩量减小了量,从而得出注水的总高度。‎ ‎【解答】‎ 图甲中,容器对水平桌面的压力等于容器的重力和: F=‎(mA+mB+m)g=‎(8kg+0.5kg+1kg)×10N/kg=‎95N; 容器对水平桌面的压强: p=FS=‎95N‎0.1‎m‎2‎=950Pa;‎ 向容器中缓慢注水,直到细绳恰好伸直(细绳不受力),以A研究对象,A受到竖直向上的浮力、弹簧对铁块A竖直向上的支持力和竖直向下的重力,根据阿基米德原理,A受到的浮力: F浮A=ρ水gV排A=‎1.0×‎10‎‎3‎kg/m‎3‎×10N/kg×0.001‎m‎3‎=‎10N; 由力的平衡:GA=F浮‎+F 弹簧对铁块A的支持力:F=G−‎F浮=‎8kg×10N−10N=‎70N;‎ 再次注水前,以B为研究对象,根据漂浮的特点,GB=F浮B=ρ水gV排B, mBg=F浮B=ρ水gV排B, mB=ρ水V排B, V排B‎=mBρ=‎0.5kg‎1.0×‎10‎‎3‎kg/‎m‎3‎=5×‎‎10‎‎−4‎m‎3‎; B浸在水中的深度: h浸‎=VBS=‎5×‎‎10‎‎−4‎m‎3‎‎0.01‎m‎2‎=0.05m; 若弹簧不伸缩,注水的深度: ‎△‎h‎1‎=h−‎h浸=‎0.1m−0.05m=‎0.05m; 再次注水刚好木块刚好被浸没: B受到浮力变化量等于弹簧受力的变化量,根据力的平衡有: F弹变=F浮增=F‎′‎浮B−‎GB=‎1.0×‎10‎‎3‎kg/m‎3‎×10N/kg×0.001m‎3‎−0.5kg×10N/kg=‎5N; 因弹簧的弹力每变化‎1N,弹簧的形变量改变‎1mm,故因弹簧弹力减小了‎5N,弹簧的压缩量减小了‎0.005m,‎△‎h‎2‎=‎0.005m; 注水的总高度:‎△‎h总=‎△h‎1‎+△‎h‎2‎=‎0.05m+0.005m=‎0.055m,即水面又升高了‎0.055m。‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页