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- 2021-05-10 发布
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2016年玉林市防城港市崇左市初中毕业暨升学考试
物 理
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题列出的四个备选项中只有一项符合题目要求,每小题选对的得3分,不选、多选或错选的均得0分。)
1.在国际单位制中,质量的基本单位是( )
A.N B.kg C.m D.s
2.下列物体属于导体的是( )
A.铁钉 B.书本 C.玻璃杯 D.塑料袋
3.某一桥头立着如图所示的交通标志牌,由此可知( )
A.此标志为限速标志
B.此标志为限重标志
C.汽车对该桥面的压力不能超过1500N
D.汽车对该桥面的速度不能超过15m/s
4.如图是某汽车通过一平直公路时记录的v﹣t图象,甲、乙、丙、丁四个过程中,汽车做匀速直线运动的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.关于指南针和磁场,下列说法正确的是( )
A.指南针最早由欧洲传入中国
B.地球的地理两极与地磁场两极完全重合
C.地球周围存在磁场,因此指南针能指示方向
D.信鸽是靠在其身上绑上小磁针来导航的
6.如图所示的做法中符合安全原则的是( )
7.一段1m长的电阻丝,下列做法能使它的电阻增大的是( )
A.对折 B.长度拉伸为原来的2倍
C.剪掉一半 D.外表涂上绝缘材料
8.2015年田径世锦赛在北京举行,如图是男子100米冠军博尔特冲线瞬间的照片,照片右上角显示的时间为其成绩,根据这些信息( )
A.可知博尔特跑得最快
B.可排出各选手的最终名次
C.不能求出博尔特全程的平均速度
D.可知博尔特跑完全程用的时间最长
9.为防止惯性可能造成的伤害,许多汽车上后配置安全带,但火车上却没有配置.主要原因是( )
A.人在火车上惯性消失了
B.火车的速度比汽车的速度大
C.火车极少急刹和突然加速
D.人在火车上所受重力比在汽车上所受重力大
10.如图所示,人漂浮在死海上看书,下列分析正确的是( )
A.海水的密度小于人体的密度
B.人所受的重力小于人所受的浮力
C.人所受的重力与人所受的浮力是一对平衡力
D.人所受的重力与人所受的浮力是一对相互作用力
11.如图所示,渔夫叉鱼时,应瞄准哪个方向才能叉到鱼?( )
A.看到的鱼的前方 B.看到的鱼的方向
C.看到的鱼的上方 D.看到的鱼的下方
12.下列有关透镜应用的说法正确的是( )
A.照相机的镜头相当于一个凹透镜
B.近视眼可戴凸透镜做的眼睛进行矫正
C.用放大镜观察物体时,物与镜的距离必须大于两倍焦距
D.伽利略用自制的望远镜观察天体,以确凿的证据支持了“日心说”
13.如图是酒精浓度检测仪的简化电路图,图中R0为定值电阻、R为酒精气体传感器,R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体浓度越大,那么( )
A.A表示数越大,V表示数越小 B.A表示数越小,V表示数越大
C.A表和V表示数均越小 D.A表和V表示数均越大
14.为了生活方便,卧室里的同一个照明灯通常用两个开关控制.一个安装在进门处,另一个在床头附近,操作任意一个开关均可以开灯、关灯.下面四幅图是小明用电池作为电源设计的四个电路模型,能满足要求的是(其中A图中的Sl、S2及C图中的S1为单刀双掷开关)( )
A.B.C.D.
15.如图所示,电源电压恒为5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”灯泡标有“3V 1.8W”字样.闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~20Ω
B.电流表示数的变化范围是0.1~0.6A
C.电压表示数的变化范围是1.5V~3V
D.灯泡的最小功率是0.2W
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
16.太阳是个巨大的“ (选填“核能”或“电能”)火炉”;核电站是利用核 (选填“裂变”或“聚变”)来发电的.
17.在光纤通讯中,电磁波的传播速度是 m/s,通讯用的激光从光导纤维的一端射入,在内壁上经过多次 (选填“反射”或“折射”),从另一端射出,从而把它携带的信息传到了远方.
18.如图甲所示,小汽车靠超声波发现障碍物,其采用的方法叫做回声 ;如图乙所示,在需要安静环境的医院、学校附近,常常有禁止 的标志.
19.如图所示,小明从滑梯下滑的过程中,他的重力势能 (选填“增大”、“不变”或“减小”),在这过程中,小明感觉到臀部发热,这说明通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式可以改变物体的内能.
20.如图所示,用F=50N的力通过滑轮组水平拉重力为80N的物体,使其向左匀速运动,在这过程中拉力F做功为40J,已知物体受到的水平地面的摩擦力为60N,则物体运动的距离为 m,该滑轮组的机械效率为 .(忽略绳子和动滑轮的重力)
21.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两个端点).当闭合开关S,滑片P在某一端点时,电压表示数为8V,R2消耗的功率为0.8W;当滑片P移到另一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的功率比原来增加了1W.则滑动变阻器R2的最大阻值是 Ω,整个电路消耗的最大功率是 W.
三、作图、实验探究题(22小题每小问2分,23、24、25小题每空1分,共19分。)
22.请在图中作出入射光线AO的反射光线,并标出反射角.
23.如图所示,小明用羊角锤拔铁钉,请画出在A点施加最小动力F的示意图及其力臂l.
24.如图是“观察水沸腾”的实验装置.
(1)当水沸腾时,观察到温度计的示数如图乙所示,则此时水的沸腾点是 ℃,说明液面上的气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1个标准大气压.
(2)当水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是杯中冒出的水蒸气遇冷 (选填“汽化”或“液化”)形成的,该过程要 (选填“吸热”或“放热”).
25.如图是“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图.
(1)若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止开始滚下,高度h水平面越高,钢球运动到水平面时速度越 ,木块B被撞得越远,这反映出物体的动能与物体的 (选填“质量”或“速度”)有关.
(2)若让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滑下,速度相同时,质量越 的钢球将木块B撞得越远,这反映出物体的动能与物体的 (选填“质量”或“速度”)有关.
(3)若斜槽光滑,小球从斜槽顶端由静止滚到斜面底部的过程中,其机械能 (选填“变大”、“不变”或“变小”).
26.如图所示,在“测量小灯泡的电功率”的实验中(小灯泡的额定电压为2.5V):
(1)连接电路时,开关应 (选填“断开”或“闭合”).
(2)图甲是未连接好的实验电路,请你用笔画线代替导线将它连接完整.
(3)连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮、电流表无示数、电压表有示数,则故障原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”).
(4)故障排除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W.
(5)根据测出的数据,画出了小灯泡的电流与电压保护的关系图象,如图丙所示,发现图线是弯曲的,其主要原因是 .
(5)若把这样的两只灯泡串联接在4V的电源上,则此时每个灯泡消耗的实际功率是 W.
四、综合应用题(26小题5分,27小题9分,28小题10分,共24分。计算题的解答过程应写出必要的文字说明、主要公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,结果应写明数值和单位。)
27.如图是一台电热水壶铭牌上的部分信息,请根据铭牌所提供的信息[水的比热容c=4.2×103J(kg•℃)],求:
(1)电热水壶正常工作时的电流;
(2)电热水壶装满水时水的质量;
(3)若给该电热水壶装满水进行加热,使水的温度从28℃升高到72℃,则水吸收的热量是多少?
(4)若电热水壶正常工作时,所产生的热量有80%被水吸收,则在第(3)小问中给水加热的时间是多少秒?
28.如图所示,电源电压恒为4V,灯泡标有“4V 2W”字样(灯丝电阻不变).当S1、S2都闭合,且滑动变阻器R2的滑片P在中点时,电流表示数为0.9A,此时灯泡的功率为P1,当S1、S2都断开时,灯泡实际消耗的功率为P2,且P2:P1=1:4.求:
(1)灯泡的额定电流;
(2)R2的最大阻值;
(3)当S1、S2都闭合时,电路消耗的最小功率;
(4)当S1、S2都断开时,R1工作2min消耗的电能.
29.在一底面积为4m2的圆柱形深井底部,有一体积为2m3,密度为10×103kg/m3的贵重物体,现用如图所示的装置将去打捞上来,若牵引车以0.6m/s的速度匀速向右行驶,通过滑轮组将物体由井底开始往上拉,30s后井底受到的水的压强恰好变化了2.5×103Pa,(忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦,g取10N/kg)求:
(1)物体的重力;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)牵引车行驶了30s后,物体被提升的高度;
(4)物体露出水面前,物体受到绳子拉力的功率;
(5)牵引车行驶了30s时,牵引车对绳子的拉力.
2016年玉林市防城港市崇左市初中毕业暨升学考试
物 理
参考答案与解析
一、单项选择题
1.在国际单位制中,质量的基本单位是( )
A.N B.kg C.m D.s
【解答】解:在国际单位制中,质量的基本单位是kg,故ACD不符合题意.
故选B.
2.下列物体属于导体的是( )
A.铁钉 B.书本 C.玻璃杯 D.塑料袋
【解答】解:A、铁钉是金属制品,善于导电,是导体,符合题意;
BCD、书本、玻璃杯、塑料袋都不善于导电,是绝缘体,不合题意.
故选A.
3.某一桥头立着如图所示的交通标志牌,由此可知( )
A.此标志为限速标志
B.此标志为限重标志
C.汽车对该桥面的压力不能超过1500N
D.汽车对该桥面的速度不能超过15m/s
【解答】解:桥头的交通标志牌15t的含义是:过桥车辆的质量不能超过20t,所以此标志是限重标志;
即车辆对桥面的压力不超过F=G=mg=15×103kg×10N/kg=1.5×105N.
故选B.
4.如图是某汽车通过一平直公路时记录的v﹣t图象,甲、乙、丙、丁四个过程中,汽车做匀速直线运动的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【解答】解:横坐标表示时间,纵坐标表示速度,汽车做匀速直线运动,说明速度随着时间不发生变化,则为图中乙部分.
故选B.
5.关于指南针和磁场,下列说法正确的是( )
A.指南针最早由欧洲传入中国
B.地球的地理两极与地磁场两极完全重合
C.地球周围存在磁场,因此指南针能指示方向
D.信鸽是靠在其身上绑上小磁针来导航的
【解答】解:
A、指南针是我国古代劳动人民的伟大创造,由中国传入欧洲.此选项错误;
B、地磁的南极在地理北极附近,地磁的北极在地理南极附近,地理南北两极与地磁南北两极不是完全重合,存在着一个夹角,叫磁偏角.此选项错误;
C、地球本身是一个巨大的磁体,在地球周围存在着磁场,正是由于地磁场的存在,使得指南针总是能够指南北.此选项正确;
D、信鸽是靠地磁场来导航的,身上没有专门的小磁针.此选项错误.
故选C.
6.如图所示的做法中符合安全原则的是( )
A.
雷天站在大树下避雨 B.
用手指触碰插座的插孔
C.
用湿抹布擦发光的灯泡 D.
将冰箱的金属外壳接地
【解答】解:A、雷雨天里,大树也是很好的导体,电流会沿大树传到大地,所以雷雨天千万不要在大树下避雨,故A错;
B、小孩用手指直接插入插座的孔内,直接接触火线而触电,不符合安全用电的要求,故B错;
C、因为湿抹布是导体,当用湿抹布接触带电体时,可能会使电源通过人体与大地形成通路,使人触电,不符合安全用电的要求,故C错;
D、洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座,是由于这些用电器的外壳是金属,金属是导体,当用电器漏电时,会使金属外壳带电,若接上地线,电流就通过地线,流入大地,而防止了触电事故的发生,符合安全用电的要求,故D正确.
故选D.
7.一段1m长的电阻丝,下列做法能使它的电阻增大的是( )
A.对折 B.长度拉伸为原来的2倍
C.剪掉一半 D.外表涂上绝缘材料
【解答】解:
A、电阻丝对折后,导体的长度减小,横截面积增大,则导体的电阻减小,故A错误;
B、电阻丝长度拉伸为原来的2倍后,导体的长度增大、而横截面积减小,导体的电阻增大;故B正确;
C、把电阻丝剪掉一半,电阻丝的长度变短,电阻减小,故C错误;
D、在电阻丝外表涂上绝缘材料,电阻丝的材料、长度以及横截面积均不变,电阻不变,故D错误.
故选B.
8.2015年田径世锦赛在北京举行,如图是男子100米冠军博尔特冲线瞬间的照片,照片右上角显示的时间为其成绩,根据这些信息( )
A.可知博尔特跑得最快
B.可排出各选手的最终名次
C.不能求出博尔特全程的平均速度
D.可知博尔特跑完全程用的时间最长
【解答】解:AD、博尔特和其他运动员跑的路程相等,但博尔特所用时间最少,所以可知博尔特跑得最快.故A正确,D错误;
B、各选手跑的路程相等,通过比较各选手所用时间多少,即可排出各选手的最终名次.故B正确;
C、已知路程和时间,可以利用v=求出博尔特全程的平均速度.故C错误;
故选AB.
9.为防止惯性可能造成的伤害,许多汽车上后配置安全带,但火车上却没有配置.主要原因是( )
A.人在火车上惯性消失了
B.火车的速度比汽车的速度大
C.火车极少急刹和突然加速
D.人在火车上所受重力比在汽车上所受重力大
【解答】解:(1)惯性是物体本身的一种性质,它只与物体的质量有关,无论物体的运动状态如何,惯性都是存在的;故AB错误;
(2)当汽车突然刹车时,驾驶员和坐在前排的乘客由于惯性仍保持原来的向前运动的状态,容易撞上前挡风玻璃,从而造成伤害,故必须系好安全带,而火车极少急刹和突然加速,所以火车上却没有配置.故C正确;
(3)人在火车上所受重力和在汽车上所受重力相同,故D错误.
故选C.
10.如图所示,人漂浮在死海上看书,下列分析正确的是( )
A.海水的密度小于人体的密度
B.人所受的重力小于人所受的浮力
C.人所受的重力与人所受的浮力是一对平衡力
D.人所受的重力与人所受的浮力是一对相互作用力
【解答】解:A、液体的密度大于物体的密度时,物体漂浮;人漂浮在死海上看书,即海水的密度大于人的密度,故A错误;
B、人漂浮在死海上看书,此时的浮力等于自身的重力,故B错误;
CD、人所受的重力与人所受的浮力是作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,故是一对平衡力,故C正确,D错误;
故选C.
11.如图所示,渔夫叉鱼时,应瞄准哪个方向才能叉到鱼?( )
A.看到的鱼的前方 B.看到的鱼的方向
C.看到的鱼的上方 D.看到的鱼的下方
【解答】
解:叉鱼时将鱼叉对准看到的鱼,不能叉到鱼.这是因为从鱼身上发出的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了,眼睛看到的是鱼的虚像,在鱼的上方,所以叉鱼时要瞄准看到的鱼像的下方;如下图所示:
故选D.
12.下列有关透镜应用的说法正确的是( )
A.照相机的镜头相当于一个凹透镜
B.近视眼可戴凸透镜做的眼睛进行矫正
C.用放大镜观察物体时,物与镜的距离必须大于两倍焦距
D.伽利略用自制的望远镜观察天体,以确凿的证据支持了“日心说”
【解答】解:A、照相机的镜头相当于一个凸透镜,故该选项错误;
B、矫正近视眼所佩戴的眼镜是凹透镜,故该选项错误;
C、用放大镜观察物体时,物与镜的距离必须在凸透镜的一倍焦距以内,故该选项错误;
D、伽利略用自制的望远镜观察天体,以确凿的证据支持了“日心说”,故该选项正确.
故选D.
13.如图是酒精浓度检测仪的简化电路图,图中R0为定值电阻、R为酒精气体传感器,R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体浓度越大,那么( )
A.A表示数越大,V表示数越小 B.A表示数越小,V表示数越大
C.A表和V表示数均越小 D.A表和V表示数均越大
【解答】解:
由电路图可知,定值电阻R0与传感器的电阻R串联,电流表测量电路中的电流,电压表测R0两端电压.
如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则酒精气体传感器R的电阻越小,电路的总电阻变小,
电源电压不变,由I=可知,电路中电流变大,即电流表的示数变大;
由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大,即电压表示数变大.
故ABC错误,D正确.
故选D.
14.为了生活方便,卧室里的同一个照明灯通常用两个开关控制.一个安装在进门处,另一个在床头附近,操作任意一个开关均可以开灯、关灯.下面四幅图是小明用电池作为电源设计的四个电路模型,能满足要求的是(其中A图中的Sl、S2及C图中的S1为单刀双掷开关)( )
A.B.C.D.
【解答】解:A、图中S1和S2为单刀双掷开关,S1向上掷时灯泡不发光,S1向下掷时灯泡发光;S2向上掷时灯泡发光,S2向下掷时灯泡不发光,任意一个开关都可以开灯、关灯,符合题意;
B、图中两个单刀开关串联,相互影响,只有两个开关都闭合时,灯泡才发光,不符合题意;
C、图中S1为单刀双掷开关,S2为单刀开关,当S2断开时,无论S1往哪个方向掷,灯泡都不能发光,不符合题意;
D、图中两个单刀开关并联,闭合S1或S2都能使灯泡发光,但是只有两个开关都断开时,灯泡才熄灭,不符合题意.
故选A.
15.如图所示,电源电压恒为5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”灯泡标有“3V 1.8W”字样.闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~20Ω
B.电流表示数的变化范围是0.1~0.6A
C.电压表示数的变化范围是1.5V~3V
D.灯泡的最小功率是0.2W
【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流.
根据P=UI可得,灯的额定电流:
IL额===0.6A,
由I=得:灯泡的电阻RL===5Ω,
由于电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,则灯泡两端的最大电压为3V,则通过灯泡的最大电流I最大=IL额=0.6A;
由I=得:电路中的最小总电阻R最小==≈8.3Ω,
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知:
滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑最小=R最小﹣RL=8.3Ω﹣5Ω=3.3Ω,
因为滑动变阻器的规格为“20Ω lA”,所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是3.3Ω~20Ω,故A错误;
电路中的最大总电阻R最大=RL+R=20Ω+5Ω=25Ω;
则电路中的最小电流:I最小===0.2A,
所以电流表示数的变化范围是0.2~0.6A,故B错误;
灯泡两端的最小电压为UL最小=I最小RL=0.2A×5Ω=1V;
所以电压表示数的变化范围是1V~3V,故C错误;
此时灯泡的功率最小为:PL最小=I最小2RL=(0.2A)2×5Ω=0.2W,故D正确.
故选D.
二、填空题
16.太阳是个巨大的“ 核能 (选填“核能”或“电能”)火炉”;核电站是利用核 裂变 (选填“裂变”或“聚变”)来发电的.
【解答】解:太阳之所以能发光发热,实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的,即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能;核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的.核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过可控裂变(链式反应)释放能量的.
故答案为:核能;裂变.
17.在光纤通讯中,电磁波的传播速度是 3×108 m/s,通讯用的激光从光导纤维的一端射入,在内壁上经过多次 反射 (选填“反射”或“折射”),从另一端射出,从而把它携带的信息传到了远方.
【解答】解:光其实也是一种电磁波,任何一种电磁波在真空中的传播速度都是3×108m/s;
光纤通信是利用激光从光纤的一端射入,在内壁上多次反射后在另一端放射出来,然后在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息.
故答案为:3×108;反射.
18.如图甲所示,小汽车靠超声波发现障碍物,其采用的方法叫做回声 定位 ;如图乙所示,在需要安静环境的医院、学校附近,常常有禁止 鸣笛 的标志.
【解答】解:小汽车靠超声波发现障碍物,其采用的方法叫做回声定位;
如图乙标志一般是在学校、医院等附近,表示禁止鸣笛;
故答案为:定位;鸣笛.
19.如图所示,小明从滑梯下滑的过程中,他的重力势能 减小 (选填“增大”、“不变”或“减小”),在这过程中,小明感觉到臀部发热,这说明通过 做功 (选填“做功”或“热传递”)的方式可以改变物体的内能.
【解答】解:小明从滑梯下滑的过程中,他的质量不变,高度减小,故重力势能减小;
小明在下滑过程中克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以臀部有灼热的感觉,这是通过做功的方式改变了他的内能;
故答案为:减小;做功.
20.如图所示,用F=50N的力通过滑轮组水平拉重力为80N的物体,使其向左匀速运动,在这过程中拉力F做功为40J,已知物体受到的水平地面的摩擦力为60N,则物体运动的距离为 0.4 m,该滑轮组的机械效率为 60% .(忽略绳子和动滑轮的重力)
【解答】解:
(1)由W总=F拉s绳可得绳子自由端移动的距离:
s绳===0.8m,
由图可知,n=2,
因为s绳=2s物,所以物体运动的距离:
s物=s绳=×0.8m=0.4m,
(2)滑轮组所做的有用功:
W有用=fs物=60N×0.4m=24J,
滑轮组的机械效率:
η==×100%=60%.
故答案为:0.4;60%.
21.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两个端点).当闭合开关S,滑片P在某一端点时,电压表示数为8V,R2消耗的功率为0.8W;当滑片P移到另一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的功率比原来增加了1W.则滑动变阻器R2的最大阻值是 80 Ω,整个电路消耗的最大功率是 5 W.
【解答】解:(1)当闭合开关S,由于当滑片在a端时,电路为R1的简单电路,电压表示数为0,所以当滑片P在某一端点电压表示数不为0,就是滑片在b端;
由P=得:R2===80Ω;
(2)滑片P在某一端点时,I1===0.1A,
由于串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,根据欧姆定律可得:
电源电压U=I1R1+U2,即:U=0.1A×R1+8V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P移到另一位置时,R2消耗的功率P2′=P2+1W=0.8W+1W=1.8W,
由P=UI得:R2两端的电压U2′===6V;
由于串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,根据欧姆定律可得:
电源电压U=I2R1+U2′,即:U=0.3A×R1+6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
解①②得:R1=20Ω,U=10V;
当滑动变阻器的滑片在a端时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大时整个电路消耗的最大功率,
P最大===5W.
故答案为:80;5.
三、作图、实验探究题
22.请在图中作出入射光线AO的反射光线,并标出反射角.
【解答】解:
图中法线已画出,根据反射角等于入射角,然后在法线右侧画出反射光线OB,反射光线OB与法线的夹角即为反射角.如图所示:
23.如图所示,小明用羊角锤拔铁钉,请画出在A点施加最小动力F的示意图及其力臂l.
【解答】解:根据杠杆平衡条件可知,动力臂越长越省力,最长的动力臂即支点与作用点的连线,然后根据力臂的画法,过A点作垂直于力臂的作用力,要能拔铁钉,动力的方向应向左方,如下图所示:
24.如图是“观察水沸腾”的实验装置.
(1)当水沸腾时,观察到温度计的示数如图乙所示,则此时水的沸腾点是 96 ℃,说明液面上的气压 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1个标准大气压.
(2)当水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是杯中冒出的水蒸气遇冷 液化 (选填“汽化”或“液化”)形成的,该过程要 放热 (选填“吸热”或“放热”).
【解答】解:(1)每一个大格代表10℃,每一个小格代表1℃,示数是96℃.1标准大气压下水的沸点是100℃,现在水的沸点是96℃,沸点降低,气压减小,当地气压低于1标准大气压.
(2)沸腾时水中冒出大量的水蒸气,水蒸气最冷后会液化成小水滴,形成“白气”;液化要放热.
故答案为:(1)96;小于;(2)液化;放热.
25.如图是“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图.
(1)若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止开始滚下,高度h水平面越高,钢球运动到水平面时速度越 大 ,木块B被撞得越远,这反映出物体的动能与物体的 速度 (选填“质量”或“速度”)有关.
(2)若让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滑下,速度相同时,质量越 大 的钢球将木块B撞得越远,这反映出物体的动能与物体的 质量 (选填“质量”或“速度”)有关.
(3)若斜槽光滑,小球从斜槽顶端由静止滚到斜面底部的过程中,其机械能 不变 (选填“变大”、“不变”或“变小”).
【解答】解:(1)同一钢球从不同的高度滚下,位置高的滚到斜面底端的速度就大.把木块推得越远说明运动的木块做功多,动能大,说明了物体的动能与物体的速度有关,由此得出结论:在质量一定时,钢球的速度越大,动能就越大.
(2)让质量不同的钢球从同一高度滚下,小球到达斜面底端时的速度就是一定的,质量大的把木块推的远,说明了动能的大小和质量有关,在速度一定时,质量越大,动能也就越大.
(3)因为是光滑的斜面,没有摩擦,所以在斜面上滑下的小球没有能量的损耗,在能量转化过程中能量是守恒的.
故答案为:(1)大;速度;(2)大;质量;(3)不变.
26.如图所示,在“测量小灯泡的电功率”的实验中(小灯泡的额定电压为2.5V):
(1)连接电路时,开关应 断开 (选填“断开”或“闭合”).
(2)图甲是未连接好的实验电路,请你用笔画线代替导线将它连接完整.
(3)连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮、电流表无示数、电压表有示数,则故障原因可能是小灯泡 断路 (选填“短路”或“断路”).
(4)故障排除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 1.4 W.
(5)根据测出的数据,画出了小灯泡的电流与电压保护的关系图象,如图丙所示,发现图线是弯曲的,其主要原因是 温度升高,灯丝电阻(或电阻率)增大 .
(5)若把这样的两只灯泡串联接在4V的电源上,则此时每个灯泡消耗的实际功率是 1 W.
【解答】解:(1)在连接电路的过程中,开关必须处于断开状态,目的是保护电路;
(2)把电压表并联在灯泡两端,因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选择0﹣3V,如图所示:
(3)闭合开关,灯泡不亮,可能是灯泡短路或电路存在断路造成的,电流表无示数,说明电路存在断路;电压表有示数,说明电压表与电源相连通,测量电源电压,则与电压表并联的灯丝断了,电压表串联在电路中,即灯泡断路.
(4)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.56A,所以P=UI=2.5V×0.56A=1.4W.
(5)图中曲线弯曲的主要原因是随着灯丝中的电流增大,温度升高,灯丝的电阻率增大,电阻增大.
(6)两只这样的灯泡串联在U=4V电源上时,
U1=U2=U=4V=2V,
由图象知,通过的电流为I=0.5A
灯泡消耗的功率为P=U1I=2V×0.5A=1W.
故答案为:
(1)断开;(2)见解答图;(3)断路;(4)1.4;(5)温度升高,灯丝电阻(或电阻率)增大;(6)1.
四、综合应用题
27.如图是一台电热水壶铭牌上的部分信息,请根据铭牌所提供的信息[水的比热容c=4.2×103J(kg•℃)],求:
(1)电热水壶正常工作时的电流;
(2)电热水壶装满水时水的质量;
(3)若给该电热水壶装满水进行加热,使水的温度从28℃升高到72℃,则水吸收的热量是多少?
(4)若电热水壶正常工作时,所产生的热量有80%被水吸收,则在第(3)小问中给水加热的时间是多少秒?
【解答】解:(1)据铭牌所提供的信息,电热水壶正常工作时的电流:
I===10A;
(2)电热水壶装满水时水的质量:
m=ρV=103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg;
(3)该电热水壶装满水进行加热,使水的温度从28℃升高到72℃,则水吸收的热量:
Q=mc△t=1kg×4.2×103J/(kg•℃)×(72℃﹣28℃)=1.848×105J;
(4)电热水壶的效率η=,
即80%=,
解得给水加热的时间:
t=105s.
答:(1)电热水壶正常工作时的电流为10A;
(2)电热水壶装满水时水的质量为1kg;
(3)水吸收的热量为1.848×105J;
(4)在第(3)小问中给水加热的时间是150s.
28.(9分)如图所示,电源电压恒为4V,灯泡标有“4V 2W”字样(灯丝电阻不变).当S1、S2都闭合,且滑动变阻器R2的滑片P在中点时,电流表示数为0.9A,此时灯泡的功率为P1,当S1、S2都断开时,灯泡实际消耗的功率为P2,且P2:P1=1:4.求:
(1)灯泡的额定电流;
(2)R2的最大阻值;
(3)当S1、S2都闭合时,电路消耗的最小功率;
(4)当S1、S2都断开时,R1工作2min消耗的电能.
【解答】解:(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流:IL额===0.5A;
(2)当S1、S2都闭合时,R2与灯泡L并联,电流表测干路电流;
由于此时UL实=U=4V=UL额,所以灯泡正常发光,则P1=PL额=2W,
通过灯泡的实际电流:IL=IL额=0.5A,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,
通过变阻器的电流:I2=I﹣IL=0.9A﹣0.5A=0.4A,
由I=得,滑动变阻器R2连入电路的电阻:R2′===10Ω;
此时滑片P在中点,所以R2的最大阻值:R2=2R2′=2×10Ω=20Ω;
(3)当S1、S2都闭合时,R2与灯泡L并联,当滑动变阻器为最大阻值时,电路消耗的功率最小;
则变阻器R2的功率:P变===0.8W,
并联电路各支路独立工作、互不影响,故灯泡的功率不变,仍然为PL额=2W,
所以电路消耗的最小功率:P最小=PL额+P变=2W+0.8W=2.8W;
(4)根据P=可得,灯泡的电阻:RL===8Ω;
当S1、S2都断开时,R1与灯泡L串联,
已知P2:P1=1:4,则P2=P1=×2W=0.5W;
由P=可得,灯泡两端电压:UL===2V,
串联电路中的电流:I′===0.25A,
由串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和可知,
R1两端的电压:U1=U﹣UL=4V﹣2V=2V,
R1工作2min消耗的电能:W1=U1I′t=2V×0.25A×2×60s=60J.
答:(1)灯泡的额定电流为0.5A;
(2)R2的最大阻值为20Ω;
(3)当S1、S2都闭合时,电路消耗的最小功率为2.8W;
(4)当S1、S2都断开时,R1工作2min消耗的电能为60J.
29.(10分)在一底面积为4m2的圆柱形深井底部,有一体积为2m3,密度为10×103kg/m3的贵重物体,现用如图所示的装置将去打捞上来,若牵引车以0.6m/s的速度匀速向右行驶,通过滑轮组将物体由井底开始往上拉,30s后井底受到的水的压强恰好变化了2.5×103Pa,(忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦,g取10N/kg)求:
(1)物体的重力;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)牵引车行驶了30s后,物体被提升的高度;
(4)物体露出水面前,物体受到绳子拉力的功率;
(5)牵引车行驶了30s时,牵引车对绳子的拉力.
【解答】解:
(1)物体重力:G=mg=ρ物V物g=10×103kg/m3×2m3×10N/kg=2×105N;
(2)物体浸没在水中时,V排=V物=2m3,
受到的浮力:F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×2m3×10N/kg=2×104N;
(3)由图知,n=2,
物体上升速度v物=v车=×0.6m/s=0.3m/s,
物体被提升的高度:h=v物t=0.3m/s×30s=9m;
(4)物体露出水面前,物体受到绳子拉力:
F拉=G物﹣F浮=2×105N﹣2×104N=1.8×105N,
功率:P=F拉v物=1.8×105N×0.3m/s=5.4×104W;
(5)30s后井底受到的水的压强恰好变化了2.5×103Pa,
即△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×△h=2.5×103Pa,
水面下降了△h=0.25m,
排开水的体积减小值:△V排=S△h=4m2×0.25m=1m3,
V排′=V排,
此时物体受到的浮力:
F浮′=F浮=×2×104N=1×104N;
忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦,牵引车对绳子的拉力:
F=(G物﹣F浮′)=(2×105N﹣1×104N)=9.5×104N.
答:(1)物体的重力为2×105N;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力为2×104N;
(3)牵引车行驶了30s后,物体被提升的高度为9m;
(4)物体露出水面前,物体受到绳子拉力的功率为5.4×104W;
(5)牵引车行驶了30s时,牵引车对绳子的拉力9.5×104N.