内蒙古通辽市2019-2020学年中考第四次模拟物理试题含解析
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内蒙古通辽市2019-2020学年中考第四次模拟物理试题
一、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.如图,水母身体外形像一把透明伞.水母身体内有一种特别的腺,腺能产生一氧化碳改变自身体积,从而能在水中上浮与下沉.下列判断正确的是
A.水母漂浮时,所受浮力大于自身重力
B.水母悬浮时,若体积变大时则会上浮
C.水母在下沉过程中受到水的压强不变
D.水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力小
B
【解析】
【详解】
A、根据物体漂浮条件可知,水母漂浮时,所受浮力等于自身重力,故A错误;
B、水母悬浮时,浮力等于其重力;若体积变大时,其排开水的体积变大,根据F浮=ρgV排知,浮力变大,浮力大于重力,则水母会上浮,故B正确;
C、水母在下沉过程中,深度增大,根据p=ρgh知,受到水的压强变大,故C错误;
D、水母漂浮时,浮力等于其重力,水母沉在水底时,浮力小于其重力,所以水母漂浮时受到的浮力大于其沉在水底时受到的浮力,由F浮=G排可知,水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力大,故D错误.2.如图所示是小明设计的一种简易烟雾报警控制器的电路原理图。
R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小。
若利用电压表作为报警仪表(当烟雾增大到一定程度时,电压表指针偏转到某个位置触发报警),为使控制器在烟雾较淡时就能触发报警,以下做法正确的是
A.电压表改成大量程B.增大激光强度
C.减小R0阻值D.减小电源电压
C
【解析】
【详解】
由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压。
因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所
以,当烟雾浓度增大时(即光照强度减弱),光敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大,由I=U
R
可知,
电路中的电流减小,由U=IR可知,R0两端的电压减小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压增大,即电压表的示数增大;
由此可知,当烟雾浓度增大时,R两端的电压增大(电压表的示数增大),从而触发报警。
要使控制器在烟雾较淡时就触发报警,就应在烟雾较淡时使光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的电压,即增大气敏电阻分得的电压;
A、电压表改接大量程时,不能改变气敏电阻两端的电压,故A错误;
B、增大激光强度,光敏电阻的阻值变小,其分得的电压变小,故B错误;
C、减小R0阻值时,其分得的电压减小,则光敏电阻分得的电压增大,故C正确;
D、减小电源电压时,光敏电阻分得的电压也变小,故D错误。
3.下列有关热的说法,正确的是
A.晶体在熔化过程中温度不变,内能也不变
B.物体的温度越高,所含的热量越多
C.白炽灯泡用久了灯泡内壁会变黑,是因为钨丝发生了汽化和凝华
D.夏天,在阳光照射下,地面温度高于湖水表面温度是因为水的比热容较大
D
【解析】
试题分析:晶体在熔化过程中吸收热量,温度保持不变,内能增加,A错误;热量是在热传递的过程中,吸收或放出热量的多少,是一个过程量,不能说含有,B错误;白炽灯泡用久了灯泡内壁会变黑,是因为钨丝发生了升华和凝华,C错误;夏天,在阳光照射下,地面温度高于湖水表面温度是因为水的比热容较大,D正确.
考点:熔化、升华与凝华、比热容
点评:解决本题的关键是熟知比热容是物质的一种特性,与质量、体积都无关,属于中等难度.
4.下列关于力和运动的说法中正确的是
A.人站在地面上,人对地面的压力是由于地面发生形变产生的
B.推出去的铅球可以在空中继续运动,是因为铅球受到惯性的作用
C.在草地上滚动的足球,最终会停下来,是因为足球受到了摩擦力
D.鸡蛋磕到碗边上鸡蛋破了,是因为碗对鸡蛋的力大于鸡蛋对碗的力
C
【解析】
【详解】
A.站在地面上的人对地面的压力是由于鞋的形变,要恢复原状而对地面产生的弹力,故A错误;B.推出去的铅球可以在空中继续运动,是因为铅球具有惯性;惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故
B错误;
C.力是改变物体运动状态的原因,在草地上滚动的足球,最终会停下来,是因为足球受到了摩擦力的作用,故C正确;
D.鸡蛋磕到碗边上时,鸡蛋受到的力和碗受到的力是一对相互作用力,大小相等,鸡蛋破的原因是蛋壳的坚硬程度小,故D错误。
5.科学家研发了一种“激光橡皮”,用它发出的激光照射显示字迹的黑色碳粉,可让字迹消失,这是由于黑色碳粉发生了
A.熔化B.汽化C.升华D.凝固
C
【解析】
【详解】
激光照射显示字迹的黑色碳粉,可让字迹消失.这是由于固态的黑色碳粉直接升华为气态.故C正确.故选C.
6.下列实验装置图中,能用来说明磁场对通电导线有力的作用的是()
A.B.
C.D.
B
【解析】
【分析】
【详解】
A.该图为电磁感应现象的实验图,闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产生感应电流,故A错误;
B.当通以电流后,放在磁场中的导线运动起来,说明磁场对通电导体有力的作用,故B正确;
C.通电后小磁针的运动可以显示磁场的存在,故能用来研究通电直导线周围的磁场,故C错误.
D.线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,灯泡发光,是发电机的原理,故D错误.
7.小明用如图所示的滑轮组提升300N重物,在绳子自由端施加的拉力为125N,4s内重物匀速上升2m,不计绳重和轮、轴间摩擦.则
A .绳子自由端移动的距离为4m
B .动滑轮重50N
C .拉力做功的功率为150W
D .此过程滑轮组的机械效率为80%
D
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,n =3,A. 绳子自由端移动的距离:s =2h =3×
2m =6m ,故A 错误;B. 若不计绳重和摩擦,F =
13 (G +G 动),即:125N =13
(300N +G 动),解得G 动=75N ,故B 错误;C. 拉力做的功为:W =Fs =125N×6m =750J ,拉力做功的功率P =750J 4s W t ==187.5W,故C 错误;D. 该滑轮组的机械效率为:η=Gh Gh 300Fs F3h 33125N
W G N W F 有
总====⨯×100%=80%. 故D 正确;故选D. 【点睛】
根据图象可知,n =3;(1)根据s =3h 求出自由端移动的距离;(2)根据W =Fs 计算拉力做的功, 再根据P =W t 求拉力做功的功率;(3)不计绳重和摩擦,利用F =13
(G +G 动)求动滑轮重力;(4)根据η=Gh Gh Fs F3h 3W G W F
有
总===求滑轮组的机械效率. 8.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中,他的( )
A .重力势能减少
B .动能减少
C .机械能增大
D .动能转化为重力势能
A
【解析】
试题分析:
AB.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中,其质量不变,速度不变,故其动能不变;同时其质量不变,高度减小,故其重力势能减少.故A正确、B错;
C.跳伞运动员的动能不变、重力势能减少,所以其机械能减少.故C错;
D.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中,动能不变,不是动能转化为重力势能,故D错.
故选A.
9.有经验的渔民都知道.只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到,如图所示.下列四幅光路图,能够正确说明叉到鱼的道理的是( )
A.B.C.D.
C
【解析】
水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,人认为光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的是变浅的鱼的虚像,所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置,才能将鱼叉到;如图所示:
由此可知,B、D选项光的传播方向错误,A选项折射角等于入射角,故错误,只有C选项正确,故选C.10.甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入其中.当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示.则下列说法正确的是
A.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大B.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
C.乙杯底部所受液体的压强较大D.甲杯底部所受液体的压力较大
C
【解析】
【详解】
AB.读图可知,鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,则浮沉条件可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,因此所排开液体的质量也相同.故AB错误;
C.鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,说明甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度,又因为两杯中液面相平,由公式p=ρgh可知,乙杯底部所受液体的压强较大,故C正确;
D.由公式
F
p
S
得,F=pS,两杯底面积相同,乙杯底部所受液体的压强较大,故乙杯底部所受液体的压
力较大,故D错误.
二、多选题(本大题共3小题,共12分)
11.如图所示,工人用150N的拉力通过滑轮组吊起质量为20kg的箱子.若箱子被匀速竖直提升了2m,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg,则
A.箱子的重力势能增大
B.动滑轮的重力为100N
C.工人施加的拉力做的功为300J
D.滑轮组的机械效率为86.7%
AB
【解析】
A. 箱子被匀速提升,高度增加,质量不变,重力势能增加,故A正确;
B. 箱子受到的重力:G=mg=20kg×10N/kg=200N;由图可知,n=2,则由F=(G+G动)可得动滑轮的重力:
G动=nF−G=2×150N−200N=100N;故B正确;C. 由图可知,n=2,绳端移动的距离s=nh=2×2m=4m,工人做的总功:W总=Fs=150N×4m=600J;故C错误;D. 有用功:W有=Gh=200N×2m=400J滑轮组的机械效率:η==≈66.7%.故D错误.
12.有人设计了一种太阳能汽车,车上有两个大气囊,第一阶段气囊从前面的开口处吸入空气,利用太阳能将其加热,第二阶段加热后的热空气从后面喷出,从而推动汽车前进,如图所示.关于这种汽车,下列说法中正确的是
A.该车是将太阳能转化为内能进而转化为机械能的装置
B.第二阶段的能量转化过程和热机的压缩冲程是相同的
C.该汽车是利用“力的作用是相互的”知识使其前进的
D.机械能不能再转化回太阳能说明能量转化具有方向性
ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A. 太阳能汽车工作时,太阳能转化为气囊中空气的内能,热空气从后面喷出对外做功推动汽车前进,将内能转化为机械能,故A正确;
B. 第二阶段加热后的热空气从后面喷出,内能转化为汽车的机械能;热机的压缩冲程活塞向上运动,活塞对燃料混合物做功,使得燃料混合物的内能增大,温度升高,因此是将机械能转化为内能,故B错误;
C. 太阳能汽车前进时,热空气从后面喷出,对周围的空气施加向后的力,由于力的作用是相互的,周围的空气对汽车产生向前的推动力,故C正确;
D. 由于能量转化和转移具有方向性,太阳能可以转化为机械能,而机械能不能再转化回太阳能,故D正确.
13.法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖.如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图.实验发现,在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中,指示灯明显变暗,这说明
A.电磁铁的左端为N极
B.流过灯泡的电流增大
C.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大
D.巨磁电阻的阻值与磁场的强弱没有关系
AC
【解析】
【分析】
【详解】
A. 利用安培定则判断电磁铁的左端为N 极、右端为S 极,A 正确;
B. 在闭合开关S 1、S 2且滑片P 向右滑动的过程中,指示灯明显变暗,右侧电路电流变小,故B 错误;
C. 通电螺线管的磁性减弱时,右边电路中的指示灯明显变暗,则说明右边电路的电流变小了,巨磁电阻的电阻变大了,即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而变大,故C 正确;
D. 由上述分析可知巨磁电阻的阻值与磁场的强弱有关,故D 错误;
三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14.如图甲所示,R 2 为电阻箱,调节 R 2 时电流表示数 I 随之变化.如图乙所示是电阻箱阻值 R 2 与电流表示数的倒数1I
的图象.则定值电阻 R 1________Ω,电源电压________V .
5 2.5
【解析】 【分析】
【详解】
图甲中定值电阻R 1与电阻箱R 2串联,电路中的电流的倒数为:
121R R I U
+=① 从乙图看出,当R 2=0,112A I
-=时,代入①中得: 112=
R A U
-② 当R 2=10Ω,116A I
-=,代入①中得: 11106R A U -+Ω=③ 解①②两式组成的方程组,得:R 1=5Ω,U=2.5V ;
15.我国沿海陆续建起超大型自动化码头.如图,一辆辆AGV (自动引导车)经过埋于地面的磁钉时,产生电流发出电信号,这利用了_____原理.控制系统利用无线网络为AGV 导航,是通过_____(选填“电磁波”或“超声波”)传递信息.
电磁感应电磁波
【解析】
【详解】
一辆辆AGV(自动引导车)经过埋于地面的磁钉时,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流发出电信号,这是电磁感应现象;控制系统利用无线网络为AGV导航,是通过电磁波传递信息的.
16.中国的许多诗词中既蕴涵着深刻的哲理,又蕴涵着丰富的物理知识.北宋诗人王安石的《梅花》,“墙角数枝梅,凌寒独自开.遥知不是雪,为有暗香来.”,其中“雪”的形成是_________(填物态变化),“为有暗香来”说明_____________.
凝华一切物质的分子都在不停地做无规则运动
【解析】
【详解】
冬天,当高空气温降到零摄氏度以下时,空气中的水蒸气凝华为小冰晶,积少成多称为降雪;“为有暗香来”,是扩散现象,说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动.
17.小敏家的电热水壶铭牌已模糊不清,他想估测其功率,把家里所有用电器关闭,只让该电热水壶工作1min,其铭牌上标有“3000R/kW·h”的电能表刚好转30转,则功率为____W;若他家平均每天要用该电热水壶烧水约0.5h,则一个月(30天)电热水壶将耗电____度。
600 9
【解析】
【分析】
【详解】
[1]电热水壶工作1min电能表刚好转30转,可得工作1h电能表转30×60=1800转,消耗的电能为
1800
kW?h=0.6kW?h
3000
所以可知电热水壶的电功率为0.6kW=600W。
[2]一个月烧水时间为
30×0.5h=15h
所以消耗的电能为
W=Pt=0.6kW×15h=9kW·h
18.在一足够高的容器底部固定一轻质弹簧,弹簧原长10cm,弹簧上方连有正方体木块A,木块的边长为
10cm,容器的底面积为200cm2,如图,此时弹簧长度为6cm(已知弹簧的长度每改变1cm, 所受力的变化量为1N),现向容器内注入某种液体,当木块A有1/2的体积浸入液体中时,弹簧恰好处于自然伸长状态,则木体A 的密度为________kg/m3;在木块A正上方再放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B.已知合金块B的体积为100cm3,高为4cm,则合金块B的重力为________ N.
0.4×10110.8
【解析】
【详解】
弹簧原长10cm,在未注入液体前,弹簧长度为6cm,则木块将弹簧压缩了4cm.因弹簧的长度每改变1cm,所受力的变化量为1N,说明木块给弹簧的压力未4N,则木块的重力G木=4N,所以木块质量为m木
=G
g
木=
4N
10N/kg
=0.4kg.木块边长为10cm,则木块体积为V木=(10cm)1=1000cm1=0.001m1.则木块密
度为ρ=m
V
木
木
=
3
0.4kg
0.001m
=0.4×101kg/m1;向容器内注入某种液体,当木块A有1/2的体积浸入液体中时,
弹簧恰好处于自然伸长状态,说明此时木块受到液体的浮力大小等于木块的重力,且此时木块排开液体的体积等于木块体积的1/2.根据F浮=ρ液gV排得ρ液
=F
gV
浮
排
=1
2
G
g V
⋅
木
木
=3
4N
1
10N/kg0.001m
2
⨯⨯=0.8×10
1kg/m1.木块A有1/2的体积浸入液体中,则此时木块
浸入液体中的深度等于木块边长的1/2为5cm,且此时弹簧恰好处于自然伸长状态,则此时容器中液体的深度等于弹簧原长度加木块浸入液体中的深度,即h液=10cm+5cm=15cm=0.15m.因此时容器中液面以下的总体积由液体体积和木块浸入液体的体积两部分组成,且该总体积V液+排=S容h液
=200×10-4m2×0.15m=1×10-1m1,所以容器中液体的体积V液=V液+排-V排
=1×10-1m1-1
2
×0.001m1=2.5×10-1m1.在木块A正上方再放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B,合金块
B的体积为100cm1,则此时木块和合金块排开液体的总体积为V排总=V木+V合金
=0.001m1+100×10-6m1=1.1×10-1m1,此时木块和合金块受到的总浮力F浮总=ρ液gV排总
=0.8×101kg/m1×10N/kg×1.1×10-1m1=8.8N.由于液面刚好浸没B,所以此时容器中液面总深度为
H=V S 总容=B ++V V V S 液木容=333-63-42
m +0.001m +10010m 2002.10m
510-⨯⨯⨯=0.18m ,则此时弹簧长度等于液面总深度减去木块和合金块的高度,即0.18m-10cm-4cm=4cm ,说明此时弹簧被压缩了6cm ,则弹簧此时产生的弹力大小为F 弹=6N .此时木块和合金块静止,将它们看成一个整体,它们受到重力G 总=G 木+G 合金、浮力F 浮
总
、弹簧向上的弹力F 弹三个力作用,则G 木+G 合金=F 浮总+F 弹=8.8N+6N=14.8N ,则G 合金=14.8N-G 木
=14.8N-4N=10.8N .
四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19.水平桌面上放置一轻质圆筒,筒内装有0.2米深的某液体,如图(a)所示。
弹簧测力计悬挂底面积为 10-2 米 2、高为0.1米的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数 F 与圆柱体浸入液体深度 h 的关系如(b)所示。
圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,圆柱体不碰到筒底。
若 F 1=9.8 牛,F 2=1.96牛,求圆柱体浸没时所受浮力F 浮;筒内液
体的密度ρ液。
圆柱体未浸入时筒底受到的液体压强p 液。
若轻质圆筒的底面积为2S ,筒内液体深度为2h ,液体密度为ρ,圆柱体底面积为 S 、高为h ,求圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强 p 桌.(用字母表示) 见解析 【解析】 【详解】
(1)由图象知道,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,即G=F 1 =9.8N ;当深度为h 时,测力计的示数不变,说明圆柱体完全浸没,此时示数是:F 2 =1.96N , 所以,圆柱体浸没时所受浮力是:F 浮 =F 1 -F 2 =9.8N-1.96N=7.84N ; 浸没时物体排开液体的体积是:V 排=V 物 =10-2 m 3 ×0.1m=1×10-3 m 3, 由F 浮 =ρ液 gV 排 知道,液体的密度是:339.8N/7.84N
=g 11m
=k 0F gV ρ-⨯⨯浮液排 =0.8×103 kg/m 3 (2)由于圆柱体未浸入时h 液 =0.2m ,
所以,筒底受到的液体压强是:p 液 =ρ液 gh 液 =0.8×
103 kg/m 3×9.8N/kg×0.2m=1568Pa ; (3)液体的质量m 液=ρV 液=ρ2S×2h=4ρSh ,重力是:G 液=m 液g=4ρShg , 圆柱体浸没时,F 浮 =ρ液 gV 排 =ρgSh ,
所以,对桌面的压力是:F 桌=G 液+F 浮=4ρShg+ρgSh=5ρgSh , 圆筒对桌面的压强是:=
=
52S p S S
h
F g ρ桌桌桌
=2.5ρgh 。
20.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L 标有“6 V 3 W”的字样,其电阻不随温度的变化而变化,滑动变阻器的最大阻值为18Ω.当S 闭合,S 1、S 2都断开时,滑动变阻器滑片P 从b 端向a 端滑过三分之一时,小灯泡恰好正常发光.保持滑片P 的位置不变,闭合S 、S 1、S 2,发现电路消耗的总功率变化了12 W .请计算:
小灯泡正常工作的电流和小灯泡的电阻;电源电压;当开关S 、S 1、S 2都闭合时,
电路消耗总功率的最小值. (1)12Ω;(2)12V ;(3)14W 【解析】 【详解】
(1)由于小灯泡L 标有“6 V 3 W”的字样,所以,小灯泡正常发光时的电压是:U L =6V ,功率是:P L =3W ,由P=UI 知道,小灯泡正常工作的电流是:3W
6V
L L L P I U =
==0.5 A ;由欧姆定律知道,灯泡的电阻是:6V
0.5A
L L L U R I =
==12Ω; (2)当S 闭合,S 1、S 2 都断开,滑动变阻器滑片P 从b 端向a 端滑过三分之一时,灯泡与变阻器的三分之二电阻串联,由于串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,即电路中的电流是:I=I L =0.5A ;又因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压是:
220.5A 121833L U I R R ⎛⎫⎛⎫
=+=⨯Ω+⨯Ω ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
=12V ;
此时电路消耗的总功率是:P=UI=12V×
0.5A=6W , (3)保持滑片P 的位置不变,闭合S 、S 1、S 2 时,R 0 与变阻器的
2
3
电阻并联,又因为电路消耗的总功率变化了12W ,所以,电路中的总功率是:P=12W+6W=18W ,由于并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,滑动变阻器消耗的电功率是:()
2
212V 22
1833
R U P R ==⨯Ω =12W ,R 0 的电功率是:P 0 =P-P R =18W-12W=6W ;要使电路消耗的总功率最小,应使滑动变阻器接入电路中的电阻最大,变阻器消耗的最
小功率是:()2
2
12V =18R U P R =Ω
最小
=8W ,电路中的最小总功率是:P 最小 =P 0 +P R 最小 =6W+8W=14W . 21.甲醛对人体的危害非常大因此装修房屋时检测甲醛污染指数很重要.如图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图电源电压恒为3V ,R 是阻值为10Ω的定值电阻,R 0为可以感知甲醛污染指数的可变电阻,其阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示.当污染指数在50以下为轻度污染,50﹣100之间为中度污染,100以上为重度污染.问:
(1)污染指数为50时,电阻R 的阻值是多少?
(2)电压表示数为1V 时,甲醛污染指数是否属于重度污染? (1)50Ω;(2)重度污染 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知,两电阻串联,电压表测定值电阻R 0两端的电压;
(1)由图象可知,污染指数为50时,可变电阻连入电路中的阻值为50Ω, (2)电压表示数为1V 时,则电路中的电流为I =
00
U R
=110Ω
V
=0.1A ,由串联电路电压的规律可知,可变电阻两端电压U R =3V ﹣1V =2V ,根据欧姆定律可得,此时可变电阻的阻值:R =R U I =20.1V
A
=20Ω,由图乙可知,此时污染指数为150,属于重度污染; 五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22.如图所示,A′B′是物体AB 在平面镜中所成的像,根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜. ( )
【解析】 【详解】
根据平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,所以分别连接AA /、BB /,然后分别找出它们的中点,连接两中点便是平面镜的位置,如图:
23.请在右图中以线代替导线,连接线圈与电池,让线圈的下端与磁铁 N 极相吸,并标出磁感线的方向.
【解析】
【详解】
根据磁极间的相互作用规律,异名磁极相互吸引,所以线圈的下端与N极相吸,则下端为S极,再利用右手螺旋定则,右手大母指向上握住螺母管,四指弯曲指向电流方向,故电流由线圈下端流入,上端流出,即线圈下端连接电源正极,线圈上端连接电源负极;
磁感线由N极出发到S极,所以图中磁感线的方向向下,如图:
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24.用如图所示的装置探究“电流做功与电压的大小之间的关系”.两瓶煤油中都浸泡着一段材料、横截面积均相同的电阻丝,瓶中温度计显示煤油的温度.
(1)实验中电流做功的多少是根据煤油_____变化的大小来判断的,为比较两电阻做功的多少,两瓶煤油
的质量应_____.
(2)“水比较容易获得,为什么不用水代替煤油?”对此合理的解释是_____(填字母)
A.煤油有颜色便于观察B.煤油密度较小C.煤油比热容较小
(3)两瓶中电阻_____联使得通过它们的电流和通电时间相等,甲瓶中的电阻丝较长,电阻较_____,电压较高.
(4)实验发现,甲瓶温度升高较多.表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体两端的电压越高,电流做功越_____.
温度相等C串大多
【解析】
【分析】
【详解】
(1)电流通过电阻丝会产生热量,瓶中的煤油吸热温度会升高,利用转化法,根据煤油温度变化的大小来判断
电流做功的多少,并且在此利用控制变量法,从公式△t=Q
cm
可知应控制两瓶中煤油的质量相等.
(2)借助煤油温度变化的大小来判断电流做功的多少,因此温度的变化越明显越好,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,由于煤油的比热容较小,所以温度变化较大.
(3)从串联和并联电路的电路的特点可知,要想使通过两瓶中电阻丝的电流和通电时间相等,应让两电阻丝串联,而两电阻丝的材料、横截面积均相同,但甲瓶中的电阻丝较长,所以其电阻较大,分担的电压较大.(4)从(3)题中可知甲瓶中电阻丝的阻值大于乙瓶中电阻丝的阻值,根据串联分压的特点,甲瓶中电阻丝两端的电压大于乙瓶中电阻丝两端的电压,而甲瓶温度升高较多,所以在电流和通电时间相同的情况下,导体两端的电压越高,电流做功越多.
【点睛】
电流通过电阻丝做功,并且产生热量,在此应用了转换法,把电流做功的多少表现出来,并且利用控制变量法,在相同的条件下进行研究.为了便于观察实验现象,温度变化越明显越好,应从两者的物理特性进行选择.应该从串联电路和并联电路的特点进行分析,并且从影响电阻大小的因素来判断电阻的大小.首先判断两瓶中电阻丝的大小关系,再利用串联电路的特点判断导体两端电压的关系,最后由甲瓶温度升高较多,得出电流做功与电压的大小之间有什么关系.
25.在测定“小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路图连接完整。
(________)
(2)实验中滑片P 移到某点时,电压表示数(如图乙)为_____V .如果要使小灯泡正常发光,滑动变阻器的滑片P 应向_____端(填“A ”或“B ”)移动,直到电压表示数为2.5V 。
(3)移动滑片P ,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙的I ﹣U 图象。
根据图象信息,小灯泡的额定电流为_____A ,小灯泡的额定功率为_____W 。
1.9 B 0.2 0.5
【解析】 【详解】
(1)因为小灯泡额定电压为2.5V ,电阻约为10Ω,所以,由欧姆定律知道,灯泡的额定电流是:I =
2.5V 10Ω
U R =0.25A <0.6A ,故电流表应选择0~0.6A ,即把“0.6”接线柱和灯泡左端相连,如图:
(2)由乙图知道,电压表使用的量程是0~3V ,分度值是0.1V ,故电压表的示数是1.9V ,为了使灯泡两端电压从1.9V 增大到2.5V ,则需要增大电流,即减小电路电阻,使滑动变阻器连入电路的长度变短,故滑片应向A 端移动;
(3)由图象信息知道,灯泡2.5V 下的电流为0.2A ,所以,小灯泡的额定功率是: P =UI =2.5V×0.2A =0.5W 。
26.如图甲是小明做“观察水的沸腾”的实验装置图.实验时,老师让同学们在烧杯上盖上硬纸板,这样做的目的是_________。