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绵阳18年中考物理试题解析

发表时间:2018-7-2  来源:网络  作者:佚名  浏览次数:7041  
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一、选择题(每小题3分,共36分)

1.指南针是我国四大发明之一,《论衡》记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是(  )

 

A.地理南极,地磁北极B.地理南极,地磁南极

C.地理北极,地磁北极D.地理北极,地磁南极


【分析】(1)地球本身是一个巨大的磁体,地球周围的磁场叫做地磁场;

(2)指南针是根据地磁场的作用工作的,地磁的南极在地理的北极附近,而地磁的北极在地理的南极附近,再根据磁极间的作用规律,可判断指南针的指向。

【解答】解:地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其勺柄指向南方,即指南的南极用S表示;地理上的南极是地磁的北极,故长柄所指方向是地理北极,地磁南极。故ABC错误、D正确。故选:?D。

【点评】本题考查了磁场和地磁场,磁场是一种真实存在的物质,对于磁场的认识,我们是通过它对其他物体的作用来认识的。

2. 在门窗关闭的空教室里说话,会感到声音比在门窗打开放有桌椅的教室里声音响亮,原因是(  )

A.声音的响度大些     B.声音的音调高些

C.声音与回声分开了    D.声音与回声混在一起了

【分析】回声是声音被障碍物反射而形成的;门窗关闭,回声和原声混在一起能加强原声;桌椅表面粗糙不平吸收声音,减小响度。

【解答】解:教室的长与宽约8m左右,在空教室讲话时,声音经墙壁反射回仅需0.04s左右,当回声比原声到达耳内的时间差低于0.1s时,原声与回声混在一起使声音加强,这就是空教室内讲话声特别响的原因;开着窗声音会传出室外减小响度,教室内放有桌椅,声音传播过程中会桌椅等物质吸收,使声音能量大大减少,这样一来即使有回声,也因能量变小而使声音变弱。故ABC错误、D正确。故选:D。

【点评】本题考查的是回声,回声是声音的反射形成的,在学习声音的知识,应该让学生们从基础知识和实际生活入手。

3. 如图所示,将两个铅柱的底面削平、削干净,紧紧压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开。这个实验事实说明(  )

 

A.物质是由分子构成的   B.分子在不停地做热运动

C.分子之间存在引力     D.分子之间存在斥力

【分析】物质是由分子组成的,分子在不停地做无规则运动,分子间存在着相互作用的引力和斥力。

【解答】解:

将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,说明了分子之间存在吸引力,故C正确。

故选:C。

【点评】本题主要考查学生对分子间作用力的理解和掌握,利用分子的知识解释一些现象是中考的热点,应加强学习。

4. 冻肉刚出冷库时比进冷库时重,这是由于(  )

A.空气中的水蒸气凝华成霜所致

B.空气中的水蒸气液化成水所致

C.冻肉中的冰熔化成水所致

D.冻肉中的水凝固成冰所致

【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。

【解答】解:冻肉刚出冷库时比进冷库时重,这是由于空气中的水蒸气遇冷凝华为小冰晶,附着在冻肉的表面。

故BCD错误;A正确;故选:A。

【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。

5. 甲、乙、丙三个轻质小球,已知甲带正电,甲与乙相互排斥,甲与丙相互吸引,则(  )

A.乙带正电,丙一定带正电B.乙带正电,丙可能不带电

C.乙带负电,丙一定带负电D.乙带负电,丙可能带负电

【分析】利用电荷间的作用规律分析即可,但应注意的是:若两小球相斥,则表明其一定都带电,且带的是同种电荷;若两小球相吸,则有两种可能,即可能都带电,且是异种电荷,也可能一个带电,另一个不带电。

【解答】解:

由于甲带正电,甲与乙相互排斥,说明甲乙都带正电;甲与丙相互吸引,因为吸引的情况有两种可能,即两球可能都带电且是异种电荷,也可能一个带电,另一个不带电;故丙可能带负电,也可能不带电。

综上所述,只有B说法正确。故选:B。

【点评】本题考查电荷间的作用规律,注意题干中没有声明轻质小球是带电体,且很容易漏掉了带电体具有吸引轻小物体的性质的这种情况。

6. 如图所示,导体AB在外力作用下向左运动时电流表指针偏转,向右运动时电流表指针向另一方向偏转。这个实验事实说明(  )

 

A.通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关

B.通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关

C.感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关

D.感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关

【分析】(1)产生感应电流的条件:闭合的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流产生。

(2)感应电流的方向跟导体运动的方向有关。

【解答】解:

图中装置没有电源,导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流,是电磁感应现象,不能说明通电导线在磁场中受力的大小和方向,故AB错误;

由题知,当导体运动的方向改变时,电流表指针的偏转方向也改变,即感应电流的方向改变了,由此可以得出:感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关;故D正确,C错误。

故选:D。

【点评】此题考查电磁感应现象,需要学生对于电磁感应现象有一个清晰的认识,是一道好题。

7. 如图所示,甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线;乙站在地上一只手接触到零线;丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线。此时,丁站在地面上用手去拉丙。则(  )

 

A.甲、乙都会触电B.甲、丙都会触电

C.乙、丁都会触电D.丙、丁都会触电

【分析】触电的实质是当有一定大小的电流通过人体,就会引起人体触电;

家庭电路的触电事故有两种:单相触电和双相触电。单相触电是站在地上和火线接触或间接接触火线;双相触电是人体一端接触火线,一端接触零线。

【解答】解:甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线,无法形成电流的通路,故不会发生触电;

乙站在地上一只手接触到零线,因此零线与大地之间没有电压,因此没有电流通过人体,不会发生触电;

丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线,此时,丁站在地面上用手去拉丙,这样电流可以从火线经丙、丁导向大地,会造成丙、丁两人同时触电。

综上所述,甲、乙都不会触电,丙、丁都会触电。故选:D。

【点评】此题考查的是触电的两种类型和家庭电路的连接,掌握触电的实质是:人体直接或间接跟火线接触造成的。

8. 在鞋店试穿新鞋时,小明直立面向竖直放置在地面上的“试鞋镜”,看不到镜中自己脚上的新鞋。小明做一下动作,能够让他看到镜中自己脚上的一只鞋或者两只鞋的是(  )

A.站在原地下蹲

B.保持直立靠近“试鞋镜”

C.站在原地竖直向上提起一只脚

D.保持直立远离“试鞋镜”

【分析】根据平面镜成像的特点作图即可解答此题。

【解答】解:根据图示,要想看到镜中的新鞋,就要使眼睛看到新鞋成的像;也就是说鞋子反射的光线经过平面镜反射后必须能进入人的眼中。

A、由图可以看出:站在原地下蹲,可以看到镜中的鞋;故A正确;

B、保持直立靠近“试鞋镜”,如果原来看不到,靠近后依然无法看到。故B错误;

C、站在原地竖直向上提起一只脚,入射角减小,入射光线与反射光线的夹角减小(反射光线偏低),反射光线始终在眼睛的下方,故不能看到新鞋的像。故C错误;

D、若人离镜子远一些,像也会离镜子远一些,同时入射角减小,入射光线与反射光线的夹角减小(反射光线偏低),反射光线始终在眼睛的下方,故不能看到新鞋的像。故D错误。

故选:A。

 

【点评】本题考查了平面镜成像的特点,与实际生活联系密切,考查学生利用所学知识解决实际问题的能力。



9. 2018年4月2日,天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5t重的天宫一号,在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约1.5t残骸坠入南太平洋。在这个过程中,天宫一号的部分机械能(  )

A.通过热传递转化为大气的内能

B.通过重力做功转化为大气的内能

C.通过摩擦做功转化为大气的内能

D.通过重力做功转化为残骸的内能

【分析】改变内能的方法有两个:做功和热传递,据此分析。

【解答】解:天宫一号在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层时,高度减小,重力势能减小,克服与大气的摩擦做功,机械能转化为内能。故D正确。

故选:D。

【点评】本题考查了改变内能的方法,属于基础知识。

10. 辽宁号航母的舰载机歼﹣15着舰时在拦阻索作用下停下来,这个过程中(  )

A.拦阻索对战机的作用力使拦阻索发生形变

B.拦阻索对战机的作用力使战机运动状态改变

C.战机对拦阻索作用力与拦阻索对战机作用力的受力物体相同

D.战机对拦阻索作用力与拦阻索对战机作用力的作用效果相同

【分析】力的作用是相互的;力可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态。

【解答】解:A、力可以改变物体的形状,拦阻索对战机的作用力使战机发生形变,故A错误;

B、可以改变物体的运动状态,拦阻索对战机的作用力使战机运动状态改变,故B正确;

C、战机对拦阻索作用力受力物体为拦阻索,拦阻索对战机作用力的受力物体为战机,故受力物体不相同,故C错误;

D、作用效果不同,战机对拦阻索作用力使拦阻索发生形变,拦阻索对战机作用力使战机运动状态发生变化,故作用效果不相同。故D错误。故选:B。

【点评】本题考查力作用的相互性;力的作用效果,是基础题。

11. 蹦床运动时奥运会比赛项目。运动员比赛开始前直立在蹦床中央,比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起,离开蹦床时是成直立状态并一直保持,到达最高点后下落到接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立。再次被蹦床弹起,达到更高点。忽略空气阻力,下列说法正确的是(  )

 

A.在此整个过程中,运动员机械能守恒

B.在此整个过程中,运动员机械能一直在增加

C.从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中,运动员机械能守恒

D.从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中,运动员机械能守恒

【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。

(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。

(3)弹性势能大小的影响因素:发生弹性形变的大小,发生弹性形变的难易程度。弹性形变越大,发生弹性形变越难,弹性势能越大。

(4)机械能=动能+势能。

【解答】解:

ABD、在此整个过程中,运动员的机械能会转化为蹦床的弹性势能,故机械能不守恒,故ABD错误;

C、从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中,忽略空气阻力,运动员的机械能守恒,是重力势能和动能的相互转化,故C正确;故选:C。

【点评】本题主要考查了动能和势能及弹性势能大小的判断,只要知道影响动能、势能和弹性势能大小的因素即可解答。

12. 如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=B0,AC=OC.A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6N.现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是(  )

 

A.8NB.12NC.16ND.18N

【分析】A端放在托盘秤甲上,以B点支点,根据杠杆平衡条件先表示出木条重心D到B的距离,当C点放在托盘秤甲上C为支点,再根据杠杆平衡条件计算托盘秤乙的示数。

【解答】解:

设木条重心在D点,当A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上时,以B端为支点,

托盘秤甲的示数是6N,根据力的作用是相互的,所以托盘秤对木条A端的支持力为6N,如图所示:

 

由杠杆平衡条件有:FA×AB=G×BD,即:6N×AB=24N×BD,

所以:AB=4BD,

BD=AB,

当C点放在托盘秤甲上时,仍以C为支点,此时托盘秤乙对木条B处的支持力为FB,

 

因为AO=BO,AC=OC,所以CO=OD=BD,BC=3BD,CD=2BD

由杠杆平衡条件有:FB×BC=G×CD,即:FB×3BD=24N×2BD,

所以:FB=16N,则托盘秤乙的示数为16N。

故选:C。

【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用,关键正确找到力臂,根据杠杆的平衡条件计算出木条重心的位置。

二.填空题(每空2分,共20分)

13.(4分)我国首艘国产航母的长度315m,宽度75m,吃水约10.5m,2018年5月13日离港海试。航母静止在海面上时所受海水的浮力 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力,其水下部分距海面深9m处承受海水产生的压强为 9.27×104 Pa.(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)

【分析】根据物体浮沉条件分析当航母漂浮在水面上时,其受到的浮力与重力的关系;

由液体压强公式计算距海面深9m处承受海水产生的压强。

【解答】解:

根据物体浮沉条件可知,航母静止在海面上时(漂浮),其受到的浮力等于它受到的重力;

距海面深9m处承受海水产生的压强:

p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×9m=9.27×104Pa。

故答案为:等于;9.27×104。

【点评】本题考查液体压强公式、物体的浮沉条件的应用,均为基础知识,要掌握好。

14.(6分)将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为30cm的凸透镜甲放置在蜡烛和屏之间适当位置,在屏上得到清晰的缩小实像;在透镜甲位置上换上焦距为20cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光屏 靠近 (选填“靠近”或“远离”)透镜适当距离,就可以再光屏上得到清晰的 缩小 (选填“放大”“缩小”或“等大”)实像。

【分析】首先根据题意“先用焦距为30cm的透镜甲进行实验,在屛上得到清晰缩小的实像”可确定物距与焦距的关系,然后再根据凸透镜成实像时,物远像小像变小来确定调节光屏的方法。

【解答】解:光屏上得到一个倒立缩小的实像时,v>2f,即v>60cm,保持透镜的位置不变,在焦距为30cm的透镜甲的位置上换上焦距为20cm的凸透镜乙,凸透镜的折光能力增强,不改变蜡烛位置,v>60cm,相当于物远了,则屏上的像变近、像变小大些,故应减小像距,即应将光屏靠近透镜;故答案为:靠近;缩小。

【点评】本题考查了凸透镜成像的规律,要注意理解应用,此题比较有拓展性。

15.(6分)世界上时速最快的真空高温超导磁悬浮直道实验线2018年年底将在四川建成,试验线安装在一条直径4.2m、长140m的特制管道里,测试时可以将单人乘坐的列车模型加速到最大400km/h。若测试时,在2.8s时间140m距离内将列车模型加速至360km/h,加速过程的平均速度是 50 m/s;若列车模型以360km/h匀速通过该实验管道,通过时间是 1.4 s。

【分析】(1)根据v=算出加速过程的平均速度;

(2)根据t=算出匀速通过该实验管道的时间。

【解答】解:(1)加速过程的时间t=2.8s,路程s=140m;

加速过程的平均速度:v===50m/s;

(2)当列车模型以v′=360km/h=100m/s匀速通过该实验管道时,

通过的时间:t′===1.4s。

故答案为:50;1.4。

【点评】本题考查了速度公式的应用,是一道基础计算题。

16.(4分)人类已进入智能化时代。小明家安装了空调智能控制系统,空调自动开启条件是:家中有人且室温等于或高于26℃.S1和S2是控制空调开启的两个智能开关,当家中有人时S1自动闭合,家中没有人时S1自动断开;当室温等于或高于26℃时S2自动闭合,室温低于26℃时S2自动断开,则控制空调开启的电路示意图是图甲和图乙中的 乙 。已知小明家某天室内温度变化情况如图丙所示,当天8h﹣12h和14h﹣18h家中没有人,空调的额定电压是220V,额定功率是1kW,则这台空调当天消耗的电能是 5 kW•h。

 

【分析】(1)由题知,家中有人且室温等于或高于26℃,空调会自动开启,由此分析解答;

(2)由题意和图丙先算出空调当天工作时间,再由W=Pt计算空调消耗的电能。

【解答】解:

(1)由题意知,当家中有人S1闭合,且室温等于或高于26℃时S2闭合,空调才会开启,即开个开关都闭合时空调开启,只要有一个开关断开空调都不会自动开启,则两开关应串联在电路中,故图乙符合要求;

(2)由题知,当天8h﹣12h和14h﹣18h家中没有人,结合当天室内温度变化情况,可得当天空调工作时间:

t=(14h﹣12h)+(21h﹣18h)=5h,

由P=可得,这台空调当天消耗的电能:

W=Pt=1kW×5h=5kW•h。

故答案为:甲;5。

【点评】本题考查根据要求设计电路和电能的计算,理解题意并正确算出空调当天工作时间是计算其消耗电能的关键。

17.(4分)2018年5月8日,全球首条智能轨道快运系统在湖南株洲试开通。该智能轨道快运列车使用新能源的快充钛酸锂电池,电池容量为170kW•h,满载时电耗为4kW•h/km,最高运行速度为70km/h。该电池充满电储存的能量与质量是 13.3 kg的汽油完全燃烧放出的热量相同;若列车满载匀速行驶电动机驱动列车的效率为75%,则列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小是 1.08×104 N.(汽油的热值是4.6×107J/kg)

【分析】(1)根据W=Q=mq求出燃料的质量;

(2)已知电动机的效率和总功,可计算出所做的有用功;知道满载时电耗和电池总容量,可计算出列车行驶的路程;列车做匀速行驶,平均阻力f与牵引力相等,根据公式W=Fs可求平均阻力大小。

【解答】解:(1)电池储存的电能即汽油完全燃烧放出的热量为:Q=W=170kW•h=170×3.6×106J=6.12×108J,

故汽油的质量为:m==≈13.3kg;

(2)列车满载匀速行驶电动机所做的有用功:W有用=75%W=75%×6.12×108J=4.59×108J,

可行驶的路程:s==42.5km,

由f=F牵引力,W=Fs可知,

列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小为:f=F牵引力===1.08×104N。

故答案为:13.3;1.08×104。

【点评】本题综合考查了热值、电动机效率和功等知识在生活中的应用与计算,综合性较强,要认真分析,避免出错。

三、实验探究题:(第34小题第(2)问3分,其余每空2分,共19分)

18.(4分)在“探究水沸腾时温度变化的特点”试验中,从室温开始加热,记录的数据如下表:

时间/min

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

温度/℃

30.0

40.0

49.9

59.6

69.2

78.6

87.8

97.0

97.0

97.0

(1)根据表中数据,可知在本地水的沸点是 97 ℃。

(2)从表中数据可以看出,水温较低时加热1min时间水升高的温度与水温较高时加热1min时间水升高的温度不同。其主要原因是:随着水的温度升高, C (填序号)

A.水的质量变化了

B.水的比热容变化了

C.1min时间水向空气传递的热量不同

D.1min时间酒精灯传递给水的热量不同

【分析】(1)根据表格及水沸腾时的特点判断出水的沸点;

(2)根据汽化现象和Q=cm△t分析解答。

【解答】解:(1)由表格知,水在沸腾过程中温度保持97℃不变,所以水沸腾时的温度为97℃,且水沸腾时,吸热但温度不变;

(2)从表中数据可以看出,水温较低时加热1min时间水升高的温度与水温较高时加热1min时间水升高的温度不同,分析一下原因:

在沸腾前不能考虑水的蒸发,故水的质量不变;故A错误;水的比热容是物质的特性,大小不变,故B错误;根据Q=cm△t可知,温度差增大,1min时间水向空气传递的热量不同,故C正确;相同时间酒精灯传递给水的热量不变,故D错误,故选C;

故答案为;97;C。

【点评】该题考查学生对探究水的沸腾实验中出现的现象进行分析、评估的能力,是道不错的好题。

19.(6分)某小组同学测量滑轮组的机械效率。实验步骤有:

(i)按照如图所示安装滑轮组,测钩码重力G并记钩码和绳端的位置

(ii)用弹簧测力计缓慢拉动绳端,使钩码上升,读出拉力F的值,并测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s;

(iii)记录实验数据填入表格中(表格略);

(iv)多次改变钩码的数量,重复上述实验;

(v)用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码,分别测机械效率;

(vi)分析测量结果,讨论影响机械效率的因素

回答以下问题:

(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材是 绳子 。

(2)滑轮组机械效率的计算公式是η=  (用直接测得的物理量符号表示)。

(3)关于影响滑轮组机械效率的因素,该小组同学讨论后得到以下认识,你认为正确的有 ADE (填序号,可能不止一项正确)。

A.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越小

B.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越大

C.忽略摩擦,定滑轮质量相同,则机械效率相同

D.忽略摩擦,动滑轮质量相同,则机械效率相同

E.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越大

F.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越小

 

【分析】(1)(2)滑轮组是用绳子把定滑轮和动滑轮组装而成的机械装置,根据滑轮组的机械效率公式η====分析探究所需要测量的工具以及测量的量、表达式;

(3)滑轮组机械效率与物体重力、动滑轮的重力,以及摩擦力的大小有关,在有用功不变的情况下,所做的额外功越多,滑轮组的机械效率越低。

【解答】解:(1)由图可知,除了滑轮,弹簧测力计外,还需要组装滑轮的绳子;

(2)由滑轮组的图上可知,n=3

滑轮组做的有用功为W有=Gh,总功为W总=Fs=Fnh=3Fh,

机械效率的表达式为η===

(3)AB、在相同情况下,摩擦越大,所做的额外公功越多,机械效率越小,故A正确,B错误;

CD、忽略摩擦,滑轮组的机械效率,与定滑轮的质量无关,动滑轮质量相同,重力相同,额外功相同,则机械效率相同,故C错误、D正确;

EF、忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,所做的有用功越多,则机械效率越大。故E正确、F错误。

故选ADE。

故答案为:(1)绳子;(2);(3)ADE。

【点评】本题考查了实验探究滑轮组的机械效率,要学会依据公式(原理)确定实验器材、实验所要测量的物理量、实验步骤、实验数据表格的设计等能力。

20.(9分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知待测小灯泡的额定电压为3.8V,额定电功率估计在0.9W左右。可供选择的电流表有:A1(量程0﹣0.3A),A2(量程0﹣3A)。

(1)连接电路时,应选用的电流表是 A1 (选填“A1”或“A2”)。

(2)图甲是某小组连接的实物电路图。图中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并在图中改正。

(3)改正错误后,闭合开关,移动滑动变阻器画片,当电压表示数为0.3V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电功率是 0.054 W。

(4)不用电流表,另增加两只开关和一个阻值为12Ω的定值电阻R0,该小组设计了如图丙所示的电路图,测量小灯泡的额定功率。正确连接电路后,断开S3,闭合S1、S2,调节滑动变阻器,让电压表示数为3.8V;然后只断开S2,再闭合S3,读出电压表示数为6.5V.则测得小灯泡的额定功率是 0.855 W。

 

【分析】(1)已知待测小灯泡的额定电压为3.8V,额定电功率估计在0.9W左右,根据P=UI求灯的额定电流确定选用的电流表;

(2)电压表应与灯并联,电流表与灯串联;

(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI求此时小灯泡的电功率;

要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据P=UI可求出灯的额定功率。

【解答】解:(1)已知待测小灯泡的额定电压为3.8V,额定电功率估计在0.9W左右,根据P=UI,灯的额定电流约为:I==≈0.24A,连接电路时,应选用的电流表是 A1。

(2)原电路中,电压表与电流表串联后与灯并联是错误的,电压表应与灯并联,电流表与灯串联,如下所示:

 

(3)当电压表示数为0.3V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.01A,电流大小为0.18A,此时小灯泡的电功率是:

P=UI=0.3V×0.18A=0.054W;

(4)第2次操作中,电压表定值电阻与灯的总电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为6.5V﹣3.8V=2.7V,由欧姆定律可求出灯的额定电流:

I===0.225A,灯的额定功率:

P=UI=3.8V×0.225A=0.855W。

故答案为:(1)“A1”;(2)如上;(3)0.054;(4)0.855。

【点评】本题测灯的功率,考查器材的选择、电路的连接、灯的功率计算及设计实验方案的能力。

四.计算题(共21分)

21.(9分)小华家距离变压器2km,在变压器与小华家之间的两条输电线,每条输电线每千米的电阻为0.5Ω,即0.5Ω/km,变压器加在输电线两端的电压是220V.在某一时间段,整个线路只有小华家一台额定电压220V、额定功率2420W的电热水器工作。不考虑温度变化对电热水器电阻的影响。求:

(1)输电线中电流的大小

(2)热水器的实际电功率

【分析】(1)根据公式P=求出电热水器的电阻,根据串联电路的电阻特点求出总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流;

(2)根据P=I2R求出热水器的实际功率。

【解答】解:(1)由P=可知,电热水器的电阻为:R===20Ω;

导线的电阻为:R'=4km×0.5Ω/km=2Ω;

故电路的总电阻为:R总=R+R'=20Ω+2Ω=22Ω;

输电线中电流的大小为:I===10A;

(2)热水器的实际功率为:P'=I2R=(10A)2×20Ω=2000W。

答:(1)输电线中电流的大小为10A;

(2)热水器的实际电功率为2000W。

【点评】本题考查了欧姆定律、电功率公式的应用,难度不大。

22.(12分)如图所示,长L1=1m的薄壁正方体容器A放置在水平地面上,顶部有小孔C与空气相通,长L2=0.2m的正方体木块B静止在容器A底面。通过细管D缓慢向容器A内注水,直到注满容器A,木块B上浮过程中上下表面始终水平,木块B与容器A底面和顶部都不会紧密接触。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,木块的密度ρ木=0.5×103kg/m3,g取10N/kg。求:

(1)注水前,木块B对容器A底面的压强

(2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,容器A内水的深度

(3)水注满容器后,容器A顶部对木块B的压力大小

(4)整个过程,浮力对木块所做的功

 

【分析】(1)根据木块的密度和体积,求出木块的质量;根据公式P=求出木块B对容器A底面的压强;

(2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,木块恰好处于漂浮状态,根据浮力求出木块排开的水的体积,从而求出水的深度;

(3)水注满容器后,木块全部浸入水中,对木块受力分析,求出压力大小;

(4)根据W=Fs求出浮力所做的功。

【解答】解:(1)木块的质量为:m=ρV=0.5×103kg/m3×(0.2m)3=4kg;

木块B对容器A底面的压强为:P=====1000Pa;

(2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,木块恰好处于漂浮状态,此时受到的浮力为:F浮=G=mg=4kg×10N/kg=40N;

根据阿基米德原理可知,木块排开的水的体积为:V排===4×10﹣3m3,

则木块浸入水中的深度即水的深度为:h===0.1m;

(3)水注满容器后,木块全部浸入水中,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力的共同作用;

由阿基米德原理可知,此时木块受到的浮力为:F'浮=ρgV'排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3=80N;

物体处于静止状态,受力平衡,则容器A顶部对木块B的压力大小为:F=F'浮﹣G=80N﹣40N=40N;

(4)整个过程中,木块上升的高度为:s=L1﹣L2=1m﹣0.2m=0.8m;

则浮力所做的功为:W=F浮s=40N×0.8m=32J。

答:(1)注水前,木块B对容器A底面的压强为1000Pa;

(2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,容器A内水的深度为0.1m;

(3)水注满容器后,容器A顶部对木块B的压力大小为40N;

(4)整个过程,浮力对木块所做的功为32J。

【点评】本题考查了压强、浮力、功的计算,能利用好阿基米德原理是解题的关键。