2017年荊州中考物理試卷答案解析及word文字版下載(難度系數點評)
一、選擇題
1.(2016•荊州)關于聲現象,下列說法正確的是( )
A.聲波是電磁波,它可以在真空中傳播
B.發出聲音的喇叭能使它前面的蠟燭“跳舞”,說明聲波能傳遞能量
C.聽眾在聽不同樂器彈奏同一首歌時,能分辨處所用樂器,是利用了聲音的響度不同
D.次聲波的頻率很高,所以人耳不能直接聽到
考點:聲音的傳播條件;超聲波與次聲波;音調、響度與音色的區分;聲與能量.
專題:聲現象.
分析:聲波與電磁波的特點:相同點是都可以傳遞能量,不同點是電磁波的傳播不需要介質,它能在真空中傳播,聲波的傳播需要介質,聲波不能在真空中傳播;聲音既能傳遞信息,又能傳遞能量;我們判斷出不同的聲音是根據音色判斷出來的;人耳能聽到的聲音的頻率范圍是20~20000Hz,低于20Hz的叫次聲波,高于20000Hz叫超聲波,超聲波和次聲波都是人耳聽不到的.
解答:解:聲波和電磁波是兩個概念,聲波不能在真空中傳播,故A錯誤;
“蠟焰跳舞”,是因為它獲得了能量,它所獲得的能量是由后面的喇叭發出的聲波傳遞來的,由此可以說明聲波能傳遞能量,故B正確;
我們能聽出不同的樂器的聲音是根據音色不同辨別的,故C錯誤;
次聲波的頻率很低,所以人耳不能聽到,故D錯誤.
故選:B.
點評:本題考查知識點較多,理解記憶即可.
2.(2016•荊州)關于生活中常見的和“影”字有關的物理現象,下列說法中正確的是( )
A.太陽光下的“樹影”是由于光的直線傳播形成的
B.岸邊的人在水中所成的“倒影”是由于光的折射形成的
C.“攝影”用的照相機是根據凹透鏡成像的原理制成的
D.放電影時,屏幕上的“影像”能被所有觀眾看到,是光在屏幕上發生了鏡面反射
考點:光在均勻介質中直線傳播;光的反射;漫反射;凸透鏡成像的應用.
專題:光的傳播和反射、面鏡成像;透鏡及其應用.
分析:掌握三種光現象:①在生活中,激光準直、小孔成像、影子的形成、日食月食的形成等都表明光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的;
②光照射到兩種物質界面上時,一
部分光被反射回原來介質的現象是光的反射,現象有:面鏡成像、水中倒影等;
③當光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發生改變,這是光的折射,現象有:看水里的魚比實際位置淺、彩虹、透鏡成像等.
凸透鏡成像規律及其應用:當u>2f時,成倒立、縮小的實像.照相機、攝像機就是根據這個原理制成的;
④漫反射是反射光線射向不同的方向.
解答:解:A、太陽光下的“樹影”是由于光的直線傳播形成的;故A正確;
B、水中山的倒影,是面鏡成像,是由光的反射形成的;故B錯誤;
C、“攝影”用的照相機是根據凸透鏡成像的原理制成的,故C錯誤;
D、電影院的熒幕做的很粗糙,光線射到上面能發生漫反射,使坐在電影院的任一角落里,都能看清屏幕上的圖象,故D錯誤.
故選:A.
點評:一般來說:見到影子、日月食、小孔成像就聯系到光的直線傳播原理;見到鏡子、倒影、潛望鏡就聯系到光的反射原理;見到水中的物體,隔著玻璃或透鏡看物體就聯系到光的折射原理.
3.(2016•荊州)關于熱現象,下列說法正確是( )
A.棉被放在太陽下曬的暖暖的,是通過做功方式改變物體的內能
B.太陽出來后,大霧逐漸散去是升華現象
C.小草上掛的露珠是水蒸氣汽化形成的
D.水蒸氣液化時,要放出熱量
考點:熱傳遞改變物體內能;汽化及汽化吸熱的特點;液化及液化現象.
專題:汽化和液化、升華和凝華;分子熱運動、內能.
分析:(1)改變內能的方式有做功和熱傳遞.其中做功改變物體內能的實質是能量的轉化,熱傳遞改變物體內能的方式是能量的轉移.
(2)物質從氣態變成液態稱為液化,液化放熱;物質直接從固態變成氣態的現象稱為升華.
解答:解:A、棉被放在太陽下曬的暖暖的,是熱量從太陽轉移到棉被上,因此該過程屬于熱傳遞改變物體內能,故A錯誤;
B、太陽出來后,大霧逐漸散去,是從液體變為氣體的過程,屬于液化現象,故B錯誤;
C、小草上掛的露珠是空氣的水蒸氣液化形成的,故C錯誤;
D、水蒸氣液化時,要放出熱量,說法正確.
故選D.
點評:解決此類問題的關鍵是要正確判斷物態,并結合改變物體內能的方式以及物態變化的名稱進行分析解答.
4.(2016•荊州)“PM2.5”是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,被人體吸入后會對人體健康造成危害,它是空氣質量的重要污染源.荊州是全國113個空氣質量監測城市之一.以下措施中會使空氣中PM2.5污染增大的是( )
A.禁止焚燒秸稈B.提倡使用太陽能設備
C.發展核電代替部分煤發電D.提倡城市居民開車出行
考點:能源的利用和對環境的危害.
專題:能源的利用與發展.
分析:減少空氣中可吸入顆粒的方法很多,例如減少化石燃料的使用、多植樹造林、各企業達標排放、加強政府監督以及不要露天焚燒垃圾等.
解答:解:
A、禁止戶外焚燒垃圾,會減少空氣污染,使空氣中PM2.5污染減小,該選項不符合題意;
B、太陽能利用起來無污染,提倡使用太陽能設備,能使空氣中PM2.5污染減小,該選項不符合題意;
C、核電站在運行時不會產生對環境污染的氣體物質,是比較清潔的能源,核電代替煤發電,使空氣中PM2.5污染減小,該選項不符合題意;
D、不控制汽車尾氣的排放,尾氣造成污染,使空氣中PM2.5污染增大,該選項符合題意.
故選D.
點評:本題主要考查了有關環境污染的有關知識,通過本題的練能提高學生保護環境的意識.
5.(2016荊州)下列說法正確是( )
A.某種電能表銘牌上標有10(20)A字樣,表示該電能表的額定最大電流是10A
B.使用試電筆檢測火線、零線時,手指不能接觸試電筆的金屬筆卡
C.電動機的工作原理是通電導線在磁場會受到力的作用
D.某電路中的兩個燈泡由一個開關同時控制,則兩燈泡一定是串聯的
考點:電能表參數的理解與電能的求法;直流電動機的原理;串聯電路和并聯電路的辨別;測電筆的使用.
專題:電流和電路;電與熱、生活用電;電動機、磁生電.
分析:(1)“10A)表示電能表的標定電流,“20A”表示電能表短時間允許通過的最大電流;
(2)根據測電筆的正確使用進行判斷;
(3)電動機是根據通電導體在磁場中受力運動的原理制成的;
(4)串聯電路中的開關控制整個電路;并聯電路中,干路上的開關控制整個電路.
解答:解:A、某種電能表銘牌上標有10(20)A字樣,表示該電能表的額定最大電流是20A,故A錯誤;
B、使用試電筆檢測火線、零線時,手指接觸試電筆筆尾的金屬體,筆尖接觸導線,故B錯誤;
C、電動機的工作原理是通電導線在磁場會受到力的作用,故C正確;
D、某電路中的兩個燈泡由一個開關同時控制,則兩燈泡可能串聯,也可能并聯,故D錯誤.
故選C.
點評:本題綜合考查了電流表參數的理解、測電筆的使用、電動機的原理以及串并聯電路中開關的作用等知識點,涉及的內容較多,但難度不大.
6.(2016•荊州)為了踐行“綠色環保”的生活理念,小張、小王、小李從同一地點A沿同一道路同時出發,最終都到達地點B,小張駕駛電瓶車以30km/h的速度勻速前進,小王以5m/s的速度跑步勻速前進,小李以每分鐘通過0.6km的速度騎自行車勻速前進,則( )
A.小張先到達B地B.小王先到達B地C.小李先到達B地D.三人同時到達B地
考點:速度公式及其應用.
專題:長度、時間、速度.
分析:求出每個人的速度,然后由速度公式的變形公式比較運動時間長短.
解答:解:由題意知,v小張=30km/h,v小王=5m/s=18km/h,v小李=0.6km/min=36km/h,
由速度公式v=可知,時間:t=,由于他們的路程s相同而小李的速度最大,
則小李的運動時間最短,小李最先到達B地,故C正確;
故選C.
點評:本題考查了速度公式的應用,根據速度的單位換算關系統一速度單位是正確解題的關鍵,應用速度公式的變形公式即可正確解題.
7.(2016•荊州)如圖所示的電路,L1和L2是相同的燈泡,閉合開關后,L1不亮,L2發光,電路故障可能是( )
A.L1斷路B.L1短路C.電壓表斷路D.電壓表短路
考點:電路的三種狀態.
專題:電流和電路.
分析:常見的電路故障有:斷路與短路兩種,根據各個選項中故障對應的現象進行判斷.
解答:解:A、若L1斷路,則整個電路不能工作,即L1、L2均不發光;不符合題意;
B、若L1短路,則電路為L2的基本電路,L1不亮,L2發光,符合題意;
C、若電壓表斷路,電路仍為L1、L2的串聯電路,故L1、L2均不發光,不符合題意;
D、若電壓表短路,則燈泡L2也被斷路,電路為L1的基本電路,L1發光,L2不發光;不符合題意.
故選B.
點評:本題考查學生判斷電路故障,重點是對短路和斷路的理解,以及分析電路的能力.
8.(2016荊州)如圖所示,水桌面上有一質量分布均勻的長木板,現在水拉力F作用下做勻速直線運動.如果F已知保持不變,那么從木板右邊開始離開桌面邊緣到木板中點到達桌面邊緣的過程中,下列說法正確的是( )
A.木板加速運動B.木板減速運動
C.木板勻速運動D.木板先勻速,后加速運動
考點:力與運動的關系.
專題:運動和力.
分析:摩擦力的影響因素有壓力大小和接觸面的粗糙程度;當兩者都不發生變化時,滑動摩擦力不變.
解答:解:木塊在水拉力F作用下做勻速直線運動,如果F已知保持不變,那么從木板右邊開始離開桌面邊緣到木板中點到達桌面邊緣的過程中,由于壓力大小和接觸面的粗糙程度都不發生變化,則木塊所受力仍然衡,所以木塊仍做勻速直線運動.
故選:C.
點評:此題考查學生對于影響摩擦力的因素的理解和物體運動與力關系的理解.
9.(2016荊州)一捆粗細均勻的銅線,質量約為9kg,銅線的橫截面積是25mm2.這捆銅線的長度約為( )
A.4mB.40mC.400mD.4000m
考點:密度公式的應用.
專題:密度及其應用.
分析:已知銅的密度和質量,利用密度公式可求銅絲的體積,又知道銅絲的橫截面積,可求長度.
解答:解:由ρ=可得,
銅絲的體積:
V==≈0.001m3,
∵V=SL,S=25mm2=25×10?6m2,
∴這捆銅絲的長度:
L===40m.
故選B.
點評:本題考查了密度公式的應用,注意利用好體積公式V=SL,單位換算(1mm2=1×10?6m2)是易錯點.
10.(2016•荊州)如圖所示電路,燈泡L1標有“6V6W”,L2標有“6V3W”,電流表A1的量程是0~3A,A2的量程為0~0.6A,電壓表量程0~15V,在a,b間接入電壓可調的直流電源.閉合開關S后,假設電阻不隨溫度變化,為保證所有電學元件的安全,則允許加在a、b間的電源電壓和通過電流表A1的電流不得超過( )
A.3.6V0.9AB.6V1.5AC.12V3AD.15V3.75A
考點:歐姆定律的應用;電功率的計算.
專題:應用題;電路和歐姆定律;電能和電功率.
分析:開關閉合后,兩燈泡并聯,電壓表測電源的電壓,電流表A1測干路電流,電流表A2測通過燈泡L1的電流;
(1)根據P=UI分別求出兩燈泡的額定電流和電阻,根據電流表A2的量程結合燈泡L1的額定電流確定該支路的最大電流,然后根據歐姆定律和并聯電路的電壓特點以及兩燈泡的額定電壓、電壓表的量程確定a、b間允許所加的電壓;
(2)歐姆定律求出通過L2的電流,利用并聯電路的電流特點確定電流表A1的最大示數.
解答:解:開關閉合后,兩燈泡并聯,電壓表測電源的電壓,電流表A1測干路電流,電流表A2測通過燈泡L1的電流;
(1)由P=UI可得,兩燈泡的額定電流分別為:
I1===1A,I2===0.5A,
由I=可得,兩燈泡的電阻分別為:
R1===6Ω,R2===12Ω;
因L1的額定電流為1A,A2的量程為0~0.6A,
所以,該支路的最大電流I1′=0.6A,
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,且電壓表量程0~15V,兩燈泡的額定電壓均為6V,
所以,a、b間允許所加的電壓:
U=I1′R1=0.6A×6Ω=3.6V;
(2)通過L2的電流:
I2′===0.3A,
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,且A1的量程是0~3A,
所以,電流表A1的示數:
I=I1′+I2′=0.6A+0.3A=0.9A,
綜上可知,選項A正確.
故選A.
點評:本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用,關鍵是根據燈泡L1的額定電流和A2的量程確定該支路的最大電流,這也是容易出錯的地方.
二、填空題(本大題包括4個小題,11、12小題每空1分,13、14小題每空2分,共12分)
11.(2分)(2014•荊州)在家庭電路的連接中,插座與燈泡是 并聯 (選填“串聯”或“并聯”)的;保險絲要串聯在 火線 (選填“火線”或“零線”)上.
考點:家庭電路的連接;熔斷器的作用及保險絲的選擇方法.
專題:電與熱、生活用電.
分析:家庭電路電壓是220V,家用電器的額定電壓也是220V,各家用電器之間是并聯時,各家用電器都正常工作,并且互不影響.
為了安全起見,保險絲需要串聯在火線上.
解答:解:在家庭電路的連接中,插座與燈泡相互不影響,因此它們是并聯連接;
為了安全,保險絲要串聯在火線上.
故答案為:并聯;火線.
點評:本題考查家庭電路的連接方式以及保險絲的連接,屬于基礎知識.
12.(2分)(2014•荊州)2013年12月15日,“嫦娥三號”月球探測器攜帶的“玉兔”月球車在月球上開始工作,如圖所示,這是人類時隔37年再次在月球表面開展探測工作,展示了我國強大的科技綜合實力.月球車在月球表面的重力 小于 (選填“大于”、“小于”或“等于”)它在地球表面的重力;月球車在月球表面的質量 等于 (選填“大于”、“小于”或“等于”)它在地球表面的質量.
考點:質量及其特性.
專題:質量及其測量.
分析:物體所受的重力與物體所處的位置有關,月球上引力的大小為地球上引力的;質量是指物體所含物質的多少,與形狀、狀態、空間位置無關.
解答:解:由于月球上引力的大小為地球上引力,所以月球車在月球表面的重力小于它在地球表面的重力;因為質量與物體的位置無關,所以月球車在月球表面的質量等于它在地球表面的質量.
故答案為:小于;等于.
點評:知道重力與物體的位置有關,牢記質量不隨物體的形狀、狀態以及空間位置的改變而改變.
13.(4分)(2014•荊州)科學家們發現,以一種新式鈣鈦礦為原料的太陽能電池對太陽能轉化為電能的轉化效率可高達50%,為當前市面上太陽能電池轉化效率的2倍.如果某工廠安裝了總功率為200KW的鈣鈦礦太陽能電池發點系統,且某天的有效光照時間為9h,則該發電系統在這天能發電 900 度;該發電系統在這天的發電量,如果由熱電轉化效率為30%的熱電廠來完成,需要燃燒熱值為3.0×107J/kg的煤 360 kg.
考點:電功率與電能、時間的關系;熱量的計算.
專題:比熱容、熱機、熱值;電能和電功率.
分析:已知發電系統的光電轉換效率、總功率和每天光照時間,可以得到每天發電量;
已知每天發電量和熱電轉換效率,可以得到煤完全燃燒放出的熱量;已知煤的熱值和完全燃燒放出的熱量,可以得到燃燒的煤的質量.
解答:解:
∵P=,
∴光電轉換系統每天發電量為W=50%×200kW×9h=900kW•h=3.24×109J;
煤完全燃燒產生的熱量為Q==1.08×1010J,
∵Q=mq,
∴需要燃燒的煤的質量為m==360kg.
故答案為:900;360.
點評:此題考查的是我們對電能、熱量計算公式的掌握和應用,是一道聯系實際生活的應用題,滲透了情感態度價值觀.
14.(4分)(2014•荊州)3月8日發生的“馬航失聯”事件牽動著億萬國人的心.事發后在疑似飛機墜毀海域派出了“藍鰭金槍魚?21”自主式水下航行器進行搜索,如圖所示,假設該航行器為圓柱體,長5m,直徑為0.5m.某次它在水下4000m進行搜索時,該航行器受到海水產生的壓強為 4.12×107 Pa,受到海水的浮力為 1.01×104 N.(g取10N/kg,海水密度為1.03×103kg/m3,計算結果用科學計數法表示,且保留3個有效數字)
考點:液體的壓強的計算;浮力大小的計算.
專題:計算題;壓強、液體的壓強;浮力.
分析:(1)已知海水的深度和海水的壓強,根據p=ρgh計算航行器受到的壓強;
(2)根據直徑可以計算出圓柱體航行器的底面積,又知航行器的長度,故可知航行器體積,根據阿基米德原理計算出航行器受到的浮力.
解答:解:(1)由公式p=ρgh得,航行器受到的壓強為:
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×4000m=4.12×107Pa;
(2)d=0.5m,則底面積為:S=πr2===1.96×10?1m2,
V排=V物=Sh=1.96×10?1m2×5m=9.8×10?1m3,
由阿基米德原理得,航行器受到的浮力為:
F浮=G排=ρ液V排g=1.03×103kg/m3×9.8×10?1m3×10N/kg=1.01×104N.
故答案為:4.12×107;1.01×104N.
點評:本題考查壓強和浮力的計算,關鍵是確定航行器的底面積,但要注意題目最后的要求(計算結果用科學計數法表示,且保留3個有效數字).
三、作圖題(本大題包括2個小題,每小題2分,共4分)
15.(2分)(2014•荊州)如圖所示,畫出使輕質杠桿保持衡的最小力F的示意圖和對應的力臂.
考點:杠桿中最小力的問題.
專題:簡單機械.
分析:已知力的作用點,連接支點與力的作用點(即最長的力臂);根據力臂越長,作用力越小的思路進行分析,然后再根據力與力臂的關系以及阻力的作用畫出最小力的方向.
解答:解:連接OA,然后過A點作垂直于OA、方向斜向上的最小作用力F.如圖所示:
點評:本題考查杠桿中最小力的問題以及力的示意圖畫法的掌握情況,知道支點與力的作用點的連線為最長的力臂.
16.(2分)(2014•荊州)根據圖中通電螺線管的南北極,標出如圖中小磁針的N極和電源的“+”極.
考點:通電螺線管的極性和電流方向的判斷.
專題:磁現象、電生磁.
分析:①根據磁極間的相互作用規律判斷出小磁針的磁極;
②根據安培定則判斷出電流的方向從而找到電源的正負極.
解答:解:①根據異名磁極相互吸引的規律可知,小磁針靠通電螺線管的N極的一端為S極,另一端是N極.
②根據安培定則,伸出右手握住螺線管使大拇指指示通電螺線管的N極,則四指彎曲所指的方向為電流的方向,所以電流由螺線管的右端流入,即電源的右端為正極,電源左端是負極.如下圖所示:
點評:磁極間的相互作用規律與安培定則相結合是電磁學方面的常見題型,一般有兩個思路:①由小磁針的指向判斷通電螺線管的磁極,進而判斷電流的方向或繞線;②根據右手定則判斷出通電螺線管磁極,進而判斷出小磁針的指向.
四、實驗探究題(本大題包括5小題,每空1分,共20分)
17.(3分)(2014•荊州)在做“觀察水沸騰”的實驗時:
(1)小全同學用的是如圖甲所示裝置,該裝置中有一處明顯錯誤,請指出該錯誤是 溫度計的玻璃泡碰到了燒杯底部 .
(2)B、C兩組同學選用相同的實驗裝置完成實驗,他們分別繪制的溫度隨時間變化的圖象如圖乙中b、c所示.如果操作及實驗器材均無問題,則分析圖象可知:當時的大氣壓 小于 (選填“大于”、“小于”或“等于”)1個標準大氣壓;B、C組得到b、c兩種不同圖象的原因可能是水的 質量 不同.
考點:探究水的沸騰實驗.
專題:探究型實驗綜合題.
分析:(1)用溫度計測液體溫度時,溫度計的玻璃泡不能碰到容器底和容器壁;
(2)液體的沸點與大氣壓強有關,在標準大氣壓下,水的沸點是100℃;氣壓越小沸點越低;根據水的加熱時間不同,可以得出加熱時間長的原因是水是質量較大.
解答:解:(1)圖甲所示裝置中溫度計的玻璃泡碰到了燒杯底部;
(2)由圖象知,水的沸點是97℃,低于100℃,說明都是的大氣壓小于標準大氣壓;由圖象還可以看出,b、c兩種圖象的沸點相同,c加熱時間長,所以c的質量較大.
故答案為:(1)溫度計的玻璃泡碰到了燒杯底部;(2)小于;質量.
點評:此題考查的是探究水的沸騰實驗,包括溫度計的使用、沸點與氣壓的關系及利用圖象反映沸騰的特點等,都屬于基本技能的應用,難度不大.
18.(5分)(2014•荊州)某實驗小組在做“探究凸透鏡成像規律”的實驗時:
(1)為了確定凸透鏡的焦距,小安同學讓一束行光射向凸透鏡,移動光屏,直到在光屏上會聚成一點,如圖甲所示,則該凸透鏡的焦距為 10 cm.
(2)如圖乙所示,把該凸透鏡固定在光具座上,當把發光物體放在光具座上15cm位置時,移動處在凸透鏡另一側的光屏,可以在光屏上得到一個清晰的倒立、 放大 (選填“放大”、“縮小”或“等大”)的實像,人們利用這個原理制成了 幻燈機 .
(3)當把發光物體放在光具座上45cm位置時,移動處在凸透鏡另一側的光屏,光屏上 不能 (選填“能”或“不能”)得到一個清晰的像.此時將發光物體向遠離透鏡方向移動1cm,則所成像的大小會 變大 (選填“變大”、“變小”或“不變”).
考點:凸透鏡成像規律及其探究實驗.
專題:探究型實驗綜合題.
分析:(1)首先根據凸透鏡焦點和焦距的定義得出凸透鏡的焦距.然后根據凸透鏡成像的情況進行判斷,行于主光軸的光線經凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點,這點的凸透鏡的焦點,焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距;
(2)u>2f,成倒立、縮小的實像,照相機根據這一原理制成的;2f>u>f,成倒立、放大的實像,幻燈機根據這一原理制成的;
(3)u<f,成正立、放大的虛像,光屏上無法成像;凸透鏡成虛像時,物體在凸透鏡的一倍焦距以內,物體遠離凸透鏡,像越遠離凸透鏡,像會變大.
解答:解:(1)讓一束行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后,移動光屏,直到在光屏上會聚成一點,這點是凸透鏡的焦點,焦點到光心的距離是30cm?20cm=10cm,所以凸透鏡的焦距是10cm;
(2)凸透鏡的焦距是10cm,把發光物體放在光具座上15cm位置時,物體在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間,成的是倒立、放大的實像,幻燈機就是根據這一原理制成的;
(3)把發光物體放在光具座上45cm位置時,物體距離凸透鏡50cm?45cm=5cm,在凸透鏡的一倍焦距以內,成的是正立、放大的虛像,光屏上無法成像;此時將發光物體向遠離透鏡方向移動1cm,則所成像的大小會變大.
故答案為:(1)10;(2)放大;幻燈機;(3)不能;變大.
點評:本題首先確定凸透鏡的焦距,然后根據凸透鏡成像的幾種情況進行判斷,掌握凸透鏡的成像的幾種情況是重點.
19.(5分)(2016•荊州)小紅同學在“測量小燈泡的額定功率”實驗時,連接的實物電路圖如圖甲所示.其中小燈泡的額定電壓為3.0V,額定功率小于1W.
(1)小紅連接的電路圖有一根導線連接錯誤,請你在圖中用“×”標出這根錯接的導線,并畫出正確的連接導線(不能與其他導線交叉).
(2)小紅正確連接好電路后,閉合開關,發現電壓表和電流表均有讀數,但小燈泡不亮,檢查發現所有電學元件均完好,請你判斷燈泡不亮的原因是: 燈泡實際功率太小 .
(3)調整好電路之后,再閉合開關,發現電壓表示數為2.7V,則小紅的下一步操作應該是: 向左移動滑片P,使電壓表示數為2.5V .
(4)如果測得通過小燈泡的電流隨電壓變化的關系如圖乙所示.若把這樣的兩只燈泡串聯接在4V的電源上,則此時每只燈泡的電阻為 10 Ω,每只燈泡的實際功率為 0.4 W.
考點:電功率的測量.
專題:探究型實驗綜合題.
分析:(1)根據電路圖分析答題.
(2)當燈泡實際功率太小時,燈泡不發光.
(3)燈泡在額定電壓下的功率是額定功率,根據電路圖分析答題.
(4)根據串聯電路特點求出燈泡兩端電壓,由圖乙所示圖象求出燈泡電壓對應的電流,然后由歐姆定律與電功率公式分析答題.
解答:解:(1)由圖甲所示電路圖可知,電壓表與電流表串聯然后與燈泡并聯,電壓表應并聯在燈泡兩端,電壓表連接錯誤,修改后的電路圖如圖所示:
(2)閉合開關,滑動變阻器阻值全部接入電路,電壓表和電流表均有讀數,電路不存在斷路,燈泡也沒有短路,但小燈泡不亮,可能是由于電路電阻太大,通過燈泡的電流太小,燈泡實際功率太小不足以引起燈泡發光造成的.
(3)閉合開關,電壓表示數為2.7V,大于燈泡額定電壓,要測燈泡額定功率,應向左移動滑片,使電壓表示數等于燈泡額定電壓2.5V.
(4)兩燈泡串聯接在4V的電源兩端,每個燈泡兩端的電壓為2V,由圖乙所示圖象可知,燈泡兩端電壓為2V時,通過燈泡的電流為0.2A,燈泡電阻R===10Ω,此時燈泡實際功率P=UI=2V×0.2A=0.4W.
故答案為:(1)電路圖如圖所示;(2)燈泡實際功率太小;(3)向左移動滑片P,使電壓表示數為2.5V;(4)10;0.4.
點評:本題考查了修改實物電路圖、實驗現象分析、實驗操作、求燈泡電阻與功率;閉合開關前,滑片應置于阻值最大處,閉合開關時滑動變阻器阻值全部接入電路,電路總電阻很大,電路電流很小,燈泡實際功率很小,可能不足以引起燈泡發光.
20.(4分)(2016•荊州)小華同學在“探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系”實驗中,他把物體用垂直于豎直墻壁的力F壓壓緊在墻壁上,同時用豎直向上的力F勻速拉動物體向上運動,如圖甲所示,在保持其它條件不變的情況下,通過改變F壓來改變物體與墻壁之間壓力的大小.經過多次實驗測量F壓、F,記錄了如表實驗數據:
試驗次數12345
F壓/N12345
F/N11.21.41.61.8
(1)試驗中,拉力F 大于 (選填“大于”、“小于”或“等于”物體所受到的滑動摩擦力Ff.
(2)根據表中測量數據可以得出,滑動摩擦力與壓力大小之間的定性關系是: f=0.2F壓 .
(3)在圖乙總畫出F與F壓關系的圖象.通過分析圖象可知,物體重力大小為 0.8 N.
考點:探究摩擦力的大小與什么因素有關的實驗.
專題:探究型實驗綜合題.
分析:(1)分析物塊的受力,根據所處狀態,判斷力的大小;
(2)根據表格數據分析,找到滑動摩擦力和壓力大小定性的關系;
(3)通過描點,用滑曲線連接作出圖象,分析找到物體重力大小.
解答:解:(1)在豎直墻面山上用彈簧測力計沿直線勻速拉動木塊,所以拉力和摩擦力、重力是衡力,則F=G+Ff,
所以實驗中拉力大于物體受到的滑動摩擦力Ff.
(2)根據表格中數據進行描點,并將各點用滑的曲線連接起來.
如圖所示.
由圖象知,當接觸面的粗糙程度不變時,摩擦力和壓力大小的圖象是一條直線,所以當接觸面的粗糙程度不變時,摩擦力和壓力成正比,且滑動摩擦力與壓力的比值始終為0.2,為一定值,則f=0.2F壓.
(3)在圖乙總畫出F與F壓關系的圖象如上圖.通過分析圖象可知,物體重力大小為0.8N.
故答案為:(1)大于;(2)f=0.2F壓;(3)0.8.
點評:學會描點畫圖,分析圖象得出實驗結論,這是中考的出題方向.
21.(3分)(2016•荊州)小明在做“探討什么情況下磁可以生電”實驗時,連接了如圖所示的實驗裝置,PQ,MN為兩行金屬導線,水放置,相距L,兩導軌右側連接定值電阻R,一金屬棒垂直擱在兩導軌上,與導軌接觸良好,接觸點分別為a、b.現把該裝置放入一大小、方向均不變的磁場區域內、用力F拉動金屬棒沿導軌勻速運動時,在閉合回路可產生感應電流,當向右拉動金屬棒時,通過金屬棒的電流方向為a→b,忽略所有摩擦阻力和除R外其他電阻,則:
(1)當向左拉動金屬棒時,通過金屬棒的電流方向為 b→a ;
(2)當向右拉動金屬棒時,金屬棒相當于電源給電阻R供電,則此時金屬棒的 b (選填“a”或“b”)端相當于電源的正極.
(3)小明在做實驗時,發現F的大小與PQ、MN間距L、電阻R大小、金屬棒運動速度和磁場大小等有關,在保持其它條件不變的情況下,分別改變L、R得到如表實驗數據,請根據以下實驗數據及你已有的數學、物理知識,寫出F與L、R的關系式為:F= ×L2N或N .
F/N0.10.40.9F/N0.80.40.2
L/m0.20.40.6R/Ω0.10.20.4
考點:探究電磁感應現象的實驗.
專題:探究型實驗綜合題.
分析:(1)當閉合電路的一部分在磁場中做切割磁感線運動時,電路中就會產生電流,產生的電流叫感應電流.感應電流的方向與導體運動的方向有關.
(2)在電源外部,電流的方向從電源的正極流向負極.
(3)根據實驗數據,利用學過的數學、物理知識,得出F與L、R的關系式.
解答:解:(1)由題意知,當向右拉動金屬棒時,通過金屬棒的電流方向為a→b,當向左拉動金屬棒時,金屬棒運動的方向改變,通過金屬棒的電流方向為b→a;
(2)當向右拉動金屬棒時,通過金屬棒的電流方向為a→b,在金屬棒的外部電流的方向是從b?a,因為在電源外部,電流的方向從電源的正極流向負極,所以b端相當于電源的正極;
(3)①分析F、L之間關系的數據如下:
當L1=0.2時,F1=0.1N,F1和L1的關系式:0.1N=×0.22N;
當L2=0.4時,F2=0.1N,F2和L2的關系式:0.4N=×0.42N;
當L3=0.6時,F3=0.1N,F3和L3的關系式:0.9N=×0.62N;
所以,F、L之間關系式為:F=×L2N;
②分析F、R之間關系的數據如下:
當R1=0.1時,F1=0.8N,F1和R1的關系式:0.8N=N;
當R2=0.2時,F2=0.4N,F2和R2的關系式:0.4N=N;
當LR3=0.4時,F3=0.2N,F3和R3的關系式:0.2N=N;
所以,分析F、R之間關系式為:F=N.
故答案為:(1)b→a;(2)b;(3)×L2N或N
點評:本題考查了感應電流與導體的關系,電源的正負極的判斷,綜合運用數學、物理知識分析實驗數據,抽取物理規律的能力,有利于學生能力的培養.
五、綜合應用題(本大題包括2個小題,每小題7分,共14分)
22.(7分)(2016•荊州)湖北省第十四屆運動會將于10月8日在荊州市舉行,目前各比賽場館正在緊張的建設中.某場館建設工地上,工人用如圖所示的滑輪組將重2000N的物體A以0.4m/s的速度沿水方向勻速向前拉動2m,拉力F大小為250N,物體A與地面間的滑動摩擦力大小是物體A重力的0.2倍,求:
(1)物體A與地面間的滑動摩擦力大小是多少?
(2)該滑輪組的機械效率是多少?
(3)拉力F做功的功率是多少?
考點:滑輪(組)的機械效率;功率的計算.
專題:功、功率、機械效率.
分析:(1)根據滑動摩擦力與物重的關系即可求出;
(2)由圖示可知,滑輪組承重繩子的股數n=2,根據η===求出滑輪組的機械效率;
(3)根據W=Fs求出拉力做的功,然后根據P=求出拉力的功率.
解答:解:(1)物體A與地面間的滑動摩擦力:f=0.2×2000N=400N;
(2)滑輪組的機械效率:η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%;
(3)拉力做的功:W=F×2s=250N×2×2m=1000J,
則拉力的功率:P===500W.
答:(1)物體A與地面間的滑動摩擦力大小是400N;
(2)該滑輪組的機械效率是80%;
(3)拉力F做功的功率是500W.
點評:本題考查摩擦力、機械效率以及功率的計算,關鍵是公式及其變形的靈活運用,難點是對動滑輪上繩子段數的判斷.
23.(7分)(2016•荊州)如圖所示電路,電源電壓保持不變,電阻R1=10Ω,滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω,小燈泡的額定電壓為12V,閉合開關S,燈泡電阻不隨溫度變化.當開關S1,S2都斷開,滑動變阻器的滑片P滑動到中點時,電流表的讀數為0.4A;當開關S1,S2都閉合,滑動變阻器的滑片P滑動到最右端時,電流表的示數為0.9A,求:
(1)電源電壓為多少?
(2)小燈泡的額定功率是多少?
(3)閉合開關S,調整開關S1,S2和滑動變阻器,電阻R1在一分鐘消耗的最大電能為多少?
考點:歐姆定律的應用;電功的計算;電功率的計算.
專題:應用題;電路和歐姆定律;電能和電功率.
分析:(1)當閉合開關S,斷開開關S1、S2時,R1與R2阻值的一半串聯,電流表測電路中的電流,根據電阻的串聯和歐姆定律求出電源的電壓;
(2)當閉合開關S,閉合開關S1、S2時,燈泡L與R2的最大阻值并聯,電表測干路電流,根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出通過R2的電流,根據并聯電路的電壓特點求出通過燈泡L的電流,根據歐姆定律求出燈泡的電阻,再根據P=求出燈泡的額定功率;
(3)閉合開關S,調整開關S1,S2和滑動變阻器,當電路中的電流最大時即電路為R1的簡單電路時電阻R1在一分鐘消耗的電能最大,根據W=t求出其大小.
解答:解:(1)當閉合開關S,斷開開關S1、S2時,R1與R2阻值的一半串聯,電流表測電路中的電流,
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,由I=可得,電源的電壓:
U=I(R1+)=0.4A×(10Ω+)=8V;
(2)當閉合開關S,閉合開關S1、S2時,燈泡L與R2的最大阻值并聯,電表測干路電流,
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,通過R2的電流:
I2===0.4A,
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過燈泡L的電流:
IL=I′?I2=0.9A?0.4A=0.5A,
則燈泡的電阻:
RL===16Ω,
燈泡的額定功率:
PL===9W;
(3)開關S、S1、S2均閉合,滑動變阻器的滑片位于左端時,電路為R1的簡單電路,通過電阻R1的電流最大,一分鐘消耗的電能最大,
則消耗的電能:
W=t=×60s=384J.
答:(1)電源電壓為8V;
(2)小燈泡的額定功率是9W;
(3)閉合開關S,調整開關S1,S2和滑動變阻器,電阻R1在一分鐘消耗的最大電能為384J.
點評:本題考查了串聯電路和并聯電路的特點以及歐姆定律、電功率公式、電功公式的靈活應用,分清各種情況下電路的連接方式是解題的關鍵.
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