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文档简介
1、2022年江西省南昌市中考物理一模试卷一、填空题(共20分,每空1分)1(2分)亲爱的同学请你写出九年级学习过的两个物理定律: 定律和 定律。2(2分)1820年,丹麦物理学家 通过实验,首先发现了通电直导线周围存在 。3(2分)我省南昌市赣江新区于2022年12月实现整体集中供暖,该区供暖有了新方法:利用石墨烯电热涂料供暖,涂料通电发热后,通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变房间内空气的内能。而我国北方地区供暖常采用的介质为水,这是利用水的 大。4(2分)我国爱国诗人文天祥的扬子江中有“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”的诗句,磁针石是由于受到 的作用,所指的南方是地理的 (选填“南”
2、或“北”)极附近。5(2分)昌赣高铁于2022年12月26号开通,南昌与赣州实现两小时交通圈,昌赣高铁兴国西站设计轨道时做了很大的“节能坡”,如图所示,当高铁列车从“节能坡”下向上运动时 能转化为重力势能从而节约能源。我国“和谐号”动车组牵引机车的电功率约550 (填物理量单位符号)。6(2分)王爷爷家新购买了一台65英寸液晶电视机,其铭牌上有“220V 220W”的字样,则该电视机正常工作1s产生的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)220J,正常工作1h消耗的电能是 kWh。7(2分)如图甲所示为南昌植物园森林防火专用水塔,水塔里装有水位自动报警器,其原理示意图如图乙所示,当水位到达金
3、属块A时,控制电路接通,电磁铁 (选填“有”或“无”)磁性, (选填“红”或“绿”)灯亮。8(2分)GaN蓝光LED是南昌大学江风益院士发现的一种特殊材料发光二极管,具有稳定性好、寿命长等特点。如图所示的是这种产品的LED手电筒,内有5个LED灯,小明在使用时发现有个LED灯不亮,而其他LED灯仍然发光,说明手电筒内的5个LED灯是 (选填“串联”或“并联”)的;手电筒在使用时,LED灯相当于简单电路中的 (选填“电源“用电器”或“开关”)。9(2分)如图所示,这是小区单元门安全门锁的工作原理图,保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭。开关闭合时,电磁铁的左侧为 极,弹簧的弹性势能
4、 (选填“增大”“减小”或“不变”)。10(2分)如图所示的是建筑工地起重机吊臂上的滑轮组的简易示意图,若起吊物体的重为G1,A装置的总重为G2,不计摩擦与绳重,该滑轮组的机械效率为 (用已知量字母表示)。请你提出一条提高该滑轮组机械效率的有效措施: 。二、选择题(共26分把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上第1116小题只有一个正确选项,每小题3分;第17、18小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题3分,全部选择正确得4分,选对但不全得1分,不选、多选或错选得0分)11(3分)2022年11月28日,我国在太原卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭,成功将“高分十二号”
5、卫星发射升空。如图所示,在火箭加速升空的过程中,“高分十二号”卫星的()A动能不变B重力势能减小C机械能不变D机械能增大12(3分)近年我国混动汽车逐年增加,混动汽车既可以用汽油也可以用电来驱动,当用汽油驱动时,获得动力的是汽油机的()A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程13(3分)“感恩,是中华民族的传统美德!”周末,小丽和弟弟怀着一颗感恩的心一起为家人精心准备了一桌美食,也感受到了劳动的辛苦和快乐。家中使用液化天然气做燃料是利用了天然气的()A比热容较大B热值大C内能多D热量多14(3分)“鄱湖明珠,中国水都”为南昌市旅游主题宣传口号。下列活动中游客必须克服自身重力做功的是()A登滕王
6、阁B坐船游赣江C站在庐山顶看日出D观赏菊花展15(3分)在物理实践活动中,小明设计了四种电热器的连接方法,如图所示,已知电热丝的电阻R2R1,将它们接入相同电路中,则在相同的时间里电热丝产生的热量最多的是()ABCD16(3分)在物理实验中,小明同学把两个标有“3V2W”字样的小灯泡(灯丝电阻不随温度发生变化)串联起来接入电压恒为3V的电路中,则这两个小灯泡的总功率是()A4 WB2WC1 WD0.5W17(4分)如图所示的电路,电源电压恒定为3.8V不变,灯L1、L2分别标有“3.8V 0.76W”和“3.8V 1.14W”字样,闭合开关,两灯均发光。下列说法正确的是()A灯L2比灯L1亮B
7、灯L1的灯丝比灯L2的更细C整个电路的总功率小于0.76WD电流表A1的示数为0.5A18(4分)如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由b端滑到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的变化如图乙所示。下列说法正确的是()A电源电压为16VB滑动变阻器的最大阻值为200C该电路的最大功率为18WD当滑动变阻器的滑片P在b端时,5min内定值电阻R产生的热量为600J三、简答与计算题(共26分,第19小题5分,第20小题6分,第21小题7分,第22小题8分)19(5分)尊老爱幼是中华民族的传统美德!寒冷的冬天,爸爸分别给爷爷、奶奶购买了如图所示的“电热宝”。请你用所学的物
8、理知识解释下列问题。(1)“电热宝”内液体应该用比热容较大的还是较小的?(2)为什么“电热宝”通电一段时间后很热,而与其相连的导线却几乎不热?20(6分)小明观察家中电饭锅的使用说明书,得到电饭锅的部分参数如表所示,电饭锅的简化电路图如图所示,R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电热丝电阻的影响)。小明将初温为20质量为1.5kg的水倒入电饭锅里加热,观察到加热5min水温升高到60c水4.2103J/(kg)求:额定电压220V额定功率加热1200W保温44W(1)电热丝R2的阻值;(2)水吸收的热量;(3)电饭锅烧水的效率。21(7分)如图甲所示的是南昌融创茂入园口的自动扶梯,如表是该自动扶
9、梯的部分参数。周末,总质量为300kg的小明和爸爸妈妈、爷爷奶奶一家五口乘坐扶梯入园游玩,扶梯以最小电功率工作,小明分别记录了上梯和下梯时秒表的示数,如图乙所示,(g取10N/kg)求:额定电压U额/V380电功率P/kW4(空载)19(满载)运行速度v/(ms1)0.8最大载重量G满载/N3.5104高度h/m5(1)该扶梯正常满载运行工作时的电流;(2)该扶梯对小明一家五口做的功;(3)该扶梯将小明一家五口载上梯顶消耗的电能。22(8分)如图甲所示电路,电源电压保持不变。灯L标有“4V 2W”字样,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V,滑动变阻器R1的最大阻值为20,只闭合开关S
10、、S1,调节滑动变阻器滑片P,电流表的示数与电压表的示数变化关系图象如图乙所示。求:(1)灯L正常工作时的电阻;(2)电源电压及定值电阻R2的阻值;(3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,灯L的IU图象如图丙所示,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。四、实验与探究题(共28分,每小题7分)23(7分)亲爱的同学,请你用所学的物理知识解决下列问题。(1)小明在使用电压表测量电路两端电压时,将电压表接入电路中,在开关断开时,电压表的指针如图甲所示,则应采取的操作是 。闭合开关,小明发现电压表的指针仍如图甲所示,则应采取的操作是 。正确测量时,电压表的示数如图乙所示
11、,则所测电路两端的电压为 V。(2)如图丙所示的电阻箱的示数为 ;相比滑动变阻器,它的优点是 。(3)如图丁所示的是小亮家的电能表,其示数为 kWh周末,小亮关闭家中其他用电器,让家中的电饭锅单独工作,观察到电饭锅工作5min电能表转盘转了72转,则电饭锅的实际功率是 W。24(7分)在测电阻的实验中,实验的器材有:干电池3节,电流表、电压表各一个,开关2个,滑动变阻器1个,待测电阻2个,导线若干。(1)如图所示,图甲是实验的电路图。小丽按照电路图连接电路时,开关应 。闭合开关S后,小丽发现电流表和电压表的指针均不动。她断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c点,再
12、次闭合开关S时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障,则故障是 。排除故障后,正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1.6V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为 A,Rx 。(2)实验时某小组同学利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻Ry的测量。如图2所示是他们按照设计连接的部分实验电路。请你依据下面的实验步骤,用画笔线代替导线,将实验电路连接完整。(只添加一条导线)实验步骤:A开关S1和S2都断开,将变阻器的滑片P移到阻值最大处,观察到电流表无示数;B保持滑片P位置不动,只闭合开关S1时,读取电流表的示
13、数为I1;C再闭合开关S2时,读取电流表的示数为I2(I2I1)。请你用I1、I2和R0表示Ry,则Ry 。25(7分)在“探究电流跟电阻关系”的实验中,小刚设计的实验电路图如图所示:(1)请用笔划线代替导线,按电路图将实物连接起来。(2)小刚连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造成上述现象的原因分别是 。(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出并记下电流值;再将5欧的电阻改接成10欧的电阻,发现电压表示数大于2V,于是他下一步的操作是:将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)移,使 ,并记下电流值;再改接20欧的电阻,重复上述实验。(4
14、)此实验得到的结论是 。26(7分)小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压恒定6V,小灯泡的额定电压是2.5V,灯丝电阻约为10。(1)请用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完整。(2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于 (选填“A”或“B”)端。(3)小明同学调节滑动变阻器,进行了几次实验,得到部分U和I的数据如下表所示。实验次数12345U/V1.01.52.02.53.0I/A0.10.140.180.220.26灯泡亮度不亮很暗偏暗正常很亮(4)分析实验数据可知:小灯泡灯丝的电阻随电压的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。在第1次实验中,小灯泡不
15、亮的原因是 。(5)当小明同学继续调节滑动变阻器进行测量时,灯丝烧断了(其余元件完好),则此时电路中电表出现的现象是 。(6)有规格如下的三个滑动变阻器,甲:“10 1.5A”;乙:“20 1.0A”;丙:“50 1.0A”;小明为了完成本次实验,应选择 (选填“甲”乙”或“丙”)滑动变阻器。2022年江西省南昌市中考物理一模试卷参考答案与试题解析一、填空题(共20分,每空1分)1(2分)亲爱的同学请你写出九年级学习过的两个物理定律:欧姆定律和焦耳定律。【答案】见试题解答内容【分析】根据对常见物理定律的理解来分析作答,了解科学家欧姆和焦耳对物理学的贡献。【解答】解:(1)欧姆定律:导体中的电流
16、,与导体两端电压成正比,与导体的电阻成反比;(2)焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。故答案为:欧姆;焦耳。【点评】此题考查的是我们对常见物理定律的掌握情况,属于识记性知识的考查,难度较小,容易解答。2(2分)1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验,首先发现了通电直导线周围存在磁场。【答案】见试题解答内容【分析】丹麦物理学家通过实验奥斯特实验,证明了通电直导线周围存在磁场,磁场方向和电流方向有关。【解答】解:1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验,证明了通电直导线周围存在磁场。故答案为:奥斯特;磁场。【点评】此题主要考查的是学生对奥斯特实
17、验的了解和掌握,基础性题目。3(2分)我省南昌市赣江新区于2022年12月实现整体集中供暖,该区供暖有了新方法:利用石墨烯电热涂料供暖,涂料通电发热后,通过热传递(选填“做功”或“热传递”)的方式改变房间内空气的内能。而我国北方地区供暖常采用的介质为水,这是利用水的比热容大。【答案】见试题解答内容【分析】(1)改变内能的方式有两种,即做功和热传递;(2)水的比热容比较大,质量相同、且降低相同的温度时,水释放的热量多。【解答】解:(1)利用石墨烯电热涂料供暖,涂料通电发热后,向房间内空气放热,是通过热传递的方式改变房间内空气的内能;(2)我国北方地区供暖常采用的介质为水,是因为水的比热容大,在质
18、量相同、降低的温度相同时,水放出的热量多,取暖效果好。故答案为:热传递;比热容。【点评】本题通过“水地暖”考查了改变内能的方法、水的比热容大的应用。属于基础题目。4(2分)我国爱国诗人文天祥的扬子江中有“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”的诗句,磁针石是由于受到地磁场的作用,所指的南方是地理的南(选填“南”或“北”)极附近。【答案】见试题解答内容【分析】(1)地球是一个大磁体,周围存在着磁场,对放入其中的磁体产生磁力的作用;(2)在地理南极附近是地磁体的北极;磁场中的小磁针静止时,它的南极指向磁体的北极。【解答】解:地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近;小磁针
19、在地磁场的作用下,始终指向南北方向,其中,指南的一端叫南极,指北的一端叫北方;它的南极指向地磁体的北极,即指向地球的南方,所以所指的南方是地理的南极附近。故答案为:地磁场;南。【点评】此题对磁极的命名,以及地磁场的基础知识进行了考查,加强对基础知识的记忆,对于解决此类题目有很大的帮助。知道地磁场的特点是解此题的关键。5(2分)昌赣高铁于2022年12月26号开通,南昌与赣州实现两小时交通圈,昌赣高铁兴国西站设计轨道时做了很大的“节能坡”,如图所示,当高铁列车从“节能坡”下向上运动时动能转化为重力势能从而节约能源。我国“和谐号”动车组牵引机车的电功率约550kW(填物理量单位符号)。【答案】见试
20、题解答内容【分析】(1)根据影响动能、势能的大小因素分析;(2)根据对“和谐号”动车组牵引机车的电功率进行估测。【解答】解:高铁列车从“节能坡”下向上运动时,速度减小,动能减小,同时其高度增加,重力势能减增大,动能转化为重力势能。车的电功率约550kW。故答案为:动;kW。【点评】本题考查能量的转化、电功率的估测,难度不大,是一道基础题。6(2分)王爷爷家新购买了一台65英寸液晶电视机,其铭牌上有“220V 220W”的字样,则该电视机正常工作1s产生的热量小于(选填“大于”“小于”或“等于”)220J,正常工作1h消耗的电能是0.22kWh。【答案】见试题解答内容【分析】根据WPt求出1s消
21、耗的电能,根据电流的热效应分析热量的大小;根据WPt求出这台电视机工作1小时消耗的电能。【解答】解:电视机正常工作1s消耗的电能:WPt220W1s220J,由于电视机消耗的电能只有少部分转化为内能,所以电视机正常工作1s产生的热量小于220J;正常工作1h消耗的电能:WPt0.22kW1h0.22kWh。故答案为:小于;0.22。【点评】本题考查了电能公式的应用,计算过程中要注意单位的统一。7(2分)如图甲所示为南昌植物园森林防火专用水塔,水塔里装有水位自动报警器,其原理示意图如图乙所示,当水位到达金属块A时,控制电路接通,电磁铁有(选填“有”或“无”)磁性,红(选填“红”或“绿”)灯亮。【
22、答案】见试题解答内容【分析】由题意可知,这一水位自动报警器的基本结构是一个电磁继电器,根据电磁继电器的基本工作原理,结合在此处的运用可描述其原理。【解答】解:图中所示的水位自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,电磁铁具有磁性,向下吸引衔铁,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮。故答案为:有;红。【点评】(1)本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用,电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关;(2)在解答此类题目时,要从电磁铁通电有磁性,断电无磁性的原理进行分析。8(2分)GaN蓝光LED是南昌大学江风益院士发现的一种特殊材料发光二极管,具
23、有稳定性好、寿命长等特点。如图所示的是这种产品的LED手电筒,内有5个LED灯,小明在使用时发现有个LED灯不亮,而其他LED灯仍然发光,说明手电筒内的5个LED灯是并联(选填“串联”或“并联”)的;手电筒在使用时,LED灯相当于简单电路中的用电器(选填“电源“用电器”或“开关”)。【答案】见试题解答内容【分析】并联电路中各用电器可以单独工作,互不影响;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;手电筒在使用时将电能转化为光能的过程。【解答】解:使用时发现有个LED灯不亮,而其他LED灯仍然发光,说明它们互不影响,因此它们是并联连接;手电筒在使用时,消耗电能产生光能,即是将电能转化为光能的过程,则
24、LED灯相当于简单电路中的用电器。故答案为:并联;用电器。【点评】本题考查学生在生活实践中物理知识的应用,应注意合理处理所给信息,灵活地选择物理规律和公式解答问题。9(2分)如图所示,这是小区单元门安全门锁的工作原理图,保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭。开关闭合时,电磁铁的左侧为N极,弹簧的弹性势能增大(选填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】见试题解答内容【分析】根据安培定则判定极性;弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。【解答】解:根据安培定则可知,电磁铁的左侧为N极;开关闭合时,电磁铁吸引插销,弹簧的形变变大,弹性势能变大。故答案为:N;增大。【点评】电磁铁的实例应用,
25、一般都有个弹簧,电磁铁通电具有磁性吸引衔铁,电磁铁断电失去磁性,衔铁就受弹簧的弹力作用。10(2分)如图所示的是建筑工地起重机吊臂上的滑轮组的简易示意图,若起吊物体的重为G1,A装置的总重为G2,不计摩擦与绳重,该滑轮组的机械效率为100%(用已知量字母表示)。请你提出一条提高该滑轮组机械效率的有效措施:增大提升的物重。【答案】见试题解答内容【分析】(1)起吊物体时,对物体做的功为有用功,对A装置做的功为额外功,总功等于有用功加上额外功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比;(2)提升滑轮组机械效率的方法:一是增大提升的物重,二是减小动滑轮重力。【解答】解:(1)设起吊物体时,将物体提升高度为
26、h,不计摩擦与绳重,拉力做的额外功:W额G2h,W总W有用+W额G1h+G2h,100%。(2)我们可以通过增大提升物重的方法,或减小A装置重力的方法来增大滑轮组的机械效率。故答案为:100%;增大提升的物重。【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、额外功、总功、机械效率的计算以及提升滑轮组机械效率的方法,明确有用功、总功、机械效率的含义是关键。二、选择题(共26分把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上第1116小题只有一个正确选项,每小题3分;第17、18小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题3分,全部选择正确得4分,选对但不全得1分,不选、多选或错选得0分)11(3分)
27、2022年11月28日,我国在太原卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭,成功将“高分十二号”卫星发射升空。如图所示,在火箭加速升空的过程中,“高分十二号”卫星的()A动能不变B重力势能减小C机械能不变D机械能增大【答案】D【分析】根据影响动能和势能大小的因素判断动能和势能的变化,从而根据机械能等于动能与势能的和分析机械能的变化。【解答】解:火箭加速升空过程中,卫星也加速上升,卫星的质量不变,速度变大,则动能变大,同时高度增加,重力势能变大;机械能等于动能与势能的总和,所以卫星的机械能变大;故ABC错误,D正确。故选:D。【点评】本题解题的关键是掌握好动能和重力势能的影响因素,属于一道基础题。1
28、2(3分)近年我国混动汽车逐年增加,混动汽车既可以用汽油也可以用电来驱动,当用汽油驱动时,获得动力的是汽油机的()A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程【答案】C【分析】四冲程汽油机工作时,活塞在气缸中往复运动两次,完成一个工作循环,做一次功,共计四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,内燃机连续工作需要克服各种阻力,但只有做功冲程对外输出功,曲轴连同质量较大的飞轮一起旋转时,储存了较大的动能,依靠这些能量迅速完成三个耗功行程,这样发动机便能连续运转了。【解答】解:四冲程汽油机工作时,只有在做功冲程中将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,为汽油机工作提供动力,其它三个冲程都是依靠飞轮的
29、惯性来完成的。故选:C。【点评】本题考查了四个冲程汽油机的能量转化特点,是中考的热点题目。13(3分)“感恩,是中华民族的传统美德!”周末,小丽和弟弟怀着一颗感恩的心一起为家人精心准备了一桌美食,也感受到了劳动的辛苦和快乐。家中使用液化天然气做燃料是利用了天然气的()A比热容较大B热值大C内能多D热量多【答案】B【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。【解答】解:天然气的热值较大,完全燃烧相同质量的天然气和其他燃料相比,天然气放出的热量多。故选:B。【点评】本题主要考查了燃料的热值特点及应用,难度不大。14(3分)“鄱湖明珠,中国水都”为南昌市旅游主题宣传口号。下列活动中游
30、客必须克服自身重力做功的是()A登滕王阁B坐船游赣江C站在庐山顶看日出D观赏菊花展【答案】A【分析】本题要抓住做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可。【解答】解:A、登滕王阁时,在竖直方向上移动距离,故游客必须克服自身重力做功;故A正确;B、坐船出海,在竖直方向上没有移动距离,故游客没有克服自身重力做功;故B错误;C、站在山顶看日出,在竖直方向上没有移动距离;故游客没有克服自身重力做功;故C错误;D、观赏菊花展,在竖直方向上没有移动距离;故游客没有克服自身重力做功;故D错误;故选:A。【点评】本题考查了力是否做功的判断方法,难度
31、不大,属于基础题目。15(3分)在物理实践活动中,小明设计了四种电热器的连接方法,如图所示,已知电热丝的电阻R2R1,将它们接入相同电路中,则在相同的时间里电热丝产生的热量最多的是()ABCD【答案】D【分析】根据Qt可知,电压不变时,电阻越小,电路消耗的电功率越大,反之越小,由此根据各选项连接方法分析解答。【解答】解:两个电阻串联时,总电阻等于各分电阻之和,即总电阻越串越大,大于任何一个分电阻;由各选项连接方法可知,D中两电阻并联,总电阻最小,电源电压不变、通电时间相同,根据Qt可知,相同的时间里电热丝产生的热量最多。故选:D。【点评】本题考查了利用串并联电路电阻特点和焦耳定律公式解决简单问
32、题的能力。掌握电阻的串联,相当于导体的长度变长,电阻变大;电阻的并联,相当于增大横截面积,减小电阻是解决本题的关键。16(3分)在物理实验中,小明同学把两个标有“3V2W”字样的小灯泡(灯丝电阻不随温度发生变化)串联起来接入电压恒为3V的电路中,则这两个小灯泡的总功率是()A4 WB2WC1 WD0.5W【答案】C【分析】知道小灯泡的额定电压和额定功率,根据PUI求出一个灯泡的电阻,灯丝电阻不随温度发生变化,根据电阻的串联和PUI求出两个相同的小灯泡串联接入电压恒为3V的电路中时的总功率。【解答】解:由PUI可得,一个灯泡的电阻:R4.5,所以,两个相同的小灯泡串联接入电压恒为3V的电路中时的
33、总功率:故选:C。【点评】本题考查了电阻的串联和电功率公式的应用,是一道较为简单的计算题。17(4分)如图所示的电路,电源电压恒定为3.8V不变,灯L1、L2分别标有“3.8V 0.76W”和“3.8V 1.14W”字样,闭合开关,两灯均发光。下列说法正确的是()A灯L2比灯L1亮B灯L1的灯丝比灯L2的更细C整个电路的总功率小于0.76WD电流表A1的示数为0.5A【答案】AB【分析】根据电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测量支路L2的电流,电流表A2测量支路L1的电流。(1)根据并联电路电压规律可知灯泡正常发光,然后即可判断两灯泡的实际功率,实际功率大的灯泡较亮;(2)根据P比较两灯泡的阻
34、值关系,然后根据影响电阻的因素比较灯丝的粗细;(3)根据灯泡的实际功率求出总功率,即可判断;(4)根据PUI即可求出电流表A1示数的大小。【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测量支路L2的电流,电流表A2测量支路L1的电流。A、根据并联电路各支路两端的电压相等和电源电压可知,灯泡两端的实际电压为3.8V,则两灯泡都正常工作,B、由题意可知U1额U2额,P1额P2额,根据P可知两灯泡的阻值:R1R8,C、由于灯泡都正常工作,则PP1+P20.76W+1.14W1.9W0.76W,故C错误;D、由PUI可知电流表A1的示数:I30.3A,故D错误。故选:AB。【点评】此题考查了并联电路
35、电流、电压的关系特点,并检测了欧姆定律和电功率公式的应用,是一道综合题目。18(4分)如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由b端滑到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的变化如图乙所示。下列说法正确的是()A电源电压为16VB滑动变阻器的最大阻值为200C该电路的最大功率为18WD当滑动变阻器的滑片P在b端时,5min内定值电阻R产生的热量为600J【答案】CD【分析】由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,此时电压表和电流表的示数最大,根据图乙读出电源的电压,根据欧姆定律求出
36、定值电阻R的阻值;(2)当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;根据QWUIt求出定值电阻R产生的热量;(3)当滑片在a端时,电路中电流最大,此时电路消耗的功率最大,根据PUI求出电路消耗的最大功率。【解答】解:由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,此时电压表和电流表的示数最大,且此时电压表测电源电压,由I可得,定值电阻的阻值:R8;(2)当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,此时
37、电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,电路的电流I0.5A,电压表的示数UR4V,所以,滑动变阻器两端的电压:则滑动变阻器的最大阻值:R滑16;(3)当滑片在a端时,电路中电流最大为7.5A,此时电路消耗的功率最大,故选:CD。【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用以及功率的计算,从图象中获取有用的信息是关键。三、简答与计算题(共26分,第19小题5分,第20小题6分,第21小题7分,第22小题8分)19(5分)尊老爱幼是中华民族的传统美德!寒冷的冬天,爸爸分别给爷爷、奶奶购买了如图所示的“电热宝”。请你用所学的物理知识解释下列问题。(1)“电热宝”内液体应该用比热容较大的
38、还是较小的?(2)为什么“电热宝”通电一段时间后很热,而与其相连的导线却几乎不热?【答案】见试题解答内容【分析】(1)质量为1kg的某种物质温度升高(或降低)1吸收(或放出)热量的多少叫做物体的比热容,比热容大的液体在质量和温度变化量相同的情况下,吸收(或放出)的热量多;(2)由焦耳定律(QI2Rt)可知,电流和通电时间相同时,电阻越大产生的热量越多,反之越少。【解答】答:(1)“电热宝”内液体应该用比热容较大的液体,原因是液体质量和降低温度相同的情况下时,比热容大的液体放出的热量多;(2)“电热宝”和导线是串联的,通过的电流和通电时间相等,但“电热宝”的电阻远大于导线的电阻,由QI2Rt可知
39、,电流通过“电热宝”产生的热量比通过导线产生的热量多,所以通电一段时间后“电热宝”很热,而与其相连的导线却几乎不热。【点评】本题考查了学生对比热容概念和焦耳定律的掌握与应用,知识联立生活实际,是一道好题。20(6分)小明观察家中电饭锅的使用说明书,得到电饭锅的部分参数如表所示,电饭锅的简化电路图如图所示,R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电热丝电阻的影响)。小明将初温为20质量为1.5kg的水倒入电饭锅里加热,观察到加热5min水温升高到60c水4.2103J/(kg)求:额定电压220V额定功率加热1200W保温44W(1)电热丝R2的阻值;(2)水吸收的热量;(3)电饭锅烧水的效率。【答案
40、】见试题解答内容【分析】(1)分析S、S0转换时电路连接,由并联电阻的规律及P分析不同挡位的电路连接,然后求出电热丝R2的阻值;(2)根据Q吸cm(tt0)求出初温为20、质量为1.5kg的水升高到60水吸收的热量;(3)根据P算出电饭锅消耗的电能,根据100%得出电饭锅的的加热效率。【解答】解:(1)S、S0闭合时两电阻并联,当S0断开时为R2的简单电路,由并联电阻总电阻小于其中任一电阻及P可知,S6闭合时为加热档,S0断开时为保温挡,(2)初温为20、质量为1.5kg的水升高到60,水吸收的热量:(2)由P可得,电饭锅消耗的电能:电饭锅的的加热效率:答:(1)电热丝R2的阻值为1100;(
41、2)水吸收的热量为2.52105J;(3)电饭锅烧水的效率为70%。【点评】本题考查了吸热公式、效率公式、电功率公式以及并联电阻的规律,是一道热学和电学的综合题。21(7分)如图甲所示的是南昌融创茂入园口的自动扶梯,如表是该自动扶梯的部分参数。周末,总质量为300kg的小明和爸爸妈妈、爷爷奶奶一家五口乘坐扶梯入园游玩,扶梯以最小电功率工作,小明分别记录了上梯和下梯时秒表的示数,如图乙所示,(g取10N/kg)求:额定电压U额/V380电功率P/kW4(空载)19(满载)运行速度v/(ms1)0.8最大载重量G满载/N3.5104高度h/m5(1)该扶梯正常满载运行工作时的电流;(2)该扶梯对小
42、明一家五口做的功;(3)该扶梯将小明一家五口载上梯顶消耗的电能。【答案】见试题解答内容【分析】(1)根据表格数据,运用PUI计算满载运行时的工作电流;(2)根据表格数据,利用Gmg可求得小明一家五口的重力,再利用WGh可求得该扶梯对小明一家五口做的功;(3)根据图乙可知扶梯运送的时间,根据P公式变形计算扶梯消耗的电能。【解答】解:(1)由表格可知:扶梯额定电压U额380V,满载运行时电功率P满19kW,I50A;(2)小明一家五口的重力:Gmg300kg10N/kg3000N,W人Gh3000N3m1.5104J;(3)由图乙可知扶梯运送的时间t12.3s,扶梯以最小电功率工作,由P可得,该扶
43、梯将小明一家五口载上梯顶消耗的电能:答:(1)该扶梯正常满载运行工作时的电流为50A;(2)该扶梯对小明一家五口做的功为1.5104J;(4)该扶梯将小明一家五口载上梯顶消耗的电能为5104J。【点评】本题考查了电功率、速度、电能的计算,要能灵活运用公式,关键是通过表格获取有用信息。22(8分)如图甲所示电路,电源电压保持不变。灯L标有“4V 2W”字样,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V,滑动变阻器R1的最大阻值为20,只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片P,电流表的示数与电压表的示数变化关系图象如图乙所示。求:(1)灯L正常工作时的电阻;(2)电源电压及定值电阻R2的阻值;(
44、3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,灯L的IU图象如图丙所示,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。【答案】见试题解答内容【分析】(1)小灯泡L标有“4V 2W”字样,根据R求出小灯泡的电阻;(2)只闭合开关S、S1,定值电阻R2和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,根据图乙中的两组数据表示出电源电压,根据两次电源电压不变列等式算出电源电压和定值电阻的阻值;(3)只闭合开关S和S2,灯泡L串联和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流;当电压表示数为3V时,R1接入电路的电阻最大,根据串联电路电压规律求出
45、此时小灯泡两端的电压,由图丙可知电路中最小电流,根据欧姆定律算出最大电阻;根据小灯泡的额定电流判断出电路的最大电流,根据串联电路特点和欧姆定律算出R1接入电路的最小电阻,进而得出滑动变阻器R1允许的取值范围。【解答】解:(1)由P得,小灯泡正常工作时的电阻为:(2)只闭合开关S、S1,定值电阻R2和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R4两端的电压,电流表测电路中的电流。在图(b)中取两组数据代入公式,可得: U1.0V+0.4AR2(7)只闭合开关S和S2,灯泡L串联和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流,此时小灯泡两端电压为:ULUU2大5V3V
46、2V,则R1接入电路的最大电阻:R2大3.5;此时滑动变阻器两端的电压:U1小UUL额5V4V5V,R1小2,答:(1)小灯泡的电阻为2;(2)电源电压为5V,定值电阻R2的阻值为10;(3)只闭合开关S和S2,滑动变阻器R1允许的取值范围为77.5。【点评】本题考查串联电路的规律和欧姆定律及电功率公式的运用,关键是正确识别电路,从图象中获取有效的信息。四、实验与探究题(共28分,每小题7分)23(7分)亲爱的同学,请你用所学的物理知识解决下列问题。(1)小明在使用电压表测量电路两端电压时,将电压表接入电路中,在开关断开时,电压表的指针如图甲所示,则应采取的操作是调零。闭合开关,小明发现电压表
47、的指针仍如图甲所示,则应采取的操作是将电压表正负接线柱上的导线对调。正确测量时,电压表的示数如图乙所示,则所测电路两端的电压为6.0V。(2)如图丙所示的电阻箱的示数为3760;相比滑动变阻器,它的优点是接入电路中电阻数值明确。(3)如图丁所示的是小亮家的电能表,其示数为4029.3kWh周末,小亮关闭家中其他用电器,让家中的电饭锅单独工作,观察到电饭锅工作5min电能表转盘转了72转,则电饭锅的实际功率是1200W。【答案】见试题解答内容【分析】(1)在使用电压表前要检查指针是否指在零刻度线上,若未指在零刻度线上,应调节表盘中间的调节螺丝,使指针指在零刻度线上,即调零;在使用电压表时,电流要
48、从电压表正负接线柱流入、负接线柱流出,否则指针会反偏;在电压表读数时,先明确使用的量程及对应的分度值,再根据指针位置读数;(2)电阻箱的读数方法:用所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加,就可得出电阻箱的示数;电阻箱在读数时,可以准确的得出从09999的某一电阻值;(3)电能表读数时,最后一位是小数,单位kWh;“720r/(kWh)”表示,每消耗1kWh的电能,电能表转盘转过720转,据此求出电能表转盘转72转消耗的电能,再利用P求电饭锅的实际功率。【解答】解:(1)在开关断开时,如图甲所示,电压表的指针未指在零刻度线上,应采取的操作是调零,即调节表盘中间的调节螺丝,使指针指在零刻度线上;
49、正确测量时,电压表的示数如图乙所示,使用的是015V路程,分度值为8.5V,指针在5V后面第二个格,所测电路两端的电压:5V+20.7V6V。(2)电阻箱的示数:31000+7100+410+013760;电阻箱在读数时,可以准确的得出从09999的某一电阻值,相比滑动变阻器,电阻箱在读数时,它的优点是接入电路中电阻数值明确。(3)电能表的示数最后一位是小数,单位是kWh,由图知此时的读数为4029.8kWh;电能表的转盘转72转,电饭锅消耗的电能:电饭锅的实际功率:故答案为:(1)调零;将电压表正负接线柱上的导线对调;6.0;(2)3760;接入电路中电阻数值明确;(3)4029.3;120
50、0。【点评】本题考查了电压表的使用方法、电阻箱的读数方法、消耗电能和电功率的计算,知识点多、综合性强,但都属于基础,难度不大。24(7分)在测电阻的实验中,实验的器材有:干电池3节,电流表、电压表各一个,开关2个,滑动变阻器1个,待测电阻2个,导线若干。(1)如图所示,图甲是实验的电路图。小丽按照电路图连接电路时,开关应断开。闭合开关S后,小丽发现电流表和电压表的指针均不动。她断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c点,再次闭合开关S时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障,则故障是bc之间断路。排除故障后,正确连接电路,闭合开关
51、S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1.6V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为0.32A,Rx5。(2)实验时某小组同学利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻Ry的测量。如图2所示是他们按照设计连接的部分实验电路。请你依据下面的实验步骤,用画笔线代替导线,将实验电路连接完整。(只添加一条导线)实验步骤:A开关S1和S2都断开,将变阻器的滑片P移到阻值最大处,观察到电流表无示数;B保持滑片P位置不动,只闭合开关S1时,读取电流表的示数为I1;C再闭合开关S2时,读取电流表的示数为I2(I2I1)。请你用I1、I2和R0表示Ry,则Ry。【答案】见试题解答内容【
52、分析】(1)连接电路时,应断开开关;由图甲,电压表测Rx两端电压,电流表和电压表的指针均不动,说明电路中有断路发生;改接后,电流表无示数,电压表有明显偏转,说明电压表两接柱间到电源是通路,由此判断电路故障的原因;根据电流表量程和分度值读出此时电流,根据I计算Rx的阻值。(2)根据实验步骤,结合丙图和两次电路判断电路的连接方式,根据电路特点和欧姆定律求出表达式。【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;由图甲知,电压表测Rx两端电压,电流表和电压表的指针均不动,说明电路中有断路发生;电压表与b点相连的那根导线改接到c点,电压表测总电压,电压表有明显偏转,说明由a、c两间到电源是通路,
53、断路发生在Rx或R上;由乙图知,电流表使用00.4A量程,分度值为0.02A,示数为0.32A,(2)由实验步骤,I2I1,说明R与RY并联,闭合开关S4、S2时两者并联。只闭合开关S1时,只有R接入电路中,由此连接实物如图所示:只闭合开关S1时,只有R接入电路中,且R最大阻值为R0,闭合开关S1、S4时两者并联,通过RY的电流,IYI2I1,故答案为:(1)断开;bc之间断路;0.32;5;(2)如图所示;。【点评】本题考查了测电阻实验中的注意事项、电路故障的判断、电表读出、电阻计算和特殊方法测电阻,关键是根据实验步骤知道能利用电流表与已知阻值电阻组合间接测电压。25(7分)在“探究电流跟电阻关系”的实验中,小刚设计的实验电路图如图所示:(1)请用笔划线代替导线,按电路图将实物连接起来。(2)小刚连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造成上述现象的原因分别是连接电路时开关是闭合的、某处接触不良。(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出并记下电流值;再将5欧的电阻改接成10欧的电阻,发现电压表示数大于2V,于是他下一步的操作是:将滑动变阻器的滑片向右(填“左”或“右”)移,使电压表的示数为2V,并记下电流值;再改接20欧的电阻,重复上述实验。(4)此实验得到的结论是在电压一定时,通过导体中的电流
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