考点: 电流表、电压表在判断电路故障中的应用;电压表的使用。
专题: 图析法。
分析: 由电路图知,两灯泡串联.闭合开关,灯泡不亮,原因有二:断路或短路,因为两灯都不亮,所以不可能是一灯短路,所以只能是一灯断路.
解答: 答:
将电压表与灯泡L1并联如下图:
实验电路图 现象 结论
电压表有示数;
电压表无示数 灯泡L1断路;
灯泡L2断路
点评: 使用电压表检验电路故障时,将电压表与某一用电器并联,电压表如果显示电源电压,有两个可能:串联的其它用电器短路或并联的用电器断路;电压表如果没有示数,有两个可能:串联的其它用电器断路或并联的用电器短路.
三、解答题(本题共8小题,共48分.解答24、25题时需有解题过程)
23.按照题目要求作图.
(1)如图甲,有束入射光线AO经平面镜径向后沿OB的方向射出,请作出平面镜的位置.
(2)如图乙,作出烧杯中小球静止在水面上时所受力的示意图.
(3)如图丙,磁体旁小磁针静止时所指的方向如图所示(小磁针黑端为N极),请画出图中任一条磁感线的方向,并标出磁体的S、N极)
考点: 平面镜成像的相关作图;力的示意图;磁感线及其特点。
专题: 作图题。
分析: (1)根据光反射定律知,反射角等于入射角,故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置,再过入射点作出法线的垂线,就是平面镜所在的位置.
(2)画静止在水面上的小球的受力示意图首先要搞清楚小球的受力情况,然后根据力的作图方法来作图.
(3)由于磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致,故可标出磁感线的方向.根据磁感线方向即可确定磁铁的N、S极.
解答: 解:(1)由光反射定律知,反射角等于入射角,所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线,然后再过入射点作这个角平分线的垂线即可.如图:
(2)小球受到了竖直向下的重力和竖直向上的浮力.
(3)由图可知:小磁针静止时N极指向的方向为该点磁感线的方向一致;
再根据磁感线在磁体的周围是从N极出来,回到S极;如图:
点评: (1)本题利用了光的反射定律作图:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角.
(2)本题考查了磁感线的特点.小磁针N极在磁场受力方向与磁感线方向一致.
24.小刚同学质量为60kg,双手倒立在地面上,每只手掌与地面的接触面积是150cm2,(g=10N/kg)
(1)小刚的重力.
(2)小刚双手倒立时对地面的压强.
考点: 压强的大小及其计算;重力的计算。
专题: 计算题;应用题。
分析: (1)已知小刚的质量,根据公式G=mg可求小刚的重力;
(2)人双手站立时对地面的压力等于人的重力,求出对地面的压力和受力面积,根据公式P= 可求他倒立时对地面的压强.
解答: 解:(1)小刚的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N;
(2)小刚双手倒立时对地面的压强P= = = =2×104Pa.
答:(1)小刚的重力为600N;
(2)小刚双手倒立时对地面的压强为2×104Pa.
点评: 本题考查重力和压强的计算,要知道在水平面上物体对地面的压力等于自身的重力;对受力面积的判断是最容易出错的.
25.有一台电热水器,铭牌上标有“220V 3000W“字样,其中装有50kg的水,将这些水从25℃加热到35℃.[c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)水吸收的热量.
(2)为了加热这些水,电热水器正常工作15min所产生的热量.
考点: 电功与热量的综合计算;热量的计算。
专题: 计算题。
分析: (1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(2)电热水器正常工作,实际功率等于额定功率,利用Q=W=Pt求电热水器正常工作15min所产生的热量.
解答: 解:
(1)Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(35℃﹣25℃)=2.1×106J;
(3)t=15min=900s,
∵电热水器正常工作,
∴P=P额=3000W,
∴电热水器正常工作15min所产生的热量:
Q放=W=Pt=3000W×900s=2.7×106J.
答:(1)水吸收的热量是2.1×106J;
(2)电热水器正常工作15min所产生的热量2.7×106J.
点评: 本题为热学、电学综合题,考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、电流做功产生热量公式Q放=W=Pt的掌握和运用,因条件已给出,难度不大.
26.探究凸透镜成像规律:
(1)实验中出现了如图所示的情形,要使像成在光屏中央,应将光屏向 下 (上/下)调整.
(2)已知凸透镜焦距为10cm,将烛焰放在距离凸透镜25cm处,调节光屏可得到倒立、 缩小 (放大/缩小/等大)的实像,应用这个原理工件的仪器有 照相机 .
(3)在上述实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上得到清晰的像则应将光屏 靠近 (远离/靠近)透镜,光屏上的像 变小 (变大/变小/不变)
考点: 凸透镜成像规律及其探究实验。
专题: 实验题。
分析: (1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心.
(2)当把物体放在凸透镜的二倍焦距以外时,成倒立缩小的实像,应用于照相机;
(3)凸透镜成像的规律:物近像远像变大,物远像近像变小.即物体远离透镜时,像就会靠近透镜,且像的大小会变小.
解答: 解:(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心.所以光屏向下移动.
故答案为:下
(2)透镜的焦距为f=10cm,烛焰放在距离凸透镜25cm处,即u=25cm>2f,这时凸透镜成倒立、缩小的实像.应用这一原理制成的是照相机.
故答案为:缩小;照相机
(3)将蜡烛向远离透镜的方向移动,即物体远离透镜时,像就会靠近透镜,因此光屏应当靠近透镜,且光屏上的像会变小.
故答案为:靠近;变小
点评: 此题主要考查的是凸透镜成像规律的应用,以及“物近像远像变大,物远像近像变小”这一规律在实际生活中的应用.属于中考常见题型,比较简单.
27.在测图示动滑轮机械效率时得到如下数据(绳重和摩擦不计):
实验序号 物重G/N 拉力F/N 移动距离S/m 钩码升高h/m
1 1 0.65 0.4 0.2
2 1.5 0.9 0.4 0.2
(2)若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动,则测出的机械效率 变小 (变大/变小/不变)
考点: 功的计算;滑轮(组)的机械效率。
专题: 实验题。
分析: (1)知道第2次实验中,钩码上升的高度和钩码重,利用W=Gh求有用功;知道拉力大小和拉力端移动的距离,利用W=Fs求总功,再利用效率公式求动滑轮的机械效率;
(2)若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动,施加的拉力将变大,拉力端移动的距离不变,使得总功变大;而有用功不变,根据效率公式判断测出的机械效率的变化.
解答: 解:
(1)在第2次实验中,
W有用=Gh=1.5N×0.2m=0.3J,
W总=Fs=0.9N×0.4m=0.36J,
动滑轮的机械效率:
η= = ≈83.3%;
(2)若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动,F变大,s不变,W总变大;而W有用不变,有η= 可知测出的动滑轮的机械效率的变小.
故答案为:(1)0.3,83.3%;(2)变小.
点评: 本题考查了动滑轮机械效率的测量、拉力方向对机械效率的影响,区分有用功和总功是计算机械效率的关键.
28.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡和额定电压为3.8V.
(1)小明在连接实验电路时还有导线未接上,如图甲所示,请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好(导线不得交叉).
(2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移到 A (A/B)端.
(3)实验时,要使小灯泡正常发光,应移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 3.8 V,此时电流表的示数如图乙所示,其示数为 0.7 A,那么小灯泡的额定功率是 2.66 W.
(4)小华为了得到比较准确的小灯泡额定功率,她用同一套器材做了三次实验(她将电压表调到3.8V,图丙是其中一次实验所调的电压表示数),获得三组数据,并进行了三数据处理,如下表:
实验序号 电流示数/A 额定功率/W 额定功率的平均值/W
1 0.71 2.698 P= =2.635
2 0.69 2.622
3 0.68 2.584
②这样处理数据的方法是否正确? 不正确 (正确/不正确),其理由是 功率不能取平均值 .
考点: 探究用电器的电功率实验。
专题: 实验题。
分析: (1)分析实物图知,需要将电压表接入电路.将电压表连入电路时,要注意连接的位置、电流的方向以及量程的选择;
(2)为保护电路,滑动变阻器滑片应处于最大阻值处;
(3)已知灯泡的额定电压,要测量灯泡的额定功率,必须使灯泡两端电压等于额定电压;读取电流表的示数时,要明确电流表选择的量程和对应的分度值;已知灯泡的额定电压和对应的电流,利用公式P=UI计算灯泡的额定功率;
(4)①灯丝电阻随温度的变化而变化.
②用电器只有实际电压等于额定电压,实际功率才等于额定功率.
解答: 解:
(1)因为灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表选择0~15量程与灯泡并联;
(2)要使闭合开关前,滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑片应位于A端;
(3)要使灯泡正常发光,必须调节滑动变阻器,使电压表的示数为3.8V;电流表的示数为I=0.7A;
灯泡的额定功率为P额=U额I额=3.8V×0.7A=2.66W;
(4)①此实验虽做了三次,采用的是同一只灯泡,但电流不同,灯丝电阻会发生变化,所以功率不同;
②测量灯泡的额定功率时,两端电压为额定电压;所以不能将不同功率取平均值.
故答案为:
(1)电压表连接如下:
(2)A;
(3)3.8;0.7;2.66;
(4)①灯泡的电阻随温度的变化而变化;
②不正确;功率不能求平均值.
点评: 在测量灯泡电阻或电功率的实验中,一般都要考查温度对灯丝电阻的影响,需要特别注意.
29.在学习“探究影响电流热效应的因素”时,同学们发现用电阻丝对煤油加热时,观察温度计的示数变化的过程非常耗时,为了减少实验的时间,他们提出了如下改进的设想:
设想一:将煤油换成水来做实验,
设想二:通过加热空气来做实验.
(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定设想一是错误的,你认为他们他们判断的依据是: 水的比热容大,温度难升难降 .
(2)为了验证设想二,他们设计了下面的实验:
1在的锥形瓶中装入 等质量 的红墨水,用相同的电阻丝及玻璃管组成如图A、B的装置,通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示 温度变化 的大小.然后把它们分别接入相同的电路,发现在相同的短时间的内A管中的液柱比B管上升迅速,这说明 气体传热本领比液体好 .
2在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面,这是因为 瓶内气压大于外部气压 ,使管内的液柱与瓶内液面相平,他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内如图C甲所示,接下来的操作是 抽气 .
3同学们用两根电阻丝(R甲>R乙)插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示,闭合开关,甲、乙两玻璃管中液面如图D所示,由此得出关于电热的结论是 电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多 .
考点: 电流的热效应、化学效应和磁效应。
专题: 实验题。
分析: (1)要想让电热丝在放出相同的热量的情况下,温度上升的快,就要换用比热容较小的物质.
(2)①本题要用到的研究方法是﹣﹣控制变量法和转换法.控制锥形瓶中红墨水的质量相等.把物体温度的变化转换成玻璃管中液柱的高度的变化来显示.
②在塞橡皮塞时,瓶内气体的体积变小,压强变大,使瓶内的气压大于外部的气压,把红色墨水压入到玻璃管中.
③电阻串联表示通过的电流相等,同时通断电,加热时间相等,然后观察玻璃管中液面升高的高度变化,显示出电阻通电时放出热量的多少.
解答: 解:(1)设想一是错误的,因为水的比热容大,吸收相同的热量后,温度升高的小;放出相同的热量后,温度降低的小.
故答案为:水的比热容大,温度难升难降.
(2)①为了便于比较,两锥形瓶中的红墨水的质量应该是相等的.
本实验采用了转换法,用玻璃管中液柱的高度变化来显示物体温度变化的大小.
把它们分别接入相同的电路,发现在相同的短时间的内A管中的液柱比B管上升迅速,说明A瓶中气体的导热能力比B瓶中液体的导热能力要好一些.
故答案为:等质量;温度变化;气体传热本领比液体好.
②在塞橡皮塞时,瓶内气体的体积变小,压强变大,使瓶内的气压大于外部的气压,把红色墨水压入到玻璃管中.
要使管内的液柱与瓶内液面相平,就要让瓶中的气压减小,可以用带有针头的图注射器通过橡皮塞插入瓶内把瓶内的气体抽出一部分.
故答案为:瓶内气压大于外部气压;抽气.
③图C中的两个电热丝串联,电流相等,且同时通断电,加热相等时间后,甲、乙两玻璃管中液面如图D所示,甲管中的液面上升的比乙管中液面上升的高,表明电阻丝放出热量的多少和电阻丝电阻值的大小有关,电阻越大放出的热量越多.可以得出的结论是:电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多.
故答案为:电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多.
点评: 此题考查了学生对实验中出现问题的分析处理能力,对实验现象的分析能力和总结归纳结论的能力,以及对物理实验中的研究方法﹣﹣控制变量法和转换法的学习.是中考的常见题型.
30.电动自行车已成为大众化的一种交通工具,在使用时人们经常遇到的问题是:一次充满电后行驶不能达到说明书的里程数.为探明原因,小明用家里的电动自行车进行了测试.他骑车在平直的路面上由静止开始运动,获得如图所示的速度和牵引力随时间变化的关系图象.
(1)由图可知电动自行车的运动特点是: 先加速、后匀速 .7~12s它受到的摩擦力是 35 N.电动自行车匀速行驶100m克服摩擦力做功是 3500 J.
(2)小明又在不同负重情况下沿同一路面进行了测试,得到了一次充满电的最大行驶里程如下表,由此可以看出负重与最大行驶里程关系是 电动自行车负重越大、最大行驶里程越小 .你认为产生这种现象的原因是 电动自行车负重越大,摩擦力越大 .
负重(kg) 60 80 100 120 140
一次充满电连续行驶最大里程(km) 20 16.7 14.3 12.5 11.1
(4)测试过程中,小明还发现随着刹车、启动的次数增加,其能量在变化,通过分析可知 D
A.电能利用效率增大,量程增大
B.电能利用效率降低,量程增大
C.电能利用效率增大,里程减小
D.电能利用效率降低,里程减小
(5)除了以上的两个原因外,你认为还有哪些因素会影响电动自行车充满电后的最大行驶里程. 路面的粗糙程度 .(写出一条)
考点: 二力平衡条件的应用;功的计算;能量转化的现象。
专题: 应用题;信息给予题。
分析: (1)观察速度﹣时间图象,电动自行车在0~7s速度越来越快,7~12s,速度不再变化;
观察牵引力﹣时间图象,在7~12s牵引力大小不变,由于电动车匀速运动,牵引力等于摩擦力,求出摩擦力的大小,利用W=fS求电动自行车匀速行驶100m克服摩擦力做功;
(2)由表中数据得出最大行驶里程与负重大小的关系;摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关,压力越大、接触面越粗糙,摩擦力越大;
(3)电动机是根据通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的;
(4)刹车时,克服摩擦做功,将机械能又转化为内能,据此分析;
(5)可以从所走的路况分析.
解答: 解:
(1)由速度﹣时间图象可知,电动自行车的运动特点是先加速、后匀速;
由牵引力﹣时间图象可知,在7~12s牵引力大小F=35N,因为在7~12s匀速运动,所以摩擦力f=F=35N,
电动自行车匀速行驶100m克服摩擦力做功W=fS=35N×100m=3500J;
(2)由表中数据得出电动自行车负重越大、最大行驶里程越小;因为电动自行车负重越大,摩擦力越大,所以耗电多,行驶的距离小;
(3)电动车上的电动机是直流电动机,是根据通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的;
(4)频繁的刹车时,克服摩擦做功,会将电能转化来的机械能又转化为内能散失掉,降低了电能利用率,行驶里程将减少;
(5)走比较光滑的水泥路或沥青路,摩擦阻力小,行驶的里程大;若走坑坑洼洼的路,摩擦阻力大,行驶的里程小.
故答案为:
(1)先加速、后匀速;35;3500;
(2)电动自行车负重越大、最大行驶里程越小;电动自行车负重越大,摩擦力越大;
(3)通电线圈在磁场里受力转动的原理;
(4)D;
(5)路面的粗糙程度.
点评: 本题以电动车为载体,考查了学生利用所学知识分析解决实际问题的能力,体现了学以致用,有意义!
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