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文檔簡介
年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編(解析版)挑戰(zhàn)31廣東卷(廣東近兩年共38題)21、22年壓軸題型統(tǒng)計(jì):選擇題填空題實(shí)驗(yàn)題計(jì)算解答題綜合能力題合計(jì)力學(xué)綜合6323317電學(xué)綜合6044216其他綜合021025合計(jì)12577738一.選擇題(共12小題)1.(2021?廣州)將體積相同的甲、乙實(shí)心球放入裝有水的燒杯中。若甲、乙所受的重力和排開水所受的重力如下表。則兩球靜止在水中時(shí)的情形可能是()實(shí)心球?qū)嵭那蛩艿闹亓?N排開水所受的重力/N甲11乙21A. B. C. D.【答案】C?!窘獯稹拷猓河杀砀駭?shù)據(jù)可知,G甲=1N,G乙=2N,G排甲=1N,G排乙=1N,由阿基米德原理可得,甲、乙實(shí)心球受到的浮力F浮甲=1N,F(xiàn)浮乙=1N,由F浮甲=G甲、F浮乙<G乙可知,兩球靜止在水中時(shí),甲球懸浮或漂浮,乙球沉底;因兩球受到的浮力大小相等,則由阿基米德原理可知V排甲=V排乙,已知兩實(shí)心球的體積相等,要排開水的體積相等,則甲球只能是浸沒在水中處于懸浮狀態(tài),結(jié)合選項(xiàng)可知,C選項(xiàng)正確。故選:C。2.(2022?廣州)兩個(gè)量筒均裝有20mL的水,往量筒分別放入甲、乙兩個(gè)不吸水的物塊,物塊靜止后如圖所示,水的密度為1g/cm3,g取10N/kg,則()A.甲的體積為40cm3 B.甲受到的浮力為0.4N C.乙排開水的體積小于20mL D.乙受到的浮力小于甲受到的【答案】B?!窘獯稹拷猓篈B、量筒中裝有20mL的水,放入甲后,甲沒有全部浸沒在水中,量筒的示數(shù)為60mL,甲排開的水的體積為:V排甲=60mL﹣20mL=40mL=40cm3=4×10﹣5m3,甲的體積要大于40cm3;根據(jù)阿基米德原理可知,甲受到的浮力為:F浮甲=ρ水gV排甲=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3=0.4N;故A錯(cuò)誤,B正確;CD、量筒中裝有20mL的水,放入乙后,乙浸沒,量筒的示數(shù)為70mL,乙的體積即排開的水的體積為:V乙=V排乙=70mL﹣20mL=50mL=50cm3=5×10﹣5m3;根據(jù)阿基米德原理可知,乙受到的浮力為:F浮乙=ρ水gV排乙=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.5N,大于甲受到的浮力,故CD錯(cuò)誤。故選:B。3.(2021?深圳)教室有CO2通風(fēng)機(jī),S1是手動(dòng)開關(guān),S2是自動(dòng)控制開關(guān)。只有手動(dòng)閉合S1,CO2達(dá)到定值時(shí)閉合S2電動(dòng)機(jī)才工作,下列圖中,哪個(gè)電路圖是正確的()A. B. C. D.【答案】D。【解答】解:由題意,只有手動(dòng)閉合S1,CO2達(dá)到定值時(shí)閉合S2電動(dòng)機(jī)才工作,即兩開關(guān)同時(shí)閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)才工作,只閉合其中一個(gè)開關(guān)電動(dòng)機(jī)都不能工作,所以兩開關(guān)串聯(lián)后再控制燈泡,由各選項(xiàng)圖知,D正確,ABC錯(cuò)誤。故選:D。4.(2022?深圳)《開工天物》是我國第一部關(guān)于農(nóng)業(yè)和手工業(yè)全書,蘊(yùn)含了大量的物理知識(shí),下列是《開工天物》中的場景,錯(cuò)誤的是()A.拉弓B.獨(dú)輪推車C.制糖D.桔槔拉弓拉滿了,說明力可以改變物體的形狀獨(dú)輪推車,勻速推動(dòng),此時(shí)推力大于摩擦力往桶里加水,水對(duì)桶底壓強(qiáng)逐漸變大用桔槔裝水,運(yùn)用了杠桿原理A.A B.B C.C D.D【答案】B?!窘獯稹拷猓篈、用力拉弓,弓被拉彎,說明力可以改變物體的形狀,故A正確;B、因?yàn)楠?dú)輪推車做勻速直線運(yùn)動(dòng),車受到平衡力的作用,故推力等于車所受的摩擦力,故B錯(cuò)誤;C、往桶里加水,水的深度增加,由p=ρgh可知,水對(duì)桶底壓強(qiáng)逐漸變大,故C正確;D、由圖可知,用桔槔裝水,運(yùn)用了杠桿原理,故D正確。故選:B。5.(2022?廣州)如圖1,連通器中的水靜止,此時(shí)水面上方a、b處的氣壓為pa0、pb0。在b上方持續(xù)水平吹氣,水面穩(wěn)定后如圖2所示,此時(shí)a、b處的氣壓為pa、pb,水面下c、d處水的壓強(qiáng)為pc、pd,若大氣壓保持不變,則()A.pc>pd B.pa>pb C.pa0>pa D.pb0=pb【答案】B?!窘獯稹拷猓捍禋馇?,該裝置為連通器,連通器的水靜止不流動(dòng)時(shí),水面是相平的,水面上方的壓強(qiáng)是相同的,所以pa0=pb0;在b上方持續(xù)水平吹氣,b中液面的上方的空氣的流速變大,壓強(qiáng)變小,所以pa>pb;由于b處的流速變大,壓強(qiáng)變小,所以pb0>pb;此時(shí)左側(cè)兩管相等于是一個(gè)連通器,液體密度相同,c、d處深度相同,所以pc=pd;綜上所述,B正確。故選:B。6.(2022?深圳)如圖所示為油量表示意圖,當(dāng)油量減少時(shí),下列說法正確的是()A.R不斷減小 B.R總不斷減小 C.I總不斷減小 D.R兩端電壓不斷減小【答案】C?!窘獯稹拷猓河蓤D可知,滑動(dòng)變阻器R與定值電阻R0串聯(lián),電流表測電路中的電流;A、由圖可知,當(dāng)油量減少時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻絲變長,滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻變大,故A錯(cuò)誤;B、由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大時(shí),電路中的總電阻也變大,故B錯(cuò)誤;C、由歐姆定律可知,電源電壓一定時(shí),電路中的總電阻變大,電路中的電流減小,故C正確;D、由串聯(lián)電路的分壓原理可知,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大,故D錯(cuò)誤。故選:C。7.(2022?廣東)圖中的a表示垂直于紙面的一段導(dǎo)線,它是閉合電路的一部分,當(dāng)a在下列磁場中沿圖中所示方向運(yùn)動(dòng)時(shí),不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.B.C.D.【答案】D?!窘獯稹拷猓篈BC、由題意知導(dǎo)體是閉合電路中的導(dǎo)體,由圖知,當(dāng)a在圖示磁場中沿圖中所示方向運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng),所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故ABC不符合題意;D、導(dǎo)體是閉合電路中的部分導(dǎo)體,但當(dāng)a在圖示磁場中沿圖中所示方向運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng),不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D符合題意。故選:D。8.(2021?廣東)小明看到清淤作業(yè)人員正在將水塘底部的淤泥搬運(yùn)到船上。他想:水面高度會(huì)變化嗎?于是進(jìn)行了探究:首先,將石塊a和不吸水的木塊b置于裝有水的燒杯中,如圖所示;然后,將石塊a從水中拿出并輕輕放在木塊b上,它們處于漂浮狀態(tài),則水面高度將()A.下降 B.上升 C.不變 D.無法判斷【答案】B。【解答】解:由圖可知,b漂浮,F(xiàn)浮b=Gb,a沉底,F(xiàn)浮a<Ga,.將石塊a輕輕放在木塊b上,它們處于漂浮狀態(tài),則F浮(a+b)=Ga+Gb,可得F?。╝+b)>F浮a+F浮b,由阿基米德原理F?。溅阉甐排g可知,將石塊a輕輕放在木塊b上后,a、b排開水的體積比原來變大了,則水面高度將升高。故選:B。9.(2021?廣東)如圖中,燈泡L1、L2分別標(biāo)有“6V3W”“6V6W”字樣,電源電壓不變,開關(guān)S閉合。①只閉合S1,燈泡L1、L發(fā)光;②只閉合S2,燈泡L2、L發(fā)光。燈泡L在②中比在①中(設(shè)燈絲電阻不變)()A.電功率較大,亮度較亮 B.電功率較小,亮度較暗 C.電功率相同,亮度相同 D.電功率較大,亮度較暗【答案】A。【解答】解:由P=可得兩燈的電阻分別為:R1===12Ω,R2===6Ω,比較可知R1>R2;在開關(guān)S閉合的前提下,①只閉合S1,燈泡L1、L串聯(lián)接入電路,②只閉合S2,燈泡L2、L串聯(lián)接入電路,因串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和,且R1>R2,所以R總1>R總2,由歐姆定律可知I1<I2,即在②中的電流大;因燈泡的亮度是由燈泡的實(shí)際功率決定的,所以根據(jù)公式P=I2R可知,燈泡L在②中比在①中的電功率大,亮度較亮。故選:A。10.(2021?深圳)(多選)某創(chuàng)客小組自制肺活量比較裝置,吹氣時(shí),氣球脹大,隔板向上運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.總電阻變大 B.電流表示數(shù)變大 C.電壓表示數(shù)變大 D.電路總功率變大【答案】BD?!窘獯稹拷猓河蓤D可知,該電路為串聯(lián)電路,電壓表測量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測量電路中的電流;吹氣時(shí),氣球脹大,隔板向上運(yùn)動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大;滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,滑動(dòng)變阻器分擔(dān)的電壓變小,即電壓表示數(shù)變??;根據(jù)P=UI可知,電路消耗的總功率變大;綜上所述,BD正確。故選:BD。11.(2022?深圳)(多選)如圖為冬奧會(huì)男子滑雪過程中,空氣阻力不計(jì),下列正確的是()A.①到②,重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B.③,只受到重力作用 C.④到⑤,停下來是因?yàn)槟Σ亮Φ淖饔?D.⑤,失去慣性【答案】BC。【解答】解:A、①到②的過程中,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量不變、高度減小、速度增大,其重力勢(shì)能大部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,由于受到雪地的摩擦,還會(huì)有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;B、由于不計(jì)空氣阻力,在③位置,即運(yùn)動(dòng)員在空中,此時(shí)運(yùn)動(dòng)員只受重力,故B正確;C、④到⑤過程中,運(yùn)動(dòng)員停下來是因?yàn)槟Σ亮Φ淖饔?,是摩擦力改變了運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故C正確;D、慣性是一切物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),一切物體都具有慣性,因此在⑤位置時(shí),運(yùn)動(dòng)員仍有慣性,故D錯(cuò)誤。故選:BC。12.(2022?深圳)(多選)某愛心團(tuán)隊(duì)去養(yǎng)老院送電暖氣,電暖氣有低、中、高三擋,已知R1=55Ω,R2=44Ω,以下說法正確的是()品牌型號(hào)HY2215﹣11E額定電壓220V擋位3擋額定功率低溫880W中溫1100W高溫1980WA.使用“低溫?fù)酢敝恍栝]合S2 B.使用“高溫?fù)酢币]合S1、S2 C.閉合S1、S2時(shí),通過R1、R2的電流之比為5:4 D.中溫?fù)跽9ぷ?分鐘,產(chǎn)生的熱量為6.6×104J【答案】BD?!窘獯稹拷猓篈B、由圖可知,當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),電路總電阻最小,只閉合S1時(shí),只有R1接入電路,只閉合S2時(shí),只有R2接入電路,又因?yàn)镽1>R2,在電源電壓一定時(shí),由P=可知,當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電路為“高溫?fù)酢?,只閉合S1時(shí),電路為“低溫?fù)酢保婚]合S2時(shí),電路為“中溫?fù)酢?,故A錯(cuò)誤,B正確;C、當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),由并聯(lián)分流可知通過R1、R2的電流之比為:===,故C錯(cuò)誤;D、中溫?fù)跽9ぷ?分鐘產(chǎn)生的熱量為:Q=I2R2t=t=×60s=6.6×104J,故D正確。故選:BD。二.填空題(共5小題)13.(2022?廣東)圖甲中過山車從A點(diǎn)出發(fā),先后經(jīng)過B、C、D、E點(diǎn)。圖乙是過山車在B、C、D、E點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢(shì)能大小的示意圖,則過山車的動(dòng)能在C點(diǎn)最大,B點(diǎn)重力勢(shì)能的大小等于E點(diǎn)動(dòng)能的大小。在這個(gè)過程中,過山車的機(jī)械能是變化(選填“變化”或“不變”)的。【答案】C;等于;變化?!窘獯稹拷猓海?)由圖乙可知,過山車的動(dòng)能在C點(diǎn)最大,在B點(diǎn)最??;B點(diǎn)的重力勢(shì)能大小與E點(diǎn)的動(dòng)能大小相等;(2)由于機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能的總和,由圖乙可知,從B到C點(diǎn)、再到D點(diǎn)、最后到達(dá)E點(diǎn)的過程中,重力勢(shì)能與動(dòng)能之和越來越小,所以在這個(gè)過程中,過山車的機(jī)械能是變化的。故答案為:C;等于;變化。14.(2021?廣州)甲、乙液體分別置于兩個(gè)不同的恒溫封閉環(huán)境中,質(zhì)量保持不變。測得甲、乙液體的溫度隨時(shí)間變化如圖所示。(1)甲(選填“甲”或“乙”)液體的分子運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間越來越劇烈。(2)甲液體所在環(huán)境的溫度大于35℃(選填“小于1.7℃”“等于20℃”或“大于35℃”)。(3)乙液體在“1min﹣2min”段、“8min﹣9min”段放出的熱量分別為Q1、Q2,則Q1>Q2(選填“>”“=”或“<”),依據(jù)是由Q放=cmΔt可得,在c和m相同時(shí),1min?2min段乙液體的溫度變化量Δt更大?!敬鸢浮浚?)甲;(2)大于35℃;(3)>;由Q放=cmΔt可得,在c和m相同時(shí),1min?2min段乙液體的溫度變化量Δt更大?!窘獯稹拷猓海?)分子的熱運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān),溫度越高,運(yùn)動(dòng)越劇烈,由題圖可知,甲的溫度高于乙的溫度,所以甲液體分子運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間越來越劇烈;(2)甲液體初始溫度是20℃,隨著時(shí)間可以達(dá)到35℃,從甲的圖像可以看出,溫度可能還會(huì)升高,故甲液體所在環(huán)境的溫度大于35℃,才能夠繼續(xù)把熱量傳遞給甲;(3)由題圖可知“1min﹣2min”段乙液體溫度變化量為3℃,“8min﹣9min”段乙液體溫度變化量為1.4℃,根據(jù)物體放熱公式:Q放=cmΔt,可知“1min﹣2min”段放出熱量更多,所以Q1>Q2;故答案為:(1)甲;(2)大于35℃;(3)>;由Q放=cmΔt可得,在c和m相同時(shí),1min?2min段乙液體的溫度變化量Δt更大。15.(2021?廣東)用如圖甲的滑輪組提升重200N的物體,已知拉力F為80N,不計(jì)繩重和摩擦,物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示,反映繩子自由端運(yùn)動(dòng)的圖線是A(選填“A”或“B”),動(dòng)滑輪重為40N,3s內(nèi)對(duì)物體做的有用功為300J。【答案】A;40;300?!窘獯稹拷猓海?)由圖甲可知,n=3,則拉力端移動(dòng)距離s=3h,所以圖乙中上面的傾斜直線A是繩子自由端運(yùn)動(dòng)的s﹣t圖像,而下面的傾斜直線B是物體運(yùn)動(dòng)的s﹣t圖像;(2)不計(jì)繩重和摩擦,拉力F=(G+G動(dòng)),則動(dòng)滑輪重力:G動(dòng)=3F﹣G=3×80N﹣200N=40N;(3)由圖乙可知,t=3s時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的高度h=1.5m,對(duì)物體做的有用功:W有用=Gh=200N×1.5m=300J。故答案為:A;40;300。16.(2021?廣州)如圖,O為蹺蹺板的支點(diǎn),小朋友對(duì)蹺蹺板的作用力F=120N,大人對(duì)蹺蹺板的作用力F'=100N(圖中未畫出),蹺蹺板水平靜止。(1)在圖中畫出F的力臂l。(2)F′的作用點(diǎn)可能在C(選填“A”、“B”或“C”),方向豎直向上(選填“向上”或“向下”)?!敬鸢浮浚?)見解答;(2)C;向上?!窘獯稹拷猓海?)在從支點(diǎn)O向力F的作用線作垂線,在垂足處畫出直角,從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂,如圖所示:(2)由杠桿平衡條件可知,F(xiàn)l=F'l',則有:120N×l=100N×l',所以=<1,即l<l',故F′的作用點(diǎn)可能在C點(diǎn),要使杠桿水平靜止,F(xiàn)′的方向豎直向上。故答案為:(1)見解答;(2)C;向上。17.(2022?廣東)如圖所示,電子蠟燭的“燭焰”通過凸透鏡在光屏上成一個(gè)清晰倒立的實(shí)像。利用這一成像規(guī)律可制成照相機(jī)(選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)。若保持蠟燭和光屏的位置不變,僅將凸透鏡更換成另一個(gè)焦距相同、尺寸更大的凸透鏡,此時(shí)光屏上像的大小與原來的像對(duì)比應(yīng)不變(選填“變大”“變小”或“不變”)?!敬鸢浮康?;照相機(jī);不變?!窘獯稹拷猓河蓤D可知,物距大于像距,由凸透鏡成像規(guī)律可知,此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像,利用這一成像規(guī)律可制成照相機(jī);若保持蠟燭和光屏的位置不變,僅將凸透鏡更換成另一個(gè)焦距相同、尺寸更大的凸透鏡,物距、像距不變,此時(shí)光屏上像的大小與原來的像對(duì)比不變。故答案為:倒;照相機(jī);不變。三.實(shí)驗(yàn)探究題(共7小題)18.(2022?深圳)小明需要測量小燈泡的額定功率,燈泡銘牌是3.8V,1.15W。電壓表示數(shù)電流表示數(shù)3.0V0.32A3.8V0.4A4.5V(1)小明連接電路后,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,下列哪種方法可以一次性解析多項(xiàng)問題?C。A、檢查電源B、檢查導(dǎo)線連接C、檢查電流表和電壓表的示數(shù)D、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觀察燈泡亮度(2)實(shí)驗(yàn)過程中,小明發(fā)現(xiàn)小燈泡較暗,如果要讓小燈泡正常發(fā)光,他應(yīng)將滑動(dòng)變阻器向左(左/右)滑動(dòng)。(3)如圖乙所示,當(dāng)電壓表示數(shù)為4.5V時(shí),電流表示數(shù)為0.44A。(4)從表格可以求出,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為9.5Ω。(5)通過計(jì)算,判斷出這只小燈泡銘牌上的參數(shù)不合格(合格/不合格);在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,可能會(huì)觀察到小燈泡出現(xiàn)的現(xiàn)象是小燈泡燒壞(一點(diǎn)即可)。【答案】(1)C;(2)左;(3)0.44;(4)9.5;(5)不合格;小燈泡燒壞?!窘獯稹拷猓海?)AB、檢查電源、檢查導(dǎo)線連接,無法判定電路故障的具體原因,故AB錯(cuò)誤;C、檢查電流表和電壓表的示數(shù),根據(jù)電流表、電壓表的示數(shù)可以判定電路故障是短路或斷路;若電流表和電壓表都無示數(shù),則可能是電流中除小燈泡以外的某處發(fā)生斷路;若電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),則可能是小燈泡斷路;若電流表有示數(shù)、電壓表無示數(shù),則小燈泡短路,所以檢查電流表和電壓表的示數(shù)可以確定電路故障,故C正確;D、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觀察燈泡亮度,若燈泡仍然不亮,則有可能是燈泡短路或斷路,或者其它地方發(fā)生斷路,不能確定多項(xiàng)問題,故D錯(cuò)誤;(2)實(shí)驗(yàn)過程中,小明發(fā)現(xiàn)小燈泡較暗,說明燈泡兩端的電壓過低,如果要讓小燈泡正常發(fā)光,需要增大燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,需要減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,需要減小滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻,故他應(yīng)將滑動(dòng)變阻器向左移動(dòng);(3)由圖可知,電流表選用的是小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.44A;(4)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為:R===9.5Ω;(5)燈泡的額定功率為:P=UI=3.8V×0.4A=1.52W,不等于1.15W,所以這只小燈泡銘牌上的參數(shù)不合格;在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)燈泡兩端的電壓為4.5V時(shí),電壓高于額定電壓,小燈泡容易被燒壞。故答案為:(1)C;(2)左;(3)0.44;(4)9.5;(5)不合格;小燈泡燒壞。19.(2022?廣東)圖甲是測量小燈泡在不同電壓下電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖(小燈泡額定電壓為1.5V)。(1)小明按電路圖連接實(shí)物,剛接上最后一根導(dǎo)線,看到電流表的指針立刻有偏轉(zhuǎn)。若電路連線正確,造成這種異?,F(xiàn)象的原因是開關(guān)沒有處于斷開狀態(tài)。(2)實(shí)驗(yàn)中,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,分別記錄電壓表和電流表的示數(shù)如下:測量次序12345電壓U/V1.81.51.00.3電流I/A0.320.300.260.18①第4次測量對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)小燈泡兩端的電壓是0.6V,通過它的電流是0.22A。②小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是5Ω。③第5次測量中,小燈泡不發(fā)光,小明斷定是燈絲斷了。這個(gè)判斷是錯(cuò)誤(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的,理由是若燈絲斷了,則電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表的示數(shù)接近電源電壓,電流表的示數(shù)幾乎為零,與表中數(shù)據(jù)不符?!敬鸢浮浚?)開關(guān)沒有處于斷開狀態(tài);(2)①0.6;0.22;②5;③錯(cuò)誤;若燈絲斷了,則電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表的示數(shù)接近電源電壓,電流表的示數(shù)幾乎為零,與表中數(shù)據(jù)不符?!窘獯稹拷猓海?)連接電路中,開關(guān)沒有處于斷開狀態(tài),剛接上最后一根導(dǎo)線,電流表的指針立刻有偏轉(zhuǎn);(2)①根據(jù)圖乙可知,電壓表量程為0~3V,每一個(gè)大格代表1V,每一個(gè)小格代表0.1V,電壓為0.6V;電流表使用的0~0.6A,每一個(gè)大格代表0.2A,每一個(gè)小格代表0.02A,電流為0.22A;②小燈泡額定電壓為1.5V,第2次實(shí)驗(yàn)可知小燈泡額定電流為0.3A,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為:R===5Ω;③這個(gè)判斷是錯(cuò)誤的,理由是若燈絲斷了,則電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表的示數(shù)接近電源電壓,電流表的示數(shù)幾乎為零,與表中數(shù)據(jù)不符。故答案為:(1)開關(guān)沒有處于斷開狀態(tài);(2)①0.6;0.22;②5;③錯(cuò)誤;若燈絲斷了,則電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表的示數(shù)接近電源電壓,電流表的示數(shù)幾乎為零,與表中數(shù)據(jù)不符。20.(2022?廣東)在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中:(1)小明安裝好杠桿后,發(fā)現(xiàn)其左端下沉,如圖甲所示,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)。(2)如圖乙所示,杠桿調(diào)節(jié)平衡后,在A處懸掛3個(gè)鉤碼,每個(gè)鉤碼重0.5N。如果在B處施加一個(gè)拉力使杠桿在水平位置再次平衡,當(dāng)方向?yàn)樨Q直向下時(shí),拉力最小,大小為2N。(3)課后,小明制作了一個(gè)簡易杠桿,調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,然后在它兩邊恰當(dāng)位置分別放上不同數(shù)量的同種硬幣,使其在水平位置再次平衡,如圖丙所示,則力臂l1:l2=2:1,若兩邊同時(shí)各取走―枚硬幣,則杠桿的右端將下沉?!敬鸢浮浚?)右;(2)豎直向下;2;(3)2:1;右?!窘獯稹拷猓海?)如圖甲所示,杠桿左端下沉,其右端偏高,應(yīng)將平衡螺母向上翹的右端移動(dòng),使杠桿在水平位置平衡;(2)根據(jù)杠桿的平衡條件,F(xiàn)1l1=F2l2知要使力最小,需要使力臂最大,當(dāng)力的方向豎直向下時(shí),力臂最長,力最小;在A點(diǎn)懸掛3個(gè)鉤碼,則由杠桿的平衡條件得:3G×4l=FB×3l,解得:最小的力FB=4G=4×0.5N=2N;(3)根據(jù)杠桿的平衡條件,F(xiàn)1l1=F2l2設(shè)每個(gè)硬幣的重力為G,則由圖可得,2Gl1=4Gl2,則l1:l2=2:1;若兩邊同時(shí)各取走―枚硬幣,則左邊為:Gl1=2Gl2,右邊為3Gl2,由于2Gl2<3Gl2,所以杠桿的右端將下沉。故答案為:(1)右;(2)豎直向下;2;(3)2:1;右。21.(2022?廣州)小明想了解熱水在圖1的哪個(gè)杯子中降溫更快,他往兩杯子中倒入等質(zhì)量熱水,同時(shí)開始計(jì)時(shí),測得水溫隨時(shí)間變化的圖象如圖2。(1)由圖2可推測乙杯(選填“甲”“乙”)中的熱水先降溫至40℃。(2)乙杯(選填“甲”“乙”)中的水在0~10min放出的熱量較多,依據(jù)是在0~10min內(nèi),甲杯水降低的溫度小于乙杯水降低的溫度,即Δt甲<Δt乙,甲乙杯中水的質(zhì)量相同,根據(jù)Q=cmΔt可知,Q甲<Q乙,即乙杯水放出的熱量多。(3)是什么因素造成了兩杯熱水降溫快慢的不同?小明猜想可能是兩杯子開口散熱面積的不同和杯身散熱的不同。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究熱水降溫快慢與玻璃杯開口大小是否有關(guān),寫出實(shí)驗(yàn)步驟(已提供足量熱水,從圖3中自選器材)。實(shí)驗(yàn)步驟:①將玻璃杯A、B外表面都包上隔熱材料;②將玻璃杯A、B中倒入質(zhì)量和初溫相等的熱水;③用溫度計(jì)測出兩杯熱水的溫度t0;④用溫度計(jì)每隔五分鐘記錄玻璃杯A、B中水的溫度,重復(fù)5次,記錄對(duì)應(yīng)的溫度,填入下表:t0/℃t1/℃t2/℃t3/℃t4/℃t5/℃AB⑤分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論?!敬鸢浮浚?)乙;(2)乙;在0~10min內(nèi),甲杯水降低的溫度小于乙杯水降低的溫度,即Δt甲<Δt乙,甲乙杯中水的質(zhì)量相同,根據(jù)Q=cmΔt可知,Q甲<Q乙,即乙杯水放出的熱量多;(3)①將玻璃杯A、B外表面都包上隔熱材料;②將玻璃杯A、B中倒入質(zhì)量和初溫相等的熱水;③用溫度計(jì)測出兩杯熱水的溫度t0;④用溫度計(jì)每隔五分鐘記錄玻璃杯A、B中水的溫度,重復(fù)5次,記錄對(duì)應(yīng)的溫度,填入下表:t0/℃t1/℃t2/℃t3/℃t4/℃t5/℃AB⑤分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論?!窘獯稹拷猓海?)由圖2圖象可知,乙杯中水的溫度比甲杯中水的溫度下降得快,因此乙杯中的熱水先降溫至40℃。(2)由圖2可知,在0~10min內(nèi),甲杯水降低的溫度小于乙杯水降低的溫度,即Δt甲<Δt乙,甲乙杯中水的質(zhì)量相同,根據(jù)Q=cmΔt可知,Q甲<Q乙,即乙杯水放出的熱量多;(3)根據(jù)控制變量法可知,探究熱水降溫快慢與玻璃杯開口大小是否有關(guān),應(yīng)控制水的質(zhì)量和初溫相同以及杯身的散熱相同,只改變杯口的大小,因此選擇的器材如下:隔熱材料、溫度計(jì)、玻璃杯A、B各一個(gè),停表,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①將玻璃杯A、B外表面都包上隔熱材料;②將玻璃杯A、B中倒入質(zhì)量和初溫相等的熱水;③用溫度計(jì)測出兩杯熱水的溫度t0;④用溫度計(jì)每隔五分鐘記錄玻璃杯A、B中水的溫度,重復(fù)5次,記錄對(duì)應(yīng)的溫度,填入下表:t0/℃t1/℃t2/℃t3/℃t4/℃t5/℃AB⑤分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論。故答案為:(1)乙;(2)乙;在0~10min內(nèi),甲杯水降低的溫度小于乙杯水降低的溫度,即Δt甲<Δt乙,甲乙杯中水的質(zhì)量相同,根據(jù)Q=cmΔt可知,Q甲<Q乙,即乙杯水放出的熱量多;(3)①將玻璃杯A、B外表面都包上隔熱材料;②將玻璃杯A、B中倒入質(zhì)量和初溫相等的熱水;③用溫度計(jì)測出兩杯熱水的溫度t0;④用溫度計(jì)每隔五分鐘記錄玻璃杯A、B中水的溫度,重復(fù)5次,記錄對(duì)應(yīng)的溫度,填入下表:t0/℃t1/℃t2/℃t3/℃t4/℃t5/℃AB⑤分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論。22.(2021?廣州)如圖,小明將質(zhì)量較小的物體P和質(zhì)量較大的物體Q通過細(xì)繩相連,并掛在定滑輪上,發(fā)現(xiàn)Q下落會(huì)被P“拖慢”,對(duì)此小明猜想:“Q的質(zhì)量和初始離地高度都一定時(shí),P的質(zhì)量越大,Q從靜止開始下落到地面的平均速度越小。”請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其猜想。(1)除圖所示的器材以外,還需要的實(shí)驗(yàn)器材有秒表、天平。(2)畫出記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。(3)寫出實(shí)驗(yàn)步驟(可用畫圖或文字表述)和判斷小明猜想是否正確的依據(jù)?!敬鸢浮浚?)秒表、天平;(2)見上表;(3)保持物體Q的質(zhì)量和初始離地的高度一定,使用質(zhì)量為m1的物體懸掛在繩子的一端,將物體Q由靜止釋放,記錄落地時(shí)間t1,改變物體P的質(zhì)量分別為m2、m3,再次重復(fù)上述步驟,分別記錄時(shí)間t2、t3(m1<m2<m3);小明猜想物體Q的質(zhì)量和下落高度相同時(shí),物體P質(zhì)量越大,下落的平均速度越小,即下落時(shí)間越長,所以若t1<t2<t3,則可驗(yàn)證小明的猜想正確,反之小明的猜想錯(cuò)誤?!窘獯稹拷猓海?)實(shí)驗(yàn)中要比較P與Q的質(zhì)量,需要用天平測量它們的質(zhì)量;因?yàn)橐容^下落的快慢,高度一定,根據(jù)v=知,只要比較下落的時(shí)間即可,所以需要秒表計(jì)時(shí);(2)控制物體Q的質(zhì)量和下落的高度相同,需要多次改變物體P的質(zhì)量,多次測量,記錄數(shù)據(jù),比較時(shí)間驗(yàn)證小明的猜想,表格設(shè)計(jì)如下:物體p的質(zhì)量m1=m2=m3=物體P下落的時(shí)間t1=t2=t3=(3)保持物體Q的質(zhì)量和初始離地的高度一定,使用質(zhì)量為m1的物體懸掛在繩子的一端,將物體Q由靜止釋放,記錄落地時(shí)間t1,改變物體P的質(zhì)量分別為m2、m3,再次重復(fù)上述步驟,分別記錄時(shí)間t2、t3(m1<m2<m3);小明猜想物體Q的質(zhì)量和下落高度相同時(shí),物體P質(zhì)量越大,下落的平均速度越小,即下落時(shí)間越長,所以若t1<t2<t3,則可驗(yàn)證小明的猜想正確,反之小明的猜想錯(cuò)誤。故答案為:(1)秒表、天平;(2)見上表;(3)保持物體Q的質(zhì)量和初始離地的高度一定,使用質(zhì)量為m1的物體懸掛在繩子的一端,將物體Q由靜止釋放,記錄落地時(shí)間t1,改變物體P的質(zhì)量分別為m2、m3,再次重復(fù)上述步驟,分別記錄時(shí)間t2、t3(m1<m2<m3);小明猜想物體Q的質(zhì)量和下落高度相同時(shí),物體P質(zhì)量越大,下落的平均速度越小,即下落時(shí)間越長,所以若t1<t2<t3,則可驗(yàn)證小明的猜想正確,反之小明的猜想錯(cuò)誤。23.(2021?深圳)某小組進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究。(一)某同學(xué)探究“電流與電壓”的關(guān)系,他用了3個(gè)干電池,一個(gè)定值電阻、一個(gè)滑動(dòng)變阻器(20Ω,1A),一個(gè)電壓表,一個(gè)電流表,導(dǎo)線若干。(1)請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)物圖;(2)若電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),此時(shí)原因可能是R短路(選填“R斷路”或“R短路”);(3)他用此電路做了若干組實(shí)驗(yàn),以下第①組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤。①②③④I0.10.20.30.4U1234(4)根據(jù)此表格可知:電阻一定時(shí),電流與電壓成正比(選填“正比”或“反比”)。(二)某同學(xué)探究“電流與電阻”的關(guān)系,他有5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的電阻,一個(gè)電壓表,一個(gè)電流表和導(dǎo)線若干,多次實(shí)驗(yàn)后得到電流與電阻的關(guān)系如圖所示。(1)電阻兩端的電壓為2.5V;(2)滑動(dòng)變阻器的最大功率為1W?!敬鸢浮浚ㄒ唬?)電路連接如圖所示;(2)R短路;(3)①;(4)正比;(二)(1)2.5;(2)1?!窘獯稹拷猓海ㄒ唬?)將電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端,連接電路如圖所示;(2)電路為串聯(lián)電路,只有一條電流的路徑,且電壓表在電路中相當(dāng)于斷開,則電流表有示數(shù)說明電路沒有斷路,而電壓表沒有示數(shù)說明與其并聯(lián)的定值電阻R短路;(3)在第①次實(shí)驗(yàn)中,電源電壓約為4.5V,當(dāng)定值電阻兩端電壓為1V,電路中的電流為0.1A,由串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知:滑動(dòng)變阻器兩端的電壓約為:U滑=U﹣U定=4.5V﹣1V=3.5V,由公式可得滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為:,大于滑動(dòng)變阻器的最大阻值20Ω,故第①組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤;(4)由表中數(shù)據(jù)可知:I與U的比值一定,即:電阻一定時(shí),電流與電壓成正比;(二)(1)電流與電壓、電阻有關(guān),探究“電流與電阻”的關(guān)系時(shí),要控制電阻兩端的電壓不變,由公式可得定值電阻兩端的電壓為:U定=IR=0.5A×5Ω=2.5V;(2)四次實(shí)驗(yàn)中,電源電壓不變,由公式P=UI可知,選用5Ω電阻實(shí)驗(yàn)時(shí),電路中的電流最大,電路的總功率最大為:P=UI=4.5V×0.5A=2.25W;同時(shí),四次實(shí)驗(yàn)中,電阻兩端的電壓不變,由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓也不變,由P=UI可知,第一次實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大,為:P滑=P﹣P定=2.25W﹣2.5V×0.5A=1W。故答案為:(一)(1)電路連接如圖所示;(2)R短路;(3)①;(4)正比;(二)(1)2.5;(2)1。24.(2022?深圳)①探究平面鏡成像實(shí)驗(yàn)(圖1):(1)平面鏡成像實(shí)驗(yàn)選擇的是玻璃板。(選填“平面鏡”或“玻璃板”)(2)來回移動(dòng)蠟燭的位置是為了確定像的位置。(3)將物像連線連接在紙上(如圖2),繼續(xù)分析和研究,得出平面鏡成像特點(diǎn)像距與物距相等。(4)圖中哪里存在誤差:玻璃板有厚度,像距測量會(huì)有誤差。②小紅在游玩時(shí)見了一些石頭,拿了其中一塊來做實(shí)驗(yàn)(圖3):(1)天平放在水平桌面上指針如圖3甲所示,平衡螺母應(yīng)向右(選填“左”或“右”)調(diào),直至平衡。(2)如圖3乙,小石頭的質(zhì)量為89g,可求得小石塊的密度為8.9g/cm3。(3)砝碼磨損,按照以上步驟。測得小石塊密度偏大(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。(4)若使用彈簧測力計(jì)測量石頭密度,如圖4,ρ石=(水的密度為ρ水,用已知物理量符號(hào)表示)。【答案】①(1)玻璃;(2)像;(3)像距和物距相等;(4)玻璃板有厚度,像距測量會(huì)有誤差;②(1)右;(2)89;8.9;(3)偏大;(4)?!窘獯稹拷猓孩伲?)平面鏡成像實(shí)驗(yàn)選擇的是玻璃板,便于觀察像的位置;(2)來回移動(dòng)蠟燭的位置是為了確定像的位置;(3)將物像連線連接在紙上(如圖2),繼續(xù)分析和研究,得出平面鏡成像特點(diǎn):物距和像距相等;(4)玻璃板有厚度,直接用連線長度表示物距和像距,像距會(huì)有誤差;②②(1)指針向左偏,平衡螺母向右調(diào)節(jié);(2)天平上物體的質(zhì)量m=85g+4g=89g;物體體積為兩次量筒示數(shù)之差,V=40mL﹣30mL=10mL=10cm3,物體密度ρ===8.9g/cm3;(3)砝碼磨損,測量的質(zhì)量比實(shí)際質(zhì)量大,體積不變,根據(jù)密度公式可知密度偏大;(4)物體受到浮力F?。紽1﹣F2。物體浸沒在水中,物體排開液體的體積和物體體積相等。V排=V,=,解得ρ石=。故答案為:①(1)玻璃;(2)像;(3)像距和物距相等;(4)玻璃板有厚度,像距測量會(huì)有誤差;②(1)右;(2)89;8.9;(3)偏大;(4)。四.計(jì)算解答題(共7小題)25.(2022?廣東)某電熱取暖器的簡化電路如圖所示,R1、R2為發(fā)熱電阻。取暖器工作時(shí),通過開關(guān)S1和S2實(shí)現(xiàn)低溫、高溫的擋位控制。已知高溫?fù)豕β蕿?320W,R1=55Ω。求:(1)取暖器工作時(shí)通過R1的電流;(2)取暖器處于低溫?fù)鯐r(shí),工作1min產(chǎn)生的熱量;(3)R2的阻值。【解答】解:(1)當(dāng)閉合S1、S2時(shí),R1、R2并聯(lián),所以U=U1=U2=220V,取暖器工作時(shí)通過R1的電流:I1===4A;(2)當(dāng)只閉合S1時(shí),只有R1工作,當(dāng)閉合S1、S2時(shí),R1、R2并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,并聯(lián)的總電阻小于任一分電阻,電壓是一定的,根據(jù)P=可知,當(dāng)只閉合S1時(shí),只有R1工作,電路中的電阻最大,電功率最小,電熱取暖器處于低溫?fù)?,取暖器處于低溫?fù)鯐r(shí),工作1min產(chǎn)生的熱量:Q=I2R1t=(4A)2×55Ω×1×60s=5.28×104J;(3)低溫?fù)醯念~定功率:P低===880W,當(dāng)閉合S1、S2時(shí),R1、R2并聯(lián),電路中的電阻最小,電功率最大,電熱取暖器處于高溫?fù)?;R2的電功率:P2=P高﹣P低=1320W﹣880W=440W;由P=UI可知,通過電阻R2的電流:I2===2A;R2的阻值:R2===110Ω。答:(1)取暖器工作時(shí)通過R1的電流是4A;(2)取暖器處于低溫?fù)鯐r(shí),工作1min產(chǎn)生的熱量是5.28×104J;(3)R2的阻值為110Ω。26.(2021?廣東)桿秤是從我國古代沿用至今的稱量工具,如圖是小明制作的桿秤的示意圖,使用時(shí),將待稱物體掛在秤鉤上,用手提起B(yǎng)或C(相當(dāng)于支點(diǎn))處的秤紐,移動(dòng)秤砣在秤桿上的位置D,使秤桿達(dá)到水平平衡時(shí)可讀出待稱物體的質(zhì)量,此秤最大稱量是10kg,秤砣最遠(yuǎn)可移至E點(diǎn)。秤桿和秤鉤的質(zhì)量忽略不計(jì),AB、BC、BE的長度如圖所示(g取10N/kg),求:(1)提起哪處的秤紐,此秤的稱量最大?(2)秤砣質(zhì)量為多少?(3)當(dāng)提起C處秤紐稱一袋質(zhì)量為2kg的荔枝時(shí),D與C之間的距離為多少?【解答】解:(1)根據(jù)杠桿的平衡條件可知:當(dāng)提著B處秤紐、秤砣在E點(diǎn)時(shí),A點(diǎn)所掛物體重為GA=;當(dāng)提著C處秤紐、秤砣在E點(diǎn)時(shí),A點(diǎn)所掛物體重為GA′=。因BE>CE、AB<AC,故可得:GA>GA′,即提B處秤紐時(shí),此秤的稱量最大。(2)由(1)可知,當(dāng)提著B處秤紐、秤砣掛在E點(diǎn)、A點(diǎn)秤鉤掛著質(zhì)量為10kg的物體時(shí),秤桿可以在水平位置平衡,則可列式:GA?AB=G秤砣?BE。由G=mg可得:mAg?AB=m秤砣g?BE,則m秤砣===0.4kg。(3)當(dāng)提起C處秤紐稱一袋質(zhì)量為2kg的荔枝時(shí),阻力臂為AC=AB+BC=0.02m+0.03m=0.05m,根據(jù)杠桿的平衡條件可列式:G荔枝?AC=G秤砣?CD。由G=mg可得:m荔枝g?AC=m秤砣g?CD,則CD===0.25m。故答案為:(1)提B處秤紐時(shí),此秤的稱量最大。(2)秤砣的質(zhì)量為0.4kg。(3)D與C之間的距離為0.25m。27.(2022?深圳)小明設(shè)計(jì)了如圖甲的模擬智能測溫報(bào)警電路:電源電壓調(diào)為12V,報(bào)警器(電阻不計(jì))通過的電流超過10mA時(shí)就會(huì)報(bào)警,熱敏電阻RT其阻值隨溫度T的變化關(guān)系如圖乙所示。要求:當(dāng)所測溫度達(dá)到或超過37.3℃時(shí),系統(tǒng)報(bào)警。(1)計(jì)算R0。(2)38℃時(shí)電流約為多少?(3)36℃到40℃過程中,電路最大總功率。【解答】解:(1)圖甲中R0與熱敏電阻RT串聯(lián),電路中的總電阻:R===1200Ω,從圖乙可知37.3℃時(shí)熱敏電阻RT的阻值為400Ω,R0的阻值:R0=R﹣RT=1200Ω﹣400Ω=800Ω;(2)從圖乙可知38℃時(shí)熱敏電阻RT其阻值為300Ω,電流中的電流:I==≈0.011A;(3)串聯(lián)電路中電源電壓一定,由P=可知,電路中的電阻最小時(shí),電路總功率最大,36℃到40℃過程中,熱敏電阻RT其阻值最小為200Ω,電路最大總功率:P最大===0.144W。答:(1)R0的阻值為800Ω;(2)38℃時(shí)電流中的電流為0.011A;(3)36℃到40℃過程中,電路最大總功率為0.144W。28.(2021?廣州)小明探究小燈泡、LED兩端的電壓隨電流變化的情況,連接了如圖1的實(shí)物圖,其中電源可以提供不同的電壓。數(shù)據(jù)序號(hào)12345電流表示數(shù)I/A0.100.150.200.250.30數(shù)字電壓表V1示數(shù)U1/V2.882.973.043.103.15數(shù)字電壓表V2示數(shù)U2/V0.150.260.721.301.98(1)請(qǐng)根據(jù)實(shí)物圖,在圖2虛線框中畫出電路圖(用表示數(shù)字電壓表V1和V2)。(2)求:電流為0.10A時(shí),小燈泡的阻值。(3)求:電流為0.30A時(shí),LED的功率;LED在此狀態(tài)下持續(xù)工作100s消耗的電能。(4)小明利用兩節(jié)干電池(約3V)和圖1中的小燈泡檢測一批與上述實(shí)驗(yàn)規(guī)格一樣的LED,為保護(hù)被測LED,設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路,根據(jù)表中數(shù)據(jù),推斷檢測時(shí),通過LED的電流是否能達(dá)到0.3A?不能,理由是此時(shí)電源電壓約為3V,小于電流達(dá)到0.3A時(shí)LED兩端的電壓。【解答】解:(1)由圖1知:電流從電源正極出發(fā),依次經(jīng)過燈泡、LED、電流表、開關(guān)回到電源負(fù)極,數(shù)字電壓表V1及數(shù)字電壓表V2分別測量LED及燈泡兩端的電壓,電路圖如下:(2)由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)電流I1=0.10A時(shí),小燈泡兩端的電壓為UL=0.15V,由歐姆定律可知,小燈泡的阻值為:RL===1.5Ω;(3)由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)電流I5=0.30A時(shí),LED兩端的電壓為ULED=3.15V,則LED的功率為:P=ULEDI5=3.15V×0.30A=0.945W;LED在此狀態(tài)下持續(xù)工作100s消耗的電能為:W=Pt=0.945W×100s=94.5J;(4)由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)電流I5=0.30A時(shí),LED兩端的電壓為ULED=3.15V,而圖3中用兩節(jié)干電池(約3V),小于電流達(dá)到0.3A時(shí)LED兩端的電壓,故此時(shí)通過LED的電流不能達(dá)到0.3A。答:(1)見解答;(2)當(dāng)電流為0.10A時(shí),小燈泡的阻值為1.5Ω;(3)當(dāng)電流為0.30A時(shí),LED的功率為0.945W;LED在此狀態(tài)下持續(xù)工作100s消耗的電能為94.5J;(4)不能;此時(shí)電源電壓約為3V,小于電流達(dá)到0.3A時(shí)LED兩端的電壓。29.(2021?深圳)深圳地鐵崗廈北綜合交通樞紐工程工地上,一線施工人員正在緊張忙碌,進(jìn)行架橋機(jī)鋼梁吊裝等施工作業(yè)。(g取10N/kg)(1)圖2為圖1中起重機(jī)的簡圖,請(qǐng)畫出阻力F2的力臂l2。(2)圖3為架橋機(jī)的裝置圖,已知箱梁的質(zhì)量為5×105kg,體積為200m3,架橋機(jī)滑輪組總拉力為4×105N,自由端移動(dòng)距離為25m,將箱梁提升1m。求:①箱梁的密度;②架橋機(jī)在此過程中的有用功;③架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率?!窘獯稹拷猓海?)由支點(diǎn)O向F2的作用線引垂線,垂線段的長度即為其力臂l2;(2)①箱梁的密度ρ===2.5×103kg/m3,②箱梁重力G=mg=5×105kg×10N/kg=5×106N,將箱梁提升高度h=1m,架橋機(jī)在此過程中的有用功W有用=Gh=5×106N×1m=5×106J,③已知架橋機(jī)滑輪組總拉力F=4×105N,自由端移動(dòng)距離s=25m,總功W總=Fs=F=4×105N×25m=1×107J,架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率η=×100%=×100%=50%。答:(1)見上圖;(2)①箱梁的密度為2.5×103kg/m3;②架橋機(jī)在此過程中的有用功為5×106J;③架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率為50%。30.(2021?廣東)如圖甲電路,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器R的滑片P由a移動(dòng)到b時(shí),定值電阻R0的電功率和電流的P﹣I關(guān)系圖象如圖乙所示,求:(1)電源電壓;(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值?!窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知,定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流。(1)當(dāng)滑片位于b端時(shí),變阻器接入電路中的電阻為零,此時(shí)電路中的電流最大,R0的電功率最大,由圖乙可知,電路中的最大電流I大=0.5A,R0的最大電功率P0大=4.5W,由P=UI可得,此時(shí)R0兩端的電壓即電源的電壓:U=U0大===9V;(2)由I=可得,定值電阻R0的阻值:R0===18Ω,當(dāng)滑片位于a端時(shí),變阻器接入電路中的電阻最大,此時(shí)電路中的電流最小,由圖乙可知,電路中的最小電流I小=0.1A,此時(shí)電路的總電阻:R總===90Ω,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R大=R總﹣R0=90Ω﹣18Ω=72Ω。答:(1)電源電壓為9V;(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為72Ω。31.(2021?廣州)如圖1,將重為5000N的貨物從地面A處豎直勻速提升40s到達(dá)B處,再水平勻速運(yùn)送到C處,最后豎直放到樓頂D處。貨物從C到D用時(shí)50s,路程隨時(shí)間變化圖象如圖2所示。g取10N/kg。(1)求貨物的質(zhì)量。(2)求BC段吊機(jī)對(duì)貨物的拉力做的功。(3)求CD段貨物所受重力做功的功率。(4)在圖3中作出貨物從A到B的速度隨時(shí)間變化圖象(僅作圖,不用寫出計(jì)算過程)【解答】解:(1)貨物的質(zhì)量m===500kg;(2)BC段吊機(jī)對(duì)貨物的拉力豎直向上,貨物沒有在拉力的方向上移動(dòng)距離,所以拉力沒有對(duì)貨物做功,BC段吊機(jī)對(duì)貨物的拉力做的功是零。(3)由圖可知,貨物在CD段運(yùn)動(dòng)的距離是5m,CD段貨物所受重力做功W=Gh=5000N×5m=25000J,CD段貨物所受重力做功的功率P===500W;(4)由圖可知,AB段的距離hAB=5m+15m=20m,將重為5000N的貨物從地面A處豎直勻速提升40s到達(dá)B處,故AB段的速度v′===0.5m/s,貨物從A到B的速度隨時(shí)間變化圖象如下圖:答:(1)貨物的質(zhì)量為500kg;(2)BC段吊機(jī)對(duì)貨物的拉力做的功為0;(3)CD段貨物所受重力做功的功率為500W;(4)如上圖。五.綜合能力題(共7小題)32.(2022?廣東)閱讀下列短文,回答問題。直流充電樁直流充電樁是一種為電動(dòng)汽車補(bǔ)給能量的裝置,如圖甲所示。它能夠?qū)㈦娋W(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)化為直流電,再將電能充入汽車動(dòng)力電池(以下簡稱電池)。通常,直流充電樁比交流充電樁的充電電壓更高、電流更大,因而可實(shí)現(xiàn)快速充電。設(shè)電池當(dāng)前儲(chǔ)能占充滿狀態(tài)儲(chǔ)能的百分比為D。充電時(shí),充電樁的充電功率P會(huì)隨著電池的D的變化而變化,同時(shí)用戶還可以通過充電樁顯示屏了解充電過程中的其他相關(guān)信息?,F(xiàn)實(shí)際測試一個(gè)直流充電樁對(duì)某輛電動(dòng)汽車的充電性能。假定測試中充電樁輸出的電能全部轉(zhuǎn)化為電池的儲(chǔ)能。充電前,D為30%,充電樁顯示屏中充電時(shí)長、充電度數(shù)、充電費(fèi)用示數(shù)均為0。開始充電后,P與D的關(guān)系如圖乙所示(為方便計(jì)算,圖像已作近似處理)。充滿后,立即停止充電。當(dāng)D達(dá)到70%時(shí)充電樁顯示屏的部分即時(shí)信息如表。充電電壓(V)充電電流(A)充電時(shí)長(min)充電度數(shù)(kW?h)充電費(fèi)用(元)4004524.028.80(1)通常,直流充電樁比交流充電樁的充電電壓更高、電流更大,故充電功率更大。(2)在D從30%增至70%的過程中,充電功率大致的變化規(guī)律是先變大,后不變。當(dāng)D為70%時(shí),充電電流為100A。(3)若充電過程中充電電費(fèi)單價(jià)不變,則測試全過程的充電費(fèi)用為50.4元。(4)設(shè)D從70%增至80%所需時(shí)間為t1,從80%增至90%所需時(shí)間為t2,且t1:t2=2:3,則測試全過程的充電總時(shí)長為109min。【答案】(1)大;(2)先變大,后不變;100;(3)50.4;(4)109。【解答】解:(1)通常,直流充電樁比交流充電樁的充電電壓更高、電流更大,由P=UI可知,充電功率更大;(2)由圖乙知,D從30%增至70%的過程中,充電功率大致的變化規(guī)律是先變大,后不變;當(dāng)D達(dá)到70%時(shí),充電功率為40kW=40000W,由表中數(shù)據(jù)知,D達(dá)到70%時(shí),充電電壓為400V,由P=UI可知,此時(shí)的充電電流:I===100A;(3)由表中數(shù)據(jù)知,D達(dá)到70%時(shí),即充入充滿狀態(tài)儲(chǔ)能的40%時(shí),充電度數(shù)為24.0kW?h,充電費(fèi)用28.80元,電費(fèi)單價(jià)為:=1.20元/kW?h,則充滿電還需充入30%,需消耗的電能為:W′==18kW?h,測試全過程的充電費(fèi)用為(24+18)kW?h×1.20元/kW?h=50.4元;(4)由題意可知,充滿電時(shí)儲(chǔ)存的電能為:W==60kW?h,由圖乙知,D從80%至90%時(shí),即D增加10%,消耗電能W2=10%×W=10%×60kW?h=6kW?h,此過程中充電功率P2=15kW保持不變,由W=Pt可得,此時(shí)充電的時(shí)間t2===0.4h=24min,D從90%至100%的過程中,充電功率不變,充電時(shí)間也為24min,由題知,t1:t2=2:3,所以D從70%增至80%所需時(shí)間:t1=t2=×24min=16min,由表中數(shù)據(jù)知,D從30%增至70%的過程中充電時(shí)長45min,所以測試全過程的充電總時(shí)長t=45min+16min+24min+24min=109min。故答案為:(1)大;(2)先變大,后不變;100;(3)50.4;(4)109。33.(2022?廣州)汽車啟動(dòng)時(shí),蓄電池向啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)M供電,設(shè)M兩端電壓為U,通過M的電流為I,測得U﹣t和I﹣t圖象如圖1。(1)求t1時(shí)M的電功率;(2)M僅通過導(dǎo)線a、b接入電路,如圖2所示,a的電阻為0.001Ω。若通過M的電流為200A,持續(xù)0.5s,求此過程①a兩端電壓;②a產(chǎn)生的熱量;(3)一般采用電磁繼電器控制M的通斷電,利用實(shí)驗(yàn)器材模擬汽車啟動(dòng),簡易電路如圖3,A與B接觸時(shí)M通電,請(qǐng)用筆畫線完成電路的連接?!窘獯稹拷猓海?)由圖可知電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為10V,通過電動(dòng)機(jī)的電流為200A,電動(dòng)機(jī)的功率:P=UI=10V×200A=2000W;(2)①a兩端電壓:U=IR=200A×0.001Ω=0.2V;②a0.5s產(chǎn)生的熱量:Q=I2Rt=(200A)2×0.001Ω×0.5s=20J;(3)由圖可知,當(dāng)開關(guān)閉合,電磁鐵有磁性,銜鐵被吸下,A與B接觸M通電,電路連接如下圖所示:答:(1)電動(dòng)機(jī)的功率為2000W;(2)①a兩端電壓為0.2V;②產(chǎn)生的熱量為20J;(3)見解析內(nèi)容。34.(2021?廣東)閱讀下列短文,回答問題。超聲波測速超聲波是振動(dòng)頻率高于20000Hz的聲波,它具有指向性好、反射能力強(qiáng)、能量集中等特點(diǎn),可用于測距、測速等。測距是測速的基礎(chǔ),如圖甲所示,超聲波測速儀向靜止的汽車發(fā)射超聲波信號(hào)(簡稱信號(hào)),同時(shí)開始計(jì)時(shí),信號(hào)傳播過程中遇到汽車會(huì)被反射,測速儀接收到返回的信號(hào)停止計(jì)時(shí),根據(jù)記錄的時(shí)間及其與路程、速度的關(guān)系,可計(jì)算出汽車與測速儀之間的距離。圖乙是信號(hào)傳播過程的s﹣t圖象,s表示信號(hào)與測速儀之間的距離,t表示信號(hào)傳播的時(shí)間。測速儀測量汽車速度的原理是:測速儀向運(yùn)動(dòng)的汽車先后發(fā)射兩次信號(hào),根據(jù)汽車在兩次遇到信號(hào)之間所通過的路程及所用的時(shí)間,由速度公式可得出汽車的平均速度。測速儀在公路上對(duì)某跑車進(jìn)行測速時(shí),向勻速駛來的跑車發(fā)射兩次信號(hào),兩次發(fā)射信號(hào)的時(shí)間間隔是1.0s,第一次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.6s,第二次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.3s。經(jīng)測速儀測定,該跑車超速,駕駛員將受到交警部門處罰。(超聲波速度取340m/s)(1)人耳不能(選填“能”或“不能”)聽到超聲波,超聲波測速是利用了超聲波的指向性好、能量集中、反射能力強(qiáng)等特點(diǎn)。(2)如圖乙所示,若t0=0.4s,則靜止的汽車與測速儀之間的距離為68m。(3)通過計(jì)算,在圖丙中,大致畫出測速儀對(duì)該跑車發(fā)射的兩次信號(hào)傳播過程的s﹣t圖象(t從第一次發(fā)射信號(hào)開始計(jì)時(shí)),跑車在兩次遇到信號(hào)之間通過的路程為51m,跑車的速度大小為60m/s?!敬鸢浮浚?)不能;反射能力強(qiáng);(2)68;(3)圖像如圖所示;51;60。。【解答】解:(1)人耳可聽聲的頻率范圍是:20Hz~20000Hz,超聲波是振動(dòng)頻率高于20000Hz的聲波,故人耳不能聽到超聲波;超聲波具有指向性好、反射能力強(qiáng)、能量集中等特點(diǎn),可用于測距、測速等;(2)汽車遇到超聲波時(shí)的時(shí)間為:t=0.5t0=0.5×0.4s=0.2s,車與測速儀之間的距離為s=vt=0.2s×340m/s=68m;(3)第一次超聲波傳播的距離為:s1=v1t1=0.6s×340m/s=204m,第二次超聲波傳播的距離為:s2=v2t2=0.3s×340m/s=102m,圖像如圖所示:測速過程中,跑車通過的路程為:s車=0.5(s1﹣s2)=0.5×(204m﹣102m)=51m,跑車行駛的時(shí)間為:t車=0.5(t1+t2)+t間﹣t1=0.5×(0.6s+0.3s)+1.0s﹣0.6s=0.85s,跑車的速度為:。故答案為:(1)不能;反射能力強(qiáng);(2)68;(3)圖像如圖所示;51;60。35.(2022?深圳)(1)小明檢測到家庭最大電流為5A,要買一個(gè)電熱水壺,一個(gè)為“220V1000W”,一個(gè)為“220V1500W”,小明選了1000W的(如圖1),請(qǐng)根據(jù)計(jì)算說出為什么不選1500W的。(2)電熱水壺的電線很短,因此電阻小產(chǎn)生熱量少,更加安全。(3)小明把一個(gè)電熱水壺插進(jìn)插座,打開開關(guān),突然家里的用電器都不工作了,請(qǐng)寫出可能的兩個(gè)原因:①電熱水壺短路,②電熱水壺的功率太大了。(4)比較電熱水壺和電爐的加熱效率,請(qǐng)從圖2中選擇一組B。(5)實(shí)驗(yàn):將1L水加熱至沸騰,探究電熱水壺的效率。求:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并寫出效率表達(dá)式。物理量方法(應(yīng)說明測量道具、物理量)結(jié)論(用題目所給物理量表示)水的密度ρ水的比熱容c熱水壺額定功率P用500mL的礦泉水瓶分兩次稱量1L水,然后到入熱水壺中,用溫度計(jì)測量此時(shí)溫度為t1,用計(jì)時(shí)器記錄加熱所需時(shí)間t,記錄沸騰時(shí)的溫。度t2η=器材:330mL和500mL礦泉水,300mL家用量筒,溫度計(jì)(﹣20℃﹣110℃),計(jì)時(shí)器、電子秤(600g)、計(jì)算機(jī)?!敬鸢浮浚?)第一個(gè)熱水壺的額定電流I1==≈4.5A;第二個(gè)熱水壺的額定電流I2==≈6.8A>5A,所以不選1500W的電熱水壺;(2)??;少;(3)電熱水壺短路;電熱水壺的功率太大了;(4)B;(5)用500mL的礦泉水瓶分兩次稱量1L水,然后到入熱水壺中,用溫度計(jì)測量此時(shí)溫度為t1,用計(jì)時(shí)器記錄加熱所需時(shí)間t,記錄沸騰時(shí)的溫度t2;?!窘獯稹拷猓海?)第一個(gè)熱水壺的額定電流I1==≈4.5A;第二個(gè)熱水壺的額定電流I2==≈6.8A>5A,所以不選1500W的電熱水壺;(2)電熱水壺電線短,電阻?。桓鶕?jù)焦耳定律Q=I2Rt,阻值越少,電線放出的熱量越少,熱水壺就越安全;(3)家里的用電器都不工作了,可能是短路或者用電器過載導(dǎo)致空氣開關(guān)跳閘。所以可能原因?yàn)殡姛崴畨囟搪坊蛘唠姛崴畨氐墓β侍罅?;?)比較電熱水壺和電爐的加熱效率,應(yīng)控制加熱功率和加熱的水的質(zhì)量相同,所以選B;(5)1L水可以采用兩次500mL來測量;所以操作方法用500mL的礦泉水瓶分兩次稱量1L水,然后到入熱水壺中,用溫度計(jì)測量此時(shí)溫度為t1,用計(jì)時(shí)器記錄加熱所需時(shí)間t,記錄沸騰時(shí)的溫度t2;水吸收的熱量Q吸=cmΔt=cρ×10﹣3m3×(t2﹣t1),電熱水壺消耗的電能W=Pt,電熱水壺的效率η==。故答案為:(1)第一個(gè)熱水壺的額定電流I1==≈4.5A;第二個(gè)熱水壺的額定電流I2==≈6.8A>5A,所以不選1500W的電熱水壺;(2)?。簧?;(3)電熱水壺短路;電熱水壺的功率太大了;(4)B;(5)用500mL的礦泉水瓶分兩次稱量1L水,然后到入熱水壺中,用溫度計(jì)測量此時(shí)溫度為t1,用計(jì)時(shí)器記錄加熱所需時(shí)間t,記錄沸騰時(shí)的溫度t2;。36.(2022?廣東)我國自主研制的載人深潛器下潛深度已突破10000m,在載人深潛領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。(取ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)(1)潛水艇活動(dòng)的海水深度一般為300m至600m。它可以通過水艙排水或充水來改變自身重力,從而實(shí)現(xiàn)浮沉。(2)深潛器可進(jìn)入更深的水域,在10000m的深處,海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為1.03×108Pa。由于深海海水壓強(qiáng)太大,深潛器實(shí)現(xiàn)浮沉的方法與潛水艇有所不同。(3)小明閱讀資料后,利用如圖的裝置模擬深潛器在水中的運(yùn)動(dòng)過程。物體甲
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