A.人能后退一段距离是因为仍然受到墙的作用力
B.人能后退一段距离是因为人具有惯性
C.人停下来后惯性就消失了
D.人对墙的力与墙对人的力是一对平衡力
6.下列说法中,正确的是()
A.航空器常采用密度大、强度高的合金材料
B.用光年表示宇宙时间,用纳米量度分子大小
C.卫星通信、移动通信都是利用电磁波传递信息
D.手捏海绵,海绵体积变小,说明分子间有空隙
7.在如图所示的电路中,当开关闭合后,滑动变阻器滑片P向右移动时,对电表读数的变化,分析正确的是()
A.电流表A、电压表V1示数都减小,电压表V2示数增大
B.电流表A、电压表V1示数都变大,电压表V2示数变小
C.电流表A的示数减小,两电压表示数不变
D.三个电表的示数都不变
二、填空题(共7小题,每小题3分,满分21分)
8.如图所示,宾馆的房间门打开后,把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才能有电,房卡的作用相当于一个开关接在上,房间里有电灯、电视等用电器,它们是联的.房间里有一台“220V 120W”的液晶电视机,正常工作2h消耗的电能为J.
9.如图所示,某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动,在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,弹簧测力计的示数,木块对桌面的压力,木块对桌面的压强.(均选填“变大“、“变小”或“不变”)
10.航母舰载机即将起飞前,燃料燃烧会获得大量的能,向后喷射出高温高速燃气流.为了避免对舰上人员及其它器材造成危害,甲板上安装可偏流板(如图),偏流板后面装有供冷却水循环流动的格状水管,这是利用水的的特性来降低偏流板的温度.制作偏流板材料的熔点应较(填“高”或“低”)
11.如图所示,闭合开关,当导体ab向右运动时,电流表指针向左偏转,那么当ab向左运动时,电流表指针向偏转,如果将磁体两极的位置对调,ab向右运动时,电流表指针向偏转,此过程转化为电能.
12.如图所示,光会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光会聚于主光轴MN上的c点;在虚线区域内换放乙透镜后,光会聚于主光轴MN上的α点.现小明想进一步探究凸透镜成像的特点,应选择(甲/乙)透镜.
小明选择好透镜后在光具座上进行实验:当物体距离透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一清晰放大的实像;若保持物体与光屏的位置不变,把透镜向光屏方向移动2cm,在光屏上又成一清晰缩小的实像.当物体距离透镜4cm,成像.在照相机、放大镜和投影仪中,成像情况与类似的是.
13.在探究杠杆平衡条件的实验中,保持杠杆在水平位置平衡,就可以直接从杠杆上读出.如图所示,在支点左侧20cm刻度处挂3个重均0.5N的钩码,右侧30cm刻度处用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆,使其水平平衡,此时弹簧测力计拉力为N.保持弹簧测力计悬挂点的位置不变,使其拉力方向斜向右下方,仍使杠杆水平平衡,弹簧测力计示数变.
14.太阳能汽车具有环保、节能、无污染等优点,太阳能属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源,汽车在刹车时,刹车片会发烫这是通过的方式增加了物体的内能,若有一辆汽油汽车行驶过程中消耗汽油2kg,这些汽油完全燃烧时放出J的热量.(汽油热值4.6×107J/kg)
三、解答题(共9小题,满分58分)
15.(1)如图1所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受力的示意图.
(2)如图2所示,请作出凸透镜的入射光线和进入水中的折射光线.
(3)根据3中通电螺线管的南北极,标出小磁针的N极和电源的“+”、“﹣”极.
16.(1)图1中,木块的长度为cm.
(2)图2中温度计的示数为℃
(3)在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图3所示.
①实验中应量取质量的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热.当它们吸收相同热量时,通过比较来判断吸热能力的强弱.
②通过实验,记录数据如表格所示.从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲Q乙.
③分析实验数据可知物质的吸热能力强.
加热时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
甲的温度/℃ | 30 | 34 | 38 | 42 | 46 |
乙的温度/℃ | 10 | 18 | 26 | 34 | 42 |
17.如图所示是小勇同学“探究平面镜成像特点”的实验装置
(1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于.
(2)为完成实验探究,还需要一个测量工具,这个测量工具是.
(3)为探究平面镜所成的像与物的大小关系,小勇做了如下操作:他向点燃蜡烛A放在玻璃板前,再拿一只外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后移动,当移动到A像的位置时,发现它与A的像完全重合,这表明平面镜所成像的大小与物的大小.
(4)为探究平面镜所成的像是实像还是虚像,他将一块与玻璃板等大的不透明的白板竖放在玻璃板与蜡烛B之间,从蜡烛A侧观察,仍能看到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是由光的形成的;拿走蜡烛B,将这块白板移动到蜡烛A像的位置时,发现白板上不能承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是(填“实”或“虚”)像.
(5)拿走白板,他将蜡烛A向玻璃板靠近2cm,再将蜡烛B移到A像的位置,通过测量,他发现蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了cm,同时发现像的大小(填“变大”、“变小”或“不变”).
(6)实验中玻璃板与水平桌面保持垂直,若不垂直,请你说出这样会对实验操作带来怎样的不便影响?.
18.要测量一只额定电压为2.5V小灯泡的电阻(电阻大约在6﹣10Ω之间),阳阳同学连接了如图所示的电路.
(1)在连接电路时,开关应(选填“断开”或“闭合”),滑片应移到(选填“A”或“B”)处.
(2)闭合开关后,阳阳发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查,电路连接无误,各元件完好那么可能的原因是,为了能使小灯泡发光,下一步应进行的操作.
(3)实验完成后,阳阳将有关数据和现象填在表格里:由此可知,小灯泡在正常发光时的电阻是Ω.(保留一位小数)从表中数据可知,灯丝的电阻随两端电压的增加而变大,电阻变化的本质是灯丝的电阻随而增大.
次数 | 电压U/V | 电流I/A | 灯泡亮度 |
1 | 1.5 | 0.2 | 灯光微弱 |
2 | 2.2 | 0.26 | 较暗 |
3 | 2.5 | 0.3 | 正常发光 |
4 | 3.0 | 0.32 | 很亮 |
19.图甲是从湖底打捞一个柱形物体的简化示意图,在打捞的过程中物体始终以0.2m/s的速度匀速竖直上升.图乙是打捞过程中拉力随时间变化的图象,其中AB段表示物体浸没在水中时提升的过程,提升的高度为h;BC段表示物体出水的过程;CD段表示物体全部露出水面后继续提升的过程.若忽略摩擦力和水的阻力,求:
(1)物体浸没在水中时被提升的高度h及在此过程中拉力所做的功.
(2)该物体浸没在水中时所受的浮力.
20.新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示.R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关.煮饭时,把电饭锅接入220V电路中,在电饭锅工作的30min内,电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示.求:
(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)这30min内电饭锅产生的热量.
21.在“研究影响滑动摩擦力的大小的因素”的实验中,某同学将图1实验装置改进为如图2所示的装置:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动.
(1)写出装置改进以后的好处;(写出一条即可)
(2)水平向右拉动长木板,弹簧测力计示数如图2所示.根据知识可知,木块所受的滑动摩擦力为N;
(3)将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半.由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为他得出这一结论正确吗?为什么?
22.阅读下面的短文,回答问题
新型发热材料﹣PTC
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成,目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的.
PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛.
(1)家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件,如图(a)为其电阻随温度变化的图象,由图可知,该PTC材料的居里点温度为℃.
(2)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右,若它的温度高于165℃,电阻(选填“变大”、“变小”或“不变”),功率(选填“变大”、“变小”或“不变”),使其温度(选填“升高”、“降低”或“不变”);反之,也能自动调节.因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能.
(3)如图(b)所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料.它的发热效率较高,PTC有一个人为设定的温度.它的工作电路如图(c)所示,R0是定值电阻,其阻值不受温度的影响.RT是PTC的电阻,它的电阻值与温度的关系如图(d)所示.该电热水壶在RT设定温度(100℃)状态工作时,电路消耗的总功率1100W.
则当在设定温度状态工作时,R0、RT是联,连入电路的电阻RT=Ω,R0=Ω.
23.小亮向测量一个小木块(不吸水)的密度,他利用天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材,经过思考,想出了如下的实验方法.
(1)图甲是小亮在调节天平时的情景,小丽指出了他在操作上的错误,你认为错误之处是:.
(2)小亮纠正错误后调节好天平,按照以下步骤继续实验:
①将小木块放在天平左盘,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则小木块的g.
②将玻璃杯中装满水,用细针缓慢地将木块压入水中,使之完全浸没.利用排水法,测出溢出水的质量为30g,则小木块的体积为cm3.(已知ρ水=1.0×103kg/m3)
③测出小木块的密度是g/cm3.
(3 )受小亮实验的启发,小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外,又找了一把刻度尺,不用天平也测出了木块的密度.请你将下列测最步骤补充完整:
①在玻璃杯中装人适盘的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h0;
②;
③用细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为hm;
④小木块密度的表达式:ρ木=.(用测量的物理量和已知量的符号表示)
2018年清远市中考物理期中模拟试题参考答案与试题解析
一、选择题(共7小题,每小题3分,满分21分)
1.小明同学在学习了声现象后,总结了以下四点,其中说法错误的是()
A.超声波清洗机清洗眼镜,是利用了声波能传递能量
B.在音乐会中,我们能区分出小提琴和钢琴的声音是利用了声音的音色特性
C.声音在真空中传播的速度是3.0×108m/s
D.摩托车消音器是在声源处减弱噪声
【考点】防治噪声的途径;音色;声与能量.
【专题】声现象.
【分析】(1)声音可以传递信息,也可以传递能量;
(2)不同发声体的材料与结构不同,发出声音的音色不同;
(3)声音不能在真空中传播;
(4)防治噪声可以从噪声的产生、噪声的传播及噪声的接收这三个环节进行防治.
【解答】解:A、超声波清洗机清洗眼镜,是利用了声波能传递能量,故A正确;
B、不同发声体的材料与结构不同,发出声音的音色不同,能区分出小提琴和钢琴的声音是利用了声音的音色特性,故B正确;
C、声音的传播需要介质,不能在真空中传播,故C错误;
D、摩托车排气管上附加消声器是在声源处减弱噪声,故D正确.
故选C.
【点评】解决此类问题要会根据声音的应用、音色的特点、声音的传播条件、防治噪声的途径等知识进行判断.
2.关于光现象,以下说法正确的是()
A.日食奇观,可以用光的直线传播理论解释
B.雨过天晴天空会出现彩虹,它是由光的反射形成的
C.你在岸边看到水中鱼的位置,就是鱼在水里的实际位置
D.眼睛“近视”时就需佩戴用凸透镜制成的眼镜矫正
【考点】光在均匀介质中直线传播;光的折射现象及其应用;光的色散;近视眼的成因与矫正办法.
【专题】应用题;光的传播和反射、平面镜成像;光的折射、光的色散;透镜及其应用.
【分析】光现象主要包括以下三类:
①光的折射现象,知道水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像都是光的折射.
②光的反射现象,知道平面镜成像是由于光的反射形成的.
③光沿直线传播现象,知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的.
【解答】解:A、日食奇观是光的直线传播形成的,可以用光的直线传播理论解释,故A正确;
B、雨过天晴天空会出现彩虹,它是由光的折射形成的,故B错误;
C、你在岸边看到水中鱼的位置,是由于鱼反射光线在水面处发生折射,且折射角大于入射角,所以看起来后鱼在水里的位置变浅,故C错误;
D、眼睛“近视”是由于晶状体太厚,或眼球前后方向太长,使得像成在视网膜的前方,所以就需佩戴用凹透镜制成的眼镜矫正,故D错误;
故选A.
【点评】此题主要考查了光的直线传播、光的折射、色散等现象.它们之间有本质的区别,要注意区分.
3.对下列现象的解释,正确的是()
A.水烧开时,看到从壶嘴喷出的“白气”就是水蒸气
B.霜是空气中的水蒸气遇冷凝固形成的
C.冬天冰冻的衣服也会变干,是蒸发造成的
D.夏天自来水管所“出的汗”,是空气中的水蒸气液化形成的
【考点】液化及液化现象.
【分析】解答此题要知道物体由气态变为液态的过程叫液化;根据物态变化的知识逐一分析即可.
【解答】解:A、壶嘴喷出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,选项说法错误,不符合题意;
B、霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰粒,选项说法错误,不符合题意;
C、冬天的衣服上的冰块可以直接变成水蒸气,发生升华现象,选项说法错误,不符合题意;
D、空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴,好像是出汗,选项说法正确,符合题意;
故选D.
【点评】此题考查的是物态变化现象的判断,是一道热学的基础题.
4.李白赋诗“飞流直下三千尺,疑似银河落九天”描述了瀑布的壮观.瀑布飞流而下时,水的()
A.动能增加,重力势能增加 B.动能减小,重力势能增加
C.动能减小,重力势能减小 D.动能增加,重力势能减小
【考点】动能和势能的大小变化.
【专题】控制变量法.
【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.
【解答】解:瀑布飞流而下时,水的质量不变,速度不断增大,动能不断增大,高度减小,重力势能不断减小.
故选D.
【点评】(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素.
(2)能判断动能、重力势能、弹性势能变化.
5.如图所示,当人推墙时,人将向后退,对此现象的一些说法中正确的是()
A.人能后退一段距离是因为仍然受到墙的作用力
B.人能后退一段距离是因为人具有惯性
C.人停下来后惯性就消失了
D.人对墙的力与墙对人的力是一对平衡力
【考点】平衡力的辨别;力作用的相互性;惯性.
【专题】运动和力.
【分析】(1)物体保持原来运动状态的性质叫惯性;任何物体都具有惯性;
(2)二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上.
【解答】解:
A、当人推墙时,人将向后退,人离开墙后不再受到墙的作用力,故A错误;
B、人离开墙后,能后退一段距离是因为人具有惯性,B正确;
C、任何物体都具有惯性,静止的物体的惯性体现在物体要保持静止状态,故C错误;
D、人对墙的力与墙对人的力不作用在一个物体上,不是一对平衡力,故D错误.
故选B.
【点评】本题考查了力物体间力的相互作用、惯性和平衡力等问题,是一道基础题,熟练掌握基础知识即可正确解题.
6.下列说法中,正确的是()
A.航空器常采用密度大、强度高的合金材料
B.用光年表示宇宙时间,用纳米量度分子大小
C.卫星通信、移动通信都是利用电磁波传递信息
D.手捏海绵,海绵体积变小,说明分子间有空隙
【考点】电磁波的传播;密度的应用与物质鉴别;光的传播速度与光年.
【专题】应用题;其他综合题.
【分析】①航空器材需要质量小的元件,要想使航空器材质量减小,在体积一定的情况下,减小密度,一般都选择高强度、低密度的合金、玻璃钢等复合材料作为航空器材;
②光年是光在一年内通过的距离,是长度单位;纳米是长度单位;
③电磁波可以传递信息,传播不需要介质,可以在真空中传播;
④力可以改变物体的形状;
【解答】解:
A、航空器材常采用密度小、强度高的合金材料.此选项错误;
B、光年是天文学上的长度单位,指光在一年内通过的距离.纳米是量度分子大小的长度单位.此选项错误;
C、电磁波传播不需要介质,现代通信、卫星通讯都利用电磁波传递信息.此选项正确;
D、用手捏海绵,海绵的体积缩小了,说明力可以改变物体的形状,不能说明分子间有空隙,此选项错误.
故选C.
【点评】此题是一类多知识点的综合题目,要结合相对应的物理知识进行分析解答,是中考选择题的热点考题.
7.在如图所示的电路中,当开关闭合后,滑动变阻器滑片P向右移动时,对电表读数的变化,分析正确的是()
A.电流表A、电压表V1示数都减小,电压表V2示数增大
B.电流表A、电压表V1示数都变大,电压表V2示数变小
C.电流表A的示数减小,两电压表示数不变
D.三个电表的示数都不变
【考点】电压表的使用;欧姆定律的应用.
【分析】由图可知滑动变阻器与灯泡串联,当滑动变阻器的滑片向右移动时,即可判定连入电路中的电阻变化情况;根据电阻的变化即可判定电路中的电流的变化,即电流表的示数变化;再根据欧姆定律即可判定灯泡两端的电压U1的变化情况;最后根据串联电路电压的特点即可判定U2的示数变化情况.
【解答】解:∵滑动变阻器与灯泡串联,电流表测得的是电路中的电流,电压表V1测得的是灯泡两端的电压.电压表V2测得的是滑动变阻器两端的电压;
∴当滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路中的电阻变大,则电路中的电流变小;
即电流表的示数变小;
由欧姆定律可知:U1=IR1,灯泡的电阻不变,电流变小;
故U1变小,即电压表V1的示数变小;
又∵总电压不变,
∴U2变大,即电压表V2的示数变大;
故选A.
【点评】本题考查的是滑动变阻器在电路中的作用,难点是随着滑动变阻器连入电路中电阻的变化分析电路中其他物理量的变化情况.
二、填空题(共7小题,每小题3分,满分21分)
8.如图所示,宾馆的房间门打开后,把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才能有电,房卡的作用相当于一个开关接在 干路 上,房间里有电灯、电视等用电器,它们是 并 联的.房间里有一台“220V 120W”的液晶电视机,正常工作2h消耗的电能为 8.64×105 J.
【考点】电功率与电能、时间的关系;家庭电路的连接.
【专题】计算题;电能和电功率;电与热、生活用电.
【分析】(1)开关的作用是控制电路的通断,串联电路中开关控制所有用电器,并联电路中干路的开关控制所有用电器,支路的开关控制本支路用电器;
(2)串联电路各用电器工作情况互相影响,并联电路各用电器工作情况互不影响.
(3)已知电视机的额定功率和工作时间,根据公式W=Pt可求消耗的电能.1kW•h=3.6×106J.
【解答】解:
(1)房卡可以控制用电器的工作,不插入插槽中,所有房间内的用电器都不工作,所以房卡相当干路上的开关;
(2)家庭电路中的开关应与被控制用电器串联,各用电器之间工作情况互不影响,所以房间里有电灯、电视等用电器,它们是并联的.
(3)由P=可得,正常工作2h消耗的电能为W=Pt=0.12kW×2h=0.24kW•h=0.24×3.6×106J=8.64×105J.
故答案为:干路;并;8.64×105.
【点评】本题要求掌握开关的作用和串并联电路的工作特点,联系生活实际会辨认、会解释.本题还考查电功的计算,解题过程中要注意单位的换算.
9.如图所示,某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动,在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,弹簧测力计的示数 不变 ,木块对桌面的压力 不变 ,木块对桌面的压强 变大 .(均选填“变大“、“变小”或“不变”)
【考点】压强大小比较;压力及重力与压力的区别.
【专题】压强、液体的压强.
【分析】本题抓住摩擦力大小的影响因素,摩擦力大小与接触面积无关,增大压强的方法:减小受力面积.
【解答】解:在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,木块对桌面的压力始终等于木块的重力,所以不变,摩擦力大小与接触面积无关,所以摩擦力不变,弹簧测力计示数不变,因为弹簧测力计的拉力与摩擦力是平衡力;因为受力面积减小,根据压强的公式p=可知,木块对桌面的压强变大;
.故答案为:不变;不变;变大.
【点评】本题考查了摩擦力大小的影响因素,增大压强的方法.
10.航母舰载机即将起飞前,燃料燃烧会获得大量的 内 能,向后喷射出高温高速燃气流.为了避免对舰上人员及其它器材造成危害,甲板上安装可偏流板(如图),偏流板后面装有供冷却水循环流动的格状水管,这是利用水的 比热容大 的特性来降低偏流板的温度.制作偏流板材料的熔点应较 高 (填“高”或“低”)
【考点】内能的利用及其意义;水的比热容的特点及应用.
【专题】热和能.
【分析】(1)燃料燃烧时,它的化学能转化为内能;
(2)用水循环来降低偏流板的温度,是因为水在升高相同的温度时可以吸收更多的热量,冷却效果好;
(3)飞机起飞时向后喷射出高温高速燃气流,为了防止偏流板被高温熔化,制作偏流板材料的熔点应较高.
【解答】解:
飞机内的燃料的燃烧,使飞机获得大量的内能,然后转化为飞机的机械能;
水的比热容比较大,在升高相同的温度需要吸收更多的热量,所以利用水来降低偏流板的温度;
飞机起飞时向后喷射出高温高速燃气流,为了防止偏流板被高温熔化,所以制作偏流板材料的应具有较高的熔点.
故答案为:内;比热容大;高.
【点评】本题考查了燃料燃烧过程能的转化、水比热容的特点、物质的熔点,具有一定的综合性.
11.如图所示,闭合开关,当导体ab向右运动时,电流表指针向左偏转,那么当ab向左运动时,电流表指针向 右 偏转,如果将磁体两极的位置对调,ab向右运动时,电流表指针向 右 偏转,此过程 机械能 转化为电能.
【考点】电磁感应.
【专题】电和磁.
【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切割磁感线方向、磁场方向有关.
【解答】解:(1)保持电路闭合,让导体在磁场中向右运动,灵敏电流表的指针向左偏转,表明电路中有感应电流.
让导体在磁场中向左运动时,因为导体中感应电流的方向跟导体切割磁感线方向有关.,所以灵敏电流表的指针向右偏转,电路中电流方向相反.
(2)两个磁极对调,使磁感线的方向反向,闭合开关,让导体在磁场中向右运动,因为导体中的感应电流的方向跟磁场方向有关.所以灵敏电流表的指针向右偏转,
(3)在电磁感应现象中,将机械能转化为电能.
故答案为:右;右;机械能.
【点评】本题通过产生感应电流的条件和感应电流的方向的影响因素来推导出实验现象,是学以致用的典型题目.
12.如图所示,光会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光会聚于主光轴MN上的c点;在虚线区域内换放乙透镜后,光会聚于主光轴MN上的α点.现小明想进一步探究凸透镜成像的特点,应选择 乙 (甲/乙)透镜.
小明选择好透镜后在光具座上进行实验:当物体距离透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一清晰放大的实像;若保持物体与光屏的位置不变,把透镜向光屏方向移动2cm,在光屏上又成一清晰缩小的实像.当物体距离透镜4cm,成 正立、放大的虚 像.在照相机、放大镜和投影仪中,成像情况与类似的是 放大镜 .
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验.
【专题】压轴题;探究型实验综合题.
【分析】(1)根据图判断出甲乙对光线的作用,根据凸透镜和凹透镜对光线的作用进行判断.凸透镜有会聚光线的作用,凹透镜有发散光线的作用.
(2)根据题意,当物距等于8cm时,物距处于1倍和2倍焦距之间,当物距为10cm时,物距大于2倍焦距.
从而分析出焦距的范围,得出4cm与焦距的关系.
掌握凸透镜成像规律是解决此题的关键.
【解答】解:由图知,若光沿直线传播会聚到b点,经过甲会聚到c点,说明甲对光线有发散作用,是凹透镜;经过乙会聚到a点,说明乙对光线有会聚作用,是凸透镜.
所以应选择乙透镜.
当物体距离透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一清晰放大的实像,所以f<8cm<2f,得4cm<f<8cm;
又把透镜向光屏方向移动2cm,此时物距为10cm,屏上又成一清晰缩小的实像,所以10cm>2f,得f<5cm.
若物体距离透镜4cm,则小于焦距,成放大正立的虚像.放大镜就是根据这个原理制成的.照相机是根据成缩小倒立实像的原理制成;投影仪是根据成放大倒立实像的原理制成的.
故答案为:乙;正立、放大的虚;放大镜.
【点评】此题是探究凸透镜成像的规律,解决此题的关键有二:①熟练掌握凸透镜成像的规律及应用;②根据已知条件判断出甲乙透镜的类型.
13.在探究杠杆平衡条件的实验中,保持杠杆在水平位置平衡,就可以直接从杠杆上读出 力臂 .如图所示,在支点左侧20cm刻度处挂3个重均0.5N的钩码,右侧30cm刻度处用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆,使其水平平衡,此时弹簧测力计拉力为 1 N.保持弹簧测力计悬挂点的位置不变,使其拉力方向斜向右下方,仍使杠杆水平平衡,弹簧测力计示数变 大 .
【考点】探究杠杆的平衡条件实验.
【专题】探究型实验综合题.
【分析】(1)在“探究杠杆平衡的条件”实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡,目的是为了便于测量力臂;
(2)知道阻力、阻力臂、动力臂,根据杠杆平衡条件求出动力.
(3)当弹簧测力计斜着拉时,其力臂小于杠杆长,根据杠杆平衡条件分析出答案.
【解答】解:(1)在探究杠杆平衡条件的实验中,保持杠杆在水平位置平衡,就可以直接从杠杆上读出力臂的数值;
(2)∵F1l1=F2l2,
即:F1×30cm=3×0.5N×20cm,
∴F1=1N.
(3)保持弹簧测力计悬挂点的位置不变,使其拉力方向斜向右下方,力臂变小,即L1<30cm,根据杠杆平衡条件得,1.5N×20cm=F1×30cm,即F1=,
因为L1<30cm,所以F1>1N;
故答案为:力臂;1;大.
【点评】本题考查了杠杆平衡的调节、杠杆平衡条件的应用等问题,是实验的常考问题,一定要掌握.探究杠杆平衡条件时,要使力臂在杠杆上,有两个条件:杠杆在水平位置平衡;力竖直作用在杠杆上.
14.太阳能汽车具有环保、节能、无污染等优点,太阳能属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,汽车在刹车时,刹车片会发烫这是通过 做功 的方式增加了物体的内能,若有一辆汽油汽车行驶过程中消耗汽油2kg,这些汽油完全燃烧时放出 9.2×107 J的热量.(汽油热值4.6×107J/kg)
【考点】太阳能;做功改变物体内能;燃料的热值.
【专题】应用题;分子热运动、内能;比热容、热机、热值;能源的利用与发展.
【分析】(1)能在自然界源源不断的获得的是可再生能源;在短时间内不能在自然界获得补充的属于不可再生能源;
(2)改变内能的方法:一是做功,对物体做功(克服摩擦做功、压缩气体做功),物体内能会增加;物体对外做功,物体内能会减少;二是热传递;
(3)知道汽油的质量和热值,利用Q放=mq求汽油完全燃烧产生的热量.
【解答】解:
(1)太阳能是能够源源不断的从自然界得到的能源,属于可再生能源;
(2)刹车片发热,是刹车片克服摩擦做功,使刹车片的内能增加、温度升高,是通过做功途径改变物体内能;
(3)汽油完全燃烧释放的热量:Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J.
故答案为:可再生;做功;9.2×107.
【点评】本题为热学综合题,考查了能源分类、改变内能的方法、有关热量的计算,虽知识点多、综合性强,但都属于基础,难度不大.
三、解答题(共9小题,满分58分)
15.(1)如图1所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受力的示意图.
(2)如图2所示,请作出凸透镜的入射光线和进入水中的折射光线.
(3)根据3中通电螺线管的南北极,标出小磁针的N极和电源的“+”、“﹣”极.
【考点】力的示意图;作光的折射光路图;透镜的光路图;通电螺线管的极性和电流方向的判断.
【专题】作图题;图像综合题.
【分析】(1)漂浮在水面上的物体,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力;用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来即可.
(2)根据折射光线的特点,可以画出对应的入射光线.
折射与入射的关系:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,光由空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角.
(3)①利用螺线管的N、S极,结合磁极间作用规律,确定小磁针的N、S极;
②利用螺线管的N、S极,和线圈绕向,根据右手螺旋定则可以确定线圈中电流方向,进一步确定电源的正负极.
【解答】解:(1)过球心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段表示出重力和浮力,二者大小相等,并标出G和F浮,如下图所示:
(2)平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,由此可以确定该条折射光线对应的入射光线.
过入射点垂直界面作出法线,根据折射角小于入射角,在水中法线的另一侧作出折射光线,如图所示:
(3)螺线管的下端为N极,根据磁极间作用规律可知,靠近螺线管下端的小磁针的下端为S极,上端为N极;
利用螺线管线圈的绕向和N、S极,结合右手螺旋定则可以确定线圈中电流的方向是从螺线管的上端流入,下端流出,从而可以确定电源的上端为正极,下端为负极.如图所示.
【点评】(1)作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点.
(2)关于凸透镜,有三条特殊的入射光线:①平行于主光轴;②过焦点;③过光心的.每条特殊的入射光线对应的折射光线都有自己的特点.
(3)关于右手螺旋定则,涉及三个方向:磁场方向、线圈绕向、电流方向,告诉其中的两个让确定第三个.如此题:告诉了磁场方向和绕向,确定电流方向.
16.(1)图1中,木块的长度为 2.65 cm.
(2)图2中温度计的示数为 ﹣4 ℃
(3)在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图3所示.
①实验中应量取质量 相等 的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热.当它们吸收相同热量时,通过比较 升高的温度 来判断吸热能力的强弱.
②通过实验,记录数据如表格所示.从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 小于 Q乙.
③分析实验数据可知 甲 物质的吸热能力强.
加热时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
甲的温度/℃ | 30 | 34 | 38 | 42 | 46 |
乙的温度/℃ | 10 | 18 | 26 | 34 | 42 |
【考点】燃料的热值;功的计算公式的应用.
【专题】实验题;热和能.
【分析】(1)刻度尺的最小刻度值为相邻的刻度线表示的长度;
起始端没从0开始,把1.00cm处当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去1.00cm即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位..
(2)根据温度计的分度值读出温度计的示数.
(3)比较物质吸热能力实验需要应用控制变量法,根据控制变量法的要求分析答题;用相同的热源对液体加热,液体在相等时间内吸收的热量相等,质量相同的液体升高相同的温度,吸收的热量越多,液体吸热能力越强.
【解答】解:(1)刻度尺的分度值为1mm,起始端对应的刻度值是1.00cm,末端对应的刻度值是:3.65cm,物体的长度:3.65cm﹣1.00cm=2.65cm;
(2)温度计的分度值是1℃,并且此时温度为零下,因此温度计的示数为﹣4℃;
(3)①探究物质吸热能力实验,实验中应量取质量相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热.当它们吸收相同热量时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱.
②由表中实验数据可知,从开始加热到42℃,液体升高相同的温度,甲需要的加热时间短,乙需要的加热时间长,甲吸收的热量小于与乙吸收的热量.
③由表中实验数据可知,质量相同的甲、乙两种液体吸收相同热量,甲升高温度小于乙升高温度,所以甲物质的吸热能力强.
故答案为:(1)2.65;(2)﹣4;(3)①相等;升高的温度;②小于;③甲.
【点评】本题考查了长度和温度的测量、实验注意事项、实验数据分析,应用控制变量法是正确解题的关键,熟练应用控制变量法、分析表中实验数据即可解题.
17.如图所示是小勇同学“探究平面镜成像特点”的实验装置
(1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 确定像的位置 .
(2)为完成实验探究,还需要一个测量工具,这个测量工具是 刻度尺 .
(3)为探究平面镜所成的像与物的大小关系,小勇做了如下操作:他向点燃蜡烛A放在玻璃板前,再拿一只外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后移动,当移动到A像的位置时,发现它与A的像完全重合,这表明平面镜所成像的大小与物的大小 相等 .
(4)为探究平面镜所成的像是实像还是虚像,他将一块与玻璃板等大的不透明的白板竖放在玻璃板与蜡烛B之间,从蜡烛A侧观察,仍能看到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是由光的 反射 形成的;拿走蜡烛B,将这块白板移动到蜡烛A像的位置时,发现白板上不能承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是 虚 (填“实”或“虚”)像.
(5)拿走白板,他将蜡烛A向玻璃板靠近2cm,再将蜡烛B移到A像的位置,通过测量,他发现蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了 4 cm,同时发现像的大小 不变 (填“变大”、“变小”或“不变”).
(6)实验中玻璃板与水平桌面保持垂直,若不垂直,请你说出这样会对实验操作带来怎样的不便影响? 发现像不能和蜡烛完全重合 .
【考点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.
【专题】实验题;比较思想;等效替代法;实验分析法;探究型实验综合题.
【分析】(1)探究平面镜成像实验中,要用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置.
(2)实验中需要测量物体和像到平面镜的距离进行比较,所以应该有刻度尺.
(3)另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和他成的像大小相等.
(4)平面镜成像的实质是光的反射现象;平面镜所成的像是与物体等大的虚像.
(5)平面镜成像,像物到镜面距离相等,像大小跟物体的大小相等.
(6)由平面镜的成像特点,像物关于镜面对称可知:玻璃板如果不竖直,蜡烛A的像与蜡烛不能重合.
【解答】解:
(1)因为玻璃板是透明的,能在观察到A蜡烛像的同时.还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛,便于确定像的位置和大小.
(2)实验中需要测量物体和像到平面镜的距离进行比较,所以用到的测量工具是刻度尺.
(3)未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等;
(4)因为平面镜成的像是光的反射,而不是光线的真实到达,而是反射光线的反向延长线的交点,所以在玻璃板与蜡烛B之间放上不透明的白板,从蜡烛A侧观察,仍能看到蜡烛A的像;
当在A蜡烛像的位置上放一张白板做屏幕,白板上不能承接到像,说明平面镜成虚像.
(5)他将蜡烛A向玻璃板靠近2cm,蜡烛A的像也向玻璃板靠近2cm;因此,再将蜡烛B移到A像的位置,通过测量,发现蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了4cm;平面镜所成的像与物体等大,此过程像的大小不变.
(6)实验时平面镜必须要竖直放置,如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合.
故答案为:
(1)确定像的位置;
(2)刻度尺;
(3)相等;
(4)反射;虚;
(5)4;不变;
(6)发现像不能和蜡烛完全重合.
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力并能根据实验现象得出正确结论,动手操作实验时,能根据实验现象得出正确的结论,提高实验能力.
18.要测量一只额定电压为2.5V小灯泡的电阻(电阻大约在6﹣10Ω之间),阳阳同学连接了如图所示的电路.
(1)在连接电路时,开关应 断开 (选填“断开”或“闭合”),滑片应移到 B (选填“A”或“B”)处.
(2)闭合开关后,阳阳发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查,电路连接无误,各元件完好那么可能的原因是 此时滑片处于最大阻值处,此时电路电流太小,灯泡的实际功率太小,灯泡不足以发光 ,为了能使小灯泡发光,下一步应进行的操作 移动滑片观察灯泡是否发光 .
(3)实验完成后,阳阳将有关数据和现象填在表格里:由此可知,小灯泡在正常发光时的电阻是 8.3 Ω.(保留一位小数)从表中数据可知,灯丝的电阻随两端电压的增加而变大,电阻变化的本质是灯丝的电阻随 温度升高 而增大.
次数 | 电压U/V | 电流I/A | 灯泡亮度 |
1 | 1.5 | 0.2 | 灯光微弱 |
2 | 2.2 | 0.26 | 较暗 |
3 | 2.5 | 0.3 | 正常发光 |
4 | 3.0 | 0.32 | 很亮 |
【考点】伏安法测电阻的探究实验.
【专题】实验题;测量型实验综合题.
【分析】(1)在连接实物图时开关应该断开,闭合开关前,滑片应该处于最大阻值处;
(2)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值,根据滑动变阻器的接法确定滑片的位置;电压表与电流表均有示数说明,电路不存在断路,灯泡没有短路,灯泡不发光,可能是电路电流太小,灯泡实际功率太小,不足以引起灯泡发光造成的,可以调节滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器接入电路的阻值,看灯泡能否发光.
(3)据欧姆定律可以计算出正常发光时的电阻;而后判断出灯泡电阻的变化.
【解答】解:(1)据课本可知,在连接电路时,开关应断开,滑片应处于最大阻值处,即此时滑片左边的电阻丝接入电路,所以闭合开关前,滑片应该移到B处.
(2)由电路图知,滑动变阻器滑片在左端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,因此闭合开关前,滑动变阻器应调到滑动变阻器的左端;关闭合后,电压表、电流表均有示数,小灯泡不亮,电路连接无误,各元件完好.为了能能使小灯泡发光,应进行的操作是:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光;
(3)由表中实验数据可知,灯泡额定电压U=2.5V时,流过灯泡的电流I=0.3A,则灯泡正常发光时的电阻R==≈8.3Ω;由表中实验数据可知,随灯泡电压U增大,流过灯泡的电流I增大,但是△U>△I,由R=知,灯泡电阻增大,因为灯泡电阻随温度升高而增大,随灯泡电压与电流的增大,灯泡实际功率增大,灯泡温度升高,从而所以灯泡电阻变大.
故答案为:(1)断开;B;(2)此时滑片处于最大阻值处,此时电路电流太小,灯泡的实际功率太小,灯泡不足以发光;移动滑片观察灯泡是否发光;(3)8.3;温度升高.
【点评】本题看考查了连接电路图的注意事项、求灯泡电阻、影响灯泡电阻变化的因素等问题,这些都是实验的常考内容,一定要掌握;分析表中实验数据,由表中实验数据获取所需信息对本题正确解题至关重要.
19.图甲是从湖底打捞一个柱形物体的简化示意图,在打捞的过程中物体始终以0.2m/s的速度匀速竖直上升.图乙是打捞过程中拉力随时间变化的图象,其中AB段表示物体浸没在水中时提升的过程,提升的高度为h;BC段表示物体出水的过程;CD段表示物体全部露出水面后继续提升的过程.若忽略摩擦力和水的阻力,求:
(1)物体浸没在水中时被提升的高度h及在此过程中拉力所做的功.
(2)该物体浸没在水中时所受的浮力.
【考点】功的计算;浮力大小的计算.
【专题】浮力;功、功率、机械效率.
【分析】(1)已知AB段表示物体浸没在水中时提升的过程,提升的高度为h;由图象得t=50s,利用速度公式变形可求得物体浸没在水中时被提升的高度h,由图象可知F=350N,利用W=Fs可求得在此过程中拉力所做的功.
(2)由图象可知,物体的重力为400N,浸没在水中时的拉力为350N,然后利用F浮=G﹣F可求得该物体浸没在水中时所受的浮力.
【解答】解:(1)由图象得t=50s,F=350N
由得h=s=vt=0.2m/s×50s=10m,
W=Fs=Fh=350N×10m=3500J;
(2)分析图象可得:F'=400N匀速上升G=F'=400N
F浮=G﹣F=400N﹣350N=50N.
答:(1)物体浸没在水中时被提升的高度h为10m;在此过程中拉力所做的功为3500J.
(2)该物体浸没在水中时所受的浮力为50N.
【点评】本题考查了学生对速度公式,功的计算公式,浮力大小的计算等多个知识点,难度不大,关键是读懂图象提供的信息.
20.新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示.R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关.煮饭时,把电饭锅接入220V电路中,在电饭锅工作的30min内,电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示.求:
(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)这30min内电饭锅产生的热量.
【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用;焦耳定律的计算公式及其应用.
【专题】计算题;欧姆定律;电能和电功率;电与热、生活用电.
【分析】(1)S和S1都闭合时,电阻R1与R2并联;电路中电流最大,由乙图可知此时电流值,则利用P=UI求出功率;
(2)开关S1断开时,电路中只有R1工作,由乙图可知通过R1的电流值,根据并联电路的电流特点可知通过R2工作时的电流值,然后根据欧姆定律即可求出R2的阻值.
(3)利用P=UI求出只有R1工作时功率;由乙图可知:30min内两种情况下各自的工作时间,利用W=Pt分别求出两种情况下各自产生的热量,最后求其和即可.
【解答】解:(1)S和S1都闭合时,电阻R1与R2并联;由乙图可知此时电流值Imax=3A,
则功率Pmax=UImax=220V×3A=660W;
(2)开关S1断开时,电路中只有R1工作,由乙图可知通过R1的电流值I1=2A,
则根据并联电路的电流特点可知:电阻R1与R2并联时;I2=Imax﹣I1=3A﹣2A=1A,
根据欧姆定律得:R2===220Ω.
(3)只有R1工作时功率P1=UI1=220V×2A=440W;
由乙图可知:t′=10min+(20min﹣15min)=15min=900s,
t″=(15min﹣10min)+(30min﹣20min)=15min=900s,
则Q′=W′=Pmaxt′=660W×900s=5.94×105J,
Q″=W″=P1t″=440W×900s=3.96×105J,
∴Q=Q′+Q″=5.94×105J+3.96×105J=9.9×105J.
答:(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率为660W;
(2)电热丝R2的阻值为220Ω;
(3)这30min内电饭锅产生的热量为9.9×105J.
【点评】本题考查电功率的计算,根据是结合电路图会对图象的分析,知道两种状态下对应的电流值时关键.
21.在“研究影响滑动摩擦力的大小的因素”的实验中,某同学将图1实验装置改进为如图2所示的装置:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动.
(1)写出装置改进以后的好处;(写出一条即可)
(2)水平向右拉动长木板,弹簧测力计示数如图2所示.根据 二力平衡 知识可知,木块所受的滑动摩擦力为 2.8 N;
(3)将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半.由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为他得出这一结论正确吗?为什么?
【考点】探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验.
【专题】探究型实验综合题.
【分析】(1)应水平匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动;控制木块做匀速直线运动比较困难,对运动着的弹簧测力计难于读数;
(2)水平匀速拉动木块时,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,看清分度值读出示数;
(3)探究摩擦力与接触面积的关系时,应控制接触面粗糙程度和压力大小相同而物体间的接触面积不同.
【解答】解:(1)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是:难于控制木块做匀速直线运动;为了解决上述问题,小明同学对实验装置进行了改进,如图乙所示.利用该装置的优点是不需要控制木板做匀速直线运动,对静止的弹簧测力计读数比较容易.
(2)测力计匀速拉着木块沿长木板匀速滑动,木块所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,弹簧测力计分度值为0.1N,此时示数为2.8N,故滑动摩擦力为2.8N;
(3)在探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系,他们应控制面的粗糙程度和压力大小不变,改变接触面积大小;实验中将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半.由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小是错误的,因为接触面积减小一半的同时压力也减小一半,存在两个变量.
故答案为:(1)不需要木板做匀速直线运动,便于操作,方便读数;
(2)二力平衡;2.8;
(3)不正确,没有考虑压力也减小一半.
【点评】该实验是研究滑动摩擦力因素的典型实验,涉及知识较全面,学会就现象分析得出结论这是中考的考查重点.
22.阅读下面的短文,回答问题
新型发热材料﹣PTC
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成,目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的.
PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛.
(1)家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件,如图(a)为其电阻随温度变化的图象,由图可知,该PTC材料的居里点温度为 100 ℃.
(2)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右,若它的温度高于165℃,电阻 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”),功率 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),使其温度 降低 (选填“升高”、“降低”或“不变”);反之,也能自动调节.因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能.
(3)如图(b)所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料.它的发热效率较高,PTC有一个人为设定的温度.它的工作电路如图(c)所示,R0是定值电阻,其阻值不受温度的影响.RT是PTC的电阻,它的电阻值与温度的关系如图(d)所示.该电热水壶在RT设定温度(100℃)状态工作时,电路消耗的总功率1100W.
则当在设定温度状态工作时,R0、RT是 串 联,连入电路的电阻RT= 34 Ω,R0= 10 Ω.
【考点】半导体的作用.
【专题】应用题;粒子与宇宙、材料世界.
【分析】(1)根据题目提供的“居里点温度”特点,由图象可求出居里点温度.
(2)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右,由图象知温度升高,电阻增大;电源电压不变,
由P=可知其功率减小,功率减小,温度降低.
(3)电路元件首尾顺次连接的连接方式是串联,串联电路只有一条电流路径,根据电路图判断电阻的连接方式;由图象可以求出电阻RT的阻值;家庭电路电路电压是220V,已知功率与电压,由电功率变形公式可以求出电阻,然后由串联电路特点求出R0的阻值.
【解答】解:(1)由题意可知,PTC有个“居里点温度”当温度低于这个温度时,其电阻值随温度的升高而减小,
高于这个温度时,电阻值随温度的升高而增大,结合图象可知,该PCT材料的居里点温度为100℃;
(2)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右,由图象可知,若它的温度高于165℃时,电阻会变大,电源电压不变,由P=知,功率会变小,功率变小,其温度会降低;反之,也能自动调节.
(3)由图c所示电路图可知,R0与RT首尾顺次连接,电路只有一条电流路径,两电阻是串联的;
由图d所示可知,100℃时电阻RT连入电路的阻值为34Ω;
由P=得电热水壶总电阻:
R===44Ω,
电阻R0=R﹣RT=44Ω﹣34Ω=10Ω.
故答案为:(1)100;(2)变大;变小;降低;(3)串;34;10.
【点评】本题考查了学生对题目所给信息的理解,这是关于影响电阻大小因素的实际应用题目,要结合题意具体作答.
23.小亮向测量一个小木块(不吸水)的密度,他利用天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材,经过思考,想出了如下的实验方法.
(1)图甲是小亮在调节天平时的情景,小丽指出了他在操作上的错误,你认为错误之处是: 游码未移至标尺的零刻度线处 .
(2)小亮纠正错误后调节好天平,按照以下步骤继续实验:
①将小木块放在天平左盘,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则小木块的 18.6 g.
②将玻璃杯中装满水,用细针缓慢地将木块压入水中,使之完全浸没.利用排水法,测出溢出水的质量为30g,则小木块的体积为 30 cm3.(已知ρ水=1.0×103kg/m3)
③测出小木块的密度是 0.62 g/cm3.
(3 )受小亮实验的启发,小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外,又找了一把刻度尺,不用天平也测出了木块的密度.请你将下列测最步骤补充完整:
①在玻璃杯中装人适盘的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h0;
② 将木块轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h ;
③用细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为hm;
④小木块密度的表达式:ρ木= ρ水 .(用测量的物理量和已知量的符号表示)
【考点】固体的密度测量实验.
【专题】计算题;基本仪器的使用专题;测量型实验综合题.
【分析】(1)调节平衡前,先将天平放在水平台上,游码置于标尺左端的零刻线处,然后调节平衡螺母;天平平衡时,物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值;
(2)体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;木块浸没时,排开水的体积和木块的体积相等,根据密度公式的变形求出木块的体积,再根据密度公式求出木块的密度;
(3)设烧杯的底面积是S,烧杯中倒入水时,用刻度尺测出烧杯中水的深度h0,可以求出水的体积.
把木块漂浮水面上,测出此时水的深度h,可以求出木块排开水的重力,即木块受到的浮力,木块漂浮在水面上,木块受到的浮力等于木块的重力,求出木块的质量.
当木块沉入放入烧杯,用刻度尺测出此时烧杯中水的深度hm,可以求出水和木块的总体积.从而求出木块的体积.再根据ρ=求出木块的密度.
【解答】解:(1)在调节天平平衡时,应先将天平放在水平台上,并将游码拨到标尺左端的零刻线处,该同学未将游码拨到标尺左端的“0”刻度线处;
(2)如图乙所示,则小木块的质量m=10g+5g+3.6g=18.6g;
根据公式ρ=得,排开水的体积V水=V木===30cm3,
所以木块的密度ρ木===0.62g/cm3;.
(3)实验步骤:
①将适量的水倒入烧杯中,测出烧杯中水的深度h0.
②将木块轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h;
③用细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为hm;
因为木块漂浮在水面上受到的浮力等于重力,所以G=F浮=ρ水gV排,
设烧杯的底面积为S,木块排开水的体积为:V排=S(h﹣h0),
所以G=F浮=ρ水gS(h﹣h0),
木块的质量:m==ρ水S(h﹣h0),
当木块压入烧杯中,用刻度尺测出此时烧杯中水的深度hm.
小木块的体积为:V=S(hm﹣h0)
小木块的密度:ρ==ρ水
故答案为:
(1)游码未移至标尺的零刻度线处;
(2)18.6;30;0.62;
(3)将木块轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h;ρ水
【点评】本题考查了密度公式的计算和阿基米德原理的应用,关键是知道金属块没入水中排开水的体积就是自身的体积,计算时要注意单位的统一.(3)小题用漂浮条件和阿基米德原理和漂浮条件测量木块的质量,这是本题的关键.