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2025河北版物理中考专题
第二部分 题型突破
题型一 估测题
1.[2023邯郸一模]下列描述的估测值中,最接近实际的是 ( )
A. 一名中学生投掷实心球的距离约为
B. 邯郸市四月份的平均温度约为
C. 一枚鸡蛋的质量约为
D. 一名成年人步行的速度约为
【答案】C
2.[2023石家庄一模]生活中关于普通家用水银体温计,下列接近实际情况的是( )
A. 一支体温计的质量约为
B. 一支体温计的长度约为
C. 测量体温时,将体温计夹在腋下停留的时间约为
D. 体温计所测温度范围为
【答案】C
3.[2024石家庄模拟改编]以下数据最符合实际的是 ( )
A. 适宜洗澡的水温约为
B. 人的心脏跳动一次的时间约为
C. 光的传播速度约为
D. 教室地面到天花板的高度约为
【答案】A
4.[2023衡水三模改编]下列数据最接近实际情况的是( )
A. 人所喝热牛奶的温度约为
B. 一瓶矿泉水的质量约为
C. 人眨一次眼睛的时间约为
D. 初中生所坐凳子的高度约为
【答案】D
5.[2024保定模拟改编]下列数据最符合实际情况的是( )
A. 人的正常体温是
B. 人的正常心率是20次/
C. 医用外科口罩的长度约为
D. 一次性医用防护服的质量约为
【答案】C
6.下列数据中最接近实际的是 ( )
A. 一名中学生重约
B. 中学生课桌的高度约为
C. 八年级物理课本的质量约为
D. 骑行普通自行车时的速度约为
【答案】D
7.[2024邯郸模拟]下列估测中,最接近生活实际的是 ( )
A. 成年人正常步行的时间约为
B. 邯郸市冬天的平均气温约为
C. 教室门的高度约为
D. 一支木制铅笔的质量约为
【答案】C
8.下列估测符合实际情况的是( )
A. 悬浮在盐水中的一枚鸡蛋受到的浮力约为
B. 同学们感觉舒适的教室温度约为
C. 一张中考物理试卷的厚度约为
D. 一个黑板擦的质量约为
【答案】A
9.[2023石家庄模拟改编]下列估测数值与实际相符的是( )
A. 一颗小铁钉的重力约为
B. 手机的质量约为
C. 考试用的涂卡笔的长度大约为
D. 空调的待机功率为
【答案】B
10.[2023保定二模]小强参加了体育中考,取得了中考第一战的胜利,下列数据最接近实际情况的是( )
A. 立定跳远的距离约为
B. 一个实心球的质量约为
C. 1 000米跑的速度约为
D. 1 000米跑完后,小强脉搏跳动10次所用的时间约为
【答案】A
题型二 选择题
类型1 声
1.[2023石家庄一模]声现象综合安全驾驶,生命至上。下列有关汽车说法正确的是( )
A. 汽车的扬声器(喇叭)是空气振动发声的
B. 汽车安装降噪玻璃,是在传播过程中减弱噪声
C. 行驶时调节汽车音响的音量,是改变了声音的音调
D. 汽车导航和倒车雷达,都是利用超声波进行工作的
【答案】B
2.[2023石家庄二模]声与电磁波有关声和电磁波的应用,分析正确的是( )
A. 戴耳罩是在声源处减弱噪声
B. 拉琴时手按压琴弦的不同位置,是为了改变频率从而改变音色
C. 汽车上安装的(全球卫星定位系统)和倒车雷达都是利用电磁波工作的
D. 声呐是仿照蝙蝠在夜间飞行时探测障碍物的原理制成的
【答案】D
3.[2024唐山模拟]声音的特性如图,音叉、完全相同,发出的声音,原来静止的随之振动,也发出的声音,则( )
A. 发声时每分钟振动440次
B. 和发出的声音的频率相同
C. 和发声时的振幅一定相同
D. 发出的声音无需介质就能传播
【答案】B
类型2 光
4.[2023石家庄一模]光现象辨析如图所示,下列光现象中,由光的反射形成的是( )
A. 水中的筷子“弯折” B. 手影的形成
C. 水中拱桥的倒影 D. 从船上看水中的鱼
【答案】C
5.[2024石家庄模拟]光学规律应用下列选项对图中光学现象的描述或解释正确的是( )
A. 甲图:纸板与平面镜不垂直,在纸板上仍可观察到入射光的反射光
B. 乙图:在处放个硬纸板,可以承接到处蜡烛的像
C. 丙图:插入水中的筷子看起来会像图中一样向上弯折,这是光的折射现象
D. 丁图:此时反射角和入射角均为
【答案】C
6.[2024石家庄模拟改编]凸透镜动态成像及应用如图所示是“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,此时光屏上承接到清晰的像。下列说法正确的是 ( )
A. 光屏上成的是倒立、等大的实像,投影仪应用了这个原理
B. 保持凸透镜不动,将蜡烛向左移动后,适当移动光屏可承接到清晰缩小的像
C. 保持蜡烛和光屏不动,将凸透镜向右移动,可在光屏上再次成清晰的像
D. 贴近凸透镜左侧放一个镜片后像变模糊,向右移动蜡烛仍能在光屏上成清晰的像,则该镜片可能为近视镜片
【答案】B
7.[2024保定模拟改编]凸透镜实验数据分析在“探究凸透镜的成像规律”实验中,记录部分实验数据如下表,下列说法不正确的是( )
实验次数 1 2 3 4 5
物距 55 45 30 22.5 20
像距 20.6 22.5 30 45 60
A. 第一次实验的成像特点与投影仪相同
B. 利用第三次实验数据,可以算出凸透镜焦距是
C. 第二次和第四次实验数据,可以说明光路可逆
D. 第五次实验结束时,保持蜡烛位置不动,在紧挨凸透镜右侧放一个老花镜片,要想再次在光屏上得到清晰的像,需要将光屏靠近凸透镜
【答案】A
8.[2023保定一模改编]凸透镜成像规律实验小星和小明使用相同器材做“探究凸透镜成像规律”实验,他们的实验器材摆放如图所示,他们的光具座紧挨着(图中未画出),凸透镜光心在同一水平直线上。奇怪的是,他们在光屏上看到了相同性质的像。下列分析正确的是( )
A. 两个人看到的像都是倒立、放大的实像
B. 光屏甲上的像是蜡烛甲透过凸透镜甲形成的
C. 如果将蜡烛乙向左移,同时调整光屏乙的位置至像清晰,光屏乙上的像将变小
D. 蜡烛甲通过凸透镜甲成像的规律在生活中的应用可能是照相机
【答案】C
类型3 热
9.[2023石家庄模拟]物态变化辨析“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,有关节气的谚语,下列分析正确的是( )
A. “惊蛰云不停,寒到五月中”——云的形成是升华现象,需放热
B. “伏天三场雨,薄地长好麻”——雨的形成是液化现象,需吸热
C. “霜降有霜,米谷满仓”——霜的形成是凝华现象,需放热
D. “小寒冻土,大寒冻河”——河水结冰是凝固现象,需吸热
【答案】C
10.[2024石家庄模拟]扩散现象下列诗词中,体现分子无规则运动的是( )
A. “梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香”——香
B. “碧纱窗下水沉烟,棋声惊昼眠”——烟
C. “更无柳絮因风起,惟有葵花向日倾”——絮
D. “沙迷双眸人不见,尘覆万柳鸟无鸣”——沙
【答案】A
11.[2024承德模拟]分子动理论小实验对甲、乙、丙、丁四幅图片的解释不正确的是( )
A. 如图甲所示,集气瓶A中装空气,这样做的目的是避免重力对实验造成影响
B. 如图乙所示,墨水在热水中比在冷水中扩散得快,说明温度越高,分子运动越剧烈
C. 如图丙所示,将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个重物,说明分子之间存在引力
D. 如图丁所示,在密闭注射器里装入一些空气,用手可以推动活塞将空气压缩,说明分子之间不存在斥力
【答案】D
12.[2023石家庄模拟]能量转化以下生活中能量转化的实例,描述正确的是( )
A. 摩擦生热是把内能转化为机械能
B. 燃料燃烧放热是把内能转化为化学能
C. 电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D. 摩擦起电是把电能转化为机械能
【答案】C
13.[2024邢台模拟]内能下列与内能有关的说法正确的是( )
A. 的冰没有内能
B. 对物体做功,物体的内能一定增加
C. 在热传递过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体
D. 水在沸腾过程中,吸收热量温度不变,内能不变
【答案】C
14.[2023石家庄二模改编]内能利用对如图所示的物理过程,下列分析正确的是( )
A. 图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能增加
B. 图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C. 图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D. 图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,机械能转化为内能
【答案】A
类型4 力
15.力的基本认识中华文化博大精深。下列关于力的说法中错误的是( )
A. 成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
B. “卵与石斗,麋碎无疑”是因为鸡蛋受到的力大于石头受到的力
C. “飞流直下三千尺”是由于水受到重力的作用
D. “风吹草低见牛羊”说明风对草的力改变了草的形状
【答案】B
16.[2023石家庄一模]力与运动运动中包含很多物理知识,有关马拉松比赛中的力学知识,下列说法正确的是( )
A. 比赛过程中,以路边树木为参照物,运动员是静止的
B. 经过弯道时,运动员身体微倾,此时身体受力平衡
C. 人跑步时鞋底与地面间的摩擦,属于有害摩擦
D. 比赛异常激烈,运动员互相超越,最终平均速度最大的荣获冠军
【答案】D
17.[2024保定模拟]惯性关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 踢出去的足球在空中能继续运动是因为受惯性作用
B. 手握锤柄在地面上撞击几下锤头就能紧套在锤柄上,说明锤柄具有惯性
C. 运动员跳远时助跑是为了增大惯性
D. 装满货物的载重汽车刹车时更不容易停下来是因为质量越大惯性越大
【答案】D
18.[2023石家庄一模]机械能及其转化同学们在体育课进行实心球投掷训练,如图所示:表示实心球离开手之后的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A. 实心球在整个运动过程中,到达最高点时,它的动能为零
B. 实心球从的过程中,没有力对它做功
C. 实心球从过程中,它的动能减小,重力势能增大
D. 不论是否考虑空气阻力,实心球在空中运动时机械能守恒
【答案】C
19.[2024石家庄模拟]大气压和流体压强生活中常见的现象,以下描述正确的是( )
A. 图甲:船闸利用了连通器的原理,直接打开上游闸门,船可进入闸室
B. 图乙:塑料吸盘能挂厨具,说明吸盘的“吸力”大于厨具受到的重力
C. 图丙:飞机在飞行时,机翼上方的空气流速小,压强大
D. 图丁:用吸管喝饮料时,是利用大气压的作用使饮料上升到口中的
【答案】D
20.[2023石家庄模拟]力学综合小丽同学在厨房观察到一些物理现象,用所学的物理知识进行了解释,其中不合理的是( )
A. 切菜刀用久了要磨一磨,是为了增大压强
B. 抽油烟机能吸走厨房内的油烟是因为抽油烟机内部气体流速快,气压小
C. 锅铲柄有凹凸的花纹是为了增大摩擦
D. 筷子在夹取食物的时候是省力杠杆
【答案】D
21.[2024邢台模拟]物体浮沉条件的应用甲、乙、丙三个小球的质量和体积如表所示。将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为、和。下列判断正确的是( )
小球 甲 乙 丙
30 40 54
60 50 20
A. B.
C. D.
【答案】B
22.[2024保定模拟改编]浮沉条件 阿基米德原理如图所示为参加演习的战斗机从军舰上起飞的情境,以下对舰体所受浮力的分析中正确的是 ( )
A. 舰体略上浮,受到浮力不变 B. 舰体略上浮,受到浮力变小
C. 舰体略下沉,受到浮力不变 D. 舰体略下沉,受到浮力变大
【答案】B
23.[2024唐山模拟改编]压强浮力综合小明将两个完全相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的A、B容器中,如图所示,已知两种液体的密度,待木块均静止时,两容器液面相平,则下列说法正确的是( )
A. 木块在A容器中受到的浮力较大
B. A、B两个容器底部受液体的压强相等
C. A容器盛的是乙液体,B容器盛的是甲液体
D. 木块下表面所受液体给木块的压力之比
【答案】D
24.[2023石家庄模拟改编]水平滑轮组效率问题如图所示的滑轮组,用的拉力拉动水平地面上重为的物体,使物体匀速前进,物体与地面之间的摩擦力为。在此过程中下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离是 B. 拉力做的功是
C. 滑轮组的机械效率是 D. 点受到的拉力为
【答案】C
25.[2023石家庄二模]滑轮组和机械效率小明用如图所示的滑轮组拉动物体,已知物体质量为,与地面的摩擦力为其重力的0.2倍。 内物体被拉动了,动滑轮重。不计绳重和滑轮摩擦,取,下列说法中正确的是( )
A. 拉力为 B. 滑轮组所做的有用功为
C. 拉力的功率为 D. 滑轮组的机械效率为
【答案】D
类型5 电
26.[2023石家庄二模改编]多开关动态电路如图所示,电源电压为,并且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为 , ,灯泡上标有“”字样。若灯丝电阻不变,下列说法正确的是( )
A. 灯泡的电阻是 ,正常工作的电流为
B. 当闭合,、都断开,调节滑片使灯泡正常工作,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为
C. 闭合、、,当滑动变阻器的阻值为 时,电流表的示数为
D. 闭合,、都断开时,整个电路消耗的最小功率为
【答案】D
27.[2024石家庄模拟改编]电表判断及示数变化量在如图所示的电路中,电源电压保持不变,、为定值电阻,为滑动变阻器,、的阻值和的最大阻值均为,、为电流表或电压表。若闭合开关、时,、的指针均明显偏转,将滑片向左移动,的示数不变,的示数有变化。以下说法不正确的是 ( )
A. 一定是电压表
B. 若为电压表,则只闭合开关、时,的示数为
C. 若为电流表且只闭合开关、,将滑片移到最左端时,电路中消耗的功率为
D. 若为电压表且将换成另一种电表,只闭合开关、时,向左移动滑片,的示数变化量是的示数变化量的2倍
【答案】A
【解析】当只闭合开关、时,定值电阻被短路,电表与串联、电表与滑动变阻器串联,然后两支路并联。由已知条件可推断,电表为电流表,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以电表可能是电流表,也可能是电压表,故A错误;若为电压表,只闭合开关、时,干路无其他用电器,则的示数等于电源电压,故B正确;若为电流表且只闭合开关、,和并联,将滑片移到最左端时,连入电路的电阻值最大为,电路中消耗的功率,故C正确;若为电压表,换成另一种电表即电压表,只闭合、,、、串联,测两端的电压,测两端的电压,由串联电路电压的规律可知的示数变化量等于两端和两端的总电压的变化量,、的阻值相等,由串联分压可知两个电阻两端的电压相等,所以向左移动滑片,的示数变化量是的示数变化量的2倍,故D正确。
28.[2023石家庄一模改编]动态电路电表判断在如图所示的电路中,电源电压保持恒定,为滑动变阻器,、均为定值电阻,且。以下关于此电路的说法正确的是( )
A. 若、均为电流表,开关都闭合,滑动变阻器滑片从中点移到左端时,电压表与表的示数之比保持 不变,电压表的示数与表示数的乘积变大
B. 若、均为电压表,开关都闭合,滑动变阻器滑片向右滑动的过程中,表与表的示数之比变小,表与表的示数的变化量相等
C. 若、均为电压表,开关都闭合,滑动变阻器滑片从中点移到左端时,表的示数增大了,电路总功率减小了
D. 只闭合开关,滑动变阻器滑片向右滑动过程中,电压表与电流表A的示数之比变小,两表示数乘积变大
【答案】C
【解析】若、均为电流表,开关都闭合,、、并联,电压表测电源两端的电压,表测通过、的电流,表测通过、的电流,根据可知,电压表与表的示数之比为、并联的总电阻,为,所以电压表与表的示数之比保持 不变;滑动变阻器滑片从中点移到左端时,接入电路中的电阻变大,则通过的电流变小,由于为定值电阻,通过其电流不变,所以表的示数变小,则电压表的示数与表示数的乘积变小,故A错误。若、均为电压表,开关都闭合,、、串联,表测量、串联电压,表测量、串联电压,滑动变阻器滑片向右滑动过程中,电阻变小,则电路中的电流变大,所以、两端的电压都变大,即表的示数变大,根据串联电路的电压规律可知,表示数变小,所以表与表的示数之比变小;根据可知,表示数的变化量,表示数的变化量与电压表示数变化量相等,即,所以,故B错误。当滑动变阻器滑片在中点时,三个电阻值相等,根据串联电路的电压规律可知,每个电阻的电压为,则,电路中的电流,电路的总功率;当滑动变阻器滑片移到左端时,表的示数,电路中的电流,电路总功率。则表的示数增加了,电路总功率减小了,故C正确。只闭合开关,、、串联,电压表测量的电压,电流表A测量电路的电流,当滑动变阻器滑片向右滑动过程中,电路中的电流变大,电压表示数变大,电压表与电流表A的示数之比为的阻值,保持不变,两表示数乘积变大,故D错误。
29.[2024秦皇岛模拟改编]图像 极值的计算问题在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡上标有字样,、为实验室常见的电流表或者电压表。图乙是通过小灯泡和定值电阻的电流随它们两端电压变化的图像。只闭合开关、时,将滑片移到滑动变阻器的中点,小灯泡刚好正常发光,表的指针恰好偏转至大量程的五分之一。下列说法不正确的是( )
A. 为电压表
B. 电源电压为,滑动变阻器的最大阻值是
C. 只闭合开关、时,电路的最小功率为
D. 只闭合开关、,小灯泡的实际功率为时,滑动变阻器消耗的功率为
【答案】B
30.[2023石家庄一模]电磁现象关于如图所示四组实验,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,把螺线管水平悬挂起来并通电,螺线管静止时端指向地理南极附近
B. 图乙所示实验的原理是电磁感应
C. 利用图丙装置可探究在什么情况下磁可以生电,应用此原理可制成动圈式话筒
D. 图丁为奥斯特实验,可研究通电导体在磁场中受力情况
【答案】C
31.[2023唐山一模]电磁感应如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置,下列说法正确的是( )
A. 根据此实验原理可以制成发电机
B. 实验过程中将电能转化为机械能
C. 电路闭合时,只要导体在磁场中运动就会产生电流
D. 电路闭合时,导体不动,磁体运动时不可能产生电流
【答案】A
32.[2023石家庄二模]生活用电关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A. 用电器的开关要接在零线和用电器之间
B. 电路中使用的用电器增多时,漏电保护器可能跳闸
C. 电器失火时,可以先用水灭火,再切断电源
D. 使用测电笔时,手要接触笔尾金属体
【答案】D
题型三 作图题
类型1 光学作图
1.[2024邢台模拟]光的反射如图所示,是射向平面镜的一束光,请在图中画出它的反射光线并标出反射角大小。
【答案】
2.[2024石家庄模拟]光的折射如图所示是喷泉中的某个光源在点发出的一束光,请画出这束光的反射光和折射光。
【答案】
3.[2024省联考模拟]光的折射如图所示,一束阳光斜射入盛有水的容器中,在容器底形成光斑。保持光束和容器的位置不变,向容器中逐渐加水,水面由处升到处,请你通过作图找出此时光斑在容器底部的位置。
【答案】
4.[2023沧州二模]折射成像如图所示,在平静的湖面上方有一盏路灯,潜水员在水下处看到了路灯的像,在图中画出水下处潜水员看到路灯的光路图。
【答案】
5.[2024石家庄模拟节选]光的反射和折射如图所示,一束激光斜射到空水槽底部点,形成一个光斑,向水槽内注入适量水后,请在图中画出入射光射到水面时对应的反射光线和折射光线(请画出水面位置)。
【答案】
6.[2023石家庄二模节选]平面镜成像如图A点表示白鹭的位置,请在图中画出白鹭反射的光经水面反射进入人眼的光路图。
【答案】
7.[2023廊坊一模]三棱镜作图请在图中补充激光照射到玻璃三棱镜面后在三棱镜内的折射光线。
【答案】
类型2 力学作图
8.重力作图如图所示,工人用拉力将质量为的木箱匀速拉到卡车车厢上,作出木箱所受重力的示意图(O为木箱的重心)。
【答案】
9.[2023衡水三模节选]重力、弹力作图在图中画出在水平面上静止的柱体的受力示意图,点是柱体重心。
【答案】
10.[2023张家口一模]斜面上物体受力作图如图所示,一个木块在光滑水平面上以的速度向右运动,最终木块冲上粗糙斜面静止在点,画出木块在点的受力示意图。
【答案】
11.[2024保定模拟]重力、浮力作图如图是探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力关系的装置,请在图中画出圆柱形物体受的浮力和重力的示意图。
【答案】
12.[2024廊坊模拟]力臂作图人的前臂可以看作一个杠杆。现某人前臂平举托起一杯茶,他的肱二头肌对前臂弯折处的拉力为动力,茶杯对手臂向下的压力为阻力。请在图中画出拉力的力臂。
【答案】
13.[2023唐山一模]杠杆最小力作图如图所示是拉杆式书包的简化图,点表示轮子的转轴,相当于杠杆的支点,书包在如图所示位置静止,请画出施加在端点的最小作用力。
【答案】
类型3 电学作图
14.实物图连接小明测量小灯泡电功率的实验器材有:标有字样的小灯泡,蓄电池,电流表,电压表,滑动变阻器,开关及导线若干。请用笔画线代替导线把电路连接完整。
【答案】
15.[2023石家庄二模节选]电路连接改错小兰要测量额定电压为小灯泡的额定功率。器材有:电压为的电源、标有“”的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。如图所示电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“”,并用笔画线代替导线画出正确的接法
【答案】
16.[2023唐山一模节选]按要求连电路某同学在“探究导体中的电流与电阻的关系”实验中,连接了如图所示的电路(电源电压保持不变)。用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电路中电流变大。
【答案】
17.[2023保定三模]家庭电路作图如图所示,是家庭电路的部分简图,请用笔画线代替导线,将白炽灯泡和三孔插座连入电路(开关控制白炽灯泡)。
【答案】
题型四 开放性试题
1.[2023唐山一模]如图所示,这是蹦床运动员比赛时的情境。思考这项运动中涉及的物理知识,回答下列问题。
(1) 问题:从最低点到达最高点的过程中,运动员的动能和重力势能如何变化?
回答:______________________________________。
(2) 请从力学角度提出一个问题并回答。
问题:______________________________________________?
回答:____________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) 动能先增大后减小,重力势能增大
(2) 运动员向下压蹦床后,为什么会向上运动;物体间力的作用是相互的,运动员给蹦床一个向下的力,蹦床给运动员一个向上的力(合理即可)
2.如图所示为小红使用滑板车沿水平方向运动的情境,请回答下列问题。
(1) 问题:小红向后蹬车,车就向前进,这说明什么?
回答:____________________。
(2) 请从力学的角度提出一个问题并回答。
问题:__________________________________?
回答:________________________。
【答案】(1) 力的作用是相互的
(2) 滑板车受到的重力向哪个方向;竖直向下(合理即可)
3.[2024邢台模拟]如图所示是一幅赛艇运动员们划桨的图片。针对赛艇涉及的物理知识回答下列问题。
(1) 问题:运动员的倒影的形成原理是什么?
回答:__________。
(2) 问题:赛艇的船头做成尖形的目的是什么?
回答:______________________________________________。
(3) 请从杠杆知识方面提出一个问题并回答。
问题:________________________________________________?
回答:__________________________________________________________________________。
【答案】(1) 光的反射
(2) 使艇前进时所受水的阻力变小,运动更快
(3) 分析当运动员用桨划水时,桨属于什么杠杆;桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆(合理即可)
4.[2024石家庄模拟]将一个底部封闭的薄壁金属管固定在桌面上,管中装一些酒精,然后用塞子塞紧管口。把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动,很快会观察到塞子被管内气体顶出(如图所示)。回答下列问题。
(1) 问题:实验中是采用哪种方式使金属管壁的内能增大的?
回答:____。
(2) 针对题中情境,请从能量转化的角度提出一个问题并回答。
问题:________________________________________________________?
回答:__________________________________________________。
【答案】(1) 做功
(2) 塞子被管内气体顶出的过程中,能量是如何转化的;气体的内能转化为塞子的机械能(合理即可)
5.[2024衡水模拟]应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加深入、有趣。请仿照示例,将下列“吸”字蕴含的主要物理知识填写在横线上。
示例:向后撑雪杖,人向前运动——物体间力的作用是相互的。
(1) 用吸管“吸”饮料——________________;
(2) 用塑料梳子梳头发,梳子能把头发“吸”起来——__________;
(3) 在两张纸中间向下吹气,两张纸会“吸”在一起——____________________________________。
【答案】(1) 大气压的作用
(2) 摩擦起电
(3) 流体流速越大的位置,压强越小
6.黄河流域生态保护和高质量发展是我国重大的国家战略,如图所示是黄河上游第一座大型梯级电站——龙羊峡水电站,水电站是将水流的机械能转化为电能,转化效率一定____1(选填“大于”“小于”或“等于”)。大坝上窄下宽,巨大的船闸确保船只的畅通无阻,开闸泄洪时水流奔涌而下,水面上方还会出现彩虹。请你从上述情境中提出一个物理问题并回答,不要与示例重复。
【示例】问题:大坝为什么建成上窄下宽的形状?
回答:同一液体内,深度越深,液体压强越大。
问题:____________________________________?
回答:________________________。
【答案】小于; 水面上方出现彩虹的原理是什么; 光的色散(合理即可)
7.[2024衡水模拟]航天员乘坐返回舱回到地面都有哪些步骤?返回舱首先进入返回轨道,然后进入大气层,随着返回舱逐渐接近地球,大气层的空气密度越来越大,返回舱与空气剧烈摩擦,使其底部温度高达上千摄氏度,返回舱周围被火焰包围。在距地面左右的高度,返回舱拉开引导伞、减速伞和主伞,并抛掉防热大底。在距地面左右时,启动反推发动机,使返回舱实现安全的软着陆。
请你从上述情境中提出一个物理问题并进行解释。不要与示例重复。
【示例】问题:返回舱经过大气层时为什么底部温度很高?
解释:空气剧烈摩擦返回舱,对其做功,使底部的内能增加,温度升高。
问题:____________________________________________________________?
解释:____________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】减速伞等设备打开后返回舱的动能怎么变化,为什么; 减速伞等设备打开后,返回舱所受空气阻力增大,使其速度减小,质量几乎不变,故动能减小(合理即可)
8.如图所示是我国发射的“玉兔号”月面巡视器,其工作时所需能量由太阳能电池板来提供,可以实现移动、转弯、探测等多种功能。回答下列问题。
(1) “玉兔号”与地球间是通过________来进行信息传递的。
(2) 请从能量的角度提出一个问题并回答。
问题:____________________________________________?
回答:__________________________________。
【答案】(1) 电磁波
(2) 太阳能电池板工作时能量是如何转化的;太阳能转化为电能(合理即可)
9.[2024保定模拟]物质属性的研究对人们的生产生活和科技进步产生了重要影响。物质的属性有许多种,并有其对应的应用,请你仿照示例写出某物质的属性及应用(不要与示例重复)。
【示例】属性:铝合金密度小。
应用实例:铝合金是飞机外壳的主要材料。
属性:__________________。
应用实例:________________________________________。
【答案】水的比热容较大; 冬天供暖用水作为介质(合理即可)
10.针对家用电吹风机,请回答下列问题。
(1) 问题:电吹风机中的电动机工作的原理是什么?
回答:________________________________。
(2) 问题:电吹风机能快速吹干头发,主要原因是什么?
回答:提高液体的温度和__________________________________都可以加快蒸发。
(3) 针对电吹风机的工作过程,从能量的角度提出一个问题并回答。
问题:____________________________________________________?
回答:____________________。
【答案】(1) 磁场对通电导体有力的作用
(2) 加快液体表面的空气流动速度
(3) 电吹风机在工作时电动机将电能转化成什么能;机械能(合理即可)
题型五 实验探究题
类型1 操作类实验
1.[2024石家庄模拟]探究光的反射定律如图所示,在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板垂直放置在平面镜上。
(1) 实验时让光贴着纸板入射可以看到光的传播径迹,这是因为光在纸板上发生了________(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
(2) 如图所示让光贴着纸板沿入射,在另一半纸板上看到了反射光线,若将纸板沿向后翻折,则在纸板上____(选填“能”或“不能”)看到反射光,该现象说明:反射光线、入射光线和法线________________。
(3) 请画出纸板上的反射光线并标出反射角。
【答案】(1) 漫反射
(2) 不能;在同一平面内
(3)
2.[2024张家口模拟]平面镜成像某同学利用图甲所示的装置探究平面镜的成像特点。
(1) 他先将一张白纸放在水平桌面上,再将玻璃板与纸面____放置。
(2) 如图乙所示,从______(选填“”或“”)位置可以看到蜡烛A的像。在玻璃板后的白纸上移动另一支外形与蜡烛A相同但不点燃的蜡烛B,最终能看到它跟蜡烛A的像完全重合,这一现象说明____________________________。
(3) 图甲中,为了让蜡烛A左侧较远处的同学也能看清蜡烛A的像,需要将玻璃板向左平移。玻璃板平移时,蜡烛A的像的位置将____(选填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
【答案】(1) 垂直
(2) ;平面镜所成像与物体等大
(3) 不变
3.探究凸透镜成像规律在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1) 小明把蜡烛、焦距为的凸透镜和光屏依次放在光具座上,将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到__________。
(2) 将蜡烛和凸透镜移至如图所示的位置,移动光屏,使光屏上得到清晰的像,依据此原理制成的光学仪器是________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
(3) 保持凸透镜在刻度线处不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是
______________________________________________________________________________。
(4) 换用焦距为的凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,你的具体操作是________________________。
【答案】(1) 同一高度
(2) 照相机
(3) 蜡烛向右移动(移动距离小于),光屏向右移动到合适位置
(4) 把光屏适当向左移动
4.[2023石家庄一模]固体熔化规律小明在学校实验室利用如图甲所示的实验装置,探究海波和石蜡的熔化规律。
(1) 小明将分别装有石蜡和海波的试管先后放入烧杯内的水中,利用水浴加热,其好处是____________________________。(写出一个即可)
(2) 小明利用酒精灯边加热边观察现象,并记录数据,绘制出石蜡和海波温度随时间的变化图像,如图乙所示,可得出海波在熔化时的特点是:________________________。
(3) 如图乙所示,海波在第处于__________(选填“固”“液”或“固液共存”)态,若此时撤去酒精灯,过一段时间后,发现____(选填“固态”或“液态”)物质变多了。
【答案】(1) 使被加热物质受热更均匀
(2) 吸热但温度保持不变
(3) 固液共存;固态
5.[2024邯郸模拟]探究水沸腾前后温度特点为探究水沸腾前后温度变化的特点,小明设计并组装了图甲所示的实验装置。烧杯和试管中装有适量的水,A、B是两个相同的温度计。
(1) 组装器材时,酒精灯应____(选填“熄灭”或“点燃”)以便确定陶土网的位置。
(2) 在水温升高到后,每间隔读一次温度计的示数,直到水沸腾并持续一段时间,将所得数据记录在表格中。
时间/ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
温度/ 85 86 88 90 92 94 96 98 98 98 98 98
实验中某时刻温度计液面如图乙所示,其示数为__。分析表中数据可得出结论:水在沸腾过程中,________________________。
(3) 实验中,还观察到A、B两个温度计的示数相同,烧杯中的水沸腾时,试管中的水却不沸腾,这是由于____________________________________________。
【答案】(1) 点燃
(2) 95;吸热但温度保持不变
(3) 试管中的水达到沸点,但不能继续吸热
6.速度大小影响因素小明所在的实验小组想探究物体从斜面上滑下的速度大小与哪些因素有关。通过观察,他们猜想:物体到达斜面底端时速度的大小可能与物体的质量、斜面的倾角 、斜面的材料这三个因素有关。于是他们选择以下器材进行探究:一个右端固定有遮光片的长方体木块质量为、一个的砝码(可粘在木块上表面)、两个长度相同材料不同的斜面A和B(斜面倾角可调,底端安有光电门速度传感器)。实验装置如图所示,他们的实验操作是让木块沿斜面直线下滑,利用光电门速度传感器测得木块到达斜面底端时的速度。
(1) 为了保证从实验数据得出的结论的可靠性,下列说法正确的是__。
A. 斜面越长越好
B. 斜面越宽越好
C. 木块每次都由静止开始下滑
D. 木块每次都从斜面上相同的位置下滑
(2) 在本实验中,光电门速度传感器的工作原理是当木块上的遮光片通过光电门时光被挡住,计时器开始计时,当遮光片离开光电门时计时器停止计时,这样就可以根据遮光片的长度与运动时间计算出此过程木块的速度。已知遮光片的长度为,如果计时器某次显示的时间为,则此次测得的木块速度为____。
(3) 小明他们改变相关条件,多次实验,得到了表中数据。
实验序号 斜面
1 A 200 245
2 A 300 245
3 B 200 153
4 B 300 153
5 A 200 358
6 A 200 438
① 分析比较表中数据可得:与前面猜想的三个因素中的__________无关。
② 分析比较实验序号1和3,2和4的数据可得出与__________有关。
③ 分析比较实验序号1、5、6的数据,可得出木块到达斜面底端时的速度与斜面倾角的关系是:当斜面材料相同时,__________________________。
【答案】(1) CD
(2) 2.4
(3) ① 物体质量
② 斜面材料
③ 速度随倾角增大而增大
7.[2023石家庄一模]阻力对物体运动的影响如图所示为“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1) 让同一小车从斜面上同一位置由静止开始运动,目的是________________________________________。
(2) 分析实验现象可知,小车在水平面上运动速度减小是因为受__________(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。通过对实验现象的分析、推理可知:如果运动的物体不受力时,将一直做________________。
(3) 实验后分析得出:要让同一小车在三种水平表面上运动的距离相等,____表面上的小车在斜面上的初始位置需最高。
【答案】(1) 使小车达到水平面时的初速度相同
(2) 非平衡力;匀速直线运动
(3) 毛巾
8.[2024保定模拟]探究影响动能因素如图甲所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让钢球从斜槽上由静止滚下,钢球运动到水平面碰到静止的木块后,能将木块撞出一段距离。
(1) 钢球在斜槽上向下滚动时,它的机械能会____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2) 实验中通过________________________来间接说明钢球具有动能的大小。
(3) 让同一钢球分别从不同的高度静止滚下,钢球起始的高度越高,木块被撞得越远,这说明:____________________________________________。
(4) 请在图乙中画出木块在运动过程中受力的示意图。
【答案】(1) 变小
(2) 木块移动距离的远近
(3) 质量相同时,钢球的速度越大,动能越大
(4) 如图所示
9.[2023石家庄二模]探究通电螺线管外部磁场小航做“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验。
(1) 在固定有螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后轻敲纸板,观察铁屑的排列如图甲所示,说明通电螺线管外部磁场与____磁体的磁场相似,在实验中________(选填“可以”或“不可以”)用铜屑代替铁屑显示磁场分布。
(2) 如图乙所示,在螺线管旁放一个小磁针,闭合开关时,小磁针极将________(选填“顺时针”或“逆时针”)旋转。
(3) 对调图乙中电源的正负极,闭合开关,小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管外部磁场方向与__________有关。
【答案】(1) 条形;不可以
(2) 逆时针
(3) 电流方向
10.[2023石家庄一模]磁场对通电导线的作用如图所示,在“探究磁场对通电直导线的作用”实验中,小明把一根轻质的铝棒置于蹄形磁体的磁场中。
(1) 接通电源,通过观察__________________________来判断磁场对通电直导线有力的作用。
(2) 若只将磁体的两极对调。接通电源,观察到铝棒会向相反方向运动,说明力的方向与__________有关。
(3) 小明想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”,请你帮助他写出具体的操作:__________________________________________________________________________________________。
(4) 应用:________(选填“电动机”或“发电机”)利用这一原理工作。
【答案】(1) 铝棒的运动情况
(2) 磁场方向
(3) 将滑动变阻器滑片分别置于不同位置,接通电源,观察比较铝棒摆动情况
(4) 电动机
11.[2024保定模拟]电与磁的综合探究小明用如图所示的装置探究“磁场对通电导线的作用”。
(1) 将一根导体置于蹄形磁体的两极之间,闭合开关前,导体静止不动,闭合开关后,导体____,说明磁场对____导体有力的作用。
(2) 利用此图的工作原理可以制成________(选填“发电机”或“电动机”)。
(3) 小明想继续探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”,为完成实验,请你在原实验装置基础上更换一个器材:__________________________。
【答案】(1) 运动;通电
(2) 电动机
(3) 将电源换成灵敏电流计
类型2 力学测量类实验
12.[2023石家庄二模]测量固体密度小明、小华同学对矿石的密度产生了浓厚的兴趣,于是找来一大一小两块矿石,并从实验室借来一些仪器进行了以下实验。
(1) 小明将天平放在水平桌面上,在调节天平平衡时,将游码移动到标尺左端的零刻度线处,然后发现指针偏转情况如图甲所示,接下来应向__(选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁水平平衡。
甲
(2) 用调节好的天平测量小矿石的质量。天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,则小矿石的质量为__,用量筒测得小矿石的体积如图丙所示,则该小矿石的密度为________________。
乙 丙
(3) 小明再测量大矿石的密度。他在测量大矿石的体积时,首先在量筒中倒入体积为的水,发现大矿石放不进量筒,于是改用如图丁所示的方法测大矿石的密度。
丁
.用调节好的天平称出①中烧杯和水的总质量;
.将大矿石轻轻放入烧杯内,标记下此时水面的位置并称出②中烧杯、水和大矿石的总质量为;
.将大矿石取出后,从量筒中倒出部分水加入烧杯中至烧杯标记处,量筒中剩余水的体积为,如④所示,称出此时③中烧杯和水的总质量为。
小明根据以上步骤,快速写出了大矿石质量为,大矿石体积为,并计算出大矿石的密度。由于步骤中取出大矿石时大矿石上沾有水,小明的结果会导致后面计算出的大矿石密度____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。小华没有利用量筒提供的数据也写出了大矿石的密度表达式为____________________________(用测量的物理量或已知物理量的字母表示,水的密度用表示)。此实验中大矿石拿出后带走了部分水,此过程对小华的计算结果__(选填“有”或“无”)影响。
【答案】(1) 右
(2) 29;
(3) 偏小;;无
13.[2023石家庄一模]测量液体密度小明学习浮力知识后,想利用弹簧测力计改装成“简易液体密度计”来测量液体的密度。请你帮他完善实验步骤。,取
(1) 小明竖直拿起弹簧测力计首先观察其量程,然后检查弹簧测力计的指针是否指在__________上;调节好测力计后,小明将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,指针恰好到测力计最大刻度值,如图甲所示。
(2) 接着,他将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙,此时小球所受浮力为______,小球的密度为______。
(3) 小明用弹簧测力计提着小球浸没在未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示,则该未知液体的密度为______。
(4) 更换不同液体,重复实验,将弹簧测力计上相应的刻度标为液体密度值,制成了“简易液体密度计”。经分析可知弹簧测力计上的示数越小,对应的液体密度值越__(选填“大”或“小”)。
【拓展】 若容器的底面积为,高为,现加水至深度处,再将另一个体积为的实心球放入容器中,静止时水对容器底压力的增加量为。则该实心球的密度为__________________。
【答案】(1) 零刻度线
(2) 1;5
(3) 2
(4) 大
【拓展】
【解析】
(3) 小球的体积,液体的密度。
【拓展】 静止时水对容器底压力增加量,解得,排开水的体积,所以实心球漂浮在水中,重力等于浮力,即;实心球的质量,实心球的密度。
14.[2023承德一模]测量滑轮组机械效率某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中应用的实验装置如图所示(弹簧测力计连在绳子自由端,未画出),每组实验对应得到的数据如表所示。
甲 乙 丙 丁
钩码重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率
甲 4 0.1 2.7 0.2
乙 4 0.1 1.8 0.3
丙 8 0.1 3.1 0.3
丁 8 0.1 2.5
(1) 实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。但小组有同学发现运动的弹簧测力计不方便读数,应该静止读数,其他人认为他的想法不正确,因为他没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响,静止读数测出的机械效率将____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2) 通过比较______两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子承重段数无关。
(3) 丁实验的机械效率__________。通过比较丙、丁两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越__(选填“高”或“低”)。
(4) 若每个滑轮的质量为,则乙实验中克服摩擦力做的功为____。(不计绳重,取)
【答案】(1) 摩擦力;变大
(2) 甲、乙
(3) ;低
(4) 0.04
类型3 力学探究类实验
15.[2024廊坊模拟]探究滑动摩擦力影响因素在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的体积相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦)
甲 乙
丙
(1) 甲实验中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做__________运动时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数,由图知,____。
(2) 比较甲、乙两次实验,可以得出:在__________________相同时,____越大,滑动摩擦力越大。
(3) 乙实验完成后,利用原有器材,还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简要说明实验方案:____________________________________________________________________________________________________。
(4) 请你判断:丙实验中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力____(选填“大于”“等于”或“小于”)甲实验中铝块所受滑动摩擦力。
【答案】(1) 匀速直线;1.6
(2) 接触面粗糙程度;压力
(3) 将木块放在铝块下,用细线与测力计相连,重复乙实验操作,比较两次弹簧测力计的示数
(4) 等于
16.[2023唐山二模]探究液体内部压强在物理课上,同学们利用压强计研究液体内部压强,进行了如下的操作。
(1) 实验前,小明没有按压橡皮膜时,形管两侧液面就存在高度差,如图①所示,接下来的操作是______(选填字母)。
图①
A. 从形管内向外倒出适量水
B. 拆除软管重新安装
C. 向形管内添加适量水
(2) 正确操作后,小明将探头伸入水中,他是通过观察________________________________判断液体内部压强大小的。如图②所示,保持探头在此深度不变,改变探头的方向,形管两侧液面的高度差____(选填“增大”“减小”或“不变”)。
图②
(3) 正确操作后,分析图②和图③的实验现象,得出结论:______________________________________________。
图③
(4) 实验时,小明将探头放入水下某一深度时,形管两侧液面高度差为,此时形管内外的气压差为____。,取
(5) 小明用图④所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,他测量了以下物理量:
图④
.右侧待测液体到容器底的深度;
.左侧水到容器底的深度;
.容器底到橡皮膜中心的深度;
请你推导出待测液体密度的表达式为____________________________(用已测出物理量的字母和表示)。
【答案】(1) B
(2) 形管两边液面的高度差;不变
(3) 同种液体,内部压强随深度的增大而增大
(4) 800
(5)
【解析】
(5) 橡皮膜变平所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等,即。橡皮膜在待测液体中深度为;橡皮膜在水中的深度为。根据液体压强公式得,解得待测液体密度的表达式为。
17.[2024廊坊模拟]探究影响浮力大小因素小明用弹簧测力计、圆柱体以及分别装有一定量的水和盐水的两个相同的容器,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示,,取。
甲 乙 丙 丁 戊
(1) 分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与________________________有关。
(2) 为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用______两图的操作来进行探究。
(3) 圆柱体的重力是______,浸没在水中时受到的浮力是______。
(4) 根据实验测出盐水的密度是________________。
(5) 若图丙中容器底面积为,圆柱体浸没后水未溢出,则放入圆柱体后水对容器底部压强增加____。
【答案】(1) 物体排开液体的体积
(2) 丙、丁
(3) 5;4
(4)
(5) 400
18.[2024唐山模拟]探究浮力与排开液体重力关系甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱体物块、小桶和水探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系的实验情景,其中弹簧测力计的示数依次是、、、。
甲 乙 丙 丁 戊
(1) 在实验操作前细心的小丽同学指出:在图甲中存在错误,该错误是溢水杯中水面__________________。
(2) 纠正错误后,该探究实验的合理顺序为______________(用甲、乙、丙、丁表示)。
(3) 在图乙中,溢水口还在溢水时,小明同学便急忙把小桶移开,开始测量小桶和溢出水的总重力,这样会导致测量的物块排开液体所受重力____(选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(4) 如果将图中圆柱体物块换成不吸水的木块,__(选填“能”或“不能”)完成本实验。
(5) 在完成实验之后,小丽同学发现实验桌上有一瓶需要测量密度的盐水,思考之后对小组其他成员建议利用浮力来测量该盐水的密度。经过组内一番讨论,发现仅增加一个实验步骤即可,如图戊所示,图戊弹簧测力计示数为,则待测盐水的密度可表示为或,其中______________。(用测量的物理量表示)
【答案】(1) 未与溢水口相平
(2) 甲、丁、乙、丙
(3) 偏小
(4) 能
(5)
【解析】
(5) 根据甲、乙两图可得物块浸没在水中所受的浮力,因为物块浸没,物块的体积等于排开水的体积,即,此物块浸没在盐水中排开盐水体积等于排开水的体积,所受的浮力,则盐水的密度为,则。
19.[2024河北]探究杠杆平衡条件在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小明使用可绕点自由转动、刻度均匀的杠杆,以及多个重为的钩码进行了以下操作:
(1) 不挂钩码时,杠杆在图甲所示的位置静止,小明将杠杆左边的螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时小明应向__(选填“左”或“右”)调节杠杆右边的螺母,使杠杆水平并静止,达到平衡状态。
甲
(2) 给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力,左侧钩码对杠杆施的力为阻力;测出杠杆水平平衡时的动力臂和阻力臂。多次实验并把数据填入表中。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 0.1 3.0 2.0 0.15
4 2.0 0.15 1.5 0.2
…
小明分析表格中的数据发现,第______次实验数据有误,剔除这一组数据后,初步得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂阻力×阻力臂。
(3) 第4次实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示,他在左侧点悬挂三个钩码,再用弹簧测力计(未画出)在点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为____(选填序号)。
乙
(4) 筷子是中国传统餐具,体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时,所属的杠杆类型与第______次实验时的杠杆类型相同。
(5) 小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子水平托起来,图丙为筷子稳定时的俯视图,筷子的重心在点,此时________(选填“”或“”)段更重一些。
丙
【拓展】 如图丁所示,小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽,将细杆分成6等份,并分别在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”,然后在两端对称安装合适的螺母。支架(未画出)支撑在任一标记处时,都要重新调节螺母,使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为的物体悬挂在标记“6”处,仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为、重为的小桶,通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置,并调整小桶内的水量,可以有__种方案使细杆在水平位置平衡。水的密度为,取。
丁
解题技巧
实验前调节杠杆在水平位置平衡的方法,哪侧高向哪侧调节,如左侧高,平衡螺母向左调节。
【答案】(1) 左
(2) 3
(3) ②③④
(4) 4
(5)
【拓展】 11
【解析】
(1) 如图甲所示,杠杆右端下沉,应把平衡螺母向左调。
(2) 表中第三组数据动力为,而单个钩码的重力为,因此该数据不合理。
(3) 用弹簧测力计在点竖直向上拉杠杆,此时动力臂最大,所需动力最小,已知阻力为:,,根据初步得到的杠杆平衡条件可得,动力的最小值为,因此弹簧测力计的可能值为、、。
(4) 使用筷子时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,因此与第四次实验时的杠杆类型相同。
(5) 此时可以看作一个在水平位置平衡的杠杆,支点在点,支点右侧的段的重心位置离支点的距离小于左侧的重心离支点的距离,根据杠杆平衡条件可知,右侧更重一些。
【拓展】 小桶内的水量可调整,不装水时水和桶的重力最小,等于桶重,当桶中装满水时,水和桶的总重力最大,,,即桶和水的总重力范围为。设小桶悬挂点到物体悬挂点间长度为,则可取值2、3、4、5、6,支架支点到物体悬挂点长度为(取整数),则小桶悬挂点到支点长度为,由题意可得:,解得。当时(即杠杆全长),则,,取整数,则,3,4(三种);当时,,,3,4(三种);当时,,,3(二种);当时,,,2(二种);当时,,(一种)。共11种。
类型4 电学测量类实验
20.[2023石家庄二模]测量小灯泡功率小兰、小美想要测量小灯泡的额定功率。器材有:电压为的电源、标有“”的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1) 闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数。电路中出现的故障可能是______(填选项字母)。
A. 小灯泡短路 B. 小灯泡断路
C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
(2) 测量过程中,滑片在某一位置时,电压表示数为,为测量小灯泡的额定功率,应缓慢将滑片向__(选填“左”或“右”)移动,小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____。
(3) 小兰在实验过程中,从滑片在最右端时开始测量,并移动滑片记录多组数据,绘制成图像,如图丙所示,说明小灯泡灯丝电阻随温度的升高而____(选填“增大”“减小”或“不变”),该电路所选的滑动变阻器规格为______(填选项字母)。
A. B.
C. D.
(4) 实验过程中,电流表不慎损坏,小美设计了如图丁所示的电路图,也测量出了小灯泡的额定电功率。已知该电路中电源电压恒为,小灯泡额定电压为,定值电阻的阻值为。实验步骤如下:
①只闭合、,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为;
②保持滑片不动,断开、闭合,读出电压表示数为;
③小灯泡的额定电功率______________________________________(用已知量和所测物理量符号表示)。
【答案】(1) A
(2) 左;0.75
(3) 增大;C
(4)
【解析】
(4) 在步骤②中,根据串联分压原理得到,。在步骤①中,变阻器两端电压,则通过变阻器的电流,根据串联电路电流特点,小灯泡的额定电流。小灯泡的额定电功率。
21.[2024承德模拟]伏安法测电阻如图,在做“测量定值电阻的阻值”的实验时,器材有:电源、未知阻值的定值电阻、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
(1) 用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求向右移动滑动变阻器的滑片时电流表示数变小,导线不交叉。
(2) 电路连接完整后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是____________。
(3) 排除故障后,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示为____A,所测定值电阻的阻值为______ 。
(4) 测量结束后,又移动滑片多测了几组数据,下列实验中与此操作目的相同的是______(填选项字母)。
A. 用刻度尺测量铅笔的长度
B. 测量小灯泡的电阻
C. 测量小灯泡的电功率
(5) 对实验进行拓展:利用电源(电压未知且恒定不变)、已知阻值为的定值电阻、电压表、开关、导线等器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关,断开,读出电压表的示数;
② ______________________________,读出电压表的示数;
③ 待测电阻的阻值______________________(用已知量和测得量的字母表示)。
【答案】
(1) 如图所示
(2) 断路
(3) 0.4;6
(4) A
(5) ② 闭合开关、
③
22.[2023保定一模]测量小灯泡电阻小忠利用“伏安法”测定小灯泡的电阻,有如图甲中器材:电压表、电流表、开关、电压且恒定不变的电源、“”的小灯泡、“”的滑动变阻器、导线若干。
(1) 请用笔画线代替导线,帮小忠同学将图甲的实物电路连接完整,要求:连线不得交叉,滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变暗。
(2) 小忠同学连接好电路后,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最__(选填“左”或“右”)端。
(3) 闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是____________。
(4) 排除故障后,小忠闭合开关,移动滑片到某一点时,电压表示数为。电流表示数如图乙所示,计算出此时小灯泡的电阻值______ 。
(5) 下表是按正确的操作测得的数据,从表中计算出三次小灯泡的阻值不相等,其原因是__________________________________________。
实验次数 1 2 3
电压 1.5 2.0 2.5
电流 0.3 0.34 0.4
电阻 5.0 5.9 6.3
【拓展】 小忠还想只用电流表而不用电压表测量手边一个未知电阻的阻值,在老师的帮助下,利用图丙电路图巧妙地测出了未知电阻的阻值,其中是定值电阻,请把实验步骤补充完整:
①断开开关、闭合开关,记录电流表的示数为;
② ________________________________________________________________________;
③ 未知电阻的表达式______________(用已知和测量的物理量的符号表示)。
【答案】
(1) 如图所示
(2) 左
(3) 小灯泡短路
(4) 5
(5) 小灯泡灯丝的阻值随温度升高而变大
【拓展】 ② 断开开关、闭合开关,记录电流表的示数为
③
类型5 电学探究类实验
23.[2024邯郸模拟]探究串联电路电压特点学习小组的同学们合作进行“探究串联电路的电压特点”的实验,设计了如图Ⅰ所示的电路,并连接了相应的实物电路如图Ⅱ所示,已知电源电压恒为。
图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ
(1) 在连接的实物电路中有一处错误,无法完成实验,连接错误的导线是______(选填“”“”或“”)。
(2) 正确连接后,闭合开关,发现电流表和电压表都没示数,电压表有示数,电路中只有一处故障,故障可能是______________。排除故障后继续实验,根据测得的实验数据,绘制了图Ⅲ。
① 根据探究目的分析图Ⅲ中的甲、乙两图线,得出初步结论:____________________________________________________________________________。
【答案】串联电路两端的电压等于串联电路中各部分用电器两端的电压之和
② 由图Ⅲ可知,定值电阻阻值为__ 。
【答案】20
【拓展】 学习小组的同学们还想利用此电路探究电流与电阻的关系,可供选择的定值电阻的阻值为 、 、 、 、 。
① 正确连接电路后,先用 的定值电阻替换进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,读出电流表的示数;再将 的定值电阻换成 的定值电阻后,应向__(选填“左”或“右”)移动滑片直至电压表示数为,并记录电流表的示数。
② 同学们还想多测几组数据,但不能选用的定值电阻阻值是__ 。
③ 的定值电阻更换为 时,滑动变阻器的阻值变化量与定值电阻阻值变化量之比为________。
【答案】(1)
(2) 断路
【拓展】 ① 右
② 25
③
24.[2023廊坊一模]探究并联电路电流规律小明要探究并联电路电流规律,电路设计如图1所示。
图1 图2
(1) 小明利用一个蓄电池、两个小灯泡、一个滑动变阻器、开关、电流表和若干导线,连接电路如图2所示,闭合开关后,滑动变阻器调至某位置,此时电流表测量______(选填“”“”或“”)点的电流。
(2) 在图2基础上只改动一根导线(不增加导线),可以使电流表测量______(选填“”“”或“”)点的电流。改后重新闭合开关,发现不发光,发光,电流表有示数,可能是因为________________________。
(3) 小明调节滑动变阻器,多次测量三点电流,得到数据如表所示,由此得出结论:在并联电路中__________________________________。为避免偶然性,接下来他还应当__________________________________________。
实验 A点电流/A B点电流/A C点电流/A
1 0.28 0.26 0.54
2 0.24 0.22 0.46
3 0.3 0.28 0.58
(4) 并联电路中各支路电压相等,那么三次实验中、两点的电流比值总是发生变化是因为________________________________________。
【拓展】 已知小灯泡额定电压为,正常发光时的阻值为 ,小明想测量的额定功率,于是设计了一个新电路,如图3所示。已知电源电压为,电压表量程为,滑动变阻器标有“”字样,在保证电路安全的前提下,为测出小灯泡的额定功率,定值电阻的阻值范围是______________。
图3
【答案】(1)
(2) ;实际功率太小
(3) 干路电流等于各支路电流之和;更换不同规格的小灯泡进行多次实验
(4) 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
【拓展】
25.[2023衡水三模]探究电流与电压、电阻关系小明利用如图甲的电路探究电流与电压、电阻的关系,已知电源电压为且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为 、 、 、 、 ,滑动变阻器的规格为“ ”。
(1) 用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动,电路中电流变大)。
(2) 闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在图甲中、之间和、之间,电压表均有示数,接在、之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是__________________。
(3) 问题解决后,他接入阻值为 的电阻进行实验,当电压表示数为时,电流表示数如图丙所示,为____A。完成实验后得到了表格中的数据,对数据进行分析后得出初步结论:电阻一定时,通过电阻的电流与它两端的电压成____(选填“正比”或“反比”)。
电压 1 1.5 2 2.5
电流 0 0.15 0.25
(4) 接下来小明对“电流与电阻的关系”进行探究,为了用题目中提供的所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持____不变。
(5) 小明同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丁所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图丁中的数据分析,这次实验对应的电阻阻值为__ ,这次实验之前的那一次实验,小明选取的定值电阻的阻值为______ 。
【答案】
(1) 如图所示
(2) 滑动变阻器断路
(3) 0.2;正比
(4) 1.5
(5) 20;5
【解析】
(4) 根据串联分压可知,当定值电阻最大时,对应的变阻器连入电路阻值最大,电压表示数最小,即,定值电阻两端的电压至少为。
(5) 由图丙可知,除定值电阻为 外,其余数据电流与电阻之积为均为不变,所以阻值为 的定值电阻连入电路时未移动滑片。由串联电路的规律和欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入电路中的电阻 ,上一次实验中定值电阻两端的电压为,滑动变阻器两端的电压,定值电阻两端的电压为滑动变阻器两端电压的2倍,根据分压原理,上一次实验中定值电阻的阻值是滑动变阻器阻值的2倍,即定值电阻 ,所以这次实验之前的那一次实验,选取的是阻值为 的定值电阻。
26.[2023衡水二模]焦耳定律如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。左右两个相同的容器中密闭了等量的空气,两个密闭容器中都有一段电阻丝,形管中装的是红色液体。
(1) 由于电流产生的热量不易直接测量,因此实验中是通过观察形管中液面的________来显示两容器内空气温度的变化的,这里所用的探究方法是________。
(2) 利用图甲装置可以探究电流产生的热量与电阻的关系,闭合开关通电一段时间,电流在__(选填“左”或“右”)侧容器中产生的热量较多。则图甲实验的结论是____________________________________________________________________________。
(3) 要探究电流产生的热量与电流大小的关系,需控制__________________相同,请在图乙中用笔画线代替导线完成探究电流产生的热量与电流大小关系的电路连接。
【拓展】 根据本实验得出的结论,请思考电炉工作时,电炉丝热得发红,而与电炉丝连接的导线却几乎不发热的原因是__________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) 高度差;转换法
(2) 右;在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多
(3) 通电时间和电阻;如图所示
【拓展】 电炉丝与导线串联,电炉工作时,通过它们的电流和通电时间相等,但电炉丝电阻大,所以产生热量多
27.[2023省联考模拟]在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中,已知小磁针黑色端为 极。
(1) 闭合开关后,小磁针的指向如图所示,可知:通电螺线管的左端为______极,电源的左端为__极。
(2) 将电源的正、负极对调,闭合开关后,小磁针的指向也改变了,说明通电螺线管外部的磁场方向与____方向有关。
(3) 为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是________________。(写出一条即可)
【答案】(1) ;负
(2) 电流
(3) 增大电源电压
28.[2024石家庄模拟]某同学用如图所示的装置研究电磁感应现象。
(1) 实验中,棒的材料可能是__(选填“塑料”或“铝”)。
(2) 实验中通过观察________________________________来判断电路中是否有感应电流。
(3) 将棒放入蹄形磁体中,闭合开关,让棒在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针____偏转;让棒在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针__偏转。(均选填“会”或“不会”)
(4) 在这个实验中____能转化为了电能。
(5) 若将此装置中灵敏电流计换成____,则可进一步探究电动机的工作原理。
【答案】(1) 铝
(2) 灵敏电流计的指针是否偏转
(3) 不会;会
(4) 机械
(5) 电源
题型六 计算题
类型1 力学计算
1.[2024唐山模拟]简单机械—杠杆的功率如图所示,轻质杠杆长,能绕点转动,端用细绳悬于点。现有一个重为的合金块A通过滑环悬挂于点,点距离点,倾斜的杠杆与水平方向成 角,滑环刚好能从向端以的速度匀速滑动,若滑环从点开始用时滑动到某点(图中未画出)时,细绳恰好断裂。取求:
(1) 细绳能承受的最大拉力。
(2) 滑环自点滑动到点的过程中,合金块A所受重力做的功和重力做功的功率。
【答案】(1)
(2) ;
【解析】
(1) 已知滑环从点匀速滑动到点时细绳恰好断裂,所用时间为,滑环移动的距离,滑环在点时到点的距离,根据杠杆平衡条件及数学知识可推导得出。
(2) 重力做的功,重力做功的功率。
2.[2023保定一模]简单机械—杠杆与压强综合如图所示,轻质水平杠杆可以绕点转动,在杠杆的点用细线悬挂一正方体物块,使该物块静止在水平桌面上,该物块的边长为,质量为,已知长度是长度的3倍。在点用的力竖直向下拉杠杆时:取
(1) 求点绳对物块的拉力。
(2) 求物块对桌面的压强。
(3) 撤去点的力后,沿竖直方向将物块左右两侧各切下一块厚为的立方体,然后将切下的部分都叠放在杠杆的点(默认叠放后的立方体对杠杆的作用力作用在点),此时物块对桌面压强为零,求为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
3.[2024衡水模拟]简单机械—滑轮和机械效率如图1所示,用滑轮组提升一边长为,质量为的实心均匀正方体物块甲,人用的拉力时,物块甲对水平地面的压强为。滑轮组摩擦、绳重均忽略不计,取。
图1 图2
(1) 地面对甲的支持力为多大。
(2) 若物块甲在内匀速上升了,人拉绳子的功率为多少。
(3) 将原来的物块甲和另一个实心均匀正方体乙分别放在水平地面上如图2所示,若将乙叠加到甲上,此时的甲对地面的压强与甲单独放在水平地面的压强之比为。求原滑轮组匀速提升乙时的机械效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(3) 乙叠加到甲上时对地面的压强,则,解得,则滑轮组匀速提升乙时,绳端的拉力。设乙上升的高度为,则绳端移动的距离,有用功,总功,滑轮组匀速提升乙时的机械效率。
4.[2023唐山一模]压强—水平切割与叠加如图所示,实心正方体物体A、B放置在水平地面上,物体A的质量为,物体B所受的重力为,A、B的棱长分别为和。取
(1) 求物体A所受的重力。
(2) 求物体B对水平地面的压强。
(3) 将物体B沿水平方向切去一部分,并将切去部分平放在物体A上,使物体B切去部分对物体A的压强与物体A对地面的压强之比为,求物体B切去部分的质量。
【答案】(1)
(2)
(3)
5.[2023邯郸二模]浮力、压强综合—浮沉条件应用如图所示,有A、B两个质量分布均匀的实心正方体放置在水平地面上,A所受到的重力为,A的边长为,B的质量为,B的边长为。将B沿竖直方向从中间切开,并将切去的左半部分叠放在A的上方中央,右半部分放置于装有水的容器中。容器足够高且有足量的水,B的右半部分无论漂浮、悬浮或沉底均不会有水溢出。,取求:
(1) B受到的重力。
(2) 叠放后,A对地面的压强。
(3) B的右半部分放置于水中静止后受到的浮力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(3) 的体积,的密度,由可知,的右半部分放置于水中静止后沉底,则排开水的体积,的右半部分放置于水中静止后受到的浮力。
6.[2024保定模拟]浮力、压强综合—入水模型盛有水的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,容器和水总重为,容器底面积为。如图甲,先用一根轻质细线(绳的粗细和重力均不计)将一圆柱形物体挂在弹簧测力计下,让从水面上方沿竖直方向缓慢浸入水中(水始终未溢出,且未接触容器底),弹簧测力计示数的大小与的下表面浸入水中深度之间的关系如图乙所示,,取。求:
甲 乙
(1) 物体浸没在水中时所受浮力大小。
(2) 物体的底面积。
(3) 物体浸没在水中时,容器对水平桌面的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(2) 由可得物体的体积 由图乙知,刚刚浸没时,下表面浸入水中的深度为,则的高度为,故的底面积。
(3) 由受力分析可知,物体浸没后与入水前相比,水平桌面受到压力的增加量,所以,浸没在水中时,水平桌面受到的压力,故容器对水平桌面的压强。
7.[2024廊坊模拟]浮力、压强综合—注水模型科技小组的同学对物体的浮沉条件进行探究。在一个圆柱形容器底部,放一个边长为的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出)。通过测量容器中水的深度,分别计算出该物块所受到的浮力,并绘制了如图所示的图像。取,求:
(1) 水的深度到达时,水对容器底部的压强;
(2) 水的深度到达时,物块浸在水中的体积;
(3) 物块的密度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 。
(2) 水的深度到达时,物块所受浮力,则物块浸在水中的体积。(说明:也可以从漂浮状态分析,利用求解。)
(3) 由图中信息知,水的深度到达以后浮力不再增大,此时物块并未完全浸在水中,有部分体积露出水面,所以物块处于漂浮状态,则,物块的质量,物块的体积,物块的密度。(或:物块的密度。)
8.[2023衡水三模]浮力、压强综合—压强变化量如图所示,质量为、体积为、底面积为的均匀柱体甲与盛有水的轻质薄壁柱形容器乙放在水平地面上,质量为的物块丙漂浮在水面上。取,
(1) 在图中画出柱体甲的受力示意图,点是柱体甲的重心。
(2) 求甲对地面的压强。
(3) 求此时距水面处水的压强。
(4) 在甲的上方沿水平方向截取一部分,同时从水中取出丙。将甲截取的部分放在容器乙的水中,把丙叠放在甲剩余部分上方后,发现水对容器乙底部的压力没有变化,求甲对地面的压强变化量。(不考虑丙表面的水残留)
【答案】
(1) 如图所示
(2)
(3)
(4)
【解析】
(4) 丙在水中漂浮,根据浮沉条件可得,水对容器乙底部的压力,甲的密度,会沉于水底,故甲截取部分的体积,甲截取部分的重力,丙的重力,甲对地面的压力变化量,甲对地面的压强变化量。
9.[2023廊坊一模]浮力、压强综合—柱状容器如图所示的容器,下半部分横截面为边长的正方形,深为,上半部分横截面为边长的正方形,深为。,取
(1) 向容器中倒入深的水,水对容器底的压强是多少?
(2) 将一个棱长为,密度为的正方体物体A放入该容器,此时容器底部受到的水的压力是多少?
(3) 再将一个与物体A完全相同的物体B(图中未画出)压在A上方,请判断A和B的叠加体是漂浮还是沉底,并求出此时容器中水深多少厘米。(结果保留一位小数)
【答案】(1)
(2)
(3) 沉底;
【解析】
(3) 若能漂浮,因为与完全相同,则压在上方后,多排开的水的体积,此时和的叠加体浸入水中深度至少为。叠加后容器的下半部分已满,上半部分的水为下降后多排开的水,分析可知,此部分水最多上升高度, 所以和的叠加体无法漂浮,沉在底部。
类型2 电学计算
10.[2023石家庄一模]滑动变阻器的极值和范围如图甲所示电路,电源电压恒定,小灯泡标有“”字样,为定值电阻,为滑动变阻器。断开开关,闭合、,将滑片移动至距滑动变阻器左端处时,电流表指针恰好满偏。断开开关,闭合、,将滑片置于滑动变阻器最右端,电压表示数为,电流表示数为。两表表盘如图乙中、所示。(灯丝电阻保持不变)
甲 乙
(1) 求小灯泡的额定电流和电阻的阻值。
(2) 求滑动变阻器最大阻值和电源电压。
(3) 断开开关,闭合、,电压表可接在、、任意两点之间,保持量程不变。调节滑动变阻器滑片,为保证电路安全,求满足上述条件的电压表接法及滑动变阻器阻值范围。
【答案】(1) ;
(2) ;
(3) 电压表可接在或间;
【解析】
(3) 断开开关,闭合、,根据题意可知,电压表示数最大,电压表选大量程,电流表选小量程。①若电压表并联在和两端,读数将超过电压表量程(舍去)。②若电压表并联在和两点间,当,滑动变阻器接入的电阻最小,。当电压表示数为时,滑动变阻器接入电路阻值最大为 。③若电压表并联在和两点间,当,电压表示数最大,滑动变阻器接入电路的最小电阻 ,滑动变阻器阻值增大时,电路始终安全,则滑动变阻器接入电路最大电阻 。综上,电压表可接在或间,滑动变阻器调节范围为 。
11.[2024邯郸模拟]电源电压范围如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻,灯泡标有“”字样(灯丝电阻不变)。当只闭合开关,滑片从端滑到中点的过程中,电压表与电流表的图像如图乙所示。
(1) 求电源电压。
(2) 断开,闭合、,若将滑动变阻器的滑片移至端,求此时电路的电功率。
(3) 只闭合开关,将电源换成一个可调电压的电源,电流表、电压表量程分别为、,在保证电路安全的情况下,要求电表示数不低于量程的一半,通过分析计算判断只保留哪一只电表可使得电源电压变化范围最大,并求出电源电压的最大变化范围。
【答案】(1)
(2)
(3) 只保留电流表;
【解析】
(3) ①只保留电压表,电压表的示数,且电流表的示数为时,电源电压最大,;当滑动变阻器接入电路中电阻最大且电压表的示数时,电源电压最小,此时电路中电流,此时灯泡两端的电压,则电源的最小电压。只保留电压表时,电源电压变化范围为。②只保留电流表,当电路中的电流最大且变阻器接入电路中电阻最大时,电源电压最大,,当滑动变阻器接入电路中电阻为0且电流表的示数为时,电源电压最小,。只保留电流表时,电源电压的变化范围为。
12.[2023石家庄二模]极值—串联电路如图甲所示,电源电压恒为,小灯泡上标有“”字样,灯丝的电阻随温度的变化而变化,电压表选用“”量程,电流表选用“”量程。只闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,消耗的功率随电流变化的关系图像如图乙所示。滑动变阻器的滑片置于最右端时,电压表示数为,消耗的功率为,电流表示数为;滑片置于最左端时,灯泡正常发光,消耗的功率为,电流表示数为。,求:
(1) 灯泡正常发光时的电阻。
(2) 滑动变阻器的最大阻值。
(3) 同时闭合和,在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(3) 只闭合开关,移动滑片至最左端时,两端的电压,。同时闭合开关、,滑动变阻器与定值电阻串联,当滑片在最左端时电流最大,电路消耗的最大功率。
13.[2023石家庄二模]极值—变化开关如图甲是通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像。在如图乙电路中,电源电压恒定,滑动变阻器允许通过的最大电流为,电流表量程分别为“”和“”。当、闭合,断开时,电压表示数为,电流表示数为;当闭合,、断开时,将滑动变阻器的滑片移到中点,电压表示数为。求:
(1) 电源电压和定值电阻的阻值。
(2) 滑动变阻器的最大阻值。
(3) 电流表选取合适量程,在保证电路安全的条件下,通过闭合或断开开关,整个电路消耗的电功率最大值。
【答案】(1) ;
(2)
(3)
【解析】
(3) 根据可知,电源电压一定,电流表选取合适量程,当电路中电流最大时,电路消耗的电功率最大。根据题意可知,当电阻最小时,电流最大,因此应同时闭合、、,使、、并联。电压为,通过定值电阻的电流为,灯泡的电流为,滑动变阻器允许通过的最大电流为。则电路的总电流最大值为,整个电路消耗的电功率最大值。
14.[2024邢台模拟]分类讨论—滑动变阻器规格如图甲所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为 ,小灯泡上标有“”字样,其电流与电压的变化关系如图乙所示,当滑片在距左端五分之一的位置时,小灯泡正常发光。
(1) 求小灯泡正常发光时的电阻。
(2) 求此时滑动变阻器的功率。
(3) 用 的定值电阻替换小灯泡,用规格分别为“”和“”的两个滑动变阻器中的一个替换,将一个电压表并联在或滑动变阻器两端,要求:在保证电路安全的情况下,移动滑片的过程中使电压表示数的变化量最大,请你通过计算求出的最大值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(3) 小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压,电源电压。电路变化后,定值电阻与选用的滑动变阻器串联,当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电路中的电流。①若选用规格为“”的滑动变阻器,则,当滑动变阻器接入电路中的阻值为 时,电路中电流最小,,滑动变阻器滑片移动过程中,由串联电路特点和欧姆定律得,电压表示数变化的最大值。②若选用规格为“”的滑动变阻器,则,当滑动变阻器接入电路中的阻值为 时,电路中电流最小,,滑动变阻器滑片移动过程中,由串联电路特点和欧姆定律得,电压表示数变化的最大值。故的最大值为。
15.[2023邯郸二模]分类讨论—变化电表量程如图所示的电路中,小灯泡的规格为“”(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器标有“”字样,电流表量程为,电压表量程为。
(1) 求小灯泡正常发光时的电阻。
(2) 若电源电压恒为,当全部接入电路时,求电路总功率。
(3) 若将小灯泡换成等阻值的定值电阻,电源电压可调,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从距左端三分之一处移动到最右端的过程中,发现电表示数均不小于所选量程最大值的三分之一,为保证电路安全,求电源电压的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(3) ①当电路中的电流为,滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,电源电压,当电路中的电流为,滑动变阻器接入电路中的阻值为 时,电源电压,电源电压的取值范围为。②当电压表的示数为,滑动变阻器接入电路中的阻值为 时,电源电压,当电压表的示数为,滑动变阻器接入电路中的阻值为 时,电源电压,电源电压的取值范围为。综上,电源电压的取值范围为。
16.[2023唐山二模]多挡位家用电器生活中常用的空气炸锅的主要工作装置由电动机带动的电风扇和电加热丝组成,工作时电加热丝将空气加热,利用高温空气来代替食用油,通过高功率的风扇,使高温空气在一个密闭空间内形成循环热流,通过热流使食物迅速变熟。小明家的空气炸锅有两个加热挡,图甲是它的电路图,技术参数如表。
额定电压
风扇电动机功率
加热功率 低温挡
高温挡
(1) 该空气炸锅低温挡正常工作时,通过它的总电流为多大?
(2) 电加热丝的阻值是多少(保留整数)?
(3) 某次使用时,小明关掉家中其他用电器,让空气炸锅高温挡正常工作30分钟,求该工作过程可使如图乙所示的电能表表盘转过的圈数。
【答案】(1)
(2)
(3)
17.[2024沧州模拟]家用电器小明家有一台电暖器,查阅说明书了解到其内部电路如图甲所示,其中、是发热电阻。其他信息还有:此电暖器通过调节开关有1、2两个挡位;每个挡位下通过调节旋钮(变阻器滑片)仍可调节温度;此电暖器电路的最大总功率是,最小总功率是。小明家电能表如图乙所示。
(1) 为了确保电路安全,在把电暖器功率开到最大时,小明家还可以同时工作的其他用电器总功率不能超过多少?
(2) 按电暖器说明书的介绍,电阻的阻值是多少?
(3) 若变阻器的最大电阻为 ,则电阻的阻值是多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
18.2025年河北样卷新考法 电磁铁 [2024承德模拟]在一次综合实践活动中,小明制作了一个简单的保温箱,可以实现加热和保温。其工作原理如图所示,热敏电阻、定值电阻和电磁继电器组成保温箱的控制电路。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,当箱内温度达到时,电磁铁吸合衔铁,使触点A脱开触点B改与触点C接触,当箱内温度低于时电磁铁松开衔铁,触点A再次与触点B接触。当触点A先后与触点B、C接触时,电流表的示数分别为和。求:
(1) 电阻和的阻值。
(2) 保温箱加热时工作电路的功率。
(3) 保温箱保温工作电路消耗的电能。
【答案】(1)
(2)
(3)
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2025河北版物理中考专题
第二部分 题型突破
题型一 估测题
1.[2023邯郸一模]下列描述的估测值中,最接近实际的是 ( )
A.一名中学生投掷实心球的距离约为
B.邯郸市四月份的平均温度约为
C.一枚鸡蛋的质量约为
D.一名成年人步行的速度约为
2.[2023石家庄一模]生活中关于普通家用水银体温计,下列接近实际情况的是( )
A.一支体温计的质量约为
B.一支体温计的长度约为
C.测量体温时,将体温计夹在腋下停留的时间约为
D.体温计所测温度范围为
3.[2024石家庄模拟改编]以下数据最符合实际的是 ( )
A.适宜洗澡的水温约为
B.人的心脏跳动一次的时间约为
C.光的传播速度约为
D.教室地面到天花板的高度约为
4.[2023衡水三模改编]下列数据最接近实际情况的是( )
A.人所喝热牛奶的温度约为
B.一瓶矿泉水的质量约为
C.人眨一次眼睛的时间约为
D.初中生所坐凳子的高度约为
5.[2024保定模拟改编]下列数据最符合实际情况的是( )
A.人的正常体温是
B.人的正常心率是20次/
C.医用外科口罩的长度约为
D.一次性医用防护服的质量约为
6.下列数据中最接近实际的是 ( )
A.一名中学生重约
B.中学生课桌的高度约为
C.八年级物理课本的质量约为
D.骑行普通自行车时的速度约为
7.[2024邯郸模拟]下列估测中,最接近生活实际的是 ( )
A.成年人正常步行的时间约为
B.邯郸市冬天的平均气温约为
C.教室门的高度约为
D.一支木制铅笔的质量约为
8.下列估测符合实际情况的是( )
A.悬浮在盐水中的一枚鸡蛋受到的浮力约为
B.同学们感觉舒适的教室温度约为
C.一张中考物理试卷的厚度约为
D.一个黑板擦的质量约为
9.[2023石家庄模拟改编]下列估测数值与实际相符的是( )
A.一颗小铁钉的重力约为
B.手机的质量约为
C.考试用的涂卡笔的长度大约为
D.空调的待机功率为
10.[2023保定二模]小强参加了体育中考,取得了中考第一战的胜利,下列数据最接近实际情况的是( )
A.立定跳远的距离约为
B.一个实心球的质量约为
C.1 000米跑的速度约为
D.1 000米跑完后,小强脉搏跳动10次所用的时间约为
题型二 选择题
类型1 声
1.[2023石家庄一模]声现象综合安全驾驶,生命至上。下列有关汽车说法正确的是( )
A.汽车的扬声器(喇叭)是空气振动发声的
B.汽车安装降噪玻璃,是在传播过程中减弱噪声
C.行驶时调节汽车音响的音量,是改变了声音的音调
D.汽车导航和倒车雷达,都是利用超声波进行工作的
2.[2023石家庄二模]声与电磁波有关声和电磁波的应用,分析正确的是( )
A.戴耳罩是在声源处减弱噪声
B.拉琴时手按压琴弦的不同位置,是为了改变频率从而改变音色
C.汽车上安装的(全球卫星定位系统)和倒车雷达都是利用电磁波工作的
D.声呐是仿照蝙蝠在夜间飞行时探测障碍物的原理制成的
3.[2024唐山模拟]声音的特性如图,音叉、完全相同,发出的声音,原来静止的随之振动,也发出的声音,则( )
A.发声时每分钟振动440次
B.和发出的声音的频率相同
C.和发声时的振幅一定相同
D.发出的声音无需介质就能传播
类型2 光
4.[2023石家庄一模]光现象辨析如图所示,下列光现象中,由光的反射形成的是( )
A.水中的筷子“弯折” B.手影的形成
C.水中拱桥的倒影 D.从船上看水中的鱼
5.[2024石家庄模拟]光学规律应用下列选项对图中光学现象的描述或解释正确的是( )
A.甲图:纸板与平面镜不垂直,在纸板上仍可观察到入射光的反射光
B.乙图:在处放个硬纸板,可以承接到处蜡烛的像
C.丙图:插入水中的筷子看起来会像图中一样向上弯折,这是光的折射现象
D.丁图:此时反射角和入射角均为
6.[2024石家庄模拟改编]凸透镜动态成像及应用如图所示是“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,此时光屏上承接到清晰的像。下列说法正确的是 ( )
A.光屏上成的是倒立、等大的实像,投影仪应用了这个原理
B.保持凸透镜不动,将蜡烛向左移动后,适当移动光屏可承接到清晰缩小的像
C.保持蜡烛和光屏不动,将凸透镜向右移动,可在光屏上再次成清晰的像
D.贴近凸透镜左侧放一个镜片后像变模糊,向右移动蜡烛仍能在光屏上成清晰的像,则该镜片可能为近视镜片
7.[2024保定模拟改编]凸透镜实验数据分析在“探究凸透镜的成像规律”实验中,记录部分实验数据如下表,下列说法不正确的是( )
实验次数 1 2 3 4 5
物距 55 45 30 22.5 20
像距 20.6 22.5 30 45 60
A.第一次实验的成像特点与投影仪相同
B.利用第三次实验数据,可以算出凸透镜焦距是
C.第二次和第四次实验数据,可以说明光路可逆
D.第五次实验结束时,保持蜡烛位置不动,在紧挨凸透镜右侧放一个老花镜片,要想再次在光屏上得到清晰的像,需要将光屏靠近凸透镜
8.[2023保定一模改编]凸透镜成像规律实验小星和小明使用相同器材做“探究凸透镜成像规律”实验,他们的实验器材摆放如图所示,他们的光具座紧挨着(图中未画出),凸透镜光心在同一水平直线上。奇怪的是,他们在光屏上看到了相同性质的像。下列分析正确的是( )
A.两个人看到的像都是倒立、放大的实像
B.光屏甲上的像是蜡烛甲透过凸透镜甲形成的
C.如果将蜡烛乙向左移,同时调整光屏乙的位置至像清晰,光屏乙上的像将变小
D.蜡烛甲通过凸透镜甲成像的规律在生活中的应用可能是照相机
类型3 热
9.[2023石家庄模拟]物态变化辨析“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,有关节气的谚语,下列分析正确的是( )
A.“惊蛰云不停,寒到五月中”——云的形成是升华现象,需放热
B.“伏天三场雨,薄地长好麻”——雨的形成是液化现象,需吸热
C.“霜降有霜,米谷满仓”——霜的形成是凝华现象,需放热
D.“小寒冻土,大寒冻河”——河水结冰是凝固现象,需吸热
10.[2024石家庄模拟]扩散现象下列诗词中,体现分子无规则运动的是( )
A.“梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香”——香
B.“碧纱窗下水沉烟,棋声惊昼眠”——烟
C.“更无柳絮因风起,惟有葵花向日倾”——絮
D.“沙迷双眸人不见,尘覆万柳鸟无鸣”——沙
11.[2024承德模拟]分子动理论小实验对甲、乙、丙、丁四幅图片的解释不正确的是( )
A.如图甲所示,集气瓶A中装空气,这样做的目的是避免重力对实验造成影响
B.如图乙所示,墨水在热水中比在冷水中扩散得快,说明温度越高,分子运动越剧烈
C.如图丙所示,将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个重物,说明分子之间存在引力
D.如图丁所示,在密闭注射器里装入一些空气,用手可以推动活塞将空气压缩,说明分子之间不存在斥力
12.[2023石家庄模拟]能量转化以下生活中能量转化的实例,描述正确的是( )
A.摩擦生热是把内能转化为机械能
B.燃料燃烧放热是把内能转化为化学能
C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D.摩擦起电是把电能转化为机械能
13.[2024邢台模拟]内能下列与内能有关的说法正确的是( )
A.的冰没有内能
B.对物体做功,物体的内能一定增加
C.在热传递过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体
D.水在沸腾过程中,吸收热量温度不变,内能不变
14.[2023石家庄二模改编]内能利用对如图所示的物理过程,下列分析正确的是( )
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能增加
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,机械能转化为内能
类型4 力
15.力的基本认识中华文化博大精深。下列关于力的说法中错误的是( )
A.成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
B.“卵与石斗,麋碎无疑”是因为鸡蛋受到的力大于石头受到的力
C.“飞流直下三千尺”是由于水受到重力的作用
D.“风吹草低见牛羊”说明风对草的力改变了草的形状
16.[2023石家庄一模]力与运动运动中包含很多物理知识,有关马拉松比赛中的力学知识,下列说法正确的是( )
A.比赛过程中,以路边树木为参照物,运动员是静止的
B.经过弯道时,运动员身体微倾,此时身体受力平衡
C.人跑步时鞋底与地面间的摩擦,属于有害摩擦
D.比赛异常激烈,运动员互相超越,最终平均速度最大的荣获冠军
17.[2024保定模拟]惯性关于惯性,下列说法正确的是( )
A.踢出去的足球在空中能继续运动是因为受惯性作用
B.手握锤柄在地面上撞击几下锤头就能紧套在锤柄上,说明锤柄具有惯性
C.运动员跳远时助跑是为了增大惯性
D.装满货物的载重汽车刹车时更不容易停下来是因为质量越大惯性越大
18.[2023石家庄一模]机械能及其转化同学们在体育课进行实心球投掷训练,如图所示:表示实心球离开手之后的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A.实心球在整个运动过程中,到达最高点时,它的动能为零
B.实心球从的过程中,没有力对它做功
C.实心球从过程中,它的动能减小,重力势能增大
D.不论是否考虑空气阻力,实心球在空中运动时机械能守恒
19.[2024石家庄模拟]大气压和流体压强生活中常见的现象,以下描述正确的是( )
A.图甲:船闸利用了连通器的原理,直接打开上游闸门,船可进入闸室
B.图乙:塑料吸盘能挂厨具,说明吸盘的“吸力”大于厨具受到的重力
C.图丙:飞机在飞行时,机翼上方的空气流速小,压强大
D.图丁:用吸管喝饮料时,是利用大气压的作用使饮料上升到口中的
20.[2023石家庄模拟]力学综合小丽同学在厨房观察到一些物理现象,用所学的物理知识进行了解释,其中不合理的是( )
A.切菜刀用久了要磨一磨,是为了增大压强
B.抽油烟机能吸走厨房内的油烟是因为抽油烟机内部气体流速快,气压小
C.锅铲柄有凹凸的花纹是为了增大摩擦
D.筷子在夹取食物的时候是省力杠杆
21.[2024邢台模拟]物体浮沉条件的应用甲、乙、丙三个小球的质量和体积如表所示。将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为、和。下列判断正确的是( )
小球 甲 乙 丙
30 40 54
60 50 20
A. B.
C. D.
22.[2024保定模拟改编]浮沉条件 阿基米德原理如图所示为参加演习的战斗机从军舰上起飞的情境,以下对舰体所受浮力的分析中正确的是 ( )
A.舰体略上浮,受到浮力不变 B.舰体略上浮,受到浮力变小
C.舰体略下沉,受到浮力不变 D.舰体略下沉,受到浮力变大
23.[2024唐山模拟改编]压强浮力综合小明将两个完全相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的A、B容器中,如图所示,已知两种液体的密度,待木块均静止时,两容器液面相平,则下列说法正确的是( )
A.木块在A容器中受到的浮力较大
B.A、B两个容器底部受液体的压强相等
C.A容器盛的是乙液体,B容器盛的是甲液体
D.木块下表面所受液体给木块的压力之比
24.[2023石家庄模拟改编]水平滑轮组效率问题如图所示的滑轮组,用的拉力拉动水平地面上重为的物体,使物体匀速前进,物体与地面之间的摩擦力为。在此过程中下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离是 B.拉力做的功是
C.滑轮组的机械效率是 D.点受到的拉力为
25.[2023石家庄二模]滑轮组和机械效率小明用如图所示的滑轮组拉动物体,已知物体质量为,与地面的摩擦力为其重力的0.2倍。 内物体被拉动了,动滑轮重。不计绳重和滑轮摩擦,取,下列说法中正确的是( )
A.拉力为
B.滑轮组所做的有用功为
C.拉力的功率为
D.滑轮组的机械效率为
类型5 电
26.[2023石家庄二模改编]多开关动态电路如图所示,电源电压为,并且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为 , ,灯泡上标有“”字样。若灯丝电阻不变,下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻是 ,正常工作的电流为
B.当闭合,、都断开,调节滑片使灯泡正常工作,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为
C.闭合、、,当滑动变阻器的阻值为 时,电流表的示数为
D.闭合,、都断开时,整个电路消耗的最小功率为
27.[2024石家庄模拟改编]电表判断及示数变化量在如图所示的电路中,电源电压保持不变,、为定值电阻,为滑动变阻器,、的阻值和的最大阻值均为,、为电流表或电压表。若闭合开关、时,、的指针均明显偏转,将滑片向左移动,的示数不变,的示数有变化。以下说法不正确的是 ( )
A.一定是电压表
B.若为电压表,则只闭合开关、时,的示数为
C.若为电流表且只闭合开关、,将滑片移到最左端时,电路中消耗的功率为
D.若为电压表且将换成另一种电表,只闭合开关、时,向左移动滑片,的示数变化量是的示数变化量的2倍
28.[2023石家庄一模改编]动态电路电表判断在如图所示的电路中,电源电压保持恒定,为滑动变阻器,、均为定值电阻,且。以下关于此电路的说法正确的是( )
A.若、均为电流表,开关都闭合,滑动变阻器滑片从中点移到左端时,电压表与表的示数之比保持 不变,电压表的示数与表示数的乘积变大
B.若、均为电压表,开关都闭合,滑动变阻器滑片向右滑动的过程中,表与表的示数之比变小,表与表的示数的变化量相等
C.若、均为电压表,开关都闭合,滑动变阻器滑片从中点移到左端时,表的示数增大了,电路总功率减小了
D.只闭合开关,滑动变阻器滑片向右滑动过程中,电压表与电流表A的示数之比变小,两表示数乘积变大
29.[2024秦皇岛模拟改编]图像 极值的计算问题在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡上标有字样,、为实验室常见的电流表或者电压表。图乙是通过小灯泡和定值电阻的电流随它们两端电压变化的图像。只闭合开关、时,将滑片移到滑动变阻器的中点,小灯泡刚好正常发光,表的指针恰好偏转至大量程的五分之一。下列说法不正确的是( )
A.为电压表
B.电源电压为,滑动变阻器的最大阻值是
C.只闭合开关、时,电路的最小功率为
D.只闭合开关、,小灯泡的实际功率为时,滑动变阻器消耗的功率为
30.[2023石家庄一模]电磁现象关于如图所示四组实验,下列说法正确的是( )
A.如图甲,把螺线管水平悬挂起来并通电,螺线管静止时端指向地理南极附近
B.图乙所示实验的原理是电磁感应
C.利用图丙装置可探究在什么情况下磁可以生电,应用此原理可制成动圈式话筒
D.图丁为奥斯特实验,可研究通电导体在磁场中受力情况
31.[2023唐山一模]电磁感应如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置,下列说法正确的是( )
A.根据此实验原理可以制成发电机
B.实验过程中将电能转化为机械能
C.电路闭合时,只要导体在磁场中运动就会产生电流
D.电路闭合时,导体不动,磁体运动时不可能产生电流
32.[2023石家庄二模]生活用电关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.用电器的开关要接在零线和用电器之间
B.电路中使用的用电器增多时,漏电保护器可能跳闸
C.电器失火时,可以先用水灭火,再切断电源
D.使用测电笔时,手要接触笔尾金属体
题型三 作图题
类型1 光学作图
1.[2024邢台模拟]光的反射如图所示,是射向平面镜的一束光,请在图中画出它的反射光线并标出反射角大小。
2.[2024石家庄模拟]光的折射如图所示是喷泉中的某个光源在点发出的一束光,请画出这束光的反射光和折射光。
3.[2024省联考模拟]光的折射如图所示,一束阳光斜射入盛有水的容器中,在容器底形成光斑。保持光束和容器的位置不变,向容器中逐渐加水,水面由处升到处,请你通过作图找出此时光斑在容器底部的位置。
4.[2023沧州二模]折射成像如图所示,在平静的湖面上方有一盏路灯,潜水员在水下处看到了路灯的像,在图中画出水下处潜水员看到路灯的光路图。
5.[2024石家庄模拟节选]光的反射和折射如图所示,一束激光斜射到空水槽底部点,形成一个光斑,向水槽内注入适量水后,请在图中画出入射光射到水面时对应的反射光线和折射光线(请画出水面位置)。
6.[2023石家庄二模节选]平面镜成像如图A点表示白鹭的位置,请在图中画出白鹭反射的光经水面反射进入人眼的光路图。
7.[2023廊坊一模]三棱镜作图请在图中补充激光照射到玻璃三棱镜面后在三棱镜内的折射光线。
类型2 力学作图
8.重力作图如图所示,工人用拉力将质量为的木箱匀速拉到卡车车厢上,作出木箱所受重力的示意图(O为木箱的重心)。
9.[2023衡水三模节选]重力、弹力作图在图中画出在水平面上静止的柱体的受力示意图,点是柱体重心。
10.[2023张家口一模]斜面上物体受力作图如图所示,一个木块在光滑水平面上以的速度向右运动,最终木块冲上粗糙斜面静止在点,画出木块在点的受力示意图。
11.[2024保定模拟]重力、浮力作图如图是探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力关系的装置,请在图中画出圆柱形物体受的浮力和重力的示意图。
12.[2024廊坊模拟]力臂作图人的前臂可以看作一个杠杆。现某人前臂平举托起一杯茶,他的肱二头肌对前臂弯折处的拉力为动力,茶杯对手臂向下的压力为阻力。请在图中画出拉力的力臂。
13.[2023唐山一模]杠杆最小力作图如图所示是拉杆式书包的简化图,点表示轮子的转轴,相当于杠杆的支点,书包在如图所示位置静止,请画出施加在端点的最小作用力。
类型3 电学作图
14.实物图连接小明测量小灯泡电功率的实验器材有:标有字样的小灯泡,蓄电池,电流表,电压表,滑动变阻器,开关及导线若干。请用笔画线代替导线把电路连接完整。
15.[2023石家庄二模节选]电路连接改错小兰要测量额定电压为小灯泡的额定功率。器材有:电压为的电源、标有“”的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。如图所示电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“”,并用笔画线代替导线画出正确的接法
16.[2023唐山一模节选]按要求连电路某同学在“探究导体中的电流与电阻的关系”实验中,连接了如图所示的电路(电源电压保持不变)。用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电路中电流变大。
17.[2023保定三模]家庭电路作图如图所示,是家庭电路的部分简图,请用笔画线代替导线,将白炽灯泡和三孔插座连入电路(开关控制白炽灯泡)。
题型四 开放性试题
1.[2023唐山一模]如图所示,这是蹦床运动员比赛时的情境。思考这项运动中涉及的物理知识,回答下列问题。
(1) 问题:从最低点到达最高点的过程中,运动员的动能和重力势能如何变化?
回答:______________________________________。
(2) 请从力学角度提出一个问题并回答。
问题:______________________________________________?
回答:____________________________________________________________________________________________________________。
2.如图所示为小红使用滑板车沿水平方向运动的情境,请回答下列问题。
(1) 问题:小红向后蹬车,车就向前进,这说明什么?
回答:____________________。
(2) 请从力学的角度提出一个问题并回答。
问题:__________________________________?
回答:________________________。
3.[2024邢台模拟]如图所示是一幅赛艇运动员们划桨的图片。针对赛艇涉及的物理知识回答下列问题。
(1) 问题:运动员的倒影的形成原理是什么?
回答:__________。
(2) 问题:赛艇的船头做成尖形的目的是什么?
回答:______________________________________________。
(3) 请从杠杆知识方面提出一个问题并回答。
问题:________________________________________________?
回答:__________________________________________________________________________。
4.[2024石家庄模拟]将一个底部封闭的薄壁金属管固定在桌面上,管中装一些酒精,然后用塞子塞紧管口。把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动,很快会观察到塞子被管内气体顶出(如图所示)。回答下列问题。
(1) 问题:实验中是采用哪种方式使金属管壁的内能增大的?
回答:____。
(2) 针对题中情境,请从能量转化的角度提出一个问题并回答。
问题:________________________________________________________?
回答:__________________________________________________。
5.[2024衡水模拟]应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加深入、有趣。请仿照示例,将下列“吸”字蕴含的主要物理知识填写在横线上。
示例:向后撑雪杖,人向前运动——物体间力的作用是相互的。
(1) 用吸管“吸”饮料——________________;
(2) 用塑料梳子梳头发,梳子能把头发“吸”起来——__________;
(3) 在两张纸中间向下吹气,两张纸会“吸”在一起——____________________________________。
6.黄河流域生态保护和高质量发展是我国重大的国家战略,如图所示是黄河上游第一座大型梯级电站——龙羊峡水电站,水电站是将水流的机械能转化为电能,转化效率一定____1(选填“大于”“小于”或“等于”)。大坝上窄下宽,巨大的船闸确保船只的畅通无阻,开闸泄洪时水流奔涌而下,水面上方还会出现彩虹。请你从上述情境中提出一个物理问题并回答,不要与示例重复。
【示例】问题:大坝为什么建成上窄下宽的形状?
回答:同一液体内,深度越深,液体压强越大。
问题:____________________________________?
回答:________________________。
7.[2024衡水模拟]航天员乘坐返回舱回到地面都有哪些步骤?返回舱首先进入返回轨道,然后进入大气层,随着返回舱逐渐接近地球,大气层的空气密度越来越大,返回舱与空气剧烈摩擦,使其底部温度高达上千摄氏度,返回舱周围被火焰包围。在距地面左右的高度,返回舱拉开引导伞、减速伞和主伞,并抛掉防热大底。在距地面左右时,启动反推发动机,使返回舱实现安全的软着陆。
请你从上述情境中提出一个物理问题并进行解释。不要与示例重复。
【示例】问题:返回舱经过大气层时为什么底部温度很高?
解释:空气剧烈摩擦返回舱,对其做功,使底部的内能增加,温度升高。
问题:____________________________________________________________?
解释:____________________________________________________________________________________________________________________。
8.如图所示是我国发射的“玉兔号”月面巡视器,其工作时所需能量由太阳能电池板来提供,可以实现移动、转弯、探测等多种功能。回答下列问题。
(1) “玉兔号”与地球间是通过________来进行信息传递的。
(2) 请从能量的角度提出一个问题并回答。
问题:____________________________________________?
回答:__________________________________。
9.[2024保定模拟]物质属性的研究对人们的生产生活和科技进步产生了重要影响。物质的属性有许多种,并有其对应的应用,请你仿照示例写出某物质的属性及应用(不要与示例重复)。
【示例】属性:铝合金密度小。
应用实例:铝合金是飞机外壳的主要材料。
属性:__________________。
应用实例:________________________________________。
10.针对家用电吹风机,请回答下列问题。
(1) 问题:电吹风机中的电动机工作的原理是什么?
回答:________________________________。
(2) 问题:电吹风机能快速吹干头发,主要原因是什么?
回答:提高液体的温度和__________________________________都可以加快蒸发。
(3) 针对电吹风机的工作过程,从能量的角度提出一个问题并回答。
问题:____________________________________________________?
回答:____________________。
题型五 实验探究题
类型1 操作类实验
1.[2024石家庄模拟]探究光的反射定律如图所示,在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板垂直放置在平面镜上。
(1) 实验时让光贴着纸板入射可以看到光的传播径迹,这是因为光在纸板上发生了________(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
(2) 如图所示让光贴着纸板沿入射,在另一半纸板上看到了反射光线,若将纸板沿向后翻折,则在纸板上____(选填“能”或“不能”)看到反射光,该现象说明:反射光线、入射光线和法线________________。
(3) 请画出纸板上的反射光线并标出反射角。
2.[2024张家口模拟]平面镜成像某同学利用图甲所示的装置探究平面镜的成像特点。
(1) 他先将一张白纸放在水平桌面上,再将玻璃板与纸面____放置。
(2) 如图乙所示,从______(选填“”或“”)位置可以看到蜡烛A的像。在玻璃板后的白纸上移动另一支外形与蜡烛A相同但不点燃的蜡烛B,最终能看到它跟蜡烛A的像完全重合,这一现象说明____________________________。
(3) 图甲中,为了让蜡烛A左侧较远处的同学也能看清蜡烛A的像,需要将玻璃板向左平移。玻璃板平移时,蜡烛A的像的位置将____(选填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
3.探究凸透镜成像规律在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1) 小明把蜡烛、焦距为的凸透镜和光屏依次放在光具座上,将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到__________。
(2) 将蜡烛和凸透镜移至如图所示的位置,移动光屏,使光屏上得到清晰的像,依据此原理制成的光学仪器是________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
(3) 保持凸透镜在刻度线处不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是
______________________________________________________________________________。
(4) 换用焦距为的凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,你的具体操作是________________________。
4.[2023石家庄一模]固体熔化规律小明在学校实验室利用如图甲所示的实验装置,探究海波和石蜡的熔化规律。
(1) 小明将分别装有石蜡和海波的试管先后放入烧杯内的水中,利用水浴加热,其好处是____________________________。(写出一个即可)
(2) 小明利用酒精灯边加热边观察现象,并记录数据,绘制出石蜡和海波温度随时间的变化图像,如图乙所示,可得出海波在熔化时的特点是:________________________。
(3) 如图乙所示,海波在第处于__________(选填“固”“液”或“固液共存”)态,若此时撤去酒精灯,过一段时间后,发现____(选填“固态”或“液态”)物质变多了。
5.[2024邯郸模拟]探究水沸腾前后温度特点为探究水沸腾前后温度变化的特点,小明设计并组装了图甲所示的实验装置。烧杯和试管中装有适量的水,A、B是两个相同的温度计。
(1) 组装器材时,酒精灯应____(选填“熄灭”或“点燃”)以便确定陶土网的位置。
(2) 在水温升高到后,每间隔读一次温度计的示数,直到水沸腾并持续一段时间,将所得数据记录在表格中。
时间/ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
温度/ 85 86 88 90 92 94 96 98 98 98 98 98
实验中某时刻温度计液面如图乙所示,其示数为__。分析表中数据可得出结论:水在沸腾过程中,________________________。
(3) 实验中,还观察到A、B两个温度计的示数相同,烧杯中的水沸腾时,试管中的水却不沸腾,这是由于____________________________________________。
6.速度大小影响因素小明所在的实验小组想探究物体从斜面上滑下的速度大小与哪些因素有关。通过观察,他们猜想:物体到达斜面底端时速度的大小可能与物体的质量、斜面的倾角 、斜面的材料这三个因素有关。于是他们选择以下器材进行探究:一个右端固定有遮光片的长方体木块质量为、一个的砝码(可粘在木块上表面)、两个长度相同材料不同的斜面A和B(斜面倾角可调,底端安有光电门速度传感器)。实验装置如图所示,他们的实验操作是让木块沿斜面直线下滑,利用光电门速度传感器测得木块到达斜面底端时的速度。
(1) 为了保证从实验数据得出的结论的可靠性,下列说法正确的是__。
A.斜面越长越好
B.斜面越宽越好
C.木块每次都由静止开始下滑
D.木块每次都从斜面上相同的位置下滑
(2) 在本实验中,光电门速度传感器的工作原理是当木块上的遮光片通过光电门时光被挡住,计时器开始计时,当遮光片离开光电门时计时器停止计时,这样就可以根据遮光片的长度与运动时间计算出此过程木块的速度。已知遮光片的长度为,如果计时器某次显示的时间为,则此次测得的木块速度为____。
(3) 小明他们改变相关条件,多次实验,得到了表中数据。
实验序号 斜面
1 A 200 245
2 A 300 245
3 B 200 153
4 B 300 153
5 A 200 358
6 A 200 438
① 分析比较表中数据可得:与前面猜想的三个因素中的__________无关。
② 分析比较实验序号1和3,2和4的数据可得出与__________有关。
③ 分析比较实验序号1、5、6的数据,可得出木块到达斜面底端时的速度与斜面倾角的关系是:当斜面材料相同时,__________________________。
7.[2023石家庄一模]阻力对物体运动的影响如图所示为“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1) 让同一小车从斜面上同一位置由静止开始运动,目的是________________________________________。
(2) 分析实验现象可知,小车在水平面上运动速度减小是因为受__________(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。通过对实验现象的分析、推理可知:如果运动的物体不受力时,将一直做________________。
(3) 实验后分析得出:要让同一小车在三种水平表面上运动的距离相等,____表面上的小车在斜面上的初始位置需最高。
8.[2024保定模拟]探究影响动能因素如图甲所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让钢球从斜槽上由静止滚下,钢球运动到水平面碰到静止的木块后,能将木块撞出一段距离。
(1) 钢球在斜槽上向下滚动时,它的机械能会____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2) 实验中通过________________________来间接说明钢球具有动能的大小。
(3) 让同一钢球分别从不同的高度静止滚下,钢球起始的高度越高,木块被撞得越远,这说明:____________________________________________。
(4) 请在图乙中画出木块在运动过程中受力的示意图。
9.[2023石家庄二模]探究通电螺线管外部磁场小航做“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验。
(1) 在固定有螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后轻敲纸板,观察铁屑的排列如图甲所示,说明通电螺线管外部磁场与____磁体的磁场相似,在实验中________(选填“可以”或“不可以”)用铜屑代替铁屑显示磁场分布。
(2) 如图乙所示,在螺线管旁放一个小磁针,闭合开关时,小磁针极将________(选填“顺时针”或“逆时针”)旋转。
(3) 对调图乙中电源的正负极,闭合开关,小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管外部磁场方向与__________有关。
10.[2023石家庄一模]磁场对通电导线的作用如图所示,在“探究磁场对通电直导线的作用”实验中,小明把一根轻质的铝棒置于蹄形磁体的磁场中。
(1) 接通电源,通过观察__________________________来判断磁场对通电直导线有力的作用。
(2) 若只将磁体的两极对调。接通电源,观察到铝棒会向相反方向运动,说明力的方向与__________有关。
(3) 小明想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”,请你帮助他写出具体的操作:__________________________________________________________________________________________。
(4) 应用:________(选填“电动机”或“发电机”)利用这一原理工作。
11.[2024保定模拟]电与磁的综合探究小明用如图所示的装置探究“磁场对通电导线的作用”。
(1) 将一根导体置于蹄形磁体的两极之间,闭合开关前,导体静止不动,闭合开关后,导体____,说明磁场对____导体有力的作用。
(2) 利用此图的工作原理可以制成________(选填“发电机”或“电动机”)。
(3) 小明想继续探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”,为完成实验,请你在原实验装置基础上更换一个器材:__________________________。
类型2 力学测量类实验
12.[2023石家庄二模]测量固体密度小明、小华同学对矿石的密度产生了浓厚的兴趣,于是找来一大一小两块矿石,并从实验室借来一些仪器进行了以下实验。
(1) 小明将天平放在水平桌面上,在调节天平平衡时,将游码移动到标尺左端的零刻度线处,然后发现指针偏转情况如图甲所示,接下来应向__(选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁水平平衡。
甲
(2) 用调节好的天平测量小矿石的质量。天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,则小矿石的质量为__,用量筒测得小矿石的体积如图丙所示,则该小矿石的密度为________________。
乙 丙
(3) 小明再测量大矿石的密度。他在测量大矿石的体积时,首先在量筒中倒入体积为的水,发现大矿石放不进量筒,于是改用如图丁所示的方法测大矿石的密度。
丁
.用调节好的天平称出①中烧杯和水的总质量;
.将大矿石轻轻放入烧杯内,标记下此时水面的位置并称出②中烧杯、水和大矿石的总质量为;
.将大矿石取出后,从量筒中倒出部分水加入烧杯中至烧杯标记处,量筒中剩余水的体积为,如④所示,称出此时③中烧杯和水的总质量为。
小明根据以上步骤,快速写出了大矿石质量为,大矿石体积为,并计算出大矿石的密度。由于步骤中取出大矿石时大矿石上沾有水,小明的结果会导致后面计算出的大矿石密度____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。小华没有利用量筒提供的数据也写出了大矿石的密度表达式为____________________________(用测量的物理量或已知物理量的字母表示,水的密度用表示)。此实验中大矿石拿出后带走了部分水,此过程对小华的计算结果__(选填“有”或“无”)影响。
13.[2023石家庄一模]测量液体密度小明学习浮力知识后,想利用弹簧测力计改装成“简易液体密度计”来测量液体的密度。请你帮他完善实验步骤。,取
(1) 小明竖直拿起弹簧测力计首先观察其量程,然后检查弹簧测力计的指针是否指在__________上;调节好测力计后,小明将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,指针恰好到测力计最大刻度值,如图甲所示。
(2) 接着,他将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙,此时小球所受浮力为______,小球的密度为______。
(3) 小明用弹簧测力计提着小球浸没在未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示,则该未知液体的密度为______。
(4) 更换不同液体,重复实验,将弹簧测力计上相应的刻度标为液体密度值,制成了“简易液体密度计”。经分析可知弹簧测力计上的示数越小,对应的液体密度值越__(选填“大”或“小”)。
【拓展】 若容器的底面积为,高为,现加水至深度处,再将另一个体积为的实心球放入容器中,静止时水对容器底压力的增加量为。则该实心球的密度为__________________。
14.[2023承德一模]测量滑轮组机械效率某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中应用的实验装置如图所示(弹簧测力计连在绳子自由端,未画出),每组实验对应得到的数据如表所示。
甲 乙 丙 丁
钩码重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率
甲 4 0.1 2.7 0.2
乙 4 0.1 1.8 0.3
丙 8 0.1 3.1 0.3
丁 8 0.1 2.5
(1) 实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。但小组有同学发现运动的弹簧测力计不方便读数,应该静止读数,其他人认为他的想法不正确,因为他没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响,静止读数测出的机械效率将____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2) 通过比较______两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子承重段数无关。
(3) 丁实验的机械效率__________。通过比较丙、丁两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越__(选填“高”或“低”)。
(4) 若每个滑轮的质量为,则乙实验中克服摩擦力做的功为____。(不计绳重,取)
类型3 力学探究类实验
15.[2024廊坊模拟]探究滑动摩擦力影响因素在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的体积相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦)
甲 乙
丙
(1) 甲实验中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做__________运动时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数,由图知,____。
(2) 比较甲、乙两次实验,可以得出:在__________________相同时,____越大,滑动摩擦力越大。
(3) 乙实验完成后,利用原有器材,还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简要说明实验方案:____________________________________________________________________________________________________。
(4) 请你判断:丙实验中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力____(选填“大于”“等于”或“小于”)甲实验中铝块所受滑动摩擦力。
16.[2023唐山二模]探究液体内部压强在物理课上,同学们利用压强计研究液体内部压强,进行了如下的操作。
(1) 实验前,小明没有按压橡皮膜时,形管两侧液面就存在高度差,如图①所示,接下来的操作是______(选填字母)。
图①
A.从形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向形管内添加适量水
(2) 正确操作后,小明将探头伸入水中,他是通过观察________________________________判断液体内部压强大小的。如图②所示,保持探头在此深度不变,改变探头的方向,形管两侧液面的高度差____(选填“增大”“减小”或“不变”)。
图②
(3) 正确操作后,分析图②和图③的实验现象,得出结论:______________________________________________。
图③
(4) 实验时,小明将探头放入水下某一深度时,形管两侧液面高度差为,此时形管内外的气压差为____。,取
(5) 小明用图④所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,他测量了以下物理量:
图④
.右侧待测液体到容器底的深度;
.左侧水到容器底的深度;
.容器底到橡皮膜中心的深度;
请你推导出待测液体密度的表达式为____________________________(用已测出物理量的字母和表示)。
17.[2024廊坊模拟]探究影响浮力大小因素小明用弹簧测力计、圆柱体以及分别装有一定量的水和盐水的两个相同的容器,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示,,取。
甲 乙 丙 丁 戊
(1) 分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与________________________有关。
(2) 为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用______两图的操作来进行探究。
(3) 圆柱体的重力是______,浸没在水中时受到的浮力是______。
(4) 根据实验测出盐水的密度是________________。
(5) 若图丙中容器底面积为,圆柱体浸没后水未溢出,则放入圆柱体后水对容器底部压强增加____。
18.[2024唐山模拟]探究浮力与排开液体重力关系甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱体物块、小桶和水探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系的实验情景,其中弹簧测力计的示数依次是、、、。
甲 乙 丙 丁 戊
(1) 在实验操作前细心的小丽同学指出:在图甲中存在错误,该错误是溢水杯中水面__________________。
(2) 纠正错误后,该探究实验的合理顺序为______________(用甲、乙、丙、丁表示)。
(3) 在图乙中,溢水口还在溢水时,小明同学便急忙把小桶移开,开始测量小桶和溢出水的总重力,这样会导致测量的物块排开液体所受重力____(选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(4) 如果将图中圆柱体物块换成不吸水的木块,__(选填“能”或“不能”)完成本实验。
(5) 在完成实验之后,小丽同学发现实验桌上有一瓶需要测量密度的盐水,思考之后对小组其他成员建议利用浮力来测量该盐水的密度。经过组内一番讨论,发现仅增加一个实验步骤即可,如图戊所示,图戊弹簧测力计示数为,则待测盐水的密度可表示为或,其中______________。(用测量的物理量表示)
19.[2024河北]探究杠杆平衡条件在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小明使用可绕点自由转动、刻度均匀的杠杆,以及多个重为的钩码进行了以下操作:
(1) 不挂钩码时,杠杆在图甲所示的位置静止,小明将杠杆左边的螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时小明应向__(选填“左”或“右”)调节杠杆右边的螺母,使杠杆水平并静止,达到平衡状态。
甲
(2) 给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力,左侧钩码对杠杆施的力为阻力;测出杠杆水平平衡时的动力臂和阻力臂。多次实验并把数据填入表中。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 0.1 3.0 2.0 0.15
4 2.0 0.15 1.5 0.2
…
小明分析表格中的数据发现,第______次实验数据有误,剔除这一组数据后,初步得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂阻力×阻力臂。
(3) 第4次实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示,他在左侧点悬挂三个钩码,再用弹簧测力计(未画出)在点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为____(选填序号)。
乙
(4) 筷子是中国传统餐具,体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时,所属的杠杆类型与第______次实验时的杠杆类型相同。
(5) 小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子水平托起来,图丙为筷子稳定时的俯视图,筷子的重心在点,此时________(选填“”或“”)段更重一些。
丙
【拓展】 如图丁所示,小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽,将细杆分成6等份,并分别在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”,然后在两端对称安装合适的螺母。支架(未画出)支撑在任一标记处时,都要重新调节螺母,使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为的物体悬挂在标记“6”处,仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为、重为的小桶,通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置,并调整小桶内的水量,可以有__种方案使细杆在水平位置平衡。水的密度为,取。
丁
类型4 电学测量类实验
20.[2023石家庄二模]测量小灯泡功率小兰、小美想要测量小灯泡的额定功率。器材有:电压为的电源、标有“”的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1) 闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数。电路中出现的故障可能是______(填选项字母)。
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(2) 测量过程中,滑片在某一位置时,电压表示数为,为测量小灯泡的额定功率,应缓慢将滑片向__(选填“左”或“右”)移动,小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____。
(3) 小兰在实验过程中,从滑片在最右端时开始测量,并移动滑片记录多组数据,绘制成图像,如图丙所示,说明小灯泡灯丝电阻随温度的升高而____(选填“增大”“减小”或“不变”),该电路所选的滑动变阻器规格为______(填选项字母)。
A. B.
C. D.
(4) 实验过程中,电流表不慎损坏,小美设计了如图丁所示的电路图,也测量出了小灯泡的额定电功率。已知该电路中电源电压恒为,小灯泡额定电压为,定值电阻的阻值为。实验步骤如下:
①只闭合、,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为;
②保持滑片不动,断开、闭合,读出电压表示数为;
③小灯泡的额定电功率______________________________________(用已知量和所测物理量符号表示)。
21.[2024承德模拟]伏安法测电阻如图,在做“测量定值电阻的阻值”的实验时,器材有:电源、未知阻值的定值电阻、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
(1) 用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求向右移动滑动变阻器的滑片时电流表示数变小,导线不交叉。
(2) 电路连接完整后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是____________。
(3) 排除故障后,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示为____A,所测定值电阻的阻值为______ 。
(4) 测量结束后,又移动滑片多测了几组数据,下列实验中与此操作目的相同的是______(填选项字母)。
A.用刻度尺测量铅笔的长度
B.测量小灯泡的电阻
C.测量小灯泡的电功率
(5) 对实验进行拓展:利用电源(电压未知且恒定不变)、已知阻值为的定值电阻、电压表、开关、导线等器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关,断开,读出电压表的示数;
② ______________________________,读出电压表的示数;
③ 待测电阻的阻值______________________(用已知量和测得量的字母表示)。
22.[2023保定一模]测量小灯泡电阻小忠利用“伏安法”测定小灯泡的电阻,有如图甲中器材:电压表、电流表、开关、电压且恒定不变的电源、“”的小灯泡、“”的滑动变阻器、导线若干。
(1) 请用笔画线代替导线,帮小忠同学将图甲的实物电路连接完整,要求:连线不得交叉,滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变暗。
(2) 小忠同学连接好电路后,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最__(选填“左”或“右”)端。
(3) 闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是____________。
(4) 排除故障后,小忠闭合开关,移动滑片到某一点时,电压表示数为。电流表示数如图乙所示,计算出此时小灯泡的电阻值______ 。
(5) 下表是按正确的操作测得的数据,从表中计算出三次小灯泡的阻值不相等,其原因是__________________________________________。
实验次数 1 2 3
电压 1.5 2.0 2.5
电流 0.3 0.34 0.4
电阻 5.0 5.9 6.3
【拓展】 小忠还想只用电流表而不用电压表测量手边一个未知电阻的阻值,在老师的帮助下,利用图丙电路图巧妙地测出了未知电阻的阻值,其中是定值电阻,请把实验步骤补充完整:
①断开开关、闭合开关,记录电流表的示数为;
② ________________________________________________________________________;
③ 未知电阻的表达式______________(用已知和测量的物理量的符号表示)。
类型5 电学探究类实验
23.[2024邯郸模拟]探究串联电路电压特点学习小组的同学们合作进行“探究串联电路的电压特点”的实验,设计了如图Ⅰ所示的电路,并连接了相应的实物电路如图Ⅱ所示,已知电源电压恒为。
图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ
(1) 在连接的实物电路中有一处错误,无法完成实验,连接错误的导线是______(选填“”“”或“”)。
(2) 正确连接后,闭合开关,发现电流表和电压表都没示数,电压表有示数,电路中只有一处故障,故障可能是______________。排除故障后继续实验,根据测得的实验数据,绘制了图Ⅲ。
① 根据探究目的分析图Ⅲ中的甲、乙两图线,得出初步结论:____________________________________________________________________________。
② 由图Ⅲ可知,定值电阻阻值为__ 。
【拓展】 学习小组的同学们还想利用此电路探究电流与电阻的关系,可供选择的定值电阻的阻值为 、 、 、 、 。
① 正确连接电路后,先用 的定值电阻替换进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,读出电流表的示数;再将 的定值电阻换成 的定值电阻后,应向__(选填“左”或“右”)移动滑片直至电压表示数为,并记录电流表的示数。
② 同学们还想多测几组数据,但不能选用的定值电阻阻值是__ 。
③ 的定值电阻更换为 时,滑动变阻器的阻值变化量与定值电阻阻值变化量之比为________。
24.[2023廊坊一模]探究并联电路电流规律小明要探究并联电路电流规律,电路设计如图1所示。
图1 图2
(1) 小明利用一个蓄电池、两个小灯泡、一个滑动变阻器、开关、电流表和若干导线,连接电路如图2所示,闭合开关后,滑动变阻器调至某位置,此时电流表测量______(选填“”“”或“”)点的电流。
(2) 在图2基础上只改动一根导线(不增加导线),可以使电流表测量______(选填“”“”或“”)点的电流。改后重新闭合开关,发现不发光,发光,电流表有示数,可能是因为________________________。
(3) 小明调节滑动变阻器,多次测量三点电流,得到数据如表所示,由此得出结论:在并联电路中__________________________________。为避免偶然性,接下来他还应当__________________________________________。
实验 A点电流/A B点电流/A C点电流/A
1 0.28 0.26 0.54
2 0.24 0.22 0.46
3 0.3 0.28 0.58
(4) 并联电路中各支路电压相等,那么三次实验中、两点的电流比值总是发生变化是因为________________________________________。
【拓展】 已知小灯泡额定电压为,正常发光时的阻值为 ,小明想测量的额定功率,于是设计了一个新电路,如图3所示。已知电源电压为,电压表量程为,滑动变阻器标有“”字样,在保证电路安全的前提下,为测出小灯泡的额定功率,定值电阻的阻值范围是______________。
图3
25.[2023衡水三模]探究电流与电压、电阻关系小明利用如图甲的电路探究电流与电压、电阻的关系,已知电源电压为且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为 、 、 、 、 ,滑动变阻器的规格为“ ”。
(1) 用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动,电路中电流变大)。
(2) 闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在图甲中、之间和、之间,电压表均有示数,接在、之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是__________________。
(3) 问题解决后,他接入阻值为 的电阻进行实验,当电压表示数为时,电流表示数如图丙所示,为____A。完成实验后得到了表格中的数据,对数据进行分析后得出初步结论:电阻一定时,通过电阻的电流与它两端的电压成____(选填“正比”或“反比”)。
电压 1 1.5 2 2.5
电流 0 0.15 0.25
(4) 接下来小明对“电流与电阻的关系”进行探究,为了用题目中提供的所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持____不变。
(5) 小明同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丁所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图丁中的数据分析,这次实验对应的电阻阻值为__ ,这次实验之前的那一次实验,小明选取的定值电阻的阻值为______ 。
26.[2023衡水二模]焦耳定律如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。左右两个相同的容器中密闭了等量的空气,两个密闭容器中都有一段电阻丝,形管中装的是红色液体。
(1) 由于电流产生的热量不易直接测量,因此实验中是通过观察形管中液面的________来显示两容器内空气温度的变化的,这里所用的探究方法是________。
(2) 利用图甲装置可以探究电流产生的热量与电阻的关系,闭合开关通电一段时间,电流在__(选填“左”或“右”)侧容器中产生的热量较多。则图甲实验的结论是____________________________________________________________________________。
(3) 要探究电流产生的热量与电流大小的关系,需控制__________________相同,请在图乙中用笔画线代替导线完成探究电流产生的热量与电流大小关系的电路连接。
【拓展】 根据本实验得出的结论,请思考电炉工作时,电炉丝热得发红,而与电炉丝连接的导线却几乎不发热的原因是__________________________________________________________________________________________________________________。
27.[2023省联考模拟]在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中,已知小磁针黑色端为 极。
(1) 闭合开关后,小磁针的指向如图所示,可知:通电螺线管的左端为______极,电源的左端为__极。
(2) 将电源的正、负极对调,闭合开关后,小磁针的指向也改变了,说明通电螺线管外部的磁场方向与____方向有关。
(3) 为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是________________。(写出一条即可)
28.[2024石家庄模拟]某同学用如图所示的装置研究电磁感应现象。
(1) 实验中,棒的材料可能是__(选填“塑料”或“铝”)。
(2) 实验中通过观察________________________________来判断电路中是否有感应电流。
(3) 将棒放入蹄形磁体中,闭合开关,让棒在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针____偏转;让棒在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针__偏转。(均选填“会”或“不会”)
(4) 在这个实验中____能转化为了电能。
(5) 若将此装置中灵敏电流计换成____,则可进一步探究电动机的工作原理。
题型六 计算题
类型1 力学计算
1.[2024唐山模拟]简单机械—杠杆的功率如图所示,轻质杠杆长,能绕点转动,端用细绳悬于点。现有一个重为的合金块A通过滑环悬挂于点,点距离点,倾斜的杠杆与水平方向成 角,滑环刚好能从向端以的速度匀速滑动,若滑环从点开始用时滑动到某点(图中未画出)时,细绳恰好断裂。取求:
(1) 细绳能承受的最大拉力。
(2) 滑环自点滑动到点的过程中,合金块A所受重力做的功和重力做功的功率。
2.[2023保定一模]简单机械—杠杆与压强综合如图所示,轻质水平杠杆可以绕点转动,在杠杆的点用细线悬挂一正方体物块,使该物块静止在水平桌面上,该物块的边长为,质量为,已知长度是长度的3倍。在点用的力竖直向下拉杠杆时:取
(1) 求点绳对物块的拉力。
(2) 求物块对桌面的压强。
(3) 撤去点的力后,沿竖直方向将物块左右两侧各切下一块厚为的立方体,然后将切下的部分都叠放在杠杆的点(默认叠放后的立方体对杠杆的作用力作用在点),此时物块对桌面压强为零,求为多少?
3.[2024衡水模拟]简单机械—滑轮和机械效率如图1所示,用滑轮组提升一边长为,质量为的实心均匀正方体物块甲,人用的拉力时,物块甲对水平地面的压强为。滑轮组摩擦、绳重均忽略不计,取。
图1 图2
(1) 地面对甲的支持力为多大。
(2) 若物块甲在内匀速上升了,人拉绳子的功率为多少。
(3) 将原来的物块甲和另一个实心均匀正方体乙分别放在水平地面上如图2所示,若将乙叠加到甲上,此时的甲对地面的压强与甲单独放在水平地面的压强之比为。求原滑轮组匀速提升乙时的机械效率。
4.[2023唐山一模]压强—水平切割与叠加如图所示,实心正方体物体A、B放置在水平地面上,物体A的质量为,物体B所受的重力为,A、B的棱长分别为和。取
(1) 求物体A所受的重力。
(2) 求物体B对水平地面的压强。
(3) 将物体B沿水平方向切去一部分,并将切去部分平放在物体A上,使物体B切去部分对物体A的压强与物体A对地面的压强之比为,求物体B切去部分的质量。
5.[2023邯郸二模]浮力、压强综合—浮沉条件应用如图所示,有A、B两个质量分布均匀的实心正方体放置在水平地面上,A所受到的重力为,A的边长为,B的质量为,B的边长为。将B沿竖直方向从中间切开,并将切去的左半部分叠放在A的上方中央,右半部分放置于装有水的容器中。容器足够高且有足量的水,B的右半部分无论漂浮、悬浮或沉底均不会有水溢出。,取求:
(1) B受到的重力。
(2) 叠放后,A对地面的压强。
(3) B的右半部分放置于水中静止后受到的浮力。
6.[2024保定模拟]浮力、压强综合—入水模型盛有水的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,容器和水总重为,容器底面积为。如图甲,先用一根轻质细线(绳的粗细和重力均不计)将一圆柱形物体挂在弹簧测力计下,让从水面上方沿竖直方向缓慢浸入水中(水始终未溢出,且未接触容器底),弹簧测力计示数的大小与的下表面浸入水中深度之间的关系如图乙所示,,取。求:
甲 乙
(1) 物体浸没在水中时所受浮力大小。
(2) 物体的底面积。
(3) 物体浸没在水中时,容器对水平桌面的压强。
7.[2024廊坊模拟]浮力、压强综合—注水模型科技小组的同学对物体的浮沉条件进行探究。在一个圆柱形容器底部,放一个边长为的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出)。通过测量容器中水的深度,分别计算出该物块所受到的浮力,并绘制了如图所示的图像。取,求:
(1) 水的深度到达时,水对容器底部的压强;
(2) 水的深度到达时,物块浸在水中的体积;
(3) 物块的密度。
8.[2023衡水三模]浮力、压强综合—压强变化量如图所示,质量为、体积为、底面积为的均匀柱体甲与盛有水的轻质薄壁柱形容器乙放在水平地面上,质量为的物块丙漂浮在水面上。取,
(1) 在图中画出柱体甲的受力示意图,点是柱体甲的重心。
(2) 求甲对地面的压强。
(3) 求此时距水面处水的压强。
(4) 在甲的上方沿水平方向截取一部分,同时从水中取出丙。将甲截取的部分放在容器乙的水中,把丙叠放在甲剩余部分上方后,发现水对容器乙底部的压力没有变化,求甲对地面的压强变化量。(不考虑丙表面的水残留)
9.[2023廊坊一模]浮力、压强综合—柱状容器如图所示的容器,下半部分横截面为边长的正方形,深为,上半部分横截面为边长的正方形,深为。,取
(1) 向容器中倒入深的水,水对容器底的压强是多少?
(2) 将一个棱长为,密度为的正方体物体A放入该容器,此时容器底部受到的水的压力是多少?
(3) 再将一个与物体A完全相同的物体B(图中未画出)压在A上方,请判断A和B的叠加体是漂浮还是沉底,并求出此时容器中水深多少厘米。(结果保留一位小数)
类型2 电学计算
10.[2023石家庄一模]滑动变阻器的极值和范围如图甲所示电路,电源电压恒定,小灯泡标有“”字样,为定值电阻,为滑动变阻器。断开开关,闭合、,将滑片移动至距滑动变阻器左端处时,电流表指针恰好满偏。断开开关,闭合、,将滑片置于滑动变阻器最右端,电压表示数为,电流表示数为。两表表盘如图乙中、所示。(灯丝电阻保持不变)
甲 乙
(1) 求小灯泡的额定电流和电阻的阻值。
(2) 求滑动变阻器最大阻值和电源电压。
(3) 断开开关,闭合、,电压表可接在、、任意两点之间,保持量程不变。调节滑动变阻器滑片,为保证电路安全,求满足上述条件的电压表接法及滑动变阻器阻值范围。
11.[2024邯郸模拟]电源电压范围如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻,灯泡标有“”字样(灯丝电阻不变)。当只闭合开关,滑片从端滑到中点的过程中,电压表与电流表的图像如图乙所示。
(1) 求电源电压。
(2) 断开,闭合、,若将滑动变阻器的滑片移至端,求此时电路的电功率。
(3) 只闭合开关,将电源换成一个可调电压的电源,电流表、电压表量程分别为、,在保证电路安全的情况下,要求电表示数不低于量程的一半,通过分析计算判断只保留哪一只电表可使得电源电压变化范围最大,并求出电源电压的最大变化范围。
12.[2023石家庄二模]极值—串联电路如图甲所示,电源电压恒为,小灯泡上标有“”字样,灯丝的电阻随温度的变化而变化,电压表选用“”量程,电流表选用“”量程。只闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,消耗的功率随电流变化的关系图像如图乙所示。滑动变阻器的滑片置于最右端时,电压表示数为,消耗的功率为,电流表示数为;滑片置于最左端时,灯泡正常发光,消耗的功率为,电流表示数为。,求:
(1) 灯泡正常发光时的电阻。
(2) 滑动变阻器的最大阻值。
(3) 同时闭合和,在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率。
13.[2023石家庄二模]极值—变化开关如图甲是通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像。在如图乙电路中,电源电压恒定,滑动变阻器允许通过的最大电流为,电流表量程分别为“”和“”。当、闭合,断开时,电压表示数为,电流表示数为;当闭合,、断开时,将滑动变阻器的滑片移到中点,电压表示数为。求:
(1) 电源电压和定值电阻的阻值。
(2) 滑动变阻器的最大阻值。
(3) 电流表选取合适量程,在保证电路安全的条件下,通过闭合或断开开关,整个电路消耗的电功率最大值。
14.[2024邢台模拟]分类讨论—滑动变阻器规格如图甲所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为 ,小灯泡上标有“”字样,其电流与电压的变化关系如图乙所示,当滑片在距左端五分之一的位置时,小灯泡正常发光。
(1) 求小灯泡正常发光时的电阻。
(2) 求此时滑动变阻器的功率。
(3) 用 的定值电阻替换小灯泡,用规格分别为“”和“”的两个滑动变阻器中的一个替换,将一个电压表并联在或滑动变阻器两端,要求:在保证电路安全的情况下,移动滑片的过程中使电压表示数的变化量最大,请你通过计算求出的最大值。
15.[2023邯郸二模]分类讨论—变化电表量程如图所示的电路中,小灯泡的规格为“”(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器标有“”字样,电流表量程为,电压表量程为。
(1) 求小灯泡正常发光时的电阻。
(2) 若电源电压恒为,当全部接入电路时,求电路总功率。
(3) 若将小灯泡换成等阻值的定值电阻,电源电压可调,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从距左端三分之一处移动到最右端的过程中,发现电表示数均不小于所选量程最大值的三分之一,为保证电路安全,求电源电压的取值范围。
16.[2023唐山二模]多挡位家用电器生活中常用的空气炸锅的主要工作装置由电动机带动的电风扇和电加热丝组成,工作时电加热丝将空气加热,利用高温空气来代替食用油,通过高功率的风扇,使高温空气在一个密闭空间内形成循环热流,通过热流使食物迅速变熟。小明家的空气炸锅有两个加热挡,图甲是它的电路图,技术参数如表。
额定电压
风扇电动机功率
加热功率 低温挡
高温挡
(1) 该空气炸锅低温挡正常工作时,通过它的总电流为多大?
(2) 电加热丝的阻值是多少(保留整数)?
(3) 某次使用时,小明关掉家中其他用电器,让空气炸锅高温挡正常工作30分钟,求该工作过程可使如图乙所示的电能表表盘转过的圈数。
17.[2024沧州模拟]家用电器小明家有一台电暖器,查阅说明书了解到其内部电路如图甲所示,其中、是发热电阻。其他信息还有:此电暖器通过调节开关有1、2两个挡位;每个挡位下通过调节旋钮(变阻器滑片)仍可调节温度;此电暖器电路的最大总功率是,最小总功率是。小明家电能表如图乙所示。
(1) 为了确保电路安全,在把电暖器功率开到最大时,小明家还可以同时工作的其他用电器总功率不能超过多少?
(2) 按电暖器说明书的介绍,电阻的阻值是多少?
(3) 若变阻器的最大电阻为 ,则电阻的阻值是多大?
18.2025年河北样卷新考法 电磁铁 [2024承德模拟]在一次综合实践活动中,小明制作了一个简单的保温箱,可以实现加热和保温。其工作原理如图所示,热敏电阻、定值电阻和电磁继电器组成保温箱的控制电路。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,当箱内温度达到时,电磁铁吸合衔铁,使触点A脱开触点B改与触点C接触,当箱内温度低于时电磁铁松开衔铁,触点A再次与触点B接触。当触点A先后与触点B、C接触时,电流表的示数分别为和。求:
(1) 电阻和的阻值。
(2) 保温箱加热时工作电路的功率。
(3) 保温箱保温工作电路消耗的电能。
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