2018年安徽省芜湖市中考物理一模试卷
一、填空题(每空2分,共26分)
1.(2分)汽车导航系统即车载GPS导航系统,其内置的GPS天线会通过 (选填“声波”或“电磁波”)接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息准确位置。
2.(4分)液体和空气接触的表面存在一个薄层﹣表面层,如图所示。由于液体分子做无规则运动,表面层就存在一些具有较大能量的分子,它们可以克服分子间相互作用的 力,脱离液体跑到空气中去。其宏观表现就是液体的 (填物态变化名称)
3.(2分)热机在使用对环境产生了 污染,还会排出的二氧化碳会引起温室效应。如图所示为某汽车的内燃机的能流图,根据图中的数据可知该汽油机输出的有用功的范围为 %﹣30%。
4.(2分)三个定值电阻的阻值之比为R1:R2:R3=1:2:3,将它们并联后接入电路,则通过各电阻的电流之比为 。
5.(2分)验电器的原理是 ;如图甲所示,验电器A不带电,B带负电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示),金属棒中电流的方向是 。
6.(2分)小华为探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,设计了如图实验:他用相同的漆包线分别在两根相同的铁棒上绕制成两个电磁铁,它们的线圈匝数不同,同时用两节干电池供电。实验中小华发现两个电磁铁吸引的铁屑一样多,于是他得出结论:电磁铁的磁性强弱与线圈匝数无关。其实小华设计的实验有一个很大的缺陷是 ,所以得出这样的结论是错误的。
7.(2分)如图所示,GMR为巨磁电阻,其阻值随着磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1和S2,电磁铁的右端是 极;将滑动变阻器的滑片P从中点滑到b端时,电压表的示数将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
8.(4分)如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,定值电阻R1的阻值为60Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,电流表的示数变化范围为 ,电压表的示数变化范围为 。
9.(4分)如图所示,当把P放在a、b、c三个位置时,可得到对应关系已混乱的电流表和电压表的六个数据即0.9A,0.75A,0.5A和6V,8V,4.8V,则当P处于a点时电流表示数为 A,电源电压为 V。
10.(2分)如图是一个玩具汽车上的控制电路,小明对其进行测量和研究发现:电动机的线圈电阻为2Ω,保护电阻R为10Ω,当闭合开关S后,两电压表的示数分别为10V和1V,则电动机消耗的功率为 W,通电100秒,电动机产生的热量为 J。
二、选择题(每小题3分,共21分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.(3分)能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是( )
A.光纤通信是利用电信号来传递信息
B.太阳能、风能和水能都是可再生资源
C.塑料和铜都是好的绝缘材料
D.超导材料主要是应用在电饭锅等电器上
12.(3分)夏天,有时能看到自来水管的表面出现许多细小的水珠,也就是我们平常说的“夏天,金属会出汗”,对于产生这种现象的原因,下列解释中正确的是( )
A.水管有孔,水渗了出来
B.水管是与空气接触,所以是空气在水管上液化所致
C.是空气中的水蒸气在水管上液化所致
D.是水蒸发形成的
13.(3分)用稳定的热源给一个物体均匀加热,得到它的熔化图象如图所示,那么该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是( )
A.1:2 B.1:1 C.1:4 D.2:1
14.(3分)实际的电压表是有一定内电阻的。即可将电压表视为具有能反映其两端电压值的电阻。在如图所示电路中,R=4kΩ,电源电压不变。当Sl闭合、S2断开时,电压表的示数为1V;当Sl、S2都闭合时,电压表的示数为3V,那么该电压表的内电阻为( )
A.1kΩ B.1.5kΩ C.2kΩ D.2.5Ω
15.(3分)家庭电路中需要安装一个“一开三孔”开关(即一个开关和一个三孔插座连在一起),要求插座能单独使用,开关能控制电灯且符合安全用电原则,从实物正面观察如图所示:几种接线中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
16.(3分)有人发明了一种“发电地板”,如图所示。发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成,行人或车辆通过时,挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动,使能发电。该发电地板的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同( )
A. B.
C. D.
17.(3分)如图所示电路,电源电压为8V并保持不变,闭合开关s,当滑动变速器的滑片P由一个位置移动另一个位置时,定值电阻R0的电功率由1.6W变为0.4W,则电压表的示数可能( )
A.由4V变为6V B.由3V变为6V C.由3V变为5V D.由2V变为4V
三、实验题(第18小题8分,第19小题6分,第20小题7分,共21分)
18.(8分)小雷同学发现家用白炽灯在刚开灯瞬间易烧坏,猜想白炽灯的电阻可能与灯丝的某个因素有关。于是找来与白炽灯工作原理相同的小灯泡,按图乙所示电路图进行探究。电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压2.5V、灯丝电阻约为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线,把图甲的电路按图乙的电路图连接完整,使滑片P向右端移动时灯的亮度变亮。
(2)连接电路后闭合开关,小灯泡闪亮一下就熄灭。检查发现小灯泡的灯丝已烧断。分析原因是闭合开关时,滑动变阻器连入电路的电阻为 (选填“最大值”或“最小值”),导致电流过大而形成的。
(3)断开开关,更换烧坏的电路元件,进行正确操作。调节滑片使灯泡逐渐变亮,记录电流表和电压表的一系列示数,在图丁中绘制U﹣I图象。当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如丙所示,灯的额定电流为 A,灯的额定功率为 W。
(4)小雷用一个定值电阻更换小灯泡,进行正确操作。调节滑片,记录电流表和电压表的一系列示数,在图丁中再次绘制U﹣I图象。由图可知:定值电阻的阻值为 Ω。
(5)根据图丁中a、b图线初步判断,小灯泡的电阻与灯丝的 有关。家用白炽灯在开灯瞬间与步骤(2)中小灯泡形成过大电流的原因 (选填“相同”或“不同”)。
19.(6分)磁感应强度B用来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉,符号是“T”,为了探究磁铁外轴线上磁感应强度的大小,小刚设计了如图1所示的电路,图甲电源电压6V,R为磁感电阻。其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2。
(1)当图乙S2断开,图甲S1闭合时,电流表的示数为 A.闭合S1和S2,将图乙中滑动变阻器的滑片P向 移动,图甲中电流表的示数逐渐减小。
(2)闭合S1和S2,滑片P不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻R,测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I,算出R处磁感应强度B的数值如下表。请计算x=3cm时,B= T。
x/cm | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
I/mA | 10 | 12 | 15 | 20 | 30 | 46 |
B/T | 0.68 | 0.65 | 0.51 | 0.40 | 0.20 | |
20.(7分)小华做测量小灯泡功率的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)小华连接的电路如图甲所示,其中有一根导线连接不规范,导致开关没有闭合时表就有读数。请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将其改正。
(2)测量结束后,应断开开关,先拆除 两端的导线,再拆除其他导线。
(3)实验时某小组学生发现电流表损坏,他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验。于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻(阻值适当)和一个单刀双掷开关,借助原有的实验器材,设计了如图乙所示的实验,顺利完成了实验。
①简述实验步骤: (用相应的字母表示测出的物理量)。
②写出灯泡额定功率的表达式P= (用已知量和测量量表示)。
四、计算与推导题(第21小题7分,第22小题7分,第20小题8分,共22分.解答要有必要的公式和解答过程,只有最后答案的不能得分)
21.(7分)小明家买了一辆以汽油为燃料的小汽车,如图所示。经查阅资料,小明了解到以下信息;“该车如以80km/h的速度匀速行驶时,发动机的牵引力为780N,百公里油耗:8L/100km”。(温馨提示:“百公里油耗:8L/100km”是指汽车行驶100km,需要消耗8L汽油。)已知:1L=10﹣3m3,汽油密度ρ=0.7×103kg/m3,汽油热值q=4.6×107J/kg。请你运用所学过的知识解答下列问题:
(1)完全燃烧8L汽油所放出的热量是多少J?(计算结果保留小数点后面l位)
(2)该车以80km/h的速度匀速行驶时,它的发动机效率是多少?
22.(7分)实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的,图中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=1mA 的电流表,其电阻 Rg=50Ω。
(1)如把它当成一个小量程的电压表,其量程是多少?
(2)如图为某同学改装后的电流表电路图,已知 R1=1.5Ω,R2 为定值电阻,若使用A和C两个接线柱时,电表的量程为3mA,求R2的阻值。
(3)若使用A和B两个接线柱时,求电表的量程。
23.(8分)如图所示的电路,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为20Ω.闭合开关,调节滑动变阻器R2的电阻,当滑片P从一端移动到另一端时,电流表的示数变化范围为0.1A~0.5A.求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)通过计算说明滑动变阻器接入电路的电阻为多大时,它消耗的功率最大,并求出最大功率。
2018年安徽省芜湖市中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(每空2分,共26分)
1.【解答】解:
电磁波可以在真空中传播,可以传递信息,GPS导航系统在实现定位、导航和授时服务时,主要是利用电磁波传递信息的。
故答案为:电磁波。
2.【解答】解:因为分子间存在引力和斥力,所以液体分子要脱离液体跑到空气中去,需克服分子间相互作用的引力;
该过程物质从液体变为了气体,因此液体发生了汽化现象。
故答案为:引力;汽化。
3.【解答】解:(1)燃料燃烧时,排放大量氮氧化合物,会造成大气污染(或者汽车发动机工作的声音和汽笛声也会对人们生活的环境造成噪声污染)。
(2)由能量图可知,汽油机转变为有用功的最大能量为:100%﹣33%﹣30%﹣7%=30%,
最小能量为:100%﹣35%﹣32%﹣9%=24%,
则输出有用功的范围为:24%﹣30%。
故答案为:大气(或噪声);24。
4.【解答】解:三个电阻并联,各个支路的电压相等,根据欧姆定律可知,电流I与电阻R成反比。
据题电阻之比R1:R2:R3=1:2:3,则得电流之比I1:I2:I3=::=::=6:3:2。
故答案为:6:3:2。
5.【解答】解:
(1)验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的;
(2)连接的瞬间,B带的负电减少,说明电子从B到A移动,而电流方向与自由电子定向移动的方向相反,所以金属棒中的电流方向A→B。
故答案为:同种电荷相互排斥;A→B。
6.【解答】解:
用相同的漆包线在相同的铁钉上绕制成两个电磁铁,铁芯相同,它们的线圈匝数不同(线圈的电阻不同);
两电磁铁并联,虽然电压相同,但线圈的电阻不同,所以通过两电磁铁的电流不相等,不能探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系;
故答案为:两个电磁铁并联,电流不相等。
7.【解答】解:闭合开关S1,由安培定则可知,电磁铁左端的磁极为N极,右端为S极;
将滑动变阻器的滑片P从中点滑到b端时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,由欧姆定律可知,电路电流变小,因此电磁铁磁性减弱,周围磁场减弱;GMB的阻值随着磁场的增强而急剧减小,由串联电路分压的规律可知,电压表的示数变大。
故答案为:S;变大。
8.【解答】解:由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流。
当滑片在b端时,R1、R2的最大阻值串联,电路中的电流最小,电压表的示数最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的最小电流:
I===0.06A,
电压表的最小示数:
U1=IR1=0.06A×60Ω=3.6V;
当滑片在a端时,电路中只有R1,电路中的电流最大,电压表的示数最大,最大示数为6V,
此时电路中的最大电流:
I===0.1A,
综上可知,滑片由b端移到a端的过程中,电流表的示数变化范围是0.06A~0.1A,电压表的示数变化范围是3.6V~6V。
故答案为:0.06A~0.1A;3.6V~6V。
9.【解答】解:(1)滑片在a点时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,因此此时电路中的电流最大,滑动变阻器分得的电压最小,即Ia=0.9A,Ua=4.8V,则电源电压U=0.9A×R0+4.8V﹣﹣①;
(2)滑片在c点时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,滑动变阻器分得的电压最大,
即Ib=0.5A,Ub=8V,则电源电压U=0.5A×R0+8V﹣﹣②
①②两式联立
解之得:U=12V;R0=8Ω。
故答案为:0.9;12。
10.【解答】解:如图,电动机和电阻R串联,电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是电阻R两端的电压,
则UR=1V,U=10V,
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得:
UM=U﹣UR=10V﹣1V=9V,
电路中的电流:
I===0.1A,
电动机的功率:
P=UMI=9V×0.1A=0.9W;
通电100s定值电阻R上产生的热量:
QR=I2Rt=(0.1A)2×2Ω×100s=2J。
故答案为:0.9;2。
二、选择题(每小题3分,共21分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.【解答】解:
A、光导纤维是利用激光来传递信息的,该选项说法不正确;
B、太阳能、风能、水能可以从自然界源源不断的得到补充,因此是可再生能源,该选项说法正确;
C、塑料是绝缘体,铜是导体,该选项说法不正确;
D、超导体没有电阻,通电后不会发热,因此不能用在电饭锅上,该选项说法不正确。
故选:B。
12.【解答】解:夏季,有时天气闷热,气温较高,空气中的水蒸气较多;水管中的地下水的温度较低,水管的温度较低,温度较高的水蒸气在水管表面遇冷凝结成小水珠,是水蒸气的液化现象。
故选:C。
13.【解答】解:在质量不变的前提下,吸收热量之比为1:2,温度升高之比为2:1,
根据Q=Cm△t计算可知该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是1:4。
所以A,B.D错误,C正确。
故选:C。
14.【解答】解:(1)当Sl、S2都闭合时,电阻R短路,只有电压表与电源构成闭合回路,
电压表的示数就是电源电压,由题意知电源电压U=UV=3V;
(2)当Sl闭合、S2断开时,电压表与电阻R串联,由题意知电压表两端电压UV′=1V;
由串联电路特点知,电阻R两端电压UR=U﹣UV′=3V﹣1V=2V;电路电流I===5×10﹣4A;
(3)电压表内阻RV===2×103Ω=2KΩ。
故选:C。
15.【解答】解:
A、火线先接开关,再接灯泡,零线直接接灯泡,三孔插座中,上孔接地,左孔接零线,右孔经开关接火线,但插座不能单独使用。此方法错误;
B、灯泡直接接在火线上,开关控制零线,灯泡开关接法不正确,三孔插座火线接法错误。此方法错误;
C、火线先接开关,再接灯泡,零线直接接灯泡,灯泡开关接法正确。三孔插座中,上孔接地,左孔接零线,右孔接火线,插座能单独使用。此方法正确;
D、火线先接开关,再接灯泡,零线直接接灯泡,灯泡开关接法正确。三孔插座中,左孔接地,上孔接零线,右孔接火线,三孔插座地线、零线接法错误。此方法错误。
故选:C。
16.【解答】解:
行人或车辆通过时,挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动,使能发电,这是利用电磁感应现象来发电的;
A、该图是电磁感应原理,即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动,产生电流的现象;故A符合题意;
B、该图是奥斯特实验,即通电导体周围存在磁场;故B不合题意;
C、该图是电动机的原理图,即通电导体在磁场中受力运动;故C不合题意;
D、该图是探究电磁铁磁性强弱与匝数的关系;故D不合题意。
故选:A。
17.【解答】解:设定值电阻R0的电功率由1.6W变成了0.4W时,电路中的电流由I1变为I2,
则===,
解得:I1=2I2,
因R0电阻保持不变,
所以,U1=2U2;
A.当电压表原来的示数为4V时,R0两端的电压U1=8V﹣4V=4V,
当电压表的示数为6V时,R0两端的电压U2=8V﹣6V=2V,
符合U1=2U2,故A正确;
B.当电压表原来的示数为3V时,R0两端的电压U1=8V﹣3V=5V,
当电压表的示数为6V时,R0两端的电压U2=8V﹣6V=2V,
不符合U1=2U2,故B不正确;
C.当电压表原来的示数为3V时,R0两端的电压U1=8V﹣3V=5V,
当电压表的示数为5V时,R0两端的电压U2=8V﹣5V=3V,
不符合U1=2U2,故C不正确;
D.当电压表原来的示数为2V时,R0两端的电压U1=8V﹣2V=6V,
当电压表的示数为4V时,R0两端的电压U2=8V﹣4V=4V,
不符合U1=2U2,故D不正确。
故选:A。
三、实验题(第18小题8分,第19小题6分,第20小题7分,共21分)
18.【解答】解:(1)灯泡的额定电压为2.5V,则电压表的量程为0~3V,且与灯泡并联,滑动变阻器的右下方接线柱与电源的负极相连,如下图所示:
(2)连接电路后闭合开关,小灯泡闪亮一下就熄灭,说明电路连接关系是正确的,小灯泡熄灭灯丝烧断,
原因是闭合开关时,滑动变阻器连入电路的电阻为最小值,导致电流过大而形成的;
(3)由图丙知,电流表选择的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.26A,由I=可得,灯泡正常发光时的电阻RL=≈9.6Ω;
(4)定值电阻的U﹣I图象是一次函数,图a是定值电阻的U﹣I图象,当定值电阻两端电压为1V时,对应的电流为0.1A,
则定值电阻的阻值为R==10Ω;
(5)图线b是灯泡的U﹣I图象,是一条曲线,并且电流增大的程度小于电压,说明其电阻是变化的,并且随电压的增大而增大,原因是电压越高,实际功率越大,温度越高,电阻越大;家用白炽灯在刚闭合电路的瞬间容易烧坏,原因是刚开始工作时,灯丝温度较低,电阻较小,通过的电流较大。
故答案为:(1)如上图所示;(2)最小;(3)0.26;9.6;(4)10;(5)温度;不同。
19.【解答】解:(1)当图乙S2断开,图甲S1闭合时,即磁场强度为零,据图2可知,此时的R=100Ω,故此时电路中的电流是:I===0.06A;图甲中电流表的示数逐渐减小,故电路的电阻变大,故巨磁电阻的阻值变大,所以巨磁电阻所处的磁场变强,所以滑动变阻器的有效电阻变小,故滑片P向右移动;
(2)x=3cm时,对于图表得出电流是15mA,据欧姆定律可知,R===400Ω,故对应磁场的强度是0.6T;
故答案为:(1)0.06;右;(2)0.6。
20.【解答】解:
(1)原电路中,电压表测电源电压是错误的,应测灯的电压,如下所示:
(2)测量结束后,为防止电源短路,应断开开关,先拆除电源两端的导线,再拆除其他导线。
(3)①简述实验步骤:
第一步:闭合S1,S2掷于1,移动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V;
第二步:保持滑片位置不变,S2掷于2,记下电压表示数U0;
②在第二步中,电压表测灯与定值电阻的总电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为:U0﹣2.5V,由欧姆定律可求出灯的额定电流:
I=,灯的额定功率:
灯泡额定功率的表达式:
P=UI=2.5V×。
故答案为:(1)如上;(2)电源;(3)①第一步:闭合S1,S2掷于1,移动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V;
第二步:保持滑片位置不变,S2掷于2,记下电压表示数U0;
②2.5V×。
四、计算与推导题(第21小题7分,第22小题7分,第20小题8分,共22分.解答要有必要的公式和解答过程,只有最后答案的不能得分)
21.【解答】解:
(1)V=8L=8dm3=8×10﹣3m3,
由ρ=可得,8L汽油质量:
m=ρV=0.7×103kg/m3×8×10﹣3m3=5.6kg,
完全燃烧8L汽油所放出的热量:
Q=mq=5.6kg×4.6×107J/kg≈2.6×108J;
(3)设小汽车匀速行驶100km,则牵引力做功:
W=Fs=780N×105m=7.8×107J,
它的发动机效率:
η==×100%≈30.2%。
答:(1)完全燃烧8L汽油所放出的热量是2.6×108J;
(2)它的发动机效率是30.2%。
22.【解答】解:(1)由I=可得,该电流表两端的最大电压:
Ug=IgRg=1×10﹣3A×50Ω=0.05V,
如把它当成一个小量程的电压表,其量程是0~0.05V;
(2)使用A和C连个接线柱时,R1与R2串联后再与Rg并联,
此时电表的量程为3mA,即干路电流最大为3mA,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电流表满偏时通过串联支路的电流:
I12=I﹣Ig=3mA﹣1mA=2mA;
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,串联支路的总电阻:
R===25Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2的阻值:
R2=R﹣R1=25Ω﹣1.5Ω=23.5Ω;
(3)使用A和B两个接线柱时,Rg与R2串联后再与R1并联,
则电流表满偏时并联部分的电压:
U并=Ig(Rg+R2)=1×10﹣3A×(50Ω+23.5Ω)=0.0735V,
通过R1的电流:
I1==═0.049A=49mA,
则干路的最大电流:
I′=Ig+I1=1mA+49mA=50mA,即电表的量程为50mA。
答:(1)如把它当成一个小量程的电压表,其量程是0.05V;
(2)R2的阻值为23.5Ω;
(3)若使用A和B两个接线柱时,电表的量程为50mA。
23.【解答】解:(1)当滑片位于左端时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
此时电路中的电流最大,即I大=0.5A,
由I=可得,电源的电压:
U=I大R1=0.5A×20Ω=10V;
(2)当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,电流表测电路中的电流,
此时电路中的电流最小,即I小=0.1A,
电路中的总电阻:
R===100Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器R2的最大阻值:
R2大=R﹣R1=100Ω﹣20Ω=80Ω;
(3)电路中电流的电流:
I=,
滑动变阻器消耗的电功率:
P2=I2R2=()2R2====,
当R2=R1=20Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,
P2大===1.25W。
答:(1)电源电压为10V;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω;
(3)通过计算说明滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时,它消耗的功率最大,最大功率为1.25W。
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