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2020年初三中考物理三模试卷及答案

来源:好走旅游网


中考物理一模试卷(1)

一、选择题(本大题一共8小题,每题3分,共24分)

1.(3分)如图,在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明同学发现在光屏上呈现一个清晰的倒立放大的像,如果此时小明取下凸透镜,并将带有小孔的遮光板换上去(小孔与凸透镜光心位置重合),此时光屏上( )

A.看不到像

B.呈现一个倒立、放大的像 C.呈现一个倒立、缩小的像 D.以上现象都有可能

2.(3分)在4月25日,北部战区空军航空兵某旅进行超低空山谷飞行训练,提升飞行员突防突击能力。有关该场景的描述中正确的是( )

A.以座位为参照物,飞行员是运动的

B.该款飞机使用的空气喷气发动机,属于热机 C.飞机在空中运动速度越快,具有的惯性也越大 D.飞机匀速飞行时,飞机所受的浮力和重力相等

3.(3分)下列图中关于光学现象的描述或解释不正确的是( )

A.甲图中小孔成的是倒立的实像 B.乙图中凹透镜可以矫正远视眼

C.丙图中白光通过三棱镜会分解成多种色光

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D.丁图中漫反射的光线遵循光的反射定律

4.(3分)如何从外部检测植物含水量的变化呢?科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻Rx

附着在叶片上,植物含水量变低,Rx变小,电表示数变小;植物含水量变高,Rx变大,电表示数变大,电源电压恒定,R0为定值电阻,下列电路图中符合要求的是( )

A. B.

C. D.

5.(3分)如图所示电路,电源电压保持不变,R1=5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为15Ω.闭合开关S,向左移动滑动变阻器滑片P的过程中,下列说法正确的是( )

A.电流表A的示数变小 B.电压表V的示数增大

C.滑片可在R2上任意移动

D.若滑片移到b端时,R1与R2的电功率之比为3:1

6.(3分)电子驱蚊器利用变频声波直接刺激蚊虫中枢神经,使其非常痛苦,食欲不振,繁殖力下降,无法在此环境生存,从而达到驱蚊的目的其部分参数见表格,取g=10N/kg关于驱蚊器下列说法错误的是( )

电子驱蚊器参数 额定电压 额定功率 声波频率

220V 2W 22kHz~55kHz

产品质量

60g

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产品尺寸 9.9×6×3.3(cm3)

A.驱蚊器的重力为0.6N

B.驱蚊器发出的声音能被正常人听到

C.驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波 D.驱蚊器工作10h消耗电能为0.02kW•h

7.(3分)如图所示电路,电源电压不变,开关S闭合、S1断开,电压表示数为U1,开关S、S1均闭合,电压表示数为U2.已知U1:U2=5:8,则电阻R1、R2阻值之比是( )

A.3:5

B.5:3

C.5:8

D.8:5

8.(3分)新型镁锂合金是目前最轻的金属结构材料,已应用于我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星中的高分辨率微纳卫星上。新型镁锂合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能,同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半。关于该材料下列说法错误的是( )

A.该材料对电磁波有屏蔽作用 B.该材料可有效的降低卫星发射时的噪音

C.镁锂合金材料大幅减轻了卫星重量,显著提高有效载荷,降低了发射成本 D.该材料的熔点很低 二、填空题

9.(3分)风能是一种新能源,利用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为:照射光较强(如白天)时电阻几乎为0;照射光较弱(如黑夜)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开。电磁开关的内部结构如图1所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离3、4断开;电流小于50mA时,3、4接通。励磁线

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圈100mA

中允许通过的最大电流为.

(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,在如图2虚线框中完成电路图各元件连接。

表示光敏电阻R1,

表示灯泡L,额定功率40W,额定电压36V

示保护电阻R2

表示电磁开关蓄电池E,电压36V;开关S,导线若干。

(2)如果励磁线圈的电阻为200Ω,励磁线圈允许加的最大电压为 V,保护电阻R2的阻值范围为 。

10.(3分)小柯家新添了一台变频空调,部分参数如表所示,当室温和空调的设定温度相差较大时,变频空调一开机,即以最大功率工作,使室温迅速达到设定温度;当室温达到设定温度后,空调的制冷(热)功率随之减小,以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能,可以辅助制热,以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。 (1)空调接入家庭电路后,与其他用电器 联。

型号 功能 制冷功率P冷/W 制热功率P热/W 电辅热功率P辅热/W

电源电压/V

XXX

冷暖(辅助电加热) 变化范围180﹣﹣1600 变化范围200﹣﹣1900

1000 220

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(2)假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h,使室温降至设定温度。然后,空调又以某一恒定的功率工作了2.5h,全过程空调消耗的电能为1.9kW•h.求 ①前0.5h空调消耗的电能。 ②后2.5h通过空调的电流。 三、探究题

11.测定小灯泡额定功率的实验中(所用灯泡的额定电压U0=3.8V),小强小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知,电阻R的阻值已知)。具体步骤如下:

①按如图所示的电路图连接好电路;

②开关S拔到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1;

③开关S拔到位置2,滑片位置不动,读出电流表示数I2,先算出灯泡的电阻RL= (请你用所测的物理量表示),再根据P0=

,计算灯泡的额定功率。

他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是 。仔细分析后,他们认为要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为 。

12.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10cm。用米尺在水平桌面上画一条直线并标明刻度,将透镜固定在50cm处,实验装置如图所示。

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(1)光具座调整好后,调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度,如图1所示,为了找到清晰的像,应将光屏在光具座上移到 cm的刻度范围内,才能在光屏上得到一个倒立缩小的实像;

(2)当把蜡烛移到35cm刻度处时,移动光屏可得到一个倒立放大的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时,与这种成像规律相同的是 。小明做完实验后,想进一步研究透镜成像的情况。他又在透明的玻璃板上用黑色笔画了个表盘及指针的位置,然后把这个玻璃板放在蜡烛的位置上,并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射,如图2所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像应是图3中 。

13.如图甲、乙所示是小科比较物质比热容的实验仪器,主要由保温性能较好且相同的两容器、两个相同加热电阻A和B、电源(为加热电阻传感器供电)和温度传感器等部分组成。温度传感器可以将液体中的温度信息传入电脑,通过电脑处理得到温度T和时间t的关系图象。

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(1)老师观察装置后指出该装置缺少 装置,会使液体受热不均匀,导致实验失败。

(2)小科对装置改进后,在甲、乙两容器中分别装入100g初温相同的两种不同液体a和b,打开电源,通过电脑得到了如图丙的图象,从丙图中可以看出液体 (选填“a”或“b”)比热容较大。

(3)若小科保持其他条件不变,将a、b两种液体的质量都增加到150g再次实验,则得到的图象中两条线的夹角α较原来相比将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 四、简答题

14.甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见,于是他们对此展开研究。他们从网上查到,雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比,与雨滴下落速度v的平方成正比,即f=kSv2(其中k为比例系数,是个定值),雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形,其半径为r,密度为ρ,比热为c,球的体积为V=πr3.(注:所有结果均用字母表示) (1)半径为r的雨滴重力为 。

(2)在接近地面时,大雨滴的下落速度 小雨滴的下落速度(选填“大于”“等于”“小于”),写出推理过程。

(3)假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中,重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能,则雨滴的温度升高了多少?

15.如图甲是学校重大活动时常用的伸缩隔离柱。均质底座呈圆盘形,厚度不计,正中有一立柱杆身,顶端伸缩头中有可收宿的布带,内部有弹性装置固定,松手后布带会自动收回伸缩头中。其模型结构如图乙,A为伸缩头固定位置,B为杆身和底座连接处(杆身直径和布带宽度不计,除底座外其余部件质量均不计),AB长75cm,底座直径30cm,标配底座质量4.5kg,收缩布带的拉力与伸长量成正比。

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(1)将图甲中的收缩布带向右拉出时,可将隔离柱整体看成是一根杠杆,请在乙图上画出隔离柱受到的拉力和拉力的力臂。

(2)在使用“标配底座”时,布带可承受的拉力为 N。

16.港珠澳大桥被誉为现代七大奇迹之一,其中长约5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连,引桥长1000m,竖直高度为40m,简化图如图所示。重5×104N的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶,所受阻力为其重力的0.05倍。从引桥最低端开始汽车功率增大到90kW匀速行驶,耗时45s到达人工岛路面,求: (1)汽车完全通过沉管隧道需要多少秒; (2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力所做的功; (3)汽车在引桥上所受阻力的大小。

17.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题:

(1)数据显示,一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上,就会产生1.6×104N撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为0.01m2,该鸟撞击飞机的压强是 Pa。

(2)如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,最适

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宜用来制造飞机的材料是 (填字母代号)。

性质 抗压性(N/m2) 密度(kg/m3)

材料A 1.2×104 1.2×103

材料B 1.6×104 4.0×103

材料C 2.0×104 1.2×103

(3)如图,A点到达O点距离30m,一架飞机以720km/h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去,则飞机的头A点到达O点位置所需的时间是 s,这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间。

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初中物理试卷

参与试题解析

一、选择题(本大题一共8小题,每题3分,共24分)

1.【分析】凸透镜成像是光的折射,凸透镜成像的规律中物距小于像距时,成倒立、放大的实像;

小孔成像的原理是光的直线传播,所以,小孔所成的像一定是倒立的实像,至于成像的大小与像到小孔的距离、物到小孔的距离有关。

【解答】解:由图可知,物距小于像距,根据凸透镜成像的规律可知,此时成倒立放大的实像;

由于凸透镜成像是光的折射,对光线有会聚作用;而小孔成像的原理是光的直线传播,所以,此时用一个带有小孔的纸板替换凸透镜,小孔的位置恰好为原来凸透镜的光心处,像到小孔的距离大于物到小孔的距离,此时光屏上成的是倒立放大的实像。 故选:B。

2.【分析】(1)如果物体相对于参照物的位置保持不变,则物体是静止的;如果物体相对于参照物的位置不断变化,则物体是运动的; (2)在热机的做功冲程中,将内能转化为机械能;

(3)惯性是物体的固有属性,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大; (4)飞机是利用流体的压强和流速的关系升空的。 【解答】解:

A、以座位为参照物,飞行员和座位之间没有位置的变化,是静止的,故A错误; B、飞机使用空气喷气发动机,属热机的一种,因此,在获得动力的过程中,将内能转化为机械能,故B正确;

C、惯性大小与物体的质量有关,飞机的速度发生变化,但惯性不会改变,故C错误; D、飞机是利用流体的压强和流速的关系升空的,虽然受到浮力,但浮力远远小于重力,故D错误。 故选:B。

3.【分析】(1)光在同种、均匀透明介质中沿直线传播,日食、月食、影子、小孔成像都是光沿直线传播形成的;

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(2)近视眼的成因是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处点的光会聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了,应佩戴凹透镜矫正;

(3)太阳通过玻璃三棱镜后,被分解为绚丽的七色光,从上往下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这种现象称为光的色散,说明了白光不是单色光,不同颜色的光折射时的偏折程度不同;

(4)一束平行光射到粗糙的物体表面时,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射,漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。

【解答】解:A、小孔成像是倒立的实像,是光在同种介质中沿直线传播形成的,故A正确;

B、近视眼需要佩戴凹透镜矫正,是光的折射原理,故B错误;

C、白光通过三棱镜可以分解成多种色光,从上往下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,说明太阳光是由各种色光混合而成的,故C正确;

D、漫反射的光线尽管杂乱无章,但每条光线仍然遵循光的反射定律,故D正确。 故选:B。

4.【分析】由图示电路图可知,两电阻串联,根据“含水量变低,Rx变小,电表示数变小;含水量变高,Rx变大,电表示数变大”来分析解答。 【解答】解:

A、由电路图可知,两电阻串联,电流表测量电路的电流;

当植物含水量变低时,Rx变小,电路的总电阻变小,电源电压不变,根据I=知,电流表示数变大,故A不符合题意;

B、由电路图可知,两电阻串联,电压表测量定值电阻R0两端的电压;

当植物含水量变低时,Rx变小,电路的总电阻变小,电流变大;根据U=IR知,定值电阻R0两端的电压变大,即电压表示数变大,故B不符合题意; C、由电路图可知,两电阻串联,电压表测量湿敏电阻Rx两端的电压;

当植物含水量变低时,Rx变小,由B项解答可知,R0两端的电压变大,根据串联电路电压的规律可知,Rx两端的电压减小,即电压表示数变小,故C符合题意; D、由电路图可知,两电阻串联,电压表测量电源电压; 因电源电压不变,所以电压表示数始终不变,故D不符合题意。

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故选:C。

5.【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源两端的电压,电流表测干路电流, (1)根据电源的电压可知滑片移动时电压表V示数的变化,根据并联电路中各支路工作、互不影响可知滑片移动时通过R1的电流变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过R2的电流变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化;

(2)由电路图可知,R2的滑片移至a端时会造成电源短路; (3)若滑片移到b端时,根据并联电路的电压特点和P=UI=率之比。

【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源两端的电压,电流表测干路电流,

(1)因电源电压保持不变,

所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故B错误; 因并联电路中各支路工作、互不影响, 所以,滑片移动时通过R1的电流不变,

向左移动滑动变阻器滑片P的过程中,R2接入电路中的电阻变小, 由I=可知,通过R2的电流变大, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

所以,干路电流变大,即电流表A的示数变大,故A错误; (2)由电路图可知,R2的滑片移至a端时会造成电源短路, 所以,滑片不可在R2上任意移动,故C错误; (3)因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,若滑片移到b端时,由P=UI=

可知,R1与R2的电功率之比:

求出R1与R2的电功

====,故D正确。

故选:D。

6.【分析】(1)根据重力计算公式G=mg求出重力;

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(2)人的听觉范围20~20000Hz;

(3)振动低于20Hz的为次声波,高于20000Hz的为超声波, (4)根据公式W=Pt,求出10h消耗的电能。

【解答】解:A、驱蚊器的重力,G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N,故A正确; B、人的听觉范围20~20000Hz;22kHz~55kHz超出了人的听觉范围,故驱蚊器发出的声音不能被正常人听到,故B错误;

C、22kHz~55kHz超出了人的听觉范围,故驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波,故C正确;

D、蚊器工作10h消耗电能为W=0.002kw×10h=0.02kw•h,故D正确。 故选:B。

7.【分析】开关S闭合、S1断开时,两电阻串联,电压表测R2两端的电压;开关S、S1均闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测电源的电压;根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比。 【解答】解:

开关S闭合、S1断开时,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,即R2两端的电压为U1; 开关S、S1均闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测电源的电压,即电源电压为U2; 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 则两电阻串联时R1两端的电压:UR1=U2﹣U1, 串联电路中各处的电流相等,已知U1:U2=5:8, 由I=可知,两电阻的阻值之比:

=====。

故选:A。

8.【分析】镁锂合金材料是通过向金属镁中添加金属锂,使其具备了低密度、高比刚度、高比强度的优异力学性能和减震、消噪的高阻尼性能,以及抗辐射、抗电磁干扰性能,代表了镁合金发展的技术前沿,被称为未来最为“绿色环保”的性材料。与铝合金相比,同样大小,重量仅是铝合金的一半,但比强度高于铝合金。此外,这种新型镁锂合金的阻尼性能优异,是铝合金的十几倍,减震降噪效果好,在屏蔽电磁干扰方面表现突

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出。

【解答】解:A、镁锂合金材料具有抗电磁干扰性能,对电磁波有屏蔽作用,故A正确; B、镁锂合金材料具有减震、消噪的性能,可有效的降低卫星发射噪音,故B正确; C、镁锂合金材料密度小,同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半,这样大幅减轻了卫星重量,显著提高有效载荷,降低了发射成本,故C正确;

D、科学实验卫星发射时,与空气摩擦产生大量的热而没有被烧毁,是因为镁锂合金材料的熔点高,故D错误。 故选:D。 二、填空题

9.【分析】(1)根据光敏电阻的阻值与照射光的强弱的关系,将光敏电阻与保护电阻R2与电磁开关1、2间、电源串联,起控制作用;将灯泡L与电源、电磁开关3、4间串联。 (2)已知励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA和电阻为200Ω,由欧姆定律求出最大电压;已知励磁线圈中电流大于50mA时电磁铁吸合铁片,最大电流为100mA,则励磁线圈电流范围为50mA﹣100mA,根据欧姆定律求解保护电阻R2的阻值范围。 【解答】解:(1)电路原理如图所示:

(2)已知励磁线圈中允许通过的最大电流为Im=100mA,电阻为R=200Ω,由欧姆定律得最大电压为: Um=ImR=20V。

由题得知,励磁线圈电流范围为50mA﹣100mA,根据欧姆定律得保护电阻R2的最大值为: Rmax=最小值为: Rmin=

﹣R=

﹣200Ω=160Ω

﹣R=

﹣200Ω=520Ω,

故保护电阻R2的阻值范围为:160~520Ω。 故答案为:(1)如图所示;(2)20;160~520Ω。

10.【分析】(1)家用电器应并联接入电路,用电器的金属外壳应接地;

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(2)①由表格数据找到最大制冷功率,根据W=Pt计算前0.5h消耗的电能; ②先计算后2.5h空调消耗的功率,由P=UI计算后2.5h通过空调的电流;

【解答】解:(1)安装时空调应与其它用电器并联,这样工作时各用电器才会互不影响; (2)①由表格数据找到最大制冷功率为1600W,所以前0.5h消耗的电能: W1=P最大制冷t1=1.6kW×0.5h=0.8kW•h;

②全过程空调消耗的电能为1.9kW•h,所以后2.5h消耗电能: W2=W﹣W1=1.9kW•h﹣0.8kW•h=1.1kW•h, 功率为:P2=

=0.44kW=440W,

由P=UI可得,后2.5h通过空调的电流: I2=

=2A;

答:(1)并;(2)①前0.5h空调消耗的电能为0.8kW•h;②后2.5h通过空调的电流为2A。 三、探究题

11.【分析】(1)根据电路图连接实物图时,应根据电路路径一条一条支路连接且要注意一一对应;

(2)根据开关S拨到位置1和开关S拨到位置2时,电路中三个电阻的连接方式没有发生改变,由②可得灯泡两端电压U=I1R,由③得灯泡电流I=I2﹣I1,然后根据欧姆定律可求灯泡电阻;

(3)灯泡电阻随温度的变化而变化,题中所求电阻值RL与灯泡正常发光时的阻值不相等,所以根据P0=

求出的功率与额定功率的真实值相差较大;为准确测出灯泡功率,

只需在步骤②中进行如下操作即可:开关S拔到位置1,移动滑片P直到灯泡正常发光为止,读出电流表示数I1。 【解答】解:

(1)按照电路图,将灯泡的左边接线柱与开关中间的接线柱相连、电流表的负接线柱与开关的位置1相连,如图所示:

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(2)由②可得灯泡两端电压U=I1R,而开关S由位置1拨到位置2时,电路中三个电阻的连接方式没有发生改变, 所以此时灯泡两端电压仍然为I1R, 因为L与R并联,

所以由③得灯泡电流IL=I2﹣I1, 由欧姆定律得灯泡电阻: RL=

(3)因为灯泡电阻随温度的变化而变化,题中所求电阻值RL与灯泡正常发光时的阻值不相等, 所以根据P0=

求出的功率与额定功率的真实值相差较大;

要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为: 开关S拔到位置1,移动滑片P直到电流表示数为I1=数I1。 故答案为: ①如图所示; ③

为止,读出电流表示

灯泡电阻随温度的变化而变化;开关S拔到位置1,移动滑片P直到电流表示数为I1==

为止,读出电流表示数I1。

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12.【分析】(1)当u>2f时,像距f<v<2f,此时通过凸透镜成倒立、缩小的实像; (2)照相机成倒立、缩小的实像;投影仪成倒立、放大的实像;放大镜成正立、放大的虚像。物体通过凸透镜所成的实像是倒立的。 【解答】解:

(1)根据图1可知,此时物距u=50cm﹣20cm=30cm>20cm,即u>2f,所以成倒立、缩小的实像,此时像距f<v<2f,即10cm<f<2f;因为10cm+50cm=60cm,20cm+50cm=70cm,所以光屏在光具座上的刻度应该在:60~70cm的范围内,才能看到清晰的的实像;

(2)当把蜡烛移到35cm刻度处时,移动光屏可得到一个倒立放大的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时,与这种成像规律相同的是投影仪;

物体通过凸透镜所成的实像是倒立的,即上下左右都颠倒,因为表盘上的分针在右下角,所以像中的分针应该在左上角;因为时针在右上角,所以像中的时针应该在右下角,故选A。

故答案为:(1)60~70;(2)投影仪;A。

13.【分析】(1)为使液体受热均匀,要用搅拌器不断搅拌;

(2)使用相同加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法;相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强; (3)根据△t=

,在吸热和比热容不变的条件下,升高的温度与质量成反比分析。

【解答】解:(1)为使液体受热均匀,老师观察装置后指出该装置缺少搅拌器装置,会使液体受热不均匀,导致实验失败;

(2)小科对装置改进后,在甲、乙两容器中分别装入100g初温相同的两种不同液体a和b打开电源,通过电脑得到了如图丙的图象知,加热相同时间,吸收相同热量,b升温慢,故从丙图中可以看出液体b比热容较大;

(3)若小科保持其他条件不变,将a、b两种液体的质量都增加到150g再次实验,根据△t=

,对每种液体而言,在吸热和比热容不变的条件下,升高的温度与质量成反比,

=,故得到的图象中两

故加热相同时间,a、b两种液体升高的温度都为原来的条线的夹角α较原来相比将不变。

故答案为:(1)搅拌器;(2)b;(3)不变。

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四、简答题

14.【分析】(1)已知雨滴的半径,可求其体积,然后利用密度公式计算质量,再根据重力公式计算重力;

(2)雨滴接近地面时可看做匀速直线运动,空气阻力与重力平衡,据此列出等式求解; (3)根据重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能,利用W=Gh=mgh,Q=cm△t列出等式,联立求解。 【解答】解:

(1)雨滴的体积:V=πr3,

则根据ρ=得,其质量m=ρV=πr3ρ, 故重力G=mg=πr3ρg;

(2)雨滴接近地面时可看做匀速直线运动,故f=G, 因为f=kSv2=kπr2v2,G=πr3ρg, 所以,kπr2v2=πr3ρg, 化简得,v=

又因为k、ρ、g均为定值, 所以,r越大,速度越大,

即在接近地面时,大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。 (3)设雨滴的质量为m,

因为重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能,即W=Q, 又因为W=Gh=mgh,Q=cm△t, 所以,mgh=cm△t, 则△t=

答:(1)πr3ρg;(2)大于;推理过程详见解答;(3)雨滴的温度升高了

15.【分析】(1)收缩布带向右拉出时,隔离柱A点受到向右的拉力,分析木衣架会倒的原因时,可以把它看成杠杆,则隔离柱整体底座的右端是支点,然后根据力臂的定义画出隔离柱受到的拉力和拉力的力臂。

(2)在使用“标配底座”时,关键G=mg求出隔离柱整体的重力,根据杠杆的平衡条

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件求得可承受的拉力。 【解答】解:

(1)隔离柱整体看成是一根杠杆,则隔离柱A点受到向右的拉力,底座的右端是支点,隔离柱受到的拉力和拉力的力臂的示意图如下:

(2)在使用“标配底座”时,隔离柱整体的重力:G=mg=4.5kg×10N/kg=45N; 圆盘的半径为×30cm=15cm,由图知,以底盘右侧点为支点,则: L1=AB=75cm,自身重力力臂L2=15cm; 根据改革平衡条件可得:FL1=GL2, 所以,F=

=9N。

故答案为:(1)如上图;(2)9。

16.【分析】(1)已知沉管隧道的长度和汽车的速度,根据速度公式的变形公式t=求出需要的时间;

(2)首先根据阻力与重力的关系求出阻力,然后根据力的平衡得出牵引力,再利用W=Fs计算牵引力所做的功;

(3)利用P=求出牵引力所做的功,利用W=Gh求出重力做功,二者之差即为阻力做功,再根据W=Fs计算阻力大小。 【解答】解:

(1)沉管隧道中汽车速度为:v1=90km/h=25m/s, 则汽车完全通过沉管隧道需要的时间:t==

=224s。

(2)汽车所受阻力大小为:f=0.05G=0.05×5×104N=2500N, 因为汽车做匀速直线运动,

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所以,汽车所受牵引力为:F=f=2500N,

则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做的功:W1=Fs1=2500N×5600m=1.4×107J。 (3)汽车在引桥上行驶时功率为:P=90kW=9×104W,

根据P=可得,牵引力所做的功为:W牵=Pt=9×104W×45s=4.05×106J, 重力做功为W重=Gh=5×104N×40m=2×106J,

阻力做功为W2=W牵﹣W重=4.05×106J﹣2×106J=2.05×106J, 汽车所受阻力大小为f=

=2050N。

答:(1)汽车完全通过沉管隧道需要224s;

(2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力所做的功1.4×107J; (3)汽车在引桥上所受阻力大小为2050N。 17.【分析】(1)根据压强的计算公式求出压强;

(2)为了抗击鸟的撞击,飞机的材料的抗压性要大;为了减轻飞机的重量,应用密度小的材料;

(3)根据速度公式求出时间; 【解答】解:

(1)鸟撞击飞机的压强为: p==

=1.6×106Pa;

(2)为了抗击鸟的撞击,飞机的材料的抗压性要大;为了减轻飞机的重量,应选用密度小的材料;对比可知,材料C符合以上两个条件;

(3)v=720km/h=200m/s,由v=得飞机的头A点到达O点位置所需的时间: t==

=0.15s。

故答案为:(1)1.6×106;(2)C;(3)0.15。

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中考物理一模试卷(含解析)

一、选择题:本题共12小題,每小题2分,共24分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.

1.(2分)海市蜃楼现象与下列现象或故事,属于同一类光学现象的是( ) A.小孔成像 C.凿壁借光

B.笔在水面处“折断” D.猴子捞月

2.(2分)关于声现象,下列说法中正确的是( ) A.蝙蝠是靠次声波探测飞行中障碍物和发现昆虫 B.公路旁安装隔音墙是为了在传播路径上减弱噪声 C.利用超声波可以测出地球与月球的距离

D.“闻其声而知其人”主要是根据其发声的响度来判断的

3.(2分)《中国诗词大会》深受观众喜爱,下列诗词中涉及的物态变化现象解释错误的是( )

A.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠﹣霜的形成是凝华现象 B.岚雾今朝重,江山此地深﹣雾是汽化形成的 C.露从今夜白,月是故乡明﹣露是液化形成的 D.大树底下好乘凉﹣水蒸发吸热

4.(2分)关于家庭电路,下列说法正确的是( ) A.电能表测量的是家用电器的总功率

B.空气开关自动断开,一定是某处出现了短路 C.用电器的金属外壳一定要接地

D.使用测电笔时,手不能接触笔尾的金属体

5.(2分)关于凸透镜的应用,下列说法正确的是( ) A.凸透镜成的像都是实像

B.近视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用

C.用手机自拍时,应距离手机镜头二倍焦距以内 D.使用放大镜观察物体时,要把物体放在其焦点以内

6.(2分)如图所示为一台电压力锅。当电压力锅内部气压过大或温度过高时,要求发热停止工作。压强过大时S1自动断开,温度过高时S2自动断开,下列图中表示S1、S2和锅

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内发热器的连接情况,其中符合上述工作要求的是( )

A. B.

C. D.

7.(2分)关于图所示的四个情景,下列说法不正确的是( )

A.甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在引力 B.乙图中试管内的水沸腾后,水蒸气将软木寒推出,机械能可以转化为内能 C.丙图中红墨水在热水中扩散得快,说明温度越高分子无规则运动越剧烈 D.丁图中活塞向下运动,这是内燃机的做功冲程

8.(2分)如图所示电路中,电源电压保持不变,当变阻器滑片P向右移动时,电表示数变大的是( )

A. B.

C. D.

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9.(2分)为培养青少年科学创新能力举办了遥控车竞速赛。如图所示,甲、乙两车一前一后在同一车道的M、N两点,MN间距为30m。比赛开始,两车同时向东运动,它们的s﹣t图象如图所示。若甲、乙的速度分别为v甲、v乙,经过t秒甲还落后乙10m。则下列

说法中正确的是( )A.v甲>v乙 t=100s B.v甲>v乙 t=150s C.v甲<v乙 t=100s

D.以甲为参照物,乙向东运动

10.(2分)如图所示,下列说法正确的是( )

A.图甲中实验现象表明通电导体周围存在着磁场

B.图乙中,闭合开关,当导体ab在磁场中沿竖直方向上下运动时,电流表指针会偏转

C.图丙中,是发电机的工作原理图

D.图丁中,动圈式扬声器(喇叭)的工作原理和乙图的实验原理相同

11.(2分)同学们同时用两种不同的液体(密度为ρ1和ρ2)在同一地点做托里拆利实验,如图所示,两根完全相同的玻璃管内上方都是真空,两管内液柱高度h1、h2之比为4:5,则下列说法正确的是( )

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A.液体密度ρ1、ρ2之比为5:6 B.玻璃管内液体的质量之比为3:2 C.玻璃管内液体的重力之比为1:1 D.所测大气压的值之比为4:5

12.(2分)如图所示,一个木块从水平面冲上斜面后,最终静止在A点。若水平面和斜面的粗糙程度相同,以下说法正确的是( )

A.木块在滑动的过程中,受到的摩擦力大小不变 B.木块静止在A点时,受到的摩擦力大小等于木块的重力 C.木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变

D.木块以更大的速度冲上斜面能冲得更高,是因为木块的惯性增大了 二、非选择题(共12小题,共56分)

13.(2分)将一个重量为G的小球从空中某点静止释放,落在竖直放置的轻弹簧上,压缩到最低点后,再被弹起。在答题卡上画出小球在最低点时的受力示意图。

14.(4分)如图所示,潜水员眼睛在水下A点处,B点有条小鱼,C点有只小鸟,请作出潜水员观察鱼、鸟的光路图。

15.(3分)如图所示是吊车吊起货物的示意图,已知AB=4m,BC=6m。吊臂是一个杠杆,

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当吊臂吊着2t的货物处于静止状态时,杠杆的支点是 点(选填“A”、“B”或“C”),伸缩撑杆对吊臂的支持力大小为 N.g=10N/kg。

16.(2分)如图所示,用滑轮组将重为100N的物体匀速提升3m,拉力F所做的总功为400J.则在这个过程中拉力F做了 J的有用功。该滑轮组的机械效率是 。

17.(4分)新冠病毒以呼吸道飞沫和密切接触为主要传播途径,含高浓度病毒的空气溶胶也存在一定的传染风险。为防止带有病毒的空气溶胶沿下水管道进入家中,专家建议检查家中的地漏是否有存水,如图所示,这种地漏应用的物理知识是 原理。新冠病人以发热为主要症状,在公共场所筛查时,为防止接触传染用额温测温,额温用的是 (选填:“红外线”或“零外线”)。在家人们用体温计自我检测体温计是一种 (选填:“水银”或“酒精”或“油”)温度计,由于管内液柱太细,为方便读数,体温计被做成近乎三棱柱的形状,这应用的物理知识是光的 规律。

18.(2分)丝绸摩擦过的玻璃棒带 电,能吸引轻质小球,则该球的带电情况是 (选填“一定带正电”、“一定带负电”或“可能不带电”)

19.(2分)如图1为测量电冰箱冷冻室温度时温度计的部分截图,示数为 ℃;图2中的木块的长度为 cm。

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20.(4分)提倡家长和孩子在假期一起做一些家庭探究实验。小明要估测天然气的热值,他先用家里的公斤秤称量水的质量;称量之前应将公斤秤的指针 ,再把薄塑料袋挂在秤钩上,逐步加水直至公斤秤显示5kg。将水倒入壶中用天然气加热,温度从20℃上升到100℃,这个过程中水需要吸收的热量为 [c水=4.2×103J/(kg•℃)],观察烧水前后的燃气表,如图所示,可得到燃烧的天然气的体积。用这个办法测出的天然气的热值会偏 (选填“大”或“小”)。

21.(7分)为探究动能大小的决定因素,实验小组设计了如图1所示的装置。将钢球从某高度由静止释放,摆到竖直位置刚好撞击到水平木板上的木块,将木块推动一段距离。由于钢球的动能是由 能转化而来的,结合对影响动能大小的因素的猜想。小组做了

次数 1 2 3

钢球质量/g

20 40 60

钢球下摆高度/cm

20 20 20

木块滑行距离/cm

10 29 35

实验一:让同一钢球从不同高度由静止释放,目的是使钢球摆到 (选填B”或“C“)点时速度不同,比较木块被撞击后移动的距离。

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实验二:让质量不同的钢球从相同高度由静止摆下,记录数据如表,探究的是动能与 的关系。若在这组实验中的某一次,木块被撞后滑出木板需要重做,甲同学建议换用同样材质但是更长的木板,乙同学建议换摩擦更大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用 (选“甲”、“乙”或“两”)同学的建议。 实验完成后,各小组间对实验的方法和设计的可行性进行了交流: (1)该实验没有用到的实验方法是 (选填序号) A.控制变量法 B.转换法 C.类比法

(2)若换用如图2所示的装置做该实验,只可以用来探究动能大小和 的关系。 22.(11分)小明要用“伏安法”测额定电压为2.5V的小灯泡的灯丝电阻,设计的实验电路图如图甲所示,实物图还未完成连接,如图乙所示

(1)小明连好电路,闭合开关后发现:两个电表都有示数,但是无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两个电表示数都不变。若他只连接了滑动变阻器上的两个接线柱,如图乙所示,它们是C接线柱和 接线柱。

(2)请你帮助小明将实物电路连接完整,并使滑片P向B端滑动时灯泡能变亮。(请用笔画线代替导线作图)

(3)闭合开关后发现:小灯泡不亮,电流表也无示数,但是电压表有示数。电路故障可能是

(4)排电路故后进行量,记录的数据如表所示,其中第2次实验时的电流表示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为 A。

实验次数 U/V I/A R/Ω

1 1.4 0.20

2 2.0

3 2.5 0.26

4 2.8 0.28

(5)小明分别求出不同电压下小灯泡的电阻,然后求出电阻的平均值,他的这种做法

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(选填:“合理”或“不合理”)

(6)电压逐新增大,对比小灯泡的亮度,结合现象和实验数据可以推断出:

①灯丝电阻的功率越大,小灯泡的亮度 (选填:“不变”或“变亮”或“变暗”); ②灯丝的 。

23.(7分)如图甲所示的圆柱形容器中装有深度h的水,对容器底的压强为900Pa;现将个实心的正方体木块A放入该容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3,如图乙所示;在木块上表面轻放一个实心正方体B(已知知VA:VB=2:1),A的上表面刚好与液面相平,如图丙所示。g取10N/kg,求:

(1)甲图中水的深度h; (2)木块A的密度;

(3)若B的边长为5cm,把正方体B直接放在水平地面,对水平地面的压强是多少? 24.(8分)如图所示,电源电压恒定,R1=50Ω,滑动变阻器R2上标有“60Ω 1A”,小灯泡L上标有“10V 2W”字样(灯丝电阻不受温度影响),电流表的量程为0~0.6A。 (1)当开关S2闭合,S1、S3断开,滑动变阻器的滑片P滑至中点时,灯泡L恰好正常发光,则电源电压U为多大?

(2)如何调节开关和滑动变阻器,使总电路消耗功率最小?以最小功率通电1分钟,电流对总电路做的功是多少?

(3)若开关S1,闭合,调节另外两个开关和滑动变阻器,使总电路消耗功率最大,此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少?(要求:把开关的闭合、断开情况说清楚,不能损坏电器。答案取整数)

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初中物理试卷

参与试题解析

一、选择题:本题共12小題,每小题2分,共24分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.

1.【分析】①要掌握光的折射现象,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要掌握光的反射现象,知道平面镜成像是由于光的反射形成的。

③要掌握光沿直线传播现象,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:因为不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率,而路面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,所以光线在路面上会发生折射现象;远处物体的光经路面上空气传播,发生折射后进入人的眼睛,人由于错觉始终认为光沿直线传播,所以看到比物体实际位置高些的虚像,这就是海市蜃楼,属于光的折射;

A、小孔成像是光沿直线传播形成的,故A不符合题意;

B、笔在水面处“折断”是由于光线从水中射入空气中发生折射形成的,故B符合题意; C、凿壁借光利用的是光的直线传播的原理,故C不符合题意;

D、猴子捞月属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D不符合题意。 故选:B。

2.【分析】A、声音是由物体的振动产生的,人的听觉范围20Hz﹣﹣﹣20000Hz。 B、噪声的减弱办法有三个:在声源处减弱;在人耳处减弱;在传播过程中减弱。 C、声音的传播需要介质,真空不能传声。 D、音色是发声体的材料和结构决定的。

【解答】解:A、蝙蝠是靠超声波的回声定位探测障碍物和昆虫的;故A错误。 B、安装隔音墙是为了在传播路径上减弱噪声。故B正确。

C、声音的传播需要介质,真空不能传声,利用超声波不能测出地球与月球的距离。故B错误。

D、音色是判断发声体的依据,“闻其声而知其人”主要是根据其发声的音色来判断的,

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故D错误。 故选:B。

3.【分析】物质从固态到液态的过程叫做熔化,物质从液态变成固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态叫做做汽化,包括蒸发和沸腾两种方式;物质从气态变为液态叫做液化;物质从固态直接变成气态叫升华,物质从气态直接变成固态叫凝华。熔化、汽化、升华吸热;凝固、液化、凝华放热。

【解答】解:A、霜是空气中的水蒸气遇冷直接形成的小冰晶,是凝华现象,故A正确; B、雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,是液化现象,故B错误; C、露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,是液化现象,故C正确;

D、大树能遮住阳光,树叶里的水蒸发吸热,使空气温度降低,所以大树底下好乘凉,故D正确。 故选:B。

4.【分析】(1)电能表是测量电路消耗电能的仪表;

(2)空气开关自动断开,是因为电路中电流过大,电流过大的原因有短路或用电器的总功率过大;

(3)有金属外壳的用电器,其外壳一定要接地,以防止漏电时发生触电事故; (4)使用测电笔时,手必须要接触笔尾的金属体,才能分辨出火线、零线。 【解答】解:A、电能表是测量电路消耗电能(或测量电功)的仪表,故A错误; B、空气开关自动断开,可能是电路出现了短路,也可能是用电器的总功率过大,故B错误;

C、有金属外壳的用电器,其金属外壳必须接地,可以防止漏电时发生触电事故,符合安全用电要求,故C正确;

D、使用测电笔时,手必须接触的金属体,才能分辨出火线和零线,故D错误。 故选:C。

5.【分析】(1)近视眼用凹透镜进行矫正,凹透镜对光线有发散作用;远视眼用凸透镜进行矫正,凸透镜对光线有会聚作用。

(2)根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断: u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,2f>v>f。 2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于投影仪,v>2f。 u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。

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【解答】解:

A、凸透镜可以成实像,也可以成虚像;当u<f时,凸透镜成正立、放大的虚像,故A错误;

B、近视眼将像成在视网膜之前,应该用凹透镜进行矫正(使光线推迟会聚),凹透镜对光线有发散作用,即近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用,故B错误;

C、手机摄像头与照相机的成像原理相同,即物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,所以,用手机自拍时,人应距离手机镜头二倍焦距以外,故C错误;

D、使用放大镜观察物体时,物距要小于焦距,即要把物体放在其焦点以内,故D正确。 故选:D。

6.【分析】由题意可知,压强过大时开关S1自动断开,温度过高时开关S2自动断开,两者都可以使发热器停止工作,说明两开关串联共同控制发热器。 【解答】解:

A、两个开关断开任何一个时,发热器都会停止工作,故A符合题意; B、两个开关断开任何一个时,发热器还会正常工作,故B不符合题意; CD、两开关都闭合时,发热器会短路,不工作,故CD不符合题意; 故选:A。

7.【分析】(1)分子之间存在相互作用的引力和斥力。

(2)对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大;物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小;

(3)物质是由分子组成的,分子处于永不停息的运动状态,温度越高,分子运动越剧烈; (4)在做功冲程中,两个气门都关闭,燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能;压缩冲程机械能转化为内能。 【解答】解:

A、两个底面削平的铅柱紧压在一起,下面吊一个重物也不能把它们拉开,说明分子之间存在相互作用的引力,故A正确;

B、图中试管中的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,即水蒸气对瓶塞做功,将水蒸气的内能转化机械能,故B错误;

C、红墨水在热水中扩散的比冷水中快,说明温度越高,分子运动速度越快,故C正确; D、图中两气门关闭,活塞向下运动时,是内燃机的做功冲程,故D正确。 故选:B。

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8.【分析】首先判定电路的连接方式,分析电表的作用;根据电阻的变化判定电表的变化。 【解答】解:

A、该电路为并联电路,电流表测量R0的电流,滑动变阻器在另一条支路中,滑动变阻器滑片移动时对另一条支路无影响,电流表示数不变,故A错误;

B、该电路为并联电路,电流表测量干路中的电流,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,由欧姆定律可知通过变阻器的电流减小,通过另一条支路电流不变,故干路中的电流变小,故B错误;

C、该电路为串联电路,电压表测量R0的电压,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,电流减小,根据U=IR可知,电压表示数变小,故C错误;

D、该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器的电压,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,电流减小,根据U=IR可知,R0的电压变小,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端电压变大,故D正确。 故选:D。

9.【分析】(1)根据图示读出甲、乙对应的路程和时间,然后根据速度公式即可求出甲、乙的速度;

(2)由于M、N两点相距30m,而经过t秒,甲还落后乙10m,说明乙在甲的前方,根据路程关系,利用速度公式列出等式求解。 【解答】解:

(1)由图象可得,当t甲=t乙=40s时,s甲=32m,s乙=24m, 则甲的速度:v甲=

=0.8m/s,

乙的速度:v乙=故v甲>v乙;

==0.6m/s,

(2)由题知,甲、乙两车在同一直线上的M、N两点(MN间距为30m)同时向东做匀速直线运动,经过t秒甲还落后乙10m(即两车间的距离减小了),且v甲>v乙,说明是速度较快的甲车去追速度较慢的乙车,并且甲乙两车未相遇,则有:v甲t﹣v乙t=30﹣10m, 即:0.8m/s×t﹣0.6m/s×t=20m,解得t=100s; 综合上述分析可得,A正确,BC错误;

(3)因为甲的速度大于乙的速度,所以以甲为参照物,乙向西运动,故D错误。

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故选:A。

10.【分析】(1)奥斯特实验说明电流磁效应,即电流能产生磁场;

(2)电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线,电路中会产生感应电流; (3)研究磁场对电流的作用要先给导体通电,再将其放入磁场中,即说明通电导线在磁场中受力的作用,电动机就是利用该原理制成的;

(4)对扬声器的工作过程有清楚的了解。扬声器的线圈中通过携带声音信息、时刻变化的电流,使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场,线圈就不断地来回振动,纸盆也就振动动起来,便发出了声音。 【解答】解:

A、图甲是奥斯特实验,该图中的实验现象说明通电导体周围存在着磁场,故A正确; B、图乙中,闭合开关,当导体ab在磁场中沿竖直方向上下运动时,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流,故B错误;

C、图丙中有电源,是演示磁场对电流作用的实验装置,是电动机的原理,故C错误; D、扬声器工作时把电信号转换成声信号,电能转化成机械能,其原理是通电导体在磁场中受力而运动,乙图是电磁感应现象,它们的实验原理不同,故D错误。 故选:A。

11.【分析】因为玻璃管内上方都是真空,两玻璃管同处于大气中,所以两液柱产生的压强都等于大气压;再从液体压强计算公式p=ρgh角度分析。 【解答】解:

因为两根竖直的玻璃管内上方都是真空,则两管内液柱产生的压强都等于外界大气压, 所以两液柱压强相等。p1=p2即所测大气压的值之比为1:1,故D错误; 所以ρ1gh1=ρ2gh2, 所以

=,故A错误。

因为大气压强相等且横截面积相同,根据F=pS知,大气压力相同,

对玻璃管内的静止的液体受力分析:竖直向上的大气压力和竖直向下的重力,它们大小相等,即液体的重力相同,

所以玻璃管内液体的重力之比为1:1,故C正确;

根据G=mg知液体的质量相同即液体的质量之比为1:1,故B错误。 故选:C。

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12.【分析】(1)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关; (2)对物体进行受力分析,比较摩擦力和重力的大小关系;

(3)摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反; (4)惯性的大小只与物体的质量有关。 【解答】解:

A、木块在滑动的过程中,在水平面和在斜面上木块对接触面的压力大小不同,则木块受到的摩擦力大小不同,故A错误;

B、木块静止在斜面上的A点时,其受到三个力的作用:重力、支持力和摩擦力;三个力的合力为0,此时木块受到的摩擦力大小不等于木块的重力,故B错误;

C、木块冲上粗糙斜面的过程中,摩擦力的方向沿斜面向下;当木块静止在斜面上时有沿斜面下滑的趋势,此时摩擦力的方向沿斜面向上,所以木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变,故C正确;

D、木块以更大的速度冲上斜面能冲得更高,是因为木块的动能大,转化为的重力势能多;木块的质量不变,则木块的惯性不变,故D错误。 故选:C。

二、非选择题(共12小题,共56分)

13.【分析】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。 【解答】解:

由题意可知,将一个重量为G的小球从空中某点静止释放,落在竖直放置的轻弹簧上,压缩到最低点时,小球共受到两个力的作用,一个是竖直向下的重力,另一个是竖直向上的弹力,并且弹力大于重力(这样小球才能被弹起),如图所示:

14.【分析】(1)根据光在同种均匀介质中沿直线传播的规律作出潜水员观察鱼的光路图; (2)根据光从空气中进入水中时折射角小于入射角的规律作出潜水员观察鸟的光路图。 【解答】解:

(1)直接连接BA,光线方向从B指向A,光线BA即为潜水员观察鱼的光路图;

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(2)首先确定入射点O,点O在AC连线与界面交点的左侧,连接CO与OA即为入射光线与折射光线。 故答案为:

15.【分析】杠杆绕着转动的点叫做支点,根据杠杆的平衡条件求出支持力的大小。 【解答】解:吊臂在升起过程中,围绕着A转动,故A为支点;

货物重:G=mg=2000kg×10N/kg=20000N, AC=AB+BC=4m+6m=10m,

伸缩撑杆对吊臂的支持力竖直向上,其力臂为ABcosθ, 由杠杆的平衡条件得F×ABcosθ=G×ACcosθ。 F=

=50000N。

故答案为:A;50000。

16.【分析】(1)利用W=Gh求拉力做的有用功; (2)滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。 【解答】解:

(1)拉力做的有用功: W有用=Gh=100N×3m=300J; (2)W总=400J, 滑轮组的机械效率: η=

×100%=75%。

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故答案为:300;75%。

17.【分析】(1)地漏等都是利用了连通器的原理,用里面的存水将上下隔开,防止异味上行;

(2)明确测温原理,知道物体均会向外辐射红外线,并且温度越高,红外线越强; (3)温度计的原理:液体热胀冷缩的性质。

【解答】解:(1)水封式地漏的下水道U形反水弯是上端开口,下部连通,是连通器原理;

(2)测温的原理是根据接收到的红外线强弱来测定温度的,而不同温度的物体辐射红外线的强弱不同,温度越高辐射红外线就越强;

(3)家用体温计是一种水银温度计,体温计有向外凸起的弧形玻璃面,起到放大镜的作用,便于观察体温应用光的折射规律。 故答案为:连通器;红外线;水银;折射。

18.【分析】与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷;根据“异种电荷相互吸引,带电体有吸引轻小物体的性质”进行解答。

【解答】解:与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷,该玻璃棒能吸引轻质小球,因异种电荷相互吸引、带电体有吸引轻小物体的性质,所以小球带的可能是负电荷,也可能不带电。

故答案为:正;可能不带电。

19.【分析】(1)使用温度计测量液体温度时,先要弄清楚温度计的量程和分度值,读数时视线与液柱最高处所对刻度相垂直,并注意区分温度是零上还是零下;

(2)刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度,使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。 【解答】解:

(1)温度计上10℃之间有10个小格,所以一个小格代表的温度是1℃,即此温度计的分度值为1℃;“20”在“10”的下方,所以显示的温度低于0℃,为﹣13℃; (2)刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;木块左侧与1.25cm对齐,右侧与4.00cm对齐,所以木块的长度为L=4.00cm﹣1.25cm=2.75cm。

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故答案为:﹣13;2.75。

20.【分析】(1)使用公斤秤称量水的质量时要先调零;

(2)已知水的比热容、质量和升高的温度,可利用公式Q=cm△t计算水吸收的热量; (3)因天然气不可能完全燃烧,且加热过程中有热量散失,则测得天然气燃烧放出的热量偏小,由Q放=Vq分析测得的热值是偏大还是偏小。

【解答】解:小明要估测天然气的热值,他先用家里的公斤秤称量水的质量:称量之前应将公斤称的指针调零; 水吸收的热量:

Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×l03J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106 J; 观察烧水前后的燃气表,可得到燃烧的天然气的体积;因天然气不可能完全燃烧,且加热过程中有热量散失,则测得天然气燃烧放出的热量偏小,由Q放=Vq可知,用这个办法测出的天然气的热值会偏小。

故答案为:调零; 1.68×106J; 小。

21.【分析】钢球在向下摆动的过程中,钢球的重力势能转化为动能; 探究动能与速度的关系,实验中需要控制钢球的初速度是不同; 钢球从相同的高度摆下,到达水平面时的速度是相同的;

由图知是控制速度相同时,研究动能与质量的关系,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的;

(1)根据控制变量法和转换法分析;

(2)形变的弹簧具有弹性势能;弹性势能会转化为动能;由于物体的质量是一定的,所以只能探究动能大小与速度的关系。 【解答】解:

如图1,钢球在向下摆动的过程中,钢球的质量不变,高度减小,速度变大,则钢球的重力势能转化为动能;

实验一:让同一钢球从不同高度由静止释放,质量不变,最初的高度不同,重力势能不同,摆到竖直位置时转化为的动能不同,其目的是使钢球摆到B点时速度不同; 实验二:让质量不同的钢球从相同高度由静止摆下,最初的高度相同,则摆到竖直位置时的速度相同,质量不相同,所以探究的是动能与质量的关系;

三次实验的目的是探究动能的大小与质量的关系,根据控制变量法可知,第4次实验应保证钢球下摆的高度、木块表面的粗糙程度都不变,现做实验时木块被撞后滑出木板,

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所以应换用同样材质但是更长的木板,应采用甲的建议;

(1)影响动能大小的因素有质量和速度,实验中采用了控制变量法;通过木块移动的距离来反映钢球动能的大小,采用的是转换法;实验中没有用到类比法,故选C; (2)在图2中,弹簧的弹性势能会转化为动能,弹簧的弹性形变程度不同,具有的弹性势能不同,把弹簧压缩到不同的程度,大小不同的弹性势能转化为动能,则动能的大小也不会相同,速度不同;由于实验中小球的质量是一定的,只能改变速度的大小,所以只能探究动能大小与速度的关系。 故答案为:重力势; 【实验一】B;

【实验二】质量;甲;(1)C;(2)速度。

22.【分析】(1)滑动变阻器的滑片移动,两个电表示数不变,说明滑动变阻器接了两上或两下两个接线柱,根据题目中滑动变阻器已结接线柱判断出另一个接线柱;

(2)滑片P向B端滑动时小灯泡变亮确定B接线柱连入电路中,由表中数据,电流表选用小量程串联在电路中,电压表选用小量程并联在电路中;

(3)若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了; (4)根据电流表选用小量程确定分度值读数;

(5)由欧姆定律求同灯在不同电压下的电阻,据此分析;

(6)小灯泡的亮度是由灯丝的实际功率决定的;灯丝的电阻随温度升高而增大。 【解答】解:(1)由题意知:滑动变阻器的滑片移动,两个电表示数不变,说明滑动变阻器接了两上或两下接线柱,已知图中已经接了C上接线柱,所以应该是接了两上接线柱,即接了C、D两个接线柱;

(2)要求滑片P向B端滑动时小灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,故B接线柱连入电路中,由表中数据,电流表选用小量程串联在电路中,电压表选用小量程并联在电路中,如下所示:

(3)经分析,闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路故障可能

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是灯泡断路;

(4)排除电路故障后,小明实验过程中记录的数据如表所示,其中第2次实验时的电流表如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则通过小灯泡的电流为0.24A; (5)由表中数据,根据欧姆定律R=得,灯的电阻分别为7Ω、8.3Ω、9.6Ω、10Ω,灯的电阻不同,故求出电阻的平均值,他的这种做法不合理。

(6)①由实验知,电压逐新增大,电流也逐渐增大,根据P=UI知灯丝的功率增大,小灯泡的亮度变亮;

②实验中,灯丝的电阻增大,是因为灯丝的电阻随温度升高而增大。

故答案为:(1)D;(2)如上所示;(3)灯泡断路;(4)0.24;(5)不合理;(6)变亮; 电阻随温度升高而增大。

23.【分析】(1)根据p=ρgh的应用可求出容器内水的深度;

(2)根据物体漂浮时浮力等于重力,再利用阿基米德原理和重力、密度计算公式用密度和体积表示出它们的关系,进一步求出木块的密度;

(3)对AB整体分析,AB受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,并用阿基米德原理和重力、密度计算公式用密度和体积表示出它们的关系,进一步求出B的密度,最后利用p===

=ρBgl求出水平地面受到的压强。

【解答】解:(1)由p=ρgh可得,容器内水的深度:h=

=0.09m=9cm;

(2)因为A漂浮,所以,F浮=GA ρ

gV排=ρAgVA

=×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3;

gV排=ρAgVA+ρBgVB

ρA=

(3)对AB整体分析可得:F浮=GA+GB,则ρ又因A浸没,则V排=VA,VA:V B=2:1, 故2ρ水=2ρA+ρB

2×1.0×103kg/m3=2×0.75×103kg/m3+ρB ρB=0.5×103kg/m3,

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B对水平地面的压强:p===×5×102m=250Pa。

=ρBgl=0.5×103kg/m3×10N/kg

答:(1)甲图中水的深度为9cm; (2)木块A的密度为0.5×103kg/m3;

(3)若B的边长为5cm,把正方体B直接放在水平地面,对水平地面的压强是250Pa。 24.【分析】(1)当开关S2闭合、S1、S3断开,滑动变阻器的滑片P滑到中点时,滑动变阻器与灯泡串联;根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,求出灯泡两端的电压,再根据串联电路电流特点和I=求出电路中的电流,最后根据串联电路电压特点和欧姆定律求出电源的电压;

(2)当开关S1、S3断开、S2闭合,滑动变阻器与灯泡串联,且滑动变阻器接入电路的阻值最大;

先根据欧姆定律的应用求出灯泡的阻值,然后根据串联电路电阻特点求出总电阻,再利用P=

求出电路消耗的最小功率,根据W=Pt求出电流对总电路做的功;

(3)三个开关都闭合,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电流表测量干路电流;根据电流表量程确定干路最大电流,根据欧姆定律求出通过R1的电流,再利用并联电路电流特点求出通过滑动变阻器的电流,最后根据欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路的阻值。 【解答】解:(1)当开关S1、S3断开、S2闭合、滑动变阻器的滑片P滑到中点时,滑动变阻器与灯泡串联;

灯泡正常发光,灯泡两端的电压为UL=10V,

因串联电路中各处的电流相等,根据P=UI可得,电路中的电流:I=IL=0.2A,

因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以由I=可得,电源电压:U=I×R2+UL=0.2A××60Ω+10V=16V;

(2)当开关S1、S3断开、S2闭合,滑动变阻器与灯泡串联,且滑动变阻器接入电路的阻值最大;

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由I=可得,灯泡的电阻:RL===50Ω,

电路中最大的总电阻:Rmax=R2+RL=60Ω+50Ω=110Ω, 电路消耗的最小功率:Pmin=

=2.3W,

电流对总电路做的功:W=Pt=2.3W×60s=138J;

(3)三个开关都闭合,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电流表测量干路电流; 因电流表量程为0~0.6A,所以干路最大电流为0.6A,总功率最大; 通过R1的电流:I1=

=0.32A,

因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的电流:I2=I总﹣I1=0.6A﹣0.32A=0.28A,

由I=可得,滑动变阻器接入电路的阻值:R2′=答:(1)电源电压为16V;

(2)总电路消耗的最小功率为2.3W;电流对总电路做的功是138J; (3)滑动变阻器接入电路的阻值是58Ω。

=≈58Ω。

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一、中考物理难题专项训练

1.小高在初三的物理创新实验大赛中设计了一个电子量角器。把同一种材料制成的粗细均的电阻丝AB弯成半圆形,O为圆心,OP为能够绕圆心O转动的金属滑片,P与AB接触良好,如图甲为电流表(量程为0﹣300mA,内阻不计)。R为保护电阻,理想电源电压U=3V不变,如图乙。备用滑动变阻器两个:R1(1Ω,1A)、R2(50Ω,0.25A),选择合适的滑动变阻器连入M、N两接线柱,把电子量角器A、O两个接线柱分别与E、F相接,用导线连接M、N,将A、O分别与E、F相接,将电流表盘重标数据后可以从电流表上直接读出OP的旋转角度。请完成下列内容。

(1)闭合开关,当P滑到A处时,电流表示数为250mA;当P滑到B处时,电流表示数为100mA.由此可知保护电阻R0=________Ω。

(2)小高希望将0°刻度线标在电流表“100mA”刻度处,那么他应该选择的滑动变阻器是________(选填“R1”、“R2”、“R1或R2均可”)。按此要求接好电路并将滑动变阻器滑片调到要求位置闭合开关。当被测量角度为100°时,电流表的示数应该为________mA。 (3)小高为了使电流表示数更方便地转换为所测角度θ即∠AOP.他提炼出了一个“校准﹣测量﹣计算”的标准实验流程:

①校准:将滑动变阻器调到适当阻值后接入电路,闭合开关。将电子量角器的滑片P滑到A处,记此时电流表示数为I1;保持滑动变阻器连入电路的阻值不变,将电子量角器的滑片P滑到B处,记此时电流表示数为I2

②测量:拨动电子量角器的滑片P使∠AOP与被测角重合,记此时电流表示数为I3 ③利用测得物理量I1、I2、I3根据表达式θ=________计算结果。 【答案】 (1)12 (2)R2;40

(3)

【解析】【解答】解:(1)用连线连接MN,当P滑到A处时,电子量角器的电阻为零,只有电阻R0工作,电流表示数为250mA=0.25A, 根据欧姆定律I= 知,

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保护电阻为:R0= =

=12Ω;

当P滑到B处时,电子量角器的最大电阻与保护电阻R0串联,电流表示数为100mA=0.1A, 根据欧姆定律I= 知,

此时的总电阻为:R= =

=30Ω,

电子量角器的最大电阻为:RAB=R﹣R0=30Ω﹣12Ω=18Ω;(2)要使0°刻度线标在电流表“100mA”刻度处,此时电子量角器的电阻为零,只有滑动变阻器与定值电阻R0串联,由(1)知此时的总电阻为30Ω,滑动变阻器的电阻为30Ω﹣12Ω=18Ω>1Ω,所以选用R2; 由(1)知电子量角器的最大电阻为18Ω,即∠AOP=180°时电阻为18Ω,

当被测量角度为100°时,电子量角器的电阻为:RAP=100°×

=10Ω,

此时电路的电流为:I″= = ≈0.04A=40mA;(3)将

电子量角器的滑片P滑到A处,记此时电流表示数为I1 , 即I1= ,所以R0+R滑

﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;

保持滑动变阻器连入电路的阻值不变,将电子量角器的滑片P滑到B处,记此时电流表示

数为I2 , 即I2= ,所以R0+R滑+RAB=

﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;

②﹣①得,RAB= ﹣

拨动电子量角器的滑片P使∠AOP与被测角重合,记此时电流表示数为I3 , 所以I3=

,所以R0+R滑+RAP=

﹣﹣﹣﹣﹣③,

③﹣①得,RAP= ﹣

所以

= ,即 =

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所以θ=

故答案为:(1)12;(2)R2;40;(3)

【分析】(1)根据电源电压不变,结合电路中不同的电流和电阻列方程,计算电阻大小;(2)根据电压和电流计算总电阻,判断滑动变阻器;(3)根据接入电路中电流的大小计算电阻,并分析夹角的大小。

2.随着生活水平的提高,扫地机器人逐步进入普通家庭。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数,请回答下列有关问题: 项目 指标参数 工作电压 12V 净重 4kg 最大集尘量 1kg 功率 30W 电池容量 2000mAh

(1)扫地机器人内部的核心部件电动机的工作原理是________;其吸尘的工作原理是通过电动机转动使内部压强________(选填“变大”、“不变”或“变小”),从而使杂物进入吸尘器; (2)扫地机器人正常工作时的电流是________A; 电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA,能持续供电1小时,若充满电后,可供机器人持续正常工作________h; (3)已知集尘盒空置时机器人运动过程中受到的摩擦阻力为16N,查阅资料显示摩擦力与压力成正比,则达到最大集尘量时机器人运动的速度为________m/s;

(4)机械人的供电系统设有自动充电功能,当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电,为确保机器人能顺利返回充电,需要充电时离充电座最远为________m。 【答案】 (1)通电线圈在磁场中受力转动(或磁场对电流的作用);变小 (2)2.5;0.8 (3)0.6

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(4)172.8

【解析】【解答】(1)扫地机器人内部的核心部件电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动(或磁场对电流的作用)。机器人吸尘的工作原理是通过电机转动使内部压强变小,同时使外部空气和灰尘不断地补充进风机,吸尘器就能“吸尘”了,其原理利用了流体流速大的地方压强小。(2)扫地机器人正常工作时的电流是 电池的容量为 由

充满电后,可供机器人持续正常工作0.8h。(3)吸尘器对地面的压力等于其重力,摩擦力与

压力成正比

达到最大集尘量时的摩擦力f2为

解得f2=20N,消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功,所以

机器人运动的速度

达到最大集尘量时机器人运动的速度为0.6m/s。(4)机器人吸尘器达到最大吸尘量时,克服摩擦力做到功为

根据

需要充电时离充电座最远为172.8m。

【分析】(1)电动机的工作原理是磁场对电流的作用,流体在流速大的地方压强小;(2)利用电功率和电压计算电流,根据电荷量和电流计算时间;(3)根据力和质量关系计算摩擦力,结合功率和力计算速度;(4)根据功和力的比值计算路程。

3.通过阅读,解答下列问题。

“翼龙”无人机

“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机。图甲所示是无人机的图片,下表为其部分技术参数。

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翼龙无人机采用正常式气动布局,大展弦比中单翼,V型尾翼,机身尾部装有一台活塞式发动机。翼龙无人机的展弦比较大,因此升力较大、诱导阻力较小,巡航升阻比较大,可以长时间在空中滞留。无人机具备全自主平台,可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器,可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学研究领域;

(1)问题一:翼龙无人机将灾情监视、军事活动等信息通过________(选填“声波”或“电磁波”)及时传递到指挥中心;无人机可以长时间在空中滞留的原因:________; (2)问题二:若翼龙无人机携带小型空地打击武器向地面目标投掷时,你认为无人机应________投掷(选填“在目标正上方”或“提前”);

(3)问题三:翼龙无人机满载燃油,并以最大载荷量停在水平跑道上蓄势待发,此时无人机轮胎与地面接触的总面积为0.04m2 , (g取10N/kg)求:

①无人机对水平跑道的压强________Pa;

②当无人机起飞后在额定功率下沿水平方向正常巡航时所受的阻力________N; 问题四:活塞式发动机是无人机的核心部件,为了确保无人机的飞行速度不超过最大值,工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器,其简化电路如图乙所示,其中R的阻值随飞行速度变化的图像如图丙所示。若电源电压恒为12V,R0的阻值为15Ω,当无人机达到最大飞行速度时,R0的电功率是________W。(电磁铁电阻忽略不计)

【答案】 (1)电磁波;无人机的展弦比较大,因此升力较大、诱导阻力较小,巡航升阻比较大,可以长时间在空中滞留 (2)提前 (3)

;3.456

【解析】【解答】(1)翼龙无人机将灾情监视、军事活动等信息通过电磁波传递给指挥中心。由题意可知,无人机可以长时间在空中滞留的原因是无人机的展弦比较大,因此升力较大、诱导阻力较小,巡航升阻比较大,可以长时间在空中滞留。(2)若在目标的正上方投掷,被扔出后,由于惯性要保持原来和飞机相同的速度,还会继续向前飞行,会落在目标的前方;所以无人机投弹时,不是飞到目标的正上方时投弹,而是要提前投掷。(3)由表中数据可

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总重力

无人机对水平跑道的压力

无人机对水平跑道的压强

由表中数据可知,无人机正常巡航速度

由 得,正常巡航时牵引力

由表中数据知,无人机

无人机水平匀速正常巡航时受力平衡,所以阻力

的最大飞行速度为280km/h,由图丙知,此时R=10Ω,由图乙知,R与R0、电磁铁串联,电磁铁电阻忽略不计,由串联电路特点和欧姆定律可得,此时电路中电流

所以此时R0的电功率

【分析】(1)飞机传递信息利用电磁波;较大的机翼,可以获得较大的升力; (2)由于惯性,飞机投掷时需要提前;

(3)根据质量计算重力,利用压力和受力面积的比值计算压强;利用功率和速度可以计算牵引力,平衡状态时,牵引力和阻力相等;根据速度分析电阻大小,利用电压和电阻的比值计算电流,结合电阻计算电功率。

4.小红家有一支电子体温计。查阅说明书得知:电于体温计的探测器是热敏电阻,其阻值随着温度的变化而变化。小红买来一个热敏电阻,准备设计和制作一支模拟电子体温计。她计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,按照图甲所示连接了实验电路,RT为热敏电阻,实验时,RT罝于温控箱(图中虚线区域)中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为电阻箱(0~9999Ω),S2为单刀双掷开关,开关S1和S2闭合前,小红将电阻箱R2的阻值调到最大。

(1)小红首先调节温控箱的温度,使RT温度为42.0℃。闭合S1 , 将S2接2,读出电压表的示数为3V。

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①为测量此时RT的阻值,接下来的操作是:将S2接________(选填“1”或“2”),调节电阻箱R2的阻值,使电压表示数为________,读出此时R2的阻值即为42.0℃时RT的阻值。 (2)在获得如图乙所示的RT阻值随温度变化的关系后,为了自制模拟电子体温计,小红将S2始终接2,闭合S1后,通过电压表的示数大小来显示温度高低,如果将RT用绝缘薄膜包好后置于正常人腋窝,保持腋窝合拢,闭合S1 , 当电压表示数稳定后,电压表示数最接近________。 A.2.25V B.2.45V C.2.65V D.2.85V

【答案】 (1)1;3V

②逐渐降低温控箱的温度,根据上述方法测量出RT在不同温度时的阻值,若依据小红所测数据画出的RT阻值随温度变化的图像如图乙所示,且当RT的温度降至32.0℃时,闭合S1 , 将S2接2,电压表示数为2.4V,求电阻R1的阻值______。 400Ω

(2)C

【解析】【解答】(1)①为测量此时RT的阻值,将S2接1,调节电阻箱R2的阻值,使电压表示数为3V,根据等效替代法,读出此时R2的阻值即为42.0℃时RT的阻值;②由欧姆定

律得到电路中的电流为:I1= ,根据欧姆定律和串联电路电压的规律,电源电压:

U=I1RT1+UV1= ×400Ω+3V,由图乙可知当RT的温度降至32.0℃时,RT2=600Ω,电源电压

U=I2RT2+UV2= ×600Ω+2.4V,因电源电压不变, ×400Ω+3V= ×600Ω+2.4V,

R1=400Ω;U= ×400Ω+3V=6V;(2)由图结合数学知识,正常人腋窝的体温是37°C,

ME为三角形的中位线,故此时R′T=500Ω,

第48页(共61页)

将S2始终接2,闭合S1后,R1与R′T串联,电压表测R1两端的电压,由电阻的串联和欧姆定

律,电路的电流:I=

A×400Ω≈2.67V,C符合题意。

= A,由欧姆定律可知,电压表示数:

UV=IR1=

【分析】(1)①分别将RT电阻箱与R1串联连入电路中,根据等效替代法求RT的阻值. ②由欧姆定律,得出电路中的电流,根据欧姆定律和串联电路电压的规律,得出电源电压表达式,同理在②中得出电源电压表达式,根据电源电压不变列方程求出R1和电源电压U. (2)由图结合数学知识得出正常人腋窝的体温37C时RT大小;由电阻的串联和欧姆定律得出电路的电流,由欧姆定律求出电压表示数.

5.某科技兴趣小组在实验室看到若干长方体金属导体。它们的材料相同,外形都如图甲所示,他们想探究该种导体电阻与厚度及边长的关系。在老师的帮助下,他们测量了部分导体厚度h、边长a和电阻R,并记录在表格中.(在测量电阻时,老师要求导体都要按照图乙所示的方式通过导线接入电路;实验时环境温度保持不变.)

次数 厚度h /mm 边长a/mm 电阻R/×10-3Ω) 1 2 3 4 5 6 7 1 1 1 1 2 4 5 5 10 15 20 10 10 10 1. 6 1.6 1.6 1.6 0.8 0. 4 0. 32 根据以上信息,请回答下面问题:

(1)分析表格中的数据可得:该种导体电阻大小与边长a________(选填“有关”或“无关”),

第49页(共61页)

与厚度h成________(选填“正比”或“反比”)。

(2)从该种导体中,选取了厚度h之比为2:3、边长a之比为 2:1的两个导体R1、R2 , 按图丙方式串联后接在闭合电路中。,设两端的电压为U1 , R2两端的电压为U2 , 则U1:U2 =________。

(3)现代集成电路技术需要电子元件微型化,且集成度越高,电子元件越需要微小。现某集成电路需要一只阻值为1.6×103Ω的该种导体,小华从边长a为5mm、10mm、15mm、20mm的四个导体中选择了边长为5mm的导体。与其它三个导体相比,请分析该导体工作时的优缺点:________。 【答案】 (1)无关;反比 (2)3:2

(3)优点:体积小,可以缩小电子元件的体积等;缺点:电阻大、产生的热量多,不利于散热。

【解析】【解答】(1)从第1、2、3、4次实验可以看出,当导体的厚度h相同,边长不同时,电阻都相同,都为

,所以导体电阻大小与边长a无关;从第5、6、7次实验可以

看出,当导体的边长相同,厚度h增大时,电阻减小,所以导体的电阻大小与厚度h成反比;(2)由丙图可知,R1、R2串联,所以流过R1、R2的电流相等,由

得,U1与U2之

比等于R1、R2之比;由(1)得,导体的电阻之比与边长无关,与厚度成反比,所以R1、R2

之比等于R1、R2厚度的反比;即 (3)边长为5mm的导体,与其它三个

导体相比优点是:体积小,可以缩小电子元件的体积等;但也存在缺点:电阻大、产生的热量多,不利于散热。

【分析】(1)探究电阻和边长的关系,需要其他物理量相同,探究电阻和厚度关系,需要控制其他物理量相同.

(2)导体的电阻跟厚度成反比,串联电路中电压跟电阻成正比.

(3)导体的电阻跟边长没有关系,在电阻不变时,选取的边长越小所占空间越小.

6.在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为5欧,闭合电键S。求:

第50页(共61页)

①通过电阻R1的电流I1________。 ②10秒内电流通过R1做的功W1________。

③将电流表A1串接在电路某处,闭合电键S1和S,保证电路各元件都正常工作的情况下,移动变阻器的滑片P,发现电流表A示数与A1示数比值最大为6,比值最小为2。电流表A、A1表盘均如图(b)所示,

(a)请判断:电流表A1串接在________(选填“R1支路”、“R2支路”或“干路”)上。 (b)通过计算判断滑动变阻器R2的规格“________欧,________安”。 【答案】 1.2A;72J;R2支路;25;1.2

【解析】【解答】①闭合电键S后,电路为R1的简单电路,电源电压为6伏,电阻R1的阻

值为5欧,所以通过电阻R1的电流I1= =UI1t=6V

=1.2A;②10秒内电流通过R1做的功W1

72J.③闭合电键S1和S,两电阻并联,由题意可知A1不可

能接在干路上;假设电流表A1串接R1所在支路上,因为电流表A示数与A1示数比值最大为6,所以通过R1与R2的电流之比为 ,因为I1=1.2A,所以可得通过R2的电流为6A,则干路电流为7.2A,超过了电流表的最大量程,所以此情况不可能;电流表A1串接R2所在支路上,因为电流表A示数与A1示数比值最大为6,所以通过R1与R2的电流之比为 ,因为I1=1.2A,所以可得通过R2的电流为0.24A,此时没有超过电流表的最大量程,所以A1串接R2所在支路上;R2=

=25

,电流表A示数与A1示数比值最小为2时,则通过R1与R2的电流

比为 ,此时滑动变阻器R2的电流最小,即I2=1.2A。

【分析】(1)结合电路图,理清开关处于不同状态时,元件的连接方式及电表的测量对象,根据欧姆定律求出通过电阻R1的电流;

(2)根据W=UIt求出10秒内电流通过R1做的功;

③(a)因通过R1的电流保持不变,若电流表接在R1的支路上,根据并联电路电流的规律和题意确定当比值最大时的电流大于电流表的量程,从而得出电流表连接的位置;根据并联电路干路电流等于各支路电流之和和电流表A示数与A1示数比值最大为6,比值最小为2,求出电流表的最大电流和最小电流.

(b)由并联电路电压的规律和欧姆定律求出变阻器连入电路中的电阻最,根据允许通过的最大电流得出变阻器的规格.

7.阅读下面的短文,回答问题.

智能机器人

智能机器人有相当发达的“大脑”,

第51页(共61页)

具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器如视觉、听觉、触觉、嗅觉.此外,它还有效应器,通过电动机使手、脚、鼻子、触角等动起来.

智能机器人能用人类语言同操作者对话,能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求.机器人往往使用熔点为200℃的玻璃钢作外壳,有着其它材质不可替代的优点智能机器人的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池等. 随着智能机器人技术的不断发展和成熟,它将走进千家万户,服务人们的生活.

(1)锂电池充电时的能量转化形式为:电能转化为________. (2)关于智能机器人,下列说法

中有哪些是正确的?答:_____.

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第53页(共61页)A.传感器是将非电学量转化为电学量的装置

B.温度为200℃的玻璃钢一定是液态

C.智能机器人通过嗅觉能闻到外界的各种气味,说明分子在做无规则的运动

D.智能机器人将最终代替人类 (3)某智能机器人“小骏”站着发射超声波,经过0.02s后收到障碍物的回波,则“小骏”与障碍物间的距离约为________m.“小骏”靠底座轮子驱动,其驱动电动机的具体参数如表所示,若“小骏”的驱动电动机线圈电阻为0.2Ω,则电动机正常工作下的发热功率为________W.(设超声波在空气中的传播速度为340m/s) (4)若当剩余电量减为电池容量的10%时,“小骏”会主动寻找充电器充电,则充满电后至下一次自动充电前,“小骏”能够连续正常工作的最长时间为________h.为确保“小骏”能顺利返回充电,假设需要充电时离充电器最远路程不能超过600m,则“小骏”返回过程中受到的水平阻力为________N.(剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功)

第页(共61页)【答案】 (1)化学能 (2)A,C (3)3.4;5 (4)1.8;57.6

【解析】【解答】锂电池充电时是电能转化为化学能;

A.根据题意知道,具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器如视觉、听觉、触觉、嗅觉.此外,它还有效应器,通过电动机使手、脚、鼻子、触角等动起来,故传感器是将非电学量转化为电学量的装置,故A符合题意; B.熔点为200℃的玻璃钢在200℃时可能为液态,也可能为固态,也可能为固液共存,故B不符合题意;

C.智能机器人通过嗅觉能闻到外界的各种气味,说明分子在做无规则的运动,故C符合题意; D.智能机器人受到人的控制,但不能最终代替人类,故D不符合题意;

某智能机器人“小骏”站着发射超声波,经过0.02s后收到障碍物的回波,则“小骏”与障碍物间的距离约为:s=v× t=340m/s×

×0.02s=3.4m;

由表中数据,根据P=UI知道,电动机正常工作下的电流是 :

=5A,

若“小骏”的驱动电动机线圈电阻为0.2Ω,则电动机正常工作下的

第55页(共61页)发热功率是:P=I2r=(5A)2

×0.2Ω

=5W;

机器人正常工作时的电流I=5A,充满电后的电池容量是Q1=10Ah,下一次自动充电前的电池容量是:Q2=ηQ1=10%×10Ah=1Ah,

消耗的电池容量是:Q=Q1﹣Q2=10Ah﹣1Ah=9Ah, 由

知道,连续正常工作的

最长时间是: =

1.8h;

电池充满电后储存的电能是:W=UIt=24V×10A×3600s=8.×105J; 由题意可得,“小骏”返回过程中克服摩擦力做的功为:W返=40%W剩=

40%×10%×W

40%×10%×8.×105J=34560J, 因为W=Fs=fs,为确保“小骏”能顺利返回充电,假设需要充电时离充电器最远路程不能超过600m,则“小骏”返回过程中受到的水平

阻力是: =

57.6N.

【分析】(1)对电池充电,电能转化为化学能;

(2)传感器可以将其他信号转化为电信号;分子在不停的做无规则运动;

(3)根据超声波速度和时间的乘积计算距离,根据电流和电阻可以

计算热功率的大小;

(4)根据电量和电流的比值求时间,利用电压、电流和时间的乘积计算电能,利用有用功和距离计算力的大小。

8.在物理学中,磁感应强度(用字母B表示,国际单位是特斯拉,符号是T)表示磁场的强弱,磁感应强度B越大,磁场越强;磁感线形象、直观描述磁场,磁感线越密,磁场越强。 (1)左图为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。若在1处放置一个小磁针,当小磁针静止时,其指向应是右图中的________

(2)如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化,则这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图所示。根据图线可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而________(填“增大”、“减小”或“不变”),图线没有过坐标原点,是因为________。

(3)利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量图磁场中各处的磁感应强度。

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①将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处。设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路,所提供的实验器材如图所示,其中磁敏电阻所处的磁场未画出。请你将该实验电路连接完整________。

1 2 3 U/V 1.5 3 4.5 I/mA 3 6 9 ②正确接线后,测得的数据如上表所示。该磁敏电阻的测量值为________Ω。 ③根据该磁敏电阻的R-B特性曲线可知,1处的磁感应强度为________T。

④在实验过程中,仅将磁敏电阻从1处移至2处其他条件不变,那么电流表的示数________,电压表的示数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 【答案】 (1)乙

(2)增大;磁感应强度B为零时,磁敏电阻的阻值不为零

(3)

;500;5;增大;减小

【解析】【解答】(1)磁体周围的磁感线都是从N极出来回到S极,则图中磁体的磁极是N极,所以位置1的小磁针的N极指向和磁场方向相同,其指向对应的是乙图。(2)由图知,横坐

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标是磁感应强度,纵坐标是磁敏电阻的阻值,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大。 图线没有过坐标原点,是因为磁感应强度B为零时,磁敏电阻的阻值不为零。(3)①滑动变阻器应串联在电路中,且接线柱应“一上一下”接入电路,电流表串联在电路中,如图所示

②由表格数据知,电流跟电压成

正比,所以此时磁敏电阻的阻值一定,则此时磁敏电阻的阻值为

磁敏电阻的阻值为500Ω。③由磁敏电阻的R-B特性曲线可以判断当磁敏电阻为500Ω时,磁感应强度为5T。④串联电路中电阻起分担电压的作用,电阻越小分担的电压越小,其他条件不变,仅将磁敏电阻从1处移至2处,磁感应强度变小,磁敏电阻的阻值变小,其分担的电压变小,即电压表示数减小;电源电压不变时,总电阻变小,电流变大,即电流表示数增大。

【分析】(1)根据磁极间作用规律,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引解答; (2)根据图像,结合磁场变化分析磁性的变化规律;

(3)连接滑动变阻器时,要一上一下,滑片要远离下面的接线柱,利用电压和电流的比值计算电阻大小,根据电阻分析磁场的强弱。

9.电热膜是一种新型的电热器件,如图所示是一种常见的电热膜.电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线,导电墨线两端与金属导线相连,形 成网状结构,其内部结构如图所示.

电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生,所以电热膜本身温度并不太高,不易氧化,使用寿命长.在制造电热膜时,会出现不同区域导电墨线厚 度不均匀的现象.导电墨线电阻随温度变化的关系如图所示,这种温度特性的优点是,它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象,这是电热丝所不具备的,它保证了电热膜各处的温度均匀.

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(1)电热膜取暖器工作时,室内空气温度升高是通过________方式增加空气内能的; (2)如题20-2图所示电热膜电路,导电墨线的连接方式是________联,正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB , 则IA________IB(填“<”、“=”或“>”)。

(3)某根导电墨线的局部导电材料脱落,如图C部分,这根导电墨线的电阻________(选填“变大”、“变小”或“不变”)

(4)电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象,原因是电热丝电阻随温度的升高而________,温度高时发热功率________。(选填“增大”、“减小”或“不变”) 【答案】 (1)热传递 (2)并联;< (3)变大 (4)增大;减小

【解析】【解答】(1) 电热膜取暖器工作时是通过热传递的方式使得室内温度升高; (2)墨线是并联的,如图所示,若通过每条墨线的电流为I,则IA=3I,IB=9I,因些IA故命案为:(1) 热传递 ;(2)并联、<;(3)变大;(4)增大、减小。 【分析】(1)做功与热传递都可以改变物体的内能;

(2)根据并联电路连接方法及并联电路电流的特点确定电流关系; (3)影响电阻的因素有材料、长度和横截面积,横截面积越小,电阻越大; (4)根据图像分析得知电墨线的电阻随温度升高而变大。

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10.阅读短文,回答问题: 力传感器

常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示.弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片.若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F , 则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩.

应变片采用半导体材料制成,其阻值与长度成正比.给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流,上应变片两端电压为U1 , 下应变片两端电压为U2 , 传感器把这两个电压的差值U(U=U1﹣U2)输出,用来反映力F的大小.半导体应变片的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图乙所示.为消除温度变化对测量精度的影响,需分别给上、下应变片串联一只合适的电阻,进行温度补偿.串联合适的电阻后,测量结果不再受温度影响. (1)当弹簧钢没有受到压力时,U=________.

(2)当弹簧钢受力向下弯曲时,U1________,U2________.(选填“变大”、“变小”或“不变”). (3)如果未进行温度补偿,自由端受到相同的力F作用,该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天________(选填“大”或“小”).

(4)进行温度补偿时,应给下应变片串联的电阻,最合适的是图丙中的________. 【答案】 (1)0 (2)变大;变小 (3)小 (4)A

【解析】【解答】(1)由题意可知,金属梁的上、下表面的应变片完全相同,即两应变片的电阻

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相同,且两应变片串联在电路中,所以通过两应变片的电流相等,根据U=IR可知,上应变片引线间两端电压为U1和下应变片引线间两端电压为U2相等;即U1=U2,U=U1−U2=0;(2)当金属梁受力向下弯曲时,上面金属电阻丝长度变大,电阻变大,下面金属电阻丝长度变短,电阻变小;由欧姆定律可知,电压U=IR,电流一定时,电阻越大,导体,U1变大,U2变小.压力越小电子秤示数越小,也就是输出的电压越小,所以说传感器输出的电压U随外力F减小而减小.(3)冬天比夏天电阻增加的小,所以该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天小.(4)原半导体电阻随温度升高而增大,所以应补偿电阻随温度升高而减小,A选项电阻随温度的升高而减小,故A符合题意;

【分析】(1)根据串联电路电流的特点结合U=IR分析,以U1=U2 , U=0的原因;(2)外力F增大时,上面金属电阻丝被拉伸,下面金属电阻丝被压缩,电阻丝长度发生变化,可知电阻的变化;在电流相同时,根据U=IR分析,电压随电阻的变化.传感器输出的电压表示力F的大小,压力越大电子秤示数越大,也就是输出的电压越大,压力为零时,电压为零.(3)冬天温度低,电阻受温度的影响比夏天小,所以电阻增加的小;(4)半导体物理效应都和温度有关,为了消除温度影响,在要求高的场合都需要进行温度补偿.所以串联的电阻应该是随着温度的升高而增大的电阻.

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