參考答案與試題解析

　　一、選擇題(共8小題，每小題3分，共24分.其中1-6題每小題給出的四個選項中只有個選項是正確的;7-8兩小題有一個或一個以上的選項是正確的，全選對得3分，選對但不全的得2分，有錯選或不選的得0分)

　　1.下列哪位科學(xué)家最先精確地確定了電流產(chǎn)生熱量與電流、電阻和時間的關(guān)系(　　)

　　A.牛頓B.焦耳c.歐姆D.法拉第

　　【解答】解：

　　A、牛頓在力學(xué)方面的貢獻(xiàn)最大，發(fā)現(xiàn)了牛頓三定律，被稱為力學(xué)之父，故A不符合題意;

　　B、英國物理學(xué)家焦耳在大量實驗的基礎(chǔ)上，精確地確定了電流產(chǎn)生熱量與電流、電阻和時間的關(guān)系，即發(fā)現(xiàn)了焦耳定律，故B符合題意;

　　c、歐姆通過實驗得出電流與電壓、電阻的關(guān)系，總結(jié)得出了著名的歐姆定律，故c不符合題意;

　　D、法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故D不符合題意。

　　故選：B。

　　2.如圖是宜賓天池公園內(nèi)的“摩天輪”，一游客坐在“摩天輪”中在豎直平面內(nèi)做速度大小不變的圓周運動，游客從最低點向最高點運動的過程中，下列說法正確的是(　　)

　　A.游客的動能保持不變B.游客的動能先增大后減小

　　c.游客的重力勢能保持不變D.游客的機械能保持不變

　　【解答】解：

　　AB、游客隨“摩天輪”做勻速圓周運動，游客的質(zhì)量不變、速度不變，所以游客的動能不變，故A正確、B錯誤;

　　c、游客隨“摩天輪”做勻速圓周運動，其高度在不斷變化，因此游客的重力勢能是變化的，故c錯誤;

　　D、機械能等于動能與勢能的總和，游客的動能不變，但重力勢能變化，所以其機械能是變化的，故D錯誤。

　　故選：A。

　　3.如圖在飛機旁邊的工作人員佩戴有耳罩的頭盔，耳罩的作用是(　　)

　　A.防止嗓聲的產(chǎn)生B.在傳播過程中減弱噪聲

　　c.在人耳處減弱嗓聲D.防止風(fēng)吹到頭部

　　【解答】解：在飛機旁的工作人員佩戴有耳罩的頭盔，它是在人耳處減弱嗓聲。

　　故選：c。

　　4.如圖是干早地里的玉米，由于玉米植株內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)玉米自身的溫度，以免溫度變化太快對玉米造成損害。這主要是因為水的(　　)

　　A.凝固點較低B.比熱容較大c.沸點較高D.質(zhì)量較小

　　【解答】解：因為水的比熱容比較大，在吸收或放出相同的熱量時，水的溫度變化小，所以玉米植株內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)玉米植株自身的溫度，以免溫度變化太快對玉米植株造成損害，故B正確。

　　故選：B。

　　5.如圖把導(dǎo)體棒ab放在磁場中，閉合開關(guān)導(dǎo)體棒ab中有電流通過，ab受到向右的力

　　F.使ab受力方向向左可行的辦法是(　　)

　　A.改變電流的大小

　　B.改變磁場的強弱

　　c.使電流的方向反向

　　D.使電流和磁場的方向同時反向

　　【解答】解：A、電流的大小與電動機的轉(zhuǎn)動速度有關(guān)，與轉(zhuǎn)動方向無關(guān)，故A錯誤。

　　B、磁場的強弱與電動機的轉(zhuǎn)動速度有關(guān)，與轉(zhuǎn)動方向無關(guān)，故B錯誤。

　　c、只改變電流方向，電動機轉(zhuǎn)動方向改變，故c正確。

　　D、同時改變電流方向、磁場方向，電動機轉(zhuǎn)動方向不變，故D錯誤。

　　故選：c。

　　6.圖是一只猴子在竹桿上玩耍的情景，猴子雙手握住豎直竹桿勻速下滑時，它所受的摩擦力為F，下列說法正確的是(　　)

　　A.摩擦力F向下，F(xiàn)=gB.摩擦力F向上，F(xiàn)

　　c.摩擦力F向上，F(xiàn)=gD.摩擦力F向下，F(xiàn)>g

　　【解答】解：

　　猴子沿豎直竹桿勻速下滑時，受力平衡，在豎直方向上受到的重力和摩擦力是一對平衡力;由于重力方向豎直向下，根據(jù)二力平衡條件可知，摩擦力方向一定向上，且摩擦力等于重力，即F=G=g，故c正確，ABD錯誤。

　　故選：c。

　　7.如圖所示，在鐵架臺上有固定橫桿A和B，橫桿B上有帶鎖銷的限位孔，輕質(zhì)豎直桿c和壓縮彈簧D相連固定在橫桿A上。把裝水的大燒杯放在鐵架臺的水平臺上，將輕質(zhì)杯倒扣并浸沒在水中，設(shè)法在杯內(nèi)封閉一些氣體，使桿c與杯底部固定，桿在水中部分的體積忽略不計，水面靜止。打開鎖銷，使彈簧推動桿和杯一起下降一定距離后鎖住彈簧(杯口未接觸大燒杯底部)，待鎖銷水面靜止后，下列說法正確的是(　　)

　　A.杯內(nèi)氣體壓強變小

　　B.杯內(nèi)、外水面高度差變大

　　c.大燒杯底部內(nèi)表面受到的壓強變大

　　D.豎直桿對杯的壓力變小

　　【解答】解：

　　A、打開鎖銷，使彈簧推動桿和杯一起下降一定距離后，杯內(nèi)封閉的氣體所處深度變大，受到水的壓強變大，杯內(nèi)封閉的氣體體積變小、壓強變大，故A錯;

　　B、杯內(nèi)液面受到的壓強等于杯內(nèi)氣體壓強，與杯內(nèi)液面同一高度的杯外深度處的壓強等于杯外該深度水產(chǎn)生的壓強;由于杯內(nèi)氣體壓強變大，杯外該深度水產(chǎn)生的壓強變大，所以杯內(nèi)外高度差變大，故B正確;

　　c、杯下降一定距離后，雖然杯內(nèi)氣體體積變小，但大燒杯內(nèi)水面也要升高，大燒杯底部內(nèi)表面受到水的壓強變大，故c正確;

　　D、杯下降一定距離后，杯以及杯內(nèi)空氣排開水的體積變大，受到的浮力變大，豎直桿對杯的壓力變大，故D錯。

　　故選：Bc。

　　8.圖是轎車油量表原理圖，金屬滑桿與油箱中的浮子通過絕緣細(xì)桿相連，滑桿可繞固定軸o轉(zhuǎn)動。Q是轎車儀表盤上的油量表，可以提醒司機剩余油量情況。下列說法正確的是(　　)

　　A.Q實質(zhì)是一個電壓表，裝置k實質(zhì)是連接導(dǎo)線

　　B.Q實質(zhì)是一個電流表，裝置k實質(zhì)是一個滑動變阻器

　　c.油量減少，k連入電路的電阻減小，電路中電流增大

　　D.油量減少，k連入電路的電阻增大，電路中電流減小

　　【解答】解：

　　AB、由圖可知，油量表Q、定值電阻R0、裝置k組成串聯(lián)電路，所以油量表是由電流表改裝而成的;

　　油箱中的油量變化，油量表Q發(fā)生變化，即電路中的電流發(fā)生變化，浮子上升或下降使滑桿繞固定軸o在裝置k上面上下滑動，改變了接入電路的阻值，從而改變電路中的電流，所以，裝置k實質(zhì)是一個滑動變阻器，故A錯誤，故B正確;

　　cD、當(dāng)油量減少時，浮子向下運動，而滑桿向上滑動，使裝置k連入電路的電阻增大，電路總電阻增大，根據(jù)I=可知，電路中電流減小，故c錯誤，D正確。

　　故選：BD。

　　二、填空題(共4小題，每小題4分，共16分.把恰當(dāng)?shù)奈淖只驍?shù)據(jù)填在相應(yīng)的橫線上)

　　9.從冰箱里取出一瓶冷凍的冰紅茶，過一會兒發(fā)現(xiàn)瓶子全身”冒汗”，這是由于瓶子周圍空氣中的水蒸汽遇冷發(fā)生了　液化　現(xiàn)象;若不小心將冰紅茶灑了一些在地面上，過一段時間地面變干，這是因為地面上的冰紅茶發(fā)生了　汽化　現(xiàn)象。

　　【解答】解：

　　夏天，從冰箱中取出一瓶飲料，空氣中的水蒸氣遇冷液化成小水珠附著在飲料瓶外表面;

　　將冰紅茶灑了一些在地面上，過一段時間地面變干，是液態(tài)水變成水蒸氣，是汽化現(xiàn)象，地面上的冰紅茶發(fā)生了汽化現(xiàn)象。

　　故答案為：液化;汽化。

　　10.如圖所示，將一個凸透鏡正對太陽，其下方20c處的白紙上呈現(xiàn)出一個較小的光斑，這個現(xiàn)象提示我們：凸透鏡對光有　會聚　作用;若將該透鏡向紙面再靠近一小段距離的過程中，光斑一直變小，由此可以判斷該透鏡的焦距一定　小于　20c(選填“大于”、“等于”或“小于”)。

　　【解答】解：

　　將一個凸透鏡正對太陽，其下方的白紙上呈現(xiàn)出一個較小的光斑，說明凸透鏡對光有會聚作用;

　　如圖所示，F(xiàn)點為焦點，白紙最初距凸透鏡20c;若將該透鏡向紙面再靠近一小段距離，相當(dāng)于白紙向左移動一小段距離，已知光斑一直變小，結(jié)合下圖可知，該透鏡的焦距一定小于20c。

　　故答案為：會聚;小于。

　　11.如圖所示，用刻度尺測量物體的長度，讀數(shù)時視線正確的是　B　(選填“A”或“B”)，該物體的長度是　2.75　c。

　　【解答】解：讀取物體長度時，視線要與物體末端所對刻度線相垂直，所以B方法正確;

　　由圖知：刻度尺上1c之間有10個小格，所以一個小格代表的長度是0.1c=1，即此刻度尺的分度值為1;物體左側(cè)與9.0c對齊，右側(cè)示數(shù)11.75c，所以物體的長度為L=11.75c﹣9.00c=2.75c。

　　故答案為：B;2.75。

　　12.在圖中E是電源，電壓保持不變，R、R1、R2、R3均是定值電阻，S0、S是關(guān)，Ⓥ、Ⓐ分別是電壓表和電流表，S0與S均處于閉合狀態(tài)�，F(xiàn)將S斷開，Ⓥ的示數(shù)　變大　，Ⓐ的示數(shù)　變大　。(選填“變大”、“變小”或“不變”)

　　【解答】解：由電路圖可知，S0與S均處于閉合狀態(tài)時，R2與R3并聯(lián)后再與R、R1串聯(lián)，電流表測通過R3支路的電流，電壓表測R2與R3并聯(lián)部分和R1兩端的電壓之和;

　　將S斷開后，R1、R3、R串聯(lián)，電壓表測R1和R3兩端的電壓之和，電流表測電路中的電流，

　　因電阻并聯(lián)時總電阻小于任何一個分電阻，

　　所以，R3的阻值大于R2和R3并聯(lián)時的總電阻，電路的總電阻變大，

　　由I=可知，電路中的總電流變小，

　　由U=IR可知，R和R1兩端的電壓都變小，

　　因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

　　所以，R3兩端的電壓變大，R1和R3兩端的電壓之和變大，則電壓表V的示數(shù)變大;

　　由I=可知，通過R3的電流變大，即電流表A的示數(shù)變大。

　　故答案為：變大;變大。

　　三、作圖題(共2小題，每小題3分，共6分)

　　13.請在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，將電燈、開關(guān)連入照明電路中

　　【解答】解：

　　火線首先進(jìn)入開關(guān)，然后接到燈泡頂端的金屬點;零線直接接在燈泡的螺旋套上;這樣在開關(guān)斷開時，電燈燈座上沒有電，接觸或更換燈泡不會觸電。如圖所示：

　　14.如圖是生活中常用的桿秤，桿秤可以繞支點o轉(zhuǎn)動，請在圖中作出F1和F2的力臂L1、L2。

　　【解答】解：

　　圖中o為支點，從支點o分別作F1、F2作用線的垂線段，支點到垂足的距離為相應(yīng)的力臂L1、L2.如圖所示：

　　四、實驗與探究題(共2小題，15題6分，16題8分，共14分)

　　15.小王同學(xué)到宜賓翠屏山玩要時，在去哪吒洞的路上撿到一個形狀奇特且不溶于水的物體，他想知道這個不明物體是由什么材料構(gòu)成，于是在實驗室進(jìn)行了如下操作：

　　參考密度表

　　物質(zhì)密度(kg/3)

　　大理石(2.6﹣2.8)×103

　　石膏(1.6﹣1.9)×103

　　硬塑料(1.2﹣1.6)×103

　　鋁合金4.0×103

　　(1)已知空玻璃杯的質(zhì)量為53.8g

　　(2)將該物體放入裝有適量水的透明玻璃杯中，發(fā)現(xiàn)物體下沉至杯底，如圖(甲)，說明該物體的密度　大于　水的密度，物體對杯底的壓力　小于　其重力(以上兩空均選填“大于”、“等于”或“小于”);

　　(3)往杯中逐漸加入食鹽并攪拌，直至觀察到物體懸浮如圖(乙);

　　(4)取出物體，用調(diào)好的天平測玻璃杯和鹽水的總質(zhì)量，如圖(丙)總質(zhì)量為　121　g;

　　(5)將玻璃杯中的鹽水全部倒入量筒，如圖(丁)體積為　45　L;

　　(6)通過以上實驗，可以得到物體的密度為　1.5×103　kg/3，這個物體是由　硬塑料　構(gòu)成的。

　　【解答】解：

　　(2)物體在水中下沉，說明此時物體密度大于水;

　　物體沉在水底時，受到豎直向上的浮力、支持力和豎直向下的重力作用，所以支持力小于重力，又因為支持力和壓力是相互作用力，大小相等，所以對底部的壓力小于重力;

　　(4)由圖丙知，天平的讀數(shù)為=100g+20g+1g=121g。

　　(5)由圖丁知，量筒的分度值為1l，量筒的讀數(shù)為45L=45c3。

　　(6)鹽水的質(zhì)量=121g﹣53.8g=67.2g，

　　鹽水的密度ρ==≈1.5g/c3=1.5×103kg/3。

　　因為物體在鹽水中懸浮，所以物體的密度等于鹽水的密度，為1.5×103kg/3，在(1.2﹣1.6)×103之間;

　　由表格知：這個物體是由硬塑料構(gòu)成的。

　　故答案為：

　　(2)大于;小于;(4)121;(5)45;(6)1.5×103;硬塑料。

　　16.如圖(a)是測定“小燈泡電功率”的實驗線路圖，電源電壓為3.0V保持不變，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω.電流表有0﹣0.6A和0﹣3A兩個量程，電壓表有0﹣3V和0﹣15V兩個量程。

　　(1)在連接電路過程中開關(guān)應(yīng)　斷開　，滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于　A　(選填“A”或“B”)端，電壓表的量程應(yīng)選　0﹣3V　;

　　(2)按所選量程連接電壓表，閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，如圖(b)電壓表示數(shù)為　2.2　V，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖(a)中滑片P向　B　(選填“A”或“B“)端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V;

　　(3)移動滑片P，記錄多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖(c)所示的U﹣I圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是　1.0　W;

　　(4)實驗室中實際提供的電壓表內(nèi)阻并非無窮大有明顯的電流通過，實驗中燈泡兩端電壓達(dá)到2.5V時，額定功率的測量值　大于　真實值(選填“大于”、“等于”或“小于”);

　　(5)若在實驗中連接好電路并閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是　燈泡斷路　(寫出一種即可)。

　　【解答】解：(1)在連接電路過程中開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大處，即A端，燈的額定電壓為2.5V，故電壓表的量程應(yīng)選0﹣3V;

　　(2)按所選量程連接電壓表，閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，圖中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，電壓表示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向B端移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓為2.5V;

　　(3)根據(jù)繪制成圖(c)所示的U﹣I圖象，燈在2.5V電壓下的電流為0.4A，小燈泡的額定功率是：

　　P=UI=2.5V×0.4A=1.0W;

　　(4)實驗室中實際提供的電壓表內(nèi)阻并非無窮大有明顯的電流通過，電壓表與燈并聯(lián)，電流表測并聯(lián)的總電流，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表示數(shù)大于燈的實際電流，實驗中燈泡兩端電壓達(dá)到2.5V時(測量準(zhǔn)確)，根據(jù)P=UI，額定功率的測量值大于真實值;

　　(5)經(jīng)分析，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是燈泡斷路。

　　故答案為：(1)斷開;A;0﹣3V;(2)2.2;B;(3)1.0;(4)大于;(5)燈泡斷路。

　　五、計算與解答題(本題共2小題，每小題10分，共20分.要求寫出必要的文字說明和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分

　　17.2017年5月5日，擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的c919大型客機在上海浦東機場成功首飛。若客機在空中以720k/h的速度沿水平直線勻速飛行5分鐘，受到的阻力是其重力的0.1倍;客機發(fā)動機靠完全燃燒航空煤油提供能量，其機械效率為75%;已知客機質(zhì)量=7.5×104kg.求客機在這段時間內(nèi)通過的路程和發(fā)動機的功率

　　(2)求發(fā)動機在這段時間內(nèi)燃燒航空煤油的質(zhì)量。(假設(shè)航空煤油的熱值q=5×108j/kg)

　　【解答】解：

　　(1)客機的速度v=720k/h=200/s，t=5in=300s，

　　由v=得客機通過的路程：s=vt=200/s×300s=6×104;

　　由于客機沿水平直線勻速飛行，

　　則二力平衡條件可得牽引力：

　　F=f=0.1G=0.1g=0.1×7.5×104kg×10N/kg=7.5×104N;

　　發(fā)動機的功率：

　　P===Fv=7.5×104N×200/s=1.5×107W;

　　(2)飛機發(fā)動機在這段時間內(nèi)所做的功：

　　W=Fs=7.5×104N×6×104=4.5×109j;

　　由η=得，燃料燃燒放出的熱量：

　　Q===6×109j，

　　由Q=q得，燃燒燃料的質(zhì)量：

　　′===12kg。

　　答：(1)客機在這段時間內(nèi)通過的路程為6×104;發(fā)動機的功率為1.5×107W;

　　(2)發(fā)動機在這段時間內(nèi)燃燒航空煤油的質(zhì)量12kg。

　　18.如圖所示的電路中，電源電壓U=10V保持不變，R1是滑動變阻器，可調(diào)范圍0﹣8Ω;燈泡L上標(biāo)有“6V、6W”字樣;AB段是由某種材料制成的粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒，其總長x0=0.12，導(dǎo)體棒的電阻與長度滿足R=kx，k是常量;滑片P與導(dǎo)體棒AB接觸良好，忽略燈絲電阻隨溫度變化的影響。

　　(1)求燈泡的電阻RL;

　　(2)閉合開關(guān)S，將滑片P滑至B端，調(diào)節(jié)R1使燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)I=2A，求k;

　　(3)將滑片P移到A端，調(diào)節(jié)R1使其消耗的功率為4W，求電流表的示數(shù)。

　　【解答】解：(1)已知燈泡L上標(biāo)有“6V、6W”由P=可得燈泡的電阻：

　　RL===6Ω;

　　(2)閉合開關(guān)S，將滑片P滑至B端，燈泡L與R最大值并聯(lián)，再與R1串聯(lián)，調(diào)節(jié)R1使燈泡正常發(fā)光，

　　由P=UI可得，燈泡的正常發(fā)光的電流：

　　IL額===1A，

　　電流表測量干路的電流，示數(shù)I=2A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點：

　　R的電流：IR=I﹣IL額=2A﹣1A=1A，

　　由I=即并聯(lián)電路的電壓特點，可得R的電阻：

　　R====6Ω，

　　已知R=kx，k是常量，滑片P滑至B端，總長x0=0.12，代入數(shù)據(jù)，

　　6Ω=k×0.12，

　　解得，k=50Ω/;

　　(3)將滑片P移到A端，L被短路，R最大值與R1串聯(lián)，

　　調(diào)節(jié)R1使其消耗的功率為4W，

　　由P=UI可得，R1的電流：

　　I′==①

　　已知電源電壓和R的電阻，根據(jù)歐姆定律即串聯(lián)電路的電壓特點，可得R電流：

　　IR′===②，

　　根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點，I′=IR′，

　　=，

　　解得：U1=6V或U1=4V

　　代入①可得，電流表的示數(shù)：

　　I′=A=0.67A或I′=1A。

　　答：(1)燈泡的電阻RL是6Ω