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2019 年湖北省武汉市中考物理试卷
一、选择题(本题包括 12 小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题 3 分,共 36 分)
1.在武汉举行的第七届世界军人运动会上,马拉松和公路自行车比赛将在东湖绿道上进行。如图所示,
在平静的水面,美丽的东湖绿道和它的倒影相映成趣,倒影形成的原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【分析】光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜
成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。
【解答】:平静的水面相当于平面镜,东湖绿道的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的。 故选:
B。
2.关于声现象,下列说法错误的是( )
A.从物理学角度讲,发声体做无规则振动时会发出噪声
B.声速的大小不仅跟介质的种类有关,还跟介质的温度有关
C.不同物体发出声音的音调和响度相同,发出声音的音色也就相同
D.一般来说,超声波产生的振动比可闻声更加强烈,常被用来清洗物体
【分析】①发声体的无规则振动产生噪声; ②声音的传播需要介质,并且不同介质对声音的传播能力是
不同的,即使是同一种介质在不同的温度时传播声音的能力也是不同的; ③不同发声体的音色一般不同;
④声音传播时,可以传递信息和能量。这种特点可以应用在医学上。
【解答】解:A、从物理学角度说,噪声是由于物体无规则振动而产生的。故 A 正确; B、声音的传播速
度既和介质的种类有关又和介质的温度有关。故 B 正确; C、不同发声体可以发出相同的音调和响度,
但由于材质和构造的区别,音色可能是不同的。故 C 错误; D、由于声音可以传递能量,所以人们利用
超声波来传递能量,应用超声波清洗物体是因为它产生的振动比可闻声更加强烈。故 D 正确。 故选:C。
3.如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是( )
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A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
【分析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,其中只有做功冲程对
外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能;根据气门的状态、
活塞运动的方向确定冲程的种类。
【解答】解: A、汽油机在吸气冲程中,进气门打开、排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物
进入汽缸,故 A 正确; B、在压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,
气体的内能变大,此过程是机械能转化为内能的过程,故 B 错误; C、在做功冲程中,燃料燃烧释放的
内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失,只有一少部分转化为机械能,故 C 错误; D、在排气冲
程中,废气带走了燃料释放的能量的大部分,故 D 错误。 故选:A。
4.关于核能和太阳能,下列说法错误的是( )
A.裂变也称为热核反应,裂变时会释放出巨大的核能
B.核电站利用核能发电,它的核心设备是反应堆
C.太阳能是可再生能源,核能是不可再生能源
D.太阳能和核能均属于一次能源
【分析】(1)核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源,虽然各种物质的原子里都有原子核,但在
通常情况下并不能释放能量,只有当原子核发生改变--裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化; (2)可以
从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源;一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源;能
源可分为一次能源和二次能源。一次能源指的是:可以从自然界直接获取的能源;二次能源指的是:必须
通过一次能源的消耗才可以得到的能源叫二次能源。
【解答】解: A、目前人类利用核能的两种方式是核裂变和核聚变,即是利用了原子核内部发生变化时释
放出的巨大的能量,故 A 错误; B、核电站中的核反应堆是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发
电的,故 B 正确; C、风能、太阳能可从自然界不断获得且可重复利用,属可再生能源,核能是不可再
生能源,故 C 正确; C、太阳能、核能是一次能源,通过消耗一次能源而得到的电能是二次能源,故 D
正确。 故选:A。
5.为了测出金属块的密度,某实验小组制定了如下的实验计划:
①用天平测出金属块的质量
②用细线系住金属块,轻轻放入空量筒中
③在量筒中装入适量的水,记下水的体积
④将金属块从量筒中取出,记下水的体积
⑤用细线系住金属块,把金属块浸没在量筒的水中,记下水的体积
⑥根据实验数据计算金属块的密度
以上实验步骤安排最合理的是( )
A.①②③④⑥ B.②③④①⑥ C.①③⑤⑥ D.①②③⑥
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【分析】(1)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的
运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。 (2)物体间力的作用是相互的,物
体受到力的同时,也对另一个物体施加了力;两个力大小相等。 (3)任何物体都有惯性,即保持运动状
态不变的性质。 (4)动能和势能可相互转化;动能的大小与质量和速度有关;弹性势能与弹性形变大小
有关。
【解答】解:A、球拍击中网球,球拍和网球的形状都发生改变,即都发生了弹性形变;故 A 说法正确。 B、
球拍与网球发生相互作用;球拍对网球的弹力等于网球对球拍的弹力;故 B 说法错误。 C、网球离开球
拍后能在空中飞行一段距离,是由于网球具有惯性;故 C 说法正确。 D、网球和球拍接触的过程中,先
是动能转化为弹性势能,后来网球飞出时,弹性势能转化为动能;即体现了弹性势能和动能相互转化。故
D 说法正确。 故选:B。
6.如图所示,网球拍击中飞过来的网球,网球发生了明显的形变。下列说法错误的是( )
A.球拍击中网球,球拍和网球都发生了弹性形变
B.球拍能将网球弹开,说明球拍对网球的弹力大于网球对球拍的弹力
C.网球离开球拍后能在空中飞行一段距离,是由于网球具有惯性
D.网球和球拍接触的过程中,弹性势能和动能相互转化
7.如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不
同时其形状发生改变。下图中,在隔板两侧分别装入两种不同的液体,不能比较出左右两侧液体密度大小
关系的是( )
A. B. C. D.
【分析】液体压强大小的影响因素是液体的深度和密度,而液体压强的大小是通过橡皮膜的突起体现出来
的,据此结合图示逐一分析解答即可。
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【解答】解:A、由图可知,橡皮膜向左边凸起,说明右边液体压强大,而左边的液面高度低于右边液面
的高度,所以无法根据 p=ρgh 判断左右两侧液体密度大小关系。故 a 符合题意;B、由图可知,橡皮膜向
左边右起,说明左边液体压强大,而左边的液面高度低于右边液面的高度,所以根据 p=ρgh 可知,左侧
液体的密度大于右侧液体密度。故 B 不合题意; C、由图可知,橡皮膜向左边右起,说明左边液体压强
大,而左边的液面高度等于右边液面的高度,所以根据 p=ρgh 可知,左侧液体的密度大于右侧液体密度。
故 D 不合题意; D、由图可知,橡皮膜没有凸起,说明左右两边液体压强一样大,而左边的液面高度低
于右边液面的高度,所以根据 p=ρgh 可知,左侧液体的密度大于右侧液体密度。故 D 不合题意。 故选:
A。
8.如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中,从铁块下表面刚刚接触水
面直至测力计示数为零的过程中( )
A.铁块受到的浮力一直变大 B.溢水杯底部受到水的压力一直变大
C.弹簧测力计对手的拉力先变小,后变大 D.桌面受到溢水杯的压强先不变,后变大
【解答】解: A、从铁块下表面刚刚接触水面到铁块浸没在水中的过程,铁块排开水的体积不断变大,根
据 F 浮=ρgV 排知,浮力逐渐变大;铁块浸没后继续下沉的过程中,铁块排开水的体积不再变化,根据 F
浮=ρgV 排知,浮力不再变化,故 A 错误; B、从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中,
水的深度不变,根据 p=ρgh 知,溢水杯底部受到水的压强不变,杯底的面积不变,根据 F=ps 可知,杯底
受到水的压力不变,故 B 错误; C、在铁块向下运动并与底部接触之前,弹簧测力计对手的拉力等于铁
块与测力计的总重力减去铁块受到的浮力(即 F 拉=G 总-F 浮);由于浮力先变大后不变,所以测力计对手
的拉力先变小后不变; 铁块接触溢水杯底部直至测力计示数为零的过程中,由于铁块受到溢水杯底部的
支持力作用,所以弹簧测力计对手的拉力 F 拉′=G 总-F 浮-F 支,则拉力再减小; 由此可知,整个过程中
弹簧测力计对手的拉力先变小,后不变,再变小,故 C 错误; D、从铁块下表面刚刚接触水面到铁块下
表面刚刚接触溢水杯底部,且对底部没有压力的过程中,铁块受到的浮力先变大后不变,但始终等于其排
开水的重力,此时溢水杯对桌面的压力:F 压=G 杯和水+f 浮-G 排水(其中 g 杯和水为溢水杯和剩余水的总
重力,g 排水为溢出水的重力),可知溢水杯对桌面的压力始终不变,根据 p= 知,溢水杯对桌面的压
强不变; 当铁块接触溢水杯底部,且对底部产生压力的过程中,由于不再有水溢出,且铁块对溢水杯底
部有压力,所以溢水杯对桌面的压力变大,根据 p= 知,溢水杯对桌面的压力压强变大; 由此可知,整
个过程中桌面受到溢水杯的压强先不变,后变大,故 D 正确。 故选:D。
9.如图所示,在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中,开关闭合后,下列说法正确的是( )
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A.小磁针甲静止时 N 极指向右端,小磁针乙静止时 N 极指向左端
B.小磁针甲静止时 N 极指向左端,小磁针乙静止时 N 极指向右端
C.小磁针甲和小磁针乙静止时 N 极均指向右端
D.小磁针甲和小磁针乙静止时 N 极均指向左端
【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极,则由磁极间的相互作用可得出小磁针的 NS 极指示方向。
【解答】解:由电源的正负极可知,电流从螺线管的左后方流入,右前方流出,由右手螺旋定则可知,螺
线管右端应为 N 极,左端为 S 极;因同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,所以小磁针甲静止时 N 极
指向左端,S 极指向右,小磁针乙静止时 N 极指向右端,S 极指向左,故 B 正确,ACD 错误。 故选:B。
10.如图所示是某同学家常用的一个插线板。他在使用中发现:插线板上的指示灯在开关断开时不发光,
插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭
合时插孔也能提供工作电压。下图中,插线板电路连接符合上述现象及安全用电要求的是( )
A. B. C. D.
【分析】干路开关控制所有的用电器。并联电路各用电器之间互不影响,串联电路的用电器互相影响。【解
答】解:插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座,灯泡和
插座之间可能是串联,也可能是并联,如果两者并联,开关应该在干路上;如果指示灯损坏,开关闭合时
插孔也能正常通电,说明灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全。
如图所示: ,选 C。
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11.如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关 S1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关 S2,则下
列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小 B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电压表示数与电流表示数的比值变小 D.电压表示数与电流表示数的比值不变
【分析】由电路图可知,只闭合开关 S1 时,R1 与 R2 串联,电压表测 R1 两端的电压,电流表测电路中的
电流;若再闭合开关 S2 时,R2 被短路,电路为 R1 的简单电路,电压表测 R1 两端的电压,电流表测电路
中的电流,根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和 R1 两端的
电压变化,根据欧姆定律结合 R1 的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化。
【解答】解: 由电路图可知,只闭合开关 S1 时,R1 与 R2 串联,电压表测 R1 两端的电压,电流表测电路
中的电流; 若再闭合开关 S2 时,R2 被短路,电路为 R1 的简单电路,电压表测 R1 两端的电压,电流表测
电路中的电流, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路中的总电阻变小, 由 I= 可知,
电路中的电流变大,即电流表示数变大,故 B 错误; 电路中的电流变大,由 U=IR 可知,R1 两端的电压
变大,即电压表的示数变大,故 A 错误; 由 R= 可知,电压表示数与电流表示数的比值等于 R1 的阻值,
则其比值不变,故 C 错误、D 正确。 故选:D。
12.如图所示,电源电压 U 保持不变,滑动变阻器 R0 的最大电阻是 50Ω.当开关 S1 闭合、S2 和 S3 断开,
滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是 U1,R1 的功率是 P1;当开关 S2 闭合、S1 和 S3 断开,滑动变
阻器的滑片在最左端时,电压表示数是 U1′,R2 和 R3 的功率之和是 3.2W;当开关 S1、S2 和 S3 都闭合,
滑动变阻器的滑片在最左端时,R1 的功率是 P1′;已知 R2:R3=3:1,U1:U1′=3:2,P1:P1′=1:
36。
下列结论正确的是( )
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A.电源电压是 12V B.R2 的阻值是 30Ω
C.电流表的最大示数是 2.1A D.该电路的最大功率是 64W
【解答】解: 第一过程:当开关 S1 闭合、S2 和 S3 断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,
R1 和滑动变阻器 R0 的全部串联在电路中,电压表测量 R1 的电压,电压表示数是 U1,如图
甲。 第二过程:当开关 S2 闭合、S1 和 S3 断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、
R3 串联在电路中,电压表测量 R1 的电压,电压表示数是 U1′,如图乙。 已知 R2:R3=3:
1,串联电路中功率比等于电阻比,所以 P2:P3=3:1,R2 和 R3 的功率之和是 3.2W,
P2+P3=3.2W,所以,P2=2.4W,P3=0.8W, 第三过程:当开关 S1、S2 和 S3 都闭合,滑动
变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3 并联在电路中,电压表测量 R1 的电压,电压表示数
是电源电压 U,电流表测量 R1、R2 的总电流,如图丙。
甲图,电压表示数是 U1,R1 的电压是 U1,R1 的功率是 P1;丙图中电压表示数是 U,R1 的
电压是 U,R1 的功率是 P1′;P1:P1′=1:36, 对于同一导体,
,所以, ,因为,R1 和滑动变阻器 R0 的
全部串联在电路中,所以 U0= 5 6 U,因为,R0=50Ω,串联电路中电压比等于电阻比,所
以 R1=10Ω。
甲图,电压表示数是 U1,R1 的电压是 U1,乙图,电压表示数是 U1′,R1 的电压是 U1′,
U1:U1′=3:2,又因为 ,所以,U1′= U, 所以,乙图中
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,R1、R2、R3 串联在电路中,串联电路中电压比等于电
阻比,R1=10Ω,R2+R3=80Ω, 已知 R2:R3=3:1,所以,R2=60Ω,R3=20Ω,又因为
P2=2.4W,P3=0.8W,
所以, ,解得:U2′=12V,同理解得 U3′=4V,所以
U2′+U3′=12V+4V=16V,又因为 ,所以 U1′=2V, 所以电源电压为:
U=U1′+U2′+U3′=2V+16V=18V。
A、电源电压是 18V,故选项错误。
B、R2=60Ω,故选项错误。
C、甲乙都是串联电路,电阻大,电流小,丙是并联电路,电流大,电流表测量 R1、R2 的电
流, =1.8A, =0.3A, =0.9Ω,电流表测量 R1、R2 的
电流,所以,电流表示数最大为:I'=I1+I2=1.8A+0.3A=2.1A,故选项正确。
D、电路中并联电路电阻最小,电流最大,最大电流为:I=I1+I2+I3=1.8A+0.3A+0.9A=3A,
所以电路最大功率为:P=UI=18V×3A=54W,故选项错误。 故选:C。
二、非选择题(本题包括 7 小题,共 34 分)
13.如图所示是嫦娥 4 号的中继卫星“鹊桥”由长征 4 号丙运载火箭发射时的情景。火箭中的燃料燃烧
时,燃气推动火箭和卫星上升,卫星的机械能会______(填“增大”“不变”或“减小”),火箭外壳的
温度会______(填“升高”“不变”或“降低”)。“鹊桥”最终在距地球约 45 万千米的轨道上运行,
由此可知,从地球上发射的电磁波信号经过______秒后就会被“鹊桥”接收到。
【分析】内能可以用来做功,转化成机械能; 对物体做功物体内能增加,温度升高;物体对外做功,物
体内能减少,温度降低; 电磁波的传播速度是 3×108m/s,已知电磁波信号传播距离和速度,利用公式
t= 得到信号传播时间。
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【解答】解:火箭中的燃料燃烧时,燃气推动火箭和卫星上升,卫星的质量不变,速度变大,高度增加,
所以卫星的动能、重力势能都增大,其机械能会增大; 火箭上升过程中,克服与大气间的摩擦,机械能
转化为内能,所以火箭外壳的温度会升高;电磁波在太空中的传播速度为 3×108m/s=3×105km/s,由
v= 可得,电磁波传播时间: =1.5s。
故答案为:增大;升高;1.5。
14.某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,利用如图所示的探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他
在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片,观察到了如下现象。
(1)将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏______(填“靠近”
或“远离”)透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成
在视网膜的______(填“前方”或“后方)。
(2)取下近视眼镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜片放
在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了;再使光屏______(填“靠近”或“远离”)透
镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像。这说明矫正远视眼的眼镜片对光有______作用。
【分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。近视眼镜是凹透镜,远视眼镜是凸
透镜。 (2)近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长,像成在视网膜的前方;远视眼是因为晶状体太薄或眼
球太短,像成在视网膜的后方。
【解答】解:(1)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,发散作用是使原来会聚成像的光线错
后会聚,像距变大,光屏应远离凸透镜,才能得到清晰的像; 近视眼镜可以使像远离凸透镜,故近视眼
得到矫正之前,物体的像成在视网膜的前方; (2)取下近视镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像
再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了;再
使光屏靠近透镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像。说明远视眼镜对光线有会聚作用。 故答案为:
(1)远离;前方;(2)靠近;会聚。
15.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,某组同学用如图甲所示实验装置进行了两次实验,并
根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。
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(1)安装图甲所示的器材时,温度计的玻璃泡应该______水中,不要碰到烧杯的底部或侧壁。
(2)从实验中可以看到,水沸腾时形成的大量气泡不断上升、______,到水面破裂开来,里面的水蒸气
散发到空气中。水蒸气引起的烫伤往往比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多,但
是水蒸气______,所以实验时要注意安全。
(3)分析图乙中的图线可知,第一次实验和第二次实验所用水的质量之比是______。
【分析】:(1)温度计使用时,玻璃泡要全部浸没在水中,不要碰到烧杯的底部或侧壁。 (2)当水沸
腾时,水中形成大量的气泡上升,变大,破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中;就表明水沸腾了,且此
时温度为沸点。 水蒸气引起的烫伤往往比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多,
水蒸气遇到相对温度比较低的人体,就会液化,液化要放出大量的热,所以水蒸气烫伤更厉害。 (3)在
装置相同的情况下,相同时间吸收热量相同,根据 Q 吸=cm△t 可得第一次实验和第二次实验所用水的质
量之比: cm1△t1=cm2△t2, 。
故答案为:(1)全部浸没;(2)变大;液化要放出大量的热;(3)5:3。
16.如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)实验时,将棉布铺在______(填“斜面”“水平木板”或“斜面和水平木板”)上,让小车从斜面
顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,再次让小车从______滑下,观察小车滑行的距离。
(2)由实验可以看出,运动的小车所受的阻力减小,向前滑行的距离______。推理可知:如果小车运动
时不受阻力,它将______。
【分析】(1)探究阻力对物体运动的影响,要控制物体运动的水平面的速度相同(由静止从同一度度滑
下),为改变物体受到的阻力大小,可改变水平面的粗糙程度; (2)运动的小车所受的阻力减小,向前
滑行的距离越远,推理可得出结论。
【解答】解:(1)为改变小车受到的阻力大小,实验时,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由
静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;
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(2)由实验可以看出,运动的小车所受的阻力减小,向前滑行的距离变大,速度减小变慢,据此推理可
知,如果小车运动时不受阻力,它将运动的无穷远,速度大小不变,即做匀速直线运动。
故答案为:(1)水平木板;斜面顶端由静止;(2)变大;保持匀速直线运动。
17.某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。
(1)实验时应将电流表、导线 ab 串联起来组成______回路。
(2)该同学进行以下尝试,能使电流表指针偏转的是______(填字母标号)。
A.导线 ab 在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体
B.导线在磁场中静止,但不用单根导线 ab,而用匝数很多的线圈
C.蹄形磁体静止,导线 ab 从图中所示位置水平向左或水平向右运动
D.蹄形磁体静止,导线 ab 从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动
E.蹄形磁体静止,导线 ab 从图中所示位置斜向上或斜向下运动
(3)如图所示的实验装置中,将电流表换成______进行触接,还可以探究电动机的工作原理。
【分析】: (1)磁生电是电磁感应现象,必须使闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,所
以应将电流表、导线 ab 串联起来组成闭合回路;
(2)电流表发生偏转,说明电路中产生了感应电流,所以导体在磁场中一定做切割磁感线运动;AB、导
线 ab 在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体或匝数很多的线圈,导体在磁场中都没有发生相对运动,
不会产生感应电流,故 AB 都不符合题意。 CE、由图知,导体 ab 处的磁感线是从上向下的,导体 ab 水
平向左或向右运动,斜向上或斜向上运动,都是做切割磁感线运动,都会产生感应电流,所以会产生感应
电流,电流表指针发生偏转,故 CE 符合题意。
D、导体 ab 竖直向上或竖直向下运动时,运动方向与磁场方向平行,导体没有做切割磁感线运动,不会
产生感应电流,电流表指针不发生偏转,故 D 不符合题意; 故选 CE。
(3)当电流表换成电源时,导体 ab 就成了通电导体,在磁场中会受到力的作用,可以探究电动机的工作
原理。
故答案为:(1)闭合;(2)CE;(3)电源。
18.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是
2.5V。
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(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,用开关进行试触,发现电流表指针不偏转,而电压表指针明显偏转。故障原因可
能是______(填“电流表”、“滑动变阻器”或“小灯泡”)断路。
(3)排除故障后,按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的
额定功率是______ W,此时小灯泡的电阻是______Ω(结果保留两位小数)。
(4)继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡逐渐变暗,这段时间内,若小灯泡电
阻变化量的绝对值是△R1,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2,则△R1 和△R2 大小关系正
确的是______(填字母标号)。
A.△R1>△R2 B.△R1=△R2 C.△R1<△R2 D.无法比较
【分析】(1)原电路中,灯与电压表短路了,灯应与变阻器串联,电压表与灯并联; (2)若电流表示
数为 0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,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; (3)根据电流表选用小量程确定分度值
读数,由 p=ui 得出小灯泡的额定功率;由欧姆定律求出此时小灯泡的电阻; (4)因电源电压不变,根
据欧姆定律先判断出两种情况下总电阻的变化,再根据灯的电阻随温度的减小而减小和串联电阻的规律分
析回答。
【解答】解:(1)原电路中,灯与电压表短路了,灯应与变阻器串联,电压表应与灯并联,如下所示:
(2)经分析,正确连接电路后,用开关进行试触,发现电流表指针不偏转,而电压表指针明显偏转。故
障原因可能是小灯泡断路; (3)排除故障后,按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时,电流表的示
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数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为 0.02A,电流为 0.26A,小灯泡的额定功率是:
p=UI=2.5V×0.26A=0.65W,由欧姆定律,此时小灯泡的电阻是: ;
(4)原来的电流为 i1,继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡逐渐变暗,此时灯
的电压增小,通过灯的电流也减小,所以 I1>I2,所以 (U 为电源总电压),根据欧姆定律,即 r
总 2>r 总 1; 滑片移动后电路的总电阻大于原来的电路总电阻,根据 P=UI 灯功率减小,灯丝的温度降低,
小灯泡阻值随温度的减小而变小,由电阻的串联规律可知:小灯泡阻值减小的值△r1 小于变阻器连入电路
中增大的值△r2,故选 C。 故答案为:(1)如上所示;(2)小灯泡;(3)0.65;9.62;(4)C。
19.上海洋山港是全球最大的智能集装箱码头,图甲是将我国自行研制的大型桥吊从运输船上转运到正在
建设中的洋山港码头时的情景。桥吊是码头上进行货物装卸的起重机,其简化示意图如图甲中所示,它由
控制室、水平横梁 AB 以及两个竖直的支架 CD 和 EF 组成。运输船中不同位置有数个密封的水舱,向这
些水舱加水或减水,能保证牵引车将桥吊从运输船转运到码头的过程中,运输船的甲板始终保持水平且与
码头的地面相平。
(1)牵引车将桥吊缓缓向右拖向码头时,支架 CD 和 EF 下的轮子会沿顺时针方向转动,请在图乙中画
出支架 CD 下的轮子对运输船甲板摩擦力的示意图。
(2)若牵引车拖行桥吊的功率是 50kW,9s 内将桥吊沿水平方向匀速拖行了 3m,则这段时间内牵引车
对钢缆的拉力是多少牛?
(3)已知桥吊的总质量是 2200t,支架 CD 和 EF 的高度均是 50m,C 点到横梁 A 端的距离是 60m,E
点到横梁 B 端的距离是 18m,桥吊的重心 O 到横梁 A 端和 B 端的距离分别是 72m 和 28m。试求牵引
车将桥吊从图甲所示的位置拖到图丙所示的位置时,运输船的水舱中增加了多少立方米的水?
【分析】(1)分析轮子对甲板摩擦力的方向,根据力的示意图的画法作图即可; (2)先
根据 w=pt 求出牵引车拖行桥吊做的功,然后根据 W=Fs 求出这段时间内牵引车对钢缆的拉
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力; (3)先利用杠杆平衡条件求出甲板对桥吊的支持力,然后根据阿基米德原理和漂浮条
件可知增加的水的重力,最后根据由 G=mg=ρVg 求出运输船的水舱中增加的水的体积。
【解答】解:(1)支架 CD 下的轮子在牵引车拖行下沿顺时针方向转动,运输船甲板对轮子
有水平向左的摩擦力, 由于力的作用是相互的,轮子对运输船甲板有水平向右的摩擦力,作
用点在接触面上, 从作用点沿水平向右画一条有向线段,并用“f”表示,如图所示:
(2)牵引车拖行桥吊做的功: ,由 w=fs 得,这段时
间内牵引车对钢缆的拉力:
(3)将桥吊看作杠杆,支点为 D, 动力为甲板对桥吊的支持力,即 F1=F 支, 阻力为桥
吊的重力,即:F2=G=MG=2200×103Kg×10N/Kg=2.2×107N, 动力臂
L1=DF=CE=OC+OE=(OA-CA)+(OB-OE)=(72m-60m)+(28m-18m)=22m, 阻
力臂 L2=OC=OA-CA=72m-60m=12m, 由杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 得,甲板对桥吊的支
持力: .
桥吊被拖到图丙位置时,运输船减少的重力:△G=F1=1.2×107n, 由题意知,运输船的排
水量不变,则运输船受到的浮力不变, 又因为运输船始终漂浮,所以,运输船的总重不变,
则运输船的水舱中增加的水的重力:△G 水=△G=1.2×107n, 由 G=mg=ρVg 得,运输船
的水舱中增加的水的体积: .
所以答案就:
(2)1.5×105N
(3)1.2×103 立方米