2016年湖南张家界中考物理试题及(3)

13．如图是湖南张家界籍体操运动员商春松在2016年全国体操锦标赛暨里约奥运会选拔赛上的场景．比赛中她勇夺四枚金牌．商春松在上高低杠前，需在手上擦些镁粉，其目的是为了 增大 摩擦（选填“增大”或“减小”），她在完成比赛的过程中，所受重力的方向是 竖直向下 的．

【考点】增大或减小摩擦的方法；重力的方向． 【分析】（1）增大摩擦力的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度． （2）重力的方向是竖直向下的，永远指向地心的．

【解答】解：体操运动员上单杠前往手上涂抹镁粉，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，她在完成比赛的过程中，所受重力的方向竖直向下． 故答案为：增大；竖直向下．

14．如图所示的电路中，R1大于R2，电源电压保持不变．当开关S从闭合到断开时，电路中电流表A1的示数将 增大 ，电压表V的示数将 增大 （均选填“增大”、“不变”或“减小”）．

【考点】电路的动态分析．

【分析】根据开关的闭合与断开分析电路中电阻的变化和电路状态的变化以确定电表变化．

【解答】解：当开关S闭合时，R1、A1、V三者都被短路，当开关断开时，两个电阻串联，电路中电阻变

大，则A2示数变小，而A1、V两电表从示数为零，到有示数，故A1、V示数都增大．

故答案为：增大；增大． 15．新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气．如果每瓶中装入12kg液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 5.04×108 J，若放出的热量有40%被利用，在标准大气压下可把 600 kg的水从20℃加热至沸腾．（C水=4.2×103J/（kg?℃）． 【考点】燃料的热值；热量的计算．

【分析】（1）利用Q放=mq求整瓶液化气完全燃烧放出的热量；

（2）已知放出的热量有40%被利用，用这些热量加热水，知道水的比热容和水的温度升高值，利用吸热公式求水的质量． 【解答】解：（1）整瓶液化气完全燃烧释放热量： Q放=mq=12kg×4.2×107J/kg=5.04×108J，

（2）由题知，Q吸=c水m水△t×40%=5.04×108J×40%=2.016×108J，

[来源学#科#网Z#X#X#K][来源学科网ZXXK][来源:Z。xx。k.Com]水的质量：m水===600kg．

故答案为：5.04×108；600．

16．“低头族”正成为现代社会的一个流行词（如图甲），有报道说，低头时，能让颈椎多随约270N的拉力，为此，小明与课外小组的同学们制作了一个头颅模型进行模拟实验，如图乙，把人的颈椎成支点O，头颅模型的重量为G，头颅模型与重力作用下可绕支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点．将细线的一端固定在B点，用测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图丙，让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验完成相关记录，根据上面

提供的信息，请你提出一个该课外小组探究的问题（或猜想） 颈部肌肉的拉力与低头角度大小有什么的关系？（或颈部肌肉拉动头颅低头是省力还是费力？） ，并根据客观事实，提出一条关于“预防和延缓颈部肌肉损伤”的合理化建议： 适当抬高手机屏幕（或尽量减小低头的角度；不要长时间低头看手机；低头时间久了应适当做仰头运动缓解颈椎承受的压力等） ．

【考点】杠杆的应用． 【分析】（1）将头颅看做杠杆模型，根据该小组完成的实验利用杠杆平衡条件分析进而提出该课外小组探究的问题（或猜想）；

（2）根据低头角度越大，颈部肌肉拉力越大的特点分析即可提出合理化建议．

【解答】解：（3）在图乙中，F的力臂为LOB，作出头颅的重力G的力臂LG，如图所示：

由图知，在Rt△ACO中，LG=OAOAsinθ，

根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得，GLG=FLOB， 则颈部肌肉的拉力F=

=

，

可见，人低头的角度越大，sinθ越大，则头颅的重力的力臂越大；

在头颅重力和肌肉拉力的力臂不变的条件下，头颅的重力的力臂越大，颈部肌肉的拉力就越大． 针对上面得出的结论提出探究的问题（或猜想）是：

颈部肌肉的拉力与低头角度大小有什么的关系？（或颈部肌肉拉动头颅低头是省力还是费力？）

由于人低头的角度越大，G的力臂越大，在头颅重力和肌肉拉力的力臂不变的条件下，则颈部肌肉的拉力就越大；

所以要预防和延缓颈部肌肉损伤提出的合理化建议是：

可适当抬高手机屏幕（或尽量减小低头的角度；不要长时间低头看手机；低头时间久了应适当做仰头运动缓解颈椎承受的压力等）．

故答案为：颈部肌肉的拉力与低头角度大小有什么的关系？（或颈部肌肉拉动头颅低头是省力还是费力？）；适当抬高手机屏幕（或尽量减小低头的角度；不要长时间低头看手机；低头时间久了应适当做仰头运动缓

解颈椎承受的压力等）．

三、实验与探究题（共17分，17题4分，18题6分，19题7分） 17．（1）A图是观察水的沸腾实验，实验过程中，若撤去酒精灯，水将不再沸腾，说明：液体在沸腾的过程中需要不断地 吸热 （选填“吸热”“放热”．）

（2）B图是用天平测量物体质量的某一操作环节，操作不规范之处是 物体和砝码位置放反 ．

（3）C图是“探究通电螺线管外部磁场”的实验，在螺旋管的两端各放一个小磁针，并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑，放小磁针的目的是 判断磁场方向 ，只改变电流方向，小明发现，铁屑的分布形状 没有 （填“没有”或“发生”）改变．

【考点】通电螺线管的磁场；沸腾及沸腾条件；天平的使用． 【分析】（1）沸腾的特点是：吸收热量，温度保持不变．

（2）正确使用天平：左物右码称量物体质量，物体的质量等于砝码的质量与游码对应的刻度值的和． （3）通电螺线管外部的磁场和条形磁体磁场相似在磁体外部，磁感线是由北极出发回到南极；在磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向；磁场的方向和电流的方向有关；

改变电流方向，则磁场方向发生改变，小磁针指向改变，但通电螺线管的磁场形式不变． 【解答】解：（1）液体在沸腾的过程中需要继续吸收热量，但温度保持不变．因此实验过程中，若撤去酒精灯，水将不再沸腾，说明：液体在沸腾的过程中需要不断地吸热； （2）操作不规范之处是被称物体和砝码位置放颠倒了；

（3）在磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向；因此放小磁针的目的是判断磁场方向； 改变电流方向，则磁场方向发生改变，小磁针指向改变，但通电螺线管的磁场形式不变； 故答案为：（1）吸热；（2）物体和砝码位置放反；（3）判断磁场方向；没有．

18．小聪在做探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验，实验过程如图所示：

（1）在实验中，用弹簧测力计拉木块时，应沿水平方向拉动，且使它在固定的水平面上做 匀速直线 运动．根据 二力平衡 条件可知，此时木块所受的滑动摩擦力与弹簧拉力的大小 相等 ．这种测摩擦力的方法是 间接 （选填“直接”或“间接”）测量法．

（2）比较a、b两图说明滑动摩檫力的大小与 压力大小 有关．

（3）比较 a、c 两图说明滑动摩擦力的大小与接触面的粮糙程度有关． 【考点】探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．

【分析】水平匀速拉动木块，让木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于拉力；根据控制变量法的要求分析图示实验，根据控制的变量与实验现象得出实验结论． 【解答】解：

（1）在实验中，用弹簧测力计拉着木块时，应使它在水平面上做匀速直线运动．根据二力平衡条件可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，这种测摩擦力的方法是间接测量法；

（2）由图a、b所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，压力越大，滑动摩擦力越大，由此可知，滑动摩擦力的大小与压力大小有关，在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动变阻器越大． （3）由a、c两图所示实验可知，物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，由此可知，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大． 故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；相等；间接； （2）压力大小；（3）a、c．

19．李明做测量小灯泡电功率的实验，所用小灯泡的额定电压为

2.5V．

（1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路连接完整． （2）丙图中阴影部分面积表示的物理量是 电压 ．

（3）实验时闭合开关，李明发现小灯泡不发光，且电流表无示数，而电压表有示数，则电路的故障可能是： 小灯泡断路 ．

（4）故障排除后，闭合开关，李明发现电压表的示数为2V，若想测量小灯泡的额定电功率，应再调节滑动变阻器的滑片P，使P向 右 移动（选填“左”或“右”），当电压表的示数为2.5V时，对应电流表的示数如图乙为 0.3 A，则小灯泡的额定电功率是 0.75 W． 【考点】电功率的测量． 【分析】（1）灯泡的额定电压为2.5V＜3V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则与灯泡串联；

（2）阴影部分为电流和电阻的乘积，应该为定值电阻两端的电压值；

（3）开关闭合后，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路是开路；电压表有示数，说明电压表通过电流表和电阻与电源两极相连，因此灯泡处出现断路；

（4）要测灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压为2.5V，根据由串联电路的电压特点分析滑动变阻器的滑片移动情况；根据电流表的量程和分度值读出灯泡的额定电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率． 【解答】解：

（1）将灯泡右接线柱与滑动变阻器的A接线柱相连，再与电压表的“3”接线柱相连，如图所示；

（2）由图可知：横坐标表示通过电阻的电流，纵坐标表示该电阻的阻值．由U=IR得阴影部分面积表示的物理量为电流和电阻的乘积，应该为定值电阻两端的电压值；

（3）由实验现象，开关闭合后，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路是断路；电压表有示数，说明电压表通过电流表和电阻与电源两极相连，因此只能是灯泡处出现断路；

（4）要测灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压为2.5V，根据欧姆定律可知应增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路的电阻，故滑片应向右移动；电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，灯泡的额定电流为0.3A；灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W． 故答案为： （1）见上图； （2）电压；

（3）小灯泡断路； （4）右；0.3；0.75；

四、综合题（共21分，20题6分，21题7分，22题8分）

20．电动汽车是我国重点发展的项目，已经走进我们的家庭．己知某款电动汽车满载时，人和车总质量为1500kg．电动汽车工作时的电路原理如图所示，在电动汽车行驶时，通过改变调速电阻来调节电动机的转

速，改变汽车的速度，当汽车行驶速度最大时，电压表示数为200V，电流表示数为15A，此时最大车速为36km/h，勻速行驶时汽车受到的阻力为车总重的0.01倍．请你用学过的物理知识解答下面的问题．（电池组内阻忽略不计）

（1）电动汽车以最大速度匀速行驶时，牵引力为多少？（g=10N/kg） （2）若电动汽车以最大车速行驶lh，电动机消耗的电能是多少？ （3）己知电动机的内阻为1Ω，求lh内电动机产生的热量？

（4）调节调速滑片，当电压表示数为150V，电流表示数为10A时，求调速电阻接入电路中的电阻．

【考点】欧姆定律的应用；二力平衡条件的应用；电功的计算；焦耳定律的计算公式及其应用． 【分析】（1）由题知，汽车匀速行驶时受到平衡力，由此计算牵引力； （2）由W=UIt计算电动机消耗的电能；

（3）由Q=I2Rt计算lh内电动机产生的热量；

（4）由图可知，调速电阻与电动机串联，电压表测电动机两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律计算调速电阻接入电路中的电阻． 【解答】解：

（1）汽车匀速行驶时，水平方向的牵引力与阻力是一对平衡力， 所以牵引力F=f=0.01G=0.01mg=×0.01×1500kg×10N/kg=150N；

（2）当汽车行驶速度最大时，电压表示数为200V，电流表示数为15A， 所以电动汽车以最大车速行驶lh，电动机消耗的电能：

W=UIt=200V×15A×3600s=1.08×107J；

（3）由Q=I2Rt可得，lh内电动机产生的热量： Q=I2Rt=（15A）2×1Ω×3600s=8.1×105J；

（4）由图可知，调速电阻与电动机串联，电压表测电动机两端电压，电流表测电路中电流， 速度最大时，调速电阻连入阻值为0，所以电源电压U=200V，

当电压表示数为150V时，由串联电路特点可知，调整电阻两端电压： UR=U﹣UM=200V﹣150V=50V， 电路中电流：IR=IM=10A，

所以此时调速电阻接入电路中的电阻： R=

=

=5Ω．

答：（1）电动汽车以最大速度匀速行驶时，牵引力为150N；

（2）若电动汽车以最大车速行驶lh，电动机消耗的电能是1.08×107J； （3）lh内电动机产生的热量8.1×105J；

（4）调节调速滑片，当电压表示数为150V，电流表示数为10A时，调速电阻接入电路中的电阻为5Ω．

21．学好物理是为了更好地为生活和实际服务．只要你善于观察，就会发现身边处处有物理．李明是个有心人．一天，他妈妈买来了一只电热水壶，他就对电热水壶进行了认真地观察、分析、思考，发现许多与物理有关的现象和问题，请你用学过的物理知识

0.5kg 空壶重量 220V 额定电压

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