
一、單項(xiàng)選擇題
1.下列說法符合實(shí)際情況的是
A. 人的正常體溫約為39℃
B. 成年人步行的速度約為1.1m/s
C. 中學(xué)生的體重約為50N
D. 一個(gè)籃球的體積約為1m3
【答案】B
【解析】
【詳解】A.人的正常體溫約為37℃,故A錯(cuò)誤;
B.成年人步行的速度約為4km/h,即1.1m/s,符合實(shí)際,故B正確;
C.中學(xué)生的質(zhì)量約為50kg,即體重約為500N,故C錯(cuò)誤;
D.籃球的直徑約為25cm,即體積約為0.01m3,故D錯(cuò)誤。
2.頭球(運(yùn)動(dòng)員用頭碰撞飛行中的足球)是足球比賽中常用的技術(shù),下列說法正確的是
A. 頭球過程中,頭對(duì)足球的力改變了足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B. 足球被頂飛,是因?yàn)轭^對(duì)足球的力大于足球?qū)︻^的力
C. 頭對(duì)足球的作用力消失時(shí),足球的慣性也消失
D. 足球在空中飛行時(shí),以運(yùn)動(dòng)員為參照物,足球是靜止的
【答案】A
【解析】
【詳解】A.球被頭頂飛,在頭的力作用下,球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,故A正確;
B.力的作用是相互的,且相互作用力的大小總是相等的,故B錯(cuò)誤;
C.慣性是物體的固有屬性,大小只跟質(zhì)量有關(guān),所以足球的慣性不會(huì)因?yàn)轭^的作用力消失而消失,故C錯(cuò)誤;
D.以運(yùn)動(dòng)員為參照物時(shí),足球的位置在不斷改變,所以足球相對(duì)于運(yùn)動(dòng)員是運(yùn)動(dòng)的,故D錯(cuò)誤。
3.如圖是鋰(Li)原子結(jié)構(gòu)示意圖,下列說法正確的是
A. 鋰原子由質(zhì)子和中子組成
B. 鋰原子由帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子組成
C. 鋰原子的質(zhì)子數(shù)是電子數(shù)的兩倍,所以鋰原子帶正電
D. 鋰原子失去電子后帶負(fù)電
【答案】B
【解析】
【詳解】物質(zhì)是由分子或原子組成的,而原子是由原子核和電子組成的,原子核是由質(zhì)子和中子組成的,在組成物質(zhì)的微粒中,原子正常情況下是不帶電的,而不帶電的原因就是質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)相等,質(zhì)子帶正電,電子帶負(fù)電,而中子不帶電,若原子因某種原因失去電子,則該原子會(huì)帶上正電;反之,若原子得到電子,則它會(huì)帶上負(fù)電,綜上所述,A、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確,
4.下列說法正確的是
A. 體積越大的物體,質(zhì)量一定越大
B. 固體的密度總是大于液體的密度
C. 同一物質(zhì),質(zhì)量越大,比熱容越大
D. 晶體都有固定的熔點(diǎn)
【答案】D
【解析】
【詳解】A.質(zhì)量是指物體所含物質(zhì)的多少,物體含的物質(zhì)越多,其質(zhì)量就越大,但體積大并不代表物質(zhì)就多,還要考慮物質(zhì)的密度,故A錯(cuò)誤;
B.一般情況下,固體分子比較密集,而液體分子相對(duì)比較疏松,所以固體的密度大多比液體的密度大,但也有例外,比如冰的密度比水的密度小,水銀的密度比許多固體的密度都大,故B錯(cuò)誤;
C.物質(zhì)的比熱容是物質(zhì)的一種特性,一般只跟物質(zhì)的種類、狀態(tài)有關(guān),而與物質(zhì)的質(zhì)量、體積、溫度等因素?zé)o關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.晶體與非晶體最大的區(qū)別就是晶體有固定熔點(diǎn)而非晶體沒有固定熔點(diǎn),故D正確。
5.賽龍舟不僅是一項(xiàng)體育娛樂活動(dòng),更體現(xiàn)我國(guó)悠久歷史文化傳承。如圖所示為某比賽場(chǎng)景,下列說法錯(cuò)誤的是
A. 選手根據(jù)鼓聲齊心協(xié)力劃槳,鼓聲是由鼓面振動(dòng)產(chǎn)生的
B. 選手聽到鼓聲大作,震耳欲聾,說明此時(shí)鼓聲的響度大
C. 選手能從現(xiàn)場(chǎng)各種聲音中聽出鼓聲,主要是通過鼓聲的音色來辨別的
D. 鼓手敲擊鼓面越快,鼓聲在空氣中傳播的速度也越快
【答案】D
【解析】
【詳解】A.聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,所以鼓聲是由鼓面振動(dòng)產(chǎn)生的,故A的說法正確;
B.震耳欲聾形容聲音非常大,而聲音的大小是用響度來表示的,故B的說法正確;
C.在聲音的三個(gè)特性中,音色是人們辨別不同發(fā)聲體的主要手段,所以選手能在嘈雜的聲音中辨別出鼓聲,靠的就是鼓聲的音色與其它聲音的音色不同從而做到的,故C的說法正確;
D.聲音的傳播速度跟其所處的介質(zhì)種類及溫度有關(guān),而與其它因素?zé)o關(guān),鼓手敲擊鼓面越快只能使鼓聲的音調(diào)得以提高,而無法改變鼓聲的傳播速度,故D的說法錯(cuò)誤。
6.如圖所示,燈泡L1、L2的電阻分別為10Ω、20Ω,閉合開關(guān)S,通過L1、L2的電流分別為、,它們兩端的電壓分別為、,則
A. =,=
B. =,=
C. =,=
D. =,=
【答案】C
【解析】
【詳解】由圖可知:燈泡L1、L2串聯(lián);
根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過L1、L2的電流相等,即I1:I2=1:1;故BD錯(cuò)誤;
根據(jù)可得它們兩端的電壓之比U1:U2=I1R1:I2R2=R1:R2=10Ω:20Ω=1:2,故A錯(cuò)誤,C正確。
7.如圖所示為家庭部分電路示意圖,正常發(fā)光的電燈突然熄滅。檢查保險(xiǎn)絲發(fā)現(xiàn)完好,再用試電筆先后檢測(cè)插座的兩孔,氖管均發(fā)光。由此判斷電路故障的原因可能是
A. 插座短路
B. 進(jìn)戶的火線斷路
C. 進(jìn)戶的零線斷路
D. 電燈的燈絲斷路
【答案】C
【解析】
【詳解】A.根據(jù)題意所給故障現(xiàn)象,且發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)絲完好,可推斷故障原因不可能是短路,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)試電筆檢測(cè)插座時(shí),氖管可以發(fā)光,可推斷出火線不可能斷路,故B錯(cuò)誤;
CD.如果是電燈的燈絲斷路,則只會(huì)導(dǎo)致電燈熄滅,而插座應(yīng)該是正常的,即試電筆檢測(cè)插座兩個(gè)孔時(shí),應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象是:一個(gè)孔氖管發(fā)光,另一個(gè)孔氖管不發(fā)光,故C正確、D錯(cuò)誤。
二、填空題
8.如圖所示,用細(xì)線系住小球懸掛在O點(diǎn),將小球拉至A點(diǎn)釋放,從A點(diǎn)經(jīng)過B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,小球的重力勢(shì)能先變小后_______,動(dòng)能先________后________。(選填“變大”、“變小”或“不變”)
【答案】 (1). 變大 (2). 變大 (3). 變小
【解析】
【詳解】由于重力勢(shì)能的大小跟物體所處的高度有關(guān),即物體所處的高度越高,其重力勢(shì)能越大,反之則越小,所以小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)再到C點(diǎn)的過程,其高度先變小再變大,故其重力勢(shì)能先變小后變大;物體的動(dòng)能跟其速度有關(guān),即速度越大,動(dòng)能越大,反之則越??;在小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),其速度在變大,而由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),其速度在變小,故小球的動(dòng)能變化是先變大后變小。
9.某汽油機(jī)工作過程有吸氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程。如圖為_______沖程工作示意圖,活塞向______運(yùn)動(dòng),燃料混合物被壓縮,在這個(gè)過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為_______。
【答案】 (1). 壓縮 (2). 上 (3). 內(nèi)能
【解析】
【詳解】由圖知,進(jìn)氣門、排氣門均關(guān)閉,活塞有向上標(biāo)志,所以該圖為汽油機(jī)的壓縮沖程工作示意圖,壓縮沖程對(duì)應(yīng)活塞是向上運(yùn)動(dòng)的,此時(shí)燃料混合物被壓縮,燃料混合物的溫度升高,內(nèi)能增加,活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃料混合物的內(nèi)能。
10.如圖所示,在“探究光的反射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,小明將硬紙板豎直地立在平面鏡上,硬紙板上的直線ON垂直于鏡面,右側(cè)紙板可繞ON向后轉(zhuǎn)動(dòng),如圖甲所示,入射角等于________(選填“30°”或“60°”);若增大入射角,則反射角_______。若將右側(cè)紙板向后轉(zhuǎn)動(dòng),如圖乙所示,在右側(cè)紙板上________(選填“能”或“不能”)觀察到反射光。
【答案】 (1). 30° (2). 增大 (3). 不能
【解析】
【詳解】由入射角定義知,入射角是指入射光線與法線之間的夾角,所以由圖甲知,入射角等于30°;又由光的反射定律知,反射角等于入射角,且反射角隨入射角增大而增大,所以若增大入射角,則反射角增大;根據(jù)光的反射定律,反射光線、入射光線和法線共面,所以若將右側(cè)紙板向后轉(zhuǎn)動(dòng),則由于右側(cè)紙板不再與左側(cè)紙板共面,故在右側(cè)紙板上便不能觀察到反射光。
11.如圖所示,閉合開關(guān),靜止的導(dǎo)體棒ab在軌道上向右運(yùn)動(dòng),說明了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到______的作用。若只將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào),則導(dǎo)體棒ab將向_______運(yùn)動(dòng)(選填“左”或“右”);若只將蹄形磁鐵的N、S極對(duì)調(diào),則導(dǎo)體棒ab將向_______運(yùn)動(dòng)(選填“左”或“右”)。
【答案】 (1). 力 (2). 左 (3). 左
【解析】
【詳解】閉合開關(guān),導(dǎo)體棒在軌道上由靜止變成運(yùn)動(dòng),說明導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,也就說明導(dǎo)體棒受到了力的作用,所以這個(gè)現(xiàn)象說明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用;由于磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體力的作用方向跟電流方向、磁場(chǎng)方向均有關(guān),根據(jù)左手定則,若只將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào),即導(dǎo)體中的電流方向與原來相反,則磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的作用力的方向也會(huì)與原來相反,所以導(dǎo)體棒將向左運(yùn)動(dòng);若只將蹄形磁鐵的N、S極對(duì)調(diào),即使磁場(chǎng)方向與原來相反,則磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的作用力的方向也會(huì)與原來相反,所以導(dǎo)體棒將向左運(yùn)動(dòng)。
12.常用溫度計(jì)是根據(jù)液體___________的規(guī)律制成的。如圖中________(選填“甲”或“乙”)是體溫計(jì),測(cè)量體溫時(shí),體溫計(jì)_______(選填“可以”或“不可以”)離開人體讀數(shù)。
【答案】 (1). 熱脹冷縮 (2). 乙 (3). 可以
【解析】
【詳解】常用溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的規(guī)律制成的;常用溫度計(jì)量程一般為-20℃~110℃,分度值為1℃,而體溫計(jì)的量程為35℃~42℃,分度值為0.1℃,故乙是體溫計(jì);溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)不能離開被測(cè)物體,而體溫計(jì)由于在構(gòu)造上有一個(gè)縮口,所以測(cè)量體溫讀數(shù)時(shí)可以離開人體。
13.如圖甲所示,用彈簧測(cè)力計(jì)通過細(xì)線拉著正方體物塊緩慢浸入某未知液體中,物塊受到的拉力F與其下表面浸入液體中的深度h之間的關(guān)系如圖乙所示,則物塊受到的重力為_______N,物塊剛好浸沒在液體中時(shí)其下表面浸入的深度為________cm,未知液體的密度為_________kg/m3。(g取10N/kg)
【答案】 (1). 15 (2). 10 (3). 0.9×103
【解析】
【詳解】物塊在浸入液體前,即h=0cm時(shí),受力情況是重力G與拉力F,由于物塊處于平衡狀態(tài),所以有G=F,而由圖乙知,當(dāng)h=0cm時(shí),F(xiàn)=15N,故物塊受到的重力G=15N;
物塊在液體中受到三個(gè)力的作用,分別是重力G、拉力F和浮力F浮,由于物塊處于平衡狀態(tài),所以這三個(gè)力滿足的關(guān)系是F+F浮=G,根據(jù)阿基米德原理知,在物塊浸沒前,F(xiàn)浮隨h增大而增大,則拉力F將減小;而在物塊浸沒后,F(xiàn)浮保持不變,拉力F將不變;據(jù)此并結(jié)合圖乙可以推得當(dāng)h=10cm時(shí),物塊剛好浸沒在液體中,此時(shí)的拉力F=6N,由F+F浮=G得F浮=G-F=15N-6N=9N,又物塊的體積為V=h3=(10cm)3=10-3m3,由F浮=ρ液gV排=ρ液gV得未知液體的密度為。
14.某品牌電烤箱在額定電壓下,功率從大到小有高擋、中擋和低擋。如圖為電烤箱在不同擋位工作時(shí)的電路圖,R1、R2為發(fā)熱電阻絲,且阻值R1>R2,則高擋、中擋和低擋對(duì)應(yīng)的電路圖分別是圖_____、圖_______和圖______。(選填“甲”、“乙”或“丙”)
【答案】 (1). 丙 (2). 乙 (3). 甲
【解析】
【詳解】根據(jù),當(dāng)U一定時(shí),R越小,P越大,也就是說,電烤箱在額定電壓下,其高擋位(即電功率P最大)對(duì)應(yīng)其電路的電阻最小,其低擋位(即電功率P最?。?duì)應(yīng)其電路的電阻最大,而中擋位對(duì)應(yīng)的電路的電阻阻值處于高擋位和低擋位之間,由圖甲知,只閉合S1和S0,此時(shí)電路阻值為R1;由圖乙知,只閉合S2和S0,此時(shí)電路的阻值為R2;由圖丙知,同時(shí)閉合S0、S1和S2,此時(shí)電路的阻值為;因?yàn)镽1>R2>R,可見圖丙對(duì)應(yīng)的電路阻值最小,即應(yīng)為高擋,而圖甲對(duì)應(yīng)的電路阻值最大,即應(yīng)為低擋,因此,高擋、中擋和低擋對(duì)應(yīng)的電路圖分別是圖丙、圖乙和圖甲。
三、作圖題
15.如圖所示,拉桿式行李箱在拉力F的作用下靜止在斜坡上,請(qǐng)畫出行李箱受到的重力G的示意圖,以及拉力F對(duì)O點(diǎn)的力臂L。
( )
【答案】
【解析】
【詳解】由于重力的方向始終為豎直向下,重力的作用點(diǎn)在物體的重心位置,所以由重心畫出一條豎直向下的線段,并標(biāo)上箭頭即可完成重力的示意圖;力臂是指支點(diǎn)到力的作用線的距離,所以由支點(diǎn)O開始作出一條垂直力F的作用線(由于力F的作用線不夠長(zhǎng),得先用虛線反向延長(zhǎng))線段,并標(biāo)出力臂符號(hào)L即可。
16.如圖所示,一束光從空氣射向水面,請(qǐng)畫出反射光線和大致的折射光線。
( )
【答案】
【解析】
【詳解】光從空氣射入水中,根據(jù)光的反射定律畫出反射光線,入射角等于反射角,根據(jù)光的折射定律畫出折射光線,折射角小于入射角,如圖所示:
。
17.如圖為某興趣小組設(shè)計(jì)的電子秤簡(jiǎn)易電路圖,Rx是壓敏電阻,阻值隨所受壓力的增大而減小,R0是定值電阻。測(cè)量時(shí),電壓表V的示數(shù)隨所稱量物體對(duì)壓敏電阻的壓力增大而增大。請(qǐng)根據(jù)以上信息,在虛線框內(nèi)將電路圖補(bǔ)充完整。
( )
【答案】
【解析】
【詳解】根據(jù)題意,考慮到只有兩個(gè)元件Rx與R0,且要求電壓表的示數(shù)發(fā)生變化,所以可以推斷出電路結(jié)構(gòu)應(yīng)該是串聯(lián);又根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律知,要使電壓表的示數(shù)隨壓力增大而增大,電壓表不可能并接在壓敏電阻Rx兩端,因?yàn)閴毫υ酱?,Rx越小,則Rx兩端的電壓越小,所以電壓表只能并接在R0兩端。電路圖如下:
。
四、實(shí)驗(yàn)題
18.如圖所示,圖甲中木塊的長(zhǎng)度為_______cm;圖乙中物體A重為______N;圖丙中秒表的讀數(shù)是_______s。
【答案】 (1). 1.93 (2). 1.2 (3). 335
【解析】
【詳解】由圖甲知,該刻度尺分度值為1mm,物體左端對(duì)應(yīng)刻度為1.00cm,終點(diǎn)刻度為2.93cm(2.93cm~2.95cm均可),故木塊的長(zhǎng)度為2.93cm-1.00cm=1.93cm;
由圖乙知,該彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,由圖讀得此時(shí)示數(shù)為1.2N,故物體A重為1.2N;由圖丙知,秒表的內(nèi)圈讀數(shù)為5min,外圈讀數(shù)為35s,故最后讀數(shù)為5min35s即335s。
19.如圖所示,圖甲中電流表的讀數(shù)為________A,圖乙中電壓表的讀數(shù)為_________V。
【答案】 (1). 1.4 (2). 1.5
【解析】
【詳解】由圖甲知,電流表此時(shí)使用的是0~3A量程,其分度值為0.1A,指針剛好指在第14條刻度線處,故讀數(shù)為1.4A;由圖乙知,電壓表此時(shí)使用的是0~3V量程,其分度值為0.1V,指針剛好指在第15條刻度線處,故讀數(shù)為1.5V。
20.如圖所示,電能表的示數(shù)為______kW·h,在某段時(shí)間內(nèi),轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1800圈,則此段時(shí)間內(nèi)用了_____度電。
【答案】 (1). 201.9 (2). 0.5
【解析】
【詳解】電能表的最后一位是小數(shù),由圖知,此時(shí)電能表的示數(shù)為201.9kW·h;由于轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3600圈時(shí),消耗的電能為1kW·h,也即1度,所以轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1800圈時(shí),剛好是3600圈的一半,則消耗的電能剛好是1度的一半,即0.5度。
21.學(xué)校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組欲測(cè)量某礦石的密度,而該礦石形狀不規(guī)則,無法放入量筒,故選用水、燒杯、天平(帶砝碼和鑷子)、細(xì)線、鐵架臺(tái)等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),主要過程如下:
(1)將天平放置在水平桌面上,把游碼撥至標(biāo)尺的___________處,并調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平平衡。
(2)將裝有適量水的燒杯放入天平的左盤,先估計(jì)燒杯和水的質(zhì)量,然后用________往天平的右盤______(選填“從小到大”或“從大到小”)試加砝碼,并移動(dòng)游碼,直至天平平衡,這時(shí)右盤中的砝碼和游碼所在的位置如圖甲所示,則燒杯和水的總質(zhì)量為______g。
(3)如圖乙所示,用細(xì)線系住礦石,懸掛在鐵架臺(tái)上,讓礦石浸沒在水中,細(xì)線和礦石都沒有與燒杯接觸,天平重新平衡時(shí),右盤砝碼的總質(zhì)量及游碼指示的質(zhì)量值總和為144g,則礦石的體積為_______m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)如圖丙所示,礦石下沉到燒杯底部,天平再次平衡時(shí),右盤中砝碼的總質(zhì)量及游碼指示的質(zhì)量值總和為174g,則礦石的密度為____________kg/m3。
【答案】 (1). 零刻度線 (2). 鑷子 (3). 從大到小 (4). 124 (5). 2×10-5 (6). 2.5×103
【解析】
【詳解】(1)使用天平稱量前,應(yīng)把游碼撥至標(biāo)尺的零刻度線處;
(2)添加或減少砝碼時(shí),需要用到鑷子而不能直接用手;在試加砝碼時(shí),應(yīng)遵循先大后小的原則;由圖甲知,此時(shí)砝碼的總質(zhì)量為120g,游碼所指示的質(zhì)量值剛好為4g,所以得出燒杯和水的總質(zhì)量為m=120g+4g=124g;
(3)礦石浸沒在水中后,水對(duì)礦石有向上的浮力F浮作用,根據(jù)力的作用具有相互性,得礦石對(duì)水有向下的壓力F壓作用,F(xiàn)壓的大小應(yīng)等于增加的砝碼的重力G增,即F壓=G增=m增g=(144-124)×10-3kg×10N/kg=0.2N,而相互作用力的大小相等,得F浮=F壓=0.2N,又由阿基米德原理得:F浮=ρ水gV排=ρ水gV礦,
則礦石的體積;
(4)對(duì)比圖甲和圖丙,可以得出礦石的質(zhì)量為m礦=174g-124g=50g=0.05kg,進(jìn)而得出礦石的密度。
22.在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,要求用滑動(dòng)變阻器控制電路,分別測(cè)出小燈泡在額定電壓、約為額定電壓的和約高出額定電壓的時(shí)的電功率,并比較這三種情況下小燈泡的亮度.
(1)先根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求設(shè)計(jì)電路圖,如圖所示,其中甲是____表,乙是_____表.
(2)實(shí)驗(yàn)室有如下器材:“2.5V 0.75 W”小燈泡一只、電壓為6 V的電源、電流表、電壓表、導(dǎo)線若干條、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器()和().根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器________.
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,設(shè)計(jì)并填寫實(shí)驗(yàn)記錄表內(nèi)的7個(gè)空格________.
【答案】 (1). 電流 (2). 電壓 (3). R2 (4).
【解析】
【詳解】(1)圖中甲表與燈泡串聯(lián),是電流表,乙表與燈泡并聯(lián),是電壓表;
(2)根據(jù)P=UI知,
小燈泡額定電流為:,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為:U滑=U﹣U額=6V﹣2.5V=3.5V,
滑動(dòng)變阻器的電阻為:R滑=,所以選擇50Ω 1A的滑動(dòng)變阻器R2;
(3)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量小燈泡在額定電壓、約為額定電壓的和約高出額定電壓的時(shí)的電功率,
所以燈泡兩端的電壓分別為:U額=2.5V,U實(shí)1=U額=×2.5V=2V,U實(shí)2=(1+)U額== =3V;
表格中需要記錄三種電壓下的電流和電功率以及三種電壓下燈泡的亮度,見下表:
五、計(jì)算題
23.如圖所示,質(zhì)量為960kg、底面積為0.5m2的石材A放在水平地面上,利用滑輪組水平拉動(dòng)A,使其在20s的時(shí)間內(nèi)勻速向墻靠近了4m,水平拉力F=500N,不計(jì)繩、滑輪組的質(zhì)量以及繩與滑輪組之間的摩擦,g取10N/kg。求:
(1)A對(duì)水平地面的壓強(qiáng);
(2)A在運(yùn)動(dòng)過程中受到摩擦力的大??;
(3)拉力F的功率。
【答案】1.92×104Pa; 1000N; 200W。
【解析】
【詳解】(1)A的重力為:G=mg=960kg×10N/kg=9.6×103N;
A對(duì)水平地面的壓力為:F壓=G=9.6×103N;
A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為:;
(2)繩子對(duì)A的拉力為:F拉=2F=2×500N=1000N;
A做勻速運(yùn)動(dòng),得A在運(yùn)動(dòng)過程中受到摩擦力的大小為f=F拉=1000N;
(3)物體A的速度為:,
繩子自由端移動(dòng)的速度為v=2vA=0.4m/s,
拉力的功率為:P=Fv=500N×0.4m/s=200W
答:(1)A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1.92×104Pa;
(2)A在運(yùn)動(dòng)過程中受到摩擦力的大小為1000N;
(3)拉力F功率為200W。
24.如圖所示,電源的電壓恒定,R1、R2為定值電阻,R2的阻值為60Ω,只閉合開關(guān)S0時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A,再閉合開關(guān)S1時(shí),電流表的示數(shù)為0.6A。求:
(1)電源的電壓;
(2)電阻R1的阻值;
(3)開關(guān)S0、S1均閉合后,通電10s電路消耗的總電能。
【答案】(1)12V;(2)30Ω;(3)72J。
【解析】
【詳解】(1)只閉合開關(guān)S0時(shí),電路屬于R2的簡(jiǎn)單電路,電源的電壓為:U=U2=IR2=0.2A×60Ω=12V;
(2)開關(guān)S0、S1均閉合后,電路變成R1與R2并聯(lián),此時(shí)由于R2兩端的電壓不變,則通過R2的電流仍然為0.2A,則通過R1的電流為;
R1阻值為:;
(3)開關(guān)S0、S1均閉合后,通電10s電路消耗的總電能為:;
答:(1)電源的電為12V;
(2)電阻R1的阻值為30Ω;
(3)通電10s電路消耗的總電能為72J。
六、綜合能力題
25.小明在用蠟燭作為光源完成“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)蠟燭火焰飄忽不定,像與物對(duì)比難判定等問題,小明和老師、同學(xué)一起對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了一系列的創(chuàng)新。創(chuàng)新點(diǎn)如圖所示:光具座上凸透鏡所在位置為零刻度,數(shù)值向左、向右依次增大;在標(biāo)有均勻格子的面板上制作字母“A”狀LED燈替代蠟燭;光屏上標(biāo)有同樣的均勻格子。
(1)請(qǐng)分析創(chuàng)新后實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn):
①可以直接讀出物距以及________;
②光屏上成像更清晰、_________;
③從光屏上可以準(zhǔn)確得出像與物的_______關(guān)系。
(2)完成“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)后,還可以更換(或增加)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行拓展探究,請(qǐng)仿照示例寫出兩種不同方案。
【答案】 (1). 像距 (2). 穩(wěn)定 (3). 大小 (4). 用茶色玻璃代替凸透鏡 (5). 探究平面鏡成像是實(shí)像還是虛像 (6). 用一副近視眼鏡放在LED燈與凸透鏡之間 (7). 探究近視眼的成因
【解析】
【詳解】(1)①以凸透鏡的位置作為零刻度,有利于直接讀出物距和像距;
②用LED燈替代蠟燭,有利于成像更清晰、更穩(wěn)定;
③使光源“A”狀LED燈所在面板的格子與光屏面板的格子完全一樣,有利于準(zhǔn)確得出像與物的大小關(guān)系;
(2)方案一:把凸透鏡更換為茶色玻璃,可以探究平面鏡成像的虛實(shí)問題;
方案二:用一副近眼鏡放在LED燈與凸透鏡之間,可以探究近視眼的成因。
26.閱讀下列短文,回答問題。
可燃冰
可燃冰是一種新型能源,主要成份是甲烷和水,分布在深海沉積物里或陸域的永久凍土中,如圖所示,可燃冰形似冰塊卻能燃燒,燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘?jiān)?m3的可燃冰分解后可釋放出約0.8m3的水和164m3的天然氣,天然氣中甲烷的含量占80%~99.9%。
可燃冰的生成有三個(gè)基本條件:首先要求低溫,可燃冰在0~10℃時(shí)生成,超過20℃便會(huì)分解,海底溫度一般保持在2~4℃左右;其次是高壓,可燃冰在0℃時(shí),只需海水產(chǎn)生29個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓即可生成,而以海洋的深度,此高壓容易保證;最后是充足的氣源,海底的有機(jī)物沉淀,其中豐富的碳經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化,可產(chǎn)生充足的氣源。在溫度、壓強(qiáng)、氣源三者都具備的條件下,可燃冰就會(huì)生成。
請(qǐng)回答下列問題:[1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓取1×105Pa,海水的密度取1×103kg/m3,g取10N/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃),甲烷的熱值取4.2×107J/m3]
(1)可燃冰的主要成份是_________。
(2)若要在0℃的海底生成可燃冰,海水的深度至少要_________m。
(3)如圖所示,海底上有一塊體積為100m3且底部與海底緊密相連的可燃冰A,其受到海水的浮力為_______N。
(4)0.5m3的可燃冰分解后,其中的甲烷完全燃燒放出的熱量,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,至少可以將質(zhì)量為______kg溫度為20℃的水加熱至沸騰。
【答案】 (1). 甲烷和水 (2). 290 (3). 0 (4). 8.2×103
【解析】
【詳解】(1)由短文知,可燃冰的主要成份是甲烷和水;
(2)若要在0℃的海底生成可燃冰,需要海水產(chǎn)生29個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,即海水的壓強(qiáng)為:p=29×1×105Pa=2.9×106Pa;
由得需要的海水的深度為:;
(3)由于可燃冰A的底部與海底緊密相連,所以海水對(duì)其底部沒有向上的壓力,故可燃冰A受到的浮力為0N;
(4)由短文知,1m3的可燃冰分解后可釋放出約0.8m3的水和164m3的天然氣,天然氣中甲烷的含量占80%~99.9%,可見,0.5m3的可燃冰分解后,至少可以分解出甲烷為:0.5×164×0.8m3=65.6m3,這些甲烷完全燃燒釋放出的熱量為,由得,即。
27.如圖甲所示為某太陽能百葉窗的示意圖,它既能遮陽,還能發(fā)電。它的構(gòu)造特點(diǎn)是百葉窗的葉片為太陽能電池板(以下簡(jiǎn)稱電池板),其工作電路示意圖如圖乙所示,電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能(轉(zhuǎn)化效率為10%),為蓄電池充電,蓄電池再向節(jié)能燈供電。設(shè)太陽每秒鐘輻射到每平方米電池板上的能量為1.2×103J(即為1.2×103W/m2),電池板對(duì)蓄電池充電的功率為60W。蓄電池充滿電后,能夠讓10盞“12V 3W”節(jié)能燈正常工作6小時(shí)。不考慮蓄電池充電和供電時(shí)的電能損耗。則:
(1)電池板對(duì)蓄電池充電,是將電能轉(zhuǎn)化為_______能的過程。
(2)白天蓄電池處于充電不供電狀態(tài),在圖乙中應(yīng)閉合開關(guān)_________。
(3)10盞“12V 3W”節(jié)能燈正常工作時(shí)的總電功率為________W。
(4)要將剩余一半電量的蓄電池充滿電,電池板需對(duì)蓄電池充電_______小時(shí),若充電電壓為20V,則充電電流為______A。
(5)該百葉窗電池板的面積為_______m2。
【答案】 (1). 化學(xué) (2). S1 (3). 30 (4). 1.5 (5). 3 (6). 0.5
【解析】
【詳解】(1)電池板對(duì)蓄電池充電時(shí),是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程;
(2)由圖乙知,要給蓄電池充電,需要閉合開關(guān)S1;
(3)一盞節(jié)能燈正常工作時(shí)消耗的電功率為3W,則10盞同樣的節(jié)能燈正常工作時(shí)的總電功率為10×3W=30W;
(4)因?yàn)樾铍姵爻錆M電后,能夠讓10盞“12V 3W”節(jié)能燈正常工作6小時(shí),說明充滿電后的蓄電池具有的能量為:W=nPt=10×3W×6×3600s=6.48×105J,
當(dāng)蓄電池的電量只有一半時(shí),若要給蓄電池充滿電,則需要充電能量為W=0.5×6.48×105J=3.24×105J,
又由得電池板需對(duì)蓄電池充電的時(shí)間為:,
若充電電壓為U=20V,則充電電流為;
(5)太陽的輻射功率為,設(shè)太陽輻射到每平方米電池板的功率為P1,則百葉窗電池板的面積為。
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
1
/
/
/
2
/
/
/
3
/
/
/
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
電壓U/V
電流I/A
電功率P/W
燈泡亮度
1
2.0
/
/
/
2
2.5
/
/
/
3
30
/
/
/
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
電壓U/V
電流I/A
電功率P/W
燈泡亮度
1
2.0
/
/
/
2
2.5
/
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/
3
3.0
/
/
/
項(xiàng)目
更換(或增加)實(shí)驗(yàn)器材及操作
探究的問題
示例
用黑色紙片遮擋凸透鏡的一部分
探究凸透鏡沒被遮擋部分的成像情況
方案1
①_________________________
②__________________________
方案2
③_________________________
④__________________________
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